JP4853634B2

JP4853634B2 - 作業車両

Info

Publication number: JP4853634B2
Application number: JP2006168611A
Authority: JP
Inventors: 弘喜小野
Original assignee: Iseki and Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd
Priority date: 2006-06-19
Filing date: 2006-06-19
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2026-06-19
Also published as: JP2007333174A

Description

本発明は、作業車両に関し、特に走行伝動系の油圧クラッチに異常が生じた場合の安全装置を備えた作業車両に関するものである。

トラクタなどの作業車両の変速装置において、油圧回路に設けられた油圧クラッチ作動用のソレノイドバルブへの通電量を変化させて油圧クラッチへ供給する油圧を変えてクラッチの入・切を行っている。
しかし油圧回路の油路が詰まるなどの異常により油圧クラッチが正常に作動しないことがあると、変速装置の作動コントロールができなくなるおそれがある。そのための対策として油圧回路の油圧が低下したことを検知すると、警告を発して、同時に車両を減速すべくソレノイドバルブへの通電量を増加させた後、エンジンを停止させる制御機構を備えた下記特許文献記載の発明などがある。
特開２００４−２９３７５０号公報

上記特許文献１記載の発明では、油圧回路の油圧が低下したことを検知すると、車両を減速させ、その後でエンジンを停止させることで車両の走行安全性を図っている。
しかし、上記特許文献１に記載の発明では、車両を減速した後に停止させる構成であり、車両の減速開始から車両停止までの間に油圧クラッチのディスクの過剰なすべりによる加熱などがあるのでクラッチディスクが損傷し易い。

本発明の課題は、エンジンを停止するまでもなく油圧回路の油圧が異常低下したことを検知すると、クラッチディスクを損傷させないで車両を停止させることができる制御装置を備えた作業車両を提供することである。

本発明の上記課題は次の解決手段で解決される。
請求項１記載の発明は、エンジン（６２）を設け、該エンジン（６２）からの動力を走行装置（６１，６３）に伝達する走行動力伝動系に摩擦伝動式の前後進クラッチ（Ｄ）と主変速切替用クラッチ（Ｅ）とＨｉ−Ｌｏ変速切替用クラッチ（Ｆ）を設け、前記前後進クラッチ（Ｄ）の切替を手動で行う前後進切替レバー（１１５）を設け、前記各クラッチ（Ｄ）、（Ｅ）及び（Ｆ）の各作動用シリンダ（８５，８７，８８，９１，９２及び９５）に供給する作動油の圧力をそれぞれ検出する各圧力検出手段（１１６，１１７；１１２ａ，１１２ｂ；１１３ａ，１１３ｂ；１１０，１１１）を設け、走行中に前記各圧力検出手段（１１６，１１７；１１２ａ，１１２ｂ；１１３ａ，１１３ｂ；１１０，１１１）によってそれぞれ検出する作動油の圧力がそれぞれ設定された所定時間（Ｔ１）以上にわたって第一の設定値（Ｐ１）以下に低下した場合には異常状態と判定し、該異常状態と判定された各クラッチ（Ｄ）、（Ｅ）及び／又は（Ｆ）の作動用シリンダ（８５，８７，８８，９１，９２及び９５）への作動油の供給を断って前後進切替レバー（１１５）を中立位置にする操作と同じ出力をする制御装置（１００）を設け、表示部を操縦部に設け、前記前後進クラッチ（Ｄ）の作動用のクラッチペダルを設け、該クラッチペダルの操作と連動して制御装置（１００）に信号を送る前後進クラッチ（Ｄ）のクラッチペダルセンサ（１２０）と、該クラッチペダルの切り操作時には制御装置（１００）を経由せずに前後進クラッチ（Ｄ）の作動用シリンダ（８５）のオン・オフ制御弁（１２９）をクラッチ切り側に操作することもできるクラッチペダルスイッチ（１２１）とからなる２系統のクラッチペダル制御系を設け、前記制御装置（１００）は、走行中に前記前後進クラッチ（Ｄ）と主変速切替用クラッチ（Ｅ）及びＨｉ−Ｌｏ変速切替用クラッチ（Ｆ）の各作動用シリンダ（８５，８７，８８，９１，９２及び９５）に供給する作動油の圧力が前記第一の設定圧力（Ｐ１）以上の圧力範囲において前記第一の設定圧力（Ｐ１）よりも高い第二の設定圧力（Ｐ２）以下に低下したことが検出された場合には、前記表示部に異常状態の表示のみを行い、走行制御は継続する機能と、前後進クラッチ（Ｄ）を作動するクラッチペダルスイッチ（１２１）が異常であると判定した場合、クラッチペダルを踏み込んだときに作動油が前後進クラッチ（Ｄ）へ供給されるのを遮断するように前後進クラッチ（Ｄ）の作動用シリンダ（８５）のオン・オフ制御弁（１２９）のソレノイドを作動させる機能と、前記クラッチペダルスイッチ（１２１）の異常状態の解除後も、前記エンジン（６２）が掛っている間は、再度クラッチペダルスイッチ（１２１）が異常であると判定した場合に、クラッチペダルを踏み込んだときに作動油が前後進クラッチ（Ｄ）へ供給されるのを遮断するように前記前後進クラッチ（Ｄ）の作動用シリンダ（８５）のオン・オフ制御弁（１２９）のソレノイドの作動を継続させる機能を有する作業車両である。

請求項２記載の発明は、ＰＴＯ系の動力の入り切りを行うＰＴＯ入切スイッチ（１２３）を設け、前記クラッチペダルスイッチ（１２１）の作動でエンジン（６２）の始動牽制回路とクラッチ圧力供給遮断回路の両方の起動を行うことができる制御回路を設け、該制御回路は、クラッチペダルスイッチ（１２１）と、該クラッチペダルスイッチ（１２１）と連動するリレーＲｓｔ（１２４）の接点（１２４’）と、リレーＲｓｔ（１２４）の前方に設けたＰＴＯ入切スイッチ（１２３）と連動するリレーＲｓ（１２５）の接点（１２５’）とを直列接続した回路であり、前記クラッチペダルスイッチ（１２１）の入りでリレーＲｓｔ（１２４）が作動して接点（１２４’）が接続し、エンジン（６２）のスタータモータ（１２６）の回路が繋がってエンジン（６２）が始動可能となる一方、前記クラッチペダルスイッチ（１２１）の入りでクラッチペダルのクラッチペダルソレノイド（１２８）が同時に作動して、前後進クラッチ（Ｄ）の作動用シリンダ（８５）のオン・オフ制御弁（１２９）のソレノイドが作動し、前後進クラッチ（Ｄ）の作動用シリンダ（８５）へのオイル供給を遮断する構成である請求項１記載の作業車両である。

請求項１記載の発明によれば、エンジンを停止するまでもなく油圧回路の油圧が異常低下したことを検知すると、前後進切替レバー（１１５）を中立位置にする操作と同じ出力をすることで、油圧クラッチのディスクを損傷させることがない。

また、前記いずれかのクラッチシリンダ（８５，８７，８８，９１，９２及び９５）の検出圧力が判定圧力（Ｐ１）より高い圧力（Ｐ２）以下で圧力（Ｐ１）以上の圧力が発生する場合は異常表示のみを行い、走行制御は継続する構成としておくことでクラッチのダメージは少ない状態で走行を継続できる。異常発生は表示等で確認できるため、早期に修理できクラッチ交換等の最悪事態になる前の修理が可能になる。
また、前後進クラッチ（Ｄ）を作動するクラッチペダルスイッチ（１２１）が異常であると判定した場合、クラッチペダルを踏み込んだときに作動油が前後進クラッチ（Ｄ）へ供給されるのを遮断する（ニュートラルにする）ように前後進クラッチ（Ｄ）の作動用シリンダ（８５）のオン・オフ制御弁（１２９）のソレノイドを作動させることで、異常発生を早期に発見できる。

本発明の実施例を図面と共に説明する。
図１には本実施例のトラクタの側面図を示す。
乗用四輪駆動の走行形態を有するトラクタ車体Ｔは、ステアリングハンドル７３で前輪６１を操向しながら走行運転する。車体Ｔの後部にはロータリ耕耘装置８４等の作業機を昇降可能に装着して対地作業を行うことができる。この車体Ｔは、前端部にフロントアクスルハウジングに支架させるエンジンブラケットを介してエンジン６２を搭載し、このエンジン６２の後側にクラッチハウジングや、ミッションケース６５等を一体的に連結し、このミッションケース６５の最後部にリヤアクスルハウジング７５を設けて、左右両側部に後輪６３を軸装する。

図２には本実施例のトラクタの動力伝動系統図を示す。なお本実施例でトラクタの前進方向に向かって左右をそれぞれ左、右といい、前後をそれぞれ前、後ということにする。

エンジン６２は後側に突出のエンジン軸１を有し、このエンジン軸１をクラッチハウジング部の入力軸２に連結する。ミッションケース６５内の伝動機構を介して後端部の出力軸３及びＰＴＯ軸１４を連動すると共に、ミッションケース６５の下部に設けた前輪出力軸５を連動する構成としている。この出力軸３はミッションケース６５内の後部の略中央部において前後方向に沿うように軸受されて後端にドライブピニオンギヤ５３を有し、リヤデフ４５のデフリングギヤ４６に噛合し、リヤアクスルハウジングに沿って軸装されたリヤデフ軸１０と後輪軸１１を遊星減速機構を介して連動する。また、前輪出力軸５はミッションケース６５の下部からエンジン６２の下部を経て、フロントアクスルハウジングの中央部に設けられるフロントデフ４７の入力軸２６に連結され、このフロントアクスルハウジングに沿って軸装されるフロントデフ軸１２及び遊星減速機構等を介して前輪軸１３へ連動する構成としている。なお、入力軸２から油圧ポンプ８０（図３）への動力取り出し用のギヤ駆動軸１５，１７が入力軸２に並列配置されている。

本実施例のトランスミッションは、エンジン軸１によって駆動される入力軸２から入力ギヤ３１に連動されるＰＴＯ変速カウンタギヤ４４を有するＰＴＯカウンタ軸９上にＰＴＯクラッチパック６６を設けている。また入力軸２には前後進切替用の前後進切替ギア４２、４２が遊転状態に設けられ、一方の後進側の前後進切替ギア４２には入力軸２と並列配置されたバックカウンタ軸８に設けられたバックカウンタギア４３が噛合し、他方の前進側の前後進切替ギア４２には主変速軸１９上に固定した入力ギヤ４８と該主変速軸１９上に遊転自在に設けた有効径の異なる４つの主変速ギヤ３３を設ける。これら４つの主変速ギヤ３３は、四段変速に構成され、クラッチパック７６によって切替シフトされ、４つの主変速ギヤ３３から構成される変速装置を主変速装置Ａということにする。

前記主変速軸１９上には、前記主変速装置Ａの４つの主変速ギヤ３３のうち、最も有効径の小さい主変速ギヤ３３（第１速用）と３番目に有効径の小さい主変速ギヤ３３（第３速用）との間にクラッチパック７６を固定して設け、２番目に有効径の小さい主変速ギヤ３３（第２速用）と最も有効径の大きい主変速ギヤ３３（第４速用）との間にクラッチパック７６を固定して設ける。前記２つのクラッチパック７６には、各主変速ギヤ３３を主変速軸１９と一体回転するように連結する摩擦クラッチが各々設けられている。

主変速軸１９と同軸芯位置に設けられた副変速軸２０にはクラッチパック７６によって切替シフトされる有効径の異なる２つの高低速切替ギヤ３４が設けられており、主変速後の駆動力を更に減速して高速と低速とに切り替えることができる。この高速と低速とに切り替え可能なギア構成をハイ・ロー変速装置Ｂということにする。

さらに副変速軸２０と同軸上には有効径の異なる３つの副変速ギヤ３５を有する出力軸３が配置されている。出力軸３は副変速ギヤ３５により三段変速する構成としている。この三段変速可能なギヤ３５の構成を副変速装置Ｃということにする。

また、前後進切替ギヤ４２の前進側のギヤと噛合可能な入力ギヤ４８は、前後進切替ギヤ４２の後進側のギヤともバックカウンタ軸８上のバックカウンタギヤ４３と噛合っており、該前後進切替ギヤ４２のうちの前進側のギヤ４２と後進側のギヤ４２とを、前後独立した摩擦クラッチから成る２つの前後進切替クラッチパック６０の切替によって択一的に入力軸２と一体化して、前進走行と後進走行とに切替えられる構成である。後述する油圧シリンダ８５（図３）を含めてギヤ４２とクラッチパック６０などからなる構成を前後進クラッチＤといい、油圧シリンダ８７，８８，９１，９２（図３参照）を含めてギヤ３３，３９とクラッチパック７６などからなる構成を主変速切替用クラッチＥといい、油圧シリンダ９５を含めてギヤ３４，４０とクラッチパック７６などからなる構成をＨｉ−Ｌｏ変速切替用クラッチＦということにする。

図３に示すように前後進クラッチシリンダ８５に供給する作動油の圧力をそれぞれ検出する圧力センサ１１０，１１１が設けられ、主変速切替クラッチシリンダ８７，８８，９１，９２に供給する作動油の圧力を検出する圧力センサ１１２ａ，１１２ｂ；１１３ａ，１１３ｂが設けられ、さらにＨｉ−Ｌｏ変速切替クラッチシリンダ９５に供給する作動油の圧力を検出する圧力センサ１１６，１１７が設けられている。
また、前後進クラッチＤの切替を手動で行う前後進切替レバー１１５をステアリングハンドルのポスト部分に設けている。

副変速ギヤ３５に噛合するクリープカウンタギヤ４９を備えたクリープカウンタ軸２１が出力軸３に並列位置に設けられている。また主変速ギヤ３３や高低速切替ギヤ３４等と噛合する主変速カウンタギヤ３９と高低速切替ギヤ４０を有する走行カウンタ軸６が主変速軸１９や副変速軸２０と並列位置に配置されており、主変速軸１９から伝動される回転が主変速ギヤ３３で変速されて、その回転が主変速カウンタギヤ３９と高低速切替ギア４０を順次経由して副変速軸２０に設けられた高低速切替ギヤ３４に伝達される。高低速切替ギヤ３４に伝達された動力はクラッチパック７６を介して副変速軸２０上に設けた副変速ギヤ３５による変速機構を介して出力軸３に伝達される。

本実施例の走行動力伝達系では、前記副変速ギヤ３５と噛み合う副変速カウンタギヤ３８の副変速カウンタ軸２７を回転自在に支持すると共に、出力軸３から連動される前輪連動ギヤ５１を有する前輪連動軸２８を設け、この前輪連動軸２８の前方延長軸芯上にはＰＴＯ減速ギヤ５０を有するＰＴＯ減速軸２３を設けている。さらに、前輪連動軸２８の並行位置にＰＴＯ連動軸４を設け、該ＰＴＯ連動軸４と同軸芯上前端部にＰＴＯ連動軸４を正転と逆転に切替えるＰＴＯ正逆切替ギヤ３７のＰＴＯ正逆切替軸２２と、ＰＴＯ変速ギヤ３２のＰＴＯ変速軸１８を配置している。

また、ＰＴＯ正逆切替ギヤ３７と噛合するＰＴＯ逆回転カウンタギヤ５２を有するＰＴＯ逆回転カウンタ軸２４が前記ＰＴＯ正逆切替軸２２の側部に設けられ、ＰＴＯクラッチパック６６の入りによって、入力軸２からＰＴＯ変速ギヤ３２、ＰＴＯ変速カウンタギヤ４４及びＰＴＯ正逆切替ギヤ３７等を介してＰＴＯ正逆切替軸２２へ動力が伝動するように構成している。前記正逆切替ギヤ３７は前記ＰＴＯ変速ギヤ３２と同形態のクラッチリングを用いる形態としている。このＰＴＯ正逆切替軸２２の側方にはＰＴＯ逆回転カウンタギヤ５２を有する逆回転カウンタ軸２４を設け、ＰＴＯ逆回転カウンタギヤ５２は、ＰＴＯ減速ギヤ５０からの連動を受けてＰＴＯ正逆切替ギヤ３７を逆回転することができる。なお、前記ＰＴＯカウンタ軸９の後方に減速軸２３が配置される。

更に、ミッションケース６５内の下段部に配置された前輪出力軸５は、ミッションケース６５の後部底部に軸装されて、前輪連動軸２５やカップリング等を介して前記フロントデフ４７の入力軸２６へ連結する。この前輪出力軸５の横側には前輪駆動軸７が配置されている。前輪駆動軸７の後端には前輪ギヤ５５が設けられている。また、前記出力軸３の後端部の前輪取出ギヤ３６に前輪連動軸２８上の第１の前輪連動ギヤ５１が噛合し、該第１の前輪連動ギヤ５１を介して前輪連動軸２８に伝達される出力軸３の駆動力は、前輪連動軸２８と一体回転する第２の前輪連動ギア５４に伝達されて、該前輪連動ギア５４から前輪駆動軸７に伝達される。

また前輪駆動クラッチパック６７を前輪駆動軸７上に設け、この駆動軸７の前端部から前輪出力軸５へギヤ連動する。また、有効径の異なる２つの前輪駆動切替ギヤ４１が前輪駆動クラッチパック６７の左右に配置されており、該２つの前輪駆動切替ギヤ４１は、カウンタ軸５９に設けた有効径の異なる２つの切替駆動カウンタギヤ５６に各々噛み合わされ、前輪駆動クラッチパック６７を択一的に接続することにより、２つの減速比のうちのいずれか一方の減速比で前輪駆動軸７を駆動することができる。

前輪駆動クラッチパック６７を中立位置にシフトするときは前輪６１を駆動させない後輪駆動の二駆形態とし、この前輪駆動クラッチパック６７を油圧操作によって切り換えて低速位置にシフトするときは前輪６１を後輪６３に対して約１倍の等速駆動させる四駆形態とし、また、この前輪駆動クラッチパック６７を油圧操作によって切り換えて高速位置にシフトするときは前輪６１を後輪６３に対して約２倍に増速駆動させる四駆形態とすることによって走行することができる。

上記構成からなる噛合式変速装置により、エンジン６２の回転動力は主クラッチを構成する前後進クラッチＤを経由して４段の変速段からなる主変速装置Ａと２段の変速段からなるハイ・ロー変速装置Ｂ及び３段の変速段からなる副変速装置Ｃで合計２４段のうちのいずれかの変速段に変速され、得られた回転動力はリヤデフ４５を経て後輪６３が駆動される。また、前記副変速装置Ｃで変速された回転動力は前輪駆動クラッチ（二駆四駆切替クラッチ）パック６７にも伝達され、該クラッチパック６７により前輪６１が「等速」もしくは「増速」に切り換えられた後、フロントデフ４７を経て前輪６１が駆動される。

また、ＰＴＯ変速ギヤ３２、走行系の主変速ギヤ３３、高低速切替ギヤ３４及び副変速ギヤ３５等を、ドライブピニオンギヤ５３を有する出力軸３の軸芯上に沿って配置する構成とする。走行系の伝動は、入力軸２から出力軸３の軸芯上に配置される主変速ギヤ３３、高低速切替ギヤ３４及び複変速ギヤ３５等を介してドライブピニオンギヤ５３へ多段変速連動される。また、ＰＴＯ系の変速は、この出力軸３の軸芯上の前端部に設けられるＰＴＯ変速ギヤ３２を介して連動される。

次に図３に本実施例のトラクタの油圧回路図を示す。
図３の油圧回路図では左右の後輪６３を独立して制動する左右のブレーキシリンダ８３、前輪６１へ伝達する動力を「等速」もしくは「増速」に切り換える四駆切換クラッチシリンダ９９、ステアリングハンドル７３の回転操作により作動するパワーステアリング装置１０３、ＰＴＯクラッチシリンダ１０４、ＰＴＯクラッチ圧力コントロール用バルブ１０５，１０６などが設けられている。なお、一点鎖線部分の回路１０１はメイン油圧回路（作業機昇降・作業機水平や外部油圧取出しなど）となり、サブ回路（走行・ブレーキ・デフロック・ＰＴＯ側回路）とあまり関係がないため、回路図の図示を省略している。

油圧ポンプ８０から吐出した作動油は、減圧弁８１ａを介して主変速装置Ａの第４速用と第２速用の各ギア３３をクラッチパック７６を介してそれぞれ作動させる油圧クラッチシリンダ８７と油圧クラッチシリンダ８８を切り替える４−２速切替用の変速制御弁８９に供給され、さらに主変速装置Ａの第１速用と第３速用の各ギア３３をそれぞれ作動させる油圧クラッチシリンダ９１と油圧クラッチシリンダ９２を切り替える１−３速切替用の変速制御弁９３に供給される。

減圧弁８１ａを経由する作動油は、前後進クラッチシリンダ８５のオン・オフ制御弁１２９を介して前後進クラッチシリンダ８５の前進側と後進側のクラッチＤを切り替える切替弁８６に供給される。該前後進クラッチシリンダ８５の前進側と後進側のクラッチＤのいずれに作動油が供給されているかは前進側クラッチ圧力センサ１１０と後進側クラッチ圧力センサ１１１で検出できる。
同様に、上記及び下記油圧クラッチシリンダに供給される作動油はそれぞれの油圧クラッチシリンダへの入口側の油路に設けた圧力センサで検知できる構成になっている。

油圧ポンプ８０から吐出した作動油は、減圧弁８１ｂを介してブレーキバルブ８２ａを経由して左右のブレーキシリンダ８３に分岐供給される。前記ブレーキバルブ８２ａは後輪６３を選択する切替制御弁であり、該ブレーキバルブ８２ａはブレーキ力を調整する圧力制御弁８２ｂと一体構成となっている。

さらに、減圧弁８１ｂを経由する作動油は、前記第１速〜第４速用の各ギア３３で変速された速度を「高速」と「低速」の二つのギヤ４０のいずれかにクラッチパック７６を介して作動させるハイ・ロー油圧クラッチシリンダ９５を切り替えるための制御弁９６ａ，９６ｂに供給される。

また、減圧弁８１ｂを経由する作動油は、デフロック制御弁９７を経てフロントデフ４７用の前輪デフロックシリンダ９８ａ及びリアデフ４５用の後輪デフロックシリンダ９８ｂに分岐される。
さらに、前輪駆動クラッチパック６７のギア４１の切替用の油圧シリンダ９９には切替制御弁９４を経て前記減圧弁８１ｂを経由する作動油が供給される。

同様に、減圧弁８１ｂを経由する作動油は、ＰＴＯ用バルブ１０５，１０６を介してＰＴＯクラッチシリンダ１０４に供給され、ＰＴＯクラッチの圧力を調整する。
また図３に示す油圧ポンプ８０からの油圧は、パワステアリングハンドル７３の操作で作動されるオービットロール１０７に作動油を供給する構成である。

図４には本実施例の図２に示す常時噛合式変速装置の制御装置１００とその入出力装置を説明する制御ブロック図を示し、図５に制御装置１００の概略の制御フローチャートを示す。
エンジン６２からの動力を前後進クラッチＤから主変速装置Ａ、Ｈｉ−Ｌｏ変速装置Ｂおよび副変速装置Ｃを経由して変速する変速機構において、前記各装置Ａ〜Ｄの油圧クラッチシリンダ８５，８７，８８，９１，９２，９５の圧力を検出するセンサ１１０，１１１，１１２ａ，１１２ｂ，１１３ａ，１１３ｂ，１１６，１１７をそれぞれ設けておき、変速出力中の主変速装置Ａの油圧クラッチシリンダ８７，８８，９１，９２の圧力が、規定時間（Ｔ１；例えば１秒）以上、規定圧（Ｐ１；例えば３ｋｇｆ／ｃｍ²）以下に低下した場合、走行を強制的に停止する構成とした。

これは、主変速クラッチシリンダ８７，８８，９１，９２が異常状態のために圧力低下した場合に、トラクタを走行停止状態とした場合に、前記異常状態が解除されると急にトラクタが走行し始めるおそれがある。従って、主変速クラッチシリンダ８７，８８，９１，９２の圧力低下で走行停止状態となると、トラクタを強制的に走行停止状態にしておき、異常状態が解除されても急にトラクタが走行し始めることがないようにして走行安全性を高めることができる。
なお、前記強制的に走行停止状態とする動作は前後進切替レバー１１５をニュートラル（Ｎ）操作した場合と同じ出力を実施して行う構成にすると、制御アルゴリズムが簡単に組み込める。

また、前記主変速クラッチシリンダ８７，８８，９１，９２の異常状態発生と連動して主変速装置Ａの異常表示を図示しないメータ部の表示部で行い、同時に強制停止動作を実施する。その後、メータ部の表示部に前後進切替レバー１１５のニュートラル（Ｎ）操作等に該当する走行変速のニュートラル（Ｎ）操作を促す表示を行う。

更に、前記異常表示は異常状態が解除された状態又は異常状態が検出できない出力状態になっても表示可能な状態を継続させ、表示切替等で通常表示であっても規定時間毎に再表示する構成とすることが望ましい。
これは、異常発生内容をオペレータに伝えるとともに、強制停止状態の解除方法を伝えることで異常発生後の停止状態で分かりやすい操作を可能にする。

前記主変速クラッチシリンダ８７，８８，９１，９２に異常が発生すると、トラクタの走行停止状態では主変速装置Ａの変速操作は受付けて走行可能にするが、走行中は変速操作を受け付けないように構成することができる。これは主変速クラッチシリンダ８７，８８，９１，９２の油圧センサが異常であるだけでなく、同時に他の油圧制御弁の異常、他の油圧クラッチシリンダの異常などが起こっている可能性があるからである。例えば、主変速装置Ａを第１速位置から第２速位置に変速させたとき、油圧制御弁の異常で第１速位置と第２速位置のギアが同時に噛み合うことがあり得る。この場合は車両が急停止するので、このような不具合を避けるために上記したように走行中は変速操作を受け付けないように構成する。

前記主変速クラッチシリンダ８７，８８，９１，９２の異常発生と連動して主変速装置Ａの変速操作を禁止するとともに、走行停止操作をした後に、走行停止中は主変速装置Ａの変速位置を目標とする変速位置に変更することは可能とし、再度、走行開始した場合には新たな変速位置に変更することを禁止し、さらにこの状態をエンジン６２が停止するまで継続させる制御構成とすることもできる。

この制御は、主変速クラッチシリンダ８７，８８，９１，９２に異常が発生している場合、主変速装置Ａの変速操作をすると、隣接する変速位置を飛び越してしまう、いわゆる「飛び段」が起こり得るので、複数の変速位置での同時異常発生の可能性も考慮に入れると、制御アルゴリズムが複雑になるために目標とする変速位置に変更することだけを可能にすることで安全性を図るためである。

また走行中に目標とする変速位置に変速してもフィーリングが悪い状態になるので、上記制御により走行停止状態でのみ変速操作を可能にしておき、主変速クラッチシリンダ８７，８８，９１，９２の異常時でも走行可能な位置で目的とする車速に一番近い変速位置だけが選べるようにして、停止後にはトラクタを安全な場所又は修理可能な場所に移動可能にしている。

前記主変速クラッチシリンダ８７，８８，９１，９２の圧力が規定時間（Ｔ１；例えば１秒）以上、規定圧（Ｐ２；例えば１４ｋｇｆ／ｃｍ²）以下に低下した場合に、主変速クラッチシリンダ８７，８８，９１，９２に異常が発生した場合に、当該クラッチシリンダ８７，８８，９１，９２の作動油が抜ける側のクラッチシリンダの圧力が低下するまで入り側のクラッチシリンダの出力タイミングであっても、作動油が入り側クラッチシリンダに入らないように牽制し、規定時間（Ｔ２；例えば５秒）経過後も抜き側クラッチシリンダ圧力が抜けない場合は、入り側クラッチシリンダの出力（変速目標）を中止し、抜き側クラッチシリンダの出力を復帰させて走行を継続させる構成とすることもできる。

このとき、メータ部の表示画面に異常表示をメッセージ表示するとともに、走行中は変速を禁止し、走行停止後は走行停止している限り変速が可能にしておく。前記異常表示が可能な状態はエンジン６２の停止まで継続させておき、また規定時間（Ｔ３；例えば０．５秒）が経過すると再表示も行う構成とすることができる。

上記トラクタが走行を停止するまで変速を禁止することは、異なる速度段のギアの二重噛みを防止することであり、走行停止中は前記ギアの二重噛みが発生しても、その状態では走れないだけであり、異常解除もあり得ることから走行停止中の変速を許容しておく。

また、主変速クラッチシリンダ８７，８８，９１，９２に異常が発生した場合に主変速装置Ａの目標とする変速位置の変速クラッチシリンダ８７などの出力中に、目標としない他の変速位置の変速クラッチシリンダ９２などの圧力が規定圧力（Ｐ３；例えば２ｋｇｆ／ｃｍ²）以上で、規定時間（Ｔ３；例えば０．５秒）以上継続する場合には走行を強制的に停止する構成とする。これは異なる変速位置のギアが二重噛み合いになることを避けるためである。

このとき、走行を強制的に停止する動作は他の強制停止動作と同じアルゴリズムの動作とする（例えば、前後進クラッチＤの出力をオフにする動作とＨｉ−Ｌｏ変速切替クラッチＦの出力のオフ動作とを同じにする）。しかもその動作アルゴリズムは、前後進切替レバー１１５をニュートラル（Ｎ）位置に操作する場合と同じ動作とし、更に異常表示動作と前後進切替レバー１１５のニュートラル（Ｎ）操作を促す表示を行う構成とする。また走行停止後に、停止中の変速操作許可と走行中の変速禁止動作も同じにしておくと、走行強制停止という出力を解除（リセット）する操作がわかりやすい。

本実施例の主変速クラッチシリンダ８７，８８，９１，９２の圧力センサ１１２ａ〜１１３ｂには、配線の断線等が判断できるように検出出力範囲の電圧をマイコンのＡ／Ｄ変換器入力電圧範囲０〜５Ｖに対し、正常時０．５〜４．５Ｖの出力を行うセンサを使用し、配線の断線などで、範囲外の入力がマイコンに入力される場合は、異常表示すると共に走行中の変速は禁止し、停車中の変速は許可するようにしている。

これは、該クラッチシリンダ８７，８８，９１，９２の圧力が検出できない場合に、該シリンダ８７，８８，９１，９２の油圧制御弁８９，９３等に異常発生があった場合にギアの二重噛み合いになることを防止できなくなるので、このような状態で運転を継続させないために規制条件を厳しくするためである。

また、Ｈｉ−Ｌｏ変速装置Ｂのクラッチシリンダ９５の作動ができない異常発生時は、主変速装置Ａのクラッチシリンダ８７，８８，９１，９２とＨｉ−Ｌｏ変速装置Ｂのクラッチシリンダ９５を共に異常発生前の元の変速位置に戻す出力を行い、走行を継続させるようにしても良い。
これは、Ｈｉ−Ｌｏ変速装置Ｂのクラッチシリンダ９５だけを異常発生前の元の変速位置に戻してしまうと、車速が大きく変速されてしまう不具合があるため、Ｈｉ−Ｌｏ変速装置Ｂのクラッチシリンダ９５は、主変速装置Ａのクラッチシリンダ８７，８８，９１，９２と同時に元に戻す必要があるためである。

また、Ｈｉ−Ｌｏ変速装置Ｂのクラッチシリンダ９５だけの異常発生時には、該シリンダ９５は作動しないが、主変速装置Ａのクラッチシリンダ８７，８８，９１，９２のみの変速は許可する構成としても良い。これは主変速装置Ａのクラッチシリンダ８７，８８，９１，９２の合計４段の変速位置は正常に作動しているので、主変速装置Ａは作動可能にしておくためである。

また前記異常表示は他の場合と同様にエンジン６２が停止するまで表示可能状態を継続させ、規定時間毎に前記異常表示を行い、これをエンジン６２が停止するまで継続させる。また、前記異常表示メッセージを表示している間は、前記主変速装置Ａが作動可能であることを同時に表示しておく。

本実施例では、副変速レバー（図示せず）の操作部には副変速レバーの変速位置を検出できる複数のセンサ（図示せず）を設けておき、前記副変速レバー位置センサの２カ所以上のセンサが同時に副変速レバーを検知する状態、すなわち、副変速レバーの操作が正常に作動されていない状態か、または副変速レバーの操作が正常に作動しているが、センサの作動用の配線のショートしている状態などがトラクタの走行中に発生した場合は、前記２カ所以上のセンサが同時に副変速レバーを検知する状態の発生直前の走行状態を維持し、その走行状態表示をメータ部の表示部に継続して表示する。

また、トラクタの停車中に前記２カ所以上のセンサが同時に副変速レバーを検知する状態が発生した場合には、高速、中速及び低速の３つの副変速位置の中の高速側の表示をメータ部の表示部に行い、その後の制御動作も副変速装置の高速位置で行う。
上記した制御を行う理由は、トラクタの走行中に２カ所以上のセンサが同時に副変速レバーを検知する状態であるときに、当該状態の発生直前の走行状態より異なる変速位置で走行する状態での制御アルゴリズムによっては車速を変更するような動作をするおそれがあるため、異常判定のみ行い、走行状態を変える変速位置制御動作は行わなくする。また、トラクタの走行停止中に２カ所以上のセンサが同時に副変速レバーを検知する状態が発生した場合には、センサの作動用の配線のショートがあり得るので、副変速位置を高速側にして、その状態で走行しながら、高速側の表示をメータ部の表示部にさせることで、走行に支障のないようにする。

前記いずれかのクラッチシリンダ８５，８７，８８，９１，９２及び９５の検出圧力が判定圧力（Ｐ１）より高い圧力（Ｐ２）の判定基準を持ち、この判定基準圧力Ｐ２以下で圧力Ｐ１以上の圧力が発生する場合は異常表示のみを行い、走行制御は継続する構成とする。

この判定基準の継続時間（Ｔ２）は、前記継続時間（Ｔ１）より長くする（Ｔ２＞Ｔ１）とともに、クラッチシリンダの油温により判定圧力に差を設ける構成としても良い。
上記圧力（Ｐ１）は、完全に異常と判断できる低めの圧力で異常判定する圧力であり、圧力（Ｐ２）は、正常ではないが高めの圧力で異常判定する圧力である。このとき、他のクラッチ動作による一瞬（数百ｍｓｅｃ）の圧力低下で圧力（Ｐ２）以下を異常と判定しないために継続時間（Ｔ２）は長めにする。
このようにして他のクラッチシリンダなどの動作による誤検出や油温による誤検出を防止することができる。

本実施例のトラクタでは、前後進クラッチＤをメインクラッチと兼用し、クラッチペダル（図示せず）の稼動部にはクラッチペダル操作位置を検出するセンサ１２０（図４）を設けている。そして、当該クラッチペダルセンサ１２０の調整用に、該センサ１２０の規定の設定操作で基準となる調整データを制御装置１００のメモリに書き込み、記憶して使用する構成を備えている。

そこで、トラクタを使用するにあたって、前記制御装置１００の記憶値が初期値（記憶操作してない）の場合、トラクタのメインキーの入り操作と連動して（走行開始操作と連動する構成でも良い）調整操作を促すメッセージを表示できるようにした。
これは、トラクタの出荷前にトラクタ製造工場でクラッチペダルセンサ１２０の踏み込み位置、離し位置を機械毎に調整するときに本来行うべき機能である。
しかし、トラブル等が発生し、制御装置１００を交換したような場合、クラッチペダルの基準位置が無くなり、そのまま運転開始すると思わぬ不具合が発生するおそれがあるので、前記クラッチペダルセンサ１２０の踏み込み位置、離し位置を調整するときに表示部に表示させながら新たに設定をし直すことを促すことができる。

本実施例では、前記クラッチペダル操作と連動して制御装置１００に信号を送る前後進クラッチＤのクラッチペダルセンサ１２０と、該クラッチペダルの切り操作時には制御装置１００を経由せずに前後進クラッチシリンダ８５のオン・オフ制御弁１２９をクラッチ切り側に操作することもできるクラッチペダルスイッチ１２１とからなる２系統のクラッチペダル制御系を設けている。

このとき制御装置１００が前後進クラッチＤを作動するクラッチペダルスイッチ１２１が異常であると判定した場合、クラッチペダルを踏み込んだときに作動油が前後進クラッチＤへ供給されるのを遮断する（ニュートラルにする）ように前後進クラッチシリンダ８５のオン・オフ制御弁１２９のソレノイドを作動させて一旦、強制的に車両を停止動作させる構成にする。
また、再度前後進クラッチＤのニュートラル（Ｎ）操作で強制停止を解除するが、再度クラッチペダルスイッチ１２１が異常であると判定した場合は再度、走行を強制的に停止させる状態（ニュートラルにする）をエンジン６２が掛っている間は継続させる。

クラッチペダルスイッチ１２１の作動でエンジン６２の始動牽制回路（エンジン６２を始動できないようにする回路）とクラッチ圧力供給遮断回路の両方の起動を行うことができる構成としている。
図４のクラッチペダルスイッチ１２１と連動するリレーＲｓｔ１２４の接点１２４’と、リレーＲｓｔ１２４の前方にＰＴＯ入切スイッチ１２３と連動するリレーＲｓ１２５の接点１２５’がそれぞれ直列接続している。クラッチペダルスイッチ１２１が作動すると、リレーＲｓｔ１２４が作動し、スタータモータ１２６の回路が繋がりエンジン６２が始動可能になる。
また、クラッチペダルスイッチ１２１の「入り」でクラッチペダルソレノイド１２８が同時に作動するので、ソレノイドバルブ１２９（図３）が作動し、クラッチシリンダ８５へのオイル供給を遮断する。

ＰＴＯ入切スイッチ１２３との連動は、ＰＴＯ入切スイッチ１２３の「入り」の時、リレーＲｓ１２５が作動して、前記スタータモータ１２６の回路を遮断するため、メインキースイッチ１３０を「スタート」位置に回してもスタータモータ１２６を回すことができず、エンジン６２が掛からないので始動できない。

エンジン６２の前記始動牽制はクラッチペダルスイッチ１２１の「切」の他に副変速装置Ｃがニュートラル位置にある時に切れる副変速装置スイッチ（図示せず）とＰＴＯ作業機が連結されていないときに切れるＰＴＯスイッチ１２３が共に、又はいずれかが「切」である時に初めて実行される構成にしても良い。

こうして、クラッチペダルスイッチ１２１に異常があった場合にエンジン６２を始動できない状態とクラッチペダルスイッチ１２１の異常発生が分からない場合（クラッチペダルスイッチ１２１が異常であるにも拘わらず、クラッチペダルスイッチ１２１が「入」状態となっている場合）でも他の牽制用のスイッチの「切り」検出でエンジン６２の始動ができなくしておくことで安全性が向上する。

クラッチペダルスイッチ１２１は、図４に示すように、通常はクラッチペダルの切操作時には制御装置１００を経由せずに前後進クラッチシリンダ８５のオン・オフ制御弁１２９のソレノイドを入・切操作できるが、前記制御弁１２９のソレノイドは制御装置１００に信号を送信可能に構成し、クラッチペダルスイッチ１２１が異常であると判定された時にはオン・オフ制御弁１２９のソレノイドへ制御装置１００からの入・切信号が送信されるようにして、該ソレノイドの出力制御を実施できる構成としている。
こうして、クラッチペダルスイッチ１２１の異常時にも前後進クラッチシリンダ８５へ作動油が供給されないため、異常発生を早期に発見できる。

クラッチペダルセンサ１２０は可動範囲で出力電圧範囲（０．５〜４．５Ｖ）が規制されるように配置し、センサ値が範囲外になった場合（０．５Ｖ未満、４．５Ｖを超えた場合）は前後進クラッチＤの作動はクラッチペダルスイッチ１２１に連動するように切り替えて、前後進クラッチＤを規定の昇圧パターンで昇圧させるようにした構成した。
これにより、クラッチペダルセンサ１２０が故障時（特に配線不良による故障時）の判断を可能にし、前記故障時の前後進クラッチＤの操作性をある程度補助することができるようになる。

また、本実施例のトラクタでは、前輪６１の回転と同期するギヤ（シャフト等）の回転を検出する前輪回転センサ１３１と後輪６３の回転と同期するギヤ（シャフト等）の回転を検出する後輪回転センサ１３２を設け、車速表示は後輪回転に基づいて行い、制御動作の牽制（例えば、前輪駆動制御は路上走行時には禁止するなど）を行う時に車速は後輪６３と前輪６１の少なくともいずれかの回転に基づいて行うようにしている。

これは、センサ異常発生時、車速表示が無くても特に危険はないが、前輪回転センサ１３１又は後輪回転センサ１３２のどちらかの車速センサに異常があっても前記制御動作の牽制ができるようにしておくためである。

本発明のトラクタは農作業以外の各種作業用の車両にも適用できる。

本発明の実施例のトラクタの左側面図である。図１のトラクタのトランスミッション内の動力伝動図である。図２の動力伝動図の油圧回路図である。図１のトラクタの動力伝動系の制御ブロック図である。図１のトラクタの前後進クラッチシリンダの異常発生時の制御フロー図である。

符号の説明

１エンジン軸２入力軸
３出力軸４ＰＴＯ連動軸
５前輪出力軸６走行カウンタ軸
７前輪駆動軸８バックカウンタ軸
９ＰＴＯカウンタ軸１０リヤデフ軸
１１後輪軸１２フロントデフ軸
１３前輪軸１４ＰＴＯ軸
１５，１７ギヤ駆動軸１８ＰＴＯ変速軸
１９主変速軸２０副変速軸
２１クリープカウンタ軸２２ＰＴＯ正逆切替軸
２３ＰＴＯ減速軸２４ＰＴＯ逆回転軸
２５前輪連動軸２６入力軸
２７副変速カウンタ軸２８前輪連動軸
３１入力ギヤ３２ＰＴＯ変速ギヤ
３３主変速ギヤ３４高低速切替ギヤ
３５副変速ギヤ３６前輪取出ギヤ
３７ＰＴＯ正逆切替ギヤ３８副変速カウンタギヤ
３９主変速カウンタギヤ４０高低速切替ギヤ
４１前輪駆動切換ギヤ４２前後進切替ギヤ
４３バックカウンタギヤ４４ＰＴＯ変速カウンタギヤ
４５リヤデフ４６デフリングギヤ
４７フロントデフ４８入力ギヤ
４９クリープカウンタギヤ５０ＰＴＯ減速ギヤ
５１前輪連動ギヤ５２ＰＴＯ逆回転ギヤ
５３ドライブピニオンギヤ５４前輪連動ギヤ
５５前輪ギヤ５６切替駆動カウンタギヤ
５９カウンタ軸６０前後進切替クラッチパック
６１前輪６２エンジン
６３後輪６５ミッションケース
６６ＰＴＯクラッチパック６７前輪駆動クラッチパック
７３ステアリングハンドル７５リヤアクスルハウジング
７６クラッチパック８０油圧ポンプ
８１ａ，８１ｂ減圧弁８２ａブレーキバルブ
８２ｂ圧力制御弁８３ブレーキシリンダ
８４作業機８５前後進クラッチシリンダ
８６切替弁８９変速制御弁
８７，８８，９１，９２油圧クラッチシリンダ
９３変速制御弁９４切替制御弁
９５ハイ・ロー油圧クラッチシリンダ
９６ａ，９６ｂ制御弁９７デフロック制御弁
９８ａ前輪デフロックシリンダ９８ｂ後輪デフロックシリンダ
９９四駆切替クラッチシリンダ１００制御装置
１０３パワーステアリング装置１０４ＰＴＯクラッチシリンダ
１０５，１０６ＰＴＯクラッチ圧力コントロール用バルブ
１０７オービットロール１１０前進側クラッチ圧力センサ
１１１後進側クラッチ圧力センサ１１５前後進切替レバー
１１２ａ，１１２ｂ，１１３ａ，１１３ｂ，１１６，１１７クラッチ圧力センサ
１２０クラッチペダルセンサ１２１クラッチペダルスイッチ
１２３ＰＴＯ入切スイッチ１２４リレーＲｓｔ
１２５リレーＲｓ１２６スタータモータ
１２８クラッチペダルソレノイド１２９前後進クラッチオン・オフ制御弁
１３０メインキースイッチ１３１前輪回転センサ
１３２後輪回転センサＡ主変速装置
Ｂハイ・ロー変速装置Ｃ副変速装置
Ｄ前後進クラッチＥ主変速切替クラッチ
ＦＨｉ−Ｌｏ変速切替クラッチＴトラクタ車体

Claims

エンジン（６２）を設け、
該エンジン（６２）からの動力を走行装置（６１，６３）に伝達する走行動力伝動系に摩擦伝動式の前後進クラッチ（Ｄ）と主変速切替用クラッチ（Ｅ）とＨｉ−Ｌｏ変速切替用クラッチ（Ｆ）を設け、
前記前後進クラッチ（Ｄ）の切替を手動で行う前後進切替レバー（１１５）を設け、
前記各クラッチ（Ｄ）、（Ｅ）及び（Ｆ）の各作動用シリンダ（８５，８７，８８，９１，９２及び９５）に供給する作動油の圧力をそれぞれ検出する各圧力検出手段（１１６，１１７；１１２ａ，１１２ｂ；１１３ａ，１１３ｂ；１１０，１１１）を設け、
走行中に前記各圧力検出手段（１１６，１１７；１１２ａ，１１２ｂ；１１３ａ，１１３ｂ；１１０，１１１）によってそれぞれ検出する作動油の圧力がそれぞれ設定された所定時間（Ｔ１）以上にわたって第一の設定値（Ｐ１）以下に低下した場合には異常状態と判定し、該異常状態と判定された各クラッチ（Ｄ）、（Ｅ）及び／又は（Ｆ）の作動用シリンダ（８５，８７，８８，９１，９２及び９５）への作動油の供給を断って前後進切替レバー（１１５）を中立位置にする操作と同じ出力をする制御装置（１００）を設け、
表示部を操縦部に設け、
前記前後進クラッチ（Ｄ）の作動用のクラッチペダルを設け、
該クラッチペダルの操作と連動して制御装置（１００）に信号を送る前後進クラッチ（Ｄ）のクラッチペダルセンサ（１２０）と、該クラッチペダルの切り操作時には制御装置（１００）を経由せずに前後進クラッチ（Ｄ）の作動用シリンダ（８５）のオン・オフ制御弁（１２９）をクラッチ切り側に操作することもできるクラッチペダルスイッチ（１２１）とからなる２系統のクラッチペダル制御系を設け、
前記制御装置（１００）は、走行中に前記前後進クラッチ（Ｄ）と主変速切替用クラッチ（Ｅ）及びＨｉ−Ｌｏ変速切替用クラッチ（Ｆ）の各作動用シリンダ（８５，８７，８８，９１，９２及び９５）に供給する作動油の圧力が前記第一の設定圧力（Ｐ１）以上の圧力範囲において前記第一の設定圧力（Ｐ１）よりも高い第二の設定圧力（Ｐ２）以下に低下したことが検出された場合には、前記表示部に異常状態の表示のみを行い、走行制御は継続する機能と、
前後進クラッチ（Ｄ）を作動するクラッチペダルスイッチ（１２１）が異常であると判定した場合、クラッチペダルを踏み込んだときに作動油が前後進クラッチ（Ｄ）へ供給されるのを遮断するように前後進クラッチ（Ｄ）の作動用シリンダ（８５）のオン・オフ制御弁（１２９）のソレノイドを作動させる機能と、
前記クラッチペダルスイッチ（１２１）の異常状態の解除後も、前記エンジン（６２）が掛っている間は、再度クラッチペダルスイッチ（１２１）が異常であると判定した場合に、クラッチペダルを踏み込んだときに作動油が前後進クラッチ（Ｄ）へ供給されるのを遮断するように前記前後進クラッチ（Ｄ）の作動用シリンダ（８５）のオン・オフ制御弁（１２９）のソレノイドの作動を継続させる機能を有することを特徴とする作業車両。
ＰＴＯ系の動力の入り切りを行うＰＴＯ入切スイッチ（１２３）を設け、
前記クラッチペダルスイッチ（１２１）の作動でエンジン（６２）の始動牽制回路とクラッチ圧力供給遮断回路の両方の起動を行うことができる制御回路を設け、
該制御回路は、クラッチペダルスイッチ（１２１）と、該クラッチペダルスイッチ（１２１）と連動するリレーＲｓｔ（１２４）の接点（１２４’）と、リレーＲｓｔ（１２４）の前方に設けたＰＴＯ入切スイッチ（１２３）と連動するリレーＲｓ（１２５）の接点（１２５’）とを直列接続した回路であり、
前記クラッチペダルスイッチ（１２１）の入りでリレーＲｓｔ（１２４）が作動して接点（１２４’）が接続し、エンジン（６２）のスタータモータ（１２６）の回路が繋がってエンジン（６２）が始動可能となる一方、前記クラッチペダルスイッチ（１２１）の入りでクラッチペダルのクラッチペダルソレノイド（１２８）が同時に作動して、前後進クラッチ（Ｄ）の作動用シリンダ（８５）のオン・オフ制御弁（１２９）のソレノイドが作動し、前後進クラッチ（Ｄ）の作動用シリンダ（８５）へのオイル供給を遮断する構成であることを特徴とする請求項１記載の作業車両