JP4993078B2 - 作業車両の走行制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、農業用、建築用、運搬用等のトラクタなどの作業車両で用いられる静油圧式無段変速装置と噛合式変速装置からなる変速装置を有する走行車両の走行制御装置に関する。

静油圧式無段変速装置と噛合式変速装置からなる変速装置を備えたトラクタなどの作業車両が、例えば特開２００２−２５０４３７号公報に記載されている。

前記作業車両の静油圧式無段変速装置と噛合式変速装置からなる変速装置では、前後進レバーによりトラニオン軸の正逆の回動方向を決め、変速レバーの操作量に基づきトラニオン軸を回動させる油圧シリンダの作動量を調整して静油圧式無段変速装置の出力を行っている。
特開２００２−２５０４３７号公報

前記変速装置において変速レバーによる静油圧式無段変速装置のトラニオン軸の回動角度の調整は変速レバーの回動角度を検出する検出センサの検出値に応じて油圧シリンダによりトラニオン軸を作動させて行っている。

しかし、変速レバーの操作量の検出センサの取付位置は製造ロット毎にバラツキがあり、また変速レバーの操作量に基づき油圧シリンダを作動させ、該油圧シリンダの作動量に対応させてトラニオン軸の回動量を決めるリンク機構にも製造ロット毎に組立て時などにおける組立て寸法誤差が生じることは避けられない。

本発明の課題は、変速レバーの操作量と、該変速レバーの操作量を検出するセンサ値に対応させてトラニオン軸を回動させる油圧シリンダの作動量との比率が製造ロット毎に組立て寸法誤差などにより異なることがあっても、前記寸法誤差を吸収させることができる作業車両の変速装置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。
すなわち、請求項１記載の発明は、エンジン（５）の動力をトラニオン軸（９２）の回動角度を調整して出力する静油圧式無段変速装置（３４）と該静油圧式無段変速装置（３４）の出力を複数の変速段に変更して出力する噛合式変速装置（３８）を含む変速装置と、静油圧式無段変速装置（３４）のトラニオン軸（９２）の回動角度を決めるトラニオン軸回動用油圧シリンダ（９３）と、トラニオン軸（９２）と前記油圧シリンダ（９３）の間に設けられ、前記油圧シリンダ（９３）の作動によるトラニオン軸（９２）の回動角度位置を検出するトラニオン軸ポジションセンサ（９２ａ）と、作業車両の前進又は後進又は中立を選択する前後進レバー（１０）と、静油圧式無段変速装置（３４）及び噛合式変速装置（３８）への動力継続を行うメインクラッチ（３２）及びこのメインクラッチ（３２）を操作するクラッチペダル（１９）と、トラニオン軸回動用油圧シリンダ（９３）の作動量を設定する変速レバー（２０）と、該変速レバー（２０）の操作位置を検出する変速レバーポジションセンサ（２０ａ）と、該変速レバーポジションセンサ（２０ａ）の現在位置の出力値（Ｔ）と最低車速指示位置の出力値（Ａ）と最高車速指示位置の出力値（Ｂ）を記憶する記憶手段（９０ａ）と、次式（１）で演算された第一の値をトラニオン軸（９２）の回動角度に対応したトラニオン軸回動用油圧シリンダ（９３）の全ストローク量に対する該油圧シリンダ（９３）への出力割合とし、
油圧シリンダへの出力割合＝（Ｔ−Ａ）／（Ａ−Ｂ） （１）
式（１）で得られた第一の値に応じて前記油圧シリンダ（９３）を作動させて得られるトラニオン軸ポジションセンサ（９２ａ）の検出値の大きさを、トラニオン軸ポジションセンサ（９２ａ）の全検出範囲の大きさに対する比率として得て、該比率を第二の値として第二の値が前記第一の値と等しくなるようにするとともに、前進中又は後進中の走行状態で前後進レバー（１０）を中立にしたとき、クラッチペダル（１９）を踏まない場合に比べて、クラッチペダル（１９）を踏んだ場合はトラニオン軸回動用油圧シリンダ（９３）を速く動かして速く中立まで戻すコントローラ（９０）とを備えた作業車両の走行制御装置である。

請求項１記載の発明によれば、変速レバー（２０）の操作位置をセンサ（２０ａ）により検出し、該検出値（Ｔ）に対応したトラニオン軸回動用油圧シリンダ（９３）への出力割合（第一の値）（油圧シリンダ（９３）の作動量の全ストローク量に対する比率）を上記式（１）で常時、各作業車両毎に算出しておき、この第一の値に基づきコントローラ（９０）の指令で油圧シリンダ（９３）の作動量を決めて、トラニオン軸（９２）を所定の回動角度だけ動かす。

このとき油圧シリンダ（９３）の作動量に対応してトラニオン軸（９２）が回動し、該トラニオン軸（９２）の回動位置がポジションセンサ（９２ａ）で検出される。前記トラニオン軸ポジションセンサ（９２ａ）の検出値の大きさの全検出範囲の大きさ（例えば０〜５ボルトがセンサ（９２ａ）の全検出範囲になる）に対する比率（第二の値）と前記第一の値が等しくなるようにするコントローラ（９０）を作動させる。

また、請求項２記載の発明は、エンジン（５）の動力をトラニオン軸（９２）の回動角度を調整して出力する静油圧式無段変速装置（３４）と該静油圧式無段変速装置（３４）の出力を複数の変速段に変更して出力する噛合式変速装置（３８）を含む変速装置と、静油圧式無段変速装置（３４）のトラニオン軸（９２）の回動角度を決めるトラニオン軸回動用油圧シリンダ（９３）と、該油圧シリンダ（９３）の作動量に基づきトラニオン軸（９２）の回動角度を関連付けるリンク機構（９５）と、該リンク機構（９５）に設けられ、前記油圧シリンダ（９３）の作動によるトラニオン軸（９２）の回動角度位置を検出するトラニオン軸ポジションセンサ（９２ａ）と、作業車両の前進又は後進又は中立を選択する前後進レバー（１０）と、静油圧式無段変速装置（３４）及び噛合式変速装置（３８）への動力継続を行うメインクラッチ（３２）及びこのメインクラッチ（３２）を操作するクラッチペダル（１９）と、トラニオン軸回動用油圧シリンダ（９３）の作動量を設定する変速レバー（２０）と、トラニオン軸トラニオン軸回動用油圧シリンダ（９３）の作動量を設定する変速レバー（２０）と、トラニオン軸回動用油圧シリンダ（９３）に設けられるピストンロッド（９３ａ）の前進側の最大伸張設定位置に設けたストッパ（９３ｅ）と、トラニオン軸回動用油圧シリンダ（９３）のピストンロッド（９３ａ）の後進側の最少短縮設定位置に設けたストッパ（９３ｆ）と、トラニオン軸ポジションセンサ（９２ａ）により検出されるトラニオン軸（９２）の中立位置と前記２つのストッパ（９３ｅ、９３ｆ）により検出されるピストンロッド（９３ａ）の前進側の最大伸張設定位置と後進側の最少短縮設定位置を基準位置として記憶する記憶手段と、枕地作業用の枕地制御モードを選択できるスイッチと、前記記憶手段の値に基づき変速レバー（２０）によるトラニオン軸回動用油圧シリンダ（９３）の作動範囲を制御するとともに、前記スイッチで枕地制御モードを選択し、前進中の走行状態で前後進レバー（１０）を後進にしたとき、前進時の走行速度に比較して後進時の走行速度を速くするコントローラ（９０）とを備えた作業車両の走行制御装置である。

請求項１記載の発明によれば、変速レバー（２０）の作動量に応じて決まるトラニオン軸回動用油圧シリンダ（９３）の作動量と該油圧シリンダ（９３）の作動量に応じて決まるトラニオン軸（９２）の回動角度（ポジションセンサ（９２ａ）で検出される。）の関係が関連部材の組み付け誤差等によりバラツキが生じても、このバラツキを吸収することができ、これを全ての作業車両で実施することで、精度の高い走行制御装置が得られる。
また、前進中又は後進中の走行状態で前後進レバー（１０）を中立にしたときにクラッチペダル（１９）を踏んだ場合はトラニオン軸回動用油圧シリンダ（９３）を速く動かして速く中立まで戻すことができる。

請求項２記載の発明によれば、トラニオン軸回動用油圧シリンダ（９３）のピストンロッド（９３ａ）の前進側の最大伸張設定位置に設けたストッパ（９３ｅ）と後進側の最少短縮設定位置に設けたストッパ（９３ｆ）に接当するトラニオン軸ポジションセンサ（９２ａ）の検出位置を基準位置としてトラニオン軸回動用油圧シリンダ（９３）の作動範囲を制御することができるので、トラニオン軸（９２）の回動角度を関連付けるリンク機構（９５）の組み付け時の誤差等を吸収することができる。
また、枕地での走行時には枕地制御モードを選択することで前進時の走行速度に比較して後進時の走行速度を速く出来るため、枕地での操縦性がよくなる。したがって、後進時の、例えば圃場の耕うん作業効率を良くすることができる。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。
なお、本明細書において作業車両の前進方向に向かって左右方向をそれぞれ左、右といい、前進方向を前、後進方向を後ろという。

作業車両の一例としてトラクタを例に以下説明する。図１に全体側面図、図２に図１のトラクタの平面図、図３は図１のトラクタの変速装置の動力線図、図４は該変速装置の制御ブロック図を示す。

図１〜図３に示すトラクタは機体の前後部に前輪２、２と後輪３、３を備え、機体の前部に搭載したエンジン５の回転動力を伝動ケース内の変速装置によって適宜減速して、これらの前輪２、２と後輪３、３に伝えるように構成している。

機体の中央のハンドルポスト６にはステアリングハンドル７が支持され、その後方には座席９が設けられている。ステアリングハンドル７の下方には機体の進行方向を前後方向に切換える前後進レバー１０が設けられている。この前後進レバー１０を前側に移動させると機体は前進し、後方へ移動させると後進する。またハンドルポスト６を挟んで前後進レバー１０の反対側にはアクセルレバー１１が設けられ、またステップフロア１３の右コーナ部にはアクセルペタル１５と左右のブレーキペタル１６，１７が配置され、ステップフロア１３の左コーナ部にはクラッチペダル１９が配置されている。

また、１速から８速まで変速段を選択可能な変速レバー２０は操縦席９の左前方部にあり、低速、中速、高速及び中立のいずれかの位置を選択できる副変速レバー２１はその後方にあり、さらにその後方に１〜３速と中立位置を選択できるＰＴＯ変速レバー２３が設けられている。さらに操縦席９の右側には作業機（図示せず）の高さを設定するポジションレバー２４と圃場の耕耘深さを自動的に設定する自動耕深レバー２５、これらのレバー２４，２５の後ろに作業機の右上げスイッチ２７と右下げスイッチ２８が配置され、更にその後ろに自動水平スイッチ２９（オンでトラクタの絶対水平位置（圃場面に対する水平でなく、地球の水平面に対して水平を保つ）とバックアップスイッチ３０（オンで前後進レバー１０が後進位置にあるとき作業機上げ用リンク３１が作業機を上昇させる）が配置されている。また、機体の後方には作業機（図示せず）を連結する前記リンク３１が設けられている。

図３は、本実施例の静油圧式無段変速装置３４を有するトラクタの走行伝動系を表した線図である。エンジン５の回転動力はペダル操作式のクラッチペダル１９の踏み込みで作動するメインクラッチ３２に伝えられた後、静油圧式無段変速装置入力軸３３から静油圧式無段変速装置３４に伝達される。静油圧式無段変速装置３４は容量可変式の油圧ポンプ３４ａと定容量式の油圧モータ３４ｂを備えた油圧閉回路３４ｃを備えており、静油圧式無段変速装置入力軸３３から導入された動力により油圧ポンプ３４ａを作動させて、油圧ポンプ３４ａに設けられた斜板３４ｄの傾斜角度に応じた圧油を油圧閉回路３４ｃから油圧モータ３４ｂに供給し、該油圧モータ３４ｂにより走行出力軸３６を駆動させて噛合式の変速装置３８へ動力を伝達させる。

噛合式の変速装置３８の副変速クラッチ３９は図３の左右にスライド可能であり、図示する位置にあるときは走行出力軸３６からの動力がギア４１を介して高速段ギア４２から副変速クラッチ３９へ、該副変速クラッチ３９から変速軸４３のギア４５に伝達され、変速軸４３の回動がデフ装置４６を介して後輪３が副変速高速段の走行速度で駆動される。

また、副変速クラッチ３９を図３に示す位置から右側に移動して、副変速クラッチ３９が変速軸４３のギア４５と中速段ギア４７に係止すると、走行出力軸３６からの動力がギア４１を介してギア４９からギア５０、ギア５１及びギア４７を順次経由して副変速クラッチ３９へ伝達され、さらに該副変速クラッチ３９から変速軸４３のギア４５に伝達され、変速軸４３の回動がデフ装置４６を介して後輪３が副変速中速段の走行速度で駆動する。

副変速クラッチ３９がさらに右側に移動して変速軸４３のギア４５と低速ギア５５に係止すると、走行出力軸３６からの動力がギア４１を介してギア４９からギア５６へ、さらにギア５６からギア５７へ伝達され、ギア５７と同軸のギア５５から副変速クラッチ３９へ、さらに該副変速クラッチ３９から変速軸４３のギア４５に伝達され、変速軸４３の回動がデフ装置４６を介して後輪３が副変速低速段の走行速度で駆動される。

また、副変速クラッチ３９のスライド位置が左右いずれの側にあっても、変速軸４３からの出力がギア５３、５９、６０等を順次経由して前輪出力軸６１に伝達される。このとき油圧クラッチ６３が接続していると、デフ装置６５を介して前輪２が後輪３と共に駆動する四輪駆動となり、また油圧クラッチ６４が接続していると、前輪増速の四輪駆動となる。油圧クラッチ６３と油圧クラッチ６４が同時に接続することはなく、また油圧クラッチ６３と油圧クラッチ６４が共に接続していないと後輪３のみが駆動する二輪駆動となる。

一方、静油圧式無段変速装置入力軸３３から容量可変式の油圧ポンプ３４ａに入力された動力はポンプ出力軸６６からＰＴＯ用の駆動系に伝達される。ＰＴＯ用の駆動系にはＰＴＯ正逆クラッチ６７とＰＴＯ副変速クラッチ６８があり、トラクタが路上走行時は前記クラッチ６７，６８のいずれか一方または両方が非接続状態であり、作業機を駆動させるＰＴＯ駆動系は駆動されない。

圃場内での作業機を用いる作業時は、アクセルレバー１１を操縦者側（手前）に引いてエンジン回転数を定格回転数、または定格回転数以上から最大回転数の一定回転にしているので静油圧式無段変速装置入力軸３３とポンプ出力軸６６が同じ回転数で一定回転する。図３に示す状態は中立状態であり、ポンプ出力軸６６と直結しているＰＴＯ軸６９が共に回転する。

ＰＴＯ正逆クラッチ６７を図示左方向にスライドさせるとＰＴＯ正逆クラッチ６７がＰＴＯ軸６９のギア７０とギア７１に噛合するので、ＰＴＯ軸６９の動力はギア７０，ＰＴＯ正逆クラッチ６７，ギア７１，ギア７１ａ，ギア７２，ギア７４，ギア７８，ギア７７，ギア７６を順次介してＰＴＯ伝達軸７５を駆動させる（ＰＴＯ逆転）。また、ＰＴＯ正逆クラッチ６７を図示右方向にスライドさせると、ＰＴＯ軸６９の動力はギア７０，ＰＴＯ正逆クラッチ６７，ギア７３，ギア７７，ギア７６を順次介してＰＴＯ伝達軸７５を駆動させる（ＰＴＯ正転）。

ギア７２と一体のギア７４の駆動に連動するギア７８からの動力もＰＴＯ伝達軸７５に伝達され、ＰＴＯ副変速クラッチ６８が図示位置より最も左方向に移動した位置にあると、ギア７９とギア８０を介してギアドック８１がＰＴＯ副変速クラッチ６８に設けられたギアドック８３と噛合してＰＴＯ駆動軸８４によりＰＴＯ１速が得られる。またＰＴＯ副変速クラッチ６８が図示位置から左または右方向に移動すると、それぞれの場合に噛合するＰＴＯ副変速低速段ギア８５またはＰＴＯ副変速高速段ギア８６に動力が伝達され、ギア８５，ギア６８ａ，ＰＴＯ駆動軸８４へ順次動力が伝達されるとＰＴＯ２速が得られ、また、ギア８６，ギア６８ｂ，ＰＴＯ駆動軸８４へ順次動力が伝達されるとＰＴＯ３速が得られる。

上記構成のトラクタは路上走行時にはクラッチペダル１９を踏み込み、副変速レバー２１を路上走行に適した位置（基本は高速位置であり、中速位置または低速位置にする場合もある）に設定する。次いで変速レバー２０を任意の位置に移動する。変速レバー２０は最低速１速から最高速８速まで選択可能であるが、路上走行時の基本は８速である。

次いで前後進レバー１０を前進側または後進側に移動し、クラッチペダル１９をゆっくり離しながら（メインクラッチ３２を接続して）アクセルペダル１５を踏んでエンジン回転数を上げていく。このときアクセルペダル１５を最大限に踏み込んでも、最大速度は変速レバー２０の最大速度段（８速）の位置に規制される。

また、圃場内での作業時はクラッチペダル１９を踏み込んだ後、副変速レバー２１を適宜の位置（基本は低速または中速位置）に設定する。次いで変速レバー２０を任意の位置（作業の種類に応じて１速から８速まで選択可能）に移動し、前後進レバー１０を前進位置に移動させる。アクセルレバー１１を操縦者側（手前）に移動してエンジン回転数を定格回転数または定格回転数以上の最大回転数までの間に設定する。次いでクラッチペダル１９を離しながら（メインクラッチ３２を接続して）前進させる。このときエンジン回転数は定格回転数または定格回転数以上の最大回転数までの間に設定されるが、作業速度は変速レバー２０の位置で規制される。

なお、圃場内で作業機を使用する作業時にはアクセルペダル１５は使用しないで、アクセルレバー１１を用いる。また路上走行時にはアクセルペダル１５を使用し、アクセルレバー１１は使用しない。路上走行時はアクセルペダル１５を操作することで自動車操縦時と同じ感覚で操縦でき、また圃場内での作業時はエンジン回転を一定に保持しなくてはならないため、アクセルペダル１５では操縦が難しい。そこで前記作業時にはアクセルレバー１１を操作し、かつ前記作業時にはアクセルレバー１１から手を離しても元に戻らないので、操縦したアクセル位置に保持して一定エンジン回転数を保つことができる。

図５にはハンドルポスト６と操縦席付近の機体と変速レバー２０のみの左側面図を示す。また図６には変速レバー２０の基部付近の拡大図を示す。変速レバー２０は１〜８速まで速度段を変更可能であり、各速度段に対応するポジション位置を検出できるポジションセンサ２２ａが該レバー２０の基部に設けられている。前記ポジションセンサ２０ａの検出値はコントローラ９０（図４）に出力される。

また図７、図８には変速装置ケース９１の平面図（図７（ａ）、図８（ａ））と該変速装置ケース９１内に収納されている静油圧式無段変速装置３４の平面図（図７（ｂ）、図８（ｂ））を示す。また図９には図８（ａ）の矢印Ａ方向から見た変速装置ケース９１の側面図を示す。図５〜図９に示すように静油圧式無段変速装置３４のトラニオン軸９２を回動させる油圧シリンダ９３と変速装置ケース９１の外部に突出した部分のトラニオン軸９２を連結するリンク機構９５を変速装置ケース９１の外壁部分に取り付けている。

シリンダ９３のピストンロッド９３ａの先端部に回動自在に一端を接続したアーム９５ａの他端を変速装置ケース９１の外壁に回動自在に支持させ、さらに該アーム９５ａのもう一方の端部には該アーム９５ａの長手方向に直交する方向に設けたロッド９５ｂの一端が回動自在に設けられ、さらにこのロッド９５ｂの他端には回動自在な短いアーム９５ｃを介してアーム９５ａと略平行な方向に長さ調節可能なロッド９５ｄの端部を回動自在に連結する。該長さ調節可能なロッド９５ｄの他端は回動自在に短いアーム９５ｅの一端に連結し、該短いアーム９５ｅの他端にはボス９５ｆが固定している。

ボス９５ｆは、ボルト９５ｐで軸９５ｑに固定されている。軸９５ｑは変速装置ケース９１に対して回転自在に支持されており、軸９５ｑの一端にはプレート９５ｇが固着している。プレート９５ｇの他端はリンクアーム９５ｈにピン９５ｒを介して回動自在に連結し、リンクアーム９５ｈはトラニオン軸９２と一体のカム９５ｊに回動自在に連結している。ここで、カム９５ｊはボス９５ｓに固着し、ボス９５ｓはボルト９５ｔによりトラニオン軸９２に固定されている。

また、プレート９５ｇとリンクアーム９５ｈはピン９５ｒにより連結されているが、該ピン９５ｒによる連結部は軸９５ｑを回動支点として変速装置ケース９１に固定された扇状部材９５ｋの円弧状の長穴９５ｋ１内を摺動自在になっており、またピン９５ｒが長穴９５ｋ１内だけを摺動可能なためにカム９５ｊの回動範囲もピン９５ｒの摺動に連動する範囲内に規制される。

上記リンク機構９５により油圧シリンダ９３の作動が前記アーム９５ａやロッド９５ｄなどに連動してカム９５ｊがトラニオン軸９２と共に回動することになる。また、カム９５ｊの側面が変速装置ケース９１に支持されたローラ９５ｍの側面に当接しながらシリンダ９３によりカム９５ｊが回動する。

図７に示す状態はトラニオン軸９２が静油圧式無段変速装置３４の油圧ポンプ３４ａの斜板３４ｄを車両前進側に向けた状態を示しており、図８の変速装置ケース９１の平面図（図８（ａ））と該変速装置ケース９１内に収納されている静油圧式無段変速装置３４の平面図（図８（ｂ））に示す状態は静油圧式無段変速装置３４の油圧ポンプ３４ａの斜板３４ｄを中立位置に向けた状態を示しており、カム９５ｊの凹部９５ｊ１に対してローラ９５ｍが嵌り込む位置がトラニオン軸９２の中立位置である。なお、ローラ９５ｍは図８（ｂ）のｘ方向からバネで押されている。また図１０の変速装置ケース９１の平面図（図１０（ａ））と該変速装置ケース９１内に収納されている静油圧式無段変速装置３４の平面図（図１０（ｂ））を示す状態は静油圧式無段変速装置３４の油圧ポンプ３４ａの斜板３４ｄを後進側に向けて配置した状態を示している。

図１１は前後進レバー１０の基部に設けたシフトスイッチ１０ａ，１０ｂの配置とその作動態様を示す図である。図１１（ａ）と図１１（ｃ）には前後進レバー１０が前進位置と後進位置にある場合の前後進レバー１０の基部に設けた前進シフトスイッチ１０ａと後進シフトスイッチ１０ｂが作動する配置図をそれぞれ示し、図１１（ｂ）には前後進レバー１０が中立位置にある場合に前進シフトスイッチ１０ａと後進シフトスイッチ１０ｂのいずれにも当接しない場合の配置図を示す。

上記前後進レバー１０の前進シフトスイッチ１０ａが作動するように前後進レバー１０を中立位置から前進側に倒すと前進方向に動かす準備ができ、前後進レバー１０の後進シフトスイッチ１０ｂが作動するように前後進レバー１０を中立位置から後進側に倒すと後進方向に動かす準備ができる。なお、車両の前進方向と後進方向への加速はあくまで変速レバー２０で行う。

また、図５に示す変速レバー２０のポジションセンサ２０ａの検出値などを記憶するためのＥＥＰＲＯＭ９０ａをコントローラ９０に配置しているので、まず、変速レバー２０の現在位置に対応するポジションセンサ２０ａの出力値（Ｔ）とポジションセンサ２０ａの最低車速指示位置の値（Ａ）と最高車速指示位置の値（Ｂ）をＥＥＰＲＯＭ９０ａに記憶させる。

次いで、コントローラ９０では次式（１）により、第一の値をトラニオン軸９２の回動角度に対応したトラニオン軸回動用油圧シリンダ９３の全ストローク量に対する該油圧シリンダ９３への出力割合として演算する。
油圧シリンダへの出力割合＝（Ｔ−Ａ）／（Ａ−Ｂ） （１）

こうして、上記式（１）で得られた第一の値に応じて油圧シリンダ９３を作動させるが、そのとき得られるトラニオン軸ポジションセンサ９２ａの検出値の大きさは、トラニオン軸ポジションセンサ９２ａの全検出範囲、例えば０〜５ボルトの間のいずれかの電圧値に対応している。そこで、トラニオン軸ポジションセンサ９２ａの検出値はコントローラ９０へ送信され、コントローラ９０はトラニオン軸ポジションセンサ９２ａの前記検出値の大きさをトラニオン軸ポジションセンサ９２ａの全検出範囲の大きさに対する比率として求めて、これを第二の値とする。そして得られた第二の値が前記第一の値と等しくなるようにコントローラ９０が制御し、第一の値と第二の値が等しくなるとトラニオン軸回動用油圧シリンダ９３の電磁バルブ（図示せず）への出力を停止する（シリンダ９３内のオイルは漏れ出ることなく、出力停止した位置にシリンダピストンが保持される。）。

一般に、変速レバー２０のポジションセンサ２０ａの取付位置のバラツキと静油圧式無段変速装置３４のトラニオン軸９２の回動角度を関連付けるリンク機構９５の組み付け時の誤差等によるバラツキが作業車両毎にある。

しかし、本実施例により、変速レバー２０の作動量に応じて決まるトラニオン軸回動用油圧シリンダ９３の作動量とトラニオン軸回動用油圧シリンダ９３の作動量で応じて決まるトラニオン軸９２の回動角度の関係が関連部材の組み付け誤差等によりバラツキが生じても、このバラツキを吸収することができる。これを全ての作業車両で実施することで、精度の高い走行制御装置が得られる。
ただし、トラニオン軸ポジションセンサ９２ａからの信号が所定時間経過しても式（１）で算出した値にならないときは油圧シリンダ９３への出力を停止して、警報を発する。

トラニオン軸回動用油圧シリンダ９３の作動によるトラニオン軸９２の回動位置を検出するポジションセンサ９２ａ（図７）は回動軸９３ｄの回動度合いを検出する構成である。ポジションセンサ９２ａはロッド９５ｄの先端部のアーム９５ｅの接続部とは反対側に回動自在に一端が設けられたアーム９３ｃの他端に連結されている。これにより、ポジションセンサ９２ａはトラニオン軸９２の動き（位置）を検出することになる。トラニオン軸９２のポジションセンサ９２ａはトラニオン軸回動用油圧シリンダ９３のピストンロッド９３ａの前進側の最大伸張設定位置に設けたストッパ９３ｅと後進側の最少短縮設定位置に設けたストッパ９３ｆ（図９）の各設定位置をそれぞれトラニオン軸９２の回動可能な範囲とする基準値とする。またカム９５ｊの凹部９５ｊ１にローラ９５ｍが嵌り込む位置をトラニオン軸９２の中立位置とし、これも基準値とする。これらポジションセンサ９２ａで検出する各設定位置を基準位置としてコントローラ９０のメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）９０ａに記憶させておく。

また、トラニオン軸回動用油圧シリンダ９３のピストンロッド９３ａの前進側の最大伸張設定位置に設けたストッパ９３ｅと後進側の最少短縮設定位置に設けたストッパ９３ｆに接当するトラニオン軸ポジションセンサ９２ａの検出位置を基準位置としてトラニオン軸回動用油圧シリンダ９３の回動範囲を制御することができるので、静油圧式無段変速装置３４のトラニオン軸９２の回動角度を関連付けるリンク機構９５の組み付け時の寸法誤差等を吸収することができる。

上記トラニオン軸９２の回動位置のポジションセンサ９２ａの基準値を調整するモードに入るためのスイッチを操縦席９の操作パネルに設けているが、このスイッチはカバーで覆われてスイッチ群の中に配置し、それぞれのポジションセンサの基準値を調整するスイッチが容易に識別できるように互いに似せた名称としておく。その理由は、調整するセンサが多い時に、どのスイッチで調整モードに入るか分からなくなることがないように、類似した名称のスイッチを調整モードのスイッチ群に付けることで誤操作を防ぐ。

また、変速レバー２０の操作位置は１速〜８速まであるが、この各変速段の操作位置を変速レバーポジションセンサ２０ａで検出し、これらの検出値を目標位置としてコントローラ９０の制御により油圧シリンダ９３を作動させてトラニオン軸９２を回動制御する。

このときの油圧シリンダ９３への制御出力はパルス出力とし、目標位置と現在位置の偏差に応じてパルス周期を変更する構成とすることができる。すなわち、前記偏差が大きいと前記パルス出力周期を短くしてトラニオン軸回動用油圧シリンダ９３の動作を比較的速くし、前記偏差が小さいと前記パルス出力周期を長くして、トラニオン軸回動用油圧シリンダ９３の動作を比較的遅くする。

トラニオン軸回動用油圧シリンダ９３の目標位置への制御出力をパルス出力でなく連続出力とすると、トラニオン軸９２を動作した場合に油圧シリンダ９３の動作速度が速すぎて車両走行速度が急加速又は急減速になってしまうことがあるが、前記制御出力をパルス出力にすることで車両のスムーズな加速、減速が可能となる。

このとき、トラニオン軸回動用油圧シリンダ９３のピストンロッド９３ａの伸び側と縮み側でパルスオンタイムを変更するか、又はパルス周期を変更することで、動作速度の差を少なくすることが出来る。これは油圧シリンダ９３内を横断するロッド９３ａの端部にあるシリンダ内部の油室を二分するピストン（図示せず）がピストンロッド９３ａのある側（伸び側）とピストンロッド９３ａのない側（縮み側）で油室断面積が違うため、これを調整するためである。

また、エンジン始動は、クラッチペダル１９を踏んでクラッチスイッチ９７（図４）をオン（クラッチ切り）とし、前後進レバー１０を中立として行うが、エンジン始動直後に油圧シリンダ９３が中立にない時がある。これは前進走行中にエンジン５を切ると、トラニオン軸回動用油圧シリンダ９３が中立位置以外の位置にある状態で作動停止することがあるためである。

そのため、前述したトラニオン軸回動用油圧シリンダ９３が中立位置にない場合には、油圧シリンダ９３を中立に戻すような出力をし、油圧シリンダ９３が中立位置に戻るまで、警告ブザーを連続して鳴らす構成として、走行安全性を高める。

さらに、エンジン始動時には、トラニオン軸回動用油圧シリンダ９３が中立位置以外にある場合は、中立位置に素早く戻すために油圧シリンダ９３の動作速度を速くするためにパルス出力ではなく連続出力とする。

エンジン始動時には前後進レバー１０は必ず中立位置にあるが、クラッチペダル１９を戻してメインクラッチ３２を入りにした場合には車両が発進するおそれがある。そのために前述のように油圧シリンダ９３の作動をパルス出力ではなく連続出力で行うことでエンジン始動時には素早く、トラニオン軸回動用油圧シリンダ９３を中立位置に戻すようにする。また、このとき警報ブザーを鳴らしてオペレータの注意を喚起する。

また、前進中または後進中の走行状態で、前後進レバー１０を中立にした時、クラッチペダル１９を踏まない場合（メインクラッチ３２入、クラッチスイッチ９７切）には油圧シリンダ９３はパルス出力（ゆっくり）で中立まで戻し、クラッチペダル１９を踏んだ場合（メインクラッチ３２切、クラッチスイッチ９７入）には油圧シリンダ９３は連続出力（速く）で中立まで戻す。また、クラッチペダル１９を踏んで（メインクラッチ３２切、クラッチスイッチ９７入）、前後進レバー１０が前進または後進状態で変速レバー２０を操作すると、連続出力（速く）で目標位置にする。

前述のようにトラニオン軸回動用油圧シリンダ９３の目標位置への制御出力をパルス出力とし、目標位置と現在位置の偏差に応じてパルス周期を変更する構成とした時、トラニオン軸９２のポジションセンサ９２ａの値が大きく変化しない場合には、パルス出力のオンオフからなる所定の一周期（パルス周期）内でのオン時間の比率を大きくして、以前に比べてオン時間を長くする（パルス出力を増加する）補正を行う構成としても良い。

これは、例えば、潤滑油温が低い時、オン時間の短いパルス周期ではトラニオン軸回動用油圧シリンダ９３が作動しない場合に、所定のパルス周期内でのオン時間をより長くしてトラニオン軸回動用油圧シリンダ９３が作動出力を増加する補正する必要があるためである。

ただし、副変速レバー２１のポジションに応じてトラニオン軸回動用油圧シリンダ９３の目標位置まで移動する速度（パルスオンタイムに依存する）を変更することもできる。これは副変速装置が低速段を選択していれば、ある程度速く油圧シリンダ９３を目標位置に持っていっても急加速、急減速にはならないためであり、また、副変速装置が高速段を選択していれば、トラニオン軸回動用油圧シリンダ９３の目標位置まで移動を素早くすると、車両の急加速又は急減速になるので、この場合は油圧シリンダ９３の目標位置まで移動する速度を比較的遅くする。こうして低速走行時でも油圧シリンダ９３のレスポンスが良くなる。

また、変速レバーポジションセンサ２０ａと前後進レバーシフトスイッチ１０ａ，１０ｂの状態に応じて、油圧シリンダ９３を伸縮制御して車両を前後進させるが、アクセルレバー１１の基部にスロットルセンサ１１ａ（図４）を設け、スロットルセンサ１１ａの位置に応じてトラニオン軸回動用油圧シリンダ９３の動作速度（パルスオンタイムの変更による）を変更する構成としても良い。

上記構成で、エンジン回転数が低ければ、トラニオン軸回動用油圧シリンダ９３の動作速度のレスポンスを良くし、エンジン回転数が高ければ、フィーリング良く目標速度まで変更出来るようになる。

また、前進時の走行速度に比較して後進時の走行速度を速く出来る枕地制御モードスイッチを設けることで枕地での操縦性がよくなる。枕地（圃場のコーナー部）では車両の方向転換のために前進と後進を繰り返すことがよくあるが、その場合に前進時の走行速度より後進時の走行速度が遅いと、操縦者は旋回操作性が良くないと感じることがある。そのため枕地での走行時には前記した前進時の走行速度より後進時の走行速度を速くした前記枕地制御モードを設定しておき、このモードが選択できるスイッチにより、後進時の、例えば圃場の耕うん作業効率を良くすることができる。例えば、前進時での変速レバー２０が３速の時、ポジションセンサ２０ａの信号はコントローラ９０に入力され、コントローラ９０はトラニオン軸９２が３速を出す位置になるように油圧シリンダ９３を制御するが、この状態から後進にすると、変速レバー２０が３速であってもコントローラ９０は、例えばトラニオン軸９２が４速や５速を出す位置になるように油圧シリンダ９３を制御する。

ただし、路上走行等でバックした時に速く動いてしまうと思わぬ不具合があるので上記枕地制御モードの選択はロータリ作業速（例えば副変速低速のみ）でのみ有効とする構成とすることが望ましい。

この発明は、農業用、建築用、運搬用等のトラクタなどの作業車両の走行制御装置として利用できる。

本発明の一実施例のトラクタの左側面図である。 図１のトラクタの平面図である。 図１のトラクタの変速装置の動力線図である。 図１のトラクタの変速装置の制御ブロック図である。 図１のトラクタのハンドルポストと操縦席付近の機体と変速レバーのみの左側面図である。 図４の変速レバーの基部の拡大図である。 図１の前進時のトラクタの変速装置ケースの平面図（図７（ａ））と該変速装置ケース内に収納されている静油圧式無段変速装置の平面図（図７（ｂ））である。 図１の中立時のトラクタの変速装置ケースの平面図（図８（ａ））と該変速装置ケース内に収納されている静油圧式無段変速装置の平面図（図８（ｂ））である。 図８（ａ）の矢印Ａ方向から見た変速装置ケースの側面図である。 図１の後進時のトラクタの変速装置ケースの平面図（図１０（ａ））と該変速装置ケース内に収納されている静油圧式無段変速装置の平面図（図１０（ｂ））である。 図１のトラクタの前後進レバーが前進位置（図１１（ａ））、中立位置（図１１（ｂ））及び後進位置（図１１（ｃ））のいずれの位置にあるのか前後進レバーの基部に設けたシフトスイッチの配置とその作動態様を示す図である。

２ 前輪 ３ 後輪
５ エンジン ６ ハンドルポスト
７ ステアリングハンドル ９ 座席
１０ 前後進レバー １０ａ 前進シフトスイッチ
１０ｂ 後進シフトスイッチ １１ アクセルレバー
１１ａ スロットルセンサ １３ ステップフロア
１５ アクセルペタル １６、１７ ブレーキペタル
１９ クラッチペダル ２０ 変速レバー
２０ａ ポジションセンサ ２１ 副変速レバー
２３ ＰＴＯ変速レバー ２４ ポジションレバー
２５ 自動耕深レバー ２７ 右上げスイッチ
２８ 右下げスイッチ ２９ 自動水平スイッチ
３０ バックアップスイッチ ３２ メインクラッチ
３３ 静油圧式無段変速装置入力軸 ３４ 静油圧式無段変速装置
３４ａ 油圧ポンプ ３４ｂ 油圧モータ
３４ｃ 油圧閉回路 ３４ｄ 斜板
３６ 走行出力軸 ３９ 副変速クラッチ
４１ ギア ４２ 高速段ギア
４３ 変速軸 ４５ ギア
４６ デフ装置 ４７ 中速段ギア
４９、５０、５１、５３ ギア ５５ 低速ギア
５６、５７、５９、６０ ギア ６１ 前輪出力軸
６３ 油圧クラッチ ６４ 油圧クラッチ
６５ デフ装置 ６６ ポンプ出力軸
６７ ＰＴＯ正逆クラッチ ６８ ＰＴＯ副変速クラッチ
６８ａ、６８ｂ ギア ６９ ＰＴＯ軸
７０、７１、７１ａ、７２、７３、７４ ギア
７５ ＰＴＯ伝達軸
７６、７７、７８、７９、８０ ギア
８１、８３ ギアドック ８４ ＰＴＯ駆動軸
８５ ＰＴＯ副変速低速段ギア ８６ ＰＴＯ副変速高速段ギア
９０ コントローラ ９０ａ ＥＥＰＲＯＭ
９１ 変速装置ケース ９２ トラニオン軸
９２ａ ポジションセンサ
９３ トラニオン軸回動用油圧シリンダ
９３ａ ピストンロッド
９３ｃ アーム ９３ｄ 回動軸
９３ｅ、９３ｆ ストッパ ９５ リンク機構
９５ａ アーム ９５ｂ ロッド
９５ｃ アーム ９５ｄ ロッド
９５ｅ 短いアーム ９５ｆ ボス
９５ｇ プレート ９５ｈ リンクアーム
９５ｊ カム ９５ｊ１ 凹部
９５ｋ 扇状部材 ９５ｋ１ 長穴
９５ｍ ローラ ９５ｐ ボルト
９５ｑ軸 ９５ｒ ピン
９５ｓ ボス ９５ｔ ボルト
９７ クラッチスイッチ

Claims (2)

1. エンジン（５）の動力をトラニオン軸（９２）の回動角度を調整して出力する静油圧式無段変速装置（３４）と該静油圧式無段変速装置（３４）の出力を複数の変速段に変更して出力する噛合式変速装置（３８）を含む変速装置と、
   静油圧式無段変速装置（３４）のトラニオン軸（９２）の回動角度を決めるトラニオン軸回動用油圧シリンダ（９３）と、
   トラニオン軸（９２）と前記油圧シリンダ（９３）の間に設けられ、前記油圧シリンダ（９３）の作動によるトラニオン軸（９２）の回動角度位置を検出するトラニオン軸ポジションセンサ（９２ａ）と、
   作業車両の前進又は後進又は中立を選択する前後進レバー（１０）と、
   静油圧式無段変速装置（３４）及び噛合式変速装置（３８）への動力継続を行うメインクラッチ（３２）及びこのメインクラッチ（３２）を操作するクラッチペダル（１９）と、
   トラニオン軸回動用油圧シリンダ（９３）の作動量を設定する変速レバー（２０）と、
   該変速レバー（２０）の操作位置を検出する変速レバーポジションセンサ（２０ａ）と、
   該変速レバーポジションセンサ（２０ａ）の現在位置の出力値（Ｔ）と最低車速指示位置の出力値（Ａ）と最高車速指示位置の出力値（Ｂ）を記憶する記憶手段（９０ａ）と、
   次式（１）で演算された第一の値をトラニオン軸（９２）の回動角度に対応したトラニオン軸回動用油圧シリンダ（９３）の全ストローク量に対する該油圧シリンダ（９３）への出力割合とし、
   油圧シリンダへの出力割合＝（Ｔ−Ａ）／（Ａ−Ｂ） （１）
   式（１）で得られた第一の値に応じて前記油圧シリンダ（９３）を作動させて得られるトラニオン軸ポジションセンサ（９２ａ）の検出値の大きさを、トラニオン軸ポジションセンサ（９２ａ）の全検出範囲の大きさに対する比率として得て、該比率を第二の値として第二の値が前記第一の値と等しくなるようにするとともに、
   前進中又は後進中の走行状態で前後進レバー（１０）を中立にしたとき、クラッチペダル（１９）を踏まない場合に比べて、クラッチペダル（１９）を踏んだ場合はトラニオン軸回動用油圧シリンダ（９３）を速く動かして速く中立まで戻すコントローラ（９０）と
   を備えたことを特徴とする作業車両の走行制御装置。
2. エンジン（５）の動力をトラニオン軸（９２）の回動角度を調整して出力する静油圧式無段変速装置（３４）と該静油圧式無段変速装置（３４）の出力を複数の変速段に変更して出力する噛合式変速装置（３８）を含む変速装置と、
   静油圧式無段変速装置（３４）のトラニオン軸（９２）の回動角度を決めるトラニオン軸回動用油圧シリンダ（９３）と、
   該油圧シリンダ（９３）の作動量に基づきトラニオン軸（９２）の回動角度を関連付けるリンク機構（９５）と、
   該リンク機構（９５）に設けられ、前記油圧シリンダ（９３）の作動によるトラニオン軸（９２）の回動角度位置を検出するトラニオン軸ポジションセンサ（９２ａ）と、
   作業車両の前進又は後進又は中立を選択する前後進レバー（１０）と、
   静油圧式無段変速装置（３４）及び噛合式変速装置（３８）への動力継続を行うメインクラッチ（３２）及びこのメインクラッチ（３２）を操作するクラッチペダル（１９）と、
   トラニオン軸回動用油圧シリンダ（９３）の作動量を設定する変速レバー（２０）と、
   トラニオン軸回動用油圧シリンダ（９３）に設けられるピストンロッド（９３ａ）の前進側の最大伸張設定位置に設けたストッパ（９３ｅ）と、
   トラニオン軸回動用油圧シリンダ（９３）のピストンロッド（９３ａ）の後進側の最少短縮設定位置に設けたストッパ（９３ｆ）と、
   トラニオン軸ポジションセンサ（９２ａ）により検出されるトラニオン軸（９２）の中立位置と前記２つのストッパ（９３ｅ、９３ｆ）により検出されるピストンロッド（９３ａ）の前進側の最大伸張設定位置と後進側の最少短縮設定位置を基準位置として記憶する記憶手段と、
   枕地作業用の枕地制御モードを選択できるスイッチと、
   前記記憶手段の値に基づき変速レバー（２０）によるトラニオン軸回動用油圧シリンダ（９３）の作動範囲を制御するとともに、
   前記スイッチで枕地制御モードを選択し、前進中の走行状態で前後進レバー（１０）を後進にしたとき、前進時の走行速度に比較して後進時の走行速度を速くするコントローラ（９０）と
   を備えたことを特徴とする作業車両の走行制御装置。

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