JP5763435B2

JP5763435B2 - 作業車の伝動切り換え構造

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Publication number: JP5763435B2
Application number: JP2011135787A
Authority: JP
Inventors: 優之松崎; 敦新海; 淳史原本
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2011-06-17
Filing date: 2011-06-17
Publication date: 2015-08-12
Anticipated expiration: 2031-06-17
Also published as: JP2013002578A

Description

本発明は、変速手段を備えた伝動系での伝動状態を切り換える複数の油圧クラッチを備えた伝動切換手段と、前記伝動切換手段及び前記変速手段の作動を制御する制御手段と、前記制御手段に前記伝動切換手段による伝動状態の切り換えを指令する指令手段とを備えた作業車の伝動切り換え構造に関する。

上記のような作業車の伝動切り換え構造では、伝動切換手段として前後進切換装置を備えて、制御手段が、指令手段から前後進切換装置による前後進の切り換え指令を受けることで、一対の油圧クラッチの圧力を制御して前後進の切り換えを行うように構成したものがある（例えば特許文献１参照）。

特開２００９−７４６１７号公報

上記の構成では、高速走行中に、前後進切換装置による前後進の切り換えを指令する指令手段の出力に基づいて前後進切換装置の作動状態を切り換えると、油圧クラッチで吸収するエネルギーが過大になって油圧クラッチが焼損する虞がある。

本発明の目的は、高速走行中の伝動切換手段による伝動状態の切り換えで生じる虞のある油圧クラッチの焼損を抑制することにある。

第１の発明は、
変速手段を備えた伝動系での伝動状態を切り換える複数の油圧クラッチを備えた伝動切換手段と、前記伝動切換手段及び前記変速手段の作動を制御する制御手段と、前記制御手段に前記伝動切換手段による伝動状態の切り換えを指令する指令手段とを備えた作業車の伝動切り換え構造において、
前記伝動系での回転速度を検出する検出手段を備え、
前記制御手段は、前記指令手段から前記伝動切換手段による伝動状態の切り換え指令を受けると、前記検出手段の出力と予め設定した伝動状態切り換え用の設定速度とを比較し、前記検出手段の出力が前記設定速度よりも大きい場合は、前記変速手段の減速作動で前記伝動系での回転速度を低下させるとともに、その減速作動の開始からの計時を行い、この計時が設定時間を経過するまでの間において前記伝動系での回転速度が前記設定速度まで低下した場合は、その低下後に前記複数の油圧クラッチの圧力を制御して伝動状態の切り換えを行い、前記計時が前記設定時間を経過するまでの間において前記伝動系での回転速度が前記設定速度まで低下しなかった場合は、前記設定時間の経過後に前記複数の油圧クラッチの圧力を制御して伝動状態の切り換えを行うように構成してある。

第２の発明は、上記第１の発明において、
前記変速手段として油圧機械式無段変速装置を採用してある。

第２の発明によると、例えば変速手段の一例である制動装置で伝動系での回転速度を低
下させる場合に比較して、伝動系での回転速度をより円滑に低下させることができ、これ
により、伝動切り換え操作での操作性を良くすることができる。

第３の発明は、上記第１又は２の発明において、
前記制御手段が、前記複数の油圧クラッチの圧力制御による伝動状態の切り換えを開始
した後に、前記変速手段の増速作動で前記伝動系での回転速度を前記変速手段による減速
前の速度まで上昇させるように構成してある。

第３の発明によると、制御手段の制御作動で伝動状態の切り換えを行いながら伝動系で
の回転速度を変速手段による減速前の速度まで自動的に上昇させることができる。

つまり、操作の簡便化を図りながら油圧クラッチの焼損を抑制することができる。

トラクタの全体側面図である。トラクタの全体平面図である。伝動構造を示す縦断側面図である。制御構成を示すブロック図である。ブレーキペダルの操作位置と無段変速装置の出力との関係を示す図である。ブレーキペダルの操作位置を示す側面図である。無段変速装置の出力と前進用クラッチ及び後進用クラッチとの関係を示すタイムチャートである。前後進切り換え制御のフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態の一例として、本発明に係る作業車の伝動切り換え構造を、作業車の一例であるトラクタに適用した実施形態を図面に基づいて説明する。

図１及び図２に示すように、このトラクタは、その前部に搭載したエンジン１の後部にクラッチハウジング２を連結し、このクラッチハウジング２に、フレーム兼用のトランスミッションケース（以下、Ｔ／Ｍケースと略称する）３を、クラッチハウジング２の後部から車体後部に向けて延出するように連結してある。エンジン１の左右両側方には、左右一対の前輪４を操舵可能かつ駆動可能に配備してある。Ｔ／Ｍケース３における後部の左右両側方には、左右一対の後輪５を駆動可能かつ制動可能に配備してある。Ｔ／Ｍケース３の上方には、前輪操舵用のステアリングホイール６や運転座席７などを配備して搭乗運転部８を形成してある。

図３に示すように、エンジン１からの動力は、主クラッチ９及びギア式の動力分配機構１０を介して主変速装置１１に伝達する。そして、主変速装置１１による変速後の動力を、走行用の動力として電子油圧制御式の前後進切換装置１２を介してシンクロメッシュ式の副変速装置１３に伝達し、副変速装置１３による変速後の動力を、前輪駆動用の動力として電子油圧制御式の前輪変速装置１４及び前輪用差動装置１５などを介して左右の前輪４に伝達し、かつ、後輪駆動用の動力として後輪用差動装置１６などを介して左右の後輪５に伝達する。又、主変速装置１１を通過したエンジン１からの動力（非変速動力）を、作業用として電子油圧制御式のＰＴＯクラッチ１７及びシンクロメッシュ式のＰＴＯ変速装置１８などを介して動力取り出し用のＰＴＯ軸１９に伝達する。

図１及び図２に示すように、Ｔ／Ｍケース３の後部には、このトラクタの後部に連結するロータリ耕耘装置やプラウなどの作業装置（図示せず）の昇降操作を可能にする左右一対のリフトアーム２０、及び、対応するリフトアーム２０を揺動駆動する左右一対のリフトシリンダ２１などを配備してある。右側のリフトアーム２０は、作業装置連結用としてＴ／Ｍケース３の右後下部に上下揺動可能に連結する右側の下部リンク２２にローリングシリンダ２３を介して連結してある。左側のリフトアーム２０は、作業装置連結用としてＴ／Ｍケース３の左後下部に上下揺動可能に連結する左側の下部リンク２２に連係ロッド２４を介して連結してある。左右のリフトシリンダ２１には単動型の油圧シリンダを採用し、ローリングシリンダ２３には複動型の油圧シリンダを採用してある。

つまり、このトラクタは、その後部に連結した作業装置を左右のリフトシリンダ２１の作動で昇降させることができ、ローリングシリンダ２３の作動でローリングさせることができる。又、その後部にロータリ耕耘装置などの駆動型の作業装置を連結する場合には、その作業装置をＰＴＯ軸１９から取り出した作業用の動力で駆動することができる。

図４に示すように、エンジン１は、その調速機（図示せず）の調速レバー２５を操作するアクセルシリンダ２６の作動で、その出力回転数をアイドリング回転数と定格回転数との間で無段階に変更することができる。アクセルシリンダ２６には電動シリンダを採用してある。アクセルシリンダ２６の作動は、制御手段として機能する電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称する）２７に制御プログラムとして備えたアクセル制御手段２７Ａの制御作動で制御する。

ＥＣＵ２７は、ＣＰＵ及びＥＥＰＲＯＭなどを備えたマイクロコンピュータを利用して構成してある。ＥＣＵ２７には、アクセルレバー２８の操作位置を検出するレバーセンサ２９の出力、アクセルペダル３０の操作位置を検出するペダルセンサ３１の出力、及び、エンジン１の出力回転数を検出するエンジンセンサ３２の出力、などを入力してある。又、アクセルレバー２８の操作位置とエンジン１の出力回転数との関係を示す第１エンジン回転数設定データ、及び、アクセルペダル３０の操作位置とエンジン１の出力回転数との関係を示す第２エンジン回転数設定データ、などを備えてある。

図１、図２及び図４に示すように、アクセルレバー２８は、前後揺動式の位置保持型に構成してステアリングホイール６の右下方に配備してある。アクセルペダル３０は、踏み込み解除位置に自動復帰する自己復帰型に構成して搭乗運転部８の右足元部に配備してある。アクセルレバー用のレバーセンサ２９及びアクセルペダル用のペダルセンサ３１には回転式のポテンショメータを採用してある。エンジンセンサ３２には電磁ピックアップ式の回転センサを採用してある。第１エンジン回転数設定データ及び第２エンジン回転数設定データにはマップデータや関係式などを採用することができる。

アクセル制御手段２７Ａは、アクセルレバー用のレバーセンサ２９の出力、アクセルペダル用のペダルセンサ３１の出力、及び、エンジンセンサ３２の出力などに基づいてアクセル制御を行う。具体的には、アクセルレバー用のレバーセンサ２９の出力、アクセルペダル用のペダルセンサ３１の出力、第１エンジン回転数設定データ、及び第２エンジン回転数設定データに基づいて、アクセルレバー２８の操作位置に対応する設定回転数とアクセルペダル３０の操作位置に対応する設定回転数とを求め、求めたアクセルレバー２８による設定回転数とアクセルペダル３０による設定回転数とを比較する。そして、アクセルペダル３０による設定回転数がアクセルレバー２８による設定回転数以下である場合は、アクセルレバー２８による設定回転数を目標回転数として採用する。又、アクセルペダル３０による設定回転数がアクセルレバー２８による設定回転数よりも高い場合は、アクセルペダル３０による設定回転数を目標回転数として採用する。そして、採用した目標回転数にエンジンセンサ３２の出力が一致する（目標回転数の不感帯幅内に収まる）ようにアクセルシリンダ２６の作動を制御する。

図３に示すように、主変速装置１１には、無段変速装置Ａの一例である油圧機械式無段変速装置（以下、ＨＭＴと称する）３３を採用してある。ＨＭＴ３３は、静油圧式無段変速装置（以下、ＨＳＴと称する）３４と遊星歯車機構３５とを組み合わせて構成してある。ＨＳＴ３４は、アキシャルプランジャ形の可変容量ポンプ３４Ａ、及び、アキシャルプランジャ形の定容量モータ３４Ｂ、などを備えて構成してある。遊星歯車機構３５は、その中心に位置するサンギア３５Ａ、サンギア３５Ａの周囲にサンギア３５Ａと噛合する状態で等間隔に分散配置した３個のプラネタリギア３５Ｂ、各プラネタリギア３５Ｂを相対回転可能に支持するプラネタリキャリア３５Ｃ、及び、各プラネタリギア３５Ｂと噛合する状態でそれらのプラネタリギア３５Ｂを外囲するアウタギア３５Ｄ、などを備えて構成してある。そして、動力分配機構１０からの動力をＨＳＴ３４のポンプ軸３４Ａａと遊星歯車機構３５のプラネタリキャリア３５Ｃとに伝達してあり、ＨＳＴ３４は、ＨＳＴ３４による変速後の動力をモータ軸３４Ｂａから遊星歯車機構３５のサンギア３５Ａに伝達する。遊星歯車機構３５は、プラネタリキャリア３５Ｃに伝達されたエンジン１からの動力とサンギア３５Ａに伝達されたＨＳＴ３４による変速後の動力とを合成して前後進切換装置１２に伝達する。

図３及び図４に示すように、ＨＳＴ３４は、可変容量ポンプ３４Ａの斜板角を変更することでエンジン１からの動力を変速することができる。可変容量ポンプ３４Ａの斜板角は、Ｔ／Ｍケース３の内部に備えた変速シリンダ３６の作動で無段階に変更することができる。変速シリンダ３６には複動型の油圧シリンダを採用してある。変速シリンダ３６の作動は、変速シリンダ３６に対するオイルの流れを制御する変速弁３７の作動で制御する。変速弁３７には電磁比例弁を採用してある。変速弁３７の作動は、ＥＣＵ２７に制御プログラムとして備えた車速制御手段２７Ｂの制御作動で制御する。

図２及び図４に示すように、ＥＣＵ２７には、主変速レバー３８の操作位置を検出するレバーセンサ３９の出力、及び、可変容量ポンプ３４Ａの斜板角を検出する斜板角センサ４０の出力、などを入力してある。又、主変速レバー３８の操作位置と可変容量ポンプ３４Ａの斜板角との関係を示す斜板角設定データなどを備えてある。

主変速レバー３８は、前後揺動式の位置保持型に構成して運転座席７の右側部に配備したアームレスト４１の前部側に装備してある。主変速レバー用のレバーセンサ３９及び斜板角センサ４０には回転式のポテンショメータを採用してある。斜板角設定データにはマップデータや関係式などを採用することができる。

車速制御手段２７Ｂは、主変速レバー用のレバーセンサ３９の出力、斜板角センサ４０の出力、及び、斜板角設定データに基づいて主変速制御を行う。具体的には、主変速レバー用のレバーセンサ３９が出力する主変速レバー３８の操作位置と斜板角設定データとに基づいて求めた主変速レバー３８の操作位置に対応する可変容量ポンプ３４Ａの斜板角を目標斜板角に設定し、この目標斜板角に可変容量ポンプ３４Ａの斜板角が一致する（目標斜板角の不感帯幅内に収まる）ように変速弁３７の作動を制御して変速シリンダ３６を作動させる。

図示は省略するが、斜板角設定データは、主変速レバー３８の操作位置と可変容量ポンプ３４Ａの斜板角との関係を、主変速レバー３８の操作位置が零速位置である場合には可変容量ポンプ３４Ａの斜板角が逆転方向での最大角になってポンプ斜板３４Ａｂの操作位置が逆転最速位置になり、かつ、主変速レバー３８の操作位置が最速位置である場合には可変容量ポンプ３４Ａの斜板角が正転方向での最大角になってポンプ斜板３４Ａｂの操作位置が正転最速位置になる状態が得られるように、主変速レバー３８の零速位置からの操作量に応じてポンプ斜板３４Ａｂの逆転最速位置からの操作量が変化する関係に設定してある。

ＨＭＴ３３は、可変容量ポンプ３４Ａの斜板角が逆転方向での最大角（以下、可変容量ポンプ３４Ａの最小斜板角とする）である場合に遊星歯車機構３５による合成後の出力が零速になり、かつ、可変容量ポンプ３４Ａの斜板角が正転方向での最大角（以下、可変容量ポンプ３４Ａの最大斜板角とする）である場合に遊星歯車機構３５による合成後の出力が最速になるように、可変容量ポンプ３４Ａの最小斜板角（ポンプ斜板３４Ａｂの逆転最速位置）からの操作量に応じて出力が大きくなるように構成してある。

つまり、変速シリンダ３６及び変速弁３７などにより、可変容量ポンプ３４Ａのポンプ斜板３４Ａｂを操作することでＨＭＴ３３の出力を変更する変速操作手段Ｂを構成してある。尚、斜板角設定データは、主変速レバー３８の操作位置とＨＭＴ３３の出力との比例関係が成立するように設定してある。

図１〜４に示すように、前後進切換装置１２は、多板式の油圧クラッチを採用した前進用クラッチ１２Ａ及び後進用クラッチ１２Ｂなどを備えて構成してある。そして、前進用クラッチ１２Ａ及び後進用クラッチ１２Ｂに対するオイルの流れを制御する前後進切換弁４２の作動を制御することで、ＨＭＴ３３からの動力を前進用の動力として副変速装置１３に伝達する前進伝動状態、ＨＭＴ３３からの動力を後進用の動力として副変速装置１３に伝達する後進伝動状態、及び、ＨＭＴ３３から副変速装置１３への伝動を遮断する伝動遮断状態に切り換えることができる。前後進切換弁４２には電磁制御弁を採用してある。前後進切換弁４２の作動は、ＥＣＵ２７に制御プログラムとして備えた前後進切換制御手段２７Ｃの制御作動で制御する。

図２及び図４に示すように、ＥＣＵ２７には、前後進切り換え用のＦＲレバー４３の操作位置を検出するＦＲセンサ４４の出力などを入力してある。ＦＲレバー４３は、前後揺動式で前進位置と後進位置の２位置に位置切り換え保持可能に構成してステアリングホイール６の左下方に配備してある。ＦＲセンサ４４は、ＦＲレバー４３の前進位置への操作で閉状態に切り換わる前進位置検出用のマイクロスイッチ、及び、ＦＲレバー４３の後進位置への操作で閉状態に切り換わる後進位置検出用のマイクロスイッチを備えて構成してある。

前後進切換制御手段２７Ｃは、ＦＲセンサ４４の出力に基づいて前後進切換装置１２の作動状態を切り換える前後進切り換え制御を行う。前後進切り換え制御では、基本的には、ＦＲセンサ４４の出力に基づいてＦＲレバー４３の前進位置から後進位置への切り換え操作を検知すると、前進用クラッチ１２Ａが減圧して遮断状態に切り換わり、その設定時間後に後進用クラッチ１２Ｂが昇圧して伝動状態に切り換わるように前後進切換弁４２の作動を制御することで前後進切換装置１２を後進伝動状態に切り換える。ＦＲセンサ４４の出力に基づいてＦＲレバー４３の後進位置から前進位置への切り換え操作を検知すると、後進用クラッチ１２Ｂが減圧して遮断状態に切り換わり、その設定時間後に前進用クラッチ１２Ａが昇圧して伝動状態に切り換わるように前後進切換弁４２の作動を制御することで前後進切換装置１２を前進伝動状態に切り換える。

図２に示すように、搭乗運転部８における運転座席７の左側方箇所には副変速レバー４５を配備してある。図示は省略するが、副変速装置１３は、その変速段が副変速レバー４５の操作位置に応じて作業用の低速段と作業用の高速段と移動用の最速段のいずれかに切り換わるように、機械式の副変速用連係機構を介して副変速レバー４５に連係してある。

図３に示すように、前輪変速装置１４は、シフト部材４６の摺動操作で、左右の前輪４の周速が左右の後輪５の周速と同調するように副変速装置１３からの動力を左右の前輪４に伝達する等速伝動状態と、左右の前輪４の周速が左右の後輪５の周速に対して約２倍になるように副変速装置１３からの動力を左右の前輪４に伝達する増速伝動状態とに切り換えることができる。

図示は省略するが、シフト部材４６は、複動型の油圧シリンダを採用した前輪変速シリンダの作動で、前輪変速装置１４を等速伝動状態に切り換える等速位置と増速伝動状態に切り換える増速位置とに摺動する。前輪変速シリンダの作動は、前輪変速シリンダに対するオイルの流れを制御する前輪変速弁の作動で制御することができる。前輪変速弁には電磁制御弁を採用してある。前輪変速弁の作動は、ＥＣＵ２７に制御プログラムとして備えた前輪変速制御手段の制御作動で制御する。

ＥＣＵ２７には、前輪４の舵角を検出する舵角センサの出力、及び、搭乗運転部８に備えた選択スイッチの出力、などを入力してある。舵角センサには回転式のポテンショメータを採用してある。

前輪変速制御手段は、舵角センサの出力に基づいて前輪変速装置１４を等速伝動状態と増速伝動状態とに切り換える前輪変速制御を実行可能に構成してあり、選択スイッチの押圧操作で選択スイッチからオン信号が出力されるごとに、前輪変速制御を実行する前輪変速選択状態と前輪変速制御を実行しない前輪変速選択解除状態とに切り換わる。

前輪変速制御では、具体的には、舵角センサの出力に基づいて前輪４の舵角が設定角度（例えば３５度）未満であることを検知している場合は前輪変速装置１４が等速伝動状態になり、又、前輪４の舵角が設定角度（例えば３５度）以上であることを検知している場合は前輪変速装置１４が増速伝動状態になるように前輪変速弁の作動を制御する。

この構成から、前輪４を設定角度以上に操舵する畦際旋回などにおいて車体の旋回半径をより小さくしたい場合には、選択スイッチの操作で前輪変速選択状態に切り換えておくことにより、前輪４の設定角度以上の操舵に伴って前輪変速装置１４を等速伝動状態から増速伝動状態に自動的に切り換えることができ、等速伝動状態よりも小さい旋回半径で車体を旋回させることができる。そして、その旋回後に前輪４の舵角を設定角度未満に戻すことで前輪変速装置１４を増速伝動状態から等速伝動状態に自動的に復帰させることができる。

図１、図２及び図４に示すように、搭乗運転部８の右足元部位には操作ペダルＣとして左右一対のブレーキペダル４７を配備してある。左右のブレーキペダル４７は、対応する捻りバネ４８の作用により踏み込み解除位置に向けて復帰揺動する。左側のブレーキペダル４７は、左側の後輪５を制動する左側のサイドブレーキ４９に機械式の制動用連係機構５０を介して連係してある。右側のブレーキペダル４７は、右側の後輪５を制動する右側のサイドブレーキ４９に機械式の制動用連係機構５０を介して連係してある。左右のサイドブレーキには多板型のものを採用してある。

図示は省略するが、左側の制動用連係機構５０は、左側のブレーキペダル４７と左側のサイドブレーキ４９とをクランクアーム及び押し引きロッドなどを介して連係することで、左側のブレーキペダル４７が制動操作領域まで踏み込み操作された場合に、左側のブレーキペダル４７の制動操作領域での踏み込み操作量に応じた制動力で左側のサイドブレーキ４９を左側の後輪５に制動作用させるように構成してある。右側の制動用連係機構５０は、右側のブレーキペダル４７と右側のサイドブレーキ４９とをクランクアーム及び押し引きロッドなどを介して連係することで、右側のブレーキペダル４７が制動操作領域まで踏み込み操作された場合に、右側のブレーキペダル４７の制動操作領域での踏み込み操作量に応じた制動力で右側のサイドブレーキ４９を右側の後輪５に制動作用させるように構成してある。

この構成から、左側のブレーキペダル４７を単独で制動操作領域まで踏み込み操作することで、左側のサイドブレーキ４９によって左側の後輪５を制動することができ、逆に、右側のブレーキペダル４７を単独で制動操作領域まで踏み込み操作することで、右側のサイドブレーキ４９によって右側の後輪５を制動することができる。又、左右のブレーキペダル４７を同時に同じ操作量で制動操作領域まで踏み込み操作することで、左右のサイドブレーキ４９によって左右の後輪５を同時に同じ制動力で制動することができる。

つまり、ステアリングホイール６を旋回方向に回動操作する旋回走行時に、旋回内側の後輪５に対応する左右いずれかのブレーキペダル４７を単独で制動操作領域まで踏み込み操作することで、そのときの旋回状態を、ステアリングホイール６の回動操作による旋回状態から旋回内側の後輪５を制動する制動旋回状態に切り換えることができ、車体の旋回半径を小さくすることができる。又、左右のブレーキペダル４７を同時に制動操作領域まで踏み込み操作することで、左右のサイドブレーキ４９を減速停止用の制動装置Ｄとして使用することができる。

図示は省略するが、左右のブレーキペダル４７には、それらの単独操作を阻止する連結状態と、それらの単独操作を許容する連結解除状態とに切り換え可能な連結機構を備えてある。これにより、左右のブレーキペダル４７を、それらの単独操作による制動旋回状態への切り換えが可能な状態と、制動旋回状態への切り換えを阻止する状態とに切り換えることができる。

又、搭乗運転部８には、制動操作領域まで踏み込み操作した左側のブレーキペダル４７の制動操作領域での係合保持を可能にする保持機構を装備してある。これにより、左右のブレーキペダル４７を連結機構により連結した状態で制動操作領域まで踏み込み操作した後、保持機構を操作して左側のブレーキペダル４７を制動操作領域で係合保持することで、左右のブレーキペダル４７を、そのときの制動操作領域での踏み込み位置に保持することができ、これにより、左右のサイドブレーキ４９を、そのときの制動操作領域での左右のブレーキペダル４７の踏み込み操作量に応じた制動力で左右の後輪５を制動する制動状態に維持することができる。つまり、保持機構によって左右のサイドブレーキ４９を駐車ブレーキとして機能させることができるように構成してある。

図４に示すように、左右のブレーキペダル４７には、左右のブレーキペダル４７を両踏み操作した場合の操作位置である両踏み操作位置を検出する単一のペダルセンサ５１を、左右のブレーキペダル４７を両踏み操作した場合の踏み込み解除位置からの両踏み操作量のみをペダルセンサ５１に伝達するように構成したリンク機構５２を介して連係してある。

ペダルセンサ５１には回転式のポテンショメータを採用してあり、ペダルセンサ５１は、左右のブレーキペダル４７の踏み込み解除位置からの両踏み操作量を左右のブレーキペダル４７の両踏み操作位置として検出する。

リンク機構５２は、左右のブレーキペダル４７の踏み込み方向上手側に配備した左右向きの接当部材５２Ａが、引っ張りバネ（図示せず）の作用で、少なくとも左右いずれか一方のブレーキペダル４７のアーム部４７Ａに、それらの踏み込み方向上手側から接当する状態を維持するように構成してある。これにより、左右のブレーキペダル４７を両踏み操作していない場合には、接当部材５２Ａが、踏み込み解除位置に位置する左右のブレーキペダル４７で受け止められることで、ブレーキペダル４７の踏み込み解除位置に対応する基準位置に位置し、左右いずれか一方のブレーキペダル４７を踏み込み操作した場合には、接当部材５２Ａが、踏み込み解除位置に位置する他方のブレーキペダル４７で受け止められることで基準位置に位置し、左右のブレーキペダル４７を両踏み操作した場合にのみ、接当部材５２Ａが、引っ張りバネの作用で左右のブレーキペダル４７に接当追従するように構成してある。そして、このときの接当部材５２Ａの基準位置からの追従移動量を左右のブレーキペダル４７の踏み込み解除位置からの両踏み操作量としてペダルセンサ５１に伝達するように構成してある。

図４及び図５に示すように、ペダルセンサ５１は、検出した左右のブレーキペダル４７の両踏み操作位置をＥＣＵ２７に出力する。ＥＣＵ２７には、左右のブレーキペダル４７の両踏み操作位置とＨＭＴ３３の出力との関係を示す変速出力設定データなどを備えてある。変速出力設定データにはマップデータや関係式などを採用することができる。尚、この変速出力設定データは前進用と後進用とを兼ねるものであるが、前進専用の変速出力設定データと後進専用の変速出力設定データとを備えるようにしてもよい。

ＥＣＵ２７においては、車速制御手段２７Ｂが、主変速レバー３８の操作位置に対応して設定した可変容量ポンプ３４Ａの設定斜板角、斜板角センサ４０の出力、ブレーキペダル用のペダルセンサ５１の出力、及び、変速出力設定データに基づいてペダル変速制御を行う。具体的には、主変速レバー３８の操作位置に対応して設定した可変容量ポンプ３４Ａの設定斜板角から主変速レバー３８の操作位置に対応するＨＭＴ３３の設定出力（設定速度）を求め、この設定出力が変速出力設定データでの左右のブレーキペダル４７の踏み込み解除位置ａに対応する最大出力（最大速度）になるように変速出力設定データを補正する。そして、ブレーキペダル用のペダルセンサ５１が出力する左右のブレーキペダル４７の両踏み操作位置と補正後の変速出力設定データとに基づいて、左右のブレーキペダル４７の両踏み操作位置に対応するＨＭＴ３３の出力（出力速度）を求め、求めたＨＭＴ３３の出力を目標出力（目標速度）に設定し、この目標出力をＨＭＴ３３の出力として得るための目標出力に対応する可変容量ポンプ３４Ａの目標斜板角を求め、求めた目標斜板角に可変容量ポンプ３４Ａの斜板角が一致する（目標斜板角の不感帯幅内に収まる）ように変速弁３７の作動を制御して変速シリンダ３６を作動させる。

図５及び図６に示すように、変速出力設定データには第１データと第２データとを備えてある。第１データは、左右のブレーキペダル４７が踏み込み解除位置ａから予め設定した減速開始位置（増速終了位置）ｂに至るまでの間はＨＭＴ３３の出力を最大出力（主変速レバー３８の操作位置に対応する設定速度）に維持し、減速開始位置ｂに至ってから減速終了位置ｃを超えるまでの間は、左右のブレーキペダル４７の両踏み操作量に反比例してＨＭＴ３３の出力が最大出力から最小出力（零速）との間で変化するように、左右のブレーキペダル４７の両踏み操作位置とＨＭＴ３３の出力との関係を設定してある（図５の実線参照）。第２データは、左右のブレーキペダル４７が踏み込み限界位置ｄから予め設定した増速開始位置（減速終了位置）ｅに戻るまでの間はＨＭＴ３３の出力を最小出力に維持し、増速開始位置ｅに戻ってから予め設定した増速終了位置ｆ未満に戻るまでの間は、左右のブレーキペダル４７の両踏み操作量に反比例してＨＭＴ３３の出力が最小出力から最大出力との間で変化するように、左右のブレーキペダル４７の両踏み操作位置とＨＭＴ３３の出力との関係を設定してある（図５の破線参照）。

減速開始位置ｂは、増速終了位置ｆよりも左右のブレーキペダル４７の踏み込み解除位置ａからの両踏み操作量が大きい操作位置に設定してあり、増速開始位置ｅは、減速終了位置ｃよりも左右のブレーキペダル４７の踏み込み解除位置ａからの両踏み操作量が小さい操作位置に設定してある。

又、減速開始位置ｂと増速終了位置ｆとの間での左右のブレーキペダル４７の踏み込み解除位置ａからの両踏み操作量の差を、減速終了位置ｃと増速開始位置ｅとの間での左右のブレーキペダル４７の踏み込み解除位置ａからの両踏み操作量の差よりも小さくして、第１データの減速開始位置ｂと減速終了位置ｃとの間での左右のブレーキペダル４７の両踏み操作量に対するＨＭＴ３３の出力の変化量が、第２データの増速開始位置ｅと増速終了位置ｆとの間での左右のブレーキペダル４７の両踏み操作量に対するＨＭＴ３３の出力の変化量よりも小さくなるように設定してある。

車速制御手段２７Ｂは、第１データに基づくペダル変速制御において左右のブレーキペダル４７の両踏み込み操作位置が減速終了位置ｃを超えるのに伴って、変速出力設定データを第１データから第２データに切り換えて第２データに基づくペダル変速制御を行うように構成してある。又、第２データに基づくペダル変速制御において左右のブレーキペダル４７の両踏み込み操作位置が増速終了位置ｆ未満に戻るのに伴って、変速出力設定データを第２データから第１データに切り換えて第１データに基づくペダル変速制御を行うように構成してある。

左右のブレーキペダル４７の操作領域には、左右のブレーキペダル４７の踏み込み操作にかかわらず左右のサイドブレーキ４９を制動解除状態に維持する制動解除領域と、左右のブレーキペダル４７の踏み込み操作量が大きくなるほど左右のサイドブレーキ４９の対応する後輪５に作用する制動力が大きくなり、左右のブレーキペダル４７の踏み込み操作量が小さくなるほど左右のサイドブレーキ４９の対応する後輪５に作用する制動力が小さくなる制動操作領域とを備えてある。そして、制動解除領域と制動操作領域との境界位置ｇが減速終了位置ｃと増速開始位置ｅとの間に位置して、第１データでの左右のブレーキペダル４７の変速操作領域における減速終了位置側の領域部分が制動操作領域と重合し、第２データでの左右のブレーキペダル４７の変速操作領域が制動操作領域に重合しないように構成してある。

この構成から、主変速レバー３８を走行用の任意の操作位置に操作して左右のブレーキペダル４７を踏み込み解除位置ａに位置させた走行状態において、左右のブレーキペダル４７の両踏み操作を行うと、車速制御手段２７Ｂが第１データに基づくペダル変速制御を実行し、かつ、左右のサイドブレーキ４９が、左右のブレーキペダル４７の制動操作領域での両踏み操作量に応じた制動力で左右の後輪５を制動する。

これにより、左右のブレーキペダル４７が踏み込み解除位置ａから減速開始位置ｂに至るまでの間は、車速制御手段２７Ｂが、ＨＭＴ３３の出力を主変速レバー３８の操作位置に対応する設定速度に維持し、かつ、左右のサイドブレーキ４９が左右の後輪５を制動しないことから、左右のブレーキペダル４７の両踏み操作にかかわらず、車速を、アクセルレバー２８、主変速レバー３８、及び、副変速レバー４５の操作位置に基づいて得られる設定速度で一定にすることができる。

又、左右のブレーキペダル４７が減速開始位置ｂから制動解除領域と制動操作領域との境界位置ｇを超えるまでの間は、車速制御手段２７Ｂが、左右のブレーキペダル４７の両踏み操作位置に応じてＨＭＴ３３の出力を変更するようになり、左右のサイドブレーキ４９は左右の後輪５を制動しないことから、左右のブレーキペダル４７の両踏み操作によって、車速を、設定速度と左右のブレーキペダル４７を境界位置ｇまで踏み込み操作した場合に得られる速度との間で変更することができる。

更に、左右のブレーキペダル４７が境界位置ｇから減速終了位置ｃを超えるまでの間は、車速制御手段２７Ｂが、左右のブレーキペダル４７の両踏み操作位置に応じてＨＭＴ３３の出力を変更し、かつ、左右のサイドブレーキ４９が、左右のブレーキペダル４７の制動操作領域での両踏み操作量に応じた制動力で左右の後輪５を制動することから、車速を、左右のブレーキペダル４７を境界位置ｇまで踏み込み操作した場合に得られる速度と零速との間で変更することができ、かつ、左右のブレーキペダル４７の減速終了位置ｃへの到達又はそれ以前の段階で車体を制動停止させることができる。

そして、左右のブレーキペダル４７が減速終了位置ｃを超えると、車速制御手段２７Ｂが、第１データに基づくペダル変速制御を実行する状態から第２データに基づくペダル変速制御を実行する状態に切り換わり、左右のブレーキペダル４７が減速終了位置ｃを超えた踏み込み限界位置ｄから減速終了位置ｃを通過して境界位置ｇに戻るまでの間は、車速制御手段２７ＢがＨＭＴ３３の出力を零速に維持した状態で、左右のサイドブレーキ４９が、左右のブレーキペダル４７の制動操作領域での両踏み操作量に応じた制動力で左右の後輪５を制動することから、左右のブレーキペダル４７が減速終了位置ｃよりも境界位置ｇに近くなるように左右のブレーキペダル４７に対する踏力を弱めても車体を制動停止状態に維持することができる。

又、左右のブレーキペダル４７が境界位置ｇから増速開始位置ｅに戻るまでの間は、車速制御手段２７ＢがＨＭＴ３３の出力を零速にして車速を零に維持することから、左右のブレーキペダル４７が境界位置ｇよりも増速開始位置ｅに近くなるように左右のブレーキペダル４７に対する踏力を弱めて左右のサイドブレーキ４９による左右の後輪５に対する制動を解除しても車体を停止状態に維持することが可能になる。

更に、左右のブレーキペダル４７が増速開始位置ｅから増速終了位置ｆに戻るまでの間は、車速制御手段２７Ｂが、左右のブレーキペダル４７の両踏み操作位置に応じてＨＭＴ３３の出力を変更するようになり、左右のサイドブレーキ４９は左右の後輪５を制動しないことから、左右のブレーキペダル４７の両踏み操作によって車速を零速と設定速度との間で変更することができる。

そして、左右のブレーキペダル４７が増速終了位置ｆを超えると、車速制御手段２７Ｂが、第２データに基づくペダル変速制御を実行する状態から第１データに基づくペダル変速制御を実行する状態に切り換わり、前述したように、左右のブレーキペダル４７が踏み込み解除位置ａから減速開始位置ｂに至るまでの間は、左右のブレーキペダル４７の両踏み操作にかかわらず車速を設定速度で一定にすることができる。

つまり、左右のブレーキペダル４７を、車速を零速と設定速度との間で変更する変速ペダルとして使用することができ、これにより、変速操作を容易にすることができる。

又、左右のブレーキペダル４７が減速終了位置ｃを超える踏み込み限界位置側の操作位置まで両踏み操作して車体を制動停止させた状態では、左右のブレーキペダル４７が減速終了位置ｃを通過して増速開始位置ｅまで戻らない限り車体が発進しないことから、左右のブレーキペダル４７の両踏み操作で車体を制動停止させた状態での他の操作などに起因して、左右のブレーキペダル４７に対する踏力が低下して左右のブレーキペダル４７が減速終了位置ｃと増速開始位置ｅとの間まで戻った場合であっても、車体の発進を防止することができる。

しかも、車速制御手段２７Ｂが第１データに基づくペダル変速制御の実行中は左右のブレーキペダル４７が減速終了位置ｃを超えない限り、第２データに基づくペダル変速制御に切り換わらないことで、左右のブレーキペダル４７を減速開始位置ｂと減速終了位置ｃとにわたって両踏み操作している間は、左右のブレーキペダル４７の両踏み操作位置と車速の関係に変化が生じることがなく、操作フィーリングが一定になることから、又、車速制御手段２７Ｂが第２データに基づくペダル変速制御の実行中は左右のブレーキペダル４７が増速終了位置ｆを超えない限り、第１データに基づくペダル変速制御に切り換わらないことで、左右のブレーキペダル４７を減速開始位置ｂと減速終了位置ｃとにわたって両踏み操作している間は、左右のブレーキペダル４７の両踏み操作位置と車速の関係に変化が生じることがなく、操作フィーリングが一定になることから、車体の発進と停止とを繰り返すインチング操作などが行い易くなる。

図４、図７及び図８に示すように、前後進切換制御手段２７Ｃは、高速走行中に、伝動切換手段Ｅとして機能する前後進切換装置１２による前後進の切り換えを指令する指令手段ＥであるＦＲセンサ４４の出力に基づいて前後進切換装置１２の作動状態を切り換えると、前進用クラッチ１２Ａ及び後進用クラッチ１２Ｂで吸収するエネルギーが過大になって前進用クラッチ１２Ａ及び後進用クラッチ１２Ｂが焼損する虞があることから、前後進切り換え制御では、その焼損の発止を回避するために以下のような制御作動を行うように構成してある。

先ず、ＦＲセンサ４４の出力に基づいてＦＲレバー４３の前進位置又は後進位置への切り換え操作を検知したか否かを判別し〔ステップ＃１〕、切り換え操作を検知していない場合はステップ＃１に戻り、切り換え操作を検知した場合は、エンジンセンサ３２の出力と斜板角センサ４０の出力とに基づいてＨＭＴ３３の出力速度（前後進切換装置１２に対する入力速度）を算出し〔ステップ＃２〕、ＨＭＴ３３の出力速度が焼損防止用として予め設定した前後進切り換え用の設定速度（例えば１５Ｋｍ／ｈ）を超えているか否かを判別する〔ステップ＃３〕。

焼損防止用の設定速度を超えていない場合は、ＦＲレバー４３の操作位置に対応しない前進用クラッチ１２Ａ又は後進用クラッチ１２Ｂが減圧して遮断状態に切り換わり、その設定時間後にＦＲレバー４３の操作位置に対応する前進用クラッチ１２Ａ又は後進用クラッチ１２Ｂが昇圧して伝動状態に切り換わるように前後進切換弁４２の作動を制御するクラッチ圧切換制御を行い〔ステップ＃４〕、クラッチ圧切換制御が終了した段階で前後進切り換え制御を終了する。

焼損防止用の設定速度を超えている場合は、変速シリンダ３６の作動で可変容量ポンプ３４Ａの斜板角が小さくなってＨＭＴ３３の出力速度が低下するように変速弁３７の作動を制御する減速制御を開始するとともに〔ステップ＃５〕、エンジンセンサ３２の出力と斜板角センサ４０の出力とに基づいてＨＭＴ３３の出力速度を算出し〔ステップ＃６〕、かつ、ＥＣＵ２７に備えたタイマ（図示せず）によって減速制御の開始からの計時を行う〔ステップ＃７〕。

次に、ＨＭＴ３３の出力速度が焼損防止用の設定速度に達したか否かを判別し〔ステップ＃８〕、焼損防止用の設定速度に達した場合は、減速制御を終了してＨＭＴ３３の出力速度を焼損防止用の設定速度に維持し〔ステップ＃９〕、かつ、クラッチ圧切換制御を開始するとともに〔ステップ＃１０〕、タイマによってクラッチ圧切換制御の開始からの計時を行う〔ステップ＃１１〕。

ステップ＃８において焼損防止用の設定速度に達していない場合は、減速制御の開始からの計時が第１設定時間を経過したか否かを判別し〔ステップ＃１２〕、経過していない場合はステップ＃８に戻り、経過した場合は、ステップ＃９に移行してＨＭＴ３３の出力速度をそのときの速度に維持する。

クラッチ圧切換制御の開始後は、前進用圧力センサ５３の出力又は後進用圧力センサ５４の出力に基づいて昇圧側の前進用クラッチ１２Ａ又は後進用クラッチ１２Ｂのクラッチ圧が設定圧に達したか否かを判別し〔ステップ＃１３〕、昇圧側のクラッチ圧が設定圧に達した場合は、変速シリンダ３６の作動で可変容量ポンプ３４Ａの斜板角が大きくなってＨＭＴ３３の出力速度が主変速レバー３８の操作位置に対応する設定速度まで上昇するように変速弁３７の作動を制御する増速制御を行う〔ステップ＃１４〕。

昇圧側のクラッチ圧が設定圧に達していない場合は、クラッチ圧切換制御の開始からの計時が第２設定時間を経過したか否かを判別し〔ステップ＃１５〕、経過していない場合はステップ＃１３に戻り、経過した場合はステップ＃１４に移行して増速制御を行う。

そして、クラッチ圧切換制御が終了したか否かを判別し〔ステップ＃１６〕、クラッチ圧切換制御及び増速制御が終了した段階で前後進切り換え制御を終了する。

つまり、ＦＲレバー４３の操作に基づいて前後進の切り換えを行なう場合のＨＭＴ３３の出力速度が減速制御によって第１設定時間の間で焼損防止用の設定速度まで減速させることが可能な速度である場合は、運転者に前後進の切り換え時間が長くなることによる違和感を感じさせることなく、前進用クラッチ１２Ａ及び後進用クラッチ１２Ｂの焼損を回避することができる。又、ＨＭＴ３３の出力速度が減速制御によって第１設定時間の間で焼損防止用の設定速度まで減速させることができない速度であっても、運転者に前後進の切り換え時間が長くなることによる違和感を感じさせることなく、前進用クラッチ１２Ａ及び後進用クラッチ１２Ｂの焼損を抑制することができる。

尚、このトラクタでは、エンジンセンサ３２及び斜板角センサ４０などにより、前後進切換装置１２を備える伝動系での回転速度であるＨＭＴ３３の出力速度を検出する検出手段Ｇを構成してある。又、ＨＭＴ３３が、前後進切換装置１２の作動による前後進の切り換え時に、前後進切換装置１２を備える伝動系での回転速度を変速する変速手段Ｈとして機能する。

〔別実施形態〕

〔１〕伝動切換手段Ｅとしては、複数の油圧クラッチ１２Ａ，１２Ｂを備えて複数段の変速操作を行うように構成した油圧クラッチ式の変速装置であってもよく、又、複数の油圧クラッチ１２Ａ，１２Ｂを備えて前輪４の駆動速度を複数段に変更するように構成した前輪変速装置、などであってもよい。油圧クラッチ１２Ａ，１２Ｂの数量としては３つ以上であってもよい。

〔２〕指令手Ｆとしては２位置切換スイッチやオンオフスイッチなどであってもよい。

〔３〕検出手段Ｇとしては、エンジンセンサ３２、無段変速装置Ａの出力を検出する電磁ピックアップ式の回転センサ、あるいは、車速を検出する電磁ピックアップ式の回転センサ、などであってもよい。

〔４〕変速手段Ｈとしては、エンジン１及び制動装置Ｄなどであってもよい。又、無段変速装置Ａ、エンジン１、及び制動装置Ｄなどの組み合わせ操作で行うように構成してもよい。更に、伝動系での回転速度が無段変速装置Ａ、エンジン１、又は制動装置Ｄ、などの単独操作では第１設定時間の間で焼損防止用の設定速度まで減速させることができない速度である場合に、無段変速装置Ａ、エンジン１、及び制動装置Ｄなどの組み合わせ操作を行うように構成してもよい。

〔５〕制御手段２７としては、変速手段Ｈの減速作動で伝動系での回転速度を伝動状態切り換え用の設定速度まで低下させた場合のみに、複数の油圧クラッチ１２Ａ，１２Ｂの圧力を制御して伝動状態の切り換えを行うように構成したものであってもよい。

〔６〕制御手段２７としては、変速手段Ｈの減速作動を設定時間だけ行って伝動系での回転速度を低下させた場合のみに、複数の油圧クラッチ１２Ａ，１２Ｂの圧力を制御して伝動状態の切り換えを行うように構成したものであってもよい。

本発明に係る作業車の伝動切り換え構造は、伝動切換手段を備えるトラクタ、乗用田植機、コンバイン、及び乗用草刈機、などに適用することができる。

１２Ａ油圧クラッチ（前進用）
１２Ｂ油圧クラッチ（後進用）
２７制御手段
３３油圧機械式無段変速装置
Ｅ伝動切換手段
Ｆ指令手段
Ｇ検出手段
Ｈ変速手段

Claims

変速手段を備えた伝動系での伝動状態を切り換える複数の油圧クラッチを備えた伝動切換手段と、前記伝動切換手段及び前記変速手段の作動を制御する制御手段と、前記制御手段に前記伝動切換手段による伝動状態の切り換えを指令する指令手段とを備えた作業車の伝動切り換え構造において、
前記伝動系での回転速度を検出する検出手段を備え、
前記制御手段は、前記指令手段から前記伝動切換手段による伝動状態の切り換え指令を受けると、前記検出手段の出力と予め設定した伝動状態切り換え用の設定速度とを比較し、前記検出手段の出力が前記設定速度よりも大きい場合は、前記変速手段の減速作動で前記伝動系での回転速度を低下させるとともに、その減速作動の開始からの計時を行い、この計時が設定時間を経過するまでの間において前記伝動系での回転速度が前記設定速度まで低下した場合は、その低下後に前記複数の油圧クラッチの圧力を制御して伝動状態の切り換えを行い、前記計時が前記設定時間を経過するまでの間において前記伝動系での回転速度が前記設定速度まで低下しなかった場合は、前記設定時間の経過後に前記複数の油圧クラッチの圧力を制御して伝動状態の切り換えを行うように構成してある作業車の伝動切り換え構造。
前記変速手段として油圧機械式無段変速装置を採用してある請求項１に記載の作業車の伝動切り換え構造。
前記制御手段が、前記複数の油圧クラッチの圧力制御による伝動状態の切り換えを開始した後に、前記変速手段の増速作動で前記伝動系での回転速度を前記変速手段による減速前の速度まで上昇させるように構成してある請求項１又は２に記載の作業車の伝動切り換え構造。