JP6816611B2 - 作業車両 - Google Patents

Description

この発明は、耕うん機、トラクタ等の作業車両に関する。

トラクタ等の作業車両において、ブレーキ操作とクラッチとを連動させる構成として、特許文献１に記載の技術が公知である。
特許文献１（特開２０１２−１１６３０１号公報）には、ブレーキペダル（９４Ｌ，９４Ｒ）の踏み込み操作に応じて、クラッチ手段（３８，３９）をクラッチ切り状態にすると共に、再発進する際に、ブレーキペダル（９６）の踏み込みが解除を検出しても、左・右ブレーキソレノイド（１１０Ｌ，１１０Ｒ）の通電状態を所定時間（Ｔ）だけ継続させておくことで、坂道発進でも後退しないようにする技術が記載されている。

特開２０１２−１１６３０１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、車両停止中の保持制動力が調整できない問題があった。したがって、坂道に停止中に、燃料を補給して車重が重くなったり、作業機を重量の重いものに交換したり、体重の重い操縦者に交代したり等があって、車両がゆっくり動き出した場合に、ゆっくりな動きに合わせて操縦者が少ししかブレーキペダルを踏まないと制動力が一定なので停止しない問題があった。

本発明は、車両停止中に保持制動力を調整可能にすることを技術的課題とする。

本発明の上記課題は次の解決手段により解決される。
請求項１記載の発明は、エンジン（７）の駆動力を車輪（８，９）へ伝達する接続状態と、駆動力の車輪（８，９）への伝達を切断する切断状態とを切り替えるクラッチ（６１）と、前記車輪（８，９）の回転を制動するブレーキ装置（４０）と、前記ブレーキ装置（４０）の制動力を保持する制動力保持装置（４９）と、車両の車速を検出する車速センサ（６８）と、を備え、前記ブレーキ装置（４０）は、車両（１）停止後に前記制動力保持装置（４９）により制動力を停止時の制動力である保持制動力に保持すると共に、前記保持制動力の保持中に、操縦者による前記ブレーキ装置（４０）の操作が検出された場合は、前記ブレーキ装置（４０）の機械的な操作が解除された分、前記制動力保持装置（４９）が作動して制動力を増加させて前記保持制動力に保持するとともに、保持制動力の保持中に前記ブレーキ装置（４０）が踏み込まれた場合は、前記保持制動力を、前記ブレーキ装置（４０）が踏み込まれた分だけ増加した値に更新することを特徴とする作業車両である。

請求項２に記載の発明は、車両（１）の前後進を切り替える前後進レバー（１２）と、前記前後進レバー（１２）の操作位置を検出する前後進レバーセンサ（ＳＮ４）と、車両（１）の前後方向の傾斜を測定する傾斜センサ（ＳＮ１）と、前記クラッチ（６１）における流体の圧力を検出するクラッチ圧センサ（１０３，１０４）と、を備え、前記ブレーキ装置（４０）は、保持制動力の保持中に、前記クラッチ（６１）が切断状態から接続状態に移行する場合に、進行方向が下りの傾斜でない場合は、前記クラッチ圧センサ（１０３，１０４）の検出結果に基づいて駆動力を演算し、前記駆動力が前記保持された保持制動力よりも大きくなると、前記保持制動力の保持を解除するとともに、進行方向が下りの傾斜である場合は、前記クラッチ（６１）が切断状態から接続状態へ移行を開始すると共に、保持制動力の保持を解除することを特徴とする請求項１に記載の作業車両である。

請求項１記載の発明によれば、車両（１）停止後にブレーキ装置（４０）が制動力を保持すると共に、保持制動力の保持中に操縦者によるブレーキ装置（４０）の操作が検出された場合は、ブレーキ装置（４０）の操作量に応じて制動力を増加させることで、車両停止中に保持制動力を調整可能にすることができる。

請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、ブレーキ装置（４０）が保持制動力の保持中に、クラッチ（６１）が切断状態から接続状態に移行する場合に、進行方向が下りの傾斜である場合は、クラッチ（６１）が切断状態から接続状態へ移行を開始すると共に保持制動力の保持を解除することで、下りの坂道の発進時に円滑に発進することができる。また、請求項２に記載の発明によれば、進行方向が下りの傾斜でない場合は、駆動力が保持制動力よりも大きくなると保持制動力が解除されることで、上りの坂道でも後退せずに円滑に発進することができる。

本発明の一実施形態のトラクタの左側面図を示す。 図２は実施例のトラクタの操作部の説明図である。 図３は実施例のトラクタにおける制動装置の要部説明図であり、図３（Ａ）は平面図、図３（Ｂ）は側面図である。 図４は実施例のトラクタの動力伝達系の概略図である。 図５は本実施例の前後進クラッチの断面図である。 図６は実施例の前後進クラッチの制御機構の説明図である。 図７は実施例の制御部の機能ブロック図である。 図８は実施例のブレーキ制御の際に使用される設定の説明図であり、図８（Ａ）は保持制動力の説明図、図８（Ｂ）は駆動力の説明図である。 図９は実施例の前後進クラッチ制御処理のフローチャートの説明図である。 図１０は実施例のブレーキ制御処理のフローチャートの説明図である。 図１１は実施例のトラクタにおけるブレーキやクラッチの制御の一例のタイムチャートである。

この発明の実施の形態を、以下に説明する。
図１には、本発明の一実施形態のトラクタの左側面図を示す。
図２は実施例のトラクタの操作部の説明図である。
本発明の作業車両の一例としてのトラクタ１は、図１に示すように、ミッションケース２３上にキャビン３を搭載している。キャビン３室内には、後部に操縦席４が設けられている。図１、図２において、キャビン３の室内には、操縦席４からの操作範囲にステアリングハンドル５や、メインキー１１、前後進レバー１２、変速レバー１０、坂道発進補助ＯＮ／ＯＦＦスイッチ１３、４ＷＤ切り替えスイッチ（図示せず）が配置されている。また、ステアリングハンドル５の下方には、クラッチペダルＰ１や左ブレーキペダルＰ２、右ブレーキペダルＰ３等が配置されている。またキャビン３は、前後にフロントガラスとリヤガラスを設け、左右両側には一枚ガラス状のキャビンドアを開閉自由に取り付けて外部との気密性を確保できる構成である。

図１において、キャビン３の底部には、検知部材の一例として、トラクタ１の車体の傾斜を検知する傾斜センサＳＮ１が配置されている。
そして、キャビン３の天井側のルーフ内にはエアコンや音響機器を装備して室内の居住性の向上を図り、作業能率を上げる工夫が施されている。

またトラクタ１は、キャビン３の前方に開閉自由のボンネットカバー６で覆ったエンジンルームを形成してエンジン７を搭載している。エンジン７は、ゴムマウント等から形成した支持部材（図示省略）を介して振動の伝達を幾分でも阻止できる支持構成としている。そして、トラクタ１は、左右一対の前輪８，８及び後輪９，９を設け、後輪のみを駆動する二輪駆動（２ＷＤ）と前後輪を駆動する四輪駆動（４ＷＤ）が可能な構成となっている。

また前記ミッションケース２３内には主変速装置と副変速装置を備え、前記副変速装置は、上記操縦席４の横側に設けられた変速レバー１０により機械的連動機構の押し引き操作を介して切り替える構成であり、主変速装置は、変速レバー１０のグリップ部のアップ／ダウンスイッチの押し操作により１段ずつ主変速がアップダウンする構成である。尚、同トラクタ１の変速装置は、主変速８速と副変速３速の組み合わせで全２４段の変速が可能である。そして、キャビン３の室内のメーターパネル上に車速や変速装置の変速位置（高速８段、中速８段、低速８段）が表示される。

トラクタ１のミッションケース２３の後部には、ロワリンク３１が前端を中心として回転可能に支持されている。ロワリンク３１の後端には、作業機の一例としてのロータリ耕うん装置２６が支持されている。ロワリンク３１の上方には、リフトアーム３３が前端を中心として回転可能に支持されている。リフトアーム３３の前端はロワリンク３１に連結されている。リフトアーム３３は、ミッションケース２３内の油圧・伝動装置の作動に伴って上下方向に移動可能に構成されている。よって、リフトアーム３３の昇降にともなって、ロータリ耕うん装置２６が昇降可能である。

図３は実施例のトラクタにおける制動装置の要部説明図であり、図３（Ａ）は平面図、図３（Ｂ）は側面図である。
図３において、ミッションケース２３の左右両側には、左ブレーキ機構４１と右ブレーキ機構４２とを有する制動装置（ブレーキ装置）４０が配置されている。なお、右ブレーキ機構４２と左ブレーキ機構４１は、左右対称に配置されているだけで、同様に構成されているので、左ブレーキ機構４１について説明し、右ブレーキ機構４２に関しては詳細な説明を省略する。

左ブレーキ機構４１は、第１ブレーキリンク４６を有する。第１ブレーキリンク４６は、後端が回転軸４６ａを中心として回転可能に支持されている。第１ブレーキリンク４６の前端には、図示しない連結部材を介して、前記左ブレーキペダルＰ２に連結されている。なお、実施例では、左ブレーキペダルＰ２が踏み込まれると、第１ブレーキリンク４６の前端が上方に移動するように連結されている。本実施例では、左ブレーキペダルＰ２の踏込量は、回転軸４６ａの回転を検出するブレーキペダルセンサＳＮ３で検出される。
なお、第１ブレーキリンク４６と左ブレーキペダルＰ２との間に、ペダルの遊び調整や、ペダルの高さ調整、ペダルの効き調整を行う機構を設置することが可能である。

第１ブレーキリンク４６の回転軸４６ａには、下方に延びる第２ブレーキリンク４７が支持されている。第２ブレーキリンク４７の下端には、後方に延びる第３ブレーキリンク４８の前端が回転可能に支持されている。第３ブレーキリンク４８の後端には、制動力保持装置の一例としてのブレーキシリンダ４９が接続されている。ブレーキシリンダ４９の後端には、第４ブレーキリンク５１の上端が連結されている。第４ブレーキリンク５１は、後下方に伸びており、第４ブレーキリンク５１の後下端は、回転軸５１ａを中心として回転可能に支持されている。回転軸５１ａは、左側の後輪９の制動を行う左ブレーキ５２が接続されている。左ブレーキ５２は、内蔵されているブレーキパッド（図示せず）が回転軸５１ａの回転に連動するように構成されており、回転軸５１ａの回転に伴って後輪９が制動される。なお、左右のブレーキ５２に関しては、公知のディスクブレーキを採用可能であり、ドラムブレーキを採用することも可能である。

前記回転軸５１ａには、回転軸５１ａの回転量を検出することで、ブレーキのかかり具合を検知するブレーキセンサ（制動力センサ）ＳＮ２が配置されている。
左右のブレーキシリンダ４９には、ミッションケース２３の左側に支持された油圧制御バルブ５６に配管５７，５８を介して接続されている。油圧制御バルブ５６は、各ブレーキシリンダ４９に圧油を入れる量を制御することで、油圧を制御して、ブレーキシリンダ４９の伸縮量が制御され、左右の各第４ブレーキリンク５１をそれぞれ回転させることが可能である。

図４は実施例のトラクタの動力伝達系の概略図である。
図４において、実施例のトラクタ１では、エンジン７の駆動は、前後進クラッチ６１に伝達される。前後進クラッチ６１は、前後進レバー１２の操作（「前進」または「後進」）に応じて、前進用の駆動または後進用の駆動を主変速部６２に出力する。主変速部６２は、変速レバー１０の主変速の操作に応じた駆動を副変速部６３に出力する。副変速部６３は、変速レバー１０の副変速の操作に応じた駆動を、出力軸６４に出力する。出力軸６４には、第１伝達ギア６６や後輪差動ギア６７が支持されている。後輪差動ギア６７は、後輪９，９に駆動を伝達する。左右の後輪９，９には、左右一対のブレーキ５２が設置されている。

前記第１伝達ギア６６の近傍には、検知部材の一例として、出力軸６４の回転から車速を検知する車速センサ６８が配置されている。第１伝達ギア６６には、第２伝達ギア６９が噛み合っている。第２伝達ギア６９は、前方に延びる第１伝達軸７０に支持されている。第１伝達軸７０の駆動は、４ＷＤクラッチ７１に伝達される。４ＷＤクラッチ７１は、４ＷＤ切り替えスイッチの入力に応じて、４ＷＤの場合は前方に延びる第２伝達軸７２に駆動を伝達する。第２伝達軸７２は前輪差動ギア７３に駆動を伝達する。前輪差動ギア７３は、駆動の伝達時に、前輪８，８を駆動する。
また、ステアリングハンドル５の操作に応じて、左右一対のステアリングシリンダ７４が作動して、前輪８，８が進行方向に傾斜する。左側の前輪８の近傍には、切れ角センサ７６が配置されている。切れ角センサ７６は、前輪８の傾斜角（切れ角）を検知する。

前記切れ角センサ７６の検知信号は、制御部８０に入力される。制御部８０は、外部との信号の入出力等を行う入出力インターフェースＩ／Ｏを有する。また、制御部８０は、必要な処理を行うためのプログラムおよび情報等が記憶されたＲＯＭ：リードオンリーメモリを有する。また、制御部８０は、必要なデータを一時的に記憶するためのＲＡＭ：ランダムアクセスメモリを有する。また、制御部８０は、ＲＯＭ等に記憶されたプログラムに応じた処理を行うＣＰＵ：中央演算処理装置を有する。したがって、実施例の制御部８０は、小型の情報処理装置、いわゆるマイクロコンピュータにより構成されている。よって、制御部８０は、ＲＯＭ等に記憶されたプログラムを実行することにより種々の機能を実現することができる。

制御部８０は、被制御要素の一例としてのブレーキ切替弁８１に制御信号を送信可能である。ブレーキ切替弁８１は、制御部８０からの信号に応じて両ブレーキソレノイド８１ａが作動して、片ブレーキ弁８１ｂと両ブレーキ弁８１ｃとで切り替える。実施例では、回転半径の小さくする場合や４ＷＤにおける内外輪差に対応するために左右のブレーキ５２，５２を個別に作動させる場合には、片ブレーキ弁８１ｂに切り替えられ、左右両方のブレーキ５２，５２を同時に作動させる場合には、両ブレーキ弁８１ｃに切り替えられる。

また、制御部８０は、被制御要素の一例としての左右ブレーキ切替弁８２に制御信号を送信可能である。左右ブレーキ切替弁８２は、制御部からの信号に応じて作動する右ブレーキソレノイド８２ａと左ブレーキソレノイド８２ｂとを有する。そして、右ブレーキソレノイド８２ａが作動した場合に、右片ブレーキ弁８２ｃに切り替えられ、左ブレーキソレノイド８２ｂが作動した場合に、左片ブレーキ弁８２ｄに切り替えられる。また、各ブレーキソレノイド８２ａ，８２ｂの両方が作動していない場合に、中立弁８２ｅに切り替えられる。なお、中立弁８２ｅに接続された場合、左右のブレーキシリンダ４９は、オイルタンクに接続される。
したがって、右側のブレーキ５２のみを作動させる場合には、右片ブレーキ弁８２ｃに切り替えられ、左側のブレーキ５２のみを作動させる場合には、左片ブレーキ弁８２ｄに切り替えられる。なお、両方のブレーキを同時に作動させる場合には、実施例では、右片ブレーキ弁８２ｃに切り替えられる。

前記左右ブレーキ切替弁８２は、比例弁８３に接続されている。比例弁８３は、制御部８０からの信号に応じて、各ブレーキシリンダ４９に向けて供給される圧油の量および圧力を制御する。
前記比例弁８３には、圧油を供給するポンプ８４が接続されている。ポンプ８４には、安全弁の一例としてのリリーフバルブ８５が並列に接続されている。

（前後進クラッチ）
図５は本実施例の前後進クラッチの断面図である。
図５において、前後進クラッチ（クラッチ部材）６１では、エンジン７からの駆動が伝達される前進クラッチギヤ９１は、筒状のクラッチ軸９１ａを有する。クラッチ軸９１ａは第二軸受Ｂ１及び第三軸受Ｂ２により前後進出力軸９２に回動自在に支持されている。なお、前後進出力軸９２は、主変速部６２に入力される。クラッチ軸９１ａの後部には、複数の内側クラッチ板９１ｂが支持されている。クラッチ軸９１ａの後部はクラッチケース９３で覆われており、クラッチケース９３の前部内側に固定されている押え板９３ａが複数の内側クラッチ板９１ｂの前端の前方に位置している。

クラッチケース９３内部の内側には複数の外側クラッチ板９３ｂが内側クラッチ板９１ｂどうしの間に挟まれるように交互に配置されており、内側クラッチ板９１ｂは内側に複数の歯を有しているためクラッチ軸９１ａと一体となって回転し、外側クラッチ板９３ｂは外側に複数の歯を有しているためクラッチケース９３と一体となって回転する。

クラッチケース９３の内部でクラッチ軸９１ａの後部にはクラッチピストン９４が配置されている。クラッチピストン９４は、クラッチケース９３内において軸方向に移動可能に支持されている。クラッチピストン９４は、ばね９４ａにより後方へ付勢されていて、クラッチピストン９４の後部には圧油が供給される前側のシリンダ部９３ｃの空間がある。前後進クラッチ６１は前側のシリンダ部９３ｃに圧油が供給され、その圧力がばね９４ａの弾性力を上回るとクラッチピストン９４が前進し、内側クラッチ板９１ｂと外側クラッチ板９３ｂを押え板９３ａとの間で挟圧する（すなわち、前後進クラッチ６１が、エンジン７からの動力を伝達する伝達位置に移動している）。挾圧された内側クラッチ板９１ｂと外側クラッチ板９３ｂは摩擦により互いに駆動力を伝達するようになり、前進クラッチギヤ９１に伝達された駆動力がクラッチケース９３に伝達され、クラッチケース９３にスプライン嵌合している前後進出力軸９２が回転し、前進方向の駆動が出力される。

シリンダ部９３ｃに圧油が供給されず、圧力がかかっていない状態では、クラッチピストン９４はばね９４ａの弾性力によって後方に押されるため、内側クラッチ板９１ｂと外側クラッチ板９３ｂは挾圧されない（すなわち、前後進クラッチ６１が、エンジン７からの動力の伝達を遮断する遮断位置に移動する）。この状態では内側クラッチ板９１ｂ及び外側クラッチ板９３ｂは互いに駆動力を伝達しないので、前後進クラッチ６１は動力伝達を遮断した状態となり、前進クラッチギヤ９１が回転しても、前後進出力軸９２は回転しない。

クラッチケース９３を挟んで反対側には後進クラッチギヤ９６が支持され、同様の構成で後進側動力の伝達、遮断が行われる。
なお、図示は省略するが、エンジン７から後進クラッチギヤ９６への伝達系には、前進クラッチギヤ９１への伝達系に比べて、１つギヤが多く配置されている。したがって、後進クラッチギヤ９６には、前進クラッチギヤ９１とは逆方向の回転が伝達される。よって、後側のシリンダ部９３ｄに圧油が供給されると、エンジン７から後進クラッチギヤ９６に伝達された後進方向の駆動が前後進出力軸９２に伝達される。

図６は実施例の前後進クラッチの制御機構の説明図である。
図６において、実施例の前後進クラッチ６１は、前後進クラッチの制御機構１０１により制御される。実施例の前後進クラッチの制御機構１０１は、前後進切換弁１０２を有する。前後進切換弁１０２の出力側は、前後進クラッチ６１のシリンダ部９３ｃ，９３ｄに接続される。前後進切換弁１０２は、前進切換ソレノイド１０２ａと後進切換ソレノイド１０２ｂとを有する。前進切換ソレノイド１０２ａが作動した場合には、前進切替弁１０２ｃに切り換えられ、後進切換ソレノイド１０２ｂが作動した場合には、後進切換弁１０２ｄに切り換えられる。各ソレノイド１０２ａ，１０２ｂが作動しない場合は、中立弁１０２ｅに切り換えられる。中立弁１０２ｅに切り換えられた状態では、各シリンダ部９３ｃ，９３ｄは、オイルタンクに接続され、油圧がかからない状態となる。
なお、前後進切換弁１０２と、各シリンダ部９３ｃ，９３ｄとの間には、クラッチ圧センサの一例として、前進圧力センサ１０３および後進圧力センサ１０４とが配置されており、油圧を測定可能に構成されている。

前後進切換弁１０２の３つの入力のうち第１の入力１０２ｆは、クラッチ弁１０６に接続されている。なお、前後進切換弁１０２の残りの入力１０２ｇ，１０２ｈは、オイルタンク１０８に接続されている。クラッチ弁１０６はクラッチペダルソレノイド１０６ａを有する。クラッチペダルソレノイド１０６ａは、クラッチペダルＰ１の踏み込みに連動して作動し、クラッチペダルＰ１が踏み込まれると作動し、踏み込みが解除されると非作動状態となる。実施例のクラッチ弁１０６は、クラッチペダルソレノイド１０６ａが作動時に切断弁１０６ｂに切り換えられ、非作動時に接続弁１０６ｃに保持される。接続弁１０６ｃに切り換えられた状態では、オイルポンプ１０７が第１の入力１０２ｆに接続され、圧油が供給可能な状態となる。一方、切断弁１０６ｂに切り換えられた状態では、第１の入力１０２ｆがオイルタンク１０８に接続され、油圧が開放される。

前後進切換弁１０２の第１の入力１０２ｆには、安全部材の一例としてのリリーフ弁１０９が接続されている。したがって、第１の入力１０２ｆにおける油圧が所定の圧力に達すると第１の入力１０２ｆをオイルタンク１０８に接続する。
また、前後進切換弁１０２の第１の入力１０２ｆには、前後進昇圧弁１１０も接続されている。前後進昇圧弁１１０は、前後進昇圧ソレノイド１１０ａを有する。実施例の前後進昇圧弁１１０は比例弁により構成されている。実施例の前後進昇圧弁１１０は、前後進昇圧ソレノイド１１０ａの作動量に応じて、リリーフ弁１０９が作動する油圧を変動可能である。したがって、第１の入力１０２ｆにおける油圧を、前後進昇圧弁１１０で制御可能である。

図７は実施例の制御部の機能ブロック図である。
図７において、実施例の制御部８０は、以下の機能手段（プログラムモジュール）を有する。
制御部８０のクラッチ制御手段１２０は、前進圧力センサ１０３、後進圧力センサ１０４の検知結果に基づいて、クラッチペダルソレノイド１０６ａや前後進昇圧ソレノイド１１０ａを操作して、クラッチ圧を制御する。実施例のクラッチ制御手段１２０は、クラッチペダルＰ１が踏み込まれると、クラッチペダルソレノイド１０６ａを操作して、クラッチ圧を開放し、駆動の伝達を遮断する（クラッチ切り）。また、実施例のクラッチ制御手段１２０は、前後進レバー１２が「前進」または「後進」の場合（「中立」ではない場合）に、クラッチペダルＰ１の踏み込みが解消されると、エンスト（エンジンストップ）しないように、前後進昇圧ソレノイド１１０ａを介して、予め設定された油圧の上昇率（上昇プロファイル）で油圧（クラッチ圧）を上昇させる。

制御部８０のブレーキ制御手段１２１は、ブレーキペダルＰ２，Ｐ３の操作に応じて、ブレーキ装置４０の制御を行う。実施例のブレーキ制御手段１２１は、ブレーキスイッチの制御手段１２１ａと、車速の判別手段１２１ｂと、制動力の検知手段１２１ｃと、保持制動力の設定手段１２１ｄと、傾斜判別手段１２１ｅと、駆動力の判別手段１２１ｆと、切れ角の判別手段１２１ｇと、制動力の制御手段１２１ｈと、を有する。
ブレーキスイッチの制御手段１２１ａは、ブレーキペダルＰ２，Ｐ３が踏み込まれると、ブレーキペダルＰ２，Ｐ３の操作をブレーキペダルセンサＳＮ３が検知し、トラクタ１の車体に設置されているブレーキランプを点灯させるためのブレーキスイッチＳＷ１をオンにし、各ブレーキペダルＰ２，Ｐ３の踏み込みが解除されるとブレーキスイッチＳＷ１をオフにする。

車速の判別手段１２１ｂは、車速センサ６８の検知結果に基づいて、車速がゼロになったか否かを判別する。
制動力の検知手段１２１ｃは、ブレーキセンサＳＮ２の検知結果に基づいて、制動装置４０が作用させている制動力を検知する。実施例の制動力の検知手段１２１ｃは、制動力そのものを演算するのではなく、制動力に連動し、ブレーキセンサＳＮ２が検知する回転軸５１ａの回転量を使用する。

図８は実施例のブレーキ制御の際に使用される設定の説明図であり、図８（Ａ）は保持制動力の説明図、図８（Ｂ）は駆動力の説明図である。
保持制動力の設定手段１２１ｄは、トラクタ１が停止した場合に、トラクタ１を停止した状態（車速ゼロの状態）で保持するための制動力を設定する。実施例では、図８（Ａ）に示すように、車速がゼロになった際（停止時）に制動力の検知手段１２１ｃが検知した値（図８（Ａ）の横軸の値）に対して、予め設定された係数α（α＞１）を掛けた値を保持制動力（図８（Ａ）の縦軸の値）に設定する。なお、係数αの値は、トラクタ１の重量等の仕様や設計、実験結果に応じて任意に変更可能であるが、一例として、α＝１．５に設定可能である。

また、実施例の保持制動力の設定手段１２１ｄは、保持制動力でトラクタ１が停止した状態で、ブレーキペダルＰ２，Ｐ３が踏み込まれて、ブレーキセンサＳＮ２の検知結果が予め設定された一定値以上変化すると、変化後のブレーキセンサＳＮ２の検知結果と係数αから、保持制動力を更新する。
なお、実施例では、保持制動力を、ブレーキセンサＳＮ２の検出値と係数αから導出する場合を例示したが、これに限定されず、例えば、傾斜センサＳＮ１から傾きを導出して、傾きが急であるほど保持制動力を大きくしたり、作業機２６の種類や重心位置等に応じて保持制動力を補正する等の変更が可能である。

傾斜判別手段１２１ｅは、傾斜センサＳＮ１の検知結果に基づいて、トラクタ１の傾斜を判別する。実施例の傾斜判別手段１２１ｅは、傾斜センサＳＮ１の検知結果に基づいて、トラクタ１が前傾しているか、後傾しているか、すなわち、トラクタ１が下り坂で停車しているか（前傾）、上り坂で停車しているか（後傾）を判別する。

駆動力の判別手段１２１ｆは、前後進クラッチ６１のクラッチ圧に基づいて、トラクタが進行する駆動力を判別する。実施例の駆動力の判別手段１２１ｆは、図８（Ｂ）に示すように、前後進クラッチ６１の各圧力センサ１０３，１０４の検知結果（図８（Ｂ）の横軸）から、駆動力（図８（Ｂ）の縦軸）を判別する。駆動力は、（クラッチ圧）×（ギア比）に連動して変化するため、図８（Ｂ）に示すように、変速レバー１０の各ギア比に応じた関数ｆ１，ｆ２，…，ｆｎが予め登録されている。したがって、実施例の駆動力の判別手段１２１ｆは、駆動力の判別を行う際の変速レバー１０の設定に応じた関数を使用して、駆動力の判別を行う。

切れ角の判別手段１２１ｇは、切れ角センサ７６の検知結果に基づいて、切れ角センサ７６が予め設定された角度以上になったか否かを判別する。実施例の切れ角の判別手段１２１ｇは、切れ角が予め設定された角度以上の場合に、回転の内側の後輪９（内輪）にブレーキをかけて小さい回転半径で回転するために、切れ角が予め設定された角度以上か否かを判別する。

制動力の制御手段１２１ｈは、トラクタ１が転回せずに走行している場合は、ブレーキペダルＰ２，Ｐ３の操作に応じて制動装置４０が作動するように、ブレーキ切替弁８１や左右ブレーキ切替弁８２のソレノイド８１ａ，８２ａ，８２ｂはオフの状態で保持される。トラクタ１の転回に伴って切れ角センサ７６が予め設定された角度以上になった場合は、制動力の制御手段１２１ｈは、後輪９，９の内輪が左側か右側かに応じて、右片ブレーキ弁８２ｃまたは左片ブレーキ弁８２ｄに切り換えられて、片側のブレーキ装置４１，４２を作動させる。また、実施例の制動力の制御手段１２１ｈは、ブレーキスイッチがオン、すなわち、ブレーキペダルＰ２，Ｐ３が踏み込まれた状態で、車速がゼロになった場合は、保持制動力で保持されるように、比例弁８３の比例ソレノイド８３ａを制御する。

さらに、実施例の制動力の制御手段１２１ｈは、保持制動力で制御している状態で、ブレーキスイッチがオフ、すなわち、ブレーキペダルＰ２，Ｐ３の踏み込みが解除された場合は、駆動力が保持制動力に達するまでは、保持制動力を作用させる。そして実施例の制動力の制御手段１２１ｈは、駆動力が保持制動力に達した場合には、制動力を解除する（ブレーキオフ）。なお、本実施例では、駆動力が保持制動力に達した場合にブレーキを解除する構成としたが、これに限定されず、保持制動力に対して、予め設定された余裕（マージン）分大きいまたは小さい値を、予め設定された閾値として、駆動力が閾値に達した場合にブレーキを解除する構成とすることも可能である。

他にも、保持制動力が作用した状態で車速が０ではなくなった、すなわち、トラクタ１が移動を開始した場合に、駆動力が予め設定された制動力に達したと判別することも可能である。
なお、実施例の制動力の制御手段１２１ｈは、保持制動力で制御している状態で、ブレーキペダルセンサＳＮ３がスイッチがオフになった後、ブレーキスイッチがオンになった場合（ブレーキペダルＰ２，Ｐ３が踏み込まれた場合）は、そのときに作用していた保持制動力を保持するために踏み込まれた量に応じてブレーキシリンダ圧力を低下させる（後述する図１１の破線参照）のではなく、そのときに作用していたブレーキシリンダ圧力を保持するように制御する。そして、ブレーキセンサＳＮ２（ブレーキ装置４０の操作量）の検出値に応じて、保持制動力を再設定する。なお、ブレーキセンサＳＮ２の検出値に基づいて保持制動力を再設定する構成に限定されず、ブレーキペダルセンサＳＮ３の検出値（ブレーキペダルＰ２，Ｐ３の踏込量、ブレーキ装置４０の操作量）に応じて保持制動力を設定する構成とすることも可能である。

さらに、実施例の制動力の制御手段１２１ｈは、保持制動力で制御している状態でブレーキスイッチがオフになった場合に、トラクタ１の進行方向が下り坂の場合には、速やかにブレーキシリンダ圧力を開放してブレーキを解除する。具体的には、傾斜判別手段１２１ｅの判別結果と、前後進レバー１２の操作位置（「前進」または「後進」）を検知する前後進レバー位置センサ（前後進レバーセンサ）ＳＮ４の検知結果から、下り坂停止時に前進で発進する場合や登り坂停止時に後進で発進する場合には、ブレーキスイッチがオフになると、速やかにブレーキが解除される。

（流れ図の説明）
次に、実施例の制御部８０における制御の流れを流れ図、いわゆるフローチャートを使用して説明する。

（前後進クラッチ制御処理のフローチャートの説明）
図９は実施例の前後進クラッチ制御処理のフローチャートの説明図である。
図９のフローチャートの各ステップＳＴの処理は、制御部８０に記憶されたプログラムに従って行われる。また、この処理はトラクタ１の制御部８０の他の各種処理と並行して実行される。
図９に示すフローチャートは、トラクタ１が起動された場合に開始される。

図９のＳＴ１において、前後進レバー１２が「中立」であるか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ１を繰り返し、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ２に進む。
ＳＴ２において、クラッチペダルＰ１の踏み込みが開放されたか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ３に進み、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ１に戻る。
ＳＴ３において、予め設定された上昇率に応じて、クラッチ圧を上昇させる。なお、この場合、前後進レバーが「前進」の場合は、前側のシリンダ部９３ｃに圧油が供給され、「後進」の場合は後側のシリンダ部９３ｄに圧油が供給される。そして、ＳＴ４に進む。
ＳＴ４において、クラッチペダルＰ１が踏み込まれたか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ５に進み、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ４を繰り返す。
ＳＴ５において、各シリンダ部９３ｃ，９３ｄをオイルタンクに接続して、前後進クラッチ６１を駆動の伝達が遮断される状態にする。そして、ＳＴ１に戻る。

（ブレーキ制御処理のフローチャートの説明）
図１０は実施例のブレーキ制御処理のフローチャートの説明図である。
図１０のフローチャートの各ステップＳＴの処理は、制御部８０に記憶されたプログラムに従って行われる。また、この処理はトラクタ１の制御部８０の他の各種処理と並行して実行される。なお、図１０のブレーキ制御処理は、坂道発進補助ＯＮ／ＯＦＦスイッチ１３がオンの場合に実行される。坂道発進補助ＯＮ／ＯＦＦスイッチ１３がオフの場合は、ブレーキペダルＰ２，Ｐ３の踏み込みに応じて機械的にブレーキ５２が作動するのみなので、フローチャートの図示は省略する。
図１０に示すフローチャートは、トラクタ１が起動された場合に開始される。

図１０のＳＴ１１において、トラクタ１の車速がゼロであるか否かを判別する。ノー（Ｎ）の場合はＳＴ１２に進み、イエス（Ｙ）の場合はＳＴ１５に進む。
ＳＴ１２において、ブレーキスイッチがオンであるか否かを判別する。ノー（Ｎ）の場合はＳＴ１３に進み、イエス（Ｙ）の場合はＳＴ１１に戻る。
ＳＴ１３において、切れ角が所定角度以上であるか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ１４に進み、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ１１に戻る。
ＳＴ１４において、切れ角に応じて、内輪側のブレーキ機構４１，４２を作動させる。そして、ＳＴ１１に戻る。

ＳＴ１５において、ブレーキスイッチがオンであるか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ１６に進み、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ１１に戻る。
ＳＴ１６において、ブレーキセンサＳＮ２の検出値を取得する。そして、ＳＴ１７に進む。
ＳＴ１７において、ブレーキセンサＳＮ２の検出値に基づいて、保持制動力を設定する。そして、ＳＴ１８に進む。
ＳＴ１８において、制動装置４０の制動力が、設定された保持制動力になるように、比例弁８３を制御する。そして、ＳＴ１９に進む。

ＳＴ１９において、ブレーキスイッチがオフになったか否かを判別する。ノー（Ｎ）の場合はＳＴ２０に進み、イエス（Ｙ）の場合はＳＴ２２に進む。
ＳＴ２０において、ブレーキシリンダ圧力を保持する。そして、ＳＴ２１に進む。
ＳＴ２１において、ブレーキセンサＳＮ２の検出値を取得する。そして、ＳＴ１７に進む。

ＳＴ２２において、傾斜センサＳＮ１の検出結果を取得する。そして、ＳＴ２３に進む。
ＳＴ２３において、傾斜センサＳＮ１の検知結果と前後進レバーの入力位置からトラクタ１の進行方向が登りであるか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ２４に進み、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ２６に進む。
ＳＴ２４において、クラッチ圧から導出される駆動力が、保持制動力に達したか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ２６に進み、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ２５に進む。
ＳＴ２５において、ブレーキセンサＳＮ２の検出値が保持されるように、比例弁８３を介してブレーキシリンダ４９の圧力を制御する。そして、ＳＴ１９に戻る。
ＳＴ２６において、ブレーキシリンダ４９の圧力を開放する。すなわち、ブレーキを解除する。そして、ＳＴ１１に戻る。

図１１は実施例のトラクタにおけるブレーキやクラッチの制御の一例のタイムチャートである。
図８〜図１１において、前記構成を備えた実施例のトラクタ１は、ＳＴ１１，ＳＴ１５〜ＳＴ１８に示すように、車両停止後に、ブレーキシリンダ４９の油圧制御により保持制動力で停止した状態で保持される。よって、坂道に停車した状態で重力による前進、後退や、坂道発進時の後退を防ぐことができる。また、実施例のトラクタ１では、クラッチペダルＰ１の踏み込みが解除されると、クラッチ圧力が、図１１に示すように、予め設定された上昇プロファイルで上昇する。そして、ＳＴ２４〜ＳＴ２６に示すように、クラッチ圧力に連動する駆動力が予め設定された値である保持制動力に達すると、制動力が解除される。よって、特許文献１に記載の技術のように、ブレーキ解除後に所定時間ブレーキを保持する技術に比べて、登り坂道発進時に後退せず且つスムーズに発進することができる。

特に、特許文献１に記載の技術のように、所定時間ブレーキを保持すると、駆動力が制動力に対して大きすぎたり、小さすぎたりする場合があり、急発進や登り坂道発進時に後退したり、エンストしたりする恐れもある。これに対して、実施例では、駆動力が保持制動力に達した場合に、制動力が解除されるので、登り坂でもスムーズに発進することができる。
また、実施例のトラクタ１では、係数αが１よりも大きいため、保持制動力は、トラクタ１の停止時の制動力よりも大きな値が設定されている。よって、坂道停止時にトラクタ１を確実に停止させておくことができる。

また、実施例のトラクタ１では、ブレーキペダルＰ２，Ｐ３の踏み込みが解除されても（ブレーキスイッチがオフになっても）、ＳＴ２５や図１１に示すように、ブレーキセンサＳＮ２の検出値が保持されるように、ブレーキシリンダ４９の油圧が上昇する。よって、ブレーキペダルＰ２，Ｐ３による機械的な踏み込みが解除された分もブレーキシリンダ４９で制動力が作用し、全体として制動力が保持される。よって、トラクタ１が坂道で停止しても、停止した状態で保持される。

さらに、実施例のトラクタ１では、発進後は、ブレーキペダルＰ２，Ｐ３の操作が機械的に伝達されて、左右のブレーキ５２，５２が作動する。そして、保持制動力で停止中に、ブレーキペダルＰ２，Ｐ３を踏み込むことで、保持制動力が再設定、更新される。よって、停車後に設定された保持制動力では制動力が不足している場合は、ブレーキペダルＰ２，Ｐ３を踏み込むことで、保持制動力を更新することができる。このとき、停止時の踏込が甘く、トラクタ１が動き出す場合には、操縦者がブレーキペダルＰ２，Ｐ３を深く踏み込めば、それに応じた保持制動力に再設定される。また、坂道に停止中に、燃料を補給して車重が重くなったり、作業機を重量の重いものに交換したり、体重の重い操縦者に交代したり等があって、トラクタ１がゆっくり動き出した場合に、ゆっくりな動きに合わせて操縦者が少ししかブレーキペダルＰ２，Ｐ３を踏まなくても、踏込量に応じて保持制動力が更新される。よって、少し踏まれたブレーキペダルＰ２，Ｐ３を離した状態で、トラクタ１が停止する。

なお、更新後の保持制動力も、ブレーキセンサＳＮ２の検出値と係数αとに基づいて導出されており、ブレーキペダルＰ２，Ｐ３の踏み込み量よりも大きなブレーキ力が設定される。
また、ブレーキセンサＳＮ２の検出値が微小に触れただけでも保持制動力を再設定していると、敏感になりすぎるので、一定値（閾値、遊びに対応）を設けることで、ブレーキペダルＰ２，Ｐ３の踏み込みなのか、何かが当たって微小に動いただけなのかを判別可能である。

さらに、実施例では、左右のブレーキ５２，５２が各ブレーキペダルＰ２，Ｐ３の操作で作動可能であるとともに、切れ角に応じて自動的に内輪にブレーキが掛かる。よって、作業者の意思に沿って細やか且つスムーズな運転が可能である。
なお、実施例では、ブレーキセンサＳＮ２は、ブレーキペダルＰ２，Ｐ３の遊び調整等の機構よりも、ブレーキ板の近くに配置されている。よって、遊び等の影響を受けずに、ブレーキの操作量を精度よく検出可能である。
また、実施例では、車速センサ６８が、車軸と連動して回転する第１伝達ギア６６の近傍に配置されている。よって、車軸と連動しない場合に比べて、車速を検知可能であるとともに、車体の動き始めも精度よく検知可能である。

また、実施例では、傾斜センサＳＮ１でトラクタ１の傾斜を検知している。そして、トラクタ１が後傾、すなわち、上り坂に停車している状態で前進して発進する場合やトラクタ１が前傾、すなわち、下り坂に停車している状態で後進して発進する場合は、駆動力が保持制動力に達してからブレーキが解除される。一方、トラクタ１が水平または前傾の状態で前進して発進する場合やトラクタ１が水平または後傾の状態で後進して発進する場合は、進行方向に対して後退することがないため、ブレーキは速やかに解除され、クラッチ圧力の上昇にともなってスムーズに走行を開始する。
また、実施例では、駆動力が計算される際に、変速レバー１０の設定に応じて使用する関数ｆ１〜ｆｎが選択される。したがって、変速レバー１０の設定を考慮しない場合に比べて、精度よく駆動力が導出される。

なお、前記実施例では、坂道発進補助ＯＮ／ＯＦＦスイッチ１３がオンの場合、停止時に制動力で保持し、駆動力が所定値に達すると制動力を解除する坂道発進補助機能がオンになる。一方、坂道発進補助ＯＮ／ＯＦＦスイッチ１３がオフの場合、坂道発進補助機能がオフになる。よって、坂道発進補助ＯＮ／ＯＦＦスイッチ１３を設けることで、作業者の好みに対応することができる。

本発明の作業車両は、トラクタなどの農作業用車両に限られず、各種作業用車両にも適用できる。

１ トラクタ ２ 支持部材
３ キャビン ４ 操縦席
５ ハンドル ６ ボンネットカバー
７ エンジン ８ 前輪
９ 後輪 １０ 変速レバー
１１ メインキー １２ 前後進レバー
１３ 坂道発進補助ＯＮ／ＯＦＦスイッチ
２３ ミッションケース ２６ 作業機
３１ ロワリンク ３３ リフトアーム
４０ 制動装置（ブレーキ装置）
４１ 左ブレーキ機構 ４２ 右ブレーキ機構
４６ 第１ブレーキリンク ４６ａ 回転軸
４７ 第２ブレーキリンク ４８ 第３ブレーキリンク
４９ 制動力保持装置（ブレーキシリンダ）
５１ 第４ブレーキリンク ５１ａ 回転軸
５２ ブレーキ ５６ 油圧制御バルブ
５７ 配管 ５８ 配管
６１ 前後進クラッチ ６２ 主変速部
６３ 副変速部 ６４ 出力軸
６６ 第１伝達ギア ６７ 後輪差動ギア
６８ 車速センサ ６９ 第２伝達ギア
７０ 第１伝達軸 ７１ ４ＷＤクラッチ
７２ 第２伝達軸 ７３ 前輪差動ギア
７４ ステアリングシリンダ
７６ 切れ角センサ ８０ 制御部
８１ ブレーキ切替弁 ８１ａ 両ブレーキソレノイド
８１ｂ 片ブレーキ弁 ８１ｃ 両ブレーキ弁
８２ 左右ブレーキ切替弁 ８２ａ 右ブレーキソレノイド
８２ｂ 左ブレーキソレノイド
８２ｃ 右片ブレーキ弁 ８２ｄ 左片ブレーキ弁
８２ｅ 中立弁 ８３ 比例弁
８４ ポンプ ８５ リリーフバルブ
９１ 前進クラッチギヤ ９１ａ クラッチ軸
９１ｂ 内側クラッチ板 ９２ 前後進出力軸
９３ クラッチケース ９３ａ 押え板
９３ｂ 外側クラッチ板 ９３ｃ 前側のシリンダ部
９３ｄ 後側のシリンダ部 ９４ クラッチピストン
９４ａ ばね ９６ 後進クラッチギヤ
１０１ 前後進クラッチの制御機構
１０２ 前後進切換弁 １０２ａ 前進切換ソレノイド
１０２ｂ 後進切換ソレノイド
１０２ｃ 前進切替弁 １０２ｄ 後進切換弁
１０２ｅ 中立弁 １０２ｆ 第１の入力
１０２ｇ 入力 １０２ｈ 入力
１０３ 前進圧力センサ（クラッチ圧センサ）
１０４ 後進圧力センサ（クラッチ圧センサ）
１０６ クラッチ弁
１０６ａ クラッチペダルソレノイド
１０６ｂ 切断弁 １０６ｃ 接続弁
１０７ オイルポンプ １０８ オイルタンク
１０９ リリーフ弁（安全部材）
１１０ 前後進昇圧弁 １１０ａ 前後進昇圧ソレノイド
１２０ クラッチ制御手段 １２１ ブレーキ制御手段
１２１ａ ブレーキスイッチの制御手段
１２１ｂ 車速の判別手段 １２１ｃ 制動力の検知手段
１２１ｄ 保持制動力の設定手段
１２１ｅ 傾斜判別手段 １２１ｆ 駆動力の判別手段
１２１ｇ 切れ角の判別手段
１２１ｈ 制動力の制御手段
Ｂ１ 第二軸受 Ｂ２ 第三軸受
Ｐ１ クラッチペダル Ｐ２ 左ブレーキペダル
Ｐ３ 右ブレーキペダル ＳＮ１ 傾斜センサ
ＳＮ２ ブレーキセンサ（制動力センサ）
ＳＮ３ ブレーキペダルセンサ（制動力センサ）
ＳＮ４ 前後進レバー位置センサ（前後進レバーセンサ）
ＳＷ１ ブレーキスイッチ

Claims (2)

1. エンジン（７）の駆動力を車輪（８，９）へ伝達する接続状態と、駆動力の車輪（８，９）への伝達を切断する切断状態とを切り替えるクラッチ（６１）と、
   前記車輪（８，９）の回転を制動するブレーキ装置（４０）と、
   前記ブレーキ装置（４０）の制動力を保持する制動力保持装置（４９）と、
   車両の車速を検出する車速センサ（６８）と、
   を備え、
   前記ブレーキ装置（４０）は、車両（１）停止後に前記制動力保持装置（４９）により制動力を停止時の制動力である保持制動力に保持すると共に、前記保持制動力の保持中に、操縦者による前記ブレーキ装置（４０）の操作が検出された場合は、前記ブレーキ装置（４０）の機械的な操作が解除された分、前記制動力保持装置（４９）が作動して制動力を増加させて前記保持制動力に保持するとともに、保持制動力の保持中に前記ブレーキ装置（４０）が踏み込まれた場合は、前記保持制動力を、前記ブレーキ装置（４０）が踏み込まれた分だけ増加した値に更新する
   ことを特徴とする作業車両。
2. 車両（１）の前後進を切り替える前後進レバー（１２）と、
   前記前後進レバー（１２）の操作位置を検出する前後進レバーセンサ（ＳＮ４）と、
   車両（１）の前後方向の傾斜を測定する傾斜センサ（ＳＮ１）と、
   前記クラッチ（６１）における流体の圧力を検出するクラッチ圧センサ（１０３，１０４）と、
   を備え、
   前記ブレーキ装置（４０）は、保持制動力の保持中に、前記クラッチ（６１）が切断状態から接続状態に移行する場合に、進行方向が下りの傾斜でない場合は、前記クラッチ圧センサ（１０３，１０４）の検出結果に基づいて駆動力を演算し、前記駆動力が前記保持された保持制動力よりも大きくなると、前記保持制動力の保持を解除するとともに、進行方向が下りの傾斜である場合は、前記クラッチ（６１）が切断状態から接続状態へ移行を開始すると共に、保持制動力の保持を解除する
   ことを特徴とする請求項１に記載の作業車両。

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