JP7413226B2 - 作業車両 - Google Patents
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Description
本発明は、例えばトラクタ等の作業車両に関する。
従来、主変速、副変速等のミッション（変速装置）を備えたトラクタとして特許文献１が知られている。
特許文献１の作業車両において、副変速装置は、シフタによって変速を切り換える構成であり、シフタをと回転している回転体に噛み合わせることにより変速を行うことができる。
特許文献１の作業車両において、副変速装置は、シフタによって変速を切り換える構成であり、シフタをと回転している回転体に噛み合わせることにより変速を行うことができる。
上記特許文献１のような作業車両において、運転者が変速を行うレバー等を操作して変速を行った場合にシフタの接続に時間がかかることがあり、このような場合には、作業車両の走行が不安定になる恐れがあった。
本発明は、上記したような実情に鑑みて、変速時における走行を安定させることができる作業車両を提供することを目的とする。
本発明は、上記したような実情に鑑みて、変速時における走行を安定させることができる作業車両を提供することを目的とする。
本発明の作業車両は、車体と、前記車体に作業装置を連結可能な連結装置と、前記車体に設けられた原動機と、前記車体を走行させる走行装置と、複数の速度段のうちのいずれかに切り換わる変速動作を行うことで、前記原動機の動力を変速して、変速後の動力を前記走行装置に伝達する変速装置と、前記車体の加速を検出する加速検出装置と、前記変速装置の前記変速動作が行われたときに、前記加速検出装置で検出された前記加速が閾値以上になると、前記変速動作を停止する変速牽制部と、を備え、前記変速牽制部は、前記変速装置の前記変速動作が減速する変速であって、前記変速動作の開始後の前記加速が前記閾値以上になると、前記減速の変速を停止してから、前記変速装置の速度段を前記変速動作の開始前の速度段に戻す。
本発明の一態様では、前記加速検出装置は、前記変速動作の開始時の車速と、前記変速動作の開始後の現在の車速とに基づいて、前記加速を演算する。
また、本発明の一態様では、前記変速装置は、シフタの操作によって前記複数の速度段に変速する装置を含み、前記変速牽制部は、前記シフタに連結する連結部材を前記シフタで変速した側と反対側に移動させることで前記変速動作を停止してから、前記変速装置の速度段を前記変速動作の開始前の速度段に戻す。
また、本発明の一態様では、前記変速装置は、シフタの操作によって前記複数の速度段に変速する装置を含み、前記変速牽制部は、前記シフタに連結する連結部材を前記シフタで変速した側と反対側に移動させることで前記変速動作を停止してから、前記変速装置の速度段を前記変速動作の開始前の速度段に戻す。
また、本発明の一態様では、前記連結部材は、前記シフタを中立位置に保持する第１位置と、前記シフタを第１減速位置に保持する第２位置と、前記シフタを第２減速位置に保持する第３位置とに切換え可能であり、前記変速牽制部は、前記シフタが前記第１減速位置である場合に前記連結部材を前記第２位置から前記第１位置に移動させ、前記シフタが
前記第２減速位置である場合に前記連結部材を前記第３位置から前記第１位置に移動させる移動機構を含んでいる。
前記第２減速位置である場合に前記連結部材を前記第３位置から前記第１位置に移動させる移動機構を含んでいる。
また、本発明の一態様では、前記移動機構は、前記連結部材の前記第１位置に対応する停止位置と、前記連結部材の前記第２位置に対応する一方位置と、前記連結部材の前記第３位置に対応する他方位置とに切換え可能であり、前記変速牽制部は、作動油によって前記移動機構を前記停止位置、前記一方位置及び前記他方位置のいずれかに切換え可能な電磁弁と、前記電磁弁を制御可能な制御装置と、含んでいる。
また、本発明の一態様では、前記制御装置は、前記変速動作を開始後の前記加速が前記閾値以上になると、前記電磁弁を制御して前記移動機構を前記停止位置に移動させる。
さらに、本発明の一態様では、前記変速装置は、前記複数の速度段に切換え可能な副変速部を含んでいる。
さらに、本発明の一態様では、前記変速装置は、前記複数の速度段に切換え可能な副変速部を含んでいる。
本発明によれば、変速動作を行った場合に車体の加速が増加する場合などは変速動作を中止することから、変速時の走行が不安定になることを抑制することができる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図４は作業車両１の一実施形態を示す側面図であり、図４は作業車両１の一実施形態を示す平面図である。本実施形態の場合、作業車両１はトラクタである。但し、作業車両１は、トラクタに限定されず、コンバインや移植機等の農業機械（農業車両）であってもよいし、ローダ作業機等の建設機械（建設車両）等であってもよい。
図４は作業車両１の一実施形態を示す側面図であり、図４は作業車両１の一実施形態を示す平面図である。本実施形態の場合、作業車両１はトラクタである。但し、作業車両１は、トラクタに限定されず、コンバインや移植機等の農業機械（農業車両）であってもよいし、ローダ作業機等の建設機械（建設車両）等であってもよい。
以下、トラクタ（作業車両）１の運転席９に着座した運転者の前側を前方、運転者の後側を後方、運転者の左側を左方、運転者の右側を右方として説明する。また、作業車両１の前後方向に直交する方向である水平方向を車体幅方向として説明する。
図４に示すように、トラクタ１は、車体３と、連結装置４と、変速装置５と、原動機８とを備えている。車体３は走行装置７を有していて走行可能である。走行装置７は、前輪７Ｆ及び後輪７Ｒを有する装置である。前輪７Ｆは、タイヤ型であってもクローラ型であってもよい。また、後輪７Ｒも、タイヤ型であってもクローラ型であってもよい。
図４に示すように、トラクタ１は、車体３と、連結装置４と、変速装置５と、原動機８とを備えている。車体３は走行装置７を有していて走行可能である。走行装置７は、前輪７Ｆ及び後輪７Ｒを有する装置である。前輪７Ｆは、タイヤ型であってもクローラ型であってもよい。また、後輪７Ｒも、タイヤ型であってもクローラ型であってもよい。
原動機８は、ディーゼルエンジン、電動モータ等であって、この実施形態ではディーゼルエンジンで構成されている。変速装置５は、変速によって走行装置７の推進力を切換可能であると共に、走行装置７の前進、後進の切換が可能である。車体３には運転席９が設けられている。
連結装置４は、車体３の後部に設けられている。連結装置４は、圃場（農地）等に対して作業を行う作業装置（対地作業機）２をトラクタ１の後部に連結するための部分である。作業装置２は、耕耘する耕耘装置、肥料を散布する肥料散布装置、農薬を散布する農薬散布装置、収穫を行う収穫装置、牧草等の刈取を行う刈取装置、牧草等の拡散を行う拡散装置、牧草等の集草を行う集草装置、牧草等の成形を行う成形装置、トレーラ等である。
連結装置４は、車体３の後部に設けられている。連結装置４は、圃場（農地）等に対して作業を行う作業装置（対地作業機）２をトラクタ１の後部に連結するための部分である。作業装置２は、耕耘する耕耘装置、肥料を散布する肥料散布装置、農薬を散布する農薬散布装置、収穫を行う収穫装置、牧草等の刈取を行う刈取装置、牧草等の拡散を行う拡散装置、牧草等の集草を行う集草装置、牧草等の成形を行う成形装置、トレーラ等である。
連結装置４は、例えば、油圧シリンダ等のアクチュエータにより駆動して作業装置２を上昇又は下降させる昇降装置である（以下、「昇降装置４」ともいう）。本実施形態の場合、昇降装置４は、３点リンク機構であって、リフトアーム４ａ、ロアーリンク４ｂ、トップリンク４ｃ、リフトロッド４ｄ、リフトシリンダ４ｅを有している。トップリンク４ｃ及びリフトロッド４ｄを作業装置２に連結することができる。また、リフトシリンダ４ｅを伸縮することにより作業装置２を昇降することができる。なお、連結装置４は、上述した実施形態に限定されず、作業装置２を牽引するスイングドローバ等であってもよい。
図１に示すように、変速装置５は、前後進切換部１０と、主変速部１１と、副変速部１２と、ＰＴＯ動力伝達部１３と、前輪動力伝達部１４とを備えている。
前後進切換部１０は、原動機８のクランク軸１５から走行系の推進軸１６へ伝達される動力、即ち、推進軸１６の回転の方向を正転（前進）及び逆転（後進）のいずれかに切り換える装置である。前後進切換部１０は、クランク軸１５の回転に伴って回転をする伝達軸２０と、油圧によって前進側と後進側とに切り換わる油圧クラッチ２１と、複数のギア２２、２３、２４、２５とを有している。油圧クラッチ２１が前進側に切り換わると、伝達軸２０の動力は、ギア２５、２６を介して推進軸１６に伝達される。油圧クラッチ２１が後進側に切り換わると、伝達軸２０の動力は、ギア２２、２３、２４、２５を介してギア２６を介して推進軸１６に伝達される。
前後進切換部１０は、原動機８のクランク軸１５から走行系の推進軸１６へ伝達される動力、即ち、推進軸１６の回転の方向を正転（前進）及び逆転（後進）のいずれかに切り換える装置である。前後進切換部１０は、クランク軸１５の回転に伴って回転をする伝達軸２０と、油圧によって前進側と後進側とに切り換わる油圧クラッチ２１と、複数のギア２２、２３、２４、２５とを有している。油圧クラッチ２１が前進側に切り換わると、伝達軸２０の動力は、ギア２５、２６を介して推進軸１６に伝達される。油圧クラッチ２１が後進側に切り換わると、伝達軸２０の動力は、ギア２２、２３、２４、２５を介してギア２６を介して推進軸１６に伝達される。
主変速部１１は、推進軸１６の動力が伝達され、複数段に切り換わる変速部である。第１主切換部３１と、第２主切換部３２、第３主切換部３３と、複数のギア３４～４４とを有している。複数のギア３４～４４の外形は異なっていて、これにより伝達される動力が複数段に切り換わるようになっている。即ち、ギア３４～４１によって４段に切り換わり、ギア３９、４２～４４によって２段に切り換わる。
第１主切換部３１、第２主切換部３２及び第３主切換部３３は、少なくとも一方側と他方側とに切換え可能な油圧クラッチである。第１主切換部３１が一方側に切り換わると、推進軸１６の動力は、ギア３４、４１を介してギア４２に噛み合うギア４３と ギア３９に噛み合うギア４４とに伝達される。第１主切換部３１が他方側に切り換わると、推進軸１６の動力は、ギア３５、４０、４２を介してギア４３に伝達され、ギア３５、４０、３９を介してギア４４に伝達される。
第２主切換部３２が一方側に切り換わると、推進軸１６の動力は、ギア３６、３９を介してギア４４に伝達され、ギア３６、３９、４２を介してギア４３に伝達される。第２主切換部３２が他方側に切り換わると、推進軸１６の動力は、ギア３７、３８、４２を介してギア４３に伝達され ギア３７、３８、３９を介してギア４４に伝達される。
第３主切換部３３が一方側に切り換わると、ギア４３に伝達された動力が伝達軸４７に伝達される。第３主切換部３３が他方側に切り換わると、ギア４４に伝達された動力が伝達軸４７に伝達される。
第３主切換部３３が一方側に切り換わると、ギア４３に伝達された動力が伝達軸４７に伝達される。第３主切換部３３が他方側に切り換わると、ギア４４に伝達された動力が伝達軸４７に伝達される。
副変速部１２は、クリープ部５０と、第１副切換部５１と、第２副切換部５２とを有している。クリープ部５０は、伝達軸４７に接続されていて、シフタによって一方側と他方側とに切り換わる。クリープ部５０が一方側に切り換わった場合、伝達軸４７の動力は、シフタを介して伝達軸５７に伝達される。また、クリープ部５０が他方側に切り換わった場合、伝達軸４７の動力は、ギア５３～５６を介して伝達軸５７に伝達される。つまり、クリープ部５０が一方側に切り換わると、伝達軸４７の動力が減速されずに伝達軸５７に伝達され、クリープ部５０が他方側に切り換わると、伝達軸４７の動力がギア５３～５６によって減速されて伝達軸５７に伝達される。
第１副切換部５１は、伝達軸５７に一体回転し且つ軸方向に移動自在なシフタ６１と、伝達軸５７に相対回転自在に設けられたギア６２とを有している。第１副切換部５１において、シフタ６１を一方側（高速位置）に切り換えて当該シフタ６１が回転体６７に噛み合うと、伝達軸５７の動力は、ギア６２、６３、６４、６５を介して出力軸６６に伝達される。なお、ギア６３、６４は、伝達軸８０に一体回転自在に設けられ、ギア６５は出力軸６６と一体回転自在に設けられている。
第２副切換部５２は、伝達軸５７に一体回転するギア７１と、ギア７１に噛み合うギア７２とギア７２と一体回転する回転体７３と、回転体７３と一体回転し且つ当該回転体７３に設けられたギア７４と、伝達軸５７と相対回転し且つギア７４と一体回転する伝達体７５と、伝達体７５と一体回転するギア７６と、ギア７６に噛み合うギア７７と、ギア７７の回転に伴って回転する回転体７８とを含んでいる。第２副切換部５２は、伝達軸８０と一体回転し且つ軸方向に移動自在なシフタ７９を含んでいる。
シフタ７９を中立位置Ｎから一方側（低速位置：第１減速位置Ｌ）に切り換えて、シフタ７９が回転体７３に噛み合うと、伝達軸５７の動力は、ギア７１、７２、シフタ７９を介して伝達軸８０に伝達される。シフタ７９を中立位置Ｎから他方側（中速位置：第２減速位置Ｍ）に切り換えてシフタ７９が回転体７８に噛み合うと、伝達軸５７の動力は、ギア７１、７２、回転体７３、ギア７４、伝達体７５、ギア７６、７７、回転体７８及びシフタ７９を介して伝達軸８０に伝達される。
したがって、副変速部１２によれば、高速側（高速段）と、中速側（中速段）と、低速側（低速段）との３段に切り換えられ、切り換えられた動力は、出力軸６６を介して後輪を回転させる後輪デフ装置８２に伝達される。
ＰＴＯ動力伝達部１３は、伝達軸２０の動力が伝達されるＰＴＯ回転軸２７と、ＰＴＯ回転軸２７の動力を切り換える切換機構２８と、切換機構２８からの動力が伝達されるＰＴＯ軸２９とを含んでいる。したがって、ＰＴＯ動力伝達部１３によって、原動機８からの動力が、ＰＴＯ回転軸２７及び切換機構２８を介してＰＴＯ軸２９に伝達される。
ＰＴＯ動力伝達部１３は、伝達軸２０の動力が伝達されるＰＴＯ回転軸２７と、ＰＴＯ回転軸２７の動力を切り換える切換機構２８と、切換機構２８からの動力が伝達されるＰＴＯ軸２９とを含んでいる。したがって、ＰＴＯ動力伝達部１３によって、原動機８からの動力が、ＰＴＯ回転軸２７及び切換機構２８を介してＰＴＯ軸２９に伝達される。
前輪動力伝達部１４は、出力軸６６の動力がギアを介して伝達される伝達軸１８と、切換機構１９とを有している。切換機構１９によって切り換えられた動力が、前輪側へ伝達される。
図２に示すように、トラクタ１は、制御装置９３を備えている。制御装置９３には、運転者が手動によって変速操作を行う操作部材８８が接続されている。操作部材８８は、運転席９の周囲に設けられたレバー、スイッチ等であって、増速位置８８ａと、減速位置８８ｂとに切換えが可能である。
図２に示すように、トラクタ１は、制御装置９３を備えている。制御装置９３には、運転者が手動によって変速操作を行う操作部材８８が接続されている。操作部材８８は、運転席９の周囲に設けられたレバー、スイッチ等であって、増速位置８８ａと、減速位置８８ｂとに切換えが可能である。
操作部材８８が中立位置から増速位置８８ａに操作する（シフトアップ操作する）と、副変速部１２は増速の変速動作（増速動作）を行う。
例えば、副変速の変速段が中速段であるときに、操作部材８８を中立位置から増速位置８８ａにシフトアップ操作すると、第２副切換部５２のシフタ７９にはめ込まれた連結部材（シフトフォーク）８７は、中速位置（第３位置）８７Ｍから中立位置（第１位置）８７Ｎに移動する一方、第１副切換部５１のシフタ６１にはめ込まれた連結部材（シフトフォーク）８５が中立位置８５Ｎから高速位置８５Ｈへ移動し、シフタ６１が高速段である高速位置Ｈに切り換えられることで、副変速部１２が中速段から高速段に切り換えられる。
例えば、副変速の変速段が中速段であるときに、操作部材８８を中立位置から増速位置８８ａにシフトアップ操作すると、第２副切換部５２のシフタ７９にはめ込まれた連結部材（シフトフォーク）８７は、中速位置（第３位置）８７Ｍから中立位置（第１位置）８７Ｎに移動する一方、第１副切換部５１のシフタ６１にはめ込まれた連結部材（シフトフォーク）８５が中立位置８５Ｎから高速位置８５Ｈへ移動し、シフタ６１が高速段である高速位置Ｈに切り換えられることで、副変速部１２が中速段から高速段に切り換えられる。
また、副変速の変速段が低速段であるときに、操作部材８８を中立位置から増速位置８８ａにシフトアップ操作すると、連結部材（シフトフォーク）８７が低速位置（第２位置）８７Ｌから中速位置（第３位置）８７Ｍへ移動し、シフタ７９が中速段である中速位置Ｍに切り換えられることで、副変速部１２が低速段から中速段に切り換えられる。
操作部材８８が中立位置から減速位置８８ｂに操作する（シフトダウン操作する）と、副変速部１２は減速の変速動作（減速動作）を行う。
操作部材８８が中立位置から減速位置８８ｂに操作する（シフトダウン操作する）と、副変速部１２は減速の変速動作（減速動作）を行う。
例えば、副変速の変速段が高速段であるときに、操作部材８８を中立位置から減速位置８８ｂにシフトダウン操作すると、連結部材（シフトフォーク）８５が高速位置８５Ｈから中立位置８５Ｎへ移動する一方、連結部材（シフトフォーク）８７が中立位置（第１位置）８７Ｎから中速位置（第３位置）８７Ｍへ移動し、シフタ７９が中速位置Ｍに切り換えられることで、副変速部１２が高速段から中速段に切り換えられる。
副変速の変速段が中速段であるときに、操作部材８８を中立位置から減速位置８８ｂにシフトダウン操作すると、連結部材（シフトフォーク）８７が中速位置（第３位置）８７Ｍから低速位置（第２位置）８７Ｌに移動し、シフタ７９が低速位置Ｌに切り換えられることで、副変速部１２が高速段から中速段に切り換えられる。
図２に示すように、トラクタ１は、変速牽制部９０を備えている。変速牽制部９０は、変速装置５の変速動作を行ったときに、車体３の加速が閾値以上である場合に、変速装置５の変速動作を停止する。具体的には、変速牽制部９０は、変速装置５において、変速動作が減速する変速であって、変速動作を開始後の加速が閾値以上である場合に、減速の変速を停止する。
図２に示すように、トラクタ１は、変速牽制部９０を備えている。変速牽制部９０は、変速装置５の変速動作を行ったときに、車体３の加速が閾値以上である場合に、変速装置５の変速動作を停止する。具体的には、変速牽制部９０は、変速装置５において、変速動作が減速する変速であって、変速動作を開始後の加速が閾値以上である場合に、減速の変速を停止する。
以下、変速牽制部９０について詳しく説明する。
変速牽制部９０は、複数の移動機構９１と、電磁弁９２と、制御装置９３とを含んでいる。
複数の移動機構９１のそれぞれは、作動油の圧力によって連結部材（シフトフォーク）８５、８７を移動させる可能な機構である。この実施形態では、複数の移動機構９１は、第１移動機構９１Ａと、第２移動機構９１Ｂとを含んでいる。
変速牽制部９０は、複数の移動機構９１と、電磁弁９２と、制御装置９３とを含んでいる。
複数の移動機構９１のそれぞれは、作動油の圧力によって連結部材（シフトフォーク）８５、８７を移動させる可能な機構である。この実施形態では、複数の移動機構９１は、第１移動機構９１Ａと、第２移動機構９１Ｂとを含んでいる。
第１移動機構９１Ａは、中立位置１０１ａと、高速位置１０１ｂとに切換え可能なシリンダを含んでいる。第１移動機構９１Ａ（シリンダ）は、連結部材（シフトフォーク）８５に連結されている。中立位置１０１ａは、連結部材８５の中立位置８５Ｎに対応していて、高速位置１０１ｂは、連結部材８５の高速位置８５Ｈに対応している。
第２移動機構９１Ｂは、中立位置（停止位置）１０２ａと、低速位置（一方位置）１０２ｂと、中速位置（他方位置）１０２ｃとに位置変更可能なシフトシリンダを含んでいる。第２移動機構９１Ｂは、連結部材（シフトフォーク）８７に連結されている。中立位置（停止位置）１０２ａは、連結部材８７の中立位置（第１位置）８７Ｎに対応していて、低速位置（一方位置）１０２ｂは、連結部材８７の低速位置（第２位置）８７Ｌに対応していて、中速位置（他方位置）１０２ｃは、連結部材８７の中速位置（第３位置）８７Ｍに対応している。
第２移動機構９１Ｂは、中立位置（停止位置）１０２ａと、低速位置（一方位置）１０２ｂと、中速位置（他方位置）１０２ｃとに位置変更可能なシフトシリンダを含んでいる。第２移動機構９１Ｂは、連結部材（シフトフォーク）８７に連結されている。中立位置（停止位置）１０２ａは、連結部材８７の中立位置（第１位置）８７Ｎに対応していて、低速位置（一方位置）１０２ｂは、連結部材８７の低速位置（第２位置）８７Ｌに対応していて、中速位置（他方位置）１０２ｃは、連結部材８７の中速位置（第３位置）８７Ｍに対応している。
第２移動機構９１Ｂは、変速装置５が高速側に切り換えられた状況下でシフタ７９を中立位置Ｎから低速位置（第１減速位置）Ｌに切り換えたときにおいて、車体３の車速が閾値以上である場合には、連結部材８７を低速位置（第２位置）８７Ｌから中立位置（第１位置）８７Ｎに移動させる。また、第２移動機構９１Ｂは、変速装置５が高速側に切り換えられた状況下でシフタ７９を中立位置Ｎから中速位置（第２減速位置）Ｍに切り換えたときにおいて、車体３の車速が閾値以上である場合には、連結部材８７を中速位置（第３位置）８７Ｍから中立位置（第１位置）８７Ｎに移動させる。
電磁弁９２は、開閉によって移動機構９１に作動油を供給する弁であり、油路を介して移動機構９１に接続されている。詳しくは、電磁弁９２は、第１切換弁９２ａと、第２切換弁９２ｂと、第３切換弁９２ｃ、第４切換弁９２ｄと、第５切換弁９２ｅとを含んでいる。
第１切換弁９２ａは、制御信号によってソレノイドが励磁されると、油圧ポンプＰ１から吐出した作動油を第１移動機構９１Ａに供給し、第１移動機構９１Ａを中立位置１０１ａに切り換える。第２切換弁９２ｂは、制御信号によってソレノイドが励磁されると、油圧ポンプＰ１から吐出した作動油を第１移動機構９１Ａに供給し、第１移動機構９１Ａを高速位置ｂに切り換える。
第１切換弁９２ａは、制御信号によってソレノイドが励磁されると、油圧ポンプＰ１から吐出した作動油を第１移動機構９１Ａに供給し、第１移動機構９１Ａを中立位置１０１ａに切り換える。第２切換弁９２ｂは、制御信号によってソレノイドが励磁されると、油圧ポンプＰ１から吐出した作動油を第１移動機構９１Ａに供給し、第１移動機構９１Ａを高速位置ｂに切り換える。
第３切換弁９２ｃは、制御信号によってソレノイドが励磁されると、油圧ポンプＰ１から吐出した作動油を第２移動機構９１Ｂに供給し、第２移動機構９１Ｂを中立位置（停止位置）１０２ａに切り換える。
第４切換弁９２ｄは、制御信号によってソレノイドが励磁されると、油圧ポンプＰ１から吐出した作動油を第２移動機構９１Ｂに供給し、第２移動機構９１Ｂを低速位置（一方位置）１０２ｂに切り換える。
第４切換弁９２ｄは、制御信号によってソレノイドが励磁されると、油圧ポンプＰ１から吐出した作動油を第２移動機構９１Ｂに供給し、第２移動機構９１Ｂを低速位置（一方位置）１０２ｂに切り換える。
第５切換弁９２ｅは、制御信号によってソレノイドが励磁されると、油圧ポンプＰ１から吐出した作動油を第２移動機構９１Ｂに供給し、第２移動機構９１Ｂを中速位置（他方位置）１０２ｃに切り換える。
制御装置９３は、トラクタ１の様々な制御を行う。制御装置９３には、変速操作を検出可能な操作検出装置９４と、変速を検出する変速検出装置９５と、車体３の加速を検出する加速検出装置９６とが接続されている。操作検出装置９４は、操作部材８８の変速操作を検出するセンサであって、操作部材８８が中立位置から増速位置８８ａに操作された場合は、増速側に変速操作（シフトアップ操作）が行われたことを検出し、操作部材８８が中立位置から減速位置８８ｂに操作された場合は、減速側に変速操作（シフトダウン操作）が行われたことを検出する。
制御装置９３は、トラクタ１の様々な制御を行う。制御装置９３には、変速操作を検出可能な操作検出装置９４と、変速を検出する変速検出装置９５と、車体３の加速を検出する加速検出装置９６とが接続されている。操作検出装置９４は、操作部材８８の変速操作を検出するセンサであって、操作部材８８が中立位置から増速位置８８ａに操作された場合は、増速側に変速操作（シフトアップ操作）が行われたことを検出し、操作部材８８が中立位置から減速位置８８ｂに操作された場合は、減速側に変速操作（シフトダウン操作）が行われたことを検出する。
加速検出装置９６は、前輪の回転数、後輪の回転数、前輪を回転可能に支持する前車軸の回転数、後輪を回転可能に支持する後車軸の回転数の少なくとも１つを検出可能なセンサである。加速検出装置９６は、前輪の回転数、後輪の回転数、前車軸の回転数、後車軸の回転数のいずれかを車速に換算し、変速動作の開始時の車速と、変速動作の開始後の現在の車速とに基づいて、車体３の加速を演算する。
加速検出装置９６は、高速側（高速位置Ｈ）に切り換えられた状態で、高速位置Ｈから中速位置（第２減速位置）Ｍに変速（変速動作）を開始する時点の車速（変速開始時の車速）を保持し、変速開始時と変速動作の開始後の現在の車速との差（車速差）から車体３の加速を検出する。
また、加速検出装置９６は、中速側（中速位置Ｍ）に切り換えられた状態で、中速位置Ｍから低速位置（第１減速位置）Ｌに変速（変速動作）を開始する車速（変速開始時の車速）を保持し、変速開始時と変速動作の開始後の現在の車速との差（車速差）から車体３の加速を検出する。
また、加速検出装置９６は、中速側（中速位置Ｍ）に切り換えられた状態で、中速位置Ｍから低速位置（第１減速位置）Ｌに変速（変速動作）を開始する車速（変速開始時の車速）を保持し、変速開始時と変速動作の開始後の現在の車速との差（車速差）から車体３の加速を検出する。
変速検出装置９５は、変速を検出するセンサ等であって、シフタ６１、７９の噛み合いによる変速が行われたかを検出する。変速検出装置９５は、シフタ６１が回転体６７に噛み合った場合、高速の変速が行われたこと（高速の変速が終了したこと）を検出する。変速検出装置９５は、シフタ７９が回転体７３に噛み合った場合、低速の変速が行われたこと（低速の変速が終了したこと）を検出する。変速検出装置９５は、シフタ７９が回転体７８に噛み合った場合、中速の変速が行われたこと（中速の変速が終了したこと）を検出する。
制御装置９３は、変速段が高速段の状態において、操作検出装置９４がシフトダウン操作（第１減速操作）を検出したとき、第１切換弁９２ａに制御信号を出力することで、シフタ６１を高速位置Ｈから中立位置Ｎに切り換え且つ、第５切換弁９２ｅに制御信号を出力することで、シフタ７９を中立位置Ｎから中速位置Ｍに切り換える変速動作（第１変速動作）を開始する。このように、制御装置９３は、高速位置Ｈから中速位置Ｍに切り換えを行う第１変速動作の際に、加速検出装置９６が検出した変速動作（第１変速動作）の開始後の加速を参照し、加速が閾値以上である場合は、高速位置Ｈから中速位置Ｍへの変速動作を停止し、第２切換弁９２ｂ及び第３切換弁９２ｃに制御信号を出力することにより、変速を高速に戻すことを行う。
また、制御装置９３は、変速段が中速段の状態において、操作検出装置９４がシフトダウン操作（第２減速操作）を検出したとき、第３切換弁９２ｃに制御信号を出力した後、第４切換弁９２ｄに制御信号を出力することで、シフタ７９を中速位置Ｍ及び中立位置Ｎを経て低速位置Ｌに切り換える変速動作（第２変速動作）を行う。このように、制御装置９３は、中速位置Ｍから低速位置Ｌに切り換えを行う変速動作の際に、加速検出装置９６が検出した変速動作の開始後の加速を参照し、加速が閾値以上である場合は、中速位置Ｍから低速位置Ｌへの変速動作を停止し、第５切換弁９２ｅに制御信号を出力することで、変速を中速に戻すことを行う。
図２に示すように、トラクタ１は、報知装置９９を備えている。報知装置９９は、例えば、様々な表示を行うモニタ、音を出力するスピーカ等であって、変速状況を報知する。報知装置９９は、運転席９の周囲に設けられていて。運転者が変速の状況を報知装置９９によって把握することが可能である。操作部材８８の操作による変速が受け付けられる、即ち、操作検出装置９４によって変速の操作が検出されると、報知装置９９は、例えば、スピーカからの音の出力によって変速を受け付けたことを報知したり、モニタに変速が行われたシンボルマークを表示することにより報知を行う。変速が受け付けられた後、上述したように、変速動作が停止されると、当該報知装置９９は、スピーカからの音の出力によって変速を中止したことを報知したり、モニタに変速が中止したことを示すシンボルマークを表示することにより報知を行う。また、変速を中止した場合において、変速段が元の変速段に戻らないようなことがあった場合は、報知装置９９は、スピーカからの音の出力、又は、モニタの表示等によって、変速段が元に戻らないことを報知する。
図３は、変速牽制部９０における制御装置９３の動作を示すフローである。
図３に示すように、制御装置９３は、操作検出装置９４が減速の変速の操作（減速操作：シフトダウン操作）を検出したか否かを判断する（Ｓ１）。例えば、制御装置９３は、操作検出装置９４が高速段から中速段への変速操作（第１減速操作）、又は、中速段から低速段への変速操作（第２減速操作）を検出したか否かを判断する。
図３に示すように、制御装置９３は、操作検出装置９４が減速の変速の操作（減速操作：シフトダウン操作）を検出したか否かを判断する（Ｓ１）。例えば、制御装置９３は、操作検出装置９４が高速段から中速段への変速操作（第１減速操作）、又は、中速段から低速段への変速操作（第２減速操作）を検出したか否かを判断する。
制御装置９３は、操作検出装置９４がシフトダウン操作を検出していない場合、即ち、シフトアップ操作を検出した場合（Ｓ１、Ｎｏ）、増速の変速動作を行う（Ｓ２）。例えば、中速段からのシフトアップの場合は、制御装置９３は、第２切換弁９２ｂ及び第３切換弁９２ｃに制御信号を出力することでシフタ７９を中立位置Ｎ、シフタ６１を高速位置Ｈに切り換える。或いは、低速段からのシフトアップの場合は、制御装置９３は、第５切換弁９２ｅに制御信号を出力することでシフタ７９を中速位置Ｍに切り換える。
制御装置９３は、操作検出装置９４がシフトダウン操作を検出した場合（Ｓ１、Ｙｅｓ）、即ち、第１減速操作（高速段から中速段へのシフトダウン）、又は、第２減速操作（中速段から低速段へのシフトダウン）を検出した場合、減速の変速動作を行う（Ｓ３）。
例えば、高速段からのシフトダウンの場合は、制御装置９３は、第１切換弁９２ａ及び第５切換弁９２ｅに制御信号を出力することでシフタ６１を中立位置Ｎ、シフタ７９を中速位置Ｍに切り換える変速動作（第１変速動作）を開始する。中速段からのシフトダウンの場合は、制御装置９３は、第４切換弁９２ｄに制御信号を出力することでシフタ７９を低速位置Ｌに切り換える変速動作（第２変速動作）を開始する。
例えば、高速段からのシフトダウンの場合は、制御装置９３は、第１切換弁９２ａ及び第５切換弁９２ｅに制御信号を出力することでシフタ６１を中立位置Ｎ、シフタ７９を中速位置Ｍに切り換える変速動作（第１変速動作）を開始する。中速段からのシフトダウンの場合は、制御装置９３は、第４切換弁９２ｄに制御信号を出力することでシフタ７９を低速位置Ｌに切り換える変速動作（第２変速動作）を開始する。
制御装置９３は、第１減速操作又は第２減速操作が開始されたときの車速（第１変速動作の開始時の車速又は第２変速動作の開始時の車速）を保持し、保持した車速と現在の車速とにより車速差（車体３の加速）を求める（Ｓ４）。制御装置９３は、車体３の加速が閾値以上であるか否かを判断する（Ｓ５）。制御装置９３は、車体３の加速が閾値以上である場合（Ｓ５、Ｙｅｓ）、第１変速動作が行われているときは、当該第１変速動作の停止及び第１変速動作前の変速段への復帰（元の変速段へ戻る復帰動作）を行い（Ｓ６）、第２変速動作が行われているときは、当該第２変速動作の停止及び第２変速動作前の変速段への復帰（元の変速段へ戻る復帰動作）を行う（Ｓ６）。
例えば、第１変速動作を行った場合において、当該第１変速動作の開始時の車速と現在の車速との車速差が５．０ｋｍ（閾値）以上である場合（車体３の加速が５．０ｋｍである場合）、制御装置９３は、第１切換弁９２ａ及び第５切換弁９２ｅへの制御信号の出力を停止することで第１変速動作の停止を行う一方で、第２切換弁９２ｂ及び第３切換弁９２ｃに制御信号を出力することで変速段の復帰を行う。
或いは、第２変速動作を行った場合において、当該第２変速動作の開始時の車速と現在の車速との車速差が１．０ｋｍ（閾値）以上である場合（車体３の加速が１．０ｋｍである場合）、制御装置９３は、第４切換弁９２ｄへの制御信号の出力を停止することで第２変速動作の停止を行う一方で、第５切換弁９２ｅに制御信号を出力することで変速段の復帰を行う。
制御装置９３は、車体３の加速が閾値未満である場合（Ｓ５、Ｎｏ）、変速検出装置９５における検出状態を参照し、高速段から中速段へのシフトダウン（変速動作の完了）、又は、中速段から低速段へのシフトダウン（変速動作の完了）が終了したことを取得する（Ｓ７、Ｙｅｓ）と、シフトダウンの変速動作を終了する。また、制御装置９３は、シフトダウンの変速動作が完了していない場合（Ｓ７、Ｎｏ）、変速動作中に変速操作（シフトアップ操作、シフトダウン操作）が行われたか否かを判断し（Ｓ８）、変速操作が行われた場合（Ｓ８、Ｙｅｓ）には、Ｓ８における変速操作を行う前の動作が第１変速動作（Ｓ７、Ｎｏ時の変速動作が第１変速動作）である場合には、第１変速動作の停止及び第１変速動作前の変速段への復帰（元の変速段へ戻る復帰動作）を行い、Ｓ８における変速操作を行う前の動作が第２変速動作（Ｓ７、Ｎｏ時の変速動作が第２変速動作）である場合には、第２変速動作の停止及び第２変速動作前の変速段への復帰（元の変速段へ戻る復帰動作）を行う（Ｓ９：変速動作の停止及び復帰）を行た後に、処理をＳ１に戻し、変速動作中に変速操作が行われていない場合（Ｓ８、Ｎｏ）には、処理をＳ３に戻すことで減速の変速動作を継続する。なお、制御装置９３は、処理Ｓ３から処理Ｓ６までの間に変速操作が行われた場合も、処理Ｓ１に戻る。
上述した実施形態では、第１変速動作の開始は、車速に関わらず行っていたが、これに代えて、制御装置９３は、車速が第１上限値以下で且つ第１減速操作を検出したときに、第１変速動作の開始を実行し、車速が第１上限値を超えた場合は、第１変速動作の開始を行わないようにしてもよい。また、制御装置９３は、車速が第２上限値以下で且つ第２減速操作を検出したときに、第２変速動作の開始を実行し、車速が第２上限値を超えた場合は、第２変速動作の開始を行わないようにしてもよい。なお、第１上限値は、第２上限値よりも大きく設定されている。
作業車両１は、車体３と、車体３に作業装置２を連結可能な連結装置４と、車体３に設けられた原動機８と、車体３を走行させる走行装置７と、原動機８の動力を変速して走行装置７に伝達する変速装置５と、車体３の加速を検出する加速検出装置９６と、変速装置５の変速動作を行ったときの加速検出装置９６で検出した加速が閾値以上である場合に、変速装置５の変速動作を停止する変速牽制部９０と、を備えている。これによれば、作業車両１がトレーラ等の作業装置２を牽引しながら下り坂を走行している場合などに、変速装置５による変速を行って当該車体３が加速しているときは、変速動作を停止することにより、安定してトレーラ等の作業装置２を牽引することができる。
変速牽制部９０は、変速装置５において変速動作が減速する変速であって変速動作を開始後の加速が閾値以上である場合に、減速の変速を停止する。これによれば、作業車両１がトレーラ等の作業装置２を牽引しながら下り坂を走行している状況下において、変速動作によって加速をしてしまうような場合に、減速の変速を停止することで、トレーラ等の追廻を防止することができる。
加速検出装置９６は、変速動作の開始時の車速と、変速動作の開始後の現在の車速とに基づいて、加速を演算する。これによれば、車体３の加速を簡単に求めることができる。
変速装置５は、シフタ６１，７９の操作によって複数段に変速する装置を含み、変速牽制部９０は、シフタ６１，７９に連結する連結部材８５，８７をシフタ６１，７９で変速した側と反対側に移動させることで変速動作を停止する。これによれば、シフタ６１、７９によって変速するような変速に比較的時間がかかるような場合において、車体３が加速してしまうような場合には、変速動作を停止することで、安定して走行を行うことができる。
変速装置５は、シフタ６１，７９の操作によって複数段に変速する装置を含み、変速牽制部９０は、シフタ６１，７９に連結する連結部材８５，８７をシフタ６１，７９で変速した側と反対側に移動させることで変速動作を停止する。これによれば、シフタ６１、７９によって変速するような変速に比較的時間がかかるような場合において、車体３が加速してしまうような場合には、変速動作を停止することで、安定して走行を行うことができる。
連結部材８７は、シフタ７９を中立位置Ｎに保持する第１位置８７Ｎと、シフタ７９を第１減速位置Ｌに保持する第２位置８７Ｌと、シフタ７９を第２減速位置Ｍに保持する第３位置８７Ｍとに切換え可能であり、変速牽制部９０は、シフタ７９が第１減速位置Ｌである場合に連結部材８７を第２位置８７Ｌから第１位置８７Ｎに移動させ、シフタ７９が第２減速位置Ｍである場合に連結部材８７を第３位置８７Ｍから第１位置８７Ｎに移動させる移動機構９１（９１Ｂ）を含んでいる。これによれば、連結部材８７の位置を変更することにより、少なくとも２つの減速を行うような場合（第１減速位置Ｌによる減速、第２減速位置Ｍによる減速）において、変速動作の中止を素早く行うことができる。
移動機構９１（９１Ｂ）は、連結部材８７の第１位置８７Ｎに対応する停止位置１０２ａと、連結部材８７の第２位置８７Ｌに対応する一方位置１０２ｂと、連結部材８７の第３位置８７Ｍに対応する他方位置１０２ｃとに切換え可能であり、変速牽制部９０は、作動油によって移動機構９１（９１Ｂ）を停止位置１０２ａ、一方位置１０２ｂ及び他方位置１０２ｃのいずれかに切換え可能な電磁弁９２と、電磁弁９２を制御可能な制御装置９３と、含んでいる。これによれば、制御装置９３による電磁弁９２の制御によって、移動機構９１（９１Ｂ）を一方位置１０２ｂから停止位置１０２ａ、又は他方位置１０２ｃから停止位置１０２ａに切り換えることにより、シフタ７９における変速を素早く停止することができる。
制御装置９３は、変速動作を開始後の加速が閾値以上である場合に電磁弁９２を制御して移動機構９１（９１Ｂ）を停止位置１０２ａに移動させる。これによれば、電磁弁９２によってスムーズに停止位置１０２ａに移動させることができる。
変速牽制部９０は、加速が閾値以上である場合に、変速装置５の変速動作を停止した後、変速動作を停止する前の変速に戻す。これによれば、変速動作を停止した後、当該変速動作を停止する前の変速に戻すため、変速時の車体３の加速を抑制することができ、より安定した走行を実現することができる。
変速牽制部９０は、加速が閾値以上である場合に、変速装置５の変速動作を停止した後、変速動作を停止する前の変速に戻す。これによれば、変速動作を停止した後、当該変速動作を停止する前の変速に戻すため、変速時の車体３の加速を抑制することができ、より安定した走行を実現することができる。
変速装置５は、複数段に切換え可能な副変速部１２を含んでいる。これによれば、副変速をしながら車速（速度）の調整を行ったり、圃場、道路などの傾斜に応じて副変速を行う場合であっても、走行を安定させることができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
１ ：作業車両（トラクタ）
２ ：作業装置
３ ：車体
４ ：連結装置
５ ：変速装置
７ ：走行装置
８ ：原動機
１２ ：副変速部
６１ ：シフタ
８５ ：連結部材
８５Ｎ ：中立位置
８７ ：連結部材
８７Ｌ ：第２位置
８７Ｍ ：第３位置
８７Ｎ ：第１位置
８８ｂ ：減速位置
９０ ：変速牽制部
９１ ：移動機構
９２ ：電磁弁
９３ ：制御装置
９６ ：加速検出装置
１０１ａ ：中立位置
１０２ａ ：停止位置
１０２ｂ ：一方位置
１０２ｃ ：他方位置
Ｈ ：高速位置
Ｌ ：第１減速位置（低速位置）
Ｍ ：第２減速位置（中速位置）
Ｎ ：中立位置
２ ：作業装置
３ ：車体
４ ：連結装置
５ ：変速装置
７ ：走行装置
８ ：原動機
１２ ：副変速部
６１ ：シフタ
８５ ：連結部材
８５Ｎ ：中立位置
８７ ：連結部材
８７Ｌ ：第２位置
８７Ｍ ：第３位置
８７Ｎ ：第１位置
８８ｂ ：減速位置
９０ ：変速牽制部
９１ ：移動機構
９２ ：電磁弁
９３ ：制御装置
９６ ：加速検出装置
１０１ａ ：中立位置
１０２ａ ：停止位置
１０２ｂ ：一方位置
１０２ｃ ：他方位置
Ｈ ：高速位置
Ｌ ：第１減速位置（低速位置）
Ｍ ：第２減速位置（中速位置）
Ｎ ：中立位置
Claims (7)
- 車体と、
前記車体に作業装置を連結可能な連結装置と、
前記車体に設けられた原動機と、
前記車体を走行させる走行装置と、
複数の速度段のうちのいずれかに切り換わる変速動作を行うことで、前記原動機の動力を変速して、変速後の動力を前記走行装置に伝達する変速装置と、
前記車体の加速を検出する加速検出装置と、
前記変速装置の前記変速動作が行われたときに、前記加速検出装置で検出された前記加速が閾値以上になると、前記変速動作を停止する変速牽制部と、
を備え、
前記変速牽制部は、前記変速装置の前記変速動作が減速する変速であって、前記変速動作の開始後の前記加速が前記閾値以上になると、前記減速の変速を停止してから、前記変速装置の速度段を前記変速動作の開始前の速度段に戻す作業車両。 - 前記加速検出装置は、前記変速動作の開始時の車速と、前記変速動作の開始後の現在の車速とに基づいて、前記加速を演算する請求項１に記載の作業車両。
- 前記変速装置は、シフタの操作によって前記複数の速度段に変速する装置を含み、
前記変速牽制部は、前記シフタに連結する連結部材を前記シフタで変速した側と反対側に移動させることで前記変速動作を停止してから、前記変速装置の速度段を前記変速動作の開始前の速度段に戻す請求項１又は２に記載の作業車両。 - 前記連結部材は、前記シフタを中立位置に保持する第１位置と、前記シフタを第１減速位置に保持する第２位置と、前記シフタを第２減速位置に保持する第３位置とに切換え可能であり、
前記変速牽制部は、前記シフタが前記第１減速位置である場合に前記連結部材を前記第２位置から前記第１位置に移動させ、前記シフタが前記第２減速位置である場合に前記連結部材を前記第３位置から前記第１位置に移動させる移動機構を含んでいる請求項３に記載の作業車両。 - 前記移動機構は、前記連結部材の前記第１位置に対応する停止位置と、前記連結部材の前記第２位置に対応する一方位置と、前記連結部材の前記第３位置に対応する他方位置とに切換え可能であり、
前記変速牽制部は、作動油によって前記移動機構を前記停止位置、前記一方位置及び前記他方位置のいずれかに切換え可能な電磁弁と、前記電磁弁を制御可能な制御装置と、を含んでいる請求項４に記載の作業車両。 - 前記制御装置は、前記変速動作を開始後の前記加速が前記閾値以上になると、前記電磁弁を制御して前記移動機構を前記停止位置に移動させる請求項５に記載の作業車両。
- 前記変速装置は、前記複数の速度段に切換え可能な副変速部を含んでいる請求項１～６のいずれかに記載の作業車両。
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