JPH0592029U - 作業車輌におけるブレーキ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】多数の油圧クラッチにより動力伝達経路を切換
えて変速するパワーシフトトランスミッションにおい
て、ニュートラル時に作動するブレーキのブレーキ力を
走行状況に応じて変更する。 【構成】クラッチペダル５７を踏込んだ際、及び変速レ
バーをニュートラルにした場合、ニュートラルブレーキ
が作動する。クラッチペダル５７を踏込んだ場合、車軸
回転数センサ５９により車輌の走行状態が検知され、車
輌が停止している場合は始めから強く、低速走行の場合
は始め弱く、高速走行の場合は比較的強く作用するよう
に、ブレーキ力を変更する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、トラクタ等の作業車輌におけるブレーキ制御装置、特に複数の油圧 クラッチにより動力伝達経路を切換えて変速するパワーシフトトランスミッショ ンを備えた作業車輌に用いて好適であり、詳しくはクラッチペダルを踏んだ際に 作動するニュートラルブレーキの制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

近時、本出願人は、実開平２−１０５０２９号公報に示すような作業車輌にお けるブレーキ制御装置を提案した。該作業車輌は、それぞれ複数の油圧クラッチ を有する主変速部及び副変速部を備えたパワーシフトトランスミッションを搭載 しており、該トランスミッションは、油圧クラッチの切換えにより、主変速部及 び副変速部の組合せに基づく多段変速段を得ている。

【０００３】 更に、該パワーシフトトランスミッションは、ニュートラル時、ブレーキが作 動する構造になっており、かつ該ニュートラルブレーキは、変速レバーのニュー トラル操作時の外、クラッチペダルを踏込むと作動するように構成されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上記ニュートラルブレーキは、ニュートラル操作時もクラッチペダル操作時も 同じブレーキ力が作用するように構成されているため、ブレーキ力が強いと、走 行時特に高速走行時クラッチペダルを踏むと、車輌が急激に停止して大きなショ ックを生じる。また、ブレーキ力を弱く設定すると、変速レバーを所定変速段に 入れた状態で、クラッチブレーキを踏みながらエンジンを始動した場合、クラッ チの連れ回り等により車輌がクリープすることがある。

【０００５】 そこで、本考案は、車輌の走行状況に応じてブレーキ力を制御することにより 、上述した課題を解決した作業車輌におけるブレーキ制御装置を提供することを 目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上述事情に鑑みなされたものであって、エンジン出力軸（１２）か ら車軸（９）への動力伝達経路に、多数の係合手段（Ｃ₁ ，Ｃ₂ ，Ｃ₃ ，Ｃ₄ ， Ｃ_L ，Ｃ_M ，Ｃ_H ，Ｃ_R ）、クラッチ（５）及びニュートラルブレーキ（６）を 介在し、変速レバー（５６）の所定変速位置への操作に応じて前記多数の係合手 段を適宜係合し、前記動力伝達経路を切換えて所定変速段を得ると共に、変速レ バーのニュートラル位置（Ｎ）への操作に応じて前記ニュートラルブレーキ（６ ）を作動してなる、作業車輌において、 前記クラッチ（５）を操作するクラッチペダル（５７）の踏込み動作を検知す るペダル検知手段（５７ａ）と、 前記車軸（９）の回転を検知する走行状況検知手段（５９）と、 前記クラッチペダルの踏込み動作時にあって、前記走行状況検知手段（５９） に基づき前記ニュートラルブレーキのブレーキ力を変更するブレーキ力変更手段 （８７）と、 を備えてなる作業車輌におけるブレーキ制御装置にある。

【０００７】

【作用】

以上構成に基づき、オペレータがクラッチペダル（５７）を踏込むと、クラッ チ（５）が切断すると共にニュートラルブレーキ（６）が作動する。この際、車 軸の回転に基づき車輌の走行状況を検知し、車輌が停止している場合は、始めか ら強いブレーキ力を作動し、また車輌が低速で走行している場合、比較的弱いブ レーキ力を作動し、車輌が高速で走行している場合、比較的強いブレーキ力を作 動する。

【０００８】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によると、車輌の走行状況により、ニュートラル ブレーキ（６）のブレーキ力を変更するので、車輌の走行中にクラッチペダルを 踏込んだ際、急激にブレーキ力を作動して大きなショックを生ずることを防止で き、フィーリングよくブレーキ操作を行うことができる。

【０００９】 また、クラッチペダル（５７）を踏んだ状態で、係合手段を係合したままでエ ンジンを始動した場合、ニュートラルブレーキに大きなブレーキ力が作動してい るので、クラッチの連れ回り等によるクリープ現象の発生を防止できる。

【００１０】 なお、上記カッコ内の符号は、図面と対称するためのものであるが、何等本考 案の構成を限定するものではない。

【００１１】

【実施例】

以下、図面に沿って本考案による実施例について説明する。

【００１２】 トラクタＴは、図２に示すように、前輪５０及び後輪５１により支持されてい る走行機体５２を有しており、該走行機体５２の前方部にはエンジンが搭載され ていると共に、後方部には運転席５３が配設されている。更に、該運転席５３に は運転シート５５、変速レバー５６そしてクラッチペダル５７（図１参照）が配 設されている。

【００１３】 また、該トラクタＴにはパワーシフトトランスミッション１が搭載されており 、該トランスミッション１は、図３に示すように、１速用油圧クラッチＣ₁ ，２ 速用油圧クラッチＣ₂ 、３速用油圧クラッチＣ₃ 及び４速用油圧クラッチＣ₄ を 有する主変速部２と、低速用油圧クラッチＣ_L 、中速用油圧クラッチＣ_M 、高速 用油圧クラッチＣ_H 及び後進用油圧クラッチＣ_R を有する副変速部３と、を備え ている。なお、５はエンジンからの回転を本トランスミッション１に伝達する湿 式クラッチ、６はニュートラル時に作動するニュートラルブレーキ、７は前輪駆 動用クラッチ、９は後輪車軸、そして１０は独立ＰＴＯ用クラッチ、１１はＰＴ Ｏ用変速部である。また、５９は車軸の回転を検出するセンサである。

【００１４】 エンジン回転は、軸１２からギヤ１３，５ａ、湿式クラッチ５及びギヤ１４， １５，１６を介して主変速軸１７に伝達される。そして、変速レバー５６が１速 状態にある場合、１速用油圧クラッチＣ₁ 及び低速用油圧クラッチＣ_L が接続し て他は切断状態にあり、従って主変速軸１７の回転は、ギヤ１８、１速用油圧ク ラッチＣ₁ 、軸１９、ギヤ２０，２１，２２、軸２３、ギヤ２５，２６、副変速 軸２７、ギヤ２９、低速用油圧クラッチＣ_L 、軸３０、ギヤ３１，３２，３３， ３５、ピニオン３６、ベベルギヤ３７及び最終ギヤ３９，４０を介して後車軸９ に伝達される。また、変速レバーが２速状態にある場合、副変速部３の低速用油 圧クラッチＣ_L は接続状態のままで、主変速部２は２速用油圧クラッチＣ₂ が接 続するように切換わる。この状態にあっては、主変速軸１７の回転は、ギヤ４１ 及び２速用油圧クラッチＣ₂ 、軸１９、ギヤ２０，２１，２２を介して軸２３に 伝達される。また、３速状態は、副変速部３はそのままの状態で、主変速部２が ３速用油圧クラッチＣ₃ を接続するように切換わる。この状態では、主変速軸１ ７の回転は、ギヤ４３及び３速用油圧クラッチＣ₃ を介して軸２３に伝達される 。更に、４速状態は、副変速部３はそのままで、主変速部２が４速用油圧クラッ チＣ₄ を接続するように切換わる。この状態では、主変速軸１７の回転はギヤ４ ４及び４速用油圧クラッチＣ₄ を介して軸２３に伝達される。

【００１５】 そして、変速レバーを５速にすると、主変速部２は１速用油圧クラッチＣ₁ が 接続するように切換わると共に、副変速部３は中速用油圧クラッチＣ_M が接続す るように切換わる。この状態にあっては、先に説明した１速用油圧クラッチＣ₁ を介して伝達されている軸２３の回転が、中速用油圧クラッチＣ_M を介して直接 軸３０に伝達される。そして、６速、７速及び８速にあっては、副変速部３が中 速用油圧クラッチＣ_M を接続状態に維持したままで前述と同様に主変速部２が２ 速用クラッチＣ₂ 、３速用油圧クラッチＣ₃ 又は４速用油圧クラッチＣ₄ を接続 するように切換わる。

【００１６】 そして、変速レバーを９速にすると、主変速部２は１速用油圧クラッチＣ₁ が 接続するように切換わると共に、副変速部３は高速用油圧クラッチＣ_H が接続す るように切換わる。この状態にあっては、主変速部２の軸２３の回転が、ギヤ２ ５，２６及び高速用油圧クラッチＣ_H を介してピニオンシャフト３６ａに伝達さ れる。そして、１０速、１１速及び１２速にあっては、副変速部３が高速用油圧 クラッチＣ_H を接続状態に維持したままで、主変速部２が２速用油圧クラッチＣ ₂ 、３速用油圧クラッチＣ₃ 又は４速用油圧クラッチＣ₄ を接続するように切換 わる。

【００１７】 更に、変速レバーを後進１速にすると、主変速部２は１速用油圧クラッチＣ₁ が接続するように切換わると共に、副変速部３は後進用油圧クラッチＣ_R が接続 するように切換わる。この状態にあっては、主変速部２からの軸２３の回転は、 ギヤ２５，２６、副変速軸２７及びギヤ２９を介して後進用油圧クラッチＣ_R に 伝達され、更に逆転ギヤ４５を介してピニオンシャフト３６ａに伝達される。そ して、後進２速、３速及び４速にあっては、副変速部３が後進用油圧クラッチＣ _R を接続状態に維持したままで、主変速部２が２速用、３速用油圧クラッチＣ₂ ，Ｃ₃ そして４速用油圧クラッチＣ₄ を接続するように切換わる。

【００１８】 一方、変速レバー５６は、図４、図５及び図６に示すように、枢軸６４により 前後方向に回転自在に支持されていると共に所定量左右方向に移動し得る基部５ ８と、該基部の先端にて左右ねじり方向に回転自在に連結している握り部６０と 、からなり、基部５８には該レバー５６の回転角を検出し得るポテンショメータ ６１（図１参照）が連結されている。また、握り部６０には９０度隔てて横方向 に突出しているストッパ６２，６３が一体に固定されており、また約９０度に亘 る長孔６５が形成され、該長孔に外方から基部５８に固定してピン６６が貫通し ており、これにより握り部６０は回転角が約９０度に制限されていると共に、基 部５８から上方に抜け出ないように構成されている。そして、握り部６０は、ガ イド板６７に形成されたガイド溝６９に貫通して延びており、該ガイド溝６９は 後進位置Ｒと中立位置Ｎにて屈曲すると共に凹部６９ａが形成され、また前進８ 速位置と９速位置との間で屈曲している。更に、該ガイド溝６９の中速位置（Ｆ １〜Ｆ８）の一側に沿って規制板７０ａが固定されており、また高速位置（Ｆ９ 〜Ｆ１２）の他側に沿って規制板７０ｂが固定され、更に後進位置（Ｒ１〜Ｒ４ ）の他側に沿って規制板７０ｃが固定されている。なお、変速レバー５６が中立 位置Ｎの凹部６９ａに入ると、オンされるニュートラル検知スイッチ７１（図１ 参照）が設置されている。

【００１９】 本変速レバー５６は以上のような構成からなるので、該レバー５６がニュート ラル位置Ｎから前進８速までは、握り部６０を図示した状態、即ち一方のストッ パ６２を他側方向に突出しかつ他方のストッパ６３を溝に平行にした状態で操作 し得る。しかし、前進８速から更に高速側に操作する場合、一方のストッパ６２ が規制板７０ｂに干渉するため、そのままの状態で高速側に移動することが規制 され、オペレータは握り部６０を左ねじり方向に回転して、該一方のストッパ６ ２を溝に平行にかつ他方のストッパ６３を一側方向に突出する状態にする。この 状態では、ストッパ６２，６３が規制板７０ｂに干渉することはなく、最高速位 置Ｆ１２まで操作し得る。同様に、変速レバー５９をニュートラル位置Ｎから後 進位置Ｒに操作する際、オペレータは握り部６０を左ねじり方向に回転して、一 方のストッパ６２が規制板７０ｃと干渉することを防止した状態で変速レバー５ ６を後進位置に移動操作する。また同様に、後進位置Ｒ又は前進高速位置Ｆ１２ 〜Ｆ９から中速位置Ｆ８〜Ｆ１に操作する場合、オペレータは握り部６０を右ね じり方向に回転して、他方のストッパ６３が規制板７０ａと干渉することを防止 した状態で変速レバー５６を移動操作する。

【００２０】 従って、例えば前進８速（Ｆ８）から後進４速（Ｒ４）に変速レバー５６を一 気に操作する場合、ニュートラル位置Ｎでストッパ６２が規制板７０ｃに干渉す るため、オペレータはニュートラル位置Ｎで一旦停めて握り部６０を回転する必 要が生じ、その後後進４速（Ｒ４）に操作される。これにより、前進状態から後 進状態にいきなりシフトされることが阻止され、後進発進時の発進ショックを減 少することができる。同様に、後進状態から前進状態にシフトする際も、一旦ニ ュートラル位置Ｎで変速レバーが停止されるため、前進発進時の発進ショックを 減少することができる。

【００２１】 なお、上述実施例は、ガイド溝６９が屈曲状態にあって、変速レバー５６の急 激な操作を一応阻止しているが、ストッパ６２，６３及び規制板７０ａ，７０ｂ ，７０ｃを設けることにより確実に急激な動きを阻止することができ、またスト ッパ及び規制板を設けることにより、ガイド溝を屈曲のない直線状に形成するこ とも可能である。

【００２２】 ついで、図７に沿って、上述したパワーシフトトランスミッション１の油圧回 路について説明する。図中Ｐは油圧ポンプ、Ｃ₁ ，Ｃ₂ ，Ｃ₃ ，Ｃ₄ は主変速部 ２の各油圧ブレーキであり、Ｃ_L ，Ｃ_M ，Ｃ_R は副変速部３の各油圧ブレーキで ある。また、７５は主変速部用の切換えバルブであり、各油圧クラッチへ連通す るポート（１，２，３，４）を有しており、また７６は副変速部用の切換えバル ブであり、各油圧クラッチへ連通するポート（Ｌ，Ｍ，Ｈ，Ｒ）に連通するポー トを有しており、更に７７はニュートラルブレーキ及び低速用油圧クラッチ用の 切換えバルブである。更に、７９は１・４−２・３切換えバルブ、８０はＭ・Ｈ −Ｒ・Ｌ切換えバルブ、８１，８２はモジュレータバルブである。そして、Ｖ₁ はソレノイドＳ₁ により制御されるソレノイドバルブであり、前記切換えバルブ ７７を制御する。Ｖ₂ はソレノイドＳ₂ により制御されるソレノイドバルブであ り、前記切換えバルブ７５を制御する。Ｖ₃ はソレノイドＳ₃ により制御される ソレノイドバルブであり、前記切換えバルブ７６を制御する。Ｖ₄ はソレノイド Ｓ₄ により制御されるソレノイドバルブであり、前記切換えバルブ８０を制御す る。更に、Ｖ_N はソレノイドＳ_N により制御されるソレノイドバルブであり、前 記切換えバルブ７７を制御する。

【００２３】 そして、これらソレノイドバルブＶ₁ 〜Ｖ₄ 、Ｖ_N の各ソレノイドＳ₁ 〜Ｓ₄ ，Ｓ_N は、図８の作動表に示すようにオン・オフすることに基づき、各油圧クラ ッチＣ₁ 〜Ｃ₄ ，Ｃ_L ，Ｃ_M ，Ｃ_H ，Ｃ_R 及びニュートラルブレーキ６が作動し て、各変速段Ｎ、Ｆ１〜Ｆ１２，Ｒ１〜Ｒ４が得られる。

【００２４】 ついで、図１に沿って、上述したニュートラルブレーキのブレーキ力制御装置 に係る電気回路について説明する。８５は、１チップマイコン等の制御部であり 、そのインポートには各種入力信号が入力されているが、その一部に変速レバー ５６の操作位置を検知するポテンショメータ６１、及び車軸の回転数を検出して 走行状況を検知するセンサ５９が接続されている。また、前記ポテンショメータ ６１と直列して、クラッチペダル５７の踏込み動作を検知するリミットスイッチ ５７ａ及び変速レバーのニュートラル検知スイッチ７１が並列に接続されている 。一方、制御部８５の各アウトポートにはそれぞれ前記ソレノイドＳ₁ 〜Ｓ₄ ， Ｓ_N が接続されている。

【００２５】 また、制御部８５には前記ポテンショメータ６１又はニュートラル検知スイッ チ７１による変速レバー５６のニュートラル位置の検知又はクラッチペダルスイ ッチ７１のオンにより作動するブレーキ作動手段８６が内蔵されており、また車 軸回転数センサ５９からの信号が入力されているブレーキ力変更手段８７が内蔵 されている。そして、該ブレーキ力変更手段８７は、車軸回転数、即ちトラクタ が走行中か停止中か又は走行中であれば高速状態にあるか低速状態にあるかに基 づき、ニュートラルブレーキ力を変更する信号をブレーキ作動手段８６に出力し 、またブレーキ作動手段８６は、上記ブレーキ力変更手段８７からの信号に基づ きデューティ比の異なる制御信号をソレノイドＳ_N に出力する。なお、本実施例 では、ニュートラルスイッチ７１を設けているが、ポテンショメータ６１でニュ ートラル位置を特定できれば、該ニュートラルスイッチは不要である。

【００２６】 ついで、図９に沿って、ニュートラルブレーキ力制御装置の作動について説明 する。まず、制御部８５に入力している各センサからデータが読み込まれる（Ｓ １）。即ち、ペダルスイッチ５７ａによりクラッチペダル５７が踏込まれている か否か、及び車軸回転数センサ５９によるトラクタの走行状態のデータが入力さ れる。そして、クラッチペダルスイッチ５７ａがオンかオフか判断され（Ｓ２） 、図１０の(d) に示すように、オン即ちクラッチペダル５７が踏込まれてメイン 湿式クラッチ５が切断状態にある場合、センサ５９に基づき車軸が所定回転数以 上で回転しているか否かが判断される（Ｓ３）。そして、車軸が回転していない 場合即ちトラクタが停止か又は極低速である場合、ニュートラルブレーキ作動用 のソレノイドＳ_N は、図１０の(c) に示すように、始めから連続信号によりオン 状態に保持される（Ｓ４）。この状態にあっては、ニュートラルブレーキ６は強 いブレーキ力にて作動し、クラッチ５の連れ回り等により車輌がクリープするよ うなことはない。

【００２７】 また、車軸が回転状態にある場合、センサ５９の回転数が判断される（Ｓ５） 。そして、トラクタが所定速度以上で走行している場合（高速走行状態）、図１ ０の(a) に示すように、ソレノイドＳ_N に、所定パルス数オンタイムＴ₁ の長い オン・オフ信号を出力する（Ｓ６）。この状態では、ニュートラルブレーキ６は 、始めに高速走行に応じた比較的強いブレーキ力（連続作動時よりは弱い）が作 動し、トラクタは大きなショックを生じることなく、かつ確実に停止する。

【００２８】 また、車軸が比較的低い回転数で回転している場合、低速走行状態と判断され 、図１０の(b) に示すように、ソレノイドＳ_N に、所定パルス数オンタイムＴ₂ の短かいオン・オフ信号を出力する（Ｔ₁ ＞Ｔ₂ ）。この状態では、ニュートラ ルブレーキ６は、始めに低速走行に応じた比較的弱いブレーキ力が作用し、トラ クタは大きなショックを生ずることなく停止する。

【００２９】 なお、上述実施例は、ソレノイドＳ_N に、オンタイムの異なるオン・オフ信号 を出力したが、１パルス中のオン・オフの割合いを制御するＰＷＭ制御でもよく 、また開始時から徐々にオンタイムが長くなるように制御して、連続信号に至る までの時間を高速時と低速時で変更するようにして、ブレーキが更に滑らかに作 動するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るニュートラルブレーキ制御装置を
示す電気回路図。

【図２】本考案を適用し得るトラクタを示す斜視図。

【図３】パワーシフトトランスミッションの概略を示す
図。

【図４】変速レバーを示す側面図。

【図５】その握り部を示す斜視図。

【図６】変速レバーガイドを示す図で、(a) は平面図、
(b) は正面断面図。

【図７】パワーシフトトランスミッションの油圧回路を
示す図。

【図８】その作動表。

【図９】ニュートラルブレーキ制御の作動を示すフロー
図。

【図１０】(a) ，(b) ，(c) はそれぞれ異なる状態にお
けるソレノイドへの出力信号を示す図、(d) はクラッチ
ペダルスイッチの信号を示す図。

【符号の説明】

１ （パワーシフト）トランスミッション ２ 主変速部 ３ 副変速部 ５ （湿式）クラッチ ６ ニュートラルブレーキ ９ 車軸 １２ エンジン出力軸 ５７ クラッチペダル ５７ａ ペダル検知手段（スイッチ） ５９ 走行状況検知センサ（回転数センサ） ８５ 制御部 ８６ ブレーキ作動手段 ８７ ブレーキ力変更手段 Ｔ 作業車輌（トラクタ） Ｃ₁ ，Ｃ₂ ，Ｃ₃ ，Ｃ₄ ，Ｃ_L ，Ｃ_M ，Ｃ_H ，Ｃ_R
係合手段（油圧クラッチ） Ｓ_N ソレノイド Ｓ_V ソレノイドバルブ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン出力軸から車軸への動力伝達経
   路に、多数の係合手段、クラッチ及びニュートラルブレ
   ーキを介在し、変速レバーの所定変速位置への操作に応
   じて前記多数の係合手段を適宜係合し、前記動力伝達経
   路を切換えて所定変速段を得ると共に、変速レバーのニ
   ュートラル位置への操作に応じて前記ニュートラルブレ
   ーキを作動してなる、作業車輌において、 前記クラッチを操作するクラッチペダルの踏込み動作を
   検知するペダル検知手段と、 前記車軸の回転を検知する走行状況検知手段と、 前記クラッチペダルの踏込み動作時にあって、前記走行
   状況検知手段に基づき前記ニュートラルブレーキのブレ
   ーキ力を変更するブレーキ力変更手段と、 を備えてなる作業車輌におけるブレーキ制御装置。