JPH0611023A - 農作業車の伝動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】農作業車の自動変速制御時における切替クラッ
チの摩擦接続作用の改良を図る。 【構成】農作業車の作動状態の各要素によって演算予測
を行い、この予測値によって変速シフト時における切替
クラッチ３の接続圧力が最適となる昇圧カーブ４を選択
しうる農作業車の伝動装置の構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、農作業車の伝動装置
に関し、トラクタ等農作業車の切替クラッチの摩擦接続
圧力を、そのときの農作業車の作動状態の諸条件を演算
して最適の接続状態となるように自動的に制御させうる
もの等に利用できる。

【０００２】

【先行の技術、及び発明が解決しようとする課題】農作
業車、例えばトラクタ等における走行速度の変速形態
は、近時トランスミッションに自動変速機構を組込み、
変速シフト操作や切替スイッチの入切操作を電子制御に
より自動的に行う自動変速制御が試みられるようになっ
てきた。このような自動変速制御は、切替クラッチの摩
擦接続圧力を電磁比例圧力制御弁による油圧力の制御に
よって、作業者の手動操作感覚に比して遜色のない接続
状態とするよう、接続始めでは接続時のショックを軽減
させるために弱い圧力で若干滑らしながら接続を行い、
接続後は滑りを防止するために圧力を除々に昇圧させる
ようにするものである。

【０００３】しかしながら、従来における昇圧カーブ
は、自動変速機構の副変速部の高速・低速の切替えに対
応させて固定した二種類のカーブを用いているものが多
く、これらの昇圧カーブでは、農作業車の発進時つまり
切替クラッチの接続始めのショックの軽減が優先される
ため、作業時や走行時の自動変速操作に時間が掛かりす
ぎる不具合があった。

【０００４】そこでこの発明は、農作業車の自動変速制
御時における切替クラッチの摩擦接続圧力を、そのとき
の農作業車の作動状態の各要素により演算を行って、最
適の接続状態が得られるよう自動的に制御しようとする
ものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、自動変速機
構を有するトランスミッション１に、油圧力を制御する
電磁比例圧力制御弁２によって摩擦接続圧力を自動的に
制御する切替クラッチ３を内装した農作業車において、
この農作業車のエンジン回転数、変速シフト位置、車輪
の転がり状態の各要素によって演算予測を行い、この予
測値により該切替クラッチ３の接続圧力が最適となる昇
圧カーブ４を選択しうる農作業車の伝動装置の構成とす
る。

【０００６】

【作用、及び発明の効果】上記の構成によれば、農作業
車における発進操作や自動変速機構による変速シフト操
作により、前進または後進に応じた切替クラッチ３の入
り、切りの操作が自動的に行われる。この切替クラッチ
３の入り操作において、農作業車の作動状態、つまりエ
ンジン回転数と変速シフト位置から演算される車輪の理
論回転数と、車軸等から検出される車輪の転がり状態と
によって、切替クラッチ３接続時のショックの発生度合
いを予測し、この予測値により、例えば図６に示す如
く、別に設定された数種類に仕分けした昇圧カーブ４の
中から、接続時のショックが少なくしかも一番早く接続
できるカーブを選択し、この選択されたカーブにより電
磁比例圧力制御弁２を作用させて、切替クラッチ３の接
続圧力をこのときの農作業車の作動状態に最適の接続状
態となるよう自動的に昇圧制御することができる。

【０００７】このように、切替クラッチ３の入り操作時
に、このときの農作業車の作動状態の各要素により演算
を行い予測した予測値によって、別に設定された昇圧カ
ーブ４の中から選択した最適のカーブにより、切替クラ
ッチ３を昇圧接続させることによって接続時のショック
が少なくしかも一番早く接続させることができる。この
ため従来のように、切替クラッチ３の接続始めのショッ
クの軽減が優先されることにより、作業時や走行時の自
動変速操作に時間が掛かりすぎるという不具合がなく、
作業者の手動操作感覚に合致したショックの少ない素早
い接続ができうるものである。

【０００８】

【実施例】以下に、この発明の実施例を図面に基づいて
具体的に説明する。本発明を実施するトラクタは、図１
に示す如く、トランスミッション１の内部に、その入力
側からエンジンの動力を伝達する入力クラッチ５を経て
前後進の切替えを行う切替クラッチ３を設け、この切替
クラッチ３からギヤトレーンによる自動変速機構の主変
速部６及び副変速部７を経て後輪デフ装置８へ伝動連結
すると共に、該副変速部７から前輪クラッチ９を経て４
ＷＤ装置１０を設け、この４ＷＤ装置１０から前輪駆動
軸へ伝動連結して構成する。この４ＷＤ装置１０は、前
輪と後輪とほぼ同速駆動とする通常の４ＷＤ駆動と、旋
回時における前輪を後輪よりも高速駆動とする前輪変速
の４ＷＤとに切換制御される。

【０００９】一方、該入力クラッチ５から分岐させＰＴ
Ｏクラッチ１１を経てＰＴＯ変速部１２へ伝動連結して
構成する。このトラクタの制御を行う自動制御回路は、
図２に示す如く、中心にコントローラ１３を設け、この
コントローラ１３の入力側へ、エンジンの回転数を検出
するエンジン回転センサ１４と、車輪の回転数を検出す
る車輪回転センサ１５と、前記主変速部６のシフト位置
を検出する主変速シフト位置センサ１６と、前記副変速
部７のシフト位置を検出する副変速シフト位置センサ１
７と、前後進の切替えを行う前後進切替レバーの操作位
置を検出する前後進レバー位置センサ１８と、該副変速
部７の変速操作を行う副変速シフトレバー１９に設けた
該主変速部６の変速操作を行う主変速シフトスイッチ２
０と、該副変速シフトレバー１９のシフト通路２１に設
けた該副変速シフトレバー１９のシフト操作を検出する
副変速シフトレバーセンサ２２とを接続すると共に、出
力側へ、該主変速部６の変速シフトを行う１−２速シフ
ト電磁弁２３及び３−４速シフト電磁弁２４と、前後進
の切替えを行う前後進切替電磁弁２５と、油圧力の昇圧
を行う電磁比例圧力制御弁２と、エンジン始動時該前後
進切替レバーが中立位置にないときは始動させないよう
にするセフティリレー２６とを接続して構成する。

【００１０】該主変速部６の変速シフト構成は、図３に
示す如く、中立位置を挟んで１速と２速をシフトする該
１−２速シフト電磁弁２３とシンクロ油圧シリンダ２７
とを接続し、同じく中立位置を挟んで３速と４速をシフ
トする該３−４速シフト電磁弁２４とシンクロ油圧シリ
ンダ２８とを接続する。また、前記副変速部７の変速シ
フト構成は、図４に示す如く、前記副変速シフトレバー
１９の操作により、Ｈ速とＬ速、Ｍ速とＬＬ速を各々シ
フトするＨ−Ｌ速、Ｍ−ＬＬ速の各シフト電磁弁とシン
クロ油圧シリンダ（図示省略）とを接続する。

【００１１】また、図３に示す如く、前後進の切替えを
行う前記切替クラッチ３と前記前後進切替電磁弁２５と
を接続し、この前後進切替電磁弁２５と前記電磁比例圧
力制御弁２とを接続して構成する。該切替クラッチ３の
接続圧力を、このトラクタの作動状態の各要素、即ちエ
ンジン回転数、変速シフト位置から演算される車輪の理
論回転数と、車輪回転センサ１５によって検出される車
輪の転がり状態とによって予測される、該切替クラッチ
３接続時のショック発生度合と接続を完了するに要する
時間を、例えば図５に示す如く、縦軸に圧力の強さをと
り横軸にその経過時間をとった図表によって、そのとき
の条件、つまり発進する場合、走行中のシフトアップに
よる車輪の転がりが大きい場合と小さい場合、走行中の
急激なシフトダウンや下り坂の場合等において、最少の
ショックと最短の時間で接続できる接続圧力の状態を数
種類（本案ではＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４種類）に仕分けして
昇圧カーブ４を設定する。この昇圧カーブ４はこの４種
類に限定することなく、自由に設定できるものである。

【００１２】次に、以上の構成による作用について説明
する。エンジンから伝達される動力を、トラクタ作動中
は入力クラッチ５により常時接続状態とさせ、この入力
クラッチ５から伝達される動力を切替クラッチ３の接続
により主変速部６に伝達する。該主変速部６は、図４に
示す如く、副変速シフトレバー１９に設けた主変速シフ
トスイッチ２０の操作によって、１速及び２速は１−２
速シフト電磁弁２３とシンクロ油圧シリンダ２７を作用
させ、３速及び４速は３−４速シフト電磁弁２４とシン
クロ油圧シリンダ２８を作用させて変速を行い、副変速
部７へ動力を伝達する。

【００１３】該副変速部７は、該副変速シフトレバー１
９の操作により、Ｈ速、Ｍ速、Ｌ速、ＬＬ速を各シフト
電磁弁とシンクロ油圧シリンダを作用させて変速を行
う。該主変速部６と該副変速部７との組合せにより１６
段程度の変速を行うことができる。この自動変速機構は
該主変速部６及び該副変速部７ともシンクロギヤ変速を
行うものであるから、該主変速部６は該主変速シフトス
イッチ２０の操作時において、また該副変速部７は該副
変速シフトレバー１９がシフト通路２１の副変速レバー
センサ２２を押圧してＯＮさせることにより、該切替ク
ラッチ３を必ず「切」操作した後、変速シフトを行うよ
う制御される。

【００１４】該副変速部７から後輪デフ装置８へ動力が
伝達されると共に、該副変速部７から分岐された動力は
前輪クラッチ９を経て４ＷＤ装置１０から前輪駆動軸へ
伝達される。また、前記入力クラッチ５から分岐された
動力はＰＴＯクラッチ１１を経てＰＴＯ変速部１２へ伝
達される。トラクタの発進時や該主変速部６及び該副変
速部７の変速シフト時には、前記切替クラッチ３の「入
切」操作が自動的に行われるが、この切替クラッチ３の
接続状態について、図６に示すフローチャートにより説
明する。

【００１５】まず、コントローラ１３に主変速シフト位
置センサ１６及び副変速シフト位置センサ１７の読み込
みを行い、ついでシフト変更完了かどうかのチェックを
行う。このチェックポイントでＹＥＳの場合は、エンジ
ン回転数と変速シフト位置より車輪の理論回転数の演算
を行い、ついで該切替クラッチ３の昇圧開始かどうかの
チェックを行う。このチェックポイントでＹＥＳの場合
は、エンジン回転数、変速シフト位置、車輪の転がり状
態から予測される、該切替クラッチ３が最少のショック
と最短の時間で接続できる昇圧カーブ４の決定を行う。
ついでこの予測値に基づいて電磁比例圧力制御弁２の昇
圧出力決定を行い、この決定に基づいて出力する。

【００１６】また、前記シフト変更完了のチェックの
際、このチェックポイントでＮＯの場合は、該電磁比例
圧力制御弁２の出力ポイントへジャンプさせる。また、
前記昇圧開始チェックの際、このチェックポイントでＮ
Ｏの場合は、昇圧中であるかどうかのチェックを行い、
このチェックポイントＹＥＳの場合は、該電磁比例圧力
制御弁２の昇圧出力決定ポイントへジャンプさせ、ＮＯ
の場合は、昇圧完了かどうかのチェックを行う。このチ
ェックポイントでＹＥＳの場合は、該電磁比例圧力制御
弁２を昇圧出力させ、ＮＯの場合は、昇圧出力をＯＦＦ
させる。

【００１７】前記昇圧カーブ４の決定ポイントにおい
て、昇圧カーブ４を選択するための、前記コントローラ
１３の演算による前記切替クラッチ３の接続圧力の昇圧
状態の予測値を、予め設定された昇圧カーブ４の選択表
により、該コントローラ１３による予測値の演算を省略
して、より一層該切替クラッチ３の接続時間を短縮する
ようにしてもよい。

【００１８】この選択表は、図７に示す如く、変速シフ
ト位置の極低速、低速、中速、高速の４項目（１６段変
速）に、発進する場合を（Ｔ）、走行中のシフトアップ
による車輪の転がりが小さい場合を（Ｓ）、大きい場合
を（Ｒ）、走行中の急激なシフトダウンや下り坂の場合
を（Ｚ）とする４項目を、夫々下位に展開させて編成し
た１６項目を縦欄にとり、横欄にエンジン回転数を高、
中、低、極低の４項目をとって組合せるもので、この縦
欄と横欄の各座標に前記昇圧カーブ４の各カーブ（Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄ）に該当する予測値を記号化して設定するも
のである。

【００１９】以上の如き自動変速制御は、各種センサ類
による検出と油圧シリンダ等のアクチュエータの作用に
よって電子制御が行われるものであるが、これらセンサ
類に異常が発生したときは変速シフト作用が不能となっ
てしまう虞れがある。そこでセンサ類の異常時には、変
速シフトの情報無しで的確にシフト可能なアクチュエー
タの作用完了時間を可能な限り短時間に設定する必要が
あるが、逆に短か過ぎた場合はシフト不能となるため、
正常動作時の作用完了時間の最大値（タイマー値）を前
記コントローラ１３に記憶させておき、センサ類の異常
時にはこの記憶値（タイマー値）に基づいてアクチュエ
ータの出力を行うことにより、シフト不能等の不具合を
回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】トランスミッションのギヤトレーンを示す概略
側面図。

【図２】コントローラによる電子制御回路を示すブロッ
ク図。

【図３】主変速シフトの変速及び前後進切換クラッチ部
の作用状態を示す油圧回路図。

【図４】副変速シフトレバーの変速作用を示す斜面図。

【図５】切替クラッチの接続圧力作用を示す昇圧カーブ
の概略線図。

【図６】変速シフト時における切替クラッチの接続作用
フローチャート図。

【図７】昇圧カーブを選択するために予め設定された選
択表図。

【符号の説明】

１ トランスミッション ２ 電磁比例圧力制御弁 ３ 切替クラッチ ４ 昇圧カーブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動変速機構を有するトランスミッショ
   ン１に、油圧力を制御する電磁比例圧力制御弁２によっ
   て摩擦接続圧力を自動的に制御する切替クラッチ３を内
   装した農作業車において、この農作業車のエンジン回転
   数、変速シフト位置、車輪の転がり状態の各要素によっ
   て演算予測を行い、この予測値により該切替クラッチ３
   の接続圧力が最適となる昇圧カーブ４を選択しうる農作
   業車の伝動装置。