JP2002331956A - 作業車両の自動変速機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業車両の旋回時において、作業に必要な駆
動力を維持しつつ適切な速度へ減速をおこない、本機の
不安定状態を防止する。 【解決手段】 作業車両の旋回時に、ステアリング切れ
角センサ１２４と本機角度センサ９６・９７より本機不
安定度合いを検出し、設定された不安定度合いよりも大
きい場合は，制御コントローラ１１０によって自動制御
された無段変速機２３を用いて予め走行速度を減速す
る。そして、本機不安定度合いが著しく大きな場合に
は，速度をゼロにして作業車両を走行停止させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トラクタ等の作業
車両において、本機の姿勢が転倒等のおそれがある場合
に自動で車速を減速し、回避後には自動で元の速度に戻
す速度制御機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】トラクタ等の作業車両は、旋回内側の後
輪を制動するブレーキ機構や、前輪の駆動回転周速度を
後輪のそれよりも速くする前輪増速機構により小旋回が
可能とする技術は公知となっている。このような作業車
両において小旋回を行う場合、一定速度以上で旋回する
と機体姿勢が不安定になり、特に、小旋回時には回転遠
心力が大きくなるため機体の不安定度が増大するため、
エンジンの回転を減少させて旋回時の車速を落とすこと
により、機体を安定な姿勢に保つようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の作業車
両の旋回時において、機体が不安定になったときにはオ
ペレーターが変速装置またはアクセルレバーを操作して
減速するようにしていたので、急旋回した場合や傾斜地
において本機姿勢が不安定となった場合には、オペレー
ターが自分の体を支える必要があるために、即座に減速
操作を行うことは困難である場合があった。特に、有段
変速を切替えて減速を行う場合、クラッチペダルも踏む
必要があり、変速段を選択する必要があるため、作業に
最適な速度を得ることが難しく、運転者が咄嗟に変速操
作することも難しかった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するた
めの手段を説明する。

【０００５】即ち、請求項１においては、可変容量型の
油圧ポンプと固定容量型の油圧モータを有する油圧式無
段変速装置により変速して走行を行う油圧駆動式の無段
変速機構を備えた作業車両において、ステアリング切れ
角を検知する手段と、走行速度を検知する手段と、走行
速度を設定する手段と、無段変速機構の速度変更手段と
を制御手段とを制御手段と接続し、ステアリングの切れ
角が設定角度以上になると、自動で無段変速機構を減速
させるものである。

【０００６】請求項２においては、可変容量型の油圧ポ
ンプと固定容量型の油圧モータを有する油圧式無段変速
装置により変速して走行を行う油圧駆動式の無段変速機
構を備えた作業車両において、ステアリング切れ角を検
知する手段と、本体姿勢を検知する手段と、走行速度を
検知する手段と、走行速度を設定する手段と、無段変速
機構の速度変更手段とを制御手段と接続し、検知された
走行速度と本機姿勢とステアリング切れ角から、自動で
所定の速度に減速するものである。

【０００７】請求項３においては、前記減速状態から、
主変速レバーと副変速レバーによって設定された車速に
復帰する際には、制御手段により設定車速への復帰速度
を徐々に増速するように制御したものである。

【０００８】請求項４においては、前記本機の姿勢、ス
テアリング切れ角および車両速度から不安定度を演算
し、該不安定度が設定値以上の場合には、走行駆動を自
動停止するよう制御したものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、発明の実施の形態を説明す
る。図１は本発明の自動変速機構を装備したトラクタの
左側面図、図２は同じく平面図、図３はミッションケー
スの側断面図、図４は駆動伝達機構を示すスケルトン図
である。図５は主変速レバー取付部の側面図、図６は副
変速レバー取付部の側面図、図７はミッションケースの
変速部側面図、図８は同じく一部拡大図、図９は油圧回
路図、図１０は切れ角減速スイッチ取付け部の側面図、
図１１は同じく一部拡大図、図１２ギヤケースとピット
マンアームの連結部側面図、図１３は切れ角センサ取付
け部側面図、図１４は同じく断面図、図１５は傾斜減速
センサ取付け部側面図、図１６は制御ブロック図、図１
７と図１８はフローチャートである。

【００１０】まず、本発明に係る自動変速機構を具備し
た作業車両の一実施例であるトラクタの概略構成につい
て説明する。

【００１１】図１及び図２に示す如く、前記作業車両は
本機前部にエンジン２を配設し、該エンジン２をボンネ
ット３で覆っている。該ボンネット３の後部に位置する
ダッシュボード４上には、操向手段となるステアリング
ハンドル５を配置し、ダッシュボード４側部にアクセル
レバー１８と前後進切換操作具となる前後進切換レバー
８を突出した状態に配置している。そして、該ダッシュ
ボード４下方であってステップ３９上には、本機前進方
向右側にブレーキペダル１７及びアクセルペダル２８
を、同じく左側にクラッチペダル４２を配設している。

【００１２】前記ステアリングハンドル５の後方に座席
シート６を配設し、該座席シート６近傍に副変速操作具
となる副変速レバー１０、ＰＴＯ変速レバー１１、作業
機昇降レバー１２、耕深設定手段となる耕深設定ダイヤ
ル１４０を配置し、そして、前記座席シート６の左右両
側方に位置するフェンダー２１上に主変速操作具となる
主変速レバー７を配置している。該主変速レバー７と副
変速レバー１０が走行速度設定手段となる。前記座席シ
ート６やステアリングハンドル５やレバー等が集中配置
している部分を本機の操縦部９としている。なお、前記
各レバーの配置位置は限定するものではなく、操縦部９
の近傍であればよい。

【００１３】また、本機前部両側に前輪１３・１３を支
架し、同じく後部両側に後輪１４・１４を支架してい
る。そして、前記座席シート６下部にミッションケース
１５を配置し、該ミッションケース１５の後方に本機に
各種作業機１３９を装着するための三点リンク式の作業
機装着装置１６を配設している。本実施例では、作業車
両には作業機１３９としてロータリ耕耘装置を搭載した
ものを例示している。

【００１４】また、前記座席シート６の下部にシリンダ
ケース１４８が配設され、図１５に示す如く、該シリン
ダケース１４８近傍（前部）に本機左右角度センサ９６
を、その後方に本機前後角度センサ９７を配置して、本
機の左右、前後の傾きを検知する機構になっている。該
本機左右角度センサ９６と、本機前後角度センサ９７
は、制御手段となる作業機制御コントローラ１０９及び
走行制御コントローラと接続されている。

【００１５】次に、作業車両の伝動機構について、図３
及び図４を用いて説明する。

【００１６】前記エンジン２の出力側の後部に、ダンパ
ー２０又はクラッチを介してミッションケース１５内に
配置したＨＳＴ（油圧式無段変速装置）２３の油圧ポン
プ５１の入力軸３３に動力が伝達される。該入力軸３３
は油圧ポンプ５１を貫通して後方に延出し、伝動軸４７
経てＰＴＯ駆動軸４８と連結し、油圧ポンプ５１を駆動
すると共に、ＰＴＯ変速機構２６を介してＰＴＯ軸２７
に動力を伝達している。また、前記エンジン２の出力軸
近傍にはエンジン回転数センサ１１３を配置して、エン
ジン２の回転数を検知するようにしている。該エンジン
回転数センサ１１３は走行制御コントローラ１１０と接
続されている。

【００１７】前記ＨＳＴ２３は可変容量型の油圧ポンプ
５１と固定容量型の油圧モータ５２から構成され、油圧
ポンプ５１を構成する可動斜板５３は、後述する速度変
更手段としてのアクチュエータとなる油圧シリンダ６７
の作動により傾倒され、該油圧シリンダ６７は主変速レ
バー（ＨＳＴレバー）７等の操作で駆動されるようにし
ている。

【００１８】本実施例では主変速レバー７を、図５に示
す如く、前記操縦部９のフェンダー２１上に配置してお
り、フェンダー２１上にレバーガイド５４を設けて、ク
ランク状に構成したガイド溝に主変速レバー７を挿入し
て、該主変速レバー７の回動基部近傍に主変速レバー７
の回動位置を検知する手段となる角度センサからなるレ
バーセンサ１１１を配置している。具体的には、主変速
レバー７の回動軸５５をミッションケース１５上の油圧
ケース５６から突出して、該回動軸５５からアーム５７
を突出し、該アーム５７から突出したピンをレバーセン
サ１１１のセンサアーム１１１ａに形成した溝に挿入し
て、回動軸５５の回動をレバーセンサ１１１に伝達し、
主変速レバー７の回動位置を検知する構成としている。
該レバーセンサ１１１は走行制御コントローラ１１０と
接続されている。

【００１９】前記ＨＳＴ２３の後側、即ち、動力伝達経
路の下流側に副変速装置２４を配設している。ＨＳＴ２
３の油圧モータ５２の出力軸２５から副変速装置２４に
動力を伝達し、該副変速装置２４は摺動歯車３１を摺動
することによって三段の変速を可能としている。前記摺
動歯車３１は、図６に示す副変速操作軸６９と連結した
図示せぬシフタで摺動し、該副変速操作軸６９はミッシ
ョンケース１５より側方に突出して、副変速アーム５８
を固設している。該副変速アーム５８の先端には副変速
レバーリンク５９の一端を回動自在に連結して、該副変
速レバーリンク５９の他端を副変速レバー１０の端部に
連結している。こうして、副変速レバー１０は副変速ア
ーム５８及び副変速レバーリンク５９等からなるリンク
機構を介して副変速装置２４の摺動歯車３１と連結連動
している。

【００２０】前記副変速レバー１０は主変速レバー７と
反対側の油圧ケース５６側面に配置されて、該油圧ケー
ス５６の側面より突出した支点軸６０に副変速レバー１
０の下部が枢支されている。そして、副変速レバー１０
の基部、即ち、支点軸６０近傍に副変速位置センサ１１
６を配置して、該副変速位置センサ１１６のセンサアー
ム１１６ａを副変速レバー１０より突出したピンに当接
するよう配置して、副変速レバー１０の回動位置を検知
する構成としている。但し、該副変速位置センサ１１６
は支点軸６０上に配置することもできる。また、副変速
レバー１０や前記主変速レバー７はダッシュボード４等
に配置することもできて、その位置を限定するものでは
ない。

【００２１】そして、前記副変速装置２４の出力軸をド
ライブ軸３０として、前記副変速装置２４で変速された
あとの動力が、該ドライブ軸３０の後端に設けたドライ
ブピニオン３２を介して後輪デフ装置３４に動力が伝達
され、該後輪デフ装置３４より左右のデフヨーク軸３５
Ｌ・３５Ｒ、最終減速機構３６・３６を介して後輪１４
・１４が駆動される構成としている。この後輪１４の回
転数を車軸回転数センサ１１２で検知し実際の走行速度
を検知する手段としている。本実施例ではデフヨーク軸
３５Ｌの回転を検知する構成としているが、最終減速機
構３６の歯車の回転数や後輪１４を固定した車軸の回転
数やドライブ軸３０の回転数を検知する構成とすること
もできる。

【００２２】また、前記ドライブ軸３０上に前輪駆動歯
車４０を固設して、該前輪駆動歯車４０より二連のカウ
ンタ歯車４１を介して前輪変速装置２９に伝達してい
る。該前輪変速装置２９は咬合式の四輪駆動クラッチ３
７と前輪増速クラッチ３８からなり、両クラッチがＯＦ
Ｆの場合には後輪のみの二輪駆動となり、路上走行等に
作動される。四輪駆動クラッチ３７がＯＮとなると、前
輪１３・１３と後輪１４・１４が同速で駆動され、作業
時等に作動される。前輪増速クラッチ３８は作業時にお
いてステアリング５を設定角度以上に回転させるとＯＮ
となり、前輪１３・１３の駆動速度を後輪１４・１４よ
りも増速して、約二倍の速度で駆動するようにしてい
る。

【００２３】前記前輪変速装置２９によって変速された
あとの動力は、出力軸より伝動軸１９を介してフロント
アクスルケース内のフロントデフ装置４３に伝達され、
該フロントデフ装置４３より両側のデフヨーク軸４４Ｌ
・４４Ｒ、最終減速機構４５を介して前輪１３・１３を
駆動するようにしている。

【００２４】また、図１０に示すように、前記フロント
デフ装置４３には、ステアリング用油圧シリンダ９８を
付設して、該ステアリング用油圧シリンダ９８のピスト
ンロッドにセンサープレート９０を介して切れ角センサ
シャフト９１が配設されている。図１１に示すように、
該切れ角センサシャフト９１の中央部外周には切れ角検
知用切欠９２が二つ設けてあり、該切れ角検知用切欠９
２は接線と平行となるように削られた検知面とし、二つ
の切れ角検知用切欠９２で形成する面は略Ｖ字状となる
ようにしている。そして、支持ケース９３の外側から二
つの切れ角検知用切欠の左右中央部へ向かって、即ち、
センサシャフトの略軸心に向かって、取付孔９３ａ・９
３ｂが穿設され、支持ケース９３内部と連通され、該取
付孔９３ａ・９３ｂの中心を結ぶ線はセンサシャフト９
１の軸心方向に対して直角方向となるようにしている。
こうして、ステアリング切れ角スイッチ９４がコンパク
トに集中して配置されるようにしている。該取付孔９３
ａ・９３ｂにそれぞれ一つまたは複数のボール９５・９
５を挿入してからステアリング切れ角スイッチ９４が取
り付けられ、二つの切れ角検知用切欠９２にそれぞれボ
ール９５・９５が当接し、切れ角減速スイッチの検知部
がボール９５・９５にそれぞれ当接するように配設す
る。こうして、ステアリングハンドル５の切れ角が設定
以上になると、センサープレート９０を介してセンサシ
ャフト９１が摺動し、切れ角検知用切欠９２からボール
９５が押し出され、ステアリング切れ角スイッチ９４が
ＯＮとなり、走行制御コントローラ１１０に入力され、
減速するように制御されている。なお、二つの切れ角検
知用切欠９２・９２の長さを異なるように構成すること
によって、ステアリングハンドル５の切れ角が二段階で
検知でき、走行速度の速さの違いや本機の傾斜の違いや
作業機の高さ等で、減速するタイミングを選択すること
ができるようにしている。例えば、高速の場合や本機の
傾斜角度が大きい場合や作業機が上昇されている場合に
は、小さなステアリング切れ角で減速するようにするの
である。

【００２５】次に、ステアリングの切れ角を検知する手
段となる、切れ角センサについて、図１２、図１３、図
１４を用いて説明する。ステアリングハンドル５の回転
操作によって、ステアリングハンドル５のハンドル軸５
ａからユニバーサルジョイントを介してギヤケース１２
０に伝えられ、該ギヤケース１２０内で伝達方向を変更
されて、ピットマンアーム１２１に伝達される。該ピッ
トマンアーム１２１は、ギヤケース１２０から突出する
回動軸１２２に一体的に固定されて回動可能とされてい
る。また、ピットマンアーム１２１には、図１３におけ
る上方に突出するアーム１２３を固設している。ピット
マンアーム１２１の上方には切れ角センサ１２４が配設
され、アーム１２３から突出したピン１２５を該切り角
センサ１２４のセンサアーム１２４ａに形成した溝に挿
入して、回動軸１２２の回動動作を切り角センサ１２４
に伝達し、ステアリング５の切れ角を検知する構成とし
ている。なお、切り角センサ１２４は後述の走行制御コ
ントローラ１１０と接続されている。

【００２６】前記ＨＳＴ２３の油圧式ポンプ５１の可動
斜板５３には、図７に示す如く、トラニオン軸（変速
軸）６１が連結されて、該トラニオン軸６１はＨＳＴ収
納ケース６２より突出して、その先端にシフトアーム６
３を固定している。該シフトアーム６３の一端（６３
ａ）は角度センサ６４のセンサアーム６４ａに形成され
た係合溝６４ａｂに、シフトアーム６３に固設されたピ
ン６３ａｂが係合して、シフトアーム６３と角度センサ
６４のセンサアーム６４ａとを係合している。該角度セ
ンサ６４はトラニオン軸６１上方のＨＳＴ収納ケース６
２上に固定されて、シフトアーム６３（トラニオン軸６
１）の回動角を検知している。つまり、角度センサ６４
はＨＳＴ２３の変速位置を検知し、後述する走行制御コ
ントローラ１１０に接続されている。なお、角度センサ
６４はポテンショメータやロータリスイッチやロータリ
エンコーダ等で構成し、限定するものではなく、また、
角度センサ６４はトラニオン軸６１上又はその周囲に配
置することもあり、取付位置も限定するものではない。

【００２７】前記シフトアーム６３の他端（６３ｂ）は
下方に延出され、連結リンク６５の一端（６５ｂ）に枢
支されている。該連結リンク６５の他端（６５ａ）は後
方へ延出して、連結アーム６６の一端（６６ａ）に枢支
され、該連結アーム６６の他端（６６ｂ）がアクチュエ
ータとなる油圧シリンダ６７のピストンロッド６７ａ先
端に枢支されている。該連結アーム６６はその中途部が
ミッションケース１５側面に固定した支点ブラケット６
８に立設したピン６６ｃに枢支されている。従って、油
圧シリンダ６７のピストンロッド６７ａが伸縮すると、
連結アーム６６がピン６６ｃを中心として回動し、連結
アーム６６の回動に連動して連結リンク６５が前後に摺
動し、シフトアーム６３をトラニオン軸６１を中心とし
て回動させる。このとき、トラニオン軸６１はシフトア
ーム６３の回動に伴って回動する。即ち、油圧シリンダ
６７のピストンロッド６７ａの伸縮によってトラニオン
軸６１を回動し、ＨＳＴ２３の油圧式ポンプ５１の可動
斜板５３を制御する仕組みとしている。

【００２８】こうして可動斜板５３はリンク機構を介し
てアクチュエータとなる油圧シリンダ６７と連結連動し
ており、該油圧シリンダ６７を前記走行制御コントロー
ラ１１０の制御信号により後述する制御バルブ８６を切
り換えて伸縮させると、連結アーム６６、連結リンク６
５、シフトアーム６３を介してトラニオン軸６１を回動
して、可動斜板５３を傾倒させることができ変速して速
度制御ができ、図８に示す如く、その傾倒角（現トラニ
オン軸角度Ｔ）を角度センサ６４で検知して、走行制御
コントローラ１１０にフィードバックするようにしてい
る。

【００２９】次に、図９を用いて油圧回路を説明する。

【００３０】エンジン２の駆動により、第一ポンプ７１
と第二ポンプ７２とチャージポンプ７３と油圧ポンプ５
１が駆動され、ミッションケース１５内の作動油をフィ
ルタを介して吸い込み、該第二ポンプ７２からの圧油が
図示しない作業機１３９昇降用の油圧シリンダや作業機
１３９水平制御用の油圧シリンダへ送油されて駆動でき
るようにしている。前記第一ポンプ７１の吐出側には分
流弁７４が接続され、該分流弁７４はプライオリティバ
ルブとなっており、優先側の分流油路にＨＳＴ２３と制
御用の油圧シリンダ６７に接続され、他方はパワーステ
アリング用制御バルブ７５、及び、パワステシリンダ７
６に接続されている。

【００３１】前記分流弁７４の優先側出力油路には油圧
シリンダ６７の制御圧を設定するリリーフバルブ７７と
制御バルブ８６に接続されている。該制御バルブ８６は
油圧シリンダ６７の伸長を制御する電磁バルブ７８と縮
小を制御する電磁バルブ７９と、チャージポンプ７３へ
流れる量を制御する電磁バルブ８０から構成されてい
る。但し、電磁バルブ７８・７９・８０は一つの電磁バ
ルブで構成することも可能である。該電磁バルブ８０は
ＰＷＭ制御によりデューティ比を調整して開閉制御し、
流量を制御することにより、油圧シリンダ６７への油圧
を制御するようにしている。

【００３２】前記電磁バルブ７８又は電磁バルブ７９は
後述する操作により切り換えられて、油圧シリンダ６７
が伸長又は収縮して、可動斜板５３の傾倒角を変更して
油圧ポンプ５１の吐出量及び吐出方向を変更し、油圧モ
ータ５２の出力軸２５を前進回転又は後進回転させ、本
機を前進又は後進させることができる。前記ＨＳＴ２３
は油圧ポンプ５１と油圧モータ５２の間を油路８１・８
２により接続して閉回路を構成し、該油路８１・８２の
油圧は圧力センサ１１４・１１５によって検知され、該
圧力センサ１１４・１１５は走行制御コントローラ１１
０と接続されている。前記閉回路には前記チャージポン
プ７３からの圧油がフィルタ８３、絞り８４、チェック
バルブ８５を介して補給可能に接続している。

【００３３】次に、図１６より制御構成を説明する。走
行制御コントローラ１１０には、主変速レバー７の回動
位置（変速位置）を検知する主変速レバーセンサ１１
１、副変速レバー１０の回動位置（変速位置）を検知す
る副変速位置センサ１１６、前記トラニオン軸６１の回
動角を検知する角度センサ６４、前後進切換レバー８の
回動位置を検知する方向切換スイッチ１０２、車軸の回
転数を検知する車軸回転数センサ１１２、エンジン２の
回転数を検知するエンジン回転数センサ１１３、ＨＳＴ
２３の油路８１・８２の圧力を検知する圧力センサ１１
４・１１５、ブレーキ非連結スイッチ１０５、ステアリ
ング５の切れ角検知するステアリング切れ角センサ１２
４、ステアリング５の切れ角具合を検知するステアリン
グ切れ角スイッチ９４が接続されている。また、走行制
御コントローラ１１０には、前記電磁バルブ７８・７９
のソレノイド７８ａ・７９ａが接続され、走行制御コン
トローラ１１０からの制御信号により、電磁バルブ７８
・７９を切り換えて、油圧シリンダ６７を伸縮駆動して
トラニオン軸６１（可動斜板５３）の角度を変更できる
ようにしている。

【００３４】作業機制御コントローラ１０９には、ステ
アリング５の切れ角具合を検知するステアリング切れ角
スイッチ９４、作業機１３９の上下レバー位置を検知す
る作業機上下レバーセンサ１４７、作業機１３９の昇降
を検知する作業機昇降センサ１０６、作業機１３９のリ
フト角を検知するリフト角センサ１０７、作業機１３９
の角度を検知する作業機角度センサ１０８、左右方向の
本機角度を検知する本機左右角度センサ９６、前後方向
の本機角度を検知する本機前後角度センサ９７、作業機
１３９の角速度を検知する角速度センサ１３０、作業機
１３９の上昇位置を設定する上昇位置設定ダイヤル１３
１、作業機１３９の傾きを設定する作業機傾き設定ダイ
ヤル１３２、作業機１３９による耕深を設定する耕深設
定ダイヤル１３３、作業機１３９の切替えを検知する作
業切替スイッチ１３４、作業機１３９の制御を設定する
制御入／切スイッチ１３５、作業機１３９の制御内容を
切替える制御内容選択スイッチ１３６が接続されてい
る。また、該作業機制御コントローラ１０９には、作業
機昇降（リフトアーム）シリンダ１３７と作業機昇降
（リフトロッド）シリンダ１３８が接続されている。

【００３５】このような構成において、本発明に係る自
動変速機構による制御を、図１７、図１８に示すフロー
チャートを参照して説明する。

【００３６】作業車両は、通常時にはギアやミッション
の変速操作を行う副変速レバー１０と、ＨＳＴ２３のト
ラニオン軸６１の角度を決定する主変速レバー７やアク
セルレバーによって決定される設定速度で走行するが、
一定速度以上での旋回時や小旋回時には、回転遠心力に
より本機が傾いて不安定状態となることがある。本発明
に係る自動変速機構では、上述の本機の不安定状態を防
止するために、走行制御コントローラ１１０と作業機制
御コントローラ１０９が本機角度センサ９６・９７によ
る検出値から実際の本機不安定度を計算し、主変速レバ
ーセンサ１１１、副変速位置センサ１１６、車軸回転数
センサ１１２、エンジン回転数センサ１１３、トラニオ
ン軸角センサ６４、ＨＳＴ圧力センサ１１４・１１５、
及びステアリング切れ角センサ１２４の検出情報と設定
値とを比較して、実際の不安定具合を検知し、この不安
定具合が所定の度合いよりも大きくなると減速を行うよ
う構成している。

【００３７】まず、現在の主変速レバー７の回動位置
と、副変速レバー１０の回動位置と、トラニオン軸６１
の回動位置が夫々センサ１１１・１１６・６４によって
読み込まれ、次に、方向切換スイッチ１０２の信号が走
行制御コントローラ１１０に入力されて、前後進切換レ
バー８がどの位置にあるかを判断したうえで、走行制御
コントローラ１１０がトラニオン軸角度Ｔの基本設定値
Ｔｂを計算する（１５１）。この場合、該基本設定値Ｔ
ｂは主変速レバーセンサ１１１と副変速位置センサ１１
５からの情報によって設定されたトラニオン軸角度Ｔの
基本値であり、車速制御を行わない場合は、 この値がそ
のままトラニオン軸角度Ｔの制御目標値となる。

【００３８】次に、ピットマンアームに備えたステアリ
ング切れ角センサにより、ステアリング切れ角が設定角
度を超えているかどうかを、切れ角センサからの情報に
より判断する。（１５２）。

【００３９】ステアリング切れ角が設定角度を超えてい
れば（１５３）、車速を減速するためのトラニオン軸角
度Ｔの目標値である旋回減速時目標値Ｔｔを計算する
（１５４）。該旋回減速時目標値Ｔｔとは、基本設定値
Ｔｂより予め減速を行うための目標値であり、主変速レ
バーセンサ値１１１・副変速レバーセンサ値１１６・エ
ンジン回転数センサ値・車軸回転数センサ値・ＨＳＴ圧
力センサ値・切れ角サンサ値により所定の計算式により
求められる。

【００４０】減速時目標値Ｔｔを計算したあと、本機姿
勢不安定度Ｑｃを計算する（１５５）。前記本機姿勢不
安定度Ｑｃは、旋回時の本機の不安定具合を調べるもの
であり、旋回減速時目標値Ｔｔ・切れ角センサ値・主変
速レバーセンサ値１１１・副変速レバーセンサ値１１６
・エンジン回転数センサ値・車軸回転数センサ値・ＨＳ
Ｔ圧力センサ値により所定の計算式により決定される。
または、予めメモリに記憶しておいたマップから導き出
して決定される。該マップは車速と本機の傾斜とステア
リングハンドルの切れ角に対する不安定度が決められて
いる。

【００４１】次に、本機姿勢が予め設定された制御範囲
を超える不安定具合かどうかを、前記本機姿勢不安定度
Ｑｃの情報により判断する。（１５６）。該機体姿勢不
安定度Ｑｃが予め設定された制御範囲を超える場合は、
作業車両を停止させる（１５７）。予め設定された制御
範囲とは、本発明に係る自動変速機構によって車速を減
速させて目標通りの走行速度で略作業ができる範囲であ
って、自動制御された無段変速機構を用いて予め走行速
度を減速し、本機姿勢不安定態を防止するためのもので
ある。従って、本機姿勢の傾きが自動制御によって防止
できないほど著しいときは、トラニオン軸角度Ｔを中立
位置（Ｔ＝Ｔｎ）とする。即ち、車体の不安定度が著し
く大きくなった時には目標速度をゼロにして作業車両の
走行を停止させ、緊急的に危険を回避する安全機構を備
えているのである。

【００４２】一方、機体姿勢不安定度が制御範囲を超え
ていない場合は、旋回時の安全最高速度Ｓｓを機体姿勢
不安定度・本機姿勢左右角度センサ・本機姿勢前後角度
センサ・切れ角センサ値・副変速レバー・車軸回転数セ
ンサ値により計算し（１５８）、該安全最高速度を用い
てトラニオン軸目標値を安全速度に設定する（１５
９）。

【００４３】トラニオン軸６１の駆動アクチュエータで
ある油圧シリンダ６７への出力パラメータＧｔｇを速度
復帰時のトラニオン軸目標値により設定する（１６
０）。

【００４４】一方、ステアリング切れ角が設定範囲内に
あるときは、旋回減速時目標値Ｔｔ・切れ角センサ値・
主変速レバーセンサ値１１１・副変速レバーセンサ値１
１６・エンジン回転数センサ値・車軸回転数センサ値・
ＨＳＴ圧力センサ値を基に、本機姿勢不安定度Ｑｃを計
算し（１６２）、旋回時の本機の不安定具合を調べる。

【００４５】機体姿勢不安定度・本機姿勢左右角度セン
サ値・本機姿勢前後角度センサ値・切れ角センサ値・副
変速レバー位置・車軸回転数センサ値により、旋回時の
安全最高速度Ｓｓを計算（１６３）し、該安全最高速度
を用いてトラニオン軸目標値を安全速度に設定する（１
６４）。

【００４６】そして、ステアリング切れ角が減速域から
通常域に復帰した場合や本機の傾斜が設定角度以下とな
った場合等では、トラニオン軸６１の駆動アクチュエー
タである油圧シリンダ６７への出力パラメータを速度復
帰時のトラニオン軸目標値に設定し（１６６）、急に増
速してショックが生じないように徐々に増速するように
している。また、ステアリング切れ角が減速域から通常
域に復帰してない場合は、トラニオン軸６１の駆動アク
チュエータである油圧シリンダ６７への出力パラメータ
を通常時のトラニオン軸目標値に設定する（１６７）。

【００４７】上述の如く旋回時の本機不安定状態を防止
するために自動変速機構を構成したので、オペレータは
特別な操作をすることなく自動的に車速が変更されて旋
回時の本機不安定状態を防止することができる。また、
旋回時の本機不安定状態が収束したときも自動的に目的
とする速度に自動的に変速されるために、オペレータは
通常通りに操縦部９で作業車両の操向操作をするだけ
で、車速の規制が従来よりも厳密となって目標とする車
速を保持することができるのである。また、旋回時の本
機不安定状態が著しいときには、作業車両の車速が急変
すると、オペレータが恐慌を来たしてしまいがちである
が、このようなときには作業車両が自動的に走行停止す
るように構成しているので、作業車両が暴走したり、急
激に姿勢が変化したりする恐れがなく、本機の安定性及
び安全性の向上に寄与している。

【００４８】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成したので、
以下に示すような効果を奏する。

【００４９】即ち、請求項１に示す如く、可変容量型の
油圧ポンプと固定容量型の油圧モータを有する油圧式無
段変速装置により変速して走行を行う油圧駆動式の無段
変速機構を備えた作業車両において、ステアリング切れ
角を検知する手段と、走行速度を検知する手段と、走行
速度を設定する手段と、無段変速機構の速度変更手段と
を制御手段とを制御手段と接続し、ステアリングの切れ
角が設定角度以上になると、自動で無段変速機を減速さ
せるので、作業に必要な駆動力を維持しつつ適正な速度
の減速を行うことができ、安定した走行が可能となるの
である。

【００５０】請求項２に示す如く、可変容量型の油圧ポ
ンプと固定容量型の油圧モータを有する油圧式無段変速
装置により変速して走行を行う油圧駆動式の無段変速機
構を備えた作業車両において、ステアリング切れ角を検
知する手段と、本体姿勢を検知する手段と、走行速度を
検知する手段と、走行速度を設定する手段と、無段変速
機構の速度変更手段とを制御手段と接続し、検知された
走行速度と本機姿勢とステアリング切れ角から、自動で
所定の速度に減速することにより、ショックを発生させ
ることなしに旋回時の変速ができ、作業に必要な旋回速
度を、変速段やエンジン回転数の変更に依らなくても得
ることができ、最適な速度で旋回することが可能とな
る。

【００５１】請求項３に示す如く、前記減速状態から、
主変速レバーと副変速レバーによって設定された車速に
復帰する際には、制御手段により設定車速への復帰速度
を徐々に増速するように制御したので、作業者が特別な
操作を行うことなく、適正な復帰速度で車速が復帰する
こととなり、作業者の操作負担を軽減できる。

【００５２】請求項４に示す如く、前記本機の姿勢、ス
テアリング切れ角および車両速度から不安定度を演算
し、該不安定度が設定値以上の場合には、走行駆動を自
動停止するよう制御したので、緊急的等においても、作
業車両が急激に姿勢が変化したりすることがなく、本機
の安定性及び安全性を向上して危険を回避する、安全機
構を備えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自動変速機構を装備したトラクタの左
側面図。

【図２】同じく平面図。

【図３】ミッションケースの側断面図。

【図４】駆動伝達機構を示すスケルトン図。

【図５】主変速レバー取付け部の側面図。

【図６】副変速レバー取付け部の側面図。

【図７】ミッションケースの変速部側面図。

【図８】同じく一部拡大図。

【図９】油圧回路図。

【図１０】切れ角減速スイッチ取付け部の側面図。

【図１１】同じく一部拡大図。

【図１２】ギヤケースとピットマンアームの連結部側面
図。

【図１３】切れ角センサ取付け部正面図。

【図１４】同じく側面図。

【図１５】傾斜減速センサ取付け部側面図。

【図１６】制御ブロック図。

【図１７】フローチャート図。

【図１８】フローチャート図。

【符号の説明】

２ エンジン １６ 作業機装着装置 １７ ブレーキペダル １７Ｌ 左ペダル １７Ｒ 右ペダル ２３ ＨＳＴ ５１ 油圧ポンプ ５２ 油圧モータ ５３ 可動斜板 ６７ 油圧シリンダ ６１ トラニオン軸 ８８ 連結板 ９６ 本機左右角度センサ ９７ 本機前後角度センサ １０９ 作業機制御コントローラ １１０ 走行制御コントローラ １１１ 主変速レバーセンサ １１２ 車軸回転数センサ １１３ エンジン回転数センサ １１４ ＨＳＴ圧力センサ １１５ ＨＳＴ圧力センサ １１６ 副変速位置センサ １２４ 副変速位置センサ １３９ 作業機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 萩原 裕之 長野県松本市石芝１丁目１番１号 石川島 芝浦機械株式会社松本工場内 (72)発明者 窪田 徹男 長野県松本市石芝１丁目１番１号 石川島 芝浦機械株式会社松本工場内 Ｆターム(参考） 2B043 AA04 AB19 BA02 BB01 DA04 EA02 EA04 EA13 EA15 EB09 EB10 EB13 EB14 EB22 EC13 EC14 EC19 ED12 ED15 3D052 AA12 DD03 EE03 FF02 GG03 JJ08 3J053 AA01 AB02 AB32 AB44 DA06 DA12 DA16 DA22 DA23 DA26 EA05

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可変容量型の油圧ポンプと固定容量型の
   油圧モータを有する油圧式無段変速装置により変速して
   走行を行う油圧駆動式の無段変速機構を備えた作業車両
   において、ステアリング切れ角を検知する手段と、走行
   速度を検知する手段と、走行速度を設定する手段と、無
   段変速機構の速度変更手段とを制御手段と接続し、ステ
   アリングの切れ角が設定角度以上になると、自動で無段
   変速機構を減速させることを特徴とする作業車両の自動
   変速機構。
2. 【請求項２】 可変容量型の油圧ポンプと固定容量型の
   油圧モータを有する油圧式無段変速装置により変速して
   走行を行う油圧駆動式の無段変速機構を備えた作業車両
   において、ステアリング切れ角を検知する手段と、本体
   姿勢を検知する手段と、走行速度を検知する手段と、走
   行速度を設定する手段と、無段変速機構の速度変更手段
   とを制御手段と接続し、検知された走行速度と本機姿勢
   とステアリング切れ角から、自動で所定の速度に減速す
   ることを特徴とする作業車両の自動変速機構。
3. 【請求項３】 前記減速状態から、主変速レバーと副変
   速レバーによって設定された車速に復帰する際には、制
   御手段により設定車速への復帰速度を徐々に増速するよ
   うに制御したことを特徴とする請求項１、または請求項
   ２記載の作業車両の自動変速機構。
4. 【請求項４】 前記本機の姿勢、ステアリング切れ角お
   よび車両速度から不安定度を演算し、該不安定度が設定
   値以上の場合には、走行駆動を自動停止するよう制御し
   たことを特徴とする請求項１、または請求項２記載の作
   業車両の自動変速機構。