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技術 トラクタの作業制御装置

出願人 井関農機株式会社
発明者 高橋恒福地和憲高浪豊幸沖本章
出願日 2014年10月23日 (6年1ヶ月経過) 出願番号 2014-216532
公開日 2016年5月19日 (4年6ヶ月経過) 公開番号 2016-082884
状態 特許登録済
技術分野 農業機械一般(1)連結、尾輪、PTO等 農作業機用昇降装置
主要キーワード 作業制御装置 速度調整ダイヤル 取り付け個数 上下合わせ 逆回転軸 足踏み式ペダル キセノン球 並列位置
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年5月19日)のものです。
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図面 (20)

課題

トラクタエンジン負荷が掛かった場合でも、圃場条件作業者の好みに応じた使い方が可能で、作業能率の向上が図れるトラクタの作業制御装置の提供である。

解決手段

耕深ダイヤル133の耕耘深さよりも燃費優先させる燃費優先モードと燃費よりも耕深ダイヤル133の耕耘深さを優先させる作業優先モードとを選択する選択スイッチ201,203とを備えたトラクタに、耕深ダイヤル133の耕耘深さになるよう作業機120を昇降させる耕深制御を行い、耕深制御時に、エンジン回転数目標回転数に基づく設定回転数に制御するための燃料噴射量から判定される負荷が一定以上であると、燃費優先モードの選択時には耕深制御を維持せず作業機120を上昇させる一方、作業優先モードの選択時には耕深制御を維持する負荷制御を行う作業制御装置を設ける。従って、選択スイッチ201,203により圃場条件や作業者の好みに応じた使い方が可能となる。

概要

背景

トラクタ耕耘装置等の整地作業機を連結して作業を行う場合、作業機が地面に対して一定高さになるように制御する耕深制御と、エンジン回転数等から判定されるエンジン負荷が所定の範囲内になるように制御する負荷制御とを作業制御装置により併せて行っている。すなわち、通常は耕深制御により作業機の高さを一定に維持し、エンジン負荷が大きくなったら、耕深制御を一旦解除し、負荷制御により作業機を上昇させてエンジン負荷を軽減させる。そして、負荷制御により作業機が上昇した後、エンジン負荷が通常の状態に復帰したならば、作業機を下降させ、目標耕深値近くで耕深制御に戻すというものである。

このときに作業機が上昇と下降を繰り返すと圃場面凹凸に仕上がってしまうため、下記特許文献1には、エンジン負荷による作業機の上昇要求が頻繁にある場合は車速下げることで、圃場面を平坦とする構成が開示されている。

概要

トラクタにエンジン負荷が掛かった場合でも、圃場条件作業者の好みに応じた使い方が可能で、作業能率の向上がれるトラクタの作業制御装置の提供である。耕深ダイヤル133の耕耘深さよりも燃費優先させる燃費優先モードと燃費よりも耕深ダイヤル133の耕耘深さを優先させる作業優先モードとを選択する選択スイッチ201,203とを備えたトラクタに、耕深ダイヤル133の耕耘深さになるよう作業機120を昇降させる耕深制御を行い、耕深制御時に、エンジン回転数を目標回転数に基づく設定回転数に制御するための燃料噴射量から判定される負荷が一定以上であると、燃費優先モードの選択時には耕深制御を維持せず作業機120を上昇させる一方、作業優先モードの選択時には耕深制御を維持する負荷制御を行う作業制御装置を設ける。従って、選択スイッチ201,203により圃場条件や作業者の好みに応じた使い方が可能となる。

目的

本発明の課題は、トラクタにエンジン負荷が掛かった場合でも、圃場条件や作業条件や作業者の好みに応じた使い方が可能で、作業能率の向上を図ることができるトラクタの作業制御装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

エンジン(62)からの動力により作動する耕耘作業用の作業機(120)を機体に対して昇降自在に装着したトラクタ作業制御装置において、前記トラクタは、エンジン(62)の回転数操作用アクセルレバー(180)と、該アクセルレバー(180)の操作位置からエンジン(62)の目標回転数を検出するアクセルレバーセンサ(180a)と、エンジン(62)の回転数を検出するエンジン回転センサ(165)と、作業機(120)の耕耘深さを設定する耕深ダイヤル(133)と、該耕深ダイヤル(133)により設定された耕耘深さよりも燃費優先させる燃費優先モードと燃費よりも耕深ダイヤル(133)により設定された耕耘深さを優先させる作業優先モードとを選択する選択スイッチ(201,203)とを備え、前記作業制御装置は、耕深ダイヤル(133)により設定された耕耘深さになるように作業機(120)を昇降させる耕深制御を行い、該耕深制御時に、エンジン回転センサ(165)により検出されるエンジン回転数を、アクセルレバーセンサ(180a)で検出される目標回転数に基づいて設定される回転数に制御するための燃料噴射量からエンジン負荷を判定し、該エンジン負荷が一定以上であると、選択スイッチ(201,203)により燃費優先モードが選択されている場合は前記耕深制御を維持せず作業機(120)を上昇させる一方、選択スイッチ(201,203)により作業優先モードが選択されている場合は前記耕深制御を維持する負荷制御を行うことを特徴とするトラクタの作業制御装置。

請求項2

前記トラクタは、エンジン(62)からの動力を変速して車速を変更する変速装置(A,B,C)を備え、前記作業制御装置は、選択スイッチ(201,203)により燃費優先モードが選択されている場合であって、アクセルレバーセンサ(180a)により検出される目標回転数が最大エンジン回転数である場合は、最大エンジン回転数よりも低い所定の回転数で前記耕深制御を行い、該耕深制御時に、エンジン回転センサ(165)により検出されるエンジン回転数を前記所定の回転数に制御するための燃料噴射量からエンジン負荷を判定し、該エンジン負荷が一定以上であると、変速装置(A,B,C)を低速側に変更し、該低速側への変更後に、前記所定の回転数に制御するための燃料噴射量から判定されるエンジン負荷が一定以上であると作業機(120)を上昇させる燃費優先機能を有することを特徴とする請求項1記載のトラクタの作業制御装置。

請求項3

前記トラクタは、エンジン(62)からの動力を変速して車速を変更する変速装置(A,B,C)を備え、前記作業制御装置は、選択スイッチ(201,203)により作業優先モードが選択されている場合であって、アクセルレバーセンサ(180a)により検出される目標回転数が最大エンジン回転数である場合は、最大エンジン回転数よりも低い所定の回転数で前記耕深制御を行い、該耕深制御時に、エンジン回転センサ(165)により検出されるエンジン回転数を前記所定の回転数に制御するための燃料噴射量からエンジン負荷を判定し、該エンジン負荷が一定以上であると、エンジン回転数を最大エンジン回転数まで上昇させて、該エンジン回転数の上昇後にエンジン回転センサ(165)により検出されるエンジン回転数を最大エンジン回転数に制御するための燃料噴射量からエンジン負荷を判定し、該エンジン負荷が一定以上であると、変速装置(A,B,C)を低速側に変更する作業優先機能を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のトラクタの作業制御装置。

請求項4

前記トラクタは、作業機(120)を手動操作により昇降させる昇降操作手段(191)と、音声又は表示により作業者報知する報知手段(212又は213a)と、耕深ダイヤル(133)の各目盛り位置(133a)に設けた表示手段(133b)とを備え、前記作業制御装置は、前記作業優先機能による変速装置(A,B,C)の低速側への変更後に、前記最大エンジン回転数に制御するための燃料噴射量から判定されるエンジン負荷が一定以上であると、昇降操作手段(191)による手動操作でのみ作業機(120)が上昇可能であることを報知手段(212又は213a)により報知すると共に、現在の負荷に対して推奨される目盛り位置(133a)を該目盛り位置(133a)の表示手段(133b)により表示させる報知機能を有することを特徴とする請求項3記載のトラクタの作業制御装置。

技術分野

0001

この発明は、トラクタ耕耘などの整地作業を行う場合の作業制御装置に関する。

背景技術

0002

トラクタに耕耘装置等の整地作業機を連結して作業を行う場合、作業機が地面に対して一定高さになるように制御する耕深制御と、エンジン回転数等から判定されるエンジン負荷が所定の範囲内になるように制御する負荷制御とを作業制御装置により併せて行っている。すなわち、通常は耕深制御により作業機の高さを一定に維持し、エンジン負荷が大きくなったら、耕深制御を一旦解除し、負荷制御により作業機を上昇させてエンジン負荷を軽減させる。そして、負荷制御により作業機が上昇した後、エンジン負荷が通常の状態に復帰したならば、作業機を下降させ、目標耕深値近くで耕深制御に戻すというものである。

0003

このときに作業機が上昇と下降を繰り返すと圃場面凹凸に仕上がってしまうため、下記特許文献1には、エンジン負荷による作業機の上昇要求が頻繁にある場合は車速下げることで、圃場面を平坦とする構成が開示されている。

先行技術

0004

特開平11−332309

発明が解決しようとする課題

0005

上記特許文献1に記載の構成により、作業機の上昇と下降の繰り返しを防止できるが、このように耕深制御と負荷制御は自動で行われるため、作業者の意図した作業をできない場合もあり、この場合は作業能率落ちてしまう。例えば、エンジン負荷が掛かっているときは燃費優先させて負荷を軽減させた方が良い場合や、エンジン負荷が掛かっていても、作業を優先させて耕耘深さを深くしたい場合など、圃場条件作業条件や作業者の好みに応じた使い方ができることが望ましい。また、耕耘深さが深くなると、負荷が大きくなるため、これを制御装置が敏感に検知して耕耘装置が上昇することで整地面波うちができやすい。

0006

そこで、本発明の課題は、トラクタにエンジン負荷が掛かった場合でも、圃場条件や作業条件や作業者の好みに応じた使い方が可能で、作業能率の向上を図ることができるトラクタの作業制御装置を提供することである。また、本発明の課題は、耕耘深さが深くても、整地面の波打ちを防止できるトラクタの作業制御装置を提供することである。

課題を解決するための手段

0007

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(62)からの動力により作動する耕耘作業用の作業機(120)を機体に対して昇降自在に装着したトラクタの作業制御装置において、前記トラクタは、エンジン(62)の回転数操作用アクセルレバー(180)と、該アクセルレバー(180)の操作位置からエンジン(62)の目標回転数を検出するアクセルレバーセンサ(180a)と、エンジン(62)の回転数を検出するエンジン回転センサ(165)と、作業機(120)の耕耘深さを設定する耕深ダイヤル(133)と、該耕深ダイヤル(133)により設定された耕耘深さよりも燃費を優先させる燃費優先モードと燃費よりも耕深ダイヤル(133)により設定された耕耘深さを優先させる作業優先モードとを選択する選択スイッチ(201,203)とを備え、前記作業制御装置は、耕深ダイヤル(133)により設定された耕耘深さになるように作業機(120)を昇降させる耕深制御を行い、該耕深制御時に、エンジン回転センサ(165)により検出されるエンジン回転数を、アクセルレバーセンサ(180a)で検出される目標回転数に基づいて設定される回転数に制御するための燃料噴射量からエンジン負荷を判定し、該エンジン負荷が一定以上であると、選択スイッチ(201,203)により燃費優先モードが選択されている場合は前記耕深制御を維持せず作業機(120)を上昇させる一方、選択スイッチ(201,203)により作業優先モードが選択されている場合は前記耕深制御を維持する負荷制御を行うトラクタの作業制御装置である。

0008

請求項2記載の発明は、前記トラクタは、エンジン(62)からの動力を変速して車速を変更する変速装置(A,B,C)を備え、前記作業制御装置は、選択スイッチ(201,203)により燃費優先モードが選択されている場合であって、アクセルレバーセンサ(180a)により検出される目標回転数が最大エンジン回転数である場合は、最大エンジン回転数よりも低い所定の回転数で前記耕深制御を行い、該耕深制御時に、エンジン回転センサ(165)により検出されるエンジン回転数を前記所定の回転数に制御するための燃料噴射量からエンジン負荷を判定し、該エンジン負荷が一定以上であると、変速装置(A,B,C)を低速側に変更し、該低速側への変更後に、前記所定の回転数に制御するための燃料噴射量から判定されるエンジン負荷が一定以上であると作業機(120)を上昇させる燃費優先機能を有する請求項1記載のトラクタの作業制御装置である。

0009

請求項3記載の発明は、前記トラクタは、エンジン(62)からの動力を変速して車速を変更する変速装置(A,B,C)を備え、前記作業制御装置は、選択スイッチ(201,203)により作業優先モードが選択されている場合であって、アクセルレバーセンサ(180a)により検出される目標回転数が最大エンジン回転数である場合は、最大エンジン回転数よりも低い所定の回転数で前記耕深制御を行い、該耕深制御時に、エンジン回転センサ(165)により検出されるエンジン回転数を前記所定の回転数に制御するための燃料噴射量からエンジン負荷を判定し、該エンジン負荷が一定以上であると、エンジン回転数を最大エンジン回転数まで上昇させて、該エンジン回転数の上昇後にエンジン回転センサ(165)により検出されるエンジン回転数を最大エンジン回転数に制御するための燃料噴射量からエンジン負荷を判定し、該エンジン負荷が一定以上であると、変速装置(A,B,C)を低速側に変更する作業優先機能を有する請求項1又は請求項2に記載のトラクタの作業制御装置である。

0010

請求項4記載の発明は、前記トラクタは、作業機(120)を手動操作により昇降させる昇降操作手段(191)と、音声又は表示により作業者に報知する報知手段(212又は213a)と、耕深ダイヤル(133)の各目盛り位置(133a)に設けた表示手段(133b)とを備え、前記作業制御装置は、前記作業優先機能による変速装置(A,B,C)の低速側への変更後に、前記最大エンジン回転数に制御するための燃料噴射量から判定されるエンジン負荷が一定以上であると、昇降操作手段(191)による手動操作でのみ作業機(120)が上昇可能であることを報知手段(212又は213a)により報知すると共に、現在の負荷に対して推奨される目盛り位置(133a)を該目盛り位置(133a)の表示手段(133b)により表示させる報知機能を有する請求項3記載のトラクタの作業制御装置である。

発明の効果

0011

請求項1記載の発明によれば、エンジン負荷が掛かっているときは燃費を優先させて負荷を軽減させた方が良い場合と、エンジン負荷が掛かっていても、作業を優先させて耕耘深さを深くしたい場合とを作業者が選択スイッチ(201,203)により選択できるため、圃場条件や作業条件や作業者の好みに応じた使い方が可能となり、作業能率が向上する。そして、作業優先モードを選択した場合は、耕耘制御を維持することで、作業機(120)が上昇しないため圃場面に波うちができにくい。

0012

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、燃費優先モードでは、エンジンに負荷が掛かると車速を下げたり作業機(120)を上昇させたりすることで、負荷が軽減するため、燃費が悪くなることを防止できる。

0013

請求項3記載の発明によれば、請求項1又は請求項2に記載の発明の効果に加えて、作業優先モードでは、エンジンに負荷が掛かると作業機(120)を上昇させずに、エンジン回転数を上昇させて負荷に対応する。エンジン回転数を上昇させても負荷に対応できないときは、車速を下げて負荷に対応する。これにより、エンジン負荷が掛かっても作業機(120)を上昇させないため、作業者の意図した作業(耕深優先)を行える。また、耕耘深さが深くても、作業機(120)が上昇しないため圃場面に波うちができにくい。

0014

請求項4記載の発明によれば、請求項3記載の発明の効果に加えて、車速を下げても負荷が掛かる場合は、報知手段により作業者に報知することで、負荷の程度を知らせることができるため、安全である。また、表示手段により作業者に適切な耕耘深さを知らせることで、負荷に応じた適正な作業を行うことができる。

図面の簡単な説明

0015

本実施例の作業制御装置を搭載したトラクタの左側面図である。
図1のトラクタのトランスミッション内動力伝動図である。
図2の動力伝動図の油圧回路図である。
図1の変速装置の前後進動力入切用の油圧クラッチシリンダの構成図である。
図1のトラクタの制御ブロック図である。
図1のトラクタの運転席周辺の斜視図である。
図1のトラクタの操作パネルの平面図である。
燃費優先モードにおけるフローである。
作業優先モードにおけるフローである。
本実施例の耕深制御系及び負荷制御系の作業制御装置のブロック図である。
図1のトラクタのエンジン性能曲線を示した図である。
レーザーポインタを設置したトラクタの斜視図である。
トラクタの後方を照らす作業灯の斜視図である。
図13の作業灯の別の例である。
図13の作業灯の別の例である。
図15の作業灯の拡大図である。
図13の作業灯の別の例である。
キャビンのないタイプのトラクタの簡略側面図である。
作業灯の拡大図である。
トラクタをトラック積載する場合の簡略側面図である。
トラクタのメータパネルの別の例である。

実施例

0016

本発明の実施の形態について以下図面と共に説明する。尚、本明細書では車両の前進方向に向かって左右をそれぞれ左、右といい、前後をそれぞれ前、後ということにする。図1には、本実施例の作業制御装置を搭載したトラクタの左側面図を示す。

0017

図1に示すように、トラクタTはロータリ耕耘装置等の整地作業用の作業機120を機体後部に構成している3点リンク機構により昇降可能に装着して対地作業を行うことができる。車体は、前端部にフロントアクスルハウジング(図示せず)を支架している車体フレームエンジンブラケットを取り付け、このエンジンブラケットを介してエンジン62を搭載し、このエンジン62の後側にクラッチハウジングや、ミッションケース65等を一体的に連結し、このミッションケース65の最後部にリアアクスルハウジング(図示せず)を設けて、左右両側部に後輪63を軸装する。

0018

機体の後部には昇降油圧シリンダ115で上下回動させるリフトアーム116,116が設けられており、このリフトアーム116,116の先端部と作業機装着用ロワリンク117,117の中間部とがリフトロッド118,118で連結されている。リフトアーム116,116を上げ作動及び下げ作動させることにより、ロワリンク117,117とトップリンク119とで構成される三点リンク機構により支持される作業機120が昇降する。リフトアーム116,116の回動角はリフトアーム116の回動基部に設けたリフトアームセンサ161(図5図1)により検出される。また、ロータリ耕耘装置には、実耕深を検出するデプスセンサ132が設けられている。

0019

図2には、図1のトラクタTのトランスミッション内の動力伝動図を示し、図3には、図2の動力伝動図の油圧回路図を示す。また、図4には、図2の変速装置の前後進動力入切用の油圧クラッチシリンダの構成図を示す。尚、図3の油圧回路図と図4の変速装置の前後進動力入切用の油圧クラッチシリンダの構成図で示す個々に説明していない部材は周知の部材であるので、それらの説明は省略する。

0020

エンジン62は後側に突出するエンジン軸1を有し、このエンジン軸1をクラッチハウジング部の入力軸2に連結する。ミッションケース65内の伝動機構を介して後端部の出力軸3及びPTO軸14を連動すると共に、ミッションケース65の下部に設けた前輪出力軸5を連動する構成としている。この出力軸3はミッションケース65内の後部の略中央部において前後方向に沿うように軸受されて後端にドライブピニオンギア53を有し、リアデフ45のデフリングギア46に噛合し、リアアクスルハウジングに沿って軸装されたリアデフ軸10と後輪軸11を、遊星減速機構を介して連動する。また、前輪出力軸5はミッションケース65の下部からエンジン62の下部を経て、フロントアクスルハウジングの中央部に設けられるフロントデフ47の入力軸26に連結され、このフロントアクスルハウジングに沿って軸装されるフロントデフ軸12及び遊星減速機構等を介して前輪軸13へ連動する構成としている。尚、入力軸2から油圧ポンプ80(図3)への動力取り出し用ギア駆動軸15,17が入力軸2に並列配置されている。

0021

図2に示すトランスミッションの噛合式変速装置は、エンジン軸1によって駆動される入力軸2から入力ギア31に連動されるPTO変速カウンタギア44を有するPTOカウンタ軸9上にPTOクラッチパック66を設けている。PTOクラッチパック66や入力ギア31などからなるPTOの動力伝達部の構成をPTOクラッチEということにする。

0022

また入力軸2には前後進切替用の前後進切替ギア42、42が遊転状態に設けられ、一方の後進側の前後進切替ギア42には入力軸2と並列配置されたバックカウンタ軸8に設けられたバックカウンタギア43が噛合し、他方の前進側の前後進切替ギア42には主変速軸19上に固定した入力ギア48と該主変速軸19上に遊転自在に設けた有効径の異なる4つの主変速ギア33を設ける。これら4つの主変速ギア33は、四段変速に構成され、クラッチパック76によって切替シフトされ、4つの主変速ギア33から構成される変速装置を主変速クラッチAということにする。

0023

前記主変速軸19上には、前記主変速クラッチAの4つの主変速ギア33のうち、最も有効径の小さい主変速ギア33(第1速用)と3番目に有効径の小さい主変速ギア33(第3速用)との間にクラッチパック76を固定して設け、2番目に有効径の小さい主変速ギア33(第2速用)と最も有効径の大きい主変速ギア33(第4速用)との間にクラッチパック76を固定して設ける。前記2つのクラッチパック76には、各主変速ギア33を主変速軸19と一体回転するように連結する摩擦クラッチが各々設けられている。

0024

また、前後進切替ギア42の前進側のギアと噛合可能な入力ギア48は、前後進切替ギア42の後進側のギアともバックカウンタ軸8上のバックカウンタギア43を介して噛合っており、該前後進切替ギア42のうちの前進側のギア42と後進側のギア42とを、前後独立した摩擦クラッチから成る2つの前後進切替クラッチパック60の切替によって択一的に入力軸2と一体化して、前進走行後進走行とに切替えられる構成である。後述する油圧シリンダ85(図3)を含めこれらギア42とクラッチパック60などからなる構成を前後進油圧クラッチDということにする。

0025

また、前後進油圧クラッチDの切替を手動で行う前後進切替レバー123をステアリングハンドル73のハンドルポスト74(図1)の左側部分に設け(右側にはアクセルレバーやウインカレバー等がある。)、その他にクラッチダル139やブレーキペダル174やアクセルペダル175などが作業者の足元に配置されている。

0026

主変速軸19と同軸芯位置に設けられた副変速軸20にはクラッチパック76によって切替シフトされる有効径の異なる2つの高低速切替ギア34が設けられており、主変速後駆動力を更に減速して高速と低速とに切り替えることができる。この高速と低速とに切り替え可能なギア構成ハイ・ロー変速クラッチBということにする。

0027

さらに副変速軸20と同軸上には有効径の異なる3つの副変速ギア35を有する出力軸3が配置されている。出力軸3は副変速ギア35により三段変速する構成としている。この三段変速可能なギア35の構成を副変速ギア伝動機構Cということにする。

0028

また、副変速ギア35に噛合するクリープカウンタギア49を備えたクリープカウンタ軸21が出力軸3に並列位置に設けられている。また主変速ギア33や高低速切替ギア34等と噛合する主変速カウンタギア39と高低速切替ギア40を有する走行カウンタ軸6が主変速軸19や副変速軸20と並列位置に配置されており、主変速軸19から伝動される回転が主変速ギア33で変速されて、その回転が主変速カウンタギア39と高低速切替ギア40を順次経由して副変速軸20に設けられた高低速切替ギア34に伝達される。高低速切替ギア34に伝達された動力はクラッチパック76を介して副変速軸20上に設けた副変速ギア35による変速機構を介して出力軸3に伝達される。

0029

この走行動力伝達系では、PTO正逆切替ギア37機構を備えたPTO連動軸4を回転する伝動形態である正逆転PTOを設けている。
また、前記副変速ギア35と噛み合う副変速カウンタギア38の副変速カウンタ軸27を回転自在に支持すると共に、出力軸3から前輪取出ギア36を介して連動される前輪連動ギア51を有する前輪連動軸28を設け、この前輪連動軸28の前方延長軸芯上にはPTO減速ギア50を有するPTO減速軸23を設けている。さらに、前輪連動軸28の並行位置にPTO連動軸4を設け、該PTO連動軸4と同軸芯上前端部にPTO連動軸4を正転と逆転に切替えるPTO正逆切替ギア37のPTO正逆切替軸22と、PTO変速ギア32のPTO変速軸18を配置している。

0030

また、PTO正逆切替ギア37と噛合するPTO逆回転カウンタギア52を有するPTO逆回転カウンタ軸24が前記PTO正逆切替軸22の側部に設けられ、PTOクラッチパック66の入りによって、入力軸2からPTO変速ギア32、PTO変速カウンタギア44及びPTO正逆切替ギア37等を介してPTO正逆切替軸22へ動力が伝動するように構成している。前記正逆切替ギア37は前記PTO変速ギア32と同形態のクラッチリングを用いる形態としている。このPTO正逆切替軸22の側方にはPTO逆回転カウンタギア52を有する逆回転カウンタ軸24を設け、PTO逆回転カウンタギア52は、PTO減速ギア50からの連動を受けてPTO正逆切替ギア37を逆回転することができる。尚、前記PTOカウンタ軸9の後方に減速軸23が配置される。

0031

更に、ミッションケース65内の下段部に配置された前輪出力軸5は、ミッションケース65の後部底部に軸装されて、前輪連動軸25やカップリング等を介して前記フロントデフ47の入力軸26へ連結する。この前輪出力軸5の横側には前輪駆動軸7が配置されている。前輪駆動軸7の後端には前輪ギア55が設けられている。また、前記出力軸3の後端部の前輪取出ギア36に前輪連動軸28上の第1の前輪連動ギア51が噛合し、該第1の前輪連動ギア51を介して前輪連動軸28に伝達される出力軸3の駆動力は、前輪連動軸28と一体回転する第2の前輪連動ギア54に伝達されて、該前輪連動ギア54から前輪駆動軸7に伝達される。

0032

また前輪駆動クラッチパック67を前輪駆動軸7上に設け、この駆動軸7の前端部から前輪出力軸5へギア連動する。また、有効径の異なる2つの前輪駆動切替ギア41が前輪駆動クラッチパック67の左右に配置されており、該2つの前輪駆動切替ギア41は、カウンタ軸59に設けた有効径の異なる2つの切替駆動カウンタギア56に各々噛み合わされ、前輪駆動クラッチパック67を択一的に接続することにより、2つの減速比のうちのいずれか一方の減速比で前輪駆動軸7を駆動することができる。

0033

前輪駆動クラッチパック67を中立位置にシフトするときは前輪61を駆動させない後輪駆動の二駆形態とし、この前輪駆動クラッチパック67を油圧操作によって切り換え低速位置にシフトするときは前輪61を後輪63に対して約1倍の等速駆動させる四駆形態とし、また、この前輪駆動クラッチパック67を油圧操作によって切り換えて高速位置にシフトするときは前輪61を後輪63に対して約2倍に増速駆動させる四駆形態とすることによって走行することができる。

0034

上記構成からなる噛合式変速装置により、エンジン62の回転動力主クラッチを構成する前後進油圧クラッチDを経由して4段の変速段からなる主変速クラッチAと2段の変速段からなるハイ・ロー変速クラッチB及び3段の変速段からなる副変速ギア伝動機構(副変速装置)Cで合計24段のうちのいずれかの変速段に変速され、得られた回転動力はリアデフ45を経て後輪63が駆動される。また、前記副変速ギア伝動機構Cで変速された回転動力は前輪駆動クラッチパック(二駆四駆切替クラッチ)67にも伝達され、該クラッチパック67により前輪61が「等速」もしくは「増速」に切り換えられた後、フロントデフ47を経て前輪61が駆動される。

0035

また、PTO変速ギア32、走行系の主変速ギア33、高低速切替ギア34及び副変速ギア35等を、ドライブピニオンギア53を有する出力軸3の軸芯上に沿って配置する構成とする。走行系の伝動は、入力軸2から出力軸3の軸芯上に配置される主変速ギア33、高低速切替ギア34及び副変速ギア35等を介してドライブピニオンギア53へ多段変速連動される。また、PTO系の変速は、この出力軸3の軸芯上の前端部に設けられるPTO変速ギア32を介して連動される。

0036

次に図3には主に図2の動力伝動図に示しているクラッチ類の油圧回路図を示す。
図3の油圧回路図では左右の後輪63を独立して制動する左右のブレーキシリンダ83、前輪61へ伝達する動力を「等速」もしくは「増速」に切り換える四駆切換クラッチシリンダ99、ステアリングハンドル73の回転操作により作動するパワーステアリング装置103、PTOクラッチシリンダ104、PTOクラッチ切替弁105、PTOクラッチ比例圧力制御弁106などが設けられている。尚、メイン油圧ポンプ80aからの一部の送油を用いて、一点鎖線部分の回路(作業機昇降・作業機水平や外部油圧取出しなど)101を作動し、サブ油圧ポンプ80bからの送油を用いてパワーステアリング装置のサブ回路103を作動しているが、本明細書では、そのための回路図の図示を省略している。

0037

メイン油圧ポンプ80aから吐出した作動油は、減圧弁81aを介して主変速クラッチAの第4速用と第2速用の各ギア33を、クラッチパック76を介してそれぞれ作動させる油圧クラッチシリンダ88と油圧クラッチシリンダ87を切り替える主変速(2−4)クラッチ比例圧力制御弁(2−4速昇圧ソレノイド)89に供給され、さらに主変速クラッチAの第1速用と第3速用の各ギア33をそれぞれ作動させる油圧クラッチシリンダ91と油圧クラッチシリンダ92を切り替える主変速(1−3)クラッチ比例圧力制御弁(1−3速昇圧ソレノイド)93に供給される。

0038

減圧弁81aを経由する作動油は、前後進クラッチシリンダ85のオンオフ制御弁129を介して前後進クラッチシリンダ85の前進側と後進側の油圧クラッチDを切り替える切替弁86(前進ソレノイド86F,後進ソレノイド86R)に供給される。該前後進クラッチシリンダ85の前進側と後進側の油圧クラッチDのいずれに作動油が供給されているかは前進側クラッチ圧力センサ110と後進側クラッチ圧力センサ111で検出できる。また、前・後進クラッチDの油圧を昇圧するための前後進昇圧ソレノイド90を設けている。

0039

そして、同様に、上記及び下記油圧クラッチシリンダに供給される作動油はそれぞれの油圧クラッチシリンダへの入口側の油路に設けた圧力センサ(例えば油圧クラッチAの第1速用から第4速用までの圧力センサ145a〜145dやPTOクラッチEの圧力センサ146など(図5))で検知できる構成になっている。

0040

また、メイン油圧ポンプ80aから吐出した作動油は、減圧弁81bを介してブレーキバルブ82aを経由して左右のブレーキシリンダ83に分岐供給される。前記ブレーキバルブ82aは後輪63を選択する切替制御弁であり、該ブレーキバルブ82aはブレーキ力を調整する圧力制御弁82bと一体構成となっている。

0041

さらに、減圧弁81bを経由する作動油は、前記第1速〜第4速用の各ギア33で変速された速度を「高速」と「低速」の二つのギア40のいずれかにクラッチパック76を介して作動させるハイ・ロー油圧クラッチシリンダ95を切り替えるための制御弁96a,96bに供給される。また、減圧弁81bを経由する作動油は、デフロック制御弁97を経てフロントデフ47用の前輪デフロックシリンダ98a及びリアデフ45用の後輪デフロックシリンダ98bに分岐される。

0042

さらに、前輪駆動クラッチパック67のギア41の切替用の油圧シリンダ99には切替制御弁94を経て前記減圧弁81bを経由する作動油が供給される。同様に、減圧弁81bを経由する作動油は、PTO用バルブ105,106を介してPTOクラッチシリンダ104に供給され、PTOクラッチEの圧力を調整する。

0043

また図3に示すサブ油圧ポンプ80bからの油圧は、ステアリングハンドル73の操作で作動される操舵分流装置107に作動油を供給する構成である。
図4には、前後進ギア42,42の切替を行う前後進クラッチシリンダ85の断面構成図を示す。

0044

シリンダ85の前後一対のシリンダ85F、85R内には流入する作動油(オイル)によりそれぞれ作動するピストン78F、78Rと該ピストン78F、78Rの作動で互いに接触する複数組摩擦板からなる前後進切替クラッチパック60、60がそれぞれ設けられている。

0045

クラッチペダル139の非操作時であり、且つ前後進切替レバー123が前進又は後進のいずれかに操作されていると、前進用と後進用のいずれかのシリンダ85F、85R内にオイルが流入してピストン78F又は78Rが作動状態であり、前後進切替クラッチパック60、60が接続状態となり、エンジン動力が変速装置内の前進側の駆動機構又は後進側の駆動機構に伝達される。クラッチペダル139が非操作状態であっても、前後進切替レバー123が中立位置であれば前進と後進用のいずれのシリンダ85F、85Rにもオイルは流入しないので、機体は前後進しない。

0046

また各シリンダ85F、85R内にはリターンスプリング圧縮スプリング)77F、77Rが設けられており、該リターンスプリング77F、77Rはそれぞれ前進、後進クラッチパック60、60の接続状態を解除する側に付勢される。したがって、足踏み式ペダルであるクラッチペダル139を操作するとシリンダ85F又は85R内のオイルが流出して、リターンスプリング77F又は77Rの付勢力でピストン78F又は78Rが戻し方向に移動し、該前進又は後進用のクラッチパック60の接続状態が解除される。このような現象は、前後進切替レバー123が前進又は後進のいずれかに操作されている状態でクラッチペダル139を踏むと起きる。また、クラッチペダル139を踏まなくても、前後進切替レバー123が前進又は後進のいずれかに操作されている状態から中立位置に操作されると起きる。

0047

図5は、コントローラ(制御装置)100a〜100cへの制御信号入出力を示すブロック図であり、走行速度を制御する走行系コントローラ100aとエンジン62の出力を制御するエンジンコントローラ100bと作業機の昇降を制御する作業機昇降系コントローラ100cが通信回線で連結され、制御信号を交信している。

0048

まず、走行系コントローラ100aには、前記した主変速クラッチAの摩擦クラッチの各クラッチの入/切情報が変速1クラッチ圧力センサ145aと変速2クラッチ圧力センサ145bと変速3クラッチ圧力センサ145cと変速4クラッチ圧力センサ145dから入力され、ハイ・ロー変速クラッチBの入/切情報がHiクラッチ圧力センサ113とLoクラッチ圧力センサ114から入力し、前後進クラッチDのクラッチパック60の入/切情報が前進クラッチ圧力センサ110と後進クラッチ圧力センサ111から入力され、前後進クラッチDを変速操作する前後進切替レバー123の変速位置を検出する前後進切替レバー操作位置センサ123aと副変速レバー179の変速位置を検出する副変速レバー操作位置センサ179fから変速位置情報が走行系コントローラ100aに入力される。

0049

さらに、走行系コントローラ100aには、ミッションケース65内のオイル温度ミッションオイル油温センサ147から入力され、クラッチペダル操作位置センサ139aからクラッチペダル139の位置が入力され、前輪61,61の回転数を検出する前輪駆動軸回転数センサ112a(図2)及び後輪63,63の回転数を検出する後輪駆動軸回転数センサ112b(図2)からは各車輪61,63の駆動軸回転数が入力される。また、後述する4WD・2WD切換スイッチ(4WD(前輪、後輪とも駆動状態)と2WD(後輪のみ駆動状態)の切換スイッチ)185からは、選択された駆動状態の情報が図示しないセンサから入力され、前輪駆動クラッチパック(二駆四駆切替クラッチ)67により2駆と4駆の切り替えが行われる。

0050

また、前輪切れ角センサ(前輪操舵角度検出手段)126とはステアリングハンドル73の旋回(操舵)作動に対応する前輪61,61の操舵角度旋回角度)を検出するセンサであり、前輪切れ角センサ126からは前輪61,61の操舵角度(ステアリングハンドル73の旋回、操舵角度に対応)が入力される。

0051

さらに、走行系コントローラ100aには、主変速増減速操作スイッチ(主変速増速用操作スイッチ192a及び主変速減速用操作スイッチ192b)から設定情報が入力され、アクセルペダル175の踏み込み位置を検出するアクセルポジションセンサ175aからアクセル設定情報が入力され、アクセル微調整レバー153(図6)から設定情報が入力される。アクセル微調整レバー153は跳ね返り押しスイッチであり、押す度に段階的に調整値が変化する。

0052

走行系コントローラ100aから出力される制御信号は、前後進クラッチDのクラッチパック60を作動させる油圧バルブ86の前後進切換ソレノイド86F,86Rへの切換信号リニア昇圧ソレノイド90(前後進昇圧ソレノイド)への切換昇圧信号クラッチソレノイド129a(オン・オフ制御弁129のソレノイド)への中立作動信号、主変速(1−3)クラッチ比例圧力制御弁93の1−3速切換ソレノイド93aへの切換信号と1−3速昇圧ソレノイド93bへの昇圧信号、主変速(2−4)クラッチ比例圧力制御弁89の変速2−4切換ソレノイド89aへの切換信号と変速2−4昇圧ソレノイド89bへの昇圧信号、ハイ・ロー油圧クラッチシリンダ95(図3)を切り替えるための油圧バルブのHiクラッチ切換ソレノイド96aとLoクラッチ切換ソレノイド96bへの高・低切換信号である。また、前輪61,61を駆動、速度調整するための前輪増速4WDソレノイド121や前輪等速4WDソレノイド122への作動信号などである。

0053

エンジンコントローラ100bに入力される情報信号は、エンジン排気温度センサ164からの排気温度と、エンジン回転センサ165からの回転数と、エンジンオイル圧力センサ166からのオイル圧力と、エンジン水温センサ167からの冷却水温度と、レール圧センサ168からのコモンレール圧と、アクセルレバーセンサ180aからのアクセルレバー180(図6)の操作位置(目標エンジン回転数に対応)であり、エンジンコントローラ100bから出力される制御信号は、燃料高圧ポンプ169への加圧信号と各高圧インジェクタ170への燃料噴射信号である。

0054

作業機昇降系コントローラ100cに入力される情報信号は、作業機の位置を調整するためのポジションコントロールレバー190からの作業機の位置情報と、昇降油圧シリンダ115のリフトアームセンサ161からのアーム位置情報と、作業機の上げ位置規制するための上げ位置規制ダイヤル(上げ調整ダイヤル)183の規制位置情報、及び作業機の下げ速度を規制するための下げ速度調整ダイヤル(下げ速度ダイヤル)197の下げ速度情報であり、作業機昇降系コントローラ100cから出力される制御信号は、左右リフトアーム116,116を作動させる油圧シリンダ用バルブのメイン上昇ソレノイド171aとメイン下降ソレノイド171bへの昇降信号である。

0055

図6には、図1のトラクタTの運転席周辺の斜視図を示す。
操縦席16の右側には、副変速レバー179とそのレバーガイド179a、アクセルレバー180(一番前に倒すとアイドリング回転数一番手前にすると最大回転数になる)、上げ位置規制ダイヤル183、下げ速度調整ダイヤル197(図6スイッチボックス198の中にある)、4WD切替スイッチ185、作業機ポジションレバー190、昇降用スイッチ(作業機昇降スイッチ)191、主変速増減速操作スイッチ192a,192b、操作パネル215などが配置されている。

0056

また、操縦席16前方のメータパネル213(図1)には各センサの検出情報やスイッチの設定情報が表示され、メータパネル213に設けた液晶パネル213aには各種の情報や設定信号が表示される。

0057

図7には、操作パネル215の平面図を示す。
この操作パネル215には、作業の際に使用するダイヤル・スイッチ類を配置している。耕耘深さは、耕深を設定する耕深ダイヤル133により、例えば7段階(目盛り133aの数値が大きいほど深くなる)に設定され、作業者が設定した耕耘深さで整地作業が行われる。また、各目盛り133aにはLEDランプ133bが配置されている。

0058

トラクタTにロータリ耕耘装置を連結しての作業時には、耕深を一定に維持する耕深制御と、エンジン負荷が大きくなり過ぎないようにする負荷制御とを併せて行う。
通常の作業では、アクセルレバー180を最大まで引いてエンジン回転数を上げ、耕深ダイヤル133により設定された耕耘深さとなるように、上昇ソレノイド171aとメイン下降ソレノイド171bに出力して作業機120を昇降制御する。尚、アクセルレバー180を操作して一旦作業走行に入ると、その後のレバー操作はしない。その理由は、作業走行時はどのような負荷が作用するのか予測が付かないためである。

0059

そして、アクセルレバーセンサ180aで検出されるアクセルレバー180の操作位置に対応するエンジン回転数(目標エンジン回転数)を維持するための燃料噴射量よりエンジン負荷を判定し、エンジン負荷が一定未満である場合は、デプスセンサ132で検出される実耕深値を耕深ダイヤル133により設定された目標耕深値に一致させるように、上昇ソレノイド171a及び下降ソレノイド171bに出力して作業機120を昇降させる。

0060

一方、エンジン負荷が一定以上である場合は、作業機120に負荷がかからない所定の高さまで作業機120を一旦上昇させて、その位置で一定時間Tw(例えばTw=0.1秒)保持した後、目標耕深値まで作業機120を下降させる。

0061

通常作業では、このような耕深制御及び負荷制御が行われるが、エンジン負荷が大きくなったら、作業機120が自動的に上昇するため、耕耘深さが変わって作業者の意図した作業をできない場合もある。

0062

そこで、本実施例のトラクタTの作業制御装置では、整地作業において、作業者が設定している整地作業(耕耘深さ)を燃費よりも優先させて耕耘深さを維持する作業形態と耕耘深さよりも燃費を優先させる作業形態とのいずれかを作業者が選択可能にしたことを特徴としている。

0063

操作パネル215には、これらの作業形態の選択スイッチとして燃費優先スイッチ201と作業優先スイッチ203が配置され、どちらか一方のスイッチ201(又は203)を入りにすると他方のスイッチ203(又は201)は切りになる。入りのスイッチ201(又は203)にはスイッチ近傍スイッチ自体に設けたランプ201a(又は203a)が点灯するようにすると、スイッチの入り切り状態が分かりやすい。

0064

燃費優先スイッチ201と作業優先スイッチ203からは各センサ信号が作業機昇降系コントローラ100cに入力される。本構成によれば、燃費よりも耕耘深さを優先させる作業形態と耕耘深さよりも燃費を優先させる作業形態とを選択できることで、バリエーションに富んだ使い方が可能となる。尚、燃費優先スイッチ201と作業優先スイッチ203を共に切りとした場合は、前述の通常作業の耕深制御及び負荷制御が行われる。

0065

燃費優先スイッチ201を入りとする燃費優先モードでは、負荷が作用すると車速を落としたり、作業機120を上昇させたりすることで負荷を軽減させて燃費が掛かることやエンジンストールを防止する。一方、作業優先スイッチ203を入りとする作業優先モードでは、負荷が作用するとエンジン回転数を上げたり、車速を低下させたりすることで負荷を軽減させるが、作業機120は上昇させずに耕深ダイヤル133によって設定された深さで作業を行う。

0066

図8には、燃費優先モードにおけるフローを示し、図9には、作業優先モードにおけるフローを示す。また、図10には、図5から耕深制御と負荷制御に関する部分を抜粋した本実施例の作業制御装置のブロック図を示す。更に、図11にはエンジン性能曲線を示しており、エンジン回転数(rpm)(横軸)とエンジン出力(kw)(縦軸)との関係を示す。作業走行時は、負荷が増大すると燃料噴射量を増やして、設定しているエンジン回転数を維持するためのアイソクロナス制御ラインH、ラインH1などで示す)となり、この制御は通常の農作業を行う場合に使用する。トラクタでの耕耘作業時において、耕地が固く耕耘刃抵抗が掛かるときなど、負荷が増大したときでも、設定エンジン回転数を維持するものである。尚、エンジン性能曲線はエンジンコントローラ100bに記憶されており、エンジン毎に異なるものである。

0067

エンジン出力は、アクセルレバー180(路上走行時はアクセルペダル175)の操作位置に基づく燃料噴射量によって制御される。全負荷出力特性を示すラインXは燃料噴射量が最大となる場合を示している。すなわち、ラインXが負荷100%のラインとなる。

0068

まず、燃費優先モード(燃費優先機能)について説明する。
作業者はアクセルレバー180を最大まで引いてエンジン回転数を上げて(例えば、4000rpm)、整地作業を行う。ここで、燃費優先スイッチ201が入りの場合は、エンジン回転数を所定割合の回転数(例えば、最大回転数4000rpmの80%の3200rpm)に抑制して耕深ダイヤル133によって設定された深さで作業を行う。アクセルレバー180の指示値よりも低い回転数に落とすことで、使用燃料が少なくなる。そして、この3200rpmを維持するための燃料噴射量から判定されるエンジン負荷が一定以上になると、車速を低下させる。車速は、変速装置の変速位置を低速側にシフトすることで、具体的には主変速を1段シフトダウンすることで、低下する。

0069

エンジン負荷は、エンジン回転数が所定値低下又は回転数が所定割合低下した場合を判断基準としても良いが、エンジンストールを考慮すると、燃料噴射量を基準とする方が妥当である。具体的には、3200rpmの回転数を維持するための燃料噴射量(同じ3200rpmでも負荷により燃料噴射量が異なる)の限界点最大値であり、以下、最大燃料噴射量と言う)の数パーセント手前の時点で車速を低下させる。燃料噴射量は、アクセルレバーセンサ180aやエンジン回転センサ165等からの入力信号によりエンジン電子ガバナ205に燃料噴射量の指示が出力されるため、この指示値により判断できる。又はコモンレール(図示せず)と高圧インジェクタ170との間に燃料流量センサ(図示せず)を設け、この検出値で検出される値としても良い。

0070

3200rpmの回転数を維持するための燃料噴射量は、ラインHに示すように、負荷により異なる。負荷変動により燃料噴射量も変動するため、例えば、同じ3200rpmでも、F点(負荷0%)の燃料噴射量とG点(負荷100%)の燃料噴射量とでは異なる。負荷が増大するにつれて、ラインHに沿ってエンジン出力も上昇し、エンジン出力がV(kw)の時に負荷100%でG点に達する。ラインHに沿って上昇するということは負荷が増大すると共に燃料噴射量も増大することを意味している。

0071

そして、燃料噴射制御プログラム内には燃料噴射量マップを持っており、例えば無負荷状態(F点)から少し負荷が掛かったW点の燃料噴射量は10mg/stであり、G点の燃料噴射量も決まっている。これらは、エンジンコントローラ100bに記憶されているため、G点の燃料噴射量の数パーセント手前(U付近)で、車速を低下させることで負荷を軽減させる。負荷が下がると、ラインHに沿ってエンジン出力が低下し、燃料噴射量も少なくなって、エンジンストールも防止できる。

0072

ラインXは全回転数に対応するグラフであり、負荷と燃料噴射量の関係は別の性能曲線でも同じである。例えば、エンジン回転数が4000rpmに制御されている場合は、ラインH1とラインXとの交点(G1)が最大燃料噴射量となり、その数パーセント手前のU1付近が負荷判定の基準となる。そして、各回転数に対応するU、U1等を結んだラインX1が、負荷100%のラインXよりも若干負荷の小さいラインとなり、負荷判定の基準ラインとなる。

0073

この例では、エンジン回転数が3200rpmに制御されていることから、U付近まで負荷が掛かった場合に車速を低下させる。もし、最大燃料噴射量(G点)を超えて負荷が作用すると、エンジン回転数が低下してきたり、負荷によってはエンジンストールの可能性もある。そこで、負荷判定は、燃料噴射量が作業中のそのときのエンジン回転数を維持するための最大燃料噴射量の数パーセント(例えば、2〜5%程度)手前になったとき(ラインX1)とし、この判定により車速を落とすという次のステップ移行する。尚、車速低下の判断を、燃料噴射量が最大燃料噴射量の何パーセントになった時にするかは、エンジンの種類や作業の種類に応じて個々に設定すれば良い。

0074

上述のように、トラクタTの変速装置は、主変速クラッチAとハイ・ロー変速クラッチB及び副変速装置Cによって24段のうちのいずれかの変速段に変速される。副変速装置Cは3段であるが、副変速位置は、4段(低速、中速、高速、路上走行速)であり、クラッチペダル139を踏んだ状態で副変速レバー179をレバーガイド179aに沿って操作することで低速、中速、高速、路上走行速の各シフト位置に切り替わる。主変速クラッチAは4段、ハイ・ロー変速クラッチBは2段であるため、低速、中速、高速で副変速の位置に対する変速段数は各8段となる。すなわち、副変速が低速で8段、副変速が中速で8段、副変速が高速で8段となる。路上走行速については、高速8段の上側(高速側)4段となり、走行系コントローラ100aにより上側4段のみ使用する。そして、これらの変速段は、押しボタン式の主変速増速用操作スイッチ192a、主変速減速用操作スイッチ192bを操作することで、1段ずつシフトアップ又はシフトダウンする。

0075

上記フローでは、エンジン負荷が一定以上になると、主変速減速用操作スイッチ192bを操作することなく、走行系コントローラ100aにより主変速が1段シフトダウンされる。

0076

本実施例では、上記のように、変速段数は4段の変速段からなる主変速クラッチAと2段の変速段からなるハイ・ロー変速クラッチBによって1−3速切換ソレノイド93a、1−3速昇圧ソレノイド93b、変速2−4切換ソレノイド89a、変速2−4昇圧ソレノイド89b、Hiクラッチ切換ソレノイド96a、Loクラッチ切換ソレノイド96bからなる8段変速である。変速2−4昇圧ソレノイド96bが入りのとき、1−3速切換ソレノイド93a、1−3速昇圧ソレノイド93b、変速2−4切換ソレノイド89a、変速2−4昇圧ソレノイド89bの4段変速(1速から4速)となる。そして、Hiクラッチ切換ソレノイド96aが入りのとき、1−3速切換ソレノイド93a、1−3速昇圧ソレノイド93b、変速2−4切換ソレノイド89a、変速2−4昇圧ソレノイド89bの4段変速(5速から8速)となる。

0077

例えば、現在選択されている変速段が5速のときは、Hiクラッチ切換ソレノイド96aが入りで1−3速切換ソレノイド93aと1−3速昇圧ソレノイド93bの1速が入りであり、これを4速にシフトダウンする場合は、Hiクラッチ切換ソレノイド96aは切りでLoクラッチ切換ソレノイド96bを入りとし、変速2−4切換ソレノイド89aと変速2−4昇圧ソレノイド89bの4速を入りとする。

0078

トラクタの車速が低下することで、負荷は軽減され、燃料噴射量も低下するが、その後一定以上の負荷が掛かった場合は、負荷がかからない所定の高さまで作業機120を上昇させて負荷を軽減させる。そして、その位置で一定時間Tw(例えばTw=0.1秒)保持した後、目標耕深値まで作業機120を下降させる。

0079

尚、一定以上の負荷が掛かった場合とは、上記のように、そのときのエンジン回転数(この例では3200rpm)を維持するための最大燃料噴射量の数パーセント手前の燃料噴射量となった時(U付近)であり、一旦負荷が軽減しても再び負荷が掛かったり、車速低下によってもU付近よりも下に下がらず負荷が軽減されなかったりする場合を意味している。この場合は、作業機120を上昇させるという次のステップに移行する。この例では、3200rpmの回転数の場合を示しているが、即ち、エンジン回転数がどんな値であっても、負荷がラインX1よりも下になるように制御するものである。
このような場合は、作業機120を上昇させて負荷を軽減させることで、燃費が掛かることやエンジンストールを防止できる。

0080

次に、作業優先モード(作業優先機能)について説明する。
上述のように、作業者はアクセルレバー180を最大まで引いてエンジン回転数を上げて(例えば、4000rpm)、整地作業を行う。ここで、作業優先スイッチ203が入りの場合も、燃費優先スイッチ201が入りの場合と同様に、エンジン回転数を所定割合の回転数(例えば、最大回転数4000rpmの80%の3200rpm)に抑制して耕深ダイヤル133によって設定された深さで作業を行うが、エンジン負荷が一定以上になると(U付近)、エンジンコントローラ100bによりエンジン電子ガバナ205に出力してエンジン回転数を最大回転数(例えば、4000rpm)まで上昇させる。

0081

この制御により、最初に最大回転数の所定割合の回転数とした余力分を使うことで、エンジンストールを防止できる。
なお、この制御によっても一定以上の負荷が掛かった場合は、燃費優先モードの場合と同様に、車速を低下させる。尚、一定以上の負荷が掛かった場合とは、一旦負荷が軽減しても再び負荷が掛かったり、エンジン回転数の上昇によっても負荷が軽減されなかったりする場合である。すなわち、燃料噴射量が、エンジン回転数が4000rpmの回転数を維持するための最大燃料噴射量(G1)の数パーセント手前の時点(U1付近)になった場合や、U1付近よりも下に下がらない場合である。

0082

トラクタの車速が低下することで、負荷は軽減されるが、それでも一定以上の負荷が掛かった場合、即ち燃料噴射量が再びU1付近になる又はU1付近よりも下に下がらないなど、ラインX1以上の負荷が掛かった場合は、作業機昇降系コントローラ100cにより以下の制御が行われる。この場合は作業機120を上昇させずに、昇降用スイッチ191(押している間だけ上昇又は下降する)の操作による手動でのみ作業機120の上昇操作が可能であることを作業者に報知し、現在の負荷に対応する適切な耕深ダイヤル133の目盛り133a(負荷がかからない所定の高さとなる位置)を、LEDランプ133bを点灯させることで作業者に推奨する(報知機能)。この推奨位置は、以下のように決定される。負荷に余裕があるとされるのは、そのときのエンジン回転数を維持するための最大燃料噴射量の90%以下で、現在の耕深(デプスセンサ132にて検出される)と燃料噴射量から比例計算で求められる。

0083

この場合、作業者が昇降用スイッチ191を上昇側に操作すると、手動操作のため操作している間のみ作業機120は上昇する。昇降用スイッチ191で上昇させると負荷は下がっていく。また、昇降用スイッチ191により作業機120を上昇させなくても耕深ダイヤル133の目盛り133aを推奨位置にすれば、すなわちダイヤル133を点灯位置にすることで作業機120は上昇する。

0084

図7には、ダイヤル3とダイヤル4のLEDランプ133bが点灯した場合を示している。この作業者への報知と推奨は、LEDランプ133bの点灯により行えるが、液晶パネル213a(図6)に文字や絵などで表示したり、音声等の、例えばブザー212により報知したりする手段を採用しても良い。

0085

作業優先モードでは、自動では作業機120を上昇させずに、耕深ダイヤル133によって設定された深さで作業を継続し、負荷が許容範囲を超えそうになったときに作業者の判断で、即ち手動操作でのみ作業機120を上昇させるようにする。

0086

従来は、整地作業を優先させるか燃費を優先させるかについては、任意に選択できなかったため、作業者の意図した作業をできない場合もあり、この場合は作業能率が落ちてしまうという問題があった。

0087

しかし、本構成により、エンジン負荷が掛かっているときは燃費を優先させて負荷を軽減させた方が良い場合と、エンジン負荷が掛かっていても、作業を優先させて耕耘深さを深くしたい場合とを作業者が燃費優先スイッチ201と作業優先スイッチ203により選択できるため、圃場条件や作業条件や作業者の好みに応じた使い方が可能となり、作業能率が向上する。そして、燃費優先スイッチ201又は作業優先スイッチ203を押すという簡便な操作で燃費よりも耕耘深さを維持する作業形態又は耕耘深さよりも燃費を優先させる作業形態とを選択できるため、作業者の負担とならずに使い勝手も良い。

0088

図12には、図1のトラクタT(キャビン128の図示は省略)にレーザーポインタ220を設置した場合の斜視図を示す。
また、トラクタTの作業機120の構成物(例えば、ロータリ耕耘装置のカバーパイプなど)に前方を照らすレーザーポインタ220を、機体の左右両側に設置すると良い。ロータリ耕耘装置の耕耘爪120aにはPTO軸14(図2)から第一伝動ケース124及び第二伝動ケース125を介してエンジン62からの動力が最外爪120aaまで伝達される。

0089

図示例では、レーザーポインタ220をロータリ耕耘装置のカバー120bに設けた場合を示しており、レーザーポインタ220は耕耘爪120aの最外爪120aaの耕耘位置幅方向を合わせることで、未耕地と既耕地との境目を照らすことができる。また、レーザーポインタ220は、操縦席16に着座した作業者がトラクタTの前方及び側方の見やすい位置を照らせるように照射位置を合わせると良い。

0090

従来は、このようなレーザーポインタは設けられていなかった。従って、ロータリ耕耘装置の爪の端部と既耕地とを合わせるためには作業者が後ろ振り返らなければいけなかった。

0091

しかし、レーザーポインタ220により前方の未耕地と既耕地との境目を照らすことで、ロータリ耕耘装置の耕耘爪120aの端部を操縦席16前方の地面に照射でき、この照射された部分を既耕地と合わせるように運転することで、後ろを振り返らなくてもよくなる。尚、キャビン128のないトラクタにレーザーポインタ220を設置しても良い。

0092

図13には、トラクタTの後方を照らす作業灯230の斜視図を示す。
この作業灯230は、夜間作業においてトラクタTの後方が見えるように、キャビン128の後部に設けられた照明灯である。作業灯230(図1)は、キャビン128の後部の左右二箇所にある。

0093

この作業灯230の支持構造として、作業灯230を支持するフレーム232をパンタグラフ形状とし、パンタグラフ232aの左右両端の結合部232b,232bに作業灯230を取り付けて、パンタグラフ232aを伸縮させることで作業灯230の照射方向を左右に調整できる構成としても良い。パンタグラフ232aの前後両端の結合部232c,232cに設けた雌ネジ穴(図示せず)には、軸235の雄ネジ螺合している。従って、軸235のハンドル235aを回すことで結合部232c,232cが前後方向に移動してパンタグラフ232aが左右方向に伸縮する。従って、照射範囲を拡大させたいときに伸ばして位置を変更すれば良い。

0094

尚、図13(a)と図13(b)の違いは作業灯230の支持構成のみで、その他は同じである。また、図13(a)と図13(b)とでは結合部232cに連結するパンタグラフ232aの位置が若干異なるが、どちらの構造を採用しても良く、要はパンダグラフ状に伸縮可能な構成とすれば良い。

0095

図13(a)の例では、作業灯230は、フレーム232の結合部232b,232bで回動可能に連結する二本のアーム237,237の先端にそれぞれ取り付けられている。作業灯230はアーム237の先端に断面コの字形支持部材236を介して回動可能に連結しており、作業灯230を、アーム237の基部や先端部を中心に回動させることで、矢印J方向や矢印K方向に向きを変えることができる。

0096

また、図13(b)の例では、フレーム232の結合部(ピンなど)232b,232bで回動可能に連結する一本のアーム238の先端に一つの作業灯230が取り付けられ、この作業灯230の取り付け部に連結する別のアーム240の先端に別の作業灯230が取り付けられている。尚、パンタグラフ232aの図面左側の結合部232bにも図面右側の結合部232bと同様に二つの作業灯230,230が設けられているが、図示を省略している。

0097

また、図13(c)には、図13(b)の作業灯230部分の拡大図(正面図)を示している。作業灯230は、アーム238の基部や先端部を中心に回動させることで、矢印J方向や矢印K方向に向きを変えることができる。

0098

従来は、作業灯を共締めしているブラケットボルト取付けの時点で照射角度は固定され、作業機120による微調整は、その都度ボルトを緩めてセットする必要があった。
しかし、本構成により、作業機120によって照射位置は異なるものの、操縦席16から照らしたい方向に作業灯230の照射角度を変更できる。また、作業灯230の照射角度が変更可能であることから、必要以上に作業灯230の数を増やさなくても効率的に夜間作業が可能となる。尚、前方を照らす作業灯242(図1)を、図13に示すような支持構造にしても良い。

0099

また、図14には、図13の作業灯230の別の例を示す。図14(a)は正面図を示し、図14(b)は背面図を示している。
この例では、先端に作業灯230を装着したアーム238(図13(b))の基部に回動可能に連結する支持具249を設け、キャビン128に取り付けた支持部材245に連結する支持具246の穴及び支持具249の穴に、ロッド247が嵌入している。ロッド247の一端側の表面とその端部が嵌入する支持具249の穴には溝が形成されており、ロッド247の他端側のノブ248を回して、支持具249を矢印S方向(略左右方向)に移動させることで、作業灯230の照射方向を左右に調整できる。
この場合も、作業灯230はアーム238の基部や先端部を中心に回動させることで、矢印J方向や矢印K方向に向きを変えることができる。

0100

図15には、作業灯230の別の例を示す。図16には図15の作業灯230の拡大図を示している。
この例では、作業灯230を二つのステー250(250a,250b)を介してキャビン128のルーフ128aに固定している。尚、ルーフ128aはキャビン128の支柱から後方に突出しており、その部分にステー250を取り付けている。

0101

断面L字型の下方ステー250aはルーフ128aに支点(ボルト)252を中心として回動可能に連結しており、同じく断面L字型の上方ステー250bは下方ステー250aと支点(ボルト)253を中心として回動可能に連結しており、上方ステー250bの上面に二つの作業灯230,230が取り付けられている。作業灯230は上方ステー250bに支点253を中心として回動可能に取り付けられ、手動レバー260の先端部は上方ステー250bに固着している。従って、リアガラス261を開けて手動レバー260を回すことで、上方ステー250bが鉛直方向に回動する。このように、手動レバー260を操縦席16やキャビン128の後部窓から自由に操作にすることで、作業灯230の照射位置を変更できる。

0102

また、手動レバー260の操作により下方ステー250aは支点252を中心として左右(矢印M方向)に回動し、上方ステー250bは支点253を中心として上下(矢印N方向)に回動するため、作業者が夜間作業の照らしたい方向を任意で選ぶことができる。従って、従来のような作業灯の固定ボルトをいちいち緩めたり、作業灯を追加したりするなどの煩わしい作業を解消できる。

0103

そして、回動操作のための手動レバー260は、作業灯230が取り付けられている側の上方ステー250bの方に設けていることから、上方ステー250bと下方ステー250aの両方の操作ができる。すなわち、手動レバー260を上下に操作すると上方ステー250bが回動し、左右に操作すると下方ステー250aが回動する。
尚、照射方向の微調整は、手動レバー260による手動式の他に、図示しないモータなどの遠隔操作により作業灯230を回動操作することでも可能である。

0104

図17には、作業灯230の別の例を示す。この例では、図16の上方ステー250bの下面にも作業灯230を設置した場合を示している。
上方ステー250bには上面の他に下面にも作業灯230を取り付けることができるため、上下合わせて2〜4個の範囲で装着可能である。従来は、作業灯をブラケットに固定ボルトによって一方向から固定しており、ブラケットの大きさによって作業灯の取り付け個数は常時決まっており、数も限られていた。

0105

しかし、本構成によれば、上方ステー250bの両面を作業灯230の設置に利用することで、多くの作業灯230を設置できるため、夜間に照射できる範囲が格段に広がる。また、夜間作業の照らしたい方向を広域角度に取ることができる。

0106

なお、上方ステー250bの上面と下面に設置する作業灯230,230を共通の留め具255で取り付けることで、部品点数も削減され、簡素な構成となる。また、各作業灯230は上方ステー250bに回動可能に連結しているため、上下の作業灯230,230や左右の作業灯230,230の照射位置をそれぞれ自由に変更できる。

0107

また、作業灯230は、機体の後方に限らず、前方に設けても良く、機体の前後両側に設けても良い。図18には、キャビン128のないタイプのトラクタTの簡略側面図を示す。また、図19には、作業灯230の拡大図(側面図)を示す。

0108

この図に示すように、作業灯230の取り付け位置は、ボンネット263又はハンドルポスト74の側面の上部や下部でも良い。ボンネット263の側面に取り付けることで、前輪61周辺の足元Pを照らすことができる。また、作業灯230は、LEDランプやキセノン球マイクロハロゲン球を利用した小型で消費電力の小さいワークランプとすれば良い。これらのランプを利用することで、夜間や夕暮れ時の作業時の前輪61や後輪63が見やすくなり、作業性及び安全性が向上するとともに、トラックR(図20)にトラクタTを積載する際の安全性が向上する。また、他の作業車両、例えばコンバイン田植機等にも応用できる。

0109

更に、図19に示すように、作業灯230の側方にはスリット230aやレンズ部230bを設けて光が漏れるような構造にすることでトラクタTの側方も照らすことができ、安全である。

0110

トラクタTには、ヘッドランプ265やコーナーランプ267(図1)があるが、これらのランプは機体の前方(圃場道路)を照らすものであるのに対し、ボンネット263の側面に取り付けた作業灯230は前輪61周辺の足元Pを照らすものである。従って、ステアリングハンドル73の操作による前輪61の動きがよく分かる。

0111

図20には、トラクタTをトラックRに積載する場合の簡略側面図を示す。作業灯230は、トラックRにラダーレール269を用いてトラクタTを積載する場合の安全確認用セーフティーランプとしても使用できる。即ち、ラダーレール269の上に前輪61が載っているかどうかを確認できるため、夜間でも安全にトラクタTへの積載作業ができる。
尚、機体の前方に設ける作業灯230を、図13図17等に示す作業灯230と同様の構成としても良い。

0112

図21には、トラクタTのメータパネル213の別の例(平面図)を示す。尚、液晶パネル213aの図示は省略している。
トラクタTの後部に機体の後方を撮影できるカメラ271(図18)を設置して、作業者の携帯電話で、カメラ271の画像が見られるようにすることもできる。図18に示すトラクタTの場合は、カメラ271を安全フレーム273に取り付けると良い。また、図1のトラクタTの場合は、カメラ271をキャビン128後部に設けた作業灯230の近くに配置すれば良い。

0113

そして、メータパネル213付近に携帯電話(図示せず)を設置できる台270を設け、メータパネル213に赤外線通信装置272を設けて携帯電話と赤外線通信ができるようにすれば、カメラ271で撮影した画像を携帯電話で確認できる。従来は、カメラ271の画像を見るためのモニターを設置する必要があったが、携帯電話のモニターを利用することで、専用モニターの必要がなくなり、簡素な構成となりコストも削減できる。

0114

本発明は、トラクタ以外の他の作業車両にも利用できる。

0115

1エンジン軸2入力軸
3出力軸4 PTO連動軸
5前輪出力軸6走行カウンタ軸
7前輪駆動軸8バックカウンタ軸
9 PTOカウンタ軸 10リアデフ軸
11後輪軸 12フロントデフ軸
13前輪軸14PTO軸
15,17ギア駆動軸 16操縦席
18PTO変速軸19主変速軸
19 主変速軸 20副変速軸
21クリープカウンタ軸 22 PTO正逆切替軸
23 PTO減速軸24 PTO逆回転軸
25前輪連動軸 26 入力軸
27 副変速カウンタ軸 28 前輪連動軸
31入力ギア32 PTO変速ギア
33 主変速ギア 34高低速切替ギア
35 副変速ギア 36 前輪取出ギア
37 PTO正逆切替ギア 38 副変速カウンタギア
39 主変速カウンタギア 40 高低速切替ギア
41前輪駆動切換ギア42 前後進切替ギア
43 バックカウンタギア44 PTO変速カウンタギア
45 リアデフ 46デフリングギア
47 フロントデフ 48 入力ギア
49 クリープカウンタギア
50 PTO減速ギア51 前輪連動ギア
52 PTO逆回転ギア53ドライブピニオンギア
54 前輪連動ギア 55 前輪ギア
56切替駆動カウンタギア
59 カウンタ軸 60 前後進切替クラッチパック
61 前輪 62エンジン
63 後輪 65ミッションケース
66PTOクラッチパック 67 前輪駆動クラッチパック
73ステアリングハンドル74ハンドルポスト
76 クラッチパック
77F、77Rリターンスプリング
78F、78Rピストン80aメイン油圧ポンプ
80bサブ油圧ポンプ
81a,81b減圧弁82aブレーキバルブ
82b圧力制御弁83ブレーキシリンダ
85前後進クラッチシリンダ
86 前後進クラッチ比例圧力制御弁(切替弁)
86F、86Rソレノイド
89 主変速(2−4)クラッチ比例圧力制御弁
90 前後進昇圧ソレノイド
87,88,91,92油圧クラッチシリンダ
93 主変速(1−3)クラッチ比例圧力制御弁
94切替制御弁95ハイ・ロー油圧クラッチシリンダ
96a,96b制御弁97デフロック制御弁
98a前輪デフロックシリンダ
98b後輪デフロックシリンダ
99 四駆切替クラッチシリンダ
100制御装置(コントローラ)
101メイン油圧回路103パワーステアリング装置
104 PTOクラッチシリンダ
105,106 PTOクラッチ比例圧力制御弁
107オービットロール110前進側クラッチ圧力センサ
111後進側クラッチ圧力センサ
112a 前輪駆動軸回転数センサ
112b後輪駆動軸回転数センサ
113,114 圧力センサ
115昇降油圧シリンダ116リフトアーム
117ロワリンク118リフトロッド
119トップリンク120作業機
121前輪増速4WDソレノイド
122 前輪等速4WDソレノイド
123前後進切替レバー124 第一伝動ケース
125 第二伝動ケース 126 前輪切れ角センサ
128キャビン129オン・オフ制御弁
132デプスセンサ133耕深ダイヤル
139クラッチペダル145a〜145d,146 圧力センサ
147ミッションオイル油温センサ
153アクセル微調整レバー
161リフトアームセンサ
164エンジン排気温度センサ
165エンジン回転センサ
166エンジンオイル圧力センサ
167エンジン水温センサ168レール圧センサ
169燃料高圧ポンプ170高圧インジェクタ
171 ソレノイド 174ブレーキペダル
175アクセルペダル
179副変速レバー180アクセルレバー
183上げ位置規制ダイヤル
185 4WD・2WD切換スイッチ
190ポジションコントロールレバー
191昇降用スイッチ192 主変速増減速操作スイッチ
197下げ速度調整ダイヤル
198スイッチボックス
201燃費優先スイッチ203 作業優先スイッチ
205 エンジン電子ガバナ212ブザー
213メータパネル215操作パネル
220レーザーポインタ230,242作業灯
232フレーム235 軸
236支持部材237,238,240アーム
245 支持部材 246,249支持具
247ロッド248ノブ
250 ステー 252,253支点
255留め具260手動ハンドル
261リアガラス263ボンネット
265ヘッドランプ267コーナーランプ
269ラダーレール270 台
271カメラ272赤外線通信装置
273 安全フレーム

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