作業車両
【課題】エンジン負荷率とエンジン回転数との相関性を考慮して車速制御が可能な作業車両を提供すること。
【解決手段】エンジン６２とミッションケース６５内にギヤ噛合式変速装置を備え、エンジン６２の回転数の上限値を最高車速に制限する制御中では、エンジン負荷率が９０％又はその近傍の制限値を越える高負荷状態にある場合には、ギヤ式変速装置の減速比を変更する制御を行い、エンジン負荷率が所定の制限値を越えない余裕がある状態ではエンジン負荷率を下げることなくエンジン回転数が制限値を越えないように制御を行う制御装置１００を備えた走行車両である。
【解決手段】エンジン６２とミッションケース６５内にギヤ噛合式変速装置を備え、エンジン６２の回転数の上限値を最高車速に制限する制御中では、エンジン負荷率が９０％又はその近傍の制限値を越える高負荷状態にある場合には、ギヤ式変速装置の減速比を変更する制御を行い、エンジン負荷率が所定の制限値を越えない余裕がある状態ではエンジン負荷率を下げることなくエンジン回転数が制限値を越えないように制御を行う制御装置１００を備えた走行車両である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業車両に関し、特にエネルギーの浪費を節減した省エネルギー作業車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トラクタなどの作業車両は法律上路上走行時でも最高速度が３５ｋｍ／ｈに制限されている。そこでエンジン負荷に余裕があれば、エンジン回転数を最高にしないで３５ｋｍ／ｈの速度で運転する構成になっている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００６−１２５２９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１記載の発明は、エンジン負荷率に余裕があって車速を４５ｋｍ／ｈとすることができてもエンジン回転数は最大値として、変速装置で制限速度である３５ｋｍ／ｈに速度を落として運転する構成であるため、エネルギーロスがあった。
本発明の課題は、エンジン負荷率とエンジン回転数との相関性を考慮して車速制御が可能な作業車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の上記課題は次の解決手段で解決される。
請求項１記載の発明は、エンジン（６２）のエンジン回転数とギヤ式変速装置（Ｇ）の変速比との関連で最高車速を制限する構成を備えた作業車両において、エンジン負荷率が所定の制限値を越える高負荷状態にある場合には、エンジン回転数を上昇させる側に変更し、ギヤ式変速装置（Ｇ）の変速段を減速側に変速する制御を行って規定の最高車速を越えないように制御を行い、エンジン負荷率が前記所定の制限値を越えない余裕がある状態では、エンジン回転数を下降させる側に変更し、ギヤ式変速装置（Ｇ）の変速段を増速側に変速する制御を行って前記最高車速を越えないように制御を行う制御装置（１００）を備えた作業車両である。
【０００５】
請求項１記載の発明によれば、法定制限車速を越える車速が出せるエンジンとギヤ式変速装置（Ｇ）を備えた構成にしておき、エンジン負荷率に余裕がある場合にはエンジン負荷率を下げることなく、エンジン回転数を下げると共に、ギヤ式変速装置（Ｇ）の変速段を増速側に変速して走行し、エンジン負荷が大きくなってくるとエンジン回転数を上昇させ、ギヤ式変速装置（Ｇ）の変速段を減速側に変更することで最高車速を制限する走行する。
【０００６】
請求項２記載の発明は、エンジン負荷率が所定の制限値を越える高負荷状態にある場合に、エンジン回転数を上昇させる側に変更し、ギヤ式変速装置（Ｇ）の変速段を減速側に変速する制御を行って規定の最高車速を越えないようにする制御中において、エンジン負荷率に余裕が発生してエンジン回転数が上昇しようとする場合には、瞬時にギヤ式変速装置（Ｇ）を減速側に変速して規定の最高車速を越えないように制御を行う請求項１記載の作業車両である。
【０００７】
請求項２記載の発明によれば、エンジン負荷率が所定の制限値を越える高負荷状態のときには、エンジン回転数を上昇させる側に変更し、ギヤ式変速装置（Ｇ）の変速を減速側に変速して規定の最高車速を越えないように走行している。しかしながら、エンジン回転数を上昇させる側に変更しても、特に高負荷のときにはエンジン回転数は規定の値まで上がりきっていないことがある。
【０００８】
このような状況のときに、急にエンジン負荷率に余裕が生じると、制御装置（１００）はエンジン回転数を下降させる側に指示を出すものの、エンジン負荷が急に抜けると、エンジン回転数は瞬間的に上昇してしまうという現象が生じてしまい、車速が規定速度を越えてしまうことがある。このような状態のときには、瞬時にギヤ式変速装置（Ｇ）の変速段を減速側に変更して最高車速を越えないように制御を行う。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、エンジン負荷率に余裕がある場合にはエンジン負荷率を下げることなく、エンジン回転数を下げると共に、ギヤ式変速装置（Ｇ）の変速段を増速側に変速して走行し、エンジン負荷が大きくなってくるとエンジン回転数を上昇させ、ギヤ式変速装置（Ｇ）の変速段を減速側に変更することで最高車速を制限する走行することにより、法規制をクリアしながら省エネルギーの運転が可能になる。
【００１０】
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、エンジン（６２）が高負荷状態のときにエンジン回転数を上昇させる側に変更しても、エンジン回転数が規定値まで上がりきっていないときに、急にエンジン負荷率に余裕が生じても瞬時にギヤ式変速装置（Ｇ）の変速段を減速側に変更して最高車速を越えないように制御を行うことで、省エネ運転と共に、最高車速を越えない安全な走行が可能となる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施例を図面と共に説明する。
図１には本実施例のトラクタの側面図を示す。
乗用四輪駆動の走行形態を有するトラクタ走行機体Ｔは、ステアリングハンドル７３で前輪６１を操向しながら走行運転する。走行機体Ｔの後部にはロータリ耕耘装置等の作業機Ｒを昇降可能に装着して対地作業を行うことができる。この走行機体Ｔは、前端部にフロントアクスルハウジングに支架させる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、ギア式変速装置（トランスミッション）Ｇを収納したミッションケース６５等を一体的に連結し、このミッションケース６５の最後部にリヤアクスルハウジング７５を設けて、左右両側部に後輪６３を軸装する。
【００１２】
図２には本実施例のトラクタの動力伝動系統図を示す。
なお本実施例でトラクタ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。
エンジン６２からの駆動力によりクラッチハウジング部の入力軸２が駆動される。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ヤ５３を有し、リヤデフ４５のデフリングギヤ４６に噛合し、リヤアクスルハウジング７５に沿って軸装されたリヤデフ軸１０と後輪軸１１を遊星減速機構１６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。
【００１３】
本実施例のトランスミッションＧは、エンジン６２によって駆動される入力軸２から入力ギヤ３１を経由してＰＴＯカウンタ軸９（ＰＴＯ変速カウンタギヤ４４を有する）を駆動する。該ＰＴＯカウンタ軸９にはＰＴＯクラッチパック６６を設けている。また入力軸２には前後進切替用の前後進切替ギヤ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ヤ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ヤ４３が噛合し、他方の前進側の前後進切替ギヤ４２には主変速軸１９上に固定した入力ギヤ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つの主変速ギヤ３３を設ける。これら４つの主変速ギヤ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つの主変速ギヤ３３から構成される変速装置Ｇを主変速装置Ａということにする。
【００１４】
前記主変速軸１９上には、前記主変速装置Ａの４つの主変速ギヤ３３のうち、最も有効径の小さい主変速ギヤ３３（第１速用）と３番目に有効径の小さい主変速ギヤ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ヤ３３（第２速用）と最も有効径の大きい主変速ギヤ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、各主変速ギヤ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。
【００１５】
また、前後進切替ギヤ４２の前進側のギヤと噛合可能な入力ギヤ４８は、前後進切替ギヤ４２の後進側のギヤともバックカウンタ軸８上のバックカウンタギヤ４３と噛合っており、該前後進切替ギヤ４２のうちの前進側のギヤ４２と後進側のギヤ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、前進走行と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）を含めこれらギヤ４２とクラッチパック６０などからなる構成を前後進クラッチＤということにする。
また、前後進クラッチＤの切替を手動で行う前後進切替レバー１１５をステアリングハンドルのポスト部分に設けている。
【００１６】
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つの高低速切替ギヤ３４が設けられており、主変速後の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ヤ構成をハイ・ロー変速装置Ｂということにする。
さらに副変速軸２０と同軸上には有効径の異なる３つの副変速ギヤ３５を有する出力軸３が配置されている。出力軸３は副変速ギヤ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ヤ３５の構成を副変速装置Ｃということにする。
【００１７】
また、副変速ギヤ３５に噛合するクリープカウンタギヤ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。また主変速ギヤ３３や高低速切替ギヤ３４等と噛合する主変速カウンタギヤ３９と高低速切替ギヤ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ヤ３３で変速されて、その回転が主変速カウンタギヤ３９と高低速切替ギヤ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ヤ３４に伝達される。高低速切替ギヤ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ヤ３５による変速機構を介して出力軸３に伝達される。
【００１８】
本実施例の走行動力伝達系では、ＰＴＯ軸１４を変速する機能とＰＴＯ軸１４を正逆転する機能を設けている。
また、前記副変速ギヤ３５と噛み合う副変速カウンタギヤ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から前輪取出ギヤ３６を介して連動される前輪連動ギヤ５１を回転自在に支持するＰＴＯ連動軸４を設けている。
【００１９】
このＰＴＯ連動軸４の前方延長軸芯上にはＰＴＯ正逆切替軸２２を設けている。さらに、ＰＴＯ連動軸４の並行位置に前輪連動軸２８を設け、前記ＰＴＯ正逆切替軸２２に前輪連動軸２８を正転と逆転に切替えるＰＴＯ正逆切替ギヤ３７を設け、該ＰＴＯ正逆切替軸２２の前方延長軸芯上にはＰＴＯ正転ギヤ３２を設けたＰＴＯ変速軸１８を配置している。
【００２０】
また、ＰＴＯ正逆切替ギヤ３７と噛合するＰＴＯ減速ギヤ５０を有する減速軸２３が前記ＰＴＯ正逆切替軸２２と並列配置されている。
ＰＴＯ軸１４を変速する変速シフタギヤ１５がＰＴＯカウンタ軸９に設けられ、該ギヤ１５は、該ギヤ１５に常時噛合するシフタ１５ａを備えている。また、ＰＴＯ軸１４の正転・逆転の切り替えを行なう正逆シフタギヤ１７がＰＴＯ変速軸１８に設けられ、該ギヤ１７は、該ギヤ１７に常時噛合するシフタ１７ａを備えている。
【００２１】
そこで、まずＰＴＯ軸１４の１速正転の場合には、シフタ１５ａを図２の左側にスライドさせて変速シフタギヤ１５と１速正転ギヤ２９を接続し、シフタ１７ａを図２の左側にスライドして正逆シフタギヤ１７をＰＴＯ正転ギヤ３２と接続する。
【００２２】
エンジン動力がＰＴＯ軸１４を作動させるためには、まずエンジン入力軸２からの動力は入力ギヤ３１に連動されるＰＴＯクラッチパック６６を経由してＰＴＯカウンタ軸９上の変速シフタギヤ１５からシフタ１５ａと接続している１速ギヤ２９と該ギヤ２９と一体回転する２番目の１速ギヤ正転ギヤ２９を経由してＰＴＯカウンタ軸９と並列配置されたＰＴＯ変速カウンタ軸５８上のＰＴＯ変速カウンタギヤ４４に伝達され、該ＰＴＯ変速カウンタ軸５８上の第２ＰＴＯ変速カウンタギヤ６８が駆動される。第２ＰＴＯ変速カウンタギヤ６８の駆動力がＰＴＯ正転ギヤ３２を経由してＰＴＯ変速軸１８に伝達され、該変速軸１８からＰＴＯ正逆切替ギヤ３７、ＰＴＯ減速ギヤ５０、２番目のＰＴＯ減速ギヤ５０、第２のＰＴＯ正逆切替ギヤ７７及びＰＴＯ正逆切替軸２２を経由してＰＴＯ軸１４に出力される。
【００２３】
次にＰＴＯ軸１４の１速逆転の場合には、シフタ１５ａを図２の左側にスライドさせて変速シフタギヤ１５と１速正転ギヤ２９を接続し、シフタ１７ａを図２の右側にスライドして正逆シフタギヤ１７をＰＴＯ逆転ギヤ７１と接続する。この場合は、エンジン入力軸２からの動力がＰＴＯ変速カウンタ軸５８上の第２ＰＴＯ変速カウンタギヤ６８を駆動するまでは、前記ＰＴＯ軸１４の１速正転の場合と同様であり、第２ＰＴＯ変速カウンタギヤ６８の駆動力がＰＴＯ正転ギヤ３２を経由してＰＴＯ逆転軸７０上のＰＴＯ逆転ギ６９に伝達され、ＰＴＯ逆転ギ６９からＰＴＯ逆転軸７０に伝達され、該ＰＴＯ逆転軸７０上の第２ＰＴＯ逆転ギヤ７４、ＰＴＯ逆転ギヤ７１、２番目のＰＴＯ逆転ギヤ７１、シフタ１７ａ、正逆シフタギヤ１７、ＰＴＯ変速軸１８、ＰＴＯ正逆切替ギヤ３７、ＰＴＯ減速ギヤ５０、２番目のＰＴＯ減速ギヤ５０、第２のＰＴＯ正逆切替ギヤ７７及びＰＴＯ正逆切替ギヤ２２を経由してＰＴＯ軸１４に出力される。
【００２４】
また、次にＰＴＯ軸１４の２速正転の場合には、シフタ１５ａを図２の右側にスライドさせて変速シフタギヤ１５と２速正転ギヤ３０を接続し、シフタ１７ａを図２の左側にスライドして正逆シフタギヤ１７をＰＴＯ正転ギヤ３２と接続する。
【００２５】
エンジン入力軸２からの動力は入力ギヤ３１に連動されるＰＴＯクラッチパック６６を経由してＰＴＯカウンタ軸９上の変速シフタギヤ１５からシフタ１５ａと接続している２速正転ギヤ３０と２番目の２速正転ギヤ３０を経由してＰＴＯ変速カウンタ軸５８上のＰＴＯ変速カウンタギヤ４４に伝達され、該ＰＴＯ変速カウンタ軸５８上の第２ＰＴＯ変速カウンタギヤ６８が駆動される。第２ＰＴＯ変速カウンタギヤ６８の駆動力がＰＴＯ変速ギヤ３２と正逆シフタギヤ１７を経由してＰＴＯ変速軸１８に伝達され、該変速軸１８からＰＴＯ正逆切替ギヤ３７、ＰＴＯ減速ギヤ５０、２番目のＰＴＯ減速ギヤ５０、第２のＰＴＯ正逆切替ギヤ７７及びＰＴＯ正逆切替軸２２を経由してＰＴＯ軸１４に出力される。
【００２６】
さらに、次にＰＴＯ軸１４の２速逆転の場合には、シフタ１５ａを図２の右側にスライドさせて変速シフタギヤ１５と２速正転ギヤ３０を接続し、シフタ１７ａを図２の右側にスライドして正逆シフタギヤ１７をＰＴＯ逆転ギヤ７１と接続する。
【００２７】
エンジン入力軸２からの動力は入力ギヤ３１に連動されるＰＴＯクラッチパック６６を経由してＰＴＯカウンタ軸９上の変速シフタギヤ１５からシフタ１５ａと接続している２速正転ギヤ３０と２番目の２速正転ギヤ３０を経由してＰＴＯ変速カウンタ軸５８上の番目のＰＴＯ変速カウンタギヤ４４に伝達され、該ＰＴＯ変速カウンタ軸５８上の第２ＰＴＯ変速カウンタギヤ６８が駆動される。第２ＰＴＯ変速カウンタギヤ６８の駆動力がＰＴＯ正転ギヤ３２を経由してＰＴＯ逆転軸７０上のＰＴＯ逆転ギヤ６９に伝達され、ＰＴＯ逆転ギヤ６９からＰＴＯ逆転軸７０に伝達され、該ＰＴＯ逆転軸７０上の第２ＰＴＯ逆転ギヤ７４、ＰＴＯ逆転ギヤ７１、２番目のＰＴＯ逆転ギヤ７１、シフタ１７ａ、正逆シフタギヤ１７、ＰＴＯ変速軸１８、ＰＴＯ正逆切替ギヤ３７、ＰＴＯ減速ギヤ５０、２番目のＰＴＯ減速ギヤ５０、第２のＰＴＯ正逆切替ギヤ７７及びＰＴＯ正逆切替軸２２を経由してＰＴＯ軸１４に出力される。
【００２８】
また、前記出力軸３の後端部の前輪取出ギヤ３６に副変速カウンタ軸２７に回動自在に設けられた第１の前輪連動ギヤ５１が噛合し、該第１の前輪連動ギヤ５１に噛合する副変速カウンタ軸２７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とカップリングＫを介して一体回転する前輪駆動軸７に伝達される。
【００２９】
なお、カウンタ軸５９と前輪出力軸５の間と前輪出力軸５と前輪連動軸２５の間と前輪連動軸２５と前輪入力軸２６との間もそれぞれカップリングＫが設けられ、それぞれ一体回転する。なお、カップリングＫの内径側のスプラインと軸側のスプラインが係合して動力伝達される。
【００３０】
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Ｋ等を介して前記フロントデフ４７の入力軸２６へ連結する。
【００３１】
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から前輪出力軸５へギヤ連動する。また、有効径の異なる２つの前輪駆動切替ギヤ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ヤ４１は、前輪駆動軸７に並行配置されたカウンタ軸５９に設けた有効径の異なる２つの切替駆動カウンタギヤ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出力軸５を駆動することができる。
【００３２】
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て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。
【００３３】
上記構成からなる噛合式変速装置Ｇにより、エンジン６２の回転動力は主クラッチを構成する前後進クラッチＤを経由して４段の変速段からなる主変速装置Ａと２段の変速段からなるハイ・ロー変速装置Ｂ及び３段の変速段からなる副変速装置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ヤデフ４５を経て後輪６３が駆動される。また、前記副変速装置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。
【００３４】
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ヤ３３、高低速切替ギヤ３４及び複変速ギヤ３５等を介してドライブピニオンギヤ５３へ多段変速連動される。また、ＰＴＯ系の変速は、ＰＴＯ連動軸４の前端部に設けられるＰＴＯ正転ギヤ３２を介して連動される。
【００３５】
次に図３に本実施例のトラクタ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クラッチ圧力コントロール用バルブ１０５，１０６などが設けられている。なお、一点鎖線部分の回路１０１はメイン油圧回路（作業機昇降・作業機水平や外部油圧取出しなど）となり、サブ回路（走行・ブレーキ・デフロック・ＰＴＯ側回路）とあまり関係がないため、回路図の図示を省略している。
【００３６】
油圧ポンプ８０から吐出した作動油は、減圧弁８１ａを介して主変速装置Ａの第４速用と第２速用の各ギヤ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８７と油圧クラッチシリンダ８８を切り替える４−２速切替用の変速制御弁８９に供給され、さらに主変速装置Ａの第１速用と第３速用の各ギヤ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１−３速切替用の変速制御弁９３に供給される。
【００３７】
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クラッチＤを切り替える切替弁８６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。
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で検知できる構成になっている。
【００３８】
また、油圧ポンプ８０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。
【００３９】
さらに、減圧弁８１ｂを経由する作動油は、前記第１速〜第４速用の各ギヤ３３で変速された速度を「高速」と「低速」の二つのギヤ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。
【００４０】
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。
さらに、前輪駆動クラッチパック６７のギヤ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。
【００４１】
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クラッチの圧力を調整する。
また図３に示す油圧ポンプ８０からの油圧は、パワステアリングハンドル７３の操作で作動されるオービットロール１０７に作動油を供給する構成である。
【００４２】
また、図４には本実施例の図２に示す常時噛合式変速装置Ｇの制御装置１００とその入出力装置を説明する制御ブロック図を示す。図４（ａ）には制御ブロック図の概略構成図をを示し、図４（ｂ）にはその詳細図を示す。
図４に示すように制御装置１００はエンジンＥＣＵ１００ａと作業機昇降系ＥＣＵ１００ｂと走行系ＥＣＵ１００ｃからなり、互いにＣＡＮ２通信系により通信可能になっている。また、制御装置１００はＣＡＮ１通信系により操作パネル１１８及びメータパネル１１９と通信可能になっている。
【００４３】
図７と図８にはエンジン始動後、アクセルペダル（図示せず）を踏んで路上走行中にエンジン負荷率に余裕があると、エンジン回転数を制限して最高車速を制限する制御を行い、エンジン負荷率に余裕がなくなるとギア式変速装置Ｇの減速比により最高車速を制限する制御を行うフローチャートを示す。この図７の制御は、エンジン側に設けているコントローラ（エンジンＥＣＵ）１００ａで行う制御のフローチャートであり、図８の制御は、機体側の走行系を制御するコントローラ（走行系ＥＣＵ）１００Ｃで行う制御のフローチャートである。
【００４４】
図７のステップＳ１〜Ｓ４では、センサや操作スイッチ類の読み込み、及びＣＡＮ情報の読み出しを行い、排気ガス温度とエンジン回転数からエンジン出力の演算を行う。そして、エンジン出力、回転数よりエンジン負荷率を確認する。ステップＳ５に示すように、副変速が路上走行のときが条件である。
【００４５】
また、図５には種々のエンジン回転数におけるエンジンの排気ガス温度とエンジン出力（ＰＴＯ出力）との関係図を示し、図６にはエンジン回転数とエンジン出力の関係（負荷特性）図を示す。また、図６における各領域の説明をする。
領域Ａ：重負荷で負荷率に余裕が全く無く、エンジン回転数を上げて、減速比を車速が遅くなる側に変更し、車速を維持する領域
領域Ｂ：負荷率は比較的高めであり、エンジン回転数を上げて、減速比を車速が遅くなる側に変更し、車速を維持する領域
領域Ｃ：適正負荷であり、省エネルギー運転ができる領域
領域Ｄ：負荷に余裕があり、作業条件（又は走行条件）を変更でき、エンジン回転数をさげて、走行速度段減速比を車速が速い側に変更し、車速を維持する領域
領域Ｅ：負荷に十分余裕があり、作業条件（又は走行条件）を変更でき、エンジン回転数を下げて、走行速度段減速比を車速が速い側に変更し、車速を維持する領域
【００４６】
上記図５に示す関係から現在のエンジン回転数におけるエンジンの排気ガス温度に基づきエンジン出力を演算し、得られたエンジン出力とエンジン回転数との図６に示す関係から負荷特性（負荷率）を求める。
【００４７】
そして、図７のステップＳ６においてエンジン負荷率が所定値の９０％又はその近傍の値である制限値を越える高負荷状態にある場合には、エンジン回転数を上昇させる側に変更し、ギヤ式変速装置Ｇの変速段を減速側に変速する制御を行って規定の最高車速（例えば、３５ｋｍ／ｈ）を越えないようにする制御（走行変速リミット制御）（ステップＳ７）を行い、エンジン負荷率が前記所定の制限値を越えない余裕がある状態では、エンジン負荷率を下げることなくエンジン回転数を下降させる側に変更し、ギヤ式変速装置Ｇの変速段を増速側に変速する制御（ステップＳ８）を行って前記最高車速を越えないようにエンジン回転数を上限値以下に制限する制御（エンジン回転リミット制御）を行う。
【００４８】
こうして、エンジン負荷率に余裕がある場合には、エンジン負荷率を下げることなくエンジン回転数を下げると共に、ギヤ式変速装置Ｇの変速段を増速側に変速して走行し、エンジン負荷が大きい場合はエンジン回転数を上昇させ、トランスミッションのギヤ式変速装置Ｇの変速段を減速側に変更することで最高車速を制限する走行することにより、法規制をクリアしながら省エネルギーの運転が可能になる。
【００４９】
また、エンジン回転数の上限値を車両の最高車速以下になるように制限する制御（エンジン回転リミット制御）中（ステップＳ９）に、前記図６に示す関係から得られたエンジン負荷率が所定値の９０％又はその近傍の値以上で変化している場合は高負荷状態にあるので、負荷率を下げるためにギヤ式の変速装置（トランスミッション）Ｇの減速比を変更して負荷率を所定値の９０％又はその近傍の値未満に制御する（走行変速リミット制御）ことでエネルギーロスを小さくすることができる。ステップＳ９でエンジン回転リミット制御中は、ステップＳ１０へと進み、そうでない場合はステップＳ１２へ進む。
【００５０】
図７のステップＳ１０とＳ１１に示すようにアクセルぺダルの指示がリミット車速（法定の最高車速度）以上では、リミット車速（最高車速）になるようにエンジン回転をコントロールすることで法定車速を越えない効果となる。リミット車速以下では、指示通りエンジン回転をコントロールすることで効率の良い走行を行う効果を達成することができる。
【００５１】
また、図７のステップＳ１０でのアクセルぺダルによる指示が最高車速を越えない場合においては、通常の走行時とおなじようにアクセルペダル（図示せず）の踏み込みによるエンジン回転数が得られるように制御を行う（ステップＳ１２）。即ち、ステップＳ１２はステップＳ１０において、最高車速以上の指示が出ていない場合なので、操作されたアクセル指示に応じてエンジン回転数を制御する。
【００５２】
このように、上記「走行変速リミット制御」又は「エンジン回転リミット制御」中であっても、アクセルペダル（図示せず）の踏み込みによるエンジン回転数が法定制限速度３５ｋｍ／ｈ以下となるようにエンジン回転数の制限車速制御を行うことができる。
【００５３】
以上のように本実施例のトラクタは、法定制限車速を越える車速が出せるエンジン６２とトランスミッションＧのギヤ減速比を備えた構成にしておき、所定のエンジン負荷率に対して余裕がある場合にはエンジン回転数を下げる制御をすることで最高車速を超えないようにすると共に、トランスミッションＧのギヤ減速比を増速側にして走行し、エンジン負荷が大きくなってエンジン負荷率が所定値の９０％又はその近傍の値以上で変化していると、エンジン回転数を上昇させ、トランスミッションＧのギヤ減速比を減速側に制御して、しかも最高車速を越えないように走行することにより、法規制をクリアしながら省エネルギーの運転が可能になる。
【００５４】
また、図８に示す機体側の走行系を制御するコントローラ（走行系ＥＣＵ）１００Ｃで行う制御のフローチャートにおいて、ステップＳ３で路上走行であるか否かを判定し、路上走行中であるとステップＳ４で走行変速リミット制御をしている場合に、負荷が大きくなると、ステップＳ５へと進んで負荷の変化状態を判断する。ステップＳ５で負荷が少し軽くなったことを判定（図６のＡゾーンからＢゾーン）すると、ステップＳ６へ進んで減速側に走行変速リミット制御を行う。ステップＳ５では、図６のＡゾーンからＢゾーンへ負荷が下ったものの、Ｂゾーンは依然として負荷が大きい状態であるので、前述のトランスミッションＧのギヤ減速比による走行変速リミット制御を行う。
【００５５】
ステップＳ７において、図６の実施例のＣゾーン以下、即ち、負荷が適正状態より軽くなると、エンジン回転数が上昇する場合を除いて、ステップＳ１０へ進んで前述のエンジン回転数を変えるエンジン回転リミット制御を行う。このときエンジン負荷がＣゾーンより軽い状態を維持していると（ステップＳ１１）、ステップＳ１２へ進んでアクセルペダルの指示に合わせて自動変速を行う。
【００５６】
ステップＳ１３では、エンジン回転リミット制御中において、アクセル指示が少ない状態（最低）になる場合、即ち、長い下り坂を走行する場合は車速が速くなってしまう。そこで、変速比を減速して車速を落すようにする（ステップＳ１４）。
【００５７】
しかしながら、ＡゾーンやＢゾーンのように高負荷状態の場合には、全てではないが状況によっては規定通りのエンジン回転数にはなっておらず（燃料噴射はエンジン回転を上昇させるための噴射を行っているが、高負荷のため規定回転に上がりきっていない）、このような状況で負荷が急に軽くなると、ステップＳ１０でエンジン回転数を下げる方向に指示が出ているものの、エンジン回転は極短時間の間上昇してしまう現象が発生する。即ち、負荷が軽くなった状態に対してステップＳ１０の制御が追いつかない状態となる。
【００５８】
そこで前記ステップＳ７において、図６の実施例のＣゾーン以下、即ち、負荷が適正状態より軽くなると、すなわち、エンジン負荷率が高負荷状態から軽負荷状態に余裕が出て、エンジン回転数が急上昇すると（ステップＳ８）、ステップＳ９において瞬時に変速装置Ｇの変速比を減速側に変速させることで、法定の最高車速を越えるのを防止できる。その後、負荷が軽いゾーンに安定することで、ステップＳ１０の制御を行う。即ち、トランスミッションのギヤ比を高速側とし、エンジン回転数は低回転側にして目標とする車速を得ることで省エネルギー効果が発生すると共に最高車速を越えない安全な走行が可能となる効果がある。
【００５９】
また、エンジン負荷率が高負荷状態にあるときに急に負荷が軽くなったものの再び高負荷に戻る場合もあるし、軽くなった負荷が維持される場合もある。負荷が軽くなるとエンジン回転数を下げて変速比を増速側に変更するが、圃場の条件によっては再び高負荷になる場合があり、エンジン回転数も再び上昇させる必要が出てくるので、エンジン回転数がハンチングを起こしたようになり、運転者は違和感を感じてしまう。
【００６０】
そこで、軽負荷状態が所定時間以上続くことを条件にエンジン回転数を下げてトランスミッションの変速比を増速側に変更する構成とする。これにより、不要なエンジン回転数の下降と上昇を防止できるようになる。
【００６１】
また、図７に示すように、負荷に応じて（ステップＳ６）走行変速リミット制御を行うのか、又は、エンジン回転リミット制御を行うのかを選択し、エンジン回転リミット制御中（ステップＳ９）のときにはステップＳ１０へ進み、アクセルペダルを所定以上踏み込んで法定の最高車速度以上が出てしまう場合（ステップＳ１０）には、最高車速をエンジン回転数で規制するようにする（ステップＳ１１）。即ち、アクセルペダルの踏み込みによるエンジン回転数が、法定の車速３５ｋｍ／ｈ以下となるようにエンジン回転数の制限車速制御を行う。
【００６２】
しかしエンジン負荷率が図６に示すＡゾーンからＢゾーンへ変化する場合（負荷は軽くなるが、負荷自体は高負荷状態）には、負荷を下げるためにエンジン回転数を上げ、ギヤ式の変速装置Ｇの減速比は車速を落とす側に変速してＢゾーンでの最高車速を制御する（図８のステップＳ５とステップＳ６、即ち、ギヤ式の変速装置Ｇの変速で法定の最高車速の制限を行う（走行変速リミット制御）。
【００６３】
なお、図６に示すエンジン回転数とエンジン出力の関係はコントローラ１００内のメモリに記憶されているので、現在の負荷率は排気ガス温度とエンジン回転数の計測値から分かる。しかし、エンジン回転リミット制御中（負荷が小さいときでエンジン回転を下降側に制御）にエンジン負荷率が９０％又はその近傍以上に変化する場合（図７のステップＳ６で負荷率がＡゾーンの最大負荷率の９０％又はその近傍の値以上に変化する場合）には、負荷率をＢゾーンに下げるためにトランスミッションの減速比を車速を落とす方向に変更して負荷率を９０％未満に制御する走行変速リミット制御を行うこと、即ち、Ａゾーンでの負荷域におけるトラクタの最大馬力ライン近くになった場合には減速し、エンジン回転数を高負荷ではあるもののＢゾーンに合わせてコントロールする。
【００６４】
これは、坂道などで、エンジン負荷率が大きくなり、走行できなくなるような場合に、エンジン回転数で最高車速を制限していた場合は、最大馬力近くになりエンジン回転が大きく落ち込んでしまう前に事前に減速し、トルクに余裕を持たせ、エンジン回転を上げて最高車速を保持することで、最高車速維持を図ると共に省エネルギー効果が得られる。
【００６５】
また、図８に示す走行制御でアクセルペダル増速操作時にエンジン回転数を上げることをしないでエンジン負荷率が規定の負荷率になるまでトランスミッションの減速比を変更して増速化（変速）し、エンジン負荷率が規定の負荷率を越えている場合にエンストを防ぐためにエンジン回転数を増速側に変更して車速を高速側に変更する。
【００６６】
また、アクセルペダルが減速側に操作された場合は、通常の通りエンジン回転数を低下して車速を低速側にコントロールする。アクセルペダルを開放側に操作し（足をアクセルペダルから離して）、エンジン回転数を低下させても車速が低速側に変更しない場合は、トランスミッションの変速比を減速側に変更する（図８のステップＳ１４）。
【００６７】
このステップＳ１４の制御により、下り坂等で、慣性により車速が上がってしまうような場合、トランスミッションの変速比を減速側に変更してエンジンブレーキを効かして最高車速を制限する構成を採用しておくことで、安全走行（法規遵守）が可能になる。なお、このとき、どんどん減速してしまうと、車両停止してしまう。下り坂などでは、そのまま車速を維持したい場合があるのでトランスミッション変速比の減速側への変速操作量には制限を設ける必要がある。この場合、車速をセンサで検出して、車両停止しないように制御してもよい。
【００６８】
図８のステップＳ１２とＳ１４の制御中にアクセルペダルの変速の変化がない場合に車速を保持するべくコントロールする場合に、エンジン負荷率が上昇するとエンジン回転数をコントロールし、エンジン負荷率が減少する場合はトランスミッションの減速比を変更するように構成する。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明のトラクタは農作業以外の各種作業用の車両にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施例のトラクタの左側面図である。
【図２】図１のトラクタのトランスミッション内の動力伝動図である。
【図３】図２の動力伝動図の油圧回路図である。
【図４】図１のトラクタの動力伝動系の制御ブロックの概略図（図４（ａ））と詳細図（図４（ｂ））である。
【図５】図１のトラクタの種々のエンジン回転数におけるエンジンの排気ガス温度とエンジン出力との関係図を示す。
【図６】図１のトラクタのエンジン回転数とエンジン出力の関係（負荷特性）図を示す。
【図７】図１のトラクタの走行制御のフローチャートである。
【図８】図１のトラクタの走行制御のフローチャートである。
【符号の説明】
【００７１】
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 リヤデフ軸 １１ 後輪軸
１２ フロントデフ軸 １３ 前輪軸
１４ ＰＴＯ軸 １５ 変速シフタギヤ
１５ａ シフタ １６ 遊星減速機構
１７ 正逆シフタギヤ １７ａ シフタ
１８ ＰＴＯ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
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
２９ 一速正転ギヤ ３０ 二速正転ギヤ
３１ 入力ギヤ ３２ ＰＴＯ正転ギヤ
３３ 主変速ギヤ ３４ 高低速切替ギヤ
３５ 副変速ギヤ ３６ 前輪取出ギヤ
３７ ＰＴＯ正逆切替ギヤ ３８ 副変速カウンタギヤ
３９ 主変速カウンタギヤ ４０ 高低速切替ギヤ
４１ 前輪駆動切換ギヤ ４２ 前後進切替ギヤ
４３ バックカウンタギヤ ４４ ＰＴＯ変速カウンタギヤ
４５ リヤデフ ４６ デフリングギヤ
４７ フロントデフ ４８ 入力ギヤ
４９ クリープカウンタギヤ ５０ ＰＴＯ減速ギヤ
５１ 前輪連動ギヤ ５３ ドライブピニオンギヤ
５４ 前輪連動ギヤ ５５ 前輪ギヤ
５６ 切替駆動カウンタギヤ ５８ ＰＴＯ変速カウンタ軸
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
６６ ＰＴＯクラッチパック ６７ 前輪駆動クラッチパック
６８ 第２ＰＴＯ変速カウンタギヤ
６９ ＰＴＯ逆転ギヤ ７０ ＰＴＯ逆転軸
７１ ＰＴＯ逆転ギヤ ７３ ステアリングハンドル
７４ 第２ＰＴＯ逆転ギヤ ７５ リヤアクスルハウジング
７６ クラッチパック ７７ ＰＴＯ正逆切替ギヤ
８０ 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 切替弁 ８９ 変速制御弁
８７，８８，９１，９２ 油圧クラッチシリンダ
９３ 変速制御弁 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 １００ａ エンジンＥＣＵ
１００ｂ 作業機昇降系ＥＣＵ １００ｃ 走行系ＥＣＵ
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クラッチ圧力コントロール用バルブ
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
１１５ 前後進切替レバー １１８ 操作パネル
１１９ メータパネル １２９ 制御弁
Ａ 主変速装置 Ｂ ハイ・ロー変速装置
Ｃ 副変速装置 Ｄ 前後進クラッチ
Ｇ ギア式（噛合式）変速装置 Ｒ 作業機
Ｓ 動作指令手段 Ｔ 走行機体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業車両に関し、特にエネルギーの浪費を節減した省エネルギー作業車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トラクタなどの作業車両は法律上路上走行時でも最高速度が３５ｋｍ／ｈに制限されている。そこでエンジン負荷に余裕があれば、エンジン回転数を最高にしないで３５ｋｍ／ｈの速度で運転する構成になっている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００６−１２５２９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１記載の発明は、エンジン負荷率に余裕があって車速を４５ｋｍ／ｈとすることができてもエンジン回転数は最大値として、変速装置で制限速度である３５ｋｍ／ｈに速度を落として運転する構成であるため、エネルギーロスがあった。
本発明の課題は、エンジン負荷率とエンジン回転数との相関性を考慮して車速制御が可能な作業車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の上記課題は次の解決手段で解決される。
請求項１記載の発明は、エンジン（６２）のエンジン回転数とギヤ式変速装置（Ｇ）の変速比との関連で最高車速を制限する構成を備えた作業車両において、エンジン負荷率が所定の制限値を越える高負荷状態にある場合には、エンジン回転数を上昇させる側に変更し、ギヤ式変速装置（Ｇ）の変速段を減速側に変速する制御を行って規定の最高車速を越えないように制御を行い、エンジン負荷率が前記所定の制限値を越えない余裕がある状態では、エンジン回転数を下降させる側に変更し、ギヤ式変速装置（Ｇ）の変速段を増速側に変速する制御を行って前記最高車速を越えないように制御を行う制御装置（１００）を備えた作業車両である。
【０００５】
請求項１記載の発明によれば、法定制限車速を越える車速が出せるエンジンとギヤ式変速装置（Ｇ）を備えた構成にしておき、エンジン負荷率に余裕がある場合にはエンジン負荷率を下げることなく、エンジン回転数を下げると共に、ギヤ式変速装置（Ｇ）の変速段を増速側に変速して走行し、エンジン負荷が大きくなってくるとエンジン回転数を上昇させ、ギヤ式変速装置（Ｇ）の変速段を減速側に変更することで最高車速を制限する走行する。
【０００６】
請求項２記載の発明は、エンジン負荷率が所定の制限値を越える高負荷状態にある場合に、エンジン回転数を上昇させる側に変更し、ギヤ式変速装置（Ｇ）の変速段を減速側に変速する制御を行って規定の最高車速を越えないようにする制御中において、エンジン負荷率に余裕が発生してエンジン回転数が上昇しようとする場合には、瞬時にギヤ式変速装置（Ｇ）を減速側に変速して規定の最高車速を越えないように制御を行う請求項１記載の作業車両である。
【０００７】
請求項２記載の発明によれば、エンジン負荷率が所定の制限値を越える高負荷状態のときには、エンジン回転数を上昇させる側に変更し、ギヤ式変速装置（Ｇ）の変速を減速側に変速して規定の最高車速を越えないように走行している。しかしながら、エンジン回転数を上昇させる側に変更しても、特に高負荷のときにはエンジン回転数は規定の値まで上がりきっていないことがある。
【０００８】
このような状況のときに、急にエンジン負荷率に余裕が生じると、制御装置（１００）はエンジン回転数を下降させる側に指示を出すものの、エンジン負荷が急に抜けると、エンジン回転数は瞬間的に上昇してしまうという現象が生じてしまい、車速が規定速度を越えてしまうことがある。このような状態のときには、瞬時にギヤ式変速装置（Ｇ）の変速段を減速側に変更して最高車速を越えないように制御を行う。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、エンジン負荷率に余裕がある場合にはエンジン負荷率を下げることなく、エンジン回転数を下げると共に、ギヤ式変速装置（Ｇ）の変速段を増速側に変速して走行し、エンジン負荷が大きくなってくるとエンジン回転数を上昇させ、ギヤ式変速装置（Ｇ）の変速段を減速側に変更することで最高車速を制限する走行することにより、法規制をクリアしながら省エネルギーの運転が可能になる。
【００１０】
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、エンジン（６２）が高負荷状態のときにエンジン回転数を上昇させる側に変更しても、エンジン回転数が規定値まで上がりきっていないときに、急にエンジン負荷率に余裕が生じても瞬時にギヤ式変速装置（Ｇ）の変速段を減速側に変更して最高車速を越えないように制御を行うことで、省エネ運転と共に、最高車速を越えない安全な走行が可能となる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施例を図面と共に説明する。
図１には本実施例のトラクタの側面図を示す。
乗用四輪駆動の走行形態を有するトラクタ走行機体Ｔは、ステアリングハンドル７３で前輪６１を操向しながら走行運転する。走行機体Ｔの後部にはロータリ耕耘装置等の作業機Ｒを昇降可能に装着して対地作業を行うことができる。この走行機体Ｔは、前端部にフロントアクスルハウジングに支架させる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、ギア式変速装置（トランスミッション）Ｇを収納したミッションケース６５等を一体的に連結し、このミッションケース６５の最後部にリヤアクスルハウジング７５を設けて、左右両側部に後輪６３を軸装する。
【００１２】
図２には本実施例のトラクタの動力伝動系統図を示す。
なお本実施例でトラクタ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。
エンジン６２からの駆動力によりクラッチハウジング部の入力軸２が駆動される。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ヤ５３を有し、リヤデフ４５のデフリングギヤ４６に噛合し、リヤアクスルハウジング７５に沿って軸装されたリヤデフ軸１０と後輪軸１１を遊星減速機構１６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。
【００１３】
本実施例のトランスミッションＧは、エンジン６２によって駆動される入力軸２から入力ギヤ３１を経由してＰＴＯカウンタ軸９（ＰＴＯ変速カウンタギヤ４４を有する）を駆動する。該ＰＴＯカウンタ軸９にはＰＴＯクラッチパック６６を設けている。また入力軸２には前後進切替用の前後進切替ギヤ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ヤ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ヤ４３が噛合し、他方の前進側の前後進切替ギヤ４２には主変速軸１９上に固定した入力ギヤ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つの主変速ギヤ３３を設ける。これら４つの主変速ギヤ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つの主変速ギヤ３３から構成される変速装置Ｇを主変速装置Ａということにする。
【００１４】
前記主変速軸１９上には、前記主変速装置Ａの４つの主変速ギヤ３３のうち、最も有効径の小さい主変速ギヤ３３（第１速用）と３番目に有効径の小さい主変速ギヤ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ヤ３３（第２速用）と最も有効径の大きい主変速ギヤ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、各主変速ギヤ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。
【００１５】
また、前後進切替ギヤ４２の前進側のギヤと噛合可能な入力ギヤ４８は、前後進切替ギヤ４２の後進側のギヤともバックカウンタ軸８上のバックカウンタギヤ４３と噛合っており、該前後進切替ギヤ４２のうちの前進側のギヤ４２と後進側のギヤ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、前進走行と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）を含めこれらギヤ４２とクラッチパック６０などからなる構成を前後進クラッチＤということにする。
また、前後進クラッチＤの切替を手動で行う前後進切替レバー１１５をステアリングハンドルのポスト部分に設けている。
【００１６】
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つの高低速切替ギヤ３４が設けられており、主変速後の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ヤ構成をハイ・ロー変速装置Ｂということにする。
さらに副変速軸２０と同軸上には有効径の異なる３つの副変速ギヤ３５を有する出力軸３が配置されている。出力軸３は副変速ギヤ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ヤ３５の構成を副変速装置Ｃということにする。
【００１７】
また、副変速ギヤ３５に噛合するクリープカウンタギヤ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。また主変速ギヤ３３や高低速切替ギヤ３４等と噛合する主変速カウンタギヤ３９と高低速切替ギヤ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ヤ３３で変速されて、その回転が主変速カウンタギヤ３９と高低速切替ギヤ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ヤ３４に伝達される。高低速切替ギヤ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ヤ３５による変速機構を介して出力軸３に伝達される。
【００１８】
本実施例の走行動力伝達系では、ＰＴＯ軸１４を変速する機能とＰＴＯ軸１４を正逆転する機能を設けている。
また、前記副変速ギヤ３５と噛み合う副変速カウンタギヤ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から前輪取出ギヤ３６を介して連動される前輪連動ギヤ５１を回転自在に支持するＰＴＯ連動軸４を設けている。
【００１９】
このＰＴＯ連動軸４の前方延長軸芯上にはＰＴＯ正逆切替軸２２を設けている。さらに、ＰＴＯ連動軸４の並行位置に前輪連動軸２８を設け、前記ＰＴＯ正逆切替軸２２に前輪連動軸２８を正転と逆転に切替えるＰＴＯ正逆切替ギヤ３７を設け、該ＰＴＯ正逆切替軸２２の前方延長軸芯上にはＰＴＯ正転ギヤ３２を設けたＰＴＯ変速軸１８を配置している。
【００２０】
また、ＰＴＯ正逆切替ギヤ３７と噛合するＰＴＯ減速ギヤ５０を有する減速軸２３が前記ＰＴＯ正逆切替軸２２と並列配置されている。
ＰＴＯ軸１４を変速する変速シフタギヤ１５がＰＴＯカウンタ軸９に設けられ、該ギヤ１５は、該ギヤ１５に常時噛合するシフタ１５ａを備えている。また、ＰＴＯ軸１４の正転・逆転の切り替えを行なう正逆シフタギヤ１７がＰＴＯ変速軸１８に設けられ、該ギヤ１７は、該ギヤ１７に常時噛合するシフタ１７ａを備えている。
【００２１】
そこで、まずＰＴＯ軸１４の１速正転の場合には、シフタ１５ａを図２の左側にスライドさせて変速シフタギヤ１５と１速正転ギヤ２９を接続し、シフタ１７ａを図２の左側にスライドして正逆シフタギヤ１７をＰＴＯ正転ギヤ３２と接続する。
【００２２】
エンジン動力がＰＴＯ軸１４を作動させるためには、まずエンジン入力軸２からの動力は入力ギヤ３１に連動されるＰＴＯクラッチパック６６を経由してＰＴＯカウンタ軸９上の変速シフタギヤ１５からシフタ１５ａと接続している１速ギヤ２９と該ギヤ２９と一体回転する２番目の１速ギヤ正転ギヤ２９を経由してＰＴＯカウンタ軸９と並列配置されたＰＴＯ変速カウンタ軸５８上のＰＴＯ変速カウンタギヤ４４に伝達され、該ＰＴＯ変速カウンタ軸５８上の第２ＰＴＯ変速カウンタギヤ６８が駆動される。第２ＰＴＯ変速カウンタギヤ６８の駆動力がＰＴＯ正転ギヤ３２を経由してＰＴＯ変速軸１８に伝達され、該変速軸１８からＰＴＯ正逆切替ギヤ３７、ＰＴＯ減速ギヤ５０、２番目のＰＴＯ減速ギヤ５０、第２のＰＴＯ正逆切替ギヤ７７及びＰＴＯ正逆切替軸２２を経由してＰＴＯ軸１４に出力される。
【００２３】
次にＰＴＯ軸１４の１速逆転の場合には、シフタ１５ａを図２の左側にスライドさせて変速シフタギヤ１５と１速正転ギヤ２９を接続し、シフタ１７ａを図２の右側にスライドして正逆シフタギヤ１７をＰＴＯ逆転ギヤ７１と接続する。この場合は、エンジン入力軸２からの動力がＰＴＯ変速カウンタ軸５８上の第２ＰＴＯ変速カウンタギヤ６８を駆動するまでは、前記ＰＴＯ軸１４の１速正転の場合と同様であり、第２ＰＴＯ変速カウンタギヤ６８の駆動力がＰＴＯ正転ギヤ３２を経由してＰＴＯ逆転軸７０上のＰＴＯ逆転ギ６９に伝達され、ＰＴＯ逆転ギ６９からＰＴＯ逆転軸７０に伝達され、該ＰＴＯ逆転軸７０上の第２ＰＴＯ逆転ギヤ７４、ＰＴＯ逆転ギヤ７１、２番目のＰＴＯ逆転ギヤ７１、シフタ１７ａ、正逆シフタギヤ１７、ＰＴＯ変速軸１８、ＰＴＯ正逆切替ギヤ３７、ＰＴＯ減速ギヤ５０、２番目のＰＴＯ減速ギヤ５０、第２のＰＴＯ正逆切替ギヤ７７及びＰＴＯ正逆切替ギヤ２２を経由してＰＴＯ軸１４に出力される。
【００２４】
また、次にＰＴＯ軸１４の２速正転の場合には、シフタ１５ａを図２の右側にスライドさせて変速シフタギヤ１５と２速正転ギヤ３０を接続し、シフタ１７ａを図２の左側にスライドして正逆シフタギヤ１７をＰＴＯ正転ギヤ３２と接続する。
【００２５】
エンジン入力軸２からの動力は入力ギヤ３１に連動されるＰＴＯクラッチパック６６を経由してＰＴＯカウンタ軸９上の変速シフタギヤ１５からシフタ１５ａと接続している２速正転ギヤ３０と２番目の２速正転ギヤ３０を経由してＰＴＯ変速カウンタ軸５８上のＰＴＯ変速カウンタギヤ４４に伝達され、該ＰＴＯ変速カウンタ軸５８上の第２ＰＴＯ変速カウンタギヤ６８が駆動される。第２ＰＴＯ変速カウンタギヤ６８の駆動力がＰＴＯ変速ギヤ３２と正逆シフタギヤ１７を経由してＰＴＯ変速軸１８に伝達され、該変速軸１８からＰＴＯ正逆切替ギヤ３７、ＰＴＯ減速ギヤ５０、２番目のＰＴＯ減速ギヤ５０、第２のＰＴＯ正逆切替ギヤ７７及びＰＴＯ正逆切替軸２２を経由してＰＴＯ軸１４に出力される。
【００２６】
さらに、次にＰＴＯ軸１４の２速逆転の場合には、シフタ１５ａを図２の右側にスライドさせて変速シフタギヤ１５と２速正転ギヤ３０を接続し、シフタ１７ａを図２の右側にスライドして正逆シフタギヤ１７をＰＴＯ逆転ギヤ７１と接続する。
【００２７】
エンジン入力軸２からの動力は入力ギヤ３１に連動されるＰＴＯクラッチパック６６を経由してＰＴＯカウンタ軸９上の変速シフタギヤ１５からシフタ１５ａと接続している２速正転ギヤ３０と２番目の２速正転ギヤ３０を経由してＰＴＯ変速カウンタ軸５８上の番目のＰＴＯ変速カウンタギヤ４４に伝達され、該ＰＴＯ変速カウンタ軸５８上の第２ＰＴＯ変速カウンタギヤ６８が駆動される。第２ＰＴＯ変速カウンタギヤ６８の駆動力がＰＴＯ正転ギヤ３２を経由してＰＴＯ逆転軸７０上のＰＴＯ逆転ギヤ６９に伝達され、ＰＴＯ逆転ギヤ６９からＰＴＯ逆転軸７０に伝達され、該ＰＴＯ逆転軸７０上の第２ＰＴＯ逆転ギヤ７４、ＰＴＯ逆転ギヤ７１、２番目のＰＴＯ逆転ギヤ７１、シフタ１７ａ、正逆シフタギヤ１７、ＰＴＯ変速軸１８、ＰＴＯ正逆切替ギヤ３７、ＰＴＯ減速ギヤ５０、２番目のＰＴＯ減速ギヤ５０、第２のＰＴＯ正逆切替ギヤ７７及びＰＴＯ正逆切替軸２２を経由してＰＴＯ軸１４に出力される。
【００２８】
また、前記出力軸３の後端部の前輪取出ギヤ３６に副変速カウンタ軸２７に回動自在に設けられた第１の前輪連動ギヤ５１が噛合し、該第１の前輪連動ギヤ５１に噛合する副変速カウンタ軸２７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とカップリングＫを介して一体回転する前輪駆動軸７に伝達される。
【００２９】
なお、カウンタ軸５９と前輪出力軸５の間と前輪出力軸５と前輪連動軸２５の間と前輪連動軸２５と前輪入力軸２６との間もそれぞれカップリングＫが設けられ、それぞれ一体回転する。なお、カップリングＫの内径側のスプラインと軸側のスプラインが係合して動力伝達される。
【００３０】
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Ｋ等を介して前記フロントデフ４７の入力軸２６へ連結する。
【００３１】
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から前輪出力軸５へギヤ連動する。また、有効径の異なる２つの前輪駆動切替ギヤ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ヤ４１は、前輪駆動軸７に並行配置されたカウンタ軸５９に設けた有効径の異なる２つの切替駆動カウンタギヤ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出力軸５を駆動することができる。
【００３２】
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て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。
【００３３】
上記構成からなる噛合式変速装置Ｇにより、エンジン６２の回転動力は主クラッチを構成する前後進クラッチＤを経由して４段の変速段からなる主変速装置Ａと２段の変速段からなるハイ・ロー変速装置Ｂ及び３段の変速段からなる副変速装置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ヤデフ４５を経て後輪６３が駆動される。また、前記副変速装置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。
【００３４】
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ヤ３３、高低速切替ギヤ３４及び複変速ギヤ３５等を介してドライブピニオンギヤ５３へ多段変速連動される。また、ＰＴＯ系の変速は、ＰＴＯ連動軸４の前端部に設けられるＰＴＯ正転ギヤ３２を介して連動される。
【００３５】
次に図３に本実施例のトラクタ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クラッチ圧力コントロール用バルブ１０５，１０６などが設けられている。なお、一点鎖線部分の回路１０１はメイン油圧回路（作業機昇降・作業機水平や外部油圧取出しなど）となり、サブ回路（走行・ブレーキ・デフロック・ＰＴＯ側回路）とあまり関係がないため、回路図の図示を省略している。
【００３６】
油圧ポンプ８０から吐出した作動油は、減圧弁８１ａを介して主変速装置Ａの第４速用と第２速用の各ギヤ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８７と油圧クラッチシリンダ８８を切り替える４−２速切替用の変速制御弁８９に供給され、さらに主変速装置Ａの第１速用と第３速用の各ギヤ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１−３速切替用の変速制御弁９３に供給される。
【００３７】
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クラッチＤを切り替える切替弁８６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。
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で検知できる構成になっている。
【００３８】
また、油圧ポンプ８０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。
【００３９】
さらに、減圧弁８１ｂを経由する作動油は、前記第１速〜第４速用の各ギヤ３３で変速された速度を「高速」と「低速」の二つのギヤ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。
【００４０】
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。
さらに、前輪駆動クラッチパック６７のギヤ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。
【００４１】
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クラッチの圧力を調整する。
また図３に示す油圧ポンプ８０からの油圧は、パワステアリングハンドル７３の操作で作動されるオービットロール１０７に作動油を供給する構成である。
【００４２】
また、図４には本実施例の図２に示す常時噛合式変速装置Ｇの制御装置１００とその入出力装置を説明する制御ブロック図を示す。図４（ａ）には制御ブロック図の概略構成図をを示し、図４（ｂ）にはその詳細図を示す。
図４に示すように制御装置１００はエンジンＥＣＵ１００ａと作業機昇降系ＥＣＵ１００ｂと走行系ＥＣＵ１００ｃからなり、互いにＣＡＮ２通信系により通信可能になっている。また、制御装置１００はＣＡＮ１通信系により操作パネル１１８及びメータパネル１１９と通信可能になっている。
【００４３】
図７と図８にはエンジン始動後、アクセルペダル（図示せず）を踏んで路上走行中にエンジン負荷率に余裕があると、エンジン回転数を制限して最高車速を制限する制御を行い、エンジン負荷率に余裕がなくなるとギア式変速装置Ｇの減速比により最高車速を制限する制御を行うフローチャートを示す。この図７の制御は、エンジン側に設けているコントローラ（エンジンＥＣＵ）１００ａで行う制御のフローチャートであり、図８の制御は、機体側の走行系を制御するコントローラ（走行系ＥＣＵ）１００Ｃで行う制御のフローチャートである。
【００４４】
図７のステップＳ１〜Ｓ４では、センサや操作スイッチ類の読み込み、及びＣＡＮ情報の読み出しを行い、排気ガス温度とエンジン回転数からエンジン出力の演算を行う。そして、エンジン出力、回転数よりエンジン負荷率を確認する。ステップＳ５に示すように、副変速が路上走行のときが条件である。
【００４５】
また、図５には種々のエンジン回転数におけるエンジンの排気ガス温度とエンジン出力（ＰＴＯ出力）との関係図を示し、図６にはエンジン回転数とエンジン出力の関係（負荷特性）図を示す。また、図６における各領域の説明をする。
領域Ａ：重負荷で負荷率に余裕が全く無く、エンジン回転数を上げて、減速比を車速が遅くなる側に変更し、車速を維持する領域
領域Ｂ：負荷率は比較的高めであり、エンジン回転数を上げて、減速比を車速が遅くなる側に変更し、車速を維持する領域
領域Ｃ：適正負荷であり、省エネルギー運転ができる領域
領域Ｄ：負荷に余裕があり、作業条件（又は走行条件）を変更でき、エンジン回転数をさげて、走行速度段減速比を車速が速い側に変更し、車速を維持する領域
領域Ｅ：負荷に十分余裕があり、作業条件（又は走行条件）を変更でき、エンジン回転数を下げて、走行速度段減速比を車速が速い側に変更し、車速を維持する領域
【００４６】
上記図５に示す関係から現在のエンジン回転数におけるエンジンの排気ガス温度に基づきエンジン出力を演算し、得られたエンジン出力とエンジン回転数との図６に示す関係から負荷特性（負荷率）を求める。
【００４７】
そして、図７のステップＳ６においてエンジン負荷率が所定値の９０％又はその近傍の値である制限値を越える高負荷状態にある場合には、エンジン回転数を上昇させる側に変更し、ギヤ式変速装置Ｇの変速段を減速側に変速する制御を行って規定の最高車速（例えば、３５ｋｍ／ｈ）を越えないようにする制御（走行変速リミット制御）（ステップＳ７）を行い、エンジン負荷率が前記所定の制限値を越えない余裕がある状態では、エンジン負荷率を下げることなくエンジン回転数を下降させる側に変更し、ギヤ式変速装置Ｇの変速段を増速側に変速する制御（ステップＳ８）を行って前記最高車速を越えないようにエンジン回転数を上限値以下に制限する制御（エンジン回転リミット制御）を行う。
【００４８】
こうして、エンジン負荷率に余裕がある場合には、エンジン負荷率を下げることなくエンジン回転数を下げると共に、ギヤ式変速装置Ｇの変速段を増速側に変速して走行し、エンジン負荷が大きい場合はエンジン回転数を上昇させ、トランスミッションのギヤ式変速装置Ｇの変速段を減速側に変更することで最高車速を制限する走行することにより、法規制をクリアしながら省エネルギーの運転が可能になる。
【００４９】
また、エンジン回転数の上限値を車両の最高車速以下になるように制限する制御（エンジン回転リミット制御）中（ステップＳ９）に、前記図６に示す関係から得られたエンジン負荷率が所定値の９０％又はその近傍の値以上で変化している場合は高負荷状態にあるので、負荷率を下げるためにギヤ式の変速装置（トランスミッション）Ｇの減速比を変更して負荷率を所定値の９０％又はその近傍の値未満に制御する（走行変速リミット制御）ことでエネルギーロスを小さくすることができる。ステップＳ９でエンジン回転リミット制御中は、ステップＳ１０へと進み、そうでない場合はステップＳ１２へ進む。
【００５０】
図７のステップＳ１０とＳ１１に示すようにアクセルぺダルの指示がリミット車速（法定の最高車速度）以上では、リミット車速（最高車速）になるようにエンジン回転をコントロールすることで法定車速を越えない効果となる。リミット車速以下では、指示通りエンジン回転をコントロールすることで効率の良い走行を行う効果を達成することができる。
【００５１】
また、図７のステップＳ１０でのアクセルぺダルによる指示が最高車速を越えない場合においては、通常の走行時とおなじようにアクセルペダル（図示せず）の踏み込みによるエンジン回転数が得られるように制御を行う（ステップＳ１２）。即ち、ステップＳ１２はステップＳ１０において、最高車速以上の指示が出ていない場合なので、操作されたアクセル指示に応じてエンジン回転数を制御する。
【００５２】
このように、上記「走行変速リミット制御」又は「エンジン回転リミット制御」中であっても、アクセルペダル（図示せず）の踏み込みによるエンジン回転数が法定制限速度３５ｋｍ／ｈ以下となるようにエンジン回転数の制限車速制御を行うことができる。
【００５３】
以上のように本実施例のトラクタは、法定制限車速を越える車速が出せるエンジン６２とトランスミッションＧのギヤ減速比を備えた構成にしておき、所定のエンジン負荷率に対して余裕がある場合にはエンジン回転数を下げる制御をすることで最高車速を超えないようにすると共に、トランスミッションＧのギヤ減速比を増速側にして走行し、エンジン負荷が大きくなってエンジン負荷率が所定値の９０％又はその近傍の値以上で変化していると、エンジン回転数を上昇させ、トランスミッションＧのギヤ減速比を減速側に制御して、しかも最高車速を越えないように走行することにより、法規制をクリアしながら省エネルギーの運転が可能になる。
【００５４】
また、図８に示す機体側の走行系を制御するコントローラ（走行系ＥＣＵ）１００Ｃで行う制御のフローチャートにおいて、ステップＳ３で路上走行であるか否かを判定し、路上走行中であるとステップＳ４で走行変速リミット制御をしている場合に、負荷が大きくなると、ステップＳ５へと進んで負荷の変化状態を判断する。ステップＳ５で負荷が少し軽くなったことを判定（図６のＡゾーンからＢゾーン）すると、ステップＳ６へ進んで減速側に走行変速リミット制御を行う。ステップＳ５では、図６のＡゾーンからＢゾーンへ負荷が下ったものの、Ｂゾーンは依然として負荷が大きい状態であるので、前述のトランスミッションＧのギヤ減速比による走行変速リミット制御を行う。
【００５５】
ステップＳ７において、図６の実施例のＣゾーン以下、即ち、負荷が適正状態より軽くなると、エンジン回転数が上昇する場合を除いて、ステップＳ１０へ進んで前述のエンジン回転数を変えるエンジン回転リミット制御を行う。このときエンジン負荷がＣゾーンより軽い状態を維持していると（ステップＳ１１）、ステップＳ１２へ進んでアクセルペダルの指示に合わせて自動変速を行う。
【００５６】
ステップＳ１３では、エンジン回転リミット制御中において、アクセル指示が少ない状態（最低）になる場合、即ち、長い下り坂を走行する場合は車速が速くなってしまう。そこで、変速比を減速して車速を落すようにする（ステップＳ１４）。
【００５７】
しかしながら、ＡゾーンやＢゾーンのように高負荷状態の場合には、全てではないが状況によっては規定通りのエンジン回転数にはなっておらず（燃料噴射はエンジン回転を上昇させるための噴射を行っているが、高負荷のため規定回転に上がりきっていない）、このような状況で負荷が急に軽くなると、ステップＳ１０でエンジン回転数を下げる方向に指示が出ているものの、エンジン回転は極短時間の間上昇してしまう現象が発生する。即ち、負荷が軽くなった状態に対してステップＳ１０の制御が追いつかない状態となる。
【００５８】
そこで前記ステップＳ７において、図６の実施例のＣゾーン以下、即ち、負荷が適正状態より軽くなると、すなわち、エンジン負荷率が高負荷状態から軽負荷状態に余裕が出て、エンジン回転数が急上昇すると（ステップＳ８）、ステップＳ９において瞬時に変速装置Ｇの変速比を減速側に変速させることで、法定の最高車速を越えるのを防止できる。その後、負荷が軽いゾーンに安定することで、ステップＳ１０の制御を行う。即ち、トランスミッションのギヤ比を高速側とし、エンジン回転数は低回転側にして目標とする車速を得ることで省エネルギー効果が発生すると共に最高車速を越えない安全な走行が可能となる効果がある。
【００５９】
また、エンジン負荷率が高負荷状態にあるときに急に負荷が軽くなったものの再び高負荷に戻る場合もあるし、軽くなった負荷が維持される場合もある。負荷が軽くなるとエンジン回転数を下げて変速比を増速側に変更するが、圃場の条件によっては再び高負荷になる場合があり、エンジン回転数も再び上昇させる必要が出てくるので、エンジン回転数がハンチングを起こしたようになり、運転者は違和感を感じてしまう。
【００６０】
そこで、軽負荷状態が所定時間以上続くことを条件にエンジン回転数を下げてトランスミッションの変速比を増速側に変更する構成とする。これにより、不要なエンジン回転数の下降と上昇を防止できるようになる。
【００６１】
また、図７に示すように、負荷に応じて（ステップＳ６）走行変速リミット制御を行うのか、又は、エンジン回転リミット制御を行うのかを選択し、エンジン回転リミット制御中（ステップＳ９）のときにはステップＳ１０へ進み、アクセルペダルを所定以上踏み込んで法定の最高車速度以上が出てしまう場合（ステップＳ１０）には、最高車速をエンジン回転数で規制するようにする（ステップＳ１１）。即ち、アクセルペダルの踏み込みによるエンジン回転数が、法定の車速３５ｋｍ／ｈ以下となるようにエンジン回転数の制限車速制御を行う。
【００６２】
しかしエンジン負荷率が図６に示すＡゾーンからＢゾーンへ変化する場合（負荷は軽くなるが、負荷自体は高負荷状態）には、負荷を下げるためにエンジン回転数を上げ、ギヤ式の変速装置Ｇの減速比は車速を落とす側に変速してＢゾーンでの最高車速を制御する（図８のステップＳ５とステップＳ６、即ち、ギヤ式の変速装置Ｇの変速で法定の最高車速の制限を行う（走行変速リミット制御）。
【００６３】
なお、図６に示すエンジン回転数とエンジン出力の関係はコントローラ１００内のメモリに記憶されているので、現在の負荷率は排気ガス温度とエンジン回転数の計測値から分かる。しかし、エンジン回転リミット制御中（負荷が小さいときでエンジン回転を下降側に制御）にエンジン負荷率が９０％又はその近傍以上に変化する場合（図７のステップＳ６で負荷率がＡゾーンの最大負荷率の９０％又はその近傍の値以上に変化する場合）には、負荷率をＢゾーンに下げるためにトランスミッションの減速比を車速を落とす方向に変更して負荷率を９０％未満に制御する走行変速リミット制御を行うこと、即ち、Ａゾーンでの負荷域におけるトラクタの最大馬力ライン近くになった場合には減速し、エンジン回転数を高負荷ではあるもののＢゾーンに合わせてコントロールする。
【００６４】
これは、坂道などで、エンジン負荷率が大きくなり、走行できなくなるような場合に、エンジン回転数で最高車速を制限していた場合は、最大馬力近くになりエンジン回転が大きく落ち込んでしまう前に事前に減速し、トルクに余裕を持たせ、エンジン回転を上げて最高車速を保持することで、最高車速維持を図ると共に省エネルギー効果が得られる。
【００６５】
また、図８に示す走行制御でアクセルペダル増速操作時にエンジン回転数を上げることをしないでエンジン負荷率が規定の負荷率になるまでトランスミッションの減速比を変更して増速化（変速）し、エンジン負荷率が規定の負荷率を越えている場合にエンストを防ぐためにエンジン回転数を増速側に変更して車速を高速側に変更する。
【００６６】
また、アクセルペダルが減速側に操作された場合は、通常の通りエンジン回転数を低下して車速を低速側にコントロールする。アクセルペダルを開放側に操作し（足をアクセルペダルから離して）、エンジン回転数を低下させても車速が低速側に変更しない場合は、トランスミッションの変速比を減速側に変更する（図８のステップＳ１４）。
【００６７】
このステップＳ１４の制御により、下り坂等で、慣性により車速が上がってしまうような場合、トランスミッションの変速比を減速側に変更してエンジンブレーキを効かして最高車速を制限する構成を採用しておくことで、安全走行（法規遵守）が可能になる。なお、このとき、どんどん減速してしまうと、車両停止してしまう。下り坂などでは、そのまま車速を維持したい場合があるのでトランスミッション変速比の減速側への変速操作量には制限を設ける必要がある。この場合、車速をセンサで検出して、車両停止しないように制御してもよい。
【００６８】
図８のステップＳ１２とＳ１４の制御中にアクセルペダルの変速の変化がない場合に車速を保持するべくコントロールする場合に、エンジン負荷率が上昇するとエンジン回転数をコントロールし、エンジン負荷率が減少する場合はトランスミッションの減速比を変更するように構成する。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明のトラクタは農作業以外の各種作業用の車両にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施例のトラクタの左側面図である。
【図２】図１のトラクタのトランスミッション内の動力伝動図である。
【図３】図２の動力伝動図の油圧回路図である。
【図４】図１のトラクタの動力伝動系の制御ブロックの概略図（図４（ａ））と詳細図（図４（ｂ））である。
【図５】図１のトラクタの種々のエンジン回転数におけるエンジンの排気ガス温度とエンジン出力との関係図を示す。
【図６】図１のトラクタのエンジン回転数とエンジン出力の関係（負荷特性）図を示す。
【図７】図１のトラクタの走行制御のフローチャートである。
【図８】図１のトラクタの走行制御のフローチャートである。
【符号の説明】
【００７１】
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 リヤデフ軸 １１ 後輪軸
１２ フロントデフ軸 １３ 前輪軸
１４ ＰＴＯ軸 １５ 変速シフタギヤ
１５ａ シフタ １６ 遊星減速機構
１７ 正逆シフタギヤ １７ａ シフタ
１８ ＰＴＯ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
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
２９ 一速正転ギヤ ３０ 二速正転ギヤ
３１ 入力ギヤ ３２ ＰＴＯ正転ギヤ
３３ 主変速ギヤ ３４ 高低速切替ギヤ
３５ 副変速ギヤ ３６ 前輪取出ギヤ
３７ ＰＴＯ正逆切替ギヤ ３８ 副変速カウンタギヤ
３９ 主変速カウンタギヤ ４０ 高低速切替ギヤ
４１ 前輪駆動切換ギヤ ４２ 前後進切替ギヤ
４３ バックカウンタギヤ ４４ ＰＴＯ変速カウンタギヤ
４５ リヤデフ ４６ デフリングギヤ
４７ フロントデフ ４８ 入力ギヤ
４９ クリープカウンタギヤ ５０ ＰＴＯ減速ギヤ
５１ 前輪連動ギヤ ５３ ドライブピニオンギヤ
５４ 前輪連動ギヤ ５５ 前輪ギヤ
５６ 切替駆動カウンタギヤ ５８ ＰＴＯ変速カウンタ軸
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
６６ ＰＴＯクラッチパック ６７ 前輪駆動クラッチパック
６８ 第２ＰＴＯ変速カウンタギヤ
６９ ＰＴＯ逆転ギヤ ７０ ＰＴＯ逆転軸
７１ ＰＴＯ逆転ギヤ ７３ ステアリングハンドル
７４ 第２ＰＴＯ逆転ギヤ ７５ リヤアクスルハウジング
７６ クラッチパック ７７ ＰＴＯ正逆切替ギヤ
８０ 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 切替弁 ８９ 変速制御弁
８７，８８，９１，９２ 油圧クラッチシリンダ
９３ 変速制御弁 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 １００ａ エンジンＥＣＵ
１００ｂ 作業機昇降系ＥＣＵ １００ｃ 走行系ＥＣＵ
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クラッチ圧力コントロール用バルブ
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
１１５ 前後進切替レバー １１８ 操作パネル
１１９ メータパネル １２９ 制御弁
Ａ 主変速装置 Ｂ ハイ・ロー変速装置
Ｃ 副変速装置 Ｄ 前後進クラッチ
Ｇ ギア式（噛合式）変速装置 Ｒ 作業機
Ｓ 動作指令手段 Ｔ 走行機体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（６２）のエンジン回転数とギヤ式変速装置（Ｇ）の変速比との関連で最高車速を制限する構成を備えた作業車両において、
エンジン負荷率が所定の制限値を越える高負荷状態にある場合には、エンジン回転数を上昇させる側に変更し、ギヤ式変速装置（Ｇ）の変速段を減速側に変速する制御を行って規定の最高車速を越えないように制御を行い、エンジン負荷率が前記所定の制限値を越えない余裕がある状態では、エンジン回転数を下降させる側に変更し、ギヤ式変速装置（Ｇ）の変速段を増速側に変速する制御を行って前記最高車速を越えないように制御を行う制御装置（１００）を備えたことを特徴とする作業車両。
【請求項２】
エンジン負荷率が所定の制限値を越える高負荷状態にある場合に、エンジン回転数を上昇させる側に変更し、ギヤ式変速装置（Ｇ）の変速を減速側に変速する制御を行って規定の最高車速を越えないようにする制御中において、エンジン負荷率に余裕が発生してエンジン回転数が上昇しようとする場合には、瞬時にギヤ式変速装置（Ｇ）を減速側に変速して規定の最高車速を越えないように制御を行うことを特徴とする請求項１記載の作業車両。
【請求項１】
エンジン（６２）のエンジン回転数とギヤ式変速装置（Ｇ）の変速比との関連で最高車速を制限する構成を備えた作業車両において、
エンジン負荷率が所定の制限値を越える高負荷状態にある場合には、エンジン回転数を上昇させる側に変更し、ギヤ式変速装置（Ｇ）の変速段を減速側に変速する制御を行って規定の最高車速を越えないように制御を行い、エンジン負荷率が前記所定の制限値を越えない余裕がある状態では、エンジン回転数を下降させる側に変更し、ギヤ式変速装置（Ｇ）の変速段を増速側に変速する制御を行って前記最高車速を越えないように制御を行う制御装置（１００）を備えたことを特徴とする作業車両。
【請求項２】
エンジン負荷率が所定の制限値を越える高負荷状態にある場合に、エンジン回転数を上昇させる側に変更し、ギヤ式変速装置（Ｇ）の変速を減速側に変速する制御を行って規定の最高車速を越えないようにする制御中において、エンジン負荷率に余裕が発生してエンジン回転数が上昇しようとする場合には、瞬時にギヤ式変速装置（Ｇ）を減速側に変速して規定の最高車速を越えないように制御を行うことを特徴とする請求項１記載の作業車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−１９６３９３（Ｐ２００９−１９６３９３Ａ）
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３７１９６（Ｐ２００８−３７１９６）
【出願日】平成２０年２月１９日（２００８．２．１９）
【出願人】（００００００１２５）井関農機株式会社 (3,813)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月１９日（２００８．２．１９）
【出願人】（００００００１２５）井関農機株式会社 (3,813)
【Ｆターム（参考）】
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