JP5083969B2

JP5083969B2 - 無段変速装置出力制御構造

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Publication number: JP5083969B2
Application number: JP2008004224A
Authority: JP
Inventors: 晃史黒田; 康平小倉; 英浩幸
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2008-01-11
Filing date: 2008-01-11
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2028-01-11
Also published as: JP2009168059A

Description

本発明は、駆動源から駆動輪へ至る走行系伝動経路に無段変速装置が介挿されてなる作業車輌に適用される無段変速装置出力制御構造に関する。

ＨＳＴ（Hydraulic Static Transmission）等の無段変速装置は、駆動源からの回転動力によって作動的に回転駆動される油圧ポンプ本体と、前記油圧ポンプ本体からの油圧動力によって作動的に回転駆動される油圧モータ本体とを備え、前記油圧ポンプ本体又は前記油圧モータ本体の少なくとも一方が可変容積型とされている。
前記無段変速装置であるＨＳＴは、前記油圧ポンプ本体又は前記油圧モータ本体のうち可変容積型とされた部材（以下、可変容積型部材という）の吸引／吐出量を変化させる出力調整部材をさらに備えており、前記出力調整部材を操作することで、前記油圧ポンプ本体の回転速度に対する前記油圧モータ本体の回転速度を無段階に変化させ得るようになっている。

ところで、前記ＨＳＴの前記出力調整部材を主変速アクチュエータを介して操作するように構成された作業車輌が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
詳しくは、前記作業車輌は、前記ＨＳＴと、人為操作可能な主変速操作部材と、前記主変速操作部材の操作位置を検出する主変速操作検出センサと、前記ＨＳＴの出力調整部材を移動させる主変速アクチュエータと、前記主変速操作検出センサからの入力信号に基づき前記主変速アクチュエータの作動制御を行う制御装置とを備えている。

斯かる作業車輌は、前記主変速操作部材の操作位置に対応した車速となるように、前記制御装置が前記主変速アクチュエータを作動制御するように構成されている。
例えば、前記主変速操作部材を車輌停止位置に位置させると、前記制御装置が前記主変速アクチュエータを作動させて前記出力調整部材を車輌停止に対応した位置に位置させ、これにより、前記作業車輌が停止するようになっている。

しかしながら、前記ＨＳＴには製造誤差が生じ得る。従って、前記主変速操作部材を所定の速度位置に位置させ、且つ、前記制御装置が前記主変速アクチュエータを介して前記出力調整部材を所定位置に位置させているにも拘わらず、前記作業車輌の実際の車速が前記主変速操作部材が位置されている所定の速度位置に対応した速度にならない場合が生じ得る。

特に、走行系伝動経路に前記ＨＳＴと遊星ギヤユニットとが組み合わされたＨＭＴ（Hydraulic Mechanical Transmission）が介挿されている作業車輌であって、前記出力調整部材が中立位置以外に位置された際に車速が零となるように構成された作業車輌においては、ＨＳＴに製造誤差が生じると、前記主変速操作部材を車輌停止位置に位置させているにも拘わらず、前記作業車輌が前進又は後進するという不都合が生じ得る。

詳しく説明すると、前記ＨＭＴを備えた作業車輌においては、変速幅を大きくするために、前記出力調整部材が中立位置以外に位置された際に、車速が零となるように構成される場合がある。
例えば、前記出力調整部材が正逆双方向に操作可能とされているＨＳＴと前記遊星ギヤユニットとを含むＨＭＴを備えた作業車輌においては、前記出力調整部材を逆転方向の所定位置に位置させて前記ＨＳＴが逆転方向に所定回転数の出力を行う際に、車速が零となるように構成される。

このような作業車輌においては、作業車輌を停止状態（車速零状態）にするために、前記出力調整部材を中立位置ではなく、逆転方向の前記所定位置にピンポイントで位置させなければならない。
特開２００４−２１８６８７号公報

本発明は、前記従来技術に鑑みなされたものであり、主変速操作部材の操作に応じて制御装置が主変速アクチュエータを作動させることで無段変速装置の出力回転数を変化させて車速を変化させるように構成された作業車輌に適用される無段変速装置出力制御構造であって、前記無段変速装置の製造誤差に拘わらず、前記主変速操作部材の操作位置に応じた車速を得ることができる構造簡単な無段変速装置出力制御構造の提供を目的とする。

前記目的を達成するために、本発明に係る無段変速装置出力制御構造は、駆動源から駆動輪へ至る走行系伝動経路に介挿された主変速装置としての油圧式無段変速装置と、前記駆動源からの同期出力及び前記無段変速装置からの変速出力を合成して合成出力部材から出力する遊星ギヤユニットと、人為操作可能な主変速操作部材と、前記主変速操作部材の操作位置を検出する主変速操作検出センサと、前記無段変速装置の出力調整部材を移動させる主変速アクチュエータと、前記駆動輪の回転速度を直接又は間接的に検出する車速センサと、前記主変速操作検出センサにより前記主変速操作部材の操作量に対応した駆動輪の目標回転速度が信号入力され、当該入力信号に基づき前記主変速アクチュエータの作動制御を行う制御装置とを備えた作業車輌に適用される無段変速装置出力制御構造であって、前記無段変速装置及び前記遊星ギヤユニットは、前記無段変速装置の変速出力が逆転方向に所定回転数の際に前記合成出力部材の回転数が零となり且つ前記無段変速装置の変速出力が前記逆転方向所定回転数から零を越えて正転方向所定回転数に増速されるに従って前記合成出力部材の回転数が上昇するように構成されており、前記制御装置は、通常制御モードと前記無段変速装置の出力と前記主変速操作部材の操作量との関係を調整する初期調整モードとを有し、前記初期調整モードにおいて、前記無段変速装置の変速出力が正転方向とされている範囲内において、前記車速センサに基づいて前記駆動輪の回転速度が所定の第１速度となるように前記主変速アクチュエータを作動させ、そのときの作動制御量を第１作動制御量として記憶し、前記無段変速装置の変速出力が逆転方向とされている範囲内において、前記車速センサに基づいて前記駆動輪の回転速度が第１速度とは異なる所定の第２速度となるように前記主変速アクチュエータを作動させ、そのときの作動制御量を第２作動制御量として記憶し、前記第１及び第２作動制御量に基づいて線形補間を行うことにより、前記主変速アクチュエータの作動制御量に対する前記駆動輪の回転速度変化についての制御関数を算出して記憶し、前記通常制御モードにおいて、前記初期調整モードで算出された前記制御関数を用いて前記主変速操作検出センサによって入力された前記目標回転速度に対応する前記主変速アクチュエータの作動制御量を算出し、算出された前記作動制御量に基づいて前記主変速アクチュエータの作動制御を行うことを特徴とするものである。

上記構成の無段変速装置出力制御構造によれば、主変速操作部材を人為操作すると、当該主変速操作部材の操作量に対応した駆動輪の目標回転速度が制御装置に信号入力され、当該入力信号に基づいて制御装置により無段変速装置の出力調整部材を移動させる主変速アクチュエータが制御されることにより、無段変速装置の出力が制御される。
ここで、制御装置の初期調整モードにおいては、作業車輌を実走させることにより、無段変速装置の出力（車速）と主変速アクチュエータの作動制御量との関係を示す制御関数が算出される。
即ち、前記無段変速装置の変速出力が正転方向とされている範囲内において、駆動輪の回転速度を直接又は間接的に検出する車速センサに基づいて前記駆動輪の回転速度が所定の第１速度となるように主変速アクチュエータを作動させたときの主変速アクチュエータの作動制御量が第１作動制御量として制御装置に記憶される。同様に、前記無段変速装置の変速出力が逆転方向とされている範囲内において、前記車速センサに基づいて前記駆動輪の回転速度が前記第１速度とは異なる所定の第２速度となるように主変速アクチュエータを作動させたときの主変速アクチュエータの作動制御量が第２作動制御量として制御装置に記憶される。制御装置により、得られた第１及び第２作動制御量に基づいて線形補間が行われることにより、主変速アクチュエータの作動制御量に対する駆動輪の回転速度変化（車速変化）の制御関数が算出され、記憶される。
制御装置の通常制御モードにおいては、このように算出された制御関数を用いて前記主変速操作検出センサによって入力された前記目標回転速度に対応する前記主変速アクチュエータの作動制御量が算出され、算出された前記作動制御量に基づいて前記主変速アクチュエータが作動制御される（即ち、フィードフォワード制御される）。

このように、初期調整モードにより、主変速アクチュエータの作動制御量と実際の駆動輪の回転速度との関係を制御関数として予め保持することにより、簡単な構造で主変速操作部材の操作量に対応した駆動輪の目標回転速度と実際の駆動輪の回転速度との間で差が出ないように主変速アクチュエータを作動制御することが可能となる。
従って、制御装置が主変速アクチュエータを介して出力調整部材を所定位置に位置させているにも拘わらず、作業車輌の実際の車速が前記主変速操作部材が位置されている所定の速度位置に対応した速度にならない状態が生じるのを防止することができ、ＨＳＴの製造誤差に拘わらず、前記主変速操作部材の操作位置に応じた車速を容易に得ることができる。

好ましくは、前記第２速度は、零である。

この場合、制御関数を決定する２つの状態のうちの一方における駆動輪の回転速度が零、即ち、作業車輌の停止状態における主変速アクチュエータの作動制御量が採用される。
このように、作業車輌の停止状態における主変速アクチュエータの作動制御量については実測値を得ることができるため、前記制御関数を用いることにより、通常制御モードにおいて作業車輌の停止状態を得るための主変速アクチュエータの作動制御量について誤差を可及的に小さくすることができる。
特に、走行系伝動経路に前記無段変速装置であるＨＳＴと遊星ギヤユニットとが組み合わされたＨＭＴが介挿されている作業車輌であって、前記出力調整部材が中立位置以外に位置された際に車速が零となるように構成された作業車輌において、作業車輌の停止状態における主変速アクチュエータの作動制御量をピンポイントで得ることができるため、主変速操作部材を車輌停止位置に位置させているにも拘わらず、作業車輌が前進又は後進するという不都合が生じるのを有効に防止することができる。

好ましくは、前記制御装置は、前記通常制御モードにおいて、前記制御関数に基づいて前記主変速アクチュエータを作動制御した際に、前記目標回転速度と前記車速センサにより検出される前記駆動輪の回転速度との差を算出し、前記差がなくなるように前記主変速アクチュエータをフィードバック制御する。

この場合、制御装置の通常制御モードにおいて、前記制御関数に基づく主変速アクチュエータのフィードフォワード制御に加えて、主変速操作部材の操作量に対応した目標回転速度と実際の駆動輪の回転速度（車速）とが一致する方向に主変速アクチュエータが制御装置によりフィードバック制御される。
このように、フィードバック制御を行うことにより、所望の車速（目標回転速度）と実際の車速とを高精度に一致させることができ、主変速アクチュエータに対するより最適な出力制御を行うことができる。
また、フィードフォワード制御を行った上で、フィードバック制御を行うことにより、単にフィードバック制御のみを行った場合に比べて、適正値への制御をより迅速に行うことができる。

本発明に係る無段変速装置出力制御構造によれば、初期調整モードにより、主変速アクチュエータの作動制御量と実際の駆動輪の回転速度との関係を制御関数として予め保持することにより、簡単な構造で主変速操作部材の操作量に対応した駆動輪の目標回転速度と実際の駆動輪の回転速度との間で差が出ないように主変速アクチュエータを作動制御することが可能となる。
従って、制御装置が主変速アクチュエータを介して出力調整部材を所定位置に位置させているにも拘わらず、作業車輌の実際の車速が前記主変速操作部材が位置されている所定の速度位置に対応した速度にならない状態が生じるのを防止することができ、無段変速装置の製造誤差に拘わらず、前記主変速操作部材の操作位置に応じた車速を容易に得ることができる。

以下に、本発明に係る無段変速装置出力制御構造が適用された作業車輌の好ましい実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１に、本発明の一実施形態における無段変速装置出力制御構造が適用された作業車輌１の側面図を示す。又、図２に、図１の作業車輌１における伝動模式図を示す。

図１及び図２に示すように、前記作業車輌１は、作業機が付設可能とされたトラクタとされている。
詳しくは、前記作業車輌１は、車輌フレーム５と、当該車輌フレーム５に支持される駆動源１０と、前記駆動源１０に直列配置された状態で車輌フレーム５に支持されるトランスミッション１００とを備えている。

前記トランスミッション１００は、前記駆動源１０から伝動軸１５（図２参照）を介して入力された動力を、駆動輪に伝達する走行系伝動経路（図示の形態においては、主駆動輪として作用する後輪３０へ動力を伝達する走行系主伝動経路及び副駆動輪として作用する前輪３５へ動力伝達する走行系副伝動経路とを含む）と、前記駆動源１０からの動力をＰＴＯ軸２６０を介して外方へ出力するＰＴＯ系伝動経路とを有している。
前記トランスミッション１００は、走行系伝動経路として、駆動源１０からの出力が入力され、主変速装置として機能する無段変速装置であるＨＳＴ１１０と、前記駆動源１０からの同期出力及び前記ＨＳＴ１１０からの変速出力が入力され、前記ＨＳＴ１１０と組み合わされてＨＭＴを形成する遊星ギヤユニット１５０と、前記遊星ギヤユニット１５０から出力される回転動力の伝動経路を切り換える走行系油圧式切換ユニット３００と、前記走行系油圧式切換ユニット３００からの回転動力を変速する機械式の多段変速装置として機能する副変速装置２００と、前記副変速装置２００からの回転動力を一対の主駆動車軸へ差動的に伝達するディファレンシャルギヤユニット４００とを備えている。

前記ＨＳＴ１１０は、図２に示すように、前記伝動軸１５に作動連結された同期出力軸（ポンプ軸）１１１と、前記同期出力軸１１１に相対回転不能に支持される油圧ポンプ本体１１２と、前記油圧ポンプ本体１１２の動力を出力する同期出力軸１１１と、前記油圧ポンプ本体１１２に流体接続される油圧モータ本体１１４と、前記油圧モータ本体１１４の回転動力を出力する変速出力軸（モータ軸）１１３とを備えている。

前記油圧ポンプ本体１１２及び前記油圧モータ本体１１４は少なくとも一方が可変容積型とされている。本実施形態においては、図２に示すように、前記油圧ポンプ本体１１２が可変容積型とされている。
従って、前記ＨＳＴ１１０は、前記構成に加えて、前記油圧ポンプ本体１１２の給排油量を変更する可動斜板及び前記可動斜板を傾転させる制御軸を含む出力調整部材１１５を備えている。
前記制御軸は、前記同期出力軸１１１と直交する方向に延び且つ一端部が外方へ延在されている。また、前記可動斜板は、連結アームを介して前記制御軸の他端部に連結されおり、前記制御軸の軸線回りの回転に応じて傾転するようになっている。

前記遊星ギヤユニット１５０は、図２に示すように、前記同期出力軸１１１（又は当該同期出力軸１１１と同軸上で軸線回り相対回転不能に連結された回転軸）を介して前記ＨＳＴ１１０の同期出力を入力し、且つ、前記変速出力軸１１３（又は当該変速出力軸１１３と同軸上で軸線回り相対回転不能に連結された回転軸）を介して前記ＨＳＴ１１０の変速出力を入力して、両入力を合成して出力し得るように構成されている。

より詳しくは、前記遊星ギヤユニット１５０は、前記同期出力軸１１１の同期出力を入力するサンギヤ１５１と、前記サンギヤ１５１に噛合された一又は複数の遊星ギヤ１５２と、前記遊星ギヤ１５２に噛合されたインターナルギヤ１５３と、前記遊星ギヤ１５２の前記サンギヤ１５１回りの公転成分を出力する合成出力部材（キャリア）１５４とを備えている。

前記サンギヤ１５１は、中空の同期伝達軸１５７に軸線回り相対回転不能に固定されている。前記同期伝達軸１５７の前端部には、同期伝達ギヤ１５８が軸線回り相対回転不能に固定されている。前記同期伝達ギヤ１５８は、前記同期出力軸１１１に軸線回り相対回転不能に固定された同期入力ギヤ１１６と噛合している。これにより、前記駆動源１０に同期した同期出力（駆動源１０の出力が一定の場合は、定速出力）が前記サンギヤ１５１に伝達される。
また、前記インターナルギヤ１５３は、前記同期伝達軸１５７と同軸に遊嵌された中空の変速伝達軸１５９に軸線回り相対回転不能に固定されている。前記変速伝達軸１５９の前端部には、変速伝達ギヤ１６０が軸線回り相対回転不能に固定されており、前記変速出力軸１１３に軸線回り相対回転不能に固定された変速入力ギヤ１１７と噛合することにより、ＨＳＴ１１０の変速出力が前記インターナルギヤ１５３に伝達される。
前記合成出力部材１５４は、前端部が前記同期伝達軸１５７と同軸に遊嵌され、後端部には、前進側低速伝達ギヤ１６１が軸線回り相対回転不能に固定されている。

前記走行系油圧式変換ユニット３００は、前記遊星ギヤユニット１５０からの回転動力の伝動経路を切り換え得るように構成されている。
本実施形態において、前記走行系油圧式切換ユニット３００は、前記遊星ギヤユニット１５０から作動的に入力される回転動力を、選択的に結合される前進低速経路、前進高速経路又は後進経路を介して、合成出力軸３０１へ伝達し得るように構成されている。
より具体的には、前記走行系油圧式変換ユニット３００は、後続する前記副変速装置２００ヘ向けて回転動力を出力する前記合成出力軸３０１（本実施形態においては前記中空の同期伝達軸１５７と同軸上に配置されている）と、前記合成出力軸３０１に軸線回り相対回転不能に支持された前進側クラッチハウジング３０２及び後進側クラッチハウジング３０３と、前記前進側クラッチハウジング３０２に軸線回り相対回転不能且つ軸線方向摺動可能に指示された前進側高速従動部材３０４２Ｈ及び前進側低速従動部材３０４２Ｌと、前記後進側クラッチハウジング３０３に軸線回り相対回転不能且つ軸線方向摺動可能に支持された後進側従動部材３０４２Ｒと、前記遊星ギヤ１５２に作動連結された前進側高速駆動部材３０４１Ｈであって、油圧の作用によって前記前進側高速従動部材３０４２Ｈに対して係合状態又は非係合状態を選択的に取り得る前進側高速駆動部材３０４１Ｈと、前記合成出力部材１５４に作動連結された前進側低速駆動部材３０４１Ｌであって、油圧の作用によって前記前進側低速従動部材３０４２Ｌに対して係合状態又は非係合状態を選択的に取り得る前進側低速駆動部材３０４１Ｌと、前記合成出力部材１５４に反転ギヤ列を介して作動連結された後進側駆動部材３０４１Ｒであって、油圧の作用によって前記後進側従動部材３０４２Ｒに対して係合状態又は非係合状態を選択的に取り得る後進側駆動部材３０４１Ｒとを有している。

前記前進側クラッチハウジング３０２は、基端部が前記合成出力軸３０１の軸線回り相対回転不能に支持され且つ先端部が前記合成出力軸３０１から径方向外方へ延びる前記隔壁３０２ａと、前記隔壁３０２ａの先端部から車輌前後方向一方側及び他方側へ延びる周壁３０２ｂとを有している。
そして、前記前進側高速従動部材３０４２Ｈ及び前記前進側低速従動部材３０４２Ｌは、前記隔壁３０２ａを挟んで車輌前後方向一方側（ここでは前方側）及び他方側（後方側）に位置した状態で、前記周壁３０２ｂに軸線回り相対回転不能且つ軸線方向摺動可能に支持されている。
また、前記後進側クラッチハウジング３０３は、基端部が前記合成出力軸３０１に相対回転不能に支持され且つ先端部が径方向外方へ延びる前記隔壁３０３ａと、前記隔壁３０３ａの先端部から車輌前後方向他方側（ここでは後方側）へ延びる周壁３０３ｂとを有している。
そして、前記後進側従動部材３０４２Ｒは、前記周壁３０３ｂに軸線回り相対回転不能且つ軸線方向摺動可能に支持されている。

前記前進側高速駆動部材３０４１Ｈは、前述の通り、前記遊星ギヤ１５２に作動連結されている。
本実施形態においては、前記前進側高速駆動部材３０４１Ｈは、前進側高速ギヤ列を介して前記遊星ギヤ１５２に作動連結されている。
前記前進側高速ギヤ列は、図２に示すように、前記遊星ギヤ１５２を相対回転不能に支持する前進側高速第１伝動軸１５５ａと、前記前進側高速第１伝動軸１５５ａに相対回転不能に支持された前進側高速第１ギヤ１５５ｂと、前記前進側高速第１ギヤ１５５ｂに噛合された前進側高速第２ギヤ１５５ｃと、前記前進側高速第２ギヤ１５５ｃを相対回転不能に支持する前進側高速第２伝動軸１５５ｄとを有している。
そして、前記前進側高速駆動部材３０４１Ｈは、前記前進側高速従動部材３０４２Ｈに対向した状態で、前記前進側高速第２伝動軸１５５ｄに相対回転不能且つ軸線方向摺動可能に支持されている。
前記前進側高速駆動部材３０４１Ｈ及び前記前進側高速従動部材３０４２Ｈは、油圧の作用によって選択的に係合状態又は非係合状態となる前進側高速クラッチ３１５Ｈ（図４参照）を形成している。
なお、本実施形態においては、前記前進側高速第１伝動軸１５５ａは、前記合成出力部材１５４が相対回転自在に内挿される中空軸とされている。また、前記前進側高速第２伝動軸１５５ｄは、前記合成出力軸３０１が内挿される中空軸とされている。

前記前進側低速駆動部材３０４１Ｌは、前述の通り、前記合成出力部材１５４に作動連結されている。
本実施形態において、前記前進側低速駆動部材３０４１Ｌは、前記前進側低速伝達ギヤ１６１を介して前記合成出力部材１５４に作動連結されている。
詳しくは、前記前進側低速伝達ギヤ１６１は、図２に示すように、前記合成出力部材１５４の前記サンギヤ１５１回りの公転に従って、前記サンギヤ１５１と同軸上に配置された前記合成出力軸３０１回りに公転するように、前記合成出力軸３０１に相対回転自在に支持されている。
そして、前記前進側低速駆動部材３０４１Ｌは、前記前進側低速従動部材３０４２Ｌに対抗した状態で、前記前進側低速伝達ギヤ１６１に相対回転不能且つ軸線方向摺動可能に支持されている。
前記前進側低速駆動部材３０４１Ｌ及び前記前進側低速従動部材３０４２Ｌは、油圧の作用によって選択的に係合状態又は非係合状態となる前進側低速クラッチ３１５Ｌ（図４参照）を形成している。

前記後進側駆動部材３０４１Ｒは、前述の通り、前記反転ギヤ列を介して前記合成出力部材１５４に作動連結されている。
前記反転ギヤ列は、前進側低速伝達ギヤ１６１を利用して、前記後進側駆動部材３０４１Ｒに反転動力を伝達するように構成されている。
具体的には、前記反転ギヤ列は、図２に示すように、前記前進側低速伝達ギヤ１６１に噛合された後進側第１ギヤ１６４と、前記後進側第１ギヤ１６４を相対回転不能に支持する後進側伝動軸１６３と、前記後進側伝動軸１６３に相対回転不能に支持された後進側第２ギヤ１６５と、前記後進側第２ギヤ１６５に噛合された逆転ギヤ１６６と、前記逆転ギヤ１６６に噛合された状態で前記合成出力軸３０１に相対回転自在に支持された後進側第３ギヤ１６２とを有している。
そして、前記後進側駆動部材３０４１Ｒは、前記後進側従動部材３０４２Ｒに対抗した状態で、前記後進側第３ギヤ１６２に相対回転不能且つ軸線方向摺動可能に支持されている。
前記後進側駆動部材３０４１Ｒ及び前記後進側従動部材３０４２Ｒは、油圧の作用によって選択的に係合状態又は非係合状態となる後進側クラッチ３１５Ｒ（図４参照）を形成している。

本実施形態において、前記前進側高速クラッチ３１５Ｈを形成する前記前進側高速駆動部材３０４１Ｈ及び前記前進側高速従動部材３０４２Ｈは、摩擦板の形態をなしている。
即ち、前記前進側高速駆動部材３０４１Ｈは、駆動側摩擦板とされ、前記前進側高速従動部材３０４２Ｈは、従動側摩擦板とされている。
同様に、前記前進側低速クラッチ３１５Ｌを形成する前記前進側低速駆動部材３０４１Ｌ及び前記前進側低速従動部材３０４２Ｌ、並びに、前記後進側クラッチ３１５Ｒを形成する前記後進側駆動部材３０４１Ｒ及び前記後進側従動部材３０４２Ｒも、摩擦板の形態をなしている。

前記走行系油圧変換ユニット３００は、油圧の作用によって、前記前進側高速クラッチ３１５Ｈ、前記前進側低速クラッチ３１５Ｌ及び前記後進側クラッチ３１５Ｒがそれぞれ選択的に係合されることにより、前進側高速伝動状態、前進側低速伝動状態及び後進伝動状態をとる。
詳しくは、前記走行系油圧式変換ユニット３００が前進側高速伝動状態となると（即ち、前記前進側高速駆動部材３０４１Ｈ及び前記前進側高速従動部材３０４２Ｈが係合されると）、前記遊星ギヤ１５２の前記合成出力部材１５４の軸線回りの回転成分が前記合成出力軸３０１に作動的に伝達される。
前記走行系油圧式変換ユニット３００が前進側低速伝動状態となると（即ち、前記前進側低速駆動部材３０４１Ｌ及び前記前進側低速従動部材３０４２Ｌが係合されると）、前記合成出力部材１５４の前記サンギヤ１５１回りの回転成分が前記合成出力軸３０１に作動的に伝達される。
そして、前記走行系油圧式変換ユニット３００が後進側伝動状態となると（即ち、前記後進側駆動部材３０４１Ｒ及び前記後進側従動部材３０４２Ｒが係合されると）、前記合成出力部材１５４回りの前記サンギヤ１５１回りの回転成分が前記反転ギヤ列を介して前記合成出力軸３０１に作動的に伝達される。

このようにして前記合成出力軸３０１に選択的に伝達された回転動力は、前記副変速装置２００及び前記デファレンシャルギヤユニット４００を介して前記駆動輪３０に伝達される。

ここで、図３に、ＨＳＴ１１０の油圧ポンプ本体１１２への入力回転数（伝動軸１５の回転数）を一定としたときの前記合成出力軸３０１の回転数と前記変速出力軸１１３の回転数（ＨＳＴ１１０のモータ出力軸回転数）との関係図を示す。

本実施形態において、前記ＨＭＴ及び前記走行系油圧式切換ユニット３００は、前記ＨＳＴ１１０の可変出力（前記変速出力軸１１３）の出力が零ではなく逆転方向に所定の回転数Ｍ１（逆転ＭＡＸ＜Ｍ１＜０）を有している際に前記合成出力軸３０１の回転数が零（即ち、車速が零）となり、前記ＨＳＴ１１０の可変出力がＭ１から零を超えて正転方向に所定の回転数Ｍ２（０＜Ｍ２＜正転ＭＡＸ）まで増速される間が前進側低速伝動状態ＦＬとなり、前記ＨＳＴ１１０の可変出力がＭ２から零を超えて逆転方向最大回転数（逆転ＭＡＸ）まで減速される間が前進側高速伝動状態ＦＨとなり、且つ、前記ＨＳＴ１１０の可変出力がＭ１から零を超えて正転方向最大回転数（正転ＭＡＸ）まで増速される間が後進側伝動状態Ｒとなるように、構成されている。
かかる構成を備えることにより、前記ＨＳＴ１１０への操作量に対する前進側の変速範囲を大きくとることができるとともに、作業時に使用される前進側低速伝動状態ＦＬ時に前記ＨＳＴ１１０の可動斜板の傾転位置を小さくすることができ、これにより、前記ＨＳＴ１１０の伝動効率を向上させることができる。

前記副変速装置２００は、前記合成出力軸３０１から作動的に伝達される回転動力を多段変速するように構成されている。
本実施形態において、前記副変速装置２００は、高速段及び低速段の２段変速を行うように構成されている。
具体的には、前記副変速装置２００は、図２に示すように、前記合成出力軸３０１に作動連結された駆動軸２０１と、前記駆動軸２０１に対して平行に配置されたプロペラ軸２０６と、前記駆動軸２０１及び前記プロペラ軸２０６に支持された高速ギヤ列及び低速ギヤ列と、前記高速ギヤ列又は前記低速ギヤ列を選択低に動力伝達状態とさせるシフタ２０９とを備えている。

本実施形態においては、前記駆動軸２０１は、前記同期出力軸１１１と同軸上で軸線回り相対回転不能に連結されるＰＴＯ伝達軸２６１（後述）に外挿される中空軸とされている。前記駆動軸２０１は、伝達ギヤ列２０２，２０３を介して前記合成出力軸３０１に作動連結されている。
前記プロペラ軸２０６は、前記合成出力軸３０１と同軸上に配置されている。

前記高速ギヤ列は、前記駆動軸２０１に支持された高速側駆動ギヤ２０４と、前記高速側駆動ギヤ２０４に噛合された状態で前記プロペラ軸２０６に支持された高速側従動ギヤ２０７とを有している。
前記低速ギヤ列は、前記駆動軸２０１に支持された低速側駆動ギヤ２０５と、前記低速側駆動ギヤ２０５に噛合された状態で前記プロペラ軸２０６に支持された低速側従動ギヤ２０８とを有している。
本実施形態において、前記高速側駆動ギヤ２０４及び前記低速側駆動ギヤ２０５は、前記駆動軸２０１に相対回転不能に支持され、前記高速側従動ギヤ２０７及び前記低速側従動ギヤ２０８は、前記プロペラ軸２０６に軸線回り相対回転自在に支持されている。
従って、本実施形態において、前記シフタ２０９は、前記プロペラ軸２０６に支持されている。詳しくは、前記シフタ２０９は、前記高速側従動ギヤ２０７及び前記低速側従動ギヤ２０８の間において前記プロペラ軸２０６に軸線回り相対回転不能且つ軸線方向摺動可能に支持されている。

前記シフタ２０９は、前記プロペラ軸２０６の軸線方向位置に応じて、前記高速側従動ギヤ２０７と凹凸係合する状態、前記高速側従動ギヤ２０７及び前記低速側従動ギヤ２０８の双方と係合しない状態、並びに、前記低速側従動ギヤ２０８と凹凸係合する状態をとり得るように構成されている。
即ち、前記シフタ２０９が前記プロペラ軸２０６の軸線方向位置に関し高速段位置に位置されると、前記副変速装置２００は、前記駆動軸２０１の回転動力が前記高速ギヤ列のギヤ比に応じた速度で前記プロペラ軸２０６へ伝達される高速段状態となる。
また、前記シフタ２０９が前記プロペラ軸２０６の軸線方向位置に関し低速段位置に位置されると、前記副変速装置２００は、前記駆動軸２０１の回転動力が前記低速ギヤ列のギヤ比に応じた速度で前記プロペラ軸２０６へ伝達される低速段状態となる。
そして、前記シフタ２０９が、高速段位置から低速段位置又は低速段位置から高速段位置へ移行する際の過渡状態として、前記プロペラ軸２０６の軸線方向位置に関し高速段位置及び低速段位置の間の中立位置に位置されると、前記副変速装置２００は、前記駆動軸２０１から前記プロペラ軸２０６への動力伝達が遮断される動力遮断状態となる。

前記プロペラ軸２０６は、前記ディファレンシャルギヤユニット４００に作動連結されている。
詳しくは、前記プロペラ軸２０６の後端には、主駆動輪用のディファレンシャルギヤユニット４００の入力傘歯車４０１に噛合される小傘歯車４０２が設けられている。
また、本実施形態において、前記プロペラ軸２０６は、副駆動輪として作用する前記前輪３５へも回転動力を出力し得るように構成されている。
即ち、前記トランスミッション１００の底部には、副駆動輪である前輪３５へ向けて回転動力を出力する前輪駆動力取り出し軸２１０が配設されており、前記プロペラ軸２０６は、伝達ギヤ列２１１，２１２を介して前記前輪駆動力取り出し軸２１０に作動連結されている。

また、前記トランスミッション１００には、前記駆動源１０の同期出力を前記ＰＴＯ軸２６０へ伝達するＰＴＯ伝達軸２６１と、前記ＰＴＯ伝達軸２６１及び前記ＰＴＯ軸２６０の間に介挿されたＰＴＯクラッチ装置７５とが設けられている。

次に、前記トランスミッション１００の油圧回路について説明する。
図４に、図１の作業車輌１における油圧回路図を示す。

図４に示すように、前記作業車輌１は、前記駆動源１０によって作動的に駆動され、種々の油圧伝動ユニットに対する油圧源として作用する補助ポンプ本体を有している。
本実施形態においては、前記作業車輌１は、前記補助ポンプ本体として第１及び第２補助ポンプ本体５１，５２を有している。
即ち、前記作業車輌１は、前記第１及び第２補助ポンプ本体５１，５２と、一端部がミッションケース等の油源に流体接続され且つ他端部が前記第１及び第２補助ポンプ本体５１，５２の吸引側に流体接続された吸引ライン６０１と、一端部が前記第１補助ポンプ本体５１の吐出側に流体接続された第１吐出ライン６１１と、一端部が前記第２補助ポンプ本体の吐出側に流体接続された第２吐出ライン６１２とを備えている。
なお、図４中の符号５０は、作業機の各種姿勢制御等を油圧作動させるためのメインポンプであり、前記第１及び第２補助ポンプ本体５１，５２と油源を共通としている。図４においては、作業機の各種姿勢制御等のための油圧回路は省略している。

さらに、前記作業車輌１は、前記第１補助ポンプ本体５１から前記第１吐出ライン６１１を介して圧油が供給されるパワーステアリング用油圧回路６０と、前記種々の油圧ユニットの作動制御を行うための油圧ユニット用油圧回路６５と、前記ＨＳＴ１１０へ作動油を補給するチャージライン７０５を含むＨＳＴ用油圧回路６６と、前記第２補助ポンプ本体５２から前記第２吐出ライン６１２を介して圧油が供給され、前記作業車輌１に備えられる作業機に対する作動油給排制御を司るＰＴＯ用油圧回路７０及びＰＴＯ油圧クラッチ７５と、前記副変速装置２００に対する作動油給排制御を司る副変速バルブ８０とを備えている。
本実施形態において、副変速バルブ８０には、前記第２吐出ライン６１２に流体接続された副変速給排ライン６６０が流体接続されている。
なお、ＰＴＯ用油圧回路７０には、作業車輌１の副駆動輪にも駆動力を伝達するか否かを切り換える２駆／４駆切換バルブ９０が流体接続されており、前記パワーステアリング用油圧回路６０には、駆動輪にブレーキを掛け得る走行系ブレーキユニット９５が流体接続されている。

前記油圧ユニット用油圧回路６５には、前記ＰＴＯ用油圧回路７０に対する余剰油及び前記ＰＴＯ用油圧回路７０からの戻り油が供給され、前記ＨＳＴ用油圧回路６６には、前記パワーステアリング用油圧回路６０に対する余剰油及び前記パワーステアリング用油圧回路６０からの戻り油が供給される。

前記ＨＳＴ用油圧回路６６は、油圧源に流体接続された供給ライン６２０と、前記油圧ポンプ本体１１２及び前記油圧モータ本体１１４を流体接続する一対のＨＳＴ作動油路７０１と、前記一対のＨＳＴ作動油路７０１に作動油を補給する前記チャージライン７０５とを有している。
また、前記ＨＳＴ１１０における前記油圧ポンプ本体１１２を傾転させる前記出力調整部材１１５の制御軸は、変速レバー等の操作部材の操作に応じて操作される油圧サーボ機構１２５によって軸線回りに回転されるようになっている。
本実施形態において、前記油圧サーボ機構１２５は、前記出力調整部材１１５を操作する出力調整部材用油圧アクチュエータ１１９と、前記出力調整部材用油圧アクチュエータ１１９への作動油の給排を切り換える油圧サーボ弁１２０と、前記油圧サーボ弁１２０を操作するサーボ用油圧アクチュエータ（油圧シリンダ及び油圧ピストン）１２１と、前記サーボ用油圧アクチュエータ１２１への作動油の給排を切り換える電磁比例弁１２２とを備えている。
後述する主変速操作部材の人為操作に応じて前記電磁比例弁１２２が電気的に切り換えられると、前記供給ライン６２０からの作動油が油圧アクチュエータ１２１に供給され、油圧アクチュエータ１２１が移動する。前記油圧アクチュエータ１２１の移動に応じて油圧サーボ機構１２０が切り換えられることにより、前記油圧サーボ機構１２０は、前記電磁比例弁１２２からの作動油をトリガにして別途前記供給ライン６２０から供給される作動油を前記出力調整部材１１５に供給し、可動斜板を傾転させる。
なお、図４中の符号６０５は、前記チャージライン７０５から対応するＨＳＴ作動油路７０１への作動油の流入を許容し且つ逆向きの流れを防止するチェック弁であり、符号６０６は、一対のＨＳＴ作動油路７０１が異常高圧になることを防止するための高圧リリーフ弁である。

前記油圧ユニット用油圧回路６５は、図４に示すように、前記走行系油圧式切換ユニット３００に対する作動油が給排される走行系給排ライン６３０（６３０Ｈ，６３０Ｌ，６３０Ｒ）と、前記走行系油圧式切換ユニット３００に向けて作動油を供給する走行系供給ライン６３１（６３１Ｈ，６３１Ｌ，６３１Ｒ）と、前記走行系油圧式切換ユニット３００から前記走行系給排ライン６３０を介して排出される作動油を油溜めへドレンするための走行系ドレンライン６３５と、前記走行系給排ライン６３０の給排制御を司る走行系切換バルブ６４０（６４０Ｈ，６４０Ｌ，６４０Ｒ）とを備えている。
また、前記ＰＴＯ用油圧回路７０は、前記ＰＴＯ油圧クラッチ７５に対する作動油が給排されるＰＴＯ給排ライン６４５と、前記ＰＴＯ油圧クラッチ７５から前記ＰＴＯ給排ライン６４５を介して排出される作動油を油溜めへドレンするためのＰＴＯドレンライン６５０と、前記ＰＴＯ給排ライン６４５の給排制御を司るＰＴＯ切換バルブ６５５とを備えている。
本実施形態において、前記走行系供給ライン６３１は、前記副変速給排ライン６６０にクラッチバルブ８５を介して流体接続されており、前記副変速給排ライン６６０を通じて前記第２吐出ライン６１２からの作動油が給排される。

本実施形態においては、前述の通り、前記走行系油圧式切換ユニット３００は、前進側高速クラッチ３１５Ｈ、前進側低速クラッチ３１５Ｌ及び後進側クラッチ３１５Ｒを備えており、前進時において２段の切換を行うとともに、前後進の切換を行えるようになっている。
従って、前記走行系供給ライン６３１は、前進側高速供給ライン６３１Ｈ、前進側低速供給ライン６３１Ｌ及び後進側供給ライン６３１Ｒを含み、前記走行系給排ライン６３０は、高速側前進給排ライン６３０Ｈ、低速側前進給排ライン６３０Ｌ及び後進側給排ライン６３０Ｒを含み、前記走行系切換バルブ６４０は、前記前進側高速給排ライン６３０Ｈの給排制御を司る前進側高速切換バルブ６４０Ｈ、前記前進側低速給排ライン６３０Ｌの給排制御を司る前進側低速切換バルブ６４０Ｌ及び前記後進側給排ライン６３０Ｒの給排制御を司る後進側切換バルブ６４０Ｒを含んでいる。

さらに、本実施形態において、前記油圧ユニット用油圧回路６５は、前記走行系油圧式切換ユニット３００へ潤滑油を供給するための走行系潤滑油ライン７３０を備えている。
また、前記ＰＴＯ用油圧回路７０は、前記ＰＴＯ油圧クラッチ７５へ潤滑油を供給するためのＰＴＯ系潤滑油ライン７３５を備えている。前記走行系潤滑油ライン７３０とＰＴＯ系潤滑油ライン７３５とは、流体接続されている。

前記走行系油圧式切換ユニット３００は、各切換バルブ６４０Ｈ，６４０Ｌ，６４０Ｒの何れもが対応する走行系給排ライン６３０を各ドレンライン６３５に流体接続させる遮断位置に位置される場合には、前記前進側高速クラッチ３１５Ｈ、前記前進側低速クラッチ３１５Ｌ及び前記後進側クラッチ３１５Ｒの何れにも作動油は供給されず、動力遮断状態となる。

これに対し、前記前進側高速切換バルブ６４０Ｈが前記前進側高速給排ライン６３０Ｈを前記前進側高速供給ライン６６１に流体接続させる連通位置に位置される状態（この際、前記前進側低速切換バルブ６４０Ｌ及び前記後進側切換バルブ６４０Ｒはともに遮断位置に位置される）で、前記クラッチバルブ８５を作動油供給可能な連通位置に位置させると、前記第２吐出ライン６１２から前記副変速給排ライン６６０を通じて供給される圧油が前記前進側高速給排ライン６３０Ｈを介して前記前進側高速クラッチ３１５Ｈへ供給され、これにより、前記走行系油圧式切換ユニット３００は、前進側高速伝動状態となる。

同様に、前記前進側低速切換バルブ６４０Ｌが前記前進側低速給排ライン６３０Ｌを前記前進側低速供給ライン６３１Ｌに流体接続させる連通位置に位置される状態（この際、前記前進側高速切換バルブ６４０Ｈ及び前記後進側切換バルブ６４０Ｒはともに遮断位置に位置される）で、前記クラッチバルブ８５を作動油供給可能な連通位置に位置させると、前記第２吐出ライン６１２から前記副変速給排ライン６６０を通じて供給される圧油が前記前進側低速給排ライン６３０Ｌを介して前記前進側低速クラッチ３１５Ｌへ供給され、これにより、前記走行系油圧式切換ユニット３００は、前進側低速伝動状態となる。
なお、前記前進側高速伝動状態及び前進側低速伝動状態の間の切り換え時に動力が一旦遮断され、再度接続される場合に生じるいわゆる変速ショックを防止するために、微小な所定時間、前記前進側高速クラッチ３１５Ｈ及び前進側低速クラッチ３１５Ｌの何れにも圧油が流入した状態（クラッチダブル噛み状態）を設けることができ、これにより、前進側高速伝動状態から前進側低速伝動状態、及び前進側低速伝動状態から前進側高速伝動状態への切り換えをスムーズに行うことができる。

また、前記後進側切換バルブ６４０Ｒが前記後進側給排ライン６３０Ｒを前記後進側供給ライン６３１Ｒに流体接続させる連通位置に位置される状態（この際、前記前進側高速切換バルブ６４０Ｈ及び前記前進側低速切換バルブ６４０Ｌはともに遮断位置に位置される）で、前記クラッチバルブ８５を作動油供給可能な連通位置に位置させると、前記第２吐出ライン６１２から前記副変速給排ライン６６０を通じて供給される圧油が前記後進側給排ライン６３０Ｒを介して前記後進側クラッチ３１５Ｒへ供給され、これにより、前記走行系油圧式切換ユニット３００は、後進伝動状態となる。

前記副変速装置２００は、前記シフタ２０９を前記プロペラ軸２０６の軸線方向（車輌前後方向）に移動させる副変速アクチュエータ８１を有している。
具体的には、前記副変速アクチュエータ８１は、前記副変速バルブ８０を介して前記副変速給排ライン６６０から作動油が供給されるシリンダ機構を有している。
即ち、前記副変速バルブ８０は、前記副変速アクチュエータ８１を介して前記シフタ２０９を前記プロペラ軸２０６の車輌前後方向一方側（ここでは前方側）に移動させて、前記プロペラ軸２０６を前記高速側従動ギヤ２０７に凹凸結合させる高速段位置と、前記副変速アクチュエータ８１を介して前記シフタ２０９を前記プロペラ軸２０６の車輌前後方向他方側（ここでは後方側）に移動させて、前記プロペラ軸２０６を前記低速側従動ギヤ２０８に凹凸結合させる低速段位置とを選択的に取り得るようになっている。
なお、前記副変速バルブ８０は、例えば、人為操作可能な副変速操作部材の操作位置を電気的に検出することにより位置制御される。
また、本実施形態において、前記副変速バルブ８０は、前記シフタ２０９を高速段位置又は低速段位置の何れかを選択的に取り得る２位置バルブとされているが、これに代えて、前記副変速バルブ８０が、前記高速段位置及び前記低速段位置に加えて、前記シフタ２０９が前記高速側従動ギヤ２０７及び前記低速側従動ギヤ２０８の何れとも凹凸係合しないように、前記シフタ２０９を前記高速段位置及び前記低速段位置の間に位置させる遮断位置を選択的取り得るように構成することも可能である。

続いて、前記ＨＳＴ１１０及び副変速装置２００の変速制御について説明する。
まず、副変速装置２００における変速段毎の最高速設定制御について説明する。
図５に、図１の作業車輌１の制御系に関する概略構成図を示す。
本実施形態における作業車輌１は、図５に示すように、主変速装置である前記ＨＳＴ１１０を変速操作するための主変速操作部材（例えば、主変速レバー等）８１０であって、所定の操作可能範囲に亘って人為操作可能とされた主変速操作部材８１０と、前記主変速操作部材８１０の操作位置を検出する主変速操作検出センサ８２０と、前記ＨＳＴ１１０の出力調整部材１１５の可動斜板を傾転させる主変速アクチュエータ８３０（本実施形態においては、前記油圧サーボ機構１２５）と、前記副変速装置２００を変速操作するための副変速操作部材８４０と、前記副変速操作部材８４０の操作に応じて前記副変速装置２００を変速させる前記副変速アクチュエータ８１と、前記副変速装置２００が係合している変速段を検出する副変速検出センサ８５０と、前記主変速検出センサ８２０からの信号に基づき前記主変速アクチュエータ８３０の作動制御を行う制御装置８００と、前記主変速操作部材８１０が前記操作可能範囲内において最大操作された際の前記ＨＳＴ１１０の変速比を変更するための最高速設定機構８７０とを備えている。
本実施形態においては、前記副変速操作部材８４０の操作は、後述する副変速操作検出センサ８９０を介して前記制御装置８００に伝えられる。

上記構成の作業車輌１によれば、最高速設定機構８７０によって、前記主変速操作部材８１０が所定の操作可能範囲内において最大操作された際の前記ＨＳＴ１１０の変速比が変更されると、制御装置８００は、当該変更された変速比に基づいて主変速アクチュエータ８３０を制御し、前記ＨＳＴ１１０の出力調整部材１１５を作動（可動斜板を傾転）させる。
即ち、前記主変速操作部材８１０を最大操作しても、前記制御装置８００は、前記最高速設定部材８７０によって設定された所定速度となるように前記ＨＳＴ１１０の出力回転数を制御する。

本実施形態における前記作業車輌１は、単一の最高速設定部材８７１によって、前記副変速装置２００の変速段毎の最高速を設定し、記憶し得るように構成されている。
即ち、前記最高速設定機構８７０は、人為操作可能な単一の最高速設定部材８７１と、前記最高速設定部材８７１の操作量を検出する最高速設定センサ８７２とを有している。
そして、前記制御装置８００は、前記副変速装置２００が何れか一の変速段に係合している状態における前記最高速設定部材８７１の操作量に基づいた最高速値を前記一の変速段の最高速設定値として記憶し得るように構成されている。

具体的には、前記副変速装置２００が何れか一の変速段（例えば、高速段）に係合している場合、前記制御装置８００は、副変速検出センサ８５０からの検出信号に基づいて前記副変速装置２００の係合段を認識する。この状態において、最高速設定機構８７０の最高速設定部材８７１が人為操作されると、最高速設定センサ８７２が最高速設定部材８７１の操作量を検出し、前記制御装置８００は、当該操作量に基づいた最高速値を前記一の変速段の最高速設定値として電源を切っても失われない記憶領域（図５においてはＥＥＰＲＯＭ）８０５に記憶する。
前記副変速装置２００が前記一の変速段から他の変速段（例えば、低速段）に変速操作されると、前記制御装置８００は、前記副変速検出センサ８５０からの検出信号に基づいて前記副変速装置２００が他の係合段に係合されたことを認識する。この状態において、前記最高速設定機構８７０の最高速設定部材８７１が人為操作されると、前記最高速設定センサ８７２が最高速設定部材８７１の操作量を検出し、前記制御装置８００は、当該操作量に基づいた最高速値を前記他の変速段の最高速設定値として電源を切っても失われない記憶領域（図５においてはＥＥＰＲＯＭ）８０５に記憶する。

このように、前記副変速装置２００の変速段毎に最高速を設定・記憶可能とすることにより、前記副変速装置２００の変速操作の度に、前記最高速設定機構８７０の操作を行わなければいけないという不都合を防止することができ、作業車輌１の操作性を向上させることができる。

即ち、従来の作業車輌においては、前記最高速設定センサとして、ポテンショメータ等の最高速設定部材の操作位置を検出するセンサが用いられており、副変速装置の変速段に拘わらず、最高速設定部材の操作位置に応じた最高速が設定される。
従って、かかる従来の作業車輌においては、例えば、一の圃場での作業走行時に、副変速装置を低速段に係合させた状態で最高速設定部材によって所望の最高速を設定した場合において、前記作業の終了後に、前記一の圃場から他の圃場へ移動する際に副変速装置を高速段に係合させると、最高速設定部材の操作位置によって定まる最高速が副変速装置の高速段係合時にも適用されることになり、所望の速度が迅速に得られないという不都合が生じる。
なお、前記副変速装置を高速段に係合させた際に、前記最高速設定部材を最大位置（例えば１００）に変更することも当然に可能であるが、これによると、前記他の圃場での作業開始時に、再度、前記最高速設定部材を前記所定の最高速に設定し直す必要があり、煩雑であった。

これに対し、本実施形態においては、前述の通り、前記最高速設定センサ８７２が前記最高速設定部材８７１の操作量を検出するように構成され、且つ、前記副変速装置２００が一の変速段に係合されている状態での前記最高速設定部材８７１の操作量を前記制御装置８００が前記一の変速段の最高速として記憶するように構成されている。
従って、一の変速段における最高速設定値を変更しても他の変速段における最高速設定値に影響を与えることがなく、一の変速段における最高速設定後に他の変速段に係合した場合でも変速段に応じた適切な最高速で走行することができる。

本実施形態において、前記最高速設定部材８７１は、操作軸回り双方向に回転操作可能とされている。
また、前記最高速設定センサ８７２は、前記最高速設定部材８７１の前記操作軸８７４回りの操作量に応じて波形が同じで互いに位相が異なる第１及び第２パルス列Ｐ１，Ｐ２を出力するロータリエンコーダ８７３を有している。
前記制御装置８００は、前記最高速設定部材８７１の前記操作軸８７４回りの回転量に応じて前記ロータリエンコーダ８７３から出力されたパルス数を検出することにより、操作量を検出するとともに、前記第１パルス列Ｐ１の出力がＯＮに変化した際に前記第２パルス列Ｐ２の出力がＯＮ又はＯＦＦの何れであるかを検出することにより、操作方向を検出する。
なお、操作量の検出においては、第１及び第２パルス列Ｐ１，Ｐ２の何れか一方のパルス数を計数すればよいが、第１及び第２パルス列Ｐ１，Ｐ２の出力のうち、何れか一方の出力値が変化してから何れか他方の出力値が変化しない場合には、操作量として検出しないことが好ましい。これにより、出力線が断線又は短絡している故障時において意に反した最高速設定値の更新が行われることを有効に防止することができる。

図６に、本実施形態における最高速設定センサのロータリエンコーダ出力図を示す。図６（ａ）は、前記最高速設定部材８７１を操作軸８７４回り一方側（時計回り）に回転操作した場合のエンコーダ出力を示し、図６（ｂ）は、前記最高速設定部材８７１を操作軸８７４回り他方側（反時計回り）に回転操作した場合のエンコーダ出力を示す。

この場合、最高速設定部材８７１を操作軸８７４回り何れか一方に回転操作すると、図６に示すように、当該操作軸８７４回りの操作量に応じて波形が同じで互いに位相が異なる第１及び第２パルス列Ｐ１，Ｐ２がロータリーエンコーダ８７３から出力され、制御装置８００に入力される。
制御装置８００に入力されたロータリエンコーダ８７３の出力のうち、ロータリエンコーダ８７３から出力されたパルス数を検出することにより、最高速設定部材８７１の操作量が検出される。また、制御装置８００に入力されたロータリエンコーダ８７３の出力のうち、ロータリエンコーダ８７３から出力された第１パルス列Ｐ１の出力がＯＮに変化した際（時刻Ｔｏｎ）の第２パルス列Ｐ２の出力の状態がＯＮ又はＯＦＦの何れであるかを検出することにより、最高速設定部材８７１の操作方向が検出される。
即ち、ロータリエンコーダ８７３から出力される第１パルス列Ｐ１と第２パルス列Ｐ２とは、波形が同じで互いに位相が異なるため、本実施形態において、ロータリエンコーダ８７３を操作軸８７４回り時計回りに操作した場合、第１パルス列Ｐ１の出力がＯＮに変化した際の第２パルス列Ｐ２の出力がＯＦＦとなり（図６（ａ））、操作軸８７４回り反時計回りに操作した場合、第１パルス列Ｐ１の出力がＯＮに変化した際の第２パルス列Ｐ２の出力がＯＮとなる（図６（ｂ））。

このように、最高速設定センサ８７２として、前記構成のロータリエンコーダ８７３を採用することにより、最高速設定センサ８７２による操作量及び操作方向を確実に検出することができる。
なお、前記ロータリエンコーダ８７３を操作速度（回転速度）に応じて出力されるパルス数が変化する（操作量が同じでも回転速度が速いほどパルス数が多く出力される）ように構成することにより、最高速設定変更量の多少に関わらず短時間で容易に最高速設定値の更新を行うことも可能である。

ここで、本実施形態における最高速設定制御における最高速設定部材操作量検出処理について詳しく説明する。
図７に、本実施形態における最高速設定制御における最高速設定部材操作量検出処理に関するフローチャートを示す。
まず、最高速設定部材８７１が操作されると、前記制御装置８００は、前記ロータリエンコーダ８７３が出力する第１及び第２パルス列Ｐ１，Ｐ２の出力パルスのうち第１番目の開始パルスを検出する（ステップＳ１１）。開始パルスの検出をトリガとして前記制御装置８００は、内蔵されたタイマ８０６を作動させ計時を開始する（ステップＳ１２）。即ち、開始パルス検出時が時刻Ｔ＝０となる。

図８に、本実施形態における作業車輌１に備えられた表示器８８０の概略図を示す。
前記制御装置８００は、人為操作信号に基づいて、前記副変速装置２００において現在係合中の変速段での前記最高速設定値を前記作業車輌１に備えられた表示器８８０に表示させることができる。かかる構成を備えることにより、操作性を向上させることができる。
前記表示器８８０における表示態様は特に限定されるものではないが、例えば、前記表示器８８０に設けられた液晶表示部８８１に最高速設定値を数字又はレベルゲージ等を用いて表示したり、前記表示器８８０の車速表示部８８２において最高設定値に対応する箇所を点灯又は別の色で表示することができる。

本実施形態において、前記制御装置８００は、ロータリエンコーダ８７３が出力する開始パルスが検出されたのをきっかけとして、前記副変速検出センサ８５０で検出された前記副変速装置２００の現在係合中の変速段における現在記憶されている最高速設定値を前記表示器８８０に表示するように構成されている。

このように、前記最高速設定部材８７１への操作時における開始パルスを、前記表示器８８０への表示トリガ信号として用いることにより、最高速確認用の操作具を別途設けることなく、現在係合中の前記副変速装置２００の変速段における最高速設定値を容易に確認することができる。

より好ましくは、前記制御装置８００が前記開始パルスを最高速設定用の信号としては計数しないように構成することができ、これにより、最高速設定値の確認時に最高速設定値が意に反して変更されることを有効に防止することができる。
詳しくは、本実施形態において、前記制御装置８００は、前記ロータリエンコーダ８７３が出力する第１及び第２パルス列Ｐ１，Ｐ２の出力パルスのうち第１番目の開始パルス（時刻Ｔ０）から所定時間Ｔｄ内に検出される出力パルスを操作量としては計数しない。
即ち、前記制御装置８００は、開始パルス検出時（Ｔ＝０）から前記所定時間Ｔｄ（例えば、１００ｍｓ）経過した後に、検出されるパルス列のパルス数を最高速を変更するための信号として検出する（ステップＳ１３，Ｓ１５）。このとき、所定時間Ｔｄ経過後にタイマがリセットされる（ステップＳ１４）。

この場合、ロータリエンコーダ８７３が出力する第１及び第２パルス列Ｐ１，Ｐ２の出力パルスの第１番目の開始パルスが時刻Ｔ＝０に検出されてから所定時間Ｔｄ内に検出された出力パルス（図６においてはパルス２つ分）は、制御装置８００により操作量として計数されず、無視される。
これにより、誤って最高速設定部材８７１に触れた場合等においてオペレータの意思に反して最高速設定値が変更されることを防止することができる。加えて、上記のように現在の最高速設定値を確認するだけのために最高速設定部材８７１を操作した場合に、当該最高速設定値が変化することを防止することができる。

また、本実施形態において、前記制御装置８００は、前記第１パルス列Ｐ１の出力がＯＮに変化した際に前記第２パルス列Ｐ２の出力がＯＮ又はＯＦＦの何れか一方を出力する第１出力状態から、第１所定時間Ｔ１内に、前記第１パルス列Ｐ１の出力がＯＮに変化した際に前記第２パルス列Ｐ２の出力がＯＮ又はＯＦＦの何れか他方を出力する第２出力状態に変化した場合（ステップＳ１５でＮｏ且つステップＳ１８でＹｅｓ）には、前記第２出力状態に変化した時から第２所定時間Ｔ２内に検出される出力パルスを操作量として計数しないように構成されている。

本実施形態においては、第１パルス列Ｐ１の出力がＯＮからＯＦＦに変化した際に、タイマ８０６を作動させ（ステップＳ１６）、時刻がＴ１を経過するまでに次のパルスが検出されなければ、その時点で最高速設定部材８７１の操作が終了したものと認識される。
前記時刻がＴ１を経過するまでに次のパルスが検出された場合において、当該次のパルスの出力がＯＮに変化した際の第２パルス列Ｐ２の出力が、その前のパルスまでの出力状態（第１出力状態）と同じであれば、前記制御装置８００は、当該パルスを前記最高速設定部材８７１操作量として計上する。
一方、前記次のパルスの出力がＯＮに変化した際の第２パルス列Ｐ２の出力が、その前のパルスまでの出力状態（第１出力状態）とは異なる出力状態（第２出力状態）となった場合（ステップＳ１７でＮｏ且つステップＳ２０でＹｅｓ）、再びタイマ８０６を再計測させて（ステップＳ２１）、時刻が第２所定時間Ｔ２を経過するまで当該第２出力状態のパルス量を検出しない（ステップＳ２２，Ｓ２４）ように制御される。従って、第２所定時間Ｔ２を超えた逆回転入力分のパルス出力から操作量が検出される（ステップＳ２４）。このとき、第２所定時間Ｔ２経過後にタイマがリセットされ（ステップＳ２３）、第２出力状態を検出した後、再びタイマ計測が開始される（ステップＳ２５）。

このようにして、最高速設定部材８７１を操作軸８７４回り時計回り又は反時計回りの何れか一方に操作して前記第１出力状態が検出された後、第１所定時間Ｔ１以内に、最高速設定部材８７１を操作軸８７４回り時計回り又は反時計回りの何れか他方に操作して前記第２出力状態が検出されると、当該第２出力状態を検出してから第２所定時間Ｔ２以内に検出される出力パルスは、制御装置８００により操作量として計数されず、無視される。
これにより、最高速設定部材８７１を操作軸８７４回り何れか一方側に回転操作し、所望の位置で停止させる際に、オペレータが意に反して微小な時間逆回転操作を入力してしまった場合であっても、当該逆回転操作が無効とされるため、所望の操作量をより確実且つより容易に入力することができる。

本実施形態において、前記制御装置８００は、前記副変速装置２００が何れか一の変速段に係合している状態における前記最高速設定部材８７１の操作後に、所定時間Ｔ３が経過した段階、若しくは、前記所定時間Ｔ３内において前記副変速装置が他の変速段に係合された段階で（ステップＳ１８でＹｅｓ）、前記最高速設定部材８７１の操作量に基づいた最高速値を前記一の変速段の最高速設定値として電源を切っても失われない記憶領域（ＥＥＰＲＯＭ）８０５に記憶する（ステップＳ１９）。

この場合、副変速装置２００が何れか一の変速段に係合している状態で、最高速設定部材８７１を操作した後、ステップＳ１６又はステップＳ２５においてタイマ８０６が計測開始した後、所定時間Ｔ３が経過する、若しくは、前記所定時間Ｔ３内において副変速装置２００が他の変速段に係合されて初めて最高速設定部材８７１の操作量に基づいた最高速値が前記一の変速段の最高速設定値として制御装置８００によりＥＥＰＲＯＭ８０５に記憶される。

これにより、最高速設定値の記憶時にオペレータが別途操作する必要がなくなるとともに、記憶操作をし忘れたりすることもない。また、最高速設定部材８７１の操作後すぐに記憶することとすると、最高速設定部材８７１の操作量を微調整している場合等において、何度も記憶し直す必要が生じ、処理回数が増加した結果、処理速度が低下する不具合が生じ得るが、前記所定時間Ｔ３の経過又は副変速装置２００の変速段の変更を待って記憶することにより、このような不具合を未然に防止することができるとともに、書き込み回数に制限があるＥＥＰＲＯＭ８０５を用いた場合に書き込み回数を減少させることができるため、当該ＥＥＰＲＯＭ８０５の寿命をより長くすることができる。

加えて、前記制御装置８００は、前記ステップＳ１９において、前記副変速装置２００が何れか一の変速段に係合している状態における前記最高速設定部材８７１の操作量に基づいた最高速値が操作前の最高速設定値８７１と同じ場合には、前記ＥＥＰＲＯＭ８０５への記憶を更新しない。

この場合、最高速設定部材８７１の操作量に基づいた最高速値を前記ＥＥＰＲＯＭ８０５に記憶する際、当該最高速値が操作前の最高速設定値と同じであれば、制御装置８００による記憶領域への記憶更新は、行われない。
これにより、書き込み回数に制限があるＥＥＰＲＯＭ８０５を用いた場合に無駄な書き込みをなくし、書き込み回数を減少させることにより、当該記憶領域の寿命をより長くすることができる。

なお、本実施形態においては、最高速設定センサ８７２がロータリエンコーダ８７３を有する構成について説明したが、これに代えて、副変速装置２００の変速段毎に（本実施形態においては２つ）、最高速設定ダイヤル等の最高速設定部材８７１とポテンショメータを有する最高速設定センサ８７２とを備える構成としてもよい。

また、最高速設定部材８７１をスイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態が電気的に記憶される電気式スイッチ（タクトスイッチ）とし、最高速設定センサ８７２を前記電気式スイッチの操作時間（通電時間）を検出する操作時間検出センサとした構成としてもよい。
この場合、前記副変速装置２００が一の変速段に係合している際に、前記電気スイッチをＯＮ状態に保持している時間（例えば、押しボタン式の電気式スイッチであれば、押し続けている時間）に応じて入力される最高速値が変化し、前記電気スイッチをＯＦＦ状態にする（前記押しボタン式の場合は、手を離す）ことにより、前記制御装置８００は、入力された最高速値を前記一の変速段における最高速設定値として記憶する。これを変速段毎に行うことにより、副変速装置２００の各変速段毎の最高速を記憶することができる。

さらに、単一の最高速設定部材８７１及び単一のポテンショメータ（最高速設定センサ８７２）を用いつつ、制御装置８００に下記構成を備えることによっても、副変速装置２００の各変速段毎の最高速を記憶することができる。
即ち、制御装置８００は、１）副変速装置２００が何れか一の変速段に係合している状態での前記ポテンショメータからの位置信号に基づき、前記一の変速段用の最高速設定値を記憶し、２）前記一の変速段用の最高速設定値を記憶した後に前記副変速装置２００が前記一の変速段に係合された状態で前記最高速設定部材８７１が操作された場合には、前記最高速設定部材８７１が記憶されている前記最高速設定値に対応する操作位置まで操作されない限り最高速設定値を更新しないように構成され得る。
なお、この場合は、最高速設定の更新が許可されない状態で前記最高速設定部材８７１が操作されている場合には、その旨を表示器８８０等に表示することが好ましい。

次に、前記作業車輌１における前記ＨＳＴ１１０の初期調整モードについて説明する。
本実施形態において、前記作業車輌１は、図５に示すように、前記駆動輪３０の回転速度を直接又は間接的に検出する車速センサ８６０をさらに備えている。

そして、前記制御装置８００は、前記主変速操作検出センサ８２０から前記主変速操作部材８１０の操作量に対応した駆動輪３０の目標回転速度（目標車速）を入力させ、当該入力信号に基づき前記主変速アクチュエータ８３０の作動制御を行う通常制御モードに加えて、前記ＨＳＴ１１０の出力と前記主変速操作部材８１０の操作量との関係を調整する初期調整モードとを有している。
前記通常制御モード及び前記初期調整モード間のモード切換は、例えば、前記表示器８８０を用いて対話形式で入力を行う、若しくは、所定の操作スイッチを押しながら駆動源１０を始動させる等のモード移行操作を行うことにより、行われる。

前記初期調整モードにおいては、作業車輌１を実走させることにより、ＨＳＴ１１０の出力（車速）と主変速アクチュエータ８３０の作動制御量との関係を示す制御関数が算出される。
具体的には、まず、前記車速センサ８６０に基づいて前記駆動輪３０の回転速度が所定の第１速度Ｖ１となるように前記主変速アクチュエータ８３０が作動され、そのときのＨＳＴモータ軸回転数におけるＨＳＴ１１０の可動斜板傾斜角Ｒ１及び作動制御量（電磁比例弁１２２への印加電流値）Ｓ１を前記ＥＥＰＲＯＭ８０６に記憶させる。
次に、前記車速センサ８６０に基づいて前記駆動輪３０の回転速度が第１速度Ｖ１とは異なる所定の第２速度Ｖ２、具体的には零、即ち作業車輌１が停止する状態となるように前記主変速アクチュエータ８３０が作動され、そのときのＨＳＴモータ軸回転数におけるＨＳＴ１１０の可動斜板傾斜角Ｒ２及び作動制御量（電磁比例弁１２２への印加電流値）Ｓ２を前記ＥＥＰＲＯＭ８０６に記憶させる。
このようにして得られた前記第１及び第２作動制御量Ｓ１，Ｓ２に基づいて線形補間が行われ、前記主変速アクチュエータ８３０の作動制御量に対する前記駆動輪３０の回転速度変化（車速変化）についての制御関数が算出され、前記ＥＥＰＲＯＭ８０６に記憶される。
図９に、初期調整モードにより算出されるＨＳＴ１１０の制御関数のグラフを示す。
図９においては、縦軸であるＨＳＴ１１０の可動斜板傾斜角（主変速アクチュエータ８３０の作動制御量）が無次元化した値（正転又は逆転方向にそれぞれ１０００段階）により表示されている。

前記通常制御モードにおいては、前記初期調整モードにおいて前記ＥＥＰＲＯＭ８０５に記憶された前記制御関数を用いて、前記主変速操作検出センサ８２０によって入力された前記目標回転速度に対応する前記主変速アクチュエータ８３０の作動制御量が算出され、当該算出された前記作動制御量に基づいて前記主変速アクチュエータ８３０の作動制御が行われる。即ち、フィードフォワード制御が行われる。

例えば、オペレータの主変速操作部材８１０操作に基づいて主変速操作検出センサ８２０によって検出された主変速操作部材８１０の操作量に対応する目標回転速度が入力されると、前記制御装置８００は、前記制御関数を用いて前記目標回転速度となるような作動制御量を算出し、前記主変速アクチュエータ８３０を当該作動制御量だけ作動制御する。

このように、初期調整モードを用いて設定される主変速アクチュエータ８３０の作動制御量と実際の駆動輪３０の回転速度との関係を制御関数として予め保持することにより、簡単な構造で主変速操作部材８１０の操作量に対応した駆動輪３０の目標回転速度と実際の駆動輪３０の回転速度との間で差が出ないように主変速アクチュエータ８３０を作動制御することが可能となる。
従って、制御装置８００が主変速アクチュエータ８３０を介して出力調整部材１１５を所定位置に位置させているにも拘わらず、作業車輌１の実際の車速が前記主変速操作部材８１０が位置されている所定の速度位置に対応した速度にならない状態が生じるのを防止することができ、ＨＳＴ１１０の製造誤差に拘わらず、前記主変速操作部材１１５の操作位置に応じた車速を容易に得ることができる。
なお、本実施形態においては、前記第１及び第２速度Ｖ１，Ｖ２における制御電流値を検出することとしているが、さらに多くの速度地点における制御電流値を検出し、隣り合う２点間を線形補完することとしてもよい。特に、ＨＳＴ１１０の出力特性が二次曲線となるような仕様においては有効である。

また、前記制御関数を、作業車輌１の停止状態における主変速アクチュエータ８３０の作動制御量については実測値を用いて算出することにより、通常制御モードにおいて作業車輌１の停止状態を得るための主変速アクチュエータ８３０の作動制御量について誤差を零乃至は可及的に小さくすることができる。

特に、本実施形態においては、前記作業車輌１は、前述の通り、走行系伝動経路に前記ＨＳＴ１１０と前記遊星ギヤニット１５０とが組み合わされたＨＭＴが介挿されており、さらに、前記出力調整部材１１５が中立位置以外に位置された際に車速が零となるように構成されている。
このような作業車輌１においては、作業車輌１を停止させる際の主変速アクチュエータ８３０の作動制御量を正確に有していないと、主変速操作部材８１０を車輌停止位置に位置させているにも拘らず、作業車輌１が前進又は後進するという不都合が生じる。
従って、前記制御関数を、作業車輌１の停止状態における主変速アクチュエータ８３０の作動制御量については実測値を用いて算出することは、かかる作業車輌１において特に有効である。

また、本実施形態における前記制御装置８００は、前記通常制御モードにおいて、前記制御関数に基づいて前記主変速アクチュエータ８３０を作動制御した際に、前記目標回転速度と前記車速センサ８６０により検出される前記駆動輪３０の回転速度との差を算出し、前記差がなくなるように前記主変速アクチュエータ８３０をフィードバック制御するように構成されている。

即ち、制御装置８００は、通常制御モードにおいて、前記制御関数に基づく主変速アクチュエータ８３０の前記フィードフォワード制御に加えて、主変速操作部材８１０の操作量に対応した目標回転速度と実際の駆動輪３０の回転速度（車速）とが一致する方向に主変速アクチュエータ８３０が制御装置８００によりフィードバック制御する。

このように、フィードバック制御を行うことにより、所望の車速（目標回転速度）と実際の車速とを高精度に一致させることができ、主変速アクチュエータ８３０に対するより最適な出力制御を行うことができる。
また、フィードフォワード制御を行った上で、フィードバック制御を行うことにより、単にフィードバック制御のみを行った場合に比べて、適正値への制御をより迅速に行うことができる。

続いて、前記副変速装置２００における切換動作時の制御構造について説明する。
本実施形態において、前記作業車輌１は、前記副変速装置２００の切換動作の異常の有無を検出するとともに、異常時には下記制御を行うように構成されている。
図１０に、本実施形態の作業車輌１における副変速装置２００及び副変速アクチュエータ８１の部分断面図を示す。
本実施形態において、前記作業車輌１は、前記副変速アクチュエータ８１の動作に応じて前記シフタ２０９を軸線方向に移動させる副変速操作機構を有している。
詳しくは、前記副変速操作機構は、図１０に示すように、前記シフタ２０９が支持されている軸（本実施形態においては前記プロペラ軸２０６）に平行に配設されたフォーク軸２２１と、基端部が前記フォーク軸２２１に固定され且つ先端部に前記シフタ２０９に係合するフォークが設けられたシフトフォーク２２２とを備えている。

一方、前記副変速アクチュエータ８１は、前記副変速バルブ８０（図４）からの作動油が給排されるシリンダ８１ａと、当該シリンダ８１ａ内に液密に摺動自在に収容され且つ先端部が前記シリンダ８１ａから外方へ延出されて前記フォーク軸２２１に連結されたピストン８１ｂとを有している。
前記ピストン８１ｂの前記基端部は、前記シリンダ８１ａの内部空間を低速室及び高速室に区画している。
前記シフタ２０９は、以下のようにして移動される。
即ち、前記副変速バルブ８０によって前記低速室及び前記高速室に対する作動油給排を切り換えることにより、前記ピストン８１ｂが軸線方向に進退動作し、前記フォーク軸２２１を軸線方向に進退動作させる。かかる前記フォーク軸２２１の軸線方向移動によって、前記フォーク軸２２１に固定された前記シフトフォーク２２２を介して、前記シフタ２０９が前記プロペラ軸２０６の軸線方向に移動する。
この際、前記シフタ２０９は、動力が遮断される位置を挟んで軸線方向一方側の高速段位置と軸線方向他方側の低速段位置とに選択的に位置される。

さらに、前記作業車輌１は、前述の通り、前記副変速検出センサ８５０を備えている。
前記副変速検出センサ８５０は、前記副変速アクチュエータ８１の作動状態を直接又は間接的に検出する。
本実施形態においては、前記副変速検出センサ８５０は、一体的に軸線方向に沿って進退動作する前記ピストン８１ｂ、前記フォーク軸２２１、前記シフトフォーク２２２及び前記シフタ２０９からなる副変速操作アッセンブリの軸線方向位置を検出することで、前記副変速操作機構の作動状態（即ち、前記副変速装置２００の係合段）を検出するように構成されている。
具体的には、前記副変速検出センサ８５０は、図１０に示すように、前記フォーク軸２２１に対して略直交する状態で軸線回り回転自在に配置された検出軸８５１と、前記副変速アッセンブリ（本実施形態においては前記シフトフォーク２２２）に設けられた係合片８５２であって、前記副変速アッセンブリの軸線方向移動に応じて前記検出軸８５２が軸線回りに回転するように前記検出軸８５１が軸線回りに回転するように前記検出軸８５１に連結された係合片８５２とを有している。

さらに、前記作業車輌１は、前述の通り、前記副変速操作部材８４０の操作位置を検出する前記副変速操作検出センサ８９０を有している。
前記制御装置８００は、前記副変速操作検出センサ８９０からの信号に基づき前記副変速アクチュエータ８１の作動制御を行う。
前記副変速操作検出センサ８９０は、前記副変速操作部材８４０の操作位置を検出する接触スイッチ等の位置検出センサ、又は、前記副変速操作部材８４０の操作量を検出するポテンショセンサ等の操作量検出センサとされる。

図１１に、本実施形態における副変速アクチュエータ制御における切り換え異常処理に関するフローチャートを示す。
前記副変速操作部材８４０が高速段位置又は低速段位置の一方に位置されている状態においては、前記副変速アクチュエータ８１は、前記制御装置８００によって前記一方の変速段位置に対応した作動状態に制御されている。
この状態から前記副変速操作部材８４０を高速段位置又は低速段位置の他方へ操作すると、前記制御装置８００は、前記副変速操作検出センサ８９０から前記副変速操作部材８４０の高速段位置又は低速段位置の一方から他方への操作に応じた信号を受信し（ステップＳ２１）、前記副変速装置２００が前記一方の変速段位置に対応した一方の変速段状態から前記他方の変速段位置に対応した他方の変速段状態へ移行するように前記副変速アクチュエータ８１の作動制御を行う。
詳しくは、前記副変速アクチュエータ８１は、前記副変速操作機構を介して前記シフタ２０９を前記一方の変速段位置に対応した位置（以下、変速前位置と言う）から動力遮断位置を経て前記他方の変速段位置に対応した位置（以下、変速後位置と言う）へ移動させるように、作動する。

なお、前記制御装置８００は、前記副変速操作部材８４０が高速段位置から低速段位置へ操作された場合には、前記車速センサ８６０により検出される前記副変速操作部材８４０の操作時点の車速が前記副変速装置２００の低速段状態における変速可能範囲内にあるか否か（即ち、現在の車速が副変速装置２００の高速段から低速段への変速可能範囲にあるか否か）を判断する（ステップＳ２２）。この処理を行う理由については後述する。
一方、本実施形態においては、前記副変速操作部材８４０が低速段位置から高速段位置へ操作された場合には、前記制御装置８００は、前記ステップＳ２２において常に変速可能範囲内であると判断する。

そして、前記操作時点の車速が前記変速可能範囲内にある場合にのみ（ステップＳ２２でＹｅｓ）、前記制御装置８００は、前記副変速操作検出センサ８９０からの信号に基づいて前記副変速装置２００が対応する変速動作を行うように前記副変速アクチュエータ８１を作動制御する（ステップＳ２３）。
前記操作時点の車速が前記副変速装置２００の低速段状態における変速可能範囲にない場合（ステップＳ２２でＮｏ）、前記車速センサ８６０により検出される車速が前記変速可能範囲内の車速となるまで、前記副変速アクチュエータ８１の作動制御を許可しない（ステップＳ２４）。
具体的には、オペレータの減速操作の有無に拘わらず前記駆動源１０及び／又は前記ＨＳＴ１１０の出力を減速制御させる。

前記副変速装置２００における各変速段の変速比の相違により、低速段状態における最高車速は、高速段状態における最高車速に比べて低いものとなるため、副変速装置２００が高速段状態から低速段状態へ移行する際、前記副変速操作部材８４０の操作時点の車速が低速状態における最高車速以上である、即ち、変速可能範囲を超えてしまう場合に無理に変速動作を行うと、作業車輌１が急制動したり、走行系伝動経路に負荷がかかり、破損するおそれがある。
そこで、副変速操作部材８４０の高速段位置から低速段位置への操作時点の車速が副変速装置２００の低速段への変速可能囲にあるか否か（前記副変速装置２００が低速段状態において出力可能な範囲にあるか否か）を判断し、前記変速可能範囲内にある場合にのみ副変速装置２００が低速段状態へ変速動作するのを許可し、これにより、前記不都合を防止している。

前記制御装置８００は、前記副変速アクチュエータ８１の作動制御後、前記副変速検出センサ８５０からの信号に基づいて前記副変速装置２００の前記変速動作の成否が判断される（ステップＳ２５）。
即ち、このステップＳ２５では、前記副変速検出センサ８５０から検出された前記副変速装置２００の変速段状態と、前記副変速操作検出センサ８９０から検出された副変速操作部材８４０の変速段位置とが整合されているか否かが判断される。

前記副変速装置２００が前記他方の変速段への移行に失敗したと判断された場合（ステップＳ２５でＮｏ）、前記制御装置８００は、前記表示器８８０に所定のアラーム（第１アラーム）を表示し、前記副変速装置２００における変速動作が失敗したことをオペレータに報知する（ステップＳ２６）。

これにより、オペレータは、前記他方の変速段への移行に失敗したことを視覚的に知ることができるため、変速失敗時の対応を迅速に行うことができる。

さらに、前記副変速装置２００が前記他方の変速段への移行に失敗したと判断された場合（ステップＳ２５でＮｏ）には、前記制御装置８００は、前記オペレータへの報知に加えて、前記副変速装置２００が前記副変速操作部材８４０の操作前の変速状態に戻るように、前記副変速アクチュエータ８１を作動制御する（ステップＳ２７）。

上記制御によれば、前記副変速アクチュエータ８１が前記副変速操作部材８４０の高速段位置又は低速段位置の一方から他方への操作に応じた作動を行っているにも拘わらず、前記副変速装置２００が動力遮断状態にされ続けるという不都合を有効に防止できる。

これについて詳しく説明する。
前記副変速アクチュエータ８１が前記シフタ２０９を変速前位置から動力遮断位置を経て変速後位置へ移動させた場合、係合される変速段が一方から他方へと移ることにより変速比が変化するため、変速前後の出力軸（前記プロペラ軸２０６）の回転数（車速）に差が生じる。
即ち、前記動力遮断状態における車速（出力軸回転数）と前記一方の変速段（変速前位置）における車速との差は、前記動力遮断状態における車速と前記他方の変速段（変速後位置）における車速との差よりも大きいものとなる。

このような理由から、前記副変速アクチュエータ８１が前記副変速操作部材８４０の一方の変速段位置から他方の変速段位置へ操作に応じた作動を行っているにも拘わらず、前記副変速装置２００が一方の変速段状態から動力遮断状態へは移行したものの、動力遮断状態から他方の変速段状態へは移行せずに、意に反して動力遮断状態とされ続けることが起こり得る。
このような意に反した動力遮断状態が生じた場合、前記副変速装置２００を他方の変速段状態へ移行させる作動制御を継続するよりも、前記副変速装置２００を直近まで係合していた一方の変速段状態へ移行させる作動制御を行った方が、前記副変速装置２００の動力遮断状態を回避し易い。

即ち、前記動力遮断状態における車速（出力軸回転数）は、前記他方の変速段における車速との差よりも前記一方の変速段における車速との差の方がより小さい。
従って、前記シフタ２０９を動力遮断位置から変速前位置へ戻す際の前記副変速アクチュエータ８１、前記副変速操作機構及び前記シフタ２０９によって構成されるリンク機構の移動抵抗は、前記シフタ２０９を動力遮断位置から変速後位置へ移動させる際の移動抵抗よりも小さくなる。

本発明は、かかる新規な観点に基づき、前記副変速アクチュエータ８１が前記副変速操作部材８４０の一方の変速段位置から他方の変速段位置への操作に応じた作動を行っているにも拘わらず、前記副変速装置２００が動力遮断状態になっている場合には、前記副変速装置２００が直近まで係合していた一方の変速段状態へ移行するように前記制御装置８００が前記副変速アクチュエータ８１を作動制御するように構成されている。

従って、前記副変速アクチュエータ８１が前記副変速操作部材８４０の高速段位置又は低速段位置の一方から他方への操作に応じた作動を行っているにも拘わらず、前記副変速装置２００が動力遮断状態となり続けることを可及的速やかに防止できる。
さらに、前記シフタ２０９が前記副変速アクチュエータ８１によって目標位置へ向けて押動され続けることが防止される。従って、前記シフタ２０９、前記高速段ギヤ列の従動ギヤ２０７及び前記低速段ギヤ列の従動ギヤ２０８のそれぞれにおける凹凸係合部が摩耗及び／又は損傷することを有効に防止することができる。

本実施形態において、前記副変速装置２００が前記他方の変速段への移行に失敗した場合において前記副変速装置２００を前記副変速操作部材８４０の操作前の変速状態に戻るように前記副変速アクチュエータ８１の作動制御を行った後（ステップＳ２７）、前記副変速検出センサ８５０からの信号に基づき前記副変速装置２００が前記副変速操作部材８４０の操作前の変速状態に戻っているか否かが前記制御装置８００により判断され（ステップＳ２８）、前記操作前の変速状態へ移行に失敗した場合には（ステップＳ２８でＮｏ）、所定の走行系異常処理が実行される（ステップＳ２９）。

前記走行系異常処理は、急停止となることなく可及的速やかに作業車輌１を停止させるように走行系伝動経路に介挿された各種機構を制御するものである。
本実施形態においては、１）走行系伝動経路に介挿されたクラッチ機構（即ち、本実施形態における走行系油圧式切換ユニット３００）を動力遮断状態とすること、及び、２）前記ＨＳＴ１１０の前記出力調整部材１１５を車速が零となる位置に作動制御することの少なくとも何れか一方が挙げられる。
さらに、走行系異常処理として、前記副変速装置２００の一方の変速状態への戻し変速作動が失敗した旨のアラーム（第２アラーム）を前記表示器８８０に表示させる。
なお、その他の走行系異常処理として、例えば、駆動源１０が出力可変型とされている場合においては、前記駆動源１０を低出力状態（アイドリング状態）とすること等を行うことも可能である。

このように、前記他方の変速段への移行に失敗した場合において、さらに副変速操作部材８４０の位置を検出して多段的に確認を行うことにより、異常を早期に検出して、走行系異常処理を行うことにより、作業車輌１が操縦不能や急停止等の危険な状態となることを未然に回避することができる。

一方、前記副変速装置２００が前記他方の変速段への移行に成功した場合には（ステップＳ２５でＹｅｓ）、前記制御装置８００により、前記副変速操作部材８４０の操作前後の車速が変化しない（変速ショックが生じない）ように、前記主変速アクチュエータ８３０が作動制御される（ステップＳ３０）。

この場合、前記副変速操作部材８４０の操作前後において車速が変化しない（変速ショックが生じない）ように、前記主変速アクチュエータ８３０が前記制御装置８００により作動制御されることにより、前記ＨＳＴ１１０の出力回転数が制御される。
より具体的には、前記車速センサ８６０により、前記副変速装置２００の変速操作開始時点での車速が検出されるとともに、前記副変速操作検出センサ８９０により、前記他方の変速段が検出され、当該他方の変速段における変速比において前記車速と略等しい車速となるような前記ＨＳＴ１１０の出力回転数が前記制御装置８００により算出され、当該算出された出力回転数となるように前記主変速アクチュエータ８３０が作動制御される。
なお、前記主変速アクチュエータ８３０の制御量において、前記副変速装置２００が前記他方の変速段に係合されるまでの時間（空走期間）における車速変化を考慮することとしてもよい。

上記のような制御を行わない場合、前記副変速操作部材８４０の操作前後でＨＳＴ１１０の出力回転数が一定であると、前記副変速装置２００において係合される変速段を切り換えることにより駆動輪３０の回転速度は係合される変速段の変速比に応じて変化するため、作業車輌１の走行状態がぎくしゃくし、走行フィーリングが悪化する。
これに対し、上記構成においては前記副変速操作部材８４０の操作前後において車速が変化しないように、前記主変速アクチュエータ８３０が制御装置８００により作動制御されるため、前記副変速装置２００における変速前後の走行安定性を高めることができる。

以上、本発明に係る実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更、修正が可能である。
例えば、本実施形態における前記副変速アクチュエータ８１は、人為操作可能な副変速操作部材８４０の操作量を電気的に検出し、副変速バルブ８０を油圧制御するものとして構成されているが、前記副変速装置２００における切り換え異常時の制御を行わない作業車輌においては、前記構成に代えて、副変速操作部材８４０から機械式リンクを介して前記シフタ２０９に作動連結された構成としてもよい。

図１は、本発明の一実施形態における無段変速装置出力制御構造が適用された作業車輌の側面図である。図２は、図１の作業車輌における伝動模式図である。図３は、本実施形態においてＨＳＴの油圧ポンプ本体への入力回転数（伝動軸の回転数）を一定としたときの合成出力軸（ＨＭＴ出力軸）の回転数と変速出力軸の回転数（ＨＳＴのモータ出力軸回転数）との関係図である。図４は、図１の作業車輌における油圧回路図である。図５は、図１の作業車輌の制御系に関する概略構成図である。図６は、本実施形態における最高速設定センサのロータリエンコーダ出力図である。図７は、本実施形態における最高速設定制御における最高速設定部材操作量検出処理に関するフローチャートである。図８は、本実施形態における作業車輌に備えられた表示器の概略図である。図９は、初期調整モードにより算出されるＨＳＴの制御関数のグラフである。図１０は、本実施形態の作業車輌における副変速装置及び副変速アクチュエータの断面構成図である。図１１は、本実施形態における副変速アクチュエータ制御における切り換え異常処理に関するフローチャートである。

１作業車輌
１０駆動源
３０主駆動輪
１１０ＨＳＴ（無段変速装置）
８００制御装置
８１０主変速操作部材
８２０主変速操作検出センサ
８３０主変速アクチュエータ
８６０車速センサ

Claims

駆動源から駆動輪へ至る走行系伝動経路に介挿された主変速装置としての油圧式無段変速装置と、前記駆動源からの同期出力及び前記無段変速装置からの変速出力を合成して合成出力部材から出力する遊星ギヤユニットと、人為操作可能な主変速操作部材と、前記主変速操作部材の操作位置を検出する主変速操作検出センサと、前記無段変速装置の出力調整部材を移動させる主変速アクチュエータと、前記駆動輪の回転速度を直接又は間接的に検出する車速センサと、前記主変速操作検出センサにより前記主変速操作部材の操作量に対応した駆動輪の目標回転速度が信号入力され、当該入力信号に基づき前記主変速アクチュエータの作動制御を行う制御装置とを備えた作業車輌に適用される無段変速装置出力制御構造であって、
前記無段変速装置及び前記遊星ギヤユニットは、前記無段変速装置の変速出力が逆転方向に所定回転数の際に前記合成出力部材の回転数が零となり且つ前記無段変速装置の変速出力が前記逆転方向所定回転数から零を越えて正転方向所定回転数に増速されるに従って前記合成出力部材の回転数が上昇するように構成されており、
前記制御装置は、通常制御モードと前記無段変速装置の出力と前記主変速操作部材の操作量との関係を調整する初期調整モードとを有し、
前記初期調整モードにおいて、
前記無段変速装置の変速出力が正転方向とされている範囲内において、前記車速センサに基づいて前記駆動輪の回転速度が所定の第１速度となるように前記主変速アクチュエータを作動させ、そのときの作動制御量を第１作動制御量として記憶し、
前記無段変速装置の変速出力が逆転方向とされている範囲内において、前記車速センサに基づいて前記駆動輪の回転速度が第１速度とは異なる所定の第２速度となるように前記主変速アクチュエータを作動させ、そのときの作動制御量を第２作動制御量として記憶し、
前記第１及び第２作動制御量に基づいて線形補間を行うことにより、前記主変速アクチュエータの作動制御量に対する前記駆動輪の回転速度変化についての制御関数を算出して記憶し、
前記通常制御モードにおいて、前記初期調整モードで算出された前記制御関数を用いて前記主変速操作検出センサによって入力された前記目標回転速度に対応する前記主変速アクチュエータの作動制御量を算出し、算出された前記作動制御量に基づいて前記主変速アクチュエータの作動制御を行うことを特徴とする無段変速装置出力制御構造。
前記第２速度は、零であることを特徴とする請求項１に記載の無段変速装置出力制御構造。
前記制御装置は、前記通常制御モードにおいて、前記制御関数に基づいて前記主変速アクチュエータを作動制御した際に、前記目標回転速度と前記車速センサにより検出される前記駆動輪の回転速度との差を算出し、前記差がなくなるように前記主変速アクチュエータをフィードバック制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の無段変速装置出力制御構造。