CN102066814B - 机动平地机 - Google Patents

Abstract

一种机动平地机，其能够在不损坏低速行驶时的操纵感的情况下避免发动机停车。本发明的机动平地机具有发动机、变矩器、驱动轮、发动机转速检测部和控制部。变矩器具有锁止离合器，传递来自发动机的驱动力。驱动轮通过来自发动机的驱动力旋转驱动。发动机转速检测部检测发动机转速。在锁止离合器处于接合状态的情况下，当发动机转速大于比低速空转转速小的规定的锁止解除转速时，控制部将锁止离合器维持接合状态，当发动机转速达到锁止解除转速以下时，控制部将锁止离合器切换至分离状态。

Description

机动平地机

技术领域

本发明涉及机动平地机。

背景技术

已知装配有带锁止离合器的变矩器的机动平地机(参考专利文献1)。在这样的机动平地机中，操作员通过使锁止离合器处于接合状态，能够获得加速操纵与车速对应的直接的操纵感。但是，在锁止离合器处于接合状态的情况下，变矩器的输入侧与输出侧处于直接接合的状态。因此，如果输出侧的负载增大，则可能导致发动机停车。

尽管与机动平地机无关，但在专利文献2中公开了在农用大型拖拉机中用于避免发动机停车的技术。这里，在锁止离合器处于接合状态的情况下，如果锁止离合器的输入轴转速达到发动机空转转速(即低速空转转速)以下，则锁止离合器被切换到分离状态。由此，避免了发动机停车。

专利文献1：(日本)特开2000-320362号公报

专利文献2：(日本)特开平5-272636号公报

与上述农用大型拖拉机不同，机动平地机在进行平地等作业时，存在以低速空转转速以下的发动机转速行驶的情况。在如上所述的低速行驶期间，如果进行像上述农用大型拖拉机那样的避免发动机停车的控制，则锁止离合器被切换至分离状态，可能会损坏操纵感。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能够在不损坏低速行驶时的操纵感的情况下避免发动机停车的机动平地机。

第一发明的机动平地机具有发动机、变矩器、驱动轮、发动机转速检测部和控制部。变矩器具有锁止离合器，传递来自发动机的驱动力。驱动轮通过来自发动机的驱动力旋转驱动。发动机转速检测部检测发动机转速。控制部在锁止离合器处于接合状态的情况下，当发动机转速大于比低速空转转速小的规定的锁止解除转速时，将锁止离合器维持接合状态，当发动机转速达到锁止解除转速以下时，将锁止离合器切换至分离状态。

在该机动平地机中，即使使车速下降而发动机转速下降至比低速空转转速小的转速，也能够将锁止离合器维持接合状态，直到发动机转速达到锁止解除转速。因此，能够不损坏操纵感地进行低速行驶。并且，当发动机转速达到锁止解除转速以下时，锁止离合器被切换至分离状态。由此，能够避免发动机停车。

第二发明的机动平地机在第一发明的机动平地机的基础上，变矩器进一步具有抑制发动机振动的减震器。上述锁止解除转速大于减震器的共振转速。

在该机动平地机中，在发动机转速下降至减震器的共振转速前，锁止离合器被切换至分离状态。由此，能够避免因发动机转速下降而导致车体振动。

本发明的机动平地机能够在不损坏低速行驶时的操纵感的情况下能够避免发动机停车。

附图说明

图1是机动平地机的外观立体图。

图2是机动平地机的侧视图。

图3是表示机动平地机的结构的框图。

图4是变矩器的剖视图。

图5是发动机停车回避控制的流程图。

附图标记说明

1    机动平地机

5    发动机

8    控制部

12   后轮(驱动轮)

61   变矩器

70   锁止离合器

71   减震器

80   发动机转速传感器(发动机转速检测部)

具体实施方式

结构

〔整体结构〕

图1及图2分别是表示本发明一实施方式的机动平地机1的外观立体图和侧视图。该机动平地机1具有由一对左右前轮11和每侧各两个的后轮12构成的六个行驶轮。该机动平地机1利用设置于前轮11与后轮12之间的刮板42能够进行平地作业、除雪作业、轻切削、材料混合等。在图1及图2中只示出了四个后轮12中的位于左侧的部分。

如图1及图2所示，机动平地机1具有车架2、驾驶室3、工作装置4。如图3所示，机动平地机1具有发动机5、传动机构6、行驶机构9、液压驱动机构7、操纵部10、控制部8等。

〔车架2及驾驶室3〕

如图1及图2所示，车架2由后部车架21及前部车架22构成。

后部车架21收容有图3所示的发动机5、传动机构6、液压驱动机构7等。另外，在后部车架21上设置有所述四个后轮12，这些后轮12通过来自发动机5的驱动力来旋转驱动，从而能够使车辆行驶。

前部车架22安装于后部车架21的前方，在前部车架22的前端部安装有所述前轮11。

驾驶室3安装在后部车架21上，其内部配置有方向盘、变速杆、工作装置4的操纵杆、制动装置、油门踏板14、微动踏板13等操纵部(参考图3)。另外，驾驶室3也可安装在前部车架22上。

〔工作装置4〕

工作装置4具有牵引杆40、环形杆41、刮板42、液压马达49、各种液压缸44～48等。

牵引杆40的前端部可摆动地安装于前部车架22的前端部，牵引杆40的后端部通过一对提升液压缸44，45的同步伸缩而上下升降。并且，牵引杆40通过提升液压缸44，45的异步伸缩而以沿车辆前进方向延伸的轴为中心上下摆动。进一步，牵引杆40通过牵引杆移动液压缸46的伸缩而向左右移动。

环形杆41可旋转地安装于牵引杆40的后端部。环形杆41通过液压马达49(参考图1)驱动，从车辆上方看时相对于牵引杆40沿顺时针方向或逆时针方向旋转。

刮板42被支撑为，相对于环形杆41能够横向滑动，并且能够以与横向平行的轴为中心上下摆动。这里，横向是指相对于车辆前进方向的左右方向。刮板42通过支撑于环形杆41的刮板移动液压缸47相对于环形杆41能够横向移动。并且，刮板42通过支撑于环形杆41的倾斜液压缸48(参考图2)相对于环形杆41能够以与横向平行的轴为中心摆动，从而变更上下方向的朝向。如上所述，刮板42能够通过牵引杆40、环形杆41进行相对于车辆的上下升降、相对于前进方向的倾斜变更、相对于横向的倾斜变更、旋转、左右方向的移动。

液压马达49通过从后述的第一液压泵79供给的液压来驱动，从而能够使环形杆41旋转。

各种液压缸44～48是通过从第一液压泵79供给的液压来驱动的液压缸，如上所述，包含：一对提升液压缸44，45、牵引杆移动液压缸46、刮板移动液压缸47、倾斜液压缸48等。一对提升液压缸44，45左右分开设置，其之间夹有前部车架22。提升液压缸44，45大致沿上下方向配置，安装在前部车架22及牵引杆40上。提升液压缸44，45通过伸缩而使牵引杆40的后端部上下移动，由此能够使刮板42在上下方向上移动。牵引杆移动液压缸46被配置成相对于上下方向倾斜，安装在前部车架22及牵引杆40的侧端部上。牵引杆移动液压缸46通过伸缩能够变更牵引杆40相对于横向的位置，由此能够变更刮板42的位置。刮板移动液压缸47沿刮板42的长度方向配置，安装在环形杆41及刮板42上。刮板移动液压缸47通过伸缩能够变更刮板42的长度方向的位置。倾斜液压缸48安装在环形杆41及刮板42上，通过伸缩能够使刮板42以沿横向延伸的轴为中心上下摆动，由此能够变更刮板42相对于前进方向的倾斜角度。

〔发动机5〕

如图3所示，在发动机5上附设有燃料喷射泵15，从燃料喷射泵15向发动机5供给燃料。其供给量通过从后述的控制部5输出至电子调节器16的指令信号来控制。发动机5的转速由发动机转速传感器80检测，并作为检测信号发送至控制部8。控制部8通过向电子调节器16发送指令信号来控制供给至发动机5的燃料的供给量，从而能够控制发动机5的转速。

〔传动机构6〕

传动机构6是用于将来自发动机5的驱动力传递至后轮12的机构，包含变矩器61及变速器60。

变矩器61连接于发动机5的输出侧。在变矩器61上设置有将变矩器61的输入轴与输出轴直接连接的锁止离合器70。锁止离合器70能够切换到接合状态与分离状态。如果锁止离合器70切换到接合状态，则变矩器61的输入侧与输出侧直接连接，来自发动机5的驱动力未经由变矩器机构62传递。如果锁止离合器70切换到分离状态，则来自发动机5的驱动力经由变矩器机构62传递。

进一步详细而言，变矩器61包含变矩器机构62、锁止离合器70和减震器71。

如图4所示，变矩器机构62具有输入部31、离合器壳体32、驱动装置罩体(ドライブケ一ス)33、泵34、涡轮35、导轮36。在锁止离合器70处于分离状态的情况下，变矩器机构62起通常的变矩器的作用。即，来自发动机5的驱动力经由输入部31及离合器壳体32传递至驱动装置罩体33，使驱动装置罩体33与泵34一体地旋转。传递至泵34的驱动力将油为介质传递至涡轮35。然后，驱动力从涡轮35的输出部43传递至与涡轮35连接的变速器60的输入轴37。输入轴37的前端部(图4中的右侧端部)被设置为相对于输入部31能够旋转。

锁止离合器70具有离合器盘38和活塞39。在活塞39被推压抵接至离合器盘38的状态下，锁止离合器70处于接合状态。此时，来自发动机5的驱动力经由输入部31及离合器壳体32、活塞39及驱动装置罩体33、离合器盘38、减震器71直接传递至涡轮35的输出部43。然后，驱动力从涡轮35的输出部43传递至变速器60的输入轴37。

另外，通过活塞39与离合器杆38分离，锁止离合器70处于分离状态。

减震器71被设置于离合器盘38与涡轮35之间。在锁止离合器70处于接合状态下，减震器71抑制从发动机5传递至变速器60的输入轴37的振动。

变速器60具有各种离合器63～69以及未图示的多个变速齿轮。

各种离合器63～69是通过从后述的液压泵72供给的液压来驱动的液压式离合器，分别为FL离合器63、FH离合器64、R离合器65、第一离合器66、第二离合器67、第三离合器68和第四离合器69。

当车辆前进时，FL离合器63及FH离合器64处于接合状态。R离合器65在车辆后退时处于接合状态。第一离合器66、第二离合器67、第三离合器68、第四离合器69在向分别对应的变速齿轮传递驱动力时处于接合状态。在所述变速器60中，当车辆前进时，通过FL离合器63及FH离合器64中的任一离合器与第一离合器66～第四离合器69中的任一离合器的组合，能够实现1～8挡(速)的速度挡挡的选择。并且，当车辆后退时，通过R离合器65与第一离合器66～第四离合器69中的任一离合器的组合，能够实现1～4挡的速度挡的选择。

另外，传递到FL离合器63及FH离合器64的输入轴转速由输入轴转速传感器81检测，并作为检测信号发送至控制部8。并且，FL离合器63及FH离合器64与第一离合器66～第四离合器69之间的中间轴转速由中间轴转速传感器82检测，并作为检测信号发送至控制部8。进一步，来自第一离合器66～第四离合器69的输出轴转速由输出轴转速传感器83检测，并作为检测信号发送至控制部8。

〔行驶机构9〕

行驶机构9是利用来自发动机5的驱动力使车辆行驶的机构。行驶机构9经由传动机构6传递来自发动机5的驱动力。行驶机构9包含未图示的最终减速器、串联装置19和后轮12。从变速器60输出的驱动力经由最终减速器及串联装置19传递至后轮12，后轮12被旋转驱动，由此车辆行驶。

〔液压驱动机构7〕

液压驱动机构7是通过来自发动机5的驱动力产生液压并通过液压驱动上述各种离合器63～67、液压马达49、各种液压缸44～48的机构。液压驱动机构7包含第一液压泵79、第二液压泵72、各种液压控制阀73～78，50～57。

第一液压泵79通过来自发动机5的驱动力驱动，产生供给至各种液压缸44～48及液压马达49的液压。第一液压泵79是可变容量型液压泵，能够利用泵容量控制液压缸79a使斜板的倾斜角度变更，从而变更排出的压力油的容量。

第二液压泵72通过来自发动机5的驱动力驱动，产生供给至各种离合器63～70的液压。

各种液压控制阀73～78，50～57是电磁比例控制阀，能够由控制部8对所述各种液压控制阀73～78，50～57进行电控制而调节液压，分别为第一至第五液压缸控制阀73～77、液压马达控制阀78、锁止离合器控制阀50、第一至第七离合器控制阀51～57等。

第一至第五液压缸控制阀73～77调节供给至上述各种液压缸44～48的液压。并且，供给至各种液压缸44～48的液压由未图示的液压传感器检测，并作为检测信号发送至控制部8。

液压马达控制阀78调节供给至上述液压马达49的液压。

锁止离合器控制阀50调节供给至上述锁止离合器70的液压。第一至第七离合器控制阀51～57调节供给至上述各种离合器63～69的液压。具体地说，第一离合器控制阀51调节供给至FL离合器63的液压。第二离合器控制阀52调节供给至FH离合器64的液压。第三离合器控制阀53调节供给至R离合器65的液压。第四离合器控制阀54调节供给至第一离合器66的液压。第五离合器控制阀55调节供给至第二离合器67的液压。第六离合器控制阀56调节供给至第三离合器68的液压。第七离合器控制阀57调节供给至第四离合器69的液压。

并且，供给至各种离合器63～69的液压由液压传感器检测，并作为检测信号发送至控制部8。在图3中，仅示出了检测供给至FL离合器63的液压的液压传感器84及检测供给至FH离合器64的液压的液压传感器85，其他液压传感器则省略。

〔操纵部10〕

操纵部10是操作员操纵而工作的用于控制机动平地机1的行驶及工作装置4的部分。操纵部10包含油门踏板14、微动踏板13、变速操纵杆17、模式切换开关18等操纵部件。油门踏板14是用于使发动机转速设定在目标转速的操纵部件。微动踏板13是用于在FL离合器63或FH离合器64上产生滑动而损坏车速的操纵部件。变速操纵杆17是用于进行变速器60的变速的操纵部件。模式切换开关18是用于将传动机构6的变速模式选择性切换到手动模式与变矩器模式的操纵部件。关于手动模式与变矩器模式，将在后面进行说明。如果操纵部10的各操纵部件被操纵，则与该操纵对应的操纵信号被发送至控制部8。

〔控制部8〕

控制部8基于来自操纵部10的操纵信号和来自各种传感器的检测信号控制第一至第五液压缸控制阀73～77及液压马达控制阀78，从而能够控制工作装置4。例如，控制部8通过向第一液压缸控制阀73及第二液压缸控制阀74发出指令信号来控制供给至提升液压缸44，45的液压，从而能够使刮板42在上下方向上移动。

控制部8基于来自油门踏板14的操纵信号和由发动机转速传感器80检测到的发动机转速来确定供给至发动机5的燃料的供给量。然后，控制部8向电子调节器发送与确定的供给量对应的指令信号。由此，来自燃料喷射泵的燃料喷射量被调节到与油门踏板14的操纵量相应的量，从而发动机转速被控制。由此，操作员能够控制工作装置4的输出及车辆的速度。

控制部8通过向锁止离合器控制阀50发送指令信号而增减锁止离合器70的液压，由此能够将锁止离合器70切换到接合状态与分离状态。

并且，控制部8基于来自模式切换开关18的操纵信号，将传动机构6的变速模式选择性切换到手动模式与变矩器模式。在手动模式下，锁止离合器70处于接合状态。此时，操作员通过操纵变速操纵杆17，能够手动进行变速器60的变速。在变矩器模式下，锁止离合器70处于分离状态，来自发动机5的驱动力经由变矩器机构62传递。此时，在低速侧的速度挡(例如，前进1～4挡)之间，操作员通过操纵变速操纵杆17，能够手动进行变速器60挡的变速。在此期间，无论车速和发动机转速如何，锁止离合器70都维持分离状态。并且，在变矩器模式下，在高速侧的速度挡(例如，前进5～8挡)之间，能够由控制部8根据车速和发动机转速自动进行变速器60的挡变速。在此情况下，如果车速增加而使变矩器机构62的滑动减少，则锁止离合器70自动切换到接合状态。

另外，控制部8基于来自操纵部10的操纵信号和来自各种传感器的检测信号等，控制第一至第七离合器控制阀51～57，从而进行变速器60的变速。例如，控制部8向第一离合器控制阀51发出指令信号而向FL离合器63供给液压，并且，向第七离合器控制阀57发出指令信号而向第四离合器69供给液压。由此，FL离合器63及第四离合器69处于接合状态，能够选择7挡的速度挡。另外，向第二离合器控制阀52发出指令信号而向FH离合器64供给液压，并且，向第四离合器控制阀54发出指令信号而向第一离合器66供给液压，由此FH离合器64及第一离合器66处于接合状态，能够选择2挡的速度挡。

并且，当微动踏板13被操纵时，控制部8基于来自微动踏板13的操纵信号，调节发送至第一离合器控制阀51或第二离合器控制阀52的指令信号，从而减少供给至FL离合器63或FH离合器64的液压。即，通过使FL离合器63或FH离合器64中处于接合状态的离合器的表面压力下降而使离合器产生滑动。由此，从传动机构9传递至行驶机构9的驱动力减小，车速损坏。因此，操作员通过操纵微动踏板13，能够抑制发动机转速下降而维持工作装置4的输出，并且调节车速。

并且，为了避免在手动模式下的低速行驶期间发生发动机停车，控制部8能够进行发动机停车回避控制。下面说明发动机停车回避控制。

〔发动机停车回避控制〕

在发动机停车回避控制中，在锁止离合器70处于接合状态的情况下，当发动机转速大于规定的锁止解除转速时，控制部8使锁止离合器70维持接合状态。锁止解除转速能够对应于每个速度挡而分别设定，比低速空转转速小且比上述减震器71的共振转速大。减震器71的共振根据减震器71、发动机输出转矩及惯性之间的关系产生，过大的共振转矩会使车体振动。并且，该过大的共振会使驱动系统的耐久性下降。根据减震器71、发动机输出转矩及惯性之间的关系，也有时直到发生发动机停车期间不会产生减震器71的共振，不产生过大的共振转矩。在此情况下，只要锁止解除转速小于低速空转转速且大于即将发生发动机停车之前的发动机转速，根据操纵性能够任意设定。

在发动机停车回避控制中，即使发动机转速下降至低速空转转速以下，直到发动机转速达到锁止解除转速，锁止离合器70也维持接合状态。然后，当发动机转速进一步下降而在锁止解除转速以下时，控制部8将锁止离合器70切换到分离状态。进一步详细而言，如图5所示，首先，在步骤S1中，判断发动机转速是否在锁止解除转速以下。如果发动机转速在锁止解除转速以下，在步骤S2中，判断持续(経過)时间是否大于规定时间T。即，判断从发动机转速达到锁止解除转速以下开始的持续时间是否超过了规定时间T。该规定时间T是为了进行发动机转速传感器80的误检测等而设置的。当持续时间超过规定时间T时，在步骤3中，锁止离合器70被切换到分离状态。

另外，在通过发动机停车回避控制而锁止离合器70切换至分离状态后，如果规定的恢复条件全部满足的情况下，控制部8使锁止离合器70恢复为接合状态。恢复条件包含例如以下的第一恢复条件至第三恢复条件。

第一恢复条件：变速器60的输入轴转速≥恢复转速设定值。

这里，“变速器60的输入轴转速”由输入轴转速传感器81检测。“恢复转速设定值”是规定的常数，对应于每个速度挡而分别设定。并且，“恢复转速设定值”可以被设定为高于低速空转转速的规定的发动机转速。其理由在于，在锁止离合器70恢复为接合状态后，通过发动机停车回避控制，锁止离合器70不会马上变为分离状态。

第二恢复条件：持续时间＞恢复禁止时间设定值。

这里，“持续时间”是指从第一恢复条件被满足开始的持续时间。“恢复禁止时间设定值”是规定的常数，考虑到防止振荡(ハンチング)而设定。

第三恢复条件：L/U相对转速＜分离状态保持设定值。

这里，“L/U相对转速”是锁止离合器70的输入侧与输出侧的相对转速。因此，“L/U相对转速”能够通过变速器60的输入轴转速与发动机转速之差来求出。“分离状态保持设定值”是规定的常数，考虑到保护锁止离合器70和接合锁止离合器70时的冲击而设定。

另外，在第一恢复条件中，取代变速器60的输入轴转速，可以使用变速器60的中间轴转速(由中间轴转速传感器82检测)或输出轴转速(由输出轴转速传感器83检测)。进一步，可以使用发动机转速。在使用中间轴转速或输出轴转速的情况下，考虑变速器60的变速比而设定“恢复转速设定值”。在使用发动机转速的情况下，考虑L/U相对转速而设定“恢复转速设定值”。

<特征>

在该机动平地机1中，在锁止离合器70像手动模式下行驶的情况那样处于接合状态的情况下，即使由于负载增大而导致发动机转速下降，也能够通过发动机停车回避控制避免发动机停车以及车体振动。并且，也能够避免驱动系统的耐久性下降。进一步，此时，在发动机停车回避控制中，即使发动机转速下降，直到发动机转速达到锁止解除转速，也能够使锁止离合器70维持接合状态。因此，即使在低速空转转速以下的低速行驶中，操作员也能够使锁止离合器70维持接合状态的情况下进行驾驶。例如，在前进1挡中发动机转速为低速空转转速时的车速1.3km/h的情况下，即使车速为1.0km/h，也能够使锁止离合器70维持接合状态。由此，能够防止在低速行驶中损坏操纵感。

工业实用性

本发明的机动平地机能够在不损坏低速行驶时的操纵感的情况下避免发动机停车。

Claims (4)

1.一种机动平地机，其特征在于，具有：

发动机；

变矩器，其具有锁止离合器，传递来自所述发动机的驱动力；

驱动轮，其通过来自所述发动机的驱动力来旋转驱动；

发动机转速检测部，其检测发动机转速；

控制部，在所述锁止离合器处于接合状态的情况下，当所述发动机转速大于比低速空转转速小的规定的锁止解除转速时，该控制部将所述锁止离合器维持接合状态，当所述发动机转速达到锁止解除转速以下时，该控制部将所述锁止离合器切换至分离状态。

2.根据权利要求1所述的机动平地机，其特征在于，

所述变矩器进一步具有抑制所述发动机的振动的减震器，

所述锁止解除转速大于所述减震器的共振转速。

3.根据权利要求1所述的机动平地机，其特征在于，

在通过发动机停车回避控制而所述锁止离合器切换至分离状态后，如果规定的恢复条件全部满足的情况下，所述控制部使所述锁止离合器恢复为接合状态，恢复条件包含以下的第一恢复条件至第三恢复条件，

第一恢复条件：变速器的输入轴转速≥恢复转速设定值，

这里，“变速器的输入轴转速”由输入轴转速传感器检测，“恢复转速设定值”是规定的常数，对应于每个速度挡而分别设定，并且，“恢复转速设定值”能够被设定为高于低速空转转速的规定的发动机转速，其理由在于，在所述锁止离合器恢复为接合状态后，通过所述发动机停车回避控制，所述锁止离合器不会马上变为分离状态，

第二恢复条件：持续时间＞恢复禁止时间设定值，

这里，“持续时间”是指从第一恢复条件被满足开始的持续时间，“恢复禁止时间设定值”是规定的常数，考虑到防止振荡而设定，

第三恢复条件：L/U相对转速＜分离状态保持设定值，

这里，“L/U相对转速”是所述锁止离合器的输入侧与输出侧的相对转速，因此，“L/U相对转速”能够通过所述变速器的输入轴转速与发动机转速之差来求出，“分离状态保持设定值”是规定的常数，考虑到保护所述锁止离合器和接合所述锁止离合器时的冲击而设定。

4.根据权利要求3所述的机动平地机，其特征在于，

所述恢复转速大于所述低速空转转速。

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