CN112189106A - 作业车辆 - Google Patents

Abstract

机动平地机(1)具备发动机(5)、后轮(12)、将发动机(5)的驱动力传递到后轮(12)的动力传递机构(6)和控制动力传递机构(6)的控制部(8)。动力传递机构(6)具有包含锁止离合器(70)的变矩器(61)和连结于变矩器(61)的微动离合器。控制部(8)在使微动离合器局部卡合时，将向锁止离合器(70)供给的液压控制为规定液压。

Description

作业车辆

技术领域

本发明涉及作业车辆。

背景技术

以往，已知一种具备微动功能的作业车辆，该微动功能是：通过使设于变速器的离合器局部卡合而产生滑动，从而在将发动机的转速维持为规定转速的情况下使车速降低(参照专利文献1)。通过使用微动功能，例如在机动平地机中，在一边利用刮板进行整地作业一边行驶时，能够在抑制刮板的驱动力降低的同时调整车速。

在具备这种微动功能的作业车辆中，若微动操作时间长，则微动离合器的热负荷增大。特别是，在微动操作结束而将微动离合器从局部卡合切换为完全卡合时，微动离合器的热负荷容易急剧地增大。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000－337489号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

若微动离合器的热负荷增大，则有可能产生微动离合器的过度磨损或破损，因此在需要执行微动离合器保护控制时，不容易在不使车辆减速的情况下执行离合器保护控制。

本发明的目的在于提供既能保护离合器又能抑制减速的作业车辆。

用于解决技术问题的手段

本发明的作业车辆具备发动机、驱动轮、将发动机的驱动力传递到驱动轮的动力传递机构和控制动力传递机构的控制部。动力传递机构具有包含第一离合器的变矩器和连结于变矩器的第二离合器。控制部在使第二离合器局部卡合时，将向第一离合器供给的液压控制为规定液压。

发明效果

根据本发明，能够提供既能保护离合器又能抑制减速的作业车辆。

附图说明

图1是机动平地机的立体图。

图2是机动平地机的侧视图。

图3是表示机动平地机的构成的框图。

图4是用于说明微动离合器保护控制的流程图。

图5是表示车辆状态随时间的变化的线图。

图6是表示车辆状态随时间的变化的线图。

图7是表示车辆状态随时间的变化的线图。

具体实施方式

<机动平地机1的整体构成>

图1是机动平地机1的立体图。图2是机动平地机1的侧视图。图3是表示机动平地机1的构成的框图。在以下的说明中，“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”是以车辆的行进方向为基准的用语。

机动平地机1具备由左右各一个轮的前轮11与左右各两个轮的后轮12构成的六个行驶轮。机动平地机1能够利用设于前轮11与后轮12之间的刮板42进行整地作业、除雪作业、轻切削、材料混合等。注意，在图1及图2中，仅示出了四个后轮12中的位于左侧的后轮。

如图1及图2所示，该机动平地机1具备车架2、驾驶室3、工作装置4。如图3所示，机动平地机1具备发动机5、动力传递机构6、行驶机构9、液压驱动机构7、操作部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收纳有图3所示的发动机5、动力传递机构6、液压驱动机构7等。在后部车架21上安装有左右各两个轮的后轮12，这些后轮12在来自发动机5的驱动力的驱动下旋转，使得车辆能够行驶。在本实施方式中，各后轮12是“驱动轮”的一个例子。前部车架22连结于后部车架21的前方，在其前端部安装有左右各一个轮的前轮11。

驾驶室3载置于后部车架21，在其内部设有方向盘、制动器、微动踏板13、加速踏板14、工作装置杆16、变速杆17及模式切换开关18等(参照图3)。注意，驾驶室3的至少一部分也可以载置于前部车架22。

〔工作装置4〕

工作装置4支承于车架2。工作装置4具有牵引杆40、转盘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缸44、45的同步的伸缩而上下升降。牵引杆40通过提升缸44、45的不同的伸缩而上下摆动。牵引杆40通过牵引杆移动缸46的伸缩而左右移动。

转盘41可旋转地安装于牵引杆40的后端部。转盘41由液压马达49(参照图1)驱动，在从车辆上方观察时，转盘41相对于牵引杆40向顺时针方向或者逆时针方向旋转。

刮板42以能够沿左右方向滑动且能够向上下摆动的方式支承于转盘41。刮板42能够利用支承于转盘41的刮板移动缸47相对于转盘41在左右方向上移动。刮板42能够利用支承于转盘41的倾斜缸48(参照图2)相对于转盘41以与左右方向平行的轴为中心摆动而向上下方向变更朝向。

各种液压缸44～48由从后述的工作装置泵79供给的液压驱动。液压马达49由从工作装置泵79供给的液压油驱动，从而使转盘41旋转。

〔发动机5〕

如图3所示，发动机5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。通过从后述的控制部8输出的指令信号来控制燃料供给量。注意，发动机5的转速由发动机转速传感器80检测出，并被作为检测信号发送到控制部8。控制部8能够控制燃料向发动机5的供给量而控制发动机5的转速。

〔动力传递机构6〕

动力传递机构6将来自发动机5的驱动力传递到后轮12。动力传递机构6具有变速器60及变矩器61。

变速器60具有各种离合器63～69。各种离合器63～69分别配置于变矩器61的输出侧。各种离合器63～69是由从后述的变速器泵72供给的液压驱动的液压式离合器。各种离合器63～69包含FL离合器63、FH离合器64、R离合器65、1号离合器66、2号离合器67、3号离合器68、4号离合器69。FL离合器63、FH离合器64及R离合器65连结于变矩器61的输出侧。FL离合器63、FH离合器64及R离合器65是“方向离合器”的一个例子。1号离合器66、2号离合器67、3号离合器68及4号离合器69是“速度离合器”的一个例子。

FL离合器63及FH离合器64在车辆前进的情况下完全卡合。在本实施方式中，FL离合器63及FH离合器64中的卡合的离合器是为了进行基于微动操作的输出调整而使用的。在以下的说明中，将FL离合器63及FH离合器64中的在微动操作开始时卡合的离合器称作“微动离合器”。微动离合器是用于根据后述的微动踏板13的操作而局部卡合(即非完全卡合)来调整来自变速器60的输出的离合器。微动离合器是本发明的“第二离合器”的一个例子。注意，微动离合器的完全卡合及局部卡合中的卡合程度不被特别限制，例如能够将微动离合器的卡合程度为50％以上的情况设为“完全卡合”，将微动离合器的卡合程度小于50％的情况设为“局部卡合”。所谓卡合程度，是指将完成卡合时的液压设为100％的情况下的液压向离合器供给的比例。

R离合器65在车辆后退的情况下变为完全卡合状态。

1号离合器66、2号离合器67、3号离合器68、4号离合器69在向各自对应的变速齿轮传递驱动力的情况下变为卡合状态。在该变速器60中，在前进时，通过FL离合器63及FH离合器64中的某一个与1号离合器66～4号离合器69中的某一个的组合，能够进行1～8挡的速度挡的选择。另外，在后退时，通过R离合器65与1号离合器66～4号离合器69中的某一个的组合，能够进行1～4挡的速度挡的选择。

变矩器61配置于发动机5与变速器60之间。变矩器61连结于发动机5的输出侧与变速器60的输入侧。变矩器61具有锁止离合器70与变矩器机构62。

锁止离合器70是本发明的“第一离合器”的一个例子。锁止离合器70将变矩器61的输入轴与输出轴直接连结。锁止离合器70在卡合状态与非卡合状态之间进行切换。卡合状态与非卡合状态的切换由后述的控制部8来执行。在锁止离合器70切换为卡合状态且锁止离合器70完全卡合的情况下，变矩器61的输入侧与输出侧直接连结，来自发动机5的驱动力不经由变矩器机构62地传递。在锁止离合器70切换为卡合状态且锁止离合器70局部卡合的情况下，来自发动机5的驱动力分别经由锁止离合器70及变矩器机构62而传递。注意，锁止离合器70的完全卡合及局部卡合中的卡合程度不被特别限制，例如可以将锁止离合器70的卡合程度为50％以上的情况设为“完全卡合”，将锁止离合器70的卡合程度小于50％的情况设为“局部卡合”。在锁止离合器70切换为非卡合状态的情况下，来自发动机5的驱动力经由变矩器机构62而传递，变矩器机构62发挥通常的变矩器的功能。

虽然未图示，但锁止离合器70通过浸渍于在变矩器机构62的内部存储的润滑油而被冷却。因而，锁止离合器70的冷却能力被设定为比上述变速器60的各种离合器63～69的冷却能力高。

〔行驶机构9〕

行驶机构9是用于使用来自发动机5的驱动力使车辆行驶的机构。来自发动机5的驱动力经由动力传递机构6传递到行驶机构9。行驶机构9具有后轮12及串联装置19。从变速器60输出的驱动力经由串联装置19向后轮12传递，驱动后轮12旋转，从而使机动平地机1行驶。

〔液压驱动机构7〕

液压驱动机构7是用于利用来自发动机5的驱动力产生液压，并利用液压驱动上述各种离合器63～70、液压马达49、各种缸44～48的机构。液压驱动机构7具有工作装置泵79、变速器泵72及液压控制阀50～57。

工作装置泵79由来自发动机5的驱动力驱动，产生向各种缸44～48及液压马达49供给的液压。工作装置泵79是能够通过斜盘的倾转角度来变更所排出的油量的可变容量型的液压泵。工作装置泵79的斜盘的倾转角度由泵容量控制缸79a调整。

变速器泵72由来自发动机5的驱动力驱动，产生向各种离合器63～70供给的液压。

各种液压控制阀50～57是电磁比例控制阀，能够通过被控制部8进行电控制而调整液压。各种液压控制阀50～57包含锁止离合器控制阀50与第一～第七离合器控制阀51～57。

锁止离合器控制阀50调整向上述锁止离合器70供给的液压。第一～第七离合器控制阀51～57调整向上述各种离合器63～69供给的液压。具体而言，第一离合器控制阀51调整向FL离合器63供给的液压。第二离合器控制阀52调整向FH离合器64供给的液压。第三离合器控制阀53调整向R离合器65供给的液压。第四离合器控制阀54调整向1号离合器66供给的液压。第五离合器控制阀55调整向2号离合器67供给的液压。第六离合器控制阀56调整向3号离合器68供给的液压。第七离合器控制阀57调整向4号离合器69供给的液压。

〔操作部10〕

操作部10是由操作人员操作以分别控制机动平地机1及工作装置4的部件。操作部10具有微动踏板13、加速踏板14、工作装置杆16、变速杆17及模式切换开关18。

加速踏板14是用于将发动机转速设定为所希望的转速的部件。

微动踏板13是用于使微动离合器局部卡合而产生滑动，从而使车速降低的部件。若对微动踏板13进行了踩踏操作，则向完全卡合状态的微动离合器供给的液压降低，微动离合器产生滑动。由此，从动力传递机构6向行驶机构9传递的驱动力降低，车速降低。因而，操作人员通过对微动踏板13进行踩踏操作，既能抑制发动机5的转速降低而维持工作装置4的输出，又能对车速进行调整。

工作装置杆16是用于使工作装置4驱动的部件。操作人员通过操作工作装置杆16，能够使用工作装置4进行希望的作业。

变速杆17是用于进行变速器60的变速的部件。操作人员通过操作变速杆17，能够变更各种离合器63～69的组合。

模式切换开关18是用于将动力传递机构6的变速模式切换为手动模式及变矩器模式中的一方的部件。关于手动模式与变矩器模式，将在后文行说明。

注意，若对操作部10的各操作部件进行了操作，则与该操作对应的操作信号被发送到控制部8。

〔控制部8〕

控制部8基于来自加速踏板14的操作信号与由发动机转速传感器80检测到的发动机转速，确定燃料向发动机5的供给量。然后，控制部8将与确定好的供给量对应的指令信号向燃料喷射泵16发送。由此，来自燃料喷射泵的燃料喷射量被调整为与加速踏板14的操作量相匹配的量，可控制发动机转速。由此，操作人员能够控制工作装置4的输出、车辆的速度。

控制部8基于来自工作装置杆16的操作信号控制泵容量控制缸79a，从而使工作装置4驱动。

控制部8基于来自变速杆17的操作信号控制第一～第七离合器控制阀51～57及锁止离合器70，从而进行变速器60的变速。

控制部8基于来自微动踏板13的操作信号，将用于使向微动离合器供给的液压降低的指令信号输出到第一至第三离合器控制阀51～53中的与微动离合器对应的离合器控制阀。与微动离合器对应的离合器控制阀基于指令信号，使向微动离合器供给的液压降低。其结果，处于完全卡合状态的微动离合器的面压降低，微动离合器产生滑动。由此，从动力传递机构6向行驶机构9传递的驱动力降低，车速降低。因而，操作人员通过对微动踏板13进行踩踏操作，既能抑制发动机转速的降低而维持工作装置4的输出，又能对车速进行调整。

控制部8基于来自模式切换开关18的操作信号，将动力传递机构6的变速模式选择性地切换为手动模式与变矩器模式。在手动模式下，控制部8将锁止离合器70切换为卡合状态。在该情况下，操作人员能够通过操作变速杆17而手动地进行变速器60的变速。在变矩器模式下，控制部8将锁止离合器70切换为非卡合状态，经由变矩器机构62传递来自发动机5的驱动力。在该情况下，操作人员通过在低速侧的速度挡(例如前进1～4挡)之间操作变速杆17，能够手动地进行变速器60的变速。在此期间，控制部8无关于车速、发动机转速地将锁止离合器70维持为非卡合状态。另外，在变矩器模式下，控制部8在使用高速侧的速度挡(例如前进5～8挡)的期间，根据车速、发动机转速执行变速器60的变速。在该情况下，若车速增大而变矩器机构62的滑动减少，则控制部8将锁止离合器70切换为卡合状态。

控制部8为了切换锁止离合器70的卡合状态与非卡合状态，向锁止离合器控制阀50发送指令信号而使锁止离合器70的液压增减。控制部8在将锁止离合器70从非卡合状态切换为卡合状态时，将用于使锁止离合器70的液压为最大液压(即，100)的指令信号向锁止离合器控制阀50输出。锁止离合器控制阀50基于指令信号，使锁止离合器70的液压增大至最大液压。其结果，锁止离合器70从非卡合状态切换为卡合状态。控制部8在将锁止离合器70从卡合状态切换为非卡合状态时，将用于使锁止离合器70的液压为最小液压(即，0)的指令信号向锁止离合器控制阀50输出。锁止离合器控制阀50基于指令信号，使锁止离合器70的液压降低至最小液压。其结果，锁止离合器70从卡合状态切换为非卡合状态。

这里，在本实施方式中，在锁止离合器70为卡合状态的情况下，在基于来自微动踏板13的操作信号使微动离合器局部卡合时，控制部8将向锁止离合器70供给的液压控制为“规定液压”。具体而言，控制部8将用于使锁止离合器70的液压从最大液压降低至规定液压的指令信号向锁止离合器控制阀50输出。锁止离合器控制阀50基于指令信号，使锁止离合器70的液压降低至规定液压。其结果，锁止离合器70从完全卡合进入局部卡合。

由此，在微动操作结束而使微动离合器再次完全卡合时，锁止离合器70产生滑动，变矩器机构72开始发挥功能。其结果，能够使变矩器60也分担原本仅由微动离合器承担的热负荷，因此在使微动离合器完全卡合时，能够抑制离合器温度过度上升。因而，能够抑制微动离合器过度磨损或者微动离合器破损。另外，由于锁止离合器70局部卡合，因此例如与将锁止离合器切换为非卡合状态的情况相比，能够抑制车辆减速。如此，根据本实施方式的方法，既能保护微动离合器又能抑制减速。

注意，规定液压被基于锁止离合器70的转矩容量而设定为比0大且比最大液压小的值。具体而言，规定液压被设定为：在使微动离合器再次完全卡合时，锁止离合器70产生滑动，并且，在一边对微动踏板13进行踩踏操作一边利用工作装置4进行作业时，锁止离合器70不会产生滑动。例如，规定液压可以被设定为，在施加了比一边对微动踏板13进行踩踏操作一边利用工作装置4进行作业时所设想的最大负荷大的负荷时使锁止离合器70发生滑动的程度的大小。就锁止离合器70的转矩容量而言，优选的是按照通过FL离合器63、FH离合器64及R离合器65中的某一个与1号离合器66～4号离合器69中的某一个的组合而选择的速度挡分别设定。

控制部8在微动操作中将锁止离合器70维持为局部卡合状态。具体而言，控制部8在如上述那样使锁止离合器70的液压从最大液压降低到规定液压之后，调整向锁止离合器控制阀50输出的指令信号，以向锁止离合器70供给相对于规定液压提高了测量变矩器机构62内部的压力的内压传感器的测量值大小的液压。由此，锁止离合器70被维持为半卡合状态。

控制部8在微动操作结束而微动离合器再次完全卡合之后，在经过了规定时间时，使锁止离合器70的液压恢复到最大液压。规定时间可被设定成能够判断为微动操作结束的程度的长度。如此，通过延迟使锁止离合器70的液压恢复到最大液压的时机，能够抑制断续的微动操作下的液压振荡。

<微动离合器保护控制>

图4是用于说明由控制部8执行的微动离合器保护控制的流程图。

在步骤S1中，控制部8判定用于使锁止离合器70进入卡合状态的条件是否成立。在判定为用于进入卡合状态的条件成立的情况下，控制部8在步骤S2中将锁止离合器70的液压控制为最大液压，之后使处理进入步骤S3。另一方面，在判定为用于进入卡合状态的条件不成立的情况下，控制部8在步骤S7中将锁止离合器70的液压控制为最小液压，之后结束处理。

在步骤S3中，控制部8判定微动操作是否已经开始。在判定为微动操作已经开始的情况下，控制部8在步骤S4中将锁止离合器70的液压控制为比最大液压小的规定液压，之后使处理进入步骤S5。另一方面，在判定为微动操作尚未开始的情况下，控制部8在步骤S6中将锁止离合器70的液压维持为最大液压，之后结束处理。

在步骤S5中，控制部8判定微动操作是否已经结束。在判定为微动操作已经结束的情况下，控制部8在步骤S6中使锁止离合器70的液压恢复到最大液压，之后结束处理。另一方面，在判定为微动操作尚未结束的情况下，控制部8重复进行步骤S4的处理。

<特征>

控制部8在基于来自微动踏板13的操作信号使微动离合器(FL离合器63、FH离合器64或R离合器65)局部卡合时，将向锁止离合器70供给的液压控制为“规定液压”。因而，如上所述，既能保护微动离合器又能抑制减速。

这里，参照图5～图7所示的车辆状态随时间的变化来确认本实施方式的微动离合器保护控制的效果。

图5是表示将变矩器61及微动离合器连结的输入轴的转速、将微动离合器及速度离合器66～69连结的中间轴的转速和将速度离合器66～69及行驶机构9连结的输出轴的转速的推移的线图。图6是表示向微动离合器供给的工作油的液压和向锁止离合器70供给的工作油的液压的推移的线图。图7是表示微动离合器的温度和锁止离合器70的热负荷的推移的线图。

注意，在图5及图7中，示出了本实施方式的微动离合器保护控制所对应的实施例、以及在微动离合器温度达到规定温度时将锁止离合器切换为非卡合状态的控制所对应的比较例。

图5～图7是从锁止离合器70为卡合状态且车辆正在行驶的场景开始。在从开始起的t1的时刻，如图6所示，开始微动操作，向微动离合器供给的液压下降，与之相应地，向锁止离合器70供给的液压从最大液压下降至规定液压，锁止离合器70从完全卡合进入到局部卡合。然后，如图6所示，在从开始起的t2～t3的期间，微动离合器从局部卡合恢复到完全卡合，此时，如图7所示，锁止离合器70滑动而产生热负荷。如此，若锁止离合器70滑动，则变矩器机构72开始发挥功能，能够使变矩器60也承担原本仅由微动离合器承担的热负荷的一部分。因而，如图7所示，与比较例相比，在实施例中，能够抑制微动离合器温度的上升。

另外，由于锁止离合器70局部卡合，因此如图5所示，与比较例相比，在实施例中，能够使中间轴转速及输出轴转速迅速地上升。

这样，确认到了根据本实施方式的方法，既能保护微动离合器又能抑制减速。

<其他实施方式>

在上述实施方式中，作为应用本发明的微动离合器保护控制的作业车辆的一个例子，说明了机动平地机1，但本发明的微动离合器保护控制能够广泛应用于具备驱动轮与工作装置的作业车辆(例如推土机、叉车等)。

在上述实施方式中，将后轮12设为“驱动轮”，但后轮12以外的车轮(例如前轮11)也可以是“驱动轮”。

在上述实施方式中，将作为方向离合器的FL离合器63或FH离合器64设为“微动离合器”，但也可以将设于动力传递机构6的速度离合器(1号至4号离合器66～69中的某一个)设为“微动离合器”。

在上述实施方式中，将作为方向离合器的FL离合器63或FH离合器64设为“微动离合器”，但也可以将动力传递机构6的速度离合器(1号至4号离合器66～69中的某一个)设为“微动离合器”。

在上述实施方式中，将作为方向离合器的FL离合器63或FH离合器64设为“微动离合器”，但动力传递机构6也可以具备与方向离合器及速度离合器不同的连结于锁止离合器的微动专用离合器。该微动专用离合器是仅为了微动操作而设置的离合器。

在上述实施方式中，控制部8在锁止离合器70为卡合状态的情况下执行微动离合器保护控制，但并不限定于此。控制部8也可以在锁止离合器70不是卡合状态的情况下执行微动离合器保护控制。

附图标记说明

1 机动平地机

2 车架

4 工作装置

5 发动机

6 动力传递机构

60 变速器

61 变矩器

62 变矩器机构

63 FL离合器(“微动离合器”的一个例子)

64 FH离合器(“微动离合器”的一个例子)

70 锁止离合器

7 液压驱动机构

72 变速器泵

79 工作装置泵

8 控制部

9 行驶机构

10 操作部

11 前轮

12 后轮(“驱动轮”的一个例子)

Claims (6)

1.一种作业车辆，其中，具备：

发动机；

驱动轮；

动力传递机构，其将所述发动机的驱动力传递到所述驱动轮；

控制部，其控制所述动力传递机构；

所述动力传递机构具有：

变矩器，其包含第一离合器；

第二离合器，其连结于所述变矩器；

所述控制部在使所述第二离合器局部卡合时，将向所述第一离合器供给的液压控制为规定液压。

2.根据权利要求1所述的作业车辆，其中，

所述动力传递机构具有方向离合器与速度离合器，

所述第二离合器是所述方向离合器或所述速度离合器。

3.根据权利要求1所述的作业车辆，其中，

所述第二离合器是连结于所述第一离合器的微动专用离合器。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的作业车辆，其中，具备：

车架，其支承所述发动机；

工作装置，其支承于所述车架。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的作业车辆，其中，

所述第一离合器浸渍于在所述变矩器中存储的润滑油。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的作业车辆，其中，

在所述第一离合器为连结状态的情况下，在使所述第二离合器局部卡合时，所述控制部将向所述第一离合器供给的液压控制为规定液压。

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