CN1296241C - 作业车辆 - Google Patents

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Abstract

提供一种作业车辆的变速控制装置，该装置在作业时能进行可对应多种多样的作业的细致的变速操作，在路上可以通过加速踏板进行仅仅在高速变速区域的粗略的变速，使移动顺畅地进行。变速控制装置是将发动机(E)的旋转动力经由主变速装置(1)和副变速装置(2)向驱动轮(3F、3R)传递，同时，构成为通过变速杆(5)的转换操作，可以转换上述副变速装置(2)的变速位置，其中，将上述变速杆(5)构成为可以自由地在作业用操作位置(P1)和路上行驶用位置(P2)进行转换，同时在将该变速杆(5)操作到路上行驶用位置(P2)时，与加速踏板操作联动，转换上述主变速装置(1)的变速位置。在上述变速杆上设置使主变速装置(1)增减速的开关(29)。

Description

作业车辆
技术领域
本发明涉及农业用或建筑、搬运用的作业车辆的变速控制装置的构成，特别是根据作业时和路上行驶时的车辆的使用状况或使用目的，或是减轻变速操作或是使车辆的行驶顺畅地进行。
背景技术
以往，在作业车辆，例如农业用拖拉机中的变速控制装置是将发动机的旋转动力经由主变速装置以及副变速装置向前后轮传递，同时，通过执行器的驱动，用自动或手动操作，可对上述主变速装置进行转换而构成，使上述副变速装置构成为通过变速杆的转换操作，可机械地进行转换。
[专利文献1]特开平5-52254号
在上述那样的拖拉机中，是应能对应多种多样的作业，通过多个变速装置的组合，可以多档变速的构成。因此，例如，若要在一般路上迅速行驶时，由于过细地设定变速位置，所以对于不熟练的操作者，会产生要求进行复杂的变速操作的情况。
发明内容
该发明就是鉴于上述课题而提出的，具有如下的构成。即，在技术方案1的发明中是一种作业车辆，是将发动机E的旋转动力经由主变速装置1以及副变速装置2向驱动轮3F、3R传递，上述主变速装置1选择多个变速位置中的任意的变速位置；上述副变速装置2将由上述主变速装置1选择的变速位置进一步变速到多个变速位置中的任意的变速位置；同时，通过变速杆5的转换操作，可以转换上述副变速装置2的变速位置，而且，还备有调整发动机E的旋转速度的加速踏板8，其特征在于，将上述变速杆5构成为可以自由地在假设进行作业的作业用操作位置P1、和假设进行路上行驶的路上行驶用操作位置P2进行转换，同时，还具有变速控制装置7，该变速控制装置7在将上述变速杆5转换到作业用操作位置的情况下，将主变速装置1转换到过去的积累使用时间长的主变速位置，在将上述变速杆5转换到路上行驶用操作位置P2的情况下，与上述加速踏板8操作联动，转换上述主变速装置1的变速位置。
(技术方案1的作用)
在将变速杆5转换到作业用操作位置P1的情况下，由于将主变速装置1转换到过去的积累使用时间长的主变速位置，所以，可简单地获得适宜作业的变速档位，在转换到路上行驶用操作位置P2的情况下，可以通过加速踏板操作，简单地改变上述主变速装置1的变速位置。
在技术方案2的发明中是如技术方案1所述的作业车辆，变速控制装置7在上述变速杆5转换到路上行驶用操作位置P2的情况下，不能对上述主变速装置1的低速侧的变速区域进行变速，可以对高速侧的变速区域进行变速。
(技术方案2的作用)
因此，在变速杆5从作业用操作位置P1转换到路上行驶用操作位置P2的情况下，上述主变速装置1的低速侧的变速区域终止变速，仅高速侧的变速区域可以变速。
另外，在技术方案3的发明中是如技术方案1或2所述的作业车辆，其特征在于，在上述变速杆5上，设置有变速开关29u、29d和操作开关6，该变速开关29u、29d使上述主变速装置1的变速位置逐档升降；该操作开关6与上述加速踏板8的操作联动，可以进行主变速装置1的转换动作。
(技术方案3的作用)
在技术方案3的发明中，通过操作开关6的通断，可以简单地进行通过加速踏板操作进行的主变速装置的转换操作。
另外，在技术方案4的发明中是一种作业车辆，备有发动机E，将该发动机E的旋转动力经由主变速装置1以及副变速装置2向驱动轮3F、3R传递，上述主变速装置1变速到多个变速位置中的任意的变速位置；上述副变速装置2将由上述主变速装置1选择的变速位置进一步变速到多个变速位置中的任意的变速位置；同时，通过变速杆5的转换操作，可以转换上述副变速装置2的变速位置，其特征在于，设置有第一变速控制机构和第二变速控制机构，该第一变速控制机构若将变速杆5转换到低速侧，则主变速装置1被转换到高速侧，反之，若将变速杆5转换到高速侧，则主变速装置1被转换到低速侧；该第二变速控制机构在变速杆5操作时，将主变速装置1转换到过去的积累使用时间长的主变速位置；还具有变速控制装置7，该变速控制装置7通过设置在变速杆5上的操作开关6，进行该第一变速控制机构和第二变速控制机构的转换。
(技术方案4的作用)
通过在操作杆5上设置的开关6的操作，可以简单地进行第一变速控制和第二变速控制的转换，该第一变速控制抑制车速的变动进行行驶；该第二变速控制转换到作业时使用时间最长的主变速位置。
发明的效果
据此，首先在技术方案1的发明中，在将变速杆5设定在作业用操作位置P1的过程中，由于转换到过去的积累使用时间长的主变速位置，所以可简单地获得适于作业的变速档位，在将变速杆5设定在路上行驶用操作位置P2的过程中，通过踩踏加速踏板8的操作，由于主变速位置也同步升降，所以与保持在一定的主变速位置进行行驶的以往的构成相比，操作性良好，也降低了燃油消耗率，可以在田间或路上迅速地移动。
另外，在技术方案2的发明中，因为是通过将变速杆5转换到路上行驶用操作位置P2，使低速侧的主变速区域不能变速，仅仅在迅速的移动中才需要高速区域变速，所以在路上行驶时，可以缩短达到目标车速的时间，操作性良好。
另外，在技术方案3的发明中，因为是在上述变速杆5上，设置变速开关29u、29d和操作开关6，该变速开关29u、29d使上述主变速装置1的变速位置逐档升降；该操作开关6对与上述加速踏板8的操作联动的主变速的转换动作进行通断，所以可以简单地进行作业时的变速操作和路上行驶时的变速操作的转换的操作性大幅提高。另外，因为与这些转换相关的操作可以集中在变速杆5上进行，所以操作性良好。
在技术方案4的发明中，因为在手边即可简单地进行第一变速控制机构和第二变速控制机构的转换，所以可以根据作业的目的分别使用，而且该转换也简单。
附图说明
图1是控制机构的方块图。
图2是拖拉机的传动机构图。
图3是表示变速杆以及杆导向器的立体图。
图4是表示主变速装置和副变速装置的组合以及显示器显示的标记的图。
图5是拖拉机的整体侧视图。
图6是显示器部分的正视图。
图7是控制的流程。
图8是通过变速开关进行的主变速处理的控制流程。
图9是通过加速踏板进行的主变速处理的控制流程。
图10是第一变速控制机构的控制流程。
图11是第二变速控制机构的控制流程。
图12是表示在路上操作位置的可变速的主变速位置的其他方式的图。
图13是表示在路上操作位置的可变速的主变速位置的其他方式的图。
具体实施方式
下面，说明将本发明搭载于作为作业车辆的农业用拖拉机上的形态。
首先，说明拖拉机10的整体构成。
拖拉机10的构成为，如图5所示，在机罩11的内部搭载发动机E，将该发动机E的旋转动力经由变速箱12内的主以及副变速装置，分别传递到左右前轮3F、3F以及左右后轮3R、3R，进行行驶。于是，成为这样的构成，在上述变速箱12的上方设置操作席13，在其前方位置设置方向盘14，同时，在同一方向盘14下方的方向盘柱上支撑升降杆15、节气门杆17再有前进后退转换杆16等，该升降杆15通过单触操作，使作业机R升降；该节气门杆17调节发动机E的转数。另外，在上述前进后退转换杆16的基部，设置检测操作员的前进后退操作的前进开关37和后退开关38，根据两开关37、38的检测信号，连接操作后述的前进后退转换装置21的离合器。其构成为，在方向盘柱的下方，且靠近底板面的前部，设置加速踏板8，如以往公知的那样，通过踩踏操作，使由上述节气门杆17保持的节气门位置为最低位置，上下调整燃料喷射量，进行发动机E的旋转速度的增减速。
接着，根据图2，具体说明拖拉机10的动力传递路径。
从上述发动机E传递来的旋转动力经由主离合器20，依次传递到设置在变速箱12内的前进后退转换装置21、主变速装置1(第一主变速装置1a、第二主变速装置1b)、副变速装置2。于是，被主变速装置1和副变速装置2减速的旋转动力通过后轮差速机构22，传递到后轮3R、3R，再有，通过前后轮驱动转换装置23、前轮差速机构24，传递到前轮3F、3F。
在上述发动机E的调速机构中，设置有节气门位置传感器39，在发动机E的输出轴25上设置发动机旋转传感器26，成为通过该两个传感器39、26，检测车辆的发动机负载状态的构成。
另外，上述前进后退转换装置21是由液压离合器式转换装置构成的，该液压离合器式转换装置具有前进用离合器21F和后退用离合器21R这两个离合器，与上述前进后退转换杆16的操作位置相对应，连接任意一方的离合器，以正转(前进)方向、或反转(后退)方向，将发动机E的旋转动力向第一主变速装置1a传递而构成。
另外，上述前进后退转换装置21的各离合器21F、21R构成为兼用作转换传动下游侧的主变速装置1的变速位置时的升压离合器。即，其构成为，在转换主变速装置1时，先进行该转换操作，使上述前进后退转换装置21的离合器21F、21R为断开，在上述主变速装置1的变速结束后，使前进用离合器21F或后退用离合器21R为接续。
另外，上述第一主变速装置1a为同步啮合齿轮式变速装置，该同步啮合齿轮式变速装置具有作为活塞式变速执行器的「3-4速」变速用液压缸4a以及「1-2速」变速用液压缸4b，其构成为，通过使上述液压缸4a、4b内的一个缸4a(或4b)的活塞伸长或缩短，而使卡合在前端部的移动装置前后移动，从而通过4个齿轮组内的1个齿轮组，将旋转动力向第二主变速装置1b传递。
详细地说，通过使上述「3-4速」变速用液压缸4a的活塞向图中左侧伸长，成为「4速」，通过使同一活塞向图中右侧缩短，成为「3速」，再有，通过使上述「1-2速」变速用液压缸4b的活塞向图中左侧伸长，成为「2速」，通过使同一活塞向图中右侧缩短，转换到「1速」而构成。
另外，第二主变速装置1b如图2所示，是具有高速离合器27h和低速离合器27l的高低二档的液压离合器式变速装置，是通过离合器内部活塞，压接高低速离合器中的任意一方的离合器板的结构。据此，在高低二档转换转数，将其动力向副变速装置2传递而构成。
如上所述，上述主变速装置1如图4所示，其构成为，组合第一主变速装置1a和第二主变速装置1b的各变速位置，具有4×2＝共8速的变速档数。这样，上述主变速装置1通过推入操作在变速杆5的手柄部所具有的升速开关29u和降速开关29d，从作为控制部的控制器7向后述的转换控制阀的电磁螺线圈40a～40d、41、42输出通电指令(参照图1的控制机构的块状图)，逐档按顺序使主变速装置1的变速位置增速或减速而构成。
另外，上述副变速装置2如图2所示，是借助手动操作上述变速杆5，通过杆或连杆机构等的机械同步机构进行转换的恒定啮合齿轮式变速装置，通过「H速」、「M速」、「L速」这3个齿轮组中的1组，传递由上述第二主变速装置1b传来的旋转动力，并从副变速输出轴30输出而构成。
上述那样构成的拖拉机10的主变速装置1以及副变速装置2的构成为，如图4的变速档数表所示，通过组合主变速8档和副变速3档，可以进行共24档的变速。
接着，根据图3，说明变速操作部的构成。
上述变速杆5的构成为，从在上述操作座席13的左侧方开口的杆导向器32突出设置，转换操作该变速杆5，转换上述副变速装置2的变速位置。在该情况下，通过向后方内侧操作上述变速杆5，设定上述副变速的「M」速，通过向后方外侧操作上述变速杆5，设定上述「L」速，通过向前方内侧，即，该发明的作业用操作位置P1，操作上述变速杆5，设定成为高速位置的上述「H」速。而且，在上述作业用操作位置P1的车体外侧，配置路上行驶用操作位置P2，在将上述杆5保持在副变速「H」速的状态下，向横方向倾倒而构成。
于是，在上述变速杆5的基部，设置检测同一杆的操作位置的副变速位置传感器33L、33M、33H(作业用操作位置)、33HH(路上行驶用操作位置)，同时，在该杆5的手柄部，设置已经说明过的升速开关29u、降开关29d，通过操作员的手动操作，经控制器7的通电指令，逐档转换主变速装置1的变速位置而构成。这样，在变速杆5上，接近上述变速升以及降开关29u、29d，设置变速控制通断(入切)开关6，通过同一开关6的通断操作，转换后述的各种变速控制模式而构成。
接着，根据图1，说明上述控制器7。
在上述控制器7上，具有在内部处理各种信号的CPU；临时存储各种信息的RAM；保存与变速控制相关的各种控制程序的EEPROM，在输入侧，分别连接设置有：上述升速开关29u和降速开关29d、变速控制转换开关6、前进开关37、后退开关38、还有检测上述第一主变速装置1a的变速位置的4个传感器35a、35b、35c、35d和检测第二主变速装置1b的动作的压力传感器36h、361，检测变速杆5的变速位置的各副变速位置传感器33L、33M、33H、33HH、发动机旋转传感器26、节气门位置传感器39等，将与操作时的人为操作相伴的信号以及检测信息输入到控制器7而构成。
另外，在上述控制器7的输出侧，分别连接设置有：驱动第一主变速装置1a的变速用液压缸4a、4b的转换控制阀的电磁螺线圈40a、40b…、连接操作第二主变速装置1b的高低离合器的转换控制阀的电磁螺线圈41、42、连接操作前进离合器21F的转换控制阀的电磁螺线圈43、压接操作后退离合器21R的转换控制阀的电磁螺线圈44，再有，还连接有在上述方向盘柱上部的仪表盘上所具有的液晶显示器M。
在上述那样构成的拖拉机10中，按照图7至图10所示的控制程序的流程，进行各种变速控制。
首先，说明最初的图7的流程。若打开拖拉机10的发动机钥匙开关，将电源输入到电子仪器，则在上述控制器7中，读取各种传感器或设定器类的状态，接着将主变速设定到规定的位置。
接着，从上述副变速位置传感器33HH的输出值，判定上述变速杆5是位于路上行驶操作位置P2，还是处于假设作业的变速位置，若其在路上行驶用操作位置，则设定上述主变速装置1的可变速位置，将其限制在5速、6速、7速、8速的位置，若在路上行驶操作位置P2以外的其他的位置，则将主变速装置1的可变速位置设定为1～8的整个变速位置可以变速。即，其构成为，在将变速杆5设定在路上行驶用操作位置P2时，在可以由主变速装置1选择的8档变速档数内，仅仅用高速侧区域的4档(具体地说是5速、6速、7速、8速)可以变速，低速侧区域(1速、2速、3速、4速)不能选择(参照图4下表的○标记)。
另外，上述可变速位置在上述液晶显示器M上显示。另外，在上述显示器的显示中，变速杆5被操作到路上行驶用操作位置P2的情况下，将上述5速、6速、7速、8速与路上速的1速、2速、3速、4速相对应，进行显示而构成。
接着，判定在上述变速杆5上所具有的变速控制通断开关6的设定状态，若变速控制通断开关6为断开(OFF)，则进行由变速开关29u、29d进行的主变速处理以及第一变速控制的子程序，该第一变速控制的子程序在副变速操作的前后抑制车速的变动。
另一方面，若变速控制通断开关6为连通(ON)，则进行由上述变速开关29u、29d进行的主变速处理，和与加速踏板8操作联动的主变速处理，以及与主变速的积累使用时间相应的第二变速控制的子程序。即，当变速控制通断开关6为ON的状态时，若变速杆5位于路上行驶位置P2，则可以进行加速踏板8所进行的变速，若变速杆5位于假设作业的作业用操作位置P1，则进行第二变速控制，该第二变速控制向积累使用时间最长的主变速位置转换。
由上述变速开关29u、29d进行的主变速处理，如图8所示，判定上述升速开关29u和降开关29d的按压操作，与此相应，对上述各控制阀的电磁螺线圈40a～40d、41、42进行通电，在1速～8速的范围内，从当前位置逐档升或降主变速位置而构成。
另外，通过上述加速踏板8进行的主变速处理，如图9所示，从上述节气门位置传感器39和发动机旋转传感器26，判定是否输出了与节气门位置相应的发动机转数，若该判定为YES，则与加速踏板8的踩踏相应，使主变速位置从当前的位置上升1档。另外，在为NO的判定时，再有，若该转数处于规定的范围内，则保持当前的主变速位置，若低于规定值，则判定为高负载状态，使主变速位置从目前的位置下降1档。
另外，第一变速控制处理如图10所示，判定变速杆5的操作位置有没有变更，若判定为YES，则还要判定杆的操作方向向增速侧移动，还是向减速侧转换操作。这样，在判定上述变速杆5转换操作到增速侧的情况下，向各控制阀的电磁螺线圈40、43、44输出转换指令，将上述主变速位置1转换到最低速位置，即1速。另一方面，在判定上述变速杆5移动到低速侧的情况下，向各控制阀的电磁螺线圈40、43、44输出转换指令，将上述主变速位置转换到最高速位置，即8速。
据此，在通过变速杆5进行副变速装置2的变速位置转换时，减少了转换操作前后的车速的变动。
另外，上述第二变速控制处理，如图11所示，判定变速杆5的操作位置有没有变更，若该判定为YES，则选择在转换后的副变速位置中的使用积累时间最长的主变速位置，进行对各控制阀的电磁螺线圈40a～40d、41、42的通电，将主变速位置转换到该位置。因此，在第一变速控制作动时，主变速装置可以自动转换到到此为止的最长使用的主变速位置。
这样，在主变速位置变更的情况下，成为液晶显示器M的变速位置显示也变更的构成。
如上所述，在上述拖拉机10中，在作业时，可以选择主变速的共计8档，另一方面，因为在路上行驶时，可以仅围绕高速侧的4档变速，所以与在路上行驶时围绕共计8档逐档升/降主变速装置1a的装置相比，可以简单并且迅速地提高车速进行行驶。
另外，特别是在路上行驶用操作位置P2中，通过踩踏加速踏板8，由于主变速位置也根据发动机的转数，同步升/降，所以与保持在一定的主变速位置行驶的构成相比，可以降低燃油消耗率，另外，起动以及其后的变速也可以顺畅地进行。
另外，作为在上述作业用操作位置P1以及路上行驶用操作位置P2中的可以转换位置的其他的实施例，也可以构成如下，即，或是如图12所示，将从变速17档至20档的低速区域作为作业用操作位置P1，将从21档到24档的高速区域作为路上用操作位置P2，或是如图13所示，将从17档至24档的整个区域作为作业用操作位置P1，在路上用操作位置P2中，将主变速档数设定为17档、19档、21档、23档、24档这样的各间隔1档。
另外，在该实施例中所说明的拖拉机10中，因为也可以通过节气门杆17的操作，调节保持节气门位置以及发动机转数，所以例如在路上行驶时，在将变速杆5设定在路上行驶用操作位置P2的基础上，也可以不通过加速踏板8，而是将节气门杆17保持在任意的位置进行行驶。
另外，在该发明中，是将上述变速控制通断开关6设置在变速杆的手柄上，也可以或是设置在作为杆附近的杆导向器32部，或是设置在挡泥板部。
另外，由上述加速踏板8进行的主变速处理，也可以构成如下，即，通过上述后退开关38的检测，即车辆后退时，对动作进行牵制。据此，在后退时，车辆不会增速，在必要的情况下，由于通过开关的操作，可以调整车速，所以提高了车辆的安全性，也无损操作性。

Claims (4)

1.一种作业车辆，将发动机(E)的旋转动力经由主变速装置(1)以及副变速装置(2)向驱动轮(3F、3R)传递，上述主变速装置(1)选择多个变速位置中的任意的变速位置；上述副变速装置(2)将由上述主变速装置(1)选择的变速位置进一步变速到多个变速位置中的任意的变速位置；同时，通过变速杆(5)的转换操作，可以转换上述副变速装置(2)的变速位置，而且，还备有调整发动机(E)的旋转速度的加速踏板(8)，其特征在于，
将上述变速杆(5)构成为可以自由地在假设进行作业的作业用操作位置(P1)、和假设进行路上行驶的路上行驶用操作位置(P2)进行转换，同时，还具有变速控制装置(7)，该变速控制装置(7)在将上述变速杆(5)转换到作业用操作位置(P1)的情况下，将主变速装置(1)转换到过去的积累使用时间长的主变速装置，在将上述变速杆(5)转换到路上行驶用操作位置(P2)的情况下，与上述加速踏板(8)操作联动，转换上述主变速装置(1)的变速位置。
2.如权利要求1所述的作业车辆，其特征在于，变速控制装置(7)在上述变速杆(5)转换到路上行驶用操作位置(P2)的情况下，不能对上述主变速装置(1)的低速侧的变速区域进行变速，可以对高速侧的变速区域进行变速。
3.如权利要求1或2所述的作业车辆，其特征在于，在上述变速杆(5)上，设置有变速开关(29u，29d)和操作开关(6)，该变速开关(29u，29d)使上述主变速装置(1)的变速位置逐档升降；该操作开关(6)与上述加速踏板(8)的操作联动，可以进行主变速装置(1)的转换动作。
4.一种作业车辆，备有发动机(E)，将该发动机(E)的旋转动力经由主变速装置(1)以及副变速装置(2)向驱动轮(3F、3R)传递，上述主变速装置(1)变速到多个变速位置中的任意的变速位置；上述副变速装置(2)将由上述主变速装置(1)选择的变速位置进一步变速到多个变速位置中的任意的变速位置；同时，通过变速杆(5)的转换操作，可以转换上述副变速装置(2)的变速位置，其特征在于，
设置有第一变速控制机构和第二变速控制机构，该第一变速控制机构若将变速杆(5)转换到低速侧，则主变速装置(1)被转换到高速侧，反之，若将变速杆(5)转换到高速侧，则主变速装置(1)被转换到低速侧；该第二变速控制机构在变速杆(5)操作时，将主变速装置(1)转换到过去的积累使用时间长的主变速位置；还具有变速控制装置(7)，该变速控制装置(7)通过设置在变速杆(5)上的操作开关(6)，进行该第一变速控制机构和第二变速控制机构的转换。
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