JP2007045177A - Front wheel acceleration controller - Google Patents

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Osamu Yasuda
修 安田
Shuji Shiozaki
修司 塩崎
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Yanmar Co Ltd
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Yanmar Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten a cornering time by driving front wheels at a high speed in cornering a vehicle body as well as to arbitrarily change the acceleration ratio of front wheels in accordance with the states of firm fields and working conditions. <P>SOLUTION: This front wheel acceleration controller, which transmits power to rear wheels 3 through an output shaft 45 after a speed change in power from an engine 4 by a transmission mechanism 16 and transmits power branched from the output shaft 45 so as to transmit to the front wheels 2, includes a clutch 25 for switching power connection and disconnection, a motor 26 and an epicyclic gear mechanism 27 for changing speed by combining power from the motor 26 and the engine 4. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、トラクタや芝刈り機等の作業車両の前輪増速制御装置の構成に関する。   The present invention relates to a configuration of a front wheel acceleration control device for a work vehicle such as a tractor or a lawn mower.

トラクタや田植機、芝刈り機等の作業車両では、後輪へ伝達される動力を分岐して前輪へ伝達可能に形成するとともに、ステアリングハンドルの操作量または前輪の切れ角の変化等により車体の旋回操作を検出し、車体の旋回時には後輪の周速度よりも前輪の周速度を一定の割合で増速することにより、車体の旋回速度を速くする前輪増速制御装置を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−１８９０５６号公報 In work vehicles such as tractors, rice transplanters, lawn mowers, etc., the power transmitted to the rear wheels is branched so that it can be transmitted to the front wheels, and the amount of steering wheel operation or the change in the turning angle of the front wheels Known to have a front wheel acceleration control device that detects the turning operation and increases the turning speed of the vehicle body by increasing the circumferential speed of the front wheel at a constant rate relative to the peripheral speed of the rear wheel when turning the vehicle body. (For example, refer to Patent Document 1).
JP-A-11-189056

しかし、従来の前輪増速制御装置は、後輪に対する前輪の増速比率が一定であったため、圃場の状態や後輪の制動状態によっては前輪の増速比率が低かったり、或いは逆に高すぎる場合がある。
例えば、オペレータが意識的に小回り旋回したい場合は、旋回内側のブレーキペダルを踏み込んだ片ブレーキ操作にて旋回内側の後輪を制動するが、このような場合には後輪を制動しない場合よりも前輪の増速比率を増加して、急旋回させたい。また、圃場が軟弱な地盤で四駆走行しているときに車体を旋回する場合は、前輪が地中に沈んで前輪の増速比率が不足気味になる。 However, the conventional front wheel acceleration control device has a constant front wheel acceleration ratio with respect to the rear wheel, so the front wheel acceleration ratio is low or too high depending on the state of the field and the braking condition of the rear wheel. There is a case.
For example, when the operator wants to make a small turn consciously, the rear wheel inside the turn is braked by one-brake operation by depressing the brake pedal inside the turn. In such a case, the rear wheel is not braked. I want to increase the speed ratio of the front wheels and make a sharp turn. In addition, when the vehicle body is turned when the field is running on a soft ground, the front wheels sink into the ground, and the speed increase ratio of the front wheels becomes insufficient.

また、従来の前輪増速制御では、車体の旋回時に後輪の周速度に対して予め設定した増速比率（例えば後輪の二倍）で前輪を高速回転で駆動する。しかし、変速ギヤの組み合わせを変更しないかぎりこの増速比率は一定であるため、前輪の周速度を更に増速して車体の旋回時間をより短くすることはできない。また、これとは反対に、地盤の固さや作業状況によっては前輪が高速回転で駆動され過ぎ、土が掻き寄せられたり或いは草を傷つけたりすることがあった。   In the conventional front wheel acceleration control, the front wheels are driven at high speed rotation at a speed increase ratio (for example, twice that of the rear wheels) set in advance with respect to the peripheral speed of the rear wheels when the vehicle body is turning. However, since the speed increase ratio is constant unless the transmission gear combination is changed, it is not possible to further increase the peripheral speed of the front wheels to shorten the turning time of the vehicle body. On the other hand, depending on the hardness of the ground and the work situation, the front wheels are driven too much by high speed rotation, and the soil may be raked or the grass may be damaged.

一方、前輪を増速させながら車体を旋回している途中で、圃場の状態によっては車体がバウンドしたり或いは片ブレーキ操作量の変化等により、前輪の回転数が急上昇したり、エンジンの回転数が低下することがある。そのようなときには、地面に前輪の旋回跡が掘られたり、エンストを起こす恐れがある。   On the other hand, while turning the vehicle body while increasing the speed of the front wheels, depending on the state of the field, the vehicle body may bounce or the speed of the front wheels may increase rapidly due to changes in the amount of one-brake operation, etc. May decrease. In such a case, there is a risk that a turning trace of the front wheel may be dug on the ground or an engine stall may occur.

以上の不具合を解決すべく、本発明は、車体の旋回時に前輪を高速回転で駆動することにより旋回時間を短縮するとともに、圃場の状態や作業状況に応じて前輪の増速比率を任意に変化できるように制御する前輪増速制御装置を提案するものである。   In order to solve the above problems, the present invention shortens the turn time by driving the front wheels at high speed when turning the vehicle body, and arbitrarily changes the speed increase ratio of the front wheels according to the state of the field and the work situation. The present invention proposes a front wheel acceleration control device that controls the vehicle as possible.

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。   The problems to be solved by the present invention are as described above. Next, means for solving the problems will be described.

即ち、請求項１においては、エンジンからの動力を変速機構により変速した後に出力軸を介して後輪に動力を伝え、該出力軸から分岐した動力を変速して前輪に伝える前輪増速制御装置において、動力の断接を切り替えるクラッチと、モータと、該モータとエンジンからの動力を合成して変速する遊星歯車機構とを備えるものである。   That is, according to claim 1, the front wheel speed increasing control device transmits the power from the engine to the rear wheel via the output shaft after shifting the power by the speed change mechanism, and transmits the power branched from the output shaft to the front wheel by shifting the power. 1 includes a clutch for switching connection / disconnection of power, a motor, and a planetary gear mechanism that changes speed by combining power from the motor and the engine.

請求項２においては、前記エンジンからの動力を前記クラッチを介して遊星歯車機構のリングギヤに伝え、前記モータの出力をサンギヤに伝え、プラネタリギヤより前輪に動力伝える構成としたものである。   According to a second aspect of the present invention, the power from the engine is transmitted to the ring gear of the planetary gear mechanism via the clutch, the output of the motor is transmitted to the sun gear, and the power is transmitted from the planetary gear to the front wheels.

請求項３においては、前記モータを旋回角度に比例した回転出力とするものである。   According to a third aspect of the present invention, the motor has a rotational output proportional to the turning angle.

請求項４においては前記モータを発電機と兼用するものである。   According to a fourth aspect of the present invention, the motor is also used as a generator.

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。   As effects of the present invention, the following effects can be obtained.

請求項１のように構成することにより、クラッチの断接により２ＷＤと４ＷＤに切り替えることが可能となり、クラッチを接として４ＷＤに切り替えたときには、モータを駆動することにより、前輪を増速したり、走行駆動のアシストしたりすることが可能となる。また、遊星歯車機構で変速するため、変速機構をコンパクトに構成することができる。   By configuring as in claim 1, it becomes possible to switch between 2WD and 4WD by connecting / disconnecting the clutch, and when switching to 4WD with the clutch engaged, driving the motor increases the speed of the front wheels, It is possible to assist travel driving. In addition, since the speed is changed by the planetary gear mechanism, the speed change mechanism can be made compact.

請求項２のように構成することにより、変速機構の出力軸から遊星歯車機構の外側のリングギヤに伝えて動力伝達構成を簡単にすることができ、また、モータ軸を前輪動力伝達軸の延長上に配置することができ、動力伝動構成を簡単にすることができる。   According to the second aspect of the present invention, the power transmission configuration can be simplified by transmitting from the output shaft of the speed change mechanism to the ring gear outside the planetary gear mechanism, and the motor shaft can be extended over the front wheel power transmission shaft. The power transmission configuration can be simplified.

請求項３のように構成することにより、旋回角度に比例して前輪を増速することができて、従来の倍速ターンのような急激な速度変化を伴わず、圃場を荒らすことなくスムースに旋回ができるようになる。   According to the third aspect of the present invention, the front wheels can be accelerated in proportion to the turning angle, and the turning is smoothly performed without causing a rapid change in speed as in the conventional double speed turn and without damaging the field. Will be able to.

請求項４のように構成することにより、負荷が小さい時には発電機として、エネルギーを回生することが可能となり、発電した電力をバッテリに充電してエネルギーを無駄に使うことなく、負荷がかかったときにはモータに電力を供給してアシスト可能となる。   By configuring as in claim 4, when the load is small, it becomes possible to regenerate energy as a generator, and when the load is applied without charging the generated power to the battery and using the energy wastefully. Electric power can be supplied to the motor to assist.

次に、発明の実施の形態を説明する。
以下、作業車両の一例として農用トラクタ（以下、トラクタ１）について説明する。
図１は本発明の一実施例に係るトラクタの全体的な構成を示した側面図、図２は制御系のブロック図、図３は走行系の動力伝達ブロック図、図４はトラクタの伝動機構図、図５は各モードによるモータの駆動とクラッチの作動の関係説明図である。 Next, embodiments of the invention will be described.
Hereinafter, an agricultural tractor (hereinafter, tractor 1) will be described as an example of a work vehicle.
1 is a side view showing an overall configuration of a tractor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a control system, FIG. 3 is a power transmission block diagram of a traveling system, and FIG. 4 is a transmission mechanism of the tractor. FIG. 5 and FIG. 5 are explanatory diagrams for explaining the relationship between the driving of the motor and the operation of the clutch in each mode.

図１を用いて、本発明の一実施例に係るトラクタ１の全体的な構成について説明する。
トラクタ１の車体の前後には、前輪２・２および後輪３・３をそれぞれ配置し、車体の前部にエンジン４を内蔵するボンネット８が配置され、車体の後部に操縦部５が配置される。
操縦部５には、ステアリングハンドル６を設けて、該ステアリングハンドル６の後方には運転座席７を配設している。該操縦部５にはモード切換スイッチ３５を配置して、後述するモータ２６の駆動とクラッチ２５の作動をモードにより切り替えられるようにしている。該モード切換スイッチ３５はコントローラ１９と接続されている。
エンジン４の後方にはクラッチハウジングを配置し、該クラッチハウジングの後方にトランスミッションケース（以下ミッションケース）１０を連結し、エンジン４からの動力を後輪３に伝達して駆動している。
また、エンジン４の駆動力は、ミッションケース１０後端から突出したＰＴＯ軸（動力取出し軸）１１に伝達されるように構成されており、該ＰＴＯ軸１１の回転により、機体後端にユニバーサルジョイントや伝動軸などを介して接続した作業機１２を駆動するように構成している。但し、ＰＴＯ軸１１は機体前方に突出したり、前輪２と後輪３との間に突出したりすることも可能であり、ＰＴＯ軸１１の配設位置は限定するものではない。
ミッションケース１０に入力された回転動力は、前輪２・２及び後輪３・３を駆動する走行駆動力と外部動力取出のＰＴＯ駆動力の二系統に伝動分岐される。 The overall configuration of the tractor 1 according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
Front wheels 2 and 2 and rear wheels 3 and 3 are respectively arranged on the front and rear of the vehicle body of the tractor 1, a bonnet 8 incorporating the engine 4 is arranged at the front of the vehicle body, and a control unit 5 is arranged at the rear of the vehicle body. The
The steering unit 5 is provided with a steering handle 6, and a driver seat 7 is disposed behind the steering handle 6. A mode changeover switch 35 is disposed in the control unit 5 so that the driving of a motor 26 and the operation of the clutch 25 described later can be switched depending on the mode. The mode switch 35 is connected to the controller 19.
A clutch housing is disposed behind the engine 4, and a transmission case (hereinafter referred to as a transmission case) 10 is connected to the rear of the clutch housing to transmit power from the engine 4 to the rear wheel 3 for driving.
The driving force of the engine 4 is configured to be transmitted to a PTO shaft (power take-off shaft) 11 protruding from the rear end of the transmission case 10, and a universal joint is connected to the rear end of the aircraft by the rotation of the PTO shaft 11. And the working machine 12 connected via a transmission shaft or the like. However, the PTO shaft 11 can protrude forward of the machine body, or can protrude between the front wheel 2 and the rear wheel 3, and the arrangement position of the PTO shaft 11 is not limited.
The rotational power input to the mission case 10 is branched into two systems of traveling driving force for driving the front wheels 2 and 2 and the rear wheels 3 and 3 and PTO driving force for external power extraction.

次に、前輪増速制御装置を有する作業車両の動力伝達機構について、図３に基づいて説明する。   Next, a power transmission mechanism for a work vehicle having a front wheel acceleration control device will be described with reference to FIG.

エンジン４の動力は主クラッチ１５により入切りされ、前後進切換装置４１、ギヤ式の主変速装置４２、副変速装置４３等よりなる変速機構１６により順次切換あるいは変速された後に、後デフ装置１７を経て左右の後輪３・３へ伝達される。但し、主変速装置４２はギヤ式に限定するものではなく、油圧式無段変速装置等により構成することも可能である。   The power of the engine 4 is turned on and off by the main clutch 15 and is sequentially switched or shifted by the speed change mechanism 16 including the forward / reverse switching device 41, the gear-type main transmission 42, the auxiliary transmission 43, and the like, and then the rear differential 17 Is transmitted to the left and right rear wheels 3. However, the main transmission 42 is not limited to a gear type, and can be constituted by a hydraulic continuously variable transmission or the like.

また、前記変速機構１６の出力側から分岐された動力は、前輪増速制御装置１８へ入力され、前輪動力伝達軸２０を介して前デフ装置２１に伝えられ前輪２・２を駆動する構成としている。   The power branched from the output side of the speed change mechanism 16 is input to the front wheel speed increasing control device 18 and transmitted to the front differential device 21 via the front wheel power transmission shaft 20 to drive the front wheels 2 and 2. Yes.

車体の後部には作業機１２が連結されており、エンジン４からの動力をＰＴＯ変速装置４４を介してＰＴＯ軸１１に伝え作業機１２を駆動する構成としている。   A work machine 12 is connected to the rear part of the vehicle body, and the power from the engine 4 is transmitted to the PTO shaft 11 via the PTO transmission 44 to drive the work machine 12.

次に、本発明の前輪増速装置の構成を、図２、図４を用いて説明する。
前記変速機構１６の出力軸４５上に設けた歯車４６より中間歯車機構４７を介して前輪増速制御装置１８の遊星歯車機構２７に動力が伝達される。前輪増速制御装置１８は遊星歯車機構２７、クラッチ２５、モータ２６等を備える。該遊星歯車機構２７はモータ２６の出力軸と連設される第二出力軸４８上に固設したサンギヤ５０と、該サンギヤ５０の外周に噛合する複数のプラネタリギヤ５１と、該プラネタリギヤ５１の外側に噛合するリングギヤ５２からなり、前記複数のプラネタリギヤ５１はキャリア５３に回転自在に支持され、該キャリア５３の中心が前記前輪動力伝達軸２０に連結されている。該前輪動力伝達軸２０には回転数センサ３１が配置されて回転数が検知され、該回転数センサ３１はコントローラ１９と接続されている。 Next, the configuration of the front wheel speed increasing device of the present invention will be described with reference to FIGS.
Power is transmitted from the gear 46 provided on the output shaft 45 of the speed change mechanism 16 to the planetary gear mechanism 27 of the front wheel speed increasing control device 18 via the intermediate gear mechanism 47. The front wheel acceleration control device 18 includes a planetary gear mechanism 27, a clutch 25, a motor 26, and the like. The planetary gear mechanism 27 includes a sun gear 50 fixed on a second output shaft 48 connected to the output shaft of the motor 26, a plurality of planetary gears 51 meshing with the outer periphery of the sun gear 50, and an outer side of the planetary gear 51. The plurality of planetary gears 51 are rotatably supported by a carrier 53, and the center of the carrier 53 is connected to the front wheel power transmission shaft 20. A rotational speed sensor 31 is disposed on the front wheel power transmission shaft 20 to detect the rotational speed, and the rotational speed sensor 31 is connected to the controller 19.

また、前記サンギヤ５０を固設した第二出力軸４８とリングギヤ５２との間には、電磁クラッチからなるクラッチ２５が配置され、該クラッチ２５はコントローラ１９と接続されている。更に、前記第二出力軸４８の他端にはモータ２６の出力軸と接続され、該第二出力軸４８の回転数は回転数センサ３２により検知され、該回転数センサ３２はコントローラ１９と接続されている。前記モータ２６は本実施例では電動モータにより構成しているが、油圧モータ等で構成することも可能である。該モータ２６は発電機と電動機が兼用できる構成としており、コントローラ１９と接続されている。なお、遊星歯車機構２７において、サンギヤ５０とプラネタリギヤ５１とリングギヤ５２のうち、いずれか一つのギヤにエンジン４からの動力を伝え、何れか一つのギヤにモータ２６からの動力を伝え、残りのギヤから前輪２に出力する構成であればよいが、エンジン４から中間歯車機構４７に伝えた動力をサンギヤ５０に伝え、モータ２６の出力軸をリングギヤ５２に伝える構成とすると、モータ２６のトルクは小さくて済み、小型化ができる。   A clutch 25 made of an electromagnetic clutch is disposed between the second output shaft 48 to which the sun gear 50 is fixed and the ring gear 52, and the clutch 25 is connected to the controller 19. Further, the other end of the second output shaft 48 is connected to the output shaft of the motor 26, the rotational speed of the second output shaft 48 is detected by the rotational speed sensor 32, and the rotational speed sensor 32 is connected to the controller 19. Has been. Although the motor 26 is constituted by an electric motor in this embodiment, it can also be constituted by a hydraulic motor or the like. The motor 26 is configured to be used both as a generator and an electric motor, and is connected to the controller 19. In the planetary gear mechanism 27, the power from the engine 4 is transmitted to any one of the sun gear 50, the planetary gear 51, and the ring gear 52, the power from the motor 26 is transmitted to any one gear, and the remaining gears. However, if the power transmitted from the engine 4 to the intermediate gear mechanism 47 is transmitted to the sun gear 50 and the output shaft of the motor 26 is transmitted to the ring gear 52, the torque of the motor 26 is small. Can be downsized.

また、前記エンジン４には発電機３３が付設され、該発電機３３にはコントローラ１９が接続され、該コントローラ１９にはバッテリ３４と接続されている。このような構成において、エンジン４が作動しているときには、発電機３３で発電した電力をバッテリ３４に充電する。また、バッテリ３４からの電力によりモータ２６が駆動可能とされている。また、モータ２６を作動しない直進走行時には発電機として作用して、バッテリ３４に充電してエネルギーを回生するようにしている。   Further, a generator 33 is attached to the engine 4, a controller 19 is connected to the generator 33, and a battery 34 is connected to the controller 19. In such a configuration, when the engine 4 is operating, the battery 34 is charged with the power generated by the generator 33. Further, the motor 26 can be driven by electric power from the battery 34. In addition, when the vehicle 26 is running straight without operating the motor 26, it acts as a generator to charge the battery 34 to regenerate energy.

また、旋回時において、設定角度以上ステアリングハンドル６を回動すると、前輪２を増速することによって、圃場の荒れを最小限に抑えることができるようにしている。つまり、ステアリングハンドル６の操舵角を検出する手段として角度センサ２９をステアリングハンドル６のハンドル軸基部に設けている。該角度センサ２９はコントローラ１９と接続されている。なお、旋回角度を検出する手段としては、前記前輪２の切れ角を検出するように構成することもできる。また、パワーステアリング装置の油圧シリンダのピストン伸縮量を検出する方法等でも可能である。   Further, when the steering handle 6 is turned more than a set angle during turning, the front wheel 2 is accelerated, thereby making it possible to minimize the rough field. That is, the angle sensor 29 is provided at the handle shaft base portion of the steering handle 6 as means for detecting the steering angle of the steering handle 6. The angle sensor 29 is connected to the controller 19. The means for detecting the turning angle can be configured to detect the turning angle of the front wheel 2. It is also possible to use a method of detecting the amount of piston expansion / contraction of the hydraulic cylinder of the power steering device.

このような構成において、旋回時の動力伝達、及び、制御を図４、図５を用いて説明する。
まず、前記モード切換スイッチ３５はコントローラ１９と接続され、二輪駆動（２ＷＤ）モードと４駆（４ＷＤ）モードとパワーアシストモードとエネルギー回生モードに切り替えられるようにしている。
後輪のみ駆動される二輪駆動モードに操縦部５に設けたモード切換スイッチ３５で設定すると、クラッチ２５がＯＦＦ（断）となって、モータ２６もＯＦＦでサンギヤ５０が回転自在とされ、変速機構１６の出力軸４５からの動力は前輪動力伝達軸２０に伝えられず、直進走行及び旋回時において、後輪３のみ駆動され、前輪２は回転自在となっている。 In such a configuration, power transmission and control during turning will be described with reference to FIGS.
First, the mode changeover switch 35 is connected to the controller 19 so as to be switched to a two-wheel drive (2WD) mode, a four-wheel drive (4WD) mode, a power assist mode, and an energy regeneration mode.
When the two-wheel drive mode in which only the rear wheels are driven is set by the mode changeover switch 35 provided in the control unit 5, the clutch 25 is turned off, the motor 26 is also turned off, and the sun gear 50 is freely rotatable. The power from the 16 output shafts 45 is not transmitted to the front wheel power transmission shaft 20, but only the rear wheels 3 are driven during straight traveling and turning, and the front wheels 2 are rotatable.

モード切換スイッチ３５を４ＷＤモードに設定すると、直進ではクラッチ２５がＯＮ（接）され、サンギヤ５０とリングギヤ５２が一体的に回転することになり、前輪２と後輪３の周速が同速で駆動されるようになる。そして、直進走行からステアリングハンドル６を回動して旋回状態となると、クラッチ２５はＯＦＦ（断）とされ、その操作角が角度センサ２９により検知され、その角度に応じてモータ２６を駆動してサンギヤ５０の回転数が増加される。このサンギヤ５０の回転数の増加により前輪動力伝達軸２０の回転数も増加され、旋回角度の増加に比例して前輪の回転数も増加される。即ち、切れ角に比例して前輪２・２の増速比率を大きくしている。この前輪動力伝達軸２０の回転数は回転数センサ３１により検知されてコントローラ１９に入力され、予めコントローラ１９のＲＯＭに記憶されたマップから、旋回角に対応する回転数と比較して、モータ２６がその回転数となるように駆動される。   When the mode changeover switch 35 is set to the 4WD mode, the clutch 25 is turned on (contacted) in straight travel, the sun gear 50 and the ring gear 52 rotate integrally, and the peripheral speeds of the front wheels 2 and the rear wheels 3 are the same. It will be driven. Then, when the steering handle 6 is turned from the straight running to enter the turning state, the clutch 25 is turned off, the operation angle is detected by the angle sensor 29, and the motor 26 is driven according to the angle. The rotation speed of the sun gear 50 is increased. Due to the increase in the rotation speed of the sun gear 50, the rotation speed of the front wheel power transmission shaft 20 is also increased, and the rotation speed of the front wheels is also increased in proportion to the increase in the turning angle. That is, the speed increasing ratio of the front wheels 2 and 2 is increased in proportion to the turning angle. The rotational speed of the front wheel power transmission shaft 20 is detected by a rotational speed sensor 31 and input to the controller 19. The motor 26 is compared with the rotational speed corresponding to the turning angle from a map stored in advance in the ROM of the controller 19. Is driven at the rotational speed.

以上のように構成することにより、トラクタ１を旋回したとき、旋回半径が大きい（旋回角が小さい）場合には、前輪２の周速は後輪３の周速よりも若干速くなり、旋回半径が小さくなる（旋回角が大きくなる）と、前輪２の周速は後輪３の周速よりもその旋回半径に応じて速くなる。このように、前輪２の周速が無段階に変速されることにより、従来のように、設定角度から急に前輪２の周速が速くなり、その前後において地面が荒らされるようなことがなくなり、枕地を傷めることなくスムースに旋回できるようになるのである。   With the above configuration, when the tractor 1 is turned, when the turning radius is large (the turning angle is small), the peripheral speed of the front wheel 2 is slightly higher than the peripheral speed of the rear wheel 3, and the turning radius When becomes smaller (the turning angle becomes larger), the circumferential speed of the front wheel 2 becomes faster than the circumferential speed of the rear wheel 3 in accordance with the turning radius. In this way, the peripheral speed of the front wheel 2 is steplessly changed, so that the peripheral speed of the front wheel 2 suddenly increases from the set angle as in the prior art, and the ground is not roughened before and after that. It will be able to turn smoothly without damaging the headland.

また、モード切換スイッチ３５をパワーアシストモードに設定すると、クラッチ２５がＯＮされ、モータ２６も駆動される。即ち、ぬかるみ等を走行したり、作業中に負荷が増加した場合等には、エンジン４の回転数等を制御するエンジンコントローラ３７が負荷を検知する。負荷が大きいと走行速度が低下して作業性が悪くなるので、アクセルレバーや変速レバー等で設定した速度となるように、モータ２６を駆動してエンジン４とともに前輪２及び後輪３に駆動力を伝達してアシストする構成としている。つまり、負荷が増加して走行速度が低下すると、モータ２６を駆動して、第二出力軸４８からクラッチ２５、中間歯車機構４７、出力軸４５、後デフ装置１７を介して後輪３に動力を伝えてアシストする。そして同時に、クラッチ２５から遊星歯車機構２７、前輪動力伝達軸２０、前デフ装置２１を介して前輪２を駆動してアシストする。   When the mode switch 35 is set to the power assist mode, the clutch 25 is turned on and the motor 26 is also driven. That is, when the vehicle travels in a muddy state or when the load increases during work, the engine controller 37 that controls the rotational speed of the engine 4 detects the load. If the load is large, the traveling speed decreases and the workability deteriorates. Therefore, the motor 26 is driven so that the driving force is applied to the front wheels 2 and the rear wheels 3 together with the engine 4 so that the speed is set by an accelerator lever, a shift lever or the like. It is set as the structure which transmits and assists. That is, when the load increases and the traveling speed decreases, the motor 26 is driven to drive the power from the second output shaft 48 to the rear wheel 3 via the clutch 25, the intermediate gear mechanism 47, the output shaft 45, and the rear differential device 17. Assist by telling. At the same time, the front wheel 2 is driven and assisted by the clutch 25 through the planetary gear mechanism 27, the front wheel power transmission shaft 20, and the front differential device 21.

また、モード切換スイッチ３５をエネルギー回生モードに設定すると、クラッチ２５がＯＮされ、モータ２６は発電機として作動させる。即ち、負荷が小さい非作業時や路上走行等の場合にはエネルギー回生モードに設定して、変速機構１６の出力軸４５からの動力を第二出力軸４８に伝えて、モータ２６で発電して、バッテリ３４を充電するようにしている。但し、パワーアシストモードとエネルギー回生モードの場合には、負荷を検知して、その負荷の値により、設定負荷より増加すると自動的にエネルギー回生モードからパワーアシストモードに切り替えるように構成することもできる。   When the mode changeover switch 35 is set to the energy regeneration mode, the clutch 25 is turned on and the motor 26 is operated as a generator. That is, when the load is not working or when driving on the road, the energy regeneration mode is set, the power from the output shaft 45 of the transmission mechanism 16 is transmitted to the second output shaft 48, and the motor 26 generates power. The battery 34 is charged. However, in the power assist mode and the energy regeneration mode, it is also possible to detect the load and automatically switch from the energy regeneration mode to the power assist mode when the load value increases from the set load. .

本発明の一実施例に係るトラクタの全体的な構成を示した側面図。The side view which showed the whole structure of the tractor which concerns on one Example of this invention. 制御系のブロック図。The block diagram of a control system. 走行系の動力伝達ブロック図。The power transmission block diagram of a traveling system. トラクタの伝動機構図。The transmission mechanism figure of a tractor. 各モードによるモータの駆動とクラッチの作動の関係説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram of a relationship between driving of a motor and operation of a clutch in each mode.

符号の説明Explanation of symbols

２ 前輪
３ 後輪
６ ステアリングハンドル
１６ 変速機構
１８ 前輪増速制御装置
１９ コントローラ
２０ 前輪動力伝達軸
２５ クラッチ
２６ モータ
２７ 遊星歯車機構
２９ 角度センサ
３３ 発電機
３５ モード切換スイッチ
５０ サンギヤ
５１ プラネタリギヤ
５２ リングギヤ 2 Front wheels 3 Rear wheels 6 Steering handle 16 Transmission mechanism 18 Front wheel acceleration control device 19 Controller 20 Front wheel power transmission shaft 25 Clutch 26 Motor 27 Planetary gear mechanism 29 Angle sensor 33 Generator 35 Mode changeover switch 50 Sun gear 51 Planetary gear 52 Ring gear

Claims (4)

エンジンからの動力を変速機構により変速した後に出力軸を介して後輪に動力を伝え、該出力軸から分岐した動力を変速して前輪に伝える前輪増速制御装置において、
動力の断接を切り替えるクラッチと、モータと、該モータとエンジンからの動力を合成して変速する遊星歯車機構とを、備えることを特徴とする前輪増速制御装置。 In the front wheel speed increasing control device for transmitting power from the engine to the rear wheels via the output shaft after shifting the power by the speed change mechanism, and transmitting the power branched from the output shaft to the front wheels,
A front wheel speed increase control device comprising: a clutch for switching connection / disconnection of power; a motor; and a planetary gear mechanism for combining and transmitting power from the motor and the engine. 前記エンジンからの動力を前記クラッチを介して遊星歯車機構のリングギヤに伝え、前記モータの出力をサンギヤに伝え、プラネタリギヤより前輪に動力伝える構成としたことを特徴とする請求項１に記載の前輪増速制御装置。   2. The front wheel increase according to claim 1, wherein power from the engine is transmitted to the ring gear of the planetary gear mechanism through the clutch, the output of the motor is transmitted to the sun gear, and power is transmitted from the planetary gear to the front wheels. Speed control device. 前記モータを旋回角度に比例した回転出力とすることを特徴とする請求項２に記載の前輪増速制御装置。   The front wheel acceleration control device according to claim 2, wherein the motor has a rotational output proportional to a turning angle. 前記モータを発電機と兼用することを特徴とする請求項２に記載の前輪増速制御装置。   The front wheel speed increasing control apparatus according to claim 2, wherein the motor is also used as a generator.
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