JP2008309175A - Transmission device for working vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、走行伝動系に無段変速部を介設し、その制御部によって車速を調節する作業車両の変速装置に関するものである。 The present invention relates to a transmission for a work vehicle in which a continuously variable transmission is provided in a traveling transmission system and the vehicle speed is adjusted by the controller.
特許文献1に示されるように、「HST変速機構」と略称される無段変速機構と、車速を操作するための主変速レバーとを備えることにより、そのレバーポジションに応じた選択車速で機体を走行駆動する作業車両の変速装置が知られている。
As shown in
この変速装置は、HST変速機構の回転比を調節するトラニオン軸を駆動制御する制御部を介し、主変速レバーの操作に応じてオペレータの意図する車速に切換えることができる。
しかしながら、上記作業車両は、主変速レバーのレバーガイドによる有段設定の変速段から選択した変速段と対応した車速にするべくHST変速機構を制御する構成であることから、レバーガイドのポジション設定がオペレータが意図する最適な作業車速と一致するとは限らず、不本意な作業走行を強いられるという問題があり、その他に、車速調節のために主変速レバーの操作性を確保する必要から運転台上における配置条件が限定される一方で、各種作業機器用の操作具の配置との兼ね合いから、運転台上に多数の操作具が煩雑に配置されて操作性の低下を招く原因ともなっていた。 However, since the work vehicle is configured to control the HST speed change mechanism so as to obtain a vehicle speed corresponding to the speed selected from the gear speed set by the lever guide of the main speed change lever, the position of the lever guide is set. It does not always match the optimum work vehicle speed intended by the operator, and there is a problem that unintentional work travel is forced. In addition, it is necessary to ensure the operability of the main shift lever for adjusting the vehicle speed, so that it is on the cab. However, in view of the arrangement of the operation tools for various work devices, a large number of operation tools are complicatedly arranged on the driver's cab, causing a decrease in operability.
解決しようとする問題点は、有段設定変速段のフレキシブル化とともに運転台上の各種操作具の配置の自由度の向上とを共に可能とすることにより、車速調節の操作性の向上を含む各種作業機器全体の操作性向上に寄与しうる作業車両の変速装置を提供することにある。 The problems to be solved include various improvements including improved operability of vehicle speed adjustment by making the stepped gears flexible and improving the degree of freedom of arrangement of various operating tools on the cab. An object of the present invention is to provide a transmission for a work vehicle that can contribute to an improvement in operability of the entire work equipment.
請求項1に係る発明は、走行車軸の駆動速度帯域を変更する副変速部と、その伝達動力の伝動比を無段階に変更する無段変速部と、この無段変速部を目標伝動比に制御するとともに別途設定による複数の変速段から選択された選択変速段と対応してその目標伝動比を定める制御部とを備える作業車両の変速装置において、上記制御部は、増減速ボタンスイッチの信号を受けることにより、その増速信号または減速信号に応じて上記選択変速段を1段単位で増減変更処理し、この変更後の選択変速段に沿って無段変速部を制御することを特徴とする。
The invention according to
上記制御部は別途設定による複数の変速段から選択された選択変速段と対応して定められた目標伝動比に沿って無段変速部を制御し、増減速ボタンスイッチによる増速信号または減速信号を受けると選択変速段を1段単位で増減変更し、この選択変速段と対応する目標伝動比により無段変速部が制御される。 The control unit controls the continuously variable transmission unit according to a target transmission ratio determined corresponding to a selected shift stage selected from a plurality of separately set shift stages, and an acceleration signal or a deceleration signal by an acceleration / deceleration button switch In response, the selected gear stage is increased or decreased in increments of one, and the continuously variable transmission is controlled by the target transmission ratio corresponding to the selected gear stage.
請求項2に係る発明は、請求項1の構成において、前記増減速ボタンスイッチは、副変速部を変速操作するための副変速レバーと一体に構成してなることを特徴とする。
上記副変速レバーの操作によって駆動速度帯域が変更され、また、同レバーに一体配置の増減速ボタンスイッチの操作によって変速段を選択することによりその帯域における作業車の走行車速が調節される。
According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the acceleration / deceleration button switch is configured integrally with a sub-transmission lever for shifting the sub-transmission unit.
The driving speed band is changed by the operation of the sub-shift lever, and the traveling vehicle speed of the work vehicle in the band is adjusted by selecting the gear position by the operation of the acceleration / deceleration button switch integrally disposed on the lever.
請求項1の発明により、ボタンスイッチによって変速段の選択操作ができることから、操作レバーによる固定的な変速段の取扱いを要することなく、オペレータが意図する車速設定が可能となるので、副変速部による駆動速度帯域においてオペレータの意図にマッチした車速による作業走行が可能となるとともに、増減速ボタンスイッチによるコンパクトな変速操作具によって配置の自由度が確保されるので、変速操作を含む機器操作全体の操作性を向上することができる。また、選択変速段の変更が制御部内で処理されることから、アクセル変速やメモリー変速等の自動変速制御処理の適用が容易となる。 According to the first aspect of the present invention, since the shift speed can be selected by the button switch, the vehicle speed can be set as intended by the operator without requiring the fixed shift speed to be handled by the operation lever. Operation at a vehicle speed that matches the operator's intention in the driving speed band is possible, and the freedom of placement is ensured by a compact shifting operation tool with an acceleration / deceleration button switch. Can be improved. In addition, since the change of the selected shift stage is processed in the control unit, it is easy to apply automatic shift control processing such as accelerator shift and memory shift.
請求項2の発明により、請求項1の効果に加え、車速調節に際して、複数のレバーに及ぶ操作を要することなく、変速操作が副変速レバーに集中されることから、操作性を向上することができる。 According to the second aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect, the speed change operation is concentrated on the auxiliary speed change lever without requiring the operation of a plurality of levers when adjusting the vehicle speed, so that the operability can be improved. it can.
上記技術思想に基づいて具体的に構成された実施の形態について以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本明細書において作業車両の前進方向に向かって左右方向をそれぞれ左、右といい、前進方向を前、後進方向を後ろという。 Embodiments specifically configured based on the above technical idea will be described below with reference to the drawings. In this specification, the left and right directions in the forward direction of the work vehicle are referred to as left and right, respectively, the forward direction is referred to as front, and the reverse direction is referred to as rear.
作業車両の一例としてトラクタを例に以下に説明する。
図1に全体側面図、図2に図1のトラクタの平面図、図3は図1のトラクタの変速装置の動力線図、図4は該変速装置の制御ブロック図を示す。
A tractor will be described below as an example of a work vehicle.
1 is an overall side view, FIG. 2 is a plan view of the tractor of FIG. 1, FIG. 3 is a power diagram of the transmission of the tractor of FIG. 1, and FIG. 4 is a control block diagram of the transmission.
図1〜図3に示すトラクタは機体の前後部に前輪2、2と後輪3、3を備え、機体の前部に搭載したエンジン5の回転動力を変速装置4によって適宜減速して、これらの前輪2、2と後輪3、3に伝えるように構成している。
The tractor shown in FIG. 1 to FIG. 3 includes
機体の中央のハンドルポスト6にはステアリングハンドル7が支持され、その後方には操縦座席9が設けられている。ステアリングハンドル7の下方には機体の進行方向を前後方向に切換える前後進切換レバー10が設けられている。この前後進切換レバー10を前側に移動させると機体は前進し、後方へ移動させると後進する。またハンドルポスト6を挟んで前後進切換レバー10の反対側にはアクセルレバー11が設けられ、またステップフロア13の右コーナ部にはアクセルペタル15と左右のブレーキペタル16,17が配置され、ステップフロア13の左コーナ部にはクラッチペダル19が配置されている。
A
また、1速から8速まで変速段を選択可能な後述の増減速ボタンスイッチB1,B2を備えるとともに低速、中速、高速及び中立のいずれかの位置を選択できる副変速レバー21はその後方にあり、さらにその後方に1〜3速と中立位置を選択できるPTO変速レバー23が設けられている。さらに操縦座席9の右側には作業機(図示せず)の高さを設定するポジションレバー24と圃場の耕耘深さを自動的に設定する自動耕深レバー25、これらのレバー24,25の後ろに作業機の右上げスイッチ27と右下げスイッチ28が配置され、更にその後ろに自動水平スイッチ29(オンでトラクタの絶対水平位置(圃場面に対する水平でなく、地球の水平面に対して水平を保つ)とバックアップスイッチ30(オンで前後進切換レバー10が後進位置にあるとき作業機上げ用リンク31が作業機を上昇させる)が配置されている。また、機体の後方には作業機(図示せず)を連結する前記リンク31が設けられている。
Further, an auxiliary
図3は、本実施例の静油圧式無段変速機構(前後進無段変速機構)34を有するトラクタの走行伝動系を表した線図である。エンジン5の回転動力はペダル操作式のクラッチペダル19の踏み込みで作動するメインクラッチ32に伝えられた後、静油圧式無段変速機構入力軸33から静油圧式無段変速機構34に伝達される。静油圧式無段変速機構34は容量可変式の油圧ポンプ34aと定容量式の油圧モータ34bを備えた油圧閉回路34cを備えており、静油圧式無段変速機構入力軸33から導入された動力により油圧ポンプ34aを作動させて、油圧ポンプ34aに設けられた斜板34dの傾斜角度に応じた圧油を油圧閉回路34cから油圧モータ34bに供給し、該油圧モータ34bにより走行出力軸36を駆動させて噛合式の変速装置38へ動力を伝達させる。
FIG. 3 is a diagram showing a traveling transmission system of a tractor having a hydrostatic continuously variable transmission mechanism (forward / reverse continuously variable transmission mechanism) 34 according to this embodiment. The rotational power of the
噛合式の変速装置38の副変速クラツチ39は図3の左右にスライド可能であり、図示する位置にあるときは走行出力軸36からの動力がギア41を介して高速段ギア42から副変速クラッチ39へ、該副変速クラッチ39から変速軸43のギア45に伝達され、変速軸43の回動がデブ装置46を介して後輪3が副変速高速段の走行速度で駆動される。
The
また、副変速クラッチ39を図3に示す位置から右側に移動して、副変速クラッチ39が変速軸43のギア45と中速段ギア47に係止すると、走行出力軸36からの動力がギア41を介してギア49からギア50、ギア51及びギア47を順次経由して副変速クラッチ39へ伝達され、さらに該副変速クラッチ39から変速軸43のギア45に伝達され、変速軸43の回動がデブ装置46を介して後輪3が副変速中速段の走行速度で駆動する。
Further, when the
副変速クラッチ39がさらに右側に移動して変速軸43のギア45と低速ギア55に係止すると、走行出力軸36からの動力がギア41を介してギア49からギア56へ、さらにギア56からギア57へ伝達され、ギア57と同軸のギア55から副変速クラッチ39へ、さらに該副変速クラッチ39から変速軸43のギア45に伝達され、変速軸43の回動がデブ装置46を介して後輪3が副変速低速段の走行速度で駆動される。
When the
また、副変速クラッチ39のスライド位置が左右いずれの側にあっても、変速軸43からの出力がギア53、59、60等を順次経由して前輪出力軸61に伝達される。このとき油圧クラッチ63が接続していると、デフ装置65を介して前輪2が後輪3と共に駆動する四輪駆動となり、また油圧クラッチ64が接続していると、前輪増速の四輪駆動となる。油圧クラッチ63と油圧クラッチ64が同時に接続することはなく、また油圧クラッチ63と油圧クラッチ64が共に接続していないと後輪3のみが駆動する二輪駆動となる。
Even if the sliding position of the
一方、静油圧式無段変速機構入力軸33から容量可変式の油圧ポンプ34aに入力された動力はポンプ出力軸66からPTO用の駆動系に伝達される。PTO用の駆動系にはPTO正逆クラッチ67とPTO副変速クラッチ68があり、トラクタが路上走行時は前記クラッチ67,68のいずれか一方または両方が非接続状態であり、作業機を駆動させるPTO駆動系は駆動されない。
On the other hand, power input from the hydrostatic continuously variable transmission
圃場内での作業機を用いる作業時は、アクセルレバー11を操縦者側(手前)に引いてエンジン回転数を定格回転数、または定格回転数以上から最大回転数の一定回転にしているので静油圧式無段変速機構入力軸33とポンプ出力軸66が同じ回転数で一定回転する。図3に示す状態は中立状態であり、ポンプ出力軸66と直結しているPTO軸69が共に回転する。
When working with the work implement in the field, the accelerator lever 11 is pulled toward the operator side (front side) and the engine speed is set to the rated speed, or a constant speed from the rated speed to the maximum speed. The hydraulic continuously variable transmission
PTO正逆クラッチ67を図示左方向にスライドさせるとPTO正逆クラッチ67がPTO軸69のギア70とギア71に噛合するので、PTO軸69の動力はギア70,PTO正逆クラッチ67,ギア71,ギア71a,ギア72,ギア74,ギア78,ギア77,ギア76を順次介してPTO伝達軸75を駆動させる(PTO逆転)。また、PTO正逆クラッチ67を図示右方向にスライドさせると、PTO軸69の動力はギア70,PTO正逆クラッチ67,ギア73,ギア77,ギア76を順次介してPTO伝達軸75を駆動させる(PTO正転)。
When the PTO forward / reverse clutch 67 is slid in the left direction in the figure, the PTO forward / reverse clutch 67 meshes with the
ギア72と一体のギア74の駆動に連動するギア78からの動力もPTO伝達軸75に伝達され、PTO副変速クラッチ68が図示位置より最も左方向に移動した位置にあると、ギア79とギア80を介してギアドック81がPTO副変速クラッチ68に設けられたギアドック83と噛合してPTO駆動軸84によりPTO1速が得られる。またPTO副変速クラッチ68が図示位置から左または右方向に移動すると、それぞれの場合に噛合するPTO副変速低速段ギア85またはPTO副変速高速段ギア86に動力が伝達され、ギア85,ギア68a,PTO駆動軸84へ順次動力が伝達されるとPTO2速が得られ、また、ギア86,ギア68b,PTO駆動軸84へ順次動力が伝達されるとPTO3速が得られる。
The power from the
上記構成のトラクタは路上走行時にはクラッチペダル19を踏み込み、副変速レバー21を路上走行に適した位置(基本は高速位置であり、中速位置または低速位置にする場合もある)に設定する。次いで増減速ボタンスイッチB1,B2で所要速度の変速段を選択する。
The tractor having the above-described configuration depresses the
次いで前後進切換レバー10を前進側または後進側に移動し、クラッチペダル19をゆっくり離しながら(メインクラッチ32を接続して)アクセルペダル15を踏んでエンジン回転数を上げていく。このときアクセルペダル15を最大限に踏み込んでも、最大速度は増減速ボタンスイッチB1,B2の最大変速段(8速)の位置に規制される。
Next, the forward /
また、圃場内での作業時はクラッチペダル19を踏み込んだ後、副変速レバー21を適宜の位置(基本は低速または中速位置)に設定する。次いで作業の種類に応じて増減速ボタンスイッチB1,B2で所要速度の変速段を選択し、前後進切換レバー10を前進位置に移動させる。アクセルレバー11を操縦者側(手前)に移動してエンジン回転数を定格回転数または定格回転数以上の最大回転数までの間に設定する。次いでクラッチペダル19を離しながら(メインクラッチ32を接続して)前進させる。このときエンジン回転数は定格回転数または定格回転数以上の最大回転数までの間に設定されるが、作業速度は増減速ボタンスイッチB1,B2で選択した位置で規制される。
Further, when working in the field, after depressing the
なお、圃場内で作業機を使用する作業時にはアクセルペダル15は使用しないで、アクセルレバー11を用いる。また路上走行時にはアクセルペダル15を使用し、アクセルレバー11は使用しない。路上走行時はアクセルペダル15を操作することで自動車操縦時と同じ感覚で操縦でき、また圃場内での作業時はエンジン回転を一定に保持しなくてはならないため、アクセルペダル15では操縦が難しい。そこで前記作業時にはアクセルレバー11を操作し、かつ前記作業時にはアクセルレバー11から手を離しても元に戻らないので、操縦したアクセル位置に保持して一定エンジン回転数を保つことができる。
Note that the accelerator pedal 11 is used instead of the
図5にはハンドルポスト6と操縦座席付近の機体の左側面図を示す。また図6、図7には変速装置ケース91の平面図(図6(a)、図7(a))と該変速装置ケース91内に収納されている静油圧式無段変速機構34の平面図(図6(b)、図7(b))を示す。また図8には図7(a)の矢印A方向から見た変速装置ケース91の側面図を示す。図5〜図8に示すように静油圧式無段変速機構34のトラニオン軸92を回動させる油圧シリンダ93と変速装置ケース91の外部に突出した部分のトラニオン軸92を連結するリンク機構95を変速装置ケース91の外壁部分に取り付けている。
FIG. 5 shows a left side view of the airframe near the
シリンダ93のピストンロッド93aの先端部に回動自在に一端を接続したアーム95aの他端を変速装置ケース91の外壁に回動自在に支持させ、さらに該アーム95aのもう一方の端部には該アーム95aの長手方向に直交する方向に設けたロッド95bの一端が回動自在に設けられ、さらにこのロッド95bの他端には回動自在な短いアーム95cを介してアーム95aと略平行な方向に長さ調節可能なロッド95dの端部を回動自在に連結する。該長さ調節可能なロッド95dの他端は回動自在に短いアーム95eの一端に連結し、該短いアーム95eの他端にはボス95fが固定している。
The other end of the
ボス95fは、ボルト95pで軸95qに固定されている。軸95qは変速装置ケース91に対して回転自在に支持されており、軸95qの一端にはプレート95gが固着している。プレート95gの他端はリンクアーム95hにピン95rを介して回動自在に連結し、リンクアーム95hはトラニオン軸92と一体のカム95jに回動自在に連結している。ここで、カム95jはボス95sに固着し、ボス95sはボルト95tによりトラニオン軸92に固定されている。
The
また、プレート95gとリンクアーム95hはピン95rにより連結されているが、該ピン95rによる連結部は軸95qを回動支点として変速装置ケース91に固定された扇状部材95kの円弧状の長穴95k1内を摺動自在になっており、またピン95rが長穴95k1内だけを摺動可能なためにカム95jの回動範囲もピン95rの摺動に連動する範囲内に規制される。
The
上記リンク機構95により油圧シリンダ93の作動が前記アーム95aやロッド95dなどに連動してカム95jがトラニオン軸92と共に回動することになる。また、カム95jの側面が変速装置ケース91に支持されたローラ95mの側面に当接しながらシリンダ93によりカム95jが回動する。
By the
図6に示す状態はトラニオン軸92が静油圧式無段変速機構34の油圧ポンプ34aの斜板34dを車両前進側に向けた状態を示しており、図7の変速装置ケース91の平面図(図7(a))と該変速装置ケース91内に収納されている静油圧式無段変速機構34の平面図(図7(b))に示す状態は静油圧式無段変速機構34の油圧ポンプ34aの斜板34dを中立位置に向けた状態を示しており、カム95jの凹部95j1に対してローラ95mが嵌り込む位置がトラニオン軸92の中立位置である。なお、ローラ95mは図7(b)のx方向からバネで押されている。また図9の変速装置ケース91の平面図(図9(a))と該変速装置ケース91内に収納されている静油圧式無段変速機構34の平面図(図9(b))を示す状態は静油圧式無段変速機構34の油圧ポンプ34aの斜板34dを後進側に向けて配置した状態を示している。
6 shows a state in which the
図10は前後進切換レバー10の基部に設けたシフトスイッチ10a,10bの配置とその作動態様を示す図である。図10(a)と図10(c)には前後進切換レバー10が前進位置と後進位置にある場合の前後進切換レバー10の基部に設けた前進シフトスイッチ10aと後進シフトスイッチ10bが作動する配置図をそれぞれ示し、図10(b)には前後進切換レバー10が中立位置にある場合に前進シフトスイッチ10aと後進シフトスイッチ10bのいずれにも当接しない場合の配置図を示す。
FIG. 10 is a diagram showing the arrangement of
上記前後進切換レバー10の前進シフトスイッチ10aが作動するように前後進切換レバー10を中立位置から前進側に倒すと前進方向に動かす準備ができ、前後進切換レバー10の後進シフトスイッチ10bが作動するように前後進切換レバー10を中立位置から後進側に倒すと後進方向に動かす準備ができる。なお、車両の前進方向と後進方向への加速はあくまで増減速ボタンスイッチB1,B2で行う。
When the forward /
また、増減速ボタンスイッチB1,B2による目標速度などを記憶するためのEEPROM90aをコントローラ90に配置しているので、まず、いずれかの増減速ボタンスイッチB1,B2の操作により変速されようとする値の出力値(T)と、増減速ボタンスイッチB1,B2による最低車速指示位置の値(A)および最高車速指示位置の値(B)をEEPROM90aに記憶させる。
Further, since an
次いで、コントローラ90では次式(1)により、第一の値をトラニオン軸92の回動角度に対応したトラニオン軸回動用油圧シリンダ93の全ストローク量に対する該油圧シリンダ93への出力割合として演算する。
油圧シリンダへの出力割合=(T−A)/(A−B) (1)
Next, the
Output ratio to hydraulic cylinder = (TA) / (AB) (1)
こうして、上記式(1)で得られた第一の値に応じて油圧シリンダ93を作動させるが、そのとき得られるトラニオン軸ポジションセンサ92aの検出値の大きさは、トラニオン軸ポジションセンサ92aの全検出範囲、例えば0〜5ボルトの間のいずれかの電圧値に対応している。そこで、トラニオン軸ポジションセンサ92aの検出値はコントローラ90へ送信され、コントローラ90はトラニオン軸ポジションセンサ92aの前記検出値の大きさをトラニオン軸ポジションセンサ92aの全検出範囲の大きさに対する比率として求めて、これを第二の値とする。そして得られた第二の値が前記第一の値と等しくなるようにコントローラ90が制御し、第一の値と第二の値が等しくなるとトラニオン軸回動用油圧シリンダ93の電磁バルブ(図示せず)への出力を停止する(シリンダ93内のオイルは漏れ出ることなく、出力停止した位置にシリンダピストンが保持される。)。
In this way, the
トラニオン軸回動用油圧シリンダ93の作動によるトラニオン軸92の回動位置を検出するトラニオン軸ポジションセンサ92a(図6)は回動軸93dの回動度合いを検出する構成である。トラニオン軸ポジションセンサ92aはロッド95dの先端部のアーム95eの接続部とは反対側に回動自在に一端が設けられたアーム93cの他端に連結されている。これにより、トラニオン軸ポジションセンサ92aはトラニオン軸92の動き(位置)を検出することになる。トラニオン軸92のポジションセンサ92aはトラニオン軸回動用油圧シリンダ93のピストンロッド93aの前進側の最大伸張設定位置に設けたストッパ93eと後進側の最少短縮設定位置に設けたストッパ93f(図8)の各設定位置をそれぞれトラニオン軸92の回動可能な範囲とする基準値とする。またカム95jの凹部95jlにローラ95mが嵌り込む位置をトラニオン軸92の中立位置とし、これも基準値とする。これらトラニオン軸ポジションセンサ92aで検出する各設定位置を基準位置としてコントローラ90のメモリ(EEPROM)90aに記憶させておく。
A trunnion
また、トラニオン軸回動用油圧シリンダ93のピストンロッド93aの前進側の最大伸張設定位置に設けたストッパ93eと後進側の最少短縮設定位置に設けたストッパ93fに接当するトラニオン軸ポジションセンサ92aの検出位置を基準位置としてトラニオン軸回動用油圧シリンダ93の回動範囲を制御することができるので、静油圧式無段変速機構34のトラニオン軸92の回動角度を関連付けるリンク機構95の組み付け時の寸法誤差等を吸収することができる。
Further, detection of a trunnion
上記トラニオン軸92の回動位置のポジションセンサ92aの基準値を調整するモードに入るためのスイッチを操縦座席9の操作パネルに設けているが、このスイッチはカバーで覆われてスイッチ群の中に配置し、それぞれのポジションセンサの基準値を調整するスイッチが容易に識別できるように互いに似せた名称としておく。その理由は、調整するセンサが多い時に、どのスイッチで調整モードに入るか分からなくなることがないように、類似した名称のスイッチを調整モードのスイッチ群に付けることで誤操作を防ぐ。
A switch for entering a mode for adjusting the reference value of the
また、変速段の操作位置は1速〜8速まであるが、この各変速段の操作位置を目標位置としてコントローラ90の制御により油圧シリンダ93を作動させてトラニオン軸92を回動制御する。
Further, although the operation positions of the gear positions are from 1st to 8th speed, the
コントローラ90の制御により油圧シリンダ93を作動させてトラニオン軸92を回動制御するときの油圧シリンダ93への制御出力はパルス出力とし、目標位置と現在位置の偏差に応じてパルス周期を変更する構成とすることができる。すなわち、前記偏差が大きいと前記パルス出力周期を短くしてトラニオン軸回動用油圧シリンダ93の動作を比較的速くし、前記偏差が小さいと前記パルス出力周期を長くして、トラニオン軸回動用油圧シリンダ93の動作を比較的遅くする。
The control output to the
トラニオン軸回動用油圧シリンダ93の目標位置への制御出力をパルス出力でなく連続出力とすると、トラニオン軸92を動作した場合に油圧シリンダ93の動作速度が速すぎて車両走行速度が急加速又は急減速になってしまうことがあるが、前記制御出力をパルス出力にすることで車両のスムーズな加速、減速が可能となる。
If the control output to the target position of the trunnion shaft turning
このとき、トラニオン軸回動用油圧シリンダ93のピストンロッド93aの伸び側と縮み側でパルスオンタイムを変更するか、又はパルス周期を変更することで、動作速度の差を少なくすることが出来る。これは油圧シリンダ93内を横断するロッド93aの端部にあるシリンダ内部の油室を二分するピストン(図示せず)がピストンロッド93aのある側(伸び側)とピストンロッド93aのない側(縮み側)で油室断面積が違うため、これを調整するためである。
At this time, the difference in operation speed can be reduced by changing the pulse on time or changing the pulse cycle on the expansion side and the contraction side of the
また、エンジン始動は、クラッチペダル19を踏んでクラッチスイッチ97(図4)をオン(クラッチ切り)とし、前後進切換レバー10を中立として行うが、エンジン始動直後に油圧シリンダ93が中立にない時がある。これは前進走行中にエンジン5を切ると、トラニオン軸回動用油圧シリンダ93が中立位置以外の位置にある状態で作動停止することがあるためである。
The engine is started by depressing the
そのため、前述したトラニオン軸回動用油圧シリンダ93が中立位置にない場合には、油圧シリンダ93を中立に戻すような出力をし、油圧シリンダ93が中立位置に戻るまで、警告ブザーを連続して鳴らす構成として、走行安全性を高める。
Therefore, when the trunnion shaft turning
さらに、エンジン始動時には、トラニオン軸回動用油圧シリンダ93が中立位置以外にある場合は、中立位置に素早く戻すために油圧シリンダ93の動作速度を速くするためにパルス出力ではなく連続出力とする。
Further, when the engine is started, if the trunnion shaft turning
エンジン始動時には前後進切換レバー10は必ず中立位置にあるが、クラッチペダル19を戻してメインクラッチ32を入りにした場合には車両が発進するおそれがある。そのために前述のように油圧シリンダ93の作動をパルス出力ではなく連続出力で行うことでエンジン始動時には素早く、トラニオン軸回動用油圧シリンダ93を中立位置に戻すようにする。また、このとき警報ブザーを鳴らしてオペレータの注意を喚起する。
When the engine is started, the forward /
また、前進中または後進中の走行状態で、前後進切換レバー10を中立にした時、クラッチペダル19を踏まない場合(メインクラッチ32入、クラッチスイッチ97切)には油圧シリンダ93はパルス出力(ゆっくり)で中立まで戻し、クラッチペダル19を踏んだ場合(メインクラッチ32切、クラッチスイッチ97入)には油圧シリンダ93は連続出力(速く)で中立まで戻す。また、クラッチペダル19を踏んで(メインクラッチ32切、クラッチスイッチ97入)、前後進切換レバー10が前進または後進状態で増減速ボタンスイッチB1,B2により変速目標を変更すると、連続出力(速く)で目標位置にする。
Further, when the forward /
前述のようにトラニオン軸回動用油圧シリンダ93の目標位置への制御出力をパルス出力とし、目標位置と現在位置の偏差に応じてパルス周期を変更する構成とした時、トラニオン軸92のポジションセンサ92aの値が大きく変化しない場合には、パルス出力のオンオフからなる所定の一周期(パルス周期)内でのオン時間の比率を大きくして、以前に比べてオン時間を長くする(パルス出力を増加する)補正を行う構成としても良い。
As described above, when the control output to the target position of the trunnion shaft rotating
これは、例えば、潤滑油温が低い時、オン時間の短いパルス周期ではトラニオン軸回動用油圧シリンダ93が作動しない場合に、所定のパルス周期内でのオン時間をより長くしてトラニオン軸回動用油圧シリンダ93が作動出力を増加する補正する必要があるためである。
This is because, for example, when the temperature of the lubricating oil is low and the trunnion shaft turning
ただし、副変速レバー21のポジションに応じてトラニオン軸回動用油圧シリンダ93の目標位置まで移動する速度(パルスオンタイムに依存する)を変更することもできる。
これは副変速装置が低速段を選択していれば、ある程度速く油圧シリンダ93を目標位置に持っていっても急加速、急減速にはならないためであり、また、副変速装置が高速段を選択していれば、トラニオン軸回動用油圧シリンダ93の目標位置まで移動を素早くすると、車両の急加速又は急減速になるので、この場合は油圧シリンダ93の目標位置まで移動する速度を比較遅くする。こうして低速走行時でも油圧シリンダ93のレスポンスが良くなる。
However, the speed at which the trunnion shaft rotating
This is because if the sub-transmission device selects the low speed stage, even if the
また、増減速ボタンスイッチB1,B2による変速目標と前後進切換レバーシフトスイッチ10a,10bの状態に応じて、油圧シリンダ93を伸縮制御して車両を前後進させるが、アクセルレバー11の基部にスロットルセンサ11a(図4)を設け、スロットルセンサ11aの位置に応じてトラニオン軸回動用油圧シリンダ93の動作速度(パルスオンタイムの変更による)を変更する構成としても良い。
Further, the
上記構成で、エンジン回転数が低ければ、トラニオン軸回動用油圧シリンダ93の動作速度のレスポンスを良くし、エンジン回転数が高ければ、フィーリング良く目標速度まで変更出来るようになる。
With the above configuration, when the engine speed is low, the response of the operation speed of the trunnion shaft rotating
また、前進時の走行速度に比較して後進時の走行速度を速く出来る枕地制御モードスイッチを設けることで枕地での操縦性がよくなる。枕地(圃場のコーナー部)では車両の方向転換のために前進と後進を繰り返すことがあるがよくあるが、その場合に前進時の走行速度より後進時の走行速度が遅いと、操縦者は旋回操作牲が良くないと感じることがある。そのため枕地での走行時には前記した前進時の走行速度より後進時の走行速度を速くした前記枕地制御モードを設定しておき、このモードが選択できるスイッチにより、後進時の、例えば圃場の耕うん作業効率を良くすることができる。 Further, by providing a headland control mode switch that can increase the traveling speed when traveling backward as compared with the traveling speed when traveling forward, the maneuverability at the headland is improved. In headlands (corner corners), there are times when forward and reverse are repeated to change the direction of the vehicle, but in that case, if the traveling speed is slower than the traveling speed when moving forward, You may feel that turning performance is not good. Therefore, when traveling on a headland, the headland control mode is set in which the traveling speed at the time of reverse traveling is made faster than the traveling speed at the time of forward movement, and the switch that can be selected by this mode, for example, tilling of the field during reverse traveling Work efficiency can be improved.
例えば、前進時での変速目標が3速の時、その信号はコントローラ90に入力され、コントローラ90はトラニオン軸92が3速を出す位置になるように油圧シリンダ93を制御するが、この状態から後進にすると、変速目標が3速であってもコントローラ90は、例えばトラニオン軸92が4速や5速を出す位置になるように油圧シリンダ93を制御する。
For example, when the speed change target at the time of forward movement is the third speed, the signal is input to the
ただし、路上走行等でバックした時に速く動いてしまうと思わぬ不具合があるので上記枕地制御モードの選択はロータリ作業速(例えば副変速低速のみ)でのみ有効とする構成とすることが望ましい。 However, it is desirable that the headland control mode is selected only at the rotary work speed (for example, only at the sub-shifting low speed) because there is an unexpected problem if the vehicle moves fast when backing up on the road.
次に、増減速ボタンスイッチB1,B2による変速制御について説明する。
変速装置4の変速操作部は、図11の要部斜視図に示すように、副変速レバー21は、L字型レバーガイドに「低速」(作業1速)P1、「中速」(作業2速)P2、「路上走行」P3のシフトポジションを選択可能に構成し、そのグリップ21gの近傍に増減速ボタンスイッチB1,B2を設け、オペレータが左手でグリップ21gを握ったまま親指でボタン操作できるようにグリップ21gの右側面配置に構成する。
Next, shift control by the acceleration / deceleration button switches B1 and B2 will be described.
As shown in the perspective view of the main part of FIG. 11, the
変速装置4の制御部90は、図12の制御ブロック図に示すように、トラニオン制御出力93x、93yによって無段変速部としての静油圧式無段変速機構34を目標伝動比に制御し、この目標伝動比は別途設定による複数の変速段から変速操作部によって選択された選択変速段と対応して定める。この選択変速段を変更するための変速操作部としての増速ボタンスイッチB1および減速ボタンスイッチB2の信号を制御部90に受け、EEPROM90aの記憶データに基づき、その増速信号または減速信号に応じて制御部90が上記選択変速段を1段単位で増減変更処理する。
As shown in the control block diagram of FIG. 12, the
このように制御部90を構成することにより、別途設定による複数の変速段から選択された選択変速段と対応して定められた目標伝動比に沿って無段変速部34を制御し、増減速ボタンスイッチB1,B2による増速信号または減速信号を受けると選択変速段を1段ずつ増減変更し、この選択変速段と対応する目標伝動比により無段変速部34が制御される。また、選択変速段の変更が制御部内で処理されることから、アクセル変速やメモリー変速等の自動変速制御処理の適用が容易となる。
By configuring the
上記増減速ボタンスイッチB1,B2は、副変速部38を変速操作するための副変速レバー21に一体に配置することにより、副変速レバー21の操作によって駆動速度帯域が変更され、また、同レバー21に一体配置の増減速ボタンスイッチB1,B2の操作により、その車速帯域における選択変速段と対応する車速で作業車の走行車速が調節される。したがって、車速調節に際して、複数のレバーに及ぶ操作を要することなく、変速操作が副変速レバー21に集中されることから、操作性を向上することができる。
The acceleration / deceleration button switches B1 and B2 are disposed integrally with the
その他に、副変速レバー21には、その後面側に自動変速スイッチB3を設ける。この自動変速スイッチB3は、自動変速モード、すなわち、アクセル変速に切替える場合に使用する。アクセル変速は、無段変速部34による連続的な車速変更によってフィーリングの優れたアクセル変速が可能となる。
In addition, the
アクセル変速は、アクセル開度を検出するアクセルセンサとエンジン回転センサとを設け、図13の変速関係線図に示すように、アクセルセンサとエンジン回転センサの関係に応じてトラニオン目標を変更する変速制御を構成する。例えば、アクセル開度のランクRに応じてその範囲の変速段(図例は4速)までしか変速せず、また、実エンジン回転数が変更ラインLを越えると1速上のシフト位置にトラニオンを変更する。このような変速処理により、違和感の無い変速が可能となる。 The accelerator shift is provided with an accelerator sensor for detecting the accelerator opening and an engine rotation sensor, and as shown in the shift relationship diagram of FIG. 13, shift control for changing the trunnion target according to the relationship between the accelerator sensor and the engine rotation sensor. Configure. For example, according to the rank R of the accelerator opening, the gear shifts only up to the gear range within the range (fourth speed in the figure), and when the actual engine speed exceeds the change line L, the trunnion is shifted to the first shift position. To change. Such a shift process enables a shift without a sense of incongruity.
また、副変速レバーの「路上走行」のポジションを「高速」と同一とし、トラニオンアームの目標を「高速」での段数より少ない変速段数とする。例えば、図14の変速関係線図に示すように、「高速」の8段の変速範囲について「路上走行」では4段とし、アクセル開度とエンジン回転の関係により、4段に分割されたトラニオン目標に適宜変更する変速制御を構成する。
上記変速制御により、路上走行の際は小刻みな変速段数はあまり必要が無いことから、トラニオン目標が変化するときに生じる変速感(ショックではない)を減らすことができる。
Also, the “road running” position of the sub-shift lever is set to be the same as “high speed”, and the target of the trunnion arm is set to a lower speed than the number of speeds at “high speed”. For example, as shown in the speed change relationship diagram of FIG. 14, the “high speed” 8-speed shift range is set to 4 steps for “running on the road”, and the trunnion is divided into 4 steps according to the relationship between the accelerator opening and the engine speed. The shift control is appropriately changed to the target.
With the shift control described above, since there is no need for a small number of shift stages when traveling on the road, it is possible to reduce the shift feeling (not shock) that occurs when the trunnion target changes.
また、従来のレバー式の変速操作具は、変速段位置にキー溝を設けて構成することから、レバーのストロークとキー溝の間隔あるいはレイアウト等の関係で8段〜10段が限界であったが、増減速ボタンスイッチB1,B2によって指示しうる変速段数については、図15の変速段展開図に示す例(8段および5段)のように、自由に設定することが可能なので、変速段数を利用者ニーズに対応することが可能となり、作業対応も可能となることから、汎用性を増すことができる。 In addition, since the conventional lever-type shift operating tool is configured by providing a key groove at the shift position, the limit is 8 to 10 in relation to the lever stroke and the distance between the key grooves or the layout. However, the number of gears that can be instructed by the acceleration / deceleration button switches B1 and B2 can be freely set as in the example (8th and 5th gears) shown in the development diagram of the gears in FIG. It is possible to meet the needs of users and work, so versatility can be increased.
2 前輪
3 後輪
4 変速装置
5 エンジン
10 前後進切換レバー
11 アクセルレバー
11a スロットルセンサ
15 アクセルペダル
19 クラッチペダル
21 副変速レバー
21g グリップ
34 静油圧式無段変速機構(無段変速部)
38 変速装置(副変速部)
90 制御部
93x、93y トラニオン制御出力
B1 増速ボタンスイッチ
B2 減速ボタンスイッチ
B3 自動変速スイッチ
2
38 Transmission (sub transmission)
90 control unit 93x, 93y trunnion control output B1 acceleration button switch B2 deceleration button switch B3 automatic transmission switch
Claims (2)
上記制御部(90)は、増減速ボタンスイッチ(B1,B2)の信号を受けることにより、その増速信号または減速信号に応じて上記選択変速段を1段単位で増減変更処理し、この変更後の選択変速段に沿って無段変速部(34)を制御することを特徴とする作業車両の変速装置。 The sub-transmission unit (38) for changing the driving speed band of the traveling axle, the continuously variable transmission unit (34) for changing the transmission ratio of the transmission power continuously, and the continuously variable transmission unit (34) as a target transmission ratio. And a control unit (90) for determining a target transmission ratio corresponding to a selected shift stage selected from a plurality of separately set shift stages,
In response to the signal from the acceleration / deceleration button switch (B1, B2), the control unit (90) increases / decreases the selected shift stage in increments of 1 according to the acceleration signal or deceleration signal. A continuously variable transmission unit (34) is controlled along a subsequent selected shift stage.
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JP2015127561A (en) * | 2013-12-27 | 2015-07-09 | スズキ株式会社 | Shift control device of non-stage transmission with auxiliary transmission |
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