JP2009083612A - Working vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、作業車に関し、特に走行速度を一定に保持するオートクルーズ制御に関するものである。 The present invention relates to a work vehicle, and more particularly to auto-cruise control that keeps a traveling speed constant.
特定の作業車においては一定の走行速度を保って作業をすることが多く、一定速度での走行を保持するいわゆるオートクルーズ制御が採用されている。
例えば、特開2006−83996号公報には、コンバインにおいて、増速用ペダルの踏込み状態でオートクルーズセットスイッチをオンすると現在の走行速度をオートクルーズ速度として保持して走行するようにした技術が記載されている。
A specific work vehicle often performs work while maintaining a constant traveling speed, and so-called auto-cruise control that maintains traveling at a constant speed is employed.
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-83996 describes a technique in which, in a combine, when the auto cruise set switch is turned on while the speed increasing pedal is depressed, the current travel speed is maintained as the auto cruise speed. Has been.
この技術では、減速ペダルを設けてこの減速ペダルを踏込むとオートクルーズ速度を解除して減速するが、減速ペダルの踏込みを止めるとオートクルーズ速度に復帰するようにしている。 In this technique, when a deceleration pedal is provided and the deceleration pedal is depressed, the auto-cruise speed is released and the vehicle decelerates. However, when the deceleration pedal is depressed, the speed returns to the auto-cruise speed.
また、特開平9−13428号公報には、ホイルローダの走行変速装置として、エンジン回転数と無段変速装置の変速位置を一定に保持して走行速度を一定に維持するオートクルーズ制御の技術が開示してある。
回転変速域が狭いディーゼルエンジンを用いているために、エンジン回転が一定でも走行速度を幅広く変更出来るように、油圧無段変速装置と複数段変速の有段変速装置をエンジンから走行装置への動力伝動系路に設けている。この構成で、油圧無段変速装置の変速位置を一定に保持してオートクルーズ速度にする構成では、有段変速装置の変速段を変更した場合には、その変速段に応じて実際の走行速度が変更されるので、オートクルーズ状態で走行中に有段変速装置を高い変速段にすると実際の走行速度が高速となって危険である。 Since a diesel engine with a narrow rotational speed range is used, the hydraulic continuously variable transmission and the multi-speed stepped transmission can be powered from the engine to the traveling device so that the traveling speed can be widely changed even if the engine speed is constant. It is provided in the transmission system. In this configuration, when the shift position of the stepped transmission is changed in the configuration in which the shift position of the hydraulic continuously variable transmission is kept constant and the auto-cruise speed is changed, the actual traveling speed is changed according to the shift stage. Therefore, if the stepped transmission is set to a high gear position during traveling in the auto-cruise state, the actual traveling speed becomes high and dangerous.
そこで、本発明では、油圧無段変速装置の変速位置を一定に保持してオートクルーズ速度とするオートクルーズ制御を採用した作業車において、オートクルーズを設定して走行した後に一旦オートクルーズを解除し、再度オートクルーズ走行に戻った場合に有段変速装置が変速されていても実際の走行速度が事前のオートクルーズ速度と変わることがないようにすることを課題とする。 Therefore, in the present invention, in a work vehicle that employs auto-cruise control that maintains the shift position of the hydraulic continuously variable transmission and maintains the auto-cruise speed, the auto-cruise is once released after the auto-cruise is set and traveled. It is an object of the present invention to prevent the actual traveling speed from changing in advance to the auto-cruising speed even when the stepped transmission is shifted when returning to the auto-cruising traveling.
この発明は、上述の如き課題を解決するために、以下のような技術的手段を講じる。
即ち、請求項1記載の発明では、無段変速装置(1)と有段変速装置(2,3)を走行装置(5)の動力伝動径路に設けた作業車において、前進走行中にオンすることでその時点における無段変速装置(1)の変速位置と有段変速装置(2,3)の変速段をオートクルーズ条件として記憶し、そのオートクルーズ条件を維持するように制御するオートクルーズスイッチ(6)と、オートクルーズ条件を解除した後に再度事前のオートクルーズ条件での走行に復帰するオートクルーズ復帰スイッチ(7)を設け、オートクルーズ復帰スイッチ(7)の操作によるオートクルーズ速度への復帰は、前記有段変速装置(2,3)変速段が変更されていない条件で行われるようにしたことを特徴とする作業車とした。
The present invention takes the following technical means in order to solve the above-described problems.
That is, according to the first aspect of the present invention, the work vehicle in which the continuously variable transmission (1) and the stepped transmission (2, 3) are provided in the power transmission path of the traveling device (5) is turned on during forward traveling. Thus, the auto-cruise switch that stores the speed change position of the continuously variable transmission (1) and the speed of the stepped transmission (2, 3) at that time as auto-cruise conditions and controls to maintain the auto-cruise conditions. (6) and an auto-cruise return switch (7) for returning to traveling under the previous auto-cruise condition again after canceling the auto-cruise condition, and returning to the auto-cruise speed by operating the auto-cruise return switch (7) Is a work vehicle characterized in that the stepped transmission (2, 3) is performed under the condition that the gear position is not changed.
この構成で、オートクルーズを解除した後に、有段変速装置(2,3)が、オートクルーズスイッチ(6)を押した時点の変速段以外になっていると、オートクルーズ復帰スイッチ(7)を押してもオートクルーズ速度にならないので、事前のオートクルーズ設定速度以外の実速度で走行することを防ぐ。 In this configuration, after the automatic cruise is released, if the stepped transmission (2, 3) is in a position other than the gear position at the time when the automatic cruise switch (6) is pressed, the automatic cruise return switch (7) is The auto-cruise speed will not be reached even if the button is pressed, preventing the vehicle from traveling at an actual speed other than the auto-cruise setting speed in advance.
また、請求項2記載の発明では、前記オートクルーズ復帰スイッチ(7)による操作は、前進走行中に受け付ける構成としたことを特徴とする請求項1に記載の作業車とした。
この構成で、停止時や後進中にはオートクルーズになることが無く、前進走行中にオートクルーズ復帰スイッチ(7)を機能させるので、あまり速度が変化しないで事前のオートクルーズ速度で走行するようになる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the work vehicle according to the first aspect, wherein the operation by the auto cruise return switch (7) is configured to be accepted during forward traveling.
With this configuration, the auto-cruise return switch (7) does not become auto-cruise during stoppage or reverse travel, and the auto-cruise return switch (7) functions during forward travel. become.
請求項1記載の発明によると、作業車で最適作業速度になると、その走行速度を維持すべくオートクルーズスイッチ(6)を押せばオートクルーズ速度に設定され、増減速操作をしなくても一定速度が保持されて運転が楽になる。 According to the first aspect of the present invention, when the work speed reaches the optimum speed on the work vehicle, the auto-cruise switch is set to the auto-cruise speed by pressing the auto-cruise switch (6) in order to maintain the traveling speed. Speed is maintained and driving is easier.
そして、作業を中断後に再度同じ作業を繰り返す場合にはオートクルーズ復帰スイッチ(7)を押すと事前のオートクルーズ速度で走行するようになって、作業の再開を素早く行える。その際に、有段変速装置(2,3)が作業中断前の変速段以外になっていれば、オートクルーズ復帰スイッチ(7)が働かないので、事前のオートクルーズ速度以外で走行するようなことがなく安全である。 When the same work is repeated again after the work is interrupted, when the auto-cruise return switch (7) is pressed, the vehicle starts traveling at the previous auto-cruise speed, so that the work can be resumed quickly. At that time, if the stepped transmission (2, 3) is in a speed other than the speed before the work interruption, the auto-cruise return switch (7) does not work, so that the vehicle travels at a speed other than the prior auto-cruise speed. There is no safety.
請求項2記載の発明によると、機体を前進走行させている場合にのみオートクルーズ復帰スイッチ(7)が働いてオートクルーズ速度となるので、急激な走行速度の変化が無く、安全である。 According to the second aspect of the present invention, since the auto cruise return switch (7) operates and the auto cruise speed is set only when the aircraft is traveling forward, there is no drastic change in the travel speed, which is safe.
次に、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
この実施例は、図1と図2に示す如く、作業車が多目的作業車で、モノコックフレームに左右の前輪50と左右の後輪51からなる走行装置5を操舵可能に支持し、一般的なトラクタの構成と前後を逆に、すなわち、エンジン10を機体後部に配置し、トランスミッション52を機体前部に配置する。その機体前部に操縦部53、後部に荷台54を構成し、かつ、作業機の動力として機体前部にフロントPTO軸55を備え、また、機体中間位置に車高検出機構56を垂下状に構成する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the work vehicle is a multipurpose work vehicle, and a traveling
操縦部53には、図3に示す如く、ハンドルコラム57を立設してステアリングハンドル58を設け、ハンドルコラム57の左側部に前後進レバー16、ハンドルコラム57の基部にはその右側位置にアクセルペダル17、左側位置にブレーキペダル18等の操縦手段を配置する。
As shown in FIG. 3, the
図4は、主変速レバー13を示し、この主変速レバー13を変速溝59の中央Nから前H或いは後Lに回動することで、後述するトランスミッション52内のギア副変速装置3を高速段或いは低速段に変速し、この主変速レバー13のグリップ13a頭部に設ける高速スイッチ15a或いは低速スイッチ15bを押すと、トランスミッション52内の油圧変速装置2の高速段或いは低速段を入動作するようにしている。
FIG. 4 shows the main
トランスミッション52内には、無段変速装置(以下、「HST」という)1と油圧変速装置(以下、「第二副変速装置」という)2とギア副変速装置(以下、「第一副変速装置」という)3を直列に配置して、前後輪50,51とフロントPTO軸50に動力を伝動する。
In the
前後進レバー16を操作するとHST1を前進側或いは後進側に変速し、アクセルペダル17を踏むとHST1を増速側へ変速し、ブレーキペダル18を踏むと前後輪50,51のディスクブレーキを作動させると共に、HST1の可変油圧ポンプのトラニオン軸を中立に戻し、HST1の定量油圧モータからの出力を停止する。また、アクセルペダル17とブレーキペダル18を同時に踏むとアクセルペダル17を優先してディスクブレーキを作動させる。
When the forward /
フロントPTO軸55には各種の作業機を接続して多目的な作業を行えるようにする。例えば、路上清掃機を設けて路上清掃を行ったり、芝刈り機を付けて芝刈り作業を行ったり、雪掻機を設けて除雪などの作業を行う。
Various work machines are connected to the
図5は、エンジン10から走行装置5へ動力を伝動するトランスミッション52内の伝動機構を示す線図である。
エンジン10の出力軸回転は、まず、増速ギア組45を経てHST1へ伝動されて変速出力軸が無段で前進から後進に変速される。HST1の定速出力軸からの出力は、ギア伝動47とクラッチ48を介してPTO軸49へ伝動され、フロントPTO軸55或いは機体の中央下部に設けるミッドPTO軸60を駆動する。HST1の変速出力軸からの出力はギア組46を介して第二副変速装置2に伝動され、この第二副変速装置2で高速と低速に変速され、さらに第一副変速装置3で中立・低速・高速に変速され、前輪50を駆動すると共に、クラッチ61を介して後輪51をも駆動する。
FIG. 5 is a diagram showing a transmission mechanism in the
The output shaft rotation of the
従って、走行装置5の変速は、第二副変速装置2の高低2段変速と、第一副変速装置3の高低2段変速の合計4段とHST1の無段変速によって各変速段で無段に変速されることになる。なお、第一副変速装置3と第二副変速装置2が本発明の有段変速装置に相当するが、この有段変速装置は、四段或いはそれ以上の変速段を有するギア変速装置等でも良い。
Therefore, the shifting of the
また、フロントPTO軸55が駆動される状態すなわちクラッチ48が入った状態でエンジンを始動すると危険であるので、クラッチ48の入切を検出するセンサを設けて、クラッチ入であればエンジンが始動しないようにする。この安全対策は、別に設ける油圧ポンプでPTO軸を駆動する外部駆動の場合にも、PTO軸が駆動される状態ではエンジンを始動できないようにする。
Further, since it is dangerous to start the engine with the
図6は、変速装置を制御するマイコン12の制御信号の入出力を示す制御ブロック図である。
アクセルペダル17からHST1の増減速信号が出力され、マイコン12がHST1のトラニオン軸を回動して変速し、トラニオン軸の回動位置がマイコン12へ入力される。
FIG. 6 is a control block diagram showing input / output of control signals of the
An acceleration / deceleration signal of HST1 is output from the
主変速レバー13からは第一副変速装置3の変速段が指示され、マイコン12が第一副変速装置3を指示した変速段に変速し実際の変速段がマイコン12へ入力される。
高・低スイッチ15からは第二副変速装置2への高速或いは低速の変速段が指示され、マイコン12が第二副変速装置2を指示した変速段に変速し実際の変速段がマイコン12へ入力される。
From the
From the high /
前後進レバー16からはHST1に前進、後進或いは中立が指示され、マイコン12がその指示に従ってHST1のトラニオン軸を前進、後進或いは中立にし、そのトラニオン軸の回動位置がマイコン12へ入力される。アクセルスイッチ14でエンジン10の回転を定格回転数にしてその回転数がエンジン10側からマイコン12へ入力される。ブレーキペダル18でディスクブレーキ8の制動信号が出力され、マイコン12がディスクブレーキ8を制動する。
The forward /
オートクルーズスイッチ6は、操縦部53に設けられ、前進走行中にこのオートクルーズスイッチ6を押すと、HST1の変速位置と第二副変速装置2の変速段と第一副変速装置3の変速段とエンジン10の回転数がメモリ19に保存され、この保存条件で制御されて走行速度を維持する。しかし、第二副変速装置2が高速で第一副変速装置3が高速であれば走行速度が速すぎるので、オートクルーズスイッチ6を押してもオートクルーズ状態にならない。
The auto-
オートクルーズ状態は、オートクルーズスイッチ6を再び押すことで解除されるが、ブレーキペダル18を踏んだり、主変速レバー13を操作して第一副変速装置3の変速段を変更したり、前後進レバー16を操作したり、高・低スイッチ15を押して第二副変速装置を変速すると解除される。
The auto-cruise state is canceled by pressing the auto-
再度、事前のオートクルーズ状態に戻すには、前進走行中にクルーズ復帰スイッチ7を押せばよい。すると、メモリに記憶した制御条件にHST1を変速するが、その時に第一副変速装置3と第二副変速装置2の変速段が前回のオートクルーズ設定時の変速段と異なっておればオートクルーズ状態にならない。現在の走行条件でオートクルーズ状態にするためには再びオートクルーズスイッチ6を押せばよい。
To return to the pre-automatic cruise state again, the cruise return switch 7 may be pushed during forward traveling. Then, the
図7は、オートクルーズ制御のフローチャートである。
ステップS1で機体を走行中に、ステップS2でオートクルーズスイッチ6をオンすると、ステップS3で第一副変速装置3と第二副変速装置2の変速段やエンジン10の回転数などのオートクルーズ条件を記憶し、ステップS4で現在のHST1のトラニオン軸の回動位置すなわち変速位置を保持してオートクルーズ走行にする。
FIG. 7 is a flowchart of auto-cruise control.
If the auto-
オートクルーズ走行中に、ステップS5でブレーキペダル18の踏込みがあったり、ステップS6で前後進レバー16の切換え操作があったり、テップS7で高・低スイッチ15の高速スイッチ15a或いは低速スイッチ15bをオンする操作があったり、ステップS8で主変速レバー13の変速操作があったりすると、ステップS9でオートクルーズ走行を解除する。
During auto cruise driving, the
その後、走行速度を任意に変更したり停止したりした後に、ステップS10でオートクルーズ復帰スイッチ7をオンすると、ステップS11で第一副変速装置3と第二副変速装置2がステップS4で記憶した条件と同じ場合でステップS12で前後進レバー16が前進側であれば、ステップS13でオートクルーズ走行に復帰する。第一副変速装置3と第二副変速装置2に変更が有ったり、前後進レバー16が前進以外であれば、ステップS14でオートクルーズにしない。
Then, after arbitrarily changing or stopping the traveling speed, when the auto-cruise return switch 7 is turned on in step S10, the first
以上のオートクルーズ制御は、エンジン回転数が例えば1800rpmから2800rpmの所定出力範囲で行っているが、登坂走行等で走行負荷が増大してエンジン回転数が1800rpm以下になるようなことが有れば、有段変速装置2,3を低速段に切換えて走行装置の駆動トルクを増加させる制御も行っている。例えば、第一変速装置3や第二変速装置2を高速段から低速段へシフトダウンするのである。この場合には、オートクルース制御は解除される。
The above auto-cruise control is performed in a predetermined output range of engine speed, for example, 1800 rpm to 2800 rpm. However, if the traveling load increases due to climbing or the like, the engine speed may be 1800 rpm or less. The stepped
図8と図9は、アクセルペダル17の取付構造を示している。
図8の構成は、アクセルペダル17はフロアプレート32上面で取付台26にピン33で斜めに取り付けられ、HST1のトラニオン軸回動部へワイヤ20で連結する取付板21をフロアプレート32の下面で枢支軸22に枢支し、アクセルペダル17と取付板21を連結ロッド23で連結している。
8 and 9 show the mounting structure of the
In the configuration of FIG. 8, the
取付板21には連結ロッド23を連結する連結孔24を三箇所設けて、連結ロッド23を取り付ける孔位置を変更してアクセルペダル17の傾き角を変更出来て、傾きを緩くすると少しの踏込みで走行速度を大きく変更出来る。アクセルペダル17はストッパボルト25に当たって踏込み限界となる。
The
図9の構成は、図8と略同一で、アクセルペダル17はフロアプレート32上面で取付台27にピン34で斜めに取り付けられ、HST1のトラニオン軸回動部へワイヤ20で連結する取付板30をフロアプレート32の下面で枢支軸29に枢支し、アクセルペダル17と取付板30を連結ロッド28で連結している。
The configuration of FIG. 9 is substantially the same as that of FIG. 8, and the
そして、取付板30には連結ロッド28を連結する連結孔31を枢支軸29からの距離を異ならせて三箇所設けて、連結ロッド28を取り付ける孔位置を変更するとアクセルペダル17の同じ踏込み角度で取付板29の動きを異ならせて応答性を変更する。取付板30のワイヤ20を取り付けたピン37にはフロアプレート32との間に戻しばね35を設けるが、そのフロアプレート32側の取付孔36を複数箇所設けて戻し引張力を調整するようにしている。
The
図10は、HST1を変速するトラニオン軸40の駆動部を示し、トラニオン軸40に固着の扇状ギア41にモータ42の出力軸に固着の駆動ギア43を噛み合わせて、モータ42の駆動で駆動ギア43と扇状ギア41を介してトラニオン軸40を回動し、前進、中立、後進に変速するが、モータ42の回動中立位置をマイコン12に記憶させる為に、組み付けの段階で、トラニオン軸40が中立になる位置で扇状ギア41に当接する調整ボルト44を立てておき、組付け後にモータ42を回して扇状ギア41が調整ボルト44に当たって止まった回動位置をHST1が中立であると制御部に記憶させ、その後に調整ボルト44を取り外すようにする。
FIG. 10 shows a drive unit of the
1 無段変速装置(HST)
2 有段変速装置(第二副変速装置)
3 有段変速装置(第一副変速装置)
5 走行装置
6 オートクルーズスイッチ
7 オートクルーズ復帰スイッチ
1 Continuously variable transmission (HST)
2 Stepped transmission (second auxiliary transmission)
3. Stepped transmission (first auxiliary transmission)
5 Traveling
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2007
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