JP2009168060A - Running control structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、駆動源から駆動輪へ至る走行系伝動経路に介挿された機械式の多段変速装置と、前記多段変速装置の変速状態を切り換えるための人為操作可能な多段変速操作部材と、前記多段変速操作部材の操作位置を検出する多段変速操作検出センサと、前記多段変速装置のシフタに作動連結された多段変速操作機構と、前記多段変速操作機構を介して前記シフタを移動させる多段変速アクチュエータと、前記多段変速操作部材の操作位置に応じて前記シフタが高速段位置又は低速段位置を選択的にとり得るように前記多段変速アクチュエータの作動制御を行う制御装置とを備えた作業車輌に適用される走行制御構造に関する。 The present invention includes a mechanical multi-stage transmission that is inserted in a traveling system transmission path from a drive source to a drive wheel, a multi-stage transmission operation member that can be manually operated for switching a shift state of the multi-stage transmission, A multi-stage shift operation detecting sensor for detecting an operation position of the multi-stage shift operation member, a multi-stage shift operation mechanism operatively connected to a shifter of the multi-stage transmission apparatus, and a multi-stage shift actuator for moving the shifter via the multi-stage shift operation mechanism And a control device that controls the operation of the multi-stage transmission actuator so that the shifter can selectively take a high-speed stage position or a low-speed stage position according to the operation position of the multi-stage transmission operation member. The present invention relates to a traveling control structure.
駆動源から駆動輪へ至る走行系伝動経路に介挿された機械式の多段変速装置と、前記多段変速装置の変速状態を切り換えるための人為操作可能な多段変速操作部材と、前記多段変速操作部材の操作位置を検出する多段変速操作検出センサと、前記多段変速装置を変速させる多段変速操作機構と、前記多段変速操作機構を作動させる多段変速アクチュエータと、前記多段変速操作検出センサからの信号に基づき前記多段変速アクチュエータの作動制御を行う制御装置とを備えた作業車輌は、従来、公知である(例えば、特許文献1参照)。 A mechanical multi-stage transmission that is inserted in a travel system transmission path from a drive source to a drive wheel, a multi-stage transmission operation member that can be manually operated to switch a shift state of the multi-stage transmission, and the multi-stage transmission operation member Based on a signal from a multi-stage shift operation detecting sensor for detecting the operation position, a multi-stage shift operation mechanism for shifting the multi-stage transmission, a multi-stage shift actuator for operating the multi-stage shift operation mechanism, and a signal from the multi-stage shift operation detecting sensor. 2. Description of the Related Art Conventionally, a working vehicle including a control device that performs operation control of the multi-stage transmission actuator is known (see, for example, Patent Document 1).
詳しくは、前記多段変速装置は、駆動軸から従動軸へ高変速比で動力伝達可能な高速段ギヤ列と、前記駆動軸から前記従動軸へ前記高速段ギヤ列よりも小さい変速比で動力伝達可能な低速段ギヤ列と、前記駆動軸又は前記従動軸の一方に軸線回り相対回転不能且つ軸線方向移動可能に支持されたシフタとを備えている。
前記シフタは、軸線方向位置に関し、前記高速段ギヤ列を介して動力伝達する高速段位置及び前記低速段ギヤ列を介して動力伝達する低速段位置を、前記多段変速装置を動力遮断状態とさせる動力遮断位置を介して選択的にとり得るように構成されている。
前記多段変速操作部材は、前記多段変速装置を高速段状態にさせる高速段位置及び低速段状態にさせる低速段位置をとり得るように構成されている。
前記作業車輌においては、前記多段変速操作部材が操作されると、前記制御装置は、前記多段変速操作検出センサからの信号に基づき、前記多段変速装置が前記多段変速操作部材の変速操作に応じた変速段に係合するように前記多段変速アクチュエータの作動制御を行う。
Specifically, the multi-stage transmission device transmits power from the drive shaft to the driven shaft at a high speed ratio with a high gear ratio, and transmits power from the drive shaft to the driven shaft at a speed ratio smaller than that of the high speed gear train. A possible low-speed gear train, and a shifter supported on one of the drive shaft and the driven shaft so as not to rotate relative to the axis and to move in the axial direction.
The shifter causes the multi-stage transmission to be in a power shut-off state with respect to the axial position, at a high speed position where power is transmitted via the high speed gear train and a low speed position where power is transmitted via the low speed gear train. The power cut-off position can be selectively set.
The multi-stage shifting operation member is configured to be capable of taking a high-speed position that causes the multi-stage transmission to be in a high-speed position and a low-speed position that allows the multi-speed transmission to be in a low speed stage.
In the working vehicle, when the multi-stage shift operation member is operated, the control device responds to the shift operation of the multi-stage shift operation member based on a signal from the multi-stage shift operation detection sensor. Operation control of the multi-stage speed change actuator is performed so as to engage with the speed stage.
しかしながら、従来の前記作業車輌においては、前記多段変速操作部材への人為操作に基づいて前記制御装置が前記多段変速アクチュエータの作動制御を行う際に、前記多段変速装置が前記多段変速操作部材への操作に応じた変速動作を実際に行ったか否かを確認しておらず、前記多段変速操作部材を高速段位置及び低速段位置の一方から他方へ変速操作しているにも拘わらず、前記多段変速装置が動力遮断状態になるおそれがあった。
特に、前記シフタが高速段位置及び低速段位置において前記高速段ギヤ列又は前記低速段ギヤ列と凹凸係合するように構成されている場合において、前記不都合が生じると、前記シフタが前記多段変速アクチュエータによって継続的に対応するギヤ列へ向けて押圧され続けることになり、前記シフタ及び/又は前記ギヤ列の摩耗又は損傷を招くおそれがあった。
In particular, when the shifter is configured to be engaged with the high-speed gear train or the low-speed gear train at the high-speed position and the low-speed position, if the inconvenience occurs, the shifter The actuator is continuously pressed toward the corresponding gear train, which may cause wear or damage to the shifter and / or the gear train.
本発明は、前記従来技術に鑑みなされたものであり、機械式の多段変速装置の変速状態を切り換えるための人為操作可能な多段変速操作部材と、多段変速操作機構を介して前記多段変速装置のシフタを移動させる多段変速アクチュエータとを備えた作業車輌に適用される走行制御構造であって、前記多段変速アクチュエータが前記多段変速操作部材の高速段位置又は低速段位置の一方から他方への操作に応じた作動を行っているにも拘わらず、前記多段変速装置が動力遮断状態になることを有効に防止し得る走行制御構造の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the prior art, and includes a multi-stage shift operation member that can be manually operated for switching a shift state of a mechanical multi-stage transmission, and a multi-stage transmission operation mechanism. A travel control structure applied to a work vehicle having a multi-stage transmission actuator for moving a shifter, wherein the multi-stage transmission actuator is used to operate the multi-stage transmission operating member from one of a high speed position and a low speed stage to the other. It is an object of the present invention to provide a travel control structure that can effectively prevent the multi-stage transmission from entering a power cut-off state even though the operation is performed accordingly.
前記目的を達成するために、本発明に係る走行制御構造は、駆動源から駆動輪へ至る走行系伝動経路に介挿された機械式の多段変速装置であって、駆動軸から従動軸へ所定の変速比で動力伝達可能な高速段ギヤ列と前記駆動軸から前記従動軸へ前記高速段ギヤ列よりも小さい変速比で動力伝達可能な低速ギヤ列と前記駆動軸又は前記従動軸の一方に軸線回り相対回転不能且つ軸線方向移動可能に支持されたシフタであって、軸線方向位置に関し、前記高速段ギヤ列と凹凸係合することで前記多段変速装置を高速段状態とさせる高速段位置及び前記低速段ギヤ列と凹凸係合することで前記多段変速装置を低速段状態とさせる低速段位置を、前記高速段ギヤ列及び前記低速段ギヤ列の何れとも凹凸係合せずに前記多段変速装置を動力遮断状態とさせる動力遮断位置を介して選択的にとり得るシフタとを有する多段変速装置と、前記多段変速装置の変速状態を切り換えるための人為操作可能な多段変速操作部材であって、前記多段変速装置を高速段状態にさせる高速段位置及び低速段状態にさせる低速段位置をとり得る多段変速変速操作部材と、前記多段変速操作部材の操作位置を検出する多段変速操作検出センサと、前記シフタに作動連結された多段変速操作機構と、前記多段変速操作機構を介して前記シフタを軸線方向に作動させる多段変速アクチュエータと、前記多段変速操作検出センサからの信号に基づき前記多段変速アクチュエータの作動制御を行う制御装置とを備えた作業車輌に適用される走行制御構造であって、前記多段変速操作機構の作動状態を直接又は間接的に検出する多段変速検出センサを備え、前記制御装置は、前記多段変速操作部材の高速段位置又は低速段位置の一方から他方への操作に応じた前記多段変速操作検出センサからの信号に基づいて前記多段変速装置が対応する変速動作を行うように前記多段変速アクチュエータの作動制御を行い、その後に、前記多段変速検出センサからの信号に基づいて前記多段変速装置の前記変速動作の成否を判断し、前記多段変速装置が前記他方の変速段への移行に失敗した場合には前記多段変速装置が前記多段変速操作部材の操作前の変速状態に戻るように前記多段変速アクチュエータの作動制御を行うことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a travel control structure according to the present invention is a mechanical multi-stage transmission device inserted in a travel system transmission path from a drive source to a drive wheel, and is predetermined from the drive shaft to the driven shaft. A high-speed gear train capable of transmitting power at a transmission gear ratio and a low-speed gear train capable of transmitting power at a speed ratio smaller than that of the high-speed gear train from the drive shaft to the driven shaft and one of the drive shaft or the driven shaft. A shifter supported so as not to be relatively rotatable around the axis and movable in the axial direction, and with respect to the axial position, a high-speed position that causes the multi-stage transmission to be in a high-speed state by engaging with the high-speed gear train, The multi-stage transmission is configured so that the low-speed position where the multi-stage transmission is brought into a low-speed stage by engaging with the low-speed gear train is not engaged with any of the high-speed gear train and the low-speed gear train. The power shut off state A multi-stage transmission having a shifter that can be selectively taken via a power shut-off position, and a multi-stage transmission operating member that can be manually operated for switching a shift state of the multi-stage transmission, wherein the multi-stage transmission is connected to a high-speed stage. A multi-speed shift operation member capable of taking a high-speed position to be in a state and a low-speed position to be in a low speed state; a multi-speed shift operation detection sensor for detecting an operation position of the multi-speed shift operation member; A multi-stage shift operation mechanism, a multi-stage shift actuator that operates the shifter in the axial direction via the multi-stage shift operation mechanism, and a control device that controls the operation of the multi-stage shift actuator based on a signal from the multi-stage shift operation detection sensor; A travel control structure applied to a work vehicle equipped with a multi-speed change operation mechanism that directly or indirectly detects an operating state of the multi-stage speed change operation mechanism. A multi-stage shift detection sensor, and the control device performs the multi-stage shift based on a signal from the multi-stage shift operation detection sensor in response to an operation from one of the high-speed position and the low-speed position of the multi-stage shift operation member to the other. And controlling the operation of the multi-stage transmission actuator so that the apparatus performs the corresponding speed change operation, and then determining the success or failure of the speed change operation of the multi-stage transmission based on a signal from the multi-stage speed change detection sensor. When the transmission fails to shift to the other shift stage, the multi-stage transmission actuator performs operation control so that the multi-stage transmission returns to the shift state before the operation of the multi-stage transmission operation member. To do.
本発明に係る走行制御構造によれば、前記多段変速アクチュエータが前記多段変速操作部材の高速段位置又は低速段位置の一方から他方への操作に応じた作動を行っているにも拘わらず、前記多段変速装置が動力遮断状態にされ続けるという不都合を有効に防止できる。 According to the travel control structure of the present invention, the multi-stage speed change actuator is operated in accordance with an operation from one of the high speed position and the low speed position of the multi-speed operation member to the other. It is possible to effectively prevent the inconvenience that the multi-stage transmission device is kept in the power cut-off state.
即ち、前記多段変速操作部材が高速段位置又は低速段位置の一方に位置されている状態においては、前記多段変速アクチュエータは前記制御装置によって前記一方の変速段位置に対応した作動状態に制御されている。
この状態から前記多段変速操作部材を高速段位置又は低速段位置の他方へ操作すると、前記制御装置は、前記多段変速装置が前記一方の変速段位置に対応した一方の変速段状態から前記他方の変速段位置に対応した他方の変速段状態へ移行するように前記多段変速アクチュエータの作動制御を行う。
詳しくは、前記多段変速アクチュエータは、前記多段変速操作機構を介して前記シフタを前記一方の変速段位置に対応した位置(以下、変速前位置という)から動力遮断位置を経て前記他方の変速段位置に対応した位置(以下、変速後位置という)へ移動させるように、作動する。
In other words, in a state where the multi-stage speed change operating member is positioned at one of the high speed position and the low speed position, the multi-speed shift actuator is controlled by the control device to an operating state corresponding to the one speed position. Yes.
When the multi-stage speed change operating member is operated from this state to the other one of the high speed position and the low speed position, the control device causes the multi-stage transmission to move from the one speed stage state corresponding to the one speed stage position to the other speed stage. Operation control of the multi-stage gear shift actuator is performed so as to shift to the other gear stage state corresponding to the gear position.
Specifically, the multi-stage shift actuator is configured such that the multi-stage shift actuator moves the shifter from a position corresponding to the one shift position (hereinafter referred to as a pre-shift position) to the other shift position via the power cutoff position. To move to a position corresponding to (hereinafter referred to as post-shift position).
ここで、前記多段変速アクチュエータが前記シフタを変速前位置から動力遮断位置を経て変速後位置へ移動させた場合、係合される変速段が一方から他方へと移ることにより変速比が変化するため、変速前後の出力軸の回転数(車速)に差が生じる。
即ち、前記動力遮断状態における車速(出力軸回転数)と前記一方の変速段(変速前位置)における車速との差は、前記動力遮断状態における車速と前記他方の変速段(変速後位置)における車速との差よりも大きいものとなる。
Here, when the shift gear moves the shifter from the pre-shift position to the post-shift position from the pre-shift position to the post-shift position, the gear ratio is changed by shifting the engaged shift stage from one to the other. There is a difference in the rotation speed (vehicle speed) of the output shaft before and after shifting.
That is, the difference between the vehicle speed (output shaft speed) in the power shut-off state and the vehicle speed in the one gear position (position before shifting) is the difference between the vehicle speed in the power shut-off state and the other gear position (post-shift position). It will be larger than the difference from the vehicle speed.
このような理由から、前記多段変速アクチュエータが前記多段変速操作部材の一方の変速段位置から他方の変速段位置へ操作に応じた作動を行っているにも拘わらず、前記多段変速装置が一方の変速段状態から動力遮断状態へは移行したものの、動力遮断状態から他方の変速段状態へは移行せずに、意に反して動力遮断状態とされ続けることが起こり得る。
このような意に反した動力遮断状態が生じた場合に、前記多段変速装置を他方の変速段状態へ移行させる作動制御を継続するよりも、前記多段変速装置を直近まで係合していた一方の変速段状態へ移行させる作動制御を行った方が、前記多段変速装置の動力遮断状態を回避し易い。
For this reason, the multi-stage transmission device is operated in accordance with the operation from one gear position of the multi-stage gear shifting operation member to the other gear position. Although the shift state has shifted to the power cut-off state, it is possible that the power cut-off state does not shift to the other shift stage state and the power cut-off state continues unexpectedly.
When such an unexpected power cut-off state occurs, rather than continuing the operation control for shifting the multi-stage transmission to the other shift stage, the multi-stage transmission has been engaged most recently. It is easier to avoid the power cut-off state of the multi-stage transmission device by performing the operation control to shift to the next gear stage state.
即ち、前記動力遮断状態における車速(出力軸回転数)は、前記他方の変速段における車速との差よりも前記一方の変速段における車速との差の方がより小さい。
従って、前記シフタを動力遮断位置から変速前位置へ戻す際の前記多段変速アクチュエータ、前記多段変速操作機構及び前記シフタによって構成されるリンク機構の移動抵抗は、前記シフタを動力遮断位置から変速後位置へ移動させる際の移動抵抗よりも小さくなる。
That is, the difference between the vehicle speed (output shaft speed) in the power cut-off state and the vehicle speed at the one gear is smaller than the difference between the vehicle speed at the other gear.
Therefore, when the shifter is returned from the power cut-off position to the pre-shift position, the movement resistance of the link mechanism constituted by the multi-stage shift actuator, the multi-stage shift operation mechanism, and the shifter is such that the shifter is moved from the power cut-off position to the post-shift position. It becomes smaller than the movement resistance when moving to.
本発明は、斯かる新規な観点に基づき、前記多段変速アクチュエータが前記多段変速操作部材の一方の変速段位置から他方の変速段位置への操作に応じた作動を行っているにも拘わらず、前記多段変速装置が動力遮断状態になっている場合には、前記多段変速装置が直近まで係合していた一方の変速段状態へ移行するように前記制御装置が前記多段変速アクチュエータを作動制御するように構成されている。 The present invention is based on such a novel viewpoint, even though the multi-stage shift actuator performs an operation according to an operation from one shift position of the multi-stage shift operation member to the other shift position. When the multi-stage transmission is in a power cut-off state, the control device controls the operation of the multi-stage transmission actuator so that the multi-stage transmission is shifted to one of the gear stages that has been engaged most recently. It is configured as follows.
従って、前記多段変速アクチュエータが前記多段変速操作部材の高速段位置又は低速段位置の一方から他方への操作に応じた作動を行っているにも拘わらず、前記多段変速装置が動力遮断状態となり続けることを可及的速やかに防止できる。
さらに、本発明によれば、前記シフタが前記多段変速アクチュエータによって目標位置へ向けて押動され続けることが防止される。従って、前記シフタ、前記高速段ギヤ列及び前記低速段ギヤ列の凹凸係合部が摩耗及び/又は損傷することを有効に防止することができる。
Accordingly, the multi-stage transmission continues to be in a power cut-off state even though the multi-stage transmission actuator performs an operation corresponding to an operation from one of the high-speed position and the low-speed position of the multi-stage transmission operation member. Can be prevented as soon as possible.
Furthermore, according to the present invention, it is possible to prevent the shifter from being continuously pushed toward the target position by the multi-stage transmission actuator. Therefore, it is possible to effectively prevent the uneven engagement portions of the shifter, the high speed gear train, and the low speed gear train from being worn and / or damaged.
好ましくは、前記制御装置は、前記多段変速装置が前記他方の変速段への移行に失敗した場合には前記作業車輌に備えられる表示器に所定のアラームを表示させる。 Preferably, the control device displays a predetermined alarm on a display provided in the work vehicle when the multi-stage transmission device fails to shift to the other gear stage.
この場合、制御装置により前記多段変速装置が前記他方の変速段への移行に失敗したと判断されると、作業車輌に備えられた表示器に所定のアラームが表示され、前記他方の変速段への移行に失敗したことがオペレータに報知される。
これにより、オペレータは、前記他方の変速段への移行に失敗したことを視覚的に知ることができるため、変速失敗の対応を迅速に行うことができる。
In this case, when it is determined by the control device that the multi-stage transmission device has failed to shift to the other shift stage, a predetermined alarm is displayed on the display provided on the work vehicle, and the other shift stage is displayed. The operator is informed that the transition has failed.
As a result, the operator can visually know that the shift to the other shift stage has failed, and thus can quickly respond to the shift failure.
好ましくは、前記制御装置は、前記多段変速装置が前記他方の変速段への移行に失敗した場合において前記多段変速装置を前記多段変速操作部材の操作前の変速状態に戻るように前記多段変速アクチュエータの作動制御を行った後に、前記多段変速検出センサからの信号に基づき前記多段変速装置が前記多段変速操作部材の操作前の変速状態に戻っているか否かを判断し、前記操作前の変速状態へ移行に失敗した場合には走行系異常処理を行う。 Preferably, the control device is configured to cause the multi-stage transmission to return the multi-stage transmission to the shift state before the operation of the multi-stage transmission operation member when the multi-stage transmission fails to shift to the other gear. After performing the operation control, it is determined whether or not the multi-stage transmission device has returned to the shift state before the operation of the multi-stage shift operation member based on the signal from the multi-stage shift detection sensor, and the shift state before the operation is determined. When the transition to the operation fails, the traveling system abnormality process is performed.
この場合、多段変速装置が前記他方の変速段への移行に失敗した場合においてさらに前記操作前の変速状態への移行に失敗した場合には、制御装置により、所定の走行系異常処理が行われる。
走行系異常処理には、例えば、1)走行系伝動経路にクラッチ機構が介挿されている場合において前記クラッチ機構を動力遮断状態とすること、2)駆動源が出力可変型とされている場合において前記駆動源を低出力状態とすること、及び、3)走行系伝動経路にHSTが介挿されている場合において前記HSTにおける出力調整部材を車速ゼロに対応した位置に位置させること等が含まれる。さらに、走行系異常処理には、前記多段変速装置の一方の変速状態への戻し変速作動が失敗した旨のアラーム(第2アラーム)を表示器に表示させることを含んでもよい。
このように、前記他方の変速段への移行に失敗した場合において、さらに多段変速操作部材の位置を検出して多段的に確認を行うことにより、異常を早期に検出して、走行系異常処理を行うことにより、作業車輌が操縦不能や急停止等の危険な状態となることを未然に回避することができる。
In this case, when the multi-stage transmission device fails to shift to the other gear position and further fails to shift to the shift state before the operation, a predetermined traveling system abnormality process is performed by the control device. .
In the traveling system abnormality process, for example, 1) When the clutch mechanism is inserted in the traveling system transmission path, the clutch mechanism is in a power cut-off state, and 2) When the drive source is a variable output type And the like. 3) When the HST is inserted in the traveling system transmission path, the output adjustment member in the HST is positioned at a position corresponding to zero vehicle speed, etc. It is. Further, the traveling system abnormality process may include displaying on the display an alarm (second alarm) indicating that the return shift operation of the multi-stage transmission to the one shift state has failed.
As described above, when the shift to the other gear stage fails, the position of the multi-stage gear shifting operation member is further detected and confirmed in multiple stages, so that the abnormality is detected at an early stage and the traveling system abnormality processing is performed. By performing the above, it is possible to prevent the work vehicle from being in a dangerous state such as being unable to be steered or being suddenly stopped.
好ましくは、前記作業車輌は、前記走行系伝動経路に介挿された無段変速装置と、前記無段変速装置の出力回転数を変化させることで車速の変化を行うための主変速操作部材と、前記主変速操作部材の操作位置を検出する主変速操作検出センサと、前記出力調整部材を移動させる主変速アクチュエータと、前記駆動輪の回転速度を直接又は間接的に検出する車速センサとを備え、前記制御装置は、前記多段変速操作部材の操作前後の車速が変化しないように、前記主変速アクチュエータの作動制御を行う。 Preferably, the working vehicle includes a continuously variable transmission that is inserted in the traveling transmission path, and a main transmission operation member that changes a vehicle speed by changing an output rotational speed of the continuously variable transmission. A main transmission operation detection sensor for detecting an operation position of the main transmission operation member, a main transmission actuator for moving the output adjustment member, and a vehicle speed sensor for directly or indirectly detecting the rotational speed of the drive wheel. The control device controls the operation of the main transmission actuator so that the vehicle speed before and after the operation of the multi-stage transmission operation member does not change.
この場合、多段変速操作部材の操作前後において車速が変化しないように、主変速アクチュエータが制御装置により作動制御されることにより、無段変速装置の出力回転数が制御される。多段変速操作部材の操作前後で無段変速装置の出力回転数が一定であると、多段変速装置において係合される変速段を切り換えることにより駆動輪の回転速度は係合される変速段の変速比に応じて変化するため、作業車輌の走行状態がぎくしゃくし、走行フィーリングが悪化する。これに対し、上記構成においては多段変速操作部材の操作前後において車速が変化しないように、主変速アクチュエータが制御装置により作動制御されるため、多段変速装置における変速前後の走行安定性を高めることができる。 In this case, the output speed of the continuously variable transmission is controlled by controlling the operation of the main transmission actuator by the controller so that the vehicle speed does not change before and after the operation of the multi-stage transmission operating member. If the output speed of the continuously variable transmission is constant before and after the operation of the multi-stage transmission operating member, the rotational speed of the drive wheels is changed by changing the gear stage engaged in the multi-stage transmission. Since it changes according to the ratio, the traveling state of the work vehicle becomes jerky and the traveling feeling is deteriorated. On the other hand, in the above configuration, the main transmission actuator is controlled by the control device so that the vehicle speed does not change before and after the operation of the multi-stage speed change operation member. it can.
より好ましくは、前記制御装置は、前記多段変速操作部材が高速段位置から低速段位置へ操作された際に、前記多段変速操作部材の操作時点の車速が前記多段変速装置の低速段状態における変速可能範囲にあるか否かを判断し、前記変速可能範囲内にある場合にのみ前記多段変速装置が低速段状態へ変速動作するように前記多段変速アクチュエータの作動制御を行う。 More preferably, when the multi-stage speed change operation member is operated from a high speed position to a low speed position, the control device is configured such that the vehicle speed at the time of operation of the multi-stage speed change operation member is a speed change in the low speed stage state of the multi-stage speed change device. It is determined whether or not it is within a possible range, and the operation control of the multi-stage transmission actuator is performed so that the multi-stage transmission is shifted to the low speed state only when it is within the speed changeable range.
この場合、制御装置により、多段変速操作部材が高速段位置から低速段位置へ操作された際に、多段変速操作部材の操作時点の車速が多段変速装置の低速段状態における変速可能範囲にあるか否かが判断され、前記変速可能範囲内にある場合にのみ多段変速装置が低速段状態へ変速動作するように多段変速アクチュエータが作動制御される。 In this case, when the multi-stage speed change operation member is operated from the high speed position to the low speed position by the control device, is the vehicle speed at the time of operation of the multi-stage speed change operation member within the shiftable range in the low speed stage state of the multi-stage speed change device? It is determined whether or not the multi-stage transmission actuator is controlled so that the multi-stage transmission shifts to the low speed state only when it is within the shift possible range.
高速段状態における最高車速に比べて低速段状態における最高車速は低いものとなるため、多段変速装置が高速段状態から低速段状態へ移行する際、多段変速操作部材の操作時点の車速が低速状態における最高車速以上である、即ち、変速可能範囲を超えてしまう場合に無理に変速動作を行うと、作業車輌が急制動したり、多段変速装置を含む走行系伝動経路が破損してしまうおそれがある。
そこで、多段変速操作部材が高速段位置から低速段位置へ操作された際に、多段変速操作部材の操作時点の車速が多段変速装置の低速段状態における変速可能範囲にあるか否かを判断し、前記変速可能範囲内にある場合にのみ多段変速装置が低速段状態へ変速動作するのを許可することにより、作業車輌が急制動するのを防止し、走行系伝動経路の破損を防止することができる。
Since the maximum vehicle speed in the low speed stage state is lower than the maximum vehicle speed in the high speed stage state, when the multi-stage transmission shifts from the high speed stage state to the low speed stage state, the vehicle speed at the time of operation of the multi-stage transmission operation member is low. If the speed is forcibly changed when the vehicle speed exceeds the maximum speed range, i.e., exceeds the shiftable range, the work vehicle may suddenly brake or the traveling system transmission path including the multi-stage transmission may be damaged. is there.
Therefore, when the multi-stage speed change operation member is operated from the high speed position to the low speed position, it is determined whether or not the vehicle speed at the time of operation of the multi-stage speed change operation member is within the shiftable range in the low speed stage state of the multi-speed transmission. By allowing the multi-stage transmission to shift to the low speed state only when within the speed changeable range, the work vehicle is prevented from suddenly braking, and the traveling system transmission path is prevented from being damaged. Can do.
本発明に係る走行制御構造によれば、前記多段変速アクチュエータが前記多段変速操作部材の一方の変速段位置から他方の変速段位置への操作に応じた作動を行っているにも拘わらず、前記多段変速装置が動力遮断状態になっている場合には、前記多段変速装置が直近まで係合していた一方の変速段状態へ移行するように前記制御装置が前記多段変速アクチュエータを作動制御するように構成されているため、前記多段変速アクチュエータが前記多段変速操作部材の高速段位置又は低速段位置の一方から他方への操作に応じた作動を行っているにも拘わらず、前記多段変速装置が動力遮断状態となり続けることを可及的速やかに防止できる。
さらに、前記シフタが前記多段変速アクチュエータによって目標位置へ向けて押動され続けることが防止されるため、前記シフタ、前記高速段ギヤ列及び前記低速段ギヤ列の凹凸係合部が摩耗及び/又は損傷することを有効に防止することができる。
According to the travel control structure of the present invention, the multi-stage shift actuator operates in accordance with an operation from one shift position to the other shift position of the multi-stage shift operation member. When the multi-stage transmission is in a power cut-off state, the control device controls the operation of the multi-stage transmission actuator so that the multi-stage transmission is shifted to one of the shift stages that has been engaged most recently. Therefore, the multi-stage transmission device is operated in accordance with the operation from one of the high-speed position and the low-speed stage position of the multi-stage transmission operation member to the other. It can be prevented as quickly as possible that the power is cut off.
Further, since the shifter is prevented from being continuously pushed toward the target position by the multi-stage transmission actuator, the uneven engagement portions of the shifter, the high-speed gear train, and the low-speed gear train are worn and / or It is possible to effectively prevent damage.
以下に、本発明に係る走行制御構造が適用された作業車輌の好ましい実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図1に、本発明の一実施形態における走行制御構造が適用された作業車輌1の側面図を示す。又、図2に、図1の作業車輌1における伝動模式図を示す。
A preferred embodiment of a working vehicle to which a traveling control structure according to the present invention is applied will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows a side view of a working
図1及び図2に示すように、前記作業車輌1は、作業機が付設可能とされたトラクタとされている。
詳しくは、前記作業車輌1は、車輌フレーム5と、当該車輌フレーム5に支持される駆動源10と、前記駆動源10に直列配置された状態で車輌フレーム5に支持されるトランスミッション100とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
Specifically, the working
前記トランスミッション100は、前記駆動源10から伝動軸15(図2参照)を介して入力された動力を、駆動輪に伝達する走行系伝動経路(図示の形態においては、主駆動輪として作用する後輪30へ動力を伝達する走行系主伝動経路及び副駆動輪として作用する前輪35へ動力伝達する走行系副伝動経路とを含む)と、前記駆動源10からの動力をPTO軸260を介して外方へ出力するPTO系伝動経路とを有している。
前記トランスミッション100は、走行系伝動経路として、駆動源10からの出力が入力され、主変速装置として機能する無段変速装置であるHST110と、前記駆動源10からの同期出力及び前記HST110からの変速出力が入力され、前記HST110と組み合わされてHMTを形成する遊星ギヤユニット150と、前記遊星ギヤユニット150から出力される回転動力の伝動経路を切り換える走行系油圧式切換ユニット300と、前記走行系油圧式切換ユニット300からの回転動力を変速する機械式の多段変速装置として機能する副変速装置200と、前記副変速装置200からの回転動力を一対の主駆動車軸へ差動的に伝達するディファレンシャルギヤユニット400とを備えている。
The
The
前記HST110は、図2に示すように、前記伝動軸15に作動連結された同期出力軸(ポンプ軸)111と、前記同期出力軸111に相対回転不能に支持される油圧ポンプ本体112と、前記油圧ポンプ本体112の動力を出力する同期出力軸111と、前記油圧ポンプ本体112に流体接続される油圧モータ本体114と、前記油圧モータ本体114の回転動力を出力する変速出力軸(モータ軸)113とを備えている。
As shown in FIG. 2, the
前記油圧ポンプ本体112及び前記油圧モータ本体114は少なくとも一方が可変容積型とされている。本実施形態においては、図2に示すように、前記油圧ポンプ本体112が可変容積型とされている。
従って、前記HST110は、前記構成に加えて、前記油圧ポンプ本体112の給排油量を変更する可動斜板及び前記可動斜板を傾転させる制御軸を含む出力調整部材115を備えている。
前記制御軸は、前記同期出力軸111と直交する方向に延び且つ一端部が外方へ延在されている。また、前記可動斜板は、連結アームを介して前記制御軸の他端部に連結されおり、前記制御軸の軸線回りの回転に応じて傾転するようになっている。
At least one of the hydraulic pump
Therefore, the
The control shaft extends in a direction orthogonal to the
前記遊星ギヤユニット150は、図2に示すように、前記同期出力軸111(又は当該同期出力軸111と同軸上で軸線回り相対回転不能に連結された回転軸)を介して前記HST110の同期出力を入力し、且つ、前記変速出力軸113(又は当該変速出力軸113と同軸上で軸線回り相対回転不能に連結された回転軸)を介して前記HST110の変速出力を入力して、両入力を合成して出力し得るように構成されている。
As shown in FIG. 2, the
より詳しくは、前記遊星ギヤユニット150は、前記同期出力軸111の同期出力を入力するサンギヤ151と、前記サンギヤ151に噛合された一又は複数の遊星ギヤ152と、前記遊星ギヤ152に噛合されたインターナルギヤ153と、前記遊星ギヤ152の前記サンギヤ151回りの公転成分を出力する合成出力部材(キャリア)154とを備えている。
More specifically, the
前記サンギヤ151は、中空の同期伝達軸157に軸線回り相対回転不能に固定されている。前記同期伝達軸157の前端部には、同期伝達ギヤ158が軸線回り相対回転不能に固定されている。前記同期伝達ギヤ158は、前記同期出力軸111に軸線回り相対回転不能に固定された同期入力ギヤ116と噛合している。これにより、前記駆動源10に同期した同期出力(駆動源10の出力が一定の場合は、定速出力)が前記サンギヤ151に伝達される。
また、前記インターナルギヤ153は、前記同期伝達軸157と同軸に遊嵌された中空の変速伝達軸159に軸線回り相対回転不能に固定されている。前記変速伝達軸159の前端部には、変速伝達ギヤ160が軸線回り相対回転不能に固定されており、前記変速出力軸113に軸線回り相対回転不能に固定された変速入力ギヤ117と噛合することにより、HST110の変速出力が前記インターナルギヤ153に伝達される。
前記合成出力部材154は、前端部が前記同期伝達軸157と同軸に遊嵌され、後端部には、前進側低速伝達ギヤ161が軸線回り相対回転不能に固定されている。
The
The internal gear 153 is fixed to a hollow
The
前記走行系油圧式変換ユニット300は、前記遊星ギヤユニット150からの回転動力の伝動経路を切り換え得るように構成されている。
本実施形態において、前記走行系油圧式切換ユニット300は、前記遊星ギヤユニット150から作動的に入力される回転動力を、選択的に結合される前進低速経路、前進高速経路又は後進経路を介して、合成出力軸301へ伝達し得るように構成されている。
より具体的には、前記走行系油圧式変換ユニット300は、後続する前記副変速装置200ヘ向けて回転動力を出力する前記合成出力軸301(本実施形態においては前記中空の同期伝達軸157と同軸上に配置されている)と、前記合成出力軸301に軸線回り相対回転不能に支持された前進側クラッチハウジング302及び後進側クラッチハウジング303と、前記前進側クラッチハウジング302に軸線回り相対回転不能且つ軸線方向摺動可能に指示された前進側高速従動部材3042H及び前進側低速従動部材3042Lと、前記後進側クラッチハウジング303に軸線回り相対回転不能且つ軸線方向摺動可能に支持された後進側従動部材3042Rと、前記遊星ギヤ152に作動連結された前進側高速駆動部材3041Hであって、油圧の作用によって前記前進側高速従動部材3042Hに対して係合状態又は非係合状態を選択的に取り得る前進側高速駆動部材3041Hと、前記合成出力部材154に作動連結された前進側低速駆動部材3041Lであって、油圧の作用によって前記前進側低速従動部材3042Lに対して係合状態又は非係合状態を選択的に取り得る前進側低速駆動部材3041Lと、前記合成出力部材154に反転ギヤ列を介して作動連結された後進側駆動部材3041Rであって、油圧の作用によって前記後進側従動部材3042Rに対して係合状態又は非係合状態を選択的に取り得る後進側駆動部材3041Rとを有している。
The traveling system
In the present embodiment, the traveling
More specifically, the traveling
前記前進側クラッチハウジング302は、基端部が前記合成出力軸301の軸線回り相対回転不能に支持され且つ先端部が前記合成出力軸301から径方向外方へ延びる前記隔壁302aと、前記隔壁302aの先端部から車輌前後方向一方側及び他方側へ延びる周壁302bとを有している。
そして、前記前進側高速従動部材3042H及び前記前進側低速従動部材3042Lは、前記隔壁302aを挟んで車輌前後方向一方側(ここでは前方側)及び他方側(後方側)に位置した状態で、前記周壁302bに軸線回り相対回転不能且つ軸線方向摺動可能に支持されている。
また、前記後進側クラッチハウジング303は、基端部が前記合成出力軸301に相対回転不能に支持され且つ先端部が径方向外方へ延びる前記隔壁303aと、前記隔壁303aの先端部から車輌前後方向他方側(ここでは後方側)へ延びる周壁303bとを有している。
そして、前記後進側従動部材3042Rは、前記周壁303bに軸線回り相対回転不能且つ軸線方向摺動可能に支持されている。
The forward
The forward side high speed driven member 3042H and the forward side low speed driven
The reverse
The
前記前進側高速駆動部材3041Hは、前述の通り、前記遊星ギヤ152に作動連結されている。
本実施形態においては、前記前進側高速駆動部材3041Hは、前進側高速ギヤ列を介して前記遊星ギヤ152に作動連結されている。
前記前進側高速ギヤ列は、図2に示すように、前記遊星ギヤ152を相対回転不能に支持する前進側高速第1伝動軸155aと、前記前進側高速第1伝動軸155aに相対回転不能に支持された前進側高速第1ギヤ155bと、前記前進側高速第1ギヤ155bに噛合された前進側高速第2ギヤ155cと、前記前進側高速第2ギヤ155cを相対回転不能に支持する前進側高速第2伝動軸155dとを有している。
そして、前記前進側高速駆動部材3041Hは、前記前進側高速従動部材3042Hに対向した状態で、前記前進側高速第2伝動軸155dに相対回転不能且つ軸線方向摺動可能に支持されている。
前記前進側高速駆動部材3041H及び前記前進側高速従動部材3042Hは、油圧の作用によって選択的に係合状態又は非係合状態となる前進側高速クラッチ315H(図4参照)を形成している。
なお、本実施形態においては、前記前進側高速第1伝動軸155aは、前記合成出力部材154が相対回転自在に内挿される中空軸とされている。また、前記前進側高速第2伝動軸155dは、前記合成出力軸301が内挿される中空軸とされている。
The forward high speed drive member 3041H is operatively connected to the
In the present embodiment, the forward drive high speed drive member 3041H is operatively connected to the
As shown in FIG. 2, the forward-side high-speed gear train is non-rotatable relative to the forward-side high-speed
The advancing high-speed drive member 3041H is supported by the advancing-side high-speed
The forward-side high-speed drive member 3041H and the forward-side high-speed driven member 3042H form a forward-side high-
In the present embodiment, the forward-side high-speed
前記前進側低速駆動部材3041Lは、前述の通り、前記合成出力部材154に作動連結されている。
本実施形態において、前記前進側低速駆動部材3041Lは、前記前進側低速伝達ギヤ161を介して前記合成出力部材154に作動連結されている。
詳しくは、前記前進側低速伝達ギヤ161は、図2に示すように、前記合成出力部材154の前記サンギヤ151回りの公転に従って、前記サンギヤ151と同軸上に配置された前記合成出力軸301回りに公転するように、前記合成出力軸301に相対回転自在に支持されている。
そして、前記前進側低速駆動部材3041Lは、前記前進側低速従動部材3042Lに対抗した状態で、前記前進側低速伝達ギヤ161に相対回転不能且つ軸線方向摺動可能に支持されている。
前記前進側低速駆動部材3041L及び前記前進側低速従動部材3042Lは、油圧の作用によって選択的に係合状態又は非係合状態となる前進側低速クラッチ315L(図4参照)を形成している。
The forward drive low
In this embodiment, the forward drive low
Specifically, as shown in FIG. 2, the forward-side low-
The forward drive low
The forward-side low-
前記後進側駆動部材3041Rは、前述の通り、前記反転ギヤ列を介して前記合成出力部材154に作動連結されている。
前記反転ギヤ列は、前進側低速伝達ギヤ161を利用して、前記後進側駆動部材3041Rに反転動力を伝達するように構成されている。
具体的には、前記反転ギヤ列は、図2に示すように、前記前進側低速伝達ギヤ161に噛合された後進側第1ギヤ164と、前記後進側第1ギヤ164を相対回転不能に支持する後進側伝動軸163と、前記後進側伝動軸163に相対回転不能に支持された後進側第2ギヤ165と、前記後進側第2ギヤ165に噛合された逆転ギヤ166と、前記逆転ギヤ166に噛合された状態で前記合成出力軸301に相対回転自在に支持された後進側第3ギヤ162とを有している。
そして、前記後進側駆動部材3041Rは、前記後進側従動部材3042Rに対抗した状態で、前記後進側第3ギヤ162に相対回転不能且つ軸線方向摺動可能に支持されている。
前記後進側駆動部材3041R及び前記後進側従動部材3042Rは、油圧の作用によって選択的に係合状態又は非係合状態となる後進側クラッチ315R(図4参照)を形成している。
As described above, the
The reverse gear train is configured to transmit reverse power to the
Specifically, as shown in FIG. 2, the reverse gear train supports the reverse-side
The
The
本実施形態において、前記前進側高速クラッチ315Hを形成する前記前進側高速駆動部材3041H及び前記前進側高速従動部材3042Hは、摩擦板の形態をなしている。
即ち、前記前進側高速駆動部材3041Hは、駆動側摩擦板とされ、前記前進側高速従動部材3042Hは、従動側摩擦板とされている。
同様に、前記前進側低速クラッチ315Lを形成する前記前進側低速駆動部材3041L及び前記前進側低速従動部材3042L、並びに、前記後進側クラッチ315Rを形成する前記後進側駆動部材3041R及び前記後進側従動部材3042Rも、摩擦板の形態をなしている。
In the present embodiment, the forward-side high-speed drive member 3041H and the forward-side high-speed driven member 3042H that form the forward-side high-
That is, the advance side high speed drive member 3041H is a drive side friction plate, and the advance side high speed driven member 3042H is a driven side friction plate.
Similarly, the forward-side low-
前記走行系油圧変換ユニット300は、油圧の作用によって、前記前進側高速クラッチ315H、前記前進側低速クラッチ315L及び前記後進側クラッチ315Rがそれぞれ選択的に係合されることにより、前進側高速伝動状態、前進側低速伝動状態及び後進伝動状態をとる。
詳しくは、前記走行系油圧式変換ユニット300が前進側高速伝動状態となると(即ち、前記前進側高速駆動部材3041H及び前記前進側高速従動部材3042Hが係合されると)、前記遊星ギヤ152の前記合成出力部材154の軸線回りの回転成分が前記合成出力軸301に作動的に伝達される。
前記走行系油圧式変換ユニット300が前進側低速伝動状態となると(即ち、前記前進側低速駆動部材3041L及び前記前進側低速従動部材3042Lが係合されると)、前記合成出力部材154の前記サンギヤ151回りの回転成分が前記合成出力軸301に作動的に伝達される。
そして、前記走行系油圧式変換ユニット300が後進側伝動状態となると(即ち、前記後進側駆動部材3041R及び前記後進側従動部材3042Rが係合されると)、前記合成出力部材154回りの前記サンギヤ151回りの回転成分が前記反転ギヤ列を介して前記合成出力軸301に作動的に伝達される。
The traveling system hydraulic
Specifically, when the traveling
When the traveling system
When the traveling
このようにして前記合成出力軸301に選択的に伝達された回転動力は、前記副変速装置200及び前記デファレンシャルギヤユニット400を介して前記駆動輪30に伝達される。
The rotational power selectively transmitted to the combined
ここで、図3に、HST110の油圧ポンプ本体112への入力回転数(伝動軸15の回転数)を一定としたときの前記合成出力軸301の回転数と前記変速出力軸113の回転数(HST110のモータ出力軸回転数)との関係図を示す。
Here, FIG. 3 shows the number of rotations of the
本実施形態において、前記HMT及び前記走行系油圧式切換ユニット300は、前記HST110の可変出力(前記変速出力軸113)の出力が零ではなく逆転方向に所定の回転数M1(逆転MAX<M1<0)を有している際に前記合成出力軸301の回転数が零(即ち、車速が零)となり、前記HST110の可変出力がM1から零を超えて正転方向に所定の回転数M2(0<M2<正転MAX)まで増速される間が前進側低速伝動状態FLとなり、前記HST110の可変出力がM2から零を超えて逆転方向最大回転数(逆転MAX)まで減速される間が前進側高速伝動状態FHとなり、且つ、前記HST110の可変出力がM1から零を超えて正転方向最大回転数(正転MAX)まで増速される間が後進側伝動状態Rとなるように、構成されている。
かかる構成を備えることにより、前記HST110への操作量に対する前進側の変速範囲を大きくとることができるとともに、作業時に使用される前進側低速伝動状態FL時に前記HST110の可動斜板の傾転位置を小さくすることができ、これにより、前記HST110の伝動効率を向上させることができる。
In the present embodiment, the HMT and the traveling system
By providing such a configuration, the forward shift range with respect to the operation amount to the
前記副変速装置200は、前記合成出力軸301から作動的に伝達される回転動力を多段変速するように構成されている。
本実施形態において、前記副変速装置200は、高速段及び低速段の2段変速を行うように構成されている。
具体的には、前記副変速装置200は、図2に示すように、前記合成出力軸301に作動連結された駆動軸201と、前記駆動軸201に対して平行に配置されたプロペラ軸206と、前記駆動軸201及び前記プロペラ軸206に支持された高速ギヤ列及び低速ギヤ列と、前記高速ギヤ列又は前記低速ギヤ列を選択低に動力伝達状態とさせるシフタ209とを備えている。
The
In the present embodiment, the
Specifically, as shown in FIG. 2, the
本実施形態においては、前記駆動軸201は、前記同期出力軸111と同軸上で軸線回り相対回転不能に連結されるPTO伝達軸261(後述)に外挿される中空軸とされている。前記駆動軸201は、伝達ギヤ列202,203を介して前記合成出力軸301に作動連結されている。
前記プロペラ軸206は、前記合成出力軸301と同軸上に配置されている。
In the present embodiment, the
The
前記高速ギヤ列は、前記駆動軸201に支持された高速側駆動ギヤ204と、前記高速側駆動ギヤ204に噛合された状態で前記プロペラ軸206に支持された高速側従動ギヤ207とを有している。
前記低速ギヤ列は、前記駆動軸201に支持された低速側駆動ギヤ205と、前記低速側駆動ギヤ205に噛合された状態で前記プロペラ軸206に支持された低速側従動ギヤ208とを有している。
本実施形態において、前記高速側駆動ギヤ204及び前記低速側駆動ギヤ205は、前記駆動軸201に相対回転不能に支持され、前記高速側従動ギヤ207及び前記低速側従動ギヤ208は、前記プロペラ軸206に軸線回り相対回転自在に支持されている。
従って、本実施形態において、前記シフタ209は、前記プロペラ軸206に支持されている。詳しくは、前記シフタ209は、前記高速側従動ギヤ207及び前記低速側従動ギヤ208の間において前記プロペラ軸206に軸線回り相対回転不能且つ軸線方向摺動可能に支持されている。
The high-speed gear train includes a high-
The low-speed gear train has a low-
In the present embodiment, the high speed
Therefore, in this embodiment, the
前記シフタ209は、前記プロペラ軸206の軸線方向位置に応じて、前記高速側従動ギヤ207と凹凸係合する状態、前記高速側従動ギヤ207及び前記低速側従動ギヤ208の双方と係合しない状態、並びに、前記低速側従動ギヤ208と凹凸係合する状態をとり得るように構成されている。
即ち、前記シフタ209が前記プロペラ軸206の軸線方向位置に関し高速段位置に位置されると、前記副変速装置200は、前記駆動軸201の回転動力が前記高速ギヤ列のギヤ比に応じた速度で前記プロペラ軸206へ伝達される高速段状態となる。
また、前記シフタ209が前記プロペラ軸206の軸線方向位置に関し低速段位置に位置されると、前記副変速装置200は、前記駆動軸201の回転動力が前記低速ギヤ列のギヤ比に応じた速度で前記プロペラ軸206へ伝達される低速段状態となる。
そして、前記シフタ209が、高速段位置から低速段位置又は低速段位置から高速段位置へ移行する際の過渡状態として、前記プロペラ軸206の軸線方向位置に関し高速段位置及び低速段位置の間の中立位置に位置されると、前記副変速装置200は、前記駆動軸201から前記プロペラ軸206への動力伝達が遮断される動力遮断状態となる。
The
In other words, when the
Further, when the
As the transition state when the
前記プロペラ軸206は、前記ディファレンシャルギヤユニット400に作動連結されている。
詳しくは、前記プロペラ軸206の後端には、主駆動輪用のディファレンシャルギヤユニット400の入力傘歯車401に噛合される小傘歯車402が設けられている。
また、本実施形態において、前記プロペラ軸206は、副駆動輪として作用する前記前輪35へも回転動力を出力し得るように構成されている。
即ち、前記トランスミッション100の底部には、副駆動輪である前輪35へ向けて回転動力を出力する前輪駆動力取り出し軸210が配設されており、前記プロペラ軸206は、伝達ギヤ列211,212を介して前記前輪駆動力取り出し軸210に作動連結されている。
The
Specifically, a
In the present embodiment, the
That is, a front wheel driving force take-out
また、前記トランスミッション100には、前記駆動源10の同期出力を前記PTO軸260へ伝達するPTO伝達軸261と、前記PTO伝達軸261及び前記PTO軸260の間に介挿されたPTOクラッチ装置75とが設けられている。
The
次に、前記トランスミッション100の油圧回路について説明する。
図4に、図1の作業車輌1における油圧回路図を示す。
Next, the hydraulic circuit of the
FIG. 4 shows a hydraulic circuit diagram in the working
図4に示すように、前記作業車輌1は、前記駆動源10によって作動的に駆動され、種々の油圧伝動ユニットに対する油圧源として作用する補助ポンプ本体を有している。
本実施形態においては、前記作業車輌1は、前記補助ポンプ本体として第1及び第2補助ポンプ本体51,52を有している。
即ち、前記作業車輌1は、前記第1及び第2補助ポンプ本体51,52と、一端部がミッションケース等の油源に流体接続され且つ他端部が前記第1及び第2補助ポンプ本体51,52の吸引側に流体接続された吸引ライン601と、一端部が前記第1補助ポンプ本体51の吐出側に流体接続された第1吐出ライン611と、一端部が前記第2補助ポンプ本体の吐出側に流体接続された第2吐出ライン612とを備えている。
なお、図4中の符号50は、作業機の各種姿勢制御等を油圧作動させるためのメインポンプであり、前記第1及び第2補助ポンプ本体51,52と油源を共通としている。図4においては、作業機の各種姿勢制御等のための油圧回路は省略している。
As shown in FIG. 4, the working
In the present embodiment, the working
That is, the working
さらに、前記作業車輌1は、前記第1補助ポンプ本体51から前記第1吐出ライン611を介して圧油が供給されるパワーステアリング用油圧回路60と、前記種々の油圧ユニットの作動制御を行うための油圧ユニット用油圧回路65と、前記HST110へ作動油を補給するチャージライン705を含むHST用油圧回路66と、前記第2補助ポンプ本体52から前記第2吐出ライン612を介して圧油が供給され、前記作業車輌1に備えられる作業機に対する作動油給排制御を司るPTO用油圧回路70及びPTO油圧クラッチ75と、前記副変速装置200に対する作動油給排制御を司る副変速バルブ80とを備えている。
本実施形態において、副変速バルブ80には、前記第2吐出ライン612に流体接続された副変速給排ライン660が流体接続されている。
なお、PTO用油圧回路70には、作業車輌1の副駆動輪にも駆動力を伝達するか否かを切り換える2駆/4駆切換バルブ90が流体接続されており、前記パワーステアリング用油圧回路60には、駆動輪にブレーキを掛け得る走行系ブレーキユニット95が流体接続されている。
Further, the working
In this embodiment, the
The PTO
前記油圧ユニット用油圧回路65には、前記PTO用油圧回路70に対する余剰油及び前記PTO用油圧回路70からの戻り油が供給され、前記HST用油圧回路66には、前記パワーステアリング用油圧回路60に対する余剰油及び前記パワーステアリング用油圧回路60からの戻り油が供給される。
Excess oil for the PTO
前記HST用油圧回路66は、油圧源に流体接続された供給ライン620と、前記油圧ポンプ本体112及び前記油圧モータ本体114を流体接続する一対のHST作動油路701と、前記一対のHST作動油路701に作動油を補給する前記チャージライン705とを有している。
また、前記HST110における前記油圧ポンプ本体112を傾転させる前記出力調整部材115の制御軸は、変速レバー等の操作部材の操作に応じて操作される油圧サーボ機構125によって軸線回りに回転されるようになっている。
本実施形態において、前記油圧サーボ機構125は、前記出力調整部材115を操作する出力調整部材用油圧アクチュエータ119と、前記出力調整部材用油圧アクチュエータ119への作動油の給排を切り換える油圧サーボ弁120と、前記油圧サーボ弁120を操作するサーボ用油圧アクチュエータ(油圧シリンダ及び油圧ピストン)121と、前記サーボ用油圧アクチュエータ121への作動油の給排を切り換える電磁比例弁122とを備えている。
後述する主変速操作部材の人為操作に応じて前記電磁比例弁122が電気的に切り換えられると、前記供給ライン620からの作動油が油圧アクチュエータ121に供給され、油圧アクチュエータ121が移動する。前記油圧アクチュエータ121の移動に応じて油圧サーボ機構120が切り換えられることにより、前記油圧サーボ機構120は、前記電磁比例弁122からの作動油をトリガにして別途前記供給ライン620から供給される作動油を前記出力調整部材115に供給し、可動斜板を傾転させる。
なお、図4中の符号605は、前記チャージライン705から対応するHST作動油路701への作動油の流入を許容し且つ逆向きの流れを防止するチェック弁であり、符号606は、一対のHST作動油路701が異常高圧になることを防止するための高圧リリーフ弁である。
The HST
In addition, the control shaft of the
In this embodiment, the
When the electromagnetic
Note that reference numeral 605 in FIG. 4 is a check valve that allows inflow of hydraulic oil from the
前記油圧ユニット用油圧回路65は、図4に示すように、前記走行系油圧式切換ユニット300に対する作動油が給排される走行系給排ライン630(630H,630L,630R)と、前記走行系油圧式切換ユニット300に向けて作動油を供給する走行系供給ライン631(631H,631L,631R)と、前記走行系油圧式切換ユニット300から前記走行系給排ライン630を介して排出される作動油を油溜めへドレンするための走行系ドレンライン635と、前記走行系給排ライン630の給排制御を司る走行系切換バルブ640(640H,640L,640R)とを備えている。
また、前記PTO用油圧回路70は、前記PTO油圧クラッチ75に対する作動油が給排されるPTO給排ライン645と、前記PTO油圧クラッチ75から前記PTO給排ライン645を介して排出される作動油を油溜めへドレンするためのPTOドレンライン650と、前記PTO給排ライン645の給排制御を司るPTO切換バルブ655とを備えている。
本実施形態において、前記走行系供給ライン631は、前記副変速給排ライン660にクラッチバルブ85を介して流体接続されており、前記副変速給排ライン660を通じて前記第2吐出ライン612からの作動油が給排される。
As shown in FIG. 4, the hydraulic circuit for
The PTO
In the present embodiment, the traveling system supply line 631 is fluidly connected to the auxiliary transmission supply /
本実施形態においては、前述の通り、前記走行系油圧式切換ユニット300は、前進側高速クラッチ315H、前進側低速クラッチ315L及び後進側クラッチ315Rを備えており、前進時において2段の切換を行うとともに、前後進の切換を行えるようになっている。
従って、前記走行系供給ライン631は、前進側高速供給ライン631H、前進側低速供給ライン631L及び後進側供給ライン631Rを含み、前記走行系給排ライン630は、高速側前進給排ライン630H、低速側前進給排ライン630L及び後進側給排ライン630Rを含み、前記走行系切換バルブ640は、前記前進側高速給排ライン630Hの給排制御を司る前進側高速切換バルブ640H、前記前進側低速給排ライン630Lの給排制御を司る前進側低速切換バルブ640L及び前記後進側給排ライン630Rの給排制御を司る後進側切換バルブ640Rを含んでいる。
In the present embodiment, as described above, the traveling system
Accordingly, the traveling system supply line 631 includes a forward-side high-
さらに、本実施形態において、前記油圧ユニット用油圧回路65は、前記走行系油圧式切換ユニット300へ潤滑油を供給するための走行系潤滑油ライン730を備えている。
また、前記PTO用油圧回路70は、前記PTO油圧クラッチ75へ潤滑油を供給するためのPTO系潤滑油ライン735を備えている。前記走行系潤滑油ライン730とPTO系潤滑油ライン735とは、流体接続されている。
Further, in this embodiment, the hydraulic unit
The PTO
前記走行系油圧式切換ユニット300は、各切換バルブ640H,640L,640Rの何れもが対応する走行系給排ライン630を各ドレンライン635に流体接続させる遮断位置に位置される場合には、前記前進側高速クラッチ315H、前記前進側低速クラッチ315L及び前記後進側クラッチ315Rの何れにも作動油は供給されず、動力遮断状態となる。
When the travel system
これに対し、前記前進側高速切換バルブ640Hが前記前進側高速給排ライン630Hを前記前進側高速供給ライン661に流体接続させる連通位置に位置される状態(この際、前記前進側低速切換バルブ640L及び前記後進側切換バルブ640Rはともに遮断位置に位置される)で、前記クラッチバルブ85を作動油供給可能な連通位置に位置させると、前記第2吐出ライン612から前記副変速給排ライン660を通じて供給される圧油が前記前進側高速給排ライン630Hを介して前記前進側高速クラッチ315Hへ供給され、これにより、前記走行系油圧式切換ユニット300は、前進側高速伝動状態となる。
On the other hand, the forward side high
同様に、前記前進側低速切換バルブ640Lが前記前進側低速給排ライン630Lを前記前進側低速供給ライン631Lに流体接続させる連通位置に位置される状態(この際、前記前進側高速切換バルブ640H及び前記後進側切換バルブ640Rはともに遮断位置に位置される)で、前記クラッチバルブ85を作動油供給可能な連通位置に位置させると、前記第2吐出ライン612から前記副変速給排ライン660を通じて供給される圧油が前記前進側低速給排ライン630Lを介して前記前進側低速クラッチ315Lへ供給され、これにより、前記走行系油圧式切換ユニット300は、前進側低速伝動状態となる。
なお、前記前進側高速伝動状態及び前進側低速伝動状態の間の切り換え時に動力が一旦遮断され、再度接続される場合に生じるいわゆる変速ショックを防止するために、微小な所定時間、前記前進側高速クラッチ315H及び前進側低速クラッチ315Lの何れにも圧油が流入した状態(クラッチダブル噛み状態)を設けることができ、これにより、前進側高速伝動状態から前進側低速伝動状態、及び前進側低速伝動状態から前進側高速伝動状態への切り換えをスムーズに行うことができる。
Similarly, the forward side low speed switching valve 640L is positioned at a communication position where the forward side low speed supply / discharge line 630L is fluidly connected to the forward side low
In order to prevent a so-called shift shock that occurs when the power is temporarily cut off and reconnected when switching between the forward high speed transmission state and the forward low speed transmission state, the forward high speed Both the clutch 315H and the forward-side low-
また、前記後進側切換バルブ640Rが前記後進側給排ライン630Rを前記後進側供給ライン631Rに流体接続させる連通位置に位置される状態(この際、前記前進側高速切換バルブ640H及び前記前進側低速切換バルブ640Lはともに遮断位置に位置される)で、前記クラッチバルブ85を作動油供給可能な連通位置に位置させると、前記第2吐出ライン612から前記副変速給排ライン660を通じて供給される圧油が前記後進側給排ライン630Rを介して前記後進側クラッチ315Rへ供給され、これにより、前記走行系油圧式切換ユニット300は、後進伝動状態となる。
Further, the reverse
前記副変速装置200は、前記シフタ209を前記プロペラ軸206の軸線方向(車輌前後方向)に移動させる副変速アクチュエータ81を有している。
具体的には、前記副変速アクチュエータ81は、前記副変速バルブ80を介して前記副変速給排ライン660から作動油が供給されるシリンダ機構を有している。
即ち、前記副変速バルブ80は、前記副変速アクチュエータ81を介して前記シフタ209を前記プロペラ軸206の車輌前後方向一方側(ここでは前方側)に移動させて、前記プロペラ軸206を前記高速側従動ギヤ207に凹凸結合させる高速段位置と、前記副変速アクチュエータ81を介して前記シフタ209を前記プロペラ軸206の車輌前後方向他方側(ここでは後方側)に移動させて、前記プロペラ軸206を前記低速側従動ギヤ208に凹凸結合させる低速段位置とを選択的に取り得るようになっている。
なお、前記副変速バルブ80は、例えば、人為操作可能な副変速操作部材の操作位置を電気的に検出することにより位置制御される。
また、本実施形態において、前記副変速バルブ80は、前記シフタ209を高速段位置又は低速段位置の何れかを選択的に取り得る2位置バルブとされているが、これに代えて、前記副変速バルブ80が、前記高速段位置及び前記低速段位置に加えて、前記シフタ209が前記高速側従動ギヤ207及び前記低速側従動ギヤ208の何れとも凹凸係合しないように、前記シフタ209を前記高速段位置及び前記低速段位置の間に位置させる遮断位置を選択的取り得るように構成することも可能である。
The
Specifically, the
That is, the
Note that the position of the
In the present embodiment, the
続いて、前記HST110及び副変速装置200の変速制御について説明する。
まず、副変速装置200における変速段毎の最高速設定制御について説明する。
図5に、図1の作業車輌1の制御系に関する概略構成図を示す。
本実施形態における作業車輌1は、図5に示すように、主変速装置である前記HST110を変速操作するための主変速操作部材(例えば、主変速レバー等)810であって、所定の操作可能範囲に亘って人為操作可能とされた主変速操作部材810と、前記主変速操作部材810の操作位置を検出する主変速操作検出センサ820と、前記HST110の出力調整部材115の可動斜板を傾転させる主変速アクチュエータ830(本実施形態においては、前記油圧サーボ機構125)と、前記副変速装置200を変速操作するための副変速操作部材840と、前記副変速操作部材840の操作に応じて前記副変速装置200を変速させる前記副変速アクチュエータ81と、前記副変速装置200が係合している変速段を検出する副変速検出センサ850と、前記主変速検出センサ820からの信号に基づき前記主変速アクチュエータ830の作動制御を行う制御装置800と、前記主変速操作部材810が前記操作可能範囲内において最大操作された際の前記HST110の変速比を変更するための最高速設定機構870とを備えている。
本実施形態においては、前記副変速操作部材840の操作は、後述する副変速操作検出センサ890を介して前記制御装置800に伝えられる。
Subsequently, the shift control of the
First, the maximum speed setting control for each gear position in the
FIG. 5 shows a schematic configuration diagram relating to the control system of the working
As shown in FIG. 5, the working
In the present embodiment, the operation of the auxiliary
上記構成の作業車輌1によれば、最高速設定機構870によって、前記主変速操作部材810が所定の操作可能範囲内において最大操作された際の前記HST110の変速比が変更されると、制御装置800は、当該変更された変速比に基づいて主変速アクチュエータ830を制御し、前記HST110の出力調整部材115を作動(可動斜板を傾転)させる。
即ち、前記主変速操作部材810を最大操作しても、前記制御装置800は、前記最高速設定部材870によって設定された所定速度となるように前記HST110の出力回転数を制御する。
According to the
That is, even when the main speed
本実施形態における前記作業車輌1は、単一の最高速設定部材871によって、前記副変速装置200の変速段毎の最高速を設定し、記憶し得るように構成されている。
即ち、前記最高速設定機構870は、人為操作可能な単一の最高速設定部材871と、前記最高速設定部材871の操作量を検出する最高速設定センサ872とを有している。
そして、前記制御装置800は、前記副変速装置200が何れか一の変速段に係合している状態における前記最高速設定部材871の操作量に基づいた最高速値を前記一の変速段の最高速設定値として記憶し得るように構成されている。
The working
That is, the maximum
Then, the
具体的には、前記副変速装置200が何れか一の変速段(例えば、高速段)に係合している場合、前記制御装置800は、副変速検出センサ850からの検出信号に基づいて前記副変速装置200の係合段を認識する。この状態において、最高速設定機構870の最高速設定部材871が人為操作されると、最高速設定センサ872が最高速設定部材871の操作量を検出し、前記制御装置800は、当該操作量に基づいた最高速値を前記一の変速段の最高速設定値として電源を切っても失われない記憶領域(図5においてはEEPROM)805に記憶する。
前記副変速装置200が前記一の変速段から他の変速段(例えば、低速段)に変速操作されると、前記制御装置800は、前記副変速検出センサ850からの検出信号に基づいて前記副変速装置200が他の係合段に係合されたことを認識する。この状態において、前記最高速設定機構870の最高速設定部材871が人為操作されると、前記最高速設定センサ872が最高速設定部材871の操作量を検出し、前記制御装置800は、当該操作量に基づいた最高速値を前記他の変速段の最高速設定値として電源を切っても失われない記憶領域(図5においてはEEPROM)805に記憶する。
Specifically, when the
When the
このように、前記副変速装置200の変速段毎に最高速を設定・記憶可能とすることにより、前記副変速装置200の変速操作の度に、前記最高速設定機構870の操作を行わなければいけないという不都合を防止することができ、作業車輌1の操作性を向上させることができる。
As described above, the maximum speed can be set and stored for each shift stage of the
即ち、従来の作業車輌においては、前記最高速設定センサとして、ポテンショメータ等の最高速設定部材の操作位置を検出するセンサが用いられており、副変速装置の変速段に拘わらず、最高速設定部材の操作位置に応じた最高速が設定される。
従って、かかる従来の作業車輌においては、例えば、一の圃場での作業走行時に、副変速装置を低速段に係合させた状態で最高速設定部材によって所望の最高速を設定した場合において、前記作業の終了後に、前記一の圃場から他の圃場へ移動する際に副変速装置を高速段に係合させると、最高速設定部材の操作位置によって定まる最高速が副変速装置の高速段係合時にも適用されることになり、所望の速度が迅速に得られないという不都合が生じる。
なお、前記副変速装置を高速段に係合させた際に、前記最高速設定部材を最大位置(例えば100)に変更することも当然に可能であるが、これによると、前記他の圃場での作業開始時に、再度、前記最高速設定部材を前記所定の最高速に設定し直す必要があり、煩雑であった。
That is, in the conventional work vehicle, a sensor for detecting the operation position of the highest speed setting member such as a potentiometer is used as the highest speed setting sensor, and the highest speed setting member is used regardless of the shift speed of the auxiliary transmission. The maximum speed is set according to the operation position.
Therefore, in such a conventional work vehicle, for example, when the desired maximum speed is set by the maximum speed setting member in a state where the auxiliary transmission is engaged in the low speed stage during work traveling in one field, When the sub-transmission device is engaged with the high speed stage when moving from the one field to another field after the work is completed, the maximum speed determined by the operating position of the maximum speed setting member is the high speed stage engagement of the sub-transmission apparatus. This is sometimes applied, resulting in a disadvantage that the desired speed cannot be obtained quickly.
Of course, when the auxiliary transmission is engaged with the high speed stage, the maximum speed setting member can be changed to the maximum position (for example, 100). At the start of the operation, it is necessary to reset the maximum speed setting member to the predetermined maximum speed again, which is complicated.
これに対し、本実施形態においては、前述の通り、前記最高速設定センサ872が前記最高速設定部材871の操作量を検出するように構成され、且つ、前記副変速装置200が一の変速段に係合されている状態での前記最高速設定部材871の操作量を前記制御装置800が前記一の変速段の最高速として記憶するように構成されている。
従って、一の変速段における最高速設定値を変更しても他の変速段における最高速設定値に影響を与えることがなく、一の変速段における最高速設定後に他の変速段に係合した場合でも変速段に応じた適切な最高速で走行することができる。
On the other hand, in the present embodiment, as described above, the maximum
Therefore, even if the maximum speed setting value in one gear stage is changed, the maximum speed setting value in the other gear stage is not affected. Even in such a case, the vehicle can travel at an appropriate maximum speed according to the gear position.
本実施形態において、前記最高速設定部材871は、操作軸回り双方向に回転操作可能とされている。
また、前記最高速設定センサ872は、前記最高速設定部材871の前記操作軸874回りの操作量に応じて波形が同じで互いに位相が異なる第1及び第2パルス列P1,P2を出力するロータリエンコーダ873を有している。
前記制御装置800は、前記最高速設定部材871の前記操作軸874回りの回転量に応じて前記ロータリエンコーダ873から出力されたパルス数を検出することにより、操作量を検出するとともに、前記第1パルス列P1の出力がONに変化した際に前記第2パルス列P2の出力がON又はOFFの何れであるかを検出することにより、操作方向を検出する。
なお、操作量の検出においては、第1及び第2パルス列P1,P2の何れか一方のパルス数を計数すればよいが、第1及び第2パルス列P1,P2の出力のうち、何れか一方の出力値が変化してから何れか他方の出力値が変化しない場合には、操作量として検出しないことが好ましい。これにより、出力線が断線又は短絡している故障時において意に反した最高速設定値の更新が行われることを有効に防止することができる。
In the present embodiment, the maximum
The maximum
The
In the detection of the manipulated variable, the number of pulses in one of the first and second pulse trains P1 and P2 may be counted, but one of the outputs of the first and second pulse trains P1 and P2 is counted. When the other output value does not change after the output value changes, it is preferable not to detect the operation amount. As a result, it is possible to effectively prevent the maximum speed setting value from being updated unexpectedly at the time of a failure in which the output line is disconnected or short-circuited.
図6に、本実施形態における最高速設定センサのロータリエンコーダ出力図を示す。図6(a)は、前記最高速設定部材871を操作軸874回り一方側(時計回り)に回転操作した場合のエンコーダ出力を示し、図6(b)は、前記最高速設定部材871を操作軸874回り他方側(反時計回り)に回転操作した場合のエンコーダ出力を示す。
FIG. 6 shows a rotary encoder output diagram of the highest speed setting sensor in this embodiment. 6A shows an encoder output when the highest
この場合、最高速設定部材871を操作軸874回り何れか一方に回転操作すると、図6に示すように、当該操作軸874回りの操作量に応じて波形が同じで互いに位相が異なる第1及び第2パルス列P1,P2がロータリーエンコーダ873から出力され、制御装置800に入力される。
制御装置800に入力されたロータリエンコーダ873の出力のうち、ロータリエンコーダ873から出力されたパルス数を検出することにより、最高速設定部材871の操作量が検出される。また、制御装置800に入力されたロータリエンコーダ873の出力のうち、ロータリエンコーダ873から出力された第1パルス列P1の出力がONに変化した際(時刻Ton)の第2パルス列P2の出力の状態がON又はOFFの何れであるかを検出することにより、最高速設定部材871の操作方向が検出される。
即ち、ロータリエンコーダ873から出力される第1パルス列P1と第2パルス列P2とは、波形が同じで互いに位相が異なるため、本実施形態において、ロータリエンコーダ873を操作軸874回り時計回りに操作した場合、第1パルス列P1の出力がONに変化した際の第2パルス列P2の出力がOFFとなり(図6(a))、操作軸874回り反時計回りに操作した場合、第1パルス列P1の出力がONに変化した際の第2パルス列P2の出力がONとなる(図6(b))。
In this case, when the highest
By detecting the number of pulses output from the
That is, since the first pulse train P1 and the second pulse train P2 output from the
このように、最高速設定センサ872として、前記構成のロータリエンコーダ873を採用することにより、最高速設定センサ872による操作量及び操作方向を確実に検出することができる。
なお、前記ロータリエンコーダ873を操作速度(回転速度)に応じて出力されるパルス数が変化する(操作量が同じでも回転速度が速いほどパルス数が多く出力される)ように構成することにより、最高速設定変更量の多少に関わらず短時間で容易に最高速設定値の更新を行うことも可能である。
As described above, by employing the
By configuring the
ここで、本実施形態における最高速設定制御における最高速設定部材操作量検出処理について詳しく説明する。
図7に、本実施形態における最高速設定制御における最高速設定部材操作量検出処理に関するフローチャートを示す。
まず、最高速設定部材871が操作されると、前記制御装置800は、前記ロータリエンコーダ873が出力する第1及び第2パルス列P1,P2の出力パルスのうち第1番目の開始パルスを検出する(ステップS11)。開始パルスの検出をトリガとして前記制御装置800は、内蔵されたタイマ806を作動させ計時を開始する(ステップS12)。即ち、開始パルス検出時が時刻T=0となる。
Here, the maximum speed setting member operation amount detection process in the maximum speed setting control in the present embodiment will be described in detail.
FIG. 7 shows a flowchart regarding the maximum speed setting member operation amount detection process in the maximum speed setting control in the present embodiment.
First, when the highest
図8に、本実施形態における作業車輌1に備えられた表示器880の概略図を示す。
前記制御装置800は、人為操作信号に基づいて、前記副変速装置200において現在係合中の変速段での前記最高速設定値を前記作業車輌1に備えられた表示器880に表示させることができる。かかる構成を備えることにより、操作性を向上させることができる。
前記表示器880における表示態様は特に限定されるものではないが、例えば、前記表示器880に設けられた液晶表示部881に最高速設定値を数字又はレベルゲージ等を用いて表示したり、前記表示器880の車速表示部882において最高設定値に対応する箇所を点灯又は別の色で表示することができる。
FIG. 8 shows a schematic diagram of a
The
The display mode of the
本実施形態において、前記制御装置800は、ロータリエンコーダ873が出力する開始パルスが検出されたのをきっかけとして、前記副変速検出センサ850で検出された前記副変速装置200の現在係合中の変速段における現在記憶されている最高速設定値を前記表示器880に表示するように構成されている。
In the present embodiment, the
このように、前記最高速設定部材871への操作時における開始パルスを、前記表示器880への表示トリガ信号として用いることにより、最高速確認用の操作具を別途設けることなく、現在係合中の前記副変速装置200の変速段における最高速設定値を容易に確認することができる。
In this way, by using the start pulse at the time of operating the maximum
より好ましくは、前記制御装置800が前記開始パルスを最高速設定用の信号としては計数しないように構成することができ、これにより、最高速設定値の確認時に最高速設定値が意に反して変更されることを有効に防止することができる。
詳しくは、本実施形態において、前記制御装置800は、前記ロータリエンコーダ873が出力する第1及び第2パルス列P1,P2の出力パルスのうち第1番目の開始パルス(時刻T0)から所定時間Td内に検出される出力パルスを操作量としては計数しない。
即ち、前記制御装置800は、開始パルス検出時(T=0)から前記所定時間Td(例えば、100ms)経過した後に、検出されるパルス列のパルス数を最高速を変更するための信号として検出する(ステップS13,S15)。このとき、所定時間Td経過後にタイマがリセットされる(ステップS14)。
More preferably, the
Specifically, in the present embodiment, the
That is, the
この場合、ロータリエンコーダ873が出力する第1及び第2パルス列P1,P2の出力パルスの第1番目の開始パルスが時刻T=0に検出されてから所定時間Td内に検出された出力パルス(図6においてはパルス2つ分)は、制御装置800により操作量として計数されず、無視される。
これにより、誤って最高速設定部材871に触れた場合等においてオペレータの意思に反して最高速設定値が変更されることを防止することができる。加えて、上記のように現在の最高速設定値を確認するだけのために最高速設定部材871を操作した場合に、当該最高速設定値が変化することを防止することができる。
In this case, an output pulse detected within a predetermined time Td after the first start pulse of the output pulses of the first and second pulse trains P1 and P2 output by the
Thereby, it is possible to prevent the maximum speed setting value from being changed against the operator's intention when the maximum
また、本実施形態において、前記制御装置800は、前記第1パルス列P1の出力がONに変化した際に前記第2パルス列P2の出力がON又はOFFの何れか一方を出力する第1出力状態から、第1所定時間T1内に、前記第1パルス列P1の出力がONに変化した際に前記第2パルス列P2の出力がON又はOFFの何れか他方を出力する第2出力状態に変化した場合(ステップS15でNo且つステップS18でYes)には、前記第2出力状態に変化した時から第2所定時間T2内に検出される出力パルスを操作量として計数しないように構成されている。
Further, in the present embodiment, the
本実施形態においては、第1パルス列P1の出力がONからOFFに変化した際に、タイマ806を作動させ(ステップS16)、時刻がT1を経過するまでに次のパルスが検出されなければ、その時点で最高速設定部材871の操作が終了したものと認識される。
前記時刻がT1を経過するまでに次のパルスが検出された場合において、当該次のパルスの出力がONに変化した際の第2パルス列P2の出力が、その前のパルスまでの出力状態(第1出力状態)と同じであれば、前記制御装置800は、当該パルスを前記最高速設定部材871操作量として計上する。
一方、前記次のパルスの出力がONに変化した際の第2パルス列P2の出力が、その前のパルスまでの出力状態(第1出力状態)とは異なる出力状態(第2出力状態)となった場合(ステップS17でNo且つステップS20でYes)、再びタイマ806を再計測させて(ステップS21)、時刻が第2所定時間T2を経過するまで当該第2出力状態のパルス量を検出しない(ステップS22,S24)ように制御される。従って、第2所定時間T2を超えた逆回転入力分のパルス出力から操作量が検出される(ステップS24)。このとき、第2所定時間T2経過後にタイマがリセットされ(ステップS23)、第2出力状態を検出した後、再びタイマ計測が開始される(ステップS25)。
In the present embodiment, when the output of the first pulse train P1 changes from ON to OFF, the
When the next pulse is detected before the time T1 elapses, the output of the second pulse train P2 when the output of the next pulse changes to ON is the output state up to the previous pulse (first If it is the same as the one output state), the
On the other hand, the output of the second pulse train P2 when the output of the next pulse changes to ON becomes an output state (second output state) different from the output state (first output state) up to the previous pulse. (No in step S17 and Yes in step S20), the
このようにして、最高速設定部材871を操作軸874回り時計回り又は反時計回りの何れか一方に操作して前記第1出力状態が検出された後、第1所定時間T1以内に、最高速設定部材871を操作軸874回り時計回り又は反時計回りの何れか他方に操作して前記第2出力状態が検出されると、当該第2出力状態を検出してから第2所定時間T2以内に検出される出力パルスは、制御装置800により操作量として計数されず、無視される。
これにより、最高速設定部材871を操作軸874回り何れか一方側に回転操作し、所望の位置で停止させる際に、オペレータが意に反して微小な時間逆回転操作を入力してしまった場合であっても、当該逆回転操作が無効とされるため、所望の操作量をより確実且つより容易に入力することができる。
In this manner, after the first output state is detected by operating the highest
As a result, when the maximum
本実施形態において、前記制御装置800は、前記副変速装置200が何れか一の変速段に係合している状態における前記最高速設定部材871の操作後に、所定時間T3が経過した段階、若しくは、前記所定時間T3内において前記副変速装置が他の変速段に係合された段階で(ステップS18でYes)、前記最高速設定部材871の操作量に基づいた最高速値を前記一の変速段の最高速設定値として電源を切っても失われない記憶領域(EEPROM)805に記憶する(ステップS19)。
In the present embodiment, the
この場合、副変速装置200が何れか一の変速段に係合している状態で、最高速設定部材871を操作した後、ステップS16又はステップS25においてタイマ806が計測開始した後、所定時間T3が経過する、若しくは、前記所定時間T3内において副変速装置200が他の変速段に係合されて初めて最高速設定部材871の操作量に基づいた最高速値が前記一の変速段の最高速設定値として制御装置800によりEEPROM805に記憶される。
In this case, after the maximum
これにより、最高速設定値の記憶時にオペレータが別途操作する必要がなくなるとともに、記憶操作をし忘れたりすることもない。また、最高速設定部材871の操作後すぐに記憶することとすると、最高速設定部材871の操作量を微調整している場合等において、何度も記憶し直す必要が生じ、処理回数が増加した結果、処理速度が低下する不具合が生じ得るが、前記所定時間T3の経過又は副変速装置200の変速段の変更を待って記憶することにより、このような不具合を未然に防止することができるとともに、書き込み回数に制限があるEEPROM805を用いた場合に書き込み回数を減少させることができるため、当該EEPROM805の寿命をより長くすることができる。
This eliminates the need for the operator to perform a separate operation when storing the maximum speed set value, and prevents the user from forgetting to perform the storage operation. Further, if the maximum
加えて、前記制御装置800は、前記ステップS19において、前記副変速装置200が何れか一の変速段に係合している状態における前記最高速設定部材871の操作量に基づいた最高速値が操作前の最高速設定値871と同じ場合には、前記EEPROM805への記憶を更新しない。
In addition, in step S19, the
この場合、最高速設定部材871の操作量に基づいた最高速値を前記EEPROM805に記憶する際、当該最高速値が操作前の最高速設定値と同じであれば、制御装置800による記憶領域への記憶更新は、行われない。
これにより、書き込み回数に制限があるEEPROM805を用いた場合に無駄な書き込みをなくし、書き込み回数を減少させることにより、当該記憶領域の寿命をより長くすることができる。
In this case, when the highest speed value based on the operation amount of the highest
As a result, when the
なお、本実施形態においては、最高速設定センサ872がロータリエンコーダ873を有する構成について説明したが、これに代えて、副変速装置200の変速段毎に(本実施形態においては2つ)、最高速設定ダイヤル等の最高速設定部材871とポテンショメータを有する最高速設定センサ872とを備える構成としてもよい。
In the present embodiment, the configuration in which the maximum
また、最高速設定部材871をスイッチのON/OFF状態が電気的に記憶される電気式スイッチ(タクトスイッチ)とし、最高速設定センサ872を前記電気式スイッチの操作時間(通電時間)を検出する操作時間検出センサとした構成としてもよい。
この場合、前記副変速装置200が一の変速段に係合している際に、前記電気スイッチをON状態に保持している時間(例えば、押しボタン式の電気式スイッチであれば、押し続けている時間)に応じて入力される最高速値が変化し、前記電気スイッチをOFF状態にする(前記押しボタン式の場合は、手を離す)ことにより、前記制御装置800は、入力された最高速値を前記一の変速段における最高速設定値として記憶する。これを変速段毎に行うことにより、副変速装置200の各変速段毎の最高速を記憶することができる。
Further, the highest
In this case, when the
さらに、単一の最高速設定部材871及び単一のポテンショメータ(最高速設定センサ872)を用いつつ、制御装置800に下記構成を備えることによっても、副変速装置200の各変速段毎の最高速を記憶することができる。
即ち、制御装置800は、1)副変速装置200が何れか一の変速段に係合している状態での前記ポテンショメータからの位置信号に基づき、前記一の変速段用の最高速設定値を記憶し、2)前記一の変速段用の最高速設定値を記憶した後に前記副変速装置200が前記一の変速段に係合された状態で前記最高速設定部材871が操作された場合には、前記最高速設定部材871が記憶されている前記最高速設定値に対応する操作位置まで操作されない限り最高速設定値を更新しないように構成され得る。
なお、この場合は、最高速設定の更新が許可されない状態で前記最高速設定部材871が操作されている場合には、その旨を表示器880等に表示することが好ましい。
Further, by using the single maximum
That is, the
In this case, when the maximum
次に、前記作業車輌1における前記HST110の初期調整モードについて説明する。
本実施形態において、前記作業車輌1は、図5に示すように、前記駆動輪30の回転速度を直接又は間接的に検出する車速センサ860をさらに備えている。
Next, the initial adjustment mode of the
In the present embodiment, the working
そして、前記制御装置800は、前記主変速操作検出センサ820から前記主変速操作部材810の操作量に対応した駆動輪30の目標回転速度(目標車速)を入力させ、当該入力信号に基づき前記主変速アクチュエータ830の作動制御を行う通常制御モードに加えて、前記HST110の出力と前記主変速操作部材810の操作量との関係を調整する初期調整モードとを有している。
前記通常制御モード及び前記初期調整モード間のモード切換は、例えば、前記表示器880を用いて対話形式で入力を行う、若しくは、所定の操作スイッチを押しながら駆動源10を始動させる等のモード移行操作を行うことにより、行われる。
Then, the
For mode switching between the normal control mode and the initial adjustment mode, for example, input is performed interactively using the
前記初期調整モードにおいては、作業車輌1を実走させることにより、HST110の出力(車速)と主変速アクチュエータ830の作動制御量との関係を示す制御関数が算出される。
具体的には、まず、前記車速センサ860に基づいて前記駆動輪30の回転速度が所定の第1速度V1となるように前記主変速アクチュエータ830が作動され、そのときのHSTモータ軸回転数におけるHST110の可動斜板傾斜角R1及び作動制御量(電磁比例弁122への印加電流値)S1を前記EEPROM806に記憶させる。
次に、前記車速センサ860に基づいて前記駆動輪30の回転速度が第1速度V1とは異なる所定の第2速度V2、具体的には零、即ち作業車輌1が停止する状態となるように前記主変速アクチュエータ830が作動され、そのときのHSTモータ軸回転数におけるHST110の可動斜板傾斜角R2及び作動制御量(電磁比例弁122への印加電流値)S2を前記EEPROM806に記憶させる。
このようにして得られた前記第1及び第2作動制御量S1,S2に基づいて線形補間が行われ、前記主変速アクチュエータ830の作動制御量に対する前記駆動輪30の回転速度変化(車速変化)についての制御関数が算出され、前記EEPROM806に記憶される。
図9に、初期調整モードにより算出されるHST110の制御関数のグラフを示す。
図9においては、縦軸であるHST110の可動斜板傾斜角(主変速アクチュエータ830の作動制御量)が無次元化した値(正転又は逆転方向にそれぞれ1000段階)により表示されている。
In the initial adjustment mode, when the working
Specifically, first, based on the
Next, based on the
Linear interpolation is performed based on the first and second operation control amounts S1 and S2 obtained in this manner, and the rotational speed change (vehicle speed change) of the
FIG. 9 shows a graph of the control function of the
In FIG. 9, the movable swash plate inclination angle (the operation control amount of the main transmission actuator 830) of the
前記通常制御モードにおいては、前記初期調整モードにおいて前記EEPROM805に記憶された前記制御関数を用いて、前記主変速操作検出センサ820によって入力された前記目標回転速度に対応する前記主変速アクチュエータ830の作動制御量が算出され、当該算出された前記作動制御量に基づいて前記主変速アクチュエータ830の作動制御が行われる。即ち、フィードフォワード制御が行われる。
In the normal control mode, the operation of the
例えば、オペレータの主変速操作部材810操作に基づいて主変速操作検出センサ820によって検出された主変速操作部材810の操作量に対応する目標回転速度が入力されると、前記制御装置800は、前記制御関数を用いて前記目標回転速度となるような作動制御量を算出し、前記主変速アクチュエータ830を当該作動制御量だけ作動制御する。
For example, when the target rotational speed corresponding to the operation amount of the main
このように、初期調整モードを用いて設定される主変速アクチュエータ830の作動制御量と実際の駆動輪30の回転速度との関係を制御関数として予め保持することにより、簡単な構造で主変速操作部材810の操作量に対応した駆動輪30の目標回転速度と実際の駆動輪30の回転速度との間で差が出ないように主変速アクチュエータ830を作動制御することが可能となる。
従って、制御装置800が主変速アクチュエータ830を介して出力調整部材115を所定位置に位置させているにも拘わらず、作業車輌1の実際の車速が前記主変速操作部材810が位置されている所定の速度位置に対応した速度にならない状態が生じるのを防止することができ、HST110の製造誤差に拘わらず、前記主変速操作部材115の操作位置に応じた車速を容易に得ることができる。
なお、本実施形態においては、前記第1及び第2速度V1,V2における制御電流値を検出することとしているが、さらに多くの速度地点における制御電流値を検出し、隣り合う2点間を線形補完することとしてもよい。特に、HST110の出力特性が二次曲線となるような仕様においては有効である。
As described above, the relationship between the operation control amount of the
Accordingly, the actual vehicle speed of the
In the present embodiment, the control current values at the first and second speeds V1 and V2 are detected. However, the control current values at more speed points are detected, and the distance between two adjacent points is linear. It may be supplemented. This is particularly effective in specifications where the output characteristics of the
また、前記制御関数を、作業車輌1の停止状態における主変速アクチュエータ830の作動制御量については実測値を用いて算出することにより、通常制御モードにおいて作業車輌1の停止状態を得るための主変速アクチュエータ830の作動制御量について誤差を零乃至は可及的に小さくすることができる。
In addition, the control function is calculated by using an actual measurement value for the operation control amount of the
特に、本実施形態においては、前記作業車輌1は、前述の通り、走行系伝動経路に前記HST110と前記遊星ギヤニット150とが組み合わされたHMTが介挿されており、さらに、前記出力調整部材115が中立位置以外に位置された際に車速が零となるように構成されている。
このような作業車輌1においては、作業車輌1を停止させる際の主変速アクチュエータ830の作動制御量を正確に有していないと、主変速操作部材810を車輌停止位置に位置させているにも拘らず、作業車輌1が前進又は後進するという不都合が生じる。
従って、前記制御関数を、作業車輌1の停止状態における主変速アクチュエータ830の作動制御量については実測値を用いて算出することは、かかる作業車輌1において特に有効である。
In particular, in the present embodiment, as described above, the working
In such a working
Therefore, it is particularly effective in the working
また、本実施形態における前記制御装置800は、前記通常制御モードにおいて、前記制御関数に基づいて前記主変速アクチュエータ830を作動制御した際に、前記目標回転速度と前記車速センサ860により検出される前記駆動輪30の回転速度との差を算出し、前記差がなくなるように前記主変速アクチュエータ830をフィードバック制御するように構成されている。
In the normal control mode, the
即ち、制御装置800は、通常制御モードにおいて、前記制御関数に基づく主変速アクチュエータ830の前記フィードフォワード制御に加えて、主変速操作部材810の操作量に対応した目標回転速度と実際の駆動輪30の回転速度(車速)とが一致する方向に主変速アクチュエータ830が制御装置800によりフィードバック制御する。
In other words, in the normal control mode, the
このように、フィードバック制御を行うことにより、所望の車速(目標回転速度)と実際の車速とを高精度に一致させることができ、主変速アクチュエータ830に対するより最適な出力制御を行うことができる。
また、フィードフォワード制御を行った上で、フィードバック制御を行うことにより、単にフィードバック制御のみを行った場合に比べて、適正値への制御をより迅速に行うことができる。
Thus, by performing the feedback control, the desired vehicle speed (target rotational speed) and the actual vehicle speed can be made to coincide with each other with high accuracy, and more optimal output control for the
Further, by performing the feedback control after performing the feedforward control, it is possible to perform the control to the appropriate value more quickly than the case where only the feedback control is performed.
続いて、前記副変速装置200における切換動作時の制御構造について説明する。
本実施形態において、前記作業車輌1は、前記副変速装置200の切換動作の異常の有無を検出するとともに、異常時には下記制御を行うように構成されている。
図10に、本実施形態の作業車輌1における副変速装置200及び副変速アクチュエータ81の部分断面図を示す。
本実施形態において、前記作業車輌1は、前記副変速アクチュエータ81の動作に応じて前記シフタ209を軸線方向に移動させる副変速操作機構を有している。
詳しくは、前記副変速操作機構は、図10に示すように、前記シフタ209が支持されている軸(本実施形態においては前記プロペラ軸206)に平行に配設されたフォーク軸221と、基端部が前記フォーク軸221に固定され且つ先端部に前記シフタ209に係合するフォークが設けられたシフトフォーク222とを備えている。
Next, the control structure during the switching operation in the
In the present embodiment, the working
FIG. 10 is a partial cross-sectional view of the
In the present embodiment, the working
Specifically, as shown in FIG. 10, the auxiliary speed change operation mechanism includes a
一方、前記副変速アクチュエータ81は、前記副変速バルブ80(図4)からの作動油が給排されるシリンダ81aと、当該シリンダ81a内に液密に摺動自在に収容され且つ先端部が前記シリンダ81aから外方へ延出されて前記フォーク軸221に連結されたピストン81bとを有している。
前記ピストン81bの前記基端部は、前記シリンダ81aの内部空間を低速室及び高速室に区画している。
前記シフタ209は、以下のようにして移動される。
即ち、前記副変速バルブ80によって前記低速室及び前記高速室に対する作動油給排を切り換えることにより、前記ピストン81bが軸線方向に進退動作し、前記フォーク軸221を軸線方向に進退動作させる。かかる前記フォーク軸221の軸線方向移動によって、前記フォーク軸221に固定された前記シフトフォーク222を介して、前記シフタ209が前記プロペラ軸206の軸線方向に移動する。
この際、前記シフタ209は、動力が遮断される位置を挟んで軸線方向一方側の高速段位置と軸線方向他方側の低速段位置とに選択的に位置される。
On the other hand, the
The base end portion of the
The
That is, by switching the hydraulic oil supply / discharge to / from the low speed chamber and the high speed chamber by the
At this time, the
さらに、前記作業車輌1は、前述の通り、前記副変速検出センサ850を備えている。
前記副変速検出センサ850は、前記副変速アクチュエータ81の作動状態を直接又は間接的に検出する。
本実施形態においては、前記副変速検出センサ850は、一体的に軸線方向に沿って進退動作する前記ピストン81b、前記フォーク軸221、前記シフトフォーク222及び前記シフタ209からなる副変速操作アッセンブリの軸線方向位置を検出することで、前記副変速操作機構の作動状態(即ち、前記副変速装置200の係合段)を検出するように構成されている。
具体的には、前記副変速検出センサ850は、図10に示すように、前記フォーク軸221に対して略直交する状態で軸線回り回転自在に配置された検出軸851と、前記副変速アッセンブリ(本実施形態においては前記シフトフォーク222)に設けられた係合片852であって、前記副変速アッセンブリの軸線方向移動に応じて前記検出軸852が軸線回りに回転するように前記検出軸851が軸線回りに回転するように前記検出軸851に連結された係合片852とを有している。
Furthermore, the working
The auxiliary
In the present embodiment, the auxiliary
Specifically, as shown in FIG. 10, the auxiliary
さらに、前記作業車輌1は、前述の通り、前記副変速操作部材840の操作位置を検出する前記副変速操作検出センサ890を有している。
前記制御装置800は、前記副変速操作検出センサ890からの信号に基づき前記副変速アクチュエータ81の作動制御を行う。
前記副変速操作検出センサ890は、前記副変速操作部材840の操作位置を検出する接触スイッチ等の位置検出センサ、又は、前記副変速操作部材840の操作量を検出するポテンショセンサ等の操作量検出センサとされる。
Further, as described above, the
The
The auxiliary transmission
図11に、本実施形態における副変速アクチュエータ制御における切り換え異常処理に関するフローチャートを示す。
前記副変速操作部材840が高速段位置又は低速段位置の一方に位置されている状態においては、前記副変速アクチュエータ81は、前記制御装置800によって前記一方の変速段位置に対応した作動状態に制御されている。
この状態から前記副変速操作部材840を高速段位置又は低速段位置の他方へ操作すると、前記制御装置800は、前記副変速操作検出センサ890から前記副変速操作部材840の高速段位置又は低速段位置の一方から他方への操作に応じた信号を受信し(ステップS21)、前記副変速装置200が前記一方の変速段位置に対応した一方の変速段状態から前記他方の変速段位置に対応した他方の変速段状態へ移行するように前記副変速アクチュエータ81の作動制御を行う。
詳しくは、前記副変速アクチュエータ81は、前記副変速操作機構を介して前記シフタ209を前記一方の変速段位置に対応した位置(以下、変速前位置と言う)から動力遮断位置を経て前記他方の変速段位置に対応した位置(以下、変速後位置と言う)へ移動させるように、作動する。
FIG. 11 shows a flowchart relating to the switching abnormality process in the auxiliary transmission actuator control in the present embodiment.
In a state in which the auxiliary
When the auxiliary
More specifically, the
なお、前記制御装置800は、前記副変速操作部材840が高速段位置から低速段位置へ操作された場合には、前記車速センサ860により検出される前記副変速操作部材840の操作時点の車速が前記副変速装置200の低速段状態における変速可能範囲内にあるか否か(即ち、現在の車速が副変速装置200の高速段から低速段への変速可能範囲にあるか否か)を判断する(ステップS22)。この処理を行う理由については後述する。
一方、本実施形態においては、前記副変速操作部材840が低速段位置から高速段位置へ操作された場合には、前記制御装置800は、前記ステップS22において常に変速可能範囲内であると判断する。
Note that when the auxiliary
On the other hand, in the present embodiment, when the auxiliary
そして、前記操作時点の車速が前記変速可能範囲内にある場合にのみ(ステップS22でYes)、前記制御装置800は、前記副変速操作検出センサ890からの信号に基づいて前記副変速装置200が対応する変速動作を行うように前記副変速アクチュエータ81を作動制御する(ステップS23)。
前記操作時点の車速が前記副変速装置200の低速段状態における変速可能範囲にない場合(ステップS22でNo)、前記車速センサ860により検出される車速が前記変速可能範囲内の車速となるまで、前記副変速アクチュエータ81の作動制御を許可しない(ステップS24)。
具体的には、オペレータの減速操作の有無に拘わらず前記駆動源10及び/又は前記HST110の出力を減速制御させる。
Then, only when the vehicle speed at the time of the operation is within the speed changeable range (Yes in step S22), the
If the vehicle speed at the time of the operation is not within the shiftable range in the low speed stage state of the auxiliary transmission 200 (No in step S22), until the vehicle speed detected by the
Specifically, the output of the
前記副変速装置200における各変速段の変速比の相違により、低速段状態における最高車速は、高速段状態における最高車速に比べて低いものとなるため、副変速装置200が高速段状態から低速段状態へ移行する際、前記副変速操作部材840の操作時点の車速が低速状態における最高車速以上である、即ち、変速可能範囲を超えてしまう場合に無理に変速動作を行うと、作業車輌1が急制動したり、走行系伝動経路に負荷がかかり、破損するおそれがある。
そこで、副変速操作部材840の高速段位置から低速段位置への操作時点の車速が副変速装置200の低速段への変速可能囲にあるか否か(前記副変速装置200が低速段状態において出力可能な範囲にあるか否か)を判断し、前記変速可能範囲内にある場合にのみ副変速装置200が低速段状態へ変速動作するのを許可し、これにより、前記不都合を防止している。
The maximum vehicle speed in the low speed stage state is lower than the maximum vehicle speed in the high speed stage state due to the difference in the gear ratios of the respective speed stages in the
Therefore, whether or not the vehicle speed at the time of operation of the auxiliary
前記制御装置800は、前記副変速アクチュエータ81の作動制御後、前記副変速検出センサ850からの信号に基づいて前記副変速装置200の前記変速動作の成否が判断される(ステップS25)。
即ち、このステップS25では、前記副変速検出センサ850から検出された前記副変速装置200の変速段状態と、前記副変速操作検出センサ890から検出された副変速操作部材840の変速段位置とが整合されているか否かが判断される。
After controlling the operation of the
That is, in this step S25, the shift speed state of the
前記副変速装置200が前記他方の変速段への移行に失敗したと判断された場合(ステップS25でNo)、前記制御装置800は、前記表示器880に所定のアラーム(第1アラーム)を表示し、前記副変速装置200における変速動作が失敗したことをオペレータに報知する(ステップS26)。
When it is determined that the
これにより、オペレータは、前記他方の変速段への移行に失敗したことを視覚的に知ることができるため、変速失敗時の対応を迅速に行うことができる。 As a result, the operator can visually know that the shift to the other shift stage has failed, and therefore can quickly respond to a shift failure.
さらに、前記副変速装置200が前記他方の変速段への移行に失敗したと判断された場合(ステップS25でNo)には、前記制御装置800は、前記オペレータへの報知に加えて、前記副変速装置200が前記副変速操作部材840の操作前の変速状態に戻るように、前記副変速アクチュエータ81を作動制御する(ステップS27)。
Further, when it is determined that the
上記制御によれば、前記副変速アクチュエータ81が前記副変速操作部材840の高速段位置又は低速段位置の一方から他方への操作に応じた作動を行っているにも拘わらず、前記副変速装置200が動力遮断状態にされ続けるという不都合を有効に防止できる。
According to the above control, the
これについて詳しく説明する。
前記副変速アクチュエータ81が前記シフタ209を変速前位置から動力遮断位置を経て変速後位置へ移動させた場合、係合される変速段が一方から他方へと移ることにより変速比が変化するため、変速前後の出力軸(前記プロペラ軸206)の回転数(車速)に差が生じる。
即ち、前記動力遮断状態における車速(出力軸回転数)と前記一方の変速段(変速前位置)における車速との差は、前記動力遮断状態における車速と前記他方の変速段(変速後位置)における車速との差よりも大きいものとなる。
This will be described in detail.
When the
That is, the difference between the vehicle speed (output shaft speed) in the power shut-off state and the vehicle speed in the one gear position (position before shifting) is the difference between the vehicle speed in the power shut-off state and the other gear position (position after shifting). It will be larger than the difference from the vehicle speed.
このような理由から、前記副変速アクチュエータ81が前記副変速操作部材840の一方の変速段位置から他方の変速段位置へ操作に応じた作動を行っているにも拘わらず、前記副変速装置200が一方の変速段状態から動力遮断状態へは移行したものの、動力遮断状態から他方の変速段状態へは移行せずに、意に反して動力遮断状態とされ続けることが起こり得る。
このような意に反した動力遮断状態が生じた場合、前記副変速装置200を他方の変速段状態へ移行させる作動制御を継続するよりも、前記副変速装置200を直近まで係合していた一方の変速段状態へ移行させる作動制御を行った方が、前記副変速装置200の動力遮断状態を回避し易い。
For this reason, the
When such a power shut-off state occurs against the intention, the
即ち、前記動力遮断状態における車速(出力軸回転数)は、前記他方の変速段における車速との差よりも前記一方の変速段における車速との差の方がより小さい。
従って、前記シフタ209を動力遮断位置から変速前位置へ戻す際の前記副変速アクチュエータ81、前記副変速操作機構及び前記シフタ209によって構成されるリンク機構の移動抵抗は、前記シフタ209を動力遮断位置から変速後位置へ移動させる際の移動抵抗よりも小さくなる。
That is, the difference between the vehicle speed (output shaft speed) in the power cut-off state and the vehicle speed at the one gear is smaller than the difference between the vehicle speed at the other gear.
Accordingly, when the
本発明は、かかる新規な観点に基づき、前記副変速アクチュエータ81が前記副変速操作部材840の一方の変速段位置から他方の変速段位置への操作に応じた作動を行っているにも拘わらず、前記副変速装置200が動力遮断状態になっている場合には、前記副変速装置200が直近まで係合していた一方の変速段状態へ移行するように前記制御装置800が前記副変速アクチュエータ81を作動制御するように構成されている。
The present invention is based on such a novel viewpoint, even though the
従って、前記副変速アクチュエータ81が前記副変速操作部材840の高速段位置又は低速段位置の一方から他方への操作に応じた作動を行っているにも拘わらず、前記副変速装置200が動力遮断状態となり続けることを可及的速やかに防止できる。
さらに、前記シフタ209が前記副変速アクチュエータ81によって目標位置へ向けて押動され続けることが防止される。従って、前記シフタ209、前記高速段ギヤ列の従動ギヤ207及び前記低速段ギヤ列の従動ギヤ208のそれぞれにおける凹凸係合部が摩耗及び/又は損傷することを有効に防止することができる。
Therefore, the
Further, the
本実施形態において、前記副変速装置200が前記他方の変速段への移行に失敗した場合において前記副変速装置200を前記副変速操作部材840の操作前の変速状態に戻るように前記副変速アクチュエータ81の作動制御を行った後(ステップS27)、前記副変速検出センサ850からの信号に基づき前記副変速装置200が前記副変速操作部材840の操作前の変速状態に戻っているか否かが前記制御装置800により判断され(ステップS28)、前記操作前の変速状態へ移行に失敗した場合には(ステップS28でNo)、所定の走行系異常処理が実行される(ステップS29)。
In the present embodiment, the
前記走行系異常処理は、急停止となることなく可及的速やかに作業車輌1を停止させるように走行系伝動経路に介挿された各種機構を制御するものである。
本実施形態においては、1)走行系伝動経路に介挿されたクラッチ機構(即ち、本実施形態における走行系油圧式切換ユニット300)を動力遮断状態とすること、及び、2)前記HST110の前記出力調整部材115を車速が零となる位置に作動制御することの少なくとも何れか一方が挙げられる。
さらに、走行系異常処理として、前記副変速装置200の一方の変速状態への戻し変速作動が失敗した旨のアラーム(第2アラーム)を前記表示器880に表示させる。
なお、その他の走行系異常処理として、例えば、駆動源10が出力可変型とされている場合においては、前記駆動源10を低出力状態(アイドリング状態)とすること等を行うことも可能である。
The traveling system abnormality process controls various mechanisms inserted in the traveling system transmission path so as to stop the working
In the present embodiment, 1) the clutch mechanism (that is, the traveling system
Further, as the traveling system abnormality process, an alarm (second alarm) indicating that the return shift operation to the one shift state of the
As another traveling system abnormality process, for example, when the
このように、前記他方の変速段への移行に失敗した場合において、さらに副変速操作部材840の位置を検出して多段的に確認を行うことにより、異常を早期に検出して、走行系異常処理を行うことにより、作業車輌1が操縦不能や急停止等の危険な状態となることを未然に回避することができる。
As described above, when the shift to the other gear stage fails, the position of the
一方、前記副変速装置200が前記他方の変速段への移行に成功した場合には(ステップS25でYes)、前記制御装置800により、前記副変速操作部材840の操作前後の車速が変化しない(変速ショックが生じない)ように、前記主変速アクチュエータ830が作動制御される(ステップS30)。
On the other hand, when the
この場合、前記副変速操作部材840の操作前後において車速が変化しない(変速ショックが生じない)ように、前記主変速アクチュエータ830が前記制御装置800により作動制御されることにより、前記HST110の出力回転数が制御される。
より具体的には、前記車速センサ860により、前記副変速装置200の変速操作開始時点での車速が検出されるとともに、前記副変速操作検出センサ890により、前記他方の変速段が検出され、当該他方の変速段における変速比において前記車速と略等しい車速となるような前記HST110の出力回転数が前記制御装置800により算出され、当該算出された出力回転数となるように前記主変速アクチュエータ830が作動制御される。
なお、前記主変速アクチュエータ830の制御量において、前記副変速装置200が前記他方の変速段に係合されるまでの時間(空走期間)における車速変化を考慮することとしてもよい。
In this case, the operation of the
More specifically, the
It should be noted that in the control amount of the
上記のような制御を行わない場合、前記副変速操作部材840の操作前後でHST110の出力回転数が一定であると、前記副変速装置200において係合される変速段を切り換えることにより駆動輪30の回転速度は係合される変速段の変速比に応じて変化するため、作業車輌1の走行状態がぎくしゃくし、走行フィーリングが悪化する。
これに対し、上記構成においては前記副変速操作部材840の操作前後において車速が変化しないように、前記主変速アクチュエータ830が制御装置800により作動制御されるため、前記副変速装置200における変速前後の走行安定性を高めることができる。
When the control as described above is not performed, if the output rotation speed of the
In contrast, in the above configuration, the
以上、本発明に係る実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更、修正が可能である。 The embodiment according to the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various improvements, changes, and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
1 作業車輌
10 駆動源
30 主駆動輪
81 副変速アクチュエータ(多段変速アクチュエータ)
110 HST(無段変速装置)
115 出力調整部材
201 カウンタ軸(駆動軸)
206 プロペラ軸(従同軸)
204,207 高速段ギヤ列
205,208 低速段ギヤ列
209 シフタ
221 フォーク軸(多段変速操作機構)
222 シフトフォーク(多段変速操作機構)
800 制御装置
810 主変速操作部材
820 主変速操作検出センサ
830 主変速アクチュエータ
840 副変速操作部材(多段変速操作部材)
850 副変速検出センサ(多段変速検出センサ)
860 車速センサ
880 表示器
890 副変速操作検出センサ(多段変速操作検出センサ)
DESCRIPTION OF
110 HST (continuously variable transmission)
115
206 Propeller shaft (same coaxial)
204, 207 High-
222 Shift fork (multi-stage speed change mechanism)
800
850 Sub-shift detection sensor (multi-shift detection sensor)
860
Claims (5)
前記多段変速操作機構の作動状態を直接又は間接的に検出する多段変速検出センサを備え、
前記制御装置は、前記多段変速操作部材の高速段位置又は低速段位置の一方から他方への操作に応じた前記多段変速操作検出センサからの信号に基づいて前記多段変速装置が対応する変速動作を行うように前記多段変速アクチュエータの作動制御を行い、その後に、前記多段変速検出センサからの信号に基づいて前記多段変速装置の前記変速動作の成否を判断し、前記多段変速装置が前記他方の変速段への移行に失敗した場合には前記多段変速装置が前記多段変速操作部材の操作前の変速状態に戻るように前記多段変速アクチュエータの作動制御を行うことを特徴とする走行制御構造。 A mechanical multi-stage transmission device inserted in a traveling system transmission path from a drive source to a drive wheel, wherein a high-speed gear train capable of transmitting power from a drive shaft to a driven shaft at a predetermined gear ratio and the drive shaft A low-speed gear train capable of transmitting power to the driven shaft at a speed ratio smaller than that of the high-speed gear train, and a shifter supported on one of the drive shaft and the driven shaft so as not to be relatively rotatable about the axis and movable in the axial direction. Then, with respect to the axial position, the multi-stage transmission is configured to be unevenly engaged with the high-speed stage position and the low-speed stage gear train which are engaged with the high-speed stage gear train to place the multi-stage transmission in a high-speed stage state. A shifter that can selectively take a low-speed position that is set to a low-speed stage state via a power cutoff position that puts the multi-stage transmission into a power cutoff state without engaging with any of the high-speed gear train and the low-speed gear train. And have A multi-stage transmission, and a multi-stage transmission operation member that can be manually operated to switch a shift state of the multi-stage transmission, wherein the multi-stage transmission is in a high-speed position and a low-speed stage that is in a low-speed stage. A multi-speed transmission operation member capable of taking the position, a multi-speed transmission operation detection sensor for detecting an operation position of the multi-speed transmission operation member, a multi-speed transmission operation mechanism operatively connected to the shifter, and the multi-speed transmission operation mechanism via the multi-speed transmission operation mechanism. A travel control structure applied to a work vehicle including a multi-stage transmission actuator that operates a shifter in an axial direction and a control device that controls the operation of the multi-stage transmission actuator based on a signal from the multi-stage transmission operation detection sensor. ,
A multi-stage shift detection sensor for directly or indirectly detecting an operating state of the multi-stage shift operation mechanism;
The control device performs a shift operation corresponding to the multi-stage transmission based on a signal from the multi-stage transmission operation detection sensor in response to an operation from one of the high speed position and the low speed position of the multi-speed operation member to the other. The multi-stage transmission actuator is controlled to operate, and thereafter, the success or failure of the speed change operation of the multi-stage transmission is determined based on a signal from the multi-stage transmission detection sensor. A travel control structure for controlling the operation of the multi-stage transmission actuator so that the multi-stage transmission device returns to a shift state before the operation of the multi-stage transmission operation member when the shift to the stage fails.
前記制御装置は、前記多段変速操作部材の操作前後の車速が変化しないように、前記主変速アクチュエータの作動制御を行うことを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の走行制御構造。 The working vehicle further includes a continuously variable transmission interposed in the traveling transmission path, a main transmission operating member for changing a vehicle speed by changing an output rotational speed of the continuously variable transmission, A main transmission operation detecting sensor for detecting an operation position of the main transmission operation member, a main transmission actuator for moving an output adjusting member of the continuously variable transmission, and a vehicle speed for directly or indirectly detecting the rotational speed of the drive wheel. With a sensor,
The travel control structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the control device controls the operation of the main transmission actuator so that a vehicle speed before and after the operation of the multi-stage transmission operation member does not change.
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