JP2012067780A - 作業車輌 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】実変速比/負荷トルクの関係とHSTを含むトランスミッションを保護する為の保護トルク値とが複数の変速比毎に記憶された制御装置は、設定変速比を目標変速比としてHSTの作動制御を行う車速制御モードと、HSTの入力側センサ及び出力側センサからの信号によって算出される実変速比と現在の目標変速比における実変速比/負荷トルクの関係とから推定される負荷トルク値が現在の目標変速比における保護トルク値を越えると実行される負荷制御モードとを有する。負荷制御モードは、変速操作部材の操作状態に拘わらず現在の目標変速比よりも低速の変速比を目標変速比としてHSTの作動制御を行う。
【選択図】図5
Description
図1に、本実施の形態に係る作業車輌1Aの側面図を示す。
又、図2及び図3に、それぞれ、前記作業車輌1Aの伝動模式図及び油圧回路図を示す。
詳しくは、前記出力調整部材36は、揺動基準線回りの自己の傾転位置に応じて対応する油圧回転体(本実施の形態においては前記油圧ポンプ32)の吸引/吐出量を変化させる可動斜板(図示せず)と、自己の軸線回りの回転に応じて前記可動斜板が揺動基準軸線回りに傾転するように前記可動斜板に作動連結された制御軸(図示せず)とを含む。
詳しくは、図2及び図3に示すように、前記作業車輌1Aには、図2及び図3に示すように、前記駆動源20によって作動的に駆動される前記補助ポンプ210が備えられている。
本実施の形態においては、図3に示すように、前記リリーフ弁465の二次側は前記共通チャージライン460aに流体接続されている。
図3に示すように、本実施の形態においては、前記HST用電動アクチュエータ300として電気油圧式サーボ機構が採用されている。
前記サーボ切替弁320は、図3に示すように、後述する制御ピストン340に作用する制御ピストン用付勢部材345によって第1及び第2位置の何れか一方である初期位置へ向けて付勢されており、前記制御ピストン340が油圧の作用を受けることで前記初期位置から保持位置又は第1及び第2位置の他方に位置されるように構成されている。
詳しくは、前記サーボ用電磁弁350は、図3に示すように、前記制御ピストン340へ作動油を供給する供給位置と前記制御ピストン340から作動油を排出する停止位置とを選択的に取り得るように構成されており、人為操作可能な前記変速操作部材71(図1参照)の操作状態に応じて前記制御装置80によって供給位置及び停止位置を選択的にとり得るように位置制御されている。
前記車速制御モードは、前記HST操作側センサ810(図3参照)からの信号に基づき前記変速操作部材71の操作状態を検出し、前記HST30が前記変速操作部材71の操作状態に応じた出力状態となるように前記サーボ用電磁弁350の位置制御を行うように構成されている。
なお、前記制御装置80は、前記車速制御モードに加えて、負荷制御モードを有している。この負荷制御モードについては後述する。
なお、図1中の符号75は、前記PTO変速装置375を作動させる為のPTO変速操作部材である。
前記制御装置80は、前記変速操作部材71によって設定される変速比を目標変速比として前記HST用電動アクチュエータ300の作動制御を行う車速制御モードと、前記HST30に対する負荷が所定値を越えると前記車速制御モードに代えて実行される負荷制御モードとを有している。
図4において、X(n)が前記変速操作部材71によって設定可能な複数の変速比のうち最も高速の変速比における実変速比/負荷トルクの関係であり、X(n)から左へ順に記載されているX(n-1),X(n-2)・・・が前記最高変速比から1段ずつ低速側の変速比における実変速比/負荷トルクの関係である。
図4に示すように、前記各関係において負荷トルク値T(n),T(n-1)及びT(n-2)に相当する変速比はRr(n),Rr(n-1),Rr(n-2)となる。
逆に言うと、前記変速操作部材71によって最高変速比が設定されている場合(即ち、図4における関係X(n)が使用される場合)においては、実変速比R(n)が理論上の変速比Rt(n)からRr(n)まで低下すると、負荷トルク値が保護トルク値に達したことになる。
そして、Rt(n)とR(n)との偏差(△R=Rt(n)-R(n))が前記作業車輌1Aに付加されている走行負荷に比例する。
図5に前記車速制御モードの制御フローを、図6に前記負荷制御モードの制御フローを示す。
前記ステップ15の判定は、例えば、前記キーが主電源オン位置から主電源オフ位置へ操作されたか否かによって行うことができる。
なお、前記所定変速段とは、設定可能な変速段の1段毎又は複数段毎を含む。
前記ステップ26においてNOの場合には前記ステップ22へ移行する。
この場合には、現在の目標変速比における負荷トルク値が保護トルク値を越えた為に所定変速段だけ低速側の変速比を新たな目標変速比に変更したとしても、新たな目標変速比においても負荷トルク値が保護トルク値を依然として越えている事態が生じる可能性が高くなる。
図7に、前記一対のリリーフ弁465のリリーフ作用を考慮した状態の実変速比/負荷トルクの関係を示す。
一方、前記作動油の油温が高温(例えば約100℃)の場合には理論上の変速比及び実変速比の偏差に対する負荷トルク値の変化割合が小さく(図7における関係Xh(n)参照)。
この場合、作動油温の変化によって大きな負荷トルク値の変動が生じる。
この場合、作動油温の変化に起因する負荷トルク値の変動は小さくなる。
前記HST30の伝動効率を良好に維持しつつ作動油温変化に起因する負荷トルク値の誤差減少を図るという観点から、前記リリーフ弁465のクラッキング圧は、好ましくは、保護トルク値の50〜100%の範囲内に位置するように構成され得る。
20 駆動源
30 HST
32 油圧ポンプ
34 油圧モータ
36 出力調整部材
50 前後進切換装置(クラッチ装置)
70 ブレーキ操作部材
71 変速操作部材
72 前後進切換操作部材(クラッチ操作部材)
80 制御装置
90 ブレーキ装置
100 HSTライン
300 HST用電動アクチュエータ
465 リリーフ弁
500 前後進切換用電動アクチュエータ(クラッチ用電動アクチュエータ)
810 HST操作側センサ
815a HST入力側センサ
815b HST出力側センサ
820 前後進切換操作側センサ(クラッチ操作側センサ)
825 ブレーキ操作側センサ
900 ブレーキ用電動アクチュエータ
Claims (7)
- 駆動源と、前記駆動源からの回転動力を作動的に入力するHSTと、前記HSTの出力によって作動的に駆動される駆動輪と、人為操作可能な変速操作部材と、前記HSTの出力調整部材を作動的に駆動するHST用電動アクチュエータと、前記変速操作部材の操作状態を検出する操作側センサと、前記HSTの出力状態を検出する出力側センサと、前記HSTの入力状態を検出する入力側センサと、前記HST用電動アクチュエータの作動制御を司る制御装置とを備えた作業車輌であって、
前記制御装置には、前記変速操作部材の操作状態によって画される複数の変速比毎に、実変速比/負荷トルクの関係と前記HSTを含むトランスミッションを保護する為の保護トルク値とが設けられ、
前記制御装置は、前記操作側センサからの信号に基づき設定される設定変速比を目標変速比として前記HST用電動アクチュエータを作動させる車速制御モードと、前記入力側センサ及び前記出力側センサからの信号によって算出される実変速比と現在の目標変速比における実変速比/負荷トルクの関係とから推定される負荷トルク値が現在の目標変速比における保護トルク値を越えると実行される負荷制御モードとを有し、前記負荷制御モードにおいては、前記変速操作部材の操作状態に拘わらず現在の目標変速比よりも低速の変速比を目標変速比として前記HST用電動アクチュエータを作動させることを特徴とする作業車輌。 - 前記負荷制御モードは、その時点の目標変速比より所定変速段だけ低速側の変速比を新たな目標変速比として前記HST用電動アクチュエータを作動させる第1ステップと、前記入力側センサ及び前記出力側センサからの信号に基づき算出される実変速比と新たに設定された現在の目標変速比における実変速比/負荷トルクの関係とから推定される負荷トルク値が現在の目標変速比における保護トルク値以下か否かを判断する第2ステップとを有し、前記第2ステップにおいてNOの場合には前記第1ステップへ戻ることを特徴とする請求項1に記載の作業車輌。
- 前記負荷制御モードは、前記第2ステップにおいてYESの場合に実行される第3ステップであって、前記所定変速段だけ高速側の変速比を目標変速比とした場合の仮想負荷トルク値がその高速側の変速比における保護トルク値以下となるか否かを判断する第3ステップと、前記第3ステップにおいてYESの場合に実行される第4ステップであって、前記所定変速段だけ高速側の変速比を新たな目標変速比として前記HST用電動アクチュエータを作動させる第4ステップとを有していることを特徴とする請求項2に記載の作業車輌。
- 前記負荷制御モードは、前記第4ステップにおいて設定された変速比が前記変速操作部材の操作状態によって画される設定変速比であるか否かを判断する第5ステップを有し、
前記制御装置は、前記第5ステップにおいてYESの場合には前記負荷制御モードから前記車速制御モードへ移行することを特徴とする請求項3に記載の作業車輌。 - 前記複数の変速比における保護トルク値は、一の変速比における保護トルク値に比して前記一の変速比より1段低速側の他の変速比における保護トルク値が高い値となるように設定されていることを特徴とする請求項1から4の何れかに記載の作業車輌。
- 前記HSTは、前記駆動源からの回転動力によって作動的に駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプに一対のHSTラインを介して流体接続され且つ前記駆動輪へ向けて回転動力を出力する油圧モータと、前記一対のHSTラインのそれぞれに設けられた一対のリリーフ弁とを備え、前記油圧ポンプ及び前記油圧モータの少なくとも一方が前記出力調整部材によって容積が可変とされる可変容積型とされており、
前記リリーフ弁は、クラッキング圧が保護トルク値の50〜100%の範囲内に位置するように構成されていることを特徴とする請求項1から5の何れかに記載の作業車輌。 - 駆動源と、前記駆動源からの回転動力を作動的に入力するHSTと、前記HSTの出力によって作動的に駆動される駆動輪と、人為操作可能な変速操作部材と、前記HSTの出力調整部材を作動的に駆動するHST用電動アクチュエータと、前記変速操作部材の操作状態を検出する操作側センサと、前記HSTの出力状態を検出する出力側センサと、前記HSTの入力状態を検出する入力側センサと、前記HSTから前記駆動輪へ至る伝動経路に介挿されたクラッチ装置と、前記クラッチ装置よりも伝動方向下流側において前記伝動経路に介挿されたブレーキ装置と、人為操作可能なクラッチ操作部材及びブレーキ操作部材と、前記クラッチ操作部材及び前記ブレーキ操作部材の操作状態を検出するクラッチ操作側センサ及びブレーキ操作側センサと、前記クラッチ装置及び前記ブレーキ装置をそれぞれ作動的に駆動するクラッチ用電動アクチュエータ及びブレーキ用電動アクチュエータと、前記HST用電動アクチュエータ,前記クラッチ用電動アクチュエータ及び前記ブレーキ用電動アクチュエータの作動制御を司る制御装置とを備えた作業車輌であって、
前記制御装置には、前記変速操作部材の操作状態によって画される複数の変速比毎に、実変速比/負荷トルクの関係と前記HSTを含むトランスミッションを保護する為の保護トルク値とが設けられ、
前記制御装置は前記操作側センサからの信号に基づき設定される設定変速比を目標変速比として前記電動アクチュエータを作動させる車速制御を行いつつ、前記入力側センサ及び前記出力側センサからの信号に基づき算出される実変速比と現在の目標変速比における実変速比/負荷トルクの関係とから推定される負荷トルク値が現在の目標変速比における保護トルク値を越えると前記クラッチ装置が動力遮断状態となるように前記クラッチ用電動アクチュエータを作動させ且つ前記ブレーキ装置がブレーキ作動状態となるように前記ブレーキ用電動アクチュエータを作動させることを特徴とする作業車輌。
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