JP2021055704A - Shift control device for work vehicle - Google Patents

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Hidekazu Tsuji
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Abstract

To start travelling surely without an engine stalling even when work travelling is performed without performing engine rotation setting by an accelerator lever, in a work vehicle which can set the engine rotational frequency by the accelerator lever by driving a travel device via a hydraulic continuously variable transmission device from the engine.SOLUTION: In a shift control device for a work vehicle which travels by transmitting a driving force to driving wheels via a hydraulic continuously variable transmission device from an engine, and which increases speed by rotating a trunnion shaft of the hydraulic continuously variable transmission device by the step-on of a gear shift pedal, in the case where the gear shift pedal is stepped on without setting the rotation of the engine by an engine setting tool, the speed is increased gradually by lowering the rotation speed to the speed increase of the trunnion shaft as a variation line A2 shown by a dotted line.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、作業車両の変速制御装置に関する。 The present invention relates to a shift control device for a work vehicle.

作業車両の駆動輪への動力伝動機構は、エンジンの出力軸に油圧無段変速装置を連結し、エンジンの出力軸回転数と油圧無段変速装置の変速率を変更して走行速度を無段階で変更可能にしている。また、エンジンの回転数を設定するアクセルレバーを設け、このアクセルレバーでエンジンの回転数を所定の回転数に設定して作業機を駆動しながら走行を開始出来るようにしている。 The power transmission mechanism to the drive wheels of the work vehicle connects the hydraulic continuously variable transmission to the output shaft of the engine, and changes the output shaft rotation speed of the engine and the shift rate of the hydraulic continuously variable transmission to change the traveling speed steplessly. It can be changed with. Further, an accelerator lever for setting the engine speed is provided, and the engine speed is set to a predetermined speed by the accelerator lever so that the vehicle can start running while driving the work machine.

特許文献1に記載の作業車両では、路上走行の際にアクセルレバーを高回転に設定していると強制的に設定を解除してエンジンが低回転から発進して滑らかな走行開始が行えるようにしている。 In the work vehicle described in Patent Document 1, if the accelerator lever is set to high rotation when traveling on the road, the setting is forcibly released so that the engine starts from low rotation and can start running smoothly. ing.

また、特許文献2に記載の作業車両では、変速ペダルの踏込操作で油圧無段変速装置を変速するトラニオン軸の回動角度を変更するものにおいて、前記変速ペダルの踏込に応じたペダル位置を検出するペダル位置検出部と、前記ペダル位置検出部の検出値に基づき、通常の走行時に変速ペダルでエンジンの回転数および前記油圧無段変速装置のトラニオン軸回動角度を制御して変速する構成が開示されている。 Further, in the work vehicle described in Patent Document 2, the pedal position corresponding to the depression of the shift pedal is detected in changing the rotation angle of the tranion shaft that shifts the hydraulic stepless transmission by the depression operation of the shift pedal. Based on the pedal position detection unit and the detection value of the pedal position detection unit, the speed change pedal controls the engine speed and the tranny shaft rotation angle of the hydraulic stepless speed changer during normal driving to shift gears. It is disclosed.

特開平10−114236号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-114236 特開2016−183681号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-183681

作業車両で作業機を駆動しながら作業走行する場合は、アクセルレバーでエンジンを高回転にした状態で作業機を駆動しながら走行クラッチを入れて走行を開始するが、アクセルレバーでの高回転設定を行わず作業走行を開始すると、エンジンに作業機の駆動負荷と走行装置の駆動負荷が同時に加わって過大な負荷となってエンジンがストールする場合がある。 When working while driving the work machine with a work vehicle, start running by engaging the running clutch while driving the work machine with the engine rotated at high speed with the accelerator lever, but set the high speed with the accelerator lever. If the work running is started without performing the above, the drive load of the work machine and the drive load of the running device are simultaneously applied to the engine, resulting in an excessive load and the engine may stall.

本発明は、エンジンから油圧無段変速装置を介して走行装置を駆動しアクセルレバーでエンジン回転数を設定可能にした作業車両において、アクセルレバーでのエンジン回転設定を行わずに作業走行をすることがあっても、エンジンがストールすることなく確実に走行を開始できるようにすることを課題とする。 According to the present invention, in a work vehicle in which a traveling device is driven from an engine via a hydraulic continuously variable transmission and the engine rotation speed can be set by an accelerator lever, work traveling is performed without setting the engine rotation by the accelerator lever. Even if there is, it is an issue to ensure that the engine can start running without stalling.

上記本発明の課題は、次の技術手段により解決される。 The above-mentioned problem of the present invention is solved by the following technical means.

請求項1の発明は、エンジン7から油圧無段変速装置8を介して駆動輪4,5に駆動力を伝動して走行し、変速ペダル22の踏み込みで前記油圧無段変速装置8のトラニオン軸87を回動して増速する作業車両の変速制御装置において、エンジン設定具15で前記エンジン7の回転を設定しないで前記変速ペダル22を踏み込んだ場合には前記トラニオン軸87の増速への回動速度を低下させて徐々に増速するようにしたことを特徴とする作業車両の変速制御装置とする。 According to the first aspect of the present invention, the driving force is transmitted from the engine 7 to the drive wheels 4 and 5 via the hydraulic continuously variable transmission 8 to travel, and when the speed change pedal 22 is depressed, the tranny shaft of the hydraulic continuously variable transmission 8 is driven. In the speed change control device of a work vehicle that rotates 87 to accelerate the speed, when the speed change pedal 22 is depressed without setting the rotation of the engine 7 with the engine setting tool 15, the speed of the trunnion shaft 87 is increased. The speed change control device for a work vehicle is characterized in that the rotation speed is reduced and the speed is gradually increased.

請求項2の発明は、前記エンジン設定具15で前記エンジン7の回転を設定しない状態で、前記変速ペダル22の踏み込み速度が所定の踏み込み速度よりも早い場合に前記トラニオン軸87の増速への回動速度を低下させることを特徴とする請求項1に記載の作業車両の変速制御装置とする。 According to the second aspect of the present invention, when the stepping speed of the speed change pedal 22 is faster than the predetermined stepping speed in a state where the rotation of the engine 7 is not set by the engine setting tool 15, the speed of the tranion shaft 87 is increased. The shift control device for a work vehicle according to claim 1, wherein the rotation speed is reduced.

請求項1の発明で、作業機を駆動しながら走行する場合は、エンジン設定具15でエンジン7の回転を高回転に設定した後に変速ペダル22を踏み込むことでエンジン7がストールすることなく作業走行を開始出来るが、エンジン設定具15でエンジン7の回転を高回転にしないで変速ペダル22を踏み込んでも油圧無段変速装置8のトラニオン軸87が徐々に回動して増速することでエンジン7に負荷が徐々に加わって急激に過大な負荷が加わることがなく、ストールすることを防ぐ。 In the invention of claim 1, when traveling while driving the work equipment, the engine 7 is operated without stalling by depressing the speed change pedal 22 after setting the rotation of the engine 7 to a high rotation with the engine setting tool 15. However, even if the speed change pedal 22 is depressed without increasing the rotation speed of the engine 7 with the engine setting tool 15, the tranion shaft 87 of the hydraulic continuously variable transmission 8 gradually rotates to increase the speed of the engine 7. The load is gradually applied to the engine, and an excessive load is not suddenly applied to prevent the engine from stalling.

請求項2の発明で、請求項1の効果に加えて、エンジン設定具15でエンジン7の回転を設定しない場合でも変速ペダル22をゆっくり踏み込むと油圧無段変速装置8のトラニオン軸87の増速への回動がゆっくりと行われてエンジン7へ駆動負荷が急増することが無いが、変速ペダル22の踏み込み速度が所定よりも早くてもトラニオン軸87の増速への回動速度を低下させるので、急激な負荷がエンジン7に加わることなく、滑らかな発進を行える。 In the invention of claim 2, in addition to the effect of claim 1, even if the rotation of the engine 7 is not set by the engine setting tool 15, when the speed change pedal 22 is slowly depressed, the speed of the tranion shaft 87 of the hydraulic continuously variable transmission 8 is increased. The drive load does not suddenly increase to the engine 7 due to the slow rotation to the engine 7, but the rotation speed of the tranny shaft 87 to increase the speed is reduced even if the stepping speed of the speed change pedal 22 is faster than a predetermined value. Therefore, a smooth start can be performed without applying a sudden load to the engine 7.

本発明における実施の形態のトラクタの平面図である。It is a top view of the tractor of the embodiment of this invention. 本発明における実施の形態のトラクタの一部を省略して示す側面図である。It is a side view which shows by omitting a part of the tractor of embodiment in this invention. 本発明における実施の形態のトラクタの動力伝達経路を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the power transmission path of the tractor of embodiment in this invention. 本発明における実施の形態のトラクタの制御ブロック図である。It is a control block diagram of the tractor of embodiment in this invention. 本発明における実施の形態のトラクタの変速ペダルを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the speed change pedal of the tractor of embodiment in this invention. 本発明における実施の形態の変速ペダルの操作量とエンジンの回転数との関係を示すエンジン回転指示特性図である。It is an engine rotation instruction characteristic figure which shows the relationship between the operation amount of the speed change pedal of embodiment of this invention, and the rotation speed of an engine. 本発明における実施の形態の変速ペダルの操作量と油圧無段変速装置に印加される駆動電流との関係を示す開度指示特性図である。It is an opening degree instruction characteristic figure which shows the relationship between the operation amount of the speed change pedal of embodiment of this invention, and the drive current applied to a hydraulic continuously variable transmission. 本発明における実施の形態のステアリングハンドル下部を後方から見た部分斜視図である。It is a partial perspective view which looked at the lower part of the steering wheel of embodiment of this invention from the rear. 本発明における実施の形態のステアリングハンドル下部を後方から見た斜視図である。It is a perspective view which looked at the lower part of the steering wheel of embodiment of this invention from the rear. 本発明における実施の形態のワンタッチ耕耘スイッチの正面図である。It is a front view of the one-touch tillage switch of embodiment of this invention.

以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明の実施形態に係る作業車両をトラクタ1として説明する。図1は、実施形態に係る作業車両としてのトラクタ1の平面図であり、図2は、トラクタ1の一部を省略して示す側面図である。また、図3は、トラクタ1の動力伝達経路を示す説明図であり、図4は、トラクタ1の制御ブロック図である。 The work vehicle according to the embodiment of the present invention will be described as the tractor 1. FIG. 1 is a plan view of the tractor 1 as a work vehicle according to the embodiment, and FIG. 2 is a side view showing a part of the tractor 1 omitted. Further, FIG. 3 is an explanatory diagram showing a power transmission path of the tractor 1, and FIG. 4 is a control block diagram of the tractor 1.

トラクタ1は、圃場等で作業を行う作業車両であり、図1および図2に示すように、機体2の左右側それぞれに、操舵用の車輪として設けられた前輪4と、駆動用の車輪として設けられた後輪5とを備えた走行装置17が設けられる。機体2の前部に設けられたボンネット6内には、エンジン7(図3を参照)が搭載され、かかるエンジン7からの出力は、動力伝達機構3(図3を参照)を介して左右の後輪5,5へ伝達される。また、図2に示すように、機体2の後部には、ロータリ(図示省略)などの作業機を装着可能なリヤPTO(Power Take−Off)軸11Rが配設される。エンジン7の回転はアクセルレバー等のエンジン回転設定具(エンジン設定具)15で高回転に設定することが出来て、作業機を駆動しながら走行を開始する場合はエンジン回転設定具15でエンジン7を高回転に設定して作業機を駆動しながら走行を開始する。 The tractor 1 is a work vehicle that performs work in a field or the like, and as shown in FIGS. 1 and 2, as front wheels 4 provided as steering wheels and driving wheels on the left and right sides of the machine body 2, respectively. A traveling device 17 including the provided rear wheels 5 is provided. An engine 7 (see FIG. 3) is mounted in a bonnet 6 provided at the front of the airframe 2, and the output from the engine 7 is left and right via a power transmission mechanism 3 (see FIG. 3). It is transmitted to the rear wheels 5 and 5. Further, as shown in FIG. 2, a rear PTO (Power Take-Off) shaft 11R to which a work machine such as a rotary (not shown) can be mounted is arranged at the rear portion of the machine body 2. The rotation of the engine 7 can be set to high rotation with the engine rotation setting tool (engine setting tool) 15 such as the accelerator lever, and when starting running while driving the work equipment, the engine 7 is set with the engine rotation setting tool 15. Set to high rotation and start running while driving the work equipment.

動力伝達機構3は、図3に示すように、作動油を用いる油圧無段変速装置8と、機械的な機構を用いて変速する副変速装置9とを備える。すなわち、動力伝達機構3は、エンジン7で発生した動力を、油圧無段変速装置8および副変速装置9で適宜減速(変速)して、デフケース10を介して後輪5に伝達する。こうして、後輪5は、エンジン7から減速して伝達された動力によって駆動される。 As shown in FIG. 3, the power transmission mechanism 3 includes a hydraulic continuously variable transmission 8 using hydraulic oil and an auxiliary transmission 9 for shifting using a mechanical mechanism. That is, the power transmission mechanism 3 appropriately decelerates (shifts) the power generated by the engine 7 by the hydraulic continuously variable transmission 8 and the auxiliary transmission 9, and transmits the power to the rear wheels 5 via the differential case 10. In this way, the rear wheels 5 are driven by the power transmitted by decelerating from the engine 7.

油圧無段変速装置8は、HST(Hydro Static Transmission)と呼ばれる静油圧式の無段変速機であり、詳しくは後述するが、エンジン7からの駆動力を作業機と後輪5に伝達することができる。なお、以下では、油圧無段変速装置をHSTと略記する場合もある。 The hydraulic continuously variable transmission 8 is a hydrostatic continuously variable transmission called HST (Hydro Static Transmission), and as will be described in detail later, the driving force from the engine 7 is transmitted to the work machine and the rear wheels 5. Can be done. In the following, the hydraulic continuously variable transmission may be abbreviated as HST.

なお、本実施形態に係るトラクタ1は、エンジン7から動力が伝達される後輪駆動軸51に後輪5を取付けており、後輪5のみを駆動する二輪駆動の走行装置17としているが、エンジン7で発生し油圧無段変速装置8および副変速装置9で減速した動力を、さらに前輪4にも伝達することで四輪駆動とすることもできる。また、四輪駆動状態と二輪駆動状態とを切り換え可能に構成することもできる。なお、二輪駆動としては、左右の後輪5,5ではなく左右の前輪4,4のみにエンジン7の動力を伝達する構成であっても良く、本発明の説明では前輪4,4と後輪5,5を駆動輪としている。 The tractor 1 according to the present embodiment has a rear wheel 5 attached to a rear wheel drive shaft 51 to which power is transmitted from the engine 7, and is a two-wheel drive traveling device 17 that drives only the rear wheel 5. Four-wheel drive can also be achieved by further transmitting the power generated by the engine 7 and decelerated by the hydraulic continuously variable transmission 8 and the auxiliary transmission 9 to the front wheels 4. Further, it can be configured so that the four-wheel drive state and the two-wheel drive state can be switched. The two-wheel drive may be configured to transmit the power of the engine 7 only to the left and right front wheels 4 and 4 instead of the left and right rear wheels 5 and 5. In the description of the present invention, the front wheels 4 and 4 and the rear wheels may be transmitted. The driving wheels are 5 and 5.

機体2の中央部には、図1および図2に示すように、作業者がトラクタ1を操縦する際に座る操縦席12が設けられ、操縦席12の前方には、前輪4の操舵に用いるステアリングハンドル13が設けられる。ステアリングハンドル13は、ハンドルポスト131の上端側に回動可能に取付けられる。操縦席12には作業者が座ったことを検出する着座センサ12Sを設け、作業者が座ると走行系ECU32に出力する。走行中に作業者が着座していない状態を検出した場合、警告ブザーを鳴らして、着座を促した後、一定時間後にも着差状態が確認できない場合には、油圧無段変速装置8を中立に戻して、機体を停止させ、作業者が着座した場合には、元の車速へ増速させる。 As shown in FIGS. 1 and 2, a driver's seat 12 on which an operator sits when operating the tractor 1 is provided in the central portion of the airframe 2, and a driver's seat 12 is used in front of the driver's seat 12 for steering the front wheels 4. A steering handle 13 is provided. The steering handle 13 is rotatably attached to the upper end side of the handle post 131. The driver's seat 12 is provided with a seating sensor 12S for detecting that the worker is sitting, and when the worker sits down, an output is output to the traveling system ECU 32. If it is detected that the worker is not seated while driving, a warning buzzer sounds to prompt the worker to sit down, and if the seating difference state cannot be confirmed even after a certain period of time, the hydraulic continuously variable transmission 8 is neutralized. When the operator is seated, the speed is increased to the original speed.

ハンドルポスト131には、トラクタ1の走行時における進行方向を前進と後進とで切り換える前後進切換レバー27が配設され、図8に示す作業機昇降レバー14とエンジン7の回転を設定するエンジン回転設定具15とウインカー切換レバー16等を設ける。エンジン回転設定具15は、作業機を駆動しながら走行を開始する場合にエンジン7の回転を高回転に設定する。 The handle post 131 is provided with a forward / backward switching lever 27 for switching the traveling direction of the tractor 1 between forward and reverse, and the engine rotation for setting the rotation of the work equipment elevating lever 14 and the engine 7 shown in FIG. A setting tool 15 and a blinker switching lever 16 and the like are provided. The engine rotation setting tool 15 sets the rotation of the engine 7 to a high rotation when the traveling is started while driving the work machine.

また、図9に示す如く、ハンドルポスト131の右側部には作業走行モードM2と非作業走行モードM3を入力するモード切換スイッチ18とワンタッチ耕耘スイッチ25を設けている。モード切換スイッチ18は作業走行時に作業走行モードM2を押すと自動直進制御が働いて作業者が操縦操作を行わなくても直進走行が行われ、非作業走行モードM3は路上走行時に押すと自動直進制御が働かず、作業者が操縦操作をしなければならない。
ワンタッチ耕耘スイッチ25は、図10の如く、通常の耕耘走行とこだわり耕耘を切り換える。
Further, as shown in FIG. 9, a mode changeover switch 18 and a one-touch tillage switch 25 for inputting the work travel mode M2 and the non-work travel mode M3 are provided on the right side of the handle post 131. When the mode changeover switch 18 is pressed during work travel, automatic straight-ahead control is activated to perform straight-ahead travel without the operator performing a maneuvering operation, and when the non-work-travel mode M3 is pressed during work travel, automatic straight-ahead travel is performed. The control does not work and the operator must operate the maneuver.
As shown in FIG. 10, the one-touch tillage switch 25 switches between normal tillage running and discerning tillage.

前後進切換レバー27は、トラクタ1を前進させる場合に前側に倒し、トラクタ1を後進させる場合に後ろ側に倒すことにより、機体2の前進、後進を切り換えることができる。また、前後進切換レバー27は、前進位置と後進位置との間に中立位置を有しており、この中立位置は、トラクタ1が前方にも後方にも進まないようにすることができる。前後進切換レバー27は、前後進レバーセンサ322(図4を参照)により、操作位置(前進位置、後進位置、中立位置)が検出される。 The forward / backward switching lever 27 can switch between forward and reverse movement of the airframe 2 by tilting the tractor 1 forward when moving the tractor 1 forward and tilting the tractor 1 backward when moving the tractor 1 backward. Further, the forward / backward switching lever 27 has a neutral position between the forward position and the reverse position, and this neutral position can prevent the tractor 1 from moving forward or backward. The forward / backward switching lever 27 is detected by the forward / backward lever sensor 322 (see FIG. 4) at operating positions (forward position, reverse position, neutral position).

ハンドルポスト131の下方側、すなわち、操縦席12に運転者が座った場合における運転者の足元付近には各種ペダルが配設される。すなわち、図1に示すように、操縦席12の左前方にはクラッチペダル20が配設され、右前方には、ペダル操作としての踏み込み操作に応じて左右後輪5,5を個別に制動する左右のブレーキペダル21L,21Rが配設される。 Various pedals are arranged on the lower side of the handle post 131, that is, near the driver's feet when the driver sits on the driver's seat 12. That is, as shown in FIG. 1, a clutch pedal 20 is arranged on the left front side of the driver's seat 12, and the left and right rear wheels 5 and 5 are individually braked on the right front side according to a stepping operation as a pedal operation. The left and right brake pedals 21L and 21R are arranged.

また、機体2の走行速度を変更する変速ペダル22がブレーキペダル21と並ぶように設けられる。本実施形態に係るトラクタ1の走行速度は、変速ペダル22の踏込量に応じてエンジン7の回転数を調整するとともに、油圧無段変速装置8のトラニオン軸87(図3を参照)を回動して設定走行速度となるように制御される。 Further, a speed change pedal 22 for changing the traveling speed of the machine body 2 is provided so as to be aligned with the brake pedal 21. The traveling speed of the tractor 1 according to the present embodiment adjusts the rotation speed of the engine 7 according to the amount of depression of the speed change pedal 22, and rotates the tranny shaft 87 (see FIG. 3) of the hydraulic continuously variable transmission 8. It is controlled so as to reach the set running speed.

すなわち、トラクタ1は、図4に示すように、広義における変速制御装置として機能するコントローラ30を備える。コントローラ30は、CAN(Controller Area Network)通信で制御信号の交信を行う各種のエンジンコントローラ(ECU:Electronic Control Unit)で、エンジンECU31と走行系ECU32と作業機昇降系ECU33を備えている。なお、以下では、エンジンコントローラをECUと記す場合がある。 That is, as shown in FIG. 4, the tractor 1 includes a controller 30 that functions as a shift control device in a broad sense. The controller 30 is various engine controllers (ECUs: Electronic Control Units) that communicate control signals by CAN (Controller Area Network) communication, and includes an engine ECU 31, a traveling system ECU 32, and a work equipment elevating system ECU 33. In the following, the engine controller may be referred to as an ECU.

例えば、走行系ECU32は、変速ペダル22の踏込操作によってエンジン7の回転数が最大となる第1のペダル位置P1よりも浅い位置に設定された第2のペダル位置P2にて、油圧無段変速装置8のトラニオン軸角度が最大となるように制御する。 For example, the traveling system ECU 32 has a hydraulic continuously variable transmission at a second pedal position P2 set at a position shallower than the first pedal position P1 at which the rotation speed of the engine 7 is maximized by depressing the speed change pedal 22. The device 8 is controlled so that the tranny axis angle is maximized.

ここで、変速ペダル22について、図5を参照しながら説明を加える。図5は、本実施形態に係るトラクタ1の変速ペダル22を示す説明図である。変速ペダル22は、機体2に取り付けるブラケット220の上面側において、ペダル本体221の基端が枢支部222に回動自在に連結される。運転者のペダル操作により、ペダル本体221はペダル解放位置Aからペダル最大踏込位置Bまで回動することになる。ペダル本体221の下方位置にはストッパ223が設けられており、ペダル解放位置Aから踏み込まれたペダル本体221は、ペダル最大踏込位置Bにおいてストッパ223に当接して回動が規制される。 Here, the speed change pedal 22 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is an explanatory view showing a speed change pedal 22 of the tractor 1 according to the present embodiment. In the speed change pedal 22, the base end of the pedal body 221 is rotatably connected to the pivot portion 222 on the upper surface side of the bracket 220 attached to the machine body 2. By the driver's pedal operation, the pedal body 221 rotates from the pedal release position A to the pedal maximum depression position B. A stopper 223 is provided below the pedal body 221 and the pedal body 221 stepped on from the pedal release position A abuts on the stopper 223 at the pedal maximum stepping position B to restrict rotation.

また、ブラケット220の下面側には、ペダル本体221をペダル解放位置Aになるように付勢するスプリング224が設けられる。そして、このスプリング224の反対側には、運転者による変速ペダル22のペダル操作(踏み込み操作)を検出する変速ペダルセンサ321(図4を参照)が設けられる。変速ペダルセンサ321は、変速ペダル22(ペダル本体221)の踏込量に応じたペダル位置を検出するペダル位置検出部に相当し、検出結果を走行系ECU32に出力する。ところで、本実施形態においては、この変速ペダルセンサ321の回動支点(不図示)は、ペダル本体221の回動支点となる枢支部222とはオフセットされている。 Further, on the lower surface side of the bracket 220, a spring 224 for urging the pedal body 221 so as to be in the pedal release position A is provided. Then, on the opposite side of the spring 224, a speed change pedal sensor 321 (see FIG. 4) for detecting a pedal operation (depression operation) of the speed change pedal 22 by the driver is provided. The speed change pedal sensor 321 corresponds to a pedal position detection unit that detects a pedal position according to the amount of depression of the speed change pedal 22 (pedal body 221), and outputs the detection result to the traveling system ECU 32. By the way, in the present embodiment, the rotation fulcrum (not shown) of the speed change pedal sensor 321 is offset from the pivot portion 222 which is the rotation fulcrum of the pedal body 221.

また、図1に示すように、トラクタ1の操縦席12の左側には、走行時における変速に関する操作を行う主変速レバー300と、副変速レバー310と、トラクタ1の後部に装着される作業機を駆動するリヤPTO軸11Rの駆動断続を行うPTOクラッチレバー320とが配設される。 Further, as shown in FIG. 1, on the left side of the driver's seat 12 of the tractor 1, a main shift lever 300 for performing operations related to shifting during traveling, an auxiliary shift lever 310, and a working machine mounted on the rear portion of the tractor 1 are provided. A PTO clutch lever 320 for engaging and disengaging the drive of the rear PTO shaft 11R for driving the rear PTO shaft 11R is arranged.

主変速レバー300は、トラクタ1の速度を、例えば1速から8速までに設定することができ、その設定速度になるように、走行系ECU32がエンジン7の回転数を調整するとともに、油圧無段変速装置8のトラニオン軸87の角度(トラニオン軸角度)を調整する。 The main speed change lever 300 can set the speed of the tractor 1 from, for example, 1st speed to 8th speed, and the traveling system ECU 32 adjusts the rotation speed of the engine 7 so that the speed becomes the set speed, and there is no oil pressure. The angle (trunnion shaft angle) of the trunnion shaft 87 of the speed transmission 8 is adjusted.

副変速レバー310は、機体2の走行速度を低速、中速、高速の3段に副変速装置9(図3参照)を変速するためのものである。副変速装置9は、低速、中速、高速の状態で互いにギヤ比が異なるように、選択的に設定可能な複数のギヤ比を有する。なお、副変速レバー310が変速する低速および中速は、圃場内で作業を行う際に走行する場合に適し、高速は、圃場間を移動する際に路上走行する場合に適する。 The auxiliary transmission lever 310 is for shifting the traveling speed of the machine body 2 to three speeds of low speed, medium speed, and high speed by the auxiliary transmission device 9 (see FIG. 3). The auxiliary transmission 9 has a plurality of gear ratios that can be selectively set so that the gear ratios are different from each other in the low speed, medium speed, and high speed states. The low speed and medium speed at which the auxiliary transmission lever 310 shifts are suitable for traveling when working in the field, and the high speed is suitable for traveling on the road when moving between fields.

また、操縦席12の右側には、機体2の後部に連結した作業機の高さを調整するポジションレバー330が配設される。ポジションレバー330の操作位置は、ポジションレバーセンサ331(図4参照)により検出され、このポジションレバーセンサ331は、検出結果を作業機昇降系ECU33に出力する。 Further, on the right side of the driver's seat 12, a position lever 330 for adjusting the height of the working machine connected to the rear part of the machine body 2 is arranged. The operating position of the position lever 330 is detected by the position lever sensor 331 (see FIG. 4), and the position lever sensor 331 outputs the detection result to the work equipment elevating system ECU 33.

ここで、動力伝達機構3について、図3を参照しながら説明を加える。動力伝達機構3は、エンジン7の後段側に配設されたミッションケース(不図示)内に設けられる。エンジン7の出力軸の回転がクラッチペダル20(図1)で断続されるメインクラッチ(不図示)を介してダンパ34を経由して油圧無段変速装置8の入力軸80に伝動される。すなわち、油圧無段変速装置8にエンジン7の動力が入力される。 Here, the power transmission mechanism 3 will be described with reference to FIG. The power transmission mechanism 3 is provided in a mission case (not shown) arranged on the rear stage side of the engine 7. The rotation of the output shaft of the engine 7 is transmitted to the input shaft 80 of the hydraulic continuously variable transmission 8 via the damper 34 via the main clutch (not shown) that is interrupted by the clutch pedal 20 (FIG. 1). That is, the power of the engine 7 is input to the hydraulic continuously variable transmission 8.

油圧無段変速装置8は、可変容量型の油圧ポンプ81と固定容量型の油圧モータ82で構成され、油圧ポンプ81の可動斜板83の傾きを変えることで油圧モータ82の回転を変更する。可動斜板83の傾きは、変速ペダル22および主変速レバー300や前後進切換レバー27の動きを検出して作動する油圧シリンダなどのアクチュエータ84によって変更されて、油圧モータ82のモータ出力軸86の回転が変速される。油圧ポンプ81に直接繋がるポンプ出力軸85の回転は入力軸80の回転数と同じである。 The hydraulic continuously variable transmission 8 is composed of a variable capacity type hydraulic pump 81 and a fixed capacity type hydraulic motor 82, and changes the rotation of the hydraulic motor 82 by changing the inclination of the movable diagonal plate 83 of the hydraulic pump 81. The inclination of the movable swash plate 83 is changed by an actuator 84 such as a hydraulic cylinder that operates by detecting the movement of the speed change pedal 22, the main speed change lever 300, and the forward / backward switching lever 27, and the motor output shaft 86 of the hydraulic motor 82. The rotation is changed. The rotation speed of the pump output shaft 85 directly connected to the hydraulic pump 81 is the same as the rotation speed of the input shaft 80.

ポンプ出力軸85の回転は、PTOクラッチ35を介してPTO軸11に伝達され、最終的にリヤPTO軸11RやミッドPTO軸11Mによりミッションケースの外部へ取り出される。かかる構成により、エンジン7の動力を外部に取り出して、リヤPTO軸11Rに連動連結したロータリーやミッドPTO軸11Mに連動連結したモアなどの作業機を駆動することができる。 The rotation of the pump output shaft 85 is transmitted to the PTO shaft 11 via the PTO clutch 35, and is finally taken out of the mission case by the rear PTO shaft 11R and the mid PTO shaft 11M. With this configuration, the power of the engine 7 can be taken out to drive a working machine such as a rotary linked to the rear PTO shaft 11R and a mower linked to the mid PTO shaft 11M.

また、油圧モータ82のモータ出力軸86は、副変速装置9を経て、デフケース10を介して後輪5,5を駆動する。なお、モータ出力軸86の回転数は、HST出力軸回転センサ323(図4参照)により検出される。HST出力軸回転センサ323は、検出結果を走行系ECU32に出力する。 Further, the motor output shaft 86 of the hydraulic motor 82 drives the rear wheels 5 and 5 via the auxiliary transmission 9 and the differential case 10. The rotation speed of the motor output shaft 86 is detected by the HST output shaft rotation sensor 323 (see FIG. 4). The HST output shaft rotation sensor 323 outputs the detection result to the traveling system ECU 32.

さらに、副変速装置9内で低速、中速、高速に変速した回転をデフケース10に出力するが、高速への変速を検出する高速センサ324を設け、走行系ECU32に出力する。
走行中に高速センサ324から高速切換が検出されると、自動直進制御を無効化すると共にそれを表示して操縦中の作業者に知らせる。
Further, the rotations shifted to low speed, medium speed, and high speed in the auxiliary transmission 9 are output to the differential case 10, but a high speed sensor 324 for detecting the shift to high speed is provided and output to the traveling system ECU 32.
When high-speed switching is detected by the high-speed sensor 324 during traveling, the automatic straight-ahead control is disabled and displayed to notify the operator in operation.

油圧無段変速装置8の可動斜板83は、図示しないトラニオンアームに連動連結したトラニオン軸87に連結される。こうして、トラニオン軸87およびトラニオンアームと可動斜板83とは、互いに連動することになる。すなわち、本実施形態に係る油圧無段変速装置8は、トラニオン軸角度が変更されることにより、エンジン7から入力された動力を変速してモータ出力軸86に出力する。 The movable swash plate 83 of the hydraulic continuously variable transmission 8 is connected to a trunnion shaft 87 which is interlocked and connected to a trunnion arm (not shown). In this way, the trunnion shaft 87, the trunnion arm, and the movable swash plate 83 are interlocked with each other. That is, the hydraulic continuously variable transmission 8 according to the present embodiment shifts the power input from the engine 7 and outputs it to the motor output shaft 86 by changing the trunnion shaft angle.

ところで、トラニオン軸87およびトラニオンアームの回動角度(位置)と可動斜板83の傾斜角度とは、互いに対応して変化する。そこで、本実施形態では、トラニオンアームの回動角を検出するトラニオンアーム角度センサを設けてトラニオン軸角度を検出するようにしている。 By the way, the rotation angle (position) of the trunnion shaft 87 and the trunnion arm and the inclination angle of the movable swash plate 83 change in correspondence with each other. Therefore, in the present embodiment, a trunnion arm angle sensor for detecting the rotation angle of the trunnion arm is provided to detect the trunnion axis angle.

また、動力伝達機構3は、トラニオンアームおよびトラニオン軸87を中立位置に保持する中立保持機構(不図示)を備える。 Further, the power transmission mechanism 3 includes a neutral holding mechanism (not shown) that holds the trunnion arm and the trunnion shaft 87 in a neutral position.

制御部を構成するエンジンECU31、走行系ECU32および作業機昇降系ECU33は、それぞれ、例えばCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、およびRAM(Random Access Memory)を有する。コントローラ30は、ROMに記憶されたプログラムを実行することにより、トラクタ1の各部を制御する。 The engine ECU 31, the traveling system ECU 32, and the work equipment elevating system ECU 33 constituting the control unit each have, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory), respectively. The controller 30 controls each part of the tractor 1 by executing the program stored in the ROM.

図4に示すように、エンジンECU31には、エンジン回転設定具15とアクセルセンサ311およびエンジン回転センサ312が接続される。エンジン回転設定具15はエンジン7の回転数を設定し、アクセルセンサ311は、変速ペダル22の回動角度を検出し、検出結果をコントローラ30に出力する。エンジン回転センサ312は、エンジン7の回転数を検出し、検出結果をコントローラ30に出力する。 As shown in FIG. 4, the engine rotation setting tool 15, the accelerator sensor 311 and the engine rotation sensor 312 are connected to the engine ECU 31. The engine rotation setting tool 15 sets the rotation speed of the engine 7, the accelerator sensor 311 detects the rotation angle of the speed change pedal 22, and outputs the detection result to the controller 30. The engine rotation sensor 312 detects the rotation speed of the engine 7 and outputs the detection result to the controller 30.

そして、エンジンECU31は、燃料高圧ポンプ313へのレール圧と、高圧インジェクタ314への噴射信号を出力する。この高圧インジェクタ314の噴射タイミングをアクセルセンサ311の検出値を基にエンジンECU31によって調整することにより、エンジン7の回転数を任意に調整することが出来る。 Then, the engine ECU 31 outputs a rail pressure to the fuel high-pressure pump 313 and an injection signal to the high-pressure injector 314. By adjusting the injection timing of the high-pressure injector 314 by the engine ECU 31 based on the detection value of the accelerator sensor 311, the rotation speed of the engine 7 can be arbitrarily adjusted.

走行系ECU32には、前述の変速ペダルセンサ321、前後進レバーセンサ322、HST出力軸回転センサ323、および高速センサ(車速センサ)324が接続される。高速センサ324は、後輪5の軸の回転から機体2の走行速度を検出し、検出結果を走行系ECU32に出力する。 The speed change pedal sensor 321, the forward / backward lever sensor 322, the HST output shaft rotation sensor 323, and the high-speed sensor (vehicle speed sensor) 324 are connected to the traveling system ECU 32. The high-speed sensor 324 detects the traveling speed of the machine body 2 from the rotation of the shaft of the rear wheel 5, and outputs the detection result to the traveling system ECU 32.

また、走行系ECU32は、HST前進比例圧力ソレノイド(HST前進比例圧力sol)328への前進出力信号と、HST後進比例圧力ソレノイド(HST後進比例圧力sol)329への後進出力信号等を出力する。すなわち、制御部を構成する走行系ECU32は、変速ペダルセンサ321(ペダル位置検出部)の検出値に基づき、エンジン7の回転数および油圧無段変速装置8のトラニオン軸角度を制御することができる。 Further, the traveling system ECU 32 outputs a forward output signal to the HST forward proportional pressure solenoid (HST forward proportional pressure sol) 328, a reverse output signal to the HST reverse proportional pressure solenoid (HST reverse proportional pressure sol) 329, and the like. That is, the traveling system ECU 32 constituting the control unit can control the rotation speed of the engine 7 and the trunnion shaft angle of the hydraulic continuously variable transmission 8 based on the detection value of the speed change pedal sensor 321 (pedal position detection unit). ..

さらに、走行系ECU32には、詳しくは後述するが、走行モード切替スイッチ325、エンジン回転セットダイヤル326およびトラニオン軸角度セットダイヤル327が接続される。 Further, a traveling mode changeover switch 325, an engine rotation set dial 326, and a trunnion axis angle set dial 327 are connected to the traveling system ECU 32, which will be described in detail later.

作業機昇降系ECU33には、前述のポジションレバーセンサ331と、リフトアームポジションセンサ332とが接続される。リフトアームポジションセンサ332は、リフト位置信号を検出し、検出結果を作業機昇降系ECU33に出力する。そして、作業機昇降系ECU33は、図示しない油圧シリンダのメイン上昇ソレノイド(メイン上昇sol)333へ上昇信号を出力するとともに、メイン下降ソレノイド(メイン下降sol)334へ下降信号を出力する。 The position lever sensor 331 and the lift arm position sensor 332 are connected to the work equipment elevating system ECU 33. The lift arm position sensor 332 detects the lift position signal and outputs the detection result to the work equipment elevating system ECU 33. Then, the work equipment elevating system ECU 33 outputs an ascending signal to the main ascending solenoid (main ascending sol) 333 of the hydraulic cylinder (not shown) and outputs a descending signal to the main descending solenoid (main descending sol) 334.

本実施形態に係るトラクタ1は、上述してきた構成を有するものであり、以下にその作用について説明する。図6は、変速ペダル22の操作量とエンジン7の回転数との関係を示すエンジン回転指示特性図である。また、図7は、変速ペダル22の操作量と油圧無段変速装置8に印加される駆動電流との関係を示す開度指示特性図である
図6に示すエンジン回転指示特性図では、横軸はペダル操作量となる踏込量を、縦軸はエンジン回転数を示す。横軸におけるAは、例えば、図5におけるペダル解放位置Aに相当し、Bは図5におけるペダル最大踏込位置Bに相当する。また、変速ペダル22の踏込量(操作量)は、踏み込んだときの変速ペダル22のペダル開度の割合と等価である。ペダル解放位置Aから踏込側にかけてはペダル遊び領域Cが設けられる。なお、このペダル遊び領域Cでは、エンジン7の低速アイドル回転保持位置と重なっている。
The tractor 1 according to the present embodiment has the above-described configuration, and its operation will be described below. FIG. 6 is an engine rotation instruction characteristic diagram showing the relationship between the operation amount of the speed change pedal 22 and the rotation speed of the engine 7. Further, FIG. 7 is an opening degree instruction characteristic diagram showing the relationship between the operation amount of the speed change pedal 22 and the drive current applied to the hydraulic continuously variable transmission 8. In the engine rotation instruction characteristic diagram shown in FIG. 6, the horizontal axis is shown. Indicates the amount of depression, which is the amount of pedal operation, and the vertical axis indicates the engine speed. A on the horizontal axis corresponds to, for example, the pedal release position A in FIG. 5, and B corresponds to the maximum pedal depression position B in FIG. Further, the amount of depression (operation amount) of the transmission pedal 22 is equivalent to the ratio of the pedal opening degree of the transmission pedal 22 when the pedal is depressed. A pedal play area C is provided from the pedal release position A to the stepping side. The pedal play area C overlaps with the low-speed idle rotation holding position of the engine 7.

図示するように、本実施形態に係るトラクタ1のエンジン回転数は、変速ペダル22の踏込量により、基本的には線形に変化することが分かる。なお、エンジン回転数としては、必ずしも厳密に線形に変化しなくても構わない。例えば、緩やかに二次曲線的な変化をするような構成であってもよい。 As shown in the figure, it can be seen that the engine speed of the tractor 1 according to the present embodiment basically changes linearly depending on the amount of depression of the speed change pedal 22. The engine speed does not necessarily have to change strictly linearly. For example, the configuration may be such that the quadratic curve changes gently.

図7に示す開度指示特性図では、横軸はペダル操作量となる踏込量を、縦軸は油圧無段変速装置8に印加される駆動電流を示す。横軸におけるAは、例えば、図5におけるペダル解放位置Aに相当し、Bは図5におけるペダル最大踏込位置Bに相当する。ここで、ペダル解放位置Aを示す変速ペダルセンサ321の検出値は、予め初期値として走行系ECU32に記憶されている。 In the opening degree instruction characteristic diagram shown in FIG. 7, the horizontal axis represents the pedal operation amount and the vertical axis represents the drive current applied to the hydraulic continuously variable transmission 8. A on the horizontal axis corresponds to, for example, the pedal release position A in FIG. 5, and B corresponds to the maximum pedal depression position B in FIG. Here, the detected value of the speed change pedal sensor 321 indicating the pedal release position A is stored in advance in the traveling system ECU 32 as an initial value.

ペダル解放位置Aから踏込側にかけて、HST中立領域Dが設けられる。このHST中立領域Dは、本実施形態における油圧無段変速装置8のトラニオン軸角度が中立となる領域となる。かかるHST中立領域Dの踏込側に駆動開始ポイント電流が印加される開始位置Eが設定される。すなわち、HST中立領域Dよりも変速ペダル22の踏込位置側から油圧無段変速装置8は始動することになる。さらに変速ペダル22を踏み込んでいくと、駆動電流は増加していくが、変速ペダル22の回動軸と変速ペダルセンサ321の回動軸がオフセットされた位置に設定されていることなどに起因して、ペダル操作量と駆動電流の比は一定ではなく、変化する。こうして、変速ペダル22が踏み込まれると、走行系ECU32は、油圧無段変速装置8の回転ゼロから曲線的に駆動電流を変化させる。 The HST neutral region D is provided from the pedal release position A to the stepping side. The HST neutral region D is a region in which the trunnion shaft angle of the hydraulic continuously variable transmission 8 in the present embodiment is neutral. The start position E to which the drive start point current is applied is set on the stepping side of the HST neutral region D. That is, the hydraulic continuously variable transmission 8 is started from the stepping position side of the speed change pedal 22 with respect to the HST neutral region D. When the speed change pedal 22 is further depressed, the drive current increases, but this is due to the fact that the rotation axis of the speed change pedal 22 and the rotation axis of the speed change pedal sensor 321 are set at offset positions. Therefore, the ratio of the pedal operation amount and the drive current is not constant but changes. In this way, when the speed change pedal 22 is stepped on, the traveling system ECU 32 changes the drive current in a curve from the zero rotation of the hydraulic continuously variable transmission 8.

また、ペダル最大踏込位置Bの手前側において、油圧無段変速装置8の最大開度を指定する最大維持余裕角度Fが設けられる。すなわち、踏込位置における最大維持余裕角度Fが維持される区間では、油圧無段変速装置8が最大開度状態となる。 Further, a maximum maintenance margin angle F for designating the maximum opening degree of the hydraulic continuously variable transmission 8 is provided on the front side of the maximum pedal depression position B. That is, in the section where the maximum maintenance margin angle F at the stepping position is maintained, the hydraulic continuously variable transmission 8 is in the maximum opening state.

実線で示す変動線A1は、トラクタ1が単独で走行を開始する場合の駆動電流値を示し、駆動開始ポイント電流から最大駆動電流まで線形に増加して油圧無段変速装置8を増速するが、点線で示す変動線A2は、トラクタ1に作業機を装着してその作業機を駆動しながらエンジン回転設定具15でエンジン7の回転を高回転に設定しないで走行を開始する場合の駆動電流値を示し、駆動開始ポイント電流から最大駆動電流まで緩やかな曲線で増加して、油圧無段変速装置8を緩やかに増速してエンジン7に急激な駆動負荷をかけないようにすることで、エンジンストールが生じないようにする。 The fluctuation line A1 shown by the solid line indicates the drive current value when the tractor 1 starts traveling independently, and linearly increases from the drive start point current to the maximum drive current to accelerate the hydraulic continuously variable transmission 8. The fluctuation line A2 shown by the dotted line is the drive current when the work machine is attached to the tractor 1 and the work machine is driven while the engine rotation setting tool 15 starts running without setting the rotation of the engine 7 to a high speed. By showing the value and increasing from the drive start point current to the maximum drive current in a gentle curve, the hydraulic continuously variable transmission 8 is gradually accelerated so as not to apply a sudden drive load to the engine 7. Prevent engine stall.

トラクタ1は、走行・作業・こだわり・耕耘の作業モード切替ダイヤルを設け、高速走行の場合はこだわり・耕耘モードでオートブレーキが作動しないようにする。また、GPSを利用した直進アシスト機構を搭載し、直進アシストはこだわりと耕耘モードでしか作動しないようにする。なお、副変速が高速位置に入っているかを検出し、副変速高速では、こだわり・耕耘モードでも、直進アシストを作動させない。 The tractor 1 is provided with a work mode switching dial for running / working / sticking / tilling, and in the case of high-speed running, the autobrake is prevented from operating in the sticking / tilling mode. In addition, it is equipped with a straight-ahead assist mechanism that uses GPS so that straight-ahead assist operates only in the discerning and tillage mode. In addition, it detects whether the sub-shift is in the high-speed position, and at the sub-shift high speed, the straight-ahead assist is not activated even in the sticking / tilling mode.

4 前輪
5 後輪
7 エンジン
8 油圧無段変速装置
15 エンジン回転設定具(エンジン設定具)
22 変速ペダル
87 トラニオン軸
4 Front wheels 5 Rear wheels 7 Engine 8 Hydraulic continuously variable transmission 15 Engine rotation setting tool (engine setting tool)
22 Shift pedal 87 Trunnion shaft

Claims (2)

エンジン(7)から油圧無段変速装置(8)を介して駆動輪(4),(5)に駆動力を伝動して走行し、変速ペダル(22)の踏み込みで前記油圧無段変速装置(8)のトラニオン軸(87)を回動して増速する作業車両の変速制御装置において、エンジン設定具(15)で前記エンジン(7)の回転を設定しないで前記変速ペダル(22)を踏み込んだ場合には前記トラニオン軸(87)の増速への回動速度を低下させて徐々に増速するようにしたことを特徴とする作業車両の変速制御装置。 The driving force is transmitted from the engine (7) to the drive wheels (4) and (5) via the hydraulic continuously variable transmission (8) to travel, and the hydraulic continuously variable transmission (22) is depressed by depressing the speed change pedal (22). In the speed change control device of the work vehicle that rotates the tranion shaft (87) of 8) to accelerate the speed, the speed change pedal (22) is depressed without setting the rotation of the engine (7) with the engine setting tool (15). In this case, the speed change control device for the work vehicle is characterized in that the rotation speed of the tranion shaft (87) for speeding up is reduced so as to gradually increase the speed. 前記エンジン設定具(15)で前記エンジン(7)の回転を設定しない状態で、前記変速ペダル(22)の踏み込み速度が所定の踏み込み速度よりも早い場合に前記トラニオン軸(87)の増速への回動速度を低下させることを特徴とする請求項1に記載の作業車両の変速制御装置。
When the stepping speed of the speed change pedal (22) is faster than the predetermined stepping speed without setting the rotation of the engine (7) with the engine setting tool (15), the speed of the tranion shaft (87) is increased. The shift control device for a work vehicle according to claim 1, wherein the rotation speed of the work vehicle is reduced.
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