JP2021119082A - Drive unit of pto shaft of working machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トラクタ等の作業機におけるPTO軸の駆動装置に関する。 The present invention relates to a drive device for a PTO shaft in a working machine such as a tractor.
従来、トラクタ等の作業機において、エンジン側からPTO軸への動力を接続/切断するPTOクラッチとして特許文献1に示すものが知られている。特許文献1に開示されたクラッチ機構は、エンジンから動力が伝達されるPTO推進軸とPTO伝動軸との接続/切断する機構であり、プレートとディスクとを圧接することによって、クラッチ機構を接続状態にしている。
Conventionally, in a working machine such as a tractor, a PTO clutch for connecting / disconnecting power from the engine side to the PTO shaft is known as shown in
さて、クラッチ機構において、プレートとディスクとを短時間で接続した場合、プレートとディスクとの接続速度が非常に速く急に接続した場合、エンジンに負荷が掛かりエンジンストールが発生する可能性がある。一方で、オペレータがクラッチ機構の接続速度を手動で設定できる試みがなされており、接続速度を手動で遅くした場合、エンジンに対する負荷を減少しエンジンストールの発生を抑制することが可能である。しかしながら、オペレータは、エンジンの負荷を把握しながら接続速度を調整することができないのが実情である。 By the way, in the clutch mechanism, when the plate and the disk are connected in a short time, when the connection speed between the plate and the disk is very fast and the disk and the disk are connected suddenly, a load is applied to the engine and an engine stall may occur. On the other hand, attempts have been made to allow the operator to manually set the connection speed of the clutch mechanism, and when the connection speed is manually reduced, the load on the engine can be reduced and the occurrence of engine stall can be suppressed. However, the reality is that the operator cannot adjust the connection speed while grasping the load of the engine.
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、原動機に対する負荷に応じて簡単にPTOクラッチの接続速度を設定することができ、PTOクラッチの焼き付きを抑止することができる作業機におけるPTO軸の駆動装置を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above problems, the present invention provides a PTO shaft drive device in a working machine capable of easily setting the connection speed of the PTO clutch according to the load on the prime mover and suppressing seizure of the PTO clutch. The purpose is to provide.
この技術的課題を解決するための本発明の技術的手段は、以下に示す点を特徴とする。
作業機におけるPTO軸の駆動装置は、原動機の動力が伝達される推進軸の動力を伝達可能なPTO軸と、前記推進軸と前記PTO軸とを接続する接続状態と、前記推進軸と前記PTO軸とを接続しない切断状態とに切り換え可能なPTOクラッチと、前記PTOクラッチの接続速度に関し、接続時における前記原動機に対する負荷が第1閾値以下となる第1接続速度を設定し且つ前記第1接続速度で前記PTOクラッチを前記切断状態から前記接続状態にする第1制御部と、前記第1接続速度とは異なる固定値である第2接続速度で前記PTOクラッチを前記切断状態から前記接続状態にする第2制御部と、を有する制御装置と、を備え、前記PTOクラッチは、油圧クラッチであり、前記制御装置は、前記PTOクラッチの状態を推定する推定部と、前記第1接続速度で前記PTOクラッチを前記切断状態から前記接続状態にする際に、前記推定部が前記PTOクラッチの状態が焼き付き状態に近づいていると推定した場合、前記PTOクラッチを前記切断状態に切り換える強制切換部と、を有している。
The technical means of the present invention for solving this technical problem is characterized by the following points.
The drive device for the PTO shaft in the work machine includes a PTO shaft capable of transmitting the power of the propulsion shaft to which the power of the prime mover is transmitted, a connection state connecting the propulsion shaft and the PTO shaft, and the propulsion shaft and the PTO. Regarding the connection speed of the PTO clutch that can be switched to the disconnected state without connecting the shaft and the PTO clutch, the first connection speed at which the load on the prime mover at the time of connection is equal to or less than the first threshold value is set and the first connection is performed. The first control unit that changes the PTO clutch from the disengaged state to the connected state at a speed, and the PTO clutch from the disengaged state to the connected state at a second connection speed that is a fixed value different from the first connection speed. The PTO clutch is a hydraulic clutch, and the control device includes an estimation unit that estimates the state of the PTO clutch and the first connection speed. When the PTO clutch is changed from the disengaged state to the connected state, when the estimation unit estimates that the state of the PTO clutch is approaching the seizure state, a forced switching unit that switches the PTO clutch to the disengaged state, and have.
また、前記制御装置は、前記第1制御部による前記PTOクラッチの接続回数が上限値以下である場合に、前記PTOクラッチを前記切断状態から前記接続状態にし、且つ前記接続回数が前記上限値を超えた場合には前記PTOクラッチを前記切断状態から前記接続状態にしない。
また、前記推定部は、前記推進軸の第1回転数と前記PTO軸の第2回転数との回転差の累積値と、前記油圧クラッチに作用する圧力と、に基づいて前記PTOクラッチの状態を推定する。
Further, when the number of times the PTO clutch is connected by the first control unit is equal to or less than the upper limit value, the control device changes the PTO clutch from the disengaged state to the connected state, and the number of times of connection sets the upper limit value. When it exceeds, the PTO clutch is not changed from the disengaged state to the connected state.
Further, the estimation unit determines the state of the PTO clutch based on the cumulative value of the rotation difference between the first rotation speed of the propulsion shaft and the second rotation speed of the PTO shaft and the pressure acting on the hydraulic clutch. To estimate.
また、前記推定部は、前記累積値と、前記油圧クラッチに作用する圧力と、に基づいて前記PTOクラッチの熱量の積算値を算出し、前記熱量の積算値が予め設定された判定値以上である場合、前記PTOクラッチの状態が焼き付き状態に近づいていると推定する。
また、前記PTOクラッチの前記切断状態への切り換え後、所定時間経過した場合、前記推定部は、前記熱量の積算値を零にリセットする。
Further, the estimation unit calculates an integrated value of the calorific value of the PTO clutch based on the cumulative value and the pressure acting on the hydraulic clutch, and the integrated value of the calorific value is equal to or higher than a preset determination value. If there is, it is presumed that the state of the PTO clutch is approaching the seizure state.
Further, when a predetermined time elapses after switching the PTO clutch to the disengaged state, the estimation unit resets the integrated value of the calorific value to zero.
また、前記切断状態から前記接続状態への前記PTOクラッチの切り換えを開始する毎に、前記推定部は、前記熱量の積算値を零にリセットする。
また、前記第1制御部は、前記負荷が前記第1閾値以下であり且つ前記累積値が第2閾値以下となる前記第1接続速度を設定し、前記第1接続速度で前記PTOクラッチを前記切断状態から前記接続状態にする。
Further, each time the switching of the PTO clutch from the disconnected state to the connected state is started, the estimation unit resets the integrated value of the calorific value to zero.
Further, the first control unit sets the first connection speed at which the load is equal to or less than the first threshold value and the cumulative value is equal to or less than the second threshold value, and the PTO clutch is engaged at the first connection speed. From the disconnected state to the connected state.
また、作業機におけるPTO軸の駆動装置は、前記第1制御部による前記PTOクラッチの接続を指令するスイッチを備え、前記第1接続速度で前記PTOクラッチを前記切断状態から前記接続状態にする際に、前記推定部が前記PTOクラッチの状態を焼き付き状態に近づいていると推定した場合、前記強制切換部は、前記スイッチの指令によらず、前記PTOクラッチを前記切断状態に切り換える。 Further, the drive device for the PTO shaft in the working machine includes a switch for instructing the connection of the PTO clutch by the first control unit, and when the PTO clutch is changed from the disconnected state to the connected state at the first connection speed. When the estimation unit estimates that the state of the PTO clutch is approaching the seizure state, the forced switching unit switches the PTO clutch to the disengaged state regardless of the command of the switch.
本発明によれば、原動機に対する負荷に応じて簡単にPTOクラッチの接続速度を設定することができ、PTOクラッチの焼き付きを抑止することができる。 According to the present invention, the connection speed of the PTO clutch can be easily set according to the load on the prime mover, and the seizure of the PTO clutch can be suppressed.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図5は、PTO軸の駆動装置を備えた作業機1の全体図を示している。図5に示す作業機1はトラクタであるが、当該作業機1は、トラクタに限定されず、コンバイン、田植機等の農業機械であっても、建設機械等であってもよい。
まず、トラクタ1の全体構成について説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 5 shows an overall view of the
First, the overall configuration of the
図5に示すように、トラクタ1は、走行装置7を有する車両(車体)3と、原動機4と、変速装置5とを備えている。走行装置7は、前輪及び後輪を有する装置である。走行装置7は、クローラ型の装置であってもよい。原動機4は、ディーゼルエンジン、電動モータ等であって、この実施形態ではディーゼルエンジンで構成されている。変速装置5は、変速によって走行装置7の推進力を切換可能であると共に、走行装置7の前進、後進の切換が可能である。また、車体3の後部には、3点リンク機構等で構成された連結部8が設けられている。連結部8には、作業装置2が着脱可能である。作業装置2を連結部8に連結することによって、車体3によって作業装置2を牽引することができる。作業装置2は、耕耘する耕耘装置、肥料を散布する肥料散布装置、農薬を散布する農薬散布装置、収穫を行う収穫装置、牧草等の刈取を行う刈取装置、牧草等の拡散を行う拡散装置、牧草等の集草を行う集草装置、牧草等の成形を行う成形装置等である。なお、図5では、作業装置2として成形装置を取り付けた例を示している。
As shown in FIG. 5, the
また、トラクタ1は、車体3に設けられた運転席10と、操縦装置11を備えている。運転席10及び操縦装置11は、車体3に設けられたキャビン9内に配置されている。操縦装置11は、例えば、ステアリング等で構成されていて、操縦装置11を操縦することによってトラクタ1の進行方向を変更可能である。
図1に示すように、変速装置5は、主軸(推進軸)5aと、主変速部5bと、副変速部5cと、シャトル部5dと、PTO動力伝達部(PTO軸の駆動装置)5eとを備えている。推進軸5aは、変速装置5のハウジングケースに回転自在に支持され、当該推進軸5aには、エンジン4のクランク軸からの動力が伝達される。主変速部5bは、複数のギア及び当該ギアの接続を変更するシフタを有している。主変速部5bは、複数のギアの接続(噛合)をシフタで適宜変更することによって、推進軸5aから入力された回転を変更して出力する(変速する)。
Further, the
As shown in FIG. 1, the
副変速部5cは、主変速部5bと同様に、複数のギア及び当該ギアの接続を変更するシフタを有している。副変速部5cは、複数のギアの接続(噛合)をシフタで適宜変更することによって、主変速部5bから入力された回転を変更して出力する(変速する)。
シャトル部5dは、シャトル軸12と、前後進切替部13とを有している。シャトル軸12には、副変速部5cから出力された動力がギア等を介して伝達される。前後切換部13は、例えば、油圧クラッチ等で構成され、油圧クラッチの入切によってシャトル軸12の回転方向、即ち、トラクタ1の前進及び後進を切り換える。
Like the
The
PTO動力伝達部5eは、PTOクラッチ15と、PTO軸16とを有している。PTO軸16は、回転自在に支持され、推進軸5aからの動力が伝達可能である。PTO軸16は、PTO推進軸16aと、PTO出力軸16bとを有している。PTO推進軸16aは、ギア等を介してPTO出力軸16bに接続されている。PTOクラッチ15は、推進軸5aの動力をPTO軸16に伝達する接続状態と、推進軸5aの動力をPTO軸16に伝達しない切断状態とに切換可能なクラッチである。具体的には、PTOクラッチ15は、推進軸5aと、PTO推進軸16aとの間に設けられている。PTOクラッチ15は、油圧クラッチで構成され、PTO推進軸16aと一体回転可能なハウジング15aと、推進軸5aと一体回転自在なクラッチ部材15bと、作動油によりハウジング15a内を移動自在なピストン15cとを有している。ハウジング15aには、クラッチ部材15bに圧接可能なプレート15dが設けられている。
The PTO
したがって、ピストン15cを移動させて、クラッチ部材15bとハウジング15a(プレート15d)に接合(圧接)すれば、PTOクラッチ15は接続状態に移行して、エンジン4からの動力が推進軸5a及びPTOクラッチ15を介してPTO推進軸16aに伝達され、当該PTO推進軸16aの動力はPTO出力軸16bに伝達される。即ち、PTO軸16は、変速装置5を介してエンジン4の動力によって駆動する。一方、ピストン15cを移動させて、クラッチ部材15bとハウジング15a(プレート15d)とを離反すれば、PTOクラッチ15は切断状態に移行して、推進軸5aの動力はPTO軸16に伝達されず、推進軸5aの動力が切断状態になる。なお、PTOクラッチ15による動力の接続(伝達)又は切断は、ピストン15cに油路を介して接続された作動弁17(電磁弁)によって行う。作動弁17には、作動油(油)を供給するポンプ18が接続されている。
Therefore, if the
図2は、PTO軸の駆動装置5eにおける制御系のブロック図を示している。
PTO軸の駆動装置5eは、制御装置30を備えている。制御装置30は、PTOクラッチ15における動作を制御する装置である。制御装置30は、電流等の制御信号を作動弁17に出力する(作動弁17のソレノイドを励磁する)ことで、作動弁17を閉鎖した状態から開放する。作動弁17が開放されると、ポンプ18から吐出した作動油が作動弁17から油路を介してハウジング15aに供給され、ピストン15cが移動することで、PTOクラッチ15を切断状態から接続状態に移行させることができる。ここで、作動弁17の開度を短時間で大きくすれば、ピストン15cの移動速度及び押圧力が一挙に上昇するため、PTOクラッチ15の接続速度が速くなる。言い換えれば、作動弁17の開度を短時間で大きくすれば、PTOクラッチ15の接続開始から、推進軸5aの回転数とPTO推進軸16aの回転数とが略一致するまでの経過時間が短くなる。
FIG. 2 shows a block diagram of the control system in the
The
一方で、作動弁17の開度を徐々に大きくすれば、ピストン15cの移動速度及び押圧力の上昇が緩やかになるため、PTOクラッチ15の接続速度が遅くなる。即ち、PTOクラッチ15の接続開始から、推進軸5aの回転数とPTO推進軸16aの回転数とが略一致するまでの経過時間が長くなる。
制御装置30は、作動弁17に出力する制御信号を調整する(制御弁17の開放速度及び開度を調整する)ことにより、PTOクラッチ15の接続速度を任意に設定することが可能である。例えば、PTOクラッチ15の接続速度が速すぎると、エンジン4に作用する負荷が瞬間的に増加するため、エンジンストールが発生し易くなる。制御装置30は、少なくともエンジンストールが発生しないように、PTOクラッチ15の接続速度を設定する。
On the other hand, if the opening degree of the operating
The
なお、PTOクラッチ15の接続速度が遅すぎると、エンジン4に作用する負荷が下がるものの、クラッチ部材15bとプレート15dとの滑りが大きく、PTOクラッチ15に焼き付きが発生する虞がある。制御装置30は、PTOクラッチ15に焼き付きを抑制可能に、PTOクラッチ15の接続速度を設定する。
以下、制御装置30におけるPTOクラッチ15の接続速度の設定及び制御について、詳しく説明する。
If the connection speed of the PTO clutch 15 is too slow, the load acting on the
Hereinafter, the setting and control of the connection speed of the PTO clutch 15 in the
図2に示すように、制御装置30は、第1制御部31と、第2制御部32とを有している。第1制御部31及び第2制御部32は、いずれもPTOクラッチ15の接続を制御するもので、制御装置30に設けられた電気・電子部品、当該制御装置30等に組み込まれたプログラム等から構成されている。また、制御装置30には、第1スイッチ41と第2スイッチ42とが接続されている。
As shown in FIG. 2, the
第1スイッチ41及び第2スイッチ42は、ON/OFFに切り換え可能なスイッチ等であって、トラクタ1を操作するオペレータ等が操作可能である。第1スイッチ41は、第1制御部31の制御によってPTOクラッチ15の接続を実行するスイッチである。即ち、第1スイッチ41をOFFからONに切り換えると、制御装置30に対して第1制御部31による制御の開始が指令され、当該第1制御部31による制御が実行される。
The
第2スイッチ42は、第2制御部32の制御によってPTOクラッチ15の接続を実行するスイッチである。即ち、第2スイッチ42をOFFからONにすると、制御装置30に対して第2制御部32による制御の開始が指令され、当該第2制御部32による制御が実行される。つまり、制御装置30は、第1制御部31による第1接続モードと、第2制御部32による第2接続モードとに切り換え可能となっている。
The
なお、後述するように、第2接続モードは、主に作業装置2による作業開始時にPTOクラッチ15の接続を実行するモード(標準接続モード)である。第1接続モードは、主に作業装置2による作業開始後(標準接続モードによる作業開始後)、エンジン4等が停止してPTO軸16の回転が停止した後に、PTOクラッチ15の接続を再び実行するモード(再接続モード)である。
As will be described later, the second connection mode is a mode (standard connection mode) in which the PTO clutch 15 is mainly connected at the start of work by the
第1制御部31は、PTOクラッチ15の接続速度に関し、PTOクラッチ15の接続時におけるエンジン4に対する負荷に基づいて定められた第1接続速度で、PTOクラッチ15の接続を実行する。PTOクラッチ15の接続時におけるエンジン4に対する負荷は、少なくとも第1検出装置31で検出された推進軸5aの回転数に基づいて求める。
具体的には、制御装置30には、第1検出装置33と、第2検出装置34とが接続されている。第1検出装置33は、推進軸5aの回転数(第1回転数)を検出する装置である。第2検出装置34は、PTO軸16の回転数(第2回転数)、即ち、PTO推進軸16aの回転数(第2回転数)を検出する装置である。
The
Specifically, the
第1制御部31は、第1スイッチ41がOFFからONに切り換えられた時点で、作動弁17に制御信号を出力して、PTOクラッチ15を切断状態から接続状態にする。即ち、第1制御部31は、再接続モードによるPTOクラッチ15の接続(クラッチ接続)を実行する。また、第1制御部31は、クラッチ接続の実行と略同時に、第1検出装置33で検出された推進軸5aの回転数と、第2検出装置34で検出されたPTO推進軸16aの回転数との回転差ΔDrpを求める。
When the
回転差ΔDrpが大きい場合、推進軸5aの動力がPTO推進軸16aに伝達され難い状態であり、クラッチ接続時のエンジン4に対する負荷が大きい。回転差ΔDrpが小さい場合、推進軸5aの動力がスムーズにPTO推進軸16aに伝達されている状態であり、クラッチ接続時のエンジン4に対する負荷が小さい。第1制御部31は、例えば、10msecの間隔で回転差ΔDrpの演算を繰り返し、1回の演算が終了する毎に、回転差ΔDrpが予め定められた第1閾値以下となるように、作動弁17へ出力する制御信号(電流)を変更し、第1接続速度を調整する。第1閾値は、エンジンストールを抑制するための閾値(ストール抑制値)であって、エンジン4に大きな負荷が掛からないように、推進軸5a側の負荷を低減するための値である。言い換えれば、第1閾値(ストール抑制値)は、実際にエンジンストールが発生する値よりも低く設定されており、エンジンストールの予兆を事前に検出するための値とも言える。
When the rotation difference ΔDrp is large, the power of the
なお、第1制御部31は、推進軸5aの回転数とPTO軸16の回転数とが略一致して、回転差ΔDrpが小さくなり、エンジン4の負荷が少なくなると、作動弁17に出力する制御信号を一定に固定する。また、第1制御部31は、第1スイッチ41がONからOFFに切り換えられた時点で、作動弁17への制御信号の出力を停止し、PTOクラッチ15を接続状態から切断状態にする(クラッチ接続を終了する)。
The
第2制御部32は、第2スイッチ42がOFFからONに切り換えられた時点で、作動弁17に制御信号を出力して、標準接続モードによるクラッチ接続を実行する。ここで、作動弁17に出力する電流値及び電流値の立ち上がり(電流の出力特性)は、予め第2制御部32に設定された固定値であり、第2接続速度は固定されている。言い換えれば、第2制御部32は、PTOクラッチ15の接続速度に関し、エンジン4の負荷に関係なく予め定められた第2接続速度でPTOクラッチ15の接続を実行する。そして、第2制御部32は、第2スイッチ42がONからOFFに切り換えられた時点で、作動弁17への制御信号の出力を停止し、クラッチ接続を終了する。
The
以上によれば、作業装置2により作業を行うに際し、例えば、作業の開始時には、オペレータは、第2スイッチ42をOFFからONにすることで、標準接続モードによるクラッチ接続を行う。即ち、作業の開始時には、通常使用される標準接続モードでクラッチ接続を行うことで、作業装置2を作動させることができる。一方で、作業装置2の作業開始後、作業中に何らかの事情でエンジン4が停止し、作業装置4が作業中に停止してしまう場合がある。このような場合、作業装置2を再始動するに際には、作業装置2の始動時に比べて、負荷が大きくなる傾向にある。特に、作業装置2が成形装置である場合には、当該成形装置の内部に牧草が入った状態で停止するため、負荷が大きい。
According to the above, when the work is performed by the
このように、作業装置2を再始動する場合、通常使用される標準接続モードでは、エンジン4に負荷が掛かり再始動するのが難しい場合がある。上述した実施形態に示したように、PTO軸の駆動装置には、再始動に使用される再接続モードが用意されているため、オペレータは、第1スイッチ41をOFFからONにすることで、再接続モードによるクラッチ接続を行い、エンジン4に大きな負荷を掛けることなく、スムーズに作業装置2を再始動することができる。
As described above, when the working
なお、第1制御部31による再接続モードにおいて、第1制御部31から作動弁17へ出力する制御信号(電流)をオペレータが変更できるようにしてもよい。また、第2制御部32による標準接続モードにおいて、第2制御部32から作動弁17へ出力する制御信号(電流)をオペレータが変更できるようにしてもよい。例えば、運転席10の近傍に設けられた表示装置に設定具を図形等で表示し、表示装置に示された設定具をオペレータが操作することにより、再接続モード又は標準接続モードにおける電流値を変更する。なお、設定具を、運転席の近傍に設けたスライドスイッチ、ロータリスイッチ等で構成し、作動弁17へ出力する電流値を変更してもよい。
In the reconnection mode by the
さて、制御装置30は、PTOクラッチ15に焼き付きを考慮して、PTOクラッチ15の接続速度を調整してもよい。第1制御部31は、推進軸5aの回転数とPTO推進軸16aとの回転差ΔDrpの累積値が第2閾値以下となるように、第1接続速度を設定してもよい。例えば、クラッチ接続では、クラッチ部材15bとプレート15dとが圧接するため、PTOクラッチ15は摩擦熱によって熱量が増加する。図3に示すように、クラッチ接続において、回転差ΔDrpの累積値が増加している場合、PTOクラッチ15の熱量が増加している状況下であると考えられるため、回転差ΔDrpの累積値が大きすぎると、PTOクラッチ15の焼き付きが発生する可能性が高くなる。
By the way, the
第2閾値は、PTOクラッチ15の焼き付きを抑制するための閾値(焼き付き抑制値)であって、PTOクラッチ15の熱量が増加し過ぎないように、クラッチ部材15b及びプレート15dの負荷(摩擦熱)を低減するための値である。言い換えれば、第2閾値(焼き付き抑制値)は、実際に焼き付きが発生する値よりも低く設定されており、焼き付きの予兆を事前に検出するための値とも言える。つまり、第1制御部31は、回転差ΔDrpが第1閾値以下であり且つ回転差ΔDrpの累積値が第2閾値以下となるように、第1接続速度を設定する。
The second threshold value is a threshold value for suppressing seizure of the PTO clutch 15 (seizure suppression value), and is a load (friction heat) of the
したがって、第1制御部31は、回転差ΔDrpの累積値が第2閾値以下になるような第1接続速度を設定しているため、PTOクラッチ15の焼き付きを防止することができる、
なお、上述した実施形態では、回転差ΔDrpの累積値を、クラッチ接続時の熱量としているが、PTOクラッチ15に掛かる作動油の圧力も考慮することが好ましい。具体的には、第1制御部31は、推定部31aと、強制切換部31bとを有している。推定部31a及び強制切換部31bは、制御装置30に設けられた電気・電子部品、当該制御装置30等に組み込まれたプログラム等から構成されている。
Therefore, since the
In the above-described embodiment, the cumulative value of the rotation difference ΔDrp is used as the amount of heat when the clutch is connected, but it is preferable to consider the pressure of the hydraulic oil applied to the PTO clutch 15. Specifically, the
推定部31aは、回転差ΔDrpの累積値とPTOクラッチ15に作用する圧力とに基づいてPTOクラッチ15の状態を推定する。具体的には、推定部31aは、第1スイッチ41がOFFからONに切り換えられた時点で、作動弁17に出力する制御信号の値(作動弁17に出力する電流値I(t))と回転差ΔDrp(t)とに基づいて、所定時間(t)における熱量(エネルギー)を計算する。推定部31aは、所定時間(t)におけるエネルギーを積算して、PTOクラッチ15の状態を推定する。なお、PTOクラッチ15に作用する圧力と、作動弁17に出力する電流値Iとは関係があるため、上述した例では電流値をPTOクラッチ15に作用する圧力としている。PTOクラッチ15に作用する圧力を圧力検出装置等によって検出して、検出した圧力を熱量の計算に適用してもよい。
The
推定部31aは、エネルギーの積算値が予め定められた判定値以下であれば、PTOクラッチ15の状態が焼き付き状態に近づいていないと推定する。一方で、推定部31aは、エネルギーの積算値が判定値以上であれば、PTOクラッチ15の状態が焼き付き状態に近づいていると推定する。推定部31aは、第1スイッチ41がONからOFFに切り換えられた時点で、エネルギーの積算値の計算を停止する。
If the integrated value of energy is equal to or less than a predetermined determination value, the
推定部31aは、第1スイッチ41がOFFに維持された時間(クラッチ接続を終了してからの経過時間)が長い場合には、エネルギーの積算値を零にリセットしてもよい。また、推定部31aは、クラッチ接続を終了してからの経過時間に関係なく、エネルギーの積算値を零にリセットし、クラッチ接続が開始される毎に、エネルギーの積算値を計算してもよい。
The
強制切換部31bは、推定部31aによってPTOクラッチ15の状態が焼き付き状態に近づいていると推定された場合には、PTOクラッチ15を切断状態に切り換える。即ち、強制切換部31bは、焼き付き状態に近づいていると推定された時点で、第1スイッチ41がONであっても作動弁17への制御信号の出力を停止し、クラッチ接続を終了する。
When the
したがって、エンジン4等の停止後に、クラッチ再接続を行う場合において、推定部31aによってPTOクラッチ15が焼き付き状態に近づいているか否かを精密に把握することができる。焼き付き状態に近づいていると判断した場合には、強制切換部31bによって、クラッチ接続を終了するため、PTOクラッチ15の焼き付きを防止することができる。
Therefore, when the clutch is reconnected after the
上述した実施形態では、推定部31a及び強制切換部31bを第1制御部31に設けているが、推定部31a及び強制切換部31bを第2制御部32に設けてもよい。即ち、標準接続モードを実行する第2制御部32においても、標準接続モードを実行する第2制御部32におけるPTOクラッチ15の状態を推定して、焼き付き状態に近づいている場合には、第2スイッチ42がONであってもクラッチ接続を終了してもよい。これによれば、通常使用される標準接続モードでも、PTOクラッチ15の焼き付きを防止することができる。
In the above-described embodiment, the
上述した実施形態では、第1制御部31によるPTOクラッチ15の接続速度の設定を行えるようにしているが、当該第1制御部31によるPTOクラッチ15の接続の回数を制限してもよい。第1制御部31は、再接続モードによるクラッチ接続を行う毎にカウンタをカウントアップすることで、再接続モードの回数(接続回数)を保持する。また、第1制御部31は、第1スイッチ41をOFFからONにした場合に、接続回数が当該第1制御部31に記憶された上限値に達しているか否かを判断する。第1制御部31は、再接続モードの接続回数が上限値以下である場合に、再接続モードによるクラッチ接続を実行する。一方で、第1制御部31は、接続回数が上限値を超えている場合、再接続モードによるクラッチ接続を実行しない。また、第1制御部31は、再接続モードによるクラッチ接続ができない旨を表示装置に表示させる。
In the above-described embodiment, the connection speed of the PTO clutch 15 can be set by the
したがって、再接続モードを頻繁に使用することを防止することができ、エンジン4の停止等によるクラッチ再接続の回数を抑えることができる。
なお、第1制御部31は、推定部31a等によってPTOクラッチ15の焼き付きが近いと判断された場合、或いは、回転差ΔDrpの累積値が大きい場合等において、所定時間が経過した後のみに、再接続モードによるクラッチ再接続を許可してもよい。即ち、PTOクラッチ15で発生した熱がある程度下がったと判断した場合に、再接続モードによるクラッチ再接続を許可してもよい。
Therefore, it is possible to prevent the reconnection mode from being used frequently, and it is possible to suppress the number of times the clutch is reconnected due to the stop of the
The
また、PTOクラッチ15を切断状態から接続状態にする際に、エンジン回転数を、トルクを増加させる回転数に設定してもよい。制御装置30は、エンジン回転設定部31cを有している。エンジン回転設定部31cは、制御装置30に設けられた電気・電子部品、当該制御装置30等に組み込まれたプログラム等から構成されている。
また、制御装置30には、エンジン回転数を検出する第3検出装置43が接続されている。また、制御装置30は、図4に示すようなエンジン回転数とトルクとが関連付けた制御マップ、エンジン回転数とトルクとを関連付けた制御値、テーブル、エンジン回転数からトルクを求める関数等の制御データが記憶されている。
Further, when the PTO clutch 15 is changed from the disconnected state to the connected state, the engine speed may be set to a speed that increases the torque. The
Further, a
エンジン回転設定部31cは、オペレータ等が設定したアクセル部材で設定したエンジン回転数に関わらず、エンジン回転数を、トルクを増加させる回転数に設定する。
エンジン回転設定部31cは、再接続モードによってクラッチ接続を行う際(作動弁17に制御信号の出力時)に、第3検出装置43で検出されたエンジン回転数(検出エンジン回転数)を参照し、当該検出エンジン回転数と、制御データとに基づいて、次のエンジン回転数(設定エンジン回転数)を演算する。
The engine rotation
The engine
例えば、図4に示すように、第1スイッチ41をOFFからONにした時点P1での検出エンジン回転数が「A1」rpmである場合、エンジン回転設定部31cは、設定エンジン回転数をトルクが高い側のエンジン回転数A2に設定する。なお、設定エンジン回転数は、制御データで示されるエンジン回転数の中で最もトルクが高くなるエンジン回転数であってもよいし、少なくとも検出エンジン回転数よりもトルクが高いエンジン回転数であってもよい。
For example, as shown in FIG. 4, when the detected engine speed at P1 when the
エンジン回転設定部31cは、設定エンジン回転数を演算後、エンジン4に制御信号を出力することにより、エンジン回転数を設定エンジン回転数にする。そして、エンジン回転設定部31cは、第1検出装置33で検出された第1回転数(推進軸5dの回転数)と、第2検出装置34で検出された第2回転数(PTO推進軸16aの回転数)とが略一致した場合に、設定エンジン回転数の設定を終了し、エンジン回転数をアクセル部材で設定したエンジン回転数にする。
After calculating the set engine speed, the engine
なお、エンジン回転設定部31cは、エンジン回転数を設定エンジン回転数に変更する場合は、変速装置5における動力伝達位置(変速位置)がニュートラル(中立位置)であることを条件としてもよい。即ち、エンジン回転設定部31cは、主変速部5b、副変速部5c、シャトル部5cのいずれかが中立位置である場合に、エンジン回転数を設定エンジン回転数にする。
When changing the engine speed to the set engine speed, the engine
以上によれば、再接続モードによってクラッチ接続を行う際に、エンジン回転設定部31cによって、エンジン回転数をトルクが増加するエンジン回転数に設定しているため、よりクラッチ接続によるエンジンストールを防止することができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
According to the above, when the clutch is connected in the reconnection mode, the engine rotation speed is set to the engine rotation speed at which the torque increases by the engine
It should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the above description, and it is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
4 原動機
15 PTOクラッチ
16 PTO軸
30 制御装置
31 第1制御部
31a 推定部
31b 強制切換部
32 第2制御部
33 第1検出装置
34 第2検出装置
41 第1スイッチ
42 第2スイッチ
4
Claims (8)
前記推進軸と前記PTO軸とを接続する接続状態と、前記推進軸と前記PTO軸とを接続しない切断状態とに切り換え可能なPTOクラッチと、
前記PTOクラッチの接続速度に関し、接続時における前記原動機に対する負荷が第1閾値以下となる第1接続速度を設定し且つ前記第1接続速度で前記PTOクラッチを前記切断状態から前記接続状態にする第1制御部と、前記第1接続速度とは異なる固定値である第2接続速度で前記PTOクラッチを前記切断状態から前記接続状態にする第2制御部と、を有する制御装置と、
を備え、
前記PTOクラッチは、油圧クラッチであり、
前記制御装置は、
前記PTOクラッチの状態を推定する推定部と、
前記第1接続速度で前記PTOクラッチを前記切断状態から前記接続状態にする際に、前記推定部が前記PTOクラッチの状態が焼き付き状態に近づいていると推定した場合、前記PTOクラッチを前記切断状態に切り換える強制切換部と、
を有している作業機におけるPTO軸の駆動装置。 The PTO shaft that can transmit the power of the propulsion shaft to which the power of the prime mover is transmitted, and
A PTO clutch that can be switched between a connected state in which the propulsion shaft and the PTO shaft are connected and a disconnected state in which the propulsion shaft and the PTO shaft are not connected.
Regarding the connection speed of the PTO clutch, a first connection speed at which the load on the prime mover at the time of connection is equal to or less than the first threshold value is set, and the PTO clutch is changed from the disengaged state to the connection state at the first connection speed. A control device having one control unit and a second control unit that changes the PTO clutch from the disengaged state to the connected state at a second connection speed that is a fixed value different from the first connection speed.
With
The PTO clutch is a hydraulic clutch.
The control device is
An estimation unit that estimates the state of the PTO clutch,
When the PTO clutch is changed from the disengaged state to the connected state at the first connection speed, when the estimation unit estimates that the state of the PTO clutch is approaching the seizure state, the PTO clutch is disengaged. Forced switching unit to switch to
PTO axis drive device in a working machine having.
前記第1接続速度で前記PTOクラッチを前記切断状態から前記接続状態にする際に、前記推定部が前記PTOクラッチの状態を焼き付き状態に近づいていると推定した場合、前記強制切換部は、前記スイッチの指令によらず、前記PTOクラッチを前記切断状態に切り換える請求項1〜7のいずれか1項に記載の作業機におけるPTO軸の駆動装置。 A switch for instructing the connection of the PTO clutch by the first control unit is provided.
When the PTO clutch is changed from the disengaged state to the connected state at the first connection speed, when the estimation unit estimates that the state of the PTO clutch is approaching the seizure state, the forced switching unit performs the forced switching unit. The drive device for a PTO shaft in a working machine according to any one of claims 1 to 7, which switches the PTO clutch to the disengaged state regardless of a switch command.
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