JP4456213B2 - クローラトラクタ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行用油圧式無段変速機の出力を差動装置へ入力して左右のクローラ式走行装置を走行駆動するとともに、旋回用油圧式無段変速機の出力を差動装置に入力することにより左右のクローラ式走行装置の駆動回転数を異ならせて操向を行うクローラトラクタおける操向制御の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、左右のクローラ式走行装置を備えたクローラトラクタにおいては、エンジンの出力を走行用油圧式無段変速機により変速し、該走行用油圧式無段変速機の出力を差動装置に入力して、左右のクローラ式走行装置を走行駆動するとともに、該旋回用油圧式無段変速機からの出力回転を差動装置に入力して、左右のクローラ式走行装置の駆動回転数を異ならせて操向を行う技術が考案されている。このようなクローラトラクタにあっては、走行用油圧式無段変速機は主変速レバーの操作に連動して駆動され、旋回用油圧式無段変速機はステアリング操作に連動して駆動されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述の如く駆動される、走行用油圧式無段変速機及び旋回用油圧式無段変速機は、それぞれ個別的に制御されていたので、例えば、片方のクローラ式走行装置を停止した状態で旋回する所謂ブレーキターンを行う場合、走行速度が異なるとブレーキターンが開始されるステアリング操作角度も変化するため、旋回時のステアリング操作が煩雑であった。また、同じステアリング操作角度に対する旋回半径の大きさが、走行速度によって大きく異なるため、旋回操作のフィーリングや旋回精度が悪かった。また、走行用油圧式無段変速機を操作する主変速レバーと、旋回用油圧式無段変速機を操作するステアリングハンドルとを連動させる構成が、例えば、特開平１０−４７１９号公報に示す如く知られているが、この構成においては、主変速レバーとステアリングハンドルとが機械的に連結されているので、構造が複雑となり多くのスペースを要することとなっていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するための手段を説明する。
【０００５】
請求項１においては、エンジン（３）の後方に、走行用油圧式無段変速機（１１０）を配設し、該エンジン（３）の前方に、旋回用油圧式無段変速機（１２０）を配設し、該エンジン（３）からの駆動出力は、該走行用油圧式無段変速機（１１０）にて主変速された後に、該走行用油圧式無段変速機（１１０）の後方に配置されるミッションケース（５）内で副変速され、連結軸（７２）を介して、機体前部に配置される差動装置（１３１）へ入力され、該差動装置（１３１）へ入力された駆動力は、減速された後に最終減速装置（１３３）に伝達され、該最終減速装置（１３３）内でさらに減速されて左右のクローラ式走行装置（１）の駆動スプロケット（１１）を駆動するように構成し、該エンジン（３）の前方の旋回用油圧式無段変速機（１２０）には、ギアケース（８０）を介してエンジン（３）からの出力を入力し、該旋回用油圧式無段変速機（１２０）の出力を差動装置（１３１）へ入力し、該差動装置（１３１）により左右のクローラ式走行装置（１）の駆動回転数を異ならせて操向を行うクローラトラクタにおいて、前記走行用油圧式無段変速機（１１０）及び旋回用油圧式無段変速機（１２０）にそれぞれ比例電磁弁（６１・６２）を付設し、ステアリングハンドル（７）の操作角度、及び主変速レバー（７７）の操作角度の大きさに連動させて該比例電磁弁（６１・６２）を制御することにより、該走行用油圧式無段変速機（１１０）と旋回用油圧式無段変速機（１２０）との出力回転数を制御するものである。
【０００６】
請求項２においては、請求項１記載のクローラトラクタにおいて、前記走行用油圧式無段変速機（１１０）及び旋回用油圧式無段変速機（１２０）は、ステアリングハンドル（７）の操作角度が大きくなるにつれて、走行速度が減少するように制御され、ステアリングハンドル（７）の操作角度が小さいときには走行速度の減少度合いが小さく、ステアリングハンドル（７）の操作角度が大きくなるに従って走行速度の減少度合いが大きくなるように制御するものである。
【０００７】
請求項３においては、請求項１記載のクローラトラクタにおいて、前記旋回用油圧式無段変速機（１２０）の出力回転数を、主変速レバー（７７）が高速側へ操作されているときよりも、低速側へ操作されているときの方が大きくなるように制御するものである。
【０００８】
請求項４においては、請求項１記載のクローラトラクタにおいて、前記走行用油圧式無段変速機（１１０）及び旋回用油圧式無段変速機（１２０）を、ブレーキターン又はスピンターンが開始されるステアリングハンドル（７）の操作角度が、該主変速レバー（７７）の操作角度にかかわらず一定となるように制御したものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の解決すべき課題及び手段は以上の如くであり、次に添付の図面に示した本発明の一実施例を説明する。図１は本発明の一実施例であるクローラトラクタを示す側面図、図２はクローラトラクタの動力伝達系を示すスケルトン図、図３は比例電磁弁が付設された走行用ＨＳＴ及び旋回用ＨＳＴを示す油圧回路図、図４は走行用ＨＳＴ及び旋回用ＨＳＴを制御するためのＨＳＴコントローラ等の構成を示す図、図５は主変速レバーの操作角度が高速側へ最大となるとともに、副変速切換スイッチが低速側へ切り換えられた状態でのステアリングハンドルの操作角度と機体各部の速度との関係を示す図、図６は図５における機体中心実速度線を構成する機体中心基準速度線と機体中心付加速度線とを示す図、図７は主変速レバーの操作角度が最高速側から半分の位置であるとともに、副変速切換スイッチが低速側へ切り換えられた状態でのステアリングハンドルの操作角度と機体各部の速度との関係を示す図、図８は主変速レバーの操作角度が高速側へ最大となるとともに、副変速切換スイッチが高速側へ切り換えられた状態でのステアリングハンドルの操作角度と機体各部の速度との関係を示す図、図９は主変速レバー操作位置と旋回用ＨＳＴの駆動係数との関係を示す図、図１０は走行用比例電磁弁及び操向用比例電磁弁の制御フローを示す図、図１１はステアリング操作角度の増減に伴い走行速度を変化させる場合の制御フローを示す図、図１２は図１１での制御に用いられるステアリング操作角度値及びステアリング操作角度補正値を示す図、図１３は走行速度に応じた旋回を行うための制御フローを示す図、図１４は図１３での制御に用いられる主変速レバー角度値及び主変速レバー角度補正値を示す図、図１５は旋回内側及び旋回外側のクローラ式走行装置の走行速度を求める制御フローを示す図、図１６は図１５での制御に用いられるステアリング操作角度値及びステアリング操作角度補正値を示す図である。
【００１０】
まず、本発明に係るクローラ式走行装置の一実施例であるクローラトラクタの概略構成について説明する。図１に示すように、左右一対のクローラ式走行装置１の前部上方にはエンジン３が配置され、ボンネット４に覆われている。ボンネット４の後方にはキャビン９が立設されており、該キャビン９内には操向操作を行うステアリングハンドル７を配置し、該ステアリングハンドル７の後方にシート８を配設して、運転部を構成している。また、この運転部には走行操作を行うための主変速レバー７７等が設けられている。
【００１１】
前記クローラ式走行装置１は、クローラフレーム２に支持されており、前端部の駆動スプロケット１１、後端部のアイドラ１２、及び、駆動スプロケット１１とアイドラ１２との間に配置される転輪１３・１３・・・にクローラベルト１４を巻回して構成している。
【００１２】
図１、図２に示すように、前記エンジン３の後方には走行用油圧式無段変速機（以降走行用ＨＳＴと記す）１１０が配設されており、エンジン３からの駆動出力は、走行用ＨＳＴ１１０にて主変速された後に、該走行用ＨＳＴ１１０の後方に配置されるミッションケース５内で副変速される。走行用ＨＳＴ１１０及びミッションケース５内で変速された駆動力は、連結軸７２を介して、機体前部に配置される差動装置１３１へ入力される。差動装置１３１内に入力された駆動力は、減速された後に最終減速装置１３３に伝達され、該最終減速装置１３３内でさらに減速されて左右の駆動スプロケット１１を駆動するように構成しており、これにより左右のクローラ式走行装置１が駆動されている。
【００１３】
走行用ＨＳＴ１１０は、走行油圧ポンプ１１１及び走行油圧モータ１１２により構成されており、該走行油圧ポンプ１１１は可変容量型に構成されている。走行油圧ポンプ１１１は、入力されたエンジン３からの駆動力により走行油圧モータ１１２を駆動し、該走行油圧モータ１１２からの出力がミッションケース５内へ入力されている。また、走行用ＨＳＴ１１０は、走行油圧ポンプ１１１の可動斜板１１１ａの斜板角を調節することで出力回転数及び出力回転方向を変化するように構成している。
【００１４】
また、エンジン３の前方には旋回用油圧式無段変速機（以降旋回用ＨＳＴと記す）１２０が配設されており、該旋回用ＨＳＴ１２０には、ギアケース８０を介してエンジン３からの出力が入力されている。該エンジン３により駆動される該旋回用ＨＳＴ１２０の出力は差動装置１３１へ入力されている。
【００１５】
旋回用ＨＳＴ１２０は旋回油圧ポンプ１２１及び旋回油圧モータ１２２により構成され、該旋回油圧ポンプ１２１は可変容量式に構成されている。旋回油圧ポンプ１２１は、入力されたエンジン３からの駆動力により旋回油圧モータ１２２を駆動し、該旋回油圧モータ１２２からの出力が差動装置１３１へ入力されている。
【００１６】
また、旋回用ＨＳＴ１２０は、旋回油圧ポンプ１２１の可動斜板１２１ａの斜板角を調節することで出力回転数及び出力回転方向を変化するように構成している。そして、差動装置１３１へ入力される旋回用ＨＳＴ１２０からの出力回転数及び出力回転方向を変化させることで、前述したミッションケース５から差動装置１３１へ入力され、左右の駆動スプロケット１１へ伝達される走行駆動回転に回転数差を生じさせ、これにより左右のクローラ式走行装置１の走行駆動速度を異ならせて操向操作を行うようにしている。
【００１７】
次に、走行用ＨＳＴ１１０及び旋回用ＨＳＴ１２０を制御するための構成について説明する。図１、図３、図４に示すように、走行用ＨＳＴ１１０には走行用比例電磁弁６１が付設され、該比例電磁弁６１により可動斜板１１１ａの斜板角を制御するように構成されている。同じく、旋回用ＨＳＴ１２０には旋回用比例電磁弁６２が付設され、該旋回用比例電磁弁６２により可動斜板１２１ａの斜板角を制御するように構成されている。
【００１８】
前記主変速レバー７７には、該主変速レバー７７の操作位置をレバー操作角度として検出する主変速レバー角度センサ７８が付設され、ステアリングハンドル７の軸部には、該ステアリングハンドル７の操作角度を検出するステアリング操作角度センサ７９が設けられている。該主変速レバー角度センサ７８及びステアリング操作角度センサ７９はＨＳＴコントローラ１４１に接続され、それぞれの検出値が該ＨＳＴコントローラ１４１に入力されている。
【００１９】
また、前記走行用比例電磁弁６１のソレノイド６１ａ・６１ｂ、及び操向用比例電磁弁６２のソレノイド６２ａ・６２ｂが、ＨＳＴコントローラ１４１へ接続されている。そして、ＨＳＴコントローラ１４１において、主変速レバー角度センサ７８から入力された主変速レバー７７の操作角度、及びステアリング操作角度センサ７９から入力されたステアリングハンドル７の操作角度に基づいて、走行用比例電磁弁６１のソレノイド６１ａ又はソレノイド６１ｂの何れか一方、及び操向用比例電磁弁６２のソレノイド６２ａ又はソレノイド６２ｂの何れか一方に電流を流すように構成している。
【００２０】
即ち、図１０に示すフローの如く、ステアリング操作角度センサ７９により検出されたステアリング操作角度値ＶST、及び主変速レバー角度センサ７８により検出された主変速レバー角度値Ｖe がＨＳＴコントローラ１４１へ入力され（ステップＳ１１、ステップＳ１２）、これらの入力値に基づいて、走行用比例電磁弁６１及び操向用比例電磁弁６２を制御するための出力Ｖc ・Ｖt がＨＳＴコントローラ１４１から出力される（ステップＳ１３、ステップＳ１４）ように構成している。このように、主変速レバー７７の操作角度及びステアリングハンドル７の操作角度に連動して比例電磁弁６１及び比例電磁弁６２を制御することにより、走行用ＨＳＴ１１０の可動斜板１１１ａ及び旋回用ＨＳＴ１２０の可動斜板１２１ａを操作し、該走行用ＨＳＴ１１０及び旋回用ＨＳＴ１２０の出力回転数を制御するようにしている。また、本例においては、前記ミッションケース５に内装される副変速機構の変速段を高速側と低速側といった複数段に切り換える副変速切換スイッチ７６がＨＳＴコントローラ１４１に接続されており、該副変速切換スイッチ７６の切換状態も加味して、走行用ＨＳＴ１１０及び旋回用ＨＳＴ１２０の出力回転数制御を行うようにしている。
【００２１】
そして、主変速レバー７７の操作角度及びステアリングハンドル７の操作角度に連動する、走行用ＨＳＴ１１０及び旋回用ＨＳＴ１２０の出力回転数の制御は、次の如く行っている。
【００２２】
図５には、ステアリングハンドル７の操作角度と機体各部の速度との関係を示しており、８１は機体中心実速度線を、８２ａは旋回外側のクローラ走行装置速度線を、８２ｂは旋回内側のクローラ走行装置速度線を、８３は旋回用ＨＳＴ１２０の出力回転速度線を示している。また、図６には、機体中心基準速度線８４と、機体中心付加速度線８５を示している。尚、図５、図６に示す各速度線８１・８２ａ・８２ｂ・８３・８４は、主変速レバー７７の操作角度が高速側へ最大となるとともに、前記副変速切換スイッチ７６が低速側へ切り換えられた状態での値を示しており、それぞれ、ＨＳＴコントローラ１４１内の記憶装置に予め記憶されている。
【００２３】
機体中心基準速度線８４は、ステアリング操作角度が角度θ1 よりも小さい間は、速度Ｖ1 で一定であり、ステアリング操作角度が角度θ1 より大きくなると、値が直線的に減少するように形成されている。機体中心付加速度線８５は、ステアリング操作角度が角度θ1 よりも小さい間は０で一定であり、ステアリング操作角度が角度θ1 より大きくなると角度θa までの間増加し、角度θa を超えると減少する、上に凸の略蒲鉾型の曲線に形成されている。そして、前記機体中心実速度線８１は、機体中心基準速度線８４の値に機体中心付加速度８５の値を加えて構成され、ステアリング操作角度が０で直進状態のときの速度はＶ1 である。
【００２４】
また、ＨＳＴ出力回転速度線８３は、左右のクローラ式走行装置１に伝達される走行駆動回転に回転数差を生じさせるものであり、ステアリング操作角度が角度θ1 よりも小さい間は０で一定であり、ステアリング操作角度が角度θ1 より大きくなると、値が直線的に増加するように形成されている。そして、前記旋回外側クローラ走行装置速度線８２ａは機体中心実速度線８１の値にＨＳＴ出力回転速度線８３の値を加えたものであり、旋回内側クローラ走行装置速度線８２ｂは機体中心実速度線８１の値からＨＳＴ出力回転速度線８３の値を減じたものである。
【００２５】
即ち、走行用ＨＳＴ１１０の比例電磁弁６１及び旋回用ＨＳＴ１２０の比例電磁弁６２を制御して、ステアリング操作角度が大きくなるに従い、機体中心実速度線８１に従って機体の走行速度を減少させている。また、左右のクローラ式走行装置１の駆動速度を、機体中心実速度線８１の値にＨＳＴ出力回転速度線８３の値をそれぞれ増減した旋回外側クローラ走行装置速度線８２ａと旋回内側クローラ走行装置速度線８２ｂとに従って変化させ、ステアリング操作角度が大きくなるに従い、左右のクローラ式走行装置１の駆動速度の差が大きくなるようにしている。
【００２６】
この場合、ステアリング操作角度の増加に伴う走行速度の減少は、前記機体中心基準速度８４の如く直線的に減少させたのでは、ステアリング操作角度が小さい範囲で、ステアリング操作角度に対する旋回度合いが大きく、急に旋回するように感じられて旋回時のフィーリングが良くないため、機体中心付加速度８５を加えて、機体中心実速度８１の如くステアリング操作角度が小さい範囲では走行速度の減少度合いが小さくなるようにしている。これにより、ステアリング操作角度が小さいときには、ステアリング操作角度に対する旋回度合いを抑えることができ、ステアリング操作角度が小さい場合でもステアリング操作角度に応じた感覚の旋回状態を得ることが可能となり、旋回時のフィーリング及び旋回精度を向上することができる。
【００２７】
また、機体中心付加速度８５は、機体中心実速度８１が、ステアリング操作角度が大きくなるに従って走行速度の減少度合いが大きくなるように形成されているため、ステアリング操作角度が大きいときには低速で旋回が行われ、エンジン３の出力の範囲内で急旋回を行うことが可能となっている。さらに、上述の如くの旋回を行うための、走行用ＨＳＴ１１０及び旋回用ＨＳＴ１２０の制御を、該走行用ＨＳＴ１１０及び旋回用ＨＳＴ１２０に付設した比例電磁弁６１・６２を制御することにより行っているため、該走行用ＨＳＴ１１０及び旋回用ＨＳＴ１２０を電気的に制御することが可能であり、制御機構を簡単且つコンパクトな構成とすることができ、メンテナンスの容易化を図ることもできる。
【００２８】
そして、前述の如く、ステアリング操作角度の増減に伴い走行速度を変化させる場合には、図１１、図１２に示すように、例えば左最大旋回時から中立位置を経て右最大旋回時に至るまで直線的に増加する、ＨＳＴコントローラ１４１に入力されたステアリング操作角度値ＶST（ステップＳ２１）を、左右旋回にかかわらずステアリング操作角度が大きくなるに従って増加するステアリング操作角度補正値ＶST’に補正した後に、走行用比例電磁弁６１用の出力Ｖc から該ステアリング操作角度補正値ＶST’を減じる（ステップＳ２２）ことにより、走行速度を変化させるようにしている。
【００２９】
また、走行速度に応じた旋回を行うためには、図１３に示すフローで旋回用ＨＳＴ１２０を制御している。まず、主変速レバー７７の設定値である主変速レバー角度値Ｖe 、及びステアリング操作角度値ＶSTがＨＳＴコントローラ１４１に入力される（ステップ３１、ステップ３２）。入力された主変速レバー角度値Ｖe は、例えば図１４に示すように、左最大旋回時から中立位置を経て右最大旋回時に至るまで直線的に増加するが、この値が、左右旋回にかかわらずステアリング操作角度が大きくなるに従って増加する主変速レバー角度補正値Ｖe ’に変換される（ステップＳ３３）とともに、ステアリング操作角度値ＶSTに応じた操向用比例電磁弁６２用の出力Ｖt が求められる。そして、求められた出力Ｖt から主変速レバー角度補正値Ｖe ’を減じた値を、操向用比例電磁弁６２用の出力として、ＨＳＴコントローラ１４１から出力するようにしている。
【００３０】
また、旋回内側及び旋回外側のクローラ式走行装置１の走行速度を求めるフローは、図１５に示す如くである。即ち、ステアリング操作角度値ＶSTがＨＳＴコントローラ１４１に入力される（ステップＳ５１）と、図１６に示すように、左右への旋回度合いが大きくなるに従って値が減少するステアリング操作角度補正値ＶST”に変換される（ステップＳ５２）。このステアリング操作角度補正値ＶST”に基づいて操向用比例電磁弁６２用の出力Ｖt が求められる。そして、図５に機体中心実速度８１で表される機体中心実速度値Ｖctから出力Ｖt を減じて旋回内側のクローラ式走行装置１の走行速度が求められ（ステップＳ５３）、該機体中心実速度値Ｖctに出力Ｖt を加えて旋回外側のクローラ式走行装置１の走行速度が求められる（ステップＳ５４）ようにしている。
【００３１】
また、図７には、主変速レバー７７の操作角度が高速側への最大操作角度の半分の値であるとともに、前記副変速切換スイッチ７６が低速側へ切り換えられた状態での、機体中心実速度９１、外側クローラ走行装置速度線９２ａ、旋回内側クローラ走行装置速度線９２ｂ、及びＨＳＴ出力回転速度線９３を示している。これらの各速度線９１・９２ａ・９２ｂ・９３は、前述の各速度線８１・８２ａ・８２ｂ・８３に対し、主変速レバー７７の操作角度が小さくなった分だけ、全体的に低速側へシフトさせたものであり、ステアリング操作角度に対する増減傾向は同じに形成されている。この場合、ステアリング操作角度が０で直進状態のときの前記機体中心実速度線９１の値は速度Ｖ2 である。
【００３２】
さらに、図８には、主変速レバー７７の操作角度が高速側へ高速側へ最大となるとともに、副変速切換スイッチ７６が高速側へ切り換えられた状態での、機体中心実速度１０１、外側クローラ走行装置速度線１０２ａ、旋回内側クローラ走行装置速度線１０２ｂ、及びＨＳＴ出力回転速度線１０３を示している。これらの各速度線１０１・１０２ａ・１０２ｂ・１０３は、前述の各速度線８・８２ａ・８２ｂ・８３に対し、副変速機構が高速側へ切り換えられた分だけ、全体的に高速側へシフトさせたものであり、ステアリング操作角度に対する増減傾向は同じに形成されている。この場合、ステアリング操作角度が０で直進状態のときの前記機体中心実速度線１０１の値は速度Ｖ3 である。
【００３３】
このように、直進時の速度がそれぞれＶ1 、Ｖ2 、Ｖ3 である、前記各速度線８１・８２ａ・８２ｂ・８３、各速度線９１・９２ａ・９２ｂ・９３及び各速度線１０１・１０２ａ・１０２ｂ・１０３の如く、主変速レバー７７の操作角度及び副変速切換スイッチ７６の切換状態に応じた、即ち機体の速度に応じた速度線がそれぞれ設定され、ＨＳＴコントローラ１４１内の記憶装置に記憶されている。
【００３４】
また、図５に示すように、副変速切換スイッチ７６が低速側へ切り換えられるとともに、主変速レバー７７の操作角度が高速側へ最大となるように操作され、直進時速度がＶ1 である場合には、ステアリング操作角度がθ2 となったときに旋回内側クローラ走行装置速度線８２ｂの値が０となるように、走行用ＨＳＴ１１０及び旋回用ＨＳＴ１２０が制御されている。この状態においては、旋回内側のクローラ式走行装置１は停止し、旋回外側のクローラ式走行装置１のみが駆動された状態で旋回を行う、所謂ブレーキターンが行われる。
【００３５】
同様に、図７に示すように、副変速切換スイッチ７６が低速側へ切り換えられるとともに、主変速レバー７７の操作角度が高速側へ最大となる位置に対して半分の位置まで操作され、直進時速度がＶ2 である場合においても、旋回内側クローラ走行装置速度線９２ｂの値が０となってブレーキターンが行われるのは、ステアリング操作角度がθ2 となったときである。
【００３６】
さらに、副変速切換スイッチ７６が低速側へ切り換えられている場合には、主変速レバー７７が他の何れの操作位置にあるときでも、ステアリング操作角度がθ2 となった際に、旋回内側クローラ走行装置速度線の値が０となってブレーキターンが行われるように制御されている。
【００３７】
一方、副変速切換スイッチ７６が高速側に切り換えられている場合には、図８に示すように、ステアリング操作角度がθ3 となったときに旋回内側クローラ走行装置速度線１０２ｂの値が０となってブレーキターンが行われるように制御しており、この場合においても、主変速レバー７７が他の何れの操作位置にあっても、ステアリング操作角度がθ3 となったときにブレーキターンが行われるようにしている。
【００３８】
このように、主変速レバー７７の操作位置（操作角度）、即ち機体の走行速度にかかわらず、一定のステアリング操作角度θ2 ・θ3 にてブレーキターンが開始されるように、走行用ＨＳＴ１１０及び旋回用ＨＳＴ１２０が制御されるように構成している。従って、主変速レバー７７の操作位置を気にすることなく、ステアリングハンドル７を一定角度まで操作するだけで常にブレーキターンを行うことができ、また、旋回途中で主変速レバー７７を操作して増速・減速を行ったとしてもブレーキターン状態を保持することができ、正確で高精度な旋回動作を容易に行うことが可能となる。
【００３９】
尚、このようにブレーキターンを行う場合と同様に、左右のクローラ式走行装置１が反対方向に等速度で駆動されるスピンターンを行う場合においても、主変速レバー７７の操作位置にかかわらず、一定のステアリング操作角度にてブレーキターンが開始されるように、走行用ＨＳＴ１１０及び旋回用ＨＳＴ１２０を制御することもできる。
【００４０】
また、図５にＨＳＴ出力回転速度線８３や図７に示すＨＳＴ出力回転速度線９３等のＨＳＴ出力回転速度線の値は、前記速度Ｖ1 ・Ｖ2 等の速度の大きさ、及び図９に示す旋回ＨＳＴ駆動係数に応じて決定されている。この旋回ＨＳＴ駆動係数は主変速レバー７７の操作位置によって変化し、図９に示す旋回ＨＳＴ駆動係数線８６のように、主変速レバー７７が低速側へ操作されているときの方が、高速側へ操作されているときよりも大きな値となるようにしている。本例の場合、主変速レバー７７の操作位置が最低速側位置にあるときに旋回ＨＳＴ駆動係数が最大であり、該操作位置が高速側へ移動するに従って除々に低下している。そして、主変速レバー７７の操作位置が略中央部から最高速側までの範囲にあるときは、略一定値となっている。
【００４１】
このように、主変速レバー７７が低速側位置へ操作されているときには、高速側位置へ操作されているときよりも旋回ＨＳＴ駆動係数値を大きくして、速度の大きさに対する旋回用ＨＳＴ１２０の出力回転数が多くなるように、該旋回用ＨＳＴ１２０を制御している。即ち、旋回ＨＳＴ駆動係数線を主変速レバー７７の操作位置にかかわらず一定とした場合には、低速走行時の旋回度合いが小さくステアリングハンドル７の切れ具合が鈍いと感じるが、前述の如く、主変速レバー７７が低速側位置へ操作された低速走行時に、走行速度に対する旋回度合いを増加させることにより、低速時においてもステアリングハンドル７の切れ具合が良く感じられ、良好な旋回感覚を得ることができる。
【００４２】
以上の如く、本クローラトラクタにおいては、走行用ＨＳＴ１１０と旋回用ＨＳＴ１２０との出力回転数を、ステアリング操作角度及び主変速レバー操作角度の大きさに連動させて制御しているので、ステアリング操作や主変速レバー操作状態に応じて、走行用ＨＳＴ１１０と旋回用ＨＳＴ１２０とをきめ細かく制御し、また多様な制御を行うことが可能となり、旋回精度や旋回フィーリングの向上を図ることができる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したことにより、次のような効果が得られる。
請求項１に記載の如く、エンジン（３）の後方に、走行用油圧式無段変速機（１１０）を配設し、該エンジン（３）の前方に、旋回用油圧式無段変速機（１２０）を配設し、該エンジン（３）からの駆動出力は、該走行用油圧式無段変速機（１１０）にて主変速された後に、該走行用油圧式無段変速機（１１０）の後方に配置されるミッションケース（５）内で副変速され、連結軸（７２）を介して、機体前部に配置される差動装置（１３１）へ入力され、該差動装置（１３１）へ入力された駆動力は、減速された後に最終減速装置（１３３）に伝達され、該最終減速装置（１３３）内でさらに減速されて左右のクローラ式走行装置（１）の駆動スプロケット（１１）を駆動するように構成し、該エンジン（３）の前方の旋回用油圧式無段変速機（１２０）には、ギアケース（８０）を介してエンジン（３）からの出力を入力し、該旋回用油圧式無段変速機（１２０）の出力を差動装置（１３１）へ入力し、該差動装置（１３１）により左右のクローラ式走行装置（１）の駆動回転数を異ならせて操向を行うクローラトラクタにおいて、前記走行用油圧式無段変速機（１１０）及び旋回用油圧式無段変速機（１２０）にそれぞれ比例電磁弁（６１・６２）を付設し、ステアリングハンドル（７）の操作角度、及び主変速レバー（７７）の操作角度の大きさに連動させて該比例電磁弁（６１・６２）を制御することにより、該走行用油圧式無段変速機（１１０）と旋回用油圧式無段変速機（１２０）との出力回転数を制御するので、ステアリング操作や主変速レバー操作状態に応じて、走行用ＨＳＴと旋回用ＨＳＴとをきめ細かく制御し、また多様な制御を行うことが可能となり、旋回精度や旋回フィーリングの向上を図ることができる。
【００４４】
また、走行用ＨＳＴ及び旋回用ＨＳＴの制御を電気的に制御することが可能であり、制御機構を簡単且つコンパクトな構成とすることかでき、メンテナンスの容易化を図ることもできる。
【００４５】
請求項２に記載の如く、前記走行用油圧式無段変速機及び旋回用油圧式無段変速機は、ステアリング操作角度が大きくなるにつれて、走行速度が減少するように制御され、ステアリング操作角度が小さいときには走行速度の減少度合いが小さく、ステアリング操作角度が大きくなるに従って走行速度の減少度合いが大きくなるように制御するので、ステアリング操作角度が小さいときには、ステアリング操作角度に対する旋回度合いを抑えることができ、ステアリング操作角度が小さい場合でもステアリング操作角度に応じた感覚の旋回状態を得ることが可能となり、旋回時のフィーリング及び旋回精度を向上することができる。
また、ステアリング操作角度が大きいときには低速で旋回が行われ、エンジンの出力の範囲内で急旋回を行うことが可能となる。
【００４６】
請求項３に記載の如く、前記旋回用油圧式無段変速機の出力回転数を、主変速レバーが高速側へ操作されているときよりも、低速側へ操作されているときの方が大きくなるように制御するので、低速時においてもステアリングハンドルの切れ具合が良く感じられ、良好な旋回感覚を得ることができる。
【００４７】
請求項４に記載の如く、前記走行用油圧式無段変速機及び旋回用油圧式無段変速機を、ブレーキターン又はスピンターンが開始されるステアリング操作角度が、主変速レバー操作角度にかかわらず一定となるように制御したので、主変速レバーの操作位置を気にすることなく、ステアリングハンドルを一定角度まで操作するだけで常にブレーキターン又はスピンターンを行うことができ、また、旋回途中で主変速レバーを操作して増速・減速を行ったとしてもブレーキターン又はスピンターンの状態を保持することができ、正確で高精度な旋回動作を容易に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例であるクローラトラクタを示す側面図である。
【図２】 クローラトラクタの動力伝達系を示すスケルトン図である。
【図３】 比例電磁弁が付設された走行用ＨＳＴ及び旋回用ＨＳＴを示す油圧回路図である。
【図４】 走行用ＨＳＴ及び旋回用ＨＳＴを制御するためのＨＳＴコントローラ等の構成を示す図である。
【図５】 主変速レバーの操作角度が高速側へ最大となるとともに、副変速切換スイッチが低速側へ切り換えられた状態でのステアリングハンドルの操作角度と機体各部の速度との関係を示す図である。
【図６】 図５における機体中心実速度線を構成する機体中心基準速度線と機体中心付加速度線とを示す図である。
【図７】 主変速レバーの操作角度が最高速側から半分の位置であるとともに、副変速切換スイッチが低速側へ切り換えられた状態でのステアリングハンドルの操作角度と機体各部の速度との関係を示す図である。
【図８】 主変速レバーの操作角度が高速側へ最大となるとともに、副変速切換スイッチが高速側へ切り換えられた状態でのステアリングハンドルの操作角度と機体各部の速度との関係を示す図である。
【図９】 主変速レバー操作位置と旋回用ＨＳＴの駆動係数との関係を示す図である。
【図１０】 走行用比例電磁弁及び操向用比例電磁弁の制御フローを示す図である。
【図１１】 ステアリング操作角度の増減に伴い走行速度を変化させる場合の制御フローを示す図である。
【図１２】 図１１での制御に用いられるステアリング操作角度値及びステアリング操作角度補正値を示す図である。
【図１３】 走行速度に応じた旋回を行うための制御フローを示す図である。
【図１４】 図１３での制御に用いられる主変速レバー角度値及び主変速レバー角度補正値を示す図である。
【図１５】 旋回内側及び旋回外側のクローラ式走行装置の走行速度を求める制御フローを示す図である。
【図１６】 図１５での制御に用いられるステアリング操作角度値及びステアリング操作角度補正値を示す図である。
【符号の説明】
１ クローラ式走行装置
３ エンジン
７ ステアリングハンドル
６１・６２ 比例電磁弁
７７ 主変速レバー
７８ 主変速レバー角度センサ
７９ ステアリング操作角度センサ
１１０ 走行用ＨＳＴ
１２０ 旋回用ＨＳＴ
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行用油圧式無段変速機の出力を差動装置へ入力して左右のクローラ式走行装置を走行駆動するとともに、旋回用油圧式無段変速機の出力を差動装置に入力することにより左右のクローラ式走行装置の駆動回転数を異ならせて操向を行うクローラトラクタおける操向制御の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、左右のクローラ式走行装置を備えたクローラトラクタにおいては、エンジンの出力を走行用油圧式無段変速機により変速し、該走行用油圧式無段変速機の出力を差動装置に入力して、左右のクローラ式走行装置を走行駆動するとともに、該旋回用油圧式無段変速機からの出力回転を差動装置に入力して、左右のクローラ式走行装置の駆動回転数を異ならせて操向を行う技術が考案されている。このようなクローラトラクタにあっては、走行用油圧式無段変速機は主変速レバーの操作に連動して駆動され、旋回用油圧式無段変速機はステアリング操作に連動して駆動されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述の如く駆動される、走行用油圧式無段変速機及び旋回用油圧式無段変速機は、それぞれ個別的に制御されていたので、例えば、片方のクローラ式走行装置を停止した状態で旋回する所謂ブレーキターンを行う場合、走行速度が異なるとブレーキターンが開始されるステアリング操作角度も変化するため、旋回時のステアリング操作が煩雑であった。また、同じステアリング操作角度に対する旋回半径の大きさが、走行速度によって大きく異なるため、旋回操作のフィーリングや旋回精度が悪かった。また、走行用油圧式無段変速機を操作する主変速レバーと、旋回用油圧式無段変速機を操作するステアリングハンドルとを連動させる構成が、例えば、特開平１０−４７１９号公報に示す如く知られているが、この構成においては、主変速レバーとステアリングハンドルとが機械的に連結されているので、構造が複雑となり多くのスペースを要することとなっていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するための手段を説明する。
【０００５】
請求項１においては、エンジン（３）の後方に、走行用油圧式無段変速機（１１０）を配設し、該エンジン（３）の前方に、旋回用油圧式無段変速機（１２０）を配設し、該エンジン（３）からの駆動出力は、該走行用油圧式無段変速機（１１０）にて主変速された後に、該走行用油圧式無段変速機（１１０）の後方に配置されるミッションケース（５）内で副変速され、連結軸（７２）を介して、機体前部に配置される差動装置（１３１）へ入力され、該差動装置（１３１）へ入力された駆動力は、減速された後に最終減速装置（１３３）に伝達され、該最終減速装置（１３３）内でさらに減速されて左右のクローラ式走行装置（１）の駆動スプロケット（１１）を駆動するように構成し、該エンジン（３）の前方の旋回用油圧式無段変速機（１２０）には、ギアケース（８０）を介してエンジン（３）からの出力を入力し、該旋回用油圧式無段変速機（１２０）の出力を差動装置（１３１）へ入力し、該差動装置（１３１）により左右のクローラ式走行装置（１）の駆動回転数を異ならせて操向を行うクローラトラクタにおいて、前記走行用油圧式無段変速機（１１０）及び旋回用油圧式無段変速機（１２０）にそれぞれ比例電磁弁（６１・６２）を付設し、ステアリングハンドル（７）の操作角度、及び主変速レバー（７７）の操作角度の大きさに連動させて該比例電磁弁（６１・６２）を制御することにより、該走行用油圧式無段変速機（１１０）と旋回用油圧式無段変速機（１２０）との出力回転数を制御するものである。
【０００６】
請求項２においては、請求項１記載のクローラトラクタにおいて、前記走行用油圧式無段変速機（１１０）及び旋回用油圧式無段変速機（１２０）は、ステアリングハンドル（７）の操作角度が大きくなるにつれて、走行速度が減少するように制御され、ステアリングハンドル（７）の操作角度が小さいときには走行速度の減少度合いが小さく、ステアリングハンドル（７）の操作角度が大きくなるに従って走行速度の減少度合いが大きくなるように制御するものである。
【０００７】
請求項３においては、請求項１記載のクローラトラクタにおいて、前記旋回用油圧式無段変速機（１２０）の出力回転数を、主変速レバー（７７）が高速側へ操作されているときよりも、低速側へ操作されているときの方が大きくなるように制御するものである。
【０００８】
請求項４においては、請求項１記載のクローラトラクタにおいて、前記走行用油圧式無段変速機（１１０）及び旋回用油圧式無段変速機（１２０）を、ブレーキターン又はスピンターンが開始されるステアリングハンドル（７）の操作角度が、該主変速レバー（７７）の操作角度にかかわらず一定となるように制御したものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の解決すべき課題及び手段は以上の如くであり、次に添付の図面に示した本発明の一実施例を説明する。図１は本発明の一実施例であるクローラトラクタを示す側面図、図２はクローラトラクタの動力伝達系を示すスケルトン図、図３は比例電磁弁が付設された走行用ＨＳＴ及び旋回用ＨＳＴを示す油圧回路図、図４は走行用ＨＳＴ及び旋回用ＨＳＴを制御するためのＨＳＴコントローラ等の構成を示す図、図５は主変速レバーの操作角度が高速側へ最大となるとともに、副変速切換スイッチが低速側へ切り換えられた状態でのステアリングハンドルの操作角度と機体各部の速度との関係を示す図、図６は図５における機体中心実速度線を構成する機体中心基準速度線と機体中心付加速度線とを示す図、図７は主変速レバーの操作角度が最高速側から半分の位置であるとともに、副変速切換スイッチが低速側へ切り換えられた状態でのステアリングハンドルの操作角度と機体各部の速度との関係を示す図、図８は主変速レバーの操作角度が高速側へ最大となるとともに、副変速切換スイッチが高速側へ切り換えられた状態でのステアリングハンドルの操作角度と機体各部の速度との関係を示す図、図９は主変速レバー操作位置と旋回用ＨＳＴの駆動係数との関係を示す図、図１０は走行用比例電磁弁及び操向用比例電磁弁の制御フローを示す図、図１１はステアリング操作角度の増減に伴い走行速度を変化させる場合の制御フローを示す図、図１２は図１１での制御に用いられるステアリング操作角度値及びステアリング操作角度補正値を示す図、図１３は走行速度に応じた旋回を行うための制御フローを示す図、図１４は図１３での制御に用いられる主変速レバー角度値及び主変速レバー角度補正値を示す図、図１５は旋回内側及び旋回外側のクローラ式走行装置の走行速度を求める制御フローを示す図、図１６は図１５での制御に用いられるステアリング操作角度値及びステアリング操作角度補正値を示す図である。
【００１０】
まず、本発明に係るクローラ式走行装置の一実施例であるクローラトラクタの概略構成について説明する。図１に示すように、左右一対のクローラ式走行装置１の前部上方にはエンジン３が配置され、ボンネット４に覆われている。ボンネット４の後方にはキャビン９が立設されており、該キャビン９内には操向操作を行うステアリングハンドル７を配置し、該ステアリングハンドル７の後方にシート８を配設して、運転部を構成している。また、この運転部には走行操作を行うための主変速レバー７７等が設けられている。
【００１１】
前記クローラ式走行装置１は、クローラフレーム２に支持されており、前端部の駆動スプロケット１１、後端部のアイドラ１２、及び、駆動スプロケット１１とアイドラ１２との間に配置される転輪１３・１３・・・にクローラベルト１４を巻回して構成している。
【００１２】
図１、図２に示すように、前記エンジン３の後方には走行用油圧式無段変速機（以降走行用ＨＳＴと記す）１１０が配設されており、エンジン３からの駆動出力は、走行用ＨＳＴ１１０にて主変速された後に、該走行用ＨＳＴ１１０の後方に配置されるミッションケース５内で副変速される。走行用ＨＳＴ１１０及びミッションケース５内で変速された駆動力は、連結軸７２を介して、機体前部に配置される差動装置１３１へ入力される。差動装置１３１内に入力された駆動力は、減速された後に最終減速装置１３３に伝達され、該最終減速装置１３３内でさらに減速されて左右の駆動スプロケット１１を駆動するように構成しており、これにより左右のクローラ式走行装置１が駆動されている。
【００１３】
走行用ＨＳＴ１１０は、走行油圧ポンプ１１１及び走行油圧モータ１１２により構成されており、該走行油圧ポンプ１１１は可変容量型に構成されている。走行油圧ポンプ１１１は、入力されたエンジン３からの駆動力により走行油圧モータ１１２を駆動し、該走行油圧モータ１１２からの出力がミッションケース５内へ入力されている。また、走行用ＨＳＴ１１０は、走行油圧ポンプ１１１の可動斜板１１１ａの斜板角を調節することで出力回転数及び出力回転方向を変化するように構成している。
【００１４】
また、エンジン３の前方には旋回用油圧式無段変速機（以降旋回用ＨＳＴと記す）１２０が配設されており、該旋回用ＨＳＴ１２０には、ギアケース８０を介してエンジン３からの出力が入力されている。該エンジン３により駆動される該旋回用ＨＳＴ１２０の出力は差動装置１３１へ入力されている。
【００１５】
旋回用ＨＳＴ１２０は旋回油圧ポンプ１２１及び旋回油圧モータ１２２により構成され、該旋回油圧ポンプ１２１は可変容量式に構成されている。旋回油圧ポンプ１２１は、入力されたエンジン３からの駆動力により旋回油圧モータ１２２を駆動し、該旋回油圧モータ１２２からの出力が差動装置１３１へ入力されている。
【００１６】
また、旋回用ＨＳＴ１２０は、旋回油圧ポンプ１２１の可動斜板１２１ａの斜板角を調節することで出力回転数及び出力回転方向を変化するように構成している。そして、差動装置１３１へ入力される旋回用ＨＳＴ１２０からの出力回転数及び出力回転方向を変化させることで、前述したミッションケース５から差動装置１３１へ入力され、左右の駆動スプロケット１１へ伝達される走行駆動回転に回転数差を生じさせ、これにより左右のクローラ式走行装置１の走行駆動速度を異ならせて操向操作を行うようにしている。
【００１７】
次に、走行用ＨＳＴ１１０及び旋回用ＨＳＴ１２０を制御するための構成について説明する。図１、図３、図４に示すように、走行用ＨＳＴ１１０には走行用比例電磁弁６１が付設され、該比例電磁弁６１により可動斜板１１１ａの斜板角を制御するように構成されている。同じく、旋回用ＨＳＴ１２０には旋回用比例電磁弁６２が付設され、該旋回用比例電磁弁６２により可動斜板１２１ａの斜板角を制御するように構成されている。
【００１８】
前記主変速レバー７７には、該主変速レバー７７の操作位置をレバー操作角度として検出する主変速レバー角度センサ７８が付設され、ステアリングハンドル７の軸部には、該ステアリングハンドル７の操作角度を検出するステアリング操作角度センサ７９が設けられている。該主変速レバー角度センサ７８及びステアリング操作角度センサ７９はＨＳＴコントローラ１４１に接続され、それぞれの検出値が該ＨＳＴコントローラ１４１に入力されている。
【００１９】
また、前記走行用比例電磁弁６１のソレノイド６１ａ・６１ｂ、及び操向用比例電磁弁６２のソレノイド６２ａ・６２ｂが、ＨＳＴコントローラ１４１へ接続されている。そして、ＨＳＴコントローラ１４１において、主変速レバー角度センサ７８から入力された主変速レバー７７の操作角度、及びステアリング操作角度センサ７９から入力されたステアリングハンドル７の操作角度に基づいて、走行用比例電磁弁６１のソレノイド６１ａ又はソレノイド６１ｂの何れか一方、及び操向用比例電磁弁６２のソレノイド６２ａ又はソレノイド６２ｂの何れか一方に電流を流すように構成している。
【００２０】
即ち、図１０に示すフローの如く、ステアリング操作角度センサ７９により検出されたステアリング操作角度値ＶST、及び主変速レバー角度センサ７８により検出された主変速レバー角度値Ｖe がＨＳＴコントローラ１４１へ入力され（ステップＳ１１、ステップＳ１２）、これらの入力値に基づいて、走行用比例電磁弁６１及び操向用比例電磁弁６２を制御するための出力Ｖc ・Ｖt がＨＳＴコントローラ１４１から出力される（ステップＳ１３、ステップＳ１４）ように構成している。このように、主変速レバー７７の操作角度及びステアリングハンドル７の操作角度に連動して比例電磁弁６１及び比例電磁弁６２を制御することにより、走行用ＨＳＴ１１０の可動斜板１１１ａ及び旋回用ＨＳＴ１２０の可動斜板１２１ａを操作し、該走行用ＨＳＴ１１０及び旋回用ＨＳＴ１２０の出力回転数を制御するようにしている。また、本例においては、前記ミッションケース５に内装される副変速機構の変速段を高速側と低速側といった複数段に切り換える副変速切換スイッチ７６がＨＳＴコントローラ１４１に接続されており、該副変速切換スイッチ７６の切換状態も加味して、走行用ＨＳＴ１１０及び旋回用ＨＳＴ１２０の出力回転数制御を行うようにしている。
【００２１】
そして、主変速レバー７７の操作角度及びステアリングハンドル７の操作角度に連動する、走行用ＨＳＴ１１０及び旋回用ＨＳＴ１２０の出力回転数の制御は、次の如く行っている。
【００２２】
図５には、ステアリングハンドル７の操作角度と機体各部の速度との関係を示しており、８１は機体中心実速度線を、８２ａは旋回外側のクローラ走行装置速度線を、８２ｂは旋回内側のクローラ走行装置速度線を、８３は旋回用ＨＳＴ１２０の出力回転速度線を示している。また、図６には、機体中心基準速度線８４と、機体中心付加速度線８５を示している。尚、図５、図６に示す各速度線８１・８２ａ・８２ｂ・８３・８４は、主変速レバー７７の操作角度が高速側へ最大となるとともに、前記副変速切換スイッチ７６が低速側へ切り換えられた状態での値を示しており、それぞれ、ＨＳＴコントローラ１４１内の記憶装置に予め記憶されている。
【００２３】
機体中心基準速度線８４は、ステアリング操作角度が角度θ1 よりも小さい間は、速度Ｖ1 で一定であり、ステアリング操作角度が角度θ1 より大きくなると、値が直線的に減少するように形成されている。機体中心付加速度線８５は、ステアリング操作角度が角度θ1 よりも小さい間は０で一定であり、ステアリング操作角度が角度θ1 より大きくなると角度θa までの間増加し、角度θa を超えると減少する、上に凸の略蒲鉾型の曲線に形成されている。そして、前記機体中心実速度線８１は、機体中心基準速度線８４の値に機体中心付加速度８５の値を加えて構成され、ステアリング操作角度が０で直進状態のときの速度はＶ1 である。
【００２４】
また、ＨＳＴ出力回転速度線８３は、左右のクローラ式走行装置１に伝達される走行駆動回転に回転数差を生じさせるものであり、ステアリング操作角度が角度θ1 よりも小さい間は０で一定であり、ステアリング操作角度が角度θ1 より大きくなると、値が直線的に増加するように形成されている。そして、前記旋回外側クローラ走行装置速度線８２ａは機体中心実速度線８１の値にＨＳＴ出力回転速度線８３の値を加えたものであり、旋回内側クローラ走行装置速度線８２ｂは機体中心実速度線８１の値からＨＳＴ出力回転速度線８３の値を減じたものである。
【００２５】
即ち、走行用ＨＳＴ１１０の比例電磁弁６１及び旋回用ＨＳＴ１２０の比例電磁弁６２を制御して、ステアリング操作角度が大きくなるに従い、機体中心実速度線８１に従って機体の走行速度を減少させている。また、左右のクローラ式走行装置１の駆動速度を、機体中心実速度線８１の値にＨＳＴ出力回転速度線８３の値をそれぞれ増減した旋回外側クローラ走行装置速度線８２ａと旋回内側クローラ走行装置速度線８２ｂとに従って変化させ、ステアリング操作角度が大きくなるに従い、左右のクローラ式走行装置１の駆動速度の差が大きくなるようにしている。
【００２６】
この場合、ステアリング操作角度の増加に伴う走行速度の減少は、前記機体中心基準速度８４の如く直線的に減少させたのでは、ステアリング操作角度が小さい範囲で、ステアリング操作角度に対する旋回度合いが大きく、急に旋回するように感じられて旋回時のフィーリングが良くないため、機体中心付加速度８５を加えて、機体中心実速度８１の如くステアリング操作角度が小さい範囲では走行速度の減少度合いが小さくなるようにしている。これにより、ステアリング操作角度が小さいときには、ステアリング操作角度に対する旋回度合いを抑えることができ、ステアリング操作角度が小さい場合でもステアリング操作角度に応じた感覚の旋回状態を得ることが可能となり、旋回時のフィーリング及び旋回精度を向上することができる。
【００２７】
また、機体中心付加速度８５は、機体中心実速度８１が、ステアリング操作角度が大きくなるに従って走行速度の減少度合いが大きくなるように形成されているため、ステアリング操作角度が大きいときには低速で旋回が行われ、エンジン３の出力の範囲内で急旋回を行うことが可能となっている。さらに、上述の如くの旋回を行うための、走行用ＨＳＴ１１０及び旋回用ＨＳＴ１２０の制御を、該走行用ＨＳＴ１１０及び旋回用ＨＳＴ１２０に付設した比例電磁弁６１・６２を制御することにより行っているため、該走行用ＨＳＴ１１０及び旋回用ＨＳＴ１２０を電気的に制御することが可能であり、制御機構を簡単且つコンパクトな構成とすることができ、メンテナンスの容易化を図ることもできる。
【００２８】
そして、前述の如く、ステアリング操作角度の増減に伴い走行速度を変化させる場合には、図１１、図１２に示すように、例えば左最大旋回時から中立位置を経て右最大旋回時に至るまで直線的に増加する、ＨＳＴコントローラ１４１に入力されたステアリング操作角度値ＶST（ステップＳ２１）を、左右旋回にかかわらずステアリング操作角度が大きくなるに従って増加するステアリング操作角度補正値ＶST’に補正した後に、走行用比例電磁弁６１用の出力Ｖc から該ステアリング操作角度補正値ＶST’を減じる（ステップＳ２２）ことにより、走行速度を変化させるようにしている。
【００２９】
また、走行速度に応じた旋回を行うためには、図１３に示すフローで旋回用ＨＳＴ１２０を制御している。まず、主変速レバー７７の設定値である主変速レバー角度値Ｖe 、及びステアリング操作角度値ＶSTがＨＳＴコントローラ１４１に入力される（ステップ３１、ステップ３２）。入力された主変速レバー角度値Ｖe は、例えば図１４に示すように、左最大旋回時から中立位置を経て右最大旋回時に至るまで直線的に増加するが、この値が、左右旋回にかかわらずステアリング操作角度が大きくなるに従って増加する主変速レバー角度補正値Ｖe ’に変換される（ステップＳ３３）とともに、ステアリング操作角度値ＶSTに応じた操向用比例電磁弁６２用の出力Ｖt が求められる。そして、求められた出力Ｖt から主変速レバー角度補正値Ｖe ’を減じた値を、操向用比例電磁弁６２用の出力として、ＨＳＴコントローラ１４１から出力するようにしている。
【００３０】
また、旋回内側及び旋回外側のクローラ式走行装置１の走行速度を求めるフローは、図１５に示す如くである。即ち、ステアリング操作角度値ＶSTがＨＳＴコントローラ１４１に入力される（ステップＳ５１）と、図１６に示すように、左右への旋回度合いが大きくなるに従って値が減少するステアリング操作角度補正値ＶST”に変換される（ステップＳ５２）。このステアリング操作角度補正値ＶST”に基づいて操向用比例電磁弁６２用の出力Ｖt が求められる。そして、図５に機体中心実速度８１で表される機体中心実速度値Ｖctから出力Ｖt を減じて旋回内側のクローラ式走行装置１の走行速度が求められ（ステップＳ５３）、該機体中心実速度値Ｖctに出力Ｖt を加えて旋回外側のクローラ式走行装置１の走行速度が求められる（ステップＳ５４）ようにしている。
【００３１】
また、図７には、主変速レバー７７の操作角度が高速側への最大操作角度の半分の値であるとともに、前記副変速切換スイッチ７６が低速側へ切り換えられた状態での、機体中心実速度９１、外側クローラ走行装置速度線９２ａ、旋回内側クローラ走行装置速度線９２ｂ、及びＨＳＴ出力回転速度線９３を示している。これらの各速度線９１・９２ａ・９２ｂ・９３は、前述の各速度線８１・８２ａ・８２ｂ・８３に対し、主変速レバー７７の操作角度が小さくなった分だけ、全体的に低速側へシフトさせたものであり、ステアリング操作角度に対する増減傾向は同じに形成されている。この場合、ステアリング操作角度が０で直進状態のときの前記機体中心実速度線９１の値は速度Ｖ2 である。
【００３２】
さらに、図８には、主変速レバー７７の操作角度が高速側へ高速側へ最大となるとともに、副変速切換スイッチ７６が高速側へ切り換えられた状態での、機体中心実速度１０１、外側クローラ走行装置速度線１０２ａ、旋回内側クローラ走行装置速度線１０２ｂ、及びＨＳＴ出力回転速度線１０３を示している。これらの各速度線１０１・１０２ａ・１０２ｂ・１０３は、前述の各速度線８・８２ａ・８２ｂ・８３に対し、副変速機構が高速側へ切り換えられた分だけ、全体的に高速側へシフトさせたものであり、ステアリング操作角度に対する増減傾向は同じに形成されている。この場合、ステアリング操作角度が０で直進状態のときの前記機体中心実速度線１０１の値は速度Ｖ3 である。
【００３３】
このように、直進時の速度がそれぞれＶ1 、Ｖ2 、Ｖ3 である、前記各速度線８１・８２ａ・８２ｂ・８３、各速度線９１・９２ａ・９２ｂ・９３及び各速度線１０１・１０２ａ・１０２ｂ・１０３の如く、主変速レバー７７の操作角度及び副変速切換スイッチ７６の切換状態に応じた、即ち機体の速度に応じた速度線がそれぞれ設定され、ＨＳＴコントローラ１４１内の記憶装置に記憶されている。
【００３４】
また、図５に示すように、副変速切換スイッチ７６が低速側へ切り換えられるとともに、主変速レバー７７の操作角度が高速側へ最大となるように操作され、直進時速度がＶ1 である場合には、ステアリング操作角度がθ2 となったときに旋回内側クローラ走行装置速度線８２ｂの値が０となるように、走行用ＨＳＴ１１０及び旋回用ＨＳＴ１２０が制御されている。この状態においては、旋回内側のクローラ式走行装置１は停止し、旋回外側のクローラ式走行装置１のみが駆動された状態で旋回を行う、所謂ブレーキターンが行われる。
【００３５】
同様に、図７に示すように、副変速切換スイッチ７６が低速側へ切り換えられるとともに、主変速レバー７７の操作角度が高速側へ最大となる位置に対して半分の位置まで操作され、直進時速度がＶ2 である場合においても、旋回内側クローラ走行装置速度線９２ｂの値が０となってブレーキターンが行われるのは、ステアリング操作角度がθ2 となったときである。
【００３６】
さらに、副変速切換スイッチ７６が低速側へ切り換えられている場合には、主変速レバー７７が他の何れの操作位置にあるときでも、ステアリング操作角度がθ2 となった際に、旋回内側クローラ走行装置速度線の値が０となってブレーキターンが行われるように制御されている。
【００３７】
一方、副変速切換スイッチ７６が高速側に切り換えられている場合には、図８に示すように、ステアリング操作角度がθ3 となったときに旋回内側クローラ走行装置速度線１０２ｂの値が０となってブレーキターンが行われるように制御しており、この場合においても、主変速レバー７７が他の何れの操作位置にあっても、ステアリング操作角度がθ3 となったときにブレーキターンが行われるようにしている。
【００３８】
このように、主変速レバー７７の操作位置（操作角度）、即ち機体の走行速度にかかわらず、一定のステアリング操作角度θ2 ・θ3 にてブレーキターンが開始されるように、走行用ＨＳＴ１１０及び旋回用ＨＳＴ１２０が制御されるように構成している。従って、主変速レバー７７の操作位置を気にすることなく、ステアリングハンドル７を一定角度まで操作するだけで常にブレーキターンを行うことができ、また、旋回途中で主変速レバー７７を操作して増速・減速を行ったとしてもブレーキターン状態を保持することができ、正確で高精度な旋回動作を容易に行うことが可能となる。
【００３９】
尚、このようにブレーキターンを行う場合と同様に、左右のクローラ式走行装置１が反対方向に等速度で駆動されるスピンターンを行う場合においても、主変速レバー７７の操作位置にかかわらず、一定のステアリング操作角度にてブレーキターンが開始されるように、走行用ＨＳＴ１１０及び旋回用ＨＳＴ１２０を制御することもできる。
【００４０】
また、図５にＨＳＴ出力回転速度線８３や図７に示すＨＳＴ出力回転速度線９３等のＨＳＴ出力回転速度線の値は、前記速度Ｖ1 ・Ｖ2 等の速度の大きさ、及び図９に示す旋回ＨＳＴ駆動係数に応じて決定されている。この旋回ＨＳＴ駆動係数は主変速レバー７７の操作位置によって変化し、図９に示す旋回ＨＳＴ駆動係数線８６のように、主変速レバー７７が低速側へ操作されているときの方が、高速側へ操作されているときよりも大きな値となるようにしている。本例の場合、主変速レバー７７の操作位置が最低速側位置にあるときに旋回ＨＳＴ駆動係数が最大であり、該操作位置が高速側へ移動するに従って除々に低下している。そして、主変速レバー７７の操作位置が略中央部から最高速側までの範囲にあるときは、略一定値となっている。
【００４１】
このように、主変速レバー７７が低速側位置へ操作されているときには、高速側位置へ操作されているときよりも旋回ＨＳＴ駆動係数値を大きくして、速度の大きさに対する旋回用ＨＳＴ１２０の出力回転数が多くなるように、該旋回用ＨＳＴ１２０を制御している。即ち、旋回ＨＳＴ駆動係数線を主変速レバー７７の操作位置にかかわらず一定とした場合には、低速走行時の旋回度合いが小さくステアリングハンドル７の切れ具合が鈍いと感じるが、前述の如く、主変速レバー７７が低速側位置へ操作された低速走行時に、走行速度に対する旋回度合いを増加させることにより、低速時においてもステアリングハンドル７の切れ具合が良く感じられ、良好な旋回感覚を得ることができる。
【００４２】
以上の如く、本クローラトラクタにおいては、走行用ＨＳＴ１１０と旋回用ＨＳＴ１２０との出力回転数を、ステアリング操作角度及び主変速レバー操作角度の大きさに連動させて制御しているので、ステアリング操作や主変速レバー操作状態に応じて、走行用ＨＳＴ１１０と旋回用ＨＳＴ１２０とをきめ細かく制御し、また多様な制御を行うことが可能となり、旋回精度や旋回フィーリングの向上を図ることができる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したことにより、次のような効果が得られる。
請求項１に記載の如く、エンジン（３）の後方に、走行用油圧式無段変速機（１１０）を配設し、該エンジン（３）の前方に、旋回用油圧式無段変速機（１２０）を配設し、該エンジン（３）からの駆動出力は、該走行用油圧式無段変速機（１１０）にて主変速された後に、該走行用油圧式無段変速機（１１０）の後方に配置されるミッションケース（５）内で副変速され、連結軸（７２）を介して、機体前部に配置される差動装置（１３１）へ入力され、該差動装置（１３１）へ入力された駆動力は、減速された後に最終減速装置（１３３）に伝達され、該最終減速装置（１３３）内でさらに減速されて左右のクローラ式走行装置（１）の駆動スプロケット（１１）を駆動するように構成し、該エンジン（３）の前方の旋回用油圧式無段変速機（１２０）には、ギアケース（８０）を介してエンジン（３）からの出力を入力し、該旋回用油圧式無段変速機（１２０）の出力を差動装置（１３１）へ入力し、該差動装置（１３１）により左右のクローラ式走行装置（１）の駆動回転数を異ならせて操向を行うクローラトラクタにおいて、前記走行用油圧式無段変速機（１１０）及び旋回用油圧式無段変速機（１２０）にそれぞれ比例電磁弁（６１・６２）を付設し、ステアリングハンドル（７）の操作角度、及び主変速レバー（７７）の操作角度の大きさに連動させて該比例電磁弁（６１・６２）を制御することにより、該走行用油圧式無段変速機（１１０）と旋回用油圧式無段変速機（１２０）との出力回転数を制御するので、ステアリング操作や主変速レバー操作状態に応じて、走行用ＨＳＴと旋回用ＨＳＴとをきめ細かく制御し、また多様な制御を行うことが可能となり、旋回精度や旋回フィーリングの向上を図ることができる。
【００４４】
また、走行用ＨＳＴ及び旋回用ＨＳＴの制御を電気的に制御することが可能であり、制御機構を簡単且つコンパクトな構成とすることかでき、メンテナンスの容易化を図ることもできる。
【００４５】
請求項２に記載の如く、前記走行用油圧式無段変速機及び旋回用油圧式無段変速機は、ステアリング操作角度が大きくなるにつれて、走行速度が減少するように制御され、ステアリング操作角度が小さいときには走行速度の減少度合いが小さく、ステアリング操作角度が大きくなるに従って走行速度の減少度合いが大きくなるように制御するので、ステアリング操作角度が小さいときには、ステアリング操作角度に対する旋回度合いを抑えることができ、ステアリング操作角度が小さい場合でもステアリング操作角度に応じた感覚の旋回状態を得ることが可能となり、旋回時のフィーリング及び旋回精度を向上することができる。
また、ステアリング操作角度が大きいときには低速で旋回が行われ、エンジンの出力の範囲内で急旋回を行うことが可能となる。
【００４６】
請求項３に記載の如く、前記旋回用油圧式無段変速機の出力回転数を、主変速レバーが高速側へ操作されているときよりも、低速側へ操作されているときの方が大きくなるように制御するので、低速時においてもステアリングハンドルの切れ具合が良く感じられ、良好な旋回感覚を得ることができる。
【００４７】
請求項４に記載の如く、前記走行用油圧式無段変速機及び旋回用油圧式無段変速機を、ブレーキターン又はスピンターンが開始されるステアリング操作角度が、主変速レバー操作角度にかかわらず一定となるように制御したので、主変速レバーの操作位置を気にすることなく、ステアリングハンドルを一定角度まで操作するだけで常にブレーキターン又はスピンターンを行うことができ、また、旋回途中で主変速レバーを操作して増速・減速を行ったとしてもブレーキターン又はスピンターンの状態を保持することができ、正確で高精度な旋回動作を容易に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例であるクローラトラクタを示す側面図である。
【図２】 クローラトラクタの動力伝達系を示すスケルトン図である。
【図３】 比例電磁弁が付設された走行用ＨＳＴ及び旋回用ＨＳＴを示す油圧回路図である。
【図４】 走行用ＨＳＴ及び旋回用ＨＳＴを制御するためのＨＳＴコントローラ等の構成を示す図である。
【図５】 主変速レバーの操作角度が高速側へ最大となるとともに、副変速切換スイッチが低速側へ切り換えられた状態でのステアリングハンドルの操作角度と機体各部の速度との関係を示す図である。
【図６】 図５における機体中心実速度線を構成する機体中心基準速度線と機体中心付加速度線とを示す図である。
【図７】 主変速レバーの操作角度が最高速側から半分の位置であるとともに、副変速切換スイッチが低速側へ切り換えられた状態でのステアリングハンドルの操作角度と機体各部の速度との関係を示す図である。
【図８】 主変速レバーの操作角度が高速側へ最大となるとともに、副変速切換スイッチが高速側へ切り換えられた状態でのステアリングハンドルの操作角度と機体各部の速度との関係を示す図である。
【図９】 主変速レバー操作位置と旋回用ＨＳＴの駆動係数との関係を示す図である。
【図１０】 走行用比例電磁弁及び操向用比例電磁弁の制御フローを示す図である。
【図１１】 ステアリング操作角度の増減に伴い走行速度を変化させる場合の制御フローを示す図である。
【図１２】 図１１での制御に用いられるステアリング操作角度値及びステアリング操作角度補正値を示す図である。
【図１３】 走行速度に応じた旋回を行うための制御フローを示す図である。
【図１４】 図１３での制御に用いられる主変速レバー角度値及び主変速レバー角度補正値を示す図である。
【図１５】 旋回内側及び旋回外側のクローラ式走行装置の走行速度を求める制御フローを示す図である。
【図１６】 図１５での制御に用いられるステアリング操作角度値及びステアリング操作角度補正値を示す図である。
【符号の説明】
１ クローラ式走行装置
３ エンジン
７ ステアリングハンドル
６１・６２ 比例電磁弁
７７ 主変速レバー
７８ 主変速レバー角度センサ
７９ ステアリング操作角度センサ
１１０ 走行用ＨＳＴ
１２０ 旋回用ＨＳＴ
Claims (4)
- エンジン（３）の後方に、走行用油圧式無段変速機（１１０）を配設し、該エンジン（３）の前方に、旋回用油圧式無段変速機（１２０）を配設し、該エンジン（３）からの駆動出力は、該走行用油圧式無段変速機（１１０）にて主変速された後に、該走行用油圧式無段変速機（１１０）の後方に配置されるミッションケース（５）内で副変速され、連結軸（７２）を介して、機体前部に配置される差動装置（１３１）へ入力され、該差動装置（１３１）へ入力された駆動力は、減速された後に最終減速装置（１３３）に伝達され、該最終減速装置（１３３）内でさらに減速されて左右のクローラ式走行装置（１）の駆動スプロケット（１１）を駆動するように構成し、該エンジン（３）の前方の旋回用油圧式無段変速機（１２０）には、ギアケース（８０）を介してエンジン（３）からの出力を入力し、該旋回用油圧式無段変速機（１２０）の出力を差動装置（１３１）へ入力し、該差動装置（１３１）により左右のクローラ式走行装置（１）の駆動回転数を異ならせて操向を行うクローラトラクタにおいて、前記走行用油圧式無段変速機（１１０）及び旋回用油圧式無段変速機（１２０）にそれぞれ比例電磁弁（６１・６２）を付設し、ステアリングハンドル（７）の操作角度、及び主変速レバー（７７）の操作角度の大きさに連動させて該比例電磁弁（６１・６２）を制御することにより、該走行用油圧式無段変速機（１１０）と旋回用油圧式無段変速機（１２０）との出力回転数を制御することを特徴とするクローラトラクタ。
- 請求項１記載のクローラトラクタにおいて、前記走行用油圧式無段変速機（１１０）及び旋回用油圧式無段変速機（１２０）は、ステアリングハンドル（７）の操作角度が大きくなるにつれて、走行速度が減少するように制御され、ステアリングハンドル（７）の操作角度が小さいときには走行速度の減少度合いが小さく、ステアリングハンドル（７）の操作角度が大きくなるに従って走行速度の減少度合いが大きくなるように制御することを特徴とするクローラトラクタ。
- 請求項１記載のクローラトラクタにおいて、前記旋回用油圧式無段変速機（１２０）の出力回転数を、主変速レバー（７７）が高速側へ操作されているときよりも、低速側へ操作されているときの方が大きくなるように制御することを特徴とするクローラトラクタ。
- 請求項１記載のクローラトラクタにおいて、前記走行用油圧式無段変速機（１１０）及び旋回用油圧式無段変速機（１２０）を、ブレーキターン又はスピンターンが開始されるステアリングハンドル（７）の操作角度が、該主変速レバー（７７）の操作角度にかかわらず一定となるように制御したことを特徴とするクローラトラクタ。
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