JP4984393B2 - Work vehicle - Google Patents
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Description
この発明は、農業、運搬、建築用等の作業車両に関する。 The present invention relates to work vehicles for agriculture, transportation, construction, and the like.
従来、作業車両の変速制御装置の技術には、アクセルペダルの操作角をコントローラへ入力するか、若しくは変速レバーの操作角をコントローラに入力するかを切換スイッチにて選択し、前記アクセルペダルの操作角をコントローラへ入力した時には、同ペダルの踏み込み角度に連動してエンジン回転数を変更すると共に、走行用変装装置の変速位置も切り替え、一方、前記変速レバーの操作角をコントローラへ入力した時には、同レバーの操作角度に連動して走行用変速装置の変速位置を切り替える構成が知られている。
前記従来のような変速制御装置は、切換スイッチをオペレータ自ら車両の走行状態を判断して切り替えるものであり、例えば一般道路を高速で走行する場合は、アクセルペダルを利用して変速位置を切り替え、作業時、即ち車両にかかる負荷が大きい時には、変速レバーを利用して変速位置を切り替えることで走行性またはエンジンの耐久性を向上させている。 The conventional shift control device switches the changeover switch by judging the traveling state of the vehicle by itself. For example, when traveling on a general road at high speed, the shift position is switched using an accelerator pedal, During work, that is, when the load on the vehicle is large, the shift performance is switched by using the shift lever to improve the running performance or the durability of the engine.
しかしながら、このような作業車両で、作業と移動を繰り返す場合には、その都度前記切換スイッチを操作する必要が生じ、車両の操作性を向上させるには、尚、改良の余地があった。 However, when such work vehicles are repeatedly operated and moved, it is necessary to operate the changeover switch each time, and there is still room for improvement in order to improve the operability of the vehicle.
この発明は、上記課題を解決すべく次のような技術的手段を講じた。
即ち、請求項1記載の発明は、エンジン(E)からの回転駆動力を変速機構(3)を介して走行輪(4,5)へ伝達すると共に、前記変速機構(3)の変速位置を変速レバー(15)の操作位置に応じて切り替える作業車両において、
前記変速機構(3)の変速位置を検出する変速位置センサ(15s)と、
エンジン(E)の実回転数を検出するエンジン回転センサ(33)と、
エンジン(E)の設定回転数を検出するスロットル位置センサ(35)を備え、
前記変速レバー(15)のレバーガイド(26)に「低速域」と「中速域」と「高速域」を設定し、変速レバー(15)をレバーガイド(26)に沿って前方へ移動するに従い、高速に切り替わる構成とし、
前記変速レバー(15)の変速位置センサ(15s)により変速機構(3)の変速位置が予め設定された高速域内に設定されていることを判定し、
リフトアーム角センサ(7s)の検出値により作業機(R)が非作業位置と想定される所定角度以上に上昇しているかを判定し、
ブレーキペダルセンサ(36)により左右のブレーキペダルの連結状態を判定し、
前記全ての条件が判定されたときに、アクセルペダル(19)による自動変速制御が行われるように構成し、
前記アクセルペダル(19)による自動変速制御は、車速範囲毎に、前記スロットル位置センサ(35)の検出値による設定エンジン回転数と、エンジン回転センサ(33)による実エンジン回転数を比較し、エンジンの設定回転数に応じたエンジン回転数が検出されているかどうかを判定し、これに応じて変速位置を切り替える構成とする制御部(C)を備え、
前記変速レバー(15)をレバーガイド(26)の最端まで操作すると、レバーガイド(26)端部に設けられた変速制御用シフト位置センサ(28)がオンして、アクセルペダル(19)による自動変速制御を行うことを特徴とする作業車両とした。
(請求項1の作用)
以上のように構成した作業車両では、変速レバー(15)が高速域にあり、作業機(R)が所定角以上にあり、左右のブレーキペダルが連結状態にあるときに、アクセルペダル(19)による自動変速制御が行われる。アクセルペダル(19)による自動変速制御は、車速範囲毎に、スロットル位置センサ(35)の検出値による設定エンジン回転数と、エンジン回転センサ(33)による実エンジン回転数を比較し、エンジンの設定回転数に応じたエンジン回転数が検出されているかどうかを判定し、これに応じて変速位置を切り替える。
そして、変速レバー(15)をレバーガイド(26)の最端まで操作すると、変速制御用シフト位置センサ(28)がオンして、アクセルペダル(19)による自動変速制御が行われる。
In order to solve the above problems, the present invention has taken the following technical means.
That is, the invention according to
A shift position sensor (15s) for detecting a shift position of the speed change mechanism (3);
An engine rotation sensor (33) for detecting the actual rotation speed of the engine (E);
A throttle position sensor (35) for detecting the set rotational speed of the engine (E),
“Low speed range”, “medium speed range” and “high speed range” are set in the lever guide (26) of the speed change lever (15), and the speed change lever (15) is moved forward along the lever guide (26). According to the configuration to switch at high speed,
It is determined by the shift position sensor (15s) of the shift lever (15) that the shift position of the transmission mechanism (3) is set within a preset high speed range;
It is determined whether the work machine (R) is raised above a predetermined angle assumed to be a non-working position based on the detection value of the lift arm angle sensor (7s),
The brake pedal sensor (36) determines the connection state of the left and right brake pedals,
When all the conditions are determined, an automatic shift control by the accelerator pedal (19) is performed,
In the automatic shift control by the accelerator pedal (19), the engine speed set by the detection value of the throttle position sensor (35) and the actual engine speed by the engine rotation sensor (33) are compared for each vehicle speed range, A control unit (C) configured to determine whether or not an engine speed corresponding to the set engine speed is detected, and to switch the shift position according to the detected engine speed ,
When the shift lever (15) is operated to the extreme end of the lever guide (26), a shift position sensor (28) for shift control provided at the end of the lever guide (26) is turned on, and the accelerator pedal (19) is used. The work vehicle is characterized by performing automatic shift control .
(Operation of claim 1)
In the work vehicle configured as described above, when the speed change lever (15) is in the high speed range, the work implement (R) is at a predetermined angle or more, and the left and right brake pedals are in the connected state, the accelerator pedal (19) The automatic shift control by is performed. The automatic shift control using the accelerator pedal (19) compares the engine speed set by the detection value of the throttle position sensor (35) with the actual engine speed set by the engine speed sensor (33) for each vehicle speed range, and sets the engine. It is determined whether or not the engine speed corresponding to the speed is detected, and the shift position is switched accordingly.
When the speed change lever (15) is operated to the extreme end of the lever guide (26), the speed control shift position sensor (28) is turned on, and automatic speed change control by the accelerator pedal (19) is performed.
また請求項2記載の発明では、デフロック入切スイッチ(23)を設け、デフロック装置(12)が非作動状態である場合に前記アクセルペダル(19)による自動変速制御を可能にしたことを特徴とする請求項1に記載の作業車両とした。
(請求項2の作用)
以上のように構成した作業車両では、請求項1の作用に加え、デフロック装置(12)が非作動状態である場合にアクセルペダル(19)による自動変速制御を可能にする。
Further, the invention according to
(Operation of claim 2)
In the work vehicle configured as described above, in addition to the operation of the first aspect, automatic shift control by the accelerator pedal (19) is enabled when the differential lock device (12) is in an inoperative state.
以上のように構成した請求項1の作業車両では、変速レバー(15)をレバーガイド(26)に沿って前方に移動し、変速レバー(15)が高速域になり、さらに作業機(R)が所定角以上にあり、左右のブレーキペダルが連結状態にあるときに、アクセルペダル(19)による自動変速制御が行われる。そして、制御部(C)によりエンジン回転数に連動した変速位置の切り替えが行なわれ、変速レバーで変速位置を切り替える必要がなく、例えば自動車のようにアクセルペダルの操作で走行することができ、操作性の向上及び燃費の向上を図ることができる。
また、自動変速制御を作動させる際に、レバー位置を確かめる等、細かな注意を要さず、車両の操作性をより向上することができる。
In the work vehicle according to
Further, when the automatic shift control is operated, the operability of the vehicle can be further improved without requiring detailed attention such as checking the lever position.
また請求項2の作業車両では、デフロック装置(12)が非作動状態である場合にアクセルペダル(19)による自動変速制御を可能にすることを自動変速制御の作動要件加えることで、より操作性が向上する。
Further, in the work vehicle of
以下、この発明を農業用トラクタ1に搭載した形態に付いて説明する。
トラクタ1は、図1に示すように、車体前部に、エンジンEを搭載し、このエンジンEの回転動力をミッションケース2内の変速機構3に伝え、この変速機構3で適宜減速された回転動力を左右前輪4と左右後輪5へ伝達して走行する構成としている。また前記左右前輪4は、ステアリングハンドル13の回転操作をパワーステアリング装置を介して操向自在に構成され、また前記後輪5には、左右後輪5を夫れ夫れ制動するブレーキ装置や左右後輪5のデフ作用を停止させるデフロック装置12を備える構成となっている。
Hereinafter, the present invention will be described with respect to a form in which the
As shown in FIG. 1, the
また前記ミッションケース2の後上部には、作業機昇降用シリンダ6を内装するシリンダケースが設けられ、このシリンダ6のピストン伸縮駆動によりケース側部のリフトアーム7を上下回動する構成となっている。また前記リフトアーム7の回動基部には、作業機Rの回動位置を検出する手段としてリフトアーム角センサ7sを設けている。これにより、該ロアリンク9とトップリンク11後端部に対地作業機、図1例ではロータリ作業機Rを連結し、この高さが作業位置であるか、若しくは非作業位置であるかを検出する構成となっている。
In addition, a cylinder case that houses a working machine ascending / descending
また前記左右リフトア−ム7とロアリンク9間は、リフトロッド10とローリング用油圧シリンダ10Sで連結され、同シリンダ10Sのピストンを伸縮駆動することにより、前記作業機Rの左右一側を上下させて左右傾斜姿勢を変更する構成となっている。
Further, the left and
また車上の操縦席14の前方には、左右前輪4を左右に操向させるステアリングハンドル13を設け、該ハンドル13下方にエンジンEのスロットル位置を保持するスロットルレバー17や車両の前後進を切り替える前後進切替レバー18を備えると共に、その下方の足元近くにはアクセルペダル19やクラッチペダル20を設けている。
Further, a
また前記アクセルペダル19は、エンジンE側部のスロットルアーム61にワイヤ等を介して連動連結され、エンジンEの回転数を前記スロットルレバー17にて保持された回転位置から、同ペダル19の踏み込み量に応じて増速させる構成としている。
The accelerator pedal 19 is linked to the
またハンドル17下方には、図2に示すように、前記デフロック装置12をON・OFFに切り替えるデフロック入切スイッチ23が設けられ、更にこの下方に左右のブレーキペダル21L,21Rを備える構成となっている。また前記左右ブレーキペダル21L,21Rには、両ペダルを連結自在に構成したブレーキ連結具22を備えると共に、同連結具22の使用状態を検出するブレーキペダルセンサ36を備える構成となっている。
Further, as shown in FIG. 2, a differential lock on / off
また操縦席14側方には、変速レバー15や作業機を昇降操作する作業機昇降レバー16を突設支持し、夫々のレバー基部にポテンショメータ式のレバー位置センサ15s、16sを備える構成となっている。
Further, on the side of the
また前記ミッションケ−ス2内の変速機構3は、1速から4速迄、4段切り替え可能な主変速装置と、同主変速装置よりも減速比の大きい「高」、「中」、「低」の3段切り替え可能な副変速装置を有する構成となっており、これら主及び副変速装置の組み合わせにより全12段(図5参照)の変速位置を得る構成となっている。また主及び副変速装置の変速位置は、夫れ夫れに備えた変速用アクチュエータを制御弁のソレノイドへ通電を出力することで切替操作される。
The
また前記変速機構3は、前記変速レバー15を、図3と図4に示すように、レバーガイド26に沿って、前方へ傾倒するに従い、後述する制御部Cの通電出力により高速位置に切り替え操作される構成となっている。またここでは、前記全12段の変速段数の内、1〜4段までの変速位置範囲を「低速域」とし、また、5〜8段までの変速位置範囲を「中速域」とし、更に、9〜12段までの変速位置範囲を「高速域」として設定している。
Further, as shown in FIGS. 3 and 4, the
また前記変速レバー15は、同レバーの把手部分に、この発明の自動変速制御を入切操作する変速制御入切スイッチ27を設けている。
次に、図6に基づいて、この発明の制御部Cについて説明する。
The
Next, the control part C of this invention is demonstrated based on FIG.
前記制御部Cは、変速制御を実行する変速制御用コントローラ30と、作業機Rの姿勢を制御する作業機用コントローラ50から成り、双方のコントローラ30,50を通信回線により接続し、入出力情報を互いに送受信する構成となっている。
The control unit C includes a
前記変速制御用コントローラ30の入力側には、前記変速制御入切スイッチ27と、変速アクチュエータの状態を検出する主変速位置センサ31と副変速位置センサ32と、エンジンEの回転速度を検出するエンジン回転センサ33と、エンジンEのスロットル位置を検出するスロットル位置センサ35と、左右ブレ−キペダル21L,21Rが連結状態か非連結状態かを検出するブレーキペダルセンサ36と、クラッチペダルの踏み込み状態を検出するクラッチペダルセンサ39、前後進切替レバー18基部の前進スイッチ37F及び後進スイッチ37Rと、デフロック入切スイッチ23、トラクタ1の車速を検出する車速センサ29等が接続されている。
On the input side of the
また同コントロ−ラ30の出力側には、主変速アクチュエータ…を駆動させる制御弁のソレノイド41…と、副変速アクチュエータを駆動させる制御弁のソレノイド42…と、前後進切替レバー18の操作により機体を前後進に切り換える前後進切替用制御弁のソレノイド43F,43Rと、デフロック装置12をロック状態と非ロック状態とに切替制御するデフロック用ソレノイド45とが接続されている。
Further, on the output side of the
また作業機用コントロ−ラ50は、その入力側に車両の操向角を検出する前輪切角センサ51、作業機昇降レバー16基部のレバー位置センサ16s、作業機ローリング制御モード設定器53、水平センサ54、リフトアーム角センサ7s等が接続され、同コントローラ50の出力側には、左右後輪のブレーキ装置を夫れ夫れ作動させる制御弁のソレノイド56L,56R、作業機Rを昇降作動させる制御弁のソレノイド57a,57b、ローリング用油圧シリンダ10sを作動させる制御弁のソレノイド58a,58b等が接続されている。
Further, the
尚、前記前輪切角センサ51は、トラクタ1の旋回操作を検出して、前記左右後輪のブレーキ装置を夫れ夫れ作動させる制御弁のソレノイド56L,56Rへ通電を行なって、旋回内側の後輪にブレーキをかける所謂オートブレーキ制御を構成するセンサであり、また作業機ローリング制御モード設定器53は、作業機Rの左右傾斜姿勢を前記ローリング用シリンダ10Sにて駆動するに際し、地面傾斜基準とするか水平基準とするかを選択する設定器である。
The front wheel turning
以上のように構成したトラクタ1では、図7のフローチャートに示すように、この発明のアクセル操作による自動変速制御が行なわれる。
最初に、トラクタ1のエンジンキーにより電源系を入とすると、前記変速制御入切スイッチ27がONであるかどうかが判定され、「入」の場合は、続けて所定時間内、例えば1分内にトラクタ1の走行開始が検出されたかどうかを判定する。これにより、極力、オペレータの認識している状態で同制御が実行され、同制御が入とは知らずに車速が増速されることが防止される。
In the
First, when the power system is turned on by the engine key of the
尚、前記液晶モニタ24には、この所定時間内に「路上走行モード」の文字を点滅させて、同制御が入に設定された旨を表示する。
そして前記変速レバー15基部の位置センサ15sが前記高速域内のいずれかの操作位置に設定されているかどうかを判定すると共に、リフトアーム角センサ7sの検出値により作業機Rが非作業位置と想定される所定角度以上に上昇させているかどうかを判定する。
The liquid crystal monitor 24 blinks the characters “road driving mode” within the predetermined time to indicate that the control is set to ON.
Then, it is determined whether or not the
また続けて、スロットル位置センサ35により、この操作位置が路上走行と想定される程度の一定値以下であるか、更に前記デフロック入切スイッチ23のONOFF状態によりデフロック装置12が非作動状態であるか、前記ブレーキペダルセンサ36により左右のブレ−キペダルが連結状態であるかどうかを判定して、これらの判定が全てYESの条件であるときに、アクセルペダル19による自動変速制御が行われるよう構成されている。
Subsequently, whether or not the operation position is below a certain value that is assumed to be traveling on the road by the
また前記アクセルペダル19による自動変速制御は、車速範囲毎に、前記スロットル位置センサ35の検出値による設定エンジン回転数と、エンジン回転センサ33による実エンジン回転数を比較して、エンジンEの回転状態に余裕があるかどうか、即ち設定回転数に応じたエンジン回転数が検出されているかどうかを判定して、これに応じて前記各制御弁のソレノイドへ通電を行なって変速位置を増減速切り替える構成としている。
Further, the automatic shift control by the accelerator pedal 19 is performed by comparing the engine speed set by the detection value of the
以上のように構成したトラクタ1では、変速位置を高速域のいずれかの位置に切り替えることで、エンジン回転数に連動した変速位置の切り替えが行なわれ、作業中のように変速レバーで変速位置を切り替える必要が無く、自動車のようにアクセルペダル19の操作で路上走行することができるので、操作性の向上及び燃費の向上を図ることができる。また特に作業機Rの作業位置に応じて前記自動変速制御の作動が行なわれるものであるので、トラクタ1での散布作業や代掻き作業のように、移動速度と略同じ速度で作業を行なう場合でも、作業時には変速位置を保持して、即ちエンジントルクを極力確保し、作業性を損なうことが無い。また前記制御装置を的確に作動させトラクタ1の操作性を向上することができる。
In the
尚、前記発明の別形態としては、前記変速機構3の変速位置を判定する手段を、作動側、即ち前記主変速位置センサと副変速位置センサとしても良い。またトラクタ1の主変速装置と副変速装置に夫れ夫れ変速位置を切替操作する変速レバーを備える構成では、前記自動変速制御を行う条件として、図8に示すように、変速制御入切スイッチ27のスイッチオンと同時に主変速レバーが所定速以上に設定され、且つ副変速レバーが「高」位置に入れられているときに作動させる構成としても良い。
As another form of the invention, the means for determining the shift position of the
また前記変速レバーの別形態としては、図9に示すように、レバー15をガイド26’の高速側の最端位置まで操作すると、ガイド端部に設けられた変速制御用シフト位置センサ28がONして、同自動変速制御が「入り」となる構成としても良い。これにより、オペレータは、同変速制御を作動させる際に、レバー位置を確かめる等、細かな注意を要さず、車両の操作性をより向上することになる。
As another form of the shift lever, as shown in FIG. 9, when the
次に図10に基づいて、前記スロットル位置センサ35の取付構成について説明する。
スロットル位置センサ35は、スロットルレバー17及びアクセルペダル19の操作量を検出するもので、センサアーム62とロッド63を介して連動連結してあり、エンジンEの上方を覆うボンネットの支持部材65に対し取付プレート66を介して締付ネジ67で着脱自在に取り付ける構成としている。
Next, the mounting structure of the
The
C 制御部
E エンジン
R 作業機
3 変速機構
4 走行輪(前輪)
5 走行輪(後輪)
7s リフトアーム角センサ
15 変速レバー
15s 変速位置センサ
19 アクセルペダル
26 レバーガイド
27 変速制御入切スイッチ
30 変速制御用コントローラ
31 主変速位置センサ
32 副変速位置センサ
33 エンジン回転センサ
35 スロットル位置センサ
36 ブレーキペダルセンサ
50 作業機用コントローラ
C Control part E Engine R Work implement 3
5 Running wheel (rear wheel)
7s Lift
Claims (2)
前記変速機構(3)の変速位置を検出する変速位置センサ(15s)と、
エンジン(E)の実回転数を検出するエンジン回転センサ(33)と、
エンジン(E)の設定回転数を検出するスロットル位置センサ(35)を備え、
前記変速レバー(15)のレバーガイド(26)に「低速域」と「中速域」と「高速域」を設定し、変速レバー(15)をレバーガイド(26)に沿って前方へ移動するに従い、高速に切り替わる構成とし、
前記変速レバー(15)の変速位置センサ(15s)により変速機構(3)の変速位置が予め設定された高速域内に設定されていることを判定し、
リフトアーム角センサ(7s)の検出値により作業機(R)が非作業位置と想定される所定角度以上に上昇しているかを判定し、
ブレーキペダルセンサ(36)により左右のブレーキペダルの連結状態を判定し、
前記全ての条件が判定されたときに、アクセルペダル(19)による自動変速制御が行われるように構成し、
前記アクセルペダル(19)による自動変速制御は、車速範囲毎に、前記スロットル位置センサ(35)の検出値による設定エンジン回転数と、エンジン回転センサ(33)による実エンジン回転数を比較し、エンジンの設定回転数に応じたエンジン回転数が検出されているかどうかを判定し、これに応じて変速位置を切り替える構成とする制御部(C)を備え、
前記変速レバー(15)をレバーガイド(26)の最端まで操作すると、レバーガイド(26)端部に設けられた変速制御用シフト位置センサ(28)がオンして、アクセルペダル(19)による自動変速制御を行うことを特徴とする作業車両。 The rotational driving force from the engine (E) is transmitted to the traveling wheels (4, 5) via the speed change mechanism (3), and the speed change position of the speed change mechanism (3) depends on the operation position of the speed change lever (15). In the work vehicle to switch
A shift position sensor (15s) for detecting a shift position of the speed change mechanism (3);
An engine rotation sensor (33) for detecting the actual rotation speed of the engine (E);
A throttle position sensor (35) for detecting the set rotational speed of the engine (E),
“Low speed range”, “medium speed range” and “high speed range” are set in the lever guide (26) of the speed change lever (15), and the speed change lever (15) is moved forward along the lever guide (26). According to the configuration to switch at high speed,
It is determined by the shift position sensor (15s) of the shift lever (15) that the shift position of the transmission mechanism (3) is set within a preset high speed range;
It is determined whether the work machine (R) is raised above a predetermined angle assumed to be a non-working position based on the detection value of the lift arm angle sensor (7s),
The brake pedal sensor (36) determines the connection state of the left and right brake pedals,
When all the conditions are determined, an automatic shift control by the accelerator pedal (19) is performed,
In the automatic shift control by the accelerator pedal (19), the engine speed set by the detection value of the throttle position sensor (35) and the actual engine speed by the engine rotation sensor (33) are compared for each vehicle speed range, A control unit (C) configured to determine whether or not an engine speed corresponding to the set engine speed is detected, and to switch the shift position according to the detected engine speed ,
When the shift lever (15) is operated to the extreme end of the lever guide (26), a shift position sensor (28) for shift control provided at the end of the lever guide (26) is turned on, and the accelerator pedal (19) is used. A work vehicle characterized by performing automatic shift control .
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