JP5369901B2 - 作業車両の変速装置 - Google Patents
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Description
請求項1記載の発明は、作業走行と路上走行を含む複数の変速位置に手動操作で変速操作が可能な副変速装置の操作手段(179)と、前記複数の副変速装置の変速位置の各々の変速位置を更に細分化した複数の主変速位置の中の特定の主変速位置を手動で選択する主変速装置の操作手段(192a,192b)と、エンジン回転数を加減するためのアクセル操作手段(175)と、アクセル操作手段(175)の操作量に応じたエンジン回転数に対応する車速になるように副変速操作手段(179)により選択された特定の変速位置の中の適切な主変速位置を選択して自動で変速する自動変速機能部を有する制御装置(100)を設けた作業車両の変速装置であって、前記制御装置(100)は、作業時の発進時の副変速位置と主変速位置を記憶する記憶部(100a)と、作業車両の停止後に改めて発進する作業時には前記記憶部(100a)で記憶している前回の作業時の発進時の副変速位置と主変速位置との関係で発進するように変速位置を設定する発進時変速位置設定部(100b)を有することを特徴とする作業車両の変速装置。
エンジン62は後側に突出のエンジン軸1を有し、このエンジン軸1をクラッチハウジング部の入力軸2に連結する。ミッションケース65内の伝動機構を介して後端部の出力軸3及びPTO軸14を連動すると共に、ミッションケース65の下部に設けた前輪出力軸5を連動する構成としている。この出力軸3はミッションケース65内の後部の略中央部において前後方向に沿うように軸受されて後端にドライブピニオンギヤ53を有し、リヤデフ45のデフリングギヤ46に噛合し、リヤアクスルハウジングに沿って軸装されたリヤデフ軸10と後輪軸11を遊星減速機構を介して連動する。また、前輪出力軸5はミッションケース65の下部からエンジン62の下部を経て、フロントアクスルハウジングの中央部に設けられるフロントデフ47の入力軸26に連結され、このフロントアクスルハウジングに沿って軸装されるフロントデフ軸12及び遊星減速機構等を介して前輪軸13へ連動する構成としている。なお、入力軸2から油圧ポンプ80(図3)への動力取り出し用のギヤ駆動軸15,17が入力軸2に並列配置されている。
また、前後進油圧クラッチDの切替を手動で行う前後進切替レバー115(図6)をステアリングハンドル73のポスト部分に設け、クラッチぺダル119(図6)はハンドルポストの足下に設けている。
この走行動力伝達系では、PTO正逆切替ギヤ37機構を備えたPTO連動軸4を回転する伝動形態である正逆転PTOを設けている。
図3の油圧回路図では左右の後輪63を独立して制動する左右のブレーキシリンダ83、前輪61へ伝達する動力を「等速」もしくは「増速」に切り換える四駆切換クラッチシリンダ99、ステアリングハンドル73の回転操作により作動するパワーステアリング装置103、PTOクラッチシリンダ104、PTOクラッチ切替換弁105、PTOクラッチ比例圧力制御弁106などが設けられている。なお、一点鎖線部分の回路101はメイン油圧回路(作業機昇降・作業機水平や外部油圧取出しなど)となり、サブ回路(走行・ブレーキ・デフロック・PTO側回路)とあまり関係がないため、回路図の図示を省略している。
また、減圧弁81bを経由する作動油は、デフロック制御弁97を経てフロントデフ47用の前輪デフロックシリンダ98a及びリアデフ45用の後輪デフロックシリンダ98bに分岐される。
同様に、減圧弁81bを経由する作動油は、PTO用バルブ105,106を介してPTOクラッチシリンダ104に供給され、PTOクラッチEの圧力を調整する。
また図3に示す油圧ポンプ80からの油圧は、パワステアリングハンドル73の操作で作動されるオービットロール107に作動油を供給する構成である。
シリンダ85の前後一対のシリンダ85F、85R内には流入する作動油(オイル)によりそれぞれ作動するピストン78F、78Rと該ピストン78F、78Rの作動で互いに接触する複数組の摩擦板からなる前後進切替クラッチパック60、60がそれぞれ設けられている。
トラクタの操縦席16の左側には、トラクタの前進と後進の切り替えを行う前後進切替レバー115や駐車ブレーキ172、前方側のPTOチェンジレバー173a(2速−N(中立)−1速にチェンジ可能)、後方側のPTOチェンジレバー173b等を配置している。後方側のPTOチェンジレバー173bは、型式によって3種類ある(機能が異なるだけで図は同じである)。
副変速レバー179の位置が低速では、ギア137がギア139に噛み合い、伝動の流れは、副変速軸20、副変速ギヤ35、副変速カウンタギヤ38、ギア134、ギア140、ギア135、クリープカウンタギヤ49a、クリープカウンタギヤ49b、ギア136、ギア139、ギア137、出力軸3となる。
副変速レバー179の位置が中速では、ギア131がギア133に噛み合い、伝動の流れは、副変速軸20、副変速ギヤ35、副変速カウンタギヤ38、ギア134、ギア140、ギア133、ギア131、出力軸3となる。
路上走行速では副変速のレバー位置は前記高速状態からの変更はなく、高速位置の上側4段(5速〜8速)を使用する。
(表1)
ドラフト比 1 5
調整ダイヤル (左回し) (右回し)
耕深 浅くする ←→ 深くする
土質 軽い ←→ 重い
ATシフト作業スイッチ200を入りにすると、後述する自動変速(オートドライブ)が作用するが、ATシフト作業感度ダイヤル196は、自動的に車速を増減速する自動変速の感度を変更するダイヤルであり、右側に回すと感度がアップし、左側に回すと感度がダウンする。なお、スイッチボックス180内のスイッチを操作しない場合は蓋211を閉じてスイッチボックス180内に埃などが入ることを防いでいる。
なお、ATシフト路上スイッチ199を入りとして主変速増減速スイッチ192a、192bを使用するときは停車中であり、アクセルペダル175を操作して自動変速走行中は機能しない。
コントローラ100により各センサ、スイッチ類の読み込みが行われる。このとき図2に示すように本実施例の副変速装置Cはシンクロメッシュ式のギヤ機構を備えていないので、走行停止中にしか副変速装置Cの変速が出来ない。そこで走行停止中(エンジンはオン、オフ何れでも良い)に副変速装置Cの変速位置を低速、中速、高速のいずれかの望みの変速段を選択して、作業走行を開始する。このとき副変速位置を変更した直後(ステップ2(S2)の「変更直後」とした理由は副変速位置が変速されると発進の可能性があるので、直ぐに選択されている主変速位置に油圧をかける準備(セット)を行い、S4で油圧をかけることになる。)に主変速装置の速度段を決めて作業車両が走行を開始するが、その副変速位置を変更した直後に副変速装置と主変速装置の各変速位置(例えば副変速は「L(低速)」で主変速が「第3速」)の準備を行い、プログラム上S3、S4で油圧をかけて実際に主変速を変速する。アクセルペダル175が操作されると、前進を開始する(S5)。実際に前進走行すると、このときの副変速位置と主変速位置との位置関係を記憶する(S6)。停車後、次回発進時にはS6の値を使用する。
このような従来の構成に対して、副変速位置を変更した後の新たな発進操作から一番長く作業をしていた主変速位置(例えば、6速)よりも遅い主変速位置(1速〜5速)の中で、時間又は距離換算で一番長く作業をしていた主変速位置が例えば3速であるとすると、この3速に変速されるまでに、他の変速位置に変速されている(いきなり3速から使用した場合は別)、即ち、この3速に変速されるまでに他の変速位置を使用している場合は、他の変速位置の中で、規定時間以上長く走行していた変速位置(例えば、変速位置αとする。)と、この変速位置αを発進時における適切な主変速位置として推定する。この推定した変速位置αを記憶しておいて、次回の発進時にはこの記憶している変速位置αを使用する。
そのため、発進時には必要なトルクがあるので、前記変速位置αを発進時の主変速位置として使用し、その後は目的の主変速位置まで短時間でシフトアップを行う。このときの発進車速(主変速位置α)は、前述のようにして推定する。
こうして、新たな発進時に適切な主変速位置を推定して変速することでオペレータの変速負担を軽減することができる。
これらの制御フローを図10に示す。
負荷率は理論エンジン回転数に対応した燃料噴射量を噴射して得られる実測エンジン回転数の理論エンジン回転数に対する割合で表される。
これらの制御フローを図11に示す。
3 出力軸 4 PTO連動軸
5 前輪出力軸 6 走行カウンタ軸
7 前輪駆動軸 8 バックカウンタ軸
9 PTOカウンタ軸 10 リヤデフ軸
11 後輪軸 12 フロントデフ軸
13 前輪軸 14 PTO軸
15,17 ギヤ駆動軸 16 操縦席
18 PTO変速軸 19 主変速軸
19 主変速軸 20 副変速軸
21 クリープカウンタ軸 22 PTO正逆切替軸
23 PTO減速軸 24 PTO逆回転軸
25 前輪連動軸 26 入力軸
27 副変速カウンタ軸 28 前輪連動軸
30 アームレスト 31 入力ギヤ
32 PTO変速ギヤ 33 主変速ギヤ
34 高低速切替ギヤ 35 副変速ギヤ
36 前輪取出ギヤ 37 PTO正逆切替ギヤ
38 副変速カウンタギヤ 39 主変速カウンタギヤ
40 高低速切替ギヤ 41 前輪駆動切換ギヤ
42 前後進切替ギヤ 43 バックカウンタギヤ
44 PTO変速カウンタギヤ
45 リヤデフ 46 デフリングギヤ
47 フロントデフ 48 入力ギヤ
49 クリープカウンタギヤ
50 PTO減速ギヤ 51 前輪連動ギヤ
52 PTO逆回転ギヤ 53 ドライブピニオンギヤ
54 前輪連動ギヤ 55 前輪ギヤ
56 切替駆動カウンタギヤ 59 カウンタ軸
60 前後進切替クラッチパック
61 前輪 62 エンジン
63 後輪 65 ミッションケース
66 PTOクラッチパック 67 前輪駆動クラッチパック
73 ステアリングハンドル 76 クラッチパック
77F、77R リターンスプリング
78F、78R ピストン 80 油圧ポンプ
81a,81b 減圧弁 82a ブレーキバルブ
82b 圧力制御弁 83 ブレーキシリンダ
85 前後進クラッチシリンダ
86 前後進クラッチ比例圧力制御弁(切替弁)
86F、86R ソレノイド
89 主変速(2−4)クラッチ比例圧力制御弁
90 前後進昇圧ソレノイド
87,88,91,92 油圧クラッチシリンダ
93 主変速(1−3)クラッチ比例圧力制御弁
94 切替制御弁
95 ハイ・ロー油圧クラッチシリンダ
96a,96b 制御弁 97 デフロック制御弁
98a 前輪デフロックシリンダ
98b 後輪デフロックシリンダ
99 四駆切替クラッチシリンダ
100 制御処理装置(コントローラ)
100a メモリ
100b 発進時変速位置設定部
101 メイン油圧回路
103 パワーステアリング装置
104 PTOクラッチシリンダ
105,106 PTOクラッチ比例圧力制御弁
107 オービットロール 110 前進側クラッチ圧力センサ
111 後進側クラッチ圧力センサ
112 エンジン回転数センサ
115 前後進切替レバー 129 オン・オフ制御弁
130,131,133〜137,139,140 ギア
145、146 圧力センサ 167 前後進レバーセンサ
170 車速センサ 172 駐車ブレーキ
173 PTOチェンジレバー
175 アクセルペダル
175a アクセルポジションセンサ
176 アクセルレバー
177a、177b エンジン回転数記憶スイッチ
178a、178b サブコントロールレバー
179 副変速レバー 179a レバーガイド
179b 副変速路上速位置 179c 副変速高速位置
179d 副変速中速位置 179e 副変速低速位置
180 スイッチボックス 182 ドラフト比調整ダイヤル
183 上げ調整ダイヤル 184 傾き調整ダイヤル
185 4WD切替スイッチ 186 手動上げ下げスイッチ
187 PTO入り切りスイッチ
188 PTO手動自動スイッチ
189 デフロックスイッチ 190 作業機ポジションレバー
191 昇降用スイッチ(作業機昇降スイッチ)
192a、192b 主変速増減速スイッチ
194 シガーライター
195 作業機上昇・下降モニターランプ
196 ATシフト作業感度ダイヤル
197 下げ速度ダイヤル 198 ブレーキ調整ダイヤル
199 ATシフト路上スイッチ
199a ATシフト路上スイッチセンサ
200 ATシフト作業スイッチ
201 接続感度変速スイッチ
201a ランプ 202 接続感度PTOスイッチ
203 水平感度スイッチ 204 バックアップ入切スイッチ
205 オートリフト入切スイッチ
206 オートブレーキ入切スイッチ
207 水平切換スイッチ 208 3点切換スイッチ
209 オートアクセルスイッチ
211 蓋 213 メータパネル
A 主変速油圧クラッチ B ハイ・ロー変速クラッチ
C 副変速ギア伝動機構(副変速装置)
D 前後進クラッチ E PTOクラッチ
T トラクタ車体
Claims (1)
- 作業走行と路上走行を含む複数の変速位置に手動操作で変速操作が可能な副変速装置の操作手段(179)と、
前記複数の副変速装置の変速位置の各々の変速位置を更に細分化した複数の主変速位置の中の特定の主変速位置を手動で選択する主変速装置の操作手段(192a,192b)と、
エンジン回転数を加減するためのアクセル操作手段(175)と、
アクセル操作手段(175)の操作量に応じたエンジン回転数に対応する車速になるように副変速操作手段(179)により選択された特定の変速位置の中の適切な主変速位置を選択して自動で変速する自動変速機能部を有する制御装置(100)を設けた作業車両の変速装置であって、
前記制御装置(100)は、作業時の発進時の副変速位置と主変速位置を記憶する記憶部(100a)と、作業車両の停止後に改めて発進する作業時には前記記憶部(100a)で記憶している前回の作業時の発進時の副変速位置と主変速位置との関係で発進するように変速位置を設定する発進時変速位置設定部(100b)を有することを特徴とする作業車両の変速装置。
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