KR20090083425A

KR20090083425A - 산업 차량의 변속 제어 장치

Info

Publication number: KR20090083425A
Application number: KR1020097011030A
Authority: KR
Inventors: 고오지 효오도오; 데쯔지 다나까; 에이이찌 사까이; 겐이찌로오 이시마루; 도모오 다까하시; 야스오 야마자끼
Original assignee: 티씨엠 가부시키가이샤; 히다찌 겐끼 가부시키가이샤
Priority date: 2006-11-30
Filing date: 2007-11-30
Publication date: 2009-08-03
Also published as: US20100069199A1; EP2101088A4; EP2101088A1; WO2008066169A1; EP2101088B1; JPWO2008066169A1; CN101529130A; US8137238B2; JP5061120B2; CN101529130B

Abstract

산업 차량의 변속 제어 장치는, 토크 컨버터의 입력축과 출력축의 속도비를 검출하는 속도비 검출부와, 검출된 속도비가, 제1 소정값 이상이 되면 트랜스미션의 속도단을 시프트 업하고, 제1 소정값보다 작은 제2 소정값 이하가 되면 시프트 다운하는 변속 제어부와, 오퍼레이터의 조작에 의해 1속으로의 시프트 다운을 지령하는 조작 부재를 구비하고, 변속 제어부가, 조작 부재에 의해 시프트 다운이 지령되면, 속도비 검출부에 의해 검출된 속도비에 관계없이, 소정 시간, 속도단을 1속으로 유지한다.

엔진, 토크 컨버터, 트랜스미션, 회전수 검출기, 액슬

Description

산업 차량의 변속 제어 장치{SHIFT CONTROL DEVICE FOR INDUSTRIAL VEHICLE}

본 발명은 휠 로더 등의 산업 차량의 변속 제어 장치에 관한 것이다.

종래부터, 엔진의 출력 토크를 토크 컨버터를 통해 트랜스미션에 전달하도록 한 장치가 알려져 있다(예를 들어 특허 문헌 1 참조). 이 특허 문헌 1에 기재된 장치에서는, 토크 컨버터의 입력축측과 출력축측의 회전수의 비인 속도비를 산출하고, 이 속도비가 미리 정한 소정값에 도달하면, 자동적으로 시프트 업 또는 시프트 다운시킨다.

특허 문헌 1 : 일본 특허 제3388594호 공보

그런데, 예를 들어 산적된 토사에 휠 로더를 돌진하여 굴삭 작업을 행하는 경우, 큰 구동력이 필요하게 된다. 그러나, 상기 특허 문헌 1에 기재된 장치는, 토크 컨버터의 속도비가 크면 자동적으로 시프트 업되어 버리기 때문에, 예를 들어 1속 상태에서 토사에 돌진하고자 해도, 그 직전에 2속으로 시프트 업되어 버리는 일이 있어, 굴삭 작업시에 충분한 구동력을 얻을 수 없는 경우가 있었다.

본 발명에 의한 산업 차량의 변속 제어 장치는, 토크 컨버터의 입력축과 출력축의 속도비를 검출하는 속도비 검출부와, 검출된 속도비가, 제1 소정값 이상이 되면 트랜스미션의 속도단을 시프트 업하고, 제1 소정값보다 작은 제2 소정값 이하가 되면 시프트 다운하는 변속 제어부와, 오퍼레이터의 조작에 의해 1속으로의 시프트 다운을 지령하는 조작 부재를 구비하고, 변속 제어부가, 조작 부재에 의해 시프트 다운이 지령되면, 속도비 검출부에 의해 검출된 속도비에 관계없이, 소정 시간, 속도단을 1속으로 제어한다.

2속 주행시에 조작 부재의 조작에 의한 1속으로의 절환을 허가하고, 3속 주행 이상일 때에는 1속으로의 절환을 금지하는 것이 바람직하다.

조작 부재에 의해 시프트 다운이 지령되지 않으면, 주행시의 최소 속도단을 2속으로 제어하도록 해도 좋다.

오퍼레이터의 조작에 의해 트랜스미션의 최대 속도단을 설정하는 속도단 설정부를 더 구비하고, 시프트 업일 때, 설정된 최대 속도단 이하로 속도단을 제한할 수도 있다.

조작 부재는 작업용 액추에이터를 조작하는 작업용 조작 부재 혹은 그 근방에 설치하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 산업 차량의 변속 제어 장치는, 토크 컨버터의 입력축과 출력축의 각 회전수를 검출하는 회전수 검출부와, 트랜스미션 변속용의 솔레노이드를 구동하는 솔레노이드 제어부와, 회전수 검출부에 의해 검출한 신호를 입력하는 입력부, 및 이 입력부에 입력된 신호를 기초로 하여 입력축과 출력축의 속도비를 연산하는 연산부를 갖고, 연산된 속도비가, 제1 소정값 이상이 되면 트랜스미션의 속도단을 시프트 업하고, 제1 소정값보다 작은 제2 소정값 이하가 되면 시프트 다운하는 변속 제어부와, 오퍼레이터의 조작에 의해 1속으로의 시프트 다운을 지령하는 조작 부재를 구비하고, 변속 제어부는, 굴삭 작업시에 속도단을 1속으로 떨어뜨린 후 차량을 토사에 돌진할 때까지 필요로 하는 표준적인 시간에 비해 큰 소정 시간이 설정된 기억부와, 조작 부재에 의해 1속으로의 시프트 다운이 지령되면, 연산된 속도비에 관계없이, 소정 시간 동안, 속도단을 1속으로 유지하도록 솔레노이드 제어부로 제어 신호를 출력하는 출력부를 더 갖는다.

이상의 변속 제어 장치는, 4개의 타이어와, 타이어에 지지되어 굴곡 가능하게 설치된 차체와, 차체를 구성하는 전방측 프레임 및 후방측 프레임과, 후방측 프레임의 전방측에 설치된 운전실과, 후방측 프레임의 후방측에 설치된 엔진실과, 전방측 프레임에 대해 상하 방향으로 회전 가능하게 설치된 아암과, 아암의 선단에 회전 가능하게 설치된 버킷을 구비한 산업 차량에 적용되는 것이 바람직하다.

발명에 따르면, 조작 부재에 의해 시프트 다운이 지령되면, 소정 시간, 속도단을 1속으로 제어하도록 했으므로, 토크 컨버터 속도비에 따라서 변속 제어하는 경우에, 뜻하지 않게 시프트 업되어 버리는 일이 없어, 작업시에 충분한 구동력을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 휠 로터의 측면도.

도 2는 본 발명의 실시 형태에 관한 변속 제어 장치의 개략 구성을 도시하는 도면.

도 3은 각 속도단마다의 차속과 구동력의 관계를 나타내는 도면.

도 4는 운전실 내의 구성을 도시하는 주요부 사시도.

도 5는 도 2의 컨트롤러에 있어서의 변속 제어 처리의 일례를 나타내는 흐름도.

도 6은 토크 컨버터 속도비와 토크 컨버터 효율의 관계를 나타내는 도면.

도 7은 본 실시 형태에 관한 변속 제어 장치에 의한 동작의 일례를 나타내는 도면.

도 8은 굴삭 작업시의 동작을 설명하는 도면.

이하, 도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 관한 산업 차량의 변속 제어 장치에 대해 설명한다.

도 1은 본 실시 형태에 관한 변속 제어 장치가 적용되는 산업 차량의 일례인 휠 로더의 측면도이다. 휠 로더(100)는, 아암(111), 버킷(112), 타이어(113) 등을 갖는 전방부 차체(110)와, 운전실(121), 엔진실(122), 타이어(123) 등을 갖는 후방부 차체(120)로 구성된다. 아암(111)은 아암 실린더(114)의 구동에 의해 상하 방향으로 회전(부앙 이동)하고, 버킷(112)은 버킷 실린더(115)의 구동에 의해 상하 방향으로 회전(덤프 또는 크라우드)한다. 전방부 차체(110)와 후방부 차체(120)는 센터 핀(101)에 의해 서로 회전 가능하게 연결되고, 스티어링 실린더(도시하지 않음)의 신축에 의해 후방부 차체(120)에 대해 전방부 차체(110)가 좌우로 굴절한다.

도 2는 본 실시 형태에 관한 변속 제어 장치의 개략 구성을 도시하는 도면이다. 엔진(1)의 출력축에는 토크 컨버터(2)의 입력축이 연결되고, 토크 컨버터(2) 의 출력축은 트랜스미션(3)에 연결되어 있다. 토크 컨버터(2)는 공지된 임펠러, 터빈, 스테이터로 이루어지는 유체 클러치이고, 엔진(1)의 회전은 토크 컨버터(2)를 통해 트랜스미션(3)에 전달된다. 트랜스미션(3)은 1속 내지 4속으로 변속 가능한 액압 클러치를 갖고, 토크 컨버터(2)의 출력축의 회전은 트랜스미션(3)에서 변속된다. 변속 후의 회전은 프로펠러 샤프트(4), 액슬(5)을 통해 타이어(113, 123)에 전달되어, 차량이 주행한다.

토크 컨버터(2)는 입력 토크에 대해 출력 토크를 증대시키는 기능, 즉 토크비를 1 이상으로 하는 기능을 갖는다. 토크비는, 토크 컨버터(2)의 입력축과 출력축의 회전수의 비인 토크 컨버터 속도비(e)의 증가에 수반하여 작게 한다. 예를 들어 엔진 회전수가 일정 상태에서 주행 중에 주행 부하가 커지면, 토크 컨버터(2)의 출력축의 회전수, 즉 차속이 감소하고, 속도비(e)가 작아진다. 이때, 토크비는 증가하기 때문에, 보다 큰 구동력(견인력)으로 차량이 주행 가능해진다. 각 속도단마다의 차속과 구동력의 관계는 도 3에 나타낸 바와 같고, 동일 속도단에서 비교하면, 차속이 느리면 구동력은 크고(저속 고토크), 차속이 빠르면 구동력은 작아진다(고속 저토크). 또한, 속도단이 작을수록 큰 구동력을 얻을 수 있다.

트랜스미션(3)은, 각 속도단에 대응한 솔레노이드 밸브(1속용 솔레노이드 밸브 내지 4속용 솔레노이드 밸브)를 갖는 자동 변속기이다. 이들 솔레노이드 밸브는, 컨트롤러(10)로부터 솔레노이드 제어부(11)로 출력되는 제어 신호에 의해 구동된다. 즉, 컨트롤러(10)로부터 제어 신호가 출력되면, 솔레노이드 제어부(11)는 그 제어 신호에 따라서 솔레노이드 밸브에 제어 신호를 출력하고, 솔레노이드 밸브 를 구동한다. 이에 의해 1속 내지 4속 사이에서 속도단이 자동적으로 변경된다.

자동 변속 제어에는, 토크 컨버터 속도비(e)가 소정값에 도달하면 변속하는 토크 컨버터 속도비 기준 제어와, 차속이 소정값에 도달하면 변속하는 속도 기준 제어의 2개의 방식이 있다. 본 실시 형태에서는, 후술하는 바와 같이 토크 컨버터 속도비 제어에 의해 속도단을 제어한다. 토크 컨버터 속도비 제어에 따르면, 차속이 낮아도 부하가 작으면 시프트 업되기 때문에, 시프트 업의 타이밍이 빨라져, 속도비 기준 제어에 비해 연비나 소음의 점에서 우수하다.

한편, 토크 컨버터 속도비 제어는, 1속 상태에서 작업을 개시하고자 하는 오퍼레이터의 뜻에 반하여 2속으로 시프트 업되어 버리는 경우가 있다. 예를 들어 차량을 1속 상태로 세트하여 산적된 토사 등에 돌진하고자 해도, 토사에 돌입하기 전에는 부하가 작기 때문에 바로 2속으로 시프트 업되어 버려, 1속 상태에서 토사에 돌입할 수 없어, 작업시에 큰 구동력이 얻을 수 없는 경우가 있다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 이하와 같이 변속 제어 장치를 구성한다.

컨트롤러(10)에는, 액셀러레이터 페달(31)의 조작량을 검출하는 조작량 검출기(12)와, 토크 컨버터(2)의 입력축의 회전수(Ni)를 검출하는 회전수 검출기(14)와, 토크 컨버터(2)의 출력축의 회전수(Nt)를 검출하는 회전수 검출기(15)와, 트랜스미션(3)의 출력축의 회전 속도, 즉 차속을 검출하는 차속 검출기(16)와, 2속으로부터 1속으로의 시프트 다운을 지령하는 시프트 다운 스위치(7)와, 1속 내지 4속 사이에서 최대 속도단을 지령하는 시프트 스위치(8)와, 차량의 전후진을 지령하는 전후진 절환 스위치(9)가 접속되어 있다.

도 4의 (a)는 운전실(121) 내의 구성을 도시하는 주요부 사시도이다. 운전실(121) 내에는 착석 시트(32), 스티어링 휠(33), 액셀러레이터 페달(31), 브레이크 페달(34), 변속 레버(35), 조작 레버(36, 37) 등이 설치된다. 변속 레버(35)는 1속 내지 4속을 선택하는 조작 부재이고, 변속 레버(35)에 의해 시프트 스위치(8)(도 2)가 조작된다. 조작 레버(36, 37)는, 각각 아암 실린더 구동용 및 버킷 실린더 구동용의 조작 부재이고, 레버 조작량에 따라서 실린더(114, 115)가 구동한다.

도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 조작 레버(36, 37)는, 착석 시트 우측의 콘솔(38)의 전방부에 병설되어 있고, 오퍼레이터는 왼손으로 스티어링(33)을 조작하면서, 오른손으로 양쪽의 조작 레버(36, 37)를 동시에 조작 가능하게 되어 있다. 조작 레버(36, 37)의 전방측에는 푸쉬식의 시프트 다운 스위치(7)(도 2)가 설치되고, 오퍼레이터는 조작 레버(36, 37)를 조작하면서 시프트 다운 스위치(7)도 조작 가능하다.

도 5는 컨트롤러(10)에 있어서의 변속 제어 처리의 일례를 나타내는 흐름도이다. 컨트롤러(10)는, 각종 신호를 입력하는 입력부(10a)와, 각종 제어 신호를 출력하는 출력부(10b)와, 메모리 등의 기억부(10c)와, CPU 등의 연산부(10d)를 갖는다.

도 5에 나타낸 처리는, 예를 들어 엔진 키 스위치의 온(ON)에 의해 시작하고, 연산부(10d)에서 실행된다. 스텝 S1에서는, 트랜스미션(3)이 2속으로 절환되어 있는지 여부, 즉 솔레노이드 제어부(11)에 컨트롤러(10)로부터 2속 지령이 출력 되었는지 여부를 판정한다. 스텝 S1이 긍정되면 스텝 S2로 진행하고, 부정되면 스텝 S5로 진행한다. 스텝 S2에서는, 시프트 다운 스위치(7)가 조작되었는지 여부를 판정한다. 시프트 다운 스위치(7)가 조작(온)이라 판정되면 스텝 S3으로 진행하고, 비조작(오프)이라 판정되면 스텝 S5로 진행한다.

스텝 S3에서는, 출력부(10b)로부터 솔레노이드 제어부(11)에 1속 지령을 출력하고, 속도단을 1속으로 절환한다. 이때 타이머를 시작하고, 1속 지령이 출력된 후의 시간(t)을 카운트한다. 스텝 S4에서는, 시간(t)이 미리 기억부(10c)에 정한 소정 시간(ta) 이상으로 되었는지 여부를 판정한다. 스텝 S4가 부정되면 스텝 S3으로 복귀되고, 마찬가지의 처리를 반복한다. 이에 의해 시프트 다운 스위치(7)를 조작한 후의 소정 시간(ta) 동안에는 자동 변속이 금지되고, 차량은 1속 상태로 고정된다. 소정 시간(ta)은, 예를 들어 굴삭 작업시에 속도단을 1속으로 떨어뜨린 후 차량을 토사에 돌진할 때까지 필요로 하는 표준적인 시간을 고려하여, 이것보다도 약간 긴 시간(예를 들어 1 내지 2초 정도)으로 설정된다.

스텝 S5에서는, 입력부(10a)에 입력된 회전수 검출기(14, 15)로부터의 신호에 의해 토크 컨버터(2)의 입력축의 회전수(Ni)와 출력축의 회전수(Nt)의 비, 즉 토크 컨버터 속도비(e)(= Nt/Ni)를 연산한다. 스텝 S6에서는, 토크 컨버터 속도비(e)가 미리 정한 소정값(eu) 이상인지 여부를 판정한다. 토크 컨버터 속도비(e)와 토크 컨버터(2)의 효율 사이에는, 예를 들어 도 6에 나타낸 바와 같은 관계가 있다. 소정값(eu)은, 변속시에 있어서의 토크 컨버터 속도비(e)의 상한값이고, 소정값 이상의 토크 컨버터 효율을 유지할 수 있는 속도비(예를 들어 0.8)로 설정된 다.

스텝 S6이 긍정되면 스텝 S7로 진행하고, 현재의 속도단이 시프트 스위치(8)에 의해 설정된 최대 속도단인지 여부를 판정한다. 스텝 S7이 긍정되면 복귀하고, 부정되면 스텝 S8로 진행한다. 스텝 S8에서는, 출력부(10b)로부터 솔레노이드 제어부(11)에 시프트 업 신호를 출력한다. 이에 의해 트랜스미션(3)이 1단계 시프트 업한다.

또한, 속도비(e)의 소정값(eu, ed)은, 도 3의 1속도단의 특성과 2속도단의 특성의 교점(Px)의 값으로 설정되어 있다. 이로 인해, 1속 주행시에 구동력이 감소하고, 구동력이 교점(Px)에 도달하면 2속으로 시프트 업한다. 2속 주행시에 구동력이 증가하고, 구동력이 교점(Px)에 도달하면 1속으로 시프트 다운한다. 이에 의해 1속으로부터 2속, 2속으로부터 1속으로 원활하게 이행하고, 변속 쇼크가 적다. 이때, 엔진 회전수가 낮아지면, 각 속도단의 특성이 좌측으로 시프트하고, 교점(Px)이 화살표 방향으로 어긋나지만, 속도비(e)는 엔진 회전수에 관계없이 대략 일정이다.

한편, 스텝 S6에서, 토크 컨버터 속도비(e)가 소정값(eu) 미만이라 판정되면 스텝 S9로 진행하고, 토크 컨버터 속도비(e)가 미리 정한 소정값(ed) 이하인지 여부를 판정한다. 소정값(ed)은, 토크 컨버터 속도비(e)의 하한값이고, 도 6에 나타낸 바와 같이 소정값 이상의 토크 컨버터 효율을 유지할 수 있는 속도비(예를 들어 0.3)로 설정된다. 스텝 S9가 긍정되면 스텝 S10으로 진행하고, 트랜스미션(3)이 3속 또는 4속으로 절환되어 있는지 여부를 판정한다. 3속 또는 4속으로 절환되어 있을 때에는 스텝 S11로 진행하고, 1속 또는 2속으로 절환되어 있을 때에는 복귀한다. 스텝 S11에서는, 출력부(10b)로부터 솔레노이드 제어부(11)에 시프트 다운 지령을 출력한다. 이에 의해 트랜스미션(3)이 3속으로부터 2속으로, 또는 4속으로부터 3속으로 1단계 시프트 다운한다.

이상의 컨트롤러(10)에 있어서의 처리에 의해, 트랜스미션(3)의 속도단은 도 7에 나타낸 바와 같이 변화한다. 예를 들어 4속으로 주행 중에, 주행 부하가 커지고, 토크 컨버터 속도비(e)가 소정값(ed)까지 감소하면, 도면의 L1로 나타낸 바와 같이 트랜스미션(3)은 3속으로 시프트 다운한다(스텝 S11). 이 시프트 다운의 직후에 토크 컨버터(2)의 출력축의 회전수(Nt)가 증가하여 속도비(e2)는 커지고(예를 들어 0.7 정도), 속도비(e2)는 ed ＜ e2 ＜ eu가 된다. 3속 주행 중에 토크 컨버터 속도비(e)가 소정값(ed)까지 감소했을 때에도 마찬가지이고, 이 경우에는 2속으로 시프트 다운한다. 2속 주행시에는, 토크 컨버터 속도비(e)가 소정값(ed) 이하가 되었다고 해도, 시프트 다운 스위치(7)가 조작되지 않는 한 시프트 다운하지 않고, 최소 속도단은 2속이다.

2속 주행 중에 시프트 다운 스위치(7)가 조작되면, 도면의 L2로 나타낸 바와 같이 트랜스미션(3)은 1속으로 시프트 다운한다(스텝 S3). 1속 상태는, 토크 컨버터 속도비(e)에 관계없이 적어도 소정 시간(ta)은 유지된다. 소정 시간(ta) 후에 토크 컨버터 속도비(e)가 소정값(eu) 이상이 되어 있으면, 트랜스미션(3)은 2속으로 시프트 업한다(스텝 S8). 한편, 소정 시간(ta) 후에 토크 컨버터 속도비(e)가 소정값(eu) 미만이면, 2속으로 시프트 업하지 않고, 1속 상태 그대로이다.

예를 들어 시프트 스위치(8)를 4속으로 설정하여 3속으로 주행 중에, 주행 부하가 작아져, 토크 컨버터 속도비(e)가 소정값(eu)까지 증가하면, 도면의 L3으로 나타낸 바와 같이 트랜스미션(3)은 4속으로 시프트 업한다(스텝 S8). 시프트 업 직후에 토크 컨버터(2)의 출력축의 회전수(Nt)는 감소하여 속도비(e1)는 작아지고(예를 들어 0.4), 속도비(e1)는 ed ＜ e1 ＜ eu로 된다. 2속 주행 중에 토크 컨버터 속도비(e)가 소정값(eu)까지 증가했을 때에도 마찬가지이고, 이 경우에는 3속으로 시프트 업한다.

시프트 스위치(8)가 1속 내지 3속으로 설정되어 있을 때에는, 그 설정 속도단을 초과하여 시프트 업하는 일은 없고, 최대 속도단이 제한된다. 예를 들어 시프트 스위치(8)가 3속으로 설정되어 있을 때에는, 토크 컨버터 속도비(e)가 소정값(eu) 이상이 되어도 4속으로 시프트 업하지 않고, 3속 상태 그대로이다.

다음에, 산적된 토사에 버킷(112)을 돌입하여 굴삭 작업을 행하는 경우의 동작을 설명한다. 도 8에 도시한 바와 같이 시점 T1에서, 휠 로더(100)(차량)를 발진시킨다. 발진시에는 시프트 다운 스위치(7)가 조작되지 않기 때문에, 차량은 2속으로 발진하고, 토사의 산을 향해 전진 주행한다. 시점 T2에서 차량이 토사의 근방까지 이동하면, 오퍼레이터는 시프트 다운 스위치(7)를 조작한다. 이 경우, 차량이 3속 이상으로 주행하고 있으면, 시프트 스위치(8)의 조작 등에 의해 2속 주행으로 절환한 후, 시프트 다운 스위치(7)를 조작한다. 이에 의해 트랜스미션(3)이 소정 시간(ta), 1속으로 절환된다.

그 후, 시점 T3에서 버킷(112)을 토사의 산으로 돌입한다. 이 경우, T3 - T2 ＜ Ta이면, 1속 상태로 버킷(112)을 돌입할 수 있어, 큰 구동력을 얻을 수 있다. 이로 인해, 버킷 내에 용이하게 토사가 취입할 수 있어, 작업 효율이 향상된다. 또한 1속 상태로 함으로써 차속이 저감되므로, 버킷 돌입시의 쇼크를 저감할 수 있다.

버킷 돌입 후에는, 차량에 큰 부하가 작용하기 때문에, 토크 컨버터 속도비 e ＜ eu로 된다. 따라서, 버킷(112)의 돌입 후에 소정 시간(Ta)이 경과해도, 1속 상태가 유지되어, 큰 구동력을 발휘할 수 있다. 버킷(112) 내에 토사를 취입하고, 차량을 후퇴하면, 차량에 작용하는 부하가 감소한다. 이때 토크 컨버터 속도비(e)가 eu가 되면, 차량은 자동적으로 시프트 업한다. 이에 의해 필요 이상으로 차량이 1속 주행하는 일이 없어, 연비가 향상되는 동시에, 소음을 저감할 수 있다. 또한, 큰 구동력을 필요로 하지 않는 모래 등의 굴삭 작업에 있어서는, 사용자는 2속인 상태로 작업을 행하는 일도 있다.

본 실시 형태에 따르면 이하와 같은 작용 효과를 발휘할 수 있다.

(1) 시프트 다운 스위치(7)의 조작에 의해 소정 시간(Ta)만큼 속도단을 1속으로 절환하도록 했으므로, 산적된 토사 등에 돌진할 때에 뜻하지 않게 시프트 업되는 일이 없어, 충분한 구동력을 얻을 수 있다.

(2) 시프트 다운 스위치(7)를 1회 조작하면, 그 이후 시프트 다운 스위치(7)를 조작할 필요가 없기 때문에, 번잡한 조작이 불필요하다. 이에 반해, 예를 들어 시프트 다운 스위치의 조작에 의해 단순히 1속으로 시프트 다운하는 구성에서는, 토사에 돌진하기 직전에 시프트 다운 스위치를 일단 조작해도, 바로 2속으로 시프 트 업되어 버리기 때문에, 시프트 다운 스위치를 반복하여 조작할 필요가 있어, 조작이 번잡해진다.

(3) 조작 레버(36, 37)의 근방에 시프트 다운 스위치(7)를 설치했으므로, 조작 레버(36, 37)를 조작하면서 시프트 다운 스위치(7)를 용이하게 조작할 수 있다.

(4) 작업시에 시프트 스위치(8)의 조작에 의해 최대 속도단을 1속으로 제한할 필요도 없기 때문에, 소정 시간(Ta)의 경과 후에 부하가 가벼우면 자동적으로 시프트 업하게 되어, 필요 이상으로 1속 상태로 하는 것을 방지할 수 있다.

(5) 2속 주행시에 시프트 다운 스위치(7)의 조작에 의한 1속으로의 절환을 허가하도록 했으므로, 변속 쇼크가 작다.

(6) 시프트 다운 스위치(7)가 조작되지 않는 한, 최소 속도단을 2속으로 제한하고, 2속 내지 4속의 범위에서 변속하도록 했으므로, 통상 주행시에는 2속으로 발진하게 되어, 발진시의 쇼크가 작다.

(7) 시프트 스위치(8)에 의해 최대 속도단을 제어하도록 했으므로, 변속의 횟수를 줄여 작업을 행할 수 있다.

(8) 토크 컨버터 속도비(e)가 소정값(eu) 이상에서 시프트 업하고, 소정값(ed) 이하에서 시프트 다운하므로, 토크 컨버터 효율이 소정값 이상으로 되어, 연비가 향상한다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 시프트 다운 스위치(7)의 조작에 의해 소정 시간(Ta)만큼 1속으로 시프트 다운하도록 했으나, 소정 시간(Ta)을 변경 가능하게 해도 좋다. 예를 들어 모드 스위치를 설치하고, 선택된 모드에 따라서 소정 시 간(Ta)을 변경하도록 해도 좋다. 2속 주행시에 시프트 다운 스위치(7)의 조작을 유효화했으나, 3속이나 4속의 주행시에 시프트 다운 스위치(7)의 조작을 유효화해도 좋다. 예를 들어 3속 주행시에 시프트 다운 스위치(7)가 조작되는 즉시 1속까지 시프트 다운하도록 해도 좋고, 시프트 다운 스위치(7)가 조작될 때마다 3속 → 2속, 2속 → 1속으로, 속도단을 1단씩 내리도록 해도 좋다.

토크 컨버터 속도비(e)가 소정값(ed) 이하일 때에 2속을 한도로서 시프트 다운하도록 했으나, 1속까지 시프트 다운하도록 해도 좋다. 이에 의해 부하가 무거울 때에는 자동적으로 1속 주행할 수 있다. 1속 주행시에 시프트 다운 스위치(7)가 조작되었을 때에는, 그때부터 소정 시간(Ta)만큼 1속 상태를 유지하도록 해도 좋다. 또한, 아날로그적인 신호 회로로 소정 시간(Ta)을 계측해도 좋다.

토크 컨버터 속도비(e)가 소정값(eu)(제1 소정값) 이상 또는 소정값(ed)(제2 소정값) 이하에서, 컨트롤러(10)로부터 솔레노이드 제어부(11)에 제어 신호를 출력하고, 자동 변속하도록 했으나, 변속 제어부의 구성은 상술한 이외의 것이라도 좋다. 즉 시프트 다운 스위치(7)의 조작에 의해, 토크 컨버터 속도비(e)에 관계없이 소정 시간(Ta) 1속으로 시프트 다운하는 것이면, 변속 제어부의 구성은 어떠한 것이라도 좋다.

작업용 조작 부재인 조작 레버(36, 37)의 근방에 시프트 다운 스위치(7)를 설치했으나, 조작 레버 자체에 시프트 다운 스위치(7)를 설치해도 좋다. 시프트 다운 스위치(7)의 조작에 의해 1속으로의 시프트 다운을 지령하도록 했으나, 다른 조작 부재에 의해 시프트 다운을 지령해도 좋다. 회전수 검출기(14, 15)의 신호에 의해 토크 컨버터 속도비(e)를 검출했으나, 속도비 검출부는 어떠한 것이라도 좋다. 변속 레버(35)에 의해 시프트 스위치(8)를 조작하여 최대 속도단을 설정했으나, 속도단 설정부는 이것에 한정되지 않는다. 회전수 검출기(14)에 의해 토크 컨버터(2)의 입력축의 회전수(Ni)를 검출하고, 회전수 검출기(15)에 의해 출력축의 회전수(Nt)를 검출했으나, 회전수 검출부의 구성은 이것에 한정되지 않는다.

이상에서는, 휠 로더의 변속 제어 장치에 적용하는 예를 설명했으나, 휠 셔블이나 포크 리프트 등, 다른 산업 차량의 변속 제어 장치에도 본 발명을 마찬가지로 적용할 수 있다. 즉, 본 발명의 특징, 기능을 실현할 수 있는 한, 본 발명은 실시 형태의 변속 제어 장치에 한정되지 않는다.

본 출원은 일본 특허 출원 제2006-323029호(2006년 11월 30일 출원)를 기초로 하여, 그 내용은 인용문으로서 여기에 삽입된다.

Claims

토크 컨버터의 입력축과 출력축의 속도비를 검출하는 속도비 검출부와,

상기 검출된 속도비가, 제1 소정값 이상이 되면 트랜스미션의 속도단을 시프트 업하고, 상기 제1 소정값보다 작은 제2 소정값 이하가 되면 시프트 다운하는 변속 제어부와,

오퍼레이터의 조작에 의해 1속으로의 시프트 다운을 지령하는 조작 부재를 구비하고,

상기 변속 제어부는, 상기 조작 부재에 의해 시프트 다운이 지령되면, 상기 속도비 검출부에 의해 검출된 속도비에 관계없이, 소정 시간, 속도단을 1속으로 유지하는, 산업 차량의 변속 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 변속 제어부는, 2속 주행시에 상기 조작 부재의 조작에 의한 1속으로의 절환을 허가하고, 3속 주행 이상일 때에는 1속으로의 절환을 금지하는, 산업 차량의 변속 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 변속 제어부는, 상기 조작 부재에 의해 시프트 다운이 지령되지 않을 때, 주행시의 최소 속도단을 2속으로 제한하는, 산업 차량의 변속 제어 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 오퍼레이터의 조작에 의해 트랜스미션의 최대 속도단을 설정하는 속도단 설정부를 더 구비하고,

상기 변속 제어부는, 시프트 업일 때, 상기 설정된 최대 속도단 이하로 속도단을 제한하는, 산업 차량의 변속 제어 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조작 부재는 작업용 액추에이터를 조작하는 작업용 조작 부재 혹은 그 근방에 설치되는, 산업 차량의 변속 제어 장치.
토크 컨버터의 입력축과 출력축의 각 회전수를 검출하는 회전수 검출부와,

트랜스미션 변속용의 솔레노이드를 구동하는 솔레노이드 제어부와,

상기 회전수 검출부에 의해 검출한 신호를 입력하는 입력부, 및 이 입력부에 입력된 신호를 기초로 하여 상기 입력축과 상기 출력축의 속도비를 연산하는 연산부를 갖고, 연산된 속도비가, 제1 소정값 이상이 되면 트랜스미션의 속도단을 시프트 업하고, 상기 제1 소정값보다 작은 제2 소정값 이하가 되면 시프트 다운하는 변속 제어부와,

오퍼레이터의 조작에 의해 1속으로의 시프트 다운을 지령하는 조작 부재를 구비하고,

상기 변속 제어부는,

굴삭 작업시에 속도단을 1속으로 떨어뜨린 후 차량을 토사에 돌진할 때까지 필요로 하는 표준적인 시간에 비해 큰 소정 시간이 설정된 기억부와,

상기 조작 부재에 의해 1속으로의 시프트 다운이 지령되면, 상기 연산된 속도비에 관계없이, 상기 소정 시간 동안, 속도단을 1속으로 유지하도록 상기 솔레노이드 제어부로 제어 신호를 출력하는 출력부를 더 갖는, 산업 차량의 변속 제어 장치.
4개의 타이어와,

상기 타이어에 지지되어 굴곡 가능하게 설치된 차체와,

상기 차체를 구성하는 전방측 프레임 및 후방측 프레임과,

상기 후방측 프레임의 전방측에 설치된 운전실과,

상기 후방측 프레임의 후방측에 설치된 엔진실과,

상기 전방측 프레임에 대해 상하 방향으로 회전 가능하게 설치된 아암과,

상기 아암의 선단에 회전 가능하게 설치된 버킷과,

제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 변속 제어 장치를 구비하는, 산업 차량.