JP2009180232A - 無段変速式作業車両 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】無段変速式作業車両は、前進走行車速を操作するための前進用アクセルペダル5fおよび後進走行車速を操作するための後進用アクセルペダル5rと、これらのアクセルペダルの操作との対応付けのための所定の展開特性に沿ってトラニオン軸の目標変速位置を決定する制御部7と、その目標変速位置にトラニオン軸を駆動して静油圧式無段変速機構1を制御することにより車速を変更する無段変速調節部1dとを備えて構成され、上記制御部7は、前進用と後進用の両アクセルペダル5f、5rについて共通設定の展開特性および個別設定の展開特性を備え、これら共通と個別の展開特性の適用は切替スイッチSの信号によって切替え可能に構成したものである。
【選択図】図8
Description
本発明の適用対象となる無段変速式作業車両の一例としての多目的作業車について説明すると、この作業車両は、その平面図(a)、側面図(b)を図1に示すように、モノコックフレームに左右の前輪8、8と左右の後輪9、9を操舵可能に支持し、一般的なトラクタの構成と前後を逆に、すなわち、エンジン6を機体後部に配置し、トランスミッション14を機体前部に配置する。その機体前部に操縦部2d、後部に荷台2tを構成し、かつ、作業機動力として機体前部にPTO軸13を備え、また、機体中間位置に車高検出機構2hを下垂状に構成する。
ミッションケース14は、図2に示す如く、前ケース15、繋ぎケース16、中間ケース17、後ケース18の4つの中空ケースを連結した構成で、後ケース18に軸支した入力軸19にエンジン6の駆動力が入力し、この入力軸19の回転がインプットケース20内の増速ギア21,22で第一中継軸23へ伝動し、さらに増速ギア24,25で増速され、この増速ギア25に無段変速機構1の油圧入力軸38をスプライン嵌合している。繋ぎケース16は従来の前ケース15と中間ケース17を連結してミッションケース14を長くするもので、前ケース15と中間ケース17及び後ケース18を従来のミッションケースと共用化することで製作コストを低く出来る。
PTO駆動軸26にはPTOギア軸28を連結し、このPTOギア軸28のギア29と第二中継軸30に遊嵌したギア31を噛み合わせ、このギア31をPTO軸32に装着したPTOクラッチ34のギア33に噛み合わせている。PTOクラッチ34はギア33からPTO軸32への回転伝動を断続する。
PTOクラッチ34の詳細を図5に示しているが、クラッチ入ではクラッチ盤88が繋がってケーシング86が回転して伝動するが、クラッチ切では戻しバネ87の圧でクラッチ盤88が離れてケーシング86をフリーにする。この時にケーシング86の付き回りを防ぐ為に繋ぎケース16のボス部81に当接する係止リング85をケーシング86の外周に装着している。
大ギア45はクラッチ軸49に装着した高速油圧クラッチYHのギア50と噛み合い、中ギア46はクラッチ軸49に装着した低速油圧クラッチYLのギア53と噛み合い、メインギア軸44の回転をクラッチ軸49へ高速或いは低速で伝動する。
尚、高速油圧クラッチYHと低速油圧クラッチYLはコントローラからの制御信号によりソレノイドを介してどちらかを入に保持するのであるが、ブレーキペダルの踏み込みを検出するスイッチBを設けて、このスイッチBの踏込み信号で高速油圧クラッチYHと低速油圧クラッチYLのソレノイドへの電力を断って両クラッチ51,52をニュートラルにするようにしている。このニュートラルの状態でブレーキを作用することで素早く停止でき、ギア変速クラッチ3の切換えがスムースに行える。
次に、変速制御について説明する。
作業車両の変速制御は、そのシステム構成図を図7に示すように、アクセルペダル5f、5rについてのポジションセンサ5a、ブレーキペダルBのポジションセンサBa、クラッチペダルCのポジションセンサCa、切替スイッチSその他の操作具の検出信号および機器動作の検出信号を制御部7に入力し、その入力信号に応じて無段変速機構1の車速調節部1d、エンジン制御コントローラ6cに制御出力するべく構成される。アクセルペダルは、前進用と後進用の個別ペダル5f、5rによって構成する。ブレーキペダルBは、左ブレーキ用と右ブレーキ用に分割動作可能に構成する。無段変速機構1はトラニオン軸Hを電動または油圧で回動調節する車速調節部1dによって前後進の切替えおよび無段階の伝動比調節を行い、伝動系を介して走行車速を調節し、エンジン6は制御コントローラ6cにより必要な走行動力および作業機動力を供給する。
次に、ブレーキ操作を反映した変速制御について説明する。
ブレーキBの踏込みを検出するスイッチ等によるブレーキセンサBaを設け、図12のフローチャートに示すように、ブレーキBが所定時間以上踏込まれた時にトラニオン目標を減速側に変更する制御処理(S21,S22)を構成することにより、ブレーキ踏込み操作を所定時間継続した時に限り駆動輪が減速される。このように、走行伝動系における動力遮断が副変速レバーのニュートラル操作に限られる構成のトラクターにおいて、機体の前後進を操作するアクセルペダル5f、5rのセンサ5aが故障して走行停止するための操作手段が失われた場合に、ブレーキペダルBによって緊急対応の伝動制御が可能となるので、安全性を向上することができる。
上記減速の後の復帰処理のための変速制御は、フローチャートを図17に示すように、復帰条件の成立を条件(S61)として復帰出力(S62)を実施し、この復帰出力はアクセルペダル5f、5r対応のトラニオン目標位置まで段階的に行うことにより、急速復帰した場合に生じる再減速、すなわち、急増速に伴うエンジン回転の変動によって生じる再度の減速を招く事態を回避することができる。
次に、機体走行を緊急停止するためのクラッチ機能ペダルについて説明する。
走行伝動系にメカニカルクラッチを介設しない場合に、トラニオンセンサを含むトラニオン駆動系に故障が発生した時に走行を停止するには、エンジン6を切るか、エンストさせるか、副変速をニュートラルに操作する必要があり、いずれも、咄嗟の時に間に合わず危険を招くという問題があった。その解決のために、クラッチ機能ペダルCを設け、このペダルCを踏込むことでエンジン停止等をする制御構成とすることにより、緊急停止のためにクラッチを切ってブレーキを踏むという通常の操作による場合と同様の効果を得ることができ、安全性を確保することができる。
次に、最高車速制御について説明する。
車両仕様として規定されている機体最高速度(例えば40km/h)を越えた場合に、最高車速制御についての制御チャートを図21に示すように、車速センサVにより走行車速が機体最高速度に戻る時点Tまでの間についてトラニオン軸Hを減速側に駆動する制御を構成することにより、下り坂走行等によりオペレータが気付かないまま車速が増加して特にカーブ等における危険な事態を回避することができる。
1d 車速調節部
5f 前進用アクセルペダル
5r 後進用アクセルペダル
6 エンジン
7 制御部
A 踏込量
B ブレーキペダル
C クラッチペダル
C1〜C4 展開特性
f 低減係数
H トラニオン軸
S 切替スイッチ
Claims (2)
- 前進走行車速を操作するための前進用アクセルペダル(5f)および後進走行車速を操作するための後進用アクセルペダル(5r)と、これらのアクセルペダルの操作との対応付けのための所定の展開特性に沿ってトラニオン軸(H)の目標変速位置を決定する制御部(7)と、その目標変速位置にトラニオン軸(H)を駆動して静油圧式無段変速機構(1)を制御することにより車速を変更する無段変速調節部(1d)とを備える無段変速式作業車両において、
上記制御部(7)は、前進用と後進用の両アクセルペダル(5f、5r)について共通設定の展開特性(C1)および個別設定の展開特性(C1,C2)を備え、これら共通と個別の展開特性の適用は切替スイッチ(S)の信号によって切替え可能に構成したことを特徴とする無段変速式作業車両。 - アクセルペダルの操作との対応付けのための所定の展開特性に沿ってトラニオン軸(H)の目標変速位置を決定する制御部(7)と、その目標変速位置にトラニオン軸(H)を駆動して静油圧式無段変速機構(1)を制御することにより車速を変更する無段変速調節部(1d)と、上記静油圧式無段変速機構(1)との直列伝動により車速帯域の切替えをする副変速機構とを備える無段変速式作業車両において、上記制御部(7)は、副変速機構の車速帯域別に展開特性を備え、その切替えられた車速帯域に応じた展開特性によりトラニオン軸(H)の目標変速位置を決定することを特徴とする無段変速式作業車両。
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