JP2023018546A - Working vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トラクタ等の作業車両に関する。 The present invention relates to work vehicles such as tractors.
従来、無段変速装置を搭載したトラクタとして、特許文献1に示すものが知られている。特許文献1に開示されたトラクタは、油圧ポンプ及び油圧モータを有し、エンジンの動力が入力され、入力された動力を無段階の回転速度の動力に変速して出力する静油圧式の無段変速部と、入力された変速出力とエンジン動力とを合成して合成動力を出力する複合遊星伝動部とを備えている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a tractor equipped with a continuously variable transmission is known as disclosed in
特許文献1に示すようなトラクタでは、当該トラクタを制動した場合の複合遊星伝動部の接続について考慮されておらず、発進時(例えば制動発進時など)のトラクタの挙動(走行)等が変化する場合があり、発進時の走行性の改善が求められる。
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、無段変速装置を備えた作業車両において、発進時の走行性を向上させることを目的とする。
In the tractor shown in
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to improve running performance at the time of starting a work vehicle equipped with a continuously variable transmission.
本発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。
作業車両は、走行装置を有する車体と、原動機と、斜板角度によって出力を変更する斜板を有する油圧ポンプと、前記油圧ポンプの出力によって回転数が変化する出力軸を有し且つ前記出力軸の駆動力を出力する走行モータと、を有する無段変速装置と、前記無段変速装置で変速された駆動力と前記原動機からの駆動力とを合成した合成駆動力を出力する遊星伝動部と、前記車体を前進させる前進位置と、前記車体を後進させる後進位置と、前記車体を前進及び後進のいずれにも切り換えない中立位置と、に操作可能な走行操作部材と、前記走行操作部材の前進位置、後進位置及び中立位置の操作に基づいて、前記遊星伝動部から出力される合成駆動力の切換を行うクラッチ機構と、前記車体の走行速度を示す第1軸と前記無段変速装置から出力する駆動力を示す第2軸とが原点で直交する座標系において、前記第2軸の予め定められた負の最小値から前記第1軸の正側に延出して当該第2軸に対して傾斜した、前記車体を第1速度以下で前進させる際の第1ラインと、前記第2軸の前記最小値から前記第1軸の負側に延出して当該第2軸に対して前記第1ラインの傾斜角よりも大きい傾斜角で傾斜した、前記車体を後進させる際の第2ラインと、を含む制御マップを予め記憶する記憶装置と、前記走行操作部材を前記中立位置に保持したときの前記無段変速装置から出力される駆動力である中立目標値を、前記制御マップに基づいて設定する制御装置と、を備えている。
The present invention employs the following technical means in order to achieve the above object.
The work vehicle has a vehicle body having a travel device, a prime mover, a hydraulic pump having a swash plate whose output changes according to the swash plate angle, and an output shaft whose rotational speed changes according to the output of the hydraulic pump. a traveling motor that outputs a driving force of; a travel control member operable to a forward position for advancing the vehicle body, a reverse position for reversing the vehicle body, and a neutral position in which the vehicle body is switched neither forward nor reverse; A clutch mechanism for switching the combined driving force output from the planetary transmission based on the operation of the position, the reverse position and the neutral position, the first shaft indicating the running speed of the vehicle body, and the output from the continuously variable transmission. In a coordinate system orthogonal to the second axis at the origin, the driving force is extended from a predetermined negative minimum value of the second axis to the positive side of the first axis with respect to the second axis. a first line that is inclined when the vehicle body is advanced at a first speed or less; a storage device for pre-storing a control map including a second line that is inclined at an inclination angle larger than the inclination angle of the line when the vehicle body is moved backward; and a control device that sets a neutral target value, which is the driving force output from the continuously variable transmission, based on the control map.
好ましくは、前記制御マップは、前記第2軸の前記最小値から前記第1軸の正側に延出して当該第2軸に対して前記第1ラインの傾斜角よりも大きい傾斜角で傾斜した、前記車体を前記第1速度よりも速い第2速度で前進させる際の第3ラインを更に含む。
好ましくは、前記制御装置は、前記車体を前記第1速度で前進させる際には、前記制御マップに基づいて、前記走行操作部材を前記中立位置に保持したときの前記無段変速装置から出力される駆動力である中立目標値を設定し、前記車体を前記第2速度で前進させる際には、前記中立目標値を設定しない。
Preferably, the control map extends from the minimum value of the second axis to the positive side of the first axis and is inclined with respect to the second axis at an inclination angle larger than the inclination angle of the first line. , further comprising a third line for advancing the vehicle body at a second speed higher than the first speed.
Preferably, when the vehicle body is moved forward at the first speed, the control device controls the output from the continuously variable transmission when the travel operation member is held at the neutral position based on the control map. When the vehicle body is advanced at the second speed, the neutral target value is not set.
好ましくは、前記作業車両は、制動操作部材と、前記制動操作部材の操作に応じて前記走行装置の制動を行う制動装置と、を備え、前記制御装置は、前記走行操作部材を前記中立位置に保持したときの前記無段変速装置から出力される駆動力である中立目標値を、前記制動操作部材の操作量に応じて変更する。
好ましくは、前記制御装置は、前記操作量が増加するにつれて前記中立目標値を小さく
し、前記操作量が減少するにつれて前記中立目標値を大きくする。
Preferably, the work vehicle includes a braking operation member and a braking device that brakes the traveling device according to operation of the braking operation member, and the control device controls the traveling operation member to the neutral position. A neutral target value, which is the driving force output from the continuously variable transmission when held, is changed according to the operation amount of the braking operation member.
Preferably, the control device decreases the neutral target value as the manipulated variable increases, and increases the neutral target value as the manipulated variable decreases.
好ましくは、前記制御装置は、前記走行操作部材を中立位置から前進位置へ切り換えて前記車体を前進させたときの前記無段変速装置から出力する前進目標出力値と、前記走行操作部材を中立位置から後進位置へ切り換えて前記車体を後進させたときの前記無段変速装置から出力する後進目標出力値とを演算する目標演算部と、前記制動操作部材の前記操作量、前記前進目標出力値及び前記後進目標出力値に基づいて前記中立目標値を設定する出力設定部と、を備えている。 Preferably, the control device controls the forward target output value output from the continuously variable transmission when the vehicle body is moved forward by switching the travel operation member from the neutral position to the forward position, and the travel operation member at the neutral position. a target calculation unit for calculating a reverse target output value output from the continuously variable transmission when the vehicle body is reversed by switching from to the reverse position, and the operation amount of the braking operation member, the forward target output value and an output setting unit that sets the neutral target value based on the reverse target output value.
好ましくは、前記制御装置は、前記走行操作部材を中立位置から前進位置へ切り換えて前記車体を前進させたときの前記無段変速装置から出力する前進目標出力値と、前記走行操作部材を中立位置から後進位置へ切り換えて前記車体を後進させたときの前記無段変速装置から出力する後進目標出力値とを演算する目標演算部と、前記制動操作部材の操作を行わずに前記前進位置へ切り換えたときの前進目標出力値である第1目標値と、前記制動操作部材の操作を行わずに前記後進位置へ切り換えたときの後進目標出力値である第2目標値とに基づいて中立目標値を設定する出力設定部と、を備えている。 Preferably, the control device controls the forward target output value output from the continuously variable transmission when the vehicle body is moved forward by switching the travel operation member from the neutral position to the forward position, and the travel operation member at the neutral position. a target calculation unit for calculating a reverse drive target output value output from the continuously variable transmission when the vehicle body is reversed by switching from to the reverse position, and switching to the forward position without operating the braking operation member A neutral target value based on a first target value that is a forward target output value when the brake operation member is not operated and a second target value that is a reverse target output value when switching to the reverse position without operating the brake operation member. and an output setting unit that sets the
好ましくは、前記出力設定部は、前記第1目標値と前記第2目標値との中間値を、前記中立目標値に設定する。
好ましくは、前記原動機は、予め定められた回転数で一定とした駆動力を出力し、前記出力設定部は、前記無段変速装置から出力される駆動力として前記走行モータの回転数を設定する。
Preferably, the output setting unit sets an intermediate value between the first target value and the second target value as the neutral target value.
Preferably, the prime mover outputs a constant driving force at a predetermined rotation speed, and the output setting unit sets the rotation speed of the travel motor as the driving force output from the continuously variable transmission. .
好ましくは、前記クラッチ機構は、前記遊星伝動部の合成駆動力を前記第2速度で前進側に伝達する接続状態と、前記前進側に伝達しない切断状態とに切り換え可能な第1クラッチ装置と、前記遊星伝動部の合成駆動力を前記第1速度で前進側に伝達する接続状態と、前記遊星伝動部の合成駆動力を後進側に伝達する接続状態と、前記前進側及び後進側のいずれにも伝達しない切断状態と、に切り換え可能な第2クラッチ装置と、を備え、前記制御装置は、前記第1クラッチ装置を接続状態とする場合には、前記第2クラッチ装置を切断状態とし、前記第2クラッチ装置を接続状態とする場合には、前記第1クラッチ装置を切断状態とする。 Preferably, the clutch mechanism includes a first clutch device capable of switching between a connected state in which the combined driving force of the planetary transmission portion is transmitted to the forward movement side at the second speed and a disconnected state in which the combined driving force is not transmitted to the forward movement side; A connected state in which the combined driving force of the planetary transmission portion is transmitted to the forward side at the first speed, a connected state in which the combined driving force of the planetary transmission portion is transmitted to the reverse side, and any one of the forward side and the reverse side. and a second clutch device that can be switched to a disengaged state in which no transmission is transmitted, and a second clutch device that can be switched to a disengaged state of the second clutch device when the first clutch device is to be connected. When setting the second clutch device to the connected state, the first clutch device is set to the disconnected state.
本発明によれば、無段変速装置を備えた作業車両において、発進時の走行性を向上させることができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to improve running performance at the time of starting a work vehicle equipped with a continuously variable transmission.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図6は、作業車両の一例であるトラクタを示している。本実施形態では、作業車両1としてトラクタを例に挙げて説明するが、作業車両1は、トラクタに限定されず、田植機等の農業機械であってもよい。
図6に示すように、作業車両1は、走行装置7を有する車体3と、原動機4と、変速装置5と、操舵装置29とを備えている。走行装置7は、前輪7F及び後輪7Rを有する装置である。前輪7Fは、タイヤ型であってもクローラ型であってもよい。また、後輪7Rも、タイヤ型であってもクローラ型であってもよい。原動機4は、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンなどの内燃機関である。この実施形態では、原動機4は、ディーゼルエンジンである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 6 shows a tractor, which is an example of a working vehicle. In this embodiment, a tractor will be described as an example of the
As shown in FIG. 6 , the
変速装置5は、変速によって走行装置7の推進力を切換可能であると共に、走行装置7の前進、後進の切換が可能である。車体3にはキャビン9が設けられ、当該キャビン9内には運転席10が設けられている。
また、車体3の後部には、昇降装置8が設けられている。昇降装置8には、作業装置2が着脱可能である。また、昇降装置8は、装着された作業装置2を昇降可能である。作業装置2は、耕耘する耕耘装置、肥料を散布する肥料散布装置、農薬を散布する農薬散布装置、収穫を行う収穫装置、牧草等の刈取を行う刈取装置、牧草等の拡散を行う拡散装置、牧草等の集草を行う集草装置、牧草等の成形を行う成形装置等である。
The
A
図1に示すように、変速装置5は、原動機4からの駆動力を変速して走行装置7に伝達可能な装置である。変速装置5は、無段変速装置50と、遊星伝動部60と、クラッチ機構52と、副変速機構53とを備えている。変速装置5は、ミッションケース12に収容されている。図4に示すように、ミッションケース12は、空間を有する立方体の形状であって、上壁12Aと、上壁12Aから離間して設けられた下壁12Bと、上壁12Aと下壁12Bとの左側を連結する左側壁12Cと、上壁12Aと下壁12Bとの右側を連結する右側壁12Dと、上壁12A、下壁12B、左側壁12C及び右側壁12Dの前側を連結する前壁12Eと、上壁12A、下壁12B、左側壁12C及び右側壁12Dの後側を連結する後壁12Fとを含んでいる。図4に示すように、無段変速装置50、遊星伝動部60、クラッチ機構52及び副変速機構53は、上壁12A、下壁12B、左側壁12C、右側壁12D、前壁12E及び後壁12Fに囲まれる空間に収容されている。ミッションケース12は、複数に分割された分割体を連結した構造であってもよく限定されない。
As shown in FIG. 1 , the
ミッションケース12内には、変速装置5(無段変速装置50、遊星伝動部60、クラッチ機構52及び副変速機構53)を潤滑する潤滑油が充填されている。
無段変速装置50は、原動機4から伝達される駆動力を無段階に変速する装置である。この実施形態では、無段変速装置50は、静油圧式の無段変速装置50である。
さて、変速装置5は、主変速操作部材147(主変速レバー)の位置によって高速域(Hi)と低速域(Lo)とを切り替えるクラッチ機構52のHi/Loの2段と、副変速操作部材149(副変速レバー)にて手動で切り替える副変速機構の2段との4段変速となっている。
The
The continuously
Now, the
原動機4の出力軸(クランク軸)4aは、主軸(推進軸)54に接続されている。原動機4の出力軸(クランク軸)4aの回転が、主軸(推進軸)54に伝達される。主軸(推進軸)54には、駆動ギヤ59が設けられている。駆動ギヤ59は、主軸(推進軸)54の回転に伴って回転する。駆動ギヤ59には、第1ギヤ59aと第2ギヤ59bとがそれぞれ噛み合っている。第1ギヤ59aは、無段変速装置50の油圧ポンプP1の入力軸56aに設けられたギヤである。また、第2ギヤ59bには、出力軸59cが接続されている。出力軸59cの出力側の端部(つまり、出力軸59cの第2ギヤ59bが存する端部とは反対側の端部)には、遊星伝動部60の入力ギヤ62が設けられている。
An output shaft (crankshaft) 4 a of the
無段変速装置50は、原動機4の出力軸(クランク軸)4aから主軸(推進軸)54、駆動ギヤ59、第1ギヤ59aに伝達された駆動力を変更する。図1及び図2に示すように、無段変速装置50は、油圧ポンプP1と、走行モータM1とを有している。油圧ポンプP1と走行モータM1とは作動油が流れる油路(循環油路)55とで接続されている。油圧ポンプP1は、入力軸56aと、斜板56bとを有している。油圧ポンプP1は、入力軸56aに伝達された動力によって駆動し、揺動自在に支持された斜板56bの角度(斜板角度)によって、出力(作動油の吐出量(流量)、圧力)を変更することができる。
The continuously
走行モータM1は、正転と逆転とが可能なモータであり、出力軸58を有している。出力軸58は、油圧ポンプP1の出力(作動油の流量、圧力)によって回転数が変化する。出力軸58の駆動力は、遊星伝動部60において原動機4からの駆動力と合成される。遊星伝動部60から出力される合成駆動力が、クラッチ機構52、副変速機構53等に伝達された後、走行装置7に伝達される。
The traveling motor M1 is a motor that can rotate forward and backward, and has an
詳しくは、図1に示すように、油圧ポンプP1の入力軸56aは、原動機4の動力が伝
達される第1ギヤ59aに接続されている。つまり、主軸(推進軸)54の動力が、駆動ギヤ59及び第1ギヤ59aを経て油圧ポンプP1の入力軸56aに伝達される。油圧ポンプP1の斜板角度によって出力が変更され、走行モータM1の出力軸58の回転数を変更する。
Specifically, as shown in FIG. 1, the
遊星伝動部60は、無段変速装置50で変速された駆動力と、原動機4からの駆動力とを合成した合成駆動力を出力する遊星歯車装置である。遊星伝動部60は、入力ギヤ62と遊星歯車機構63とを備えている。入力ギヤ62は、原動機4からの動力が伝達される出力軸59cの出力側の端部に設けられている。遊星歯車機構63は、リングギヤ(内歯車)63dと、リングギヤ63dの円形前面の中央位置に配置され、且つ、リングギヤ63dの回転軸心と同一軸心で回転可能なサンギヤ63bと、サンギヤ63bとリングギヤ63dとの間に回転可能に配置され、且つ、サンギヤ63b及びリングギヤ63dと噛み合っている少なくとも1個以上のプラネタリギヤ63cと、リングギヤ63dの回転軸心と同一軸心で回転可能で、且つ、プラネタリギヤ63cをリングギヤ63dの周方向に移動可能に支持するキャリア63aと、を備えている。キャリア63aは、入力ギヤ62と噛み合っており、原動機4からの動力が伝達される。サンギヤ63bは、走行モータM1の出力軸58に接続されている。リングギヤ63dの後面(キャリア63aが存する前面とは反対側の面)には、回転軸心である合成出力軸64が設けられている。このため、遊星歯車機構63は、サンギヤ63bに伝達された動力(つまり、無段変速装置50で変速された駆動力)と、キャリア63aを介してプラネタリギヤ63cに伝達された動力(つまり、無段変速装置50による変速作用を受けない原動機4の駆動力)とを合成し、この合成した合成駆動力を合成出力軸64から出力する。また、遊星歯車機構63は、2種の合成駆動力(例えば、低速域用の合成駆動力又は高速域用の合成駆動力)を生成することが可能である。
The
したがって、遊星伝動部60は、無段変速装置50で変速された駆動力(走行モータM1の出力軸58の動力)と、原動機4からの動力(原動機4の出力軸(クランク軸)4a、主軸(推進軸)54、駆動ギヤ59、第2ギヤ59b及び出力軸59cを介した動力)とを合成した合成駆動力を合成出力軸64に出力する。例えば、原動機4は、予め定められた回転数で一定とした駆動力を出力することが可能である。原動機4は、例えば、正転で一定回転数とした駆動力を示す出力値A1を出力可能であり、このときの出力値A1および回転数を「+100%」と表す。無段変速装置50は、油圧ポンプP1の斜板56bの傾斜角度を「-90度」~「+90度」の範囲内の任意の傾斜角度に変更することにより、走行モータM1の回転数が例えば「-100%」の逆転から「+100%」の正転までの範囲の任意の回転数に変更され、無段変速装置50から変速出力される駆動力が「-100%」~「+100%」の任意の値の出力値B1に変更される。「+100%」の出力値A1と「+100%」の出力値B1とは等しい。遊星伝動部60は、原動機4の出力値A1と無段変速装置50の出力値B1とを合算した値に所定の係数(例えば、低速時では係数K1=0.25、高速時では係数K2=0.5)を乗じて得られる合算出力値(例えば、低速の場合には車速が「0」~「+50%」の出力値、高速の場合には車速が「0」~「+100%」の出力値)とする合成駆動力を出力することができる。例えば、低速時では、合算出力値=(出力値A1+出力値B1)×係数K1により算出され、車速が「0」~「+50%」の出力値とする合成駆動力が出力される。また、高速時では、合算出力値=(出力値A1+出力値B1)×係数K2により算出され、車速が「0」~「+100%」の出力値とする合成駆動力が出力される。なお、出力値A1、B1、係数K1、K2は一例であり、この値に限定されない。
Therefore, the
以上、無段変速装置50及び遊星伝動部60によれば、低速域から高速域までの合成駆動力を出力可能である。
図1に示すように、変速装置5は、クラッチ機構52を備えている。クラッチ機構52は、遊星伝動部60からの合成駆動力を伝達軸66に接続する接続状態と、伝達軸66に接続しない切断状態とに切り換え可能である。クラッチ機構52は、遊星伝動部60の合成出力軸64に接続された入力軸62fを備えている。入力軸62fは、合成出力軸64
と一体で回転する。入力軸62fには、ギヤ72aが設けられている。ギヤ72aは、ギヤ72bに噛み合っている。
As described above, according to the continuously
As shown in FIG. 1 , the
rotates together. A
クラッチ機構52は、第1クラッチ装置52Aと、第2クラッチ装置52Bとを有している。第1クラッチ装置52Aは、遊星伝動部60からの高速域の合成駆動力を伝達軸66に伝達可能なクラッチである。第2クラッチ装置52Bは、遊星伝動部60からの低速域の合成駆動力を伝達軸66に伝達可能なクラッチである。
第1クラッチ装置52A及び第2クラッチ装置52Bは、作動油によって接続状態と、切断状態とに切り換えられる油圧クラッチである。
The
The first
第1クラッチ装置52Aについて説明する。第1クラッチ装置52Aは、ハウジング71aと、ギヤ72bと一体回転可能な円筒軸71bと、ハウジング71aと円筒軸71bとの間に配置された摩擦プレート71cと、押圧部材71dとを有している。押圧部材71dは、図示省略のバネ等の付勢部材により摩擦プレート71cから離れる方向に付勢されている。
The first
ハウジング71a内には、作動油を給排する油路71eが接続されていて、油路71eからハウジング71a側に作動油が供給されると、押圧部材71dはバネの付勢力に抗して押圧側(接続側)に移動することで、摩擦プレート71cがハウジング71側に圧接して、第1クラッチ装置52Aは接続状態になり、遊星伝動部60からの合成駆動力(つまり、入力軸62f、ギヤ72a、ギヤ72bを介して回転する円筒軸71bの動力)が、ハウジング71aと一体回転する伝達軸66に伝達される。第1クラッチ装置52Aが接続状態になった場合には、遊星伝動部60からの高速域の合成駆動力が伝達軸66に伝達される。
An
一方、ハウジング71a側から油路71eに作動油が排出されると、押圧部材71dはバネの付勢力によって切断側に移動することで、摩擦プレート71cがハウジング71a側から離れて、第1クラッチ装置52Aは切断状態になり、入力軸62f、ギヤ72a、ギヤ72bを介して回転する円筒軸71bの動力は伝達軸66に伝達されない。
第2クラッチ装置52Bは、前進と後進とを切り換えるクラッチであり、前進クラッチ部75と、後進クラッチ部76とを有している。第2クラッチ装置52Bは、入力軸62fと一体回転するハウジング77を有している。
On the other hand, when the hydraulic oil is discharged from the
The second
前進クラッチ部75は、円筒軸75bと、ハウジング77と円筒軸75bとの間に配置された摩擦プレート75cと、押圧部材75dとを有している。押圧部材75dは、図示省略のバネ等の付勢部材により摩擦プレート75cから離れる方向に付勢されている。
前進クラッチ部75側のハウジング77内には、作動油を給排する油路75eが接続されていて、油路75eからハウジング77側に作動油が供給されると、押圧部材75dはバネの付勢力に抗して押圧側(接続側)に移動することで、摩擦プレート75cがハウジング77側に圧接して、前進クラッチ部75は接続状態になり、合成出力軸64と一体で回転する入力軸62fの動力が円筒軸75bと一体回転するギヤ78aに伝達される。ギヤ78aは、前進クラッチ部75の出力側の出力ギヤであり、入力ギヤ80aに噛み合っている。伝達軸66には、入力ギヤ80aが設けられている。ギヤ78aが回転することにより、入力ギヤ80aが回転し、伝達軸66が入力ギヤ80aと一体回転する。このため、前進クラッチ部75が接続状態になった場合には、遊星伝動部60からの低速域の合成駆動力が伝達軸66に伝達される。
The forward clutch portion 75 has a
An
一方、ハウジング77側から油路75eに作動油が排出されると、押圧部材75dはバネの付勢力によって切断側に移動することで、摩擦プレート75cがハウジング77側から離れて、前進クラッチ部75は切断状態になり、合成出力軸64と一体で回転する入力軸62fの動力はギヤ78aに伝達されない。
後進クラッチ部76は、円筒軸76bと、ハウジング77と円筒軸76bとの間に配置された摩擦プレート76cと、押圧部材76dとを有している。押圧部材76dは、図示省略のバネ等の付勢部材により摩擦プレート76cから離れる方向に付勢されている。
On the other hand, when hydraulic oil is discharged from the
The reverse
後進クラッチ部76側のハウジング77内には、作動油を給排する油路76eが接続されていて、油路76eからハウジング77側に作動油が供給されると、押圧部材76dは
バネの付勢力に抗して押圧側(接続側)に移動することで、摩擦プレート76cがハウジング77側に圧接して、後進クラッチ部76は接続状態になり、合成出力軸64と一体で回転する入力軸62fの動力が円筒軸76bと一体回転するギヤ79に伝達される。ギヤ79は、後進クラッチ部76の出力側の出力ギヤであり、逆転ギヤ79aに噛み合っている。逆転ギヤ79aは、入力ギヤ80bに噛み合っている。伝達軸66には、入力ギヤ80bが設けられている。逆転ギヤ79aが回転することにより、入力ギヤ80bが回転し、伝達軸66が入力ギヤ80bと一体回転する。このため、後進クラッチ部76が接続状態になった場合には、遊星伝動部60からの低速域の合成駆動力が伝達軸66に逆回転で伝達される。
An
一方、ハウジング77側から油路76eに作動油が排出されると、押圧部材76dはバネの付勢力によって切断側に移動することで、摩擦プレート76cがハウジング77側から離れて、後進クラッチ部76は切断状態になり、合成出力軸64と一体で回転する入力軸62fの動力はギヤ79に伝達されない。
副変速機構53は、伝達軸66に接続された第1カウンタ軸91と後輪駆動軸93との間に備えた変速部95と、これに連係する伝動ギヤを備えて構成されている。副変速機構53は、1速(低速段)、2速(高速段)の2段の変速が可能である。副変速機構53の変速は、複数の位置に切り換え可能な副変速操作部材149によって行う。副変速操作部材149は、運転席10の周囲に設けられていて、高速位置、中立位置、低速位置の3段に切り換え可能なレバーである。副変速操作部材149が中立位置である場合は、第1カウンタ軸91の動力は、後輪駆動軸93に伝達されない状態、即ち、原動機4の駆動力は、走行装置7に伝達されない状態である。
On the other hand, when hydraulic oil is discharged from the
The
副変速機構53によって変速された後輪駆動軸93は、後輪7Rを回転自在に支持する後車軸99が連結された後輪デフ装置100に接続され、前進の伝達軸66の駆動力は、副変速機構53及び後輪駆動軸93を介して、後輪7Rを有する走行装置7に伝達される。また、前進の伝達軸66の駆動力は、後輪駆動軸93に設けられた前輪59
98を介して、前輪伝動軸101に伝達される。前輪伝動軸101には、前輪7Fの回転等を変化させる駆動変換クラッチ102が設けられ、駆動変換クラッチ102の出力側には、前輪駆動軸103が接続されている。前輪駆動軸103は、前輪7Fを回転自在に支持する前車軸105が連結された前輪デフ装置106に接続され、前進の伝達軸66の駆動力は、副変速機構53及び後輪駆動軸93を介して、前輪7Fを有する走行装置7に伝達される。なお、駆動変換クラッチ102では、前輪7Fと後輪7Rとの回転を等速にしたり、前輪7Fと後輪7Rとの両方で走行する4WDにしたり、後輪7Rのみで走行する2WDにすることができる。
The rear
98 to the front
推進軸54には、PTOクラッチ装置110が設けられている。PTOクラッチ装置110は、例えば、油圧クラッチ等で構成され、油圧クラッチの入切によって、推進軸54の動力をPTO推進軸111に伝達する状態(接続状態)と、推進軸54の動力をPTO推進軸111に伝達しない状態(切断状態)とに切り換わる。PTO推進軸111の中途部には、PTO推進軸111の駆動力(回転)を変速するPTO変速装置112が設けられ、PTO推進軸111の回転、即ち、PTO推進軸111にギヤを介して接続されるPTO軸16の回転を変更することができる。
A PTO
図1に示すように、作業車両1は、制動装置140を備えている。制動装置140は、走行装置7の制動を行う装置である。制動装置140は、制動操作部材141と、左制動装置142Fと、右制動装置142Rとを有している。制動操作部材141は、制動の操作を行う部材であって、運転者が手動で操作することができる部材である。
制動操作部材141は、左ブレーキペダル141Fと、右ブレーキペダル141Rとを含んでいる。左ブレーキペダル141F及び右ブレーキペダル141Rは、車体3等に揺動自在に支持されていて、運転席10の近傍に設けられ、運転者が操作可能である。左制動装置142F及び右制動装置142Rは、ディスク型の制動装置であり、制動する制動状態と、制動を解除する解除状態に切換可能である。左制動装置142Fは、後車軸99の左側に設けられ、右制動装置142Rは、後車軸99の右側に設けられている。
As shown in FIG. 1 , the
The
運転者が左ブレーキペダル141Fを操作する(踏み込む)ことによって、左ブレーキペダル141Fに連結された左連結部材143Fが制動方向へ動き、左制動装置142Fを制動状態にすることができる。運転者が右ブレーキペダル141Rを操作する(踏み込む)ことによって、右ブレーキペダル141Rに連結された右連結部材143Rが制動方向へ動き、右制動装置142Rを制動状態にすることができる。なお、左ブレーキペダル141Fと右ブレーキペダル141Rとには両者を連結する連結部材が係脱自在(左ブレーキペダル141F及び右ブレーキペダル141Rに掛止して、左ブレーキペダル141F及び右ブレーキペダル141Rを連結する連結状態と、左ブレーキペダル141F及び右ブレーキペダル141Rからの掛止が行われずに連結しない非連結状態)に設けられていて、連結部材によって左ブレーキペダル141Fと右ブレーキペダル141Rとを連結している場合には、左ブレーキペダル141F及び右ブレーキペダル141Rのいずれかを踏み込むことによって、左制動装置142Fと右制動装置142Rとを同時に制動することができ、左ブレーキペダル141F及び右ブレーキペダル141Rのいずれかの踏込を解除することによって、左制動装置142Fと右制動装置142Rとの制動を同時に解除することができる。
When the driver operates (depresses) the
また、図1に示すように、制動操作部材141は、パーキングブレーキ144を含んでいる。パーキングブレーキ144は、例えば、左ブレーキペダル141Fと右ブレーキペダル141Rの近傍に設置され且つ揺動自在なパーキングレバーであり、パーキングレバーを操作することで、リンク機構によって左ブレーキペダル141Fと右ブレーキペダル141Rがロックされ、左制動装置142Fと右制動装置142Rの制動が行われる。
Further, as shown in FIG. 1, the
上述したパーキングブレーキ144は上述した機構に限定されない。パーキングブレーキ144は、操作部材の操作によって後輪駆動軸93に設けられたギヤの回転をロックすることで制動する機構であってもよい。或いは、パーキングブレーキ144は、操作部材の操作によって、左制動装置142F及び右制動装置142Rのディスク(ブレーキディスク)に押し付けて制動する機構であってもよいし、左制動装置142F及び右制動装置142Rを電動によって作動させることで制動を行う機構であってもよい。
図2に示すように、作業車両1は、制御装置120と、記憶装置(記憶部)121とを備えている。制御装置120は、CPU、電気電子回路、当該制御装置120に格納されたプログラム等から構成されている。制御装置120は、作業車両1に関する様々な制御を行う。記憶装置121は、不揮発性のメモリ等から構成されている。
As shown in FIG. 2 , the
制御装置120には、原動機4の回転数を検出する回転センサ146aと、走行モータM1の回転数を検出する回転センサ146bと、遊星伝動部60の合成出力軸64の回転数を検出する回転センサ146cと、車体3の速度つまり車速を検出する車速センサ146dとが接続されている。また、制御装置120には、主変速操作部材147からの速度指示信号(車速を指定する信号)と、走行操作部材148からの指示信号(前進位置F、後進位置R、中立位置Nを示す信号)と、副変速操作部材149からの指示信号(高速位置、中立位置、低速位置を示す信号)と、が入力される。主変速操作部材147は、無段階に操作位置が変更可能である。制御装置120は、主変速操作部材147の操作位置に応じて、油圧ポンプP1の斜板56bの角度制御と、第1クラッチ装置52A及び前進クラッチ部75の切換制御とを行うことにより、車速を調整する。具体的には、制御装置120は、主変速操作部材147の操作位置によって決められる目標車速に到達するまでの実車速に応じて、クラッチ機構52の高速域(Hi)と低速域(Lo)とを自動で切り替える。主変速操作部材147の操作量が大きくなるに連れて、車速が速くなり、主変速操作部材147の操作量が小さくなるに連れて、車速が遅くなる。主変速操作部材147を高速域にすると、車速を高速に設定でき、低速域にすると、車速を低速に設定できる。
The
制御装置120は、回転センサ146cで検出された回転数と、車速センサ146dで検出された回転数と、走行操作部材148からの指示信号(前進位置F、後進位置R、中立位置Nを示す信号)と、主変速操作部材147からの速度指示信号(車速を指定する信号)と、副変速操作部材149からの指示信号(高速位置、中立位置、低速位置を示す信号)と、制御マップCM1に基づいて、車速が、主変速操作部材147の操作位置と副変
速操作部材149の操作位置とから求めた目標車速(前進目標出力値又は後進目標出力値に対応する車速)に達するように、走行モータM1の回転数を操作する車速制御を行う。これにより、運転者は、主変速操作部材147を任意の操作位置に操作することで、車速を任意の速度に変更できる。
The
車体3の前進、後進は、走行操作部材148によって行う。走行操作部材148は、車体3を前進させる前進位置F、車体3を後進させる後進位置R、車体3を前進及び後進のいずれにも切り換えない中立位置N(ニュートラル)と、に操作可能な部材である。例えば、走行操作部材148は、運転席10の前方又は側方に配置されたレバー(シャトルレバー)等である。シャトルレバーは、ハンドル30を回動可能に支持する操縦台に揺動自在に3段階(前進位置F、後進位置R、中立位置N)に支持されている。上述したように、シャトルレバーが前進位置Fに切り換えられた場合は、第1クラッチ装置52A及び前進クラッチ部75のいずれかが接続状態になる。また、シャトルレバーが後進位置Rに切り換えられた場合は、後進クラッチ部76が接続状態になる。また、シャトルレバーが中立位置Nに切り換えられた場合は、第1クラッチ装置52A、第2クラッチ装置52B(前進クラッチ部75、後進クラッチ部76)が切断状態になる。つまり、クラッチ機構52(第1クラッチ装置52A、第2クラッチ装置52B)は、走行操作部材148の前進位置F、後進位置R及び中立位置Nの操作に基づいて、無段変速装置50で変速された駆動力の切換を行う。
The
制御装置120には、クラッチ機構52(第1クラッチ装置52A、第2クラッチ装置52B)を作動させる複数の電磁制御弁130が接続されている。複数の電磁制御弁130は、第1クラッチ装置52Aを作動させる第1電磁制御弁130aと、第2クラッチ装置52Bの前進クラッチ部75を作動させる第2電磁制御弁130bと、第2クラッチ装置52Bの後進クラッチ部76を作動させる第3電磁制御弁130cとを含んでいる。
A plurality of
第1電磁制御弁130a、第2電磁制御弁130b及び第3電磁制御弁130cは、それぞれソレノイドを有していて、ソレノイドに励磁した電流に応じて開度が変化する弁である。第1電磁制御弁130a、第2電磁制御弁130b及び第3電磁制御弁130cは、ソレノイドに励磁した電流が大きくなるにつれて開度は大きくなり、ソレノイドに励磁した電流が小さくなるにつれて開度は小さくなる。第1電磁制御弁130a、第2電磁制御弁130b及び第3電磁制御弁130cのソレノイドを消磁する、即ち、電流を付与しない場合は、第1電磁制御弁130a、第2電磁制御弁130b及び第3電磁制御弁130cは全閉する。
Each of the first
第1電磁制御弁130aは、油路71eに接続され、第2電磁制御弁130bは、油路75eに接続され、第3電磁制御弁130cは、油路76eに接続されている。第1電磁制御弁130a、第2電磁制御弁130b及び第3電磁制御弁130cには、油圧ポンプP1とは異なる油圧ポンプP2の油路131が接続されていて、作動油が供給可能である。第1電磁制御弁130a、第2電磁制御弁130b及び第3電磁制御弁130cには、作動油を排出する油路132が接続されていて、例えば、全閉状態である場合には、出力ポートから作動油が排出される。
The first
制御装置120は、クラッチ機構52(第1クラッチ装置52A、第2クラッチ装置52B)を切り換える場合、即ち、遊星伝動部60の合成駆動力を低速域又は高速域に切り換える場合、第1クラッチ装置52A及び第2クラッチ装置52Bのいずれか一方を接続状態とし、他方を切断状態にする。
具体的には、主変速操作部材147の操作位置が高速域にあり、走行操作部材148が前進位置Fにある場合、つまり車体3を前進側に走行させる場合(高速前進の場合)、制御装置120は、第1電磁制御弁130aのソレノイドに電流(制御信号)を出力して当該第1電磁制御弁130aを全開にすることで、第1クラッチ装置52Aを切断状態から接続状態に切り換える。また、高速前進の場合、制御装置120は、第2電磁制御弁130b及び第3電磁制御弁130cのソレノイドを消磁して、当該第2電磁制御弁130b及び第3電磁制御弁130cを全閉にすることで、第2クラッチ装置52Bを切断状態(中立状態)にする。
When the
Specifically, when the operation position of the main
主変速操作部材147の操作位置が低速域にあり、走行操作部材148が前進位置Fにある場合、つまり車体3を前進側に走行させる場合(低速前進の場合)、第1電磁制御弁130aのソレノイドを消磁し且つ第2電磁制御弁130bのソレノイドを励磁する。これにより、第1電磁制御弁130aは、全閉して第1クラッチ装置52Aは切断状態になり、第2電磁制御弁130bは、全開して第2クラッチ装置52Bの前進クラッチ部75が接続状態になる。
When the operation position of the main
主変速操作部材147の操作位置が低速域にあり、走行操作部材148が後進位置Rにある場合、つまり車体3を後進側に走行させる場合(低速後進の場合)、第1電磁制御弁130aのソレノイドを消磁し且つ第3電磁制御弁130cのソレノイドを励磁する。これにより、第1電磁制御弁130aは、全閉して第1クラッチ装置52Aは切断状態になり、第3電磁制御弁130cは、全開して第2クラッチ装置52Bの後進クラッチ部76が接続状態になる。
When the operation position of the main
さて、主変速操作部材147にて指定された車速で走行していたが、車体3を制動した状態(ブレーキが掛けられているが完全には停止していない状態)から車体3を走行状態に切り換える制動発進を行うことがある。即ち、制動発進では、左ブレーキペダル141Fと右ブレーキペダル141Rの操作をした状態(制動操作部材141を操作した状態)で、走行操作部材148を中立位置Nから前進位置F及び後進位置Rのいずれかに切り換える。制御装置120は、制動発進時をスムーズにするために、予め走行操作部材148を中立位置Nに保持している状態における無段変速装置50から出力される駆動力である中立目標値を、制動操作部材141の操作量(左ブレーキペダル141F及び右ブレーキペダル141Rの操作量)に応じて変更する。例えば、制御装置120は、操作量(踏込量)が増加するにつれて中立目標値の絶対値を小さくし、操作量(踏込量)が減少するにつれて中立目標値の絶対値を大きくする。
Although the vehicle was running at the speed designated by the main gear
以下、無段変速装置50から出力する駆動力の目標値(前進目標値、後進目標値、中立目標値)の設定、制動発進などについて詳しく説明する。
制御装置120は、目標演算部120Aと、出力設定部120Bとを有している。目標演算部120A及び出力設定部120Bは、制御装置120に設けられた電気電子回路、当該制御装置120に格納されたプログラム等から構成されている。
Setting of target values (forward target value, reverse target value, neutral target value) of the driving force output from the continuously
The
目標演算部120Aは、走行操作部材148を中立位置Nから前進位置Fへ切り換えて車体3を前進させたときの無段変速装置50から出力する駆動力である前進目標出力値と、走行操作部材148を中立位置Nから後進位置Rへ切り換えて車体3を後進させたときの無段変速装置50から出力する駆動力である後進目標出力値とを演算する。目標演算部120Aは、例えば、前進目標出力値及び後進目標出力値を、記憶装置121に記憶された制御マップCM1から求める。
図3Aは、制御マップCM1の一例を示している。
図3Aに示すように、制御マップCM1は、車速(走行速度)と、無段変速装置50から出力する駆動力との関係を示している。
The
FIG. 3A shows an example of the control map CM1.
As shown in FIG. 3A, the control map CM1 shows the relationship between the vehicle speed (running speed) and the driving force output from the continuously
制御マップCM1は、車体の走行速度(例えば車速)を示す第1軸(X軸:横軸)と、無段変速装置50から出力する駆動力を示す第2軸(Y軸:縦軸)とが原点で直交する座標系において、Y軸(縦軸)の予め定められた負の最小値(-max)からX軸(横軸)の正側に延出してY軸(縦軸)に対して傾斜した、副変速機構53が低速段に係合されており、かつ、車体3を第1速度以下(低速)で前進させる際の(クラッチ75が接続されている際の)車速(横軸)と無段変速装置50の出力値(縦軸)の関係を示すラインL1(第1ライン)と、Y軸(縦軸)の最小値(-max)からX軸(横軸)の負側に延出してY軸(縦軸)に対してラインL1の傾斜角θ1よりも大きい傾斜角θ2で傾斜した、車体3を後進させる際のラインL2(第2ライン)と、を含む。また、制御マップCM1は、Y軸(縦軸)の最小値(-max)からX軸(横軸)の正側に延出してY軸(縦軸)に対して第1ラインの傾斜角θ1よりも大きい傾斜角θ3で傾斜した、副変速機構53が低速段に係合されており、車体3を第1速度よりも速い第2速度(高速)で前進させる際の(クラッチ52Aが接続されている際の)車速(横軸)と無段変速装置50の出力値(縦軸)の関係を示すラインL3(第3ライン)を更に含む。つまり、制御マップCM1は、車体3が低速前進するに際して車速と無段変速装置50の駆動力との関係を示すラインL1と、車体3が後進するに際して車速と無段変速装置50の駆動力との関係を示すラインL2と、車体3が高速前進するに際して車速と無段変速装置50の駆動力との関係を示すラインL3を含んでいる。
The control map CM1 has a first axis (X axis: horizontal axis) indicating the running speed of the vehicle body (for example, vehicle speed) and a second axis (Y axis: vertical axis) indicating the driving force output from the continuously
傾斜角θ2と傾斜角θ3とは同じ角度である。このため、主変速操作部材147の操作位置が高速域(Hiの相当)のときは、走行操作部材148(シャトルレバー)が後進位置Rに入れられても前進位置Fに入れられても、油圧ポンプP1の斜板56bの傾斜角度が同じであるため、斜板56bを中間位置に準備しておく必要がない。
制御マップCM1において、前進時の駆動力はプラスで表し、後進時の駆動力は、マイナスで表している。無段変速装置50から出力する駆動力は、例えば、走行モータM1の回転数であり、正転側をプラスで示し、逆転側をマイナスで示している。なお、図2に示すように、制御装置120は、当該制御装置120に接続されたレギュレータ125を制御することにより、走行モータM1の回転数を制御する。具体的には、レギュレータ125は、電磁弁等の制御弁(電磁制御弁)126を含んでいる。電磁制御弁126は、ソレノイドを有していて、ソレノイドに励磁した電流に応じて開度が変化する弁である。ソレノイドに励磁した電流が大きくなるにつれて電磁制御弁126の開度は大きくなり、ソレノイドに励磁した電流が小さくなるにつれて電磁制御弁126の開度は小さくなる。電磁制御弁126のソレノイドを消磁する、即ち、電流を付与しない場合は、電磁制御弁126は全閉する。電磁制御弁126によって、レギュレータ125が作動して、油圧ポンプP1の斜板56bの角度が変化することにより、走行モータM1に作用する作動油の流量又は圧力が変化することでの走行モータM1の回転数を変更することができる。
The tilt angle θ2 and the tilt angle θ3 are the same angle. Therefore, when the operating position of the main
In the control map CM1, the forward drive force is represented by a positive value, and the reverse drive force is represented by a negative value. The driving force output from the continuously
なお、無段変速装置50から出力する駆動力は、即ち、制御マップCM1においてX軸(横軸)は、車速で表しているが、これに代えて、後輪駆動軸93の回転数等で表してもよく、車速に限定されない。
目標演算部120Aは、主変速操作部材147の操作位置が低速域にあり、且つ、副変速操作部材149が低速位置にある場合、つまり、車体3を低速前進させる場合(クラッチ75が接続されている場合)は、制御マップCM1のラインL1に基づいて、前進目標出力値を演算する。目標演算部120Aは、例えば、P11の車速、つまり、副変速機構53のギヤが低速段の状態における最大車速の40%にする場合は、走行モータM1の正転の回転数V1を前進目標出力値に設定する。
The driving force output from the continuously
The
また、目標演算部120Aは、例えば、主変速操作部材147の操作位置が高速域にあり、且つ、副変速操作部材149が低速位置にある場合、車体3の高速前進時の車速を100%(最大値)にする場合(つまり、P12の車速にする場合)は、走行モータM1の逆転の回転数V2を前進目標出力値に設定する。つまり、目標演算部120Aは、前進時の車速(目標車速)に応じて、走行モータM1の回転方向及び回転数を設定する。
For example, when the operation position of the main
また、目標演算部120Aは、車体3を後進させる場合は、制御マップCM1のラインL2に基づいて、後進目標出力値を演算する。目標演算部120Aは、例えば、時点P21に示すように、車体3の後進時の車速を後進時の最大車速の40%にする場合は、走行モータM1の逆転の回転数V11を後進目標出力値に設定する。目標演算部120Aは、例えば、車体3の後進時の車速を後進時の最大車速(100%:最大値)にする場合(つまり、P22の車速にする場合)は、走行モータM1の正転の回転数V2を後進目標出力値に設定する。つまり、目標演算部120Aは、後進時の車速(目標車速)に応じて、走行モータM1の回転方向及び回転数を設定する。
Further, when the
さて、本実施形態では、制動発進時のみならず、非制動発進時においても、走行操作部材148(シャトルレバー)が中立位置Nのときに、事前に油圧ポンプP1の斜板56b(HST斜板)を中間位置にしておくことが可能な構成としている。すなわち、非制動発進時においても、走行操作部材148(シャトルレバー)が中立位置Nのときは、常に、主変速操作部材147の操作位置に応じた目標車速に対応するラインL1とラインL4の交点とラインL2とラインL5の交点とを結んだラインとY軸との交点に、油圧ポンプP
1の斜板56b(HST斜板)を制御する。このため、出力設定部120Bは、前進目標出力値及び後進目標出力値に基づいて、中立目標値を設定する。ここで、制御マップCM1において、目標車速がP11(=|P21|)である場合に、制動操作部材141の操作を行わずに走行操作部材148が中立位置Nから前進位置Fへ切り換えたとき(前進の未制動発進のとき)の縦軸に平行なラインをL4とし、制動操作部材141の操作を行わずに中立位置Nから後進位置Rへ切り換えたとき(後進の未制動発進のとき)の縦軸に平行なラインをL5とした場合、目標演算部120Aは、ラインL4とラインL1とが交差する値V1を前進目標出力値(第1目標値)に設定し、ラインL5とラインL2とが交差する値V11を後進目標出力値(第2目標値)に設定する。出力設定部120Bは、ラインL1において前進目標出力値(第1目標値)V1の値になる点J10と、ラインL2において後進目標出力値(第2目標値)V11の値になる点J11とを結ぶラインL6と、縦軸とが交差する位置で示された値を、中立目標値V3に設定する。
Now, in this embodiment, not only at the time of braking start but also at the time of non-braking start, when the traveling operation member 148 (shuttle lever) is in the neutral position N, the swash plate 56b (HST swash plate) of the hydraulic pump P1 is set in advance. ) can be placed at an intermediate position. That is, when the travel operation member 148 (shuttle lever) is in the neutral position N, even when the vehicle is started without braking, the line L1 corresponding to the target vehicle speed corresponding to the operation position of the main
1 swash plate 56b (HST swash plate). Therefore, the
一方、出力設定部120Bは、制動操作部材141の操作を行って中立位置Nから前進位置Fへ切り換えたとき(制動発進のとき)は、前進目標出力値、後進目標出力値に基づいて、中立目標値を設定する。出力設定部120Bは、踏込量に応じてラインL4、L5を車速が小さくなる側にシフトしたラインL4a、ラインL5a、ラインL1、L2に基づいて、中立目標値を設定する。出力設定部120Bは、中立目標値を求めるにあたって、ラインL4a、ラインL5aのシフト量ΔGを大きくする。例えば、出力設定部120Bは、踏込量が最大の場合、ラインL4a、ラインL5aを縦軸(Y軸)に一致するまでシフトし、踏込量が最小の場合、ラインL4a、ラインL5aをラインL4、ラインL5に一致するまで移動させ、踏込量が50%の場合、ラインL4a、ラインL5aのそれぞれを縦軸(Y軸)と、ラインL4、ラインL5との間に位置させる。
On the other hand, when the
出力設定部120Bは、ラインL1を延長させたラインL1aとラインL4aとの交点である第1点J1と、ラインL2とラインL5aとの交点である第2点J2とを結ぶラインL7と、縦軸(Y軸)との交点J3の値を、中立目標値に設定する。つまり、出力設定部120Bは、踏込量に応じてラインL4aを平行移動させたときの当該ラインL4aとラインL1aとが交差する第1点の値(前進目標出力値)と、踏込量に応じてラインL5aを平行移動させたときの当該ラインL5aとラインL2とが交差する第2点J2の値(後進目標出力値)とを結ぶ中間値を、中立目標値に設定する。このように、中立目標値を踏込量に応じて変更することによって、無段変速装置50の駆動力を、車体3を前進の制動発進後、又は、後進の制動発進後の前進目標出力値、後進目標出力値に出来るだけ早く到達させることができ、変速ショックを低減しつつ、クラッチ機構52への作動油の充填時間も確保することができる。
The
なお、制御装置120は、車体3を第2速度で前進させる際、つまり、制御マップCM1のラインL3を用いて車速制御している場合には、上記の中立目標値を設定しない。例えば、主変速操作部材147が高速域にあり、副変速操作部材149が低速位置にあり、且つ、走行操作部材148が前進位置Fにある場合には、車体3を第1速度(低速域の速度)よりも速い第2速度(高速域の速度)で前進させており、上記の中立目標値を設定しない。中立目標値を設定しない理由は、傾斜角θ2と傾斜角θ3とは同じ角度であることに起因する。つまり、主変速操作部材147の操作位置が高速域(Hiの相当)のときは、走行操作部材148(シャトルレバー)が後進位置Rに入れられても前進位置Fに入れられても、油圧ポンプP1の斜板56bの傾斜角度が同じであるため、斜板56bを中間位置に準備しておく必要がないからである。
Note that the
このように、上記実施形態の作業車両1は、走行装置7を有する車体3と、原動機4と、斜板角度によって出力を変更する斜板56bを有する油圧ポンプP1と、油圧ポンプP1の出力によって回転数が変化する出力軸58を有し且つ出力軸58の駆動力を出力する走行モータM1と、を有する無段変速装置50と、無段変速装置50で変速された駆動力と原動機4からの駆動力とを合成した合成駆動力を出力する遊星伝動部60と、車体3を前進させる前進位置Fと、車体3を後進させる後進位置Rと、車体3を前進及び後進のいずれにも切り換えない中立位置Nと、に操作可能な走行操作部材148と、走行操作部材
148の前進位置F、後進位置R及び中立位置Nの操作に基づいて、遊星伝動部60から出力される合成駆動力の切換を行うクラッチ機構52と、車体3の走行速度を示す第1軸(X軸:横軸)と無段変速装置50から出力する駆動力を示す第2軸(Y軸:縦軸)とが原点で直交する座標系において、Y軸(縦軸)の予め定められた負の最小値(-max)からX軸(横軸)の正側に延出してY軸(縦軸)に対して傾斜した、車体3を第1速度以下で前進させる際のラインL1と、Y軸(縦軸)の最小値(-max)からX軸(横軸)の負側に延出してY軸(縦軸)に対してラインL1の傾斜角θ1よりも大きい傾斜角θ2で傾斜した、車体3を後進させる際のラインL2と、を含む制御マップCM1を予め記憶する記憶装置121と、走行操作部材148を中立位置に保持したときの無段変速装置50から出力される駆動力である中立目標値を、制御マップCM1に基づいて設定する制御装置120と、を備えている。この構成によれば、車体3を発進させる場合に、制御マップCM1に基づいて、前進低速域のラインL1と後退のラインL2とを用いて無段変速装置50から出力される駆動力である中立目標値を設定するので、発進直後の走行装置7に伝達される動力を素早く適正にすることができる。具体的には、発進目標出力値よりも小さい中立目標値を走行装置7に伝達するので、走行操作部材148(シャトルレバー)が中立位置Nから前進位置F又は後進位置Rに切り換えられたときの油圧ポンプP1の斜板56bの傾斜角度の変化量(つまり、HST出力値の変化量)をより小さくすることができる。このため、変速ショックの緩和や斜板56bの高速移動によるオーバーシュートを低減することができる。したがって、発進時の変速ショックの緩和等を行うことができ、発進時の走行性を向上させることができる。また、制御マップCM1は、車体3を第1速度以下で前進させる際のラインL1と、車体3を後進させる際のラインL2とを含み、ラインL2の傾斜角θ2がラインL1の傾斜角θ1よりも大きいとしているので、制御マップCM1を用いて好適な中立目標値を設定することができる。
As described above, the
制御マップCM1は、Y軸(縦軸)の負の最小値(-max)からX軸(横軸)の正側に延出してY軸(縦軸)に対してラインL1の傾斜角θ1よりも大きい傾斜角θ3で傾斜した、車体3を第1速度(低速域の速度)よりも速い第2速度(高速域の速度)で前進させる際のラインL3を更に含む。この構成によれば、第1速度(低速域の速度)で前進させる際のラインL1とは異なる、制御マップCM1のラインL3を用いて、車体3を第2速度(高速域の速度)で前進させることができ、第2速度(高速域の速度)に適した走行性を確保することができる。
The control map CM1 extends from the negative minimum value (-max) of the Y-axis (vertical axis) to the positive side of the X-axis (horizontal axis), and extends from the inclination angle θ1 of the line L1 with respect to the Y-axis (vertical axis). It further includes a line L3 inclined at a large inclination angle θ3 and used when moving the
制御装置120は、車体3を第1速度で前進させる際には、制御マップCM1に基づいて、走行操作部材148を中立位置Nに保持したときの無段変速装置50から出力される駆動力である中立目標値を設定し、車体3を第2速度で前進させる際には、中立目標値を設定しない。この構成によれば、車体を第1速度(低速域の速度)で発進させる場合に、制御マップCM1に基づいて、無段変速装置50から出力される駆動力である中立目標値を設定するので、低速発進直後の走行装置7に伝達される動力を適正にすることができる。即ち、低速発進時の変速ショックの緩和等を行うことができ、低速発進時の走行性を向上させることができる。一方、車体3を第2速度(高速域の速度)で発進させる場合には、中立目標値を設定しない。高速発進時のラインL3(θ3)とラインL2(θ2)が線対称のため、中立目標値に事前制御する必要がないからである。このため、中立目標値を設定せずに、目標速度に対応する前進目標出力値が設定されるので、迅速に目標速度に到達することができる。
When the
作業車両1は、制動操作部材141と、制動操作部材141の操作に応じて走行装置7の制動を行う制動装置140と、を備え、制御装置120は、走行操作部材148を中立位置Nに保持したときの無段変速装置50から出力される駆動力である中立目標値を、制動操作部材141の操作量に応じて変更する。この構成によれば、制動を行った状態から作業車両1を発進させる場合(制動発進の場合)において、制動操作部材141の操作量に応じて無段変速装置50から出力される駆動力である中立目標値を変更することができるため、制動発進直後の走行装置7に伝達される動力を更に適正にすることができる。即ち、制動発進時の変速ショックの緩和等を行うことができ、制動発進時の走行性を向上さ
せることができる。
The
制御装置120は、操作量が増加するにつれて中立目標値を小さくし、操作量が減少するにつれて中立目標値を大きくする。この構成によれば、制動発進時において、制動操作部材141の操作量、即ち、制動力に応じて、可及的に走行装置7への動力の伝達をスムーズにすることができる。
制御装置120は、走行操作部材148を中立位置Nから前進位置Fへ切り換えて車体3を前進させたときの無段変速装置50から出力する前進目標出力値と、走行操作部材148を中立位置Nから後進位置Rへ切り換えて車体3を後進させたときの無段変速装置50から出力する後進目標出力値とを演算する目標演算部120Aと、制動操作部材141の操作量、前進目標出力値及び後進目標出力値に基づいて中立目標値を設定する出力設定部120Bと、を有している。この構成によれば、無段変速装置50において、前進時と後進時との適正な回転数から発進することができるため、前進の発進時に瞬間的に後進するような現象(つまり、前進の制動発進時の瞬間的な反対移動(逆走))を抑制することができ、後進の発進時に瞬間的に前進するような現象(つまり、後進の制動発進時の瞬間的な反対移動(逆走))を抑制することができる。
The
出力設定部120Bは、制動操作部材141の操作を行わずに前進位置Fへ切り換えたときの前進目標出力値である第1目標値と、制動操作部材141の操作を行わずに後進位置Rへ切り換えたときの後進目標出力値である第2目標値とに基づいて中立目標値を設定する。この構成によれば、前進目標出力値(第1目標値)と、後進目標出力値(第2目標値)とのバランスに応じて、中立目標値を設定することができ、制動させずに発進するときの前進初動時の作業車両1の動作と、後進初動時の作業車両1の動作とを安定させることができる。
The
出力設定部120Bは、第1目標値と第2目標値との中間値を、中立目標値に設定する。この構成によれば、中立位置から前進側へ切り換えて発進させた場合と、中立位置から後進側へ切り換えて発進させた場合との無段変速装置50の出力を安定させることができる。つまり、無段変速装置50の出力を中立目標値に設定してから第1目標値又は第2目標値に設定するので、油圧ポンプP1の斜板56bの傾斜角度の変化量(つまり、HST出力値の変化量)をより小さくすることができる。このため、変速ショックの緩和や斜板56bの高速移動によるオーバーシュートを低減することができる。
The
原動機4は、予め定められた回転数で一定とした駆動力を出力し、出力設定部120Bは、無段変速装置50から出力される駆動力として走行モータM1の回転数を設定する。この構成によれば、走行モータM1の回転数によって、走行装置7への動力の伝達度合いを簡単に調整することができる。
クラッチ機構52は、遊星伝動部60の合成駆動力を第2速度(高速域の速度)で前進側に伝達する接続状態と、前進側に伝達しない切断状態とに切り換え可能な第1クラッチ装置52Aと、遊星伝動部60の合成駆動力を第1速度(低速域の速度)で前進側に伝達する接続状態と、遊星伝動部60の合成駆動力を後進側に伝達する接続状態と、前進側及び後進側のいずれにも伝達しない切断状態と、に切り換え可能な第2クラッチ装置52Bと、を備え、制御装置120は、第1クラッチ装置52Aを接続状態とする場合には、第2クラッチ装置52Bを切断状態とし、第2クラッチ装置52Bを接続状態とする場合には、第1クラッチ装置52Aを切断状態とする。この構成によれば、無段変速装置50と遊星伝動部60とによって、第1速度(低速域の速度)及び第2速度(高速域の速度)の駆動力を出力し、且つ、第1クラッチ装置52Aによって第2速度の前進に切り換え、第2クラッチ装置52Bによって、第1速度の前進及び後進を切り換えるような構成において、制動発進時の変速ショックの緩和、制動発進時の瞬間的な反対移動(逆走)を防止することができる。
The
The
なお、上記実施形態では、主変速操作部材147が低速域又は高速域にあり、副変速操作部材149が低速位置にあり、且つ、走行操作部材148が中立位置Nとされた場合についての制動発進又は制動無し発進について説明しているが、これに限定されない。例えば、図3Bに示すように、主変速操作部材147が低速域又は高速域にあり、副変速操作
部材149が高速位置にあり、且つ、走行操作部材148が中立位置Nとされた場合についての制動発進又は制動無し発進についても、上記実施形態の場合と同様に適用可能である。
In the above embodiment, the main
図3Bに示す制御マップCM1は、ラインL1~L3以外に、ラインL11~L13を含んでいる。ラインL11は、Y軸(縦軸)の予め定められた負の最小値(-max)からX軸(横軸)の正側に延出してY軸(縦軸)に対して傾斜角θ11で傾斜した、副変速機構53が高速段に係合されており、かつ、車体3を第1速度以下(低速)で前進させる際の(クラッチ75が接続されている際の)車速(横軸)と無段変速装置50の出力値(縦軸)の関係を示すライン(第1ライン)である。ラインL12は、Y軸(縦軸)の最小値(-max)からX軸(横軸)の負側に延出してY軸(縦軸)に対してラインL11の傾斜角θ11よりも大きい傾斜角θ12で傾斜した、車体3を後進させる際のライン(第2ライン)である。ラインL13は、Y軸(縦軸)の最小値(-max)からX軸(横軸)の正側に延出してY軸(縦軸)に対して第1ラインの傾斜角θ11よりも大きい傾斜角θ13で傾斜した、副変速機構53が高速段に係合されており、車体3を第1速度よりも速い第2速度(高速)で前進させる際の(クラッチ52Aが接続されている際の)車速(横軸)と無段変速装置50の出力値(縦軸)の関係を示すライン(第3ライン)である。
The control map CM1 shown in FIG. 3B includes lines L11 to L13 in addition to the lines L1 to L3. The line L11 extends from a predetermined negative minimum value (-max) of the Y-axis (vertical axis) to the positive side of the X-axis (horizontal axis) at an inclination angle θ11 with respect to the Y-axis (vertical axis). Inclined vehicle speed (horizontal axis) when the
傾斜角θ12と傾斜角θ13とは同じ角度である。このため、主変速操作部材147の操作位置が高速域(Hiの相当)のときは、走行操作部材148(シャトルレバー)が後進位置Rに入れられても前進位置Fに入れられても、油圧ポンプP1の斜板56bの傾斜角度が同じであるため、斜板56bを中間位置に準備しておく必要がない。
目標演算部120Aは、主変速操作部材147の操作位置が低速域にあり、且つ、副変速操作部材149が高速位置にある場合、つまり、車体3を低速前進させる場合(クラッチ75が接続されている場合)は、制御マップCM1のラインL11に基づいて、前進目標出力値を演算する。目標演算部120Aは、例えば、P31の車速、つまり、副変速機構53のギヤが高速段の状態における最大車速の60%にする場合は、走行モータM1の正転の回転数V21を前進目標出力値に設定する。
The tilt angle θ12 and the tilt angle θ13 are the same angle. Therefore, when the operating position of the main
The
また、目標演算部120Aは、例えば、主変速操作部材147の操作位置が高速域にあり、且つ、副変速操作部材149が高速位置にある場合、車体3の高速前進時の車速を100%(最大値)にする場合(つまり、P32の車速にする場合)は、走行モータM1の逆転の回転数V22を前進目標出力値に設定する。つまり、目標演算部120Aは、前進時の車速(目標車速)に応じて、走行モータM1の回転方向及び回転数を設定する。
For example, when the operation position of the main
また、目標演算部120Aは、車体3を後進させる場合は、制御マップCM1のラインL12に基づいて、後進目標出力値を演算する。目標演算部120Aは、例えば、時点P41に示すように、車体3の後進時の車速を後進時の最大車速の60%にする場合は、走行モータM1の逆転の回転数V31を後進目標出力値に設定する。目標演算部120Aは、例えば、車体3の後進時の車速を後進時の最大車速(100%:最大値)にする場合(つまり、P42の車速にする場合)は、走行モータM1の正転の回転数V22を後進目標出力値に設定する。つまり、目標演算部120Aは、後進時の車速(目標車速)に応じて、走行モータM1の回転方向及び回転数を設定する。
Further, when the
さて、本実施形態では、制動発進時のみならず、非制動発進時においても、走行操作部材148(シャトルレバー)が中立位置Nのときに、事前に油圧ポンプP1の斜板56b(HST斜板)を中間位置にしておくことが可能な構成としている。すなわち、非制動発進時においても、走行操作部材148(シャトルレバー)が中立位置Nのときは、常に、主変速操作部材147の操作位置に応じた目標車速に対応するラインL11とラインL14の交点とラインL12とラインL15の交点とを結んだラインとY軸との交点に、油圧ポンプP1の斜板56b(HST斜板)を制御する。このため、出力設定部120Bは、前進目標出力値及び後進目標出力値に基づいて、中立目標値を設定する。ここで、制御マップCM1において、目標車速がP31(=|P41|)である場合に、制動操作部材141の操作を行わずに走行操作部材148が中立位置Nから前進位置Fへ切り換えたとき(前進の未制動発進のとき)の縦軸に平行なラインをL14とし、制動操作部材141の操作を行わずに中立位置Nから後進位置Rへ切り換えたとき(後進の未制動発進のとき)の縦軸に平行なラインをL15とした場合、目標演算部120Aは、ラインL14とラインL11とが交差する値V21を前進目標出力値(第1目標値)に設定し、ラインL15とラインL12とが交差する値V31を後進目標出力値(第2目標値)に設定する。出力設定部120Bは、ラインL11において前進目標出力値(第1目標値)V21の値になる点J30と、ラインL12において後進目標出力値(第2目標値)V31の値になる点J31とを結ぶラインL16と、縦軸とが交差する位置で示された値を、中立目標値V23に設定する。
Now, in this embodiment, not only at the time of braking start but also at the time of non-braking start, when the traveling operation member 148 (shuttle lever) is in the neutral position N, the swash plate 56b (HST swash plate) of the hydraulic pump P1 is set in advance. ) can be placed at an intermediate position. That is, even when the vehicle is started without braking, when the traveling operation member 148 (shuttle lever) is in the neutral position N, the line L11 corresponding to the target vehicle speed corresponding to the operation position of the main
一方、出力設定部120Bは、制動操作部材141の操作を行って中立位置Nから前進位置Fへ切り換えたとき(制動発進のとき)は、前進目標出力値、後進目標出力値に基づいて、中立目標値を設定する。出力設定部120Bは、踏込量に応じてラインL14、L15を車速が小さくなる側にシフトしたラインL14a、ラインL15a、ラインL11、L12に基づいて、中立目標値を設定する。出力設定部120Bは、中立目標値を求めるにあたって、ラインL14a、ラインL15aのシフト量ΔGを大きくする。例えば、出力設定部120Bは、踏込量が最大の場合、ラインL14a、ラインL15aを縦軸(Y軸)に一致するまでシフトし、踏込量が最小の場合、ラインL14a、ラインL15aをラインL14、ラインL15に一致するまで移動させ、踏込量が50%の場合、ラインL14a、ラインL15aのそれぞれを縦軸(Y軸)と、ラインL14、ラインL15との間に位置させる。
On the other hand, when the
出力設定部120Bは、ラインL11を延長させたラインL11aとラインL14aとの交点である第1点J21と、ラインL12とラインL15aとの交点である第2点J22とを結ぶラインL17と、縦軸(Y軸)との交点J23の値を、中立目標値に設定する。つまり、出力設定部120Bは、踏込量に応じてラインL14aを平行移動させたときの当該ラインL14aとラインL11aとが交差する第1点の値(前進目標出力値)と、踏込量に応じてラインL15aを平行移動させたときの当該ラインL15aとラインL12とが交差する第2点J22の値(後進目標出力値)とを結ぶ中間値を、中立目標値に設定する。このように、中立目標値を踏込量に応じて変更することによって、無段変速装置50の駆動力を、車体3を前進の制動発進後、又は、後進の制動発進後の前進目標出力値、後進目標出力値に出来るだけ早く到達させることができ、変速ショックを低減しつつ、クラッチ機構52への作動油の充填時間も確保することができる。
The
なお、制御装置120は、車体3を第2速度で前進させる際、つまり、制御マップCM1のラインL13を用いて車速制御している場合には、上記の中立目標値を設定しない。例えば、主変速操作部材147が高速域にあり、副変速操作部材149が高速位置にあり、且つ、走行操作部材148が前進位置Fにある場合には、車体3を第1速度(低速域の速度)よりも速い第2速度(高速域の速度)で前進させており、上記の中立目標値を設定しない。中立目標値を設定しない理由は、傾斜角θ12と傾斜角θ13とは同じ角度であることに起因する。つまり、主変速操作部材147の操作位置が高速域(Hiの相当)のときは、走行操作部材148(シャトルレバー)が後進位置Rに入れられても前進位置Fに入れられても、油圧ポンプP1の斜板56bの傾斜角度が同じであるため、斜板56bを中間位置に準備しておく必要がないからである。
Note that the
次に、暖機運転モードと、走行運転モードとに切り換えについて説明する。
制御装置120は、暖機運転モードと、走行運転モードとに切り換え可能である。暖機運転モード及び走行運転モードは、自動又は手動で切り換え可能である。暖機運転モードは、変速装置5から走行装置7への動力が伝達するのを遮断した状態で変速装置5が有するギヤを回転させるモードである。走行運転モードは、変速装置5から走行装置7への動力が伝達する状態でギヤを回転させるモードである。即ち、走行運転モードでは、運転者による手動操作、制御装置120による自動操作によって、車体3を走行させることができるモードであり、通常通り、変速装置5(無段変速装置50、遊星伝動部60、クラッチ機構52及び副変速機構53)を作動させることで変速を行うモードである。
Next, switching between the warm-up operation mode and the running operation mode will be described.
具体的には、制御装置120には、潤滑油の温度を測定可能な温度測定装置150が接
続されている。制御装置120は、イグニッションスイッチ等がOFFからONとなり原動機4が駆動する(原動機4の出力軸(クランク軸)4aが回転する)と、温度測定装置150によって検出された温度(潤滑油温度)を参照する。制御装置120は、潤滑油温度が、例えば、-15℃未満、即ち、閾値未満であり、潤滑油の粘性が高い場合(条件1)には、暖機運転モードに自動的に切り換わる。一方、制御装置120は、潤滑油温度が-15℃以上(閾値以上)であり、潤滑油の粘性が低い場合には、走行運転モードに切り換わる。なお、潤滑油温度を判定する閾値は、一例であって、上述した温度に限定されない。
Specifically, the
或いは、制御装置120は、副変速操作部材149が中立位置で且つ制動操作部材141のパーキングブレーキ144がON(制動装置140によって走行装置7の制動を行っている状態)である場合(条件2)、暖機運転モードに自動的に切り換わる。なお、副変速操作部材149が中立位置、制動操作部材141のパーキングブレーキ144がON、且つ、走行操作部材148が中立位置Nである場合(条件3)に、制御装置120は、暖機運転モードに自動的に切り換わってもよい。
或いは、制御装置120は、制動操作部材141のパーキングブレーキ144がON、且つ、走行操作部材148が中立位置Nである場合(条件4)に、暖機運転モードに自動的に切り換わってもよい。
Alternatively, the
Alternatively, the
制御装置120は、条件1及び条件2を満たした場合に、自動的に暖機運転モードに切り換わってもよいし、条件1及び条件3を満たした場合に、自動的に暖機運転モードに切り換わってもよいし、条件1及び条件4を満たした場合に、自動的に暖機運転モードに切り換わってもよい。
なお、条件1が満たされている状態で、条件2、条件3及び条件4のいずれかが外れているときには、条件を作業車両1に設けられた表示装置、例えば、メータパネルに表示し、条件を整えるように、運転者に促すようにする。
The
When
制御装置120は、暖機運転モードに切り換わると、例えば、第1クラッチ装置52Aを切断状態から接続状態に切り換え且つ第2クラッチ装置52Bを切断状態に保持することで、遊星伝動部60(入力ギヤ62、遊星歯車機構63など)を回転させる。或いは、制御装置120は、暖機運転モードに切り換わると、第1クラッチ装置52Aを接続状態に保持した状態で第2クラッチ装置52Bを切断状態から接続状態に切り換えることで、遊星伝動部60(キャリア63a、入力ギヤ62、遊星歯車機構63など)を回転させる。例えば、制御装置120は、暖機運転モードであるとき、前進クラッチ部75を接続状態且つ後進クラッチ部76を切断状態、又は、前進クラッチ部75を切断状態且つ後進クラッチ部76を接続状態にする。なお、制御装置120は、暖機運転モードであるとき、原動機4の回転数(原動機回転数)の下限値を設定して、当該原動機回転数が下限値を下回らないようにする。
When the
制御装置120は、暖機運転モードに切り換わった後、温度測定装置150によって検出された潤滑油温度を参照し、当該潤滑油温度が-15℃以上となった場合に、走行運転モードに自動的に切り換わってもよい。或いは、制御装置120は、暖機運転モードに切り換わった後、暖機運転モードによって遊星伝動部60を作動させた後、所定の時間が経過した場合、走行運転モードに切り換えてもよい。
After switching to the warm-up operation mode, the
なお、上述した実施形態では、制御装置120は、自動的に暖機運転モードに切り換わっていたが、運転者が手動で暖機運転モードに切り換えてもよい。制御装置120には、暖機運転モードと走行運転モードとを手動で切り換え可能な切換装置155が接続されている。切換装置155は、運転席10の周囲に設けられ、ON/OFFに切り換え可能なスイッチである。切換装置155がONである場合(条件5)、制御装置120は、暖機運転モードに切り換わり、切換装置155がOFFである場合、制御装置120は、走行運転モードに切り換わる。なお、制御装置120を手動で暖機運転モードに切り換える場合、条件5と条件2とを満たした場合に暖機運転モードに切り換わってもよいし、条件5と条件3とを満たした場合に暖機運転モードに切り換わってもよいし、条件5と条件4とを満たした場合に暖機運転モードに切り換わってもよい。作業車両1が暖機運転モードで
作動している場合において、切換装置155をONからOFFに手動で切り換えられたときに強制的に暖機運転モードを停止して、走行運転モードに切り換えるようにしてもよい。
In addition, in the embodiment described above, the
図5A及び図5Bは、制御装置120の動作フローの一例を示している。
図5Aに示すように、制御装置120は、原動機4の駆動が開始されると、まず、走行運転モードに設定される(S1)。制御装置120は、暖機運転モードの切換条件(条件1及び条件2、条件1及び条件3)を満たしているか否かを判断する(S2)。暖機運転モードの切換条件を満たしている場合(S2、Yes)、走行運転モードから暖機運転モードに自動的に切り換わる(S3)。暖機運転モードに切り換わると、制御装置120は、例えば、第1クラッチ装置52A及び第2クラッチ装置52Bのいずれかを接続状態にすることで遊星伝動部60(入力ギヤ62、遊星歯車機構63など)を回転させる(S4)。制御装置120は、潤滑油温度が閾値以上又は、暖機運転モードを実行してからの経過時間が所定以上である場合(S5、Yes)、暖機運転モードから走行運転モードに切り換わる(S6)。制御装置120は、潤滑油温度が閾値未満又は、暖機運転モードを実行してからの経過時間が所定未満である場合(S5、No)、暖機運転モードを継続する。なお、暖機運転モードの継続中において、切換装置155をONした後に、OFFに切り換えられた場合、強制的に暖機運転モードに切り換える。
5A and 5B show an example of the operation flow of the
As shown in FIG. 5A, when the drive of the
図5Bに示すように、制御装置120は、原動機4の駆動が開始されると、まず、走行運転モードに設定される(S1)。制御装置120は、暖機運転モードの切換条件(条件5及び条件2、条件5及び条件3、条件5及び条件4)を満たしているか否かを判断する(S11)。暖機運転モードの切換条件を満たしている場合(S11、Yes)、走行運転モードから暖機運転モードに手動によって切り換わる(S12)。暖機運転モードに切り換わると、制御装置120は、例えば、第1クラッチ装置52A及び第2クラッチ装置52Bのいずれかを接続状態にすることで遊星伝動部60(入力ギヤ62、遊星歯車機構63など)を回転させる(S13)。制御装置120は、潤滑油温度が閾値以上又は、暖機運転モードを実行してからの経過時間が所定以上である場合(S14、Yes)、暖機運転モードから走行運転モードに切り換わる(S15)。制御装置120は、潤滑油温度が閾値未満又は、暖機運転モードを実行してからの経過時間が所定未満である場合(S14、No)、暖機運転モードを継続する。なお、暖機運転モードの継続中において、切換装置155をONした後に、OFFに切り換えられた場合、強制的に暖機運転モードする。
As shown in FIG. 5B, when the drive of the
作業車両1は、走行装置7が設けられた車体3と、車体3に設けられた原動機4と、原動機4からの駆動力を変速して走行装置7に伝達可能な変速装置5と、変速装置5を収容し且つ潤滑油が充填されたミッションケース12と、変速装置5から走行装置7への動力が伝達するのを遮断した状態で変速装置5が有するギヤを回転させる暖機運転モードと、変速装置5から走行装置7への動力が伝達する状態でギヤを回転させる走行運転モードとを切り換え可能な制御装置120と、を備えている。これによれば、走行運転モードであるときは、変速装置5のギヤを回転させることで走行を行える一方で、暖機運転モードであるときは、変速装置5のギヤを回転させることで、変速装置5内の潤滑油の温度を素早く上昇させることができ、暖機を効率よく行うことができる。つまり、変速装置5のギヤの回転によって潤滑油の温度を上昇させることができる。
The
作業車両1は、潤滑油の温度を測定可能な温度測定装置150を備え、制御装置120は、温度測定装置150が測定した温度が閾値未満である場合に暖機運転モードに切り換わり、温度が閾値以上である場合に走行運転モードに切り換わる。これによれば、潤滑油の温度が低く粘性が高い場合に自動的に暖機運転を行うことができ、潤滑油の温度が高く粘性が低い場合には、走行に切り換えることができる。
The
制御装置120は、暖機運転モードによってギヤを回転させてから所定時間が経過後に走行運転モードに切り換わる。これによれば、所定時間だけ暖機運転を行うことができ、暖機運転後は、走行運転モードに切り換えて走行しながら作業を行うことができる。
作業車両1は、暖機運転モードと、走行運転モードとを手動で切り換え可能な切換装置
155を備えている。これによれば、運転者等によって、暖機が必要である場合、走行が必要である場合など、運転者の意図通りに、暖機と走行とを行うことができる。
The
The
作業車両1は、走行装置7の制動を行う制動装置140を備え、変速装置5は、原動機4からの駆動力を複数段に変速可能な副変速機構53を有し、制御装置120は、副変速機構53が変速を行わない中立状態で且つ制動装置140によって走行装置7の制動を行っている状態で、暖機運転モードに切り換わる。これによれば、副変速機構53によって動力が走行装置7に伝達されず且つ制動が行われていることを条件として、作業車両1を適正に停止させた状態で暖機運転を行うことができる。
The
作業車両1は、制動装置140の制動の操作を行う制動操作部材141と、副変速機構53を中立状態に切換可能な副変速操作部材149と、を備えている。これによれば、運転者による制動操作部材141及び副変速操作部材149の操作によって、確実に作業車両1が動かない状態にすることができる。
制御装置120は、暖機運転モードである場合に、第1クラッチ装置52A及び第2クラッチ装置52Bのいずれかを接続状態にする。これによれば、第1クラッチ装置52A及び第2クラッチ装置52Bのいずれかを接続状態にすることによって、暖機運転時に遊星伝動部60(入力ギヤ62、遊星歯車機構63など)を作動させることができ、より暖機を短時間で終了させることができる。
The
In the warm-up mode, the
なお、暖機運転を行うにあたっては、走行装置7等への動力が切れている(切断されていればよく)、シャトルレバーによって中立状態にすることができる作業車両1にも適用可能である。この場合、坂道等でも暖機運転を行うことが可能である。
また、制御装置120は、走行装置7等への動力が切れている場合に暖機運転モードに切り換えればよく、制動をおこなっていない状態でも暖機運転モードにすることができる。この場合、制御装置120は、暖機運転モードで暖機を実行する場合、左制動装置142F及び右制動装置142Rを作動させて制動状態にする。
It should be noted that the present invention can also be applied to the
Further, the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the scope and meaning equivalent to the scope of the claims.
1 :作業車両
3 :車体
4 :原動機
5 :変速装置
7 :走行装置
50 :無段変速装置
52 :クラッチ機構
52A :第1クラッチ装置
52B :第2クラッチ装置
56b :斜板
60 :遊星伝動部
120 :制御装置
120A :目標演算部
120B :出力設定部
121 :記憶装置
140 :制動装置
141 :制動操作部材
148 :走行操作部材
CM1 :制御マップ
F :前進位置
L1 :ライン(第1ライン)
L2 :ライン(第2ライン)
L3 :ライン(第3ライン)
M1 :走行モータ
N :中立位置
P1 :油圧ポンプ
R :後進位置
V1 :回転数
V11 :回転数
V2 :回転数
V3 :中立目標値
Reference Signs List 1 : Work vehicle 3 : Vehicle body 4 : Prime mover 5 : Transmission 7 : Traveling device 50 : Continuously variable transmission 52 :
L2: line (second line)
L3: Line (third line)
M1: Travel motor N: Neutral position P1: Hydraulic pump R: Reverse position V1: Rotation speed V11: Rotation speed V2: Rotation speed V3: Neutral target value
Claims (10)
原動機と、
斜板角度によって出力を変更する斜板を有する油圧ポンプと、前記油圧ポンプの出力によって回転数が変化する出力軸を有し且つ前記出力軸の駆動力を出力する走行モータと、を有する無段変速装置と、
前記無段変速装置で変速された駆動力と前記原動機からの駆動力とを合成した合成駆動力を出力する遊星伝動部と、
前記車体を前進させる前進位置と、前記車体を後進させる後進位置と、前記車体を前進及び後進のいずれにも切り換えない中立位置と、に操作可能な走行操作部材と、
前記走行操作部材の前進位置、後進位置及び中立位置の操作に基づいて、前記遊星伝動部から出力される合成駆動力の切換を行うクラッチ機構と、
前記車体の走行速度を示す第1軸と前記無段変速装置から出力する駆動力を示す第2軸とが原点で直交する座標系において、前記第2軸の予め定められた負の最小値から前記第1軸の正側に延出して当該第2軸に対して傾斜した、前記車体を第1速度以下で前進させる際の第1ラインと、前記第2軸の前記最小値から前記第1軸の負側に延出して当該第2軸に対して前記第1ラインの傾斜角よりも大きい傾斜角で傾斜した、前記車体を後進させる際の第2ラインと、を含む制御マップを予め記憶する記憶装置と、
前記走行操作部材を前記中立位置に保持したときの前記無段変速装置から出力される駆動力である中立目標値を、前記制御マップに基づいて設定する制御装置と、
を備えている作業車両。 a vehicle body having a running device;
a prime mover;
A continuously variable drive motor comprising: a hydraulic pump having a swash plate whose output changes according to the swash plate angle; and a traveling motor having an output shaft whose rotational speed changes according to the output of the hydraulic pump and outputting the driving force of the output shaft. a transmission;
a planetary transmission unit for outputting a combined driving force obtained by synthesizing the driving force changed by the continuously variable transmission and the driving force from the prime mover;
a travel operation member operable to a forward position for advancing the vehicle body, a reverse position for reversing the vehicle body, and a neutral position for switching the vehicle body to neither forward nor reverse;
a clutch mechanism that switches the combined driving force output from the planetary transmission based on the operation of the travel operation member to the forward position, the reverse position, and the neutral position;
From a predetermined negative minimum value of the second axis in a coordinate system in which a first axis indicating the traveling speed of the vehicle body and a second axis indicating the driving force output from the continuously variable transmission are perpendicular to each other at the origin. a first line extending to the positive side of the first axis and inclined with respect to the second axis for advancing the vehicle body at a first speed or less; A control map including a second line extending to the negative side of the axis and inclined at an inclination angle larger than the inclination angle of the first line with respect to the second axis when the vehicle body is moved backward is stored in advance. a storage device that
a control device for setting a neutral target value, which is the driving force output from the continuously variable transmission when the travel operation member is held at the neutral position, based on the control map;
A work vehicle equipped with
前記制動操作部材の操作に応じて前記走行装置の制動を行う制動装置と、を備え、
前記制御装置は、前記走行操作部材を前記中立位置に保持したときの前記無段変速装置から出力される駆動力である中立目標値を、前記制動操作部材の操作量に応じて変更する請求項1~3のいずれか1項に記載の作業車両。 a braking operation member;
a braking device that brakes the traveling device according to the operation of the braking operation member;
The control device changes a neutral target value, which is the driving force output from the continuously variable transmission when the travel operation member is held at the neutral position, in accordance with the operation amount of the brake operation member. The working vehicle according to any one of 1 to 3.
前記走行操作部材を中立位置から前進位置へ切り換えて前記車体を前進させたときの前記無段変速装置から出力する前進目標出力値と、前記走行操作部材を中立位置から後進位置へ切り換えて前記車体を後進させたときの前記無段変速装置から出力する後進目標出力値とを演算する目標演算部と、
前記制動操作部材の前記操作量、前記前進目標出力値及び前記後進目標出力値に基づいて前記中立目標値を設定する出力設定部と、
を備えている請求項4又は5に記載の作業車両。 The control device is
a forward target output value output from the continuously variable transmission when the vehicle body is moved forward by switching the travel operation member from the neutral position to the forward position; and the vehicle body by switching the travel operation member from the neutral position to the reverse position. a target calculation unit for calculating a reverse target output value output from the continuously variable transmission when the is reversed;
an output setting unit that sets the neutral target value based on the operation amount of the brake operating member, the forward target output value, and the reverse target output value;
The work vehicle according to claim 4 or 5, comprising:
前記走行操作部材を中立位置から前進位置へ切り換えて前記車体を前進させたときの前記無段変速装置から出力する前進目標出力値と、前記走行操作部材を中立位置から後進位置へ切り換えて前記車体を後進させたときの前記無段変速装置から出力する後進目標出力値とを演算する目標演算部と、
前記制動操作部材の操作を行わずに前記前進位置へ切り換えたときの前進目標出力値である第1目標値と、前記制動操作部材の操作を行わずに前記後進位置へ切り換えたときの後進目標出力値である第2目標値とに基づいて中立目標値を設定する出力設定部と、
を備えている請求項1~3のいずれか1項に記載の作業車両。 The control device is
a forward target output value output from the continuously variable transmission when the vehicle body is moved forward by switching the travel operation member from the neutral position to the forward position; and the vehicle body by switching the travel operation member from the neutral position to the reverse position. a target calculation unit for calculating a reverse target output value output from the continuously variable transmission when the is reversed;
A first target value, which is a forward target output value when switching to the forward position without operating the brake operating member, and a reverse target when switching to the reverse position without operating the brake operating member. an output setting unit that sets a neutral target value based on a second target value that is an output value;
The work vehicle according to any one of claims 1 to 3, comprising:
前記出力設定部は、前記無段変速装置から出力される駆動力として前記走行モータの回転数を設定する請求項6~8のいずれか1項に記載の作業車両。 The prime mover outputs a constant driving force at a predetermined number of revolutions,
The work vehicle according to any one of claims 6 to 8, wherein the output setting unit sets the rotation speed of the travel motor as the driving force output from the continuously variable transmission.
前記遊星伝動部の合成駆動力を前記第1速度で前進側に伝達する接続状態と、前記遊星伝動部の合成駆動力を後進側に伝達する接続状態と、前記前進側及び後進側のいずれにも伝達しない切断状態と、に切り換え可能な第2クラッチ装置と、を備え、
前記制御装置は、前記第1クラッチ装置を接続状態とする場合には、前記第2クラッチ装置を切断状態とし、前記第2クラッチ装置を接続状態とする場合には、前記第1クラッチ装置を切断状態とする請求項2又は3に記載の作業車両。 a first clutch device capable of switching between a connected state in which the combined driving force of the planetary transmission unit is transmitted to the forward side at the second speed and a disconnected state in which the combined driving force is not transmitted to the forward side;
A connected state in which the combined driving force of the planetary transmission portion is transmitted to the forward side at the first speed, a connected state in which the combined driving force of the planetary transmission portion is transmitted to the reverse side, and any one of the forward side and the reverse side. and a second clutch device that can be switched to a disconnected state in which no transmission is performed,
The control device disconnects the second clutch device when connecting the first clutch device, and disconnects the first clutch device when connecting the second clutch device. 4. The work vehicle according to claim 2 or 3.
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