JP5138328B2 - Gearbox for work vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、静油圧式無段変速機構を備える作業車両の変速装置に関する。 The present invention relates to a transmission for a work vehicle including a hydrostatic continuously variable transmission mechanism.
従来、可動斜板により可変容量型とした油圧ポンプと油圧モータからなる静油圧式無段変速機構と、遊星ギアを用いた差動機構とを備えた作業車両の変速装置は公知となっている。このような変速装置においては、ＨＳＴクラッチとＨＭＴクラッチとが設けられ、その係合状態に応じて静油圧式無段変速機構を単独で用いて変速する「ＨＳＴモード」と、この静油圧式無段変速機構に加え、差動機構を用いて変速する「ＨＭＴモード」とに変速モードが選択可能とされていた。また、これらのＨＳＴクラッチとＨＭＴクラッチとは作業車両の主クラッチの機能を兼ねるものとされていた。 2. Description of the Related Art Conventionally, a transmission device for a work vehicle that includes a hydrostatic continuously variable transmission mechanism including a hydraulic pump and a hydraulic motor that are variable displacement type using a movable swash plate and a differential mechanism that uses a planetary gear has been publicly known. . In such a transmission, an HST clutch and an HMT clutch are provided, and an “HST mode” in which a hydrostatic continuously variable transmission mechanism is independently used according to the engaged state, and the hydrostatic non-transmission mechanism. In addition to the step transmission mechanism, the transmission mode can be selected as an “HMT mode” in which a transmission is performed using a differential mechanism. Moreover, these HST clutches and HMT clutches also serve as the main clutch of the work vehicle.
前記作業車両の停止時には、ブレーキ制御が行われ、静油圧式無段変速機構で可動斜板が中立位置に保持されるとともに、ブレーキ機構が作動状態とされ、その制動力が駆動輪に付与されていた。そして、このブレーキ制御が行われる際には、前記ＨＳＴクラッチまたはＨＭＴクラッチが係合状態とされ、静油圧式無段変速機構やブレーキ機構に対して発進操作が行われると、クラッチの係合動作を行わないことで、作業車両を円滑に発進させることができるように構成されていた（例えば、特許文献１参照。）。
前述のような変速装置においては、走行停止時に静油圧式無段変速機構で可動斜板が中立位置に保持されることが前提となっているが、可動斜板を備えて可変容量型に構成される油圧ポンプまたは油圧モータは大量生産品であることから、これらの油圧ポンプまたは油圧モータを用いた静油圧式無段変速機構のいずれかでは、その個体差により可動斜板が正確に中立位置に保持されず、作業車両を前進走行させる前進側もしくは後進走行させる後進側に若干ぶれて傾くことがある。 In the transmission as described above, it is assumed that the movable swash plate is held at the neutral position by the hydrostatic continuously variable transmission mechanism when traveling is stopped. Since the hydraulic pump or hydraulic motor to be used is a mass-produced product, in any of the hydrostatic continuously variable transmission mechanisms using these hydraulic pumps or hydraulic motors, the movable swash plate is accurately in the neutral position due to individual differences. In some cases, the work vehicle is slightly tilted toward the forward side for traveling forward or the reverse side for traveling backward.
そのため、このような静油圧式無段変速機構を備える変速装置を作業車両に用いた場合、ブレーキ制御が行われて、作業車両の走行が停止されているときには、ブレーキ機構が作動状態となるため、可動斜板が中立位置に保持されていなくても、作業車両は停止した状態となる。しかし、作業車両の停止時に発進操作が行われると、ブレーキ機構で後輪に対する制動力が即座に解除されるため、可動斜板が中立位置に正確に保持されていない場合、作業車両が走行開始時に一旦逆走してから進行方向に発進することがあった。 Therefore, when a transmission including such a hydrostatic continuously variable transmission mechanism is used for a work vehicle, the brake mechanism is activated when the brake control is performed and the traveling of the work vehicle is stopped. Even if the movable swash plate is not held in the neutral position, the work vehicle is stopped. However, if the start operation is performed when the work vehicle is stopped, the braking force for the rear wheels is immediately released by the brake mechanism. Therefore, if the movable swash plate is not accurately held in the neutral position, the work vehicle starts running. Occasionally, the car made a reverse run and then started in the direction of travel.
そこで、本発明では、作業車両の走行開始時に、該作業車両を逆走させることなく、進行方向に向かって確実かつ円滑に発進させることを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to reliably and smoothly start the work vehicle in the traveling direction without causing the work vehicle to reversely run when the work vehicle starts to travel.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、請求項１においては、少なくとも一方が可動斜板（１５）を有する可変容量型の油圧ポンプ（１１）と油圧モータ（１２）とからなる静油圧式無段変速機構（１０）と、前記油圧ポンプ（１１）または／および油圧モータ（１２）の可動斜板（１５）を傾倒させて、該静油圧式無段変速機構（１０）の変速状態を変更する変速アクチュエータ（１１１）と、作動時に制動力を駆動輪に付与するブレーキ機構（５２）と、前記ブレーキ機構（５２）の作動状態を変更するブレーキアクチュエータ（１１２）と、作業車両（１）の走行速度を検知する走行速度検知手段（１０３）とを備え、前記静油圧式無段変速機構（１０）で可動斜板（１５）を中立位置に保持した場合には、前記ブレーキ機構（５２）により制動力を駆動輪に付与して、該作業車両（１）を停止状態とする作業車両（１）の変速装置において、左右の駆動輪に制動力を付与する左右のブレーキ機構を操作する左右別々のブレーキペダルを設け、該別々のブレーキペダルが連結され、該作業車両（１）の運転状態が路上走行状態であることを検知する運転状態検知手段（１０５）を設け、該運転状態検知手段（１０５）が、該作業車両（１）の路上走行状態であることを検知するように構成し、前記作業車両（１）の路上走行状態であり、該作業車両（１）の走行が停止している場合に、前記静油圧式無段変速機構（１０）および前記ブレーキ機構（５２）に対して発進操作が行われると、該静油圧式無段変速機構（１０）で可動斜板（１５）を中立位置から傾倒させると同時に、該ブレーキ機構（５２）の駆動輪に対する制動力を徐々に解除し、所定時間の経過後にブレーキ機構（５２）の制動力を完全に解除するように構成すると共に、該可動斜板（１５）の傾倒制御においては、発進操作が行われた発進操作時間（ｔ１）に可動斜板（１５）の傾倒が開始されると、予め設定された設定傾倒位置（Ｐ１）まで可動斜板（１５）が傾倒され、該可動斜板（１５）が設定傾倒位置（Ｐ１）となる設定時間（ｔ２）から、設定傾倒位置（Ｐ１）以下での傾倒速度よりも、設定傾倒位置（Ｐ１）以上での傾倒速度の方が大きくなる速度で傾倒され、任意時間（ｔ３）において任意傾倒位置（Ｐ２）とされ、該ブレーキ機構（５２）の制動制御は、発進操作が行われた発進操作時間（ｔ１）に、該ブレーキ機構（５２）の制動力の解除が開始され、該発進操作時間（ｔ１）から徐々に解除され、前記可動斜板（１５）が設定傾倒位置（Ｐ１）となる設定時間（ｔ２）に至ると完全に解除され、該設定時間（ｔ２）は、該作業車両（１）の走行を開始させる時間であり、前記発進操作時間（ｔ１）に対して、該可動斜板（１５）が所定の傾倒位置となる任意時間（ｔ３）よりも短い時間であり、かつ、作業車両（１）を走行開始させることができるクリープ速度を実現する設定傾倒位置（Ｐ１）に傾倒するまでの時間に設定したものである。
In other words, in
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
請求項１においては、作業車両の走行開始時に、該作業車両を逆走させることなく、進行方向に向かって円滑に発進させることができる。 According to the first aspect, when the work vehicle starts to travel, the work vehicle can be smoothly started in the traveling direction without causing the work vehicle to run backward.
また、作業車両の逆走を確実に防止することができる。 Moreover, the reverse running of the work vehicle can be reliably prevented.
次に、発明の実施の形態を説明する。 Next, embodiments of the invention will be described.
図１は本発明の一実施例に係る変速装置を備える作業車両の全体的な構成を示した側面図、図２は変速装置の動力伝達機構の構成を示した図、図３は制御機構の構成を示したブロック図である。 FIG. 1 is a side view showing an overall configuration of a work vehicle including a transmission according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a power transmission mechanism of the transmission, and FIG. It is the block diagram which showed the structure.
図４はブレーキ制御の流れを示したフローチャート図、図５は走行開始時における静油圧式無段変速機構の油圧ポンプに備えた可動斜板およびブレーキ機構の制御の構成を示した図である。 FIG. 4 is a flowchart showing a flow of brake control, and FIG. 5 is a view showing a control configuration of the movable swash plate and the brake mechanism provided in the hydraulic pump of the hydrostatic continuously variable transmission mechanism at the start of traveling.
まず、本発明の一実施例に係る作業車両を作業機を装着可能とするトラクタとして、該作業車両およびその変速装置の構成について説明する。 First, the construction of the work vehicle and its transmission will be described using the work vehicle according to an embodiment of the present invention as a tractor capable of mounting the work machine.
図１、図２に示すように、作業車両１においては、車両フレーム２が前後方向に延設されており、その前部にエンジン６が支持されるとともに、図示しないフロントアクスルケースが揺動自在に設けられて、該フロントアクスルケースに前輪３が軸支されている。一方、車両フレーム２の後部に変速装置４が設けられ、該変速装置４の左右両側に図示しないリヤアクスルケースが配設されて、該リヤアクスルケースに後輪５が軸支されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, in the
前記変速装置４には油圧伝動部と機械伝動部とが備えられており、該油圧伝動部に主変速機構として静油圧式無段変速機構（以下、ＨＳＴと称する。）１０が設けられている。ＨＳＴ１０は油圧ポンプ１１と油圧モータ１２とからなり、本実施の形態においては、該油圧ポンプ１１を可変容量型とし、該油圧モータ１２を固定容量型として構成されている。なお、ＨＳＴ１０は油圧ポンプと油圧モータの少なくとも一方を可変容量型とする構成とされる。
The
ＨＳＴ１０では、油圧ポンプ１１にポンプ出力軸１３が貫通されており、該ポンプ出力軸１３によりエンジン６からの動力が伝達されることで、該油圧ポンプ１１が駆動可能とされている。また、このポンプ出力軸１３によりエンジン６からの動力が後述する遊星ギアを用いた差動機構３０と、ＰＴＯ駆動系のＰＴＯ軸８４とに伝達可能とされている。
In the HST 10, a pump output shaft 13 is passed through the hydraulic pump 11, and the power from the engine 6 is transmitted by the pump output shaft 13, so that the hydraulic pump 11 can be driven. Further, the pump output shaft 13 can transmit power from the engine 6 to the
可変容量型の油圧ポンプ１１には出力調整部材が設けられ、該出力調整部材に備えられた可動斜板１５が変速アクチュエータ１１１にて傾倒されることで、当該油圧ポンプ１１の容量が変更可能とされている。そしてこの油圧ポンプ１１により吐出された作動油が固定容量型の油圧モータ１２に送られることにより、該油圧モータ１２が駆動可能とされ、その出力軸であるモータ出力軸１４の回転数および方向が制御されるようになっている。これにより、ＨＳＴ１０の変速状態と、駆動輪である後輪５の回転方向、つまり作業車両１の進行方向とが変更可能とされている。
The variable displacement hydraulic pump 11 is provided with an output adjusting member, and the
一方、機械伝動部には変速モード切換機構２０や、差動機構３０や、副変速機構４０や、前輪増速切換機構６０などが設けられている。変速モード切換機構２０では、駆動軸２１に差動機構３０のリングギア３１と、ギア２２とが遊嵌されて、該駆動軸２１とリングギア３１との間にＨＭＴクラッチ２３が介装され、該駆動軸２１とギア２２との間にＨＳＴクラッチ２４が介装されている。このギア２２はＨＳＴ１０の油圧モータ１２から延設されたモータ出力軸１４に固設されたギア２６と噛合されている。
On the other hand, a transmission
ＨＭＴクラッチ２３とＨＳＴクラッチ２４はそれぞれ油圧クラッチからなり、両クラッチ２３・２４のいずれか一方を係合し、他方を係合解除することによって、二つの変速モードを切り換え、その切換後の変速モードに応じてリングギア３１またはギア２２から駆動軸２１に動力を伝達させることができるように構成されている。
Each of the HMT clutch 23 and the
このＨＭＴクラッチ２３とＨＳＴクラッチ２４とで切り換える二つの変速モードとは、ＨＳＴ１０を単独で用いて変速する油圧変速モードである「ＨＳＴモード」と、このＨＳＴ１０に加え、差動機構３０を用いて変速する油圧−機械変速モードである「ＨＭＴモード」であり、各変速モードでは後述するように動力の伝達が行われる。
The two shift modes to be switched between the HMT clutch 23 and the
さらに、ＨＭＴクラッチ２３とＨＳＴクラッチ２４は両クラッチを係合解除することによって、前記二つの変速モードを切り換えるのではなく、リングギア３１及びギア２２からの駆動軸２１への動力伝達を完全に断つことができるように構成されている。すなわち、変速モード切換機構２０が作業車両１の主クラッチ（動力伝達クラッチ）の機能を兼ねるようになっている。
Further, the HMT clutch 23 and the
差動機構３０では、駆動軸２１にリングギア３１が遊嵌されるとともに、サンギア３２及びキャリア３３が当該リングギア３１と同心的に遊嵌されている。キャリア３３には複数のプラネタリギア３４が自転しながら当該キャリア３３とともに公転し得るように回転自在に支持され、各プラネタリギア３４がリングギア３１とサンギア３２とに噛合されている。
In the
サンギア３２の前部にはギア３６が固設され、これが前記ＨＳＴ１０の油圧モータ１２から延設されたモータ出力軸１４に固設されたモータ側入力ギア２５と噛合されて、これらのギア２５・３６を介してモータ出力軸１４からサンギア３２に動力が伝達されるようになっている。続いて、このサンギア３２から当該サンギア３２に噛合されたプラネタリギア３４に動力が伝達されるようになっている。
A
キャリア３３の前部にはギア３３ａが形成され、これが前記ＨＳＴ１０の油圧ポンプ１１から延設されたポンプ出力軸１３に固設されたポンプ側入力ギア２８と噛合されて、これらのギア２８・３３ａを介してポンプ出力軸１３からキャリア３３に動力が伝達されるようになっている。続いて、このキャリア３３から当該キャリア３３に支持されたプラネタリギア３４に動力が伝達されるようになっている。
A gear 33a is formed at the front portion of the carrier 33, which meshes with a pump-
そして、プラネタリギア３４でサンギア３２から伝達された動力とキャリア３３から伝達された動力とが合成され、その合成された動力が当該プラネタリギア３４からリングギア３１に伝達されるようになっている。リングギア３１に伝達された動力は、前記ＨＭＴクラッチ２３を介して駆動軸２１に伝達可能とされている。そして、この駆動軸２１から副変速機構４０を介して副変速軸４１に動力が伝達されるようになっている。
Then, the power transmitted from the sun gear 32 by the
副変速機構４０では、副変速軸４１に二つのギア４２・４３が遊嵌され、前記駆動軸２１に連動連結された伝動軸４４に同じく二つのギア４５・４６が固設されている。これらの副変速軸４１のギア４２・４３は伝動軸４４のギア４５・４６とそれぞれ噛合され、各ギア４５・４６を介して伝動軸４４から伝達される動力により互いに異なる回転数で回転されるようになっている。
In the sub-transmission mechanism 40, two
前記副変速軸４１には副変速クラッチ４７が設けられ、該副変速クラッチ４７の作動によって、異なる回転数で回転するギア４２・４３のいずれか一方から当該副変速軸４１に動力が伝達可能とされている。こうして、副変速クラッチ４７の係合状態に応じて、副変速機構４０が高速側または低速側に切換可能、すなわち副変速機構４０の変速状態が切換可能とされている。
The
そして、副変速軸４１の後端部にベベルギア４９が設けられ、該ベベルギア４９を介して副変速軸４１から後輪デフ機構５０に変速動力が伝達されるようになっている。また、副変速軸４１の前部に前輪増速切換機構６０が備えられ、該前輪増速切換機構６０を介して副変速軸４１から前輪出力軸６１に動力が伝達可能とされている。
A
後輪デフ機構５０では、出力軸５１が左右両側方に突出されて、該出力軸５１から後車軸５３に動力が伝達され、該後車軸５３に固設された後輪５が回転駆動されるようになっている。この出力軸５１にはブレーキ機構５２が設けられ、該ブレーキ機構５２の作動によって、駆動輪となる後輪５が制動可能とされている。
In the rear
このブレーキ機構５２においては、複数の摩擦板がそれぞれ出力軸５１上に外嵌されるとともに、この複数の摩擦板間にリヤアクスルケースに嵌合された摩擦板が配置されている。そして、この摩擦板郡がブレーキアクチュエータ１１２により押圧されることで、ブレーキ機構５２が作動状態となり、該ブレーキ機構５２の制動力により出力軸５１、延いては後輪５が制動されるようになっている。
In the
前輪増速切換機構６０では、前輪出力軸６１に二つのギア６２・６３が遊嵌され、前記副変速軸４１に同じく二つのギア６５・６６が固設されている。これらの前輪出力軸６１のギア６２・６３は副変速軸４１のギア６５・６６とそれぞれ噛合され、各ギア６５・６６を介して副変速軸４１から伝達される動力により互いに異なる回転数で回転されるようになっている。
In the front wheel acceleration switching mechanism 60, two
前輪出力軸６１には二つの油圧クラッチ６７・６８が設けられ、これらの油圧クラッチ６７・６８の作動によって、異なる回転数で回転するギア６２・６３のいずれか一方から前輪出力軸６１、延いては前輪３の前車軸に動力が伝達可能とされている。こうして、油圧クラッチ６７・６８の係合状態に応じて、前輪増速切換機構６０が前輪増速または四輪駆動または二輪駆動に切換可能とされている。
The front
また、ＰＴＯ駆動系では、ＰＴＯ入力軸７１がＰＴＯクラッチ７０を介して前記ＨＳＴ１０の油圧ポンプ１１から延設されたポンプ出力軸１３に連結され、該ＰＴＯクラッチ７０の作動によって、ポンプ出力軸１３からＰＴＯ入力軸７１に動力が伝達可能とされている。そして、ＰＴＯ入力軸７１からＰＴＯ変速機構８０を介してＰＴＯ変速軸７２に動力が伝達可能とされている。
In the PTO drive system, a
ＰＴＯ変速機構８０では、ＰＴＯ変速軸７２に三つのギア７３・７４・７５が遊嵌され、前記ＰＴＯ入力軸７１に同じく三つのギア７６・７７・７８が固設されている。これらのＰＴＯ変速軸７２のギア７３・７４・７５はＰＴＯ入力軸７１のギア７６・７７・７８とそれぞれ噛合され、各ギア７６・７７・７８を介してＰＴＯ入力軸７１から伝達される動力により各々が異なる回転数で回転されるようになっている。
In the
前記ＰＴＯ変速軸７２にはＰＴＯ変速クラッチ７９が設けられ、該ＰＴＯ変速クラッチ７９の作動によって、異なる回転数で回転するギア７３・７４・７５のうちのいずれか一つから当該ＰＴＯ変速軸７２に動力が伝達可能とされている。こうして、ＰＴＯ変速機構８０の変速状態が三段階に変速可能とされ、その変速後の動力がギア８１・８２・８３を介してＰＴＯ軸８４に伝達されるようになっている。
The PTO
このような構成の変速装置４において、「ＨＭＴモード」と「ＨＳＴモード」の二つの変速モードのうち、「ＨＭＴモード」が選択されると、前記変速モード切換機構２０でＨＭＴクラッチ２３が係合される一方、ＨＳＴクラッチ２４が係合解除される。
In the
この場合、エンジン６からの動力がポンプ出力軸１３からキャリア３３にポンプ側入力ギア２８および当該キャリア３３のギア３３ａを介して伝達される。同時に、ＨＳＴ１０による変速動力がモータ出力軸１４からサンギア３２にモータ側入力ギア２５およびギア３６を介して伝達される。
In this case, power from the engine 6 is transmitted from the pump output shaft 13 to the carrier 33 via the pump-
そして、キャリア３３とサンギア３２のそれぞれからプラネタリギア３４に動力が伝達されて、このキャリア３３からの動力とサンギア３２からの動力とが合成され、この合成された動力がプラネタリギア３４からリングギア３１に伝達される。次いで、ＨＭＴクラッチ２３が係合されていることから、動力がリングギア３１から駆動軸２１に伝達される。
Then, power is transmitted from each of the carrier 33 and the sun gear 32 to the
こうして、差動機構３０でエンジン６からの動力とＨＳＴ１０からの変速動力とが合成されて、その合成された動力が駆動軸２１から副変速機構４０などを介して後輪５に伝達されるとともに、前輪３に前輪増速切換機構６０などを介して伝達可能とされる。
Thus, the power from the engine 6 and the speed change power from the
また、前記変速装置４において、「ＨＭＴモード」と「ＨＳＴモード」の二つの変速モードのうち、「ＨＳＴモード」が選択されると、前記変速モード切換機構２０でＨＭＴクラッチ２３が係合解除される一方、ＨＳＴクラッチ２４が係合される。
Further, in the
この場合、ＨＳＴクラッチ２４が係合されていることから、ＨＳＴ１０からの変速動力がモータ出力軸１４からギア２２にギア２６を介して伝達される。
In this case, since the
前記同様に、エンジン６からの動力とＨＳＴ１０からの変速動力とが合成され、その動力によりリングギア３１も回転されるが、ＨＭＴクラッチ２３が係合解除されていることから、リングギア３１から駆動軸２１に動力は伝達されない。
In the same manner as described above, the power from the engine 6 and the speed change power from the
こうして、ＨＳＴ１０からの変速動力だけが駆動軸２１から副変速機構４０などを介して後輪５に伝達されるともに、前輪３に前輪増速切換機構６０などを介して伝達可能とされる。
Thus, only the speed change power from the
次に、前記変速装置４を備えた作業車両１のブレーキ制御について説明する。
Next, the brake control of the
前記作業車両１またはその変速装置４には、図３に示すように、ＨＳＴ１０の変速状態を検知する主変速検知手段１０１と、ＨＳＴ１０の油圧ポンプ１１に備えた出力調整部材の可動斜板１５の傾倒角度を検知する傾倒角度検知手段１０２と、走行速度を検知する走行速度検知手段１０３と、ブレーキ機構５２のブレーキ操作を検知するブレーキ操作検知手段１０４と、作業車両１の運転状態を検知する運転状態検知手段１０５とが備えられ、これらと制御手段１００とが接続されている。
As shown in FIG. 3, the
さらに、前記作業車両１またはその変速装置４には、ＨＳＴ１０の変速状態を変更する、すなわち油圧ポンプ１１に備えた出力調整部材の可動斜板１５を傾倒させる変速アクチュエータ１１１と、ブレーキ機構５２の作動状態を変更するブレーキアクチュエータ１１２とが備えられ、これらと制御手段１００とが接続されている。なお、制御手段１００はＣＰＵやメモリを有し、該メモリに制御プログラムを記憶させる等して構成されている。
Further, the
これらの複数の検知手段やアクチュエータは、本実施の形態においては、次のように構成されている。 In the present embodiment, the plurality of detection means and actuators are configured as follows.
主変速検知手段１０１は、運転操作部に備えられたＨＳＴ１０の操作手段である主変速レバーの操作位置をその基部に配設したポテンショメータ等にて検出し、その検出値に基づいて制御手段１００によりＨＳＴ１０の変速状態を検知するように構成されている。
The main shift detection means 101 detects the operation position of the main shift lever, which is the operation means of the
傾倒角度検知手段１０２は、ＨＳＴ１０で油圧ポンプ１１に備えた出力調整部材の制御軸の回動角度をポテンショメータ等にて検出し、その検出値に基づいて制御手段１００により当該制御軸を回動軸とする可動斜板１５の傾倒角度を検知するように構成されている。
The tilt angle detection means 102 detects the rotation angle of the control shaft of the output adjusting member provided in the hydraulic pump 11 at the
なお、後述するように変速アクチュエータ１１１を油圧シリンダとした場合、これを作動させる電磁弁に印加する電流の電流値を検出し、その検出値に基づいて制御手段１００により可動斜板１５の傾倒角度を検知するように構成することもできる。
As will be described later, when the
ブレーキ操作検知手段１０４は、運転操作部に備えられたブレーキ機構５２の操作手段である各ブレーキペダルに対応して配設されたスイッチのオン・オフや、その回動軸の回動角度をポテンショメータ等にて検出し、その検出値に基づいて制御手段１００によりブレーキ操作を検知するように構成されている。なお、このブレーキ操作検知手段１０４の検知結果に応じて制御手段１００によりブレーキ機構５２の作動状態の変更がブレーキアクチュエータ１１２に対して指示される。
The brake operation detecting means 104 is a potentiometer for turning on / off a switch provided corresponding to each brake pedal, which is an operation means of the
ここで、左右のブレーキペダルは、作業車両１の運転状態が路上走行状態である場合には連結され、いずれか一方でも踏込操作が行われると、互いに連動して、各々に対応するブレーキ機構５２を同時に作動状態に切り換える構成とされている。
Here, the left and right brake pedals are connected when the operation state of the
一方、左右のブレーキペダルは、作業車両１の運転状態が路上走行状態でない、すなわち作業状態である場合には連結されず、いずれか一方の踏込操作が行われると、互いに独立して動作し、その対応するブレーキ機構５２だけを作動状態に切り換える構成とされている。
On the other hand, the left and right brake pedals are not connected when the operation state of the
運転状態検知手段１０５は、左右のブレーキペダルに設けられた連結スイッチが、両ブレーキペダルが連結されることによって、オフからオンに切り換えられたとき、ブレーキペダルが連結状態であること、つまり作業車両１の運転状態が路上走行状態であることを検知するように構成されている。 The driving state detecting means 105 indicates that the brake pedal is in the connected state when the connection switch provided on the left and right brake pedals is switched from OFF to ON by connecting both brake pedals. It is comprised so that it may detect that the driving | running state of 1 is a driving | running | working state on a road.
但し、運転状態検知手段は、たとえば、副変速機構４０が高速側に切り換えられた場合に、作業車両１の運転状態が路上走行状態であることを検知するように構成することも可能であり、作業車両１の運転状態が路上走行状態であることを検知することができるものであればよい。
However, the driving state detection means can be configured to detect that the driving state of the
前記走行速度検知手段１０３は、前記後輪５の駆動軸である後車軸５３の回転を検出し、その検出値に基づいて制御手段１００により走行速度を検知するように構成されている。なお、前記後輪７の駆動軸として、後車軸５３の代わりに後輪５と副変速機構４０との間に介設される副変速軸４１や後輪デフ機構５０の出力軸５１を利用することも可能である。
The travel speed detection means 103 is configured to detect the rotation of the
変速アクチュエータ１１１は、油圧シリンダで構成され、主変速レバーの操作に応じて制御手段１００から出力される制御信号により電磁弁が切り換えられることで、作動されるようになっている。そして、変速アクチュエータ１１１の作動によって、出力調整部材の可動斜板１５が傾倒され、ＨＳＴ１０の変速状態が変更可能とされている。
The
変速アクチュエータ１１１により可動斜板１５が傾倒されるときには、該可動斜板１５の傾倒角度が前記傾倒角度検知手段１０２にて検知され、主変速レバーの操作により指示された走行速度に対応した変速状態とする傾倒角度となるように、当該変速アクチュエータ１１１の制御が行われる。
When the
ブレーキアクチュエータ１１２は、油圧シリンダで構成され、ブレーキペダルの操作に伴うブレーキ操作検知手段１０４の検知結果、もしくは後述の制御に応じて制御手段１００から出力される制御信号により電磁弁が切り換えられることで、作動されるようになっている。そして、ブレーキアクチュエータ１１２の作動によって、後輪デフ機構５０の出力軸５１に適切な制動力が付加され、後輪５が制動可能、つまりブレーキ機構５２が作動状態に変更可能とされている。
The
なお、前記アクチュエータは、油圧シリンダで構成する代わりに、油圧クラッチや電動モータや電動シリンダや電磁クラッチ等で構成することも可能であり、特に限定するものではない。 Note that the actuator can be configured by a hydraulic clutch, an electric motor, an electric cylinder, an electromagnetic clutch, or the like instead of being configured by a hydraulic cylinder, and is not particularly limited.
このような構成において、作業車両１の運転状態が路上走行状態である場合、図４、図５に示すように、停止から発進時に制御手段１００によって、次のようにブレーキ制御が行われる。
In such a configuration, when the operation state of the
なお、ここでは作業車両１の停止時に、前記変速装置４でＨＭＴクラッチ２３またはＨＳＴクラッチ２４が係合状態とされている。また、作業車両１の前後の進行方向は、前後進切換レバーなどの操作手段からの前後進切換制御信号に応じて、制御手段１００によりＨＳＴ１０の制御が行われることで選定されるものであり、その進行方向が前後逆であってもブレーキ制御は略同じように行われる。
Here, when the
まず、作業車両１の運転状態が路上走行状態であるか否かの判定が行われる（ステップＳ１）。作業車両１の運転状態が路上走行状態ではないと判定された場合、ブレーキ制御は開始されず、ステップＳ１が繰り返し行われる。一方、作業車両１の運転状態が路上走行状態であると判定された場合、ブレーキ制御が開始される。
First, it is determined whether or not the operating state of the
作業車両１の運転状態が路上走行状態であるとき、走行速度が走行速度検知手段１０３により検知され、作業車両１が走行中であるか否かの判定が行われる（ステップＳ２）。走行速度が走行速度検知手段１０３によりゼロであると検出され、停止中であると判定された場合、続いて後述のステップＳ５が行われる。
When the operating state of the
一方、作業車両１が走行中であると判定された場合、その走行が停止された後、後述のステップＳ５が行われる。具体的な減速から停止までの過程としては、たとえば、次のようなステップがステップＳ２からステップＳ５までの間で行われる。
On the other hand, when it is determined that the
走行中にブレーキペダルが踏込操作されて停止操作が行われる（ステップＳ３）と、ブレーキ操作検知手段１０４の検知結果に応じてブレーキ機構５２が作動されて制動される。
When the brake pedal is depressed during driving and a stop operation is performed (step S3), the
また、ブレーキ機構５２の作動に伴い、走行速度検知手段１０３の検知結果に応じて変速アクチュエータ１１１が作動され、ＨＳＴ１０で出力調整部材の可動斜板１５が中立位置に向かって傾倒される。こうして、ブレーキ機構５２の作動と、可動斜板１５の中立位置への傾倒とにより減速が行われる。
Further, with the operation of the
この際、走行速度が走行速度検知手段１０３により検知されながら、ゼロであるか否かの判定が行われる（ステップＳ４）。走行速度がゼロであることが走行速度検知手段１０３により検知されると、停止中と判定され、前記同様に後述のステップＳ５が行われる。
At this time, it is determined whether or not the traveling speed is zero while being detected by the traveling speed detecting means 103 (step S4). When the traveling
作業車両１が停止されている時には、ブレーキペダルの踏込操作が行われている状態となるため、ブレーキ機構５２の制動力により後輪５が制動されて停止状態が保持される。同時に、このようなブレーキ機構５２の作動状態において、ＨＳＴ１０で出力調整部材の可動斜板１５が中立位置に保持される。
When the
そして、作業車両の停止時に、主変速レバーの操作が行われ、ブレーキペダルの踏込操作が解除される発進操作が行われる（ステップＳ５）と、ＨＳＴ１０で可動斜板１５の傾倒制御が行われるとともに、ブレーキ機構５２の作動状態を解除する指示が出力され、ブレーキ機構５２の作動制御が行われる。
Then, when the work vehicle is stopped, the main transmission lever is operated, and when a start operation for releasing the brake pedal depression operation is performed (step S5), the tilt control of the
可動斜板１５の傾倒制御においては、発進操作が行われた発進操作時間ｔ１に、可動斜板１５の傾倒が開始され、該可動斜板１５が中立位置から所定の傾倒位置に急激に傾倒されるのではなく、まず予め設定された設定傾倒位置Ｐ１まで傾倒される（ステップＳ６−１）。そして、可動斜板１５が設定傾倒位置Ｐ１となる設定時間ｔ２から速やかに傾倒され、任意時間ｔ３において任意傾倒位置Ｐ２とされる（ステップＳ７−１）。
In the tilt control of the
ブレーキ機構５２の作動制御においては、発進操作が行われた発進操作時間ｔ１に、ブレーキ機構５２の後輪５に対する制動力の解除が開始され、この制動力が即座に解除されるのではなく、発進操作時間ｔ１から徐々に解除（図５においてオンからオフに変更）され（ステップＳ６−２）、前述のように可動斜板１５が設定傾倒位置Ｐ１となる設定時間ｔ２に至ると、完全に解除される（ステップＳ７−２）。
In the operation control of the
ここで、設定時間ｔ２は、作業車両１の走行を開始させる時間であり、発進操作時間ｔ１に対して、ＨＳＴ１０で可動斜板１５が主変速レバーの操作に応じた所定の傾倒位置となる任意時間ｔ３よりも短い時間に設定されている。
Here, the set time t2 is a time for starting the traveling of the
さらに、設定時間ｔ２は、ＨＳＴ１０で可動斜板１５が中立位置から作業車両１を進行方向に走行開始させることができる走行速度、たとえばクリープ速度を実現する傾倒位置である設定傾倒位置Ｐ１に傾倒するまでの時間に設定されている。
Further, the set time t2 tilts to a set tilt position P1 that is a tilt position that realizes a travel speed at which the
また、任意時間ｔ３は、ＨＳＴ１０で可動斜板１５が中立位置から主変速レバーの操作で指示された走行速度を実現する傾倒位置である任意傾倒位置Ｐ２に傾倒するまでの時間とされる。
In addition, the arbitrary time t3 is a time until the
つまり、ブレーキ機構５２の作動制御と、可動斜板１５の傾倒制御が行われるに際して、設定時間ｔ２は、主変速レバーの操作により指示された走行速度にかかわらず一定の時間となるように設定されている。一方、任意時間ｔ３は、主変速レバーの操作により指示された走行速度に応じて変更される。
That is, when the operation control of the
たとえば具体的には、設定時間ｔ２は、発進操作時間ｔ１から設定時間ｔ２を経過するまでの所定時間ｔ２−ｔ１が一定の０．３秒となるように設定される。そして、主変速レバーの操作により走行速度が１２ｋｍ／ｈに指示された場合には、任意時間ｔ３が、発進操作時間ｔ１から任意時間ｔ３を経過するまでの所定時間ｔ３−ｔ１が３秒となるように変更される。 For example, specifically, the set time t2 is set such that a predetermined time t2-t1 from the start operation time t1 until the set time t2 elapses is a constant 0.3 seconds. When the travel speed is instructed to 12 km / h by operating the main speed change lever, the arbitrary time t3 is 3 seconds from the start operation time t1 until the arbitrary time t3 elapses. Will be changed as follows.
このようにして、作業車両１の停止時に、ブレーキペダル及び主変速レバーが操作され、この発進操作に応じてブレーキ機構５２の作動制御および可動斜板１５の傾倒制御を含むブレーキ制御が行われることで、発進操作時間ｔ１でブレーキペダルの踏込操作が解除された後、作業車両１が設定時間ｔ２に至ると発進し、加速度を増しつつ、任意時間ｔ３に至ると主変速レバーの操作で指示された走行速度で走行するようになっている。
In this way, when the
したがって、作業車両１の運転状態が路上走行状態であり、制御手段１００による制御にて可動斜板１５が正確に中立位置に保持されずに、該作業車両１を進行方向と逆方向に走行させる前進側または後進側に若干ぶれて傾いているような場合に、発進操作が行われたときでも、所定時間ｔ２−ｔ１が経過して、可動斜板１５が設定傾倒位置Ｐ１に至るまでは、ブレーキ機構５２の制動力により後輪５が制動されるため、作業車両１の走行開始時に、該作業車両１を逆走することなく、進行方向に向かって確実かつ円滑に発進させることができる。
Accordingly, the operating state of the
以上のように、少なくとも一方が可動斜板１５を有する可変容量型の油圧ポンプ１１と油圧モータ１２とからなるＨＳＴ１０と、前記油圧ポンプ１１または／および油圧モータ１２の可動斜板１５を傾倒させて、ＨＳＴ１０の変速状態を変更する変速アクチュエータ１１１と、作動時に制動力を駆動輪に付与するブレーキ機構５２と、前記ブレーキ機構５２の作動状態を変更するブレーキアクチュエータ１１２と、作業車両１の走行速度を検知する走行速度検知手段１０３と、を備え、前記ＨＳＴ１０で可動斜板１５を中立位置に保持するとともに、前記ブレーキ機構５２でその作動により制動力を後輪（駆動輪）５に付与して、作業車両１を停止状態とする作業車両１の変速装置４において、前記作業車両１の運転状態が路上走行状態であり、該作業車両１の走行が停止している場合に、前記ＨＳＴ１０および前記ブレーキ機構５２に対して発進操作が行われると、該ＨＳＴ１０で可動斜板１５を中立位置から傾倒させると同時に、該ブレーキ機構５２の後輪５に対する制動力を徐々に解除し、所定時間ｔ２−ｔ１の経過後にブレーキ機構５２の制動力を完全に解除することから、作業車両１の走行開始時に、該作業車両１を逆走させることなく、進行方向に向かって円滑に発進させることができる。
As described above, at least one of the
また、前記作業車両１において、前記ブレーキ機構５２の制動力を完全に解除するまでの所定時間ｔ２−ｔ１は、前記可動斜板１５が中立位置から作業車両１を進行方向に走行開始可能とする設定傾倒位置Ｐ１に傾倒するまでの時間に設定することから、作業車両１の逆走を確実に防止することができる。
In the
１ 作業車両
４ 変速装置
５ 後輪（駆動輪）
１０ 静油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）
１１ 油圧ポンプ
１２ 油圧モータ
１５ 可動斜板
５２ ブレーキ機構
１００ 制御手段
１０３ 走行速度検知手段
１１１ 変速アクチュエータ
１１２ ブレーキアクチュエータ
1
10 Hydrostatic continuously variable transmission (HST)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Hydraulic pump 12
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