JPH0632821U - Shift control device for wheel loader - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 手動変速と自動変速とを選択可能なホイール
ローダにおいて、自動変速時の変速操作を容易にする。 【構成】 手動変速時に変速機の速度段の切換操作を行
う速度段切換操作部６と、速度段切換操作部６の切換え
操作位置数以下の自動変速の変速パターンを予め設定
し、各予設定変速パターンと速度段切換操作部６の各切
換え操作位置とを対応させ、自動変速時には、速度段切
換操作部６の切換え操作位置で作業毎に最適な変速パタ
ーンを指定することにより、指定変速パターンに基づい
て変速機の速度段の切換制御を行う速度段切換制御部と
を備えている。 (57) [Abstract] [Purpose] In a wheel loader capable of selecting manual shift and automatic shift, to facilitate shift operation during automatic shift. [Structure] A speed stage switching operation section 6 for switching speed stages of a transmission during a manual speed change, and a shift pattern for automatic speed shifting up to the number of switching operation positions of the speed stage switching operation section 6 are set in advance and each preset value is set. By designating the shift pattern to correspond to each shift operation position of the speed stage switching operation unit 6, and at the time of automatic gear shifting, the optimum shift pattern is designated for each work at the switching operation position of the speed stage switching operation unit 6, thereby designating the designated shift pattern. And a speed stage switching control unit that controls switching of the speed stage of the transmission based on the above.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本考案は手動変速と自動変速のいずれかを任意に選択して使用可能なホイール ローダの変速制御装置に関する。 The present invention relates to a shift control device for a wheel loader that can be used by arbitrarily selecting either manual shift or automatic shift.

【０００２】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

車速を複数の速度段に切換える変速機を備えたホイールローダには、速度段の 切換えを手動変速と自動変速のいずれで行うか選択可能なものがある。 2. Description of the Related Art Some wheel loaders equipped with a transmission that changes the vehicle speed to a plurality of speed stages are selectable between manual speed change and automatic speed change.

【０００３】[0003]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the device]

ホイールローダの代表的な作業としては、採石、土砂等の掘削、運搬、積み込 みや、冬季の除雪等があげられるが、その作業時の負荷や作業内容によって一般 的に使用される速度段の範囲が異なっている。そこで、自動変速制御によってオ ペレータの疲労軽減を図るにあたっては、作業毎に、手動変速時の操作感覚に合 った変速範囲が得られるように、予め幾種類かの選択指定可能な変速パターンを 速度段切換制御部に設定しておくことが望ましい。 Typical work of the wheel loader includes quarrying, excavation of earth and sand, transportation, loading, snow removal in winter, and the like. The range is different. Therefore, in order to reduce operator fatigue with automatic gear shift control, several types of selectable gear shift patterns are prepared in advance so that a gear shift range that matches the operational feel of manual gear shift can be obtained for each work. It is desirable to set it in the speed stage switching control unit.

【０００４】 従って、速度段切換制御部には、予め設定された幾種類かの変速パターンの中 から作業毎に最適な変速パターンを指定するため、スイッチ等の変速パターン指 定操作手段を設けなければならず、装置が複雑化し操作が煩雑で高価となる。 本考案は、ホイールローダの変速制御装置における上記問題を解決するもので あって、自動変速の際に予め設定される変速パターンの種類を、手動変速時の速 度段切換操作部の切換え操作位置の数に対応させ、予め設定される変速パターン の中から作業毎に最適な変速パターンを指定するための変速パターン指定操作手 段として、手動変速の際に用いる速度段切換操作部を利用することにより、別途 に変速パターン指定操作手段を設ける必要がなく、安価で操作が容易な変速制御 装置を提供することを目的とする。Therefore, in order to specify the optimum shift pattern for each work from among several kinds of preset shift patterns, the speed change control unit must be provided with a shift pattern specifying operation means such as a switch. Therefore, the device is complicated, the operation is complicated, and the cost is high. The present invention solves the above-mentioned problem in the shift control device of a wheel loader, and determines the type of shift pattern preset at the time of automatic shifting by changing the switching operation position of the speed-step switching operation unit during manual shifting. Depending on the number of gears, use the gear shift operation part used during manual gear shifting as a gear shift pattern designating operation to designate the most suitable gear shift pattern for each work from preset gear shift patterns. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a shift control device that is inexpensive and easy to operate without the need to separately provide a shift pattern designating operation means.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

本考案の変速制御装置は、液圧クラッチの接断により複数の速度段に切換え変 速する変速機、及び速度段の切換えを手動変速と自動変速の何れで行うか選択す る変速方法選択手段を備えたホイールローダにおいて、手動変速時に変速機の速 度段の切換操作を行う速度段切換操作部と、この速度段切換操作部の切換え操作 位置の数以下の種類の自動変速の変速パターンを予め設定し、各予設定変速パタ ーンと速度段切換操作部の各切換え操作位置とを対応させ、自動変速時には、速 度段切換操作部の切換え操作位置で作業毎に最適な変速パターンを指定すること により、指定変速パターンに基づいて変速機の速度段の切換制御を行う速度段切 換制御部とを設けて上記課題を解決する。 The shift control device of the present invention is a transmission that changes speed by switching to and from a plurality of speed stages by disengagement of a hydraulic clutch, and a shift method selecting means that selects either manual shift or automatic shift for changing speed stages. In a wheel loader equipped with, a speed stage switching operation unit that switches the speed stage of the transmission during manual gear shifting, and a speed change pattern of automatic shifting of a type less than the number of switching operation positions of this speed stage switching operation unit are provided. By presetting, each preset shift pattern is made to correspond to each switching operation position of the speed stage switching operation section, and during automatic gear shifting, the optimal shifting pattern for each work is set at the switching operation position of the speed stage switching operation section. The above problem is solved by providing a speed-gear switching control unit that performs switching control of the speed-gear of the transmission based on the designated gear-shifting pattern.

【０００６】[0006]

【作用】[Action]

本考案の変速制御装置では、手動変速を選択した場合には、オペレータは速度 段切換操作部で従来通りの速度段の切換操作を行う。 自動変速を選択した場合には、オペレータは予め設定されている変速パターン の中から作業毎に最適な変速パターンを選び、速度段切換操作部の切換え操作位 置で指定する。すると、速度段切換制御部が指定された変速パターンに基づいて 自動的に速度段の切換制御を行う。 In the shift control device of the present invention, when the manual shift is selected, the operator performs the conventional gear shift operation using the gear shift operation section. When the automatic shift is selected, the operator selects an optimum shift pattern for each work from preset shift patterns and designates it by the switching operation position of the speed stage switching operation section. Then, the speed stage switching control unit automatically performs speed stage switching control based on the designated shift pattern.

【０００７】[0007]

【実施例】【Example】

図１は本考案の一実施例である変速制御装置の構成を示すブロック図である。 ここで、車載バッテリ１から電源を供給されるコントローラ２は、ＩＮＰＵＴ− Ｉ／Ｆ２１、ＣＰＵ２２、ＲＯＭ２３、ＲＡＭ２４、ＯＵＴＰＵＴ−Ｉ／Ｆ２５ を備えている。このコントローラ２には、原動機回転検出部２９に設けた原動機 回転速度検出器３と、変速機出力軸回転検出部３０に設けた変速機出力軸部回転 速度検出器４とで検出された回転速度情報が入力されＲＡＭ２４に書込まれる。 また、前後進切換え操作部５からは前進、中立、後進、速度段切換操作部６から は１速、２速、３速、４速の何れかを示す操作位置情報が入力され、変速方法選 択スイッチ７からは自動変速か手動変速かの変速方法選択情報が入力される。更 に、このコントローラ２から、１速投入用ソレノイド弁８、２速投入用ソレノイ ド弁９、３速投入用ソレノイド弁１０、及び４速投入用ソレノイド弁１１へ、制 御信号が送られるようになっている。 FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a shift control device according to an embodiment of the present invention. Here, the controller 2 supplied with power from the vehicle-mounted battery 1 includes an INPUT-I / F 21, a CPU 22, a ROM 23, a RAM 24, and an OUTPUT-I / F 25. In this controller 2, the rotation speed detected by the prime mover rotation speed detector 3 provided in the prime mover rotation detection unit 29 and the transmission output shaft rotation speed detector 4 provided in the transmission output shaft rotation detection unit 30. Information is input and written in the RAM 24. Further, operation position information indicating any one of first speed, second speed, third speed, and fourth speed is input from the forward / reverse switching operation unit 5 from the forward, neutral, and reverse positions, and the speed stage switching operation unit 6 to select a speed change method. From the selection switch 7, shift method selection information of automatic shift or manual shift is input. Further, a control signal is sent from the controller 2 to the first speed closing solenoid valve 8, the second speed closing solenoid valve 9, the third speed closing solenoid valve 10, and the fourth speed closing solenoid valve 11. It has become.

【０００８】 作業時に手動変速を選択した場合には、オペレータは、従来通り速度段切換操 作部６を操作して１速、２速、３速、４速の何れかを示す操作位置情報をコント ローラ２に入力する。そこでコントローラ２は操作位置情報に基づいて１速投入 用ソレノイド弁８、２速投入用ソレノイド弁９、３速投入用ソレノイド弁１０、 又は４速投入用ソレノイド弁１１へ制御信号を送る。例えば、１速から２速へシ フトアップする場合には、１速投入用ソレノイド弁８をＯＦＦにして、２速投入 用ソレノイド弁９をＯＮにするよう制御信号を出力して速度段を切換える。When manual shift is selected at the time of work, the operator operates the speed stage switching operation unit 6 as in the conventional manner to obtain operation position information indicating any one of first speed, second speed, third speed, and fourth speed. Input to controller 2. Therefore, the controller 2 sends a control signal to the first-speed closing solenoid valve 8, the second-speed closing solenoid valve 9, the third-speed closing solenoid valve 10, or the fourth-speed closing solenoid valve 11 based on the operation position information. For example, when shifting up from the first speed to the second speed, a control signal is output to switch the first speed closing solenoid valve 8 off and the second speed closing solenoid valve 9 to switch the speed stage.

【０００９】 図２はシフトアップの際の速度段領域を示すグラフ、図３はシフトダウンの際 の速度段領域を示すグラフである。自動変速を選択した場合には、通常はコント ローラ２には、原動機回転速度検出器３と、変速機出力軸部回転速度検出器４と から検出された回転速度情報が入力され、この入力情報と、各ソレノイド弁７、 ８、９、１０への出力によって得られる現在選択され投入されている速度段の情 報とから、現状の走行状態が図２、図３に示す速度段領域のどこに位置するかコ ントローラ２が演算し判断してシフトアップ、シフトダウン、現状速度段の維持 等の投入すべき速度段の制御を行なう。FIG. 2 is a graph showing a speed range region at the time of upshifting, and FIG. 3 is a graph showing a speed range region at the time of downshifting. When the automatic shift is selected, normally, the controller 2 receives the rotation speed information detected by the prime mover rotation speed detector 3 and the transmission output shaft rotation speed detector 4, and this input information is input. From the information on the currently selected and applied speed stages obtained by the outputs to the respective solenoid valves 7, 8, 9, and 10, the current running state can be found in any of the speed stage regions shown in FIGS. 2 and 3. The controller 2 calculates and judges whether or not it is located, and controls the speed stage to be applied such as upshifting, downshifting and maintaining the current speed stage.

【００１０】 例えば、図２において車両が１速で車速Ｖ１→２に達したとき、１速設定用ソ レノイド弁８をＯＦＦにして、２速設定用ソレノイド弁９をＯＮにするよう制御 信号を出力する。シフトダウン時のシフトポイントの車速Ｖ２→１はシフトアッ プ時のシフトポイトの車速Ｖ１→２より低速としてシフトポイント付近でのハン チング防止を図っている。For example, in FIG. 2, when the vehicle reaches the vehicle speed V1 → 2 at the first speed, a control signal is sent to turn off the solenoid valve 8 for setting the first speed and turn on the solenoid valve 9 for setting the second speed. Output. The vehicle speed V2 → 1 at the shift point during downshifting is set lower than the vehicle speed V1 → 2 at the shift point during shiftup to prevent hunting near the shift point.

【００１１】 ところで、ホイールローダで行う作業には、採石、土砂等の掘削、運搬、積み 込みや、冬季の除雪等があげられるが、その作業時の負荷や作業内容によって一 般的に使用される速度段の範囲が異なっている。例えば、急傾斜面や狭所での作 業や降坂時にエンジンブレーキで大きな制動作用を得る必要が有る場合は１速保 持、掘削等の重作業の場合は前進時１速２速間で自動変速し、後進時には２速保 持、運搬積込や除雪等の比較的軽作業の場合は２速３速間で自動変速、更に、現 場間の移動や長距離運搬、除雪作業終了後回送のため道路を走行する場合は２速 ３速４速間の自動変速が行えればよい。By the way, the work performed by the wheel loader includes quarrying, excavation of earth and sand, transportation, loading, snow removal in winter, etc., which are generally used depending on the load and work content during the work. The range of speed stages to be used is different. For example, when working on a steep slope or in a narrow space or when it is necessary to obtain a large braking effect with engine braking when descending a slope, hold 1st speed, and for heavy work such as excavation, 1st speed and 2nd speed when moving forward. Automatic shifting, holding 2nd speed when moving backward, automatic shifting between 2nd and 3rd speed for relatively light work such as transportation and loading, snow removal, etc. When traveling on the road for forwarding, automatic shifting between 2nd speed, 3rd speed and 4th speed is required.

【００１２】 そこで、本実施例では、コントローラ２のＲＯＭ２３内に上記自動変速を実行 する４種の変速パターンを予め設定し、１速保持パターンと速度段切換操作部６ の１速操作位置、前進時１速２速間で自動変速、後進時２速保持のパターンと速 度段切換操作部６の２速操作位置、２速３速間自動変速のパターンと速度段切換 操作部６の３速操作位置、２速３速４速間の自動変速パターンと速度段切換操作 部６の４速操作位置をそれぞれ対応させている。従って、自動変速時には、作業 毎に最適な変速パターンを、速度段切換操作部６の１速、２速、３速、４速の各 切換え操作位置で指定することかできる。Therefore, in the present embodiment, four types of shift patterns for executing the above automatic shift are preset in the ROM 23 of the controller 2, and the 1st speed holding pattern and the 1st speed operation position of the speed stage switching operation part 6 and the forward movement are set. Pattern for automatic speed change between 1st and 2nd speed, 2nd speed holding position for reverse, 2nd speed operation position of speed gear change operation section 6, 2nd speed 3rd speed automatic change pattern for 3rd speed and 3rd speed change operation section 6 The automatic shift pattern between the second speed, the third speed and the fourth speed and the fourth speed operation position of the speed stage switching operation section 6 are made to correspond to each other. Therefore, at the time of automatic gear shifting, the optimum gear shifting pattern for each work can be designated at each of the first, second, third, and fourth gear switching operation positions of the speed stage switching operation section 6.

【００１３】 図４は制御の一例を示す流れ図である。ここでは、速度段設定領域を基にして 速度段を一旦選定した後に、速度段切換操作部６の操作位置毎に定めた変速パタ ーンに沿った速度段となるよう修正制御を加えるフロー構成をとっている。なお この流れ図では、自動変速を選択して高速走行中、誤って速度段切換操作部６を ４速操作位置から１速操作位置に操作した場合でも、速度段が即座に１速に投入 されて急制動が生ずることがないよう、車速の低下に伴って徐々に速度段が低速 側へ切換わるようにしており、安全である。FIG. 4 is a flow chart showing an example of control. Here, a flow configuration in which, after the speed stage is once selected based on the speed stage setting area, correction control is performed so that the speed stage is in accordance with the shift pattern determined for each operation position of the speed stage switching operation unit 6 Is taking. It should be noted that in this flow chart, even when the automatic gear shift is selected and the vehicle is traveling at high speed and the speed stage switching operation unit 6 is accidentally operated from the fourth speed operating position to the first speed operating position, the speed stage is immediately switched to the first speed. To prevent sudden braking, the speed stage is gradually switched to the lower speed side as the vehicle speed decreases, which is safe.

【００１４】[0014]

【考案の効果】[Effect of device]

以上説明したように、本考案の作業車両の変速制御装置は、自動変速の際に予 め設定される変速パターンを、手動変速時の速度段切換操作部の切換え操作位置 の数に対応させ、予め設定される変速パターンの中から作業毎に最適な変速パタ ーンを指定するための変速パターン指定操作手段として、手動変速の際に用いる 速度段切換操作部を利用することにより、別途に変速パターン指定操作手段を設 ける必要がなく安価である。また、作業毎に最適な変速パターンを指定すること によりオペレータは容易に操作でき、疲労を軽減することができる。 As described above, the shift control device for a work vehicle according to the present invention makes the shift pattern preset during the automatic shift correspond to the number of switching operation positions of the speed stage switching operation unit during the manual shift, As a shift pattern designating operation means for designating an optimal shift pattern for each work from preset shift patterns, a gear shift operation part used during manual shifting is used to separately shift gears. It is inexpensive because there is no need to provide a pattern specification operation means. Further, the operator can easily operate by designating the optimum shift pattern for each work, and fatigue can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本考案の一実施例である変速制御装置の構成を
示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a shift control device according to an embodiment of the present invention.

【図２】シフトアップの際の速度段領域を示すグラフで
ある。FIG. 2 is a graph showing a speed range region during upshift.

【図３】シフトダウンの際の速度段領域を示すグラフで
ある。FIG. 3 is a graph showing a speed range in a downshift.

【図４】制御の一例を示す流れ図である。FIG. 4 is a flowchart showing an example of control.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２ コントローラ ３ 原動機回転速度検出器 ４ 変速機出力軸部回転速度検出器 ６ 速度段切換操作部 ７ 変速方法選択スイッチ ８ １速設定用ソレノイド弁 ９ ２速設定用ソレノイド弁 １０ ３速設定用ソレノイド弁 １１ ４速設定用ソレノイド弁 2 Controller 3 Motor rotation speed detector 4 Transmission output shaft rotation speed detector 6 Speed stage switching operation unit 7 Shift method selection switch 8 1st speed setting solenoid valve 9 2nd speed setting solenoid valve 10 3rd speed setting solenoid valve 11 4th speed solenoid valve

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【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成４年１０月２８日[Submission date] October 28, 1992

【手続補正１】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図２[Name of item to be corrected] Figure 2

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図２】 [Fig. 2]

【手続補正２】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図３[Name of item to be corrected] Figure 3

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図３】 [Figure 3]

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項１】 液圧クラッチの接断により複数の速度段
に切換え変速する変速機、及び速度段の切換えを手動変
速と自動変速の何れで行うか選択する変速方法選択手段
を備えたホイールローダにおいて、手動変速時に変速機
の速度段の切換操作を行う速度段切換操作部と、該速度
段切換操作部の切換え操作位置の数以下の種類の自動変
速の変速パターンを予め設定して各予設定変速パターン
と速度段切換操作部の各切換え操作位置とを対応させ、
自動変速時には、前記速度段切換操作部の切換え操作位
置で作業毎に最適な変速パターンを指定することによ
り、指定変速パターンに基づいて変速機の速度段の切換
制御を行う速度段切換制御部とを設けたことを特徴とす
るホイールローダの変速制御装置。1. A wheel loader comprising: a transmission that shifts and shifts to a plurality of speed stages by disengagement of a hydraulic clutch; and a shift method selecting means that selects either manual shift or automatic shift for shifting the speed stages. , The speed stage switching operation section for switching the speed stage of the transmission at the time of manual shifting, and the speed change patterns for the automatic transmissions of the types equal to or less than the number of switching operation positions of the speed stage switching operation section are set in advance. Correspond the set shift pattern and each switching operation position of the speed stage switching operation section,
At the time of automatic gear shifting, by designating an optimal gear shift pattern for each work at the switching operation position of the gear shift operation unit, a gear shift control unit for performing gear shift control based on the designated gear shift pattern. A gear shift control device for a wheel loader, comprising: