JP5493064B2 - Work vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、HSTが変速操作部材の操作状態に応じた出力状態となるように制御装置がHST用電動アクチュエータの作動制御を行う作業車輌に関する。 The present invention relates to a working vehicle in which a control device controls the operation of an electric actuator for HST so that the HST is in an output state corresponding to the operation state of a speed change operation member.
駆動源から駆動輪へ至る走行系伝動経路にHSTが介挿された作業車輌においては、走行負荷が過度に大きくなると、前記HSTにおける一対のHSTラインの油圧が上昇して以下に示す不都合が生じる。 In a working vehicle in which the HST is inserted in the traveling system transmission path from the driving source to the driving wheel, when the traveling load becomes excessively large, the hydraulic pressure of the pair of HST lines in the HST rises, causing the following inconveniences. .
即ち、前記HSTは、駆動源に作動連結された油圧ポンプと、前記油圧ポンプに一対のHSTラインを介して流体接続され且つ前記駆動輪へ向けて回転動力を出力する油圧モータとを備え、少なくとも一方が可変容積型とされた前記油圧ポンプ及び前記油圧モータの容積を変更することで前記油圧ポンプに入力される回転動力の回転速度に対する前記油圧モータから出力される回転動力の回転速度を変化させ得るようになっている。 That is, the HST includes a hydraulic pump that is operatively connected to a drive source, and a hydraulic motor that is fluidly connected to the hydraulic pump via a pair of HST lines and that outputs rotational power toward the drive wheel. The rotational speed of the rotational power output from the hydraulic motor is changed with respect to the rotational speed of the rotational power input to the hydraulic pump by changing the volume of the hydraulic pump and the hydraulic motor, one of which is a variable displacement type. To get.
前記HSTは、さらに、前記作業車輌に付設される補助ポンプからの圧油を前記一対のHSTラインに補給する為のチャージラインと、前記一対のHSTラインにそれぞれ作用する一対のリリーフ弁とを備えており、前記チャージラインを介して前記一対のHSTラインに作動油を補給しつつ、走行負荷の上昇によって前記一対のHSTラインのうちの高圧側ラインの油圧が所定値を越えると対応する前記リリーフ弁が作動油をリリーフするようになっている。 The HST further includes a charge line for supplying pressure oil from an auxiliary pump attached to the work vehicle to the pair of HST lines, and a pair of relief valves respectively acting on the pair of HST lines. When the hydraulic pressure of the high-pressure side line of the pair of HST lines exceeds a predetermined value due to an increase in running load while supplying hydraulic oil to the pair of HST lines via the charge line, the relief The valve is designed to relieve hydraulic fluid.
前記作業車輌に過度の走行負荷が生じて高圧側のHSTラインの油圧が急激に上昇すると、前記リリーフ弁によるリリーフ油量が供給可能なチャージ油量を超えることが生じ得る。この場合には、前記一対のHSTラインにキャビテーションが発生して前記油圧ポンプ及び前記油圧モータの故障を招く恐れがある。 When an excessive traveling load is generated in the working vehicle and the hydraulic pressure of the high-pressure side HST line is rapidly increased, the amount of relief oil by the relief valve may exceed the amount of charge oil that can be supplied. In this case, cavitation may occur in the pair of HST lines, leading to a failure of the hydraulic pump and the hydraulic motor.
前記キャビテーションの発生は前記チェック弁の大型化等による供給可能なチャージ油量の増加によって防止し得るが、走行負荷が過度に大きくなると、前記HSTラインの油圧上昇を防止する為に前記リリーフ弁によってリリーフすべき油量が前記リリーフ弁によってリリーフ可能な油量を超える事態が生じ得る。この場合には、前記一対のHSTラインの高圧側の油圧が不当に上昇し、前記HSTの故障等を招く恐れがある。 Occurrence of the cavitation can be prevented by increasing the amount of charge oil that can be supplied due to an increase in the size of the check valve. A situation may occur where the amount of oil to be relieved exceeds the amount of oil that can be relieved by the relief valve. In this case, the hydraulic pressure on the high pressure side of the pair of HST lines may unduly increase, leading to a failure of the HST.
例えば、下記特許文献1には、駆動源から駆動輪に至る走行系伝動経路に介挿されたHSTと人為操作可能な変速操作部材と前記変速操作部材の操作状態を検出する操作側センサと前記HSTの出力状態を検出する出力側センサと前記HSTの出力調整部材を作動的に駆動するHST用電動アクチュエータと前記電動アクチュエータの作動制御を司る制御装置とを備えた作業車輌において、前記出力側センサによって検知されるHSTの実回転数と前記変速操作部材の操作状態に対応したHSTの目標回転数との偏差を前記作業車輌に付加される走行負荷として推定すること、及び、走行負荷が所定値を越えた場合にはHST異常を警告することが開示されている。
For example, in
前記特許文献1に記載の作業車輌は、圧力センサ等の走行負荷を検出する為の専用センサを備えることなく、前記HSTの出力調整部材を制御する為に必要な前記操作側センサ及び前記出力側センサのみで走行負荷を検出できる点においては有用であるが、走行負荷が過度に大きくなった場合の対応は警告を発するだけであり、走行負荷が過度に大きくなった場合の前記HSTを含むトランスミッションの故障を未然に防ぐという観点においては改善の余地がある。
The working vehicle described in
本発明は、前記従来技術に鑑みなされたものであり、HSTが変速操作部材の操作状態に応じた出力状態となるように制御装置がHST用電動アクチュエータの作動制御を行う作業車輌において、コスト高騰化を可及的に防止しつつ、過度の走行負荷によって前記HSTを含むトランスミッションが損傷することを有効に防止し得る作業車輌の提供を、一の目的とする。 The present invention has been made in view of the prior art, and in a working vehicle in which the control device controls the operation of the electric actuator for HST so that the HST is in an output state according to the operation state of the speed change operation member, the cost increases. An object of the present invention is to provide a working vehicle that can effectively prevent the transmission including the HST from being damaged by an excessive traveling load while preventing the transmission as much as possible.
本発明は、前記目的を達成する為に、駆動源と、前記駆動源からの回転動力を作動的に入力するHSTと、前記HSTの出力によって作動的に駆動される駆動輪と、人為操作可能な変速操作部材と、前記HSTの出力調整部材を作動的に駆動するHST用電動アクチュエータと、前記変速操作部材の操作状態を検出する操作側センサと、前記HSTの出力状態を検出する出力側センサと、前記HSTの入力状態を検出する入力側センサと、前記HST用電動アクチュエータの作動制御を司る制御装置とを備えた作業車輌であって、前記制御装置には、前記変速操作部材の操作状態によって画される複数の変速比毎に、実変速比/負荷トルクの関係と前記HSTを含むトランスミッションを保護する為の保護トルク値とが設けられ、前記制御装置は、前記操作側センサからの信号に基づき設定される設定変速比を目標変速比として前記HST用電動アクチュエータを作動させる車速制御モードと、前記入力側センサ及び前記出力側センサからの信号によって算出される実変速比と現在の目標変速比における実変速比/負荷トルクの関係とから推定される負荷トルク値が現在の目標変速比における保護トルク値を越えると実行される負荷制御モードとを有し、前記負荷制御モードにおいては、前記変速操作部材の操作状態に拘わらず現在の目標変速比よりも低速の変速比を目標変速比として前記HST用電動アクチュエータを作動させる作業車輌を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention can be operated manually by a driving source, HST that operatively inputs rotational power from the driving source, driving wheels that are operatively driven by the output of the HST, and Shift operation member, an HST electric actuator that operatively drives the output adjustment member of the HST, an operation side sensor that detects an operation state of the shift operation member, and an output side sensor that detects the output state of the HST And an input side sensor for detecting the input state of the HST, and a control device for controlling the operation of the HST electric actuator, wherein the control device includes an operation state of the speed change operation member. The control device is provided with a relationship between the actual transmission gear ratio / load torque and a protective torque value for protecting the transmission including the HST for each of a plurality of transmission gear ratios defined by Is calculated from a vehicle speed control mode in which the HST electric actuator is operated with a set speed ratio set based on a signal from the operation side sensor as a target speed ratio, and signals from the input side sensor and the output side sensor. A load control mode that is executed when the load torque value estimated from the actual gear ratio and the relationship between the actual gear ratio / load torque at the current target gear ratio exceeds the protective torque value at the current target gear ratio. In the load control mode, there is provided a working vehicle that operates the electric actuator for HST using a speed ratio lower than the current target speed ratio as a target speed ratio regardless of an operation state of the speed change operation member.
好ましくは、前記負荷制御モードは、その時点の目標変速比より所定変速段だけ低速側の変速比を新たな目標変速比として前記HST用電動アクチュエータを作動させる第1ステップと、前記入力側センサ及び前記出力側センサからの信号に基づき算出される実変速比と新たに設定された現在の目標変速比における実変速比/負荷トルクの関係とから推定される負荷トルク値が現在の目標変速比における保護トルク値以下か否かを判断する第2ステップとを有し、前記第2ステップにおいてNOの場合には前記第1ステップへ戻るように構成される。 Preferably, the load control mode includes a first step of operating the electric actuator for HST with a speed ratio that is lower than the target speed ratio at that time by a predetermined speed as a new target speed ratio, the input side sensor, The load torque value estimated from the actual gear ratio calculated based on the signal from the output side sensor and the actual gear ratio / load torque relationship at the newly set current target gear ratio is the current target gear ratio. A second step of determining whether or not the torque value is equal to or less than the protection torque value, and when the result in the second step is NO, the process returns to the first step.
より好ましくは、前記負荷制御モードは、前記第2ステップにおいてYESの場合に実行される第3ステップであって、前記所定変速段だけ高速側の変速比を目標変速比とした場合の仮想負荷トルク値がその高速側の変速比における保護トルク値以下となるか否かを判断する第3ステップと、前記第3ステップにおいてYESの場合に実行される第4ステップであって、前記所定変速段だけ高速側の変速比を新たな目標変速比として前記HST用電動アクチュエータを作動させる第4ステップとを有し得る。 More preferably, the load control mode is a third step that is executed when YES in the second step, and a virtual load torque when the speed ratio on the high speed side is set to the target speed ratio for the predetermined speed. A third step for determining whether or not the value is equal to or less than the protective torque value at the high speed side gear ratio, and a fourth step executed when YES in the third step, wherein only the predetermined shift stage And a fourth step of operating the electric actuator for HST using the high speed side gear ratio as a new target gear ratio.
さらに好ましくは、前記負荷制御モードは、前記第4ステップにおいて設定された変速比が前記変速操作部材の操作状態によって画される設定変速比であるか否かを判断する第5ステップを有し、前記制御装置は、前記第5ステップにおいてYESの場合には前記負荷制御モードから前記車速制御モードへ移行するように構成される。 More preferably, the load control mode includes a fifth step of determining whether or not the speed ratio set in the fourth step is a set speed ratio defined by an operation state of the speed change operation member, The control device is configured to shift from the load control mode to the vehicle speed control mode when YES in the fifth step.
前記種々の構成において、好ましくは、前記複数の変速比における保護トルク値は、一の変速比における保護トルク値に比して前記一の変速比より1段低速側の他の変速比における保護トルク値が高い値となるように設定される。 In the various configurations, it is preferable that the protective torque value at the plurality of gear ratios is a protective torque at other gear ratios one speed lower than the one gear ratio compared to the protective torque value at one gear ratio. The value is set to a high value.
又、前記種々の構成において、好ましくは、前記HSTは、前記駆動源からの回転動力によって作動的に駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプに一対のHSTラインを介して流体接続され且つ前記駆動輪へ向けて回転動力を出力する油圧モータと、前記一対のHSTラインのそれぞれに設けられた一対のリリーフ弁とを備え、前記油圧ポンプ及び前記油圧モータの少なくとも一方が前記出力調整部材によって容積が可変とされる可変容積型とされ、前記リリーフ弁は、クラッキング圧が保護トルク値の50〜100%の範囲内に位置するように構成される。 In the various configurations, preferably, the HST is fluidly connected to the hydraulic pump via a pair of HST lines and driven by a hydraulic pump that is operatively driven by rotational power from the drive source. A hydraulic motor that outputs rotational power toward the wheel, and a pair of relief valves provided on each of the pair of HST lines, and at least one of the hydraulic pump and the hydraulic motor has a volume adjusted by the output adjustment member. The relief valve is configured to be variable so that the cracking pressure is within a range of 50 to 100% of the protection torque value.
又、本発明は、駆動源と、前記駆動源からの回転動力を作動的に入力するHSTと、前記HSTの出力によって作動的に駆動される駆動輪と、人為操作可能な変速操作部材と、前記HSTの出力調整部材を作動的に駆動するHST用電動アクチュエータと、前記変速操作部材の操作状態を検出する操作側センサと、前記HSTの出力状態を検出する出力側センサと、前記HSTの入力状態を検出する入力側センサと、前記HSTから前記駆動輪へ至る伝動経路に介挿されたクラッチ装置と、前記クラッチ装置よりも伝動方向下流側において前記伝動経路に介挿されたブレーキ装置と、人為操作可能なクラッチ操作部材及びブレーキ操作部材と、前記クラッチ操作部材及び前記ブレーキ操作部材の操作状態を検出するクラッチ操作側センサ及びブレーキ操作側センサと、前記クラッチ装置及び前記ブレーキ装置をそれぞれ作動的に駆動するクラッチ用電動アクチュエータ及びブレーキ用電動アクチュエータと、前記HST用電動アクチュエータ,前記クラッチ用電動アクチュエータ及び前記ブレーキ用電動アクチュエータの作動制御を司る制御装置とを備えた作業車輌であって、前記制御装置には、前記変速操作部材の操作状態によって画される複数の変速比毎に、実変速比/負荷トルクの関係と前記HSTを含むトランスミッションを保護する為の保護トルク値とが設けられ、前記制御装置は前記操作側センサからの信号に基づき設定される設定変速比を目標変速比として前記電動アクチュエータを作動させる車速制御を行いつつ、前記入力側センサ及び前記出力側センサからの信号に基づき算出される実変速比と現在の目標変速比における実変速比/負荷トルクの関係とから推定される負荷トルク値が現在の目標変速比における保護トルク値を越えると前記クラッチ装置が動力遮断状態となるように前記クラッチ用電動アクチュエータを作動させ且つ前記ブレーキ装置がブレーキ作動状態となるように前記ブレーキ用電動アクチュエータを作動させる作業車輌を提供する。 The present invention also provides a drive source, an HST that operatively inputs rotational power from the drive source, a drive wheel that is operatively driven by the output of the HST, a manually operable speed change operation member, An HST electric actuator that operatively drives the output adjustment member of the HST, an operation side sensor that detects an operation state of the speed change operation member, an output side sensor that detects the output state of the HST, and an input of the HST An input side sensor for detecting a state, a clutch device inserted in a transmission path from the HST to the drive wheel, and a brake device inserted in the transmission path on the downstream side in the transmission direction from the clutch device; A clutch operation member and a brake operation member which can be manually operated, a clutch operation side sensor which detects an operation state of the clutch operation member and the brake operation member; Rake operation side sensor, clutch electric actuator and brake electric actuator operatively driving the clutch device and the brake device, respectively, operation of the HST electric actuator, the clutch electric actuator and the brake electric actuator A control vehicle that controls the vehicle, wherein the control device includes an actual transmission ratio / load torque relationship and the HST for each of a plurality of transmission ratios defined by an operation state of the transmission operation member. A protective torque value for protecting the transmission including the control device, and the control device performs vehicle speed control for operating the electric actuator with a set gear ratio set based on a signal from the operation side sensor as a target gear ratio. While, the signal from the input side sensor and the output side sensor When the load torque value estimated from the actual speed ratio calculated based on the relationship between the actual speed ratio / load torque at the current target speed ratio exceeds the protective torque value at the current target speed ratio, the clutch device is in a power shut-off state There is provided a working vehicle that operates the electric actuator for clutch so that the brake actuator is operated and the brake electric actuator is operated so that the brake device is in a brake operating state.
本発明の一態様に係る作業車輌によれば、実変速比/負荷トルクの関係とHSTを含むトランスミッションを保護する為の保護トルク値とが複数の変速比毎に記憶された制御装置に、設定変速比を目標変速比としてHST用電動アクチュエータを作動させる車速制御モードと、HSTの入力側センサ及び出力側センサからの信号によって算出される実変速比と現在の目標変速比における実変速比/負荷トルクの関係とから推定される負荷トルク値が現在の目標変速比における保護トルク値を越えると実行される負荷制御モードとが備えられ、前記負荷制御モードは、変速操作部材の操作状態に拘わらず現在の目標変速比よりも低速の変速比を目標変速比として前記HST用電動アクチュエータを作動するので、コスト高騰化を可及的に防止しつつ、過度の走行負荷によって前記HSTを含むトランスミッションが損傷することを有効に防止できる。 According to the working vehicle of one aspect of the present invention, the actual transmission ratio / load torque relationship and the protection torque value for protecting the transmission including the HST are set in the control device stored for each of the plurality of transmission ratios. Vehicle speed control mode in which the HST electric actuator is operated with the speed ratio as the target speed ratio, the actual speed ratio calculated by signals from the HST input side sensor and output side sensor, and the actual speed ratio / load at the current target speed ratio A load control mode that is executed when the load torque value estimated from the torque relationship exceeds the protection torque value at the current target gear ratio, and the load control mode is independent of the operation state of the speed change operation member. Since the electric actuator for HST is operated with a speed ratio lower than the current target speed ratio as a target speed ratio, cost increases can be prevented as much as possible. , It can be effectively prevented transmission damage including the HST by excessive traveling load.
本発明の他態様に係る作業車輌によれば、実変速比/負荷トルクの関係とHSTを含むトランスミッションを保護する為の保護トルク値とが複数の変速比毎に記憶された制御装置が、設定変速比を目標変速比としてHST用電動アクチュエータを作動させる車速制御を行いつつ、HSTの入力側センサ及び出力側センサからの信号に基づき算出される実変速比と現在の目標変速比における実変速比/負荷トルクの関係とから推定される負荷トルク値が現在の目標変速比における保護トルク値を越えると前記クラッチ装置が動力遮断状態となるように前記クラッチ用電動アクチュエータを作動させ且つ前記ブレーキ装置がブレーキ作動状態となるように前記ブレーキ用電動アクチュエータを作動させるので、コスト高騰化を可及的に防止しつつ、過度の走行負荷によって前記HSTを含むトランスミッションが損傷することを有効に防止できる。 According to the working vehicle according to another aspect of the present invention, the control device in which the relationship between the actual gear ratio / load torque and the protection torque value for protecting the transmission including the HST is stored for each of the plurality of gear ratios is set. While performing vehicle speed control for operating the HST electric actuator with the gear ratio as the target gear ratio, the actual gear ratio calculated based on the signals from the HST input side sensor and the output side sensor and the actual gear ratio at the current target gear ratio When the load torque value estimated from the relationship between the load torque and the load torque exceeds the protection torque value at the current target gear ratio, the clutch actuator is operated so that the clutch device enters a power cut-off state, and the brake device Since the electric actuator for brake is operated so as to be in a brake operating state, while preventing cost increase as much as possible, The damaging transmission comprises the HST by the running load time can be effectively prevented.
以下、本発明に係る作業車輌の好ましい一実施の形態について添付図面を参照しつつ説明する。
図1に、本実施の形態に係る作業車輌1Aの側面図を示す。
又、図2及び図3に、それぞれ、前記作業車輌1Aの伝動模式図及び油圧回路図を示す。
Hereinafter, a preferred embodiment of a working vehicle according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows a side view of a working vehicle 1A according to the present embodiment.
2 and 3 show a transmission schematic diagram and a hydraulic circuit diagram of the working vehicle 1A, respectively.
図1〜図3に示すように、前記作業車輌1Aは、駆動源20と、前記駆動源20からの回転動力を作動的に入力するHST30と、前記HST30の出力によって作動的に駆動される駆動輪と、人為操作可能な変速操作部材71と、前記HST30の出力調整部材を作動的に駆動するHST用電動アクチュエータ300と、前記変速操作部材71の操作状態を検出するHST操作側センサ810と、前記HST30の入力状態を検出するHST入力側センサ815aと、前記HST30の出力状態を検出するHST出力側センサ815bと、前記HST用電動アクチュエータ300の作動制御を司る制御装置80とを備えている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
前記HST30は、図2及び図3に示すように、前記駆動源20からの回転動力によって作動的に駆動される油圧ポンプ32と、前記油圧ポンプ32に一対のHSTライン100を介して流体接続され且つ前記駆動輪へ向けて回転動力を出力する油圧モータ34と、前記油圧ポンプ32及び前記油圧モータ34の少なくとも一方の容積を変更させる出力調整部材36とを備えており、前記出力調整部材36を作動させることで前記油圧ポンプ32の回転速度に対する前記油圧モータ34の回転速度を変化させ得るようになっている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the HST 30 is fluidly connected to the hydraulic pump 32 operatively driven by the rotational power from the
本実施の形態においては、前記HST30は、さらに、前記駆動源20に作動連結された状態で前記油圧ポンプ32を相対回転不能に支持するポンプ軸31と、前記油圧モータ34を相対回転不能に支持し且つ前記駆動輪へ向けて回転動力を出力するモータ軸33とを有している。
In the present embodiment, the HST 30 further supports a pump shaft 31 that supports the hydraulic pump 32 in a relatively non-rotatable manner while being operatively connected to the
図2及び図3に示すように、本実施の形態においては、前記出力調整部材36は前記油圧ポンプ32の容積を変更させるようになっている。
詳しくは、前記出力調整部材36は、揺動基準線回りの自己の傾転位置に応じて対応する油圧回転体(本実施の形態においては前記油圧ポンプ32)の吸引/吐出量を変化させる可動斜板(図示せず)と、自己の軸線回りの回転に応じて前記可動斜板が揺動基準軸線回りに傾転するように前記可動斜板に作動連結された制御軸(図示せず)とを含む。
As shown in FIGS. 2 and 3, in the present embodiment, the
Specifically, the
前記HST30は、さらに、前記一対のHSTライン100に作動油を補給する為のチャージライン460と、前記チャージライン460に介挿された一対のチェック弁461と、前記一対のHSTライン100の油圧が所定値を越えると前記一対のHSTライン100から作動油をリリーフする一対のリリーフ弁465とを有している。
The
前記チャージライン460は、前記作業車輌1Aに備えられた補助ポンプ210からの圧油の一部を前記HSTライン100のそれぞれに供給するように構成されている。
詳しくは、図2及び図3に示すように、前記作業車輌1Aには、図2及び図3に示すように、前記駆動源20によって作動的に駆動される前記補助ポンプ210が備えられている。
The
Specifically, as shown in FIGS. 2 and 3, the working vehicle 1A is provided with the
前記チャージライン460は、図3に示すように、一端部が前記補助ポンプ210の吐出側に流体接続された共通チャージライン460aと、一端部が前記共通チャージライン460aに流体接続され且つ他端部が前記一対のHSTライン100にそれぞれ流体接続された一対の分岐チャージライン460bとを有している。
As shown in FIG. 3, the
前記チェック弁461は、図3に示すように、前記共通チャージライン460aから前記HSTライン100への圧油の流れを許容しつつ逆向きの流れを防止するように前記一対の分岐チャージライン460bに介挿されている。
As shown in FIG. 3, the
前記リリーフ弁465の各々は、一次側が対応する前記HSTライン100に流体接続され且つ二次側が低圧部位に流体接続されている。
本実施の形態においては、図3に示すように、前記リリーフ弁465の二次側は前記共通チャージライン460aに流体接続されている。
Each of the
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the secondary side of the
本実施の形態においては、前記作業車輌1Aは、図1に示すように、左右一対の前輪12及び左右一対の後輪11を有しており、前記後輪11が主駆動輪として作用し且つ前記前輪12がサブ駆動輪として作用している。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the working vehicle 1A has a pair of left and right
即ち、本実施の形態に係る前記作業車輌1Aは、図2に示すように、前記駆動源20から前記HST30を介して主駆動輪として作用する前記後輪11へ至る伝動経路からサブ駆動輪として作用する前記前輪12へ向けて回転動力を取り出し可能なサブ駆動輪動力取出機構285を有しており、前記サブ駆動輪動力取出機構285によってサブ駆動輪に向けて動力を選択的に出力し得るようになっている。
That is, as shown in FIG. 2, the working vehicle 1A according to the present embodiment serves as a sub driving wheel from a transmission path from the driving
前記HST用電動アクチュエータ300は、前記制御装置80からの制御信号に応じて、前記出力調整部材36を作動させ得るように構成されている。
図3に示すように、本実施の形態においては、前記HST用電動アクチュエータ300として電気油圧式サーボ機構が採用されている。
The HST
As shown in FIG. 3, in the present embodiment, an electrohydraulic servo mechanism is employed as the HST
詳しくは、図3に示すように、前記電気油圧式サーボ機構は、サーボシリンダ310と、前記サーボシリンダ310の内部空間を第1油室311及び第2油室312に液密に分離した状態で前記サーボシリンダ310内に往復動可能に収容されたサーボピストン315と、前記第1及び第2油室311,312にそれぞれ流体接続された第1給排ライン151及び第2給排ライン152と、前記第1及び第2給排ライン151,152に対する作動油の給排を切り替えるサーボ切替弁320と、前記制御装置80からの信号に基づいて前記サーボ切替弁320の位置制御を行うサーボ用電磁弁350とを備えている。
Specifically, as shown in FIG. 3, the electrohydraulic servomechanism is in a state where the
前記サーボピストン315は、前記出力調整部材36に作動連結された状態で前記サーボシリンダ310に往復動自在に収容されており、前記第1油室311に作動油が供給され且つ前記第2油室312から作動油が排出されると前記可動斜板を揺動基準線回りに正逆一方側へ揺動させ、前記第1油室311から作動油が排出され且つ前記第2油室312に作動油が供給されると前記可動斜板を前記揺動基準線回りに正逆他方側へ揺動させるようになっている。
The
前記サーボ切替弁320は、前記第1給排ライン151に作動油を供給し且つ前記第2給排ライン152から作動油を排出させる第1位置と、前記第1及び第2給排ライン151,152を閉塞する保持位置と、前記第1給排ライン151から作動油を排出させ且つ前記第2給排ライン152に作動油を供給する第2位置とを選択的に取り得るように構成されている。
The servo switching valve 320 includes a first position for supplying hydraulic oil to the first supply /
本実施の形態においては、図3に示すように、前記補助ポンプ210からの圧油の一部が前記電気油圧式サーボ機構の油圧源として利用されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, a part of the pressure oil from the
詳しくは、前記サーボ切替弁320は、一次側が前記補助ポンプ210の吐出側に流体接続されたサーボ用第1供給ライン471と油溜めに流体接続されたサーボ用第1ドレンライン155とに流体接続され、且つ、二次側が前記第1給排ライン151と前記第2給排ライン152とに流体接続されている。
Specifically, the servo switching valve 320 is fluidly connected to a servo
そして、前記サーボ切替弁320は、第1位置に位置されると前記第1給排ライン151を前記サーボ用第1供給ライン471に流体接続させると共に前記第2給排ライン152を前記サーボ用第1ドレンライン155に流体接続させ、保持位置に位置されると前記第1及び第2給排ライン151,152を閉塞し、且つ、第2位置に位置されると前記第1給排ライン151を前記サーボ用第1ドレンライン155に流体接続させると共に前記第2給排ライン152を前記サーボ用第1供給ライン471に流体接続させるように構成されている。
When the servo switching valve 320 is located at the first position, the first supply /
前記サーボ切替弁320は、保持位置を挟んで軸線方向一方側及び他方側に移動されることで第1位置及び第2位置を取り得るように構成されている。
前記サーボ切替弁320は、図3に示すように、後述する制御ピストン340に作用する制御ピストン用付勢部材345によって第1及び第2位置の何れか一方である初期位置へ向けて付勢されており、前記制御ピストン340が油圧の作用を受けることで前記初期位置から保持位置又は第1及び第2位置の他方に位置されるように構成されている。
The servo switching valve 320 is configured to be able to take the first position and the second position by being moved to one side and the other side in the axial direction across the holding position.
As shown in FIG. 3, the servo switching valve 320 is urged toward an initial position which is one of the first and second positions by a control
詳しくは、前記油圧サーボ機構300は、図3に示すように、基端部が前記サーボ切替弁320に係合されたサーボ用アーム330と、切替シリンダケース335と、前記サーボ用アーム330の先端部に係合された状態で前記切替シリンダケース335内に往復動自在に収容された前記制御ピストン340と、前記サーボ切替弁320が前記サーボ用アーム330を介して初期位置へ向けて押動される方向へ前記制御ピストン340を付勢する前記制御ピストン用付勢部材345とを有している。
Specifically, as shown in FIG. 3, the
前記サーボ用電磁弁350は前記制御ピストン340に対する作動油の給排を切り替えるように構成されている。
詳しくは、前記サーボ用電磁弁350は、図3に示すように、前記制御ピストン340へ作動油を供給する供給位置と前記制御ピストン340から作動油を排出する停止位置とを選択的に取り得るように構成されており、人為操作可能な前記変速操作部材71(図1参照)の操作状態に応じて前記制御装置80によって供給位置及び停止位置を選択的にとり得るように位置制御されている。
The
Specifically, the
即ち、前記制御装置80は、前記HST30の出力状態を前記変速操作部材71の操作状態に応じて変化させる車速制御モードを有している。
前記車速制御モードは、前記HST操作側センサ810(図3参照)からの信号に基づき前記変速操作部材71の操作状態を検出し、前記HST30が前記変速操作部材71の操作状態に応じた出力状態となるように前記サーボ用電磁弁350の位置制御を行うように構成されている。
That is, the
In the vehicle speed control mode, an operation state of the
詳しくは、前記車速制御モードは、前記HST入力側センサ815a及び前記HST出力側センサ815bからの検出信号に基づく実変速比が前記変速操作部材71の操作状態に基づく設定変速比に一致するように、前記サーボ用電磁弁350の位置制御を行う。
なお、前記制御装置80は、前記車速制御モードに加えて、負荷制御モードを有している。この負荷制御モードについては後述する。
Specifically, in the vehicle speed control mode, an actual speed ratio based on detection signals from the HST input side sensor 815a and the HST
The
本実施の形態に係る前記作業車輌1Aは、さらに、図2及び図3に示すように、前記HST30から前記駆動輪11へ至る伝動経路に介挿された前後進切換装置50と、前記前後進切換装置50よりも伝動方向下流側において前記伝動経路に介挿されたブレーキ装置90とを備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the working vehicle 1A according to the present embodiment further includes a forward / reverse switching device 50 inserted in a transmission path from the
前記前後進切換装置50は、人為操作可能な前後進切換操作部材72(図1参照)の操作状態に応じて前進状態、後進状態及び動力遮断状態を選択的にとり得るように構成されている。 The forward / reverse switching device 50 is configured to be capable of selectively taking a forward state, a reverse state, and a power cut-off state in accordance with an operation state of a forward / reverse switching operation member 72 (see FIG. 1) that can be manually operated.
詳しくは、本実施の形態に係る前記作業車輌1Aは、図3に示すように、前記前後進切換操作部材72と、前記前後進切換操作部材72の操作状態を検出する前後進切換操作側センサ820と、前記前後進切換装置50の伝動状態を切り換える前後進切換用電動アクチュエータ500とを備えている。
Specifically, as shown in FIG. 3, the working
図3に示すように、本実施の形態においては、前記前後進切換装置50は、前記補助ポンプ210からの圧油の一部を作動油として作動する油圧式とされている。そして、前記補助ポンプ210及び前記前後進切換装置50の間に介挿された前進用電磁弁500F及び後進用電磁弁500Rが前記前後進切換用電動アクチュエータ500を形成している。
As shown in FIG. 3, in the present embodiment, the forward / reverse switching device 50 is a hydraulic type that operates using part of the pressure oil from the
即ち、前記制御装置80は、前記前後進切換操作部材72の前進位置への操作に応じて前記前後進切換装置50が前進状態となるように前記前進用電磁弁500F及び前記後進用電磁弁500Rの位置制御を行い、前記前後進切換操作部材72の後進位置への操作に応じて前記前後進切換装置50が後進状態となるように前記前進用電磁弁500F及び前記後進用電磁弁500Rの位置制御を行い、且つ、前記前後進切換操作部材72の中立位置(遮断位置)への操作に応じて前記前後進切換装置50が動力遮断状態となるように前記前進用電磁弁500F及び前記後進用電磁弁500Rの位置制御を行う。
That is, the
なお、本実施の形態に係る作業車輌1Aは、図2及び図3に示すように、前記HST30と共働してHMTを形成する遊星歯車装置40をさらに備えており、前記前後進切換装置50は前記HMTの伝動方向下流側に配置されている。
2 and 3, the working vehicle 1A according to the present embodiment further includes a
前記遊星歯車装置40は、前記駆動源20から作動的に定速回転動力を入力し且つ前記HST30から作動的に可変回転動力を入力して合成回転動力を出力する。
The
詳しくは、前記遊星歯車装置40は、前記駆動源20からの定速回転動力を作動的に入力する第1要素と、前記HST30の前記モータ軸33からの可変回転動力を作動的に入力する第2要素と、前記第1及び第2要素の回転動力を合成して出力する第3要素とを有しており、前記HST30が正逆一方側最大出力状態から正逆他方側最大出力状態へ変化するに従って前記第3要素が略出力停止状態から最大出力状態へ移行するように構成されている。
Specifically, the
図2に示すように、本実施の形態においては、キャリア41、サンギヤ42及びインターナルギヤ43がそれぞれ前記第1〜第3要素として作用している。
As shown in FIG. 2, in the present embodiment, a
前記ブレーキ装置90は、人為操作可能なブレーキ操作部材70(図3参照)の操作状態に応じてブレーキ作動状態及びブレーキ解除状態を選択的にとり得るように構成されている。
The
詳しくは、本実施の形態に係る前記作業車輌1Aは、図3に示すように、前記ブレーキ操作部材70と、前記ブレーキ操作部材70の操作状態を検出するブレーキ操作側センサ825と、前記ブレーキ装置90の作動状態を切り換えるブレーキ用電動アクチュエータ900とを備えている。
Specifically, as shown in FIG. 3, the working vehicle 1A according to the present embodiment includes the
図3に示すように、本実施の形態においては、前記ブレーキ装置90は、前記補助ポンプ210からの圧油の一部を作動油として作動する油圧式とされている。そして、前記補助ポンプ210及び前記ブレーキ装置90の間に介挿されたブレーキ用電磁弁が前記ブレーキ用電動アクチュエータ900を形成している。
As shown in FIG. 3, in the present embodiment, the
即ち、前記制御装置80は、前記ブレーキ操作部材70のブレーキ作動位置及びブレーキ解除位置への操作に応じて前記ブレーキ装置90がそれぞれブレーキ作動状態及びブレーキ解除状態となるように前記ブレーキ用電磁弁の位置制御を行う。
That is, the
本実施の形態に係る前記作業車輌1Aは、図2に示すように、さらに、前記HMTからの回転動力を多段変速する多段変速装置250と、前記多段変速装置250の従動側に作動的且つ選択的に制動力を付加し得るパーキングブレーキ装置260と、前記多段変速装置250からの回転動力を左右一対の駆動輪11に差動伝達するディファレンシャルギヤ装置270と、前記一対の駆動輪11にそれぞれ独立して制動力を付加し得る一対の走行ブレーキ装置15とを備えている。
As shown in FIG. 2, the working vehicle 1A according to the present embodiment is further operated and selected on a
なお、図1中の符号73及び74は、それぞれ、前記パーキングブレーキ装置260を作動させる為のパーキングブレーキ操作部材及び前記多段変速装置250を作動させる為の副変速操作部材である。
又、本実施の形態に係る作業車輌1Aは、さらに、図2に示すように、作業機へ向けて回転動力を出力する為のPTO軸380と、前記駆動源20から前記PTO軸380へ至るPTO系伝動経路に介挿されたPTOクラッチ装置365及びPTO変速装置375とを備えている。
なお、図1中の符号75は、前記PTO変速装置375を作動させる為のPTO変速操作部材である。
Further, as shown in FIG. 2, the working vehicle 1A according to the present embodiment further includes a PTO shaft 380 for outputting rotational power toward the working machine, and the
Reference numeral 75 in FIG. 1 denotes a PTO speed change operation member for operating the PTO
ここで、前記制御装置80による制御構造について説明する。
前記制御装置80は、前記変速操作部材71によって設定される変速比を目標変速比として前記HST用電動アクチュエータ300の作動制御を行う車速制御モードと、前記HST30に対する負荷が所定値を越えると前記車速制御モードに代えて実行される負荷制御モードとを有している。
Here, a control structure by the
The
前記HST30に対する負荷が所定値を越えているか否かは、前記HST操作側センサ810からの信号に基づく前記作業車輌1Aの目標変速比と前記HST入力側センサ815a及び前記HST出力側センサ815bからの信号に基づく前記作業車輌1Aの実変速比との偏差に基づいて判断する。
Whether the load on the
具体的には、前記制御装置80には、前記変速操作部材71の操作状態によって画される複数の変速比毎に、実変速比/負荷トルクの関係と前記HST30を含むトランスミッションを保護する為の保護トルク値とが予め記憶されている。
Specifically, the
図4に、前記変速比毎の実変速比/負荷トルクの関係及び保護トルク値に関するグラフを示す。
図4において、X(n)が前記変速操作部材71によって設定可能な複数の変速比のうち最も高速の変速比における実変速比/負荷トルクの関係であり、X(n)から左へ順に記載されているX(n-1),X(n-2)・・・が前記最高変速比から1段ずつ低速側の変速比における実変速比/負荷トルクの関係である。
FIG. 4 shows a graph regarding the relationship between the actual transmission ratio / load torque and the protection torque value for each transmission ratio.
In FIG. 4, X (n) is an actual speed ratio / load torque relationship at the highest speed ratio among a plurality of speed ratios that can be set by the speed
設定可能な複数の変速比における前記各関係において、負荷トルク値がゼロの場合の変速比が理論上の変速比、即ち、走行負荷がゼロである場合の変速比となる。図4においては、例示として、X(n),X(n-1),X(n-2)における理論上の変速比Rt(n),Rt(n-1),Rt(n-2)を表示している。 In each of the above-described relationships among a plurality of gear ratios that can be set, the gear ratio when the load torque value is zero is the theoretical gear ratio, that is, the gear ratio when the traveling load is zero. In FIG. 4, as an example, the theoretical gear ratios Rt (n), Rt (n-1), Rt (n-2) in X (n), X (n-1), and X (n-2). Is displayed.
又、前記実変速比/負荷トルクの関係X(n),X(n-1),X(n-2)における保護トルク値をそれぞれT(n),T(n-1)及びT(n-2)で示す。
図4に示すように、前記各関係において負荷トルク値T(n),T(n-1)及びT(n-2)に相当する変速比はRr(n),Rr(n-1),Rr(n-2)となる。
逆に言うと、前記変速操作部材71によって最高変速比が設定されている場合(即ち、図4における関係X(n)が使用される場合)においては、実変速比R(n)が理論上の変速比Rt(n)からRr(n)まで低下すると、負荷トルク値が保護トルク値に達したことになる。
The protective torque values in the actual gear ratio / load torque relationships X (n), X (n-1), and X (n-2) are T (n), T (n-1), and T (n, respectively). -2).
As shown in FIG. 4, the gear ratios corresponding to the load torque values T (n), T (n-1) and T (n-2) in the above relationships are Rr (n), Rr (n-1), Rr (n-2).
Conversely, when the maximum speed ratio is set by the speed change operation member 71 (that is, when the relationship X (n) in FIG. 4 is used), the actual speed ratio R (n) is theoretically calculated. When the speed ratio Rt (n) decreases to Rr (n), the load torque value reaches the protection torque value.
詳しく説明すると、例えば、前記変速操作部材71によって最高変速比が設定された場合、前記作業車輌1Aに対する走行負荷がゼロであったとすると、前記作業車輌1Aの実変速比R(n)(即ち、前記HST30の入力回転速度に対する前記HST30の出力回転速度の割合)は理論上の変速比Rt(n)に一致する。
More specifically, for example, when the maximum speed ratio is set by the speed
しかしながら、実際上は、前記作業車輌1Aには走行負荷が掛かっている。従って、前記HST入力側センサ815a及び前記HST出力側センサ815bの検出信号に基づく前記作業車輌1Aの実変速比R(n)は、理論上の変速比Rt(n)よりも小さい値となる。
そして、Rt(n)とR(n)との偏差(△R=Rt(n)-R(n))が前記作業車輌1Aに付加されている走行負荷に比例する。
However, in practice, the working vehicle 1A is subjected to a traveling load. Therefore, the actual speed ratio R (n) of the working vehicle 1A based on the detection signals of the HST input side sensor 815a and the HST
A deviation (ΔR = Rt (n) −R (n)) between Rt (n) and R (n) is proportional to the traveling load applied to the work vehicle 1A.
斯かる考えに基づき、本実施の形態においては、前記制御装置80は、現在設定されている変速比における実変速比/負荷トルクの関係と前記HST入力側センサ815a及び前記HST出力側センサ815bの検出信号に基づいて算出される実変速比とから負荷トルク値を推定し、この負荷トルク値と予め設定される保護トルク値とを比較することで現在の走行負荷が前記HST30を含むトランスミッションにとって許容されるべきものであるか否かを判断している。
Based on this idea, in the present embodiment, the
即ち、推定された負荷トルク値が保護トルク値以下の場合には現在の走行負荷が前記トランスミッションにとって十分に耐え得る状態であると判断し、且つ、負荷トルク値が保護トルク値を越えると現在の走行負荷が前記トランスミッションにとって危険な状態であると判断する。 That is, when the estimated load torque value is less than or equal to the protection torque value, it is determined that the current traveling load is sufficiently durable for the transmission, and when the load torque value exceeds the protection torque value, It is determined that the traveling load is in a dangerous state for the transmission.
例えば、最高変速比(関係X(n))においては、図4に示すように、実変速比R(n)がRt(n)からRr(n)まで低下した際に負荷トルク値が保護トルク値T(n)に達していると推定される。 For example, at the maximum gear ratio (relationship X (n)), as shown in FIG. 4, when the actual gear ratio R (n) decreases from Rt (n) to Rr (n), the load torque value becomes the protective torque. It is estimated that the value T (n) has been reached.
従って、前記変速操作部材71によって最高変速比が設定されている場合には、前記HST入力側センサ815a及び前記HST出力側センサ815bからの検出信号に基づく実変速比R(n)がRr(n)よりも高い値であれば走行負荷が前記トランスミッションにとって耐え得る範囲内であると判断でき、逆に、前記実変速比R(n)がRr(n)よりも低い値であれば走行負荷が前記トランスミッションにとって危険な状態であると判断できる。
Therefore, when the maximum speed ratio is set by the speed
ここで、前記制御装置80の制御フローについて説明する。
図5に前記車速制御モードの制御フローを、図6に前記負荷制御モードの制御フローを示す。
Here, a control flow of the
FIG. 5 shows a control flow in the vehicle speed control mode, and FIG. 6 shows a control flow in the load control mode.
前記車速制御モードは、起動条件を満足すること、例えば、前記駆動源20が作動状態にあり且つ人為操作可能なキーが主電源オン状態にあることによって開始される。
The vehicle speed control mode is started when a start condition is satisfied, for example, when the
前記車速制御モードは、前記HST操作側センサ810からの信号に基づき前記変速操作部材71の操作状態を検出するステップ(ステップ11)と、前記変速操作部材71の操作状態に基づく変速比を目標変速比として前記HST用電動アクチュエータ300の作動制御を行うステップ(ステップ12)とを有している。
In the vehicle speed control mode, a step (step 11) of detecting an operation state of the speed
さらに、前記車速制御モードは、前記ステップ12に後続して、前記HST入力側センサ815a及び前記HST出力側センサ815bからの信号に基づいて実際の変速比を算出するステップ(ステップ13)と、ステップ13において得られた実変速比と予め記憶されている実変速比/負荷トルクの関係とに基づいて推定される負荷トルク値が現在の目標変速比における保護トルク値以下であるか否かを判定するステップ(ステップ14)とを有している。
Further, in the vehicle speed control mode, subsequent to step 12, an actual speed ratio is calculated based on signals from the HST input side sensor 815a and the HST
前記ステップ14においてYESの場合には、前記車速制御モードを継続するか否かを判定するステップ15へ移行し、YESの場合には前記ステップ11へ戻り、NOの場合には前記車速制御モードを終了する。
前記ステップ15の判定は、例えば、前記キーが主電源オン位置から主電源オフ位置へ操作されたか否かによって行うことができる。
If YES in step 14, the process proceeds to step 15 for determining whether or not to continue the vehicle speed control mode. If YES, the process returns to step 11 and if NO, the vehicle speed control mode is changed. finish.
The determination in step 15 can be made, for example, based on whether or not the key has been operated from the main power on position to the main power off position.
前記ステップ14においてNOの場合、即ち、負荷トルク値が保護トルク値を越えている場合には、前記制御装置80は、前記車速制御モードに代えて前記負荷制御モードを起動する。
If NO in step 14, that is, if the load torque value exceeds the protection torque value, the
図6に示すように、前記負荷制御モードは、現在の目標変速比よりも所定変速段だけ低速側の変速比を目標変速比として前記HST用電動アクチュエータ300の作動制御を行うステップ(ステップ21)を有している。
As shown in FIG. 6, in the load control mode, the operation control of the HST
即ち、前記負荷制御モードは、前記変速操作部材71の操作状態に拘わらず、現在の目標変速比よりも所定変速段だけ低速側の変速比を目標変速比として前記HST30の作動制御を行うものであり、これにより、前記作業車輌1Aの車速を低下させて前記HST30を含むトランスミッションへの走行負荷を軽減させている。
なお、前記所定変速段とは、設定可能な変速段の1段毎又は複数段毎を含む。
That is, the load control mode controls the operation of the
The predetermined shift speed includes every one or more shift speeds that can be set.
前記負荷制御モードは、さらに、前記HST入力側センサ815a及び前記HST出力側センサ815bからの信号に基づき現実の変速比を検出するステップ(ステップ22)と、ステップ22において得られた実変速比と現在の目標変速比における実変速比/負荷トルクの関係とに基づいて推定される負荷トルク値が現在の目標変速比における保護トルク値以下であるかを判定するステップ(ステップ23)とを有している。
The load control mode further includes a step (step 22) of detecting an actual speed ratio based on signals from the HST input side sensor 815a and the HST
前記ステップ23においてNOの場合、即ち、負荷トルク値が現在の目標変速比における保護トルク値よりも依然として高い場合には、ステップ21へ戻って、所定変速段だけさらに低速側の変速比を目標変速比に設定し、前記ステップ22及びステップ23を行う。 If NO in step 23, that is, if the load torque value is still higher than the protective torque value at the current target gear ratio, the process returns to step 21 to set the speed ratio on the lower speed side by the predetermined speed. The ratio is set, and the steps 22 and 23 are performed.
前記負荷制御モードは、前記ステップ23においてYESの場合に実行されるステップであって、前記所定変速段だけ高速側の変速比を目標変速比とした場合の仮想負荷トルク値がその高速側の変速比における保護トルク値以下となるか否かを判断するステップ(ステップ24)と、前記ステップ24においてYESの場合に実行されるステップであって、前記所定変速段だけ高速側の変速比を目標変速比として前記HST用電動アクチュエータの作動制御を行うステップ(ステップ25)とを有している。 The load control mode is a step executed when YES in step 23, and the virtual load torque value when the high speed side gear ratio is set as the target speed ratio for the predetermined gear position is the high speed side gear change. A step (step 24) for determining whether or not the ratio is equal to or less than the protection torque value in the ratio, and a step that is executed when YES in step 24, the speed ratio on the high speed side is set to the target speed change by the predetermined shift stage. And a step (step 25) of controlling the operation of the electric actuator for HST as a ratio.
このように、現在の変速比より所定変速段だけ高速側の変速比に目標変速比を変更した場合の仮想負荷トルク値がその高速側の変速比における保護トルク値以下であるか否かを予め判定し、前記仮想負荷トルク値が保護トルク値以下であると判断される場合にのみ目標変速比の実際の変更を行うように構成することで、目標変速比が過度に変更されることを防止して、前記HST用電動アクチュエータ300の円滑な作動制御を実現することができる。
In this way, whether or not the virtual load torque value when the target speed ratio is changed to the speed ratio on the high speed side by a predetermined speed from the current speed ratio is equal to or less than the protective torque value at the speed ratio on the high speed side is determined in advance. It is determined that the target speed ratio is changed excessively only when the virtual load torque value is determined to be equal to or less than the protection torque value, thereby preventing the target speed ratio from being changed excessively. Thus, smooth operation control of the HST
前記負荷制御モードは、さらに、前記ステップ25に後続するステップであって、前記ステップ25において設定された目標変速比が前記変速操作部材71の操作状態に基づく設定変速比であるか否かを判定するステップ(ステップ26)を有している。
The load control mode is a step subsequent to the step 25, and it is determined whether or not the target speed ratio set in the step 25 is a set speed ratio based on an operation state of the speed
前記ステップ26においてYESの場合、即ち、現在の目標変速比が前記変速操作部材71の操作状態に応じた変速比である場合には、前記負荷制御モードを終了して前記車速制御モードへ移行する。
前記ステップ26においてNOの場合には前記ステップ22へ移行する。
If YES in step 26, that is, if the current target speed ratio is a speed ratio according to the operating state of the speed
If NO in step 26, the process proceeds to step 22.
好ましくは、図4に示すように、前記複数の変速比における保護トルク値は、一の変速比における保護トルク値に比して前記一の変速比より1段低速側の他の変速比における保護トルク値が高い値となるように設定される。 Preferably, as shown in FIG. 4, the protection torque values at the plurality of gear ratios are protected at other gear ratios one speed lower than the one gear ratio as compared to the protection torque value at one gear ratio. The torque value is set to be a high value.
斯かる好ましい構成によれば、負荷トルク値が保護トルク値を越えている為に現在の変速比よりも所定変速段だけ低速側の変速比を目標変速比として前記HST用電動アクチュエータ300の作動制御を行う際に、新たな目標変速比における負荷トルク値がその目標変速比における保護トルク値以下となる可能性を高めることができ、結果として、目標変速比の変動幅を抑制することができる。
According to such a preferable configuration, since the load torque value exceeds the protection torque value, the operation control of the HST
即ち、仮に、前記複数の変速比における保護トルク値が一定であるとする(この場合には、図4において保護トルク値を示す直線が横軸に平行となる)。
この場合には、現在の目標変速比における負荷トルク値が保護トルク値を越えた為に所定変速段だけ低速側の変速比を新たな目標変速比に変更したとしても、新たな目標変速比においても負荷トルク値が保護トルク値を依然として越えている事態が生じる可能性が高くなる。
That is, suppose that the protective torque values at the plurality of gear ratios are constant (in this case, a straight line indicating the protective torque values in FIG. 4 is parallel to the horizontal axis).
In this case, since the load torque value at the current target speed ratio exceeds the protective torque value, even if the speed ratio on the low speed side is changed to a new target speed ratio by a predetermined speed, the new target speed ratio However, there is a high possibility that the load torque value still exceeds the protective torque value.
このような事態が生じると、所定変速段だけ低速側の変速比を新たな目標変速比とするステップの繰り返しを招き、最終的に目標車速を車速ゼロとする前記HST用電動アクチュエータ300の作動制御を行うことになる。
When such a situation occurs, the step of setting the low speed side gear ratio as a new target speed ratio by a predetermined speed is repeated, and the operation control of the HST
これに対し、前記複数の変速比における保護トルク値を、一の変速比における保護トルク値に比して前記一の変速比より1段低速側の他の変速比における保護トルク値が高い値となるように設定すれば、所定変速段だけ低速側の変速比を新たな目標変速比とするステップが過度に繰り返されることを有効に防止できる。 On the other hand, the protection torque value at the plurality of gear ratios is higher than the protection torque value at the one gear ratio, and the protection torque value at another gear ratio on the one-speed lower side than the one gear ratio is higher. If so, it is possible to effectively prevent the step of setting the low speed side gear ratio as a new target gear ratio by a predetermined speed step from being excessively repeated.
又、本実施の形態においては、前述の通り、前記HST30は、前記一対のHSTライン100の油圧が所定値を越えると前記一対のHSTライン100から作動油をリリーフする前記一対のリリーフ弁465(図3参照)を有している。
Further, in the present embodiment, as described above, the
このように前記HST30に前記一対のリリーフ弁465が備えられている場合においては、負荷トルク値が前記リリーフ弁465のクラッキング圧を越えて上昇すると前記リリーフ弁465のリリーフ作用によって負荷トルク値が実質的に減少することになる。
図7に、前記一対のリリーフ弁465のリリーフ作用を考慮した状態の実変速比/負荷トルクの関係を示す。
Thus, when the
FIG. 7 shows the relationship between the actual gear ratio and the load torque in a state where the relief action of the pair of
ところで、前記一対のHSTライン100を流れる作動油は油温に応じて粘性が大きく変動する。そして、作動油の粘性の変動は、実変速比/負荷トルクの関係の変化を招く。
By the way, the viscosity of the hydraulic oil flowing through the pair of
具体的には、前記作動油の油温が低温(例えば約50℃)の場合には理論上の変速比及び実変速比の偏差に対する負荷トルク値の変化割合が大きくなる(図7における関係Xl(n)参照)。
一方、前記作動油の油温が高温(例えば約100℃)の場合には理論上の変速比及び実変速比の偏差に対する負荷トルク値の変化割合が小さく(図7における関係Xh(n)参照)。
Specifically, when the oil temperature of the hydraulic oil is low (for example, about 50 ° C.), the rate of change of the load torque value with respect to the deviation between the theoretical gear ratio and the actual gear ratio increases (relationship Xl in FIG. 7). (See (n)).
On the other hand, when the oil temperature of the hydraulic oil is high (for example, about 100 ° C.), the rate of change of the load torque value with respect to the deviation between the theoretical gear ratio and the actual gear ratio is small (see relation Xh (n) in FIG. 7). ).
前記HST30が前記リリーフ弁465を有さない場合は、作動油が低温(例えば50℃)及び高温(例えば100℃)の場合の前記関係は、図7の破線Xl(n)’及び破線Xh(n)’のように直線状になる。
この場合、作動油温の変化によって大きな負荷トルク値の変動が生じる。
When the
In this case, a large variation in the load torque value occurs due to a change in hydraulic oil temperature.
これに対し、前記HST30に前記リリーフ弁465が備えられている場合には、作動油が低温(例えば50℃)及び高温(例えば100℃)の場合の前記関係は、前記リリーフ弁465のリリーフ作用が生じるまでの間は直線状となり、前記リリーフ弁465のリリーフ作用が生じた後においては実変速比が小さくなるに従って理論上の変速比及び実変速比の偏差に対する負荷トルク値の変化割合が小さくなるような曲線状になる(図7の実線Xl(n)及び破線Xh(n)参照)。
この場合、作動油温の変化に起因する負荷トルク値の変動は小さくなる。
On the other hand, when the
In this case, the variation in the load torque value due to the change in the hydraulic oil temperature becomes small.
このように、作動油温の変化に起因する負荷トルク値の誤差は、前記HST30に前記一対のリリーフ弁465を備えることによって抑制することができる。
前記HST30の伝動効率を良好に維持しつつ作動油温変化に起因する負荷トルク値の誤差減少を図るという観点から、前記リリーフ弁465のクラッキング圧は、好ましくは、保護トルク値の50〜100%の範囲内に位置するように構成され得る。
Thus, the error of the load torque value due to the change in the hydraulic oil temperature can be suppressed by providing the
The cracking pressure of the
なお、本実施の形態においては、負荷トルク値が保護トルク値を越えた場合には、前記変速操作部材71の操作状態に拘わらず、現在の目標変速比よりも所定変速段だけ低速側の変速比を目標変速比として前記HST用電動アクチュエータ300を作動させることで、前記HST30を含む前記トランスミッションに対する負荷の軽減を図っているが、これに代えて、前記制御装置80が下記変形制御フローを有することで前記トランスミッションに過度の負荷が作用することを防止することも可能である。
In the present embodiment, when the load torque value exceeds the protective torque value, the speed change is performed at a speed lower than the current target speed ratio by a predetermined speed regardless of the operation state of the speed
前述の通り、前記作業車輌1Aは、前記駆動源20と、前記HST30と、前記駆動輪11と、前記変速操作部材71と、前記HST用電動アクチュエータ300と、前記HST操作側センサ810と、前記HST入力側センサ815aと、前記HST出力側センサ815bと、前記HST30から前記駆動輪11へ至る伝動経路に介挿された前記前後進切換装置50と、前記前後進切換装置50よりも伝動方向下流側において前記伝動経路に介挿された前記ブレーキ装置90と、前記前後進切換操作部材72及び前記ブレーキ操作部材70と、前記前後進切換操作側センサ820及び前記ブレーキ操作側センサ825と、前記前後進切換装置50及び前記ブレーキ装置90をそれぞれ作動的に駆動する前記前後進切換用電動アクチュエータ500及び前記ブレーキ用電動アクチュエータ900と、前記HST用電動アクチュエータ300,前記前後進切換用電動アクチュエータ500及び前記ブレーキ用電動アクチュエータ900の作動制御を司る前記制御装置80とを備えている。
As described above, the working vehicle 1A includes the
前記前後進切換装置50は、前述の通り、前進状態及び後進状態に加えて中立状態(動力遮断状態)をとり得るように構成されており、前記伝動経路の動力伝達を遮断するクラッチ装置としても作用する。 As described above, the forward / reverse switching device 50 is configured to be able to take a neutral state (power cut-off state) in addition to the forward drive state and the reverse drive state, and as a clutch device that cuts off the power transmission of the transmission path. Works.
斯かる構成の前記作業車輌1Aにおいて、前記制御装置80は、前記車速制御モードを実行しつつ、負荷トルク値が保護トルク値を越えると負荷解除モードを実行するように構成され得る。
In the working vehicle 1A having such a configuration, the
具体的には、前記制御装置80は、図8に示すように、前記ステップ11〜前記ステップ15を含む前記車速制御モードと、負荷トルク値が保護トルク値を越えた場合に実行される前記負荷解除モードとを有している。
Specifically, as shown in FIG. 8, the
前記負荷解除モードは、前記ステップ14においてNOの場合、即ち、負荷トルク値が保護トルク値を越えている場合に移行されるステップであって、前記前後進切換操作部材72の操作状態に拘わらず前記クラッチ装置としても作用する前記前後進切換装置50が中立状態(動力遮断状態)となるように前記前後進切換用電動アクチュエータ500の作動制御を行うステップ(ステップ41)と、前記ブレーキ操作部材70の操作状態に拘わらず前記ブレーキ装置90がブレーキ作動状態となるように前記ブレーキ用電動アクチュエータ900の作動制御を行うステップ(ステップ42)とを有している。
The load release mode is a step that is shifted when the result of step 14 is NO, that is, when the load torque value exceeds the protection torque value, regardless of the operation state of the forward / reverse switching
この変形形態によれば、前記HST30及び前記駆動輪11の間を動力遮断状態とさせることによって前記HST30を含む前記トランスミッションへの負荷を解除しつつ、前記ブレーキ装置90によって前記車輌1Aを安全に停止させることができる。
According to this modification, the
11 後輪(主駆動輪)
20 駆動源
30 HST
32 油圧ポンプ
34 油圧モータ
36 出力調整部材
50 前後進切換装置(クラッチ装置)
70 ブレーキ操作部材
71 変速操作部材
72 前後進切換操作部材(クラッチ操作部材)
80 制御装置
90 ブレーキ装置
100 HSTライン
300 HST用電動アクチュエータ
465 リリーフ弁
500 前後進切換用電動アクチュエータ(クラッチ用電動アクチュエータ)
810 HST操作側センサ
815a HST入力側センサ
815b HST出力側センサ
820 前後進切換操作側センサ(クラッチ操作側センサ)
825 ブレーキ操作側センサ
900 ブレーキ用電動アクチュエータ
11 Rear wheel (main drive wheel)
20
32
70
80
810 HST operation side sensor 815a HST
825 Brake operation side sensor 900 Electric actuator for brake
Claims (7)
前記制御装置には、前記変速操作部材の操作状態によって画される複数の変速比毎に、実変速比/負荷トルクの関係と前記HSTを含むトランスミッションを保護する為の保護トルク値とが設けられ、
前記制御装置は、前記操作側センサからの信号に基づき設定される設定変速比を目標変速比として前記HST用電動アクチュエータを作動させる車速制御モードと、前記入力側センサ及び前記出力側センサからの信号によって算出される実変速比と現在の目標変速比における実変速比/負荷トルクの関係とから推定される負荷トルク値が現在の目標変速比における保護トルク値を越えると実行される負荷制御モードとを有し、前記負荷制御モードにおいては、前記変速操作部材の操作状態に拘わらず現在の目標変速比よりも低速の変速比を目標変速比として前記HST用電動アクチュエータを作動させることを特徴とする作業車輌。 Drive source, HST that operatively inputs rotational power from the drive source, drive wheels that are operatively driven by the output of the HST, a speed change operation member that can be manually operated, and an output adjustment member of the HST An HST electric actuator for operatively driving, an operation side sensor for detecting an operation state of the shift operation member, an output side sensor for detecting the output state of the HST, and an input side for detecting the input state of the HST A working vehicle comprising a sensor and a control device for controlling the operation of the HST electric actuator;
The control device is provided with an actual gear ratio / load torque relationship and a protective torque value for protecting the transmission including the HST for each of a plurality of gear ratios defined by an operation state of the gearshift operating member. ,
The control device includes a vehicle speed control mode in which the HST electric actuator is operated with a set speed ratio set based on a signal from the operation side sensor as a target speed ratio, and signals from the input side sensor and the output side sensor. A load control mode that is executed when the load torque value estimated from the actual gear ratio calculated by the equation (1) and the relationship between the actual gear ratio / load torque at the current target gear ratio exceeds the protective torque value at the current target gear ratio; In the load control mode, the HST electric actuator is operated using a speed ratio lower than the current target speed ratio as a target speed ratio regardless of the operation state of the speed change operation member. Working vehicle.
前記制御装置は、前記第5ステップにおいてYESの場合には前記負荷制御モードから前記車速制御モードへ移行することを特徴とする請求項3に記載の作業車輌。 The load control mode includes a fifth step of determining whether or not the speed ratio set in the fourth step is a set speed ratio defined by an operation state of the speed change operation member;
4. The work vehicle according to claim 3, wherein the control device shifts from the load control mode to the vehicle speed control mode when YES in the fifth step. 5.
前記リリーフ弁は、クラッキング圧が保護トルク値の50〜100%の範囲内に位置するように構成されていることを特徴とする請求項1から5の何れかに記載の作業車輌。 The HST is a hydraulic pump that is operatively driven by rotational power from the drive source, and a hydraulic motor that is fluidly connected to the hydraulic pump via a pair of HST lines and that outputs rotational power toward the drive wheels. And a pair of relief valves provided on each of the pair of HST lines, and at least one of the hydraulic pump and the hydraulic motor is a variable displacement type whose volume is variable by the output adjusting member. ,
The working vehicle according to claim 1, wherein the relief valve is configured such that a cracking pressure is located within a range of 50 to 100% of a protection torque value.
前記制御装置には、前記変速操作部材の操作状態によって画される複数の変速比毎に、実変速比/負荷トルクの関係と前記HSTを含むトランスミッションを保護する為の保護トルク値とが設けられ、
前記制御装置は前記操作側センサからの信号に基づき設定される設定変速比を目標変速比として前記電動アクチュエータを作動させる車速制御を行いつつ、前記入力側センサ及び前記出力側センサからの信号に基づき算出される実変速比と現在の目標変速比における実変速比/負荷トルクの関係とから推定される負荷トルク値が現在の目標変速比における保護トルク値を越えると前記クラッチ装置が動力遮断状態となるように前記クラッチ用電動アクチュエータを作動させ且つ前記ブレーキ装置がブレーキ作動状態となるように前記ブレーキ用電動アクチュエータを作動させることを特徴とする作業車輌。 Drive source, HST that operatively inputs rotational power from the drive source, drive wheels that are operatively driven by the output of the HST, a speed change operation member that can be manually operated, and an output adjustment member of the HST An HST electric actuator for operatively driving, an operation side sensor for detecting an operation state of the shift operation member, an output side sensor for detecting the output state of the HST, and an input side for detecting the input state of the HST A sensor, a clutch device inserted in the transmission path from the HST to the drive wheel, a brake device inserted in the transmission path on the downstream side in the transmission direction with respect to the clutch device, and a manually operable clutch operation Member and brake operation member, clutch operation side sensor for detecting operation state of clutch operation member and brake operation member, and brake operation side A motor, a clutch electric actuator and a brake electric actuator that operatively drive the clutch device and the brake device, respectively, and an operation control of the HST electric actuator, the clutch electric actuator, and the brake electric actuator. A working vehicle with a control device,
The control device is provided with an actual gear ratio / load torque relationship and a protective torque value for protecting the transmission including the HST for each of a plurality of gear ratios defined by an operation state of the gearshift operating member. ,
The control device performs vehicle speed control for operating the electric actuator using a set speed ratio set based on a signal from the operation side sensor as a target speed ratio, and based on signals from the input side sensor and the output side sensor. When the load torque value estimated from the calculated actual speed ratio and the relationship between the actual speed ratio / load torque at the current target speed ratio exceeds the protective torque value at the current target speed ratio, the clutch device The working vehicle is characterized in that the clutch electric actuator is operated so that the brake device is in a brake operating state.
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