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KR0140745B1 - 전자 쉬프트 장치 - Google Patents

전자 쉬프트 장치

Info

Publication number
KR0140745B1
KR0140745B1 KR1019940002836A KR19940002836A KR0140745B1 KR 0140745 B1 KR0140745 B1 KR 0140745B1 KR 1019940002836 A KR1019940002836 A KR 1019940002836A KR 19940002836 A KR19940002836 A KR 19940002836A KR 0140745 B1 KR0140745 B1 KR 0140745B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
speed
shift
transmission
switch
peripheral
Prior art date
Application number
KR1019940002836A
Other languages
English (en)
Other versions
KR950025308A (ko
Inventor
나카히로오 무카이
오사무 효우도우
마쓰히꼬 쓰네가와
히로시 이케가와
코우키 오노
Original Assignee
호리에 유키지
이세키 노오키 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 호리에 유키지, 이세키 노오키 가부시키가이샤 filed Critical 호리에 유키지
Priority to KR1019940002836A priority Critical patent/KR0140745B1/ko
Publication of KR950025308A publication Critical patent/KR950025308A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR0140745B1 publication Critical patent/KR0140745B1/ko

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/02—Selector apparatus
    • F16H59/08—Range selector apparatus
    • F16H59/10—Range selector apparatus comprising levers
    • F16H59/105—Range selector apparatus comprising levers consisting of electrical switches or sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/02—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used
    • F16H61/0202—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric
    • F16H61/0204—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal
    • F16H61/0206—Layout of electro-hydraulic control circuits, e.g. arrangement of valves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Control Devices For Change-Speed Gearing (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)

Abstract

[목적]
조작이 간단하고 또한 신속하게 조작할 수 있는 전자 쉬프트 장치를 제공하고자 한다.
[구성]
엔진의 회전동력을 복수의 변속장치를 개재하여 구동륜에 전달하는 차량에 있어서, 소정의 변속장치를 절환할 수 있는 변속 레버의 노브에, 상기 변속장치와는 별도의 변속장치를 절환할 수 있는 증감속용의 스위치를 설치한 것을 특징으로 하는 전자 쉬프트 장치로 구성한다.

Description

전자 쉬프트 장치
제 1 도는 트렉터의 전체 측면도이다.
제 2 도는 트렉터의 평면도이다.
제 3 도는 부변속장치의 위치검출센서와 쉬프터와의 관계를 설명한 도면이다.
제 4 도는 부변속장치의 쉬프터와 변속레버와의 관계를 설명한 도면이다.
제 5 도는 동력전달선도이다.
제 6 도는 전후진 절환장치 및 주변속장치의 유압회로도이다.
제 7 도는 승압제어의 패턴을 설명한 도면이다.
제 8 도는 변속단수를 설명한 표이다.
제 9 도는 제어블록도이다.
제 10 도는 제어흐름도이다.
제 11 도는 쉬프트 변경처리의 내용을 설명한 흐름도이다.
제 12 도는 주변속 변경처리의 내용을 설명한 흐름도이다.
제 13 도는 부변속 변경처리의 내용을 설명한 흐름도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1... 트랙터, 2... 전륜,
3... 후륜, 4...엔진,
9... 주변속장치, 10... 부변속장치,
11...전후진절환장치, 12...변속레버,
20... 부변속위치검출센서, 21... 부변속위치검출센서.
본 발명은 전자 쉬프트 장치에 관한 것으로써, 특히 트렉터 등의 복수의 변속장치를 설치한 차량에 이용된다.
트랙터 등의 차량에는 각종 작업에 대응하기 위해 복수의 변속장치를 구비하고, 이들을 예를 들면 주변속장치 4단, 부변속장치 4단으로 구성하여 전진 16단, 후진 16단의 변속을 가능하게 하고 있다. 그리고, 이들의 변속장치는 소위 파워 쉬프트 장치로 구성된 것이나, 싱크로 메쉬식 기어로 구성된 것이나, 또는 이들의 형태를 조합한 것이 알려져 있으며, 기계적 전달 수단이나 유압식 전달 수단에 의해 절환 조작된다.
그러나, 상기 종래의 복수의 변속장치를 구비한 차량은 이들의 변속장치에 대해 개별적으로 변속레버를 설치하고 있기 때문에, 차체를 밭둑 등에서 선회시키면서 변속을 행할때는 주변속 레버와 부변속 레버를 신속하게 절환할 필요가 있었다. 이 때문에 작업에 익숙치 않은 사람이 이 차량을 운전할 때는, 변속조작이 지체된다든지 잘못 조작할 우려가 있다고 하는 결점을 가지고 있었다.
본 발명은 상기 문제를 감안하여 안출한 것으로써, 조작이 간단하고 동시에 신속하게 조작할 수 있는 전자 쉬프트 장치를 제공하는 것이다.
즉, 엔진의 회전동력을 복수의 변속장치를 개재하여 구동륜에 전달하는 차량에 있어서, 소정의 변속장치를 절환하는 변속 레버의 노브에, 상기 변속 장치와는 별도의 변속장치를 절환할 수 있는 증감속용의 스위치(스위치 제어버튼)를 설치한 것을 특징으로 하는 전자 쉬프트 장치의 구성으로 하였다.
이하, 도면에 나타나는 실시예에 의거하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
우선, 구성부터 설명하면, 1은 트랙터, 2는 전륜, 3은 후륜이다. 트랙터(1)의 기체전부(前部)에는 엔진(4)을 탑재하고, 엔진(4)의 후부에는 메인클러치(5)를 수용하고 있는 클러치 하우징(6), 변속장치를 수용하고 있는 미션케이스(8)를 연설하고 있다. 미션 케이스(8)내에는 4단의 변속이 가능한 주변속장치(9)와, 동일하게 4단 변속이 가능한 부변속장치(10)와, 기체의 진행방향을 변경하는 유압절환식 전후진 절환장치(11)가 전후로 직렬로 설치되어 있다. 전후진 절환장치(11)의 유압클러치(13)는 전진(F)측 유압클러치(13a)와 후진(R)측 유압클러치(13b)로 이루어진다.
그리고, 주변속장치(9)와 부변속장치(10)의 조합에 의하여, 제8도의 표에 나타나는 것과 같은 16단의 변속단수가 전후진 공히 얻어지도록 구성하고 있다. 주변속장치(9)와 부변속장치(10)는 단일 변속레버(12)로 조작되는 것으로서, 이 변속레버(12)의 아암부는 제2도, 제4도에 나타나는 것처럼 조종석(14)옆의 H형을 한 변속가이드(15)의 가이드홈(15a)에 삽통되어 있다. 부변속장치(10)를 절환조작하는 경우에는 클러치페달(7)을 답지하여 메인클러치(5)를 끊어 변속을 행하도록 구성하고 있다. 즉, 메인클러치(5)를 끊은 후에 변속레버(12)를 변속 가이드홈(15a)을 따라 전후 또는 좌우로 이동시키면 고속(H속), 저속(L속), 중속(M속), 초저속(LL속)의 4단 변속이 이루어지는 것이다. 또한, 메인클러치(5) 대신에 상기 전후진 절환장치(11)의 유압 클러치(13)를 끊어 변속을 행하도록 하여도 좋다. 그리고 변속레버(12)의 이동은 유압클러치(13)의 클러치를 접속하는 타이밍 조정(승압제어)이나 모니터 표시에 이용되므로 미션케이스(8)의 옆의 측부에 그 움직임을 감지하는 위치검출센서(20)(21)가 매설되어 있다.
제3도는 그 상세 구조를 나타내는 것이다. 2개의 쉬프터 핀(23)(24)이 미션 케이스(8) 내에 있어서 전후방향으로 따르도록 하여 상하 2단으로 축지(軸支)되고, 이것들의 쉬프터핀(23)(24)에 부변속장치(10)의 변속기어의 절환을 행하는 쉬프터(25)(26)가 각각 끼워져 장착되어 있다. 27, 28은 쉬프터 핀(23)(24)과 일체인 돌상부(突狀部)이고, 이것들의 돌상부(27)(28)의 상면은 U자상으로 절취되어 요부(27a)(28a)가 형성되어 있으며, 변속레버(12) 하단의 구상부(球狀部)(12a)가 그 요부(27a)(28a)에 택일적으로 삽입되도록 구성하고 있다. 그리고, 변속레버(12)의 구상부(12a)를 요부(27a)(또는 (28a))에 계합시켜 전후방향으로 이동시키면 부변속장치(10)의 쉬프터(25)(또는 (26))가 전후방향으로 이동하여 변속이 이루어지도록 하고 있다.
이때, 쉬프터(25)(26)가 전후방향으로 이동하면, 그 쉬프터(25)(26)와 일체인 캠(25a)(26a)이 미션케이스(8)의 벽에 매설된 위치검출센서(20)(21)의 핀(20a)(21a)을 눌러 변속위치를 검출하는 것이다. 구체적으로는 핀(20a)(21a)의 출입량으로 검출위치가 정해지는 것으로 위치검출센서(20)는 H속-중립(N)-L 속의 각 위치를 검출하고 위치검출센서(21)는 M속-중립(N)-LL 속의 각 위치를 검출한다. 제 4도는 변속조작부를 정면에서 본 요부 단면도이다.
또한 변속레버(12)의 파지부분에는 속도증속용 푸시보턴식 변속스위치(16)와, 감속용 변속스위치(17)가 설치되고, 예컨대 증속용 변속스위치(16)를 누르면 1속으로부터 4속측으로 순차 쉬프트 업되고, 감속용 변속스위치(17)를 누르면 역으로 4속으로부터 1속측으로 쉬프트다운되며, 이와 같이 변속스위치(16)(17)를 적절하게 조작하여 주변속장치(9)를 1속으로부터 4 속의 범위로 변속조작한다.
이 경우, 주변속조작은 노 클러치(no clutch) 조작으로 변속이 행해지는 것으로서 변속레버(12)의 변속 스위치(16)(17)를 눌러 주변속장치(9)가 절환조작될 때에는 우선 전후진 절환 장치(11)의 유압식 클러치(13)가 중립상태로 절환되고, 이어서 주변속장치(9)의 쉬프터(31)(32)를 조작하는 액츄에이터로서의 피스톤로드(33)(34)가 유압에 의하여 강제적으로 축 길이 방향으로 이동되며(제6도 참조), 쉬프터(31)(32)가 소정의 변속위치에 도달한 것이 전기적으로 검출(이 실시에에서는 주변속위치센서(49)로 검출)되면 다시 전후진 절환장치(11)의 유압클러치(13)가 접속된다. 이것들의 절환은 후술하는 콘트롤러(35)에 의하여 제어되는 것이다.
제9도는 그 제어계를 구성하는 콘트롤러(35)와 각 센서, 스위치류로 이루어지는 입력수단과, 솔레노이드 등의 출력 수단과의 관계를 설명한 블록도이다. 콘트롤러(35)에는 주변속장치(9)의 쉬프터(31)(32) 조작용 전자밸브(18)(19)를 절환하기 위한 솔레노이드(37)(38)(39)(40)와, 전후진절환장치(11)의 유압클러치(13)를 절환하는 전자밸브(22)의 솔레노이드(41)(42)와, 전후진 절환장치(11)의 승압제어용 비례감압밸브(45)를 제어하는 비례솔레노이드(47)가 접속되어 있다. 이 비례 솔레노이드(47)는 펄스 전류의 듀티(duty)비를 바꾸어 유압클러치(13)를 접속하는 타이밍을 제어하는 것이다. 구체적으로는 유압클러치(13)를 접속하는 경우, 제7도에 나타나는 것처럼 접속초기의 단계에서는 피스톤을 목표위치까지 재빨리 이동시키기 위하여 단시간(초기 시간으로 50-100msec 설정)만에 100% 듀티의 펄스전류를 흐르게 하고, 그 후 일단 펄스전류치를 내려 압력을 강하시켜 서서히 펄스전류의 듀티비를 올려 클러치를 원활하게 접속하는 구성으로 하고 있다.
제9도에 있어서, 부호 48은 모니터 램프, 49는 주변속장치(9)를 조작하는 쉬프터의 위치를 검출하는 위치센서이다. 또한, 이 콘트롤러(35)에는 엔진(4)의 회전수를 검출하는 회전센서(52), 후륜(3)의 회전수를 검출하는 차량회전센서(53), 전후진 절환용 레버(30)에 설치한 F-R절환 스위치(54), 경보기로서의 부저(55), 각 센서류의 동작상태를 확인하는 점검모드로 절환할 때에 누르는 체크스위치(56), 전원을 각 부에 공급하기 위한 메인키이 스위치(57) 등이 접속되어 있다.
그리고, 콘트롤러(35)에는 주변속장치(9)의 자동변속을 위한 프로그램과 함께 키이스위치(57)조작과 연동하여 변속지령이 출력되는 프로그램이 그 기억수단(도시생략)중에 기입되어 있다. 즉, 엔진을 시동하여 발진할 때의 안정성을 높이기 위하여 키이 스위치(57)를 온으로 한 때에는 주변속장치(9)에 대한 출력지령을 저속측(제1속)으로 절환하도록 하고 있다.
그 제어 프로그램을 설명하면, 제10도에 나타나는 흐름도에 있어서 우선 스텝(S1)에서 각 센서나 스위치의 상태가 독취되고, 키이 스위치(57)가 온 된 직후에 있으면(스텝(S2)) 콘트롤러(35)로부터 주변속장치(9)의 제1속용 솔레노이드(37)에 대하여 이것을 여자하는 지령이 출력되어 제1속이 선택된다(스텝(S3)). 이 때문에, 부변속장치(10)가 어떠한 속도 단계에 들어가 있어도 주변속장치(9)는 저속측으로 절환되어 있으므로 기체가 고속으로 발진하는 듯한 일은 없다.
그 후, 운전자가 주변속장치(9)를 조작하는 증속용 스위치(16) 또는 감속용 스위치(17)를 조작하면 제1속으로부터 제4 속의 범위내에서 주변속장치(9)가 절환되고(제12도의 흐름도 참조), 또한 부변속장치(10)도 변속레버(12)를 H형 변속 가이드(15)의 가이드홈(15a)을 따라 조작함으로써 H속으로부터 LL 속의 범위로 4단변속을 행할 수 있도록 하고 있다. 이 주변속조작 및 부변속조작은 스텝(S4)의 『쉬프트 변경처리』의 서브루틴(제11도 참조)으로 제어내용이 규정되어 있다. 이 제어 이외에 부변속장치(10)를 조작할 때에 주변속장치(9)도 자동적으로 절환하는 프로그램(제13도 참조)이 설정되어 있다. 즉, 부변속장치(10)를 고속측에서 저속측으로 절환한 때에는 주변속장치(9)는 그것까지 들어가 있는 위치로부터 바로 제4속으로 절환하고, 역으로 부변속장치(10)를 저속측에서 고속측으로 쉬프트 업한 때에는 주변속장치(9)는 제1속으로 쉬프트 다운되도록 구성하고 있다. 이것들은 제8도의 변속단수표에 따라 제어되는 것으로서, 변속레버(12)를 조작하여 부변속장치(10)를 절환한 때에 차속이 급히 올라가기도 하고 내려가기도 하는 것을 방지하는 것이다.
또한 제10도의 흐름도의 스텝(S5)으로 표시한 『클러치 승압처리』는 유압클러치(13)의 클러치압을 서서히 높여 클러치를 원활하고도 신속하게 접속하는 처리를 행하는 서브루틴이다.
이상의 설명으로부터 명백한 것처럼, 이 실시예에서는 키이 스위치(57)를 온으로 하면 주변속장치(9)를 바로 제1속으로 하는 지령이 콘트롤러(35)로부터 출력되므로 기체가 고속으로 전진하기도 하고 후진하기도 하는 우려가 없게 되고, 이 결과 안전한 전자 쉬프트 장치가 얻어진 것이다. 또한 이 실시예에서는 키이 스위치(57)를 온으로 한 때에 주변속장치(9)를 제1속으로 절환하도록 구성하였지만, 부변속장치(10)를 초저속인 LL속으로 절환하도록 구성하여도 좋고, 또는 주변속장치(9), 부변속장치(10) 공히 저속측으로 절환하도록 하여도 좋다.
본 발명은 상기와 같이, 엔진의 회전동력을 복수의 변속장치를 게재하여 구동륜에 전달하는 차량에 있어서, 소정의 변속장치를 절환할 수 있는 변속 레버의 노브에, 상기 변속장치와는 별도의 변속장치를 절환할 수 있는 증감속용의 스위치를 설치한 것을 특징으로 하는 전자 쉬프트 장치로 구성한 것이므로, 종래 장치와 비교하여 조작계의 구성이 간결하게 되어 장치 전체를 염가로 할 수 있다.
또한, 변속용 조작부재는 1개소에 합쳐서 배설되는 결과, 손을 떼지 않고 주·부변속장치의 변속을 효율좋게 행할 수 있고, 변속조작의 지체도 없으며, 예컨대 밭두둑 근처 등에서 선회할 때에 신속한 대응이 가능하게 된다.

Claims (1)

  1. 엔진의 회전동력을 복수의 변속장치를 개재하여 구동륜에 전달하는 차량에 있어서, 소정의 변속장치를 절환할 수 있는 변속 레버의 노브에, 상기 변속장치와는 별도의 변속장치를 절환할 수 있는 증감속용의 스위치를 설치한 것을 특징으로 하는 전자 쉬프트 장치.
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