JP3005134B2 - 作業車の走行制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、機体走行系に介装した
無段変速装置をアクチュエータの駆動により変速操作可
能に構成し、エンジンの回転数を検出する回転数検出手
段を備え、エンジン回転数が設定領域の下限値を下回る
と減速させ、前記設定領域の上限値まで復帰すると増速
させるよう前記アクチュエータを駆動制御する車速制御
手段を備えてある作業車の走行制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記作業車の走行制御装置において、従
来では、例えば特開平３‐５６７６０号公報に示される
ように、エンジンに対するアクセルレバーがアクセル全
開位置にあることが検出された場合にのみ、上記車速制
御作動を実行するよう構成したものがあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記したような車速制
御作動は、圃場での作業走行中にエンジンに対する作業
走行負荷が過大となり、エンジンが停止してしまう等の
弊害を未然に阻止するために、エンジン回転数を監視し
ながら、例えばエンジン回転数が所定値を下回るとアク
チュエータとしての電動シリンダを制御駆動して無段変
速装置を自動的に減速させ、自動的にエンジンに対する
負荷を軽減させてエンジンストップを阻止するととも
に、負荷が軽くなってエンジン回転数が設定上限値まで
復帰すると元の速度まで復帰させるようにして極力作業
能率を低下させないようにしたものである。ところが、
上記従来構造においては、エンジンのアクセル開度が最
大開度に設定された場合にのみ車速制御作動が実行され
る構成であるから、アクセル開度がエンジン回転数の低
い位置であっても充分作業が可能な軟弱圃場で作業する
場合、又は、エンジン騒音をできるだけ抑えて作業を行
うためにアクセル開度を低くして作業を行う場合等にお
いては、上記車速制御が行えず、作業途中で作業負荷が
大になった場合にエンジンストップを起こすおそれがあ
り、改善の余地があった。本発明は上記不具合点を解消
することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明に係る作業車の走
行制御装置は、機体走行系に介装した無段変速装置をア
クチュエータの駆動により変速操作可能に構成し、エン
ジンの回転数を検出する回転数検出手段を備え、エンジ
ン回転数が設定領域の下限値を下回ると減速させ、前記
設定領域の上限値まで復帰すると増速させるよう前記ア
クチュエータを駆動制御する車速制御手段を備えてある
作業車の走行制御装置であって、前記エンジンを所望の
エンジン回転数に設定するためのアクセル設定操作具を
設けるとともに、該アクセル設定操作具によって設定さ
れる所望のエンジン回転数の値に相当する所定回転数設
定領域をアクセル設定値として検出するアクセル操作量
検出手段を備え、アクセル増減操作方向でアクセル設定
値に対応する所定回転数設定領域を複数箇所に設定する
とともに、前記アクセル設定値が低くなればそれに応じ
て前記回転数設定領域を低レベルになるように自動的に
変更させる特性変更手段を備えてあることを特徴構成と
する。

【０００５】

【作用】エンジンに対するアクセル設定値を作業状況に
応じて変更操作すると、その変更されるアクセル設定値
がアクセル操作量検出手段によって検出され、その検出
結果に対応して、アクセル設定値が低くなるほど車速制
御作動における設定領域レベルを低いレベルに、又、ア
クセル設定値が高い場合には前記設定領域レベルを高い
レベルに自動的に変更させるのである。その結果、操縦
者は作業状況に応じてアクセル設定を適切な位置に調節
するだけで、エンジン出力の違いに応じた適切なエンジ
ン回転数領域で自動的に車速制御が行われることにな
る。

【０００６】

【発明の効果】従って、作業負荷が小さい軟弱圃場で作
業する場合或いはエンジン騒音を出来るだけ抑えて作業
したいような場合においても、作業途中での過大負荷に
起因するエンジン停止を極力少なくして作業能率を向上
させることが可能な対地作業機を提供できるに至った。
しかも、アクセル設定値に応じた適切なエンジン回転数
領域に自動変更されるから、不必要な減速作動による作
業能率の低下も阻止できるものとなった。

【０００７】

【実施例】以下、実施例を図面に基いて説明する。図５
に作業車の一例である乗用型田植機を示している。この
田植機は、乗用型走行機体１の後部にリンク機構２を介
して苗植付装置３をリフトシリンダ４により駆動昇降自
在並びに前後軸芯周りでローリング自在に連結して、機
体を走行させながら泥面上に苗の植付けを行うよう構成
してある。走行機体１には前部にエンジン５を搭載する
とともに、このエンジン５の動力がベルト式無段変速装
置６、ミッションケース７を介して前後車輪８，９に伝
えられ、且つ、電動モータ（図示せず）により入り切り
操作される植付クラッチ（図示せず）を介して車速と同
期した出力が苗植付装置３に伝えられるよう伝動系を構
成してある。又、主クラッチペダル２３を踏み操作する
と、伝動系に介装される主クラッチが切り操作され、各
車輪８，９並びに苗植付装置３への動力が絶たれるよう
にしてある。

【０００８】前記ベルト式無段変速装置６は、図１に示
すように、エンジン５の出力軸５ａに取付けた駆動プー
リ１２とミッションケース７の入力軸７ａに取付けた従
動プーリ１３とに亘って伝動ベルト１４を巻回するとと
もに、前記各プーリ１２，１３を夫々プーリ間隔が変更
自在な割りプーリ式に設け、夫々のプーリ間隔を電動シ
リンダ１５〔アクチュエータの一例〕により一体的に操
作される乗り上がりカム機構１６により背反的に変更さ
せて、夫々のプーリ１２，１３のベルト巻回径を変更し
て無段階に変速操作できるよう構成してある。

【０００９】前記無段変速装置６における電動シリンダ
１５は、変速速度が機体操縦部に配備した速度設定器１
７による設定速度に合致するようマイクロコンピュータ
を備えた制御装置１８により駆動制御され、制御装置１
８はポテンショメータで構成される速度設定器１７から
の入力値と、電動シリンダ１５の実作動ストロークを検
出するストロークセンサ１９の検出値とが合致するよう
電動シリンダ１５をフィードバック制御する。従って、
操縦者が速度設定器１７の操作により機体走行速度を任
意に設定することができる。又、作業走行負荷に起因し
てエンジン回転数が第１設定値まで下がると、エンジン
５に対して過大負荷であると判断して前記速度設定器１
７による設定値にかかわらず、電動シリンダ１５を駆動
制御して無段変速装置６を自動減速操作させ、減速させ
た結果エンジン回転数が第１設定値よりも大である第２
設定値まで復帰すると元の設定速度まで自動増速させる
車速制御手段Ａを備えてある。つまり、エンジン５の出
力軸５ａにその回転数を検出するエンジン回転数検出セ
ンサ２０〔回転数検出手段の一例〕を設け、このセンサ
２０の検出値が制御装置１８に入力され、エンジン回転
数Ｎが予め設定された設定下限値以下になると、電動シ
リンダ１５を最低速度位置まで減速操作させ、それより
も大きな設定上限値まで回復すると速度設定器１７によ
る設定速度まで増速操作するのである。尚、このような
車速制御は車速制御入切スイッチ２１の人為切り換え操
作により制御状態と非制御状態とに切り換え自在に設け
てある。車速制御モードに設定されると操縦パネルに設
けた警報ランプ２２を点灯させるようにしてある。

【００１０】そして、エンジン５の調速装置２４の開度
を変更操作するアクセル設定操作具としてのアクセルレ
バー２５の操作位置の変化を検出するアクセル位置検出
センサー２６の検出結果に対応して、前記車速制御手段
Ａにおけるエンジン回転数の設定領域レベルを、アクセ
ル設定値が低くなるほど低いレベルになるよう自動的に
変更させる特性変更手段Ｂを備えてある。詳述すると、
アクセル位置検出センサー２６は、アクセルレバー２５
の揺動操作に基づいて連動回動する摺動片２７が、位置
固定の第１電極２８及び第２電極２９夫々に摺接可能に
構成して、摺動片２７と第１電極２８との間で第１スイ
ッチＳＷ１を、摺動片２７と第２電極２９との間で第２
スイッチＳＷ２を夫々構成してある。そして、アクセル
レバー２５の操作位置により、第１スイッチＳＷ１がオ
ン状態で第２スイッチＳＷ２がオフ状態の領域「」、
第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２が共にオン状
態の領域「」、第１スイッチＳＷ１がオフ状態で第２
スイッチＳＷ２がオン状態の領域「」、第１スイッチ
ＳＷ１、第２スイッチＳＷ２が共にオフ状態の領域
「」の夫々を段階的に検出可能に構成してある。又、
前記特性変更手段Ｂは制御装置１８に制御プログラム形
式で備えられる。

【００１１】アクセルレバー２５の前記各操作位置に対
応するエンジン回転数の各設定領域レベルの上下限値
は、実際に搭載されたエンジン５の回転数を検出して組
付け誤差等が生じない状態で設定できるようにしてあ
る。その設定は予め制御装置１８に制御プログラム形式
で備えられた設定手段Ｃにより行われる。図２に初期設
定フローチャートを示している。

【００１２】図２に示すように、人為操作によってモー
ド設定スイッチ３０を入り操作すると、特性設定用制御
モードに設定され〔ステップ１，２〕、主クラッチペダ
ル２３が踏み操作されクラッチ切り状態にあることがリ
ミットスイッチ３１により検出され、及び、アクセル位
置検出センサー２６が領域「」にあれば、つまり、ア
クセルレバー２５が最閉側にあれば〔ステップ３，
４〕、アクセルレバー２５を人為操作により最閉側から
最開位置側に向けて順次変更操作させながら、エンジン
回転数を逐次読み込む〔ステップ５，６〕。そして、ア
クセル位置検出センサー２６における第２スイッチＳＷ
２がオン状態に切り換わった時点、即ち領域「」に切
り換わった時点におけるエンジン回転数を第１基準回転
数ＮＡとして不揮発性メモリ３２に記憶させる〔ステッ
プ７，８〕。次に、第１スイッチＳＷ１がオフ状態に切
り換わった時点、即ち領域「」に切り換わった時点に
おけるエンジン回転数を第２基準回転数ＮＢとして記憶
する〔ステップ９，１０〕。次に第１スイッチＳＷ１、
第２スイッチＳＷ２が共にオフ状態になった時点、即ち
領域「」に切り換わった時点におけるエンジン回転数
を第３基準回転数ＮＣとして記憶する〔ステップ１１，
１２〕。このように設定記憶された値に基づいて、図４
に示すように各操作領域における設定上下限値が定めら
れる。この値に基づいて以下のように車速制御作動が実
行される。

【００１３】図３に車速制御のフローチャートを示して
いる。走行開始時には、速度設定器１７とストロークセ
ンサ１９の出力を読み込み、走行速度を設定速度に維持
するよう電動シリンダ１５を駆動制御する。そして、車
速制御入切スイッチ２１が入り操作されていれば、エン
ジン回転数を読み込み〔ステップ３，４〕、アクセル位
置検出センサー２６の検出情報に基づいて上下限値を設
定する。つまり、第１スイッチＳＷ１がオン状態で第２
スイッチＳＷ２がオン状態でなければ〔領域「」であ
れば〕、エンジン回転数Ｎが第１基準回転数ＮＡ以下に
なると電動シリンダ１５を減速作動させ、３８００回転
まで復帰すると設定速度まで増速作動させるよう制御す
る〔ステップ５〜１０〕。第１スイッチＳＷ１、第２ス
イッチＳＷ２が共にオン状態であれば〔領域「」であ
れば〕、エンジン回転数Ｎが第２基準回転数ＮＢ以下に
なると電動シリンダ１５を減速作動させ、第１基準回転
数ＮＡまで復帰すると設定速度まで増速作動させるよう
制御する〔ステップ１１〜１４〕。第１スイッチＳＷ１
がオン状態でなく第２スイッチＳＷ２がオン状態であれ
ば〔領域「」であれば〕、エンジン回転数Ｎが第３基
準回転数ＮＣ以下になると電動シリンダ１５を減速作動
させ、第２基準回転数ＮＢまで復帰すると設定速度まで
増速作動させるよう制御する〔ステップ１５〜１９〕。
各スイッチＳＷ１，ＳＷ２が共にオフ状態であれば車速
制御を行わない。前記ステップ５〜１９により特性変更
手段Ｃを構成する。

【００１４】前記アクセル操作量検出手段は、スイッチ
式のものに代えてポテンショメータ型でリニアに操作量
を検出するものでもよい。

【００１５】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
容易にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】制御ブロック図

【図２】制御フローチャート

【図３】制御フローチャート

【図４】車速制御特性図表

【図５】田植機の側面図

【符号の説明】

５ エンジン ６ 無段変速装置 １５ アクチュエータ ２０ 回転数検出手段 ２５ アクセル設定操作具 ２６ アクセル操作量検出手段 Ａ 車速制御手段 Ｃ 特性変更手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 59/00 - 61/12 F16H 61/16 - 61/24 F16H 63/40 - 63/48

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機体走行系に介装した無段変速装置
   （６）をアクチュエータ（１５）の駆動により変速操作
   可能に構成し、エンジン（５）の回転数を検出する回転
   数検出手段（２０）を備え、エンジン回転数が設定領域
   の下限値を下回ると減速させ、前記設定領域の上限値ま
   で復帰すると増速させるよう前記アクチュエータ（１
   ５）を駆動制御する車速制御手段（Ａ）を備えてある作
   業車の走行制御装置であって、前記エンジン（５）を所
   望のエンジン回転数に設定するためのアクセル設定操作
   具（２５）を設けるとともに、該アクセル設定操作具
   （２５）によって設定される所望のエンジン回転数の値
   に相当する所定回転数設定領域をアクセル設定値として
   検出するアクセル操作量検出手段（２６）を備え、アク
   セル増減操作方向でアクセル設定値に対応する所定回転
   数設定領域を複数箇所に設定するとともに、前記アクセ
   ル設定値が低くなればそれに応じて前記回転数設定領域
   を低レベルになるように自動的に変更させる特性変更手
   段（Ｂ）を備えてある作業車の走行制御装置。