JP3443245B2 - 操作アシスト装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、人為的に正逆に操
作される操作具と、所定方向に復帰付勢される被操作対
象とを機械的に連動連結し、 前記操作具の操作方向に
沿ってアシスト力を与えるアクチュエータと、前記被操
作対象の操作位置を検出する操作位置検出手段と、前記
操作具の操作位置と前記操作位置検出手段の検出値との
関係を計測して求めた目標値データを記憶する目標操作
位置記憶手段と、前記操作具が人為的に操作されている
か否か、及び、その操作方向を検出する操作状態検出手
段と、この操作状態検出手段の検出情報に基づいて、前
記操作具が人為操作されていることが検出されると、前
記操作具の操作方向にアシスト力を与えるように前記ア
クチュエータを作動させるアシスト制御を実行し、且
つ、前記操作状態検出手段の検出情報に基づいて、前記
操作具が人為操作されていないことが検出されると、前
記操作位置検出手段の検出値と前記目標操作位置記憶手
段から通信にて得た目標値データとに基づいて前記被操
作対象の操作位置を判別して、その判別情報に基づい
て、前記被操作対象が前記復帰付勢力に抗してその操作
位置で保持されるように前記アクチュエータの保持力を
調整する保持力制御を実行する制御手段とが設けられた
操作アシスト装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記操作アシスト装置は、例えば、被操
作対象を減速方向に復帰付勢される走行用の無段変速装
置の変速部に、人為的な操作具を変速操作具にした場合
について説明すると、アシスト制御においては、その変
速操作具の操作方向に沿ってアシスト力を与えるように
電動モータ等のアクチュエータを作動させることによっ
て、変速操作等の人為操作が軽く行えるように制御する
ものであり、保持力制御においては、出荷検査時等にお
いて、変速操作具をその変速操作範囲の全体に亘って操
作しながら、無段変速装置の変速部の操作位置を検出す
る操作位置検出手段としてのポテンショメータの検出値
と変速操作具の操作位置との関係を計測して、ＥＥＰＲ
ＯＭ等の不揮発性のメモリ等の記憶手段に予め目標値デ
ータとして記憶させるとともに、実際の機械運転時に操
作具を操作したときのポテンショメータの検出値を、上
記メモリから読み出した目標値データと対照させて、無
段変速装置の変速状態を正確に判別し、その変速状態に
応じて保持力を適切に設定して、減速方向に復帰付勢さ
れる変速部を操作具の操作停止時にその位置で保持させ
るようにしている。

【０００３】そして、上記アシスト制御及び保持力制御
を行う制御部が、例えば、通信自在に接続された別の管
理用の制御部に記憶された前記目標値データを、駆動電
源から各制御部への電力供給が開始された後に、上記管
理用の制御部から通信によって受け取るように構成した
場合には、そのデータの受信が完了するまでは、被操作
対象の操作状態（変速装置の変速状態等）を正確に判別
することができないので、上記電力供給開始後の設定時
間の間は、電動モータ等の作動を停止させて、アシスト
制御及び保持力制御を行わないようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにすると、作業者が、上記電力供給開始後、つまり、
スタートキー等を操作して電源をオンさせて機械を始動
させた後、直ちに変速操作等を行うようにしても、アシ
ストされていない操作具を操作することは容易ではな
く、円滑に変速操作等を行うことができないという問題
点があった。

【０００５】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あって、その目的は、電源オン後の設定時間の間は、作
業者の要求度が高いアシスト制御を行う一方、必要性が
少ない保持力制御は行わないようにして、前記問題点を
解決させることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の構成によれ
ば、電力が供給されて制御動作が開始された後、設定時
間が経過するまでは、被操作対象に機械的に連動連結さ
れた操作具が人為的に操作されると、操作具の操作の有
無及びその操作方向が検出され、その操作方向に沿って
アシスト力が与えられるようにアクチュエータを作動さ
せるアシスト制御のみが実行される一方、前記設定時間
が経過した後は、操作具が人為的に操作されたときにそ
の操作方向にアシスト力を与えるようにアクチュエータ
を作動させるアシスト制御が実行されるとともに、操作
具が人為的に操作されていない場合には、被操作対象の
操作位置の検出値と、操作具の操作位置と操作位置検出
値との関係を計測して求めて記憶させた記憶手段から通
信にて得たその目標値データとに基づいて、被操作対象
の操作位置を判別して、その判別情報に基づいて、被操
作対象が所定方向に復帰付勢される付勢力に抗してその
操作位置で保持されるようにアクチュエータの保持力を
調整する保持力制御が実行される。

【０００７】従って、電力の供給開始後の設定時間の間
は、操作具の人為操作をアシストするためのアシスト制
御のみを行って、作業者が装置作動開始後に直ちに手動
操作を行いたいという要求に応じながら、電力供給開始
後の設定時間が経過した後に、上記アシスト制御に加え
て、適切に保持力を調整して保持力制御を行うようにす
ることで、一層操作性の良好な操作アシスト装置が得ら
れる。

【０００８】請求項２の構成によれば、請求項１におい
て、電力が供給されて制御動作が開始された後、設定時
間が経過するまでは、走行用の無段変速装置の変速部に
機械的に連動連結された変速操作具が人為操作される
と、その変速操作方向に沿ってアシスト力が与えられ、
前記設定時間が経過した後は、上記変速操作具の操作方
向にアシスト力を与えるとともに、変速操作具が人為操
作されていない場合には、無段変速装置の操作位置の検
出値と、変速操作具の操作位置と変速位置検出値との関
係を計測して求めて記憶させた目標値データとに基づい
て無段変速装置の変速状態を判別して、その判別情報に
基づいて、例えば減速方向に復帰付勢される無段変速装
置の変速部をその付勢力に抗してその変速操作位置で保
持するようにアクチュエータの保持力を調整してアクチ
ュエータが作動される。

【０００９】従って、走行用の無段変速装置をアシスト
された人為的な変速操作具によって変速操作するものに
おいて、作業者が装置作動開始後に直ちに手動の変速操
作を行いたいという要求に応じながら、装置作動開始後
の設定時間経過後に、アシスト制御に加えて、適切に保
持力を調整して保持力制御を行うことで、一層操作性の
良好な変速操作用の操作アシスト装置が得られ、もっ
て、請求項１における好適な手段が得られる。

【００１０】請求項３の構成によれば、請求項１又は２
において、前記目標値データを記憶する目標操作位置記
憶手段が、前記アシスト制御及び保持力制御を実行する
制御手段と通信自在に接続された管理制御部に備えら
れ、制御手段は、電力供給されて制御動作が開始された
後、管理制御部から前記目標値データを受信するまでの
時間が経過するまでは、前記アシスト制御のみを行い、
前記受信のための時間が経過した後は、前記アシスト制
御を行うとともに、上記受信した目標値データと前記操
作位置検出手段の検出情報とに基づいて被操作対象の操
作状態を判別して、操作具の操作停止時に所定方向に復
帰付勢される被操作対象をその操作位置に保持させる保
持力制御を行う。

【００１１】従って、アシスト制御及び保持力制御を実
行する作業用の制御部と、各種の情報を管理する等の管
理制御を行う管理制御部とを通信自在に接続して、制御
部を構成するような場合において、装置作動開始直後に
手動操作したいという作業者の操作要求に応じながら、
被操作対象の操作状態を正確に判別するのに必要な目標
値データを受信した後は、その目標値データを用いて判
別した被操作対象の操作状態に応じて、操作具に対する
保持力制御をより適切に行うようにすることができ、も
って、請求項１又は２の好適な手段が得られる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の操作アシスト装置
を、作業車の一例であるコンバインの変速操作装置に適
用した場合について説明する。

【００１３】図４はコンバインの動力伝動系を示してお
り、エンジン１からの動力がテンションクラッチを備え
たベルト伝動機構２を介して、ベルト式の走行用の無段
変速装置３の入力プーリー４に伝達される。無段変速装
置３からの動力がミッションケース５の油圧クラッチ式
の前後進切換装置（図示せず）、及び走行用のギヤ変速
装置（図示せず）を介して、左右のクローラ走行装置６
に伝達され、ギヤ変速装置の直前から分離した動力が、
ミッションケース５からベルト伝動機構７を介して、機
体前部の刈取部８に伝達される。

【００１４】次に、ベルト式の無段変速装置３及びその
変速操作構造について説明する。図２に示すように、入
力プーリー４が固定された入力軸９に第１割プーリー１
１、出力軸１０に第２割プーリー１２を備えて、第１及
び第２割プーリー１１，１２に亘り伝動ベルト１３を巻
回している。第１及び第２割プーリー１１，１２は、入
力軸９及び出力軸１０にスプライン構造で固定されるプ
ーリー部分１４、及び軸芯方向に移動自在なプーリー部
分１５から構成されており、第２割プーリー１２の移動
側のプーリー部分１５はバネ１６で固定側のプーリー部
分１４側に付勢され、出力軸１０側の負荷が大きくなる
のに比例して移動側のプーリー部分１５を固定側のプー
リー部分１４に押すカム機構１７が設けられている。

【００１５】第１割プーリー１１の移動側のプーリー部
分１５にベアリングを介してリング部材１８が外嵌さ
れ、リング部材１８に固定された一対のピン１８ａが無
段変速装置３のケース側の凹部１９に入り込んで、リン
グ部材１８が回り止めされている。図３及び図２に示す
ように、無段変速装置３の変速部としての円筒状のカム
部材２０がベアリングを介して入力軸９に外嵌されて、
直線状の底部２０ａと左右対称な一対の傾斜面２０ｂと
で構成された凹部がカム部材２０に一対形成されてお
り、リング部材１８のピン１８ａのローラー１８ｂが、
カム部材２０の一対の凹部に入り込んでいる。ここで、
カム部材２０は、伝動ベルト１３の張力により減速方向
すなわち中立停止領域Ｎ側に回転するように復帰付勢さ
れている。

【００１６】図２及び図３に示す状態は、第１割プーリ
ー１１の移動側のプーリー部分１５が固定側のプーリー
部分１４から紙面左方に最も離れ、第２割プーリー１２
の移動側のプーリー部分１５が固定側のプーリー部分１
４に最も接近した最低速位置の状態である。この状態か
らカム部材２０を右及び左に回転させると、傾斜面２０
ｂを介してリング部材１８及び第１割プーリー１１の移
動側のプーリー部分１５が、固定側のプーリー部分１４
側に押し操作されて接近し、第１割プーリー１１での伝
動ベルト１３の巻回半径が大きくなっていく。これに伴
って第２割プーリー１２の移動側のプーリー部分１５
が、固定側のプーリー部分１４から紙面右方に離れてい
くのであり、無段変速装置３が高速側に変速操作されて
いく。

【００１７】次に、ベルト式の無段変速装置３及び前後
進切換装置の操作構造について説明する。図２及び図１
に示すように、無段変速装置３の外側において前記カム
部材２０の端部にボス部材２１が固定され、ボス部材２
１に扇型ギヤ２２が固定されている。機体の固定部に、
電動モータ２３が固定され、平ギヤによる減速機構２４
が電動モータ２３に備えられており、減速機構２４のピ
ニオンギヤ２４ａが扇型ギヤ２２に咬合している。ボス
部材２１にリング部材２５が外嵌されており、リング部
材２５に変速レバー２６（人為的に正逆に操作される操
作具に相当）が支持されている。つまり、被操作対象と
してのカム部材２０は、変速操作具としての変速レバー
２６と一体移動するように機械式連係機構を介して連係
され、正逆方向に作動可能に構成され、電動モータ２３
が、変速レバー２６の操作方向に沿ってアシスト力を与
えるアクチュエータに対応する。

【００１８】変速レバー２６は十字方向に揺動操作自在
で、図５に示すように、レバーガイドの前進変速用ガイ
ド溝４４ａ、後進変速用ガイド溝４４ｃ及び、操作状態
切り換え用段差部分を形成する中間ガイド溝４４ｂの夫
々に沿わせて揺動操作でき、前進変速用ガイド溝４４ａ
又は後進変速用ガイド溝４４ｃにおいて、減速側操作方
向に沿って操作される際に、前進変速用ガイド溝４４ａ
・後進変速用ガイド溝４４ｃの内縁ｋにおいて、走行中
立状態に対応する位置で変速レバー２６が強制的に受止
め規制され、過剰操作によって前後逆方向の走行状態に
切換わることがないよう構成されている。

【００１９】リング部材２５のアーム２５ａのピン２５
ｂが、扇型ギヤ２２の開孔２２ａに入り込んでおり、ゴ
ム状の一対の感圧センサー２７，２８が、アーム２５ａ
のピン２５ｂを挟み込むように扇型ギヤ２２に固定され
ている。この一対の感圧センサー２７，２８が、変速レ
バー２６が人為的に操作されているか否か及びその操作
方向を検出する操作状態検出手段に相当する。前後進切
換装置を前進位置・後進位置・中立停止位置に切換操作
する切換弁（図示せず）が備えられており、扇型ギヤ２
２と切換弁とがプッシュプルワイヤ２９及び融通機構３
０を介して連係されている。

【００２０】無段変速装置３側の固定壁４３にポテンシ
ョメータ４１を取付けるとともに、このポテンショメー
タ４１から延びる揺動レバー４２の先端側の横向きピン
４２ａを、前記扇型ギヤ２２に形成した長孔２２ｂに挿
通させて、無段変速装置３の変速状態を検出可能に構成
してある。つまり、このポテンショメータ４１が、前記
カム部材２０の回転位置すなわち変速位置を検出する変
速位置検出手段に相当する。ポテンショメータ４１の検
出値は、２５６段階にＡ／Ｄ変換されて、後述の制御装
置３１に読み込まれる。

【００２１】図６に示すように、電動モータ２３を操作
する制御装置３１と、制御装置３１からの信号により前
進側の駆動状態に切換操作される（即ち、変速レバー２
６が、図１において反時計周りである正転側に揺動する
ように切換操作される）第１電磁リレー３２と、後進側
の駆動状態に切換操作される（即ち、変速レバー２６
が、図１において時計周りである逆転側に揺動するよう
に切換操作される）第２電磁リレー３３と、第１及び第
２電磁リレー３２，３３の励磁駆動用のトランジスタ３
５，３７と、電動モータ２３に対する駆動電源（＋Ｖ）
からの電力供給を入り切りする電力供給用トランジスタ
３９とが備えられている。又、電動モータ２３に供給す
る保持電流Ａ２の値を検出する為の基準抵抗器４０が、
電動モータ２３とアースとの間の回路に設けられ、その
端子電圧は平滑化回路３８を経て制御装置３１に入力さ
れている。なお、上記電力供給用トランジスタ３９は、
後述のパルス信号Ｐ１，Ｐ２’，Ｐ２’’によって駆動
される。

【００２２】以上より、制御手段としての制御装置３１
が、前記感圧センサー２７，２８の検出情報に基づい
て、変速レバー２６が人為操作されていることが検出さ
れると、その変速レバー２６の操作方向（正転側又は逆
転側）にアシスト力を与えるように電動モータ２３を作
動させる（供給する操作電流の向きを変える）アシスト
制御を実行することになる。

【００２３】図６に示すように、管理制御部としてのメ
ータパネル用制御部４５が、制御装置３１と通信自在な
状態で設けられている。このメータパネル用制御部４５
は、マイクロコンピュータを利用して構成され、情報記
憶用のＥＥＰＲＯＭ等のメモリ４６を備えている。な
お、このメータパネル用制御部４５には、エンジン１の
回転数を検出する回転数センサ４７等からの検出情報が
入力されている。

【００２４】前記メータパネル用制御部４５は、液晶デ
ィスプレイモジュールとメンブレンキーボードを組み合
わせた一体型の表示パネルユニット４８に内装され、そ
の表示パネルユニット４８の前面側には、図７に示すよ
うに、メータパネル用制御部４５に対して各制御の起動
・停止等の指令情報を入力するための操作キー群５０
と、エンジン回転数等の各種の稼働情報を表示する、表
示手段としての液晶式の表示画面４９が設けられてい
る。そして、操作キー群５０の操作状態がメータパネル
用制御部４５に入力され、表示画面４９はメータパネル
用制御部４５によって表示駆動される。

【００２５】図５に示すように、変速レバー２６の揺動
範囲は、中立領域Ｎと、この中立領域Ｎを挟む前進領域
Ｆ（この最前進側が前進上限位置Ｆｍａｘになる）と後
進領域Ｒ（この最後進側が後進上限位置Ｒｍａｘにな
る）とに区分けされ、さらに中立領域Ｎが、その中央の
中立位置ｎの両側のいきすぎ領域Ｎａ（中立領域Ｎ内の
設定領域である）と、このいきすぎ領域Ｎａの両側に間
隔を空けて位置する一対の発進領域Ｎｂ（発進直前に変
速レバー２６が位置する設定領域である）とに区分けさ
れているので、機械の出荷検査時等において、変速レバ
ー２６を上記変速操作範囲の全体に亘って操作して、変
速レバー２６の操作位置と、その操作位置でのポテンシ
ョメータ４１の検出値（０〜２５５ポイント）との関係
を計測して目標値データとして求める。ここで、目標値
データは、後進上限位置Ｒｍａｘと中立位置ｎとの間、
及び、中立位置ｎと前進上限位置Ｆｍａｘとの間に所定
間隔で複数個の操作位置を設定し、その各操作位置での
ポテンショメータ４１の検出値になり、その目標値デー
タを前記メータパネル用制御部４５内のメモリ４６（目
標変速位置記憶手段に相当）に記憶させている。

【００２６】そして、メータパネル用制御部４５は、メ
モリ４６内の目標値データを制御装置３１に送信する一
方、制御装置３１は、ポテンショメータ４１の検出値
と、メータパネル用制御部４５から受信したメモリ４６
の目標値データとに基づいて、つまり両者を対応させ
て、前記カム部材２０の変速位置を判別する。尚、制御
装置３１とメータパネル用制御部４５との通信、及び、
その通信結果に基づく上述の処理は、後述の制御処理に
おいて（図８参照）、初期化の処理のうちの１つとして
実行され、又、上記カム部材２０の変速位置の情報は、
無段変速装置３の変速状態あるいは変速レバー２６の変
速操作位置を示す情報として以下の各処理に使用され
る。

【００２７】制御装置３１は、前記感圧センサー２７，
２８の検出情報に基づいて、変速レバー２６が人為操作
されていないことが検出されると、前記ポテンショメー
タ４１の検出値と前記メモリ４６からの目標値データと
に基づいて前記カム部材２０の操作状態つまり無段変速
装置３の変速状態を判別して、その判別情報に基づい
て、前記カム部材２０が前記復帰付勢力に抗してその操
作位置で保持されるように前記電動モータ２３の保持力
を調整する保持力制御を実行する。ただし、制御装置３
１は、図示しない電源から電力が供給されて制御動作が
開始された後（電源オン後）、設定時間が経過するまで
は、前記アシスト制御のみを実行可能に構成され、その
設定時間が経過した後は、前記アシスト制御及び前記保
持力制御を実行可能に構成されている。ここで、上記設
定時間は、電力が供給されて制御動作が開始された後、
前記メータパネル用制御部４５から前記目標値データを
受信するまでの時間に設定されている。

【００２８】次に、変速レバー２６によるベルト式の無
段変速装置３及び前後進切換装置の操作について、図
８，図９，図１０，図１１に示す制御装置３１の制御フ
ローチャートに基づいて説明する。変速レバー２６を中
立領域Ｎの一端から前進側の範囲に操作していると、プ
ッシュプルワイヤ２９及び切換弁により、前後進切換装
置が前進位置に操作されており、変速レバー２６を中立
領域Ｎの他端から後進側の範囲に操作していると、プッ
シュプルワイヤ２９及び切換弁により、前後進切換装置
が後進位置に操作されている。

【００２９】〔１〕スタートキー等が操作されて電源オ
ンすると、先ず初期化処理を行う（ステップＳ１）。初
期化後、パルス信号Ｐ１の出力時間Ｔ’とパルス周期Ｔ
との比Ｔ’／Ｔ（以下、デューティ比と称する）の設定
処理を行う（図１１参照）。デューティ比は、例えば５
機種のうち最も機体が重い機種が１．０で、機体が軽く
なる順に、０．９５，０．９５，０．８５，０．８５で
ある。本実施形態ではデューティ比を１．０に設定する
が、デューティー比Ｔ’／Ｔは上記の値に限定されるも
のではなく、各種の状況に応じて変更可能であり、また
重い機種では前記デューティー比を大きく、軽い機種で
例えばその８５パーセントあるいは８０パーセントにす
るといったように、出荷時において機種ごとにデューテ
ィー比を変更設定するようにしてもよい。

【００３０】〔２〕変速レバー２６を、図１において反
時計周りである正転側（又は逆転側）に操作し始める
と、ピン２５ｂが正転側の感圧センサー２７（又は逆転
側の感圧センサー２８）に押圧されて（ステップＳ２，
Ｓ３）、正転側の感圧センサー２７（又は逆転側の感圧
センサー２８）からオン信号が制御装置３１に入力され
る。正転側の感圧センサー２７（又は逆転側の感圧セン
サー２８）による検出時点が変速レバー２６の逆転作動
後（又は正転作動後）の第１設定時間Ｔ１（例えば２０
０ｍｓｅｃ（ミリ秒））内になく（ステップＳ６，Ｓ２
１）、変速レバー２６が前進上限位置Ｆｍａｘ（又は後
進上限位置Ｒｍａｘ）にないと（ステップＳ７，Ｓ２
２）、制御装置３１から正転側（又は逆転側）のパルス
信号Ｐ１が出力され、パルス信号Ｐ１に応じた正転側
（又は逆転側）の操作電流Ａ１が電動モータ２３に出力
されて高速正転（又は高速逆転）し（ステップＳ８，Ｓ
２３）、電動モータ２３から変速レバー２６に正転側
（又は逆転側）に沿ったアシスト力が与えられる。

【００３１】つまり前進領域Ｆにおいて変速レバー２６
を正転側に操作すると、電動モータ２３から正転側にア
シスト力が与えられて、無段変速装置３が増速側に変速
操作されるのであり、変速レバー２６を逆転側に操作す
ると、電動モータ２３から逆転側にアシスト力が与えら
れて、無段変速装置３が減速側に変速操作される。逆に
後進領域Ｒにおいて、変速レバー２６を逆転側に操作す
ると、電動モータ２３から逆転側にアシスト力が与えら
れて、無段変速装置３が増速側に変速操作されるのであ
り、変速レバー２６を正転側に操作すると、電動モータ
２３から正転側にアシスト力が与えられて、無段変速装
置３が減速側に変速操作される。

【００３２】〔３〕上記〔２〕において正転側の感圧セ
ンサー２７（又は逆転側の感圧センサー２８）による検
出時点が、変速レバー２６の逆転作動後（正転作動後）
の第１設定時間Ｔ１（２００ｍｓｅｃ）内にあったとす
る（ステップＳ６，Ｓ２１）。この場合、ポテンショメ
ータ４１が、中立状態又は中立に近い状態（つまり、中
立領域Ｎ内のいきすぎ領域Ｎａ内に変速レバー２６が位
置していること）を検出すると（ステップＳ９，Ｓ２
４）、正転側の感圧センサー２７（又は逆転側の感圧セ
ンサー２８）による変速レバー２６の増速側への作動の
検出がなくなるべく、第２設定時間Ｔ２だけ電動モータ
２３が微速正転（又は微速逆転）する（ステップＳ１
０，Ｓ１１，Ｓ２５，Ｓ２６）。これにより変速レバー
２６のハンチング動作が抑制される。

【００３３】〔４〕ポテンショメータ４１が中立状態又
は中立に近い状態を検出せず（ステップＳ９，Ｓ２
４）、変速レバー２６の逆転作動後（又は正転作動
後）、第１設定時間Ｔ１経過しており（ステップＳ１
２，Ｓ２７）、変速レバー２６が前進上限位置Ｆｍａｘ
（又は後進上限位置Ｒｍａｘ）にないと（ステップＳ
７，Ｓ２２）、制御装置３１から前記パルス信号Ｐ１が
出力されて、操作電流Ａ１が電動モータ２３に出力さ
れ、電動モータ２３から変速レバー２６に前述のアシス
ト力が与えられる。

【００３４】〔５〕ポテンショメータ４１が中立状態又
は中立に近い状態を検出せず、減速作動後、第１設定時
間Ｔ１経過していないとスタート地点に戻る（ステップ
Ｓ１２，Ｓ２７）。

【００３５】〔６〕正転側及び逆転側の感圧センサー２
７，２８が共にオンしていない（ステップＳ２，Ｓ３）
ときは、電源オン後つまり制御動作開始後、設定時間が
経過している場合には、変速レバー２６をその位置に保
持するための以下の処理（ステップＳ４，Ｓ１３〜Ｓ２
０、保持力制御に相当する）を行う。一方、設定時間が
経過していない場合には、電動モータ２３への操作電流
の供給を遮断して空転状態にさせ、保持力を与えない状
態にする（ステップＳ４，Ｓ５）。但し、いずれかの感
圧センサー２７，２８がオンすると、上述のアシスト制
御を実行することになる。尚、上記設定時間は、制御装
置３１が、図示しない割り込みによる通信処理にて、メ
ータパネル用制御部４５から目標値データを受信するま
での時間（通常、０．５秒程度）に設定される。前進領
域Ｆの高速範囲Ｆ１において（図５参照、ステップＳ１
３，Ｓ１４）、変速レバー２６の操作を止めると、制御
装置３１から、一つの周期Ｔでの出力時間Ｔ’と周期Ｔ
との比（Ｔ’／Ｔ）が充分に小さい値の前進側（正転
側）のパルス信号Ｐ２’が出力され、このパルス信号Ｐ
２’による正転側の所定値Ｂ’の保持電流Ａ２’（前述
の操作電流Ａ１よりも充分に小さい）が、電動モータ２
３に出力される（ステップＳ１５）。上記〔４〕におい
て、変速レバー２６が前進上限位置Ｆｍａｘにあるとき
も、同様に前記保持電流Ａ２’が、電動モータ２３に出
力される。

【００３６】前進領域Ｆの低速範囲Ｆ２において（ステ
ップＳ１３，Ｓ１４）、変速レバー２６の操作を止める
と、制御装置３１から、前記の比Ｔ’／Ｔが前記Ｐ２’
における値よりも小さい前進側（正転側）のパルス信号
Ｐ２’’が出力され、このパルス信号Ｐ２’’による正
転側の所定値Ｂ’’の保持電流Ａ２’’（前述の保持電
流Ａ２’よりも小さい）が、電動モータ２３に出力され
る（ステップＳ１６）。

【００３７】後進領域Ｒにおいて（ステップＳ１３）、
変速レバー２６の操作を止めると、制御装置３１から逆
転側のパルス信号Ｐ２’’が出力され、前記保持電流Ａ
２’’が、電動モータ２３に出力される（ステップＳ１
７）。上記〔４〕において、変速レバー２６が後進上限
位置Ｒｍａｘにあるときも、同様に前記保持電流Ａ
２’’が、電動モータ２３に出力される。

【００３８】図２に示すベルト式の無段変速装置３のカ
ム部材２０は、伝動ベルト１３の張力により減速方向す
なわち中立停止領域Ｎ側に回転するように復帰付勢され
ているので、ステップＳ１５，Ｓ１６，Ｓ１７での電動
モータ２３の正転側（又は逆転側）の小さなアシスト力
と、無段変速装置３のカム部材２０の前述の中立停止領
域Ｎ側への復帰付勢力とが釣り合って、変速レバー２６
及び無段変速装置３がその操作位置（変速位置）に保持
される。

【００３９】この場合に、どれだけの値の正転側（又は
逆転側）の保持電流Ａ２を電動モータ２３に供給する
と、変速レバー２６及び無段変速装置３が保持されるの
かが実験等により事前に把握されており、その保持電流
Ａ２’，Ａ２’’の値が所定値Ｂ’，Ｂ’’である。電
動モータ２３に供給される正転側（又は逆転側）の保持
電流Ａ２’，Ａ２’’において、所定値Ｂ’，Ｂ’’を
含む小範囲内の保持電流Ａ２’，Ａ２’’のみの値が
（小範囲から外れた保持電流Ａ２’，Ａ２’’の値は無
視される）、フィードバックされて検出されており、正
転側（又は逆転側）の保持電流Ａ２’，Ａ２’’が所定
値Ｂ’，Ｂ’’に維持されるように、パルス信号Ｐ
２’，Ｐ２’’における出力時間Ｔ’とパルス周期Ｔと
の比（Ｔ’／Ｔ）が、制御装置３１によって自動的に変
更操作される。

【００４０】変速レバー２６が中立停止領域Ｎに操作さ
れ、発進領域Ｎｂで増速作動後第３設定時間Ｔ３（例え
ば２００ｍｓｅｃ）内にあると（ステップＳ１８）、電
動モータ２３への操作電流Ａ１（保持電流Ａ２）の供給
系が遮断された状態に設定され、電動モータ２３が空転
状態となる（ステップＳ１９）。電動モータ２３の空転
状態は、図６に示す第１電磁リレー３２又は第２電磁リ
レー３３をトランジスタ３９側に切換操作し、且つ、ト
ランジスタ３９にパルス信号Ｐ１，Ｐ２’，Ｐ２’’を
出力しないことによって設定する。ベルト無段変速装置
は一般に中立領域Ｎが広くて、増速操作してから発進す
るまでに少し時間がかかるが、上記のように電動モータ
２３を空転させることで、操縦者に円滑に発進する印象
を与えることができる。

【００４１】変速レバー２６が中立停止領域Ｎに操作さ
れ、発進領域Ｎｂで増速作動後前記第３設定時間Ｔ３内
にないと（ステップＳ１８）、電動モータ２３への操作
電流Ａ１（保持電流Ａ２’，Ａ２’’）の供給系が短絡
された状態に設定される（ステップＳ２０）。これは図
６に示す第１電磁リレー３２及び第２電磁リレー３３を
切り状態として、電動モータ２３の端子２３ａ，２３ｂ
を接地させて、短絡された状態とする。

【００４２】〔別実施形態〕上記実施形態では、操作具
を変速操作具２６に、被操作対象を減速方向に向けて復
帰付勢される走行用の無段変速装置３の変速部（カム部
材２０）にした場合を例示したが、これに限定されるも
のではなく、操作具の人為操作に基づいて正逆に作動さ
れ、駆動操作手段にて作動が補助される装置であれば、
走行用の無段変速装置以外でも本発明は適用できる。ま
た、走行用の無段変速装置の場合も、ベルト式に限るも
のではなく、例えば、静油圧式無段変速装置等にも本発
明は適用できる。

【００４３】上記実施形態では、操作状態検出手段を、
一対の感圧センサー２７，２８にて構成したが、これに
限定されるものではなく、各種のスイッチ式のセンサー
等が使用できる。

【００４４】上記実施形態では、アクチュエータを電動
モータ２３にて構成したが、これに限定されるものでは
なく、電動モータ以外の油圧シリンダ等の各種アクチュ
エータが使用できる。

【００４５】上記実施形態では、操作位置検出手段（変
速位置検出手段）を、変速装置の変速部（カム部材２
０）の回転位置を検出する手段（ポテンショメータ４
１）にて構成したが、これに限るものではなく、例え
ば、変速操作具（変速レバー２６）の操作位置を検出す
るようにしてもよい。又、検出手段も、ポテンショメー
タではなく、ボリューム等の各種のアナログ式のセンサ
ーが使用できる。

【００４６】上記実施形態では、目標操作位置記憶手段
（目標変速位置検出手段）を、制御手段（制御装置３
１）と通信自在に設けた他の制御部４５に備えたメモリ
（ＥＥＰＲＯＭ）にて構成して、その他の制御部４５か
ら目標値データを受信するようにしたが、これに限るも
のではない。例えば、制御手段（制御装置３１）とワイ
ヤーハーネスによって直接接続されたＥＥＰＲＯＭ等の
メモリに記憶させるようにしてもよい。

【００４７】上記実施形態では、制御手段（制御装置３
１）が、電力供給されて制御動作を開始した後、操作具
２６に対するアシスト制御のみを実行し保持力制御を実
行しない設定時間として、他の制御部４５から目標値デ
ータを受信するまでの時間に設定したが、これに限るも
のではない。例えば、上記目標値データの受信時間では
ない所定時間（例えば１秒程度）にする等、適宜設定で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】無段変速装置、変速レバー及び電動モータ付近
の側面図

【図２】無段変速装置の縦断背面図

【図３】無段変速装置における変速操作用のカム部材の
平面図

【図４】コンバインの伝動系を示す概略図

【図５】変速レバーガイドを示す図

【図６】電動モータの制御回路系を示す図

【図７】表示画面を示す正面図

【図８】変速レバーによる変速操作時の制御の流れを示
す図

【図９】変速レバーによる変速操作時の制御の流れを示
す図

【図１０】変速レバーによる変速操作時の制御の流れを
示す図

【図１１】変速レバーによる変速操作時の制御の流れを
示す図

【符号の説明】

２６ 操作具 ２６ 変速操作具 ２０ 被操作対象 ２０ 変速部 ３ 無段変速装置 ２３ アクチュエータ ２７，２８ 操作状態検出手段 ３１ 制御手段 ４１ 操作位置検出手段 ４１ 変速位置検出手段 ４６ 目標操作位置記憶手段 ４６ 目標変速位置記憶手段 ４５ 管理制御部

───────────────────────────────────────────────────── 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 - 61/36 F16H 63/00 - 63/48 B60K 20/00 - 20/08 F16H 9/00 - 9/26 G05G 1/00 - 25/04

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 人為的に正逆に操作される操作具と、所
   定方向に復帰付勢される被操作対象とを機械的に連動連
   結し、 前記操作具の操作方向に沿ってアシスト力を与えるアク
   チュエータと、 前記被操作対象の操作位置を検出する操作位置検出手段
   と、 前記操作具の操作位置と前記操作位置検出手段の検出値
   との関係を計測して求めた目標値データを記憶する目標
   操作位置記憶手段と、 前記操作具が人為的に操作されているか否か、及び、そ
   の操作方向を検出する操作状態検出手段と、 この操作状態検出手段の検出情報に基づいて、前記操作
   具が人為操作されていることが検出されると、前記操作
   具の操作方向にアシスト力を与えるように前記アクチュ
   エータを作動させるアシスト制御を実行し、且つ、 前記操作状態検出手段の検出情報に基づいて、前記操作
   具が人為操作されていないことが検出されると、前記操
   作位置検出手段の検出値と前記目標操作位置記憶手段か
   ら通信にて得た目標値データとに基づいて前記被操作対
   象の操作位置を判別して、その判別情報に基づいて、前
   記被操作対象が前記復帰付勢力に抗してその操作位置で
   保持されるように前記アクチュエータの保持力を調整す
   る保持力制御を実行する制御手段とが設けられた操作ア
   シスト装置であって、 前記制御手段は、 電力が供給されるに伴って、前記目標操作位置記憶手段
   から前記目標値データを受信するとともに、電力の供給
   が開始された後、設定時間が経過するまでは、前記アシ
   スト制御のみを実行可能に構成され、 前記設定時間が経過した後は、前記アシスト制御及び前
   記保持力制御を実行可能に構成されている操作アシスト
   装置。
2. 【請求項２】 前記被操作対象が、走行用の無段変速装
   置の変速部にて構成されるとともに、前記操作具が前記
   無段変速装置を変速操作する変速操作具にて構成され、 前記操作位置検出手段が、前記無段変速装置の変速部の
   変速位置を検出する変速位置検出手段にて構成され、 前記目標操作位置記憶手段が、前記変速操作具の操作位
   置と前記変速位置検出手段の検出値との関係を計測して
   求めた目標値データを記憶する目標変速位置記憶手段に
   て構成され、 前記制御手段は、前記被操作対象の操作位置として、前
   記無段変速装置の変速位置を判別するように構成されて
   いる請求項１記載の操作アシスト装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段と通信自在に接続された管
   理制御部が、前記目標操作位置記憶手段を備えて設けら
   れるとともに、その管理制御部が前記目標操作位置記憶
   手段の目標値データを前記制御手段に送信するように構
   成され、 前記制御手段は、前記電力が供給されて制御動作が開始
   された後、前記管理制御部から前記目標値データを受信
   するまでの時間を前記設定時間に設定するように構成さ
   れている請求項１又は２記載の操作アシスト装置。