JP3755097B2 - 作業機における車速制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、稲、麦、大豆等の収穫のためのスレッシャやコンバイン等の収穫機等の農作業機または地面の土砂を削り、蓄積した後他の運搬車に放出するためのモータスクレーパーやコンクリートミキサー車等の土木用作業機（作業車）における車速を制御する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
脱穀等の処理部が搭載された走行機体の前部に刈取前処理装置を備えたスレッシャやコンバイン等の収穫機においては、走行機体に搭載したガソリンエンジンやデイーゼルエンジン等の一つのエンジンからの動力を、走行駆動部や前記刈取前処理装置、並びに脱穀等の作業部に各々伝達して各箇所に所定の仕事を成さしめる。
【０００３】
この場合、湿田走行時には走行負荷が大きい状態で低速走行するので、刈取速度が遅く脱穀部等の負荷はあまり大きくない。反対に乾田における雨濡れ穀稈を刈取るときには、走行負荷がそれ程大きくなくても、雨濡れ穀稈の脱穀のため脱穀部での負荷が大きくなるというように、走行部の負荷の変動と、作業部の負荷の変動とは必ずしも連動しない。
【０００４】
従って、先行技術の特開平２−２５７３号公報に開示されているように、エンジンからの動力を変速制御可能な油圧駆動手段を介して走行部に伝達する一方、前記油圧駆動手段と並列的にエンジンからの動力を作業部に伝達するように構成し、走行部と作業部との変速操作を別系統にしていることが多い。
ところで、特公昭４９−３４４９４号公報では、油圧ポンプと油圧モータとからなるＨＳＴ式無段階変速機構の油圧回路中にチャージポンプと、制御弁とを設け、該制御弁をエンジンの負荷に応じて作動するガバナーに連動させることにより、油圧ポンプの斜板の傾斜角度を変更するように作動させて、作業機の負荷に応じて最適な車速にて走行させるように制御するコンバインの車速制御手段が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記車速制御では、ガバナーによる負荷設定値を基準とし、負荷設定値より少しでも過負荷状態になれば減速し、逆に負荷設定値より少しでも大きくなれば増速させ、コンバインの扱胴の回転速度が常時一定となるように車速制御するものであるから、車速制御にハンチング現象が発生し易いという問題があった。
【０００６】
また作業場の条件によっては、前記車速制御だけでは、作業が安定しないという問題もあった。
本発明は、上記の問題を解決して、車速の制御にハンチング現象発生させず、且つ制御の適用範囲を大きくすることができる、作業機における車速制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明の作業機における車速制御装置は、作業機に搭載したエンジンからの動力を変速制御可能な油圧ポンプと油圧モータとからなる油圧駆動手段を介して走行部に伝達する一方、エンジンの負荷を電子ガバナー装置等の燃料供給量の検知にて検出し、車速を増減制御する車速制御手段を備えてなる作業機において、主変速レバーの操作に関連させて前記油圧駆動手段における油圧ポンプの斜板を操作して圧油の吐出量を増減制御するように構成し、前記車速制御手段は、車速制御モードと減速制御モードとに選択的に切換可能に構成し、車速制御モードにおいては、エンジン負荷率が一定値を越えると減速し、前記一定値以下なら増速するように制御し、減速制御モードにおいては、前記エンジンの負荷率が一定値以上になったことを検知して、前記主変速レバーの操作位置に対応する保持車速に対して一定比率もしくは一定量だけ車速を減速し、前記エンジンの負荷が適正値に戻ると、所定時間を要して前記保持車速に復帰させるように制御するものである。
【０００８】
【発明の作用・効果】
以上のように、車速制御手段は、減速制御モードにおいては、前記主変速レバーの操作位置に対応する車速を保持するように制御する一方、前記エンジンの負荷率が一定値以上になったことを検知して、前記保持車速に対して一定比率もしくは一定量だけ車速を減速し、前記エンジンの負荷が適正値に戻ると、前記保持車速に復帰させるように制御するから、従来のような車速制御にハンチング現象が発生することがない。
【０００９】
さらに、所定時間を要して車速を次第に増加させるのであるから、作業機に搭乗しているオペレータが安全に操縦できるし、車速（作業速度）の復元は、予め設定された主変速レバーの位置に対応する速度以上にはならないから、車速が異常に大きくならず安全性を確保することができる。
他方、車速制御モードにおいては、作業中にエンジンの負荷率が一定値を越えると減速し、且つエンジンの負荷率が一定値以下なら増速することによって、エンジンの回転数を定格回転数に維持したまま、エンジン負荷を適正に保持する制御であり、この車速制御モードを実行することにより、作業を安定化するものである。
【００１０】
そして、車速制御モードと減速制御モードとに選択的に切換できることにより、作業条件、例えば、車速制御だけでは、倒伏穀稈を刈取脱穀すると、刈取部の穀稈引き起こし能力以上に車速が早くなってトラブルが発生したり、圃場条件や作物の条件が一定していない時には、車速制御でハンチングを起こし易く、搭乗しているオペレータの乗り心地が悪くなるが、そのような場合に、減速制御モードに切り換えると、オペレータが予め設定された主変速レバーの位置に対応する速度以上にはならないためにトラブルの発生やハンチングの発生を防止できる効果を有する。また、圃場条件や作物条件が良い場合には車速制御モードに切り換えて、作業の能率化を図ることができる。
【００１１】
このように、モードの切換により、制御の適用範囲を広げることができるという効果を奏する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に本発明を収穫機であるコンバインに適用した実施形態について説明する。図１は左右一対の走行クローラ２ａ，２ｂを有する走行車両であるコンバインの走行機体１の側面図であり、該走行機体１上の一側には脱穀装置３を搭載し、該脱穀装置３の前部には、刈取前処理装置４が図示しない油圧シリンダにて昇降可能に装着されており、該刈取前処理装置４は、その下部フレームの下面側にバリカン式の刈取装置５を、前方には六条分の穀稈引起装置６が配置され、穀稈引起装置６と脱穀装置３におけるフイードチェン７との間には穀稈搬送装置が配置れ、穀稈引起装置６の下部前方には分草体８が突出している。
【００１３】
脱穀装置３における扱室内の扱胴をその軸線が走行機体１の進行方向に沿うように配設し、扱室の一側に配置された前記フイードチェン７にて根元部を挟持しつつ搬送される穀稈の穂先部が扱室内の扱胴３ａにて脱穀される。扱室の下方には受け網とシーブ等による揺動選別装置と唐箕フアンの風による風選別装置とを備え、脱穀装置３の側方に脱穀済みの穀粒を貯留する籾タンク９が搭載されている。また、走行機体１の後部から突出する穀粒放出オーガ１０は、籾タンク９から機体外の図示しない運搬車に脱穀した穀粒を放出するための水平回動可能及び俯仰回動可能に構成されている。走行機体１の前部一側に設けた運転室１１内には、図２に示すように、走行機体１を操向するための丸ハンドル１２及び速度変更のための主変速レバー１３と副変速レバー１４、さらには各種操作用のスイッチ（図示せず）が配置されている。
【００１４】
左右の走行クローラ２ａ，２ｂは、それぞれ、図３に示す動力伝達装置２０の左右の出力軸２１ａ，２１ｂから出力される動力にて回転駆動する起動輪２２，２２と、走行機体１の後端側に後向き付勢された誘導輪２３，２３とに巻掛けられた履帯２４，２４と、各履帯２４の下側内周面を支持する下部転輪２５等からなる。
【００１５】
次に、２ポンプ２モータ型のＨＳＴ式無段階変速機構からなる動力伝達装置２０の構成について説明する。図３に示す実施例は、ミッションケース３０内に、後述する左右一対の遊星歯車機構３１，３１等からなる差動歯車機構と、第１油圧ポンプ３３及び第１油圧モータ３４からなる走行用油圧式駆動手段と、第２油圧ポンプ３６及び第２油圧モータ３７からなる旋回用油圧式駆動手段と動力伝達用歯車機構等を内装する。走行機体１に搭載したエンジン１７からの回転力は、チェンスプロケットと無端チェン６０、もしくはベルト及びプリーとを介して、ミッションケース３０の外側にて両方の油圧ポンプ３３，３６の入力軸３３ａに伝達し、伝達ケース６１内の油圧路を介してそれぞれの油圧モータ３４，３７に油圧動力伝達する。なお、前記共通軸３３ａの一端部には、後述する油圧サーボ手段に圧油を供給するためのチャージポンプ７１が装着されている（図３、図５参照）。
【００１６】
図３及び図４に示すように、左右一対の遊星歯車機構３１，３１は左右対称状であって、同一半径上に複数（実施例では３つ）の遊星歯車３９，３９，３９がそれぞれ回転自在に軸支された左右一対の腕輪３８，３８をミッションケース３０内にて同軸線上にて適宜隔てて相対向させて配置する。前記各遊星歯車３９にそれぞれ噛み合う太陽歯車４０，４０を固着した太陽軸４１の左右両端は、両腕輪３８，３８の内側にてその回転中心部に位置する軸受に回転自在に軸支されている。内周面の内歯と外周面の外歯とを備えたリングギヤ４２は、その内歯が前記３つの遊星歯車３９，３９，３９にそれぞれ噛み合うように、太陽軸４１と同心状に配置されており、このリングギヤ４２は、前記太陽軸４１上または、前記腕輪３８の外側面から外向きに突出する中心軸４３上に軸受を介して回転自在に軸支されている。
【００１７】
前記走行用油圧式駆動手段における容量可変式の第１油圧ポンプ３３の回転斜板の傾斜角度を変更調節することにて、第１油圧モータ３４への圧油の吐出方向と吐出量を変更して、当該第１油圧モータ３４の出力軸の回転方向及び回転数が調節可能に構成されている。そして、第１油圧モータ３４の入力軸からの回転動力は、歯車４４，４５，４６，４７を介して従来から周知の歯車機構にて構成された副変速機構５０に伝達され、その出力歯車４８を介して太陽軸４１に固定したセンター歯車４９に伝達される。
【００１８】
なお、歯車４４の軸４４ａに関連させた歯車機構５１を介して作業機等への回転力を伝達するＰＴＯ軸５２に出力する。この場合、ＰＴＯ軸５２の中途部にはクラッチ手段５２ａが備えられている。
従って、前記走行用油圧式駆動手段からの回転動力は、伝動歯車機構及び副変速機構５０を介してセンター歯車４９に伝達され、次いで、前記左右一対の遊星歯車機構３１，３１に伝達され、前記左側の腕輪３８の中心軸４３に固着した伝動歯車５３を、左側の出力軸２１ａに固着した伝動歯車５４に噛み合わせて出力する。同様に、右側の腕輪３８の中心軸４３に固着した伝動歯車５３を、右側の出力軸２１ｂに固着した伝動歯車５４に噛み合わせて出力する。
【００１９】
他方、旋回用油圧式駆動手段における容量可変式の第２油圧ポンプ３６の回転斜板の傾斜角度を変更調節する等にて、第２油圧モータ３７への圧油の吐出方向及び吐出量を変更して、当該第２油圧モータ３７の出力軸の回転方向及び回転数を調節可能に構成されている。そして、第２油圧モータ３７からの回転動力は、歯車機構５５を介して一対の伝動歯車５６，５７に伝達される。次いで、図３に示すように左側のリングギヤ４２の外歯に対しては伝動歯車５６と直接噛み合い、右側の伝動歯車５７が逆転軸５８に取付く逆転歯車５９に噛み合い、この逆転歯車５９と右側のリングギヤ４２の外歯とが噛み合う。
【００２０】
従って、第２油圧モータ３７の正回転にて、左側のリングギヤ４２が所定回転数にて逆回転すると、右側のリングギヤ４２が前記と同一回転数にて正回転することになる。
この構成により、例えば、旋回用油圧式駆動手段を停止させておけば、左右両側のリングギヤ４２，４２の回転は停止した固定状態である。この状態で走行用油圧式駆動手段を駆動すると、第１油圧モータ３４からの回転力は、太陽軸４１のセンター歯車４９に入力され、その回転力は、左右両側の太陽歯車４０，４０に同一回転数にて伝達され、左右両側の遊星歯車機構の遊星歯車３９、腕歯車３８を介して左右両側の出力軸２１ａ，２１ｂに平等に同方向の同一回転数にて出力されるので、直進走行ができる。従って、走行用油圧式駆動手段のみを正回転駆動すると、走行機体１は直進前進し、逆回転駆動したときには直進後退する。
【００２１】
反対に、走行用油圧式駆動手段を停止した状態では、前記太陽軸４１及び左右両側の太陽歯車４０，４０は固定される。この場合、図示しないブレーキ手段を作動させるのが好ましい。この状態にて、旋回用の油圧式駆動手段（第２油圧モータ３７）を例えば正回転駆動させると、左の遊星歯車３９、腕歯車３８からなる遊星歯車機構は逆回転する一方、右の遊星歯車３９、腕歯車３８からなる遊星歯車機構は正回転することになる。従って、左走行クローラ２ａは後進する一方、右走行クローラ２ｂは前進するので、走行機体１はその場で、左にスピンターンすることになる。
【００２２】
同様にして、旋回用油圧式駆動手段（第２油圧モータ３７）を逆回転駆動させると、左の遊星歯車機構３１は正回転し、右の遊星歯車機構３１は逆回転して、左走行クローラ２ａは前進する一方、右走行クローラ２ｂは後退するので、走行機体１はその場で、右にスピンターンすることになる。
そして、走行用油圧式駆動手段を駆動しつつ旋回用油圧式駆動手段を駆動した場合には、前進時及び後退時において、前記スピンターン旋回半径より大きい旋回半径で右また左に旋回できることになり、その旋回半径は左右走行クローラ２ａ，２ｂの速度に応じて決定されることになる。
【００２３】
前記各場合、副変速レバー１４を移動させて、路上走行モード、農作業モード、超低速モード等にセットする。この状態で、主変速レバー１３を直立姿勢にすれば、中立位置（Ｎ位置）となり、主変速レバー１３を前傾させると走行車両は前進し、その前傾角度が大きいと、その前進速度が増大する。逆に、主変速レバー１３を後傾させると走行車両は後退し、その後傾角度が大きいと、その後退速度が増大するというように構成するのである。また、ハンドル１２を右または左に回動することより、走行車両は所定方向に旋回できるのである。
【００２４】
図７は、前記走行用油圧式駆動手段における車速制御と、減速制御とに切り換えることができる車速制御の第１実施例における油圧回路７０を示し、前記エンジン１７にて別途チャージポンプ７１を駆動し、ここからの圧油を後述する油圧サーボ手段７２に送る。走行用の第１油圧ポンプ３３から第１油圧モータ３４への閉回路からなる油圧通路中にはその下流側バイパス通路にて油圧モータ３４に作用する慣性を吸収するためのブレーキバルブとしての一対の油圧調整弁７３が接続されている。各油圧調整弁７３は図示するように、チェック弁とリリーフ弁との対からなる。また、この一対の油圧調整弁７３より上流側バイパス通路には、チェック弁と絞り弁とからなり、主の油圧回路７０（閉回路）の圧油を少しずつ入替えるための一対の圧油調整弁７４，７４が接続され、前記チャージポンプ７１からの圧油通路７６を一対の圧油調整弁７４，７４間に接続する一方、ドレンに圧油を逃がすためのリリーフ弁７５に接続している。
【００２５】
また、前記圧油通路７６の延長部に設けた油圧サーボ手段７２は、ピストン１００を直進的に移動（実施例では上下方向に移動）させることによりクレイドル型の第１油圧ポンプ３３の斜板（図示せず）の傾斜角度を変更させて、車速を変速するように構成するものであって、車速自動制御のための４ポート３位置の電磁制御弁７７と、手動切換弁７９（後述するスプール１０１をピストン１００に対して相対的に移動させるように構成してもの）とが並列状に接続されている。手動切換弁７９は、前記主変速レバー１３と図示しない連動機構を介して連結され、主変速レバー１３の操作位置に基づいて手動切換弁７９を切り換えすることができ、主変速レバー１３の手動操作に基づいて、油圧サーボ手段７２におけるピストン１００を駆動させ、この動きに応じて、連動機構８０を介して第１油圧ポンプ３３の斜板の斜板の傾斜角度を変更し、以て主変速レバー１３のセット位置に応じた車速に保持できるように構成されている。他方、電磁制御弁７７からの出力ポートを前記手動切換弁７９の出力ポートからピストン１００への通路に並列に接続する。この電磁制御弁７７は後述するコンピュータ式のコントローラからの所定の指令信号（エンジンの負荷の程度に応じた信号）を、減速用ソレノイド７７ａまたは増速用ソレノイド７７ｂに送り、前記手動切換弁７９が前進位置にある場合のみ、前記油圧サーボ手段７２におけるピストン１００を移動させて、上述のように第１油圧ポンプ３３の斜板の傾斜角度を変更して、車速を増減変速制御することができる。なお、主変速レーバー１３ひいては手動切換弁７９が中立位置及び後退位置にあるときには、電磁制御弁７７への増減速の指令信号は出さない（禁止される）。
【００２６】
次に、図５〜図１２を参照しながら、油圧サーボ手段７２としてのピストン１００及びスプール１０１及び手動切換弁７９の構成について説明する。図５は２ポンプ２モータ型のＨＳＴ式無段階変速機構からなる動力伝達装置２０の平面図（一部仮想線）を示し、図５の右側に走行用の第１油圧ポンプ３３を、左側に旋回用の第２油圧ポンプ３６を入力軸３３ａにて駆動させるように配置し、図５の上側に走行用の第１油圧モータ３４を配置する。なお、旋回用の第２油圧モータ３７は前記第２油圧ポンプ３６の下方側に配置されている。第１油圧ポンプ３３の下方には、同じケースブロック１１０内に油圧サーボ手段７２として、車速用ピストン１００と該車速用ピストン１００の内径部に摺動可能に嵌挿されたスプール１０１とを配置する。
【００２７】
動力伝達装置２０のケースブロック１１０の外面側（図５の下方側）に突出するボス１０３の内径に回動枢軸１０４を回動可能に嵌合し、該回動枢軸１０４には、走行ストッパー杆１０５の中途部をナット１０８にて固定し、該走行ストッパー杆１０５の先端面に形成された中立保持カム面１０５ａに対して当接する中立保持ローラ１０６ａが中立保持アーム１０６の先端に回動自在に設けられている。中立保持アーム１０６は、前記ケースブロック１１０から突設する支軸１０６ｂに回動自在に枢支され、付勢ばね１０７の付勢力にて中立保持ローラ１０６ａが中立保持カム面１０５ａに常時押圧するように構成されている（図６及び図８参照）。
【００２８】
前記ボス１０３に回動自在に被嵌した筒軸１０９には、ストッパー板１１１及び主変速レバー１３と図示しない連動機構を介して回動する操作アーム１０２の基端を各々固定連結し、筒軸１０９に被嵌した衝撃吸収用の捩じりばね１１２の両端部を前記走行ストッパー杆１０５に係止する。
なお、走行ストッパー杆１０５の他端に設けた係合部１０５ｂとストッパー板１１１の係合切欠き部１１１ａとが係合して、前記操作アーム１０２が所定角度以上に回動しないよう規制されている。
【００２９】
前記回動枢軸１０４の内端に固定したクランクアーム１１３の自由端から突設したピン１１４は、スプール１０１における下部凹溝１１５に係合している。従って、操作アーム１０２の回動角度に応じてクランクアーム１１３の自由端側を回動させ、スプール１０１が車速用ピストン１００の内径部１００ｃに対して相対的に上下（軸線方向）に移動できるように構成されている。これにより手動切換弁７９が構成されている。
【００３０】
図１１（ａ）はピストン１００の縦断面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のXIｂ−XIｂ線矢視図、図１１（ｃ）は右側面図、図１１（ｄ）は図１１（ｃ）の右端面図、図１１（ｅ）は図１１（ａ）のXIｅ−XIｅ線矢視図、図１１（ｆ）は図１１（ｅ）のXIｆ−XIｆ線矢視断面図である。これらの図から理解できるように、ピストン１００の内径部１００ｃにはスプール１０１が軸線に沿って移動可能な内径部１００ａを有し、外周の中途部に切欠き形成した凹所の一側面には、前記ピン１１４が遊嵌できる挿通孔１００ｂが穿設されている。ケースブロック１１０に穿設したシリンダ１１６の一側周面には、チャージポンプ７１から圧油が供給されるための圧油孔１１７を穿設し、ピストン１００の外周一側面には、軸線方向に長手のポンプポート１１８を凹み形成し、該ポンプポート１１８からピストン１００の内径部１００ｃに向かって穿設油路１１８ａが形成されている。また、ピストン１００の内径部１００ｃには、前記穿設油路１１８ａの部位を軸線方向に挟んだ位置に第１ポート１１９、第２ポート１２０が形成されている（図１１（ａ）及び図１１（ｅ）参照）。そして、ピストン１００の内径部１００ｃより外側には、軸線方向に沿い且つピストン１００の各端面に開放される２本の油路１２１，１２２が穿設され、油路１２１は、第１ポート１１９とシリンダ１１６の第１端室１２３とに連通するように形成され、他方の油路１２２は第２ポート１２０とシリンダ１１６の第２端室１２４とに連通するように形成されている（図８及び図１１（ａ）参照）。
【００３１】
図１２（ａ）はスプール１０１の縦断面図、図１２（ｂ）はスプール１０１の外周側面図を示し、スプール１０１の内径部には軸線方向に沿いスプール１０１の両端面に貫通する内径通路１２５を備え、また、スプール１０１の外周面には、前記下部凹溝１１５の位置よりも上位置に、第１外周油路１２６、第２外周油路１２７、第３外周油路１２８が各々所定の間隔にて形成されており、第１外周油路１２６及び第３外周油路１２８には各々前記内径通路１２５に連通する排出通路１２９，１３０が穿設されている。
【００３２】
さらに、第１外周油路１２６と第２外周油路１２７との間のランド部には、軸線方向に所定寸法の矩形状の平行切欠き部１３１、１３２を形成し、第２外周油路１２７と第３外周油路１２８との間のランド部には、軸線方向に所定寸法の矩形状の平行切欠き部１３３、１３４を形成する（図１２（ｂ）参照）。この平行切欠き部１３１と１３２とは、電磁制御弁７７もしくは主変速レバー１３の操作によりスプール１０１に対して相対的に上移動又は下移動したピストン１００における第１内径通路１１９と各々オーバラップし得る。平行切欠き部１３３と１３４とは、同じくスプール１０１に対して相対的に上移動又は下移動したピストン１００における第２内径通路１２０と各々オーバラップし得る。
【００３３】
従って、スプール１０１とピストン１００との上下方向の相対移動により、スプール１０１の第３外周通路１２８（及び平行切欠き部１３４）がピストン１００の第２ポート１２０と連通するとき、ピスト１００における油路１２２とスプール１０１の内径通路１２５とが連通する。同様に、スプール１０１の第１外周通路１２６（及び平行切欠き部１３１）がピストン１００の第１ポート１１９と連通するとき、ピスト１００における油路１２１とスプール１０１の内径通路１２５とが連通する。
【００３４】
そして、前記上下移動するピストン１００の外周凹所１３５に係合した連動機構８０としての連結ピン１３６は、クレイドル型の第１油圧ポンプ３３の斜板（図示せず）に連結し、ピストン１００の移動に応じて斜板の傾斜角度変更すべく当該斜板を回動させ、もって車速を制御するように構成する。
図８は、電磁制御弁７７の減速用ソレノイド７７ａ及び増速用ソレノイド７７ｂに指令信号が入力されていない状態を示し、シリンダ１１６の第１端室１２３及び第２端室１２４のいずれにもチャージポンプ７１からの圧油は作用しない。
【００３５】
他方、主変速レバー１３を中立位置に位置させると、操作アーム１０２及び中立保持アーム１０６を介して走行ストッパ杆１０５の中立保持カム面１０５ａの中立位置に前記中立保持ローラ１０６ａが位置する一方、ストッパ杆１０５、回動枢軸１０４及びクランクアーム１１３を介してその先端のピン１１４、下部凹溝１１５にてスプール１０１を前記ピストン１００に対して所定位置で停止する。この状態では、チャージポンプ７１からの圧油が圧油孔１１７を介してピストン１００外周面のポンプポート１１８に供給されるが、スプール１０１が中立位となり、当該スプール１０１における第１外周油路１２６と第２外周油路１２７との間のランド部に圧油が入るだけで、他のランド部がピストン１００の内周における第１ポート１１９及び第２ポート１２０を塞ぐので油圧カットされ、従って、ピストン１００は上下移動しない。従って、コンバインは前進・後退は停止する。
【００３６】
電磁制御弁７７がＯＦＦの状態において、主変速レバー１３を中立位置よりも前方向に回動させると、その回動角度に応じた速度で前進させる制御では、該主変速レバー１３の動きに連動する連動機構を介して前記操作アーム１２０が所定方向に回動し、この動きを走行ストッパ杆１０５、回動枢軸１０４を介してクランクアーム１１３を所定方向に所定角度だけ回動させる。このクランクアーム１１３先端のピン１１４がスプール１０１の下部凹溝１１５に嵌合しているので、当該スプール１０１は上又は下位置に所定量だけ移動する。そして、例えば、スプール１０１がピストン１００に対して相対的に上移動し、第２外周油路１２７がピストン１１０における第２ポート１２０に連通する位置に来たときには、チャージポンプ７１からの圧油が圧油孔１１７→ポンプポート１１８→第２外周油路１２７→第２ポート１２０→油路１２２を介してピストン１００の下端側の第２端室１２４に送られ、当該ピストン１００を上向きに移動させるから、連結ピン１３６を介して第１油圧ポンプ３３の斜板を所定角度回動して、第１油圧モータ３４を所定速度にて回転駆動させるように圧油を送ることになる。なお、第１端室１２３からの戻り油は、油路１２１→第１ポート１１９→第１外周路１２６→排出通路１２９→内径通路１２５を経てドレンに戻される。
【００３７】
逆に、中立位置よりも後方向に主変速レバー１３を回動させると、その回動角度に応じた速度で後退するように制御するに当たり、前記スプール１０１が下降移動し、第２外周油路１２７がピストン１１０における第１ポート１１９に連通する位置に来ることにより、チャージポンプ７１からの圧油が圧油孔１１７→ポンプポート１１８→第２外周油路１２７→第１ポート１１９→油路１２１を介してピストン１００の上端側の第１端室１２３に送られ、当該ピストン１００を下向きに移動させ、斜板を回動させてコンバインを後退移動させるべく第２油圧モータ３４に圧油を送る。このとき、第２端室１２４からの戻り油は、油路１２２→第２ポート１２０→第３外周路１２８→排出通路１３０→内径通路１２５を経てドレンに戻される。しかして、この構成が手動切換弁７９に対応することは以上の説明にて容易に理解できるであろう。
【００３８】
また、前記主変速レバー１３ひいては手動切換弁７９が前進位置にある場合のみ、電磁制御弁７７の減速用ソレノイド７７ａもしくは増速用ソレノイド７７ｂに所定の信号が入ると、ピストン１００をスプール１０１に対して相対的に上移動または下移動させることで、前記走行用の第１油圧ポンプ３３における斜板の回動角度を変更制御すべく連結ピン１３６を上または下に所定量移動させることができる。例えば、前進の自動車速制御において、増速用ソレノイド７７ｂに所定のデューティ比のパルス信号を付与し、図９に示すように、第１端室１２３にチャージポンプ７１からの圧油が電磁制御弁７７を介して送られ始めると、ピストン１００の上端に油圧が作用して当該ピストン１００を下降させる。そして、スプール１０１の第１外周通路１２６とピストン１００内径の第１ポート１１９とが連通すると、余剰の油は排出通路１２９から内径通路１２５を介してドレンに戻される。なお、スプール１０１の第１外周通路１２６に連通する平行切欠き部１３１が第１ポート１１９と連通すると、平行切欠き部１３１の絞り効果により流量制御を行う。さらに、ピストン１００が下降すると、第２外周通路１２７と第２ポート１２０とが連通し、チャージポンプ７１からの圧油がポンプポート１１８→第２外周通路１２７→第２ポート１２０→油路１２２を介してピストン１００の下端側に対する第２端室１２４に供給されるが、電磁制御弁７７側の戻り油回路を介してドレンに戻され、ピストン１０を上移動させない安定時となる（図１０参照）。
【００３９】
なお、旋回用の第２油圧ポンプ３６における斜板の角度を変更調節するための旋回用の油圧サーボ機構１３７は、図５の左側に示すごとく、第２油圧ポンプ３６の近傍に配置され、この旋回用の油圧サーボ機構１３７と前記走行用（車速制御用）のサーボ手段７２とはほぼ同じ構成であって、旋回用丸ハンドル１２の操作にて旋回時に前述のごとく車速の変更も実行するので、前記連結ピン１３６を介して旋回用の油圧サーボ機構１３７におけるピストン（図示せず）と前記走行用のサーボ手段７２におけるピストン１００とが連結されて、連動するように構成されている。
【００４０】
次に、この構成における車速制御モードと、減速制御モードについて説明する。ここで、車速制御モードにおいては、作業中にエンジン１７の負荷率が一定値を越えると減速し、且つエンジンの負荷率が一定値以下なら増速することによって、エンジンの回転数を定格回転数に維持したまま、エンジン負荷を適正に保持する制御であり、この車速制御モードを実行することにより、作業を安定化するものである。
【００４１】
他方、減速制御モードでは、作業中に、エンジン１７の負荷率が一定値を越えると、車速を一定量もしくは一定比率だけ減速させ、エンジン負荷が適正値に戻ると、車速を元の設定値に復帰させるように制御するものであって、エンジン負荷の変動による車速変更の時のハンチング現象を回避すると共に、車速（作業速度）の復元は、予め設定された主変速レバーの位置に対応する速度以上にはならないから、車速が異常に大きくならず安全性を確保することができる。
【００４２】
図１３に示す符号８１は、走行機体の車速制御やエンジンへの燃料供給量調節制御により、前記車速制御モード及び減速制御モードを実行する制御手段としての制御装置であって、少なくとも、エンジンの負荷率が一定値以上になると、前記油圧サーボ手段７２を介して第１油圧ポンプ３３の斜板の傾斜角度を変更調節し、圧油吐出量を調整して、最終的には、前記第１油圧モータ３４の回転速度、ひいては車速を減速制御することができる。該制御装置８１は、マイクロコンピュータ等の電子制御による中央処理装置（ＣＰＵ）と、中央処理装置で演算処理するのに必要な制御プログラム、初期値、後述の演算に必要な演算マップ等を予め記憶しておく読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）と、演算処理するのに用いられる各種入力データを一時的に記憶するための読み書き可能メモリ（ＲＡＭ）と、入出力インターフェイス等から成り、以下のような入出力部を接続する。
【００４３】
即ち、自動車速制御モードと減速制御モードとに切替えるためのモード切替えスイッチ８２、走行部における車速センサ８３、エンジン１７の回転数を検出するために当該エンジン１７の出力軸またはミッションケースの出力軸等に設けたパルスエンコーダ等のエンジン回転数センサ８４、エンジンの負荷状態を検知することができる負荷センサとしての、燃料供給装置における燃料供給量を検知する負荷センサ８５、刈取前処理装置４をＯＮにより動力接続作動させる刈取りクラッチ装置のＯＮ・ＯＦＦスイッチ８６、脱穀部３をＯＮにより動力接続作動させる脱穀クラッチ装置のＯＮ・ＯＦＦスイッチ８７、及び主変速レバー１３の操作位置を検知するためのレバー位置センサ８８等は制御装置８１の入力ポートに接続する。
【００４４】
また、制御装置８１の出力ポートには、走行クローラ２ａ，２ｂの走行用の第１油圧ポンプ３３の斜板の角度を変更調節する前記電磁制御弁７７の減速用ソレノイド７７ａと増速用ソレノイド７７ｂ、さらには旋回用の第２油圧ポンプ３６の斜板の角度を変更調節する電磁制御弁の右旋回用ソレノイド８９ａ及び左旋回用ソレノイド８９ｂ、燃料供給装置８４ａ、自動操作中であることを表示する表示ランプ９０と、エンジンの負荷状態を液晶等の文字にて表示したり、作業部の過負荷など負荷状態を警告表示ランプにて示すことができる表示装置９１を制御装置２８の出力ポートに各々接続している。
【００４５】
なお、図示しないが、刈取クラッチ装置の電磁ソレノイド、籾タンクから外に穀物を排出する排出オーガ１０のオーガクラッチ装置の電磁ソレノイド、走行クラッチ装置の電磁ソレノイド、脱穀クラッチ装置の電磁ソレノイド等も制御装置２８の出力ポートに各々接続している。
前記燃料供給装置８４ａは、エンジン１７がガソリンエンジンであるときには吸気系のキャブレタのスロットル弁やエアフローメータ等の箇所に設置する燃料噴射ポンプであり、エンジン１７がデイーゼルエンジンであるときはシリンダ内に直接噴射する燃料噴射ポンプであり、これらの燃料供給量の調節位置駆動手段としては、前記スロットル弁の場合にはその弁の開閉度を操作する弁操作軸を回動するソレノイド等のアクチェータであり、燃料噴射ポンプの場合にはその噴射量を調節するプランジャの位置を調節するラックに取付いてこれを移動させるステップモータ等のアクチェータ等である。
【００４６】
また、負荷センサ８５はスロットル弁の回動角度を検出するポテンショメータ、または前記ラックと並行状に取付き当該ラックの移動位置を検出できる直線差動トランス形変位センサなどがある。
次に、減速制御モードにおける車速制御の態様について説明する。モード切換スイッチ８２を減速制御モード側に切り換える。主変速レバー１３を中立位置（停止位置）から前方に回動すると、その回動角度に応じた車速Ｖｓにて前進走行できる。なお、主変速レバー１３を中立位置から後方に回動するとその角度に応じて後退走行する。このコンバインの走行速度は、主変速レバー１３のセット位置に対応した速度に保持される。なお、主変速レバー１３の回動位置は、前記レバー位置センサ８８にて検知され、主変速レバー１３が前進位置にあると検知されるときにはコントローラ（制御装置）８１から電磁制御弁７７への指令信号の出力を許容するが、主変速レバー１３が中立位置（停止位置）及び後退位置にあると検知されるときには、コントローラ（制御装置）８１から電磁制御弁７７への指令信号の出力を禁止し、不用意にコンバインが動き、または後退時に増速する等の事態が発生しないようにして安全性を確保している。
【００４７】
そして、エンジン負荷が図１４（ａ）に示すように、定格値の９５％以上になれば、減速指令信号をＯＦＦからＯＮとし、逆に定格値の８５％以下になればＯＮからＯＦＦに切り替わるように制御装置８１から信号を出す。減速指令信号がＯＮの状態では、前記主変速レバー１３の前進時における回動位置の如何に拘らず、前記電磁制御弁７７の減速用ソレノイド７７ａに対して減速用の連続駆動信号もしくはパルス幅変調制御用のパルス信号を出力して、前記保持速度Ｖｓの一定割合だけ減速する（図１４（ｂ）参照）。
【００４８】
次いで、エンジン負荷が適正値（実施例の場合、定格値の８５％以下）に戻れば、減速指令信号がＯＮからＯＦＦに切り替わり、図１４（ｂ）に示すように、元の保持速度Ｖｓに復帰するが、その場合、急激に増速するのではなく、所定時間ｔ（例えば数秒）を要して順次増大させるのである。このように車速を次第に増加させると、コンバインに搭乗しているオペレータが安全に操縦できるし、動力伝達機構部にも悪影響を及ぼすことがない。
【００４９】
次に、車速制御モード時における制御態様について説明する。このモードでは、電子ガバナによりエンジン１７の回転数を一定に保持するという、いわゆるアイソクロナス制御を実行すると共に、このエンジン１７の負荷率に応じて車速制御して作業機における負荷を一定に保持しようとするものである。即ち、エンジン１７の負荷率が一定値を越えると減速し、且つエンジンの負荷率が一定値以下なら増速することによって、エンジンの回転数を定格回転数に維持したまま、エンジン負荷を適正に保持する制御である。切換スイッチ８２を車速制御モードに切り換えると、コントローラ８１から燃料供給装置８４ａの電子ガバナにエンジン回転数を一定に保持する制御信号を与える。この信号を受けた電子ガバナはアクチュエータにより燃料噴射ポンプのラックを移動させることより燃料供給量を調節する。エンジン回転数制御部では、検出されたエンジン回転数が負荷によって設定回転数と異なった場合にその回転数を設定回転数に復帰させるために設定する補正設定回転数を求めるための数表（テーブルマップ）もしくは演算式、エンジンの無負荷ときにおける補正設定回転数と、これを得ることができるラックの位置（無負荷相当ラック位置）との関係を求めるためのテーブルマップ又は演算式、前記無負荷相当ラック位置と検出ラック位置とから設定回転数を得るのに必要とするラック位置（目標ラック位置）を求めるための数表（テーブルマップ）もしくは演算式、及び前記各回転数におけるラックの最大許容位置が記憶されている。
【００５０】
そして、負荷の変動によって検出回転数が設定回転数と異なった場合に、補正設定回転数を算出し、その補正設定回転数に対応する無負荷相当ラック位置を読出し、この無負荷相当ラック位置と実際のラック位置とから目標ラック位置を算出する。エンジン回転数制御部では、このようにして求められた目標ラック位置へラックを移動させるための信号を電子ガバナに出力するのである。
【００５１】
この実施例では一定に保持すべきエンジン回転数は所定の設定されたものであり、例えば定格回転数とする。車速制御部では、前記エンジン回転数制御部の制御出力信号に応じて前記電磁制御弁７７を制御して油圧サーボ手段７２により走行用の第１油圧ポンプ３３の斜板の変位にて回転速度を増速変更し、エンジン負荷を略一定にする。即ち、エンジンの負荷状態を負荷センサ（ラック位置センサ）８５にて検知し、エンジンの定格回転数はエンジン回転数センサ８４から検知する。エンジン回転数を定格回転数に維持する制御状態において、エンジンの負荷率を一定値にするため、車速変更を行わない不感帯をラック位置の移動範囲内のある範囲に選定する。その不感帯の範囲外に位置するときには車速を増速（減速）する制御を実行するのである。なお、この場合も、主変速レバー１３が前進位置にあるときのみ前記車速制御モードとなるのであって、主変速レバー１３が中立位置及び後退位置にあるときには、前記車速制御モードは実行されない。
【００５２】
図１５及び図１６は別の実施例を示し、前記実施例におけると同様の構成のマイクロコンピュータ等の制御装置（コントローラ）８１の入力部には、自動車速制御モードと減速制御モードとに切替えるためのモード切替えスイッチ８２、走行部における車速センサ８３、エンジン１７の回転数を検出するために当該エンジン１７の出力軸またはミッションケースの出力軸等に設けたパルスエンコーダ等のエンジン回転数センサ８４、エンジンの負荷状態を検知することができる負荷センサとしての、燃料供給装置における燃料供給量を検知する負荷センサ８５、刈取前処理装置４をＯＮにより動力接続作動させる刈取りクラッチ装置のＯＮ・ＯＦＦスイッチ８６、脱穀部３をＯＮにより動力接続作動させる脱穀クラッチ装置のＯＮ・ＯＦＦスイッチ８７、及び主変速レバー１３の操作位置を検知するためのレバー位置センサ８８等は制御装置８１の入力ポートに接続する。
【００５３】
また、制御装置８１の出力ポートには、燃料供給装置８４ａ、走行用の第１油圧ポンプ３３の斜板の角度を変更調節するための正逆回転可能なモータ等のアクチュエータ９２、さらには旋回用の第２油圧ポンプ３６の斜板の角度を変更調節する電磁制御弁の右旋回用ソレノイド８９ａ及び左旋回用ソレノイド８９ｂ、自動操作中であることを表示する表示ランプ９０と、エンジンの負荷状態を液晶等の文字にて表示したり、作業部の過負荷など負荷状態を警告表示ランプにて示すことができる表示装置９１を制御装置２８の出力ポートに各々接続している。なお、前記アクチュエータ９２は主変速レバー１３の前進、後退等の回動位置に対応した出力信号に応じて作動するものである。
【００５４】
この実施例においては、切換スイッチ８２のモード切換に応じて前記車速モードの制御及び減速制御モードの制御を実行するとき、前記の油圧サーボ手段７２に代えてアクチュエータ９２にて図１６の第１油圧ポンプ３３における斜板の回動位置変更を実行する。車速モードの制御態様及び減速制御モードの制御態様は前記実施例とほぼ同じであるので詳細な説明は省略する。
【００５５】
この実施形態の場合も、主変速レバー１３が前進位置にあるときのみ、前記車速制御モード及び減速制御モードとなるのであって、主変速レバー１３が中立位置及び後退位置にあるときには、前記両制御モードは実行されない。
以上の各実施例において、車速制御モードと減速制御モードとに切換できることにより、作業条件、例えば、車速制御だけでは、倒伏穀稈を刈取脱穀すると、刈取部の穀稈引き起こし能力以上に車速が早くなってトラブルが発生したり、圃場条件や作物の条件が一定していない時には、車速制御でハンチングを起こし易く、搭乗しているオペレータの乗り心地が悪くなるが、そのような場合に、減速制御モードに切り換えると、オペレータが予め設定された主変速レバーの位置に対応する速度以上にはならないためにトラブルの発生やハンチングの発生を防止できる効果を有する。また、圃場条件や作物条件が良い場合には車速制御モードに切り換えて、作業の能率化を図ることができる。
【００５６】
このように、モードの切換により、制御の適用範囲を広げることができるという効果を奏する。
なお、本発明は、前記コンバインばかりでなく、他の種類の農作業機や土木作業機にも適用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】コンバインの側面図である。
【図２】コンバインの正面図である。
【図３】２ポンプ２モータ型油圧式無段階変速機構のスケルトン図である。
【図４】一対の遊星歯車機構部の一部断面図である。
【図５】２ポンプ２モータ型油圧式無段階変速機構の一部平面図である。
【図６】図５のVI-VI 線矢視で示す第１油圧ポンプ部分の一部切欠き前面図である。
【図７】第１実施形態の油圧回路図である。
【図８】電磁制御弁の中立時における油圧サーボ手段の断面図である。
【図９】動作初期時の油圧サーボ手段の断面図である。
【図１０】安定時の油圧サーボ手段の断面図である。
【図１１】（ａ）はピストン１００の縦断面図、（ｂ）は図１１（ａ）のXIｂ−XIｂ線矢視図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）は図１１（ｃ）の右端面図、（ｅ）は図１１（ａ）のXIｅ−XIｅ線矢視図、（ｆ）は図１１（ｅ）のXIｆ−XIｆ線矢視断面図である。
【図１２】（ａ）はスプールの縦断面図、（ｂ）はスプールの外周側面図である。
【図１３】第１実施形態の車速制御装置の機能ブロック図である。
【図１４】（ａ）はエンジン負荷と減速指令信号のＯＮ・ＯＦＦとの関係を示す説明図、（ｂ）は減速指令信号のＯＮ・ＯＦＦに伴う車速の変動を示すタイムチャートである。
【図１５】第２実施形態の車速制御装置の機能ブロック図である。
【図１６】第２実施形態の油圧回路図である。
【符号の説明】
１ 走行機体
２ａ，２ｂ 走行装置
３ 脱穀装置
４ 刈取前処理装置
１７ エンジン
３３ 第１（走行用）油圧ポンプ
３４ 第１（走行用）油圧モータ
７０ 油圧回路
７１ チャージポンプ
７７ 電磁制御弁
７２ 油圧サーボ手段
７９ 手動切換弁
８１ 制御装置
８２ モード切換スイッチ
１００ ピストン
１０１ スプール
【発明の属する技術分野】
本発明は、稲、麦、大豆等の収穫のためのスレッシャやコンバイン等の収穫機等の農作業機または地面の土砂を削り、蓄積した後他の運搬車に放出するためのモータスクレーパーやコンクリートミキサー車等の土木用作業機（作業車）における車速を制御する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
脱穀等の処理部が搭載された走行機体の前部に刈取前処理装置を備えたスレッシャやコンバイン等の収穫機においては、走行機体に搭載したガソリンエンジンやデイーゼルエンジン等の一つのエンジンからの動力を、走行駆動部や前記刈取前処理装置、並びに脱穀等の作業部に各々伝達して各箇所に所定の仕事を成さしめる。
【０００３】
この場合、湿田走行時には走行負荷が大きい状態で低速走行するので、刈取速度が遅く脱穀部等の負荷はあまり大きくない。反対に乾田における雨濡れ穀稈を刈取るときには、走行負荷がそれ程大きくなくても、雨濡れ穀稈の脱穀のため脱穀部での負荷が大きくなるというように、走行部の負荷の変動と、作業部の負荷の変動とは必ずしも連動しない。
【０００４】
従って、先行技術の特開平２−２５７３号公報に開示されているように、エンジンからの動力を変速制御可能な油圧駆動手段を介して走行部に伝達する一方、前記油圧駆動手段と並列的にエンジンからの動力を作業部に伝達するように構成し、走行部と作業部との変速操作を別系統にしていることが多い。
ところで、特公昭４９−３４４９４号公報では、油圧ポンプと油圧モータとからなるＨＳＴ式無段階変速機構の油圧回路中にチャージポンプと、制御弁とを設け、該制御弁をエンジンの負荷に応じて作動するガバナーに連動させることにより、油圧ポンプの斜板の傾斜角度を変更するように作動させて、作業機の負荷に応じて最適な車速にて走行させるように制御するコンバインの車速制御手段が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記車速制御では、ガバナーによる負荷設定値を基準とし、負荷設定値より少しでも過負荷状態になれば減速し、逆に負荷設定値より少しでも大きくなれば増速させ、コンバインの扱胴の回転速度が常時一定となるように車速制御するものであるから、車速制御にハンチング現象が発生し易いという問題があった。
【０００６】
また作業場の条件によっては、前記車速制御だけでは、作業が安定しないという問題もあった。
本発明は、上記の問題を解決して、車速の制御にハンチング現象発生させず、且つ制御の適用範囲を大きくすることができる、作業機における車速制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明の作業機における車速制御装置は、作業機に搭載したエンジンからの動力を変速制御可能な油圧ポンプと油圧モータとからなる油圧駆動手段を介して走行部に伝達する一方、エンジンの負荷を電子ガバナー装置等の燃料供給量の検知にて検出し、車速を増減制御する車速制御手段を備えてなる作業機において、主変速レバーの操作に関連させて前記油圧駆動手段における油圧ポンプの斜板を操作して圧油の吐出量を増減制御するように構成し、前記車速制御手段は、車速制御モードと減速制御モードとに選択的に切換可能に構成し、車速制御モードにおいては、エンジン負荷率が一定値を越えると減速し、前記一定値以下なら増速するように制御し、減速制御モードにおいては、前記エンジンの負荷率が一定値以上になったことを検知して、前記主変速レバーの操作位置に対応する保持車速に対して一定比率もしくは一定量だけ車速を減速し、前記エンジンの負荷が適正値に戻ると、所定時間を要して前記保持車速に復帰させるように制御するものである。
【０００８】
【発明の作用・効果】
以上のように、車速制御手段は、減速制御モードにおいては、前記主変速レバーの操作位置に対応する車速を保持するように制御する一方、前記エンジンの負荷率が一定値以上になったことを検知して、前記保持車速に対して一定比率もしくは一定量だけ車速を減速し、前記エンジンの負荷が適正値に戻ると、前記保持車速に復帰させるように制御するから、従来のような車速制御にハンチング現象が発生することがない。
【０００９】
さらに、所定時間を要して車速を次第に増加させるのであるから、作業機に搭乗しているオペレータが安全に操縦できるし、車速（作業速度）の復元は、予め設定された主変速レバーの位置に対応する速度以上にはならないから、車速が異常に大きくならず安全性を確保することができる。
他方、車速制御モードにおいては、作業中にエンジンの負荷率が一定値を越えると減速し、且つエンジンの負荷率が一定値以下なら増速することによって、エンジンの回転数を定格回転数に維持したまま、エンジン負荷を適正に保持する制御であり、この車速制御モードを実行することにより、作業を安定化するものである。
【００１０】
そして、車速制御モードと減速制御モードとに選択的に切換できることにより、作業条件、例えば、車速制御だけでは、倒伏穀稈を刈取脱穀すると、刈取部の穀稈引き起こし能力以上に車速が早くなってトラブルが発生したり、圃場条件や作物の条件が一定していない時には、車速制御でハンチングを起こし易く、搭乗しているオペレータの乗り心地が悪くなるが、そのような場合に、減速制御モードに切り換えると、オペレータが予め設定された主変速レバーの位置に対応する速度以上にはならないためにトラブルの発生やハンチングの発生を防止できる効果を有する。また、圃場条件や作物条件が良い場合には車速制御モードに切り換えて、作業の能率化を図ることができる。
【００１１】
このように、モードの切換により、制御の適用範囲を広げることができるという効果を奏する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に本発明を収穫機であるコンバインに適用した実施形態について説明する。図１は左右一対の走行クローラ２ａ，２ｂを有する走行車両であるコンバインの走行機体１の側面図であり、該走行機体１上の一側には脱穀装置３を搭載し、該脱穀装置３の前部には、刈取前処理装置４が図示しない油圧シリンダにて昇降可能に装着されており、該刈取前処理装置４は、その下部フレームの下面側にバリカン式の刈取装置５を、前方には六条分の穀稈引起装置６が配置され、穀稈引起装置６と脱穀装置３におけるフイードチェン７との間には穀稈搬送装置が配置れ、穀稈引起装置６の下部前方には分草体８が突出している。
【００１３】
脱穀装置３における扱室内の扱胴をその軸線が走行機体１の進行方向に沿うように配設し、扱室の一側に配置された前記フイードチェン７にて根元部を挟持しつつ搬送される穀稈の穂先部が扱室内の扱胴３ａにて脱穀される。扱室の下方には受け網とシーブ等による揺動選別装置と唐箕フアンの風による風選別装置とを備え、脱穀装置３の側方に脱穀済みの穀粒を貯留する籾タンク９が搭載されている。また、走行機体１の後部から突出する穀粒放出オーガ１０は、籾タンク９から機体外の図示しない運搬車に脱穀した穀粒を放出するための水平回動可能及び俯仰回動可能に構成されている。走行機体１の前部一側に設けた運転室１１内には、図２に示すように、走行機体１を操向するための丸ハンドル１２及び速度変更のための主変速レバー１３と副変速レバー１４、さらには各種操作用のスイッチ（図示せず）が配置されている。
【００１４】
左右の走行クローラ２ａ，２ｂは、それぞれ、図３に示す動力伝達装置２０の左右の出力軸２１ａ，２１ｂから出力される動力にて回転駆動する起動輪２２，２２と、走行機体１の後端側に後向き付勢された誘導輪２３，２３とに巻掛けられた履帯２４，２４と、各履帯２４の下側内周面を支持する下部転輪２５等からなる。
【００１５】
次に、２ポンプ２モータ型のＨＳＴ式無段階変速機構からなる動力伝達装置２０の構成について説明する。図３に示す実施例は、ミッションケース３０内に、後述する左右一対の遊星歯車機構３１，３１等からなる差動歯車機構と、第１油圧ポンプ３３及び第１油圧モータ３４からなる走行用油圧式駆動手段と、第２油圧ポンプ３６及び第２油圧モータ３７からなる旋回用油圧式駆動手段と動力伝達用歯車機構等を内装する。走行機体１に搭載したエンジン１７からの回転力は、チェンスプロケットと無端チェン６０、もしくはベルト及びプリーとを介して、ミッションケース３０の外側にて両方の油圧ポンプ３３，３６の入力軸３３ａに伝達し、伝達ケース６１内の油圧路を介してそれぞれの油圧モータ３４，３７に油圧動力伝達する。なお、前記共通軸３３ａの一端部には、後述する油圧サーボ手段に圧油を供給するためのチャージポンプ７１が装着されている（図３、図５参照）。
【００１６】
図３及び図４に示すように、左右一対の遊星歯車機構３１，３１は左右対称状であって、同一半径上に複数（実施例では３つ）の遊星歯車３９，３９，３９がそれぞれ回転自在に軸支された左右一対の腕輪３８，３８をミッションケース３０内にて同軸線上にて適宜隔てて相対向させて配置する。前記各遊星歯車３９にそれぞれ噛み合う太陽歯車４０，４０を固着した太陽軸４１の左右両端は、両腕輪３８，３８の内側にてその回転中心部に位置する軸受に回転自在に軸支されている。内周面の内歯と外周面の外歯とを備えたリングギヤ４２は、その内歯が前記３つの遊星歯車３９，３９，３９にそれぞれ噛み合うように、太陽軸４１と同心状に配置されており、このリングギヤ４２は、前記太陽軸４１上または、前記腕輪３８の外側面から外向きに突出する中心軸４３上に軸受を介して回転自在に軸支されている。
【００１７】
前記走行用油圧式駆動手段における容量可変式の第１油圧ポンプ３３の回転斜板の傾斜角度を変更調節することにて、第１油圧モータ３４への圧油の吐出方向と吐出量を変更して、当該第１油圧モータ３４の出力軸の回転方向及び回転数が調節可能に構成されている。そして、第１油圧モータ３４の入力軸からの回転動力は、歯車４４，４５，４６，４７を介して従来から周知の歯車機構にて構成された副変速機構５０に伝達され、その出力歯車４８を介して太陽軸４１に固定したセンター歯車４９に伝達される。
【００１８】
なお、歯車４４の軸４４ａに関連させた歯車機構５１を介して作業機等への回転力を伝達するＰＴＯ軸５２に出力する。この場合、ＰＴＯ軸５２の中途部にはクラッチ手段５２ａが備えられている。
従って、前記走行用油圧式駆動手段からの回転動力は、伝動歯車機構及び副変速機構５０を介してセンター歯車４９に伝達され、次いで、前記左右一対の遊星歯車機構３１，３１に伝達され、前記左側の腕輪３８の中心軸４３に固着した伝動歯車５３を、左側の出力軸２１ａに固着した伝動歯車５４に噛み合わせて出力する。同様に、右側の腕輪３８の中心軸４３に固着した伝動歯車５３を、右側の出力軸２１ｂに固着した伝動歯車５４に噛み合わせて出力する。
【００１９】
他方、旋回用油圧式駆動手段における容量可変式の第２油圧ポンプ３６の回転斜板の傾斜角度を変更調節する等にて、第２油圧モータ３７への圧油の吐出方向及び吐出量を変更して、当該第２油圧モータ３７の出力軸の回転方向及び回転数を調節可能に構成されている。そして、第２油圧モータ３７からの回転動力は、歯車機構５５を介して一対の伝動歯車５６，５７に伝達される。次いで、図３に示すように左側のリングギヤ４２の外歯に対しては伝動歯車５６と直接噛み合い、右側の伝動歯車５７が逆転軸５８に取付く逆転歯車５９に噛み合い、この逆転歯車５９と右側のリングギヤ４２の外歯とが噛み合う。
【００２０】
従って、第２油圧モータ３７の正回転にて、左側のリングギヤ４２が所定回転数にて逆回転すると、右側のリングギヤ４２が前記と同一回転数にて正回転することになる。
この構成により、例えば、旋回用油圧式駆動手段を停止させておけば、左右両側のリングギヤ４２，４２の回転は停止した固定状態である。この状態で走行用油圧式駆動手段を駆動すると、第１油圧モータ３４からの回転力は、太陽軸４１のセンター歯車４９に入力され、その回転力は、左右両側の太陽歯車４０，４０に同一回転数にて伝達され、左右両側の遊星歯車機構の遊星歯車３９、腕歯車３８を介して左右両側の出力軸２１ａ，２１ｂに平等に同方向の同一回転数にて出力されるので、直進走行ができる。従って、走行用油圧式駆動手段のみを正回転駆動すると、走行機体１は直進前進し、逆回転駆動したときには直進後退する。
【００２１】
反対に、走行用油圧式駆動手段を停止した状態では、前記太陽軸４１及び左右両側の太陽歯車４０，４０は固定される。この場合、図示しないブレーキ手段を作動させるのが好ましい。この状態にて、旋回用の油圧式駆動手段（第２油圧モータ３７）を例えば正回転駆動させると、左の遊星歯車３９、腕歯車３８からなる遊星歯車機構は逆回転する一方、右の遊星歯車３９、腕歯車３８からなる遊星歯車機構は正回転することになる。従って、左走行クローラ２ａは後進する一方、右走行クローラ２ｂは前進するので、走行機体１はその場で、左にスピンターンすることになる。
【００２２】
同様にして、旋回用油圧式駆動手段（第２油圧モータ３７）を逆回転駆動させると、左の遊星歯車機構３１は正回転し、右の遊星歯車機構３１は逆回転して、左走行クローラ２ａは前進する一方、右走行クローラ２ｂは後退するので、走行機体１はその場で、右にスピンターンすることになる。
そして、走行用油圧式駆動手段を駆動しつつ旋回用油圧式駆動手段を駆動した場合には、前進時及び後退時において、前記スピンターン旋回半径より大きい旋回半径で右また左に旋回できることになり、その旋回半径は左右走行クローラ２ａ，２ｂの速度に応じて決定されることになる。
【００２３】
前記各場合、副変速レバー１４を移動させて、路上走行モード、農作業モード、超低速モード等にセットする。この状態で、主変速レバー１３を直立姿勢にすれば、中立位置（Ｎ位置）となり、主変速レバー１３を前傾させると走行車両は前進し、その前傾角度が大きいと、その前進速度が増大する。逆に、主変速レバー１３を後傾させると走行車両は後退し、その後傾角度が大きいと、その後退速度が増大するというように構成するのである。また、ハンドル１２を右または左に回動することより、走行車両は所定方向に旋回できるのである。
【００２４】
図７は、前記走行用油圧式駆動手段における車速制御と、減速制御とに切り換えることができる車速制御の第１実施例における油圧回路７０を示し、前記エンジン１７にて別途チャージポンプ７１を駆動し、ここからの圧油を後述する油圧サーボ手段７２に送る。走行用の第１油圧ポンプ３３から第１油圧モータ３４への閉回路からなる油圧通路中にはその下流側バイパス通路にて油圧モータ３４に作用する慣性を吸収するためのブレーキバルブとしての一対の油圧調整弁７３が接続されている。各油圧調整弁７３は図示するように、チェック弁とリリーフ弁との対からなる。また、この一対の油圧調整弁７３より上流側バイパス通路には、チェック弁と絞り弁とからなり、主の油圧回路７０（閉回路）の圧油を少しずつ入替えるための一対の圧油調整弁７４，７４が接続され、前記チャージポンプ７１からの圧油通路７６を一対の圧油調整弁７４，７４間に接続する一方、ドレンに圧油を逃がすためのリリーフ弁７５に接続している。
【００２５】
また、前記圧油通路７６の延長部に設けた油圧サーボ手段７２は、ピストン１００を直進的に移動（実施例では上下方向に移動）させることによりクレイドル型の第１油圧ポンプ３３の斜板（図示せず）の傾斜角度を変更させて、車速を変速するように構成するものであって、車速自動制御のための４ポート３位置の電磁制御弁７７と、手動切換弁７９（後述するスプール１０１をピストン１００に対して相対的に移動させるように構成してもの）とが並列状に接続されている。手動切換弁７９は、前記主変速レバー１３と図示しない連動機構を介して連結され、主変速レバー１３の操作位置に基づいて手動切換弁７９を切り換えすることができ、主変速レバー１３の手動操作に基づいて、油圧サーボ手段７２におけるピストン１００を駆動させ、この動きに応じて、連動機構８０を介して第１油圧ポンプ３３の斜板の斜板の傾斜角度を変更し、以て主変速レバー１３のセット位置に応じた車速に保持できるように構成されている。他方、電磁制御弁７７からの出力ポートを前記手動切換弁７９の出力ポートからピストン１００への通路に並列に接続する。この電磁制御弁７７は後述するコンピュータ式のコントローラからの所定の指令信号（エンジンの負荷の程度に応じた信号）を、減速用ソレノイド７７ａまたは増速用ソレノイド７７ｂに送り、前記手動切換弁７９が前進位置にある場合のみ、前記油圧サーボ手段７２におけるピストン１００を移動させて、上述のように第１油圧ポンプ３３の斜板の傾斜角度を変更して、車速を増減変速制御することができる。なお、主変速レーバー１３ひいては手動切換弁７９が中立位置及び後退位置にあるときには、電磁制御弁７７への増減速の指令信号は出さない（禁止される）。
【００２６】
次に、図５〜図１２を参照しながら、油圧サーボ手段７２としてのピストン１００及びスプール１０１及び手動切換弁７９の構成について説明する。図５は２ポンプ２モータ型のＨＳＴ式無段階変速機構からなる動力伝達装置２０の平面図（一部仮想線）を示し、図５の右側に走行用の第１油圧ポンプ３３を、左側に旋回用の第２油圧ポンプ３６を入力軸３３ａにて駆動させるように配置し、図５の上側に走行用の第１油圧モータ３４を配置する。なお、旋回用の第２油圧モータ３７は前記第２油圧ポンプ３６の下方側に配置されている。第１油圧ポンプ３３の下方には、同じケースブロック１１０内に油圧サーボ手段７２として、車速用ピストン１００と該車速用ピストン１００の内径部に摺動可能に嵌挿されたスプール１０１とを配置する。
【００２７】
動力伝達装置２０のケースブロック１１０の外面側（図５の下方側）に突出するボス１０３の内径に回動枢軸１０４を回動可能に嵌合し、該回動枢軸１０４には、走行ストッパー杆１０５の中途部をナット１０８にて固定し、該走行ストッパー杆１０５の先端面に形成された中立保持カム面１０５ａに対して当接する中立保持ローラ１０６ａが中立保持アーム１０６の先端に回動自在に設けられている。中立保持アーム１０６は、前記ケースブロック１１０から突設する支軸１０６ｂに回動自在に枢支され、付勢ばね１０７の付勢力にて中立保持ローラ１０６ａが中立保持カム面１０５ａに常時押圧するように構成されている（図６及び図８参照）。
【００２８】
前記ボス１０３に回動自在に被嵌した筒軸１０９には、ストッパー板１１１及び主変速レバー１３と図示しない連動機構を介して回動する操作アーム１０２の基端を各々固定連結し、筒軸１０９に被嵌した衝撃吸収用の捩じりばね１１２の両端部を前記走行ストッパー杆１０５に係止する。
なお、走行ストッパー杆１０５の他端に設けた係合部１０５ｂとストッパー板１１１の係合切欠き部１１１ａとが係合して、前記操作アーム１０２が所定角度以上に回動しないよう規制されている。
【００２９】
前記回動枢軸１０４の内端に固定したクランクアーム１１３の自由端から突設したピン１１４は、スプール１０１における下部凹溝１１５に係合している。従って、操作アーム１０２の回動角度に応じてクランクアーム１１３の自由端側を回動させ、スプール１０１が車速用ピストン１００の内径部１００ｃに対して相対的に上下（軸線方向）に移動できるように構成されている。これにより手動切換弁７９が構成されている。
【００３０】
図１１（ａ）はピストン１００の縦断面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のXIｂ−XIｂ線矢視図、図１１（ｃ）は右側面図、図１１（ｄ）は図１１（ｃ）の右端面図、図１１（ｅ）は図１１（ａ）のXIｅ−XIｅ線矢視図、図１１（ｆ）は図１１（ｅ）のXIｆ−XIｆ線矢視断面図である。これらの図から理解できるように、ピストン１００の内径部１００ｃにはスプール１０１が軸線に沿って移動可能な内径部１００ａを有し、外周の中途部に切欠き形成した凹所の一側面には、前記ピン１１４が遊嵌できる挿通孔１００ｂが穿設されている。ケースブロック１１０に穿設したシリンダ１１６の一側周面には、チャージポンプ７１から圧油が供給されるための圧油孔１１７を穿設し、ピストン１００の外周一側面には、軸線方向に長手のポンプポート１１８を凹み形成し、該ポンプポート１１８からピストン１００の内径部１００ｃに向かって穿設油路１１８ａが形成されている。また、ピストン１００の内径部１００ｃには、前記穿設油路１１８ａの部位を軸線方向に挟んだ位置に第１ポート１１９、第２ポート１２０が形成されている（図１１（ａ）及び図１１（ｅ）参照）。そして、ピストン１００の内径部１００ｃより外側には、軸線方向に沿い且つピストン１００の各端面に開放される２本の油路１２１，１２２が穿設され、油路１２１は、第１ポート１１９とシリンダ１１６の第１端室１２３とに連通するように形成され、他方の油路１２２は第２ポート１２０とシリンダ１１６の第２端室１２４とに連通するように形成されている（図８及び図１１（ａ）参照）。
【００３１】
図１２（ａ）はスプール１０１の縦断面図、図１２（ｂ）はスプール１０１の外周側面図を示し、スプール１０１の内径部には軸線方向に沿いスプール１０１の両端面に貫通する内径通路１２５を備え、また、スプール１０１の外周面には、前記下部凹溝１１５の位置よりも上位置に、第１外周油路１２６、第２外周油路１２７、第３外周油路１２８が各々所定の間隔にて形成されており、第１外周油路１２６及び第３外周油路１２８には各々前記内径通路１２５に連通する排出通路１２９，１３０が穿設されている。
【００３２】
さらに、第１外周油路１２６と第２外周油路１２７との間のランド部には、軸線方向に所定寸法の矩形状の平行切欠き部１３１、１３２を形成し、第２外周油路１２７と第３外周油路１２８との間のランド部には、軸線方向に所定寸法の矩形状の平行切欠き部１３３、１３４を形成する（図１２（ｂ）参照）。この平行切欠き部１３１と１３２とは、電磁制御弁７７もしくは主変速レバー１３の操作によりスプール１０１に対して相対的に上移動又は下移動したピストン１００における第１内径通路１１９と各々オーバラップし得る。平行切欠き部１３３と１３４とは、同じくスプール１０１に対して相対的に上移動又は下移動したピストン１００における第２内径通路１２０と各々オーバラップし得る。
【００３３】
従って、スプール１０１とピストン１００との上下方向の相対移動により、スプール１０１の第３外周通路１２８（及び平行切欠き部１３４）がピストン１００の第２ポート１２０と連通するとき、ピスト１００における油路１２２とスプール１０１の内径通路１２５とが連通する。同様に、スプール１０１の第１外周通路１２６（及び平行切欠き部１３１）がピストン１００の第１ポート１１９と連通するとき、ピスト１００における油路１２１とスプール１０１の内径通路１２５とが連通する。
【００３４】
そして、前記上下移動するピストン１００の外周凹所１３５に係合した連動機構８０としての連結ピン１３６は、クレイドル型の第１油圧ポンプ３３の斜板（図示せず）に連結し、ピストン１００の移動に応じて斜板の傾斜角度変更すべく当該斜板を回動させ、もって車速を制御するように構成する。
図８は、電磁制御弁７７の減速用ソレノイド７７ａ及び増速用ソレノイド７７ｂに指令信号が入力されていない状態を示し、シリンダ１１６の第１端室１２３及び第２端室１２４のいずれにもチャージポンプ７１からの圧油は作用しない。
【００３５】
他方、主変速レバー１３を中立位置に位置させると、操作アーム１０２及び中立保持アーム１０６を介して走行ストッパ杆１０５の中立保持カム面１０５ａの中立位置に前記中立保持ローラ１０６ａが位置する一方、ストッパ杆１０５、回動枢軸１０４及びクランクアーム１１３を介してその先端のピン１１４、下部凹溝１１５にてスプール１０１を前記ピストン１００に対して所定位置で停止する。この状態では、チャージポンプ７１からの圧油が圧油孔１１７を介してピストン１００外周面のポンプポート１１８に供給されるが、スプール１０１が中立位となり、当該スプール１０１における第１外周油路１２６と第２外周油路１２７との間のランド部に圧油が入るだけで、他のランド部がピストン１００の内周における第１ポート１１９及び第２ポート１２０を塞ぐので油圧カットされ、従って、ピストン１００は上下移動しない。従って、コンバインは前進・後退は停止する。
【００３６】
電磁制御弁７７がＯＦＦの状態において、主変速レバー１３を中立位置よりも前方向に回動させると、その回動角度に応じた速度で前進させる制御では、該主変速レバー１３の動きに連動する連動機構を介して前記操作アーム１２０が所定方向に回動し、この動きを走行ストッパ杆１０５、回動枢軸１０４を介してクランクアーム１１３を所定方向に所定角度だけ回動させる。このクランクアーム１１３先端のピン１１４がスプール１０１の下部凹溝１１５に嵌合しているので、当該スプール１０１は上又は下位置に所定量だけ移動する。そして、例えば、スプール１０１がピストン１００に対して相対的に上移動し、第２外周油路１２７がピストン１１０における第２ポート１２０に連通する位置に来たときには、チャージポンプ７１からの圧油が圧油孔１１７→ポンプポート１１８→第２外周油路１２７→第２ポート１２０→油路１２２を介してピストン１００の下端側の第２端室１２４に送られ、当該ピストン１００を上向きに移動させるから、連結ピン１３６を介して第１油圧ポンプ３３の斜板を所定角度回動して、第１油圧モータ３４を所定速度にて回転駆動させるように圧油を送ることになる。なお、第１端室１２３からの戻り油は、油路１２１→第１ポート１１９→第１外周路１２６→排出通路１２９→内径通路１２５を経てドレンに戻される。
【００３７】
逆に、中立位置よりも後方向に主変速レバー１３を回動させると、その回動角度に応じた速度で後退するように制御するに当たり、前記スプール１０１が下降移動し、第２外周油路１２７がピストン１１０における第１ポート１１９に連通する位置に来ることにより、チャージポンプ７１からの圧油が圧油孔１１７→ポンプポート１１８→第２外周油路１２７→第１ポート１１９→油路１２１を介してピストン１００の上端側の第１端室１２３に送られ、当該ピストン１００を下向きに移動させ、斜板を回動させてコンバインを後退移動させるべく第２油圧モータ３４に圧油を送る。このとき、第２端室１２４からの戻り油は、油路１２２→第２ポート１２０→第３外周路１２８→排出通路１３０→内径通路１２５を経てドレンに戻される。しかして、この構成が手動切換弁７９に対応することは以上の説明にて容易に理解できるであろう。
【００３８】
また、前記主変速レバー１３ひいては手動切換弁７９が前進位置にある場合のみ、電磁制御弁７７の減速用ソレノイド７７ａもしくは増速用ソレノイド７７ｂに所定の信号が入ると、ピストン１００をスプール１０１に対して相対的に上移動または下移動させることで、前記走行用の第１油圧ポンプ３３における斜板の回動角度を変更制御すべく連結ピン１３６を上または下に所定量移動させることができる。例えば、前進の自動車速制御において、増速用ソレノイド７７ｂに所定のデューティ比のパルス信号を付与し、図９に示すように、第１端室１２３にチャージポンプ７１からの圧油が電磁制御弁７７を介して送られ始めると、ピストン１００の上端に油圧が作用して当該ピストン１００を下降させる。そして、スプール１０１の第１外周通路１２６とピストン１００内径の第１ポート１１９とが連通すると、余剰の油は排出通路１２９から内径通路１２５を介してドレンに戻される。なお、スプール１０１の第１外周通路１２６に連通する平行切欠き部１３１が第１ポート１１９と連通すると、平行切欠き部１３１の絞り効果により流量制御を行う。さらに、ピストン１００が下降すると、第２外周通路１２７と第２ポート１２０とが連通し、チャージポンプ７１からの圧油がポンプポート１１８→第２外周通路１２７→第２ポート１２０→油路１２２を介してピストン１００の下端側に対する第２端室１２４に供給されるが、電磁制御弁７７側の戻り油回路を介してドレンに戻され、ピストン１０を上移動させない安定時となる（図１０参照）。
【００３９】
なお、旋回用の第２油圧ポンプ３６における斜板の角度を変更調節するための旋回用の油圧サーボ機構１３７は、図５の左側に示すごとく、第２油圧ポンプ３６の近傍に配置され、この旋回用の油圧サーボ機構１３７と前記走行用（車速制御用）のサーボ手段７２とはほぼ同じ構成であって、旋回用丸ハンドル１２の操作にて旋回時に前述のごとく車速の変更も実行するので、前記連結ピン１３６を介して旋回用の油圧サーボ機構１３７におけるピストン（図示せず）と前記走行用のサーボ手段７２におけるピストン１００とが連結されて、連動するように構成されている。
【００４０】
次に、この構成における車速制御モードと、減速制御モードについて説明する。ここで、車速制御モードにおいては、作業中にエンジン１７の負荷率が一定値を越えると減速し、且つエンジンの負荷率が一定値以下なら増速することによって、エンジンの回転数を定格回転数に維持したまま、エンジン負荷を適正に保持する制御であり、この車速制御モードを実行することにより、作業を安定化するものである。
【００４１】
他方、減速制御モードでは、作業中に、エンジン１７の負荷率が一定値を越えると、車速を一定量もしくは一定比率だけ減速させ、エンジン負荷が適正値に戻ると、車速を元の設定値に復帰させるように制御するものであって、エンジン負荷の変動による車速変更の時のハンチング現象を回避すると共に、車速（作業速度）の復元は、予め設定された主変速レバーの位置に対応する速度以上にはならないから、車速が異常に大きくならず安全性を確保することができる。
【００４２】
図１３に示す符号８１は、走行機体の車速制御やエンジンへの燃料供給量調節制御により、前記車速制御モード及び減速制御モードを実行する制御手段としての制御装置であって、少なくとも、エンジンの負荷率が一定値以上になると、前記油圧サーボ手段７２を介して第１油圧ポンプ３３の斜板の傾斜角度を変更調節し、圧油吐出量を調整して、最終的には、前記第１油圧モータ３４の回転速度、ひいては車速を減速制御することができる。該制御装置８１は、マイクロコンピュータ等の電子制御による中央処理装置（ＣＰＵ）と、中央処理装置で演算処理するのに必要な制御プログラム、初期値、後述の演算に必要な演算マップ等を予め記憶しておく読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）と、演算処理するのに用いられる各種入力データを一時的に記憶するための読み書き可能メモリ（ＲＡＭ）と、入出力インターフェイス等から成り、以下のような入出力部を接続する。
【００４３】
即ち、自動車速制御モードと減速制御モードとに切替えるためのモード切替えスイッチ８２、走行部における車速センサ８３、エンジン１７の回転数を検出するために当該エンジン１７の出力軸またはミッションケースの出力軸等に設けたパルスエンコーダ等のエンジン回転数センサ８４、エンジンの負荷状態を検知することができる負荷センサとしての、燃料供給装置における燃料供給量を検知する負荷センサ８５、刈取前処理装置４をＯＮにより動力接続作動させる刈取りクラッチ装置のＯＮ・ＯＦＦスイッチ８６、脱穀部３をＯＮにより動力接続作動させる脱穀クラッチ装置のＯＮ・ＯＦＦスイッチ８７、及び主変速レバー１３の操作位置を検知するためのレバー位置センサ８８等は制御装置８１の入力ポートに接続する。
【００４４】
また、制御装置８１の出力ポートには、走行クローラ２ａ，２ｂの走行用の第１油圧ポンプ３３の斜板の角度を変更調節する前記電磁制御弁７７の減速用ソレノイド７７ａと増速用ソレノイド７７ｂ、さらには旋回用の第２油圧ポンプ３６の斜板の角度を変更調節する電磁制御弁の右旋回用ソレノイド８９ａ及び左旋回用ソレノイド８９ｂ、燃料供給装置８４ａ、自動操作中であることを表示する表示ランプ９０と、エンジンの負荷状態を液晶等の文字にて表示したり、作業部の過負荷など負荷状態を警告表示ランプにて示すことができる表示装置９１を制御装置２８の出力ポートに各々接続している。
【００４５】
なお、図示しないが、刈取クラッチ装置の電磁ソレノイド、籾タンクから外に穀物を排出する排出オーガ１０のオーガクラッチ装置の電磁ソレノイド、走行クラッチ装置の電磁ソレノイド、脱穀クラッチ装置の電磁ソレノイド等も制御装置２８の出力ポートに各々接続している。
前記燃料供給装置８４ａは、エンジン１７がガソリンエンジンであるときには吸気系のキャブレタのスロットル弁やエアフローメータ等の箇所に設置する燃料噴射ポンプであり、エンジン１７がデイーゼルエンジンであるときはシリンダ内に直接噴射する燃料噴射ポンプであり、これらの燃料供給量の調節位置駆動手段としては、前記スロットル弁の場合にはその弁の開閉度を操作する弁操作軸を回動するソレノイド等のアクチェータであり、燃料噴射ポンプの場合にはその噴射量を調節するプランジャの位置を調節するラックに取付いてこれを移動させるステップモータ等のアクチェータ等である。
【００４６】
また、負荷センサ８５はスロットル弁の回動角度を検出するポテンショメータ、または前記ラックと並行状に取付き当該ラックの移動位置を検出できる直線差動トランス形変位センサなどがある。
次に、減速制御モードにおける車速制御の態様について説明する。モード切換スイッチ８２を減速制御モード側に切り換える。主変速レバー１３を中立位置（停止位置）から前方に回動すると、その回動角度に応じた車速Ｖｓにて前進走行できる。なお、主変速レバー１３を中立位置から後方に回動するとその角度に応じて後退走行する。このコンバインの走行速度は、主変速レバー１３のセット位置に対応した速度に保持される。なお、主変速レバー１３の回動位置は、前記レバー位置センサ８８にて検知され、主変速レバー１３が前進位置にあると検知されるときにはコントローラ（制御装置）８１から電磁制御弁７７への指令信号の出力を許容するが、主変速レバー１３が中立位置（停止位置）及び後退位置にあると検知されるときには、コントローラ（制御装置）８１から電磁制御弁７７への指令信号の出力を禁止し、不用意にコンバインが動き、または後退時に増速する等の事態が発生しないようにして安全性を確保している。
【００４７】
そして、エンジン負荷が図１４（ａ）に示すように、定格値の９５％以上になれば、減速指令信号をＯＦＦからＯＮとし、逆に定格値の８５％以下になればＯＮからＯＦＦに切り替わるように制御装置８１から信号を出す。減速指令信号がＯＮの状態では、前記主変速レバー１３の前進時における回動位置の如何に拘らず、前記電磁制御弁７７の減速用ソレノイド７７ａに対して減速用の連続駆動信号もしくはパルス幅変調制御用のパルス信号を出力して、前記保持速度Ｖｓの一定割合だけ減速する（図１４（ｂ）参照）。
【００４８】
次いで、エンジン負荷が適正値（実施例の場合、定格値の８５％以下）に戻れば、減速指令信号がＯＮからＯＦＦに切り替わり、図１４（ｂ）に示すように、元の保持速度Ｖｓに復帰するが、その場合、急激に増速するのではなく、所定時間ｔ（例えば数秒）を要して順次増大させるのである。このように車速を次第に増加させると、コンバインに搭乗しているオペレータが安全に操縦できるし、動力伝達機構部にも悪影響を及ぼすことがない。
【００４９】
次に、車速制御モード時における制御態様について説明する。このモードでは、電子ガバナによりエンジン１７の回転数を一定に保持するという、いわゆるアイソクロナス制御を実行すると共に、このエンジン１７の負荷率に応じて車速制御して作業機における負荷を一定に保持しようとするものである。即ち、エンジン１７の負荷率が一定値を越えると減速し、且つエンジンの負荷率が一定値以下なら増速することによって、エンジンの回転数を定格回転数に維持したまま、エンジン負荷を適正に保持する制御である。切換スイッチ８２を車速制御モードに切り換えると、コントローラ８１から燃料供給装置８４ａの電子ガバナにエンジン回転数を一定に保持する制御信号を与える。この信号を受けた電子ガバナはアクチュエータにより燃料噴射ポンプのラックを移動させることより燃料供給量を調節する。エンジン回転数制御部では、検出されたエンジン回転数が負荷によって設定回転数と異なった場合にその回転数を設定回転数に復帰させるために設定する補正設定回転数を求めるための数表（テーブルマップ）もしくは演算式、エンジンの無負荷ときにおける補正設定回転数と、これを得ることができるラックの位置（無負荷相当ラック位置）との関係を求めるためのテーブルマップ又は演算式、前記無負荷相当ラック位置と検出ラック位置とから設定回転数を得るのに必要とするラック位置（目標ラック位置）を求めるための数表（テーブルマップ）もしくは演算式、及び前記各回転数におけるラックの最大許容位置が記憶されている。
【００５０】
そして、負荷の変動によって検出回転数が設定回転数と異なった場合に、補正設定回転数を算出し、その補正設定回転数に対応する無負荷相当ラック位置を読出し、この無負荷相当ラック位置と実際のラック位置とから目標ラック位置を算出する。エンジン回転数制御部では、このようにして求められた目標ラック位置へラックを移動させるための信号を電子ガバナに出力するのである。
【００５１】
この実施例では一定に保持すべきエンジン回転数は所定の設定されたものであり、例えば定格回転数とする。車速制御部では、前記エンジン回転数制御部の制御出力信号に応じて前記電磁制御弁７７を制御して油圧サーボ手段７２により走行用の第１油圧ポンプ３３の斜板の変位にて回転速度を増速変更し、エンジン負荷を略一定にする。即ち、エンジンの負荷状態を負荷センサ（ラック位置センサ）８５にて検知し、エンジンの定格回転数はエンジン回転数センサ８４から検知する。エンジン回転数を定格回転数に維持する制御状態において、エンジンの負荷率を一定値にするため、車速変更を行わない不感帯をラック位置の移動範囲内のある範囲に選定する。その不感帯の範囲外に位置するときには車速を増速（減速）する制御を実行するのである。なお、この場合も、主変速レバー１３が前進位置にあるときのみ前記車速制御モードとなるのであって、主変速レバー１３が中立位置及び後退位置にあるときには、前記車速制御モードは実行されない。
【００５２】
図１５及び図１６は別の実施例を示し、前記実施例におけると同様の構成のマイクロコンピュータ等の制御装置（コントローラ）８１の入力部には、自動車速制御モードと減速制御モードとに切替えるためのモード切替えスイッチ８２、走行部における車速センサ８３、エンジン１７の回転数を検出するために当該エンジン１７の出力軸またはミッションケースの出力軸等に設けたパルスエンコーダ等のエンジン回転数センサ８４、エンジンの負荷状態を検知することができる負荷センサとしての、燃料供給装置における燃料供給量を検知する負荷センサ８５、刈取前処理装置４をＯＮにより動力接続作動させる刈取りクラッチ装置のＯＮ・ＯＦＦスイッチ８６、脱穀部３をＯＮにより動力接続作動させる脱穀クラッチ装置のＯＮ・ＯＦＦスイッチ８７、及び主変速レバー１３の操作位置を検知するためのレバー位置センサ８８等は制御装置８１の入力ポートに接続する。
【００５３】
また、制御装置８１の出力ポートには、燃料供給装置８４ａ、走行用の第１油圧ポンプ３３の斜板の角度を変更調節するための正逆回転可能なモータ等のアクチュエータ９２、さらには旋回用の第２油圧ポンプ３６の斜板の角度を変更調節する電磁制御弁の右旋回用ソレノイド８９ａ及び左旋回用ソレノイド８９ｂ、自動操作中であることを表示する表示ランプ９０と、エンジンの負荷状態を液晶等の文字にて表示したり、作業部の過負荷など負荷状態を警告表示ランプにて示すことができる表示装置９１を制御装置２８の出力ポートに各々接続している。なお、前記アクチュエータ９２は主変速レバー１３の前進、後退等の回動位置に対応した出力信号に応じて作動するものである。
【００５４】
この実施例においては、切換スイッチ８２のモード切換に応じて前記車速モードの制御及び減速制御モードの制御を実行するとき、前記の油圧サーボ手段７２に代えてアクチュエータ９２にて図１６の第１油圧ポンプ３３における斜板の回動位置変更を実行する。車速モードの制御態様及び減速制御モードの制御態様は前記実施例とほぼ同じであるので詳細な説明は省略する。
【００５５】
この実施形態の場合も、主変速レバー１３が前進位置にあるときのみ、前記車速制御モード及び減速制御モードとなるのであって、主変速レバー１３が中立位置及び後退位置にあるときには、前記両制御モードは実行されない。
以上の各実施例において、車速制御モードと減速制御モードとに切換できることにより、作業条件、例えば、車速制御だけでは、倒伏穀稈を刈取脱穀すると、刈取部の穀稈引き起こし能力以上に車速が早くなってトラブルが発生したり、圃場条件や作物の条件が一定していない時には、車速制御でハンチングを起こし易く、搭乗しているオペレータの乗り心地が悪くなるが、そのような場合に、減速制御モードに切り換えると、オペレータが予め設定された主変速レバーの位置に対応する速度以上にはならないためにトラブルの発生やハンチングの発生を防止できる効果を有する。また、圃場条件や作物条件が良い場合には車速制御モードに切り換えて、作業の能率化を図ることができる。
【００５６】
このように、モードの切換により、制御の適用範囲を広げることができるという効果を奏する。
なお、本発明は、前記コンバインばかりでなく、他の種類の農作業機や土木作業機にも適用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】コンバインの側面図である。
【図２】コンバインの正面図である。
【図３】２ポンプ２モータ型油圧式無段階変速機構のスケルトン図である。
【図４】一対の遊星歯車機構部の一部断面図である。
【図５】２ポンプ２モータ型油圧式無段階変速機構の一部平面図である。
【図６】図５のVI-VI 線矢視で示す第１油圧ポンプ部分の一部切欠き前面図である。
【図７】第１実施形態の油圧回路図である。
【図８】電磁制御弁の中立時における油圧サーボ手段の断面図である。
【図９】動作初期時の油圧サーボ手段の断面図である。
【図１０】安定時の油圧サーボ手段の断面図である。
【図１１】（ａ）はピストン１００の縦断面図、（ｂ）は図１１（ａ）のXIｂ−XIｂ線矢視図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）は図１１（ｃ）の右端面図、（ｅ）は図１１（ａ）のXIｅ−XIｅ線矢視図、（ｆ）は図１１（ｅ）のXIｆ−XIｆ線矢視断面図である。
【図１２】（ａ）はスプールの縦断面図、（ｂ）はスプールの外周側面図である。
【図１３】第１実施形態の車速制御装置の機能ブロック図である。
【図１４】（ａ）はエンジン負荷と減速指令信号のＯＮ・ＯＦＦとの関係を示す説明図、（ｂ）は減速指令信号のＯＮ・ＯＦＦに伴う車速の変動を示すタイムチャートである。
【図１５】第２実施形態の車速制御装置の機能ブロック図である。
【図１６】第２実施形態の油圧回路図である。
【符号の説明】
１ 走行機体
２ａ，２ｂ 走行装置
３ 脱穀装置
４ 刈取前処理装置
１７ エンジン
３３ 第１（走行用）油圧ポンプ
３４ 第１（走行用）油圧モータ
７０ 油圧回路
７１ チャージポンプ
７７ 電磁制御弁
７２ 油圧サーボ手段
７９ 手動切換弁
８１ 制御装置
８２ モード切換スイッチ
１００ ピストン
１０１ スプール
Claims (1)
- 作業機に搭載したエンジンからの動力を変速制御可能な油圧ポンプと油圧モータとからなる油圧駆動手段を介して走行部に伝達する一方、エンジンの負荷を電子ガバナー装置等の燃料供給量の検知にて検出し、車速を増減制御する車速制御手段を備えてなる作業機において、主変速レバーの操作に関連させて前記油圧駆動手段における油圧ポンプの斜板を操作して圧油の吐出量を増減制御するように構成し、前記車速制御手段は、車速制御モードと減速制御モードとに選択的に切換可能に構成し、車速制御モードにおいては、エンジン負荷率が一定値を越えると減速し、前記一定値以下なら増速するように制御し、減速制御モードにおいては、前記エンジンの負荷率が一定値以上になったことを検知して、前記主変速レバーの操作位置に対応する保持車速に対して一定比率もしくは一定量だけ車速を減速し、前記エンジンの負荷が適正値に戻ると、所定時間を要して前記保持車速に復帰させるように制御することを特徴とする作業機における車速制御装置。
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