JPH03163263A - 作業車の車速制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エンジンの負荷状態を検出するエンジン負荷
検出手段と、エンジン負荷が設定範囲内に維持されるよ
うに、前記エンジン負荷検出手段の情報に基づいて変速
装置を自動的に操作する車速制御手段とが設けられてい
る作業車の車速制御装置に関する。

〔従来の技術〕

上記この種の作業車の車速制御装置は、例えば、過負荷
時には自動的に減速してエンジン負荷を軽減することに
よりエンストを防止し、且つ、エンジン出力に余裕があ
る軽負荷時には自動的に増速しで作業能率の向上を図れ
るようにしたものである。

尚、エンジン負荷は、作業装置の駆動負荷と走行負荷と
を加算したものとなる。従って、作業中は作業負荷と走
行負荷との変動によってエンジン負荷が変動することに
なり、非作業中は走行負荷の変動によってエンジン負荷
が変動することになる。

例えば、非作業中において一つの作業行程を終了して次
の作業行程へ移動するために旋回するときには旋回しな
いときよりもエンジン負荷が増大することになる。

そこで、作業中であるか非作業中であるかに拘わらず、
エンジン負荷が増大すると自動的に減速できるようにす
ることが考えられている。

但し、作業中においては、負荷が軽い場合に自動的に増
速するようにしても問題がないが、非作業中においては
、負荷が軽い場合に常時増速するようにすると不都合が
生じることがある。

例えば、作業車としてのコンバインによる刈り取り作業
を例に説明すれば、一つの作業行程を終了して次の作業
行程へ移動する場合、第５図に示すように、略１８０度
方向転換して隣接する次の作業行程へ移動する場合と、
第６図に示すように、一つの作業行程が終了するに伴っ
て略９０度旋回したのち直進し、再度略９０度旋回して
、作業が終了した作業行程と対向する辺側に位置する次
の作業行程に移動する場合とがある。

従って、第５図に示すように、次の作業行程が隣接して
移動距離が短い場合には、作業が終了して作業装置によ
る負荷が軽減されても、移動中は旋回のための操向操作
を常時行っている状態となり、その結果、旋回による走
行負荷の増大によってエンジン負荷は殆ど軽減されるこ
とはない。又、湿地等のように走行地面状態が悪いとこ
ろで旋回すると逆に作業中よりも負荷が増大する場合か
あ−る。又、作業が終了してエンジン負荷が軽減されて
も移動距離が短いことから直ぐに次の作業が開始されて
負荷が大になるため、増速操作が無駄になる。

一方、第６図に示すように、次の作業行程までの距離が
離れている場合には、増速したほうが次の作業行程への
移動を迅速に行えるので作業能率を向上させることがで
きる。

従って、従来では、非作業時における増速は人為的に行
うようにしていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、非作業時における増速を人為的に行って
も、エンジン負荷が増大すると自動的に減速させるよう
になっていることから、非作業時に増速しても次の作業
行程へ移動するための旋回等によって走行負荷が増大し
たり次の作業行程での作業開始に伴って作業負荷が増大
すると自動的に減速されることになる。

従って、非作業中における増速操作を人為的に行う構成
では、次の作業行程への移動距離が長い場合には、次の
作業行程へ移動する毎に増速操作を繰り返すことにな−
り、操作が面倒であ？た。

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、負荷が軽いときに増速操作するか否かを切り
換えられるようにすることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による作業車の車速制御装置は、エンジンの負荷
状態を検出するエンジン負荷検出手段と、エンジン負荷
が設定範囲内に維持されるように、前記エンジン負荷検
出手段の情報に基づいて変速装置を自動的に操作する車
速制御手段とが設けら■れているものであって、その特
徴構成は以下の通りである。

第１の特徴構成は、前記変速装置の増速操作を禁止する
か否かを切り換え自在な増速禁止手段が設けられ、前記
車速制御手段は、前記増速禁止手段の情報に基づいて、
前記変速装置の増蓮操作が禁止されている場合には、前
記エンジン負荷が前記設定範囲よりも小であっても増速
操作しないように構成されている点にある。

第２の特徴構成は、作業中であるか非作業中であるかを
検出する作業状態検出手段が設けられ、前記増速禁止手
段は、前記作業状態検出手段の情報に基づいて、前記増
速操作を禁止するか否かを非作業中である場合にのみ切
り換えられるように構成されている点にある。

第３の特徴構成は、前記変速装置は人為的にも減速操作
自在に構成され、前記変速装置が人為的に減速操作され
たか否かを検出する変速操作検出手段が設けられ、前記
増速禁止手段は、前記変速操作検出手段の情報に基づい
て、人為的に減速操作された後は前記変速装置の増速操
作を禁止するように構成されている点にある。

第４の特徴構或は、操向操作中であるか非操向操作中で
あるかを検出する操向状態検出手段が設けられ、前記増
速禁止手段は、前記操向状態検出手段の情報に基づいて
、操向操作中は増速を自動的に禁止するように構成され
ている点にある。

第５の特徴構成は、前記増速禁止手段は、操向操作中か
ら非操向操作中になったのち設定時間が経過するまでは
増速を禁止するように構成されている点にある。

〔作　用〕

第１の特徴構成では、変速装置の増速操作を禁止するか
否かを切り換え自在な増速禁止手段を設けて、増速操作
が禁止された場合には、エンジン負荷が設定範囲よりも
小であっても増速操作しないようにすることで、エンジ
ン負荷が軽い場合には自動的に増速するか否かを選択で
きるようにするのである。

但し、増速操作を禁止したままで作業すると、作業負荷
が軽い場合にも自動的には増速されなくなるので、作業
能率が低下する虞れがある。

そこで、第２の特徴構成では、増速操作を禁止するか否
かを非作業中のみ切り換えられるようにすることで、作
業中における作業能率の低下を防止するのである。

又、作業が終了して作業車を路上走行させるような場合
には、人為的に変速して減速することがある。減速する
とエンジン負荷が軽減されるために、増速操作を禁止し
ていないと自動的に増速する虞れがある。

そこで、第３の特徴構成では、変速装置を人為的にも減
速操作自在に構成して、人為的に減速操作された後は変
速装置の増速操作を禁止させるのである。

又、旋回等の為に操向操作すると、走行負荷が増大する
ので、増速を禁止していないと、増減速を繰り返して車
速制御がハンチングする虞れがある。

そこで、第４の特徴構成では、操向操作中は増速を自動
的に禁止させるのである。

但し、操向操作中から非操向操作中になって直ぐに増速
させると、上述した第５図で示す回行走行を行う場合に
は、作業開始のために減速させる必要があるにも拘らず
増速されてしまう不利がある。

そこで、第５の特徴構成では、操向操作中から非操向操
作中になってから設定時間が経過するまでは増速を禁止
させるのである。

〔発明の効果〕

第ｌの特徴構成では、負荷が軽減された場台に自動的に
増速するか否かを切り換えられるＣで、例えば、非作業
中において移動距離が短し場合や負荷変動が大きい場合
には増減速を繰り返さないように増速を禁止した状態で
走行さゼ一方、移動距離が長い場合等には増速させて栢
動を迅速に行わせる等、走行状況に応じた制迩を行える
ようになった。

第２の特徴構成では、非作業時に増速を禁井した状態で
作業を開始しても、作業中は増速搏作を禁止しないよう
にして、作業能率の低下を抑制できる。

第３の特徴構成では、人為的に減速するとその後は自動
的に増速されることがないようにできるので、安全性を
向上できる。

第４の特徴構成では、負荷軽減時には自動帆に増速させ
るようにしながらも、操向操作中は増速されないように
できるので、操向操作が行い易くなる。

第５の特徴構成では、操向操作中から非操向操作中にな
ってから設定時間が経過するまでは増速を禁止させるの
で、不要な増速を回避できる。

〔実施例〕

以下、本発明を作業車としてのコンバインに適用した場
合における実施例を図面に基づいて説明する。

第４図に示すように、コンバインは、左右一対のクロー
ラ走行装置（１）を備えた機体（２）に作業装置として
の脱穀装置（３）が搭載され、前記機体（２）の前部に
搭乗操縦部（４）が設けられ、その搭乗操縦部（４）の
前方側に、作業装置としての刈取部（５）が昇降駆動自
在に設けられている。尚、図中、（６）は前記刈取部（
５）の昇降用油圧シリンダである。

そして、前記刈取部（５）における刈り取り穀桿の搬送
経路中には、前記刈り取り穀桿の株元に接触して、搬送
穀桿が存在しているときにはＯＮ作動し且つ搬送穀桿が
不存在になるに伴ってＯＦＦ作動する株元センサ（Ｓｏ
）が設けられている。つまり、この株元センサ（Ｓ０）
が、作業中であるか非作業中であるかを検出する作業状
態検出手段に対応することになる。

第１図に示すように、前記クローラ走行装置（１）は、
エンジン（Ｅ）によって駆動される油圧式無段変速装置
（７）の出力によって駆動されるように構成され、前記
油圧式無段変速装置（７）は自動変速用アクチュエータ
としての変速用電動モータ（８）によって自動的に操作
できるようになっている。

但し、前記油圧式無段変速装置（７）は、人為的にも操
作できるように、前記搭乗操縦部（４）に設けられる変
速レバー（９）に連動連結され、且つ、人為的な操作を
前記変速用電動モータ（８による操作に優先させること
ができるようにするため、前記変速レバー（９）と前記
油圧式無段変速装置（７）との連係経路中に、前記変速
用電動モータ（８）が摩擦式の伝動機構（ｌＯ）を介し
て連係されている。尚、図中、（Ｍ）は前記クローラ走
行装置（１）に対するミッションケースである。

又、前記ミッションケース（Ｍ）には、前記変速装置（
７）から前記クローラ走行装置（１）への駆動力伝達を
左右で各別に入り切り操作する操向用クラッチ（ＩＩＬ
），　（ＩＩＲ）が設けられ、その操向用クラッチ（Ｉ
ＩＬ），　（ｌＩＲ）を切り操作するための左右一対の
操向用油圧シリンダ（１２Ｌ），　（１２Ｒ）と、それ
ら操向用油圧シリンダ（１２Ｌ），（１２Ｒ）に対する
制御弁（１３）と、その制御弁（ｌ３）を操作する操向
レバー（ｌ４）とが設けられている。尚、前記操向レバ
ー（ｌ４）は、前記搭乗操縦部（３）に設けられること
になる。

そして、前記エンジン（Ｅ）の回転数を検出するエンジ
ン回転数検出用センサ（Ｓｔ）と、前記操向レバー（１
４）の操作状態つまり操向中であるか否かを検出する操
向状態検出手段としての操向状態検出用センサ（Ｓ２）
と、前記変速レバー（９）が減速側に操作されたことを
検出する変速操作検出手段としての変速操作検出用セン
サ（Ｓ３〉と、それらセンサ（Ｓｌ　），　（Ｓｔ　）
，　（Ｓ３　”）の情報及び前記株元センサ（Ｓ０）の
情報に基づいて、前記エンジン（Ｅ）の負荷状態を判別
して、前記変速用電動モータ（８）を制御して前記油圧
式無段変速装置（７）を自動的に操作する車速制御手段
（１００）と前記変速装置（７）の増速操作を禁止する
か否かを切り換え自在な増速禁止手段（１０１）とを構
成するマイクロコンピュータ利用の制御装置（ｌ５）と
が設けられている。尚、図中、（Ｓ４）は非作業中にお
ける増速操作を禁止するか否かを前記制御装置（ｌ５）
に指示するための手動操作式の増速禁止スイッチであっ
て、前記搭乗操縦部（３）に設けられることになる。

ところで、前記エンジン（Ｅ）は、それに対する負荷が
増大すると、その負荷増大に応じて回転数が低下し、且
つ、負荷が軽減されるとその負荷軽減に応じて回転数が
無負荷時の回転数に復帰する側に増大する状態となる。

そこで、前記エンジン回転数検出用センサ（Ｓｌ）によ
って検出されるエンジン回転数（Ｎ）と予め設定された
設定値（Ｎｏ−ｎ’）との偏差に基づいて、前記エンジ
ン（Ｅ）の負荷状態を判別させるようにしているのであ
る。つまり、前記エンジン回転数検出用センサ（Ｓ１）
が、前記エンジン（Ｅ）の負荷状態を検出する負荷状態
検出手段に対応することになる。

但し、前記設定値（Ｎｏ　−ｎ　）の値は、第３図に示
すように、例えば、無負荷状態におけるエンジン回転数
等に基づいて予め設定された基準回転数（Ｎ０）から所
定値（ｎ）を低下した値に設定してある。そして、制御
応答のハンチングを防止するために前記設定値（Ｎ．−
ｎ）の上下に設定幅（ｎ１＋ｎｚ）の不感帯を設け、前
記エンジン回転数（Ｎ）がこの不感帯内にある場合には
、増減速操作しないようにしてある。

次に、第２図に示すフローチャートに基づいて、前記制
御装置（ｌ５）の動作を説明する。

制御作動が開始されるに伴って、先ず、前記株元センサ
（Ｓ０）の情報に基づいて作業中か非作業中かを判別し
、次に、前記エンジン回転数検出用センサ（Ｓ＋）によ
って検出される負荷状態としてのエンジン回転数（Ｎ）
と前記設定値（Ｎｏ−ｎ）とを比較して、前記エンジン
（Ｅ）の負荷状態を判別する。つまり、前記エンジン回
転数（Ｎ）が前記不感帯の上限値（Ｎｏ−ｎｔ）より小
である場合には、負荷が大であると判断して、減速操作
させることになり、前記不感帯の下限値（Ｎｏ−ｎ＋）
より大である場合には、増速操作させることになり、前
記エンジン回転数（Ｎ）が前記不感帯内にある場合には
、現在の車速を維持させることになる。

但し、前記エンジン回転数（Ｎ）が前記不感帯の下限値
（Ｎｏ−ｎ＋）より大となってエンジン出力に余裕があ
る場合であっても、非作業中である場合には、前記増速
操作禁止スイッチ（Ｓ４）の操作状態を判別して、禁止
側に操作されている場合には現在の車速に維持させ、禁
止側に操作されていない場合にのみ、増速操作を許可す
るようにしてある。

更に、非作業中で且つ増速か禁止されていない場合であ
っても、前記操向状態検出用センサ（Ｓ２）の情報に基
づいて操向操作中であることを判別した場合には、増速
しないようにしてある。

そして、非操向操作中であることを判別した場合には、
操向操作中から非操向操作中になってからの経過時間を
チェックして、設定時間（１）以上経過している場合に
のみ、増速操作を許可するようにしてある。

又、増速操作が許可されている場合であっても、前記変
速操作検出用センサ（Ｓ３）の情報に基づいて人為的に
減速操作されたことを判別した場合には、増速しないよ
うにしてある。

つまり、非作業中において、前記増速操作禁止スイッチ
（Ｓ４）、前記操向状態検出用センサ（Ｓ２）、及び、
前記変速操作検出用センサ（Ｓ１）の情報に基づいて、
増速するか否かを設定する処理が増速禁止手段（１０１
）に対応することになる。

一方、前記株元センサ（ＳＯ）がＯＮ状態にあって作業
中である′ことを判別した場合には、前記増速禁止スイ
ッチ（Ｓ４）の操作状態や、前記操向状態検出用センサ
（Ｓ２）及び前記変速操作検出用センサ（Ｓ３）の検出
情報に拘わらず、前記エンジン回転数（Ｎ）と前記設定
値（Ｎｏ−ｎ）との偏差に応じて自動的に増減速させる
ようにしてある。

尚、増減速ともエンジン負荷が大なるほど大なる速度で
増減速させるようにしてある。説明を加えれば、前記電
動モータ（８）を間歇駆動するようにして、その間歇駆
動の周期（Ｔ）を大小に可変することにより、増減速速
度を変更するようにしてある。そして、第３図に示すよ
うに、前記周期（Ｔ）の値つまり減速速度を、前記エン
ジン回転数（Ｎ）と前記設定値（Ｎｏ−ｎ）との偏差が
大なるほど大となるように、下記式に基づいて設定する
ようにしてある。

Ｔ＝Ｃ　・ｆ（Ｎ）＋Ｂ　　・・・・・・（減速時）Ｔ
＝Ｃ’・ｆ’（Ｎ）＋Ｂ’・・・・・・（増速時）尚、
Ｃ，Ｃ”，　Ｂ，　Ｂ’　は制御定数である。

但し、前記電動モータ（８）を間歇駆動する周期（Ｔ）
の値つまり増減速速度は、作業中よりも非作業中のほう
が大となるようにしてある。更に、非作業中で且つ操向
操作中は、非操向操作中よりも大なる増減速速度となる
ようにしてある。つまり、エンジン負荷の増減速度に応
じた速度で増減速できるようにしているのである。

〔別実施例〕

上記実施例では、刈取部（５）における刈り取り穀桿の
搬送経路中に穀桿があるか否かを検出する株元センサ（
Ｓ０）の情報に基づいて作業中であるか非作業中である
かを判別させるようにした場合を例示したが、例えば、
前記脱穀装置（３）の駆動トルクが設定値より大である
か否かに基づいて作業中であるか非作業中であるかを判
別させるようにしてもよく、作業状態検出手段の具体構
成は各種変更できる。

又、上記実施例では、エンジン回転数（Ｎ）に基づいて
エンジン（Ｅ）に対する負荷状態を判別させるようにし
た場合を例示したが、例えば、エンジン（Ｅ）の出力ト
ルク等に基づいて負荷状態を判別させるようにしてもよ
く、エンジン負荷検出手段の具体構成は各種変更できる
。

又、上記実施例では、非作業中のみ増速を禁止できるよ
うにした場合を例示したが、作業中においても増速を禁
止できるようにしてもよい。

又、上記実施例では、増速を禁止するか否かを人為的に
切り換えられるようにして、操向中である場合、及び、
非操向中になってから設定時間が経過していない場合、
及び、人為的に減速した場合には、自動的に増速を禁止
させるようにした場合を例示したが、増速を禁止するか
否かを人為的に切り換える構成のみに簡略化したり、操
向中である場合の増速禁止及び人為的に減速した場合の
増速禁止のうちの一つのみを実施するように簡略化した
り、あるいは、増速するか否かを自動的に切り換える構
或のみで実施してもよい。

又、負荷の大小に応じて減速速度を制御する構成に代え
て、車速の大小に応じて減速速度を制御するようにして
もよい。つまり、エンジン（Ｅ）の負荷は車速か大なる
ほど大となり、負荷４ が大なるほど迅速な負荷軽減つまり迅速な減速操作が必
要となることから、車速が大なるほど大なる速度で減速
させるようにしてもよい。更に、減速速度を、エンジン
負荷と車速の両方に基づいて制御するようにしてもよく
、増減速の操作速度を設定するための具体構成等、各部
の具体構成は各種変更できる。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る作業車の車速制御装置の実施例を示
し、第１図は制御構或のブロック図、第２図は制御作動
のフローチャート、第３図はエンジン負荷と増減速速度
との関係を示す説明図、第４図は作業車前部の概略側面
図である。 第５図及び第６図は非作業中における走行形態の説明図
である。 （Ｅ）・・・゛・・・エンジン、（Ｓ０）・・・・・・
作業状態検出手段、（Ｓ１）・・・・・・エンジン負荷
検出手段、（Ｓ１）・・・・・・操向状態検出手段、 （Ｓ，〉・・・・・・変速操作検出手段、（７）・・・
・・・変速装置、 （１００）・・・・・・車速制御手段、（１０１）・・
・・・・増速禁止手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、エンジン（Ｅ）の負荷状態を検出するエンジン負荷
   検出手段（Ｓ＿１）と、エンジン負荷が設定範囲内に維
   持されるように、前記エンジン負荷検出手段（Ｓ＿１）
   の情報に基づいて変速装置（７）を自動的に操作する車
   速制御手段（１００）とが設けられている作業車の車速
   制御装置であって、前記変速装置（７）の増速操作を禁
   止するか否かを切り換え自在な増速禁止手段（１０１）
   が設けられ、前記車速制御手段（１００）は、前記増速
   禁止手段（１０１）の情報に基づいて、前記変速装置（
   ７）の増速操作が禁止されている場合には、前記エンジ
   ン負荷が前記設定範囲よりも小であっても増速操作しな
   いように構成されている作業車の車速制御装置。 ２、請求項１記載の作業車の車速制御装置であって、作
   業中であるか非作業中であるかを検出する作業状態検出
   手段（Ｓ＿０）が設けられ、前記増速禁止手段（１０１
   ）は、前記作業状態検出手段（Ｓ＿０）の情報に基づい
   て、前記増速操作を禁止するか否かを非作業中である場
   合にのみ切り換えられるように構成されている作業車の
   車速制御装置。 ３、請求項１又は２記載の作業車の車速制御装置であっ
   て、前記変速装置（７）は人為的にも減速操作自在に構
   成され、前記変速装置（７）が人為的に減速操作された
   か否かを検出する変速操作検出手段（Ｓ＿３）が設けら
   れ、前記増速禁止手段（１０１）は、前記変速操作検出
   手段（Ｓ＿３）の情報に基づいて、人為的に減速操作さ
   れた後は前記変速装置（７）の増速操作を禁止するよう
   に構成されている作業車の車速制御装置。 ４、請求項１又は２記載の作業車の車速制御装置であっ
   て、操向操作中であるか非操向操作中であるかを検出す
   る操向状態検出手段（Ｓ＿２）が設けられ、前記増速禁
   止手段（１０１）は、前記操向状態検出手段（Ｓ＿２）
   の情報に基づいて、操向操作中は増速を自動的に禁止す
   るように構成されている作業車の車速制御装置。 ５、請求項４記載の作業車の車速制御装置であって、前
   記増速禁止手段（１０１）は、操向操作中から非操向操
   作中になったのち設定時間が経過するまでは増速を禁止
   するように構成されている作業車の車速制御装置。