JPH07108627B2 - 作業用車両のアクセル装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）産業上の利用分野 この発明は、トラクタなどの農耕用車両を含む作業用車
両において、作業中の定速走行時におけるアクセルの設
定量を変更する作業用車両のアクセル装置に関する。

（ｂ）従来の技術 例えば、トラクタにおける耕運作業のように、作業用車
両は作業時に定速走行または定回転数制御される場合が
ある。このため、作業用車両では操作部にハンドアクセ
ルなどの速度調節手段を備えており、このハンドアクセ
ルの操作によって設定されたアクセルの設定値が固定的
に維持される。このようなアクセル装置は、一般に第14
図に示すようにアクセルレバー91の操作量をボリューム
VRにより検出し、このボリュームVRの出力をA/D変換器
によってディジタル化してアクセルデータとして取り込
み、このアクセルデータに対応する走行速度またはエン
ジンの回転速度を実現するように制御していた。したが
って、アクセルレバー91の操作量、すなわちボリューム
VRの出力とアクセルの設置値との関係は第15図に示すよ
うに、両端の不感帯域を除いて一次関数的に変化する。

（ｃ）発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来の作業用車両のアクセル装置で
は、アクセルの設定値がボリュームVRの出力から直接求
めるようにしていたため、アクセルの設定値はA/D変換
器の分解能の制約を受け、第15図に示すようにボリュー
ムVRの出力変化とともに直線的に変化させることができ
ず、アクセルの設定値の微調整が困難で、作業中におけ
る走行車速を最適な状態に設定できない場合が生じる問
題があった。

この発明の目的は、操作部材の操作状態を複数に分割す
るとともに、そのそれぞれにアクセルの設定値の変更内
容を予め定めておき、操作部材の操作状態に応じた内容
でアクセルの設定値を変更できるようにし、実行中の作
業内容に最適の走行速度を容易に設定できる作業用車両
のアクセス装置を提供することにある。

（ｄ）課題を解決するための手段 この発明の作業用車両のアクセス装置は、作業中の定速
走行時にアクセルからエンジンに対する燃料供給量の設
定値を固定的に維持する作業用車両のアクセル装置にお
いて、 エンジンに対する燃料供給量の変更の入力を受け付ける
操作部材の複数の操作状態の何れかを検出する操作状態
検出手段と、操作状態検出手段の検出結果に応じて各操
作状態のそれぞれに所定の内容でアクセルの設定値を変
更する設定値変更手段と、を設けたことを特徴とする。

また、上記操作状態検出手段を操作レバーの複数の操作
位置を検出する複数のスイッチにより構成することがで
き、操作レバーの操作量の複数の範囲を検出する角度検
出手段により構成することもできる。さらに、上記操作
状態検出手段をエンジンに対する燃料供給量の変更の入
力を直接受け付ける複数のスイッチによって構成するこ
ともできる。

（ｅ）作用 この発明においては、操作部材の操作状態が操作状態検
出手段により検出される。この操作状態検出手段の検出
結果に応じてアクセルの設定値が変更される。このアク
セルの設定値の変更は操作部材の各操作状態のそれぞれ
に割り当てられた所定の内容で実行される。したがっ
て、操作部材の操作状態が変わると、アクセルの設定値
の変更状態が変化する。

上記操作部材として操作レバーを備え、操作状態検出手
段として複数のスイッチを設けると、操作レバーの操作
位置に応じてスイッチのオン／オフ状態が異なる。した
がって、複数のスイッチのそれぞれのオン／オフ状態を
判別することにより操作レバーの各操作状態が検出され
る。

さらに、上記操作状態検出手段の操作レバーの操作量の
範囲を検出する角度検出手段により構成すると、角度検
出手段の検出結果を読み出すことにより操作レバーの操
作量が検出される。

加えて、上記操作状態検出手段を操作部材と共用する複
数のスイッチで構成することにより、操作部材が不要に
なる。

（ｆ）実施例 以下にこの発明の実施例をトラクタを例にあげて説明す
る。

第２図は、この発明の実施例であるアクセル装置を備え
たトラクタの構成を示す概略の側面図である。

トラクタ１に搭載したエンジン２の出力は変速装置４を
介して前後の車輪5,6に伝達される。エンジン２の回転
数は燃料噴射装置11からの燃料供給量によって定まる。
また、エンジン２の回転はPTO軸７にも伝達され、耕耘
装置10などの作業機器の駆動力として取り出される。操
作部にはハンドルアクセル19およびアクセルペダル20が
設けられており、これらの操作により燃料噴射装置11か
らの燃料供給量が変化する。第５図（Ａ）に示すように
ハンドアクセル19の支柱の側面には突起部材19aが突出
している。この突起部材19aには内部においてスプリン
グ19bが係合しており、突出方向に付勢されている。ま
た、ハンドアクセル19はガイド21の側面に摺動する。こ
のガイド21の周面には第５図（Ｂ）に示すように、４箇
所に切欠部21aが形成されている。ハンドアクセル19が
ガイド21の側面を摺動する際に突出部材19aが切欠部21a
に係合する。このため、ハンドアクセル19をガイド21の
側面に摺動させて操作する際に切欠部21aが形成された
部分においてクリック感を生じる。これによってアクセ
ル19の操作範囲をオペレータが認識できる。

第３図は、上記トラクタに搭載されたエンジンに装着さ
れる燃料供給装置の構成を示す図である。

燃料噴射装置11においてコントロールラック12はソレノ
イド13の駆動により長手方向に駆動する。このコントロ
ールラック12の位置に応じて燃料噴射装置11における燃
料噴射量が変化する。ソレノイド13は励磁電流に比例し
たストロークで変位する。したがって、ソレノイド13へ
の駆動電流値を変更することにより、燃料噴射装置11に
おける燃料噴射量が変化し、エンジン２の回転速度が変
化する。コントロールラック12の変位は差動トランス14
により連続的に検出される。また、エンジン２の回転数
は燃料噴射装置11の駆動用カムシャフト15に固定された
ギア16の回転からコイルセンサ17により検出される。

差動トランス14およびコイルセンサ17の検出結果は制御
部18に入力される。また、トラクタ１の操縦部に設けら
れたハンドアクセル19およびアクセルペダル20の操作量
も制御部18に入力される。制御部18にはエンジン２の回
転数とコントロールラック12の位置との関数が予め記憶
されており、ハンドアクセル19およびアクセルペダル20
の操作量によって与えられるアクセル設定値に対応する
エンジン２の目標回転数とコイルセンサ17の検出値との
差が無くなるようにPID制御系によってコントロールラ
ック12の目標位置を割り出し、作動トランス14の検出結
果がこの目標位置に一致するようにソレノイド13をPID
制御する。

また、制御部18は第４図に示すようにインテークマニフ
ォールド23に着脱自在にされた壁面24に収納されてい
る。インテークマニフォールド23内を流通する空気は図
外にエアーフィルタを通過しており、塵埃を除去されて
いるとともに除湿されており、しかも外気温に略等しい
状態である。したがって、インテークマニフォールド23
内に制御部18を構成するICを実装した基板を収納するこ
とにより、塵埃の多い作業条件下で使用する作業用車両
においても制御部内に塵埃等の侵入を確実に防止できる
とともに、空気の流通により放熱効果を得ることもでき
る。

第１図は、上記制御部の要部の構成を示すブロック図で
ある。

制御部18はCPU31およびこれに接続されたROM32、RAM33
から構成されている。CPU31にはI/Oインタフェイス34を
介して作動トランス14の検出データかA/D変換器35から
ディジタル化して入力される。また、ハンドアクセル19
の操作量がスイッチSW1〜SW3により検出されて入力され
る。このスイッチSW1〜SW3が請求項２に記載の発明の操
作状態検出手段である。

CPU31はROM32に予め書き込まれたプログラムにしたがっ
てソレノイドドライバ36に制御データを出力する。ソレ
ノイドドライバ36はこの制御データに基づいてソレノイ
ド17の駆動し、コントロールラック12を変位させる。な
お、RAM33のメモリエリアMA1,MA2には第６図に示すよう
にアクセル設定値Ａおよび前回のアクセル設定値Apがそ
れぞれ格納される。

第７図は、上記制御部の処理手順の一部を示すフローチ
ャートである。

CPU31はスイッチSW1〜SW3のオン／オフ状態をチェック
し（n1〜n4）、スイッチSW1がオンされている場合には
スイッチSW3のオン／オフ状態に応じてアクセル設定値
の再セット（n5）、または増速（n6）を行う。スイッチ
SW1がオフされており、スイッチSW2がオンしている場合
にはアクセル設定値はそのままにされる。また、スイッ
チSW3のみがオンしている場合にはアクセル設定値を減
速側に変更し（n8）、何れのスイッチもオフしている場
合にはリセット処理によりアクセル設定値を最低値に設
定する（n9）。以上のn1〜n9の処理がこの発明の設定値
変更手段に相当する。

上記処理中のn6,n8,n9においてアクセル設定値の増減値
および最小値の設定がなされる場合には、それまでのア
クセル設定値が前回のアクセル設定値Apとしてメモリエ
リアMA2に格納される。CPU31はメモリエリアMA1に格納
されているアクセル設定値Ａに対応するエンジン回転数
を割り出し、このエンジン回転数とコイルセンサ17の検
出値との差に基づいてコントロールラック12の目標位置
を求め、差動トランス14の出力がこの目標位置に一致す
るようにソレノイド13を駆動する。

以上の処理によって第８図に示すように、スイッチSW1
〜SW3のオン／オフ状態に応じてアクセル設定値のリセ
ット、増速、中立状態、減速または再セットがなされ
る。このスイッチSW1〜SW3のオン／オフ状態は第１図に
示すようにハンドアクセル19の操作量によって決定され
る。また、第５図（Ｂ）に示す切欠部21aは第１図に示
すスイッチSW1〜SW3の切換位置P1〜P4に対応して形成さ
れているため、オペレータは所望するアクセル設定値の
変更内容を実現する位置にハンドアクセル19を容易に移
動することができる。しかも、第７図に示すn6,n8にお
けるアクセル設定値の増減速では、ハンドアクセル19の
操作によりスイッチSW1〜SW3の全てがオンがしている状
態またはスイッチSW3のみがオンしている状態において
所定量ａだけ増減速される。したがって、この所定量ａ
の値を適当に選ぶことにより、アクセル設定値を適当な
間隔で増減速でき、作業内容や作業条件に適した走行速
度の微調整を容易に行うことができる。

なお、ハンドアクセル19が連続的に一定時間以上増減速
の状態で保持されている場合に、所定時間間隔でアクセ
ル設定値を所定量ａづつ増減速するようにしてもよい。

第９図は、操作状態検出手段としてハンドアクセルの操
作量の複数の範囲を検出する角度検出手段を用いた制御
部の要部のブロック図である。また、第10図は上記制御
部の処理手順を示すフローチャートである。

第９図において第１図に示す制御部に比較してスイッチ
SW1〜SW3のオン／オフ状態に代えて、ボリューム42の出
力電圧がA/D変換器41から検出データとしてCPU31に入力
される。ボリューム42はハンドアクセル19の回転軸に取
り付けられており、ハンドアクセル19の矢印Ａ方向の操
作により出力電圧値が増加し、矢印Ｂ方向の操作により
出力電圧値が減少する。

CPU31は先ずボリューム42の検出データを読み出し（n2
1）、ボリューム42の電圧値がどの操作量の範囲に属す
るかを判別する（n22〜n25）。ボリュームVRの電圧値が
15V未満である場合にはリセット処理によりアクセル設
定値Ａを最低値にする（n26）。ボリューム42の出力が1
5〜100Vである場合には増速処理によりアクセル設定値
Ａに所定量ａを加算する（n27）。ボリューム42の電圧
値が100〜150Vである場合には中立の処理によりアクセ
ル設定値Ａを維持する（n28）。ボリューム42の電圧値
が150〜240Vである場合には減速処理によりアクセル設
定値Ａから所定量ａを減算する（n29）。ボリューム42
の電圧値が240Vを上回る場合には再セット処理により前
回のアクセル設定値Apを実現する（n30）。

以上の処理によりこの実施例によれば、第11図に示すよ
うにボリューム42の出力電圧値に応じてリセット、増
速、中立、減速および再セットのそれぞれの内容によっ
てアクセル設定値を変更できる。この場合において、A/
D変換器41の分割能は、出力電圧値の各分割点を識別で
きる程度でよく、さほど高い精度を要求されることがな
い。しかも、A/D変換器の分解能に関わらず所定量ａの
値によってアクセル設定値の変化幅を設定できるため、
制御内容や作業条件に適合する走行速度を正確に設定す
ることができる。

なお、増減速処理におけるアクセル設定値の変化速度す
なわち、所定値ａの値を第12図に示すようにハンドアク
セル19の操作量に応じて変更するようにしてもよい。こ
のように増減速処理における変化速度を変えることによ
り、走行速度を大きく変化させたい場合にはハンドアク
セル19を大きく移動させ、走行速度を小さな範囲で変化
させて微調整する場合にはハンドアクセル19を小さく移
動させ、素早くかつ正確に走行速度を変更することがで
きる。また。所定値ａの変化状態を図中破線で示す状態
にすることにより微調整をより容易にすることができ
る。

第13図は、この発明の操作状態検出手段を操作部材を兼
ねる複数のスイッチにより構成したものである。

同図に示すように、再セットスイッチ52、増減速スイッ
チ51およびセットスイッチ53により構成されるアクセル
スイッチ54を操縦席に備える。このスイッチ51〜53の操
作状態を検出し、何れのスイッチがオンされたか、ある
いは全てのスイッチがオフしているかによってアクセル
設定値の変更内容を決定することができる。増減速スイ
ッチ51において一方の押圧部51aを押すと増速処理がさ
れ、他方の押圧部51bを押すことにより減速処理がなさ
れる。このように複数のスイッチによってアクセル設定
値を変更することにより、操作状態検出手段を直接操作
することになり、ハンドアクセルを排除でき、アクセル
装置をより簡単に構成することができる。なお、増減速
スイッチ51の操作時間または操作回数に応じてアクセル
設定値の変化速度を変更するようにしてもよい。

（ｇ）発明の効果 この発明によれば、操作部材の複数の操作状態のそれぞ
れにアクセル設定値の変更内容を予め定めておき、操作
部材が操作された際に複数の操作状態のうちの何れの状
態であるかを検出し、その検出結果に応じて各操作状態
のそれぞれに所定の内容でアクセルの設定値を変更する
ことができる。したがって、A/D変換器の分解能や回路
構成によってアクセル設定値の変更間隔が制限されるこ
とがなく、アクセル設定値の変更間隔を細分化でき、所
望の走行速度を容易かつ正確に実現できる。また、操作
レバーの複数の操作位置を複数のスイッチにより検出す
ることにより、コストの軽減を図ることができる。さら
に、操作レバーの操作量を角度検出手段により検出する
ようにすれば、操作量の各範囲内においても変更内容を
変えることができ、変更内容の細分化を実現できる。加
えて各変更内容が割り当てられた複数のスイッチを設け
ることにより操作レバー等の部材を不要にでき、より単
純な構成にすることがてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例である作業用車両のアクセル
装置の制御部のブロック図、第２図は同アクセル装置を
備えた作業用車両であるトラクタの構成を示す概略図、
第３図は同トラクタが有する燃料供給装置の構成を示す
図である。また、第４図は同トラクタのアクセル装置の
制御部の取付構造を示す図、第５図（Ａ）および（Ｂ）
は同トラクタにおけるハンドアクセル（操作レバー）お
よびそのガイドの外観図である。第６図は上記アクセル
操作の制御部の一部を構成するRAMの要部のメモリマッ
プ、第７図は同制御部の処理手順を示すフローチャー
ト、第８図は同アクセル装置におけるスイッチのオン／
オフ状態とアクセル設定値の変更内容との関係を示す図
である。 第９図はこの発明の別の実施例に係るアクセル装置の制
御部のブロック図、第10図は同制御部の処理手順を示す
フローチャート、第11図は同アクセル装置におけるハン
ドアクセル（操作レバー）の操作量とアクセル設定値の
変更内容との関係を示す図、第12図は同アクセル装置に
おけるハンドアクセル（操作レバー）の操作量とアクセ
ル設定値の変化速度の関係を示す図である。 第13図はこの発明のさらに別の実施例に係るアクセル装
置において操作部材と操作状態検出手段を兼ねるスイッ
チの外観図である。 第14図は従来のアクセル装置における操作レバーの構成
を示す図、また第15図は操作レバーの操作量を検出する
ボリュームの出力とアクセル設定値との理想的な関係を
示す図である。 １……トラクタ（作業車両）、 19……ハンドアクセル（操作部材）、 54……スイッチ部（複数のスイッチ）、 42……ボリューム（操作状態検出手段）、 SW1〜SW3……スイッチ（操作状態検出手段）。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】作業中の定速走行時にアクセルからエンジ
   ンに対する燃料供給量の設定値を固定的に維持する作業
   用車両のアクセル装置において、 エンジンに対する燃料供給量の変更の入力を受け付ける
   操作部材の複数の操作状態の何れかを検出する操作状態
   検出手段と、操作状態検出手段の検出結果に応じて各操
   作状態のそれぞれに所定の内容でアクセルの設定値を変
   更する設定値変更手段と、を設けてなる作業用車両のア
   クセル装置。
2. 【請求項２】前記操作状態検出手段が、操作レバーの複
   数の操作位置を検出する複数のスイッチである請求項１
   記載の作業用車両のアクセル装置。
3. 【請求項３】前記操作状態検出手段が、操作レバーの操
   作量の複数の範囲を検出する角度検出手段である請求項
   １記載の作業用車両のアクセル装置。
4. 【請求項４】前記操作状態検出手段が、エンジンに対す
   る燃料供給量の変更の入力を直接受け付ける複数のスイ
   ッチである請求項１記載の作業用車両のアクセル装置。