JPH10259868A - 作業車の車速制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長期間にわたり適正な状態で自動変速制御を
実行することが可能となる作業車の車速制御装置を提供
する。 【解決手段】 エンジン負荷が設定負荷を上回ると、車
速を減速させるように電動モータ２３により無段変速用
の変速部２０を操作させる自動変速制御を実行するよう
にした作業車の車速制御装置において、変速部２０の変
速位置が変化するに伴って変速位置情報を出力するポテ
ンショメータ４１と、車体走行速度を検出する車速セン
サとが設けられ、変速部２０の変速位置が設定位置より
も低速側であるか、又は、検出される車速が設定車速を
下回っていれば、前記自動変速制御を実行しないように
構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車体走行用の変速
装置における無段変速用の変速部に、人為的に正逆方向
に操作される変速操作具が機械的に連動連係され、且
つ、前記変速部を変速操作自在なアクチュエータと、エ
ンジン負荷が設定負荷を上回ると、車速を減速させるよ
うに前記アクチュエータを作動させる自動変速制御を実
行する制御手段とが備えられている作業車の車速制御装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記作業車の車速制御装置において、従
来では、車体が自動変速制御を実行すべき走行状態（例
えば、作業を実行する為の走行状態）にあるか否かを検
出する検出手段として、例えば、特開平７‐６７４４１
号公報に示されるように、車体走行速度を検出する速度
センサが用いられ、この車速センサにより検出される車
速が設定速度を越えていなければ自動変速制御を実行し
ないように構成されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記構成は、車体が実
際に走行していない状態では、前記変速部を操作するの
に大きい操作力を必要とする場合があり、このような状
態でアクチュエータにより無理に操作すると、アクチュ
エータや機械的な連係機構が故障するおそれがあるの
で、確実に車体が適正な走行状態にあることを検出する
ようにしたものである。

【０００４】ところで、上記従来構成においては、車体
が適正な走行状態にあることを検出する手段として、車
速センサという１つのセンサの検出情報に基づいて判別
する構成としていることから、この車速センサ自身が動
作異常に陥ったような場合には、適正な走行状態の判別
が行えなくなり、自動変速制御を実行すべきでない状態
において誤ってアクチュエータを作動させることによ
り、上述したような不具合が生じる不利がある。

【０００５】本発明はかかる点に着目してなされたもの
であり、請求項１及び請求項２の目的は、自動変速制御
を実行すべきでない走行状態であるか否かの判別につい
ての信頼性を向上させて、長期間にわたり適正な状態で
自動変速制御を実行することが可能となる作業車の車速
制御装置を提供する点にある。

【０００６】請求項３の目的は、上記目的を達成するた
めの構成を利用して、人為操作による変速を適切な状態
で行うことができるようにする点にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の特徴構
成によれば、車体走行用の変速装置における無段変速用
の変速部の変速位置が変化するに伴って変速位置情報を
出力する変速位置検出手段と、車体走行速度を検出する
車速検出手段とが設けられ、変速位置検出手段にて検出
される変速部の変速位置が設定位置よりも低速側である
か、又は、車速検出手段にて検出される車速が設定車速
を下回っていれば自動変速制御が行われないことにな
る。

【０００８】つまり、変速位置検出手段は、変速部の変
速位置が変化するに伴って変速位置情報を出力するの
で、その検出情報は変速部の変速位置に対応する出力と
なり、実際の変速部の変化に対応して精度よく変速位置
つまり車速を検出することができる。一方、車速検出手
段により車体走行速度が検出され、それらの２つの検出
手段の検出情報に基づいて、自動変速制御を実行すべき
ではない走行状態であるときに誤って自動変速制御が実
行されることによる不利を確実に回避することができ
る。

【０００９】従って、車速検出手段が何らかの動作異常
に陥ったような場合には、変速位置検出手段の検出情報
に基づいて、又、変速位置検出手段が何らかの動作異常
に陥ったような場合には、車速検出手段の検出情報に基
づいて、自動変速制御を実行すべきでない状態であるか
否かが判断されるので、このような判別についての信頼
性の向上を図ることができる。

【００１０】請求項２に記載の特徴構成によれば、車体
走行用の変速装置は、変速部の操作に基づいて無段階に
変速可能な無段変速装置と、複数段階に変速自在な副変
速装置とを各別に変速操作自在に備えて構成され、前記
設定位置として、変速部が無段変速装置における最低速
度に対応する位置よりも設定量高速側の位置に設定さ
れ、前記設定車速として、前記副変速装置が最低速に変
速された状態で、且つ、変速部が最低速位置又はそれに
近い位置に操作された状態に対応する車速に設定されて
いる。

【００１１】このように副変速装置が設けられる構成で
あれば、例えば、副変速位置を高速側に変速している状
態と、最低速に変速して低速で作業走行している状態と
では、変速部の位置が同じであっても車速が異なること
になるが、設定車速が、副変速装置が最低速に変速され
た状態で、且つ、変速部が最低速位置又はそれに近い位
置に操作された状態に対応する車速に設定されることか
ら、変速部の変速位置が、無段変速装置における最低速
位置から設定量高速側に設定された設定位置よりも低速
側であれば自動変速制御が実行されない。

【００１２】従って、設定位置が最低速位置から設定量
高速側に設定されることから、自動変速制御の実行に伴
って、変速部が無段変速装置における走行変速領域を外
れて中立状態にまで操作され、誤って車体が停止してし
まう等の不利を回避しながら、低速走行しながら作業を
行っているような場合であっても、自動変速制御を適正
に行わせることができる。

【００１３】請求項３に記載の特徴構成によれば、変速
操作具が、人為操作されたこと、及び、その操作方向を
検出する変速操作検出手段が備えられ、前記制御手段
は、変速操作検出手段により変速操作具が人為操作され
たことが検出されると、その操作方向に向けて変速され
るようにアクチュエータを作動させるアシスト制御を、
自動変速制御に優先して実行するように構成され、且
つ、変速位置検出手段の検出情報に基づいて、アシスト
制御における制御状態を変更するように構成されてい
る。

【００１４】つまり、自動変速制御を実行する為の構成
であるアクチュエータを利用して、変速操作具の人為操
作において、その操作方向に向けてアクチュエータによ
る補助的な操作（アシスト操作）を実行するようにし
て、操作を軽く適正に行うことができる。しかも、変速
位置検出手段の検出情報に基づいて、例えば、低速側で
はアシスト操作力が大で、高速側ではアシスト操作力が
小になるようにして、高速側への過剰操作を抑制する
等、アシスト制御における制御状態を変更することでよ
り適正な操作を行えるものとなる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る作業車の車速
制御装置について、コンバインに適用した場合について
図面に基づいて説明する。図３は作業車の一例であるコ
ンバインの伝動系を示しており、エンジン１からの動力
が、ベルトテンション式の脱穀クラッチ４５を介して脱
穀装置４６に伝達されるとともに、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、ベルト式の無段変
速装置３の入力プーリ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）、及び走行用のギヤ式の副変
速装置５５を介して、左右のクローラ走行装置６に伝達
される。副変速装置５５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
の前部の刈取部８に伝達される。従って、ベルト式無段
変速装置３及び副変速装置５５により車体走行用の変速
装置が構成されることになる。前記副変速装置５５は、
ギアシフト操作により変速操作されるものであり、図示
しない操作具の操作により、「高」，「中」，「低」の
３段階に変速操作自在に構成されている。尚、「高」位
置は、路上走行時等に用いられ、圃場での刈取作業にお
いては主に「中」に設定されることになる。又、運搬ト
ラック等への積み込み時や植立穀稈の倒伏が非常に激し
いような作業条件においては「低」位置に設定して低速
で走行させるようになっている。

【００１６】図６に示すように、脱穀クラッチ４５の入
切操作用の脱穀クラッチレバー４８の操作状態に基づい
てクラッチ入状態であるか否かを検出する脱穀スイッチ
４９が設けられ、前記エンジン１には、その回転数を検
出する電磁ピックアップ式の回転数センサ５０が設けら
れている。このエンジン１は負荷が増大するに応じて回
転数が低下することから、前記回転数センサ５０が、エ
ンジンの負荷を検出する負荷検出手段に相当する。又、
前記刈取部８には、刈取穀稈の存否に基づいて刈取走行
状態であるか否かを検出する株元センサ４７が設けられ
ている。更に、変速後の出力回転数を検出することによ
り、実際の車速を検出する車速センサ５３が設けられて
いる。

【００１７】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、無
段変速装置３は、入力プーリ４が固定された入力軸９に
第１割りプーリ１１が備えられ、出力軸１０に第２割り
プーリ１２が備えられて、第１及び第２割りプーリ１
１，１２に亘り伝動ベルト１３が巻回されている。第１
及び第２割りプーリ１１，１２は、入力軸９及び出力軸
１０に一体形成されたプーリ部分１４、及び軸芯方向に
移動自在なプーリ部分１５から構成されており、第２割
りプーリ１２の移動側のプーリ部分１５はバネ１６で固
定側のプーリ部分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部分１５を
固定側のプーリ部分１４に押すカム機構１７が設けられ
ている。

【００１８】第１割りプーリ１１の移動側のプーリ部分
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、入力軸９
の軸芯方向に沿ってスライド自在に且つ周方向に相対移
動が阻止される状態で、リング部材１８が回り止めされ
ている。図２及び図４に示すように、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と左右対象な一対の傾斜面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１８ｂが、カム部材
２０の一対の凹部に入り込んでいる。このピン１８ａ及
びローラ１８ｂが接当案内部ＳＯを構成している。

【００１９】図２及び図４（イ）に示す状態は、第１割
りプーリ１１の移動側のプーリ部分１５が固定側のプー
リ部分１４から紙面左方に最も離れ、第２割りプーリ１
２の移動側のプーリ部分１５が固定側のプーリ部分１４
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をいずれかの方向に回転させると、接当案
内部ＳＯが傾斜面２０ｂを乗り上げて軸芯方向に移動
し、リング部材１８及び第１割りプーリ１１の移動側の
プーリ部分１５が、固定側のプーリ部分１４側に押し操
作されて接近し、第１割りプーリ１１での伝動ベルト１
３の巻回半径が大きくなっていく。これに伴って、第２
割りプーリ１２の移動側のプーリ部分１５が、固定側の
プーリ部分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。つまり、
カム部材２０が無段変速用の変速部に相当する。

【００２０】無段変速装置３の外側においてカム部材２
０の端部にボス部材２１が固定され、ボス部材２１に扇
型ギヤ２２が固定されている。図１に示すように、機体
の固定部にアクチュエータとしての電動モータ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が遊転外嵌されており、リング部材２５に対し
て、入力軸９の軸芯周りで一体回動自在に且つ図２にお
ける左右方向（図１では紙面前後方向）に相対揺動自在
に、人為操作される変速レバー２６（変速操作具に相
当）が支持されている。そして、リング部材２５のアー
ム２５ａに設けられたピン２５ｂが、扇型ギヤ２２の開
孔２２ａに入り込んでおり、つまり、変速部としてのカ
ム部材２０は、変速レバー２６と一体移動するように、
ボス部材２１、扇型ギア２２、ピン２５ｂ、リング部材
２５等からなる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ている。

【００２１】この変速レバー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４
４ａ又は後進変速用ガイド溝４４ｃにおいて、減速側操
作方向（中立位置側への操作）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４
４ｃ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。後進変速用ガイド溝４４ｃの最高速位
置Ｒｍａｘにおいても、変速レバー２６がガイド溝の内
縁に受け止め規制されるようになっている。前進最高速
位置Ｆｍａｘにおける規制位置は機種の違い等により異
なることがあるので、固定部に別途付勢した牽制部材５
７により接当規制するようになっている。この牽制部材
５７は、図１，図２に示すように、略Ｌ字形に屈曲した
棒材とそれに固定された連結用板材にて構成され、無段
変速装置３のケーシングに共締め連結する状態で取り付
け固定されている。

【００２２】ゴム状の一対の感圧スイッチ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。前後進切換装置を前進位置、
後進位置及び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２２と切換弁とがプ
ッシュプルワイヤ３０を介して連係されている。

【００２３】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、つまり、変速部
としてのカム部材２０の変速位置を検出可能に構成して
ある。従って、ポテンショメータ４１が、変速部の変速
位置が変化するに伴って出力が変化する変速位置検出手
段に対応する。

【００２４】図６に示すように、電動モータ２３に対す
る制御情報を指令する制御手段としての制御装置３１が
備えられ、この制御装置３１は、マイクロコンピュータ
を備えて構成され、各種の入力情報に基づいて、予め設
定記憶されている制御プログラムにて所定の制御を実行
するように構成されている。前記制御装置３１からの制
御情報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２６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、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、
第１，２電磁リレー３２，３３の励磁駆動用のトランジ
スタ３５，３６、制御装置３１からの制御信号に基づい
て電動モータ２３に供給する電流量を調整する電流調整
用トランジスタ３７、電動モータ２３に通流する実電流
値を両端電圧値として検出する基準抵抗器３８、基準抵
抗器３８の両端電圧を直流信号に変換して電動モータ２
３に対する電流検出情報として制御装置３１に入力する
ための平滑回路３９等が備えられている。

【００２５】前記基準抵抗器３８と前記平滑回路３９と
により電流検出手段としての電流検出回路が構成され、
０アンペア〜５アンペアの検出範囲で電流値を検出する
ように構成されている。前記ポテンショメータ４１の検
出値（電圧値）がアナログ信号にて制御装置３１に入力
されるが、そのアナログ信号は、全ストローク範囲
（０．２ボルト〜４．８ボルト）が２５６ビットの分解
能にてアナログ／デジタル変換されて、制御に用いられ
るようになっている。

【００２６】前記制御装置３１に対しては、前記各感圧
スイッチ２７，２８、ポテンショメータ４１の検出値が
入力されると共に、株元センサ４７、車速センサ５３、
及び、回転数センサ５０の検出値も入力されるようにな
っている。

【００２７】ところで、前記制御装置３１は、車速オー
トスイッチ５２の入状態で自動車速制御を実行可能な状
態に設定されるように構成され、この自動車速制御にお
いては、エンジンの負荷が設定負荷を越えると車速を減
速させ、エンジン負荷が設定負荷を下回ると上限車速設
定器５１にて設定された上限車速を越えない範囲で車速
を増速させるようにして、エンジン負荷が設定負荷に維
持されるように車速を自動制御する。尚、この自動車速
制御よりも変速レバー２６の操作に基づく手動変速操作
が優先して実行される構成となっている。

【００２８】前記自動車速制御について説明する。先
ず、株元センサ４７がＯＮで、脱穀スイッチ４９がＯＮ
であり、車速が０．１ｍ／ｓのときのエンジン回転数を
刈取作業に伴う負荷が生じていない無負荷状態における
基準回転数ＳＴとして設定して予め記憶しておく。そし
て、前記基準回転数ＳＴからのエンジン回転数Ｘのダウ
ン量で定義されるエンジン負荷（ＳＴ−Ｘ）が、予め設
定された設定負荷としての目標負荷（目標ダウン量）に
維持されるように、前記電動モータ２３を増速側あるい
は減速側に作動させる。

【００２９】制御装置３１は、電流調整用トランジスタ
３７に対してパルス信号を印加して間欠的に電動モータ
２３を作動させるように構成され、パルス信号の周期に
対するＯＮ時間の比率（デューティ比）を変更させて電
流量を変更調節するようになっている。尚、エンジン負
荷（ＳＴ−Ｘ）と目標負荷との差が大きいほど高速で変
速操作するように、前記デューティ比を大に設定する。
例えば、増速側では、５００ｍｓｅｃのパルス周期に対
してＯＮ時間を３０〜１２０ｍｓｅｃの範囲で変化させ
てデューティ比を設定し、減速側では、５００ｍｓｅｃ
のパルス周期に対してＯＮ時間を３０〜１１０ｍｓｅｃ
の範囲で変化させてデューティ比を設定する。

【００３０】次に手動による変速操作について説明す
る。前記制御装置３１は、手動変速操作においては、前
記各感圧スイッチ２７，２８のいずれかがＯＮ操作さ
れ、変速レバー２６が人為的に正逆いずれかの方向に操
作されていることが検出されると、その人為操作方向に
向けてアシスト力が与えられるように、前記電動モータ
２３にアシスト操作電流を供給するように構成され、電
動モータ２３のアシストにより変速操作を軽い操作力で
適正に行えるようになっている。従って、各感圧スイッ
チ２７，２８により操作状態検出手段が構成されること
になる。又、各感圧スイッチ２７，２８の検出情報に基
づいて変速レバー２６が人為的に操作されていないこと
が検出されると、無段変速装置３が中立位置への復帰付
勢力により変速状態が変化することを阻止すべく、前記
電動モータ２３に保持電流を供給するように構成されて
いる。更に、各感圧スイッチ２７，２８の検出情報、並
びに、前記電流検出回路の検出情報に基づいて、前記保
持電流の供給量を適正値に調整するように構成されてい
る。具体的には、アシスト操作電流としては、電流調整
用トランジスタ３７に対してＯＮ状態を維持するように
一定電圧を出力させ、保持電流の供給状態では、電流調
整用トランジスタ４１に対してパルス電圧にて間欠的に
ＯＮ／ＯＦＦ状態を繰り返し、そのＯＮ時間の調整（デ
ューティ比制御）を行い電流量を調整するようになって
いる。尚、電動モータ２３の正逆の動作方向は、各感圧
スイッチ２７、２８のＯＮ操作に基づいて、いずれかの
電磁リレー３２，３３が電源供給状態に切り換わって電
動モータ２３の回転方向が規定されるようになってい
る。

【００３１】次に、制御装置３１の制御動作について図
７〜図１４の制御フローチャートに基づいて説明する。
尚、この制御フローチャートは１０ｍｓｅｃに１回、繰
り返して実行するようになっている。又、変速レバー２
６を中立停止領域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３０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を中立停止領域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３０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ることになる。

【００３２】制御が開始されると、エンジン回転数Ｎｅ
が５００ｒｐｍを越えてエンジン１が正常に回転してい
るか否かが判断される（ステップ１）。ベルト無段変速
装置３はエンジン１が回転していない状態では、変速操
作が非常に重くなるからである。次に、図示しない指示
スイッチによりレバー位置記憶モードに設定されている
か否かが判断される（ステップ２）。このモードに設定
されていれば、後述するようなレバー位置記憶処理が実
行される（ステップ３）。但し、このモードは工場出荷
段階で実行されるものであり、通常のコンバイン使用者
は実行しないようになっている。このレバー位置記憶モ
ードにおいては、操作者が変速レバー２６を、操作領域
の一端から他端まで移動操作させて、前進側最高速位置
Ｆｍａｘ、中立位置ｎ、後進側最高速位置Ｒｍａｘの夫
々におけるポテンショメータ４１の検出値（ＶＦｍ，Ｖ
ｎ，ＶＲｍ）を読み込み、基準データとして不揮発性メ
モリＭに書き込み記憶する。尚、ポテンショメータ４１
の検出値は、デジタルデータに変換され、最低値（約
０．２ボルト）と最高値（約４．８ボルト）との間を２
５６ポイントに分割して、その検出値を１ポイント毎に
検出できるようになっている。

【００３３】そして、車速オートスイッチ５２がＯＮし
ていれば、後述する自動車速制御を実行し、車速オート
スイッチ５２がＯＮしていなければ手動変速制御を実行
する（ステップ４，５，６）。

【００３４】次に、制御装置３１における手動変速操作
の制御動作について、図８〜図１３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が操作され、正
転側に操作し始めると、ピン２５ｂにより正転側の感圧
スイッチ（正転スイッチ）２７が押圧されてＯＮ状態に
なると（ステップ２）、前進上限域Ｆａでなく中立域Ｎ
でなければ、逆転側の作動が終了して２００ｍｓｅｃ以
上経過していれば、アシスト操作電流を供給して電動モ
ータ２３を正転側に高速で駆動する（ステップ８，１
０，１１，１２）。又、逆転側の感圧スイッチ（逆転ス
イッチ）２８がＯＮすると、同様にして電動モータ２３
を逆転側に高速で駆動する（ステップ１７〜２０）。

【００３５】前進上限域Ｆａであるか否かの判断は、ポ
テンショメータ４１の検出値Ｖｘが、前進最高速位置Ｆ
ｍａｘに対応する出力値ＶＦｍと、このＶＦｍから１０
ポイント少ない（中立側の位置）設定値（ＶＦｍ−１
０）との間にあれば、前進上限域Ｆａにあると判断し、
それ以外であれば前進上限域Ｆａにないと判断する。前
進上限域Ｆａにあれば、前回に実行された逆転作動の開
始が、正転作動が終了してから１００ｍｓｅｃ以内に行
われたのか否かを判断し、そうでなければ、ステップ１
０に移行し、１００ｍｓｅｃ以内に行われていれば、ハ
ンチングが生じているものとして後述するような保持用
の制御に移行する（ステップ９）。

【００３６】尚、図５に示すように、中立位置Ｎでの接
当部ｋ付近でも、変速レバー２６がガイド溝の内縁に接
当して、ハンチングを起こすおそれがあるので、このよ
うな領域であれば、感圧スイッチのＯＮ操作が前回の逆
方向作動が終了した後に、１００ｍｓｅｃ以内に行われ
た場合には、すぐに、感圧スイッチがＯＦＦするまで微
速で電動モータ２３を作動させるようにしている（ステ
ップ１０，１３，１４，１５、ステップ１８，２１，２
２，２３）。

【００３７】そして、変速レバー２６が操作されていな
い状態（いずれの感知スイッチもＯＦＦしている状態）
では、自動車速制御が入り状態であるか否かが判断さ
れ、入り状態でないとき、あるいは、自動車速制御が実
行されているときにポテンショメータ４１の検出値が２
５ポイント（２５／２５６）以上の大きな減速操作があ
れば、反力作用状態の判別動作として、感圧スイッチの
操作に基づく減速操作が実行されて且つその減速操作が
停止してから、ポテンショメータ４１の検出値が２ポイ
ント以上増速側に変化したことが検出されたか否かが判
断される（ステップ２５，２６，２８）。つまり、減速
操作が実行されているときに、電動モータ２３によるカ
ム部材２０の回動操作が、第１割りプーリ１１のプーリ
部分１５の移動付勢力による移動速度よりも速く、図４
（ロ）に示すように、接当案内部ＳＯがカム部材２０の
傾斜カム面２０ｂから浮き上がった状態になっていると
きに、電動モータ２３による保持力が操作すると、カム
部材２０、即ち、変速レバー２６が増速側に移動してし
まうおそれがあるから、接当案内部ＳＯがカム部材２０
に接当して反力が作用し、その移動操作力にてカム部材
２０が少し増速側に移動したことを検出するまで待機し
て保持動作を実行しないようにしている。しかし、２ポ
イント以上の増速側への移動が検出されなくても、減速
操作が実行されてその減速操作が停止してから設定待機
時間（１．６秒）が経過した後は、後述する出力異常フ
ラグがＯＮしていなければ後述の保持用の制御に移行し
（ステップ２７）、出力異常フラグがＯＮしていればリ
ターンする（ステップ２９）。

【００３８】ステップ２８において、自動車速制御が実
行されているときに、２５ポイント以上の大きな減速操
作があったか否かを判断しているのは次のような理由に
よる。つまり、自動車速制御においては車速とエンジン
負荷の検出情報にて電動モータ２３を制御することにな
るが、その増速の際に前記逆転スイッチ２９がＯＮ操作
されることがあり、その結果、ステップ１９の判別が実
行され、保持動作が待機されるという不都合があり、増
速操作が行われる毎にこのような動作が繰り返されるの
で、このような不利を回避するようにしたものである。

【００３９】変速レバー２６が操作されていない状態
（いずれの感知スイッチもＯＦＦしている状態）では、
その後、無段変速装置３の中立復帰力に抗して、現在の
変速位置に保持されるように、電動モータ２３に保持電
流を供給して、この電動モータ２３による保持力（保持
用の操作力）と、無段変速装置３の中立復帰力（接当案
内部ＳＯの移動付勢力）とが均衡して位置保持されるよ
うに制御する。尚、上述したような中立復帰力は、変速
状態によって変化するので、変速状態に応じて異なった
保持力を初期設定すると共に、ポテンショメータ４１の
検出状態や電流検出回路４５の検出状態に基づいて、適
正値になるように保持電流を調整するようになってい
る。

【００４０】具体的に説明すると、ポテンショメータ４
１の検出値と車速センサ４６の検出値に基づいて、「前
進低速」，「前進中速」，「前進高速」，「後進」，
「前進域での車体停止」，「後進域での車体停止」の６
つの変速状態に区分けして、夫々の変速状態に応じて、
夫々異なる保持力（具体的には、電流調整用トランジス
タ４１に印加するパルスのデューティ比）を初期設定す
る（ステップ３０）。尚、前進域Ｆの上限位置にあると
きは、前記初期設定値よりも設定量大きい値に増加させ
る（ステップ３１，３２）。

【００４１】このようにして設定されたデューティ比に
て保持動作を実行し、電流検出回路にて検出される保持
電流の値を過去の４回分の移動平均値を演算する（ステ
ップ３３，３４）。この演算は、制御ルーチンが実行さ
れる毎に、つまり、１０ｍｓｅｃ毎に実行される。

【００４２】保持電流が供給され始めてから２００ｍｓ
ｅｃ以上経過すると、そのときのレバー位置、つまり、
保持が開始されたときのレバー位置（具体的にはポテン
ショメータ４１の検出値）を記憶し（ステップ３５，３
６，３７）た後に、ポテンショメータ４１の検出情報、
及び、電流検出回路４５の検出情報に基づく保持力制御
を実行する。尚、この記憶値が一度記憶された後は、ア
シスト操作が実行されてフラグがリセットされるまでは
記憶動作は実行しないようになっている（ステップ１
６，２４，３６，３８）。

【００４３】次に保持力制御について説明する。尚、こ
の保持力制御は、エンジン回転数が２０００ｒｐｍ以上
であり、電流検出回路にて検出される検出値Ｉｘが設定
値Ｉｓ以上であって電動モータ２３が正常に作動してい
ることが条件となる（ステップ３９，４０）。前記保持
電流の移動平均値Ｉ_AVが、予め実験等に基づいて設定さ
れた許容上限値Ｉ_MAX を越えると、第１カウンタＮａを
カウントアップ（＋１）する（ステップ４１，４２）。
又、移動平均値Ｉ_AVが、予め実験等に基づいて設定され
た許容下限値Ｉ_MIN を下回ると、第２カウンタＮｂをカ
ウントアップする（ステップ４３，４４）。許容上限値
Ｉ_MAX を越えていず許容下限値Ｉ_MIN を下回っていなけ
れば、各カウンタをカウントダウン（−１）する（ステ
ップ４５）。そして、第１カウンタＮａのカウント値が
「１００」を越え、現在のデューティ比が予め設定され
た調整可能範囲内であれば、保持電流が不足しているも
のと判断して、保持電流が増大するようにデューティ比
を設定単位量増加させる（ステップ４６，４７，４
８）。又、第２カウンタＮｂのカウント値が「１００」
を越え、現在のデューティ比が予め設定された調整可能
範囲内であれば、保持電流が超過しているものと判断し
て、保持力が減少するようにデューティ比を設定単位量
減少させる（ステップ４９，５０，５１）。上述したよ
うな各カウンタのカウント動作は１０ｍｓｅｃ毎に実行
されるから、保持電流の超過状態や不足状態が連続で生
じていれば、カウント値が「１００」に達する１秒毎に
保持力が変更調整されることになり、間欠的に生じてい
れば、カウント値が「１００」になるまでの変更調整間
隔は１秒間よりも長くなる。

【００４４】現在のデューティ比が調整可能範囲におけ
る前進側あるいは後進側の操作限界に達している場合
に、例えば、前進側操作限界にあるときにポテンショメ
ータ４１の検出値が更に異常判定用の設定量（５２ポイ
ント）以上増速側に増加（移動付勢力が作用する方向に
移動した）ことを判別するか、又は、後進側操作限界に
あるときにポテンショメータ４１の検出値が更に異常判
定用の設定量（５２ポイント）以上減速側に増加（移動
付勢力が作用する方向と反対方向に移動）したことを判
別すると（ステップ５２，５３，５４）、駆動回路３６
あるいは電動モータ２３等が動作異常となり、供給電流
を制御しているにもかかわらず適正な保持力の付与が行
えない動作異常状態であると判断して、出力異常フラグ
をＯＮしてステップ１にリターンする（ステップ５
５）。このような出力異常フラグがＯＮしている状態で
は、ステップ２２においてステップ１にリターンするの
で、電動モータ２３による位置保持動作が行われないこ
とになる。

【００４５】次に、変速レバー２６が前進域Ｆにある状
態でポテンショメータ４１の検出値が、記憶されている
保持開始時の値から２０ポイント（２０／２５６）以上
減少（前進減速）した場合、及び、後進域Ｒにある状態
で２０ポイント以上増加（後進減速）した場合、言い換
えると、ベルト無段変速装置３の中立復帰付勢力の作用
する方向に移動した場合には、保持力が不足しているも
のと判断して、そのとき保持力が初期設定値よりも小さ
ければ初期設定値まで戻して保持力を増加させ、初期設
定値よりも大きい状態であれば保持力が増大するように
デューティ比を設定単位量増加させる（ステップ５６，
５８，６０，６１，６２）。又、変速レバー２６が前進
域Ｆにある状態でポテンショメータ４１の検出値が、記
憶されている保持開始時の値から５ポイント（５／２５
６）以上増加（前進増速）した場合、及び、後進域Ｒに
ある状態で５ポイント以上減少（後進増速）した場合、
言い換えると、ベルト無段変速装置３の中立復帰付勢力
の作用する方向と反対方向に移動した場合には、保持力
が超過しているものと判断して、そのときの保持力が初
期設定値よりも大きければ初期設定値まで戻して保持力
を減少させ、初期設定値よりも小さい状態であれば保持
力が減少するようにデューティ比を設定単位量減少させ
る（ステップ５７，５９，６３，６４，６５）。尚、デ
ューティ比を変更した場合には、そのときのポテンショ
メータ４１の検出値を新たな保持開始時の値（記憶値）
として書換え変更する（ステップ６６）。

【００４６】次に、制御装置３１の自動車速制御の作動
について、図１４に示すフローチャートに基づいて説明
する。変速レバー２６の人為操作が行われていなけれ
ば、制御作動の起動条件、即ち、車体を走行しながら刈
取作業を行っている状態にあるかをチェックする（ステ
ップ１０１，１０２）。つまり、脱穀スイッチ４９及び
株元スイッチ４７が共にＯＮで、車速が０．１ｍ／ｓ以
上で、且つ、エンジン回転数Ｘが５００ｒｐｍ以上であ
れば、条件が成立しているものと判断して、自動車速制
御を実行する。尚、この自動車速制御を実行中に、変速
レバー２６が人為操作されると、自動車速制御による自
動増減速操作を停止して手動変速モードに移行する（ス
テップ１０３）。

【００４７】自動車速制御では、エンジン回転数Ｘを検
出し、前記基準回転数ＳＴとの差であるエンジン負荷
（ＳＴ−Ｘ）が目標負荷になっているか否かを判断する
（ステップ１０４，１０５）。エンジン負荷（ＳＴ−
Ｘ）が目標負荷よりも大きいことが検出された場合に
は、車速センサ５３にて検出される車速が予め設定され
た設定車速以上で、且つ、ポテンショメータ４１の検出
値が図５に示す前進域Ｆにおいて設定された設定位置よ
りも高速側の位置であるときは、上述したようなデュー
ティ比の設定処理をして電動モータを作動させて車速を
減速させる（ステップ１０６，１０７，１０８，１０
９）。従って、車速センサ５３にて検出される車速が設
定車速よりも小さいとき、又は、ポテンショメータ４１
の検出値が設定位置よりも低速側のときは、減速操作が
行われず、そのときの変速位置に保持される。

【００４８】前記設定車速としては約０．１５ｍ／ｓｅ
ｃ程度、即ち、副変速装置が最低速（「低」位置）に変
速された状態で、且つ、無段変速装置３が最低速位置又
はそれに近い位置に操作された状態に対応する車速に設
定され、前記設定位置ｓｐとしては、図５に示す中立位
置Ｎにおける前進領域側端部の値に２０ポイント（２０
／２５６）加算した値、つまり、無段変速装置３におけ
る前進側最低速度に対応する位置よりも設定量高速側の
位置に設定されている。

【００４９】そして、エンジン負荷（ＳＴ−Ｘ）が目標
負荷よりも小さく、且つ、現在の車速が上限車速設定器
５１にて設定された上限車速でなければ、前記デューテ
ィ比の設定処理をして電動モータ２３を作動させて車速
を増速させる（ステップ１１１，１１２，１１３）。
又、エンジン負荷（ＳＴ−Ｘ）が目標負荷に対する不感
帯内であれば適正負荷状態であるとして変速操作は停止
して現在の車速を維持する（ステップ１１４）。

【００５０】〔別実施形態〕 （１）上記実施形態では、車速センサの検出情報に基づ
く判別用の設定車速として、副変速装置が最低速
（「低」位置）に変速された状態で、且つ、無段変速装
置３が最低速位置又はそれに近い位置に操作された状態
に対応する車速に設定したが、このような構成に限ら
ず、次のように構成してもよい。例えば、副変速装置の
変速状態を検出する検出手段を備えるとともに、各変速
状態の夫々に対応して各別に適正な設定車速を複数設定
しておいて、検出手段の検出情報に基づいて、その変速
状態に対応する設定車速に設定する構成としてもよい。

【００５１】（２）上記実施形態では、自動車速用の制
御条件が成立すると、エンジンの負荷の検出情報に応じ
て、車速を増減速させる構成としたが、増速操作を行わ
ずに減速操作のみを実行する制御モードに設定可能に構
成してもよい。

【００５２】（３）上記実施形態では、変速操作具の手
動操作において、アクチュエータとしての電動モータに
よるアシスト操作を行う構成としたが、このような構成
に限らず、アクチュエータとの連係途中に例えば摩擦式
の保持手段等を備えて、手動操作を人為操作力にて行う
構成としてもよい。前記アクチュエータとして、電動モ
ータに代えて、油圧モータ等のその他のアクチュエータ
でもよい。

【００５３】（４）上記実施形態では、無段変速装置と
して、ベルト式無段変速装置を示したが、本発明は、ベ
ルト式無段変速装置に限らず、油圧式の無段変速装置や
その他の無段変速装置の操作構造に適用してもよい。
又、副変速装置を備えない構成であってもよく、コンバ
インに限らず、トラクタ等のその他の農作業車や建設機
械等の作業車にも適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】変速操作構成を示す側面図

【図２】ベルト無段変速装置の断面図

【図３】コンバインの伝動系を示す図

【図４】カム機構の側面図

【図５】変速レバーの操作域を示す図

【図６】電気回路ブロック図

【図７】制御動作のフローチャート

【図８】制御動作のフローチャート

【図９】制御動作のフローチャート

【図１０】制御動作のフローチャート

【図１１】制御動作のフローチャート

【図１２】制御動作のフローチャート

【図１３】制御動作のフローチャート

【図１４】制御動作のフローチャート

【符号の説明】

３ 無段変速装置 ２０ 変速部 ２３ アクチュエータ ２６ 変速操作具 ２７，２８ 変速操作検出手段 ３１ 制御手段 ４１ 変速位置検出手段 ５３ 車速検出手段 ５５ 副変速装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体走行用の変速装置における無段変速
   用の変速部に、人為的に正逆方向に操作される変速操作
   具が機械的に連動連係され、且つ、前記変速部を変速操
   作自在なアクチュエータと、エンジン負荷が設定負荷を
   上回ると、車速を減速させるように前記アクチュエータ
   を作動させる自動変速制御を実行する制御手段とが備え
   られている作業車の車速制御装置であって、 前記変速部の変速位置が変化するに伴って変速位置情報
   を出力する変速位置検出手段と、 車体走行速度を検出する車速検出手段とが設けられ、 前記制御手段は、前記変速位置検出手段にて検出される
   前記変速部の変速位置が設定位置よりも低速側である
   か、又は、前記車速検出手段にて検出される車速が設定
   車速を下回っていれば、前記自動変速制御を実行しない
   ように構成されている作業車の車速制御装置。
2. 【請求項２】 前記車体走行用の変速装置は、 前記変速部の操作に基づいて無段階に変速可能な無段変
   速装置と、複数段階に変速自在な副変速装置とを各別に
   変速操作自在に備えて構成され、 前記設定位置として、前記変速部が前記無段変速装置に
   おける最低速度に対応する位置よりも設定量高速側の位
   置に設定され、 前記設定車速として、前記副変速装置が最低速に変速さ
   れた状態で、且つ、前記変速部が最低速位置又はそれに
   近い位置に操作された状態に対応する車速に設定されて
   いる請求項１記載の作業車の車速制御装置。
3. 【請求項３】 前記変速操作具が、人為操作されたこ
   と、及び、その操作方向を検出する変速操作検出手段が
   備えられ、 前記制御手段は、 前記変速操作検出手段により前記変速操作具が人為操作
   されたことが検出されると、その操作方向に向けて変速
   され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、前記自動変速制御に優先して実行するように構
   成され、 且つ、前記変速位置検出手段の検出情報に基づいて、前
   記アシスト制御における制御状態を変更するように構成
   されている請求項１又は２に記載の作業車の車速制御装
   置。