JPH1038078A - 作業車の変速操作構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 変速操作の操作性を向上させることができる
と共に、電動モータを適正な状態で駆動操作させること
が可能となる変速操作構造を提供する。 【解決手段】 人為的に正逆に操作される変速操作具の
操作方向に沿って正逆にアシスト力を与える電動モータ
２３が備えられた作業車の変速操作構造において、電動
モータ２３の動作状態を制御する制御手段Ｈが、モータ
供給電流を調整する駆動部３６と、この駆動部３６にモ
ータ駆動用の制御情報を指令する制御部３５とを備えて
構成され、変速操作具２６の正逆方向の人為操作に基づ
いて各別に入操作され、且つ、入操作されるに伴って制
御部３５にアシスト動作の開始を指令する一対の感圧ス
イッチ２８，２９が設けられ、制御部３５は、いずれか
の感圧スイッチ２８，２９よりアシスト動作の開始が指
令されると、変速操作具の操作方向に沿ってアシスト力
が作用するように、電動モータ２３にアシスト用の電流
を供給すべく駆動部３６に制御情報を指令するように構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、人為的に操作され
る変速操作具と、ベルト式無段変速装置の変速部とが機
械的に連動連結され、前記変速操作具の操作方向に沿っ
てアシスト力を与える電動モータと、前記変速操作具が
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、前記操作状態検出手段の
検出情報に基づいて、前記電動モータの動作状態を制御
する制御手段とが備えられている作業車の変速操作構造
に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記構成の変速操作構造は、ベルト式無
段変速装置を人為操作に基づいて変速操作するように構
成したものにおいて、人為操作に伴ってその操作方向に
向けて電動モータによるアシスト力を付与することがで
きるようにして、人為操作を楽に行えるようにしたもの
である。

【０００３】ところで、この種の変速操作構造におい
て、従来では、例えば電動モータに対する電流供給を反
転させてアシスト操作を正逆両方向に行う為に、一対の
電磁リレーを利用して電流方向切り換え回路が構成され
ると共に、変速操作具の操作方向を検出する一対のリミ
ットスイッチが設けられ、一方のリミットスイッチがＯ
Ｎ状態に切り換わると、電動モータへの供給電流が操作
方向に対応した方向に切り換わり、他方のリミットスイ
ッチがＯＮ状態に切り換わると、供給電流が操作方向に
対応して逆方向に切り換わるように各スイッチによって
各電磁リレーの励磁状態を切り換えるように構成されて
いた（例えば、特願平５‐４９７７４号における第５図
参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来構成によるときは、操作具の操作状態に対応して、直
接、電磁リレーを切り換える構成であるから、確実に電
動モータに対する電流供給方向を切り換えることができ
るけれども、操作具の操作状態をリミットスイッチにて
検出する構成であるから、人為操作の開始からスイッチ
がＯＮ操作するまでに所定の操作融通が必要となる。そ
の結果、少し操作した後に急に電動モータが駆動され始
めることになり、移動操作が滑らかでなく操作性が良く
ないという不利があった。

【０００５】又、例えば、操作具が操作領域の端部付近
にて操作している状態で、操作具が外部規制部に接当規
制されたような場合に、電動モータの過剰操作に起因し
て、逆方向側のリミットスイッチがＯＮ操作して電動モ
ータが逆方向に駆動操作されることがあり、このとき、
操作具が人為的に位置保持されていると、再度、反対方
向のリミットスイッチがＯＮ操作して逆操作される等、
電動モータがわずかな操作範囲で正逆駆動を繰り返すハ
ンチング作動を引き起こすおそれがある。しかも、電磁
リレーの切り換えと同時に、電動モータへの駆動用の大
電流が供給されたり、又は停止されるので、リレーの接
点部分が大電流の切り換えにより損傷してしまう等、電
動モータの駆動操作が適正な状態で行えなくなる等の不
利もあった。

【０００６】本発明は、かかる点に着目してなされたも
のであり、その目的は、上記構成の変速操作構造におい
て、合理的な構成によって、変速操作の操作性を向上さ
せることができると共に、電動モータを適正な状態で駆
動操作させることが可能となる変速操作構造を提供する
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、制御手段が、電動モータに対する供給電流
を調整する駆動部と、この駆動部にモータ駆動用の制御
情報を指令する制御部とを備えて構成される。操作状態
検出手段は、変速操作具の人為操作に基づいて操作さ
れ、且つ、操作されるに伴って制御部にアシスト動作の
開始を指令する感圧スイッチにて構成される。そして、
制御部は、感圧スイッチよりアシスト動作の開始が指令
されると、変速操作具の操作方向に沿ってアシスト力が
作用するように、電動モータにアシスト用の電流を供給
すべく駆動部に制御情報を指令するように構成されてい
る。

【０００８】従って、変速操作具の操作状態を感圧スイ
ッチにて検出するので、従来におけるリミットスイッチ
のように検出するまでに所定の操作融通を設ける必要が
無く、人為操作により設定圧以上の圧力が加わると直ち
にＯＮ作動して、電動モータによるアシスト作動を実行
させることが可能となり、タイミング遅れによる操作の
違和感が無く、操作性に優れたものになる。

【０００９】しかも、この感圧スイッチによるアシスト
動作開始指令は制御部に対して指令され、制御部がその
開始指令に基づいて駆動部に対して制御情報を指令する
のである。そして、この駆動部が、制御部からの制御情
報に基づいて、電動モータを駆動するために比較的大き
な電流を調節して、電動モータを作動させることにな
る。

【００１０】従って、操作状態を検出するためのスイッ
チにて駆動部に直接指令する従来構成に較べて、例え
ば、操作状況に応じて、操作状態の検出後、直ちに電動
モータを駆動させたり、あるいは所定時間遅延させて電
動モータを駆動したりする等、種々の不具合が発生しな
いように、適正な状況で電動モータを作動させるように
制御状態を設定することが可能となる。

【００１１】請求項２に記載の特徴構成によれば、前記
駆動部に、電動モータに通流している実電流量を検出す
る電流検出手段が設けられ、制御部は、電流検出手段の
検出情報に基づいて、電動モータの動作状態が適正にな
るように、駆動部への制御情報を変更するように構成さ
れている。

【００１２】例えば、電動モータへの電流を比較的少な
い電流になるように制御して、駆動するような場合に、
その実電流量を検出して、例えば、電動モータの電気回
路系の抵抗値の変化等に起因して適切な電流量と異なっ
ているようなときは、適正な電流になるように制御する
ことで、適正な駆動状態に変更することができる。又、
電動モータの実電流量が、何らかの異常により過大電流
になっているような場合には、電動モータの駆動を停止
させるように制御情報を指令することで、損傷を未然に
防止させる等、適正な状態に変更することができる。

【００１３】請求項３に記載の特徴構成によれば、変速
操作具の操作位置を検出する操作位置検出手段が設けら
れ、制御部は、操作位置検出手段の検出情報に基づい
て、変速操作具の操作が外物により接当規制されるおそ
れがある設定領域内にあるか否かを判別し、その判別結
果に基づいて、電動モータの制御状態を変更するように
構成されている。

【００１４】変速操作具の操作が外物により接当規制さ
れるおそれがある設定領域においては、上述したような
ハンチング作動が発生することが考えられるが、このよ
うな設定領域以外の領域においてはハンチング状態を起
こすおそれが少ないと考えられるので、例えば、前記設
定領域においてはハンチングを未然に防止するための制
御状態とし、それ以外の領域ではアシスト操作を適正に
行うための制御状態にさせる等、制御状態を変更させる
ことで、電動モータを適正な動作状態に維持できるもの
となる。

【００１５】請求項４に記載の特徴構成によれば、車体
の走行速度を検出する車速検出手段が設けられ、制御部
は、この車速検出手段の検出情報に基づいて、電動モー
タの制御状態を変更するように構成されている。

【００１６】車体の走行速度が変化すると、ベルト式無
段変速装置の駆動負荷が異なるので、車速検出手段の検
出情報により電動モータの制御状態、例えば操作力を変
化させることで適切な状態に変化させることが可能とな
る。

【００１７】請求項５に記載の特徴構成によれば、車体
の前進方向並びに後進方向の夫々に対して車体走行速度
を変更可能に構成され、変速部は、中間に位置する変速
中立域から、設定方向に操作されると前進側走行速度が
増速され、設定方向と逆方向に操作されると後進側走行
速度が増速されるように構成されている。

【００１８】従って、変速部に連動連結された変速操作
具を中立位置から正逆いずれかの方向に人為操作するこ
とで前進増速あるいは後進増速の夫々に対して電動モー
タによるアシスト操作を行うことができ、ベルト式無段
変速装置を１つの操作具にて前後進の変速が軽く行える
ものとなり、操作性が向上する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る作業車の変速
操作構造について図面に基づいて説明する。図４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に伝達される。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、機体の前部の刈取
部８に伝達される。

【００２０】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４が固定された入力軸９に第１割りプーリ１
１、出力軸１０に第２割りプーリ１２を備えて、第１及
び第２割りプーリ１１，１２に亘り伝動ベルト１３を巻
回している。第１及び第２割りプーリ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
ーリ部分１４、及び軸芯方向に移動自在なプーリ部分１
５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。

【００２１】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、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、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
ラー１８ｂが、カム部材２０の一対の凹部に入り込んで
いる。

【００２２】図２及び図３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１２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を右及び左に回転させると、傾斜面２０ｂを介し
てリング部材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１３
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。

【００２３】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の外側においてカム部材
２０（変速部の一例）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。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。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。

【００２４】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２７ａ、後進変速用ガイド溝２７ｃ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２７ｂ
の夫々に沿わせて揺動操作でき、前進変速用ガイド溝２
７ａ又は後進変速用ガイド溝２７ｃ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２７ａ・後進変速用ガイド溝２
７ｃ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。

【００２５】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
ム状の一対の感圧スイッチ２８，２９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及び融通機構３１を介して連係されている。

【００２６】無段変速装置３側の固定壁３２に操作位置
検出手段としてのポテンショメータ３３を取付けるとと
もに、このポテンショメータ３３から延びる揺動レバー
３４の先端側の横向きピン３４ａ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、変速レバーの操作位置を検出可能に
構成してある。

【００２７】図６に示すように、電動モータ２３の動作
を制御する制御手段Ｈが、電動モータ２３に対する制御
情報を指令する制御部としての制御装置３５と、この制
御装置３５からの制御情報に基づいて、電動モータ２３
に電流を供給して駆動する駆動部としての駆動回路３６
とを備えて構成されている。制御装置３５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。前記駆動回路
３６は、制御装置３５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３７、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３８、第１，２電磁リレー３７，
３８の励磁駆動用のトランジスタ３９，４０、制御装置
３５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４１、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４２、基準抵抗器４２の両端電圧を直流
信号に変換する平滑回路４３、電動モータ２３に過負荷
電流が設定時間以上継続したことを検出すると、電動モ
ータ２３への電流供給を遮断して、制御装置３５に警報
信号を入力する過負荷警報回路４４等が備えられてい
る。このようにして、制御動作を実行する制御装置３５
と電動モータ２３に流れる大電流を調整する駆動回路３
６とが夫々各別に備えられている。

【００２８】前記基準抵抗器４２と前記平滑回路４３と
により構成される電流検出回路４５は、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。この電流検出回路４５及び前記過負荷警報回路
４４が夫々電流検出手段に相当することになる。前記ポ
テンショメータ３３の検出値（電圧値）がアナログ信号
にて制御装置３５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。

【００２９】制御装置３５に対しては、各感圧スイッチ
２８，２９、ポテンショメータ３３の検出値が入力され
ると共に、走行装置６の車軸の回転数により走行車速を
検出する車速センサ（車速検出手段の一例）４６、及
び、エンジンの回転数を検出するエンジン回転数センサ
４７の検出値も入力されるようになっている。

【００３０】制御装置３５は、各感圧スイッチ２８，２
９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
り変速操作を軽く行えるようになっている。従って、各
感圧スイッチ２８，２９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２８，２９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、電動モータ２６に保持電流を供給するように構成
されている。又、制御装置３５は、各感圧スイッチ２
８，２９の検出情報、並びに、前記電流検出回路４５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。

【００３１】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４１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２６の正逆の動作方向
は、各感圧スイッチ２８、２９のＯＮ操作に基づいて、
いずれかの電磁リレー３７，３８が電源供給状態に切り
換わって電動モータ２６の回転方向が規定されるように
なっている。

【００３２】制御装置３５は、ポテンショメータ３３の
検出情報に基づいて、変速レバー２６が、ガイド溝への
接当規制によりハンチング状態になるおそれのある領域
にあれば、その他の領域とは異なる制御状態になるよう
に制御状態を変更するように構成されている。

【００３３】更に、制御装置３５は、ポテンショメータ
３３の検出情報に基づいて、電動モータ２３に対する制
御動作状態が異常であるか否かを判別する動作異常判別
手段１００が制御プログラム形式で備えられ、この動作
異常判別手段１００にて異常が判別されると、感圧スイ
ッチ２８，２９にて、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ている場合であっても、電動
モータ２３に対する保持電流の供給を停止すべく制御す
るように構成されている。

【００３４】次に、制御装置３５における制御動作につ
いて、図７〜図１２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２６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ることに
なる。

【００３５】先ず、エンジン回転数センサ４７の検出状
態によりエンジン回転数が５００ｒｐｍ以上であるか否
か、つまり、エンジン１が正常に回転しているか否かを
判断する（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。エンジン１が回転している状態で、
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）２８が押圧されてＯＮ状態になると（ステップ
２）、ハンチングの発生のおそれのある領域でなけれ
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２６
を正転側に高速で駆動する（ステップ３，４，５）。
又、逆転側の感圧スイッチ（逆転スイッチ）２９がＯＮ
すると、ハンチング領域でなければ同様にして電動モー
タ２６を逆転側に高速で駆動する（ステップ１３〜１
６）。

【００３６】但し、正転側の感圧スイッチ（正転スイッ
チ）２８のＯＮ操作状態が０．７秒間継続した後におい
てもポテンショメータ３３の検出状態に基づいて、変速
レバー２６の操作位置がアシスト操作方向に向かって変
化していないことが検出されると、正転エラーフラグを
ＯＮさせ（ステップ６〜８）、逆転側の感圧スイッチ
（逆転スイッチ）２９のＯＮ操作状態が０．７秒間継続
した後においてもポテンショメータ３３の検出状態に基
づいて、変速レバー２６の操作位置がアシスト操作方向
に向かって変化していない動作異常状態が検出される
と、逆転エラーフラグをＯＮさせるようになっている
（ステップ１７〜１９）。このような動作異常の原因と
しては、制御装置３５と駆動回路３６での接続配線が断
線していたり、短絡接地しているような不具合が考えら
れるが、このようなときに、操作停止時に制御装置３５
から駆動出力が継続されつづけると、出力トランジスタ
が焼損したりする等の不都合があるから、保持電流の供
給を停止させるようにしている。

【００３７】尚、図５に示すように、変速レバー２６の
操作領域の両側端や中立位置Ｎでの接当部ｋ付近では、
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、このようなハンチング領
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２６を作動させるようにしている（ステップ
３，９，１０，１１、ステップ１４，２０，２１，２
２）。

【００３８】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）
であれば、上記正転エラーフラグ又は逆転エラーフラグ
のいずれかがＯＮ状態に設定されいるか否か、及び、ポ
テンショメータ３３の検出値が適正検出領域内か否か
（具体的には、検出値が０．２ボルト以上で且つ４．８
ボルト以下であるか否か）が判断され（ステップ２４，
２５）、いずれかのエラーフラグがＯＮ状態に設定され
ているか、又は、ポテンショメータ３３が適正域内に無
い状態が２００ｍｓｅｃ以上継続すると（ステップ２
６）、動作異常であると判断してそのままリターンす
る。このようにして、後述するような保持電流の供給動
作を停止するようにしている。

【００３９】各エラーフラグが共にＯＮでなく、ポテン
ショメータ３３の検出値が適正域内であれば、ポテンシ
ョメータ３３の検出値に基づいて、現在の操作位置が前
進域Ｆであるか後進域Ｒであるが判断される（ステップ
２７）。前進域Ｆであれば、逆転作動（減速操作）を終
了してから３０ｍｓｅｃ以上経過するまでは、各電磁リ
レー３７，３８を共に接地側にして電動モータ２６の両
側端子を接地させる状態に維持し（ステップ２８，２
９）、後進域Ｒであれば、正転作動（減速操作）を終了
してから１００ｍｓｅｃ以上経過するまでは、各電磁リ
レー３７，３８を共に接地側にして電動モータ２６の両
側端子を接地させる状態に維持する（ステップ３０，３
１）。前進域Ｆにおいて逆転作動（減速操作）を行って
いるときは、電動モータ２６が無段変速装置３の復帰付
勢力の方向と同方向にアシストしており、この状態から
すぐに保持電流を供給するものとすると、電動モータ２
６への供給電流が逆方向になり、電流供給状態のまま各
電磁リレー３７，３８が逆転して、接点異常を起こすお
それがあるからである。又、後進域Ｒにおいて、このよ
うな電流の逆転が発生すると、上述したような電磁リレ
ー３７，３８の接点異常のおそれがあると共に、変速レ
バー２６に逆方向の衝撃がかかるおそれがあり、操作性
が低下するおそれがあるからである。尚、前進域Ｆで
は、後進側に較べて高速で走行するので、走行負荷が大
きく上記時間経過中に応答遅れにより変速レバー２６が
移動する不具合を少なくすることから短い時間に制限し
ている。

【００４０】そして、上記時間が経過した後は、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２６に保持電流を供給して、
この電動モータ２６による保持力と、無段変速装置３の
中立復帰力とが均衡して位置保持されるように制御す
る。又、上述したように保持電流がアシスト操作電流と
逆方向になるときは、設定待機時間経過した後に保持電
流を供給することになるが、各電流が同一方向になると
きは、上述したような不具合がないので直ちに保持電流
を供給することになる。つまり、前進域Ｆでの正転作動
（増速操作）の後、又は、後進域Ｒでの逆転作動（増速
操作）の後は、直ちに保持電流を供給することになる。

【００４１】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３３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。

【００４２】具体的に説明すると、ポテンショメータ３
３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３２）。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３３，３４）。

【００４３】このようにして設定された保持力（デュー
ティ比）にて保持動作を実行し、電流検出回路４５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３５，３６）。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。

【００４４】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３３の検出値）を記憶し（ステップ３７，３
８，３９）た後に、ポテンショメータ３３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保持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１２，２３，３８，４０）。

【００４５】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４５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２６が正常に作動し
ていることが条件となる（ステップ４１，４２）。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Ｎ
ａをカウントアップ（＋１）する（ステップ４３，４
４）。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Ｎ
ｂをカウントアップする（ステップ４５，４６）。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４７）。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４８，４９，５
０）。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、保持電流が不足しているものと判断し
て、保持力が増加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５１，５２，５３）。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。

【００４６】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３３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５４，
５６，５８，５９，６０）。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３３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５５，５７，６５，６６，６７）。

【００４７】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３３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６
８）。

【００４８】尚、前回の処理中において既に初期値に戻
す制御が実行されているにもかかわらず、前回の検出値
から５ポイント以上増加するような動作異常が検出され
た場合には、前進中であれば、正転エラーフラグをＯＮ
状態に設定し、逆転中であれば逆転エラーフラグをＯＮ
状態に設定するようにしている（ステップ６１，６２，
６３，６４）。このような現象が生じる場合としては、
例えば、いずれかの感圧スイッチ２８，２９が断線故障
しているときに、変速レバー２６を人為操作にていずれ
かの方向に操作したような場合が考えられ、このような
ときに保持電流が供給されていると、操作が重くなって
しまうからである。

【００４９】尚、詳述はしてしないが、前記正転エラー
フラグや逆転エラーフラグがＯＮ状態に設定されている
場合や、ポテンショメータ３３の検出値が適正領域外に
あるときには、図示しない表示部に動作異常状態である
ことを表示して操縦者にそのことを告知するようにして
いる。又、上述したような動作異常であって、保持電流
の供給が停止されていても、変速レバー２６の人為操作
に伴うアシスト操作電流の供給動作は正常に動作する限
り実行するようにしている。

【００５０】〔別実施形態〕 （１）上記実施形態では、車速の検出情報、変速レバー
２６の操作位置情報及び電動モータ２３の実電流供給情
報の夫々に基づいて、電動モータ２３の制御状態を変更
させる構成としたが、このような構成に代えて、上記各
情報のうちのいずれか１つ、又は、２つだけを入力する
ようにしてもよく、又、エンジン回転数の検出情報やそ
の他の検出情報に基づいて電動モータの制御状態を変更
するようにしてもよい。

【００５１】（２）上記実施形態では、ベルト式無段変
速装置と前後進切換機構とを連動操作可能にして、１つ
の変速レバーの一連の操作で前後進の夫々に対して、増
減速を行える構成としたが、ベルト式無段変速装置の変
速操作のみを行うように構成してもよい。つまり、操作
具を操作域の一端側に操作すると最低速度となり他端側
に操作すると最高速度になるようにして、低速側に向け
て復帰付勢力が生じるような構成としてもよい。このよ
うな構成においては、中立位置（低速側）への操作は復
帰付勢力にて軽く行えるから、電動モータのアシスト操
作は、ベルト式無段変速装置の増速側にのみ行う構成と
してもよく、その場合、感圧スイッチは上記実施形態の
ように正逆両側に設けることなく増速操作側にのみ設け
る構成でよい。

【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】カム機構の側面図

【図４】コンバインの伝動系を示す図

【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

【符号の説明】

３ ベルト式無段変速装置 ２０ 変速部 ２３ 電動モータ ２６ 変速レバー ２８，２９ 感圧スイッチ ３３ 操作位置検出手段 ３５ 制御部 ３６ 駆動部 Ｈ 制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本村 峰義 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タ堺製造所内 (72)発明者 江間 浩明 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タ堺製造所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 人為的に操作される変速操作具と、ベル
   ト式無段変速装置の変速部とが機械的に連動連結され、 前記変速操作具の操作方向に沿ってアシスト力を与える
   電動モータと、 前記変速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、 前記操作状態検出手段の検出情報に基づいて、前記電動
   モータの動作状態を制御する制御手段とが備えられてい
   る作業車の変速操作構造であって、 前記制御手段は、 前記電動モータに対する供給電流を調整する駆動部と、
   この駆動部にモータ駆動用の制御情報を指令する制御部
   とを備えて構成され、 前記操作状態検出手段は、 前記変速操作具の人為操作に基づいて操作され、且つ、
   操作されるに伴って前記制御部にアシスト動作の開始を
   指令する感圧スイッチにて構成され、 前記制御部は、 前記感圧スイッチより前記アシスト動作の開始が指令さ
   れると、前記変速操作具の操作方向に沿ってアシスト力
   が作用するように、前記電動モータにアシスト用の電流
   を供給すべく前記駆動部に制御情報を指令するように構
   成されている作業車の変速操作構造。
2. 【請求項２】 前記駆動部に、前記電動モータに通流し
   ている実電流量を検出する電流検出手段が設けられ、 前記制御部は、 前記電流検出手段の検出情報に基づいて、前記電動モー
   タの動作状態が適正になるように、前記駆動部への制御
   情報を修正するように構成されている請求項１記載の作
   業車の変速操作構造。
3. 【請求項３】 前記変速操作具の操作位置を検出する操
   作位置検出手段が設けられ、 前記制御部は、 前記操作位置検出手段の検出情報に基づいて、前記変速
   操作具の操作が外物により接当規制されるおそれがある
   設定領域内にあるか否かを判別し、その判別結果に基づ
   いて、前記電動モータの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記載の作業車の変速操作構
   造。
4. 【請求項４】 車体の走行速度を検出する車速検出手段
   が設けられ、 前記制御部は、この車速検出手段の検出情報に基づい
   て、前記電動モータの制御状態を変更するように構成さ
   れている請求項１〜３のいずれか１項に記載の作業車の
   変速操作構造。
5. 【請求項５】 車体の前進方向並びに後進方向の夫々に
   対して車体走行速度を変更可能に構成され、 前記変速部は、中間に位置する変速中立域から、設定方
   向に操作されると前進側走行速度が増速され、設定方向
   と逆方向に操作されると後進側走行速度が増速されるよ
   うに構成されている請求項１〜４のいずれか１項に記載
   の作業車の変速操作構造。