JPH0415366A - 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、走行用の主変速装置と走行用の副変速装置と
がエンジンに直列接続され、前記エンジンの負荷を検出
する負荷検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、
前記負荷検出手段及び前記車速検出手段の情報に基づい
て、前記負荷が設定値より大になった場合には検出車速
と予め設定された減速すべき目標車速との差に応じて求
められる減速量で前記主変速装置を自動的に減速操作す
る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、エンジ
ンが過負荷になった際に、検出車速に対応して設定され
た目標車速に減速するためのフィードバック制御を行う
ことなく、予め設定された減速量で減速させるようにす
ることで、制御系の応答遅れを低減できるようにしたも
のである。

又、作業車においては、作業中は低速の略−定の速度で
走行させることが多いため、その低速状態のままで、例
えば、非作業中における移動のための路上走行等を行う
と、車速か低すぎて移動の能率が悪くなる不利がある。

但し、変速装置を操作して作業中と非作業中とで車速を
変えればよいのであるが、操作が面倒である。

そこで、従来より、主変速装置を変速操作することなく
車速を変更可能な副変速装置を設けることが考えられて
いる。

［発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、主変速装置の他に副変速装置を設ける場
合、以下に示すような不都合が生じる。

すなわち、副変速装置を低速側に操作している場合と高
速側に操作している場合とでは変速比が異なるため、主
変速装置の操作量が同してあっても、その操作量に対す
る車速の変化量が低速側では高速側よりも小さくなる。

従って、エンジンが過負荷になった際に濾速ずべき目標
車速の値を、副変速装置の操作状態に拘わらず同じ値に
設定して減速しても、過負荷状態を解消できない虞れが
ある。

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、副変速装置の操作状態に応じた的確な負荷軽
減を行え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、走行用の主変速
装置と走行用の副変速装置とがエンジンに直列接続され
、前記エンジンの負荷を検出する負荷検出手段と、車速
を検出する車速検出手段と、前記負荷検出手段及び前記
車速検出手段の情報に基づいて、前記負荷が設定値より
大になった場合には検出車速と予め設定された減速すべ
き目標車速との差に応して求められる減速量で前記主変
速装置を自動的に減速操作する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、前記副変速装置の操作状態を検出す
る変速状態検出手段が設けられ、前記制御手段は、前記
副変速装置が高速側に操作されている場合には低速側に
操作されている場合よりも前記目標車速の値が高速側と
なるように、前記変速状態検出手段の情報に基づいて前
記目標車速の値を自動的に設定変更するように構成され
ている点にある。

第２の特徴構成は、前記変速状態検出手段は、前記エン
ジン負荷が設定値より大になった場合において、前記検
出車速が設定車速より大であると高速、且つ、前記検出
車速か設定車速以下であると低速として判別するように
構成されている点にある。

第３の特徴構成は、前記車速検出手段は、前記主変速装
置及び前記副変速装置よりも伝動下手側に位置する回転
体の単位時間当たりの回転量に基づいて車速を検出する
ように構成され、前記制御手段は、予め設定された初期
減速量で減速操作したのち、前記変速状態検出手段の検
出情報に基づいて後期減速量を求めて減速操作するよう
に構成され、前記変速状態検出手段は、前記初期減速量
で減速操作された際の車速減速量より変速状態を判別す
るように構成されている点にある。

〔作　用］ 前述の如（、主変速装置を同じ操作量で操作しても、副
変速装置が高速側にあるときには変速比が低速側よりも
小さくなるため、実際の車速に対する変化量が、低速側
よりも高速側の方が大きくなる。但し、元々高速走行し
たいために副変速装置を高速側に操作していることから
、負荷軽減のために減速するとしても減速しすぎると変
速装置の操作怒覚に対して不自然になる虞れがある。

そこで、第１の特徴構成では、例えば、第３図に示すよ
うに、副変速装置が高速側にある場合には、減速すべき
目標車速の値を低速側にある場合よりも高速側の値に設
定するようにしているのである。尚、第３図中では、実
施例に対応させるため、低速側を“′標準“と表記し、
高速側を“走行”と表記しである。

ところで、副変速装置の変速状態を検出する変速状態検
出手段を構成する場合、通常は、副変速装置の操作状態
を物理的に検出するスイッチやポテンショメータ等を利
用したセンサに構成することになるが、主変速装置を同
じ操作量で操作しても、副変速装置が高速側にあるとき
には変速比が低速側よりも小さくなるため、実際の車速
に対する変化量が、低速側よりも高速側の方が大きくな
るという特性を利用して、センサ等を用いないでも副変
速装置の変速状態を検出することが可能である。

そこで、第２の特徴構成では、変速状態検出手段を、エ
ンジン負荷が設定値より大となった場合において、車速
検出手段による検出車速か設定車速より大であると高速
、且つ、前記検出車速か設定車速以下であると低速とし
て判別させるようにしているのである。

又、第３の特徴構成では、主変速装置及び副変速装置よ
りも伝動下手側で車速を検出させ、且つ、制御手段を、
予め設定された初！１１１１速量で減速操作したのち、
前記変速状態検出手段の検出情報に基づいて後期減速量
を求めて減速操作するように構成しておくことで、検出
車速に影響されない値の初期減速量で減速操作したとき
の車速変化を検出できるようにして、その初期減速量で
減速操作された際の車速減速量より変速状態を判別させ
るようにしているのである。

〔発明の効果丁 もって、第１の特徴構成では、副変速装置の操作状態に
応じた的確な負荷軽減を行えるに至った。

又、第２、第３の特徴構成では、副変速装置の変速状態
を検出する変速状態検出手段をセンサ等を用いた物理的
な装置として設けなくとも、装置が本来的に備える車速
検出手段の情報を有効利用して変速状態を判別できるの
で、装置構成の簡素化や低廉化を図ることができる。

〔実施例〕

以下、本発明をコンバインの車速制御装置に適用した場
合における第１実施例を図面に基づいて説明する。

第１図に示すように、エンジン（Ｅ）の出力が作業装置
しての脱穀装置（１）及び刈取部（２）の夫々に伝動さ
れると共に、走行用の主変速装置（３）にも伝動され、
その主変速装置（３）の出力が、クローラ走行装置（４
）のミッション部（５）に設けられた副変速装置（６）
に伝動されるようになっている。つまり、走行用の主変
速装置（３）と走行用の副変速装置（６）とがエンジン
（Ｅ）に直列接続される状態で設けられていることにな
る。尚、詳述はしないが、各部の間の伝動はヘルド等に
よって行われることになる。

前記主変速装置（３）は油圧式の無段変速装置に構成さ
れ、前記誹Ｉ変速装置（６）は、作業時に用いる低速側
の“標準”と移動のための路上走行等の非作業時に用い
る高速側の“走行パとに手動操作で切り換えられるよう
に構成されている。つまり、前記副変速装置（６）を“
走行”と′″標準とに切り換え操作すると、前記主変速
装置（３）を操作することなく車速を高低に切り換えら
れるようになっているのである。

前記エンジン（Ｅ）には、その出力回転数を検出する回
転数センサ（Ｓ１）が付設されている。

又、前記ミッション部（５）に、前記走行装置（４）に
伝動される前記副変速装置（６）の出力回転数に基づい
て車速を検出する車速検出手段としての車速センサ（Ｓ
２）が設けられている。つまり、図示を省略するが、前
記車速センサ（Ｓ２）は、前記主変速装置（３）及び前
記副変速装置（６）よりも伝動下手側に位置する回転体
としての前記副変速装置（６）の出力軸（６Ａ）又は前
記走行装置（４）の入力軸の単位時間当たりの回転量に
基づいて車速を検出するように構成されているのである
。

そして、前記回転数センサ（Ｓ１）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、エンジン負荷
が設定値より大になった場合には、前記車速センサ（Ｓ
２）による検出車速（Ｖ）と予め設定された減速すべき
目標車速（ν。）との差に応じて求められる減速量で前
記変速装置（３）を自動的に減速操作する制御手段とし
ての制御装置（７）が設けられている。

尚、第１図中、（８）は前記主変速装置（３）を手動操
作するための主変速レバー、（９）は前記主変速装置（
３）を自動的に減速操作するための操作用アクチュエー
タとしての電動モータであって、前記手動操作用レハー
ク８）と前記主変速装置（３）との連係機構（１０）に
対して摩擦式保持機構（１１）を介して連係されている
。つまり、手動による変速操作を前記電動モータ（９）
による変速操作に優先させながらも自動的に変速操作で
きるようにしているのである。又、（１２）は前記副変
速装置（６）を手動操作するための副変速レバー、（Ｓ
３）はその副変速レバー（１２）の操作状態を検出する
変速状態検出手段としてのスイッチ式の副変速センサで
ある。

ところで、前記エンジン（Ｅ）の回転数は、負荷が重く
なるほど低くなるように、負荷に反比例する。そこで、
基本的には、前記回転数センサ（Ｓ１）によって検出さ
れる回転数が前記エンジン負荷の大小を判別するための
設定値に対応する設定回転数以下になると、前記エンジ
ン負荷が設定値より大であると判別させるようにしであ
る。つまり、前記回転数センサ（Ｓ１）か前記エンジン
負荷を検出する負荷検出手段に対応することになる。

そして、前記回転数センサ（Ｓ１）によって検出される
回転数（Ｎ）が前記設定値に対応する設定回転数（Ｎ１
）以下に低下すると、前記電動モータ（８）によって前
記変速装置（３）を自動的に減速操作することにより、
全体としてのエンジン負荷が前記設定値以下に維持され
るようにしているのである。

尚、第３図に示すように、前記変速装置（３）の減速量
は、前記車速センサ（Ｓ２）によって検出される検出車
速（Ｖ）と予め設定された減速すべき目標車速との差に
基づいて設定するようにしである。

但し、前記主変速装置（３）の減速量が同じであっても
、実際の車速に対する減速量は、前記副変速装置（６）
がパ走行”の場合のほうが“標準”の場合よりも大にな
る。

そこで、前記副変速装置（６）が高速側の“走行“にあ
るときに減速すべき目標車速（シ、゛）の値を、低速側
の°“標準”にあるときの目標車速（ν２゛）の値より
も高速側の値に設定しである。

尚、前記検出車速（Ｖ）と前記目標車速（シ、゛）（Ｖ
Ｚ’）　との差に基づいて設定する減速量は、下記式に
基づいて、−回の減速操作で前記電動モータ（９）を連
続駆動する時間、つまり、減速操作用のアクチュエータ
の作動時間（Ｔ）として算出するようにしである。

Ｔ＝に＋、（ｖ−ｖ、’）　　−−−−−−”標準パＴ
＝ｋｚ、（Ｖ−Ｖｚ’）　　−−−”走行”但し、上記
式においてに＋、ｋｚは定数である。

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（７）の動作について説明する。

前記回転数センサ（Ｓ３）の情報に基づいて、検出回転
数（Ｎ）が予め設定された設定回転数（Ｎ１）以下であ
るか否かを判別し、設定回転数（Ｎ３）以下である場合
に過負荷状態にあると判断させるようにしである。

過負荷状態であることを判別した場合には、前記副変速
センサ（Ｓ３）の情報に基づいて、前記副変速装置（６
）の操作状態が゛標準パであるか゛走行”であるかを判
別し、その判別結果に対応して前記目標車速を自動的に
変更して対応する減速量を求め、求めた減速量で前記主
変速装置（３）を減速操作する出力処理を実行すること
になる。

〔別実施例〕

上記実施例では、副変速装置（６）の操作状態を検出す
る変速状態検出手段を、前記副変速レバー（１２）の操
作状態を直接検出するスイッチ弐の副変速センサ（Ｓ□
）に構成した場合を例示したが、前記車速センサ（Ｓ２
）の情報に基づいて間接的に判別させるように構成する
こともできる。

先ず、第２実施例について説明する。

但し、この第２実施例及び後述する第３実施例では、変
速状態検出手段として前記副変速センサ（Ｓ３）を用い
ない意思外のハードウェアの構成は上記第１実施例と路
間−であるものとして説明を省略する。

第４図及び第５図に示すように、上記第１実施例におい
て副変速装置（６）を“標準”に切り換えたときの最高
車速の値（Ｖυを“走行゛°のときの目標車速（Ｖ２”
）の値よりも小に設定しておくことにより、検出車速（
Ｖ）が前記“標準”のときの最高車速の値（Ｖ＋）より
大である場合には、前記副変速装置（６）が高速側の“
′走行パにあり、且つ、検出車速（Ｖ）が前記最高車速
の値（ｖ１）以下である場合には、低速側の“標準”に
あると判別できる。つまり、前記最高車速の値（ｖ１）
が設定車速に対応することになる。

尚、第５図にも示すように、前記副変速装置（６）を、
高速の“′走行゛、低速の゛標準“、及び、その“標準
”よりも低速の“″倒伏“′の三段階、又は、三段階以
上の複数段に切り換えられるようにしてもよい。そして
、パ倒伏゛′の最高車速の値（ν３）を“標準″のとき
の目標車速くν番′）よりも小に設定しておくことで、
検出車速くν）に基づいて、副変速装置（６）の操作状
態を判別できる。

但し、゛″倒伏°゛の場合には、元々、車速か低いので
過負荷状態になる虞れがない。従って、自動による減速
操作は行わないようにしてもよい 次に、第３実施例について説明する。

上記第２実施例において検出車速（いが、減速すべき“
走行”の目標車速（ｖｚ’）と゛標準゛′の目標車速（
ｖ　、　’　）との間にある場合には、副変速装置（６
）が“走行”と゛標準゛の何れにある場合にも同し値と
なる箇所が存在すると、この場合には、副変速装置（６
）の操作状態を判別できないことになる。

そこで、第６図に示すように、前記エンジン回転数（Ｎ
）が前記設定回転数（Ｎ３）以下となって、過負荷状態
になった場合には、前記車速センサ（Ｓ２）の情報に基
づいて現在の車速（ｖ１）を読み込み、一定時間（１）
の間、前記減速用の電動モータ（８）を駆動する。つま
り、減速量を前記電動モータ（８）の駆動時間（Ｔ）と
して設定していることから、駆動時間を一定時間（１）
とすることで、一定の初期減速量で減速操作する状態と
なるようにしているのである。

一定時間（１）が経過すると、再度、現在の車速（ν２
）を読み込んで、減速操作の前後での車速変化つまり車
速減速量を下記式に基づいて求め、その値の大小に基づ
いて前記副変速装置（６）が高速側の“走行”であるか
低速側の″標準゛であるかを判別させるのである。

つまり、変速状態検出手段が、前記初′Ｍ減速量で減速
操作された際の車速減速量より変速状態を判別するよう
に構成されているのである。

副変速装置（６）の変速状態を判別した後は、“″走行
”又は°゛標準゛の夫々において前記電動モータ（８）
を駆動する出力時間として設定される減速量の値から、
前記一定時間（１）を減算した時間を後期減速量として
出力させることにより、最終的には、゛走行“′又は゛
′積標準の夫々に対応した減速量で減速操作することが
できるようにしているのである。

以下、その他の各部の別実施例について説明する。

上記各実施例では、副変速装置（６）の変速状態を、セ
ンサ（Ｓ３）で直接検出したり、検出車速（Ｖ）の値か
ら判別させるようにした場合を例示したが、主変速装置
（３）の操作状態が同じであっても、副変速装置（６）
が高速側にあるときには検出車速（ν）の値が低速側に
あるときよりも高速となることを利用して、検出車速（
ｖ）と主変速装置（３）の操作状態とに基づいて副変速
装置（６）の変速状態を判別させることもできる。

説明を加えれば、例えば、前記主変速装置（３）の操作
状態をボテンシゴメータ等によって絶対位置情報として
検出できるように構成し、その検出値と検出車速（Ｖ）
との比の大小に基づいて、副変速装置（６）の変速状態
を判別させることができる。従って、変速状態検出手段
の具体構成は各種変更できる。

又、上記各実施例では、エンジン負荷をエンジン（Ｅ）
の回転数に基づいて検出するようにした場合を例示した
が、例えば、エンジン（Ｅ）の出力トルクの変動等に基
づいて検出してもよく、負荷検出手段の具体構成は各種
変更できる。

又、上記各実施例では、車速検出手段を、走行装置（４
）を駆動する副変速装置（６）の出力回転数に基づいて
車速を検出するようにした場合を例示したが、例えば、
主変速装置（３）や副変速袋Ｗ（６）の操作状態を検出
して車速に換算するようにしてもよく、具体積或は各種
変更できる。

又、上記各実施例では、減速量を、変速装置（３）の減
速操作用のアクチュエータとしての電動モータ（８）の
作動時間（Ｔ）として設定するようにした場合を例示し
たが、例えば、変速装置（３）の操作位置や操作量を直
接検出するセンサを設けて、現在の操作位置に減速量を
加算した目標操作位置を設定して減速操作させるように
、目標とする減速量を変速装置（３）の実際の操作量と
して設定するようにしてもよい。

又、上記実施例では、本発明をコンバインに通用した場
合を例示したが、本発明は各種の作業車の車速制御装置
に適用できるものであって、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図は制御構成のブロック図、第２図は第１実施
例における制御作動のフローチャート、第３図はその第
１実施例における検出車速と目標車速との関係の説明図
である。第４図乃至第６図は別実施例を示す図面であっ
て、第４回は変速状態検出手段に対応する第２実施例に
おける処理を示すフローチャート、第５図は第２実施例
における検出車速と目標車速との関係の説明図、第６図
は同じく第３実施例における処理を示すフローチャート
である。 （Ｓ１）・・・・・・負荷検出手段、（ｓ２）・旧・・
車速検出手段、（Ｓ３）・・・・・・変速状態検出手段
、（Ｅ）・・・・・・エンジン、（３）・・・・・・主
変速装置、（６）・・・・・・副変速装置、（７）・・
・・・・制御手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、走行用の主変速装置（３）と走行用の副変速装置（
   ６）とがエンジン（Ｅ）に直列接続され、前記エンジン
   （Ｅ）の負荷を検出する負荷検出手段（Ｓ＿１）と、車
   速を検出する車速検出手段（Ｓ＿２）と、前記負荷検出
   手段（Ｓ＿１）及び前記車速検出手段（Ｓ＿２）の情報
   に基づいて、前記負荷が設定値より大になった場合には
   検出車速と予め設定された減速すべき目標車速との差に
   応じて求められる減速量で前記主変速装置（３）を自動
   的に減速操作する制御手段（７）とが設けられている作
   業車の車速制御装置であって、前記副変速装置（６）の
   操作状態を検出する変速状態検出手段（Ｓ＿３）が設け
   られ、前記制御手段（７）は、前記副変速装置（６）が
   高速側に操作されている場合には低速側に操作されてい
   る場合よりも前記目標車速の値が高速側となるように、
   前記変速状態検出手段（Ｓ＿３）の情報に基づいて前記
   目標車速の値を自動的に設定変更するように構成されて
   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、前
   記変速状態検出手段（Ｓ＿３）は、前記エンジン負荷が
   設定値より大になった場合において、前記検出車速が設
   定車速より大であると高速、且つ、前記検出車速が設定
   車速以下であると低速として判別す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記載の作業車の車速制御装置であって、前
   記車速検出手段（Ｓ＿２）は、前記主変速装置（３）及
   び前記副変速装置（６）よりも伝動下手側に位置する回
   転体の単位時間当たりの回転量に基づいて車速を検出す
   るように構成され、前記制御手段（７）は、予め設定さ
   れた初期減速量で減速操作したのち、前記変速状態検出
   手段（Ｓ＿３）の検出情報に基づいて後期減速量を求め
   て減速操作するように構成され、前記変速状態検出手段
   （Ｓ＿３）は、前記初期減速量で減速操作された際の車
   速減速量より変速状態を判別するように構成されている
   作業車の車速制御装置。