JP2009083612A

JP2009083612A - 作業車

Info

Publication number: JP2009083612A
Application number: JP2007254510A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Oka; 昭彦岡
Original assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2009-04-23

Abstract

【課題】本発明では、オートクルーズを設定して走行して解除し、再度オートクルーズ走行に戻った場合に安全に走行することを課題とする。
【解決手段】無段変速装置と第二有段変速装置及び第一有段変速装置を走行装置の動力伝動径路に設けた作業車において、前進走行中にオンすることでその時点における無段変速装置の変速位置と第二有段変速装置及び第一有段変速装置の変速段をオートクルーズ条件として記憶し、そのオートクルーズ条件を維持するように制御するオートクルーズスイッチと、オートクルーズ条件を解除した後にオンすると再度事前のオートクルーズ条件での走行に復帰するオートクルーズ復帰スイッチを設け、オートクルーズ復帰スイッチを操作してオートクルーズ速度への復帰は、前記第二有段変速装置及び第一有段変速装置の変速段が変更されていない条件でのみ行われるようにしたことを特徴とする作業車の構成とする。
【選択図】図７

Description

この発明は、作業車に関し、特に走行速度を一定に保持するオートクルーズ制御に関するものである。

特定の作業車においては一定の走行速度を保って作業をすることが多く、一定速度での走行を保持するいわゆるオートクルーズ制御が採用されている。
例えば、特開２００６−８３９９６号公報には、コンバインにおいて、増速用ペダルの踏込み状態でオートクルーズセットスイッチをオンすると現在の走行速度をオートクルーズ速度として保持して走行するようにした技術が記載されている。

この技術では、減速ペダルを設けてこの減速ペダルを踏込むとオートクルーズ速度を解除して減速するが、減速ペダルの踏込みを止めるとオートクルーズ速度に復帰するようにしている。

また、特開平９−１３４２８号公報には、ホイルローダの走行変速装置として、エンジン回転数と無段変速装置の変速位置を一定に保持して走行速度を一定に維持するオートクルーズ制御の技術が開示してある。
特開２００６−８３９９６号公報特開平９−１３４２８号公報

回転変速域が狭いディーゼルエンジンを用いているために、エンジン回転が一定でも走行速度を幅広く変更出来るように、油圧無段変速装置と複数段変速の有段変速装置をエンジンから走行装置への動力伝動系路に設けている。この構成で、油圧無段変速装置の変速位置を一定に保持してオートクルーズ速度にする構成では、有段変速装置の変速段を変更した場合には、その変速段に応じて実際の走行速度が変更されるので、オートクルーズ状態で走行中に有段変速装置を高い変速段にすると実際の走行速度が高速となって危険である。

そこで、本発明では、油圧無段変速装置の変速位置を一定に保持してオートクルーズ速度とするオートクルーズ制御を採用した作業車において、オートクルーズを設定して走行した後に一旦オートクルーズを解除し、再度オートクルーズ走行に戻った場合に有段変速装置が変速されていても実際の走行速度が事前のオートクルーズ速度と変わることがないようにすることを課題とする。

この発明は、上述の如き課題を解決するために、以下のような技術的手段を講じる。
即ち、請求項１記載の発明では、無段変速装置（１）と有段変速装置（２，３）を走行装置（５）の動力伝動径路に設けた作業車において、前進走行中にオンすることでその時点における無段変速装置（１）の変速位置と有段変速装置（２，３）の変速段をオートクルーズ条件として記憶し、そのオートクルーズ条件を維持するように制御するオートクルーズスイッチ（６）と、オートクルーズ条件を解除した後に再度事前のオートクルーズ条件での走行に復帰するオートクルーズ復帰スイッチ（７）を設け、オートクルーズ復帰スイッチ（７）の操作によるオートクルーズ速度への復帰は、前記有段変速装置（２，３）変速段が変更されていない条件で行われるようにしたことを特徴とする作業車とした。

この構成で、オートクルーズを解除した後に、有段変速装置（２，３）が、オートクルーズスイッチ（６）を押した時点の変速段以外になっていると、オートクルーズ復帰スイッチ（７）を押してもオートクルーズ速度にならないので、事前のオートクルーズ設定速度以外の実速度で走行することを防ぐ。

また、請求項２記載の発明では、前記オートクルーズ復帰スイッチ（７）による操作は、前進走行中に受け付ける構成としたことを特徴とする請求項１に記載の作業車とした。
この構成で、停止時や後進中にはオートクルーズになることが無く、前進走行中にオートクルーズ復帰スイッチ（７）を機能させるので、あまり速度が変化しないで事前のオートクルーズ速度で走行するようになる。

請求項１記載の発明によると、作業車で最適作業速度になると、その走行速度を維持すべくオートクルーズスイッチ（６）を押せばオートクルーズ速度に設定され、増減速操作をしなくても一定速度が保持されて運転が楽になる。

そして、作業を中断後に再度同じ作業を繰り返す場合にはオートクルーズ復帰スイッチ（７）を押すと事前のオートクルーズ速度で走行するようになって、作業の再開を素早く行える。その際に、有段変速装置（２，３）が作業中断前の変速段以外になっていれば、オートクルーズ復帰スイッチ（７）が働かないので、事前のオートクルーズ速度以外で走行するようなことがなく安全である。

請求項２記載の発明によると、機体を前進走行させている場合にのみオートクルーズ復帰スイッチ（７）が働いてオートクルーズ速度となるので、急激な走行速度の変化が無く、安全である。

次に、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
この実施例は、図１と図２に示す如く、作業車が多目的作業車で、モノコックフレームに左右の前輪５０と左右の後輪５１からなる走行装置５を操舵可能に支持し、一般的なトラクタの構成と前後を逆に、すなわち、エンジン１０を機体後部に配置し、トランスミッション５２を機体前部に配置する。その機体前部に操縦部５３、後部に荷台５４を構成し、かつ、作業機の動力として機体前部にフロントＰＴＯ軸５５を備え、また、機体中間位置に車高検出機構５６を垂下状に構成する。

操縦部５３には、図３に示す如く、ハンドルコラム５７を立設してステアリングハンドル５８を設け、ハンドルコラム５７の左側部に前後進レバー１６、ハンドルコラム５７の基部にはその右側位置にアクセルペダル１７、左側位置にブレーキペダル１８等の操縦手段を配置する。

図４は、主変速レバー１３を示し、この主変速レバー１３を変速溝５９の中央Ｎから前Ｈ或いは後Ｌに回動することで、後述するトランスミッション５２内のギア副変速装置３を高速段或いは低速段に変速し、この主変速レバー１３のグリップ１３ａ頭部に設ける高速スイッチ１５ａ或いは低速スイッチ１５ｂを押すと、トランスミッション５２内の油圧変速装置２の高速段或いは低速段を入動作するようにしている。

トランスミッション５２内には、無段変速装置（以下、「ＨＳＴ」という）１と油圧変速装置（以下、「第二副変速装置」という）２とギア副変速装置（以下、「第一副変速装置」という）３を直列に配置して、前後輪５０，５１とフロントＰＴＯ軸５０に動力を伝動する。

前後進レバー１６を操作するとＨＳＴ１を前進側或いは後進側に変速し、アクセルペダル１７を踏むとＨＳＴ１を増速側へ変速し、ブレーキペダル１８を踏むと前後輪５０，５１のディスクブレーキを作動させると共に、ＨＳＴ１の可変油圧ポンプのトラニオン軸を中立に戻し、ＨＳＴ１の定量油圧モータからの出力を停止する。また、アクセルペダル１７とブレーキペダル１８を同時に踏むとアクセルペダル１７を優先してディスクブレーキを作動させる。

フロントＰＴＯ軸５５には各種の作業機を接続して多目的な作業を行えるようにする。例えば、路上清掃機を設けて路上清掃を行ったり、芝刈り機を付けて芝刈り作業を行ったり、雪掻機を設けて除雪などの作業を行う。

図５は、エンジン１０から走行装置５へ動力を伝動するトランスミッション５２内の伝動機構を示す線図である。
エンジン１０の出力軸回転は、まず、増速ギア組４５を経てＨＳＴ１へ伝動されて変速出力軸が無段で前進から後進に変速される。ＨＳＴ１の定速出力軸からの出力は、ギア伝動４７とクラッチ４８を介してＰＴＯ軸４９へ伝動され、フロントＰＴＯ軸５５或いは機体の中央下部に設けるミッドＰＴＯ軸６０を駆動する。ＨＳＴ１の変速出力軸からの出力はギア組４６を介して第二副変速装置２に伝動され、この第二副変速装置２で高速と低速に変速され、さらに第一副変速装置３で中立・低速・高速に変速され、前輪５０を駆動すると共に、クラッチ６１を介して後輪５１をも駆動する。

従って、走行装置５の変速は、第二副変速装置２の高低２段変速と、第一副変速装置３の高低２段変速の合計４段とＨＳＴ１の無段変速によって各変速段で無段に変速されることになる。なお、第一副変速装置３と第二副変速装置２が本発明の有段変速装置に相当するが、この有段変速装置は、四段或いはそれ以上の変速段を有するギア変速装置等でも良い。

また、フロントＰＴＯ軸５５が駆動される状態すなわちクラッチ４８が入った状態でエンジンを始動すると危険であるので、クラッチ４８の入切を検出するセンサを設けて、クラッチ入であればエンジンが始動しないようにする。この安全対策は、別に設ける油圧ポンプでＰＴＯ軸を駆動する外部駆動の場合にも、ＰＴＯ軸が駆動される状態ではエンジンを始動できないようにする。

図６は、変速装置を制御するマイコン１２の制御信号の入出力を示す制御ブロック図である。
アクセルペダル１７からＨＳＴ１の増減速信号が出力され、マイコン１２がＨＳＴ１のトラニオン軸を回動して変速し、トラニオン軸の回動位置がマイコン１２へ入力される。

主変速レバー１３からは第一副変速装置３の変速段が指示され、マイコン１２が第一副変速装置３を指示した変速段に変速し実際の変速段がマイコン１２へ入力される。
高・低スイッチ１５からは第二副変速装置２への高速或いは低速の変速段が指示され、マイコン１２が第二副変速装置２を指示した変速段に変速し実際の変速段がマイコン１２へ入力される。

前後進レバー１６からはＨＳＴ１に前進、後進或いは中立が指示され、マイコン１２がその指示に従ってＨＳＴ１のトラニオン軸を前進、後進或いは中立にし、そのトラニオン軸の回動位置がマイコン１２へ入力される。アクセルスイッチ１４でエンジン１０の回転を定格回転数にしてその回転数がエンジン１０側からマイコン１２へ入力される。ブレーキペダル１８でディスクブレーキ８の制動信号が出力され、マイコン１２がディスクブレーキ８を制動する。

オートクルーズスイッチ６は、操縦部５３に設けられ、前進走行中にこのオートクルーズスイッチ６を押すと、ＨＳＴ１の変速位置と第二副変速装置２の変速段と第一副変速装置３の変速段とエンジン１０の回転数がメモリ１９に保存され、この保存条件で制御されて走行速度を維持する。しかし、第二副変速装置２が高速で第一副変速装置３が高速であれば走行速度が速すぎるので、オートクルーズスイッチ６を押してもオートクルーズ状態にならない。

オートクルーズ状態は、オートクルーズスイッチ６を再び押すことで解除されるが、ブレーキペダル１８を踏んだり、主変速レバー１３を操作して第一副変速装置３の変速段を変更したり、前後進レバー１６を操作したり、高・低スイッチ１５を押して第二副変速装置を変速すると解除される。

再度、事前のオートクルーズ状態に戻すには、前進走行中にクルーズ復帰スイッチ７を押せばよい。すると、メモリに記憶した制御条件にＨＳＴ１を変速するが、その時に第一副変速装置３と第二副変速装置２の変速段が前回のオートクルーズ設定時の変速段と異なっておればオートクルーズ状態にならない。現在の走行条件でオートクルーズ状態にするためには再びオートクルーズスイッチ６を押せばよい。

図７は、オートクルーズ制御のフローチャートである。
ステップＳ１で機体を走行中に、ステップＳ２でオートクルーズスイッチ６をオンすると、ステップＳ３で第一副変速装置３と第二副変速装置２の変速段やエンジン１０の回転数などのオートクルーズ条件を記憶し、ステップＳ４で現在のＨＳＴ１のトラニオン軸の回動位置すなわち変速位置を保持してオートクルーズ走行にする。

オートクルーズ走行中に、ステップＳ５でブレーキペダル１８の踏込みがあったり、ステップＳ６で前後進レバー１６の切換え操作があったり、テップＳ７で高・低スイッチ１５の高速スイッチ１５ａ或いは低速スイッチ１５ｂをオンする操作があったり、ステップＳ８で主変速レバー１３の変速操作があったりすると、ステップＳ９でオートクルーズ走行を解除する。

その後、走行速度を任意に変更したり停止したりした後に、ステップＳ１０でオートクルーズ復帰スイッチ７をオンすると、ステップＳ１１で第一副変速装置３と第二副変速装置２がステップＳ４で記憶した条件と同じ場合でステップＳ１２で前後進レバー１６が前進側であれば、ステップＳ１３でオートクルーズ走行に復帰する。第一副変速装置３と第二副変速装置２に変更が有ったり、前後進レバー１６が前進以外であれば、ステップＳ１４でオートクルーズにしない。

以上のオートクルーズ制御は、エンジン回転数が例えば１８００ｒｐｍから２８００ｒｐｍの所定出力範囲で行っているが、登坂走行等で走行負荷が増大してエンジン回転数が１８００ｒｐｍ以下になるようなことが有れば、有段変速装置２，３を低速段に切換えて走行装置の駆動トルクを増加させる制御も行っている。例えば、第一変速装置３や第二変速装置２を高速段から低速段へシフトダウンするのである。この場合には、オートクルース制御は解除される。

図８と図９は、アクセルペダル１７の取付構造を示している。
図８の構成は、アクセルペダル１７はフロアプレート３２上面で取付台２６にピン３３で斜めに取り付けられ、ＨＳＴ１のトラニオン軸回動部へワイヤ２０で連結する取付板２１をフロアプレート３２の下面で枢支軸２２に枢支し、アクセルペダル１７と取付板２１を連結ロッド２３で連結している。

取付板２１には連結ロッド２３を連結する連結孔２４を三箇所設けて、連結ロッド２３を取り付ける孔位置を変更してアクセルペダル１７の傾き角を変更出来て、傾きを緩くすると少しの踏込みで走行速度を大きく変更出来る。アクセルペダル１７はストッパボルト２５に当たって踏込み限界となる。

図９の構成は、図８と略同一で、アクセルペダル１７はフロアプレート３２上面で取付台２７にピン３４で斜めに取り付けられ、ＨＳＴ１のトラニオン軸回動部へワイヤ２０で連結する取付板３０をフロアプレート３２の下面で枢支軸２９に枢支し、アクセルペダル１７と取付板３０を連結ロッド２８で連結している。

そして、取付板３０には連結ロッド２８を連結する連結孔３１を枢支軸２９からの距離を異ならせて三箇所設けて、連結ロッド２８を取り付ける孔位置を変更するとアクセルペダル１７の同じ踏込み角度で取付板２９の動きを異ならせて応答性を変更する。取付板３０のワイヤ２０を取り付けたピン３７にはフロアプレート３２との間に戻しばね３５を設けるが、そのフロアプレート３２側の取付孔３６を複数箇所設けて戻し引張力を調整するようにしている。

図１０は、ＨＳＴ１を変速するトラニオン軸４０の駆動部を示し、トラニオン軸４０に固着の扇状ギア４１にモータ４２の出力軸に固着の駆動ギア４３を噛み合わせて、モータ４２の駆動で駆動ギア４３と扇状ギア４１を介してトラニオン軸４０を回動し、前進、中立、後進に変速するが、モータ４２の回動中立位置をマイコン１２に記憶させる為に、組み付けの段階で、トラニオン軸４０が中立になる位置で扇状ギア４１に当接する調整ボルト４４を立てておき、組付け後にモータ４２を回して扇状ギア４１が調整ボルト４４に当たって止まった回動位置をＨＳＴ１が中立であると制御部に記憶させ、その後に調整ボルト４４を取り外すようにする。

本実施例の多目的作業車の全体平面図本実施例の多目的作業車の全体側面図多目的作業車の一部斜視図多目的作業車の一部拡大斜視図多目的作業車の動力伝動線図制御のブロック図制御のフローチャート図多目的作業車の一部拡大斜視図多目的作業車の一部拡大斜視図多目的作業車の一部拡大平面図

符号の説明

１無段変速装置（ＨＳＴ）
２有段変速装置（第二副変速装置）
３有段変速装置（第一副変速装置）
５走行装置
６オートクルーズスイッチ
７オートクルーズ復帰スイッチ

Claims

無段変速装置（１）と有段変速装置（２，３）を走行装置（５）の動力伝動径路に設けた作業車において、前進走行中にオンすることでその時点における無段変速装置（１）の変速位置と有段変速装置（２，３）の変速段をオートクルーズ条件として記憶し、そのオートクルーズ条件を維持するように制御するオートクルーズスイッチ（６）と、オートクルーズ条件を解除した後に再度事前のオートクルーズ条件での走行に復帰するオートクルーズ復帰スイッチ（７）を設け、オートクルーズ復帰スイッチ（７）の操作によるオートクルーズ速度への復帰は、前記有段変速装置（２，３）変速段が変更されていない条件で行われるようにしたことを特徴とする作業車。
前記オートクルーズ復帰スイッチ（７）による操作は、前進走行中に受け付ける構成としたことを特徴とする請求項１に記載の作業車。