JP3340913B2 - 作業車の車速制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、人為的に正逆操作
される変速操作具が、走行用の無段変速装置の変速部に
機械的に連動連結され、エンジンの負荷を検出するエン
ジン負荷検出手段と、そのエンジン負荷検出手段の検出
情報に基づいて、前記エンジンの負荷が設定された目標
負荷に維持されるように前記無段変速装置を自動変速操
作する自動変速制御を実行する車速制御手段と、その車
速制御手段に対して前記自動変速制御の実行を指令する
指令手段と、前記無段変速装置の変速状態を検出する変
速状態検出手段と、前記指令手段による前記自動変速制
御の実行指令にかかわらず、前記変速状態検出手段が制
御停止用の変速状態を検出するときには、前記車速制御
手段による前記自動変速制御の実行を牽制する牽制制御
を実行する牽制手段が設けられた作業車の車速制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる作業車の車速制御装置では、変速
操作具にて無段変速装置を手動で変速操作する手動変速
操作モードと、エンジンの負荷が目標負荷に維持される
ように車速を自動制御すべく、無段変速装置をアクチュ
エータによって自動変速操作する自動変速制御モードと
に切り換えて運転が可能なように構成してあり、手動変
速操作モードから自動変速制御モードへの切り換えは、
指令手段による指令によって行うようにしてある。そし
て、手動変速操作モードから自動変速制御モードへは、
無段変速装置が所定の変速状態にあるときに切り換えら
れる必要がある。そこで、無段変速装置の変速状態を検
出する変速状態検出手段を設けるとともに、その変速状
態検出手段が制御停止用の変速状態を検出するときに
は、指令手段による自動変速制御の実行指令にかかわら
ず、自動変速制御モードへの切り換えを牽制する牽制手
段を設けてある。

【０００３】従来は、変速状態検出手段として、変速操
作具が無段変速装置を中立状態に変速操作する領域に移
動操作されることに伴って、位置が変位するように設け
られたレバー部材と、そのレバー部材の位置が変位する
ことによって例えばオン作動するスイッチを備えて構成
していた。ちなみに、無段変速装置を静油圧式の無段変
速装置にて構成する場合、後進走行の変速操作も可能で
あるので、変速操作具が無段変速装置を後進走行状態に
変速操作する領域に移動操作されたことを検出するよう
に、前述と同様なレバー部材及びスイッチを設けてい
た。そして、前記スイッチがオン作動することに基づい
て、制御停止用の変速状態を検出するように構成してい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、変速操作具
を所定の領域内で移動操作することにより、無段変速装
置が変速操作されるが、その領域のうちの所定の中立領
域内に変速操作具が移動操作されることにより、無段変
速装置が中立状態に変速操作されるようになっている。
ちなみに、静油圧式の無段変速装置においては、無段変
速装置が後進走行状態に変速操作される後進領域も設け
られている。

【０００５】従って、従来の装置では、レバー部材及び
スイッチは、変速操作具が中立領域内の全域や後進領域
内の全域に位置するときに、レバー部材が位置が変位し
てスイッチがオン作動するように設ける必要があり、レ
バー部材及びスイッチの構成が複雑なものとなってい
た。しかも、変速操作具の取り付け位置にはバラツキが
あるので、レバー部材及びスイッチの設置位置の調整が
複雑なものとなっていた。

【０００６】本発明は、かかる実情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、自動変速制御モードへの切り換
えを牽制する牽制制御の実行を制御するための制御情報
としての無段変速装置の変速状態を、簡単な構成にて精
度良く検出することができるようにすることにある。

【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、無段変速装置の変速操作に伴って、ポテン
ショメータから、無段変速装置の変速状態に応じた検出
値が出力され、牽制手段により、ポテンショメータの検
出値に基づいて、牽制制御が実行される。つまり、ポテ
ンショメータを無段変速装置の変速操作に伴って操作さ
れるように装備することにより、ポテンショメータか
ら、無段変速装置の変速状態に応じた検出値が出力され
るので、その検出値に基づいて、無段変速装置の変速状
態を検出できるのである。しかも、ポテンショメータの
設置後に、無段変速装置の実際の変速状態とポテンショ
メータの検出値とを対応付けすることができる。従っ
て、ポテンショメータの設置位置に高い精度が要求され
ることはなく、しかも、無段変速装置の変速状態を精度
良く検出することができる。その結果、簡単な構成にて
無段変速装置の変速状態を精度良く検出することができ
るようになった。

【０００８】ところで、かかる作業車においては、所定
の作業を行うように構成されるが、エンジンに対して前
記所定の作業が行われている状態の負荷がかかっている
ときに、自動変速制御モードに切り換えられることが要
求される。例えば、かかる作業車には、植立穀稈を刈り
取る刈取装置、及び、刈り取られた穀稈を脱穀する脱穀
装置が設けられることがある。請求項１に記載の特徴構
成によれば、切り換え状態検出手段によって、脱穀装置
が作動しているか否かが検出され、穀稈検出手段によっ
て、刈取装置にて刈り取るべき植立穀稈の有無が検出さ
れ、切り換え状態検出手段によって脱穀装置の停止が検
出されるとき、及び、穀稈検出手段によって植立穀稈が
検出されないときにも、牽制制御が実行される。従っ
て、刈取装置及び脱穀装置が設けられた作業車におい
て、刈り取るべき植立穀稈がないとき、及び、脱穀装置
が作動していないときには、自動変速制御モードへの切
り換えが牽制されるので、刈取装置にて植立穀稈を刈り
取っている状態、及び、脱穀装置が作動している状態、
即ち、実際の作業状態における負荷がエンジンに対して
かかっている状態においてのみ、自動変速制御モードへ
の切り換えが可能となる。

【０００９】請求項２に記載の特徴構成によれば、無段
変速装置の変速操作に伴って、ポテンショメータから、
無段変速装置の変速状態に応じた検出値が出力され、牽
制手段により、ポテンショメータの検出値に基づいて、
牽制制御が実行される。つまり、ポテンショメータを無
段変速装置の変速操作に伴って操作されるように装備す
ることにより、ポテンショメータから、無段変速装置の
変速状態に応じた検出値が出力されるので、その検出値
に基づいて、無段変速装置の変速状態を検出できるので
ある。しかも、ポテンショメータの設置後に、無段変速
装置の実際の変速状態とポテンショメータの検出値とを
対応付けすることができる。 従って、ポテンショメータ
の設置位置に高い精度が要求されることはなく、しか
も、無段変速装置の変速状態を精度良く検出することが
できる。その結果、簡単な構成にて無段変速装置の変速
状態を精度良く検出することができるようになった。

【００１０】ところで、自動変速制御が実行されている
ときに、エンジンに対する負荷が急激に大きくなったり
すると、それに追従すべく、無段変速装置の自動変速操
作が高速で行われて、作業車が停車するまで自動変速制
御が行われる場合がある。このような場合、エンジンに
対する負荷が大きくなるのは一時的なものであり、直に
適正な状態に戻る場合が多いのであるが、作業車が一旦
停車すると、復帰させるのに手間がかかるため、改善が
望まれていた。請求項２に記載の特徴構成によれば、減
速側への自動変速制御の実行中に、ポテンショメータの
検出値が、停車状態に対応する値よりも高速側の下限設
定値に達すると、自動変速制御が中断されるとともに、
下限設定値を維持するように無段変速装置が操作され、
再び、エンジン負荷検出手段にて目標負荷が検出される
と、自動変速制御が実行される。つまり、エンジンに対
する負荷が急激に大きくなっても、作業車が停車するこ
とがなく、エンジンに対する負荷が適正な状態に戻るま
で、作業車の車速は、予め設定された低速の車速に維持
される。従って、自動変速制御モードにて運転中に、エ
ンジンに対する負荷が急激に大きくなったりしても、作
業車が停車してしまうといった不具合が解消される。
尚、エンジンに対する負荷が適正な状態に戻るのが遅く
なって、エンジンに過負荷がかかる虞があるときは、操
作者の判断で、手動変速操作モードに切り換えて、エン
ジンに過負荷がかかるのを回避することができる。

【００１１】請求項３に記載の特徴構成によれば、無段
変速装置の変速操作に伴って、ポテンショメータから、
無段変速装置の変速状態に応じた検出値が出力され、牽
制手段により、ポテンショメータの検出値に基づいて、
牽制制御が実行される。つまり、ポテンショメータを無
段変速装置の変速操作に伴って操作されるように装備す
ることにより、ポテンショメータから、無段変速装置の
変速状態に応じた検出値が出力されるので、その検出値
に基づいて、無段変速装置の変速状態を検出できるので
ある。しかも、ポテンショメータの設置後に、無段変速
装置の実際の変速状態とポテンショメータの検出値とを
対応付けすることができる。従って、ポテンショメータ
の設置位置に高い精度が要求されることはなく、しか
も、無段変速装置の変速状態を精度良く検出することが
できる。その結果、簡単な構成にて無段変速装置の変速
状態を精度良く検出することができるようになった。ま
た、請求項３に記載の特徴構成によれば、切り換え状態
検出手段によって、脱穀装置が作動しているか否かが検
出され、穀稈検出手段によって、刈取装置にて刈り取る
べき植立穀稈の有無が検出され、切り換え状態検出手段
によって脱穀装置の停止が検出されるとき、及び、穀稈
検出手段によって植立穀稈が検出されないときにも、牽
制制御が実行される。 従って、刈取装置及び脱穀装置が
設けられた作業車において、刈り取るべき植立穀稈がな
いとき、及び、脱穀装置が作動していないときには、自
動変速制御モードへの切り換えが牽制されるので、刈取
装置にて植立穀稈を刈り取っている状態、及び、脱穀装
置が作動している状態、即ち、実際の作業状態における
負荷がエンジンに対してかかっている状態においての
み、自動変速制御モードへの切り換えが可能となる。さ
らに、請求項３に記載の特徴構成によれば、減速側への
自動変速制御の実行中に、ポテンショメータの検出値
が、停車状態に対応する値よりも高速側の下限設定値に
達すると、自動変速制御が中断されるとともに、下限設
定値を維持するように無段変速装置が操作され、再び、
エンジン負荷検出手段にて目標負荷が検出されると、自
動変速制御が実行される。つまり、エンジンに対する負
荷が急激に大きくなっても、作業車が停車することがな
く、エンジンに対する負荷が適正な状態に戻るまで、作
業車の車速は、予め設定された低速の車速に維持され
る。従って、自動変速制御モードにて運転中に、エンジ
ンに対する負荷が急激に大きくなったりしても、作業車
が停車してしまうといった不具合が解消される。尚、エ
ンジンに対する負荷が適正な状態に戻るのが遅くなっ
て、エンジンに過負荷がかかる虞があるときは、操作者
の判断で、手動変速操作モードに切り換えて、エンジン
に過負荷がかかるのを回避することができる。

【００１２】請求項４に記載の特徴構成によれば、ベル
ト式の無段変速装置を用いて走行変速が行われることに
なる。そして、ベルト式の無段変速装置は、油圧式の変
速装置等に較べて、安価に構成できるものであり、操作
性が良く、しかも、安価な車速制御装置を構成するのに
有利となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
実施の形態を説明する。図４は作業車の一例である自脱
型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（伝動
機構に相当）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の入力プーリー４に伝
達され、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。そしてギヤ変速装置
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（刈取
装置に相当）に伝達される。この刈取部８にはその引起
こし装置（図示せず）に、刈取穀稈の存否、即ち、刈取
走行状態であることを検出する株元センサ４７（穀稈検
出手段に相当）を設けてある。

【００１４】また図６に示すように、前記脱穀クラッチ
４５の入切操作用の操作レバー４８に、クラッチを接続
したときにＯＮになる脱穀クラッチスイッチ４９（切り
換え状態検出手段に相当）を設け、前記エンジン１にそ
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を付設してある。エンジン１は負荷の増大に応じて
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１の負荷を検出するエンジン負荷検出手段とし
て機能する。更に、クローラ走行装置６の回転数を検出
すること等により、コンバインの実際の車速を検出する
車速センサ５３を設けてある。

【００１５】次に、前記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、入力プーリー４が固定された入力軸９に第１割プー
リー１１、出力軸１０に第２割プーリー１２を備えて、
第１及び第２割プーリー１１，１２に亘り伝動ベルト１
３を巻回している。第１及び第２割プーリー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
れるプーリー部分１４、及び軸芯方向に移動自在なプー
リー部分１５から構成されており、第２割プーリー１２
の移動側のプーリー部分１５はバネ１６で固定側のプー
リー部分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ー部分１５を固定側
のプーリー部分１４に押すカム機構１７が設けられてい
る。

【００１６】第１割プーリー１１の移動側のプーリー部
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。

【００１７】図２及び図３に示す状態は、第１割プーリ
ー１１の移動側のプーリー部分１５が固定側のプーリー
部分１４から紙面左方に最も離れ、第２割プーリー１２
の移動側のプーリー部分１５が固定側のプーリー部分１
４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２０
ｂを介してリング部材１８及び第１割プーリー１１の移
動側のプーリー部分１５が、固定側のプーリー部分１４
側に押し操作されて接近し、第１割プーリー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割プーリー１２の移動側のプーリー部分１５
が、固定側のプーリー部分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。従って、カム部材２０が無段変速装置３の変速部
として機能する。

【００１８】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２
１にリング部材２５が外嵌されており、リング部材２５
に変速レバー２６（変速操作具に相当）が支持されてい
る。

【００１９】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
作方向に沿って操作される際に、前進変速用ガイド溝４
４ａ・後進変速用ガイド溝４４ｃ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。

【００２０】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
ム状の一対の感圧センサー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・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２
９及び融通機構３０を介して連係されている。つまり、
変速レバー２６が、図１において反時計周りである正転
側に操作されると、ピン２５ｂが正転側の感圧センサー
２７に接当して、正転側の感圧センサー２７から検出信
号が出力されて、変速レバー２６が正転側へ操作された
ことが検出される。又、変速レバー２６が、図１におい
て時計周りである逆転側に操作されると、ピン２５ｂが
逆転側の感圧センサー２８に接当して、逆転側の感圧セ
ンサー２８から検出信号が出力されて、変速レバー２６
が逆転側へ操作されたことが検出される。

【００２１】前記無段変速装置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２２
ｂに挿通させることにより、ポテンショメータ４１を無
段変速装置３の変速操作に伴って操作されるように装備
して、無段変速装置３の変速状態を検出可能に構成して
ある。ポテンショメータ４１の検出値は、２５６段階に
Ａ／Ｄ変換されて、後述の制御装置に３１に読み込まれ
る。

【００２２】電動モータ２３を駆動する駆動回路は、図
６に示すように、制御装置３１からの信号により励磁さ
れて、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電動モータ２３の回転方向が切
換操作される第１電磁リレー３２と、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電
動モータ２３の回転方向が切換操作される第２電磁リレ
ー３３とが備えられている。上記のように電動モータ２
３に通電される電流の方向を決定する第１，第２電磁リ
レー３２，３３はトランジスタ３５，３６により励磁駆
動され、電動モータ２３に通電される電力は、後述のよ
うに制御装置３１からパルス信号Ｐ１，Ｐ２’，Ｐ
２’’等を受けて作動するトランジスタ３７によって制
御される。この他、後述する電動モータ２３に供給する
保持電流Ａ２の値を検出する為の基準抵抗器３８及びそ
の基準抵抗器３８の両端電圧を平滑化する平滑回路３９
が備えられている。

【００２３】ところで、本コンバインでは図６に示すよ
うに上限車速を設定する上限車速設定器５１を設けると
ともに、車速オートスイッチ５２（自動変速制御の実行
を指令する指令手段に相当）を設けて、前記変速装置３
を手動変速操作モードと自動変速制御モードとに切換え
可能に構成してある。尚、上限車速設定器５１は、上限
車速を、例えば、高、中、低のように３段階に設定でき
るように構成してある。両モードにおいては手動変速操
作モードの方が優先で、自動変速制御モードにあるとき
に変速レバー２６を変速操作すると、変速レバー２６が
操作されたことが、感圧センサー２７，２８により検出
されて、手動変速操作モードに切換わるよう構成してあ
る。

【００２４】前記自動変速制御モードにおいて、前記制
御装置３１は、回転数センサ５０の情報に基づいて、エ
ンジン１の負荷が目標負荷に維持されるべく変速装置３
を自動的に変速操作するよう構成してある。

【００２５】説明すると、株元センサ４７及び脱穀クラ
ッチスイッチ４９が共にＯＮになり、車速が０．１ｍ／
ｓｅｃになる制御条件成立の場合のエンジン回転数Ｘ
を、エンジンの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、予め設定された目標負荷（目
標ダウン量）に維持されるように、前記変速用電動モー
タ２３を、その駆動パルス信号（Ｐ１）のパルス周期Ｔ
に対するＯＮ（出力）時間Ｔ’の比Ｔ’／Ｔ（以下、デ
ューティー比と呼ぶ）を変えながら、増速側あるいは減
速側に間欠的に駆動させる。

【００２６】尚、前記エンジン負荷ＳＴ−Ｘと前記目標
負荷との差が大きいほど変速装置３を高速で変速操作す
るように、前記デューティー比は、前記エンジン負荷Ｓ
Ｔ−Ｘと前記目標負荷との差が大きくなるほど、大に設
定する。例えば、増速側では、５００ｍｓｅｃのパルス
周期Ｔに対して、ＯＮ時間Ｔ’を３０〜１２０ｍｓｅｃ
の範囲で変更させて前記デューティー比を設定する。
又、減速側では、５００ｍｓｅｃのパルス周期Ｔに対し
て、ＯＮ時間Ｔ’を３０〜１１０ｍｓｅｃの範囲で変更
させて前記デューティー比を設定する。

【００２７】次に、自動変速制御モードにおける制御装
置３１の作動を、図７に示すフローチャートに基づいて
説明する。感圧センサ２７，２８がＯＦＦのときは（ス
テップＳ１０１）、車速オートスイッチ５２の状態を調
べ（ステップＳ１０２）、車速オートスイッチ５２がＯ
Ｎのときは、制御作動の起動条件をチェックする（ステ
ップＳ１０３）。つまり、脱穀クラッチスイッチ４９及
び株元センサ４７がＯＮ、ポテンショメータ４１が制御
実行用の変速状態を検出し、車速が０．１ｍ／ｓｅｃ以
上で、エンジン回転数Ｘが５００ｒｐｍ以上の制御条件
が成立するか否かをチェックし、成立していれば、自動
変速制御を実行する。尚、制御実行用の変速状態は、ポ
テンショメータ４１が、前進領域Ｆ（詳細は後述する）
における所定の設定範囲内に対応する検出値を示すこと
に基づいて検出するように構成してある。従って、ポテ
ンショメータ４１が、前記設定範囲外に対応する検出値
を示すときは、制御停止用の変速状態を検出することに
なる。

【００２８】自動変速制御では、エンジン回転数Ｘを検
出し、別の処理ルーチンで設定されて記憶されている前
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どうか調べる（ステップＳ１０
４、ステップＳ１０５）。

【００２９】エンジン負荷ＳＴ−Ｘが目標負荷よりも大
きく、車速センサ５３にて検出される車速が予め設定さ
れた自動変速時最低車速以上で、且つ、ポテンショメー
タ４１の検出値が前記前進領域Ｆにおいて設定された下
限設定値かそれよりも高速側のときは、前記デューティ
ー比の設定処理をして減速操作し、車速センサ５３にて
検出される車速が前記自動変速時最低車速より小さいと
き、又は、ポテンショメータ４１の検出値が前記下限設
定値よりも低速側のときは、制御装置３１から後述する
前進側（正転側）のパルス信号Ｐ２’’が出力される
（ステップＳ１０６〜Ｓ１１０）。従って、車速センサ
５３にて検出される車速が前記自動変速時最低車速より
小さいとき、又は、ポテンショメータ４１の検出値が前
記下限設定値よりも低速側のときは、変速レバー２６及
び無段変速装置３がそのときの操作位置（変速位置）に
保持される。

【００３０】尚、前記自動変速時最低車速は、例えば、
０．３ｍ／ｓｅｃに設定し、前記下限設定値は、例え
ば、後述する中立領域Ｎにおける前進領域Ｆ側端部の値
に２０ポイント加算した値に設定する。

【００３１】エンジン負荷ＳＴ−Ｘが目標負荷よりも小
さくて車速が車速上限にないと、前記デューティー比の
設定処理をして増速操作する（ステップＳ１１１，Ｓ１
１２，Ｓ１１３）。

【００３２】目標負荷に対する不感帯内であれば適正負
荷状態として変速操作を停止する（ステップＳ１１
４）。感圧センサー２７，２８がＯＮであるか、車速オ
ートスイッチ５２がＯＦＦ状態であれば、手動変速モー
ドである（ステップＳ２００）。又、車速オートスイッ
チ５２がＯＮ状態であっても、前記制御条件が成立して
いなければ、手動変速モードである。

【００３３】従って、制御装置３１により、車速制御手
段３１Ａ、及び、牽制手段３１Ｂを構成し、牽制手段３
１Ｂは、ポテンショメータ４１の検出値に基づいて、前
記牽制制御を実行するように構成してある。

【００３４】次に、手動変速操作モード（ステップＳ２
００）における変速レバー２６によるベルト式の無段変
速装置３及び前後進切換装置の操作について、図７，図
８，図９，図１０に基づいて説明する。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２
６を中立停止位置Ｎ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ている。

【００３５】〔１〕図外の指令スイッチによりレバー位
置記憶処理が指示されていると、変速レバー２６を中立
位置ｎから前進上限位置・後進上限位置まで揺動操作し
て、変速レバー２６の位置と、ポテンショメータ４１が
示す値（０〜２５５ポイント）とを対応させ、制御装置
３１に記憶させる（ステップＳ２，Ｓ３）。詳しくは図
５に示すように、前記変速レバー２６の揺動範囲を、前
記中立領域Ｎと、この中立領域Ｎを挟む前進領域Ｆ・後
進領域Ｒとに区分けするとともに、さらに前記中立領域
Ｎを、その中央の中立位置ｎの両側のいきすぎ領域Ｎａ
（中立領域Ｎ内の設定領域である）と、このいきすぎ領
域Ｎａの両側に間隔を空けて位置する一対の発進領域Ｎ
ｂ（発進直前に変速レバー２６が位置する設定領域であ
る）とに区分けし、ポテンショメータ４１が示す値を各
領域ごとに割り当てる。

【００３６】〔２〕変速レバー２６を、図１において反
時計周りである正転側（又は逆転側）に操作し始める
と、ピン２５ｂが正転側の感圧センサー２７（又は逆転
側の感圧センサー２８）に接当して（ステップＳ４，Ｓ
５）、正転側の感圧センサー２７（又は逆転側の感圧セ
ンサー２８）から信号が制御装置３１に入力される。正
転側の感圧センサー２７（又は逆転側の感圧センサー２
８）による検出時点が変速レバー２６の逆転作動後（又
は正転作動後）の第１設定時間Ｔ１（例えば２００ｍｓ
ｅｃ（ミリ秒））内になく（ステップＳ６，Ｓ２１）、
変速レバー２６が前進上限位置（又は後進上限位置）に
ないと（ステップＳ７，Ｓ２２）、制御装置３１から図
１１に示すような正転側（又は逆転側）のパルス信号Ｐ
１が出力され、パルス信号Ｐ１に応じた正転側（又は逆
転側）の操作電流Ａ１が電動モータ２３に出力されて高
速正転（又は高速逆転）し（ステップＳ８，Ｓ２３）、
電動モータ２３から変速レバー２６に正転側（又は逆転
側）に沿ったアシスト力が与えられる。

【００３７】つまり前進領域Ｆにおいて変速レバー２６
を正転側に操作すると、電動モータ２３から正転側にア
シスト力が与えられて、無段変速装置３が増速側に変速
操作されるのであり、変速レバー２６を逆転側に操作す
ると、電動モータ２３から逆転側にアシスト力が与えら
れて、無段変速装置３が減速側に変速操作される。逆に
後進領域Ｒにおいて、変速レバー２６を逆転側に操作す
ると、電動モータ２３から逆転側にアシスト力が与えら
れて、無段変速装置３が増速側に変速操作されるのであ
り、変速レバー２６を正転側に操作すると、電動モータ
２３から正転側にアシスト力が与えられて、無段変速装
置３が減速側に変速操作される。この場合、図１１に示
すように、駆動パルス信号（前記Ｐ１）の前記デューテ
ィー比は、１．０に設定されているので、電動モータ２
３は連続的に駆動される状態となっている。

【００３８】〔３〕上記〔２〕において正転側の感圧セ
ンサー２７（又は逆転側の感圧センサー２８）による検
出時点が、変速レバー２６の逆転作動後（正転作動後）
の第１設定時間Ｔ１（２００ｍｓｅｃ）内にあったとす
る（ステップＳ６，Ｓ２１）。この場合、ポテンショメ
ータ４１が、中立状態又は中立に近い状態（つまり、中
立領域Ｎ内のいきすぎ領域Ｎａ内に変速レバー２６が位
置していること）を検出すると（ステップＳ９，Ｓ２
４）、正転側の感圧センサー２７（又は逆転側の感圧セ
ンサー２８）による変速レバー２６の増速側への作動の
検出がなくなるべく、第２設定時間Ｔ２だけ電動モータ
２３が微速正転（又は微速逆転する（ステップＳ１０，
Ｓ１１，Ｓ２５，Ｓ２６）。これにより変速レバー２６
のハンチング動作が抑制される。

【００３９】〔４〕ポテンショメータ４１が中立状態又
は中立に近い状態を検出せず（ステップＳ９，Ｓ２
４）、変速レバー２６の逆転作動後（又は正転作動
後）、第１設定時間Ｔ１経過しており（ステップＳ１
２，Ｓ２７）、変速レバー２６が前進上限位置（後進上
限位置）にないと（ステップＳ７，Ｓ２２）、制御装置
３１から前記パルス信号Ｐ１が出力されて、操作電流Ａ
１が電動モータ２３に出力され、電動モータ２３から変
速レバー２６に前述のアシスト力が与えられる。

【００４０】〔５〕ポテンショメータ４１が中立状態又
は中立に近い状態を検出せず、減速作動後、第１設定時
間Ｔ１経過していないとスタート地点に戻る（ステップ
Ｓ１２，Ｓ２７）。

【００４１】〔６〕次に変速レバー２６の操作を止める
と、正転側及び逆転側の感圧センサー２７，２８の信号
が停止する（ステップＳ４，Ｓ５）。この場合、前進領
域Ｆの高速範囲Ｆ１において（ステップＳ１４）、変速
レバー２６の操作を止めると、制御装置３１から図１１
に示すような前進側（正転側）のパルス信号Ｐ２’が出
力される。このパルス信号Ｐ２’において、一つの周期
Ｔでの出力時間Ｔ’と停止時間Ｔ’’との比（Ｔ’／
Ｔ’’）が充分に小さい値に設定されているので、正転
側の所定値Ｂ’の保持電流Ａ２’（前述の操作電流Ａ１
よりも充分に小さい）が、電動モータ２３に出力される
（ステップＳ１５）。上記〔４〕において、変速レバー
２６が前進上限位置にあるときも、同様に前記保持電流
Ａ２’が、電動モータ２３に出力される。

【００４２】前進領域Ｆの低速範囲Ｆ２において（ステ
ップＳ１４）、変速レバー２６の操作を止めると、制御
装置３１からから図１１に示すような前進側（正転側）
のパルス信号Ｐ２’’が出力される。このパルス信号Ｐ
２’’において、前記の比Ｔ’／Ｔ’’が前記Ｐ２’に
おけるＴ’／Ｔ’’よりも小さい値に設定されているの
で、正転側の所定値Ｂ’’の保持電流Ａ２’’（前述の
保持電流Ａ２’よりも小さい）が、電動モータ２３に出
力される（ステップＳ１６）。

【００４３】後進領域Ｒにおいて（ステップＳ１３）、
変速レバー２６の操作を止めると、制御装置３１から図
１１に示すような逆転側のパルス信号Ｐ２’’が出力さ
れ、前記保持電流Ａ２’’が、電動モータ２３に出力さ
れる（ステップＳ１７）。上記〔４〕において、変速レ
バー２６が後進上限位置にあるときも、同様に前記保持
電流Ａ２’’が、電動モータ２３に出力される。

【００４４】図２に示すベルト式の無段変速装置３は、
伝動ベルト１３の張力により中立停止領域Ｎ側に戻ろう
としているので、ステップＳ１５，Ｓ１６，Ｓ１７での
電動モータ２３の正転側（又は逆転側）の小さなアシス
ト力と、無段変速装置３の前述の中立停止領域Ｎ側への
復帰付勢力とが釣り合って、変速レバー２６及び無段変
速装置３がその操作位置（変速位置）に保持される。

【００４５】この場合に、どれだけの値の正転側（又は
逆転側）の保持電流Ａ２を電動モータ２３に供給する
と、変速レバー２６及び無段変速装置３が保持されるの
かが実験等により事前に把握されており、その保持電流
Ａ２’，Ａ２’’の値が所定値Ｂ’，Ｂ’’である。電
動モータ２３に供給される正転側（又は逆転側）の保持
電流Ａ２’，Ａ２’’において、図１１に示すように所
定値Ｂ’，Ｂ’’を含む小範囲Ｃ内の保持電流Ａ２’，
Ａ２’’のみの値が（小範囲Ｃから外れた保持電流Ａ
２’，Ａ２’’の値は無視される）、フィードバックさ
れて検出されており、正転側（又は逆転側）の保持電流
Ａ２’，Ａ２’’が所定値Ｂ’，Ｂ’’に維持されるよ
うに、パルス信号Ｐ２’，Ｐ２’’における出力時間
Ｔ’と停止時間Ｔ’’との比（Ｔ’／Ｔ’’）が、制御
装置３１によって自動的に変更操作される。

【００４６】変速レバー２６が中立停止領域Ｎに操作さ
れ、発進領域Ｎｂで増速作動後第３設定時間Ｔ３（例え
ば２００ｍｓｅｃ）内にあると（ステップＳ１８）、電
動モータ２３への操作電流Ａ１（保持電流Ａ２）の供給
系が遮断された状態に設定され、電動モータ２３が空転
状態となる（ステップＳ１９）。電動モータ２３の空転
状態は、図６に示す第１電磁リレー３２及び第２電磁リ
レー３３のいずれか一方を励磁し、トランジスタ３７に
パルス信号Ｐ１，Ｐ２’，Ｐ２’’を出力しないことに
よって設定する。ベルト無段変速装置は一般に中立領域
Ｎが広くて、増速操作してから発進するまでに少し時間
がかかるが、上記のように電動モータ２３を空転させる
ことで、操縦者に円滑に発進する印象を与えることがで
きる。

【００４７】変速レバー２６が中立停止領域Ｎに操作さ
れ、発進領域Ｎｂで増速作動後前記第３設定時間Ｔ３内
にないと（ステップＳ１８）、電動モータ２３への操作
電流Ａ１（保持電流Ａ２’，Ａ２’’）の供給系が短絡
された状態に設定される（ステップＳ２０）。これは図
６に示す第１電磁リレー３２及び第２電磁リレー３３を
切り状態として、電動モータ２３の端子２３ａ，２３ｂ
を接地させて、短絡された状態とする。

【００４８】〔別実施形態〕次に、別実施形態を説明す
る。 （イ） ポテンショメータ４１にて、無段変速装置３の
変速状態に応じて位置が変位する部材の位置を検出する
ことにより、無段変速装置３の変速状態を検出する構成
において、無段変速装置３の変速状態に応じて位置が変
位する部材として、上記実施形態において例示した扇型
ギア２２以外に、種々の部材が適用可能であり、例え
ば、カム部材２０を適用してもよい。カム部材２０の場
合は、その軸芯の回動角度を検出するようにすればよ
い。

【００４９】（ロ） 前記自動変速時最低車速の具体的
な値、及び、前記下限設定値の具体的な値夫々は、上記
実施形態において例示した値に限定されるものではな
く、適宜変更可能である。

【００５０】（ハ） 上記実施形態では、エンジン１に
対する負荷をそ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１のトルク等に基
づいて検出するようにしてもよく、エンジン負荷検出手
段５０の具体構成は各種変更できる。

【００５１】（ニ） 電動モータ２３に代えて、例え
ば、油圧モータやエンジンの駆動力を用いた駆動機構を
適用できる。

【００５２】（ホ） 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の場合を例示したが、これ
に限定されるものではなく、変速操作具の人為操作に基
づいて正逆に作動され、駆動操作手段にて作動が補助さ
れる構成であればよく、例えば、静油圧式無段変速装置
の変速操作部等、その他の無段変速装置であっても本発
明は適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】無段変速装置、変速レバー及び電動モータ付近
の側面図

【図２】無段変速装置の縦断背面図

【図３】無段変速装置における変速操作用のカム部材の
平面図

【図４】コンバインの伝動系を示す概略図

【図５】レバーガイドを示す図

【図６】電動モータの制御回路系を示す図

【図７】変速レバーによる変速操作時の制御の流れを示
す図

【図８】変速レバーによる変速操作時の制御の流れを示
す図

【図９】変速レバーによる変速操作時の制御の流れを示
す図

【図１０】変速レバーによる変速操作時の制御の流れを
示す図

【図１１】パルス信号、電動モータに供給される操作電
流及び保持電流の状態を示す図

【符号の説明】

１ エンジン ３ 無段変速装置 ８ 刈取装置 ２０ 変速部 ２６ 変速操作具 ３１Ａ 車速制御手段 ３１Ｂ 牽制手段 ４１ ポテンショメータ ４５ 伝動機構 ４６ 脱穀装置 ４７ 穀稈検出手段 ４９ 切り換え状態検出手段 ５０ エンジン負荷検出手段 ５２ 指令手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｆ１６Ｈ 59:14 Ｆ１６Ｈ 59:14 63:06 63:06 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 59/00 - 61/12 F16H 61/16 - 61/24 F16H 63/40 - 63/48 F16H 9/00 A01D 69/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 人為的に正逆操作される変速操作具が、
   走行用の無段変速装置の変速部に機械的に連動連結さ
   れ、 エンジンの負荷を検出するエンジン負荷検出手段と、 そのエンジン負荷検出手段の検出情報に基づいて、前記
   エンジンの負荷が設定された目標負荷に維持されるよう
   に前記無段変速装置を自動変速操作する自動変速制御を
   実行する車速制御手段と、 その車速制御手段に対して前記自動変速制御の実行を指
   令する指令手段と、 前記無段変速装置の変速状態を検出する変速状態検出手
   段と、 前記指令手段による前記自動変速制御の実行指令にかか
   わらず、前記変速状態検出手段が制御停止用の変速状態
   を検出するときには、前記車速制御手段による前記自動
   変速制御の実行を牽制する牽制制御を実行する牽制手段
   が設けられた作業車の車速制御装置であって、 前記変速状態検出手段として、前記無段変速装置の変速
   操作に伴って操作されるように装備されるポテンショメ
   ータが設けられ、 前記牽制手段は、前記ポテンショメータの検出値に基づ
   いて、前記牽制制御を実行するように構成され、 前記エンジンにて駆動される脱穀装置及び刈取装置が設
   けられ、 前記エンジンからの動力が前記脱穀装置に伝動される伝
   動状態と動力伝動が解除される解除状態とに切り換え自
   在な伝動機構と、 その伝動機構の切り換え状態を検出する切り換え状態検
   出手段と、 前記刈取装置にて刈り取られる植立穀稈を検出する穀稈
   検出手段が設けられ、 前記牽制手段は、前記切り換え状態検出手段にて前記解
   除状態が検出されるとき、及び、前記穀稈検出手段にて
   植立穀稈が検出されないときにも、前記牽制制御を実行
   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２】 人為的に正逆操作される変速操作具が、
   走行用の無段変速装置の変速部に機械的に連動連結さ
   れ、 エンジンの負荷を検出するエンジン負荷検出手段と、 そのエンジン負荷検出手段の検出情報に基づいて、前記
   エンジンの負荷が設定 された目標負荷に維持されるよう
   に前記無段変速装置を自動変速操作する自動変速制御を
   実行する車速制御手段と、 その車速制御手段に対して前記自動変速制御の実行を指
   令する指令手段と、 前記無段変速装置の変速状態を検出する変速状態検出手
   段と、 前記指令手段による前記自動変速制御の実行指令にかか
   わらず、前記変速状態検出手段が制御停止用の変速状態
   を検出するときには、前記車速制御手段による前記自動
   変速制御の実行を牽制する牽制制御を実行する牽制手段
   が設けられた作業車の車速制御装置であって、 前記変速状態検出手段として、前記無段変速装置の変速
   操作に伴って操作されるように装備されるポテンショメ
   ータが設けられ、 前記牽制手段は、前記ポテンショメータの検出値に基づ
   いて、前記牽制制御を実行するように構成され、 前記車速制御手段は、減速側への前記自動変速制御を実
   行中に、前記ポテンショメータの検出値が、停車状態に
   対応する値よりも高速側の下限設定値に達すると、前記
   エンジン負荷検出手段にて前記目標負荷が検出されるま
   では、前記自動変速制御を中断して、前記下限設定値を
   維持するように前記無段変速装置を操作するように構成
   されている 作業車の車速制御装置。
3. 【請求項３】 人為的に正逆操作される変速操作具が、
   走行用の無段変速装置の変速部に機械的に連動連結さ
   れ、 エンジンの負荷を検出するエンジン負荷検出手段と、 そのエンジン負荷検出手段の検出情報に基づいて、前記
   エンジンの負荷が設定された目標負荷に維持されるよう
   に前記無段変速装置を自動変速操作する自動変速制御を
   実行する車速制御手段と、 その車速制御手段に対して前記自動変速制御の実行を指
   令する指令手段と、 前記無段変速装置の変速状態を検出する変速状態検出手
   段と、 前記指令手段による前記自動変速制御の実行指令にかか
   わらず、前記変速状態検出手段が制御停止用の変速状態
   を検出するときには、前記車速制御手段による前記自動
   変速制御の実行を牽制する牽制制御を実行する牽制手段
   が設けられた作業車の車速制御装置であって、 前記変速状態検出手段として、前記無段変速装置の変速
   操作に伴って操作されるように装備されるポテンショメ
   ータが設けられ、 前記牽制手段は、前記ポテンショメータの検出値に基づ
   いて、前記牽制制御を実行するように構成され、 前記エンジンにて駆動される脱穀装置及び刈取装置が設
   けられ、 前記エンジンからの動力が前記脱穀装置に伝動される伝
   動状態と動力伝動が解除される解除状態とに切り換え自
   在な伝動機構と、 その伝動機構の切り換え状態を検出する切り換え状態検
   出手段と、 前記刈取装置にて刈り取られる植立穀稈を検出する穀稈
   検出手段が設けられ、 前記牽制手段は、前記切り換え状態検出手段にて前記解
   除状態が検出されるとき、及び、前記穀稈検出手段にて
   植立穀稈が検出されないときにも、前記牽制制御を実行
   するように構成され、 前記車速制御手段は、減速側への前記自動変速制御を実
   行中に、前記ポテンショメータの検出値が、停車状態に
   対応する値よりも高速側の下限設定値に達すると、前記
   エンジン負荷検出手段にて前記目標負荷が検出されるま
   では、前記自動変速制御を中断して、前記下限設定値を
   維持するように前記無段変速装置を操作するように構成
   されている作業車の車速制御装置。
4. 【請求項４】 前記無段変速装置がベルト式の無段変速
   装置である請求項１〜３のいずれか１項に記載の作業車
   の車速制御装置。