JPH02189237A - 車両の走行制御装置 - 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〕 本発明は車輌の走行制御装置に関し、詳しくは、車輌の
走行速度の人為設定、及び、車輌の走行速度の自動維持
を行うための装置に関するものである。

〔従来の技術〕

車輌として乗用車を例に挙げると、走行速度の人為設定
は変速ギヤの選択と、アクセル操作とによって行い、又
、走行速度の自動維持は巡行速度の維持を図るための専
用の制御系で行う。

尚、この制御系を動作させることをクルージングあるい
は、クルーズモードと称し、この動作は、前進走行時に
所定の走行速度においてのみ可能となり、その制御では
エンジンのスロットルのみの操作によって、走行速度の
調節が図られる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ここで、車輌の一例として農用トラクタを挙げると、農
用トラクタによる作業では車体に備えられる作業装置の
種類によっては車体を比較的低速で後進させ乍ら行う作
業もあり、このように低速後進状態で作業を行う場合に
は、作業者が速度調節を行う操作の手間を解消する目的
から、巡行速度を自動的に維持するための手段を車体に
備えることが望まれる。

しかし、車速を低下させて走行させる際においても、作
業時における農用トラクタでは、エンジンに対する負荷
が大きいため、前述のようにスロットルの調節のみによ
って巡行速度の維持を図るものでは、巡行速度が比較的
低速に設定された場合にはエンジンストップに繋ること
もあり改善の余地がある。

又、走行速度を人為的に設定する際の操作について考え
るに、前述のように変速ギヤの選択操作と、アクセル操
作とを行うということは、手間が掛って煩しいばかりで
無く、変速を行う都度、労力を消費することとなり改善
の余地がある。

本発明の目的は、走行速度を人為的に設定する際には、
比較的低速の域から高速の域まで楽に操作を行え、又、
走行速度を自動維持する際には、走行方向が前後いずれ
かの側で、走行速度が比較的低速であってもエンジンス
トップを生じ難い装置を合理的に構成する点にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の特徴は、停車状態から前後いずれの方向にも無
段階に走行速度の調節を行う無段変速装置に変速操作用
のアクチュエータを備え、停車を行わせる電圧値を挾ん
で前後進夫々の調速用の電圧信号を正負いずれか一方の
電圧域内で出力する第１速度設定器を備え、この速度設
定器からの信号に対応する量だけアクチュエータを操作
する第１制御手段を備えて走行速度調節系を構成すると
共に、停車状態を基準にして前後いずれの方向に向う走
行速度とも、等速状態では等しい電圧値を出力する速度
センサを走行系に備え、停車を行わせる電圧値を挾んで
前後進夫々の調速用の電圧信号を正負いずれか一方の電
圧域内で出力する第２速度設定器を備え、この第２速度
設定器からの電圧信号が前後進いずれの側のものである
かを判別する走行方向判別手段を備え、前記第２速度設
定器からの電圧信号を、停車を行わせる電圧値を挾んで
前後いずれの方向に向う走行速度とも等速状態では等し
い電圧値に変換する変換手段を備え、前記走行方向判別
手段からの信号で走行方向を設定し、かつ、前記変換手
段、及び、前記速度センサー夫々からの電圧信号が平衡
する方向に前記アクチュエータを操作する第２制御手段
を備えて巡行速度調節系を構成して成る点にあり、その
作用、及び、効果は次の通りである。

〔作　用〕

上記特徴を例えば第１図乃至第３図に示すように構成す
ると、アクチュエータ（１４）で変速操作される無段変
速装置（４）等が備えられているので、走行速度を人為
的に設定する際には、ポテンショメータ等で構成される
第１速度設定器（２０）のみを操作すれば良く、又、走
行方向判別手段（４４）、変換手段（３９）等が備えら
れているので、走行速度を自動的に設定維持する際には
、第２速度設定器（２２）のみを操作するだけで良い。

更に、本発明では走行方向判別手段（４４）、変換手段
（３９）が備えられているので第２速度設定器（２２）
からの出力電圧が、正負いずれか一方の電圧域内に収っ
ていれば良いこととなり、バッテリー等、単一の電源（
２６）のみを搭載する車輌でも無理なく制御系が構成で
きることになる。

〔発明の効果］ 従って、走行速度を人為的に設定する際には広い変速域
内で楽に変速操作を行え、又、走行速度を自動維持する
際には、走行方向が前後いずれの側であっても、又、走
行速度が低速であっても、エンジンストップを生じ難い
装置が合理的に構成されたのである。

〔実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第５図に示すように左右一対の前後車輪（１）。

（１）を有した車体（２）の前部にエンジン（３）を設
け、車体（２）の中央部に機械式の無段変速装置（４）
を設けて、エンジン（３）からの動力を、停車状態から
前後夫々の方向に向う走行状態まで無段階に変速して走
行速度の調節を行えるよう走行駆動系を形成すると共に
、車体（２）の後部に運転座席（５）、車体（２）の中
央部に芝刈装置（６）を吊下げ状態に連結して、車輌の
一例として乗用型の芝刈機を構成する。

第３図及び第４図に示すように、前記無段変速装置（４
）は、エンジン（３）から無端ベルト（７）を介して動
力が伝えられる入カブーリ（８）と、無端ベルト（９）
及び減速装置（１０）を介して前後車輪（１）　、　（
１）に動力を伝える出力プーリ（１１）とを有すると共
に、側部に突設した変速操作軸（４ａ）の回動操作によ
って、内蔵した複数のテーパコーン（図示せず）と、回
転部材（図示せず）との接触位置の調節を行って変速動
力を取出すよう構成されている。

又、この変速操作軸（４ａ）の内端には前記回転部材を
操作するアーム（４ｂ）を備え、外端にはセクタギヤ（
１２）を備え、このセクタギヤ（１２）と咬合するピニ
オンギヤ（１３）を駆動する電動モータ（１４）が無段
変速装置（４）に取付けられ、この無段変速装置（４）
は、電動モータ（１４）の駆動により変速操作を行える
よう構成されている。

更に、前記セクタギヤ（１２）に設けたアーム部材（１
５）によって回動操作され、かつ、無段変速装置（４）
の変速操作位置を検出するポテンショメータ型のセンサ
（１６）が、ステー（１７）を介して無段変速装置（４
）に取付けられ、又、セクタギヤ（１２）が停車位置か
ら外れている状態でのみＯＮ操作される２つのスイッチ
（１８）　、　（１８）も装置に取付けられている。

即ち、この芝刈機では、変速操作を電気制御によって行
い得るよう構成してあり、その制御系は第１図のように
表される。

同図に示すように、この制御系では前後への踏込み操作
により、車体（２）を前後進させるための変速ペダル（
１９）と連係するポテンショメータ型の第１速度設定器
（２０）と、前記２つのスイッチ（１８）　、　（１８
）と、前記センサ（１６）と、巡行速度設定用のダイヤ
ル（２１）と連係するポテンショメータ型の第２速度設
定器（２２）と、前記減速装置（ｌＯ）に内蔵されたギ
ヤ（１０ａ）の回転数を検出するピッアップ型の速度セ
ンサ（２３）と、前記エンジン（３）の回転数に応じた
数のパルスを発するセンシング機構（２４）と、マニュ
アル変速モードと巡行変速モードとの切換を行うモード
スイッチ（２５）との夫々で成る入力系を有し、又、同
図に仮想線で示される制御装置（Ａ）には、電源（２６
）の電圧に基いて制御用の中立電圧を発する、中立電圧
発生回路（２７）、電源（２６）の電圧が制御に不都合
を生ずる域の近傍まで低下したことを検出する電源電圧
低下検出回路（２８）、及び、前記センシング機構（２
４）からの信号がＦ／Ｖ変換回路（２９）を介して伝え
られ、かつ、エンジン回転数の低下を検出するための電
圧比較回路（３０）夫々を有している。

又、この制御装置（Ａ）は、第１、第２アナログスイツ
チ（３１）　、　（３２）を介して伝えられる前記第１
速度設定器（２０）からの信号、及び、第２アナログス
イツチ（３２）を介して伝えられる前記センサ（１６）
からの信号が伝えられる制御方向判別回路（３３）　（
、第１制御手段の一例）を有し、この回路（３３）から
の信号は第３アナログスイツチ（３４）、及びドライバ
（３５）を介して前記電動モータ（１４）を正逆両方向
に駆動することで変速を行う。

尚、この動作がマニュアル変速モード系であリ、前記モ
ードスイッチ（２５）の操作によって選択される。

同図に示すように、前記第１速度設定器（２０）からの
信号経路、及び、前記センサ（１６）からの信号経路に
分岐して電圧比較回路（３６）　、　（３６）が設けら
れ、設定器側の電圧比較回路（３６）は、第１速度設定
器（２０）と制御装置（Ａ）との間の信号線（３７）に
断線、短絡を生ずる等の原因により、信号電圧が予め設
定された検出域外に外れた場合にはこれを検出すると共
に、前記第１アナログスイツチ（３１）を操作すること
により、この設定系を信号線（３７）から切り離すと同
時に、前記中立電圧発生手段（２７）からの電圧信号を
、この設定系に入力することで、前記無段変速装置（４
）の変速位置を停車位置に強制操作し、又、センサ側の
電圧比較回路（３６）は、センサ（１６）と制御装置（
Ａ）との間の信号線（３８）に断線、短絡を生ずる等の
原因により信号電圧が予め設定された検出域外に外れた
場合にはこれを検出すると共に、前記第２アナログスイ
ツチ（３２）を操作し、かつ、前記制御方向判別回路（
３３）の動作のモードを切換えることにより、入力され
る２うのスイッチ（１Ｂ）　、　（１８）からの信号が
夫々とも零電位に達する方向に前記電動モータ（１４）
の駆動を行って、前述と同様に前記無段変速装置（４）
の変速位置を停車位置に強制操作するようになっている
。

以上の説明がマニュアル変速モードにおける変速動作、
及び、強制停車のための動作であり、次に前記モードス
イッチ（２５）の操作により巡行変速モードが選択され
た場合の動作を説明する。

同図に示すように、前記第２速度設定器（２２）は操作
ストロークに対する出力電圧が第２図（イ）のグラフの
ように表われることから、この出力電圧を第２図（Ｅｌ
）のグラフに示すように変換する変換手段として、この
設定系には全波整流回路（３９）が設けられ、この全波
整流回路（３９）からの信号は第４アナログスイツチ（
４０）を介して制御方向弁別回路（４１）に入力される
。

又、前記速度センサ（２３）からの信号はＦ／Ｖ変換回
路（４２）を介して電圧信号として前記制御方向弁別回
路（４１）に入力され、設定系とフィードバック系とか
らの電圧が平衡する方向に前記電動モータ（１４）を駆
動するよう第５アナログスイツチ（４３）を介して信号
を出力し、この第５アナログスイツチ（４３）には前記
センサ（１６）、及び、第２速度設定器（２２）からの
信号に基いて、切換タイミングを設定する判別回路（４
４）　（走行方向判別手段の一例）からの切換信号が入
力されるよう構成されることにより、車体（２）は第２
速度設定器（２２）によって設定される速度で走行する
。尚、制御方向弁別回路（４１）と第５アナログスイツ
チ（４３）とを併せて第２制御手段（Ｃ）と称する。

同図に示すように、この第２速度設定器（２２）からの
信号経路にも、電圧比較回路（４５）が分岐して設けら
れ、この電圧比較回路（４５）は第２速度設定器（２２
）と制御装置（Ａ）との間の信号線（４６）に断線、短
絡を生ずる等の原因により、信号電圧が予め設定された
検出域外に外れた場合にはこれを検出すると共に、前記
第４アナログスイツチ（４０）を操作してこの設定系を
信号線（４６）から切り離すと同時に、前記制御方向弁
別回路（４１）に停車に対応する零電位の信号を入力す
るように構成されている。

尚、この制御装置（Ａ）には、マニュアル変速モード、
巡行変速モードのいずれのモードによる変速時にも、電
源（２６）の電圧低下、エンジン回転数の低下のいずれ
か一方でも検出されると走行の停止を行うよう第１１第
４アナログスイツチ（３１）　、　（４０）の操作系に
介装されたＯＲゲート（４７）　、　（４７）に対して
前記電源電圧低下検出回路（２８）、及び、エンジン回
転数低下検出用の電圧比較回路（３０）からの信号が入
力され、更に、マニュアル変速モードでの走行時に前述
の如く信号線（３７）　、　（３Ｂ）の断線等の異常を
検出すると、走行の停止後にエンジン（３）の稼働を停
止し、かつ、この停止時に所定の条件が成立すると警報
を発するよう、エンジン停止回路（４８）、及び、警報
ランプ（４９）を有するランプ駆動回路（５０）夫々に
信号が出力されるように構成されている。

〔別実施例〕 本発明は上記実施例以外に例えば、制御系の一部、ある
いは全てをマイクロプロセッサ及びプログラムで構成す
ることも可能であり、又、当該変速装置は各種の車輌に
も搭載可能である。

更に、本発明では第１速度設定器と第２速度設定器とを
兼用することも可能である。

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車輌の走行制御装置の実施例を示し
、第１図は該制御装置の電気回路図、第２図（イ）は第
２速度設定器からの出力信号を表すグラフ、第２図（０
）は全波整流回路からの出力信号を表すグラフ、第３図
は走行伝動系の概略図、第４図は電動モータ、センサ等
の取付構造を表す断面図、第５図は芝刈機の全体側面図
である。 （４）・・・・・・無段変速装置、（１４）・・・・・
・アクチュエータ、（２０）・・・・・・第１速度設定
器、（２２）・・・・・・第２速度設定器、（２３）・
・・・・・速度センサ、（３３）・・・・・・第１制御
手段、（３９）・・・・・・変換手段、（４４）・・・
・・・走行方向判別手段、（Ｃ）・・・・・・第２制御
手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 停車状態から前後いずれの方向にも無段階に走行速度の
   調節を行う無段変速装置（４）に変速操作用のアクチュ
   エータ（１４）を備え、停車を行わせる電圧値を挾んで
   前後進夫々の調速用の電圧信号を正負いずれか一方の電
   圧域内で出力する第１速度設定器（２０）を備え、この
   速度設定器からの信号に対応する量だけアクチュエータ
   （１４）を操作する第１制御手段（３３）を備えて走行
   速度調節系を構成すると共に、停車状態を基準にして前
   後いずれの方向に向う走行速度とも、等速状態では等し
   い電圧値を出力する速度センサ（２３）を走行系に備え
   、停車を行わせる電圧値を挾んで前後進夫々の調速用の
   電圧信号を正負いずれか一方の電圧域内で出力する第２
   速度設定器（２２）を備え、この第２速度設定器（２２
   ）からの電圧信号が前後進いずれの側のものであるかを
   判別する走行方向判別手段（４４）を備え、前記第２速
   度設定器（２２）からの電圧信号を、停車を行わせる電
   圧値を挾んで前後いずれの方向に向う走行速度とも等速
   状態では等しい電圧値に変換する変換手段（３９）を備
   え、前記走行方向判別手段（４４）からの信号で走行方
   向を設定し、かつ、前記変換手段（３９）、及び、前記
   速度センサ（２３）夫々からの電圧信号が平衡する方向
   に前記アクチュエータ（１４）を操作する第２制御手段
   （Ｃ）を備えて巡行速度調節系を構成して成る車輌の走
   行制御装置。