JPH02190662A - 車輌の変速装置 - 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〕 本発明は車輌の変速装置に関し、詳しくは、走行用の無
段変速装置に変速用のアクチュエータを備え、変速操作
位置を検出するセンサと、走行速度を決める速度設定器
とを備えてフィードバック型の制御系を構成して成る変
速装置の改良に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、上記の如く構成された変速装置では、速度設定器
からの信号値と、センサからの信号値とが平衡するまで
アクチュエータを作動させる制御が行われ、通常、セン
サ及び速度設定器夫々は電圧信号を出力するようポテン
ショメータ型に構成されている（参考文献記載せず）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、このようにセンサ及び速度設定器がポテンショ
メータ型に構成されているものでは、長期に亘る使用に
よって、各々からの信号線に断線、短絡を生ずる、ある
いは、センサ、速度設定器そのものに故障を生ずること
もある。

つまり、長期に亘って使用した場合には、作業時におけ
る車体からの振動、あるいは、他の部材との接触等の原
因により、前述の如き不都合を生ずることもあったので
ある。

そして、信号線に断線、あるいは、短絡を生じた場合に
は、信号電圧値が略電源電圧まで上昇する、若しくは、
信号電圧値が零電位まで下降するため、走行時にこのよ
うな不都合を生ずると車速か増大することもあり、安全
面から改善の余地がある。

因みに、センサ、速度設定器に故障を生じた際にも同様
の現象を生ずることが考えられる。

本発明の目的は合理的な改造により、走行時に前述の不
都合を生じた場合でも、確実にこの不都合を検出し安全
な処置を講することの可能な変速装置を構成する点にあ
る。

〔課題を解決するための手段〕 本発明の特徴は、停車状態から走行状態まで無段階に走
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、このアクチュエータによる変速操作位
置を検出する電気式のセンサ、及び、人為操作される電
気式の速度設定器夫々を備えてフィードバック制御型の
速度調節手段を形成すると共に、前記センサあるいは速
度設定器の少なくとも一方からの検出信号が、予め設定
された検出域外に外れていることを異常状態として検出
する判別手段を備え、この判別手段で異常状態が検出さ
れることによって、前記速度調節手段の制御に優先して
、前記無段変速装置の変速位置を停車位置に強制操作す
べく、前記アクチュエータを制御する強制復元手段を備
えて成る点にあり、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図に示すように構成すると、セン
サ（１６）、速度設定器（２０）夫々からの信号線（３
７）、　（３８）のいずれかに断線、短絡を生じた場合
、あるいは、故障を生じた場合のように制御系に入力さ
れる信号電圧が、センシング域、あるいは、設定域を外
れた場合には、判別手段（３６）がこの状態を検出する
と共に、この検出結果に基いて、強制復元手段（Ｂ）が
アクチュエータ（１４）を制御して無段変速装置（４）
の変速位置を停車位置に強制操作することになる。

つまり、センサ（１６）、速度設定器（２０）からの検
出信号が予め設定された検出域外に外れている場合には
、異常状態であるので、この状態を把握するための判別
手段（３６）　（実施例中では電圧比較回路）を設け、
又、この判別手段（３６）で異常状態を検出することで
無段変速装置（４）の変速位置を走行停止位置に強制操
作する強制復元手段（Ｂ）により、走行途中であっても
走行停止を行えるのである。

尚、第１図では第１１第２アナログスイツチ（３１）、
　（３２）、中立電圧発生回路（２７）、２つのスイッ
チ（１８）、　（１８）夫々を併せて強制復元手段（Ｂ
）が構成されている。

〔発明の効果〕

従って、判別手段１１強制復元手段を設けるという比較
的簡単な改造により、走行時において、センサ、速度設
定器、及び、各々からの信号線に異常を生じた場合には
、確実にこの異常を検出して、走行を停止させるという
、最も安全な処置を講することの可能な変速装置が構成
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
力が伝えられる入力ブー１バ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
（１Ｂ）、　（１Ｂ）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（１０）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（２４
）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）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り、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）（判別手段
の一例）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（１
６）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つのスイッチ（１８）、　（１
８）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（ロ）
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（４
０）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）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。

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１、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
（信号線（３７）、　（３８）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。

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変速装置の実施例を示し、第
１図は制御系の電気回路図、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（Ｉ］）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、（１６）・・・・・・センサ、（２
０）・・・・・・速度設定器、（３６）・・・・・・判
別手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　停車状態から走行状態まで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、このアクチュエータ（１４）による変
   速操作位置を検出する電気式のセンサ（１６）、及び、
   人為操作される電気式の速度設定器（２０）夫々を備え
   てフィードバック制御型の速度調節手段を形成すると共
   に、前記センサ（１６）あるいは速度設定器（２０）の
   少なくとも一方からの検出信号が、予め設定された検出
   域外に外れていることを異常状態として検出する判別手
   段（３６）を備え、この判別手段（３６）で異常状態が
   検出されることによって、前記速度調節手段の制御に優
   先して、前記無段変速装置（４）の変速位置を停車位置
   に強制操作すべく、前記アクチュエータ（１４）を制御
   する強制復元手段（Ｂ）を備えて成る車輌の変速装置。