JPH03163261A - 作業車の走行変速構造 - 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、フィードバック操作系の異常検出装置に関す
る。

〔従来の技術〕

作業車の一例である乗用型田植機においては、走行用の
変速装置（被操作物に相当）として静油圧式無段変速装
置やベルト式無段変速装置を装備し、これをアクチュエ
ー夕で変速操作することが提案されている。この場合、
アクチュエー夕の作動位置を検出するポテンショメータ
を設けて、変速レバー（人為操作される設定器に相当）
がある変速位置に操作されると、その変速位置に対応す
る設定電圧にポテンショメー夕のフィードバック電圧が
一致するように、アクチュエータを操作して行くフィー
ドバック操作系を構成している。

そして、このようなフィードバック操作系において、次
のような異常検出装置を備えているものがある。つまり
、各部が正常に働いている場合には、変速レバーをある
変速位置から別の変速位置に操作すると、ポテンショメ
ータのフィードバック電圧が変速レバーの操作前のフィ
ードバック電圧から変化して行くのであるが、このフィ
ードバック電圧が設定時間を過ぎても変化しなければ、
どこかに異常が発生したと判断する構或である。

〔発明が解決しようとする課題〕

乗用型田植機等のように不整地を走行する作業車におい
ては、エンジンの振動や地面から車輪に伝わる振動が比
較的大きいので、この振動によりアクチュエー夕に取り
付けられているポテンショメー夕からのフィードバック
電圧が、フラ付いたり振動したりする場合がある。

従って、変速レバーを操作した場合に異常が発生してい
ると、ポテンショメー夕のフィードバック電圧は変化し
ないはずであるが、前記振動によりフィードバック電圧
が僅かに変化してしまう場合がある。これにより、異常
が発生しているにもかかわらず、フィードバック電圧が
変化したので正常と判断されて、この異常を検出できな
い場合が生ずる。

本発明は、このような検出不良を少なくすることを目的
としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の特徴は、以上のようなフィードバック操作系に
おいて、異常検出装置を次のように構成することにある
。つまり、設定器が変更操作されてから設定時間内に、
前記ポテンショメー夕のフィードバック電圧が、設定器
の操作前のポテンショメー夕のフィードバック電圧を含
む不感帯から出ない場合に異常状態と判断する検出手段
を備えてあることにあり、その作用及び効果は次のとお
りである。

〔作　用〕

前述のように、設定器が操作される前のポテンショメー
夕のフィードバック電圧に対して不感帯を設けてやると
、異常発生時に振動が生じてポテンショメー夕のフィー
ドバック電圧が、設定器操作前のフィードバック電圧付
近でフラ付いたり振動したりしても、不感帯から出るこ
とは少ない。従って、この不感帯からフィードバック電
圧が出なければ異常の発生が検出されるのである。

〔発明の効果〕

以上のように、異常が発生したかどうかを判断する際の
比較において幅を持たせることにより、機械的振動等の
影響を受け難くして異常検出の精度向上を図ることがで
きた。これにより、異常検出の不良による装置の破損も
少なくすることができる。

〔実施例〕

以下、本発明を作業車の一例である乗用型田植機に適用
した場合の実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。

第４図に示すように前輪（１）及び後輪（２）で支持さ
れた機体の前部にエンジン（３）、中央に操縦部（４）
、後部に苗植付装置（５）を備えて乗用型田植機が構成
されている。そして、エンジン（３）からの動力はベル
ト式無段変速装置（６）及びギヤ変速装置（７）を介し
て前輪（１）及び後輪（２）に伝達されると共に、ＰＴ
Ｏ軸（１０）を介して苗植付装置（５）に伝達される。

第２図に示すように、前記ギヤ変速装置（７）は前進２
段後進１段に変速可能であり、第１変速レバー（２０）
で変速操作を行う。前記ベルト式無段変速装置（６）は
割プーリー型式であり、電動シリンダ（１８）　（アク
チュエー夕に相当）により揺動操作されるテンションプ
ーリー（１９）　（被操作物に相当）によって変速操作
される。

そして、第２図に示すように操縦ハンドル（２１）を備
えた操縦パネル（２２）に、第２変速レバー（２３）　
（設定器に相当）が備えられ、この操作位置を検出する
第１ポテンショメータ（８）からの信号が制御装置（１
７〉に入力されている。これに対して、電動シリンダ（
１８）の伸縮位置を検出する第２ポテンショメータ（９
〉が電動シリンダ（１８）に取り付けられ、この第２ポ
テンショメータ（９）の信号が制御装置（１７）に入力
されている。

そして、後述するように第２変速レバー（２３）の第ｌ
ポテンショメータ（８）からの出力電圧と、電動シリン
ダ（１８）の第２ポテンショメータ（９）のフィードバ
ック電圧が一致するように、電動シリンダ（１８）の伸
縮操作が行われる。これにより、第２変速レバー（２３
）の操作位置に対応するように、ベルト式無段変速装置
（６）の変速操作が行われる。

次に、走行関係の制御について詳述する。第３図及び第
２図に示すように、ベルト式無段変速装置（６）におい
てギヤ変速装置（７）側に主クラッチ（２９）が備えら
れ、この主クラッチ（２９）を切り操作するクラッチペ
ダル（３０〉が備えられている。そして、ベルト式無段
変速装置（６）においてエンジン（３）側に、エンジン
（３）の回転数を検出する回転数センサー（３１）が取
り付けられており、その信号が制御装置（ｌ７）に入力
されている。

そして、作業開始時や植付作業中に一時停止するような
場合にクラッチペダル（３０）を踏んで主クラッチ（２
９）を切り操作すると、これがクラッチスイッチ（３２
）により検出される。これにより、ベルト式無段変速装
置（６）が自動的に最低速位置にまで操作される。そし
て、クラッチペダル（３０）が入り位置に戻し操作され
ると、その時点（主クラッチ（２９）が完全に入り状態
になった時点）からベルト式無段変速装置（６）が、第
２変速レバー（２３）の操作位置に対応する速度にまで
ゆっくりと増速操作されて行く。これにより、機体は滑
らかに発進して行く　（ステップ（Ｓｌ），（Ｓ２））
。

ギヤ変速装置（７）は前述したように前進２段後進１段
の変速形式で、前進ｌ速が植付走行用であり、前進２速
が路上走行用である。そして、このギヤ変速装置（７）
用の第ｌ変速レバー（２０）を前進ｌ速位置（Ｆ１）に
操作すると、この操作を検出する前進１速位置スイッチ
（図示せず）からの信号が制御装置（１７）に入力され
る。そして、苗植付装置（５）用の操作スイッチ（２７
）が植付位置に操作されていると、ステップ（Ｓ，）に
移行する（ステップ（Ｓ．　），　（Ｓｓ　））。

第２図に示すように、操縦パネル（２２）にはエンジン
（３）のアクセル操作用のアクセルレバー（３３）が備
えられており、このアクセルレバー（３３）が全開位置
に在ることを検出するアクセルスイッチ（３４）が備え
られている。そして、前述のような植付走行時において
アクセルレバー（３３）が全開位置に在ると、回転数セ
ンサー（３１）により検出されるエンジン回転数が設定
範囲内に維持されるように、ベルト式無段変速装置（６
）が電動シリンダ（１８）により自動的に変速操作され
る（ステップ（Ｓ３））。

次に、エンジン（３）の回転数に基づく前記自動制御に
ついて詳述する。第３図に示すように、回転数センサー
（３ｌ）にて検出されるエンジン回転数が設定範囲より
高いと、走行負荷が軽いと判断して電動シリンダ（１８
）が収縮操作され、ベルト式無段変速装置（６）が高速
側に操作される（ステップ（ｓｏ），　（ｓｙ））。こ
の場合、第２図に示すランプ（１１）が比較的間隔を置
いてゆっくりと点滅して、操縦者に増速操作が行われて
いることを知らせている（ステップ（ｓｓ））。

そして、第３図及び第Ｉ図に示すように、タイムカウン
ター（図示せず）がカウントを開始し設定時間（Ｔ）（
例えば、０．５秒）のカウントが終了した時点において
、カウント開始時の第２ポテンショメータ（９）のフィ
ードバック電圧（ｖ２）と、カウント終了時での第２ポ
テンショメータ（９）のフィードバック電圧（ｖ３）と
を比較して、 ｌ Ｖｓ＞Ｖ２＋　　　ΔＶ　　ΔＶ：不感帯２ であれば、各部が正常であると判断する（ステップ（Ｓ
ｓ））。逆に、上記の式が満足されなければ異常と判断
して電動シリンダ（１８）を停止し、ランプ（１１）を
高速で点滅させて操縦者に異常を知らせる（ステップ（
Ｓｓ），（３１。），（Ｓｌｌ））。

そして、各部が正常であれば電動シリンダ（１８）の収
縮操作が続行されるのであり、エンジン回転数が設定範
囲内に戻ると電動シリンダ（１８）は停止する（ステッ
プ（ＳＳ），　（Ｓｌ！））。そして、この電動シリン
ダ（１８）の収縮作動中において、ステップ（Ｓ９）の
異常検出が繰り返して行われる。ただし、走行負荷が小
さくなっても、第２変速レバー（２３）で設定されてい
る速度を越えて高速側には操作されないのである（ステ
ップ（Ｓ，，），　（Ｓ．．））。

そして、エンジン回転数が設定範囲よりも低くなった場
合も、前述と同様である。つまり、この場合では走行負
荷が大きいと判断して電動シリンダ（１８）が伸張操作
され、ベルト式無段変速装置（６）が低速側に操作され
る（ステップ（Ｓｖ），　（ＳＩＳ））。この場合、ラ
ンプ（１１）が点灯し続けて、操縦者に減速操作が行わ
れていることを知らせている（ステップ（Ｓ．．））。

そして、第３図及び第１図に示すように、タイムカウン
ターによるカウントが行われカウントの終了した時点に
おいて、カウント開始時の第２ポテンショメータ（９）
のフィードバック電圧（ｖ’ｔ）と、カウント終了時で
の第２ポテンショメータ（９）のフィードバック電圧（
Ｖ’３）とを比較して、 ？ であれば、各部が正常であると判断する（ステップ（Ｓ
．，））。逆に、上記の式が満足されなければ異常と判
断して電動シリンダ（１８）を停止し、ランプ（１１）
を高速で点滅させて操縦者に異常を知らせる（ステップ
（Ｓ，，），（Ｓ．。），（Ｓ．．））。

そして、各部が正常であれば電動シリンダ（１８）の伸
張操作が続行されるのであり、エンジン回転数が設定範
囲内に戻ると電動シリンダ（１８）は停止する（ステッ
プ（ｓｇ），　（Ｓｌ２））。そして、この電動シリン
ダ（１８）の伸張作動中において、ステップ（Ｓ，ｔ）
の異常検出が繰り返して行われる。

以上のように、ステップ（Ｓ９）．（Ｓｌ■）における
異常検出時において不感帯（ΔＶ）を設定することによ
り、第ｌ図に示すように設定時間（Ｔ）のカウント終了
後に第２ポテンショメータ（９）のフィードバック電圧
が振動しても、この振動が？視されて、異常が適確に検
出されるのである。

次に、前述のような自動変速に対して、第２変速レバー
（２３）による手動変速について説明する。これは第３
図に示すように、アクセルレバ−（３３）が全開位置に
無い場合に行われる（ステップ（Ｓ３））。

そして、第１ポテンショメータ（８）の出力電圧（Ｖ，
）と第２ポテンショメータ（９）のフィードバック電圧
（ｖ２）とが一致しなければ（ステップ（Ｓ．Ｉ））、
第２変速レバー（２３）が操縦者によって操作されたと
判断し、電動シリンダ（１８）が伸張又は収縮操作され
て（ステップ（Ｓ，　９　），　（Ｓ２　．　））、ラ
ンプ（１１）が点灯又は点滅される（ステップ（Ｓ．，
），（Ｓ２■））。

そして、自動変速時と同様に電動シリンダ（１８）の伸
縮時において、ステップ（Ｓ２．），　（Ｓ２．）によ
る異常検出が行われるのであり、カウント終了時のフィ
ードバック電圧（Ｖ３），　（Ｖ’　３）が変化しなけ
れば異常と判断して、電動シリンダ（１８）の停止及び
ランプ（１ｌ）の点滅を行うのである（ステップ（Ｓ２
Ｓ　）．　（Ｓ２６））。そして、正常時において第１
ポテンショメータ（８）の出力電圧（■１）と、第２ポ
テンショメータ（９）のフィードバック電圧（ｖ２）が
一致すると、第２変速レバー（２３）の操作位置に対応
する変速状態にベルト式無段変速装置（６）が操作され
たと判断して、電動シリンダ（１８）が停止するのであ
る（ステップ（Ｓｅａ），（Ｓ．，））。

さらに、植付走行時において操作スイッチ（２７〉が植
付位置以外の位置に操作されると、１回の植付行程が終
了して機体が畦際に達したと判断されて、ベルト式無段
変速装置（６）が最低速位置に自動的に操作される（ス
テップ（Ｓ４）．（ＳＳ），　（Ｓｘａ））。これによ
り、畦際において安全な低速で旋回が行える。そして、
旋回が終了して次の植付行程に入るべく操作スイッチ（
２７）を植付位置に操作すると、ステップ（Ｓ，）及び
ステップ（Ｓ３）からステップ（Ｓ６）又はステップ（
Ｓ，．）に移行して、ベルト式無段変速装置（６）が増
速側に操作されて所定の植付走行速度に戻る。

この場合、ステップ（ｓｓ），（ｓｙ）においてベルト
式無段変速装置（６）を操作する電動シリンダ（１８）
の作動速度が比較的低速である為に、旋回終了時に操作
スイッチ（２７）を植付位置に操作してステップ（Ｓ６
）に移行した場合、機体は所定の植付走行速度にまでゆ
っくりと増速しで行くのである。

前述の実施例では電動シリンダ（１８）が伸縮している
間は、繰・り返して異常検出を行っているが、電動シリ
ンダ（１８）が伸縮し始めた時にのみ異常検出を行うよ
うに構或してもよい。

又、前述の実施例では、走行用の変速装置に対するフィ
ードバック操作を対象としているが、対地作業装置を油
圧シリンダ等のアクチュエー夕により昇降操作する場合
のフィードバック操作等、各種のフィードバック操作系
に対して本発明は適用できる。

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。

４

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係るフィードバック操作系の異常検出装
置の実施例を示し、第１図はフィードバック電圧の変化
を示すタイムチャート、第２図は操縦パネルに備えられ
ているものとベルト式無段変速装置等との連係状態を示
す図、第３図は制御の流れを示すフローチャート、第４
図は乗用型田植機の全体側面図である。 （９）・・・・・・ポテンショメー夕、（１８）・・・
・・・アクチュエー夕、（１９）・・・・・・被操作物
、（２３）・・・・・・設定器、（Ｖ２）−　（Ｖ’　
ｚ）・・・・・・フィードバック電圧、　（Ｔ）・・・
・・・設定時間、（ΔＶ）・・・・・・不感帯。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被操作物（１９）を操作するアクチュエータ（１８）と
   、このアクチュエータ（１８）の作動位置を検出するフ
   ィードバック用のポテンショメータ（９）と、人為操作
   される設定器（２３）により設定された位置に前記被操
   作物（１９）が操作されるように、前記ポテンショメー
   タ（９）のフィードバック電圧に基づき前記アクチュエ
   ータ（１８）を操作する制御手段とを備えたフィードバ
   ック操作系の異常検出装置であって、前記設定器（２３
   ）が変更操作されてから設定時間（Ｔ）内に、前記ポテ
   ンショメータ（９）のフィードバック電圧が、設定器（
   ２３）の操作前のポテンショメータ（９）のフィードバ
   ック電圧（Ｖ＿２）、（Ｖ′＿２）を含む不感帯（ΔＶ
   ）から出ない場合に異常状態と判断する検出手段を備え
   てあるフィードバック操作系の異常検出装置。