JPH0415364A - 作業車の車速制御装置 - 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、エンジン負荷を周期的に検出する負荷検出手
段と、走行装置又はそれに連動して回転する回転体の設
定時間当たりの回転量に基づいて車速を検出する車速検
出手段と、前記負荷検出手段によって前記エンジン負荷
が設定値より大になったと検出された場合には前記車速
検出手段の検出車速によって求められる実車速と予め設
定された減速すべき目標車速との差に応じて求められる
減速量で走行用の変速装置を自動的に減速操作する制御
手段とが設けられた作業車の車速制御装置に関する。

〔従来の技術〕

上記この種の作業車の車速制御装置は、例えば、エンジ
ンが過負荷になった際に、検出車速に対応して設定され
た目標車速に減速するためのフィードバック制御を行う
ことな（、目標車速と実車速との差に応じて求められた
減速量で減速させるようにすることで、制御系の応答遅
れを低減できるようにしたものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、エンジン負荷が周期的に検出され、走行
装置又はそれに連動して回転する回転体の設定時間当た
りの回転量に基づいて車速を検出するように構成されて
いることから、以下に示すような問題があり、改善が望
まれている。

エンジン負荷が急激に増大すると、その負荷増大に伴っ
てエンジン出力（エンジン回転数）が急激に低下するた
め、変速装置の変速状態を変えなくても実車速が低下す
ることになる。但し、車速は走行装置に連動して回転す
る回転体の設定時間当たりの回転量に基づいて検出され
るため、変速状態に応じた車速まりも低い値として検出
されることになる。

従って、実際の変速状態よりも低い車速に基づいて目標
車速か設定されるため、その目標車速と実車速との差に
基づいて求められる減速量も少なくなって、減速量が不
足する虞れがある。

又、エンジン負荷も周期的に検出されるため、次にエン
ジン負荷を検出するまでに負荷が急激に増大すると、そ
の検出に遅れが生じるため、その検出情報による減速操
作にも遅れが生じることになる。

従って、不足する減速量で遅れて減速操作しても、的確
な負荷軽減は望めないことになる。

本発明は、急激に負荷が増大して実車速が低下していて
も、十分な減速量で的確に減速できるようにすることに
ある。

〔課題を解決するための手段］ 本発明による作業車の車速制御装置は、エンジン負荷を
周期的に検出する負荷検出手段と、走行装置又はそれに
連動して回転する回転体の設定時間当たりの回転量に基
づいて車速を検出する車速検出手段と、前記負荷検出手
段によって前記エンジン負荷が設定値より大になったと
検出された場合には前記車速検出手段の検出車速によっ
て求められる実車速と予め設定された減速すべき目標車
速との差に応じて求められる減速量で走行用の変速装置
を自動的に減速操作する制御手段とが設けられたもので
あって、その特徴構成は以下の通りである。

第１の特徴構成は、前記車速検出手段の検出車速の記憶
情報に基づいて現在より設定時間前の車速を前記実車速
として求める車速演算手段が設けられている点にある。

第２の特徴構成は、前記車速演算手段は、前記設定時間
前の車速を、前記設定時間前の時点とそれよりも所定時
間前との間における前記検出車速の平均値として求める
ように構成されている点にある。

〔作　用〕

エンジン負荷の検出周期の間に過負荷となるような急激
な負荷増大があっても、その検出が上記周期分だけ遅れ
ることになる。又、負荷増大によって低下するエンジン
出力のために回転体の単位時間当たりの回転量が低下す
るため、変速装置の変速状態を変更しなくても実車速が
低くなり、その結果、車速か低いと検出されて目標車速
との差が小さくなる。目標車速との差が小さいと減速量
も小さくなるため、十分に減速できなくなって、負荷の
軽減量が不足する虞れが生じる。

そこで、第１の特徴構成では、検出した車速を記憶させ
ておき、現在より設定時間前の車速を実車速として求め
させるようにすることで、低下する前の車速に基づいて
目標車速を決めて、減速量が不足しないようにするので
ある。

第２の特徴構成では、現在より設定時間前の車速を求め
る際に、設定時間前の時点とそれよりも所定時間前との
間における前記検出車速の平均値として求めさせるよう
にすることで、短時間の車速変動の影響による検出誤差
を低減できるようにするのである。

〔発明の効果〕

もって、第１の特徴構成では、エンジン負荷の変動の検
出遅れに起因して、減速量が不足しないようにできるの
で、急激に負荷が増大して実車速が低下していても、十
分な減速量で的確に減速して、迅速に負荷軽減を図るこ
とができる。

又、第２の特徴構成では、検出車速の精度を向上できる
。

〔実施例〕

以下、本発明をコンバインの車速制御装置に適用した場
合における実施例を図面に基づいて説明する。

第１図に示すように、エンジン（Ｅ）の出力が作業装置
としての脱穀装置（１）及び刈取部（２）の夫々に伝動
されると共に、走行用の変速装置（３）にも伝動され、
その変速装置（３）の出力が、クローラ走行装置（４）
のミッション部（５）に伝動されるようになっている。

但し、詳述はしないが、各部の間の伝動はベルト等によ
って行われることになる。

又、前記エンジン（Ｅ）の回転数を検出する回転数セン
サ（ＳＩ）が設けられ、前記走行装置（４）又はそれに
連動して回転する回転体としての前記ミッション部（５
）の入力軸（５Ａ）に伝動される前記変速装置（３）の
出力回転数に基づいて車速を検出する車速検出手段とし
ての車速センサ（Ｓ２）が、前記ミッション部（５）に
付設されている。そして、前記回転数センサ（Ｓｌ）の
情報に基づいて前記エンジン（Ｅ）の負荷状態を判別し
て、エンジン負荷が設定値より大になった場合には、前
記車速センサ（Ｓｚ）による検出車速（ν）に基づいて
実車速（Ｖｏ）を求めて予め設定された減速すべき目標
車速（Ｖ１）との差に応じて求められる減速量で前記変
速装置（３）を自動的に減速操作する制ｍ手段（１００
）を構成するマイクロコンピュータ利用の制御装置（６
）が設けられている。

尚、第１図中、（７）は前記変速装置（３）の手動操作
用レバー、（８）は前記変速装置（３）を自動的に減速
操作するための操作用アクチュエータとしての電動モー
タであって、前記手動操作用レバー（７）と前記変速装
置（３）との連係機構（９）に対して摩擦式保持機構（
１０）を介して連係されている。つまり、手動による変
速操作を前記電動モータ（８）による変速操作に優先さ
せながらも自動的に変速操作できるようにしているので
ある。

ところで、前記エンジン（Ｅ）の回転数は、負荷が重く
なるほど低くなるように、負荷に反比例する。そこで、
前記回転数センサ（Ｓυによっつで検出される回転数が
前記エンジン負荷の大小を判別するための設定値に対応
する設定回転数より低下すると、前記エンジン負荷が設
定値より大であると判別させるようにしである。つまり
、前記回転数センサ（Ｓ１）が前記エンジン負荷を検出
する負荷検出手段に対応することになる。

但し、前記回転数センサ（Ｓｌ）及び前記車速センサ（
Ｓ２）は、単位角度回転する毎に設定個数のパルス信号
を出力するロータリーエンコーダを利用して構成される
ため、設定時間当たりの出力パルス数に基づいて単位時
間当たりの回転数や車速を求めることになる。従って、
回転数つまりエンジン負荷は周期的に検出され、車速も
又、回転体としての前記ミッション部（５）の入力軸（
５Ａ）の設定時間当たりの回転量に基づいて周期的に検
出されることになり、それらエンジン負荷や車速の検出
には、最大、一周期分の時間遅れが生じることになる。

前記エンジン負荷の検出遅れについて説明を加えれば、
第３図に示すように、エンジン負荷としての前記エンジ
ン回転数（Ｎ）は前述の如く周期的に検出されるため、
この周期内に、急激に負荷増大して前記エンジン回転数
（Ｎ）が前記設定値に対応する設定回転数（Ｎ１）以下
に低下して過負荷状態になっても、次にエンジン回転数
（Ｎ）を検出するまで判別できないことになる。

従って、過負荷状態の検出は最大、一周期分の遅れが生
しることになるのである。

しかも、過負荷状態の検出遅れに起因して減速操作によ
る負荷軽減も遅れるため、急激な負荷増大に伴ってエン
ジン回転数（Ｎ）が低下して、前記変速装置（３）の変
速状態を変更しなくても、実際の車速か大きく低下する
状態となっている震れがある。

従って、第４図に示すように、前記車速センサ（Ｓ２）
による検出車速（Ｖ）の値が、過負荷状態になったとき
の前記変速装置（３）の変速状態に対応する実車速（Ｖ
ｏ）よりも低く検出される状態となる。

検出車速（Ｖ）が低くなると減速すべき目標車速（Ｖ１
）に対する差が小さくなるため、その差に基づいて求め
られる減速量も小さくなる。その結果、減速量が不足し
て、−回の減速操作では過負荷を解消できなくなって、
迅速な負荷軽減を図ることができなくなる虞れがある。

尚、この種の不都合が生じるのは、車速（Ｖ）の検出周
期がエンジン回転数（Ｎ）の検出周期よりも短い場合が
顕著であるが、逆の場合にも生じる虞れがある。つまり
、エンジン回転数（Ｎ）は、上述の如く設定時間当りの
パルス数として求められるものであるため、エンジン回
転数（Ｎ）が低下していく過程での検出を考えると、設
定時間ごとに検出されるエンジン回転数（Ｎ）は、それ
以前の設定時間内のエンジン回転数（Ｎ）の平均的な値
を示すものとなる。その結果、現実のエンジン回転数（
Ｎ）が設定回転数よりも（Ｎ１）よりも低くとも、上述
の平均的な値としてのエンジン回転数（Ｎ）は設定回転
数（Ｎｌ）よりも高い場合があり、そのために、エンジ
ン回転数（Ｎ）が設定回転数（Ｎ１）よりも低下したこ
との判別が、次の設定時間後になることがあり、このよ
うな場合には、上述の不利が発生する。

そこで、第２図に示すように、前記制御装置（６）を利
用して、前記エンジン回転数（Ｎ）が前記設定回転数（
Ｎ１）より大である間中、つまり、過負荷状態でないと
きに、設定時間毎に検出される前記検出車速（Ｖ）の値
に基づいて予め設定された所定時間としての一定時間（
ｔｏ）の間の平均車速を前記実車速（Ｖｏ）として求め
させて、前記制御装置（６）に装備させたメモリ（図示
せず）に、常に最新の値を保持するように前記一定時間
（ｔｏ）毎に更新しながら記憶させておくようにしであ
る。

そして、前記エンジン回転数（Ｎ）が前記設定回転数（
Ｎｌ）以下に低下して過負荷状態となった場合には、前
述の如く過負荷でないときに予め求めて記憶しておいた
前記実車速（Ｖｏ）と前記目標車速（Ｖ１）との差に基
づいて減速量を求めて、その減速量で前記変速装置（３
）を自動的に減速操作させるようにしである。尚、詳述
はしないが、本実施例では、前記減速量の値を、前記変
速装置（３）を操作する電動モータ（８）の作動時間と
して設定しである。

つまり、以上説明した処理が、車速検出手段としての前
記車速センサ（Ｓｔ＞の検出車速（ν）の記憶情報に基
づいて現在より設定時間前の車速を実車速（Ｖｏ）とし
て求める車速演算手段（１０１）に対応することになる
。そして、その車速演算手段（１０１）は、前記設定時
間前の車速を、前記設定時間前の時点とそれよりも所定
時間前との間における前記検出車速（ν）の平均値とし
て求めるように構成されていることになる。

但し、前記エンジン回転数（Ｎ）と前記設定回転数（Ｎ
ｏ）との差が小さいような場合には、減速操作によって
エンジン回転数が前記設定回転数（Ｎｏ）より大に回復
しても負荷変動等に起因して、直くに設定回転数（ＸＯ
）以下に低下する状態となる場合がある。

このようムこ、過負荷状態とそれからの回復とを短時間
の間に繰り返すような場合に、その都度、減速操作する
と、減速量が過剰となる虞れがある。

そこで、不必要に減速しないようにするため、第５図に
示すように、本実施例では、−度、減速操作を行った後
は、所定時間（Ｔ）が経過するまでは、過負荷になった
ことを判別しても減速操作を行わないようにしである。

（別実施例〕 上記実施例では、エンジン負荷をエンジン（Ｅ）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（Ｅ）の出力トルクの変動等に基づいて
検出してもよく、負荷検出手段の具体構成は各種変更で
きる。

又、上記実施例では、減速量を、変速装置（３）の操作
用の電動モータ（８）の作動時間として設定するように
した場合を例示したが、例えば、変速装置（３）の操作
位置や操作量を直接検出するポテンショメータ等を利用
したセンサを設けて、現在の操作位置に減速量を加算し
た目標操作位置を設定して減速操作させるように、目標
とする減速量を変速装置（３）の実際の操作量として設
定するようにしてもよい。

又、上記実施例では、本発明をコンバインに適用した場
合を例示したが、本発明は各種の作業車の車速制御装置
に適用できるものであって、各部の具体構成は各種変更
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。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る作業車の車速制御装置の実施例を示
し、第１図は制御構成のブロック図、第２図は制御作動
のフローチャート、第３図は負荷検出周期の説明図、第
４図は車速と目標車速との差の説明図、第５図は減速処
理の説明図である。 （Ｖ）・・・・・・検出車速、（Ｖｏ）・・・・・・実
車速、（Ｖｌ）・・・・・・目標車速、（３）・・・・
・・変速装置、（４）・・・・・・走行装置、（５Ａ）
・・・・・・回転体、（１００）・・・・・・制御手段
、（１０１）・・・・・・車速演夏手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、エンジン負荷を周期的に検出する負荷検出手段（Ｓ
   ＿１）と、走行装置（４）又はそれに連動して回転する
   回転体（５Ａ）の設定時間当たりの回転量に基づいて車
   速を検出する車速検出手段（Ｓ＿２）と、前記負荷検出
   手段（Ｓ＿１）によって前記エンジン負荷が設定値より
   大になったと検出された場合には前記車速検出手段（Ｓ
   ＿２）の検出車速（Ｖ）によって求められる実車速（Ｖ
   ＿０）と予め設定された減速すべき目標車速（Ｖ＿１）
   との差に応じて求められる減速量で走行用の変速装置（
   ３）を自動的に減速操作する制御手段（１００）とが設
   けられた作業車の車速制御装置であって、 前記車速検出手段（Ｓ＿２）の検出車速（Ｖ）の記憶情
   報に基づいて現在より設定時間前の車速を前記実車速（
   Ｖ＿０）として求める車速演算手段（１０１）が設けら
   れている作業車の車速制御装置。 ２、請求項１記載の作業車の車速制御装置であって、前
   記車速演算手段（１０１）は、前記設定時間前の車速を
   、前記設定時間前の時点とそれよりも所定時間前との間
   における前記検出車速（Ｖ）の平均値として求めるよう
   に構成されている作業車の車速制御装置。