JPH05123011A - 農作業機の走行用制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 走行負荷が軽い場合における振動や騒音を低
レベルに押さえ、かつ、経済的で、良好な応答性でもっ
て制御作動する走行用制御装置を得る。 【構成】 エンジン１の設定回転域が、アクセルレバー
１３の操作量の大小に同調して高低するアクセル連係手
段Ｃを備えるとともに、アクセルレバー駆動操作用のモ
ータ１８と、副変速装置２の操作機構Ａと、回転計１７
とを設け、回転計１７の検出値が回転域設定手段Ｂの設
定範囲内に維持されるように、検出値に基づいてモータ
１８と操作機構Ａとを作動させるに、モータ１８を操作
機構Ａに優先して駆動するようにモータ１８と操作機構
Ａと回転域検出手段Ｂとを連係する制御手段１０を備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、田植機等の農作業機に
おける変速装置やアクセルをエンジンに作用する負荷の
大小に応じて自動的に調節操作する走行用の制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】田植機では、特開平３−１９６１１号公
報で示されたもののように、エンジンの回転数を検出す
る回転計と、この回転計の検出値が設定された値に維持
されるように走行用の変速装置を変速操作するアクチェ
ータとを設けて負荷感応型の自動変速装置を構成し、こ
れによる自動車速制御によってエンジンに作用する負荷
が適切になるようにしたものがあった。つまり、湿田の
軟硬による植付作業抵抗や走行抵抗の変化、あるいは旋
回時の走行抵抗増大等の負荷の変化があっても、エンス
トなく良好に走行できるように制御するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
自動車速制御では、エンジン出力を有効に引き出すため
に、アクセル全開状態でのエンジン回転数を設定範囲内
に維持させるものであったため、軽負荷のときには出力
が余り気味となって振動や騒音が増大する好ましくない
状態になることがあり、改善の余地があった。本発明の
目的は、走行負荷が軽い場合における振動や騒音を低レ
ベルに押さえて、作業環境を改善させる点にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的のために本発明
は、アクセル操作具の操作量を検出するセンサと、エン
ジンの回転数許容域を予め設定する回転域設定手段とを
設け、この回転域設定手段による設定回転域がアクセル
操作具の操作量が大きくなるに伴って高くなり、かつ、
アクセル操作具の操作量が小さくなるに伴って低くなる
状態に、センサと回転域設定手段とを連係するアクセル
連係手段を備えるとともに、アクセル操作具を駆動操作
するアクチュエータと、走行用の変速装置に対する変速
操作機構と、エンジンの回転数を検出する回転数検出手
段とを設け、この回転数検出手段の検出回転数が回転域
設定手段で設定された範囲内の値に維持されるように、
検出回転数値に基づいてアクチュエータと変速操作機構
とを作動させるに、アクチュエータの作動が変速操作機
構の作動に優先して実行される状態にアクチュエータと
変速操作機構と回転域検出手段とを連係する制御手段を
備えてあることを特徴構成とする。

【０００５】

【作用】エンジンの出力はアクセル操作具の操作量が大
きくなる程大になるので、アクセル連係手段の働きによ
り、エンジン回転数を設定範囲内に操作しての負荷感応
型の自動車速制御を実行させる場合に、負荷が大きいと
きにはアクセル操作量を大にして出力を大きくし、負荷
が小さいときにはアクセル操作量を小にして出力を小さ
くでき、設定回転域におけるエンジン出力を負荷に見合
ったものに設定することが可能になる。これにより、エ
ンジンは必要とするだけの出力を発生するようになり、
従来のようにエンジン出力を必要以上に発生させること
による不快な振動や騒音を抑制できるようになる。とこ
ろで、走行負荷が増大或いは減少したために、駆動輪で
の出力を上昇或いは下降させるには、アクセル操作量
を加減してエンジン自体の出力を変更する、変速装置
を変速操作してトルクを増大もしくは減少させる、とい
う手段があり、前記特徴構成ではアクチュエータの作動
がの手段に、変速操作機構がの手段に夫々相当す
る。そこで、これら２通りの手段を実行させる場合の順
序が問題となるが、本発明ではアクチュエータの作動が
変速操作機構の作動に優先して実行される状態、すなわ
ち、先ずアクセル操作によってエンジン自体の出力をコ
ントロールし、次いで、変速装置を増減速させるのであ
る。つまり、アクセル操作するアクチュエータの駆動に
要するエネルギーと、変速装置の駆動変速操作に要する
エネルギーとでは一般的に前者のエネルギーの方が少な
くて済み、かつ、操作対象物の慣性質量の点でもアクセ
ル操作の方が少ないので、最初に変速操作を行う場合よ
りも迅速な制御作動を行うことができるようになる。

【０００６】

【発明の効果】従って、エンジン回転数を設定範囲に維
持しての負荷感応型自動車速制御を、アクセル操作量の
如何に拘らずに行えるようにする工夫と、その制御作動
をアクセル調節を変速比調節に優先して行わせる工夫と
により、エンジン出力過大状態における走行制御に起因
する振動・騒音の悪影響を減少させて作業環境を改善す
ることができたとともに、経済的、かつ、良好な応答性
でもって制御作動する走行用制御装置を提供できた。ま
た、適切なアクセル操作での燃費向上による燃料軽減の
点からも好都合である。

【０００７】

【実施例】以下に、本発明の実施例を農作業機の一例で
ある乗用型田植機の場合について、図面に基づいて説明
する。図１に乗用型田植機の機体前部における伝動構造
が示されている。エンジン１の動力をベルト式の無段変
速装置で構成される副変速装置２を介して多段ギヤ変速
装置で構成された主変速装置３に入力し、主変速装置３
の出力を伝動シャフト４を用いて図示しない駆動輪に伝
動する構成である。副変速装置２は、エンジン１の出力
軸に取付けた割プーリ構造の駆動プーリ５とミッション
３の入力軸に取付けた受動プーリ６とに跨がってベルト
７を巻回するとともに、変速操作用のテンションローラ
８を設けて構成してある。テンションローラ８は電動シ
リンダ９で揺動操作される構造であり、これによって変
速操作機構Ａを構成している。１０はマイクロコンピュ
ータ利用の制御装置（制御手段に相当）であり、エンジ
ン１の回転数を検出する回転計（回転数検出手段に相
当）１７、前記電動シリンダ９、この電動シリンダ９の
操作量を検出する第１ポテンショメータ１５、副変速装
置２変速操作用の変速レバー１１の第２ポテンショメー
タ１２、ハンドアクセルレバー（アクセル操作具に相
当）１３の第３ポテンショメータ（センサに相当）１
４、ハンドアクセルレバー１３を駆動操作する電動モー
タ（アクチュエータに相当）１８が制御装置１０に夫々
接続されている。

【０００８】この田植機では、ハンドアクセルレバー１
３の操作によるアクセル操作と電動シリンダ９の操作に
よる変速操作との２種類の手段でもって、作業走行中に
おけるエンジン１の回転数と走行速度とを予め設定され
た範囲内に維持する自動走行制御を行うようにしてあ
り、次に、その構造について説明する。すなわち、走行
負荷の増減に伴うエンジン回転数の上下変動を、ハンド
アクセルレバー１３の操作位置に関係なく電動モータ１
８を駆動してアクセル開度を制御することと、副変速装
置２変速操作用の変速レバー１１のシフト位置に関係な
く、電動シリンダ９を駆動して変速比を制御することと
により、自動的にエンジン回転数を制御するのである。
この自動走行制御モードは起動スイッチ１６の操作で入
り切りされる。先ず、制御を行う前に制御基準を設定す
る。これはアクセルレバー１３の操作量を検出する第３
ポテンショメータ１４により、アクセルレバー１３の操
作位置が設定されると、先ず、その操作位置に対応した
無負荷エンジン回転数を基準エンジン回転数（例えば３
８００ｒｐｍ）とする。そして、その設定されたアクセ
ルレバー１３位置での適正負荷が作用した場合、すなわ
ち、変速レバー１１の操作による適正走行速度が現出さ
れた場合におけるエンジン回転数の適正範囲の上限及び
下限として、前記基準エンジン回転数より所定量だけ低
い第１所定回転数（例えば３４００ｒｐｍ）を上限値
に、及び、第１所定回転数より低い第２所定回転数（例
えば３０００ｒｐｍ）を下限値に夫々設定する。自動走
行制御においては、回転計１７からの出力によって実エ
ンジン回転数を検出し、それに基づいて以下のような制
御作動が実行される。先ず、走行負荷が増大してエンジ
ン出力が不足気味となり、実エンジン回転数が第２所定
回転数未満になると、電動モータ１８の駆動によるハン
ドアクセルレバー１３のアクセルアップ（開き）操作を
行うと同時に、電動シリンダ９の駆動による副変速装置
２の低速側への切換えによる減速操作を行い、エンジン
回転数を迅速に第２所定回転数以上に回復させる。実エ
ンジン回転数が第２所定回転数以上で第１所定回転数以
下（不感帯域）であれば走行負荷がエンジン出力とバラ
ンスしているから、ハンドアクセルレバー１３の操作位
置をそのまま（現状の操作位置に維持）とする。このと
き、副変速装置２によって現出されている走行速度が、
変速レバー１１で予め設定された速度よりも速い場合に
は電動シリンダ９を駆動して副変速装置２を減速操作
し、遅い場合には副変速装置２を増速操作する。現出走
行速度が適正であれば変速レバー１１の操作位置をその
ままとする。そして、エンジン出力が走行負荷よりも大
きくなり、実エンジン回転数が第１所定回転数を上回る
回転数になると、先ず電動モータ１８を駆動し、ハンド
アクセルレバー１３をしてアクセルダウン（閉じ）操作
を行い、次いで、副変速装置２を高速側に切り換えるよ
うに優先順序をつけて制御するのである。このとき、ア
クセルダウン操作のみでエンジン回転数が第２所定回転
数以上で第１所定回転数以下の適正値に制御できれば、
副変速装置２の増速操作は行われないようになるのであ
る。

【０００９】以上のようにして走行負荷に応じて自動的
に走行制御を行うが、基準エンジン回転数、第１所定回
転数、及び第２所定回転数夫々は、アクセル開度が大き
いと高くなり、かつ、アクセル開度が少ないと低くなる
ように、アクセルレバー１３の操作位置に対応して自動
的に決定されるようにしてあり、そのアクセルレバー１
３の操作位置の違いによって変化する各回転数を予め制
御装置１０において記憶してあり、図２に示すグラフの
ように線形に変化する。本実施例では、上記の各回転数
を設定する回転域設定手段Ｂの機能を制御装置１０内部
に有するとともに、上記の各所定回転数が、アクセルレ
バー１３の操作量が大きくなるに伴って大となり、か
つ、アクセルレバー１３の操作量が小さくなるに伴って
小となるように、第３ポテンショメータ１４と回転域設
定手段Ｂとを連係するアクセル連係連係手段Ｃとしての
機能も制御装置１０が備えているのである。図３に、上
記の自動走行制御のフローチャートを参考に示してお
く。

【００１０】ところで、図１に仮想線で示すように、ア
クセル操作に伴う所定エンジン回転数の変化特性を操縦
者が任意に設定できるように、専用の回転域設定手段Ｂ
を設けて制御装置１０に接続する構成でも良い。また、
アクセルレバー１３を油圧シリンダで駆動操作するもの
であも良い。

【００１１】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】走行用制御装置の制御系統図

【図２】アクセルレバーの操作量に対するエンンジン回
転数を示すグラフ

【図３】走行用制御装置のフローチャート

【符号の説明】

１ エンジン ２ 変速装置 １０ 制御手段 １３ アクセル操作具 １４ センサ １７ 回転数検出手段 １８ アクチェータ Ａ 変速操作機構 Ｂ 回転域設定手段 Ｃ アクセル連係手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクセル操作具（１３）の操作量を検出
   するセンサ（１４）と、エンジン（１）の回転数許容域
   を予め設定する回転域設定手段（Ｂ）とを設け、この回
   転域設定手段（Ｂ）による設定回転域が前記アクセル操
   作具（１３）の操作量が大きくなるに伴って高くなり、
   かつ、前記アクセル操作具（１３）の操作量が小さくな
   るに伴って低くなる状態に、前記センサ（１４）と前記
   回転域設定手段（Ｂ）とを連係するアクセル連係手段
   （Ｃ）を備えるとともに、前記アクセル操作具（１３）
   を駆動操作するアクチュエータ（１８）と、走行用の変
   速装置（２）に対する変速操作機構（Ａ）と、前記エン
   ジン（１）の回転数を検出する回転数検出手段（１７）
   とを設け、この回転数検出手段（１７）の検出回転数が
   前記回転域設定手段（Ｂ）で設定された範囲内の値に維
   持されるように、前記検出回転数値に基づいて前記アク
   チュエータ（１８）と前記変速操作機構（Ａ）とを作動
   させるに、前記アクチュエータ（１８）の作動が前記変
   速操作機構（Ａ）の作動に優先して実行される状態に前
   記アクチュエータ（１８）と前記変速操作機構（Ａ）と
   前記回転域検出手段（Ｂ）とを連係する制御手段（１
   ０）を備えてある農作業機の走行用制御装置。