(57)【要約】【課題】操作性、安全性に優れ、車速の微小な増減速調整も簡単に行え、しかも廉価に構成できるオートクルーズ装置を提供することを目的とする。【解決手段】油圧式無段変速装置１０を有し、前進ペダル２３又は後進ペダル２４を踏むと、その踏み込み量に応じて正逆転モータ２２が駆動され、この正逆転モータ２２により前記油圧式無段変速装置１０のトラニオン軸１４が正転方向又は逆転方向に回動するように構成した移動車両において、このトラニオン軸１４の回動位置を任意の位置で固定する手段と、固定状態にあるトラニオン軸１４を増速側にあるいは減速側に回動させる速度調整用のスイッチ機構５２，５３を設ける。【選択図】図３
2006125535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧式無段変速装置１０を有し、前進ペダル２３あるいは後進ペダル２４を踏み込むと、その踏込み量に応じて正逆転モータ２２が駆動され、この正逆転モータ２２により前記油圧式無段変速装置１０のトラニオン軸１４が正転方向または逆転方向に回動させるように構成した移動車両において、前記トラニオン軸１４の回動位置を固定する固定手段を設けたことを特徴とする移動車両のオートクルーズ装置。
【請求項２】
前記固定手段によって固定されたトラニオン軸１４に対して、微小に増速回転あるいは減速回転させるスイッチ機構５２，５３が設けられていることを特徴とする請求項１記載の移動車両のオートクルーズ装置。
【請求項３】
油圧式無段変速装置１０を有し、前進ペダル２３あるいは後進ペダル２４を踏み込むと、その踏込み量に応じて正逆転モータ２２が駆動され、この正逆転モータ２２により前記油圧式無段変速装置１０のトラニオン軸１４が正転方向または逆転方向に回動させるように構成した移動車両において、前記トラニオン軸１４の回動位置を固定する固定手段と、この固定状態を解除する解除手段が備わっていることを特徴とする移動車両のオートクルーズ装置。
【請求項４】
前記解除手段がブレーキペダル５５あるいはクラッチペダル５６で構成され、このブレーキペダル５５またはクラッチペダル５６の踏み込み操作によって解除手段が作動するように構成されていることを特徴とする請求項３記載の移動車両のオートクルーズ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トラクタや乗用芝刈機等の移動車両のオートクルーズ装置に関するものである。特に走行伝動系の中に油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）が組み込まれた移動車両に利用される。
【背景技術】
【０００２】
従来のオートクルーズ装置としては、特許文献１に記載されたもののように走行用の操作ペダルに連動された手動操作レバーの操作によって踏み込まれたペダルをその踏み込み位置で固定維持するものや、特許文献２に記載されたもののように電磁石を利用して速度調節用のペダルの踏み込み位置を固定維持するものが知られている。
【特許文献１】特開平１−１９０５５３号公報
【特許文献２】特開平５−１７８１１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、これらの文献に記載されたものは、前進ペダルや後進ペダルと油圧式無段変速装置であるＨＳＴのトラニオン軸とがロッドやリンク等からなる機械的連係手段を介して連動連結されているので、ペダルを踏んでトラニオン軸を回動させるのに力を要したり、ペダルを踏み込み始めてトラニオン軸が回動されるまでに時間が掛かるといった不具合がある。しかも、オートクルーズ機構を利用して車速をある速度に設定しても、その車速を僅かに変更する場合にはオートクルーズを一旦解除し、その後、再度前進ペダルや後進ペダルを踏み込んで車速の調節を行い、再びオートクルーズのロック機構を用いて車速を固定しなければならず、操作が甚だ面倒である。
【０００４】
この発明は、油圧式無段変速装置のトラニオン軸に対する回動操作力が全く要らず、しかもオートクルーズ機構を用いて設定した車速の変更も簡単に行える装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、油圧式無段変速装置１０を有し、前進ペダル２３あるいは後進ペダル２４を踏み込むと、その踏込み量に応じて正逆転モータ２２が駆動され、この正逆転モータ２２により前記油圧式無段変速装置１０のトラニオン軸１４が正転方向または逆転方向に回動するように構成した移動車両において、前記トラニオン軸１４の回動位置を固定する固定手段５０を設けたことを特徴とする移動車両のオートクルーズ装置の構成とした。
【０００６】
請求項２の発明は、前記固定手段５０によって固定されたトラニオン軸１４に対して、微小に増速回転あるいは減速回転させるスイッチ機構５２，５３が設けられていることを特徴とする請求項１記載の移動車両のオートクルーズ装置とした。
【０００７】
請求項３の発明は、油圧式無段変速装置１０を有し、前進ペダル２３あるいは後進ペダル２４を踏み込むと、その踏込み量に応じて正逆転モータ２２が駆動され、この正逆転モータ２２により前記油圧式無段変速装置１０のトラニオン軸１４が正転方向または逆転方向に回動させるように構成した移動車両において、前記トラニオン軸１４の回動位置を固定する固定手段と、この固定状態を解除する解除手段が備わっていることを特徴とする移動車両のオートクルーズ装置とした。
【０００８】
請求項４の発明は、解除手段がブレーキペダル５５あるいはクラッチペダル５６で構成され、このブレーキペダル５５またはクラッチペダル５６の踏み込み操作によって解除手段が作動するように構成されていることを特徴とする請求項３記載の移動車両のオートクルーズ装置の構成とした。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の発明によると、前進ペダル２３又は後進ペダル２４を踏むとトラニオン軸１４が正逆転モータ２２の駆動力によって軽く回されることになり、前進ペダル２３又は後進ペダル２４を踏み込む際に然程力を要さず、操作性が向上する。また、オートクルーズスイッチ５０を押すなどしてトラニオン軸１４の回動位置を固定することにより走行速度を一定に維持することができるので燃費が向上するだけでなく、長時間の作業でもオペレータは疲れることがない。
【００１０】
請求項２の発明によると、オートクルーズが作動しているときであって、走行速度の増減速調節を行いたいという場合には、増速スイッチ５２か減速スイッチ５３を押して微小な範囲で車速を上げ、あるいは下げて所望とする車速に調節できるので、車速が変動した際の微調整が容易であり、操作性が向上する。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、オートクルーズが作動しているときに、解除手段を操作して正逆転モータ２２の固定を直ちに解除させ、正逆転モータ２２は元の中立位置に復帰して機体を停止させることができるので、緊急の場合の危険回避が図れる。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明では、ブレーキペダル５５かクラッチペダル５６を踏み込むことによってオートクルーズが解除され、正逆転モータ２２は元の中立位置に復帰し、トラニオン軸１４も中立位置に戻るので機体は確実に停止して危険を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
前後輪の操舵が可能で走行伝動系に油圧式無段変速装置を有する多目的用の移動車両に例をとって説明する。
【実施例１】
【００１４】
以下、図面に基づいて実施例を説明する。
まず、構成から説明すると、１は移動車両の一形態を示す多目的型の運搬車両であって、機体の前後部に夫々前輪２と後輪３を備え、これらは操縦席５の近傍に設けた操舵スイッチ６を操作することによって前輪２のみが操舵できる前輪操舵と、後輪３のみが操舵できる後輪操舵と、前後輪２，３が互いに逆向きに操舵される４ＷＳ操舵とに切換えができるようになっている。
【００１５】
機体後部にはエンジン８が搭載され、このエンジン８の回転動力はミッションケース９内に収容されている油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）１０と高中低速３段に変速可能な副変速装置１１とに伝達され、これらの油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）１０、副変速装置１１によって減速された回転動力が前輪２と後輪３に伝達される。副変速装置１１は図５に示すようにレバーガイド３０に設けられた副変速レバー１２を前後方向に操作して切り換える。
【００１６】
前記油圧式無段変速装置１０は油圧ポンプと油圧モータとからなるユニットを一体構成した周知の構造のものであり、ユニットから左右横方向に突出するトラニオン軸１４の回動角を変更することによって油圧式無段変速装置１０の斜板の角度を変え、機体の進行方向と速度を変えることができる。油圧式無段変速装置１０の操作部の構造については後述する。多目的運搬車両１は機体の前部と後部に夫々昇降装置１５，１６を備えており、機体前部においては芝刈作業を行うモア１８を昇降自在に連結し、機体後部においては道路を清掃するブラシ等を連結することができるようになっている。フロント、リヤに装着される作業機はこれらのモア、ブラシに限定されるものではなく、これら以外の例えば除雪機や簡易型のカルチ等であってもよい。
【００１７】
この実施例で説明する運搬車両１は操縦席５の周囲がキャビン１９で覆われており、その後方には作業機や資材を積み込むことができる荷台２０が設けられている。この荷台２０は固定式であっても回動であってもよく、回動式の場合は油圧シリンダー等で荷台２０部分を上昇させる。
【００１８】
次に図２、図3に基づいて油圧式無段変速装置１０の操作部の構成について説明する。
この発明における油圧式無段変速装置１０のトラニオン軸１４は電動式の正逆転モータ２２で駆動される点が特徴であり、このため、前進ペダル２３あるいは後進ペダル２４を踏み込むとその踏み込み量がポジションセンサ２５で検出され、コントローラ２７からの指令によって踏込量に応じて正逆転モータ２２が駆動される。具体的構成を説明すると、フロア２９の右側には前進ペダル２３と後進ペダル２４が軸３３，３３を中心に回動自在に支持され、夫々の軸３３上には各ペダル２３，２４の踏込回動角度を検出するアナログ式のポジションセンサ２５，２５が取り付けられている。前進ペダル２３と後進ペダル２４は夫々独立して左右に併設する形態でも良いが、ペダル全体を1枚の板で形成した一体型とし、つま先でペダルの前側を踏めば前進、踵でペダルの後側を踏めば後進する形態のもでもよい。また、ポジションセンサ２５は１つで前進側と後進側の踏み込み量を検出するものでもよい。
【００１９】
一方、トラニオン軸14上には扇型状の大径ギヤ３５が固着され、更にその外側にトラニオン軸１４の回動角度を検出するセンサ３６が設けられている。なお、この実施例ではトラニオン軸１４の外側に円筒状のボス３７を嵌合させ、このボス３７をボルト３８で締め付けてトラニオン軸１４とボス３７との一体化を図り、このボス３７には水平横向きにピン３４を固着する。そして、上記センサ３６の回動軸３９にアーム４０を取り付け、このアーム４０にはＵ字状に形成された長孔４１を形成し、この長孔４１内にボス３７側のピン３４を挿入してトラニオン軸１４の回動角度を検出するように構成している。
【００２０】
長孔４１内をピン３４が相対的に摺動する構成のため、センサ３６がピン３４に対して直交していなくても回動量の検出に支障を来たすことはない。
また、前記扇型状の大径ギヤ３５の前側には小径のピニオンギヤ４４が噛み合わされ、このピニオンギヤ４４はミッションケース９の左側横にあって縦方向に設けられた正逆転モータ２２により駆動されるようにしている。
【００２１】
このような構成において、前進ペダル２３を踏むとその踏み込み量がポジションセンサ２５で検出され、その踏み込み量に応じた値の正転出力が正逆転モータ２２に対して出力される。そして、トラニオン軸１４が正転方向に回動されるとその回動量がトラニオン軸回動センサ３６によって検出され、設定された回動角に達した時点で正逆転モータ２２に対する制御出力をカットするようにしている。後進の場合も同様であり、後進ペダル２４の踏み込み量に応じて正逆転モータ２２が逆転方向に駆動され、設定された角度に達すると正逆転モータ２２に対する制御出力をカットするようにしている。
【００２２】
前進、後進、いずれの場合もペダル２３，２４から足を離せば図示外の中立復帰機構が作動してペダル２３，２４が中立位置に戻り、トラニオン軸１４を中立位置に復帰させ、機体を停止させるようにしている。
【００２３】
また、この発明においては、ペダル２３，２４を踏み込んだ状態でオートクルーズスイッチ５０を押せばペダル２３，２４から足を離してもトラニオン軸１４は設定された踏み込み位置を保持する機構が設けられている。この場合において、前進ペダル２３と後進ペダル２４自体は元の中立位置に戻るようにしている。さらにその状態において、僅かに前進速度、あるいは後進速度を増減速させたいときには、増速スイッチ５２と減速スイッチ５３を押せばトラニオン軸１４が微小角度だけ増速方向、あるいは減速方向に回転する。
【００２４】
図６は制御ブロック図であり、構成を簡単に説明すると、コントローラ２７の入力側には、前進ペダル２３の踏み込み量を検知する前進用ポジションセンサ２５、後進用ペダル２４の踏み込み量を検知する後進用ポジションセンサ２５、トラニオン軸１４の回動量を検出するトラニオン軸１４回動センサ３６、前進ペダル２３で設定された車速を維持するときに押すクルーズコントロールＳＷ５０、オートクルーズにより設定された車速を僅かに増減させるときに押す増速ＳＷ５２と減速ＳＷ５３がコントローラ２７の入力側に接続され、出力側には正逆転モータ２２が接続されている。
【００２５】
このような構成において、オペレータが前進ペダル２３を踏み込むと、ペダルの踏み込み量が前進用ポジションセンサ２５で検出され、それによってトラニオン軸１４が正転（前進）方向に回動させられる。トラニオン軸１４の回動量はトラニオン軸１４回動センサ３６で検出されているので、設定された角度に達すると正逆転モータ２２の回転は停止される。通常はこの状態で作業を行うが、定速走行を行うときにはオートクルーズスイッチ５０を押す。すると、その時点で正逆転モータ２２に対する制御指令がカットされるため、モータ２２はその位置で停止することになり、前進ペダル２３は中立位置に復帰するものの、トラニオン軸１４は設定された位置に止まって機体の前進速度は一定に保たれることになる。
【００２６】
そして、作業中に作業機側の負荷が大きくなって車速を僅かに下げたいときには、減速スイッチ５３を押す。減速スイッチ５３を押すとトラニオン軸１４は逆転（後進）方向に戻され、機体の走行速度はそれまでの設定車速に対して僅かに減速させられる。
【００２７】
反対に機体の車速を増速したいときには増速スイッチ５２を押す。この場合は先の場合と逆にトラニオン軸１４は正転（前進）方向に回動されて車速は増速される。
このように、この実施例においては、完全なフィードバック制御ではないものの、オペレータが意識的に車速の増減速を図りたいときだけ増速スイッチ５２か減速スイッチ５３を押して車速を微少に調節できるものであるから、応答速度が速いだけでなく、構成も簡潔な分、廉価に構成できる特徴を有する。
【００２８】
図７のフローチャートは増減速スイッチ５２，５３自体を廃止し、前進ペダル２３と後進ペダル２４でその機能を持たせるようにしたものである。
即ち、前進ペダル２３の踏み込み中にオートクルーズスイッチ５０を押して正逆転モータ２２に対する制御出力をカットし、その前進速度を固定する点は前述の場合と同じであるが、この場合においては前進ペダル２３が増速スイッチ５２として、後進ペダル２４が減速スイッチ５３として機能するようにした点が異なっている。
【００２９】
オートクルーズを設定して前進走行しているときに前進ペダル２３を踏むと車速が僅かに増速されてそれが新たな前進車速になり、逆に後進ペダル２４を踏むと速度が減速されるようになっている。なお、この実施例においては、元々運搬車に備えられている前進ペダル２３と後進ペダル２４とを利用してこれらの踏み込みによってオートクルーズで設定した車速を微小に増減速させる構成としたので、余分なスイッチが不要になるというメリットがあると共に、全て足で操作できるので、瞬時に増減速調節に対応できるという特徴が存する。図８も図７の場合と同様の構成であり、オートクルーズの設定中に前進ペダル２３又は後進ペダル２４を踏み込み、その踏み込み時間が所定時間（この例では1秒）以上であれば設定された車速に対して略１ｋｍ／ｈ分だけ速度を上昇させ、後進ペダル２４を踏むと逆に略１ｋｍ／ｈ分だけ速度を下げるように構成している。
【００３０】
なお、一度設定された車速はブレーキペダル５５を踏むか、クラッチペダル５６を踏むか、副変速操作レバー１２を高速側に切り換えたときに解除するように電気的にあるいは機械的に連動構成すればよく、そのように構成することによってオペレータがオートクルーズが作動していることを忘れてしまって事故を招いてしまうといった危険を回避することができるものである。
【００３１】
また、オートクルーズスイッチ５０とは別に前回の設定を有効とする記憶スイッチ（図示省略）を設けてもよく、この記憶スイッチを設けることによって、オートクルーズ設定中に前回使用していた車速を再び選択することができる。図９のフローチャートはその流れを説明したものであり、記憶スイッチを押すことによって前回固定維持していたトラニオン軸１４の位置に正逆転モータ２２が駆動され、その位置に固定されるので、例えば、オートクルーズを用いた芝刈作業を中断し、再び作業を開始するようなときには便利である。作業中断の前後で作業速度は変わらないので、刈跡が変わるといった問題を生じることがない。
【００３２】
最後に図１０、図１１に示すペダルの戻りに関する改良機構について説明する。
一般に前進ペダル２３あるいは後進ペダル２４から足を離すと油圧式無段変速装置１０に具備された中立復帰用機構が作動してペダル２３，２４が急激に中立位置（停止位置）に戻ることになるが、この戻り方は副変速装置１１の変速位置によって大きく変わる。
【００３３】
比較的高速で走行している3速の状態よりも、減速比が大きい1速、2速のときの方がその戻りが急激となり勝ちである。そこで、この不具合を解消する機構として、減速比が大きいとき程、車速を減速させる、即ち、正逆転モータ２２に対する逆転出力を遅くするようにしている。
【００３４】
図１０に示すように、３速の連続波形に対して２速、１速はパルス波形とし、２速の場合よりも１速のパルス幅をさらに細かくした点が特徴であり、高速で走行している副変速の３速時の減速は、一気に減速させても惰性で走行できる分だけショックが少なく、２速、１速の場合には減速を一気に行うとオペレータは前方につんのめるような感じになるので、正逆転モータ２２による逆転出力を遅く出すようにしている。前進ペダル２３から足を離したときに減速が徐々に行われるから機体が急激に停止するような危険性はなく、滑らかな減速が行われ燃費も向上する。
【００３５】
図１１は発進時と後進時にパルスの幅を変更して制御する例を示したものである。発進時で副変速装置が１速の場合にはパルス制御によって正逆転モータ２２を正転させる構造とし、２速、３速では連続出力でモータを回転させる。後進時は１速、２速ともパルス制御とし、３速のみ連続出力とした。このように制御することによって前進時も後進時も滑らかに発進でき減速する際のショックも軽減される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】乗用運搬車の側面図である。
【図２】前後進ペダル操作部の側面図である。
【図３】正逆転モータ取付部の拡大側面図である。
【図４】正逆転モータ取付部の拡大平面図である。
【図５】スイッチ操作部の平面図である。
【図６】制御ブロック図である。
【図７】制御フローチャートである。
【図８】制御フローチャートである。
【図９】制御フローチャートである。
【図１０】パルス波形及びモータ制御出力の関係を示す作用説明図である。
【図１１】パルス波形及びモータ制御出力の関係を示す作用説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
１    運搬車
２    前輪
３    後輪
５    操縦席
８    エンジン
９    ミッションケース
１０    油圧式無段変速装置
１４    トラニオン軸
２２    正逆転モータ
２３    前進ペダル
２４    後進ペダル
２５    ポジションセンサ
２７    コントローラ
３６    トラニオン軸回動センサ
５０    オートクルーズスイッチ
５２    増速スイッチ
５３    減速スイッチ
【図１】
2006125535.tif 000003
【図２】
2006125535.tif 000004
【図３】
2006125535.tif 000005
【図４】
2006125535.tif 000006
【図５】
2006125535.tif 000007
【図６】
2006125535.tif 000008
【図７】
2006125535.tif 000009
【図８】
2006125535.tif 000010
【図９】
2006125535.tif 000011
【図１０】
2006125535.tif 000012
【図１１】
2006125535.tif 000013