操作控制裝置的製作方法
2023-07-19 07:06:11 2
專利名稱：操作控制裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用來操作能自由地沿正反方向操作的被操作對象的操作控制裝置，特別是涉及設置在作業車輛上的該被操作對象處在動作停止狀態時有因外力引起移動的問題。
以前、為了在上述作業車輛的操作控制裝置中阻止處在動作停止狀態的上述被控制對象由於例如向變速裝置的中立側的回歸彈力或重力等外力而引起的移動，利用電磁製動器等機械制動機構，藉助按壓作用而對被操作對象施加摩擦力，由此阻止被操作對象移動。
雖然當被操作對象的動作被停止時，用上述結構能把上述的由外力引起的移動完全阻止，但在上述以前的結構中，由於是用機械制動機械的結構，因此從被操作對象的操作停止到位置保持動作為止，由於機械的動作，存在有反應遲後時間和操作停止的時間有少許遲後的問題。
而且，由於在保持著機械的摩擦力的狀態下進行動作，因而在機械的動作部位會產生摩擦部分的滑動引起的磨損，存在有使耐久性下降的問題，有需改進的餘地。
本發明是為了解決上述現有技術存在的問題而作出的，其目的是提供一種能克服外力、使被操作對象在較少遲後時間的狀態下能適當地保持位置，而且能提高耐久性的作業車輛的操作控制裝置。
本發明的另一個目的是在上述目的基礎上、不管外力如何變動也能對電動馬達供給這樣的電力，以使被操作對象確實地實現位置保持。
在權利要求1所述的結構中，當能自由地沿正反方向操作的被操作對象處在動作停止狀態下時，為了阻止該被操作對象因外力而移動而使被操作對象位置保持，提供採用電力供給機構，產生與上述外力作用方向相反的力而實現位置保持的電力供給電動馬達。
也即、在當電動馬達將驅動力作用於被操作對象相關聯的狀態下，將產生與外力作用方向相反的力而實現位置保持用的電力供給電動馬達，此外刀和電動馬達的驅動力均衡，將被操作對象位置保持住。即使如上所述地使電動馬達與被操作對象相關聯，在沒供給上述的電力時，由於電動馬達是在能自由轉動的狀態，因而不能阻止被操作對象的正反操作。
結果，利用電動馬達的驅動力，不用電磁製動器等機械的制動機構就能使被操作對象位置保持住，也就不會由於對被操作對象機械地施加制動力引起的動作遲後時間，這是因為只用電力供給動作相對應就能夠完成，能不延遲時間地克服外力、把被操作對象適當地位置保持住。
又因為不是用機械制動機構的結構，因此就不會產生例如因制動的滑動引起的磨損和由碰撞加上衝擊等不利後果，能使耐久性提高。
在權利要求2所述的結構中，電動馬達做成能向正反方向操作而將操作力加到上述被操作對象上。
即，電動馬達的結構是能正反地操作被操作對象而施加操作力的，而且在被操作對象處在動作停止狀態下，由該電動馬達產生的力能克服外力而將被操作對象位置保持住。
這樣就把位置保持用的上述電動馬達兼用作使被操作對象沿正反方向動作的執行機構。因此與分別設置這些裝置的結構相比較，因實現了構件兼用而能將結構簡化，而且如上所說，在分別設置執行機構的場合下，在檢測到被操作對象向正反方向的操作停止時，必須採取所謂的向電動馬達供給位置保持用的電力的控制方式，但與這結構相比較，本發明具有隻要把相對於電動馬達的電力供給狀態中以轉換就可對應和通過使用執行機構能使被操作對象少延遲時間地實現位置保持的優點。
在權利要求3所述的結構中，設置著在被操作對象停止狀態時檢測由上述外力引起的被操作對象的移動的移動檢測機構，上述電力供給機構根據移動檢測機構的檢測情報，為將上述被操作對象位置保持住而將電力供給上述電動馬達。
在被操作對象處在操作停止狀態下，由於用移動檢測機構檢測是否由外力引起移動，然後根據這檢測情報將電力供給電動馬達，因而能與外力狀況相對應地經常將被保持對象保持在適當的位置。
權利要求4所述的結構是把沿規定方向回歸的彈力作為上述的外力作用在上述被操作對象上的，上述電力供給機構是隨著變成操作停止狀態而供給位置保持用的電力的。
例如，在無級變速裝置中、把向中立側(規定方向)回歸的單力作為外力的作用的場合下，由於這種外力是經常作用的。而且作用的方向是一定的，因而隨著被操作對象成為操作停止狀態而馬上對電動馬達供給位置保持用的電力。
而且，上述的回歸彈力，由於它的大小能事先求出，因而作為位置保持用的電力而供給電動馬達的值能事先設定，因此能在很少延遲時間將適當電力供給電動馬達。
權利要求5所述的結構是隨著被操作對象的操作位置的變化而使上述回歸彈力變動的，電力供給機構根據檢測被操作對象的操作位置的操作位置檢測機構的檢測情報來變更設定供給電動馬達的電力。
當被操作對象的操作位置變化而使回歸彈力的大小變化(變動)時，由操作位置檢測機構檢測被操作對象操作被停止的操作位置，然後根據該檢測情報來形成與該位置上的回歸彈力相對應值變更而設定供給電動馬達的電力。
結果，在隨著操作位置變化而變動回歸彈力的場合下，無論被操作對象停止在什麼位置，都能使其適當地保持位置。
權利要求6所述的結構是上述移動檢測機構是在被操作對象操作停止狀態下，而且為使該被操作對象位置保持而將電力供給電動馬達狀態下。來檢測由外力引起的被操作對象的移動狀態的，電力供給機構根據上述移動檢測機構的檢測情報，使上述被操作對象位置保持而變更調整供給電動馬達的電力。
隨著由移動檢測機構檢測由外力引起的被操作對象的移動，然後使位置保持而將電力供給電動馬達，但即使在這樣供給電力狀態下，當進一步檢測由外力引起的被操作對象的移動時，由於這時供給電動馬達的電力與合適值不同，因而要將沒檢測到被操作對象移動的變更調整供給電動馬達的電力。
其結果，無論在操作位置相同、或者對被操作對象的外力有變成不同值的問題時，都能確實地將位置保持用的電力供給電動馬達，能經常保持在適當位置。
權利要求7所述的結構是將人工地沿正反操作的操作工具和被操作對象機械地聯動連接，設置檢測操作工具是否被人工操作和操作方向的操作狀態檢測機構，電力供給機構根據操作狀態檢測機構的檢測情報，當檢測到操作工具被人工操作時，施加沿著操作工具的操作方向的輔助力而把電力供給電動馬達，而當檢測到上述操作工具未被人工操作時，將被操作對象保持在它的操作位置上的電力供給電動馬達。
也即，隨著操作工具被人工操作，由於加上沿操作工具動作方向的輔助力而向電動馬達供給電力，因而能與回歸彈力等外力無關地較輕鬆地進行由操作工具進行的被操作對象的操作。而且在操作工具沒被人工地操作時，能使被操作對象保持在它的操作位置地向電動馬達供給電力。
其結果，在人工操作被停止時，能很少延遲時間地將被操作對象的位置適當保持住，而且隨著開始人工操作，能克服例如由於機械制動機構中的時間延遲等原因引起的不能進行平滑操作的缺點能平滑地進行人工操作。
在權利要求8所述的結構中，由於上述電力供給機械設有將輸出的脈衝信號的幅度自由變更的脈衝信號輸出機構、和向電動馬達供給與上述脈衝信號輸出機構的脈衝信號幅度相對應的電流的驅動機構，因而通過變更輸出的脈衝信號的幅度就能把供給電動馬達的電流(電力)設定成適當值。
權利要求9所述的結構設有檢測被供給上述電動馬達的電流值的電流檢測機構，根據這電流檢測機構的檢測情報，把上述電流值維持成設定值而調整上述電力。
由於是檢測被供給電動馬達的實際電流值，根據這檢測情報把電流值維持成設定值而調整供給電動馬達的電力，因而能與電動馬達本身電阻值變化等各種變動因素無關地供給合適的電力，能將被操作對象位置確實保持住。
權利要求10所述的結構中，上述電流檢測機構只是在包含上述設定值的電流調整範圍、而且比供給電動馬達的全電流調整範圍小的電流調整範圍內檢測上述電流值的。
這樣，由於只在含有規定值的小範圍內進行電流檢測，因而與在較廣範圍進行檢測的情況相比，就提高了由電流檢測機構確定的解析度，因而能高精度地檢測被供給電動馬達的電力。
權利要求11所述的結構中，上述被操作對象是皮帶式無級變速裝置的變速部，上述外力是朝向皮帶式無級變速裝置的中立側的回歸力。
這樣，通過把電力供給電動馬達，無論皮帶式無級變速裝置的變速部是在怎樣變速位置，都能克服面向中立側的回歸力而將位置保持住。
權利要求12所述的結構中，上述被操作對象是作為上述外力、沿正反方向中的任一方向擇一地作用的。
例如，在由重力作用而移動地作用有外力的場合併存有沿著正反任何一方向擇一地作用的問題時，也能產生與外力作用方向相反的力地將保持位置用的電力供給電動馬達。
權利要求13所述的結構中，上述被操作對象是由相對於機體能由上述電動馬達圍繞沿縱向的迴旋軸心朝正反方向自由迴旋地設置的迴旋體構成，這個迴旋體由隨著上述機體的傾斜的重力形成外力沿正反迴旋方向中的任一方向擇一地作用。
在機體傾斜地接地的情況下，沿縱向的迴旋軸心傾斜，使迴旋體受到由重力引起的迴旋方向的外力，但由傾斜方向形成外力沿正反迴旋方向中的任一方向擇地作用。
權利要求14所述的結構中，把權利要求3所述的上述移動檢測機構做成能檢測上述迴旋體的從上述迴旋軸心的垂直狀態開始的傾斜狀態的。
即，由於能由迴旋軸心的垂直狀態開始的傾斜狀態預測相對於迴旋體的重力(外力)作用的方向和大小，因而能根據這傾斜狀態的檢測，通過把位置保持用的電力供給電動馬達，使迴旋體在合適的狀態下保持住位置。
圖1是表示皮帶式無級變速裝置的操作機構的側視圖；圖2是表示皮帶式無級變速裝置的斷面圖；圖3是變速凸輪的側視圖；圖4是聯合收割機的傳動系統圖；圖5是表示變速杆的操作區域的圖，圖6是表示第1實施例的控制方框圖；圖7是控制動作的流程圖；圖8是控制動作的流程圖；圖9是控制動作的流程圖；圖10是控制動作的流程圖；圖11是控制動作的流程圖；圖12是控制動作的流程圖；圖13是聯合收割機的整體側視圖；圖14是聯合收割機的整體頂視圖15是排出螺旋杆的基端部的側視圖；圖16是表示第2實施例的控制方框圖；圖17是第2實施例的控制動作的流程圖；圖18是第2實施例的控制動作的流程圖。
下面，參照著附圖來說明本發明的作業車輛的操作控制裝置，它是把聯合收割機作為作業車輛的一個例子的用在其上的皮帶式無級變速裝置的情況。
圖4表示作為作業車輛一個例子的聯合收割機的傳動系統，從發動機1輸出的動力通過設有張力離合器皮帶傳動機構2被傳遞到皮帶式無級變速裝置3的輸入皮帶輪4。從無級變速裝置3輸出的動力通過變速箱體5的油壓離合器式前後行進轉換裝置(圖中沒表示)和行進用的齒輪變速裝置(圖中沒表示)被傳遞到左右的履帶行進裝置6。從齒輪變速裝置的前邊分離的動力從變速箱體5通過皮帶傳動機的7被傳遞到機體前部的收割部8。
下面，說明皮帶式無級變速裝置3及其變速操作結構。
如圖2所示，在固定輸入皮帶輪4的輸入軸9上設有第1開合皮帶輪11、在輸出軸10上設有第2開合皮帶輪12，在第1和第2開合皮帶輪11、12上卷繞著傳動皮帶13。第1和第2開合皮帶輪11、12由用花鍵結構固定在輸入軸9和輸出軸10上的皮帶輪部分14和能沿軸芯方向自由移動的皮帶輪部分15構成，用彈簧16將第2開合皮帶輪12移動側的皮帶輪部分15彈向固定側皮帶輪部分14的一側，設置著與輸出軸10一側的負荷增大成比例地使移動側皮帶輪部分15推向固定側皮帶輪部分14的凸輪機構17。
圓環狀構件18通過軸承嵌裝在第1開合皮帶輪11的移動側的皮帶輪部分15的外方，固定在圓環狀構件18上的一對銷18a插入在無級變速裝置3的箱體側的凹部19裡，箝制圓環狀構件18迴轉。如圖2和圖3所示，圓筒狀的凸輪構件20通過軸承外嵌在輸入軸9上，在凸輪構件20上形成一對由直線狀的底部20a和左右對稱的一對傾斜面20b構成的凹部，圓環狀構件18的銷18a的輥筒18b插入在凸輪構件20的一對凹部裡。
圖2和圖3所示的狀態是第1開合皮帶輪11的移動側皮帶輪部分15向紙面左方、與固定側皮帶輪部14最分離、第2開合皮帶輪11的移動側皮帶輪部分15最接近固定側皮帶輪部分14的最低速位置的狀態。
當從這狀態開始、使凸輪構件20朝右和左迴轉時，通過傾斜面20b推壓圓環狀構件18和第1開合皮帶輪11的移動側的皮帶輪部分15而使其接近固定側皮帶輪部份14側，使第1開合皮帶輪11處的傳動皮帶13的卷繞半徑增大。第2開合皮帶輪12的移動側皮帶輪部分15隨此從固定側皮帶輪部分14向紙面右方離去，使無級變速裝置3進行高速側變速操作。
下面，說明皮帶式無級變速裝置3和前後行進轉換裝置的操作結構。
如圖2和圖1所示，在無級變速裝置3的外側、在凸輪構件20的端部固定著輪轂構件21，在輪轂構件21上固定著扇型齒輪22。在機體的固定部固定著電動馬達23，在電動馬達23上設有由平齒輪構成的減速機構24，減速機構24的小齒輪24a與扇型齒輪22嚙合著。圓環狀構件25嵌裝在輪轂構件21的外邊，人工操作的變速杆26(相當於操作件)支持在圓環狀25上。即，作為變速部分的凸輪構件20通過機械式連接機構，與變速杆26成一體移動地連接，能向正反方向動作。
這個變速杆26能沿著十字方向自由地擺動操作，如圖5所示，在其上分別形成對杆進行導引的前進變速用導引溝27a，後進變速用導引溝27c和操作狀態轉換用級差部分的中間導引溝27b，變速杆26能沿著這些溝擺動操作，在前進變速用導引溝27a和後進變速用導引溝27c上，沿減速側操作方向(即向中立位置側的操作)竿進行操作時，在前進變速用導引溝27a、後進變速用導引溝27c的內緣K上、在與行進中立狀態相對應的位置上、變速杆26受到強制的制約，由此不會由於過剩操作而使行進狀態前後相反方向轉換。
圓環狀構件25的臂25a的銷25b插入在扇型齒輪22的開孔22a裡，橡膠狀的一對感壓開關28、29將臂25a的銷25b夾在中間地固定在扇型齒輪22上。設置著將前後進轉換裝置轉換成前進位置、後進位置和中立位置的轉換閥(圖中沒表示)，通過推挽牽引線30和兼用機構13連接著。
無級變速裝置3的固定壁32上安裝著電位計33c作為操作位置檢測機構的一個例子)，而且使從這電位計33伸出的擺動杆34前端側的橫向銷34a插入在上述扇型齒輪22上形成的長孔22b裡，從而能檢測無級變速裝置3的變速狀態、即能檢測變速連杆的操作位置。
如圖6所示，控制電動馬達23動作的控制機構H設有作為控制部分的控制裝置35和作為驅動部分的驅動迴路36；上述控制裝置35是對電動馬達23發出控制情報指令的，上述驅動迴路36是根據從這控制裝置35輸出的控制情報將電流供給電動馬達23而使其驅動的。
控制裝置35設有微機，根據各種輸入情報，用預先設定記憶的控制程序進行規定的控制。
上述驅動迴路36設有由控制裝置35輸出的控制情報而轉換成前進側的驅動狀態的(即，將變速杆26朝圖1中的反時針迴轉的正轉側擺動地轉換)第1電磁繼電器37、轉換成後進側的驅動狀態的(即、使變速杆26朝圖1中的順時針迴轉的反轉側擺動地轉換)第2電磁繼電器38，第1和第2電磁繼電器37、38的勵磁驅動用電晶體39、40、根據控制裝置35輸出的控制信號而調整提供給電動馬達23的電流量的電流調整用電晶體41、把通過電動馬達23的實際電流值作為兩端電壓值加以檢測的基準電阻器42，將基電阻器42的兩端電壓變換成直流信號的平滑迴路43、當電動馬達23在設定時間以上仍持續流通過載電流的異常情況時用來切斷提供給電動馬達23的電流並將警報信號輸入控制裝置35的過載警報迴路44。
這樣，分別設置進行控制動作的控制裝置35和調整流向電動馬達23的大電流的驅動迴路36。
由上述基準電阻器42和平滑迴路43構成作為電流檢測機構的電流檢測迴路45，能在0安培～5安培的檢測範圍內檢測電流值。提供給電動馬達23的電流的整個調整範圍是0～20安培左右的調整範圍，電流檢測迴路45是在比整個電流調整範圍小的檢測範圍進行上述電流檢測的。
上述電位計33的檢測值(電壓值)以模擬信號輸入到控制裝置，而這模擬信號用25b比特的分辨能力將整個行程範圍(0.2伏特～4.8伏特)進行模擬/數字變換後用於控制。
將上述各個感壓開關28、29、電位計33的檢測值輸入控制裝置35；而且把藉助行進裝置6的車軸轉數檢測行進車速的車速傳感器46和檢測發動機轉數的發動機轉數傳感器47的檢測值也輸入到控制裝置35。
當上述各個感壓開關28、29中的任意一個被接通並且檢測到變速杆26被人工地朝正反任意一個方向操作時，朝這人工操作方向施加輔助力而將輔助操作電流供給上述電動馬達23，就可由這電動馬達23的輔助電流較輕鬆地進行變速操作。這樣，就由各個感壓開關28、29構成操作狀態檢測機構。另外，當根據各個感壓開關28、29的檢測情報、及檢測到變速杆26被人工地操作時，無級變速裝置3項阻止由向中位位置回歸的彈力使變速狀態變化地將保持電流(電力)提供給上述電動馬達26。
而且，根據各個感壓開關28、29的檢測情報和上述電流檢測迴路45的檢測情報、將保持電流的供給量調整成適當值。這樣，構成由控機構H對電動馬達供給位置保持用的電力的電力供給機構。
具體地說，作為輔助操作電流是控制裝置35對電流整流用的電晶體41輸出維持ON狀態的一定電壓，在供給保持電流狀態下、相對於電流調整用電晶體41、用脈衝電壓間歇地反覆ON/OFF狀態，由此就能調整對ON時間(脈衝幅度)進行調整(佔空比控制)的電流量。這樣，控制裝置35相當於脈衝信號輸出機構，驅動迴路36相當於驅動機構。
電動馬達26的正反動作方向是根據各個感壓開關28、29的操作，將任意一個電磁繼電器37、38轉換成電源供給狀態就規定了電動馬達26的迴轉方向。
下面，參照圖7-圖12的控制流程說明控制裝置35中的控制動作。這個控制流程10msec反覆1次地進行。當把變速杆26從中立停止區域N的一端操作到前進側的範圍時，由推挽牽引線29和轉換閥將前後進轉換裝置操作到前進位置；當把變速杆26從中立停止區域N的另一端操作到後進側的範圍裡時，就由推挽牽引線29和轉換閥把前後進轉換裝置操作到後進位置。
先由發動機轉換傳感器47的檢測狀態判斷發動機轉數是否500rpm以上，即，判斷發動機1是否正常地迴轉(步驟1)。皮帶無級變速裝置3在發動機1沒進行迴轉的狀態下，變速操作就非常笨重。
在發動機1迴轉著的狀態下，操作變速杆26，當開始操作到正轉側時，由銷25b按壓正轉側感壓開關(正轉開關)28而變成ON狀態時(步驟2)，若不是在有發生擺動問題的區域，則在反轉側動作結束後經過200msec以上時，供給輔助操作電流使電動馬達26在正轉側高速地驅動(步驟3、4、5)。當反轉側感壓開關(反轉開關)29 ON時，同樣地使電動馬達26在反轉側高速驅動(步驟10-13)。
如圖5所示，在變速杆26的操作區域兩端側和中立位置N的相接部K附近，由於變速杆26與導引溝的內緣相碰接，有引起擺動的問題，因而在這擺動區域、感壓開關的ON操作在上次反向動作結束後100msec以內進行的場合下，感壓開關馬上就到OFF為止地以低速使電動馬達26動作(步驟3、6、7、8，步驟11、14、15、16)。
接著，若在變速杆26沒被操作的狀態(任意一個感知開關都在OFF狀態下)，則根據電位計33的檢測值、判斷現在的操作位置是在前進區域F還是在後進區域R(步驟18)，若是前進區域F，則在反轉動作結束後經過30msec以上，使各個電磁繼電器37、38同時成為接地側而保持使電動馬達26的兩側端子接地的狀態(步驟19、20)，若是後進區域R，則在正轉動作結束後經過100msec以上，使各個電磁繼電器37、38同時成為接地側而保持使電動馬達26的兩側端子接地的狀態(步驟21、22)。
在前進區域F進行反轉動作時，電動馬達26在與無級變速裝置3的回歸彈力方向相同方向上加以輔助，當從這狀態馬上供給保持電流時，供給電動馬達26的電流變成反方向，由於在仍然供給電流狀態下使各個電磁繼電器37、38反轉，因而有引起接點異常的問題。
而在後進區域，當發生這樣的電流逆轉時，在發生上述電磁繼電器37、38的接點異常問題的同時，由於有變速杆26上加上反方向衝擊問題，因而有使操作性能降低的問題。另外，在前進區域，由於在前進區域以比後進側高的速度行進，因而行進載荷大，由上述時間經過中的應答遲後使移動變速杆26的不合適減少，因此可限制成較短時間。
接著，在上述時間經過後，克服無級變速裝置3的中立回歸力，保持現在的變速位置地將保持電流供給電動馬達26，使由這電動馬達26確定的保持力和無級變速裝置3的中立回歸力均衡而保持位置地加以控制。由於上述的中立回歸力隨變速狀態而變化，因而就可根據變速狀態初始設定不同的保持力，而且根據電位計33的檢測狀態和電流檢測迴路45的檢測狀態，將保持電流調整成適當值。
具體地說，根據電位計33的檢測值和車速傳感器46的檢測值，區分成「前進低速」、「前進中速」、「前進高速」、「後進」、「 在前進區域的車輛停止」、「在後進區域的車體停止」等六個變速狀態，根據各個變速狀態對各個變速狀態以不同的保持力(具體地說，是加在電流調整用的電晶體41上的脈衝佔空比)進行初始設定(步驟23)。即，按被操作對象的操作位置而變更設與電動馬達相對的電力。在前進區域F的上限位置時，使其增加成比上述初始設定值大的設定量(步驟24、25)。
用這樣設定的保持力(佔空比)進行保持動作，由電流檢測迴路45檢測的保持電流的值計算過去的4批的移動平均值(步驟26、27)。這計算在每次實行控制程序時，即每隔10msec地進行。
當開始供給保持電流後經過200msec以上時，在記憶這時的杆位置，即記憶開始保持時的杆位置(具體地說，即電位計33的檢測值)(步驟28、29、30)之後，根據電位計33的檢測情報和電流檢測迴路45的檢測情報進行保持力控制。在將這記憶值記憶一次後，在進行輔助操作、調整標誌之前，可不進行記憶動作(步驟9、17、29、31)。
下面，說明保持力控制。
這個保持力控制是以發動機轉數是2000rpm以上，由電流檢測迴路45的檢測值Ix是在設定值Is以上，電動馬達26進行正常動作為條件(步驟32、33)。
當上述保持電流的移動平均值IAV超過預先根據實驗等設定的容許上限值IMAX時，使第1計數器Na向上計數(t1)(步驟34、35)。而當移動平均值IAV在預先根據實驗等設定的容許下限值IMIN以下時，使第2計數器Nb計數完(步驟36、37)。若沒超過容許上限值IMAX，不在容許下限值IMIN以下，則使各個計數器向下計數(-1)(步驟38)。
接著，如果第1計數器Na的計數值越過「100」、當前的佔空比是在預先設定的能調整範圍內，則判斷為保持電流不足，將保持力增大而使佔空比增加設定單位量(步驟39、40、41)。而如果第2計數器N b的計數值超過「100」，當前的佔空比是在預先設定的能調整範圍內，則判斷為保持電流超過，將保持力減少而使佔空比減少設定單位量(步驟42、43、44)。由於如上所述地每10msec進行各個計數器的計數動作，如果保持電流的超過狀態或不足狀態連續地產生，則計數值達到「100」的每1秒，保持力就被變更調整；若間歇地產生，則計數值達到「100」為至的變更調整間隔就比1秒時間長。
接著，在變速杆26處在前進區域F的狀態下，使電位計33的檢測值從記憶著的保持開始時的值起減少20點(20/256)以上(前進減速)的情況下以及在變速杆26處在後進區域R的狀態下增加20點以上(後進減速)的情況下，即換句話說，在皮帶無級變速裝置3沿中立回歸彈力作用的方向移動的場合下，判斷為使保持力不足，這時，若保持力比初始設定值小，則回歸到初始設定值地使保持力增加；若是比初始設定值大的狀態，則使保持力增大而使佔空比增加設定單位量(步驟45、47、49、50、51)。
而且，在變速杆26處在前進區域F的狀態下，使電位計33的檢測值從記憶著的保持開臺時的值起增加5點(5/256)以上(前進增速)時以及在後進區域R狀態下減少5點以上(後進增速)時，換句話說，在皮帶無級變速裝置3沿著與中立回歸彈力作用的方向相反地移動時，判斷為保持力超過，若這時的保持力比初始設定值大，則回到初始設定值而使保持力減少；若是比初始設定值小的狀態，則使保持力減少而使佔空比減少設定單位量(步驟46、48、52、53、54)。
在變更佔空比時，把那時的電位計33的檢測值作為新的保持開始時的值(記憶值)地加以改寫變更(步驟35)。
這樣，在作為被操作對象的變速部(變速凸輪20)處在操作停止狀態下、位置保持用的電力在向電動馬達供給的狀態下，當用電位計33檢測被操作對象的移動時，就能根據該檢測情報，對供給電動馬達的電力進行變更調整。因此就將電位計33兼用作操作位置檢測機構和移動檢測機構。
(第2實施例)下面，說明第2實施例。
圖13是表示聯合收割機的整體側視圖，圖14是表示聯合收割機整體頂視圖。這個聯合收割機的結構是在設有左右一對履帶行進裝置CR的機體的前部，收割前處理部K M能繞橫軸軸心自由升降擺動地設置著，在這收割前處理部KM的後方、分別設置著操縱部ST、脫粒裝置DS和顆粒貯槽GT，脫粒裝置DS是將收割前處理部KM割下的穀物加以脫粒並對各粒進行選擇的、顆粒貯槽GT是貯存由脫粒裝置DS選擇回收的穀粒的。
在顆粒貯槽GT的後部，能圍繞縱軸軸芯y(迴旋軸芯)朝正反方向自由迴旋而且能自由升降擺動地設置著螺旋輸送機式的排出螺旋輸送機OG(一個迴旋構件)，它是用來把貯存在上述顆粒貯槽GT裡的穀粒排出機外的。
貯存在顆粒貯槽GT內的穀粒由設置在顆粒貯槽GT底部上的底部螺旋輸送機101輸送到車體後方，而且由與這底部螺旋輸送機101聯動連接的縱螺旋輸送102提升輸送後，由上述排出螺旋輸送機OG，從前端部的排出口104向機外排出。
下面，說明上述排出螺旋輸送機的迴旋操作結構。
如圖15所示，與排出螺旋輸送機OG的基端部相連接的連接盒105、能圍繞與縱螺旋輸送機102的螺旋軸心一致的縱軸心y自由轉動地嵌裝在縱螺旋輸送機102的上端部的外邊。在連接盒105的外側面上緊固著迴旋驅動用的齒輪106。在縱螺旋輸送機102的外筒部上固定地設置著電動馬達108，它使與上述迴旋驅動用齒輪106嚙合的齒輪107沿正反方向迴轉驅動。即，隨著電動馬達108正反轉動，使排出螺旋輸送機OG繞縱軸心y迴旋動作，而且隨著電動馬達108停止動作而停止迴旋。
當排出螺旋輸送機OG達到正反迴旋操作的極限位置時，與迴旋驅動用齒輪106成一體地設置的擋板106和分別檢測左迴旋及右迴旋的極限用的限位開關L1、L2相碰，當檢測到達到極限位置的狀態時，則自動地停止電動馬達108的動作。
排出螺旋輸送機OG相對於連接盒，能圍繞與縱軸軸心y相交叉的橫軸軸心x自由迴轉地支承，在排出螺旋輸送機OG和連接盒105之間設置著升降用液壓缸110，藉助使這升降用液壓缸110伸縮，就可使排出螺旋輸送機OG繞橫軸芯x升降擺動。
上述操縱部ST設有指示排出螺旋輸送機OG向左方向迴旋動作的左迴旋開關S1、指示向右方向迴旋動作的右迴旋開關S2，指示上升動作的上升開關S3，指示下降動作的下降開關S4。如圖16所示，設置著根據這些開關S1～S4的動作，通過馬達驅動迴路111控制電動馬達108的動作，而且利用微機、由電磁操作式的油壓控制閥112控制升降用液壓缸110的伸縮動作的控制裝置。這個控制裝置112被做成能變更調整地向上述電動馬達108供電。例如，用與上述第1實施例中的結構同樣的脈衝信號佔空比則變更調整電流。
另外，設置著作為移動狀態檢測機構的多迴轉型的電位計Ry，它是在由電動馬達108驅動的齒輪107與迴旋驅動用齒輪106同時轉動的狀態下，檢測排出螺旋輸送機OG的迴旋狀態(移動狀態)的。這個電位計Ry能夠在例如本體傾斜地停車和使排出輸送機OG的迴旋用縱軸心y從垂直姿勢傾斜時，對那種即使沒有迴旋操作指令、也因作為外力的重力作用而使作為被操作對象的排出輸送機OG進行迴旋移動的狀態進行檢測。
也可採用那種利用這個電位計Ry的檢測情報，自動地迴旋動作到例如預先設定的迴旋目標位置的進行自動迴旋控制的控制方式。
下面，參照圖17來說明控制裝置112的控制動作。
在上升開關S3接通時，使升降用液壓缸110進行伸長動作，使排出螺旋輸送機OG上升，當上升極限限位開關L3接通時，停止上升動作(步驟101-104)。在下降開關S4接通時使液壓缸110縮回而作下降動作(步驟105、106)。而在左迴旋開關S1接通時，使排出輸送機OG左迴旋地使電動馬達108動作，當左迴旋極限檢測用限位開關L1接能時，使左迴旋動作停止(步驟107-110)。同樣，在右迴旋開關S2接通時，使排出螺旋輸送機右迴旋地使電動馬達108動作，當右迴旋極限檢測用限位開關L2接通時，使右迴旋動作停止(步驟111-114)。接著，在任何一個開關都沒操作和排出螺旋輸送機OG的移動動作停止的狀態下，例如，因車體姿勢傾等情況下，當根據上述電位計Ry的檢測情報，檢測到排出輸送機OG進行移動時，為了阻止排出輸送機OG因重力而移動並使其位置保持，產生與上述重力作用方向相反的動作力而將位置保持用的電力，即馬預先設定的設定值的電流供給電動馬達108，當此後述檢測到移動，則僅使其增加單位量的電流供量，將電流值一直增加到使移動停止(步驟116-119)。
接著，在供給上述的保持用電流和任何一個開關都沒動作情況下，將這電流供給狀態保持(步驟115、120)。這樣，能將由於重力引起的排出螺旋輸送機OG與使用者意原相反的移動防止於未然。
(其他實施例)(1)在上述第1實施例中，被操作對象在進行位置保持動作時，在杆位置(操作位置)設定量以上變化場合下，是使保持力(電力)變更調整的，但也可取代這種控制結構，形成將杆位置逐次與前回的值進行比較，若有變化，則阻止這變化使保持力每單位量變更地加以控制的結構。
(2)上述第1實施例的結構是當設定次數以上地檢測到保持電流的實測值的平均值超過容許的上限值IMAX的狀態或下降到容許的下限值狀態時(例如繼續1秒鐘時間情況下)，使保持力變更，但也可取代這種結構而形成下述的結構。
即，經常根據杆位置，形成與保持力調整值相對應的電流值地逐次控制保持電流的檢測值。
(3)在上述第1實施例中，作為操作位置檢測機構的電位計是檢測扇型齒輪22的動作量的，但也可直接檢測變速杆26的操作量或凸輪構件20的操作量的，或者檢測這些連接機構中的構件的移動量的。(4)上述第1實施例是變更脈衝信號的幅度來調整對電動馬達的供給電力的，但也可不局限於這種結構，用變更頻率或者變更脈衝電流值等來進行控制的各種方式。
(5)在上述第1實施例中是把皮帶式無級變速裝置3的變速部作為被操作對象的例子，但本發明並不局限於皮帶式無級變速裝置3，也適用於液壓式的無級變速裝置或其他無級變速裝置的操作結構；作為被操作對象也不局限於無級變速裝置，例如還可用工具使作業裝置手動升降的結構，用電動馬達26進行輔助動作的各種操作結構。
(6)上述第1實施例的結構是把使被操作對象的變速部沿設定方向輔助地動作的電動馬達和在停止狀態下，為保持位置而產生與回歸彈力作用方向相反的力的電動馬達共用的，但也可不局限於這種結構，與位置保持用的電動馬達分開地設置使被操作對象朝正反方向動作的執行機構。
(7)在上述第1實施例中是把電位計33兼用作檢測被操作對象的操作位置的操作位置檢測裝置和檢測在動作停止狀態下的被操作對象的移動的移動檢測裝置的，但也可將它們分別地設置。
(8)在上述第1實施例是用電動馬達輔助操作作為被操作對象的變速部的，但也可形成只根據人工操作力使被操作對象向正反方向動作的方式。
(9)上述第2實施例是作為被操作對象的迴旋體在移動的情況下，將預先設定的設定值的電力供給電動馬達，此後若移動，則每設定單位量地使電力增加，但也可取代這種結構，例如，形成這樣的結構，即，設置檢測機體的從水平姿勢開始的前後傾斜角度和左右傾斜角度，即檢測從沿著迴旋體的縱向的迴旋軸的垂直姿勢開始的傾斜角的傾斜角傳感器，根據這傾斜角傳感器的檢測情報，間接地檢測迴旋體的因重力引起的移動，然後根據這檢測情報，把預先經過計算而求得的用來阻止迴旋體的因重力引起的移動的電力供給馬達。
也可形成分別根據上述傾斜角傳感器的檢測情報和電位計Ry的檢測情報，適當地變更調整電力的結構。
(10)在上述第2實施例中是和第1實施例同樣地，共用一個馬達，用它來使作為被操作對象的迴旋體迴旋動作的，和使其克服重力而保持位置用的。但也可與用作位置保持用的電動馬達不同地另外設置使迴旋體迴旋動作用的執行機構。或者用人工操作使迴旋體朝正反方向動作的結構。
(11)上述各實施例表示用變速裝置的向中立側的回歸力或重力使被操作對象移動的情況，但作為上述的外力，不局限於這些，還可以是用人工操作力來移動的情況，或者用別的執行機構作用上外力的情況等多種方式。
(12)上述實施例是把聯合收割機作為作業車輛的例子，但本發明不限於聯合收割機，也可用於拖拉機或插身機等其他農業車輛或建築工程車輛等各種作業車輛的操作控制裝置上。
權利要求
1.操作控制裝置，它是對沿正反方向能自由操作的被操作對象(20、OG)進行操作用的，其特徵在於設有電力供給機構(H)，它是在上述被操作對象(20，OG)處在動作停止狀態下，為了阻止這被操作對象因外力作用而移動，使上述被操作對象位置保持住，能產生與上述外力作′用方向相反的力，而將位置保持用的電力供給電動馬達(23、108)的。
2.如權利要求1所述的操作控制裝置，其特徵在於上述電動馬達(23、108)是被做成應使被操作對象(20、OG)向正反方向操作地對其施加操作力的。
3.如權利要求1所述的操作控制裝置，其特徵在於設有在上述動作停止狀態下、檢測由外力引起的被操作對象(20、OG)移動的移動檢測機構(33、Ry)，上述電力供給機構(H)是根據上述移動檢測機構的檢測情報，能將上述被操作對象位置保持地將電力供給上述電動馬達(23、108)的。
4.如權利要求1所述的操作控制裝置，其特徵在於沿規定方向回歸的彈力是作為上述的外力作用在上述被操作對象(20)上，上述電力供給機構(H)是隨著上述被操作對象(20)變成上述動作停止狀態而供給上述位置保持用的電力的。
5.如權利要求4所述的操作控制裝置，其特徵在於上述被操作對象(20)是隨著操作位置變化而使回歸彈力變動的，上述電力供給機構(H)是根據檢測上述被操作對象的動作位置的動作位置檢測機構的檢測情報來變更設定供給上述電動馬達(23)的電力的。
6.如權利要求3所述的操作控制裝置，其特徵在於上述移動檢測機構(33)是在被操作對象(20)在動作停止狀態下而且被操作對象被位置保持地將電力供給上述電動馬達(23)的狀態下，檢測由外力引起的上述被操作對象的移動；上述電力供給機構(H)是根據上述移動檢測機構的檢測情報，應使上述被操作對象(20)位置保持地變更調整供給上述電動馬達(23)的電力的。
7.如權利要求2所述的操作控制裝置，其特徵在於將人工地被正反操作的操作工具(26)和上述被操作對象機械地聯動連接；設有檢測上述操作工具是否被人工地操作和操作方向的操作狀態檢測機構(28、29)；上述電力供給機構(H)根據上述操作狀態檢測機構的檢測情報，檢測到操作工具被人工地操作時，將輔助力沿上述操作工具的操作方向施加地將電力供給電動馬達，而且檢測到沒人工地操作操作工具時，將上述被操作對象保持在操作位置上的供給電力。
8.如權利要求3所述的操作控制裝置，其特徵在於上述電力供給機構(H)沒的把被輸出的脈衝信號幅度加以自由變更的脈衝信號輸出機構(35)和把脈衝信號輸出機構的脈衝信號幅度相適應的電流供給電動馬達(23)的驅動機構(36)。
9.如權利要求3所述的操作控制裝置，其特徵在於設有對供給上述電動馬達(23)的電流值進行檢測的電流檢測機構(45)，根據這電流檢測機構的控制情報，把上述電流值維持成設定值地調整上述電力。
10.如權利要求9所述的操作控制裝置，其特徵在於上述電流檢測機構(45)是在包含上述設定值的電流調整範圍，而且只在比供給上述電動馬達(23)的全電流調整範圍小的電流調整範圍內控制上述電流的值。
11.如權利要求10所述的操作控制裝置，其特徵在於上述被操作對象(20)是皮帶式無級變速裝置(3)的變速部；上述外力是朝上述皮帶式無級變速裝置的中立側的回歸力。
12.如權利要求1所述的操作控制裝置，其特徵在於上述被操作對象(OG)是作為上述外力沿正反方向中的任何一方作用的。
13.如權利要求12所述的操作控制裝置，其特徵在於上述被操作對象是由相對於機體，由上述電動馬達(108)繞著沿縱向的迴旋軸心(y)能自由地正反方向迴旋地設置的迴旋體(OG)構成；上述迴旋體，由隨著機體傾斜的重力，沿正反方向任何一方作用上述外力的。
14.如權利要求13所述的作業車輛的操作控制裝置，其特徵在於它沒有在上述迴旋體(OG)上的檢測離迴旋軸心(y)的垂直姿勢的傾斜狀態的移動檢測機構(Ry)。
15.如權利要求1-14中的任何一權利要求所述的操作控制裝置，其特徵在於上述操作控制裝置是設置在作業車輛上的。
全文摘要
本發明的作業車輛的操作控制裝置能克服外力的並在很小的延遲時間的狀態下把被操作對象位置保持成適當位置。這個操作控制裝置設置著電力供給機構H，它是在正反方向自由操作的無級變速裝置的變速部20的操作停止狀態下，為阻止這被操作對象由向中立側回歸彈力作用而移動，使上述變速部20位置保持住，產生與上述回歸彈力作用方向相反的力而把位置保持用的電力供給電動馬達23的。
文檔編號F16H61/28GK1152681SQ96113390
公開日1997年6月25日 申請日期1996年8月28日 優先權日1995年8月28日
發明者江間浩明, 上田末藏, 平岡實, 本村峰義, 高原一浩 申請人:株式會社久保田