JP2004135674A

JP2004135674A - トラクタの自動旋回制御装置

Info

Publication number: JP2004135674A
Application number: JP2003380284A
Authority: JP
Inventors: Matsuhiko Tsunekawa; 常川　松彦; Satoru Nahata; 名畑　悟; Tsutomu Watanabe; 渡辺　勉; Seiji Yatsuka; 八束　政治; Fumio Shigematsu; 重松　文雄
Original assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Priority date: 2003-11-10
Filing date: 2003-11-10
Publication date: 2004-05-13

Abstract

【課題】トラクタに複数の旋回制御装置を搭載する場合に、各制御を的確に作動して、圃場に適した旋回を行う。
【解決手段】トラクタには、旋回時に該ソレノイドバルブ３０へ通電を行なって前記リフトアーム５を上動させるオートリフト制御装置と、同じく旋回時に旋回内側の後車輪１２にブレーキをかけるオートブレーキ制御装置を設ける。また車体の操向角を検出するセンサ１８を設け、このセンサ１８による検出角が設定角以上となると、旋回操作と判定し、前記各ソレノイドバルブ３０、３３Ｌ，３３Ｒへ通電を行なうコントローラ２８を備え、更に前記センサ１８では、オートリフト制御装置の作動と同時又はその後にオートブレーキ制御装置を作動させる設定とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、トラクタの自動旋回制御装置の構成に関する。

　従来、トラクタ作業の旋回時に、ステアリングハンドルの操向角が一定以上になることによって、リフトアームを上昇させて作業装置を地面から上げる旋回制御が知られている。
特開平1-141505号特開平5-162654号

　しかしながら、前記トラクタに複数の旋回制御装置を搭載する場合は、作業効率を損なわない様、各旋回制御装置を的確に作動させる構成が望まれる。

　この発明は、前記課題に鑑みてトラクタの自動旋回制御装置を以下のように構成した。即ち、リフトアーム５を油圧により昇降させるソレノイドバルブ３０と、旋回時に該ソレノイドバルブ３０へ通電を行なって前記リフトアーム５を上動させるオートリフト制御装置と、左右夫れ夫れの後車輪１２を油圧により制動するソレノイドバルブ３３Ｌ，３３Ｒと、旋回時に該ソレノイドバルブ３３Ｌ（３３Ｒ）に通電を行なって前記旋回内側の後車輪１２にブレーキをかけるオートブレーキ制御装置を設けると共に、車体の操向角を検出するセンサ１８を設け、このセンサ１８による検出角が設定角以上となると、旋回操作と判定し、前記各ソレノイドバルブ３０、３３Ｌ，３３Ｒへ通電を行なうコントローラ２８を備え、更に前記センサ１８では、オートリフト制御装置とオートブレーキ制御装置の作動角を同一に設定したことを特徴とするトラクタの自動旋回制御装置とした。

　また請求項２の発明では、リフトアーム５を油圧により昇降させるソレノイドバルブ３０と、旋回時に該ソレノイドバルブ３０へ通電を行なって前記リフトアーム５を上動させるオートリフト制御装置と、左右夫れ夫れの後車輪１２を油圧により制動するソレノイドバルブ３３Ｌ，３３Ｒと、旋回時に該ソレノイドバルブ３３Ｌ（３３Ｒ）に通電を行なって前記旋回内側の後車輪１２にブレーキをかけるオートブレーキ制御装置を設けると共に、車体の操向角を検出するセンサ１８を設け、このセンサ１８による検出角が設定角以上となると、旋回操作と判定し、前記各ソレノイドバルブ３０、３３Ｌ，３３Ｒへ通電を行なうコントローラ２８を備え、更に前記センサ１８では、オートリフト制御装置が作動する設定角とオートブレーキ制御装置が作動する設定角に間隔を設定し、前記オートリフト制御装置の作動の後にオートブレーキ制御装置を作動させる構成としたことを特徴とするトラクタの自動旋回制御装置とした。

　請求項１のトラクタの自動旋回制御装置では、車体の操向角を検出するセンサ１８による検出角が設定角以上となると、リフトアーム５が上動され、旋回内側の後車輪１２が制動される。この際、オートリフト制御装置とオートブレーキ制御装置の作動角は同一に設定されているので、後車輪が制動されると共に作業装置が地面から上がり、即ち作業装置が地中のままトラクタが旋回となることが無くなり、圃場に適した旋回となり作業効率を高めることができる。

　また請求項２のトラクタの自動旋回制御装置では、車体の操向角を検出するセンサ１８による検出角が設定角以上となると、リフトアーム５が上動され、旋回内側の後車輪１２が制動される。この際、オートリフト制御装置が作動する設定角とオートブレーキ制御装置が作動する設定角には間隔が設定されているので、後車輪が制動される前に作業装置が請求項１の構成に増して確実に地面から上がり、即ち作業装置が地中のままトラクタが旋回となることが無くなり、圃場に適した旋回となり作業効率を高めることができる。

　図１〜図５において、トラクタ車体は、前部からエンジンボディ７、クラッチハウジング８、及びミッションケース９等を連結して一体構成とし、前車輪１１、及び後車輪１２を伝動して走行しうる構成としている。１３はステアリングポスト１４上に位置するステアリングハンドル、１５は操縦席、１０はミッションケース９上のリフトアーム５を昇降するための油圧シリンダ等を収容する油圧ケース、１６はミッションケース９の左右両側に位置して一体的に連結するリヤアクスルハウジングであり、ミッションケース９の差動装置から連動される後車軸１７を軸装し、外側端の後車輪１２へ伝動するように構成している。

　ステアリング軸１を支持するステアリングポスト１４に、このステアリングハンドル１３の操作角を検出するステアリングセンサー群１８を設ける。このステアリングセンサー群１８は、リミットスイッチからなり、ステアリングハンドル１３の中立位置を示す中立位置スイッチ（図面省略）、左右後輪ブレーキ（以下、操向ブレーキ３）を自動的に制動するためのオートブレーキスイッチ４、リフトアーム５を自動的に上昇するためのオートリフトスイッチ６、及び、前車輪１１への伝動を自動的に増速変速する自動増速四ＷＤスイッチ１９等からなる。

　ステアリング軸１には、ねじ部２０が形成され、このねじ部２０にスイッチカム２を形成したねじ筒２１が螺合されて、ステアリング軸１の左回転、右回転によって、スイッチカム２が下動、上動するように構成される。このスイッチカム２はステアリングポスト１４の軸方に沿って形成されるカム溝２２に嵌合されていて、ねじ筒２１の回転を止めて上下移動を案内する。

　ステアリングポスト１４にはブラケット２３を介して前記各オートブレーキスイッチ４、オートリフトスイッチ６等が長孔２４及びこれに挿通する締付ボルト２５によって、上下移動調節可能に取付けられる。このうち、オートリフトスイッチ６は、自動増速四ＷＤスイッチ１９を兼ねる。

　オートブレーキスイッチ４は、左ブレーキスイッチ４Ｌ（以下左右一対に設けられる構成事項については、左側をＬとし右側をＲとして各符号を付けて記載する。）が、該オートリフトスイッチ６よりも下位にあり、右ブレーキスイッチ４Ｒがこれと対称に上方位置にあって、前記スイッチカム２の凸部にスイッチローラ２７が位置するとスイッチＯＮとなり、凹部ではＯＦＦとなる。このうちスイッチカム２途中の凹部２６では、ステアリングセンサー群１８のスイッチローラ２７との間に適宜の間隔が形成されていて、このカム間隔部Ｋがステアリング軸１の旋回操向の遊びとなり、このカム間隔部Ｋにおける操向操作では、旋回操作域にまで至らない。

　これら各スイッチ４Ｌ，４Ｒ，６は、同一軸方向線上に配置するもよいが、軸回り方向に位相をずらせて配置し各スイッチ毎のスイッチカム２を形成するもよい。各スイッチ４Ｌ，４Ｒ，６はボルト２５を緩めてブラケット２３に対して長孔２４の範囲内で上下に移動することにより、スイッチのＯＮする位置や、各スイッチ間のＯＮ間隔等を調節することができる。

　これにより、前記操向ブレーキの作動角、及び操向ブレーキ角とオートリフト作動角との間隔を調整することができる。
　このような各オートブレーキスイッチ４Ｌ，４Ｒ、オートリフトスイッチ６は、コントローラ２８を経て油圧回路のソレノイドバルブ２９Ｌ，２９Ｒ，３０，３１等を作動する。油圧回路のソレノイドバルブ２９Ｌ，２９Ｒは、スプールバルブを切替えて左側のブレーキシリンダ３２Ｌの油圧を立てて左側の操向ブレーキ３Ｌを制動したり、右側のブレーキシリンダ３２Ｒの油圧を立てて右側の操向ブレーキ３Ｒを制動することができる。３３Ｌ，３３Ｒは、これらのブレーキシリンダ３２Ｌ，３２Ｒを足操作するペタルである。３４はブレーキシリンダ３２Ｌ，３２Ｒと各対向する操向ブレーキ３Ｌ，３Ｒとの間を連動するブレーキロッドである。

　前記ソレノイドバルブ３０は、油圧ケース１０内のリフトシリンダ３５の伸縮制御を行うもので、これによって作業機を連結するリフトアーム５が昇降される。
　ソレノイドバルブ３１は、ミッションケース９からクラッチハウジング８を経て前車輪１１の差動装置３６へ連動する伝動軸の途中に設けられた四ＷＤ切替クラッチ３７の切替えを行うもので、前車輪１１の回転を後車輪１２とほぼ同速に伝動する等速四ＷＤと、前車輪１１の回転を後車輪１２のほぼ二倍に増速する増速四ＷＤとに切替えることができる。

　前記オートリフトスイッチ６のＯＮによって、これらソレノイドバルブ３０，３１をほぼ同時に切替えることによって、リフトアーム５を上昇すると共に、等速四ＷＤを増速四ＷＤに切替えて前車輪１１の伝動を高速にする。このオートリフトスイッチ６のＯＮと同時又はその後にオートブレーキスイッチ４Ｌ又は４ＲがＯＮされて、操向側の後車輪１２に操向ブレーキ３Ｌ，３Ｒが制動される。

　３８は感度調節ダイヤルで、スイッチ４，６の検出感度を調節する。３９はステアリング切り速度センサーで、ステアリングハンドル１３によるステアリング軸１の回転速度を検出する。

　このステアリング切り速度センサ３９は、ポテンショメータ、その他の回転速度計等からなりステアリング軸１からパワステ油圧回路４６によるパワステアリングに至る間のステアリング連動軸の回転速度を検出する位置であれば何所に構成してもよい。

　図５は、前記リフトシリンダ３５、四ＷＤ切替クラッチ３７のクラッチシリンダー４０、ブレーキシリンダ３２Ｌ，３２Ｒ、及びローリングシリンダー４１等の制御のための油圧回路を示す。従来、前記のようなステアリングハンドル１３の旋回操作により、これをステアリングセンサー群１８の各スイッチが検出して、作業機を上昇させ、前車輪１１を増速し、操向ブレーキ３Ｌ，又は３Ｒを制動させる構成においては、四ＷＤ切替クラッチ３７が油圧力低下によって切れたり、又、油圧力上昇によって操向ブレーキ３Ｌ，３Ｒと四ＷＤ切替クラッチとが同時に働くような誤作動が生じる。よってここでは、メインポンプＰ１の油排出口側に減圧弁４２を設け、該四ＷＤ切替クラッチ３７のソレノイドバルブ３１を切替作動した時には、この圧力補償された二次圧を、操向ブレーキシリンダ３２Ｌ，３２Ｒ及びソレノイドバルブ２９Ｌ，２９Ｒに働かせる構成としている。

　なお、前記油圧回路において、Ｐ２はサブポンプ、Ｔはタンクポートである。４３はリリーフバルブ、４４は分流弁、４５は作業機のローリング制御を行うローリングシリンダ４１用のローリング制御弁である。４６はパワステ油圧回路で、ステアリング軸１から作動される回動力を油圧力により増力して前車輪１１の操向連動を行うものである。

　以上のように構成したトラクタでは、前記ステアリング操作角の他、切速度によっても自動制御装置を作動させることもできる。
　前記ステアリング切り速度センサ３９は、常時ステアリング軸１の回転速度を検出していて、このステアリング切り速度センサ３９の切り速度が設定値よりも小さいときは、前記コントローラ２８から各ソレノイドバルブ２９Ｌ，２９Ｒ，３０，３１等への出力はなく、従って、リフトアーム５は下降したままの姿勢で作業状態を維持し、操向ブレーキ３も制動されず、四ＷＤ切替クラッチ３７の切替による前輪増速伝動も行われずに、ステアリングハンドル１３の操向による曲進走行を行うものである。

　このステアリング切り速度センサ３９の検出値が設定値以上のときは、ソレノイドバルブ２９Ｌ，２９Ｒ，３０，３１等が出力されて、リフトアーム５の上昇によって作業装置を地面から上げて非作業姿勢とし、操向側の操向ブレーキ３が制動され、四ＷＤ切替クラッチ３７により前車輪伝動が増速伝動されて、旋回走行となる。

　従って、曲進走行時は、ステアリングハンドル１３の切り角度が大きくても、切り速度が緩速であるため、出力が牽制されて、リフトアーム５が上昇されたり、操向ブレーキ３の制動で急旋回が行われたり、又前輪走行速が増速されることがない。このため曲進しながら作業を行うことができる。又、逆に、旋回走行時は、ステアリングハンドル１３の切り角度が小さくても、切り速度が早いため、リフトアーム５の上昇や操向ブレーキ３の制動等を速かに出力して、旋回態勢へ速かに移行することができる。

　このようにして、旋回後のリフトアーム５の下げ出力は、前記中立位置スイッチのＯＮによって、一定距離の走行、又は、一定の車輪回転数のカウントによって行わせる構成としている。

　このような旋回走行の制御は、前述のように前記ステアリング切り速度センサ３９の検出によってのみ行わせるもよいが、前記ステアリングセンサ群１８の各種センサの検出との組合せによって出力するもよい。例えば、ステアリング切り速度センサ３９が、設定値よりも大きい値を検出したときは、このまま直ちに旋回走行に入るのではなく、前記条件に加えてステアリングセンサ群１８の各スイッチのＯＮによって旋回走行を制御出力するように構成するもよい。

　また、モード切替スイッチなる設定器を設け、この切替えによって、ステアリング切り速度センサ３９の検出のみによる旋回制御を行わせたり、ステアリング切り速度センサ３９の検出には関係なく、ステアリングセンサ群１８の各スイッチによる旋回制御を行わせるように構成しても良い。

ステアリングセンサ部の側面図。その制御ブロック図。トラクタの一部の平面図。その側面図。油圧回路図。一部別実施例を示す油圧回路図。一部別実施例を示すブロック図。一部別実施例を示すブロック図。その作動を示すブロック図。一部別実施例を示す油圧回路図。一部別実施例を示す作業状態を示す作業平面図。その制御フローチャート。

符号の説明

　４Ｌオートブレーキスイッチ
　４Ｒオートブレーキスイッチ
　６　オートリフトスイッチ
１８　ステアリングセンサー群
１９　増速４ＷＤスイッチ
２８　コントローラ
３０　ソレノイドバルブ
３１　ソレノイドバルブ
３３　ソレノイドバルブ

Claims

リフトアーム５を油圧により昇降させるソレノイドバルブ３０と、旋回時に該ソレノイドバルブ３０へ通電を行なって前記リフトアーム５を上動させるオートリフト制御装置と、左右夫れ夫れの後車輪１２を油圧により制動するソレノイドバルブ３３Ｌ，３３Ｒと、旋回時に該ソレノイドバルブ３３Ｌ（３３Ｒ）に通電を行なって前記旋回内側の後車輪１２にブレーキをかけるオートブレーキ制御装置を設けると共に、車体の操向角を検出するセンサ１８を設け、このセンサ１８による検出角が設定角以上となると、旋回操作と判定し、前記各ソレノイドバルブ３０、３３Ｌ，３３Ｒへ通電を行なうコントローラ２８を備え、更に前記センサ１８では、オートリフト制御装置とオートブレーキ制御装置の作動角を同一に設定したことを特徴とするトラクタの自動旋回制御装置。
リフトアーム５を油圧により昇降させるソレノイドバルブ３０と、旋回時に該ソレノイドバルブ３０へ通電を行なって前記リフトアーム５を上動させるオートリフト制御装置と、左右夫れ夫れの後車輪１２を油圧により制動するソレノイドバルブ３３Ｌ，３３Ｒと、旋回時に該ソレノイドバルブ３３Ｌ（３３Ｒ）に通電を行なって前記旋回内側の後車輪１２にブレーキをかけるオートブレーキ制御装置を設けると共に、車体の操向角を検出するセンサ１８を設け、このセンサ１８による検出角が設定角以上となると、旋回操作と判定し、前記各ソレノイドバルブ３０、３３Ｌ，３３Ｒへ通電を行なうコントローラ２８を備え、更に前記センサ１８では、オートリフト制御装置が作動する設定角とオートブレーキ制御装置が作動する設定角に間隔を設定し、前記オートリフト制御装置の作動の後にオートブレーキ制御装置を作動させる構成としたことを特徴とするトラクタの自動旋回制御装置。