JP2006000013A - トラクタの作業機ローリング制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 トラクタでプラウ作業を行う際、局所的に軟弱な個所があると、負荷が変化し、同作業機の傾きが頻繁に変更されて、作業機の左右傾きを再設定する必要が生じる。また前記軟弱な場所を通過した後には、元の傾き値に再設定する必要が生じ、操作が煩わしいものであった。
【解決手段】トラクタには、作業機の左右ローリング姿勢を記憶する記憶装置と、作業機の昇降位置を検出するリフトアーム角センサを設ける。対本機ローリング制御を実行中、手動設定器Ｓ８，Ｓ９によって作業機が作業位置で左右傾きが変更された場合は、この変更後の左右ローリング位置を新たな保持位置として前記対本機ローリング制御モードを作動する。その後、同作業機が非作業位置へ上昇した後には、前記変更前の記憶装置の値に基づいて対本機ローリング制御を作動させる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、トラクタの作業機ローリング制御装置の構成に関する。

従来、農業用トラクタには、作業機を車体後部にリンク機構を介して昇降且つローリング自在に連結し、この作業機の左右ローリング姿勢を、車体の傾斜センサの値に応じて所定の左右傾き状態、或いは平行状態に保持する対地ローリング制御モードと、前記リンク機構に備えた作業機ローリング用アクチュエータの長さを保持することで、車体に対する左右傾き状態、或いは平行状態を保持する対本機ローリング制御モードを有するものが知られている。
特開平08-056409号

前記のように、トラクタの車体に対して作業機の左右傾きを一定角度に保つ対本機ローリング制御は、例えばトラクタの左右片輪を圃場の溝に落とした状態で走行するプラウ作業等に用いられる。

しかしながら、前記対本機ローリング制御装置を作動させてプラウ作業を行う際、局所的に硬度が異なる個所、特に軟弱な個所があると、前記作業機に係る負荷が変化し、プラウ作業機の傾きが頻繁に変更されて、オペレータは作業機に安定した負荷がかかる様、この左右傾きを再設定する必要が生じる。また前記局所的に硬度が異なる個所を通過した後には、更に元の傾き値に再設定する必要が生じ、操作が煩わしいもので有った。

この発明は上記課題を鑑みて、請求項１ではトラクタの作業機ローリング制御装置を以下のように構成した。

即ち、作業機（Ｐ）を車体後部にリンク機構を介して昇降且つローリング自在に連結し、この作業機（Ｐ）の左右ローリング姿勢を、車体の傾斜センサ（２６）の値に応じて所定の左右傾き状態、或いは平行状態に保持する対地ローリング制御モードと、前記リンク機構に備えた作業機ローリング用アクチュエータ（１８）の長さを保持することで、車体に対する左右傾き状態、或いは平行状態を保持する対本機ローリング制御モードを有するトラクタであって、
前記作業機（Ｐ）の車体に対する左右ローリング姿勢を設定する手動設定器（Ｓ８，Ｓ９）と、
前記設定された左右ローリング姿勢を記憶する記憶装置と、
前記作業機（Ｐ）の昇降位置を検出するセンサ（１６ｓ）とを設け、
前記記憶装置の値に基づいて対本機ローリング制御を実行中、前記手動設定器（Ｓ８，Ｓ９）によって作業機（Ｐ）が作業位置と想定される高さで左右ローリング姿勢が変更された場合は、この変更操作応じて作業機（Ｐ）の左右傾き姿勢を変更すると共に、同作業機（Ｐ）が非作業位置へ上昇される迄、前記作業機ローリング用アクチュエータ（１８）の駆動を中断する制御手段（１０）を設けたことを特徴とするトラクタの作業機ローリング制御装置とした。
（請求項１の作用）
以上のように構成した請求項１の発明では、手動設定器（Ｓ８，Ｓ９）によって作業機（Ｐ）の左右ローリング姿勢が作業位置と想定される位置で変更された場合は、作業機（Ｐ）は変更操作に応じた左右傾き角に変更されて、このローリング制御モードは中断される。そして同作業機（Ｐ）を非作業位置へ上昇させ、再度作業位置へ下降させたときには、前記作業機（Ｐ）の姿勢は記憶装置に記憶されていた変更前の左右傾き角に保持される。

また請求項２の発明では、作業機（Ｐ）を車体後部にリンク機構を介して昇降且つローリング自在に連結し、この作業機（Ｐ）の左右ローリング姿勢を、車体の傾斜センサ（２６）の値に応じて所定の左右傾き状態、或いは平行状態に保持する対地ローリング制御モードと、前記リンク機構に備えた作業機ローリング用アクチュエータ（１８）の長さを保持することで、車体に対する左右傾き状態、或いは平行状態を保持する対本機ローリング制御モードを有するトラクタであって、
前記作業機（Ｐ）の車体に対する左右ローリング姿勢を設定する手動設定器（Ｓ８，Ｓ９）と、
前記設定された左右ローリング姿勢を記憶する記憶装置と、
前記作業機（Ｐ）の昇降位置を検出するセンサ（１６ｓ）とを設け、
前記記憶装置の値に基づいて対本機ローリング制御を実行中、前記手動設定器（Ｓ８，Ｓ９）によって作業機（Ｐ）が作業位置と想定される高さで左右ローリング姿勢が変更された場合は、この変更操作応じて作業機（Ｐ）の左右傾き姿勢を変更すると共に、この変更後の左右ローリング位置を保持位置として前記対本機ローリング制御モードを作動し、同作業機（Ｐ）が非作業位置へ上昇した後には、前記変更前の記憶装置の値に基づいて対本機ローリング制御を復帰させる制御手段（１０）を設けたことを特徴とするトラクタの作業機ローリング制御装置とした。
（請求項２の作用）
以上のように構成した請求項２の発明では、手動設定器（Ｓ８，Ｓ９）によって作業機（Ｐ）の左右ローリング姿勢が作業位置と想定される位置で変更された場合は、この変更後の左右傾き角が非作業位置へ上昇されるまで保持される。そして、同作業機（Ｐ）が非作業位置へ上昇された後、再度作業位置へ下降させたときには、記憶装置に記憶されていた変更前の左右傾き角に保持される。

これにより、請求項１の発明では、圃場で局所的に硬度が異なる個所が有り、一時的に作業機（Ｐ）の左右傾き角を変更する場合があっても、作業機（Ｐ）を上昇させるまでは、ローリング用アクチュエータ（１８）の駆動が中断され、その場を通過し旋回後に再度作業機（Ｐ）を着地させた時には前記変更前の左右傾き角が保持されるので、前記のように、オペレータの再設定操作が不要となり、煩わしさを解消することができる。

また請求項２の発明では、作業機（Ｐ）の左右傾き角を変更した後も、この変更後の姿勢が保持されるので、前記請求項１の効果に加え、作業機（Ｐ）を上昇する前も作業深さが大きく変わること無く、均一な作業を行うことができる。

以下、図面に基づいて、この発明を作業車両となる農業用トラクタ（以下、トラクタＴ）に搭載した場合について説明する。

最初にトラクタＴの構成について説明する。

トラクタＴは、図１に示すように、ボンネット１１内部にディーゼルエンジンＥを備え、このエンジンＥの回転動力をクラッチハウジング１２及びミッションケース１３内の各種伝動装置を介して走行輪となる左右後輪１４Ｒ，１４Ｒ、若しくは前後輪１４Ｆ，１４Ｒへ伝達して走行する構成となっている。

またトラクタＴの車体後部には、作業機昇降用油圧シリンダ１５を備え、同シリンダ１５のピストン伸縮操作によりリフトアーム１６を上下駆動し、三点リンク機構１７を介して作業機Ｐを昇降する構成となっている。尚、図１例ではプラウ作業機を連結した構成となっている。

また前記三点リンク機構１７の左右一側のロアリンク１７ｂとリフトアーム１６は、作業機ローリング用油圧シリンダ（作業機ローリング用アクチュエータ）１８にて接続され、同シリンダ１８のピストンを伸縮操作により、作業機Ｐの左右一側を上げ下げして作業機Ｐの左右ローリング姿勢を調整する構成となっている（図２参照）。また前記作業機ローリング用油圧シリンダ１８の長さは、ワイヤーを介してミッションケース１３上部のストロークセンサ１８ｓにて検出する構成となっている。

またトラクタＴの操縦席２５の下方には、同トラクタＴの制御手段１０となる各種コントローラ１０ｃ，１０ｄやトラクタＴの左右傾斜角を検出する傾斜センサ２６を備える構成となっている。

またトラクタＴの操縦席２５の前方には、前記前輪１４Ｆを左右操舵するステアリングハンドル２７を設け、この下方に車両の前後進を切り替える前後進切替レバー２８、及びエンジンＥの回転数を調節するアクセルレバー２、更には車体後部の作業機Ｐをワンタッチ操作で非作業位置へ上昇、若しくは作業位置へ一気に昇降するワンタッチ式作業機昇降レバー２９を設けている。また前記アクセルレバー２の回動基部には、摩擦材を有するレバー保持機構を設けると共に、ワイヤーを介して前記エンジン側部のガバナ機構（燃料噴射量調整機構）Ｇに接続する構成となっている。これにより、エンジンＥのスロットル位置を同レバー２の操作位置を変更し任意の位置で保持することができる。

また、前記ステアリングハンドル２７下方には、クラッチペダル５や左右ブレーキペダル３０，３０、そしてアクセルペダル３を設け、前記アクセルペダル３の回動基部には、エンジン回転数を減速側へ戻すよう付勢したスプリングを設けると共に、この踏込操作を検出するアクセルペダル位置センサ３ｓを設ける構成となっている。また前記アクセルペダル３の回動基部は、前記アクセルレバー２と同様に、ワイヤーを介して前記エンジンＥのガバナ機構Ｇへ接続する構成となっている。

これにより、前記アクセルレバー２により保持されたスロットル設定位置を下限として、アクセルペダル３の踏み込み時にだけエンジン回転数を上昇させ、踏み込み解除時には、前記アクセルレバー２で設定された元の位置に復帰する構成となっている。

尚、前記トラクタＴのような作業車両では、一般的に作業時には変速位置を低車速側に設定すると共に、アクセルレバー２をエンジン高回転位置（フルスロットル位置）に設定して一定速で走行し、一方、路上走行や圃場内移動時では、変速位置を高車速側に設定すると共に、アクセルレバー２を低回転位置（アイドリング位置近傍）に設定し、アクセルペダル３を踏み込んでエンジン回転数、即ち車速を調節する。

また前記ステアリングハンドル２７の前方には、図３に示すように、液晶モニタＭを有するメータパネル３１を設け、この裏面にメータパネル用コントローラ１０ａを備え、同コントローラ１０ａに入力された情報を、パネル表面の各種パイロットランプや液晶モニタＭへ表示する構成となっている。またメータパネル３１の左右一側（図３中左側）には、前後のワイパーの駆動を入切するワイパー入切スイッチ３２ｆ、３２ｒを設け、左右他側には、前後のワークランプを点灯消灯するライト入切スイッチ３３ｆ、３３ｒを設ける構成となっている。

また、トラクタＴの操縦席２５一側方には、逆「Ｌ」字型に操作する変速レバー（副変速操作具）７を設け、同レバー７の基部と、副変速装置４ｂの変速シフタとをロッド部材など機械的連動機構にて連結し、前後回動操作で副変速装置４ｂをＨ速／Ｌ速の二段階（作業用操作位置Ｐ１）に切り替え自在に構成すると共に、前記Ｈ速位置では車体外側に向ってレバーを移動することで路上速に適した路上用Ｈ速（路上用操作位置Ｐ２）に切り替えて、詳しくは図１０に示すように、後述する主変速位置４ａの切替位置を高速側の４段に限定して変速を切替える構成となっている。

また前記変速レバー７の基部には、図４に示すように、同レバー７の支持ブラケット３５に備えられ且つレバー７の前後方向の位置を検出するポテンショメータ式の第一副変速位置センサ７ａと、ミッションケース１３の突設部から内部の副変速シフター３６に向けて備えられ且つ同レバー７の左右方向の位置を検出するリミットスイッチ式の第二副変速位置センサ７ｂとを備える構成となっている。これにより、前記変速レバー７の前後左右の操作位置を検出することができる。

また前記変速レバー７のグリップ内側面には、主変速操作具となる変速スイッチ６（増速スイッチ６ａ、減速スイッチ６ｂ）を設け、オペレータのスイッチ操作によりコントローラ１０の通電指令を介し主変速装置４ａの変速位置を１段ずつ増減切り替える構成となっている。またグリップ部背面には、レバー操作に応じて主変速位置を自動的に切り替える変速制御を入切する自動変速制御入切スイッチ３８を備える構成となっている。

また前記操縦席２５の他側方には、ロータリ作業機Ｒの高さを変更するポジションレバー４０を設け、このポジションレバー４０基部にも操作位置を検出するポテンショメータ４０ｓを備え、コントローラ１０では同レバー４０のセンサ４０ｓの検出角とリフトアーム１６基部に備えたリフトアーム角センサ１６ｓの検出角が一致する様、作業機Ｐの高さを変更する構成となっている。

また更に前記ポジションレバー４０のレバーガイド後方には、図５に示すように、樹脂製の操作パネル４１を備え、この上面に操縦席２５に向かって作業機Ｐの昇降及びローリング制御に係る複数の制御スイッチを備える構成となっている。

前記操作パネル４１について説明すると、同パネル４１の中央部には２つのダイヤル、詳しくは前記作業機Ｐの上げ位置を設定する上げ位置設定ダイヤルＤ１と、作業機Ｐの左右傾きを調整する傾き調整ダイヤルＤ２を併設し、両ダイヤルＤ１，Ｄ２間で且つ上げ位置調整ダイヤルＤ１側にデセラ制御入切スイッチＳ４を配置する構成となっている。

尚、前記デセラ制御とは、前記作業機Ｐの下降時にこの下降速度を一定高さから減速する制御である。

また前記上げ位置設定ダイヤルＤ１の左側方には、作業機Ｐの昇降に係る３つのラバータクト式の制御スイッチ（バックアップ制御入切スイッチＳ１、オート切換スイッチＳ２、オート感度設定スイッチＳ３）を操縦席２５に向って遠近方向に配する構成となっている。

尚、前記バックアップ制御入切スイッチＳ１で作動させるバックアップ制御とは、前記前後進切替レバー２８が後進位置に操作されたことを検知して、即ちトラクタＴの後進操作に連動して作業機Ｐを前記上げ位置調整ダイヤルＤ１で指定された上昇位置まで上昇させる制御である。また。オート切換スイッチＳ２は、ロータリ耕耘時に耕深制御を作動させる「ロータリ」モードと、ドラフト作業時に負荷制御を作動させる「ドラフト」モードと、ローダ作業機等、別途作業機を連結した時に、前記作業機Ｐの昇降用油圧回路及び制御弁を利用して当該作業機へ油圧を送る「油圧取出」モードとを選択するスイッチである。

また前記傾き調整ダイヤルＤ２の右側方には、作業機Ｐの左右ローリング姿勢制御に係る３つのラバータクト式の制御スイッチ（３Ｐ切換スイッチＳ５、水平切換スイッチＳ６、水平感度切換スイッチＳ７）を操縦席２５に向って遠近方向に配する構成となっている。

尚、前記３Ｐ切換スイッチＳ５とは、前記左右ロアリンク１７ｂ，１７ｂに対し、取付幅の異なる作業機を１（狭），２（中），３（広）の三段階で指定するスイッチを示し、これにより各ローリング制御時の制御係数が変更されて、作業機Ｐの左右傾きが適切に変更されるものである。また、水平切換スイッチＳ７とは、「自動水平」モードと、「傾斜」モードと、「平行」モードの内、１つの制御を選択するスイッチである。詳しくは、前記「自動水平」モードとは、三点リンク機構１７に接続した作業機Ｐのローリング姿勢を前記傾斜センサ２６の検出値により水平状態に保持するローリング制御モードであり、「平行」モードとは、地表の傾きを前記傾斜センサ２６の移動平均値にて求め、前記手動スイッチＳ８，Ｓ９にて設定された傾斜状態を保持するローリング制御モードであり、「平行」モードとは、前記ローリング用油圧シリンダの長さを前記手動スイッチＳ８，Ｓ９にて調整された長さに保持して、車体に対する傾き状態を保持するローリング制御モード（対本機ローリング制御）を示す。

またこれら３つの制御スイッチＳ５〜Ｓ７の更に左側方には、前記ローリング制御が「平行」モードに設定されたときに、この左右傾きを調整するタバータクト式の上下一対の手動スイッチ（右上げスイッチＳ８、右下げスイッチＳ９）を配する構成となっている。

また前記各ラバータクト式スイッチＳ１〜Ｓ２，Ｓ５〜Ｓ７には、各設定状態を表示するＬＥＤランプを備える構成となっている。

以上のように構成した操作パネル４１では、同パネル４１の中央部から左右一側に作業機昇降に関する設定器類を配し、他側に作業機の左右ローリング制御に関する設定器類を配する構成としたので、作業に不慣れなオペレータに対しても設定操作がわかり易い。

次に、図６と図７に基づいてトラクタＴの動力伝達経路について説明する。

前記エンジンＥの回転動力は、図６に示すように、クラッチハウジング１２内の主クラッチ４３にて断続操作され、動力上手側から順にミッションケース１３内の前後進切替装置４４、主変速装置４ａ（第一主変速装置４ａ１，第二主変速装置４ａ２）、副変速装置４ｂと順に伝達する構成となっている。そして、前記副変速装置４ｂにて出力した回転を、後輪デフ機構４６を介して左右後輪１４Ｒ，１４Ｒへ伝達し、前輪駆動軸４７及び前輪デフ機構４８を介して左右前輪１４Ｆ，１４Ｆへ伝達する構成となっている。

また前記エンジンＥには、前記ガバナ機構Ｇにアクセル位置センサ４９を設け、出力軸にエンジン回転センサ１を設け、両センサ４９，１により車両のエンジン負荷状態を検出する構成となっている。

また前記前後進切替装置４４は、２つのクラッチ（前進用クラッチＣｆ，後進用クラッチＣｒ）を有する油圧クラッチ式切替装置であり、前記前後進切替レバー２８の操作位置に応じてどちらか一方のクラッチを圧着し、回転動力を第一主変速装置４ａ１へ正転、若しくは逆回転で伝達する構成となっている。

また、前記第一主変速装置４ａ１は、「３速」と「４速」の切替えを行う第一変速用油圧シリンダ８Ａと、「１速」と「２速」の切替えを行う第二変速用油圧シリンダ８Ｂを備えたシンクロメッシュギア式の変速装置であり、前記両油圧シリンダ８Ａ，８Ｂの内、一つのシリンダ８Ａ（８Ｂ）のピストンを伸長若しくは短縮し先端部に係合されたシフタを前後に移動することで１速から４速の変速ギヤ組の内の１つのギヤ組を通じて、詳しくは前記第一変速用油圧シリンダ８Ａのピストンが図７中左側に伸長することで「４速」となり、同ピストンが図７中右側に短縮することで「３速」となり、前記第二変速用油圧シリンダ８Ｂのピストンが図７中左側に伸長することで「２速」となり、同ピストンが図７中右側に短縮することで「１速」となる構成となって、回転動力を第二主変速装置４ａ２へ伝達する構成となっている。

また第二主変速装置４ａ２は、高低二段のクラッチ（ＨｉクラッチＣｈ，ＬｏクラッチＣｌ）を有する油圧クラッチ式変速装置であり、クラッチ内部のピストンにて高低どちらか一方のクラッチ板を圧着することで回転動力を高低二段に切り替え、その回転動力を副変速装置４ｂへ伝達する構成となっている。

また副変速装置４ｂは、前記変速レバー７の手動操作によりロッド部材等、機械式連動機構を介して切り替えるスライディングメッシュギヤ式の変速装置であり、前記第二主変速装置４ａ２から伝達された回転動力を「Ｈ速」と「Ｌ速」の何れか一方のギヤ組の１つを介して伝達し、出力軸４５より出力する構成となっている。

これにより、前記トラクタＴでは、図９に示すように、第一主変速装置４ａ１と第二主変速装置４ａ２の変速位置を組み合わせることにより、主変速装置４ａは、４×２＝全８速の変速位置を有する構成となっており、２段の副変速装置４ｂの組み合わせで全１６段の変速位置を取ることができる構成となっている。

そして、前記主変速装置４ａを変速する場合は、図１０に示すように、変速レバー７の増速スイッチ６ａと減速スイッチ６ｂを押し込み操作することで、同変速装置４ａの変速位置を１速ずつ順に増速若しくは減速させるか、或いは後述するように変速レバー７を路上用操作位置Ｐ２に設定し、アクセルペダル１の踏込操作と踏込解除操作で、一部の主変速位置内で増速或いは減速する構成となっている。

また前記エンジンＥの回転動力は、前記前後進切替装置４４の入力部にて分岐され、ＰＴＯ入切クラッチ５２、逆転機構を有するＰＴＯ変速装置５３を介してＰＴＯ軸５４を駆動する構成となっている。

尚、図６中の符号５５は、旋回内側の後輪にブレーキをかけるブレーキ装置を示し、前記左右ブレーキペダル３０，３０の踏込み操作、または前記ステアリングハンドル基部に備えたハンドル切角センサ２７ｓによりトラクタＴの旋回操作を検出して作動する構成となっている。また符合５６は、前記ブレーキ装置と同じくトラクタＴの旋回操作に連動させて、前輪１４Ｆの周速を後輪１４Ｒの周速よりも増速する前輪増速装置を示す。

また前記前輪増速装置５６の下手側の前輪駆動軸４７には、電磁ピックアップ式回転センサ（車速センサ９）を設け、同軸４７の回転を検出することでトラクタＴの車速を検出する構成となっている。

次に図８に基づいてトラクタＴの油圧回路構成について説明する。

前記トラクタＴは、ミッションケース１３内の油を作動油として、二連の油圧ポンプＰ１，Ｐ２にて吸い上げ、一方の油圧ポンプＰ１をパワーステアリング用油圧回路５６を介して前輪操舵用油圧シリンダ５７へ圧油を連通する一方、他方の油圧ポンプＰ２を作業機系油路Ｌ１と走行系油路Ｌ２へ圧油を分岐して送る構成となっている。

前記作業機系油路Ｌ１は、分流弁５７にて圧油を分岐し、分岐後の一方の回路を回路上手側から順に、前記作業機ローリング用油圧シリンダ１８へ圧油を給排するローリング用油圧回路、及び作業機昇降用油圧シリンダ１５へ圧油を給排する昇降用油圧回路と直列に接続する一方、他方の回路をトラクタＴに別途装着する外部作業機駆動用の回路を接続する構成となっている。

また前記作業機ローリング用油圧シリンダ１８は、コントローラ１０の通電指令により切替制御弁９１内の油路を切り替えて駆動する構成となっている。

また前記作業機昇降用油圧シリンダ１５も同様に、コントローラ１０の通電指令により作業機上昇用及び下降用の各制御弁９０内の油路を開通して駆動する構成となっている。

また走行系油路Ｌ２は、回路上手側に減圧弁５８を備え、回路上手から順に前記前輪増速装置のクラッチを圧着させる前輪駆動回路６０、ＰＴＯクラッチ昇圧回路６１、前記第一及び第二変速用油圧シリンダ８Ａ，８Ｂを駆動する第一主変速装置駆動回路６２、前記ＨｉクラッチＣｈ，ＬｏクラッチＣｌを圧着操作する第二主変速装置駆動回路６３、前後進切替装置４４の前進用クラッチＣｆ，後進用クラッチＣｒを圧着操作する前後進切替駆動用回路６４、左右後輪１４Ｒ，１４Ｒのブレーキ装置５５，５５を作動させるブレーキ駆動用回路６５を並列分岐して接続する構成となっている。

次に図１１乃至図１５に基づいて、トラクタＴの制御系について説明する。

前記トラクタＴの制御手段となるコントローラ１０は、メータパネル用コントローラ１０ａと、操作パネル用コントローラ１０ｂと、走行用コントローラ１０ｃと、作業機制御用コントローラ１０ｄとから構成され、夫れ夫れのコントローラは、各種センサや設定器の情報を処理するＣＰＵ、前記情報を一時記憶するＲＡＭ、また各種制御プログラムやこの発明の作業機Ｐの左右傾き角等を記憶するＥＥＰＲＯＭ等を備える構成となっている。

また、各種アクチュエータを接続した走行用コントローラ１０ｃと作業機操作用コントローラ１０ｄは、各アクチュエータの駆動を迅速且つ円滑に操作できる様、ＣＡＮ式通信回線７０Ａにより接続し、またメータパネル用コントローラ１０ａと作業機制御用コントローラ１０ｄと操作パネル用コントローラ１０ｂは、シンクロナス通信回路７０Ｂにて接続する構成となっている。

これにより、全コントローラ１０ａ〜１０ｄは通信回線７０Ａ，７０Ｂにより接続され、各種センサ情報や出力情報を共有化することができる。

また前記メータパネル用コントローラ１０ａは、この入力部に液晶モニタ表示切替スイッチ８０と、エンジン回転センサ１と、ＰＴＯ回転センサ５４ｓと、ＰＴＯ入切スイッチ５２と、ワークランプ入切スイッチ３３ｆ，３３ｒと、ワイパー入切スイッチ３２ｆ、２３ｒ等を接続して設け、出力部に、液晶モニタＭと、各種パイロットランプと、ワークランプ８１ｆ、８１ｒと、ワイパー電動モータ８２ｆ、８２ｒと、ホーン８３等を接続して設けている。

また操作パネル用コントローラ１０ｂは、この入力部に、前記上げ位置調整ダイヤルＤ１と、傾き調整ダイヤルＤ２と、バックアップ制御入切スイッチＳ１と、
オート切換スイッチＳ２と、オート感度切替スイッチＳ３と、デセラ制御入切スイッチＳ４と、３Ｐ切換スイッチＳ５と、水平切換スイッチＳ６と、水平感度切替スイッチＳ７と、ローリング用油圧シリンダ１８のピストンを伸縮させて作業機Ｐの右側を上げる手動スイッチＳ８と、右側を下げる手動スイッチＳ９とを接続して設けている。また出力部には、前記操作パネル４１上の各種ＬＥＤランプを接続して設けている。

また走行用コントローラ１０ｃには、この入力部に、自動変速制御を入切する自動変速制御入切スイッチ３８と、主変速を切り替える増速スイッチ６ａ及び減速スイッチ６ｂと、変速レバー７の位置を検出する第一副変速位置センサ７ａ、第二副変速位置センサ７ｂ、主変速位置をシフターの位置や油圧回路内の圧で検出する主変速位置センサ８５ａ〜８５ｆ、アクセルレバー位置センサ２ｓ、ガバナ機構部のアクセル位置センサ４９、クラッチペダルスイッチ５ｓ、前後進レバー基部の前後進スイッチ２８ｆ、２８ｒ等を接続して設けている。また出力部には、前記主変速装置を１速から８速まで切り替える制御弁８６ａ〜８６ｈのソレノイド８６ａｓ〜８６ｈｓと、前後進切替装置４４の前進用クラッチＣｆ及び後進用クラッチＣｒを圧着操作する制御弁８８ｆ、８８ｒのソレノイド８８ｆｓ、８８ｒｓ及びこれらクラッチＣｆ，Ｃｒの圧を調整する昇圧用制御弁８９のソレノイド８９ｓとを接続して設けてる。

また作業機操作用コントローラ１０ｄには、この入力部に、ワンタッチ式作業機昇降用レバー基部の上昇スイッチ２９ｕと、下降スイッチ２９ｄ、ポジションレバー４０基部のポテンショメータ４０ｓ、リフトアーム角センサ１６ｓ、ローリング用油圧シリンダ１８のストロークセンサ１８ｓ、ハンドル切角センサ２７ｓ、車速センサ９、旋回制御入切設定器８９等を接続して設けている。また、出力部には、作業機上昇用、下降用の制御弁のソレノイド９０ｕｓ，９０ｄｓと、作業機Ｐの右側を上げ下げする制御弁９１のソレノイド９１ｕｓ，９１ｄｓと、左右後輪１４Ｒのブレーキ５５，５５を夫れ夫れ独立して制動する制御弁９３ｌ，９３ｒのソレノイド９３ｌｓ，９３ｒｓと、前輪１４Ｆを増速駆動する制御弁９４のソレノイド９４ｓと、前記前輪増速装置の作動と同様に、車両の旋回時にエンジンＥのスロットル位置を強制的に低回転に変更する電動モータ９５を接続して設けている。

以上のように構成したトラクタＴでは、図１６乃至図１８に示す各制御が行われる。

まずトラクタＴの電源系をＯＮすると、通信初期において前記メータパネル用コントローラ１０ａは、同コントローラ１０ａ内に設定された機種型式情報と各コントローラ１０ｂ、１０ｃ、１０ｄに設定された機種型式情報とを比較し、これが異なる場合は前記液晶モニタＭへ異常の旨を表示すると共にホーン８３を鳴らす構成となっている。

そして、前記走行用コントローラ１０ｃでは、図１７に示すように、最初に前記自動変速制御入切スイッチ３８の設定状態を判定し、これがＹＥＳ（入）の判定であれば続けて前記変速レバー７の操作位置が、作業用操作位置Ｐ１であるか、路上用操作位置Ｐ２であるかを判定する。そして、ここでレバー位置が路上用操作位置Ｐ２である場合は、アクセル操作に応じた変速制御が行われ、作業位置Ｐ１である場合は、使用累積時間に応じた変速制御が行われる。

尚、上記使用累積時間に応じた変速制御とは、変速レバー７の操作位置を変更したときに、主変速位置を過去最も長時間使用した位置に自動で切替える制御を示す。

また前記自動変速制御の入切状態が切りであれば、増減速スイッチ６ａ，６ｂの操作、或いは変速レバー７の切替操作に応じた変速制御が行われる。

前記アクセル操作に応じた変速制御は、図１８に示すように、最初に前記アクセルレバー２の設定位置が高回転に保持されていないか、即ち路上走行を想定した低回転位置かどうかが判定され、これがＮＯの判定の場合には、トラクタＴは通常の作業状態とし、主変速を切替えるときには、前記増減速スイッチ６ａ，６ｂによる操作のみとなってエンドとなる。また前記アクセルレバー２の設定位置が低回転位置である場合は、トラクタＴは路上など高速で移動する場合とし、更にクラッチペダル５が踏込まれているかどうかが判定される。

そして前記クラッチペダル５が踏込み中（判定がＹＥＳ）の場合は、停止状態、或いは路上での交差点などで徐々に車速を落とす操作と想定し、前記エンジンＥの回転数に関係なく、前記車速センサ９の検出値に基づいて、変速位置を１速ずつアップダウンさせる。即ち車速値が大きいほど変速位置を高速段へ、小さいほど低速段へ切り替える。

これにより、クラッチペダル５を踏込む場合は、走行面の状態に応じて車両の速度は変化するので、この速度に応じて変速位置が切り替わり、クラッチペダル５から足を離して動力が伝達されたときにも、急減速、急加速する事無く車速が円滑に変化し、車両の操作性が良い。

またクラッチペダル５が踏込まれていない場合（判定がＮＯ）の場合は、路上での通常走行として、まず車速が停止状態に近い一定値（凡そ０．５ｋｍ／ｈ）以上かどうかを判定し、これがＮＯの判定であれば、主変速位置４ａを一気に最低速位置に切り替える。

一方、車速が前記一定値を超えている場合は、前記アクセル位置センサ４９と車速センサ９の検出によりエンジン回転数と車速を読み込み、予め設定した車速表（マップ）の値と比較して、前記エンジン回転数と車速値に相当する変速位置に近づく様、変速位置を１段ずつ増速、減速、或いは現変速段を維持する構成となっている。

これにより、スロットルの保持位置が低回転の場合に、エンジン回転数に応じて変速位置が切り替わるので、加速中にアクセルペダル３から足を離せば加速が中断され、車速が高速に設定されつづけることが無く、所謂オートマチック式の自動車を運転する感覚で車両を安全に走行することができる。しかも、このアクセルペダル３による変速は、主変速の一部、即ち高速側の４段に亘ってのみ切り替わるので、目的とする車速に迅速に到達し、車両の操作性が良い。

尚、前記車速表のマップでは、前記アクセルレバー２が所定の低回転位置に操作され、アクセルペダルが踏まれていない場合、主変速を第１速に設定する構成となっている。またこのアクセル操作に応じた変速制御は、前進時のみに作動する構成となっており、主変速装置４ａの切替時には、主変速位置を切り替えるアクチュエータ、即ち第一、第二変速用油圧シリンダ８Ａ，８Ｂ及び第二主変速装置４ａ２のクラッチＣｈ，Ｃｌ内ピストンが作動する間には、前記前後進切替装置４４の前進クラッチＣｆが切りに保持され、この圧着時には、エンジン回転数の変化率が大きい程、ゆっくりと前進クラッチＣｆを接続する構成となっている。

また図１９に示す増減速スイッチ６ａ，６ｂに応じた変速制御では、まず最初に
トラクタＴが走行中かどうかをクラッチペダル５の踏み込み操作の有（停止中）無（走行中）で判定し、走行中と停止中のスイッチ６ａ，６ｂのＯＮ信号受け時間を夫れ夫れ設定して前記主変速位置４ａを切り替える。

詳しくは、トラクタＴの走行中は、増減速スイッチ６ａ（６ｂ）を継続して押込む場合に受け付けられる間隔ｔ２（４５０ｍｓｅｃ）は、２回以上単発で連続して押込む場合に受け付けられる間隔ｔ１（３００ｍｓｅｃ）よりも、長く設定する構成となっている。

これにより、走行中、増減速スイッチ６ａ，６ｂの単発操作では、オペレータ自らの認識があると想定し、迅速に変速位置を切り替え、長押し操作では。１段のスイッチ変速に要する操作時間を長くなるようにし、押込み操作が不用意に長引いても変速位置が過剰にアップダウンすることが防止され、変速操作性を向上することができる。

またトラクタＴの停止中にも、増減速スイッチ６ａ（６ｂ）を継続して押込む場合に受け付けられる間隔ｔ３（４００ｍｓｅｃ）は、単発で連続して押込む場合に受け付けられる間隔ｔ１（３００ｍｓｅｃ）よりも、長く設定されているが、前記走行中の受け付け時間ｔ２と比較して、この間隔を短期間に設定している。

これにより、増減速スイッチ６ａ，６ｂを長押し操作した場合の走行中の操作と比較して、停止中の操作は変速操作に要する時間を極力短縮することができ、変速操作性を向上することができる。

次に、図２０乃至図２３に基づいて、前記作業機制御用コントローラ１０ｄによって実行される作業機のローリング制御について説明する。

このローリング制御では、図２０に示すように、まず最初に、前記操作パネル４１上の水平切換スイッチＳ６の設定状態が判定され、これに応じ各モードに応じたローリング制御が実行される。

前記ローリング制御の内、「平行」モードでは、図２１に示すように、最初に前記リフトアーム角センサ１６ｓより作業機Ｐの高さを検出し、この高さが非作業状態と想定される一定値に達しているかどうかを判定する。そして、この作業機Ｐの高さが一定値よりも高い位置であれば、作業機Ｐの傾き設定操作が受け付けられる。即ち、前記手動スイッチＳ８，Ｓ９の操作に応じてローリング用油圧シリンダ１８を伸縮駆動し、この駆動を停止したときのストロークセンサ値を新たな作業機Ｐの左右傾き設定値として前記コントローラ１０ｄ内の記憶装置（ＥＥＰＲＯＭ）に記憶する。その後、作業機Ｐを作業位置へ下降させて、作業機ローリング用油圧シリンダ１８に外圧が掛ったり油漏れが生じても、このセンサ値が戻る様、即ち作業機Ｐの左右傾き傾きが保持されるように、前記ローリング用油圧シリンダ１８のピストンを伸縮する。

一方、前記作業機Ｐが予め設定した作業位置と想定される高さであれば、作業中に局所的に硬度の異なる場所が有って、作業機Ｐの左右傾きを一時的に変更する操作と想定し、図２２に示すように、ローリング制御が継続されるる。即ち、手動スイッチＳ８，Ｓ９が操作されると制御弁へ通電が為され、作業機Ｐの左右ローリング姿勢が作業位置のままで調整される。その後、ローリング用油圧シリンダの駆動を止めると、前記作業機Ｐの上昇時の左右傾き設定値（前記記憶装置の記憶値）に優先して、この変更後の傾き値を保持する様、ローリング用油圧シリンダ１８を駆動する。

そして再度作業機Ｐを非作業位置に上昇させると、前記コントローラ１０ｄに記憶された前記変更前の左右傾き値（ストロークセンサの検出値）を復帰させリターンとなる。

これにより、次に作業機Ｐを下降したときには、作業機Ｐが前記変更前の傾き値に保持される様、前記ローリング用油圧シリンダ１８のピストンが伸縮される。

これにより、トラクタＴのプラウ作業などで、局所的に軟弱な場所が有り作業機Ｐの傾きを一時的に変更する場合であっても、旋回時などで作業機Ｐを上昇した後は、元の傾き値が有効とされ、再度設定値を設定し直す必要が無く、ローリング制御に係る設定操作が簡単となる。また作業機Ｐを非作業位置へ上昇するまでは、作業機Ｐは変更後の左右傾きが保持されるので、圃場の耕深に大きな凹凸を作ることなく、安定した耕深で作業を行うことができる。

またこの発明の別形態としては、作業機Ｐの傾きを下降位置のままで調整したときには、記憶装置の記憶値を保持したまま、単にローリング用油圧シリンダ１８の駆動を牽制、或いはローリング制御の実行を制御を中断する構成としても良い。これにより、前記ローリング制御に掛る制御プログラムや記憶装置内のセンサ情報を単純化することができる。

また前記発明は、車体に対する作業機の左右傾きを保持する「平行モード」に行う構成としたが、前記傾斜センサ２６の値を移動平均する事で地表の傾きを検出し、この地表の傾きに対して作業機Ｐの左右傾きを保持する「傾斜モード」時に採用しても良い。

次に図２３に示す作業機Ｐのローリング規制に関する処理について説明する。

前記処理では、前記昇降用油圧シリンダ１５の駆動要求が有ったとき、即ち前記ワンタッチ式作業機昇降レバー２９やポジションレバー４０、或いはトラクタＴの旋回操作に連動して作業機Ｐを上昇操作したとき、リフトアーム角度が別途任意に設定された高さ以上となると、前記ローリング用油圧シリンダ１８の長さを判定し、これがキャビンなど車体側の部材と接触すると想定される程、傾いている場合（ストロークセンサ値が一定値より小さい場合）は、同シリンダ１８のピストンを短縮する構成となっている。

これにより、作業機Ｐが過剰に傾いた状態で上昇され、キャビン等に接触し、双方の破損、変形を防止する事ができる。

トラクタの全体側面図。 トラクタの背面図。 メータパネルの正面図。 （Ａ）ミッションケースの側面図。（Ｂ）第一副変速センサの取付状態を示す正面図。（Ｃ）第二副変速センサの取付状態を示す側面図。 操作パネルの平面図。 トラクタの伝導機構線図。 トラクタのミッションケース内を展開した側面図。 トラクタの油圧回路図。 トラクタの変速表。 変速レバーの操作位置を示す図。 コントローラの接続状態を示す図。 メータパネル用コントローラの接続状態を示す図。 操作パネル用コントローラの接続状態を示す図。 走行用コントローラの接続状態を示す図。 作業機制御用コントローラの接続状態を示す図。 メータパネル用コントローラの制御処理を示すフローチャート。 自動変速制御の制御の概要を示すフローチャート。 アクセル操作に応じた変速制御の概要を示すフローチャート。 増減速スイッチに応じた変速制御の概要を示すフローチャート。 作業機ローリング制御の概要を示すフローチャート。 平行モードの制御の概要を示すフローチャート（１）。 平行モードの制御の概要を示すフローチャート（２）。 作業機の傾き規制処理の概要を示すフローチャート。

符号の説明

Ｐ プラウ作業機
Ｓ８ 手動スイッチ（作業機右上げ）
Ｓ９ 手動スイッチ（作業機右下げ）
Ｔ トラクタ
１６ リフトアーム
１６ｓ リフトアーム角センサ
１８ ローリング用油圧シリンダ
１８ｓ ストロークセンサ
２６ 傾斜センサ
１０ コントローラ群

Claims (2)

1. 作業機（Ｐ）を車体後部にリンク機構を介して昇降且つローリング自在に連結し、この作業機（Ｐ）の左右ローリング姿勢を、車体の傾斜センサ（２６）の値に応じて所定の左右傾き状態、或いは平行状態に保持する対地ローリング制御モードと、前記リンク機構に備えた作業機ローリング用アクチュエータ（１８）の長さを保持することで、車体に対する左右傾き状態、或いは平行状態を保持する対本機ローリング制御モードを有するトラクタであって、
   前記作業機（Ｐ）の車体に対する左右ローリング姿勢を設定する手動設定器（Ｓ８，Ｓ９）と、
   前記設定された左右ローリング姿勢を記憶する記憶装置と、
   前記作業機（Ｐ）の昇降位置を検出するセンサ（１６ｓ）とを設け、
   前記記憶装置の値に基づいて対本機ローリング制御を実行中、前記手動設定器（Ｓ８，Ｓ９）によって作業機（Ｐ）が作業位置と想定される高さで左右ローリング姿勢が変更された場合は、この変更操作応じて作業機（Ｐ）の左右傾き姿勢を変更すると共に、同作業機（Ｐ）が非作業位置へ上昇される迄、前記作業機ローリング用アクチュエータ（１８）の駆動を中断する制御手段（１０）を設けたことを特徴とするトラクタの作業機ローリング制御装置。
2. 作業機（Ｐ）を車体後部にリンク機構を介して昇降且つローリング自在に連結し、この作業機（Ｐ）の左右ローリング姿勢を、車体の傾斜センサ（２６）の値に応じて所定の左右傾き状態、或いは平行状態に保持する対地ローリング制御モードと、前記リンク機構に備えた作業機ローリング用アクチュエータ（１８）の長さを保持することで、車体に対する左右傾き状態、或いは平行状態を保持する対本機ローリング制御モードを有するトラクタであって、
   前記作業機（Ｐ）の車体に対する左右ローリング姿勢を設定する手動設定器（Ｓ８，Ｓ９）と、
   前記設定された左右ローリング姿勢を記憶する記憶装置と、
   前記作業機（Ｐ）の昇降位置を検出するセンサ（１６ｓ）とを設け、
   前記記憶装置の値に基づいて対本機ローリング制御を実行中、前記手動設定器（Ｓ８，Ｓ９）によって作業機（Ｐ）が作業位置と想定される高さで左右ローリング姿勢が変更された場合は、この変更操作応じて作業機（Ｐ）の左右傾き姿勢を変更すると共に、この変更後の左右ローリング位置を保持位置として前記対本機ローリング制御モードを作動し、同作業機（Ｐ）が非作業位置へ上昇した後には、前記変更前の記憶装置の値に基づいて対本機ローリング制御を復帰させる制御手段（１０）を設けたことを特徴とするトラクタの作業機ローリング制御装置。

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