JP2006280265A - Working vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の自動制御機能を備えたトラクタなどの作業車両に関する。 The present invention relates to a work vehicle such as a tractor having a plurality of automatic control functions.
複数の自動制御機能を備えた作業車両が知られている。例えば、トラクタが備える自動制御機能としては、耕深自動制御機能(深さ制御機能)、傾斜自動制御機能(傾き制御機能)、バックアップ制御機能、旋回・上昇制御機能、前輪増速制御機能、オートブレーキ制御機能などがある。 Work vehicles having a plurality of automatic control functions are known. For example, the automatic control functions of tractors include automatic tilling depth control function (depth control function), automatic tilt control function (tilt control function), backup control function, turning / lifting control function, front wheel acceleration control function, auto There is a brake control function.
このような作業車両では、作業条件に応じて各種の自動制御機能を入切設定することにより、作業効率や作業精度の向上を図ることが可能であるが、その反面、自動制御機能の入切設定が複雑になり、誤設定をもたらす惧れがあるため、複数の自動制御機能を一括で入切設定可能な作業車両も提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。
特許文献1、2に記載の作業車両では、複数の自動制御機能について複数の入切パターンを用意し、その中から所望の入切パターンを選択して一斉に入切設定を行うことが可能であるが、走行形態などに応じて適切な入切パターンを選択すると共に、その入切パターンに切換える必要があるため、依然として入切設定操作が複雑であり、誤設定の惧れもある。
In the work vehicles described in
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、複数の自動制御機能を実現する制御装置を備えた作業車両において、前記制御装置は、特定の自動制御機能を、現状の走行形態に応じて自動的に入切する自動入切モードと、前記特定の自動制御機能を、現状の走行形態に拘わらず、個別入切設定具の操作に応じて入切する手動入切モードと、入切モード設定具の操作に応じて前記自動入切モードと前記手動入切モードの切換えを行う入切モード切換手段とを備えることを特徴とする。このように構成すれば、自動入切モードの選択により、特定の自動制御機能を現状の走行形態に応じて自動的に入切することができるので、オペレータにとっては、走行形態に応じた入切パターンの選択や、入切パターンの切換えが不要になり、その結果、自動制御機能の入切設定に関する操作が簡略化されるだけでなく、誤設定も防止することができる。また、手動入切モードを選択すれば、特定の自動制御機能を手動で入切設定することができるので、様々な作業条件に適したきめ細かい入切設定も行うことができる。
また、前記特定の自動制御機能は、作業機の耕深を自動制御する耕深自動制御機能、作業機の傾斜を自動制御する傾斜自動制御機能、機体の後進に応じて作業機を自動的に上昇制御するバックアップ制御機能、機体の旋回に応じて作業機を自動的に上昇制御する旋回・上昇制御機能のいずれかを含むことを特徴とする。このように構成すれば、トラクタにおける主な自動制御機能に本発明を適用することができる。
また、前記走行形態は、走行変速状態、二駆・四駆切換状態、及び/又は左右ブレーキ連結状態に基づいて判断されることを特徴とする。このように構成すれば、走行形態を正確に判断し、特定の自動制御機能を適切に入切できる。
また、前記手動入切モードであっても、現状の走行形態に応じて自動的に入切される特定の自動制御機能を備えることを特徴とする。このように構成すれば、走行形態に応じた入切が必須の自動制御機能について、入切モード切換の影響を排除できる。
また、前記特定の自動制御機能は、機体の旋回に応じて前輪の回転を増速する前輪増速制御機能、機体の旋回に応じて旋回内側の後輪を自動的に制動するオートブレーキ制御機能のいずれかを含むことを特徴とする。このように構成すれば、路上走行中などにおける前輪増速制御機能やオートブレーキ機能の動作を規制できる。
The present invention was created for the purpose of solving these problems in view of the above circumstances, and in a work vehicle including a control device that realizes a plurality of automatic control functions, the control device includes: An automatic on / off mode that automatically turns a specific automatic control function on and off according to the current driving mode, and the specific automatic control function can be used to operate an individual on / off setting tool regardless of the current driving mode. A manual on / off mode for turning on / off in response, and an on / off mode switching means for switching between the automatic on / off mode and the manual on / off mode according to the operation of the on / off mode setting tool. By configuring in this way, by selecting the automatic on / off mode, a specific automatic control function can be automatically turned on / off according to the current travel mode. Selection of patterns and switching of on / off patterns become unnecessary, and as a result, not only operations related to on / off setting of the automatic control function are simplified, but also erroneous setting can be prevented. Further, if the manual on / off mode is selected, a specific automatic control function can be manually turned on / off, so that fine on / off setting suitable for various work conditions can be performed.
The specific automatic control function includes an automatic tilling depth control function for automatically controlling the working depth of the work implement, an automatic tilt control function for automatically controlling the tilt of the work implement, and the work implement automatically according to the reverse movement of the aircraft. It includes any one of a backup control function for raising control and a turning / lifting control function for automatically raising the work machine according to the turning of the machine body. If comprised in this way, this invention can be applied to the main automatic control function in a tractor.
Further, the traveling mode is determined based on a traveling shift state, a 2WD / 4WD switching state, and / or a left / right brake coupling state. If comprised in this way, a driving | running | working form can be judged correctly and a specific automatic control function can be turned on and off appropriately.
In addition, even in the manual on / off mode, there is provided a specific automatic control function that is automatically turned on / off according to the current traveling mode. If comprised in this way, the influence of on / off mode switching can be excluded about the automatic control function in which on / off according to a driving | running | working form is essential.
The specific automatic control function includes a front wheel acceleration control function for increasing the rotation of the front wheels according to the turning of the aircraft, and an automatic brake control function for automatically braking the rear wheels inside the turning according to the turning of the aircraft. It is characterized by including either. With this configuration, it is possible to regulate the operation of the front wheel acceleration control function and the auto brake function during traveling on the road.
次に、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。図1において、1はトラクタの走行機体であって、該走行機体1の後部には、昇降リンク機構2を介して作業機3が連結される。昇降リンク機構2は、左右一対のリフトロッド4を介してリフトアーム5で吊持されており、該リフトアーム5の油圧昇降動作に応じて作業機3を昇降させる。また、左右いずれかのリフトロッド4には、リフトロッドシリンダ6が介設されており、該リフトロッドシリンダ6の油圧伸縮動作に応じて作業機3を左右傾斜させる。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1,
図1に示される作業機3は、ロータリ耕耘作業機であり、複数の耕耘爪7を備える耕耘軸8と、該耕耘軸8の上方を覆うメインカバー9と、該メインカバー9の後端部に上下回動自在に設けられるリヤカバー10と、該リヤカバー10の回動角を検出する耕深センサ11とを備える。また、本実施形態のメインカバー9は、耕耘軸8を支点として前後回動自在であり、作業条件に応じてリヤカバー10の支点位置を変更できるようにしてある。例えば、深耕作業時には、メインカバー9を前方に回動させ、浅耕作業時(代かき作業を含む)には、メインカバー9を後方に回動させる。
A working
走行機体1は、各種機構の手動又は自動の切り換えにより、様々な走行形態を現出させる。走行形態は、大きく分けて作業走行形態と非作業走行形態(路上走行形態)であり、通常、作業走行形態では、走行副変速機構(図示せず)が低速側、二駆・四駆切換機構(図示せず)が四駆側、左右ブレーキ連結機構(図示せず)が非連結側にそれぞれ切り換えられ、また、非作業走行形態では、走行副変速機構が高速側、二駆・四駆切換機構が四駆又は二駆側、左右ブレーキ連結機構が連結側にそれぞれ切り換えられる。また、本実施形態の走行機体1は、前輪回転を増速させる前輪増速機構(図示せず)を備え、該前輪増速機構を機体旋回時に増速側に切換えることにより、小回り旋回を可能にする。
The
走行機体1の操作部12には、メインパネル13及びサイドパネル14が設けられている。図2に示すように、メインパネル13には、おまかせモードをON/OFF(ON:自動入切モード/OFF:手動入切モード)するおまかせスイッチ(入切モード設定具)15、おまかせモードの入切設定状態を表示するおまかせモードランプ15a、バックアップ制御機能を入切するバックアップスイッチ(個別入切設定具)16、バックアップ制御機能の入切設定状態を表示するバックアップランプ16a、旋回・上昇制御機能を入切する旋回・上昇スイッチ(個別入切設定具)17、旋回・上昇制御機能の入切設定状態を表示する旋回・上昇ランプ17a、前輪増速制御機能やオートブレーキ制御機能を入切する前輪増速・オートブレーキスイッチ(個別入切設定具)18、前輪増速制御機能の入切設定状態を表示する前輪増速ランプ18a、オートブレーキ制御機能の入切設定状態を示すオートブレーキランプ18b、耕深自動制御機能の入切状態を表示する耕深モニタランプ19、傾斜自動制御の入切状態を表示する傾斜モニタランプ20などが含まれる。
The
図3に示すように、サイドパネル14には、ポジション制御機能の高さ設定具であるポジションレバー21、耕深自動制御機能の目標耕深を設定する耕深設定ダイヤル22、耕深自動制御機能の入切設定操作具及び耕深自動制御モード(深さ、Sモードなど)の切換設定具に兼用される耕深自動スイッチ(個別入切設定具)23、傾斜自動制御機能の入切設定具及び目標傾斜設定具に兼用される傾斜設定ダイヤル24、作業機3の上げ高さを設定する上げ高さ設定ダイヤル25などが含まれる。
As shown in FIG. 3, the
走行機体1には、各種の自動制御機能を実現する制御装置26が設けられている。図4に示すように、制御装置26は、マイコンなどを用いて構成されており、その入力側には、前述した設定操作具やセンサの他に、ポジションレバー21のレバー位置を検出するポジションセンサ27、リフトアーム5のアーム角を検出するリフトアームセンサ28、リフトロッドシリンダ6のロッド長を検出するリフトロッドセンサ29、メインカバー9の回動位置に基づいて代かき作業を検出する代かきスイッチ30、エンジン回転数を検出するエンジン回転センサ31、走行機体1(又は作業機3)の左右傾斜を検出する傾斜センサ32、機体の後進操作を検出する後進スイッチ33、機体の旋回操作を検出する旋回スイッチ34、副変速機構の変速位置を検出する副変速スイッチ35、二駆・四駆切換機構の切換状態を検出する四駆スイッチ36、左右ブレーキ連結機構の連結状態を検出するブレーキ連結スイッチ37などが接続される。
The
一方、制御装置26の出力側には、前述したモニタランプなどの他に、リフトアーム電磁バルブ38の上昇用ソレノイド38a、下降用ソレノイド38b、リフトロッド電磁バルブ39の伸長用ソレノイド39a、39b、前輪増速電磁バルブ40の前輪増速ソレノイド40a、左右サイドブレーキ電磁バルブ41の左ブレーキソレノイド41a、右ブレーキソレノイド41bなどが接続されている。
On the other hand, on the output side of the
制御装置26が実現する自動制御機能としては、作業機3の耕深を自動制御する耕深自動制御機能、作業機3の左右傾斜を自動制御する傾斜自動制御機能(傾き制御機能)、機体後進操作に応じて作業機3を自動的に上昇制御するバックアップ制御機能、機体旋回操作に応じて作業機3を自動的に上昇制御する旋回・上昇制御機能、機体旋回操作に応じて前輪回転を増速する前輪増速制御機能、機体旋回操作に応じて旋回内側の後輪を自動的に制動するオートブレーキ制御機能などが含まれる。尚、本実施形態の耕深自動制御機能には、耕深センサ11の検出耕深に応じて作業機3を自動的に昇降させる深さ制御と、エンジン回転数に応じて作業機3を自動的に昇降させるSモード制御と、代かき作業に適した作業機3の昇降制御を行う代かき制御とが含まれる。
The automatic control functions realized by the
図5に示すように、制御装置26は、特定の自動制御機能を、現状の走行形態に応じて自動的に入切する自動入切モード(おまかせモードON)と、特定の自動制御機能を、現状の走行形態に拘わらず、個別入切設定具の操作に応じて入切する手動入切モード(おまかせモードOFF)とを備えると共に、入切モード設定具(おまかせスイッチ15)の操作に応じて自動入切モードと手動入切モードの切換えを行う。このようにすると、自動入切モードの選択により、特定の自動制御機能を現状の走行形態に応じて自動的に入切することができるので、オペレータにとっては、走行形態に応じた入切パターンの選択や、入切パターンの切換えが不要になり、その結果、自動制御機能の入切設定に関する操作が簡略化されるだけでなく、誤設定も防止することができる。また、手動入切モードを選択すれば、特定の自動制御機能を手動で入切設定することができるので、様々な作業条件に適したきめ細かい入切設定も行うことができる。尚、図5において、「○」は、手動入切設定に拘わらず入状態とする場合、「×」は、手動入切設定に拘わらず切状態とする場合、「△」は、手動入切設定に応じて入切する場合を示す。
As shown in FIG. 5, the
本実施形態では、上記の特定自動制御機能として耕深自動制御機能に適用されるが、傾斜自動制御機能、バックアップ制御機能、旋回・上昇制御機能などにも適用することが可能である。このようにすると、トラクタにおける主な自動制御機能に本発明を適用することができる。また、本実施形態では、副変速状態、二駆・四駆切換状態及び左右ブレーキ連結状態に基づいて、走行形態の判断を行うが、それ以外の判断条件を付加してもよい。 In the present embodiment, the specific automatic control function described above is applied to the tilling depth automatic control function, but can also be applied to an inclination automatic control function, a backup control function, a turning / lifting control function, and the like. If it does in this way, the present invention can be applied to the main automatic control function in a tractor. In the present embodiment, the traveling mode is determined based on the sub-shift state, the two-wheel drive / four-wheel drive switching state, and the left / right brake connection state, but other determination conditions may be added.
次に、第一実施形態における自動制御入切処理の具体例を図6に沿って説明する。ただし、図6においては、自動制御の入/切をON/OFFと記載する。この図に示すように、制御装置26は、おまかせモードのON/OFFを判断し、該判断がYESの場合は、深さ制御をONとする。ただし、副変速機構が高速側、二駆・四駆切換機構が二駆側、左右ブレーキ連結機構が連結側の場合には、全ての耕深自動制御機能(深さ制御、Sモード制御、代かき制御)をOFFとする。一方、おまかせモードがOFFの場合は、深さ制御スイッチ(耕深自動スイッチ23)のONを判断し、これがYESの場合は深さ制御をONとし、NOの場合は深さ制御をOFFとする。また、Sモードスイッチ(耕深自動スイッチ23)のONを判断し、これがYESの場合はSモード制御をONとし、NOの場合はSモード制御をOFFとする。更に、代かきスイッチ30のONを判断し、これがYESの場合は代かき制御をONとし、NOの場合は代かき制御をOFFとする。このような処理によって図5に示すような自動制御機能の入切が実行される。
Next, a specific example of the automatic control on / off process in the first embodiment will be described with reference to FIG. However, in FIG. 6, ON / OFF of automatic control is described as ON / OFF. As shown in this figure, the
叙述の如く構成された本実施形態によれば、制御装置26は、耕深自動制御機能を、現状の走行形態に応じて自動的に入切する自動入切モード(おまかせモードON)と、耕深自動制御機能を、現状の走行形態に拘わらず、個別入切設定具の操作に応じて入切する手動入切モード(おまかせモードOFF)とを備えると共に、入切モード設定具(おまかせスイッチ15)の操作に応じて自動入切モードと手動入切モードの切換えを行うので、自動入切モードの選択により、耕深自動制御機能を現状の走行形態に応じて自動的に入切することができる。これにより、オペレータにとっては、走行形態に応じた入切パターンの選択や、入切パターンの切換えが不要になり、その結果、自動制御機能の入切設定に関する操作が簡略化されるだけでなく、誤設定も防止することができる。また、手動入切モードを選択すれば、特定の自動制御機能を手動で入切設定することができるので、様々な作業条件に適したきめ細かい入切設定も行うことができる。
According to the present embodiment configured as described, the
次に、本発明の第二実施形態について、図7〜図10に沿って説明する。図7に示すように本実施形態は、前記実施形態の自動制御入切処理を、傾斜自動制御機能(傾き制御機能)、バックアップ制御機能及び旋回・上昇制御機能に適用した例を示している。具体的に説明すると、第二実施形態では、おまかせモードのON/OFFを判断し、該判断がYESの場合は、傾き制御スイッチ(傾斜設定ダイヤル24)のONを判断し、該判断がYESの場合は、傾き制御をONとする。ただし、副変速機構が高速側、二駆・四駆切換機構が二駆側、左右ブレーキ連結機構が連結側の場合には、バックアップ制御、旋回・上昇制御及び傾き制御をOFFとする。 Next, 2nd embodiment of this invention is described along FIGS. As shown in FIG. 7, the present embodiment shows an example in which the automatic control on / off processing of the above-described embodiment is applied to an automatic tilt control function (tilt control function), a backup control function, and a turn / lift control function. Specifically, in the second embodiment, ON / OFF of the automatic mode is determined. If the determination is YES, it is determined that the tilt control switch (tilt setting dial 24) is ON, and the determination is YES. In this case, the tilt control is turned on. However, when the auxiliary transmission mechanism is on the high speed side, the 2WD / 4WD switching mechanism is on the 2WD side, and the left and right brake coupling mechanism is on the coupling side, the backup control, turning / lifting control, and tilt control are turned OFF.
また、副変速機構が高速側、二駆・四駆切換機構が二駆側、左右ブレーキ連結機構が非連結側の場合には、傾き制御スイッチのON/OFFに応じて傾き制御をON/OFFするものの、バックアップ制御及び旋回・上昇制御はOFFとする。また、それ以外の走行形態においては、バックアップスイッチ16のON/OFFに応じてバックアップ制御をON/OFFすると共に、旋回・上昇スイッチのON/OFFに応じて旋回・上昇制御機能をON/OFFするが、副変速機構が高速側の場合、二駆・四駆切換機構が二駆側の場合、又は、左右ブレーキ連結機構が連結側の場合には、旋回・上昇制御機能を強制的にOFFとする。
In addition, when the sub-transmission mechanism is on the high speed side, the 2WD / 4WD switching mechanism is on the 2WD side, and the left and right brake connection mechanism is on the non-connected side, the tilt control is turned ON / OFF according to the ON / OFF of the tilt control switch. However, backup control and turning / lifting control are turned off. In other travel modes, the backup control is turned ON / OFF according to the ON / OFF of the
一方、おまかせモードがOFFの場合は、傾き制御スイッチのON/OFFに応じて傾き制御をON/OFFすると共に、バックアップスイッチ16のON/OFFに応じてバックアップ制御をON/OFFし、更に、旋回・上昇スイッチのON/OFFに応じて旋回・上昇制御機能をON/OFFする。
On the other hand, when the automatic mode is OFF, the tilt control is turned ON / OFF according to the ON / OFF of the tilt control switch, the backup control is turned ON / OFF according to the ON / OFF of the
次に、本発明の第三実施形態について図11を参照して説明する。この図に示すように、第三実施形態では、手動入切モード(おまかせモードOFF)であっても、現状の走行形態に応じて自動的に入切される特定の自動制御機能を備える点が前記実施形態と相違している。このようにすれば、走行形態に応じた入切が必須の自動制御機能について、入切モード切換の影響を排除できる。具体的には、機体の旋回に応じて前輪の回転を増速する前輪増速制御機能(倍速制御機能)や、機体の旋回に応じて旋回内側の後輪を自動的に制動するオートブレーキ制御機能が、路上走行中などにおいて動作することを規制できる。 Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in this figure, the third embodiment has a specific automatic control function that is automatically turned on and off according to the current traveling mode even in the manual on / off mode (automatic mode OFF). This is different from the above embodiment. In this way, it is possible to eliminate the influence of switching on / off mode for an automatic control function that requires on / off according to the running mode. Specifically, the front wheel acceleration control function (double speed control function) that accelerates the rotation of the front wheels according to the turning of the aircraft, and the automatic brake control that automatically brakes the rear wheels inside the turning according to the turning of the aircraft The function can be restricted from operating when traveling on the road.
1 走行機体
3 作業機
13 メインパネル
14 サイドパネル
15 おまかせスイッチ
16 バックアップスイッチ
17a 旋回・上昇ランプ
23 耕深自動スイッチ
24 傾斜設定ダイヤル
26 制御装置
35 副変速スイッチ
36 四駆スイッチ
37 ブレーキ連結スイッチ
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