JP2014221639A5 - - Google Patents
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Description
本発明は、エンジン動力をPTO(Power Take Off:動力取り出し)伝動系を通じて外部作業機に伝達することができるトラクタ等の作業車両に装備されるPTO制御システムに関する。
上記のような作業車両では、エンジン動力をトランスミッションを介して駆動車輪に伝達する走行伝動系と上記したPTO伝動系とを備えており、PTOの駆動制御モードとして、独立PTOモードと連動PTOモードが知られている。独立PTOモードでは、走行伝動系におけるエンジン動力の伝達状態、つまり動力遮断状態や動力接続状態にかかわらず、PTOクラッチを入り、切りすることが独自に可能であり、車両が停止中であろうとなかろうと、作業機への動力伝達を制御することができる。連動PTOモードでは、走行伝動系におけるエンジン動力の伝達状態にPTO伝動系のエンジン動力の伝達状態が連動するように制御される。従って、走行伝動系が動力遮断状態となればPTO伝動系も動力遮断状態となり、走行伝動系が動力接続状態となればPTO伝動系も動力接続状態となる。
外部作業機を用いた作業のなかには、独立PTOモードが好ましい作業と連動PTOモードが好ましい作業があるため、両方のPTOモードを切り替えることができるPTOクラッチ制御装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。このPTOクラッチ制御装置には、PTO入力スイッチとモード切替スイッチとが設けられ、モード切替スイッチにより、クラッチペダルの踏み込み動作及び踏み戻し動作に連動してPTOクラッチを遮断及び接続する連動PTOモードと、クラッチペダルの踏み込み動作に関係なくPTOクラッチを接続する独立PTOモードとに切り替えられる。このPTOクラッチ制御装置は、PTO入力スイッチをオンしたままで、モード切替スイッチを連動PTOモードから独立PTOモードに切り替えると、PTOクラッチソレノイドが駆動されPTOクラッチが接続される。モード切替スイッチを連動PTOモードに切り替えると、クラッチペダルの踏み込み及び踏み戻し動作に連動してPTOクラッチが遮断及び接続される。
上記のようなPTO制御システムにおいて、PTOクラッチの入り・切りを好適に行うことが望まれている。
本発明のPTO制御システムは、エンジン出力を車軸へ伝達する走行伝動系と、所定操作量以上のペダル操作量により前記走行伝動系を動力伝達不能状態とするブレーキペダルと、前記エンジン出力をPTOクラッチを介してPTO伝動軸へ伝達するPTO伝動系とを備え、前記走行伝動系が動力伝達可能状態又は動力伝達不能状態とは関係なく前記PTO伝動系がPTO動力を伝達する独立PTOモードと前記走行伝動系での動力伝達可能状態である場合にのみPTO動力を伝達する連動PTOモードとを選択可能に有する車両に搭載されるPTO制御システムにおいて、前記連動PTOモードにおいて、前記ブレーキペダルを操作することにより、前記PTOクラッチが切り状態となり、前記ブレーキペダルの操作を解除することにより、前記PTOクラッチが入り状態となるように構成され、前記PTOクラッチが切り状態から入り状態に切り換るに際し、半クラッチング状態を経るように構成されている。
上記構成において、前記ブレーキペダルの操作量を算定する操作量算定部と、算定された前記ブレーキペダルの操作量に基づいてPTOクラッチを制御するPTOクラッチ処理制御部とを備え、前記PTOクラッチが切り状態から入り状態に切り換る途上において、前記PTOクラッチ処理制御部が前記PTOクラッチを前記ブレーキペダルの操作量に応じた半クラッチング状態になるように制御すると好適である。
上記構成において、前記PTO伝動軸の回転数と前記PTOクラッチのクラッチ圧と半クラッチング状態の継続時間とに基づき、半クラッチグ状態を許可するか否かを判定する半クラッチング評価部を備えると好適である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明によるPTO(Power Take Off:動力取り出し)制御システムを採用した作業車両としてのトラクタの斜視図である。図2は、運転操作のためにトラクタの運転部に備えられた操作具や操作パネルなどを示す俯瞰図である。この実施形態では、このトラクタは、外部作業機4としてロータリ耕耘機をその後部に昇降自在に装備している。トラクタの運転操作は、運転部に備えられた各種操作具を通じて行われる。外部作業機4に動力を伝達するPTO伝動系の操作に関連する操作具として、車軸を制動することにより車両を停止させるブレーキ装置のためのブレーキペダル13、走行伝動系における動力伝達を遮断して車両を停止させる停止ペダル14、PTO伝動系における動力伝達のON/OFF等を操作するPTO設定デバイスとしてのPTOスイッチ(以下単にPTO−SWと称する)12、PTO伝動系の2段変速操作のためのPTO変速レバー15、液晶ディスプレイ(LCD)71などとともに表示パネル70を構成しているPTOモード切替指令入力デバイスとしてのタッチパネル11などが挙げられる。
図1は、本発明によるPTO(Power Take Off:動力取り出し)制御システムを採用した作業車両としてのトラクタの斜視図である。図2は、運転操作のためにトラクタの運転部に備えられた操作具や操作パネルなどを示す俯瞰図である。この実施形態では、このトラクタは、外部作業機4としてロータリ耕耘機をその後部に昇降自在に装備している。トラクタの運転操作は、運転部に備えられた各種操作具を通じて行われる。外部作業機4に動力を伝達するPTO伝動系の操作に関連する操作具として、車軸を制動することにより車両を停止させるブレーキ装置のためのブレーキペダル13、走行伝動系における動力伝達を遮断して車両を停止させる停止ペダル14、PTO伝動系における動力伝達のON/OFF等を操作するPTO設定デバイスとしてのPTOスイッチ(以下単にPTO−SWと称する)12、PTO伝動系の2段変速操作のためのPTO変速レバー15、液晶ディスプレイ(LCD)71などとともに表示パネル70を構成しているPTOモード切替指令入力デバイスとしてのタッチパネル11などが挙げられる。
トラクタの走行伝動系及びPTO伝動系が模式的に図示されている図3から明らかなよ
うに、エンジン1の出力軸1aからの動力は、走行伝動系を介して駆動車輪3に伝達されるとともにPTO伝動系を介してロータリ耕耘機4にも伝達される。走行伝動系には静油圧式の無段変速装置(以下単にHSTと称する)31と多段ギヤ式の走行変速装置32とが介装されており、PTO伝動系には、PTO伝動軸43と、PTO伝動系における動力伝達のON/OFFを行うPTOクラッチ41と、2段ギヤ式のPTO変速装置42とが備えられている。前述したPTO−SW12は、PTO設定デバイスとして、このPTOクラッチ41に対する入り指令(入りスイッチ信号)を生成する入り位置と切り指令(切りスイッチ信号)を生成する切り位置の2つの選択位置を有する。
うに、エンジン1の出力軸1aからの動力は、走行伝動系を介して駆動車輪3に伝達されるとともにPTO伝動系を介してロータリ耕耘機4にも伝達される。走行伝動系には静油圧式の無段変速装置(以下単にHSTと称する)31と多段ギヤ式の走行変速装置32とが介装されており、PTO伝動系には、PTO伝動軸43と、PTO伝動系における動力伝達のON/OFFを行うPTOクラッチ41と、2段ギヤ式のPTO変速装置42とが備えられている。前述したPTO−SW12は、PTO設定デバイスとして、このPTOクラッチ41に対する入り指令(入りスイッチ信号)を生成する入り位置と切り指令(切りスイッチ信号)を生成する切り位置の2つの選択位置を有する。
HST31、走行変速装置32、PTOクラッチ41、PTO変速装置42などの変速機構要素はトランスミッション2に内蔵されている。HST31は、よく知られているように、アキシャルプランジャ式に構成された可変容量型の油圧ポンプと油圧モータとからなり、エンジン1の出力軸1aによって定速で回転駆動される油圧ポンプにおける斜板角度を変更して、吐出される圧油の吐出方向および吐出量を変更することで、その圧油を受ける油圧モータの出力軸を正転あるいは逆転で無段階に変速回転させる。この油圧モータからの動力が必要に応じて走行変速装置32によってさらに変速され、ディファレンシャル機構を経て車軸33へ伝達され、駆動輪3を駆動する。
PTO伝動系は、エンジン1の出力軸1aから、HST31を迂回又は素通りして、PTOクラッチ41とPTO変速装置42とを経て外部作業機に達するように構成されている。従って、走行変速系の動力伝達状態に関係なく、エンジン1の出力軸1aの動力をそのままロータリ耕耘機4に伝達することが可能となっている。
HST31における斜板角度の制御である変速制御、走行変速装置32の変速制御、PTOクラッチ41のON/OFF制御、PTO変速装置42の変速制御は、よく知られているように油圧制御手段81による油圧制御によって行われる。図3では、この油圧制御手段81に対して制御信号を送る電子制御ユニット(ECU)として、PTO伝動系のためのPTO制御ユニット(以下、PTO−ECUと略称する)5と、走行用伝動系のための変速制御ユニット(以下、変速−ECUと略称する)82などが備えられている。なお、PTO−ECU5と変速−ECU82は別構成として図示されているが、これは説明を簡単にするためであり、これらは一体構成とすることができる。これらのECUは、車載LANによって接続されており、この車載LANには、エンジン−ECU83や、表示パネル70の液晶ディスプレイ71に種々の表示情報を表示する機能や図示されていないスピーカ等を通じて種々の情報を音声で報知する機能を有する報知−ECU10も接続されている。
PTO−ECU5には、PTO操作入力信号をPTO−ECU5に送るデバイスとして、ブレーキペダル13及び停止ペダル14のそれぞれの操作位置としての踏み込み位置を検出するペダルセンサ13aと14a、タッチパネル11、PTO−SW12などが接続されている。
それ自体はよく知られた横並びした左右のサイドブレーキから構成されるブレーキペダル13は、左右のブレーキペダル13が同時に踏み込み操作された時だけ、その踏み込み量(操作位置)に応じた角度でペダルセンサ13aがその踏み込み位置を検出し、センサ信号としてPTO−ECU5に送る。停止ペダル14は、強制的にHST31を中立とし、走行伝動系を遮断する機能を有し、ペダルセンサ14aがその踏み込み位置を検出し、センサ信号としてPTO−ECU5に送る。この発明の説明においては、停止ペダル14は、ブレーキペダル13と同様に車両を制動させる操作デバイスとして扱うので、以下はブレーキペダル13のみで共通的な説明とする。
PTO―SW12は、押し下げ可能な回転ボタンとして構成されており、図2の拡大図からも明らかなように、「ON」、「OFF」、「AUTO−ON」の3つの位置の操作位置を有する。「ON」と「AUTO−ON」は押し下げられた状態でそれぞれの位置にセットすることができ、そのような状態で、PTO―SW12を下方にプッシュすることによりPTO―SW12が上方に突出して「OFF」状態となる。「ON」にセットされると、PTOクラッチ41はON(接続)され、「OFF」にセットされると、PTOクラッチ41はOFF(遮断)される。「AUTO−ON」にセットされると、外部作業機であるロータリ耕耘機4が上昇すると強制的にPTOクラッチ41はOFF(遮断)される。PTOクラッチ41は油圧が印加されるとクラッチONとなり、油圧の印加が解除されるとバネ付勢力でクラッチOFFとなる多板式の摩擦クラッチであり、その油圧は油圧制御手段81に含まれている電磁式比例制御弁を介して制御される。
タッチパネル11は、グラフィックインタフェースを通じて種々の操作入力デバイスとして利用可能であるが、本発明との関係では、PTOモード切替入力デバイスとして機能する。本発明によるPTO制御システムでは、走行伝動系が動力伝達可能状態又は動力伝達不能状態であることには関係なくPTO伝動系がPTO動力を伝達する「独立PTOモード」と、走行伝動系が動力伝達可能状態である場合にのみPTO動力を伝達する「連動PTOモード」とが選択可能となっており、この実施形態において、この選択はタッチパネル11を通じて行われる。「独立PTOモード」又は「連動PTOモード」のいずれに設定されようとも、PTO−ECU5から出力される制御信号に基づいて油圧制御手段81がPTOクラッチ41に対する油圧の給排を調整することで、PTO伝動系における動力伝達状態が制御される。このことから、PTO−ECU5において、「独立PTOモード」と「連動PTOモード」のいずれかが選択設定できるように構成することになる。しかしながら、「独立PTOモード」と「連動PTOモード」とを比較すると、PTO伝動系における動力伝達をOFFするために操作が異なっているので、このPTOモード切替は運転者の明確なモード切替の意思の下で行わなければならない。このため、例えば、PTO−SW12がON状態において「連動PTOモード」から「独立PTOモード」に切り替えた時に、不測にPTO伝動系がONとなり、外部作業機4が駆動する可能性があるので、PTO−SW12がON状態では「連動PTOモード」から「独立PTOモード」へのモード切替が禁止される牽制機能が要求される。また、そのような牽制機能が動作していることは、表示パネル70のLCD71を通じて報知することが好ましい。
図4に示すように、PTO−ECU5は、各種入力デバイスから送られてきた信号を処理する操作入力信号処理手段50と、操作入力信号処理手段50における入力信号の評価結果としての実行命令を受け取るPTOクラッチ制御処理部60と、制御管理部70とを備えている。制御管理部70は、操作入力信号処理手段50やPTOクラッチ制御処理部60との間のデータ管理だけでなく、このPTO−ECU5と種々の外部デバイスとの間のデータ入出力管理等を行う。
操作入力信号処理手段50には、PTO−SW状態検知部51、PTO−SW状態登録部52、モード切替検知部53、PTOモード切替判定部54、操作位置検知部55、操作量算定部56、PTO状態登録部57が構築されている。
PTO−SW状態検知部51は、PTO−SW12からのスイッチ信号を受けて、運転者によって操作されたスイッチ状態、つまりPTOクラッチ41に対する「ON(入り)」指令又は「OFF(切り)」指令を確認し、そのいずれかの運転者によって設定されたスイッチの状態をPTO状態登録部52に登録しておくとともに、PTOクラッチ制御処理部60への制御要求としての「ON(入り)」実行指令又は「OFF(切り)」指令を出力する。
操作位置検知部55は、車両を停止させるとともにHST31を中立に戻す役割をもつブレーキペダル13に対する運転者の操作位置を、ペダルセンサ13aから送られてくるセンサ信号から検知する。検知された踏み込み位置は、操作量算定部56によってペダル操作量データに変換生成され、PTOクラッチ制御処理部60への制御要求として送られる。ペダル操作量データは油圧制御手段81を通じたHST31の斜板制御にも用いられる。なお、この実施形態では、ブレーキペダル13が所定以上に踏み込まれると、つまりペダル操作量が所定値を越えると、PTOクラッチ31が強制的に「OFF(切り)」されるように構成されている。従って、操作量算定部56が所定値以上のペダル操作量を算定した場合、あるいはPTOクラッチ制御処理部60が所定値以上のペダル操作量を示すペダル操作量データを受け取って油圧制御手段81にPTOクラッチOFFのための制御信号を出力した場合、PTO伝動系の動力伝達が遮断しているとみなして、PTO状態登録部57にPTO伝動系の遮断態が登録される。また、PTOクラッチ制御処理部60がPTOクラッチONのための制御信号を出力した場合には、PTO伝動系の動力伝達が成立しているとみなして、PTO状態登録部57にPTO伝動系の接続状態が登録される。
モード切替検知部53は、上述した独立PTOモード(以下、単に「独」と略称する場合がある)と連動PTOモード(以下、単に「連」と略称する場合がある)のいずれかのPTOモードの選択を入力設定するためのモード切替指令入力デバイスとしてのタッチパネル11からの切替信号を受け取り、PTOモードの切替内容を検知する。モード切替検知部53によって検知された「独」又は「連」への切替指令は、PTOモード切替判定部54に渡される。このPTOモード切替判定部54には、PTO伝動系が接続状態(動力伝達可能状態)のときには「独」への切替指令は、一時的に待機(ホールド)され、PTO伝動系が遮断(動力非伝達)状態であれば、「独」への切替指令はPTOクラッチ制御処理部60に対するPTOモード切替実行命令として、PTOクラッチ制御処理部60に与えられる。このような判定条件により、タッチパネル11を通じてPTOモードを「連」から「独」に切り替えた瞬間に、PTO出力軸が回転し始め、外部作業機4が駆動することが避けられる。なお、「連」への切替指令が検知された場合には、即座にPTOクラッチ制御処理部60に対するPTOモード切替実行命令として、PTOクラッチ制御処理部60に与えてもよいし、仕様によっては、同様にPTO伝動系が遮断(動力非伝達)状態であるときのみ、そのPTOモード切替実行命令をPTOクラッチ制御処理部60に与えるような構成を採用してもよい。
以上の説明から明らかなように、この実施形態では、PTO−SW状態登録部52はPTO−SW状態検知部51によって検知されたPTO−SW12の現状の操作状態を一時的に記憶しておくフラグ変数であり、PTO状態登録部57はPTO伝動系の現状の動力伝達状態を一時的に記憶しておくフラグ変数である。PTOモード切替判定部54は、モード切替検知部53によって検知されたモード切替指令入力デバイス(ここではタッチパネル11)からのモード切替指令の内容と、PTO−SW状態登録部52及びPTO状態登録部57のフラグ変数とを判定入力として、PTOモード切替実行命令をPTOクラッチ制御処理部60に即時に与えるか、あるいは一時的にホールド(待機)するかの判断を出力するルールベースである。従って、入力信号処理手段50の上述した各機能は、プログラムの起動によって作り出すことができる。
次に、PTO−ECU5におけるデータの流れを図5を参照しながら説明する。この例では、PTOクラッチ制御処理部60から受け取ったPTO状態情報に基づいてPTO状態登録部57はPTO伝動系は接続状態を表す「入り」フラグを立てており(#01)、PTO−SW状態検知部51から受け取った検知情報に基づいてPTO−SW状態登録部52はPTO−SW12の現状の操作位置が「ON」であることを表す「ON」フラグを立てている(#02)。なお、PTO−SW状態検知部51で検知されたPTO−SW12の操作位置(ON、OFF、AUTO−ON)はPTO−SW状態情報としてPTOク
ラッチ制御処理部60に送り込まれ、PTOクラッチ41の制御に用いられる。さて、このような状況下で、運転者がタッチパネル11を用いて、PTOモードを連動PTOモードから独立PTOモードに切替操作したとする(#10)。タッチパネル11からの信号を受けて、モード切替検知部53は「連」から「独」へのモード切替を検知し、PTOモード切替判定部54に、「独」へのモード切替リクエストを与える(#11)。
ラッチ制御処理部60に送り込まれ、PTOクラッチ41の制御に用いられる。さて、このような状況下で、運転者がタッチパネル11を用いて、PTOモードを連動PTOモードから独立PTOモードに切替操作したとする(#10)。タッチパネル11からの信号を受けて、モード切替検知部53は「連」から「独」へのモード切替を検知し、PTOモード切替判定部54に、「独」へのモード切替リクエストを与える(#11)。
モード切替検知部53から「独」へのモード切替リクエストを受け取ったPTOモード切替判定部54は、PTO状態登録部57からのフラグメモリの内容の読み出し(#12)及びPTO−SW状態登録部52からのフラグメモリの内容の読み出し(#13)を行う。「独」へのモード切替の実行命令をPTOクラッチ制御処理部60に即時に与えるか、あるいは一時的にホールド(待機)するかの判断を下す。この実施形態においてPTOモード切替判定部54には、PTO伝動系が接続状態である場合には、「連」から「独」へのモード切替を禁止するルールが設定されている。したがって、ここでは、PTO状態登録部57は「入り」フラグを立てているとともに、PTO−SW状態登録部52が「ON」フラグを立てているので、PTOクラッチ制御処理部60への「連」から「独」へのモード切替のための実行命令の送り出しがホールドされる(#14)。同時に、この実行命令の待機(ホールド)に関する待機情報は報知−ECU10に送られ、報知−ECU10ではこの待機情報から報知情報が生成される(#15)。これにより、例えば、液晶ディスプレイ71に、「モード切替はPTOを遮断してから行ってください」とったメッセージが表示される。
PTO−SW12やブレーキペダル13に対する操作によりPTOが遮断され、つまり、PTO状態登録部57に「切り」フラグが立てられるか、またPTO−SW状態登録部52に「OFF」フラグが立てられると、PTOモード切替判定部54からPTOクラッチ制御処理部60へ「連」から「独」へのモード切替のための実行命令が送り出される(#20)。PTOクラッチ制御処理部60は、この実行命令に基づいてPTOモードを独立PTOモードに設定する。従って、PTO−SW状態検知部51で検知された「ON」のPTO−SW状態情報が送られてくると、PTOクラッチ制御処理部60は、クラッチONの制御信号をPTO油圧制御部81aに送る(#21)。これにより、PTO油圧制御部81aは油圧を制御してPTOクラッチ41をON(接続)とする(#22)。
上述したように、「連」から「独」へのPTOモード切替が実行されると、PTOクラッチ41が「ON」状態であれば、外部作業機4が駆動することになるので、この「独」へのPTOモード切替は運転者の明確な意思の下で行われなければならない。このため、この実施形態では次のような方策が講じられている。
(1)PTOモード切替判定部54には、タイマ54aの機能が含まれており、PTOクラッチ制御処理部60に「連」から「独」へのPTOモード切替実行命令が与えられる際には、所定の時間的遅延を与える。
(2)タッチパネル11を通じての「連」から「独」へのPTOモード切替信号は、その操作時間が所定時間継続されることによって、例えばボタンの長押しによって、発生するようにする。これに代えて、所定時間以上の「連」から「独」へのPTOモード切替信号がタッチパネル11から送られてくることによって、モード切替検知部53がこのPTOモード切替信号を受け付けるように構成してもよい。
(3)「連」から「独」へのPTOモード切替操作時に、視覚(表示)的又は聴覚(音声)的あるいはその両方によって運転者の注意を促すような報知を行う。
(4)「連」から「独」へのPTOモード切替の実行が待機されている際に、液晶ディスプレイ71を通じて、実行待機の理由を表示する。例えば、「PTOクラッチをOFFにしてください」といったメッセージを表示することが好ましい。
(1)PTOモード切替判定部54には、タイマ54aの機能が含まれており、PTOクラッチ制御処理部60に「連」から「独」へのPTOモード切替実行命令が与えられる際には、所定の時間的遅延を与える。
(2)タッチパネル11を通じての「連」から「独」へのPTOモード切替信号は、その操作時間が所定時間継続されることによって、例えばボタンの長押しによって、発生するようにする。これに代えて、所定時間以上の「連」から「独」へのPTOモード切替信号がタッチパネル11から送られてくることによって、モード切替検知部53がこのPTOモード切替信号を受け付けるように構成してもよい。
(3)「連」から「独」へのPTOモード切替操作時に、視覚(表示)的又は聴覚(音声)的あるいはその両方によって運転者の注意を促すような報知を行う。
(4)「連」から「独」へのPTOモード切替の実行が待機されている際に、液晶ディスプレイ71を通じて、実行待機の理由を表示する。例えば、「PTOクラッチをOFFにしてください」といったメッセージを表示することが好ましい。
上述した実施の形態では、ブレーキペダル13の操作に基づくPTOクラッチ41の制
御は、所定以上の操作量をトリガーとするPTOクラッチ41のOFF制御であった。このような制御に代えて操作量算定部56で算定されたブレーキ操作量に基づいてPTOクラッチ制御処理部60が油圧制御手段81のPTO油圧制御部81aにPTOクラッチ41をブレーキ操作量に応じた半クラッチング状態とするような制御信号を与えるように構成することも好適である。この構成の採用により、PTOクラッチ41の専用クラッチ操作具がなくても、ブレーキペダル13を踏み込むことによりPTOクラッチ41をOFF(切り)とし、ブレーキペダル14の踏み込みを戻すことによりPTOクラッチ41をON(入り)とすることができるだけでなく、ブレーキペダル13の踏み込みをゆっくりと戻していくことによりPTOクラッチ41を半クラッチング制御することも可能となる。
そのような半クラッチング制御の一例を示す機能ブロック図が図6に示されている。この半クラッチング制御のために、PTO伝動軸43の回転数:Nを検出するPTO回転センサ15と、半クラッチング評価部61が追加的に備えられている。半クラッチング評価部61は、半クラッチング制御を長時間行うことによるPTOクラッチ41の焼け付きを防止する機能を有する。半クラッチング評価部61には、PTO回転センサ15によって検出された回転数:Nと、PTOクラッチ制御処理部60で算定されたクラッチ圧:Pとを入力変数として、熱量:Qが導出される関数:Q=F(N,P)又はテーブルが設定されている。さらに、導出された熱量:Qを時間:t経過とともに積算し、その積算結果を所定の判定条件によって評価して、半クラッチング禁止(Z=1)又は半クラッチング許可(Z=0)という評価結果:Zを出力する評価関数:Z=G(Q,t)も設定されている。
なお、この図6では、クラッチ焼け付き防止を考慮した半クラッチング評価結果は、PTOクラッチ制御処理部60に送られていたが、これに代えて、あるいは、これに加えて、この半クラッチング評価結果を視覚的又は聴覚的あるいはその両方によって運転者に報知する構成を採用してもよい。
このような半クラッチング制御は外部作業機4がロータリ耕耘機の場合、好都合である。例えば、ロータリ耕耘機が硬質な土壌に突入した場合、ブレーキペダル14を踏み込み、ブレーキペダル14の踏み込みをゆっくりと戻すことでPTOクラッチ41を半クラッチング状態として、その硬質な土壌を通り抜けることができる。
御は、所定以上の操作量をトリガーとするPTOクラッチ41のOFF制御であった。このような制御に代えて操作量算定部56で算定されたブレーキ操作量に基づいてPTOクラッチ制御処理部60が油圧制御手段81のPTO油圧制御部81aにPTOクラッチ41をブレーキ操作量に応じた半クラッチング状態とするような制御信号を与えるように構成することも好適である。この構成の採用により、PTOクラッチ41の専用クラッチ操作具がなくても、ブレーキペダル13を踏み込むことによりPTOクラッチ41をOFF(切り)とし、ブレーキペダル14の踏み込みを戻すことによりPTOクラッチ41をON(入り)とすることができるだけでなく、ブレーキペダル13の踏み込みをゆっくりと戻していくことによりPTOクラッチ41を半クラッチング制御することも可能となる。
そのような半クラッチング制御の一例を示す機能ブロック図が図6に示されている。この半クラッチング制御のために、PTO伝動軸43の回転数:Nを検出するPTO回転センサ15と、半クラッチング評価部61が追加的に備えられている。半クラッチング評価部61は、半クラッチング制御を長時間行うことによるPTOクラッチ41の焼け付きを防止する機能を有する。半クラッチング評価部61には、PTO回転センサ15によって検出された回転数:Nと、PTOクラッチ制御処理部60で算定されたクラッチ圧:Pとを入力変数として、熱量:Qが導出される関数:Q=F(N,P)又はテーブルが設定されている。さらに、導出された熱量:Qを時間:t経過とともに積算し、その積算結果を所定の判定条件によって評価して、半クラッチング禁止(Z=1)又は半クラッチング許可(Z=0)という評価結果:Zを出力する評価関数:Z=G(Q,t)も設定されている。
なお、この図6では、クラッチ焼け付き防止を考慮した半クラッチング評価結果は、PTOクラッチ制御処理部60に送られていたが、これに代えて、あるいは、これに加えて、この半クラッチング評価結果を視覚的又は聴覚的あるいはその両方によって運転者に報知する構成を採用してもよい。
このような半クラッチング制御は外部作業機4がロータリ耕耘機の場合、好都合である。例えば、ロータリ耕耘機が硬質な土壌に突入した場合、ブレーキペダル14を踏み込み、ブレーキペダル14の踏み込みをゆっくりと戻すことでPTOクラッチ41を半クラッチング状態として、その硬質な土壌を通り抜けることができる。
本発明は、独立PTOモードと連動PTOモードとのいずれか選択可能な車両におけるPTO制御システムとして利用することができる。
5:PTO−ECU(PTO制御ユニット)
10:報知−ECU
11:タッチパネル(モード切替指令入力デバイス)
12:PTO−SW(PTO設定デバイス)
13:ブレーキペダル
14:停止ペダル(ブレーキペダル)
41:PTOクラッチ
43:PTO伝動軸
50: 操作入力信号処理手段
51:PTO−SW状態検知部
52:PTO−SW状態登録部
53:モード切替検知部
54:PTOモード切替判定部
55:操作位置検知部
56:操作量算定部
57:PTO状態登録部
60:PTOクラッチ制御処理部
70:表示パネル
71:液晶ディスプレイ
81:油圧制御手段
10:報知−ECU
11:タッチパネル(モード切替指令入力デバイス)
12:PTO−SW(PTO設定デバイス)
13:ブレーキペダル
14:停止ペダル(ブレーキペダル)
41:PTOクラッチ
43:PTO伝動軸
50: 操作入力信号処理手段
51:PTO−SW状態検知部
52:PTO−SW状態登録部
53:モード切替検知部
54:PTOモード切替判定部
55:操作位置検知部
56:操作量算定部
57:PTO状態登録部
60:PTOクラッチ制御処理部
70:表示パネル
71:液晶ディスプレイ
81:油圧制御手段
Claims (3)
- エンジン出力を車軸へ伝達する走行伝動系と、所定操作量以上のペダル操作量により前記走行伝動系を動力伝達不能状態とするブレーキペダルと、前記エンジン出力をPTOクラッチを介してPTO伝動軸へ伝達するPTO伝動系とを備え、前記走行伝動系が動力伝達可能状態又は動力伝達不能状態とは関係なく前記PTO伝動系がPTO動力を伝達する独立PTOモードと前記走行伝動系での動力伝達可能状態である場合にのみPTO動力を伝達する連動PTOモードとを選択可能に有する車両に搭載されるPTO制御システムにおいて、
前記連動PTOモードにおいて、前記ブレーキペダルを操作することにより、前記PTOクラッチが切り状態となり、前記ブレーキペダルの操作を解除することにより、前記PTOクラッチが入り状態となるように構成され、前記PTOクラッチが切り状態から入り状態に切り換るに際し、半クラッチング状態を経るように構成されているPTO制御システム。 - 前記ブレーキペダルの操作量を算定する操作量算定部と、算定された前記ブレーキペダルの操作量に基づいてPTOクラッチを制御するPTOクラッチ処理制御部とを備え、
前記PTOクラッチが切り状態から入り状態に切り換る途上において、前記PTOクラッチ処理制御部が前記PTOクラッチを前記ブレーキペダルの操作量に応じた半クラッチング状態になるように制御する請求項1に記載のPTO制御システム。 - 前記PTO伝動軸の回転数と前記PTOクラッチのクラッチ圧と半クラッチング状態の継続時間とに基づき、半クラッチグ状態を許可するか否かを判定する半クラッチング評価部を備える請求項1又は2に記載のPTO制御システム。
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Family Applications (1)
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JP2014143045A Active JP5883084B2 (ja) | 2014-07-11 | 2014-07-11 | Pto制御システム |
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JP4174139B2 (ja) * | 1999-08-27 | 2008-10-29 | ヤンマー株式会社 | 舶用減速逆転機の制御方法 |
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JP2007161025A (ja) * | 2005-12-12 | 2007-06-28 | Kubota Corp | Ptoクラッチ制御装置 |
JP4901438B2 (ja) * | 2006-11-30 | 2012-03-21 | 株式会社クボタ | トラクタのpto構造 |
-
2014
- 2014-07-11 JP JP2014143045A patent/JP5883084B2/ja active Active
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