JP2016011033A

JP2016011033A - 作業車両

Info

Publication number: JP2016011033A
Application number: JP2014133157A
Authority: JP
Inventors: 藤岡　修; Osamu Fujioka; 修藤岡; 山田　祐一; Yuichi Yamada; 祐一山田; 康滋柳楽; Yasuji Yanaraku; 石川　昌範; Masanori Ishikawa; 昌範石川; 祐武井; Yu Takei
Original assignee: National Agriculture and Food Research Organization; Mitsubishi Mahindra Agricultural Machinery Co Ltd
Current assignee: National Agriculture and Food Research Organization; Mitsubishi Mahindra Agricultural Machinery Co Ltd
Priority date: 2014-06-27
Filing date: 2014-06-27
Publication date: 2016-01-21
Anticipated expiration: 2034-06-27
Also published as: JP6312208B2

Abstract

【課題】走行機体を前後方向に傾斜可能な作業車両において、応答性が高く大型なアクチュエータを用いることなく傾斜面走行時の走行機体の傾斜制御を簡易且つスムーズに実行できるとともに、走行機体の傾斜制御をより低コストで構成し、傾斜地走行を安全に行える作業車両を安価に提供することを課題としている。【解決手段】予め定めた所定条件が検出されたことにより前記前後傾斜制御を開始する条件検出手段と、制御部とを設け、該制御部は、前記条件検出手段による所定条件の検出により上り傾斜面走行制御が開始されると、走行機体を前方下方に傾斜した既定の前下り姿勢に切換える一方で、前記条件検出手段による所定条件の検出により下り傾斜面走行制御が開始されると、走行機体を前方上方に傾斜した既定の前上り姿勢に切換える傾斜制御を実行する。【選択図】図７

Description

本発明は、車台フレームを前後方向に傾斜可能な作業車両に関する。

前輪及び後輪に設けたアクチュエータの作動により、走行機体の前後傾斜を操作可能に構成し、傾斜面を走行する場合に走行機体を水平に近い状態に保つ傾斜制御を実行できる特許文献１に記載の作業車両が従来公知である。

特開平９−１５４３０９号公報

この種、乗用型田植機等の作業車両では、圃場退出時に比較的急斜面を走行することが余儀なくされるが、このような場面で機体後部に作業機を有する作業車両においては後車輪に荷重が偏り登坂し難くなるばかりか、場合によっては後方への転倒事故が発生する可能性もある。

このような、いわゆる前上がりを防ぐために、場合によっては作業者がウエイト代わりに乗るという危険行為をとるユーザーも皆無ではなく、このような農作業の安全性の向上を図った技術の早急な普及が課題である。

上記特許文献１の作業車両の車輪昇降機構は傾斜地走行時の安全性を高めることに寄与するものではあるが、走行機体に設けた傾斜検知センサにより検出された走行機体の傾斜角度に基づいて、常に制御部が、前記アクチュエータを作動させることによって傾斜面走行時においても走行機体を水平に近い状態に保つことができる一方で、傾斜制御の実行時は、常時傾斜センサにより検出された傾斜に基づいてアクチュエータを作動させるため、応答性の高いアクチュエータが必要になるとともに、制御内容も複雑となって、コストが高くなることが、技術の拡大の妨げとなっていた。

本発明は、走行機体を前後方向に傾斜可能な作業車両において、応答性が高く大型なアクチュエータを用いることなく傾斜面走行時の走行機体の傾斜制御を簡易且つスムーズに実行できるとともに、走行機体の傾斜制御をより低コストで構成し、傾斜地走行を安全に行える作業車両を安価に提供することにより、斯かる農作業の安全性を向上させるための機体姿勢変更技術をより多くのユーザーに提供し、危険作業から解放することを課題としている。

上記課題を解決するため本発明は、第１に、アクチュエータによって、走行機体の傾斜姿勢を傾斜地走行用の前後傾斜に応じて制御する前後傾斜制御を備えた作業車両において、予め定めた所定条件が検出されたことにより前記前後傾斜制御を開始する条件検出手段と、アクチュエータの作動を制御する制御部とを設け、該制御部は、前記条件検出手段による所定条件の検出により上り傾斜面走行制御が開始されると、走行機体を前方下方に傾斜した既定の前下り姿勢に切換える一方で、前記条件検出手段による所定条件の検出により下り傾斜面走行制御が開始されると、走行機体を前方上方に傾斜した既定の前上り姿勢に切換える傾斜制御を実行することを特徴としている。

第２に、走行機体の前後傾斜を検出する前後傾斜検出手段を設け、前記制御部を、走行面の上り傾斜の走行中に機体の傾斜角度が前下がり方向へ変化し始めたことを、前後傾斜検出手段が検出したことを条件として、走行機体の前後傾斜姿勢を平地走行に適した姿勢へ変更するべくアクチュエータの作動を開始し、当該平地走行に適した姿勢となったことの検出でアクチュエータの作動を停止させるように構成したことを特徴としている。

第３に、走行機体の前後傾斜を検出する前後傾斜検出手段を設け、前記制御部を、走行面の下り傾斜の走行中に機体の傾斜角度が前上がり方向へ変化し始めたことを、前後傾斜検出手段が検出したことを条件として、走行機体の前後傾斜姿勢を平地走行に適した姿勢へ変更するべくアクチュエータの作動を開始し、当該平地走行に適した姿勢となったことの検出でアクチュエータの作動を停止させるように構成したことを特徴としている。

以上のように構成される本発明の作業車両によれば、圃場の出入口や畦の傾斜面を走行するにあたり、所定条件を検出することにより、走行機体を予め傾斜面の傾斜方向と反対側で、且つ、所定の傾斜角度に傾斜させることにより、安価なアクチュエータであっても、傾斜面走行時のアクチュエータを介した走行機体の傾斜操作をよりスムーズに実行できるとともに、走行機体の傾斜制御を容易且つ低コストで構成できる。また、該構成により、傾斜面走行時の走行機体の傾斜方向の誤作動がなく、傾斜面の登坂も安定するため、安全性も向上する。

また、前記走行機体の前後傾斜を検出する前後傾斜検出手段を設け、前記制御部を、走行面の上り傾斜の走行中に機体の傾斜角度が前下がり方向へ変化し始めたこと、又は走行面の下り傾斜の走行中に機体の傾斜角度が前上がり方向へ変化し始めたことを、前後傾斜検出手段が検出したことを条件として、アクチュエータの駆動による走行機体の前後傾斜姿勢から平地走行に適した姿勢への変更を開始させ、当該平地走行に適した姿勢となったことの検出でアクチュエータの駆動を停止させるように構成したものによれば、傾斜制御によって走行機体が傾斜した傾斜姿勢から、元の姿勢に復帰させる復帰作動を安価な機械構成と、ソフトで実行できるため、製造コストを低く抑えることができる。

本発明を適用した農用車両の全体側面図である。本農用車両の要部を示す全体側方斜視図である。本農用車両の要部を示す全体背面図である。フロント側操作パネルを示す要部斜視図である。（Ａ）は、上げ姿勢を示した図であり、（Ｂ）は、下げ姿勢を示した図である。（Ａ）は、前下り姿勢を示した図であり、（Ｂ）は、前上り姿勢を示した図である。上り制御時の昇降作動を示した図である。下り制御時の昇降作動を示した図である。制御部のブロック図である。制御部の機体昇降制御のメインフロー図である。走行モード制御の処理フロー図である。段差モード制御の処理フロー図である。段差モード制御の処理フロー図である。作業モード制御の処理フロー図である。

図１乃至３に示す農用車両は作業車両の一種であって、前後輪１，２によって支持された走行機体３と、走行機体３の後部に昇降リンク４を介して昇降自在に連結された耕耘機等の作業機６とを備えている。該作業機６は、作業機用昇降シリンダ５により昇降可能に構成されている。

走行機体３は、左右一対の前輪１，１及び後輪２，２に支持されて前後方向に延びる車台フレーム７と、該車台フレーム７の前後左右の計４つの車輪１，１，２，２に対して昇降させる車輪昇降装置と、車台フレーム７上に設置されてオペレータが乗込む操縦部９と、車台フレーム７の前側に設置固定されてボンネット１１により上方側が覆われるバッテリーと電装品とを備えている。

前記車台フレーム７は、ボックスフレーム１２と、該ボックスフレーム１２から後方側に延出されたリヤフレーム１３とを有している。なお、リヤフレーム１３側には、走行機体３（車台フレーム７）の前後方向の傾斜を検出するポテンショメータからなる傾斜センサ（前後傾斜検出手段）６５が設けられている（図３参照）。

上記リヤフレーム１３内には、ミッションケース１６により下支えされた状態のエンジン（図示しない）が収容されている。ミッションケース１６には、図示しないトランスミッションが内装され、このトランスミッションを介して、エンジンからの動力が車輪１，１，２，２及び作業機６側に変速伝動される。

前記操縦部９には、オペレータが着座する座席１７と、オペレータの機体上の移動作業を容易にするステップの基礎であるステッププレート１８の上面側（ボックスフレーム１２の上面側）に形成された床面１９と、車台フレーム７の前部に立設された上下方向のフロント操作パネル２１と、該フロント操作パネル２１の上端部に設置されたステアリングハンドル２２と、座席１７の左右一方側に配設されて揺動により走行変速操作を行う主変速レバー２３とを備えている。

該フロント操作パネル２１には、図４に示されるように、上記ステアリングハンドル２２の前方側に燃料タンク２４が設置され、ステアリングハンドル２２の左右一方（図示する例では左側）には、制御部６０によって走行機体３の前後傾斜を制御する機体昇降制御を実行するための上り制御スイッチ２６及び下り制御スイッチ２７が設けられている。

また、ステアリングハンドル２２の手前側には、作業車両を、路上走行に適した走行モードと、段差の走行時の段差モードと、圃場での作業に適した作業モードとに切換えるモード切換操作具３１が配置されている。詳しくは後述する。

前記車輪昇降装置は、左右の前輪１，１をまとめて支持する単一のフロントアクスルケース３２と、左右の後輪２，２をまとめて支持する単一のリヤアクスルケース３３と、フロントアクスルケース３２を車台フレーム７に昇降駆動自在に支持する前輪昇降機構と、リヤアクスルケース３３を車台フレーム７に昇降自在に支持する後輪昇降機構とを備えている。

上記リヤアクスルケース３３は、ミッションケース１６の後部に一体形成されて、左右方向に延びる本体の各端部に上下揺動自在に支持されたファイナルケース３４と、この左右のファイナルケース３４同士を連結固定する左右方向の連結フレーム３６とを有している。

左右の各ファイナルケース３４，３４は、揺動支点３５側となる基端部と反対側の端部（先端部）に、左右方向の車軸３７が、外側側方に突出した状態で、回転駆動可能に支持されている。ちなみに、連結フレーム３６によって、左右のファイナルケース３４，３４が連結されて一体化されて強度が向上する。

上記フロントアクスルケース３２は、左右方向に延びる本体ケース３８と、本体ケース３８の左右各端部から下方に延出されたファイナルケース３９とを有し、全体が正面視でゲート状に成形されている。この左右の各ファイナルケース３９，３９は、本体ケース３８に水平回動可能に支持され、このファイナルケース３９の下端部には、外側側方に突出した状態で、水平方向に延びる車軸４１が回転駆動可能に支持されている。

上記後輪昇降機構は、リヤアクスルケース３３とリヤフレーム１３とを連結するリンク機構４２と、リヤアクスルケース３３の左右方向中途部の上面側の連結部３０との間に介設されて上下方向に伸縮作動する電動、油圧若しくはエアで駆動する比較的安価なアクチュエータである後輪昇降シリンダ４３とを備えている。該アクチュエータは電動モータ等を用いて走行機体７を傾斜させるように作動する構成であればシリンダに限られない。

リンク機構４２は、側面視でくの字状をなすように上下一対のリンクが上下回動自在に連結されている。また、後輪昇降シリンダ４３の上下の端部は、リヤフレーム１３側で後部ブラケット４５と、連結フレーム３６側の連結部３０とにそれぞれ回転自在に連結されている。

後輪昇降シリンダ４３を伸長作動させると、左右のファイナルケース３４，３４が一体的に下方側に揺動して、各後輪２，２が走行機体３に対して下降作動する。一方、後輪昇降シリンダ４３を短縮作動させると、左右のファイナルケース３４，３４が一体的に上方側に揺動して、各後輪２，２が走行機体３に対して上昇する。このとき、リンク機構４２は、後述の伸縮位置検出ポテンショ６７が設けられており、後輪昇降シリンダ４３の伸縮作動に連動して、リンクの曲げ角が操作されることにより、後輪昇降シリンダ４３の伸縮位置を検出している。なお、本発明において後輪昇降シリンダ４３の伸縮作動は伸びきるか縮みきるかのどちらかであるため、前記伸縮位置検出ポテンショ６７では、後輪昇降シリンダの伸縮位置は伸びきった位置、又は縮みきった位置のどちらかの状態を検出する。

そして、後輪昇降シリンダ４３の伸長作動によって、リヤアクスルケース３３及び一対の後輪２，２はファイナルケース３４の上記揺動支点３５を中心とした円弧軌跡に沿って上下に移動し、走行機体３の後部側が後輪２，２に対して昇降作動する。

上記前輪昇降機構は、上下方向に延びる棒状の左右一対の前側スライドレール４６と、上下方向に延びる棒状の左右一対の後側スライドレール４７と、該前後左右の計４本のスライドレール４６，４７にスライド自在に支持された単一のスライド体４８と、スライド体４８を昇降駆動させる電動、油圧若しくはエアで駆動する比較的安価なアクチュエータである前輪昇降シリンダ４９とを備えている。

スライド体４８は、スライドレール４６，４７の軸方向にスライド自在に支持されており、該スライド体４８は、左右方向に延びる上述したフロントアクスルケース３２の前面の左右両側端部と、後面の左右両側端部とにボルトで固定されている。これによって、フロントアクスルケース３２は、スライドレール４６，４７方向にスライド自在（昇降自在）に車台フレーム７に支持されている。

前輪昇降シリンダ４９は、上下方向に伸縮するように姿勢が定められ、この前輪昇降シリンダ４９の上端部は、ボックスフレーム１２の上面前端部から上方に一体的に突設された逆Ｌ字状の支持ブラケット５３に前後回動自在に支持される一方で、該前輪昇降シリンダ４９の下端部は、スライド体４８の左右方向中途部に前後回動自在に支持されている。

該前輪昇降シリンダ４９を伸長作動させると、フロントアクスルケース３２がスライドレール４６，４７に沿って下降し、前輪１，１が走行機体３に対して下降作動する。一方、前輪昇降シリンダ４９を短縮作動させると、フロントアクスルケース３２がスライドレール４６，４７に沿って上昇し、前輪１，１が走行機体３に対して上昇作動する。言い換えると、前輪昇降シリンダ４９の伸縮作動によって、走行機体３の前部側が前輪１，１に対して昇降作動する。なお、本発明において前輪昇降シリンダ４９の伸縮作動は伸びきるか縮みきるかのどちらかであるため、伸縮位置検出ポテンショ６６では、前輪昇降シリンダの伸縮位置は伸びきった位置、又は縮みきった位置のどちらかの状態が検出される。

上述の前記車輪昇降装置によれば走行機体は、図５及び図６に示すように、制御部を介して、車台フレームの高さ位置や、前後傾斜を適宜変更することができる。

上げ姿勢、及び下げ姿勢は平地走行に適した姿勢であり、その内、上げ姿勢は、昇降シリンダ４３，４９を予め定めた既定の位置（伸びきった位置）まで伸長作動させることにより、走行機体３（車台フレーム７）を略水平に保った状態で最も高い位置に設定した姿勢であり、圃場での作業に適した作業姿勢となる（図５（Ａ）参照）。

また、下げ姿勢は、昇降シリンダ４３，４９を予め定めた既定の位置（縮みきった位置）まで短縮作動させることにより、走行機体３（車台フレーム７）を略水平に保った状態で最も低い位置に設定した姿勢であり、路上での走行に適した走行姿勢となる（図５（Ｂ）参照）。

前下り姿勢は、後輪昇降シリンダ４３を予め定めた既定の位置（伸びきった位置）に伸長作動させ、前輪昇降シリンダ４９を予め定めた既定の位置（縮みきった位置）に短縮作動させることにより、走行機体３（車台フレーム７）を既定の角度で前方下方へ傾斜させた姿勢（図６（Ａ）参照）に切換えられる。上り傾斜を走行する前にオペレータの操作によって、該前下り姿勢に切換え、走行機体３が段差を乗上げ走行する際に、詳しくは後述する制御部によって機体昇降制御（傾斜制御）を実行することで機体が過剰に前方上方へ傾斜し、後輪を中心に後側へ回転して機体が転倒することを防止できる。

前上り姿勢は、前輪昇降シリンダ４９を予め定めた既定の位置（伸びきった位置）に伸長作動させ、後輪昇降シリンダ４３を予め定めた既定の位置（縮みきった位置）に短縮作動させることにより、走行機体３（車台フレーム７）を既定の角度で前方上方へ傾斜させた姿勢（図６（Ｂ）参照）に切換えられる。下り傾斜を走行する前にオペレータの操作によって、該前上り姿勢に切換え、走行機体３が段差を下り走行する際に、詳しくは後述する制御部によって機体昇降制御を実行することで機体が過剰に前方下方へ傾斜し、前輪を中心に前側へ回転して機体が転倒することを防止できる。

なお、本実施例では、フロントアクスル３２及びリヤアクスル３３のそれぞれに昇降シリンダ４９，４３を備えているが、単独のアクチュエータで天秤リンク機構等を介して両車輪を背反的に昇降させるものでも良く、また前輪１，１，又は後輪２，２の何れか一方のみを昇降させることで機体の傾斜姿勢を変更するものであっても良い。

次に、図７及び図８に基づき、前記制御部による機体昇降制御について説明する。前記モード切換操作具３１によって、モードが切換えられることによって、車台フレーム７の高さ位置や傾斜が状況に適した状態に変更される。

前記モード切換操作具３１によって、作業モードに切換えられると、走行機体（車台フレーム）を略水平に保った状態で最上げ位置に操作されることにより、圃場での作業走行に適した前記上げ姿勢（作業姿勢）に切換えられる（図７（Ａ）参照）。また、前記モード切換操作具３１によって、走行モードに切換えられると、走行機体３を略水平に保った状態で最下げ位置に操作されることにより、路上走行での安定性に優れた下げ姿勢（走行姿勢）に切換えられる（図８（Ａ）参照）。

また、図７に示すような上りの傾斜面においては、モード切換操作具３１によって、段差モードに切換えられた状態で、上り制御スイッチ２６の押し操作がされると、各昇降シリンダ４３，４９を予め定めた既定の前記前下り姿勢に成るまで昇降駆動させ、該既定の前下り姿勢で昇降駆動を停止させることで既定の前下り姿勢に切換えられ（図７（Ｂ）参照）、該状態で前進して前輪が上り段差に乗上げ（図７（Ｃ）参照）、さらに前進して後輪２が上り段差に上り始めると（図7（Ｄ）参照）、後輪昇降シリンダ４３が操作されて走行機体３が前記下げ姿勢に切換えられる（図７（Ｅ）参照）。すなわち、上り制御スイッチ２６が上り傾斜面走行制御が開始されて前下り姿勢に切換えられる条件検出手段として機能している。

同様に、図８に示すような下りの傾斜面においては、モード切換操作具３１によって、段差モードに切換えられた状態で、前記下り制御スイッチ２７が押し操作がされると、各昇降シリンダ４３，４９を予め定めた既定の前記前上り姿勢に成るまで昇降駆動させ、該既定の前上り姿勢で昇降駆動を停止させることで既定の前上り姿勢に切換えられ（図８（Ｂ）参照）、該状態で前進して前輪１が段差を下り（図８（Ｃ）参照）、さらに前進して後輪２が段差を下り始めると（図８（Ｄ）参照）、後輪昇降シリンダ４３が操作されて走行機体３が上げ姿勢に切換えられる（図８（Ｅ）参照）。すなわち、下り制御スイッチ２７が下り傾斜面走行制御が開始されて前上り姿勢に切換えられる条件検出手段として機能している。

また、段差モードにおいて、上り制御では、段差を乗上げる前に予め前下り姿勢にし、該状態で段差を上り始め、段差を上る行程の後半で、走行機体の傾斜角度が前下げ側に変化したタイミングで走行機体が前下り姿勢から下げ姿勢に自動的に操作される。一方、下り制御では、段差を下る前に予め前上り姿勢にし、該状態で段差を下り始め、段差を下る行程の後半で、走行機体の傾斜角度が前上げ側に変化したタイミングで走行機体が前上り姿勢から上げ姿勢に自動的に操作される。

該構成によれば、オペレータは、段差を走行する際に走行機体３の水平に対する傾きが前後方向に大きく傾くことを防止することができ、安全性が高くなるとともに、段差を走行する際に、オペレータが走行機体３の傾きに関する操作をする必要がないため、機体の操縦に専念することができる。また、前輪昇降シリンダは伸びきった状態から縮みきった状態のみを制御することから、制御内容も簡易で、過剰品質なアクチュエータを使用しなくてもスムーズに走行機体の傾きを制御できるため、コストを低く抑えることができる。制御部６０の詳しい構成について後述する。

次に、図９乃至１４に基づき、制御部とその制御内容について説明する。なお、図１０乃至図１４を用いて説明する制御内容は本発明を実現するための制御プログラムの内容を示すものである。制御部６０の出力側には、前記前輪昇降シリンダ４９と、前記後輪昇降シリンダ４３と、前記上り制御スイッチ２６が操作されていることを報知する上り制御スイッチランプ６１と、下り制御スイッチ２７が操作されていることを報知する下り制御スイッチランプ６２と、機体走行制御による昇降が終了したこと等を報知する報知ブザー６３とが接続されている。

その一方で、制御部６０の入力側には、前記作業モード切換操作具３１と、前記上り制御スイッチ２６と、前記下り制御スイッチ２７と、走行機体３（車台フレーム７）の前後傾斜を検出するポテンショメータ等からなる傾斜センサ６５と、前輪昇降シリンダ４９の伸縮位置を検出するセンサである前輪昇降シリンダ伸縮位置検出ポテンショ６６と、後輪昇降シリンダ４３の伸縮位置を検出するセンサである後輪昇降シリンダ伸縮位置検出ポテンショ６７と、が接続されている。ちなみに、上記上り制御スイッチ２６と、下り制御スイッチ２７は、後述する各車輪のシリンダの作動開始を確認する作動確認スイッチを兼ねている。

図１０に示すように、制御部の機体昇降制御が開始されると、ステップＳ１から処理が開始する。ステップＳ１では、走行モード制御を実行し、その処理が終了すると、ステップＳ２に進む。ステップＳ２では、段差モード制御を実行し、その処理が終了すると、ステップＳ３に進む。ステップＳ３では、作業モード制御を実行し、その処理が終了すると、処理をステップＳ１に戻し、以下、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ１・・・とメインルーチン処理を繰返す。また、各ステップにおいて、個別の制御に移るサブルーチンに移って各制御を行うこととし、各サブルーチンが完了した時点で図１０に示すルーチンに戻る。本プログラムは結果的に常に制御部分の状態を監視し、プログラムとしては常に各ルーチンを繰返すこととなる。

図１１において、走行モード制御のサブルーチンが実行されると、ステップＳ１１に進む。ステップＳ１１では、前記モード切換操作具３１による走行モードへの切換操作がされたか否かが確認され、走行モードに操作されている場合には、ステップＳ１２に進み、走行モード以外に操作されている場合には、サブルーチンを終了してメインルーチンに戻る。

ステップＳ１２では、前記の各昇降シリンダ伸縮位置検出ポテンショ６６，６７により、前輪昇降シリンダ４９と後輪昇降シリンダ４３の伸縮位置を検出してステップＳ１３に進む。ステップＳ１３では、前後の昇降シリンダ４９，４３の伸縮位置から前記前上り姿勢か否かが検出され、前上り姿勢の場合には、ステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４では、前後のシリンダの作動確認スイッチを兼ねる上り制御スイッチ２６の押操作の有無が検出され、シリンダの作動確認スイッチが押操作されている場合には、ステップＳ１５に進み、前輪昇降シリンダ４９を短縮作動させ（走行姿勢に切換え）、その後、サブルーチンを終了してメインルーチンに戻り、作業車両としては走行状態となる。その一方で、ステップＳ１４について、シリンダの作動確認スイッチの押操作が検出されなかった場合には、サブルーチンを終了してメインルーチンに戻る。

また、ステップＳ１３において、前上り姿勢が検出されなかった場合には、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１６では、前後の昇降シリンダの伸縮位置から前記前下り姿勢か否かが検出され、前下り姿勢の場合には、ステップＳ１７に進む。

ステップＳ１７では、前後のシリンダの作動確認スイッチを兼ねる下り制御スイッチ２７の押操作の有無が検出され、シリンダの作動確認スイッチが押操作されている場合には、ステップＳ１８に進み、後輪昇降シリンダ４３を短縮作動させ、その後、サブルーチンを終了してプログラムとしてはメインルーチンに戻り、作業車両としては走行状態となる
。その一方で、ステップＳ１７について、シリンダの作動確認スイッチの押操作が検出されなかった場合には、サブルーチンを終了してメインルーチンに戻る。

また、ステップＳ１６において、前下り姿勢が検出されなかった場合には、ステップＳ１９に進む。ステップＳ１９では、前後の昇降シリンダの伸縮位置から作業姿勢であるか否かが検出され、作業姿勢の場合には、ステップＳ２０に進む。その一方で、ステップＳ１９で作業姿勢が検出されなかった場合には、サブルーチンを終了してメインルーチンに戻る。

ステップＳ２０では、前後のシリンダの作動確認スイッチを兼ねる上り制御スイッチ２６又は下り制御スイッチ２７の押操作の有無が検出され、シリンダの作動確認スイッチが押操作されている場合には、ステップＳ２１に進み、前輪昇降シリンダ４９と、後輪昇降シリンダ４３とを短縮作動させ、その後、サブルーチンを終了してプログラムとしてはメインルーチンに戻り、作業車両としては走行状態となる。その一方で、ステップＳ２０について、シリンダの作動確認スイッチの押操作が検出されなかった場合には、サブルーチンを終了してメインルーチンに戻る。

すなわち、上述の走行モード制御では、モード切換操作具３１が、走行モードに切換え操作されている場合には、車台フレーム７が路上走行に適した下げ姿勢に切換えられるように構成されている。なお、走行モードのサブルーチンにおけるステップＳ１４，ステップＳ１７，ステップＳ２０の各ステップにおいて前後のシリンダの作動確認スイッチの押操作が検出されず、サブルーチンを終了してメインルーチンに戻った場合は、メインルーチンを繰返す中で再度走行モードのサブルーチンに移り、各ステップを実行し、走行状態になるまで繰返される。

図１２及び図１３において、段差モード制御のサブルーチンが実行されると、ステップＳ３１に進む。ステップＳ３１では、上り制御スイッチ２６のＯＮ・ＯＦＦ状態を確認し、ＯＮ状態が検出された場合には、ステップＳ３２に進む。

ステップＳ３２では、前記の各昇降シリンダ伸縮位置検出ポテンショ６６，６７により、前輪昇降シリンダ４９と後輪昇降シリンダ４３の伸縮位置を検出して、車台フレーム７が段差を上る準備状態である既定の前記前下り姿勢であることが検出されなかった場合には、ステップＳ３３に進み、前輪昇降シリンダ４９を短縮作動させるとともに、後輪昇降シリンダ４３を伸長作動させて、ステップＳ３４に進む。その一方で、ステップＳ３２において、走行機体３が既定の前下り姿勢であることが検出された場合には、ステップＳ３４に進む。

ステップＳ３４では、既定の前下り姿勢となった車台フレーム７の初期機体角度θ_１が記憶されて、ステップＳ３５に進む。ステップＳ３５では、傾斜センサ６５により、機体角度θ_２が初期角度θ_１よりも大きいことが検出された場合には、ステップＳ３６に進む。その一方で、ステップＳ３５において、機体角度θ_２が初期角度θ_１以下の場合には、ステップＳ３５の直前に戻る。

ステップＳ３６では、傾斜センサ６５により、機体角度θ_２が初期角度θ_１よりも大きい状態がｔ_１秒以上継続していることが検出された場合には、ステップＳ３７に進む。その一方で、ステップＳ３６において、機体角度θ_２が初期角度θ_１よりも大きい状態がｔ_１秒以上継続しなかった場合には、その後、ステップＳ３５の直前に戻る。

ここでは、前輪１が段差に乗上げることによって機体角度が前方上方に傾斜し始める状態が検出されている（図７（Ｂ）及び（Ｃ）参照）。

ステップＳ３７では、傾斜センサ６５により、走行機体３の角度変化量ω_１が任意に設定した所定変化量α_１より小さくなったことが検出された場合には、ステップＳ３８に進む。ステップＳ３８では、その時の機体角度θ_３を記憶し、ステップＳ３９に進む。ここで、所定変化量α_１として、任意の値を与えることで、振動等による角度変化によって、意図しない検出がされることを回避している。

ここでは、前輪１のみが段差を乗上げた状態で、後輪２が段差に到達するまで前進している状態が検出されている（図７（Ｃ）及び（Ｄ）参照）。
尚、前後輪のホイールベースよりも長い傾斜面を上る際には、前輪１、及び後輪２が共に傾斜面にある状態を検出することとなる（図示せず）。

ステップＳ３９では、傾斜センサ６５により検出された機体角度θ_４が、記憶した機体角度θ_３よりも（水平面に対して）小さいことが検出された場合には、ステップＳ４０に進む。その一方で、ステップＳ３９において、検出された機体角度θ_４が機体角度θ_３以上の場合には、ステップＳ３９の直前に戻る。

ステップＳ４０では、傾斜センサ６５により、機体角度θ_４が機体角度θ_３よりも小さい状態がｔ_２秒以上継続していることが検出された場合には、ステップＳ４１に進む。その一方で、ステップＳ４０において、機体角度θ_４が機体角度θ_３よりも小さい状態がｔ_２秒以上継続しなかった場合には、その後、ステップＳ３９の直前に戻る。

ここでは、後輪２が段差斜面を走行し始めた状態が検出されている（図７（Ｄ）参照）。
尚、前後輪のホイールベースよりも長い傾斜面を上る際には、前輪１のみが段差を乗り上げ、平地に差し掛かった状態を検出することとなる（図示せず）。
また、ステップＳ３９とステップＳ４０を入替えて、所定時間経過したこと検出した後に、機体角度θ_４が機体角度θ_３よりも小さい状態が検出されたことを条件に、ステップＳ４１に進む構成としても良い。

ステップＳ４１では、後輪昇降シリンダ４３が短縮作動されて、走行機体が既定の走行姿勢に切換えられ、ステップＳ４２に進む。ステップＳ４２では、上り制御スイッチ２６がＯＮ状態からＯＦＦ状態に操作されたことが検出された場合には、その後、サブルーチンを終了してメインルーチンに戻る。ステップＳ４２において、ＯＮ状態が検出された場合には、ステップＳ４２の直前に戻る。

上記ステップＳ３１において、上り制御スイッチ２６のＯＦＦ状態が検出された場合には、ステップＳ４３に進む。ステップＳ４３では、下り制御スイッチ２７のＯＮ・ＯＦＦ状態を確認し、ＯＮ状態が検出された場合には、ステップＳ４４に進む。その一方で、ステップＳ４３において、下り制御スイッチ２７のＯＦＦ状態が検出された場合には、その後、サブルーチンを終了してメインルーチンに戻る。

ステップＳ４４では、前記各昇降シリンダ伸縮位置検出ポテンショ６６，６７により、前輪昇降シリンダ４９と後輪昇降シリンダ４３の伸縮位置を検出して、車台フレーム７が段差を下る準備状態である前記既定の前上り姿勢であることが検出されなかった場合には、ステップＳ４５に進み、前輪昇降シリンダ４９を伸長作動させるとともに、後輪昇降シリンダ４３を短縮作動させて、ステップＳ４６に進む。その一方で、ステップＳ４４において、走行機体３が既に既定の前上り姿勢であることが検出された場合には、ステップＳ４６に進む。

ステップＳ４６では、既定の前上り姿勢となった車台フレーム７の初期機体角度θ_５が記憶されて、ステップＳ４７に進む。ステップＳ４７では、傾斜センサ６５により検出された機体角度θ_６が初期角度θ_５よりも小さいことが検出された場合には、ステップＳ４８に進む。その一方で、ステップＳ４７において、検出された機体角度θ_６が初期角度θ_５以上の場合には、ステップＳ４７の直前に戻る。

ステップＳ４８では、傾斜センサ６５により検出された機体角度θ_６が初期角度θ_５よりも小さい状態がｔ_３秒以上継続していることが検出された場合には、ステップＳ４９に進む。その一方で、ステップＳ４８において、検出された機体角度θ_６が初期角度θ_５よりも小さい状態がｔ_３秒以上継続しなかった場合には、その後、ステップＳ４７の直前に戻る。

ここでは、前輪１が段差を下って機体角度が前方下方に傾斜し始める状態が検出されている（図８（Ｂ）及び（Ｃ）参照）。

ステップＳ４９では、傾斜センサ６５により、走行機体３の角度変化量ω_２が任意に設定した所定変化量α_２より小さくなったことが検出された場合には、ステップＳ５０に進む。ステップＳ５０では、その時の機体角度θ_７を記憶し、ステップＳ５１に進む。ここで、所定変化量α_２として、任意の値を与えることで、振動等による角度変化によって、意図しない検出がされることを回避している。

ここでは、前輪１のみが段差を下りきった状態で、後輪２が段差に到達するまで前進している状態が検出されている（図８（Ｃ）及び（Ｄ）参照）。
尚、前後輪のホイールベースよりも長い傾斜面を下る際には、前輪１、及び後輪２が共に傾斜面にある状態を検出することとなる（図示せず）。

ステップＳ５１では、傾斜センサ６５により検出された機体角度θ_８が記憶した機体角度θ_７よりも（水平面に対して）大きいことが検出された場合には、ステップＳ５２に進む。その一方で、ステップＳ５１において、検出された機体角度θ_８が記憶した機体角度θ_７以下の場合には、ステップＳ５１の直前に戻る。

ステップＳ５２では、傾斜センサ６５により検出された機体角度θ_８が記憶した機体角度θ_７よりも大きい状態がｔ_４秒以上継続していることが検出された場合には、ステップＳ５３に進む。その一方で、ステップＳ５２において、検出された機体角度θ_８が記憶した機体角度θ_７よりも大きい状態がｔ_４秒以上継続しなかった場合には、その後、ステップＳ５１の直前に戻る。

ここでは、後輪２が傾斜面を走行し始めた状態が検出されている（図８（Ｄ）から（Ｅ）の間）。
尚、前後輪のホイールベースよりも長い傾斜面を下る際には、前輪１のみが段差を下りきり、平地に差し掛かった状態を検出することとなる（図示せず）。

ステップＳ５３では、後輪昇降シリンダ４３が伸長作動されて、走行機体３が作業姿勢に切換えられ、ステップＳ５４に進む。ステップＳ５４では、下り制御スイッチ２７がＯＮ状態からＯＦＦ状態に操作されたことが検出された場合には、その後、サブルーチンを終了して、メインルーチンに戻る。ステップＳ５４において、ＯＮ状態が検出された場合には、ステップＳ５４の直前に戻る。

なお、ステップＳ５１とステップＳ５２を入替えて、所定時間ｔ_４が経過したこと検出した後に、機体角度θ_８が機体角度θ_７よりも（水平面に対して）大きい状態が検出されたことを条件に、次のステップに進む構成としても良い。

図１４において、作業モード制御のサブルーチンが実行されると、ステップＳ６１に進む。ステップＳ６１では、前記モード切換操作具３１による作業モードへの切換操作がされたか否かが確認され、作業モードに操作されている場合には、ステップＳ６２に進み、作業モード以外に操作されている場合には、サブルーチンを終了して、メインルーチンに戻る。

ステップＳ６２では、前記の各昇降シリンダ伸縮位置検出ポテンショ６６，６７により、前輪昇降シリンダ４９と後輪昇降シリンダ４３の伸縮位置を検出してステップＳ６３に進む。ステップＳ６３では、前後の昇降シリンダの伸縮位置から車台フレーム７が既定の前上り姿勢か否かが検出され、既定の前上り姿勢の場合には、ステップＳ６４に進む。

ステップＳ６４では、前後の昇降シリンダの作動確認スイッチ２６，２７の操作の有無が検出され、昇降シリンダの作動確認スイッチが押操作されている場合には、ステップＳ６５に進み、前輪昇降シリンダ４９と、後輪昇降シリンダ４３とを伸長作動させ、プログラムとしてはサブルーチンを終了してメインルーチンに戻り、作業車両としては作業状態となる。その一方で、ステップＳ６４について、昇降シリンダの作動確認スイッチの押操作が検出されなかった場合には、サブルーチンを終了してメインルーチンに戻る。すなわち、前記上り制御スイッチ２６及び下り制御スイッチ２７は、上記走行モード制御及び作業モード制御時においては、シリンダの作動開始の意味をもつ作動確認スイッチとして機能する。

また、ステップＳ６３において、既定の前上り姿勢が検出されなかった場合には、ステップＳ６６に進む。ステップＳ６６では、前後の昇降シリンダの伸縮位置から既定の前記前下り姿勢か否かが検出され、既定の前下り姿勢の場合には、ステップＳ６７に進む。

ステップＳ６７では、前後の昇降シリンダ４９，４３の作動確認スイッチの操作の有無が検出され、昇降シリンダ４９，４３の作動確認スイッチが押操作されている場合には、ステップＳ６８に進み、前輪昇降シリンダ４９と、後輪昇降シリンダ４３とを伸長作動させ、プログラムとしてはサブルーチンを終了してメインルーチンに戻り、作業車両としては作業状態となる。その一方で、ステップＳ６７について、昇降シリンダ４９，４３の作動確認スイッチ２６，２７の押操作が検出されなかった場合には、サブルーチンを終了して、メインルーチンに戻る。

また、ステップＳ６６において、既定の前下り姿勢が検出されなかった場合には、ステップＳ６９に進む。ステップＳ６９では、前後の昇降シリンダ４９，４３の伸縮位置から既定の走行姿勢である前記下げ姿勢か否かが検出され、下げ姿勢の場合には、ステップＳ７０に進む。その一方で、Ｓ６９で下げ姿勢が検出されなかった場合には、サブルーチンを終了してメインルーチンに戻る。

ステップＳ７０では、前後の昇降シリンダ４９，４３の作動確認スイッチ２６，２７の操作の有無が検出され、昇降シリンダ４９，４３の作動確認スイッチ２６，２７が押操作されている場合には、ステップＳ７１に進み、前輪昇降シリンダ４９と、後輪昇降シリンダ４３とを伸長作動させ、プログラムとしてはサブルーチンを終了してメインルーチンに戻り、作業車両としては作業状態となる。その一方で、ステップＳ７０について、昇降シリンダ４９，４３の作動確認スイッチ２６，２７の押操作が検出されなかった場合には、サブルーチンを終了して、メインルーチンに戻る。

すなわち、上述の作業モード制御では、モード切換操作具３１が、作業モードに切換え操作されている場合には、車台フレーム７が圃場での作業走行に適した上げ姿勢に切換えられるように構成されている。

なお、本実施形態は、上り制御スイッチ２６、又は下り制御スイッチ２７の押操作に基づきアクチュエータの伸縮作動を開始させるものであるが、本形態に限ることなく、傾斜センサの所定以上の傾斜の検出により機体が傾斜地にさしかかったことを判断し、アクチュエータの伸縮作動を開始させるものであってもよい。この場合、傾斜センサ６５が上り制御スイッチ２６又は下り制御スイッチ２７に代わり条件検出手段として機能する。

３走行機体
２６上り制御スイッチ，作動確認スイッチ（条件検出手段）
２７下り制御スイッチ，作動確認スイッチ（条件検出手段）
４３後輪昇降シリンダ（アクチュエータ）
４９前輪昇降シリンダ（アクチュエータ）
６０制御部
６５傾斜センサ（条件検出手段，前後傾斜検出手段）

Claims

アクチュエータによって、走行機体の傾斜姿勢を傾斜地走行用の前後傾斜に応じて制御する前後傾斜制御を備えた作業車両において、予め定めた所定条件が検出されたことにより前記前後傾斜制御を開始する条件検出手段と、アクチュエータの作動を制御する制御部とを設け、該制御部は、前記条件検出手段による所定条件の検出により上り傾斜面走行制御が開始されると、走行機体を前方下方に傾斜した既定の前下がり姿勢に切換える一方で、前記条件検出手段による所定条件の検出により下り傾斜面走行制御が開始されると、走行機体を前方上方に傾斜した既定の前上がり姿勢に切換える傾斜制御を実行する作業車両。
走行機体の前後傾斜を検出する前後傾斜検出手段を設け、前記制御部を、走行面の上り傾斜の走行中に機体の傾斜角度が前下がり方向へ変化し始めたことを、前後傾斜検出手段が検出したことを条件として、走行機体の前後傾斜姿勢を平地走行に適した姿勢へ変更するべくアクチュエータの作動を開始し、当該平地走行に適した姿勢となったことの検出でアクチュエータの作動を停止させるように構成した請求項１に記載の作業車両。
走行機体の前後傾斜を検出する前後傾斜検出手段を設け、前記制御部を、走行面の下り傾斜の走行中に機体の傾斜角度が前上がり方向へ変化し始めたことを、前後傾斜検出手段が検出したことを条件として、走行機体の前後傾斜姿勢を平地走行に適した姿勢へ変更するべくアクチュエータの作動を開始し、当該平地走行に適した姿勢となったことの検出でアクチュエータの作動を停止させるように構成した請求項１に記載の作業車両。