JP2023007623A - 作業車 - Google Patents

Abstract

【課題】精度良く制動操作を行うことを目的とする。【解決手段】原動機Ｅと、原動機Ｅが出力する動力により駆動される左右の駆動輪を有する走行装置７と、走行装置７に対して制動作用を及ぼす制動装置７Ａと、走行装置７による走行に対して制動操作するブレーキ操作具３０と、走行速度を調整操作するアクセル操作具２９と、ブレーキ操作具３０の操作量を検出するブレーキ操作量検出器３０Ａと、アクセル操作具２９の操作量に応じて原動機Ｅが出力する動力を制御する動力制御装置３２とを備え、動力制御装置３２は、ブレーキ操作具３０が操作されていることをブレーキ操作量検出器３０Ａが検出した際には、アクセル操作具２９の操作を無効とするアクセル操作の無効処理を行う。【選択図】図３

Description

本発明は、作業車に関する。

従来、作業車として、例えば、特許文献１に記載の作業車が知られている。特許文献１に記載の作業車は、搭乗部に、ステアリングハンドルと、アクセルペダル（アクセルペダル組立体）と、ブレーキペダル（ブレーキペダル組立体）とが設けられる。アクセルペダルとブレーキペダルとは、オペレータが足で操作する構成である。作業車は、ステアリングハンドルと、アクセルペダルと、ブレーキペダルとが操作されて、走行が行われる。

特表２０１５－５２７６６９号公報

作業車は、車両レイアウトの制約上、アクセルペダルとブレーキペダルとを十分に離間して配置できない場合がある。このような場合、ブレーキペダルを操作する際に、アクセルペダルを意図せずに踏み込んでしまう場合があり、制動操作を適切に行えない場合がある。

本発明は、精度良く制動操作を行うことを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一実施形態に係る作業車は、原動機と、前記原動機が出力する動力により駆動される左右の駆動輪を有する走行装置と、前記走行装置に対して制動作用を及ぼす制動装置と、前記走行装置による走行に対して制動操作するブレーキ操作具と、走行速度を調整操作するアクセル操作具と、前記ブレーキ操作具の操作量を検出するブレーキ操作量検出器と、前記アクセル操作具の操作量に応じて前記原動機が出力する前記動力を制御する動力制御装置とを備え、前記動力制御装置は、前記ブレーキ操作具が操作されていることを前記ブレーキ操作量検出器が検出した際には、前記アクセル操作具の操作を無効とするアクセル操作の無効処理を行う。

このような構成により、ブレーキ操作具が操作される際に、誤ってアクセル操作具が同時に操作されたとしても、アクセル操作具の操作が無効となる。そのため、意図しない加速が行われる状況や、意図する制動力が得られない状況を抑制することができ、精度良く制動操作を行い、適切に走行車速を制御することができる。

また、走行機体の傾斜角度を検出する傾斜センサをさらに備え、前記動力制御装置は、前記走行機体の傾斜角度が所定の角度以上であることを前記傾斜センサが検出した際には、前記アクセル操作の無効処理を無効とし、前記ブレーキ操作具が操作されているか否かにかかわらず、前記アクセル操作具の操作量に応じて前記原動機が出力する前記動力を制御することが好ましい。

傾斜地で停止した走行機体を発進させる際には、ブレーキ操作具を操作した状態で、同時にアクセル操作具を操作する場合がある。上記構成によると、走行機体が傾斜している際にはアクセル操作の無効処理を無効とすることができる。そのため、傾斜地においてブレーキ操作具とアクセル操作具とを同時に操作して、適切に走行機体を発進させることができ、適切な走行操作を容易に行うことができる。

さらに、前記アクセル操作の無効処理を有効状態または無効状態に人為的に切り替える切替操作具をさらに備え、前記動力制御装置は、前記切替操作具が有効状態に切り替えられている際には前記アクセル操作の無効処理を行い、前記切替操作具が無効状態に切り替えられている際には前記アクセル操作の無効処理を無効とし、前記ブレーキ操作具が操作されているか否かにかかわらず、前記アクセル操作具の操作量に応じて前記原動機が出力する前記動力を制御することが好ましい。

また、前記アクセル操作の無効処理を有効状態または無効状態に人為的に切り替える切替操作具をさらに備え、前記動力制御装置は、前記切替操作具が無効状態に切り替えられている際には前記アクセル操作の無効処理を無効とし、前記ブレーキ操作具が操作されているか否かにかかわらず、前記アクセル操作具の操作量に応じて前記原動機が出力する前記動力を制御し、前記切替操作具が有効状態に切り替えられ、かつ、前記傾斜角度が前記所定の角度より小さいことを前記傾斜センサが検出している際には、前記アクセル操作の無効処理を有効とし、前記切替操作具が有効状態に切り替えられ、かつ、前記傾斜角度が前記所定の角度以上であることを前記傾斜センサが検出した際には、前記アクセル操作の無効処理を無効とし、前記ブレーキ操作具が操作されているか否かにかかわらず、前記アクセル操作具の操作量に応じて前記原動機が出力する前記動力を制御することが好ましい。

このような構成により、アクセル操作の無効処理を有効状態または無効状態に人為的に切り替えることができ、アクセル操作の無効処理を適切な状況で活用することができるため、容易に適切な走行操作を行うことができる。

多目的車両を示す左側面図である。 搭乗部の構成を例示する図である。 制動操作に係る制御構成を例示する図である。

本発明を実施するための形態について、図面に基づき説明する。なお、以下の説明では、図１において、矢印Ｆの方向を「機体前側」、矢印Ｂの方向を「機体後側」、矢印Ｆの方向に向かって左側の方向を「機体左側」、矢印Ｆの方向に向かって右側の方向を「機体右側」とする。

〔多目的車両の全体構成〕
図１は、本発明に係る作業車に相当するユーティリティビークル（多目的車両）の構成を示す図である。ユーティリティビークルは、走行機体１と、ボンネット２と、乗員が搭乗する搭乗部３と、ダンプ式の荷台４と、水冷式のエンジンＥ（「原動機」に相当）と、変速部５とを備える。走行機体１は、機体フレーム６と、走行装置７とを備える。

走行装置７は、操舵可能、かつ、駆動可能な左右の前輪７Ｆ（「駆動輪」に相当）と、操舵不能、かつ、駆動可能な左右の後輪７Ｂ（「駆動輪」に相当）とを備える。走行装置７は、左右の後輪７Ｂのみが駆動する二輪駆動状態と、左右の前輪７Ｆおよび左右の後輪７Ｂが駆動する四輪駆動状態とに切り替え可能に構成される。

ボンネット２は、搭乗部３の前方に配置される。ボンネット２には、エンジンＥ用の冷却水を冷却するラジエータ８等が収容される。

搭乗部３は、操縦部９と、座席１０と、乗員保護用のロプス１１とを備える。荷台４は、搭乗部３の後方に配置される。エンジンＥおよび変速部５は、荷台４の下方に配置される。変速部５は、エンジンＥから走行装置７へ動力を伝達する動力伝達経路上に設けられる。変速部５は、エンジンＥから伝達される動力を無段階に変速するベルト式の無段変速装置１２と、変速装置１３とを備える。

変速装置１３には左右の後車軸７Ｂａが接続され、変速装置１３から後車軸７Ｂａに動力が伝達可能な態様である。変速装置１３から伝達された動力は、左右の後車軸７Ｂａを介して左右の後輪７Ｂに伝達される。

変速装置１３から左右の前輪７Ｆに動力を伝達する前差動装置１４が走行機体１に設けられる。変速装置１３と前差動装置１４とに亘って、変速装置１３から前差動装置１４に動力を伝達する伝動軸１５が設けられる。前差動装置１４には左右の前車軸７Ｆａが接続され、前差動装置１４から前車軸７Ｆａに動力が伝達可能な態様である。前差動装置１４から伝達された動力は、左右の前車軸７Ｆａを介して左右の前輪７Ｆに伝達される。

〔操縦部〕
図２に示すように、操縦部９は、左右の前輪７Ｆを操舵操作するためのステアリングハンドル２４と、走行速度の調整操作を行うアクセルペダル２９（「アクセル操作具」に相当）と、制動操作を行うブレーキペダル３０（「ブレーキ操作具」に相当）と、変速操作を行う変速レバー２５等の各種操作具とを備える。

ステアリングハンドル２４は、運転者（オペレータ）が着座する座席１０の前方に設けられる。アクセルペダル２９およびブレーキペダル３０は、運転者が着座する座席１０の前方で、かつ、ステアリングハンドル２４の下方に、左右方向に並んで設けられる。アクセルペダル２９は運転者により足で操作され、踏み込み量に応じて、走行速度が調整される。ブレーキペダル３０は運転者により足で操作され、踏み込み量に応じて、制動力が調整される。

〔制御構成〕
次に、図１，図２を参照しながら、図３を用いて、走行速度および制動の制御構成について説明する。

ブレーキペダル３０が制動操作されると、走行装置７に設けられる制動装置７Ａにより走行機体１が制動される。走行機体１の制動は、走行装置７の回転を低減させることにより走行装置７に制動作用を及ぼすことにより行われる。

ブレーキペダル３０にはブレーキ用ポテンショメータ３０Ａ（「ブレーキ操作量検出器」に相当）が設けられる。ブレーキ用ポテンショメータ３０Ａは、ブレーキペダル３０の操作量を検出する。

制動装置７Ａは本機ＥＣＵ３１（制御装置）により制御される。本機ＥＣＵ３１は、ブレーキ用ポテンショメータ３０Ａおよび制動装置７Ａに対して、車載ＬＡＮ等により、有線または無線でデータの送受信が可能な態様で接続される。本機ＥＣＵ３１は、ブレーキ用ポテンショメータ３０Ａからブレーキペダル３０の操作量を受信し、ブレーキペダル３０の操作量に応じた制動制御信号を制動装置７Ａに送信する。制動装置７Ａは、本機ＥＣＵ３１から受信した制動制御信号に応じて動作し、走行装置７を制動する。

走行速度は、変速部５を介して走行装置７に伝達されるエンジンＥの動力により調整される。エンジンＥの動力は、アクセルペダル２９によって操作される電子スロットルＥＳ（動力調整装置）の開度に応じて、エンジンＥに供給される空気量が調整されることにより制御される。

アクセルペダル２９にはアクセル用ポテンショメータ２９Ａ（アクセル操作量検出器）が設けられる。アクセル用ポテンショメータ２９Ａは、アクセルペダル２９の操作量を検出する。

エンジンＥはエンジンＥＣＵ３２（「動力制御装置」に相当）により制御される。エンジンＥＣＵ３２は、アクセル用ポテンショメータ２９Ａおよび電子スロットルＥＳに対して、車載ＬＡＮ等により、有線または無線でデータの送受信が可能な態様で接続される。エンジンＥＣＵ３２は、アクセル用ポテンショメータ２９Ａからアクセルペダル２９の操作量を受信し、アクセルペダル２９の操作量に応じたアクセル制御信号を電子スロットルＥＳに送信する。電子スロットルＥＳは、エンジンＥＣＵ３２から受信したアクセル制御信号に応じて開度が調整され、エンジンＥに供給される空気量を調整する。その結果、アクセルペダル２９の操作量に応じてエンジンＥから伝達される動力の大きさが調整されて走行装置７の回転数が調整され、走行速度が調整される。

本機ＥＣＵ３１は、車載ＬＡＮ等により、有線または無線でデータの送受信が可能な態様でエンジンＥＣＵ３２に接続される。本機ＥＣＵ３１は、ブレーキ用ポテンショメータ３０Ａによりブレーキペダル３０が操作されたことを検出すると、ブレーキ操作検知信号をエンジンＥＣＵ３２に送信する。

上述のように、エンジンＥＣＵ３２は、アクセルペダル２９の操作量に応じて電子スロットルＥＳを操作するが、本機ＥＣＵ３１からブレーキ操作検知信号を受信した場合には、アクセルペダル２９が操作されたとしても、電子スロットルＥＳの制御を無効とする。つまり、アクセルペダル２９が操作されたとしても、ブレーキペダル３０が操作されていることが検出された場合には、アクセルペダル２９の操作を無効とするアクセル操作の無効処理が行われる。

ブレーキペダル３０を足で操作する際に、誤ってアクセルペダル２９に足が触れてしまい、意図せずにエンジンＥで発生する動力が高まる場合がある。この場合、制動操作を行っているにもかかわらず、走行速度が加速される方向にエンジンＥが動作してしまう。

ブレーキペダル３０が操作されている場合には、アクセル操作の無効処理が行われることにより、意図しない加速を抑制し、精度良く制動操作を行うことができ、適切な制動力を得ることが可能となる。

〔別実施形態〕
（１）坂道等の傾斜地において、停車中の走行機体１を発進させる場合、ブレーキペダル３０を操作して走行機体１を停車させた状態で、同時にアクセルペダル２９を操作して走行機体１を発進させる場合がある。このような場合、アクセル操作の無効処理が行われると、走行機体１を発進させることができない。

そのため、上記実施形態において、走行機体１に傾斜センサ４８が設けられ、エンジンＥＣＵ３２は、走行機体１が所定の傾斜角度以上傾斜していることを傾斜センサ４８が検出した場合には、アクセル操作の無効処理を行わず、アクセルペダル２９の操作量に応じて電子スロットルＥＳを制御しても良い。

（２）傾斜地以外においても、運転者（オペレータ）は、ブレーキペダル３０を操作して制動操作を行いながら、アクセルペダル２９を操作することが考えられる。

そのため、上記各実施形態において、アクセル操作の無効処理の有効／無効を人為的に切り替えることができる切替操作具４９が設けられても良い。エンジンＥＣＵ３２は、切替操作具４９によりアクセル操作の無効処理が有効な状態に切り替えられている際には、アクセルペダル２９が操作されたとしても、ブレーキペダル３０が操作されていることが検出された場合には、アクセル操作の無効処理を行う。ただし、傾斜センサ４８が設けられている場合は、アクセル操作の無効処理が有効な状態に切り替えられていたとしても、走行機体１が所定の傾斜角度以上傾斜している場合は、エンジンＥＣＵ３２は、アクセル操作の無効処理を行わない。

また、エンジンＥＣＵ３２は、切替操作具４９によりアクセル操作の無効処理が無効な状態に切り替えられている際には、アクセルペダル２９の操作量に応じて電子スロットルＥＳを操作し、走行速度を調整する。

このような構成により、走行速度の操作および制動操作を自由度高く行いながら、意図しない加速が抑制され、精度良く制動操作が行われ、適切な制動力を得ることが可能となる。

（３）上記各実施形態において、ブレーキ操作検知信号は、ブレーキペダル３０の操作量が所定の操作量以上である場合に送信されても良い。ブレーキペダル３０の操作量が小さい場合は、制動力が大きく働かず、走行速度への影響が小さい。そのため、このような構成により、過敏にアクセル操作の無効処理が行われることが抑制され、走行機体１の操作性が向上される。

（４）上記各実施形態において、ブレーキ操作量検出器は、ブレーキ用ポテンショメータ３０Ａに限らず、ブレーキペダル３０の操作量を検出するその他のセンサであっても良い。例えば、ブレーキ操作量検出器は、ブレーキペダル３０が操作されたか否かを検出するオンオフスイッチであっても良い。

（５）上記各実施形態において、アクセル操作量検出器は、アクセル用ポテンショメータ２９Ａに限らず、アクセルペダル２９の操作量を検出するその他のセンサであっても良い。

（６）上記各実施形態において、アクセルペダル２９およびブレーキペダル３０は、足で操作するペダルでなく、レバー等の任意の操作具であっても良い。このような構成であっても、ブレーキ操作具の操作中に、同時にアクセル操作具を誤って操作してしまったとしても、アクセル操作の無効処理が行われることにより、意図しない加速を抑制し、精度良く制動操作を行うことができ、適切な制動力を得ることが可能となる。

（７）上記各実施形態において、本機ＥＣＵ３１およびエンジンＥＣＵ３２は、それぞれ独立に設けられる構成であっても良いが、これらの機能が統合された１つの制御装置として設けられても良い。また、本機ＥＣＵ３１およびエンジンＥＣＵ３２の少なくともいずれかは、複数の機能ブロックに分割されて設けられても良い。

（８）上記各実施形態において、エンジンＥから出力される動力は、電子スロットルＥＳに限らず、任意の動力調整装置により調整されても良い。また、動力調整装置を介さず、エンジンＥＣＵ３２が直接エンジンＥから出力される動力を調整する構成であっても良い。また、上記各実施形態では、ブレーキペダル３０が操作されたことをブレーキ操作量検出器が検出することにより、本機ＥＣＵ３１がブレーキ操作検知信号をエンジンＥＣＵ３２に送信するとしたが、任意の回路・装置がブレーキ操作検知信号をエンジンＥＣＵ３２に送信しても良い。例えば、各種の情報の表示を制御するメータ回路が、ブレーキペダル３０が操作されたことを受けて、ブレーキ操作検知信号をエンジンＥＣＵ３２に送信しても良い。

（９）上記各実施形態において、ブレーキ操作検知信号は、本機ＥＣＵ３１を介することなく、ブレーキ用ポテンショメータ３０ＡからエンジンＥＣＵ３２に出力されても良い。

（１０）上記各実施形態において、動力源はエンジンＥに限らず、モータ等の任意の動力源であっても良い。

本発明は、多目的車両の他、トラクタ、コンバイン、田植機等の農業作業車や建設作業車といった各種の作業車にも利用可能である。

１ 走行機体
７ 走行装置
７Ａ 制動装置
７Ｆ 前輪（駆動輪）
７Ｂ 後輪（駆動輪）
２９ アクセルペダル（アクセル操作具）
３０ ブレーキペダル（ブレーキ操作具）
３０Ａ ブレーキ用ポテンショメータ（ブレーキ操作量検出器）
３２ エンジンＥＣＵ（動力制御装置）
４８ 傾斜センサ
４９ 切替操作具
Ｅ エンジン（原動機）

Claims (4)

1. 原動機と、
   前記原動機が出力する動力により駆動される左右の駆動輪を有する走行装置と、
   前記走行装置に対して制動作用を及ぼす制動装置と、
   前記走行装置による走行に対して制動操作するブレーキ操作具と、
   走行速度を調整操作するアクセル操作具と、
   前記ブレーキ操作具の操作量を検出するブレーキ操作量検出器と、
   前記アクセル操作具の操作量に応じて前記原動機が出力する前記動力を制御する動力制御装置とを備え、
   前記動力制御装置は、前記ブレーキ操作具が操作されていることを前記ブレーキ操作量検出器が検出した際には、前記アクセル操作具の操作を無効とするアクセル操作の無効処理を行う作業車。
2. 走行機体の傾斜角度を検出する傾斜センサをさらに備え、
   前記動力制御装置は、前記走行機体の傾斜角度が所定の角度以上であることを前記傾斜センサが検出した際には、前記アクセル操作の無効処理を無効とし、前記ブレーキ操作具が操作されているか否かにかかわらず、前記アクセル操作具の操作量に応じて前記原動機が出力する前記動力を制御する請求項１に記載の作業車。
3. 前記アクセル操作の無効処理を有効状態または無効状態に人為的に切り替える切替操作具をさらに備え、
   前記動力制御装置は、前記切替操作具が有効状態に切り替えられている際には前記アクセル操作の無効処理を行い、前記切替操作具が無効状態に切り替えられている際には前記アクセル操作の無効処理を無効とし、前記ブレーキ操作具が操作されているか否かにかかわらず、前記アクセル操作具の操作量に応じて前記原動機が出力する前記動力を制御する請求項１に記載の作業車。
4. 前記アクセル操作の無効処理を有効状態または無効状態に人為的に切り替える切替操作具をさらに備え、
   前記動力制御装置は、
   前記切替操作具が無効状態に切り替えられている際には前記アクセル操作の無効処理を無効とし、前記ブレーキ操作具が操作されているか否かにかかわらず、前記アクセル操作具の操作量に応じて前記原動機が出力する前記動力を制御し、
   前記切替操作具が有効状態に切り替えられ、かつ、前記傾斜角度が前記所定の角度より小さいことを前記傾斜センサが検出している際には、前記アクセル操作の無効処理を有効とし、
   前記切替操作具が有効状態に切り替えられ、かつ、前記傾斜角度が前記所定の角度以上であることを前記傾斜センサが検出した際には、前記アクセル操作の無効処理を無効とし、前記ブレーキ操作具が操作されているか否かにかかわらず、前記アクセル操作具の操作量に応じて前記原動機が出力する前記動力を制御する請求項２に記載の作業車。
   

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