JP2024005666A - work vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トラクターなどの作業車両に関する。 The present invention relates to a work vehicle such as a tractor.
従来、作業車両は一般道路等を走行する場合と作業走行する場合とでは操向時の負荷がかなり異なるため、不慣れな運転者は一般道路等を走行するときに作業走行時と同様にステアリング操作をしてしまい車体を左右に大きくふらつかせることがある。 Conventionally, the steering load of a work vehicle is quite different when driving on general roads and when driving for work, so inexperienced drivers have to operate the steering wheel when driving on general roads in the same way as when driving for work. This can cause the vehicle to wobble left and right.
そこで、従来、作業モードと非作業モードとでモードを切り替えるモード切り替えスイッチを備え、非作業モードが選択されているときは作業モードが選択されている時よりもステアリング操作速度に対する操向輪の操向速度を遅く設定する作業車両が公知である(先行文献1)。 Therefore, conventionally, a mode changeover switch is provided to switch the mode between work mode and non-work mode, and when the non-work mode is selected, the steering wheel operation relative to the steering operation speed is lower than when the work mode is selected. A work vehicle in which the forwarding speed is set to be low is known (Prior Document 1).
このような作業車両により非作業時のふらつきを抑制できる。 Such a work vehicle can suppress wandering when not working.
しかしながら、作業車両においては、作業中においても操向操作の負荷が変動することが望ましい場合があるが、上記技術では作業走行中の状況に応じて操向操作の負荷を変更することは出来ない。 However, in work vehicles, it may be desirable for the steering operation load to fluctuate even during work, but with the above technology it is not possible to change the steering operation load depending on the situation during work driving. .
本発明では、作業走行中に状況に応じて操向操作の負荷を適切に変更できる作業車両を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a work vehicle that can appropriately change the steering operation load depending on the situation during work travel.
第1の本発明は、
走行車体と、
前記走行車体の進行方向を変更する操舵輪と、
前記操舵輪を操作するステアリングホイールと、
前記ステアリングホイールの操作を検出するステアリングセンサと、
前記ステアリングホイールの操作荷重を変更する制御部と、を備え、
圃場における作業時において、
前記制御部は、前記ステアリングセンサの検出値により、前記ステアリングホイールの旋回操作がなされたと判断すると前記旋回操作の非検出時よりも前記ステアリングホイールの操作荷重を軽くすることを特徴とする作業車両である。
The first invention is
A running vehicle body,
a steering wheel that changes the traveling direction of the traveling vehicle body;
a steering wheel for operating the steering wheel;
a steering sensor that detects operation of the steering wheel;
A control unit that changes the operating load of the steering wheel,
When working in the field,
The work vehicle is characterized in that, when the control unit determines that a turning operation of the steering wheel has been performed based on a detection value of the steering sensor, the control unit reduces the operating load of the steering wheel compared to when the turning operation is not detected. be.
第2の本発明は、
前記ステアリングセンサにより前記ステアリングホイールの操作の角速度を検出し、前記制御部は前記角速度が予め設定した所定の値を上回ると旋回操作であると判断する、第1の本発明の作業車両である。
The second invention is
In the working vehicle of the first aspect of the present invention, the steering sensor detects the angular velocity of the operation of the steering wheel, and the control section determines that the angular velocity is a turning operation when the angular velocity exceeds a predetermined value set in advance.
第3の本発明は、
前記ステアリングホイールの操作角度が所定の有効角度以上になると前記操舵輪の角度が変更し始める構造であって、前記制御部は前記有効角度未満の範囲内で、前記旋回操作か否かを判断し、前記有効角度以上の範囲においては、前記旋回操作の判断を行わない、第2の本発明の作業車両である。
The third invention is
The steering wheel has a structure in which the angle of the steering wheel starts to change when the operating angle of the steering wheel becomes a predetermined effective angle or more, and the control unit determines whether or not the turning operation is performed within a range that is less than the effective angle. , the working vehicle according to the second aspect of the present invention, in which the turning operation is not determined in a range equal to or greater than the effective angle.
第4の本発明は、
前記ステアリングホイールの操作角度が所定の有効角度以上になると前記操舵輪の角度が変更し始める構造であって、
前記制御部は前記有効角度未満の範囲内では、前記ステアリングホイールの旋回操作がなされたと判断すると前記旋回操作の非検出時よりも前記ステアリングホイールの操作荷重を軽くし、
前記制御部は前記有効角度以上の範囲内では、前記ステアリングホイールの旋回操作がなされたと判断すると前記旋回操作の非検出時よりも前記ステアリングホイールの操作荷重を予め決められたルールに従って段階的にあるいは連続的に徐々に荷重を軽くする、第2の本発明の作業車両である。
The fourth invention is
A structure in which the angle of the steering wheel starts to change when the operating angle of the steering wheel exceeds a predetermined effective angle,
Within a range less than the effective angle, when determining that a turning operation of the steering wheel has been performed, the control unit reduces the operating load of the steering wheel than when the turning operation is not detected;
Within a range equal to or greater than the effective angle, when it is determined that a turning operation of the steering wheel has been performed, the control section increases the operation load of the steering wheel in a stepwise manner or according to a predetermined rule than when the turning operation is not detected. This is the work vehicle of the second invention, in which the load is gradually reduced continuously.
第5の本発明は、
前記ステアリングホイールによる前記操舵輪の操作には油圧パワーステアリング機構が用いられており、
前記制御部は、前記油圧パワーステアリング機構の油圧回路を制御することによって前記ステアリングホイールの操作荷重を変更する、第1の本発明の作業車両である。
The fifth invention is
A hydraulic power steering mechanism is used to operate the steered wheels by the steering wheel,
In the work vehicle of the first aspect of the present invention, the control unit changes the operating load of the steering wheel by controlling a hydraulic circuit of the hydraulic power steering mechanism.
第6の本発明は、
前記ステアリングホイールによる前記操舵輪の操作には電動モータによる電動パワーステアリング機構が用いられており、
前記制御部は、前記電動パワーステアリング機構を制御することによって前記ステアリングホイールの操作荷重を変更する、第1の本発明の作業車両である。
The sixth invention is
An electric power steering mechanism using an electric motor is used to operate the steered wheels by the steering wheel,
In the work vehicle of the first aspect of the present invention, the control unit changes the operating load of the steering wheel by controlling the electric power steering mechanism.
第1の本発明により、旋回時にはステアリングホイールの操作荷重を軽くすることで小さい力で旋回することができる。操作量が多い旋回時に操作荷重が軽くなることで運転者の負担を軽減できる。直進時など非旋回時には旋回時よりも操作荷重が重くなることで直進の安定性を確保できるなど操向操作の負荷を適切に変更できる。 According to the first aspect of the present invention, when turning, the operating load on the steering wheel is lightened, so that turning can be performed with a small force. The burden on the driver can be reduced by reducing the operating load when turning, which requires a large amount of operation. When the vehicle is not turning, such as when traveling straight, the operating load is heavier than when turning, which makes it possible to appropriately change the steering operation load, such as ensuring stability when traveling straight.
第2の本発明により、操作角度を検出して旋回判断をする場合、旋回操作か否かを判断するにはある程度の角度が必要であるが、その場合操作途中で荷重が変更されることが起こり操作感に違和感を生じやすい。これに比べて角速度で判断すれば、操作角度で判断するよりもほぼ操作開始直後に旋回操作か否かを判断できるので運転者は違和感なく操作できる。 According to the second aspect of the present invention, when a turning operation is determined by detecting the operation angle, a certain degree of angle is required to determine whether or not it is a turning operation, but in that case, the load may not be changed during the operation. This can easily cause an uncomfortable feeling when operating the machine. In contrast, if the angular velocity is used to determine whether or not a turning operation is to be performed, the driver can perform the operation without feeling any discomfort, since it is possible to determine whether or not it is a turning operation almost immediately after the start of the operation, rather than based on the operation angle.
第3の本発明により、ステアリングホイールが所定の有効角度以上回転しないと操舵輪は回転しない仕組み(遊び範囲)を前提に、ステアリングホイールの操作荷重が変更されるのは、操舵輪の角度が変化し始める前に行われ、操舵輪が回転し車体が旋回し始めた後には行われないので、車体の旋回中にステアリングホイールの荷重変更が行われて違和感が生じるといった現象を防止できる。 According to the third invention, the operating load of the steering wheel is changed by changing the angle of the steering wheel, assuming that the steering wheel does not rotate unless the steering wheel rotates by more than a predetermined effective angle (play range). This is done before the steering wheels start turning and is not done after the steering wheels start turning and the vehicle body starts turning, so it is possible to prevent a phenomenon where the load on the steering wheel is changed while the vehicle body is turning and causing a strange feeling.
第4の本発明により、ステアリングホイールが所定の有効角度以上回転しないと操舵輪は回転しない仕組み(遊び範囲)を前提に、操舵輪が回転し車体が旋回し始めた後にあっては、車体の旋回中にステアリングホイールの荷重変更が行われても徐々に行われるので違和感が少ないという長所がある。 According to the fourth aspect of the present invention, assuming that the steering wheel does not rotate unless the steering wheel rotates by more than a predetermined effective angle (play range), after the steering wheel rotates and the vehicle body starts turning, the vehicle body Even if the load on the steering wheel is changed during a turn, it is done gradually, so there is less discomfort.
第5の本発明により、油圧パワーステアリング機構を利用できる。 According to the fifth aspect of the present invention, a hydraulic power steering mechanism can be used.
第6の本発明により、電動パワーステアリング機構を利用できる。 According to the sixth aspect of the present invention, an electric power steering mechanism can be used.
以下、図面を参照しながら、本発明における実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態にかかる作業車両の一例としてのトラクターである。まず、図1を参照してトラクター1の全体構成について説明する。
FIG. 1 shows a tractor as an example of a work vehicle according to an embodiment of the present invention. First, the overall configuration of the
作業車両であるトラクター1は、圃場などで作業を行う農業用トラクターであって、操縦者(作業者ともいう)が搭乗して圃場内を走行しながら所定の作業を実行する。
A
また、以下において、前後方向とは、トラクター1の直進時における進行方向であり、進行方向の前方側を「前」、後方側を「後」と規定する。トラクター1の進行方向とは、直進時において、後述する操縦席8からステアリングホイール(操舵装置)9に向かう方向である(図1参照)。
In addition, hereinafter, the longitudinal direction refers to the traveling direction of the
左右方向とは、前後方向に対して水平に直交する方向である。以下では、「前」側へ向けて左右を規定する。すなわち、トラクター1の操縦者(「作業者」ともいう)が操縦席8に着席して前方を向いた状態で、左手側が「左」、右手側が「右」である。
The left-right direction is a direction horizontally orthogonal to the front-back direction. In the following, left and right will be defined toward the "front" side. That is, when the operator (also referred to as "operator") of the
上下方向とは、鉛直方向である。前後方向、左右方向および上下方向は互いに直交する。なお、各方向は説明の便宜上定義したものであり、これらの方向によって本発明が限定されるものではない。また、以下では、トラクター1を指して「機体」あるいは「車体」という場合がある。
The vertical direction is the vertical direction. The front-back direction, the left-right direction, and the up-down direction are orthogonal to each other. Note that each direction is defined for convenience of explanation, and the present invention is not limited to these directions. Furthermore, hereinafter, the
図1に示すように、トラクター1は、走行車体2と、その後部に作業機用リンク機構を備える。走行車体2は、車体フレーム3と、前輪4と、後輪5と、ボンネット6と、エンジンEと、操縦部7と、ミッションケース10とを備える。車体フレーム3は、走行車体2のメインフレームである。
As shown in FIG. 1, the
前輪4は、左右一対であり、主に操舵用の車輪(操舵輪4)となる。後輪5は、左右一対であり、主に駆動用の車輪(駆動輪5)となる。トラクター1は、後輪5が駆動する二輪駆動(2WD)と、前輪4および後輪5が共に駆動する四輪駆動(4WD)とを切り替え可能に構成されてもよい。この場合、駆動輪は、前輪4および後輪5の両方である。
The front wheels 4 are a pair of left and right wheels, and mainly serve as wheels for steering (steering wheels 4). The rear wheels 5 are a pair of left and right wheels, and mainly serve as driving wheels (drive wheels 5). The
ボンネット6は、走行車体2の前部において開閉自在に設けられる。ボンネット6は、後部を回動中心として上下方向に回動(開閉)可能である。ボンネット6は、閉じた状態で、車体フレーム3上に搭載されたエンジンEを覆う。エンジンEは、トラクター1の駆動源であり、ディーゼル機関やガソリン機関などの熱機関である。なお、ボンネット6は前部を回動中心としてもよい。
The bonnet 6 is provided at the front of the vehicle body 2 so as to be openable and closable. The bonnet 6 can be rotated (opened and closed) in the vertical direction with the rear portion as the center of rotation. The bonnet 6 covers the engine E mounted on the vehicle body frame 3 in a closed state. The engine E is a drive source for the
操縦部7は、走行車体2の上部に設けられ、操縦席8やステアリングホイール(操舵装置)9などを備える。操縦席8は、操縦者の座席である。ステアリングホイール9は、前輪4を操舵する場合に操縦者により操作される。なお、操縦部7は、ステアリングホイール9の前方に、各種情報を表示する表示部(メータパネル)9aを備える。
The control section 7 is provided at the upper part of the traveling vehicle body 2, and includes a control seat 8, a steering wheel (steering device) 9, and the like. The cockpit 8 is the seat of the pilot. The
また、操縦部7は、前後進レバー、アクセルレバー、主変速レバー、副変速レバーなどの各種操作レバーや、アクセルペダル、ブレーキペダル、クラッチペダルなどの各種操作ペダルを備える。 Further, the control unit 7 includes various operating levers such as a forward/reverse lever, an accelerator lever, a main shift lever, and an auxiliary shift lever, and various operating pedals such as an accelerator pedal, a brake pedal, and a clutch pedal.
なお、10はミッションケース、12は牽引部、20は制御部、30はGNSS装置、Sは航法衛星、Vsは車体フレーム3に取り付けられ、トラクター1の速度を検出するセンサである。
Note that 10 is a mission case, 12 is a towing unit, 20 is a control unit, 30 is a GNSS device, S is a navigation satellite, and Vs is a sensor attached to the vehicle body frame 3 to detect the speed of the
図2はこのようなトラクター1が圃場H内を作業する様子を示し、中央で往復直進走行する直進工程と、その往復直進工程間で旋回走行する旋回工程と、周囲にあって周回する工程とで作業を行っている。
FIG. 2 shows how such a
図3は制御部20の構成図である。21はステアリングセンサであり、本実施例ではステアリングホイール9の回転の操作角度の角速度を検出するセンサである。そのステアリングセンサ21の検出値は、制御部20の判断部20aへ送信される。他方、制御部20には数値設定部20bが設けられ、常時判断部20aに入力されている。本実施例では数値設定部20bには所定の角速度の数値が予め設定されている。その所定の角速度の値はその角速度に到達すれば、ステアリングホイール9が運転者のステアリング操作によって旋回させられたと確実に判断できる値に設定されている。また、直進走行における弱めの旋回と畔際での強めの旋回とを区別する機能も果たしている。
FIG. 3 is a configuration diagram of the
これによって、判断部20aは入力されてくるステアリングセンサ21の検出信号の値と、数値設定部20bに設定された数値とを比較し、両者が一致することでステアリングホイール9の旋回操作がなされたと判断する。
As a result, the determining
そのように、判断部20aが旋回操作を判断した時には、判断部20aは、前記旋回操作の非検出時よりも前記ステアリングホイール9の操作荷重が軽くなるように指示を出す。その指示に従って後述するような様々な方法によって、ステアリングホイール9の操作荷重がそれ以前の状態より軽くなる。
In this way, when the determining
なお、上述したステアリングセンサ21の角速度の検出とそれに基づく旋回操作の判断は、有効角度未満の範囲内で旋回操作か否かを判断し、有効角度以上の範囲においては、旋回操作の判断を行わないようにしてもよい。図4のθはその有効角度を示す。
Note that the above-mentioned detection of the angular velocity of the
すなわち、ステアリングホイール9が所定の有効角度θ以上回転しないと操舵輪4,4は回転しない仕組み(いわゆる遊び範囲)を前提に、ステアリングホイール9の操作荷重が変更されるのは、操舵輪4,4の角度が変化し始める前に行われ、操舵輪4,4が回転し車体2が旋回し始めた後には行われないので、車体2の旋回中にステアリングホイール9の荷重変更が行われて違和感が生じるといった現象を防止できる。
That is, assuming that the steering wheels 4, 4 do not rotate unless the
なお、変形例として、その有効角度θまでに角速度が所定値に達しない場合で、それ以後に角速度が所定値に達した場合に、ステアリングホイール9の操作荷重を軽くしてもよいが、いきなり軽くせず、予め決められたルールに従って段階的にあるいは連続的に徐々に荷重を軽くするようにしてもよい。違和感を減らすためである。
As a modified example, if the angular velocity does not reach the predetermined value by the effective angle θ, and the angular velocity reaches the predetermined value after that, the operating load on the
次に、角速度以外の特性をステアリングセンサ21で検出して、ステアリングホイール9の旋回操作がなされた、あるいはなされると判断する実施例について説明する(図5参照)。
a.ステアリングセンサ21がステアリングホイール9にかかるトルクを検出し、旋回操作がなされたと判断する例である。例えば、ステアリングホイール9のシャフトのねじれを検出する歪センサを使う。
Next, an embodiment will be described in which characteristics other than angular velocity are detected by the
a. This is an example in which the
その際、そのトルクの大きさに応じて、ステアリング荷重を段階的に変化させてもよい。
b.ステアリングセンサ21がステアリングホイール9の切り速さ、つまり周速度を検出し、旋回操作がなされたと判断する例である。
At this time, the steering load may be changed in stages according to the magnitude of the torque.
b. This is an example in which the
その際、所定の周速度以上の周速度を検出した場合、旋回操作されたと判断する。 At that time, if a circumferential speed equal to or higher than a predetermined circumferential speed is detected, it is determined that a turning operation has been performed.
なお、その判断は、遊びの範囲内で行い、それを超えた範囲では判断しないことも可能である。 Note that it is also possible to make this judgment within the range of play and not to make a judgment beyond that range.
このような遊びの範囲を超えた範囲では旋回判断を行わないことは他の実施例でも適用可能である。 This method of not making a turning judgment in a range exceeding the range of play can also be applied to other embodiments.
あるいは、上記角速度の検出に代えて、角加速度を検出して旋回の判断をしてもよい。 Alternatively, instead of detecting the angular velocity, the turning may be determined by detecting the angular acceleration.
以下に、ステアリングセンサ以外で旋回を検出する実施例について説明する(図5参照)。
a.操舵輪切れ角センサ52によって、トラクター1の操舵輪4,4の切れ角を検出し、所定値以上の切れ角が発生すると旋回と判断する。
An example in which turning is detected using a device other than the steering sensor will be described below (see FIG. 5).
a. The steering wheel turning angle sensor 52 detects the turning angle of the steering wheels 4, 4 of the
なお、切れ角の検出に伴い、いわゆる作業機のオートリフトも連動して駆動させることも可能である。
b.操舵輪軸への荷重を検出する荷重センサ53によって、トラクター1の操舵輪4,4の軸にかかる荷重を検出し、所定値以上の荷重がかかると旋回と判断する。例えば操舵輪4,4の走行軸に歪センサを付けるなどである。
In addition, in conjunction with the detection of the turning angle, it is also possible to drive the so-called autolift of the working machine in conjunction with the detection.
b. The load applied to the axles of the steered wheels 4, 4 of the
その際、車軸荷重センサにより操舵輪4,4の分担荷重を検出してもよい。その分担荷重が所定値を超えると旋回したと判断し、ステアリングホイール9の荷重を軽くする。
At this time, the shared load of the steered wheels 4 may be detected by an axle load sensor. When the shared load exceeds a predetermined value, it is determined that the vehicle has turned, and the load on the
なお、その際、操舵輪4,4にかかる荷重の大きさに応じて、ステアリングホイール9の荷重も段階的に変更させることが望ましい。
c.ジャイロなどのIMU54によって旋回を判断する。いわゆるZ軸周りの角速度を検出し、所定値以上になれば旋回をしていると判断する。
d.牽引センサ(ドラフトセンサ)55の出力値が一定以上となると、直進すると判断して、ステアリングホイール9の荷重を重くする。
e.作業機の上下スイッチ56によって作業機を下げると、直進すると判断して荷重を重くする。
f.作業中のトラクター1が圃場おける作業経路の作業位置終端(旋回位置)に来るとこれから旋回すると判断して、ステアリングホイール9の荷重を軽くする。
In addition, at that time, it is desirable that the load on the
c. Turning is determined by the IMU 54 such as a gyro. The angular velocity around the so-called Z-axis is detected, and if it exceeds a predetermined value, it is determined that the vehicle is turning.
d. When the output value of the traction sensor (draft sensor) 55 exceeds a certain level, it is determined that the vehicle will go straight, and the load on the
e. When the work equipment is lowered using the up/down switch 56, it is determined that the work equipment will move straight and the load is increased.
f. When the
そのために、予めGNSS装置30を設置し、それによって圃場の外形4点を取得することで圃場形状をほぼ把握する。あるいは地図アプリから、登録したい圃場を選択し、その緯度、経度情報から対象とする圃場の形状をほぼ把握する。他方、作業車両の全幅、全長、作業位置、作業幅などを登録しておく。登録した作業車両情報に基づき、作業情報(旋回パターン、周り耕作本数など)を設定することでこの作業経路59を生成しておく。 For this purpose, the GNSS device 30 is installed in advance, and by using it to acquire four points on the outer shape of the field, the shape of the field can be roughly grasped. Alternatively, select the field you want to register from a map app, and roughly grasp the shape of the field from its latitude and longitude information. On the other hand, the overall width, overall length, working position, working width, etc. of the working vehicle are registered. This work route 59 is generated by setting work information (turning pattern, number of surrounding plows, etc.) based on the registered work vehicle information.
直進走行する際に直進アシストモード機能57が使える作業車両にあっては、その直進アシストモードが有効の時は、直進すると判断し、ステアリングホイール9の荷重を重くする。
In a work vehicle that can use the straight-line assist mode function 57 when traveling straight, when the straight-line assist mode is enabled, it is determined that the vehicle will travel straight, and the load on the
さらに、直進アシスト機能が有効から無効になったときは、これからの旋回を想定してステアリングホイール9の荷重を軽くする。
Furthermore, when the straight-ahead assist function changes from valid to invalid, the load on the
また、以上の実施例において、このようなステアリングホイール9の荷重を変更させるモードと、させないモードを用意しておき、作業者が任意に選択できるようにしてもよい。その選択のため、ダイヤル方式、スイッチ方式、メモリスイッチ方式58などが採用できる。
Furthermore, in the embodiments described above, a mode in which the load on the
以下に、旋回とは関係なく荷重変更する例について説明する(図5参照)。
a.任意に荷重変更できる。
An example of changing the load regardless of turning will be described below (see FIG. 5).
a. Load can be changed arbitrarily.
作業者などが任意にステアリングホイール9の荷重を変更できる。老若男女に応じて、自分にあったステアリングホイール9の荷重があるので変更できることが望ましい。
An operator or the like can arbitrarily change the load on the
具体的には、ロプスを含むキャビン内に設置したステアリング感度ダイヤルでステアリングホイール9の荷重を任意に設定できる。あるいは、ダイヤルに代わるスイッチでも構わない。あるいはメモリスイッチで予め登録しているステアリングホイール9の荷重を選ぶことで簡単に荷重を変更でき、さらに、他の圃場に移動後も前の圃場と同じステアリングホイール9の荷重条件で作業が出来る。
b.車速センサVsによって車速を検出し、その車速に応じてステアリングホイール9の荷重を変える。
Specifically, the load on the
b. The vehicle speed is detected by a vehicle speed sensor Vs, and the load on the
予め車速レンジに応じたステアリングホイール9の荷重を段階的に決めておき、自動的に変更してもよい。その車速連動の荷重変更のモードを有効にするか、無効にするかを選択できるよういしてもよい。その選択のための切り替え用スイッチが設けておく。あるいは切り替え用ダイヤルであってもよい。
The load on the
さらには、車速が一定速度以上の場合は、ステアリングホイール9の荷重を軽くすることが出来ないようにしてもよい。危ないからである。
c.ギアの種類でステアリングホイール9の荷重を変える。例えば主変速ギアと副変速ギアの位置に応じて変更するなどである。
Furthermore, when the vehicle speed is above a certain speed, the load on the
c. Change the load on the
以上実施例において、各種センサが異常になった場合について説明する。
a.センサなどの検出手段が異常になった場合は、ステアリングホイール9の荷重の切り替えは禁止する。これによって安全を確保する。
b.センサなどの検出手段が異常になった場合は、その旨警告を出す。
c.また、センサなどの検出手段が異常になった場合は、メータパネル9a内にその異常の内容を表示する。
d.あるいは、センサなどの検出手段が異常になった場合は、ステアリングホイール9の荷重を工場出荷時の荷重へと復帰させる。
In the above embodiment, a case where various sensors become abnormal will be described.
a. If a detection means such as a sensor becomes abnormal, switching of the load on the
b. If a detection means such as a sensor becomes abnormal, issue a warning to that effect.
c. In addition, if a detection means such as a sensor becomes abnormal, the details of the abnormality are displayed in the meter panel 9a.
d. Alternatively, if the detection means such as a sensor becomes abnormal, the load on the
以下に、ステアリングホイール9の荷重の変更の仕方について説明する。
Below, a method of changing the load on the
1.油圧パワーステアリング機構40によってステアリングホイール9の荷重を変更する場合について述べる。
1. A case will be described in which the load on the
図6、図7(b)、(c)は油圧パワーステアリング機構40の油圧回路を中心とする構成図である。ここに油圧回路などは次のような構造になっている。
6, 7(b), and 7(c) are configuration diagrams mainly showing the hydraulic circuit of the hydraulic
図6は、ステアリングホイール9が回転していない中立状態を示す。ここに、40cは制御部20からの指示をうけ可変絞り40a、40bを変化させるアクチュエータであって、この可変絞り40a、40bは操舵輪駆動油圧シリンダ40vへの油路を以下に述べるように絞り調整する部材である。
FIG. 6 shows a neutral state in which the
また、40dはステアリングホイール9の回転の大きさに応じて、その回転分だけ作動油を操舵輪駆動油圧シリンダ40vへ送油するように調節するオービットロール(登録商標。以下同様)という油圧機器である。また、オービットロール40dは、回転方向を切り替えるための油路切替回路40fにシャフト40eなどで連結されており、ステアリングホイール9の回転方向に応じて、油路切替回路40fを左旋回の場合は図7(a)のように切替え、右旋回の時は、図7(b)のように切り替える役割も果たしている。
In addition, 40d is a hydraulic device called Orbit Roll (registered trademark, hereinafter the same) that adjusts the amount of hydraulic oil to be sent to the steering wheel drive
なお、40gはリターンフィルタであり、40hはリリーフバルブであり、40iはポンプである。 Note that 40g is a return filter, 40h is a relief valve, and 40i is a pump.
ここに、制御部20がステアリングホイール9の荷重を軽くするように指示をアクチュエータ40cに出すと、アクチュエータ40cは可変絞り40a、40bの絞りを緩める。逆に制御部20がステアリングホイール9の荷重を重くするように指示をアクチュエータ40cに出すと、アクチュエータ40cは可変絞り40a、40bの絞りをより絞る。
Here, when the
このようにして、ステアリングホイール9の荷重を変更することが出来る。
In this way, the load on the
2.次に、電動パワーステアリング機構41によって、ステアリングホイール9の荷重を変更する場合について述べる。
2. Next, a case will be described in which the electric
図9は、モータ制御装置を含む電動パワーステアリング機構41の概略構成を示す図である。図9において電動パワーステアリング機構41は、モータ制御装置41a、モータ41b、ステアリングホイール9、ステアリングホイール9の回転軸9b、減速ギア41c等を備える。
FIG. 9 is a diagram showing a schematic configuration of an electric
制御部20からの指示信号はモータ制御装置41aへ送られる。モータ制御装置41aは、その信号に基づくモータ駆動信号を生成し、その信号をモータ41bに出力する。モータ駆動信号が入力されたモータ41bからは、ステアリングホイール9の操舵を補助するための補助トルクが出力され、その補助トルクが減速ギア41cを介して回転軸9bに伝達される。その結果回転軸9bの回転がアシストされることで、運転者のハンドル操作を補助して軽くすることが出来るようになっている。
The instruction signal from the
なお、上述されたように、本発明の構成は、ソフトウェア的に実現されてもよいし、ハードウェア的に実現されてもよい。 Note that, as described above, the configuration of the present invention may be realized in software or hardware.
また、本発明に関連する発明のプログラムは、上述された本発明に関連する発明の制御方法の全部または一部のステップ(または工程、動作および作用など)の動作をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、コンピュータと協働して動作するプログラムである。 Further, the program of the invention related to the present invention is a program for causing a computer to execute all or some of the steps (or steps, operations, effects, etc.) of the control method of the invention related to the present invention described above. It is a program that operates in cooperation with a computer.
また、本発明に関連する発明の記録媒体は、上述された本発明に関連する発明の制御方法の全部または一部のステップ(または工程、動作および作用など)の全部または一部の動作をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録した記録媒体であり、読取られたプログラムがコンピュータと協働して利用されるコンピュータ読取り可能な記録媒体である。 In addition, the recording medium of the invention related to the present invention is a computer capable of performing all or some of the steps (or steps, operations, actions, etc.) of the control method of the invention related to the present invention described above. It is a computer-readable recording medium that records a program to be executed by a computer, and the read program is used in cooperation with a computer.
なお、上述された「一部のステップ(または工程、動作および作用など)」は、それらの複数のステップの内の一つまたはいくつかのステップを意味する。 Note that the above-mentioned "some steps (or steps, operations, effects, etc.)" means one or some steps among the plurality of steps.
また、上述された「ステップ(または工程、動作および作用など)の動作」は、上述されたステップの全部または一部の動作を意味する。 Moreover, the above-mentioned "operation of a step (or process, operation, action, etc.)" means the operation of all or part of the above-mentioned steps.
また、本発明に関連する発明のプログラムの一利用形態は、インターネット、光、電波または音波などのような伝送媒体の中を伝送され、コンピュータにより読取られ、コンピュータと協働して動作するという形態であってもよい。 Further, one usage form of the program of the invention related to the present invention is a form in which it is transmitted in a transmission medium such as the Internet, light, radio waves, or sound waves, read by a computer, and operated in cooperation with the computer. It may be.
また、記録媒体としては、ROM(Read Only Memory)などが含まれる。 Further, the recording medium includes a ROM (Read Only Memory) and the like.
また、コンピュータは、CPU(Central Processing Unit)などのような純然たるハードウェアに限らず、ファームウェア、OS(Operating System)、そしてさらに周辺機器を含んでもよい。 Further, a computer is not limited to pure hardware such as a CPU (Central Processing Unit), but may also include firmware, an OS (Operating System), and further peripheral devices.
本発明は、作業走行中に状況に応じて操向操作の負荷を適切に変更できる作業車両であって、トラクターに最適である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is a work vehicle that can appropriately change the load of a steering operation depending on the situation while traveling for work, and is most suitable for a tractor.
1 トラクター
2 走行車体
3 車体フレーム
4 前輪(操舵輪)
5 後輪(駆動輪)
6 ボンネット
7 操縦部
8 操縦席
9 ステアリングホイール
9a 表示部
10 ミッションケース
20 制御部
20a 判断部
20b 数値設定部
21 ステアリングセンサ
30 GNSS装置
40 油圧パワーステアリング機構
40a、40b 可変絞り
40c アクチュエータ
40d オービットロール
40e シャフト
40f 油路切替回路
40g リターンフィルタ
40h リリーフバルブ
40i ポンプ
41 電動パワーステアリング機構
41a モータ制御装置
41b モータ
41c 減速ギア
θ 有効角度
E エンジン
S 航法衛星
Vs 速度検出センサ
1 Tractor 2 Traveling vehicle body 3 Vehicle frame 4 Front wheel (steering wheel)
5 Rear wheel (drive wheel)
6 Bonnet 7 Control section 8
Claims (6)
前記走行車体の進行方向を変更する操舵輪と、
前記操舵輪を操作するステアリングホイールと、
前記ステアリングホイールの操作を検出するステアリングセンサと、
前記ステアリングホイールの操作荷重を変更する制御部と、を備え、
圃場における作業時において、
前記制御部は、前記ステアリングセンサの検出値により、前記ステアリングホイールの旋回操作がなされたと判断すると前記旋回操作の非検出時よりも前記ステアリングホイールの操作荷重を軽くすることを特徴とする作業車両。 A running vehicle body,
a steering wheel that changes the traveling direction of the traveling vehicle body;
a steering wheel for operating the steering wheel;
a steering sensor that detects operation of the steering wheel;
A control unit that changes the operating load of the steering wheel,
When working in the field,
The work vehicle is characterized in that when the control unit determines that a turning operation of the steering wheel has been performed based on a detection value of the steering sensor, the control unit reduces the operation load of the steering wheel compared to when the turning operation is not detected.
前記制御部は前記有効角度未満の範囲内では、前記ステアリングホイールの旋回操作がなされたと判断すると前記旋回操作の非検出時よりも前記ステアリングホイールの操作荷重を軽くし、
前記制御部は前記有効角度以上の範囲内では、前記ステアリングホイールの旋回操作がなされたと判断すると前記旋回操作の非検出時よりも前記ステアリングホイールの操作荷重を予め決められたルールに従って段階的にあるいは連続的に徐々に荷重を軽くする、請求項2記載の作業車両。 A structure in which the angle of the steering wheel starts to change when the operating angle of the steering wheel exceeds a predetermined effective angle,
Within a range less than the effective angle, when determining that a turning operation of the steering wheel has been performed, the control unit reduces the operating load of the steering wheel than when the turning operation is not detected;
Within a range equal to or greater than the effective angle, when it is determined that a turning operation of the steering wheel has been performed, the control section increases the operation load of the steering wheel in a stepwise manner or according to a predetermined rule than when the turning operation is not detected. 3. The work vehicle according to claim 2, wherein the load is gradually reduced continuously.
前記制御部は、前記油圧パワーステアリング機構の油圧回路を制御することによって前記ステアリングホイールの操作荷重を変更する、請求項1記載の作業車両。 A hydraulic power steering mechanism is used to operate the steered wheels by the steering wheel,
The work vehicle according to claim 1, wherein the control section changes the operating load of the steering wheel by controlling a hydraulic circuit of the hydraulic power steering mechanism.
前記制御部は、前記電動パワーステアリング機構を制御することによって前記ステアリングホイールの操作荷重を変更する、請求項1記載の作業車両。 An electric power steering mechanism using an electric motor is used to operate the steered wheels by the steering wheel,
The work vehicle according to claim 1, wherein the control unit changes the operating load of the steering wheel by controlling the electric power steering mechanism.
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2022
- 2022-06-30 JP JP2022105940A patent/JP2024005666A/en active Pending
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