JP3531625B2 - 四輪駆動車に於ける旋回制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、旋回時に作業機の
上昇を行うオートリフト制御装置や旋回内側の後輪を制
動するオートブレーキ制御装置等を備えた四輪駆動車の
構成に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、トラクタ等の四輪駆動車両には、
特開昭６３−２５１００２号公報に示されるように、車
体旋回時に作業機を上昇させるオートリフト制御装置を
備えたものが知られている。そして、前記公報に示され
たオートリフト制御装置は、旋回内側の後輪をブレーキ
ペダルの踏み込み操作により制動することによって作動
する構成となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
オートリフト制御装置や前記のブレーキ操作は、主にロ
ータリ作業時に旋回半径を小さくすることを目的として
作動させるものであるが、上記従来の技術では、旋回時
にブレーキペダルを踏み込むと常にオートリフト装置が
作動するものであった。そのため、高速走行時に車両の
操作性を損なったり、前記オートリフトで制御装置で
は、例えば肥料散布等、不必要な場合に作業機を上昇し
て作業効率を悪化させる場合があった。また特に、旋回
状態の検出に基づき旋回内側の後輪にブレーキをかける
構成では、非高速走行状態で且つ旋回条件が満たされて
いれば、作動しつづけるという課題が有った。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために提案されたものであり、四輪駆動車両に於け
る旋回制御装置を的確に作動させるべく提供するもので
ある。即ち、請求項１の発明では、車体の旋回状態を検
出する手段を備え、前記旋回状態の検出に基づき作業機
を上昇させるオートリフト制御装置及び旋回内側の後輪
にブレーキをかけるオートブレーキ制御装置を備えた四
輪駆動車であって、前記車両には、同車両の高速走行状
態を検出するセンサを設け、前記センサによって車両の
高速走行状態を検出しているときには、前記オートリフ
ト制御装置及びオートブレーキ制御装置の作動を牽制す
る制御部を設けると共に、この制御部には、前記オート
リフト制御装置及びオートブレーキ制御装置が低速走行
時に作動した後、一定時間経過後に前記オートブレーキ
制御装置による後輪の制動を停止するカウンターを備え
たことを特徴とする四輪駆動車に於ける旋回制御装置と
した。

【０００５】また、請求項２の発明では、車体の旋回状
態を検出する手段を備え、前記旋回状態の検出に基づき
作業機を上昇させるオートリフト制御装置及び旋回内側
の後輪にブレーキをかけるオートブレーキ制御装置を備
えた四輪駆動車であって、前記車両には、前記オートブ
レーキ制御装置を作動可能な状態に設定していないとき
には、オートリフト制御装置の作動を牽制する制御部を
設けると共に、この制御部には、前記オートリフト制御
装置及びオートブレーキ制御装置が低速走行時に作動し
た後、一定時間経過後に前記オートブレーキ制御装置に
よる後輪の制動を停止するカウンターを備えたことを特
徴とする四輪駆動車に於ける旋回制御装置とした。

【０００６】

【０００７】

【０００８】

【発明の作用】本発明に於いては、車体の旋回状態を検
出し、旋回状態が検出されると作業機を上昇させるオー
トリフト制卸装置及びオートブレーキ制御装置が作動す
る。そして、請求項１の発明では、車両の高速走行状態
を検出している場合は、前記オートリフト制御装置及び
オートブレーキ制御装置の作動が牽制される一方、低速
走行時に前記オートリフト制御装置及びオートブレーキ
制御装置が作動しても、一定時間経過後に前記オートブ
レーキ制御装置による後輪の制動が停止する。

【０００９】また請求項２の発明では、オートブレーキ
制御装置が作動可能な状態に設定されていない場合は、
前記オートリフト制御装置の作動が牽制される一方、前
記オートリフト制御装置及びオートブレーキ制御装置が
作動しても、一定時間経過後に前記オートブレーキ制御
装置による後輪の制動が停止する。

【００１０】

【発明の効果】以上のように構成した請求項１の発明で
は、高速走行時にオートリフト制御装置が作動すること
が無く車両の操作性を損なうことが無い。また特に、こ
のオートブレーキ制御装置は、低速走行時でも、ブレー
キ制御装置が不必要と想定される一定時間を超えような
旋回状態では作動しつづけることが無くなる。

【００１１】また請求項２の発明では、オートブレーキ
制御装置を作動可能とした状態をオートリフト制御装置
の作動が必要である作業と想定し、的確にオートリフト
制御装置を作動させることができる。また、請求項１の
発明と同様に、特にオートブレーキ制御装置は、ブレー
キ制御装置が不必要と想定される一定時間を超えような
旋回状態では作動しつづけることが無くなる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面に
従って詳述する。図１は四輪駆動車両の一例としてトラ
クタに於ける制御系のブロック図であり、制御部の入力
側に設けられた耕深調整ダイヤルでロータリの耕深量を
設定し、上げ位置調整ダイヤルで作業機の最上げ位置を
設定する。そして、リフトアームセンサにより作業機の
高さを検出し、リヤカバーセンサによりロータリの耕深
量を検出する。

【００１３】また、ステアリングの操舵角を検出する手
段として操舵角センサを設け、旋回時に旋回内側の後輪
を制動する手段をオン・オフするためのオートブレーキ
スイッチを設ける。更に、通常の制御モードからチェッ
クモードへ移行するためのチェックスイッチを設けると
ともに、作業機を最上げ位置まで上昇させたり、或いは
ポジションレバーにて設定された位置まで作業機を下降
させたりするための昇降スイッチを設ける。

【００１４】一方、制御部の出力側には作業機上昇用の
ソレノイドと作業機下降用のソレノイドが設けられてい
る。また、前記オートブレーキスイッチがオンのときに
旋回内側の後輪を独立して制動する手段として、右ブレ
ーキ用のソレノイドと左ブレーキ用のソレノイドを設け
るとともに、旋回時に前輪の回転速度を増速する手段と
して倍速装置を設け、該倍速装置をオン・オフするため
の倍速用のソレノイドを設ける。

【００１５】前記左右ブレーキ用のソレノイドと倍速用
のソレノイドには、高速センサの検出値によって開閉さ
れるスイッチを接続してあり、機体が高速走行している
ときには、前記旋回内側の後輪を制動する手段（オート
ブレーキ制御装置）と、旋回時に前輪の回転速度を増速
する手段（前輪増速制御装置）、更にはこれに続く旋回
時に作業機を上昇させる手段（オートリフト制御装置）
とが作動しないようにしてある。

【００１６】図２は制御全体のフローチャートであり、
先ず各センサ類の検出値を読み込み（ステップ１０
１）、チェックスイッチ及び昇降スイッチの双方がオン
のときであって、且つ、電源投入直後であるときには
（ステップ１０２→１０３）、現在の各センサ値を夫々
の基準値としてＥＥＰＲＯＭに記録する（ステップ１０
４）。このチェックモードのときは、ステアリングハン
ドルを左右中立位置（直進状態）にしておき、操舵角セ
ンサの基準値として記録する。

【００１７】一方、ステップ１０２にて何れか一方若し
くは双方のスイッチがオフである場合と、ステップ１０
３にて電源投入直後でない場合には、センサ処理（ステ
ップ１０５）、ポジション制御またはデプス制御（ステ
ップ１０６）、前輪増速制御（ステップ１０７）、オー
トブレーキ制御（ステップ１０８）、オートリフト制御
（ステップ１０９）の各処理を行った後にステップ１０
１へ戻る。

【００１８】図３乃至図６は各サブルーチンのフローチ
ャートであり、先ずポジション制御またはデプス制御の
ルーチンに於いては、リフトアーム目標値とリフトアー
ムセンサの検出値とを比較し、偏差に応じて作業機上昇
用のソレノイドへ上昇信号を出力するか、若しくは作業
機下降用のソレノイドへ下降信号を出力するか、或いは
偏差が不感帯域にあるときは信号を出力しないように制
御する。そして、後述するオートリフト制御のルーチン
に於いてＵＰモードがセットされた場合には、前記上げ
位置調整ダイヤルの設定値をリフトアーム目標値にし、
作業機上昇用のソレノイドへ上昇信号を出力して作業機
を最上げ位置まで上昇させる。

【００１９】次に前輪増速制御及びオートブレーキ制御
について説明する。双方のルーチンは、後述するオート
リフト制御のルーチンに於いて作業機上昇フラグが１に
セットされた場合にのみ実行されるものである。前輪増
速制御に於いては、作業機上昇フラグが１にセットさ
れ、且つ、前記操舵角センサの検出値が設定値以上にな
ったときに、倍速用のソレノイドをオンして倍速装置を
作動させ、前輪の回転速度を後輪の略二倍に増速する。

【００２０】一方、オートブレーキ制御に於いては、前
記作業機上昇フラグが１にセットされ、且つ、作業機上
昇タイマがカウント中の一定時間内に、操舵角センサの
検出値が設定値以上になったときに、左右何れか一方の
ブレーキ用のソレノイドがオンして旋回内側の後輪が制
動される。そして、作業機上昇タイマがカウント終了し
たときには、左右双方のブレーキ用のソレノイドがオフ
になり、後輪の片側制動は行われない。

【００２１】更に、オートリフト制御について説明すれ
ば、先ずオートブレーキスイッチがオンであり（ステッ
プ２０１）、且つ、リヤカバーセンサからの信号入力が
あるときに（ステップ２０２）次のステップへ進行す
る。これは、ロータリ作業時のみ本制御が動作するよう
にしたものであり、例えば肥料散布等の他の作業時には
オートリフト制御をはじめとする旋回制御は動作しな
い。

【００２２】次に、作業機上昇操作があった直後ではな
く（ステップ２０３）、且つ、作業機下降タイマがカウ
ント終了した後であって（ステップ２０４）、操舵角セ
ンサの検出値が直進状態から外れたときに（ステップ２
０５）、ＵＰモードをセットする（ステップ２０６）。
これは、作業機上昇操作があった直後はＵＰモードをセ
ットしないようにし、前述したポジション制御に於い
て、上げ位置調整ダイヤルの設定値をリフトアーム目標
値にせず、作業機の最上げを回避する。

【００２３】また、後述する作業機下降操作があった直
後に作業機下降タイマをスタートさせ（ステップ２０８
→２０９）、該作業機下降タイマがカウント終了しない
とき、即ち、作業機を下降して接地させた後の一定時間
内はＵＰモードをセットしないようにし、不慣れなオペ
レータが旋回後に機体を蛇行させた場合であっても、作
業機が再び上昇しないようにする。

【００２４】そして、ステップ２０７にて作業機上昇タ
イマをスタートさせるとともに、作業機上昇フラグを１
にセットする。次に、作業機下降操作があった直後であ
ればステップ２０８からステップ２０９へ進み、作業機
下降タイマをスタートさせるとともに前記作業機上昇タ
イマをクリアし、更に、作業機上昇フラグを０に戻す。
また、作業機下降操作があった直後ではない場合であっ
ても、操舵角センサの検出値が直進状態に復帰した場合
には、ステップ２１０からステップ２０９へ戻る。

【００２５】これは、作業機が下降しているときや、ス
テアリングの操舵角が一旦直進状態まで戻されたときに
は、作業機上昇フラグを０に戻して前輪増速制御及びオ
ートブレーキ制御を動作させないようにしたものであ
る。即ち、旋回が終了したときには作業機を下降しなが
らステアリング操作が為されるのであるが、不慣れなオ
ペレータがステアリングを操作し過ぎた場合であって
も、オートブレーキ制御が動作しないようにしている。

【００２６】斯くして、ロータリ作業中のトラクタが旋
回制御を行う場合には、作業機の自動上昇若しくはオペ
レータによる上昇操作が最優先され、然る後に前輪増速
制御及びオートブレーキ制御が行われることになる。こ
こで、ステアリングの操舵角を検出する操舵角センサに
ついて説明する。図７はステアリングコラム１１の内部
を示したものであり、ステアリングシャフト１２の中間
部にピッチの粗い螺子部１３を設け、この螺子部１３へ
ボス１４を螺合する。該ボス１４の外側面にはピン１５
を突設してあり、前記ステアリングコラム１１の背面側
（運転席側）に穿設されたスライド溝１６にピン１５を
係合する。更に、このピン１５の先端部に操舵角センサ
１７を連結する。

【００２７】而して、ステアリングホイール１８を操舵
してステアリングシャフト１２を回転させれば、前記螺
子部１３に係合しているボス１４が上下動し、該ボス１
４に突設したピン１５が前記スライド溝１６内を上下に
移動する。図８及び図９は前記操舵角センサ１７を示
し、ステアリングコラム１１のスライド溝１６の近傍位
置にブラケット１９を固設し、このブラケット１９に前
記操舵角センサ１７がビス止めされている。該操舵角セ
ンサ１７は回転型のポテンショメータを使用し、センサ
シャフト２０が運転席側へ突出するように取り付けてあ
る。そして、このセンサシャフト２０へ検出アーム２１
の一端部を固着し、該検出アーム２１の他端部に係止溝
２１ａを開穿するとともに、前記スライド溝１６から突
出したピン１５を該係止溝２１ａへ係合させる。また、
前記ステアリングホイール１８を中立位置にして機体が
直進状態にあるときに、ステアリングコラム１１と検出
アーム２１とが直交するように、前記操舵角センサ１７
をセットしておく。

【００２８】而して、前記ステアリングホイール１８を
左右何れかへ操舵すればピン１５がスライド溝１６に沿
って上下動し、検出アーム２１が回動して操舵角センサ
１７の検出値が変化する。該操舵角センサ１７の検出値
に基づき、制御部にてステアリングの操舵角を算出す
る。このとき、前記ステアリングホイール１８の操舵量
に比例してピン１５が均等の割合にて上下動するが、同
一の操舵量であってもステアリングホイール１８が中立
位置に近いときには検出アーム２１の回転角が大きい。
即ち、ステアリングの操舵角が中立位置付近での操舵角
センサ１７の分解能が高くなり、微小の操舵角の変化を
細かく検出することができる。

【００２９】尚、本実施例に於いては前記操舵角センサ
１７に回転型のポテンショメータを使用しているが、特
に之に限定されるべきではない。図示は省略するが、例
えば直線動作型のポテンショメータを前記ステアリング
コラム１１の軸方向へ取り付けてもよい。然るときは、
センサアームがステアリングコラム１１と平行に直線移
動するため、検出部をコンパクトに構成することができ
る。

【００３０】而して、本発明は、本発明の精神を逸脱し
ない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明
が該改変されたものに及ぶことは当然である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示し、制御系のブロック
図。

【図２】制御全体のフローチャート。

【図３】ポジション制御またはデプス制御のフローチャ
ート。

【図４】前輪増速制御のフローチャート。

【図５】オートブレーキ制御のフローチャート。

【図６】オートリフト制御のフローチャート。

【図７】ステアリングコラムの内部を示す一部切欠側面
図。

【図８】操舵角センサの取付状態を示すステアリングコ
ラムの要部背面図。

【図９】操舵角センサの取付状態を示すステアリングコ
ラムの要部側面図。

【符号の説明】

１１ ステアリングコラム １２ ステアリングシャフト １４ ボス １５ ピン １７ 操舵角センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−67501（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−243429（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−190009（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−15806（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A01B 63/10 A01C 11/02 331 B60T 7/12

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体の旋回状態を検出する手段を備え、
   前記旋回状態の検出に基づき作業機を上昇させるオート
   リフト制御装置及び旋回内側の後輪にブレーキをかける
   オートブレーキ制御装置を備えた四輪駆動車であって、
   前記車両には、同車両の高速走行状態を検出するセンサ
   を設け、前記センサによって車両の高速走行状態を検出
   しているときには、前記オートリフト制御装置及びオー
   トブレーキ制御装置の作動を牽制する制御部を設けると
   共に、この制御部には、前記オートリフト制御装置及び
   オートブレーキ制御装置が低速走行時に作動した後、一
   定時間経過後に前記オートブレーキ制御装置による後輪
   の制動を停止するカウンターを備えたことを特徴とする
   四輪駆動車に於ける旋回制御装置。
2. 【請求項２】 車体の旋回状態を検出する手段を備え、
   前記旋回状態の検出に基づき作業機を上昇させるオート
   リフト制御装置及び旋回内側の後輪にブレーキをかける
   オートブレーキ制御装置を備えた四輪駆動車であって、
   前記車両には、前記オートブレーキ制御装置を作動可能
   な状態に設定していないときには、オートリフト制御装
   置の作動を牽制する制御部を設けると共に、この制御部
   には、前記オートリフト制御装置及びオートブレーキ制
   御装置が低速走行時に作動した後、一定時間経過後に前
   記オートブレーキ制御装置による後輪の制動を停止する
   カウンターを備えたことを特徴とする四輪駆動車に於け
   る旋回制御装置。