JP3582367B2

JP3582367B2 - Agricultural work vehicle

Info

Publication number: JP3582367B2
Application number: JP20207898A
Authority: JP
Inventors: 弘喜小野; 智之石田; 高木　　真吾
Original assignee: Iseki and Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd
Priority date: 1995-07-28
Filing date: 1998-07-16
Publication date: 2004-10-27
Anticipated expiration: 2015-07-28
Also published as: JPH1198901A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圃場の土壌状態に合った旋回を可能とした農用走行車両に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
圃場の畦際等でトラクタの機体を旋回させる際には、作業機の上昇操作を伴うが、ハンドル旋回操作、ブレーキ操作さらにはこの作業機上昇操作を一挙に伴って煩わしい。このため、従来、旋回操作に伴って作業機を自動的に上昇下降させる形態が知られているが、旋回動作の終了と共に作業機を自動下降させると却って危険である。
また前記のように、旋回操作に伴って作業機を自動的に上昇させるトラクタであっても、旋回終了時のハンドル操作は難しく、不慣れなオペレータは大きくふらついて作業機を上昇させてしまう場合が有った。
更に前記トラクタに、ハンドル操作に伴って旋回内側の後輪にブレーキをかける後輪ブレーキ装置を搭載する場合、両装置を的確に作動させて圃場の荒れを防止したり、前記ふらつきを助長しない構成が望ましい。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記に鑑み、農作業車を以下のように構成した。即ち、ハンドル１６の旋回操作に伴って機体に連結する作業機を作業姿勢から非作業姿勢に上昇させる作業機昇降制御装置と、旋回内側の後輪３にブレーキをかける後輪ブレーキ装置を備える農用作業車両であって、
前記作業機昇降制御装置は、前記ハンドル１６が予め設定された直進範囲を超えて上昇範囲とされる所定の操作角範囲内に操作され、且つ前記ハンドル操作速度が設定速度Δθを超えた場合、或いは前記ハンドル操作速度が設定速度Δθを超えないときでも前記上昇範囲の後端位置に達した場合に作動させて、前記作業機を非作業姿勢に上昇させると共に、前記非作業姿勢となった作業機は前記ハンドル１６近傍の昇降レバー１８の下降指令により前記作業姿勢に復帰させる一方、
前記後輪ブレーキ装置は、前記ハンドル１６が前記上昇範囲を超えた設定角で作動させ、前記直進範囲に復帰した時に停止させるべく構成してなる農用作業車両とした。
【０００４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の農用走行車両の一実施例としてトラクタについて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図１に示すトラクタ１は、前後四輪駆動車両であって、機体の四隅部に前輪２，２と後輪３，３を備えている。前輪２，２の車軸を支持する前車軸ケース５は前フレーム７の下側に取り付けられ、後輪３，３を支持する後車軸ケース６，６は、ミッションケース８の後部側面に取り付けられている。前車軸ケース５はその左右方向中央部で前フレーム７に固定の前後方向に向く軸心回りに左右揺動自在に軸着され、地面の凹凸により前輪２，２が上下動するようになっている。
【０００５】
フレーム７の中央上側には、エンジン１０が着脱自在に搭載されている。１１はラジエター、１２は冷却ファン、１３はファンベルトであって、これらはエンジン１０の前方に配設されている。１４はボンネットであって、エンジン１０や補器類（図示省略）の前方や側方を覆っている。
１６はハンドルであって、該ハンドルを左右回転させると、前輪２，２が左右に舵取り揺動するようになっている。ハンドル１６の切れ角は切れ角センサ１７で検出される。また、ハンドル１６の近傍には、図２に示すように、作業機を設定上昇位置と下降位置に昇降させる指操作式の昇降レバー１８、駆動形態の制御モードを切り替える４ＷＤ切替スイッチ１９等が設けられている。４ＷＤ切替スイッチ１９は、路上走行時及びローダ作業時に押してＯＦＦにするＯＦＦスイッチ１９ａと、ローダ作業以外の通常作業時にＯＮにするＯＮスイッチ１９ｂとからなる。
【０００６】
左右の後輪３，３の前方から上方にかけてフェンダー２１，２１が取り付けられ、この左右フェンダ２１，２１の間に座席２２が設けられている。座席２２の下部の運転者足元部は、略平板状のフロア２３となっている。このフロア２３の前部右側に、左右の後輪ブレーキペダル２４，２４が設けられている。また、座席２２の側方に、作業機の上下高さ位置を変更操作するポジションレバー２５が設けられている。
【０００７】
機体の後部には昇降油圧シリンダ２６で上下回動させるリフトアーム２７，２７が設けられている。リフトアーム２７，２７の基部には、該アームの角度を検出するリフトアームセンサ２８が設けられている。このリフトアーム２７，２７の先端部と作業機装着用のロワリンク２７ａ，２７ａの中間部とがリフトロッド２７ｂ，２７ｂで連結されており、リフトアーム２７，２７を上げ作動及び下げ作動させることにより、ロワリンク２７ａ，２７ａの後端部に装着したロータリ耕耘装置等の作業機が昇降するようになっている。また、片方のリフトロッド２７ｂ（図示例では右側）は左右傾動用の油圧シリンダ５５になっており、該油圧シリンダを伸縮させることにより、作業機の左右傾斜が調整される。なお、ロワリンク２７ａ，２７ａの上方かつ左右中央部にトップリンク２７ｄを取り付け、ロワリンク２７ａ，２７ａとトップリンク２７ｄで構成される三点リンク機構により作業機を支持する。
【０００８】
図３はこのトラクタの動力系統図で、これに基づいて動力系統について説明する。
エンジン１０の回転動力は、ミッションケース８に入力される。ミッションケース８の入り口部には主クラッチ３０が設けられ、伝動を入り切りするようになっている。主クラッチ３０を経た動力は、前輪及び後輪を駆動する走行駆動力と外部動力取出のＰＴＯ駆動力の二系統に伝動分岐される。
【０００９】
走行駆動力は、リバース変速装置３１、主変速装置３２、副変速装置３３を経て、後輪駆動回転軸３５により後輪デフ装置３６に伝動される。後輪デフ装置３６から出力軸３７，３７が左右に突出し、その出力軸３７，３７の駆動力が後車軸ケース６，６内の伝動機構に伝えられ、左右の後輪３，３を駆動する。
左右の出力軸３７，３７には前記後輪ブレーキペダル２４，２４で個別に操作する後輪ブレーキ装置４０，４０が設けられていて、左右の後輪３，３がそれぞれ個別または同時に制動できるようになっている。
【００１０】
また、この後輪ブレーキ装置４０，４０は、旋回時に旋回内側の後輪を自動制動するためのブレーキ油圧シリンダ４１，４１によっても作動させられるようになっている。
後輪ブレーキ装置の操作部の構造は、図４のようになっている。すなわち、ブレーキ操作軸４２ａに一体形成したブレーキアーム４２ｂの先端部と、ブレーキペダル２４に連動するブレーキロッド４２ｃの後端部とが連結され、ブレーキペダル２４を踏み込むと、ブレーキアーム４２ｂが前側（図４では右側）に回動し、後輪ブレーキがかかるようになっている。また、ブレーキ油圧シリンダ４１のピストン４１ａの先端がブレーキアーム４２ｂの先端部後面に接当しており、ピストン４１ａが突出すると、ブレーキアーム４２ｂが前側に回動して後輪ブレーキがかかるようになっている。ブレーキペダル２４の踏み込み動作及びピストン４１ａの突出動作が解除されると、リターンスプリング４２ｄの作用でブレーキアーム４２ｂが後側に引き戻され、後輪ブレーキが非作動状態になる。
【００１１】
上記構造であるので、ブレーキ油圧シリンダ４１による自動制動時であっても、ブレーキペダル２４による操作が優先され、農用走行車両を緊急停止させることができる。また、ブレーキ油圧シリンダ４１による自動制動の制御系が故障した場合であっても、ブレーキペダル２４による人為操作で旋回時の後輪ブレーキ装置４０を操作することができ、旋回時の走行に支障が生じない。更にまた、ブレーキ油圧シリンダ４１による自動制動を意図的に停止し、ブレーキペダル２４によるマニュアル操作で旋回時の後輪ブレーキ装置４０を操作することもできる。
【００１２】
前記後輪駆動回転軸３５の駆動力は、これと平行に設けた前輪駆動回転軸４３にも伝動される。この前輪駆動回転軸４３には４ＷＤ切替装置４４が設けられている。４ＷＤ切替装置４４は、後輪３，３と前輪２，２の平均回転速度（周速度）がほぼ等速である「前後輪等速四駆（４ＷＤ）」状態と、前輪２，２の回転速度が後輪３，３の回転速度に対し周速度比でほぼ２倍である「前輪増速四駆」状態と、前輪２，２の駆動を切って後輪３，３だけを駆動する「後輪二駆（２ＷＤ）」状態とに切り替える装置である。次に、図５に基づいて、４ＷＤ切替装置４４の具体構成を説明する。
【００１３】
前輪駆動回転軸４３は、４ＷＤ切替装置４４に対する入力側軸４３ａと出力側軸４３ｂとに分離しており、入力側軸４３ａと一体回転する第一クラッチボス８０に出力側軸４３ｂの端部が回転自在に嵌合している。第一クラッチボス８０のスプライン部に第一クラッチギヤ８１が係合し、該第一クラッチギヤは第一カウンタギヤ８２に常時噛み合っている。また、連結伝動軸８４を介して第一カウンタギヤ８２と一体回転するように連結された第二カウンタギヤ８５と、出力側軸４３ｂに回転自在の第二クラッチボス８６に形成された第二クラッチギヤ８７とが常時噛み合っている。
【００１４】
よって、入力側軸４３ａが回転すると、第一クラッチボス８０と第二クラッチボス８６は同時に回転し、入力側軸４３ａが停止すると第一・第二クラッチボス８０，８６は同時に停止する。第一クラッチギヤ８１により第一カウンタギヤ８２が増速され、さらに、第二カウンタギヤ８５により第二クラッチギヤ８７が増速され、第一クラッチボス８０が１回転する間に第二クラッチボス８６は２回転する。
【００１５】
第一クラッチボス８０と第二クラッチボス８６は出力側軸４３ｂの外周部に対向して回転自在に設けられ、第一クラッチボス８０と出力側軸４３ｂが等速クラッチＣ１で伝動入切可能となっていると共に、第二クラッチボス８６と出力側軸４３ｂが増速クラッチＣ２で伝動入切可能となっている。等速クラッチＣ１及び増速クラッチＣ２は下記の構成となっている。
【００１６】
第一クラッチボス８０と第二クラッチボス８６の間に、クラッチボス側と一体回転する複数の摩擦板９０，…，と後記クラッチドラム側と一体回転する複数の摩擦板９０，…とが交互に並列状態で内装されたクラッチドラム９１が、出力側軸４３ｂのスプライン部に一体に組み付けられており、そのクラッチドラム９１の仕切壁９１ａの両側に等速クラッチ入切用第一ピストン９２と増速クラッチ入切用第二ピストン９３が配設されている。そして、ミッションケース８内に充填されている潤滑油の一部をポンプ（図示せず）で吸引加圧し、それをソレノイド切替制御弁６１を介して、等速クラッチＣ１の第一ピストン９２と仕切壁９１ａの間の第一油室９６、または増速クラッチＣ２の第二ピストン９３と仕切壁９１ａの間の第二油室９７のいずれか一方に供給することにより、第一ピストン９２または第二ピストン９３を作動させるようになっている。
【００１７】
図５は切替制御弁６１が中立の状態を示しており、この中立状態では等速クラッチＣ１と増速クラッチＣ２は共に切状態となり、入力側軸４３ａの回転を出力側軸４３ｂに伝えない。図の状態から、切替制御弁６１の４ＷＤソレノイド６１ａに通電すると、高圧油が第一油室９６に流入し、等速クラッチＣ１が繋がって入力側軸４３ａの回転を出力側軸４３ｂに伝える。また、切替制御弁６１の前輪増速ソレノイド６１ｂに通電すると、高圧油が第二油室９７に流入し、増速クラッチＣ２が繋がって入力側軸４３ａの回転を２倍にして出力側軸４３ｂに伝える。
【００１８】
よって、等速クラッチＣ１が「入」かつ増速クラッチＣ２が「切」の時は、前輪２，２と後輪３，３の平均周速度がほぼ等速である「前後輪等速四駆（４ＷＤ）」となり、等速クラッチＣ１が「切」かつ増速クラッチＣ２が「入」の時は、前輪２，２の周速度が後輪３，３の周速度の２倍である「前輪増速四駆」となり、両クラッチＣ１，Ｃ２が共に「切」の時は、後輪３，３のみを駆動する「後輪二駆」となる。
【００１９】
入力側軸４３ａと出力側軸４３ｂには、それぞれの軸の回転数を検出する後輪回転センサ４５と前輪回転センサ４６が設けられている。入力軸の回転数は左右後輪の平均回転速度に比例し、出力軸の回転数は左右前輪の平均回転速度に比例している。この実施例では、入力軸が１回転する間に出力軸が１回転するとき、前輪の回転速度と後輪の回転速度が一致した状態となる。
【００２０】
４ＷＤ切替装置４４を経由した動力は、ミッションケース８の前面部に取り出され、更に前輪伝動軸４８を介して前車軸ケース５に伝動される。前車軸ケース５の左右方向中央部にはフロントデフ装置４９が設けられていて、前車軸ケース５に入力された動力はこのフロントデフ装置４９を経由して左右の前輪２，２を駆動する。
【００２１】
一方、ＰＴＯ駆動力は、ＰＴＯ変速装置５０を経て、ミッションケース８の背面部から後方に突出するＰＴＯ軸５１に取り出される。ＰＴＯ軸５１の突出部に、各種作業機（図示省略）への伝動軸が着脱自在に伝動連結するようになっている。
このトラクタ１の油圧装置は図６に示す構成となっている。すなわち、メイン油圧ポンプ５３とパワステ油圧ポンプ５４を備え、メイン油圧ポンプ５３から送り出される圧力油で昇降油圧シリンダ２６と、左右傾動油圧シリンダ５５と、４ＷＤ切替装置４４と、ブレーキ油圧シリンダ４１，４１とを作動させ、また、パワステ油圧ポンプ５４から送り出される圧力油でパワステ装置５６を作動させるようになっている。図において、５７は昇降油圧シリンダ２６を作動させる回路と左右傾動油圧シリンダ５５を作動させる回路とに圧力油を分岐して供給する分流弁、５８は昇降油圧シリンダ２６を制御する昇降油圧バルブ、５９は左右傾動油圧シリンダ５５を制御する左右傾動油圧バルブ、６１は４ＷＤ切替装置４４を切り替える前記ソレノイド切替制御弁である。
【００２２】
また、６２（Ｌ），６２（Ｒ）は左右のブレーキ油圧シリンダ４１（Ｌ），４１（Ｒ）への油路に設けた比例ソレノイド減圧弁で、そのソレノイド６２ａ（Ｌ），６２ａ（Ｒ）への通電量に応じて各シリンダの内圧が変わり、それにより後輪ブレーキ装置４０，４０のブレーキ圧が調節される。
このトラクタ１は、図７のブロック図で示す制御装置によって機体旋回時の走行と作業機の昇降を制御する。これらの制御を司るコントローラは、走行コントローラ７０Ａと昇降コントローラ７０Ｂとからなり、両コントローラは通信可能に接続されている。走行コントローラ７０Ａは、ＣＰＵ７１、Ｅ２ＰＲＯＭ７２、ＲＯＭ７３、各インターフェース７４，７５，７６、Ａ／Ｄ変換器７７、及び電流検出回路７８で構成されている。ＣＰＵ７１は、回転数算出手段及び制御手段である。
【００２３】
昇降コントローラ７０Ｂからの信号と、４ＷＤ切替スイッチ１９からの信号と、各センサ１７，２８，４５，４６の検出信号と、電流検出回路７８からのフィードバック信号とが走行コントローラ７０ＡのＣＰＵ７１へ送られる。ＣＰＵ７１では、ＲＯＭ７３より与えられるプログラムに基づいて前記入力データに所定のデータ処理を施し、それによって得られる出力要求に応じて各ソレノイド６１ａ，６１ｂ，６２（Ｌ），６２（Ｒ）と表示機器類７９に出力する。データ処理で得られる中間データや出力データは、必要に応じ、Ｅ２ＰＲＯＭ７２に記憶または書き換えをすると共に、昇降コントローラ７０Ｂに送信される。
【００２４】
図８乃至図１１、及び図１２は制御のフローチャートである。次に、図１３に示すある旋回時の記録に従って、機体旋回時の走行制御内容を具体的に説明する。
４ＷＤ切替スイッチ１９がＯＮスイッチ１９ｂを押して「ＯＮ」になっていて、且つ切れ角センサ１７の検出値より機体旋回を開始したと判断されると（図１３のＡ時点）、直進時の判定（説明省略）に基づいて、旋回内側後輪の制動力を設定し、また好ましい駆動形態を選択する。図１３では「前輪増速四駆」を選択している。
【００２５】
その後、一定時間Ｔ０（例えば１．２秒）が経過すると強制的に「後輪二駆」に切り換え（図１３のＢ時点）、そのまま所定の時間Ｔ１（例えば０．２秒）保った後、前輪回転センサ４６と後輪回転センサ４５の検出値より前輪と後輪の回転比（前輪回転数／後輪回転数）Ｙｎを算出し、予め設定された基準回転比Ｙとの差、すなわち変動回転比ＳＬＰｎ（＝Ｙ−Ｙｎ）をもとに、以後の旋回内側後輪の制動力と駆動形態を決定する（図１３のＣ時点）。
【００２６】
前記基準回転比Ｙは、現ブレーキ圧Ｐｎに応じて設定される値で、極めて硬い土壌で旋回した場合を基準とした前輪と後輪の回転比である。図１６はブレーキ圧Ｐｎと基準回転比Ｙの関係を示すグラフで、Ｙ＝０．０３×Ｐｎ＋１．５の関数で表される。この関数は、アスファルト等の硬い地面において、後輪制動力（ブレーキ圧Ｐｎ）を変更して旋回した結果得られた前輪と後輪の回転比のデータに基づき設定されたものである。なお、この実施例では、温度変化によるブレーキ圧変化を考慮して基準回転比Ｙを補正基準回転比Ｙ′に補正するようになっている。
【００２７】
旋回内側後輪の制動力（ブレーキ圧）と駆動形態は図１４に示す規則に従って決定する。
例えば乾田や未耕地の畑地等の地面が硬い圃場を旋回している時は、変動回転比ＳＬＰｎ ≦０．３となり、この場合、ブレーキ圧Ｐｎを「強（実施例では２０ｋｇｆ／ｃｍ２）」に設定し、駆動形態を「後輪二駆（２ＷＤ）」にする。よって、前輪の回転が抵抗とならな状態で圃場を荒らさずに旋回し、旋回内側後輪の制動力を強めにして、旋回半径の小さい素早い旋回が行える。
【００２８】
例えば乾田や未耕地の畑地等の地面が硬い圃場を旋回している時は、変動回転比ＳＬＰｎ ≦０．３となり、この場合、ブレーキ圧Ｐｎを「強（実施例では２０ｋｇｆ／ｃｍ２）」に設定し、駆動形態を「後輪二駆（２ＷＤ）」にする。よって、前輪の回転が抵抗とならない状態で圃場を荒らさずに旋回し、旋回内側後輪の制動力を強めにして、旋回半径の小さい素早い旋回が行える。
【００２９】
また、例えば湿田や耕耘された畑地等の地面が比較的軟弱な圃場を旋回している時は、変動回転比ＳＬＰｎ＝０．３〜０．５となり、この場合、ブレーキ
圧Ｐｎを「弱（実施例では１０〜１６ｋｇｆ／ｃｍ２）」に、かつ変動回転比ＳＬＰｎの値が大きいほど弱く設定し、駆動形態を「前輪増速四駆」にする。よって、スリップの程度に応じて旋回内側後輪の制動力を弱め、旋回内側後輪をある程度回転させながら、かつ前後輪の回転で適確に推進力を与えた状態で旋回を行い、圃場の荒れが少なく、かつ比較的旋回半径が小さい素早い確実な旋回が行える。
【００３０】
更に、例えば超湿田等で推進できず旋回できなくなるような状態の時は、変動回転比ＳＬＰｎ ≧０．５となり、この場合、ブレーキ圧Ｐｎを「極弱（実施例では５ｋｇｆ／ｃｍ２）」に設定し、駆動形態を「前後輪等速四駆（４ＷＤ）」にする。よって、旋回内側後輪の制動力を極めて小さくして、旋回内側後輪に極めて弱くブレーキをかけながら、前後輪等速四駆状態で大回りの旋回を行い、車輪が地面にもぐり込んで沈没状態となりトラクタが自力で脱出できなくなる事態を回避しながら旋回が行える。
【００３１】
なお、変動回転比ＳＬＰｎを求めるための検出回転比Ｙｎは時々刻々と検出されているが、旋回内側後輪の制動力と駆動形態を決定する時の検出回転比Ｙｎは「後輪二駆」に切り替わった直後に検出した値を用いるのではなく、切り替わってから一定の時間Ｔ１が経過した時点で検出した値を用いる。この理由は、駆動が断たれた前輪の回転は、瞬時に所定の回転まで変化するのではなく、油圧クラッチの作動オイルの粘性等の影響により徐々に変化していって、土壌の状態に応じた所定の回転まで変化していくので、土壌の状態に応じた適確な制御を行うために、「後輪二駆」に切り替わってから一定の時間経過後に回転比を検出するようにしているのである。この時間Ｔ１の長さは０．２〜０．３秒、好ましくは０．２秒に設定される。この値は、できるだけ短時間で、土壌状態に応じた回転比に変化したことが比較的明らかになる時間であり、実験により求められた最適値である。更に、時間Ｔ１は、クラッチを作動させる作動オイルの油温に応じて適宜補正するようにしている。補正の方法については後述する。
【００３２】
上記制御により「前輪増速四駆」が出力された場合は、所定時間Ｔ０経過後、再度「後輪二駆」に切り替えて、最適な旋回内側後輪の制動力と駆動形態を決定する（図１３のＤ時点）。また、上記制御により「後輪二駆」が出力された場合は、そのまま「後輪二駆」の状態を継続する（図１３のＥ時点）。
所定時間Ｔ０は０．８〜１．５秒が適当であり、このうちで１．２秒が最適である。このＴ０の値は、「前輪増速四駆」による旋回の迅速さをある程度維持しつつ、かつ旋回中の土壌状態の変化に対して迅速に適応できるようにするとの条件を満足する値であり、実験により得られた最適値である。Ｔ０が前記範囲よりも小さいと、前輪回転が充分に増速せず、旋回速度が低下する。また、Ｔ０が前記範囲よりも大きいと、土壌状態の変化に対する追従性が低下する。なお、一般に旋回に要する時間は５〜６秒、遅い場合でも１０秒程度であり、従って、旋回中５〜１０回程度土壌状態に対応した後輪制動力と駆動形態に変えられる。
【００３３】
更に、「前輪増速四駆」へ切り替わる時の変動回転比（ＳＬＰｎ＝０．３〜０．５）よりも大きい変動回転比（ＳＬＰｎ ≧０．５）が検出された場合は、時間Ｔ１内であっても、或は時間Ｔ１後で「後輪二駆」が選択された後であっても、その時点で、「前輪増速四駆」に切り替えると共に、旋回内側後輪の制動力を「弱」もしくは「極弱」にする（図１３のＦ時点）。この制動力の強さは、図１５のグラフに示されるように、「後輪二駆」に切り替わってから前記変動回転比が検出されるまでの時間Ｔ２に応じて決定する。このように制御すると、旋回中に突如非常に軟弱な土壌になってスリップ状態になったとしても、素早く適切な旋回状態に切り替えられる。
【００３４】
以下、温度変化による補正処理について説明する。ブレーキソレノイド６１ａ（Ｌ），６１ａ（Ｒ）は、作動油の影響を受けて温度が変化する。この温度変化により、ソレノイドのコイル抵抗が変化すると、同一のＯＮ−Ｄｕｔｙの出力でブレーキソレノイド６１ａ（Ｌ），６１ａ（Ｒ）を駆動したとしても、実際にコイルに流れる電流量が異なり、後輪制動力が変わるのである。図１８に示すように、ブレーキＯＮ−Ｄｕｔｙが同じであっても、油温が低いほど実際にソレノイドのコイルに流れる電流量は多くなる。そこで、この油温による後輪ブレーキ力の変化分を補正するため、図１２のフローチャートに示すブレーキＯＮ−Ｄｕｔｙ補正処理をする。
【００３５】
その処理手順は、まず、ブレーキソレノイド６１ａ（Ｌ）もしくは６１ａ（Ｒ）に実際に流れる実駆動電流を電流検出回路７８で検出する。そして、上記実駆動電流とソレノイド６１ａ（Ｌ）もしくは６１ａ（Ｒ）に実際に出力された実駆動ブレーキＯＮ−Ｄｕｔｙにより予定された駆動電流とを比較し、両者の差から実駆動ブレーキＯＮ−Ｄｕｔｙを補正する補正ブレーキＯＮ−Ｄｕｔｙと、両者の差から想定されるその時の作動オイルの温度すなわち想定油温Ｈとを算出する。
【００３６】
なお、油圧クラッチの切れ動作も作動オイルの温度により変わるので、上記想定油温Ｈから前記時間Ｔ１を補正する。図１７は油温と時間Ｔ１の関係を示す図である。図から明らかなように、油温が低い領域では時間Ｔ１を油温に応じて長くし、油温がある一定以上（約２０℃程度）になると時間Ｔ１を一定値とする。この時間Ｔ１の推移はオイルの動粘度特性に相当する。
【００３７】
また、エンジン始動と同時に温度上昇記録タイマをスタートさせておき、そのタイムＴＵとその時の想定油温ＨをＥ２ＰＲＯＭ７２に記憶する。そして、次回エンジン始動後、最初に後輪ブレーキをかける時、始動からの経過時間に対応する補正ブレーキＯＮ−Ｄｕｔｙで補正した出力で駆動する。これにより、油温上昇が急激で大きな補正を必要とするエンジン始動直後のブレーキ作動を、適切な制動力で行える。
【００３８】
ところで、ブレーキＯＮ−Ｄｕｔｙ補正処理におけるブレーキソレノイドの電流検出は、電流検出回路７８の応答遅れを加味して、駆動後少し時間が経ってから検出する。その駆動後経過時間は約０．２秒とする。これ以上長くすると、時間Ｔ１（０．２〜０．３秒）が補正によって短くなった場合に、電流検出が間に合わなくなることがあるので、それを避ける。
【００３９】
また、ブレーキＯＮ−Ｄｕｔｙ補正処理における補正ブレーキＯＮ−Ｄｕｔｙの算出に際して、検出実駆動電流と実駆動ブレーキＯＮ−Ｄｕｔｙから予定された電流の差が大きい場合ほどＯＮタイムの補正量を大きくする。従って、ブレーキＯＮ−Ｄｕｔｙ補正処理における補正ブレーキＯＮ−Ｄｕｔｙは、温度変化が大きい場合ほどＯＮタイムが補正量を大きくなる。
【００４０】
上記のようにしてブレーキＯＮ−Ｄｕｔｙ補正処理をした後、現在の実駆動ブレーキＯＮ−Ｄｕｔｙから基準回転比Ｙを算出し、更に、想定油温Ｈと基準回転比Ｙから補正基準回転比Ｙ′を算出する。そして、補正基準回転比Ｙ′と設定された時間Ｔ１後の回転比Ｙｎとの差より、変動回転比ＳＬＰｎを算出し、前述のように駆動形態と後輪内側後輪のブレーキ圧を決定する。
【００４１】
旋回内側後輪のブレーキ出力は次のようにして決定する。変動回転比ＳＬＰｎに応じたブレーキＯＮ−Ｄｕｔｙをセットし、次いで「後輪二駆」になってからの時間Ｔ１と検出回転比Ｙｎの値より適正なブレーキＯＮ−Ｄｕｔｙを設定する。そして、切れ角センサ１７値を読み込んで、ハンドルが右或は左に後輪ブレーキ作動位置（１．２＋０．２；−０回転）まで回動し、かつ後輪ブレーキ作動条件（後述）を満足し、ブレーキ出力要求があったなら、前回駆動時の駆動ＯＮ−ＤｕｔｙにブレーキＯＮ−Ｄｕｔｙ補正処理で算出された補正ブレーキＯＮ−Ｄｕｔｙを加えて補正したブレーキＯＮ−Ｄｕｔｙで出力する。次回変動回転比ＳＬＰｎを検出するまで、このブレーキＯＮ−Ｄｕｔｙでの出力を継続する。このように、前回駆動時のブレーキＯＮ−Ｄｕｔｙを加味して出力を決定することにより、油温上昇による制動力の変動に対応することができる。
【００４２】
また、前記のように油温によって後輪制動力が変わるので、前記想定油温Ｈに応じて後輪ブレーキ出力のＯＦＦタイミングを調整する。例えば、油温が低い時は、作動油の粘性が高く後輪ブレーキの切れが悪い状態にあるので、早めにブレーキ切り作動を開始するのである。
これらのデータ処理によって得られた温度補正に関する情報は、走行コントローラ７０Ａから他の制御装置、例えば昇降コントローラ７０Ｂにも送られ、昇降制御のための比例ソレノイドバルブの温度補正に利用される。
【００４３】
旋回時における後輪ブレーキの作動には、次の作動条件がある。
（１）作業機が上昇した後、２０秒以内であること。畦際で作業を中断した場合、再開時に後輪が片ブレーキ状態となっていると危険であるので、これを防止するためである。
（２）ハンドルが中立位置から約１．２回転で作動する（図１９参照）。耕耘作業時にロータリ耕耘装置が土中から抜ける時間を考慮している。
（３）一方向の出力がＯＦＦした後、反対方向への出力は１０秒間は行わない。作業開始直後や旋回終了直後に進路を作業条に合わせる条合わせのためハンドルを大きく操作することがあるので、その時に後輪片ブレーキ状態とならないようにする。
（４）後進時には自動後輪ブレーキが作動しない。枕地での方向転換がオペレータの意志に合わなくなるのを防止する。
【００４４】
次に、トラクタに装着される作業機の昇降制御について説明する。作業機の昇降には、ポジションレバー２５の操作により作業機を該レバーの操作位置に応じた高さへ上げ下げする作動と、昇降レバー１８の操作により作業を作業高さと非作業高さの間で昇降させる作動と、機体の旋回動作に連動して自動的に作業高さから非作業高さへ上昇させる旋回時自動上昇作動とがある。
【００４５】
旋回時自動上昇作動には、次の作動条件がある。
（１）作業機を下げ操作後、５秒以上経過していること。これは、前記条合わせ時に作業機が上昇するのを防止するためである。
（２）ハンドルが直進範囲（±１／４回転）から上昇範囲（約１／２回転以上）に切り替わり、以下の条件式を満足した時。
【００４６】
θ＋（２・Ｐｎ／Ｐｍａｘ）×Δθ≧θＡＬ
ここで、
θ：ハンドルの直進状態からの切れ角［ｄｅｇ］
Ｐｎ：ブレーキ圧［ｋｇｆ／ｃｍ２］
Ｐｍａｘ：最大ブレーキ圧（２０［ｋｇｆ／ｃｍ２］）
Δθ：ハンドル操作速度［ｄｅｇ／１００ｍｓｅｃ］
Δθ＝（現在のハンドル切れ角θ）−（１００ｍｓｅｃ前のハンドル切れ角θ′）
θＡＬ：リフトアップ強制作動するハンドル切れ角
具体的には、θＡＬ＝３６０°（＋０．２°，−０°）とする。この値は不慣れなオペレータが直進時にふらついてハンドルを大きく切ってしまった場合や、湿田や凹凸の激しい圃場でハンドルを取られて素早くハンドルを戻してしまった場合に、旋回時自動上昇が作動しないようにするために適切な値であり、実験により好ましい値として設定された値である。
【００４７】
条件式によると、ハンドルがＡ範囲（リフトアップ範囲）にあるとき、操作角度θが大きい程、或は操作速度Δθが大きい程、或は両者が共に大きい程、条件式を満足しやすく、旋回時自動上昇作動が早く作動するようになっている。なお、どんなに遅い操作速度でも、ハンドル切れ角θがθＡＬを超えれば、旋回時自動上昇作動は強制的に作動する。また、ブレーキ圧が強い場合程、旋回速度が速くなるので、旋回時自動上昇作動が早く作動するようにもなっている。
（３）旋回時上昇中には、ポジションレバー２５又は昇降レバー１８によって作業機を下げ操作しても、作業機は下降しない。これは、ポジションレバー２５又は昇降レバー１８の誤操作による作業機の下降を防止するためである。特に、昇降レバー１８はハンドル１６の近傍に設けられているので、旋回時に誤操作が生じやすいのである。
【００４８】
図２０は水田或は畑等におけるトラクタの一般的な作業形態を示す。図のＭ部で枕地旋回を行う際における本発明のトラクタ（農用走行車両）の操縦方法について説明する（表１参照）。
【００４９】
【表１】

【００５０】
枕地にさしかかったなら、オペレータがハンドルを操作する。すると、作業機が上昇し、続いて、「前輪増速四駆」や「後輪二駆」等の好ましい駆動形態に切り替わると共に、旋回内側の後輪にブレーキが好ましい制動力に制御されてかかり、機体が旋回する。その旋回中、旋回時走行制御によって最適の駆動形態と後輪制動力が選択されるので、圃場を荒らすことが少なく、しかも素早い旋回を行える。
【００５１】
旋回が終了すると、オペレータがハンドルを直進範囲へ戻す。すると、旋回時の駆動形態から直進時の駆動形態（通常は「前後輪等速四駆」）に切り替わると共に、後輪のブレーキが切れ、トラクタが直進状態になる。
続いて、オペレータは、必要に応じてハンドル操作を行い条合わせをし、ポジションレバー２５又は昇降レバー１８にて作業機下げ操作する。それにより、作業機が下降する。
【００５２】
このように、旋回開始から旋回終了するまでの間、オペレータはハンドル操作するだけでよく、他の旋回に必要な動作はすべて自動的に行われるので、操縦が極めて簡単である。旋回終了時にはオペレータが操作して作業機を下降させるが、これは作業機が誤動作で下降するのを防止するためと、作業機下降のタイミングをオペレータの意志で決定するために必要な操作である。この作業機下降操作は、昇降レバー１８にて行えば、指先を軽く動かすだけであるので、両手でハンドルを握ったままで操作でき、何ら負担となるものではない。
【００５３】
【発明の作用及び効果】
以上に説明した如く、本発明にかかる農用走行車両は、旋回開始から旋回終了するまでの間、オペレータはハンドル操作するだけでよく、他の旋回に必要な動作はすべて自動的に行われるので、操縦が極めて簡単である。旋回終了時にはオペレータが操作して作業機を下降させるが、これは作業機が誤動作で下降するのを防止でき、作業機下降のタイミングをオペレータの意志で決定できるため安全である。この作業機下降操作は、昇降レバー１８にて行えば、指先を軽く動かすだけであるので、ハンドルを握ったままで操作でき、何ら負担となるものではない。
また、ハンドル操作に伴う作業機の上昇を直進範囲を超える所定の操作角範囲内で且つハンドル操作速度が設定速度Δθを超えた場合、或いは前記ハンドル操作速度が設定速度Δθを超えないときでも前記上昇範囲の後端位置に達した場合に作動させるものであるから、不慣れなオペレータが直進時にふらついてハンドルを大きく切ってしまった場合に、旋回時自動上昇が作動することが無い。
更に前記農用走行車両では、前記旋回時の作業機の上昇を、この作業機が土中から抜ける時間を考慮して後輪ブレーキの作動よりも早く作動する構成としているため、前記作業機が土中内で移動し圃場を荒らすことを極力防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】トラクタの全体側面図である。
【図２】トラクタの要部を表す図である。
【図３】伝動系統図である。
【図４】後輪ブレーキ装置の操作部を表す図である。
【図５】４ＷＤ切替装置の断面図である。
【図６】油圧回路図である。
【図７】制御装置のブロック図である。
【図８】旋回時走行制御のフローチャートその１である。
【図９】旋回時走行制御のフローチャートその２である。
【図１０】旋回時走行制御のフローチャートその３である。
【図１１】旋回時走行制御のフローチャートその３である。
【図１２】ブレーキＯＮ−Ｄｕｔｙ補正処理のフローチャートである。
【図１３】前輪増速四駆出力と回転比とブレーキ力設定値のタイムチャートである。
【図１４】変動回転比に基づいてブレーキ圧と駆動形態を決定する制御規則を示すグラフである。
【図１５】「後輪二駆」に切り替わってから変動回転比を検出されるまでの時間に基づいてブレーキ圧を決定する制御規則を示すグラフである。
【図１６】ブレーキ圧と基準回転比の関係を示すグラフである。
【図１７】油温と設定時間の関係を示すグラフである。
【図１８】ブレーキＯＮ−Ｄｕｔｙと検出電流量の関係を示すグラフである。
【図１９】ハンドル切れ角を示す図である。
【図２０】トラクタによる作業形態を示す図である。
【符号の説明】
１トラクタ（農用走行車両）
２前輪
３後輪
１６ハンドル
１７切れ角センサ
１８昇降レバー
４０後輪ブレーキ装置
４４４ＷＤ切替装置
４５後輪回転センサ
４６前輪回転センサ
６１ａ４ＷＤソレノイド
６１ｂ前輪増速ソレノイド
６２ａブレーキソレノイド
７０Ａ走行コントローラ
７１ＣＰＵ（回転比算出手段、制御手段）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an agricultural traveling vehicle capable of turning in accordance with soil conditions in a field.
[0002]
Problems to be solved by the prior art and the invention
When the body of the tractor is turned on a ridge or the like in a field, the operation of raising the work machine is involved, but the turning operation of the steering wheel, the brake operation, and the operation of raising the work machine are bothersome at once.For this reason,The work equipment is automatically raised with the turning operationDescendFormKnownHowever, it is rather dangerous to lower the work implement automatically upon completion of the turning operation.
Also, as described above, even with a tractor that automatically raises the work implement with the turning operation, it is difficult to operate the steering wheel at the end of the turn, and an inexperienced operator may greatly fluctuate and raise the work implement. There was.
Furthermore, when the tractor is equipped with a rear wheel brake device that applies a brake to a rear wheel on the inside of the turn in response to a steering wheel operation, both devices are properly operated to prevent the roughening of the field or to promote the wobble. Is desirable.
[0003]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of the above,The agricultural work vehicle was configured as follows. That is,The working machine connected to the machine body is raised from the working posture to the non-working posture with the turning operation of the handle 16.An agricultural work vehicle including a work machine lifting / lowering control device and a rear wheel brake device for applying a brake to a rear wheel 3 inside a turn,
The work implement elevating control device, when the handle 16 is operated within a predetermined operation angle range that is an ascending range exceeding a preset straight traveling range, and when the handle operation speed exceeds a set speed Δθ, Alternatively, even when the handle operation speed does not exceed the set speed Δθ, the operation is performed when the rear end position of the ascending range is reached to raise the work implement to the non-working posture and perform the work in the non-working posture. The machine is returned to the working posture by a lowering command of the lifting lever 18 near the handle 16,
The rear wheel brake device is operated at a set angle beyond the rising range and is stopped when the steering wheel 16 returns to the straight traveling range.The agricultural work vehicle was constructed as follows.
[0004]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a tractor will be described as one embodiment of the agricultural traveling vehicle of the present invention, but the present invention is not limited to this.
A tractor 1 shown in FIG. 1 is a front-rear four-wheel drive vehicle, and includes

front wheels

2 and 2 and

rear wheels

3 and 3 at four corners of an airframe. A front axle case 5 supporting the axles of the

front wheels

2, 2 is attached to a lower side of the front frame 7, and

rear axle cases

6, 6 supporting the

rear wheels

3, 3 are attached to a rear side surface of the transmission case 8. I have. The front axle case 5 is mounted on the front frame 7 at the center in the left-right direction so as to be swingable left and right around an axis centered in the front-rear direction, and the

front wheels

2, 2 move up and down due to unevenness of the ground. I have.
[0005]
An engine 10 is detachably mounted on the upper center of the frame 7. 11 is a radiator, 12 is a cooling fan, and 13 is a fan belt, which are disposed in front of the engine 10. A hood 14 covers the front and sides of the engine 10 and accessories (not shown).
Reference numeral 16 denotes a steering wheel. When the steering wheel is rotated left and right, the

front wheels

2 and 2 are steered and swung right and left. The turning angle of the handle 16 is detected by a turning angle sensor 17. As shown in FIG. 2, in the vicinity of the handle 16, there are provided a finger-operated lifting / lowering lever 18 for raising and lowering the work implement to a set raising position and a lowering position, a 4WD switch 19 for switching a control mode of a driving mode, and the like. Have been. The 4WD changeover switch 19 includes an OFF switch 19a that is turned off when the vehicle is running on a road and during a loader operation, and an ON switch 19b that is turned on during a normal operation other than the loader operation.
[0006]
Fenders 21 and 21 are attached to the left and right

rear wheels

3 and 3 from the front to the upper side, and a seat 22 is provided between the left and right fenders 21 and 21. The driver's foot below the seat 22 is a substantially flat floor 23. Right and left rear

wheel brake pedals

24, 24 are provided on the front right side of the floor 23. A position lever 25 is provided on the side of the seat 22 to change the vertical position of the work implement.
[0007]

Lift arms

27, 27 which are vertically rotated by an elevating hydraulic cylinder 26 are provided at the rear of the body. At the base of the

lift arms

27, 27, a lift arm sensor 28 for detecting the angle of the arm is provided. The distal ends of the

lift arms

27, 27 and an intermediate portion of the

lower link

27a, 27a for mounting the working machine are connected by

lift rods

27b, 27b, and by lifting and lowering the

lift arms

27, 27, A working machine such as a rotary tilling device mounted on the rear ends of the

lower links

27a, 27a moves up and down. One of the lift rods 27b (the right side in the illustrated example) is a hydraulic cylinder 55 for tilting left and right, and the tilt of the working machine is adjusted by expanding and contracting the hydraulic cylinder. A top link 27d is attached above the

lower links

27a, 27a and at the center in the left and right directions, and the working machine is supported by a three-point link mechanism including the

lower links

27a, 27a and the top link 27d.
[0008]
FIG. 3 is a power system diagram of the tractor, and the power system will be described based on the diagram.
The rotational power of the engine 10 is input to the transmission case 8. A main clutch 30 is provided at the entrance of the transmission case 8 so as to switch on and off the transmission. The power that has passed through the main clutch 30 is transmitted and branched to two systems, a driving power for driving the front wheels and the rear wheels, and a PTO driving force for extracting external power.
[0009]
The traveling driving force is transmitted to the rear wheel differential device 36 by the rear wheel drive rotation shaft 35 via the reverse transmission 31, the main transmission 32, and the auxiliary transmission 33.

Output shafts

37, 37 project right and left from the rear wheel differential device 36, and the driving force of the

output shafts

37, 37 is transmitted to a transmission mechanism in the

rear axle cases

6, 6 to drive the left and right

rear wheels

3, 3. .
Left and

right output shafts

37, 37 are provided with rear

wheel brake devices

40, 40 individually operated by the rear

wheel brake pedals

24, 24 so that the left and right

rear wheels

3, 3 can be braked individually or simultaneously. It has become.
[0010]
Further, the rear

wheel brake devices

40, 40 are also operated by brake

hydraulic cylinders

41, 41 for automatically braking the rear wheels inside the turning when turning.
The structure of the operation unit of the rear wheel brake device is as shown in FIG. That is, the distal end of the brake arm 42b integrally formed with the brake operation shaft 42a is connected to the rear end of the brake rod 42c interlocked with the brake pedal 24. When the brake pedal 24 is depressed, the brake arm 42b is moved forward (see FIG. 4 to the right) and the rear wheel brake is applied. Further, the tip of the piston 41a of the brake hydraulic cylinder 41 is in contact with the rear surface of the tip of the brake arm 42b, and when the piston 41a projects, the brake arm 42b pivots forward to apply the rear wheel brake. ing. When the depressing operation of the brake pedal 24 and the projecting operation of the piston 41a are released, the brake arm 42b is pulled back to the rear side by the action of the return spring 42d, and the rear wheel brake is brought into a non-operating state.
[0011]
With the above structure, even during automatic braking by the brake hydraulic cylinder 41, the operation by the brake pedal 24 is prioritized, and the agricultural traveling vehicle can be stopped urgently. Further, even when the control system for automatic braking by the brake hydraulic cylinder 41 fails, the rear wheel brake device 40 during turning can be operated by manual operation using the brake pedal 24, which hinders running during turning. Does not occur. Furthermore, the automatic braking by the brake hydraulic cylinder 41 is intentionally stopped, and the rear wheel brake device 40 during turning can be operated by manual operation using the brake pedal 24.
[0012]
The driving force of the rear wheel drive rotation shaft 35 is also transmitted to a front wheel drive rotation shaft 43 provided in parallel to the rear wheel drive rotation shaft 35. The front wheel drive rotation shaft 43 is provided with a 4WD switching device 44. The 4WD switching device 44 is in the “front-rear wheel constant speed four-wheel drive (4WD)” state in which the average rotational speed (peripheral speed) of the

rear wheels

3 and 3 and the

front wheels

2 and 2 is almost constant, and the rotation of the front wheels 2 and 2 A "front wheel speed-up four-wheel drive" state in which the peripheral speed is almost twice the rotational speed of the

rear wheels

3 and 3, and the driving of the

front wheels

2 and 2 is performed to drive only the

rear wheels

3 and 3 This is a device for switching to the "rear two-wheel drive (2WD)" state. Next, a specific configuration of the 4WD switching device 44 will be described with reference to FIG.
[0013]
The front wheel drive rotation shaft 43 is separated into an input shaft 43a and an output shaft 43b for the 4WD switching device 44, and an end of the output shaft 43b is attached to a first clutch boss 80 that rotates integrally with the input shaft 43a. It is fitted rotatably. The first clutch gear 81 is engaged with the spline portion of the first clutch boss 80, and the first clutch gear is always meshed with the first counter gear 82. Also, a second counter gear 85 connected so as to rotate integrally with the first counter gear 82 via a connection transmission shaft 84, and a second clutch formed on a second clutch boss 86 rotatable on the output side shaft 43b. The gear 87 always meshes.
[0014]
Therefore, when the input side shaft 43a rotates, the first clutch boss 80 and the second clutch boss 86 rotate simultaneously, and when the input side shaft 43a stops, the first and second

clutch bosses

80 and 86 stop simultaneously. The speed of the first counter gear 82 is increased by the first clutch gear 81, the speed of the second clutch gear 87 is increased by the second counter gear 85, and the second clutch boss 86 is rotated while the first clutch boss 80 makes one rotation. Rotates twice.
[0015]
The first clutch boss 80 and the second clutch boss 86 are rotatably provided facing the outer peripheral portion of the output side shaft 43b, so that the first clutch boss 80 and the output side shaft 43b can be transmitted and disconnected by the constant speed clutch C1. In addition, the second clutch boss 86 and the output shaft 43b can be transmitted and disconnected by the speed increasing clutch C2. The constant speed clutch C1 and the speed increasing clutch C2 have the following configuration.
[0016]
Between the first clutch boss 80 and the second clutch boss 86, a plurality of friction plates 90,... Rotating integrally with the clutch boss side and a plurality of friction plates 90,. A clutch drum 91 installed in a parallel state is integrally attached to a spline portion of the output side shaft 43b, and a constant speed clutch on / off first piston 92 is provided on both sides of a partition wall 91a of the clutch drum 91. A clutch engagement / disengagement second piston 93 is provided. Then, a part of the lubricating oil filled in the transmission case 8 is suctioned and pressurized by a pump (not shown), and is separated from the first piston 92 of the constant velocity clutch C1 via the solenoid switching control valve 61. By supplying either the first oil chamber 96 between the walls 91a or the second oil chamber 97 between the second piston 93 of the speed increasing clutch C2 and the partition wall 91a, the first piston 92 or the second The piston 93 is operated.
[0017]
FIG. 5 shows a state in which the switching control valve 61 is in a neutral state. In this neutral state, the constant speed clutch C1 and the speed increasing clutch C2 are both in the off state, and the rotation of the input shaft 43a is not transmitted to the output shaft 43b. When the 4WD solenoid 61a of the switching control valve 61 is energized from the state shown in the figure, high-pressure oil flows into the first oil chamber 96, and the constant-speed clutch C1 is engaged to transmit the rotation of the input shaft 43a to the output shaft 43b. When the front wheel speed increasing solenoid 61b of the switching control valve 61 is energized, high pressure oil flows into the second oil chamber 97, the speed increasing clutch C2 is connected, and the rotation of the input side shaft 43a is doubled to output the output side shaft 43b. Tell
[0018]
Therefore, when the constant-speed clutch C1 is "ON" and the speed-increasing clutch C2 is "OFF", the "front and rear wheel constant-speed four-wheel drive" in which the average peripheral speeds of the

front wheels

2, 2 and the

rear wheels

3, 3 are substantially equal. (4WD) ", and when the constant speed clutch C1 is" off "and the speed increasing clutch C2 is" on ", the peripheral speed of the

front wheels

2, 2 is twice that of the

rear wheels

3, 3. When both clutches C1 and C2 are both "disengaged", "rear two-wheel drive" that drives only

rear wheels

3 and 3 is used.
[0019]
The input-side shaft 43a and the output-side shaft 43b are provided with a rear wheel rotation sensor 45 and a front wheel rotation sensor 46 for detecting the rotation speed of each shaft. The rotation speed of the input shaft is proportional to the average rotation speed of the left and right rear wheels, and the rotation speed of the output shaft is proportional to the average rotation speed of the left and right front wheels. In this embodiment, when the output shaft makes one rotation while the input shaft makes one rotation, the rotation speed of the front wheels coincides with the rotation speed of the rear wheels.
[0020]
The power via the 4WD switching device 44 is taken out to the front of the transmission case 8 and further transmitted to the front axle case 5 via the front wheel transmission shaft 48. A front differential device 49 is provided at the center in the left-right direction of the front axle case 5, and the power input to the front axle case 5 drives the left and right

front wheels

2, 2 via the front differential device 49.
[0021]
On the other hand, the PTO driving force is extracted via the PTO transmission 50 to the PTO shaft 51 projecting rearward from the rear surface of the transmission case 8. A transmission shaft to various working machines (not shown) is detachably connected to the protruding portion of the PTO shaft 51 by transmission.
The hydraulic device of the tractor 1 has a configuration shown in FIG. That is, the main hydraulic pump 53 and the power steering hydraulic pump 54 are provided, and the lifting hydraulic cylinder 26, the left-right tilt hydraulic cylinder 55, the 4WD switching device 44, the brake

hydraulic cylinders

41, 41 Is operated, and the power steering device 56 is operated by the pressure oil sent from the power steering hydraulic pump 54. In the figure, reference numeral 57 denotes a flow dividing valve for branching and supplying pressure oil to a circuit for operating the elevating hydraulic cylinder 26 and a circuit for operating the left-right tilt hydraulic cylinder 55; 58, an elevating hydraulic valve for controlling the elevating hydraulic cylinder 26; Is a left-right tilt hydraulic valve that controls the left-right tilt

hydraulic cylinder

55, and 61 is the solenoid switching control valve that switches the 4WD switching device 44.
[0022]
62 (L) and 62 (R) are proportional solenoid pressure reducing valves provided in oil passages to the left and right brake hydraulic cylinders 41 (L) and 41 (R), and their solenoids 62a (L) and 62a (R). The internal pressure of each cylinder changes in accordance with the amount of current supplied to the rear wheel brake device, whereby the brake pressure of the rear

wheel brake devices

40, 40 is adjusted.
This tractor 1 controls traveling during turning of the machine body and lifting and lowering of the working machine by a control device shown in the block diagram of FIG. The controller that controls these controls includes a travel controller 70A and a lifting controller 70B, and both controllers are communicably connected. The travel controller 70A includes a CPU 71, an E2PROM 72, a ROM 73,

respective interfaces

74, 75, 76, an A / D converter 77, and a current detection circuit 78. The CPU 71 is a rotation speed calculation unit and a control unit.
[0023]
The signal from the elevation controller 70B, the signal from the 4WD switch 19, the detection signals from the

sensors

17, 28, 45, 46, and the feedback signal from the current detection circuit 78 are sent to the CPU 71 of the traveling controller 70A. The CPU 71 performs predetermined data processing on the input data based on a program provided from the ROM 73, and in accordance with an output request obtained thereby, the

solenoids

61a, 61b, 62 (L), 62 (R) and display devices and the like. Output to 79. The intermediate data and output data obtained by the data processing are stored or rewritten in the E2PROM 72 as necessary, and transmitted to the elevation controller 70B.
[0024]
8 to 11 and 12 are flowcharts of the control. Next, the details of the traveling control during the turning of the aircraft will be specifically described according to the record at the time of a certain turning shown in FIG.
When it is determined that the 4WD switch 19 has been turned “ON” by pressing the ON switch 19b and that the turning of the aircraft has been started based on the detection value of the turning angle sensor 17 (at the point A in FIG. 13), it is determined that the vehicle is going straight. Based on the description, the braking force of the rear inner wheel is set, and a preferable driving mode is selected. In FIG. 13, "front wheel speed-up four-wheel drive" is selected.
[0025]
Thereafter, when a predetermined time T0 (for example, 1.2 seconds) elapses, the vehicle is forcibly switched to the "rear two-wheel drive" (at a point B in FIG. 13), and after maintaining the predetermined time T1 (for example, 0.2 seconds), The rotation ratio (front wheel rotation speed / rear wheel rotation speed) Yn of the front wheel and the rear wheel is calculated from the detection values of the front wheel rotation sensor 46 and the rear wheel rotation sensor 45, and the difference from the preset reference rotation ratio Y, that is, fluctuation Based on the rotation ratio SLPn (= Y−Yn), the braking force and the driving mode of the turning inner rear wheel thereafter are determined (at a point C in FIG. 13).
[0026]
The reference rotation ratio Y is a value set according to the current brake pressure Pn, and is a rotation ratio between the front wheels and the rear wheels on the basis of turning on extremely hard soil. FIG. 16 is a graph showing the relationship between the brake pressure Pn and the reference rotation ratio Y, which is represented by a function of Y = 0.03 × Pn + 1.5. This function is set based on the data of the rotation ratio of the front and rear wheels obtained as a result of turning while changing the rear wheel braking force (brake pressure Pn) on hard ground such as asphalt. In this embodiment, the reference rotation ratio Y is corrected to a corrected reference rotation ratio Y 'in consideration of a brake pressure change due to a temperature change.
[0027]
The braking force (brake pressure) and the driving mode of the turning inner rear wheel are determined according to the rules shown in FIG.
For example, when the ground, such as a dry field or an uncultivated field, is turning in a hard field, the variable rotation ratio SLPn ≦ 0.3, and in this case, the brake pressure Pn is set to “strong (20 kgf / cm 2 in the embodiment)”. And set the drive mode to "Rear wheel two-wheel drive (2WD)". Therefore, the vehicle can be turned without damaging the field in a state where the rotation of the front wheel does not become resistance, and the braking force of the rear wheel on the inside of the turn is increased, so that a quick turn with a small turning radius can be performed.
[0028]
For example, when the ground, such as a dry field or an uncultivated field, is turning in a hard field, the variable rotation ratio SLPn ≦ 0.3, and in this case, the brake pressure Pn is set to “strong (20 kgf / cm 2 in the embodiment)”. And set the drive mode to "Rear wheel two-wheel drive (2WD)". Therefore, the vehicle can be turned without damaging the field without rotation of the front wheel turning, and the braking force of the rear wheel on the inside of the turn is strengthened, so that quick turning with a small turning radius can be performed.
[0029]
Further, when the ground such as a wetland or a cultivated field is turning in a relatively soft field, the variable rotation ratio SLPn is 0.3 to 0.5, and in this case, the brake is applied.
The pressure Pn is set to "weak (10 to 16 kgf / cm2 in the embodiment)" and the weaker as the value of the variable rotation ratio SLPn is larger, and the driving mode is set to "front wheel speed-up four-wheel drive". Therefore, the braking force of the turning inner rear wheel is reduced according to the degree of slip, and the turning is performed while the turning inner rear wheel is rotated to some extent, and while the propulsion force is appropriately given by the rotation of the front and rear wheels, and A quick and reliable turn with little roughness and a relatively small turning radius can be performed.
[0030]
Further, for example, when the vehicle cannot be propelled in a super wet field or the like and cannot turn, the variable rotation ratio SLPn ≧ 0.5, and in this case, the brake pressure Pn is set to “extremely weak (5 kgf / cm 2 in the embodiment)”. After setting, the drive mode is set to “front and rear wheel constant-speed four-wheel drive (4WD)”. Therefore, while making the braking force of the inside rear wheel extremely low, and applying a very weak brake to the inside rear wheel, the vehicle makes a large turn with the front and rear wheels at a constant speed of 4WD, the wheel goes down to the ground and sinks. The tractor can turn while avoiding a situation in which the tractor cannot escape on its own.
[0031]
Although the detected rotation ratio Yn for determining the variable rotation ratio SLPn is detected every moment, the detected rotation ratio Yn for determining the braking force and the driving mode of the rear inner wheel is “the rear wheel two-wheel drive”. Instead of using the value detected immediately after the switching, the value detected when a certain time T1 has elapsed after the switching is used. The reason for this is that the rotation of the front wheel, whose drive has been cut off, does not change instantaneously to a predetermined rotation, but changes gradually due to the viscosity of the operating oil of the hydraulic clutch, etc., depending on the condition of the soil. The rotation ratio is detected until a predetermined time elapses, so in order to perform appropriate control according to the state of the soil, the rotation ratio is detected after a certain period of time after switching to `` rear wheel two-wheel drive '' It is. The length of the time T1 is set to 0.2 to 0.3 seconds, preferably 0.2 seconds. This value is a time as short as possible in which it is relatively clear that the rotation ratio has changed according to the soil condition, and is an optimum value obtained by experiment. Further, the time T1 is appropriately corrected according to the temperature of the operating oil for operating the clutch. The correction method will be described later.
[0032]
When the "front wheel speedup four-wheel drive" is output by the above control, after the predetermined time T0 has elapsed, the control is switched again to the "rear wheel two-wheel drive" to determine the optimum braking force and drive form of the turning inside rear wheel ( (Time point D in FIG. 13). When the “rear two-wheel drive” is output by the above control, the state of the “rear two-wheel drive” is continued (time point E in FIG. 13).
The predetermined time T0 is suitably 0.8 to 1.5 seconds, and among them, 1.2 seconds is optimal. The value of T0 is a value that satisfies the condition that the speed of turning by the "front wheel speedup four-wheel drive" is maintained to some extent and that it is possible to quickly adapt to changes in soil conditions during turning. , Are the optimal values obtained by experiments. If T0 is smaller than the above range, the front wheel rotation does not sufficiently increase, and the turning speed decreases. On the other hand, if T0 is larger than the above range, the ability to follow a change in soil condition will be reduced. In general, the time required for turning is about 5 to 6 seconds, and about 10 seconds at a slow speed. Therefore, the rear wheel braking force and the driving mode corresponding to the soil state are changed about 5 to 10 times during turning.
[0033]
Further, if a fluctuating rotation ratio (SLPn ≧ 0.5) larger than the fluctuating rotation ratio (SLPn = 0.3-0.5) at the time of switching to the “front wheel speed-up four-wheel drive” is detected, the time T1 , Or even after the time T1 has been selected and the "rear wheel two-wheel drive" is selected, at that time, the vehicle is switched to the "front wheel speedup four-wheel drive" and the braking force of the turning inner rear wheel is reduced. It is set to “weak” or “extremely weak” (time point F in FIG. 13). As shown in the graph of FIG. 15, the strength of the braking force is determined according to a time T2 from when the rear-wheel two-wheel drive is switched to when the variable rotation ratio is detected. With this control, even if the soil suddenly becomes very soft during the turning and the vehicle enters the slip state, the state can be quickly switched to the appropriate turning state.
[0034]
Hereinafter, the correction process based on the temperature change will be described. The temperatures of the brake solenoids 61a (L) and 61a (R) change under the influence of hydraulic oil. When the coil resistance of the solenoid changes due to this temperature change, even if the brake solenoids 61a (L) and 61a (R) are driven with the same ON-Duty output, the amount of current actually flowing through the coil differs, and the rear wheel The braking force changes. As shown in FIG. 18, even when the brake ON-Duty is the same, the lower the oil temperature, the larger the amount of current actually flowing through the solenoid coil. Therefore, in order to correct the change in the rear wheel braking force due to the oil temperature, a brake ON-Duty correction process shown in the flowchart of FIG. 12 is performed.
[0035]
In the processing procedure, first, an actual drive current actually flowing through the brake solenoid 61a (L) or 61a (R) is detected by the current detection circuit 78. Then, the actual drive current is compared with the actual drive brake ON-Duty actually output to the solenoid 61a (L) or 61a (R) based on the actual drive brake ON-Duty. Is calculated, and the temperature of the working oil at that time, that is, the assumed oil temperature H, which is assumed from the difference between the two, is calculated.
[0036]
Since the disengagement operation of the hydraulic clutch also changes according to the temperature of the working oil, the time T1 is corrected from the assumed oil temperature H. FIG. 17 is a diagram showing the relationship between the oil temperature and the time T1. As is clear from the figure, in a region where the oil temperature is low, the time T1 is made longer according to the oil temperature, and when the oil temperature becomes equal to or higher than a certain value (about 20 ° C.), the time T1 is set to a constant value. This transition of the time T1 corresponds to the kinematic viscosity characteristics of the oil.
[0037]
Further, the temperature rise recording timer is started simultaneously with the start of the engine, and the time TU and the assumed oil temperature H at that time are stored in the E2PROM 72. When the rear wheel brake is applied for the first time after the next engine start, the motor is driven with the output corrected by the correction brake ON-Duty corresponding to the elapsed time from the start. As a result, the brake operation immediately after the start of the engine, in which the oil temperature rises rapidly and requires a large correction, can be performed with an appropriate braking force.
[0038]
By the way, the current detection of the brake solenoid in the brake ON-Duty correction processing is performed after a short time has elapsed after the drive, taking into account the response delay of the current detection circuit 78. The elapsed time after the drive is about 0.2 seconds. If the time T1 is longer than this, if the time T1 (0.2 to 0.3 seconds) is shortened by the correction, the current detection may not be able to keep up.
[0039]
In calculating the correction brake ON-Duty in the brake ON-Duty correction process, the correction amount of the ON time is increased as the difference between the detected actual drive current and the current scheduled from the actual drive brake ON-Duty is larger. Therefore, as for the correction brake ON-Duty in the brake ON-Duty correction processing, the ON time has a larger correction amount as the temperature change is larger.
[0040]
After performing the brake ON-Duty correction processing as described above, the reference rotation ratio Y is calculated from the current actual drive brake ON-Duty, and further, the corrected reference rotation ratio Y ′ is calculated from the assumed oil temperature H and the reference rotation ratio Y. Is calculated. Then, the variable rotation ratio SLPn is calculated from the difference between the correction reference rotation ratio Y 'and the rotation ratio Yn after the set time T1, and the drive mode and the brake pressure of the rear inner wheel are determined as described above. .
[0041]
The brake output of the turning inner rear wheel is determined as follows. A brake ON-Duty corresponding to the variable rotation ratio SLPn is set, and then an appropriate brake ON-Duty is set based on the time T1 after the "rear wheel two-wheel drive" and the detected rotation ratio Yn. Then, the value of the turning angle sensor 17 is read, and the steering wheel turns right or left to the rear wheel brake operating position (1.2 + 0.2; -0 rotation) and satisfies the rear wheel brake operating condition (described later). If there is a brake output request, the brake ON-Duty calculated by the brake ON-Duty correction process is added to the drive ON-Duty at the time of the previous drive, and the brake ON-Duty is output. The output at the brake ON-Duty is continued until the next fluctuation rotation ratio SLPn is detected. In this way, by determining the output in consideration of the brake ON-Duty at the time of the previous drive, it is possible to cope with fluctuations in the braking force due to an increase in the oil temperature.
[0042]
Also, since the rear wheel braking force changes depending on the oil temperature as described above, the OFF timing of the rear wheel brake output is adjusted according to the assumed oil temperature H. For example, when the oil temperature is low, the viscosity of the hydraulic oil is high and the rear wheel brake is in a poorly released state, so the brake release operation is started earlier.
Information on the temperature correction obtained by these data processing is also sent from the traveling controller 70A to another control device, for example, the elevating controller 70B, and is used for the temperature correction of the proportional solenoid valve for the elevating control.
[0043]
There are the following operating conditions for the operation of the rear wheel brake during turning.
(1) It must be within 20 seconds after the working machine is raised. If the work is interrupted on the ridge, it is dangerous if the rear wheel is in a one-brake state when resuming, and this is to prevent this.
(2) The handle operates about 1.2 turns from the neutral position (see FIG. 19). The time during which the rotary tilling device gets out of the soil during tilling work is taken into account.
(3) After the output in one direction is turned off, the output in the opposite direction is not performed for 10 seconds. Immediately after the start of work or immediately after the end of turning, the steering wheel may be largely operated to align the course with the work line, so that the rear wheel piece brake state is not set at that time.
(4) The automatic rear wheel brake does not operate during reverse travel. This prevents a change of direction at the headland from becoming unwilling to the operator.
[0044]
Next, the elevation control of the working machine mounted on the tractor will be described. For raising and lowering the working machine, the operation of raising and lowering the working machine to a height corresponding to the operating position of the lever by operating the position lever 25, and the operation of operating the lifting lever 18 to move the work between the working height and the non-working height. There are a lifting operation and a turning automatic lifting operation that automatically raises the working height from the working height to the non-working height in conjunction with the turning operation of the body.
[0045]
There are the following operating conditions for the automatic ascent operation during turning.
(1) Five seconds or more have passed since the operation of lowering the work equipment. This is to prevent the working machine from rising during the alignment.
(2) When the steering wheel is switched from the straight traveling range (± 1/4 rotation) to the ascending range (about 1/2 rotation or more) and the following conditional expression is satisfied.
[0046]
θ + (2 · Pn / Pmax) × Δθ ≧ θAL
here,
θ: Steering angle [deg] from the straight running state of the steering wheel
Pn: brake pressure [kgf / cm2]
Pmax: Maximum brake pressure (20 [kgf / cm2])
Δθ: Handle operation speed [deg / 100 msec]
Δθ = (current steering angle θ)-(steering angle θ '100 msec before)
θAL: Steering angle for lift-up forced operation
Specifically, θAL = 360 ° (+ 0.2 °, −0 °). This value is not automatically activated when turning, when an inexperienced operator staggers when turning straight and turns the steering wheel sharply, or when the steering wheel is quickly returned after being picked up in a wet field or a rough field. This is an appropriate value for the above, and is a value set as a preferable value by an experiment.
[0047]
According to the conditional expression, when the steering wheel is in the range A (lift-up range), the larger the operation angle θ, the larger the operation speed Δθ, or the larger both, the more easily the conditional expression is satisfied, and the turning is made. When the automatic ascent operation is started earlier. It should be noted that, even if the operating speed is slow, if the steering wheel turning angle θ exceeds θAL, the automatic ascent operation during turning is forcibly activated. In addition, since the turning speed becomes faster as the brake pressure becomes stronger, the automatic ascent operation during turning is operated earlier.
(3) During the ascent at the time of turning, even if the work implement is lowered by the position lever 25 or the elevating lever 18, the work implement does not descend. This is to prevent the work implement from lowering due to erroneous operation of the position lever 25 or the elevating lever 18. In particular, since the lifting lever 18 is provided near the handle 16, erroneous operation is likely to occur during turning.
[0048]
FIG. 20 shows a general working form of a tractor in a paddy field or a field. A method of operating the tractor (agricultural traveling vehicle) of the present invention when making a headland turn at a portion M in the drawing will be described (see Table 1).
[0049]
[Table 1]

[0050]
When approaching the headland, the operator operates the steering wheel. Then, the working machine rises, and subsequently, the drive mode is switched to a preferable drive mode such as "Front wheel speed-up four-wheel drive" or "Rear wheel two-wheel drive", and the brake is applied to the rear inner wheel by turning to a preferable braking force. The aircraft turns. During the turning, the optimum driving mode and the rear wheel braking force are selected by the turning-time traveling control, so that the field is hardly damaged and the turning can be performed quickly.
[0051]
When the turning is completed, the operator returns the steering wheel to the straight traveling range. Then, the driving mode is switched from the driving mode at the time of turning to the driving mode at the time of straight traveling (usually "front and rear wheels constant speed four-wheel drive"), the brake of the rear wheels is released, and the tractor enters the straight traveling state.
Subsequently, the operator operates the steering wheel as necessary to perform the alignment, and performs the lowering operation of the working machine with the position lever 25 or the elevating lever 18. Thereby, the working machine descends.
[0052]
As described above, the operator only needs to operate the steering wheel from the start of the turn to the end of the turn, and all the other operations necessary for the turn are automatically performed, so that the steering is extremely simple. At the end of the turn, the operator lowers the work machine by operating it. This is an operation necessary to prevent the work machine from lowering due to malfunction and to determine the timing of the work machine lowering at the operator's will. . If this work machine lowering operation is performed by the raising / lowering lever 18, only the fingertip is moved lightly, so that the operation can be performed while holding the handle with both hands, and there is no burden.
[0053]
Function and effect of the present invention
As described above, the agricultural traveling vehicle according to the present invention requires only the operator to operate the steering wheel from the start of turning to the end of turning, and all other operations necessary for turning are automatically performed. Maneuvering is extremely simple. When the turning is completed, the operator lowers the work machine by operating the work machine. This can prevent the work machine from lowering due to malfunction and is safe because the timing of lowering the work machine can be determined by the operator's will. If the work machine lowering operation is performed by the lifting lever 18, only the fingertip is moved lightly, so that the operation can be performed while holding the handle, and no burden is imposed.
Further, even when the working machine rises due to the handle operation within a predetermined operation angle range exceeding the straight traveling range and the handle operation speed exceeds the set speed Δθ, or even when the handle operation speed does not exceed the set speed Δθ, Since the operation is performed when the rear end position of the ascending range is reached, the automatic ascent during turning does not operate when the inexperienced operator staggers when turning straight and turns the steering wheel greatly.
Further, in the agricultural traveling vehicle, the work machine is configured to operate at the time of the turn more quickly than the rear wheel brake in consideration of the time when the work machine comes out of the soil. It is possible to prevent moving in the inside and ruining the field as much as possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall side view of a tractor.
FIG. 2 is a diagram illustrating a main part of a tractor.
FIG. 3 is a transmission system diagram.
FIG. 4 is a diagram illustrating an operation unit of the rear wheel brake device.
FIG. 5 is a cross-sectional view of the 4WD switching device.
FIG. 6 is a hydraulic circuit diagram.
FIG. 7 is a block diagram of a control device.
FIG. 8 is a flowchart 1 of a turning traveling control.
FIG. 9 is a second flowchart of the running control during turning.
FIG. 10 is a third flowchart of the running control during turning.
FIG. 11 is a third flowchart of the running control during turning.
FIG. 12 is a flowchart of a brake ON-duty correction process.
FIG. 13 is a time chart of the front wheel speed-up four-wheel drive output, the rotation ratio, and the brake force set value.
FIG. 14 is a graph showing a control rule for determining a brake pressure and a drive mode based on a variable rotation ratio.
FIG. 15 is a graph showing a control rule for determining a brake pressure based on a time from when the rear two-wheel drive is switched to when a variable rotation ratio is detected.
FIG. 16 is a graph showing a relationship between a brake pressure and a reference rotation ratio.
FIG. 17 is a graph showing a relationship between an oil temperature and a set time.
FIG. 18 is a graph showing a relationship between a brake ON-Duty and a detected current amount.
FIG. 19 is a view showing a steering angle;
FIG. 20 is a diagram showing a work form by a tractor.
[Explanation of symbols]
1 tractor (agricultural traveling vehicle)
2 front wheels
3 Rear wheel
16 Handle
17 Cutting angle sensor
18 Lift lever
40 Rear wheel brake device
44 4WD switching device
45 Rear wheel rotation sensor
46 Front wheel rotation sensor
61a 4WD solenoid
61b Front wheel speed increasing solenoid
62a Brake solenoid
70A travel controller
71 CPU (rotation ratio calculation means, control means)

Claims

An agricultural work vehicle including a work machine lifting / lowering control device that raises a work machine connected to the machine body from a working posture to a non-working posture in accordance with a turning operation of the handle 16 and a rear wheel brake device that brakes the rear wheel 3 inside the turning operation. And
The work implement elevating control device, when the handle 16 is operated within a predetermined operation angle range that is an ascending range exceeding a preset straight traveling range, and when the handle operation speed exceeds a set speed Δθ, Alternatively, even when the handle operation speed does not exceed the set speed Δθ, the operation is performed when the rear end position of the ascending range is reached to raise the work implement to the non-working posture and perform the work in the non-working posture. The machine is returned to the working posture by a lowering command of the lifting lever 18 near the handle 16,
The agricultural work vehicle is configured such that the rear wheel brake device is operated at a set angle beyond the ascending range and is stopped when the steering wheel returns to the straight traveling range.