JP3795929B2 - トラクターの旋回制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、トラクタ−等の動力車両における旋回制御装置に関し、旋回時の操作を簡略化してオペレ−タに対する負担を軽くすることを目的とする。
【０００２】
【従来技術及び発明が解決しようとする課題】
ステアリング操作と連動して機体後部に連結した作業機が昇降するものが知られている。この従来装置は、油圧昇降機構とステアリング操作系とが機械的に連動されていたものであるから、機体が路上を高速で走行するような場合でもステアリングハンドルを切ると作業機が上昇し、又旋回を終えてステアリングハンドルを直進状態に戻すと再び作業機が下降してしまうといった不具合を有していた。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
この発明は前記問題点に鑑みて提案するものであり、このため、次のような技術的手段を講じた。即ち、ステアリングハンドル２６と、機体の進行する向きを変更する前後進切替装置１１と、ステアリングハンドル２６の下方にあって前後進切替装置１１を操作する前後進切替レバー１２と、ステアリングハンドル２６の回動操作に連動させて作業機を上昇させたりさせなかったりするモード切り替えスイッチ３７とを備えたトラクターであって、このトラクターには、副変速装置が低速であることを検出するスイッチ１６と、操舵角が所定値以上に操舵されたことを検出する操舵角センサ１７と、前後進切替レバー１２が前進側に切り替えられたことを検出するスイッチ１５を設け、前記モード切り替えスイッチ３７がオンの状態にあり、副変速装置が低速で、機体が前進中、且つステアリングハンドル２６の操舵角が所定値以上であるときには、作業機の上昇を可能とし、前記モード切り替えスイッチ３７がオフの場合には、前記操舵角センサ１７、スイッチ１５、１６による検出結果が作業機上昇可能な状態にあっても作業機の上昇を不能にする制御手段を設けたことを特徴とするトラクタの旋回制御装置の構成とする。
【０００４】
【実施例】
以下、図面に示す実施例に基づいて、この発明の実施例を説明する。まず、構成から説明すると、１はトラクタ−、２は前輪、３は後輪である。トラクタ−の機体前部にはエンジン４を搭載し、エンジン４の後部にはメインクラッチ５を収容しているクラッチハウジング６、変速装置を収容しているミッションケ−ス８を順次連結している。ミッションケ−ス８内には、４段の変速が可能な主変速装置９と、同じく４段の変速が可能な副変速装置１０と、機体の進行する向きを変更する前後進切替装置１１が設けられている。
【０００５】
主変速装置９、及び副変速装置１０は共にシンクロメッシュ式の変速装置で構成され、前後進切替装置１１のみ２個のクラッチパックを有する油圧クラッチで構成されている。変速を行なう場合であって、主変速装置９あるいは副変速装置１０が切り替えられるときには、まず、前後進切替装置１１の油圧クラッチがＯＦＦに切り替えられ、ついで主変速装置９あるいは副変速装置１０が切り替えられ、変速が終わると再び前後進切替装置１１の油圧クラッチが接続される。１２は前後進切替装置１１を操作する前後進切替レバ−、１３は主変速レバ−、１４は副変速レバ−である。前後進切替レバ−１２の回動基部には前進切替状態を検知する前進検出スイッチ１５が設けられ、副変速レバ−１４の回動基部には車速が低速であることを検出する車速検知スイッチ１６が設けられ、前輪２の回動部には前輪２の切れ角を検出する操舵角センサ１７が設けられている。なお、この実施例では、車速が低速であることを副変速装置１０のレバ−位置で間接的に検知する構成を採用したが、ドップラ−式の車速センサあるいは後輪の回転を測定するセンサから車速を直接的に検知する構成としてもよい。
【０００６】
又、トラクタ−１の機体後部にはリフトア−ム２０が枢支され、油圧シリンダケ−ス２２内の油圧シリンダに作動油を給排させてリフトア−ム２０を回動させると、ロ−タリ耕耘装置２４が昇降回動すべく構成している。なお、図中符号２６はステアリングハンドル、２７は座席、２８はポジション式の油圧操作レバ−である。油圧操作レバ−２８の回動基部にはアナログ式のポジション設定器２９が設けられ、リフトア−ム２０の基部に設けたリフトア−ム角センサ３０の値とこのポジション設定器２９の値が略一致するように油圧昇降機構をコントロ−ルして、ここにポジション制御がなされる。
【０００７】
前記ロ−タリ耕耘装置２４はポジション制御と共に耕深制御（デプス制御）も行なえるが、耕深制御は従来周知の方法でなされ、具体的には、耕深設定器３２による設定値とロ−タリ耕耘装置２４上に設置した耕深センサ３４による検出値とが一致するように油圧昇降機構を制御させるものである。次に図２のブロック図について説明する。マイコンからなるコントロ−ラ３６の入力側には前記操舵角センサ１７と、前進検出スイッチ１５と、車速が低速であることを間接的に検出する車速検知スイッチ１６が接続され、更に、制御モ−ドを切り替えるためのスイッチ３７が接続されている。このモ−ドスイッチ３７を入りにすると、ステアリングハンドル操作に連動して作業機が上昇乃至下降する旋回制御が可能となり、このモ−ドスイッチ３７を切りにするとステアリングハンドルと連動した旋回制御は不能となる。
【０００８】
又、コントロ−ラ３６の出力側には、作業機を昇降させるための上昇用ソレノイド弁３９と下降用ソレノイド弁４０が接続されている。コントロ−ラ３６からの指令によって上昇用あるいは下降用ソレノイド弁が択一的に励磁されると作業機は昇降する。このコントロ−ラ３６には、旋回制御を行なうためのプログラムが記憶されているので、以下、図３のフロ−チャ−トに基づいてその作用を説明する。
【０００９】
まず、センサ、スイッチ類の状態が読み込まれ（ステップＳ１）、旋回制御を行なうべくモ−ドスイッチ３７を押しているかどうか判断される（ステップＳ２）。そして、前後進切替レバ−１２が前進側に操作され（ステップＳ３）、副変速レバ−１４が低速に切り替えられ（ステップ４）、更にロ−タリ耕耘装置２４が下げ側に操作されているとき（ステップＳ５）には、操舵角センサ１７の状態によって作業機を上昇させるかどうかが判別される。即ち、上記の状態でステアリングハンドル２６が直進の状態から外れ、旋回を前提として大きく回動操作されたときには、この操舵角センサ１７がこれを検知し、上昇用ソレノイド弁３９を励磁させて作業機を上昇させる（ステップＳ６、Ｓ７）。
【００１０】
ロ−タリ耕耘装置２４を吊り上げたまま旋回を終え、ステアリングハンドル２６を直進状態に復帰させると、旋回終了動作から一定時間が経過したかどうかがタイマ−で測定され、一定時間が経過した場合には下降用ソレノイド弁４０を励磁すべく下降フラグを立てる（ステップＳ８、Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１１、Ｓ１２）。
【００１１】
自動下降フラグが立ち（ステップＳ１３）、且つ一定時間が経過（ステップＳ１４）すると、下降用ソレノイド弁４０を励磁する（ステップＳ１５）。なお、この実施例においては、圃場を往復しながら隣接耕耘作業を行なうことを前提として作用を説明しているのであり、この場合は、既耕地の端にロ−タリ耕耘装置２４の端を揃えるべくステアリングハンドル２６による僅かな軌道修正が必要となるものであるから、下降フラグが立っていても一定時間が経過するまでは下降出力を出さないようにしている。
【００１２】
このように、この実施例では、作業中に限り旋回動作と連動してロ−タリ耕耘装置２４が上昇すると共に、旋回終了後は一定時間経過すると再びロ−タリ耕耘装置２４が下降するので、畦際における旋回操作が簡略化され、オペレ−タに掛かる負担が大幅に軽減される特徴を有する。又、図示は省略したが、旋回に連動して作業機が上昇すると共に旋回内側のブレ−キが作動するように連動構成すると小回り旋回が可能となり、従来以上に旋回操作が簡略化されて便利である。
【００１３】
次に図４乃至図６に示す改良装置について簡単に構成、作用を説明する。前記実施例で説明したトラクタ−１には種々の設定器やセンサが設けられているが、これらの設定器、センサを所定の場所に取り付ける場合にはコントロ−ラ３６の記憶装置に記憶された基準値と、設定器あるいはセンサの特定の位置（例えば上限位置）における検出値が一致したことを確認した上で設定器やセンサをビス等で固定しなければならない。
【００１４】
一般的にはセンサの場合、基準値と検出値が一致したときにブザ−等で報知するようにしているが、センサ個々に精度のバラつき等もあり、又、調整等も煩雑なため、近年はコントロ−ラ３６に組み込んだＥＥＰＲＯＭに基準値をその都度書き込むようにして操作の簡略化を図るようにしている。例えば、リフトア−ム角センサ３０をリフトア−ム２０に取り付ける場合には、リフトア−ム２０を上限あるいは下限位置まで回動させて後、リフトア−ム角センサ３０を取り付け、この位置を上限若しくは下限と認識させてそのときの検出値を基準値としてＥＥＰＲＯＭに書き込むようにしている。この方法は、従来のように微調整や確認といった煩雑な操作が不要となって操作性が向上する利点があるものの、ＥＥＰＲＯＭへの書き込みエラ−があったときは制御動作が不良となって所期の動作を期待できない不具合がある。
【００１５】
そこで、ここで説明する改良装置は、書き込みエラ−があったときには、別のエリアに基準値を書き込み、同時に番地も書き込むようにして制御の安定化を図るようにしたものである。図４により構成を説明すると（前記実施例と構成が同じ部分については同一符号を付した）、コントロ−ラ３６の入力側にチェックモ−ド入切用のスイッチ４１、ポジション設定器２９、リフトア−ム角センサ３０、耕深設定器３２、耕深センサ３４を接続する。出力側には作業機を昇降させるための上昇用ソレノイド弁３９と下降用ソレノイド弁４０とブザ−４２を接続している。
【００１６】
又、コントロ−ラ３６内には各センサの基準値を記憶するためのＥＥＰＲＯＭ４４が設けられている。図５はこのＥＥＰＲＯＭ４４のメモリマップを示すものであり、書き込みエラ−があったときにそのエラ−情報を書き込む領域Ａと、基準値を書き込む領域Ｂが設けられ、基準値を書き込む場合にエラ−があって別の領域に基準値を書き替えたときには、その番地も併せて記憶するようにしている。
【００１７】
図６のフロ−チャ−トから明らかなように、各センサの基準値を書き込む場合に、書き込みエリアが満杯であればブザ−４２が連続的に鳴動し、エリアが満杯でなければ、書き込み後はその書き込み値と読み出し値の比較がなされ、エラ−が生じて両方の値が一致しない場合には、書き込みの変更がなされる。エラ−がなく書き込みが終了すると、ブザ−４２が一度鳴動する。
【００１８】
【発明の効果】
この発明は前記の如く、ステアリングハンドル２６と、機体の進行する向きを変更する前後進切替装置１１と、ステアリングハンドル２６の下方にあって前後 進切替装置１１を操作する前後進切替レバー１２と、ステアリングハンドル２６の回動操作に連動させて作業機を上昇させたりさせなかったりするモード切り替えスイッチ３７とを備えたトラクターであって、このトラクターには、副変速装置が低速であることを検出するスイッチ１６と、操舵角が所定値以上に操舵されたことを検出する操舵角センサ１７と、前後進切替レバー１２が前進側に切り替えられたことを検出するスイッチ１５を設け、前記モード切り替えスイッチ３７がオンの状態にあり、副変速装置が低速で、機体が前進中、且つステアリングハンドル２６の操舵角が所定値以上であるときには、作業機の上昇を可能とし、前記モード切り替えスイッチ３７がオフの場合には、前記操舵角センサ１７、スイッチ１５、１６による検出結果が作業機上昇可能な状態にあっても作業機の上昇を不能にする制御手段を設けたものであるから、モード切り替えスイッチ３７をオンにしておけば畦際での前進旋回時に油圧レバーを一々前後方向に操作して作業機を上げ操作する必要が無くなり操作性が著しく向上する。
また、路上を走行するときには例え低速であってもモード切り替えスイッチ３７をオフにしておけば作業機が上昇することが無く機械に不慣れな者が操作しても安全である。
【図面の簡単な説明】
【図１】作業機付のトラクタ−の側面図である。
【図２】制御系を示すブロック図である。
【図３】作用を説明したフロ−チャ−トである。
【図４】一部を改良した装置のブロック図である。
【図５】ＥＥＰＲＯＭのメモリマップを説明した図である。
【図６】図４の装置の作用を説明したフロ−チャ−トである。
【符号の説明】
１ トラクタ−
２ 前輪
３ 後輪
４ エンジン
９ 主変速装置
１０ 副変速装置
１１ 前後進切替装置
１２ 前後進切替レバ−
１３ 主変速レバ−
１４ 副変速レバ−
１５ 前進検出スイッチ
１６ 低速検知スイッチ
１７ 操舵角センサ
２０ リフトア−ム
２４ ロ−タリ耕耘装置
２８ 油圧操作レバ−
２９ ポジション設定器
３０ リフトア−ム角センサ
３６ コントロ−ラ

Claims (1)

1. ステアリングハンドル２６と、機体の進行する向きを変更する前後進切替装置１１と、ステアリングハンドル２６の下方にあって前後進切替装置１１を操作する前後進切替レバー１２と、ステアリングハンドル２６の回動操作に連動させて作業機を上昇させたりさせなかったりするモード切り替えスイッチ３７とを備えたトラクターであって、このトラクターには、副変速装置が低速であることを検出するスイッチ１６と、操舵角が所定値以上に操舵されたことを検出する操舵角センサ１７と、前後進切替レバー１２が前進側に切り替えられたことを検出するスイッチ１５を設け、前記モード切り替えスイッチ３７がオンの状態にあり、副変速装置が低速で、機体が前進中、且つステアリングハンドル２６の操舵角が所定値以上であるときには、作業機の上昇を可能とし、前記モード切り替えスイッチ３７がオフの場合には、前記操舵角センサ１７、スイッチ１５、１６による検出結果が作業機上昇可能な状態にあっても作業機の上昇を不能にする制御手段を設けたことを特徴とするトラクタの旋回制御装置。

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