JP3823985B2 - 農用作業車両 - Google Patents

Description

この発明は、圃場の土壌状態に合い、且つオペレータの意志を優先させた旋回操作を可能とした農用作業車両に関するものである。

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行わなければならず、この一連の操作は不慣れな者では煩わしいものがある。このため、旋回操作に伴って作業機を自動的に上昇させ、旋回操作の終了時に作業機を自動的に下降させるものが知られている（特許文献１）。
実開昭６０−５１９０９号公報

しかしながら、前記した従来公知のトラクタでは、旋回終了後に自動的に作業機が下降するため条合わせが困難となる問題点があった。

また、従来装置の中には、作業機の上昇と旋回内側のブレーキが同時に作動するものがあったが、作業機が土から抜けきれないうちにブレーキが効くと畝を壊してしまったり枕地を荒らしてしまう恐れがあった。

この発明は上記問題点に鑑みて提案するものであって、次のような技術的手段を講じた。即ち、ハンドル１６の旋回操作によって機体に連結した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ると、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の下降操作により前記作業姿勢に復帰させ、更に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、且つ、前記昇降レバー（１８）による作業機の下げ操作後所定時間は前記ハンドル（１６）が直進範囲を超えて上昇範囲とされても非作業姿勢への上昇を規制する農用作業車両とする。

この発明は、前記の如く構成したので、次のような効果を奏する。即ち、畦際等でハンドル１６を回動操作するとまず作業機が上昇し、その後、やや遅れて旋回内側のブレーキが効くので畦を壊したり枕地を荒らしたりする恐れがない。また、上昇した作業機の下降は昇降レバー１８によって行うものであるから、条合わせが容易になり、不慣れな者でも簡単に操作できる。
また、前記昇降レバー（１８）による作業機の下げ操作後所定時間は前記ハンドル１６が前記直進範囲を超えて上昇範囲とされても非作業姿勢への上昇を規制する構成としたことより、作業機を下降直後に条合わせのためのハンドル操作が直進範囲を超えても作業機は上昇せず条合わせを行うことができる。

以下、この発明の農用作業車両の一実施例としてのトラクタについて説明するが、この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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、Ｅ2 ＰＲＯＭ７２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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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Ｅ2 ＰＲＯＭ７２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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。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。

トラクタの全体側面図である。 トラクタの要部を表す図である。 伝動系統図である。 後輪ブレーキ装置の操作部を表す図である。 ４ＷＤ切替装置の断面図である。 油圧回路図である。 制御装置のブロック図である。 旋回時走行制御のフローチャートその１である。 旋回時走行制御のフローチャートその２である。 旋回時走行制御のフローチャートその３である。 旋回時走行制御のフローチャートその３である。 ブレーキＯＮ−Ｄｕｔｙ補正処理のフローチャートである。 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。 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。 「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。 ブレーキ圧と基準回転比の関係を示すグラフである。 油温と設定時間の関係を示すグラフである。 ブレーキＯＮ−Ｄｕｔｙと検出電流量の関係を示すグラフである。 ハンドル切れ角を示す図である。 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
４４ ４ＷＤ切替装置
４５ 後輪回転センサ
４６ 前輪回転センサ
６１ａ ４ＷＤ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
７１ ＣＰＵ（回転比算出手段、制御手段）

Claims (1)

1. ハンドル（１６）の旋回操作によって機体に連結した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ると、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）の下降操作により前記作業姿勢に復帰させ、更に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、且つ、前記昇降レバー（１８）による作業機の下げ操作後所定時間は前記ハンドル（１６）が直進範囲を超えて上昇範囲とされても非作業姿勢への上昇を規制する農用作業車両。

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