JP3844007B2

JP3844007B2 - トラクタの液晶表示装置

Info

Publication number: JP3844007B2
Application number: JP2005283575A
Authority: JP
Inventors: 弘喜小野
Original assignee: Iseki and Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd
Priority date: 2005-09-29
Filing date: 2005-09-29
Publication date: 2006-11-08
Anticipated expiration: 2021-11-08
Also published as: JP2006081550A

Description

この発明は、トラクタの液晶表示装置に関する。

従来、トラクタでは、作業部を油圧式のアクチュエータの駆動により昇降可能に連結し、車両のエンジン始動時には前記アクチュエータの作動を所定の解除操作が行われるまで牽制する安全機構を備えるものがあった。
特開平8-56403号

ところで、こうした従来装置において、農業機械に不慣れなオペレータや初心者が機体を操作する場合、走行系あるいはＰＴＯ系の動力伝達部がつながっていてエンジンを掛けたら危険な状態にあるために安全機構が働いているときとか、エンジンは掛かっても安全機構が働いて油圧昇降装置が作動しないとか、あるいは作業を終えて路上を比較的高速で走行しようとしたときにどのように対処すればよいのかわからず、また、安全機構の作動を解除するためにはどのような操作が必要なのかわからずに誤操作による危険性があり、また、危険性はなくても操作に手間取るといった不具合があった。

上記課題に鑑みて本発明は次の技術的手段を講じた。即ち、トラクタ（１）機体の後部に油圧昇降系の一部を構成するリフトアーム（２９）の上下回動によって作業機を昇降自在に連結し、作業機の昇降位置を設定する油圧コントロールレバー（４５）を設け、前記作業機が上昇位置にあって、リフトアーム（２９）の昇降位置と該油圧コントロールレバー（４５）による設定位置とが異なるときはセーフティモードが作動して油圧昇降系の作動が禁止されるよう構成し、一方エンジン（５）が作動中であるか否かを検出する手段を設け、前記セーフティモード中であってかつエンジン（５）作動中であるときに上記油圧コントロールレバー（４５）の上下操作を促す文字表示を計器盤（７０）内に設けた液晶表示器（７２）に出力する構成とし、更に前記油圧コントロールレバー（４５）操作によって前記セーフティモードを解除後は、前記液晶表示器（７２）にトラクタの車速及びＰＴＯ軸の回転数を表示出力する構成とするトラクタの液晶表示装置の構成とする。

本発明によると、セーフテイモードが働いていてエンジンが作動しているときには、油圧コントロールレバー（４５）により上下操作させてセーフティモードを解除するように液晶表示器に文字指令を出すから、初心者や作業に不慣れなオペレータが機械を操作するときに、故障の勘違いや安全機構の解除操作を模索する手間が無くなり迅速に作業を開始することができる。

以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。
まず、走行伝動系の構成から説明すると、１はトラクターで機体の前後部に夫々前輪２、２と後輪３、３とを備え、ボンネット４内のエンジン５の回転動力をミッションケース６内の変速装置により適宜減速して前記前輪２、２と後輪３、３とに伝える。

ミッションケース６内には油圧式クラッチで構成された前後進切換用のリバースクラッチ７と、変速段４段の主変速装置８、変速段４段の副変速装置９が収容されており、これらの変速装置８、９は操作レバーあるいは押しボタン式のスイッチ等の操作部材によって電気的に変速制御される。変速のための指令は変速用コントローラ（ＥＰ）からシフターを移動させる油圧アクチュエータ（図示省略）に出される。具体的には、副変速操作レバー１０の把手部に、主変速装置８を増減速させるスイッチ１２が設けられ、このスイッチ１２を押すことによって１速から４速まで適宜選択できる。副変速操作レバー１０の回動基部には副変速シフト位置センサ１４ａが設けられ、この副変速操作レバー１０を前後方向に回動させると副変速装置９がＬＬ，Ｌ，Ｍ，Ｈの範囲で４段の変速が行える。

なお、この場合、副変速操作レバー１０は左右横方向に倒しながら副変速装置９を切り替えるものであり、横に倒すと変速感知センサ１５がＯＮとなり、この変速感知センサ１５がＯＮになると後述するリバースクラッチ７が一度中立状態に保持され、変速が可能な状態にセットされる。図示は省略するが、主変速装置８を切り替えるアクチュエータの移動位置（変速完了位置）には主変速シフト位置センサ１４ｂが設けられている。前後進切り替え用のリバース操作レバー１３の回動基部には前後進を切り替えるスイッチ１６が配設される。

変速用コントローラＥＰの出力側には、リバースクラッチ７の昇圧制御を行なう昇圧ソレノイド１７、リバースクラッチ７を切り替える前進用ソレノイド１８と後進用ソレノイド１９が接続され、更に、主変速装置８のアクチュエータを前後に移動させる４個のメインシフトソレノイド２０が接続されている。なお、図３に記載された符号２２はシフト位置を表示するモニタランプ、２４はリバースクラッチ７の作動を禁止するシフトロックスイッチである。

副変速操作レバー１０等の操作部材を操作するとリバースクラッチ７が一旦切られて中立状態となり、アクチュエータが作動して変速シフター（図示省略）が移動し、所定の位置にシフターが移動したことが位置センサ１４で確認されると、リバースクラッチ７が再び接続されるように制御回路を組み込んでいる。次に油圧昇降制御装置関係の構成を説明する。前記ミッションケース６の後上部には油圧シリンダケース２７を固着して設け、油圧シリンダケース２７内には単動式の油圧シリンダ２８を設け、前記油圧シリンダケース２７の左右両側にはリフトアーム２９、２９を回動自由に枢支している。リフトアーム２９、２９とロワーリンク３０、３０との間にはリフトロッド３２、３２が連結され、このうち一方のリフトロッド３２は伸縮可能な複動の油圧シリンダー３２ａで構成されている。油圧シリンダー３２ａの横側方には、その長さを検出するストロークセンサ３３が設けられている。また、トップリンク３４、ロワーリンク３０、３０からなる３点リンク機構３５の後端部には、作業機としてロータリ耕耘装置３６が昇降自在に連結されている。

ロータリ耕耘装置３６は、耕耘部を覆う主カバー３８と、その後部に回動自由に枢支されたリヤカバー３９を有し、リヤカバー３９の下端縁を地面に摺接させて耕深変化を検出する。このため、主カバー３８の後端上部にはデプスセンサ４０が設置される。また、主カバー３８とリヤカバー３９は耕耘軸３７廻りに回動可能に構成されており、これらカバーの前後回動は電動モータ４１で行なわれる。

ロータリ耕耘装置３６のマスト支持部には、電動モータ４１によって前後回動されるカバーの位置を検出する回動位置センサ４２が設けられている。ロータリ耕耘装置３０の耕深制御、ローリング制御、ポジション、デプス等の油圧昇降制御は油圧昇降系をコントロールする油圧昇降用コントローラ（ＷＸ）で制御される。この油圧昇降系コントローラ（ＷＸ）には、図４に示すように作業機を昇降動させるコントロールレバー４５、リフトアーム２９の回動角度を検出するリフトアームセンサ４６、耕深を設定する耕深調整ダイヤル４７、デプスセンサ４０、回動位置センサ４２、ドラフトセンサ４８、上げ位置調整ダイヤル４９、傾き調整ダイヤル５０、ストロークセンサ３３、トラクター１の左右傾斜を検出する傾斜センサ５１が接続されている。この他、油圧昇降系コントローラ（ＷＸ）には、ＰＴＯの入り状態を検出するスイッチ５２、センサ類をチェックするときに押してチェックモードに切り換えるチェックスイッチ５３、リバース操作レバー１３を後進に操作すると作業機が上昇するモードに切り替わるバックアップスイッチ５４、感度切換スイッチ５５、主カバー３８を前後方向に手動で回動させるスイッチ５６、自動で回動させる回動オートスイッチ５７、水平切換スイッチ５８、水平手動スイッチ５９が接続されている。

一方、この油圧昇降系コントローラ（ＷＸ）の出力側には、リフトアーム２９を昇降制御する上昇用ソレノイド６０、下降用ソレノイド６１、ローリング用の油圧シリンダー３２ａを伸縮させる伸長用ソレノイド６２と短縮用ソレノイド６３、主カバー３８回動用の電動モータ４１を制御する回動用リレー６４、６５が接続されている。

このような構成により、前記油圧コントロールレバー４５を上下方向に回動すると、作業機は油圧コントロールレバー４５によって設定された高さとなるようにポジション制御され、耕深調整ダイヤル４７を適宜回すと、その調整位置にロータリ耕耘装置３６の耕耘部が位置するように制御され、傾き調整ダイヤル５０を回すと設定した傾斜姿勢に作業機が傾くように制御され、回動カバー手動スイッチ５６を浅い側あるいは深い側に操作すると、主カバー３８及びリヤカバー３９が押された方向に移動するように制御される。

図５に示すメータパネル用コントローラ（Ｍ）には、計器盤７０内に組み込まれた液晶表示器７２を制御するコントロールユニット７３が設けられ、後述する制御プログラムに従って、種々のセンサ情報が表示される。このとき、液晶表示器７２には、画面を分割した状態で異なる複数のセンサ情報が表示される。液晶表示器７２に表示されるセンサ情報は、メータパネル用コントローラ（Ｍ）に直接接続されたセンサの他、油圧昇降用コントローラ（ＷＸ）、変速用コントローラ（ＥＰ）に接続されたセンサの情報を通信で送信して表示できる。

図中符号７４はエンジン５の回転数を検出するエンジン回転センサ、７５は後輪３の回転を検出する車輪回転センサ、７６はＰＴＯ軸の回転数を検出するＰＴＯ回転センサ、７７は副変速装置９が高速Ｈに切り換えられたことを検出するＨ速検出センサ、７８はリセットスイッチである。図２に示す計器盤７０には、各種モニタランプ２２の他、タコメータ８０、水温計８２、燃料計８３が組み込まれている。

なお、前記コントローラ同士は通信回線８５を介して相互に接続されており、ホストコントローラである油圧昇降用コントローラ（ＷＸ）を中心としてデータのやり取りが行なわれる。即ち、通信の順序は、まず、油圧昇降用コントローラ（ＷＸ）とメータパネル用コントローラ（Ｍ）間で実施され、ついで、油圧昇降用コントローラ（ＷＸ）と変速用コントローラ（ＥＰ）との間で行なわれる。

図中で使用された符号ＣＬＫはクロック入力を意味する。次に図６及び図７のフローチャートに基づいて作用を説明する。図６はメインフローチャートであるが、同チャートから明らかなように、通常、ポジション制御、デプス制御、水平制御が独立して行なわれており、通信も一定周期で行なわれる。

作業機を上昇させているときであって、セーフティモードが作動しているとき、例えば、リフトアーム２９の昇降位置とリフトレバーによる設定位置が異なっていて油圧昇降系の作動が禁止されているような場合には、セーフティモードが働き、これをメータパネル用コントローラ（Ｍ）側に送信すべくセット状態に保つ（ステップＳ６）。セーフティモードが解除され、作業機が上昇しているときには、上昇中であることをメータパネル用コントローラ（Ｍ）側に送信すべくセット状態に保つ（ステップＳ５）。セーフティモードが解除され、しかも作業機が下降状態にあるときには、耕深調整ダイヤル４７による耕深設定値をメータパネル用コントローラ（Ｍ）に送信すべくセット状態にする（ステップＳ４）。

図７に示すように、セーフテイモードが働いていてエンジンが作動しているとき（ゼネレータ出力があるとき）には、油圧コントロールレバー４５を上下回動させてセーフティモードを解除するように液晶表示器７２に指令を出す（ステップＴ３，Ｔ４，Ｔ５）。図１６は液晶表示器７２に表示された文字パターンを示す。オペレータはこの指示により油圧コントロールレバー４５を上下に回動させる必要があることを認知でき、操作に不慣れな者であっても簡単にセーフティモードを解除できる。セーフティモード解除後は、ＰＴＯ軸の回転数と車速の実測値、あるいは理論値が演算される（ステップＴ６、Ｔ７）。

そして、トラクター１が前進中、且つＰＴＯ軸が回転しているときであって、作業機が上昇しているときには、図１１の如く液晶表示器７２の左側に、リフトアーム２９が上昇している様子をシンボル化した絵を表示し、右側上段に車速を、下段にＰＴＯ回転数を表示する。リフトアーム２９を降下させると（ステップＴ１１）、図１２に示す絵が表示される。この状態から一定時間が経過すると（ステップＴ１２）、リフトアーム２９を表示していた部分に耕深設定値が表示される（図１３、図１４）。この場合、耕深値の大小に応じたバーグラフが表示され、耕深設定値が大きいほどバーグラフの塗潰し量が多くなる。

車速、ＰＴＯ軸の回転数が微小であるときには、単に「シャソク」、「ＰＴＯ」とのみ表示され、数値は表示されない。図８のフローチャートは、エンジン始動時の始動禁止条件が発生したときに、その発生を他の表示内容より優先して表示するようにしたものである。この実施の形態では、ＰＴＯスイッチ５２が入り状態になっていると、エンジンの始動を禁止するように制御回路が組み込まれ、液晶表示器７２に注意マークが表示される。具体的には、ＰＴＯスイッチ５２がＯＮ状態で、エンジンが不作動中は図１５の如く「ＰＴＯスイッチ入」が表示される（ステップＵ２，Ｕ３，Ｕ４）。そして、エンジンが作動中であれば、ＰＴＯ回転数と車速が表示され（ステップＵ５，Ｕ６）、畦際等で作業機を吊り上げると、液晶表示器７２の左側に、図１１の絵が表示され（ステップＵ８）、これを下げると図１２の絵が表示される（ステップ１０）。このフローチャートから明らかなように、ＰＴＯスイッチ５２がＯＦＦ時に、副変速操作レバー１０を高速側に操作してＨ速を選択すると、左右のブレーキペダルを連結するように促す図１８の絵が表示される（ステップＵ１４）。このため、オペレータは左右のブレーキペダルを連結することを忘れることがない。

次に図９、図１０のフローチャートを説明する。この制御プログラムの特徴は、主副変速装置８、９を操作したときに、変速禁止条件が発生すると、その変速禁止条件の発生を他の表示内容に優先させて表示するようにしたことである。この例では、シフトロックスイッチ２４がＯＮになっているとき、及びリバース操作レバー１３がニュートラルでないときに、オペレータに注意を促すように液晶表示器７２に表示させる。

通信は油圧昇降用コントローラ（ＷＸ）とメータパネル用コントローラ（Ｍ）との間で行なわれ、油圧昇降系がセーフティモード中であれば、セーフティ状態であることをメータパネル用コントローラ（Ｍ）に送信（ステップＣ７）し、セーフティモードが解除され、作業機が上昇しているときには上昇モードであることをメータパネル用コントローラ（Ｍ）に送信（ステップＣ６）し、作業機が降下されている場合には、耕深設定値を液晶表示器７２に表示させるべく送信する（ステップＣ５）。このとき、リバースクラッチ７の前後進切換を禁止するシフトロックスイッチ２４がＯＮの状態にあれば、図１７に示すように液晶表示器７２に「シフトロックスイッチ入」を表示させるべく送信（ステップＣ１１）し、シフトロックスイッチ２４が解除され、前後進切換操作が可能な状態であって、エンジン始動時にリバース操作レバー１３が中立位置以外にあれば、セーフティモードが働いていることをメータパネル用コントローラ（Ｍ）に送信すべくセット状態にする（ステップＣ１０）。シフトロックスイッチ２４がＯＦＦで、エンジン始動時にリバース操作レバー１３が中立位置にあってセーフティモードが解除されている場合は、通常の制御に戻り、前後進切換操作を可能にする。

この実施の形態におけるトラクター１の変速は、変速用コントローラ（ＥＰ）からの指令によって行なわれ、オペレータの誤操作や思わぬ発進を避けるためにトラクター１が前後進することに対して様々な禁止条件が設定されている。オペレータにはその禁止条件の内容や解除方法が全くわからないことが多く、前後進操作が不能な場合、故障と勘違いして手当り次第にレバーやつまみ類を操作して機体を暴走させたりする恐れがあり、きわめて危険であった。

しかしながら、この実施の形態では、シフトロックスイッチ２４がＯＮの場合や、エンジン始動時の条件が禁止状態にあるときには、その内容が液晶表示器７２に表示され、解除方法等につき適切な指示がオペレータに与えられるので、誤操作の恐れがなく的確に操作できる。

トラクターと作業機の側面図である。計器盤の正面図である。変速制御部のブロック図である。油圧昇降制御部のブロック図である。メータパネル制御部のブロック図である。メインフローチャートである。液晶表示器の表示パターンを制御するフローチャートである。液晶表示器の表示パターンを制御するフローチャートである。メインフローチャートである。液晶表示器の表示パターンを制御するフローチャートである。液晶表示の画面を説明した図である。液晶表示の画面を説明した図である。液晶表示の画面を説明した図である。液晶表示の画面を説明した図である。液晶表示の画面を説明した図である。液晶表示の画面を説明した図である。液晶表示の画面を説明した図である。液晶表示の画面を説明した図である。

符号の説明

１トラクター
２前輪
３後輪
７リバースクラッチ
８主変速装置
９副変速装置
１０副変速操作レバー
１３リバース操作レバー
１５変速感知センサ
２４シフトロックスイッチ
２９リフトアーム
３２リフトロッド
３６ロータリ耕耘装置
３８主カバー
３９リヤカバー
４０デプスセンサ
４１電動モータ
４２回動位置センサ
７２液晶表示器
ＷＸ油圧昇降用コントローラ
ＥＰ変速用コントローラ
Ｍメータパネル用コントローラ

Claims

トラクタ（１）機体の後部に油圧昇降系の一部を構成するリフトアーム（２９）の上下回動によって作業機を昇降自在に連結し、作業機の昇降位置を設定する油圧コントロールレバー（４５）を設け、前記作業機が上昇位置にあって、リフトアーム（２９）の昇降位置と該油圧コントロールレバー（４５）による設定位置とが異なるときはセーフティモードが作動して油圧昇降系の作動が禁止されるよう構成し、一方エンジン（５）が作動中であるか否かを検出する手段を設け、前記セーフティモード中であってかつエンジン（５）作動中であるときに上記油圧コントロールレバー（４５）の上下操作を促す文字表示を計器盤（７０）内に設けた液晶表示器（７２）に出力する構成とし、更に前記油圧コントロールレバー（４５）操作によって前記セーフティモードを解除後は、前記液晶表示器（７２）にトラクタの車速及びＰＴＯ軸の回転数を表示出力する構成とするトラクタの液晶表示装置。