JP4013429B2 - 農作業車 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、トラクタや田植機等の農作業車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、左右一対の後輪を制動するディスク式ブレーキ装置と、前記ディスクを圧着する油圧式アクチュエータ、及びこのアクチュエータに圧油を送る制御弁とを設け、車体の旋回操作に連動して前記アクチュエータを作動させて旋回内側の後輪にブレーキをかけるブレーキ制御装置を備えたトラクタ等の農作業車が知られており、更に前記ブレーキ制御装置には、前記制御弁への通電出力を変更してブレーキ圧を変更するブレーキ圧設定器を備えたものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のトラクタを操縦して旋回する際には、この圃場状態に応じて適宜ブレーキ圧を変更する場合があるが、前記従来のディスク式ブレーキ装置を有するブレーキ制御装置においては、ブレーキ作動中にブレーキ圧を変更、特に「弱」側操作しても、ディスク間の静止摩擦トルクが大きいために、ディスクの圧着状態が継続しブレーキ圧が変更されない場合が生じる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記の課題を解決するべく、農作業車のブレーキ制御装置を以下のように構成した。
即ち、左右一対の後輪（３，３）を制動するディスク式ブレーキ装置（２８，２８）と、前記ディスクを圧着する油圧式アクチュエータ（３７，３７）、及びこの油圧式アクチュエータ（３７，３７）に圧油を送る制御弁（４７，４７）とを設け、車体のハンドル切角センサ（１１）の検出値が旋回操作と判定される場合は、ブレーキ圧設定ダイヤル（１ ６）の設定値に応じて、旋回内側の前記油圧式アクチュエータ（３７）を作動させて旋回内側の後輪（３）にブレーキをかけるブレーキ制御装置を備えた農作業車であって、前記左右一対の後輪（３，３）を制動する左右の後輪ブレーキペダル（３６，３６）を設け、前記油圧式アクチュエータ（３７，３７）が作動中であっても左右の後輪ブレーキペダル（３６，３６）による操作が優先される構成とし、前記ブレーキ圧設定ダイヤル（１６）の設定値が変更されると前記制御弁（４７，４７）への通電出力を変更してブレーキ圧を変更する構成とし、前記油圧アクチュエータ（３７，３７）が作動中で農作業車が旋回中に前記ブレーキ圧設定ダイヤル（１６）の設定値がブレーキ圧「弱」側に変更された際には、前記通電出力を所定時間（Ｔ）に亘って「切」に保持した後、設定値に応じた通電出力を行なうにあたり、油圧式アクチュエータ（３７，３７）のピストンを押す直前と想定される所定時間は最大流量で圧油を送る構成にすると共に、この所定時間はブレーキ圧の再設定圧が小さくなるほど短い時間となるように構成し、さらに、前記通電出力を「切」に保持する所定時間（Ｔ）の経過前において、ブレーキ圧設定ダイヤル（１６）が弱い側に変更された場合には、現在経過中の所定時間（Ｔ）のみを有効とし、この所定時間（Ｔ）経過後に通電出力を行ってブレーキを作動させる制御手段（４８）を設けたことを特徴とする農作業車とした。
【０００５】
【発明の作用及び効果】
以上のように構成した農作業車は、車体の旋回操作、即ち、車体のハンドル切角センサの検出値が旋回操作と判定される場合は、ブレーキ圧設定ダイヤルの設定値に応じたブレーキ圧となるよう制御弁に対し通電出力が行われ、油圧アクチュエータが作動して旋回内側の後輪にブレーキがかかる。
左右一対の後輪を制動する左右の後輪ブレーキペダルを設け、油圧式アクチュエータが作動中であっても左右の後輪ブレーキペダルによる操作が優先される。
農作業車が旋回中において、ブレーキ設定ダイヤルの設定値がブレーキ圧「弱」側に変更されると、一旦制御弁に対し所定時間Ｔにわたってブレーキ圧を「切」に相当する通電出力を行なって、前記ディスク間の圧着状態を緩和した後に設定値に応じたブレーキ圧となるよう通電出力を行なうが、油圧式アクチュエータのピストンを押す直前と想定される所定時間は最大流量で圧油を送る。この所定時間はブレーキ圧の再設定圧が小さくなるほど短い時間となるようにする。
通電出力を「切」に保持する所定時間Ｔの経過前において、ブレーキ圧設定ダイヤル１６が弱い側に変更された場合には、現在経過中の所定時間Ｔのみを有効とし、この所定時間Ｔ経過後に通電出力を行ってブレーキを作動させる。
【０００６】
しかして、前記静摩擦トルクによるブレーキ圧の変更が成されないといった課題を解消することができ、圃場の状態に応じて適宜ブレーキ圧を変更することができる。
また、ディスク間の圧着状態を緩和した後に設定値に応じたブレーキ圧となるよう通電出力を行なうが、このとき油圧式アクチュエータのピストンを押す直前と想定される所定時間は最大流量で圧油を送る構成としているので、出力オフによるタイムラグを軽減させることができるようになる。
また、通電出力を「切」に保持する所定時間（Ｔ）の経過前において、ブレーキ圧設定ダイヤルが弱い側に変更された場合には、現在経過中の所定時間（Ｔ）のみを有効とし、この現在経過中の所定時間（Ｔ）経過後に通電出力を行ってブレーキを作動させるようにしているので、迅速に変更後の設定圧によるブレーキ出力をしブレーキの効きのタイムラグを防止し、円滑に旋回することができるようになる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１は、農作業車の一例を示すトラクタ１の全体側面図であって、このトラクタ１は車体前部左右に一対の前輪２，２を、車体後部左右に一対の後輪３，３を設けている。前記左右前輪２，２の車軸を支持する前車軸ケース４は、前フレーム５の下側に取り付けられ、左右後輪３，３を支持する後車軸ケース６，６は、ミッションケース７の後側面に取り付けられている。
【０００８】
前記前フレーム５の中央部上側には、ディーゼル式エンジン８を搭載し、エンジン８とその補機類（図示省略）との前方、左右両側方をボンネット９で被覆し、この後方のハンドル１０を左右に回転操作させると、前記左右前輪２，２が左右に舵取りされる。また、このハンドル１０の回動基部には、車体の旋回操作を検出する手段であるハンドル切角センサ１１が設けられている。
【０００９】
左右後輪３，３の上側は、左右フェンダ１２，１２で被覆し、左右フェンダ１２，１２の間に座席１３が設けられている。座席１３下方のフロア１４の前部右側には、左右後輪３，３を夫れ夫れ独立して制動する左右ブレーキぺダル１５，１５が設けられている。また、座席１３の側方にはハンドル１０、後述する後輪ブレーキ圧を変更する設定器であるブレーキ圧設定ダイヤル１６等が設けられている。
【００１０】
車体の後部には、作業機昇降用油圧シリンダ１７により上下回動するリフトアーム１８，１８が設けられ、このリフトアーム１８，１８の先端部と、ロワーリンク１９，１９の中間部との間を、リフトロッド２０，２０で連結し、リフトアーム１８，１８を上下回動することにより、ロワーリンク１９，１９の後端部に連結した作業機が昇降される構成となっている。
【００１１】
図２には、前記トラクタ１の伝動系統図が図示されている。エンジン８の回転動力は、主クラッチ２１を経由して前記ミッションケース７の前部に入力される。主クラッチ２１を経由した動力は、前後輪を駆動する走行駆動系と、作業機を駆動するＰＴＯ駆動系の２系統に分岐される。
【００１２】
走行駆動系は、前後進切替装置２２、主変速装置２３、副変速装置２４を経て、ピニオン軸２５により、後輪デフ装置２６に伝動される。更に、後輪デフ装置２６から左右の後輪駆動軸２７，２７、後車軸ケース６，６内の伝動装置を経て、左右後輪３，３に伝達される。左右の後輪出力軸２７，２７には、ディスク式ブレーキ装置２８，２８が設けられている。
【００１３】
前記ピニオン軸２５の動力は、これに並行に架設した前輪駆動伝達軸２９にも伝動される。前輪駆動伝達軸２９には、２つの湿式多板クラッチからなる４ＷＤ切替装置３０が設けられ、この４ＷＤ切替装置３０のクラッチの１つを圧着することで、トラクタを左右後輪３，３と左右前輪２，２の回転速度が略等速である「前後輪等速四駆」の状態と、旋回時に左右前輪２，２の回転速度が左・右後輪３，３の回転速度に対して略２倍の「前輪増速四駆」の状態とを切り替えることができ、更に両クラッチを伝動「切」とすることで、後輪３，３だけを駆動する「後輪二駆」の状態に切り替えるものである。
【００１４】
また、前記４ＷＤ切替装置３０を経由した動力は、ミッションケース７の前方に取り出され、更に、前輪駆動軸３１を介して、前車軸ケース４に伝動される。
前車軸ケース４の左右方向中間部には、前輪デフ装置３２が設けられていて、前車軸ケース４に入力された動力は、前輪デフ装置３２を経由して、左右前輪２，２を駆動する構成である。
【００１５】
一方、前記ＰＴＯ駆動系は、ＰＴＯ変速装置３３を経て、ミッションケース７の後面から後方に突出するＰＴＯ軸３４に取り出され、作業機（図示省略）に伝動される構成である。
後輪ブレーキ装置２８は、図３に示されるように、後車軸ケース６の外部に前記のブレーキディスクを圧着するブレーキ操作軸３５ａを突出して設け、これに一体的に前後回動するブレーキアーム３５ｂを取り付け、ブレーキアーム３５ｂの先端部と、前記後輪ブレーキぺダル３６との間にブレーキロッド３５ｃを連結している。これにより、後輪ブレーキぺダル３６を踏み込むと、ブレーキアーム３５ｂが前側（図では右側）に回動し、後輪３が制動される。なお、後輪ブレーキ装置２８は左右一対設けられている。
【００１６】
また、後輪３にブレーキをかける油圧式アクチュエータであるブレーキ油圧シリンダ３７のピストン３７ａの先端部が、前記ブレーキアーム３５ｂの先端部後面に当接しており、このピストン３７ａが伸長すると、ブレーキアーム３５ｂが前側に回動して、前述同様ブレーキディスクが圧着して後輪３にブレーキがかかる。後輪ブレーキぺダル３６の踏み込み動作及びピストン３７ａの伸長が解除されると、復帰スプリング３８の作用により、ブレーキアーム３５ｂが後側に引き戻され、後輪ブレーキが解除される。
【００１７】
後輪ブレーキ装置２８は前記の構成であるので、ブレーキ油圧シリンダ３７が作動していても、左右の後輪ブレーキぺダル３６，３６による操作が優先されている。
図４は、トラクタ１の一部油圧回路を示している。トラクタ１には主油圧ポンプ３９及びパワステ油圧ポンプ４０を備え、主油圧ポンプ３９から吐出する圧油により、前記昇降油圧シリンダ１７、作業機ローリング用油圧シリンダ４１、４ＷＤ切替用油圧クラッチ３０、及び、左右後輪ブレーキ用油圧シリンダ３７，３７を作動させる。また、前記パワステ油圧ポンプ４０から吐出した圧油により、パワステ装置４２を作動させる構成である。
【００１８】
前記主油圧ポンプ３９側の回路について詳細に説明すると、同ポンプ３９から吐出された圧油は、作業機昇降用油圧シリンダ１７とローリング用油圧シリンダ４１を接続する作業機系の回路と、４ＷＤ切替装置３０とブレーキ油圧シリンダ３７，３７とを接続する走行系の回路に分岐されている。
【００１９】
そして、前記ブレーキ油圧シリンダ３７への回路には、後輪ブレーキ圧を変更する制御弁である比例圧力制御弁４７，４７を設け、このソレノイドへの通電量を変更することで油路開度を変更し、ブレーキ圧を変更する構成となっている。尚、図中符号４４及び４５は、各種制御弁を内装するバルブケースを示す。
【００２０】
次に、トラクタ１の制御手段であるコントローラ４８、及びブレーキ制御装置について説明する。
コントローラ４８は、図５に示すように、内部にＣＰＵ、ＥＥＰＲＯＭ，ＲＡＭ、タイマー等を有し、入力側には、ブレーキ圧設定ダイヤル１６、ハンドル切角センサ１１、車速センサ４９等を接続して設け、出力側には左右の比例圧力制御弁４７，４７のソレノイド４７ａ，４７ａや他の制御弁へのソレノイドを接続している。
【００２１】
そして、コントローラ４８では、前記ブレーキ圧設定ダイヤル１６の設定値を検出し、この検出値に応じて前記比例圧力制御弁４７，４７のソレノイド４７ａ，４７ａへの通電出力を変更することで同制御弁の開度を変更する。これにより、ブレーキ油圧シリンダ３７，３７のシリンダ内圧が変わり、ブレーキディスクの圧着力が変更され左右後輪３，３のブレーキ圧が変更される。
【００２２】
次に、図６に基づき、この発明のブレーキ制御装置の作用について説明する。
最初にコントローラ４８によって各種センサやスイッチ、設定器等の状態が読み込まれる。そして、ハンドル切角センサ１１の検出値が車両の旋回操作と想定される程一定角度以上かどうかが判定され、これがＹＥＳの場合は、前記ブレーキ圧設定ダイヤル１６の設定値に応じて通電出力値を読み込みセットした後、その値に応じて旋回内側の前記比例圧力制御弁４７に通電が行なわれる。
【００２３】
しかして、トラクタ１は、旋回内側の後輪３にブレーキがかかった状態で旋回する。
そしてこの旋回中には、前記ブレーキ圧設定ダイヤル１６の設定値が変更されたかどうかを判定すると共に、これがＹＥＳであるときには、変更値がブレーキ圧「弱」側かどうかを判定する。そして前記判定が共にＹＥＳのときに、所定時間Ｔ（例えば、８０ｍｓｅｃ）に亘り、ブレーキ出力を「切（ＯＦＦ）」としその後に、再度ブレーキ圧設定ダイヤル１６で設定された設定値に応じて通電出力をセットし比例圧力制御弁４７への通電を開始する。
【００２４】
尚、ここではブレーキＯＦＦ後のブレーキ出力再開初期において、前記ブレーキ油圧シリンダのピストンが実際にブレーキアーム３５ｂを押していく過程では前記復帰スプリング３８等の負荷がかかる。このときに、前述のように出力を「切」とした後に再度設定値に応じてブレーキ圧を上げていくとタイムラグを生じる場合が有ので、ピストンを押す直前と想定される所定時間（イニシャル時間）だけ最大流量で圧油を送る。これにより、出力ＯＦＦによるタイムラグを軽減することができる。またこのイニシャル時間は、ブレーキ圧の再設定値が小さくなるほど短く変更する構成としても良い。
【００２５】
図７に示すタイムチャートは、前記ブレーキ圧設定ダイヤル１６の設定値を変更した場合の比例圧力制御弁４７のソレノイド４７ａへの通電状態を示すタイムチャートである。ここでは、ダイヤル１６値が「弱」側に操作され、前記所定時間Ｔ経過前に、更にブレーキ圧設定ダイヤル１６が１段階弱い側に変更された場合には、後者の所定時間Ｔのブレーキ出力ＯＦＦを行なわずに、最初の出力ＯＦＦのみを有効とし、所定時間経過後に即座にブレーキ出力を行なう構成となっている。尚、２段階以上ブレーキ設定圧が弱い側に変更された場合も同様である。
【００２６】
このようにブレーキ出力ＯＦＦ中に、続けて「弱」側への設定操作がなされたときに、更に所定時間Ｔの出力ＯＦＦをすると、ブレーキの効きにタイムラグが生じ、円滑に旋回できない。しかし、前記のように制御することにより、迅速に変更後の設定圧によるブレーキ出力をしブレーキの効きのタイムラグを防止し、円滑に旋回することができる。
【００２７】
以上のように、ブレーキ圧設定ダイヤル１６がブレーキ圧「弱」側に操作された場合には、所定時間Ｔにわたり通電出力を「切」とし、その後に調節されたブレーキ出力を行なうので、ブレーキディスクの圧着状態が確実に緩和されてディスクの滑りが円滑となり、設定通りのブレーキ圧にて車体を旋回させることができトラクタの旋回性を向上することができる。
【００２８】
尚、前記比例圧力制御弁４７への通電出力は「切」として油圧シリンダ３７のピストンを最短まで短縮する構成としたが、これはブレーキ圧「０」に近い弱い通電出力としてブレーキ圧、即ちディスクの圧着を解除する構成としても良い。
【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】伝動系統図である。
【図３】後輪ブレーキ装置の切断側面図である。
【図４】油圧回路図である。
【図５】制御回路のブロック図である。
【図６】フローチャートである。
【図７】タイムチャートである。
【符号の簡単な説明】
１ トラクタ
２ 前輪
３ 後輪
１１ ハンドル切角センサ
１６ ブレーキ圧設定ダイヤル
２８ ディスク式ブレーキ装置
３６ 後輪ブレーキペダル
３７ 油圧式アクチュエータ（ブレーキ油圧シリンダ）
４７ 制御弁（比例圧力制御弁）
４８ 制御手段（コントローラ）

Claims (1)

1. 左右一対の後輪（３，３）を制動するディスク式ブレーキ装置（２８，２８）と、前記ディスクを圧着する油圧式アクチュエータ（３７，３７）、及びこの油圧式アクチュエータ（３７，３７）に圧油を送る制御弁（４７，４７）とを設け、車体のハンドル切角センサ（１１）の検出値が旋回操作と判定される場合は、ブレーキ圧設定ダイヤル（１６）の設定値に応じて、旋回内側の前記油圧式アクチュエータ（３７）を作動させて旋回内側の後輪（３）にブレーキをかけるブレーキ制御装置を備えた農作業車であって、前記左右一対の後輪（３，３）を制動する左右の後輪ブレーキペダル（３６，３６）を設け、前記油圧式アクチュエータ（３７，３７）が作動中であっても左右の後輪ブレーキペダル（３６，３６）による操作が優先される構成とし、前記ブレーキ圧設定ダイヤル（１６）の設定値が変更されると前記制御弁（４７，４７）への通電出力を変更してブレーキ圧を変更する構成とし、前記油圧アクチュエータ（３７，３７）が作動中で農作業車が旋回中に前記ブレーキ圧設定ダイヤル（１６）の設定値がブレーキ圧「弱」側に変更された際には、前記通電出力を所定時間（Ｔ）に亘って「切」に保持した後、設定値に応じた通電出力を行なうにあたり、油圧式アクチュエータ（３７，３７）のピストンを押す直前と想定される所定時間は最大流量で圧油を送る構成にすると共に、この所定時間はブレーキ圧の再設定圧が小さくなるほど短い時間となるように構成し、さらに、前記通電出力を「切」に保持する所定時間（Ｔ）の経過前において、ブレーキ圧設定ダイヤル（１６）が弱い側に変更された場合には、現在経過中の所定時間（Ｔ）のみを有効とし、この所定時間（Ｔ）経過後に通電出力を行ってブレーキを作動させる制御手段（４８）を設けたことを特徴とする農作業車。

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