JP4207322B2 - 作業車両のブレーキ制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、農業用トラクタや田植機、または芝刈機といった作業車両のブレーキ力制御装置の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、農業用トラクタには、左右一対の後輪を夫れ夫れ独立、若しくは同時にブレーキをかける油圧式のブレーキ装置と、前記油圧式のブレーキ装置の作動量を変更することでブレーキ力を変更するブレーキ力調整手段とを備えるものがあった。そして、このブレーキ装置は、車両の旋回操作を検出して自動で作動させたり、オペレータのブレーキペダル踏み込み操作を補助するべく作動させるものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記ブレーキ装置は、作業時には枕地にて小回り旋回を容易にするべく旋回内側の後輪のみを略ロックする程度のブレーキ力でブレーキを掛けるものであるが、同ブレーキ装置を利用して、走行時にも左右両後輪にブレーキをかける構成とすると、急ブレーキとなって車両の操作性を損なうという課題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記課題を鑑みて作業車両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１Ｒ，１Ｒを夫れ夫れ独立、若しくは同時にブレーキをかけるブレーキ装置２，２と、前記後輪１Ｒ，１Ｒのブレーキ力を変更するブレーキ力調整手段７，７とを備えると共に、前記車両後部にはトップリンクと左右のロワーリンクからなる三点リンク機構を設け、この三点リンク機構に作業機１８を連結する構成とし、該作業機１８を駆動して作業を行なう作業状態若しくは非作業状態を指定する手段５を設け、車両の作業状態では旋回内側の後輪１Ｒのみにブレーキをかけ、且つ車両の非作業状態では前記旋回時よりも弱いブレーキ力で左右両後輪１Ｒ，１Ｒにブレーキをかける制御手段８を設け、さらに、左右のブレーキペダル３，３の踏み込み操作を補助するにあたり、左右ブレーキペダル３，３の回動基部に左右のポンプ５５，５５を設け、リヤアクスルケース４１側には大小径の異なる油圧シリンダ４’Ｌ，４’Ｓを設け、前記左右ポンプ５５，５５と油圧シリンダ４’Ｌ，４’Ｓ間を油路５６によって接続する構成とし、該油路５６には、前記左右ポンプ５５，５５からの圧油をどちらか一方の油圧シリンダ４’Ｌ，４’Ｓへ連通させる切替制御弁５７，５７を設け、前記左右ブレーキペダル３，３の踏み込み操作により左右ポンプ５５，５５内の圧油をポンプ外へ流出させる構成とし、作業状態では制御手段８により切替制御弁５７が切り替えられて、油路５６が小径の油圧シリンダ４’Ｓ側へ接続され、非作業状態では油路５６が大径の油圧シリンダ４’Ｌ側へ接続するように構成したことを特徴とする作業車両のブレーキ制御装置とした。
【０００５】
【発明の効果】
以上のように構成した作業車両のブレーキ制御装置は、非作業時、例えば一般道を移動するときに、旋回したり、ブレーキペダルを踏み込むと作業時と比較して、弱いブレーキ力で左右両後輪にブレーキがかかることとなるので、前記急ブレーキを防止し車両の操作性を損なうことが無い。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を作業車両である農業用トラクタ（以下、トラクタ１０）のブレーキ制御装置について説明する。
トラクタ１０は、ボンネット１１の内部に搭載されたディーゼルエンジン１２からクラッチハウジング、ミッションケース１３等を一体的に連結して車体の剛体主枠とし、前記主枠の前部左右に一対の前輪１Ｆ，１Ｆを、ミッションケース１３後側部に左右一対の後輪１Ｒ，１Ｒを設けている。また前記ミッションケース１３には、各種変速装置を内装し、エンジン１２の回転動力を適宜減速して、前記前輪１Ｆ，１Ｆまたは前後輪１Ｆ，１Ｆ，１Ｒ，１Ｒへ伝達して走行する構成となっている。
【０００７】
前記ボンネット１１の後部には、ハンドルポスト１４を設け、この上端部にステアリングハンドル１５を突出し前記前輪１Ｆ，１Ｆを操向する構成となっている。またこのハンドル１５を支持するシャフトには、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９を設けている。
ハンドルポスト１４の下方には、左右一対の後輪１Ｒ，１Ｒを夫れ夫れ独立して制動するブレーキペダル３，３を設け、同ペダル３と、後述するブレーキディスク４０とをロッドやスプリングなどで構成したリンク機構を介して連結する構成となっている。また、この左右のペダル３，３間には、両ペダル３，３を一体回動するように連結片を設け、ペダル３の片側には、前記連結片が両ペダル３，３を連結状態としたときにＯＮするブレーキペダル連結スイッチ６を設けている。
【０００８】
トラクタ１０の操縦席１７周囲について説明する。
操縦席１７の側方には、変速レバー１８や車体後部の作業機１９の高さを変更する作業機昇降用レバー２０を設け、前記変速レバー１８の回動基部には、車両の速度を検出する手段としてポテンショメータ２１を設け、前記作業機昇降用レバー２０の回動基部にも同レバーの操作位置を検出するポテンショメータ２２を設けている。
【０００９】
また、これらレバー１８，２０のガイド近傍には、車両が作業状態若しくは非作業状態を指定する手段である「作業／走行」モード切替スイッチ５を設けている。そして、前記センサやスイッチ類は、操縦席１７下方の制御手段であるコントローラ８に接続する構成となっている。
尚、前記車両が作業状態、若しくは非作業状態であるかを検出する構成では、前記ブレーキ連結スイッチ６がＯＦＦであるときに、作業状態と判定する。
【００１０】
トラクタ１０の車体後部には、作業機昇降用油圧シリンダ２５を内装するシリンダケース２６を備え、前記シリンダ２５のピストン伸縮によりケース左右に支持するリフトアーム２７，２７を上下回動する構成となっている。更に、左右片側のリフトアーム２７には、リフトアーム角センサ２３を設け、前記作業機昇降用レバー２０のポテンショメータ２２の検出角とリフトアーム２７の設定角が一致するようにリフトアームを上下回動する構成となっている。
【００１１】
また、車体後部には、トップリンクと左右のロワーリンクからなる三点リンク機構を設け、同リンク機構に作業機１８を連結する構成となっている。図中ではロータリ作業機を連結した構成となっている。
また更に、図２に示すように、前記トラクタ１０の左右夫れ夫れの後輪フェンダー２８後端部には、２つのランプ収納部３２，３２を併設し、各収納部３２の奥にランプ装着穴３３，３３を設け、左右外側のランプ装着穴３３にウインカランプ３４を設けている。そして、左右後輪フェンダー２８間には、前記作業機１８へ電気を送る為のトレーラ用カプラ３０を設け、前記三点リンク機構に、送電を必要とする作業機１８を連結する場合は、同カプラ３０に作業機側のカプラを装着する構成となっている。また、三点リンク機構２０に送電を必要としない作業機１８を連結する場合は、このカプラ３０に、従来のウインカランプ３４だけを装着するハーネスに替えて、ウインカランプ３４及び車幅灯３５を接続するオプション用ハーネス３１を接続し、前記作業機１８側へ送る送電線を利用して車幅灯３５を点灯する構成となっている。
【００１２】
次に、トラクタ１０の後輪ブレーキ装置２について、図１乃至図３に基づき説明する。
前記ミッションケース１３の後部左右側部には、ブレーキディスク４０を内装するリヤアクスルケース４１を設け、この左右ブレーキディスク４０を、リヤアクスルケース４１外部に突出したブレーキ操作アーム４６を前後に回動することで圧着する構成となっている。そしてこのブレーキアーム４６は、前記ブレーキペダル３，３の踏込み操作によりリンク機構を介して回動すると共に、前記リヤアクスルケース４１に設けたブレーキ操作用油圧シリンダ４のピストン伸縮によっても回動する構成となっている。
【００１３】
そして、このブレーキ操作用油圧シリンダ４は、同シリンダ４を接続する油圧回路中に、ブレーキ力調整手段である比例圧力制御弁７，７を設け、前記コントローラ８の通電指令によりこの比例圧力制御弁７，７の開度を変更することでブレーキ圧を変更する構成となっている。
尚、図中符号Ｐは、ミッションケース１３から圧油を吸い上げる油圧ポンプであり、Ｒは減圧弁、Ｓはパワーステアリング用油圧回路を示す。
【００１４】
前記コントローラ８は、内部に各種信号を処理するＣＰＵと、この発明の制御プログラムを格納したＥＥＰＲＯＭと、各種信号を一時記憶するＲＡＭ等を有する構成となっており、この入力部には、変速レバー１８のポテンショメータ２１と、作業機昇降用レバー２０のポテンショメータ２２、リフトアーム角センサ２３と、「作業／走行」モード切替スイッチ５と、ブレーキ連結スイッチ６、ハンドル切角センサ９等を接続して設けている。
【００１５】
また、出力部には、作業機昇降用の比例圧力制御弁３６，３７のソレノイド３６ｓ，３７ｓと、左右ブレーキ用の比例圧力制御弁７，７のソレノイド７ｓ，７ｓ等を接続して設けている。
以上のように構成したトラクタ１０では、図５に示す制御プログラムの概要を示すフローチャートのようにブレーキ制御が行われる。
【００１６】
ここでは、最初にＳＴＥＰ１で、トラクタ１０の操舵状態を検出し、これが枕地旋回と想定される程度の角度を超えると、ＳＴＥＰ２で、前記モード切替スイッチ５の設定状態を判定する。そしてこの設定モードが「作業」モードに切り替えられている場合、ＳＴＥＰ４へ進み、旋回内側の後輪１Ｒのみにブレーキをかけるべく前記比例圧力制御弁７のソレノイド７ｓへ通電を行う。この際、前記コントローラ８は、前記旋回内側の後輪１Ｒが略ロックする程度に前記比例圧力制御弁７のソレノイド７ｓへ所定の電流を流す。
【００１７】
一方、トラクタが「走行」モードに切り替えられている場合、ＳＴＥＰ６へ進み、左右両後輪１Ｒにブレーキをかけるべく前記比例圧力制御弁７のソレノイド７ｓへ通電を行う。この際、前記コントローラ８は、左右両後輪のブレーキ用比例圧力制御弁７のソレノイド７ｓへ前記旋回時の通電よりも少ない電流を流す。即ち、前記ブレーキ力を小さくする。
【００１８】
これにより、作業時では後輪１Ｒを略ロックさせる程度にブレーキをかけて、圃場での小回り旋回を容易にすると共に、走行時には前記作業時と比較してブレーキ力が小さくなるので急減速が防止されトラクタ１０の操作性を損なうことが無い。
次に、この発明の別形態について説明する。
【００１９】
図６は、前記トラクタ１０の左右ブレーキペダル３を変更したもので、このペダル（以下、メインペダル３’）は、単一のブレーキアーム５０よって回動自在に支持され、同ペダル３’には、ペダル上方と左方の間を回動するサブペダル５１を設けた構成となっている。そしてこのペダル３’には、前記サブペダル５１の回動した位置に接触してＯＮするリミットスイッチ５２を設けている。
【００２０】
以上のように構成したトラクタ１０の作業時には、前記サブペダル５１をメインペダル３’の側方に位置させて、例えば、条合わせ時にオペレータが左右に体を移動させても容易にブレーキペダル３’の踏込み操作が行えると共に、この際リミットスイッチ５２がＯＮとなるので、コントローラ８は「作業」状態を検出する。
【００２１】
これにより、トラクタ１０が旋回するときには、後輪１Ｒがロックする程度にブレーキが為される。尚、前記リミットスイッチ５２がＯＦＦの時には、別途設けたペダル３’の踏込み操作を検出して前記比例圧力制御弁７，７のソレノイド７ｓ，７ｓへ左右両後輪１Ｒ，１Ｒを弱ブレーキをかけるべく通電を行う。
図７は、前記オペレータのブレーキペダル３踏込み操作を補助するもので、この補助力を大小変更するものである。ここではブレーキペダル３，３の回動基部にポンプ５５，５５を設け、同ペダル３の踏込み操作によりポンプ５５内の圧油をポンプ外へ流出させると共に、リヤアクスルケース４１側には大小径の異なる油圧シリンダ４’Ｌ，４’Ｓを設け、その間を油路５６によって接続する構成となっている。そして前記油路５６には、前記ポンプ５５，５５からの圧油をどちらか一方の油圧シリンダ４’Ｌ，４’Ｓへ連通させる切替制御弁５７，５７を設けている。
【００２２】
以上のように構成したトラクタ１０では、前述のように「作業」モードに設定しているときには、コントローラ８により切替制御弁が切り替えられて、油路５６が小径の油圧シリンダ４’Ｓ側へ接続される。また「走行」モードまたは前記ブレーキ連結スイッチがＯＮのときには、コントローラ８により油路５６が大径の油圧シリンダ４’Ｌ側へ接続される。
【００２３】
これにより、トラクタ１０の走行中は、作業中と比較して同じようにブレーキペダル３’を踏み込み操作しても弱いブレーキがかかり、前述同様、急ブレーキとなって車両の操作性を損なうことが無い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 トラクタの全体側面図。
【図２】 トラクタの背面図。
【図３】 トラクタの油圧回路図。
【図４】 コントローラの接続状態を示す図。
【図５】 制御フローチャート。
【図６】 ブレーキペダルの別形態。
【図７】 ブレーキ装置の別形態。
【符号の説明】
１Ｒ 後輪
２ ブレーキ装置
３ ブレーキペダル
４’Ｌ 油圧シリンダ
４’Ｓ 油圧シリンダ
５ 作業状態若しくは非作業状態指定手段（作業／走行モード切替スイッチ）
７ ブレーキ力調整手段（比例圧力制御弁）
８ 制御手段（コントローラ）
１８ 作業機
４１ リヤアクスルケース
５５ ポンプ
５６ 油路
５７ 切替制御弁

Claims (1)

1. 左右一対の後輪（１Ｒ），（１Ｒ）を夫れ夫れ独立、若しくは同時にブレーキをかけるブレーキ装置（２），（２）と、前記後輪（１Ｒ），（１Ｒ）のブレーキ力を変更するブレーキ力調整手段（７），（７）とを備えると共に、前記車両後部にはトップリンクと左右のロワーリンクからなる三点リンク機構を設け、この三点リンク機構に作業機（１８）を連結する構成とし、該作業機（１８）を駆動して作業を行なう作業状態若しくは非作業状態を指定する手段（５）を設け、車両の作業状態では旋回内側の後輪（１Ｒ）のみにブレーキをかけ、且つ車両の非作業状態では前記旋回時よりも弱いブレーキ力で左右両後輪（１Ｒ），（１Ｒ）にブレーキをかける制御手段（８）を設け、さらに、左右のブレーキペダル（３），（３）の踏み込み操作を補助するにあたり、左右ブレーキペダル（３），（３）の回動基部に左右のポンプ（５５），（５５）を設け、リヤアクスルケース（４１）側には大小径の異なる油圧シリンダ（４’Ｌ），（４’Ｓ）を設け、前記左右ポンプ（５５），（５５）と油圧シリンダ（４’Ｌ），（４’Ｓ）間を油路（５６）によって接続する構成とし、該油路（５６）には、前記左右ポンプ（５５），（５５）からの圧油をどちらか一方の油圧シリンダ（４’Ｌ），（４’Ｓ）へ連通させる切替制御弁（５７），（５７）を設け、前記左右ブレーキペダル（３），（３）の踏み込み操作により左右ポンプ（５５），（５５）内の圧油をポンプ外へ流出させる構成とし、作業状態では制御手段（８）により切替制御弁（５７）が切り替えられて、油路（５６）が小径の油圧シリンダ（４’Ｓ）側へ接続され、非作業状態では油路（５６）が大径の油圧シリンダ（４’Ｌ）側へ接続するように構成したことを特徴とする作業車両のブレーキ制御装置。

Images