JP4866014B2

JP4866014B2 - 作業車両

Info

Publication number: JP4866014B2
Application number: JP2005104098A
Authority: JP
Inventors: 辰彦野島; 武二田中; 重治木村
Original assignee: MITSUBISHI NOUKI KABUSHIKI KAISHA
Current assignee: MITSUBISHI NOUKI KABUSHIKI KAISHA
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2005-03-31
Publication date: 2012-02-01
Anticipated expiration: 2025-03-31
Also published as: JP2006280265A

Description

本発明は、複数の自動制御機能を備えたトラクタなどの作業車両に関する。

複数の自動制御機能を備えた作業車両が知られている。例えば、トラクタが備える自動制御機能としては、耕深自動制御機能（深さ制御機能）、傾斜自動制御機能（傾き制御機能）、バックアップ制御機能、旋回・上昇制御機能、前輪増速制御機能、オートブレーキ制御機能などがある。

このような作業車両では、作業条件に応じて各種の自動制御機能を入切設定することにより、作業効率や作業精度の向上を図ることが可能であるが、その反面、自動制御機能の入切設定が複雑になり、誤設定をもたらす惧れがあるため、複数の自動制御機能を一括で入切設定可能な作業車両も提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
特開２００４−１５９６２０号公報特開２００３−２１９７０７号公報

特許文献１、２に記載の作業車両では、複数の自動制御機能について複数の入切パターンを用意し、その中から所望の入切パターンを選択して一斉に入切設定を行うことが可能であるが、走行形態などに応じて適切な入切パターンを選択すると共に、その入切パターンに切換える必要があるため、依然として入切設定操作が複雑であり、誤設定の惧れもある。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、複数の自動制御機能を実現する制御装置を備えた作業車両において、前記制御装置は、耕深自動制御機能を、現状の走行形態が作業走行形態である場合には入り、非作業形態である場合には切りに自動的に切換える自動入切モードと、前記耕深自動制御機能を、現状の走行形態に拘わらず、個別入切設定具の操作に応じて入切する手動入切モードと、入切モード設定具の操作に応じて前記自動入切モードと前記手動入切モードの切換えを行う入切モード切換手段とを備えることを特徴とする作業車両である。このように構成すれば、自動入切モードの選択により、特定の自動制御機能を現状の走行形態に応じて自動的に入切することができるので、オペレータにとっては、走行形態に応じた入切パターンの選択や、入切パターンの切換えが不要になり、その結果、自動制御機能の入切設定に関する操作が簡略化されるだけでなく、誤設定も防止することができる。また、手動入切モードを選択すれば、特定の自動制御機能を手動で入切設定することができるので、様々な作業条件に適したきめ細かい入切設定も行うことができる。
請求項２の発明は、前記走行形態が、副変速機構の高速時、二駆・四駆切換機構が二駆側および左右ブレーキ連結機構が連結側である場合には非作業形態であると判断することを特徴とする請求項１記載の作業車両である。このように構成すれば、走行形態を正確に判断し、特定の自動制御機能を適切に入切できる。

次に、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。図１において、１はトラクタの走行機体であって、該走行機体１の後部には、昇降リンク機構２を介して作業機３が連結される。昇降リンク機構２は、左右一対のリフトロッド４を介してリフトアーム５で吊持されており、該リフトアーム５の油圧昇降動作に応じて作業機３を昇降させる。また、左右いずれかのリフトロッド４には、リフトロッドシリンダ６が介設されており、該リフトロッドシリンダ６の油圧伸縮動作に応じて作業機３を左右傾斜させる。

図１に示される作業機３は、ロータリ耕耘作業機であり、複数の耕耘爪７を備える耕耘軸８と、該耕耘軸８の上方を覆うメインカバー９と、該メインカバー９の後端部に上下回動自在に設けられるリヤカバー１０と、該リヤカバー１０の回動角を検出する耕深センサ１１とを備える。また、本実施形態のメインカバー９は、耕耘軸８を支点として前後回動自在であり、作業条件に応じてリヤカバー１０の支点位置を変更できるようにしてある。例えば、深耕作業時には、メインカバー９を前方に回動させ、浅耕作業時（代かき作業を含む）には、メインカバー９を後方に回動させる。

走行機体１は、各種機構の手動又は自動の切り換えにより、様々な走行形態を現出させる。走行形態は、大きく分けて作業走行形態と非作業走行形態（路上走行形態）であり、通常、作業走行形態では、走行副変速機構（図示せず）が低速側、二駆・四駆切換機構（図示せず）が四駆側、左右ブレーキ連結機構（図示せず）が非連結側にそれぞれ切り換えられ、また、非作業走行形態では、走行副変速機構が高速側、二駆・四駆切換機構が四駆又は二駆側、左右ブレーキ連結機構が連結側にそれぞれ切り換えられる。また、本実施形態の走行機体１は、前輪回転を増速させる前輪増速機構（図示せず）を備え、該前輪増速機構を機体旋回時に増速側に切換えることにより、小回り旋回を可能にする。

走行機体１の操作部１２には、メインパネル１３及びサイドパネル１４が設けられている。図２に示すように、メインパネル１３には、おまかせモードをＯＮ／ＯＦＦ（ＯＮ：自動入切モード／ＯＦＦ：手動入切モード）するおまかせスイッチ（入切モード設定具）１５、おまかせモードの入切設定状態を表示するおまかせモードランプ１５ａ、バックアップ制御機能を入切するバックアップスイッチ（個別入切設定具）１６、バックアップ制御機能の入切設定状態を表示するバックアップランプ１６ａ、旋回・上昇制御機能を入切する旋回・上昇スイッチ（個別入切設定具）１７、旋回・上昇制御機能の入切設定状態を表示する旋回・上昇ランプ１７ａ、前輪増速制御機能やオートブレーキ制御機能を入切する前輪増速・オートブレーキスイッチ（個別入切設定具）１８、前輪増速制御機能の入切設定状態を表示する前輪増速ランプ１８ａ、オートブレーキ制御機能の入切設定状態を示すオートブレーキランプ１８ｂ、耕深自動制御機能の入切状態を表示する耕深モニタランプ１９、傾斜自動制御の入切状態を表示する傾斜モニタランプ２０などが含まれる。

図３に示すように、サイドパネル１４には、ポジション制御機能の高さ設定具であるポジションレバー２１、耕深自動制御機能の目標耕深を設定する耕深設定ダイヤル２２、耕深自動制御機能の入切設定操作具及び耕深自動制御モード（深さ、Ｓモードなど）の切換設定具に兼用される耕深自動スイッチ（個別入切設定具）２３、傾斜自動制御機能の入切設定具及び目標傾斜設定具に兼用される傾斜設定ダイヤル２４、作業機３の上げ高さを設定する上げ高さ設定ダイヤル２５などが含まれる。

走行機体１には、各種の自動制御機能を実現する制御装置２６が設けられている。図４に示すように、制御装置２６は、マイコンなどを用いて構成されており、その入力側には、前述した設定操作具やセンサの他に、ポジションレバー２１のレバー位置を検出するポジションセンサ２７、リフトアーム５のアーム角を検出するリフトアームセンサ２８、リフトロッドシリンダ６のロッド長を検出するリフトロッドセンサ２９、メインカバー９の回動位置に基づいて代かき作業を検出する代かきスイッチ３０、エンジン回転数を検出するエンジン回転センサ３１、走行機体１（又は作業機３）の左右傾斜を検出する傾斜センサ３２、機体の後進操作を検出する後進スイッチ３３、機体の旋回操作を検出する旋回スイッチ３４、副変速機構の変速位置を検出する副変速スイッチ３５、二駆・四駆切換機構の切換状態を検出する四駆スイッチ３６、左右ブレーキ連結機構の連結状態を検出するブレーキ連結スイッチ３７などが接続される。

一方、制御装置２６の出力側には、前述したモニタランプなどの他に、リフトアーム電磁バルブ３８の上昇用ソレノイド３８ａ、下降用ソレノイド３８ｂ、リフトロッド電磁バルブ３９の伸長用ソレノイド３９ａ、３９ｂ、前輪増速電磁バルブ４０の前輪増速ソレノイド４０ａ、左右サイドブレーキ電磁バルブ４１の左ブレーキソレノイド４１ａ、右ブレーキソレノイド４１ｂなどが接続されている。

制御装置２６が実現する自動制御機能としては、作業機３の耕深を自動制御する耕深自動制御機能、作業機３の左右傾斜を自動制御する傾斜自動制御機能（傾き制御機能）、機体後進操作に応じて作業機３を自動的に上昇制御するバックアップ制御機能、機体旋回操作に応じて作業機３を自動的に上昇制御する旋回・上昇制御機能、機体旋回操作に応じて前輪回転を増速する前輪増速制御機能、機体旋回操作に応じて旋回内側の後輪を自動的に制動するオートブレーキ制御機能などが含まれる。尚、本実施形態の耕深自動制御機能には、耕深センサ１１の検出耕深に応じて作業機３を自動的に昇降させる深さ制御と、エンジン回転数に応じて作業機３を自動的に昇降させるＳモード制御と、代かき作業に適した作業機３の昇降制御を行う代かき制御とが含まれる。

図５に示すように、制御装置２６は、特定の自動制御機能を、現状の走行形態に応じて自動的に入切する自動入切モード（おまかせモードＯＮ）と、特定の自動制御機能を、現状の走行形態に拘わらず、個別入切設定具の操作に応じて入切する手動入切モード（おまかせモードＯＦＦ）とを備えると共に、入切モード設定具（おまかせスイッチ１５）の操作に応じて自動入切モードと手動入切モードの切換えを行う。このようにすると、自動入切モードの選択により、特定の自動制御機能を現状の走行形態に応じて自動的に入切することができるので、オペレータにとっては、走行形態に応じた入切パターンの選択や、入切パターンの切換えが不要になり、その結果、自動制御機能の入切設定に関する操作が簡略化されるだけでなく、誤設定も防止することができる。また、手動入切モードを選択すれば、特定の自動制御機能を手動で入切設定することができるので、様々な作業条件に適したきめ細かい入切設定も行うことができる。尚、図５において、「○」は、手動入切設定に拘わらず入状態とする場合、「×」は、手動入切設定に拘わらず切状態とする場合、「△」は、手動入切設定に応じて入切する場合を示す。

本実施形態では、上記の特定自動制御機能として耕深自動制御機能に適用されるが、傾斜自動制御機能、バックアップ制御機能、旋回・上昇制御機能などにも適用することが可能である。このようにすると、トラクタにおける主な自動制御機能に本発明を適用することができる。また、本実施形態では、副変速状態、二駆・四駆切換状態及び左右ブレーキ連結状態に基づいて、走行形態の判断を行うが、それ以外の判断条件を付加してもよい。

次に、第一実施形態における自動制御入切処理の具体例を図６に沿って説明する。ただし、図６においては、自動制御の入／切をＯＮ／ＯＦＦと記載する。この図に示すように、制御装置２６は、おまかせモードのＯＮ／ＯＦＦを判断し、該判断がＹＥＳの場合は、深さ制御をＯＮとする。ただし、副変速機構が高速側、二駆・四駆切換機構が二駆側、左右ブレーキ連結機構が連結側の場合には、全ての耕深自動制御機能（深さ制御、Ｓモード制御、代かき制御）をＯＦＦとする。一方、おまかせモードがＯＦＦの場合は、深さ制御スイッチ（耕深自動スイッチ２３）のＯＮを判断し、これがＹＥＳの場合は深さ制御をＯＮとし、ＮＯの場合は深さ制御をＯＦＦとする。また、Ｓモードスイッチ（耕深自動スイッチ２３）のＯＮを判断し、これがＹＥＳの場合はＳモード制御をＯＮとし、ＮＯの場合はＳモード制御をＯＦＦとする。更に、代かきスイッチ３０のＯＮを判断し、これがＹＥＳの場合は代かき制御をＯＮとし、ＮＯの場合は代かき制御をＯＦＦとする。このような処理によって図５に示すような自動制御機能の入切が実行される。

叙述の如く構成された本実施形態によれば、制御装置２６は、耕深自動制御機能を、現状の走行形態に応じて自動的に入切する自動入切モード（おまかせモードＯＮ）と、耕深自動制御機能を、現状の走行形態に拘わらず、個別入切設定具の操作に応じて入切する手動入切モード（おまかせモードＯＦＦ）とを備えると共に、入切モード設定具（おまかせスイッチ１５）の操作に応じて自動入切モードと手動入切モードの切換えを行うので、自動入切モードの選択により、耕深自動制御機能を現状の走行形態に応じて自動的に入切することができる。これにより、オペレータにとっては、走行形態に応じた入切パターンの選択や、入切パターンの切換えが不要になり、その結果、自動制御機能の入切設定に関する操作が簡略化されるだけでなく、誤設定も防止することができる。また、手動入切モードを選択すれば、特定の自動制御機能を手動で入切設定することができるので、様々な作業条件に適したきめ細かい入切設定も行うことができる。

次に、本発明の第二実施形態について、図７〜図１０に沿って説明する。図７に示すように本実施形態は、前記実施形態の自動制御入切処理を、傾斜自動制御機能（傾き制御機能）、バックアップ制御機能及び旋回・上昇制御機能に適用した例を示している。具体的に説明すると、第二実施形態では、おまかせモードのＯＮ／ＯＦＦを判断し、該判断がＹＥＳの場合は、傾き制御スイッチ（傾斜設定ダイヤル２４）のＯＮを判断し、該判断がＹＥＳの場合は、傾き制御をＯＮとする。ただし、副変速機構が高速側、二駆・四駆切換機構が二駆側、左右ブレーキ連結機構が連結側の場合には、バックアップ制御、旋回・上昇制御及び傾き制御をＯＦＦとする。

また、副変速機構が高速側、二駆・四駆切換機構が二駆側、左右ブレーキ連結機構が非連結側の場合には、傾き制御スイッチのＯＮ／ＯＦＦに応じて傾き制御をＯＮ／ＯＦＦするものの、バックアップ制御及び旋回・上昇制御はＯＦＦとする。また、それ以外の走行形態においては、バックアップスイッチ１６のＯＮ／ＯＦＦに応じてバックアップ制御をＯＮ／ＯＦＦすると共に、旋回・上昇スイッチのＯＮ／ＯＦＦに応じて旋回・上昇制御機能をＯＮ／ＯＦＦするが、副変速機構が高速側の場合、二駆・四駆切換機構が二駆側の場合、又は、左右ブレーキ連結機構が連結側の場合には、旋回・上昇制御機能を強制的にＯＦＦとする。

一方、おまかせモードがＯＦＦの場合は、傾き制御スイッチのＯＮ／ＯＦＦに応じて傾き制御をＯＮ／ＯＦＦすると共に、バックアップスイッチ１６のＯＮ／ＯＦＦに応じてバックアップ制御をＯＮ／ＯＦＦし、更に、旋回・上昇スイッチのＯＮ／ＯＦＦに応じて旋回・上昇制御機能をＯＮ／ＯＦＦする。

次に、本発明の第三実施形態について図１１を参照して説明する。この図に示すように、第三実施形態では、手動入切モード（おまかせモードＯＦＦ）であっても、現状の走行形態に応じて自動的に入切される特定の自動制御機能を備える点が前記実施形態と相違している。このようにすれば、走行形態に応じた入切が必須の自動制御機能について、入切モード切換の影響を排除できる。具体的には、機体の旋回に応じて前輪の回転を増速する前輪増速制御機能（倍速制御機能）や、機体の旋回に応じて旋回内側の後輪を自動的に制動するオートブレーキ制御機能が、路上走行中などにおいて動作することを規制できる。

トラクタの側面図である。メインパネルの正面図である。サイドパネルの平面図である。トラクタの制御構成を示すブロック図である。第一実施形態の作用説明図である。第一実施形態の自動制御入切処理を示すフローチャートである。第二実施形態の作用説明図である。第二実施形態の自動制御入切処理（１）を示すフローチャートである。第二実施形態の自動制御入切処理（２）を示すフローチャートである。第二実施形態の自動制御入切処理（３）を示すフローチャートである。第三実施形態の作用説明図である。

符号の説明

１走行機体
３作業機
１３メインパネル
１４サイドパネル
１５おまかせスイッチ
１６バックアップスイッチ
１７ａ旋回・上昇ランプ
２３耕深自動スイッチ
２４傾斜設定ダイヤル
２６制御装置
３５副変速スイッチ
３６四駆スイッチ
３７ブレーキ連結スイッチ

Claims

複数の自動制御機能を実現する制御装置を備えた作業車両において、前記制御装置は、耕深自動制御機能を、現状の走行形態が作業走行形態である場合には入り、非作業形態である場合には切りに自動的に切換える自動入切モードと、前記耕深自動制御機能を、現状の走行形態に拘わらず、個別入切設定具の操作に応じて入切する手動入切モードと、入切モード設定具の操作に応じて前記自動入切モードと前記手動入切モードの切換えを行う入切モード切換手段とを備えることを特徴とする作業車両。
前記走行形態が、副変速機構の高速時、二駆・四駆切換機構が二駆側および左右ブレーキ連結機構が連結側である場合には非作業形態であると判断することを特徴とする請求項１記載の作業車両。