JP5940960B2 - Drive control mechanism for work vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、作業車両の駆動制御機構の技術に関し、より詳細には、状況に応じて作業車両を二輪駆動状態から四輪駆動状態に自動的に切り換える作業車両の駆動制御機構の技術に関する。 The present invention relates to a technique for a drive control mechanism for a work vehicle, and more particularly to a technique for a drive control mechanism for a work vehicle that automatically switches the work vehicle from a two-wheel drive state to a four-wheel drive state according to the situation.
従来、状況に応じて作業車両を二輪駆動状態から四輪駆動状態に自動的に切り換える作業車両の駆動制御機構の技術は公知となっている。例えば、特許文献1に記載の如くである。 2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for a drive control mechanism for a work vehicle that automatically switches the work vehicle from a two-wheel drive state to a four-wheel drive state according to the situation has been known. For example, as described in Patent Document 1.
特許文献1に記載の技術においては、左右の後輪の回転速度から算出されるスリップ率が所定値以上になった場合、作業車両を自動的に二輪駆動状態から四輪駆動状態に切り換えることが可能である。このように構成することによって、作業車両のスリップを解消(スリップ率を改善)し、当該作業車両の接地面に対する駆動力(トラクション)を向上させることができる。 In the technique described in Patent Document 1, when the slip ratio calculated from the rotational speeds of the left and right rear wheels becomes a predetermined value or more, the work vehicle can be automatically switched from the two-wheel drive state to the four-wheel drive state. Is possible. By comprising in this way, the slip of a work vehicle can be eliminated (slip rate is improved) and the driving force (traction) with respect to the grounding surface of the work vehicle can be improved.
しかしながら、特許文献1に記載の技術は作業車両の車体の傾斜(接地面の傾斜)を考慮したものではない点で不利であった。以下、具体的に説明する。 However, the technique described in Patent Document 1 is disadvantageous in that it does not consider the inclination of the vehicle body of the work vehicle (the inclination of the ground plane). This will be specifically described below.
例えば、二輪駆動状態の作業車両が傾斜面を上っている(作業車両が傾斜している)時にスリップが発生した場合を想定する。この場合においてスリップ率が所定値以上になると、作業車両は自動的に四輪駆動状態に切り換えられ、スリップを解消することができる。スリップが解消されると、作業車両は再び二輪駆動状態に切り換えられる。しかしながら、作業車両は傾斜面を上っているため、再びスリップが発生する。すると、また作業車両は自動的に四輪駆動状態に切り換えられる。 For example, a case is assumed in which slip occurs when a work vehicle in a two-wheel drive state moves up an inclined surface (the work vehicle is inclined). In this case, when the slip ratio becomes a predetermined value or more, the work vehicle is automatically switched to the four-wheel drive state, and the slip can be eliminated. When the slip is eliminated, the work vehicle is switched to the two-wheel drive state again. However, since the work vehicle is moving up the inclined surface, the slip occurs again. Then, the work vehicle is automatically switched to the four-wheel drive state.
このように、特許文献1に記載の技術では、作業車両が傾斜している時にスリップが発生した場合、二輪駆動状態と四輪駆動状態とが延々と交互に切り換えられる状態(ハンチング状態)になるおそれがある点で不利であった。 As described above, in the technique described in Patent Document 1, when slip occurs when the work vehicle is tilted, the two-wheel drive state and the four-wheel drive state are alternately switched to each other (hunting state). It was disadvantageous in that there was a fear.
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、作業車両が傾斜していても、適切にスリップを解消することが可能な作業車両の駆動制御機構を提供することである。 The present invention has been made in view of the above situation, and a problem to be solved is a drive control mechanism for a work vehicle that can appropriately eliminate slip even when the work vehicle is inclined. Is to provide.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、請求項1においては、作業車両の前輪及び後輪に駆動力を伝達する四輪駆動状態と、前記後輪にのみ駆動力を伝達する二輪駆動状態と、を切り換える駆動切換手段と、接地面に対する車輪のスリップ率を検出するスリップ率検出手段と、前記作業車両の水平方向に対する前上り方向への傾斜角度を検出する傾斜角度検出手段と、前記スリップ率が閾値を超えた場合、当該スリップ率が前記閾値を超えた時の前記傾斜角度を記憶値として記憶すると共に、前記作業車両を四輪駆動状態に自動的に切り換え、前記作業車両が四輪駆動状態に自動的に切り換えられた状態において、前記スリップ率が前記閾値以下に減少し、かつ前記傾斜角度が前記記憶値未満の所定の角度以下に減少した場合、前記作業車両を二輪駆動状態に自動的に切り換える制御手段と、を具備するものである。 That is, in claim 1, drive switching means for switching between a four-wheel drive state in which driving force is transmitted to the front wheels and rear wheels of a work vehicle and a two-wheel drive state in which driving force is transmitted only to the rear wheels, a slip ratio detecting means for detecting a wheel slip ratio with respect to the ground, the inclination angle detection means for detecting the inclination angle of the front upstream with respect to the horizontal direction of the work vehicle, if the previous SL slip ratio exceeds a threshold value, the The inclination angle when the slip ratio exceeds the threshold value is stored as a stored value , and the work vehicle is automatically switched to a four-wheel drive state, and the work vehicle is automatically switched to a four-wheel drive state. in the state, the slip ratio is reduced below the threshold value, and if the inclination angle is reduced to below a predetermined angle less than the stored value, automatically cut changeover to the working vehicle in two-wheel drive state And control means that is configured to include a.
請求項2においては、前記所定の角度は、前記記憶値に対して所定の割合となるように設定されるものである。 According to a second aspect of the present invention, the predetermined angle is set to be a predetermined ratio with respect to the stored value .
請求項3においては、前記制御手段は、前記作業車両が四輪駆動状態に自動的に切り換えられた状態において、前記スリップ率が前記閾値以下に減少し、かつ前記傾斜角度が略水平になった場合、前記作業車両を二輪駆動状態に自動的に切り換えるものである。 According to a third aspect of the present invention, in the state in which the work vehicle is automatically switched to the four-wheel drive state, the control means reduces the slip ratio to be equal to or less than the threshold value, and the inclination angle becomes substantially horizontal. In this case, the work vehicle is automatically switched to a two-wheel drive state.
請求項4においては、前記閾値を任意に変更することが可能な閾値変更手段をさらに具備するものである。 According to a fourth aspect of the present invention, the apparatus further comprises threshold value changing means capable of arbitrarily changing the threshold value.
請求項5においては、前記スリップ率検出手段は、前記作業車両の位置を検出するGPS受信手段と、前記車輪への駆動力伝達経路における駆動速度を検出する駆動速度検出手段と、を具備し、前記制御手段は、前記作業車両の位置の変化に基づいて算出される前記作業車両の実走行速度と、前記駆動速度に基づいて算出される前記作業車両の理論走行速度と、に基づいて前記スリップ率を算出するものである。
In
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
請求項1においては、作業車両が傾斜していても、適切にスリップを解消することができる。 In claim 1, even if the work vehicle is inclined, the slip can be appropriately eliminated.
請求項2においては、スリップ率が閾値を超えた時の接地面の状態に応じて所定の角度が決定されるため、より適切にスリップを解消することができる。 According to the second aspect of the present invention, the predetermined angle is determined according to the state of the contact surface when the slip ratio exceeds the threshold value, so that the slip can be more appropriately eliminated.
請求項3においては、作業車両が略水平になった場合には、当該作業車両の傾斜角度がスリップに与える影響はほとんど無くなる。従って、この場合は当該傾斜角度にかかわらずスリップ率にのみ基づいて二輪駆動状態に切り換えることで、より適切にスリップを解消することができる。 According to the third aspect, when the work vehicle becomes substantially horizontal, the influence of the inclination angle of the work vehicle on the slip is almost eliminated. Therefore, in this case, the slip can be more appropriately eliminated by switching to the two-wheel drive state based only on the slip rate regardless of the inclination angle.
請求項4においては、接地面の状況や作業内容等に基づいて任意に閾値を設定することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the threshold value can be arbitrarily set based on the situation of the ground contact surface, work contents, and the like.
請求項5においては、GPSを利用してスリップ率を算出することができる。特に、元々GPS受信手段が搭載されている作業車両に本発明を適用する場合には、スリップ率を算出するためのセンサを別途設ける必要が無いため、コストの削減を図ることができる。
In
以下では、図1を用いて、本発明に係る作業車両の駆動制御機構の実施の一形態に係る駆動制御機構10を具備するトラクタ1の全体構成について説明する。
Below, the whole structure of the tractor 1 which comprises the
なお、本実施形態においては、駆動制御機構10を具備する作業車両としてトラクタ1を例示するが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、駆動制御機構10を具備する作業車両は、その他の農業車両、建設車両、産業車両等であっても良い。
In the present embodiment, the tractor 1 is illustrated as a work vehicle including the
トラクタ1は、主として前輪2・2、後輪3・3、エンジン4、変速機構5、運転操作部6、キャビン7及び駆動制御機構10を具備する。
The tractor 1 mainly includes front wheels 2 and 2,
トラクタ1の車体の前部はフロントアクスルを介して左右一対の車輪(前輪2・2)に支持される。当該車体の後部はリアアクスルを介して左右一対の車輪(後輪3・3)に支持される。当該車体の前部にはエンジン4が設けられる。当該車体の後部には変速機構5(トランスミッション)が設けられる。
The front part of the vehicle body of the tractor 1 is supported by a pair of left and right wheels (front wheels 2 and 2) via a front axle. The rear portion of the vehicle body is supported by a pair of left and right wheels (
エンジン4の動力は、変速機構5で変速された後、フロントアクスルを経て前輪2・2に伝達可能とされると共に、リアアクスルを経て後輪3・3に伝達可能とされる。エンジン4の動力によって前輪2・2及び後輪3・3が回転駆動され、トラクタ1の走行が行われる。
The power of the
トラクタ1の車体の前後中途部から後部にかけては、作業者が搭乗してトラクタ1を操作するための運転操作部6が設けられる。運転操作部6には、作業者がトラクタ1の操向操作を行うためのステアリングホイール6a、座席(不図示)等が設けられる。運転操作部6は、キャビン7によって覆われる。
A driving operation unit 6 for an operator to ride and operate the tractor 1 is provided from the middle part of the vehicle body of the tractor 1 to the rear part. The driving operation unit 6 is provided with a
トラクタ1の各部には、駆動制御機構10を構成する各部材が設けられる。
Each part of the tractor 1 is provided with each member constituting the
以下では、図1及び図2を用いて、駆動制御機構10の構成について説明する。
Below, the structure of the
駆動制御機構10は、トラクタ1を二輪駆動状態(後輪3・3のみを回転駆動する状態)又は四輪駆動状態(前輪2・2及び後輪3・3を回転駆動する状態)に適宜切り換えるものである。
The
駆動制御機構10は、主としてアクセルセンサ12、変速位置検出センサ14、ブレーキスイッチ16、前輪切れ角スイッチ18、駆動切換スイッチ20、倍速切換スイッチ21、モード切換スイッチ22、閾値設定ダイヤル24、車軸回転センサ26、傾斜センサ28、GPS受信装置30、変速電磁バルブ32、四輪駆動電磁バルブ34、倍速電磁バルブ35、スリップ報知ブザー36、GPS非受信報知ランプ38、クランク位置センサ40、エンジンECU42及び本機ECU44を具備する。
The
アクセルセンサ12は、エンジン4の回転数の目標値(目標回転数)を変更操作するためのアクセル操作具(アクセルペダルやアクセルレバー等)の操作位置を検出するものである。前記アクセル操作具は、運転操作部6の作業者が操作可能な位置に設けられる。アクセルセンサ12は、当該アクセル操作具の操作位置を検出可能な位置(例えば、当該アクセル操作具の回動基端部)に設けられる。
The
なお、前記アクセル操作具が複数設けられる場合には、当該複数のアクセル操作具にそれぞれ対応して複数のアクセルセンサ12が設けられる。
When a plurality of accelerator operation tools are provided, a plurality of
本実施形態においては、状態検出手段、エンジン操作検出手段及び目標回転数検出手段として、アクセルセンサ12を用いている。
In this embodiment, the
変速位置検出センサ14は、変速機構5を変速操作するための変速操作具(主変速レバーや副変速レバー等)の操作位置を検出するものである。前記変速操作具は、運転操作部6の作業者が操作可能な位置に設けられる。変速位置検出センサ14は、当該変速操作具の操作位置を検出可能な位置(例えば、当該変速操作具の回動基端部)に設けられる。
The shift
なお、前記変速操作具が複数設けられる場合には、当該複数の変速操作具にそれぞれ対応して複数の変速位置検出センサ14が設けられる。
When a plurality of shift operation tools are provided, a plurality of shift
本実施形態においては、状態検出手段及び変速操作検出手段として、変速位置検出センサ14を用いている。
In the present embodiment, the shift
ブレーキスイッチ16は、トラクタ1を制動するための制動操作具(ブレーキペダルや駐車ブレーキレバー等)が操作されたか否かを検出するものである。前記制動操作具は、運転操作部6の作業者が操作可能な位置に設けられる。ブレーキスイッチ16は、当該制動操作具が操作されたか否かを検出可能な位置(例えば、当該制動操作具の回動基端部)に設けられる。
The
なお、前記制動操作具が複数設けられる場合には、当該複数の制動操作具にそれぞれ対応して複数のブレーキスイッチ16が設けられる。 When a plurality of braking operation tools are provided, a plurality of brake switches 16 are provided corresponding to the plurality of braking operation tools, respectively.
前輪切れ角スイッチ18は、前輪2・2の切れ角が所定の値以上になったか否かを検出するものである。前輪切れ角スイッチ18は、フロントアクスルの前輪2(本実施形態においては、左側の前輪2)近傍に設けられる。
The front wheel turning
本実施形態においては、前輪切れ角検出手段として、前輪切れ角スイッチ18を用いている。
In the present embodiment, the front wheel
駆動切換スイッチ20は、トラクタ1を四輪駆動状態又は二輪駆動状態に手動で切り換えるための操作具である。駆動切換スイッチ20は、運転操作部6の作業者が操作可能な位置に設けられる。
The
倍速切換スイッチ21は、所定の場合にトラクタ1を倍速状態に自動的に切り換えることを許可又は禁止するための操作具である。倍速切換スイッチ21は、運転操作部6の作業者が操作可能な位置に設けられる。
The double
ここで、「倍速状態」とは、トラクタ1の前輪2・2を後輪3・3よりも速い対地速度で回転駆動させる状態をいう。トラクタ1を倍速状態に切り換えることによって、容易に旋回することができると共に、接地面(圃場)を荒らし難くすることができる。
Here, the “double speed state” refers to a state in which the front wheels 2 and 2 of the tractor 1 are rotationally driven at a ground speed faster than the
モード切換スイッチ22は、後述する本機ECU44による制御モードを手動で切り換えるための操作具である。モード切換スイッチ22は、運転操作部6の作業者が操作可能な位置に設けられる。
The
閾値設定ダイヤル24は、後述するスリップ率Sの閾値Stを手動で設定するための操作具である。閾値設定ダイヤル24は、運転操作部6の作業者が操作可能な位置に設けられる。
The
本実施形態においては、閾値変更手段として、閾値設定ダイヤル24を用いている。
In the present embodiment, a
車軸回転センサ26は、エンジン4から駆動輪(本実施形態においては、常時回転駆動される後輪3・3)への動力伝達経路における駆動速度を検出するものである。車軸回転センサ26は、トラクタ1の後輪3・3側の差動機構(デフ)へと動力を伝達する車軸に設けられ、当該車軸の駆動速度を検出することができる。
The
なお、本実施形態においては、車軸回転センサ26は上記車軸の駆動速度を検出するものとしたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、車軸回転センサ26は、駆動輪(後輪3・3)への動力伝達経路における駆動速度を検出することができるものであれば、その検出位置を限定するものではない。
In the present embodiment, the
本実施形態においては、スリップ率検出手段、駆動速度検出手段、状態検出手段及び発進検出手段として、車軸回転センサ26を用いている。
In the present embodiment, the
傾斜センサ28は、水平面に対するトラクタ1の前後方向の傾斜角度θを検出するものである。傾斜センサ28は、トラクタ1の適宜の位置に設けられる。
The
本実施形態においては、傾斜角度検出手段として、傾斜センサ28を用いている。
In the present embodiment, the
GPS受信装置30は、GPS衛星からの信号を受信し、トラクタ1の現在位置を検出するものである。GPS受信装置30は、キャビン7の上部に設けられる。
The
本実施形態においては、スリップ率検出手段及びGPS受信手段として、GPS受信装置30を用いている。
In the present embodiment, the
変速電磁バルブ32は、変速機構5に設けられた変速用の油圧クラッチの動作を制御し、ひいては当該変速機構5を変速操作するものである。変速電磁バルブ32は変速機構5の近傍に設けられる。
The speed change
なお、図中には1つの変速電磁バルブ32を図示しているが、実際には変速機構5に設けられた複数の油圧クラッチにそれぞれ対応して複数の変速電磁バルブ32が設けられる。
Although one transmission
四輪駆動電磁バルブ34は、変速機構5に設けられた前輪駆動用の油圧クラッチの動作を制御し、ひいては四輪駆動状態と二輪駆動状態とを切り換え操作するものである。四輪駆動電磁バルブ34は変速機構5の近傍に設けられる。
The four-wheel drive
本実施形態においては、駆動切換手段として、四輪駆動電磁バルブ34を用いている。
In the present embodiment, a four-wheel drive
倍速電磁バルブ35は、変速機構5に設けられた倍速用の油圧クラッチの動作を制御し、ひいては倍速状態とその他の状態(二輪駆動状態及び四輪駆動状態)とを切り換え操作するものである。倍速電磁バルブ35は変速機構5の近傍に設けられる。
The double speed
本実施形態においては、倍速切換手段として、倍速電磁バルブ35を用いている。
In the present embodiment, a double speed
スリップ報知ブザー36は、後述するスリップ率Sが閾値Stに近い値まで増加したら、その旨を作業者に報知するためのブザーである。スリップ報知ブザー36は所定の音(警告音)を発することができる。スリップ報知ブザー36は運転操作部6に設けられる。
The
なお、スリップ報知ブザー36に代えて、報知ランプや液晶画面を用いて作業者に報知する構成とすることも可能である。
Instead of the
GPS非受信報知ランプ38は、GPS受信装置30がGPS衛星からの信号を受信できていない場合に、その旨を作業者に報知するためのランプ(発光器具)である。GPS非受信報知ブザーは所定の光を発することができる。GPS非受信報知ランプ38は運転操作部6に設けられる。
The GPS
なお、GPS非受信報知ランプ38に代えて、報知ブザーや液晶画面を用いて作業者に報知する構成とすることも可能である。
Instead of the GPS
クランク位置センサ40は、エンジン4のフライホイールの回転位置を検出し、ひいてはエンジン4の実際の回転数(実回転数)を検出するものである。クランク位置センサ40は、エンジン4(より詳細には、エンジン4のフライホイール)の近傍に設けられる。
The crank
本実施形態においては、状態検出手段及び実回転数検出手段として、クランク位置センサ40を用いている。
In the present embodiment, the crank
エンジンECU42は、エンジン4のコモンレールシステムの情報を管理すると共に、接続された各機器の動作を制御するものである。エンジンECU42は、トラクタ1の車体の前部に設けられる。エンジンECU42は、記憶部、演算処理部等により構成される。エンジンECU42には、エンジン4のコモンレールシステムを制御するためのプログラムや種々のデータが記憶される。
The
エンジンECU42はクランク位置センサ40に接続され、エンジン4の実回転数についての情報を受信することができる。
エンジンECU42はエンジン4の各部(より詳細には、サプライポンプ、レール、インジェクタ、各種センサ等(不図示))に接続され、当該エンジン4の動作(回転数等)を制御することができる。
The
The
なお、本実施形態に係るエンジン4はコモンレールシステムを備えるものとするが、本発明はコモンレールシステムを備えていないエンジンを有する作業車両にも適用することが可能である。
In addition, although the
本機ECU44は、駆動制御機構10の情報を管理すると共に、接続された各機器の動作を制御するものである。本機ECU44は運転操作部6に設けられる。本機ECU44は、記憶部、演算処理部等により構成される。本機ECU44には、駆動制御機構10を制御するためのプログラムや種々のデータが記憶される。
This machine ECU44 manages the information of the
本機ECU44はアクセルセンサ12に接続され、前記アクセル操作具の操作位置についての情報を受信することができる。
本機ECU44は変速位置検出センサ14に接続され、前記変速操作具の操作位置についての情報を受信することができる。
本機ECU44はブレーキスイッチ16に接続され、前記制動操作具が操作されたか否かについての情報を受信することができる。
本機ECU44は前輪切れ角スイッチ18に接続され、前輪2・2の切れ角が所定の値以上になったか否かについての情報を受信することができる。
本機ECU44は駆動切換スイッチ20に接続され、当該駆動切換スイッチ20の操作位置についての情報を受信することができる。
本機ECU44は倍速切換スイッチ21に接続され、当該倍速切換スイッチ21の操作位置についての情報を受信することができる。
本機ECU44はモード切換スイッチ22に接続され、当該モード切換スイッチ22の操作位置についての情報を受信することができる。
本機ECU44は閾値設定ダイヤル24に接続され、当該閾値設定ダイヤル24の操作位置についての情報を受信することができる。
本機ECU44は車軸回転センサ26に接続され、エンジン4から駆動輪への動力伝達経路における駆動速度についての情報を受信することができる。
本機ECU44は傾斜センサ28に接続され、トラクタ1の前後方向の傾斜角度θについての情報を受信することができる。
本機ECU44はGPS受信装置30に接続され、トラクタ1の現在位置についての情報を受信することができる。
The
The
The
This
This
The
The
The
This
This
This
本機ECU44は変速電磁バルブ32に接続され、当該変速電磁バルブ32の動作を制御することができる。
本機ECU44は四輪駆動電磁バルブ34に接続され、当該四輪駆動電磁バルブ34の動作を制御することができる。
本機ECU44は倍速電磁バルブ35に接続され、当該倍速電磁バルブ35の動作を制御することができる。
本機ECU44はスリップ報知ブザー36に接続され、当該スリップ報知ブザー36の動作(警告音のON/OFFの切り換え)を制御することができる。
本機ECU44はGPS非受信報知ランプ38に接続され、当該GPS非受信報知ランプ38の動作(発光のON/OFFの切り換え)を制御することができる。
This
This
The
The
This
本機ECU44はエンジンECU42に接続され、当該エンジンECU42を介してエンジン4の実回転数についての情報を受信することができる。
本機ECU44はエンジンECU42に接続され、当該エンジンECU42を介してエンジン4に関する各種の情報を受信することができる。
This
This
なお、本機ECU44は1体だけでなく、複数体(メインのECUと、サブのECU等)で構成することも可能である。
また、本機ECU44とエンジンECU42を、1体のECUで構成することも可能である。
In addition, this machine ECU44 can also be comprised not only by 1 body but by multiple bodies (main ECU, sub ECU, etc.).
Further, the
本実施形態においては、制御手段として、本機ECU44を用いている。 In this embodiment, this machine ECU44 is used as a control means.
以下では、上述の如く構成された駆動制御機構10の制御態様について説明する。
Below, the control aspect of the
駆動制御機構10は、トラクタ1を二輪駆動状態又は四輪駆動状態に適宜切り換える制御モードとして、「固定モード」及び「オートモード」を有する。作業者によってモード切換スイッチ22が切り換えられると、本機ECU44は前記制御モードを固定モード又はオートモードのいずれかに切り換える。
The
以下では、まず、固定モードについて説明する。 Hereinafter, the fixed mode will be described first.
固定モードは、作業者が任意にトラクタ1を二輪駆動状態又は四輪駆動状態に切り換えることが可能なモードである。固定モードにおいては、本機ECU44は駆動切換スイッチ20の操作に基づいて、トラクタ1を二輪駆動状態又は四輪駆動状態に切り換える。
The fixed mode is a mode in which the operator can arbitrarily switch the tractor 1 to the two-wheel drive state or the four-wheel drive state. In the fixed mode, the
すなわち、作業者が駆動切換スイッチ20を操作して二輪駆動状態を選択した場合、本機ECU44は四輪駆動電磁バルブ34の動作を制御し、前輪駆動用の油圧クラッチの接続を解除する。これによって、前輪2・2への動力の伝達を断ち、後輪3・3のみを回転駆動させる二輪駆動状態とすることができる。
That is, when the operator operates the
また、作業者が駆動切換スイッチ20を操作して四輪駆動状態を選択した場合、本機ECU44は四輪駆動電磁バルブ34の動作を制御し、前輪駆動用の油圧クラッチを接続する。これによって、前輪2・2へ動力を伝達可能とし、前輪2・2及び後輪3・3を回転駆動させる四輪駆動状態とすることができる。
When the operator operates the
次に、オートモードについて説明する。 Next, the auto mode will be described.
オートモードは、作業者による駆動切換スイッチ20の操作によらず、本機ECU44がトラクタ1を二輪駆動状態又は四輪駆動状態に自動的に切り換えるモードである。
The auto mode is a mode in which the
以下では、図1から図6までを用いて、オートモードにおける本機ECU44による制御態様の1つ(第一制御態様)について説明する。
Hereinafter, one of the control modes (first control mode) by the
第一制御態様は、トラクタ1の走行中にスリップが発生した場合に、当該スリップを適切に解消(スリップ率Sを改善)するための制御である。 The first control mode is control for appropriately eliminating the slip (improving the slip ratio S) when the slip occurs during the traveling of the tractor 1.
まず、主に図3を用いて、第一制御態様における本機ECU44による処理の流れについて説明する。
First, the flow of processing by the
ステップS101において、本機ECU44は、トラクタ1のスリップ率Sが閾値Stを超えているか否かを判断する。以下、ステップS101の処理について詳細に説明する。
In step S101, the
スリップ率Sとは、トラクタ1の駆動輪が圃場等の接地面に対してどの程度スリップしているかを示す値である。スリップ率S(%)は、S=(Vi−Vp)/Vi×100の式に基づいて算出される。ここで、Vpはトラクタ1の実際の走行速度(実走行速度)、Viはトラクタ1の理論走行速度である。 The slip ratio S is a value indicating how much the driving wheel of the tractor 1 slips with respect to a ground contact surface such as a farm field. The slip ratio S (%) is calculated based on the equation S = (Vi−Vp) / Vi × 100. Here, Vp is an actual traveling speed (actual traveling speed) of the tractor 1, and Vi is a theoretical traveling speed of the tractor 1.
実走行速度Vpは、トラクタ1の接地面に対する実際の走行速度である。実走行速度Vpは、トラクタ1の位置の変化に基づいて本機ECU44によって算出される。具体的には、本機ECU44はGPS受信装置30からトラクタ1の現在位置についての情報を継続して受信する。本機ECU44は、当該トラクタ1の位置の単位時間当たりの変化量から、当該トラクタ1の速度(実走行速度Vp)を算出する。
The actual traveling speed Vp is an actual traveling speed with respect to the ground contact surface of the tractor 1. The actual traveling speed Vp is calculated by the
理論走行速度Viは、駆動輪が接地面に対してスリップしていない場合(理論上)のトラクタ1の走行速度である。理論走行速度Viは、トラクタ1の駆動輪の駆動速度に基づいて本機ECU44によって算出される。具体的には、本機ECU44は車軸回転センサ26から駆動輪への動力伝達経路における駆動速度についての情報を受信する。本機ECU44は、当該駆動速度及び予め記憶される動力伝達経路の減速比に基づいて駆動輪の駆動速度を算出する。本機ECU44は、当該駆動輪の駆動速度及び当該駆動輪の径に基づいて、トラクタ1の理論走行速度Viを算出する。
The theoretical travel speed Vi is the travel speed of the tractor 1 when the driving wheel does not slip with respect to the ground contact surface (theoretical). The theoretical travel speed Vi is calculated by the
例えば、トラクタ1が接地面に対して全くスリップせず走行している場合、実走行速度Vpと理論走行速度Viは一致(Vp=Vi)し、スリップ率S=0(%)となる。
また、トラクタ1の駆動輪が接地面に対して完全に空転している場合、実走行速度Vp=0であるため、スリップ率S=100(%)となる。
For example, when the tractor 1 is traveling without slipping with respect to the ground contact surface, the actual traveling speed Vp and the theoretical traveling speed Vi coincide (Vp = Vi), and the slip ratio S = 0 (%).
Further, when the driving wheel of the tractor 1 is completely idle with respect to the ground contact surface, the actual traveling speed Vp = 0, so that the slip ratio S = 100 (%).
閾値Stは、本機ECU44がトラクタ1を二輪駆動状態又は四輪駆動状態に自動的に切り換える際の基準となるスリップ率Sの値である。本機ECU44は閾値設定ダイヤル24の操作位置についての情報を受信する。本機ECU44は、当該閾値設定ダイヤル24の操作位置についての情報に基づいて、閾値Stを設定する。すなわち、作業者は閾値設定ダイヤル24を操作することによって、閾値Stを任意に設定することができる。
The threshold value St is a value of the slip ratio S that serves as a reference when the
本機ECU44は、トラクタ1のスリップ率Sが閾値Stを超えていると判断した場合、ステップS102に移行する。
本機ECU44は、トラクタ1のスリップ率Sが閾値Stを超えていないと判断した場合、ステップS107に移行する。
When the
When the
ステップS102において、本機ECU44は、トラクタ1のスリップ率Sが閾値Stを超えていると判断した時点(ステップS101)における、当該トラクタ1の前後方向の傾斜角度θを記憶する。
本機ECU44は、上記処理を行った後、ステップS103に移行する。
In step S102, the
This machine ECU44 transfers to step S103, after performing the said process.
ステップS103において、本機ECU44は、トラクタ1を四輪駆動状態に自動的に切り換える。すなわち、この場合、本機ECU44は四輪駆動電磁バルブ34の動作を制御し、前輪駆動用の油圧クラッチを接続する。これによって、前輪2・2へ動力を伝達可能とし、前輪2・2及び後輪3・3を回転駆動させる四輪駆動状態とすることができる。
In step S103, the
なお、当該処理(ステップS103)の時点ですでにトラクタ1が四輪駆動状態である場合は、本機ECU44はその状態を維持する。
If the tractor 1 is already in the four-wheel drive state at the time of the processing (step S103), the
本機ECU44は、上記処理(ステップS103)を行った後、ステップS104に移行する。 This machine ECU44 transfers to step S104, after performing the said process (step S103).
ステップS104において、本機ECU44は、トラクタ1のスリップ率Sが閾値St以下であるか否かを判断する。
本機ECU44は、トラクタ1のスリップ率Sが閾値St以下であると判断した場合、ステップS105に移行する。
本機ECU44は、トラクタ1のスリップ率Sが閾値Stを超えていると判断した場合、ステップS104の処理を再度行う。
In step S104, the
When the
When the
ステップS105において、本機ECU44は、トラクタ1が前後方向に略水平であるか否かを判断する。具体的には、本機ECU44は、トラクタ1の前後方向の傾斜角度θが0(°)に近い値(例えば、−1(°)≦θ≦1(°)等)であるか否かを判断する。
本機ECU44は、トラクタ1が前後方向に略水平ではないと判断した場合、ステップS106に移行する。
本機ECU44は、トラクタ1が前後方向に略水平であると判断した場合、ステップS107に移行する。
In step S105, this
When the tractor 1 determines that the tractor 1 is not substantially horizontal in the front-rear direction, the
When the tractor 1 determines that the tractor 1 is substantially horizontal in the front-rear direction, the
ステップS106において、本機ECU44は、トラクタ1の前後方向の傾斜角度θが所定の角度θt以下であるか否かを判断する。
In step S106, the
ここで、所定の角度θtはステップS102において記憶された傾斜角度θ未満の角度となるように設定される。また、所定の角度θtはステップS102において記憶された傾斜角度θに対して所定の割合となるように設定される。本実施形態においては、所定の角度θtはステップS102において記憶された傾斜角度θの50(%)の値となるように設定される。当該所定の割合は、予め本機ECU44に設定(記憶)される。
Here, the predetermined angle θt is set to be an angle smaller than the inclination angle θ stored in step S102. Further, the predetermined angle θt is set to be a predetermined ratio with respect to the inclination angle θ stored in step S102. In the present embodiment, the predetermined angle θt is set to be a value of 50 (%) of the tilt angle θ stored in step S102. The predetermined ratio is set (stored) in the
なお、上述の傾斜角度θに対する所定の割合は、50(%)に限るものではない。また、当該所定の割合は、トラクタ1に設けられた操作具(ダイヤル等)によって作業者が任意に変更可能となるように構成することもできる。
また、所定の角度θtは、傾斜角度θに対する所定の割合ではなく、一定の値に設定することも可能である。
In addition, the predetermined ratio with respect to the above-described inclination angle θ is not limited to 50 (%). In addition, the predetermined ratio can be configured so that an operator can arbitrarily change it with an operation tool (such as a dial) provided in the tractor 1.
In addition, the predetermined angle θt is not a predetermined ratio with respect to the inclination angle θ, and can be set to a constant value.
本機ECU44は、トラクタ1の前後方向の傾斜角度θが所定の角度θt以下であると判断した場合、ステップS107に移行する。
本機ECU44は、トラクタ1の前後方向の傾斜角度θが所定の角度θtを超えていると判断した場合、ステップS104に再度移行する。
When the
When this
ステップS107において、本機ECU44は、トラクタ1を二輪駆動状態に自動的に切り換える。すなわち、この場合、本機ECU44は四輪駆動電磁バルブ34の動作を制御し、前輪駆動用の油圧クラッチの接続を解除する。これによって、前輪2・2への動力の伝達を断ち、後輪3・3のみを回転駆動させる二輪駆動状態とすることができる。
In step S107, this
なお、当該処理(ステップS107)の時点ですでにトラクタ1が二輪駆動状態である場合は、本機ECU44はその状態を維持する。
If the tractor 1 is already in the two-wheel drive state at the time of the processing (step S107), the
次に、図3から図5までを用いて、第一制御態様の具体的な例を説明する。 Next, a specific example of the first control mode will be described with reference to FIGS.
図4は、走行中のトラクタ1の駆動状態(二輪駆動状態又は四輪駆動状態)、スリップ率S及び傾斜角度θが時間tの経過と共に変化する様子を示したタイムチャートである。 FIG. 4 is a time chart showing how the driving state (two-wheel driving state or four-wheel driving state), slip ratio S, and inclination angle θ of the traveling tractor 1 change with time t.
トラクタ1の走行中における時間t1において、スリップ率Sが閾値Stを超えた場合(図3のステップS101、及び図5(a)参照)、本機ECU44はその時点(時間t1)における傾斜角度θ(本実施形態においては、θ1とする)を記憶する(図3のステップS102参照)。また本機ECU44は、トラクタ1を四輪駆動状態に自動的に切り換える(図3のステップS103、及び図5(b)参照)。これによって、トラクタ1のスリップ率を改善(低減)し、トラクタ1の接地面に対する駆動力を向上させることができる。
When the slip rate S exceeds the threshold value St at time t1 during travel of the tractor 1 (see step S101 in FIG. 3 and FIG. 5A), the
トラクタ1のスリップ率Sは、四輪駆動状態に切り換えられた直後(時間t1の直後)に閾値St以下に減少している(図3のステップS104参照)。しかし、トラクタ1は略水平でもなく(図3のステップS105参照)、傾斜角度θも所定の角度θt(本実施形態においては、θ2(=θ1×50(%)/100)とする)以下まで減少していない(図3のステップS106参照)。このため、本機ECU44はトラクタ1を四輪駆動状態に維持する。 The slip rate S of the tractor 1 decreases to the threshold value St or less immediately after switching to the four-wheel drive state (immediately after time t1) (see step S104 in FIG. 3). However, the tractor 1 is not substantially horizontal (see step S105 in FIG. 3), and the inclination angle θ is also a predetermined angle θt (in this embodiment, θ2 (= θ1 × 50 (%) / 100)) or less. It has not decreased (see step S106 in FIG. 3). For this reason, this machine ECU44 maintains the tractor 1 in a four-wheel drive state.
時間t2において、傾斜角度θが所定の角度θt(θ2)以下まで減少した場合(図3のステップS106、及び図5(c)参照)、本機ECU44はトラクタ1を二輪駆動状態に自動的に切り換える(図3のステップS107参照)。
When the inclination angle θ decreases to a predetermined angle θt (θ2) or less at time t2 (see step S106 in FIG. 3 and FIG. 5C), the
また、時間t3において、スリップ率Sが再度閾値Stを超えた場合(図3のステップS101、及び図5(d)参照)、本機ECU44はその時点(時間t3)における傾斜角度θ(本実施形態においては、傾斜角度θ=0)を記憶する(図3のステップS102参照)。また本機ECU44は、トラクタ1を四輪駆動状態に自動的に切り換える(図3のステップS103、及び図5(e)参照)。これによって、トラクタ1のスリップ率を改善し、トラクタ1の接地面に対する駆動力を向上させることができる。
In addition, when the slip ratio S again exceeds the threshold value St at time t3 (see step S101 in FIG. 3 and FIG. 5D), the
トラクタ1のスリップ率Sは、四輪駆動状態に切り換えられた後の時間t4において、閾値St以下に減少している(図3のステップS104参照)。また、その時点(時間t4)においてトラクタ1は略水平(傾斜角度θ=0)である(図3のステップS105参照)。よって、本機ECU44はトラクタ1を二輪駆動状態に自動的に切り換える(図3のステップS107、及び図5(f)参照)。 The slip rate S of the tractor 1 decreases to a threshold value St or less at time t4 after switching to the four-wheel drive state (see step S104 in FIG. 3). At that time (time t4), the tractor 1 is substantially horizontal (inclination angle θ = 0) (see step S105 in FIG. 3). Therefore, this machine ECU44 automatically switches the tractor 1 to a two-wheel drive state (refer step S107 of FIG. 3, and FIG.5 (f)).
上述の如く、第一制御態様において、本機ECU44は、トラクタ1のスリップ率Sが閾値Stを超えた場合(図3のステップS101)に限り、当該トラクタ1を四輪駆動状態に切り換える(図3のステップS103)。すなわち、本機ECU44は、トラクタ1のスリップ率Sが高くなった時以外は当該トラクタ1を二輪駆動状態とする(図3のステップS101及びステップS107)。
As described above, in the first control mode, the
これによって、トラクタ1を極力二輪駆動状態で走行させることができ、燃費の向上を図ることができる。
また、通常、四輪駆動状態では前輪2・2が後輪3・3よりも早く回転する。このため、トラクタ1が四輪駆動状態で圃場を走行すると当該圃場の表面を荒らすことになる。したがって、トラクタ1を極力二輪駆動状態で走行させることで、圃場の表面を荒らすことを抑制することができる。
また、トラクタ1が四輪駆動状態で舗装された道路等を走行すると、前輪2・2と後輪3・3との回転差によって当該前輪2・2及び後輪3・3が磨耗し易くなる。したがって、トラクタ1を極力二輪駆動状態で走行させることで、当該前輪2・2及び後輪3・3の磨耗を抑制することができる。
As a result, the tractor 1 can be driven as much as possible in a two-wheel drive state, and fuel efficiency can be improved.
In general, the front wheels 2 and 2 rotate faster than the
Further, when the tractor 1 travels on a paved road or the like in a four-wheel drive state, the front wheels 2 and 2 and the
また、本機ECU44は、トラクタ1のスリップ率Sが閾値St以下に減少する(図3のステップS104)だけでなく、さらに傾斜角度θが所定の角度θt以下に減少する(図3のステップS106)か、トラクタ1が略水平になった場合(図3のステップS105)に初めて当該トラクタ1を二輪駆動状態に戻す(図3のステップS107)。
In addition, the
このように、本機ECU44は、トラクタ1の傾斜角度θが緩くなった状態で当該トラクタ1を二輪駆動状態に戻す。これによって、当該トラクタ1が二輪駆動状態に戻った瞬間にスリップ率Sが再び閾値Stを超え、すぐに四輪駆動状態に切り換えられるのを防止することができ、ひいては二輪駆動状態と四輪駆動状態とが延々と交互に切り換えられる状態を未然に防止することができる。 Thus, this machine ECU44 returns the said tractor 1 to the two-wheel drive state in the state which inclination-angle (theta) of the tractor 1 became loose. As a result, it is possible to prevent the slip ratio S from exceeding the threshold St again at the moment when the tractor 1 returns to the two-wheel drive state, and to immediately switch to the four-wheel drive state. It is possible to prevent a state in which the state is switched alternately and endlessly.
また、トラクタ1が略水平な状態でスリップ率Sが閾値Stを超えた場合(図3のステップS101)、当該傾斜角度θ(0(°)に近い値)に対して所定の割合となるように設定された所定の角度θt(本実施形態においては、0(°)に近い値のさらに50(%))を傾斜センサ28で検出するのは困難である。すなわち、トラクタ1を二輪駆動状態に戻す際の条件である、傾斜角度θが所定の角度θt以下に減少したこと(図3のステップS106)を検出することが困難となる。しかし、トラクタ1が略水平になった場合(図3のステップS105)にもトラクタ1を二輪駆動状態に戻す(図3のステップS107)構成とすることにより、トラクタ1を適切に二輪駆動状態に戻すことができる。
Further, when the slip rate S exceeds the threshold St when the tractor 1 is substantially horizontal (step S101 in FIG. 3), a predetermined ratio is obtained with respect to the inclination angle θ (a value close to 0 (°)). It is difficult for the
以上の如く、本実施形態に係るトラクタ1(作業車両)の駆動制御機構10は、
トラクタ1の前輪2・2及び後輪3・3に駆動力を伝達する四輪駆動状態と、後輪3・3にのみ駆動力を伝達する二輪駆動状態と、を切り換える四輪駆動電磁バルブ34(駆動切換手段)と、
接地面に対する車輪のスリップ率Sを検出するスリップ率検出手段と、
トラクタ1の前後方向の傾斜角度θを検出する傾斜センサ28(傾斜角度検出手段)と、
傾斜角度θを検出している際にスリップ率Sが閾値Stを超えた場合、トラクタ1を四輪駆動状態に自動的に切り換え、
トラクタ1が四輪駆動状態に自動的に切り換えられた状態において、スリップ率Sが(閾値St以下に)減少し、かつ傾斜角度θが(トラクタ1を四輪駆動状態に自動的に切り換えた際の傾斜角度θ以下に)減少した場合、トラクタ1を二輪駆動状態に自動的に切り換える本機ECU44(制御手段)と、
を具備するものである。
As described above, the
A four-wheel drive
Slip ratio detecting means for detecting a slip ratio S of the wheel with respect to the ground contact surface;
An inclination sensor 28 (inclination angle detection means) for detecting the inclination angle θ of the tractor 1 in the front-rear direction;
When the slip rate S exceeds the threshold value St while detecting the inclination angle θ, the tractor 1 is automatically switched to the four-wheel drive state,
In a state where the tractor 1 is automatically switched to the four-wheel drive state, the slip ratio S decreases (below the threshold St) and the inclination angle θ (when the tractor 1 is automatically switched to the four-wheel drive state) The main unit ECU 44 (control means) that automatically switches the tractor 1 to the two-wheel drive state,
It comprises.
このように構成することにより、トラクタ1が傾斜していても、適切にスリップを解消することができる。
すなわち、スリップ率Sが減少するだけでなく、傾斜角度θも減少した場合に初めてトラクタ1を二輪駆動状態に戻すことで、再度スリップ率Sが閾値Stを超えてしまうことを防止することができる。これによって、トラクタ1が二輪駆動状態と四輪駆動状態とを延々と交互に切り換えられる状態になるのを防止することができる。
By comprising in this way, even if the tractor 1 inclines, a slip can be eliminated appropriately.
That is, it is possible to prevent the slip ratio S from exceeding the threshold value St again by returning the tractor 1 to the two-wheel drive state for the first time when not only the slip ratio S decreases but also the inclination angle θ decreases. . As a result, it is possible to prevent the tractor 1 from being switched between the two-wheel drive state and the four-wheel drive state in an alternating manner.
また、本機ECU44は、
傾斜角度θが、トラクタ1を四輪駆動状態に自動的に切り換えた際の傾斜角度θに対して所定の割合(本実施形態においては、50(%))以下に減少した場合に、トラクタ1を二輪駆動状態に自動的に切り換えるものである。
In addition, this
When the inclination angle θ decreases to a predetermined ratio (50 (%) in the present embodiment) or less with respect to the inclination angle θ when the tractor 1 is automatically switched to the four-wheel drive state, the tractor 1 Is automatically switched to the two-wheel drive state.
このように構成することにより、スリップ率Sが閾値Stを超えた時の接地面の状態に応じて所定の角度θtが決定されるため、より適切にスリップを解消することができる。
すなわち、所定の角度θtを一定の値に定める場合に比べて、接地面の状態に応じた適切なスリップの解消(スリップ率Sの改善)が期待できる。
With this configuration, the predetermined angle θt is determined according to the state of the ground contact surface when the slip rate S exceeds the threshold value St, so that the slip can be more appropriately eliminated.
That is, as compared with the case where the predetermined angle θt is set to a constant value, it is possible to expect the appropriate elimination of slip (improvement of the slip ratio S) according to the state of the contact surface.
また、本機ECU44は、
トラクタ1が四輪駆動状態に自動的に切り換えられた状態において、スリップ率Sが閾値St以下に減少し、かつトラクタ1が略水平になった場合、トラクタ1を二輪駆動状態に自動的に切り換えるものである。
In addition, this
In the state where the tractor 1 is automatically switched to the four-wheel drive state, when the slip ratio S decreases below the threshold value St and the tractor 1 becomes substantially horizontal, the tractor 1 is automatically switched to the two-wheel drive state. Is.
このように、トラクタ1が略水平になった場合には、当該トラクタ1の傾斜角度θがスリップに与える影響はほとんど無くなる。従って、この場合は当該傾斜角度θ(より詳細には、傾斜角度θが所定の角度θt以下に減少したか否か)にかかわらずスリップ率Sにのみ基づいて二輪駆動状態に切り換えることで、より適切にスリップを解消することができる。 Thus, when the tractor 1 becomes substantially horizontal, the tilt angle θ of the tractor 1 has almost no influence on the slip. Therefore, in this case, by switching to the two-wheel drive state based only on the slip rate S regardless of the inclination angle θ (more specifically, whether the inclination angle θ has decreased to a predetermined angle θt or less), Slip can be properly eliminated.
また、駆動制御機構10は、
閾値Stを任意に変更することが可能な閾値設定ダイヤル24(閾値変更手段)をさらに具備するものである。
The
A threshold setting dial 24 (threshold changing means) capable of arbitrarily changing the threshold St is further provided.
このように構成することにより、接地面の状況や作業内容等に基づいて任意に閾値Stを設定することができる。 With this configuration, the threshold value St can be arbitrarily set based on the state of the ground contact surface, the work content, and the like.
また、前記スリップ率検出手段は、
トラクタ1の位置を検出するGPS受信装置30(GPS受信手段)と、
後輪3・3(車輪)への駆動力伝達経路における駆動速度を検出する車軸回転センサ26(駆動速度検出手段)と、
を具備し、
本機ECU44は、
トラクタ1の位置の変化に基づいて算出されるトラクタ1の実走行速度Vpと、
前記駆動速度に基づいて算出されるトラクタ1の理論走行速度Viと、
に基づいてスリップ率Sを算出するものである。
Further, the slip ratio detecting means includes
A GPS receiver 30 (GPS receiver) for detecting the position of the tractor 1;
An axle rotation sensor 26 (driving speed detecting means) for detecting the driving speed in the driving force transmission path to the
Comprising
This machine ECU44 is
The actual traveling speed Vp of the tractor 1 calculated based on the change in the position of the tractor 1,
The theoretical traveling speed Vi of the tractor 1 calculated based on the driving speed,
The slip ratio S is calculated based on the above.
このように構成することにより、GPSを利用してスリップ率Sを算出することができる。特に、元々GPS受信装置30が搭載されているトラクタ1に本発明を適用する場合には、スリップ率Sを算出するためのセンサを別途設ける必要が無いため、コストの削減を図ることができる。
なお、GPS受信装置30が搭載されているトラクタ1としては、精密農業用のトラクタ(GPS機能を用いて作業を行う作業機等を備えるトラクタ)がある。
With this configuration, the slip ratio S can be calculated using GPS. In particular, when the present invention is applied to the tractor 1 on which the
In addition, as the tractor 1 on which the
以下では、上述したオートモードにおける第一制御態様(トラクタ1の走行中にスリップが発生した場合に、当該スリップを適切に解消するための制御)の変形例について説明する。 Below, the modification of the 1st control mode in the auto mode mentioned above (control for canceling the said slip appropriately when a slip generate | occur | produces during the driving | running | working of the tractor 1) is demonstrated.
第一制御態様の第一の変形例として、スリップ率Sの閾値Stにヒステリシスを設ける構成とすることも可能である。 As a first modification of the first control mode, it is possible to adopt a configuration in which hysteresis is provided to the threshold value St of the slip ratio S.
すなわち、トラクタ1を二輪駆動状態から四輪駆動状態に切り換える際のスリップ率Sの基準となる閾値St(図3のステップS101)の値(以下、単に「閾値S4」と記す)と、四輪駆動状態から二輪駆動状態に戻す際のスリップ率Sの基準となる閾値St(図3のステップS104)の値(以下、単に「閾値S2」と記す)に差を設ける。具体的には、閾値S2の値が閾値S4の値に対して適宜に小さくなるように設定する。例えば、閾値S4が10(%)である場合に、閾値S2を6(%)に設定する。 That is, the threshold value St (step S101 in FIG. 3) serving as a reference for the slip ratio S when the tractor 1 is switched from the two-wheel drive state to the four-wheel drive state (hereinafter simply referred to as “threshold S4”), A difference is provided in the value of the threshold value St (step S104 in FIG. 3) (hereinafter simply referred to as “threshold value S2”), which serves as a reference for the slip ratio S when returning from the driving state to the two-wheel driving state. Specifically, the threshold value S2 is set so as to be appropriately smaller than the threshold value S4. For example, when the threshold value S4 is 10 (%), the threshold value S2 is set to 6 (%).
このように、閾値S2の値を閾値S4の値に対して若干小さく設定することで、トラクタ1を二輪駆動状態に戻した直後にスリップが再発(スリップ率Sが再び閾値St(S4)を超える)のを防止することができる。 Thus, by setting the value of the threshold value S2 slightly smaller than the value of the threshold value S4, the slip recurs immediately after the tractor 1 is returned to the two-wheel drive state (the slip rate S again exceeds the threshold value St (S4)). ) Can be prevented.
さらに、トラクタ1を四輪駆動状態から二輪駆動状態に戻す際(図3のステップS104)には、スリップ率Sが閾値St(閾値S2)以下の状態で所定の時間が経過することを条件とすることも可能である。 Further, when the tractor 1 is returned from the four-wheel drive state to the two-wheel drive state (step S104 in FIG. 3), it is a condition that a predetermined time elapses with the slip ratio S being equal to or less than the threshold value St (threshold value S2). It is also possible to do.
このように、スリップ率Sが低い状態で所定の時間が経過した後に二輪駆動状態に戻すことで、トラクタ1を二輪駆動状態に戻した直後にスリップが再発(スリップ率Sが再び閾値St(S4)を超える)のを防止することができる。 Thus, by returning to the two-wheel drive state after a predetermined time has elapsed with the slip ratio S being low, the slip reoccurs immediately after the tractor 1 is returned to the two-wheel drive state (the slip ratio S is again the threshold value St (S4 ) Can be prevented.
第一制御態様の第二の変形例として、スリップ率Sが閾値Stに近い値Srまで増加した場合にその旨を作業者に報知する構成とすることも可能である。 As a second modification of the first control mode, when the slip rate S increases to a value Sr close to the threshold St, it is possible to notify the operator of that fact.
すなわち、本機ECU44は、トラクタ1のスリップ率Sが閾値Stに近い値Sr(<St)まで増加した場合に、スリップ報知ブザー36から警告音を発生させる。作業者は、当該スリップ報知ブザー36からの警告音を聞くことによって、トラクタ1がスリップしている(スリップ率Sがある程度増加している)ことを知ることができる。
That is, this
第一制御態様の第三の変形例として、GPS受信装置30がGPS衛星からの信号を受信していない場合に、その旨を作業者に報知すると共にトラクタ1を四輪駆動状態に切り換える構成とすることも可能である。
As a third modification of the first control mode, when the
すなわち、本機ECU44は、GPS受信装置30がGPS衛星からの信号を受信していない場合に、GPS非受信報知ランプ38を発光させる。作業者は、GPS非受信報知ランプ38の発光を視認することによって、GPS機能が使用できないこと、すなわち、スリップ率Sが算出できないことを知ることができる。
That is, this
またこの場合、本機ECU44は、トラクタ1を四輪駆動状態に切り換える。これによって、スリップ率Sが算出できない場合にはトラクタ1を常時四輪駆動状態に維持し、スリップの発生(スリップ率Sの増加)を未然に防止することができる。
Further, in this case, the
第一制御態様の第四の変形例を図6に示す。なお、図6に示すフローチャートにおいて、上述の図3に示すフローチャートと同様の処理については、同じ符号を付して以下では説明を省略する。 A fourth modification of the first control mode is shown in FIG. In the flowchart shown in FIG. 6, the same processes as those in the flowchart shown in FIG.
第一制御態様の第四の変形例として、トラクタ1を四輪駆動状態に切り換えてもなおスリップ率Sが閾値St以下に減少しない場合(ステップS104)、変速機構5を変速操作してトラクタ1を減速させる構成とすることも可能である。以下、詳細に説明する。
As a fourth modification of the first control mode, if the slip ratio S is not reduced below the threshold St even when the tractor 1 is switched to the four-wheel drive state (step S104), the
図5のステップS104において、本機ECU44は、トラクタ1のスリップ率Sが閾値St以下であるか否かを判断する。
本機ECU44は、トラクタ1のスリップ率Sが閾値St以下であると判断した場合、ステップS105に移行する。
本機ECU44は、トラクタ1のスリップ率Sが閾値Stを超えていると判断した場合、ステップS111に移行する。
In step S104 in FIG. 5, the
When the
When the
ステップS111において、本機ECU44は、トラクタ1を減速させる。すなわち、この場合、本機ECU44は変速電磁バルブ32の動作を制御し、変速用の油圧クラッチを切り換える。これによって、変速機構5における変速比(減速比)を、トラクタ1が減速するように切り換える。
本機ECU44は上記処理を行った後、ステップS104に再度移行する。
In step S111, the
This machine ECU44 transfers to step S104 again after performing the said process.
このように、トラクタ1を四輪駆動状態に切り換えても(ステップS103)なおスリップ率Sが閾値St以下に減少しない場合(ステップS104)、変速機構5を変速操作してトラクタ1を減速させる(ステップS111)。これによって、より確実にスリップを解消することができる。
As described above, even if the tractor 1 is switched to the four-wheel drive state (step S103), if the slip ratio S does not decrease below the threshold value St (step S104), the
なお、トラクタ1を減速させてもなおスリップ率Sが閾値St以下に減少しない場合、さらにデフロックを作動(差動機構をロック)させる構成とすることも可能である。これによって、より確実にスリップを解消することができる。 If the slip rate S does not decrease below the threshold value St even when the tractor 1 is decelerated, it is possible to further activate the differential lock (lock the differential mechanism). As a result, slip can be more reliably eliminated.
第一制御態様の第五の変形例を図6に示す。第一制御態様の第五の変形例として、トラクタ1を四輪駆動状態に切り換えて(ステップS103)スリップ率Sが閾値St以下に減少した状態で(ステップS104)、傾斜角度θが所定の角度θt以下に減少しない場合(ステップS106)、その状態で所定の時間が経過したならば傾斜角度θにかかわらずトラクタ1を二輪駆動状態に切り換える構成とすることも可能である。以下、詳細に説明する。 FIG. 6 shows a fifth modification of the first control mode. As a fifth modification of the first control mode, when the tractor 1 is switched to the four-wheel drive state (step S103) and the slip ratio S is decreased to the threshold value St or less (step S104), the inclination angle θ is a predetermined angle. If it does not decrease below θt (step S106), the tractor 1 can be switched to the two-wheel drive state regardless of the inclination angle θ if a predetermined time has passed in that state. Details will be described below.
図6のステップS106において、本機ECU44は、トラクタ1の前後方向の傾斜角度θが所定の角度θt以下であるか否かを判断する。
本機ECU44は、トラクタ1の前後方向の傾斜角度θが所定の角度θt以下であると判断した場合、ステップS107に移行する。
本機ECU44は、トラクタ1の前後方向の傾斜角度θが所定の角度θtを超えていると判断した場合、ステップS112に移行する。
In step S106 in FIG. 6, the
When the
When the
ステップS112において、本機ECU44は、スリップ率Sが閾値St以下になった状態(ステップS104)で所定の時間が経過したか否かを判断する。
本機ECU44は、スリップ率Sが閾値St以下になった状態で所定の時間が経過したと判断した場合、ステップS107に移行する。
本機ECU44は、スリップ率Sが閾値St以下になった状態で所定の時間が経過していないと判断した場合、ステップS104に再度移行する。
In step S112, this
If the
If the
このように、トラクタ1を四輪駆動状態に切り換えて(ステップS103)スリップ率Sが閾値St以下に減少した状態で(ステップS104)、傾斜角度θが所定の角度θt以下に減少しない場合(ステップS106)、その状態で所定の時間が経過したならば(ステップS112)傾斜角度θにかかわらずトラクタ1を二輪駆動状態に切り換える(ステップS107)。これによって、四輪駆動状態を継続する時間をある一定の時間(スリップ率Sが閾値St以下に減少してから所定の時間)に限定し、その後二輪駆動状態に切り換えることで、トラクタ1の燃費の向上を図ることができる。 As described above, when the tractor 1 is switched to the four-wheel drive state (step S103) and the slip rate S is decreased to the threshold St or less (step S104), the inclination angle θ is not decreased to the predetermined angle θt or less (step S104). S106) If a predetermined time has passed in this state (step S112), the tractor 1 is switched to the two-wheel drive state regardless of the inclination angle θ (step S107). Thereby, the time for which the four-wheel drive state is continued is limited to a certain time (predetermined time after the slip ratio S is reduced below the threshold value St), and then switched to the two-wheel drive state. Can be improved.
第一制御態様の第六の変形例として、スリップ率Sの閾値Stを複数設定する構成とすることも可能である。 As a sixth modification of the first control mode, it is possible to adopt a configuration in which a plurality of threshold values St of the slip ratio S are set.
すなわち、本機ECU44は、圃場の状態、傾斜角度、作業内容等の条件に応じて複数の閾値Stを記憶する。そして、本機ECU44は、実際にトラクタ1が走行する際の条件に応じた閾値Stを、トラクタ1の二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切り換える際の基準となるスリップ率Sの値として使用する。 That is, this machine ECU44 memorize | stores several threshold value St according to conditions, such as the state of an agricultural field, an inclination angle, and work content. And this machine ECU44 uses threshold value St according to the conditions when tractor 1 actually travels as a value of slip rate S used as a standard at the time of switching between the two-wheel drive state and four-wheel drive state of tractor 1 To do.
なお、この場合、当該複数の閾値Stをそれぞれ設定するための閾値設定ダイヤル24をトラクタ1に複数設ける構成とすることも可能である。また、設定された複数の閾値Stのうち、どの閾値Stを使用してトラクタ1の制御を行うかを、スイッチ等を用いて作業者が任意に選択できる構成とすることも可能である。 In this case, the tractor 1 may be provided with a plurality of threshold setting dials 24 for setting the plurality of thresholds St. Moreover, it is also possible to employ a configuration in which an operator can arbitrarily select which threshold value St is used to control the tractor 1 among a plurality of set threshold values St using a switch or the like.
以下では、図1、図2及び図7を用いて、オートモードにおける本機ECU44による制御態様の1つ(第二制御態様)について説明する。
Hereinafter, one of the control modes (second control mode) by the
第二制御態様は、トラクタ1の接地面に対する駆動力を向上させることが望ましい場合に、当該駆動力を向上させるための制御である。 The second control mode is control for improving the driving force when it is desirable to improve the driving force with respect to the ground contact surface of the tractor 1.
以下では、主に図7を用いて、第二制御態様における本機ECU44による処理の流れについて説明する。
In the following, the flow of processing by the
ステップS201において、本機ECU44は、トラクタ1が制動されている(ブレーキをかけられている)か否かを判断する。具体的には、本機ECU44は、前記制動操作具が操作されている場合、トラクタ1が制動されていると判断する。
本機ECU44は、トラクタ1が制動されていないと判断した場合、ステップS202に移行する。
本機ECU44は、トラクタ1が制動されていると判断した場合、ステップS209に移行する。
In step S201, this
When determining that the tractor 1 is not braked, the
When the
ステップS202において、本機ECU44は、エンジン4が追い回しされているか否かを判断する。以下、ステップS202の処理について詳細に説明する。
In step S202, the
エンジン4が追い回しされている状態とは、トラクタ1が下り坂等を走行する際に重力によって加速され、エンジン4の実回転数が目標回転数よりも所定の値以上大きくなっている状態を言う。当該「所定の値」は任意に設定することが可能であり、予め本機ECU44に記憶される。
The state where the
本機ECU44は、エンジン4の実回転数が、前記アクセル操作具の操作位置に基づいて設定されるエンジン4の目標回転数よりも所定の値以上大きくなっていない場合、エンジン4が追い回しされていないと判断し、ステップS203に移行する。
本機ECU44は、エンジン4の実回転数が目標回転数よりも所定の値以上大きくなっている場合、エンジン4が追い回しされていると判断し、ステップS209に移行する。
When the actual rotational speed of the
If the actual rotational speed of the
ステップS203において、本機ECU44は、トラクタ1が発進直後であるか否かを判断する。以下、ステップS203の処理について詳細に説明する。
In step S203, this
本機ECU44は、車軸回転センサ26から駆動輪への動力伝達経路における駆動速度についての情報を受信する。本機ECU44は、当該駆動速度が0の状態から変化した際に、トラクタ1が発進したと判断する。
This
また、本機ECU44は、トラクタ1が発進してから所定の時間が経過するまでを発進直後と判断する。当該「所定の時間」は任意に設定することが可能であり、予め本機ECU44に記憶される。なお、当該「所定の時間」は、トラクタ1が発進してから速度が安定するまでに必要な時間よりも大きい値となるように、実験や数値計算に基づいて設定されることが望ましい。
Moreover, this machine ECU44 judges that it is immediately after starting until predetermined time passes after the tractor 1 starts. The “predetermined time” can be arbitrarily set, and is stored in the
本機ECU44は、トラクタ1が発進直後でないと判断した場合、ステップS204に移行する。
本機ECU44は、トラクタ1が発進直後であると判断した場合、ステップS207に移行する。
When the tractor 1 determines that the tractor 1 is not immediately after starting, the process proceeds to step S204.
If it is determined that the tractor 1 has just started, the
ステップS204において、本機ECU44は、トラクタ1が加減速(加速又は減速)中であるか否かを判断する。以下、ステップS204の処理について詳細に説明する。
In step S204, this
本機ECU44は、(1)変速機構5が変速操作された場合、又は(2)エンジン4の目標回転数が変更操作された場合には、トラクタ1が加減速したと判断する。
This
本機ECU44は、前記変速操作具の操作位置が変更された場合、変速機構5が変速操作されたと判断する。
The
本機ECU44は、前記アクセル操作具の操作位置が変更された場合、エンジン4の目標回転数が変更操作されたと判断する。
The
また、本機ECU44は、トラクタ1が加減速してから所定の時間が経過するまでを加減速中と判断する。当該「所定の時間」は任意に設定することが可能であり、予め本機ECU44に記憶される。なお、当該「所定の時間」は、トラクタ1が加減速してから速度が安定するまでに必要な時間よりも大きい値となるように、実験や数値計算に基づいて設定されることが望ましい。
Moreover, this machine ECU44 judges that acceleration / deceleration is in progress until predetermined time passes after the tractor 1 accelerates / decelerates. The “predetermined time” can be arbitrarily set, and is stored in the
本機ECU44は、トラクタ1が加減速中でないと判断した場合、ステップS205に移行する。
本機ECU44は、トラクタ1が加減速中であると判断した場合、ステップS207に移行する。
If the
When determining that the tractor 1 is accelerating or decelerating, the
ステップS205において、本機ECU44は、トラクタ1にスリップが発生しているか否かを判断する。具体的には、本機ECU44は、トラクタ1のスリップ率Sが閾値Stを超えている場合、トラクタ1にスリップが発生していると判断する。
本機ECU44は、トラクタ1にスリップが発生していないと判断した場合、ステップS206に移行する。
本機ECU44は、トラクタ1にスリップが発生していると判断した場合、ステップS207に移行する。
In step S205, this
When determining that no slip has occurred in the tractor 1, the
When this
ステップS206において、本機ECU44は、トラクタ1を二輪駆動状態に自動的に切り換える。すなわち、この場合、本機ECU44は四輪駆動電磁バルブ34の動作を制御し、前輪駆動用の油圧クラッチの接続を解除する。これによって、前輪2・2への動力の伝達を断ち、後輪3・3のみを回転駆動させる二輪駆動状態とすることができる。
In step S206, the
なお、当該処理(ステップS206)の時点ですでにトラクタ1が二輪駆動状態である場合は、本機ECU44はその状態を維持する。
If the tractor 1 is already in the two-wheel drive state at the time of the processing (step S206), the
ステップS207において、本機ECU44は、トラクタ1が高速で走行しているか否かを判断する。具体的には、本機ECU44は、トラクタ1の実走行速度Vpが閾値Vtを超えている場合には、トラクタ1が高速走行していると判断する。
In step S207, this
閾値Vtは、トラクタ1が高速で走行していると判断する際の基準となる実走行速度Vpの値である。閾値Vtは任意に設定することが可能(例えば、20(km/h)等)であり、予め本機ECU44に記憶される。
The threshold value Vt is a value of the actual traveling speed Vp that serves as a reference when determining that the tractor 1 is traveling at a high speed. The threshold value Vt can be arbitrarily set (for example, 20 (km / h), etc.), and is stored in the
本機ECU44は、トラクタ1が高速で走行していないと判断した場合、ステップS208に移行する。
本機ECU44は、トラクタ1が高速で走行していると判断した場合、ステップS206に移行する。
When determining that the tractor 1 is not traveling at a high speed, the
If the tractor 1 determines that the tractor 1 is traveling at a high speed, the
ステップS208において、本機ECU44は、トラクタ1が旋回中であるか否かを判断する。具体的には、本機ECU44は、前輪2・2の切れ角が所定の値以上である場合、トラクタ1が旋回中であると判断する。当該「所定の値」は任意に設定することが可能(例えば、30(°)等)であり、前輪切れ角スイッチ18の取り付け位置を変更することで調節することが可能である。
本機ECU44は、トラクタ1が旋回中でないと判断した場合、ステップS209に移行する。
本機ECU44は、トラクタ1が旋回中であると判断した場合、ステップS206に移行する。
In step S208, this
When the tractor 1 determines that the tractor 1 is not turning, the
If the tractor 1 determines that the tractor 1 is turning, the process proceeds to step S206.
ステップS209において、本機ECU44は、トラクタ1を四輪駆動状態に自動的に切り換える。すなわち、この場合、本機ECU44は四輪駆動電磁バルブ34の動作を制御し、前輪駆動用の油圧クラッチを接続する。これによって、前輪2・2へ動力を伝達可能とし、前輪2・2及び後輪3・3を回転駆動させる四輪駆動状態とすることができる。
In step S209, the
なお、当該処理(ステップS209)の時点ですでにトラクタ1が四輪駆動状態である場合は、本機ECU44はその状態を維持する。
If the tractor 1 is already in the four-wheel drive state at the time of the process (step S209), the
上述の如く、第二制御態様において、本機ECU44は、トラクタ1が制動されている場合(ステップS201)、トラクタ1の接地面に対する駆動力を向上させることが望ましいと判断し、当該トラクタ1を四輪駆動状態に自動的に切り換える(ステップS209)。これによって、トラクタ1の駆動力を向上させ、当該トラクタ1の姿勢を安定させると共に、当該トラクタ1の制動距離を短くすることができる。
As described above, in the second control mode, when the tractor 1 is being braked (step S201), the
また、本機ECU44は、エンジン4が追い回しされている場合(ステップS202)、トラクタ1の接地面に対する駆動力を向上させることが望ましいと判断し、当該トラクタ1を四輪駆動状態に自動的に切り換える(ステップS209)。これによって、トラクタ1の駆動力を向上させ、当該トラクタ1の姿勢を安定させることができる。
Further, when the
また、本機ECU44は、トラクタ1が発進直後である場合(ステップS203)、トラクタ1の接地面に対する駆動力を向上させることが望ましいと判断し、当該トラクタ1を四輪駆動状態に自動的に切り換える(ステップS209)。これによって、トラクタ1の駆動力を向上させ、当該トラクタ1を速やかに発進させることができる。
Further, when the tractor 1 is immediately after starting (step S203), the
また、本機ECU44は、トラクタ1が加減速中である場合(ステップS204)、トラクタ1の接地面に対する駆動力を向上させることが望ましいと判断し、当該トラクタ1を四輪駆動状態に自動的に切り換える(ステップS209)。これによって、トラクタ1の駆動力を向上させ、当該トラクタ1を速やかに加減速させることができる。
Further, when the tractor 1 is accelerating or decelerating (step S204), the
また、本機ECU44は、トラクタ1にスリップが発生している場合(ステップS205)、トラクタ1の接地面に対する駆動力を向上させることが望ましいと判断し、当該トラクタ1を四輪駆動状態に自動的に切り換える(ステップS209)。これによって、トラクタ1の駆動力を向上させ、当該トラクタ1のスリップを解消することができる。
In addition, when slip occurs in the tractor 1 (step S205), the
また、本機ECU44は、トラクタ1が発進直後である場合(ステップS203)、加減速中である場合(ステップS204)又はスリップが発生している場合(ステップS205)であっても、当該トラクタ1が高速で走行している場合(ステップS207)には、当該トラクタ1を二輪駆動状態に自動的に切り換える(ステップS206)。これによって、四輪駆動状態に比べて容易に操向操作を行うことができる。
Further, even when the tractor 1 is just after starting (step S203), during acceleration / deceleration (step S204), or when a slip is generated (step S205), the
また、本機ECU44は、トラクタ1が発進直後である場合(ステップS203)、加減速中である場合(ステップS204)又はスリップが発生している場合(ステップS205)であっても、当該トラクタ1が旋回中である場合(ステップS208)には、当該トラクタ1を二輪駆動状態に自動的に切り換える(ステップS206)。これによって、四輪駆動状態に比べてトラクタ1の旋回半径を小さくすると共に、接地面(圃場)が荒れるのを防止することができる。
Further, even when the tractor 1 is just after starting (step S203), during acceleration / deceleration (step S204), or when a slip is generated (step S205), the
以上の如く、本実施形態に係るトラクタ1(作業車両)の駆動制御機構10は、
トラクタ1の前輪2・2及び後輪3・3に駆動力を伝達する四輪駆動状態と、後輪3・3にのみ駆動力を伝達する二輪駆動状態と、を切り換える四輪駆動電磁バルブ34(駆動切換手段)と、
トラクタ1の接地面に対する駆動力を向上させることが望ましい状態を検出する状態検出手段と、
前記駆動力を向上させることが望ましい場合、トラクタ1を四輪駆動状態に自動的に切り換える本機ECU44(制御手段)と、
を具備するものである。
As described above, the
A four-wheel drive
State detecting means for detecting a state in which it is desirable to improve the driving force with respect to the ground contact surface of the tractor 1;
When it is desirable to improve the driving force, this machine ECU 44 (control means) that automatically switches the tractor 1 to the four-wheel drive state;
It comprises.
このように構成することにより、トラクタ1の接地面に対する駆動力を向上させることが望ましい場合における当該トラクタ1のスリップの発生を抑制し、ひいては当該トラクタ1の駆動力を迅速に向上させることができる。 By configuring in this way, it is possible to suppress the occurrence of slip of the tractor 1 when it is desirable to improve the driving force with respect to the ground contact surface of the tractor 1, and thus to quickly improve the driving force of the tractor 1. .
また、前記状態検出手段は、
トラクタ1の発進を検出する車軸回転センサ26(発進検出手段)を含み、
本機ECU44は、
トラクタ1が発進した直後に、トラクタ1を四輪駆動状態に自動的に切り換えるものである。
The state detecting means includes
Including an axle rotation sensor 26 (start detection means) for detecting the start of the tractor 1,
This machine ECU44 is
Immediately after the tractor 1 starts, the tractor 1 is automatically switched to the four-wheel drive state.
このように構成することにより、トラクタ1が発進した直後における当該トラクタ1のスリップの発生を抑制し、ひいては当該トラクタ1の駆動力を向上させることができる。
これによって、当該トラクタ1を速やかに発進させることができる。
By comprising in this way, generation | occurrence | production of the slip of the said tractor 1 immediately after the tractor 1 starts can be suppressed, and the driving force of the said tractor 1 can be improved by extension.
Thereby, the said tractor 1 can be started rapidly.
また、前記状態検出手段は、
トラクタ1の変速機構5が変速操作されたことを検出する変速位置検出センサ14(変速操作検出手段)を含み、
本機ECU44は、
変速機構5が変速操作された際に、トラクタ1を四輪駆動状態に自動的に切り換えるものである。
The state detecting means includes
Including a shift position detecting sensor 14 (shift operation detecting means) for detecting that the
This machine ECU44 is
When the
このように構成することにより、トラクタ1の変速機構5が変速操作された際における当該トラクタ1のスリップの発生を抑制し、ひいては当該トラクタ1の駆動力を向上させることができる。
これによって、当該トラクタ1を速やかに加減速させることができる。
By configuring in this way, it is possible to suppress the occurrence of slip of the tractor 1 when the
Thereby, the tractor 1 can be accelerated and decelerated quickly.
また、前記状態検出手段は、
トラクタ1のエンジン4の目標回転数が変更操作されたことを検出するアクセルセンサ12(エンジン操作検出手段)を含み、
本機ECU44は、
前記目標回転数が変更操作された際に、トラクタ1を四輪駆動状態に自動的に切り換えるものである。
The state detecting means includes
An accelerator sensor 12 (engine operation detecting means) for detecting that the target rotational speed of the
This machine ECU44 is
When the target rotational speed is changed, the tractor 1 is automatically switched to the four-wheel drive state.
このように構成することにより、トラクタ1のエンジン4の目標回転数が変更操作された際における当該トラクタ1のスリップの発生を抑制し、ひいては当該トラクタ1の駆動力を向上させることができる。
これによって、当該トラクタ1を速やかに加減速させることができる。
With this configuration, it is possible to suppress the occurrence of slip of the tractor 1 when the target rotational speed of the
Thereby, the tractor 1 can be accelerated and decelerated quickly.
また、前記状態検出手段は、
トラクタ1のエンジン4の目標回転数を検出するアクセルセンサ12(目標回転数検出手段)と、
エンジン4の実回転数(実際の回転数)を検出するクランク位置センサ40(実回転数検出手段)と、
を含み、
本機ECU44は、
エンジン4の前記実回転数が前記目標回転数よりも所定の値以上大きくなった際に、トラクタ1を四輪駆動状態に自動的に切り換えるものである。
The state detecting means includes
An accelerator sensor 12 (target speed detecting means) for detecting the target speed of the
A crank position sensor 40 (actual speed detecting means) for detecting the actual speed (actual speed) of the
Including
This machine ECU44 is
When the actual rotational speed of the
このように構成することにより、エンジン4の実回転数が目標回転数よりも所定の値以上大きくなった際(いわゆる、エンジン4の追い回しが発生している状態)におけるトラクタ1の駆動力を向上させることができる。
これによって、当該トラクタ1の姿勢を安定させることができる。
By configuring in this way, the driving force of the tractor 1 is improved when the actual rotational speed of the
Thereby, the attitude | position of the said tractor 1 can be stabilized.
以下では、上述したオートモードにおける第二制御態様の変形例について説明する。 Below, the modification of the 2nd control aspect in the auto mode mentioned above is demonstrated.
第二制御態様の変形例を図8に示す。なお、図8に示すフローチャートにおいて、上述の図7に示すフローチャートと同様の処理については、同じ符号を付して以下では説明を省略する。 A modification of the second control mode is shown in FIG. In the flowchart shown in FIG. 8, the same processes as those in the flowchart shown in FIG.
第二制御態様の変形例として、トラクタ1が旋回中である場合には、当該トラクタ1をその他の状態に優先して倍速状態に切り換える構成とすることも可能である。以下、詳細に説明する。 As a modification of the second control mode, when the tractor 1 is turning, the tractor 1 can be switched to the double speed state in preference to other states. Details will be described below.
作業者によって倍速切換スイッチ21が切り換えられ、所定の場合にトラクタ1を倍速状態に自動的に切り換えることが許可されると、本機ECU44は図7に示す制御に代えて、図8に示す制御を行う。
When the operator switches the double
図8のステップS211において、本機ECU44は、トラクタ1が旋回中であるか否かを判断する。具体的には、本機ECU44は、前輪2・2の切れ角が所定の値以上である場合、トラクタ1が旋回中であると判断する。当該「所定の値」は任意に設定することが可能(例えば、40(°)等)であり、前輪切れ角スイッチ18の取り付け位置を変更することで調節することが可能である。
本機ECU44は、トラクタ1が旋回中でないと判断した場合、ステップS201に移行する。
本機ECU44は、トラクタ1が旋回中であると判断した場合、ステップS212に移行する。
In step S211 in FIG. 8, the
When the tractor 1 determines that the tractor 1 is not turning, the
When the tractor 1 determines that the tractor 1 is turning, the
ステップS212において、本機ECU44は、トラクタ1を倍速状態に自動的に切り換える。すなわち、この場合、本機ECU44は倍速電磁バルブ35の動作を制御し、倍速用の油圧クラッチを接続する。これによって、前輪2・2へ通常(四輪駆動状態)よりも速い駆動速度の動力を伝達可能とし、前輪2・2を後輪3・3よりも速い対地速度で回転駆動させる倍速状態とすることができる。
In step S212, this
なお、当該処理(ステップS212)の時点ですでにトラクタ1が倍速状態である場合は、本機ECU44はその状態を維持する。
If the tractor 1 is already in the double speed state at the time of the processing (step S212), the
このように、トラクタ1が旋回中である場合(ステップS211)、他の制御(ステップS201からステップS209まで)に優先して当該トラクタ1を倍速状態に切り換える(ステップS212)。これによって、旋回中には前輪2・2を後輪3・3よりも速い対地速度で回転駆動させることができ、容易に旋回することができると共に、接地面を荒らし難くすることができる。
Thus, when the tractor 1 is turning (step S211), the tractor 1 is switched to the double speed state in preference to other control (from step S201 to step S209) (step S212). Thus, during turning, the front wheels 2 and 2 can be rotationally driven at a ground speed faster than that of the
以上の如く、本実施形態に係るトラクタ1の駆動制御機構10は、
前輪2・2の切れ角が所定の値以上になったことを検出する前輪切れ角スイッチ18(前輪切れ角検出手段)と、
前輪2・2を後輪3・3よりも速い対地速度で回転させる倍速状態に切り換える倍速電磁バルブ35(倍速切換手段)と、
をさらに具備し、
本機ECU44は、
前輪2・2の切れ角が所定の値以上になった場合、トラクタ1を四輪駆動状態に自動的に切り換える制御(図8のステップS201からステップS209まで)に優先して、トラクタ1を倍速状態に自動的に切り換えるものである。
As described above, the
A front wheel turning angle switch 18 (front wheel turning angle detection means) for detecting that the turning angle of the front wheels 2 and 2 has become a predetermined value or more;
A double speed electromagnetic valve 35 (double speed switching means) for switching to a double speed state in which the front wheels 2 and 2 are rotated at a ground speed faster than the
Further comprising
This machine ECU44 is
When the turning angle of the front wheels 2 and 2 is equal to or greater than a predetermined value, the tractor 1 is set to double speed in preference to the control for automatically switching the tractor 1 to the four-wheel drive state (from step S201 to step S209 in FIG. 8). It automatically switches to the state.
このように構成することにより、前輪2・2の切れ角が所定の値以上になった場合には優先してトラクタ1を倍速状態に切り換えることにより、容易に旋回することができると共に、接地面を荒らし難くすることができる。 With this configuration, when the turning angle of the front wheels 2 and 2 exceeds a predetermined value, the tractor 1 can be easily turned by preferentially switching to the double speed state, and the ground contact surface Can be made difficult.
なお、上記実施形態においては、オートモードにおける本機ECU44による制御態様を第一制御態様と第二制御態様に分けて説明した。しかし、本機ECU44はオートモードにおいて第一制御態様と第二制御態様の2つの制御を並行して行うことも可能である。
この場合、例えば、第二制御態様におけるトラクタ1にスリップが発生した場合に四輪駆動状態に切り換える制御(図6のステップS205及びステップS209)に代えて、第一制御態様(図3)を適用することが可能である。
In the above embodiment, the control mode by the
In this case, for example, the first control mode (FIG. 3) is applied instead of the control (step S205 and step S209 in FIG. 6) that switches to the four-wheel drive state when slip occurs in the tractor 1 in the second control mode. Is possible.
また、上記実施形態においては、オートモードにおける第二制御態様の変形例として、本機ECU44がトラクタ1を倍速状態に自動的に切り換える制御を行うものとした。しかし、本機ECU44は、固定モードにおいてトラクタ1が旋回中である場合にも、当該トラクタ1を倍速状態に切り換える制御を行う構成とすることも可能である。
Moreover, in the said embodiment, this machine ECU44 shall perform control which switches the tractor 1 to a double speed state automatically as a modification of the 2nd control mode in auto mode. However, this
また、上記実施形態においては、状態検出手段としてアクセルセンサ12、変速位置検出センサ14、車軸回転センサ26及びクランク位置センサ40を用いるものとしたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、状態検出手段は、トラクタ1の接地面に対する駆動力を向上させることが望ましい状態を検出することができるものであれば良い。例えば、トラクタ1の接地面(圃場)の状態を検出するセンサや、トラクタ1が行う作業内容(トラクタ1が装着する作業機の種類)を検出するセンサであっても良い。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態においては、エンジン操作検出手段としてアクセルセンサ12を用いるものとしたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、エンジン操作検出手段は、トラクタ1のエンジン4の目標回転数が変更操作されたことを検出することができるものであれば良い。例えば、前記アクセル操作具と連結されたリンク機構が動いたことを検出するセンサや、エンジン4の動作を制御するエンジンECU42自身であっても良い。
Moreover, in the said embodiment, although the
また、上記実施形態においては、目標回転数検出手段としてアクセルセンサ12を用いるものとしたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、目標回転数検出手段は、トラクタ1のエンジン4の目標回転数を検出することができるものであれば良い。例えば、前記アクセル操作具と連結されたリンク機構の操作位置を検出するセンサや、エンジン4の動作を制御するエンジンECU42自身であっても良い。
Moreover, in the said embodiment, although the
また、上記実施形態においては、変速操作検出手段として変速位置検出センサ14を用いるものとしたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、変速操作検出手段は、トラクタ1の変速機構5が変速操作されたことを検出することができるものであれば良い。例えば、前記変速操作具と連結されたリンク機構が動いたことを検出するセンサや、変速電磁バルブ32を制御して変速機構5を変速操作する本機ECU44自身であっても良い。
In the above embodiment, the shift
また、上記実施形態においては、前輪切れ角検出手段として前輪切れ角スイッチ18を用いるものとしたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、前輪切れ角検出手段は、前輪2・2の切れ角が所定の値以上になったことを検出することができるものであれば良い。例えば、前輪2・2の切れ角を検出可能なポテンショメータ等であっても良い。また、前輪2・2の切れ角を直接検出するものに限らず、ステアリングホイール6aの回動角度等を検出し、間接的に前輪2・2の切れ角を検出するものであっても良い。
In the above embodiment, the front wheel
また、上記実施形態においては、閾値変更手段として閾値設定ダイヤル24を用いるものとしたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、閾値変更手段は、閾値Stを任意に変更することが可能なものであれば良い。例えば、その他各種スイッチ(スライドスイッチ、トグルスイッチ等)や、タッチパネルであっても良い。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態においては、スリップ率検出手段として車軸回転センサ26及びGPS受信装置30を用いるものとしたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、スリップ率検出手段は、接地面に対する車輪のスリップ率Sを検出することができるものであれば良い。例えば、対地センサ等のその他のセンサを用いて実走行速度Vpを算出し、当該実走行速度Vpからスリップ率Sを検出する構成であっても良い。また、前輪2・2と後輪3・3の駆動速度(回転数)をそれぞれ検出するセンサを用いて、当該前輪2・2と後輪3・3の駆動速度の差からスリップ率Sを検出する構成であっても良い。
Moreover, in the said embodiment, although the axle
また、上記実施形態においては、駆動速度検出手段として車軸回転センサ26を用いるものとしたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、駆動速度検出手段は、車輪への駆動力伝達経路における駆動速度を検出することができるものであれば良い。例えば、エンジン4の実回転数及び動力伝達経路の減速比に基づいて当該駆動速度を検出する構成であっても良い。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態においては、発進検出手段として車軸回転センサ26を用いるものとしたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、発進検出手段は、トラクタ1の発進を検出することができるものであれば良い。例えば、トラクタ1の車輪への動力の伝達の可否を切り換えるクラッチの状態(接続されているか、当該接続を解除されているか)を検出するセンサや、前記アクセル操作具及び前記変速操作具の操作位置を検出するセンサ(アクセルセンサ12及び変速位置検出センサ14)であっても良い。
Moreover, in the said embodiment, although the axle
また、上記実施形態においては、傾斜角度検出手段として傾斜センサ28を用いるものとしたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、傾斜角度検出手段は、トラクタ1の前後方向の傾斜角度を検出することができるものであれば良い。例えば、トラクタ1を撮影した画像から、当該トラクタ1の前後方向の傾斜角度を検出する構成(画像処理手段)であっても良い。
Moreover, in the said embodiment, although the
また、上記実施形態においては、駆動切換手段として四輪駆動電磁バルブ34を用いるものとしたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、駆動切換手段は、トラクタ1の前輪2・2及び後輪3・3に駆動力を伝達する四輪駆動状態と、後輪3・3にのみ駆動力を伝達する二輪駆動状態と、を切り換えることができるものであれば良い。例えば、変速機構5に設けられた前輪駆動用のクラッチの動作を制御するための他のアクチュエータであっても良い。
In the above embodiment, the four-wheel drive
また、上記実施形態においては、実回転数検出手段としてクランク位置センサ40を用いるものとしたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、実回転数検出手段は、エンジン4の実際の回転数を検出することができるものであれば良い。例えば、エンジン4の燃料噴射管の脈動を検出するセンサや、オルタネータの回転数を検出するセンサであっても良い。
Moreover, in the said embodiment, although the crank
また、上記実施形態においては、制御手段として本機ECU44を用いるものとしたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、制御手段は、駆動制御機構10全体を制御することができるものであれば良い。例えば、本機ECU44とは別個設けられたECUや、トラクタ1の外部に設けられ無線(又は有線)によって駆動制御機構10を制御可能なECUであっても良い。
In the above embodiment, the
1 トラクタ
10 駆動制御機構
12 アクセルセンサ
14 変速位置検出センサ
18 前輪切れ角スイッチ
24 閾値設定ダイヤル
26 車軸回転センサ26
28 傾斜センサ
30 GPS受信装置
34 四輪駆動電磁バルブ
35 倍速電磁バルブ
40 クランク位置センサ
44 本機ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
28
Claims (5)
接地面に対する車輪のスリップ率を検出するスリップ率検出手段と、
前記作業車両の水平方向に対する前上り方向への傾斜角度を検出する傾斜角度検出手段と、
前記スリップ率が閾値を超えた場合、当該スリップ率が前記閾値を超えた時の前記傾斜角度を記憶値として記憶すると共に、前記作業車両を四輪駆動状態に自動的に切り換え、
前記作業車両が四輪駆動状態に自動的に切り換えられた状態において、前記スリップ率が前記閾値以下に減少し、かつ前記傾斜角度が前記記憶値未満の所定の角度以下に減少した場合、前記作業車両を二輪駆動状態に自動的に切り換える制御手段と、
を具備する作業車両の駆動制御機構。 Drive switching means for switching between a four-wheel drive state in which driving force is transmitted to the front wheels and rear wheels of the work vehicle and a two-wheel drive state in which driving force is transmitted only to the rear wheels;
Slip ratio detecting means for detecting the slip ratio of the wheel with respect to the ground contact surface;
An inclination angle detecting means for detecting an inclination angle in a forward ascending direction with respect to a horizontal direction of the work vehicle;
If the previous SL slip ratio exceeds a threshold value, it stores the inclination angle at which the slip ratio exceeds the threshold value as the stored value, automatically switching the working vehicle in four-wheel drive mode,
In a state where the work vehicle is automatically switched to the four-wheel drive state, when the slip ratio decreases below the threshold value and the inclination angle decreases below a predetermined angle less than the stored value , the work Control means for automatically switching the vehicle to a two-wheel drive state;
A drive control mechanism for a work vehicle comprising:
前記記憶値に対して所定の割合となるように設定される、
請求項1に記載の作業車両の駆動制御機構。 The predetermined angle is
Set to a predetermined ratio to the stored value ;
The drive control mechanism for a work vehicle according to claim 1.
前記作業車両が四輪駆動状態に自動的に切り換えられた状態において、前記スリップ率が前記閾値以下に減少し、かつ前記傾斜角度が略水平になった場合、前記作業車両を二輪駆動状態に自動的に切り換える、
請求項1又は請求項2に記載の作業車両の駆動制御機構。 The control means includes
When the work vehicle is automatically switched to the four-wheel drive state, the work vehicle is automatically set to the two-wheel drive state when the slip ratio decreases below the threshold value and the inclination angle becomes substantially horizontal. Switch automatically
A drive control mechanism for a work vehicle according to claim 1 or 2.
請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の作業車両の駆動制御機構。 Further comprising threshold changing means capable of arbitrarily changing the threshold.
The drive control mechanism for a work vehicle according to any one of claims 1 to 3.
前記作業車両の位置を検出するGPS受信手段と、
前記車輪への駆動力伝達経路における駆動速度を検出する駆動速度検出手段と、
を具備し、
前記制御手段は、
前記作業車両の位置の変化に基づいて算出される前記作業車両の実走行速度と、
前記駆動速度に基づいて算出される前記作業車両の理論走行速度と、
に基づいて前記スリップ率を算出する、
請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の作業車両の駆動制御機構。 The slip ratio detecting means includes
GPS receiving means for detecting the position of the work vehicle;
Driving speed detecting means for detecting a driving speed in a driving force transmission path to the wheels;
Comprising
The control means includes
An actual traveling speed of the work vehicle calculated based on a change in the position of the work vehicle;
The theoretical traveling speed of the work vehicle calculated based on the driving speed;
The slip ratio is calculated based on
The drive control mechanism for a work vehicle according to any one of claims 1 to 4.
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