JPH0889018A - トラクタ−の旋回制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、トラクタ−の旋回制御装置に関
し、枕地等の荒れた場所でステアリングハンドルが不測
に回されて、作業機を昇降させるオ−トリフト制御や、
後輪片側ブレ−キ装置を制動させるオ−トブレ−キ制御
が誤って作動しないようにしたものである。 【構成】オ−トリフト機構、あるいはオ−トブレ−キ機
構付のトラクタ−において、ステアリングハンドルを一
側へ操作した後、逆方向側へ操作したときには、逆方向
側の操作に基づく制御出力を一定時間だけ禁止させる制
御手段を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、トラクタ−の旋回制
御装置に関し、畦際等での機体の旋回操作を容易にして
作業者に掛かる精神的及び肉体的負担を軽減させようと
するものである。

【０００２】

【従来技術】従来、ステアリングハンドルを回して、こ
れが所定角度以上に操作されると自動的にリフトア−ム
が回動され、あるいは後輪内側のブレ−キが効くように
連動構成されたもの、あるいはこれらが同時に作動する
ように連動構成されたものがあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、係る従来装
置にあっては、ステアリングハンドルとリフトア−ムを
上昇させる制御バルブとが機械的に連動されていたり、
あるいはステアリングハンドルと後輪片側ブレ−キ装置
とが機械的に連動された構成であったから、ステアリン
グハンドルを所定角度回動以上操作すると、リフトア−
ムを上昇させたくないときでも作業機が自動的に上昇
し、あるいはブレ−キを掛けたくないときでも旋回内側
のブレ−キが掛かってしまい、作業能率を低下させた
り、後輪で圃場を荒らしてしまうといった不具合を有し
ていた。

【０００４】特に、畦際や枕地では、作業機の上げ下げ
に伴う凹凸が多く発生することから車輪が凹部に落ち込
んだり、反対に凸部に乗り上げたりすることが多く、機
体を直進させようとステアリングハンドルをしっかり握
っていても、これらの凹凸によってステアリングハンド
ルを大きく取られることがあり、トラクタ−の直進性を
維持することが困難であった。

【０００５】このようなとき、ステアリングハンドルの
操舵角が大きいと、ステアリングハンドル操作と連動し
て作業機が上昇する「オ−トリフト制御」やステアリン
グハンドル操作と連動して後輪片側ブレ−キが効く「オ
−トブレ−キ制御」が不測に作動することがあった。ま
た、旋回直後にステアリングハンドルを回し過ぎて再び
逆方向側に回動操作することがあり、このような場合、
不必要に作業機が上昇したり、反対側の後輪ブレ−キが
作動するといった不具合が発生することがあった。

【０００６】

【課題を解決するための技術手段】この発明は前記した
問題点に鑑みて提案するものであって、このため、次の
ような技術的手段を講じた。即ち、ステアリングハンド
ル操作と連動してリフトア−ムが昇降回動するオ−トリ
フト機構あるいはステアリングハンドル操作と連動して
旋回内側の後輪ブレ−キ装置が作動するオ−トブレ−キ
機構とを備えたトラクタ−において、ステアリングハン
ドルを一方向側へ回動操作した後、逆方向側へ前記ステ
アリングハンドルを操作したときには、逆方向側の操作
に基づく制御出力を一定時間だけ禁止もしくは制限させ
る制御手段を設けたことを特徴とするトラクタ−の旋回
制御装置の構成とする。

【０００７】

【実施例】以下、図面に基づきこの発明の実施例を説明
する。まず、構成から説明すると、１はトラクタ−で前
輪２と後輪３を備え、機体前部に搭載したエンジン５の
回転動力をミッションケ−ス６内の変速装置を介して適
宜減速し、これを前輪２と後輪３とに伝えるように構成
している。

【０００８】ミッションケ−ス６の上部には油圧シリン
ダケ−ス８が搭載され、その左右両側部には作業機昇降
用のリフトア−ム９、９が回動自由に枢着されている。
油圧シリンダケ−ス８内の単動式油圧シリンダ−１０に
作動油が供給あるいは排出されるとリフトア−ム９、９
が上昇しあるいは下降する。図２に示す符号１２は上
げ、中立、下げの３位置を有する油圧制御弁である。１
３、１３は左右後輪３、３の後車軸上に設置されたブレ
−キ装置であって油圧で作動し、後述するようにマイコ
ンからなるコントロ−ラ１５からの指令により、あるい
はブレ−キペダル１６、１６をオペレ−タが直接踏み込
むことにより、作動油がブレ−キ装置１３、１３のシリ
ンダ−１７、１７内に流入してブレ−キ装置１３、１３
が作動する。１８ａ、１８ｂは前記油圧制御弁１２の上
昇用と下降用のソレノイドである。

【０００９】２０はステアリングハンドルであり、その
回動基部には操舵角センサ２２が設けられ、ステアリン
グハンドル２０の操舵量と単位時間当たりの操作速度を
検出すべく構成している。この実施例では、操舵角セン
サ２２はアナログセンサを利用したが、操舵角度に比例
してパルス信号を出力させる方式のものを用いても良
い。

【００１０】２３は前記ブレ−キ装置１３を作動させる
ための切替弁であって、左旋回用と右旋回用のソレノイ
ド２３ａ、２３ｂが択一的に励磁されることによってブ
レ−キ用シリンダ−１７、１７に至る油路が切り替えら
れ、右側若しくは左側のブレ−キ装置１３が作動する。
図２において符号２４は分流弁、２５は油圧ポンプであ
る。

【００１１】なお、この実施例では、ステアリングハン
ドル２０を所定角度以上に回動操作するか、所定の操作
速度以上でステアリングハンドル２０を操作した場合に
は作業機が上昇するように連動された「オ−トリフト制
御」と、ステアリングハンドル２０を所定角度以上回動
操作したときに後輪３の片側ブレ−キ装置１３が作動す
る「オ−トブレ−キ制御」が共に作動するように構成さ
れている。

【００１２】また、作業機が上昇するタイミングとブレ
−キが効くタイミングは略同時でも良いが、ブレ−キが
効くタイミングが、作業機の上昇するタイミングよりや
や遅い方が圃場の荒れが少なくて望ましい。なお、この
トラクタ−１は機体後部に連結した作業機を左右方向に
ロ−リング制御することもできるものであって、そのた
めの機構を説明すると、リフトア−ム９とロワ−リンク
２７とを接続するリフトロッド２８のうち、片側のリフ
トロッドが油圧シリンダ−２８ｒで構成されており、こ
の油圧シリンダ−２８ｒを伸縮させて作業機であるロ−
タリ耕耘装置２９の左右傾斜姿勢をコントロ−ルできる
ようにしている。

【００１３】油圧シリンダ−２８ｒの横側部には、油圧
シリンダ−２８ｒの長さを検出するストロ−クセンサ３
０が設けられ、トラクタ−１の油圧シリンダケ−ス８の
横側部には機体の左右傾斜を検出する傾斜センサ３２が
設けられている。操縦席の近傍に設けた傾斜設定器３３
によってロ−タリ耕耘装置２９の傾斜角度を設定する
と、傾斜センサ３２、ストロ−クセンサ３０の検出値及
び傾斜設定器３３の設定値から油圧シリンダ−２８ｒの
目標位置を演算し、コントロ−ラ１５からの指令によっ
て伸長用ソレノイド３５あるいは短縮用ソレノイド３６
が励磁され、油圧シリンダ−２８ｒが設定長さに伸縮制
御される。

【００１４】次に、トラクタ−１の後部に連結されてい
るロ−タリ耕耘装置２９について概略の構成を説明する
と、このロ−タリ耕耘装置２９は、耕耘部３８と、耕耘
部３８の上方を覆う主カバ−４０と、主カバ−４０の後
部に枢着されたリヤカバ−４２等からなり、主カバ−４
０の後上部にはリヤカバ−４２の前後揺動角度から耕深
を検出するデプスセンサ４４が設けられている。デプス
センサ４４と耕深設定器４５は共に前記コントロ−ラ１
５に接続されており、耕深設定器４５で設定した深さに
耕深が維持されるように前記上昇用ソレノイド１８ａ又
は下降用ソレノイド１８ｂが励磁される。

【００１５】図１に記載されたトラクタ−の他の構成に
ついて簡単に説明を加えると、４７はポジションレバ
−、４８はポジションレバ−４７の回動基部に取り付け
られたポジション設定器、４９はリフトア−ム９の基部
に取り付けられたリフトア−ム角センサ、５０はオ−ト
リフト制御とオ−トブレ−キ制御とを入り状態にセット
するオ−トモ−ド設定スイッチ、５１はブレ−キ装置１
３の効き具合を変更する制動圧力切替スイッチであっ
て、このスイッチ５１をＯＮにすると、ブレ−キの効き
具合が強くなり、ＯＦＦにすると効き具合が弱くなるよ
うにしている。具体的には、図２の油圧回路中に記載さ
れた圧力調整用の弁５２を切り替えて「強」制動と
「弱」制動の切り替えを行う。

【００１６】図３はコントロ−ラ１５に接続される各種
スイッチ類や設定器、検出器類、及び同コントロ−ラ１
５の出力側に接続される各種ソレノイド等の関係につい
て説明したブロック図であって、このコントロ−ラ１５
の入力ポ−ト側には、操舵角センサ２２、ポジション設
定器４８、リフトア−ム角センサ４９、耕深設定器４
５、デプスセンサ４４、傾斜設定器３３、ストロ−クセ
ンサ３０、傾斜センサ３２、オ−トモ−ド設定スイッチ
５０、制動圧力切替スイッチ５１が接続され、コントロ
−ラ１５の出力ポ−ト側には、上昇用ソレノイド１８
ａ、下降用ソレノイド１８ｂ、伸長用ソレノイド３５、
短縮用ソレノイド３６、左旋回ブレ−キ用ソレノイド２
３ａ、右旋回ブレ−キ用ソレノイド２３ｂが接続されて
いる。

【００１７】次に図４のフロ−チャ−トに基づいて作用
を説明する。制御プログラムはコントロ−ラ１５の記憶
装置内に予め組み込まれているものであって、この図４
で説明するものはオ−トブレ−キ制御に関するものであ
る。まず、最初にコントロ−ラ１５にセンサ、設定器、
スイッチの状態が読み込まれる（ステップＳ１）。この
とき、オ−トモ−ド設定スイッチ５０がＯＦＦであれ
ば、ステアリングハンドル２０をどのように回動操作し
ても旋回ブレ−キ用ソレノイド２３ａ、２３ｂが励磁さ
れることはない（ステップＳ２、Ｓ３、Ｓ４）。

【００１８】オ−トモ−ド設定スイッチ５０がＯＮの状
態で、ステアリングハンドル２０を右に所定角度以上回
動操作すると操舵角センサ２２がそれを検出し（ステッ
プＳ６）、右側ブレ−キ装置１３の出力オンディレ−タ
イマがタイムアップしているかどうかを判別し（ステッ
プＳ７）、タイムアップしている場合には直ちに右旋回
ブレ−キ用のソレノイド２３ａを励磁し（ステップＳ
８）、左旋回ブレ−キ用のソレノイド２３ｂをＯＦＦに
する（ステップＳ９）。

【００１９】このとき、左旋回ブレ−キ用のソレノイド
２３ｂが一定時間励磁されないように左側出力オンディ
レ−タイマをセットする（ステップＳ１０）。一方、ス
テアリングハンドル２０を左側に切ったときには、左側
出力オンディレ−タイマがタイムアップしているかどう
かを確認した後（ステップＳ１１）、タイムアップして
いる場合は左旋回ブレ−キ用ソレノイド２３ｂを励磁す
ると共に、右旋回ブレ−キ用のソレノイド２３ａをＯＦ
Ｆにし（ステップＳ１２、１３）、右側出力オンディレ
−タイマをセットする（ステップＳ１４）。

【００２０】図５はそのタイムチャ−トを表したもので
あって、一方の側の出力があった後、逆方向側の出力要
求があった場合には、一定時間（この実施例では３秒間
としたが、出願人が確認したところ、畦際でトラクタ−
を旋回させる際には最大で７秒程度のオンディレ−であ
れば良いことが判明した。）だけ、逆方向側の出力を禁
ずるようにしている。

【００２１】従って、例えば、左旋回動作に入って一定
時間の間にハンドル２０を切り過ぎたことに作業者が気
付いて逆方向側（右側）にハンドル操作をしても、一定
時間（０．３秒〜０．７秒）経過するまでは逆方向側の
ブレ−キ装置が誤って作動することがなく、これによ
り、条合わせ等が容易に行われ、旋回操作が簡単、且つ
迅速に行われる。

【００２２】図６は前記実施例で説明した装置の一部を
改良したものである。この改良装置は、一方向側にステ
アリングハンドル２０を回動操作した後、逆方向側へ操
作したときは、逆方向側のブレ−キ出力を弱くするよう
にしたものである。その作用を同フロ−チャ−トに基づ
いて説明すると、まず、センサ、設定器、スイッチの状
態が読み込まれ（ステップ♯１）、オ−トモ−ド設定ス
イッチ５０の状態が読み込まれる（ステップ♯２）。

【００２３】このオ−トモ−ド設定スイッチ５０がＯＦ
Ｆであれば、左右旋回ブレ−キ用のソレノイド２３ａ、
２３ｂは消磁され（ステップ♯５、♯６）、ステアリン
グハンドル２０を左右いずれの方向に回動操作しても後
輪ブレ−キ装置１３が作動することはない。そして、オ
−トモ−ド設定スイッチ５０が入りの状態で、且つブレ
−キ制動力が大に設定してあり（ステップ♯３）、ステ
アリングハンドル２０を所定角度以上操作したとき（ス
テップ♯４）、例えば右側にステアリングハンドル２０
を切ると（ステップ♯５）、コントロ−ラ１５内に予め
組み込まれた右側ブレ−キタイマがタイムアップされて
いることを確認したうえ、タイムアップしていれば右旋
回ブレ−キ用ソレノイド２３ａを励磁し、右側のブレ−
キ装置１３を強く制動する（ステップ♯７）。このと
き、左旋回ブレ−キ用のソレノイド２３ｂはＯＦＦにし
（ステップ♯８）、左側ブレ−キタイマをセットする
（ステップ♯９）。この左側ブレ−キタイマのセットの
目的は、直ぐに右側のブレ−キ装置１３に対する制御出
力がでないようにするためである。この左側ブレ−キ装
置１３がタイムアップする前に左旋回ブレ−キ用ソレノ
イド２３ｂを励磁する信号がコントロ−ラ１５から出さ
れたときには、左側後輪３に対する制動を強く掛けない
で弱く掛けるようにしている（ステップ♯１６）。

【００２４】従って、右旋回中には右側の後輪ブレ−キ
装置１３が強く掛けられることになり、畦際では小旋回
半径で機体を回向させることができることになるが、ス
テアリングハンドル２０を右側に切り過ぎたことによっ
て方向修正をすべくハンドル２０を左側に切ったときに
は、一定時間が経過するまでは弱い制動力が左側後輪３
に掛けられ、このため、機体の過度な旋回が抑えられ、
機体の方向修正が行い易くなる。

【００２５】なお、同フロ−チャ−トの中で、ステップ
♯１８乃至ステップ♯２５は、ブレ−キの効き具合を変
更するスイッチ５１を「弱」側に切り替えたときの作用
を説明したものである。この場合、右側にステアリング
ハンドル２０を切ると右側のブレ−キ装置１３が作動
し、左側にステアリングハンドル２０を切ると左側のブ
レ−キ装置１３が作動するよう構成している。ブレ−キ
の効きは弱いものとなっているために、逆方向の制御出
力の牽制はカットしている。

【００２６】最後に図７のフロ−チャ−トについて説明
する。このフロ−チャ−トは、オ−トリフト制御とオ−
トブレ−キ制御が、トラクタ−のＰＴＯ軸（動力取出
軸）が回転し得る状況にあるときだけ可能となるように
構成したものである。このため、図示外のＰＴＯ軸の変
速部にそれが中立状態であるか、それとも回転し得る状
態にあるかを検出するスイッチ等の検出手段を設け、変
速部が中立のときには、オ−トリフト制御やオ−トブレ
−キ制御を停止させ、ＰＴＯ軸が回転し得る状態にある
ときには、オ−トリフト制御やオ−トブレ−キ制御が効
くようにしている。従って、路上を走行するような場合
には、ＰＴＯ軸が回転していないのでオ−トリフト制御
等が全く作動せず、圃場内で作業を行う場合だけ効くよ
うにしているので安全性が高まる。上記検出装置として
はスイッチに代えＰＴＯ軸の回転を直接検出する回転セ
ンサを設けても良い。

【００２７】

【発明の効果】この発明は前記の如く、ステアリングハ
ンドル操作と連動してリフトア−ムが昇降回動するオ−
トリフト機構あるいはステアリングハンドル操作と連動
して旋回内側の後輪ブレ−キ装置が作動するオ−トブレ
−キ機構とを備えたトラクタ−において、ステアリング
ハンドルを一方向側へ回動操作した後、逆方向側へ前記
ステアリングハンドルを操作したときには、逆方向側の
操作に基づく制御出力を一定時間だけ禁止もしくは制限
させる牽制手段を設けたものであるから、ステアリング
ハンドルの切り過ぎによって方向修正をする必要性が生
じ、作業者が直ちに逆方向に回動操作しても、それによ
ってオ−トリフト制御やオ−トブレ−キ制御が誤って作
動することがなく、進行方向の修正がやり易くなって操
作性が向上する特徴を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】トラクタ−とロ−タリ耕耘装置全体の側面図で
ある。

【図２】油圧回路図である。

【図３】制御ブロック図である。

【図４】オ−トブレ−キ制御のフロ−チャ−トである。

【図５】オ−トブレ−キ制御のタイムチャ−トである。

【図６】オ−トブレ−キ制御のフロ−チャ−トである。

【図７】オ−トリフト・オ−トブレ−キ制御牽制のフロ
−チャ−トである。

【符号の説明】

１ トラクタ− ２ 前輪 ３ 後輪 ５ エンジン ６ ミッションケ−ス ８ 油圧シリンダケ−ス ９ リフトア−ム １３ ブレ−キ装置 １５ コントロ−ラ ２０ ステアリングハンドル ２２ 操舵角センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ステアリングハンドル操作と連動してリフ
   トア−ムが昇降回動するオ−トリフト機構あるいはステ
   アリングハンドル操作と連動して旋回内側の後輪ブレ−
   キ装置が作動するオ−トブレ−キ機構とを備えたトラク
   タ−において、ステアリングハンドルを一方向側へ回動
   操作した後、逆方向側へ前記ステアリングハンドルを操
   作したときには、逆方向側の操作に基づく制御出力を一
   定時間だけ禁止もしくは制限させる制御手段を設けたこ
   とを特徴とするトラクタ−の旋回制御装置。