JPH10262413A - トラクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トラクタに選択的に接続される外部油圧機器
の操作性を向上させる。 【解決手段】 油圧取出し部１０に接続されるダンプト
レーラ１４のダンプシリンダ１８をポジションレバー２
２の操作に基づいて作動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外部油圧機器を選
択的に接続可能なトラクタの技術分野に属するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種トラクタにおいては、各
種の作業機を選択的に連結して様々な作業を行うことが
可能であるが、油圧機器（以下、外部油圧機器とい
う。）を備える作業機を連結する場合には、走行機体か
ら油圧を取り出すと共に、所定操作具の操作に応じて外
部油圧機器の作動を制御する必要がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに従来では、走
行機体に別途取付けた操作具で外部油圧機器を操作して
いるため、部品点数が増加する許りでなく、コストアッ
プを招くことになり、しかも、運転席の近傍に操作具の
取付けスペースを確保できない場合には、外部油圧機器
の操作性が低下する不都合があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】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、２以上の制御モードを切換えるモ
ード切換手段を備え、第一の制御モードでは、ポジショ
ンレバーの操作に応じて作業機を昇降制御する一方、第
二の制御モードでは、走行機体に選択的に接続される外
部油圧機構を所定操作具の操作に応じて制御するトラク
タにおいて、前記第二制御モードに、ポジションレバー
の操作に応じて外部油圧機器を制御する外部油圧機器制
御を設定したものである。つまり、ポジションレバーを
利用して外部油圧機器を操作することができるため、外
部油圧機器用の操作具を不要にして部品点数の削減やコ
ストダウンを計ることができ、また、前記ポジションレ
バーは、一般的に操作が容易な位置に配置されているた
め、操作具の取付けスペースを別途確保する場合に比し
て外部油圧機器の操作性を向上させることができる。ま
た、上記の外部油圧機器制御において、ポジションレバ
ー操作領域に、外部油圧機器をそれぞれ背反方向に作動
させる第一および第二作動領域と、該作動領域間に介在
する作動停止領域とを設定したものである。つまり、ポ
ジションレバーを三点スイッチ方式で操作することがで
きるため、ポジション操作方式を採用した場合の様に、
フィードバック用センサを追加する必要がない許りでな
く、操作の簡略化を計ることができる。また、上記の第
二制御モードにおいて、ポジションレバーの操作位置が
作動停止領域に入るまで外部油圧機器制御の開始を規制
するものである。つまり、キースイッチをＯＮ操作した
直後や、制御モードを第二制御モードに切換えた直後
に、意に反して外部油圧機器が作動する不都合を解消す
ることができる。また、上記のものにおいて、制御モー
ドが第二制御モードから他の制御モードに切り換えられ
た場合に、ポジションレバーの操作位置が作業機高さ対
応範囲に入るまで作業機の昇降制御を規制するものであ
る。つまり、制御モードを第二制御モードから他の制御
モードに切り換えた直後に、意に反して作業機が昇降作
動する不都合を解消することができる。

【０００５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態の一つ
を図面に基づいて説明する。図面において、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（ロータリ）３が連結され
ている。そして、作業機３は、左右一対のリフトロッド
４を介して昇降リンク機構２を吊持するリフトアーム５
の上下揺動に伴って昇降する一方、左右何れかのリフト
ロッド４に介設されるリフトロッドシリンダ６の伸縮作
動に伴って左右傾斜するが、これらの基本構成は何れも
従来通りである。

【０００６】７は前記リフトアーム５を上下揺動させる
リフトアームシリンダ（単動式油圧シリンダ）であっ
て、該リフトアームシリンダ７は、下降速度調節バルブ
８およびリフトアーム用電磁切換バルブ９を介して油圧
ポンプＰに接続されているが、下降速度調節バルブ８か
らリフトアームシリンダ７に至る油路には、外部油圧機
器を選択的に接続するための油圧取出し部１０が介設さ
れている。尚、図４において、１１、１２は下降速度調
節バルブ８を構成するチェックバルブおよび可変絞りバ
ルブであり、また、１３はリフトロッドシリンダ６の作
動を切換えるリフトロッド用電磁切換バルブである。

【０００７】１４は作業機３および昇降リンク機構２を
取外した状態で機体後部に連結されるダンプトレーラで
あって、該ダンプトレーラ１４は、左右一対の車輪１５
を備えるトレーラ本体１６に上下揺動自在な荷台１７を
設けると共に、トレーラ本体１６と荷台１７との間に、
荷台１７を上下揺動させるダンプシリンダ（単動式油圧
シリンダ）１８を介設して構成されるものであるが、前
記ダンプシリンダ１８は、走行機体１側に設けられる油
圧取出し用手動切換バルブ１９を介して前記油圧取出し
部１０に接続されるようになっている。

【０００８】一方、２０は運転席２１の側方に配設され
る操作パネルであって、該操作パネル２０には、「ポジ
ション制御」の目標高さを設定するためのポジションレ
バー２２、「耕深自動制御」をＯＮ−ＯＦＦ操作するた
めの耕深自動スイッチ２３、「耕深自動制御」の目標耕
深を設定するための耕深設定ボリューム２４、「傾斜自
動制御」をＯＮ−ＯＦＦ操作するための傾斜自動スイッ
チ２５、「傾斜自動制御」の目標傾斜を設定するための
傾斜設定ボリューム２６、「上げ規制制御」の規制高さ
を設定するための規制高さ設定ボリューム２７、制御モ
ードをロータリモード、油圧取出しモード等に切換える
ためのモード切換ボリューム２８、「耕深自動制御」の
制御感度を調節するための耕深感度調節スイッチ２９、
リフトアーム５を手動操作するためのリフトアーム手動
スイッチ３０等が設けられている。尚、図５において
は、各操作具の名称（機能）を文字表示しているが、該
表示は、見やすさを優先すべく簡略化されているため、
上記の名称と必ずしも一致するものではない。

【０００９】さらに、３１はマイクロコンピュータを用
いて構成される制御部であって、該制御部３１の入力側
には、前記リフトアーム５の上下揺動角を検出するリフ
トアームセンサ３２、リフトロッドシリンダ６のシリン
ダ長を検出するリフトロッドセンサ３３、作業機３のリ
ヤカバー角を検出する耕深センサ３４、走行機体１もし
くは作業機３の左右傾斜を検出する傾斜センサ３５、ス
テアリングホイール近傍に配設されるクイックアップス
イッチ（三点スイッチ）３６、ポジションレバー２２の
操作位置を検出するポジションセンサ３７、操作パネル
２０に設けられる前述の操作具２３〜３０等が所定の入
力インタフェース回路を介して接続される一方、出力側
には、リフトアーム用電磁切換バルブ９に設けられる上
昇用および下降用ソレノイド９ａ、９ｂ、リフトロッド
用電磁切換バルブ１３に設けられる伸長用および縮小用
ソレノイド１３ａ、１３ｂ等が所定の出力インタフェー
ス回路を介して接続されている。

【００１０】そして、制御部３１は、ポジションセンサ
値とリフトアームセンサ値との偏差に基づいてリフトア
ームシリンダ７を制御する「ポジション制御」、耕深設
定ボリューム値と耕深センサ値との偏差に基づいてリフ
トアームシリンダ７を制御する「耕深自動制御」、傾斜
設定ボリューム値と作業機傾斜値との偏差に基づいてリ
フトロッドシリンダ６を制御する「傾斜自動制御」、所
定の操作信号に基づいてダンプシリンダ１８等の外部油
圧機器を制御する「外部油圧機器制御」等の制御機能を
備えているが、前記ロータリモード（第一制御モード）
では、「ポジション制御」、「耕深自動制御」および
「傾斜自動制御」の実行を許容する一方、油圧取出しモ
ード（第二制御モード）では、「外部油圧機器制御」の
実行を許容するようになっている。尚、本実施形態で
は、リフトアーム用電磁切換バルブ９を利用してダンプ
シリンダ１８の作動制御を行うため、油圧取出し用手動
切換バルブ１９を開放状態に維持するが、前記油圧取出
し用手動切換バルブ１９を電磁切換バルブとし、該電磁
切換バルブでダンプシリンダ１８の作動制御を行う場合
には、リフトアーム用電磁切換バルブ９を開放状態（上
昇用ソレノイド９ａをＯＮ）に維持することになる。

【００１１】図７は制御部３１の「メインルーチン」で
あって、該「メインルーチン」は、図示しないキースイ
ッチ（メインスイッチ）のＯＮ操作に伴って起動する
と、初期データをセットすると共に、後述するリフトア
ーム系制御開始フラグおよびリフトロッド系制御開始フ
ラグをリセットし、しかる後、センサ信号や操作信号を
変数データにセットする「データ入力」、クイックアッ
プスイッチ３６の操作に応じてポジションデータをセッ
トする「クイックアップデータセット」、前述した「耕
深自動制御」や「傾斜自動制御」の目標値をセットする
「その他データセット」、前述した「ポジション制御」
および「外部油圧機器制御」を含み、かつリフトアーム
昇降信号を出力する「リフトアーム出力制御」、リフト
ロッド伸縮信号を出力する「リフトロッド出力制御」等
のサブルーチンをループ内で繰り返し実行するようにな
っている。

【００１２】前記「リフトアーム出力制御」では、ま
ず、モード切換えボリューム２８の操作位置に基づいて
制御モードを判断する。そして、制御モードが油圧取出
しモードである場合には、「外部油圧機器制御」をサブ
ルーチンとして実行した後、該サブルーチン内でセット
された昇降デューティ（間欠パルス信号のＯＮ時間比
率）に対応するインチング駆動信号をリフトアーム用電
磁切換バルブ９に対して出力する一方、ロータリモード
である場合には、「ポジション制御」をサブルーチンと
して実行した後、該サブルーチン内でセットされた昇降
デューティに対応するインチング駆動信号をリフトアー
ム用電磁切換バルブ９に対して出力するが、今回の制御
モードが前回の制御モードと異なる場合には、リフトア
ーム系制御開始フラグをリセットしてから前記各サブル
ーチンを実行するようになっている。

【００１３】前記「ポジション制御」では、まず、ポジ
ションセンサ値とリフトアームセンサ値との偏差に基づ
いて昇降方向を判断した後、偏差が不感帯から外れてい
るか否かを判断する。そして、偏差が不感帯内である場
合には、リフトアーム出力デューティに昇降停止デュー
ティをセットするが、昇降方向が上昇側で、かつ偏差が
不感帯から外れている場合には、偏差に基づいて演算し
た上昇デューティ（偏差に比例して増減）をリフトアー
ム出力デューティにセットする一方、昇降方向が下降側
で、かつ偏差が不感帯から外れている場合には、偏差に
基づいて演算した下降デューティをリフトアーム出力デ
ューティにセットするようになっている。

【００１４】ところで、上記「ポジション制御」では、
偏差が不感帯から外れていると判断した場合に、昇降方
向に対応する昇降フラグ（上昇側フラグもしくは下降側
フラグ）をセットすると共に、リフトアーム系制御開始
フラグがセットされているか否かを判断し、該判断がＮ
Ｏである場合には、所定の制御開始条件を満たすまでリ
フトアーム出力デューティに昇降停止デューティをセッ
トするようになっている。つまり、制御モード切換直後
もしくはキースイッチＯＮ直後に、意に反して作業機３
が昇降作動することを防止しているが、本実施形態で
は、前記偏差が不感帯（図１３Ａのｂ−ｃ間）に入るこ
とを条件とする第一制御開始条件と、偏差が不感帯の下
降側に隣接して設定される下降側制御開始範囲（図１３
Ａのｃ−ｄ間）に入り、かつ上昇側フラグがセットされ
ていることを条件とする第二制御開始条件と、偏差が不
感帯の上昇側に隣接して設定される上昇側制御開始範囲
（図１３Ａのａ−ｂ間）に入り、かつ下降側フラグがセ
ットされていることを条件とする第三制御開始条件とを
設定し、何れかの条件を満たした場合にリフトアーム系
制御開始フラグ（リフトロッド系制御開始フラグを含
む）をセットするようになっている。その結果、制御精
度を上げる目的で不感帯を狭くしたものであっても、制
御開始範囲を広く確保してポジションレバー２２の制御
開始操作を容易にすることができ、しかも、制御開始範
囲を不感帯よりも広くするにあたり、不感帯の上昇側も
しくは下降側を広げるため、制御開始後に制御開始範囲
と不感帯との相違に基づいて違和感を感じる可能性を可
及的に少なくすることができるようになっている。

【００１５】一方、前記「外部油圧機器制御」では、ま
ず、ポジションセンサ値と停止上限データとの偏差を演
算した後、該偏差が「０」よりも大きいか否かを判断
し、該判断がＹＥＳである場合には、リフトアーム出力
デューティに上昇デューティをセットする。一方、ＮＯ
と判断した場合には、停止下限データとポジションセン
サ値との偏差を演算した後、該偏差が「０」よりも大き
いか否かを判断し、該判断がＹＥＳである場合には、リ
フトアーム出力デューティに下降デューティをセット
し、また、ＮＯと判断した場合には、リフトアーム出力
デューティに昇降停止デューティをセットするようにな
っている。即ち、油圧取出しモードにおいては、ポジシ
ョンレバー２２の操作領域に、ダンプシリンダ１８を上
昇作動させる第一作動領域（ポジションセンサ値＞停止
上限データ）と、ダンプシリンダ１８を下降作動させる
第二作動領域（ポジションセンサ値＜停止下限データ）
と、両作動領域間に介在する作動停止領域（停止上限デ
ータ≧ポジションセンサ値≧停止下限データ）とを設定
すると共に、ポジションレバー２２の各領域への操作に
応じてダンプシリンダ１８を作動させるため、ポジショ
ンレバー２２を兼用化することができる許りでなく、ダ
ンプシリンダ１８を三点スイッチ方式で操作することが
できるようになっている。

【００１６】ところで、上記「外部油圧機器制御」で
は、ポジションセンサ値が作動停止領域から外れている
と判断した場合に、リフトアーム系制御開始フラグがセ
ットされているか否かを判断し、該判断がＮＯである場
合には、所定の制御開始条件を満たすまでリフトアーム
出力デューティに昇降停止デューティをセットするよう
になっている。つまり、制御モード切換直後もしくはキ
ースイッチＯＮ直後に、意に反してダンプトレーラ１４
の荷台１７が昇降作動することを防止しており、そして
本実施形態では、ポジションセンサ値が前記作動停止領
域に入った場合に、リフトアーム系制御開始フラグをセ
ットしてダンプシリンダ１８の作動を許容するようにな
っている。

【００１７】また、「外部油圧機器制御」では、リフト
アーム出力デューティに昇降デューティ（上昇デューテ
ィもしくは下降デューティ）をセットするにあたり、ポ
ジションセンサ値と作動停止領域（停止上限データもし
くは停止下限データ）との偏差に比例して昇降デューテ
ィを増減させるようになっている。つまり、作動停止領
域からのレバー操作量に応じてダンプシリンダ１８の作
動速度が変化するため、ダンプシリンダ１８の作動速度
を微調整することができるようになっている。

【００１８】さらに、「外部油圧機器制御」では、前記
演算デューティと、割込みルーチン内でカウントされる
上昇もしくは下降デューティカウンタ（作動停止時また
は作動方向切換時にリセット）とを比較すると共に、演
算デューティが昇降デューティカウンタよりも大きい場
合には、演算デューティに昇降デューティカウンタをセ
ットするようになっている。つまり、作動開始直後（ま
たは作動方向切換直後）から昇降デューティカウンタが
演算デューティに一致するまでの間、上昇もしくは下降
デューティカウンタ値を出力デューティとして用いるた
め、演算デューティを直接出力した場合の様にダンプシ
リンダ１８が急激に作動することなく、スムーズな作動
開始や作動方向の切換えが可能になり、その結果、作動
開始時や作動方向切換時に発生しやすい衝撃を可及的に
小さくすることができるようになっている。

【００１９】また、前記「クイックアップデータセッ
ト」では、まず、制御モードが油圧取出しモードである
か否かを判断し、該判断がＮＯである場合には、通常の
クイックアップデータセット（「耕深自動制御」中にポ
ジションレバー２２を操作することなく作業機３を最上
げ高さもしくは作業高さまで昇降させるためのデータセ
ット処理）を行うが、判断がＹＥＳである場合には、ク
イックアップスイッチ３６の上昇操作に基づいてポジシ
ョンデータ（ポジションセンサ値がセットされる変数）
に上昇データ（第一作動領域のポジションセンサ値）を
セットする一方、クイックアップスイッチ３６の下降操
作に基づいてポジションデータに下降データ（第二作動
領域のポジションセンサ値）をセットするようになって
いる。即ち、クイックアップスイッチ３６の三点スイッ
チ操作に基づいてダンプシリンダ１８を作動させるた
め、クイックアップスイッチ３６の兼用化を計れる許り
でなく、ダンプシリンダ１８の微小動作が容易になり、
しかも、本実施形態では、ダンプシリンダ１８の操作具
としてポジションレバー２２およびクイックアップスイ
ッチ３６を併用しているため、オペレータの好みに応じ
て操作方法を選択できるようになっている。

【００２０】さらに、前記「リフトロッド出力制御」
は、「その他データセット」内でセットされたリフトロ
ッド目標値とリフトロッドセンサ値との偏差を演算する
と共に、該偏差に基づいて伸長デューティもしくは縮小
デューティを演算し、該演算デューティをリフトロッド
用電磁切換バルブ１３に出力するが、リフトロッド系制
御開始フラグがリセット状態の場合には、リフトロッド
シリンダ６の伸縮制御を規制すべくリフトロッド出力デ
ューティに伸縮停止デューティをセットするようになっ
ている。

【００２１】叙述の如く構成されたものにおいて、油圧
取出し部１０に選択的に接続されるダンプシリンダ１８
を作動制御するにあたり、油圧取出しモードに、ポジシ
ョンレバー２２の操作に応じてダンプシリンダ１８を制
御する「外部油圧機器制御」を設定したため、専用の操
作具を不要にして部品点数の削減やコストダウンを計る
ことができ、しかも、前記ポジションレバー２２は、操
作が容易な位置に優先的に配置される操作具であるた
め、操作具の取付けスペースを別途確保する場合に比し
てダンプシリンダ１８の操作性を向上させることができ
る。

【００２２】また、前記「外部油圧機器制御」では、ポ
ジションレバー２２の操作領域に、ダンプシリンダ１８
を上昇作動させる第一作動領域と、ダンプシリンダ１８
を下降作動させる第二作動領域と、両作動領域間に介在
する作動停止領域とを設定すると共に、ポジションレバ
ー２２の各領域への操作に応じてダンプシリンダ１８を
作動させるため、ダンプシリンダ１８を三点スイッチ方
式で操作することができ、その結果、ポジション操作方
式を採用した場合の様に、フィードバック用センサを追
加する必要がない許りでなく、操作の簡略化を計ること
ができる。

【００２３】また、制御モード切換直後もしくはキース
イッチＯＮ直後には、ポジションレバー２２が作動停止
領域に操作されるまでダンプシリンダ１８の作動を規制
するため、制御モード切換直後もしくはキースイッチＯ
Ｎ直後に、意に反してダンプトレーラ１４の荷台１７が
昇降作動することを防止することができる。

【００２４】また、制御モードを油圧取出しモードから
ロータリモード（他の制御モードを含む）に切換えた場
合には、ポジションレバー２２が不感帯（もしくは制御
開始範囲）に操作されるまで作業機３の昇降制御を規制
するため、油圧取出しモードからロータリモードに切り
換えた直後に、意に反して作業機３が昇降作動する不都
合を解消することができる。

【００２５】また、前記「外部油圧機器制御」では、作
動停止領域からのポジションレバー操作量に比例してダ
ンプシリンダ１８の作動速度を増減させるため、状況に
応じた速度でダンプシリンダ１８を作動させることがで
きる許りでなく、作動速度の微調整を可能にして操作性
の向上を計ることができる。

【００２６】また、前記「外部油圧機器制御」では、作
動開始時または作動方向切換時に、ダンプシリンダ１８
の作動速度をカウンタを用いて徐々に増速させるため、
ダンプシリンダ１８の急激な作動を防止してスムーズな
作動開始や作動方向の切換えが可能になり、その結果、
作動開始時や作動方向切換時に発生しやすい衝撃を可及
的に小さくすることができる。

【００２７】また、クイックアップスイッチ３６の三点
スイッチ操作に基づいてダンプシリンダ１８を作動させ
ることができるため、クイックアップスイッチ３６の兼
用化を計れる許りでなく、ダンプシリンダ１８の微小動
作が容易になり、しかも、本実施形態では、ダンプシリ
ンダ１８の操作具としてポジションレバー２２およびク
イックアップスイッチ３６を併用しているため、オペレ
ータの好みに応じて操作方法を選択することができる。

【００２８】尚、本発明は、前記実施形態に限定されな
いものであることは勿論であって、外部油圧機器がダン
プシリンダに限定されないことは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】ロータリ（作業機）を連結したトラクタの側面
図である。

【図２】ダンプトレーラ（下降状態）を連結したトラク
タの側面図である。

【図３】ダンプトレーラ（上昇状態）を連結したトラク
タの側面図である。

【図４】トラクタの油圧系を示す油圧回路図である。

【図５】操作パネルの平面図である。

【図６】制御系を示すブロック図である。

【図７】「メインルーチン」を示すフローチャートであ
る。

【図８】「リフトアーム出力制御」を示すフローチャー
トである。

【図９】「ポジション制御」を示すフローチャートであ
る。

【図１０】「外部油圧機器制御」を示すフローチャート
である。

【図１１】「クイックアップデータセット」を示すフロ
ーチャートである。

【図１２】「リフトロッド出力制御」を示すフローチャ
ートである。

【図１３】（Ａ）はポジション偏差に基づく制御開始条
件を示す説明図、（Ｂ）は「外部油圧機器制御」におけ
るポジションレバーの作動領域を示す説明図である。

【符号の説明】 １ 走行機体 ３ 作業機 ７ リフトアームシリンダ ９ リフトアーム用電磁切換バルブ １０ 油圧取出し部 １４ ダンプトレーラ １８ ダンプシリンダ ２２ ポジションレバー ２８ モード切換えボリューム ３１ 制御部 ３６ クイックアップスイッチ

フロントページの続き (72)発明者 木村 重治 島根県八束郡東出雲町大字揖屋町667番地 １ 三菱農機株式会社内 (72)発明者 田村 智志 島根県八束郡東出雲町大字揖屋町667番地 １ 三菱農機株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２以上の制御モードを切換えるモード切
   換手段を備え、第一の制御モードでは、ポジションレバ
   ーの操作に応じて作業機を昇降制御する一方、第二の制
   御モードでは、走行機体に選択的に接続される外部油圧
   機構を所定操作具の操作に応じて制御するトラクタにお
   いて、前記第二制御モードに、ポジションレバーの操作
   に応じて外部油圧機器を制御する外部油圧機器制御を設
   定したトラクタ。
2. 【請求項２】 請求項１の外部油圧機器制御において、
   ポジションレバー操作領域に、外部油圧機器をそれぞれ
   背反方向に作動させる第一および第二作動領域と、該作
   動領域間に介在する作動停止領域とを設定したトラク
   タ。
3. 【請求項３】 請求項１の第二制御モードにおいて、ポ
   ジションレバーの操作位置が作動停止領域に入るまで外
   部油圧機器制御の開始を規制するトラクタ。
4. 【請求項４】 請求項１において、制御モードが第二制
   御モードから他の制御モードに切り換えられた場合に、
   ポジションレバーの操作位置が作業機高さ対応範囲に入
   るまで作業機の昇降制御を規制するトラクタ。