| 【発明の名称】 |
作業車両の旋回制御装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】石田 智之
【氏名】辻 英和
【氏名】高橋 誠之
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| 【要約】 |
【課題】進行方向検出手段に基づいて車体を所定方向へ走行させている場合に、作業機上昇操作手段の作動によって作業機が不慮上昇することを規制する。
【解決手段】方位センサにより車体の方位の平均値を算出する。車体の進行方向が該平均値に対して（＋）または（−）方向へ変化した後に、これとは逆方向に旋回操作されたときは、車体の旋回操作に連動して作業機が自動上昇する作業機上昇操作手段の感度を鈍くして上昇し難くする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 車体の進行方向を検出する進行方向検出手段と、車体の旋回操作時に作業機を非作業位置へ上昇させる作業機上昇操作手段とを備えた作業車両に於いて、車体の進行方向が所定方向から左右何れか一方に変化した後に、前記一方向とは逆方向に車体を旋回操作したときは、前記作業機上昇操作手段の感度を鈍くするように構成したことを特徴とする作業車両の旋回制御装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は作業車両の旋回制御装置に関するものであり、特に、車体の進行方向検出手段と旋回操作時に作業機を非作業位置へ上昇させる作業機上昇操作手段とを備えた作業車両の旋回制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】トラクタをはじめとする作業車両では、車体の進行方向を検出する手段として例えば方位センサ等を設け、該方位センサ等の検出値に基づいて車体を所定方向へ直進走行させる直進制御装置を備えたものが知られている。また、耕耘作業中に車体の旋回操作があったときは、リフトシリンダ等を動作させて作業機を非作業位置へ上昇させる作業機上昇操作手段を備えたものも知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記方位センサに基づいて作業車両を所定方向へ走行させながら圃場を耕耘している場合に、ステアリングハンドルの振れや僅かな回転操作等によって車体が所定方向から外れることがある。然るとき、車体の進行方向を修正すべくオペレータがステアリングハンドルを回転操作すると、この回転操作により車体の旋回操作があったものと見なされて、前記作業機上昇操作手段が作動することがある。従って、オペレータの意図に反して作業機が非作業位置まで上昇し、操作性及び作業効率が著しく低下する。
【０００４】そこで、進行方向検出手段に基づいて車体を所定方向へ走行させている場合に、作業機上昇操作手段の作動によって作業機が不慮上昇することを規制するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、車体の進行方向を検出する進行方向検出手段と、車体の旋回操作時に作業機を非作業位置へ上昇させる作業機上昇操作手段とを備えた作業車両に於いて、車体の進行方向が所定方向から左右何れか一方に変化した後に、前記一方向とは逆方向に車体を旋回操作したときは、前記作業機上昇操作手段の感度を鈍くするように構成した作業車両の旋回制御装置を提供するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図面に従って詳述する。図１は作業車両の一例としてトラクタ１０の側面を示し、図２は該トラクタ１０に於ける旋回制御系のブロック図である。該トラクタ１０の機体の後部には、リンク機構１１を介してロータリ作業機１２が連結されている。運転席１３の近傍には作業機の昇降位置設定手段であるポジションレバー１４、作業機の耕深量設定手段である耕深調整ダイヤル１５、機体の旋回時に作業機を所定高さの非作業位置まで自動上昇させる旋回制御スイッチ１６等が設けられている。また、ミッションケース１８の左右両側に後輪１９，１９が装着されている。
【０００７】前記リンク機構１１はトップリンク２０と左右のロワリンク２１，２１とからなり、左右のリフトアーム２２，２２の先端とロワリンク２１，２１をリフトロッド２３，２３にて連結し、リフトシリンダ２４の駆動にてリフトアーム２２を回動することにより、リフトロッド２３，２３を介してロワリンク２１，２１が上下動する。斯くして、ロワリンク２１，２１の先端部を回動中心に前記ロータリ作業機１２が昇降する。
【０００８】リフトアーム２２の回動基部には、作業機の昇降位置を検出する手段としてリフトアーム角センサ２５が設けられ、このリフトアーム角センサ２５にてリフトアーム２２の回動角を検出し、コントローラ５０にてロータリ作業機１２の昇降高さを演算する。また、ロータリ作業機１２のメインカバー２６の後端部にリヤカバー２７を上下回動自在に取り付け、リヤカバーセンサ２８により前記リヤカバー２７の回動角を検出して、コントローラ５０にてロータリ作業機１２の耕深量を演算する。尚、２９は進行方向検出手段としての方位センサであり、該方位センサ２９によって検出した車体の方位に基づき、コントローラ５０にて車体の進行方向を検出する。
【０００９】ここで、運転席１３の前方には機体の操向操作部であるステアリングハンドル３０が設けられ、該ステアリングハンドル３０の近傍位置に前後進切換えレバー３１及び作業機昇降レバー３２を設けてあり、該前後進切換えレバー３１を操作することにより、後輪１９へ伝達する駆動力を逆転させて、機体の進行方向を前進または後進の何れかに選択できるようにしてある。また、作業機昇降レバー３２を操作することによって前記リフトシリンダ２４が駆動され、ロータリ作業機１２が耕深作業位置から非作業位置まで連続的に上昇し、或いは非作業位置から耕深作業位置まで連続的に下降するように形成されている。尚、非作業位置の高さは、運転席１３の近傍に設けた上げ位置設定ダイヤル３３にて設定する。
【００１０】更に、運転席１３の前下方部に変速レバー３４を設置するとともに、左右独立して踏み込み可能な左右ブレーキペダル３５，３５が設けられている。前記、ステアリングハンドル３０の回転操作はパワーステアリング操向ユニット３６へ伝達され、ステアリングハンドル３０の操向量に応じて操向シリンダ３７に圧力油が供給され、該操向シリンダ３７の伸縮動作によって操向輪である前輪３８，３８が回向する。３９は前記ステアリングハンドル３０の回転操作量を検出するステアリング切れ角センサである。
【００１１】而して、前記旋回制御スイッチ１６がオンであれば、ステアリング切れ角センサ３９の検出信号からコントローラ５０にて車体の旋回操作を検出し、車体の旋回操作時はコントローラ５０から上昇ソレノイド４１に制御信号を出力してロータリ作業機１２を非作業位置に上昇させるとともに、左ブレーキソレノイド４３または右ブレーキソレノイド４４の何れかへ制御信号を出力して旋回内側のブレーキ動作を行い、車体を小回り旋回させる。前記リフトシリンダ２４と、このリフトシリンダ２４に圧力油を供給する電磁制御弁並びに上昇ソレノイド４１及び下降ソレノイド４２と、これらを制御するコントローラ５０等から作業機上昇操作手段が構成される。
【００１２】図３は前記作業機昇降レバー３２の先端部を示し、前述したように、該作業機昇降レバー３２を上方へ回動操作すれば、ロータリ作業機１２が耕深作業位置から非作業位置まで連続的に上昇し、該作業機昇降レバー３２を下方へ回動操作すれば、ロータリ作業機１２が非作業位置から耕深作業位置まで連続的に下降する。更に、該作業機昇降レバー３２の先端部にはロータリスイッチ３２ａが設けられており、該ロータリスイッチ３２ａを一方へ回転することにより、前記リフトシリンダ２４が僅かに駆動されてロータリ作業機１２が少しずつ上昇し、該ロータリスイッチ３２ａを他方へ回転することにより、前記リフトシリンダ２４が逆方向に僅かに駆動されてロータリ作業機１２が少しずつ下降する。即ち、該ロータリスイッチ３２ａにより、ロータリ作業機１２の高さを微調整することができる。
【００１３】また、通常はポジションレバーの操作や車体の後進操作等によってロータリ作業機１２が自動的に上昇するが、作業機の重量が重い場合や油圧回路にリークが生じた場合等には、上げ目標値まで作業機が上昇し難くなって、コントローラ５０から上昇信号が連続的に出力される。このような場合、従来は前記作業機昇降レバー３２を下降操作してもロータリ作業機１２が下降しないという不具合があった。そこで、作業機の自動上昇制御中に前記作業機昇降レバー３２の下降操作があった場合、ロータリ作業機１２の高さが上げ目標値に対して例えば５度未満の範囲にあるときは、コントローラ５０はロータリ作業機１２の下降を許容するように制御する。
【００１４】図４は旋回制御の手順を示すフローチャートであり、先ず各センサ類の検出信号をコントローラ５０にて読込み（ステップ１０１）、ロータリ作業機１２の高さや車体の方位等を演算する。前記旋回制御スイッチ１６がオンであれば、ステアリング切れ角センサ３９の検出信号から車体の旋回操作があったときは（ステップ１０２）、ロータリ作業機１２を非作業位置に上昇させ、旋回内側のブレーキ出力を行うとともに前輪増速出力して、車体を小回り旋回させる（ステップ１０３）。尚、これと同時に、前記操向シリンダ３７への供給油量を増加して前輪３８の切れ角変化を大きくし、旋回時には俊敏なステアリング操作に切換えるようにようにしてもよい。
【００１５】そして、旋回操作開始時の車体の方位とは逆方向に旋回操作があったときは（ステップ１０４）、コントローラ５０は車体の旋回が終了間近であると判断して、前記ブレーキ出力を停止するとともに前輪増速出力を停止する（ステップ１０５）。このとき、前記ブレーキ出力を瞬時に停止せずに、ブレーキ力を徐々に弱めるようにすれば、旋回終了時にショックが発生することがなく、オペレータの操作に違和感が生じない。また、前記方位センサ２９が逆方向の検出をするやや手前の時点でブレーキ力を弱めるようにすれば、磁場の影響等による方位センサ２９の検出誤差にも対応でき、応答遅れを防止することができる。
【００１６】ここで、旋回制御が実行されている場合は、旋回操作の検出により作業機を非作業位置へ自動上昇させるとともに、旋回内側の片ブレーキ動作や前輪増速動作が行われるが、直進耕耘時の車体の平均方位に対して、現在の進行方向とは逆方向のステアリング操作に対しては、これら作業機上昇動作や旋回内側の片ブレーキ動作等を実行し難くする。例えば図５及び図６に示すように、各センサ類の読込み（ステップ２０１）後に車体の進行方向の平均値Ｆ0を算出する（ステップ２０２）。そして、車体の進行方向が該平均値Ｆ0に対して（＋）方向に変化せず（ステップ２０３）、且つ、該平均値Ｆ0に対して（−）方向にも変化しないときは（ステップ２０４）、通常の感度にて旋回制御を作動させ、作業機上昇操作手段等が動作する（ステップ２０５）。また、これと同時に、前記操向シリンダ３７への供給油量を増加して前輪３８の切れ角変化を大きくするようにしてもよい。
【００１７】一方、ステップ２０３に於いて、車体の進行方向が前記平均値Ｆ0に対して（＋）方向に変化したときはステップ２０６へ進み、次にこの変化した方向Ｆ1から（−）方向にステアリング操作されたかどうかを判別する。また、ステップ２０４に於いて、車体の進行方向が前記平均値Ｆ0に対して（−）方向に変化したときはステップ２０７へ進み、次にこの変化した方向Ｆ2から（＋）方向にステアリング操作されたかどうかを判別する。ステップ２０６に於いて前記変化した方向Ｆ1から（−）方向にステアリング操作されない場合、或いは、ステップ２０７に於いて前記変化した方向Ｆ2から（＋）方向にステアリング操作されない場合は、何れも車体を旋回させる動作があったと見做して、前述と同様に、通常の感度にて旋回制御を作動させる（ステップ２０５）。
【００１８】しかし、ステップ２０６に於いて前記変化した方向Ｆ1から（−）方向にステアリング操作された場合、或いは、ステップ２０７に於いて前記変化した方向Ｆ2から（＋）方向にステアリング操作された場合は、通常よりも鈍い感度にて旋回制御を作動させる（ステップ２０８）。即ち、車体の進行方向が所定方向から左右何れか一方向に変化した後に、前記一方向とは逆方向にステアリング操作があったときは、車体の進行方向がずれたために、それを修正すべくオペレータがステアリングハンドルを回転操作したものと見做し、ステアリング操作があったとしても作業機を上昇し難くすることにより、オペレータの意図に反して作業機が非作業位置まで上昇することを防止する。
【００１９】図７は、前記トラクタ１０が耕耘作業中に、圃場の端部で機体を旋回させたときの仕上がり状態を示し、図１及び図２にて前述した旋回制御スイッチ１６がオンであれば、■工程が終了して機体を旋回すべくステアリングハンドル３０を回転操作すれば、ステアリング切れ角センサ３９の検出によって車体の旋回操作があったことをコントローラ５０が判別し、リフトシリンダ用電磁制御弁の上昇ソレノイド４１に指令信号を出力してリフトシリンダ２４を伸張駆動する。従って、リフトアーム２２が上方へ回動し、前記リンク機構１１を介してロータリ作業機１２が所定高さまで上昇する。このとき、作業機上昇速度が速いと、図６（ｂ）及び（ｃ）に示すように、■工程の終了時にリヤカバー２７による土押さえが不足して、地面に凹部（長さＢ1：約４０〜５０ｃｍ）が生じ、仕上げ面の終端部が凹凸となって枕地が長くなる。
【００２０】これを防止するために、耕耘時の作業機上昇速度よりも枕地工程では遅くすることが考えられるが、制御が複雑になるとともに専用の制御弁が必要となる。そこで、ステアリング切れ角センサ３９の検出によって車体の旋回操作を検出したときは、コントローラ５０から前記上昇ソレノイド４１に対する制御信号の出力を遅延させることにより、作業機上昇タイミングを遅くする。従って、ロータリ作業機１２のリヤカバー２７の垂れ下がりが緩慢となり、図６（ｄ）に示すように、地面の土押さえが十分に行われて凹部（長さＢ2：Ｂ1よりも約１０〜１５ｃｍ短縮）が小さくなり、枕地が短くなって整地性が向上する。
【００２１】そして、機体の旋回が終了してステアリングハンドル３０を直進状態に戻せば、コントローラ５０からリフトシリンダ用電磁制御弁の下降ソレノイド４２に指令信号を出力してリフトシリンダ２４を収縮駆動する。従って、リフトアーム２２が下方へ回動し、前記リンク機構１１を介してロータリ作業機１２が元の耕深位置まで下降する。尚、前記ミッションケース１８の変速機構部にセンサを設けて変速位置を検出し、各々の変速位置に応じて前記上昇ソレノイド４１に対する制御信号の出力タイミングを変化させたり、車速センサを設けて車体の走行速度に応じて該出力タイミングを変化させることにより、枕地付近での作業速度に応じて最適な切上げを行うことができる。
【００２２】而して、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【００２３】
【発明の効果】本発明は上記一実施の形態に詳述したように、車体の旋回操作時に作業機を非作業位置へ上昇させる作業機上昇操作手段を備えた作業車両に於いて、進行方向検出手段により車体の進行方向が所定方向から左右何れか一方に変化したことを検出した後に、前記一方向とは逆方向に車体を旋回操作したときは、前記作業機上昇操作手段の感度を鈍くすることにより、車体の進行方向を修正すべくオペレータがステアリングハンドルを逆方向に回転操作した場合での作業機上昇が抑止される。
【００２４】斯くして、オペレータの意図に反して作業機が非作業位置まで不慮上昇することが規制され、操作性及び作業効率が著しく向上する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】００００００１２５
【氏名又は名称】井関農機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年３月２７日（２０００．３．２７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６０５７５
【弁理士】
【氏名又は名称】林 孝吉
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２６９００８（Ｐ２００１−２６９００８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１０月２日（２００１．１０．２） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−８５８８３（Ｐ２０００−８５８８３） |
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