| 【発明の名称】 |
動力車両 |
| 【発明者】 |
【氏名】水津 清明
【住所又は居所】愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地 井関農機株式会社技術部内
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| 【要約】 |
【課題】前後進切換レバー８４で後進を選択すると自動的に作業機が上昇位置に移動するバックアップ機能を設けた動力車両の操縦性を従来より高めること。
【解決手段】変速位置をバックにすると作業機３６を上昇させる自動バックアップ機能を具備した動力車両において、バックアップ機能の使用・不使用にかかわらず、変速位置をバックにした時はコントロールレバー８７がどの位置にあっても、後輪操舵モード（ＲＷＳ）となり、車両の変速位置を中立又は前進位置にした場合には、作業機３６の位置またはコントロールレバー８７の位置によって操舵モードを四輪操舵モード（４ＷＳ）または前輪操舵モード（ＦＷＳ）に自動設定するように構成された自動操舵モード切換制御装置（コントローラ１００）を備えた動力車両である。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速位置をバックにすると作業機３６を上昇させる自動バックアップ機能を具備した動力車両において、
バックアップ機能の使用・不使用にかかわらず、変速位置をバックにした時はコントロールレバー８７がどの位置にあっても、後輪操舵モード（ＲＷＳ）となり、車両の変速位置を中立又は前進位置にした場合には、作業機３６の位置またはコントロールレバー８７の位置によって操舵モードを四輪操舵モード（４ＷＳ）または前輪操舵モード（ＦＷＳ）に自動設定するように構成された自動操舵モード切換制御装置１００を備えたことを特徴とする動力車両。
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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、動力車両における操舵モード切換制御装置に関するものであり、特に、作業機３６の昇降に伴って自動的に四輪操舵の切換えを行う操舵モード切換制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
乗用管理機、トラクタ等をはじめとする動力車両において、前輪及び後輪の双方を操舵自在にした操舵制御装置が用いられている。この操舵制御装置によると、前輪のみ若しくは後輪のみ又は前後輪とも操舵できるように、油圧回路切換えによって四輪操舵の切換えを行う操舵シリンダ式の構成のものがある（特許第２５５１１８１号公報）。
【０００３】
前記特許公報に開示された動力車両は、前輪操舵モード（ＦＷＳ）で圃場を前進していて、動力車両が圃場の端部に来ると車両後部に昇降自在に連結した作業機を、コントロールレバーを上げ位置に操作して作業機を上昇させ、該レバーが上昇したことをセンサーで検出すると共に、次に作業機は上昇したと判断して前後輪逆位相の四輪操舵モード（４ＷＳ）に切換える四輪操舵装置を備えている。また、コントロールレバーを上げていない場合は、ＦＷＳとして走行している。
【０００４】
この切換え後の４ＷＳモードでは、車両は前輪と後輪とを逆位相で回向させ、旋回半径を可及的に小さくして畝や作物の損傷を防止しながら前進する。
【０００５】
動力車両の後部にはロータリ耕耘装置などの作業機を連結する場合があるが、動力車両を後進させると、車両が後退方向に回転する後輪操舵モード（ＲＷＳ）となり、このとき前記作業機を上昇させる選択が可能になっている機構が知られている。例えば、車両の後進を前後進切換レバー８４で選択すると自動的に作業機３６が上昇位置に移動するバックアップ機能を設けた動力車両である（たとえば、特開２０００−１３９１４０号公報記載の動力車両）。このバックアップ機能はバックアップ選択スイッチを入り切りすることで選択自在になっている。
【０００６】
【特許文献１】
特許第２５５１１８１号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開２０００−１３９１４０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、従来の操舵装置は前輪操舵モード（ＦＷＳ）、少なくとも前後輪逆位相の四輪操舵モード（４ＷＳ）および車両の後進で作業機を上昇させるバックアップ機能を備えた後輪操舵モード（ＲＷＳ）の操向モードを取り得るが、次のような問題点がある。
【０００９】
４ＷＳへの切換判定をコントロールレバーの上げ下げ位置の違いで行っているため、バックアップ機能使用時に作業機を下げた状態（すなわちコントロールレバーが下げ位置にある状態）で前後進切換レバーをバック位置にすると操舵モードがＲＷＳになり作業機が上昇する。そして、この作業機が上昇した状態で前後進切換レバーを前進位置に移すと、４ＷＳへの切換判定はコントロールレバーが下げ位置にあるためＦＷＳで車両が前進するようにしていた。
【００１０】
しかし、バックアップ機能を使用せずに後進時作業機を上げる場合は、前後進切換レバーをバック位置に入れることで後輪操舵モード（ＲＷＳ）にした後にコントロールレバーの操作で作業機を上昇させるので、この状態（コントロールレバーを上げ位置としている）で前後進切換レバーを前進位置に変更した場合には４ＷＳへの切換判定は４ＷＳとなる。
【００１１】
このように同じ前進時でも、バックアップ機能使用時には４ＷＳへの切換判定は作業機を上げた状態でのＦＷＳになり、バックアップ機能を使用しない場合には４ＷＳへの切換判定は作業機を上げた状態での４ＷＳとなり、操縦者はとまどうことになる。
【００１２】
そこで本発明の課題は、前後進切換レバーで後進を選択すると自動的に作業機が上昇位置に移動するバックアップ機能を設けたものにおいて、バックアップ機能の使用・不使用にかかわらず動力車両の操縦性を従来より高めることである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記課題は次の構成で解決される。
すなわち、変速位置をバックにすると作業機３６を上昇させる自動バックアップ機能を具備した動力車両において、バックアップ機能の使用・不使用にかかわらず、変速位置をバックにした時はコントロールレバー８７がどの位置にあっても、後輪操舵モード（ＲＷＳ）となり、車両の変速位置を中立又は前進位置にした場合には、作業機３６の位置またはコントロールレバー８７の位置によって操舵モードを四輪操舵モード（４ＷＳ）または前輪操舵モード（ＦＷＳ）に自動設定するように構成された自動操舵モード切換制御装置（コントローラ１００）を備えた動力車両である。
【００１４】
本発明によれば、バックアップ機能の使用・不使用にかかわらず、前後進切換レバー８４をバック以外（中立又は前進）にすると、作業機３６が上昇位置またはコントロールレバー８７が上げ位置になっている場合には、前後輪逆位相の四輪操舵モード（４ＷＳ）となる。また、前後進切換レバー８４をバック位置にすると（車両後退時）、コントロールレバー８７の位置にかかわらず、作業機３６を上昇させると後輪操舵モード（ＲＷＳ）にする（ＲＷＳ優先）。
【００１５】
従って、図８に示すようにバックアップ機能使用時にコントロールレバー８７を下げた状態で前後進切換レバー８４をバックに入れると、バックアップ機能により作業機３６が上昇して後輪操舵モード（ＲＷＳ）（Ｓ４）になるが、この状態から前後進切換レバー８４をバック以外（中立又は前進）に変更すると、本発明では作業機３６が上昇位置にあるので４ＷＳ（Ｓ５）となる。
【００１６】
前記バックアップ機能を使って作業機３６を上昇させた４ＷＳで中立又は前進走行中に、作業機３６が下がった状態で前進するＦＷＳモードにするためには、一旦作業機３６の上げ量以上にコントロールレバー８７を上げ操作して（Ｓ６）、その後、コントロールレバー８７を所定位置まで下げれば、作業機３６はレバーの下げ位置に応じて下がり、ＦＷＳになる（Ｓ７）。
【００１７】
このように、バックアップ機能使用時にコントロールレバー８７で作業機３６を下げると前後進切換レバー８４がバック以外（中立又は前進）にあると、作業機３６は下がった状態で前輪操舵モード（ＦＷＳ）で走行し（Ｓ１）、この状態からコントロールレバー８７で作業機３６を上げると、前後進切換レバー８４がバック以外（中立又は前進）では４ＷＳで走行し（Ｓ２）、前述したようにこれからコントロールレバー８７を下げると前後進切換レバー８４がバック以外（中立又は前進）では作業機３６が下がり、ＦＷＳで走行する（Ｓ３）。これからコントロールレバー８７を下げたままで前後進切換レバー８４をバックにするとバックアップ機能により作業機３６が上昇し、ＲＷＳ（Ｓ４）となる。
【００１８】
また、バックアップ機能を使用しない時には、コントロールレバー８７を下げた状態で前後進切換レバー８４をバック以外（中立又は前進）に入れていると作業機３６は下がったままでＦＷＳモードとなり（Ｓ１１）、このときコントロールレバー８７を上げると作業機３６は上昇し、４ＷＳモードとなる（Ｓ１２）。また、その後、バック以外（中立又は前進）の状態でコントロールレバー８７を下げると、作業機３６は下がり、ＦＷＳになる（Ｓ１３）。この作業機３６が下がった状態で前後進切換レバー８４をバックに入れると作業機３６は上昇しないでＲＷＳモードとなり（Ｓ１４）、このときコントロールレバー８７を上げると作業機３６は上昇し、ＲＷＳモードが保たれる（Ｓ１５）。
【００１９】
こうして、バックアップ機能のオン−オフに拘わらず、操舵モードの自動切換動作が一定となり（中立又は前進時には作業機３６が上昇位置またはコントロールレバー８７が上げ位置になっている場合には４ＷＳとなり、車両後退時にはコントロールレバー８７の位置にかかわらずＲＷＳとなる。）、操縦者は混乱することもなく動力車両の操縦性と作業機３６の作業性を従来より向上させることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
図１に薬液散布装置を前部に取り付けたトラクタの側面図、図２には図１の平面図、図３にはコントロールパネルの平面図、図４にはトラクタの正面図、図５にはトラクタ前方の平面図を示す。
【００２１】
トラクタ車体１は、高床形態として前車輪１２及び後車輪１３が、アクスルハウジングの左右両側部に高く軸装され、ステアリングハンドル１４によって操行可能に設けられると共にボンネット１５下のエンジン（図示せず）によって伝動走行される。この車体１には運転席１７の後部から左右両側にわたって囲うように形成された薬液タンク１８を搭載し、この薬液タンク１８内の薬液を前側に設けられる散布ブーム１９へ圧送する防除ポンプ２０が車体１の運転席１７下部に設けられている。薬液タンク１８から防除ポンプ２０を用いての散布ブーム１９への薬剤供給機構の詳細な説明は省略する。
【００２２】
前記車体１の前部には、ボンネット１５の左右両側部に支持されたリフトリンク３が取り付けられている。リフトリンク３は、アッパリンク２４とロワリンク２５を平行状に配置して、この前端部間をヒッチブラケット４（４ａ、４ｂ）で連結し、後端部間を直立した支柱２３に軸支して平行リンク形態に構成され、この平行リンクが昇降シリンダ２７、２７により先端部が昇降移動することで散布ブーム１９の薬剤散布高さを調節することができる。また、車体１の後部にはリンク機構３５を介して、ロータリ等の対地作業機３６が取り付け可能となっている（別作業時）。
【００２３】
ヒッチブラケット４の下端部には機体左右方向に伸びる支持枠７を取り付けている。この支持枠７には散布ブーム１９の内のセンタブーム４３がその前面に取り付けられており、またその左右端部に上方に突出したシリンダ取付支柱２６が設けられ、シリンダ取付支柱２６の上端には電気的に作動制御される油圧タンク付ソレノイドバルブ２８を介して伸縮するローリングシリンダである上下シリンダ（ローリングシリンダ）２９の一端が取り付けられ、その下端にはサイドブーム４４が回動自在に取り付けられている。ローリングシリンダの他端はサイドブーム４４に連結しているのでローリングシリンダの伸縮でサイドブーム４４が昇降される。
【００２４】
前記散布ブーム１９は、支持枠７に直接取付けられるセンタブーム４３と、このセンタブーム４３の外側に折畳可能に連結されるサイドブーム４４とから構成され、各々薬剤噴霧用の噴霧ノズル４５が一定間隔で配置されている。
【００２５】
サイドブーム４４はシリンダ取付支柱２６を介して支持枠７に取り付けられているが、サイドブーム４４は支持枠７に設けられた開閉シリンダ３０により開閉される。
【００２６】
コントロールパネル５０の拡大平面図を図３に示すが、サイドブーム４４の自動水平スイッチ５３および該左右の各サイドブーム４４の傾き調整用スイッチ５４を隣接配置し、左右のサイドブーム４４の基本ブームに対する伸縮ブームの伸縮用のブームレバー５６を前記自動水平スイッチ５３および傾き調整用スイッチ５４の前側に配置した。このブームレバー５６はそれぞれ左側と右側のブーム４４の先端二重軸部伸縮用に左右一対配置し、右側のブームレバー５６Ｒは右サイドブーム４４を作動させ、左側のブームレバー５６Ｌは左サイドブーム４４を作動させる。そして左右のブームレバーとも外側に傾けると伸縮ブームが伸び、互いに内側に傾けると伸縮ブームが縮むように構成されている。
【００２７】
また、一対のサイドブーム４４を車体両側に収納するときには支柱４０（４０ａ、４０ｂ）にその後端部を載置する。
【００２８】
また、自動水平スイッチ５３および傾き調整用スイッチ５４の列には変速位置をバックにすると作業機３６を上昇させる自動バックアップ機能をオンオフ制御するバックアップスイッチ７２を配置してある。
【００２９】
このように左右のブームレバー５６の動きとサイドブーム４４の伸縮動作を同じ向きにすることで、右手だけで同時に左右のブームレバー５６を自由に操作でき、わざわざコントロールパネル５０上の操作方向を指示するラベルなどを見る必要もないので、作業者は前方のサイドブーム４４の動きを見ているだけで良い。また、左右のサイドブーム４４を同時に操作可能なので作業効率も従来より向上する。また、前記ブームレバー５６は十字レバー構造として、前方に傾けるとそれぞれのサイドブーム４４の突出遊端側である両先端側を下げ、後方へ傾けるとそれぞれのサイドブーム４４の突出遊端側である両先端側を上げることができる。
【００３０】
こうして、手の平におさまるサイズの一対の十字レバーであるブームレバー５６を同時に操作できるので、高齢者、婦女子でも容易に操作ができる。
【００３１】
また、コントロールパネル５０の最前列にはセンタブーム４３と左右のサイドブーム４４とからなるブーム１９の全体を昇降させる昇降スイッチ５７、左右独立してサイドブーム４４をそれぞれ開閉させる一対の開閉スイッチ５８Ｌ、５８Ｒを設けている。次の散布制御事項設定表示パネル部には薬液噴霧流量、噴霧圧力、噴霧量累計の表示パネル６１とそれらに設定ボタン６２、増減ボタン６３、累計リセットボタン６４、及び走行速度を基準にこれらのボタン６２〜６４による自動散布を開始する自動ボタン（自動−手動切換ボタン）６７および表示切換ボタン６９が設けられている。さらにその後方の列にはセンタブーム４３と左右のサイドブーム４４からの薬液噴霧用のコック開閉用のレバー７０、７１と薬液ポンプ２０の作動表示ボタン７３を配置し、最後列に前述のサイドブーム４４の伸縮、上下操作用の十字レバーであるブームレバー５６を配置する。
【００３２】
このように、薬液散布をする作業である防除作業前に操作する最前列のブーム１９全体の昇降スイッチ５７とサイドブーム４４の開閉スイッチ５８と、防除作業開始後に操作する最後列のサイドブーム４４の伸縮・上下操作用の十字レバーであるブームレバー５６とを所定距離だけ離して設けることで、作業者は防除作業時に誤ってブーム１９全体の昇降、サイドブーム４４の開閉操作を行うおそれが少なくなり、防除作業前と防除作業開始後に操作するスイッチ・レバー類を区別して操作しやすくなる。また、防除作業開始直後より作業者はサイドブーム４４の上げ下げ、伸縮ブームの伸縮用の操作レバー５６のみを操作すれば良いので、ブームの誤作動等もない。
【００３３】
図４の薬液散布装置を取り付けたトラクタの正面図、及び図５の薬液散布装置を取り付けたトラクタ前半分の平面図に示すように、センタブーム４３の支持枠７の中央部に薬剤散布ブーム１９全体の揺動支点１９ａを設けているが、薬剤散布ブーム１９は特にサイドブーム４４を幅方向に略一直線状に展開したときには、左右方向中央の揺動支点１９ａを中心に自動的に水平制御可能となるように構成している。その水平調整のための構成を以下説明する。
【００３４】
車体１前部にリフトリンク３、３を介して昇降操作自在に設けられたブラケット４には、前述したように下部前方に突出した揺動支点１９ａに薬剤散布ブーム１９の左右中間部材である支持枠７の中央部を揺動自在に取り付けている。このままでは薬剤散布ブーム１９は、ヒッチブラケット４に対して一点支持のため姿勢が安定しない。そこで、ヒッチブラケット４の上部に配設した横柱である水平部４ｂの中央部に回動支点５１ａを有する十文字形の回動アーム５１の水平部５１ｃの両端とセンタブーム４３の支持枠７の二点間を一対のバランススプリング７４で正面視で台形状に保持して吊持すると共に、回動アーム５１の上端部とヒッチブラケット４の垂直部４ａ間に伸縮自在に取り付けたアクチュエータ５５である油圧作動のローリングシリンダを配設した構成としている。バランススプリング７４は、走行作業時における薬剤散布ブーム１９の揺動作動のショックを吸収しようとするものであり、水平制御の作動としては剛体のロッドと考えてよい。
【００３５】
車体１またはヒッチブラケット４の適所には、図示しないが機体の左右方向の傾斜角度を検出するスロープセンサを設けており、薬剤散布ブーム１９の自動水平制御として、スロープセンサで検出した角度を補正する方向にアクチュエータ５５の長さを伸縮制御することで、薬剤散布ブーム１９全体の水平度を自動的に保つ。
【００３６】
回動アーム５１の下方には回動アーム５１が何度回動しているかを検出するポテンショメータであるセンサ５２を設けている。図例では、回動アーム５１から下方に突出したレバーで、センサ５２の開放溝を有するアームを動かしているが、回動支点５１ａにセンサを直接設けて検出しても良い。該センサ５２は、アクチュエータ５５がスロープセンサで検出した角度を補正する方向に正しく作動しているかどうかを検出して確認するもので、別構成として薬剤散布ブーム１９の支持枠７部に、ローリング角度を検出するローリングセンサを取り付けて、常に水平となっているかどうかを確認する構成も考えられる。
【００３７】
また、薬剤散布ブーム１９の水平状態の感度は回動アーム５１の垂直部５１ｂに上下方向に複数段設けた穴のいずれかを回動支点５１ａに係合させることで決めることができる。回動アーム５１の上段側の穴を用いるほど鈍感になり、下段側の穴を用いるほど敏感になる。
【００３８】
水田で防除作業を行う場合に、水田圃は地域により土壌硬度や表面の凹凸などで防除作業条件が異なり、防除作業中にはそれぞれの地域の水田圃に適したブーム１９の水平制御速度が必要になってくる。このとき上記図４の構成により各作業条件に適合するブーム１９の水平制御の感度調整が可能となる。
【００３９】
サイドブーム４４の開閉機構を説明すると、支持枠７の端部には開閉シリンダ３０に端部が連結した取付アーム３３が開閉支点３３ａを中心に回動自在に取り付けられている。取付アーム３３の他端部とサイドブーム４４の側面とは引張スプリング３４（図２、図５）を介して連結されている。また取付アーム３３の側面はシリンダ取付支柱２６近傍に位置しており、開閉シリンダ３０が前記引張スプリング３４の付勢力に抗して取付アーム３３を矢印Ａ（図２）方向に押圧し、シリンダ取付支柱２６を支持枠７の背部から側方に９０度当接移動しながら同時に引張スプリング３４を引っ張ってサイドブーム４４を図４に示すように横水平状の張出姿勢位置に広げることができる。図示しないが、サイドブーム４４の基部と取付アーム３３他端間には間隙調節式のストッパボルトが設けられており、引張スプリング３４に前面を引かれてもサイドブーム４４の横水平状の張出姿勢を調節可能としている。開閉シリンダー３０は電気的に作動するギヤードモータ３１によって伸縮される。
【００４０】
こうしてサイドブーム４４を横水平状の張出姿勢と後方に回動させて車体１の横側に沿わせた収納姿勢とに切り替えることができる。
【００４１】
なお、前述したようにサイドブーム４４は図示しないストッパーにより前方への移動は所定角度以上移動しないような構成になっており、また地面上の障害物に、万一当たってもセンタブーム４３に対して後方に折れ曲がるように引張スプリング３４により釣り合わせて、破損防止を図っている。
【００４２】
図６はトラクタの駆動系の油圧回路を示している。ステアリングハンドル１４の回動基部にはオービツトロール８０が設けられ、油圧ポンプ８１からの圧力油を方向切換バルブ８２、８３へ圧送し、且つ、メインコントロールバルブ８５には、別の油圧ポンプ９１を介して圧力油を圧送している。トラクタの後部にはリンク機構３５（図１）を介してロータリ等の対地作業機３６が取り付けられており、前記メインコントロールバルブ８５からの圧力油によって一対のリフトシリンダ８６が作動し、前記対地作業機３６を上下に昇降するように形成されている。
【００４３】
メインコントロールバルブ８５は下降バルブ８５ａと上昇バルブ８５ｂを備え、それぞれのパイロットスプール８５ｃ、８５ｄで作動制御される。また上昇バルブ８５ｂ側の油圧回路には安全弁８５ｅが設けられている。
【００４４】
また、オイルタンク９３から油圧ポンプ８１によつてオービットロール８０へ圧力油が圧送され、ステアリングハンドル１４の回動方向及び回動角度の大小によつて、圧力油は油口（Ｒ）又は油口（Ｌ）から方向切換バルブ８２及び８３へ圧送される。それぞれの方向切換バルブ８２、８３はソレノイド（Ｓ１）、（Ｓ２）のオン・オフによつてスプール（図示せず）が移動し、圧力油の方向を切換えて前後輪の各操舵用シリンダ９５、９６へ圧送する。図６に示した状態は各ソレノイド（Ｓ１）、（Ｓ２）が共にオフとなつており、前輪操舵モードになつている状態を示している。
【００４５】
例えばステアリングハンドル１４を時計方向へ回動すれば、圧力油は油口（Ｒ）から方向切換バルブ８２を経て、操舵用シリンダ９５の油口９５ａからシリンダ９５内へ圧入し、ピストン９５ｃを後方へ押圧して後分室側の油を油口９５ｂから方向切換バルブ８２へ戻す。更に、戻された油は方向切換バルブ８３へ送られるが、ソレノイド（Ｓ２）がオフとなつているので操舵用シリンダ９６へ圧力油は圧送されず、オービットロール８０の油口（Ｌ）へ戻る。従って、前輪側ドラッグアーム ９７がナックルアーム９９を中心に図中時計方向へ回動し、前車輪１２が点線で示すように回向してトラクタは右側へ旋回する。このとき後輪側ドラッグアーム ９８は動かない。
【００４６】
オービットロール８０から分岐した圧力油はオイルタンク９３へ戻る。前述したように別のオイルポンプ９１を経た圧油は、分流弁８９ａを介してメインコントロールバルブ８５へ圧送され、作業機３６のリフトシリンダ８６を作動させる。
【００４７】
また、作業機３６のローリング制御油圧回路８９で制御されるローリングシリンダ９４をオイルポンプ９１からの圧油で作動可能にしている。
【００４８】
図７にはコントローラ１００の出入力装置のブロツク図を示す。手動でそれぞれ設定するスイッチ（ＳＷ１）は前輪操舵（ＦＷＳ）モード、スイッチ（ＳＷ２）は後輪操舵（ＲＷＳ）モード、スイッチ（ＳＷ３）は同位相四輪操舵（４ＷＳ）モード、スイッチ（ＳＷ４）は逆位相四輪操舵（４ＷＳ）モードへの切換スイッチであり、ランプ（ＰＬ１）（ＰＬ２）（ＰＬ３）（ＰＬ４）は切換えられた夫々のモードの表示ランプである。また、前輪側のセンサ１０の作動ランプ（ＦＰ）と後輪側のセンサ１１の作動ランプ（ＲＰ）が設けられている。
【００４９】
上記各操舵モード選択用のスイッチとコントロールレバー８７を用いる作業機３６の上昇・下降位置について表１に示す。
【００５０】
【表１】
【００５１】
上記手動設定の各固定操舵モードの制御回路とは別に、自動操舵切換用の自動操舵モードスイッチ１０６が設けられている。自動操舵モードスイッチ１０６入りにより作業機３６の高さ位置やバックアップ「入−切」等の各信号はＡ／Ｄコンバータ（図示せず）を介してコントローラ１００へ伝達され、その制御部の判断による指令信号がＩ／Ｏ（図示せず）を経て各ソレノイドバルブ（Ｓ１）、（Ｓ２）へ送られ、ソレノイドをオン・オフさせる。また、前後のドラッグアーム９７、９８の適所に設けた回動位置検出用のセンサ１０２、１０３、並びに、コントロールレバー８７（図１）に設けた作業機３６昇降位置検出用のセンサ９０及び前後進切換レバー８４（図１）のシフト位置センサ９２は、夫々Ａ／Ｄコンバータ（図示せず）を介してコントローラ１００へ接続されている。
【００５２】
前記リフトシリンダ８６を作動させるコントロールレバー８７に設けられた昇降位置検出用のセンサ９０によつてコントロールレバー８７がオンであるか否かを検出する。また、前記ステアリングハンドル１４の近傍に設けられた前後進切換レバー８４にシフト位置検出用のセンサ９２を設け、該前後進切換レバー８４が後進位置にシフトされたか否かを検出可能に形成する。
【００５３】
図８はコントローラ１００で制御される本実施例の自動操舵モード切換制御の概要を示すフロー図である。
本実施例の自動操舵モード切換制御機構は、変速位置をバックにすると作業機３６を上昇させる自動バックアップ機能を具備し、バックアップ機能の使用・不使用にかかわらず、変速位置をバックにした時はコントロールレバー８７がどの位置にあっても、優先的に作業機３６が上昇した後輪操舵モード（ＲＷＳ）となり、車両の変速位置をバック以外の中立又は前進位置にした場合には、作業機３６の位置またはコントロールレバー８７の位置によって操舵モードを４ＷＳまたはＦＷＳに自動設定するように構成されている。
【００５４】
そのため、本実施例の自動操舵モード切換制御機構は、バックアップ機能の使用・不使用にかかわらず、前後進切換レバー８４をバック以外（中立又は前進）にすると、作業機３６が上昇位置またはコントロールレバー８７が上げ位置になっている場合には、前後輪逆位相の四輪操舵モード（４ＷＳ）となる。また、前後進切換レバー８４をバック位置にすると（車両後退時）、コントロールレバー８７の位置にかかわらず、後輪操舵モード（ＲＷＳ）になる。
【００５５】
従って、図８に示すように自動操舵モードを選択後バックアップ機能使用時にコントロールレバー８７を下げた状態で前後進切換レバー８４をバックに入れると、作業機３６が上昇して後輪操舵モード（ＲＷＳ）（Ｓ４）になるが、この状態から前後進切換レバー８４をバック以外（中立又は前進）に変更すると、作業機３６が上昇位置に保持されたままであるので４ＷＳ（Ｓ５）となる。
【００５６】
前記４ＷＳで中立又は前進走行中に、一度作業機３６が下がった状態で前進するＦＷＳモードにするためには、一度作業機３６の上げ量以上にコントロールレバー８７を上げ操作して（Ｓ６）、その後、コントロールレバー８７を所定位置まで下げれば作業機３６は下がり、ＦＷＳになる（Ｓ７）。
【００５７】
なお、バックアップスイッチ７２のオンによりバックアップ機能使用時にコントロールレバー８７を下げた状態で前後進切換レバー８４がバック以外（中立又は前進）にあると、作業機３６は下がった状態で前輪操舵モード（ＦＷＳ）で走行し（Ｓ１）、この状態からコントロールレバー８７を上げると前後進切換レバー８４がバック以外（中立又は前進）では４ＷＳで走行し（Ｓ２）、これからコントロールレバー８７を下げると前後進切換レバー８４がバック以外（中立又は前進）では作業機３６が下がり、ＦＷＳで走行する（Ｓ３）。これからコントロールレバー８７を下げたままで前後進切換レバー８４をバックにすると作業機３６が上昇し、ＲＷＳ（Ｓ４）となる。
【００５８】
また、バックアップ機能を使用しない時には、コントロールレバー８７を下げた状態で前後進切換レバー８４をバック以外（中立又は前進）に入れていると作業機３６は下がったままでＦＷＳモードとなり（Ｓ１１）、このときコントロールレバー８７を上げると作業機３６は上昇し、４ＷＳモードとなる（Ｓ１２）。また、その後、バック以外（中立又は前進）の状態でコントロールレバー８７を下げると、作業機３６は下がり、ＦＷＳになる（Ｓ１３）。この状態で前後進切換レバー８４をバックに入れると作業機３６は上昇しないでＲＷＳモードとなり（Ｓ１４）、このときコントロールレバー８７を上げると作業機３６は上昇し、ＲＷＳモードが保たれる（Ｓ１５）。
【００５９】
こうして、バックアップ機能のオン−オフに拘わらず、操舵モードの自動切換動作が一定となり（中立又は前進時には作業機３６が上昇位置またはコントロールレバー８７が上げ位置になっている場合には４ＷＳとなり、車両後退時にはコントロールレバー８７の位置にかかわらずＲＷＳとなる。）、操縦者は混乱することもなく動力車両の操縦性と作業機３６の作業性を従来より向上させることができる。
【００６０】
また、本実施例では、ブーム１９の水平制御機構についても次のような制御を行う。
ブーム１９の水平制御機構として「自動水平モード」と「手動操作モード」の切換設定ができるように自動水平スイッチ５３をコントロールパネル５０に設ける。そしてこの自動水平スイッチ５３は押した時のみオンとなるモーメンタリスイッチを用い、電源投入時は「手動モード」を初期値として設定している。
【００６１】
従来はロータリスイッチ等で自動−手動のモード切換を行っているので自動モードの位置のまま電源をオンした場合は一旦手動モードにしてから自動モードの位置に変更しないと自動モードにならなかった。そのためロータリスイッチの操作が煩雑であった。また、ユーザーが自動モードの位置なのに手動モードであることに気がつかない場合もあった。
【００６２】
本実施例ではモーメンタリ型の自動水平スイッチ５３を使用することにより電源オン時は必ず手動モードから始まり、必要な時にワンタッチで自動モードに変更できるので操作性も向上し、安全である。
【００６３】
自動水平スイッチ５３をモーメンタリ型の照光式押しボタンスイッチとすると電源投入時は接点はオフなので手動モードに設定されるが、ユーザーがスイッチを一度押すと自動モードに変更され、自動モードを表示するランプが点灯する。もう一度押すと表示ランプが消灯し、手動モードとなる。
【００６４】
また、詳細な説明は省略するが、本実施例のトラクタ（乗用管理機）の薬液タンク１８は薬液散布量の制御装置を備えており、トラクタの各種走行モードに合わせてタイミング良く薬剤を適量だけ散布することができる。
【００６５】
同じ条件で圃場上に薬剤散布作業を行う場合でも、トラクタが高速走行すれば、するほどスリップ率が大きくなるため、実車速より散布圧力計算に使用する計算車速の方が速くなる。その結果、反当りの薬剤の実散布量が計画散布量より多くなり、車速により散布圧力補正を作業者が変更しなければならず、薬剤散布の作業性と散布精度が低下する。
【００６６】
そこで、本実施例では車速センサ１０５により検出される所定時間当たりのパルス数を用いて車速に換算する際のスリップ率を計算式より算出するか又は予め求められている前記パルス数とスリップ率の関係を示すテーブルから読み出し、薬剤散布圧力設定式に代入し、車速とスリップ率に応じた薬剤散布圧力を決定して薬剤散布モータ（図示せず）を駆動制御する。
【００６７】
具体的には次のような手順で行う。
（ａ）薬剤散布圧力は次式（１）で計算する。
Ｐ＝０．０００３２４×Ｚ２×Ｑ２×Ｖ２＋β（ｋｇ／ｃｍ２） （１）
ここでＺ：ノズル定数（散布設定値とノズル設定入力ポートの値により選択する）、Ｑ：散布量設定値（リットル／１０ａ）、Ｖ：車速（ｍ／ｓ）、β：オフセット項（ｋｇ／ｃｍ２）
【００６８】
（ｂ）散布量設定値Ｑ、使用ノズルの種類、ノズル定数Ｚ、オフセット項β及び必要な場合には薬剤の種類を関連づけた表からそれぞれの値を選択する。
【００６９】
（ｃ）車速計算
タイヤ径が９００（ｍｍ）を基準にして、次式（２）で算出する。
Ｖ＝０．００９８×ｎ×（１−α）×Ｋ１（ｍ／ｓ） （２）
ここでｎ：５００ｍｓｅｃ間の車速パルス数、α：スリップ率０．０８（８％）、Ｋ１：タイヤ係数（タイヤ径の設定値によって予め得られた表から選択）
【００７０】
また、タイヤの種類によりスリップ率を自動変更することができる。例えば標準タイヤスリップ率＝１０％ 湿田用タイヤスリップ率＝８％を用いて薬剤散布量の制御をすることができる。
【００７１】
こうして、スリップ率を考慮に入れた車速に連動させて適切な薬剤散布量の制御ができ、特に高車速時は高スリップ率に自動変更することができ、反当りの薬剤散布量の精度低下を防止でき、車速により一々、薬剤散布圧力補正をしなくて良いので作業性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の薬液散布装置を取り付けたトラクタの側面図である。
【図２】図１のトラクタの平面図である。
【図３】図１のトラクタのコントロールパネルの平面図である。
【図４】図１のトラクタの正面図である。
【図５】図１のトラクタの前半分の平面図である。
【図６】図１のトラクタの油圧回路図である。
【図７】図１のトラクタのコントローラの出入力部の構成図である。
【図８】図１のトラクタの自動操舵モード切換制御の概要を示すフロー図である。
【符号の説明】
１ 車体 ３ リフトリンク
４ ヒッチブラケット ７ 支持枠
１０ 前輪側センサ １１ 後輪側センサ
１２ 前輪 １３ 後輪
１４ ステアリングハンドル １５ ボンネット
１７ 運転席 １８ 薬液タンク
１９ 散布ブーム １９ａ 揺動支点
２０ 防除ポンプ ２３ 支柱
２４ アッパリンク ２５ ロワリンク
２６ シリンダ取付支柱 ２７ 昇降シリンダ
２８ ソレノイドバルブ ２９ 上下シリンダ
３０ 開閉シリンダ ３１ ギヤードモータ
３３ 取付アーム ３３ａ 開閉支点
３４ 引張スプリング ３５ リンク機構
３６ 作業機 ４０ 支柱
４３ センタブーム ４４ サイドブーム
４５ 噴霧ノズル ５０ コントロールパネル
５１ 回動アーム ５１ａ 回動支点
５２ センサ ５３ 自動水平スイッチ
５４ 傾き調整用スイッチ ５５ アクチュエータ
５６ ブームレバー ５７ 昇降スイッチ
５８ 開閉スイッチ ６１ 表示パネル
６２ 設定ボタン ６３ 増減ボタン
６４ 累計リセットボタン ６７ 自動ー手動切換ボタン
６９ 表示気切換ボタン ７０、７１ レバー
７２ バックアップスイッチ ７３ 作動表示ボタン
７４ バランススプリング ８０ オービットロール
８１ 油圧ポンプ ８２、８３ 方向切換バルブ
８４ 前後進切換レバー ８５ メインコントロールバルブ
８５ａ 下降バルブ ８５ｂ 上昇バルブ
８５ｃ、８５ｄ パイロットスプール
８５ｅ 安全弁 ８６ リフトシリンダ
８７ コントロールレバー ８９ ローリング制御油圧回路
８９ａ 分流弁 ９０ 昇降位置検出センサ
９１ 油圧ポンプ ９２ シフト位置検出センサ
９３ オイルタンク ９４ ローリング制御シリンダ
９５、９６ 操舵シリンダ ９５ａ、９５ｂ 油口
９５ｃ ピストン ９７ 前輪側ドラッグアーム
９８ 後輪側ドラッグアーム ９９ ナックルアーム
１００ 制御装置
１０２、１０３ 回動位置検出用センサ
１０５ 車速センサ
１０６ 自動操舵モードスイッチ
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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
【住所又は居所】愛媛県松山市馬木町７００番地
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| 【出願日】 |
平成１４年１２月６日（２００２．１２．６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９６５４１
【弁理士】
【氏名又は名称】松永 孝義
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| 【公開番号】 |
特開２００４−１８７５０２（Ｐ２００４−１８７５０２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１６年７月８日（２００４．７．８） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−３５５３１３（Ｐ２００２−３５５３１３） |
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