JPH08133038A - オートブレーキング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トラクタの旋回時に旋回内側の後輪を制動す
るとともに、トラクタの走行状態や圃場の状態によって
後輪の制動力を変化させ、円滑な旋回性能を発揮させ
る。 【構成】 後輪を制動する油圧アクチュエータ３２，３
３の油路に電磁比例弁４９を設ける。コントローラ４１
から左右のソレノイド５０，５１へ制御信号を出力して
電磁比例弁４９を制御する。切替スイッチ４２により前
記制御信号のデューティ比を切り替えて油圧アクチュエ
ータ３２，３３への油圧を変化させ、後輪の制動力を複
数段に選択可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はトラクタのオートブレー
キング制御装置に関するものであり、特に、旋回時に内
側の後輪を制動するようにしたオートブレーキング制御
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】トラクタの後輪には左右独立して作動可
能な一対のブレーキ装置が設けられており、耕深作業時
に機体を旋回する場合には、片方のブレーキペダルのみ
を踏圧して旋回内側の後輪を制動し、機体の旋回半径を
小さくしている。

【０００３】また、ステアリング機構部にセンサを設け
てステアリングの操舵角を検出し、該操舵角が一定値を
超えたときは機体が旋回中であるとみなし、旋回内側の
後輪を自動的に制動するオートブレーキング装置も知ら
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のトラクタのオー
トブレーキング装置は、旋回時に内側の後輪を自動的に
制動するが、後輪の制動力が一定であるため、機体の走
行速度や圃場の状態等に応じて後輪の制動力を変化させ
ることができない。このため、内側後輪のロックによっ
て旋回跡が荒れたり、外側後輪のスリップによって機体
が旋回できない等の不具合があった。

【０００５】そこで、トラクタの走行状態や圃場の状態
によって後輪の制動力を変化させ、円滑な旋回性能を発
揮させ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。

【０００６】

【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、ステアリングの操舵
角が一定値を超えたときは、旋回内側の後輪を制動する
ようにしたトラクタに於いて、前記後輪を制動する油圧
回路に電磁比例弁を設けるとともに運転席の近傍に切替
スイッチを設け、該切替スイッチにより前記電磁比例弁
の制御信号のデューティ比を切り替えて、前記後輪の制
動力を複数段に選択可能に形成したオートブレーキング
制御装置を提供するものである。

【０００７】

【作用】本発明のオートブレーキング制御装置は、旋回
時に内側の後輪を油圧回路によって制動するが、運転席
の近傍に設けた切替スイッチにより電磁比例弁の制御信
号のデューティ比を切り替えることができる。従って、
該切替スイッチによって後輪の制動力が複数段選択可能
となり、トラクタの走行状態や圃場の走行状態に応じて
後輪の制動力を変化させ、円滑な旋回性能を発揮させる
ことができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に従って詳述
する。図１はトラクタ１１を示したものであり、エンジ
ン１２の後部に走行クラッチ１３を設け、その後部にス
ペーサケース１４を介してフロントミッション１５及び
リヤミッション１６等の動力伝動機構部１７が連設さ
れ、エンジン１２の動力を後輪１８ａ，１８ｂへ伝達し
ている。

【０００９】また、エンジン１２の動力は駆動切替部１
９により前輪２０ａ，２０ｂにも伝達され、該駆動切替
部１９の内部には、前輪２０ａ，２０ｂへ後輪と略等速
の動力伝達を入切する四駆切替装置１９ａと、旋回時に
前輪２０ａ，２０ｂへ後輪の略二倍の回転速度の動力伝
達を行う倍速装置１９ｂが設けられている。

【００１０】一方、前記スペーサケース１４の右側部に
は左右のブレーキペダル２１，２２が設けられ、夫々独
立して踏圧できるように枢着されている。いま仮に、左
のブレーキペダル２１を踏圧したときは、ペダル軸２３
の回動によりスペーサケース１４の左側部に設けたブレ
ーキロッド２４が引張され、左側のブレーキアーム２５
が前方へ回動して左後輪のブレーキ装置２６が作動す
る。また、右のブレーキペダル２２を踏圧したときは、
スペーサケース１４の右側部に設けたブレーキロッド２
７が引張され、右側のブレーキアーム２８が前方へ回動
して右後輪のブレーキ装置２９が作動する。

【００１１】そして、左右のリヤアクスルハウジング３
０，３１には、前述したブレーキペダル２１，２２のリ
ンケージとは別系統に油圧アクチュエータ３２，３３を
設け、該油圧アクチュエータ３２，３３をオンすること
により前記ブレーキアーム２５，２８が前方へ押圧さ
れ、左右のブレーキ装置２６，２９が作動するように形
成されている。

【００１２】一方、ステアリングシャフト３４に操舵角
センサ３５を設けてステアリング３６の操舵角を検出す
る。また、リヤミッションケース１６の上部にリフトシ
リンダ３８を設け、該リフトシリンダ３８の伸縮によっ
て左右のリフトアーム３９，３９を上下に回動し、作業
機（図示せず）を任意の高さに昇降させる。更に、片方
のリフトアーム３９の回動基部にリフトアームセンサ４
０を設け、該リフトアームセンサ４０により作業機の吊
り上げ高さを検出する。尚、符号４１はコントローラで
あり、４２は切替スイッチである。

【００１３】図２はオートブレーキング制御装置のブロ
ック図であり、リヤデフ４３にて左右に分岐された動力
はホイールギヤ４４，４５へ伝達され、左右の後輪１８
ａ，１８ｂが回転する。また、左右のホイールギヤ４
４，４５に夫々回転センサ４７，４８を設け、該回転セ
ンサ４７，４８により左右の後輪１８ａ，１８ｂの回転
数を検出する。尚、符号４６はフロントデフである。

【００１４】後輪１８ａ，１８ｂを制動する油圧回路に
は電磁比例弁４９を設け、コントローラ４１から左ソレ
ノイド５０または右ソレノイド５１へパルス信号を出力
して電磁比例弁４９をパルス的に作動させ、油圧源５２
の圧力油を左の油圧アクチュエータ３２または右の油圧
アクチュエータ３３へ供給する。該油圧アクチュエータ
３２または３３がオンしたときには左右のブレーキ装置
２６，２９が左右独立して作動し、後輪１８ａまたは１
８ｂが単独に制動される。

【００１５】一方、前記切替スイッチ４２は左右のブレ
ーキ装置２６，２９の制動力を切り替えるためのもので
あり、トラクタの走行状態や圃場の状態によって「
強」、「中」、「弱」の３つの制動力を選択できる
ようにセレクタが設けられている。例えば、乾田では地
盤が固いので切替スイッチ４２を「強」にセットして
後輪の制動力を高くしても圃場が荒れることが少ない
が、湿田に於いては地盤が軟弱であるので切替スイッチ
４２を「弱」にセットし、後輪の制動力をやや低下さ
せてスリップ及び旋回跡の荒れを防止する。

【００１６】また、機体に角速度センサ５３を装着し、
トラクタ１１が旋回しているときの角速度を検出してコ
ントローラ４１へ送り、機体の旋回状態を把握できるよ
うにしてある。

【００１７】次に、図３のフローチャートに従ってオー
トブレーキング制御について説明する。先ず、操舵角セ
ンサ３５や回転センサ４７，４８等の各センサの検出値
を読み込むとともに、切替スイッチ４２をはじめとする
スイッチ類の操作状態を読み込む（ステップ１０１）。
そして、切替スイッチ４２が「強」の位置にあるとき
はコントローラ４１から電磁比例弁４９のソレノイド５
０または５１への信号を連続出力するようにセットし
（ステップ１０２→１０３）、該切替スイッチ４２が
「中」の位置にあるときは前記コントローラ４１から
の信号をオン時間１００：オフ時間１００のデューティ
比で出力するようにセットする（ステップ１０２→１０
４）。また、該切替スイッチ４２が「弱」の位置にあ
るときは、前記コントローラ４１からの信号をオン時間
７０：オフ時間１００のデューティ比で出力するように
セットする（ステップ１０２→１０５）。

【００１８】而して、操舵角センサ３５の検出値に基づ
き機体が旋回状態に入ったとコントローラ４１が判定し
たときは、旋回内側の後輪１８ａまたは１８ｂを制動す
るようにブレーキ出力がセットされる（ステップ１０
６）。機体が左旋回している場合は電磁比例弁４９の左
ソレノイド５０へステップ１０３乃至１０５でセットし
たデューティ比の信号を出力し（ステップ１０７→１０
８）、電磁比例弁４９のスプールを４９ａの位置に切り
替えて左側の油圧アクチュエータ３２へ圧力油を供給す
る。

【００１９】このとき、前記切替スイッチ４２にて選択
されたデューティ比により、左側の油圧アクチュエータ
３２をパルス的に駆動し、ブレーキ装置２６が断続的に
作動して左後輪１８ａが圃場の状態に適合した制動力に
て制動される。

【００２０】一方、機体が右旋回している場合は電磁比
例弁４９の右ソレノイド５１へステップ１０３乃至１０
５でセットしたデューティ比の信号を出力し（ステップ
１０７→１０９）、電磁比例弁４９のスプールを４９ｂ
の位置に切り替えて右側の油圧アクチュエータ３３へ圧
力油を供給する。このときも、前述と同様にして右側の
油圧アクチュエータ３３をパルス的に駆動し、ブレーキ
装置２９が断続的に作動して右後輪１８ｂが圃場の状態
に適合した制動力にて制動される。

【００２１】尚、機体が旋回状態に入っていない場合は
ステップ１０６にてブレーキ出力はセットされず、左右
のソレノイド５０，５１への信号出力はオフとなる（ス
テップ１０７→１１０）。

【００２２】斯くして、トラクタ１１の旋回時に内側の
後輪１８ａまたは１８ｂを制動して旋回半径を小さくす
る際に、オペレータが予め圃場の状態により切替スイッ
チ４２にて制動力を適宜選択しておけば、旋回内側の後
輪がロックすることなく最適な制動力にて制動されるこ
とになる。

【００２３】ここで、前記切替スイッチ４２が設けられ
ていない場合には、図４のフローチャートに示すように
各センサやスイッチの読み込みを行い、機体が旋回状態
に入ったときは旋回内側の後輪を制動するようにブレー
キタイミングをセットする。そして、回転センサ４７，
４８により後輪１８ａ，１８ｂの回転数を検出し、ブレ
ーキ出力を行っている旋回内側の後輪が回転中であれば
ブレーキ出力を継続し、該後輪の回転がなくなったとき
は該後輪がロックしたものとみなし、ブレーキ出力を一
旦オフにして制動を解除する。

【００２４】然る後に、該後輪が回転し始めたときに再
度ブレーキ出力を行うことにより、旋回内側の後輪は所
謂ポンピングブレーキにて制動されることになり、該後
輪をロックすることなく最適の制動力が得られ、圃場の
旋回跡の荒れを防止できる。

【００２５】また、図５のフローチャートに示すよう
に、旋回時に左右の後輪１８ａ，１８ｂの回転比を検出
し、該回転比が一定範囲より大であるときには旋回内側
の後輪がロック状態であるとみなし、前記コントローラ
４１からの制御信号のオン時間を小にするようにデュー
ティ比を変更する。従って、旋回内側の後輪の制動力が
低下して該後輪のロックを防止できる。

【００２６】図６は角速度センサ５３の検出値に基づい
て制動力を制御するものであり、前述した他のフローチ
ャートと同様にして、先ず各センサやスイッチの読み込
みを行い（ステップ２０１）、機体が旋回状態に入った
ときは旋回内側の後輪を制動するようにブレーキタイミ
ングをセットする（ステップ２０２）。そして、ブレー
キ出力要求があったときはステップ２０３から２０４へ
進み、旋回しはじめでブレーキ出力要求があった直後で
は、前記回転センサ４７，４８の検出値により旋回内側
の後輪がロックしたか否かを判定する（ステップ２０
５）。該後輪がロックしていなければステップ２０４へ
戻り、該後輪がロックしたときは前記角速度センサ５３
の検出値に基づいて制御信号のオン時間をセットする
（ステップ２０６）。

【００２７】機体の旋回初期に於いて、旋回内側の後輪
がロックしているときに機体の角速度が大である場合
は、機体が短時間で急速旋回していることになり、乾田
等地盤が固い状態であることが多い。この場合には、そ
のまま旋回内側の後輪をロックさせた状態を保持して
も、圃場を荒らすことなく機体が旋回できるので、図７
に示すように、制御信号のオン時間を大にするようにデ
ューティ比を設定する。

【００２８】一方、機体の旋回初期に於いて、旋回内側
の後輪がロックしているときに機体の角速度が小である
場合は、機体が急速旋回しにくいことになり、湿田等地
盤が軟い状態であることが多い。この場合には、旋回外
側の後輪がスリップしていることが考えられるので、図
７に示すように制御信号のオン時間を小にするようにデ
ューティ比を設定して、旋回内側の後輪の制動力を低下
する。然るときは、リヤデフ４３の作用にて前記旋回外
側の後輪のスリップが解消され、機体は円滑に旋回動作
が為されるようになる。

【００２９】そして、ブレーキ出力が左側であるとき
は、セットされたデューティ比の制御信号を左のソレノ
イド５０へ出力して電磁比例弁４９を制御し（ステップ
２０７→２０８）、ブレーキ出力が右側であるときは、
セットされたデューティ比の制御信号を右のソレノイド
５１へ出力して電磁比例弁４９を制御する（ステップ２
０７→２０９）。

【００３０】また、ステップ２０２に於いて、ブレーキ
タイミングがセットされずにブレーキ出力要求がないと
きは、ステップ２０３から２１０へジャンプし、左右の
ソレノイド５０，５１への信号出力はオフとなる。

【００３１】一方、機体の旋回中期以降の場合はステッ
プ２０４から２１１へ進み、前記角速度センサ５３の検
出信号の継続時間を測定する。機体に角速度が発生して
その継続時間が長い場合は、機体が旋回しにくく、旋回
外側の後輪がスリップしていることが考えられる。この
ため、図８に示すように、現在セットされた制御信号の
デューティ比に応じ、角速度継続時間が長くなるのに伴
ってオン時間を減少していくようにデューティ比を修正
してセットし（ステップ２１２）、ステップ２０７へ進
む。

【００３２】即ち、角速度センサ５３の検出値に基づ
き、機体の角速度変位の大小で機体の旋回状態を類推す
ることができ、ブレーキ出力の制御信号のオン時間を変
更することによって、圃場条件に応じた最適なオートブ
レーキング制御を行うことができる。

【００３３】尚、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。

【００３４】

【発明の効果】本発明は、機体の旋回時に旋回内側の後
輪を制動する油圧回路に電磁比例弁を設け、切替スイッ
チによって後輪の制動力を複数段に選択できるようにし
てある。従って、トラクタの走行状態や圃場の状態に応
じて後輪の制動力を変化させ、後輪のロック及びスリッ
プを制御することによって円滑な旋回性能を発揮するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示し、トラクタの側面図。

【図２】オートブレーキング制御装置のブロック図。

【図３】オートブレーキング制御のフローチャート。

【図４】切替スイッチがない場合のオートブレーキング
制御のフローチャート。

【図５】左右の回転比に基づいたオートブレーキング制
御のフローチャート。

【図６】機体の角速度の変位に基づいたオートブレーキ
ング制御のフローチャート。

【図７】旋回初期の角速度の大小によるデューティ比を
求めるグラフ。

【図８】旋回中期以降に機体の角速度継続時間と各オン
時間毎のデューティ比を求めるグラフ。

【符号の説明】

１１ トラクタ １８ａ，１８ｂ 後輪 ２６，２９ ブレーキ装置 ３２，３３ 油圧アクチュエータ ３５ 操舵角センサ ３６ ステアリング ４１ コントローラ ４２ 切替スイッチ ４９ 電磁比例弁 ５０，５１ ソレノイド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石田 智之 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

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングの操舵角が一定値を超えた
   ときは、旋回内側の後輪を制動するようにしたトラクタ
   に於いて、前記後輪を制動する油圧回路に電磁比例弁を
   設けるとともに運転席の近傍に切替スイッチを設け、該
   切替スイッチにより前記電磁比例弁の制御信号のデュー
   ティ比を切り替えて、前記後輪の制動力を複数段に選択
   可能に形成したことを特徴とするオートブレーキング制
   御装置。