JPH104701A - トラクタのダッシング防止制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 硬質の圃場において、ロータリ作業機を昇降
自在に装着したトラクタを使用して作業を行う場合、作
業開始時や旋回終了時に作業機を土壌に降下着地すると
回転爪の掘削抵抗による反力を受けてトラクタが前に跳
びだすダッシング現象を防止する。 【解決手段】 エンジン１を搭載する車体の後部にロー
タリ作業機を昇降自在に連結可能とし、車体には、実車
速を検出する対地車速センサと、後輪５Ｒ・５Ｒを制動
するブレーキ装置６・６とを設け、エンジンの回転動力
を後輪５Ｒ・５Ｒを駆動する走行系Ｌ１、及びロータリ
作業機を駆動する作業機系Ｌ２へと分岐するとともに、
それぞれ独立して回転動力を断続するクラッチ機構７，
８を設けたトラクタであって、作業機３を下降したとき
に、検出した車速が設定速度を越える時は作業機系の回
転動力を断絶してブレーキ装置を作動させる制御部を設
ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、トラクタのダッ
シング現象を防止する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ロータリ作業機などの回転爪を有
する作業機を昇降自在に装着したトラクタを使用して圃
場作業を行う際、作業開始時や旋回終了時に前記作業機
を土壌へ降下着地すると硬質の圃場の場合には、回転爪
の掘削抵抗による反力を受けて、トラクタが前方へ跳び
出すダッシング現象を起こすことが有った。このダッシ
ング現象に対して、特開平６−２２７２７５号公報で
は、作業機の下げ出力が有ったときに、一定時間だけ前
後輪駆動系をロックして４輪駆動状態として車体を安定
させるトラクタの制御装置等の技術が示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、圃場で
は、部分的に硬質な個所と軟質な個所が点在しており、
前記公報による技術では、４輪駆動制御装置を作動させ
るための制御スイッチをオンにしていると、作業機の下
げ出力が有ったとき、常時４輪駆動状態に切り替わるの
で、軟質な個所では逆に４駆切替時の伝達ショックが生
じ、その後の条合わせ等のハンドル繰向操作に支障を来
すという課題が有った。

【０００４】このため、同一圃場内でもダッシング現象
を適宜検出し、これを確実に防止する技術が望まれてい
た。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、以上のよう
な課題に対処するために次のような手段を講じた。即
ち、エンジン１を搭載する車体の後部に回転爪２…を有
する作業機３を昇降自在に連結可能とし、前記車体に
は、実車速を検出する車速センサ４と、車輪５Ｒ・５Ｒ
を制動するブレーキ装置６・６とを設け、前記エンジン
１の回転動力を前記車輪５Ｒ・５Ｒを駆動する走行系Ｌ
１と回転爪２…を駆動する作業機系Ｌ２へと分岐すると
共に、夫れ夫れ独立して回転動力を断続するクラッチ機
構７，８を設けたトラクタであって、前記作業機３を下
降したときに、前記車速センサ４により検出された実車
速が予め設定された車速を超える場合には、前記作業機
系Ｌ２の回転動力を断絶しブレーキ装置６・６を作動さ
せる制御部９を設けたことを特徴とするトラクタのダッ
シング防止制御装置とした。

【０００６】

【発明の作用、効果】以上のように、作業機３を下降着
地するときに、車速センサ４にてトラクタの実車速を検
出する構成としたので、同一圃場内でもダッシング現象
の起こる状況を適宜検出することができ、前記公報のよ
うに不必要な制御作動によるショックを無くすことがで
きる。また、前記検出された実車速が、設定された車速
を超えたときには、作業機系Ｌ２の動力が断たれ、且つ
走行系Ｌ１のブレーキ装置６・６が作動する構成となっ
ているので、ダッシング現象の発生時に確実に防止する
ことができる。

【０００７】

【実施例】以下、この発明の制御装置を搭載したトラク
タ（以下、トラクタ１０）について図面に則して説明す
る。トラクタ１０は、ボンネット１１内のエンジン１か
らクラッチハウジング、フロントミッションケース１３
Ｆ、及びリアミッションケース１３Ｒ等を一体的に連結
して車体の主要部として構成し、この車体の前部に左右
一対の前輪５Ｆ・５Ｆを設け、後部に左右一対の後輪５
Ｒ・５Ｒを設け、エンジン１の回転動力を前記両ミッシ
ョンケース１３Ｆ・１３Ｒ内の変速装置（前後進切替装
置１４、主変速装置１５、副変速装置１６）にて適宜減
速し後輪５Ｒ・５Ｒへ伝達すると共に、前輪駆動伝達装
置１７を介して前輪５Ｆ・５Ｆへも伝達して走行する構
成となっている。ボンネット１１の後方には、ハンドル
ポスト１８が設けられ、このハンドルポストの１８の上
部にハンドル１９が設けられ、このハンドル１９の操作
により前輪５Ｆ・５Ｆを繰向する構成となっている。ま
た、ハンドルポスト１８の側面から作業機昇降ワンタッ
チレバー２０Ｒが突出して設けられている。この作業機
昇降ワンタッチレバー２０Ｒの基部には、作業機昇降ス
イッチ２０Ｓが設けられ、このスイッチ２０Ｓのオンオ
フにより後述するリフトアーム３３・３３を設定された
角度内を上昇、若しくは下降回動する構成となってい
る。

【０００８】前記車体の中央部上方には、フロア２１が
設けられ、このフロア２１の後部上方にシート２２が設
けられている。シート２２の両側には後輪５Ｒを前方か
ら上方にかけて覆うフェンダー２３が設けられ、このシ
ート２２とフェンダー２２の間には、ダッシング防止制
御装置を入切する制御スイッチ２４と、作業機の昇降位
置を操作するポジションレバー２５Ｒが設けられてい
る。このポジションレバー２５Ｒの回動基部にはポテン
ショメータ２５Ｓが設けられ、この検出角度に応じてリ
フトアーム３３・３３を回動する構成となっている。ま
た、ポジションレバー２５Ｒの回動基部の近傍には、制
御部であるコントローラ９が設けられている。ハンドル
ポスト１８の下方でフロア２１の上方には左右ブレーキ
ペダル（図示省略）とクラッチペダル２７Ｐが設けら
れ、このクラッチペダル２７Ｐの回動部には、リミット
スイッチ２７Ｓが設けられている。

【０００９】実車速を検出する車速センサ４は、前記車
体の下部に設けられ、地表に向かって超音波を照射し、
その反射波を検出する構成となっている。そして、この
検出をコントローラ９へ送信する構成となっている。リ
ヤミッションケース１３Ｒの背面にはＰＴＯ軸３０が突
出して設けられ、同ケース１３Ｒの後部上面には作業機
昇降用のメインシリンダ３１を内蔵するシリンダーケー
ス３２が設けられ、メインシリンダ３１のピストンの伸
縮により、前記リフトアーム３３・３３を上下回動する
構成となっている。このメインシリンダ３１のピストン
は、コントローラ９の通電を受けて切り換えられる上昇
用切替制御弁３７Ａ、下降用切替制御弁３７Ｂの油路の
切り替えによって作動油がメインシリンダ３１内に供
給、或いは排出されて伸縮する構成となっている。ま
た、リフトアーム３３・３３の回動基部には、この回動
角度を検出するリフトアーム角センサ３３Ｓが設けられ
ている。

【００１０】次に、作業機連結機構について説明する
と、リヤミッションケース１３Ｒの後部にはトップリン
ク３４、ロアリンク３５・３５とからなる３点リンク機
構が設けられ、リフトアーム３３・３３とロアリンク３
５・３５は夫々リフトロッド３６・３６で連結されてい
る。これにより、３点リンク機構に装着される作業機３
は、前記メインシリンダ３１のピストンの伸縮により３
点リンク機構を介して昇降可能となっている。

【００１１】回転爪を有する作業機は、ロータリ作業機
３であり、前記３点リンク機構を介してトラクタ１０に
連結され、トラクタ１０はこれを牽引しながら耕耘作業
をするものである。エンジン１２の回転動力は、ミッシ
ョンケース１３Ｆ、及びリヤミッションケース１３Ｒ内
のＰＴＯ軸変速装置５２で減速されてＰＴＯ軸３０に伝
達される。そして、更にＰＴＯ軸３０の回転動力は、伝
達軸４２を介してロータリ作業機３側へ伝動され、回転
爪２…を取り付けた回転軸４３へ伝導される構成となっ
ている。

【００１２】トラクタ１０の伝動機構の構成を図１に基
づいて説明する。前記エンジン１から取り出された回転
動力の経路は、主クラッチ７部にて前後輪５Ｆ・５Ｒを
駆動する走行系Ｌ１と、ＰＴＯ軸３０を駆動する作業機
系Ｌ２へと分岐されている。作業機系Ｌ２は、エンジン
１の出力軸５３に設けられたギヤ５０により、走行系Ｌ
１から分岐され、ＰＴＯ軸駆動クラッチ８と、ＰＴＯ軸
変速装置５２を経由してＰＴＯ軸３０を回転駆動する構
成となっている。前記ＰＴＯ軸駆動クラッチ８は、切替
制御弁５１の切替によって入切され、切替制御弁５１は
コントローラ９の通電によって制御される。また、ＰＴ
Ｏ軸変速装置５２は、ギア式変速装置（図示省略）で手
動でギヤの組合せを選択する構成となっている。

【００１３】走行系Ｌ１は、主クラッチ７の圧着により
エンジン１２の回転動力を前後進切替装置１４へ伝達
し、更に主変速装置１５、副変速装置１６へ順に伝達す
る構成となっている。そして、副変速装置１６から出力
された回転動力は、後輪デフ機構４４を経由して後輪５
Ｒ・５Ｒを駆動する経路と、前輪駆動伝達装置１７と前
輪デフ機構４５を経由して前輪５Ｆ・５Ｆを駆動する経
路とに分岐される構成となっている。また、副変速装置
１６と後輪デフ機構４４の間に設けられたギヤ４７の側
方には、ギヤ回転センサ４８が設けられ、このギヤ回転
センサ４８は、コントローラ９に接続されている。これ
により、このギヤ４７の回転数と後輪５Ｒまでの各ギヤ
比と後輪５Ｒの系より、圃場の摩擦を無視した場合の理
論車速を求めることができる。前輪駆動伝達装置５７
は、コントローラ９による通電で倍速クラッチ５５、或
いは等速クラッチ５６が接続され、倍速クラッチ５５が
接続されると前輪５Ｆの回転数が増速され、等速クラッ
チ５６が接続されると前輪５Ｆ、と後輪５Ｒが略同回転
数で駆動されるように構成されている。

【００１４】ブレーキ装置６・６は、駆動軸５９の左右
延長上に設けられ、これを作動する方法としては、作業
者が前記左右のブレーキペダルを踏む場合と、コントロ
ーラ９により比例圧力制御弁６３Ｌ・６３Ｒを開放して
ブレーキシリンダを作動させる方法がある。前者の場合
は、前記左右ブレーキペダルは、ロッド等のリンク機構
（図示省略）を介してリヤアクスルケース１３Ｒに設け
られたブレーキディスク２８に接続され、同ペダルの踏
み操作によってブレーキディスク２８が圧着しブレーキ
装置６・６が作動する。また、後者の場合は、コントロ
ーラ９の通電により前記リンク機構に設けられたブレー
キシリンダのピストンを伸縮して、前記リンク機構を押
引操作しブレーキディスク２８を圧着させる仕組となっ
ている。

【００１５】トラクタの油圧経路を図３に即して説明す
ると、ポンプＰ１から送られた作動油は、作業機上昇用
の切替制御弁３７Ａの切り換え操作で前記メインシリン
ダ３１内へ送り込まれ、作業機下降用の切替制御弁３７
Ｂの切り換え操作でタンクＴへ開放される。また、ポン
プ２から送り出された作動油は、減圧弁を通じ、途中、
ＰＴＯ軸伝達用の切替制御弁５１の切り換えでＰＴＯ軸
駆動クラッチ８へ送り込まれ、更に比例圧力制御弁６３
Ｒ・６３Ｌの開放により左右ブレーキシリンダへ送り込
まれる構成となっている。尚、この作動圧を検圧装置Ｃ
により検出する構成となっている。

【００１６】前記コントローラ６は、中央処理装置であ
るＣＰＵと、ダッシング防止制御プログラムを格納した
ＲＯＭと、センサ値などを一時保存するＲＡＭ等を有
し、更に、入力部にはダッシング防止制御装置の制御ス
イッチ２４と、作業機昇降スイッチ２０Ｓと、ポテンシ
ョメータ２５Ｓと、リフトアーム角センサ３３Ｓと、車
速センサ４、ギア回転センサ４８、クラッチペダルリミ
ットスイッチ２７Ｓとを接続し、出力部には左右後輪夫
れ夫れのブレーキ装置を作動させる比例圧力制御弁６３
・６３のソレノイドと、メインシリンダ３１の上昇用切
替制御弁３７Ａと下降用切替制御弁３７Ｂの各ソレノイ
ドと、ＰＴＯ軸駆動クラッチ８の入切を行う切替制御弁
５１の夫れ夫れのソレノイドを接続している。

【００１７】ダッシング防止制御装置の流れについて、
図５に示すフローチャートに即して説明する。最初にＳ
ＴＥＰ１で、トラクタ１０のエンジン１の始動と共に、
前記スイッチやセンサの状態が読みこまれる。そしてＳ
ＴＥＰ２で、作業開始時に作業機３が、前記作業機昇降
ワンタッチレバー２０Ｒやポジションレバー２５Ｒによ
って下降操作があったかどうかがコントローラ９によっ
て検出される。この作業者の下降操作が検出されるとＳ
ＴＥＰ３へ進み、コントローラ９は、ギヤ回転センサ４
８よりギヤ回転数を検出し理論車速を計算する。そして
ＳＴＥＰ４で、前記理論車速より更に早い上限車速を設
定後、ＳＴＥＰ５で、作業機下降出力を行う。その後Ｓ
ＴＥＰ６で、前記車速センサ４から実車速を検出する。
ＳＴＥＰ７では、前記実車速と設定された上限車速とを
比較し、実車速が上限車速を超える場合にはＳＴＥＰ８
へ進む。ＳＴＥＰ８では、作業者のクラッチペダル２７
Ｐのリミットスイッチ２７Ｓがオンされるかどうか判定
され、ＹＥＳのときは、ダッシング現象の発生時の作業
者の回避操作と判断して、ＳＴＥＰ９へ進み、前記切替
制御弁５１に通電し前記ＰＴＯ軸駆動クラッチ８を切
り、またＳＴＥＰ１０で、比例圧力制御弁６３Ｒ・６３
Ｌへ通電を行って左右のブレーキ装置６・６を同時作動
させる。また、ＳＴＥＰ７、８での判定がＮＯの時は、
ダッシング現象が発生していないと判定されリターンと
なる。

【００１８】このように、内部ギヤの回転数から求めら
れる理論車速と、回転爪２を有する作業機３を下降着地
した時の実車速を比較して、且つ、作業者のクラッチ操
作を検出したときに制御装置６・６が作動する構成とし
たので、ダッシング現象の発生時に確実にこれを検出
し、この検出時に回転爪２…の回転を停止し、且つ左右
後輪５Ｒ・５Ｒのブレーキ装置６・６を同時に作動させ
る構成としたので確実に飛び出しを防止することができ
る。

【００１９】また、前記上限車速の設定の別実施例とし
て、変速操作レバーや、ＰＴＯ軸変速レバーに変速位置
を検出する検出センサを設け、この変速位置の組合せに
より上限車速を加減調節して自動的に設定しても良い。
また、前記上限車速の設定方法の別実施例として、図６
のフローチャートのように、ＳＴＥＰ２で、作業機３の
上昇操作を検出し、この検出が有った時にＳＴＥＰ３
で、耕耘作業中の車速を検出してこれを記憶し、ＳＴＥ
Ｐ４で、前記車速に応じて上限車速を設定し、ＳＴＥＰ
５で、作業機３の上昇出力を行う構成としても良い。こ
の場合、ＳＴＥＰ６、７で、作業機下降操作を検出し、
作業機を下降出力した後には、ＳＴＥＰ８で、前記耕耘
作業中に検出された車速に基づく上限車速と、実車速を
比較する構成としている。

【００２０】これにより、前記のような設定方法、即ち
内部ギヤの回転に基づく理論車速と、後輪５Ｒ・５Ｒの
スリップによる実車速との誤差を無くすことが可能で、
同一圃場内に局部的に硬質な個所があっても、確実にダ
ッシング現象と通常走行と区別することができる。前記
トラクタ１０のブレーキペダル２６・２６は、圃場旋回
を容易にするために左右独立して操作可能に構成してい
るために、作業を終了して路上走行へ移行する度に、こ
のペダル２６・２６を一体に回動するようにロックする
煩わしさが有った。

【００２１】ここでは、トラクタ１０が片側ブレーキに
適さない高速走行状態を検出すると、前記コントローラ
９により左右後輪５Ｒ・５Ｒのブレーキ装置６・６を作
動させる構成となっている。例えば、高速走行状態を検
出する方法として前記車速センサ４からの車速を検出
し、予め設定された車速以上の状態で前記ブレーキペダ
ル２６・２６を片側だけを操作したときには、コントロ
ーラ９によりこの操作された片側ブレーキと同期するよ
う前記比例圧力制御弁６３Ｌ・６３Ｒブレーキシリンダ
のピストンを伸縮して左右ブレーキ装置６・６が作動す
る構成としている。

【００２２】また、高速走行状態を検出する別実施例と
して、トラクタ１０の変速レバーに変速位置検出センサ
を設け、路上走行に使用されると思われる高速変速位置
に変速レバーが操作されると、前述と同様にコントロー
ラ９によるブレーキ出力を行っても良い。これより、作
業者は、トラクタ１０の圃場間の移動時などに何度もブ
レーキペダルをロック、若しくはロック解除する煩わし
さが無くなり、作業の安全を図ることができるようにな
った。

【図面の簡単な説明】

【図１】トラクタの伝動機構図。

【図２】トラクタの全体側面図。

【図３】トラクタの油圧回路図。

【図４】制御ブロック図。

【図５】フローチャート図。

【図６】別実施例のフローチャート図。

【符号の説明】

１ エンジン ２ 回転爪 ３ ロータリ作業機 ４ 車速センサ ５ 車輪 ６ ブレーキ装置 ７ 主クラッチ ８ ＰＴＯ軸駆動クラッチ ９ コントローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン１を搭載する車体の後部に回転
   爪２…を有する作業機３を昇降自在に連結可能とし、前
   記車体には、実車速を検出する車速センサ４と、車輪５
   Ｒ・５Ｒを制動するブレーキ装置６・６とを設け、前記
   エンジン１の回転動力を前記車輪５Ｒ・５Ｒを駆動する
   走行系Ｌ１と回転爪２…を駆動する作業機系Ｌ２へと分
   岐すると共に、夫れ夫れ独立して回転動力を断続するク
   ラッチ機構７，８を設けたトラクタであって、前記作業
   機３を下降したときに、前記車速センサ４により検出さ
   れた実車速が予め設定された車速を超える場合には、前
   記作業機系Ｌ２の回転動力を断絶しブレーキ装置６・６
   を作動させる制御部９を設けたことを特徴とするトラク
   タのダッシング防止制御装置。