(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機体の旋回時に、旋回内側の後輪を制動するようにし、且つ、前記後輪を制動する油圧回路に電磁比例弁を設けて、該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であって、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いるとき、左右の後輪の回転数を検出するために設けられている回転センサによる検出結果により、旋回内側後輪の制動を制御すようにしたオートブレーキング制御装置に於いて、
前記回転センサは左右に夫々設けられて左右後輪の回転比を検出し、該検出結果である回転比が一定範囲より大であるときは旋回内側の後輪がロック状態であるとみなし、該旋回内側の後輪への制御信号のオン時間を小にするようにデューティ比が変更されるように構成されてトラクタ用に供されることを特徴とするオートブレーキング制御装置。
【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、機体の旋回時に、旋回内側の後輪を制動するようにし、且つ、前記後輪を制動する油圧回路に電磁比例弁を設けて、該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であって、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いるとき、左右の後輪の回転数を検出するために設けられている回転センサによる検出結果により、旋回内側後輪の制動を制御すようにしたオートブレーキング制御装置に於いて、前記回転センサは左右に夫々設けられて左右後輪の回転比を検出し、該検出結果である回転比が一定範囲より大であるときは旋回内側の後輪がロック状態であるとみなし、該旋回内側の後輪への制御信号のオン時間を小にするようにデューティ比が変更されるように構成されてトラクタ用に供されるオートブレーキング制御装置を提供する。
【０００７】
【作用】
本発明のオートブレーキング制御装置は、左右の後輪の回転数を検出するために設けられている回転センサによる検出結果により、旋回内側後輪の制動を制御すようにしたオートブレーキング制御装置に於いて、前記回転センサは左右に夫々設けられて左右後輪の回転比を検出し、該検出結果である回転比が一定範囲より大であるときは旋回内側の後輪がロック状態であるとみなし、該旋回内側の後輪への制御信号のオン時間を小にするようにデューティ比が変更されるように構成されてトラクタ用に供されるから、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１９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２７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３０，３１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４０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１８ａ，１８ｂが回転する。また、左右のホイールギヤ４４，４５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１８ｂ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「▲１▼強」、「▲２▼中」、「▲３▼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「▲１▼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「▲３▼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「▲１▼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５０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「▲２▼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→１０４）。また、該切替スイッチ４２が「▲３▼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１０６）。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→１０８）、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→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２０５）。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２０７→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、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であって、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いるとき、左右の後輪の回転数を検出するために設けられている回転センサによる検出結果により、旋回内側後輪の制動を制御すようにしたオートブレーキング制御装置に於いて、
前記回転センサは左右に夫々設けられて左右後輪の回転比を検出し、該検出結果である回転比が一定範囲より大であるときは旋回内側の後輪がロック状態であるとみなし、該旋回内側の後輪への制御信号のオン時間を小にするようにデューティ比が変更されるように構成されてトラクタ用に供されるオートブレーキング制御装置であるので、トラクタの旋回内側の後輪の制動力が低下し該後輪のロックを防止することができる。
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できる。
又、旋回内側後輪をロックすることなく、円滑な旋回性能を発揮することにより、圃場が旋回跡によって荒れることを防止することができる。
【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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003680331.tif 000008
【図８】
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