(57)【要約】【課題】旋回中の車速変動によりトラクタの前輪増速部の断続作動を防止する。【解決手段】  旋回操作に連動して前輪を後輪より増速して駆動するトラクタの前輪駆動制御装置に於いて、前記車両には伝動系に備えたギヤに近接させ同ギヤの回転を読み取ることで車速を検出する車速センサを設け、該センサの検出値が一定の車速未満または車速が検出不能な状態では前記増速機構部の作動を可能とする。また一定の車速以上では前記増速機構部の作動を規制すると共に前記車両の急旋回中に車速が変動しても前記増速機構部を断続作動させない構成とした。【選択図】                図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が緩旋回から急旋回になると前輪を後輪より増速して駆動する増速機構部を備えたトラクタの前輪駆動制御装置に於いて、前記車両には伝動系に備えたギヤに近接させ同ギヤの回転を読み取ることで車速を検出する車速センサを設け、該センサの検出値が一定の車速未満または車速が検出不能な状態では前記増速機構部の作動を可能とし、一定の車速以上では前記増速機構部の作動を規制すると共に、前記車両の急旋回中に車速が変動しても前記増速機構部を断続作動させない構成としたことを特徴とするトラクタの前輪駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はトラクタの前輪駆動制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トラクタ等の四輪駆動車両は、直進時には前二輪と後二輪を略同じ周速度となるように駆動している。この状態で車両を旋回させると旋回性能が悪いため、車両旋回時には前輪の駆動を停止して後輪のみを駆動させ、旋回性能を向上させた旋回時二輪駆動方式のものや、車両旋回時に前輪を後輪より増速して駆動し、旋回速度を短縮させた旋回時前輪増速四輪駆動方式のものが知られている。
【０００３】
そして、旋回時前輪増速四輪駆動方式は、車輪の操舵角を検出して車両の旋回を感知し、前輪駆動系に設けた増速機構部を自動的に作動させて、前輪の周速度を後輪より約２倍程度に増速して旋回を行う。また、一般道路等を走行中に高速で車両を旋回させたとき、前記増速機構部が作動すると車両が急激に旋回して危険であるため、変速装置が高速位置にシフトされているときには、前記増速機構部が作動しないように規制する手段を設けてある。
【特許文献１】実開平１−９６３４１号
【特許文献２】特開平４−３１７８２３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の旋回時前輪増速四輪駆動方式は、前述したように、高速で旋回するときに増速機構部が作動しないような規制手段が設けられている。然し、該規制手段は変速装置が高速位置にあるときに働くため、例えば、旋回中に変速装置を調整するような運転をした場合は、該規制手段が働いたり解除されて旋回性能が良好でないという欠点がある。
【０００５】
また車速の検出によって前記増速機構部の作動を規制するものでも、車両旋回時に車速が変動すると前記増速機構部が断続的に作動し、運転が円滑に為されないという不具合が生じる。そこで、増速機構部を備えたトラクタに於いて、増速機構部の作動規制を円滑に行う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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、車両が緩旋回から急旋回になると前輪を後輪より増速して駆動する増速機構部を備えたトラクタの前輪駆動制御装置に於いて、前記車両には伝動系に備えたギヤに近接させ同ギヤの回転を読み取ることで車速を検出する車速センサを設け、該センサの検出値が一定の車速未満または車速が検出不能な状態では前記増速機構部の作動を可能とし、一定の車速以上では前記増速機構部の作動を規制すると共に、前記車両の急旋回中に車速が変動しても前記増速機構部を断続作動させない構成としたことを特徴とするトラクタの前輪駆動制御装置を提供するものである。
（発明の作用）
以上のように構成したトラクタでは、車速センサにより車速を計測し、一定の車速未満または車速が検出不能な状態では前記増速機構部の作動を可能とし、一定の車速以上では前記増速機構部の作動を規制すると共に前記車両の急旋回中に車速が変動しても前記増速機構部は断続作動することがない。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は上記実施例に詳述したように、車両が緩旋回から急旋回になると前輪を後輪より増速して駆動する増速機構部を備えたトラクタの前輪駆動制御装置に於いて、前記車両には伝動系に備えたギヤに近接させ同ギヤの回転を読み取ることで車速を検出する車速センサを設け、該センサの検出値が一定の車速未満または車速が検出不能な状態では前記増速機構部の作動を可能とし、一定の車速以上では前記増速機構部の作動を規制すると共に前記車両の急旋回中に車速が変動しても前記増速機構部を断続作動させない構成としたことを特徴とするトラクタの前輪駆動制御装置としたものであるから、同制御装置を適切に作動させてトラクタの旋回性能を向上すると共に安全性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施例を図面に従って詳述する。
図１はトラクタ等の四輪駆動車両の伝動系及び制御系のブロック図であり、エンジンの動力は主クラッチ及び変速装置を経て後輪へ伝達される。また、後輪へ伝動する途中で動力を分岐し、増速機構部を介して前輪へ動力を伝達する。図示は省略するが、該増速機構部には直結クラッチと増速クラッチとが設けられており、制御部からの指令によって何れかのクラッチがオンとなる。例えば、直結クラッチがオンであれば、後輪の駆動力がそのまま前輪へ伝達されて通常の四輪駆動となり、増速クラッチがオンであれば、後輪の駆動力は変速ギヤにより略２倍の回転となって前輪へ伝動され、前輪が後輪より増速された四輪駆動となる。また、双方のクラッチがオフであれば中立状態となり、後輪の駆動力が前輪へ伝達されずに後輪のみの二輪駆動となる。
【０００９】
而して、前記増速機構部内の変速ギヤに近接して前軸回転センサ及び後軸回転センサを設け、夫々の回転部の回転数を読み取って制御部へ入力する。また、車速検出センサを設け、車両の実際の速度または理論速度（以下、「車速」という）を読み取るとともに、操舵角センサを設けて前輪の操舵角を読み取る。尚、前軸及び後軸の回転を読み取り、之等の検出値から車速を算出するようにしてもよい。更に、運転席の操作パネル近傍にモード切替スイッチを設け、該モード切替スイッチにより通常の四輪駆動走行モード、前輪増速機能を備えた作業モード等の各モードを選択できるようにし、モニタにより現在のモードがどのモードであるかを表示する。
【００１０】
次に、本発明の前輪駆動制御方法を図２のフローチャートに従って説明する。先ず、操舵角センサにて前輪の操舵角を読み取り、所定の操舵角α以上であるか否かを判別する（ステップ１０１）。四輪駆動車両が直進走行中や緩旋回走行中の場合は、前輪の操舵角がαより小であるため、後述する増速規制フラグがオンであればそれをクリアし（ステップ１０２）、ステップ１０３乃至１０７の前輪増速規制制御へ進む。
【００１１】
ここで、ステップ１０３では前後輪同期中であるか否かを判別し、前輪及び後輪の周速度が異なるときは後輪のスリップ状態を確認する（ステップ１０４）。後輪にスリップが発生している場合は四輪駆動とするために４ＷＤ設定し（ステップ１０７）、後輪にスリップが発生していない場合は直進状態か否かを判別して（ステップ１０５）、車両が直進状態であれば前述同様に４ＷＤ設定し（ステップ１０５→１０７）、車両が緩旋回中であれば後輪のみの二輪駆動とするために２ＷＤ設定して（ステップ１０６）、車両の旋回性能を向上させる。尚、ステップ１０３にて前後輪が同期中であるときにはステップ１０６へジャンプし、後輪のみの２ＷＤ設定となる。２ＷＤ設定または４ＷＤ設定した後は、ステップ１０８へ進み、制御を継続する場合はステップ１０１へ戻る。
【００１２】
一方、ステップ１０１にて四輪駆動車両が操舵角α以上で急旋回したときは、ステップ１０９へ進んで増速規制フラグがオンであるか否かを判別する。該増速規制フラグがオフであるときは、ステップ１１０へ進んで車速センサにて車速を読み取り、車速が所定速度Ｖ以上であるか否かを判別する。車速が所定速度Ｖより低下したときは、前述した増速機構部が作動するように前輪増速設定となり（ステップ１１２）、急旋回しているときの前輪の周速度を後輪より約２倍程度に増速して、車両の旋回速度を短縮させる。
【００１３】
これに対して、ステップ１１０にて読み取った車速が所定速度Ｖ以上のときは、増速規制フラグをオンにして（ステップ１１１）、前述したステップ１０３乃至１０７の前進増速規制制御へ進む。また、ステップ１０９にて増速規制フラグがオンであるときも、ステップ１０３へジャンプして前進増速規制制御を実行する。
【００１４】
即ち、前輪の操舵角がα以上であり、且つ、車速が所定速度Ｖ以上であって増速規制制御が実行された場合は、増速規制フラグがオンとなっているため、車速が所定速度Ｖより低下したときであっても、車両の旋回終了時まで増速規制制御が継続される。依って、車両が急旋回中に車速が変動しても、前記増速機構部が断続的に作動することがなく、車両の旋回が極めて円滑となる。
【００１５】
図３は運転席の操作パネル１１を示し、各種計器類が取り付けられている。該操作パネル１１の近傍位置にモード切替スイッチ１２を設けるとともに、前後輪の駆動状態を表示するモニタ１３を設ける。図４は前記モード切替スイッチ１２の拡大図であり、四輪駆動車両の走行モードを次のように切り替え自在にする。通常の走行モードをスイッチポジションの中央位置に設け、該走行モードの右側位置に前輪増速機能を有した作業モードを設けるとともに、該走行モードの左側位置に常時四輪駆動状態にロックする４ＷＤモードを設ける。最も多用する走行モードをスイッチポジションの中央に配置してあるため、スイッチの操作性が向上するとともに、スイッチの操作ミスを防止して安全性を確保することができる。
【００１６】
図５は前記モニタ１３の拡大図であり、前輪ランプ１４と後輪ランプ１５の点灯により前後輪の駆動状態を表示するようにしてある。車両が後輪のみの二輪駆動状態のときは、前輪ランプ１４は消灯して後輪ランプ１５が点灯する。また、四輪駆動状態のときは、前輪ランプ１４と後輪ランプ１５の双方が点灯する。そして、四輪駆動時に後輪にブレーキを掛けた場合、ブレーキを備えていない前輪にも後輪の制動力が作用するが、このときには前輪ランプ１４が点滅状態となる。更に、前輪増速状態のときは、前輪ランプ１４が四輪駆動時とは異なる他の色（例えば赤色）で点灯する。
【００１７】
斯くして、車両の走行状態をリアルタイムでオペレータに認識させることができ、オペレータが適切な運転操作を行えるようになる。ここで、前述した前軸回転センサ及び後軸回転センサによって前輪と後輪の周速度を計測し、前後輪の周速比に基づいて後輪のみの二輪駆動、四輪駆動、前輪増速の四輪駆動の何れかを自動設定するように駆動制御を行う場合、車両が超低速域になると前記回転センサによる前後軸の回転数の計測ができなくなり、前輪駆動制御が制御不能となる。このため、前後輪の周速度が検出不能である超低速域に於いては、安全性を考慮して四輪駆動状態にロックしている。然し、例えば倉庫内等の狭隘な場所に於いて、超低速域にて切り返し運転を行うときには、通常の四輪駆動状態では旋回性能が悪化するという問題があった。
【００１８】
図６及び図７は、前後輪の周速度が検出不能である場合を考慮に入れた前輪駆動制御のフローチャートであり、切替スイッチにより手動で前輪増速モードにした場合は図６に示す前輪増速制御が行われ、該切替スイッチを前輪増速モード以外にした場合は図７に示す前輪駆動制御が行われる。最初に、図６に従って前輪増速制御ルーチンについて説明する。先ず、操舵角センサにて前輪の操舵角を読み取り、所定の操舵角α以上であるか否かを判別する（ステップ２０１）。前輪の操舵角がαより小であるときはステップ２０２へ進み、車速検出が可能であるか否かを判別する。車速検出が可能であるときは、図２にて説明したステップ１０３乃至１０７の前輪増速規制制御と同様の制御をステップ２０３乃至２０７にて行い、２ＷＤ設定（ステップ２０６）または４ＷＤ設定（ステップ２０７）を行う。また、車速が超低速域になった場合は、前述したように車速検出が不可能になるため、安全性を考慮して４ＷＤ設定となる（ステップ２０２→２０７）。
【００１９】
一方、ステップ２０１にて前輪の操舵角がα以上となり、車両を急旋回したときはステップ２０８へジャンプし、増速機構部が作動するように前輪増速設定する。然るときは、前輪の周速度を後輪より約２倍程度に増速して、車両の旋回速度を短縮させることができる。そして、ステップ２０６乃至２０８にて駆動方式を設定した後は、ステップ２０９へ進み、制御を継続する場合はステップ２０１へ戻る。
【００２０】
これに対して、切替スイッチを前輪増速モード以外にした場合は、図７に示す前輪駆動制御が行われる。同図に於いて、先ず車速検出が可能であるか否かを判別する（ステップ３０１）。車速検出が可能であるときは、前述した前輪増速制御ルーチンに於けるステップ２０３乃至２０７の制御と同様にして、ステップ３０２乃至３０６の制御を行い、２ＷＤ設定（ステップ３０５）または４ＷＤ設定（ステップ３０６）を行う。
【００２１】
一方、車両が超低速域になって車速検出が不可能となったときはステップ３０１から３０７へ進み、前輪の操舵角を読み取って所定の操舵角α以上であるか否かを判別する。前輪の操舵角がαより小であるときは直進または緩旋回状態であり、それほど高い旋回性能を要求されないので、ステップ３０６へ進んで４ＷＤ設定となる。また、ステップ３０７にて前輪の操舵角がα以上となったときはステップ３０８へジャンプし、前輪増速設定する。即ち、車両が超低速域となって車速検出が不可能となったときであっても、切り返し運転等を行う場合は前輪増速運転となり、車両の旋回性能が向上する。
【００２２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施例であるトラクタの伝動系及び制御系のブロック図。
【図２】前輪駆動制御方法の一例を示すフローチャート。
【図３】運転席の操作パネルの正面図。
【図４】モード切替スイッチの拡大図。
【図５】モニタの拡大図。
【図６】前輪駆動制御方法の他の実施例を示し、前輪増速制御ルーチンのフローチャート。
【図７】前輪駆動制御方法の他の実施例を示し、前輪駆動制御ルーチンのフローチャート。
【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】
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