(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体（１）の操向操作速度によって操向輪（５，５）の操向速度を変速可能に構成した農作業車の操向変速制御装置において、前記車体（１）に操向位置を検出する操向位置検出手段（Ｓ１）を設け、該操向位置検出手段（Ｓ１）によって前記操向輪（５，５）の操向角や操向速度を検出すると共にこの検出値を記憶する記憶手段（Ｍ１）を設け、操向変速制御の開始可能領域を設定する操向輪（５，５）の制御開始角度設定ダイヤル（Ｄ１）と操向変速制御を開始させるための操向輪（５，５）の切角速度を設定する切角速度設定ダイヤル（Ｄ２）を設け、操向変速制御の開始時における操向位置（Ａ）を、操向が行われるごとに前記操向位置検出手段（Ｓ１）で検出し、この検出値を開始位置として前記記憶手段（Ｍ１）に記憶する構成にすると共に、該記憶手段（Ｍ１）に記憶した開始位置を操向変速解除位置として操向変速解除手段（Ｍ２）にも記憶する構成とし、前記操向変速制御の開始位置と解除位置にはそれぞれ中立不感帯領域を設けるにあたり、旋回開始時であって操向変速制御の増速出力がされていない状態から増速出力を開始する時のステアリングハンドル（４）の中立不感帯領域は、中立±１／８回転域に設定し、ステアリングハンドル（４）が中立±１／８回転域を越えて操作されると、操向変速制御の増速出力が行われると共に操向変速制御の中立不感帯領域を中立±１／４回転域に広く変更設定する構成とし、ステアリングハンドル（４）が前記広く変更設定された中立不感帯領域の中立±１／４回転域に戻ってくると操向変速制御の増速出力を停止すると共に操向変速制御の中立不感帯領域を中立±１／８回転域に狭く変更設定するように構成したことを特徴とする農作業車の操向変速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、農作業車の操向変速制御装置に関し、旋回時に操向変速を行わせるもので、農用トラクタや田植機、芝刈り機等に利用することができる。
【０００２】
【従来技術、及び発明が解決しようとする課題】
従来、トラクタ等の農作業車は、圃場作業において折返往復走行が多く、この折返時の操向操作を容易化するために、ステアリングハンドルの操作切角に対する前車輪の操向切角の速度比、即ち操向変速を増減する操向変速制御装置を備えたものが知られている。
【０００３】
しかしながら、この操向変速制御装置を車両の操向操作速度によって作動する場合、作業時の諸条件や、操縦者の熟練度によってこの作動開始位置が異なる。従って、このような操向変速の開始と終了の位置が変動すると、例えば前輪の中立復帰位置で制御を解除する構成とすると、車輪操向の終了位置が一定しないため、条合わせなどでは操向の修正操作を要し、操作性も難しくなる。
【０００４】
【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して、農作業車の操向変速制御装置を以下のように構成した。即ち、車体１の操向操作速度によって操向輪５，５の操向速度を変速可能に構成した農作業車の操向変速制御装置において、前記車体１に操向位置を検出する操向位置検出手段Ｓ１を設け、該操向位置検出手段Ｓ１によって前記操向輪５，５の操向角や操向速度を検出すると共にこの検出値を記憶する記憶手段Ｍ１を設け、操向変速制御の開始可能領域を設定する操向輪５，５の制御開始角度設定ダイヤルＤ１と操向変速制御を開始させるための操向輪５，５の切角速度を設定する切角速度設定ダイヤルＤ２を設け、操向変速制御の開始時における操向位置Ａを、操向が行われるごとに前記操向位置検出手段Ｓ１で検出し、この検出値を開始位置として前記記憶手段Ｍ１に記憶する構成にすると共に、該記憶手段Ｍ１に記憶した開始位置を操向変速解除位置として操向変速解除手段Ｍ２にも記憶する構成とし、前記操向変速制御の開始位置と解除位置にはそれぞれ中立不感帯領域を設けるにあたり、旋回開始時であって操向変速制御の増速出力がされていない状態から増速出力を開始する時のステアリングハンドル４の中立不感帯領域は、中立±１／８回転域に設定し、ステアリングハンドル４が中立±１／８回転域を越えて操作されると、操向変速制御の増速出力が行われると共に操向変速制御の中立不感帯領域を中立±１／４回転域に広く変更設定する構成とし、ステアリングハンドル４が前記広く変更設定された中立不感帯領域の中立±１／４回転域に戻ってくると操向変速制御の増速出力を停止すると共に操向変速制御の中立不感帯領域を中立±１／８回転域に狭く変更設定するように構成したことを特徴とする農作業車の操向変速制御装置とした。
【０００５】
【発明の効果】
操向変速の開始位置は、制御開始角度設定ダイヤルＤ１や切角速度設定ダイヤルＤ２によって変化するが、走行地面の状態にもよって変化する。
車体の旋回操作において、操向操作による操向速度が一定以上になると、この操向輪５，５の操向速度が操向変速制御装置２によって変えられる。このとき、操向が行われるごとに操向位置Ａを操向位置検出手段Ｓ１で検出し、この検出値を開始位置として記憶手段Ｍ１に記憶すると同時に、記憶手段Ｍ１に記憶した開始位置を操向変速解除位置として操向変速解除手段Ｍ２にも記憶する。
【０００６】
そして、操向変速制御の開始位置と解除位置にはそれぞれ中立不感帯領域を設ける構成とするが、前記操向変速制御の開始位置と解除位置とでは中立不感帯領域を異ならせる。即ち、旋回開始時であって操向変速制御の増速出力がされていない状態から増速出力を開始する時のステアリングハンドル４の中立不感帯領域は、中立±１／８回転域に設定する。ステアリングハンドル４が中立±１／８回転域を越えて操作されると、操向変速制御の増速出力が行われると共に操向変速制御の中立不感帯領域を中立±１／４回転域に広く変更設定する。
ステアリングハンドル４が広く変更設定された中立不感帯領域の中立±１／４回転域に戻ってくると操向変速制御の増速出力を停止すると共に操向変速制御の中立不感帯領域を中立±１／８回転域に狭く変更設定する。
これにより、ステアリングハンドル４が中立を離れてから操向変速制御の増速出力が開始されるまでの時間に対して、操向変速制御の増速出力が停止してからステアリングハンドル４が中立になるまでの時間が長くなる。即ち、ステアリングハンドル４が中立から遠い位置で操向変速制御の増速出力が停止するので、旋回終了後の農作業車の条合せのときは、早めに出力を停止させることで、条合せが行い易くなる。
また、操向変速制御の増速出力が停止してからステアリングハンドル４が中立になるまでの時間に対して、ステアリングハンドル４が中立を離れてから操向変速制御の増速出力が開始されるまでの時間が短くなるので、早めに増速出力を行うことで、速やかな操向旋回を行うことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を農業用トラクタについて説明する。
車体１は、乗用トラクタ形態で、ステアリングハンドル４で操向できる前車輪５と後車輪を、前部に搭載のエンジンによって伝動して走行しうる四輪駆動の構成としている。前車輪５の操向は、ステアリングハンドル４の回動操作で、パワステ油圧回路６、及び操向変速油圧回路７等を経て、複動形態の操向シリンダ８及びピストン９を作動し、このピストン９と一体の操向ロッド１０を操向アーム１１に連結して前車輪５を操向連動する構成である。
【０００８】
Ｔはタンクポート、Ｐは油圧ポンプ、１２はフロントアクスルハウジングで、この左右両側部に操向アーム１１で操向自在の操向ケースが設けられ、前車輪５を伝動可能に軸装する。操向変速油圧回路７は、電磁ソレノイドＳＬ１によって全圧回路Ｖ２と絞りを有してタンクポートＴへ排出させる減圧回路Ｖ１とを切替える切替制御弁１３を設けた構成で、通常時は減圧回路Ｖ１によって操向シリンダ８へのオイルの供給量を少くして、操向変速を低下とするが、電磁ソレノイドＳＬ１の出力で全圧回路Ｖ２に切替えることによって、その操向変速を高速にすることができる。
【０００９】
前記前車輪５を操向する操向アーム１１の回動部には、ポテンショメータからなる前輪切角センサ（操向位置検出手段）Ｓ１を設けて、前車輪５の操向角（切角度）や操向速度（切角速度）等を検出する。
コントローラ１４には、各種信号を処理するＣＰＵや、検出値を一時記憶するＲＡＭ（記憶手段）（Ｍ１）、及び制御プログラムを格納したＲＯＭ（操向変速解除手段）（Ｍ２）などの記憶手段を設け、入力側には、該切角センサＳ１の他に、制御の電源スイッチである制御入切スイッチＳＷ１、操向変速制御の開始可能領域、即ち制御の牽制領域を設定する前車輪５の制御開始角度設定ダイヤルＤ１，操向変速制御を開始させるための前車輪５の切角速度を設定する前輪切角速度設定ダイヤルＤ２、及び、走行速によって操向変速制御可能の領域を設定する走行速の変速位置スイッチＳＷ２等を有する。又、コントローラ１４の出力側には、前記操向変速油圧回路７の切替制御弁１３を切替作動させる電磁ソレノイドＳＬ１が設けられる。
【００１０】
尚、前記操向変速制御の条件としての制御開始角度設定ダイヤルＤ１や、前輪切角速度設定ダイヤルＤ２、及び、前輪切角センサＳ１等は、ステアリングハンドル４の切角度を検出するハンドル切角センサＳ２を設けて、これらに代える構成とするもよい。但し、操向変速された後の前車輪５の操向速度、即ち切角速度を検出することを要する構成では、前輪切角センサＳ１を共に設ける。
【００１１】
図４のグラフは、ステアリングハンドル４の切角をハンドル切角センサＳ２で検出する場合の、前輪切角センサＳ１の検出による前輪切角度との関係を示すもので、前輪切角速度が設定ダイヤルＤ２の設定による一定値未満のときは、前記切替制御弁１３は減圧回路Ｖ１にあって、一定の緩勾配直線Ｌ１に従って前輪操向が行われる。これに対して前輪切角速度が一定値以上のときは、切替制御弁１３は全圧回路Ｖ２に切替えられて、この位置から急勾配直線Ｌ２に従って前輪操向が行われる。即ち、操向変速が行われる。
【００１２】
このような操向変速の開始位置Ｐ１は、前記制御開始角度設定ダイヤルＤ１や前輪切角速度設定ダイヤルＤ２等による設定条件の他に、車体走行速の変速位置や、走行地面の状態等によっても変化する。ここで、この操向変速制御の開始時の操向位置Ａを、前輪切角センサＳ１で検出して、開始位置Ｐ１、又はＰ２としてコントローラ１４のＲＡＭ（Ｍ１）に記憶しておき、操向変速解除位置は、ＲＯＭ（Ｍ２）に記憶し、図３のように操向変速による車体走行方向の旋回が終ってその記憶した開始位置Ｐ１、又はＰ２に復帰したとき、この操向変速の制御を解除させる構成である。
【００１３】
このようにして、この操向変速制御装置２による操向変速制御開始の操向位置Ａは走行条件等によって開始位置Ｐ１，Ｐ２のように変っても、この制御の操向変速解除装置３による解除位置も、これらの開始位置Ｐ１、又はＰ２に従うものであるから、これらの開始位置から変速制御による操向復帰するまでの間に走行条件等が変ることがあっても左右されないで、この変速制御の解除位置は既に開始位置Ｐ１、又はＰ２に決っていて、安定した操向制御、及び操向操作を行うことができる。
【００１４】
なお、この変速制御の解除位置を、開始位置Ｐ１，Ｐ２に一致させた場合を示したが、この開始位置Ｐ１，Ｐ２を基準位置としてほぼ近い一定の領域において解除させる構成とするもよく、又、土の操向角度領域を設定したり、遅延タイマーで適宜遅らせた領域に設定するもよい。
図５において、上例と異なる点は、前記操向変速制御において、前輪切角センサＳ１による前輪切角変速又はハンドル切角センサＳ２によるハンドル切角速度が、設定ダイヤルＤ２により設定された一定以上になったことを検出したとき操向変速制御が開始されるが、これらの切角速度の一定以上の検出値に中立不感帯領域±αを設けたものである。
【００１５】
例えば、トラクタ耕耘装置による作業時に、圃場の凹凸面等で前記ステアリングハンドル４をとられたような場合に、パワステ油圧回路６の切替制御弁１３が急速に切替らないようにして、操作に違和感を与えないようにする。この操作速度が中立不感帯領域±αを越えて外に出たときパワステの増速を行わせる。
又、この中立不感帯領域は、走行条件等に応じて調節ダイヤル等で広狭に変更できる構成とするもよい。
【００１６】
図６において、上例と異なる点は、前記操向変速制御出力の電磁ソレノイドＳＬ１をＯＮ，ＯＦＦする中立不感帯領域を各別に設けて、ＯＮのタイミングとＯＦＦのタイミングとを適宜にずらせるようにしたものである。例えば、パワステの増速出力がＯＮされているときは不感帯を中立±１／４回転域に設定し、増速出力がＯＦＦしているときは不感帯を中立±１／８回転域に設定する。
【００１７】
このようにして、操向変速制御の増速出力は早めに行って速やかな操向旋回を行わせる。旋回終了後のトラクタ作業条の条合せのときは、早めに出力を停止させて、条合せを行い易くする。これを前記のような全く同じ位置Ａで行わせると、旋回復帰時の中立位置を過ぎてから、作業の条合せが行わせることとなり、条合せが難しくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  トラクタのパワステ油圧回路図。
【図２】  操向変速制御装置部のブロック図。
【図３】  そのフローチャート。
【図４】  操向変速制御グラフ。
【図５】  一部別形態を示す操向変速制御一部のフローチャート。
【図６】  一部別形態を示す操向変速制御一部のフローチャート。
【符号の説明】
１  車体
２  操向変速制御装置
４  ステアリングハンドル
５  前車輪（操向輪）
１４  コントローラ
Ａ  操向位置
Ｄ１  制御開始角度設定ダイヤル
Ｄ２  切角速度設定ダイヤル
Ｍ１  ＲＡＭ（記憶手段）
Ｍ２  ＲＯＭ（操向変速解除手段）
Ｓ１  前輪切角センサ（操向位置検出手段）
【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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