(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇降自在な作業機を備える作業用走行車であって、該作業用走行車に、前記作業機を昇降操作する作業機昇降スイッチと、前記作業機を異なる方式で昇降動作させる複数の作業機昇降モードと、前記作業機昇降スイッチの操作パターンに応じて前記複数の作業機昇降モードを切換える作業機昇降モード切換手段とを設けるにあたり、前記作業機昇降モードには、作業機昇降スイッチの操作に応じて作業機を予め設定される位置まで自己保持的に昇降させる自己保持昇降制御モードと、作業機昇降シリンダを単動シリンダとして下降動作させる単動モードと、作業機昇降シリンダを複動シリンダとして下降動作させる複動モードとが含まれ、作業機昇降モード切換え手段は、下降動作時、前記作業機昇降スイッチのＯＮ時間が予め設定される所定時間の範囲では自己保持昇降制御を実行し、ＯＮ時間が前記所定時間を越えたとき単動モードから複動モードへの切換えが行われる単動・複動モード切換え制御を実行することを特徴とする作業用走行車。
【請求項２】
請求項１において、単動・複動モード切換え制御には、前記単動モードから複動モードに切換えられた後、作業機昇降スイッチがＯＦＦになると、単動モードで下降動作を継続するモードがあることを特徴とする作業用走行車。
【請求項３】
請求項１において、単動・複動モード切換え制御には、前記単動モードから複動モードに切換えられた後、前記作業機昇降スイッチがＯＦＦになっても複動モードによる下降動作を継続するモードがあることを特徴とする作業用走行車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラクタ等の作業用走行車の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種作業用走行車のなかには、作業機昇降操作具の操作に応じて昇降動作する作業機を備えるものがある。例えばロータリ等の作業機を備えるトラクタは、作業機昇降操作具として作業機昇降レバーや作業機昇降スイッチを備えており、作業機昇降レバーを操作すると、レバー操作位置と作業機高さとを対応させるポジション制御に基づいて作業機の昇降が行われる一方、作業機昇降スイッチを操作すると、予め設定された高さ（例えば最上げ位置）まで作業機を昇降させる自己保持昇降制御に基づいて作業機の昇降が行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の作業用走行車においては、作業機昇降スイッチの操作に応じた作業機の昇降動作方式が一つ（例えば自己保持昇降動作）であり、作業条件やオペレータの好みに応じた昇降動作方式を選択することができない。また、多くの作業用走行車では、作業機昇降シリンダとして単動シリンダを採用し、自重により作業機を下降させているため、下降時に負荷がかかるロータリ等の作業機においては、その下降速度が遅すぎ、作業効率や作業精度の低下を招く可能性がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、昇降自在な作業機を備える作業用走行車であって、該作業用走行車に、前記作業機を昇降操作する作業機昇降スイッチと、前記作業機を異なる方式で昇降動作させる複数の作業機昇降モードと、前記作業機昇降スイッチの操作パターンに応じて前記複数の作業機昇降モードを切換える作業機昇降モード切換手段とを設けるにあたり、前記作業機昇降モードには、作業機昇降スイッチの操作に応じて作業機を予め設定される位置まで自己保持的に昇降させる自己保持昇降制御モードと、作業機昇降シリンダを単動シリンダとして下降動作させる単動モードと、作業機昇降シリンダを複動シリンダとして下降動作させる複動モードとが含まれ、作業機昇降モード切換え手段は、下降動作時、前記作業機昇降スイッチのＯＮ時間が予め設定される所定時間の範囲では自己保持昇降制御を実行し、ＯＮ時間が前記所定時間を越えたとき単動モードから複動モードへの切換えが行われる単動・複動モード切換え制御を実行することを特徴とする作業用走行車である。つまり、作業機昇降スイッチの操作時間等に応じて複数の作業機昇降モードを任意に切換えることができるため、作業条件やオペレータの好みに適合する作業機昇降モードを選択することにより、操作性や作業効率を向上させることができる。しかも、作業機昇降スイッチをモード切換操作具に兼用しているため、モード切換操作具を別途設ける場合に比べ、部品点数の削減や構造の簡略化を図ることができる。そのうえ、作業条件やオペレータの好みに応じて作業機昇降シリンダを複動シリンダとして動作させることができるため、例えば下降時に耕耘反力が作用するロータリを速やかに下降させる等の作業機昇降操作が可能になり、その結果、作業機の昇降動作速度が不足し、作業効率や作業精度の低下を招く不都合を解消することができる。
請求項２の発明は、請求項１において、単動・複動モード切換え制御には、前記単動モードから複動モードに切換えられた後、作業機昇降スイッチがＯＦＦになると、単動モードで下降動作を継続するモードがあることを特徴とする作業用走行車である。この場合においては、作業機を複動モードで昇降動作可能にしたものでありながら、作業機昇降スイッチをＯＦＦにするだけで単動モードに戻すことができ、その結果、複動モードにおいて発生した過負荷等に迅速に対応することができる。
請求項３の発明は、請求項１において、単動・複動モード切換え制御には、前記単動モードから複動モードに切換えられた後、前記作業機昇降スイッチがＯＦＦになっても複動モードによる下降動作を継続するモードがあることを特徴とする作業用走行車である。この場合においては、作業機を複動モードで昇降させるべく作業機昇降スイッチをＯＮ操作した後、誤って作業機昇降スイッチをＯＦＦにしても、作業機を複動モードで昇降させることができ、また、複動モードにおいて作業機昇降スイッチを操作し続ける必要がないため、操作性も向上させることができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態の一つを図面に基づいて説明する。図面において、１はトラクタの走行機体であって、該走行機体１の後部には、昇降リンク機構２を介してロータリ等の作業機３が昇降自在に連結される。作業機３は、昇降リンク機構２を吊持するリフトアーム４によって所定の高さに保持されると共に、リフトアーム４を上下動させる作業機昇降シリンダ５の油圧伸縮動作に応じて昇降される。
【０００６】
走行機体１は、作業機昇降シリンダ（複動シリンダ）５を油圧伸縮動作させる作業機昇降用油圧回路６を備える。作業機昇降用油圧回路６は、上昇用電磁バルブ７および下降用電磁バルブ８を備えるコントロールバルブ９と、作業機昇降シリンダ５の動作モードを単動モードと複動モードとに切換える単複切換用電磁バルブ１０と、作業機３の下降速度をコントロールする可変絞りバルブ１１と、上昇時に絞り流路を迂回するためのチェックバルブ１２とを備えて構成される。単複切換用電磁バルブ１０が単動位置にあるときは、作業機昇降シリンダ５の伸長ポートがコントロールバルブ９に接続される一方、縮小ポートが作動油タンクＴに接続される。この状態で上昇用電磁バルブ７を開くと、伸長ポートに作動油が圧送され、作業機昇降シリンダ５が伸長動作（上昇動作）する一方、下降用電磁バルブ８を開くと、作業機３の自重で伸長ポートから作動油が流出し、作業機昇降シリンダ５が単動モードで縮小動作（下降動作）する。また、単複切換用電磁バルブ１０が複動位置にあるときは、作業機昇降シリンダ５の縮小ポートがコントロールバルブ９に接続される一方、伸長ポートが作動油タンクＴに接続される。この状態で上昇用電磁バルブ７を開くと、縮小ポートに作動油が圧送され、作業機昇降シリンダ５が複動モードで縮小動作（下降動作）する。さらに、この状態で上昇用電磁バルブ７を閉じると、作業機３の自重で伸長ポートから作動油が流出し、作業機昇降シリンダ５が単動モードで縮小動作（下降動作）を継続する。
【０００７】
走行機体１上には、オペレータが座る運転席１３が設けられる。運転席１３の右側方には、作業機３を昇降操作するポジションレバー１４や、走行速度を変速する主変速レバー１５が配置される一方、運転席１３の左側方には、作業機動力を変速するＰＴＯ変速レバー１６等が配置され、さらに、運転席１３の前方には、機体を操舵するステアリングホイール１７や、各種のメータが組み込まれるメータパネル１８が配置される。主変速レバー１５のグリップ部１５ａには、作業機昇降スイッチ１９が設けられており、該作業機昇降スイッチ１９の選択的な操作に応じて上昇スイッチ接点もしくは下降スイッチ接点の一方がＯＮ操作される。メータパネル１８の右下部には、液晶表示パネル２０および液晶表示操作パネル２１が設けられる。液晶表示パネル２０は、各種の設定画面表示や各種の状態表示を行うためのもので、液晶表示操作パネル２１のスイッチ操作に応じて表示内容が切り換えられる。液晶表示操作パネル２１は、メニュー画面の切換えを行うメニュースイッチ２２と、選択した設定を登録する決定スイッチ２３と、設定値の上げ下げ等を行う一対の選択スイッチ２４、２５とを備えて構成される。
【０００８】
走行機体１には、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含む。）を備える制御装置２６が搭載される。制御装置２６の入力部には、前述した作業機昇降スイッチ１９、メニュースイッチ２２、決定スイッチ２３および選択スイッチ２４、２５に加え、ポジションレバー１４のレバー角を検出するポジションセンサ２７、リフトアーム４のアーム角を検出するリフトアームセンサ２８等が所定の入力インタフェース回路を介して接続される一方、制御装置２６の出力部には、前述した上昇用電磁バルブ７、下降用電磁バルブ８、単複切換用電磁バルブ１０、液晶表示パネル２０等が所定の出力インタフェース回路を介して接続される。
【０００９】
制御装置２６は、ポジション制御、自己保持昇降制御、微小昇降制御、単動・複動モード切換制御、液晶メニュー制御等の制御プログラムを備える。ポジション制御は、ポジションレバー１４の操作に応じて作業機３を昇降させるもので、ポジションセンサ値に基づいて演算した目標値と、リフトアームセンサ２８の検出値とが一致するようにリフトアーム４を自動的に昇降制御する。自己保持昇降制御は、作業機昇降スイッチ１９の操作に応じて作業機３を昇降させるもので、予め設定される位置までリフトアーム４を自己保持的に昇降させる。微小昇降制御は、作業機昇降スイッチ１９の操作に応じて作業機３を昇降させるもので、作業機昇降スイッチ１９が短時間操作されたとき、リフトアーム４を微小昇降動作させる。単動・複動モード切換制御は、作業機昇降スイッチ１９の操作に応じて作業機昇降シリンダ５の動作モードを切換えるもので、単複切換用電磁バルブ１０の切換えに基づいてシリンダ動作モードを単動モードと複動モードとに切換える。液晶メニュー制御は、メニュースイッチ２２、決定スイッチ２３および選択スイッチ２４、２５の操作に応じて液晶表示パネル２０の表示切換えを行うもので、液晶表示パネル２０に各種の設定画面や各種の状態表示画面を表示させる。
【００１０】
上記のように制御装置２６は、複数の作業機昇降モードを備える。複数の作業機昇降モードは、作業機昇降スイッチ１９の操作パターンに応じて切換えられ、具体的には、作業機昇降スイッチ１９の操作時間Ｔに基づいて切換えられる。つまり、図７に示すように、作業機昇降スイッチ１９の上昇操作時間Ｔが設定時間Ｔ１以内である場合は、微小昇降制御に基づいて作業機３が上昇され、上昇操作時間Ｔが設定時間Ｔ１を越えた場合は、自己保持昇降制御に基づいて作業機３が上昇される。一方、作業機昇降スイッチ１９の下降操作時間Ｔが設定時間Ｔ２以内である場合は、微小昇降制御に基づいて作業機３が下降され、下降操作時間Ｔが設定時間Ｔ２を越えた場合は、自己保持昇降制御に基づいて作業機３が下降され、さらに、下降操作時間Ｔが設定時間Ｔ３を越えた場合は、単動・複動モード切換制御に基づいて作業機昇降シリンダ５の動作モード切換えが行われる。以下、各昇降制御（作業機昇降モード）を詳細に説明する。但し、ポジション制御および自己保持昇降制御は、略従来通りであるため、詳細な説明は省略する。
【００１１】
微小昇降制御は、２つの制御モードを備える。第一の制御モードにおいては、作業機昇降スイッチ１９の操作時間Ｔが設定時間Ｔ１（Ｔ２）以内である場合に、スイッチ操作時間Ｔに対応した時間だけ作業機３を所定速度Ｓｕ（Ｓｄ）で昇降動作させる。一方、第二の制御モードにおいては、作業機昇降スイッチ１９の操作時間Ｔが設定時間Ｔ１（Ｔ２）以内である場合に、スイッチ操作時間Ｔに拘わらず予め設定された動作時間Ｔｕ（Ｔｄ）だけ作業機３を所定速度Ｓｕ（Ｓｄ）で昇降動作させる。また、微小昇降制御は、制御を実行するにあたり、微小昇降制御のＯＮ・ＯＦＦ（入・切）、制御モード、モード切換設定時間（操作許容時間）Ｔ１、Ｔ２、微小昇降動作速度Ｓｕ、Ｓｄ、微小動作時間Ｔｕ、Ｔｄ（第二制御モードのみ）等のパラメータを参照する。これらのパラメータは、設定操作により変更可能であり、その設定操作は、前記液晶表示パネル２０を見ながら液晶表示操作パネル２１において行われる。
【００１２】
単動・複動モード切換制御は、２つの制御モードを備える。第一の制御モードにおいては、作業機昇降スイッチ１９の下降操作時間Ｔが設定時間Ｔ３を越えた場合に、作業機昇降シリンダ５の下降動作モードを単動モードから複動モードに切換え、その後、作業機昇降スイッチ１９がＯＦＦになると、単動モードで下降動作を継続する。一方、第二の制御モードにおいては、作業機昇降スイッチ１９の下降操作時間Ｔが設定時間Ｔ３を越えた場合に、作業機昇降シリンダ５の下降動作モードを単動モードから複動モードに切換え、その後、作業機昇降スイッチ１９がＯＦＦになっても、複動モードによる下降動作を継続する。また、単動・複動モード切換制御は、制御を実行するにあたり、単動・複動モード切換制御のＯＮ・ＯＦＦ（入・切）、制御モード、モード切換設定時間Ｔ３等のパラメータを参照する。これらのパラメータは、設定操作により変更可能であり、その設定操作は、前記液晶表示パネル２０を見ながら液晶表示操作パネル２１において行われる。以下、単動・複動モード切換制御（第一制御モード）の制御手順を図８に示すフローチャートに沿って説明する。
【００１３】
単動・複動モード切換制御においては、まず、ポジション制御中であるか否かを判断し、該判断結果がＮＯである場合は、上位ルーチンに復帰する。一方、ポジション制御中であると判断した場合は、初期設定済みフラグがＯＦＦであるか否かを判断し、該判断結果がＹＥＳである場合は、所定の初期設定を実行する。次に、作業機昇降スイッチ１９のＯＮ操作や、複動制御フラグのＯＮ状態を判断し、ここで、何れもＮＯであると判断した場合は、単複切換用電磁バルブ１０をＯＦＦにすると共に、モード切換タイマ（Ｔ３）をセットする。一方、作業機昇降スイッチ１９がＯＮであると判断した場合は、モード切換タイマの終了（＝０）を待って複動制御フラグをセットすると共に、単複切換用電磁バルブ１０をＯＮにする。さらに、作業機昇降スイッチ１９のＯＮ操作中は、リフトアームセンサ値がポジション制御の目標値（不感帯αを含む。）よりも大きいか否かを判断し、該判断結果がＹＥＳの場合は、単複切換用電磁バルブ１０をＯＮ状態に維持しつつ、複動動作信号を出力して作業機昇降シリンダ５を複動モードで下降動作させるが、上記判断結果がＮＯの場合は、複動制御フラグをリセットすると共に、単複切換用電磁バルブ１０をＯＦＦにする。これにより、作業機３がポジション制御の目標値を越えて下降することが回避される許りでなく、ポジションレバー１４による作業機３の昇降操作が許容される。また、複動制御フラグがセットされた状態で、作業機昇降スイッチ１９がＯＦＦになると、作業機３の停止・上昇を判断し、該判断がＮＯである場合は、単複切換用電磁バルブ１０をＯＦＦにすることなく、単動モードによる下降動作を継続する。つまり、単複切換用電磁バルブ１０がＯＮのまま上昇用電磁バルブ７を閉じることで単動モードへの切換えを行い、その後、作業機３の停止・上昇を判断した時点で単複切換用電磁バルブ１０をＯＦＦにすると共に、複動制御フラグをリセットする。これにより、バルブ切換えに伴うショックの発生を抑制することが可能になる。
【００１４】
図９は、液晶メニュー制御を示すフローチャートである。この図に示すように、液晶メニュー制御においては、液晶データ初期化、本機と液晶のデータ更新（液晶専用制御部を備える場合）、液晶操作スイッチの入力チェック、スイッチ操作処理制御、画面選択制御、画面データセット制御、液晶表示制御、本機のデータ更新（液晶専用制御部を備える場合）等のサブルーチンが実行される。画面選択制御は、図１０に示すように、作業機昇降スイッチ１９および複動制御フラグがＯＮ状態のとき、液晶表示パネル２０に「複動下げ」等の状態表示を行う。これにより、オペレータは、作業機３が複動モードで下降動作していることを容易に認識することが可能になる。スイッチ操作処理制御は、液晶表示操作パネル２１のスイッチ操作に応じで各種の設定処理を行う。例えば図１１に示す微小昇降制御速度設定処理においては、下側選択スイッチ２５の操作に応じて設定データを減少（≧０）させる一方、上側選択スイッチ２４の操作に応じて設定データを増加（≦ＭＡＸ値）させる。このような処理を各設定データ毎に実行することにより、各種設定データの変更操作が可能になる。以下、微小昇降制御のパラメータ設定を例にして液晶表示パネル２０および液晶表示操作パネル２１における設定操作手順を説明する。
【００１５】
図１２は、設定操作手順を示すフローチャートである。この図に示すように、液晶表示パネル２０に通常表示画面が表示されている状態でメニュースイッチ２２を押すと、設定画面が表示される。所定時間経過すると、その他の設定画面が自動的に表示され、ここで、再度メニュースイッチ２２を押すと、微小昇降制御（ちょい上げ）の入・切および許容操作時間の設定画面が表示される。この状態で選択スイッチ２４、２５を押すと、異なる設定内容の画面が表示され、所望の設定内容を選択する。その後、メニュースイッチ２２を押すと、微小昇降制御の上昇動作速度設定画面や下降動作速度設定画面が表示され、ここで選択スイッチ２４、２５を操作して所望の速度を選択する。そして、上記の操作を行った後、決定スイッチ２３を押すと、上記設定変更がメモリに登録される。
【００１６】
叙述の如く構成されたものにおいて、走行機体１は、作業機３を昇降操作する作業機昇降スイッチ１９と、作業機３を異なる方式で昇降動作させる複数の作業機昇降モードと、作業機昇降スイッチ１９の操作パターンに応じて複数の作業機昇降モードを切換える作業機昇降モード切換手段とを備える。つまり、作業機昇降スイッチ１９の操作時間に応じて複数の作業機昇降モードを任意に切換えることができるため、作業条件やオペレータの好みに適合する作業機昇降モードを選択することにより、操作性や作業効率を向上させることができる。しかも、作業機昇降スイッチ１９をモード切換操作具に兼用しているため、モード切換操作具を別途設ける場合に比べ、部品点数の削減や構造の簡略化を図ることができる。
【００１７】
また、各作業機昇降モードの切換条件等を設定するための液晶表示パネル２０を備えるため、作業条件やオペレータの好みに応じて作業機昇降モードの切換条件を任意に変更できる許りでなく、その変更作業を液晶表示パネル２０において容易に行うことができる。
【００１８】
また、作業機昇降モードには、作業機昇降シリンダ５を単動シリンダとして動作させる単動モードと、作業機昇降シリンダ５を複動シリンダとして動作させる複動モードとが含まれ、前記作業機昇降スイッチ１９のＯＮ時間が所定時間を越えたとき、単動モードから複動モードへの切換えが行われる。これにより、作業条件やオペレータの好みに応じて作業機昇降シリンダ５を複動シリンダとして動作させることが可能になり、例えば下降時に耕耘反力が作用するロータリを速やかに下降させる等の作業機昇降操作が可能になる。その結果、作業機３の昇降動作速度が不足し、作業効率や作業精度の低下を招く等の不都合を解消することができる。
【００１９】
また、前記作業機昇降スイッチ１９がＯＦＦになったとき、複動モードから単動モードへの切換えを行う第一制御モードを備えるため、作業機３を複動モードで昇降動作可能にしたものでありながら、作業機昇降スイッチ１９をＯＦＦにするだけで単動モードに戻すことができ、その結果、複動モードにおいて発生した過負荷等に迅速に対応することができる。
【００２０】
また、前記作業機昇降スイッチ１９がＯＦＦになっても複動モードを維持する第二制御モードを備えるため、作業機３を複動モードで昇降させるべく作業機昇降スイッチ１９をＯＮ操作した後、誤って作業機昇降スイッチ１９をＯＦＦにしても、作業機３を複動モードで昇降させることができ、また、複動モードにおいて作業機昇降スイッチ１９を操作し続ける必要がないため、操作性も向上させることができる。
【００２１】
尚、本発明は、前記実施形態に限定されないことは勿論であって、例えば作業機昇降スイッチの操作パターンは、前記実施形態のものに限定されないことは言うまでもなく、例えば、作業機昇降スイッチが所定時間以上操作された場合に、微小昇降制御に切り換えられる等のパターン設定を行うことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】トラクタの側面図である。
【図２】作業機昇降用油圧回路
【図３】機体の要部平面図である。
【図４】主変速レバーを示す側面図である。
【図５】メータパネルの正面図である。
【図６】制御装置の入出力を示すブロック図である。
【図７】作業機昇降モードの切換条件を示す図である。
【図８】単動・複動モード切換制御のフローチャートである。
【図９】液晶メニュー制御のフローチャートである。
【図１０】画面選択制御のフローチャートである。
【図１１】スイッチ操作処理制御のフローチャートである。
【図１２】設定操作手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１    走行機体
３    作業機
４    リフトアーム
５    作業機昇降シリンダ
７    上昇用電磁バルブ
８    下降用電磁バルブ
９    コントロールバルブ
１０  単複切換用電磁バルブ
１４  ポジションレバー
１５  主変速レバー
１８  メータパネル
１９  作業機昇降スイッチ
２０  液晶表示パネル
２１  液晶表示操作パネル
２６  制御装置
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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