JP2001245504A - トラクタの前後進切換え制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圃場端部でのトラクタの旋回動作を簡単に行
いつつ、枕地を狭くして作業効率を向上させる。 【解決手段】 トラクタ１０の車体前部に高さの異なる
複数の畦感知センサ４０ａ，４０ｂを設け、畦４５の高
さを感知する。所定高さ未満の低い畦を感知したとき
は、ロータリ作業機１２を所定高さに上昇して一定距離
だけ車体を後退させる。所定高さ以上の高い畦を感知し
たときは、ロータリ作業機１２を所定高さよりも高い位
置に上昇して一定距離だけ車体を後退させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はトラクタの前後進切
換え制御装置に関するものであり、特に、圃場端部で車
体を自動的に後退させる前後進切換え制御装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】トラク
タの車体後部にロータリ作業機を連結して耕耘作業を行
う場合、圃場端部で旋回する際にロータリ作業機の引き
摺りを防止するために、該ロータリ作業機を所定高さの
非作業位置まで上昇させている。トラクタが旋回する部
分は枕地と称されて未耕耘部分が残り、最終段階でトラ
クタが枕地を往復して未耕耘部分をなくしている。枕地
が広い場合はトラクタが２工程（即ち１往復）以内で未
耕耘部分を解消することができず、作業工程が増えて効
率が悪化する。枕地作業を効率的に行うために、作業機
の耕耘幅を広く設定したり、或いは、車体のホイールベ
ースを短くすることが試みられているが、一つの圃場で
数十回以上繰り返される旋回動作について、枕地をすべ
て２工程以内に抑えるにはかなりの熟練と集中力が要求
される。

【０００３】そこで、圃場端部でのトラクタの旋回動作
を簡単に行いつつ、枕地を狭くして作業効率を向上させ
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。

【０００４】

【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、車体の後部に作業機
を連結したトラクタに於いて、車体の前部に畦の高さを
感知する手段を設け、該感知手段の検出値に応じて作業
機の上昇高さを変更し、且つ、一定距離だけ車体を後退
させる制御手段を備えたトラクタの前後進切換え制御装
置、及び、車体の後部に作業機を連結したトラクタに於
いて、車体の前方に畦の高さを感知する手段を設け、該
感知手段の検出値に応じて作業機の上昇高さを変更し、
且つ、該上昇高さに応じて所定距離だけ車体を後退させ
る制御手段を備えたトラクタの前後進切換え制御装置を
提供するものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に従って詳述する。図１乃至図３に於いて１０はトラ
クタであり、該トラクタ１０の車体の後部には、リンク
機構１１を介して対地作業機であるロータリ作業機１２
が連結されている。運転席１３の近傍には作業機の昇降
位置設定手段であるポジションレバー１４、作業機の耕
深量設定手段である耕深調整ダイヤル１５、車体の旋回
操作を検出したときに作業機を所定高さの非作業位置ま
で自動上昇させるとともに旋回内側のブレーキ動作を行
う旋回制御スイッチ１６、圃場端部で畦を感知したとき
に作業機を上昇させるとともに車体を一定量後退させる
前後進切換え制御スイッチ１７等が設けられている。
又、ミッションケース１８の左右両側に後輪１９，１９
が装着されている。

【０００６】前記リンク機構１１はトップリンク２０と
左右のロワリンク２１，２１とからなり、左右のリフト
アーム２２，２２の先端とロワリンク２１，２１をリフ
トロッド２３，２３にて連結し、リフトシリンダ２４の
駆動にてリフトアーム２２を回動することにより、リフ
トロッド２３，２３を介してロワリンク２１，２１が上
下動する。斯くして、ロワリンク２１，２１の先端部を
回動中心に前記ロータリ作業機１２が昇降する。

【０００７】リフトアーム２２の回動基部には、作業機
の昇降位置を検出する手段としてリフトアーム角センサ
２５が設けられ、このリフトアーム角センサ２５にてリ
フトアーム２２の回動角を検出し、コントローラ５０に
てロータリ作業機１２の昇降高さを演算する。又、ロー
タリ作業機１２のメインカバー２６の後端部にリヤカバ
ー２７を上下回動自在に取り付け、リヤカバーセンサ２
８により前記リヤカバー２７の回動角を検出して、コン
トローラ５０にてロータリ作業機１２の耕深量を演算す
る。

【０００８】ここで、運転席１３の前方には車体の操舵
操作部であるステアリングハンドル３０が設けられ、該
ステアリングハンドル３０の近傍位置に前後進切換えレ
バー３１及び作業機昇降レバー３２を設けてあり、該前
後進切換えレバー３１を操作することにより、後輪１９
へ伝達する駆動力を逆転させて、車体の進行方向を選択
できるようにしてある。又、作業機昇降レバー３２を操
作することによって前記リフトシリンダ２４が駆動さ
れ、ロータリ作業機１２が耕深作業位置から非作業位置
まで連続的に上昇し、或いは非作業位置から耕深作業位
置まで連続的に下降するように形成されている。

【０００９】更に、運転席１３の前下方部に変速レバー
３３を設置するとともに、左右独立して踏み込み可能な
左右ブレーキペダル３４，３４が設けられている。前記
ステアリングハンドル３０の回転操作はパワーステアリ
ング操向ユニット３６へ伝達され、ステアリングハンド
ル３０の回転操作量に応じて操向シリンダ３７に圧力油
が供給され、該操向シリンダ３７の伸縮動作によって操
向輪である前輪３８，３８が回向する。３９は前記ステ
アリングハンドル３０の回転操作量から車両の旋回動作
を検出する手段としてのステアリング切れ角センサであ
る。

【００１０】ここで、車体の前方に畦の高さを感知する
手段として取付け高さが異なる複数の畦感知センサ４０
ａ，４０ｂを設ける。下部の畦感知センサ４０ａは、下
方に垂下したアーム４１ａを前方へ折曲してその先端部
に接触部４２ａを装着し、畦４５に該接触部４２ａが接
触したときに前記アーム４１ａの基端部に設けられてい
る感知部４３ａが反応して畦４５を感知するものであ
る。これと同様に、上部の畦感知センサ４０ｂも屈曲し
たアーム４１ｂの先端部に接触部４２ｂを装着し、畦４
５に該接触部４２ｂが接触したときに前記アーム４１ｂ
の基端部に設けられている感知部４３ｂが反応して畦４
５を感知する。尚、４６はエンジンであり、４７はエン
ジン回転数センサ、４８はＰＴＯ出力センサである。

【００１１】メインポンプ６０から吐出された作動油
は、Ｌ／Ｃフィルタ６１を経て作業機昇降用のリフトシ
リンダ２４と水平制御用のローリングシリンダ６２へ供
給される。前記リフトシリンダ２４は、昇降用制御回路
６３の上昇ソレノイド５１または下降ソレノイド５２に
コントローラ５０から制御信号を出力して伸縮駆動され
る。一方、サブポンプ６４から吐出された作動油は減圧
弁６５を経て前記パワーステアリング操向ユニット３６
へ供給されるとともに、減圧弁６５から分岐された作動
油はＰＴＯクラッチ６６、前後進切換えクラッチ６７、
主変速切換えシリンダ６８，６９、及び左右ブレーキシ
リンダ７０，７１に供給される。

【００１２】而して、耕深調整ダイヤル１５によってロ
ータリ作業機１２の耕深目標値を設定し、リフトアーム
角センサ２５の検出信号からコントローラ５０にてロー
タリ作業機１２の昇降位置を演算するとともに、リヤカ
バーセンサ２８によりリヤカバー２７の回動角を検出し
てロータリ作業機１２の耕深量を演算する。そして、リ
ヤカバー２７の回動角を前記耕深調整ダイヤル１５にて
設定された耕深目標値に応じた所定角に維持すべく、リ
フトシリンダ２４を駆動する電磁制御弁の上昇ソレノイ
ド５１又は下降ソレノイド５２へコントローラ５０から
制御信号を出力する。従って、リフトアーム２２が上下
回動してロータリ作業機１２が昇降し、該ロータリ作業
機１２の高さが変化することによってリヤカバー２７が
回動し、リヤカバーセンサ２８の検出値が耕深目標値と
一致するように制御される。

【００１３】また、旋回制御スイッチ１６がオンである
場合は、ステアリング切れ角センサ３９の検出信号から
コントローラ５０にて車体の旋回動作を検出し、旋回動
作が開始されたときは前記上昇ソレノイド５１に制御信
号を出力してロータリ作業機１２を非作業位置に上昇さ
せるとともに、左ブレーキソレノイド５３又は右ブレー
キソレノイド５４へ制御信号を出力して旋回内側のブレ
ーキ動作を行う。

【００１４】一方、前後進切換え制御スイッチ１７がオ
ンである場合は、畦感知センサ４０ａ，４０ｂの検出信
号からコントローラ５０にて車体の前方に畦４５がある
か否かを判別する。即ち、トラクタ１０が前進走行にて
圃場端部付近まで耕耘していき、下部の畦感知センサ４
０ａのみが畦４５を感知した場合は、所定高さ未満の低
い畦であると判別することができ、上下の畦感知センサ
４０ａ，４０ｂが双方ともに畦４５を感知した場合は、
所定高さ以上の高い畦であると判別できる。前記畦感知
センサ４０ａまたは４０ｂが畦４５を検出したときは、
コントローラ５０から前記上昇ソレノイド５１に制御信
号を出力してロータリ作業機１２を非作業位置に上昇さ
せるとともに、後進切換えソレノイド５６に制御信号を
出力して変速装置を後進位置に切換え、一旦車体を後退
させる。そして、一定距離だけ車体を後退させてから、
前進切換えソレノイド５５に制御信号を出力して再び変
速装置を前進位置に切換え、車体を旋回させうる状態に
する。

【００１５】次に、図４及び図５に従って、前後進切換
え制御装置の制御方法について説明する。請求項１記載
の発明では、感知した畦４５の高さに応じてロータリ作
業機１２の上昇高さを変更する。図４に示すように、下
部の畦感知センサ４０ａが畦４５を感知し（ステップ１
０１）、上部の畦感知センサ４０ｂが畦４５を感知しな
い場合は（ステップ１０２）、感知した畦４５が所定高
さＨ_a未満の低い畦であるので、ロータリ作業機１２を
比較的地面に近い所定高さＨ_aまで上昇させる（ステッ
プ１０３）。

【００１６】一方、下部の畦感知センサ４０ａと上部の
畦感知センサ４０ｂの双方ともに畦４５を感知した場合
は、感知した畦４５が所定高さＨ_a以上の高い畦である
ので、ロータリ作業機１２を前記所定高さＨ_aよりも高
い位置Ｈ_bに上昇させる（ステップ１０４）。そして、
ステップ１０３またはステップ１０４からステップ１０
５へ進み、後進切換えソレノイド５６を励磁して前後進
切換えクラッチ６７を後進側に接続し、車体を一定距離
Ｌ₁だけ後退させる。車体が一定距離Ｌ₁ だけ後退した
後は、前進切換えソレノイド５５を励磁して前後進切換
えクラッチ６７を前進側に接続し、車体を旋回させうる
状態にする。

【００１７】然るのちに、ステアリングハンドル３０を
所定角以上回転操作すれば、ステアリング切れ角センサ
３９によって車体の旋回動作が開始されたことを判別
し、旋回制御が実行される。旋回制御が実行されると、
コントローラ５０はロータリ作業機１２が非作業位置に
上昇していることを確認した後に、旋回内側のブレーキ
ソレノイド５３または５４を作動して片ブレーキをかけ
るとともに、前輪２０が増速されて小回り旋回可能にな
るとともに、パワーステアリング操向ユニット３６と操
向シリンダ３７との間に設けた電磁制御弁３５がオフセ
ット位置に切換わり、操向シリンダ３７へ供給される作
動油が増量されて前輪３８の切れ角変化を俊敏にする。
そして、ステアリングハンドル３０が直線状態に戻され
れば、ステアリング切れ角センサ３９によって車体の操
向動作が終了したことを判別し、前記電磁制御弁３５が
ノーマルに位置に切換わって、操向シリンダへ供給され
る作動油が減量されて前輪３８の切れ角変化が緩慢とな
る。

【００１８】次に、請求項２記載の発明では、感知した
畦４５の高さに応じてロータリ作業機１２の上昇高さを
変更するとともに、該上昇高さに応じて車体の後退距離
を変更する。図５に示すように、下部の畦感知センサ４
０ａが畦４５を感知したら（ステップ２０１）、ロータ
リ作業機１２を前述の所定高さＨ_aまで上昇させる（ス
テップ２０２）。続いて、上部の畦感知センサ４０ｂが
畦４５を感知しない場合は（ステップ２０３）、感知し
た畦４５が所定高さＨ_a未満の低い畦であるのでステッ
プ２０４へ進み、後進切換えソレノイド５６を励磁して
前後進切換えクラッチ６７を後進側に接続し、車体を一
定距離Ｌ₁だけ後退させる。そして、前進切換えソレノ
イド５５を励磁して前後進切換えクラッチ６７を前進側
に接続し、車体を旋回させうる状態にする。然るのち
に、ステアリングハンドル３０を所定角以上回転操作す
れば、前述の操向制御が実行されて車体が小回り旋回
し、このときロータリ作業機１２は前記低い畦の上空を
通過する。即ち、車体は最小の旋回半径となる。

【００１９】一方、ステップ２０３で上部の畦感知セン
サ４０ｂも畦４５を感知した場合は、感知した畦４５が
所定高さＨ_a以上の高い畦であるので、車体を前記一定
距離Ｌ₁より大きく後退する。即ち、ステップ２０５に
進んで、ロータリ作業機１２が所定高さＨ_aに上昇した
姿勢のまま車体が旋回しても該ロータリ作業機１２が畦
４５に接触しない距離Ｌ₂まで後退する。以下、前述と
同様にして、ステップ２０６にて旋回制御を実行する。
また、ステップ２０５に於いて、畦４５の高さに応じて
ロータリ作業機１２の上昇高さを変更し、該ロータリ作
業機１２の上昇高さに応じて、車体が後退する距離を該
ロータリ作業機１２が畦４５に接触しない範囲での最小
距離に変更するようにしてもよい。尚、ステップ２０４
及びステップ２０５に於いて、コントローラ５０が後進
出力したと同時にカウントを開始し、予め設定された時
間が経過したときに車体が一定距離Ｌ₁だけ後退したこ
とを判別し、続いて、更に設定された時間が経過したと
きに車体が距離Ｌ₂まで後退したことを判別するものと
する。

【００２０】ここで、前述の畦感知センサ４０ａ，４０
ｂにて畦４５を感知したときは、コントローラ５０が前
進及び後進切換えソレノイド５５，５６をオフにして、
前後進切換えクラッチ６７を一旦中立位置にするが、こ
のとき車体の走行速度が速いと慣性で車体が畦４５に衝
突することがある。これを防止するため、コントローラ
５０は前後進切換えクラッチ６７を中立にすると同時
に、左右のブレーキソレノイド５３，５４をオンして左
右同時にブレーキをかけ、車体を確実に停止させる。ま
た、畦４５を感知してから車体が後退するとき、左右ブ
レーキソレノイド５３，５４に制御信号を出力して、弱
いブレーキをかけることにより、車体をゆっくり後退さ
せることができる。

【００２１】尚、この発明は、この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、この発
明が該改変せられたものに及ぶことは当然である。

【００２２】

【発明の効果】本発明は上記一実施の形態に詳述したよ
うに、請求項１記載の発明は、所定高さ未満の低い畦を
感知したときは作業機を比較的低い所定高さに上昇させ
て一定距離だけ車体を後退させ、所定高さ以上の高い畦
を感知したときは作業機を高い位置まで上昇させて一定
距離だけ車体を後退させるようにしたので、車体の後退
距離を旋回に必要な最小距離に抑えつつ、旋回時に作業
機が畦に接触するのを防止できる。

【００２３】請求項２記載の所定高さ未満の低い畦を感
知したときは作業機を比較的低い高さに上昇させて一定
距離だけ車体を後退させ、所定高さ以上の高い畦を感知
したときは作業機を前記低い高さに上昇させ、この状態
で旋回時に作業機が畦に接触しない距離だけ車体を大き
く後退させるので、畦の高さに応じた最低の旋回半径と
なる。

【００２４】斯くして、圃場端部での旋回動作を簡単に
行いつつ、枕地を狭くして作業効率を向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施の形態を示すものである。

【図１】トラクタの側面図。

【図２】制御系のブロック図。

【図３】油圧回路図。

【図４】請求項１記載の発明に係る前後進切換え制御の
フローチャート。

【図５】請求項２記載の発明に係る前後進切換え制御の
フローチャート。

【符号の説明】

１０ トラクタ １２ ロータリ作業機 ４０ａ，４０ｂ 畦感知センサ ５０ コントローラ ５１ 上昇ソレノイド ５５ 前進切換えソレノイド ５６ 後進切換えソレノイド

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2B043 AA04 AB15 BA02 BB01 BB03 EA02 EA04 EA16 EA32 EA37 EB07 EB08 EB10 EB14 EB22 EC03 EC13 EC14 ED05 ED12 ED14 ED15 ED22 ED23 2B304 KA12 LA02 LA06 LB05 LB15 MA01 MA03 MB03 MC08 MC12 MD02 MD03 PC15 PD02 PD17 PD19 QA03 QA04 QA12 QA22 QA30 QB02 QB13 QB30 QC03 QC06 QC12 QC14 QC17 RA02 RA09

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体の後部に作業機を連結したトラクタ
   に於いて、車体の前部に畦の高さを感知する手段を設
   け、該感知手段の検出値に応じて作業機の上昇高さを変
   更し、且つ、一定距離だけ車体を後退させる制御手段を
   備えたことを特徴とするトラクタの前後進切換え制御装
   置。
2. 【請求項２】 車体の後部に作業機を連結したトラクタ
   に於いて、車体の前方に畦の高さを感知する手段を設
   け、該感知手段の検出値に応じて作業機の上昇高さを変
   更し、且つ、該上昇高さに応じて所定距離だけ車体を後
   退させる制御手段を備えたことを特徴とするトラクタの
   前後進切換え制御装置。