JP2002145103A - クローラ型作業車両の旋回制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転操作式のステアリングハンドルを備え、
旋回時には片側のブレーキ装置を作動させるようにした
クローラ型作業車両に於いて、エンジンの回転数が低回
転且つ高速走行の状態で旋回する際に、エンジンの回転
数低下によるエンストを防止し、且つ、軟弱な圃場での
旋回時に於いても走行負荷の増大によるエンストを防止
するとともに、クローラにかかる土泥等の負荷に対して
円滑な旋回を図る。 【解決手段】 クローラ型作業車両に於いて、主変速装
置及び副変速装置が高速位置にシフトされ、且つ、エン
ジン回転数が所定回転以下で走行している場合に、ステ
アリングハンドルの回転操作角が所定角以上に達したと
きは、アクチュエータを作動させてエンジンの回転数を
上昇させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はクローラ型作業車両
の旋回制御装置に関するものであり、特に、エンジンの
回転数が低回転で走行中に片ブレーキをかけて旋回する
際の旋回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】従来、
トラクタやコンバイン等の作業車両には、ステアリング
ハンドル及びこの回転操作角を検出するセンサと、エン
ジンの回転数を調整するアクチュエータ及びエンジンの
回転数を検出するセンサと、車両の走行速度を検出する
センサと、デファレンシャル装置からの出力を受けて駆
動される左右のクローラ式走行装置と、該クローラ式走
行装置の回転を左右独立して制動させるブレーキ装置と
を備え、前記ステアリングハンドルの回転操作角に応じ
て旋回内側のブレーキ装置の制動力を増減させるように
したものが知られている。

【０００３】しかし、エンジンの回転数が低回転で車両
が高速走行している状態では、前記ステアリングハンド
ルを回転操作して車両を旋回させようとしたときに、片
側のクローラの回転を低下させるために旋回内側のブレ
ーキ装置が作動すると、エンジンの回転数が更に低下し
てエンストすることがある。また、圃場での作業時に土
質が軟弱な状態では、車両旋回時の走行負荷が増大して
エンストを招くことがある。更に、旋回時にクローラに
かかる土泥等の負荷に対して円滑な旋回を図る必要があ
る。

【０００４】そこで、回転操作式のステアリングハンド
ルを備え、旋回時には片側のブレーキ装置を作動させる
ようにしたクローラ型作業車両に於いて、エンジンの回
転数が低回転且つ高速走行の状態で旋回する際に、エン
ジンの回転数低下によるエンストを防止し、且つ、軟弱
な圃場での旋回時に於いても走行負荷の増大によるエン
ストを防止するとともに、クローラにかかる土泥等の負
荷に対して円滑な旋回を図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。

【０００５】

【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、ステアリングハンド
ル１９及びこの回転操作角を検出するセンサ５０と、エ
ンジンの回転数を調整するアクチュエータ６１と、車両
の走行速度を検出するセンサ５７，５８と、デファレン
シャル装置２５からの出力を受けて駆動される左右のク
ローラ１６と、該クローラ１６の回転を左右独立して制
動させるブレーキ装置３３とを備え、前記ステアリング
ハンドル１９の回転操作角に連動して旋回内側のブレー
キ装置３３を作動させるようにしたクローラ型作業車両
に於いて、前記エンジンの回転数が所定回転以下で且つ
車両の走行速度が所定速度以上の場合に、前記ステアリ
ングハンドル１９の回転操作角が所定角以上に達したと
きは、前記アクチュエータ６１を作動させてエンジンの
回転数を上昇する制御手段７０を備えたクローラ型作業
車両の旋回制御装置、及び、上記ステアリングハンドル
１９の回転操作角が所定角以上に達したときは、該回転
操作角の増大に応じて上記エンジンの回転数を増速側に
変更する制御手段７０を備えたクローラ型作業車両の旋
回制御装置、及び、ステアリングハンドル１９及びこの
回転操作角を検出するセンサ５０と、デファレンシャル
装置２５からの出力を受けて駆動される左右のクローラ
１６と、該クローラ１６の回転を逆転させるアクチュエ
ータと、同クローラの回転を左右独立して制動させるブ
レーキ用アクチュエータ、ブレーキペダル２８，２９及
びこのペダル操作を検出するセンサ５５，５６とを備
え、前記ステアリングハンドル１９の回転操作角に連動
して旋回内側のブレーキ装置３３を作動させるようにし
たクローラ型作業車両に於いて、前記ステアリングハン
ドル１９の回転操作角が所定角以上に達し、且つ旋回内
側のブレーキペダル操作を検出したときに、旋回内側の
クローラ１６を逆転させる制御手段７０を備えたクロー
ラ型作業車両の旋回制御装置を提供するものである。

【０００６】

【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は作業車両の一例としてクロ
ーラ型のトラクタ１０を示し、リヤアクスル１１に駆動
スプロケット１２を取り付け、この駆動スプロケット１
２を回転支持するトラックフレーム１３に従動スプロケ
ット１４と転輪１５を枢着し、これら駆動スプロケット
１２と従動スプロケット１４，転輪１５間にクローラ１
６を卷装し、トラックフレーム１３の前端部を車両フレ
ーム１７に固着してクローラ式走行装置Ｃを構成してい
る。また、運転席１８の前方に回転操作式のステアリン
グハンドル１９を設けてある。そして、ステアリングハ
ンドル軸２０はステアリングハンドルコラム２７内に挿
入され、その基端部には後述するステアリング操作装置
４０が装着されている。

【０００７】図２は該トラクタ１０の動力伝達経路を示
す線図であり、エンジン２１の回転動力は主クラッチ２
２によって断接され、主変速装置２３にて前進１速乃至
３速または後進の何れかのポジションに変速され、更
に、副変速装置２４にて高速または低速のポジションに
変速された後に、リヤデファレンシャル装置２５とＰＴ
Ｏ軸２６に伝達される。

【０００８】図２及び図３に示すように、リヤデファレ
ンシャル装置２５の出力軸３０にはデフロック装置３１
と小径の変速ギヤ３２とディスクブレーキ装置３３を装
着してあり、該出力軸３０と平行に設けたカウンタ軸３
４に大径の変速ギヤ３５を固設して前記小径の変速ギヤ
３２に噛合させる。従って、前記出力軸３０の回転が減
速されてカウンタ軸３４に伝達され、該カウンタ軸３４
に設けた正逆転クラッチ装置３６及び遊星ギヤ機構３７
により、更に減速されるとともに前進方向または後進方
向の何れかの回転が選択されて、カウンタ軸３４と同軸
に設けた入力軸３８に伝達される。そして、入力軸３８
の回転は中間軸３９を経てリヤアクスル１１に伝達さ
れ、前記クローラ１６が駆動される。ここで、前記ディ
スクブレーキ装置３３は変速ギヤ３５と正逆転クラッチ
装置３６との間にラップして配置されているため、変速
ギヤ３５と正逆転クラッチ装置３６間のスペースを有効
利用することができ、前記出力軸３０とカウンタ軸３４
とを接近させて、リヤアクスル１１への変速ギヤ機構を
コンパクトに形成することができる。

【０００９】図４及び図５はステアリング操作装置４０
を示し、Ｌ形に折り曲げたブラケット４１に保持具４２
をボルト締めし、前記ステアリングハンドル１９の操作
を受けて回転する駆動軸であるステアリング軸４３を該
保持具４２に枢着し、該保持具４２の先端部には前記ス
テアリング軸４３と平行に被駆動軸であるカム軸４５を
枢着し、前記ステアリング軸４３とカム軸４５との間に
減速ギヤ機構を設ける。前記ステアリング軸４３には該
減速ギヤ機構の駆動側ギヤであるピニオンギヤ４４を固
設し、前記カム軸４５には減速ギヤ機構の被駆動側ギヤ
である扇形ギヤ４６を固設して双方のギヤを噛合させ
る。また、扇形ギヤ４６の上面にピン４７を立設する。

【００１０】一方、前記ブラケット４１の上面にはポテ
ンショメータからなるステアリング切れ角センサ５０を
取り付け、該ステアリング切れ角センサ５０のセンサア
ーム５１をブラケット４１の下面に突設して、このセン
サアーム５１に前記扇形ギヤ４６のピン４７を係止す
る。前記ステアリングハンドル１９が中立位置であると
き、即ち、扇形ギヤ４６の円周略中央部に前記ステアリ
ング軸４３のピニオンギヤ４４が位置しているときに、
前記ステアリング切れ角センサ５０が回転操作角０°を
検出するように、センサアーム５１の取り付け位置或い
は検出信号の初期値を調整する。

【００１１】次に、図２及び図６に従って、クローラ作
業車両の旋回制御装置について説明する。前述したよう
に、ステアリングハンドル１９の回転操作角はステアリ
ング切れ角センサ５０にて検出し、コントローラ７０は
該回転操作角に応じて旋回内側のブレーキソレノイド６
３または６５に制御電流を出力し、ブレーキシリンダ６
４または６６が駆動されて、旋回内側のディスクブレー
キ装置３３を作動させる。斯くして、旋回内側のクロー
ラ１６の駆動速度が減速されて車両が旋回する。また、
アクセルペダル５２の踏み込み量はアクセルペダル位置
センサ５４にて検出し、コントローラ７０は該アクセル
ペダル踏み込み量に応じてアクチュエータ６１を駆動
し、スロットルガバナ６２のラック位置を調整してエン
ジン２１の回転数を増減する。これらアクチュエータ６
１及びコントローラ７０からエンジンの回転数を上昇す
る制御手段が構成される。エンジン２１の回転数はエン
ジン回転数センサ５３にて検出する。

【００１２】一方、左右の足動式ブレーキペダル２８ま
たは２９を踏み込めば、リンク機構を介してブレーキア
ーム４８または４９が回動して左右何れかのディスクブ
レーキ装置３３が作動してクローラ１６の回転に制動が
かかる。このときのブレーキペダル２８，２９の踏み込
み操作は、ブレーキペダルセンサ５５，５６にて検出す
る。また、前記主変速装置２３のシフト位置を主変速シ
フト位置センサ５７にて検出し、副変速装置２４のシフ
ト位置を副変速シフト位置センサ５８にて検出すること
により、車両が高速走行状態であるかまたは低速走行状
態であるかを検出することができる。尚、５９はスピン
ターン制御スイッチであり、後述するように、該スピン
ターン制御スイッチ５９のオンオフにより、旋回内側の
クローラ式走行装置Ｃの回転方向を逆転に切り換えるか
否かを選択することができる。

【００１３】図７に示すように、主変速シフト位置セン
サ５７及び副変速シフト位置センサ５８の検出値から主
変速位置及び副変速位置が高速位置にあり（ステップ１
〜２）、且つ、前記エンジン回転数センサ５３の検出値
が所定回転数以下で走行している場合は（ステップ
３）、車両が路上で高速直進走行している状態である。
斯かる状態の下で、ステアリングハンドル１９の回転操
作があってステアリング切れ角センサ５０の検出値が所
定角以上に達したときは（ステップ４）、コントローラ
７０は前記アクチュエータ６１を作動させてスロットル
ガバナ６２を調整し、エンジン２１の回転数を上昇させ
てエンストを防止する（ステップ５）。

【００１４】このとき、前記アクチュエータ６１に例え
ばステッピングモータのような段階的に作動するものを
使用すれば、上記エンジン低回転且つ高速走行時にステ
アリングハンドル１９の操作があったときは、ステアリ
ング切れ角に応じてアクチュエータ６１の作動量を調整
し、ステアリングハンドル１９の回転操作角の増大に伴
ってエンジン回転数を増速側に変更することができ、よ
り一層効果的な制御が行われる。また、上記エンジン低
回転且つ高速走行時に、予めエンジン２１の回転数をコ
ントローラ７０が記憶しておき、車両旋回時の片ブレー
キ動作によってエンジン回転数が低下しそうになったと
きは、前記アクチュエータ６１を作動させて、前記記憶
したエンジン回転数を保持するように制御してもよい。

【００１５】ここで、図２に示したように、車両の旋回
時はコントローラ７０から左右何れかのブレーキソレノ
イド６３，６５に信号が出力され、比例弁が開いてブレ
ーキシリンダ６４，６６を駆動するが、ブレーキシリン
ダ６４，６６に作動油が充満してブレーキアーム４８，
４９が引かれるまでにタイムラグがあり、ステアリング
操作に対する応答遅れが生じることがある。そこで、比
例弁から若干の出力をブレーキシリンダ６４，６６にか
けておき、該ブレーキシリンダ６４，６６のシリンダ内
に予め作動油を充満させておくことにより、比例弁が作
動したときに直ちにブレーキアーム４８，４９が引かれ
て、ブレーキ装置３３の応答遅れを解消することができ
る。尚、この応答遅れは車両の走行速度が低速の場合は
あまり目立たず、走行速度が高速になるほど応答遅れが
大となるため、前記主変速シフト位置センサ５７及び副
変速シフト位置センサ５８の検出値により、車両の変速
位置が高速位置にある場合のみ、直進走行時にブレーキ
シリンダ６４，６６に待機圧力をかけるようにしてもよ
い。

【００１６】また、スピンターン制御スイッチ５９をオ
ンにした状態では、図８の実線で示すように、例えば右
旋回時には、ステアリングハンドルの回転操作角の増加
に伴って旋回内側のブレーキ電流を増加していき、この
回転操作角が所定角に達した位置Ｐ_Sを過ぎたときは、
該ブレーキ電流を弱めながらクローラ式走行装置Ｃの回
転方向を逆転に切り換えて、左右のクローラ１６，１６
を夫々反対方向に駆動するスピンターン領域となる。こ
のとき、リヤデファレンシャル装置２５の差動作用によ
り、左右何れか負荷の軽い側に駆動トルクが逃げるのを
防止するため、右ブレーキソレノイドの電流を減少する
とともに、二点鎖線で示すように、左ブレーキソレノイ
ドの電流を増加する。

【００１７】しかし、スピンターンを行うと圃場が荒れ
るため、必要以外にスピンターンを実行したくない場合
がある。然るときは、前記スピンターン制御スイッチ５
９をオフにしておくことにより、一点鎖線で示すよう
に、旋回内側のブレーキ電流は回転操作角がＰ_S位置を
過ぎても高電流のまま保持され、旋回内側のクローラ式
走行装置Ｃの駆動が停止されるとともに、反対側のブレ
ーキ電流は増加しないように制御し、スピンターンは実
行されない。

【００１８】また、前記スピンターン制御スイッチ５９
のオンオフに代えて、左右のブレーキペダル２８，２９
の回動基部近傍に夫々ブレーキペダルセンサ５５，５６
を設けておき、ステアリングハンドル１９の回転操作時
に、旋回内側のブレーキペダル２８または２９を一回踏
み込んで離す操作を行うことにより、左右のクローラ式
走行装置Ｃの回転方向を逆転に切り換えてスピンターン
を実行するように構成することもできる。そして、ステ
アリングハンドル１９を中立位置に戻す操作に連動し
て、スピンターンの実行を停止して通常のブレーキ制御
に復帰させる。また、図示は省略するが、足踏み式のス
イッチによりスピンターンの開始を選択するようにして
もよい。

【００１９】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。

【００２０】

【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、クローラ型作業車両に於
いてエンジンの回転数が所定回転以下で且つ車両の走行
速度が所定速度以上の場合に、ステアリングハンドルの
回転操作角が所定角以上に達したときは、アクチュエー
タを作動させてエンジンの回転数を上昇するようにした
ので、旋回内側のクローラにブレーキがかけられて負荷
が増加しても、エンジンの回転数低下によるエンストを
防止することができる。

【００２１】また、請求項２記載の発明は、上記ステア
リングハンドルの回転操作角の増大に応じてエンジンの
回転数を増速側に変更するので、請求項１記載の発明の
効果に加えて、より一層細かい制御を行うことができ
る。

【００２２】また、請求項３記載の発明は、上記ステア
リングハンドルの回転操作角が所定角以上に達し、且
つ、旋回内側のブレーキペダル操作を検出したときに、
旋回内側のクローラを逆転させるようにしたので、クロ
ーラにかかる土泥等の作業状況に応じて、オペレータが
必要と感じた場合のみ旋回内側のクローラを逆転させて
円滑な旋回を図ることができる。

【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】クローラ型のトラクタの側面図。

【図２】トラクタの動力伝達経路を示す線図。

【図３】リヤデファレンシャル装置からリヤアクスルま
での構成を示す断面図。

【図４】ステアリング操作装置の平面図。

【図５】（ａ）ステアリング操作装置の正面図。 （ｂ）ステアリング操作装置の側面図。

【図６】旋回制御系のブロック図。

【図７】旋回制御のフローチャート。

【図８】ステアリングハンドルの回転操作角とブレーキ
電流の変化を示すグラフ。

【符号の説明】

１０ トラクタ １９ ステアリングハンドル ２５ リヤデファレンシャル装置 ３３ ディスクブレーキ装置 ５０ ステアリング切れ角センサ ５３ エンジン回転数センサ ５７ 主変速シフト位置センサ ５８ 副変速シフト位置センサ ６１ アクチュエータ ６２ スロットルガバナ ７０ コントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 誠之 愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地 井関農機 株式会社技術部内 Ｆターム(参考） 3D052 AA02 BB08 BB11 BB15 BB19 DD03 DD04 EE01 FF01 GG03 GG05 HH01 HH02 HH03 JJ03 JJ10 JJ17 JJ22 JJ23 JJ37

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングハンドル１９及びこの回転
   操作角を検出するセンサ５０と、エンジンの回転数を調
   整するアクチュエータ６１と、車両の走行速度を検出す
   るセンサ５７，５８と、デファレンシャル装置２５から
   の出力を受けて駆動される左右のクローラ１６と、該ク
   ローラ１６の回転を左右独立して制動させるブレーキ装
   置３３とを備え、前記ステアリングハンドル１９の回転
   操作角に連動して旋回内側のブレーキ装置３３を作動さ
   せるようにしたクローラ型作業車両に於いて、前記エン
   ジンの回転数が所定回転以下で且つ車両の走行速度が所
   定速度以上の場合に、前記ステアリングハンドル１９の
   回転操作角が所定角以上に達したときは、前記アクチュ
   エータ６１を作動させてエンジンの回転数を上昇する制
   御手段７０を備えたことを特徴とするクローラ型作業車
   両の旋回制御装置。
2. 【請求項２】 上記ステアリングハンドル１９の回転操
   作角が所定角以上に達したときは、該回転操作角の増大
   に応じて上記エンジンの回転数を増速側に変更する制御
   手段７０を備えた請求項１記載のクローラ型作業車両の
   旋回制御装置。
3. 【請求項３】 ステアリングハンドル１９及びこの回転
   操作角を検出するセンサ５０と、デファレンシャル装置
   ２５からの出力を受けて駆動される左右のクローラ１６
   と、該クローラ１６の回転を逆転させるアクチュエータ
   と、同クローラの回転を左右独立して制動させるブレー
   キ用アクチュエータ、ブレーキペダル２８，２９及びこ
   のペダル操作を検出するセンサ５５，５６とを備え、前
   記ステアリングハンドル１９の回転操作角に連動して旋
   回内側のブレーキ装置３３を作動させるようにしたクロ
   ーラ型作業車両に於いて、前記ステアリングハンドル１
   ９の回転操作角が所定角以上に達し、且つ旋回内側のブ
   レーキペダル操作を検出したときに、旋回内側のクロー
   ラ１６を逆転させる制御手段７０を備えたことを特徴と
   するクローラ型作業車両の旋回制御装置。