説明

作業車両における作業機の昇降制御装置

【課題】作業機を下降させた状態での機体後進を確実に回避し、作業機の損傷を未然に防止する。
【解決手段】機体後部に昇降可能に連結される作業機3を昇降制御する制御部19であって、該制御部19は、ポジションコントロールレバー17の操作位置に応じて作業機3を昇降制御するポジション制御手段と、走行機体1の後進又は後進操作に応じて作業機3を所定の上昇位置まで上昇制御するバックアップ制御手段と、クイックアップレバー9の上昇操作に応じて作業機3を所定の上昇位置まで上昇制御し、クイックアップレバー9の下降操作に応じて作業機3を所定の下降位置まで下降制御するクイックアップ制御手段とを備え、バックアップ制御手段によって作業機3が上昇している際には、走行機体1の後進又は後進操作が解除されない限り、クイックアップレバー9による作業機3の下降制御を無効とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、トラクタなどの作業車両における作業機の昇降制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
機体後部に昇降可能な作業機が連結されるトラクタなどの作業車両には、作業機を昇降制御するための昇降制御装置が設けられている。たとえば、特許文献1には、ポジションコントロールレバーの操作位置に応じて作業機を昇降制御するポジション制御手段と、機体の後進又は後進操作に応じて作業機を所定の上昇位置まで上昇制御するバックアップ制御手段と、昇降レバーの上昇操作に応じて作業機を所定の上昇位置まで上昇制御し、昇降レバーの下降操作に応じて作業機を所定の下降位置まで下降制御するクイックアップ制御手段とを備える昇降制御装置が示されている。このような昇降制御装置によれば、ポジションコントロールレバーによって作業機を任意の昇降位置に昇降操作できるだけでなく、機体後進時には、作業機を自動的に上昇させて作業機の損傷を防止でき、また、昇降レバーによる作業機の簡易的な昇降操作を可能にしてオペレータの操作労力を軽減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第4326497号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来の昇降制御装置では、バックアップ制御手段によって作業機が上昇している状態であっても、誤操作などによって作業機が下降する可能性があったので、機体後進時に作業機が損傷するおそれがあった。たとえば、作業開始時に作業機を畔際に位置合わせするにあたり、オペレータは、前後進変速レバーを後進に入れて後進した後、クラッチペダルを踏んで走行を停止し、つぎに昇降レバーによって作業機を下降させ、その後、前後進変速レバーを前進に切換えて作業を開始するべきところ、前後進変速レバーを前進に切換えるのを忘れてクラッチペダルから足を離して機体を後進させた場合、下降している作業機が後方の畔などに衝突して損傷するおそれがある。また、バックアップ制御手段によって作業機が上昇している際に、誤って昇降レバーを下降操作した際にも、同様の問題が生じるおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
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、作業車両の機体後部に昇降可能に連結される作業機を昇降制御する昇降制御装置であって、該昇降制御装置は、ポジションコントロールレバーの操作位置に応じて作業機を昇降制御するポジション制御手段と、機体の後進又は後進操作に応じて作業機を所定の上昇位置まで上昇制御するバックアップ制御手段と、昇降レバーの上昇操作に応じて作業機を所定の上昇位置まで上昇制御し、昇降レバーの下降操作に応じて作業機を所定の下降位置まで下降制御するクイックアップ制御手段とを備え、前記バックアップ制御手段によって作業機が上昇している際には、機体の後進又は後進操作が解除されない限り、前記昇降レバーによる作業機の下降制御を無効とすることを特徴とする。
また、前記昇降レバーによる作業機の下降制御が無効とされている際には、これを報知することを特徴とする。
また、前記バックアップ制御手段によって作業機が上昇している際には、前記昇降レバーによる作業機の下降制御と、前記ポジションコントロールレバーによる作業機の昇降制御を無効とし、前記ポジションコントロールレバーによる作業機の昇降制御が無効とされている際に、前記ポジションコントロールレバーが作業機の上昇位置以上に上昇操作された場合には、それ以降、前記ポジションコントロールレバーによる作業機の昇降制御を有効とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【0006】
請求項1の発明によれば、バックアップ制御手段によって作業機が上昇している際には、機体の後進又は後進操作が解除されない限り、昇降レバーによる作業機の下降制御を無効とするので、作業機を下降させた状態での機体後進を確実に回避し、作業機の損傷を未然に防止することができる。
また、請求項2の発明によれば、昇降レバーによる作業機の下降制御が無効とされている際には、これを報知するので、オペレータは、昇降レバーの下降操作が無効であることを認識できるだけでなく、作業機が下降しているとの誤認も防止することができる。
また、請求項3の発明によれば、バックアップ制御手段によって作業機が上昇していても、ポジションコントロールレバーの特定操作によって作業機の昇降操作が可能になるので、作業開始時の位置合わせに際して作業機を任意の高さに操作することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】トラクタの全体側面図である。
【図2】フロントパネルの正面図である。
【図3】サイドパネルの斜視図である。
【図4】制御部の入出力を示すブロック図である。
【図5】昇降制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図6】モード切替制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図7】リフトアーム目標値設定の処理手順を示すフローチャートである。
【図8】バックアップ制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図9】旋回アップ制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図10】クイックアップ制御の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【0009】
図1は、トラクタの全体側面図である。
図1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を介してロータリなどの作業機3が連結されている。昇降リンク機構2は、機体後部に設けられるリフトアーム(図示せず)によって吊持されており、該リフトアームがリフトシリンダ(図示せず)の油圧伸縮作動に応じて上下回動することにより、作業機3を昇降させるようになっている。
【0010】
図2は、フロントパネルの正面図、図3は、サイドパネルの斜視図である。
図1に示すように、走行機体1は、オペレータが乗車する運転部4を備えており、該運転部4には、運転席(図示せず)や各種の操作具が設けられている。例えば、図2及び図3に示すように、本実施形態の走行機体1では、運転席の前方に、ステアリングハンドル5、フロントユニット6及びパネルユニット7を設け、運転席の右側方に、サイドパネル8を設けている。
【0011】
そして、フロントユニット6には、後述するクイックアップ制御にもとづいて作業機3を簡易的に昇降操作可能なクイックアップレバー(昇降レバー)9、該クイックアップレバー9の上昇操作を検出する上げスイッチ9a、クイックアップレバー9の下降操作を検出する下げスイッチ9b、後述するバックアップ制御をON/OFF操作するバックアップスイッチ10、バックアップ制御のON/OFF状態を表示するバックアップランプ11、後述する旋回アップ制御をON/OFF操作する旋回アップスイッチ12、旋回アップ制御のON/OFF状態を表示する旋回アップランプ13、モードを切替操作するおまかせスイッチ14などが設けられ、パネルユニット7には、エンジン回転するを表示するタコメータ15、所定の制御(クイックアップ制御、バックアップ制御、旋回アップ制御)にもとづいて作業機3が上昇制御されたときに点灯するリフトアップランプ16などが設けられ、サイドパネル8には、後述するポジション制御にもとづいて作業機3を昇降操作可能なポジションコントロールレバー17、該ポジションコントロールレバー17の操作位置を検出するポジションセンサ17a、所定の制御(クイックアップ制御、バックアップ制御、旋回アップ制御)にもとづく作業機3の上昇位置を設定する上げ高さ設定ボリューム18などが設けられている。
【0012】
図4は、制御部の入出力を示すブロック図である。
図4に示すように、走行機体1には、マイクロコンピュータなどを用いて構成される制御部(昇降制御装置)19が設けられている。制御部19の入力側には、前述した上げスイッチ9a、下げスイッチ9b、バックアップスイッチ10、旋回アップスイッチ12、おまかせスイッチ14、ポジションセンサ17a、上げ高さ設定ボリューム18に加え、リフトアームの上下回動位置を検出するリフトアームセンサ20、走行機体1の後進又は後進操作を検出するバックスイッチ21、前輪1aの右方向の切れ角が所定の角度を越えたことを検出する右前輪切れ角検出スイッチ22、前輪1aの左方向の切れ角が所定の角度を越えたことを検出する左前輪切れ角検出スイッチ23などが接続される一方、制御部19の出力側には、前述したバックアップランプ11、旋回アップランプ13、リフトアップランプ16に加え、リフトシリンダ用比例制御バルブ(上昇)24、リフトシリンダ用比例制御バルブ(下降)25、ブザー26などが接続されている。
【0013】
図5は、昇降制御の処理手順を示すフローチャートである。
図5に示すように、制御部19は、所定の初期設定(S11)を実行した後、モード切替操作具(本実施形態では、おまかせスイッチ14)の操作に応じてモード(作業モードと走行モード)の切替を行うモード切替制御(S12)と、ポジションコントロールレバー17の操作位置に応じて作業機3を昇降制御するポジション制御(S13)と、クイックアップレバー9の上昇操作に応じて作業機3を所定の上昇位置まで上昇制御し、クイックアップレバー9の下降操作に応じて作業機3を所定の下降位置まで下降制御するクイックアップ制御(S14)と、走行機体の後進又は後進操作に応じて作業機を所定の上昇位置まで上昇制御するバックアップ制御(S15)と、走行機体1の旋回又は旋回操作に応じて作業機3を所定の上昇位置まで上昇制御する旋回アップ制御(S16)と、上昇フラグのセット/リセットに応じてリフトアーム目標値を再設定するリフトアーム目標値設定(S17)と、リフトアーム目標値とリフトアームセンサ値が一致するようにリフトアームを制御するリフトアーム制御(S18)を繰り返し実行する。
【0014】
このような昇降制御によれば、ポジションコントロールレバー17によって作業機3を任意の昇降位置に昇降操作できるだけでなく、機体後進時には、作業機3を自動的に上昇させて作業機3の損傷を防止でき、また、機体旋回時に作業機3を自動的に上昇させたり、クイックアップレバー9による作業機3の簡易的な昇降操作を可能とすることにより、オペレータの操作労力を軽減することができる。以下、モード切替制御、リフトアーム目標値設定、バックアップ制御、旋回アップ制御及びクイックアップ制御の処理手順について、図6〜図10を参照して順次説明する。尚、ポジション制御及びリフトアーム制御は周知の処理手順を用いるので、フローチャートの図示及び説明は省略する。
【0015】
図6は、モード切替制御の処理手順を示すフローチャートである。
図6に示すように、モード切替制御では、まず、モード切換スイッチであるおまかせスイッチ14の操作を判断する(S21)。この判断結果がYESの場合は、現在のモードが走行モードであるか否かを判断し(S22)、ここで、走行モードであると判断した場合は、作業モードに切替えるとともに(S23)、各制御の許可要求を行う(S24)。一方、現在のモードが作業モードであると判断した場合は、走行モードに切替えるとともに(S25)、各制御の禁止要求を行う(S26)。
【0016】
図7は、リフトアーム目標値設定の処理手順を示すフローチャートである。
図7に示すように、リフトアーム目標値設定では、まず、上昇フラグの状態を判断する(S31)。上昇フラグは、バックアップ制御、旋回アップ制御及びクイックアップ制御において作業機3を上昇させる場合にセットされるフラグであり、上昇フラグがセット状態であると判断した場合は、リフトアップランプ16を点灯するとともに(S32)、リフトアーム目標値に上げ高さ設定値をセットする(S33)。これにより、ポジションコントロールレバー17の操作位置に拘わらず作業機3を所定の高さまで上昇させることが可能になる。尚、上昇フラグがリセット状態であると判断した場合は、リフトアップランプ16を消灯するとともに(S34)、リフトアーム目標値にポジションセンサ値をセットする(S35)。
【0017】
図8は、バックアップ制御の処理手順を示すフローチャートである。
図8に示すように、バックアップ制御では、まず、バックアップスイッチ10の操作を判断する(S41)。ここで、バックアップスイッチ10の操作が有りと判断した場合は、バックアップ制御が許可状態(ON)であるか否かを判断し(S42)、該判断結果が禁止状態である場合は、バックアップ制御の許可要求を行う一方(S43)、許可状態である場合は、バックアップ制御の禁止要求を行う(S44)。
【0018】
つぎに、バックアップ制御が許可状態であるか否かを判断し(S45)、該判断結果が許可状態である場合は、バックスイッチ21の立ち上がりを判断する(S46)。そして、この判断結果がYESの場合は、走行機体1の後進又は後進操作であると判断して上昇フラグをセットする(S47)。
【0019】
図9は、旋回アップ制御の処理手順を示すフローチャートである。
図9に示すように、旋回アップ制御では、まず、旋回アップスイッチ12の操作を判断する(S51)。ここで、旋回アップスイッチ12の操作が有りと判断した場合は、旋回アップ制御が許可状態(ON)であるか否かを判断し(S52)、該判断結果が禁止状態である場合は、旋回アップ制御の許可要求を行う一方(S53)、許可状態である場合は、旋回アップ制御の禁止要求を行う(S54)。
【0020】
つぎに、旋回アップ制御が許可状態であるか否かを判断し(S55)、該判断結果が許可状態である場合は、左右の前輪切れ角検出スイッチ22、23の立ち上がりを判断する(S56)。そして、この判断結果がYESの場合は、走行機体1の旋回又は旋回操作であると判断して上昇フラグをセットする(S57)。
【0021】
図10は、クイックアップ制御の処理手順を示すフローチャートである。
図10に示すように、クイックアップ制御では、まず、クイックアップ制御が許可状態(ON)であるか否かを判断する(S61)。この判断結果がYESの場合は、クイックアップレバー9の上昇操作、つまり上げスイッチ9aのON/OFFを判断する(S62)。そして、この判断結果がONの場合は、上昇フラグをセットする(S63)。
【0022】
一方、上げスイッチ9aがOFFの場合は、上昇フラグの状態を判断する(S64)。この判断結果がリセットである場合は、以降の処理をスキップして上位ルーチンへ復帰するが、上昇フラグがセット状態であると判断した場合は、ポジションセンサ値がリフトアームセンサ値よりも大きいか否かを判断する(S65)。そして、この判断結果がYESの場合は、上昇フラグをリセットする(S66)。つまり、バックアップ制御によって作業機3が上昇している際には、リフトアーム目標値設定においてリフトアーム目標値が上げ高さ設定値に書き換えられるので、ポジションコントロールレバー17による作業機3の昇降操作は無効となっているが、ポジションコントロールレバー17を作業機3の上昇位置以上に上昇操作した場合には、上昇フラグがリセットされるので、それ以降は、ポジションコントロールレバー17による作業機3の昇降操作が有効となる。
【0023】
また、ステップS65の判断がNOの場合は、バックアップ制御が許可状態であるか否かを判断し(S67)、ここで、バックアップ制御が許可状態であると判断した場合は、バックスイッチ21のON/OFFを判断する(S68)。そして、バックアップ制御が許可状態であって、かつ、バックスイッチ21がONである場合は、下げスイッチ9bのON判断を行わないことにより、クイックアップレバー9による作業機3の下降操作を無効にするとともに、これを報知するためにブザー26を断続的に動作させる(S69)。
【0024】
尚、ステップS67において、バックアップ制御が禁止状態であると判断した場合や、ステップS68において、バックスイッチ21がOFFであると判断した場合は、通常のクイックアップレバー9による作業機3の下降操作を許容するために、下げスイッチ9bのONに応じて(S70)、上昇フラグをリセットするようになっている(S66)。
【0025】
叙述の如く構成された本実施形態によれば、機体後部に昇降可能に連結される作業機3を昇降制御する制御部19であって、該制御部19は、ポジションコントロールレバー17の操作位置に応じて作業機3を昇降制御するポジション制御手段と、走行機体1の後進又は後進操作に応じて作業機3を所定の上昇位置まで上昇制御するバックアップ制御手段と、クイックアップレバー9の上昇操作に応じて作業機3を所定の上昇位置まで上昇制御し、クイックアップレバー9の下降操作に応じて作業機3を所定の下降位置まで下降制御するクイックアップ制御手段とを備え、バックアップ制御手段によって作業機3が上昇している際には、走行機体1の後進又は後進操作が解除されない限り、クイックアップレバー9による作業機3の下降制御を無効とするので、作業機3を下降させた状態での機体後進を確実に回避し、作業機3の損傷を未然に防止することができる。
【0026】
また、クイックアップレバー9による作業機3の下降制御が無効とされている際には、これを報知するので、オペレータは、クイックアップレバー9の下降操作が無効であることを認識できるだけでなく、作業機3が下降しているとの誤認も防止することができる。
【0027】
また、バックアップ制御手段によって作業機3が上昇している際には、クイックアップレバー9による作業機3の下降制御と、ポジションコントロールレバー17による作業機3の昇降制御を無効とし、ポジションコントロールレバー17による作業機3の昇降制御が無効とされている際に、ポジションコントロールレバー17が作業機3の上昇位置以上に上昇操作された場合には、それ以降、ポジションコントロールレバー17による作業機3の昇降制御を有効とするので、作業開始時の位置合わせに際して作業機3を任意の高さに操作することができる。
【符号の説明】
【0028】
1 走行機体
3 作業機
4 運転部
9 クイックアップレバー(昇降レバー)
17 ポジションコントロールレバー
19 制御部
21 バックスイッチ
26 ブザー

【特許請求の範囲】
【請求項1】
作業車両の機体後部に昇降可能に連結される作業機を昇降制御する昇降制御装置であって、
該昇降制御装置は、
ポジションコントロールレバーの操作位置に応じて作業機を昇降制御するポジション制御手段と、
機体の後進又は後進操作に応じて作業機を所定の上昇位置まで上昇制御するバックアップ制御手段と、
昇降レバーの上昇操作に応じて作業機を所定の上昇位置まで上昇制御し、昇降レバーの下降操作に応じて作業機を所定の下降位置まで下降制御するクイックアップ制御手段とを備え、
前記バックアップ制御手段によって作業機が上昇している際には、機体の後進又は後進操作が解除されない限り、前記昇降レバーによる作業機の下降制御を無効とすることを特徴とする作業車両における作業機の昇降制御装置。
【請求項2】
前記昇降レバーによる作業機の下降制御が無効とされている際には、これを報知することを特徴とする請求項1に記載の作業車両における作業機の昇降制御装置。
【請求項3】
前記バックアップ制御手段によって作業機が上昇している際には、前記昇降レバーによる作業機の下降制御と、前記ポジションコントロールレバーによる作業機の昇降制御を無効とし、
前記ポジションコントロールレバーによる作業機の昇降制御が無効とされている際に、前記ポジションコントロールレバーが作業機の上昇位置以上に上昇操作された場合には、それ以降、前記ポジションコントロールレバーによる作業機の昇降制御を有効とすることを特徴とする請求項1又は2に記載の作業車両における作業機の昇降制御装置。

【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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【公開番号】特開2013−27336(P2013−27336A)
【公開日】平成25年2月7日(2013.2.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−164357(P2011−164357)
【出願日】平成23年7月27日(2011.7.27)
【出願人】(000001878)三菱農機株式会社 (1,502)
【Fターム(参考)】