JPH1053043A - 四輪駆動型作業車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 二輪駆動状態と四輪駆動状態とを選択できる
四輪駆動型の作業車において、路上走行時において走行
状況に好適な車輪駆動形態が自動的に選択されるように
することで、路上走行を軽快に行えるようにする。 【解決手段】 操向車輪２への伝動系に設けた伝動クラ
ッチ１０と走行負荷検出手段とを連係し、走行負荷が路
上での平地走行負荷範囲近くにあることが検知されると
前記伝動クラッチ１０を切り作動させて二輪駆動状態に
切換え、前記負荷範囲よりも大きい高負荷になったこと
が検知されると前記伝動クラッチ１０を入り作動させて
四輪駆動状態に切換える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、農用トラクタなど
の四輪駆動型作業車に関する。

【０００２】

【従来の技術】四輪駆動型の農用トラクタにおいては、
操向車輪（一般には前輪）への伝動系に設けた伝動クラ
ッチを入り切りすることで、走行状態に応じて四輪駆動
状態と二輪駆動状態とを切り換え選択できるように構成
されている。また、上記切り換えを自動的に行うことも
研究されており、例えば特開平２‐２４６８７６号公報
では、機体に連結した耕耘装置などの作業装置が作業位
置に下降されているろ四輪駆動状態にし、作業装置を非
作業位置まで上昇させると、二輪駆動状態に自動的に切
り換えられるようにしたものが開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来手段による
と、畦際などでの機体方向転換にために作業装置を非作
業位置まで上昇させると、二輪駆動状態に自動的に切り
換えられ、畦際での操向車輪の作動を円滑にして小回り
の利いた機体旋回を行えるものであり、畦際での操縦性
を高める上で有効となるものである。また、路上走行の
際には作業装置を非作業位置まで上昇させているので二
輪駆動状態となり、操縦が容易になる利点もある。しか
し、以下の点で問題があった。路上走行時には二輪駆動
状態となっているいるので、坂道を登る場合には推力不
足になり、四輪駆動状態に人為的に切り換え操作する必
要があり、取扱いの面で改良の余地があった。

【０００４】本発明、このような点に着目してなされた
ものであって、路上走行時において走行状況に好適な車
輪駆動形態が自動的に選択されるようにすることで、路
上走行を軽快に行えるようにすることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

〔請求項１に係る発明の構成、作用および効果〕

【０００６】（構成） 請求項１に係る発明の四輪駆動
型作業車は、操向車輪への伝動系に設けた伝動クラッチ
と走行負荷検出手段とを連係し、走行負荷が路上での平
地走行負荷範囲近くにあることが検知されると前記伝動
クラッチを切り作動させて二輪駆動状態に切換え、前記
負荷範囲よりも大きい高負荷になったことが検知される
と前記伝動クラッチを入り作動させて四輪駆動状態に切
換える走行モード切換え制御手段を備えていることを特
徴とする。

【０００７】（作用） 上記構成によると、路上走行に
おいて、普通の平地を走行している際の走行負荷は平地
走行負荷範囲近くにあるので、二輪駆動状態がもたらさ
れて軽快な操向が可能になるとともに、登り坂にかかっ
て走行負荷が平地走行負荷範囲を上回る大きい値になる
と四輪駆動状態がもたらされて、大きい推進力でもって
確実に登坂走行を行うことができる。また、平地におい
ても、ぬかるみや湿地などの走行負荷の大きい箇所を走
行する場合でも、大きい推進力をもたらす四輪駆動状態
で確実に走破することができる。なお、平地走行を二輪
駆動状態で行い、登坂走行を四輪駆動状態で行う手段と
しては、機体の傾斜を検知して走行モードを自動的に切
換える手段も考えられるが、平坦なぬかるみや湿地では
四輪駆動状態への自動切換えがなされず、人為的な走行
モード切換えが必要となる。

【０００８】（効果） 以上のように、請求項１に係る
発明によると、走行状況に応じた好適な車輪駆動状態が
自動的に選択されて、車輪駆動モードを運転者が選択す
る煩わしい操作を要することなく円滑な路上走行を行う
ことができるようになった。

【０００９】〔請求項２に係る発明の構成、作用および
効果〕

【００１０】（構成） 請求項２に係る発明の四輪駆動
型作業車は、請求項１に係る発明において、走行負荷が
前記平地走行負荷範囲よりも小さい低負荷になったこと
が検知されると、前記伝動クラッチを入り作動させて四
輪駆動状態に切換えるように前記走行モード切換え制御
手段が構成されていることを特徴とする。

【００１１】（作用） 上記構成によると、平地走行中
は二輪駆動状態がもたらされ、登坂走行時には四輪駆動
状態がもたらされるとともに、走行負荷が大きく低下す
る降坂走行時には四輪駆動状態がもたらされる。四輪駆
動状態ではエンジンブレーキが四輪全てに働くので安全
に降坂走行できる。

【００１２】（効果） 従って、請求項２に係る発明に
よると、路上走行中の各種の状況に応じて適切な走行モ
ードが自動的に選択されて、円滑かつ安全に走行できる
ようになった。

【００１３】〔請求項３に係る発明の構成、作用および
効果〕

【００１４】（構成） 請求項３に係る発明の四輪駆動
型作業車は、請求項１または２の発明において、前記走
行負荷検出手段が、搭載エンジンに備えた電子ガバナに
おける燃料調節部材の変位を検知するものであることを
特徴とする。

【００１５】（作用） 作業車では負荷変動にかかわら
ずエンジン回転数の安定化が望まれるので、回転数範囲
の全域で調速機能を発揮する特性をもったガバナ、いわ
ゆるオールスピードガバナが用いられている。このオー
ルスピードガバナでは、エンジン回転数を安定化するた
めに、負荷が増大してエンジン回数が低下してくると燃
料供給量を多くし、逆に負荷が低下してエンジン回数が
増大してくると燃料供給量を少なくするように燃料調節
部材が作動するので、この燃料調節部材の変位を負荷の
変動とみなすことができる。そして、電子ガバナにおい
ては、実燃料調節量を負荷変動に基づいて割り出された
目標の燃料調節量に近づけるために、実燃料調節量を検
知してフィードバックする制御が行われることになり、
そのために燃料調節部材の変位を検知するようになって
いる。ここで、検知されたフィードバック信号を負荷信
号として利用することができる。

【００１６】（効果） 従って、請求項３に係る発明に
よれば、電子ガバナに本来的に備えられている燃料調節
部材の変位検知手段を走行負荷検出手段に利用でき、請
求項１〜３のいずれか一つの発明の上記効果を発揮する
とともに、専用の走行負荷検出手段を準備することなく
安価に実施できる利点がある。

【００１７】〔請求項４に係る発明の構成、作用および
効果〕

【００１８】（構成） 請求項４に係る発明の四輪駆動
型作業車は、機体の横方向傾斜を検知するローリングセ
ンサと、操向車輪への伝動系に設けた伝動クラッチとを
連係し、機体ローリングが小さいと前記伝動クラッチを
切り作動させて二輪駆動状態に切換え、機体ローリング
が大きいと前記伝動クラッチを入り作動させて四輪駆動
状態に切換える走行モード切換え制御手段を備えている
ことを特徴とする。

【００１９】（作用） 上記構成によると、路上走行時
において、比較的平坦な箇所を走行している際には、機
体のローリングが少ないので二輪駆動状態となって、軽
快に操向しながらの走行が行える。また、悪路に至って
機体ローリングが大きくなると、四輪駆動状態に切換わ
って、強力な推進力で走破することができる。

【００２０】（効果） 従って、請求項４に係る発明に
よれば、路面の荒れ具合走行状況に応じた好適な車輪駆
動状態が自動的に選択されて、車輪駆動モードを運転者
が選択する煩わしい操作を要することなく円滑な路上走
行を行うことができるようになった。

【００２１】〔請求項５に係る発明の構成、作用および
効果〕

【００２２】（構成） 請求項５に係る発明の四輪駆動
型作業車は、請求項１〜４のうちのいづれか一つの発明
において、昇降自在に装着した作業装置が非作業高さに
上昇されていると、走行モード切換え制御手段の作動が
実行されるように構成してあることを特徴とする。

【００２３】（作用） 路上走行時には、作業装置を非
作業高さに上昇するので、作業装置を下げて作業走行を
行っている際には、機体ローリングに応じた走行モード
の自動切換えが行われることはない。

【００２４】（効果） 従って、請求項５に係る発明に
よれば、路上走行時にのみ走行負荷あるいは機体ローリ
ングの変動に応じた走行モードの自動切換え作動が行わ
れることになって、路上走行時には請求項１〜４のうち
のいづれか一つの発明の上記効果をもたらすとともに、
四輪駆動で走行することの多い作業中に不用意に二輪駆
動状態になって推進力不足に陥るような事態を未然に回
避することができ、実用上の利便性が高い。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を農用トラクタに適
用した場合の一実施形態を図面に基づいて説明する。図
１に示すように、この実施形態における農用トラクタ
は、操向車輪としての前車輪２と主推進車輪である後車
輪３を備えた機体１の後部に、ロータリ耕耘装置などの
作業装置４を三点リンク機構５を介して駆動昇降自在、
かつ駆動ローリング自在に連結した構造となっている。
そして、前車輪２と後車輪３を共に駆動する四輪駆動状
態と、前車輪２への伝動えお遮断して後車輪３のみを駆
動する二輪駆動状態とに人為的あるいは自動的に切り換
え可能となっている。

【００２６】図２は、伝動系の概略を示し、機体１の前
部に搭載したエンジン６からの出力は主クラッチ７を介
してミッションケース８に伝達され、ここで適宜の変速
装置（図示せず）を介して変速されて後デフ機構９に伝
達され、左右の後車輪３が駆動される。また、最終変速
された動力は多板式油圧クラッチ構造の伝動クラッチ１
０を介して前デフ機１１構に伝達されて左右の前車輪２
に伝達されるようになっており、この伝動クラッチ１０
は後述する電磁弁１２によって「入り／切り」制御され
るようになっている。

【００２７】前記エンジン６はディーゼルエンジンが利
用され、図３に示すように、そのガバナ１３が電子ガバ
ナで構成されている。電子ガバナは、燃料噴射ポンプ１
４の燃料調節部材であるコントロールラック１５をソレ
ノイド１６によって変位操作するに構成されており、か
つ、コントロールラック１５の位置が差動トランス等の
変位センサ１７で検知されるようになっている。また、
燃料噴射ポンプ１４を駆動するカム軸１８に備えたギヤ
１８ａに対向して配備した電磁ピックアップセンサから
なるエンジン回転数センサ１９によって実際のエンジン
回転数が検知され、更に、図１中に示すように、機体１
には左右方向の傾斜角を検知するローリングセンサ２０
が備えられている。

【００２８】図４に、電子ガバナ１３の制御、および、
伝動クラッチ１０を入り切りして走行モードを四輪駆動
状態と二輪駆動状態とに切換える走行モード切換え制御
手段のブロック図が示されている。

【００２９】図４おいて、２１はマイクロコンピュータ
を利用した制御装置、２２はエンジン回転数設定器、２
３はエンジン回転数設定器２２を操作するハンドアクセ
ルレバーであり、エンジン回転数設定器２２でエンジン
回転数が設定されると、設定回転数に対応して予め記憶
設定された特性のトルクカーブに沿うように、エンジン
回転数センサ１９で検知したエンジン回転数の変動に応
じて目標コントロールラック位置が割り出され、この目
標コントロールラック位置に向けてコントロールラック
１５を変位させるようにソレノイド１６が通電制御され
るようになっている。

【００３０】伝動クラッチ１０の制御系には、走行モー
ド選択器２４、前記電磁弁１２、走行速度センサ２５、
などが含まれる。走行モード選択器２４は、「二輪駆動
モード」「四輪駆動モード」および「自動モード」のい
づれかを選択することができ、「二輪駆動モード」が選
択されると伝動クラッチ１０が「切り」状態となるよう
に電磁弁１２が作動されて二輪駆動状態となり、「四輪
駆動モード」が選択されると伝動クラッチ１０が「入
り」状態となるように電磁弁１２が作動されて四輪駆動
状態となる。また、走行速度センサ２５は、最終変速さ
れた伝動系における回転速度を検出する電磁ピックアッ
プセンサとして構成されている。

【００３１】次に、走行モード切換え制御手段の制御作
動を図５のフローチャートに基づいて説明する。先ず、
走行モード選択器２４での走行モード選択状態が判断さ
れ（＃１）、「二輪駆動モード」あるいは「四輪駆動モ
ード」が選択されていることが確認されると、対応する
走行モードでの走行が実行される。また、「自動モー
ド」が選択されると次のステップに移り、作業装置４が
非作業高さに上昇されているかどうかが判断される（＃
２）。なお、作業装置４の高さは、３点リンク機構の基
部に備えたポテンショメータ２６からの情報により判断
される。

【００３２】ここで、作業装置４が非作業高さに上昇さ
れていないと、作業走行状態であると判断して四輪駆動
状態がもたらされる。

【００３３】作業装置４が非作業高さに上昇されている
場合には次のステップに移り、走行速度が判断される
（＃３）。ここで、走行速度Ｖが圃場での作業走行速度
（耕耘作業速度）より少し速い設定速度Ｖ1 （例えば７
〜８Km／h ）より遅い場合には、圃場内走行と判断して
四輪駆動状態がもたらされる。また、走行速度Ｖが前記
設定速度Ｖ1 以上の高速の場合には、路上走行と判断し
て次のステップに移り、走行負荷が判断される（＃
４）。

【００３４】ここでは、検知された走行負荷Ｌが、平地
を走行する際の平均的な走行負荷範囲よりも大きい設定
値Ｌ1 と対比され、走行負荷Ｌが設定値Ｌ1 以上に大き
い時には、登坂走行と判断して四輪駆動状態がもたらさ
れる。また、走行負荷Ｌが前記設定値Ｌ1 に満たない場
合には、登坂走行でないと判断して次のステップに移っ
て更に走行負荷が判断される（＃５）。ここでは、検知
された走行負荷Ｌが、平地を走行する際の平均的な走行
負荷範囲よりもかなり小さい設定値Ｌ2 と対比され、走
行負荷Ｌが設定値Ｌ2 以下である場合には、降坂走行で
あると判断して四輪駆動状態がもたらされ、走行負荷Ｌ
が設定値Ｌ2 よりも大きい時には通常の平地走行と判断
されて次のステップに移って、機体ローリングの状態が
判断される（＃６）。

【００３５】ここでは、ローリングセンサ２０での検知
結果が判断対象となり、機体ローリングの変動が大きい
場合には、悪路走行と判断されて四輪駆動状態がもたら
される。また、機体ローリングの変動が小さい場合に
は、通常の路上走行と判断して二輪駆動状態がもたらさ
れる。

【００３６】なお、上記ローリングセンサ２０は、作業
装置４のローリング制御にも利用されるものである。作
業装置４のローリング制御は、機体傾斜角と同角度だけ
作業装置４を逆方向にローリング調節することで、作業
装置４を機体１のローリングにかかわらず常に水平に保
つことができるよう構成されたものである。

【００３７】〔他の実施形態〕上記実施形態では、走行
負荷および機体ローリングに基づいて走行モードの自動
切換え制御を行う場合を例示したが、走行負荷のみ、あ
るいは機体ローリングに基づいてのみ走行モードの自動
切換え制御を行う形態で実施することも可能である。ま
た、本発明は、農用トラクタのみならず、作業装置とし
てのモーアを昇降自在に連結した四輪駆動型の芝刈機に
適用することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】農用トラクタの全体側面図

【図２】伝動系の概略図

【図３】電子ガバナの側面図

【図４】制御ブロック図

【図５】制御フローチャート

【符号の説明】

１ 機体 ２ 操向車輪（前車輪） ４ 作業装置 ６ エンジン １０ 伝動クラッチ １３ 電子ガバナ １５ 燃料調節部材

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操向車輪への伝動系に設けた伝動クラッ
   チと走行負荷検出手段とを連係し、走行負荷が路上での
   平地走行負荷範囲近くにあることが検知されると前記伝
   動クラッチを切り作動させて二輪駆動状態に切換え、前
   記負荷範囲よりも大きい高負荷になったことが検知され
   ると前記伝動クラッチを入り作動させて四輪駆動状態に
   切換える走行モード切換え制御手段を備えている四輪駆
   動型作業車。
2. 【請求項２】 走行負荷が前記平地走行負荷範囲よりも
   小さい低負荷になったことが検知されると、前記伝動ク
   ラッチを入り作動させて四輪駆動状態に切換えるように
   前記走行モード切換え制御手段が構成されている請求項
   １記載の四輪駆動型作業車。
3. 【請求項３】 前記走行負荷検出手段が、搭載エンジン
   における電子ガバナの燃料調節部材の変位を検知するも
   のである請求項１または２に記載の四輪駆動型作業車。
4. 【請求項４】 機体の横方向傾斜を検知するローリング
   センサと、操向車輪への伝動系に設けた伝動クラッチと
   を連係し、機体ローリングが小さいと前記伝動クラッチ
   を切り作動させて二輪駆動状態に切換え、機体ローリン
   グが大きいと前記伝動クラッチを入り作動させて四輪駆
   動状態に切換える走行モード切換え制御手段を備えてい
   る四輪駆動型作業車。
5. 【請求項５】 昇降自在に装着した作業装置が非作業高
   さに上昇されていると、走行モード切換え制御手段の作
   動が実行されるように構成してある請求項１〜４のうち
   のいづれか一つに記載の四輪駆動型作業車。