JPH02124005A - 対地作業機の昇降位置制御不感帯幅変更装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、対地作業機の昇降位置制御装置において、
アクチュエータの昇降制御の不感帯幅を作業状態により
変更する装置に関する５［従来技術］ 従来５本件発明のように対地作業機を、上限近傍の非作
業位置に吊り上げ時、アクチュエータ作動の不感帯幅を
自動的に広く変換するものは無かった。

従来のもので、強いて感度変更の点で近いものを引用す
れば、特開昭６２−４０２０６号公報で示すように、対
地作業機が作業状態の降下位置で、対地作業機のハンチ
ングを検出し、ハンチングの有無によりアクチュエータ
に流す高圧油の油量を変更して、アクチュエータの伸縮
速度を変更するものはある。

［発明が解決しようとした課題］ 従来の昇降位置制御付きのもので、作業機の位置決め性
を向上させるため不感帯を小さくすると、対地作業機を
地面より上げ位置とした非作業時において、アクチュエ
ータのリークにより対地作業機が自重で降下しようとし
たと、その度に煩雑に上昇の補正を繰返し、内部の油圧
回路にはポンプ圧が作用してエンジン馬力損失と成る。

これらを生じないようにするには、一定以」−不感帯を
大きくすることが必要であり、大きくすると対地作業機
の位置決め性に誤差を生じる不具合を有していた。

［ａＩ題を解決するための手段］ この発明は、簡単な構成で、従来考えられる不具合を解
消しようとしたものであって１次のような技術的手段を
折り込んだ。即ち、請求項第（１）項のものは、機体１
の端部にアクチュエータ２を介してＬ下動自在に対地作
業機３を取り付け、このアクチュエータ２の制御弁とし
て上昇制御用比例電磁弁４と下降制御用比例電磁弁５を
備えると共に、アクチュエータ２の作動を検出する作動
センサー６を設け、対地作業機３の上昇下降位置自動制
御を行なうものにおいて、前記対地作業機３の上昇時お
よび作業中は、アクチュエータ２の作ｔＪＪ不感帯幅を
狭くした第一不感帯Ａにし、この対地作業機３を上限近
傍に上げる非作業時位置Ｃに設定位置を変更すると、ア
クチュエータ２の作！ｊ＋不感帯幅を広くした第二不感
帯Ｂに変更することを特徴とした対地作業機の昇降位置
制御不感帯幅変更装置の構成とした。

また、請求項第（２）項のものは、機体１の端部にアク
チュエータ２を介して上下動自在に対地作業機３を取り
付け、このアクチュエータ２の制御弁として上昇制御用
比例電磁弁４と下降制御用比例電磁弁５を備えると共に
、アクチュエータ２の作動を検出する作動センサー６を
設け、対地作業機３の上昇下降位置自動制御を行なうも
のにおいて、４ｉｆ記対地対地機３の上昇時および作業
中は、アクチュエータ２の作動不感帯幅を狭くした第一
不感帯Ａにし、この対地作業機３がに昇して一旦設定位
置に等しくなると、次に設定位置が変更されるまでの間
アクチュエータ２の作動不感帯幅を広くした第二不感帯
Ｂに変更することを特徴とした対地作業機の昇降位置制
御不感帯幅変更装置の構成とした。

また、請求項第（３）項のものは、対地作業機３を上限
近傍へ上げた非作業時位置Ｃを、上限設定具７により下
方にずらして設定することを特徴とした請求項第（１）
項に記載の対地作業機の昇降位置制御不感布幅変更装置
の構成とした。

［作用］ 対地作業機３を作業位置である下方に降下した作業中は
、この対地作業機３を上昇、下降作動するアクチュエー
タ２の作動不感帯幅を狭くした「第一不感帯Ａ」として
、アクチュエータ２への」二昇、下降の作動指令に対し
誤差無く位置決め精度を向上させる。

この作業状態から、対地作業機３を上限近傍へ上げた非
作業時位置Ｃに上動するように設定位！ｌ￥を変更する
時、アクチュエータ２の作動不感帯幅を広くした「第二
不感帯Ｂ」に変換して、アクチュエータ２がリークによ
り微少量降下したとしても、修正の出力を出力せず時間
当りの修正出力を減じる。

また、対地作業機３の上昇設定位置と対地作業機３の上
動位置が等しくなると、アクチュエータ２の作動不感帯
幅を広くした「第二不感帯Ｂ」に変換して、アクチュエ
ータ２がリークにより微少量降下したとしても、修正の
出力を出力せず時間当りの修正出力を減じる。

また、対地作業機３を上限近傍へ上げた非作業時位置Ｃ
を、上限設定器７により下方にずらした場合、このずら
した対地作業機保持設定位置を対地作業機上限位置とみ
なして、設定と同時にアクチュエータ２の作動不感帯幅
を広くした「第二不感帯Ｂ」に変換して、アクチュエー
タ２がリークにより微少量降下したとしても、修正の出
力を出力せず時間当りの修正出力を減じる。

〔発明の効果］ この発明は、前記の構成により、次のような技術的効果
を奏する。即ち、請求項第（１）項に記載のものは、先
ず、対地作業機３を上限近傍に一ヒげる位置に設定する
だけで、機体１を移動する路上走行時または、圃場内で
の旋回移動時には、常時アクチュエータ２の作動不感帯
幅を広くした第二不感帯Ｂに変換しているから、対地作
業機３吊上げ走行時に、アクチュエータ２部分で圧油が
り−クし対地作業機３が機体１に対し下降を開始し、作
動センサー６がアクチュエータ２の作動を検出しても、
アクチュエータ２に上動修正が指令されないから、対地
作業機３の一定範囲の下降までアクチュエータ２に圧油
が流れず、油温上昇を押さえることができる。

次に、請求項第（２）項に記載のものは、対地作業機３
の上昇時および作業中は、アクチュエータ２の作動不感
帯幅を狭くした第一不感；ＩＩＦＡにし、この対地作業
機３が上昇して一旦設定位置に等しくなると、次に設定
位置が変更されるまでの間アクチュエータ２の作動不感
帯幅を広くした第二不感８Ｂに変換するから、アクチュ
エータ２部分で圧油がリークし対地作業機３が機体１に
対し下降を開始し、作動センサー６がアクチュエータ２
の作動を検出しても、アクチュエータ２に上動修正が指
令されないから、対地作業機３の一定範囲の下降までア
クチュエータ２に圧油が流れず、油温上昇を押さえるこ
とができる。

また、この時、対地作業機３の設定位置を変更した時は
、アクチュエータ２の作動不感帯幅を狭くした第一不感
帯Ａとしているから、位置決め精度が向上する。

次に、請求項第（３）項に記載のものは、対地作業機３
を上限近傍へ上げる非作業時位Ｆ１Ｃを、上限設定具７
により下方にずらして低位置で上限とみなした位置を設
定できるから、対地作業機３を圃場表面から少し上げて
！Ｒ心を低くしたまま旋回する作業等の時にも、低位置
でのみなし上限への上昇設定と同時に、アクチュエータ
２の作動不感帯幅を広くした第二不感帯Ｂに変換するこ
とができる。

［実施例コ 以下に、図面を参照して、この発明の実施例を詳しく説
明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品
の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に特定的な
記載がないがぎりは、この発明の範囲をそれらのみに限
定する趣旨のものではなく、単なる説明例にすぎない。

回倒は、農用トラクター８の後部に備えた三点リンク装
置９に取付けた。ロータリー耕耘具である対地作業機３
の後述する昇降制御部に、この発明を折り込んだもので
ある。

農用トラクター８の機体１後部の伝動ケース上部には、
内部にシリンダー２ａとピストン２ｂを備えた油圧シリ
ンダーケース１０が取付けられている。

この、シリンダー２ａとピストン２ｂでアクチュエータ
２を構成しており、該油圧シリンダーケース１０から外
方両側に突設したリフトアーム１１．１１の基端に設け
たベルクランクｌｌａと、このアクチュエータ２の伸縮
動を伝えるコンロッド１２との間を連結しており、これ
によりリフトアーム１１，１１は軸１３を中心に上下絶
する。

このリフトアーム１１の基端の軸１３部には。

リフトアーム１１の機体１に対する揺動角度を測定する
作動センサー６が取付けられ、アクチュエータ２の伸縮
動を計算しＣＰＵ１４に発信する。

対地作業機３を取付ける三点リンク９は、上部−本のト
ップリンク１４と下部両側のロワーリンり１５，１５か
ら成り、このロワーリンク１５の中間部と前記リフトア
ーム１１，１１の先端部間を左右のリフトロッド１６，
１Ｇを介して連動連結している。

これら三点リンク９後端部に対地作業機３が着脱自在に
取付けられ、リフトアーム１１の機体１に対する揺動角
度を測定する作動センサー６により、対地作業機３の上
下位置高さを測定する。

アクチュエータ２はシリンダー２ａとピストン２ｂから
成り、油室１７に油圧ポンプ１８からの高圧油を上昇制
御用比例電磁弁４を介して流入させリフトアーム１１を
上昇させ、作用は後述するが目標位置までリフトアーム
１１が一ヒ昇すると、上昇制御用比例電磁弁４を中立と
して対地作業機３を目標位置に吊持保持する。

対地作業機３を降下するには、油室１７に封入された高
圧油を下降制御用比例電磁弁５を介してタンク１９に排
出すると、対地作業機３の自重によりリフトアーム１１
が下降する。

２０．２１は上昇、下降用の定電流回路であって、ＣＰ
Ｕ１４と上昇制御用比例電磁弁４と下降制御用比例電磁
弁５の間を夫々独立して電気的に回路接続し、ＣＰＵ１
４からの操作指令がこの上昇、下降用の定電流回路２０
．２１により増幅されて、上昇制御用比例電磁弁４また
は下降制御用比例電磁弁５を開閉操作する。

後車輪２２．２２間上方に設けられた運転者席２３近傍
には、対地作業機３の上昇、下降位置を設定する操作レ
バー２４力Ｖ設けられ、この操作レバ−２４基部に備え
られる回転式のポテンショメーター２４ａの設定値と、
リフトアーム１１の基端の軸１３部に設けた。対機体１
に対するリフトアーム１１の揺動角度を測定する作動セ
ンサー６の高さ検出値が一致するように、ＣＰＵ１４か
ら昇降指令が上昇または下降用の定電流回路２０゜２１
により増幅されて、上昇制御用比例電磁弁４または下降
制御用比例電磁弁５に達する。この自動制御は、通常ポ
ジション制御と呼ばれる。

２５は耕深設定器であって、操作レバー２４と同様に基
部に回転式のポテンショメーター（図示せず）を備えて
おり、この設定値、と三点リンク装置９に取付けた対地
作業機３であるロータリー耕耘具のりャーカパー２６の
揺動角度からロータリー耕耘具の耕深を計算するための
耕深センサー２７の深さ検出値が一致するように、ＣＰ
Ｕ１４から昇降指令が上昇または下降用の定電流回路２
０．２１により増幅されて、上昇制御用比例電磁弁４ま
たは下降制御用比例電磁弁５に達する。この自動制御は
、通常デプス制御と呼ばれる。

これらの作業以外に、通常ドラフト制御と呼ばれる作業
が有り、図示しないが説明する。

ドラフト制御の場合も、他のポジション制御やデプス制
御と同様に、機体１の運転者席２３近傍部に抗力設定器
（図示せず）を備え、基部に取付けた回転式のポテンシ
ョメーターにより必要目標荷重を設定する。

これに対し、トップリンク１４の基部機体１側に、トッ
プリンク１４に作用する押圧力または引張り力の大小を
検出する荷重センサー（図示せず）を設け、抗力設定器
の設定荷重に対し荷重センサーで検出した荷重の大小を
比較し、検出荷重が大の場合はＣＰＵ１４から上昇指令
が上昇用の定電業機）を上昇させて、トップリンク１４
に作用する機体１の航速時反力である荷重センサーの検
出値を、抗力設定器の設定荷重に合うまで小さくする。

逆に、検出荷重が小の場合はＣＰＵ１４から下降指令が
下降用の定電流回路２１により増幅されツブリンク１４
に作用する機体１の前進時反力である荷重センサーの検
出値を、抗力設定器の設定荷重に合うまで大きくする。

２８は作業モード切替盤であって、前記のポジション制
御やデプス制御やドラフト制御またはそれらをミックス
したミックス制御に切り替える切替スイッチであり、こ
の作業モード切替盤２８で指定した制御用の設定器と検
出器のみが作動可能となる。

７は上限設定器であって、対地作業機３の上昇。

下降位置を設定する操作レバー２４の上限位置を下方に
ずらす設定器であり、対地作業機３を低い位置までしか
吊上げないで作業する場合、操作レバー２４を一定位置
で止めても良いが、この上限設定器７で上限を設定して
おけば、操作レバー２４を最上げまで動かしても対地作
業機３の上昇位置を規制でき運転容易と成る。

次に、アクチュエータ２の伸縮制御について説明する。

第２図（グラフ）に、対地作業機３の上昇（少しの下降
は含む。）口振位置と、操作レバー２４の基部に備えら
れた回転式のポテンショメーター２４ａにより設定する
「目標設定値」の差分として示す。

この第２図（グラフ）には、０点を通る縦方向（Ｙ軸）
にアクチュエータ２を作動する圧油の流量を示し、０点
を通る横方向（Ｘ軸）にアクチュエータ２の変位量を示
し、Ｙ軸右側に上げ側の変位量を、Ｙ軸左側に下げ側の
変位量を示し、符号ｄの斜線が上げ時のアクチュエータ
２作動線、符号ｅの斜線が下げ時のアクチュエータ２作
動線を示す。

作業をしている対地作業機３の作業が、圃場端等で一時
中断する場面について説明する。

圃場端で運転者の意思により、操作レバー２４を、対地
作業機３を上限近傍に上げる非作業時位置Ｃに操作する
と、操作レバー２４の基部に備えられた回転式のポテン
ショメーター２４ａにより「目標設定値Ｚ」が設定され
る。

この目標設定値２と現在の対地作業機３位置の変位量が
多ければ多いほど、アクチュエータ２への流量が大とな
り、対地作業機３は斜線ｄ上を矢印イ方向に移動する。

矢印イ方向の移動に伴い、目標設定値２と現在の対地作
業機３位置が近づくから、斜線ｄ上のアクチュエータ２
の動きは次第に少なくなり、第一不感帯Ａである縦線ａ
の部分までくると、対地作業機３は上昇を停止して、こ
の位置を特徴する請求項（１）のものは、操作レバー２
４の基部に備えられた回転式のポテンショメーター２４
ａにより「目標設定値Ｚ」が、上限近傍位置に設定され
ると同時に、昇降位置制御不感帯幅が、第二不感帯已に
変更される６ 請求項（２）のものは、操作レバー２４の基部ニ備えら
れた回転式のポテンショメーター２４ａにより「目標設
定値Ｚ」が設定され、次に対地作業機３が上昇して目標
設定値Ｚに一致した後に、昇降位置制御不感帯幅が、第
二不感帯Ｂに変更される。

前記、第一不感帯Ａは、通常メカ式の従来のものではリ
フトアーム１１の作動角度で±１，５〜２度であったが
、これを同側では、リフトアーム１１の作動角度で±０
．３度位まで小さくすることができた。

この第一不感帯Ａのままでアクチュエータ２の制御を続
けるとしたと（従来のもの。）対地作業機３・を上昇位
置で停止した保持状態において、アクチュエータ２にリ
ークが生じリフトアーム１１が不感帯幅以−Ｈに下降す
ると、すぐ、アクチュエータ２を上昇補正する出力がＣ
ＰＵ１４から出され、対地作業機３が少し上昇しようと
したと第一不感帯Ａに突入し出力停止し、これを、−秒
間に二回程度の繰返し補正を出力し、これにより油温の
上昇を引き起こす。

同側では、前述の通り、この上限近傍の非作業時位置Ｃ
を目標位置設定した時、第二不感帯Ｂにアクチュエータ
２の作動開始点を切り替えるので、アクチュエータ２に
リークが生じてもＸ軸上＋方向の矢印口に沿って縦線す
位置に移動するまでのリークの間は、アクチュエータ２
に上昇補正を指示しない（実測時間で５分に一度位の上
げ補正。）から、油温の上昇が少なくなった。

設定値を変更した場合は、上昇、下降とも第一不感帯Ａ
で制御しており、アクチュエータ２の不感帯幅をメカ式
に比べ１／２〜１／３に小さくしている。

請求項第（３）項に記載のものは、大型の対地作業機３
等において、上限近傍まで吊り上げると、機体１のバラ
ンスが変動し運転がやりづらいとき、対地作業機３を少
し吊り上げて旋回や移動の作業を行なう時、この対地作
業機３の上限を、リフトアーム１１の作動角度の下方側
にずらして設定するようにしたから、この上限設定具７
で設定する設定値を上限として目標位置を設定した瞬間
に第二不感帯Ｂに変換でき、対地作業機３を少し吊り上
げて旋回や移動の作業を行なう時でも、アクチュエータ
２に通常間隙でのリークが生じるとしても、Ｘ軸上の十
方向の矢印口に沿って縦線す位置に移動するまでのリー
クの間は、アクチュエータ２に上昇補正を指示しない（
実測で５分に一度位の上げ補正。）で作業継続できるか
ら、油温の上昇を少なくして作業できる。

【図面の簡単な説明】

図は、この発明の一実施例を示すものであって、第１図
は各センサー類とアクチュエータの関係線図、第２図は
要部の作動説明線図、第３図は全体側面図である。 図中、符号１は機体、２はアクチュエータ、３は対地作
業機、４は上昇制御用比例電磁弁、５は下降制御用比例
電磁弁、６は作動センサー　７は上限設定具である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　機体１の端部にアクチュエータ２を介して上下
   動自在に対地作業機３を取り付け、このアクチュエータ
   ２の制御弁として上昇制御用比例電磁弁４と下降制御用
   比例電磁弁５を備えると共に、アクチュエータ２の作動
   を検出する作動センサー６を設け、対地作業機３の上昇
   下降位置自動制御を行なうものにおいて、前記対地作業
   機３の上昇時および作業中は、アクチュエータ２の作動
   不感帯幅を狭くした第一不感帯Ａにし、この対地作業機
   ３を上限近傍に上げる非作業時位置Ｃに設定位置を変更
   すると、アクチュエータ２の作動不感帯幅を広くした第
   二不感帯Ｂに変更することを特徴とした対地作業機の昇
   降位置制御不感帯幅変更装置。
2. （２）　機体１の端部にアクチュエータ２を介して上下
   動自在に対地作業機３を取り付け、このアクチュエータ
   ２の制御弁として上昇制御用比例電磁弁４と下降制御用
   比例電磁弁５を備えると共に、アクチュエータ２の作動
   を検出する作動センサー６を設け、対地作業機３の上昇
   下降位置自動制御を行なうものにおいて、前記対地作業
   機３の上昇時および作業中は、アクチュエータ２の作動
   不感帯幅を狭くした第一不感帯Ａにし、この対地作業機
   ３が上昇して一旦設定位置に等しくなると、次に設定位
   置が変更されるまでの間アクチュエータ２の作動不感帯
   幅を広くした第二不感帯Ｂに変更することを特徴とした
   対地作業機の昇降位置制御不感帯幅変更装置。
3. （３）　対地作業機３を上限近傍へ上げた非作業時位置
   Ｃを、上限設定具７により下方にずらして設定すること
   を特徴とした請求項第（１）項に記載の対地作業機の昇
   降位置制御不感帯幅変更装置。