JPH0227904A - 移動農機の作業部制御装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、トラクタ等の移動農機の作業部制御装置に係
り、詳しくはポジションレバーの操作に基づき油圧アク
チュエータを作動して、作業部の上昇作動を制御する作
業部制御装置に関する。

（ロ）従来の技術 一般に、移動ａ機例えばトラクタは前輪、後輪にて支持
されている走行機体を有し、かつ該走行機体の後方にロ
ータリ作業機等を、ポジションレバー操作に基づいて自
在に昇降作動し得るように装着しており、該ポジション
レバーを下降位置に操作して、ロータリ作業機を圃場面
に打込んだ状態で走行することにより耕うん、代掻き等
の作業を行っている。

そして、上述トラクタは、ロータリ作業機等を接地位置
から最上昇位置に向けて上昇する際には、その上昇速度
が単調であるため慣性により作業機の停止時には不快な
ショックが発生してしまう、特に、ロータリと共に施肥
播種機を装着して、耕うん作業と共に播種並びに施肥作
業を同時に行おうとする場合には、作業機全体の重心位
置等の関係により、ホッパー内の種等がこぼれたり種を
傷付ける等の不具合を生じることがある。

（ハ）　発明か解決しようとする課題 このためオペレータは、ロータリ等の作業機を上昇操作
する際には、ポジションレバーをゆっくりと操作するこ
とが必要になり、該操作が大変面倒になると共に作業効
率も悪くなフてしまう。

そこで、本発明は、作業部の上昇時に、所定上昇位置か
らの速度を減速しそして一定速度になるように制御し、
もって上述課題を解消した作業部制御装置を提供するこ
とを目的とするものである。

（：）課題を解決するための手段 本発明は、上述事情に鑑みなされたものであって、例え
ば第１図及び第２図を参照して示すと、ポジションレバ
ー（９）の操作に基づき上昇用、下降用ソレノイド（２
２）、（２３）に信号を出力して油圧アクチュエータ（
３４）を作動し、作業部（１１）を昇降作動するように
構成した移動農機（１）において、前記作業部（１１）
の昇降角度を検出する昇降角度検出手段（１９）と、前
記作業部（１１）の実際の上昇速度を算出する実速度算
出手段（２４）と、前記作業部（１１）が前記昇降角度
検出手段（１９）に基づく所定高さになった時点から、
前記上昇用ソレノイド（２２）への出力信号のデユーテ
ィ−比を次第に小さくして上昇速度を減速する上昇減速
手段（４４）と、前記デユーティ−比が予め設定した値
になった時点から、前記実速度算出手段（２４）に基づ
き前記作業部（１２）を一定の速度で上昇するフィード
バック制御手段（２８）とを設けたことを特徴とするも
のである。

（ネ）作用 上述構成に基づき、例えば第６図に示すように、移動農
機（１）による作業時、ポジションレバー（９）を最上
昇操作すると、これに基づき油圧アクチュエータ（３４
）が作動して作業部（１１）が上昇する。更に、昇降角
度検出手段（１９）にて検出される該作業部（１１）の
上昇角度が所定角度になった時点から、昇降減速手段（
４４）により、油圧アクチュエータ（３４）への出力信
号のデユーティ−比が次第に小さくされて作業部（１１
）が減速され、そして前記デユーティ比が予め設定した
値になった時点か−ら、作業部（１１）はフィードバッ
ク制御手段（２８）により一定速度を維持するように制
御されて上昇する。従って、作業部（１１）は最上昇位
置にて滑らかに停止される。

なお、カッコ内に付す符号は、何等構成を限定するもの
ではない。

（へ）実施例 以下、図面に沿って、本発明による実施例について説明
する。

トラクタ１は、第２図及び第３図に示すように、前輪２
及び後輪３にて支持されている走行機体５を有しており
、かつ該走行機体５の略々中央部には運転席６が配置さ
れており、該運転席６にはステアリング７、ポジション
レバ−９及びシート１０がそれぞれ設置されている。ま
た、前記走行機体３の後方には、作業部１１がリフトア
ーム８、リンク１４等を介して昇降自在に装着され、か
つ該リフトアーム８部分には作業部昇降用油圧シリンダ
３４が設置されており、更に該作業部１１は、ロータリ
作業機１２及び施肥播種機１３を有している。なお、図
中１５は種タンク、１６は肥料タンクである。

一方、トラクタｌに搭載したマイクロコンピュータ１７
（以後マイコンという）は、第１図に示すように、その
入力側に、ポジションレバー９の操作角度を検出するポ
ジション検知センサ１８、リフトアーム角度センサ１９
及び作業機切換えボリューム２０が連結されていると共
に出力側に、出力インターフェイス２１を介して、リフ
トアーム用切換えパルプを操作するリフトアーム上昇用
ソレノイド２２及びリフトアーム下降用ソレノイド２３
が連結されている。更に、マイコン１７には、前記リフ
トアーム角度センサ１９からの出力信号の単位時間当た
りの値変化量を演算して実際の作業部１１の昇降速度を
算出する実速度算出手段２４、該作業部１１がリフトア
ーム角度センサ１９に基づく所定高さになった時点から
リフトアーム上昇用ソレノイド２２に出力される信号の
デユーティ−比を一定比率ずつ減少してアクチュエータ
１９を減速作動する下降減速手段４４、そして前記デユ
ーティ−比が予め設定した値になった時点から、実速度
算出手段２４に基づき作業部１１を一定の速度で下降す
るフィードバック制御手段２８が設けられている。更に
、マイコン１７には、ポジションレバー９の下降操作に
基づき、そのデユーティ−比が一定比率ずつ小さくなる
ようにインチング信号を出力して作業部昇降用油圧シリ
ンダ３４を、ロータリ作業機１２の下降速度が次第に遅
くなるように作動する下降減速手段４８、そして所定デ
ユーティ−比位置からは前記フィードバック制御手段２
８が、実速度算出手段２４に基づき作業部１１を一定の
低速度で下降する。

また、第４図に示すように、運転席６の所定部分には、
モード切換えボリューム２６、前記作業機切換えボリュ
ーム２０及び位置調節ボリューム２７等が配設されてい
る。

次いで、第６図のタイムチャートを用いて、本実施例の
作動について説明する。

図中横軸は時間経過を示しており、縦軸（イ）はポジシ
ョンレバー９によるボジシミン設定を示し、（ロ）はリ
フトアーム角度センサ１９によるロータリ作業機１２と
施肥播種機１３の昇降角度を示し、（八）はリフトアー
ム上昇用ソレノイド２２への制御信号を示し、（ニ）は
リフトアーム下降用ソレノイド２３への制御信号を示し
ている。そして、ロータリ作業ｆｉ１２及び施肥播種機
１３にて耕うん並びに播種作業を行う場合、オペレータ
はまず作業機切換えボリューム２０を操作して施肥播種
機モードに切換える。この状態においてポジションレバ
ー９を最上昇位置に操作すると（ａ）該レバー９の操作
角度かポジション検知センサ１８により検出されてマイ
コン１７に入力される。

これに基づき、作業部１１即ちリフトアーム８が角度り
。になるまで（ｂ）リフトアーム上昇用ソレノイド２２
を連続的にオン作動して（ｃ）作業部１１を速やかに上
昇する。そして、リフトアーム８の角度かり。になった
時点で（ｄ）、第５図（ａ）に示すように、上昇減速手
段４４により制御パルス信号のデユーティ−比が１周期
ごとに一定比率ずつ小さくされ、従って作業部１０は滑
らかに減速される。そして、該デユーティ−比が所定の
比率になった時点から即ち図中Ａ部からは、作業部１１
はフィードバック制御手段２８により、実速度検出手段
２４に基づきその実際の上昇速度を検知されながらパル
ス信号のデユーティ−比を適宜増減されて一定速度で最
上昇位置まで上昇され（フィードバック制御）　（ｅ）
　、作業部１１は最上昇位置に保持される（ｆ）。従っ
て、ロータリ作業機１２及び施肥播種機１３は速やかに
そして最上昇付近からはゆっくり滑らかに上昇されるた
め、不快なショックが発生することは無く、種タンク１
５内の種等が痛んだりこぼれたりすることは無い。

更に、この状態で走行するトラクタ１が作業位置に到達
した際、ボジシ式ンレバー９を下降操作すると（ｇ）　
　該レバー９の操作位置がポジション検知センサ１８に
て検出され、これに基づく下降減速手段４８によって、
そのデユーティ−比を１００％に近い部位から一定比率
ずつ減少するインチング信号（ｈ）が（第５図（ｂ）に
拡大して示す）、リフトアーム下降用ソレノイド２３に
向けて出力される。これにより、ロータリ作業機１２と
施肥播種機１３は、最上昇位置から速やかにかつその速
度を徐々に減速されて下降する（ｉ）。そして、リフト
アーム上昇用ソレノイド２２へのパルス信号が予め設定
したデユーティ−比になった時点から（ｊ）　　ロータ
リ作業機１２は、フィードバック制御手段２８により、
実速度算出手段２４に基づきその実際の下降速度を検知
されながらパルス信号（ｋ）（第５図（ｃ）に拡大して
示す）のデユーティ−比を適宜増減されて一定速度で最
下降位置まで下降される（フィードバック制御）（β）
、従って、ロータリ作業機１２が下降する際、速度が急
変する変曲点はなく、即ち地表高さから大きく上方位置
にある状態での速い下降速度と地表高さに基づく位置で
の遅い下降速度に切換える切換え点はなく、作業機１２
は滑らかに減速し、そして接地する際、一定の低速度で
圃場と滑らかに接して、ダッシング現象が発生すること
は無い。

また、第４図に示す作業機切換えボリューム２０を施肥
播種機モードに切換えた際、位置調節ボリューム２７を
いずれかの方向に回動操作すると、リフトアーム角度セ
ンサ１９による第６図ｄ点の位置が変化され、従って上
昇速度制御開始位置が適時設定されるため、施肥播種機
１３の重量が変化した場合でも上昇時の制御を適正に行
うことができる。そして、前記施肥播種モードでの調整
時の位置調節ボリューム２７の値は記憶され、かつその
値調整はモードを施肥播種とした際のみ有効となるため
、例えば施肥播種モードの後、ロータリモードに操作し
、その後に再び施肥播種モードに操作した場合には、前
記調整時に記憶した値がそのまま使用されるため、モー
ドを変更する度にいちいち値調整を行わなくてもよく、
従って位置調節ボリューム２７が１個のみで複数の値調
節が可能となる。

なお、作業部１１が地表位置付近より下方にある際にポ
ジションレバー９を最上昇位置に操作した場合のみ、前
記作業機切換えボリューム２０の切換えによる施肥播種
制御が作用するように構成し、作業部１１を途中位置か
ら上昇するためその上昇速度があまり速くない場合に、
不要−の上昇制御しなくてもいいように構成しても良い
。

また、第７図により、作業部１１を昇降操作する油圧シ
リンダ３４のヘッド部に圧力計を設置して、作業部１１
の上昇作動時にその時点での圧を測定し、該作業部１１
に施肥播種機１３がセットされたか否かを判別し、特別
なモードを設けなくても施肥播種モードに自動的に切換
わるように構成した他の実施例について説明する。

油圧ポンプ３１はフィルタ３２を介してタンク３３に連
通していると共に、プライオリティバルブ３５を介して
リフトロッドシリンダ３６にそしてコントロールバルブ
３７を介して作業部昇降用油圧シリンダ３４に連通して
おり、更に該油圧シリンダ３４のヘッド部には圧力計３
９が設置されている。なお、図中４０はアダプタである
。

従って、ポジションレバー９の操作に基づき油圧シリン
ダ３４を作動して作業部１１を上昇する際、圧力計３９
にて該油圧シリンダ３４への圧力を計測し、該圧力を判
別することにより、ロータリ作業機１２のみが作業部１
１に装着されているか、ロータリ作業機１２と共に施肥
播種機１３が装着されているのかを判別し、これに基づ
き施肥播種モードへの切換えを自動的に行うため、常に
安定した制御をすることができる。

また、前記位置調節ボリューム２７を施肥播種機モード
で操作した際に、作業部１１下降時のパルス信号のデユ
ーティ−比減少幅を適宜変更し得るように構成し、かつ
ボリューム２７の中央部を標準位置とすると共に、第４
図反時計回りに操作した場合には前記デユーティ−比減
少幅を小さくそして時計回りに操作した場合には該デユ
ーティー比減少幅を大きく設定し、これによりロータリ
作業機１２と共に施肥播種機１３を装着する等により作
業部１１の重量が変化しても、第６図ｊ点から始まるフ
ィードバック制御の開始位置を地表面付近で細かく調整
できるようにしても良い。

（ト）発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、作業部（１１）が
昇降角度検出手段（１９）に基づく所定高さになった時
点からデユーティ−比を次第に小さくして上昇速度を減
少し、そしてフィードバック制御手段（２８）により、
減速した所定速度を維持するべく制御するように構成し
たので、ポジションレバー（９）を上昇操作するだけで
、作業部（１１）を速やかに上昇しそして最上昇位置付
近では滑らかに停止することができ、これにより作業部
（１１）停止時の不快なショックを確実に防止して操作
フィーリングを向上することができると共に作業効率も
向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電気回路を示す図、第２図及び第
３図は本発明を適用し得るトラクタを示す全体側面図、
第４図は作業機切換えボリューム等を示す区、第５図は
作業部の上昇・下降時におけるパルス信号の変化等を示
すタイムチャート、第６図は作業部の上昇・下降時にお
けるパルス信号の変化等を示すタイムチャートである。 そして、第７図は油圧回路を示す図である。 手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．ポジションレバーの操作に基づき上昇用、下降用ソ
   レノイドに信号を出力して油圧アクチュエータを作動し
   、作業部を昇降作動するように構成した移動農機におい
   て、 前記作業部の昇降角度を検出する昇降角度 検出手段と、 前記作業部の実際の上昇速度を算出する実 速度算出手段と、 前記作業部が前記昇降角度検出手段に基づ く所定高さになった時点から、前記上昇用ソレノイドへ
   の出力信号のデューティー比を次第に小さくして上昇速
   度を減速する上昇減速手段と、 前記デューティー比が予め設定した値にな った時点から、前記実速度算出手段に基づき前記作業部
   を一定の速度で上昇するフィードバック制御手段と、 を設けたことを特徴とする移動農機の作業 部制御装置。