JPH0227905A - 移動農機の作業機制御装置 - 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機制御装置に係
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、作業機を昇降作動するように構成した移動農
機の作業機制御装置に関する。

（ロ）従来の技術 一般に、移動農機例えばトラクタは、走行機体の後方に
ロータリ等の作業機を、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
ョンレバーな下降位置に操作して、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作業等を行うよ
うに構成されているが、ロータリをその上昇位置から単
調に下降した場合にはその下降速度が該ロータリの重量
と相俟って速くなり、ロータリが圃場面に急激に接する
際に、該ロータリの回転により走行機体が前方に押圧さ
れるダッシング現象が発生する。

そこで、特公昭５８−４８１２４号公報にて示すように
、ロータリ等の作業機が圃場面から上方に大きく離れて
いる位置からの下降作動時、機体に装備した速度切換え
用の回路により、所定の地表高さに近づくまではその下
降速度を速くし、そして該地表高さからそれより低い設
定作業高さに近づくとその下降速度を遅くなるように切
換え、ロータリ等の作業機を地表近くまでは速やかに下
降し、そして該作業機が接地する時点ではその下降速度
が遅くなって、ダッシング現象が発生しないように構成
した作業高さ自動制御機構が案出されている。

（ハ）発明が解決しようとする課題 しかし、上述従来の作業高さ自動制御機構は、ロータリ
等の作業機の速度を、地表付近の所定位置にて急激に減
速してダッシング防止効果をもたらす関係上、該減速時
には不快なショックが発生してしまい、操作フィーリン
グを悪くしてしまう。また、ダッシング防止のための作
業機減速位置が所定位置に固定されているため、圃場の
状況に応じてダッシング防止位置を、高さ調整ボリュー
ムを調節する等によりいちいち変更しなければならず、
オペレータによる操作が非常に面倒なものになっている
。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は、上述課題を解消することを目的とするもので
あって、例えば第１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（
２２）、（２３）に信号を出力して油圧アクチュエータ
（３４）（第６図参照）を作動して、作業機（１２）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
業機（１２）の実際の下降速度を算出する実速度算出手
段（２４）と、前記ポジションレバー（９）の下降操作
に基づき、前記下降用ソレノイド（２３）への出力信号
のデユーティ−比を次第に小さくして前記油圧アクチュ
エータ（３４）を減速作動する下降減速手段（４８）と
、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、前記実速度算出手段（２４）に基づき前記作
業機（１２）を一定の速度で下降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
。

更に、前記デユーティ−比の減少率を変化する変更手段
（２７）（第４図参照）を設けて構成しても良い。

（ホ）作用 上述構成に基づき、移動農機（１）の作業時、作業機（
１２）を接地すべくポジションレバー（９）を下降操作
すると、これに基づく下降減速手段（４８）により、下
降用ソレノイド（２３）への出力信号がそのデユーティ
−比を次第に小さくされて（第３図参照）出力され、こ
れにより油圧アクチュエータ（３４）が徐々に減速する
ように作動され、従って第２図に示すように、作業！（
１２）は速やかにかつその速度が次第に遅くなるように
下降される。そして、前記デユーティ−比が設定した値
になった時点からは、フィードバック制御手段（２８）
により、前記実速度算出手段（２４）の算出に基づき前
記デユーティ−比が適宜増減され、これにより作業機（
１２）は一定の低速度で下降して接地する。

更に、前記一定速度下降開始位置は、変更手段（２７）
を操作してデユーティ−比の減少率を変化することによ
り適宜設定変更される。

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９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、ポジションレバー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５の後方には、ロータリ作業機１２
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部分には作業機昇降用油
圧シリンダ３４（第６図参照）が設置されている。また
、第４図に示すように、運転席６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等か配設されている。

また、第５図（ａ）　、　（ｂ）に示すように、ボジシ
ョ。

ンレハー９は回動基部Ａを中心として矢印Ｂ方向に自在
に回動するように設置されており、該レバー９の回動角
はポジション検知センサ１８にて検出される。

一方、トラクタ１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
トアーム用切換えバルブ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昇降速度を算出する実速
度算出手段２４、ロータリ作業機１２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に基づきロータリ作業機１２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
２８が、実速度算出手段２４に基づきロータリ作業機１
２を一定の低速度で下降する。

また、第６図に示すように、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を介して作業機昇降用
油圧シリンダ３４に連通している。

次いで、第２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によるポジション設定を示し、（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の
昇降角度を示し、（ハ）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、
ロータリ作業機１２にて作業を行う場合、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
操作角度が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）ロータリ作業機１２を速やかに上昇する。そして、
リフトアーム８の角度がり。になった時点で（ｄ）、第
３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、従ってロータリ作業機１２は滑らかに減
速される。そして、該デユーティ−比か所定の比率にな
った時点から即ち図中Ｃ部からは、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上昇速度を算出・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）　　ロータリ作業機１２は最上昇位置に保持される
（ｆ）従って、ロータリ作業機１２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、ボジシミンレバ−９を下降操作すると（ｇ）　
　該レバー９の操作位置か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３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算出・検知されながらパ
ルス信号（ｋ）（第３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近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７図（ａ）に示すように、位置調節ボリューム
２７を例えば標準位置から反時計方向（低い）に回動す
ると、第３図（ｂ）に示す減速時のパルス信号のデユー
ティ−比変化率が小さくされて、第８図（ａ）に示すよ
うに、ＯＮタイムが僅かずつ減少されてフィードバック
制御が開始される所定長さのＯＮタイムＴ。に到達する
まで時間がかかるため、ロータリ作業機１２は第７図（
ｂ）のイに示すように、いわゆるダッシング防止制御と
なるフィードバック制御の開始が遅くなり、従ってロー
タリ作業機１２は比較的圃場面に近接してから一定速度
下降に切換えられる。更に、位置調節ボリューム２７を
第７図（ａ）の中央標準位置に操作している場合には、
第８図（ｂ）に示すように、減速時のパルス信号のデユ
ーティ−比変化率が第８図（ａ）のそれに比して大きく
されているため、ＯＮタイムＴ。に比較的速く到達し、
これによりロータリ作業機１２は第７図（ｂ）の口に示
すように、そのフィードバック制御の開始が比較的速く
なる。そして１位置調節ボリューム２７を第７図（ａ）
時計方向（高い）に回動すると、減速時のパルス信号の
デユーティ−比変化率が更に大きくされて、第８図（Ｃ
）に示すように、ＯＮタイム１周期ごとの変化率が更に
大きくされ、ＯＮタイムＴｏに一層速く到達するため、
ロータリ作業機１２の下降動作は第７図（ｂ）のハに示
すように、フィードバック制御の開始が一層速くなり、
従フてロータリ作業機１２は圃場面から比較的離れた位
置で一定速度下降に切換えられる。従って、位置調節ボ
リューム２７の調整時には、変化始めのパルス幅を変更
することなくそれに続くパルスのデユーティ−比を変更
しているため、変化を清らかにしてフィードバック制御
の開始位置を、位置調節ボリューム２７の操作量に比例
して変化することができる。

なお、本実施例では、位置調節ボリューム２７をその標
準位置から反時計方向に回動した低い側も、時計方向に
回動した高い側もその操作量に対するデユーティ−比の
変化幅は同等であったが、車輪の沈下によってフィード
バック制御の開始位置を高い側できめ細かに調節しよう
とする場合には、反時計方向の低い側での変化幅を大き
く、かつ時計方向の高い側での変化幅を小さく構成して
も良く、またこれによると、位置調節ボリューム２７を
反時計方向に一杯に回した際には、パルス信号のデユー
ティ−比の変化幅が非常に大きくなるため、フィ−ドバ
ック制御は実際にはロータリ作業機１２が圃場に接した
後に現われることになり、従って該ロータリ作業機１２
は外見上その最上昇位置から速やかに下降するだけの制
御が行われることになり、即ちフィードバック制御を解
除することができ、オペレータは好みにより制御バター
ンを選択することができる。

また、例えばロータリ作業機１２と共に施肥播種機を装
着して、耕うん作業と共に種播、施肥作業を行おうとす
る場合には、位置調節ボリューム２７の反時計方向の低
い側での変化幅を小さく、かつ時計方向の高い側での変
化幅を大きく構成し、フィードバック制御開始位置の調
節を、圃場面に近接した部位で細かく調整できるように
して、ロータリ作業機１２部分の重量が増加しても、ロ
ータリ作業機１２及び施肥播種機がフィードバック制御
にて圃場面と適切に接するようにきめ細かな調整ができ
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、ポジションレバー
（９）の下降操作時、下降減速手段（４４）により、出
力信号のデユーティ−比を次第に小さくしてアクチュエ
ータ（３４）を減速作動し、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）に基づき作業機（１２）を一定の速度で下降する
フィードバック制御手段（２８）を設けたので、作業ｆ
ｆ１（１２）を上昇位置から速やかに下降しそして圃場
面への接近時には自然に下降速度を遅くすることかてき
、従ってロータリ作業機を装着した際のダッシングを防
止することができると共に、低速に切換わる際の不快な
ショックの発生を確実に防止することができ、作業効率
と共に操作フィーリングも向上することかできる。

更に、デユーティ−比の減少率を変化する変更手段（２
７）を設けて構成したので、該変更手段（２７）を操作
するたけで、デユーティ−比が設定値に到達する位置を
自在に変更することができ、これによりフィードバック
制御の開始位置を自在に調節することができる。

【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図はその
ロータリ作業機の上昇・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３図はそのデユーティ−
比の各変化を示すタイムチャート、第４図は作業機切換
えボリューム等を示す図、第５図（ａ）はポジションレ
バーの設置構造を示す側面断面図、第５図（ｂ）はその
正面断面図、第６図は油圧回路を示す図、第７図（ａ）
は位置調節ボリュームを示す図、第７図（ｂ）はロータ
リ作業橋下降時のフィードバック制御開始位置等の各変
化を示す図、第８図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）は
位置調節ボリュームの各調整時のデユーティ−比の変化
を示すタイムチャートである。そして、第９図は本発明
を適用し得るトラクタを示す全体側面図である。 ・・・下降減速手段

Claims (2)

【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
   、作業機を昇降作動するように構成した移動農機におい
   て、 前記作業機の実際の下降速度を算出する実 速度算出手段と、 前記ポジションレバーの下降操作に基づ き、前記下降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前記油圧アクチュエータを減速作
   動する下降減速手段 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機
   を一定の速度て下降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 機制御装置。
2. ２．前記デューティー比の減少率を変化する変更手段を
   設けてなる請求項１記載の移動農機の作業機制御装置。