JPH03143305A - 対地作業機の姿勢制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、農用トラクターの後部に連結されるロータ
リ耕耘装置の如き対地作業機の左右傾斜姿勢制御装置に
関する。

［従来技術］ 従来、この種の装置としては、１−ラフター後部に連結
された対地作業機を、上方へ吊り上げたときに強制的に
姿勢制御を停止させる形態と、対地制御状態にある作業
機を本機に対して所定の姿勢にする対本機制御状態に切
り換える形態とがあった。

［発明が解決しようとする課Ｍ］ しかしながら、このような従来装置のうち、特に前者の
場合は、自動制御状態が働いているときにそれが中断さ
れると、制御停止時、あるいは制御開始時にショックが
ルし、オペレータに不快な感じを与えることがあった。

また、後者の場合には、対地制御状態にある作業機を、
に昇とともにある所定の姿勢に維持するために、本機と
作業機との相対的関係を常に監視する機構が必要となり
、構成が複雑になるだけでなくコスト高につながる欠点
を有していた。

［課題を解決するための手段］ この発明は、Ｍ記した問題点に鑑みて提案するものであ
って、次のような技術的手段を講じた。

即ち、機体後部にリンク機構１２を介して文・ｊ地作業
機」−４を昇降白／１ミに連結するとともに、リンク機
構上２中に介在された左右姿勢変更手段】５ａにより対
地作業機工４の左右傾斜姿勢を調節ｉｎｆ能に構威して
対地作業機１４を所期の姿勢に維持すべく構成してなる
対地作業機の姿勢制御装置において、対地作業機１−４
の傾斜姿勢制御速度を、下降側では速く、−Ｌ昇側では
遅くするように制御する制御手段２７を設けたことを特
徴とする対地作業機の姿勢制御装置の構成とする。

［実施例］ 以下、図面に基づいてこの発明の詳細な説明する。まず
、構成から説明すると、１はトラクターで機体の前後部
に夫々前輪２．２、後輪３，３を有し、ミッションケー
ス４の後上部には油圧シリンダーケース５を固着して設
けている。

油圧シリンダーケース５内には鳴動式の油圧シリンダー
６を設け、またこの油圧シリンダーケース５の左右両側
にはリフトアーム７．７を回動自由に枢着している。な
お、ここでは油圧シリンダ＝３− ６、及びリフ［〜アーム７．７をまとめて抽ハ；昇降機
構８という。

トップリンク１−０、ロワーリンクｉ１．１１からなる
３点リンク機構１２の後端部には対地作業機としてのロ
ータリ耕耘装置１４が連結され、リフ１〜アーム７．７
とロワーリンク］、１．１１との間しこはリフ１〜ロツ
ト１５．１５が介装連結されている。このうち、右側の
リフｌ−ロッド１５は油圧シリンダー１５ａで構成され
、ロータリ耕耘装置１４の左右傾斜姿勢が変更できるよ
うに構成している。２０は油圧操作レバーで、この操作
レバー２０の回動基部には対地作業機１４の対地高さを
設定する対地高さ設定器２１が取り付けられている。

一方、八個リフ１〜アーム７の回動基部にもそれの回動
角度、すなオ）ち、対地作業機の高さを検出する対地高
さ検出器２３が取り付けられ、油圧操作レバー２０にて
設定された位置にリフ］−アーム７．７が回動して停止
にするようにポジションコン１〜ロール系が構成されて
いる。

４− 前記油）Ｅシリンダーケース５の横側部には機体の左右
傾斜姿勢を検出する傾斜検出器１，６が設けられ、また
、油圧で伸縮駆動されるリフ１〜ロツト１５ａの横倒部
には、その伸縮量を検出するシリンダ長さ検出用のスト
ローク検出器１７が配設されている。機体操縦席近傍に
は、対地作業機１４の傾斜姿勢を設定する設定器（９が
設けられ、この設定器１９にて設定された設定器と、前
記傾斜検出器１６およびストローク検出器１７にて検出
された検出値との関係から対地作業機１４を例えば水平
に保持するのに必要な制御竜が算出され、この結果に基
づいて油圧シリンダー１５ａが伸縮制御される。なお、
３０は傾斜制御手段の自動・手動の切換スイッチ、３１
．３２は手動モード時に油圧シリンダー１５ａを伸長あ
るいは短縮させるスイッチである。

次にロータリ耕耘装置工４の構造をｍ　ｔｐ−に説明す
ると、このロータリ耕耘装置１４は、耕耘部３４と、耕
耘部３４の」一方を覆う主カバー３５と、主カバー３５
の後部において回動ｎ由に枢着されたリヤカバー３６等
を備え、リヤカバー３６の下端部を地面に摺接させて耕
起土壌面を均平に押圧すべく構威し、また主カバー３５
の上端部にはりャカバー３６の回動角度を検出する耕深
検出器３７を設けている。

次に、第２図に示すブロック図に基づいて、この制御装
置の制御系を説明する。

対地作業機工４の対地高さを設定する対地高さ設定器２
１、耕深を設定する耕深設定器４０、及び作業機１４の
左右傾斜角度を設定する傾斜設定器］、９と、対地作業
機１４の対地高さを検出する対地高さ検出器２３、耕探
検１１Ｊ１器３７、油圧シリンダー１．５　ａの長さを
検出するストローク検出器〕−７、及び傾斜検出器１６
は夫々Ａ／Ｄ変換器２５を介してＣＰＵからなる制御手
段としての制御装置２７に接続され、作業機１４を強制
的に上げ下げする昇降スイッチ２８、自動・手動切換ス
イッチ３０、油圧シリンダー１５ａを操作する手動の伸
長用と短縮用のスイッチ３１．３２はＡ／Ｄ変換器２５
を経ないで直接制御装置２７に接続されている。制御装
置２７の出力側には、油圧昇降機構８を制御する上昇用
制御弁４６と下降側制御弁４７とが接続されるとともに
、油圧シリンダー１５ａを制御する伸長用制御弁４３及
び短縮用制御弁４４が接続されている。

次に第３図に示すフローチャー１〜に基づいてこの装置
の作用を説明する。この制御プログラムは前記制御装置
ｉ！２２７のメモリ内に記憶されているものである。ま
ず、前記自動・手動の切換スイッチ３０が自動状態か１
手動状態か判別され（ステップＳ１、Ｓ２）、手動状態
であって、短縮側スイッチ３２が押された場合には短縮
用制御弁４４のソレノイドを励磁しくステップＳ３．Ｓ
４，８５）、逆に伸長用スイッチ３１が押された場合に
は伸長用制御弁４３のソレノイドを励磁する（ステップ
Ｓ６．Ｓ７）。

一方、切換スイッチ３０が自動制御状態に切換えられて
いるときには、リフトアーム７．７の回動角、言い待え
ると対地高さ検出器２３の検出器。

ストローク検出器１７の検出イ直、傾斜検出器１６− の検出器が読み込まれ（ステップＳ９）、ロータリ耕耘
装置１４を水平に維持するために必要な制御量、即ち、
油圧シリンダー１５ａの伸縮長さ悲が算出される（ステ
ップ５１０）。このとき、同時にリフ１ヘアーム７．７
の対地角度から、抽ＥＥシリンダー１５ａを駆動するパ
ルス信号のデユーティ比を算出する（ステップ５１１）
。第４図はリフトアーム７．７の対地角度とパルス信号
のデユーティ比との関係を示すものである。この実施例
では、リフトアーム７．７角がゼロ、即ち、水平姿勢に
あるときは、連続信号を流し、２０度ではデユーティ比
が８０％、即ち、４００ｍ５の信号を流し、６０度では
デユーティ比が２０％で１００１１ｓの信号を間欠的に
流すように構成している。したがって、リフトアーム７
．７が水平状態から上方へ回動するほどその駆動信号で
あるパルスは幅狭となり、動きが遅くなるように構成さ
れている。

なお、同フローチャート中、ステップ８１２乃至８１６
は自動制御状態時に手動操作が行なわれたときに、手動
が優先されるように回路を組んだ８− ものである。

そして、目標とする油圧シリンダー１５ａの長さａに不
感帯幅ａを加えたものが、検出した現在の油圧シリンダ
ー１５ａ長さ（ＳＴ）よりも小さい場合には、前記決定
された出力デユーティ比のパルス信号で短縮用制御弁４
４のソレノイドを励磁し、逆に、目標とする油圧シリン
ダー１５ａの長さＱから不感部幅ａを引いたものが現在
の油圧シリンダー１５ａの長さ（ｓ’ｒ）よりも大きい
場合には、伸長用制御弁４３のソレノイドを前述の決定
されたデユーティ比のパルス信号で駆動する（ステップ
Ｓ１９、ステップ５２０）。

なお、第６図に示すフローチャートは、対地作業機であ
るロータリ耕耘装置（４をトラクター本機に対して平行
となるように手動でコントロールする場合の制御方法を
示すものである。即ち、この制御の特徴は手動モードの
ときに、伸長側スイッチ３１と短縮側スイッチ３２を具
に押すとロタリ耕耘装置１４の傾斜姿勢がトラクター１
に対して平行となるように構成したものである。従来で
は、油圧シリンダー１５ａの長さを手動で操作する場合
には、伸長側スイッチあるいは短縮側スイッチを夫々押
して所望とする長さに調整しなければならず、しかも、
トラクター王に対してロータリ耕耘装置１４を平行に継
持するためには、このモード時に目測で傾き調整をする
か、あるいは手動モードを一吐切ってこれらの伸長スイ
ッチ、短縮スイッチ以外の平行スイッチを押して操作し
なければならず、平行用のスイッチをも必要としていた
。ところが、この改良装置によると、油圧シリンダー１
５ａの手動操作用、即ち、伸長側スイッチ３１と短縮側
スイッチ３２とを同時に押せば平行スイッチの機能を満
たすことができるものであるから、従来方式に比べると
、スイッチの数をｌ個減らすことができて、全体装置の
構成を簡潔に、しかも廉価に構成できるものである。

説明するまでもないが、トラクター１に対して対地作業
機１４が平行であるか否かの検出は、ストローク検出器
１７にて行なうものである。この実施例では両スイッチ
３１．３２を同時に押したとき対地作業機が機体に刺し
て平行となるように構成している。

［発明の効果］ この発明は前記の如く構成したので、次のような技術的
効果を奏する。即ち、対地作業機１４の姿勢制御速度は
、作業機が地ＩＩｉに接地して作業をしているときには
速く、逆にこれが地面から離れて上昇位置にあるときに
は、制御速度が遅くなるものであるから、作業中には姿
勢制御が遅れることがなく、また−ＩＪ／、時には、そ
の傾斜制御の速度が遅くなるので作業機が激しく、しか
も高速で傾動することがなく、この結果、オペレータに
転倒の危機感や不安な感じを与えたりすることがない。

また、傾斜姿勢制御は中断されることなく連続的に行な
オ）れるので、従来生していたような制御開始時、ある
いは停止り時のショックはほとんどなく、制御中に不快
な感じをオペレータに与えることもない。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示し、第１図は全体側面図、第
２図はブロック図、第３図はフローチャート、第４図は
リフ１〜アーム角とパルスのデユティ比との関係を示す
グラフ、第５図はパルス波形図、第６図はフローチャー
トである。 符号の説明 トラクター ミッションケース リフトアーム リンク機構（３点リンク機構） 対地作業機（ロータリ作業機） 左右姿勢変更手段（ｍ圧シリンダ−）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機体後部にリンク機構１２を介して対地作業機１４を昇
   降自在に連結するとともに、リンク機構１２中に介在さ
   れた左右姿勢変更手段１５ａにより対地作業機１４の左
   右傾斜姿勢を調節可能に構成して対地作業機１４を所期
   の姿勢に維持すべく構成してなる対地作業機の姿勢制御
   装置において、対地作業機１４の傾斜姿勢制御速度を、
   下降側では速く、上昇側では遅くするように制御する制
   御手段２７を設けたことを特徴とする対地作業機の姿勢
   制御装置。