JPH0387103A - 対地作業機の油圧昇降制御装置 - 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、トラクター等に連結される対地作業機を昇
降動させる油圧昇降制御装置に関するものである。特に
、リヤカバーの下縁部を地面に摺接させてその上下動か
ら耕深変化を捉えるように構成したデプス制御装置に関
するものである。

［従来技術およびその課題］ 従来、デプス制御は耕耘部の後方を覆うリヤカバーの下
縁部を地面に摺接させてその凹凸変化を拾い、リヤカバ
ーの上下動変化を電気的に検出してそれを油圧昇降機構
にフィードバックさせる形式を採っている。この検出は
固定側の耕耘カバーの上部に設置されたポテンショメー
タにて行なわれ、操縦席近傍に設けた耕深設定器によっ
て耕深量が定められ、常に設定値と検出値とが一致する
ように昇降制御がなされるものである。

しかしながら、この稀の制御装置は設定器と検出値との
差、換言すると偏差に応じて油圧昇降装置の昇降速度を
決定していたため、偏差が大きくて、しかもその変動が
激しい場合にはハンチングを起こし易く、制御が安定し
ないという欠点があった・ 例えば、耕耘作業中に局部的な凹部のためにリヤカバー
の前の土が一時的に不足してリャカバーが自重で前側に
集れ気味になると、ポテンショメタは耕深が浅くなった
ことを検出し、このため、制御部から耕深を深くするよ
うに指令が出されるが、凹部を乗り越えてリヤカバーの
前の土の量が再び多くなると逆に耕深を浅くするように
指令が出され、このようなことが耕耘作業中に繰り返し
行なわれるとハンチングを起こす原因となっていた。

［課題を解決するための手段］ この発明は前記した問題点に鑑みて提案するものであっ
て、ハンチングの少ない実作業に適した対地作業機の油
圧昇降制御装置を提供せんとするものである。

このため、この発明は次のような技術的手段を講じた。

即ち、上昇用比例流量制御弁３工および下降用比例流制
御弁３２を備えた曲尾昇降制御機構と、対地作業機工０
の耕深量を設定する設定器２０と、対地作業機１０の耕
深量を検出する検出器２６とからなり、前記耕深設定器
２０によって設定された耕深に対地作業機１０がイ立１
〆ｔするよう− に昇降制御されるものにおいて、耕探検小器２６が捉え
た耕深変化速度が設定された耕深変化速度よりも大のと
きには、がｆ配制御弁３１．３２に給排される作動油の
流出入を制限する制御手段３０を設けたことを特徴とす
る対地作業機の油）Ｅ昇降制御装置の構成とする。

［作用］ 通常は設定イ１＃と検＋ｌ’＋　４ｆｔとの差、即ち偏
差に応して油圧昇降装置の昇降速度が決定されるが、耕
深検出値が捉えた耕深変化速度が設定された速度よりも
大であるときには、制御弁に対する作動油の給徘量を設
定量よりも減するように出力補正が行なわれる。このた
め、リヤカバーの上下動は著しく抑えられ、ハンチング
を起こす恐れは少ない。

［実施例コ 以下、図面に井づいて、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前部
にエンジン２を搭載し、エンジン２の１Ｆ１転動力をそ
の後方のミッションケース３内の蛮連− 装置により適宜減速し、その動力を前輪４．４および後
輪５．５に伝達している。機体後部におけるミッション
ケース３の後上部には油圧シリンダケース６を搭載する
とともに、同ケース６の左右両側部にはリフ１〜アーム
８．８を同動自在に枢着している。符号１０はロータリ
耕耘装置であって、トップリンク１１、ロワーリンク１
２．１２からなる３点リンク機構を介して１〜ラクター
↓に昇降自在に連結されている。

ロータリ耕耘装置１０は、耕耘部１４、耕耘部１４を置
う主カバー１５．主カバー１５の後端部に１す１動自由
に枢着されたりャカバー１６等からなり、リヤカバー１
６の下縁部を地面に摺接させなから耕深作業を行なう。

後述する耕深検出器２６は主カバー１５の後上部に取り
付けられている。

第２図は、このロータリ耕耘装置１０を油圧制御する制
御装置のブロック図であり、このブロック図に基づいて
その詳細構造を説明する。

トラクターエの油圧操作レバー１８の同動基部に取付け
られた対地高さ設定器１９．ロータリ耕耘装置１０の耕
深量を設定する耕深設定器２０、−側リフトアーム８の
回動基部に取付けられた対地高さ検出器２５、ロータリ
耕耘装置１０の主カバー１５の後端部に取付けられ、リ
ヤカバー１６の回動角度を検出することによってロータ
リ耕耘装置ＩＯの耕深量を検出する耕深検出器２６は、
夫々Ａ／Ｄ変換器２７を介してＣＰＵからなる制御部３
０に接続され、この制御部３０の出力側には、油圧昇降
制御装置を構成する−に昇用比例流景制御弁３１と下降
用比例流量制御弁３２が接続されている。

これらの比例流量制御弁３」、３２は、夫々の制御弁３
工、３２のソレノイドに通電する電流値に比例して、ス
プールに設けた圧力油の流通開口面積が変化するもので
あり、設定値に対する検出値の大小、即ち偏差に比例し
た電流が制御部３０から出力され、電流値に比例したパ
ルス幅のパルス電流が夫々のソレノイドに通電されるよ
うに構成している。

また、符号３５は制御部３０に直接、接続された強制上
げ下げ用のスイッチであり、このスイッチ３５をＯＮ、
ＯＦＦ操作することにより、トラクター１に連結された
ロータリ耕耘装置１０を弾制的に昇降動させることがで
きる。

次に第３図に示すフローチャートに基づいて、この実施
例の作用を説明する。この制御フローに示す手順は、制
御部３０にその制御プログラムが記憶されているもので
ある。

まず、デプス制御が開始されると、耕深設定器２０や対
地高さ設定器１９等の設定器による設定値と、耕深検出
器２６や対地高さ検出器２５等の検出器による検出値が
制御部３０内に読み込まれる（ステップの）。例えば、
耕深が深くなる方向にリヤカバー１６が上動すると耕深
検出器２６がその変化を捉え、同時に変化速度が算出さ
れる（ステップ■）。耕深が徐々に深くなるとロータリ
耕耘装置１Ｗ１０を引き上げるべく制御部３０から上昇
指令が上昇用比例流量制御弁３１に出されるが、この上
昇によるリヤカバー１６の姿勢変化以上にリヤカバー１
６が移動するか否かが判別され７− る。即ち、自動出力に対するリヤカバー１６の変化速度
が比較される（ステップ■）。変化速度が設定された通
りのものであれば補正量は「Ｏ」とされ（ステップ■）
、耕深変化速度が設定を」二回るときには設定変化速度
と実際の変化速度との差が求められ、その算出結果から
補正量が設定される（ステップ■■）。例えば耕深が深
くなっているときに、リヤカバー１６の下縁部が凹部に
入ろうとするとりャカバー１６は前側へ移行しようとす
る。この場合、リフトアーム８．８の上動によってリャ
カバーエ６は前側へ移行し、新たに出現した凹部によっ
てリヤカバー１６の前側には土の量が一時的に不足する
状態となり、このためリヤカバー１６はさらに前側へ移
行しようとするが、このような場合には耕深検出器２６
によりその変化速度が検出され、制御部３０から正規の
場合よりも抑えた上昇出力が出されるからりャカバー１
６が凹部に落ち込む前に補正された一Ｌ昇出力によって
ロータリ耕耘装置１０の昇降速度がコントロールされ、
これにより、局部的な凹部に対しリヤ８ カバー１６が敏感に耕深変化を捉えてハンチングの原因
を作るといった従来の不具合を解消できる。

そして、更に耕深設定値と耕深検出値との差からリフト
アーム８．８を移動させる方向と補正後の出力の大きさ
とが決定され（ステップ■■）、リフｌ−アーム８．８
が昇降動される。

なお、第４図は偏差と作動油の流量との関係を示したも
のである。この図では、横軸に設定耕深と検出耕深との
差を取り、縦軸に流量を取った。

図から明らかなように、両者の関係は一次関数的な特性
に設定しである６両者の関係を設定するに際しては２次
関数あるいはそれよりも増加量を大きくした関数制御も
可能であるが、圃場の起伏は凹凸部が繰り返して連続的
に形成されているため、耕深変化も浅くなったり、深く
なったりというように絶えず変化し、このような変化に
対して作業機を高速で動かそうとすると、目標に対して
行き過ぎを生じ易くなる。こうした点から一次関数的な
制御の方が安定性が良く、作業後の仕上りも良好である
。

なお、第５図の制御プログラムは前述したデプス制御装
置の改良に係るものである。即ち、第４図で説明した流
量特性カーブの上限を設定したものである。

トラクターに装着される作業機は数多くあり、その重量
もまちまちであって、それらを昇降させるために必要な
最大流量は作業機によって異なっている。単に目標値と
検出値との差に応じて流量制御を行なうような方式では
制御弁に流出入する作動油の最大流量を設定しておかな
いと作業機によっては速度が速すぎて制御の安定性に欠
けるといった不具合が発生する。特にロータリ耕耘装置
を用いたデプス制御では行き過ぎによる耕深の変動が大
きく安定性が損なわれる問題が生じていた。

この改良装置はロータリ耕耘装置を用いる場合にのみ制
御弁の最大能力よりも小さめの最大設定流量を定め、偏
差がどんなに大きくなっても油圧シリンダに流入させる
流量は予め定めた最大設定流量で制限するようにしたも
のである。第５図はそのフローチャートを示すものであ
る。このように、ロータリ耕耘装置においては、デプス
作業中最大流量が制限されるので余裕のある大きな制御
弁を搭載しても制御の行き過ぎによるハンチングを生じ
ることがなく、耕耘作業後の地表面の仕上りが良好とな
る特徴を有する。

［発明の効果］ この発明は、前記の如く耕深検出器２６が捉えた耕深変
化速度が、設定された耕深変化速度よりも大のときには
、制御弁３１．３２に給排される作動油の流出入を制限
する制御手段３０を設けたものであるから、リヤカバー
１６が局部的な凹凸を拾って敏感に反応しようとしても
その動きは設定された速さ以上には動作できず、この結
果、圃場の耕起土壌面が激しく波打つようなことがなく
、耕起跡は滑らかに仕」二げられて作業精度を向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示すものであって、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図は流量特性を示す図、第５図はフローチャー
１〜、第６図は流社特姓を八す図である。 符号の説明 トラクター エンジン ミッションケース 対地高さ改定器 耕深設定器 対地高さ検出器 耕深検出器 制御手段（制御部） 上昇用比例流量制御弁 下降用比例流量制御弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　上昇用比例流量制御弁３１および下降用比例流制御弁
   ３２を備えた油圧昇降制御機構と、対地作業機１０の耕
   深量を設定する設定器２０と、対地作業機１０の耕深量
   を検出する検出器２６とからなり、前記耕深設定器２０
   によって設定された耕深に対地作業機１０が位置するよ
   うに昇降制御されるものにおいて、耕深検出器２６が捉
   えた耕深変化速度が設定された耕深変化速度よりも大の
   ときには、前記制御弁３１、３２に給排される作動油の
   流出入を制限する制御手段３０を設けたことを特徴とす
   る対地作業機の油圧昇降制御装置。