JPH0611204B2 - 対地作業装置の耕深制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、対地作業装置と該対地作業装置の後方地面と
の相対距離を目標設定値に維持するよう昇降制御する自
動耕深制御手段及び、この自動耕深制御手段による制御
に優先して対地作業装置を強制的に上昇する強制上昇手
段が備えられた対地作業装置の耕深制御装置に関する。

〔従来の技術〕

例えば、ロータリ耕耘装置を用いる耕起作業について考
えると、ロータリ耕耘装置を用いて圃場を耕起する場合
には、ロータリ耕耘装置の耕深を一定に維持するため、
冒記の如き自動耕深制御手段を作動させる。又、このよ
うに圃場を耕起する作業時に該ロータリ耕耘装置を備え
たトラクタ等の車体が枕地に達した場合には、車体を旋
回させるため冒記の如き強制上昇手段を作動させてロー
タリ耕耘装置を上昇させている（参考文献記載せず）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ここで、前述のように強制上昇手段の作動によって上昇
させたロータリ耕耘装置を、車体の旋回後に下降させる
場合について考えるに、この下降操作には前記強制上昇
手段の作動を停止させることで行うが、このように強制
上昇手段の作動を停止させると、ロータリ耕耘装置は未
耕起地面と該ロータリ耕耘装置との相対距離を目標設定
値に維持しようとする方向に向けて自動耕深制御装置の
作動が開始されるため、未耕起地面に対する耕深が車体
の旋回前の耕深と比較して深くなり、エンジンを過負荷
状態にすることもある。

つまり、ロータリ耕耘装置を用いて圃場の耕起を行う場
合には、耕起によって盛上った圃場面を基準として自動
耕深制御が行われているため、未耕起地面での自動耕深
制御を開始する際に、車体の旋回前の目標値を維持した
ままでは耕深が深くなるのである。

そこで、前述のように未耕起地面で自動耕深制御が開始
される際には、自動耕深制御手段の制御目標を本来の耕
深より浅く設定すると共に、この耕起作業が進行して耕
起によって盛上った地面を基準とする制御が可能となっ
た時点で、制御目標を本来の耕深に復帰させることも考
えられるが、本来の耕深と浅く設定された耕深との差が
大きい場合には、前述のように制御目標を本来の耕深に
復帰させた時点での耕深の変動が急激に行われ耕起地面
を荒れさせる原因になることも想像される。

本発明の目的は、枕地で自動耕深制御を再開する場合の
ように、未耕起地面での自動耕深制御の開始時に耕深を
本来の耕深に近づけて制御を行うと共に、この制御から
本来の制御に切換る時点での現実の耕深を目標とする耕
深の差が大きい場合にも、耕深の変動が急激に行われる
ことの無い耕深制御装置を得る点にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の特徴は、冒頭に記載した対地作業装置の耕深制
御装置において、前記強制上昇手段の制御解除による対
地作業装置の下降から所定条件が成立するまで、前記自
動耕深制御手段の制御目標を、前記目標設定値よりも浅
い補正値に補正する補正手段、及び、前記所定条件が成
立した時点での対地作業装置の耕深値が、前記目標設定
値に対して所定値以上の差を生じている場合に、対地作
業装置の耕深を前記目標設定値に近づける昇降作動を低
速で行う緩速復帰手段が備えられている点にあり、その
作用、効果は次の通りである。

〔作用〕

強制上昇手段によって対地作業装置を上昇させて枕地旋
回した後、作業を再開するために強制上昇手段の作動を
解除して対地作業装置を下降させた場合には、補正手段
によって、自動耕深制御における制御目標が、目標設定
値よりも浅い目の値〔補正値〕になるよう補正されるか
ら、耕起による盛り上がり土が存在しない作業開始時に
設定値よりも深い耕深になるのを阻止でき、しかも、所
定条件が成立〔例えば、設定時間が経過〕すれば、耕起
による盛り上がり土が発生することになるから、上記制
御目標を元の設定値に戻すのであるが、このとき、前記
補正状態での耕深と、前記設定値とが所定値以上の差が
あるときは、元の設定値に向けて対地作業装置を低速で
徐々に昇降させるのである。

〔発明の効果〕

従って、枕地で耕起作業を再開する場合でも耕深を本来
の耕深に近づけられるので、エンジンの負荷を増大させ
ることが無く、しかも、耕深が設定値に対して深くなり
過ぎるのを防止でき、又、本来の設定耕深に切換る時点
での現実の耕深と目標とする耕深との差が大きい場合で
も、耕深の変化が低速で行われるので耕起地面を荒れさ
せることの少ない耕深制御装置が得られた。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第４図に示すように、農用トラクタの車体(1)の後部に
油圧シリンダ(2)の作動で昇降するリフトアーム(3)を設
け、このリフトアーム(3)によって昇降される３点リン
ク機構(4)を介し、対地作業装置の一例としてロータリ
耕耘装置(6)を連結する。

同図に示すように、車体(1)に備えた運転座席(5)の右側
部にはロータリ耕耘装置(6)の対車体レベルを任意に設
定するポジションレバー(7)、及びロータリ耕耘装置(6)
の耕深を自動的に制御するためのコントロールボックス
(8)を備え、又、ロータリ耕耘装置(6)にはロータリ耕耘
装置(6)と、該ロータリ耕耘装置(6)の後方地面との相対
距離を計測するため、揺動カバー(6a)の揺動角を電気的
に検出する耕深センサ(9)を備えている。

第１図に示すように、前記コントロールボックス(8)に
はダイヤル（図示せず）で操作される耕深競設定器(10)
及び切換操作される上昇スイッチ(11)各々がボックス上
面に設けられると共に、耕深制御装置(A)を内装してい
る。

同図に示すように該耕深制御装置(A)は、自動耕深制御
手段(B)強制上昇手段(C)、補正手段(D)、牽制手段(E)、
緩速復帰手段(F)、電磁弁駆動回路(G)、タイマ(H)、で
成り、これら５つの手段(B)，(C)，(D)，(E)，(F)及び
タイマ(H)はマイクロプロセッサ（図示せず）にセット
されたプログラムで構成され、このプログラムに従って
前記油圧シリンダ(2)に対する電磁弁(12)を駆動操作す
るよう構成されている。

尚、該耕深制御装置(A)は耕深設定器(10)で設定された
設定耕深値（目標設定値）と耕深センサ(9)からの信号
値とを比較してロータリ耕耘装置(6)を昇降する自動耕
深制御モードと、上昇スイッチ(11)がON操作された場合
に自動耕深制御に優先してロータリ耕耘(6)を、地面か
ら離間する設定位置まで上昇させる強制上昇モードとに
切換可能であり、その動作は第２図に示すフローチャー
トに従う。

つまり、耕深制御装置(A)が動作を開始すると、設定耕
深値を入力し（#1ステップ）、又、この設定耕深値に基
づいて補正値(d)を求める（#2ステップ）。

因みに、このように求める補正値(d)は第４図示すよう
に、耕起によって盛り上った盛上り地面(13)に基づく耕
深値(J)から、未耕起地面(14)と盛上り地面(13)との差
の値(K)を減じた値と一致し、この補正値(d)は耕深が深
く設定されるほど比例的に大きく設定される。

次に上昇スイッチ(11)の状態を判別し（#3ステップ）、
OFF状態であれば後記するフラグを判別する（#4ステッ
プ）。

当該耕深制御装置(A)では、制御の初期の状態では、OFF
状態に設定されているため、#4ステップからの制御の流
れは#5ステップの自動耕深制御に至る。

通常の耕起作業では、この#5ステップによって制御モー
ドが自動耕深制御モードに設定され、この制御モードの
状態において、上昇スイッチ(11)がON操作されるとフラ
グをON状態に設定すると共に、ロータリ耕耘(6)を設定
位置まで強制的に上昇させる（#6，#7ステップ）。

この上昇操作は耕起作業の途中において、車体(1)が枕
地に達した場合等に行われ、車体(1)を枕地で旋回させ
てロータリ耕耘(6)を下降させると第３図に示すように
未耕起地面(14)に前記揺動カバー(6a)が接触することに
起因して耕深が深くなる現象を回避すると共に、枕地の
凹凸に起因してロータリ耕耘(6)の耕深があまり浅くな
らないよう、当該耕深制御装置(A)は以下のように動作
する。

因みに、#7ステップで行われる制御モードが強制上昇モ
ードであり、この制御モードの状態において、上昇スイ
ッチ(11)がOFF操作されるとフラグがON状態に設定され
ているので前記第４ステップで分岐してタイマを作動さ
せる（#8ステップ）。

この#8ステップの処理の後には、自動耕深制御の制御目
標を#2ステップで求めた補正値(d)に変更し（#9ステッ
プ）、この補正値(d)と耕深センサ(9)の信号値とを比較
し（#10ステップ）、制御方向を判別する（#11ステッ
プ）。

この判別でロータリ耕耘(6)の昇降制御の方向が下降の
場合には、そのまま自動耕深制御を行い（#12ステッ
プ）、昇降制御の方向が上昇の場合には制御を行なわ
ず、#8ステップで作動を開始したタイマによって設定時
間(T)の経過が計測されたかどうかを判別する（#13ステ
ップ）。

又、この#13ステップの設定時間(T)は約２秒程度であ
り、この設定時間(T)は車体(1)の前進によって前記揺動
カバー(6a)が盛上り地面(13)を検出するタイミングと略
一致する。そして、#13ステップで設定時間(T)の経過が
計測されるとフラグをOFF状態にし（#14ステップ）、タ
イマをOFF状態にし（#15ステップ）、設定耕深値と耕深
センサ(9)からの信号値との差を演算し（#15ステッ
プ）、この演算で得た差の値と所定値とを比較する（#1
7ステップ）。

#17ステップで差の値が所定値以下であると、制御目標
を#1ステップで入力された設定耕深値に復帰させると共
に（#18ステップ）、#5ステップの自動耕深制御状態に
なる。

又、#17ステップで差の値が所定値以上であると判別さ
れると、差の値を設定数(N)で分割すると共に（#1ステ
ップ）、制御目標を一旦耕深センサ(9)からの信号値に
置き換えた後、分割した値を一定時間の間隔でＮ回に達
するまで加算あるいは減算すると同時に自動耕深制御装
置(6)を緩速で本来の耕深に復帰させるようになってい
る。

尚、以上のように説明した制御をブロック的に捉えて制
御の流れを図式化したものが第１図である。

又、フローチャートの#5ステップを自動耕深制御手段
(B)、#7ステップを強制上昇手段(C)、#9ステップを補正
手段(D)、#11，#12ステップを牽制手段(E)、#19，#20ス
テップを緩速復帰手段(F)と夫々称する。

〔別実施例〕

本発明は上記実施例以外に例えば、夫々の手段等を論理
ゲート等で成るハードな回路に構成することも可能であ
り、又、耕深センサを非接触型に構成し、又、所定条件
を判別するための手段としてタイマに代えて、車輪の回
転量が設定量に達したことを計測するよう構成しても良
い。

又、緩速復帰手段としては例えば対地作業装置を昇降す
る油圧アクチュエータの油路に可変絞り弁を介装し、こ
の可変絞り弁の絞り量の調節で対地作業装置の昇降作動
の低速化を現出しても良い。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る対地作業装置の耕深制御装置の実施
例を示し、第１図は該耕深制御装置の構成を示すブロッ
ク図、第２図は該耕深制御装置の動作を示すフローチャ
ート、第３図は耕起作業開始時の状態を示す側面図、第
４図は耕起作業状態を示す側面図である。 (6)……対地作業装置、(B)……自動耕深制御手段、(C)
……強制上昇手段、(D)……補正手段、(d)……補正値、
(F)……緩速復帰手段。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対地作業装置(6)と該対地作業装置(6)の後
   方地面との相対距離を目標設定値に維持するよう昇降制
   御する自動耕深制御手段(B)及び、この自動耕深制御手
   段(B)による制御に優先して対地作業装置(6)を強制的に
   上昇する強制上昇手段(C)が備えられた対地作業装置の
   耕深制御装置であって、前記強制上昇手段(C)の制御解
   除による対地作業装置(6)の下降から所定条件が成立す
   るまで、前記自動耕深制御手段(B)の制御目標を、前記
   目標設定値よりも浅い補正値(d)になるよう補正する補
   正手段(D)、及び、前記所定条件が成立した時点での対
   地作業装置(6)の耕深値が、前記目標設定値に対して所
   定値以上の差を生じている場合に、対地作業装置(6)の
   耕深を前記目標設定値に近づける昇降作動を迅速で行う
   緩速復帰手段(F)が備えられている対地作業装置の耕深
   制御装置。
2. 【請求項２】前記緩速復帰手段(F)による昇降作動の低
   速化を間歇駆動によって得ている特許請求の範囲第１項
   に記載の対地作業装置の耕深制御装置。