JPH0720404B2 - 対地作業機の耕深制御部におけるハンティング防止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、対地作業機の耕深制御部におけるハンティ
ング防止装置に関する。

（ロ）従来の技術 従来、トラクター等に昇降機構を介して昇降自在に連結
されたロータリ耕耘作業機等の対地作業機に、耕耘爪の
耕深を検知する手段と、同爪が接地してからの時間を検
知する手段と、各検知手段の検出値を演算する演算手段
とを具備して、演算結果にもとずき昇降機構を制御し
て、作業機が地表面から離隔した上方位置から耕耘作業
位置まで降下するまでの間は作業機を急降下させて作業
能率を高めると共に枕地を狹め、一旦作業機が耕起作業
位置まで降下すると耕起作業に適した緩速の降下作動を
行わせるという二通りの作業機の降下速度制御を可能に
した対地作業機の降下速度制御装置が発明されている
（特願昭61−261017号）。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記の装置では、耕起作業位置に降下し
た直後にハンティングが発生して、作業機が上下に振動
し、特に浅耕作業時には、作業機の降下速度が充分に減
速されないまま設定耕深に達するためオーバーシュート
が起りやすく、そのため、耕深検出値が有効に作用しな
い範囲を示す耕深制御の不感帯幅を上記オーバーシュー
ト量よりも大きくして使用したり、又は作業機を半固定
状態にして使用しており、このような状態では十分な耕
深制御が行われないため、耕耘作業の仕上り状態が均一
になり難く、表面にうねりを発生させたり、耕盤に凹凸
を生じさせたりする欠点があった。

（ニ）問題点を解決するための手段 この発明では、トラクターに昇降機構を介して昇降自在
に連結されたロータリ耕耘作業機と、同ロータリ耕耘作
業機の耕耘爪の耕深を検知する耕深検知手段と、同耕深
検知手段の耕深検出値と耕深の設定値とを比較演算しそ
の結果を昇降機構に出力する演算手段とを具備して、耕
深検知手段の耕深検出値に基づく昇降機構の作動制御に
より、ロータリ耕深作業機の耕深を一定に保持すべく構
成すると共に、演算手段に、上記耕深の設定値を内包
し、かつ耕深検知手段からの耕深検出値が有効に作用し
ない範囲を示す不感帯幅を設定した対地作業機の耕深制
御において、耕深爪が接地してからの経過時間を検知す
る経過時間検知手段を設けて、同経過時間検知手段が、
耕耘爪が接地してから一定時間を経過したことを検知す
るまでは前記不感帯幅を広く設定し、一定時間経過後は
不感帯幅を狭く設定することを特徴とする対地作業機の
耕深制御部におけるハンティング防止装置を提供せんと
するものである。

（ホ）作用・効果 この発明によれば、耕耘爪下端が接地してから所定の時
間を経過するまでの間、耕深制御の不感帯幅を大きくと
ることによって、作業機の降下作動直後の過敏な制御作
動を抑止して、前記のハンティングの発生を防止し、所
定時間経過後は、不感帯幅を狭くして精密な耕深制御を
行うことにより、浅耕作業時においても、耕起作業結果
が良くなり、均平な耕起面と凹凸のない耕盤の仕上がり
を得ることができる。

（ヘ）実施例 この発明の実施例を図面にもとづき詳説すれば、（Ａ）
は農業用のトラクターを示し、フレーム（１）の上面に
エンジン（２）及びエンジン（２）と直結した油圧ポン
プ（３）を内蔵した原動機部（４）を搭載し、原動機部
（４）の後方に連設したクラッチハウジング（５）の後
部にミッションケース（６）を連設して、同ケース
（６）の左右側に張設した左右後車輪（７）を駆動する
と共に、フレーム（１）の下方左右側に張設した左右前
車輪（８）を運転部（９）に立設したハンドル（10）で
操向してトラクター（Ａ）を走行させるように構成して
いる。

また、ミッションケース（６）の後面には、左右傾動自
在としたヒッチ（11）を連設して、同ヒッチ（11）を介
し作業機（Ｂ）を連結しており、同作業機（Ｂ）は、機
枠（12）の下方に軸架した耕耘軸（13）を連動機構（1
4）を介して回動せしめ、同軸（13）に多数植設した耕
耘爪（15）にて圃場面を耕起するようにして構成してい
る。

なお、耕耘爪（15）の後方には、上方カバー（26）の後
端に連設された上端を中心として回動自在のリヤカバー
（16）が連設されており、更に機枠（12）の後方にはデ
プスアジャストフレーム（17）を介して尾輪（18）が垂
設されている。

また、ミッションケース（６）の上面には、油圧作動の
昇降機構（19）が配設されており、同機構（19）から後
方向に延出した左右リフトアーム（20）（21）を、同機
構（19）を中心として上下回動せしめ、同アーム（20）
（21）の先端を、それぞれリフトロッド（22）を介して
ロータリ作業機（Ｂ）の機枠（12）と連結して、同機構
（19）の作動により同作業機（ｂ）を昇降作動させるも
のである。なお、同作業機（Ｂ）の上昇作動は、油圧ポ
ンプ（３）からの油圧により行われるものであるが、降
下作動は同作業機（Ｂ）の自重によって行われるもので
ある。

また、右側リフトロッドの中途には、ロータリ作業機
（Ｂ）を、トラクター（Ａ）に対しローリングさせるた
めの油圧シリンダー（23）が介設されている。

そして、これらの油圧アクチュエータの作動は、下記の
ように構成した制御装置（Ｃ）によって制御されてい
る。

すなわち、同トラクター（Ａ）には、トラクター（Ａ）
の水平からの前後傾斜を検出するためのピッチングセン
サー（24）を運転部（９）の左側に配設し、ミッション
ケース（６）の後面と、同後面に左右傾動自在に連設し
たヒッチ（11）との間に、トラクター（Ａ）とロータリ
作業機（Ｂ）との相対傾斜を検出するためのローリング
センサー（25）を張設し、ロータリ作業機（Ｂ）の上カ
バー（26）の上面に、リヤカバー（16）の回動角度を、
ロッド（27）を介し検知して耕耘爪（15）の耕深を検出
するための耕深検出手段としてのリヤカバーセンサー
（28）を配設している。

また、昇降機構（19）の左リフトアーム（20）の基端に
は、同アーム（20）の昇降回動角度を検出して、作業機
（Ｂ）の上下位置を検知するための昇降センサー（29）
が配設されており、更に、運転部（９）左側の変速レバ
ー（30）の基端には、同レバー（30）を後退位置に入れ
たときに出力する後退検出センサー（31）を配設してい
る。

そして、昇降機構（19）及びローリング用の油圧シリン
ダー（23）の作動は、上記の各センサー（24）（25）
（28）（29）（31）の検出結果により制御されており、
この制御の初期設定、及び制御モード切換のための制御
装置（Ｃ）として、コントロールボックス（32）を運転
部（９）の右側フェンダー上面に配設している。

コントロールボックス（32）は、内部に時間経過を検知
する経過時間検知手段と、各検知手段からの検出結果を
演算し、演算結果を出力する演算手段としてのマイクロ
コンピューター（33）及び入出力インターフェース（33
−１）（33−２）等の周辺機器を内蔵しており、同ボッ
クス（32）の表面には、モード切換ダイアル（34）、作
業機上下位置設定ダイアル（35）、耕深設定ダイアル
（36）、耕深制御の感度設定スイッチ（37）、作業機
（Ｂ）を手動で昇降させるための昇降スイッチ（38）、
トラクター（Ａ）と作業機（Ｂ）との間の左右傾斜角度
設定ダイアル（39）、左右傾斜の作動速度設定スイッチ
（40）、左右傾斜反転スイッチ（41）が配設されてい
る。

そして、マイクロコンピューター（33）にて各センサー
（24）（25）（28）（29）（31）からの出力を、各ダイ
アル及びスイッチ（34）（35）（36）（37）（38）（3
9）（40）（41）の設定位置を参照して処理し、昇降機
構（19）及びローリング用の油圧シリンダー（23）の作
動を制御するための電磁油圧制御弁（42）（43）のソレ
ノイド（44）（45）（46）（47）へ制御出力するように
構成している。

特にリヤカバーセンサー（28）による昇降機構（19）の
降下作動の制御は、作業機（Ｂ）が地表面から離隔した
上方位置から耕起作業位置までの降下作動と、作業中一
定耕深を保持するための二種類の制御が行われており、
まず前者について第６図、第７図により説明すると、コ
ントロールボックス（32）の昇降スイッチ（38）の操作
等により、マイクロコンピューター（33）から作業機降
下用のソレノイド（45）に出力（48）されると、電磁油
圧制御弁（42）の降下側のポートが開き、作業機（Ｂ）
を急速降下（49）させる。

この急速降下（49）は、出力（48）によって制御されて
おり、同信号（48）は、昇降機構（19）に設けた昇降セ
ンサー（29）からの信号により、作業機（Ｂ）の対地高
さが減ずるに従ってデューティ比が次第に減少するよう
に制御されており、そのため、制御されており、そのた
め、作業機（Ｂ）が地表に上方から近接するに従って降
下速度が次第に減速されるようになっている。

そして、作業機（Ｂ）が降下して、リヤカバー（16）の
下端（16−１）が地表面に当接して押し上げられ、リヤ
カバーセンサー（28）からの検出値（50）が立ちが上り
（50a）、この立ち上がり（50a）によって接地が検知さ
れ、マイクロコンピューター（33）のタイマー機能を用
いて接地時点から所定時間（ｔ）（本実施例では約２秒
間）を経過するまでの間、上記出力（48）のデューティ
比の逓減を継続させ、所定時間（ｔ）の経過後、一定耕
深保持の制御に移行する。

なお、上記の減速の場合は、パルス状出力（52）のデュ
ーティ比を変更することで調整可能である。

従って、耕耘爪下端（15−１）の接地はリヤカバーセン
サー（28）からの出力により検出され、作業機降下速度
減速手段としてのパルス状出力（52）にて、電磁油圧制
御弁（42）のソレノイド（45）を作動させるように構成
したことにより、耕耘爪下端（15−１）が接地してから
所定時間経過するまでの間、作業機（Ｂ）の降下速度の
減速を行うことが可能になり、耕耘爪（15）の喰い込み
による弊害を防止することができる。

次いで、作業中一定耕深を保持するための制御について
第８図によって説明すると、耕起作業中、リヤカバーセ
ンサー（28）から耕深の検出値（50）が継続して出力さ
れており、予め耕深設定ダイアル（36）で設定した設定
値（51）から上記検出値（50）を差引いた値が正、すな
わち耕深が設定値よりも浅い場合、上記差引値に略比例
したデューティ比のパルス状出力（52′）をソレノイド
（45）に出力させて設定値（51）からの偏差に略比例し
た降下速度で作業機（Ｂ）を降下させる。

従って、作業機（Ｂ）の耕深制御が目標値からの偏差に
比例した制御量によって行われるという比例制御によっ
て行われるので、高度な耕深制御が行われ、一定耕深の
保持が迅速かつ安定して行われるという効果がある。

なお（54）は、耕深検出値が有効に作用しないように設
定値（51）を挾んで設けた不感帯幅を示しており、同不
感帯幅（54）を狭くすると耕深制御は精密になるが、耕
深の僅かな変動に対しても制御動作が行われて同制御が
過敏となり、作業機（Ｂ）の降下作動直後には、不感帯
幅（54）が狭いと、浅耕作業時は作業機（Ｂ）の降下速
度が充分に減速されていないためオーバーシュートが発
生し、このオーバーシュートが誘引となってハンティン
グが惹起しやすい。

そこで、本発明では、第９図で示すように耕耘爪（15）
で接地してから一定時間（ｔ′）すなわちハンティング
を起しやすい作業機（Ｂ）の降下作動直後の時期は広い
不感帯幅（54a）を設定してハンティングの発生を防止
し、同時間（ｔ′）経過後ハンティング発生の可能性が
減少してからは狭い不感帯幅（54b）を設定することに
よって、精密な耕深制御を行うようにして、浅耕作業の
開始時においてもハンティングのない精密な耕深制御が
可能となっている。

上記のように、本実施例では、上方位置から耕起作業位
置までの作業機の降下作動速度制御を、同作業機の対地
高さの減少に従って次第に減速させることにより、作業
機接地時のダッシング及びエンストを防止しながら、か
つ、作業機の降下に降下に要する時間を短縮でき、ま
た、耕起作業中一定耕深を保持するための降下速度を比
例制御し、耕耘爪が接地してから一定時間中、耕深制御
の不感帯幅時においてもハンティングの発生を防止し、
しかも、一定耕深の保持が迅速かつ精密に行われるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるハンティング防止装置を有する
対地作業機の全体側面図。 第２図は、同平面図（一部削除）。 第３図は、コントロールボックスの平面図。 第４図は、油圧回路図。 第５図は、制御装置のブロックダイアグラム。 第６図は、リヤカバーセンサーの出力特性を示すグラ
フ。 第７図は、上方位置から耕起作業位置までの作業機降下
速度と、ソレノイドへの出力との関連を示すグラフ。 第８図は、一定耕深保持のための作業機降下速度と、ソ
レノイドへの出力との関係を示すグラフ。 第９図は、作業機降下作動直後の耕深制御動作及び不感
帯幅を示すグラフ。 （Ａ）：トラクター （Ｂ）：作業機 （15）：耕耘爪 （19）：昇降機構

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トラクター（Ａ）に昇降機構（19）を介し
   て昇降自在に連結されたロータリ耕耘作業機（Ｂ）と、
   同ロータリ耕耘作業機（Ｂ）の耕耘爪（15）の耕深を検
   知する耕深検知手段と、同耕深検知手段の耕深検出値と
   耕深の設定値とを比較演算しその結果を昇降機構（19）
   に出力する演算手段とを具備して、耕深検知手段の耕深
   検出値に基づく昇降機構（19）の作動制御により、ロー
   タリ耕耘作業機（Ｂ）の耕深を一定に保持すべく構成す
   ると共に、演算手段に、上記耕深の設定値を内包し、か
   つ耕深検知手段からの耕深検出値が有効に作用しない範
   囲を示す不感帯幅を設定した対地作業機の耕深制御にお
   いて、 耕耘爪（15）が接地してからの経過時間を検知する経過
   時間検知手段を設けて、同経過時間検知手段が、耕耘爪
   （15）が接地してから一定時間（ｔ′）を経過したこと
   を検知するまでは前記不感帯幅を広く設定し、一定時間
   （ｔ′）経過後は不感帯幅を狭く設定することを特徴と
   する対地作業機の耕深制御部におけるハンティング防止
   装置。