JPH0740809B2 - 昇降制御装置 - 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べく、対地作業装置に備え
た接地型の耕深検出器からの検出結果に基づいて該対地
作業装置の昇降を行う自動耕深制御手段、及び、この自
動耕深制御手段の制御に優先して、対地作業装置を強制
的に上昇させる強制上昇手段が備えられた昇降制御装置
に関し、詳しくは、上昇状態の対地作業装置を下降させ
る際において、下降速度を制御する技術に関する。

〔従来の技術〕

従来、上記のように自動耕深制御手段、及び、強制上昇
手段夫々が備えられた昇降制御装置としては特開昭62−
236403号公報に示されるものが存在し、又、上昇状態の
対地作業装置を下降させる際に、下降速度を制御するた
めの技術としては特開昭56-169501号公報に示されるも
のが存在する。

〔発明が解決しようとする課題〕

ここで、前記従来例のうち、後者のものについて考える
に、この従来例では対地作業装置の上下方向の変位を検
出する接地型の耕深検出器が設けられると共に、対地作
業装置を下降させる際には、この耕深検出器の接地によ
って地面を検出するまで急速に下降させ、地面を検出す
ると、下降速度を減じて、車体のダッシングの防止と、
エンジンに対する過負荷の防止等とを図るように構成さ
れている。

又、この従来例では耕深検出器の接地タイミングと略同
時に減速を開始するため、地面と車体との相対的な姿勢
に拘らず確実に下降速度を減じて、車体のダッシングの
防止と、エンジンに対する過負荷の防止とを図るという
良好な面を現出する反面、対地作業装置が所望の速度に
減速されるまでに適当な時間を要し、耕深検出器の接地
タイミングから多少の距離は下降することから、このよ
うに対地作業装置の接地タイミングと、耕深検出器の接
地タイミングとを略一致させたものでは、対地作業装置
の地面への突入時には充分な減速状態に達していないこ
ともあり、例えば、地面の土質が極めて硬質である場合
には対地作業装置のロータ等からの反力によって、車体
をダッシングさせたり、エンジンが過負荷の状態に陥っ
たり、又、車体が軽量である場合には、車体前部を浮き
上らせて一時的に耕深を深くすることもあり改善の余地
がある。

尚、この不都合を解決するため、耕深検出器の上下方向
の寸法の拡大を図って、対地作業装置を下降させる際に
は、対地作業装置の接地タイミングより早いタイミング
（高いレベル）で減速を行うことも考えられるが、この
ように耕深検出器の寸法の拡大を図ろうとした場合に
は、対地作業装置を改造しなくてはならず、実現には困
難を伴うものとなる。

発明の第１の目的は、合理的な改造によって従来例の良
好な面を損なうことなく、対地作業装置が地面に接する
レベルより高いレベルから対地作業装置の下降速度の減
速を行う制御系をできるだけ簡単に構成する点にある。

又、この第１の目的のように対地作業装置の接地レベル
より高いレベルから、下降速度の減速を行う場合におい
て、この減速を開始するレベルが地面から大きく離間し
ていると作業能率を低下させることにも繋がる。特に、
耕深が比較的浅く設定されている場合には、車体をダッ
シングさせたり、エンジンに対して過負荷の状態に陥る
という現象を生じ難いにも拘わらず低速で下降する結
果、作業能率を大きく低下させることもある。

発明の第２の目的は、前述した第１の目的に加えて、こ
の減速のタイミングを合理的に設定して、作業能率を高
く維持できる制御系を構成する点にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の特徴（請求項１）は、冒頭に記したように接地
型の耕深検出器からの検出結果に基づいて対地作業装置
の昇降を行う自動耕深制御手段、及び、対地作業装置を
強制的に上昇させる強制上昇手段が備えられた昇降制御
装置において、前記自動耕深制御手段での制御時におけ
る対地作業装置の対車体レベルを記憶保持する記憶手段
が設けられ、前記強制上昇手段の制御が解除されて、対
地作業装置が下降する際に、記憶手段に記憶保持された
対車体レベルを基準に高レベル側に形成された減速レベ
ルまで対地作業装置が下降したタイミングで、下降速度
を減ずる減速手段が設けられると共に、対地作業装置が
下降する際に、前記減速レベルまで対地作業装置が下降
したタイミング、あるいは、前記耕深検出器の接地を検
出したタイミングのうち早い方のタイミングで下降速度
を減ずる選択減速手段が設けられて成る点にあり、その
作用、及び、効果は次の通りである。

〔作 用〕

上記特徴（請求項１）によると、圃場の枕地等の旋回操
作時のように、強制上昇手段によって、対地作業装置を
所定のレベルまで一旦上昇させた後、下降させる場合に
は、記憶手段に記憶保持された対車体レベルを基準にし
て形成された減速レベルに達するまでは対地作業装置を
高速で下降させ、減速レベルに達した後には減速手段が
対地作業装置を低速で下降させるものとなり、又、この
減速レベルまで対地作業装置が下降しないうちに、耕深
検出器の接地が検出されると、この検出タイミングで選
択減速手段が対地作業装置の下降速度を減ずるものとな
る。

つまり、自動耕深制御時の対地作業装置の対地レベル
は、車体の車輪等の走行装置の地面への沈み込み等に拘
わり無く、設定状態に維持されるので、地面から上方の
所定のレベルに減速レベルを設定して、地面を基準にし
た下降速度の自動減速を可能にすると共に、例えば、地
面が大きく荒れている場合のように減速レベルまで下降
する以前に対地作業装置が接地するような状況であって
も、耕深検出器の接地によって下降速度の自動減速も可
能になるので減速レベルを基準にした自動減速が機能し
難い場合にも確実な自動減速を可能にする。

又、請求項２によると、目標設定値を深い側に変更する
ほど自動耕深制御手段での制御時の対地作業装置の対車
体レベルから高レベル側に減速レベルが偏位するよう減
速レベル調節手段が機能するので、自動耕深制御時の目
標設定値を変更しても地面を基準にした減速レベルを定
まった値に維持することが可能になる。

〔発明の効果〕

従って、電気的な素子等で簡単に構成できる記憶手段を
設けるという改造によって、対地作業装置を高レベルか
ら下降させる際には、対地作業装置が地面に接する以前
のタイミングで下降速度を高速から低速に切換え、又、
選択減速手段を設けることによって、地面が荒れている
場合でも、確実に減速を行って高速下降状態のまま対地
作業装置を地面に突入させる等の不都合を解消できる制
御系が構成された（請求項１）。又、制御系を電気的に
形成した場合には、マイクロプロセッサにセットできる
プログラム、あるいは、オペアンプ等で簡単に構成でき
る減速レベル調節手段を設けることによって、地面を基
準にした減速のタイミングの適正化を図って作業能率を
高く維持する制御系が簡単に構成されたのである（請求
項２）。

〔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３図に示すように、車体の後部の伝動ケース（１）の
上部に油圧シリンダ（２）の駆動によって昇降作動する
左右一対のリフトアーム（３）が設けられ、このリフト
アーム（３）は、車体の後端に２点リンク機構（４）を
介して昇降自在に連結された、ロータリ型の対地作業装
置（５）を、リフトロッド（６）を介して吊下げ支持し
ている。又、この車体に設けられた運転座席（７）の側
部には、対地作業装置（５）の昇降制御を行うコントロ
ールボックス（８）が設けられて同図に示す如く、耕耘
作業は、コントロールボックス（８）の上面に設けられ
たダイヤル（９）によって設定された耕深設定値と、対
地作業装置（５）の後部に揺動自在に支持された、後カ
バー（5a）の揺動姿勢に基づく検出耕深値とが平衡する
まで対地作業装置（５）の昇降を行う、フィードバック
型の昇降制御系で行われる。

又、この制御動作を自動耕深制御と称し、前記コントロ
ールボックス（８）には、この自動耕深制御の動作のほ
かに、コントロールボックス（８）に設けられた押し操
作型のスイッチ（10）のON操作によって、自動耕深制御
に優先して対地作業装置（５）を上昇限界まで上昇さ
せ、このスイッチ（10）のOFF操作によって、自動耕深
制御状態に復元させる強制上昇手段（Ｃ）と、この復元
時において、対地作業装置（５）が、後記する減速レベ
ル（Ｌ）までは高速で下降させ、減速レベル（Ｌ）に達
すると低速で下降させる手段とを有する昇降制御装置
（Ａ）が収められている。

即ち、昇降制御装置（Ａ）、及び、この装置に連系する
系の概要は第１図のように表わされ、前記スイッチ（1
0）、前記ダイヤル（９）で操作される耕深設定値（1
1）、前記後カバー（5a）で操作される耕深検出器（1
2）、前記リフトアーム（３）の揺動角から対地作業装
置（５）の対車体レベルを検出する対車体レベル検出器
（13）夫々からの信号は昇降制御装置（Ａ）に入力され
る。

尚、スイッチ（10）はON・OFF操作型に構成され、耕深
設定値（11）、耕深検出器（12）、対車体レベル検出器
（13）夫々はポテンショメータ型に構成され、又、昇降
制御装置（Ａ）はマイクロプロセッサ（図示せず）を有
して構成され、この出力信号がドライバ（14）を介し
て、前記油圧シリンダ（２）を制御する電磁弁（15）に
出力されるよう信号系が形成されている。

又、昇降制御装置（Ａ）の動作は第２図のフローチャー
トのように表わされている。

即ち、制御が開始されると、スイッチ（10）の状態を判
別して、ON操作されていれば、対地作業装置（５）を所
定のレベルまで強制上昇させ（＃1,＃2,＃３ステッ
プ）、OFF状態にあれば、耕深検出器（12）の信号を入
力して後カバー（5a）の姿勢が垂れ下り状態にあるか、
耕起姿勢にあるかを判別する（＃4,＃５ステッップ）。

＃５ステップで耕起姿勢にあると判別されると、耕深設
定値（11）及び耕深検出器（12）夫々からの信号を入力
して自動耕深制御を行い（＃6,＃7,＃８ステップ）、次
に、この自動耕深制御状態における対地作業装置（５）
の対車体レベルを対車体レベル検出器（13）から入力
し、かつ、この対車体レベル値と、前記耕深設定値（1
1）で設定されたて耕深設定値とに基づいて減速レベル
（Ｌ）を演算によって求め、この結果を記憶手段（Ｄ）
（メモリ）に保持する（＃9,＃10,＃11ステップ）。

又、＃５ステップで後カバー（5a）が垂れ下がり状態に
あると判別されると、前記電磁弁（15）に対して直流信
号を出力して、対地作業装置（５）を高速で下降させる
と共に（＃12ステップ）、対車体レベル検出器（13）の
信号によって対地作業装置（５）が、前記減速レベル
（Ｌ）に達しているかを判別し（＃13,＃14ステッ
プ）、達していなければ耕深検出器（12）の信号によっ
て後カバー（5a）が持ち上げられたかを判別し（＃5,＃
16ステップ）、後カバー（5a）が持ち上げられなけれ
ば、＃12ステップからの動作を継続させる。

そして、第４図に示す如く対地作業装置（５）が減速レ
ベル（Ｌ）に達したことを＃14ステップで判別した場
合、あるいは、第５図に示す如く後カバー（5a）が接地
によって持ち上げられたことを＃16ステップで判別した
場合には、前記電磁弁（15）に対し間歇信号を出力し
て、対地作業装置（５）を減速して下降させ（＃17ステ
ップ）、この後、＃６ステップからの自動耕深制御に移
行するようになっている。

尚、本フローチャートでは＃３ステップを強制上昇手段
（Ｃ）と称し、＃８ステップを自動耕深制御手段（Ｅ）
と称し、＃10ステップを減速レベル調節手段（Ｆ）と称
し、＃13,＃14,＃17ステップを減速手段（Ｇ）と称し、
＃13〜＃17ステップを選択減速手段（Ｈ）と称し、又、
記憶手段（Ｄ）はメモリ（図示せず）で構成されてい
る。

〔別実施例〕

本発明は上記実施例以外に例えば、記憶手段以外の５つ
の手段夫々をハードな回路で構成することが可能であ
り、又、減速レベルは設定耕深値に対応して変化させ
る、あるいは、設定耕深値に拘らず一定の値を保持する
もののいずれであっても良い。

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昇降制御装置の実施例を示し、第１
図は該制御装置のブロック回路図、第２図は該制御装置
の動作を表わすフローチャート、第３図は耕起作業時に
おける農用トラクタ後部の側面図、第４図は減速レベル
を表わす農用トラクタ後部の側面図、第５図は荒れた地
面に対地作業装置を下降させている状態を表わす農用ト
ラクタ後部の側面図である。 （５）……対地作業装置、（12）……耕深検出器、
（Ｃ）……強制上昇手段、（Ｄ）……記憶手段、（Ｅ）
……自動耕深制御手段、（Ｆ）……減速レベル調節手
段、（Ｇ）……減速手段、（Ｈ）……選択減速手段、
（Ｌ）……減速レベル。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対地作業装置（５）と対地作業装置（５）
   の後方地面との相対距離を目標設定値に維持すべく、対
   地作業装置（５）に備えた接地型の耕深検出器（12）か
   らの検出結果に基づいて該対地作業装置（５）の昇降を
   行う自動耕深制御手段（Ｅ）、及び、この自動耕深制御
   手段（Ｅ）の制御に優先して、対地作業装置（５）を強
   制的に上昇させる強制上昇手段（Ｃ）が備えられた昇降
   制御装置であって、前記自動耕深制御手段（Ｅ）での制
   御時における対地作業装置（５）の対車体レベルを記憶
   保持する記憶手段（Ｄ）が設けられ、前記強制上昇手段
   （Ｃ）の制御が解除されて、対地作業装置（５）が下降
   する際に、記憶手段（Ｄ）に記憶保持された対車体レベ
   ルを基準に高レベル側に形成された減速レベル（Ｌ）ま
   で対地作業装置（５）が下降したタイミングで、下降速
   度を減ずる減速手段（Ｇ）が設けられると共に、対地作
   業装置（５）が下降する際に、前記減速レベル（Ｌ）ま
   で対地作業装置（５）が下降したタイミング、あるい
   は、前記耕深検出器（12）の接地を検出したタイミング
   のうち早い方のタイミングで下降速度を減ずる選択減速
   手段（Ｈ）が設けられて成る昇降制御装置。
2. 【請求項２】前記減速レベル（Ｌ）が、前記目標設定値
   を深い側に設定変更するほど、自動耕深制御手段（Ｅ）
   での制御時における対地作業装置（５）の対車体レベル
   を基準として高レベル側に偏位するよう、目標設定値と
   連係して減速レベル（Ｌ）の変更を行う、減速レベル調
   節手段（Ｆ）が設けられて成る請求項１記載の昇降制御
   装置。