JPH0745127Y2

JPH0745127Y2 - 農作業機の耕深制御装置

Info

Publication number: JPH0745127Y2
Application number: JP1988117185U
Authority: JP
Inventors: 英機神山
Original assignee: Yanmar Agricultural Equipment Co Ltd
Current assignee: Yanmar Agricultural Equipment Co Ltd
Priority date: 1988-09-06
Filing date: 1988-09-06
Publication date: 1995-10-18
Anticipated expiration: 2003-09-06
Also published as: JPH0236911U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案はトラクターなどに連結する農作業機の耕深制御
装置に関する。

（従来の技術）従来、この種耕深制御装置は、実開昭59−66793号公報
に示されるごとく農作業機の耕耘深さを検出する耕深セ
ンサーと、前記農作業機の耕耘深さを設定する耕深設定
器と、前記センサーの出力により前記農作業機の耕耘深
さを前記設定器で設定する深さに制御する耕深制御機構
とを備え、前記農作業器の作業走行時で、該農作業機が
圃場の凹凸などにより上下移動したとき、前記耕深制御
機構の耕深センサーから出力信号を出力し、この出力信
号に基づく前記耕深制御機構の駆動により前記作業機の
耕耘深さを前記耕深設定器で設定した設定値に制御し、
前記作業機による耕耘深さを均一ならしめるごとくして
いる。

（考案が解決しようとする課題）ところで、前記した耕深制御装置により耕深制御を行う
に際し、凹凸が激しい圃場などでの耕耘作業を行うため
農作業機の走行速度を遅くした場合には、前記耕深制御
機構による耕深制御を行いすぎてハンチングが発生し易
く、この結果、耕耘後には波打ち現象等が発生する問題
があった。

本考案の目的は、農作業機の走行速度が遅い場合におけ
るハンチングの発生を抑え、走行速度が遅いときの波打
ち現象等を低減させて、安定した耕深制御を行え得ると
共に、走行速度が速いときの応答性を十分に確保するこ
とができる耕深制御装置を提供するにある。

（課題を解決するための手段）しかして、本考案は、農作業機の耕耘深さを検出する耕
深センサー（20）と、前記農作業機の耕耘深さを設定す
る耕深設定器（25）と、前記センサー（20）の出力によ
り前記農作業機の耕耘深さを前記設定器（25）で設定す
る深さに制御する耕深制御機構（10）とを備えた農作業
機の耕深制御装置において、前記耕深センサー（20）か
ら出力される検出値の移動平均値と前記設定器（25）の
設定値とを比較し、その差に基づいて前記耕深制御機構
（10）を制御すべく成す一方、前記農作業機の走行速度
が遅いとき、前記耕深センサー（20）による検出値の移
動平均に使用するデータ量を前記農作業機の走行速度が
速いときに比べて多くすると共に、前記農作業機の走行
速度が速いとき、前記移動平均に使用する最終データの
重み付け量を、前記農作業機の走行速度が遅いときに比
べて多くしたのである。

（作用）上記構成により、農作業機の走行速度が遅いときには、
耕深センサー（20）による検出値の移動平均に使用する
データ量が多く、応答性は多少緩慢になるけれども、移
動平均値の変化を少なく抑えることができると共に、前
記移動平均に使用する最終データの重み付け量が少ない
から、移動平均値が最終データに大きく依存することな
く、多いデータ量の各データ値を均等にならした値に近
づけることができるのであり、こうして求めた移動平均
値に基づいて農作業機の走行速度が遅いときの耕深制御
を行うから、農作業機のハンチングを効果的に防止でき
て、波打ち現象等を低減でき、仕上げ面をなめらかに仕
上げることができるのである。

一方、農作業機の走行速度が速いときには、耕深センタ
ー（20）による検出値の移動平均に使用するデータ量が
少なくて、応答性を向上できると共に、移動平均に使用
する最終データの重み付け量が多いから、少ないデータ
量を補なって、その移動平均値を、制御直前の最終デー
タに近づけることができるのであり、こうして求めた移
動平均値に基づいて農作業機の走行速度が速いときの耕
深制御を行うから、ハンチングが問題とならない深い耕
耘において、応答性を十分に高めた的確な耕耘を行うこ
とができるのである。

（実施例）以下本考案にかかる農作業機の耕深制御装置を図面の実
施例によって説明する。

図面の実施例では、農作業機としてロータリ装置を備え
たトラクターを示しており、第１図において、（１）は
トラクターの機体であって、前方上部にエンジン（２）
を搭載すると共に、前記機体の前部両側に前車輪（３）
を、また後部に前記エンジン部に連動する後車輪（４）
をそれぞれ軸支して、前記エンジン部の駆動に伴う前記
後車輪（４）の回転駆動により前記機体（１）の走行を
行うごとくしている。

前記機体（１）の後部には、１本のトップリンク（５）
と２本のロアリンク（６）を介してロータリ装置（７）
を上下方向に昇降可能に支持すると共に、前記機体
（１）には両側に２本のリフトアーム（８）をもつ油圧
昇降装置（９）を設け、該昇降装置（９）の各リフトア
ーム（８）を前記各ロアリンク（６）にそれぞれ連結
し、前記昇降装置（９）による各リフトアーム（８）の
上下動により、前記各ロアリンク（６）を介して前記ロ
ータリ装置（７）を昇降操作するごとくしている。

また、前記のごときトラクター（１）には、前記ロータ
リ装置（７）の耕耘深さを検出する耕深センサー（20）
と、前記ロータリ装置（７）の耕耘深さを設定する耕深
設定器（25）と、前記センサー（20）の出力により前記
ロータリ装置（７）の耕耘深さを前記設定器（25）で設
定する深さに制御する耕深制御機構（10）とを備えた耕
深制御装置を設けている。

前記耕深センサー（20）としては、超音波センサーを用
い、該センサー（20）を前記ロータリ装置（７）の前部
位置に取付け、前記ロータリ装置（７）の上下動作に伴
う前記センサー（20）から耕耘前の圃場面までの距離、
つまり、ロータリ装置（７）の耕耘深さを定期的に検出
すべく成している。

尚、耕深センサー（20）としては、超音波センサーのよ
うな非接触センサーを用いる他、前記ロータリ装置
（７）のリヤカバーに検出レバーを取付けた接触式のも
のであってもよい。

また、前記耕深制御機構（10）としては、前記油圧昇降
装置（９）を電気的に制御することにより行うのであっ
て、第４図に示すごとく、油圧ポンプ（Ｐ）に３位置６
ポートタイプの電磁切換弁（11）を接続し、該電磁切換
弁（11）に前記油圧昇降装置（９）における油圧シリン
ダ（91）の上昇及び下降側に接続して、前記電磁切換弁
（11）に設けるソレノイド（S₁）（S₂）の動作に伴い該
電磁切換弁（11）を切換操作して、前記油圧シリンダ
（91）の上昇又は下降側の何れか一方に供給することに
より、前記油圧シリンダ（91）のピストンロッド（92）
を進退動させ、このピストンロッド（92）の進退動によ
り前記ロータリ装置（７）を上下動させ、該ロータリ装
置（７）の耕深制御を行うべく構成している。

さらに、前記耕深制御装置の制御回路としては、第３図
に示す如くコントローラ（12）の入力ポートに、前記ポ
ジションコントロールレバー（21）のロータリ装置
（７）上昇操作によりオン作動する上昇ポジションスイ
ッチ（22）と、トラクターの走行レバー（23）の後進操
作によりオン作動する後進スイッチ（23a）と、ロータ
リ装置（７）の走行速度を検出する速度センサー（30）
と、耕耘深さを検出する耕深センサー（20）と、耕深設
定値を設定する耕深設定レバー（24）により作動制御す
るポテンショメータ型耕深設定器（25）と、作業機ポジ
ションセンサー（26）と、作業機ポジション設定器（2
7）及び自動制御時にオン動作する自動スイッチ（28）
を接続する一方、前記コントローラ（12）の出力ポート
に、前記電磁切換弁（11）の各ソレノイド（S₁）（S₂）
をスイッチング回路を介して接続している。又、第３図
中、（29）は前記コントローラ（12）の出力ポートに接
続される表示器又は警報装置などである。

斯くして、前記ロータリ装置（７）による耕耘作業時に
前記耕深制御装置で前記ロータリ装置（７）の耕耘深さ
を自動制御する場合には、前記上昇スイッチ（22）及び
後進スイッチ（23a）がオフ状態のもとで、第５図に示
されるごとく前記ポジションスイッチ（22）と後進スイ
ッチ（23a）がオフの状態のもとで前記自動スイッチ（2
8）をオン動作させ、前記耕深設定器（25）による設定
値と、耕深センサー（20）から出力される検出値の最終
データと該データ前の任意数データとの移動平均値を比
較し、その移動平均値が前記設定値の不感帯域かどうか
を演算して、不感帯域内に位置するときには前記ロータ
リ装置（７）の耕耘深さを制御しないようにし、また、
前記移動平均値が不感帯域の上限値よりも浅い場合に
は、前記電磁切換弁（11）のソレノイド（S₁）を励磁さ
せ、前記電磁切換弁（11）上昇側に切換えて、前記油圧
昇降装置（９）を介し前記ロータリ装置（７）を下降さ
せるのであり、前記移動平均値が不感帯域の下限値より
も深い場合には、前記電磁切換弁（11）のソレノイド
（S₂）を励磁させ、前記電磁切換弁（11）上昇側に切換
えて、前記油圧昇降装置（９）を介し前記ロータリ装置
（７）を上昇させるごとく自動制御するのである。

本考案は以上のごとく構成する耕深制御装置において、
前記耕深センサー（20）から出力される検出値の移動平
均値と前記設定器（25）の設定値とを比較し、その差に
基づいて前記耕深制御機構（10）を自動制御するに際し
て、前記ロータリ装置（７）の走行速度が遅いとき、前
記耕深センサー（20）による検出値の移動平均に使用す
るデータ量を、前記ロータリ装置（７）の走行速度が速
いときに比べて多くしたのである。

具体的には、前記速度センサー（30）でロータリ装置
（７）の走行速度を読み込み、その速度が例えば３〜5k
m/hの標準走行であるか、3km/h以下の遅い走行であるか
或は5km/h以上の速い走行であるかを判別して、移動平
均に使用するデータ量を次の表１に示すごとく増減する
のである。

つまり、移動平均に使用するデータ量の係数Ｎを、ハン
チングの生じ難い速い走行の場合にはＮ＝１として、ハ
ンチングなく所望の応答性が得られるようなデータ量を
設定し、このデータ量をもとにハンチングの生じ易い遅
い走行の場合には、Ｎ＝３〜５とし、前記データ量を多
くして応答性に対し、ハンチング防止を優先させるので
あり、また、速い走行と遅い走行の場合との中間値、即
ちＮ＝２とするのである。

さらに、第５図に示す実施例では、前記設定値の読み込
みによる移動平均量の増減と共に、移動平均に使用する
最終データに重み付けを行い、かつ、その重み付け量を
増減するようにしている。

この場合、前記移動平均に使用する耕深センサー（20）
からの検出データをd₁〜d_nとしたとき、これらデータの
うち、移動平均に使用する最終データに次の式で示すご
とく重み付けを行うのである。

但し、係数Ｋ≧１そして、前記移動平均に使用する最終データへの重み付
け量の係数Ｋを、次の表２で示すごとくハンチングの生
じ易い遅い耕深の場合には、Ｋ＝１として重み付けをな
くして、移動平均に使用する各データを均等重みにする
のであり、標準走行の場合には、Ｋ＝２とし、速い走行
の場合には、Ｋ＝３〜５として応答性を向上するのであ
る。

本考案は以上のごとく構成するもので、次に耕深制御装
置による前記ロータリの制御態様を、第５図に示すフロ
ーチャートに基づいて説明する。

先ず前記ロータリ装置（７）の耕耘深さを自動制御する
ときには、前記耕深設定器（25）を所定の設定値に設定
する。

一方、速度センサー（30）によりロータリ装置（７）の
走行速度を読み込み、その速度が例えば３〜5km/hの標
準速度の場合には、平均移動に使用するデータ量の係数
をＮ＝２として、そのデータ量を中程度にすると共に、
移動平均の最終データの重み付け量の係数もＫ＝２とし
て、その重み付けを中程度して、これらの条件を与えた
状態で耕深センサー（20）による検出値の移動平均値を
演算して、その移動平均値と前記耕深設定器（25）の設
定値と比較して前記した自動耕深制御を行うのである。

また、前記速度センサー（30）で検出された速度が3km/
h以下でロータリ装置（７）のハンチングが発生し易い
遅い走行の場合には、平均移動に使用するデータ量の係
数をＮ＝３〜５として、そのデータ量を多くすると共
に、移動平均の最終データの重み付け量の係数をＫ＝１
として、その重み付けをなくし、これらの条件を与えた
状態で耕深センサー（20）による検出値の移動平均値を
演算することにより、この移動平均値の変化を少なく抑
えることができ、この移動平均値と前記耕深設定器（2
5）の設定値と比較して前記した自動耕深制御を行うの
である。

これにより、走行速度の遅いときには、耕深制御の応答
性が標準の場合に比べて多少緩慢になるけれども、前記
ロータリ装置（７）のハンチングを抑えて、安定した耕
深制御を行わしめ、仕上げ面をなめらかに仕上げること
ができるのである。

さらに、前記速度センサー（30）設定された走行速度が
5km/h以上の速い走行の場合には、平均移動に使用する
データ量の係数をＮ＝１として、そのデータ量を少なく
すると共に、移動平均の最終データの重み付け量の係数
をＫ＝３〜５として、その重み付けを多くし、これらの
条件を与えた状態で耕深センサー（20）による検出値の
移動平均値を演算することにより、この移動平均値の変
化を大きくするのである。

この移動平均値と前記耕深設定器（25）の設定値と比較
して前記した自動耕深制御を行うのである。

これにより、走行速度の速いときには、耕深制御の応答
性を十分に確保できるのである。

尚、前記耕深制御装置を水平又は角度制御と併設しても
良い。

（考案の効果）以上の如く、本考案によれば、農作業機の走行速度が遅
いときには、耕深センサー（20）による検出値の移動平
均に使用するデータ量が多く、応答性は多少緩慢になる
けれども、移動平均値の変化を少なく抑えることができ
ると共に、前記移動平均に使用する最終データの重み付
け量が少ないから、移動平均値が最終データに大きく依
存することなく、多いデータ量の各データ値を均等にな
らした値に近づけることができるのであり、こうして求
めた移動平均値に基づいて農作業機の走行速度が遅いと
きの耕深制御を行うから、農作業機のハンチングを効果
的に防止できて、波打ち現象等を低減でき、仕上げ面を
なめらかに仕上げることができるのである。

一方、農作業機の走行速度が速いときには、耕深センサ
ー（20）による検出値の移動平均に使用するデータ量が
少なくて、応答性を向上できると共に、移動平均に使用
する最終データの重み付け量が多いから、少ないデータ
量を補なって、その移動平均値を、制御直前の最終デー
タに近づけることができるのであり、こうして求めた移
動平均値に基づいて農作業機の走行速度が速いときの耕
深制御を行うから、ハンチングが問題とならない深い耕
耘において、応答性を十分に高めた的確な耕耘を行うこ
とができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の耕深制御装置を実施したトラクターの
側面図、第２図は同要部の平面図、第３図は耕深制御装
置の電気回路図、第４図は耕深制御装置の系統図、第５
図は耕深制御装置のフローチャート図である。（10）……耕深制御装置（20）……耕深センサー（25）……耕深設定器

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】農作業機の耕耘深さを検出する耕深センサ
ー（20）と、前記農作業機の耕耘深さを設定する耕深設
定器（25）と、前記センサー（20）の出力により前記農
作業機の耕耘深さを前記設定器（25）で設定する深さに
制御する耕深制御機構（10）とを備えた農作業機の耕深
制御装置において、前記耕深センサー（20）から出力さ
れる検出値の移動平均値と前記設定器（25）の設定値と
を比較し、その差に基づいて前記耕深制御機構（10）を
制御すべく成す一方、前記農作業機の走行速度が遅いと
き、前記耕深センサー（20）による検出値の移動平均に
使用するデータ量を前記農作業機の走行速度が速いとき
に比べて多くすると共に、前記農作業機の走行速度が速
いとき、前記移動平均に使用する最終データの重み付け
量を、前記農作業機の走行速度が遅いときに比べて多く
したことを特徴とする農作業機の耕深制御装置。