JPH0751003B2

JPH0751003B2 - 移動農機の作業機制御装置

Info

Publication number: JPH0751003B2
Application number: JP63178868A
Authority: JP
Inventors: 辰彦野島
Original assignee: Mitsubishi Agricultural Machinery Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Agricultural Machinery Co Ltd
Priority date: 1988-07-18
Filing date: 1988-07-18
Publication date: 1995-06-05
Anticipated expiration: 2010-06-05
Also published as: JPH0227905A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は、トラクタ等の移動農機の作業機制御装置に係
り、詳しくはポジションレバーの操作に基づき上昇用、
下降用ソレノイドに信号を出力して油圧アクチュエータ
を作動し、作業機を昇降作動するように構成した移動農
機の作業機制御装置に関する。

（ロ）従来の技術一般に、移動農機例えばトラクタは、走行機体の後方に
ロータリ等の作業機を、ポジションレバー操作に基づい
て自在に昇降作動し得るように装着しており、該ポジシ
ヨンレバーを下降位置に操作して、作業機を圃場面に打
込んだ状態で走行することにより耕うん作業等を行うよ
うに構成されているが、ロータリをその上昇位置から単
調に下降した場合にはその下降速度が該ロータリの重量
と相俟って速くなり、ロータリが圃場面に急激に接する
際に、該ロータリの回転により走行機体が前方に押圧さ
れるダッシング現象が発生する。。

そこで、特公昭58−48124号公報にて示すように、ロー
タリ等の作業機が圃場面から上方に大きく離れている位
置からの下降作動時、機体に装備した速度切換え用の回
路により、所定の地表高さに近づくまではその下降速度
を速くし、そして該地表高さからそれより低い設定作業
高さに近づくとその下降速度を遅くなるように切換え、
ロータリ等の作業機を地表近くまでは速やかに下降し、
そして該作業機が接地する時点ではその下降速度が遅く
なって、ダッシング現象が発生しないように構成した作
業高さ自動制御機構が案出されている。

（ハ）発明が解決しようとする課題しかし、上述従来の作業高さ自動制御機構は、ロータリ
等の作業機の速度を、地表付近の所定位置にて急激に減
速してダッシング防止効果をもたらす関係上、該減速時
には不快なショックが発生してしまい、操作フィーリン
グを悪くしてしまう。また、ダッシング防止のための作
業機減速位置が所定位置に固定されているため、圃場の
状況に応じてダッシング防止位置を、高さ調整ボリュー
ムを調節する等によりいちいち変更しなければならず、
オペレータによる操作が非常に面倒なものになってい
る。

（ニ）課題を解決するための手段本発明は、上述課題を解消することを目的とするもので
あって、例えば第１図を参照して示すと、ポジシヨンレ
バー（９）の操作に基づき上昇用、下降用ソレノイド
（22）、（23）に信号を出力して油圧アクチュエータ
（34）（第６図参照）を作動して、作業機（12）を昇降
作動するように構成した移動農機において、前記作業機
（12）の実際の下降速度を算出する実速度算出手段（2
4）と、前記ポジションレバー（９）の下降操作に基づ
き、前記下降用ソレノイド（23）への出力信号のデュー
ティー比を次第に小さくして前記油圧アクチュエータ
（34）を減速作動する下降減速手段（48）と、そして前
記デューティー比が予め設定した値になった時点から、
前記実速度算出手段（24）に基づき前記作業機（12）を
一定の速度で下降するフィードバック制御手段（28）と
を設けたことを特徴とするものである。

更に、前記デューティー比の減少率を変化する変更手段
（27）（第４図参照）を設けて構成しても良い。

（ホ）作用上述構成に基づき、移動農機（１）の作業時、作業機
（12）を接地すべくポジションレバー（９）を下降操作
すると、これに基づく下降減速手段（48）により、下降
用ソレノイド（23）への出力信号がそのデューティー比
を次第に小さくされて（第３図参照）出力され、これに
より油圧アクチュエータ（34）が徐々に減速するように
作動され、従って第２図に示すように、作業機（12）は
速やかにかつその速度が次第に遅くなるように下降され
る。そして、前記デューティー比が設定した値になった
時点からは、フィードバック制御手段（28）により、前
記実速度算出手段（24）の算出に基づき前記デューティ
ー比が適宜増減され、これにより作業機（12）は一定の
低速度で下降して接地する。

更に、前記一定速度下降開始位置は、変更手段（27）を
操作してデューティー比の減少率を変化することにより
適宜設定変更される。

なお、カッコ内に付す符号は、何等構成を限定するもの
ではない。

（ヘ）実施例以下、図面に沿って、本発明による実施例について説明
する。

トラクタ１は、第９図に示すように、前輪２及び後輪３
にて支持されている走行機体５を有しており、かつ該走
行機体５の略々中央部には運転席６が配置されており、
該運転席６にはステアリング７、ポジシヨンレバー９及
びシート10がそれぞれ設置されている。

また、前記走行機体５の後方には、ロータリ作業機12が
リフトアーム８、リンク14等を介して昇降自在に装着さ
れ、かつ該リフトアーム８部分には作業機昇降用油圧シ
リンダ34（第６図参照）が設置されている。また、第４
図に示すように、運転席６には、モード切換えボリュー
ム26、前記作業機切換えボリューム20及び位置調節ボリ
ューム27等が配設されている。

また、第５図（ａ），（ｂ）に示すように、ポジション
レバー９は回動基部Ａを中心として矢印Ｂ方向に自在に
回動するように設置されており、該レバー９の回動角は
ポジション検知センサ18にて検出される。

一方、トラクタ１に搭載したマイクロコンピュータ17
（以後マイコンという）は、第１図に示すように、その
入力側に、ポジションレバー９の操作角度を検出するポ
ジション検知センサ18、リフトアーム角度センサ19及び
作業機切換えボリューム20が連結されていると共に出力
側に、出力インターフェイス21を介して、リフトアーム
用切換えバルブを操作するリフトアーム上昇用ソレノイ
ド22及びリフトアーム下降用ソレノイド23が連結されて
いる。更に、マイコン17には、前記リフトアーム角度セ
ンサ19からの出力信号の単位時間当たりの値変化量を演
算して実際の昇降速度を算出する実速度算出手段24、ロ
ータリ作業機12がリフトアーム角度センサ19に基づく所
定高さになった時点からリフトアーム上昇用ソレノイド
22に出力される信号のデューティー比を一定比率ずつ減
少してアクチュエータ19を減速作動する下降減速手段4
4、そして前記デューティー比が予め設定した値になっ
た時点から、実速度算出手段24に基づきロータリ作業機
12を一定の速度で下降するフィードバック制御手段28が
設けられている。更に、マイコン17には、ポジションレ
バー９の下降操作に基づき、そのデューティー比が一定
比率ずつ小さくなるようにインチング信号を出力して作
業部昇降用油圧シリンダ34を、ロータリ作業機12の下降
速度が次第に遅くなるように作動する下降減速手段48、
そして所定デューティー比位置からは前記フィードバッ
ク制御手段28が、実速度算出手段24に基づきロータリ作
業機12を一定の低速度で下降する。

また、第６図に示すように、油圧ポンプ31はフィルタ32
を介してタンク33に連通していると共に、プライオリテ
ィバルブ35を介してリフトロッドシリンダ36にそしてコ
ントロールバルブ37を介して作業機昇降用油圧シリンダ
34に連通している。

次いで、第２図のタイムチャートを用いて、本実施例の
作動について説明する。

図中横軸は時間経過を示しており、縦軸（イ）はポジシ
ョンレバー９によるポジション設定を示し、（ロ）はリ
フトアーム角度センサ19によるロータリ作業機12の昇降
角度を示し、（ハ）はリフトアーム上昇用ソレノイド22
への制御信号を示し、（ニ）はリフトアーム下降用ソレ
ノイド23への制御信号を示している。そして、ロータリ
作業機12にて作業を行う場合、ポジションレバー９を最
上昇位置に操作すると（ａ）、該レバー９の操作角度が
ポジション検知センサ18により検出されてマイコン17に
入力される。これに基づき、作業部11即ちリフトアーム
８が角度L₀になるまで（ｂ）リフトアーム上昇用ソレノ
イド22を連続的にオン作動して（ｃ）ロータリ作業機12
を速やかに上昇する。そして、リフトアーム８の角度が
L₀になった時点で（ｄ）、第３図（ａ）に示すように、
上昇減速手段44により制御パルス信号のデューティー比
が１周期ごとに一定比率ずつ小さくされ、従ってロータ
リ作業機12は滑らかに減速される。そして、該デューテ
ィー比が所定の比率になった時点から即ち図中Ｃ部から
は、ロータリ作業機12はフィードバック制御手段28によ
り、実速度算出手段24に基づきその実際の上昇速度を算
出・検知されながらパルス信号のデューティー比を適宜
増減されて一定速度で最上昇位置まで上昇され（フィー
ドバック制御）（ｅ）、ロータリ作業機12は最上昇位置
に保持される（ｆ）。従って、ロータリ作業機12は速や
かにそして最上昇付近からはゆっくり滑らかに上昇され
るため、不快なショックが発生することは無い。

更に、この状態で走行するトラクタ１が作業位置に到達
した際、ポジションレバー９を下降操作すると（ｇ）、
該レバー９の操作位置がポジション検知センサ18にて検
出され、これに基づく下降減速手段48によって、そのデ
ューティー比を100％に近い部位から一定比率ずつ減少
するインチング信号（ｈ）が（第３図（ｂ）に拡大して
示す）、リフトアーム下降用ソレノイド23に向けて出力
される。これにより、ロータリ作業機12は最上昇位置か
ら速やかにかつその速度を徐々に減速されて下降する
（ｉ）。そして、リフトアーム上昇用ソレノイド22への
パルス信号が予め設定したデューティー比になった時点
から（ｊ）、ロータリ作業機12は、フィードバック制御
手段28により、実速度算出手段24に基づきその実際の下
降速度を算出・検知されながらパルス信号（ｋ）（第３
図（ｃ）に拡大して示す）のデューティー比を適宜増減
されて一定速度で最下降位置まで下降される（フィード
バック制御）（ｌ）。従って、ロータリ作業機12が下降
する際、速度が急変する変曲点はなく、即ち地表高さか
ら大きく上方位置にある状態での速い下降速度と地表高
さに近づく位置での遅い下降速度に切換える切換え点は
なく、作業機12は滑らかに減速し、そして接地する際、
一定の低速度で圃場と滑らかに接して、ダッシング現象
が発生することは無い。

また、第７図（ａ）に示すように、位置調節ボリューム
27を例えば標準位置から反時計方向（低い）に回動する
と、第３図（ｂ）に示す減速時のパルス信号のデューテ
ィー比変化率が小さくされて、第８図（ａ）に示すよう
に、ONタイムが僅かずつ減少されてフィードバック制御
が開始される所定長さのONタイムT₀に到達するまで時間
がかかるため、ロータリ作業機12は第７図（ｂ）のイに
示すように、いわゆるダッシング防止制御となるフィー
ドバック制御の開始が遅くなり、従ってロータリ作業機
12は比較的圃場面に近接してから一定速度下降に切換え
られる。更に、位置調節ボリューム27を第７図（ａ）の
中央標準位置に操作している場合には、第８図（ｂ）に
示すように、減速時のパルス信号のデューティー比変化
率が第８図（ａ）のそれに比して大きくされているた
め、ONタイムT₀に比較的速く到達し、これによりロータ
リ作業機12は第７図（ｂ）のロに示すように、そのフィ
ードバック制御の開始が比較的速くなる。そして、位置
調節ボリューム27を第７図（ａ）時計方向（高い）に回
動すると、減速時のパルス信号のデューティー比変化率
が更に大きくされて、第８図（ｃ）に示すように、ONタ
イム１周期ごとの変化率が更に大きくされ、ONタイムT₀
に一層速く到達するため、ロータリ作業機12の下降動作
は第７図（ｂ））のハに示すように、フィードバック制
御の開始が一層速くなり、従ってロータリ作業機12は圃
場面から比較的離れた位置で一定速度下降に切換えられ
る。従って、位置調節ボリューム27の調整時には、変化
始めのパルス幅を変更することなくそれに続くパルスの
デューティー比を変更しているため、変化を滑らかにし
てフィードバック制御の開始位置を、位置調節ボリュー
ム27の操作量に比例して変化することができる。

なお、本実施例では、位置調節ボリューム27をその標準
位置から反時計方向に回動した低い側も、時計方向に回
動した高い側もその操作量に対するデューティー比の変
化幅は同等であったが、車輪の沈下によってフィードバ
ック制御の開始位置を高い側できめ細かに調節しようと
する場合には、反時計方向の低い側での変化幅を大き
く、かつ時計方向の高い側での変化幅を小さく構成して
も良く、またこれによると、位置調節ボリューム27を反
時計方向に一杯に回した際には、パルス信号のデューテ
ィー比の変化幅が非常に大きくなるため、フィードバッ
ク制御は実際にはロータリ作業機12が圃場に接した後に
現われることになり、従って該ロータリ作業機12は外見
上その最上昇位置から速やかに下降するだけの制御が行
われることになり、即ちフィードバック制御を解除する
ことができ、オペレータは好みにより制御パターンを選
択することができる。

また、例えばロータリ作業機12と共に施肥播種機を装着
して、耕うん作業と共に種播、施肥作業を行おうとする
場合には、位置調節ボリューム27の反時計方向の低い側
での変化幅を小さく、かつ時計方向の高い側での変化幅
を大きく構成し、フィードバック制御開始位置の調節
を、圃場面に近接した部位で細かく調整できるようにし
て、ロータリ作業機12部分の重量が増加しても、ロータ
リ作業機12及び施肥播種機がフィードバック制御にて圃
場面と適切に接するようにきめ細かな調整ができるよう
にしても良い。

（ト）発明の効果以上説明したように、本発明によれば、ポジションレバ
ー（９）の下降操作時、下降減速手段（44）により、出
力信号のデューティー比を次第に小さくしてアクチュエ
ータ（34）を減速作動し、そして前記デューティー比が
予め設定した値になった時点から、実速度算出手段（2
4）に基づき作業機（12）を一定の速度で下降するフィ
ードバック制御手段（28）を設けたので、作業機（12）
を上昇位置から速やかに下降しそして圃場面への接近時
には自然に下降速度を遅くすることができ、従ってロー
タリ作業機を装着した際のダッシングを防止することが
できると共に、低速に切換わる際の不快なショックの発
生を確実に防止することができ、作業効率と共に操作フ
ィーリングも向上することができる。

更に、デューティー比の減少率を変化する変更手段（2
7）を設けて構成したので、該変更手段（27）を操作す
るだけで、デューティー比が設定値に到達する位置を自
在に変更することができ、これによりフィードバック制
御の開始位置を自在に調節することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電気回路を示す図、第２図はその
ロータリ作業機の上昇・下降時におけるパルス信号の変
化等を示すタイムチャート、第３図はそのデューティー
比の各変化を示すタイムチャート、第４図は作業機切換
えボリューム等を示す図、第５図（ａ）はポジションレ
バーの設置構造を示す側面断面図、第５図（ｂ）はその
正面断面図、第６図は油圧回路を示す図、第７図（ａ）
は位置調節ボリュームを示す図、第７図（ｂ）はロータ
リ作業機下降時のフィードバック制御開始位置等の各変
化を示す図、第８図（ａ），（ｂ），（ｃ）は位置調節
ボリュームの各調整時のデューティー比の変化を示すタ
イムチャートである。そして、第９図は本発明を適用し
得るトラクタを示す全体側面図である。１……移動農機（トラクタ）、９……ポジションレバ
ー、12……作業機（ロータリ作業機）、24……実速度算
出手段、22……リフトアーム上昇用ソレノイド（上昇用
ソレノイド）、23……リフトアーム下降用ソレノイド
（下降用ソレノイド）、27……変更手段（位置調節ボリ
ューム）、28……フィードバック制御手段、34……油圧
アクチュエータ（作業機昇降用油圧シリンダ）、48……
下降減速手段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポジションレバーの操作に基づき上昇用、
下降用ソレノイドに信号を出力して油圧アクチュエータ
を作動し、作業機を昇降作動するように構成した移動農
機において、前記作業機の実際の下降速度を算出する実速度算出手段
と、前記ポジションレバーの下降操作に基づき、前記下降用
ソレノイドへの出力信号のデューティー比を次第に小さ
くして前記油圧アクチュエータを減速作動する下降減速
手段と、前記デューティー比が予め設定した値になった時点か
ら、前記実速度算出手段に基づき前記作業機を一定の速
度で下降するフィードバック制御手段と、を設けたことを特徴とする移動農機の作業機制御装置。
【請求項２】前記デューティー比の減少率を変化する変
更手段を設けてなる請求項１記載の移動農機の作業機制
御装置。