JPH078162B2 - 移動農機の作業走行制御構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は作業装置における対地ローリング姿勢等の作業
状態及び走行変速装置等の変速状態を、その状態変化を
検出するセンサの検出結果に基づいてアクチュエータに
よって自動的に切換へ所定状態に維持する制御手段を備
えている移動農機の作業走行制御構造に関する。

〔従来の技術〕

この種の移動農機の作業走行制御構造においては、前記
状態変化を検出するセンサが作業装置の状態を適確に捉
えて出力することが制御の正確性を期す上で重要な要素
である為に、例えば作業装置のローリング制御において
は、作業装置がローリングの中立装置（水平位置）にあ
るときに、状態検出センサが中立位置に相当する信号を
出力する必要がある。しかし、センサを取付ける際に設
計通りに取付けることができない場合もあり、そのよう
な場合には、従来は、作業装置を調整の為の所定姿勢
（ローリング制御であればローリング中立姿勢）に強制
移動させて、その状態でセンサがローリング中立位置に
相当する信号を出力するように専用治具（トリマ）を使
って各センサ毎に調整を行っていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、調整を要するセンサの個数は作業装置の昇降・
ローリング制御及び走行変速制御等各種の制御に対応し
て多数あるので、夫々に、対応して調整作業を行うとす
ればその作業負担は大なるものがあった。

本発明の目的は簡単な記憶手段の導入によって、調整作
業を容易確実に行えるものを提供する点にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による特徴構成は、 特定の操作具に対する所定の操作を所定時間内に複
数回繰返すことによって制御形態を調整状態に切換える
調整モードに設定する点と、 作業装置を基準状態に強制作動させた場合に前記状
態量検出センサが出力する出力値と、前記作業装置の基
準状態で前記状態量検出センサが出力すべき出力設計値
との誤差を補正値として記憶し、前記状態量検出センサ
の出力値に補正を加える記憶手段を設けている点と、 にあり、その作用効果は次の通りである。

〔作 用〕

つまり、調整操作を行う場合には、まず前記特定操作具
への操作によって制御装置を調整モードに切換える。そ
して、作業装置を基準状態に設定する。この基準状態
は、昇降制御に対応する状態として作業装置を最高上昇
位置に位置させ、同時に、作業装置をローリング制御中
立位置に位置させ、走行変速装置用切換アクチュエータ
を最低速位置に位置させる状態をいう。そこで、作業装
置が基準状態で示す状態検出センサの出力値とその基準
状態で示すべく設定されている出力設計値との誤差値が
補正値として記憶手段に保持される。

したがって、実際の作業時には、各状態検出センサが示
す出力値に前記補正値で補正を加え、その補正後の値で
制御を行う。

〔発明の効果〕

したがって、一度にすべてのセンサの調整作業を行なえ
るとともに、人為的調整作業を必要としないので、大幅
に調整作業負担を軽減できるとともに、センサ取付後に
簡単に調整が行なえるので、設定値通りに厳密な位置決
めを行って取付作業を行う必要がないので、製作組付作
業を容易に行なえる。

しかも、調整モードに切換える際に前記特定操作具への
操作は所定の操作を所定時間内に複数回繰返す必要があ
るので、誤ってその特定操作具に触れることがあっても
調整モードに切換わることがなく、意思を持って調整を
行う場合だけ調整モードに切換えることができる。

又、特に、前記記憶手段として不揮発性メモリを採用す
ると使用者側においても、調整作業が行なえ、作業装置
の経年変化による取付状態の変化を、前記補正値の変更
によって対応することができる。

〔実施例〕

第４図に示すように、前後車輪（１），（２）を装備し
た走行車体（３）の前部にエンジン（４）及びこのエン
ジン（４）と走行変速装置としてのベルト式無段変速装
置（５）を介して伝動連結されているミッションケース
（６）、機体中間に設けてある操縦部（７）、操縦部
（７）の後方に昇降シリンダ（32）によって駆動される
昇降リンク機構（８）を介して昇降自在に連結してある
苗植付装置（９）、とを備えて水田作業機の１例として
の乗用型田植機を構成してある。尚、第４図中の（34）
は前記苗植付装置（９）を昇降リンク機構（８）に対し
てローリング作動させるシリンダである。

第１図中に示すように、前記ベルト式無段変速装置
（５）はミッションケース（６）側の入力プーリを割プ
ーリ（5a），（5b）とし、この割プーリ（5a），（5b）
の一方（5a）を他方（5b）に対して電動式のアクチュエ
ータ（11）で遠近方向に移動させることによって、ベル
トの巻付角を変更して無段に変速可能である。前記エン
ジン（４）の出力軸に対して主クラッチ（12）が設けて
あり、フットペダル（13）によって入切操作される。
又、第３図に示すように、操作部（７）の足下には変速
レバー（14）が設けてあり、植付走行時に使用される前
進１速及び路上走行時に使用される前進２速、及び、後
進１速の３段に切換え可能である。従って、夫々の変速
位置において前記無段変速装置（５）の段数が重畳され
る。この変速レバー（14）の上方操作部パネルには、苗
植付装置（９）を強制上昇・下降させる植付レバー（2
5）及び耕深設定器（16）が設けられている。

又、前記苗植付装置（９）の下方には接地圧の変動によ
って上下動する接地センサ（15）を設けてあり、一方、
前記操作部（７）の表示パネルにはエンコーダ式の耕深
設定器（16）を設け、この耕深設定器（16）の設定値に
維持すべく、前記接地センサ（15）の検出結果に基いて
苗植付装置（９）を昇降させ、植付深さを一定に維持す
る昇降制御装置を設けてある。

主クラッチペダル（13）に対してはクラッチの入状態を
検出するリミットスイッチ式の第１クラッチセンサ
（S₁）と、クラッチの切状態を検出するリミットスイッ
チ式の第２クラッチセンサ（S₂）がクラッチの切状態を
検出した場合には、走行変速位置をシフト操作レバー
（17）の変速操作位置にかかわらず、所定の減速位置と
しての最低速位置（LOW）に強制的に切換える。

他の操作機構について説明する。ベルト式無段変速装置
（５）の変速位置を設定するシフト操作レバー（17）を
設け、この変速操作量を検出する状態量検出センサとし
てのポテンショメータ式シフトセンサ（20）を設けてあ
る。よって、このポテンショメータからの信号を受けて
制御手段としての制御装置（27）からの制御信号により
前記アクチュエータ（11）が作動され、前記ベルト式無
段変速装置（５）を所定変速位置に変速切換えする。
又、エンジン（４）に対してはその回転速度を検出する
回転検出計（18）が設けてあり、この回転検出計（18）
及びシフト操作レバー（17）のポテンショメータからの
信号を前記制御装置（27）に入力して、前記アクチュエ
ータ（11）等を制御する構成を採っている。

以上のような構成をもとに、走行負担によって車速制御
を行う形態を第２図のフロー図に基づいて説明する。エ
ンジン始動時は前記無段変速装置用シフト操作レバー
（17）を一旦最低速位置（LOW）にしなければ、制御は
開始されない。したがって、まず、前記無段変速装置用
操作レバー（17）が最低速位置（LOW）に一旦操作され
たどうかを確認する。そして、一旦操作されていれば、
主クラッチ（12）のON−OFF状態をみて、更に、植付レ
バー（25）位置が“植付位置”か又は苗植付装置の“上
昇位置”か“中立位置”か“下降位置”かをみる。そし
て、無段変速装置用操作レバー（17）、主クラッチ（1
2）、及び、植付レバー（25）位置の３条件のうちで無
段変速装置用操作レバー（17）が最低速位置（LOW）に
操作されていない場合、或いは、主クラッチ（12）が切
状態の場合、或いは、植付レバー（25）が苗植付装置の
“上昇位置”“中立位置”“下降位置”にある場合に
は、前記無段変速装置（５）に対するソフト内のシフト
目標値（OBPBUF）を最低速位置（LOW）にセットし、前
記無段変速装置（５）の現操作位置（PRERO）が最低速
位置（LOW）になければ前記最低速位置（LOW）にアクチ
ュエータ（11）によって切換える。

つまり、換言すると、エンジン（４）が始動し、主クラ
ッチ（12）が入状態で前記無段変速装置用操作レバー
（17）が未だ最低速位置（OBP）に操作されていない場
合には最低速状態を維持し乍ら田植機は一旦発進する。
そして、運転者がそれに気づいて前記無段変速装置用操
作レバー（17）を一旦最低速位置（LOW）に切換えて更
に所望のシフト位置に切換えると速度制御等のメインル
ーチン制御に入って行く。ただし、無段変速装置用操作
レバー（17）が一旦最低速位置（LOW）に操作されたと
しても主クラッチ（12）が切及び半クラッチ状態の場合
には苗補給時と判断して最低速位置（LOW）に維持し、
植付レバー（25）が上昇等では畦際旋回と判断して最低
速位置（LOW）にして緩旋回する。これらの場合は何れ
も無段変速装置用操作レバー（17）の操作位置としての
シフト指示位置（OBP）とは無関係に設定される。

ここで、前記植付レバー（25）の位置は主変速レバー
（14）が植付位置に相当する変速域にセットされている
場合、つまり、植付作業時の場合だけ判断の対象とす
る。

前記無段変速装置用操作レバー（17）が一旦最低速位置
（LOW）に操作されて、更に、主クラッチ（12）が入状
態の場合には、フローでは示していないが発進形態とし
ては前記無段変速装置（５）を前記操作レバー（17）の
シフト指示位置（OBP）に急速に移行させるか、前記シ
フト指示位置（OBP）又は所定の減速値まで緩やかに移
行させる方法を採る。前記主変速レバー（14）が植付位
置に操作されている場合には、植付作業中であるから、
前記植付レバー（25）の位置をみて、前記植付レバー
（25）が“上昇位置”にあると畦際旋回時であると判断
して前記無段変速装置（５）を最低速位置（LOW）に
し、緩旋回させるとともに前記植付レバー（25）が“上
昇位置”では植付作業を行う為に前記無段変速装置用操
作レバー（17）のシフト指示位置（OBP）に急速に移行
させるか、前記シフト指示位置（OBP）又は所定の減速
値まで緩やかに移行させる方法を採る。又、前記植付レ
バー（25）が“中立位置”“下降位置”では苗補給時で
あるとして、無段変速装置（５）を最低速位置（LOW）
にする。

以上、主変速レバー（14）の変速位置によって、植付作
業中であるか又は路上走行中であるかを判断し、次の自
動車速制御に移行する（ステップＩ）。

次に、エンジン負荷によって前記無段変速装置用操作レ
バー（17）のシフト指示位置（OBP）に関係なく、前記
アクチュエータ（11）を制御して自動的に変速操作する
自動車速制御について説明する。この自動車速制御モー
ドと前記無段変速装置用操作レバー（17）への操作に基
づいて車速を設定する人為的車速制御モードとは前記ア
クセルレバー（24）の位置がフルアクセル位置かどうか
で決まり、フルアクセル位置で自動車速制御モードとな
る。この実施例ではフルアクセル位置を基準位置として
車速制御を行うことになるが、この基準位置としてはフ
ルアクセル位置以外でもよい。

まず、制御を行う前に制御基準を設定する。アクセル位
置を検出するセンサとしてポテンショメーター（19）を
設け、アクセルレバー（24）がフルアクセル位置に操作
されれば、まず、フルアクセル位置に対応した無負荷エ
ンジン回転数を基準エンジン回転数とする。これを実際
には3800rpmとしている。そして、走行負荷に応じてベ
ルト式無段変速装置（５）の変速位置を変更する基準と
してのエンジン回転数として、前記基準エンジン回転数
（3800rpm）より所定量だけ低い第１所定回転数（例え
ば3800rpm）、及び、第１所定回転数より低い第２所定
回転数（例えば3000rpm）を設定する。フロー図では第
１所定回転数をHIGHLIMIT、及び、第２所定回転数をLOW
LIMITと略称する。

自動車速制御においては、前記エンジン回転検出計（1
8）からの出力によって、実エンジン回転数を検出し、
この実エンジン回転数（ER）が前記第２所定回転数（LO
WLIMIT）未満であれば、走行負荷がエンジン出力より大
であるから、前記ベルト式無段変速装置（５）を低速側
に切換えるとともに、前記実エンジン回転数（ER）が前
記第２所定回転数（LOWLIMIT）以上で第１所定回転数
（HIGHLIMIT）以下であれば走行負荷がエンジン出力と
バランスとしているので前記ベルト式無段変速装置
（５）を現状変速位置に維持し、前記実エンジン回転数
（ER）が前記第１所定回転数（HIGHLIMIT）を越える回
転数であれば走行負荷がエンジン出力より小さくなって
いるので前記ベルト式無段変速装置（５）を高速側に切
換えるようにしてある（ステップII）。

以上のようにして走行負荷に応じてて車速制御を行なえ
るが、フルアクセル位置以外では、変速操作レバー（1
7）の操作位置になるようにアクチュエータ（11）を操
作する人為的車速制御モードとなる。

前記した車速制御等とは別の調整モードについて説明す
る。前記昇降リンク機構（８）の揺動支点位置には、苗
植付装置（９）の昇降量を検出する昇降センサ（21）及
び苗植付装置（９）のローリング作動量をローリングシ
リンダ（34）の動作量で検出するローリングセンサ（2
2）、前記接地センサ（15）の上下揺動量を検出する回
転検出計（23）、ベルト式無段変速装置（５）を変速操
作する前記アクチュエータ（11）の作動量を測定するシ
フト位置センサ（26）を設けてある。

この他に調整モードを現出する手段として調整モード用
特定操作具としての押ボタンスイッチ（28）、及び、不
揮発性メモリー（NVRAM）等からなる記憶手段（29）を
設けてある。

ここで、前記押ボタンスイッチ（28）を１回押すと
苗植付装置（９）及びベルト式無段変速装置（５）用ア
クチュエータ（11）が調整用基準位置に自動的に作動す
る（ここでは、基準位置からのズレを目視判断できる効
果もある）。その他に、シフト操作レバー（17）等を基
準位置にする。

前記押ボタンスイッチ（28）を所定時間（２〜３秒
内）に３回押し操作すると、前記昇降センサ（21）、ロ
ーリングセンサ（22）が示す実際の出力値と、苗植付装
置（９）の基準状態で各昇降センサ（21），（22）が出
力する設定値との誤差値が補正値として記憶手段（29）
に収納される。

この際に記憶手段（29）に古い補正値が入っていれば新
しい補正値に更新される。

したがって、これらの補正値は実際に昇降センサ（21）
等が出力する値に加えられ、補正した値が制御のフィー
ドバック値として使用される。

〔別実施例〕 前記特定操作具（28）を操作する回数としては複数
回であればよい。ただし、作業装置（９）等を基準位置
に強制駆動する場合に前記特定操作具（28）を操作する
回数とは異なる回数である必要がある。

前記特定操作具（28）としては専用のものを設けて
もよいが、他の操作具を兼用してもよい。例えば、耕深
設定器（16）等を所定時間内に複数回回転操作すると調
整モードになる構成を採ってもよい。

前記アクチュエータ（11）としては油圧式でもよ
く、電動式に限定されない。

走行変速装置としては、ミッション（６）内の主変
速とベルト無段変速装置（５）との二系統で行っている
が、何れか一方のものでもよい。又、ベルト無段変速装
置（５）の替りにギヤ式変速装置であってもよい。

走行クラッチを主クラッチ（12）とは別に専用に設
けてもよい。

上記実施例のものはコンバイン等の他の移動農機に
使用してもよい。

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移動農機の作業走行制御構造の実施
例を示し、第１図は制御構成図、第２図はフロー図、第
３図は操縦部の平面図、第４図は乗用型田植機の側面図
である。 （５）……走行変速装置、（９）……作業装置、（11）
……アクチュエータ、（21）……状態量検出センサ、
（28）……操作具。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】作業装置（９）における対地ローリング姿
   勢等の作業状態及び走行変速装置（５）等の変速状態
   を、その状態変化を検出するセンサ（21）の検出結果に
   基づいてアクチュエータ（11）によって自動的に切換へ
   所定状態に維持する制御手段（27）を備えている移動農
   機の作業走行制御構造であって、特定の操作具（28）に
   対する所定の操作を所定時間内に複数回繰返すことによ
   って制御形態を調整状態に切換える調整モードにおい
   て、作業装置（９）を基準状態に強制作動させた場合に
   前記状態量検出センサ（21）が出力する出力値と、前記
   作業装置（９）の基準状態で前記状態量検出センサが出
   力すべき出力設計値との誤差を補正値として記憶し、前
   記状態量検出センサ（21）の出力値に補正を加える記憶
   手段（29）を設けている移動農機の作業走行制御構造。