JPS62190011A

JPS62190011A - トラクタ−の耕深自動制御装置

Info

Publication number: JPS62190011A
Application number: JP3115986A
Authority: JP
Inventors: 古木　邦雄; 知文越智; 勝則加藤
Original assignee: Yanmar Diesel Engine Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 1986-02-14
Filing date: 1986-02-14
Publication date: 1987-08-20
Anticipated expiration: 2009-07-20
Also published as: JPH0653005B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野゛本発明はトラクターに装着したロータリー耕耘装置等
の作業機の、耕深を一定に制御する為の耕深自動制御装
置に関するものである。

（ロ）従来技術従来からトラクター装着のロータリー耕耘装置等の耕深
を自動制御する技術は公知とされているのである。例え
ば特公昭５８−２６９２７号公報や特開昭５４−７５３
０９号公報の如くである。

（ハ）発明が解決しようとする問題点本発明の目的は、目標値・リフトアームの回動位置・作
業機の耕深値等を全て、ポテンショメーター等により電
気信号に変換して比較判断し、該判断後の出力信号もソ
レノイドパルプの切換えとして操作する純粋に電気的な
制御回路に構成した場合に、従来の機械的な自動制御機
構において行われていたと同様のミックスコントロール
を可能とするものである。

該ミックスコントロールとは、自動制御中に「ポジショ
ンモード」と「オートモード」がポジションレバーの操
作により自由に切換え可能とされたものである。

また該ミックスコントロールの切換えにおいて、「オー
トモード」から「ポジションモード」への切換点を、耕
深設定ダイアル設定値とポジションレバーの設定値の一
致する点とすると、該２つの値が同一となった点で、リ
フト角センサーを制御する目標値が近接して切れ替わる
こととなり、制御にハンチングや収束不良等の不具合い
が発生するのである。本発明は設定値が近接した位置で
切れ替わることのないように、ポジション設定器の値と
リフト角センサーの値が合致した時点で切り替わるよう
に構成したものである。

また、該切り替わったリフトアームの角度を記憶リフト
角として記憶させ、ポジションレバーが逆に下降された
場合にも、該記憶リフト角と合致した時点で「オートモ
ード」に戻るように構成したものである。

即ち、「ポジションモード」と「オートモード」の切換
えは、耕深設定ダイアル９の値に拘わりなく、リフト角
センサー４のポジション設定器６の上下関係により決定
されるべ（構成したものである。これによりポジション
レバー２によるポジションコントロール作用において、
耕深設定ダイアル９の設定値に影響を受けることがない
のである。

（ニ）問題を解決するための手段本発明の目的は以上の如くであり、次に該目的を達成す
る為の構成を説明すると。

作業機の耕深をリアカバーセンサー５により検出し、リ
フトアーム８の位置をリフト角センサー４により検出し
、「ポジションモード」の場合の設定をポジション設定
器６により設定し、「オートモード」の設定を耕深設定
ダイアル９により設定する構成において、ポジション設
定器６の設定値が最下げ位置の近傍の値に設定された場
合には、リフト角センサー４・耕深設定ダイアル９の位
置に拘わらず、「オートモード」となるように構成した
ものである。

また、ポジション設定器６の値がリフト角センサー４の
値より以上になると、「ポジションモード」に変更すべ
く構成したものである。

また、ポジション設定器６の値がリフト角センサー４の
値以上と成ったリフトアーム８の角度を記憶リフト角と
して記憶させ、該記憶リフト角以下にポジション設定器
６の値が成った場合には、「オートモード」に切りかわ
るべく構成したものである。

（ホ）実施例の構成本発明の目的・構成は以上の如くであり、次に添付の図
面に示した実施例の構成を説明すると。

第１図は本発明のトラクターの耕深自動制御装置を示す
側面図、第２図は同じく平面図、第３図は操作ボックス
１１部の平面図である。

第１図・第２図・第３図において、構成を説明すると。

トラクターのミッションケースの上に油圧ケースＮを配
置している。該ミッションケースＭの後端側面より左右
のロアリンク１４・１４を上下回動自在として突出して
いる。また油圧ケースＮの後面よりトップリンクヒンジ
２１を突出して、該トップリンクヒンジ２１の後端にト
ップリンク１５を枢支している。該２本のロアリンク１
４・１４と１本のトップリンク１５によりロータリー耕
耘装置Ｒを上下回動自在に装着している。ロータリー耕
耘装置Ｒのベベルギヤボックス２２ヘミツシ四ンケース
ＭのＰＴＯ軸２軸外３ユニバーサルジヨイント軸を介し
て動力が伝達されている。

ロータリー耕耘装置Ｒは耕耘爪７の回転により土壌を耕
耘し、リアカバー１により耕耘土壌を均平化すべく構成
している。

本発明においては、該リアカバー１を耕深ｉ検出する為
のセンサーとして兼用しており、該リアカバー１の上下
の回動状態がセンサーワイヤー１２を介して、油圧ケー
スＮの側部に配置されたリアカバーセンサー５へ入力さ
れている。該リアカバーセンサー５は本実施例において
は、ポテンショメーターにより構成されている。

また油圧ケースＮの内部には油圧シリンダーと動される
リフトアーム８・８が後方へ突出されている。該リフト
アーム８・８の後端にリフトリンク１３・１３が枢結さ
れ、該リフトリンク１３・１３の下端が前記ロアリンク
エ４・１４の中途部に枢結されている。

該リフトアーム８の回動基部に、該リフトアーム８の回
動角を検出するリフト角センサー４が配置されている。

また、油圧ケースＮの上方に座席２４が配置されており
、該座席２４の側方に、オペレーターが手動でロータリ
ー耕耘装置Ｒの高さを設定する為のポジションレバー２
が配置されている。

該ポジションレバー２の回動基部には、該ポジションレ
バー２による設定値を検出するポジション設定器６が配
置されている。

また座席２４と油圧ケースＮの間にコントローラー１６
が配置され、該コントローラー１６内、に制御装置とし
てのマイクロコンピュータ−やＡ／Ｄコンバーター等が
配置されている。

また油圧ケースＮの内部又は側面にソレノイドバルブを
パイロット弁として使用した油圧切換弁１７が配置され
ている。前記コントローラー１６により制御判断された
後の出力信号が前記油圧切換弁１７のソレノイドバルブ
に送信されて、フィードバックされるのである。

またミッションケースＭの内部に配置された前後進変速
装置を操作する走行変速レバー３が変速操作の為に回動
自在に配置されており、該走行変速レバー３の基部に、
該走行変速レバー３が後進位置に変速された状態を検出
するバックスイッチ１９が配置されている。

また、ダツシュボード２５の後部の下面に耕深自動制御
用の操作ボックス１１が固設されている。該操作ボック
ス１１の上面には、耕深設定ダイアル９とリフトスイッ
チ１０が配置されている。

該耕深設定ダイアル９・リフト角センサー４・リアカバ
ーセンサー５・ポジション設定器６はいずれも、回動す
ることにより電圧値が変化するポテンショメーターによ
り構成されている。

またリフトスイッチ１０はオペレーターが上昇側または
下降側へ操作した場合にのみＯＮとなり、手を離すとＯ
ＦＦとなるスイッチにより構成している。

また耕深設定ダイアル９を深（なる方向へ一杯に回転さ
せるとＯＮとなるオート切スィッチ２８が配置されてい
る。耕深設定ダイアル９が回転されて、「切」以外の場
所にある場合にはオート切スィッチ２８はＯＦＦであり
自動制御状態である。

（へ）実施例の作用次に第４図より第８図の図面により、本実施例の耕深自
動制御装置の作用を説明すると。

第４図は制御フローチャートの概要を示す図面、第５図
は「ポジションモード」と「オートモード」と「バック
時リフトアップモード」の部分を取り出したフローチャ
ートの図面、第６図・第７図・第８図は本発明の全体の
フローチャートを前段・中段・後段と分割した状態の図
面である。。

まず第４図においては、本制御フローチャートの全体概
要が示されている。

即ち、まずトラクターのエンジン始動キーをＯＮにする
と制御が開始され、オート切スィッチ２８やリフトスイ
ッチｌＯやバックスイッチ１９のスイッチ類のＯＮ・Ｏ
ＦＦ状態を８Ｎ秒ごとに検出して記憶する。該スイッチ
類のＯＮディレィ時間を２４ｍｍ秒とり、ＯＦＦディデ
ィ時間を２４ｍｍ秒とっているので、０Ｎ−ＯＦＦの時
間が２４ｍ秒間続いて初めてＯＮ・ＯＦＦの状態と認め
るべく規定している。該ＯＮディレィ時間・ＯＦＦディ
レィ時間を設けることにより、スイッチングが不安定な
場合に、チャタリングやノイズの影響を防いでいる。

次に操作ボックス１１内の耕深設定ダイアル９を回動し
て耕深を設定する。該耕深設定ダイアル９に連動して０
Ｎ−ＯＦＦされるオート切スィッチ２８がＯＦＦとなり
、耕深値が耕深設定ダイアル９により設定される。さら
に、リフト角センサー４・リアカバーセンサー５・ポジ
ション設定器６からの信号も記憶される。

該各種の信号が記憶された状態で制御モードの選択が行
われる。

制御モードの種類としては、次のようなモードがある。

「オートモード」・「ポジションモード」　・　「バッ
ク時リフトアップモード」　・　「セーフティモード」
　・　「リフトアップモード」　・　「異常モード」の
６モードである。

そして、該６モードの内の１モードを選択して、１フロ
ーチヤートの制御フローが終了すると、自己診断フロー
チャート（Ｓ　−Ｄ）とモニター通信フローチャート（
Ｍ−Ｃ）を介して、再度スタート位置に戻るべく構成し
ている。

各センサー値に基づく制御モードの選択は自動的に行わ
れる。故に実際の動作は以上の６モードの中の１モード
が必ず選択されて行われる。

該全体のフローチャートについては、第６図より第８図
の図面にしめしており、詳細については該フローを追っ
て行けば理解できるのであるが、各フローを逐一説明す
ることは冗長となるので、全体的にまとめて作用として
説明する。

「セーフティモード」は次の条件の場合に選択される。

即ち、トラクターエンジンのエンジン始動キーをＯＮに
した時に、走行変速レバー３が後進に入っておりバック
スイッチ１９がＯＮとなっている場合、または同様にエ
ンジン始動キーを入れた際に、ポジションレバー２の設
定位置がリフトアーム８の位置よりも下の場合である。

該「セーフティモード」に入った場合の制御動作を説明
すると。上記２つの状態はそのままリフトアーム８を操
作すると危険な状態であるから、リフトアーム８の回動
は行わない。即ち走行変速レバー３が後進に入ると、「
バック時リフトアップモード」が作動して、直ぐにロー
タリー耕耘袋Ｗｔ、Ｒが上昇回動するべく構成されてお
り、またポジションレバー２の位置がリフトアーム８の
位置よりも低いと、本発明では該ポジションレバー２で
設定した位置まで、ロータリー耕耘装置Ｒが下降すべく
構成されているからである。該制御がそのまま行われる
とオペレーターの意図しない動作が突然行われることと
なり、事故の原因となるのである。

そして、該「セーフティモード」を解除するには、走行
変速レバー３を後進以外の位置へ操作し、且つポジショ
ンレバー２を回動して、リフトアーム８の位置よりも上
昇側にする必要がある。これらの操作をしなければ、自
動制御が始まらないので、「セーフティモード」に入っ
た場合には、解除の為の操作がダツシュボードの近辺に
図示されるか、音声装置により支持される。

次に「異常モード」の選択される条件は、リフト角セン
サー４・リアカバーセンサー５・ポジションセンサー６
・耕深設定ダイアル９・リフトスイッチ１０が異常な信
号を発生する場合であり、且つ「セーフティモード」以
外の場合には優先してこのモードにいる。各センサーの
異常値とは出力値がＯ〜０．２Ｖの値を示す場合である
。異常の判断の方法は、通常８１秒毎に各センサーの値
をチェックし、１度Ｏ〜０．２■の値を検出した時は、
それから４００鰭秒後に再度チェックして異常値ならば
、はじめて異常と判断する。該判断は各フロー毎に自己
診断フローチャー）（Ｓ−Ｄ）を通過するので、該部分
により判断するのである。

「異常モード」における動作は、リフトアーム８の昇降
は行わない、安全を優先して意図しない突然の昇降操作
により事故を発生しない為である、該モードの解除は各
センサーやスイッチの故障を正常化した時点で解除され
る。

「リフトアップモード」の選択は次の条件で行われる。

即ち操作ボックス１１の上面に配置したリフトスイッチ
１０を上昇側即ち上方向へ倒すと、前記「セーフティモ
ード」・「異常モード」以外の場合には優先してこの「
リフトアップモード」に入る。

咳「リフトアップモード」における動作は、リフトアー
ム８を最上げ位置まで上昇させ保持するのである。該動
作はトラクターが圃場端まで至り回行の必要がある場合
であり、ポジションレバー２の最上げ位置への回動によ
っても、同じ動作が行われるが、ポジションレバー２の
回動は面倒な操作であり、回行後に降下させる場合には
、また回行前の位置にポジションレバー２を確実に配置
する必要があり、これらの操作を省いたものである。こ
のモードの解除はリフトスイッチ１０を下降側に倒すこ
とにより、リフトアーム８は上昇前の位置まで正確に下
降して、解除される。リフトスイッチ１０は一端上昇側
へ回動することによりスイッチから手を離してスイッチ
が、中立の位置に戻っても、リフトアーム８は必ず最上
げの位置まで上昇するのである。同様に下降側に倒すと
スイッチを保持していなくても、リフトスイッチｌＯを
上昇側へ入れる前の位置まで下降する。

次に「ポジションモード」が選択される条件を説明する
と。

ポジションレバー２により任意の位置にリフトアーム８
を昇降して、保持するモードであり、■６　「セーフテ
ィモード」　・　「異常モード」・「リフトアップモー
ド」を選択していない時に、オート切スィッチ２８がＯ
Ｎとなった場合。

■、ポジションレバー２の設定位置がリフトアーム８の
位置より上側か等しい場合。この時のリフト角を記憶し
て「ポジションモード」となる。

■、■で「ポジションモード」になった場合に耕深設定
ダイアル９の値がポジションレバー２の値より小さいか
等しい場合、「ポジションモード」にとどまる。また耕
深設定ダイアル９がポジションレバー２の値より大きい
場合、「ポジションモード」が■で記憶したリフト角セ
ンサー４の値よりも大きいか等しい場合にはこの「ポジ
ションモード」に留まる。

該「ポジションモード」の動作は次の如くである。即ち
、リフトアーム８の位置とポジションレバ−２の設定位
置が１対１に対応して、ポジションレバー２を動かせば
リフトアーム８もそれにつれて移動する。■■の条件か
ら、一旦「ポジションモード」に入ると、入った時の記
憶リフト角以下の位置にポジションレバー２を下げない
と「ポジションモード」を抜は出さない。つまりポジシ
ョンレバー２をオペレーターが意志のもとに記憶リフト
角以下に下降させた場合にのみ、「ポジションモード」
を抜は出して「オートモード」に戻るのである。これも
安全の優先を図ったものである。またポジションレバー
２の上昇に伴いそれまでの「オートモード」が「ポジシ
ョンモード」に切り替わるミックスコントロールが可能
とされているのである。しかし、ミックスコントロール
の切換点をポジション設定器６の値と耕深設定ダイアル
９の設定値の合致する点とせずに、上昇してくるポジシ
ョン設定器６の値とリフト角センサー４の値の合致する
点を取っているのである。

これにより、耕深設定ダイアル９の設定値とポジション
レバー２の設定値の切り替わる点が、近接することが無
くなったのである。もし再設定値が合致する位置で切換
えが行われるとすると。リフト角センサー４が偏差の対
象とする値が一気にかわってしまい、制御にハンチング
が生じたり、収束が遅れる等の不具合いが発生するので
ある。

該切換の対象を、リフト角センサー４の値とポジション
設定器６の値の交叉した値とすることにより、耕深設定
ダイアル９の値とは離れた値で切換を行うことができ、
ハンチングや非収束が発生しないのである。また「オー
トモード」に戻る場合にも、同じ状態を作りだす為に前
記上昇時の記憶リフト角を使用して、該記憶リフト角を
越えてポジションモ−ドー下降回動されると「オートモ
ード」にもどるのである。

次に「オートモード」が選択される条件を示すと、「セ
ーフティモード」　・　「リフトアップモード」　・　
「異常モード」以外で、オート切スィッチ２８がＯＦＦ
の場合、次の条件を一つでも満足すると「オートモード
」となる。

（ａ）、ポジションレバー２の位置が最下げ位置近傍に
あるとき。

（ｂ）、ポジションレバー２の設定値がリフトアーム８
位置よりも下にある場合。

（ｃｌ、　　ｒポジションモード」に入っていても、耕
深設定ダイアル９の設定値がポジションレバー２の設定
値よりも大きく、且つ■の記憶値がポジションレバー２
の位置よりも上にあるとき。即ち一旦オペレーターが意
志により、ポジションレバー２を下げて「オートモード
」に入れる操作をした場合である。

「オートモード」における動作は次ぎの如くである。耕
深設定ダイアル９の設定値とリアカバーセンサー５の検
出値の偏差によりリフトアーム８の昇降をして、フィー
ドバックされてくるリアカバーセンサー５の値が耕深設
定ダイアル９の設定値の近傍の不感帯内に入るように作
動して、耕深を一定に制御する。

最下げ位置近傍にポジションレバー２がある場合は、ポ
ジション設定器６とリフト角センサー４の大小を比較せ
ずにそのまま「オートモード」にすべく構成したもので
ある。

「バック時リフトアップモード」が選択される条件は、
自動制御状態であって且つ走行変速レバー３が後進位置
に入った場合である。

該「バック時リフトアップモード」の動作は、リフトア
ーム８を最上げ位置まで上昇させて保持する。自動手動
切換スイッチ２８がＯＦＦの場合はこのモードには入ら
ない。

解除は走行変速レバー３を後進以外にするかまたはリフ
トスイッチ１０を解除側に倒すことにより行われる。

次に自己診断フローチャート（Ｓ　−Ｄ）に付いて説明
すると。

本実施例のフローチャートは８ｆｉ秒毎に繰り換えされ
ており、その都度自己診断フローチャート（Ｓ　−Ｄ）
を通過して、各センサーやスイッチの異常を診断してい
る。該行程により異常と判断されると「異常モード」に
入り処置される。

次にモニター通信フローチャー）（Ｍ−Ｃ）について説
明すると。

各センサー値・スイッチの０Ｎ−ＯＦＦ状態・ソレノイ
ドパルプへの出力の有無を８０ｍ秒毎に別に設けたモニ
ターにシリアル伝送する。該モニターはこれを受けて状
態をパネルに表示する。モニターは修理点検の場合に使
用するので、必要時以外は外している。該モニターとコ
ントローラー１６は、コントローラー１６の内部基板の
コネクターを使用して接続する。

（ト）発明の効果本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を奏
するものである。

第１に、ポジションレバー２の位置により、「オートモ
ード」と「ポジションモード」が切換わるミックスコン
トロールが可能となり、従来の機械式の耕深制御装置と
同じ感覚で操作できるのである。

第２に、自動耕深制御中に圃場の陥没部を通過する場合
に、ポジションレバー２により「オートモード」の最低
値を高い位置に設定すれば、該ポジションレバー２の設
定位置よりリフトアーム８が下降すると「ポジションモ
ード」に変わるので、該値以下には下降出来ない最低限
を設定することができるのである。該操作により、圃場
の陥没部を更に掘り起こして深くすることがないのであ
る。

第３に、「オートモード」と「ポジションモード」の切
換点を耕深設定ダイアル９の値とポジション設定器６の
値の交叉値ではなく、ポジション設定器６の値とリフト
角センサー４の値の交叉値としたことにより、耕深設定
ダイアル９の値とポジション設定器６の値が近接した状
態でモードが切り替わることにより発生するハンチング
や制御の非収束を解消することができる。

第４に、ポジションレバー２を下降して「オートモード
」に戻す場合にも、前記切換点を記憶リフト角としそ記
憶しておくことにより、酸価を再度「オートモード」へ
の切換点として利用することができるので、上記と同じ
く不具合いが解消されたものである。

第５に、「オートモード」と「ポジションモード」の切
換に際しては、耕深設定ダイアル９の値に関係なく、リ
フト角センサー４の値と記憶リフト角により行われるの
で、耕深設定ダイアル９の値よりポジションコントロー
ルが影響を受けず、ポジションレバー２とリフトアーム
８が１対１で対応するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のトラクターの耕深自動制御装置を示す
側面図、第２図は同じく平面図、第３図は操作ボックス
１１部の平面図、第４図は制御フローチャートの概要を
示す図面、第５図は「ポジションモード」と「オートモ
ード」と「バック時リフトアップモード」の部分を取り
出したフローチャートの図面、第６図・第７図・第８図
は本発明の全体のフローチャートを前段・中段・後段と
分割した状態の図面である。１・・・リアカバー２・・・ポジションレバー３・・・走行変速レバー４・・・リフト角センサー５・・・リアカバーセンサー６・・・ポジション設定器７・・・耕耘爪８・・・リフトアーム９・・・耕深設定ダイアル１０・・リフトスイッチ１９・・・バンクスイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）作業機の耕深をリアカバーセンサーにより検出し
、リフトアームの位置をリフト角センサーにより検出し
、「ポジションモード」の場合の設定をポジション設定
器により設定し、「オートモード」の設定を耕深設定ダ
イアルにより設定する構成において、ポジション設定器
の設定値が最下げ位置近傍の値に設定された場合には、
リフト角センサー・耕深設定ダイアルの位置に拘わらず
、「オートモード」となるように構成したことを特徴と
するトラクターの耕深自動制御装置。
（２）特許請求の範囲第１項記載のポジション設定器の
設定値がリフト角センサーの値より以上になると、「ポ
ジションモード」に変更すべく構成したことを特徴とす
るトラクターの耕深自動制御装置。
（３）特許請求の範囲第１項記載のポジション設定器の
設定値がリフト角センサーの値以上と成った時のリフト
角センサーの値を記憶リフト角として記憶させ、該記憶
リフト角以下にポジション設定器の設定値が下がった場
合には、「オートモード」に切り換わるべく構成したこ
とを特徴とするトラクターの耕深自動制御装置。