JPS62190012A - トラクタ−の耕深自動制御装置 - Google Patents

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
を一定値に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
−７５３０９号公報の如くである。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 ゛従来の電気的に構成した耕深自動制御装置において、
トラクターが圃場端に至り回行する際に、ロータリー耕
耘装置の上昇・下降操作を容易に行う為に、ポジション
レバーの他にスイッチの操作により上昇・下降を行わし
める技術は公知とされているのである。

しかし、従来の技術においては該リフトスイッチをリフ
トアームが最上げ位置へ至るまで、ＯＮさせる必要があ
り、また下降の際にも、自動制御の設定値の近辺へ下降
するまで、リフトスイッチを下側へＯＮＬ続ける必要が
あり、各種のレバーの操作を短時間に行う必要のある圃
場端回行時にもどかしい思いをしていたのである。

本発明においては、リフトスイッチをＯＦＦ位置へ自動
復帰する２接点スイッチにより構成し、該スイッチをワ
ンタッチで瞬間ＯＮすることにより、最上げ位置へ自動
的に上げ、また「解除」側へ瞬間ＯＮすることにより、
自動的に「上昇」操作前の「オートモード」または「ポ
ジションモード」位置まで下降すべく構成したものであ
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、「オ
ートモード」における耕深値を耕深設定ダイアルにより
設定し、「ポジションモード」における耕深の設定をポ
ジション設定器により行う構成において、操作ボックス
部にＯＦＦ位置へ自動復帰する２接点のリフトスイッチ
を設け、「上昇」側へ一度ＯＮするとリフトアーム８を
上昇回動させ、その後「解除」側へ一度ＯＮすると、「
上昇」側へＯＮする以前の制御状態へ復帰すべく構成し
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。

トラクターのミツシラ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
耘袋［Ｒを上下回動自在に装着している。ロータリー耕
耘袋ｆｉＲのベベルギヤボックス２２ヘミツシヨンケー
スＭＯＰＴＯ軸２３から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を耕深を検出する為
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ピストン
が配置されており、該装置により上下回動されるリフト
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１４・
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−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の後部の下面に後進自動制御
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を深く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、本発明の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１０やバンクスイッチ１９のスイッチ類のＯＮ・ＯＦ
Ｆ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２４鶴秒とり、ＯＦＦディレィ時
間を２４鶴秒とっているので、ＯＮ・ＯＦＦの時間が２
４ｍ秒間続いて初めて０Ｎ−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
の図面に開示しており、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、トラクターの運転開始時にお
ける安全確保の為のモードであり、エンジン始動キーを
ＯＮにした瞬間にのみ選択される可能性があり、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つの状態はトラクターの運転開始時にお
いて、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装置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−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・ポジション設定器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０−０．２Ｖの値を示す場合である。

異常の判断の方法は、通常８鶴秒毎に各センサーの値を
チェックし、１度０〜０．２ｖの値を検出した時は、そ
れから４００ｆｉ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。該判断は後述する自己診断
フローチャート（Ｓ　−Ｄ）により行われる。

「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。

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、■、「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ＯＮ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−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ー２の設定位
置がｌ対ｌ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センサー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、上昇してくるボジシ
゛ヨン設定器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
象とする値が近接した位置で入れ替わってしまい、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レバー２が下降回
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。

（Ｃ１，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。

次に、「バック時リフトアップモード」が選択される条
件を示すと、「オートモード」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。オート切
スィッチ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。

次に本発明の要部である「リフトアップモード」に付い
て説明すると。

「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ワンタッチで瞬間的にＯＮして
も、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。

該「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−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−２を確実に配置す
る必要があり該下降操作も面倒なのである。本発明はこ
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を下降側へ、やはりワンタッチで瞬
間的にＯＮすることによりフローチャートのメインルー
チンへ復帰して、「上昇」へＯＮする以前の「オートモ
ード」または「ポジションモード」を選択して、リフト
アーム８は制゛御設定値へ復帰するのである。

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１０を上昇側へ入れる前の位置
まで下降するのである。

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８ｎ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
。該フロー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ト（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
ドバルブへの出力の有無を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、リフトスイッチをＯＦＦ位置へ自動復帰する２
接点スイッチとしたことにより、オペレーターが該スイ
ッチを操作するのは、ワンタンチのみで済むように成っ
たのである。故に、従来の如くリフトアーム８が最上げ
位置へ来るまでＯＮの状態で待つ必要がなく成ったので
ある。

第２に、該リフトスイッチ１０を「解除」側へＯＮする
ことにより、フローチャートのメインルーチンへ復帰す
るので、「上昇」側へＯＮする以前の制御位置へ確実に
復帰させることができ、ミックスコントロール可能な耕
深自動制御装置において、「解除」側への操作により自
動的に「オートモード」または「ポジションモード」を
選択することができるのである。

【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・・・バックスイッチ 出願人　ヤンマーディーゼル株式会社 代理人　弁理士　矢　野　寿一部 第４図

Claims (1)

【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、「
   オートモード」における耕深値を耕深設定ダイアルによ
   り設定し、「ポジションモード」における耕深の設定を
   ポジション設定器により行う構成において、操作ボック
   ス部にＯＦＦ位置へ自動復帰する２接点のリフトスイッ
   チを設け、「上昇」側へ一度ＯＮするとリフトアーム８
   を上昇回動させ、その後「解除」側へ一度ＯＮすると、
   「上昇」側へＯＮする以前の制御状態へ復帰すべく構成
   したことを特徴とするトラクターの耕深自動制御装置。