JPS63287406A

JPS63287406A - 走行作業機械における作業機の昇降位置制御装置

Info

Publication number: JPS63287406A
Application number: JP12082887A
Authority: JP
Inventors: Shinya Fuse; 布施　信哉
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1987-05-18
Filing date: 1987-05-18
Publication date: 1988-11-24
Anticipated expiration: 2010-03-22
Also published as: JPH0724488B2

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】（産業上の利用分野）この発明は、例えば農業用トラクタのような走行作業機
械の本体に連結される作業機の耕深量、すなわち該作業
機の接地端の地表面に対する浮沈位置の制御をするため
の姿勢制御装置に関するものである。

（従来技術とその問題点）従来、走行作業機械の本体に連結された作業機の耕深量
を制御する手法としては、例えば特開昭５５−９９１０
３号公報に記載されているようなものが知られている。

これによると、作業機械本体（本機ｌ）に連結された作
業機（耕耘装置２）に、電磁波を用いて該作業機（耕耘
装置２）の耕深量の変化を検出するセンサ（装置８）を
設け、このセンサ（装置８）の出力に基づき、該作業機
（耕耘装置２）の耕深量を所定の設定範囲に保つべく制
御する手段（機構１０）を設ける構成となっている。

しかしながら、かかる従来の構成によると、作業機の耕
深量は作業機械本体の地表面に対する傾斜角度とは無関
係に演算されるので、当該作業機が作業機械本体（水損
ｌ）に極めて接近している場合は兎も角、作業機械本体
（本機ｌ）からの離間距離が長くなると、作業機械本体
（本機１−）の地表面に対する傾斜角が大となるに応じ
て作業機の傾斜角も拡大され、演算された耕深値は演算
されるべき耕深値との間に大きな誤差を生じさせてしま
うという問題点があった。

また、別の手法として例えば特開昭６１−３７０１１号
公報には、作業機のカバーを揺動自在とし、該カバーの
地表面に対する揺動角を検出し、この検出出力に基づき
作業機の駆動機構を制御するように構成したものが記載
されているが、かかる構成では作業機のカバーが直接的
にセンサを構成しているので、ある程度大きな対地押圧
力が要求されることから、時によっては耕耘後の必要均
平度以上に該カバーが耕耘した圃場の盛り土を壌土する
ような場合があり得る。

（問題点を解決するための手段）この発明はかかる従来技術の問題点を解決するべくなさ
れたものであり、走行作業機械本体の後方に装着された
作業機を昇降自在に制御する作業機の姿勢制御装置にお
いて、前記走行作業機械本体の前方及び後方にそれぞれ
設けられ該走行作業機械本体が設置される地表面までの
距離を非接触で検出する一対の対地センサと、前記作業
機の前記走行作業機械本体に対する昇降位置を検出する
昇降位置検出センサとを備える一方、前記両対地センサ
の出力に基づき前記走行作業機械本体の前後方向の傾斜
角度を演算する演算手段と、該演算手段の出力を前記後
方の対地センサの出力に基づき前記昇降位置検出センサ
の出力を補正する補正手段とを備え、該補正手段の出力
により前記作業機を所定位置に位置制御するようにした
ことを特徴とし、走行作業機械本体の地表面に対する位
置関係如何に拘わらず作業機の絶対的な耕深値を演算す
ることができ、さらには、耕耘後の圃場を荒すことなく
、作業機の耕深量を所望量に保つための位置制御を常時
正確に行なえる作業機の姿勢制御装置を提供することを
目的とする。

（作用）走行作業機械本体が傾斜した場合、その傾斜角は両対地
センサの出力に基づき演算され、この演算出力により昇
降位置センサの出力が補正され、その結果、作業機の演
算された耕深値は所望の耕深値と一致する。この場合、
両対地センサは地表面に非接触で検出する構成であるの
で、従前のような盛り土の壌土等のような耕耘後の圃場
荒しを生じさせることはない。

（実施例）第２図及び第３図はこの発明に係る走行作業機械として
の農業用トラクタの外観構成を示すものであり、トラク
タ本体ｌの後方（後輪２側）には昇降機構３を介して作
業機としてのロータリ装置４が連結されている。ここで
、昇降機構３は左右一対のロアーリンク５ａ、５ｂとト
ップリンク５ｔとから成るリンク機構で構成され、また
、この昇降機構３は油圧シリンダ２７により駆動され、
この油圧シリンダ２７は左右一対のリフトアーム６ａ、
６ｂと左右一対のリフトロッド７ａ、７ｂとをそれぞれ
介して前記両ロアーリンク５ａ、５ｂに連結されている
。

一方、トラクタ本体ｌの前輪８側及び後輪２側における
所定部位には両輪８．２の接地面Ｐ３との間の距離を非
接触により測定するための前方対地センサ９Ａ、後方対
地センサ９Ｂがそれぞれ設けられ、昇降機構３の所定部
位には該昇降機構３に連結されたロータリ装置４のトラ
クタ本体１に対する昇降量を検出する昇降位置検出セン
サ１１が設けられている。

ここで、両対地センサ９Ａ、９Ｂは、具体的には、例え
ば電磁波や超音波等を用いて離間距離を電気的信号に変
換する距離計から成り、両対地センサ９Ａ、９Ｂの出力
は当該センサと地表面との間の離間距離に対してリニア
に変化する。

また、昇降位置検出センサ１１は、例えば昇降機構３の
リフトアーム６ａ、６ｂの回動軸の軸受部にポテンショ
メータを装着することにより、該リフトアームの回動角
を電気的信号にリニアに変換するものである。

第１図はこの発明に係る姿勢制御装置の全体構成を概略
的に示すものであり、前記前方対地センサ９Ａの出力ｖ
１と後方対地センサ９Ｂの出力Ｖ。

とけ共に第１の演算回路１２に供給され、この第１の演
算回路１２では、両対地センサ９Ａ、９Ｂの出力Ｖ１、
Ｖ３の差分に基づくトラクタ本体ｌの設置面（トラクタ
本体ｌが浮沈していないとした場合の地表面）Ｐｌに対
する前後方向の傾斜角度を求めるための演算が行なわれ
る。つまり、第１の演算回路１２の出力Ｖ、が例えば正
の値であれば、トラクタ本体ｌはその前方が後方に比べ
て上方位置にあり、逆に負の値であれば、トラクタ本体
ｌはその後方が前方に比べて下方位置にあり、両出力Ｖ
１、■、が等しいときにはトラクタ本体ｌは前後力向の
傾斜がないことを表す。

昇降位置センサ１１の出力■、は第１の演算回路１２の
出力Ｖ、と共に補正回路１３に供給され、この補正回路
１３では、リフトアーム６ａ、６ｂの回動角毎に、トラ
クタ本体１の前後方向の傾斜角に対するロータリ４ａの
接地端の変化が検出される。つまり、この補正回路１３
の出力ｖ４が例えば正の値であればロータリ４ａの接地
端は前記設置面Ｐ、から沈下した位置にあり、負の値で
あれば、該設置面Ｐ１よりも浮上した位置にあり、そし
て、零であれば該設置面Ｐ１位置にあることを表す。

他方、後方対地センサ９Ｂの出力■、は第２の演算回路
１４に供給され、この第２の演算回路１４では後輪２の
接地端の前記設置面Ｐ、に対する高さ位置が演算される
。そして、この第２の演算回路１４の出ノＪＶ、は前記
補正回路１３の出力Ｖ、と共に加算器１５に供給され、
この加算器１５の出力Ｖ、の正負の値に応じてロータリ
４ａの真正の耕深値が検出される。すなわち、加算器１
５の出力Ｖ、が例えば正の値であればロータリ４ａの接
地端は両輪８．２の接地面Ｐ、を基準として所定の耕深
位置にあり、負の値であればロータリ４ａの接地端は接
地面Ｐ、から浮上した位置にあり、零であれば接地面Ｐ
、上にあることを表す。

加算器１５の出力Ｖ、は耕深表示回路１６に供給され、
この耕深表示回路１６によりロータリ４ａの実際の耕深
量が表示される一方、加算器１５の出力Ｖ、は比較回路
１７に供給され、所望の耕深量を設定するための耕深設
定回路１８の出力Ｖ７との比較が行なわれ、この比較回
路１７の出力Ｖ、により昇降機構３を駆動するための出
力回路である昇降駆動回路１９を作動させる。つまり、
この比較回路１７の出力Ｖ、は例えば出力Ｖ。

が出力Ｖ、よりも大なるときはリフトアームの上昇駆動
回路１９ａを作動させる信号を出力して上昇駆動用アク
チュエータ（具体的には電磁バルブ）２３ａを作動させ
、逆に出力Ｖ、が出力Ｖ、よりも小なるときはリフトア
ームの下降駆動回路１９ｂを駆動させる信号を出力して
下降駆動用アクチュエータ２３ｂを作動させ、出力Ｖ、
が出力Ｖ、と等しいときには出力を停止する。なお、昇
降駆動回路１９には感度設定回路２０が設けられており
、この感度設定回路２０の出力Ｖ、により昇降機構３の
駆動反応を調整できる。

したがって、ロータリ４ａの耕深量はトラクタ本体ｌの
浮沈状態に応じた所定位置に正確かつ円滑に制御できる
。

なお、昇降位置センサｌｌの出力Ｖ、は比較器２１にお
いて、上限値設定回路２２の出力ｖ１．との比較が行な
われ、この上限値設定回路２２の出力Ｖ＋　ｔによりリ
フトアーム６ａ、６ｂの上限上昇位置が規制される。さ
らに、この出力Ｖ＋＋により上限位置調整駆動回路２４
を作動させる。つまり、この比較器２１の出力Ｖ１．は
出力Ｖ１．が出力Ｖ。

よりも大なるときはリフトアーム６ａ、６ｂの上昇駆動
回路２５ａを作動させる信号を出力して上昇駆動用アク
チュエータ２３ａを作動させ、逆に出力Ｖ１．が出力Ｖ
、よりも小なるときはリフトアーム６ａ、６ｂの下降駆
動回路２５ｂを駆動させる信号を出力して下降駆動用ア
クチュエータ２３ｂを作動させ、出力Ｖ、が出力Ｖ１．
と等しいときには出力を停止する。昇降駆動回路１９と
上限位置調整駆動回路２４とは切換えスイッチ２６の操
作にュートラル接点２６ｃを挟む接点２６ａ１２６ｂの
切換え）により選択的に作動する。

（発明の効果）以上のようにこの発明によれば、走行作業機械本体の後
方に装着された作業機を昇降自在に制御する作業機の姿
勢制御装置において、前記走行作業機械本体の前方及び
後方における該走行作業機械本体が設置される地表面に
対する浮沈位置を非接触で検出する一対の対地センサと
、前記作業機の前記走行作業機械本体に対する昇降位置
を検出する昇降位置検出センサとを備える一方、前記両
対地センサの出力に基づき前記走行作業機械本体の繭後
方向の傾斜角度を演算する演算手段と、該演算手段の出
力を前記走行作業機械本体の後方の対地センサの出力に
基づき前記昇降位置検出センサの出力を補正する補正手
段とを備えることにより、該補正手段の出力により前記
作業機を所定位置に位置制御する構成としたので、走行
作業機械本体の当該地表面に対する位置関係、あるいは
作業機の走行作業機本体に対する位置関係如何に拘わら
ず作業機の真正な耕深値を演算することができ、作業機
を所定位置に保つための位置制御を常時正確に行なえ、
農作業等の作業能率向上に貢献することができる。また
、この発明に係る姿勢制御装置の対地センサは、非接触
により検出する構成であり、従前のような作業機の一部
を利用するものではないので、盛り土の壊土のような虞
はない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の全体構成を示すブロック
図、第２図及び第３図はこの発明に係る農業用トラクタ
を示すものであり、第２図はその側面図、第３図はその
要部斜視図である。１・・・トラクタ本体（走行作業機械本体）、３・・・
昇降機構、４・・・ロータリ装置（作業機）、９Ａ・・
・前方対地センサ、９Ｂ・・・後方対地センサ、１１・
・・昇降位置センサ。

Claims

【特許請求の範囲】

１、走行作業機械本体の後方に装着された作業機を昇降
自在に制御する作業機の姿勢制御装置において、前記走
行作業機械本体の前方及び後方にそれぞれ設けられ該走
行作業機械本体が設置される地表面までの距離を非接触
で検出する一対の対地センサと、前記作業機の前記走行
作業機械本体に対する昇降位置を検出する昇降位置検出
センサとを備える一方、前記両対地センサの出力に基づ
き前記走行作業機械本体の前後方向の傾斜角度を演算す
る演算手段と、該演算手段の出力を前記後方の対地セン
サの出力に基づき前記昇降位置検出センサの出力を補正
する補正手段とを備え、該補正手段の出力により前記作
業機を所定位置に位置制御するようにしたことを特徴と
する走行作業機械における作業機の姿勢制御装置。