JPS6394902A - 移動車輌の水平制御装置 - 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】 〔曜業上の利用分野〕 この発明は、移動車輌の水平制御装置に関するものであ
り、特にトラクタの如き本機に連結リンク機構によって
取付けられているロータリの如き対地作業機の左右姿勢
の制御装置に関するものである。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕従来
、此種移動車輌で特に対地作業機は、トラクタの如き本
機に対してリンク機構によって連結され、且つ、該対地
作業機の左右方向姿勢を制御するための左右方向設定器
によって指定された左右方向設定値と、本機又は対地作
業機に設けられた傾斜センサによって検出される検出値
との差である偏位値を算出して、＠配在右方向設定器に
よって指定された設定値に対地作業機の左右姿勢を自動
的に制御することは知られている。

そして、このような制御を行うために、前記対地傾斜セ
ンサは静電容量型のものが使用されている場合が多い。

而して、この静電容積型の対地傾斜上ン′すは油を封入
し、当該前の移動によって傾斜角を検出するよちになっ
ている。即ち、この静電容量型の対地’Ｍ６４センサは
、地表面のスロープに基＜傾斜角を検出するのであるが
、地表面のスロープの変化によって当該センナ内の油に
減衰振動が生じる。更に、油自体が有する固有の減衰振
動はエンジン等の振動にも影響され、前記減衰撮動に合
算された油の減衰振動が生じる。そして。

この減衰振動は特に機体のローリングの山谷部に多く表
われ、更に当該減衰撮動は温度によって著しく変化する
のである。而して、このような油自体の前記減＊振動に
基因して始地傾斜センナは頻繁に傾斜角を検出し、この
検出値がＣＰＵにて判断さね１、ローリング制御の操作
指令を出力するので所謂ハンチング現象等を生じるので
ある。そこで、この油の減衰撮動に基因するノ・ンチン
グ現象を阻止するための解決せらるぺぎ問題点が生じて
くるのである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、前記従来の水平制御装置の欠陥に鑑み之を克
服せんとして提案せられたものであり一対地傾斜センサ
の減衰振動周期を標準作業時の機体のローリング周期よ
りも高い領域とし、前記対地傾斜センサ信号の最大値と
最小値との時間間隔を常時読入取り、予め指定した振動
周期範囲内にある周期の平均値を当該周期と定め、この
定めらねた周期に基く操作指令を出力する制御部をＣＰ
Ｕに設けたことを特徴と干る移動車輌水平制御装置を提
供せんとするものである。

〔作用〕

静電容量型の対地傾斜センサに封入されている油は、温
度による減衰振動の特性変化が著しいのであるが１本発
明は、予め対地傾斜センナ信号の最大値と最小値との時
間間隔を常時読み取り、而も、予め指定した撮動周期範
囲内にあるＯＡ動同周期平均値を当該撮動周期における
周期として、この周期に基く操作指令が制御部より出力
さ幻るの　゛　　。

で、対地傾斜センサに封入されている油の減衰振動に基
因する対地作業機のハンチング現象等は之を阻止できる
ようになった。

〔実施例〕

以下１本発明の一実施例を別紙添附図面に従って詳述す
る。説明の都合上、従来公知に属する機構も同時に説明
することにする。、第１図に於て（１）はトラクタの如
き本機であり、このトラクタ（１）の後部にロータリの
如き対地作業機（２）を、左右のリフトアーム（３１（
３）へ左右のリフトロッド（４）（５）ヲ介して上下動
する左右のロアーリンク（６）（７）及び中央のトップ
リンク（８）とからなる三点リンク機構の如き作業機連
結リンク機構（９）によって連結し、この作業機連結リ
ンク（９）は、そのリフトアーム（３）（３）ヲ油圧を
用いたリフトシリンダＱｌによって昇降回動させる油圧
昇降機構ａυによって昇降動作をするものであり、左右
のリフトロッドのうち少くとも一方のリフトロッド（５
）をリフトロッドシリンダｔｔａにて形成し、このリフ
トロッドシリンダＱ２１を伸縮動作させて対地作業機（
２）の本機（１）に対する左右姿勢をローリング制御す
るようにしである。

又、本機（１）又は対地作業機（２）に設けである対地
・傾斜センサ（ｃｌは静電容量型のものが用いてあり。

油の移動によって地表面のスロープに対しての対地左右
傾斜を検出するものである。そして、第１図の実施例図
に於ては−この対地傾斜センサ（ＣＩは本機（１）側に
設けである。而して、対地作業機（２）の本機（１）に
対する左右傾斜は、対地作業機（２）と本機（りとの間
に設けられているりフトロッドシリンダａ２の長さを測
定するストロークセンサ（Ｓ）によって検出される。而
して、この検出及び算出手段等は種々の方法が存在する
が、第３図の制御回路図では、対地傾斜センサｔｃ）に
よって検出された本機（Ｑの対地左右傾斜角検出値から
、回動型又は直線移動型等のポテンショメータの如きも
ので構成した左右傾斜設定器（Ｉｌの設定ダイヤルにて
設定された本機（１）の左右傾斜角設定値を増減し、対
地作業機（２）の対本機左右傾斜補正必要角度が算出さ
れ１次にこの算出された対本機左右傾斜補正角度が零度
になるように、リフトロッドシリンダ（１２１の長さを
ｃｐＵＱ３からの操作指令が出力してソレノイドパルプ
Ｑ４を介し、伸縮制御するものである。

又、簡易型の本機（１）として、左右傾斜設定器（Ｉ）
を設けていないものがあるが、之は傾斜センサ（ｃｌに
よって検出さｈた対地左右傾斜角検出値がＡカコンパー
タを介してｃｐｔｌ鵠に入力され、更にストロークセン
サ（８１によって検出された抄出値との差を零になるよ
うにリフトロッドシリンダ（１２＋の長さをｃｐＵ（１
３により伸縮制御されるのである。そして１本発明が、
この簡易型のものにも及ぶことは当然である。

又、第１図に示す対地作業機（２）の本機（１）に対す
る左右傾斜は、対地作業機（２）と本機（１）との間に
設けられているリフトロッドシリンダ＋１′！Ｊの長さ
を測定するストロークセンサ（Ｓｌにて検出されること
は叙述した通りであるが、このストロークセンサ（Ｓｌ
は、内部構成の図示は省略したが、直線移＠泡のポテン
ショメータから戊っており、第２図に示すように之を前
記リフトロッドシリンダ（１２１の前方に配設シて、該
リフトロッドシリンダ（１２の長さを測定するようにし
である。即ち、中空軸としたリフトシャフト（１５内に
貫通し左右に突出するセンサシャフトｔｔｅを設け、こ
のセンサシャフト０６１０両端にセンサアーム（１７ａ
）　（１７ｂ）を取付け、このセンサアーム（１７ａ）
とロワーリンク（６）の間をセンサロット０止で。

他方のセンサアーム（１７ｂ）とロワーリンク（７）の
間をストロークセンサ（Ｓｌで連結している。

而して、対地傾斜センサｔｃ＋は静電容量型のものが採
用されているが、この中に封入されている油は温度によ
って変化を生じることも已に述べた。

第４図はこの対地傾斜センサｔｃ）の高温時における応
答性を示すものであり１周期尚の最高値（ａｔ　（ｂｌ
間の時間は１００　ｍ　ｓｅｃ　〜２００ｍ　ｓｅｃと
なっている。

即ち、之は高温時に於ては油の粘度が小となって流動性
が高くなっていることを示す。第５図は傾斜センサ（ｃ
ｌの低温時における応答性を示−′Ｆ、、之によれば、
周期固の最高値１ａｌ（ｂｌ間の時間は１２０ｍ５ｅｃ
〜２５０ｍ　ｓｅｃとなっている。即ち、之は低温時に
於ては油の粘度が大であり、流動性が低くなっているこ
とを示す。又、第６図は標準的なローリング周期を示す
グラフである。即ち、この周期（５）は油の減衰振動を
加算していない状態を示しており。

従って、最高値（ａ）（ｂ）間の時間は０．７ｍ５ｅｃ
〜１　ｓｅｃとなっている。又、第７図は機体のローリ
ングに対地傾斜センサ（ｃｌの減衰振動が加算されたと
きの波形を示すものである。この第７図の波形に於て。

周期醐には最高値（ａｔ（ｂｌ（ｃｌは反対の最小値ｔ
ａ’ｏｂｉを中間に含んでいる。そこで、ａ−ａ′−ｂ
　、　ｂ−ｂ　−Ｃを一つの波句としてとらえる。この
ようにしてｄ’　−ｅ　−ｅ’　、　ｇ　−ｇ’　−ｈ
も夫々一つの波動としてとらえることができる。そこで
、先づ第５図に於て述べたように、低温時における対地
傾斜センサｆｃ）の応答性の最も長い時間２５３ｍ　ｓ
ｅｃを一つの目標値として定める。即ち、油の粘度が最
も大であり、従って流動性が低く、傾斜センサｔｅｌと
しての働きが最も鈍感に作用する温間時における最高値
ｆａｔ〜（＋））の時間（２５０ｔｎｓｅｃ　）を以て
仮の目標値と定めたのであるが、之に限定されるべきで
はない。そこで第７図に於て、ａ　−ａ’　−すは１４
０ｍ　ｓｅｃであり、ｂ　−ｂ−ｃは１３０ｍ５ｅｃで
あるからこの周期は、（傾斜センサ（Ｃ１内の油の減衰
振動によるものとして同期計算用の入力データと見做す
。又−ｄ’　−ｅ　−ｅ’は２４０ｍ５ｅｃ　、　ｇ−
ピー１１は１３０ｍ５ｅｃであるから。

之も前記減衰振動によるものとして周期計算用の入力デ
ータと見做すことができる。更に又、　　ｃ　−ｄ　〜
（１’は６００ｍ　ｓｐｃであり、ｅ’　−ｆ　−ｇは
５３０ｍ５ｅｃであるから、之は標準的なローリング周
期であるとして前記周期計算の入力データとはしないの
である。即ち、この周波領域は地表面のスロープによる
油移動の周期とし、減衰振動周期による入力データとし
て取扱わないのである。そこで１例えば−泥中＋Ｘ）内
に於て、前記の２５０ｍ５ｅｃ以下の波形を取出し、こ
の波形が油の減衰撮動周期による波形とじ一面も之等の
波形が前記の一定の巾（Ｘ）内に何個あるかを計算し、
之等の波形の時間の平均を出し、この平均時間内の前記
減衰振動周期による波形を平均して移動子均等により適
宜補正した値をＣＰＵ（１３１内の制御部（１３ａ）よ
り出力し、ソレノイドパルプａ４を介してリフトロッド
シリンダＯ２の長さを調整できるようになっているので
ある。尚。

詳述すれば１例えば第７図に於てａ　−ａ’　−すは１
４０ｍ５ｅｃ　、　ｂ　−ｂ’　−ｃは１３０ｍ５ｅｃ
　、　ｄ’　−ｅ　−ｅ’は２４０ｒｎｓｅｃ、　ｇ　
−ｇ’　−ｈは１３０ｍ５ｅ（であるから、夫々減衰振
動周期とし、之等を加算すれば６４０ｍ５ｅｃとなる。

そこで、之を４個で割りば平均値１６０ｍ５ｅｃが出る
。そして、この平均時間内の傾斜センサ（ｃｌの値を平
均して傾斜センサ（Ｃ）の入力信号と干るときは、ＣＰ
ＵＱ３）の制御部（１３ａ）より安定した操作指令が出
力し、依って１機体のローリングに対中る応答性を向上
せしめ、ハンチングを阻止することができるのである。

　　　　　□ 〔発明の効果〕 本発明は叙述せる一実施例に於て詳述せる如く、静電容
量型の対地傾斜センサに封入されている油本来の減衰振
動に基くものを平均化して入力信号と干るため、制御部
からは常に安定した操作指令が出力し、之によって機体
のローリングに対する応答性が向上すると共に、従来の
よ５なハンチング現象は一掃せられるのである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示し、第１図は対地作業機を本
機に連結したときの側面図、第２図は連結リンク機構の
斜面図、第３図は制御回路図、第４図は高温時における
傾斜センサの応答性を示すグラフ、＠５図は同低温時に
於けるグラフ、第６図は標準作業時のローリング周期を
示し、第７図は前記ローリング周期に減衰振動が加算さ
れたときの波形を示ナグラフである。 符号説明 （１）・・・・・・本＠（２）・・・・・・対地作業機
（３）・・・・・・リフトアーム　　（４）（５）・・
・リフトロット０（６）（７）・・・ロアーリンク　　
（８）・・・・・・トップリンク（９）・・・・・・連
結リンク機構　ａｌ・・・・・・リフトシリンダＵυ・
・・・・・油圧昇降機構　　αδ・・・リフトロッドシ
リンダ（１３・・・・・・ＣＰ　Ｕ　　　　　　（１３
ａ）・・・制御部α４・・・・・・ソレノイドパルプ　
任９・・・・・・リフトシャフトα６１−山・・センサ
シャフト　（１７ａ）（１７ｂ）・・・センサアームＯ
ａ・・・・・・センサロッド 特許出願人　　井関農機株式会社 ’ｌ−，，−−−−’　ｊ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 本機へ連結されている対地作業の左右方向姿勢を制御す
   るための左右方向設定器によつて指定された左右方向設
   定値と、本機又は対地作業機に設けられた対地傾斜セン
   サによつて検出される検出値との差である偏位値を算出
   して、前記左右方向設定値によつて指定された設定値に
   対地作業機の左右姿勢を自動的に制御するようにした制
   御装置に於て、対地傾斜センサの減衰振動周期を標準作
   業時の機体のローリング周期よりも高い領域とし、前記
   対地傾斜センサ信号の最大値と最小値との時間間隔を常
   時読み取り、予め指定した振動周期範囲内にある周期の
   平均値を当該周期と定め、この定められた周期に基く操
   作指令を出力する制御部をＣＰＵに設けたことを特徴と
   する移動車輌の水平制御装置。