JP2000253706A

JP2000253706A - トラクタの対地作業機ローリング制御装置

Info

Publication number: JP2000253706A
Application number: JP11066510A
Authority: JP
Inventors: Hiroyoshi Ono; 弘喜小野; Yutaka Ono; 豊小野
Original assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Priority date: 1999-03-12
Filing date: 1999-03-12
Publication date: 2000-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】ローリング制御中のトラクタが、対地作業機
を下降位置のまま旋回する場合に、対地作業機のローリ
ング姿勢が過剰に変化して圃場を荒らし均平性を損なう
ことを防止する。【解決手段】ローリング制御中のトラクタが、代掻き
作業中に前輪の切れ角が一定以上となり、車体が旋回動
作に入ったものと判別したときは（ステップ１３）、対
地作業機の左右方向の傾きを車体の傾きと平行にすべく
水平出力し、対地作業機のローリング姿勢を車体と平行
状態にした後に固定する（ステップ１４）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はトラクタの対地作業
機ローリング制御装置に関するものであり、特に、代掻
き作業等のように対地作業機を下降位置にしたまま旋回
する場合の対地作業機ローリング制御装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】トラク
タをはじめとする農作業車両には、車体の後部に昇降自
在に対地作業機を連結し、且つ、車体若しくは対地作業
機に左右のローリング角を検出する傾斜センサを設置す
るとともに、対地作業機の左右ローリング姿勢を変更す
るためのアクチュエータを設け、前記傾斜センサの検出
値に基づいて該アクチュエータを駆動し、対地作業機の
ローリング姿勢を調整する対地作業機ローリング制御装
置を備えているものが知られている。

【０００３】此種傾斜センサは、振り子式や液面の傾き
により傾斜を検出しているが、トラクタの旋回時には、
遠心力によって実際の傾きよりも大きな傾斜角を検出す
ることがある。例えば、代掻き作業を行う際には、対地
作業機を予め設定した下降位置のまま高速旋回すること
があり、然るときは、傾斜センサの振り子や液面が大き
く動いて実際の傾斜角と異なる信号が出力され、該傾斜
センサの検出値に基づいて前記アクチュエータが駆動さ
れると、対地作業機のローリング姿勢が過剰に変化し
て、圃場を荒らし均平性を損なうという不具合があっ
た。

【０００４】そこで、ローリング制御中のトラクタが、
対地作業機を下降位置のまま旋回する場合に、対地作業
機のローリング姿勢が過剰に変化して、圃場を荒らし均
平性を損なうことを防止するために解決すべき技術的課
題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決する
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために提案されたものであり、車体の後部に昇降自
在に且つ左右ローリング姿勢を変更自在に連結した対地
作業機を備え、車体若しくは対地作業機に設けた傾斜セ
ンサの検出値に基づいて前記ローリング姿勢を制御する
トラクタに於いて、該トラクタには車体の旋回操作を検
出する手段と、対地作業機の昇降高さを検出する手段と
を備え、該トラクタがローリング制御中に対地作業機を
予め設定した下降位置のまま旋回状態に入ったときに
は、対地作業機のローリング作動を停止するトラクタの
対地作業機ローリング制御装置、及び、前記トラクタが
ローリング制御中に対地作業機を予め設定した下降位置
のまま旋回状態に入ったときには、対地作業機のローリ
ング姿勢を車体と平行状態若しくは水平状態に変更した
後に固定するトラクタの対地作業機ローリング制御装
置、並びに、前記トラクタの車体に加速度または角速度
を検出するセンサを備え、該トラクタがローリング制御
中に対地作業機を予め設定した下降位置のまま旋回状態
に入り、前記センサが所定値以上の加速度または角速度
を検出したときには、対地作業機のローリング姿勢を停
止するトラクタの対地作業機ローリング制御装置を提供
するものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に従って詳述する。図１及び図２は農作業車両の一例
としてトラクタ１０を示し、車体の後部にリンク機構１
１を介してロータリ作業機１２が連結されている。運転
席１３の近傍には対地作業機の昇降位置を設定するポジ
ションレバー１４、対地作業機の耕深量を設定する耕深
調整ダイヤル１５、車体に対する対地作業機の左右方向
の傾き調整器である傾き調整ダイヤル１６等が設けら
れ、運転席１３の下部には車体の左右方向の傾きを検出
するスロープセンサ１７や、車体の走行速度を検出する
車速センサ１８、及び、車体が受ける横方向の加速度を
検出する加速度センサ１９などが設けられている。

【０００７】前記リンク機構１１はトップリンク２０と
左右のロワリンク２１，２１とからなり、左右のリフト
アーム２２，２２の先端とロワリンク２１，２１をリフ
トロッド２３，２３にて連結し、リフトシリンダ２４の
駆動にてリフトアーム２２を回動することにより、リフ
トロッド２３，２３を介してロワリンク２１，２１が上
下動する。斯くして、ロワリンク２１，２１の先端部を
回動中心に前記ロータリ作業機１２が昇降する。

【０００８】リフトアーム２２の回動基部には、対地作
業機の昇降高さを検出する手段としてリフトアーム角セ
ンサ２５が設けられ、このリフトアーム角センサ２５に
てリフトアーム２２の回動角を検出し、ロータリ作業機
１２の昇降高さを演算する。また、ロータリ作業機１２
のメインカバー２６の後端部にリヤカバー２７を回動自
在に取り付け、デプスセンサ２８によりリヤカバー２７
の回動角度を検出して、ロータリ作業機１２のデプス制
御を行えるように形成されている。

【０００９】一方、ロータリ作業機１２の左右方向の傾
きを変更するためのアクチュエータとして、左右どちら
かのリフトロッド２３の途中にローリングシリンダ３０
を設け、該ローリングシリンダ３０を伸縮させてロワリ
ンク２１のリフト量を左右で変えることにより、車体に
対するロータリ作業機１２の左右方向への傾きを変更で
きる。

【００１０】そして、前記ローリングシリンダ３０に隣
接してストロークセンサ３１を設け、該ストロークセン
サ３１によリローリングシリンダ３０の伸縮長さを検出
して車体に対するロータリ作業機１２の傾きを計測する
とともに、調整器である前記傾き調整ダイヤル１７の設
定値に応じてローリングシリンダ３０を駆動し、ロータ
リ作業機１２のローリング制御を行えるようにしてあ
る。

【００１１】ここで運転席１３の前方には車体の操舵操
作部であるステアリングハンドル３２が設けられ、該ス
テアリングハンドル３２の近傍位置に前後進切換えレバ
ー３３を設けてあり、該前後進切換えレバー３３を操作
することにより、後輪３４へ伝達する駆動力を逆転させ
て、車体の進行方向を選択できるようにしてある。ま
た、運転席１３の前下方部に変速レバー３５を設置する
とともに、左右独立して踏み込み可能な左右ブレーキペ
ダル３６，３６が設けられている。

【００１２】前記、ステアリングハンドル３２の回転操
作は操舵装置３７へ伝達され、操舵量に応じて前輪３８
が回向する。車体の旋回操作を検出する手段とし前輪切
れ角センサ３９が設けられ、前輪３８の操舵量は該前輪
切れ角センサ３９によって検出される。

【００１３】図３はローリング制御系のブロック図であ
り、水平切換スイッチ４０により、水平モードと車体平
行モードと角度設定モードとを選択可能にしてある。ロ
ータリ作業機１２の左右方向の傾き、即ち対地作業機の
ローリング姿勢は、傾き調整ダイヤル１６にてオペレー
タが任意に設定できる。地面に対する車体の左右方向の
傾きをスロープセンサ１７にて検出するとともに、車体
に対するロータリ作業機１２の左右方向の傾きをストロ
ークセンサ３１にて検出する。また、車速センサ１８に
て車体の走行速度を検出し、車体が受ける横方向の加速
度は加速度センサ１９にて検出する。更に、リフトアー
ム角センサ２５にてロータリ作業機１２の昇降高さを検
出し、前輪切れ角センサ３９にて車体が旋回操作に入っ
たか否かを判別する。

【００１４】そして、車体とロータリ作業機１２の相対
的な傾き及び地面に対する傾きを検出しながら、前記水
平切換スイッチ４０でセットしたモードに応じてローリ
ング制御の目標値を定め、ローリングシリンダ３０を駆
動してロータリ作業機１２の傾きを調整する。

【００１５】例えば、水平切換スイッチ４０が水平モー
ドにセットされているときは、車体の姿勢に拘らずロー
タリ作業機１２の左右方向の傾きが水平となるように、
スロープセンサ１７の検出値とストロークセンサ３１の
検出値からロータリ作業機１２の地面に対する傾きを算
出し、この傾きをゼロにするようにローリング制御の目
標値を定める。そして、ストロークセンサ３１の計測値
がこの目標値に一致するように、コントローラ５０から
電磁制御弁５１へ制御信号を出力してローリングシリン
ダ３０が駆動される。

【００１６】一方、水平切換スイッチ４０が車体平行モ
ードにセットされているときは、ロータリ作業機１２の
左右方向の傾きが車体の傾きと平行になるように、左右
のロワリンク２１のリフト量を等しくすべくローリング
制御の目標値を定める。そして、ストロークセンサ３１
の計測値がこの目標値に一致するように、コントローラ
５０から電磁制御弁５１へ制御信号を出力してローリン
グシリンダ３０が駆動される。

【００１７】また、水平切換スイッチ４０が角度設定モ
ードにセットされているときは、オペレータが任意に設
定した傾き調整ダイヤル１６の設定値に応じてローリン
グ制御の目標値を定め、ストロークセンサ３１の計測値
がこの目標値に一致するように、コントローラ５０から
電磁制御弁５１へ制御信号を出力してローリングシリン
ダ３０を駆動し、車体に対してロータリ作業機１２を設
定した傾きにする。

【００１８】通常の耕耘作業では、車体の旋回動作を検
出したときに、コントローラ５０は電磁制御弁５２へ上
昇信号を出力してリフトシリンダ２４を駆動し、ロータ
リ作業機１２を地面から上昇させて対地作業機の引きず
りを防止する。そして、車体の旋回動作が終了したとき
には電磁制御弁５２へ下降信号を出力し、ロータリ作業
機１２を地面へ下降させる。一方、代掻き作業等では車
体の旋回時に対地作業機の自動昇降制御を行わず、ロー
タリ作業機１２を下ろしたまま旋回することもある。

【００１９】図４は、トラクタによる代掻き作業に於け
る対地作業機のローリング制御のフローチャートを示
し、先ず、各種センサやスイッチ等の状態を読み込み
（ステップ１）、水平切換スイッチ４０が何れかのモー
ドにセットされてローリング制御中であるときは（ステ
ップ２）、前輪切れ角センサ３９の検出値から車体が旋
回操作に入ったか否かを判断する。代掻き作業では回転
半径を大きくとって旋回するため、ステアリングハンド
ル３２の切れ角は少なく、且つ、その状態でステアリン
グハンドル３２をあまり左右へ動かすことがない。従っ
て、前輪切れ角センサ３９の検出値が中立位置より少し
離れた位置にて一定値を保持しているときは、代掻き作
業に於ける旋回中であると判断することができる（ステ
ップ３）。

【００２０】代掻き作業中の旋回は比較的高速で行われ
るため、遠心力によりスロープセンサ１７が実際の傾斜
角と異なる信号を出力することがあり、スロープセンサ
１７の検出値に基づいて通常の水平出力を行うと、ロー
タリ作業機１２が過剰に傾く虞がある。従って、代掻き
作業中の旋回であるときは、車速センサ１８の検出値に
より車体の走行速度を判別し（ステップ４）、車速が一
定値未満の場合のみ通常の水平出力を行う（ステップ
６）。そして、車速が一定値以上になった場合にはロー
リング制御の水平出力を禁止する（ステップ５）。この
ように、高速旋回時のみ水平出力を禁止することによ
り、低速走行時やハウス内での作業等では不要の水平出
力禁止を解除して、通常のローリング制御の水平出力が
行われる。

【００２１】斯くして、トラクタ１０が代掻き作業中に
ロータリ作業機１２を下降させたまま旋回した場合に、
遠心力によるスロープセンサ１７の検出誤差の有無に拘
らず、ロータリ作業機１２が過剰に傾くのを防止するこ
とができる。尚、ステップ３に於いて代掻き作業中の旋
回であると判別したときには、車速に拘らずステップ５
へジャンプして水平出力を禁止するようにしてもよい。
また、ステップ３に於いては、前輪切れ角センサ３９に
て前輪３８の切れ角から車体の旋回動作を検出している
が、車体の旋回操作を検出する手段として前記加速度セ
ンサ１９を使用することもできる。該加速度センサ１９
によって車体が受ける横方向の加速度を検出し、一定値
以上の加速度を検出したときは車体が旋回動作に入った
と判断することができる。或いは、前記加速度センサ１
９に代えてジャイロ式の角速度センサ（図示せず）を設
け、地磁気に対する前後左右の傾きを検出して車体の旋
回動作を判別するように形成してもよい。

【００２２】ここで、代掻き作業中の旋回時に水平出力
を禁止すると均平性が悪くなるという不具合がある。そ
こで、水平出力を禁止するのではなく、図５に示すよう
に、対地作業機の傾きを車体と平行にする。代掻き作業
中に前輪の切れ角が一定以上となり、車体が旋回動作に
入ったものと判別したときは（ステップ１３）、ロータ
リ作業機１２の左右方向の傾きを車体の傾きと平行にす
べく、左右のロワリンク２１のリフト量が等しくなるよ
うに、コントローラ５０から前記電磁制御弁５１へ制御
信号を出力してローリングシリンダ３０を駆動する（ス
テップ１４）。そして、対地作業機のローリング姿勢を
車体と平行状態にした後に固定する。このように、代掻
き時の圃場は略水平になっていると考えられるので、対
地作業機を車体平行にすることにより均平性が向上す
る。

【００２３】しかし、代掻き時であっても圃場の状態が
変化している場合がある。そこで、水平出力を禁止する
のではなく、図６に示すように、対地作業機の傾きを旋
回直前の状態に固定する。代掻き作業中に前輪の切れ角
が一定以上となり、車体が旋回動作に入ったものと判別
したときは（ステップ２３）、旋回直前のスロープセン
サ１７の検出値を記憶し（ステップ２４）、ロータリ作
業機１２の左右方向の傾きを旋回直前の状態に固定すべ
く、コントローラ５０から前記電磁制御弁５１へ制御信
号を出力してローリングシリンダ３０を駆動する（ステ
ップ２５）。斯くして、圃場の状態に応じたローリング
制御を行うことができる。

【００２４】この場合、例えば傾き調整ダイヤル１６を
操作してロータリ作業機１２を水平に設定しておいたに
も拘らず、何らかの理由で旋回前に車体が傾いたとき
は、その分だけ水平出力が働いてしまう。そこで、図７
に示すように、水平出力を禁止するのではなく、旋回直
前の傾き設定値に応じて対地作業機の傾きを調整する。
代掻き作業中に前輪の切れ角が一定以上となり、車体が
旋回動作に入ったものと判別したときは（ステップ３
３）、傾き調整ダイヤル１６の設定に基づく旋回直前の
スロープセンサ１７の基準値を記憶し、該スロープセン
サ１７の基準値を目標値として前記電磁制御弁５１へ制
御信号を出力してローリングシリンダ３０を駆動する
（ステップ３４）。斯くして、旋回前に車体が不慮傾動
した場合であっても、誤った水平出力を防止することが
できる。

【００２５】尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない
限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該
改変されたものに及ぶことは当然である。

【００２６】

【発明の効果】本発明は上記一実施の形態に詳述したよ
うに、請求項１記載の発明は、ローリング制御中のトラ
クタが対地作業機を下降位置のまま旋回する場合に、対
地作業機のローリング作動を停止するので、遠心力によ
る傾斜センサの検出誤差の有無に拘らず、誤ったローリ
ング制御出力を防止することができる。請求項２記載の
発明では、対地作業機のローリング姿勢を車体と平行状
態若しくは水平状態に変更した後に固定するので、均平
性が向上するとともに圃場の状態の変化に応じたローリ
ング制御が行える。請求項３記載の発明では、車体に加
速度センサまたは角速度センサを設けたことにより、旋
回中に車体が所定値以上の遠心力を受けた場合に対地作
業機のローリング姿勢を停止することができる。

【００２７】斯くして、ローリング制御中のトラクタが
対地作業機を下降位置のまま旋回する場合に、対地作業
機のローリング姿勢が過剰に変化して、圃場を荒らし均
平性を損なうという不具合を解消することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施の形態を示すものである。

【図１】トラクタの車体とロータリ作業機の側面図。

【図２】デプスセンサやプレッシャロッド等の図示を省
略したトラクタの車体とロータリ作業機の背面図。

【図３】ローリング制御系のブロック図。

【図４】ローリング制御装置の制御手順の一例を示すフ
ローチャート。

【図５】請求項１記載のローリング制御装置の制御手順
を示すフローチャート。

【図６】請求項２記載のローリング制御装置の制御手順
を示すフローチャート。

【図７】請求項３記載のローリング制御装置の制御手順
を示すフローチャート。

【符号の説明】

１０トラクタ１１リンク機構１２ロータリ作業機１６傾き調整ダイヤル１７スロープセンサ１９加速度センサ２５リフトアーム角センサ３０ローリングシリンダ３１ストロークセンサ３９前輪切れ角センサ５０コントローラ５１電磁制御弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2B304 KA16 LA02 LA06 LB15 LC04 MA08 MB03 MC08 PD33 QA04 QA08 QB02 QB14 QB16 QC14 RA08 RA27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車体の後部に昇降自在に且つ左右ローリ
ング姿勢を変更自在に連結した対地作業機を備え、車体
若しくは対地作業機に設けた傾斜センサの検出値に基づ
いて前記ローリング姿勢を制御するトラクタに於いて、
該トラクタには車体の旋回操作を検出する手段と、対地
作業機の昇降高さを検出する手段とを備え、該トラクタ
がローリング制御中に対地作業機を予め設定した下降位
置のまま旋回状態に入ったときには、対地作業機のロー
リング作動を停止することを特徴とするトラクタの対地
作業機ローリング制御装置。
【請求項２】前記トラクタがローリング制御中に対地
作業機を予め設定した下降位置のまま旋回状態に入った
ときには、対地作業機のローリング姿勢を車体と平行状
態若しくは水平状態に変更した後に固定する請求項１記
載のトラクタの対地作業機ローリング制御装置。
【請求項３】前記トラクタの車体に加速度または角速
度を検出するセンサを備え、該トラクタがローリング制
御中に対地作業機を予め設定した下降位置のまま旋回状
態に入り、前記センサが所定値以上の加速度または角速
度を検出したときには、対地作業機のローリング姿勢を
停止する請求項１または２記載のトラクタの対地作業機
ローリング制御装置。