JP2002209409A - 移動農機 - Google Patents
移動農機Info
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Abstract
磁弁の駆動停止時の中立復帰を早める。 【解決手段】 正逆操作ソレノイド(107)(10
8)を有する電磁弁(109)を備えた移動農機におい
て、一方のソレノイド(107)或いは(108)の駆
動停止直後に他方のソレノイド(107)或いは(10
8)を設定時間(t)駆動して中立復帰させる。
Description
持する植付部を昇降動作させる油圧昇降シリンダを備え
た田植機など移動農機に関する。
ドへの駆動信号を停止すると、弁スプールは戻しバネの
バネ力で中立位置まで戻されるが、バネ力だけの場合中
立復帰するまで時間が遅くなって電磁弁の迅速且つ正確
な切換動作が行われず、田植機の植付昇降用にこの電磁
弁を用いた場合には昇降制御の精度を低いものとさせる
などの不都合があった。
逆操作ソレノイドを有する電磁弁を備えた移動農機にお
いて、一方のソレノイドの駆動停止直後に他方のソレノ
イドを設定時間駆動して中立復帰させて、電磁弁スプー
ルの中立位置までの戻り時間を速くして、電磁弁の中立
復帰を迅速化させ電磁弁の操作精度を高めて、田植機の
植付昇降制御にこの電磁弁を用いた場合などの制御精度
を向上させるものである。
駆動停止直前のソレノイド駆動パルスのデュティにより
可変させて、電磁弁ソレノイドの駆動デュティに応じて
逆側のソレノイドを適正時間駆動して、時間遅れやオー
バシュートなどを防止した正確な電磁弁操作を可能とさ
せるものである。
づいて詳述する。図1は乗用田植機の側面図、図2は同
平面図を示し、図中(1)は作業者が搭乗する走行車で
あり、エンジン(2)を車体フレーム(3)に搭載さ
せ、ミッションケース(4)前方にフロントアクスルケ
ース(5)を介して水田走行用前輪(6)を支持させる
と共に、前記ミッションケース(4)の後部にリヤアク
スルケース(7)を連設し、前記リヤアクスルケース
(7)に水田走行用後輪(8)を支持させる。そして前
記エンジン(2)等を覆うボンネット(9)両側に予備
苗載台(10)を取付けると共に、乗降ステップ(1
1)を介して作業者が搭乗する車体カバー(12)によ
って前記ミッションケース(4)等を覆い、前記車体カ
バー(12)上部に運転席(13)を取付け、その運転
席(13)の前方で前記ボンネット(9)後部に操向ハ
ンドル(14)を設ける。
(16)並びに複数の植付爪(17)などを具備する植
付部であり、前高後低の合成樹脂製の前傾式苗載台(1
6)を下部レール(18)及びガイドレール(19)を
介して植付ケース(20)に左右往復摺動自在に支持さ
せると共に、一方向に等速回転させるロータリケース
(21)を前記植付ケース(20)に支持させ、該ケー
ス(21)の回転軸芯を中心に対称位置に一対の爪ケー
ス(22)(22)を配設し、その爪ケース(22)
(22)先端に植付爪(17)(17)を取付ける。ま
た前記植付ケース(20)の前側にローリング支点軸
(23)を介してヒッチブラケット(24)を設け、ト
ップリンク(25)及びロワーリンク(26)を含む昇
降リンク機構(27)を介して走行車(1)後側にヒッ
チブラケット(24)を連結させ、前記リンク機構(2
7)を介して植付部(15)を昇降させる油圧昇降制御
機構である油圧昇降シリンダ(28)のピストンロッド
(28a)をロワーリンク(26)に連結させ、前記前
後輪(6)(8)を走行駆動して移動すると同時に、左
右に往復摺動させる苗載台(16)から一株分の苗を植
付爪(17)によって取出し、連続的に苗植え作業を行
うように構成する。
0)は副変速レバーでもある植付レバー、(31)は感
度設定器、(32)は主クラッチペダル、(33)(3
3)は左右ブレーキペダル、(34)は2条分均平用セ
ンタフロート、(35)は2条分均平用サイドフロー
ト、(36)は6条用の側条施肥機である。
(傾斜角約4度)に傾斜させる前記車体フレーム(3)
前部上面に架台(37)…を一体固定させ、架台(3
7)…の上面に防振ゴム(38)…及びエンジン台(3
9)を介して前記エンジン(2)を上載させ、前記エン
ジン(2)の左側に燃料タンク(40)を、またエンジ
ン(2)の右側にマフラー(41)を取付けると共に、
車体フレーム(3)前端側略中央にバッテリ(43)を
取付けている。
ース台(44)を一体固定させ、ケース台(44)にス
テアリングケース(45)を取付け、ハンドル筒体(4
6)に内挿させる操向ハンドル(14)のステアリング
軸(14a)を、左右車体フレーム(3)(3)間の略
中央でステアリングケース(45)上面に立設させると
共に、ステアリングケース(45)下面に出力軸(4
7)を突設させ、左右の前輪(6)(6)を方向転換さ
せる操向アーム(48)を前記出力軸(47)に取付け
ている。
台(39)下側に、前後方向に略水平な円筒形の軸受体
(49)を熔接固定させ、前記軸受体(49)にカウン
タ軸(50)を挿通支持させ、軸受体(49)前方に突
出させるカウンタ軸(50)前端にカウンタプーリ(5
1)を取付けると共に、左右車体フレーム(3)(3)
間の略中央上方でエンジン(2)の前方にエンジン出力
軸(52)を突設させ、該出力軸(52)に出力プーリ
(53)を取付け、該出力プーリ(53)を前記カウン
タプーリ(51)にVベルト(54)を介して連結させ
ている。
リヤアクスルケース(7)をボルト止め固定させ、前記
リヤアクスルケース(7)前面にミッションケース
(4)後面を連結固定させると共に、ミッションケース
(4)の右側前面にクラッチケース(55)を一体形成
し、クラッチケース(55)前面に無段ベルト変速ケー
ス(56)右側後面を嵌合固定させ、また昇降シリンダ
(28)を作動させる油圧ポンプ(57)をベルト変速
ケース(56)の左側後面に固定させるもので、四角パ
イプ形の左右車体フレーム(3)(3)の間でこの上面
よりも低位置に前記各ケース(4)(55)(56)及
び油圧ポンプ(57)を吊下げ固定させ、ユニバーサル
ジョイント付き伝動軸(58)を前記カウンタ軸(5
0)後端とベルト変速ケース(56)間に設け、エンジ
ン(2)出力をベルト変速ケース(56)に伝えると共
に、フロントアクスルケース(5)とミッションケース
(4)間に前輪伝動軸(59)を設け、ミッションケー
ス(4)の変速出力を各アクスルケース(5)(7)を
介して前後輪(6)(8)に伝えるように構成してい
る。
ート(34)の前部を上下に揺動自在に支持するピッチ
ング支点軸(60)をフロート(34)後部上面のブラ
ケット(61)に設け、前記植付ケース(20)に回動
自在に枢支する植付深さ調節支点軸(62)に、植付深
さ調節リンク(63)の基端を固設させると共に、該リ
ンク(63)の先端を前記ピッチング支点軸(60)に
連結させている。
アーム(64a)(64b)を介し支持する支軸(6
5)に出力リンク(66)中間を回動自在に枢支し、前
記調節支点軸(62)に基端を固設する揺動アーム(6
7)の先端に、結合ピン(68)を介して出力リンク
(66)後端を連結させると共に、該出力リンク(6
6)前端の軸(69)に昇降リンク(70)を連結さ
せ、センタフロート(34)の前部上面に固設するブラ
ケット(71)の軸(72)と前記昇降リンク(70)
一端側の軸(73)間を揺動リンク(74)を介し連結
させている。
(75)の中間を回動自在に枢支し、センサリンク(7
5)一端側の軸(76)と前記昇降リンク(70)他端
側の軸(77)間を連動リンク(78)で連結させると
共に、植付ケース(20)側に固定アーム(64b)を
介し支持するポテンショメータ式フロートセンサ(7
9)の検出アーム(80)の長孔(81)に前記センサ
リンク(75)他端側の検出軸(82)を係合連結させ
て、耕盤の凹凸或いは深さの変化などで植付深さが変化
するとき、フロートセンサ(79)によってこれを検出
するように構成している。
2)に基端を固設する基準植付深さ設定用の植深調節レ
バー(83)を植深モータ(84)により適宜駆動制御
するようにしたもので、中央の植付ケース(20)より
右側の伝動パイプ(85)に取付板(86)及び側板
(87)を介しモータ取付台(88)を固設させ、該モ
ータ取付台(88)のモータ(84)の回転ネジ軸(8
9)に結合させる移動子(90)に、調節レバー(8
3)を係合連結させて、モータ(84)の駆動によって
移動子(90)がネジ軸(89)に沿って上下方向に移
動するとき、調節レバー(83)を上下方向に揺動させ
て支点軸(62)を回動させ、基準植付深さの調節を行
うように構成している。
付台(88)に開閉自在に固定するカバー(91)内に
配置し、モータ取付台(88)には調節レバー(83)
の固定ピン(92)の移動位置を検出するポテンショメ
ータ式植深センサ(93)を設けて、植付深さ位置を感
知するように構成している。
レバー(83)により支点軸(62)を中心とした植深
変更時にはピッチング支点軸(60)部の上下変位置
と、出力リンク(66)前端の軸(69)部の上下変位
置とを略同一とさせて、植深を変更させてもフロートセ
ンサ(79)の出力を変化させないように構成してい
る。
には伝動軸(58)を介し伝達されるエンジン(2)か
らの回転数を検出するエンジン回転センサであるエンジ
ンセンサ(94)を、また前記フロントアクスルケース
(5)の入力軸部には伝動軸(59)を介し伝達される
ミッションケース(4)からの走行出力を検出する車速
センサ(95)を設けると共に、左側車体フレーム
(3)のセンサ取付板(96)にロワーリンク(26)
に連結するリフトアーム(97)の移動位置を検出する
リンクセンサ(98)を設けて、植付部(15)の昇降
位置を感知するように構成している。
駆動する油圧ポンプ(99)の供給油圧回路(100)
を、フローコントロールバルブ(101)によって高圧
油路(102)と低圧油路(103)に分岐して、操向
ハンドル(14)によって操向シリンダ(104)の操
向バルブ(105)を切換える操向バルブユニット(1
06)と、上昇及び下降ソレノイド(107)(10
8)によって電磁弁(比例弁)である昇降バルブ(10
9)を操作し昇降シリンダ(28)を駆動する昇降バル
ブユニット(110)とを高圧油路(102)に設ける
と共に、植付部(15)の左右傾斜姿勢を制御する水平
シリンダ(111)の水平操作用ソレノイドバルブ(1
12)を有する水平バルブユニット(113)とを低圧
油路(103)に設けて、植付部(15)の昇降制御を
前記バルブ(109)の上昇及び下降ソレノイド(10
7)(108)の励磁操作によって行うように構成して
いる。
(84)の浅い及び深い側回路(114)(115)
と、前記ソレノイド(107)(108)とに出力接続
させるコントローラ(116)を備えるもので、前記植
付レバー(30)の植付下降・上昇・植付クラッチ入位
置を検出するポテンショメータ式レバーセンサ(11
7)と、植付深さ制御を開始する植深スイッチ(11
8)と、圃場表面硬度に応じ昇降シリンダ(28)の油
圧感度(目標値)を設定する感度設定器(31)と、前
記バルブ(107)を流通する油圧の油温を検出する油
温センサであるサーミスタ(119)と、キースイッチ
(120)を介しコントローラ(116)に印加するバ
ッテリ(121)からの電源電圧の変化を監視する電圧
センサ(122)と、前記各センサ(79)(93)
(94)(95)(98)とをコントローラ(116)
に入力接続させている。
ンサ(94)がエンジン(2)の適正回転状態を検出
し、車速センサ(95)・リンクセンサ(98)・レバ
ーセンサ(117)・フロートセンサ(79)の各値が
コントローラ(116)に入力され、植付部(15)が
下降しセンタフロート(34)が接地状態の植付作業条
件となるとき昇降制御モードに移行する。そして感度設
定器(31)の設定値と車速センサ(95)の車速によ
る補正値とに基づいて昇降制御の目標値(V1)(セン
タフロート(34)の目標傾斜角度)が演算され、次に
フロートセンサ(79)の検出値(V2)(センタフロ
ート(34)の現実の傾斜角度)と、前記目標値(V
1)との偏差(V3)(V3=V2−V1)とに基づい
て上昇及び下降ソレノイド(107)(108)の駆動
値を演算させ、各ソレノイド(107)(108)の駆
動で植付部(15)を昇降制御して設定された植付深さ
を一定維持させる。
7)(108)のコイルに対する通電電流を安定させる
ための温度・電圧補正を、これらソレノイド(107)
(108)に出力する直前に行うもので、前記サーミス
タ(119)で油温を検出するとき、前述の基準温度の
コイル抵抗値と油温時のコイル抵抗値とに基づき、温度
補正前の駆動値に対し、温度補正後の駆動値を算出する
と共に、温度補正後の駆動値に対し電源電圧の変化によ
って、駆動値を補正し、油温及び電源電圧の変化に関係
のない安定した制御速度とさせる。
作時にはリンクセンサ(98)の入力値が上限規制値と
なるまで上昇ソレノイド(107)を駆動する一方、該
レバー(30)の下降操作時にはフロートセンサ(7
9)に一定値以上の入力があるまでは(フロート接地)
下降ソレノイド(108)を駆動する。
て植深制御が行われるもので、感度設定器(31)・車
速センサ(95)・植深センサ(93)の値が読込ま
れ、植深スイッチ(118)で植深センサ(93)の一
定範囲内の値が設定値として設定されるとき、車速によ
る補正、油圧感度(感度設定器(31)の設定値)によ
る補正を行って目標の植深値を演算し、作業中の植深セ
ンサ(93)の検出値と植深値の偏差が一定(不感帯)
以上に大或いは小のとき植深モータ(84)を深植え側
或いは浅植え側に制御して植付深さを一定維持させる。
前記ソレノイド(107)(108)による植付部(1
5)の昇降制御にあって、植付部(15)を上昇或いは
下降させる駆動信号がコントローラ(116)より出力
されるときには、各ソレノイド(107)(108)の
停止デイザ(スプールの摩擦や固着現象などの影響を減
少させるためにソレノイド(107)(108)の両方
に電流を流して振動を発生させる)状態より一定時間1
00%デュティ(フルデュティ)で駆動し、この100
%デュティの駆動中にフロートセンサ(79)の検出値
(V2)と目標値(V1)との偏差(V3)が不感帯内
に入ったときには上昇或いは下降を停止させ停止デイザ
を保つ。
も不感帯外にあるときには、各制御モードの制御駆動デ
ュティで各ソレノイド(107)(108)を駆動する
と共に、この駆動デュティによる駆動中(100%デュ
ティ以外)に不感帯内に偏差(V3)が入ったときに
は、不感帯内に入る(駆動停止)直前の駆動デュティ
で、駆動していたソレノイド(107)或いは(10
8)とは逆側のソレノイド(108)或いは(107)
で設定時間(t)だけ駆動する。
デュティにより可変とさせるもので、駆動停止直前の駆
動デュティをD(AD値)とするとき、t=0.3×D
+80(ms)で算出して、駆動デュティによる昇降バ
ルブ(109)のスプールのオーバシュートを防止す
る。
降バルブ(109)の駆動開始直後の一定時間(T2)
を100%デュティで駆動して電流の立上り時間を速く
してバルブ(109)の応答性を向上させるもので、図
16に示す如く、従来例えば50%デュティで立上り時
間にT1を要するものに比べ、開始直後を100%デュ
ティで駆動する場合立上り時間をT2(T1>T2)に
短縮させることによってバルブ(109)の応答性を向
上させることができる。
(T2)は立上り後の制御駆動デュティにより可変可能
とさせるもので、図17(1)に示す如く、30%デュ
ティで立上り時間(T2)では制御がオーバシュート状
態となるときには立上り時間(T2)を短く調節する一
方、図17(2)に示す如く、50%デュティで立上り
時間(T2)では立上りが遅くなる状態のときには立上
り時間を長く調節して100%デュティの駆動時間(T
2)を設定する。
流れる電流は電圧及び温度の外乱の影響を受けて変化す
るため(コイル温度の場合上昇によりコイル抵抗が増大
し電流値が低下する)、図18(1)(2)に示す如
く、駆動開始時の電圧・温度により100%デュティの
駆動時間(T2)を補正するもので、電圧が大となる程
駆動時間(T2)を短く、温度が高くなる程駆動時間
(T2)を長くなるように補正して、電圧・温度による
バルブ(109)の応答性のバラツキを抑える。
9)の制御駆動デュティやコイルの定格電流を越えない
ように制限を加えるもので、PIDやファジィで算出し
た駆動デュティに電圧及び温度補正を加えて補正デュテ
ィ(D1)を算出させ、前記サーミスタ(119)で検
出するコイル温度のコイル抵抗Rを算出させ、電流値
(I)をデュティに変換する係数をα、電源電圧をVと
するとき、D2=α×R/Vの関係式より制限デュティ
(D2)を算出させる。つまり制限デュティ(D2)は
コイルに定格電流(I)を流すためのもので、I=R/
Vの関係式に基づいて算出したものである。
ティ(D1)が大(D1>(D2))のとき制限デュテ
ィ(D2)で駆動すると共に、制限デュティ(D2)が
補正デュティ(D1)より小(D1≦D2)の場合でも
前記フロートセンサ(79)の変化率が一定以上に大の
ときには制限デュティ(D2)で駆動させて、コイルの
定格電流(I)を越えることのない追従性良好な昇降バ
ルブ(109)による制御を可能とさせている。
上昇及び下降ソレノイド(107)(108)を有する
電磁弁である昇降バルブ(109)を備えた移動農機に
おいて、駆動開始直後の設定時間(T2)を100%デ
ュティ(デュティ100%)のパルスで駆動するもの
で、コイルに流れる電流の立上りを速めて昇降バルブ
(109)の応答性を良好とさせ、植付昇降制御などこ
の昇降バルブ(109)による制御の精度を向上させる
ことができる。
のデュティ(D)により設定時間(T2)を可変させた
もので、昇降バルブ(109)の駆動開始時には駆動デ
ュティ(D)に応じた適正時間(T2)だけ100%デ
ュティの最高速度で駆動して、オーバシュートや時間遅
れなど発生するのを防止して昇降バルブ(109)の応
答性を良好とさせることができる。
電圧・温度変化に基づいて設定時間(T2)を補正した
もので、昇降バルブ(109)のコイル抵抗値が電圧や
温度の外乱により変化する場合でも、設定時間(T2)
を適正に補正して、応答性のバラツキを抑制して昇降バ
ルブ(109)による高精度な制御を可能とさせること
ができる。
(108)の駆動停止直後に他方のソレノイド(10
8)或いは(107)を設定時間(t)駆動して中立復
帰させたもので、昇降バルブ(109)のスプールの中
立位置までの戻り時間を速くして、バルブ(109)の
中立復帰を迅速化させバルブ(109)の操作精度を高
めて、田植機の植付昇降制御にこのバルブ(109)を
用いた場合などの制御精度を向上させることができる。
は(107)の駆動設定時間(t)は駆動停止直前のソ
レノイド(107)或いは(108)駆動パルスのデュ
ティ(D)により可変させたもので、昇降バルブ(10
9)のソレノイド(107)或いは(108)の駆動デ
ュティ(D)に応じて逆側のソレノイド(108)或い
は(107)を適正時間(t)駆動して、時間遅れやオ
ーバシュートなどを防止した正確な昇降バルブ(10
9)操作を可能とさせることができる。
は、正逆操作ソレノイド(107)(108)を有する
電磁弁(109)を備えた移動農機において、一方のソ
レノイド(107)或いは(108)の駆動停止直後に
他方のソレノイド(107)或いは(108)を設定時
間(t)駆動して中立復帰させたものであるから、電磁
弁スプールの中立位置までの戻り時間を速くして、電磁
弁(109)の中立復帰を迅速化させ電磁弁(109)
の操作精度を高めて、田植機の植付昇降制御にこの電磁
弁(109)を用いた場合などの制御精度を向上させる
ことができるものである。
(107)の駆動設定時間(t)は駆動停止直前のソレ
ノイド(107)或いは(108)駆動パルスのデュテ
ィ(D)により可変させたものであるから、電磁弁ソレ
ノイド(107)或いは(108)の駆動デュティ
(D)に応じて逆側のソレノイド(108)或いは(1
07)を適正時間(t)駆動して、時間遅れやオーバシ
ュートなどを防止した正確な電磁弁(109)操作を可
能とさせることができるものである。
ャート。
Claims (2)
- 【請求項1】 正逆操作ソレノイドを有する電磁弁を備
えた移動農機において、一方のソレノイドの駆動停止直
後に他方のソレノイドを設定時間駆動して中立復帰させ
たことを特徴とする移動農機。 - 【請求項2】 他方のソレノイドの駆動設定時間は駆動
停止直前のソレノイド駆動パルスのデュティにより可変
させたことを特徴とする請求項1記載の移動農機。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001009707A JP4750288B2 (ja) | 2001-01-18 | 2001-01-18 | 田植機 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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|---|---|
| JP2002209409A true JP2002209409A (ja) | 2002-07-30 |
| JP4750288B2 JP4750288B2 (ja) | 2011-08-17 |
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| JP2001009707A Expired - Fee Related JP4750288B2 (ja) | 2001-01-18 | 2001-01-18 | 田植機 |
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|---|---|
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- 2001-01-18 JP JP2001009707A patent/JP4750288B2/ja not_active Expired - Fee Related
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