JP2003092905A - トラクタの耕深制御装置 - Google Patents
トラクタの耕深制御装置Info
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- JP2003092905A JP2003092905A JP2001293720A JP2001293720A JP2003092905A JP 2003092905 A JP2003092905 A JP 2003092905A JP 2001293720 A JP2001293720 A JP 2001293720A JP 2001293720 A JP2001293720 A JP 2001293720A JP 2003092905 A JP2003092905 A JP 2003092905A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 トラクタ本機の後部にロータリ耕耘装置を駆
動昇降自在に連結し、ロータリ耕耘装置に備えた後カバ
ーの上下変位を検出するカバーセンサからの情報に基づ
いてロータリ耕耘装置を昇降させるよう構成したトタク
タの耕深制御装置において、圃場の条件にかかわらず応
答性に優れた耕深制御を高精度で行えるようにする。 【解決手段】 トラクタ本機のピッチング方向の傾斜角
度を検知する傾斜センサ２１と、ピッチング方向への角
速度を検知する角速度センサ２２とを備え、これら傾斜
センサ２１と角速度センサ２２からの情報でトラクタ本
機の姿勢変化を検出して、カバーセンサ１３からの情報
に基づく耕深制御を補正するよう構成してある。
動昇降自在に連結し、ロータリ耕耘装置に備えた後カバ
ーの上下変位を検出するカバーセンサからの情報に基づ
いてロータリ耕耘装置を昇降させるよう構成したトタク
タの耕深制御装置において、圃場の条件にかかわらず応
答性に優れた耕深制御を高精度で行えるようにする。 【解決手段】 トラクタ本機のピッチング方向の傾斜角
度を検知する傾斜センサ２１と、ピッチング方向への角
速度を検知する角速度センサ２２とを備え、これら傾斜
センサ２１と角速度センサ２２からの情報でトラクタ本
機の姿勢変化を検出して、カバーセンサ１３からの情報
に基づく耕深制御を補正するよう構成してある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、機体後部に連結し
たロータリ耕耘装置を自動昇降制御して耕深を安定させ
るよう構成したトタクタの耕深制御装置に関する。
たロータリ耕耘装置を自動昇降制御して耕深を安定させ
るよう構成したトタクタの耕深制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、トタクタの耕深制御装置で
は、ロータリ耕耘装置に備えた後カバーの角度変化をポ
テンショメータなどからなるカバーセンサで検出し、こ
のカバーセンサからの検出情報を耕深設定器によってか
らの設定信号に対比させてロータリ耕耘装置を昇降させ
るフィードバック制御を行っている。
は、ロータリ耕耘装置に備えた後カバーの角度変化をポ
テンショメータなどからなるカバーセンサで検出し、こ
のカバーセンサからの検出情報を耕深設定器によってか
らの設定信号に対比させてロータリ耕耘装置を昇降させ
るフィードバック制御を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記耕深制御装置は、
後カバーの角度を設定値に維持することで耕深を設定深
さに安定維持しようとしたものであるが、トラクタ本機
のピッチング姿勢によって耕深と後カバーの角度との関
係が変化して、表面に凹凸が多い圃場や局部的に土質が
異なるような圃場においては全域において耕深を安定さ
せることが難しいものとなっている。
後カバーの角度を設定値に維持することで耕深を設定深
さに安定維持しようとしたものであるが、トラクタ本機
のピッチング姿勢によって耕深と後カバーの角度との関
係が変化して、表面に凹凸が多い圃場や局部的に土質が
異なるような圃場においては全域において耕深を安定さ
せることが難しいものとなっている。
【０００４】また、後カバーは耕起による盛り上がりを
含んだ高さを検出しているのであるが、この盛り上がり
量は耕深や土質によって変化するとともに、盛り上がり
箇所はロータ作用部位の後方において時間遅れをもって
変動するので、制御の時間遅れやフィードバックによる
ハンチングが生じることもある。
含んだ高さを検出しているのであるが、この盛り上がり
量は耕深や土質によって変化するとともに、盛り上がり
箇所はロータ作用部位の後方において時間遅れをもって
変動するので、制御の時間遅れやフィードバックによる
ハンチングが生じることもある。
【０００５】本発明は、このような点に着目してなされ
たものであって、圃場の条件にかかわらず応答性に優れ
た耕深制御を高精度で行えるようにすることを目的とす
る。
たものであって、圃場の条件にかかわらず応答性に優れ
た耕深制御を高精度で行えるようにすることを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】〔請求項１に係る発明の
構成、作用、および効果〕
構成、作用、および効果〕
【０００７】請求項１に係る発明は、トラクタ本機の後
部にロータリ耕耘装置を駆動昇降自在に連結し、前記ロ
ータリ耕耘装置に備えた後カバーの上下変位を検出する
カバーセンサからの情報に基づいてロータリ耕耘装置を
昇降させるよう構成したトタクタの耕深制御装置であっ
て、前記トラクタ本機のピッチング方向の傾斜角度を検
知する傾斜センサと、ピッチング方向への角速度を検知
する角速度センサとを備え、これら傾斜センサと角速度
センサからの情報でトラクタ本機のピッチング方向での
姿勢変化を検知して、前記カバーセンサからの情報に基
づく耕深制御を補正するよう構成してあることを特徴と
する。
部にロータリ耕耘装置を駆動昇降自在に連結し、前記ロ
ータリ耕耘装置に備えた後カバーの上下変位を検出する
カバーセンサからの情報に基づいてロータリ耕耘装置を
昇降させるよう構成したトタクタの耕深制御装置であっ
て、前記トラクタ本機のピッチング方向の傾斜角度を検
知する傾斜センサと、ピッチング方向への角速度を検知
する角速度センサとを備え、これら傾斜センサと角速度
センサからの情報でトラクタ本機のピッチング方向での
姿勢変化を検知して、前記カバーセンサからの情報に基
づく耕深制御を補正するよう構成してあることを特徴と
する。
【０００８】上記構成によると、前車輪が隆起部に乗り
上がったり、後車輪が凹部に落ち込んだりしてトラクタ
本機が前上がり傾斜すると、このトラクタ本機の傾斜に
伴って後車輪より後方に位置するロータリ耕耘装置は相
対的に沈下する方向に変位することになり、また、前車
輪が凹部に落ち込んだり、後車輪が隆起部に乗り上がっ
たりしてトラクタ本機が前下がり傾斜すると、このトラ
クタ本機の傾斜に伴って後車輪より後方に位置するロー
タリ耕耘装置は相対的に浮上する方向に変位することに
なるので、後カバーは耕深設定器で設定された基準角よ
りも上方あるいは下方に揺動変位し、これに基づいて昇
降制御が行われることになる。ここで例えば、、機体の
傾斜角度が大きいほど、耕深設定器からの設定信号とカ
バーセンサの出力信号との偏差に乗じるゲインを大きく
することで、設定耕深と実耕深との見かけ上の偏差を大
きくして速度の速い昇降制御が実行され、速やかに目標
とする耕深に収束する。
上がったり、後車輪が凹部に落ち込んだりしてトラクタ
本機が前上がり傾斜すると、このトラクタ本機の傾斜に
伴って後車輪より後方に位置するロータリ耕耘装置は相
対的に沈下する方向に変位することになり、また、前車
輪が凹部に落ち込んだり、後車輪が隆起部に乗り上がっ
たりしてトラクタ本機が前下がり傾斜すると、このトラ
クタ本機の傾斜に伴って後車輪より後方に位置するロー
タリ耕耘装置は相対的に浮上する方向に変位することに
なるので、後カバーは耕深設定器で設定された基準角よ
りも上方あるいは下方に揺動変位し、これに基づいて昇
降制御が行われることになる。ここで例えば、、機体の
傾斜角度が大きいほど、耕深設定器からの設定信号とカ
バーセンサの出力信号との偏差に乗じるゲインを大きく
することで、設定耕深と実耕深との見かけ上の偏差を大
きくして速度の速い昇降制御が実行され、速やかに目標
とする耕深に収束する。
【０００９】従って、請求項１の発明によると、カバー
センサからの情報のみで昇降制御を行う場合に比べて目
標とする耕深への収束が早くなり、全体として耕深の安
定した耕耘制御を行うことができる。
センサからの情報のみで昇降制御を行う場合に比べて目
標とする耕深への収束が早くなり、全体として耕深の安
定した耕耘制御を行うことができる。
【００１０】〔請求項２に係る発明の構成、作用、およ
び効果〕
び効果〕
【００１１】請求項２に係る発明は、トラクタ本機の後
部にロータリ耕耘装置を駆動昇降自在に連結し、前記ロ
ータリ耕耘装置に備えた後カバーの上下変位を検出する
カバーセンサからの情報に基づいてロータリ耕耘装置を
昇降させるよう構成したトタクタの耕深制御装置であっ
て、前記トラクタ本機の前車軸および後車軸の少なくと
も一方の上下方向変位を加速度センサによって検出し、
この加速度センサからの情報でトラクタ本機のピッチン
グ方向での姿勢変化を検知して、前記カバーセンサから
の情報に基づく耕深制御を補正するよう構成してあるこ
とを特徴とする。
部にロータリ耕耘装置を駆動昇降自在に連結し、前記ロ
ータリ耕耘装置に備えた後カバーの上下変位を検出する
カバーセンサからの情報に基づいてロータリ耕耘装置を
昇降させるよう構成したトタクタの耕深制御装置であっ
て、前記トラクタ本機の前車軸および後車軸の少なくと
も一方の上下方向変位を加速度センサによって検出し、
この加速度センサからの情報でトラクタ本機のピッチン
グ方向での姿勢変化を検知して、前記カバーセンサから
の情報に基づく耕深制御を補正するよう構成してあるこ
とを特徴とする。
【００１２】上記構成によると、トラクタ本機の前車軸
の高さ位置と後車軸の高さ位置が判ると、トラクタ本機
の姿勢変化に起因するロータリ耕耘装置の上下移動量を
算出することができ、算出されたロータリ耕耘装置の上
下移動量だけ、優先的にその移動を打ち消す方向への上
昇制御あるいは下降制御を行うことで目標とする耕深へ
の収束を速やかに行うことができる。
の高さ位置と後車軸の高さ位置が判ると、トラクタ本機
の姿勢変化に起因するロータリ耕耘装置の上下移動量を
算出することができ、算出されたロータリ耕耘装置の上
下移動量だけ、優先的にその移動を打ち消す方向への上
昇制御あるいは下降制御を行うことで目標とする耕深へ
の収束を速やかに行うことができる。
【００１３】従って、請求項２の発明によると、カバー
センサからの情報のみで昇降制御を行う場合に比べて目
標とする耕深への収束が早くなり、全体として耕深の安
定した耕耘制御を行うことができる。
センサからの情報のみで昇降制御を行う場合に比べて目
標とする耕深への収束が早くなり、全体として耕深の安
定した耕耘制御を行うことができる。
【００１４】〔請求項３に係る発明の構成、作用、およ
び効果〕
び効果〕
【００１５】請求項３に係る発明は、トラクタ本機の後
部にロータリ耕耘装置を駆動昇降自在に連結し、前記ロ
ータリ耕耘装置に備えた後カバーの上下変位を検出する
カバーセンサからの情報に基づいてロータリ耕耘装置を
昇降させるよう構成したトタクタの耕深制御装置であっ
て、前記トラクタ本機のピッチング方向の傾斜角度を検
知する傾斜センサと、ピッチング方向への角速度を検知
する角速度センサと、トラクタ本機の前車軸あるいは後
車軸のいずれか一方の上下方向変位を検出する加速度セ
ンサとを備え、これら傾斜センサ、角速度センサ、およ
び、角速度センサからの情報でトラクタ本機のピッチン
グ方向での姿勢変化を検知して、前記カバーセンサから
の情報に基づく耕深制御を補正するよう構成してあるこ
とを特徴とする。
部にロータリ耕耘装置を駆動昇降自在に連結し、前記ロ
ータリ耕耘装置に備えた後カバーの上下変位を検出する
カバーセンサからの情報に基づいてロータリ耕耘装置を
昇降させるよう構成したトタクタの耕深制御装置であっ
て、前記トラクタ本機のピッチング方向の傾斜角度を検
知する傾斜センサと、ピッチング方向への角速度を検知
する角速度センサと、トラクタ本機の前車軸あるいは後
車軸のいずれか一方の上下方向変位を検出する加速度セ
ンサとを備え、これら傾斜センサ、角速度センサ、およ
び、角速度センサからの情報でトラクタ本機のピッチン
グ方向での姿勢変化を検知して、前記カバーセンサから
の情報に基づく耕深制御を補正するよう構成してあるこ
とを特徴とする。
【００１６】上記構成によると、例えばトラクタ本機の
ピッチング方向での傾斜角度と前車軸の高さ位置が判る
と、トラクタ本機の姿勢変化に起因するロータリ耕耘装
置の上下移動量を算出することができ、算出されたロー
タリ耕耘装置の上下移動量だけ、優先的にその移動を打
ち消す方向への上昇制御あるいは下降制御を行うことで
目標とする耕深への収束を速やかに行うことができる。
ピッチング方向での傾斜角度と前車軸の高さ位置が判る
と、トラクタ本機の姿勢変化に起因するロータリ耕耘装
置の上下移動量を算出することができ、算出されたロー
タリ耕耘装置の上下移動量だけ、優先的にその移動を打
ち消す方向への上昇制御あるいは下降制御を行うことで
目標とする耕深への収束を速やかに行うことができる。
【００１７】従って、請求項３の発明によると、カバー
センサからの情報のみで昇降制御を行う場合に比べて目
標とする耕深への収束が早くなり、全体として耕深の安
定した耕耘制御を行うことができる。
センサからの情報のみで昇降制御を行う場合に比べて目
標とする耕深への収束が早くなり、全体として耕深の安
定した耕耘制御を行うことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１に、トラクタの全体側面が示
されている。トラクタ本機Ａは前車輪１および後車輪２
を駆動輪とした４輪駆動型に構成されており、後車輪２
を軸支したミッションケース３の後部に３点リンク機構
４を介してロータリ耕耘装置５が連結されている。ミッ
ションケース３の上部には、リフトシリンダ６により上
下に揺動駆動される一対のリフトアーム７が備えられ、
このリフトアーム７によって３点リンク機構４が駆動昇
降可能に連結されている。
に基づいて説明する。図１に、トラクタの全体側面が示
されている。トラクタ本機Ａは前車輪１および後車輪２
を駆動輪とした４輪駆動型に構成されており、後車輪２
を軸支したミッションケース３の後部に３点リンク機構
４を介してロータリ耕耘装置５が連結されている。ミッ
ションケース３の上部には、リフトシリンダ６により上
下に揺動駆動される一対のリフトアーム７が備えられ、
このリフトアーム７によって３点リンク機構４が駆動昇
降可能に連結されている。
【００１９】図２に示すように、リフトシリンダ６に接
続された電磁制御弁１１が制御装置１０により操作され
て、リフトシリンダ６及びリフトアーム７によりロータ
リ耕耘装置５が昇降駆動される。
続された電磁制御弁１１が制御装置１０により操作され
て、リフトシリンダ６及びリフトアーム７によりロータ
リ耕耘装置５が昇降駆動される。
【００２０】このトラクタでは、ロータリ耕耘装置５の
耕深を設定値に維持する自動耕深制御、トラクタ本機１
に対するロータリ耕耘装置５の高さを任意に調節するポ
ジション制御が可能となっている。
耕深を設定値に維持する自動耕深制御、トラクタ本機１
に対するロータリ耕耘装置５の高さを任意に調節するポ
ジション制御が可能となっている。
【００２１】ロータリ耕耘装置５の後部には、耕耘跡を
鎮圧整地する後カバー１２が上下揺動自在かつ下方付勢
状態に備えられ、この後カバー１２の上下揺動角度を検
出するカバーセンサ１３が備えられて、その検出信号が
制御装置１０に入力されている。また、制御装置１０に
は、ダイヤル操作式のポテンショメータからなる耕深設
定器１４と自動耕深制御を入り切りするオンオフスイッ
チ１５が接続されており、このオンオフスイッチ１５を
「入り」にしておくと、カバーセンサ１３の検出値が耕
深設定器１４の設定値とバランスするように電磁制御弁
１１がフィードバック制御されて、リフトシリンダ６に
よりロータリ耕耘装置５が自動的に昇降駆動され、実耕
深が耕深設定器１４で設定された耕深に安定維持される
のである。この場合、設定耕深と実耕深との偏差に対し
てＰＩ制御、あるいは、ＰＩＤ制御が実行され、設定耕
深への収束が速やか、かつ、精度よく行われる。
鎮圧整地する後カバー１２が上下揺動自在かつ下方付勢
状態に備えられ、この後カバー１２の上下揺動角度を検
出するカバーセンサ１３が備えられて、その検出信号が
制御装置１０に入力されている。また、制御装置１０に
は、ダイヤル操作式のポテンショメータからなる耕深設
定器１４と自動耕深制御を入り切りするオンオフスイッ
チ１５が接続されており、このオンオフスイッチ１５を
「入り」にしておくと、カバーセンサ１３の検出値が耕
深設定器１４の設定値とバランスするように電磁制御弁
１１がフィードバック制御されて、リフトシリンダ６に
よりロータリ耕耘装置５が自動的に昇降駆動され、実耕
深が耕深設定器１４で設定された耕深に安定維持される
のである。この場合、設定耕深と実耕深との偏差に対し
てＰＩ制御、あるいは、ＰＩＤ制御が実行され、設定耕
深への収束が速やか、かつ、精度よく行われる。
【００２２】また、制御装置１０には、リフトアーム７
の上下角度を検出する角度センサ１６と、ポジションレ
バー１７によって操作されるポジション設定器１８が接
続されており、前記オンオフスイッチ１５を「切り」に
して自動耕深制御を停止した状態では、ポジション制御
のみが実行され、角度センサ１６の検出値がポジション
設定器１８の設定値とバランスするまで電磁制御弁１１
が操作されて、リフトシリンダ６がその位置に保持され
る。
の上下角度を検出する角度センサ１６と、ポジションレ
バー１７によって操作されるポジション設定器１８が接
続されており、前記オンオフスイッチ１５を「切り」に
して自動耕深制御を停止した状態では、ポジション制御
のみが実行され、角度センサ１６の検出値がポジション
設定器１８の設定値とバランスするまで電磁制御弁１１
が操作されて、リフトシリンダ６がその位置に保持され
る。
【００２３】また、オンオフスイッチ１５を「入り」に
しての自動耕深制御中にポジションレバー１７を大きく
上昇方向に操作すると、耕深設定器１４の設定耕深に対
応する角度センサ１６の検出値と、ポジション設定器１
８の目標値とが比較されて、ポジション設定器１８の目
標値の方が高い場合、ポジション制御が優先作動するよ
うになっている。従って、自動耕深制御による耕耘作業
において、畦際における機体方向転換時には、ポジショ
ンレバー１７を上限まで操作することにより、ロータリ
耕耘装置５を地上に大きく持上げることができ、また、
機体方向転換後にポジションレバー１７を、耕深設定器
１４の設定耕深に対応する位置よりも深い側まで操作す
ることで、耕深設定器１４による設定耕深での自動耕深
制御を再開することができる。
しての自動耕深制御中にポジションレバー１７を大きく
上昇方向に操作すると、耕深設定器１４の設定耕深に対
応する角度センサ１６の検出値と、ポジション設定器１
８の目標値とが比較されて、ポジション設定器１８の目
標値の方が高い場合、ポジション制御が優先作動するよ
うになっている。従って、自動耕深制御による耕耘作業
において、畦際における機体方向転換時には、ポジショ
ンレバー１７を上限まで操作することにより、ロータリ
耕耘装置５を地上に大きく持上げることができ、また、
機体方向転換後にポジションレバー１７を、耕深設定器
１４の設定耕深に対応する位置よりも深い側まで操作す
ることで、耕深設定器１４による設定耕深での自動耕深
制御を再開することができる。
【００２４】以上の構成は、従来と特に変わるところは
ないが、本発明では、カバーセンサ１３を利用した自動
耕深制御の精度および応答性を高めるための補正手段が
備えられており、そのいくつかを以下に例示する。
ないが、本発明では、カバーセンサ１３を利用した自動
耕深制御の精度および応答性を高めるための補正手段が
備えられており、そのいくつかを以下に例示する。
【００２５】〔第１例〕
【００２６】図１および図２に示すように、トラクタ本
機Ａの適所には、機体のピッチング方向の傾斜角度を検
知する傾斜センサ２１と、ピッチング方向への角速度を
検知する角速度センサ２２とが備えられて制御装置１０
に接続され、両センサ２１，２２からの情報に基づいて
トラクタ本機Ａのピッチング方向の傾斜角度が演算され
るようになっており、図３に、傾斜センサ２１と角速度
センサ２２からの情報に基づいてトラクタ本機１のピッ
チング方向での傾斜角度θを演算処理するブロック図が
示されている。この図から判るように、角速度センサ２
２からの信号変化を積分することで傾斜角度θを演算す
るとともに、その誤差を傾斜センサ２１からの信号で補
正する形態が採用されている。
機Ａの適所には、機体のピッチング方向の傾斜角度を検
知する傾斜センサ２１と、ピッチング方向への角速度を
検知する角速度センサ２２とが備えられて制御装置１０
に接続され、両センサ２１，２２からの情報に基づいて
トラクタ本機Ａのピッチング方向の傾斜角度が演算され
るようになっており、図３に、傾斜センサ２１と角速度
センサ２２からの情報に基づいてトラクタ本機１のピッ
チング方向での傾斜角度θを演算処理するブロック図が
示されている。この図から判るように、角速度センサ２
２からの信号変化を積分することで傾斜角度θを演算す
るとともに、その誤差を傾斜センサ２１からの信号で補
正する形態が採用されている。
【００２７】詳述すると、温度等の諸条件によってドリ
フトする角速度センサ２２の零点を時間経過に伴って更
新して補正するセンサ零点補正処理がなされる。つま
り、角速度センサ２２によって検出されるサンプリング
出力値の複数が記憶され、記憶された所定複数のサンプ
リングデータが平均処理されるとともに、ローパスフィ
ルタ（ＬＰＦ）を用いて平滑化処理されて零点が割り出
され、この零点と実検出値との差をゲインＫ1 で積分処
理することで傾斜角度θが演算されるのである。また、
このようにして算出された演算傾斜角度θと傾斜センサ
２１から得られる検出傾斜角度θｐとの偏差にゲインＫ
2 を乗じた値をフィードバックすることで、積分処理に
よる誤差の集積を消去している。
フトする角速度センサ２２の零点を時間経過に伴って更
新して補正するセンサ零点補正処理がなされる。つま
り、角速度センサ２２によって検出されるサンプリング
出力値の複数が記憶され、記憶された所定複数のサンプ
リングデータが平均処理されるとともに、ローパスフィ
ルタ（ＬＰＦ）を用いて平滑化処理されて零点が割り出
され、この零点と実検出値との差をゲインＫ1 で積分処
理することで傾斜角度θが演算されるのである。また、
このようにして算出された演算傾斜角度θと傾斜センサ
２１から得られる検出傾斜角度θｐとの偏差にゲインＫ
2 を乗じた値をフィードバックすることで、積分処理に
よる誤差の集積を消去している。
【００２８】以上のようにしてトラクタ本機Ａのピッチ
ング方向での傾斜角度θが精度よく検出演算されると、
その傾斜方向と大きさに応じてカバーセンサ１３の検出
値と設定耕深との関係が補正される。
ング方向での傾斜角度θが精度よく検出演算されると、
その傾斜方向と大きさに応じてカバーセンサ１３の検出
値と設定耕深との関係が補正される。
【００２９】例えば、前車輪１が隆起部に乗り上がった
り、後車輪２が凹部に落ち込んだりしてトラクタ本機Ａ
が前上がり傾斜すると、このトラクタ本機Ａの傾斜に伴
って後車輪２より後方に位置するロータリ耕耘装置５は
相対的に沈下する方向に変位することになるので、後カ
バー１２は耕深設定器１４で設定された基準角よりも上
方に揺動変位して上昇制御が行われることになる。ここ
で、機体の傾斜角度θが大きいほど、耕深設定器１４か
らの設定信号とカバーセンサ１３の出力信号との偏差に
乗じるゲインを大きくすることで、設定耕深と実耕深と
の見かけ上の偏差を大きくして速度の速い上昇制御が実
行され、一層速やかに目標とする耕深に収束する。
り、後車輪２が凹部に落ち込んだりしてトラクタ本機Ａ
が前上がり傾斜すると、このトラクタ本機Ａの傾斜に伴
って後車輪２より後方に位置するロータリ耕耘装置５は
相対的に沈下する方向に変位することになるので、後カ
バー１２は耕深設定器１４で設定された基準角よりも上
方に揺動変位して上昇制御が行われることになる。ここ
で、機体の傾斜角度θが大きいほど、耕深設定器１４か
らの設定信号とカバーセンサ１３の出力信号との偏差に
乗じるゲインを大きくすることで、設定耕深と実耕深と
の見かけ上の偏差を大きくして速度の速い上昇制御が実
行され、一層速やかに目標とする耕深に収束する。
【００３０】また、前車輪１が凹部に落ち込んだり、後
車輪２が隆起部に乗り上がったりしてトラクタ本機Ａが
前下がり傾斜すると、このトラクタ本機Ａの傾斜に伴っ
て後車輪２より後方に位置するロータリ耕耘装置５は相
対的に浮上する方向に変位することになるので、後カバ
ー１２は耕深設定器１４で設定された基準角よりも下方
に揺動変位して下降制御が行われることになる。ここ
で、機体の傾斜角度θが大きいほど、耕深設定器１４か
らの設定信号とカバーセンサ１３の出力信号との偏差に
乗じるゲインを大きくすることで、設定耕深と実耕深と
の見かけ上の偏差を大きくして速度の速い下降制御が実
行され、一層速やかに目標とする耕深に収束する。
車輪２が隆起部に乗り上がったりしてトラクタ本機Ａが
前下がり傾斜すると、このトラクタ本機Ａの傾斜に伴っ
て後車輪２より後方に位置するロータリ耕耘装置５は相
対的に浮上する方向に変位することになるので、後カバ
ー１２は耕深設定器１４で設定された基準角よりも下方
に揺動変位して下降制御が行われることになる。ここ
で、機体の傾斜角度θが大きいほど、耕深設定器１４か
らの設定信号とカバーセンサ１３の出力信号との偏差に
乗じるゲインを大きくすることで、設定耕深と実耕深と
の見かけ上の偏差を大きくして速度の速い下降制御が実
行され、一層速やかに目標とする耕深に収束する。
【００３１】〔第２例〕
【００３２】この例では、図４および図５に示すよう
に、トラクタ本機Ａの前車軸１ａおよび後車軸２ａの近
傍に、上下方向の加速度センサ２３，２４が配備されて
前記制御装置１０に接続され、両加速度センサ２３，２
４からの出力変化を積分することで、前車軸１ａおよび
後車軸２ａの上下変位がそれぞれ検出されるようになっ
ている。そして、前車軸１ａおよび後車軸２ａの上下変
位からトラクタ本機Ａのピッチング方向での姿勢変化を
割りだして、前記カバーセンサ１３からの情報に基づく
耕深制御を補正するよう構成されている。
に、トラクタ本機Ａの前車軸１ａおよび後車軸２ａの近
傍に、上下方向の加速度センサ２３，２４が配備されて
前記制御装置１０に接続され、両加速度センサ２３，２
４からの出力変化を積分することで、前車軸１ａおよび
後車軸２ａの上下変位がそれぞれ検出されるようになっ
ている。そして、前車軸１ａおよび後車軸２ａの上下変
位からトラクタ本機Ａのピッチング方向での姿勢変化を
割りだして、前記カバーセンサ１３からの情報に基づく
耕深制御を補正するよう構成されている。
【００３３】すなわち、トラクタ本機Ａの前後車軸間距
離（ホイールベース）と後車軸２ａからロータリ耕耘装
置５までの距離は予め判っているので、水平基準状態か
らの前車軸部の上下変位量および後車軸の上下変位量が
判ると、ロータリ耕耘装置５の上下移動量を算出するこ
とができ、トラクタ本機Ａのピッチング方向での姿勢変
化から算出されたロータリ耕耘装置５の上下移動量だ
け、優先的にその移動を打ち消す方向に上昇制御あるい
は下降制御を行うことで目標とする耕深への収束を速や
かに行うことができる。
離（ホイールベース）と後車軸２ａからロータリ耕耘装
置５までの距離は予め判っているので、水平基準状態か
らの前車軸部の上下変位量および後車軸の上下変位量が
判ると、ロータリ耕耘装置５の上下移動量を算出するこ
とができ、トラクタ本機Ａのピッチング方向での姿勢変
化から算出されたロータリ耕耘装置５の上下移動量だ
け、優先的にその移動を打ち消す方向に上昇制御あるい
は下降制御を行うことで目標とする耕深への収束を速や
かに行うことができる。
【００３４】この場合、算出されたロータリ耕耘装置５
の上下移動量に応じて昇降速度を速くすることで、目標
とする耕深への収束を速やかに行うことができろ。ま
た、算出された上下移動量の大きさのみならず、その移
動の加速度に応じた速度で昇降制御を行うことで、目標
とする耕深への収束が一層速やかに行われる。
の上下移動量に応じて昇降速度を速くすることで、目標
とする耕深への収束を速やかに行うことができろ。ま
た、算出された上下移動量の大きさのみならず、その移
動の加速度に応じた速度で昇降制御を行うことで、目標
とする耕深への収束が一層速やかに行われる。
【００３５】〔第３例〕
【００３６】この例では、図６および図７に示すよう
に、第１例と同様にトラクタ本機Ａの適所にピッチング
方向での傾斜センサ２１と角速度センサ２２を配備する
とともに、前車軸１ａの近傍に上下方向変位を検出する
加速度センサ２３を備えて前記制御装置１０に接続し、
これらセンサ２１，２２，２３からの情報でトラクタ本
機Ａの姿勢変化を検知して、前記カバーセンサ１３から
の情報に基づく耕深制御を補正するよう構成してある。
に、第１例と同様にトラクタ本機Ａの適所にピッチング
方向での傾斜センサ２１と角速度センサ２２を配備する
とともに、前車軸１ａの近傍に上下方向変位を検出する
加速度センサ２３を備えて前記制御装置１０に接続し、
これらセンサ２１，２２，２３からの情報でトラクタ本
機Ａの姿勢変化を検知して、前記カバーセンサ１３から
の情報に基づく耕深制御を補正するよう構成してある。
【００３７】この場合、トラクタ本機Ａのピッチング方
向での傾斜角度θと前車軸１ａの高さ位置が判ると、ト
ラクタ本機Ａの姿勢変化に起因するロータリ耕耘装置５
の上下移動量を算出することができ、算出されたロータ
リ耕耘装置５の上下移動量だけ、優先的にその移動を打
ち消す方向への上昇制御あるいは下降制御を行うことで
目標とする耕深への収束を速やかに行うことができる。
向での傾斜角度θと前車軸１ａの高さ位置が判ると、ト
ラクタ本機Ａの姿勢変化に起因するロータリ耕耘装置５
の上下移動量を算出することができ、算出されたロータ
リ耕耘装置５の上下移動量だけ、優先的にその移動を打
ち消す方向への上昇制御あるいは下降制御を行うことで
目標とする耕深への収束を速やかに行うことができる。
【００３８】この場合も、第２例と同様に、算出された
ロータリ耕耘装置５の上下移動量に応じて昇降速度を速
くすることで、目標とする耕深への収束を速やかに行う
ことができろ。また、算出された上下移動量の大きさの
みならず、その移動の加速度に応じた速度で昇降制御を
行うことで、目標とする耕深への収束が一層速やかに行
われる。
ロータリ耕耘装置５の上下移動量に応じて昇降速度を速
くすることで、目標とする耕深への収束を速やかに行う
ことができろ。また、算出された上下移動量の大きさの
みならず、その移動の加速度に応じた速度で昇降制御を
行うことで、目標とする耕深への収束が一層速やかに行
われる。
【００３９】なお、この第３例においては、ピッチング
方向での傾斜センサ２１と角速度センサ２２を配備する
とともに、後車軸２ａの近傍に上下方向変位を検出する
加速度センサ２４を備えて同様に実施することもでき
る。
方向での傾斜センサ２１と角速度センサ２２を配備する
とともに、後車軸２ａの近傍に上下方向変位を検出する
加速度センサ２４を備えて同様に実施することもでき
る。
【００４０】〔他の実施形態〕
上記各例において、機体姿勢変化の検知によって耕
深変化を是正する方向への昇降制御を優先的に実行する
ことで目標とする耕深への収束を速やかに行うことがで
きるので、カバーセンサ１３の情報に基づく昇降制御の
ゲインを従来より小さくすることで、カバーセンサ１３
の細かい変動に対して鈍感にし、機体姿勢変化が小さい
時の昇降制御を安定化させることができる。
深変化を是正する方向への昇降制御を優先的に実行する
ことで目標とする耕深への収束を速やかに行うことがで
きるので、カバーセンサ１３の情報に基づく昇降制御の
ゲインを従来より小さくすることで、カバーセンサ１３
の細かい変動に対して鈍感にし、機体姿勢変化が小さい
時の昇降制御を安定化させることができる。
【００４１】 機体傾斜角度あるいは算出されたロー
タリ耕耘装置５の上下移動量が大きいほど、耕深設定器
１４からの設定信号とカバーセンサ１３の出力信号との
偏差に乗じるゲインを大きくすることで、設定耕深と実
耕深との見かけ上の偏差を大きくして速度の速い昇降制
御を実行させることによっても目標とする耕深への収束
を速やかに行うことができる。
タリ耕耘装置５の上下移動量が大きいほど、耕深設定器
１４からの設定信号とカバーセンサ１３の出力信号との
偏差に乗じるゲインを大きくすることで、設定耕深と実
耕深との見かけ上の偏差を大きくして速度の速い昇降制
御を実行させることによっても目標とする耕深への収束
を速やかに行うことができる。
【図１】第１例の補正手段を備えたトラクタの全体側面
図
図
【図２】制御ブロック図
【図３】機体傾斜角演算用のブロック図
【図４】第２例の補正手段を備えたトラクタの全体側面
図
図
【図５】制御ブロック図
【図６】第３例の補正手段を備えたトラクタの全体側面
図
図
【図７】制御ブロック図
１ａ 前車軸
２ａ 後車軸
５ ロータリ耕耘装置
２１ 傾斜センサ
２２ 角速度センサ
２３ 加速度センサ
２４ 加速度センサ
Ａ トラクタ本機
Claims (3)
- 【請求項１】 トラクタ本機の後部にロータリ耕耘装置
を駆動昇降自在に連結し、前記ロータリ耕耘装置に備え
た後カバーの上下変位を検出するカバーセンサからの情
報に基づいてロータリ耕耘装置を昇降させるよう構成し
たトタクタの耕深制御装置であって、 前記トラクタ本機のピッチング方向の傾斜角度を検知す
る傾斜センサと、ピッチング方向への角速度を検知する
角速度センサとを備え、これら傾斜センサと角速度セン
サからの情報でトラクタ本機のピッチング方向での姿勢
変化を検知して、前記カバーセンサからの情報に基づく
耕深制御を補正するよう構成してあることを特徴とする
トタクタの耕深制御装置。 - 【請求項２】 トラクタ本機の後部にロータリ耕耘装置
を駆動昇降自在に連結し、前記ロータリ耕耘装置に備え
た後カバーの上下変位を検出するカバーセンサからの情
報に基づいてロータリ耕耘装置を昇降させるよう構成し
たトタクタの耕深制御装置であって、 前記トラクタ本機の前車軸および後車軸の少なくとも一
方の上下方向変位を加速度センサによって検出し、この
加速度センサからの情報でトラクタ本機のピッチング方
向での姿勢変化を検知して、前記カバーセンサからの情
報に基づく耕深制御を補正するよう構成してあることを
特徴とするトタクタの耕深制御装置。 - 【請求項３】 トラクタ本機の後部にロータリ耕耘装置
を駆動昇降自在に連結し、前記ロータリ耕耘装置に備え
た後カバーの上下変位を検出するカバーセンサからの情
報に基づいてロータリ耕耘装置を昇降させるよう構成し
たトタクタの耕深制御装置であって、 前記トラクタ本機のピッチング方向の傾斜角度を検知す
る傾斜センサと、ピッチング方向への角速度を検知する
角速度センサと、トラクタ本機の前車軸あるいは後車軸
のいずれか一方の上下方向変位を検出する加速度センサ
とを備え、これら傾斜センサ、角速度センサ、および、
角速度センサからの情報でトラクタ本機のピッチング方
向での姿勢変化を検知して、前記カバーセンサからの情
報に基づく耕深制御を補正するよう構成してあることを
特徴とするトタクタの耕深制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001293720A JP3797902B2 (ja) | 2001-09-26 | 2001-09-26 | トラクタの耕深制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001293720A JP3797902B2 (ja) | 2001-09-26 | 2001-09-26 | トラクタの耕深制御装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003092905A true JP2003092905A (ja) | 2003-04-02 |
| JP3797902B2 JP3797902B2 (ja) | 2006-07-19 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001293720A Expired - Fee Related JP3797902B2 (ja) | 2001-09-26 | 2001-09-26 | トラクタの耕深制御装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3797902B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004350566A (ja) * | 2003-05-28 | 2004-12-16 | Yanmar Co Ltd | 作業車両 |
| JP2006254729A (ja) * | 2005-03-15 | 2006-09-28 | Yanmar Co Ltd | コンバイン |
| JP2006340617A (ja) * | 2005-06-07 | 2006-12-21 | Yanmar Co Ltd | 農作業機の耕耘制御装置 |
| JP2009072147A (ja) * | 2007-09-21 | 2009-04-09 | Kubota Corp | 作業車の姿勢制御装置 |
| JP2012029593A (ja) * | 2010-07-29 | 2012-02-16 | Yanmar Co Ltd | 電動乗用草刈機 |
| WO2022004203A1 (ja) * | 2020-06-30 | 2022-01-06 | 株式会社クボタ | 農作業機 |
| CN114115060A (zh) * | 2021-12-01 | 2022-03-01 | 湖南农业大学 | 一种拖拉机三点悬挂升降控制系统 |
| CN114793517A (zh) * | 2022-04-21 | 2022-07-29 | 农业农村部南京农业机械化研究所 | 一种耕作机械姿态与作业深度稳定控制系统及方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102019134184A1 (de) * | 2019-11-08 | 2021-05-12 | Horsch Maschinen Gmbh | Landwirtschaftliche Maschine, vorzugsweise zur Bodenbearbeitung und/oder Aussaat und Verfahren zum Steuern und/oder Regeln der Arbeitstiefe einer Werkzeugeinheit |
-
2001
- 2001-09-26 JP JP2001293720A patent/JP3797902B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2006340617A (ja) * | 2005-06-07 | 2006-12-21 | Yanmar Co Ltd | 農作業機の耕耘制御装置 |
| JP2009072147A (ja) * | 2007-09-21 | 2009-04-09 | Kubota Corp | 作業車の姿勢制御装置 |
| JP2012029593A (ja) * | 2010-07-29 | 2012-02-16 | Yanmar Co Ltd | 電動乗用草刈機 |
| WO2022004203A1 (ja) * | 2020-06-30 | 2022-01-06 | 株式会社クボタ | 農作業機 |
| JP7413166B2 (ja) | 2020-06-30 | 2024-01-15 | 株式会社クボタ | 農作業機 |
| CN114115060A (zh) * | 2021-12-01 | 2022-03-01 | 湖南农业大学 | 一种拖拉机三点悬挂升降控制系统 |
| CN114793517A (zh) * | 2022-04-21 | 2022-07-29 | 农业农村部南京农业机械化研究所 | 一种耕作机械姿态与作业深度稳定控制系统及方法 |
| CN114793517B (zh) * | 2022-04-21 | 2023-08-08 | 农业农村部南京农业机械化研究所 | 一种耕作机械姿态与作业深度稳定控制系统及方法 |
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| JP3797902B2 (ja) | 2006-07-19 |
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