JP2006340618A - 農作業機の耕耘制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】耕耘機の耕耘作業を簡単にできるものでありながら、耕耘爪の耕耘深さを略一定に維持する耕耘深さ自動制御において、前記リヤカバーの均平性能を向上できる農作業機の耕耘制御装置を提供するものである。
【解決手段】前車輪及び後車輪にて走行自在に支持された作業車両に、耕耘機をリンク機構を介して昇降可能に装着し、前記耕耘機を昇降動する昇降制御アクチュエータと、前記耕耘機のリヤカバーの回動角度を検出するリヤカバーセンサと、前記耕耘機の耕耘深さを設定する耕耘深さ設定器と、前記昇降制御アクチュエータを作動させる耕耘制御手段とを備えてなる農作業機の耕耘制御装置において、前記リヤカバーの閉動側の回動限度を決定するリヤカバー閉動制限機構と、前記リヤカバーの閉動側の回動限度の角度を調整する閉動制限アクチュエータとを備えたものである。
【選択図】図８

Description

本発明は、トラクタ等の作業車両に牽引されたロータリ耕耘機の耕耘深さを制御するための装置に係り、より詳しくは、前記ロータリ耕耘機のリヤカバーの閉動量を自動制御する農作業機の耕耘制御装置に関するものである。

この種のロータリ耕耘機は、耕耘深さを調節するため、前記作業車両にリンク機構を介して昇降動可能に連結されている。また、前記ロータリ耕耘機における耕耘爪の回転軌跡の上側を耕耘カバーにて覆う。前記耕耘カバーの後端部にはリヤカバーを連結している。そして、特許文献１に示されているように、前記ロータリ耕耘機の対車体高さを検出するリフトアームセンサと、前記ロータリ耕耘機の対地高さを検出する耕深センサとを備え、前記リヤカバーを、上下回動可能で所定圧力にて接地して、前記耕耘爪の耕耘深さの検出手段として利用し、前記ロータリ耕耘機の耕耘深さを検出して、この検出値が目標耕耘深さと一致するように、前記耕耘爪の耕耘深さを制御していた。

また、特許文献２に示されているように、前記耕耘機を昇降制御するためのコントロールバルブのスプールに絞りを設け、耕耘深さ制御において、前記耕耘機の上昇を開始したときに、昇降制御アクチュエータに供給する作動油量を小流量にして、ゆっくり上昇させ、既耕耘地面に凹凸が形成される波打ち現象の発生を防ぐように制御することも公知である。
特開２０００−４１４１５号公報 特開２００３−２３５３０７号公報

ところで、例えば耕耘地面の窪み、または前記農作業機の前後方向の傾動（ピッチング）などが原因で、前記リヤカバー（耕耘機）が地面から離れた場合、前記リヤカバーが閉動して前記耕耘機の耕耘爪に接近して、前記耕耘爪の後側がリヤカバーで閉塞され、前記リヤカバーからの土の放てき量が減少するから、既耕地面を均平にするために必要な前記リヤカバーからの土の放てき量が不足することになり、耕耘地面の窪みを埋める性能、または前記農作業機が前後方向に傾動したときの均平性能などを損なう等の問題があった。その耕耘作業において、効果的なリヤカバーの姿勢制御を実行するものが無かった。

本発明の目的は、前記耕耘機の耕耘作業を簡単にできるものでありながら、前記耕耘爪の耕耘深さを略一定に維持する耕耘深さ自動制御において、前記リヤカバーの均平性能を向上できる農作業機の耕耘制御装置を提供するものである。

前記目的を達成するため、請求項１に係る発明の農作業機の耕耘制御装置は、前車輪及び後車輪にて走行自在に支持された作業車両に、耕耘機をリンク機構を介して昇降可能に装着し、前記耕耘機を昇降動する昇降制御アクチュエータと、前記耕耘機のリヤカバーの回動角度を検出するリヤカバーセンサと、前記耕耘機の耕耘深さを設定する耕耘深さ設定器と、前記昇降制御アクチュエータを作動させる耕耘制御手段とを備えてなる農作業機の耕耘制御装置において、前記リヤカバーの閉動側の回動限度を決定するリヤカバー閉動制限機構と、前記リヤカバーの閉動側の回動限度の角度を調整する閉動制限アクチュエータとを備えたものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の農作業機の耕耘制御装置において、前記耕耘制御手段は、前記耕耘深さ設定器にて設定された耕耘深さ設定値に基づき、前記閉動制限アクチュエータを作動させるように制御するものである。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の農作業機の耕耘制御装置において、前記耕耘深さ設定値に応答した前記リヤカバーの閉動量を設定するリヤカバー閉動設定器を備え、前記耕耘制御手段は、前記耕耘深さ設定値と、前記リヤカバー閉動設定器の閉動量設定値に基づき、前記リヤカバーの閉動側の回動限度の角度を算出するように制御するものである。

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の農作業機の耕耘制御装置において、前記耕耘制御手段は、前記耕耘機が大きく地上に持上げられたときに、前記リヤカバーが全閉可能な位置に、前記閉動制限アクチュエータを作動させるように制御するものである。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の農作業機の耕耘制御装置において、前記耕耘制御手段は、前記耕耘機が耕耘作業を開始してから一定時間が経過したときに、前記閉動制限アクチュエータを作動させるように制御するものである。

請求項１に係る発明によれば、前車輪及び後車輪にて走行自在に支持された作業車両に、耕耘機をリンク機構を介して昇降可能に装着し、前記耕耘機を昇降動する昇降制御アクチュエータと、前記耕耘機のリヤカバーの回動角度を検出するリヤカバーセンサと、前記耕耘機の耕耘深さを設定する耕耘深さ設定器と、前記昇降制御アクチュエータを作動させる耕耘制御手段とを備えてなる農作業機の耕耘制御装置において、前記リヤカバーの閉動側の回動限度を決定するリヤカバー閉動制限機構と、前記リヤカバーの閉動側の回動限度の角度を調整する閉動制限アクチュエータとを備えたものであるから、例えば耕耘作業中に、耕耘地面に窪みがあり、または前記作業車両が前下がりに傾動し、前記耕耘機が耕耘地面から離れても、前記リヤカバーの閉動側（耕耘爪に接近する方向）の回動が前記リヤカバー閉動制限機構によって制限され、前記リヤカバーが耕耘爪側の全閉位置まで閉動するのを阻止できる。前記リヤカバーから放てきされる土量が急減するのを防止できる。そのため、耕耘地面に窪みがあっても、または前記作業車両が前下がりに傾動しても、前記リヤカバーが既耕耘地面を均すのに必要な放てき土量を簡単に確保できる。前記リヤカバーからの土の放てき量が不足するのを防止でき、耕耘地面の窪みを埋める性能、または前記作業車両が前後方向に傾動したときの均平性能などを損なうことがない。

一方、耕耘地面から離れた前記耕耘機が耕耘地面に再び近づいたときには、前記リヤカバーが全閉位置から前回の耕耘深さ位置に戻るのに比べて、前記リヤカバーの復帰回動量を少なくでき、前記耕耘爪の耕耘深さ自動制御を中立（不感帯）位置にスムーズに復帰できる。前記耕耘爪が圃場を耕耘する深さを所定深さに維持する耕耘深さ自動制御の性能を向上できるものである。

請求項２に係る発明によれば、前記耕耘制御手段は、前記耕耘深さ設定器にて設定された耕耘深さ設定値に基づき、前記閉動制限アクチュエータを作動させるように制御するものであるから、例えば前記耕耘深さ設定器にて設定された前記リヤカバーの回動角度（耕耘深さ自動制御の目標値）よりも若干小さい角度を、前記リヤカバー閉動制限機構の閉動量の制御動作の基準値として設定でき、耕耘深さ自動制御に適応した前記リヤカバー閉動制限機構の閉動量の制御動作を実行できる。前記耕耘爪が圃場を耕耘する深さを略一定に維持する耕耘深さ自動制御の性能も向上できるものである。

請求項３に係る発明によれば、前記耕耘深さ設定値に応答した前記リヤカバーの閉動量を設定するリヤカバー閉動設定器を備え、前記耕耘制御手段は、前記耕耘深さ設定値と、前記リヤカバー閉動設定器の閉動量設定値に基づき、前記リヤカバーの閉動側の回動限度の角度を算出するように制御するものであるから、オペレータが前記リヤカバー閉動設定器を操作して、前記リヤカバー閉動制限機構の閉動量の制御動作の基準値を変更できる。前記リヤカバーの閉動制限位置を、耕耘作業条件、または土質などに応じて、オペレータが任意に選択できる。前記耕耘爪が圃場を耕耘する深さを略一定に維持する耕耘深さ自動制御の性能も向上できるものである。

なお、前記耕耘機を地上に持上げたときに、オペレータが前記リヤカバー閉動設定器を操作して、前記閉動制限アクチュエータを作動させ、前記リヤカバーを全開位置に移動させ、前記耕耘爪のメンテナンスまたは水洗などの作業性を向上できる。

請求項４に係る発明によれば、前記耕耘制御手段は、前記耕耘機が耕耘作業を終了して大きく地上に持上げられたときに、前記リヤカバーが全閉可能な位置に、前記閉動制限アクチュエータを作動させるように制御するものであるから、前記耕耘機を地上に持上げたときに、前記リヤカバーが自重にて全閉位置（耕耘爪に最接近する位置）に移動し、前記耕耘爪の後側を前記リヤカバーによって略全閉状態に遮閉できる。前記耕耘機を地上に持上げた状態で、オペレータが前記耕耘爪を誤って作動させても、前記耕耘爪に付着していた土が飛散するのを前記リヤカバーによって防止できる。

請求項５に係る発明によれば、前記耕耘制御手段は、前記耕耘機が耕耘作業を開始してから一定時間が経過したときに、前記閉動制限アクチュエータを作動させるように制御するものであるから、前記リヤカバーが自重にて全閉位置に移動した状態で、前記耕耘機の耕耘作業を開始でき、前記リヤカバーが地面を均すのに必要な土量を早期に確保できる。前記耕耘爪が圃場を耕耘する深さを略一定に維持する耕耘深さ自動制御の性能を向上できるものである。

以下、本発明の実施の形態を、作業車両としての農作業用トラクタに適用した場合の図面について説明する。図１はトラクタの側面図、図２は同平面図、図３は油圧式の作業機用昇降機構の側面説明図、図４は同平面説明図、図５は図２のロータリ耕耘機のＶ−Ｖ線矢視側断面図、図６は同背面説明図、図７はトラクタの油圧回路図、図８は制御手段の機能ブロック図、図９は耕耘深さ自動制御のフローチャートである。

図１乃至図４に示す如く、作業車両としてのトラクタ１は、走行機体２を左右一対の前車輪３と同じく左右一対の後車輪４とで支持し、前記走行機体２の前部に搭載したエンジン５にて後車輪４及び前車輪３を駆動することにより、前後進走行するように構成される。エンジン５はボンネット６にて覆われる。また、前記走行機体２の上面にはキャビン７が設置され、該キャビン７の内部には、操縦座席８と、かじ取りすることによって前車輪３を左右に動かすようにした操縦ハンドル（丸ハンドル）９とが設置される。キャビン７の外側部には、オペレータが乗降するステップ１０が設けられ、該ステップ１０より内側で且つキャビン７の底部より下側には、エンジン５に燃料を供給する燃料タンク１１が設けられている。

また、図１乃至図４に示されるように、前記走行機体２は、前バンパ１２及び前車軸ケース１３を有するエンジンフレーム１４と、エンジンフレーム１４の後部にボルトにて着脱自在に固定する左右の機体フレーム１６とにより構成される。機体フレーム１６の後部には、前記エンジン５の回転を適宜変速して後車輪４及び前車輪３に伝達するためのミッションケース１７が連結されている。この場合、後車輪４は、前記ミッションケース１７に対して、当該ミッションケース１７の外側面から外向きに突出するように装着された後車軸ケース１８を介して取付けられている。

図３及び図４に示されるように、前記ミッションケース１７の後部における上面には、作業機としてのロータリ耕耘機２４を昇降動するための油圧式の作業機用昇降機構２０が着脱可能に取付けられている。ロータリ耕耘機２４は、ミッションケース１７の後部に、一対の左右ロワーリンク２１及びトップリンク２２からなる３点リンク機構を介して連結される。左右ロワーリンク２１の前端側を、ミッションケース１７の後部の左右側面にロワーリンクピン２５を介して回動可能に連結する。トップリンク２２の前端側は、作業機用昇降機構２０の後部のトップリンクヒッチ２６にトップリンクピン２７を介して連結する。さらに、ミッションケース１７の後側面に、前記ロータリ耕耘機２４にＰＴＯ駆動力を伝達するためのＰＴＯ軸２３が後向きに突出するように設けられている。

図３及び図４及び図７に示されるように、油圧式の作業機用昇降機構２０には、後述する単動形の昇降制御油圧シリンダ２８にて回動させるための１対の左右リフトアーム２９が設置されている。進行方向に向かって左側のロワーリンク２１とリフトアーム２９とが、左リフトロッド３０を介して連結されている。進行方向に向かって右側のロワーリンク２１とリフトアーム２９とは、右リフトロッド３１、及びそのロッド３１の一部を形成する複動形の傾斜制御油圧シリンダ３２、及びそのシリンダ３２のピストンロッド３３とを介して連結されている。

図１に示すように、ロータリ耕耘機２４における下リンクフレーム３４の前端と左右一対のロワーリンク２１とが、下ヒッチピン３５ａを介して連結され、トップリンク２２の各後端側と上リンクフレーム３４の前端側とが、上ヒッチピン３４ａを介して連結されている。

図１、図２、図５及び図６に示すように、ロータリ耕耘機２４は、横長筒状のメインビーム３６と、メインビーム３６の左右側端部にそれぞれ上端側が連結されたチェンケース３７及び軸受板３８と、チェンケース３７及び軸受板３８の下端側に左右両端部が回転自在に軸支された耕耘爪軸３９と、耕耘爪軸３９に放射状にて着脱可能に取付く複数の耕耘爪４０と、耕耘爪４０の回転軌跡の上方を覆うように配置された耕耘上面カバー４１と、耕耘爪４０の回転軌跡の左右側方を覆うように配置された左右耕耘サイドカバー４２と、耕耘爪４０の回転軌跡の後方を覆うように配置された耕耘リヤカバー４３と、メインビーム３６に前端側が取付けられて後方に長く伸びる耕深調節フレーム４４と、上リンクフレーム３４の後端側と耕深調節フレーム４４の前後方向の中間部とに連結された伸縮調節可能な耕深調節軸４５等からなる。

なお、下リンクフレーム３５はメインビーム３６に一体的に連結され（図２及び図６参照）。トップリンク２２は、ターンバックル２２ａの回転にて伸縮させて、そのリンク２２の長さを変更調節可能となるように構成されている（図３及び図４参照）。上リンクフレーム３４の前後方向の中間部は、耕深調節支点軸３４ｂを介してメインビーム３６に連結されている（図１参照）。耕深調節フレーム４４の前端側をメインビーム３６に連結する。耕深調節ハンドル４５ａの回転操作にて耕深調節軸４５を伸縮させたときには、ロワーリンク２１及びトップリンク２２にて支持されるロータリ耕耘機２４が前傾姿勢または後傾姿勢に変化して、耕耘爪４０による耕耘深さが変更可能に構成されている。

図１、図５及び図６に示されるように、メインビーム３６の左右中央部には、ＰＴＯ軸２３からの駆動力を入力するためのギヤケース４６が配置されている。ＰＴＯ軸２３と、ギヤケース４６の前面側のＰＴＯ入力軸４６ａとを、両端に自在継手が備えられた伸縮自在な伝動軸４６ｂを介して連結する。ＰＴＯ軸２３からの動力が、ギヤケース４６に内蔵したベベルギヤ（図示省略）、メインビーム３６に内蔵した回転軸（図示省略）、チェンケース３７に内蔵したスプロケット及びチェン（図示省略）等を介して耕耘爪軸３９に伝えられ、耕耘爪４０を図１及び図５において反時計方向に回転させることになる。

図５及び図６に示されるように、耕耘上面カバー４１の後端部には、枢着軸４７を介して耕耘リヤカバー４３の前端側が連結されている。走行機体１の幅方向に長い耕耘上面カバー４１の上面の後部には、後傾姿勢の一対の左右ハンガーフレーム４８が立設されている。耕耘リヤカバー４３の上面の後端側と左右ハンガーフレーム４８とは１対の左右ハンガー機構４９を介して上下動可能に連結されている。各ハンガーフレーム４８の上端部には、受圧軸体４８ａが水平軸線（中心線）回りに回動可能に配置されている。

各ハンガー機構４９における細長い丸棒形のハンガーロッド５０は、受圧軸体４８ａに水平軸線（中心線）と直交する方向に摺動可能に貫通しており、図５に示されるように、ハンガーロッド５０の下端部は、支軸５３を介して、耕耘リヤカバー４３の後部上面のブラケット５４に回動自在に連結されている。ハンガーロッド５０の上端側には、下降規制ピン５１が設けられ、受圧軸体４８ａと下降規制ピン５１の間のハンガーロッド５０には、ドーナツ形の下降規制板５２がハンガーロッド５０の軸線方向に摺動可能に被嵌されている。また、ハンガーロッド５０の下部側（支軸５３より上側）には、上昇規制ピン５５が配置され、受圧軸体４８ａと上昇規制ピン５５との間のハンガーロッド５０には、ドーナツ形の上下座板５６，５７を介して、耕耘リヤカバー４３に鎮圧力を付与するための鎮圧用圧縮バネ５８が被嵌されている。

この構成により、ロータリ耕耘機２４が地表面から離れた高さに持上げられたときには、耕耘リヤカバー４３の後端側が枢着軸４７回りに下方側に回動し、下降規制ピン５１が下降規制板５２に当接し、下降規制板５２が受圧軸体４９に当接し、耕耘リヤカバー４３がこの後端側を最下降させた姿勢に維持されることになる。一方、ロータリ耕耘機２４が耕地上面に降ろされて、耕耘爪４０が着地しているときや、耕耘作業中では、耕耘リヤカバー４３の後端側が、耕耘された耕土との接地圧にて枢着軸４７回りに上方に回動することになる。また、耕耘リヤカバー４３の後端側が枢着軸４７回りに上方に回動したときには、上昇規制ピン５５及び下座板５７を介して鎮圧用圧縮バネ５８が圧縮されて、耕耘リヤカバー４３の後端側の上方への回動が鎮圧用圧縮バネ５８の付勢力にて規制されることになる。そのため、耕耘爪４０から耕耘リヤカバー４３の後方に排出される耕土量が制限されたり、耕土表面が耕耘リヤカバー４３の移動にて均平に均されることになる。

次に、図２、図５、図６を参照して、耕耘リヤカバー４３の閉動側の回動限度を決定するリヤカバー閉動制限機構７０と、閉動制限アクチュエータとしての閉動制限油圧シリンダ７１について説明する。

図２、図５、図６に示されるように、耕耘上面カバー４１の後部には、前後方向に長い形状の閉動制限アーム７２の中間を、支軸７３を介して回動可能に連結する。閉動制限アーム７２の後端側を耕耘リヤカバー４３の下方に延長させる。耕耘リヤカバー４３を当接させてこの閉動方向（図５において時計方向）の回動を制限するためのストッパ７４を、閉動制限アーム７２の後端部に配置する。閉動制限油圧シリンダ７１のピストンロッド７５を、閉動制限アーム７２の前端側にピン７６を介して連結する。閉動制限油圧シリンダ７１は、耕耘リヤカバー４３の上面のブラケット７７に軸７８を介して回動可能に連結する。閉動制限油圧シリンダ７１を作動してピストンロッド７５を進出させた場合、閉動制限アーム７２が支軸７３回り（図５において時計方向）に回動し、ストッパ７４が耕耘リヤカバー４３から離れる方向に移動し、耕耘リヤカバー４３の閉動方向の回動範囲を拡大することになる。一方、閉動制限油圧シリンダ７１を作動してピストンロッド７５を退入させた場合、閉動制限アーム７２が支軸７３回り（図５において反時計方向）に回動し、ストッパ７４が耕耘リヤカバー４３に近づく方向に移動し、耕耘リヤカバー４３の閉動方向の回動角度（図５に示すθ）を縮小することになる。

図７は本実施形態のトラクタ１の油圧回路１００を示し、エンジン５の回転力により作動する作業機用油圧ポンプ１０１を備える。作業機用油圧ポンプ１０１は、作業機用昇降機構２０における昇降制御油圧シリンダ２８に作動油を供給制御するための電磁比例弁構造の上昇制御電磁弁１０２及び下降制御電磁弁１０３と、傾斜制御油圧シリンダ３２に作動油を供給制御するための傾斜制御電磁弁１０４と、閉動制限油圧シリンダ７１に作動油を供給制御するためのカバー制御電磁弁１０８とに、分流弁１０５を介して接続している。昇降制御油圧シリンダ２８の作動油の圧力を電気的信号に変換して検出するためのダイヤフラム式油圧センサ１０６と、昇降制御油圧シリンダ２８の作動油の温度を電気的信号に変換して検出するための熱電対式油温センサ１０７とを備える。この油圧回路１００には、図７に示すように、リリーフ弁や流量調整弁、チェック弁、オイルクーラ、オイルフィルタ等を備えている。

次に、本実施形態のロータリ耕耘機２４の耕耘制御（左右方向の傾斜角度制御、耕耘爪４０の耕耘深さ制御）について説明する。図８は、ロータリ耕耘機２４の耕耘制御手段の機能ブロック図であり、制御プログラムを記憶したＲＯＭと各種データを記憶したＲＡＭとを備えたマイクロコンピュータ等の耕耘制御コントローラ１１０は、電源印加用キースイッチ１１１を介してバッテリ１１２に接続される。キースイッチ１１１は、エンジン５を始動するためのスタータ１１３に接続される。

また、図８に示されるように、耕耘制御コントローラ１１０には、エンジン５の回転を制御する電子ガバナコントローラ１１４が接続されている。電子ガバナコントローラ１１４には、エンジン５の燃料を調節するガバナ１１５と、エンジン５の回転数を検出するエンジン回転センサ１１６とが接続される。ガバナ１１５に設けた燃料調節ラック（図示省略）が、手動操作するスロットルレバー１１７にて位置調節される。一方、スロットルレバー１１７の回動位置をスロットルポテンショメータ１１８にて検出し、その検出値に基づいて、エンジン５の回転数が設定されたとき、電子ガバナコントローラ１１４からの信号にてスロットルレバー１１７の設定回転数とエンジン５の回転数が一致するように、ガバナ１１５の燃料調節ラックが、スロットルソレノイド１１９を介して自動的に位置調節され、負荷変動などによってエンジン５の回転が変化するのを防ぐ、換言すると、負荷の変動に拘らずエンジン５の回転数が略一定回転を保持するように構成されている。

さらに、耕耘制御コントローラ１１０には、図８に示すように、入力系の各種センサ及びスイッチ類、即ち、トラクタ１の左右方向の傾斜角を検出する振子式のローリングセンサ１２０と、トラクタ１が左右方向に傾動開始したときの角速度を検出するガスレート式のローリングジャイロセンサ１２１と、トラクタ１に対するロータリ耕耘機２４の相対的な左右方向の傾斜角を検出するポテンショメータ型の作業機ポジションセンサ１２２と、トラクタ１に対するロータリ耕耘機２４の左右方向の相対傾斜角をオペレータが設定する傾斜設定ダイヤル１２３と、耕耘爪４０の耕耘深さ変動にて変化する耕耘リヤカバー４３の回動角度を検出するポテンショメータ型のリヤカバーセンサ１２４と、リヤカバーセンサ１２４の出力から限定された帯域の信号出力を取出すローパスフィルタまたはノッチフィルタ等のフィルタ１２５と、耕耘爪４０の耕耘深さをオペレータが設定する耕深設定ダイヤル１２６と、前後車輪３，４の回転速度（走行速度）を検出するための車速センサ１２７と、油圧センサ１０６と、リフトアーム２９の回動角度を検出するポテンショメータ型のリフト角センサ１２９と、耕耘リヤカバー４３の閉動方向（該カバー４３が耕耘爪４０に接近する方向）の回動角度（例えば耕深設定ダイヤル１２６の耕耘深さ目標値よりも約５度小さい角度）をオペレータが設定するカバー閉動設定ダイヤル１３０とが接続されている。

耕耘制御コントローラ１１０には、図８に示すように、出力系の各種電磁弁、即ち、上昇制御電磁弁１０２と、下降制御電磁弁１０３と、傾斜制御電磁弁１０４と、カバー制御電磁弁１０８とが接続されている。そして、上昇制御電磁弁１０２または下降制御電磁弁１０３のいずれかを切換えて、昇降制御油圧シリンダ２８を作動させ、耕耘爪４０の耕耘深さが耕深設定ダイヤル１２６の耕耘深さ設定値になるように、耕耘爪４０の耕耘深さを自動的に制御するための耕耘深さ自動制御が実行されることになる。一方、ローリングジャイロセンサ１２１の検出結果と、ローリングセンサ１２０の検出結果に基づき、傾斜制御電磁弁１０４を切換えて、ロータリ耕耘機２４の左右方向の傾斜角を自動的に制御する傾斜角自動制御が実行されることになる。また、耕深設定ダイヤル１２６値とカバー閉動設定ダイヤル１３０値とに基づき、カバー制御電磁弁１０８を切換えて、ストッパ７４を移動させてリヤカバー４３の閉動側下限位置を調整するリヤカバー閉動量制御が実行されることになる。

本実施形態では、図１及び図２及び図８に示されるように、運転部（キャビン）７内の操縦座席８の前方の床板５９から突出する操縦コラム６０上に丸ハンドル型の操縦ハンドル９が配置され、操縦コラム６０より右方にスロットルレバー１１７と左右ブレーキペダル６１とが配置されている。また、操縦コラム６０より左方にクラッチペダル６２が配置されている。操縦座席８の右側コラム上には、作業機昇降レバー６３と、ＰＴＯ変速レバー６４と、傾斜設定ダイヤル１２３と、耕深設定ダイヤル１２６と、カバー閉動設定ダイヤル１３０とが配置されている。操縦座席８の左側コラム上には走行変速レバー６５が配置されている。操縦座席８の左側コラムの前にはデフロックペダル６６が配置されている。操縦座席８の後方側で、作業機用昇降機構２０の上面側には、ローリングセンサ１２０と、ローリングジャイロセンサ１２１とが配置されている。また、図２及び図５に示されるように、耕耘上面カバー４１の後部の上面には、リヤカバーセンサ１２４が配置されている。耕耘リヤカバー４３と、リヤカバーセンサ１２４とを、センサアーム６７及びセンサリンク６８等を介して連結する。

次に、耕耘深さ自動制御のフローチャート（図９）を参照しながら、ロータリ耕耘機２４の耕耘制御態様を説明する。

ロータリ耕耘機２４を、ロワーリンク２１及びトップリンク２２を介してトラクタ１の後側に昇降可能に連結し、トラクタ１のエンジン５が始動され、自動制御作動（図示しない自動制御スイッチのＯＮ操作）中は、耕深設定ダイヤル１２６値と、カバー閉動設定ダイヤル１３０値と、リヤカバーセンサ１２４値と、リフト角センサ１２９値とを読み込む（Ｓ１）。

現在の耕耘爪４０の耕耘深さを、リヤカバーセンサ１２４値と、耕深設定ダイヤル１２６値とから演算する（Ｓ２）。また、耕耘リヤカバー４３の閉動量、即ち、耕耘リヤカバー４３の閉動制限角度（ストッパ７４位置）は、耕深設定ダイヤル１２６値と、カバー閉動設定ダイヤル１３０値とから演算する（Ｓ３）。耕耘リヤカバー４３の閉動制限角度を、耕耘深さ目標値のリヤカバー４３の角度よりも小さい角度に（例えば５度小さく）する。そして、耕耘爪４０の耕耘深さが、耕深設定ダイヤル１２６の耕耘深さ設定値と一致するか否かを判断する（Ｓ４）。

上述のステップ２にて演算された耕耘爪４０の耕耘深さが、耕深設定ダイヤル１２６の耕耘深さ設定値と一致していないときには（Ｓ４；ｎｏ）、耕耘深さ制御を実行する（Ｓ５）。上昇制御電磁弁１０２、または下降制御電磁弁１０３のいずれかを、耕耘爪４０の耕耘深さを修正する方向に作動させ、昇降制御油圧シリンダ２８を上昇動作または下降動作させ、耕耘爪４０の耕耘深さを修正する。

一方、上述のステップ２にて演算された耕耘爪４０の耕耘深さが、耕深設定ダイヤル１２６の耕耘深さ設定値と一致した場合（Ｓ４；ｙｅｓ）、上昇制御電磁弁１０２及び下降制御電磁弁１０３を中立位置に維持して（Ｓ６）、昇降制御油圧シリンダ２８を停止させる。

次に、耕耘機２４の下降がリフト角センサ１２９によって検出されて一定時間が経過したとき、即ち、耕耘作業が開始されてから一定時間が経過した場合（Ｓ７；ｙｅｓ）、耕耘リヤカバー４３の閉動を制限するリヤカバー閉動量制御が実行される（Ｓ８）。即ち、カバー制御電磁弁１１０８を、ストッパ７４の位置を移動する方向に作動させ、閉動制限油圧シリンダ７１を動作させ、耕耘リヤカバー４３の閉動を制限する位置（耕耘深さ目標値の角度よりも約５度小さい角度）にストッパ７４を移動する。

したがって、耕耘作業中に、耕耘地面に窪みがあり、またはトラクタ１が前下がりに傾動し、耕耘機２４が耕耘地面から離れても、耕耘リヤカバー４３の閉動側の回動がリヤカバー閉動制限機構７０のストッパ７４によって制限され、リヤカバー４３が全閉位置まで閉動して耕耘爪４０に接近するのを阻止する。このように、耕耘爪４０の後側がリヤカバー４３によって閉塞されるのを制限し、リヤカバー４３から放てきされる土量が急減するのを防止する。そのため、耕耘地面に窪みがあっても、またはトラクタ１が前下がりに傾動しても、リヤカバー４３が既耕耘地面を均すのに必要な放てき土量を簡単に確保できる。リヤカバー４３からの土の放てき量が不足するのを防止でき、耕耘地面の窪みを埋める性能、またはトラクタ１が前後方向に傾動（ピッチング）したときの均平性能などを損なうことがない。

一方、耕耘地面から離れた耕耘機２４が耕耘地面に再び近づいたときには、リヤカバー４３が全閉位置から前回の耕耘深さ位置に戻るのに比べて、リヤカバー４３の復帰回動量を少なくでき、耕耘爪４０の耕耘深さ自動制御を中立（不感帯）位置にスムーズに復帰できる。耕耘爪４０が圃場を耕耘する深さを所定深さに維持する耕耘深さ自動制御の性能を向上できることになる。

他方、耕耘作業が開始されてから一定時間が経過していない場合（Ｓ７；ｎｏ）、耕耘リヤカバー４３の閉動を制限するリヤカバー閉動量制御が実行されない。したがって、リヤカバー４３が自重にて全閉位置に移動した状態で、耕耘機２４の耕耘作業を開始でき、リヤカバー４３が地面を均すのに必要な土量を早期に確保できる。耕耘爪４０が圃場を耕耘する深さを略一定に維持する耕耘深さ自動制御の性能を向上できることになる。

さらに、耕耘機２４を一定高さ以上（最上昇位置またはその近傍）に上昇させた場合（Ｓ９；ｙｅｓ）、耕耘リヤカバー４３の閉動側（耕耘爪４０に接近する方向）の回動を制限するためのストッパ７４を耕耘爪４０側の最退入位置に移動させ、耕耘リヤカバー４３が耕耘爪４０に最も接近して、耕耘爪４０の後側が略完全に閉塞される全閉位置に耕耘リヤカバー４３を移動させるリヤカバー規制解除制御が実行される（Ｓ１０）。したがって、耕耘機２４を地上に持上げたときに、リヤカバー４３がストッパ７４にて制限されずにその自重にて全閉位置（耕耘爪４０に最接近する位置）に移動し、耕耘爪４０の後側をリヤカバー４３によって全閉状態に遮閉できる。耕耘機２４を地上に持上げた状態で、オペレータが耕耘爪４０を誤って作動させても、耕耘爪４０に付着していた土が飛散するのを防止できることになる。

上記の記載並びに図８などから明らかなように、前車輪３及び後車輪４にて走行自在に支持された作業車両としてのトラクタ１に、耕耘機２４をリンク機構としてのロワーリンク２１及びトップリンク２２を介して昇降可能に装着し、前記耕耘機２４を昇降動する昇降制御アクチュエータとしての昇降制御油圧シリンダ２８と、前記耕耘機２４のリヤカバー４３の回動角度を検出するリヤカバーセンサ１２４と、前記耕耘機２４の耕耘深さを設定する耕耘深さ設定器としての耕深設定ダイヤル１２６と、前記昇降制御アクチュエータ２８を作動させる耕耘制御手段としての耕耘制御コントローラ１１０とを備えてなる農作業機の耕耘制御装置において、前記リヤカバー４３の閉動側（耕耘爪４０に接近する方向）の回動限度を決定するリヤカバー閉動制限機構７０と、前記リヤカバー４３の閉動側の回動限度の角度を調整する閉動制限アクチュエータとしての閉動制限油圧シリンダ７１とを備えたものであるから、例えば耕耘作業中に、耕耘地面に窪みがあり、または前記作業車両１が前下がりに傾動し、前記耕耘機２４が耕耘地面から離れても、前記リヤカバー４３の閉動側の回動が前記リヤカバー閉動制限機構７０によって制限され、前記リヤカバー４３が全閉位置まで閉動するのを阻止できる。前記リヤカバー４３から放てきされる土量が急減するのを防止できる。そのため、耕耘地面に窪みがあっても、または前記作業車両１が前下がりに傾動しても、前記リヤカバー４３が既耕耘地面を均すのに必要な放てき土量を簡単に確保できる。前記リヤカバー４３からの土の放てき量が不足するのを防止でき、耕耘地面の窪みを埋める性能、または前記作業車両１が前後方向に傾動したときの均平性能などを損なうことがない。

一方、耕耘地面から離れた前記耕耘機２４が耕耘地面に再び近づいたときには、前記リヤカバー４３が全閉位置から前回の耕耘深さ位置に戻るのに比べて、前記リヤカバー４３の復帰回動量を少なくでき、前記耕耘爪４０の耕耘深さ自動制御を中立（不感帯）位置にスムーズに復帰できる。前記耕耘爪４０が圃場を耕耘する深さを所定深さに維持する耕耘深さ自動制御の性能を向上できるものである。

上記の記載並びに図８などから明らかなように、前記耕耘制御手段１１０は、前記耕耘深さ設定器１２６にて設定された耕耘深さ設定値に基づき、前記閉動制限アクチュエータ７１を作動させるように制御するものであるから、例えば前記耕耘深さ設定器１２６にて設定された前記リヤカバー４３の回動角度（耕耘深さ自動制御の目標値）よりも若干小さい角度を、前記リヤカバー閉動制限機構７０の閉動量の制御動作の基準値として設定でき、耕耘深さ自動制御に適応した前記リヤカバー閉動制限機構７０の閉動量の制御動作を実行できる。前記耕耘爪４０が圃場を耕耘する深さを略一定に維持する耕耘深さ自動制御の性能も向上できるものである。

上記の記載並びに図８などから明らかなように、前記耕耘深さ設定値に応答した前記リヤカバー４３の閉動量を設定するリヤカバー閉動設定器としてのカバー閉動設定ダイヤル１３０を備え、前記耕耘制御手段１１０は、前記耕耘深さ設定値と、前記リヤカバー閉動設定器１３０の閉動量設定値に基づき、前記リヤカバー４３の閉動側の回動限度の角度を算出するように制御するものであるから、オペレータが前記リヤカバー閉動設定器１３０を操作して、前記リヤカバー閉動制限機構７０の閉動量の制御動作の基準値を変更できる。前記リヤカバー４３の閉動制限位置を、耕耘作業条件、または土質などに応じて、オペレータが任意に選択できる。前記耕耘爪４０が圃場を耕耘する深さを略一定に維持する耕耘深さ自動制御の性能も向上できるものである。

なお、前記耕耘機２４を地上に持上げたときに、オペレータが前記リヤカバー閉動設定器１３０を操作して、前記閉動制限アクチュエータ７１を作動させ、前記リヤカバー４３を全開位置に移動させ、前記耕耘爪４０のメンテナンスまたは水洗などの作業性を向上できる。

上記の記載並びに図８などから明らかなように、前記耕耘制御手段１１０は、前記耕耘機２４が耕耘作業を終了して大きく地上に持上げられたときに、前記リヤカバー４３が全閉可能（耕耘爪４０に最接近可能）なように、前記閉動制限アクチュエータ７１を作動させるように制御するものであるから、前記耕耘機２４を地上に持上げたときに、前記リヤカバー４３が自重にて全閉位置（耕耘爪４０に最接近した位置）に移動し、前記耕耘爪４０の後側を前記リヤカバー４３によって全閉状態に遮閉できる。前記耕耘機２４を地上に持上げた状態で、オペレータが前記耕耘爪４０を誤って作動させても、前記耕耘爪４０に付着していた土が飛散するのを全閉位置の前記リヤカバー４３によって防止できる。

上記の記載並びに図８などから明らかなように、前記耕耘制御手段１１０は、前記耕耘機２４が耕耘作業を開始してから一定時間が経過したときに、前記閉動制限アクチュエータ７１を作動させるように制御するものであるから、前記リヤカバー４３が自重にて全閉位置に移動した状態で、前記耕耘機２４の耕耘作業を開始でき、前記リヤカバー４３が地面を均すのに必要な土量を早期に確保できる。前記耕耘爪４０が圃場を耕耘する深さを略一定に維持する耕耘深さ自動制御の性能を向上できるものである。

トラクタの側面図である。 同平面図である。 油圧式の作業機用昇降機構の側面説明図である。 同平面説明図である。 図２のロータリ耕耘機のＶ−Ｖ線矢視側断面図である。 同背面説明図である。 トラクタの油圧回路図である。 制御手段の機能ブロック図である。 耕耘深さ自動制御のフローチャートである。

符号の説明

１トラクタ（作業車両）
３前車輪
４後車輪
２１ロワーリンク（リンク機構）
２２トップリンク（リンク機構）
２４ロータリ耕耘機
２８昇降制御油圧シリンダ（昇降制御アクチュエータ）
４０耕耘爪
４３リヤカバー
７０リヤカバー閉動制限機構
７１閉動制限油圧シリンダ（閉動制限アクチュエータ）
１１０耕耘制御コントローラ（耕耘制御手段）
１２４リヤカバーセンサ
１２６耕深設定ダイヤル（耕耘深さ設定器）
１３０カバー閉動設定ダイヤル（リヤカバー閉動設定器）

Claims (5)

1. 前車輪及び後車輪にて走行自在に支持された作業車両に、耕耘機をリンク機構を介して昇降可能に装着し、
   前記耕耘機を昇降動する昇降制御アクチュエータと、前記耕耘機のリヤカバーの回動角度を検出するリヤカバーセンサと、前記耕耘機の耕耘深さを設定する耕耘深さ設定器と、前記昇降制御アクチュエータを作動させる耕耘制御手段とを備えてなる農作業機の耕耘制御装置において、
   前記リヤカバーの閉動側の回動限度を決定するリヤカバー閉動制限機構と、前記リヤカバーの閉動側の回動限度の角度を調整する閉動制限アクチュエータとを備えたことを特徴とする農作業機の耕耘制御装置。
2. 前記耕耘制御手段は、前記耕耘深さ設定器にて設定された耕耘深さ設定値に基づき、前記閉動制限アクチュエータを作動させるように制御することを特徴とする請求項１に記載の農作業機の耕耘制御装置。
3. 前記耕耘深さ設定値に応答した前記リヤカバーの閉動量を設定するリヤカバー閉動設定器を備え、
   前記耕耘制御手段は、前記耕耘深さ設定値と、前記リヤカバー閉動設定器の閉動量設定値に基づき、前記リヤカバーの閉動側の回動限度の角度を算出するように制御することを特徴とする請求項２に記載の農作業機の耕耘制御装置。
4. 前記耕耘制御手段は、前記耕耘機が大きく地上に持上げられたときに、前記リヤカバーが全閉可能な位置に、前記閉動制限アクチュエータを作動させるように制御することを特徴とする請求項２に記載の農作業機の耕耘制御装置。
5. 前記耕耘制御手段は、前記耕耘機が耕耘作業を開始してから一定時間が経過したときに、前記閉動制限アクチュエータを作動させるように制御することを特徴とする請求項４に記載の農作業機の耕耘制御装置。
   

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