JP2007104980A

JP2007104980A - 移植機

Info

Publication number: JP2007104980A
Application number: JP2005299652A
Authority: JP
Inventors: Hachiro Nakamura; 八郎中村; Masaki Uyama; 昌樹宇山
Original assignee: Mitsubishi Agricultural Machinery Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Agricultural Machinery Co Ltd
Priority date: 2005-10-14
Filing date: 2005-10-14
Publication date: 2007-04-26
Anticipated expiration: 2025-10-14
Also published as: JP4832849B2

Abstract

【課題】旋回中のスリップなどに影響を受けることなく、一定のタイミングで植付クラッチを自動的に入操作し、各行程の植付開始位置を精度良く揃える。
【解決手段】走行機体１に連結される植付部３と、該植付部３への動力供給を入切する植付クラッチとを備える乗用田植機（移植機）において、走行機体１の左車輪回転及び右車輪回転を検出し、その検出信号に基づいて植付クラッチを自動的に入操作する制御装置９を備え、該制御装置９は、左右車輪８の回転差が所定以上となることに基づいて旋回開始を判断し、旋回開始判断後、左右車輪８の回転差が所定以下となることに基づいて旋回終了を判断し、さらに、旋回終了を判断してから所定距離走行後に植付クラッチを自動的に入操作する。
【選択図】図６

Description

本発明は、乗用田植機などの移植機に関し、特に、旋回終了後における植付クラッチの入操作を自動的に行う移植機に関する。

一般に、乗用田植機などの移植機では、圃場を往復走行しながら植付作業を行う場合、植付行程の終端で植付部を上昇させてから機体を旋回させると共に、旋回終了後に植付部を下降させ、その後、所定のタイミングで植付クラッチを入りにしている。しかしながら、これらの一連動作は、オペレータの植付レバー操作に基づいて行われているので、操作タイミングのずれにより、植付開始位置にバラツキが生じやすいという問題があった。

そこで、旋回終了後における植付クラッチの入操作を自動的に行う移植機が提案されている。例えば、特許文献１に記載される乗用型作業機は、旋回開始後、所定のタイミングで植付部を自動的に下げ、さらに、植付部の下げ後、所定のタイミングで植付クラッチを自動的に入りとするように構成されている。
特開２００４−３４４０２０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の乗用型作業機では、旋回開始時からの車輪回転数（旋回内側の後輪回転数）に基づいて、植付部の下げタイミングや、植付クラッチの入りタイミングを決めているので、旋回中のスリップやオペレータの旋回操作条件（旋回半径、旋回終了後の走行距離など）に影響を受けやすく、旋回終了後の植付開始位置に大きなずれが生じる可能性がある。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、走行機体に連結される植付部と、該植付部への動力供給を入切する植付クラッチとを備える移植機において、前記走行機体の左車輪回転及び右車輪回転を検出する車輪回転検出手段と、該車輪回転検出手段の検出信号に基づいて、少なくとも前記植付クラッチを自動的に入操作する制御装置とを備え、該制御装置は、左右車輪の回転差が所定以上となることに基づいて旋回開始を判断する旋回開始判断手段と、旋回開始判断後、左右車輪の回転差が所定以下となることに基づいて旋回終了を判断する旋回終了判断手段と、旋回終了を判断してから所定距離走行後に前記植付クラッチを自動的に入操作する植付クラッチ自動入操作手段とを備えることを特徴とする。このようにすると、旋回終了時を基準として植付クラッチの入りタイミングが決定されるので、旋回中のスリップなどに影響を受けることなく、一定のタイミングで植付クラッチを入操作することが可能になり、その結果、各行程の植付開始位置を精度良く揃えることができる。
また、前記旋回終了判断手段は、旋回開始判断からの走行距離が所定以上となり、かつ、左右車輪の回転差が所定以下となったとき旋回終了と判断することを特徴とする。このようにすると、旋回中におけるステアリング操作などのばらつきによって、左右車輪の回転差が一時的に所定以下となっても、これを旋回終了と判断することなく、旋回継続と判断することができる。その結果、誤った旋回終了判断に基づく植付クラッチの入操作を回避し、植付開始位置を精度良く揃えることができる。
また、前記旋回終了判断手段は、左右車輪の回転差が所定以下であっても、ステアリングが旋回状態であれば旋回継続と判断することを特徴とする。このようにすると、旋回中における車輪のスリップなどによって、左右車輪の回転差が一時的に所定以下となっても、これを旋回終了と判断することなく、旋回継続と判断することができる。その結果、誤った旋回終了判断に基づく植付クラッチの入操作を回避し、植付開始位置を精度良く揃えることができる。
また、前記旋回終了判断手段は、旋回開始判断からの走行距離が所定以上とならずに、左右車輪の回転差が所定以下となったとき、ステアリングが旋回状態であれば旋回継続と判断し、ステアリングが直進状態であれば旋回中断と判断することを特徴とする。このようにすると、旋回中断を正確に判断することができるので、旋回中断後における植付クラッチの自動的な入操作を確実に規制できる。

次に、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。図１において、１は乗用田植機の走行機体であって、該走行機体１の後部には、昇降リンク機構２を介して植付部３が連結されている。植付部３は、マット苗を載置する苗載台４、苗載台４から苗を掻取って田面に植付ける植付機構５、田面を滑降するフロート６などを備えて構成され、走行機体１から伝動される植付動力によって植付作業を行う。

走行機体１の前部には、図示しないエンジン及びトランスミッションが搭載されている。エンジンが出力する動力は、トランスミッションで変速され、植付部３、前輪７及び後輪８に伝動される。トランスミッションには、植付クラッチ（図示せず）が内装されており、該植付クラッチの入切に基づいて植付部３に対する植付動力の伝動が入切される。

走行機体１には、植付クラッチ及び植付部３の油圧昇降機構に連繋されるリフタカム（図示せず）が設けられている。このリフタカムは、「上げ」、「固定」、「下げ」、「植付」の各位置に操作され、「上げ」位置では、植付部３を上昇させ（植付クラッチは切り）、「固定」位置では、植付部３を任意の高さで固定し（植付クラッチは切り）、「下げ」位置では、植付部３を下降させ（植付クラッチは切り）、「植付」では、植付部３を下降させて、植付クラッチを入にする。

走行機体１には、植付部３の昇降制御や植付クラッチの入切制御を行う制御装置９が設けられている。図２に示すように、制御装置９は、データ保存用のＥＥＰＲＯＭを備えたコントローラであり、その入力側には、植付部３の昇降高さを検出するリフト角ポテンショ１０と、リフタカムの位置を検出するリフタカムポテンショ１１と、後述する植付開始距離などを調整する調整ボリューム１２と、植付作業に係る制御機能をＯＮ／ＯＦＦする植付スイッチ１３と、左後輪８の回転を検出する後輪左回転センサ（車輪回転検出手段）１４と、右後輪８の回転を検出する後輪右回転センサ（車輪回転検出手段）１５と、クイックアップレバー（作業機操作具）１６の操作を検出するレバースイッチ１７と、ステアリングホイール１８の操作を検出するステアリングセンサＳとが接続されている。尚、クイックアップレバー１６は、図３に示すように、ステアリングホイール１８の近傍に配置され、植付部３の昇降操作具及び植付クラッチの入切操作具に兼用される中立復帰レバーである。

また、制御装置９の出力側には、植付状態を表示する植付モニタ１９と、水平自動制御のＯＮ／ＯＦＦ状態を表示する水平自動モニタ２０と、警報音などを出音するブザー２１と、前記リフタカムを操作するリフタカムモータ２２とが接続されている。即ち、制御装置９では、クイックアップレバー１６の操作に応じたリフタカムモータ２２の駆動により、植付部３の昇降や植付クラッチの入切を行う手動操作制御、図４に示すように、枕地旋回中における植付部３の下降操作や、旋回終了後における植付クラッチの入操作を自動的に行う植付始め合わせ制御が実行される。

次に、本発明の要旨である植付始め合わせ制御の具体的な処理手順を図５及び図６に沿って説明する。尚、特許請求の範囲に記載の旋回開始判断手段は、後述するＳ１１３〜Ｓ１２０に相当し、旋回終了判断手段は、Ｓ１２１〜Ｓ１３４に相当し、植付クラッチ自動入操作手段は、Ｓ１３５〜Ｓ１３９に相当する。

これらの図に示すように、植付始め合わせ制御では、まず、走行停止状態であるか否かを判断し（Ｓ１０１）、該判断がＹＥＳの場合は、植付制御フラグ、右旋回距離、左旋回距離、旋回フラグ及び植付フラグをクリアすると共に、植付クラッチ入りタイマをセットする（Ｓ１０２）。一方、走行状態の場合は、作業機操作具（例えば、クイックアップレバー１６）の下げ操作を判断し（Ｓ１０３）、ここで植付クラッチの入操作や植付部３の下降操作を判断した場合は、走行停止時と同様に、フラグなどのクリア処理を行う（Ｓ１０２）。

作業機操作具の操作が無い場合は、植付クラッチの入切状態を判断し（Ｓ１０４）、この判断が入りのときは、植付クラッチ入りタイマを判定する（Ｓ１０５）。ここで植付クラッチ入りタイマが０のときは、植付クラッチが所定時間に亘って入状態を維持しているので、植付作業状態であると判断し、植付フラグをセットする（Ｓ１０６）。そして、植付フラグをセットした後は、作業機操作具の上げ操作（植付クラッチ切り操作）を判断し（Ｓ１０７）、これがＹＥＳの場合は、右旋回距離、左旋回距離及び旋回フラグをクリアすると共に、植付制御フラグを「旋回待ち」とする（Ｓ１０８）。以降、植付制御フラグに基づいて旋回状態や旋回方向を判断しつつ、前述した植付部自動下降操作や植付クラッチ自動入操作を行う。

植付制御フラグが「旋回待ち」の場合は（Ｓ１０９）、植付フラグのＯＮ／ＯＦＦを判断すると共に（Ｓ１１０）、植付クラッチの入切を判断する（Ｓ１１１）。ここで、植付フラグがＯＮで、かつ、植付クラッチが切りの場合は、植付制御フラグを「旋回準備」とし、植付フラグをクリアする（Ｓ１１２）。

植付制御フラグが「旋回準備」の場合は（Ｓ１１３）、左右後輪８の回転数を比較する（Ｓ１１４）。ここで、後輪左回転数が後輪右回転数の８５％未満の場合は（Ｓ１１５）、数パルス経過後（Ｓ１１６）、植付制御フラグ及び旋回フラグを「左旋回」とし（Ｓ１１７）、後輪右回転数が後輪左回転数の８５％未満の場合は（Ｓ１１８）、数パルス経過後（Ｓ１１９）、植付制御フラグ及び旋回フラグを「右旋回」とする（Ｓ１２０）。

植付制御フラグが「右旋回」の場合は（Ｓ１２１）、左右後輪回転数を比較する（Ｓ１２２）。ここで、後輪右回転数が後輪左回転数の８０％以上になったら、旋回外側の後輪回転に基づいて右旋回距離を判定し（Ｓ１２３）、右旋回距離が所定の下降開始距離（旋回終了判定用の既定値を兼ねる）以上であれば、ステアリングホイール１８の操作状態を判断する（Ｓ１２４）。ここで、ステアリングホイール１８が直進状態の場合は、旋回終了と判断する一方、ステアリングホイール１８が旋回状態の場合は、旋回継続と判断する。そして、旋回終了と判断した場合は、植付部３を下降させると共に、植付制御フラグを「旋回終了」とし、右旋回距離をクリアする（Ｓ１２５）。また、Ｓ１２３の判断結果が下降開始距離未満の場合も、ステアリングホイール１８の操作状態を判断する（Ｓ１２６）。ここで、ステアリングホイール１８が旋回状態の場合は、旋回継続と判断するが、ステアリングホイール１８が直進状態の場合は、旋回中断であると判断して植付制御フラグを「旋回準備」に戻すと共に、右旋回距離及び旋回フラグをクリアする（Ｓ１２７）。

植付制御フラグが「左旋回」の場合も（Ｓ１２８）、左右後輪回転数を比較する（Ｓ１２９）。ここで、後輪左回転数が後輪右回転数の８０％以上になったら、旋回外側の後輪回転に基づいて左旋回距離を判定し（Ｓ１３０）、左旋回距離が所定の下降開始距離（旋回終了判定用の既定値を兼ねる）以上であれば、ステアリングホイール１８の操作状態を判断する（Ｓ１３１）。ここで、ステアリングホイール１８が直進状態の場合は、旋回終了と判断する一方、ステアリングホイール１８が旋回状態の場合は、旋回継続と判断する。そして、旋回終了と判断した場合は、植付部３を下降させると共に、植付制御フラグを「旋回終了」とし、左旋回距離をクリアする（Ｓ１３２）。また、Ｓ１３０の判断結果が下降開始距離未満の場合も、ステアリングホイール１８の操作状態を判断する（Ｓ１３３）。ここで、ステアリングホイール１８が旋回状態の場合は、旋回継続と判断するが、ステアリングホイール１８が直進状態の場合は、旋回中断であると判断して植付制御フラグを「旋回準備」に戻すと共に、左旋回距離及び旋回フラグをクリアする（Ｓ１３４）。

植付制御フラグが「旋回終了」の場合は、旋回フラグが判定される（Ｓ１３５）。ここで、旋回フラグが「左旋回」の場合は、左旋回距離を判定する（Ｓ１３６）。そして、左旋回距離が植付開始距離以上になったら、植付クラッチを入りにし、その後、右旋回距離、左旋回距離、旋回フラグ及び植付フラグをクリアすると共に、植付制御フラグを「旋回待ち」とし、植付クラッチタイマをセットする（Ｓ１３７）。一方、旋回フラグが「右旋回」の場合は、右旋回距離を判定する（Ｓ１３８）。そして、右旋回距離が植付開始距離以上になったら、植付クラッチを入りにし、その後、右旋回距離、左旋回距離、旋回フラグ及び植付フラグをクリアすると共に、植付制御フラグを「旋回待ち」とし、植付クラッチタイマをセットする（Ｓ１３９）。尚、上記の植付始め合わせ制御における下降開始距離（旋回終了判定用既定値）は、基準値と、車速補正値と、旋回半径補正値を加算して求められる。また、植付開始距離は、基準値と調整ボリューム補正値を加算して求められ、調整ボリューム補正値は、調整ボリューム１２で調整される。

以上のような植付始め合わせ制御によれば、左右車輪８の回転差が所定以上となることに基づいて旋回開始を判断し、旋回開始判断後、左右車輪８の回転差が所定以下となることに基づいて旋回終了を判断し、さらに、旋回終了を判断してから所定距離走行後に植付クラッチを自動的に入操作するので、旋回終了時を基準として植付クラッチの入りタイミングを決定できる。これにより、旋回中のスリップなどに影響を受けることなく、一定のタイミングで植付クラッチを入操作することが可能になり、その結果、各行程の植付開始位置を精度良く揃えることができる。

また、植付始め合わせ制御では、旋回開始判断からの走行距離が所定以上となり、かつ、左右車輪８の回転差が所定以下となったとき旋回終了と判断するので、旋回中におけるステアリング操作などのばらつきによって、左右車輪８の回転差が一時的に所定以下となっても、これを旋回終了と判断することなく、旋回継続と判断することができる。その結果、誤った旋回終了判断に基づく植付クラッチの入操作を回避し、植付開始位置を精度良く揃えることができる。

また、植付始め合わせ制御では、左右車輪８の回転差が所定以下であっても、ステアリングホイール１８が旋回状態であれば旋回継続と判断するので、旋回中における車輪８のスリップなどによって、左右車輪８の回転差が一時的に所定以下となっても、これを旋回終了と判断することなく、旋回継続と判断することができる。その結果、誤った旋回終了判断に基づく植付クラッチの入操作を回避し、植付開始位置を精度良く揃えることができる。

また、植付始め合わせ制御では、旋回開始判断からの走行距離が所定以上とならずに、左右車輪８の回転差が所定以下となったとき、ステアリングホイール１８が旋回状態であれば旋回継続と判断し、ステアリングホイール１８が直進状態であれば旋回中断と判断するので、旋回中断を正確に判断することができ、その結果、旋回中断後における植付クラッチの自動的な入操作を確実に規制できる。

ところで、本実施形態に係る乗用田植機の走行機体１は、オートリターン機能を備えている。オートリターン機能とは、前記リフタカムが「上げ」位置に操作された場合、植付部３が所定の上げ高さ（オートリターン開始高さ）に到達したら、リフタカムを自動的に「固定」位置に戻す機能である。しかしながら、従来の乗用田植機では、オートリターン高さが固定値であったため、エンジン回転数（スロットルレバー位置）や油温によって、植付部３の最終的な停止高さ（オートリターン終了高さ）にばらつきが生じるという問題があった。

本実施形態では、上記の問題を解決するために、図７〜図８のいずれかに記載のオートリターン制御を行う。まず、図７に示すオートリターン制御では、エンジン回転を判断し（Ｓ２０１）、エンジン回転が所定の回転数（ＬＯＷ）を超えている場合には、エンジン回転数に所定の係数を掛けて得られる補正値を基準開始高さから減算してオートリターン開始高さとする（Ｓ２０２）。次に、植付部昇降バルブの位置を判断し（Ｓ２０３）、この判断結果が「上げ」である場合は、植付部３の高さを判断する（Ｓ２０４）。そして、植付部３の高さがオートリターン開始高さになったら、リフトカム目標値に「固定」位置をセットし、オートリターン動作を開始する（Ｓ２０５）。このようなオートリターン制御によれば、エンジン回転数に応じてオートリターン開始位置が補正されるので、植付部３の最終的な停止高さ（オートリターン終了高さ）を安定させることができる。

また、図８に示すオートリターン制御では、スロットルポテンショメータ（図示せず）の検出値に基づいてスロットルレバー（図示せず）の位置を判断し（Ｓ３０１）、スロットルレバー位置が所定のレバー位置（ＬＯＷ）を超えている場合には、スロットルポテンショメータ値に所定の係数を掛けて得られる補正値を基準開始高さから減算してオートリターン開始高さとする（Ｓ３０２）。次に、植付部昇降バルブの位置を判断し（Ｓ３０３）、この判断結果が「上げ」である場合は、植付部３の高さを判断する（Ｓ３０４）。そして、植付部３の高さがオートリターン開始高さになったら、リフトカム目標値に「固定」位置をセットし、オートリターン動作を開始する（Ｓ３０５）。このようなオートリターン制御によれば、スロットルレバー位置に応じてオートリターン開始位置が補正されるので、植付部３の最終的な停止高さ（オートリターン終了高さ）を安定させることができる。

また、図９に示すオートリターン制御では、昇降確認タイマの計時終了に応じて（Ｓ４０１）、リフト角変動量計算（単位時間当たりのリフト角ポテンショ値の変化量）を行う（Ｓ４０２）。このリフト角変動量の絶対値が既定値を超える場合は（Ｓ４０３）、リフト角変動量を基準開始高さから減算してオートリターン開始高さとし、昇降確認タイマをセットする（Ｓ４０４）。次に、植付部昇降バルブの位置を判断し（Ｓ４０５）、この判断結果が「上げ」である場合は、植付部３の高さを判断する（Ｓ４０６）。そして、植付部３の高さがオートリターン開始高さになったら、リフトカム目標値に「固定」位置をセットし、オートリターン動作を開始する（Ｓ４０７）。このようなオートリターン制御によれば、植付部上昇時における単位時間当たりリフト角変動量に応じてオートリターン開始位置が補正されるので、植付部３の最終的な停止高さ（オートリターン終了高さ）を安定させることができる。

乗用田植機の側面図である。乗用田植機の制御構成を示すブロック図である。クイックアップレバーの斜視図である。枕地旋回の説明図である。植付始め合わせ制御（１）を示すフローチャートである。植付始め合わせ制御（２）を示すフローチャートである。オートリターン制御を示すフローチャートである。オートリターン制御の他例を示すフローチャートである。オートリターン制御の他例を示すフローチャートである。

符号の説明

１走行機体
３植付部
７前輪
８後輪
９制御装置
１３植付スイッチ
１４後輪左回転センサ
１５後輪右回転センサ
１８ステアリングホイール
Ｓステアリングセンサ

Claims

走行機体に連結される植付部と、該植付部への動力供給を入切する植付クラッチとを備える移植機において、前記走行機体の左車輪回転及び右車輪回転を検出する車輪回転検出手段と、該車輪回転検出手段の検出信号に基づいて、少なくとも前記植付クラッチを自動的に入操作する制御装置とを備え、該制御装置は、左右車輪の回転差が所定以上となることに基づいて旋回開始を判断する旋回開始判断手段と、旋回開始判断後、左右車輪の回転差が所定以下となることに基づいて旋回終了を判断する旋回終了判断手段と、旋回終了を判断してから所定距離走行後に前記植付クラッチを自動的に入操作する植付クラッチ自動入操作手段とを備えることを特徴とする移植機。
前記旋回終了判断手段は、旋回開始判断からの走行距離が所定以上となり、かつ、左右車輪の回転差が所定以下となったとき旋回終了と判断することを特徴とする請求項１記載の移植機。
前記旋回終了判断手段は、左右車輪の回転差が所定以下であっても、ステアリングが旋回状態であれば旋回継続と判断することを特徴とする請求項１又は２記載の移植機。
前記旋回終了判断手段は、旋回開始判断からの走行距離が所定以上とならずに、左右車輪の回転差が所定以下となったとき、ステアリングが旋回状態であれば旋回継続と判断し、ステアリングが直進状態であれば旋回中断と判断することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の移植機。