JP2008005805A - 作業車両の耕深制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明の課題は、リヤカバーの上下回動角を検出するリヤカバーセンサを設けてロータリ作業機の耕深量を検出する耕深制御手段を備えたものにおいて、作業機の耕深量設定手段である耕深ダイヤルを浅耕側に設定すると、リフトアームの上げ速度が通常より遅くなるように制御することによって耕耘時における表面波打ちを防止することを目的とする。
【解決手段】 車体の後部に昇降可能なロータリ作業機（Ｒ）を装着して設け、該作業機に装着されたリヤカバー（１６）の上下回動角を検出するリヤカバーセンサ（１７）を設け、耕深量設定手段（２４）にて設定された耕深目標値に応じてリヤカバー（１６）の回動角を維持すべく、リフトアーム（９）を上下回動して作業機を昇降させる耕深制御装置において、前記耕深量設定手段（２４）にて耕深量を浅耕側に設定すると、リフトアーム（９）の上げ速度が所定の速度よりも遅くなるように制御する手段を設けてある。
【選択図】 図４

Description

この発明は、農業用トラクタや乗用管理機等に利用される作業車両の耕深制御装置に関するものである。

従来、ロータリ作業機に装着されたリヤカバーの上下回動角を検出するリヤカバーセンサを設けてロータリ作業機の耕深量を検出すると共に、耕深設定手段にて設定された耕深目標値に応じてリヤカバーの回動角を維持すべく、リフトアームを上下回動して作業機を昇降させる昇降制御手段を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、特許文献１には、耕深制御中にエンジン回転数を検出し、エンジン回転数が所定値より高いときはリフトアームの上げ回動速度を低速にし、エンジン回転数が所定値より低いときはリフトアームの下げ回動速度を低速にする技術が開示されている。
特開２００１−２１８５０３号公報

従来の耕深制御では、ロータリ作業機の枕地耕耘等でオートの波打ちが発生する場合がある。特に浅耕時において発生し易く、整地性の悪化を招く問題があった。
本発明の課題は、リヤカバーの上下回動角を検出するリヤカバーセンサを設けてロータリ作業機の耕深量を検出する耕深制御手段を備えたものにおいて、作業機の耕深量設定手段である耕深ダイヤルを浅耕側に設定すると、リフトアームの上げ速度が通常より遅くなるように制御することによって耕耘時における表面波打ちを防止する。

また、耕深制御中にエンジン回転数を検出し、エンジン回転変動低下時はリフトアームの上げ速度を速くすることによって深耕時の上げ速度低下によるエンジンストールを防止することを目的とする。

この発明は、上記課題を解決すべく次のような技術的手段を講じた。
すなわち、請求項１記載の本発明は、車体の後部に昇降可能なロータリ作業機（Ｒ）を装着して設け、該作業機に装着されたリヤカバー（１６）の上下回動角を検出するリヤカバーセンサ（１７）を設け、耕深量設定手段（２４）にて設定された耕深目標値に応じてリヤカバー（１６）の回動角を維持すべく、リフトアーム（９）を上下回動して作業機を昇降させる耕深制御装置において、前記耕深量設定手段（２４）にて耕深量を浅耕側に設定すると、リフトアーム（９）の上げ速度が所定の速度よりも遅くなるように制御する手段を設けてあることを特徴とする。

耕深設定手段（２４）によってロータリ作業機（Ｒ）の耕深目標値を設定し、リフトアームセンサ（１４）の検出信号にて作業機の昇降位置を演算すると共に、リヤカバーセンサ（１７）にてリヤカバー（１６）の回動角を検出して作業機の耕深量を演算する。そして、リヤカバー（１６）の回動角を前記耕深設定手段（２４）にて設定された耕深目標値に応じた所定角に維持すべく昇降用油圧シリンダ（１０）を駆動する。これによって、リフトアーム（９）が上下回動して作業機（Ｒ）が昇降し、ロータリ作業機（Ｒ）の高さが変化することによってリヤカバー（１６）が回動し、リヤカバーセンサ（１７）の検出値が耕深目標値と一致するように制御される。

ここで、前記耕深量設定手段（２４）により耕深量が浅耕側に設定されると、リフトアーム（９）の上げ速度が所定の速度よりも遅くなるように制御される。つまり、浅耕時は下げ側が速く、上げ側はゆっくりとロータリが作動しハンチングを防止できる。

請求項２記載の本発明は、請求項１において、エンジン（Ｅ）の回転数を検出するエンジン回転センサ（３１）を設け、エンジン回転数が所定値より低下変動時は前記リフトアーム（９）の上げ速度を下げ速度よりも速くする制御手段を設けてあることを特徴とする。

エンジン回転センサ（３１）がエンジン回転数を検出し、エンジン回転数が所定値以下に低下すると、リフトアーム（９）の上げ速度が速くなる方向に制御される。耕深時の上げ速度低下によるエンジンストールを防止するため、エンジン回転低下時は上げ速度を速くすることによって解決することができる。

請求項１に記載の本発明によれば、耕深量を設定する耕深ダイヤルの浅耕側ではリフトアームの上げ速度を遅くすることにより、耕耘時の表面波打ちを軽減することができて整地性が向上する。

請求項２の本発明によれば、請求項１の発明効果を奏するものでありながら、エンジンの回転低下変動が一定比率以上の場合、上げ側の出力を速くすることによって深耕時のエンジンストールを防止することができる。

この発明の実施例を図面に基づき説明する。
図１は作業車両の一例としてトラクタＴを示し、車体前部のボンネット１内部にエンジンＥを搭載し、このエンジンＥの回転動力をミッションケ−ス２内の変速装置に伝え、この変速装置で減速された回転動力を前輪４及び後輪５とに伝えるようにしている。エンジンＥの後方に前輪４，４を操舵するステアリングハンドル６が装備され、更に、その後方には運転席７が設置されている。ミッションケ−ス２の後上部には油圧シリンダケース８が搭載され、このシリンダケース８の左右両側部には、油圧昇降機構の一部を構成するリフトアーム９，９が回動自在に枢支されている。シリンダケース８内に収容されている作業機昇降用油圧シリンダ１０に作動油を供給するとリフトアーム９，９が上方に回動し、排出するとリフトアーム９，９は下降するようになっている。

車体後部にはトップリンク１１と左右のロワリンク１２からなる３点リンク機構を設け、同リンク機構にロ−タリ作業機Ｒを連結している。このロ−タリ作業機Ｒは前記リフトア−ム９の上下動によりリフトロッド１３を介して昇降するようになっている。

ステアリングハンドル６のハンドルコラム１９には、車体の進行方向を前後に切り替える前後進切替レバー（リニアレバー）２０が設けられ、ステアリングハンドル６下方のフロア上には、左右後輪ヘの走行用制動装置の左右ブレーキペダル２１やクラッチペダルなどが設けられ、運転席７の前下方部に変速レバー２２が設置されている。また、運転席７近傍には、リフトーム９を上下回動操作するコントロールレバー２３、作業機の耕深量設定手段である耕深調整ダイヤル２４、車体に対する作業機の左右方向の傾き調整手段である傾き調整ダイヤル２５等が配設されている。また、ミッションケース２の上面部には機体のローリング角を検出する手段であるスロープセンサ２6が設けられている。

前記リフトアーム９の回動側基部には、作業機の昇降位置を検出する手段としてリフトアームセンサ１４が設けられ、このリフトアームセンサ１４にてリフトアーム９の回動角を検出し、コントローラ３０によりロータリ作業機Ｒの昇降高さを演算するようになっている。また、作業機Ｒのメインカバー１５の後端部にリヤカバー１６を上下回動自在に取り付け、リヤカバーセンサ１７によりリヤカバー１６の回動角を検出して、コントローラ３０にてロータリ作業機Ｒの耕深量を演算する構成としている。

一方、作業機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、左右いづれかのリフトロッド１３の途中にローリング用油圧シリンダ（ローリングシリンダ）２７を設け、このローリングシリンダ２７を伸縮させてロワリンク１２のリフト量を左右で変えることにより、機体に対する作業機の左右方向への傾きを変更できるように構成している。そして、ローリングシリンダ２７に隣接してストロークセンサ２８を設け、このストロークセンサ２８によりローリングシリンダ２７の伸縮長さを検出し、機体に対する作業機のローリング角をコントローラ３０にて演算すると共に、前記傾き調整ダイヤル２５の設定値に応じてローリングシリンダ２７を駆動し、作業機の水平制御を行えるようにしている。なお、３１はエンジンＥの回転数を検出する手段であるエンジン回転センサである。
図３は制御系のブロック図であり、耕深制御ダイヤル２４によってロータリ作業機Ｒの耕深目標値を設定し、リフトアームセンサ１４の検出信号にて作業機の昇降位置を演算すると共に、リヤカバーセンサ１７にてリヤカバー１６の回動角を検出して作業機の耕深量を演算する。そして、リヤカバー１６の回動角を前記耕深調整ダイヤル２４にて設定された耕深目標値に応じた所定角に維持すべく、昇降用油圧シリンダ１０を駆動する昇降用電磁制御バルブ３３の上昇ソレノイド３３ａ又は下降ソレノイド３３ｂへコントローラ３０から制御信号を出力する。従って、リフトアーム９が上下回動して作業機Ｒが昇降し、ロータリ作業機Ｒの高さが変化することによってリヤカバー１６が回動し、リヤカバーセンサ１７の検出値が耕深目標値と一致するように制御される。

ここで、コントローラ３０から前記上昇ソレノイド３３ａ及び下降ソレノイド３３ｂへ出力する制御信号のデューティ比を変えることにより、電磁制御バルブ３３の制御量が変わって、昇降用油圧シリンダ１０の駆動速度即ち前記リフトアーム９の回動速度を任意に変更できる。このように、コントローラ３０と、電磁制御バルブ３３及び上昇ソレノイド３３a及び下降ソレノイド３３ｂと、昇降用油圧シリンダ１０とから前記リフトアーム９の回動速度を変更する手段が構成される。そして、リヤカバーセンサ１７のセンサ値と耕深調整ダイヤル２４の設定値より、コントローラが目標値に近づけるよう電磁制御バルブへ出力する構成において、いま、耕深調整ダイヤル２４の耕深量を浅耕側（浅く耕耘する側）に設定すると、リフトアーム９の上げ側の出力のみ耕深調整ダイヤルの位置に対応して段階的に電磁制御バルブ３３への出力信号を浅耕側では速度を遅くする方向に変化させる。これにより、浅耕時、リフトアームの下げ側は速く、上げ側は遅く（なお、この上げ側の出力値は深耕側では図５に示すように速くなる方向に変化する。）ゆっくりとロータリが作動することになり、ハンチングを防ぐことができる。

また、上記のように、リヤカバーセンシングにてロータリの耕深制御を電磁制御バルブにて制御する構成のものにおいて、上げ側は遅く、下げ側は速く作動する出力信号を出力すると同時に、エンジン回転センサ３１にてエンジン回転のセンシングも同時に行い、急なエンジン回転低下変動時は、上げ側を速く作動する信号を出力させることにより、オートの波打ち軽減をしつつ、深耕時のエンジンストールを防止することができる。なお、かかる制御は図６に示すようなフローチャートに基づき実行される。

一方、傾き調整ダイヤル２５によってオペレータが作業機の左右方向の傾きを任意に設定できる。地面に対する機体のローリング角はスロープセンサ２６にて検出し、機体に対する作業機の左右方向の傾きはストロークセンサ２８にて検出する。そして、前記傾き調整ダイヤル２５の設定値に応じて、ローリングシリンダ２７のピストンを伸長、縮小する電磁制御バルブ３４の水平伸びソレノイド３４ａ又は水平縮みソレノイド３４ｂへコントローラ３０から制御信号を出力し、作業機の水平制御が行われる。

枕地耕耘時は、水平とオートの作動が大きく整地性が悪い傾向にある。水平センサ（スロープセンサ２６）の変化率が規定値以上になった場合は、リフトアームの上げ側出力信号を変更し、作業機の上げ速度を一定時間遅くさせるように制御する。つまり、水平センサの変化率が大きい場合のオートの作動を鈍くさせることによって枕地等での左右傾斜によるオートの過剰反応を防止し整地性の向上を図るようにしている。かかる耕深制御は図７に示すフローチャートに従って作動する。

なお、図３中、３２は作業切換ダイヤルを示す。
次に、図８に示す実施例について説明する。非接触型ＩＣカード機能付き携帯電話にトラクタを制御するためのデータ（例えば土質が特殊などでオート不良が発生しトラクタの制御プログラムの変更の必要が発生した場合等）を読み込ませる。トラクタにはその情報を読み取る非接触型ＩＣカード読み取り装置を装備する。そして、携帯電話をデータ読み込み装置にセットすることにより、トラクタの制御プログラムを簡単に変更することができるようにしたものである。これによれば、携帯電話に状況を理解した専門知識のある技術者がデータを転送することができるし、また、制御プログラムの変更は携帯電話を読み取り装置にセットするだけでよく専門知識のない人でも簡単に行える。また、図９のフローチャートで示すように、非接触型ＩＣカード読み取り装置は、トラクタには常時搭載せず、プログラムの変更が必要になった時のみ、読み取り装置をトラクタに設けられたカプラと接続し、上記同様に携帯電話を読み取り装置にセットしてトラクタの制御プログラムを変更するように構成することもできる。

また、図１０に示す実施例では、トラクタのメータパネル３6部に適応作業機の情報データを記録した非接触型ＩＣカード３７を装備し、この非接触型ＩＣカードをデータ読み取り装置３８を備えたパソコン３９で読み取ることにより、適応作業機を簡単に検索できる構成としている。なお、ＩＣカードのデータは、適応作業機が増えた場合は記録されたデータの書き換えができるものとする。

更に図１１に示す実施例は、オンラインシステムを用いたトラクタの適応作業機の検索システムに関するもので、各営業所に設置されたオンラインシステム端末より、トラクタの型式を入力すると、作業機の種類別や、メーカ別に適応作業機がリストアップされるようになっている。各年度毎に本になって発行されているが、これでは適応作業機を探すのが非常に煩わしい。本例ではデータベースにトラクタの型式を入力すると、適応作業機をリストアップするプログラムを作成し、オンライン端末より検索できるので、本を管理しなくて済むことになる。

図１２及び図１3に示すように、バックアップ機能付きのトラクタにおいて、前後進切換え用リニアレバー２０にＯＮ・ＯＦＦ操作可能なスイッチボタン４０を設け、リニアレバー２０をバックに切換操作し、バックアップ機能によってロータリがリフトアップする際、スイッチボタン４０を押すと、ロータリのリフトアップが途中で一旦停止するように構成している。また、このリフトアップ停止状態からフィンガップレバー４１の操作でロータリを下げることもできるようになっている。枕地を耕耘する際には前進、後進を繰り返す場合が多々あるが、従来ではリニアレバーをバックに入れる度にロータリを最上昇位置までリフトアップしているので、作業効率が非常に悪くなる問題があったが、本例によると、スイッチボタンの操作でロータリを最上昇位置まで上げる必要がなく、必要に応じて上昇位置を途中で中止させることができ、作業を効率よく行える。

図１４〜図１７に示す構成例は、尾輪４３の外側サイドに犂状のガイド板４４を設けることにより、内盛作業時の溝上げ効果を高めるようにしたものである。かかるガイド板４４は尾輪軸４５の略中心位置から反転固定できる構成としている。尾輪サイドの溝さらい効果によって内盛形状をよくすることができる。内盛作業は、爪を内向きにかえてかまぼこ型の簡易畦成型をする作業であるが、要望される畦形状に対して隣接部の溝上げが不十分な場合が多く、また、内盛に適した配列と平面耕に適した配列を両立させるには困難な場合が多い。そのため、本例では、上記のように簡易のガイド板によって内盛成型の補助機能を持たせることができる。要するに、内盛時には、ガイド板によって（図１４参照）サイドの土を寄せる効果をもたせ、平面耕の場合は、図１４から図１５のように反転させて作業の支障とならない位置にセットする。

図１８は、乗用運転部の上方を覆うサンバイザー４７を示し、図１９に示すような植毛群４８ａを鋼板４８ｂの表面に接着材４８ｃによって植毛させた植毛鋼板４８を用いた屋根材４９で構成し、植毛群４８ａ面が内側となるように設けた構成例を示している。この植毛鋼板４８によると植毛による制振性を有するため、雨天時の雨音の軽減や、吹き付ける雨の落下防止が図れ、作業環境が向上することになる。なお、屋根の内面に取り付けた植毛鋼板４８を後端が前端より下位となるよう後傾斜にすることによって内面の水が運転位置より後方に落下することになり、運転位置への落下を防止することができる。

トラクタの側面図 操作パネルの平面図 制御ブロック回路図 フローチャート 出力補正値と耕深ダイヤル値との関係を示すグラフ フローチャート フローチャート フローチャート フローチャート 非接触型ＩＣカード読み取り装置を備えたトラクタ及び説明図 フローチャート 運転操作部の要部の斜視図 フローチャート 溝上げガイド板を備えた尾輪の側面図 同上尾輪の側面図 同上尾輪の正面図 同上尾輪の平面図 サンバイザーを備えた乗用運転部の側面図 植毛鋼板の要部の構成例を示す。

符号の説明

９ リフトアーム
１０ 昇降用油圧シリンダ
１４ リフトアームセンサ
１６ リヤカバー
１７ リヤカバーセンサ
２４ 耕深量設定手段（耕深調整ダイヤル）
３０ コントローラ
３１ エンジン回転センサ
Ｅ エンジン
Ｒ ロータリ作業機

Claims (2)

1. 車体の後部に昇降可能なロータリ作業機（Ｒ）を装着して設け、該作業機に装着されたリヤカバー（１６）の上下回動角を検出するリヤカバーセンサ（１７）を設け、耕深量設定手段（２４）にて設定された耕深目標値に応じてリヤカバー（１６）の回動角を維持すべく、リフトアーム（９）を上下回動して作業機を昇降させる耕深制御装置において、前記耕深量設定手段（２４）にて耕深量を浅耕側に設定すると、リフトアーム（９）の上げ速度が所定の速度よりも遅くなるように制御する手段を設けてあることを特徴とする走行車両の耕深制御装置。
2. エンジン（Ｅ）の回転数を検出するエンジン回転センサ（３１）を設け、エンジン回転数が所定値より低下変動時は前記リフトアーム（９）の上げ速度を下げ速度よりも速くする制御手段を設けてあることを特徴とする請求項１記載の走行車両の耕深制御装置。

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