JP2014212707A - Lifting/lowering device of working vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、作業車両の昇降装置に関する。 The present invention relates to a lifting device for a work vehicle.
走行機体に連結された作業機を油圧シリンダの伸縮によって昇降させる作業車両の昇降装置であって、作業機を伸縮によって昇降作動させる油圧シリンダと、油圧シリンダを介して前記作業機の下降を制御する電磁弁と、前記作業機の昇降高さを検出する検出手段と、前記電磁弁への電流供給制御によって上記作業機の下降を制御する制御部とを備えた特許文献1に示す作業車両の昇降装置が公知である。
A lifting device for a working vehicle that lifts and lowers a working machine connected to a traveling machine body by expansion and contraction of a hydraulic cylinder, and controls a descent of the working machine via a hydraulic cylinder that moves the working machine up and down by expansion and contraction. Lifting and lowering of a work vehicle shown in
上記文献の作業車両の昇降装置では、作業機の下降時において、電磁弁に供給する電流の電流値やデューティ比を常時大きめに設定すると、目標の昇降高さに作業機が達した場合に、下降速度が速すぎて止まれない場合や、止まれても停止時のショックが大きい等の問題が発生する。 In the lifting device of the work vehicle in the above document, when the working machine reaches the target lifting height when the current value and the duty ratio of the current supplied to the solenoid valve are set to be always large when the working machine is lowered, Problems such as a case where the descending speed is too fast to stop and a shock at the stop is great even if stopped.
これに対応するため、前記制御部は、目標の昇降高さよりも高い位置に昇降された作業機を下降作動させるにあたり、該作業機のその時点での昇降高さと上記目標の昇降高さとの差が小さい程、上記電磁弁に供給する電流のデューティ比を小さく設定するか、或いは比例制御弁である電磁弁に供給する電流の電流値を小さく設定する速度制御を行うことが好ましい。 In order to cope with this, the control unit lowers the working machine that has been raised and lowered to a position higher than the target lifting height, so that the difference between the current lifting height of the working machine and the target lifting height is the same. It is preferable to perform speed control in which the duty ratio of the current supplied to the solenoid valve is set to be smaller or the current value of the current supplied to the solenoid valve that is a proportional control valve is set to be smaller as the value is smaller.
しかし、速度制御を実行すると、作業機が目標の昇降高さに下降される前に、電磁弁に供給される電流の電流値またはデューティ比が小さくなり過ぎて、作業機を昇降停止し、作業機を目標の昇降高さに下降させることができない場合がある。 However, when speed control is executed, before the work implement is lowered to the target lift height, the current value or duty ratio of the current supplied to the solenoid valve becomes too small, and the work implement is lifted and stopped. The machine may not be able to be lowered to the target lift height.
本発明は、走行機体に連結された作業機を油圧シリンダの伸縮によって昇降させる作業車両の昇降装置であって、作業機を目標の昇降高さにスムーズに下降させることが容易である作業車両の昇降装置を提供することを課題とする。 The present invention relates to a lifting device for a working vehicle that lifts and lowers a working machine connected to a traveling machine body by expansion and contraction of a hydraulic cylinder. The working vehicle can easily lower a working machine to a target lifting height. It is an object to provide a lifting device.
上記課題を解決するため、第1に、走行機体1に連結された作業機3を油圧シリンダ38の伸縮によって昇降させる作業車両の昇降装置であって、作業機3を伸縮によって昇降作動させる油圧シリンダ38と、油圧シリンダ38を介して前記作業機3の下降を制御する電磁弁43と、前記作業機3の昇降高さを検出する検出手段71と、前記電磁弁43への電流供給制御によって上記作業機3の下降を制御する制御部69とを備え、前記制御部69は、目標の昇降高さよりも高い位置に昇降された作業機3を下降作動させるにあたり、該作業機3のその時点での昇降高さと上記目標の昇降高さとの差が小さい程、上記電磁弁43に供給する電流のデューティ比を小さく設定するか、或いは比例制御弁である電磁弁43に供給する電流の電流値を小さく設定する速度制御と、前記作業機3が下降作動可能な値まで上記デューティ比または電流値を増加させる増加制御と、前記電磁弁43に供給する電流のデューティ比を小さくするか、或いは比例制御弁である電磁弁43に供給する電流の電流値を小さくする制限制御とを有し、該制御部69は、上記速度制御の実行中に前記作業機3の昇降が停止している状態が前記検出手段71によって検出され且つ上記デューティ比または電流値が所定以上に小さいことが確認された場合には、上記増加制御を実行し、上記増加制御の実行中に前記作業機3が所定時間以上に亘って昇降停止している状態が上記検出手段71によって検出された場合には、該増加制御の実行を停止して、上記制限制御を実行することを特徴としている。
In order to solve the above-described problem, first, there is a lifting device for a working vehicle that lifts and lowers the
第2に、前記制御部69は、上記増加制御の実行中に前記作業機3が下降していることが前記検出手段71によって検出された場合、該作業機3が上記目標の昇降高さに下降されるまでの間、上記増加させたデューティ比または電流値をその値で保持することを特徴としている。
Secondly, when it is detected by the detection means 71 that the
第3に、前記電磁弁43は比例制御弁であり、前記制御部69は、上記制限制御を実行するにあたり、まず電磁弁43に供給する電流値を所定時間かけて低下させ、その後、電流を間欠的に上記電磁弁43に供給することを特徴としている。
Third, the
第4に、前記制御部69は、上記制限制御の実行中に前記作業機3が下降していることが前記検出手段71によって検出された場合、該制限制御の実行を停止して電磁弁43に供給する電流のデューティ比又は電流値を所定値まで徐々に増加させることを特徴としている。
Fourthly, when the detecting
上記速度制御の実行中に前記作業機の昇降が停止している状態が前記検出手段によって検出され且つ上記デューティ比または電流値が所定以上に小さいことが確認された場合には、上記増加制御を実行するため、作業機が目標の昇降高さに近い高さに下降された場合に、電磁弁に供給される電流が小さすぎて油圧シリンダの伸縮が停止するという事態が防止される。これに加えて、上記増加制御の実行中に前記作業機が所定時間以上に亘って昇降停止している状態が上記検出手段によって検出された場合には、該増加制御の実行を停止して、上記制限制御を実行するため、作業機の下降を妨げるような原因が発生しているにもかかわらず、電磁弁に必要以上の電流が供給される事態も未然に防止される。 When the state in which the lifting / lowering of the work implement is stopped during the speed control is detected by the detection means and it is confirmed that the duty ratio or current value is smaller than a predetermined value, the increase control is performed. Therefore, when the work implement is lowered to a height close to the target lifting height, the situation where the current supplied to the solenoid valve is too small to stop the expansion and contraction of the hydraulic cylinder is prevented. In addition to this, when the detection unit detects that the work implement has stopped moving up and down for a predetermined time or more during execution of the increase control, the execution of the increase control is stopped, Since the restriction control is executed, it is possible to prevent a situation in which more current than necessary is supplied to the solenoid valve even though a cause that prevents the work machine from descending has occurred.
前記制御部は、上記増加制御の実行中に前記作業機が下降していることが前記検出手段によって検出された場合、該作業機が上記目標の昇降高さに下降されるまでの間、上記増加させたデューティ比または電流値をその値で保持するものによれば、適宜必要に応じて、目標の昇降高さに迅速に作業機を下降させることが可能になる。 When the control unit detects that the work implement is being lowered while the increase control is being performed, the control unit is configured to wait until the work implement is lowered to the target lift height. According to the configuration in which the increased duty ratio or current value is held at that value, the work implement can be quickly lowered to the target lift height as necessary.
前記電磁弁は比例制御弁であり、前記制御部は、上記制限制御を実行するにあたり、まず電磁弁に供給する電流値を所定時間かけて低下させ、その後、電流を間欠的に上記電磁弁に供給するものによれば、制限制御をより円滑に実行可能になる。 The solenoid valve is a proportional control valve, and the control unit first reduces the current value supplied to the solenoid valve over a predetermined time when executing the limit control, and then intermittently sends the current to the solenoid valve. According to what is supplied, the restriction control can be executed more smoothly.
前記制御部は、上記制限制御の実行中に前記作業機が下降していることが前記検出手段によって検出された場合、該制限制御の実行を停止して電磁弁に供給する電流のデューティ比又は電流値を所定値まで徐々に増加させるものによれば、制限制御の実行が不必要に継続されることが防止される。 When the detection unit detects that the work machine is descending during execution of the limit control, the control unit stops the execution of the limit control and supplies a duty ratio of a current supplied to the solenoid valve or According to the one that gradually increases the current value to the predetermined value, it is possible to prevent the restriction control from being continued unnecessarily.
図1は、本発明を適用した農業用のトラクタの全体側面図である。作業車両の一種であるトラクタは、走行機体1と、該走行機体1の後部側に昇降リンク機構(具体的には3点リンク)2を介して昇降自在に連結されるロータリ耕耘装置(作業機)3と、該ロータリ耕耘装置3を走行機体2に対して昇降駆動させる昇降装置4とを備えている。このトラクタは、ロータリ耕耘装置3を下降させ且つ耕耘駆動させた状態で、走行機体1を前進走行させることにより、圃場での耕耘作業を行う。
FIG. 1 is an overall side view of an agricultural tractor to which the present invention is applied. A tractor, which is a type of work vehicle, includes a rotary tiller (work machine) that is connected to a
上記走行機体1は、左右一対の前輪6及び後輪7からなる走行装置によって支持され且つ前後方向に延びる車台フレーム1aと、該車台フレーム1a上の前部に載置固定されたエンジン8(図2参照)を開閉自在にカバーするボンネット9と、該ボンネット9の後方に位置して車台フレーム1aに立設されたキャビン11とを有している。キャビン11内には、オペレータが乗込む操縦席12が設置されている。
The
上記昇降リンク機構2は、走行機体1の後端側に上下揺動自在に支持された左右一対のロアリンク13と、該左右一対のロアリンク13の直上に配置され且つ走行機体1の後端側に上下揺動自在に支持された単一のトップリンク14と、上記一対のロアリンク13の後端部及び単一のトップリンク14の後端部に取付支持されて背面視で三角形状をなすオートヒッチ16とを有している。
The lifting / lowering
オートヒッチ16の上端側且つトップリンク14の後端側には、トップフック17が設置され、オートヒッチ16の下端側に位置する左右の各端部には、ロアフック18が設置され、この3つのフック17,18をロータリ耕耘装置3に係脱自在に係合させることにより、該ロータリ耕耘装置3が走行機体1に昇降可能に連結される。
A
上記昇降装置4は、走行機体1の後端部に前端部が支持されて全体が上下揺動自在する左右一対のリフトアーム(図示しない)と、左右のリフトアームの自動端部である後端部にそれぞれ回動自在に上端部が連結され且つ下端部が対応するロアリンク13に回動自在に連結された左右のリフトロッド19と、本トラクタに搭載された油圧装置20の一部を構成し且つ各リフトアームを上下揺動駆動する油圧リフト装置21(図2参照)とを備えている。
The lifting device 4 includes a pair of left and right lift arms (not shown) whose front end is supported by the rear end of the
両リフトアームが上方揺動すると、リフトロッド19を介して、各ロアリンク13が上方揺動され、これによって耕耘ロータリ装置3が上昇作動する。一方、両リフトアームが下方揺動すると、リフトロッド19を介して、各ロアリンク13が下方揺動され、これによって耕耘ロータリ装置3が下降作動する。
When both lift arms swing upward, each
上記ロータリ耕耘装置3は、トップマスト22が上方に突設され、左右一対のサイドカバー23の下部間には、左右方向のロータリ24が回転駆動可能に架設され、該ロータリ24は、左右方向の図示しない耕耘軸と、該耕耘軸に軸装された複数の耕耘爪24aとから構成されている。
The
トップマスト22の前端部且つ上端部に配設されたトップピン26を、上述したトップフック17に引掛けて係合させるとともに、トップマスト22の左右両側方にそれぞれ配置された左右一対のロアピン27を、左右のロアフック18に引掛けて係合させることにより、ロータリ耕耘装置3が走行機体1に連結される。
A
このロータリ耕耘装置3のトップマスト22の後方には、連結具28を介して、左右方向のツールバー29が高さ調整可能に支持され、このツールバー29には、接地輪の一種である尾輪31が着脱自在に取付支持される。この尾輪31がロータリ耕耘装置3に装着された状態では、尾輪31が接地する位置以上には、ロータリ耕耘装置3が下降しない状態になる。
A
図2は、図1のトラクタに搭載された油圧装置の油圧回路である。油圧装置20は、エンジン8からの動力を走行装置である前後輪6,7に変速伝動する走行トランスミッションが内装されたミッションケースである油圧タンク32と、上述の油圧リフト装置21と、リフトロッドシリンダ33と、エンジン8の動力によって駆動される油圧ポンプ34と、油圧タンク32から油圧ポンプ34に至る油路の途中に介設されてフィルタ36と、油圧ポンプ34から油圧リフト装置21に至る油路の途中に介設されたフィルタ37とを備えている。
FIG. 2 is a hydraulic circuit of a hydraulic device mounted on the tractor of FIG. The
油圧タンク32内の潤滑油は、上記2つのフィルタ36,37によって不純物が除去され、作動油として利用可能となり、該作動油は上記油圧ポンプ34によって油圧リフト装置21側に圧送される。油圧リフト装置21に圧送された作動油は、さらにリフトロッドシリンダ33にも圧送される。
The lubricating oil in the
上記油圧リフト装置21は、伸縮作動によって各リフトアームを上下揺動駆動させる単動式の油圧シリンダである油圧リフトシリンダ38と、該油圧リフトシリンダ38の伸長室38aに作動油を供給して該油圧リフトシリンダ38を伸長作動させる上昇バルブ39と、パイロット圧の調整によって該上昇バルブ39の開度を制御する上昇制御弁(電磁弁)41と、油圧リフトシリンダ38の伸長室38a内の作動油を油圧タンク32に排出する流路を形成して該油圧リフトシリンダ38を縮小作動させる下降バルブ42と、パイロット圧の調整によって該下降バルブ43の開度を制御する下降制御弁(電磁弁)43と、上昇バルブ39を介した油圧リフトシリンダ38への作動油の供給及び下降バルブ42を介した油圧リフトシリンダ38からの作動油の排出を共に停止させる手動式の油圧バルブである開閉バルブ40とを備えている。
The
上昇制御弁41は、電磁式の比例制御弁であり、該上昇制御弁41は、供給される電流値の大きさ又はデューティ比に応じた開度になるように開閉作動する。そして、この上昇制御弁41の開度によって、パイロット圧が制御され、該パイロット圧に応じた開度になるように上昇バルブ39が開閉作動し、この上昇バルブ39の開度に応じた速度で、油圧リフトシリンダ38が伸長作動してロータリ耕耘装置3が上昇する。
The
すなわち、上昇制御弁41に供給する電流の電流値又はデューティ比によって、ロータリ耕耘装置3の上昇速度が制御される。なお、デューティ比のみによる場合には、上昇制御弁41は電磁式の単なる方向切換弁でもよく、また、上昇バルブ39自体を電磁式の方向切換弁(電磁弁)としてもよい。
That is, the rising speed of the
一方、下降制御弁43は、電磁式の比例制御弁であり、該下降制御弁43は、供給される電流値の大きさ又はデューティ比に応じた開度になるように開閉作動する。そして、この下降制御弁43の開度によって、パイロット圧が制御され、該パイロット圧に応じた開度になるように下降バルブ42が開閉作動し、この下降バルブ42の開度に応じた速度で、油圧リフトシリンダ38が縮小作動してロータリ耕耘装置3が下降する。
On the other hand, the lowering
すなわち、下降制御弁43に供給する電流の電流値又はデューティ比によって、ロータリ耕耘装置3の下降速度が制御される。ちなみに、ロータリ耕耘装置3は、伸長室38a内の作動油の排出が許容されると、自重によって下降作動される。なお、デューティ比のみによる場合には、下降制御弁43は電磁式の方向切換弁でもよく、また、下降バルブ42自体を電磁式の単なる方向切換弁(電磁弁)としてもよい。
That is, the descending speed of the
また、開閉バルブ40が手動で閉じされている場合(さらに具体的には全閉されている場合)には、上昇バルブ39または下降バルブ42を開作動させても、油圧リフトシリンダ38からの作動油の供給及び排出は停止されるため、ロータリ耕耘装置3が昇降停止した状態で保持される。言換えると、ロータリ耕耘装置3を昇降させるためには、手動で開閉バルブ40を開状態(好ましくは全開状態)としておく必要がある。
Further, when the opening / closing
上記リフトロッドシリンダ33は、上述した左右一対のリフトロッド19の一方側を構成する複動式の油圧ロッドシリンダ44と、油圧ロッドシリンダ44への作動油の供給・排出を制御する油圧バルブである傾斜制御バルブ46とを備えている。
The lift rod cylinder 33 is a double-acting
この傾斜制御バルブ46は、油圧リフト装置21から圧送されてくる作動油を油圧ロッドシリンダ44の伸長室44aに供給し且つ油圧ロッドシリンダ44の縮小室44b内の作動油を油圧タンク32に排出する流路を形成して該油圧ロッドシリンダ44を伸長作動させる伸長状態と、油圧リフト装置21から圧送されてくる作動油を上記縮小室44bに供給し且つ伸長室44a内の作動油を油圧タンク32に排出する流路を形成して油圧ロッドシリンダ44を縮小作動させる縮小状態と、油圧ロッドシリンダ44への作動油の供給及び排出を停止して油圧ロッドシリンダ44の伸長作動を停止させる停止状態とを切換える。
The
この油圧ロッドシリンダ44の伸縮によって、ロータリ耕耘装置3が走行機体1に対して左右傾斜作動する。この左右傾斜作動によって、走行機体1の左右傾斜に関係なく、ロータリ耕耘装置3を所定の左右傾斜角度に保持させることが可能になる。
By the expansion and contraction of the
図3(A)は操縦席のフロント操作パネルの背面図であり、(B)は操縦席のサイド操作パネルの背面図であり、(C)は外部操作パネルの斜視図である。図1及び図3に示す通り、キャビン11内に設置された操縦部12は、オペレータが着座する図示しないシートの前方に配設されたフロント操作パネル48と、該シートの側方に配置されたサイド操作パネル49とを備えている。この他、後輪7用のフェンダ51の後部上面側には、外部操作パネル52が設置されている。
3A is a rear view of the front operation panel of the cockpit, FIG. 3B is a rear view of the side operation panel of the cockpit, and FIG. 3C is a perspective view of the external operation panel. As shown in FIGS. 1 and 3, the
上記フロント操作パネル48は、ステアリングハンドル53と、ステアリングハンドル53の前方に配置されたメータパネル54と、ステアリングハンドル53の側方に上下揺動操作可能に支持され且つ中立位置に弾性付勢されたクイックアップレバー56と、メータパネル54の左右一方寄り部分の下側に配置されたスイッチ操作パネル57とを有している。
The
メータパネル54には、速度やエンジン回転数を表示するメータ54aの他に、各種状態を表示して報知する表示部(報知手段)54bが設けられている。
The
クイックアップレバー56は、1回の上方揺動操作によって、ロータリ耕耘装置3を予め定めた所定位置である非作動位置に上昇させる上昇操作を行う一方で、1回の下方揺動によって、ロータリ耕耘装置3を所定位置に下降させる。ちなみに、非作業位置は、ロータリ耕耘装置3が圃場面から離間して作業ができない程度の昇降高さに以上の高い位置に設定される。
The quick up
スイッチ操作パネル57には、走行機体1の左右旋回時にロータリ耕耘装置3を自動的に非作業位置まで上昇させる旋回アップ制御の入切操作を行う旋回アップスイッチ58と、走行機体1の後進走行時にロータリ耕耘装置3を自動的に非作業位置まで上昇させるバックアップ制御の入切操作を行うバックアップスイッチ59とが設置されている。旋回アップスイッチ58は、モーメンタリスイッチであり、1回の押し操作毎に、旋回アップ制御の実行と実行停止との切替が行われる。バックアップスイッチ59も、モーメンタリスイッチであり、1回の押し操作毎に、バックアップ制御の実行と実行停止との切替が行われる。
The
上記サイド操作パネル49には、ロータリ耕耘装置3を昇降操作する昇降操作具としてポジションレバー61が揺動操作可能に設けられている。このポジションレバー61の揺動操作位置に対応する昇降高さにロータリ耕耘装置3が昇降される。言換えると、このポジションレバー61は、ロータリ耕耘装置3の昇降高さを設定する昇降高さ設定操作具として機能している。
The
上記外部操作パネル52には、ロータリ耕耘装置3を非作業位置に上昇させるモーメンタリスイッチである上昇スイッチ62と、ロータリ耕耘装置3を所定位置に下降させるモーメンタリスイッチである下降スイッチ63とが設けられている。
The
なお、クイックアップレバー56の昇降操作時の作業位置と、旋回アップ制御の実行時の作業位置と、バックアップ制御の実行時の作業位置と、上昇スイッチ62の操作時及び下降スイッチ63の操作時における作業位置とを、全て同一としていもよいし、或いはそれぞれ別に設定してもよい。
It should be noted that the work position when the quick up
本トラクタには、上記のようなロータリ耕耘装置3の昇降制御を実現すべく、制御装置64(図4参照)が搭載されている。
The tractor is equipped with a control device 64 (see FIG. 4) in order to realize the lifting control of the
図4は、制御装置のブロック図である。制御装置64は、マイコン66と、メータパネル54側のパネルユニット67と、フロント操作パネル48側のフロントユニット68からなる制御部69を備えている。マイコン66と、パネルユニット67とフロントユニット68は、互いにCANによって通信可能に接続されている。
FIG. 4 is a block diagram of the control device. The
パネルユニット67の出力側(制御部69の出力側)には、前記表示部54bが接続されている。フロントユニット68の入力側(制御部69の入力側)には、クイックアップレバー56の昇降操作を検出する昇降操作検出スイッチ56aと、上述したバックアップスイッチ59及び旋回アップスイッチ58が接続されている。
The
マイコン66の入力側(制御部69の入力側)には、ポジションレバー61の揺動操作位置を検出するポテンショメータ等のポジションセンサ(操作位置検出手段)61aと、リフトアームの揺動角を検知することによりロータリ耕耘装置3の昇降高さを検出するポテンショメータ等のリフトアームセンサ(検出手段)71と、走行機体1の後進走行を検出する後進検出手段であるバックスイッチ70と、左右の前輪6の走行機体1に対する左右傾斜角である切れ角を取得することにより走行機体1の左右旋回を検出するポテンショメータ等の前輪切れ角検出スイッチ(旋回検出手段)72と、上述した上昇スイッチ62及び下降スイッチ63とが接続されている。
On the input side of the microcomputer 66 (input side of the control unit 69), a position sensor (operation position detecting means) 61a such as a potentiometer for detecting the swing operation position of the
マイコン66の出力側(制御部69の出力側)には、ブザー音を出力して報知を行うブザー(報知手段)73と、上述した上昇制御弁41及び下降制御弁43とが接続されている。
Connected to the output side of the microcomputer 66 (output side of the control unit 69) are a buzzer (notification means) 73 that outputs a buzzer sound and performs notification, and the above-described
上記リフトアームセンサ71は、リフトアームの角度検出を行う他、制御部69は、単位時間当たりの上記角度変化も計算可能であるため、ロータリ耕耘装置3の昇降速度を検出する昇降速度検出手段としてリフトアームセンサ71を利用できる。
The
また、制御部69は、上記2つの制御バルブ41,43に供給する電流を制御することによって、ロータリ耕耘装置3の昇降を制御する。この電流供給の際、電流の大きさ(電流値)や、デューティ比を適宜変更することにより、ロータリ耕耘装置3の昇降速度等も適切に制御できる。
Moreover, the
図5は、ロータリ耕耘装置の昇降制御の内容を説明する説明図である。制御部69は、ポジションセンサ61aによってポジションレバー61の揺動操作位置を取得し、ロータリ耕耘装置3が上記揺動操作位置に応じて定められる目標の昇降高さ(目標位置)に昇降されるように上昇制御弁41及び下降制御弁43への電流供給が制御される。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the contents of the lifting control of the rotary tiller. The
この際、制御部69は、後述する所定の条件下において、ポジションレバー61によって定められる上記目標位置と、リフトアームセンサ71によって検出されるロータリ耕耘装置3の昇降高さとの差が大きい程、上昇制御弁41または下降制御弁43に供給する電流の電流値またはデューティ比を大きくする一方で、差が小さい程、上昇制御弁41または下降制御弁43に供給する電流の電流値またはデューティ比を小さくする速度制御を実行する。
At this time, the
この速度制御によって、ロータリ耕耘装置3の昇降時におけるショックを低減して、スムーズな昇降作業を行うことが可能になる。
By this speed control, it is possible to reduce a shock when the
ところで、尾輪31を装着している状態、或いは開閉バルブ40が閉じている状態で、ポジションレバー61によって、ロータリ耕耘装置3の昇降操作を行うと、該ロータリ耕耘装置3の昇降が規制される。この規制によって、ロータリ耕耘装置3の昇降が停止している状態にもかかわらず、上昇制御弁41又は下降制御弁43に最大電流が供給され続ける事態が発生する。
By the way, when the lifting / lowering operation of the
この事態が長く続くと、電力が無駄に消費される他、作動油の圧力上昇によって温度が上昇する等の不具合が発生するため、本トラクタでは、リフトアームセンサ71によって検出されるロータリ耕耘装置3の昇降状態に基づいて、尾輪31を装着している状態で作業していると判断した場合には、それに応じた制御を行うとともに、リフトアームセンサ71によって検出されるロータリ耕耘装置3の昇降状態に基づいて、開閉バルブ40が閉じられている状態(全閉或いは略全閉)であると判断した場合には、それに応じた制御を行う。以下、これらの制御について詳述する。
If this situation continues for a long time, electric power is wasted and problems such as a rise in temperature due to an increase in the pressure of hydraulic oil occur. Therefore, in this tractor, the
図6は、制御部が行うロータリ耕耘装置の昇降制御の状態遷移図である。状態S1は、リフトアームセンサ71によって検出されるロータリ耕耘装置3の昇降高さ(検出位置)が目標位置と一致してロータリ耕耘装置3が昇降停止した状態であり、状態S2は、検出位置が目標位置よりも低く、ロータリ耕耘装置3を上昇させる必要がある状態であり、状態S3は、検出位置が目標位置よりも高く、ロータリ耕耘装置3を下降させる必要がある状態である。
FIG. 6 is a state transition diagram of the lifting control of the rotary tiller performed by the control unit. State S1 is a state in which the lifting height (detection position) of the
状態S1では、上昇制御弁41及び下降制御弁43への電流供給を停止して、ロータリ耕耘装置3を停止させた状態を保持する。この際、ポジションレバー61による操作等によって、検出位置よりも目標位置が低くなった場合には、状態S2に遷移する。状態S2では、上昇制御弁41への電流供給によって、ロータリ耕耘装置6を上昇駆動させる。そして、この上昇駆動によって、検出位置と目標位置が一致した場合には、状態S1に遷移する。また、状態S1及び状態S2において、ポジションレバー61による操作等によって、検出位置よりも目標位置が低くなった場合には、状態S3に遷移する。
In the state S1, the current supply to the ascending
状態S3では、下降制御弁41への電流供給によって、ロータリ耕耘装置3を下降駆動させる。下降制御弁41への電流の供給中において、電流の供給開始からロータリ耕耘装置3の昇降高さが変化していないことがリフトアームセンサ71によって確認された場合、状態S4に遷移する。状態S4では、タイマーを0にリセットしてカウントアップを開始し、状態S5に遷移する。
In state S <b> 3, the
状態S5では、上記タイマーによるカウント数を取得して、上記カウントアップ開始から予め定めた所定時間が経過しているか否かを確認し、上記所定時間が経過した場合には、状態S6に遷移する。また、この状態S5では、リフトアームセンサ71によってロータリ耕耘装置3の昇降高さの変化を監視し、この昇降が停止されている状態が確認された場合には、状態S5の状態を保持する一方で、ロータリ耕耘装置3が下降されたことが確認された場合には、状態S7に遷移する。
In the state S5, the count number by the timer is acquired, and it is confirmed whether or not a predetermined time has elapsed since the start of the count up. When the predetermined time has elapsed, the state transitions to the state S6. . Further, in this state S5, the
状態S6は、フロコン全閉モードと呼ばれる状態であり、開閉バルブ40が閉じられている場合や、オートヒッチ16に連結されたロータリ耕耘装置3等の作業機の重量が、油圧リフトシリンダ38の伸長室38aから作動油を排出するのに必要な重さに達していない場合や、ロータリ耕耘装置3が圃場面に達して下降できない場合等が考えられ、これらの場合に対応できるようにロータリ耕耘装置3の昇降制御が実行される。ちなみに、このフロコン全閉モードに遷移した際には、2つの報知手段54b,73の何れか一方または両方によって、その旨を報知する。
The state S6 is a state called a flow-contained fully closed mode. When the opening / closing
状態S7では、タイマーを0にリセットしてカウントアップを開始し、状態S8に遷移する。なお、ステップS3での降制御弁41への電流の供給中において、ロータリ耕耘装置3が下降していることがリフトアームセンサ71によって確認された場合にも、状態S7に遷移する
In state S7, the timer is reset to 0 to start counting up, and the state transitions to state S8. In addition, when the
状態S8では、上記タイマーによるカウント数を取得して、上記カウントアップ開始から予め定めた所定時間が経過しているか否かを確認し、上記所定時間が経過した場合には、状態S9に遷移する。 In the state S8, the count number by the timer is acquired, and it is confirmed whether or not a predetermined time has elapsed since the start of the count up. When the predetermined time has elapsed, the state transitions to the state S9. .
状態S9は、尾輪作業モードと呼ばれる状態であり、ロータリ耕耘装置3に尾輪31を装着している場合や、ロータリ耕耘装置3の下降途中で開閉バルブ40が閉じられた場合や、ロータリ耕耘装置3が下降途中で接地してそれ以上下降できない場合等が想定され、これらの場合に対応できるようにロータリ耕耘装置3の昇降制御が実行される。ちなみに、このフロコン全閉モードに遷移した際には、2つの報知手段54b,73の何れか一方または両方によって、その旨を報知する。
State S9 is a state called a tail wheel work mode, and when the
また、状態S6では、ロータリ耕耘装置3が下降したことがリフトアームセンサ71によって検出された場合には、状態S10に遷移する。状態S10では、ロータリ耕耘装置3が下降作動するように下降制御バルブ43に電流を供給し、その後に、状態S7に遷移する。
In the state S6, when the
すなわち、状態S1及び状態S2は、通常のポジション制御であり、ポジションレバー61により、ロータリ耕耘装置3を下降させる操作を行った場合には、状態S3を経て、必ず、フロコン全閉モード(状態S6)又は尾輪作業モード(状態S9)の何れかに遷移する。この2つの状態S6,S9との何れに遷移させるかを判断する部分が状態S4、状態S5、状態S7及び状態S8になり、これらの処理が切替条件確認の処理になる。
That is, the state S1 and the state S2 are normal position control, and when the operation of lowering the
図7(A)〜(C)は切替状態確認を行っている最中に制御部が行う下降制御バルブへの電流供給制御の各種状態を示すグラフである。上記制御部69は、切替状態確認中、同図(A)に示すように、速度制御を実行する。ただし、上記速度制御では、上記した検出位置が目標位置に近づくと、下降制御弁43に出力される電流の電流値またはデューティ比が小さくなり過ぎて、ロータリ耕耘装置3を下降させることができない場合がある。
FIGS. 7A to 7C are graphs showing various states of current supply control to the descending control valve performed by the control unit during the switching state confirmation. While the switching state is being confirmed, the
これに対応するため、同図(B)に示す通り、下降制御弁43に供給する電流の電流値またはデューティ比が予め定めた所定値以下に低下し且つリフトアームセンサ71によってロータリ耕耘装置3の昇降が停止されている状態が確認された場合、下降制御弁43に供給する電流の電流値またはデューティ比を、予め定めた所定値である駆動値まで増加させる増加制御を実行する。この駆動値は、ロータリ耕耘装置3を下降させるのに十分な値に設定されている。
In order to cope with this, as shown in FIG. 5B, the current value or duty ratio of the current supplied to the lowering
切替状態確認中において、この増加制御の実行後、上記ロータリ耕耘装置3が下降し始めたことがリフトアームセンサ71によって検出された場合、制御部69は、検出位置が目標位置と一致するまで、下降制御弁43に供給する電流の電流値またはデューティ比を、駆動値で保持し、検出位置が目標位置と一致(ロータリ耕耘装置3が目標位置に達した)ことを条件として、下降側制御弁43への電流供給を停止する。この電流供給の停止によって増加制御も終了する。
When the
また、同図(C)に示されるように、切替状態確認中におけるポジションレバー61の揺動操作によって、下降制御弁43に出力する電流の電流値が低下した場合でも、予め定めた所定値(下降出力下限)以下までは、該電流値が低下しないように制御を行うことも可能である。
Further, as shown in FIG. 6C, even when the current value of the current output to the lowering
図8は、フロコン全閉モード時における下降制御弁への電流供給制御の状態を示すグラフである。フロコン全閉モード時には、通常制御または制限制御の何れかが行われる。通常制御または制限制御の何れの場合でも、検出位置が目標位置と一致すると、下降制御弁43への電流供給が停止される。
FIG. 8 is a graph showing a state of current supply control to the lowering control valve in the flow control fully closed mode. In the flow control fully closed mode, either normal control or restriction control is performed. In either case of normal control or limit control, when the detected position matches the target position, the current supply to the lowering
フロコン全閉モード時、制御部69は、リフトアームセンサ71によって、予め定めた所定時間以上、ロータリ耕耘装置3が昇降停止(主に下降停止)している状態を確認した場合には、制限制御を実行する。フロコン全閉モード時における通常制御から制限制御への切替中は、下降制御弁43に供給する電流の電流値またはデューティ比を時間経過と共に徐々に低下させる。ちなみに、昇降停止している時間には、状態S8での時間も加算されるが、状態S8で経過した時間を加味しなくてもよい。
In the flow control fully closed mode, when the
フロコン全閉モード時において、上記切替が完了すると、下降制御弁43に供給する電流の電流値またはデューティ比が、通常制御と比較して低くなり、制限制御の実行中は、この値で保持される。ちなみに、この低下した電流値またはデューティ比は、ロータリ耕耘装置3が下降駆動可能程度には設定される。図示する例では、フロコン全閉モード時における上記切替中、下降制御弁43に連続的に供給される電流の電流値が徐々に低下し、完全に制限制御に切替った際には、その低下した値の電流を、間欠的に下降制御弁43に供給する。
When the above switching is completed in the flow control fully closed mode, the current value or the duty ratio of the current supplied to the lowering
一方、フロコン全閉モード時において、制御部69は、該制限制御の実行中に、リフトアームセンサ71によって、ロータリ耕耘装置3が下降作動したことを検出した場合には、ロータリ耕耘装置3の下降を妨げる原因が無くなった可能があるものとして、上記制限制御の実行を停止して通常制御への切替を行う。
On the other hand, in the flow control fully closed mode, when the
制限制御から通常制御への切替中は、下降制御弁43に供給する電流の電流値またはデューティ比を時間経過と共に徐々に増加させる。
During the switching from the limit control to the normal control, the current value or the duty ratio of the current supplied to the lowering
なお、切替状態確認の最中に増加制御が実行され、その実行が継続している状態で、フロコン全閉モードである状態S6に遷移すると、上述した通り、条件によっては、制限制御が実行される。この制限制御の実行時には、上記増加制御の実行は停止されることになる。 In addition, when the increase control is executed during the switching state confirmation and the execution continues, when the transition to the state S6 that is the flow control fully closed mode is performed, the restriction control is executed depending on the condition as described above. The When the limit control is executed, the increase control is stopped.
上述の尾輪作業モード時には、フロコン全閉モード時と同様に通常制御または制限制御の何れかが行われる。通常制御または制限制御の何れの場合でも検出位置が目標位置と一致すると下降制御弁43への電流供給が停止される点や、通常制御から制限制御への切替条件や、通常制御から制限制御への切替時の制御内容や、制限制御から通常制御への切替時の制御内容等は、フロコン全閉モード時と同様であり、以下、異なる部分を説明する。
In the above-described tail wheel work mode, either normal control or restriction control is performed as in the flow control fully closed mode. In either case of normal control or limit control, when the detected position matches the target position, the current supply to the descending
尾輪作業モード時、制限制御の実行中は、下降制御弁43に供給する電流の電流値またはデューティ比が、通常制御と比較して低く設定されるが、具体的には、尾輪作業モードにおける上記切替中、下降制御弁43に連続的に供給される電流の電流値が徐々に低下し、完全に制限制御に切替った際には、その低下した値の電流を連続的に下降制御弁43に供給するか、或いは、該低下した値の電流または通常値の電流を間欠的に下降制御弁43に供給する。なお、制限制御への切替状態となっているロータリ耕耘装置3の昇降停止時間には、状態S5での時間も加算されるが、状態S5で経過した時間を加味しなくてもよい。
In the tail wheel work mode, during the execution of the limit control, the current value or duty ratio of the current supplied to the lowering
ちなみに、尾輪作業モード時における制限制御の実行中、圃場面の凹凸によりロータリ耕耘装置3が若干上昇している状態がリフトアームセンサ71によって確認された場合、上記電流を連続供給される一方で、それ以外の場合には、該電流が間欠供給される。
By the way, when the
尾輪作業モード時における制限制御の実行中、制御部69は、ロータリ耕耘装置3が上昇した後に再び下降され、この下降がされた後のロータリ耕耘装置3の昇降高さが、該上昇する直前のロータリ耕耘装置3の昇降高さよりも低くなっていること(或いは、上昇する以前のロータリ耕耘装置3の最下降位置よりも低くなっていること)を、リフトアームセンサ71によって検出した場合、上記制限制御の実行を停止して通常制御への切替を行うとともに、低くなっていることが検出されなかった場合には、上記制限制御の実行を継続する。ちなみに、ここで、上昇とは、尾輪31によって圃場面の凹凸を走行した場合を想定している。
During the execution of the limit control in the tail wheel work mode, the
また、尾輪作業モード時における制限制御の実行中、ロータリ耕耘装置3が予め定めた所定の速度以上の速さで下降していることを、リフトアームセンサ71によって検出した場合、上記制限制御の実行を停止して通常制御への切替を行う。
When the
なお、切替状態確認の最中に増加制御が実行され、その実行が継続している状態で、尾輪作業モードである状態S9に遷移すると、上述した通り、条件によっては、制限制御が実行される。この制限制御の実行時には、上記増加制御の実行は停止される。 In addition, when the increase control is executed during the switching state confirmation and the execution is continued, when the transition is made to the state S9 which is the tail wheel work mode, the restriction control is executed depending on the conditions as described above. The When the limit control is executed, the increase control is stopped.
図6に示す通り、状態S6または状態S9において、外部操作パネル52の上昇スイッチ62又は下降スイッチ63を操作したことが検出された場合、状態S11に遷移する。状態S11では、作業機脱着制御が実行され、オートヒッチ16にロータリ耕耘装置3を装着する、或いはオートヒッチ16からロータリ耕耘装置3を取外すため、該ロータリ耕耘装置3が昇降される。この脱着作業のための昇降が完了して昇降が停止されると、状態S1に遷移する。
As shown in FIG. 6, in the state S6 or the state S9, when it is detected that the
また、状態S6または状態S9において、ポジションセンサ61aによりポジションレバー61の揺動操作を検出した場合には、状態S12に遷移する。状態S12は、状態S1または状態S2による通常ポジション制御への復帰の準備を行う。具体的には、目標位置と、検出位置とを比較して、ロータリ耕耘装置3を昇降させる必要がなければ、状態S1に遷移する一方で、上昇駆動させる必要があれば、状態S2に遷移する。なお、状態S12において、外部操作パネル52の上昇スイッチ62又は下降スイッチ63を操作したことが検出された場合、上述した状態S11に遷移する。
In the state S6 or the state S9, when the swing operation of the
また、状態S6、状態S9又は状態S12において、上述したクイックアップレバー56の上方揺動操作を昇降操作検出スイッチ56aによって検出した場合、上述したバックアップ制御の実行中にバックスイッチ70によって機体の後進走行を検出した場合、或いは、上述した旋回アップ制御の実行中に前輪切れ角検出スイッチ72によって機体の旋回を検出した場合には、ロータリ耕耘装置3を非作業位置まで上昇駆動させる必要があるため、状態S13に遷移する。
Further, in the state S6, the state S9, or the state S12, when the upward swing operation of the quick up
状態S13では、非作業位置に上昇駆動させるリフトアップ制御が実行され、その後、ロータリ耕耘装置3が非作業位置に上昇されたことがリフトアームセンサ71によって確認された場合には、該ロータリ耕耘装置3の昇降を停止させるため、状態S1に遷移する。ただし、ロータリ耕耘装置3を非作業位置に上昇させている最中に、昇降操作検出スイッチ56aによって、クイックアップレバー56による下方揺動操作を検出した場合には、ロータリ耕耘装置3を、所定位置(具体的には目標位置)に下降させるため、状態S3に遷移する。
In the state S13, lift-up control for driving up to the non-working position is executed. After that, when the
なお、フロコン全閉モードである状態S6から他の状態S10,S11,12,S13に移行する場合には、フロコン全閉モードが終了した旨を、2つの報知手段54b,73の何れか一方または両方によって報知する。 In the case where the flow controller fully closed mode transitions from the state S6 to the other states S10, S11, 12, and S13, the fact that the flow controller fully closed mode has ended is indicated by either one of the two notification means 54b and 73 or Inform by both.
また、尾輪作業モードである状態S9から他の状態S11,S12,S13に移行する場合には、尾輪作業モードが終了した旨を、2つの報知手段54b,73の何れか一方または両方によって報知する。 Further, when the state transitions from state S9, which is the tail wheel work mode, to other states S11, S12, S13, the fact that the tail wheel work mode has ended is indicated by one or both of the two notification means 54b, 73. Inform.
また、切替条件確認中、外部操作パネル52の上昇スイッチ62又は下降スイッチ63を操作したことが検出された場合、状態S11に遷移する。これに加えて、切替条件確認中、上述したクイックアップレバー56の上方揺動操作を昇降操作検出スイッチ56aによって検出した場合、上述したバックアップ制御の実行中にバックスイッチ70によって機体の後進走行を検出した場合、或いは、上述した旋回アップ制御の実行中に前輪切れ角検出スイッチ72によって機体の旋回を検出した場合には、状態S13に遷移する。
In addition, when it is detected that the
さらに、状態S11、状態12または状態13からS1に遷移した場合、次に、コントロールレバー61が揺動操作されるまでは、状態S1に留まってもよいし、或いは、コントロールレバー61の操作位置に応じ、必要があれば状態S2や状態S3に遷移してもよい。
Further, when the state transitions from the state S11, the
以上のように構成される本トラクタによれば、尾輪31を装着しているか否かを検出するセンサや、開閉バルブ40の開閉や開度を検出するセンサを用いることなく、ロータリ耕耘装置3の昇降作動状態を監視することのみによって確認することができるため、部品点数が減少してコストを低く抑えることが可能になる。また、尾輪31による作業状態や、開閉バルブ40の開閉状態を取得することによって、それに応じて電流を、下降制御弁43に供給可能であるため、最適な電流供給制御を行うことが可能になる。
According to the tractor configured as described above, the
なお、油圧リフト装置21から作動油を取出して他の油圧作動装置を駆動させることも可能である。この場合には、上昇制御弁41及び下降制御弁43を用いて、作動油の供給・排出制御を行うことが可能であり、その場合には、図6に示すような制御とは異なる制御内容となるため、この油圧取出状態時には、図6に示すような制御は停止させる。
It is also possible to take out hydraulic oil from the
1 走行機体
3 ロータリ耕耘装置(作業機)
4 昇降装置
39 油圧リフトシリンダ(油圧シリンダ)
43 下降制御弁(電磁弁,比例制御弁)
69 制御部
71 リフトアームセンサ(検出手段)
1 traveling
4 Lifting
43 Lowering control valve (solenoid valve, proportional control valve)
69
Claims (4)
作業機を伸縮によって昇降作動させる油圧シリンダと、
油圧シリンダを介して前記作業機の下降を制御する電磁弁と、
前記作業機の昇降高さを検出する検出手段と、
前記電磁弁への電流供給制御によって上記作業機の下降を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、
目標の昇降高さよりも高い位置に昇降された作業機を下降作動させるにあたり、該作業機のその時点での昇降高さと上記目標の昇降高さとの差が小さい程、上記電磁弁に供給する電流のデューティ比を小さく設定するか、或いは比例制御弁である電磁弁に供給する電流の電流値を小さく設定する速度制御と、
前記作業機が下降作動可能な値まで上記デューティ比または電流値を増加させる増加制御と、
前記電磁弁に供給する電流のデューティ比を小さくするか、或いは比例制御弁である電磁弁に供給する電流の電流値を小さくする制限制御とを有し、
該制御部は、
上記速度制御の実行中に前記作業機の昇降が停止している状態が前記検出手段によって検出され且つ上記デューティ比または電流値が所定以上に小さいことが確認された場合には、上記増加制御を実行し、
上記増加制御の実行中に前記作業機が所定時間以上に亘って昇降停止している状態が上記検出手段によって検出された場合には、該増加制御の実行を停止して、上記制限制御を実行する
作業車両の昇降装置。 A lifting device for a working vehicle that lifts and lowers a working machine connected to a traveling machine body by expansion and contraction of a hydraulic cylinder,
A hydraulic cylinder that moves the working machine up and down by expansion and contraction;
A solenoid valve for controlling the lowering of the working machine via a hydraulic cylinder;
Detection means for detecting the elevation height of the work implement;
A controller that controls the lowering of the work implement by current supply control to the solenoid valve;
The controller is
In lowering the working machine that has been lifted to a position higher than the target lifting height, the smaller the difference between the current lifting height of the working machine and the target lifting height, the smaller the current supplied to the solenoid valve. Speed control for setting the current ratio of the current supplied to the solenoid valve, which is a proportional control valve,
Increasing control for increasing the duty ratio or current value to a value at which the working machine can be lowered, and
Limiting control to reduce the duty ratio of the current supplied to the solenoid valve or to reduce the current value of the current supplied to the solenoid valve that is a proportional control valve,
The control unit
When the state in which the lifting / lowering of the work implement is stopped during the speed control is detected by the detection means and it is confirmed that the duty ratio or current value is smaller than a predetermined value, the increase control is performed. Run,
When the detection means detects that the work implement has been stopped up and down for a predetermined time or more during execution of the increase control, the execution of the increase control is stopped and the limit control is executed. Elevating device for work vehicle.
請求項1に記載の作業車両の昇降装置。 When the control unit detects that the work implement is being lowered while the increase control is being performed, the control unit is configured to wait until the work implement is lowered to the target lift height. The lifting device for a work vehicle according to claim 1, wherein the increased duty ratio or current value is held at the value.
前記制御部は、上記制限制御を実行するにあたり、まず電磁弁に供給する電流値を所定時間かけて低下させ、その後、電流を間欠的に上記電磁弁に供給する
請求項1又は2の何れかに記載の作業車両の昇降装置。 The solenoid valve is a proportional control valve;
3. The control unit according to claim 1, wherein the control unit first reduces a current value supplied to the electromagnetic valve over a predetermined time, and then supplies current to the electromagnetic valve intermittently. Lifting apparatus for work vehicles described in 1.
請求項1乃至3の何れかに記載の作業車両の昇降装置。 When the detection unit detects that the work machine is descending during execution of the limit control, the control unit stops the execution of the limit control and supplies a duty ratio of a current supplied to the solenoid valve or The lifting device for a work vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein the current value is gradually increased to a predetermined value.
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