JP2018064468A - Work machine lifting control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、作業機の昇降を制御する作業機昇降制御装置に関するものである。 The present invention relates to a work implement lifting / lowering control device that controls lifting / lowering of a work implement.
特許文献1には、作業車両に対して昇降自在に連結される作業機(プラウ)の昇降を制御する作業機昇降制御装置が開示されている。この作業機昇降制御装置では、作業車両が作業機を牽引する牽引力に応じて作業機を昇降させるドラフト制御が行われる。
特許文献1に記載される作業機昇降制御装置では、作業機が障害物に突き当たる等によって作業機を牽引する作業車両がスリップすると、作業機を強制的に上昇させ、障害物を回避する制御が実行される。このような作業車両のスリップを検知するためには、車軸の回転数を検出するセンサや、GPS受信機等の作業車両の車速を検出するセンサを設ける必要がある。このため、障害物を回避する制御を実行する作業機昇降制御装置では、製造コストが上昇するおそれがある。
In the working machine lifting control device described in
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、作業機昇降制御装置の製造コストの上昇を抑制することを目的とする。 This invention is made | formed in view of said problem, and it aims at suppressing the raise of the manufacturing cost of a working machine raising / lowering control apparatus.
第1の発明は、伸縮することにより作業車両に対して作業機を昇降させるアクチュエータと、作業車両に対する作業機の昇降位置を検出する昇降位置検出器と、作業車両が作業機を牽引する牽引力を検出する牽引力検出器と、予め設定された目標昇降位置と昇降位置検出器の検出値との差である昇降位置偏差に基づいてアクチュエータを伸縮制御する制御部と、を備え、制御部は、予め設定された目標牽引力と牽引力検出器の検出値との差である牽引力偏差に基づいて目標昇降位置を補正する目標昇降位置補正部を有し、目標昇降位置補正部は、牽引力偏差を目標昇降位置の補正に反映させる度合である予め設定された第1感度と、牽引力偏差と、に基づいて目標昇降位置を補正する第1補正量を演算する第1補正演算部と、第1補正量とは別に、牽引力検出器の検出値が目標牽引力よりも大きいときのみに、牽引力偏差を目標昇降位置の補正に反映させる度合である予め設定された第2感度と、牽引力偏差と、に基づいて目標昇降位置を補正する第2補正量を演算する第2補正演算部と、を有することを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, there is provided an actuator for elevating and lowering the work machine relative to the work vehicle by extending and contracting, a lift position detector for detecting a lift position of the work machine relative to the work vehicle, and a traction force for the work vehicle to pull the work machine A traction force detector to detect, and a control unit that controls expansion and contraction of the actuator based on a lift position deviation that is a difference between a preset target lift position and a detection value of the lift position detector. It has a target lift position correction unit that corrects the target lift position based on the traction force deviation that is the difference between the set target traction force and the detection value of the traction force detector, and the target lift position correction section converts the traction force deviation to the target lift position. A first correction calculation unit for calculating a first correction amount for correcting the target lift position based on a first sensitivity set in advance and a tractive force deviation based on the first sensitivity, and the first correction amount Further, only when the detection value of the tractive force detector is larger than the target tractive force, the target lift is calculated based on the preset second sensitivity and the tractive force deviation, which is the degree to which the tractive force deviation is reflected in the correction of the target lift position. And a second correction calculator that calculates a second correction amount for correcting the position.
第1の発明では、牽引力検出器の検出値が目標牽引力よりも大きく、作業機が障害物に衝突するおそれがある状態において、作業機の目標昇降位置は、牽引力偏差に基づいて演算された第1補正量に加えて、第1補正量と同様に牽引力偏差に基づいて演算された第2補正量によって、作業機が障害物を避ける方向へと補正される。このため、作業機は、作業車両のスリップを検出する検出器が設けられていなくとも、障害物を回避することが可能である。 In the first invention, in a state where the detection value of the traction force detector is larger than the target traction force and the work implement may collide with an obstacle, the target lift position of the work implement is calculated based on the traction force deviation. In addition to the first correction amount, the work implement is corrected in a direction to avoid the obstacle by the second correction amount calculated based on the traction force deviation in the same manner as the first correction amount. For this reason, the work implement can avoid an obstacle even if a detector for detecting the slip of the work vehicle is not provided.
第2の発明は、目標昇降位置補正部が、第2補正量を初期化するか否かを判定する第2補正量初期化判定部をさらに有し、第2補正量初期化判定部は、牽引力検出器の検出値が予め設定された許容牽引力よりも小さい場合、または、牽引力偏差が予め設定された許容牽引力偏差よりも小さい場合には、第2補正量を初期化することを特徴とする。 The second invention further includes a second correction amount initialization determination unit that determines whether the target lift position correction unit initializes the second correction amount, and the second correction amount initialization determination unit includes: The second correction amount is initialized when the detection value of the tractive force detector is smaller than a preset allowable tractive force or when the tractive force deviation is smaller than a preset allowable tractive force deviation. .
第2の発明では、牽引力検出器の検出値が許容牽引力を上回った場合のように作業機が障害物に衝突するおそれが高いときにのみ、作業機の目標昇降位置は第2補正量により補正される。よって、作業機を無駄に変位させることがなくなるため、作業機による作業を安定して実行することができる。 In the second invention, the target lift position of the work implement is corrected by the second correction amount only when there is a high possibility that the work implement will collide with an obstacle, such as when the detection value of the traction force detector exceeds the allowable traction force. Is done. Therefore, since the working machine is not displaced unnecessarily, the work by the working machine can be executed stably.
第3の発明は、第1感度及び第2感度の大きさが、オペレータによってそれぞれ変更可能であることを特徴とする。 The third invention is characterized in that the magnitudes of the first sensitivity and the second sensitivity can be changed by an operator.
第3の発明では、作業の状況に応じて第1感度及び第2感度の大きさをオペレータが任意に変更できるため、作業機による作業の安定性を向上させることができる。 In the third aspect of the invention, the operator can arbitrarily change the magnitudes of the first sensitivity and the second sensitivity according to the situation of the work, so that the stability of the work by the work machine can be improved.
本発明によれば、作業機の昇降制御装置の製造コストの上昇を抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the raise of the manufacturing cost of the raising / lowering control apparatus of a working machine can be suppressed.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
本発明の実施形態に係る作業機昇降制御装置100は、アクチュエータを伸縮させることによってトラクタ等の作業車両に昇降自在に連結された作業機の昇降を制御するものである。
A work implement
まず、図1を参照して、作業機昇降制御装置100を備える作業車両であるトラクタ10の全体構成について説明する。
First, with reference to FIG. 1, the whole structure of the
トラクタ10は、作業機としてのプラウ20と、プラウ20をトラクタ10の車体に連結させる三点ヒッチ機構30と、伸縮することによりトラクタ10に対してプラウ20を昇降させるアクチュエータとしての油圧シリンダ40と、油圧シリンダ40に供給される作動油を吐出するポンプ41と、トラクタ10の走行駆動源であるとともにポンプ41を駆動するエンジン50と、油圧シリンダ40に対する作動油の給排を制御する制御弁45と、制御弁45の開閉を制御することにより油圧シリンダ40の伸縮を制御する制御部としてのコントローラ60と、を備える。作業機昇降制御装置100は、主として、トラクタ10に対してプラウ20を昇降させる油圧シリンダ40と、油圧シリンダ40の伸縮を制御するコントローラ60と、により構成される。
The
プラウ20は、圃場を耕起するために用いられる作業機であり、三点ヒッチ機構30を介してトラクタ10により牽引されることで圃場の表土を破砕し土壌を柔らかくするものである。なお、作業機としては、プラウ20に限定されず、トラクタ10により牽引されることで圃場を耕起することが可能な作業機であればどのような形式のものであってもよい。
The
三点ヒッチ機構30は、一端32aがトラクタ10の車体の後方下部に揺動自在に連結される一対のロアリンク32と、一端31aがロアリンク32よりも上方においてトラクタ10の車体に揺動自在に連結されるトップリンク31と、一端33aがトラクタ10の車体の後方に揺動自在に連結され、油圧シリンダ40の伸縮に応じて揺動する一対のリフトアーム33と、リフトアーム33の他端33bとロアリンク32の中間部とを連結し、リフトアーム33の揺動をロアリンク32に伝達するリフトロッド34と、を有する。トップリンク31の他端31bと一対のロアリンク32の他端32bとには、プラウ20が着脱自在に連結される。
The three-
油圧シリンダ40は、円筒状の本体部40aと、本体部40aから突出するロッド40bと、を有する単動型のラム式シリンダである。本体部40aの基端部はトラクタ10の車体に連結され、ロッド40bの先端部はリフトアーム33の中間部に連結される。このため、油圧シリンダ40が伸長すると、ロッド40bが連結されたリフトアーム33は、一端33aを中心として回動し、他端33b側が上方へと移動する。これに伴ってリフトロッド34も上方へと移動するため、リフトロッド34が連結されたロアリンク32は、一端32aを中心として回動し、他端32b側が上方へと移動する。この結果、ロアリンク32の他端32bに連結されたプラウ20も上方へと移動する。このように、油圧シリンダ40が伸長するとプラウ20はトラクタ10の車体に対して上昇し、油圧シリンダ40が収縮するとプラウ20はトラクタ10の車体に対して下降する。
The
油圧シリンダ40は、各リフトアーム33に対して1つずつ設けられる。なお、油圧シリンダ40は、ラム式シリンダに限定されず、単動型または複動型のピストン式シリンダであってもよい。また、油圧シリンダ40は、一対のリフトアーム33の何れか一方にのみ設けられていてもよい。
One
ポンプ41は、タンク42に貯留された作動油を吸込んで吐出するギヤポンプであり、エンジン50が運転状態にあるときには常に回転している。ポンプ41は、制御弁45を介して油圧シリンダ40と接続される。なお、ポンプ41は、ギヤポンプに限定されず、ピストンポンプやベーンポンプ等、どのような形式のポンプであってもよく、また、ポンプ41の駆動源としては、エンジン50に代えて、電動モータや液圧モータが用いられてもよい。
The
制御弁45は、開弁することでポンプ41から吐出された作動油を油圧シリンダ40に供給する伸長側電磁弁45aと、開弁することで油圧シリンダ40内の作動油をタンク42に排出する収縮側電磁弁45bと、を有する。伸長側電磁弁45a及び収縮側電磁弁45bは、ソレノイドへの通電によって生じる電磁力とスプリングのばね力とが釣り合う位置に弁体が移動して、弁体の位置に応じた開口面積で開弁する比例ソレノイドバルブである。
The
伸長側電磁弁45a及び収縮側電磁弁45bの開閉は、コントローラ60によって制御され、伸長側電磁弁45aが開弁し収縮側電磁弁45bが閉弁することで油圧シリンダ40は伸長し、伸長側電磁弁45aが閉弁し収縮側電磁弁45bが開弁することで油圧シリンダ40は収縮する。
Opening and closing of the extension
コントローラ60は、油圧シリンダ40の伸縮制御を実行するCPU(中央演算処理装置)と、CPUの処理動作に必要な制御プログラムや設定値等が記憶されたROM(リードオンリメモリ)と、各種センサが検出した情報を一時的に記憶するRAM(ランダムアクセスメモリ)と、を有する。
The
コントローラ60には、トラクタ10の車体に対するプラウ20の昇降位置を検出する昇降位置検出器としてのストロークセンサ80の検出値と、トラクタ10がプラウ20を牽引する牽引力を検出する牽引力検出器としての荷重センサ82の検出値と、が入力される。また、コントローラ60には、オペレータが操作する操作パネル70からの信号が入力される。コントローラ60は、各種センサから入力される検出値や操作パネル70から入力されるパラメータ等に基づいて、後述のポジション制御、ドラフト制御、及び、障害物回避制御を実行する。
The
ストロークセンサ80は、油圧シリンダ40の本体部40aに組み付けられ、本体部40aに対して進退するロッド40bの絶対的なストローク量を検出する。ストロークセンサ80は、ホールIC等の磁気検出部を有し、ストロークセンサ80からは、ロッド40bの変位に応じて変化する磁界の変化に応じた電気信号が出力される。なお、ストロークセンサ80としては、上記構成に限定されず、ロッド40bの絶対的なストローク量を検出することができればどのような形式のものであってもよい。
The
ここで、上述のように、油圧シリンダ40のロッド40bが連結されるリフトアーム33は、リフトロッド34を介してロアリンク32に連結されている。このため、ロッド40bのストローク量は、トラクタ10に対するプラウ20の鉛直方向における変位に相当することとなる。
Here, as described above, the
なお、トラクタ10に対するプラウ20の昇降位置を検出する昇降位置検出器としては、油圧シリンダ40の伸縮量を検出するストロークセンサ80に限定されず、トラクタ10に対するプラウ20の鉛直方向における変位に相当する変位を検出することができるものであればどのようなセンサであってもよい。例えば、昇降位置検出器として、トラクタ10に対してプラウ20が昇降する際に変化するリフトアーム33やロアリンク32の回転角を検出する回転角センサを設けておくことにより、回転角センサの検出値に基づいて、トラクタ10に対するプラウ20の鉛直方向における変位量を把握することができる。また、ストロークセンサ80と回転角センサとの両方を設けることで、プラウ20の変位量を精度よく検出することが可能となる。
The lift position detector that detects the lift position of the
荷重センサ82は、円柱状に形成されたロードセルであり、ロアリンク32の一端32aに設けられ、トラクタ10の車体とロアリンク32とを連結する連結ピンとして用いられる。荷重センサ82は、両端部がトラクタ10の車体によって支持され、中央部がロアリンク32によって支持される。中央部と両端部との間には、荷重センサ82に作用する荷重によって歪を生じる起歪部が設けられ、起歪部には歪ゲージが取り付けられる。起歪部における歪量に応じて歪ゲージの抵抗が変化することで、荷重センサ82からは荷重に比例した電気信号が出力される。なお、荷重センサ82としては、歪ゲージが用いられるものに限定されず、ピエゾ素子を用いた圧電式や磁歪材料を用いた磁歪式であってもよい。なお、荷重センサ82の取り付け位置は、ロアリンク32の一端32aに限定されず、ロアリンク32の一端32aと同様に、トラクタ10がプラウ20を牽引する力が作用するトップリンク31の一端31aであってもよい。
The
操作パネル70には、図2に示すように、トラクタ10に対するプラウ20の高さを設定可能な操作レバー72と、コントローラ60に入力されるパラメータを設定するための複数のダイヤル73〜75と、が設けられる。操作レバー72及び各ダイヤル73〜75により設定されるパラメータについては後述する。
As shown in FIG. 2, the
次に、図3を参照して、コントローラ60の具体的構成について説明する。
Next, a specific configuration of the
コントローラ60は、トラクタ10の車体に対するプラウ20の目標昇降位置としての目標プラウ位置とストロークセンサ80によって検出された実際のプラウ位置との偏差を算出するプラウ位置偏差算出部61と、プラウ位置偏差算出部61で算出された偏差に基づいてプラウ20を上昇させるか下降させるかを判定する伸縮判定部62と、トラクタ10がプラウ20を牽引する目標牽引力と荷重センサ82により検出された実際の牽引力との差である牽引力偏差に基づいて目標プラウ位置を補正する目標昇降位置補正部としての目標プラウ位置補正部63と、を有する。以下では、プラウ20の深さが浅くなる方向、すなわちプラウ20が上昇する方向をプラス側とし、プラウ20の深さが深くなる方向、すなわちプラウ20が下降する方向をマイナス側として説明する。
The
プラウ位置偏差算出部61には、目標プラウ位置が入力されるとともに、耕起作業中に変化するプラウ20の位置を随時検出するストロークセンサ80の検出値が実際のプラウ位置として入力される。プラウ位置偏差算出部61では、入力された目標プラウ位置と実際のプラウ位置との偏差を算出し、算出された偏差は伸縮判定部62に入力される。
A target plow position is input to the plow position
伸縮判定部62は、プラウ位置偏差算出部61で算出された偏差に基づいて、目標プラウ位置と実際のプラウ位置とのどちらがどの程度大きいかを判定する。そして、判定結果に応じて、伸長側電磁弁45aまたは収縮側電磁弁45bに駆動電流を供給する。
The expansion /
具体的には、目標プラウ位置よりも実際のプラウ位置が低い場合、すなわち、プラウ20の深さが目標よりも深い場合には、プラウ20を上昇させなければならないため、伸縮判定部62は、伸長側電磁弁45aに電流を供給し、油圧シリンダ40を伸長させる。一方、目標プラウ位置よりも実際のプラウ位置が高い場合、すなわち、プラウ20の深さが目標よりも浅い場合には、プラウ20を下降させなければならないため、伸縮判定部62は、収縮側電磁弁45bに電流を供給し、油圧シリンダ40を収縮させる。なお、実際のプラウ位置が目標プラウ位置へ早く収束するように、各電磁弁45a,45bに供給される電流値は、実際のプラウ位置と目標プラウ位置との差分に基づくPI制御によって設定されることが好ましい。
Specifically, when the actual plow position is lower than the target plow position, that is, when the depth of the
目標プラウ位置補正部63は、オペレータにより設定された目標牽引力と荷重センサ82により検出された実際の牽引力との差である牽引力偏差を算出する牽引力偏差算出部65と、牽引力偏差算出部65で算出された牽引力偏差に基づいて目標プラウ位置を補正する第1補正量としてのドラフト補正量を演算する第1補正演算部としてのドラフト補正演算部66と、牽引力偏差算出部65で算出された牽引力偏差に基づいて目標プラウ位置を補正する第2補正量としての回避補正量を演算する第2補正演算部としての回避補正演算部67と、回避補正演算部67において回避補正量の演算を実行すべき状況であるか否かを判定する回避補正適用判定部68と、を有する。
The target plow
牽引力偏差算出部65には、荷重センサ82の検出値、すなわち、トラクタ10がプラウ20を牽引する実際の牽引力が入力されるとともに、後述のドラフト制御時に操作パネル70の操作レバー72を介してオペレータにより設定される目標牽引力が入力される。牽引力偏差算出部65では、目標牽引力から実際の牽引力を差し引くことにより牽引力偏差が算出され、算出された牽引力偏差の絶対値は、ドラフト補正演算部66と回避補正適用判定部68とに入力される。牽引力偏差は、目標牽引力の方が実際の牽引力よりも大きい場合には、プラスの値となり、目標牽引力の方が実際の牽引力よりも小さい場合には、マイナスの値となる。
The detection value of the
ドラフト補正演算部66には、牽引力偏差算出部65で算出された牽引力偏差が入力されるとともに、操作パネル70のドラフト感度ダイヤル73を介してオペレータにより設定された第1感度としてのドラフト感度が入力される。ドラフト感度は、目標プラウ位置を補正する際に牽引力偏差をどの程度反映させるかを示す度合である。ドラフト補正演算部66では、牽引力偏差の大きさとドラフト感度の大きさとに基づいて、目標プラウ位置を補正するドラフト補正量が演算される。
The draft
具体的には、ドラフト補正演算部66では、入力されたドラフト感度が積分ゲインKiとして用いられ、所定の制御ステップごとに算出された牽引力偏差に対して掛け合わされる。そして、牽引力偏差と積分ゲインKiとの乗算値を加算し続けることにより得られた積算値がドラフト補正量として出力される。ドラフト補正量は、目標牽引力が実際の牽引力よりも大きい状態が続くとプラスの値となり、目標牽引力が実際の牽引力よりも小さい状態が続くとマイナスの値となる。なお、ドラフト感度は比例ゲインKpとして用いられてもよい。この場合、牽引力偏差と比例ゲインKpとの乗算値がドラフト補正量となる。
Specifically, in the draft
このようにドラフト補正演算部66で演算されたドラフト補正量は、目標プラウ位置に対して出力され、目標プラウ位置を減算補正する。このため、ドラフト補正量がプラスである場合、すなわち、目標牽引力の方が実際の牽引力よりも大きい場合、目標プラウ位置は、ドラフト補正量の大きさに応じて低くなるように、すなわち圃場に対するプラウ20の深さが深くなる方向に補正される。一方、ドラフト補正量がマイナスである場合、すなわち、実際の牽引力の方が目標牽引力よりも大きい場合、目標プラウ位置は、ドラフト補正量の大きさに応じて高くなるように、すなわち圃場に対するプラウ20の深さが浅くなる方向に補正される。
Thus, the draft correction amount calculated by the draft
また、ドラフト補正演算部66に入力されるドラフト感度の大きさは、オペレータがドラフト感度ダイヤル73を操作することにより変更可能である。ドラフト感度が大きくされると、目標プラウ位置の補正に対する牽引力偏差の反映度合が大きくなり、例えば、牽引力偏差が小さい場合であっても目標プラウ位置は大幅に補正され、実際の牽引力を目標牽引力に収束させることが優先される。一方で、ドラフト感度が小さくされると、目標プラウ位置の補正に対する牽引力偏差の反映度合が小さくなり、例えば、牽引力偏差が大きい場合であっても目標プラウ位置はあまり補正されず、実際のプラウ位置を目標プラウ位置に収束させることが優先される。
Further, the magnitude of the draft sensitivity input to the draft
回避補正演算部67には、牽引力偏差算出部65で算出された牽引力偏差が回避補正適用判定部68を介して入力されるとともに、操作パネル70の回避感度ダイヤル74を介してオペレータにより設定された第2感度としての回避感度が入力される。回避感度は、目標プラウ位置を補正する際に牽引力偏差をどの程度反映させるかを示す度合である。回避補正演算部67では、牽引力偏差の大きさと回避感度の大きさとに基づいて、目標プラウ位置を補正する回避補正量が演算される。
The traction force deviation calculated by the traction force
具体的には、回避補正演算部67では、入力された回避感度が積分ゲインKiとして用いられ、所定の制御ステップごとに算出された牽引力偏差に対して掛け合わされる。そして、牽引力偏差と積分ゲインKiとの乗算値を加算し続けることにより得られた積算値が回避補正量として出力される。なお、回避感度は比例ゲインKpとして用いられてもよい。この場合、牽引力偏差と比例ゲインKpとの乗算値が回避補正量となる。回避補正演算部67における演算は、回避補正適用判定部68において回避補正量の演算を実行すべき状況にあると判定された場合にのみ行われる。
Specifically, in the avoidance
回避補正適用判定部68では、入力された牽引力偏差の絶対値がマイナスであるか否か、すなわち、実際の牽引力が目標牽引力よりも大きいか否かが判定される。そして、回避補正適用判定部68は、実際の牽引力が目標牽引力よりも大きいと判定された場合のみ回避補正演算部67に牽引力偏差を出力し、それ以外の場合は、回避補正演算部67に牽引力偏差を出力しない。つまり、上述の回避補正演算部67では、プラウ20が障害物に突き当たる等によって、実際の牽引力が目標牽引力を上回った場合にのみ、回避補正量が演算される。このため、回避補正演算部67で演算される回避補正量は、常にマイナスの値となる。
The avoidance correction
このように回避補正演算部67で演算された回避補正量は、目標プラウ位置に対して出力され、目標プラウ位置を減算補正する。回避補正量は、常にマイナスの値であるため、目標プラウ位置は、回避補正量の大きさに応じて高くなるように、すなわち圃場に対するプラウ20の深さが浅くなり、プラウ20が障害物を回避する方向に補正される。
The avoidance correction amount calculated in this way by the avoidance
また、回避補正演算部67に入力される回避感度の大きさは、オペレータが回避感度ダイヤル74を操作することにより変更可能である。回避感度が大きくされると、目標プラウ位置の補正に対する牽引力偏差の反映度合が大きくなり、例えば、実際の牽引力が目標牽引力をわずかに上回った場合でも目標プラウ位置はプラウ20が障害物を回避する方向に大幅に補正されることになる。回避感度が小さくされると、目標プラウ位置の補正に対する牽引力偏差の反映度合が小さくなり、例えば、実際の牽引力が目標牽引力を大幅に上回った場合でも目標プラウ位置はプラウ20が障害物を回避する方向にあまり補正されないことになる。
Further, the magnitude of the avoidance sensitivity input to the avoidance
目標プラウ位置補正部63は、回避補正演算部67において演算された回避補正量を初期化するか否かを判定する第2補正量初期化判定部としての回避補正初期化判定部69をさらに有する。
The target plow
回避補正初期化判定部69には、荷重センサ82の検出値、すなわち、トラクタ10がプラウ20を牽引する実際の牽引力が入力されるとともに、操作パネル70の許容牽引力ダイヤル75を介してオペレータにより設定された許容牽引力が入力される。回避補正初期化判定部69は、入力された実際の牽引力と許容牽引力とを比較し、実際の牽引力が許容牽引力よりも小さい場合には、回避補正演算部67で演算された回避補正量を初期化する初期化信号を回避補正演算部67に出力する。
The detection value of the
回避補正演算部67に初期化信号が入力されると、回避補正演算部67では、牽引力偏差と積分ゲインKiとの乗算値が積算された積算値である回避補正量がリセットされゼロとなる。つまり、実際の牽引力が許容牽引力を上回らない限り、回避補正量はリセットされ続け、回避補正演算部67では実質的に回避補正量が演算されない状態となる。このように、回避補正初期化判定部69は、実際の牽引力がある程度上昇し、許容牽引力を上回った場合にのみ、目標プラウ位置が回避補正量によって補正されるように機能する。なお、回避補正演算部67に初期化信号が入力された場合、回避補正量をリセットすることに代えて、初期化信号が入力されている間は、積分ゲインKiである回避感度がゼロとなるようにしてもよい。
When the initialization signal is input to the avoidance
回避補正初期化判定部69に入力される許容牽引力の大きさは、オペレータが許容牽引力ダイヤル75を操作することにより変更可能である。許容牽引力が大きめに設定されると、目標プラウ位置はプラウ20が障害物を回避する方向に補正されにくくなる。このため、圃場に石等の障害物が多く、石等を避けて頻繁にプラウ20が上昇し、耕起深さが浅くなってしまうことを避けたい場合、許容牽引力は大きめに設定される。一方、許容牽引力が小さ目に設定されると、目標プラウ位置はプラウ20が障害物を回避する方向に補正され易くなる。このため、圃場に石等の障害物が少なく、たまに存在する石等の障害物により耕起作業が阻害されることを避けたい場合、許容牽引力は小さめに設定される。
The magnitude of the allowable traction force input to the avoidance correction
続いて、図3を参照して、コントローラ60で実行される制御について説明する。
Next, the control executed by the
まず、圃場に対するプラウ20の深さが目標の深さとなるように制御するポジション制御について説明する。
First, position control for controlling the depth of the
ポジション制御は、ドラフト感度ダイヤル73及び回避感度ダイヤル74がオフの位置に操作されているときに実行される。ドラフト感度ダイヤル73及び回避感度ダイヤル74がオフの位置にあり、ドラフト感度および回避感度がコントローラ60に入力されない状態では、目標プラウ位置補正部63においてドラフト補正量及び回避補正量が演算されない。このため、目標プラウ位置は、補正されることなくプラウ位置偏差算出部61に入力される。なお、図示しない制御モード切替スイッチを設け、制御モード切替スイッチを切り替えることによって、ポジション制御と後述のドラフト制御とを切り替えてもよい。
The position control is executed when the
したがって、ポジション制御では、トラクタ10がプラウ20を牽引する牽引力の大きさに関わらず、オペレータが操作パネル70の操作レバー72を操作することによって設定されたトラクタ10の車体に対するプラウ20の位置が維持される。
Therefore, in the position control, the position of the
具体的には、まず、オペレータによる操作レバー72の操作位置に応じて目標プラウ位置が設定される。操作レバー72の操作位置と目標プラウ位置との関係は、コントローラ60内に予め記憶されている。このように、ポジション制御において、目標プラウ位置は、オペレータによる操作レバー72の操作に基づいて決定される。また、目標プラウ位置の設定と同時に、ストロークセンサ80によって実際のプラウ位置が検出される。目標プラウ位置と実際のプラウ位置とは、コントローラ60内において、プラウ位置偏差算出部61に入力される。
Specifically, first, the target plow position is set according to the operation position of the
プラウ位置偏差算出部61では、入力された目標プラウ位置と実際のプラウ位置との偏差が算出され、算出された偏差は伸縮判定部62に入力される。伸縮判定部62は、プラウ位置偏差算出部61で算出された偏差に基づいて、目標プラウ位置と実際のプラウ位置とのどちらがどの程度大きいかを判定し、判定結果に応じて、伸長側電磁弁45aまたは収縮側電磁弁45bに駆動電流を供給する。
The plow position
目標プラウ位置よりも実際のプラウ位置が低い場合、すなわち、圃場に対するプラウ20の深さが目標よりも深い状態になった場合には、プラウ20を上昇させなければならないため、伸縮判定部62は、伸長側電磁弁45aに電流を供給し、油圧シリンダ40を伸長させる。油圧シリンダ40が伸長することでプラウ20は、三点ヒッチ機構30を介して上方に移動し目標プラウ位置へと近づいていく。
When the actual plow position is lower than the target plow position, that is, when the depth of the
一方、目標プラウ位置よりも実際のプラウ位置が高い場合、すなわち、圃場に対するプラウ20の深さが目標よりも浅い状態になった場合には、プラウ20を下降させなければならないため、伸縮判定部62は、収縮側電磁弁45bに電流を供給し、油圧シリンダ40を収縮させる。油圧シリンダ40が収縮することでプラウ20は、三点ヒッチ機構30を介して下方に移動し目標プラウ位置へと近づいていく。
On the other hand, when the actual plow position is higher than the target plow position, that is, when the depth of the
油圧シリンダ40の伸縮量を変化させることで推移するプラウ20の位置は、ストロークセンサ80によって常時検出され、実際のプラウ位置としてプラウ位置偏差算出部61に入力される。このようにポジション制御においてコントローラ60は、検出された実際のプラウ位置に基づいて、プラウ20の位置が所定の目標位置に収束するように油圧シリンダ40の伸縮量をフィードバック制御する。
The position of the
次に、トラクタ10がプラウ20を牽引する牽引力が耕起作業中において目標牽引力に収束するようにプラウ20の目標位置を変化させるドラフト制御について説明する。
Next, draft control for changing the target position of the
上述のポジション制御では、トラクタ10がプラウ20を牽引する牽引力の大きさに関わらず、トラクタ10に対するプラウ20の位置が一定となるように制御される。プラウ20は、構造上、牽引されることで圃場に対して徐々に深く入り込んでいくため、ポジション制御によりトラクタ10に対するプラウ20の位置を一定に保つことで、一定の深さで耕起することが可能となる。しかしながら、圃場は、深さが同じであっても硬さが同じであるとは限らず、トラクタ10に対するプラウ20の位置を強制的に一定に保とうとすると、圃場の硬さの変化に応じて耕起抵抗が変化し、プラウ20を牽引するトラクタ10の車速が大きく変動してしまうおそれがある。
In the above-described position control, the position of the
これに対してドラフト制御では、トラクタ10がプラウ20を牽引する牽引力が目標牽引力より大きくなったときにはプラウ20の目標の深さを浅くし、牽引力が目標牽引力より小さくなったときにはプラウ20の目標の深さを深くすることにより、牽引力を目標牽引力に収束させている。この結果、耕起深さが一定の範囲に保たれ、トラクタ10の車速が変動することなく安定した耕起作業を行うことが可能となる。
On the other hand, in the draft control, when the traction force that the
ドラフト制御は、ポジション制御により、プラウ20が耕起状態にあるときに、ドラフト感度ダイヤル73がオフ以外の位置に操作されることで実行される。ポジション制御からドラフト制御に切り替わったことで目標プラウ位置は、ドラフト制御に切り替わった際にストロークセンサ80によって検出された実際のプラウ位置に変更される。また、ポジション制御からドラフト制御に切り替わったことで操作レバー72により目標牽引力を設定することが可能となる。なお、図示しない制御モード切替スイッチを切り替えることによって、ポジション制御からドラフト制御に切り替えてもよい。また、操作レバー72とは別に目標牽引力を設定するためのレバー等が設けられてもよい。
The draft control is executed by operating the
このように、ドラフト感度ダイヤル73がオフ以外の位置にあり、ドラフト感度がコントローラ60に入力される状態では、目標プラウ位置補正部63においてドラフト補正量が演算される。このため、目標プラウ位置は、ドラフト補正量に応じて補正された後にプラウ位置偏差算出部61に入力される。つまり、ドラフト制御では、目標プラウ位置は、トラクタ10がプラウ20を牽引する牽引力の変化に応じて変化することになる。
In this way, when the
具体的には、トラクタ10がプラウ20を牽引する牽引力は荷重センサ82によって検出され、検出された値は、実際の牽引力としてコントローラ60の牽引力偏差算出部65に入力される。牽引力偏差算出部65では、操作レバー72で設定された目標牽引力から荷重センサ82で検出された実際の牽引力を差し引くことにより牽引力偏差が算出され、算出された牽引力偏差の絶対値は、ドラフト補正演算部66に入力される。そして、ドラフト補正演算部66において、牽引力偏差の大きさとドラフト感度ダイヤル73で設定されたドラフト感度の大きさとに基づいてドラフト補正量が演算され、演算されたドラフト補正量によって目標プラウ位置は補正される。
Specifically, the traction force with which the
目標牽引力の方が実際の牽引力よりも大きく、ドラフト補正量がプラスの値である場合、目標プラウ位置からドラフト補正量が差し引かれ、補正後の目標プラウ位置は、ドラフト補正量の大きさに応じて低くなる。つまり、実際の牽引力が目標牽引力となるまでにはまだ余裕があるので、目標プラウ位置は、圃場に対するプラウ20の深さが深くなる方向、すなわち、耕起抵抗が大きくなる方向に補正される。一方、実際の牽引力の方が目標牽引力よりも大きく、ドラフト補正量がマイナスの値である場合、目標プラウ位置にドラフト補正量が足し合わされ、補正後の目標プラウ位置は、ドラフト補正量の大きさに応じて高くなる。つまり、実際の牽引力が目標牽引力を超えているので、目標プラウ位置は、圃場に対するプラウ20の深さが浅くなる方向、すなわち、耕起抵抗が小さくなる方向に補正される。
If the target traction force is greater than the actual traction force and the draft correction amount is a positive value, the draft correction amount is subtracted from the target plow position, and the corrected target plow position depends on the draft correction amount. Become lower. That is, since there is still a margin before the actual traction force becomes the target traction force, the target plow position is corrected in the direction in which the depth of the
また、オペレータによってドラフト感度が大きくされると、目標プラウ位置の補正に対する牽引力偏差の反映度合が大きくなるため、実際の牽引力が目標牽引力に収束しやすくなり、圃場の硬さの変化に応じて耕起深さも変動するようになる。一方、オペレータによってドラフト感度が小さくされると、目標プラウ位置の補正に対する牽引力偏差の反映度合が小さくなるため、実際のプラウ位置が目標プラウ位置に収束しやすくなり、圃場の硬さの変化に反応しにくくなり、耕起深さはほぼ一定となる。このため、オペレータは、圃場が軟らかく耕起抵抗の変化が小さい圃場であれば、ドラフト感度を高めに設定し、圃場が硬く耕起抵抗の変化が大きい圃場であれば、ドラフト感度を低めに設定する。この結果、圃場の硬さに関わらず、一定の深さで耕起することが可能となる。 In addition, when the draft sensitivity is increased by the operator, the degree of reflection of the traction force deviation with respect to the correction of the target plow position increases, so that the actual traction force easily converges to the target traction force and is cultivated according to changes in the field hardness. The depth is also variable. On the other hand, when the draft sensitivity is reduced by the operator, the degree of reflection of the traction force deviation with respect to the correction of the target plow position is reduced, so that the actual plow position easily converges to the target plow position and reacts to changes in field hardness. The plowing depth becomes almost constant. For this reason, the operator sets the draft sensitivity to be higher if the field is soft and the change in tillage resistance is small, and sets the draft sensitivity to be lower if the field is hard and the change in tillage resistance is large. To do. As a result, it becomes possible to plow at a certain depth regardless of the hardness of the field.
ドラフト制御において補正された目標プラウ位置は、プラウ位置偏差算出部61に入力され、プラウ位置偏差算出部61において実際のプラウ位置と補正された目標プラウ位置との偏差が算出される。以降の制御はポジション制御と同様であるため説明を省略する。
The target plow position corrected in the draft control is input to the plow
このようにドラフト制御では、実際の牽引力が目標牽引力に収束するように、油圧シリンダ40の伸縮量をフィードバック制御する。
Thus, in the draft control, the expansion / contraction amount of the
次に、プラウ20が障害物に衝突することを回避する障害物回避制御について説明する。
Next, the obstacle avoidance control for avoiding the
上述のドラフト制御では、トラクタ10がプラウ20を牽引する牽引力の変化に応じてプラウ20の目標の深さを変化させている。しかし、圃場には、プラウ20によって粉砕されない石等の障害物があることがある。このような障害物にプラウ20が近づいた場合、早急にプラウ20を上昇させないと、プラウ20が障害物に突き当たってプラウ20が破損したり、トラクタ10が急停車したりしてしまうおそれがある。特に、圃場が硬くドラフト感度を低めに設定しているような場合には、プラウ20の目標の深さの変化が鈍いため、プラウ20が障害物に突き当たりやすくなる。
In the draft control described above, the target depth of the
そこで障害物回避制御では、プラウ20が障害物に接近することで実際の牽引力が上昇した場合、プラウ20の目標の深さを浅くする方向に補正することによって、プラウ20が障害物に衝突することを回避し、結果としてトラクタ10が急停車することを防止している。
Therefore, in the obstacle avoidance control, when the actual traction force increases as the
障害物回避制御は、上述のドラフト制御が実行されている状態で、回避感度ダイヤル74がオフ以外の位置に操作されているときに実行される。回避感度ダイヤル74がオフ以外の位置にあり、回避感度がコントローラ60に入力される状態では、目標プラウ位置補正部63では、ドラフト補正量に加えて、回避補正量が演算される。このため、目標プラウ位置は、ドラフト補正量及び回避補正量に応じて補正された後にプラウ位置偏差算出部61に入力される。
The obstacle avoidance control is executed when the
つまり、障害物回避制御では、トラクタ10がプラウ20を牽引する牽引力が目標牽引力より大きくなると目標プラウ位置が上方、すなわち、圃場に対するプラウ20の深さが浅くなる方向に変更されるため、プラウ20は障害物を容易に回避することが可能となる。
That is, in the obstacle avoidance control, when the traction force with which the
具体的には、まず、牽引力偏差算出部65で算出された牽引力偏差の絶対値がマイナスであるか否か、すなわち、実際の牽引力が目標牽引力よりも大きいか否かが回避補正適用判定部68で判定される。回避補正適用判定部68で実際の牽引力が目標牽引力よりも大きいと判定された場合には、回避補正演算部67において牽引力偏差の大きさと回避感度ダイヤル74で設定された回避感度の大きさとに基づいて回避補正量が演算され、演算された回避補正量により目標プラウ位置は補正される。
Specifically, first, it is determined whether or not the absolute value of the traction force deviation calculated by the traction force
回避補正演算部67で演算される回避補正量は、常にマイナスの値であるため、回避補正量は目標プラウ位置に対して足し合わされ、補正後の目標プラウ位置は、回避補正量の大きさに応じて高くなる。また、目標プラウ位置には、回避補正量に加えてドラフト補正量が足し合わされるため、目標プラウ位置は、より障害物を避ける方向へと補正される。
Since the avoidance correction amount calculated by the avoidance
このように、実際の牽引力が目標牽引力を超え、プラウ20が障害物に衝突するおそれがある状態において、目標プラウ位置は、圃場に対するプラウ20の深さが浅くなる方向、すなわち、障害物を避ける方向に補正されるため、プラウ20が障害物に衝突することを確実に回避することが可能となる。また、障害物回避制御は、ドラフト制御にも用いられている荷重センサ82を用いて行われているため、トラクタ10のスリップを検出するためのセンサ類を別途設ける必要がない。このため、作業機昇降制御装置100の製造コストの上昇を抑制することができる。
Thus, in a state where the actual traction force exceeds the target traction force and the
また、圃場の状態によっては、石等の障害物が多々あったとしても、プラウ20によって粉砕される程度のものであれば、あえてプラウ20を上昇させてこれらを回避する必要性はない。つまり、実際の牽引力が目標牽引力より高くなる度に回避補正量によって目標プラウ位置を圃場に対するプラウ20の深さが浅くなる方向に補正してしまうと十分な深さの耕起作業が安定して行われなくおそれがある。
Further, depending on the state of the field, even if there are many obstacles such as stones, there is no need to raise the
このため、障害物回避制御では、許容牽引力ダイヤル75で許容牽引力が設定されている場合、実際の牽引力が許容牽引力を上回るまでは、回避補正演算部67において、目標プラウ位置を補正する回避補正量の演算を実行しないようにしている。
Therefore, in the obstacle avoidance control, when the allowable traction force is set by the allowable
具体的には、実際の牽引力が許容牽引力ダイヤル75を介してオペレータにより設定された許容牽引力よりも小さい場合には、回避補正初期化判定部69が回避補正演算部67に対して初期化信号を出力する。回避補正演算部67に初期化信号が入力されると、回避補正演算部67では、回避補正量がリセットされゼロとなる。つまり、実際の牽引力が許容牽引力を上回らない限り、回避補正演算部67では実質的に回避補正量が演算されない状態となる。
Specifically, when the actual traction force is smaller than the allowable traction force set by the operator via the allowable
このように、実際の牽引力がある程度上昇し、許容牽引力を上回った場合にのみ、回避補正演算部67において回避補正量が演算されるようにすることで、プラウ20を無駄に急速上昇させることなく、障害物に衝突するおそれがあるときのみプラウ20を急速上昇させることが可能となる。なお、許容牽引力としては、プラウ20によって粉砕されないような障害物にプラウ20が突き当たったときの牽引力よりもやや小さい値がオペレータによって経験的に設定される。
Thus, only when the actual traction force rises to some extent and exceeds the allowable traction force, the avoidance correction amount is calculated by the avoidance
障害物回避制御において、補正された目標プラウ位置はプラウ位置偏差算出部61に入力され、プラウ位置偏差算出部61において実際のプラウ位置と補正された目標プラウ位置との偏差が算出される。以降の制御はポジション制御と同様であるため説明を省略する。
In the obstacle avoidance control, the corrected target plow position is input to the plow position
このように障害物回避制御では、目標プラウ位置をドラフト補正量に加えて回避補正量によって補正することによりプラウ20が障害物に衝突することを回避するように、油圧シリンダ40の伸縮量をフィードバック制御する。
Thus, in the obstacle avoidance control, the target plow position is corrected by the avoidance correction amount in addition to the draft correction amount, so that the expansion / contraction amount of the
なお、回避感度ダイヤル74をオフ以外の位置に設定し、ドラフト感度ダイヤル73をオフの位置に設定することで、ドラフト制御を停止し、障害物回避制御のみをポジション制御に追加させることも可能である。この場合、実際の牽引力が目標牽引力を超えた場合にのみ、目標プラウ位置は回避補正量によって補正されることになる。
It is also possible to stop the draft control and add only the obstacle avoidance control to the position control by setting the
以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。 According to the above embodiment, there exist the effects shown below.
作業機昇降制御装置100では、実際の牽引力が目標牽引力よりも大きく、プラウ20が障害物に衝突するおそれがある状態において、目標プラウ位置は、ドラフト補正量と回避補正量とによって、圃場に対するプラウ20の深さが浅くなる方向、すなわち、障害物を避ける方向に補正される。このため、プラウ20が障害物に衝突することが回避され、トラクタ10が急停車することが防止されることで安定した耕起作業を行うことが可能となる。
In the work implement lifting
また、回避補正量の演算には、ドラフト補正量の演算にも用いられている荷重センサ82の検出値が用いられているため、プラウ20が障害物に衝突することを回避する制御を実行するためにトラクタ10のスリップを検出するセンサ類を別途設ける必要がない。このため、作業機昇降制御装置100の製造コストの上昇を抑制することができる。
Further, since the detection value of the
次に、図4を参照し、本実施形態の変形例について説明する。 Next, a modification of the present embodiment will be described with reference to FIG.
上記実施形態では、回避補正初期化判定部69には、荷重センサ82の検出値が入力されるとともに、操作パネル70の許容牽引力ダイヤル75を介してオペレータにより設定された許容牽引力が入力される。これに代えて、図4に示すように、牽引力偏差算出部65で算出された牽引力偏差と、図示しない許容牽引力偏差ダイヤルを介してオペレータにより設定された許容牽引力偏差と、が回避補正初期化判定部69に入力される構成としてもよい。この場合、回避補正初期化判定部69は、入力された牽引力偏差と許容牽引力偏差とを比較し、牽引力偏差が許容牽引力偏差よりも小さい場合には、回避補正演算部67で演算された回避補正量を初期化する初期化信号を回避補正演算部67に出力する。
In the above embodiment, the detection value of the
以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。 Hereinafter, the configuration, operation, and effect of the embodiment of the present invention will be described together.
作業機昇降制御装置100は、伸縮することによりトラクタ10に対してプラウ20を昇降させる油圧シリンダ40と、トラクタ10に対するプラウ20の昇降位置を検出するストロークセンサ80と、トラクタ10がプラウ20を牽引する牽引力を検出する荷重センサ82と、予め設定された目標プラウ位置とストロークセンサ80の検出値との差である昇降位置偏差に基づいて油圧シリンダ40を伸縮制御するコントローラ60と、を備え、コントローラ60は、予め設定された目標牽引力と荷重センサ82の検出値との差である牽引力偏差に基づいて目標プラウ位置を補正する目標プラウ位置補正部63を有し、目標プラウ位置補正部63は、牽引力偏差を目標プラウ位置の補正に反映させる度合である予め設定されたドラフト感度と、牽引力偏差と、に基づいて目標プラウ位置を補正するドラフト補正量を演算するドラフト補正演算部66と、ドラフト補正量とは別に、荷重センサ82の検出値が目標牽引力よりも大きいときのみに、牽引力偏差を目標プラウ位置の補正に反映させる度合である予め設定された回避感度と、牽引力偏差と、に基づいて目標プラウ位置を補正する回避補正量を演算する回避補正演算部67と、を有する。
The work implement lifting
この構成では、実際の牽引力が目標牽引力よりも大きく、プラウ20が障害物に衝突するおそれがある状態において、目標プラウ位置は、ドラフト補正量と回避補正量とによって、圃場に対するプラウ20の深さが浅くなる方向、すなわち、障害物を避ける方向に補正される。このため、プラウ20が障害物に衝突することが回避され、トラクタ10が急停車することが防止されることで安定した耕起作業を行うことが可能となる。また、回避補正量の演算には、ドラフト補正量の演算にも用いられている荷重センサ82の検出値が用いられているため、プラウ20が障害物に衝突することを回避する制御を実行するためにトラクタ10のスリップを検出するセンサ類を別途設ける必要がない。このため、作業機昇降制御装置100の製造コストの上昇を抑制することができる。
In this configuration, when the actual traction force is larger than the target traction force and the
また、目標プラウ位置補正部63は、回避補正量を初期化するか否かを判定する回避補正初期化判定部69をさらに有し、回避補正初期化判定部69は、荷重センサ82の検出値が予め設定された許容牽引力よりも小さい場合、または、牽引力偏差が予め設定された許容牽引力偏差よりも小さい場合には、回避補正量を初期化する。
The target plow
この構成では、実際の牽引力が許容牽引力を上回った場合にのみ、回避補正演算部67において回避補正量が演算され、目標プラウ位置が補正される。このため、プラウ20が障害物に衝突するおそれがあるときのみプラウ20を急速上昇させることが可能となり、プラウ20を無駄に上昇させることがなくなる。この結果、安定した耕起作業を行うことができる。
In this configuration, only when the actual traction force exceeds the allowable traction force, the avoidance
また、ドラフト感度及び回避感度の大きさは、オペレータによってそれぞれ変更可能である。 The magnitudes of the draft sensitivity and the avoidance sensitivity can be changed by the operator.
この構成では、オペレータがドラフト感度及び回避感度の大きさをそれぞれ任意に変更することが可能である。このため、ドラフト感度及び回避感度の大きさを圃場の状況に応じて変更することにより、ポジション制御、ドラフト制御、及び、障害物回避制御の何れの制御をどの程度優先的に実行させるかを自由に設定することができる。この結果、耕起作業の安定性を向上させることができる。 In this configuration, the operator can arbitrarily change the draft sensitivity and the avoidance sensitivity. For this reason, by changing the draft sensitivity and avoidance sensitivity according to the field conditions, it is possible to freely control how much of position control, draft control, and obstacle avoidance control is executed. Can be set to As a result, the stability of tillage work can be improved.
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, the said embodiment showed only a part of application example of this invention, and the meaning which limits the technical scope of this invention to the specific structure of the said embodiment. Absent.
例えば、上記実施形態では、アクチュエータとして油圧シリンダが用いられているが、これに限定されず、アクチュエータは電動アクチュエータであってもよい。 For example, in the above embodiment, a hydraulic cylinder is used as the actuator, but the present invention is not limited to this, and the actuator may be an electric actuator.
100・・・作業機昇降制御装置、10・・・トラクタ(作業車両)、20・・・プラウ(作業機)、30・・・三点ヒッチ機構、40・・・油圧シリンダ(アクチュエータ)、50・・・エンジン、60・・・コントローラ(制御部)、70・・・操作パネル、80・・・ストロークセンサ(昇降位置検出器)、82・・・荷重センサ(牽引力検出器)
DESCRIPTION OF
Claims (3)
伸縮することにより前記作業車両に対して前記作業機を昇降させるアクチュエータと、
前記作業車両に対する前記作業機の昇降位置を検出する昇降位置検出器と、
前記作業車両が前記作業機を牽引する牽引力を検出する牽引力検出器と、
予め設定された目標昇降位置と前記昇降位置検出器の検出値との差である昇降位置偏差に基づいて前記アクチュエータを伸縮制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、予め設定された目標牽引力と前記牽引力検出器の検出値との差である牽引力偏差に基づいて前記目標昇降位置を補正する目標昇降位置補正部を有し、
前記目標昇降位置補正部は、
前記牽引力偏差を前記目標昇降位置の補正に反映させる度合である予め設定された第1感度と、前記牽引力偏差と、に基づいて前記目標昇降位置を補正する第1補正量を演算する第1補正演算部と、
前記第1補正量とは別に、前記牽引力検出器の検出値が前記目標牽引力よりも大きいときのみに、前記牽引力偏差を前記目標昇降位置の補正に反映させる度合である予め設定された第2感度と、前記牽引力偏差と、に基づいて前記目標昇降位置を補正する第2補正量を演算する第2補正演算部と、を有することを特徴とする作業機昇降制御装置。 A working machine lifting control device that controls lifting of a working machine that is connected to a work vehicle so as to be movable up and down,
An actuator for elevating and lowering the work implement with respect to the work vehicle by extending and contracting;
A lift position detector for detecting a lift position of the work implement with respect to the work vehicle;
A traction force detector for detecting a traction force with which the work vehicle pulls the work implement;
A control unit that controls expansion and contraction of the actuator based on a lift position deviation that is a difference between a preset target lift position and a detection value of the lift position detector;
The control unit includes a target lifting position correction unit that corrects the target lifting position based on a traction force deviation that is a difference between a preset target traction force and a detection value of the traction force detector,
The target lifting position correction unit is
A first correction for calculating a first correction amount for correcting the target lift position based on the first sensitivity set in advance, which is the degree to which the tractive force deviation is reflected in the correction of the target lift position, and the tractive force deviation. An arithmetic unit;
Apart from the first correction amount, a preset second sensitivity that is a degree to reflect the traction force deviation in the correction of the target lift position only when the detection value of the traction force detector is larger than the target traction force. And a second correction calculator that calculates a second correction amount for correcting the target lift position based on the traction force deviation.
前記第2補正量初期化判定部は、前記牽引力検出器の前記検出値が予め設定された許容牽引力よりも小さい場合、または、前記牽引力偏差が予め設定された許容牽引力偏差よりも小さい場合には、前記第2補正量を初期化することを特徴とする請求項1に記載の作業機昇降制御装置。 The target lift position correction unit further includes a second correction amount initialization determination unit that determines whether or not to initialize the second correction amount,
When the detected value of the traction force detector is smaller than a preset allowable traction force, or when the traction force deviation is smaller than a preset allowable traction force deviation, the second correction amount initialization determination unit The work implement lifting control device according to claim 1, wherein the second correction amount is initialized.
Priority Applications (3)
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