JP2527014B2 - トラクタ―の油圧制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、トラクターの油圧制御装置に関する。

［従来技術］ トラクターには、通常、ポジションコントロールモー
ドの他に、デプスコントロールモード（耕深制御モー
ド）が備わっている。

そして、夫々の制御モードには対地作業機の目標位置
を設定する設定手段と現在の位置を検出する検出手段が
設けられ、更に、制御モード毎に制御感度を設定する感
度設定器が設けられている。

例えば、ポジションコントロールの場合には、１種類
の制御感度が設定されており、デプスコントロールやド
ラフトコントロールの場合には、圃場の土質条件に応じ
て複数の感度が設定できるように構成されている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上記した従来装置の場合、各制御モード間
の切り換えは、オペレータがスイッチ等を操作して行な
い、その後、感度を決めなければならない。

この場合、感度が敏感な側にセットされているときに
は、作業機を吊り上げたときに作業機が停止した途端に
衝撃がオペレータに伝わるという問題点があった。

例えば、ドラフトモードが設定されているときであっ
て、しかも、感度が敏感な側に設定されているとき、プ
ラウを吊り上げるとプラウが上昇位置で停止した途端に
大きな衝撃がオペレータに伝えられ、オペレータに不快
な感じを与えていた。（一般に、ドラフト制御の場合、
充分な反応速度を確保するために油圧昇降機構を構成す
る油圧シリンダーに対して作動油の初期流量を多くして
いるがこの初期流量が多すぎると、必然的に停止時の衝
撃が大きくなる。） また、従来装置にあっては、実開昭56−141023号公報
や特開昭60−262501号公報で示すように機械式のもの
で、昇降リンクが吊り上げ上限位置近傍まで上昇すると
その上限位置手前で対地作業機の上昇速度を遅くするも
のはあったが、対地作業機の最大吊り上げ高さを高低に
設定する可変式の上限位置設定器が備えられていて、そ
の調節設定後の上限位置手前で対地作業機の上昇速度を
遅くする手段を設けたものは見当らず、従来のものでは
上限位置を下げると上昇上限位置手前で対地作業機の上
昇速度を遅くする作用が行われず衝撃が生じるという不
具合があった。

［課題を解決するための手段］ この発明は、上記した問題点に鑑みて提案するもので
あって、対地作業機を吊り上げたときに、停止の際のシ
ョックが少ない装置を提供せんとするものである。

このため、次のような技術的手段を講じた。即ち、ト
ラクター１に連結された対地作業機13の下限の吊り上げ
高さを設定する高さ設定器24と、吊り上げられた対地作
業機13の高さを検出する高さ検出器21と、対地作業機13
の耕深量を設定する耕深設定器27と対地作業機13の耕深
量を検出する検出器20と、対地作業器13の最大上昇位置
を設定する可変式の上限位置設定器30とを備えたトラク
ターであって、上記高さ設定器24にて設定された設定値
と高さ検出器21にて検出された検出値とが略一致するよ
うに油圧昇降機構が作動するポジションコントロールモ
ード、および耕深設定器27にて設定された耕深設置値と
耕深検出器20にて検出された耕深検出値とが略一致する
ように油圧昇降機構が作動するデプスコントロールモー
ドとを設け、対地作業機13が昇降スイッチ31のON操作に
より、高さ設定器24で設定する下限位置から上限位置設
定器30で設定された上限位置まで吊り上げられると、そ
の上限位置手前で応答速度が遅くなる制御手段38が設け
られていることを特徴とするトラクターの油圧制御装置
の構成とする。

［実施例］ 以下、図面に基づいてこの発明の実施例を説明する。

まず構成から説明すると、１はトラクターであって、
機体の前後部に夫々前輪２と後輪３を有し、エンジン４
の回転動力をミッションケース５内の変速機構（図示省
略）を介して後輪３、あるいは前後輪2,3に伝えるよう
に構成している。機体後部の油圧シリンダーケース６内
には、作業機昇降用の単動式油圧シリンダー７が内装さ
れ、この油圧シリンダーケース６の左右両側部には、リ
フトアーム８が回動自在に枢着されている。

９はロワーリンク、10はトップリンクである。リフト
アーム８とロワーリンク９との間にはリフトロッド11が
介在連結され、トップリンク10及びロワーリンク９から
なる３点リンク装置12の後端部にはサイドドライブ式の
ロータリ耕耘装置13が昇降自在に連結されている。

ロータリ耕耘装置13は、耕耘軸14に埴設された複数個
の耕耘爪15と、耕耘部の上方を覆う主カバー16と、主カ
バー16の後端部に枢着されたリヤカバー17等を有し、前
記主カバー16の上面後端部にはリヤカバー17の揺動角度
を検出するポテンションメータの如き耕深検出器20が取
り付けられている。

21は左側リフトアーム８の回動基部に取り付けられ、
リフトアーム８の回動角度を検出する検出器である。操
縦席28の横側方の操作パネル29上には、作業機昇降用の
油圧操作レバー（ポジション操作レバー）23が設けら
れ、このレバー23の回動基部にはロータリ耕耘装置13の
昇降高さを設定する高さ設定器24が設けられている。

後述するが、この高さ設定器24は、ロータリ耕耘位置
13の下降限界を設定する設定器として機能を有し、この
高さ設定器24で定まる高さ以下にロータリ耕耘装置13が
下降することはない。だから、この高さで設定器24から
外方に突設する油圧操作レバー23を高位置にどんどん主
動で設定変更していくと、耕耘位置13を手動レバー操作
で上昇でき、低位置に高さ設定器24を操作すると耕耘位
置13の手動下降が行なえる。

27は前記操作パネル29上に設けられた耕深設定器、30
は対地作業機13の最大吊り上げ高さを設定する上限設定
器、31は作業機昇降用のスイッチ、32はトップリンク10
の圧縮力を検出するドラフト力検出器である。

第２図に示すように、ロータリ耕耘位置13に代えてプ
ラウ13aをトラクター１に連結したとき、プラウ13a牽引
中にはトップリンク10に圧縮力が加わるが、この圧縮力
の大小をこの検出器32で検出する。

制御モードがポジションコントロール状態に切り換え
られているときであって、前記昇降スイッチ31を一度押
すとロータリ耕耘装置13は、油圧操作レバー（ポジショ
ン操作レバー）23の回動基部に設けた高さ設定器24で設
定された下限位置まで下降し、昇降スイッチ31を再び押
すと、上限位置設定器30で設定された位置までロータリ
耕耘装置13が上昇する。なお、この昇降スイッチ31に代
えて前述のように、油圧操作レバー23でもってロータリ
耕耘装置13を上げ下げしても良く、この場合には、油圧
操作レバー23の操作範囲と操作速度に応じてロータリ耕
耘位置13は昇降動作するものであり、油圧操作レバー23
を非常にゆっくり操作すると、昇降動作も非常にゆっく
りとなり、昇降停止時のショックの無い操作も可能であ
る。

第５図はこの制御装置のブロック図であり、同図に基
づいて回路構成を説明すると、リフトアーム８の回動角
度を検出する高さ検出器21、リフトアーム８の高さを設
定する高さ設定器24、耕深を設定する耕深設定器27、リ
フトアーム８に吊り上げられる対地作業機13の最大吊り
上げ高さを設定する上限位置設定器30、ドラフト力を検
出するドラフト力検出器32、耕深を検出する耕深検出器
20は、夫々A/D変換器35を経てCPUからなる制御装置38に
接続され、また、制御モードを切り換えるための制御モ
ード切換スイッチ45および昇降スイッチ31が制御装置38
に接続されている。

この制御装置38には、更に昇降用油圧シリンダー７を
駆動させる上昇用比例ソレノイドバルブ40、下降用比例
ソレノイドバルブ41が夫々駆動回路42、43を介して接続
されている。

なお、この実施例における耕深設定器27はドラフトコ
ントロールとデプスコントロールの２つの制御モードの
設定器を兼ねるものであり、トラクター１の後部にロー
タリ耕耘装置13を連結して制御モードをデプスコントロ
ールにしたときはデプス制御の設定器になり、プラウ13
aを装着してドラフトコントロールモードにしたときは
ドラフト制御の設定器となる。

次に第６図乃至第８図のグラフについて説明する。第
６図はポジションコントロールの場合、第７図はデプス
コントロールの場合、第８図はドラフトコントロールの
場合の流量特性図である。いずれのグラフも横軸に現在
の位置と目標位置との差、即ち、変位両を採り、縦軸に
は流量を採っている。

グラフから明らかなように、ポジションコントロール
の場合には、１種類の流量特性が設定され、デプスコン
トロールの場合には３種類の流量特性、ドラフトコント
ロールの場合には２種類の流量特性が設定されている。

ポジションコントロールの場合の特性とデプスコント
ロールの場合の特性とを比較する。第６図、第７図から
明らかなようにデプスコントロールの場合には、ポジシ
ョンコントロールの流量特性よりも急な勾配の特性のも
のと、それよりも緩やかな勾配の特性のものとが設けら
れ、急な勾配の場合には、ロータリ耕耘装置13が上昇し
て目標とする上限位置に近づいて停止したときのショッ
クが大きい。逆に緩やかな勾配の場合には、ロータリ耕
耘装置13の上昇に手間取ることがある。

次にドラフトコントロールの場合の流量特性とポジシ
ョンコントロールの流量特性とを比較する。

第６図と第８図から明らかなように、ポジションコン
トロールに比べてドラフトコントロールの場合の方が流
量特性カーブが急であり、しかも初期流量が大である。
このため、ドラフトコントロールを効かせた状態で作業
機を上昇させるとその分だけ停止させたときのショック
が大きくなる。

この油圧制御装置では、作業機13を吊り上げ側に操作
すると、自動的に制御モードがポジションコントロール
モードに切り替わるように制御装置30が働く。

なお、切り替わりのタイミングは、油圧操作レバー23
が最大吊り上げ側に操作されたとき、あるいは昇降スイ
ッチ31が上昇側へ操作されたとき、あるいはリフトアー
ム8,8が実際にある吊り上げ高さ（上限位置設定器30で
設定された位置）に到達したときに切り替わるように連
動構成すれば良く、特にその形態を特定するものではな
い。

また、第９図はデプスコントロールの場合の感度曲線
を示したものであり、縦軸にリフトアームの回動角度、
横軸に時間を採っている。

第10図はドラフトコントロールの場合を示したもので
あり、点線で表した部分はドラフト制御からポジション
制御に変わる様子を示している。

作業機が上限位置設定器30で設定した位置に近づいた
とき、ドラフトコントロールのまであると、急激に流量
が減少して作業機が停止したときの衝撃が大きくなる
が、ポジションコントロールに切り替えられると、油圧
シリンダー７に送りこまれる作動油の量が徐々に絞られ
て制動が効き、上昇速度が遅くなるため、実線のように
最大上昇位置で屈曲点ができることがなく、点線のよう
に滑らかに移行し、このため、作業機が上限位置まで吊
り上げられて停止したときに、衝撃がオペレータに加わ
ることがなく、作業機をゆっくりと上限位置で停止させ
ることができる。

［発明の効果］ この発明は、トラクター１に連結された対地作業機13
の下限の吊り上げ高さを設定する高さ設定器24と、吊り
上げられた対地作業機13の高さを検出する高さ検出器21
と、対地作業機13の耕深量を設定する耕深設定器27と、
対地作業機13の耕深量を検出する検出器20と、対地作業
機13の最大上昇位置を上方から下方へと設定調整する可
変式の上限位置設定器30とを備えたトラクターであっ
て、上記高さ設定器24にて設定された設定値と高さ検出
器21にて検出された検出値とが略一致するように油圧昇
降機構が作動するポジションコントロールモード、およ
び耕深設定器27にて設定された耕深設定値と耕深検出器
20にて検出された耕深検出値とが略一致するように油圧
昇降機構が作動するデプスコントロールモードとを設
け、対地作業機13が昇降スイッチ31のON操作により、高
さ設定器24で設定する下限位置から上限位置設定器30で
調整設定された上限位置まで吊り上げられると、その調
整設定後の上限位置手前で応答速度が遅くなる制御手段
38が設けられているものであるから、上限位置設定器30
で設定するどのような高さに対しても、対地作業機13が
吊り上げられて至ると応答速度が遅くされることになる
から、上限位置を作業目的に応じて簡単に上下調節可能
であると共に、対地作業機13が何れの上限位置で停止す
るときでもショックが少なくなり、このため、オペレー
タに不快な感じを与えることがなくなって快適な耕起作
業を行なうことができる。さらに、昇降スイッチ31のみ
で昇降操作するときは、高さ設定器24による対地作業機
13の下限吊り上げ位置が変わらないから、対地作業機13
の昇降を何度繰り返しても同じ下限位置を保てるから作
業継続が容易にできる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示し、第１はトラクターとロー
タリ耕耘装置の側面図、第２図はトラクターとプラウの
側面図、第３図は操縦席横のパネル部分の斜視図、第４
図はその側面図、第５図はブロック図、第６図乃至第８
図は流量特性を表すグラフ、第９図はデプスコントロー
ルの場合の感度を示すグラフ、第10図はドラフトコント
ロールの場合の感度を示すグラフである。 符号の説明 １……トラクター 13……対地作業機 20……耕深検出器 21……高さ設定器 27……耕深設定器 30……上限位置設定器 31……昇降スイッチ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トラクター１に連結された対地作業機13の
   下限の吊り上げ高さを設定する高さ設定器24と、吊り上
   げられた対地作業機13の高さを検出する高さ検出器21
   と、対地作業機13の耕深量を設定する耕深設定器27と対
   地作業機13の耕深量を検出する検出器20と、対地作業器
   13の最大上昇位置を設定する可変式の上限位置設定器30
   とを備えたトラクターであって、上記高さ設定器24にて
   設定された設定値と高さ検出器21にて検出された検出値
   とが略一致するように油圧昇降機構が作動するポジショ
   ンコントロールモード、および耕深設定器27にて設定さ
   れた耕深設定値と耕深検出器20にて検出された耕深検出
   値とが略一致するように油圧昇降機構が作動するデプス
   コントロールモードとを設け、対地作業機13が昇降スイ
   ッチ31のON操作により、高さ設定器24で設定する下限位
   置から上限位置設定器30で設定された上限位置まで吊り
   上げられると、その上限位置手前で応答速度が遅くなる
   制御手段38が設けられていることを特徴とするトラクタ
   ーの油圧制御装置。