JP2569762B2 - トラクタタに於ける水平制御装置 - Google Patents

トラクタタに於ける水平制御装置

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JP2569762B2
JP2569762B2 JP63251607A JP25160788A JP2569762B2 JP 2569762 B2 JP2569762 B2 JP 2569762B2 JP 63251607 A JP63251607 A JP 63251607A JP 25160788 A JP25160788 A JP 25160788A JP 2569762 B2 JP2569762 B2 JP 2569762B2
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tilt sensor
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制心 玉井
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Iseki and Co Ltd
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  • Lifting Devices For Agricultural Implements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野] この発明は、トラクタに於ける水平制御装置に関する
ものであり、特に、作業精度並びに安定性を向上したト
ラクタに於ける水平制御装置に関するものである。 [従来の技術] トラクタに設けた左右傾斜設定器によって設定された
設定値と、ロータリに設けた傾斜センサの検出値とを比
較して前記設定値に該ロータリの左右姿勢を一致すべく
制御する水平制御装置は実願昭57−175762号マイクロフ
ィルムに開示されている。 而して、該マイクロフィルムに開示されている水平制
御装置は、ロータリに取り付けられている傾斜センサに
よって順次検出される各別の検出値が夫々予め決められ
た何れの範囲内にあるかによって油圧作動部の応答速度
を変化させてロータリの水平制御の安定化を図ろうとし
ている。
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の水平制御装置は傾斜センサがロータリに取
り付けられているため、該傾斜センサがロータリの傾斜
を感知したときに直ちに該水平制御のための補正を終了
し、そして、油圧作動部に操作指令を出力するのが時間
的に遅れてロータリの水平制御の充分なる安定化が期待
できない。更に又、該傾斜センサによる検出値に基づい
て水平補正が行われると、設定器による設定値と該検出
値とが漸次同一となるので、この水平制御の場合は油圧
作動部の応答速度が途中から更に遅くなり、従って、前
記安定化を計ることはは一層困難となる。 更に又、該傾斜センサによって順次検出される夫々の
検出値が予め決められた範囲内にあることを判断し、該
範囲内におけるパルス発振器によるパルス信号のデュー
ティ比を変更させて前記油圧作動部の応答速度を変化さ
せるのであるから、該傾斜センサの検出値の違いによっ
て順次前記デューティ比が変化するのでロータリは返っ
てチャタリングを起すおそれがある。 そこで、トラクタに連結されている対地作業機の左右
制御を充分に安定化させるために解決せらるべき技術的
課題が生じてくるのであり、本発明は該課題を解決する
ことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために提案せられたもの
であり、トラクタに設けた左右傾斜設定器の設定値と傾
斜センサの検出値とを比較して、前記設定値に機体に連
結した対地作業機の左右傾斜姿勢を制御するよう構成さ
れ、且つ、前記傾斜センサの検出値の振幅によって油圧
作動部の応答速度を変化させるように構成された水平制
御装置において、前記応答速度は前記傾斜センサにて検
出される検出値をサンプリングして一定時間の平均振幅
値を算出し、該平均振幅値から前記油圧作動部の応答速
度を演算するとき、該傾斜センサの平均振幅値が大であ
るときはサンプリング数を減少させると共に、平均振幅
値が小であるときはサンプリング数を多くして前記応答
速度を夫々演算し、各作動指令を油圧作動部に出力でき
るように構成された制御部をCPUに設けたことを特徴と
するトラクタに於ける水平制御装置を提供するものであ
る。
【作用】
この発明はトラクタ本体に左右傾斜設定器と傾斜セン
サとが設けられており、従って、トラクタ本体が地表面
を通過したとき該トラクタ本体に設けてある傾斜センサ
が該地表状態を検出し、その後に対地作業機がトラクタ
に牽引されて前記傾斜センサにて検出された地表面を通
過するまでに油圧作動部の応答速度が演算されて制御部
からの作動指令が該油圧作動部に出力されるので、該油
圧作動部の作動遅れを生じることがなく、従って、水平
補正が的確に行われる。 又、本願発明の前記傾斜センサは、トラクタ本体側で
の地表状態を検出しており、未だ、該トラクタ本体の左
右傾斜は補正されていないので、該傾斜センサの一定時
間にわたる検出値の振幅の変化は変わることがない。従
って、従来例のように、設定値と検出値が漸次一致して
いく過程に於て油圧作動部の応答速度が他中から遅くな
ると云う不都合を生じることはない。 又、該傾斜センサによる検出は一定時間にわたる検出
値をサンプリングし、該サンプリングした検出値の振幅
の傾向を判断する。即ち、例えば一定時間にわたる検出
値の平均振幅値を算出し、この平均振幅値の変化が大振
幅の継続状態か、或いは小振幅の継続状態であるかを判
断し、その判断の結果に基づいて油圧作動部の応答速度
を前記大振幅の場合は速く、小振幅の場合は遅くなるよ
うに比較的に大又は小に変化させる。斯して、従来例の
ように対地作業機のチャタリング現象を惹き起すような
ことはなくなり、水平制御の安定性が向上する。 [実施例] 以下、この発明の一実施例を別紙添付図面の第1図乃
至第5図に従って詳述する。尚、説明の都合上、従来公
知の技術も同時に説明する。第1図に於て(1)はトラ
クタである。該トラクタ(1)の後部に設けたリヤミツ
シヨンケース(2)の下部左右両側のロワーリンク取付
ヒツチ(3)(3)と後側部上方のトツプリンクブラケ
ツト(4)に、夫々ロータリ(5)のロワーリンクアー
ム(6)(7)並びにトツプリンクアーム(8)が枢着
されている。そして、該ロワーリンクアーム(6)
(7)の中間部位にリフトロツド(9)(10)の一端部
を枢着し、他端部は油圧作動部のリフトアーム(11)
(11)に枢着してある。又、前記リヤミツシヨンケース
(2)の後側部下方から後方に突設したPTO軸(12)に
ロータリ(5)の駆動シヤフト(図示せず)が連結され
て該ロータリ(5)を駆動するようにしている。 一方、前記リヤミツシヨンケース(2)の一側部に傾
斜センサ(13)を固設し、該トラクタ(1)の左右方向
の傾斜角度を検出して水平制御回路(図示せず)のCPU
に入力させる。そして、第2図に示すように、リフトロ
ツド(9)(10)の一方に介装したリフトロツドシリン
ダ(14)を油圧により伸縮させることによつてロワーリ
ンクアーム(6)(7)の左右高さを変動させてロータ
リ(5)等の対地作業機の水平制御を行うのである。
又、前記ロワーリンクアーム(6)(7)には、トラク
タ(1)に対する対地作業機の傾斜を検出するセンサロ
ツド(15)(16)の一端部を枢着し、他端部はリフトア
ーム(11)(11)と同軸に設けたセンサアーム(17)
(17)に枢着してある。該センサアーム(17)(17)は
前記リフトアーム(11)(11)を回動させる中空のリフ
トシヤフト(18)内を貫通するセンサシヤフト(19)に
よつて連結されている。そして、リフトロツドシリンダ
(14)側のセンサロツド(16)にストロークセンサ(2
0)を設け、該リフトロツドシリンダ(14)の伸縮を計
測するようにしている。該ストロークセンサ(20)は直
線型ポテンシヨメータからなつており、前記リフトロツ
ドシリンダ(14)が伸縮する際には、他側のセンサロツ
ド(15)によつてセンサアーム(17)(17)、センサシ
ヤフト(19)を介して伸長或は収縮され、その偏位を電
圧変化としてCPUに入力するのである。 而して、この水平制御装置の構成を第3図のブロツク
ダイアグラムに従って説明する。第3図に於て、傾斜設
定器(21)により角度設定値がCPU(22)に入力され
る。然る後に、トラクタ(1)の傾斜を測定する傾斜セ
ンサ(13)の検出値が前記設定値と異なるときは、該CP
U(22)は対地作業機が設定角度をなすように前記リフ
トロツドシリンダ(14)の方向制御弁(23)に作動指令
を発信する。そして、リフトロツドシリンダ(14)の伸
縮により対地作業機の左右方向の傾斜角度が変化する
と、前記ストロークセンサ(20)がその偏位をCPU(2
2)に入力する。而して、前記設定値と傾斜センサ(1
3)の検出値との差異と同等の補正量を示す信号がスト
ロークセンサ(20)から入力された時点で、前記方向制
御弁(23)に停止指令を出力して対地作業機の傾斜角を
設定値とする。 そして、圃場の状態によつて、リフトロツドシリンダ
(14)の応答速度を自動的に変化させるのであるが、之
を第4図に従って説明する。同図(A)は凹凸が大であ
る地表に於ける傾斜センサ(13)の検出値を示すグラフ
である。同図に於て、CPU(22)が一定時間の平均振幅
値を算出する。然る後に、該平均振幅値から所要の応答
速度を演算して、油圧作動部(24)に作動指令を出力す
る。例えば、CPUのサンプリング数が1秒間に10回であ
り、同図(B)に示すように平均振幅値が極めて小の場
合には1秒間隔で作動指令を出力するものとすれば、同
図(A)の如き大振幅時にはサンプリング数を比例的に
減少させて、同図(C)に示すように0.3秒間隔で出力
し、応答速度を振幅に対応させている。そして、同図
(B)に示すように平均振幅値が小であるときは、サン
プリング数が多いことから地表の小石や突起等の原因に
よる振動(S)の影響は平均値演算によつて除去され出
力波形は、同図(D)に示すようになる。従って、ロー
タリ(5)等の対地作業機が不必要に揺動するハンチン
グを抑止する。 この作動手順を第5図のフローチヤートに従って説明
する。先ず、ステップにて傾斜設定器(21)による傾
斜角設定が行われる。然る後に、ステツプに於て、傾
斜センサ(13)並びにストロークセンサ(20)の検出値
が読込まれ、傾斜センサ(13)の検出値はステツプで
その波形の上下ピーク値を検出され、ステツプにて単
位時間あたりの上下ピーク値の平均値を夫々求める。そ
して、ステツプで前段のデータから平均振幅値が求め
られ該振幅値からステツプに於て所要の応答時間が求
められサンプリング数が決定される。そして、次段のス
テツプで、ステツプに於ける設定値とステツプに
於ける検出値が比較されて油圧作動部(24)の作動指令
を出力する。而して、ステツプ(8)にて該出力信号の
判断が為されて方向制御弁(23)がリフトロツドシリン
ダ(14)を伸長或は伸縮又は停止させるのである。 而して、この発明は、この発明の精神を逸脱しない限
り種々の改変を為す事ができ、そして、この発明が該改
変せられたものに及ぶことは当然である。 [発明の効果] この発明は、上記一実施例に詳述したように、この発
明はトラクタ本体に左右傾斜設定器と傾斜センサが設け
られており、従って、トラクタ本体が地表面を通過した
とき該トラクタ本体に設けてある傾斜センサが該地表状
態を検出し、その後に対地作業機がトラクタに牽引され
て前記傾斜センサにて検出された地表面を通過するまで
に油圧作動部の応答速度が演算されて制御部からの作動
指令が該油圧作動部に出力されるので、該油圧作動部の
作動遅れを生じることがなく、従って、水平補正が的確
に行われる。 又、本願発明の前記傾斜センサは、トラクタ本体側で
の地表状態を検出しており、未だ、該トラクタ本体の左
右傾斜は補正されていないので、該傾斜センサの一定時
間にわたる検出値の振幅の変化は変わることがない。従
って、従来例のように、設定値と検出値が漸次一致して
いく過程に於て油圧作動部の応答速度が途中から遅くな
ると云う不都合を生じることはない。 又、該傾斜センサによる検出は一定時間にわたる検出
値をサンプリングし、該サンプリングした検出値の振幅
の傾向を判断する。即ち、例えば一定時間にわたる検出
値の平均振幅値を算出し、この平均振幅値の変化が大振
幅の継続状態か、或いは小振幅の継続状態であるかを判
断し、その判断の結果に基づいて油圧作動部の応答速度
を前記大振幅の場合は速く、小振幅の場合は遅くなるよ
うに比例的に大又は小に変化させる。斯くして、従来例
のように対地作業機のチャタリング現象を惹き起すよう
なことはなくなり、水平制御の安定性が向上する。従っ
てこの発明は、地表面の凹凸の各状態に適格迅速に順応
して対地作業機の水平制御が行われ、作業能率の改善に
寄与することができるのである。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の一実施例を示し、第1図はロータリを連結
したトラクタの側面図、第2図は水平制御装置の要部を
示す部分斜面図、第3図は制御回路のブロツクダイヤグ
ラム、第4図(A)及び(B)は夫々傾斜センサの検出
値を示すグラフ、同図(C)及び(D)は夫々CPUの出
力信号を示すグラフ、第5図は制御回路のフローチヤー
トである。 (1)……トラクタ、(5)……ロータリ (13)……傾斜センサ (14)……リフトロツドシリンダ (15)(16)……センサロツド、(17)……センサアー
ム (20)……ストロークセンサ (21)……傾斜設定器、(22)……CPU (24)……油圧作動部

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】トラクタに設けた左右傾斜設定器の設定値
    と傾斜センサの検出値とを比較して、前記設定値に機体
    に連結した対地作業機の左右傾斜姿勢を制御するよう構
    成され、且つ、前記傾斜センサの検出値の振幅によって
    油圧作動部の応答速度を変化させるように構成された水
    平制御装置において、前記応答速度は前記傾斜センサに
    て検出される検出値をサンプリングして一定時間の平均
    振幅値を算出し、該平均振幅値から前記油圧作動部の応
    答速度を演算するとき、該傾斜センサの平均振幅値が大
    であるときはサンプリング数を減少させると共に、平均
    振幅値が小であるときはサンプリング数を多くして前記
    応答速度を夫々演算し、各作動指令を油圧作動部に出力
    できるように構成された制御部をCPUに設けたことを特
    徴とするトラクタに於ける水平制御装置。
JP63251607A 1988-10-05 1988-10-05 トラクタタに於ける水平制御装置 Expired - Lifetime JP2569762B2 (ja)

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JP4594922B2 (ja) * 2006-12-22 2010-12-08 株式会社クボタ 農作業機のローリング制御装置
CN105830571B (zh) * 2016-03-25 2018-03-20 东南大学 农用耕作拖拉机牵引板自动测平调平器及测调平方法

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JPS5981306U (ja) * 1982-11-20 1984-06-01 ヤンマー農機株式会社 作業機の角度制御装置
JPH0761203B2 (ja) * 1986-11-18 1995-07-05 ヤンマーディーゼル株式会社 トラクタ−作業機の自動制御装置
JPH0671363B2 (ja) * 1986-11-19 1994-09-14 ヤンマーディーゼル株式会社 トラクタ−作業機の自動制御装置

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