JP2610722B2 - 作業車の対地作業装置姿勢制御構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は対地作業装置を第１アク
チュエータにより昇降操作自在に、且つ、第２アクチュ
エータにより左右にローリング操作自在に機体後部に連
結した作業車の対地作業装置姿勢制御構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】前述のような作業車の一例である農用ト
ラクタにおいては、地面から対地作業装置までの高さを
検出する高さセンサーの検出値に基づき、対地作業装置
が地面から設定高さを維持するように第１アクチュエー
タを作動させる昇降制御手段、対地作業装置の左右の傾
きを検出する傾斜センサーの検出値の基づき、対地作業
装置が機体に対して所定姿勢となるように第２アクチュ
エータを作動させるローリング制御手段、及び、対地作
業装置から機体に掛かる牽引負荷を検出する負荷センサ
ーの検出値に基づき、牽引負荷が設定値に維持されるよ
うに第１アクチュエータを作動させる負荷制御手段の３
組の制御手段を備えているものがある。

【０００３】農用トラクタにおいては、機体の後部にロ
ータリ耕耘装置やプラウ等の色々な対地作業装置を連結
して作業を行う。この場合、ロータリ耕耘装置を連結し
た際には、前述の昇降制御手段とローリング制御手段と
を作動させて作業を行うことが多い。これによって、一
定の耕耘深さが維持されるように、そして、ロータリ耕
耘装置の左右にて耕耘深さに差ができないようにする。
逆にプラウを連結した際には負荷制御手段のみを作動さ
せて作業を行う。このプラウを連結して行う土の反転作
業は大きな牽引負荷が機体に掛かるので、牽引負荷が極
端に大きくならないように負荷制御手段を作動させるの
である。

【０００４】このプラウの場合においては高速で走行し
て一気に土を反転させる必要があるので、通常のローリ
ング制御手段を作動させるとローリング用の第２アクチ
ュエータが頻繁に作動して、ハンチング現象が生じ易
い。従って、プラウを連結して行う土の反転作業時には
ローリング制御手段を作動させない場合が多かった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、プラウ
を連結した際において全くプラウをローリング操作しな
いと言う場合、機体が大きく傾けばプラウも地面に対し
て大きく傾くことになるので、土の反転作業に支障を来
す場合も生じる。これによりプラウでの土の反転作業時
においても、機体が傾いた場合に生じる難点を少なくし
たいと言う要望が出てきている。本発明は、ロータリ耕
耘装置等の対地作業装置を連結した場合（昇降制御手段
とローリング制御手段を作動させる場合）と、プラウ等
の対地作業装置を連結した場合（負荷制御手段を作動さ
せる場合）との両方の状態において、作業が支障なく行
えるように構成することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は以上のよ
うな作業車の対地作業装置姿勢制御構造において、次の
ように構成することにある。つまり、 〔１〕対地作業装置を第１アクチュエータにより昇降操
作自在に、且つ、第２アクチュエータにより左右にロー
リング操作自在に機体後部に連結し、地面から対地作業
装置までの高さを検出する高さセンサーの検出値に基づ
き、対地作業装置が地面から設定高さを維持するように
第１アクチュエータを作動させる昇降制御手段と、対地
作業装置の左右の傾きを検出する傾斜センサーの検出値
の基づき、対地作業装置が機体に対して所定姿勢となる
ように第２アクチュエータを作動させるローリング制御
手段と、対地作業装置から機体に掛かる牽引負荷を検出
する負荷センサーの検出値に基づき、牽引負荷が設定値
に維持されるように第１アクチュエータを作動させる負
荷制御手段とを備えると共に、昇降制御手段の作動時に
おけるローリング制御手段の作動よりも、負荷制御手段
の作動時におけるローリング制御手段の作動を緩慢に行
わせる牽制手段を備えている。

【０００７】〔２〕前項〔１〕の構成において、設定時
間内における傾斜センサーからの各検出値の平均値を算
出する平均化手段と、設定時間の経過毎に平均化手段を
繰り返して作動させる起動手段と、平均化手段により求
められる平均値をローリング制御手段に入力する入力手
段とにより牽制手段を構成している。

【０００８】

【作用】前項〔１〕及び〔２〕のように構成すれば、昇
降制御手段を作動させている場合にローリング制御手段
を作動させると、通常どおりにローリング制御手段が作
動して対地作業装置のローリング操作が行われる。そし
て、プラウ等の対地作業装置を連結した場合に、負荷制
御手段を作動させローリング制御手段を作動させたとす
る。この場合には前述の昇降制御手段の作動時よりも緩
慢に対地作業装置のローリング操作が行われる。プラウ
を連結した場合等のように負荷制御手段を作動させて行
う作業は、一般に昇降制御手段を作動させて行う作業時
よりも高速で走行して行う場合が多い。従って、前述の
ようにプラウのローリング操作がゆっくりと行われば、
ハッチング現象を伴うこともない。そして、緩慢にでは
あるがプラウが機体に対して、つまり地面に対して所定
姿勢に維持されようとするので、機体が左右に大きく傾
いてもプラウによる土の反転作業の支障を来すことも少
なくなる。

【０００９】

【発明の効果】以上のように、負荷制御手段を作動させ
て行う作業の場合に全くローリング制御手段を作動させ
ないようにするのではなく、ローリング制御手段を緩慢
に作動させることによって、ハンチング現象と言う弊害
を抑えながら対地作業が支障なく行えるようになり作業
性が向上した。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図２は作業車の一例である農用トラクタの後部を
示しており、ミッションケース１の後部に１組のトップ
リンク７及び２組のロアリンク４ａ，４ｂが、各々独立
に上下揺動自在に連結されている。そして、単動型の第
１油圧シリンダ２（第１アクチュエータに相当）により
上下に揺動駆動される左右一対のリフトアーム３ａ，３
ｂが備えられており、一方のリフトアーム３ａとロアリ
ンク４ａとがロッド６により連結され、他方のリフトア
ーム３ｂとロアリンク４ｂとが複動型の第２油圧シリン
ダ５（第２アクチュエータに相当）により連結されてい
る。

【００１１】図２に示す状態はトップリンク７及びロア
リンク４ａ，４ｂに、ロータリ耕耘装置８（対地作業装
置に相当）が連結されている状態である。そして、第１
油圧シリンダ２を伸縮操作することによってロータリ耕
耘装置８が全体的に昇降操作されるのであり、第２油圧
シリンダ５を伸縮操作することによりロータリ耕耘装置
８が一方のロアリンク４ａ側を支点として左右にローリ
ング操作される。

【００１２】次に、この農用トラクタに装備されている
昇降制御手段、ローリング制御手段及び負荷制御手段に
ついて説明する。図２に示すように、ロータリ耕耘装置
８の後部に上下揺動自在で地面に接地追従するカバー８
ａが備えられており、ロータリ耕耘装置８に対するカバ
ー８ａの角度を、ロータリ耕耘装置８の地面からの高さ
として検出する高さセンサー９が設けられている。これ
により図１に示すように、高さセンサー９の検出値が設
定値に維持されるように、制御装置１０により第１油圧
シリンダ２用の制御弁１１が操作されてロータリ耕耘装
置８が自動的に昇降操作される。そして、これが昇降制
御手段である。

【００１３】次にローリング制御手段について説明す
る。図２に示すように、水平面に対する機体の左右の傾
きを検出する傾斜センサー１２がミッションケース１の
上部に設けられると共に、第２油圧シリンダ５の伸縮位
置を検出するストロークセンサー１３が設けられてい
る。これによって、傾斜センサー１２及びストロークセ
ンサー１３の検出値に基づき機体の左右方向に対して設
定角度となるように、つまり、水平面に対して設定角度
となるように、制御装置１０により第２油圧シリンダ５
用の制御弁１４が操作されて、ロータリ耕耘装置８が自
動的にローリング操作されるのである。

【００１４】次に負荷制御手段について説明する。図２
に示すように、左右のロアリンク４ａ，４ｂの基部に牽
引負荷を検出する負荷センサー１５が設けられている。
これによって、負荷センサー１５の検出値が設定値に維
持されるように、制御装置１０により第１油圧シリンダ
２用の制御弁１１が操作されて、ロータリ耕耘装置８が
自動的に昇降操作されるのである。

【００１５】図１及び図２に示すように、昇降制御手段
及び負荷制御手段用の第１切換スイッチ１６、及び、ロ
ーリング制御手段用の第２切換スイッチ１７が設けられ
ている。第１切換スイッチ１６は昇降及び負荷制御手段
の両方ともに停止させるＯＦＦ位置、昇降制御手段の作
動位置、負荷制御手段の作動位置の３位置に切換操作で
きる。第２切換スイッチ１７はローリング制御手段を停
止させるＯＦＦ位置、ローリング制御手段の第１作動位
置（制御感度鈍感）、第２作動位置（制御感度中）、第
３作動位置（制御感度敏感）の４位置に切換操作でき
る。

【００１６】第１切換スイッチ１６を昇降制御の作動位
置に操作している状態において、第２切換スイッチ１７
を第１，２，３作動位置に操作することにより、前述の
ような第１油圧シリンダ２による昇降操作及び第２油圧
シリンダ５によるローリング操作が行われる。そして、
ローリング制御手段の制御感度を地面の状態や作業状態
に応じて鈍感、中、敏感に設定できる。このように、昇
降操作を行いながらローリング操作及びその制御感度を
変更するような状態は、図２に示すようにロータリ耕耘
装置８のような対地作業装置を連結した場合に多い状態
である。

【００１７】次に、ロータリ耕耘装置８に代えて図４に
示すようなプラウ１８（対地作業装置に相当）を連結し
た場合について説明する。このような場合には第１切換
スイッチ１６を負荷制御の作動位置に操作して負荷制御
手段を作動させると共に、第２切換スイッチ１７をＯＦ
Ｆ位置に操作してプラウ１８の機体に対する左右の角度
を所定の角度に固定してしまうか、第２切換スイッチ１
７を第１，２，３作動位置に操作してローリング制御手
段を作動させるかを選択する。

【００１８】前述のように負荷制御手段をさせた状態に
おいてローリング制御手段を作動させると、このローリ
ング制御手段は次のように作動する。傾斜センサー１２
の検出値が図３の実線に示すように制御装置１０に入力
されて来ると、時点Ａ１から時点Ａ２までの設定時間Ｔ
内において、全ての検出値のうちから複数個の検出値が
サンプリングされて、このサンプリングされた検出値の
平均値が算出される（平均化手段に相当）。この算出さ
れた平均値が時点Ａ２においてローリング制御手段に入
力され（入力手段に相当）、この入力された平均値に基
づき第２油圧シリンダ５が伸縮操作される。そして、時
点Ａ２からＡ３までの設定時間Ｔにおいて前述と同様に
検出値のサンプリング及び平均値の算出が行われるので
あり、このような操作が設定時間Ｔの経過毎に繰り返さ
れるのである（起動手段に相当）（以上、牽制手段に相
当）。

【００１９】この場合、負荷制御手段を作動させた状態
において第２切換スイッチ１７を第１，２，３作動位置
のいずれに操作しても、前述のような同一の平均化処理
が行われるのである。そして、この平均値に基づいて行
われるローリング作動は、昇降制御手段の作動時におけ
るローリング制御手段の第１作動位置（制御感度鈍感）
での状態よりも、その作動は緩慢であり制御感度がさら
に鈍感な状態となっているのである。

【００２０】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１及び第２油圧シリンダ、制御弁、各センサ
ー、第１及び第２切換スイッチの連係状態を示す概略回
路図

【図２】農用トラクタの後部にロータリ耕耘装置を連結
している状態を示す斜視図

【図３】負荷制御手段を作動させている状態における傾
斜センサーの検出値の処理状態を示すタイムチャート

【図４】農用トラクタの後部にプラウを連結している状
態を示す側面図

【符号の説明】

２ 第１アクチュエータ ５ 第２アクチュエータ ８，１８ 対地作業装置 ９ 高さセンサー １２ 傾斜センサー １５ 負荷センサー Ｔ 設定時間

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対地作業装置（８），（１８）を第１ア
   クチュエータ（２）により昇降操作自在に、且つ、第２
   アクチュエータ（５）により左右にローリング操作自在
   に機体後部に連結し、地面から前記対地作業装置
   （８），（１８）までの高さを検出する高さセンサー
   （９）の検出値に基づき、前記対地作業装置（８），
   （１８）が地面から設定高さを維持するように前記第１
   アクチュエータ（２）を作動させる昇降制御手段と、前
   記対地作業装置（８），（１８）の左右の傾きを検出す
   る傾斜センサー（１２）の検出値の基づき、前記対地作
   業装置（８），（１８）が機体に対して所定姿勢となる
   ように前記第２アクチュエータ（５）を作動させるロー
   リング制御手段と、前記対地作業装置（８），（１８）
   から機体に掛かる牽引負荷を検出する負荷センサー（１
   ５）の検出値に基づき、前記牽引負荷が設定値に維持さ
   れるように前記第１アクチュエータ（２）を作動させる
   負荷制御手段とを備えると共に、前記昇降制御手段の作
   動時における前記ローリング制御手段の作動よりも、前
   記負荷制御手段の作動時における前記ローリング制御手
   段の作動を緩慢に行わせる牽制手段を備えている作業車
   の対地作業装置姿勢制御構造。
2. 【請求項２】 設定時間内における前記傾斜センサー
   （１２）からの各検出値の平均値を算出する平均化手段
   と、前記設定時間（Ｔ）の経過毎に前記平均化手段を繰
   り返して作動させる起動手段と、前記平均化手段により
   求められる平均値を前記ローリング制御手段に入力する
   入力手段とにより前記牽制手段を構成している請求項１
   記載の作業車の対地作業装置姿勢制御構造。