JP2854658B2 - 作業用走行機体における作業部の傾斜制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、トラクタ等の作業用走行機体における作業
部の傾斜制御装置に関するものである。

［従来技術及び発明が解決しようとする課題］ 一般に、この種作業用走行機体のなかには、単一のト
ツプリンクと一対のロアリンクとで構成される三点リン
ク機構を介して連結した作業部を、左右一対のリフトロ
ツドを介してロアリンクに連結される左右両リフトアー
ムの揺動により昇降させ、また一方のリフトロツドの伸
縮により左右傾斜せしめるべく構成すると共に、上記一
方のリフトロツドを、走行機体の左右傾斜を検知する傾
斜センサのセンサ値に基づいて伸縮することにより作業
部の対地傾斜姿勢を一定に保つ所謂傾斜自動制御を行う
ものがある。

ところで上記三点リンク機構においては、作業部の種
類や作業形態の変更に応じて、ロアリンクの左右ヒツチ
点間隔（作業部取付幅）Ｗを変更したり、ロアリンクと
リフトロツドとの連結点Ａを、前後および上下方向に変
更することができるよう構成されるが、これらの設定変
更を行つた場合には、第９図に示すように、傾斜センサ
値の変化量に対する作業部の傾斜作動量に差が生じるこ
とになるため、傾斜自動制御の精度が問題となる。

そこで、上記三点リンク機構各部の設定変更を行つた
場合には、各部に対応する設定切換スイツチを切換操作
するようにし、これら切換設定スイツチの切換状態に基
づいてリフトロツドの作動量を決定するための制御ゲイ
ンを変更することで傾斜自動制御における誤差の発生を
防止することが提案される。

しかるに、このものにあつては、数多い設定切換スイ
ツチの切換操作が必要になるため、設定間違いが生じ易
く、そして設定を間違えた場合には、間違つた制御ゲイ
ンを用いてリフトロツドが作動されることになるため、
大きな制御誤差が生じて傾斜自動制御の制御精度を低下
させてしまうという欠点があつた。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの欠点を一掃
することができる作業用走行機体における作業部の傾斜
制御装置を提供することを目的として創作されたもので
あつて、単一のトツプリンクと、機体側リアトアームに
それぞれリフトロツドを介して吊持される左右一対のロ
アリンクとからなる三点リンク機構を介して作業部を連
結すると共に、リフトロッドのロツド長検知センサ、傾
斜センサ、傾斜設定器を備え、該傾斜設定器の設定値と
傾斜センサのセンサ値とから前記リフトロツドの目標リ
フトロッド長を演算し、該演算された目標リフトロッド
長になるようリフトロッドの伸縮作動をすることにより
作業部の対地傾斜姿勢を制御する傾斜制御部を備えてな
る作業用走行機体において、該作業用走行機体に、前記
ロアリンクのヒツチ点間距離の変更や、ロアリンクとリ
フトロツドとの連結位置の変更に伴つて作業部の傾斜制
御状態を切換えるための設定切換手段を設ける一方、傾
斜制御部に、傾斜センサ値の変化量に対するリフトロツ
ドの作動量を決定する制御ゲインを複数設定し、さらに
傾斜制御部には、作業部を機体に対して平行姿勢となる
リフトロッド長を基準にして長短方向に予め幅を存して
リフトロツドの設定作動範囲を設定し、リフトロッド長
の検知値が設定作動範囲外では、上記設定切換手段の設
定状態に対応して傾斜センサ値に制御ゲインを択一的に
作用させ、設定作動範囲内では、設定切換手段の設定状
態に関係なく傾斜センサ値に単一の制御ゲインを作用さ
せる制御ゲイン切換手段を設けたことを特徴とするもの
である。

そして本発明は、この構成によつて、設定切換スイツ
チにおける設定に間違いがあつても、通常作業ではリフ
トロツドの作動誤差が殆ど発生しないようにして作業精
度の向上を計ることができるようにしたものである。

［実施例］ 次に、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
図面において、１は農用トラクタの走行機体であつて、
該走行機体１の後部には、単一のトツプリンク２と左右
一対のロアリンク３とからなる三点リンク機構４を介し
てロータリ耕耘式の作業部５が連結されるが、作業部５
は、上記左右のロアリンク３をそれぞれリフトロツド６
を介して吊持する左右一対のリフトアーム７の上下揺動
作動により昇降すると共に、上記一方のリフトロツド６
の伸縮作動により左右傾斜するが、これらの基本構成は
何れも従来通りである。

前記三点リンク機構４においては、作業部５の種類や
作業形態の変更に対応すべく、ロアリンク３の左右ヒツ
チ点間隔（作業部取付幅）Ｗの変更が可能であつて、し
かもロアリンク３とリフトロツド６との連結点Ａを、そ
れぞれに複数穿設される連結孔3a、6aの選択によつて前
後および上下方向に変更することができるよう構成され
ている。

一方、８、９、10は操作パネル20に設けられる設定切
換スイツチであつて、これら設定切換スイツチ８、９、
10は、それぞれ前述した三点リンク機構４におけるヒツ
チ点間隔Ｗおよび連結点Ａの変更に伴つて切換操作する
よう設けられるものであるが、これら設定スイツチ８、
９、10の設定切換信号は傾斜制御部11に入力されるよう
になつている。

上記傾斜制御部11は、マイクロコンピユータ（CPU、R
OM、RAM）を用いて構成され、前記各設定切換スイツチ
８、９、10、傾斜自動スイツチ12、傾斜設定ボリユーム
13等の操作具類と、前記リフトロツド６の作動長を検知
するロツド長センサ14、走行機体１の左右傾斜角を検知
する傾斜センサ15等のセンサ類とから信号を入力し、こ
れら入力信号に基づく判断で、リフトロツド６の油圧作
動機構に対して作動信号を出力するようになつている。

次に、傾斜制御部11における傾斜自動制御の制御手順
を第５図に示すフローチヤートに基づいて説明する。傾
斜自動制御では、まず傾斜自動スイツチ12がON状態であ
るか否かが判断されることになるが、これがYESと判断
されると、現在のリフトロツド長Laが予め設定される設
定範囲内に位置するか否かが判断されるようになつてい
る。つまり、設定範囲は、作業部５を走行機体１に対し
て平行姿勢とするリフトロツド長Lmを基準として長短方
向にそれぞれ幅Ldを有するべく設定されていて、そして
現在のリフトロツド長Laが設定範囲内であると判断され
た場合には後述する使用常数ａ（制御ゲイン）をa₀と
し、一方設定範囲外であると判断された場合には、前記
設定切換スイツチ８、９、10の切換状態に基づいて使用
常数ａを第６図に示す常数a₁〜a₈から選択するようにな
つている。

即ち、リフトロツド長Laが設定範囲（Lm±Ld）外であ
るときには、前記三点リンク機構４におるロアリンク３
のヒツチ点間隔Ｗの変更や、ロアリンク３とリフトロツ
ド６との連結点Ａ位置の変更に伴つてリフトロツド６の
作動量に対する作業部５の傾斜作動量に大きな差が生じ
るため、目標リフトロツド長Lbの演算式に使用する常数
ａを、設定切換スイツチ８、９、10の切換状態に基づい
て選択することでリフトロツド６の作動量を補正する
が、リフトロツド長Laが設定範囲内であるときには、ヒ
ツチ点間隔Ｗやリフトロツド６連結位置の変更に伴つて
リフトロツド６の作動量に対する作業部５の傾斜作動量
に大きな差が生じるようなことがないため、常数a₁〜a₈
の平均的な値である常数a₀を単一的に使用するようにな
つている。

そして、使用常数ａが選択された後は、傾斜センサ値
Lcと傾斜設定値Lsとが大小比較されると共に、傾斜セン
サ値Lcが傾斜設定値Lsよりも大きい場合には、傾斜セン
サ値Lcと傾斜設定値Lsの差に前記常数ａを乗じ、かつそ
の値をリフトロツド平均値Lmから減じる演算式により目
標リフトロツド長Lbを演算し、また傾斜センサ値Lcが傾
斜設定値Lsよりも小さい場合には、傾斜センサ値Lcと傾
斜設定値Lsの差に常数ａを乗じ、かつその値をリフトロ
ツド平行値Lmに加える演算式により目標リフトロツド長
Lbを演算し、またさらに傾斜センサ値Lcと傾斜設定値Ls
が等しい場合には、演算することなくリフトロツド平行
値Lmを目標リフトロツド長Lbとするようになつている。
そして、目標リフトロツド長Lbが演算された後は、目標
リフトロツド長Lbとロツド長センサ値Laとの大小比較を
し、該比較結果に基づいて上記両値を一致させるべくリ
フトロツド６を伸縮作動することにより作業部５を所望
の対地左右傾斜姿勢に維持するようになつている。

叙述の如く構成された本発明の実施例において、傾斜
自動制御では、傾斜センサ値Lcと傾斜設定値Lcの差に基
づいて目標リフトロツド長Lbを演算し、該目標リフトロ
ツド長Lbに基づいてリフトロツド６を伸縮作動せしめる
が、上記演算において傾斜センサ値Lcと傾斜設定値Lsの
差に乗じられる常数ａは、三点リンク機構４におけるヒ
ツチ点間隔Ｗやリフトロツド６連結位置の変更に伴つて
リフトロツド６の作動量に対する作業部５の傾斜作動量
に大きな差が生じることのない設定範囲では単一の常数
a₀が使用され、またヒツチ点間隔Ｗやリフトロツド６連
結位置の変更に伴つてリフトロツド６の作動量に対する
作業部５の傾斜作動量に大きな差が生じる設定範囲外で
は設定切換スイツチ８、９、10の切換状態に基づいて常
数a₁〜a₈のなかから選択されることになる。

この様に、本発明が実施されたものにあつては、三点
リンク機構４におけるヒツチ点間隔Ｗやリフトロツド６
連結位置の変更に基づいて目標リフトロツド長Lbの演算
に使用する常数ａを変更するものでありながら、作業部
５を走行機体１に対して平行姿勢とするリフトロツド長
Lmから±Ldの幅を有するべく設定される設定範囲内にお
いては、平均化された単一の常数a₀が使用されることに
なる。従つて、仮令設定切換スイツチ８、９、10の設定
を間違えたり設定忘れをしたとしても、傾斜センサ値Lc
の変化幅が例えば±４°である通常作業においては、殆
ど誤差なくリフトロツド６を作動せしめ得ることとな
り、この結果、設定切換スイツチ８、９、10の設定間違
いに伴う制御精度の低下を防止して傾斜自動制御の信頼
性を向上できる。

尚、本発明は前記実施例に限定されないものであるこ
とは勿論であつて、例えば単一の常数a₀を使用する設定
範囲の幅は必要において適宜変更し得るものであり、ま
た第８図に示す第二実施例のように、リフトロツド６の
作動範囲に複数の設定範囲を設け、これら設定範囲に対
応させて常数ａを段階的に切換えるようにしてもよい。
さらに、常数a₀は、平均値以外の中間値でもよく、また
頻度の高い作業に対応した値としてもよい。

［作用効果］ 以上要するに、本発明は叙述の如く構成されたもので
あるから、三点リンク機構おけるロアリンクのヒツチ点
間距離やロアリンクとリフトロツドとの連結位置の変更
に伴つて傾斜センサ値に作用させる制御ゲインを切換え
るべく構成されるものであるが、作業部が機体に対して
平行姿勢となるリフトロツド長を基準にして長短方向に
予め設定される幅となる中間の設定作動範囲内では、作
業部の設定切換手段の設定状態に関係なく傾斜センサ値
に単一の制御ゲインを作用させ、設定作動範囲外である
ときには設定切換手段の設定状態に応じた制御ゲインを
作用させることになる。

この結果、設定切換手段の設定状態に関係なく単一の
制御ゲインが作用する設定作動範囲を、傾斜センサ値の
変化量に対する作業部の傾斜作動量がロアリンクのヒツ
チ点間距離やロアリンクとリフトロツドとの連結位置の
変更があつても大きく変化することのない作動範囲に設
定することで、仮令設定切換手段の設定に間違いがあつ
たり切換忘れがあつたとして、使用頻度が多く、作業部
が機体に対して平行となる中間状態の範囲では、誤差の
少ない状態でリフトロツドの伸縮作動ができることとな
つて、設定切換手段の設定間違い等に伴う制御精度の低
下を防止して傾斜自動制御の信頼性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明に係る作業用走行機体における作業部の
傾斜制御装置の実施例を示したものであつて、第１図は
農用トラクタの側面図、第２図は同上背面図、第３図は
操作パネルの正面図、第４図は傾斜制御機構のブロツク
図、第５図は傾斜自動制御の制御手順を示すフローチヤ
ート図、第６図は使用常数の一覧表、第７図は作用を示
すグラフ、第８図は第二実施例の作用を示すグラフ、第
９図は従来例の作用を示すグラフである。 図中、１は走行機体、２はトツプリンク、３はロアリン
ク、４は三点リンク機構、５は作業部、６はリフトロツ
ド、８、９、10は設定切換スイツチ、11は傾斜制御部、
15は傾斜センサである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A01B 63/00 - 63/12

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】単一のトツプリンクと、機体側リフトアー
   ムにそれぞれリフトロツドを介して吊持される左右一対
   のロアリンクとからなる三点リンク機構を介して作業部
   を連結すると共に、リフトロッドのロッド長検知セン
   サ、傾斜センサ、傾斜設定器を備え、該傾斜設定器の設
   定値と傾斜センサのセンサ値とから前記リフトロツドの
   目標リフトロッド長を演算し、該演算された目標リフト
   ロッド長になるようリフトロッドの伸縮作動をすること
   により作業部の対地傾斜姿勢を制御する傾斜制御部を備
   えてなる作業用走行機体において、該作業用走行機体
   に、前記ロアリンクのヒツチ点間距離の変更や、ロアリ
   ンクとリフトロツドとの連結位置の変更に伴つて作業部
   の傾斜制御状態を切換えるための設定切換手段を設ける
   一方、傾斜制御部に、傾斜センサ値の変化量に対するリ
   フトロツドの作動量を決定する制御ゲインを複数設定
   し、さらに傾斜制御部には、作業部を機体に対して平行
   姿勢となるリフトロツド長を基準にして長短方向に予め
   幅を存してリフトロツドの設定作動範囲を設定し、リフ
   トロッド長の検知値が設定作動範囲外では、上記設定切
   換手段の設定状態に対応して傾斜センサ値に制御ゲイン
   を択一的に作用させ、設定作動範囲内では、設定切換手
   段の設定状態に関係なく傾斜センサ値に単一の制御ゲイ
   ンを作用させる制御ゲイン切換手段を設けたことを特徴
   とする作業用走行機体における作業部の傾斜制御装置。