JP3044164B2 - 農用トラクタのドラフト制御構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、機体の後部にリンクを
介して対地作業装置（プラウ等）を昇降自在に連結し、
アクチュエータによりリンクを介して対地作業装置を昇
降操作するように構成した農用トラクタのドラフト制御
構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】前述のような農用トラクタでは、対地作
業装置からリンクを介して機体に掛かる牽引負荷を検出
する負荷センサーを備えて、負荷センサーの検出値が深
さ設定器で設定される設定値（牽引負荷）となるよう
に、アクチュエータによって対地作業装置を自動的に昇
降操作する昇降制御手段を備えているものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述のような農用トラ
クタは、比較的乾いた走行抵抗の小さな作業地を走行し
て作業を行うこともあれば、軟らかく走行抵抗の大きな
作業地を走行して作業を行うこともある。従って、特に
軟らかく走行抵抗の大きな作業地において対地作業装置
を牽引して作業を行うと、エンジンに対しては対地作業
装置からの牽引負荷に加えて、走行抵抗に基づく車輪へ
の走行負荷が掛かることになる。これにより、対地作業
装置からの牽引負荷があまり大きくなくても、車輪への
走行負荷が大きくなればエンジンの停止を招くことにな
る。本発明は、牽引負荷に基づいて対地作業装置を自動
的に昇降操作するように構成した農用トラクタのドラフ
ト制御構造において、作業地の状態によるエンジンの停
止を抑えることができるように構成することを目的とし
ている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は以上のよ
うな農用トラクタのドラフト制御構造において、次のよ
うに構成することにある。つまり、機体の後部にリンク
機構を上下揺動自在に連結し、リンク機構に対地作業装
置を連結して、機体に対してリンク機構を上下に揺動操
作するアクチュエータと、対地作業装置からリンク機構
を介して機体に掛かる牽引負荷を検出する負荷センサー
と、対地作業装置の作業深さに対応する設定値を人為的
に設定する深さ設定器とを備え、負荷センサーの検出値
が深さ設定器で設定される設定値に維持されるように、
アクチュエータを作動させて対地作業装置を昇降操作す
る昇降制御手段を備えると共に、機体に搭載されたエン
ジンの回転数を検出する回転数センサーと、昇降制御手
段の作動開始後の回転数センサーの検出値を基準回転数
として記憶する記憶手段とを備え、昇降制御手段による
対地作業装置の昇降操作に伴って生じる回転数センサー
の検出値と基準回転数との差に基づいて、深さ設定器の
設定値又は負荷センサーの検出値に補正を与える補正手
段を備えてある。

【０００５】

【作用】本発明のように構成すると先ず負荷センサーの
検出値（牽引負荷）に基づき、この検出値が深さ設定器
で設定される設定値に一致するように、対地作業装置が
昇降制御手段により自動的に昇降操作されていく。そし
て、走行抵抗の大きな作業地で対地作業装置を牽引して
作業を行うと、エンジンに対しては対地作業装置からの
牽引負荷に加えて、走行抵抗に基づく車輪への走行負荷
が掛かることになるので、作業の開始に伴い車輪への走
行負荷が大きくなればエンジンの回転数も低下してい
く。

【０００６】このようにエンジンの回転数が低下してい
くと、作業開始時のエンジンの回転数（基準回転数）と
現在の回転数との差が求められ、この差に基づいて深さ
設定器の設定値又は負荷センサーの検出値に補正が与え
られる。この場合、深さ設定器の設定値を対地作業装置
の作業深さが浅くなる側に補正したり、負荷センサーの
検出値（牽引負荷）を実際よりも負荷大側に補正したり
すれば、対地作業装置が全体的に上昇操作されて作業深
さが浅くなり、対地作業装置から機体に掛かる牽引負荷
が小さくなる。これにより、車輪への走行負荷が大きく
なっても、その分だけ対地作業装置からの牽引負荷が小
さくなるので、エンジンの停止が回避される。

【０００７】

【発明の効果】以上のように、牽引負荷に基づいて対地
作業装置を自動的に昇降操作するように構成した農用ト
ラクタのドラフト制御構造において、車輪への走行負荷
が大きくなった場合、対地作業装置からの牽引負荷を自
動的に小さくすることにより、作業地の状態に関係なく
負荷の増大によるエンジンの停止を回避できるようにな
って、農用トラクタのドラフト制御性能の向上及び作業
能率の向上を図ることができた。

【０００８】

【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４に示すように、前輪１及び後輪２で支持され
た機体の前部にエンジン３を備え、機体の後部に操縦部
４及びミッションケース５を支持して農用トラクタを構
成している。上下揺動自在なトップリンク６（リンク機
構に相当）、及び左右一対のロアリンク７（リンク機構
に相当）を介して、プラウ８（対地作業装置に相当）
を、ミッションケース５の後部に昇降自在に連結してい
る。ミッションケース５の上部に、油圧シリンダ９（ア
クチュエータに相当）により上下に揺動駆動される一対
のリフトアーム１０が備えられ、一対のリフトアーム１
０とロアリンク７とがリフトロッド１１を介して連結さ
れている。

【０００９】図１に示すようにリフトアーム１０の基部
に、機体に対するリフトアーム１０の上下角度を検出す
る角度センサー１２を設けており、機体の操縦部４に人
為的に操作されるレバー型式でポテンショメータ型式の
ポジション設定器１３を設けている。これにより、角度
センサー１２の検出値がポジション設定器１３の上下位
置となるように、制御装置１４が制御弁１５を切換操作
して油圧シリンダ９によりリフトアーム１０を上下に揺
動操作するのであり、ポジション設定器１３を高低に操
作することによって、リフトアーム１０を任意の角度に
変更操作することができる。

【００１０】プラウ８を機体に対する所定の高さまで一
気に上昇操作するレバー型式の昇降スイッチ１６を、機
体の操縦部４に設けている。これにより、昇降スイッチ
１６を上昇側に操作すると、後述する深さ設定器１７及
びポジション設定器１３に優先して制御弁１５が操作さ
れて、プラウ８が機体に対する所定の高さまで一気に上
昇操作されるのであり、昇降スイッチ１６を下降側に操
作するとプラウ８が元の位置にまで下降操作されて、深
さ設定器１７又はポジション設定器１３による状態に戻
る。

【００１１】この農用トラクタでは、プラウ８から機体
に掛かる牽引負荷に基づいてプラウ８を自動的に昇降操
作するように構成しており、次にこの昇降操作の構成に
ついて説明する。図１に示すようにミッションケース５
とロアリンク７との連結部に、プラウ８からロアリンク
７を介して掛かる牽引負荷を検出する負荷センサー１８
を設けており、機体の操縦部４に人為的に操作されるポ
テンショメータ型式の深さ設定器１７を設けている。エ
ンジン３のアクセル（図示せず）を操作するアクセルレ
バー１９が機体の操縦部４に備えられており、アクセル
レバー１９の操作位置によりアクセル開度Ｇを検出する
アクセルセンサー２０を備えている。又、エンジン３の
回転数を検出する回転数センサー２１を備えている。

【００１２】これにより図２及び図３に示すように、ポ
ジション設定器１３又は昇降スイッチ１６によりプラウ
８を地面にまで下降操作して（ステップＳ１）、機体を
走行させ始めるとプラウ８の昇降操作が開始される（ス
テップＳ２，Ｓ３）。この場合、負荷センサー１８の検
出値が深さ設定器１７で設定される設定値Ｈ（牽引負
荷）よりも大きくなると、制御装置１４により油圧シリ
ンダ９用の制御弁１５が操作されてプラウ８が自動的に
上昇操作され、負荷センサー１８の検出値が深さ設定器
１７で設定される設定値Ｈよりも小さくなると、プラウ
８が自動的に下降操作される。このように、負荷センサ
ー１８の検出値が深さ設定器１７で設定される設定値Ｈ
に一致するように、プラウ８が自動的に昇降操作され
る。そして、深さ設定器１７を操作して設定される設定
値Ｈを大側（深い側）及び小側（浅い側）に変更するこ
とにより、プラウ８の掘り起こし深さを任意に設定変更
できる（以上、昇降制御手段に相当）。

【００１３】このような昇降操作の開始後にエンジン３
の回転数が安定すると（ステップＳ４）、このときのア
クセルセンサー２０の検出値がアクセル開度Ｇとして
（ステップＳ５）、このときの回転数センサー２１の検
出値が基準回転数Ｎとして（ステップＳ６）、制御装置
１４に記憶される（記憶手段に相当）。

【００１４】次に機体がある程度走行すると、回転数セ
ンサー２１によりエンジン３の現在の回転数Ｎ２が検出
されて、記憶されている基準回転数Ｎと現在の回転数Ｎ
２との差Ｎ１が求められ（ステップＳ７）、この差Ｎ１
の変化率Ｄが求められる（ステップＳ８）。求められた
差Ｎ１及び差Ｎ１の変化率Ｄに基づいてファジィ推論に
より、深さ設定器１７の設定値Ｈに対する補正値Ｈ１
（補正に相当）が求められ（ステップＳ９）、この補正
値Ｈ１が深さ設定器１７の設定値Ｈに付加されて補正設
定値Ｈ２が設定される（ステップＳ１０）。

【００１５】この場合、現在の回転数Ｎ２が基準回転数
Ｎよりも低ければ、エンジン３に大きな負荷が掛かって
いると判断されて、補正値Ｈ１により補正設定値Ｈ２が
深さ設定器１７の設定値Ｈよりも小さなものに設定され
る（プラウ８の掘り起こし深さが浅くなる側）。逆に、
現在の回転数Ｎ２が基準回転数Ｎよりも高ければ、エン
ジン３にあまり負荷が掛かっていないと判断されて、補
正値Ｈ１により補正設定値Ｈ２が深さ設定器１７の設定
値Ｈよりも大きなものに設定される（プラウ８の掘り起
こし深さが深くなる側）（以上、補正手段に相当）。

【００１６】以上のようにして補正設定値Ｈ２が設定さ
れるとタイマーがカウントを開始して（ステップＳ１
１）、これ以後は負荷センサー１８の検出値が補正設定
値Ｈ２に一致するように、前述と同様にしてプラウ８が
自動的に昇降操作されていく（ステップＳ１２）。この
状態で設定時間が経過すると（ステップＳ１５）、ステ
ップＳ７に移行して、再びエンジン３の現在の回転数Ｎ
２の検出、記憶されている基準回転数Ｎと現在の回転数
Ｎ２との差Ｎ１及び差Ｎ１の変化率Ｄの算出、差Ｎ１及
び差Ｎ１の変化率Ｄに基づい補正値Ｈ１の算出が行わ
れ、新たな補正設定値Ｈ２が設定される。そして、ステ
ップＳ１２に移行し新たな補正設定値Ｈ２に基づいて、
プラウ８が自動的に昇降操作されていく。

【００１７】図３のステップＳ１２〜Ｓ１５の間におい
て、機体が畦際に達して機体を畦際で旋回させる場合、
ポジション設定器１３又は昇降スイッチ１６によりプラ
ウ８が地面から上昇操作されると（ステップＳ１３）、
ステップＳ１に移行して最初の状態に戻る。図３のステ
ップＳ１２〜Ｓ１５の間において、アクセルレバー２０
が操作されると（ステップＳ１４）、ステップＳ４に移
行してエンジン３の回転数が安定してから、前述の制御
が繰り返されていく。

【００１８】〔別実施例〕前述の構成では、エンジン３
の現在の回転数Ｎ２と基準回転数Ｎとの差Ｎ１、及び差
Ｎ１の変化率Ｄにより補正設定値Ｈ２を設定している
が、エンジン３の現在の回転数Ｎ２と基準回転数Ｎとの
差Ｎ１のみにより、補正設定値Ｈ２を設定するように構
成してもよい。前述の構成では、求められた補正値Ｈ１
を深さ設定器１７の設定値Ｈに付加して補正設定値Ｈ２
を設定しているが、深さ設定器１７の設定値Ｈはそのま
まにしておき、負荷センサー１８の検出値に補正値Ｈ１
を付加して、この補正値Ｈ１の付加された負荷センサー
１８の検出値が、深さ設定器１７の設定値Ｈとなるよう
にプラウ８を昇降操作するように構成してもよい。

【００１９】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】リフトアーム及び油圧シリンダ、ポジション設
定器、深さ設定器等の回路図

【図２】プラウの昇降操作における制御の前半の流れを
示す図

【図３】プラウの昇降操作における制御の後半の流れを
示す図

【図４】農用トラクタ及びプラウ等の側面図

【符号の説明】

３ エンジン ６，７ リンク機構 ８ 対地作業装置 ９ アクチュエータ １７ 深さ設定器 １８ 負荷センサー ２１ 回転数センサー Ｈ 深さ設定器の設定値 Ｈ１ 補正 Ｎ 基準回転数

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A01B 63/10 - 63/114

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機体の後部にリンク機構（６），（７）
   を上下揺動自在に連結し、前記リンク機構（６），
   （７）に対地作業装置（８）を連結して、 機体に対して前記リンク機構（６），（７）を上下に揺
   動操作するアクチュエータ（９）と、前記対地作業装置
   （８）から前記リンク機構（６），（７）を介して機体
   に掛かる牽引負荷を検出する負荷センサー（１８）と、
   前記対地作業装置（８）の作業深さに対応する設定値を
   人為的に設定する深さ設定器（１７）とを備え、 前記負荷センサー（１８）の検出値が前記深さ設定器
   （１７）で設定される設定値（Ｈ）に維持されるよう
   に、前記アクチュエータ（９）を作動させて前記対地作
   業装置（８）を昇降操作する昇降制御手段を備えると共
   に、 機体に搭載されたエンジン（３）の回転数を検出する回
   転数センサー（２１）と、前記昇降制御手段の作動開始
   後の前記回転数センサー（２１）の検出値を基準回転数
   （Ｎ）として記憶する記憶手段とを備え、 前記昇降制御手段による対地作業装置（８）の昇降操作
   に伴って生じる前記回転数センサー（２１）の検出値と
   前記基準回転数（Ｎ）との差に基づいて、前記深さ設定
   器（１７）の設定値（Ｈ）又は前記負荷センサー（１
   ８）の検出値に補正（Ｈ１）を与える補正手段を備えて
   ある農用トラクタのドラフト制御構造。