JP3101543B2 - 農用作業車 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車体に対してアクチュ
エータの駆動で昇降自在に作業装置を連結し、昇降操作
具の操作位置を計測する第１センサの計測結果と、作業
装置の対車体高さを計測する第２センサの計測結果とが
一致する方向にアクチュエータを駆動して作業装置を昇
降するポジション制御を可能に構成した制御装置を備え
た農用作業車に関し、詳しくは、エンジンの始動時にお
いて第１センサ、第２センサの計測値の差が大きい場合
には、ポジション制御を阻止する技術の改良に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記のように構成された農用作業
車として特開昭６１‐２８３０７号公報に示されるもの
が存在し、この従来例では、エンジンの始動時にポジシ
ョン設定器（第１センサ）の設定信号が、対機体レベル
検出器（第２センサ）からの信号に対して設定範囲以上
下降側に外れている場合にポジション制御を牽制阻止し
て作業装置の昇降を不能にするよう構成されると共に、
このように作業装置の昇降を不能にした後には、ポジシ
ョン設定器の設定信号が対機体レベル検出器からの信号
とバランス（一致すること）によってポジション制御を
可能にするよう構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この従来例では、エン
ジンの停止後にポジション設定器が誤って操作され、エ
ンジンの始動時において不測に作業装置が下降する現象
を回避するという良好な面を有し、しかも、このように
作業装置の昇降を牽制阻止した後には、ポジション設定
器の設定信号が対機体レベル検出器からの信号とバラン
スする方向、即ち、意識的に作業者が作業装置の高さま
でポジション設定器を操作することによって牽制阻止状
態を解除するように構成され、阻止状態の解除操作の形
態も無理がなく誤操作も生じにくいものとなっている。

【０００４】又、このポジション制御では、ポジション
設定器からの信号を基準にして所定の幅を持った不感帯
を制御目標とすると共に、対機体レベル検出器からの信
号値が不感帯内入ることで制御動作が停止するよう制御
動作が設定され、又、エンジンの始動時には不感帯外
（従来例では下降させる側）に対機体レベル検出器の信
号値がある場合にポジション制御が牽制阻止され、この
牽制阻止状態では対機体レベル検出器の信号値が不感帯
に入るようポジション設定器を人為的に操作している。

【０００５】しかし、不感帯の幅は広いものでなく、従
来例の牽制阻止の構成ではポジション設定器を上昇方向
に操作した場合には不感帯を通過してしまい、作業装置
を意に反して大きく上昇させることもあり改善の余地が
ある。尚、この種の牽制阻止を行う場合には、エンジン
の始動時に従来例のように作業装置の下降を阻止するだ
けでなく、作業装置の上昇を阻止することも有効であ
り、この点も改善の余地がある。

【０００６】本発明の目的は、エンジンの始動時には作
業装置を不測に昇降させることを阻止すると共に、この
阻止状態を解除する際には意に反して作業装置を昇降さ
せることのない農用作業車を合理的に構成する点にあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の特徴（請
求項１）は冒頭に記したように、昇降操作具の操作位置
を計測する第１センサの計測結果と、作業装置の対車体
高さを計測する第２センサの計測結果とが一致する方向
にアクチュエータを駆動して作業装置を昇降するポジシ
ョン制御を可能に構成した制御装置を備えた農用作業車
において、前記ポジション制御を、第１センサ、あるい
は、第２センサの計測値を基準に設定される不感帯内
に、他方のセンサの計測値が達することでアクチュエー
タの駆動を停止するよう制御動作が設定されると共に、
前記車体に備えたエンジンの始動時に前記不感帯内に前
記他方のセンサの計測値が存在しない場合に前記ポジシ
ョン制御を阻止する牽制手段を備え、又、この牽制手段
での牽制時には、前記他方のセンサの計測値が、前記不
感帯の幅より更に大きい幅に設定された牽制解除域内か
ら牽制解除域の外方方向に変化したタイミングで牽制を
解除する牽制解除手段を備えている点にあり、その作
用、及び、効果は次の通りである。

【０００８】又、本発明は牽制解除手段の牽制解除動作
を、牽制解除域内において前記不感帯に達したタイミン
グで牽制を解除するよう設定してある点（請求項２）に
も特徴を有するものであり、その作用、及び、効果は次
の通りである。

【０００９】

【作用】上記特徴（請求項１）によると、エンジンの停
止時に昇降操作具が誤って操作されエンジンの始動時に
一方のセンサの計測値に基づく不感帯から他方のセンサ
の計測値が外れている場合には、牽制手段によって苗植
付装置の昇降が阻止されると共に、この牽制を解除する
際に、他方のセンサの値が牽制解除域外にある場合には
昇降操作具の操作によって、この他方のセンサの値が牽
制解除域内に達するまで操作した後、逆方向に操作する
ことで牽制解除手段が牽制を解除するものとなり、又、
牽制を解除する際に、他方にセンサの値が牽制解除域内
にある場合には域外に向かう方向に昇降操作具を操作す
ることで牽制解除手段が牽制を解除するものとなりポジ
ション制御での作業装置の昇降が可能となる。

【００１０】つまり、この第１の特徴ではエンジンの始
動時に、例えば、昇降操作具が作業装置の対車体高さに
相当する操作位置から下降側に変位している結果、牽制
状態に陥り、この牽制を解除した後に作業装置を下げる
制御を行いたい場合には、不感帯より幅広に形成される
牽制解除域内にセンサの値が入るよう昇降操作具を上昇
側に操作し、かつ、下げ方向に操作具を操作することに
なるので、牽制の解除が容易となり、又、解除と同時に
下げ方向に制御が開始されるものとなる。

【００１１】又、牽制の解除を容易にするためだけに不
感帯より広幅の解除域を形成したものを想定すると、牽
制の解除を行うために昇降操作具を操作した場合には解
除域にセンサの値が達したタイミングで牽制が解除さ
れ、昇降操作具の操作によってセンサの値が不感帯に近
接する場合にも、不感帯から離れる場合にも、牽制が解
除された時点でセンサの値が不感帯の側に向かう制御が
開始されることになり、作業者の意に反した昇降を一時
的に行うことも考えられるが、本発明ではこのような不
要な昇降作動を行わないという作動特性を有する。

【００１２】又、請求項２では牽制を解除する際には、
他方のセンサの値が牽制解除域内において不感帯に達し
たタイミングで牽制解除手段が牽制を解除するものとな
り、以後、他方のセンサの値が不感帯外に出たこの時点
からポジション制御での作業装置の昇降が可能となる。

【００１３】つまり、この第２の特徴ではエンジン始動
時に、例えば、昇降操作具が作業装置の対車体高さに相
当する操作位置から下降側に変位している結果、牽制状
態に陥り、この牽制を解除した後に作業装置を上げる制
御を行いたい場合には、センサの値が不感帯を通過する
よう昇降操作具を上昇側に操作するだけでセンサの値が
不感帯の値に達した時点で牽制が解除され、不感帯を出
る時点でポジション制御が可能となり作業装置が上昇を
開始するものとなる。

【００１４】請求項３では、エンジンの始動後に作業装
置の昇降が行えない場合にも、報知手段の報知に基づい
て、故障が原因ではなく、牽制手段によって作業装置の
昇降が不能に陥っていることを作業者が容易に判断で
き、又、牽制が解除された場合には報知手段の作動が停
止するので作業者に対して牽制が解除されたことを容易
に認識させ得るものとなる。

【００１５】

【発明の効果】従って、エンジンの始動時には作業装置
を不測に昇降させることを阻止すると共に、この阻止状
態を解除する際には意に反して作業装置を逆方向に昇降
させることのない農用作業車が合理的に構成された（請
求項１）。又、牽制の解除後に昇降操作具の操作方向に
向けて作業装置を昇降させる場合にも牽制解除時の操作
方向が不自然にならない状態で楽に牽制を解除できるも
のとなった（請求項２）、又、エンジンの始動時に牽制
状態であることを容易に認識させ、牽制解除時も容易に
認識させ得るものとなった（請求項３）。

【００１６】

【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１及び図２に示すように、ステアリング操作自
在な駆動型の前車輪１、駆動型の後車輪２を備えた車体
の前部にエンジン３を搭載すると共に、このエンジン３
からの動力がクラッチハウジング４を介して伝えられる
ミッションケース５を車体後部に配置し、車体前部にメ
ータパネル６とステアリングハンドル７とを配置し、
又、ミッションケース５の上方位置に運転座席８と保護
フレーム９とを配置し、ミッションケース５の後部位置
にアクチュエータとしてのリフトシリンダ１０の作動で
昇降作動する左右一対のリフトアーム１１，１１を備え
て農用作業車の一例としてトラクタを構成する。

【００１７】車体の後端にトップリンク１２と左右一対
のロアーリンク１３，１３とで成る３点リンク機構を介
してロータリ耕耘装置１４を連結すると共に、ロアーリ
ンク１３，１３とリフトアーム１１，１１とを左右のリ
フトロッド１５，１５で吊下げ状態に連結することで、
リフトシリンダ１０の作動でロータリ耕耘装置１４を昇
降させるよう支持してある。ロータリ耕耘装置１４の後
部位置には横向き姿勢の軸芯周りで揺動自在に後カバー
１４Ａを備え、この後カバー１４Ａの揺動量を計測する
ポテンショメータ型の耕深センサ１４Ｓを装置上面に備
えている。又、リフトアーム１１の基端部にはリフトア
ーム１１の揺動量を計測するポテンショメータ型のリフ
トアームセンサ１６（第２センサの一例）を備えてい
る。

【００１８】又、メータパネル６面にはエンジン始動用
のキースイッチ１７を備え、運転座席８の右側部にはロ
ータリ耕耘装置１４を昇降制御する昇降操作具としての
ポジションレバー１８とコントロールボックス１９を備
え、コントロールボックス１９の上面には図２に示す如
く、耕深設定ダイヤル２０、ローリング角設定ダイヤル
２１、制御感度設定ダイヤル２２、手動ローリングノブ
２３、報知ランプ２４を備えている。

【００１９】このような設定系とセンサ系とを備えるこ
とにより、ポジションレバー１８を所定のポジション制
御域に設定することによって、このポジションレバー１
８が対応する対車体高さまでロータリ耕耘装置１４を昇
降するポジション制御を行い、又、このポジションレバ
ー１８を前記ポジション操作域より前方側（低い制御方
向の側）の自動耕深制御位置に設定することで耕深設定
ダイヤル２０で設定された対地深度を制御目標とした耕
深が得られるよう制御感度設定ダイヤル２２で設定され
る制御感度でロータリ耕耘装置１４を昇降する自動耕深
制御時を行う。尚、ローリング角設定ダイヤル２１、手
動ローリングノブ２３はロータリ耕耘装置１４のローリ
ング制御を可能にするものであるが、このローリング制
御系は本発明と直接関係がないので詳述しない。

【００２０】又、トラクタではエンジン３の停止時にポ
ジションレバー１８が誤って操作され、この状態でエン
ジン３を始動した場合でもロータリ耕耘装置１４が作業
者の意に反して大きく上昇あるいは下降しないよう制御
動作が設定され、この制御動作を以下に説明する。

【００２１】つまり、該トラクタでは図３に示す如く、
制御系が構成され、この制御系では、マイクロプロセッ
サを備えた制御装置２５に対して、キースイッチ１７、
前記ポジションレバー１８の操作位置を計測するポジシ
ョン設定器２６、前記リフトアームセンサ１６、前記耕
深設定ダイヤル２０で操作されるポテンショメータ型の
耕深設定器２７、前記耕深センサ１４Ｓ、前記制御感度
設定ダイヤル２２で操作されるポテンショメータ型の制
御感度設定器２８（第１センサの一例）夫々からの信号
が入力する系が形成されると共に、前記リフトシリンダ
１０への作動油の給排を行う電磁比例制御弁２９、前記
報知ランプ２４夫々を制御する出力系が形成されてい
る。

【００２２】この制御系での制御動作は図４のフローチ
ャートに示すように制御の開始と同時に（キースイッチ
のＯＮ操作と同時に）牽制ルーチンの処理を行い（＃２
００ステップ）、この処理の後、ポジション設定器２６
の信号を入力して、ポジションレバー１８がポジション
制御域に設定されているかを判別し、ポジション制御域
に設定されている場合にはポジション設定器２６の信号
値を基準にして不感帯を設定すると共に、リフトアーム
センサ１６の信号値が不感帯から外れている場合にはリ
フトシリンダ１０を操作して、リフトアームセンサ１６
の信号値が不感帯内に達するまでロータリ耕耘装置１４
を昇降するポジション制御を行い、又、自動耕深制御位
置に設定されている場合には耕深設定器２７の信号を基
準にして制御感度設定器２８の信号値を基にした幅の不
感帯を設定すると共に、耕深センサ１５からの信号値が
不感帯内に達するまでロータリ耕耘装置１４を自動耕深
制御を行う制御動作をリセット操作されるまで継続する
（＃１０１〜＃１０５ステップ）。

【００２３】又、牽制ルーチン（＃２００ステップ）の
制御は図５のフローチャートに従って行われ、この制御
ではキースイッチ１７のＯＮ操作時にポジション設定器
２６とリフトアームセンサ１６からの信号を入力すると
共に、ポジション設定器２６の信号を基準として設定さ
れる不感帯の域内にリフトアームセンサ１６の信号値が
ある場合には牽制を行わず、域外にある場合には報知ラ
ンプ２４を点灯し、牽制解除域を設定する（＃２０１〜
＃２０４ステップ）。この不感帯Ｎは図６（イ）に示す
如く、ポジション設定器２６の信号値ＥＰ（電圧信号）
を基準に正の側、負の側夫々に等しい幅Ｎｄ，Ｎｄで設
定され、この不感帯Ｎが制御目標になる。又、牽制解除
域Ｒはポジション設定器２６の信号値ＥＰ（電圧信号）
を基準に正の側、負の側夫々に不感帯の幅より大きい幅
Ｒｄ，Ｒｄで設定される。

【００２４】次に、ポジション設定器２６の信号ＥＰを
入力し、この信号値ＥＰを基準に設定された牽制解除域
Ｒ内にリフトアームセンサ１６の信号ＥＬ（電圧信号）
が入っているかを判別し、入っている場合には、信号Ｅ
Ｐを基準にした信号ＥＬの相対的な変化方向を判別し、
この信号ＥＬが制御目標（不感帯Ｎ）から離間する側に
変化したタイミングで報知ランプ２４を消灯し、又、こ
の信号ＥＬが制御目標（不感帯Ｎ）に接近する場合に
は、不感帯Ｎに入ったタイミングで報知ランプ２４を消
灯して夫々とも制御の流れから抜け出し、この牽制ルー
チンを終了するものとなっている（＃２０５〜＃２１０
ステップ）。尚、この牽制ルーチンを構成するソフトウ
エアで牽制手段Ａと牽制解除手段Ｂとが構成されてい
る。

【００２５】この牽制ルーチンにおいて牽制状態に陥っ
た後、牽制ルーチンから抜け出す際の信号値の変化を図
面に表すと、エンジン３の始動時に、例えば、ポジショ
ンレバー１８の設定高さよりロータリ耕耘装置１４の高
さが低くなって牽制状態に陥った場合には、図６（イ）
に示すように、ポジション設定器１８からの信号値ＥＰ
を基準に設定される不感帯Ｎの電圧域よりリフトアーム
センサ１６からの信号値ＥＬ（Ｌ１の位置）が高くなっ
ており、この信号値ＥＬが牽制解除域Ｒ外にある場合を
想定すると、牽制を解除する目的でポジションレバー１
８を上げ方向に操作すると、図６（ロ）に示すように、
ポジション設定器２６の信号値ＥＰが上昇し、牽制解除
域Ｒ内に信号値ＥＬが含まれるものとなる（Ｌ２の位
置）。この牽制解除域Ｒは不感帯Ｎより幅広に設定され
るので、作業者は普段の作業時に得た感覚でこの牽制解
除域Ｒへの操作を行えるものとなっており、牽制を解除
した後ロータリ耕耘装置１４を下降させる場合には、ポ
ジションレバー１８を逆方向（下降方向）に操作するこ
とで図６（ハ）に示すように、Ｌ３に示すように、牽制
解除域Ｒの境界が信号値ＥＬに接近する方向に変化し
（牽制解除域Ｒを基準に考えると信号値ＥＬが制御目標
から離間する方向に変化し）、タイミング（Ｌ２の位
置）で牽制が解除され、報知ランプ２４が消灯し、ポジ
ション制御が行われロータリ耕耘装置１４は下降方向に
駆動される。

【００２６】更に、この牽制解除の状況を縦軸方向に相
対電圧値をとり、横軸方向に時間経過をとったグラフに
表すと図７に示すように、リフトアームセンサ１６から
の信号値ＥＬがＬ１からポジション設定器２６の信号値
ＥＰに近接する方向に変化して牽制解除域Ｒに入り、こ
の後、Ｌ２のタイミングで信号値ＥＰから離間する方向
（Ｌ３の方向）に変化すると、Ｌ２のタイミングで牽制
が解除されるものとなる。尚、このグラフは信号値ＥＰ
を基準にした信号値ＥＬの変化を縦軸方向に表している
ので信号値ＥＰの変化時において信号値ＥＬが変化する
形態で表されている。

【００２７】又、牽制を解除した後、ロータリ耕耘装置
１４を上昇させる場合を前述と同様のグラフに表すと、
牽制を解除する目的でポジションレバー１８を上げ方向
に操作すると、図８に示すように、ポジション設定器２
６からの信号値ＥＰが上昇し、牽制解除域Ｒ内に信号値
ＥＬが含まれた後にも更に上昇方向に操作して、不感帯
Ｎの域内に信号値ＥＬが含まれたタイミングで牽制が解
除され報知ランプ２４が消灯し、ポジションレバー１８
を更に上昇方向に操作して、信号値ＥＬが不感帯Ｎの外
に出たタイミングでロータリ耕耘装置１４は上昇方向に
駆動される。尚、不感帯Ｎの域内に信号値ＥＬが含まれ
た後に、逆方向にポジションレバー１８を操作すること
もあるが、このような操作が行われる場合でも、不感帯
Ｎの域内に信号値ＥＬが含まれたタイミングで牽制が解
除されているので、その操作方向にロータリ耕耘装置１
４が昇降するものとなる。

【００２８】〔別実施例〕本発明は上記実施例以外に、
例えば、第２センサの側、即ち実施例ではリフトアーム
センサの信号を基準にして不感帯を設定し、又、このリ
フトアームセンサの信号を基準にして牽制解除域を設定
した形態での昇降制御を行わせることも可能であり、不
感帯の幅、牽制解除域の幅を任意に調節できるよう構成
することも可能である。

【００２９】又、本発明は報知手段をブザー等音声で牽
制状態を報知するよう構成することも可能である。

【００３０】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、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】トラクタの全体側面図

【図２】コントロールボックスの平面図

【図３】制御系のブロック図

【図４】昇降制御のフローチャート

【図５】牽制ルーチンのフローチャート

【図６】（イ）、（ロ）、（ハ）は牽制解除時の信号値
の変化を示す図

【図７】牽制解除域で牽制を解除する際の信号変化をグ
ラフに表した図

【図８】不感帯で牽制を解除する際の信号変化をグラフ
に表した図

【符号の説明】

３ エンジン １０ アクチュエータ １４ 作業装置 １６ 第２センサ １８ 昇降操作具 ２４ 報知手段 ２５ 制御装置 ２６ 第１センサ Ａ 牽制手段 Ｂ 牽制解除手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A01B 63/114 G05D 1/08

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体に対してアクチュエータ（１０）の
   駆動で昇降自在に作業装置（１４）を連結し、昇降操作
   具（１８）の操作位置を計測する第１センサ（２６）の
   計測結果と、作業装置（１４）の対車体高さを計測する
   第２センサ（１６）の計測結果とが一致する方向にアク
   チュエータ（１０）を駆動して作業装置を昇降するポジ
   ション制御を可能に構成した制御装置（２５）を備えた
   農用作業車であって、 前記ポジション制御を、第１センサ（２６）、あるい
   は、第２センサ（１６）の計測値を基準に設定される不
   感帯内に、他方のセンサの計測値が達することでアクチ
   ュエータ（１０）の駆動を停止するよう制御動作が設定
   されると共に、前記車体に備えたエンジン（３）の始動
   時に前記不感帯内に前記他方のセンサの計測値が存在し
   ない場合に前記ポジション制御を阻止する牽制手段
   （Ａ）を備え、又、この牽制手段（Ａ）での牽制時に
   は、前記他方のセンサの計測値が、前記不感帯の幅より
   更に大きい幅に設定された牽制解除域内から牽制解除域
   の外方方向に変化したタイミングで牽制を解除する牽制
   解除手段（Ｂ）を備えている農用作業車。
2. 【請求項２】 前記牽制解除手段（Ｂ）の牽制解除動作
   を、前記牽制解除域内において前記不感帯に達したタイ
   ミングで牽制を解除するよう設定してある請求項１記載
   の農用作業車。
3. 【請求項３】 前記牽制手段（Ａ）での牽制時に作動
   し、牽制解除時に作動を停止する報知手段（２４）を備
   えている請求項１又は２記載の記載の農用作業車。