JP3221065B2 - 耕耘装置におけるカバ−の回動制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、トラクタ−等の動力
車両に連結されて土壌を耕起するロ−タリ耕耘装置のカ
バ−の回動制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来技術】ロ−タリ耕耘装置のロ−タリカバ−をその
耕耘軸廻りに回動させて耕深を略一定に保つように構成
した所謂回動ロ−タリがある。このロ−タリ耕耘装置
は、通常、手動操作によるロ−タリカバ−の前後回動
と、油圧昇降機構の昇降動作に連動してロ−タリカバ−
が自動的に回動する自動制御モ−ドとがあり、自動制御
モ−ドでは、作業中、耕深が深くなったことをロ−タリ
カバ−が検出するとロ−タリカバ−を前側に移動させ、
逆に耕深が浅くなったことを検出すると、ロ−タリカバ
−を後側に移動させるようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、こうした従
来装置を用いて、例えば耕耘装置の後方に畦立器を装着
して畦立作業を行う際、回動するカバーと畦立器との隙
間が大きい場合には耕耘中の土が後方に飛び出して畦の
上面に凹凸部を作ったりすることがあり、畦の上面が均
平に押圧されず奇麗にならない不具合があった。また、
トラクタでは、カバー後部のデプスセンサにより耕深を
一定に保つデプス制御を行うものであるが、これら両制
御装置を同時に実行する場合、互いの制御作動によって
作業機が過剰に作動するという問題が生じる。

【０００４】

【発明の効果】この発明は、耕耘装置１４とこれを牽引
する動力車両１とからなり、耕耘装置１４とこれを牽引
する動力車両１とからなり、耕耘装置１４は耕耘部３４
の上方及び後方を覆うロータリカバー３５，３６が前後
方向に回動可能に構成されたものであって、前記動力車
両１側にエンジン５の回転変動を検出するセンサ６０を
設け、このセンサ６０からの信号に応じて前記ロータリ
カバー３５，３６を前後させる制御手段５４を設けた耕
耘装置におけるカバーの回動制御装置において、該制御
手段５４は、前記ロータリカバー後部に設けたデプスセ
ンサ４２の検出値を耕深設定器５５の設定値に応じた位
置になるよう耕耘装置１４を昇降するデプス制御を実行
可能に構成すると共に、耕耘装置１４を上昇する前のエ
ンジン回転数を記憶する手段を設け、前記カバー回動制
御とデプス制御を共に実行する際には、デプスセンサ４
２の検出値が前記記憶されたエンジン回転数を基準値と
して前記カバーを前後させるものであるから、耕耘中の
負荷が大きくなった場合には、ロータリカバー３５，３
６を前後に移動して、ロータリカバー３５，３６内で持
ち回られていた土をカバー外に放出することになる。

【０００５】

【解決を解決するための手段】この発明は前記問題点に
鑑みて提案するものであり、次のような技術的手段を講
じた。即ち、耕耘装置１４とこれを牽引する動力車両１
とからなり、耕耘装置１４は耕耘部３４の上方及び後方
を覆うロータリカバー３５，３６が前後方向に回動可能
に構成されたものであって、前記動力車両１側にエンジ
ン５の回転変動を検出するセンサ６０を設け、このセン
サ６０からの信号に応じて前記ロータリカバー３５，３
６を前後させる制御手段５４を設けた耕耘装置における
カバーの回動制御装置において、該制御手段５４は、前
記ロータリカバー後部に設けたデプスセンサ４２の検出
値を耕深設定器５５の設定値に応じた位置になるよう耕
耘装置１４を昇降するデプス制御を実行可能に構成する
と共に、耕耘装置１４を上昇する前のエンジン回転数を
記憶する手段を設け、前記カバー回動制御とデプス制御
を共に実行する際には、デプスセンサ４２の検出値が前
記記憶されたエンジン回転数を基準値として前記カバー
を前後させることを特徴とする耕耘装置におけるカバー
の回動制御装置とする。

【０００６】

【実施例】以下、図面に示す実施例に基づいて、この発
明の実施例を説明する。まず、構成から説明すると、１
はトラクタ−で機体の前後部に夫々前輪２、２と後輪
３、３を備え、ボンネット４内のエンジン５の回転動力
をミッションケ−ス６内の変速装置により適宜減速して
前輪２、２と後輪３、３とに伝えるように構成してい
る。

【０００７】ミッションケ−ス６の後上部には油圧シリ
ンダケ−ス７を固着して設けている。油圧シリンダケ−
ス内には単動式の油圧シリンダ８を設け、また、この油
圧シリンダケ−ス７の左右両側にはリフトア−ム９、９
を回動自由に枢支している。トップリンク１０、ロワ−
リンク１１、１１からなる３点リンク機構１２の後端部
には、ロ−タリ耕耘装置１４が昇降自在に連結され、リ
フトア−ム９、９とロワ−リンク１１、１１との間には
リフトロッド１５、１５が介装連結されている。２０は
ポジション操作レバ−で、このポジション操作レバ−２
０の回動基部には、トラクタ−１の後部に連結されるロ
−タリ耕耘装置１４の対地高さを設定するポジション設
定器１６が取り付けられ、一方、片側のリフトア−ム９
の回動基部にもそれの回動角度、すなわち、ロ−タリ耕
耘装置１４の高さを検出するリフトア−ム角センサ２３
が取り付けられ、ポジション操作レバ−２０にて設定さ
れた位置にリフトア−ム９、９が回動してその位置で停
止するように構成され、ここにポジションコントロ−ル
系が構成される。

【０００８】ロ−タリ耕耘装置１４は、耕耘部３４と、
耕耘部３４の上方を覆う主ロ−タリカバ−３５と、主ロ
−タリカバ−３５の後部に枢着された後部ロ−タリカバ
−３６等を備え、これらのロ−タリカバ−３５、３６は
耕耘軸３７の軸心廻りに回動できるように構成してい
る。後部ロ−タリカバ−３６は主ロ−タリカバ−３５の
上面と後部ロ−タリカバ−３６の上面との間に介装した
弾性押圧体４０によって下向きに加圧されている。ま
た、主ロ−タリカバ−３５の後端上部には後部ロ−タリ
カバ−３６の回動角度を検出するデプスセンサ４２が設
けられている。

【０００９】４３はロ−タリカバ−３５、３６を前後方
向に回動させるアクチュエ−タであって電動モ−タにて
構成され、後述するスイッチ４４、４５で回動操作され
る。４６はロ−タリカバ−３５、３６の回動位置を検出
する回動角度センサである。作業機を取り付けるために
設けられたヒッチ４７の後部には畦立器５０が配設さ
れ、この畦立器５０は後部ロ−タリカバ−３６の中央部
を逆Ｖ字型に切欠いて形成した切欠５２内に臨むように
前後位置調節される。畦立器５０と前記切欠５２との間
には畦立器５０の位置を検出する畦立位置センサ５３が
設けられている。

【００１０】この畦立位置センサ５３はＯＮ，ＯＦＦ式
のスイッチで構成してもよいが、両者の距離をアナログ
的に検出する直線摺動式のセンサで構成してもよい。ま
た、アナログセンサは接触式、無接触式のいずれであっ
てもよい。次に図３に示すブロック図を説明する。マイ
コンからなるコントロ−ラ５４の入力側には、ポジショ
ン設定器１６、耕深設定器５５、リフトア−ム角センサ
２３、デプスセンサ４２、回動角度センサ４６、及び畦
立位置センサ５３が接続されている。

【００１１】５７はコントロ−ラ５４の入力側に接続さ
れた回動モ−ド切換スイッチであって、「手動」、「オ
−ト」、「畦立」の３つのモ−ドを選択することができ
る。「手動」モ−ドを選択して前記手動操作スイッチ４
４、４５を操作すると、スイッチを押している間はロ−
タリカバ−３５、３６が前方、あるいは後方に回動す
る。「オ−ト」モ−ドにすると耕深設定器５５で設定さ
れた位置にロ−タリカバ−３５、３６が移動し、作業中
は後部ロ−タリカバ−３６の回動に応じて耕耘装置１４
が昇降制御され、ここに所謂デプス制御がなされるよう
にしている。

【００１２】「畦立」モ−ドを選択すると、後部ロ−タ
リカバ−３６と畦立器５０の前後位置関係が常に一定と
なるように制御される。また、コントロ−ラ５４の入力
側にはエンジン５の回転数を検出するセンサ６０が接続
されている。一方、コントロ−ラ５４の出力側には、油
圧昇降装置の油圧シリンダ８に作動圧油を給排制御する
ための上昇用比例制御弁６２と下降用比例制御弁６４が
接続され、さらにロ−タリカバ−３５、３６を回動させ
るアクチュエ−タ４３の回動制御リレ−６６、６７が接
続されている。

【００１３】上昇用及び下降用比例制御弁６２、６４は
共に設定値と検出値との差、即ち偏差に応じて制御パル
スのオン時間が変更される。回動制御リレ−６６、６７
はロ−タリカバ−３５、３６を前側に移動させて耕深が
深くなる方向にアクチュエ−タ４３をコントロ−ルする
「深側」制御リレ−６６と、ロ−タリカバ−３５、３６
を後側に移動させる「浅側」制御リレ−６７とからな
る。

【００１４】次にコントロ−ラ５４内に組み込まれた制
御手段（プログラム）について説明する。図４は全体の
制御フロ−を示すものであり、エンジン５の回転数の変
動に応じてロ−タリカバ−３５、３６の回動位置をコン
トロ−ルする制御内容を示したものである。制御の内容
は大きく分けると、ロ−タリカバ−の基準位置を検出す
るサブル−チンと、エンジンの回転数の基準値を求める
サブル−チンと、出力特性を補正するサブル−チンと、
ロ−タリカバ−３５、３６をエンジンの回転変動に応じ
て前後に移動修正するサブル−チンと、ロ−タリカバ−
３５、３６を再び元の位置まで復帰させるサブル−チン
とで構成されており、以下、これらのサブル−チンにつ
いて説明する。図示は省略するが、カバ−基準位置検出
制御は、この例では回動モ−ド切換スイッチを「オ−
ト」に切り換えたとき、耕深設定器５５の設定に応じた
位置に移動する。

【００１５】図５、図６、図７はエンジン回転の基準検
出制御に関するものである。畦立作業中に耕耘負荷が増
大すると、基準値として与えられているエンジン回転数
と実際のエンジンの回転数との比較がなされ、検出値が
基準値よりも大であればロ−タリカバ−３５、３６を前
方に回動させて畦立器５０と後部ロ−タリカバ−３６と
の隙間を拡げ、耕起中の土を切欠５２から後方に放出し
て耕耘負荷を抜くのである。この場合、エンジン５の回
転基準をどのようにして設定したかを説明したのがこれ
らの図に記した制御方法である。

【００１６】図５はロ−タリ耕耘装置１４を吊り上げ位
置からゆっくり降下させていったときのエンジン５の回
転変動から基準値を設定したものである。ロ−タリ耕耘
装置１４が吊り上げられているときは作業機に掛かる負
荷は軽負荷であるが、これを降下させて耕耘部３４が着
地すると次第に負荷が増大する。図５の制御プログラム
はこの点を考慮して基準となる値を設定したものであ
る。この例では軽負荷の状態から安定した耕耘状態に至
るまでの間に、安定したエンジン回転数を見つけだすも
ので、リフトア−ム９の動きを見てエンジン５の基準回
転数を類推するものである。

【００１７】図６はデプスセンサ４２の値からエンジン
基準回転数を決定するプログラムを説明したものであ
る。圃場内で往復耕を行なう場合、隣接する部分の土質
はほとんど変わらないのが普通である。前工程で作業し
ていたときのロ−タリカバ−３５、３６の位置と次工程
でのロ−タリカバ−３５、３６の位置が同じときの耕耘
負荷は略同じである。この点からデプスセンサ４２の検
出値が前工程と同じになったときのエンジン回転数を基
準値として扱うようにしている。

【００１８】又、図７はロ−タリ耕耘装置１４を降下さ
せていったときに一定距離あるいは一定時間トラクタ−
１が走行する間のエンジン５の回転数を移動平均し、そ
の平均値をエンジン５の回転基準値として利用する。
又、図８はロ−タリカバ−３５、３６の回動位置を修正
する制御プログラムの内容を説明したものである。この
プログラムを詳述すると、エンジン５の実際の回転数と
前記で求めたエンジンの回転基準値とを比較演算し、そ
の偏差が大きい場合、言い換えるとエンジン５の回転が
大幅にダウンしているときには偏差に応じた修正量だけ
ロ−タリカバ−３５、３６を移動させ、ロ−タリカバ−
３５、３６が目標位置に達すると出力を停止し、目標位
置に達していないときにはロ−タリカバ−３５、３６を
さらに前側に移動させて後部ロ−タリカバ−３６と畦立
器５０の隙間を拡げて土を切欠５２から後方に放出させ
る。エンジン５の回転が上昇したときには、修正出力を
停止させる。

【００１９】図９は図８で説明した修正出力の値を補正
する制御プログラムを説明したものである。畦立作業中
の耕耘負荷の大小は、圃場条件と耕深の大小、その変化
の仕方等で異なる。エンジン５の変動があったとき、そ
の変動に応じたロ−タリカバ−３５、３６の移動量も種
々異なり、例えば、ロ−タリカバ−３５、３６を僅かに
移動させれば負荷が抜ける場合と、大きく動かさなけれ
ば負荷が抜けない場合とがあり、図１０に示すような１
本の制御ライン（実線で示した部分）では圃場や耕深に
よって動きすぎや動作不足が生じることがある。

【００２０】図９の制御プログラムは、圃場の性質や耕
深に充分マッチしてロ−タリカバ−３５、３６の動きす
ぎや動作遅れがないようにしたものである。同図におい
て、ロ−タリカバ−３５、３６の動作量が多すぎる場
合、言い換えると、ロ−タリカバ−３５、３６の前後動
作可能な範囲内でエンジン回転が復帰する場合は、修正
量を１ランク下げ（図１０の点線）、動作量が少ない場
合、言い換えると、ロ−タリカバ−３５、３６の前後動
作可能な範囲内で修正量が足りない場合には、エンジン
の回転変化率に対するロ−タリカバ−３５、３６の移動
修正量を１ランク上げ（図１０の１点鎖線）るようにし
ている。

【００２１】図１１は前後方向に移動させたロ−タリカ
バ−３５、３６を、負荷が抜けた後に元の位置に復帰さ
せる制御プログラムを示したものである。この制御プロ
グラムの特徴は、耕耘負荷が増大した時点ではロ−タリ
カバ−３５、３６を前側に移動させて切欠５２から土を
後方に放出させ、ロ−タリカバ−３５、３６内で持ち回
られる土の量を減少させるが、前側への移動後、ロ−タ
リカバ−３５、３６を元の位置まで復帰させる際にはエ
ンジン５の回転が上昇方向に変化してから徐々に行なう
ようにした点である。

【００２２】その制御内容を具体的に説明してゆくと、
ロ−タリカバ−３５、３６の修正出力が出されていると
き、エンジン５の回転数が増加傾向にあるときには、ロ
−タリカバ−３５、３６を回動させるための修正出力を
一度停止し、ロ−タリカバ−３５、３６を元の位置に復
帰させるべく目標カバ−位置をセットする。そしてロ−
タリカバ−３５、３６が基準位置まで復帰した際には復
帰出力をリセット状態におく。この場合においてロ−タ
リカバ−３５、３６を元の基準位置に復帰させるのはエ
ンジン５の回転が増加傾向にある場合のみである。

【００２３】同図のフロ−チャ−トから明らかなよう
に、エンジン５の回転数が一時的に低下した場合、すな
わち、瞬間的なエンジン回転ドロップ現象については復
帰出力を出さないようにしている。このような制御方法
によれば、ロ−タリカバ−３５、３６はエンジン５の回
転が増加傾向にあるときだけ元の基準位置に復帰しよう
とするため、素早い応答性が得られることになり、ロ−
タリカバ−３６の切欠５２からの土の流出が抑えられ、
このため畦の上面を荒らしたり凹凸部を形成することが
少なくなる。

【００２４】

【発明の効果】この発明は、前記のように耕耘装置１４
とこれを牽引する動力車両１とからなり、耕耘装置１４
は耕耘部３４の上方及び後方を覆うロ−タリカバ−３
５、３６が前後方向に回動可能に構成され、耕耘部３４
の後方を覆うロ−タリカバ−３６の略中央部は逆Ｖ字型
に切欠かれてこの切欠５２内に畦立器５０が配設された
ものにおいて、前記動力車両１側にエンジン５の回転変
動を検出するセンサ６０を設け、このセンサ６０からの
信号に応じて前記ロ−タリカバ−３５、３６を前後動作
させる制御手段５４を設けたものであるから、耕耘中の
負荷が大きくなってエンジン５の回転が基準値を下回っ
た場合にはロ−タリカバ−３５、３６が前側に移動して
切欠５２の隙間を拡げ、その隙間からロ−タリカバ−３
５、３６内で持ち回られていた土をロ−タリカバ−３
５、３６外に放出することになる。

【００２５】また、この負荷は、耕耘装置を上昇する前
のエンジン回転数を基準としているので、作業者の誤っ
た設定により過剰にカバーが作動することなく、表面を
大きく荒すことが無い。

【図面の簡単な説明】

【図１】ロ−タリ耕耘装置とトラクタ−の側面図であ
る。

【図２】要部の背面斜視図である。

【図３】ブロック図である。

【図４】全体のフロ−チャ−トである。

【図５】エンジン回転基準検出制御のサブル−チンを示
す図である。

【図６】エンジン回転基準検出制御のサブル−チンを示
す図である。

【図７】エンジン回転基準検出制御のサブル−チンを示
す図である。

【図８】カバ−修正制御のサブル−チンを示す図であ
る。

【図９】出力特性補正制御のサブル−チンを示す図であ
る。

【図１０】カバ−移動修正量とエンジン回転変化率との
関係を示すグラフである。

【図１１】カバ−復帰制御のサブル−チンを示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 動力車両（トラクタ−） １４ ロ−タリ耕耘装置 １６ ポジション設定器 ２０ ポジション操作レバ− ２３ リフトア−ム角センサ ３５ 主ロ−タリカバ− ３６ 後部ロ−タリカバ− ４２ デプスセンサ ４３ アクチュエ−タ（電動モ−タ） ４６ 回動角度センサ ５０ 畦立器 ５２ 切欠 ５３ 畦立位置センサ ５４ 制御手段（コントロ−ラ） ５５ 耕深設定器 ６０ エンジン回転検出センサ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 耕耘装置１４とこれを牽引する動力車両
   １とからなり、耕耘装置１４は耕耘部３４の上方及び後
   方を覆うロータリカバー３５，３６が前後方向に回動可
   能に構成されたものであって、前記動力車両１側にエン
   ジン５の回転変動を検出するセンサ６０を設け、このセ
   ンサ６０からの信号に応じて前記ロータリカバー３５，
   ３６を前後させる制御手段５４を設けた耕耘装置におけ
   るカバーの回動制御装置において、該制御手段５４は、
   前記ロータリカバー後部に設けたデプスセンサ４２の検
   出値を耕深設定器５５の設定値に応じた位置になるよう
   耕耘装置１４を昇降するデプス制御を実行可能に構成す
   ると共に、耕耘装置１４を上昇する前のエンジン回転数
   を記憶する手段を設け、前記カバー回動制御とデプス制
   御を共に実行する際には、デプスセンサ４２の検出値が
   前記記憶されたエンジン回転数を基準値として前記カバ
   ーを前後させることを特徴とする耕耘装置におけるカバ
   ーの回動制御装置。