JP3306500B2

JP3306500B2 - 圃場作業機の制御装置

Info

Publication number: JP3306500B2
Application number: JP30973793A
Authority: JP
Inventors: 田悟岡; 守芳勝田
Original assignee: Yanma Agricultural Equipment Co Ltd
Current assignee: Yanma Agricultural Equipment Co Ltd
Priority date: 1993-11-15
Filing date: 1993-11-15
Publication date: 2002-07-24
Anticipated expiration: 2017-07-24
Also published as: JPH07135811A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は例えば苗載台及び植付爪
を備えて連続的に苗植作業などを行う圃場作業機の制御
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、特開平５−２６０８２７号公報に
示す如く、エンジンのアクセル機構と無段変速機構との
２系統の走行速度の変更手段を備える技術がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術は、アク
セル操作だけで車速を変更して路上走行など非作業走行
を行う技術である。また、特開平４−２２２５０８号公
報に示す如く、圃場状況に適応させる設定操作を不要に
し乍ら適正な走行速度に維持できる技術がある。また、
特開平３−１９６１１号公報に示す如く、アクセル操作
位置に対応するエンジン基準回転数と実エンジン回転数
との差によって走行変速位置を変更させる技術がある。
しかし乍ら、前記各従来技術は、変速機構の操作位置に
よってエンジンの回転数を制御し得ず、圃場作業中に走
行速度を変更させることにより、エンジンの回転数が変
化し、エンジンによって駆動している油圧ポンプの吐出
油量の変動幅が多くなる不具合があり、例えば作業部の
昇降機構または水平制御機構などの油圧制御部の動作精
度の向上などを容易に図り得ない等の問題がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】然るに、本発明は、エン
ジンのアクセル機構と無段変速機構との２系統の走行速
度の変更手段を備えた制御装置において、圃場作業走行
を検出する圃場作業センサを設け、該圃場作業センサに
よって圃場作業走行を検出しているとき、アクセル機構
のアクセル操作位置に関係なく、無段変速機構の操作位
置によってエンジンの回転数を制御するもので、例えば
田植などの圃場作業中に無段変速機構を操作して車速を
変更しても、前記変速操作によりエンジンの回転数が制
御されることによってエンジンの回転数が大きく変動す
るのを防止し得、例えば高速側の変速操作によって走行
負荷が大きくなったり、低速側の変速操作によって走行
負荷が小さくなっても、前記の走行負荷変化に対してエ
ンジンの回転数が制御され、前記の走行負荷変化に対し
てエンジンの回転数を略一定に維持し得、エンジンによ
って駆動する油圧ポンプの吐出油量の変動を少なくし
得、油圧ポンプを駆動源とする油圧制御部の動作精度を
容易に向上させ得るものである。

【０００５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述
する。図１は制御回路図、図２は乗用田植機の側面図、
図３は同平面図を示し、図中（１）は作業者が搭乗する
田植本機である走行車であり、エンジン（２）を車体フ
レーム（３）に搭載させ、ミッションケース（４）前方
にフロントアクスルケース（５）を介して水田走行用前
輪（６）を支持させると共に、前記ミッションケース
（４）の後部にリヤアクスルケース（７）を介して水田
走行用後輪（８）を支持させる。そして前記エンジン
（２）等を覆うボンネット（９）両側に予備苗載台（１
０）を取付けると共に、ステップ（１１）を介して作業
者が搭乗する車体カバー（１２）によって前記ミッショ
ンケース（４）等を覆い、前記車体カバー（１２）上部
に運転席（１３）を取付け、その運転席（１３）の前方
で前記ボンネット（９）後部に操向ハンドル（１４）を
設ける。

【０００６】また、図中（１５）は６条植え用の苗載台
（１６）並びに複数の植付爪（１７）などを具備する植
付部であり、前高後低の合成樹脂製の苗載台（１６）を
下部レール（１８）及びガイドレール（１９）を介して
植付ケース（２０）に左右往復摺動自在に支持させると
共に、一方向に等速回転させるロータリケース（２１）
を前記植付ケース（２０）に支持させ、該ケース（２
１）の回転軸芯を中心に対称位置に配設する一対の爪ケ
ース（２２）（２２）先端に植付爪（１７）（１７）を
取付ける。

【０００７】さらに、前記植付ケース（２０）の前側に
ローリング支点軸（２３）を介して支持フレーム（２
４）を設け、トップリンク（２５）及びロワーリンク
（２６）を含む昇降リンク機構（２７）を介して走行車
（１）後側に支持フレーム（２４）を連結させ、前記リ
ンク機構（２７）を介して植付部（１５）を昇降させる
昇降シリンダ（２８）をロワーリンク（２６）に連結さ
せ、前記前後輪（６）（８）を走行駆動して移動すると
同時に、左右に往復摺動させる苗載台（１６）から一株
分の苗を植付爪（１７）によって取出し、連続的に苗植
え作業を行うように構成する。

【０００８】また、図中（２９）は主変速レバー、（３
０）は副変速操作部である植付昇降兼作業走行変速用副
変速レバー、（３１）は植付け感度調節レバー、（３
２）は主クラッチペダル、（３３）（３３）は左右ブレ
ーキペダル、（３４）は２条分均平用センターフロー
ト、（３５）は２条分均平用サイドフロート、（３６）
は側条施肥機である。

【０００９】図４乃至図７に示す如く、出入力プーリ
（３７）（３８）及びベルト（３９）を有する車速変速
機構であるベルト無段変速機構（４０）を備え、エンジ
ン（２）の出力軸（４１）に減速ケース（４２）の入力
軸（４３）を前記無段変速機構（４０）を介して連結さ
せると共に、前記減速ケース（４２）に出力軸（４４）
を介してミッションケース（４）を連結させ、前走行駆
動軸（４５）を介してミッションケース（４）にフロン
トアクスルケース（５）を連結させ、植付駆動軸（４
６）を介してミッションケース（４）に植付ケース（２
０）を連結させるもので、無段変速機構（４０）及び減
速ケース（４２）を介してエンジン（２）出力をミッシ
ョンケース（４）に減速伝達させると共に、ミッション
ケース（４）の主変速レバー（２９）による多段変速出
力を前後輪（６）（８）に各アクスルケース（５）
（７）を介して伝達させるように構成している。

【００１０】また、走行車（１）の運転席（１３）下方
のメインフレーム（４７）に電動形副変速シリンダ（４
８）を設けて、該シリンダ（４８）のピストン（４８
ａ）と、前記無段変速機構（４０）の各プーリ（３７）
（３８）のベルト（３９）巻付け径を変化させる出入用
カム（４９）（５０）とを、変速リンク（５１）及びロ
ッド（５２）及び連杆（５３）を介して連動連結させる
と共に、植付変速制御用フィードバックポテンショメー
タである副変速位置センサ（５４）にフィードバックリ
ンク（５５）を介して前記ロッド（５２）を連動連結さ
せて、前記副変速レバー（３０）によるシリンダ（４
８）の伸縮制御でもって植付作業中の走行及び植付の無
段変速を行うように構成している。

【００１１】図１０に示す如く、軽負荷作業時にエンジ
ン（２）の回転数の一定維持を図る電子式ガバナ制御装
置（５６）をエンジン（２）のキャブレータ（５７）に
設けるもので、エンジン（２）の出力軸（２ａ）よりエ
ンジン回転数を検知する電磁ピックアップセンサである
エンジン回転センサ（５８）と、前記キャブレータ（５
７）のスロットルバルブ（５９）の開度調節を行うアク
セル機構であるスロットルモータ（６０）と、前記バル
ブ（５９）の開度状態を検出するスロットルセンサ（６
１）と、作業中の基準エンジン回転数を設定する可変抵
抗形エンジン回転設定器（６２）と、各センサ（５８）
（６１）及び設定器（６２）を入力接続させアクチュエ
ータ（６０）に出力接続させてエンジン回転数を一定制
御するガバナ制御回路（６３）とから電子式ガバナ制御
装置（５６）を構成している。

【００１２】また図８に示す如く、主変速レバー（２
９）の「植付走行」位置のときオンとなる植付作業セン
サである走行制御スイッチ（６４）をレバーガイド（６
５）に設けると共に、図９に示す如く副変速レバー（３
０）の「植付下降」位置のときオンとなる植付スイッチ
（６６）をレバーガイド（６７）に設けている。

【００１３】そして図１に示す如く、これら各スイッチ
（６４）（６６）と、自動スイッチ（６８）と、アクセ
ル操作部であるアクセルレバー（６９）及びフットアク
セル（７０）のアクセル操作位置を検出するポテンショ
メータ式アクセル位置センサ（７１）と、副変速レバー
（３０）の変速操作位置を検出するポテンショメータ式
副変速レバー位置センサ（７２）と、前記副変速位置セ
ンサ（５４）とをコントローラ（７３）に入力接続さ
せ、該コントローラ（７３）に副変速シリンダ（４８）
を出力接続させると共に、前記ガバナ制御回路（６３）
をコントローラ（７３）に入出力接続させて、植付作業
時に副変速レバー（３０）のみの操作によってアクセル
位置に関係なく植付作業速度の変更を行わしめるように
構成している。

【００１４】本実施例は上記の如く構成するものにし
て、以下図１１乃至図１３を参照してこの作用を説明す
る。

【００１５】自動スイッチ（６８）がオン、走行制御ス
イッチ（６４）がオン、植付スイッチ（６６）がオンの
植付作業中にあっては、図１２に示す如く、副変速レバ
ー（３０）操作によって、前記無段変速機構（４０）に
よる低速から高速への無段変速が行われる間に、前記ス
ロットルモータ（６０）を同図（１）の実線（ａ）或い
は破線（ｂ）で設定されるプログラムに沿わせたアクセ
ル制御を同時に行わせ、副変速レバー（３０）操作のみ
でエンジン回転出力の変更とこの回転出力後の変更の両
方を行わしめて、同図（２）に示す如くエンジン回転数
（Ｎ）を略１．５Ｎ（通常のアクセル操作の場合最小値
（Ｎ１）と最大値２Ｎ１の間で変化）以上を維持させた
状態で、作業速度（Ｖ）を最小値（Ｖ１）と最大値（略
４．５Ｖ１）の間で変化させるものである（同図（１）
の実線（ａ）及び破線（ｂ）に対しては同図（２）の実
線（ａ）及び破線（ｂ）がそれぞれ対応）。

【００１６】つまり、通常の作業速度（Ｖ）の変更手段
としてアクセル操作と副変速操作の２系統があり、その
速比はアクセル操作では略２、副変速操作では略２．５
であるが、該実施例の場合副変速操作のみによってエン
ジン回転数（Ｎ）の最小値の一定（１．５Ｎ１）以上を
確保した状態で、速比を略４．５とするものである。

【００１７】而して、図１１に示す如く、植付作業中現
位置である副変速位置（ｎ１）及びスロットル位置（Ｓ
１）が各センサ（５４）（７１）によって読込まれ、次
にレバー（３０）操作による副変速位置（ｎ２）への副
変速制御が行われるとき、図１２（１）のプログラムに
基づくこの副変速位置（ｎ２）に対するスロットル位置
（Ｓ２）の演算が行われて、元のスロットル位置（Ｓ
１）と変更後のスロットル位置（Ｓ２）の差（Ｓ１−Ｓ
２≠０）分のスロットルモータ（６０）の駆動制御が行
われる。

【００１８】一方、植付スイッチ（６６）がオフの路上
或いは後進走行時にあっては、副変速を低速でロックし
て、低速を維持させた状態でアクセル操作のみによるエ
ンジン回転数（Ｎ）のＮ１〜２Ｎ１間での変更制御によ
って走行を行うものである。

【００１９】このように植付作業中の作業速度の変更操
作を副変速レバー（３０）に１本化することによって、
操作性を向上させることができると共に、エンジン回転
数（Ｎ）の一定（１．５Ｎ１）以上の確保によって、昇
降シリンダ（２８）など各種油圧制御部に油圧を供給す
る油圧ポンプの吐出量の変動幅も抑制できて、この制御
精度を向上させることができる。

【００２０】上記から明らかなように、エンジン（２）
のアクセル機構であるスロットルモータ（６０）と無段
変速機構（４０）との２系統の走行速度の変更手段を備
えた制御装置において、圃場作業走行を検出する圃場作
業センサである走行制御スイッチ（６４）を設け、該走
行制御スイッチ（６４）によって圃場作業走行を検出し
ているとき、スロットルモータ（６０）のアクセル操作
位置に関係なく、無段変速機構（４０）の操作位置によ
ってエンジン（２）の回転数を制御する。そして、例え
ば田植などの圃場作業中に無段変速機構（４０）を操作
して車速を変更しても、前記変速操作によりエンジン
（２）の回転数が制御されることによってエンジン
（２）の回転数が大きく変動するのを防止し、例えば高
速側の変速操作によって走行負荷が大きくなったり、低
速側の変速操作によって走行負荷が小さくなっても、前
記の走行負荷変化に対してエンジン（２）の回転数が制
御され、前記の走行負荷変化に対してエンジン（２）の
回転数を略一定に維持し、エンジン（２）によって駆動
する油圧ポンプの吐出油量の変動を少なくし、油圧ポン
プを駆動源とする油圧制御部の動作精度を向上させる。

【００２１】なお図１３はこのプログラムによる他の制
御例を示すもので、同図（１）の（ｃ）（ｄ）（ｅ）の
うちの１つのアクセル制御線図に対し、作業速度（Ｖ）
を同図（２）の（ｆ）（ｇ）（ｈ）（ｉ）（ｊ）（ｋ）
のうちの１つに自在に対応させることを可能にできる。

【００２２】図１４乃至図１５はアクセルレバー（６
９）及びフットアクセル（７０）の操作のみによって、
アクセル及び副変速２系統の作業速度の変更を可能とさ
せたもので、図１５（１）に示す如くアクセル操作によ
って作業速度（Ｖ）をＶ１〜２Ｖ１の速比を略２、また
図１５（２）に示す如く副変速操作によって作業速度
（Ｖ）をＶ１〜２．５Ｖ１の速比を略２．５にするのに
対し、図１５（３）に示す如くアクセル操作のみによっ
て作業速度（Ｖ）をＶ１〜４．５Ｖ１の速比を略４．５
とするように構成したもので、スロットル位置（Ｓ１）
からスロットル位置（Ｓ２）にアクセル操作が行われる
とき、予め設定されるスロットル位置（Ｓ）と副変速位
置（ｎ）とのプログラムより、このスロットル位置（Ｓ
２）に応じた副変速位置（ｎ２）が演算され、元の副変
速位置（ｎ１）とこの変速後の副変速位置（ｎ２）との
間に差（ｎ１−ｎ２≠０）があるとき、その差（ｎ１−
ｎ２）分の副変速シリンダ（４８）の駆動制御が行われ
るものである。

【００２３】而して該構成の場合も図１５（３）に示さ
れる如く、スロットル位置（Ｓ）が低速から高速に変化
する間に、作業速度（Ｖ）がＶ１から４．５Ｖ１に各種
態様によって変更されるもので、アクセルと副変速との
自在な組合せによって自由なプログラムが設定される。

【００２４】そしてアクセルと副変速の２系統の操作系
をアクセル操作系に限定することにより、操作性の向上
と、エンジンの低騒音化（通常時アクセルは全開で副変
速のみで変速）が図れると共に、自動車感覚と略同様の
良好な作業速度の変更操作が可能にできる。

【００２５】

【発明の効果】以上実施例から明らかなように本発明
は、エンジン（２）のアクセル機構（６０）と無段変速
機構（４０）との２系統の走行速度の変更手段を備えた
制御装置において、圃場作業走行を検出する圃場作業セ
ンサ（６４）を設け、該圃場作業センサ（６４）によっ
て圃場作業走行を検出しているとき、アクセル機構（６
０）のアクセル操作位置に関係なく、無段変速機構（４
０）の操作位置によってエンジン（２）の回転数を制御
するもので、例えば田植などの圃場作業中に無段変速機
構（４０）を操作して車速を変更しても、前記変速操作
によりエンジン（２）の回転数が制御されることによっ
てエンジン（２）の回転数が大きく変動するのを防止で
き、例えば高速側の変速操作によって走行負荷が大きく
なったり、低速側の変速操作によって走行負荷が小さく
なっても、前記の走行負荷変化に対してエンジン（２）
の回転数が制御され、前記の走行負荷変化に対してエン
ジン（２）の回転数を略一定に維持することができ、エ
ンジン（２）によって駆動する油圧ポンプの吐出油量の
変動を少なくすことができ、油圧ポンプを駆動源とする
油圧制御部の動作精度を容易に向上させることができる
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】制御回路図。

【図２】田植機の全体側面図。

【図３】田植機の全体平面図。

【図４】走行車の側面図。

【図５】走行車の平面図。

【図６】無段変速機構の側面図。

【図７】無段変速機構の平面図。

【図８】主変速レバー部の平面説明図。

【図９】副変速レバー部の平面説明図。

【図１０】電子式ガバナ制御装置の説明図。

【図１１】フローチャート。

【図１２】副変速の制御説明図。

【図１３】副変速の制御説明図。

【図１４】フローチャート。

【図１５】アクセルの制御説明図。

【符号の説明】（２）エンジン（４０）無段変速機構（６０）スロットルモータ（アクセル機構）（６４）走行制御スイッチ（圃場作業センサ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A01C 11/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジン（２）のアクセル機構（６０）
と無段変速機構（４０）との２系統の走行速度の変更手
段を備えた制御装置において、圃場作業走行を検出する
圃場作業センサ（６４）を設け、該圃場作業センサ（６
４）によって圃場作業走行を検出しているとき、アクセ
ル機構（６０）のアクセル操作位置に関係なく、無段変
速機構（４０）の操作位置によってエンジン（２）の回
転数を制御することを特徴とする圃場作業機の制御装
置。