JP3565379B2

JP3565379B2 - トラクタの駆動制御装置

Info

Publication number: JP3565379B2
Application number: JP34971395A
Authority: JP
Inventors: 島勉大
Original assignee: Yanma Agricultural Equipment Co Ltd; Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanma Agricultural Equipment Co Ltd; Yanmar Co Ltd
Priority date: 1995-12-20
Filing date: 1995-12-20
Publication date: 2004-09-15
Anticipated expiration: 2015-12-20
Also published as: JPH09168313A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えばリンク機構を介して耕耘ロータリ作業機またはトレンチャーなどの対地作業機を着脱自在に取付けるトラクタの駆動制御装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
従来、ロータリ作業機による耕耘作業、またはハローによる砕土作業またはブロードキャスタによる施肥作業などを行うとき、トラクタを前進走行させる作業負荷が作業の種類または作業場所などによって異なるから、エンジンの回転数または走行変速出力またはＰＴＯ変速出力などを作業者が経験に基づく調速操作する必要があり、作業者によって前記操作に差が生じ易く、必要以上に大出力設定して燃料を無駄に消費したり、出力不足によって過負荷状態で作業を行い易い等の不具合がある。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
然るに、本発明は、トラクタに作業機を着脱自在に装設させて農作業を行うと共に、エンジンの回転数調節を行う出力制御部材を設け、前記作業機の種類によって負荷基準値を切換えると共に、負荷基準値並びに作業負荷に基づき前記出力制御部材のエンジン回転数制御を自動的に行わせるトラクタの駆動制御装置において、トラクタのヒッチフレームに装着させる作業機に種類認知体を設け、作業機側の種類認知体を判別してヒッチフレームの作業機種類別に負荷基準値を自動的に切換える作業機識別センサをヒッチフレームに設け、作業機識別センサによって作業機別に設定される負荷基準値とエンジンの駆動負荷とを比較し、前記負荷基準値よりもエンジンの駆動負荷が大きいときはエンジンの回転数を上げる制御を行い、前記負荷基準値よりもエンジンの駆動負荷が小さいときはエンジンの回転数を下げる制御を行うもので、トラクタに装着させる作業機に適したエンジン回転数の設定が自動的に行われるから、作業者の個人差によって出力が過不足する不具合をなくし得、燃料消費量の低減並びに過負荷連続運転の防止などを容易に図り得るものである。
【０００４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。図１はトラクタの駆動制御回路図、図２は全体の側面図、図３は拡大平面図、図４は拡大側面図であり、前後輪（１）（２）及びハンドル（３）及び運転席（４）などを備えるトラクタ（５）後側にリンク機構であるロワリンク（６）及びトップリンク（７）を介してヒッチフレーム（８）を昇降自在に装着させると共に、深耕作業を行える耕耘ロータリ作業機（９）前部をヒッチフレーム（８）に連結させるように構成している。
【０００５】
また、図３及び図４において、図中（２０）は中央に入力ギヤケース（２１）を設け左右にロータリケース（２２）及び軸受板（２３）を一体連設するメインビーム、（２４）は前記入力ギヤケース（２１）上側に固設しヒッチフレーム（８）のトップリンクフック（２５）を上ヒッチピン（２６）を介して連結するトップリンクブラケット、（２７）は前記メインビーム（２０）に固設しヒッチフレーム（８）のロアリンクフック（２８）を下ヒッチピン（２９）を介して連結するロアリンクブラケット、（３０）は前記ロアリンクブラケット（２７）に前端側を連結させデプスアジャストハンドル（３１）により後端側を昇降自在に支持するデプスアジャストフレーム、（３２）は前記ロータリケース（２２）と軸受板（２３）の間に軸支する耕耘ロータリ爪、（３３）は前記ロータリ爪（３２）上側を覆うロータリカバー、（３４）は前記ロータリカバー（３３）後側に回動支点軸（３５）を介して前端側を連結させハンガーロッド（３６）により後端側を昇降自在に支持するリヤカバーであり、ポテンショメータ型の耕深センサ（３７）を前記リヤカバー（３４）にリンク（３８）などを介して連動連結させ、前記リヤカバー（３４）の接地圧変化に基づく回動変位量により前記ロータリ爪（３２）の耕深変化を耕深センサ（３７）によって検出するように構成している。
【０００６】
さらに、前記ロータリ爪（３２）を設ける爪軸（３９ａ）と同一軸芯上にカバー回動支点軸（３９ｂ）を設け、その支点軸（３９ｂ）に前記ロータリカバー（３３）の左右側部下端を連結支持させ、前記ロータリケース（２２）と軸受板（２３）の間で前記支点軸（３９ｂ）を中心にロータリカバー（３３）を回転させて前後方向に位置調節自在に取付ける。
【０００７】
また、前記トップリンクブラケット（２２）に受台（４０）を介してカバー移動部材である電動カバーシリンダ（４１）を設け、該シリンダ（４１）のピストンロッド（４２）先端を前記ロータリカバー（３３）上面のブラケット（４３）に軸（４４）を介して連結させ、前記シリンダ（４１）のピストンロッド（４２）を後退させ、浅耕時にロータリカバー（３３）を後方に、また深耕時にロータリカバー（３３）を前方にそれぞれ回動させてロータリカバー（３３）の位置調節を行うことによって、前記リヤカバー（３４）の支点軸（３５）位置を高さ調節して、深浅いずれの耕耘でもリヤカバー（３４）を常に所定姿勢に保持するように構成している。
【０００８】
また、前記カバーシリンダ（４１）のカバーモータ（４４）を駆動するバッテリ（４５）をトップリンクブラケット（２４）に取付け、メインビーム（２０）に設けるスイッチボックス（４６）の前後移動スイッチ（４７）（４８）操作によってカバーシリンダ（４１）を手動で動作させ、手動操作によってロータリカバー（３３）を前後方向に位置調節すると共に、ピストンロッド（４２）の進出量に基づきロータリカバー（３３）の後重心位置である停止標準位置を検出するカバー標準センサ（４９）をカバーシリンダ（４１）に取付け、また前記ロータリ爪（３２）及びＰＴＯ伝動軸（５０）が停止していることを検出するＰＴＯセンサ（５１）をロータリケース（２２）に取付け、ロータリ爪（３２）を停止させたとき、カバー標準センサ（４９）の標準位置にロータリカバー（３３）を支持させ、ロータリ爪（３２）を接地させた姿勢でロータリ作業機（９）重心が爪軸（３９ａ）を支点にして後方側に位置する後重心状態になるように構成している。
【０００９】
さらに、昇降シリンダ（５３）を作動制御する電磁昇降バルブ（５４）を備え、昇降シリンダ（５３）によってリフトアーム（５５）及びリフトロッド（５６）を介してロワーリンク（６）を上下に揺動させるもので、耕深センサ（３７）の検出値に基づき、昇降バルブ（５４）を作動させ、昇降シリンダ（５３）によってロータリ作業機（９）を昇降させてロータリ爪（３２）の耕深を略一定に保つと共に、昇降シリンダ（５３）耕深制御と連動させてカバーモータ（４４）を自動制御し、カバーシリンダ（４１）を作動させてロータリカバー（３３）を前後方向移動させるように構成している。
【００１０】
また、ロータリ爪（３２）の停止をＰＴＯセンサ（５１）によって検出したとき、カバー標準センサ（４９）の標準位置（後重心位置に）に基づいてカバーモータ（４４）を作動制御し、カバーシリンダ（４１）動作によってロータリカバー（３３）を標準位置（後重心位置）に自動的に移動させるもので、ロックレバー（５８）解除操作によってロックアーム（５９）を下ヒッチピン（２９）から離脱させ、上下ヒッチピン（２６）（２９）に対しフック（２５）（２８）を離脱させ、ヒッチフレーム（８）をロータリ作業機（９）から分離させ、ロータリ作業機（９）をトラクタ（５）から取外したとき、カバーシリンダ（４１）によってロータリカバー（３３）を後重心位置（標準位置）に自動的に移動させ、ロータリ作業機（９）の重心を爪軸（３９ａ）中心よりも後方側に位置させ、ロータリ作業機（９）が前方に転倒するのを防ぐもので、前記カバーシリンダ（４１）を作動させてロータリカバー（３３）を後方或いは前方側に移動させ、前記リヤカバー（３４）の支点軸（３５）位置を低位置或いは高位置に調節制御し、リヤカバー（３４）を最適姿勢状態に保持させ、そして耕深センサ（３７）の検出に基づき前記昇降シリンダ（５３）によって作業機（９）を上昇或いは下降させ、耕深を略一定に保つ自動制御を行わせると共に、ロータリ爪（３２）の停止によってＰＴＯセンサ（５１）がオフ入力になったとき、カバー標準センサ（４９）の標準位置にカバーシリンダ（４１）を作動させてロータリカバー（３３）を移動させるロータリカバー（３３）標準位置復帰動作を自動的に行わせ、昇降レバー（６０）のロワーリンク（６）手動昇降操作によってヒッチフレーム（８）をロータリ作業機（９）から分離させたとき、該作業機（９）が後傾姿勢となって前倒れを防ぎ、また昇降レバー（６０）のロワーリンク（６）操作によりロータリ作業機（９）を再装着する作業を容易に行えるように構成している。
【００１１】
さらに、図５に示す如く、トラクタ（５）のエンジン（６１）と、油圧無段変速用走行ミッション（６２）と、ギヤ式多段変速用ＰＴＯミッション（６３）を設けると共に、出力軸（６４）を介してエンジン（６１）駆動力を走行ミッション（６２）に入力させ、走行ミッション（６２）の走行変速出力をデフ機構（６５）を介して後輪（２）に伝達させると共に、エンジン（６１）駆動力を出力軸（６４）からＰＴＯクラッチ（６６）を介してＰＴＯミッション（６３）に入力させ、ＰＴＯミッション（６３）のＰＴＯ変速出力をＰＴＯ伝動軸（５０）を介してロータリ爪（３２）に伝達させるように構成している。
【００１２】
さらに、図１、図５に示す如く、前記エンジン（６１）の回転数を検出するエンジン回転センサ（６７）を接続させてエンジン（６１）回転数を増減速させる電子ガバナ（６８）のソレノイド等を作動させる電子ガバナコントローラ（６９）と、前記走行ミッション（６２）を変速制御する走行変速モータ（７０）と、前記ＰＴＯクラッチ（６６）を入切制御するＰＴＯクラッチソレノイド（７１）と、該ソレノイド（７１）を作動させるＰＴＯクラッチスイッチ（７２）と、前記ヒッチフレーム（８）に装着させる作業機（９）の種類によって作業者が手動操作によって負荷基準値を切換える作業選択スイッチ（７３）と、作業機（９）側の種類認知体（７４）を電磁波などにより判別してヒッチフレーム（８）の作業機（９）種類別に負荷基準値を自動的に切換える作業機識別センサ（７５）を、マイクロコンピュータで形成する作業コントローラ（７６）に接続させる。そして、前記電子ガバナ（６８）の燃料供給量と、エンジン回転センサ（６７）のエンジン（６１）回転数とに基づき、エンジン（６１）の駆動負荷を演算すると共に、前記作業選択スイッチ（７３）の手動操作によって選択した負荷基準値または作業機識別センサ（７５）によって作業機（９）別に設定される負荷基準値と前記駆動負荷とを比較し、前記負荷基準値よりもエンジン（６１）の駆動負荷が大きいときはエンジン（６１）の回転数を上げる電子ガバナ（６８）制御を行い、前記負荷基準値よりもエンジン（６１）の駆動負荷が小さいときはエンジン（６１）の回転数を下げる電子ガバナ（６８）制御を行うように構成している。
【００１３】
上記から明らかなように、トラクタ（５）に作業機（９）を着脱自在に装設させて農作業を行うと共に、エンジン（６１）の回転数調節を行う出力制御部材である電子ガバナ（６８）を設けるトラクタの駆動制御装置において、前記作業機（９）の種類によって負荷基準値を切換える負荷設定部材である作業選択スイッチ（７３）または作業機識別センサ（７５）を設けると共に、前記スイッチ（７３）またはセンサ（７５）の負荷基準値並びに作業負荷に基づき前記電子ガバナ（６８）のエンジン（６１）回転数制御を自動的に行わせる作業コントローラ（７６）を設け、トラクタ（５）に装着させる作業機（９）に適したエンジン（６１）回転数の設定が自動的に行われるように構成している。
【００１４】
また、走行変速レバー（７７）操作によってオンになって走行変速モータ（７０）を制御する増速スイッチ（７８）及び減速スイッチ（７９）と、走行ミッション（６２）の変速位置を検出する走行変速センサ（８０）と、ＰＴＯ変速レバー（８１）操作によるＰＴＯミッション（６３）の変速位置を検出するＰＴＯ変速センサ（８２）と、ＰＴＯ伝動軸（５０）のトルクを検出するＰＴＯトルクセンサ（８３）と、ＰＴＯ伝動軸（５０）の回転数を検出するＰＴＯ回転センサ（８４）を、前記作業コントローラ（７６）に接続させている。そして、前記各センサ（８０）〜（８４）の検出結果と、前記作業選択スイッチ（７３）または作業機識別センサ（７５）の負荷基準値とに基づき、前記電子ガバナ（６８）、走行変速モータ（７０）、ＰＴＯクラッチソレノイド（７１）が自動制御され、適正ＰＴＯ負荷を維持し乍ら作業機（９）を駆動するように構成している。
【００１５】
本実施例は上記の如く構成するもので、図６のフローチャートに示す如く、ＰＴＯクラッチスイッチ（７２）がオン操作され、ＰＴＯクラッチ（６６）が入動作して農作業が行われているとき、作業選択スイッチ（７３）入力または作業機識別センサ（７５）入力の高い方の負荷基準値が設定されると共に、電子ガバナ（６８）燃料供給量入力、エンジン回転センサ（６７）入力、走行変速センサ（８０）入力、ＰＴＯ変速センサ（８２）入力、ＰＴＯトルクセンサ（８３）入力、ＰＴＯ回転センサ（８４）により、作業機（９）を駆動して農作業を行う作業負荷が適正か否かを判断するもので、ＰＴＯ過負荷作業のとき、電子ガバナ（６８）制御によりエンジン（６１）の回転を上げる動作を行わせ、この回転上げ動作によってＰＴＯ適正負荷を得られないとき、走行変速モータ（７０）制御により走行ミッション（６２）を低速側に走行変速させる動作を行わせ、この変速動作によってＰＴＯ適正負荷を得られないとき、ＰＴＯクラッチソレノイド（７１）を切り動作させてＰＴＯクラッチ（６６）を切り、農作業を中止させる。
【００１６】
また、前記電子ガバナ（６８）及び各センサ（６７）（８０）（８２）〜（８４）入力により、ＰＴＯ過負荷作業ではなく、ＰＴＯ軽負荷作業と判断されたとき、走行変速モータ（７０）制御により走行ミッション（６２）を高速側に走行変速させる動作、または電子ガバナ（６８）制御によりエンジン（６１）の回転を下げる動作を行わせ、ＰＴＯ適正負荷作業を行わせるもので、作業負荷の増大によってエンジン（６１）出力を増大させ、かつ走行速度を減速させ、かつＰＴＯ出力を中止させる制御を多段階に自動的に行わせ、過負荷状態での連続作業を阻止し、トラクタ（５）及び作業機（９）の損傷を防ぐと共に、作業負荷の減少によって走行速度を増速させ、かつエンジン（６１）出力を減少させ、作業能率を向上させ、かつエンジン（６１）燃料消費量を低減させるものである。
【００１７】
【発明の効果】
以上実施例から明らかなように本発明は、トラクタ（５）に作業機（９）を着脱自在に装設させて農作業を行うと共に、エンジン（６１）の回転数調節を行う出力制御部材（６８）を設け、前記作業機（９）の種類によって負荷基準値を切換えると共に、負荷基準値並びに作業負荷に基づき前記出力制御部材（６８）のエンジン（６１）回転数制御を自動的に行わせるトラクタの駆動制御装置において、トラクタ（５）のヒッチフレーム（８）に装着させる作業機（９）に種類認知体（７４）を設け、作業機（９）側の種類認知体（７４）を判別してヒッチフレーム（８）の作業機（９）種類別に負荷基準値を自動的に切換える作業機識別センサ（７５）をヒッチフレーム（８）に設け、作業機識別センサ（７５）によって作業機（９）別に設定される負荷基準値とエンジン（６１）の駆動負荷とを比較し、前記負荷基準値よりもエンジン（６１）の駆動負荷が大きいときはエンジン（６１）の回転数を上げる制御を行い、前記負荷基準値よりもエンジン（６１）の駆動負荷が小さいときはエンジン（６１）の回転数を下げる制御を行うもので、トラクタ（５）に装着させる作業機（９）に適したエンジン（６１）回転数の設定が自動的に行われるから、作業者の個人差によって出力が過不足する不具合をなくすことができ、燃料消費量の低減並びに過負荷連続運転の防止などを容易に図ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】トラクタの駆動制御回路図。
【図２】全体の側面図。
【図３】拡大平面図。
【図４】拡大側面図。
【図５】トラクタの駆動説明図。
【図６】図１のフローチャート。
【符号の説明】
（５）トラクタ
（９）耕耘ロータリ作業機
（６１）エンジン
（６８）電子ガバナ（出力制御部材）
（７３）作業選択スイッチ（負荷設定部材）
（７５）作業機識別センサ（負荷設定部材）
（７６）作業コントローラ

Claims

トラクタ（５）に作業機（９）を着脱自在に装設させて農作業を行うと共に、エンジン（６１）の回転数調節を行う出力制御部材（６８）を設け、前記作業機（９）の種類によって負荷基準値を切換えると共に、負荷基準値並びに作業負荷に基づき前記出力制御部材（６８）のエンジン（６１）回転数制御を自動的に行わせるトラクタの駆動制御装置において、トラクタ（５）のヒッチフレーム（８）に装着させる作業機（９）に種類認知体（７４）を設け、作業機（９）側の種類認知体（７４）を判別してヒッチフレーム（８）の作業機（９）種類別に負荷基準値を自動的に切換える作業機識別センサ（７５）をヒッチフレーム（８）に設け、作業機識別センサ（７５）によって作業機（９）別に設定される負荷基準値とエンジン（６１）の駆動負荷とを比較し、前記負荷基準値よりもエンジン（６１）の駆動負荷が大きいときはエンジン（６１）の回転数を上げる制御を行い、前記負荷基準値よりもエンジン（６１）の駆動負荷が小さいときはエンジン（６１）の回転数を下げる制御を行うことを特徴とするトラクタの駆動制御装置。