JP3605841B2 - トラクタの耕深制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はトラクタの耕深制御方法に関するものであり、特に、エンジンの負荷変動を考慮したロータリの耕深制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トラクタの機体の後部にロータリを連結し、該ロータリを回転して圃場等を耕耘する場合には、ロータリのリヤカバーにデプスセンサを設け、該デプスセンサにてリヤカバーの接地角度を読み取ってロータリの耕深量を検出する。そして、耕深調整ダイヤルで設定した耕深目標値とデプスセンサの検出値との偏差をなくすようにロータリの高さを制御している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
リヤカバーに設けたデプスセンサにてデプス制御を行う場合に、湿田等では土の盛り上がりが少ないためリヤカバーの動きは殆どない。然し、湿田等は水による走行抵抗が大であり、僅かな耕深変化であってもロータリに掛かる負荷が大となり、エンジンの回転数が低下する。そして、最悪の場合はロータリが耕深目標値まで上昇する以前にエンジンの回転が停止することがある。
【０００４】
そこで、ロータリの負荷が大となってエンジンの回転数が低下したとき、速やかにエンジンの回転数を上昇させるために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、ロータリの耕深量を設定する耕深調整ダイヤルとロータリのリヤカバーの接地角度を読み取って耕深量を検出するデプスセンサとエンジンの回転数を検出する回転センサを設け、前記デプスセンサの検出値と耕深調整ダイヤルにて設定した耕深目標値との耕深偏差に基づくデプス制御と、前記回転センサの検出値からエンジンの回転数変化率を算出し、負荷によって変動するエンジンの回転数を目標回転数に維持するようにした負荷制御とをミックスさせ、且つ、前記負荷制御による作業機の昇降速度を前記回転数変化率に応じて変更するようにしたトラクタの耕深制御方法に於いて、前記回転数変化率と作業機の昇降速度との関係を、上昇側では前記回転数変化率のダウン率に応じて２次関数的に制御させ、下降側では、前記回転数変化率のアップ率に応じて１次直線的に制御させるトラクタの耕深制御方法を提供する。
【０００６】
【作用】
デプスセンサによってロータリの耕深量を検出し、耕深調整ダイヤルにて設定した耕深目標値との耕深偏差を算出する。また、回転センサによってエンジンの回転数を検出し、この検出値からエンジンの回転数変化率を算出する。そして、デプスセンサの検出値と耕深目標値との耕深偏差をなくすようにしたデプス制御と、負荷によって変動するエンジンの回転数を目標回転数に維持するようにした負荷制御とをミックスし、主としてロータリを上昇させるときには前記負荷制御によって耕深を制御する。
この際、請求項１の発明は、前記負荷制御による作業機の昇降速度は前記回転数変化率に応じて変更されるが、作業機の上昇側では２次関数的に制御させ、下降側では１次直線的に制御させる。
【０００７】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面に従って詳述する。図１は耕深制御系のブロック図であり、ポジションレバーにてロータリを昇降させ、耕深調整ダイヤルにてロータリの耕深量を設定する。そして、リフトアームセンサによりロータリの高さを検出するとともに、デプスセンサによりロータリの耕深量を検出し、前記耕深調整ダイヤルによって設定された耕深目標値との偏差をなくすように、制御部からロータリ昇降用の電磁比例弁へ上昇信号または下降信号を出力してデプス制御が行われる。また、回転センサによってエンジンの回転数を検出し、制御部にてエンジンの回転数変化率を算出する。そして、負荷によって変動するエンジンの回転数を目標回転数に維持するように負荷制御が行われる。
【０００８】
図２及び図３は耕深制御のフローチャートであり、先ずポジションレバーや耕深調整ダイヤル等の設定値と、デプスセンサや回転センサ等の検出値を読み込む（ステップ１０１）。デプス制御のオートスイッチがオンであればステップ１０２から１０３へ進み、前記回転センサの検出値に基づいてエンジンの回転数変化率を算出する。
【０００９】
ここで、図４に示すように、ロータリの耕深が浅い場合はロータリの負荷が小であり、エンジンは定格回転数（２８００ｒｐｍ ）に近い回転数にて駆動される。そして、耕深が深くなるのに伴ってロータリの負荷が徐々に増加し、エンジンの回転数は低下していく。即ち、ロータリの耕深量とエンジンの回転数は一定の関係で変化し、耕深量が判明すればそのときのエンジンの目標回転数を求めることができる。
【００１０】
従って、図２のフローチャートに示すように、耕深調整ダイヤルの設定位置に基づいて、先ず耕深目標値をセットするとともに（ステップ１０４）、該耕深目標値に於けるエンジンの目標回転数をセットする（ステップ１０５）。そして、デプスセンサの検出値からリヤカバーによるデプス制御か否かを判断し（ステップ１０６）、デプス制御中であればステップ１０６からステップ１０７へ進み、うね立て作業時のようにリヤカバーを吊り上げた状態で作業を行う場合は、ステップ１０６からステップ１１３へ進んで負荷制御を行う。
【００１１】
尚、デプス制御中であっても、作業中にリヤカバーを吊り上げた場合はデプス制御が行えなくなるが、然るときにはステップ１０７から１１３へ進んで負荷制御を行う。また、ロータリに掛かる負荷によってエンジンの回転数変化率が大となり、エンジンの回転数が作業域より低下してロータリへの上昇要求があったときには、ステップ１０８から１１４へ進んで負荷制御を行う。
【００１２】
而して、ステップ１０９に於いて、前記耕深調整ダイヤルに基づいてセットされた耕深目標値とデプスセンサの検出値との耕深偏差を算出し、該耕深偏差に基づいてデプス制御を行う。即ち、ロータリへの上昇要求がある場合は耕深偏差に応じたオンタイムにて電磁比例弁へ上昇信号を出力し（ステップ１０９→１１０）、ロータリへの下降要求がある場合は耕深偏差に応じたオンタイムにて電磁比例弁へ下降信号を出力する（ステップ１０９→１１１）。また、該耕深偏差が不感帯域にある場合は、ロータリへの昇降要求がニュートラルとなって電磁比例弁への信号出力はオフとなる（ステップ１０９→１１２）。
【００１３】
次に、ステップ１１３以降の負荷制御について説明する。図５はエンジンの回転数変化率とロータリの昇降速度（電磁比例弁へのオンタイム）との関係を示したものである。例えば、ロータリに掛かる負荷によってエンジンの回転数が低下し、ロータリへの上昇要求があったときは、線分Ａに示すように、エンジンの回転数変化率がダウン側へ増大するのに伴い、ロータリの上昇速度が２次曲線的に高くなるように負荷制御する。該線分Ａは、
ｙ＝ａｘ２ ＋ｂ ……（１式）
にて表されるが、耕深が深くなるのに伴ってロータリへの負荷が大になった場合は、１式に於けるａの値を大に設定する。然るときは、同図の破線で示すように線分Ａの傾きが急峻となり、エンジンの回転数変化率の変化に対して速やかにロータリを上昇させて、エンジンの回転停止を防止することができる。また、耕深が浅く設定されている場合には、エンジンの回転数変化率に対するロータリの上昇速度を少なくする。
【００１４】
一方、ロータリへの下降要求があったときは、線分Ｂに示すように、エンジンの回転数変化率がアップ側へ増大するのに伴い、ロータリの下降速度が１次直線的に高くなるように負荷制御する。該線分Ｂは、
ｙ＝ｃｘ＋ｄ ……（２式）
にて表されるが、耕深が深くなるのに伴ってロータリへの負荷が大になった場合には、２式に於けるｃの値を小に設定する。然るときは、同図の破線で示すように線分Ｂの傾きが減少し、エンジンの回転数変化率の変化に対してロータリの下降速度の差異が少なくなって、急速降下によるエンジンの回転低下を防止することができる。
【００１５】
而して、負荷制御では図３のフローチャートに示すように、エンジンの回転数変化率がニュートラルであるか否かを判断し（ステップ１１３）、ロータリに掛かる負荷によってエンジンの回転数が低下し、ロータリへの上昇要求があったときは、前述したように、エンジンの回転数変化率に応じたオンタイムにて電磁比例弁へ上昇信号を出力する（ステップ１１３→１１４）。一方、ロータリへの下降要求があったときは、前述したように、エンジンの回転数変化率に応じたオンタイムにて電磁比例弁へ下降信号を出力する（ステップ１１３→１１５）。また、ロータリへの昇降要求がニュートラルであれば、電磁比例弁への信号出力はオフとなる（ステップ１１３→１１６）。
【００１６】
尚、前述したように、デプス制御中であっても、ロータリに掛かる負荷によってエンジンの回転数が低下し、ロータリへの上昇要求があったときにはデプス制御から負荷制御へ移行して、エンジンの回転数変化率に応じたオンタイムにて電磁比例弁へ上昇信号を出力し（ステップ１０８→１１４）、エンジンの回転停止を未然に防止する。
【００１７】
而して、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は上記一実施例に詳述したように、耕深偏差に基づくデプス制御と、エンジンの回転数変化率に基づく負荷制御とをミックスさせて耕深制御を行っている。従って、リヤカバーを吊り下げておけばデプスセンサが作動し、通常のデプス制御が行われる。
【００１９】
そして、請求項１の発明は、ロータリに掛かる負荷によってエンジンの回転数が急激に低下したときは、負荷制御によって回転数変化率に応じた速度の２次関数的な制御の速度でロータリを上昇させ、素早く負荷を軽減させることができる。
【００２０】
斯くして、エンジンの回転停止等のトラブルを回避して耕耘時の作業性が向上し、円滑なる耕深制御を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示し、耕深制御系のブロック図。
【図２】耕深制御のフローチャート、その１。
【図３】耕深制御のフローチャート、その２。
【図４】ロータリの耕深量とエンジンの回転数との関係を示すグラフ。
【図５】エンジンの回転数変化率と昇降信号との関係を示すグラフ。
【産業上の利用分野】
本発明はトラクタの耕深制御方法に関するものであり、特に、エンジンの負荷変動を考慮したロータリの耕深制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トラクタの機体の後部にロータリを連結し、該ロータリを回転して圃場等を耕耘する場合には、ロータリのリヤカバーにデプスセンサを設け、該デプスセンサにてリヤカバーの接地角度を読み取ってロータリの耕深量を検出する。そして、耕深調整ダイヤルで設定した耕深目標値とデプスセンサの検出値との偏差をなくすようにロータリの高さを制御している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
リヤカバーに設けたデプスセンサにてデプス制御を行う場合に、湿田等では土の盛り上がりが少ないためリヤカバーの動きは殆どない。然し、湿田等は水による走行抵抗が大であり、僅かな耕深変化であってもロータリに掛かる負荷が大となり、エンジンの回転数が低下する。そして、最悪の場合はロータリが耕深目標値まで上昇する以前にエンジンの回転が停止することがある。
【０００４】
そこで、ロータリの負荷が大となってエンジンの回転数が低下したとき、速やかにエンジンの回転数を上昇させるために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、ロータリの耕深量を設定する耕深調整ダイヤルとロータリのリヤカバーの接地角度を読み取って耕深量を検出するデプスセンサとエンジンの回転数を検出する回転センサを設け、前記デプスセンサの検出値と耕深調整ダイヤルにて設定した耕深目標値との耕深偏差に基づくデプス制御と、前記回転センサの検出値からエンジンの回転数変化率を算出し、負荷によって変動するエンジンの回転数を目標回転数に維持するようにした負荷制御とをミックスさせ、且つ、前記負荷制御による作業機の昇降速度を前記回転数変化率に応じて変更するようにしたトラクタの耕深制御方法に於いて、前記回転数変化率と作業機の昇降速度との関係を、上昇側では前記回転数変化率のダウン率に応じて２次関数的に制御させ、下降側では、前記回転数変化率のアップ率に応じて１次直線的に制御させるトラクタの耕深制御方法を提供する。
【０００６】
【作用】
デプスセンサによってロータリの耕深量を検出し、耕深調整ダイヤルにて設定した耕深目標値との耕深偏差を算出する。また、回転センサによってエンジンの回転数を検出し、この検出値からエンジンの回転数変化率を算出する。そして、デプスセンサの検出値と耕深目標値との耕深偏差をなくすようにしたデプス制御と、負荷によって変動するエンジンの回転数を目標回転数に維持するようにした負荷制御とをミックスし、主としてロータリを上昇させるときには前記負荷制御によって耕深を制御する。
この際、請求項１の発明は、前記負荷制御による作業機の昇降速度は前記回転数変化率に応じて変更されるが、作業機の上昇側では２次関数的に制御させ、下降側では１次直線的に制御させる。
【０００７】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面に従って詳述する。図１は耕深制御系のブロック図であり、ポジションレバーにてロータリを昇降させ、耕深調整ダイヤルにてロータリの耕深量を設定する。そして、リフトアームセンサによりロータリの高さを検出するとともに、デプスセンサによりロータリの耕深量を検出し、前記耕深調整ダイヤルによって設定された耕深目標値との偏差をなくすように、制御部からロータリ昇降用の電磁比例弁へ上昇信号または下降信号を出力してデプス制御が行われる。また、回転センサによってエンジンの回転数を検出し、制御部にてエンジンの回転数変化率を算出する。そして、負荷によって変動するエンジンの回転数を目標回転数に維持するように負荷制御が行われる。
【０００８】
図２及び図３は耕深制御のフローチャートであり、先ずポジションレバーや耕深調整ダイヤル等の設定値と、デプスセンサや回転センサ等の検出値を読み込む（ステップ１０１）。デプス制御のオートスイッチがオンであればステップ１０２から１０３へ進み、前記回転センサの検出値に基づいてエンジンの回転数変化率を算出する。
【０００９】
ここで、図４に示すように、ロータリの耕深が浅い場合はロータリの負荷が小であり、エンジンは定格回転数（２８００ｒｐｍ ）に近い回転数にて駆動される。そして、耕深が深くなるのに伴ってロータリの負荷が徐々に増加し、エンジンの回転数は低下していく。即ち、ロータリの耕深量とエンジンの回転数は一定の関係で変化し、耕深量が判明すればそのときのエンジンの目標回転数を求めることができる。
【００１０】
従って、図２のフローチャートに示すように、耕深調整ダイヤルの設定位置に基づいて、先ず耕深目標値をセットするとともに（ステップ１０４）、該耕深目標値に於けるエンジンの目標回転数をセットする（ステップ１０５）。そして、デプスセンサの検出値からリヤカバーによるデプス制御か否かを判断し（ステップ１０６）、デプス制御中であればステップ１０６からステップ１０７へ進み、うね立て作業時のようにリヤカバーを吊り上げた状態で作業を行う場合は、ステップ１０６からステップ１１３へ進んで負荷制御を行う。
【００１１】
尚、デプス制御中であっても、作業中にリヤカバーを吊り上げた場合はデプス制御が行えなくなるが、然るときにはステップ１０７から１１３へ進んで負荷制御を行う。また、ロータリに掛かる負荷によってエンジンの回転数変化率が大となり、エンジンの回転数が作業域より低下してロータリへの上昇要求があったときには、ステップ１０８から１１４へ進んで負荷制御を行う。
【００１２】
而して、ステップ１０９に於いて、前記耕深調整ダイヤルに基づいてセットされた耕深目標値とデプスセンサの検出値との耕深偏差を算出し、該耕深偏差に基づいてデプス制御を行う。即ち、ロータリへの上昇要求がある場合は耕深偏差に応じたオンタイムにて電磁比例弁へ上昇信号を出力し（ステップ１０９→１１０）、ロータリへの下降要求がある場合は耕深偏差に応じたオンタイムにて電磁比例弁へ下降信号を出力する（ステップ１０９→１１１）。また、該耕深偏差が不感帯域にある場合は、ロータリへの昇降要求がニュートラルとなって電磁比例弁への信号出力はオフとなる（ステップ１０９→１１２）。
【００１３】
次に、ステップ１１３以降の負荷制御について説明する。図５はエンジンの回転数変化率とロータリの昇降速度（電磁比例弁へのオンタイム）との関係を示したものである。例えば、ロータリに掛かる負荷によってエンジンの回転数が低下し、ロータリへの上昇要求があったときは、線分Ａに示すように、エンジンの回転数変化率がダウン側へ増大するのに伴い、ロータリの上昇速度が２次曲線的に高くなるように負荷制御する。該線分Ａは、
ｙ＝ａｘ２ ＋ｂ ……（１式）
にて表されるが、耕深が深くなるのに伴ってロータリへの負荷が大になった場合は、１式に於けるａの値を大に設定する。然るときは、同図の破線で示すように線分Ａの傾きが急峻となり、エンジンの回転数変化率の変化に対して速やかにロータリを上昇させて、エンジンの回転停止を防止することができる。また、耕深が浅く設定されている場合には、エンジンの回転数変化率に対するロータリの上昇速度を少なくする。
【００１４】
一方、ロータリへの下降要求があったときは、線分Ｂに示すように、エンジンの回転数変化率がアップ側へ増大するのに伴い、ロータリの下降速度が１次直線的に高くなるように負荷制御する。該線分Ｂは、
ｙ＝ｃｘ＋ｄ ……（２式）
にて表されるが、耕深が深くなるのに伴ってロータリへの負荷が大になった場合には、２式に於けるｃの値を小に設定する。然るときは、同図の破線で示すように線分Ｂの傾きが減少し、エンジンの回転数変化率の変化に対してロータリの下降速度の差異が少なくなって、急速降下によるエンジンの回転低下を防止することができる。
【００１５】
而して、負荷制御では図３のフローチャートに示すように、エンジンの回転数変化率がニュートラルであるか否かを判断し（ステップ１１３）、ロータリに掛かる負荷によってエンジンの回転数が低下し、ロータリへの上昇要求があったときは、前述したように、エンジンの回転数変化率に応じたオンタイムにて電磁比例弁へ上昇信号を出力する（ステップ１１３→１１４）。一方、ロータリへの下降要求があったときは、前述したように、エンジンの回転数変化率に応じたオンタイムにて電磁比例弁へ下降信号を出力する（ステップ１１３→１１５）。また、ロータリへの昇降要求がニュートラルであれば、電磁比例弁への信号出力はオフとなる（ステップ１１３→１１６）。
【００１６】
尚、前述したように、デプス制御中であっても、ロータリに掛かる負荷によってエンジンの回転数が低下し、ロータリへの上昇要求があったときにはデプス制御から負荷制御へ移行して、エンジンの回転数変化率に応じたオンタイムにて電磁比例弁へ上昇信号を出力し（ステップ１０８→１１４）、エンジンの回転停止を未然に防止する。
【００１７】
而して、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は上記一実施例に詳述したように、耕深偏差に基づくデプス制御と、エンジンの回転数変化率に基づく負荷制御とをミックスさせて耕深制御を行っている。従って、リヤカバーを吊り下げておけばデプスセンサが作動し、通常のデプス制御が行われる。
【００１９】
そして、請求項１の発明は、ロータリに掛かる負荷によってエンジンの回転数が急激に低下したときは、負荷制御によって回転数変化率に応じた速度の２次関数的な制御の速度でロータリを上昇させ、素早く負荷を軽減させることができる。
【００２０】
斯くして、エンジンの回転停止等のトラブルを回避して耕耘時の作業性が向上し、円滑なる耕深制御を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示し、耕深制御系のブロック図。
【図２】耕深制御のフローチャート、その１。
【図３】耕深制御のフローチャート、その２。
【図４】ロータリの耕深量とエンジンの回転数との関係を示すグラフ。
【図５】エンジンの回転数変化率と昇降信号との関係を示すグラフ。
Claims (1)
- ロータリの耕深量を設定する耕深調整ダイヤルとロータリのリヤカバーの接地角度を読み取って耕深量を検出するデプスセンサとエンジンの回転数を検出する回転センサを設け、前記デプスセンサの検出値と耕深調整ダイヤルにて設定した耕深目標値との耕深偏差に基づくデプス制御と、前記回転センサの検出値からエンジンの回転数変化率を算出し、負荷によって変動するエンジンの回転数を目標回転数に維持するようにした負荷制御とをミックスさせ、且つ、前記負荷制御による作業機の昇降速度を前記回転数変化率に応じて変更するようにしたトラクタの耕深制御方法に於いて、前記回転数変化率と作業機の昇降速度との関係を、上昇側では前記回転数変化率のダウン率に応じて２次関数的に制御させ、下降側では、前記回転数変化率のアップ率に応じて１次直線的に制御させることを特徴とするトラクタの耕深制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03612294A JP3605841B2 (ja) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | トラクタの耕深制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03612294A JP3605841B2 (ja) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | トラクタの耕深制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07246003A JPH07246003A (ja) | 1995-09-26 |
| JP3605841B2 true JP3605841B2 (ja) | 2004-12-22 |
Family
ID=12460984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03612294A Expired - Fee Related JP3605841B2 (ja) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | トラクタの耕深制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3605841B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5338524B2 (ja) * | 2009-06-30 | 2013-11-13 | 井関農機株式会社 | トラクタ |
-
1994
- 1994-03-07 JP JP03612294A patent/JP3605841B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07246003A (ja) | 1995-09-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040914 |
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| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040927 |
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| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
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