JP3633831B2

JP3633831B2 - 作業車

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Publication number: JP3633831B2
Application number: JP21233399A
Authority: JP
Inventors: 享梅本; 章平仲井
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1999-07-27
Filing date: 1999-07-27
Publication date: 2005-03-30
Anticipated expiration: 2019-07-27
Also published as: JP2001041343A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータに対して作動油の給排を行う電磁比例型の制御弁と、この制御弁の電磁ソレノイドに対して電源からの電力を間歇的に供給する電力供給手段と、この電力供給手段から電磁ソレノイドに電力が供給された際に電磁ソレノイドに流れる電流を電圧信号に変換して帰還させるフィードバック信号系とを備えると共に、このフィードバック信号系の電圧信号の値を目標とする値に維持するよう前記電力供給手段から間歇的に供給される電力のデューティ比を調節する電流制御手段を備えている作業車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のように構成された作業車として特開平３‐９１４０６号公報や特開平３‐２７１８０１号公報に示されるものが存在し、何れの従来技術とも油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）を制御する弁（制御弁）の電磁ソレノイドに供給する電力をパワートランジスタで制御する電力制御系と、電磁ソレノイドに供給された電流を抵抗器に流し、この抵抗器で発生する電圧信号を制御装置に戻すフィードバック系とを備えると共に、このフィードバック系からの電圧値が目標とする値となるようパワートランジスタを制御するソフトウエアで成る制御系とを備えることで、弁の開度を目標とする値に設定するものとなっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように電磁ソレノイドに供給した電力と対応したフィードバック信号に基づいて該電磁ソレノイドに供給する電流値を制御するものでは電磁ソレノイドに対する供給電流値を比較的高い精度で目標値に維持できるものとなる。しかし、作業車に備えられる電磁ソレノイドは作業時の振動や、外気温の影響や、雨水の侵入等によって断線や短絡を発生することがあり、このような故障を確実に把握する技術が望まれている。そこで、フィードバック信号の電圧値に基づいて電磁ソレノイドの状態を判別することも考えられるが、農用トラクタのような作業車では電源としてのバッテリーの電圧が変動することも多く、フィードバック信号だけで判別できるものは完全な断線程度であった。
本発明の目的は、電磁ソレノイドに故障を発生した場合には確実正確に故障の発生を判別できる作業車を合理的に構成する点にある。
【０００４】
【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、油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータに対して作動油の給排を行う電磁比例型の制御弁と、この制御弁の電磁ソレノイドに対して電源からの電力を間歇的に供給する電力供給手段と、この電力供給手段から電磁ソレノイドに電力が供給された際に電磁ソレノイドに流れる電流を電圧信号に変換して帰還させるフィードバック信号系とを備えると共に、このフィードバック信号系の電圧信号の値を目標とする値に維持するよう前記電力供給手段から間歇的に供給される電力のデューティ比を調節する電流制御手段を備えている作業車において、前記電源の電圧値を計測する電圧計測手段を備え、この電圧計測手段で計測される前記電源の電圧値と、前記電流制御手段で設定されたデューティ比と、フィードバック信号系の値とに基づいて電磁ソレノイドの抵抗値を求め、この抵抗値が不適正な値である場合には故障と判別する故障判別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。
【０００５】
本発明の第２の特徴（請求項２）は請求項１において、前記故障判別手段で判別された電磁ソレノイドの抵抗値が設定値より大きい場合には電磁ソレノイドが導通不良若しくは断線状態にあると判断し、設定値より小さい場合には電磁ソレノイドが短絡状態にあると判断するよう構成されている点にあり、その作用、及び、効果は次の通りである。
【０００６】
本発明の第３の特徴（請求項３）は請求項１又は２において、前記故障判別手段で故障の発生を判別した場合には報知手段に対して故障の情報を出力させる報知制御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。
【０００７】
〔作用〕
【０００８】
上記第１の特徴によると、電圧計測手段で計測した電源の電圧と電流制御手段で設定されたデューティ比とから電磁ソレノイドに印加された電圧値を求め得るものとなり、又、フィードバック信号系からの電圧信号に基づいて電磁ソレノイドに流れた電流値を求め得るものとなり、これらから電磁ソレノイドの抵抗値を求め、この抵抗値に基づいて故障判別手段が故障の有無を判別できるものとなる。つまり、電磁ソレノイドの抵抗値はオームの法則に基づく単純な演算で求められるので、電源電圧が変動した場合でも簡単な演算から電磁ソレノイドの正確な抵抗値を求めて電磁ソレノイドの状態を誤りなく判別できるものとなる。
【０００９】
上記第２の特徴によると、電磁ソレノイドの抵抗値と予め設定された設定値との比較によって電磁ソレノイドの状態を判別し、抵抗値が高い場合には導通不良や断線であると判断でき、抵抗値が低い場合には短絡であると判断でき、基準に基づいて判断するので判断結果は適正なものとなる。
【００１０】
上記第３の特徴によると、電磁ソレノイドが断線状態や短絡状態にある場合には報知制御手段が報知手段に対して故障の情報を出力するので、作業車は報知手段に報知される内容に基づいて故障の発生を容易に認識できるものとなる。
【００１１】
〔発明の効果〕
従って、電源電圧が変動する状況でも電磁ソレノイドに故障が発生した場合には故障の判別を正確に行い得る作業車が合理的に構成されたのである（請求項１）。又、故障の状況も区別して判別できるものとなり（請求項２）、作業途中であっても電磁ソレノイドの故障を把握して適切な対応をとりうるものとなってのである（請求項３）。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２に示すように、操向操作自在に構成された駆動型の前車輪１及び駆動型の後車輪２を備えた車体の前部にエンジンＥを搭載すると共に、このエンジンＥからの動力が主クラッチ３を介して伝えられるミッションケース４を車体の中央部から後部に亘って配置し、車体の中央部に運転座席５とステアリングハンドル６とを配置し、又、このミッションケース４の後端位置の縦向き姿勢の油圧式の左右一対のリフトシリンダ７、７で駆動昇降される左右一対のリフトアーム８、８を備え、このリフトアーム８、８で昇降操作される３点リンク機構Ｌを介してロータリ耕耘装置Ａを車体の後端に支持して作業車の一例としての農用トラクタを構成する。
【００１３】
前記３点リンク機構Ｌは車体後端の上部位置に備えたトップリンク９と車体後部両側部に備えた左右一対のロアーリンク１０，１０とで構成され、この左右のロアーリンク１０，１０と前記左右のリフトアーム８，８とをリフトロッド１１，１１で吊り下げ状態に支持することでリフトアーム８の揺動作動によってロータリ耕耘装置Ａが昇降作動自在に構成されている。そして、リフトアーム８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８Ｓを備えている。又、リフトロッド１１，１１の一方に介装された油圧式で複動作動するローリングシリンダ１２の伸縮作動によって該ロータリ耕耘装置Ａがローリング作動自在に構成されている。又、車体の後部位置には車体のローリング姿勢を計測するポテンショメータ型のローリングセンサＲＳを備え、ローリングシリンダ１２の作動量を計測するようローリングシリンダ１２の伸縮作動部にインナーワイヤ１４Ａとアウタワイヤ１４Ｂを支持したセンサワイヤ１４の他方の端部に該センサワイヤ１４で操作される回転操作式でポテンショメータ型のストロークセンサＳＳを備えている。
【００１４】
図１、図２、図４に示すように、このロータリ耕耘装置Ａは横向き姿勢の駆動軸周りで回転する多数の耕起爪１６を備えると共に、装置本体１７の後部位置に横向き姿勢の軸芯周りで揺動自在な後カバー１８を備え、この後カバー１８に揺動自在に連結したロッド１９を装置本体１７のフレーム１７Ｆとの間に外装し、圧縮バネで該後カバー１８に対して下方に向かう付勢力を作用させよう構成してあり、又、このロッド１９と後カバー１８との支持位置を変更することで後カバー１８を吊り上げ状態に固定し得るよう構成されている。そして、この後カバー１８の揺動量を計測するカバーセンサ１８Ｓを本体上面に備えている。
【００１５】
図３及び図５に示すように、前記運転座席６には連結及び解除自在な左右のシートベルト２０を備え、この運転座席６の右側部に前記リフトアーム８の揺動角度を調節してロータリ耕耘装置Ａを昇降制御するポジションレバー２１と、コントロールパネルＣＰとを配置し、運転座席５の左側部には走行速度を設定する主変速レバー２２とクリープ変速レバー２３とを配置してあり、前記ステアリングハンドル８の左側部に前後方向に揺動操作自在な前後進切換レバー２４を配置し、ステアリングハンドル６の右側部にアクセルレバー２５と強制昇降レバー２６を配置してある。又、ステップの左側には踏み込み操作で前記主クラッチ３を切り操作する主クラッチペダル２７を配置してあり、ステップの右側には踏み込み操作で左右の後車輪２，２を独立して制動操作するサイドブレーキペダル２８，２８を配置してある。ステアリングハンドル８の前方位置のパネル部にメータ部Ｍと表示切換スイッチ２９と選択スイッチ３０とキースイッチ３１とを配置してあり、前記選択スイッチは押し操作によって「２ＷＤ」「４ＷＤ」「倍速」「ＡＤ倍速」の４モードのいずれか１つを選択できるものとなっている。
【００１６】
又、「２ＷＤ」「４ＷＤ」「倍速」「ＡＤ倍速」の４モードのうち、「２ＷＤ」の制御モードでは前車輪１に対する伝動を遮断して後車輪２の駆動力だけでの走行を行わせるものとなり、「４ＷＤ」の制御モードでは前車輪１に対して周速度が後車輪２と等しくなる速度の駆動力を伝えて前後の車輪の同時駆動による走行を行わせる（標準駆動状態）ものとなり、「倍速」の制御モードでは前車輪１が予め設定された操向角度より大きく操作された際に、「４ＷＤ」の標準駆動状態から前車輪１の駆動速度を増大する駆動状態に切換えて小半径での旋回を行わせるものとなり、「ＡＤ倍速」の制御モードでの制御は前車輪１が予め設定された操向角度より大きく操作された際に、「４ＷＤ」の標準駆動状態から前車輪１の駆動速度を増大する駆動状態に切換えると同時に旋回内側の後車輪２を制動して一層小半径での旋回を行わせるものとなっている。
【００１７】
前記メータ部Ｍは図５に示すように、中央位置に指針式のエンジン回転数計３４を配置し、この上部に液晶式のディスプレイ３５を配置し、左側に複数の報知ランプ類等を備えた報知部３６を配置し、右側に作業モードを示す表示ランプ類を備えた表示部３７を配置してある。具体的に報知部３６には、警報状態にあることを示すシンボルマークを記したランプ、サイドブレーキペダル２８，２８同士を連結する連結金具（図示せず）の連結が解除された状態にあることを示す「ブレーキ連結解除」の文字を記したランプ、駐車ブレーキが制動状態にあることを示す「Ｐ」の文字を記したランプ、前記「ＡＤ倍速」の制御モードにあることを示す「ＡＤ倍速」の文字を記したランプ、前記「倍速」の制御モードにあることを示す「倍速」の文字を記したランプ、４輪駆動状態にあることを示す「４ＷＤ」の文字を記したランプ夫々を備えて成り、又、表示部３７には、ロータリ耕耘装置Ａがローリング制御状態にあることを示す「モンロ」の文字を記したランプ、前記カバーセンサ１８Ｓを用いた対地基準の昇降制御が行われていることを示す「オート」の文字を記したランプ、エンジンＥの回転数の変化に基づいてロータリ耕耘装置Ａの昇降が行われる状態にあることを示す「Ｅオート」の文字を記したランプ、前記強制昇降レバー２６の操作による昇降制御が行われていることを示す「ポンパ」の文字を記したランプ、車体の後進時に自動的にロータリ耕耘装置Ａを設定高さまで上昇させる制御を行う状態にあることを示す「バックアップ」の文字を記したランプ、前車輪１が設定角度以上操作された場合にロータリ耕耘装置Ａを設定高さまで上昇させる制御を行う状態にあることを示す「オートアップ」の文字を記したランプ夫々を備えて成っている。
【００１８】
前記ミッションケース４の内部には前記主変速レバー２２、及び、クリープ変速レバー２３とで変速される走行用変速装置と、前記ＰＴＯレバー３２で変速される作業用変速装置とを内装し、更に、ミッションケース４の下面には図１に示す如く、前車輪１に対する動力の伝動状態を設定する前輪変速装置ＴＦを備え、この前輪変速装置ＴＦから前車輪１に動力を伝える前車輪駆動軸５０を備えている。尚、走行用変速装置はシンクロメッシュ式の複数のギヤ変速機構と、これを変速操作する複数の油圧アクチュエータと、コンスタントメッシュ式のギヤ変速機構と、走行用の伝動系に介装された油圧クラッチとを備えて成り（図示せず）、主変速レバー２２を操作した場合には油圧アクチュエータの作動を開始すると同時に油圧クラッチを切り操作し、油圧アクチュエータの作動による変速の完了時に油圧クラッチを入り操作するシーケンス的な制御を行うことで主クラッチ３を切り操作せずに変速を行えるものとなっており、又、前輪変速装置ＴＦは前記「２ＷＤ」「４ＷＤ」「倍速」夫々の伝動モードに設定する油圧アクチュエータ（図示せず）で操作自在に構成されている。
【００１９】
図６に示すように、前記コントロールパネルＣＰは中央部に開閉自在な蓋体７５を備え、この蓋体７５を閉じた状態で、蓋体７５より前部に露出する位置に耕深設定ダイヤル７６を配置し、蓋体７５より後部に露出する位置にオートアップのＯＮ・ＯＦＦ用のスイッチ７７とランプ７７Ｌとのセット、バックアップ制御のＯＮ・ＯＦＦ用のスイッチ７８とランプ７８Ｌとのセット、標準感度の自動耕深制御及び標準のローリング制御を一括してＯＮ・ＯＦＦするスイッチ７９とランプ７９Ｌとのセット、手動ローリングスイッチ８０夫々を配置してある。又、蓋体７５で覆われる部位には前記３点リンク機構Ｌの仕様に対応して制御基準値を補正するためのリンク仕様選択スイッチ８１と２つのランプ８１Ｌのセット、感度を標準に設定した標準自動耕深制御と感度を敏感に設定した敏感自動耕深制御とエンジン負荷に対応したエンジン負荷耕深制御との何れか１つを選択する耕深制御モード選択スイッチ８２と３つのランプ８２Ｌのセット、標準のローリング制御と傾斜地でのローリング制御とのいずれかを選択するローリング制御モードスイッチ８３と２つのランプ８３Ｌのセット、ロータリ耕耘装置Ａの仕様に対応して制御基準値を補正するためのロータリ仕様選択スイッチ８４と３つのランプ８４Ｌのセット、ローリング角度設ダイヤル８５、上限設定ダイヤル８６夫々が備えられている。尚、このスイッチ類とセット状態で配置されたランプはスイッチがＯＮ操作された場合や、スイッチで選択されたモード等を示す位置で点灯するものとなっている。
【００２０】
又、前記選択スイッチ３０は繰り返して押し操作することで、「２ＷＤ」のモード、「４ＷＤ」のモード、「倍速」のモード、「ＡＤ倍速」のモードが順次選択できるものとなっており、夫々のモードを選択した場合には、制御装置（後述する）が報知部３６の対応する「４ＷＤ」「倍速」「ＡＤ倍速」のランプを点灯させるものとなっている。そして、制御装置９０は「２ＷＤ」のモードが選択された場合には、前輪変速用制御弁（図示せず）の制御により前輪変速装置ＴＦを中立状態に設定して前車輪１への伝動を断ち、「４ＷＤ」のモードが選択された場合には、前輪変速用制御弁の制御により前輪変速装置ＴＦを後車輪２の周速度と等しい周速度となる駆動速度の動力を前車輪１に伝える状態に設定し、「倍速」のモードが選択された場合には、前車輪１の切れ角を計測する切れ角センサ（図示せず）からの信号から前車輪１の切れ角が予め設定された角度以下にあることを判別した場合に、前輪変速用制御弁の制御により前輪変速装置ＴＦを後車輪２の周速度と等しい周速度となる駆動速度の動力を前車輪１に伝える状態に設定しておき、切れ角センサからの信号から前車輪１の切れ角が予め設定された角度を越えたことを判別した場合には、前輪変速用制御弁の制御により前輪変速装置ＴＦを後車輪２の周速度より高速となる駆動速度の動力を前車輪１に伝える状態に設定し、更に、「ＡＤ倍速」のモードが選択された場合には「倍速」のモードが選択された場合と同様に、切れ角センサからの信号から前車輪１の切れ角が予め設定された角度以下にあることを判別した場合に、前輪変速用制御弁の制御により前輪変速装置ＴＦを後車輪２の周速度と等しい周速度となる駆動速度の動力を前車輪１に伝える状態に設定しておき、切れ角センサからの信号から前車輪１の切れ角が予め設定された角度を越えたことを判別した場合には、前輪変速用制御弁の制御により前輪変速装置ＴＦを後車輪２の周速度より高速となる駆動速度の動力を前車輪１に伝える状態に設定すると同時に、旋回内側の後車輪１に対応するサイドブレーキを制動操作するものとなっている。
【００２１】
次に、ロータリ耕耘装置Ａを昇降させる制御モードを説明する。
【００２２】
〔ポジション制御〕このポジション制御は、車体を基準にした目標高さにロータリ耕耘装置Ａの高さを設定維持する制御であって、制御を行う際には、ポジションレバー２１を任意の位置に設定することで、レバーセンサ２１Ｓ（図を参照）からの信号値を制御目標に設定すると共に、この目標高さに対応する信号がリフトアームセンサ８Ｓで計測されるように昇降用制御弁に信号を出力してリフトシリンダ７の作動によってロータリ耕耘装置Ａを昇降させ、この昇降によってロータリ耕耘装置Ａが目標高さに達すると昇降を停止するものとなっている。
【００２３】
〔オート耕深制御〕このオート耕深制御は、地面を基準にした目標耕深にロータリ耕耘装置Ａを維持する昇降制御であって、制御を行う際には、前記耕深モード選択スイッチ８２で標準と敏感との何れかの感度のオート耕深制御モードを選択し、後カバー１８を図４（イ）に示す如く自由揺動可能な状態に設定し、耕深設定ダイヤル７６を目標耕深に設定した状態でポジションレバー２１を最深位置に設定することで、耕深設定器７６Ｓ（図を参照）からの信号値を制御目標に設定すると共に、カバーセンサ１８Ｓからの信号値が制御目標に維持されるよう昇降制御弁に信号を出力してロータリ耕耘装置Ａを昇降させ、車輪が地面に沈下した場合や車体が前後傾斜した場合でも、地面を基準にしたロータリ耕耘装置Ａの高さを目標高さに維持するようロータリ耕耘装置を自動的に昇降するものとなっている。
【００２４】
〔エンジン負荷制御〕（Ｅオート）このエンジン負荷制御は、地面を基準にした目標耕深にロータリ耕耘装置Ａを維持すると共に、この目標高さにおけるエンジンＥの回転数を維持するようロータリ耕耘装置Ａを昇降する制御であって、制御を行う際には前記耕深モード選択スイッチ８２でエンジン負荷耕深制御モードを選択し、前記ロッド１９によって図４（ロ）に示す如く後カバー１８を吊り上げた状態に設定し、耕深設定器７６Ｓを目標耕深に設定した状態でポジションレバー２１を最深位置に設定することで、耕深設定器７６Ｓからの信号値に対応するリフトアーム８の揺動角度が求められ、この揺動角を制御目標に設定すると共に、リフトアームセンサ８Ｓからの信号値が制御目標に維持されるようロータリ耕耘装置Ａの昇降が行われ、ロータリ耕耘装置Ａが制御目標となるレベルに維持された時点でのエンジンＥの回転数がエンジン回転数センサで計測され、この計測値がメモリに記憶され、この後に、車輪が地面に沈下した場合や車体が前後傾斜した場合のようにエンジンＥに作用する負荷が変動した場合にはエンジン回転数を維持する方向にロータリ耕耘装置Ａを自動的に昇降する制御が行われるものとなっている。
【００２５】
〔強制昇降制御〕この強制昇降制御は、ロータリ耕耘装置Ａを昇降制御する制御に優先してロータリ耕耘装置Ａを上限まで上昇させる制御と、この上昇制御が行われる以前の状態までロータリ耕耘装置Ａを下降させる制御とを行うものであり、ロータリ耕耘装置Ａを上昇させる場合には前記強制昇降レバー２６を上方に操作することにより、上限設定ダイヤル８６で設定される制御目標の値をリフトアームセンサ８Ｓで計測するまでロータリ耕耘装置Ａの上昇を行うよう昇降制御弁に信号を出力するものとなり、この上昇の後、前記強制昇降レバー２６を下方に操作することで元の制御モードに復帰し、上昇前のレベルまで下降する制御が行われるものとなっている。
【００２６】
〔バックアップ制御〕このバックアップ制御は、ロータリ耕耘装置Ａが上限以外のレベルにある状態で前後進切換レバー２４が後進位置にセットされた場合にロータリ耕耘装置Ａを上限まで上昇させる制御であり、この制御を行う際には、前記バックアップ用のスイッチ７８をＯＮ操作しておくだけで良く、制御時には、上限設定ダイヤル８６で設定される制御目標の値をリフトアームセンサ８Ｓで計測するまでロータリ耕耘装置Ａの上昇を行うものとなり、この上昇の後には前記強制昇降レバー２６を下方に操作することで、上昇制御以前の制御モードに復帰する制御が行われるものとなっている。
【００２７】
〔オートアップ制御〕このオートアップ制御は、ロータリ耕耘装置Ａがオート耕深制御によって昇降制御されている場合や、エンジン負荷制御によって昇降制御されている場合において、前車輪１が設定された角度以上ステアリング操作された場合にロータリ耕耘装置Ａを上限まで上昇させる制御であり、この制御を行う際には、前記オートアップ用のスイッチ７７をＯＮ操作しておくだけで良く、制御時には、上限設定ダイヤル８６で設定される制御目標の値をリフトアームセンサ８Ｓで計測するまでロータリ耕耘装置Ａの上昇を行うものとなり、この上昇の後には前記強制昇降レバー２６を下方に操作することで、上昇前の制御モードに復帰する制御が行われるものとなっている。
【００２８】
このトラクタでは車体がローリングした場合にロータリ耕耘装置Ａを設定されたローリング姿勢に維持するローリング制御を行えるものとなっており、このローリング制御を行う場合には、標準感度の自動耕深制御及び標準のローリング制御を一括してＯＮ・ＯＦＦするスイッチ７９をＯＮ状態に操作しておくことで、車体が左右に傾斜した場合にはローリングセンサＲＳからの信号と、ローリング角設定ダイヤル８５で設定された信号値とからローリングシリンダ１２の目標作動量を演算によって求め、この目標の値をストロークセンサ２２で計測するまでローリングシリンダ１２を伸縮作動させる制御を行うものとなっている。又、ローリング角設定ダイヤル８５を水平位置に設定した場合には車体がローリングした際にもロータリ耕耘装置Ａが水平姿勢に維持されるよう制御が行われ、手動ローリングスイッチ８０を押し操作した場合には、このローリング制御に優先してロータリ耕耘装置Ａを任意の方向にローリング作動させ、押し操作を解除した場合には元のローリング制御に復帰させる制御が行われるものとなっている。
【００２９】
又、前記ローリング制御モードスイッチ８３は、車体を傾斜地面の等高線に沿って走行させる場合に使用されるものであり、基本的には標準のローリング制御と同様の制御が行われるが、傾斜地面の谷側の車輪の沈下を見越して自動的に目標傾斜角度の補正が行われるものとなっている。
【００３０】
図７に示すようにロータリ耕耘装置Ａの昇降制御と、ローリング制御とを行う油路系が構成されている。つまり、前記油圧ポンプ５１からの作動油が供給される油路にフロープライオリティ弁５７を備え、このフロープライオリティ弁５７の制御油の流路側に前記ローリングシリンダ１２に対する作動油を制御する電磁式のローリング弁５８を備え、又、フロープライオリティ弁５７の余剰油の流路側に前記リフトシリンダ７，７に対する作動油を制御する電磁比例制御弁Ｖを備えている。この電磁比例制御弁Ｖは作動油をリフトシリンダ７，７に供給する位置に配置された上昇弁５９と、この上昇弁５９を開閉操作するパイロット圧制御用の上昇用パイロット弁６０と、リフトシリンダ７，７からの作動油を排出する位置に配置された下降弁６１と、この下降弁６１を開閉操作するパイロット圧制御用の下降用パイロット弁６２と、リリーフ弁６３とを備えて構成されている。又、上昇用パイロット弁６０と下降用パイロット弁６２とは電磁ソレノイド６０Ｓ、６２Ｓに供給する制御電力の電流値の調節でパイロット圧を変化させて上昇弁５９、下降弁６１の開度を調節し得るよう構成され、この開度の調節によってロータリ耕耘装置Ａの上昇速度と下降速度を任意に設定できるものとなっている。尚、この電磁比例制御弁Ｖは、上昇用及び下降用のパイロット弁６０，６２の電磁ソレノイド６０Ｓ、６２Ｓに供給された電流値に正比例する開度が得られるものとなっている。
【００３１】
図８に示すように本発明の制御系の概要を表すことが可能であり、この制御系にはマイクロプロセッサを有した制御装置９０（故障判別手段Ｅ、報知制御手段Ｆ、及び、電流制御手段Ｇの一例）を備えている。この制御装置９０に対して前記ポジションレバー２１の操作位置を検出するレバーセンサ２１Ｓ、リフトアームセンサ８Ｓ、耕深設定ダイヤル７６で操作される耕深設定器７６Ｓ、カバーセンサ１８Ｓ、バッテリーの電圧を計測する電圧センサ９１からの信号が入力する系が形成されると共に、前記ディスプレイ３５、スピーカやブザーのように音声を発する発音体としてのアラーム３８夫々に対する出力系が形成され、又、前記上昇用パイロット弁６０の電磁ソレノイド６０Ｓと、前記下降用パイロット弁６２の電磁ソレノイド６２Ｓとを駆動する電力トランジスタＴｒ、Ｔｒに対する出力系が形成され、これらの電磁ソレノイド６０Ｓ、６２Ｓに供給された電流を抵抗器Ｒを介して電圧値に変換して制御装置９０にフィードバックする入力系も形成されている。
【００３２】
そして、この制御装置９０では、ロータリ耕耘装置Ａの昇降制御を行う場合には前記電磁ソレノイド６０Ｓ、６２Ｓに対して間歇信号を供給すると共に、この間歇信号をＰＷＭ式に制御して供給電流の値を調節することで電磁比例制御弁Ｖの開度を調節して昇降制御を行えるものとなっており、この制御時には電源の電圧やフィードバック信号に基づいた精度の高い制御を行うと共に、電磁ソレノイド６０Ｓ、６２Ｓに異常を発生した場合には制御を停止するものとなっており、その制御動作を以下に説明する。
【００３３】
例えば前述した〔ポジション制御〕や〔オート耕深制御〕を行う場合には図９、図１０のフローチャートに示す制御を行うものとなる。尚、この２つのフローチャートは「Ａ」と「Ａ」、「Ｂ」と「Ｂ」、「Ｃ」と「Ｃ」とが連続した制御の流れとして処理されるものとなっている。つまり、イニシャライズの後に、レバーセンサ２１Ｓからの設定値あるいは耕深設定器７６Ｓからの設定値と、リフトアームセンサ８Ｓからのセンサ値あるいはカバーセンサ１８Ｓからのセンサ値とを入力すると共に、これら設定値とセンサ値とに変化があった場合にのみ、夫々の値をマイクロプロセッサのレジスタやメモリ等に記憶してセットする処理を行うと共に（ロータリ耕耘装置Ａの昇降や、耕深設定器７６Ｓが操作された場合を想定している）、夫々の値の偏差が予め設定された不感帯外にある場合にのみ、演算処理によってデューティ比（Ｄ）を求め、更に、このデューティ比に補正値（Ｃ）を乗ずる演算を行い、この演算結果のデューティ比の間歇信号を出力する（＃１０１〜＃１０７ステップ）。又、前記演算処理は、前記偏差の値、及び、センサで求めた作動速度等に基づいてＰＩ（比例積分制御）やＰＩＤ（比例積分微分制御）やＦＵＺＺＹ（ファジー制御）の論理に基づいて電磁ソレノイド６０Ｓ，６２Ｓに供給する目標電流値を求め、この目標電流値に対応するデューティ比（Ｄ）（単位はパーセント）を求める処理であり、次に、このように求めたデューティ比（Ｄ）に対して補正値「Ｃ」を乗ずる処理を行うことで現実に出力されるデューティ比（Ｄ）を求めるようになっている。
【００３４】
次に、フィードバック信号の値（Ｓ）と電圧センサ９１で計測される値（Ｖｂ）とを入力すると共に、これらの値（Ｓ）、（Ｖｂ）、及び、前述したように出力された出力値とに基づいて電流が供給された電磁ソレノイド６０Ｓ，６２Ｓの抵抗値（ｒ）を求める処理を行う。この処理は図中に示すようにオームの法則に基づく単純な演算であり、この処理で求めた抵抗値（ｒ）と予め設定された電磁ソレノイド６０Ｓ，６２Ｓとの比較を行い、この抵抗値（ｒ）が異常に大きい場合には前記ディスプレイ３５に図１１に示す如く、「ソレノイドが断線しています」との断線の表示を行うと共にアラーム３８を作動させ、抵抗値（ｒ）が異常に小さい場合は前記ディスプレイ３５に図１２に示す如く、「ソレノイドがショートしています」との短絡の表示を行うと共にアラーム３８を作動させる処理を行った後昇降制御を停止するものとなっている（＃１０８〜＃１１５ステップ）。尚、＃１０７ステップで電流制御手段Ｇが構成され、＃１１１，＃１１２ステップで故障判別手段Ｅが構成され、＃１１３〜＃１１５ステップで報知制御手段Ｆが構成されている。
【００３５】
具体的には、電力トランジスタＴｒのＯＮ制御時に抵抗器Ｒからフィードバックされる電圧値が異常に低い値となる場合には、原因として電磁ソレノイドの導通不良状態や断線が考えられるものの、電源電圧の低下も原因と考えられるので、この電源電圧も考慮した演算によって電磁ソレノイドの抵抗値を求め、このように求めた結果と予め設定された電磁ソレノイドの抵抗値との比較処理を行うことで誤った判断を回避できるものとなっており、これと同様に、電力トランジスタＴｒのＯＮ制御時に抵抗器Ｒからフィードバックされる電圧値が異常に高い値である場合には、原因として電磁ソレノイドの短絡が考えられるものの、電源電圧の上昇も考えられるので、この電源電圧も考慮した演算によって電磁ソレノイドの抵抗値を求め、このように求めた結果と予め設定された電磁ソレノイドの抵抗値との比較処理を行うことで誤った判断を回避して、上記のように報知を行うものとなっている。
【００３６】
更に、前述のようにフィードバックされた電圧値が異常な値でない場合には、目標とする電流値が得られているか否かを判断し、目標とする電流値が得られず誤差を有する場合には補正が必要となるので、その誤差を修正するための補正係数「Ｈ」をセットし、この補正係数「Ｆ」を補正値「Ｃ」に乗ずる処理を行うものとなっており、以上の処理をリセットされるまで継続するものとなっている（＃１１７〜＃１１９ステップ）。そして、補正値「Ｃ」がセットされた後には、この補正値「Ｃ」に基づく制御が継続されるものとなっている。
【００３７】
このように、本発明では、昇降制御を行う場合には、偏差等に基づいて設定した目標電流を電磁ソレノイド６０Ｓ、６２Ｓに供給するよう間歇信号のディーティ比を設定するものとなっており、このように電流を供給した場合には、電磁ソレノイドに供給された電流値を抵抗器Ｒを介して電圧に変換して制御装置９０にフィードバックし、このフィードバックの値に基づいて目標とする電流値が得られていない場合には間歇信号のディーティ比を変更してＰＷＭ式に電流値を調節するよう基本的な制御形態が設定されており、又、この制御時に電磁ソレノイド６０Ｓ、６２Ｓに断線や短絡が発生した場合にはフィードバックされる信号電圧が異常な値になるので、このような値を計測した場合にはディスプレイ３５に対してメッセージを表示し、アラーム３８を作動させた後に昇降制御を停止することで異常な昇降作動を阻止すると共に、メッセージの内容から電磁ソレノイド６０Ｓ、６２Ｓに故障が発生したことを即座に認識して適切な処置を行えるものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】農用トラクタの全体側面図
【図２】農用トラクタ後部の斜視図
【図３】農用トラクタ後部の平面図
【図４】ロータリ耕耘装置の後カバーの姿勢が異なる２状態を示す図
【図５】メータ部及びスイッチ類の配置を示す図
【図６】コントロールパネルの平面図
【図７】昇降用、ローリング用の油圧回路図
【図８】制御系のブロック回路図
【図９】制御の前半部を示すフローチャート
【図１０】制御の後半部を示すフローチャート
【図１１】電磁ソレノイド断線時の表示内容を示す図
【図１２】電磁ソレノイドショート時の表示内容を示す図
【符号の説明】
７油圧アクチュエータ
６０Ｓ、６２Ｓ電磁ソレノイド
９１電圧計測手段
Ｅ故障判別手段
Ｆ報知制御手段
Ｇ電流制御手段
Ｔｒ電力供給手段
Ｖ制御弁

Claims

油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータに対して作動油の給排を行う電磁比例型の制御弁と、この制御弁の電磁ソレノイドに対して電源からの電力を間歇的に供給する電力供給手段と、この電力供給手段から電磁ソレノイドに電力が供給された際に電磁ソレノイドに流れる電流を電圧信号に変換して帰還させるフィードバック信号系とを備えると共に、このフィードバック信号系の電圧信号の値を目標とする値に維持するよう前記電力供給手段から間歇的に供給される電力のデューティ比を調節する電流制御手段を備えている作業車であって、
前記電源の電圧値を計測する電圧計測手段を備え、この電圧計測手段で計測される前記電源の電圧値と、前記電流制御手段で設定されたデューティ比と、フィードバック信号系の値とに基づいて電磁ソレノイドの抵抗値を求め、この抵抗値が不適正な値である場合には故障と判別する故障判別手段を備えている作業車。
前記故障判別手段で判別された電磁ソレノイドの抵抗値が設定値より大きい場合には電磁ソレノイドが導通不良若しくは断線状態にあると判断し、設定値より小さい場合には電磁ソレノイドが短絡状態にあると判断するよう構成されている請求項１記載の作業車。
前記故障判別手段で故障の発生を判別した場合には報知手段に対して故障の情報を出力させる報知制御手段を備えている請求項１又は２記載の作業車。