JP3648928B2 - Lift control device for tractor tiller - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、トラクタに装着する耕耘装置の昇降制御装置に関する。トラクタのエンジンにかかる負荷によって耕耘装置を上下動させる負荷制御に利用しうる。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】
負荷の増減によって耕耘装置を昇降させるとき、耕深が浅過ぎになることがあり、又、この浅過ぎの耕深状態が長い間隔に亘って続くことがある。この発明は、一旦上昇された耕耘装置が負荷の軽減により下降するときは、短時間に速かに一定位置まで下降して、その後徐々に下降して目標の耕深位置に戻るように滑らかな昇降制御を行わせようとするものである。
【0003】
【課題を解決する為の手段】
この発明は、車体後部にリフトアーム4を介してロータリ耕耘装置5を昇降自在に連結し、前記リフトアーム4を油圧回路2に設けた昇降制御弁3へパルス信号を出力して上下回動するトラクタにおいて、
前記リフトアーム4に同アーム4の回動角を検出するリフトアーム角センサ6を備えると共に、
前記ロータリ耕耘装置5を耕深設定器25で設定した耕深目標値と、ロータリ耕耘装置5のリヤカバー角度を検出するリヤカバー角度センサ22の検出値を比較して、前記ロータリ耕耘装置5を目標高さに保持する耕深制御を構成し、更に
エンジンEに備えたエンジン回転センサ29の検出値により予め設定したエンジンEの過負荷状態を検出した時に前記ロータリ耕耘装置5を上昇させる負荷制御を構成し、
前記負荷制御によりロータリ耕耘装置5を上昇する時には、前記リフトアーム4の上昇開始位置を記憶すると共に前記エンジンEの回転復帰状態を検出するまでこの上昇出力を継続する一方、この上昇後に作業機を下降する時には、この下降出力を、前記記憶位置Aに所定高さαを加算した位置までは、前記昇降制御弁3へのパルス信号のONタイムを耕深目標値とリフトアーム角センサ6の検出値との偏差に応じた時間で出力し、それ以降の下降出力は、該ONタイムbよりも短く設定されたONタイムaを出力して前記ロータリ耕耘装置5を徐々に下降させ、その後前記リフトアーム角センサ6の検出値が前記耕深目標値と一致すると前記ロータリ耕耘装置5の下降出力を停止するコントローラ23を備えたことを特徴とするトラクタ耕耘装置の昇降制御装置とする。
【0004】
【発明の効果】
耕耘作業において、過負荷検出等によって耕耘装置5が設定耕深位置から上昇されるとき、この上昇開始位置のリフトアーム4の位置がリフトアーム角センサ6によって検出されて、コントローラに記憶される。一旦上昇された耕耘装置5が過負荷解消、即ち前記エンジンEの回転復帰状態を検出することによって下降されるときは、耕深目標値、リフトアーム角センサ6による検出値との偏差に応じたオイル流量になるように、油圧回路2の昇降制御弁3がパルス出力で作動される。リフトアーム4が該コントローラに記憶されている位置Aよりも所定量だけ高い位置A+αにまで下降すると、該昇降制御弁3の開度はこれまでの下降時のオイル流量よりも少くなり、耕耘装置5は徐々に下降されて、耕深目標値の耕深領域に戻る。このため、耕耘装置5の過負荷調整のための昇降作用が速かに行わせて、耕深が目標値に近づいた深い位置で徐々に下降させるものであるから、耕深の過度に浅い部分を少くすることができ、安定した耕深維持を行わせる。
【0005】
【実施例】
トラクタ車体7は、前部のボンネット8下にエンジンEを有し、このエンジンEの後側にクラッチハウジング9、及びミッションケース10等を一体的に連結してなり、ステアリングハンドル11により操向自在の前車輪12を有し、ミッションケース10の左右両側部には後車輪13を配し、エンジンEからの動力でこれら前車輪12及び後車輪13を駆動走行しうる。14はフェンダー、15は操縦席である。ミッションケース10の後部には、ロアリンク16とトップリンク17とからなる三点リンク機構によりロータリ耕耘装置5が連結され、油圧シリンダ1の油圧による伸縮で上下回動されるリフトアーム4と、該ロアリンク16とのリフトロッド18による連結により昇降できる構成である。19は耕耘爪、20は耕耘軸、21はリヤカバーで、上下回動自在の回動部にはリヤカバー角度センサ22を有して耕深を検出しうる構成としている。
【0006】
マイコンCPUや、記憶装置RAM,ROM等を有するコントローラ23を操縦席15の横側に設け、このコントローラ23には各操作スイッチやセンサ等を入力して、アクチュエータを出力させて、ポジション制御や耕深制御、負荷制御等を行うことができる。これらの各制御モードは制御モード設定器24によって切替選択できる。耕深制御を行う耕深制御モードでは、耕深設定器25によって耕耘深さとなる基準値をダイヤル設定し、この基準値と耕耘装置5に備えたリヤカバー角度センサ22による検出耕深とを比較させる。
【0007】
操縦席15の横側にはポジションレバー26が設けられ、このポジションレバー26の操作角をポテンショメータ27で検出して、前記リフトアーム4を上下回動し、ポテンショメータからなるリフトアーム角センサ6の検出値が該ポジションレバー26のポテンショメータ27の検出値と一致する位置に停止させる。作業機昇降スイッチ28は、該ポジションレバー26とは別の操作スイッチで、リフトアーム4を上下回動することができる。
【0008】
前記エンジンEの回転数を検出するエンジン回転センサ29と、エンジンEの燃料供給量を調節コントロールラックのラック位置センサ30を有し、ラックアクチュエータ31はコントローラ23からの出力によって制御作動されて、コントロールラックを移動させる。前記昇降制御弁3は、コントローラ23からソレノイド32を出力することによって切替えられて、油圧回路2のリフトシリンダ1を伸出させてリフトアーム4を上昇させ、リフトシリンダ1を縮小させてリフトアーム4を下降させるものである。
【0009】
前記油圧回路2において、昇降制御弁3は、上げ側に働く上昇制御弁3Uと、下げ側に働く下降制御弁3Dとを有し、各々可変のソレノイドバルブ32U,32Dをコントローラ23からのパルス信号のONタイムによって作動して開閉制御して、油圧回路2のリフトシリンダ1の給排の油流量を変えることができる。41はスローリターンバルブ、42はセフティーバルブ、43はリリーフバルブ、Pは油圧ポンプ、Tはタンクポートである。
【0010】
前記エンジンEの負荷変動によるリフトアーム4の昇降制御を行わせる昇降制御弁3の出力パルス信号と、該リフトアーム4の回動角を検出するリフトアーム角センサ6の検出値との関係は、図3のようにほゞ波形急勾配の検出曲線Lを描くものとすれば、上昇出力の発生位置でリフトアーム角センサ6によるセンサ値が記憶位置Aとしてコントローラ23に記憶される。該エンジンEの負荷が軽減されて下降出力パルス信号bの発振によりリフトアーム4が急下降されると、該記憶位置Aよりも若干高い位置A+αの位置Bにおいて、該パルスbよりも短いONタイムの下降出力パルス信号aに切替えられる。
【0011】
即ち、図4に示すように、該B位置からA位置へ下降するときの下降勾配θ1が上限位置からの下降に沿ってそのまゝの延長勾配で継続するものとすれば延長下降線C(試験例)(1)のようになるが、このときのONタイムbに対してデューティー比の比率を変えて短いONタイムa(<b)に設定することにより、この仮想の延長下降線Cの下降勾配θ1は、緩い勾配θ2の制御下降線Dに変り、従ってこの出力パルスによって下降される耕耘装置5が、緩やかに下降される。従って、耕耘装置5の下降は上限位置から記憶位置Aよりもαだけ高い位置B=A+αにまで下降した後は、それまでの下降勾配の延長下降線Cではなく、このB位置を変曲点として、この延長下降線Cよりも緩やかな勾配θ2の制御下降線Dに沿って徐々に下降される。
【0012】
なお、フローチャート(図5)では、延長下降線Cとは異なる制御下降線Dを設定するために、これらの下降出力パルスのONタイムの比をβ=a/bとして、この逆数1/βを、耕深目標値とリフトアームセンサ値の偏差に応じた流量値に乗じて得られる値(流量)で下降出力させることとしたものである。この点、別の制御プログラムを設定するもよい。
【0013】
図6は前記リヤカバー角度センサ22の取付構成を示すもので、耕耘カバー33に対するリヤカバー21のカバーピン34回りの上下回動自在な取付構成において、この耕耘カバー33の後端上に板金材を門形状に折り曲げたセンサブラケット35をビス36止め等で取付けて、このセンサブラケット35内にポテンショメータ等からなるリヤカバー角度センサ22を取付け、このセンサ軸37をセンサブラケット35の外側に突出させて、リヤカバー21の上面に一体のブラケット38との間をセンサロッド39で連結する。このセンサロッド39は伸縮調整できる構成となっている。該センサブラケット35自体がセンサ22のカバーを兼ねる。40はセンサハーネスで、車体7側のコントローラ23へ連結される。
【図面の簡単な説明】
【図1】トラクタ耕耘装置の側面図。
【図2】負荷制御のブロック図と、リフトシリンダ及び昇降制御弁の油圧回路図。
【図3】その負荷制御出力図。
【図4】図3の一部Sの拡大図。
【図5】その制御フローチャート。
【図6】耕耘カバー部の側面図と、斜視図。
【符号の説明】
1 リフトシリンダ
2 油圧回路
3 昇降制御弁
4 リフトアーム
5 耕耘装置
6 リフトアーム角センサ
22 リヤカバー角度センサ
23 コントローラ
25 耕深設定器
29 エンジン回転センサ [0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a lifting control device for a tillage device mounted on a tractor. It can be used for load control in which the tilling device is moved up and down by the load applied to the engine of the tractor.
[0002]
[Problems to be solved by the invention]
When raising and lowering the tillage device by increasing or decreasing the load, the tilling depth may become too shallow, and the too shallow tillage state may continue for a long interval. When the tiller once lifted is lowered due to the reduction of the load, the tiller is lowered to a certain position quickly in a short time, and then gradually lowered to return to the target tilling position. It is intended to perform the lifting control.
[0003]
[Means for solving the problems]
In the present invention, a
The lift arm 4 includes a lift arm angle sensor 6 that detects a rotation angle of the arm 4, and
The
Sometimes increasing the
[0004]
【The invention's effect】
When the
[0005]
【Example】
The
[0006]
A
[0007]
A
[0008]
An engine rotation sensor 29 for detecting the number of revolutions of the engine E and a
[0009]
In the
[0010]
The relationship between the output pulse signal of the
[0011]
That is, as shown in FIG. 4, if the descending gradient θ1 when descending from the B position to the A position continues with the extended gradient as it is descending from the upper limit position, the extended descending line C ( Test example) As shown in (1), by changing the ratio of the duty ratio to the ON time b at this time and setting it to a short ON time a (<b), this virtual extended descending line C The descending gradient θ1 changes to a control descending line D having a gentle gradient θ2, and thus the
[0012]
In the flowchart (FIG. 5), in order to set a control falling line D different from the extended falling line C, the ON time ratio of these falling output pulses is β = a / b, and this reciprocal 1 / β is set to The output is lowered at a value (flow rate) obtained by multiplying the flow rate value according to the deviation between the tilling target value and the lift arm sensor value. In this regard, another control program may be set.
[0013]
FIG. 6 shows the mounting structure of the rear
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a tractor tillage device.
FIG. 2 is a block diagram of load control and a hydraulic circuit diagram of a lift cylinder and a lift control valve.
FIG. 3 is a load control output diagram thereof.
4 is an enlarged view of a part S of FIG. 3;
FIG. 5 is a control flowchart thereof.
FIG. 6 is a side view and a perspective view of a tillage cover part.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
22 Rear cover angle sensor
23 Controller
25 Working depth setting device
29 Engine rotation sensor
Claims (1)
前記リフトアーム4に同アーム4の回動角を検出するリフトアーム角センサ6を備えると共に、
前記ロータリ耕耘装置5を耕深設定器25で設定した耕深目標値と、ロータリ耕耘装置5のリヤカバー角度を検出するリヤカバー角度センサ22の検出値を比較して、前記ロータリ耕耘装置5を目標高さに保持する耕深制御を構成し、更に
エンジンEに備えたエンジン回転センサ29の検出値により予め設定したエンジンEの過負荷状態を検出した時に前記ロータリ耕耘装置5を上昇させる負荷制御を構成し、
前記負荷制御によりロータリ耕耘装置5を上昇する時には、前記リフトアーム4の上昇開始位置を記憶すると共に前記エンジンEの回転復帰状態を検出するまでこの上昇出力を継続する一方、この上昇後に作業機を下降する時には、この下降出力を、前記記憶位置Aに所定高さαを加算した位置までは、前記昇降制御弁3へのパルス信号のONタイムを耕深目標値とリフトアーム角センサ6の検出値との偏差に応じた時間で出力し、それ以降の下降出力は、該ONタイムbよりも短く設定されたONタイムaを出力して前記ロータリ耕耘装置5を徐々に下降させ、その後前記リフトアーム角センサ6の検出値が前記耕深目標値と一致すると前記ロータリ耕耘装置5の下降出力を停止するコントローラ23を備えたことを特徴とするトラクタ耕耘装置の昇降制御装置。A rotary cultivator 5 is connected to a rear part of a vehicle body via a lift arm 4 so as to be movable up and down, and the lift arm 4 outputs a pulse signal to a lift control valve 3 provided in a hydraulic circuit 2 to turn up and down;
The lift arm 4 includes a lift arm angle sensor 6 that detects a rotation angle of the arm 4, and
The rotary tilling device 5 is set to a target height by comparing the tilling depth target value set by the tilling depth setting unit 25 with the detected value of the rear cover angle sensor 22 for detecting the rear cover angle of the rotary tilling device 5. The plowing depth control to be maintained is configured, and further, the load control to raise the rotary plowing device 5 when the preset overload state of the engine E is detected by the detection value of the engine rotation sensor 29 provided in the engine E is configured. And
Sometimes increasing the rotary plow 5 by the load control, while continuing this increase output to the detection of the rotational return state of the engine E stores the raised starting position of the lifting arm 4, the working machine after the rise When descending, until the position where the predetermined height α is added to the storage position A, the ON time of the pulse signal to the elevation control valve 3 is detected by the working depth target value and the lift arm angle sensor 6. Is output in a time corresponding to the deviation from the value, and the subsequent descending output outputs the ON time a set shorter than the ON time b to gradually lower the rotary tiller 5 and then the lift A tractor tiller provided with a controller 23 for stopping the descending output of the rotary tiller 5 when the detected value of the arm angle sensor 6 coincides with the target working depth value. Elevator control system of the device.
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