JP3708353B2 - 農作業機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操向車輪が設定角度以上に操向されたことが検出されると、連結した作業装置を自動的に上昇させるオートアップ制御手段を備えた農用トタクタなどの農作業機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記オートアップ制御は、畦際で機体を方向転換する際の作業装置の上昇操作を省略できるものであり、畦際での操作の簡素化を図ることができる技術として実用化されている。また、このオートアップ制御は、切換えスイッチなどの切換え手段によってその制御作動を任意にオン・オフすることができるよう構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このオートアップ制御では、圃場内での標準的な作業走行中は切換え手段をオン操作しておき、オートアップ制御を働かせて能率的な作業を行い、圃場への行き帰り、作業を伴わない圃場内走行、あるいは、機体方向転換時に作業装置の上昇を必要としない作業走行、などにおいては切換え手段をオフ操作して、オートアップ制御を停止させており、走行条件や作業条件に応じた切換え手段の入り切り操作が煩わしいものとなっていた。
【０００４】
本発明は、このような点に着目してなされたものであって、切換え手段の煩わしい入り切り操作を頻繁に行わなくても、作業走行中の必要時のみオートアップ制御が働くようにして、一層取扱い性に優れたものにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
〔請求項１に係る発明の構成、作用および効果〕
【０００６】
（構成） 請求項１に係る発明は、操向車輪が設定角度以上に操向されたことが検出されると、作業装置を自動的に上昇させるオートアップ制御手段を備えた農作業機において、前記オートアップ制御をオン・オフする切換え手段と、前記作業装置への動力伝達の断続を検出するＰＴＯ変速センサと、走行変速状態を検出する走行変速センサとを備え、前記切換え手段がオン状態で、ＰＴＯ変速センサが動力伝達状態であることを検出し、且つ走行変速センサが前進走行状態であることを検出しているときのみ操向車輪が設定角度以上に操向されたことが検出されると、作業装置を自動的に上昇させるオートアップが作動し、ＰＴＯ変速センサが動力伝達状態でないことを検出しているか、或いは走行変速センサが前進走行状態でないことを検知している状態では、前記切換え手段がオートアップ制御オン状態に選択されていてもオートアップ作動を不能にする作動牽制手段を備えるとともに、前記切換え手段のオン操作によってのみ点灯し、切換え手段のオフ操作によってのみ消灯し、前記オートアップ制御が牽制阻止されている状態であっても前記切換え手段がオン状態であれば点灯する表示ランプを備えてあることを特徴とする。
【０００７】
（作用） 上記構成によると、切換え手段をオン操作した状態で、前進して作業を行っている状態であると、畦際などで機体を方向転換するために操向車輪を大きく操向すると、オートアップ制御が働いて、自動的に作業装置が上昇する。
また、切換え手段をオン操作した状態でも、前進作業走行でない状態、例えば、作業装置への動力伝達を断っている非作業状態や、後進状態では、前輪を大きく操向してもオートアップ制御は行われない。
すなわち、上記構成によると、作業装置へ動力が伝達され、かつ、走行変速が前進にある時が、前進作業走行状態であると認識されるものであり、ここで切換え手段がオン操作されていれば、操向車輪の大きい操向に基づいてオートアップ制御が実行される。
また、作業装置への動力伝達が断たれていれば、走行変速が前進にあってもオートアップ制御は牽制阻止され、走行変速が中立や後進にあれば、作業装置へ動力伝達がなされていてもオートアップ制御は牽制阻止される。
また、切換えスイッチをオフ操作しておけばオートアップ制御が働くことはない。
【０００８】
上記構成によると、表示ランプは、切換え手段の操作状態を表示するものであって、切換え手段をオン操作さえすればオフ操作しない限り表示ランプは点灯表示を続け、オートアップ制御が牽制阻止されて実際のオートアップ作動が行われない状態でも表示ランプは点灯している。
【０００９】
（効果） 従って、請求項１に係る発明によると、切換え手段をオン操作していても、作業装置に動力を伝達している作業中に畦際旋回など前進して機体を大きく方向転換する時だけしかオートアップ制御が行われることはなく、走行状態に応じて切換えスイッチを頻繁にオン・オフ操作しなくても、必要な前進作業状態の時にのみオートアップ制御を行わせることができ、取扱い性の高いものに構成することができる。
【００１０】
請求項１の発明によると、表示ランプの点灯状態はオートアップ作動が行われる可能性がある状態であり、表示ランプの消灯状態はオートアップ作動が全く行われない状態である、ということを認識することができ、運転作業者の判断を容易にして取扱い性に優れたものとなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１に、農作業機の一例としてロータリ耕耘仕様に構成された農用トラクタが示されている。この農用トラクタは、トラクタ本機１の後部に、作業装置の一例であるロータリ耕耘装置２が、三点リンク機構３を介して昇降およびローリング可能に連結された構造となっている。ここで、前記三点リンク機構３は、図２に示すように、トップリンク３ａと左右一対のロアーリンク３ｂとからなり、外装式の単動型油圧シリンダからなるリフトシリンダ４によって駆動される左右のリフトアーム５と左右の各ロアーリンク３ｂがリフトロッド６とローリングシリンダ７を介してそれぞれ連結されている。
【００１２】
図６に、ロータリ耕耘装置２をリフトシリンダ４によって昇降する昇降制御系と、ロータリ耕耘装置２をローリングシリンダ７によって左右傾斜させるローリング制御系のブロック図が示されている。昇降制御系には、ロータリ耕耘装置２を運転者が設定した任意の高さに昇降させるポジション制御系、ロータリ耕耘装置２を耕深検出結果に基づいて昇降させて耕深を設定耕深に安定維持する標準自動耕深制御系と、ロータリ耕耘装置２をトラクタ本機１に搭載したエンジン８の回転数に基づいて昇降させて耕深を設定耕深に安定維持するエンジン負荷対応式自動耕深制御系と、トラクタ本機１の前車輪９がある程度大きく操向されるとロータリ耕耘装置２を設定された上限位置まで自動的に上昇させるオートアップ制御系と、機体が後進されるとロータリ耕耘装置２を設定された上限位置まで自動的に上昇させるバックアップ制御系と、ポジション制御系並びに第１および第２の自動耕深制御系に優先してロータリ耕耘装置２を上限位置まで任意に上昇させる操作と上昇しているロータリ耕耘装置２を下降させることのできる優先昇降制御系とが含まれている。また、ローリング制御系には、平地圃場においてロータリ耕耘装置２をトラクタ本機１の左右傾斜にかかわらず設定された左右傾斜角度に維持する標準のローリング制御系と、傾斜圃場においてロータリ耕耘装置２を設定された左右傾斜角度に維持する傾斜地ローリング制御系とが含まれている。そして、リフトシリンダ４の作動を司る昇降用電磁制御弁１１、およびローリングシリンダ７の作動を司るローリング用電磁制御弁１２は、マイクロコンピュータを使用した制御装置１０に接続されており、以下に、これら昇降用電磁制御弁１１およびローリング用電磁制御弁１２を作動させる前記各制御系についてその概略を説明する。
【００１３】
〔ポジション制御〕
ポジション制御系の入力機器として、昇降レバー１３の操作に基づいて目標高さが設定されるポテンショメータ型のポジション設定器１４と、リフトアーム５の揺動角度からロータリ耕耘装置２の高さを検出するポテンショメータ型のリフトアームセンサ１５が制御装置１０に接続されており、ポジション設定器１４からの設定値とリフトアームセンサ１５からの検出値とが均衡するように、電磁制御弁１１を介してリフトシリンダ４を伸縮制御することで、ロータリ耕耘装置２を昇降レバー１３の操作位置に対応した位置にまで昇降させてその位置に保持することができる。
【００１４】
〔標準自動耕深制御〕
この標準自動耕深制御系の入力機器として、目標耕深を設定するポテンショメータ型の耕深設定器１６と、ロータリ耕耘装置２における後カバー１７の揺動変位量を実耕深として検出するポテンショメータ型のカバーセンサ１８とが制御装置１０に接続されており、
耕深設定器１６からの耕深設定値とカバーセンサ１８からの耕深検出信号とが均衡するように、電磁制御弁１１を介してリフトシリンダ４を伸縮制御することで、トラクタ本機１の前後傾斜や圃場への沈下具合にかかわらず設定された所定の耕深でのロータリ耕耘を行うことができる。
【００１５】
〔エンジン負荷対応式自動耕深制御〕
この自動耕深制御系の入力機器として、目標耕深を設定する前記耕深設定器１６と、エンジン回転数を検出する回転センサ１９と、ロータリ耕耘装置２の高さを検出する前記リフトアームセンサ１５とが制御装置１０に接続されており、基本的にはロータリ耕耘装置２の高さ（リフトアーム５の高さ）を耕深設定器１６で設定された目標耕深に維持するとともに、エンジン負荷が増大すると耕深が深くなったものとして上昇制御を行い、エンジン負荷が回復すると元の耕深になるよう下降制御を行うことで、実耕深を安定化することができる。ここで、回転センサ１９のからの信号に基づいてエンジン負荷が検出され、このエンジン負荷の変動に応じて、例えばファジイ推論に基づいて電磁制御弁１１への制御量が決定されるのである。従って、エンジン負荷対応式の自動耕深制御系を用いた昇降制御では、上記標準自動耕深制御系で使用するカバーセンサ１８が不要であり、湿田での粗起こし作業、内盛り耕耘作業、畝立て作業など、後カバー１７を大きく持ち上げたまま行うロータリ耕耘作業、などにおいて有効に利用される。
【００１６】
〔オートアップ制御〕
オートアップ制御系の入力機器として、トラクタ本機１における操向車輪である前車輪９を操向するピットマンアーム（図示せず）の揺動角度を検出するステアリングセンサ２２と、トラクタ本機１における走行速度を設定する主変速レバー２３、および、前後進切換えレバー２４の各操作位置を検出する走行変速センサ２５，２６と、トラクタ本機１におけるＰＴＯ軸（作業用動力取出し軸）２７の回転速度および回転方向を選択するＰＴＯ変速レバー２８の操作位置を検出するＰＴＯ変速センサ２９とが制御装置１０に接続されている。
【００１７】
このオートアップ制御においては、前記走行変速センサ２５，２６からの信号によって前進走行状態にあることが検出され、ＰＴＯ変速センサ２９からの信号によってＰＴＯ軸２７に動力が伝達されている状態にあるとき、すなわち、ロータリ耕耘装置２を駆動して前進作業走行を行っているとき、ステアリングセンサ２２によって直進状態から左方あるいは右方に設定角度以上（例えば３０度以上）に前車輪９が操向されたことが検出されると、畦際での機体方向転換であると判断して、ロータリ耕耘装置２を設定された上限まで自動的に上昇制御するものである。
【００１８】
〔バックアップ制御〕
バックアップ制御系の入力機器としては、前記走行変速センサ２５，２６が制御装置１０に接続されており、トラクタ本機１が後進状態になったことが検出されると、ロータリ耕耘装置２を設定された上限まで自動的に上昇制御するものである。
【００１９】
〔優先昇降制御〕
優先昇降制御系の入力機器としては、トラクタ本機１におけるステアリングハンドル３１の右側脇に設けた優先昇降レバー３２によって操作される優先昇降スイッチ３３が制御装置１０に接続されている。この優先昇降レバー３２は中立復帰付勢された上下揺動自在なレバーとして構成さており、上方へのワンショット揺動操作で、選択されている昇降制御系に優先してロータリ耕耘装置２が上限まで上昇され、下方へのワンショット揺動操作でロータリ耕耘装置２が選択されている昇降制御系で設定された目標耕深まで下降制御される。
【００２０】
〔ローリング制御〕
ローリング制御系の入力機器としては、トラクタ本機１の左右傾斜角度を検出する傾斜センサ３５と、ロータリ耕耘装置２の左右方向での目標傾斜角度（例えば左右水平）に設定するポテンショメータ型のローリング設定器３６と、ローリングシリンダ７の長さを検出するストロークセンサ３７と、手動ローリングスイッチ３８とが制御装置１０に接続されている。このローリング制御によれば、トラクタ本機１が左または右に傾斜すると、傾斜センサ３５の検出値に基づいて、本機傾斜に伴うロータリ耕耘装置２の傾斜を修正する目標シリンダ長さが演算され、この目標長さに一致するようにローリングシリンダ７が電磁制御弁１２を介して伸縮制御されることで、ロータリ耕耘装置２の絶対傾斜角度が目標傾斜角度に安定維持されるのである。
【００２１】
なお、手動ローリングスイッチ３８は「上」位置に操作している間だけロータリ耕耘装置２を右上がり方向に傾斜させ、「下」位置に操作している間だけロータリ耕耘装置２を右下がり方向に傾斜させるようにローリングシリンダ７が優先的に操作され、手動操作スイッチ３８から手を放すと、元の目標傾斜角度に復帰制御されるようになっている。
【００２２】
また、傾斜地ローリング制御系は、トラクタ本機１を傾斜圃場の等高線に沿って走行する場合に使用されるものであって、基本的には標準的な上記ローリング制御と同様であるが、谷側車輪の沈下を見越して自動的に目標傾斜角度に補正が加えられるものである。
【００２３】
次に、上記各制御系の選択や目標値の設定を行う手段について説明する。
トラクタ本機１における運転席４０の右横側には、操作パネル４１が配備され、ここに前方から後方にかけて、回転ダイヤル式に構成された前記耕深設定器１６、３点リンク機構３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４２、感度を標準に設定した標準自動耕深制御系と、感度を敏感にした標準自動耕深制御系と、エンジン負荷対応式自動耕深制御系とのいずれか一つを選択する耕深制御モード選択スイッチ４３、標準のローリング制御系と傾斜地ローリング制御系とのいずれかを選択するローリング制御モード選択スイッチ４４、ロータリ耕耘装置２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４５、回転ダイヤル式に構成された前記ローリング設定器３６、リフトアーム５の上限を設定する回転ダイヤル式の上限設定器４６、オートアップ制御系のオン・オフ用の切換えスイッチ４７、バックアップ制御系のオン・オフ用の切換えスイッチ４８、標準感度の標準自動耕深制御系と標準のローリング制御系を同時にオン・オフするための一括スイッチ４９、手動ローリングスイッチ３８、がこの順に配備されている。なお、仕様選択用の前記スイッチ類４２，４３，４４，４５は、押し操作するたびに選択される仕様が順次切り換わる防水構造のパネルタッチ型スイッチで構成されるとともに、オン・オフ用の前記スイッチ類４７，４８，４９は、押し操作するたびにオン・オフを繰り返すパネルスイッチで構成されている。また、手動ローリングスイッチ３８は中立復帰型のレバースイッチで構成されている。
【００２４】
ここで、リンク仕様選択スイッチ４２、耕深制御モード選択スイッチ４３、ローリング制御モード選択スイッチ４４、ロータリ仕様選択スイッチ４５のそれぞれの上側箇所には、押し操作ごとに選択された仕様を点灯によって示すＬＥＤからなる表示ランプＬ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 ，Ｌ4 が配備されている。
【００２５】
また、オートアップ制御系のオン・オフ用の切換えスイッチ４７、バックアップ制御系のオン・オフ用の切換えスイッチ４８、標準自動耕深制御系と標準のローリング制御系を同時にオン・オフするための一括スイッチ４９は、押し操作するたびにオン・オフが交互に切り換えられる防水構造のパネルタッチ型スイッチで構成され、それぞれの側脇には、オン操作されると点灯し、オフ操作されると消灯するＬＥＤからなる表示ランプＬ5 ，Ｌ6 ，Ｌ7 が配備されている。
【００２６】
さらに、ステアリングハンドル３１を備えたフロントパネル５１には、ローリング制御モード選択スイッチ４４の操作に対応して点・消灯する表示ランプＭＬ1 、標準自動耕耘制御系のオン・オフに対応して点・消灯する表示ランプＭＬ2 、エンジン負荷対応式自動耕耘制御系のオン・オフに対応して点・消灯する表示ランプＭＬ3 、優先昇降レバー３２によって上昇操作した時に点灯する表示ランプＭＬ4 、バックアップ制御系のオン・オフに対応して点・消灯する表示ランプＭＬ5 、および、オートアップ制御系のオン・オフに対応して点・消灯する表示ランプＭＬ6 が配備されており、運転中でも現在の制御仕様の選択具合、等を容易に目視確認することができるようになっている。
【００２７】
ここで、前記オートアップ制御系の表示ランプＬ5 ，ＭＬ6 は、切換えスイッチ４７の選択操作状態を表示するものであって、実際のオートアップ制御が機能するか否かを表示するものではない。つまり、切換えスイッチ４７を一旦オン操作すると、次にオフ操作しない限り表示ランプＬ5 ，ＭＬ6 は点灯し続け、牽制機能によってオートアップ制御が牽制阻止された状態でも点灯しており、牽制が解除されればオートアップ制御が働く状態であることを認識することができるようになっている〔図７のフロー図参照〕。
【００２８】
また、前記操作パネルには開閉自在なカバー５２が設けられており、このカバー５２を閉じると、リンク仕様選択スイッチ４２、耕深制御モード選択スイッチ４３、ローリング制御モード選択スイッチ４４、ロータリ仕様選択スイッチ４５、ローリング設定器３６、上限設定器４６、は隠されてしまうようになっている。
【００２９】
つまり、カバー５２で隠されたスイッチ類や設定器は、機能を熟知した作業者がきめの細かい作業を行うために操作することがほとんどで、高齢の作業者や経験の浅い、あるいは機能を熟知していない非熟練作業者が余り操作することのないものである。そして、このような非熟練作業者は、一括スイッチ４９を用いて標準感度の標準自動耕深制御系と標準のローリング制御系を同時にオン・オフする程度の切り換えで十分作業を行うことができるものであり、むしろ、操作しない機器をカバー５２で隠して誤操作の発生を未然に回避するのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 トラクタの全体側面図
【図２】 機体後部の斜視図
【図３】 機体後部の平面図
【図４】 フロントパネルの正面図
【図５】 操作パネルの平面図
【図６】 制御ブロック図
【図７】 オートアップ制御のフロー図
【符号の説明】
２ 作業装置
９ 操向車輪（前輪）
２５ センサ
２６ センサ
２９ センサ
Ｌ5 表示ランプ
ＭＬ6 表示ランプ

Claims (1)

1. 操向車輪（９）が設定角度以上に操向されたことが検出されると、作業装置（２）を自動的に上昇させるオートアップ制御手段を備えた農作業機において、
   前記オートアップ制御をオン・オフする切換え手段（４７）と、前記作業装置（２）への動力伝達の断続を検出するＰＴＯ変速センサ（２９）と、走行変速状態を検出する走行変速センサ（２５）（２６）とを備え、前記切換え手段（４７）がオン状態で、ＰＴＯ変速センサ（２９）が動力伝達状態であることを検出し、且つ走行変速センサ（２５）（２６）が前進走行状態であることを検出しているときのみ操向車輪（９）が設定角度以上に操向されたことが検出されると、作業装置（２）を自動的に上昇させるオートアップが作動し、ＰＴＯ変速センサ（２９）が動力伝達状態でないことを検出しているか、或いは走行変速センサ（２５）（２６）が前進走行状態でないことを検出している状態では、前記切換え手段（４７）がオートアップ制御オン状態に選択されていてもオートアップ作動を不能にする作動牽制手段を備えるとともに、前記切換え手段（４７）のオン操作によってのみ点灯し、切換え手段（４７）のオフ操作によってのみ消灯し、前記オートアップ制御が牽制阻止されている状態であっても前記切換え手段（４７）がオン状態であれば点灯する表示ランプ（Ｌ５，ＭＬ６）を備えてあることを特徴とする農作業機。

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