JP3932704B2

JP3932704B2 - Position control device for work vehicle

Info

Publication number: JP3932704B2
Application number: JP34580398A
Authority: JP
Inventors: 智之石田
Original assignee: Iseki and Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd
Priority date: 1998-12-04
Filing date: 1998-12-04
Publication date: 2007-06-20
Anticipated expiration: 2018-12-04
Also published as: JP2000166311A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は農業用、建設用、運搬用等の作業車両に於けるポジション制御装置に関するものであり、特に、ポジション制御の牽制を解除するタイミングに関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、トラクタをはじめとする作業車両には、車体に対して昇降自在に作業機を連結し、該作業機の昇降位置を検出するセンサと、該作業機の昇降操作を行うポジションレバーの設定値を検出するセンサを設け、前記双方のセンサの計測値が一致するようにアクチュエータを駆動して作業機を昇降させるポジション制御装置を備えたものが知られている。
【０００３】
ここで、エンジンの停止後にポジションレバーが誤操作されると、エンジンの始動時に作業機が不慮昇降して危険であるため、車体のエンジン始動スイッチをオンしたときは、前記作業機昇降用のアクチュエータの駆動を禁止する牽制装置を設けた作業車両も知られている。
【０００４】
そして、前記牽制装置の作動を解除するには、例えば、エンジン始動時に作業機の昇降位置を検出するセンサの計測値とポジションレバーの設定値を検出するセンサの計測値とが不一致のときは、オペレータが意識的にポジションレバーを操作することによって双方のセンサの計測値が一致したときに、前記牽制装置の作動を解除して作業機昇降用のアクチュエータの駆動を可能にする。或いは、エンジン始動時に双方のセンサの計測値が一致しているときは、ポジションレバーの操作により双方のセンサの計測値が所定値以上相違したときに、前記牽制装置の作動を解除するようにしている。
【０００５】
しかし、各センサの分解能が高くなると、車体の振動等でセンサの計測値が小刻みに変動しやすくなり、ポジションレバーを操作しなくても、オペレータの意識に反して牽制装置の作動が解除されることがある。
【０００６】
そこで、車体のエンジン始動時に作業機昇降用のアクチュエータの駆動を禁止する牽制装置を設けた作業車両に於いて、牽制装置の作動を解除するタイミングを改善して確実な牽制解除を実行す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。
【０００７】
【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、車体に対して昇降自在に作業機（１６）を連結し、該作業機（１６）の昇降位置を設定するポジションレバー（３１）を設けるとともに、ポジションレバー（３１）の設定値を検出するセンサ（４０）と、該作業機（１６）の昇降位置を検出するセンサ（２３）と、前記双方のセンサの計測値が一致するように作業機（１６）を昇降させるアクチュエータ（２２）とからなるポジション制御装置を備え、更に、車体のエンジン始動スイッチ（３４）をオンしたときは、前記作業機昇降用のアクチュエータ（２２）の駆動を禁止する牽制装置を設けた作業車両（１０）に於いて、
前記双方のセンサの計測値が一致する設定点（Ａ）を中心としてその上方に所定範囲の上部制限領域（＋Ｂ）を設けるとともに、その下方に上部制限領域と同一幅の下部制限領域（−Ｂ）を設け、前記牽制装置が作動して作業機（１６）昇降用のアクチュエータ（２２）の駆動を禁止しているときに、ポジションレバー（３１）の設定値を検出するセンサ（４０）の計測値が前記設定点（Ａ）若しくは上部または下部何れか一方の制限領域内にあり、該センサ（４０）の計測値が前記設定点（Ａ）から上部または下部何れか一方の制限領域を通過して制限領域の外へでたとき、若しくは上部または下部何れか一方の制限領域内から他方の制限領域を通過して制限領域の外へでたときは、前記牽制装置の作動を解除するように構成し、
前輪（３８）の前輪切れ角センサ（３９）の検出信号に異常がなければ車体が旋回時に作業機（１６）を自動的に上昇させるオートリフト制御を継続し、前輪切れ角センサ（３９）の検出信号に異常があったときは、耕深量を検出するデプスセンサ（２５）の検出値により作業機（１６）後部のリヤカバー（２４）の位置を算出しながら作業機（１６）を上昇させ、リヤカバー（２４）が最下端位置になったときに、前記電磁制御弁（５１）への制御信号を停止、即ち、作業機（１６）の昇降用リフトシリンダの駆動を停止するとともに、牽制装置の作動並びに作動解除後のルーチンを経て、ポジション制御へ移行し、該牽制装置は前記前輪切れ角センサ（３９）の異常発生時の外に、デプスセンサ（２５）による耕深制御モードから、プラウ作業機を連結して別のモードに切換える作業機制御モードの変更がある場合にも制御する構成と成し、
前記オートリフト制御で作業機（１６）を上昇させる場合、作業機上昇開始初期から一定の高さに至るまでは、作業機の上昇速度の１／２程度にし、作業機（１６）が一定の高さ以上に上昇した後は、作業機（１６）の上昇速度を通常速度に変更するように構成し、
更に、作業機昇降レバー（３６）の操作により手動によって作業機（１６）を上昇させる場合は、作業機（１６）の上昇開始初期から一定の高さに至るまでの上昇速度を、オートリフト制御の場合に比べて遅く設定する構成と成した作業車両に於けるポジション制御装置を提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に従って詳述する。図１は作業車両の一例としてトラクタ１０を示し、エンジン１１の動力はミッションケース１２内に収められたギヤ式変速装置１３を介して後輪１４へ伝達される。車体の後部にはリンク機構１５を介してロータリ作業機１６が連結されており、エンジン１１の動力を前記ギヤ式変速装置１３にて分岐し、ＰＴＯ取出部１７からロータリ作業機１６へ伝達している。
【０００９】
前記リンク機構１５はアッパリンク１８と左右のロワリンク１９，１９とからなり、ミッションケース１２の後上部に回動可能に設けられた左右のリフトアーム２０，２０の先端部と左右のロワリンク１９，１９とが、夫々リフトロッド２１，２１を介して連結されている。そして、ミッションケース１２の上部に作業機を昇降させるアクチュエータであるリフトシリンダ２２を内蔵し、該リフトシリンダ２２の伸縮により、前記リフトアーム２０，２０が上下に回動すれば、リフトロッド２１，２１を介してロワリンク１９，１９が上下動する。斯くして、該リンク機構１５の回動支点であるロワリンク１９，１９の先端部を回動中心にして、前記ロータリ作業機１６が昇降する。
【００１０】
リフトアーム２０の回動基部には、作業機の昇降位置を検出するセンサとしてリフトアーム角センサ２３が設けられ、このリフトアーム角センサ２３にてリフトアーム２０の回動角を検出し、ロータリ作業機１６の昇降高さを演算する。また、ロータリ作業機１６のリヤカバー２４の回動基部には、耕深量を検出する手段としてデプスセンサ２５が設けられ、このデプスセンサ２５にてリヤカバー２４の角度を検出して耕耘爪２６の耕深量を演算する。
【００１１】
一方、運転席３０の近くには、作業機の昇降位置を設定するポジションレバー３１や変速レバー３２等の各種操作レバーと、耕深設定器３３やエンジン始動スイッチ３４等の各種スイッチが配置されている。また、運転席３０の前方には車体の操舵操作部であるステアリングハンドル３５が設けられ、該ステアリングハンドル３５の近傍位置に作業機昇降レバー３６を設けてある。
【００１２】
前記、ステアリングハンドル３５の回転操作は操舵装置３７へ伝達され、操舵量に応じて前輪３８が回向する。前輪３８の操舵量は前輪切れ角センサ３９によって検出される。また、前記作業機昇降レバー３６を操作することにより、ロータリ作業機１６をワンタッチで所定位置まで上昇若しくは下降できるよう形成してある。
【００１３】
図２はポジション制御系のブロック図であり、ポテンショメータ等にて構成されたポジションセンサ４０により前記ポジションレバー３１の設定値を検出し、昇降スイッチ４１のオンオフにより前記作業機昇降レバー３６の上げ下げを検出する。これらの検出信号はコントローラ５０へ入力される。また、エンジン始動スイッチ３４のオンオフ信号もコントローラ５０へ入力される。
【００１４】
一方、コントローラ５０では、リフトアーム角センサ２３の検出信号にて車体に連結したロータリ作業機１６の昇降位置を演算し、デプスセンサ２５の検出信号にてロータリ作業機１６の耕深量を演算する。また、前輪切れ角センサ３９の検出信号にてステアリングハンドル３５の操作に伴う前輪３８の操舵量を演算し、車体が旋回動作に入ったか否かを判別する。
【００１５】
更に、コントローラ５０は、前記ポジションセンサ４０の設定値に基づいて電磁制御弁５１へ制御信号を出力し、リフトシリンダ２２を駆動してリフトアーム２０の回動角を調整することにより、ポジションレバー３１が設定した位置までロータリ作業機１６を昇降させる。ロータリ作業機１６の昇降位置は前記リフトアーム角センサ２３にて計測し、前記ポジションセンサ４０の計測値とリフトアーム角センサ２３の計測値が一致するまでリフトシリンダ２２を駆動する。双方のセンサ２３，４０の計測値が一致したときは、リフトシリンダ２２の駆動を停止する。
【００１６】
ここで、図３のフローチャートに示すように、車体のエンジン１１が停止している状態からエンジン始動スイッチ３４をオンしたときは、先ず各種スイッチやセンサ等の状態をコントローラ５０へ読み込み（ステップ１）、作業機昇降用のアクチュエータの駆動を禁止する牽制装置を作動させる（ステップ２）。即ち、エンジン１１の始動時に作業機が不慮昇降すると危険であるため、エンジン始動スイッチ３４をオンしたときは各種スイッチやセンサ等の状態に拘らず、前記リフトシリンダ２２の電磁制御弁５１には制御信号を出力しない。
【００１７】
そして、次に述べるような牽制解除操作があるまでは牽制を継続し（ステップ３）、牽制解除操作があったときは牽制装置の作動を解除して（ステップ４）、ポジション制御を実行する（ステップ５）。尚、後述するように、オートリフト制御の際に前輪切れ角センサの異常を検出して作業機上昇出力を停止した後には、上記ステップ２へ戻り、牽制装置の作動並びに作動解除のルーチンを経て、ポジション制御へ移行する。
【００１８】
図４は牽制解除操作の一例を示し、前記ポジションセンサ４０の計測値とリフトアーム角センサ２３の計測値が一致する設定点（Ａ）を中心として、その上方に所定範囲の上部制限領域（＋Ｂ）を設けるとともに、その下方に上部制限領域と同一幅の下部制限領域（−Ｂ）を設けておく。この制限領域はセンサが計測した電圧値の変動幅で規定し、例えば２ｂｉｔ（2/1024×5ボルト）程度の変動幅とする。
【００１９】
いま、図４（ａ）に示すように、前記牽制装置が作動してリフトシリンダ２２の駆動を禁止しているときに、リフトアーム角センサ２３の計測値が設定点（Ａ）にあり、ポジションセンサ４０の計測値（Ｃ１）が上部制限領域（＋Ｂ）の外にある場合は、オペレータが意識的にポジションレバー３１を操作して、ポジションセンサ４０の計測値（Ｃ１）が上部制限領域（＋Ｂ）の外から上部制限領域（＋Ｂ）を通過して下部制限領域（−Ｂ）に入ったときは、牽制解除操作を行ったものとみなす。
【００２０】
また、図４（ｂ）に示すように、リフトアーム角センサ２３の計測値が設定点（Ａ）にあり、ポジションセンサ４０の計測値（Ｃ２）が下部制限領域（−Ｂ）の外にある場合は、オペレータが意識的にポジションレバー３１を操作して、ポジションセンサ４０の計測値（Ｃ２）が下部制限領域（−Ｂ）の外から下部制限領域（−Ｂ）を通過して上部制限領域（＋Ｂ）に入ったときは、牽制解除操作を行ったものとみなす。
【００２１】
一方、図４（ｃ）に示すように、リフトアーム角センサ２３の計測値が設定点（Ａ）にあり、ポジションセンサ４０の計測値（Ｃ３）が上部制限領域（＋Ｂ）にある場合は、オペレータが意識的にポジションレバー３１を操作して、ポジションセンサ４０の計測値（Ｃ３）が上部制限領域（＋Ｂ）から下部制限領域（−Ｂ）を通過して下部制限領域（−Ｂ）の外へ出たときは、牽制解除操作を行ったものとみなす。
【００２２】
また、図４（ｄ）に示すように、リフトアーム角センサ２３の計測値が設定点（Ａ）にあり、ポジションセンサ４０の計測値（Ｃ４）が下部制限領域（−Ｂ）にある場合は、オペレータが意識的にポジションレバー３１を操作して、ポジションセンサ４０の計測値（Ｃ４）が下部制限領域（−Ｂ）から上部制限領域（＋Ｂ）を通過して上部制限領域（＋Ｂ）の外へ出たときは、牽制解除操作を行ったものとみなす。
【００２３】
更に、図４（ｅ）に示すように、リフトアーム角センサ２３の計測値が設定点（Ａ）にあり、ポジションセンサ４０の計測値（Ｃ５）が設定点（Ａ）と一致している場合は、オペレータが意識的にポジションレバー３１を操作して、ポジションセンサ４０の計測値（Ｃ５）が上部制限領域（＋Ｂ）を通過して上部制限領域（＋Ｂ）の外へ出たとき、若しくは、ポジションセンサ４０の計測値（Ｃ５）が下部制限領域（−Ｂ）を通過して下部制限領域（−Ｂ）の外へ出たときは、牽制解除操作を行ったものとみなす。
【００２４】
このように、牽制解除操作の条件を定めたことにより、確実にポジション制御の牽制解除操作を行うことができ、センサの計測値変動等に起因するオペレータの意識に反する牽制解除を防止できる。
【００２５】
図５は車体旋回時に作業機を自動的に上昇させるオートリフト制御のフローチャートを示し、前輪切れ角センサ３９の検出信号の変化により車体が旋回動作に入ったとコントローラ５０が判断したときは、前記電磁制御弁５１へ制御信号を出力してリフトシリンダ２２を駆動し、ロータリ作業機１６を上昇する（ステップ１０１〜１０３）。
【００２６】
いま、前輪切れ角センサ３９の検出信号に異常がなければオートリフト制御を継続し（ステップ１０４→リターン）、前輪切れ角センサ３９の検出信号に異常があったときは、デプスセンサ２５の検出値によりリヤカバー２４の位置を算出しながらロータリ作業機１６を上昇させ（ステップ１０４〜１０５）、リヤカバー２４が最下端位置になったときに、前記電磁制御弁５１への制御信号を停止する（ステップ１０５〜１０６）。即ち、ロータリ作業機１６が地面から離間したときにリフトシリンダ２２の駆動を停止するので、耕耘爪２６が土中で回転したまま車体が旋回することはない。従って、前輪切れ角センサ３９に異常が発生してオートリフトを中段した場合であっても、ロータリ作業機１６を地面から完全に浮上させた状態で旋回するため、機械の破損を防止できる。
【００２７】
ステップ１０４に於ける前輪切れ角センサ３９の異常とは、例えば前輪切れ角センサ３９の検出信号が通常ではステアリングハンドル３５の回転操作に応じて０〜５Ｖの間で変化する場合に、数msecの僅かな時間で検出信号が０Ｖまたは５Ｖになったときをいい、然るときは、ケーブルの断線やセンサ自体の故障とみなして、作業機上昇出力を中断する。
【００２８】
而して、ステップ１０６にて作業機上昇出力を停止した後には、図３に示したフローチャートに於けるステップ２へジャンプし、牽制装置の作動並びに作動解除のルーチンを経て、ポジション制御へ移行する。尚、図３にて説明した牽制装置は、上述した前輪切れ角センサ３９の異常発生時の外に、例えば前記デプスセンサ２５による耕深制御モードから、プラウ作業機を連結してドラフトセンサによるドラフト制御モードに切換えたとき等、作業機の制御モードの変更があったときにも、改めて牽制装置が作動する構成となっている。
【００２９】
また、図６のフローチャートに示すように、車体の旋回時にオートリフト制御にて作業機を上昇させる場合、作業機の高さによって作業機上昇速度を変化させる（ステップ２０１〜２０３）。ロータリ作業機１６の上昇開始初期から一定の高さに至るまでは（ステップ２０４〜２０５）、前記リフトシリンダ２２へ供給する作動油の流量を抑えて、ロータリ作業機１６の上昇速度を通常の１／２程度にする（ステップ２０６）。そして、ロータリ作業機１６が一定の高さ以上に上昇した後には、リフトシリンダ２２へ供給する作動油の流量を増加して、ロータリ作業機１６の上昇速度を通常速度に変更する（ステップ２０７）。
【００３０】
このように、上昇初期速度をやや遅くすることにより、リヤカバー２４が耕耘爪２６後方の土をへこみ部分へ寄せやすくなり、ロータリ作業機１６の切り上げ時に於ける仕上げが良好となる。
【００３１】
尚、前記作業機昇降レバー３６の操作によってロータリ作業機１６を上昇する場合は、オートリフト制御のように作業機の引きずりを問題にしないため、ロータリ作業機１６の上昇開始初期から一定の高さに至るまでの上昇速度を、更に遅く設定してもよい。
【００３２】
尚、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。
【００３３】
【発明の効果】
本発明は上記一実施の形態に詳述したように、予めポジションレバーの設定値を検出するセンサの計測値と、作業機の昇降位置を検出するセンサの計測値とが一致する設定点を中心として、その上方に上部制限領域を設けるとともに、その下方に下部制限領域を設けておく。車体のエンジン始動スイッチをオンして牽制装置が作動し、作業機昇降用のアクチュエータの駆動を禁止しているとき、ポジションレバーの設定値を検出するセンサの計測値が前記設定点若しくは上部または下部何れか一方の制限領域内にあり、該センサの計測値が前記設定点から上部または下部何れか一方の制限領域を通過して制限領域の外へでたとき、若しくは上部または下部何れか一方の制限領域内から他方の制限領域を通過して制限領域の外へでたときは、前記牽制装置の作動を解除するように構成したので、確実にポジション制御の牽制解除操作を行うことができ、センサの計測値変動等に起因するオペレータの意識に反する牽制解除を防止できる。
また、上記前輪（３８）の前輪切れ角センサ（３９）の検出信号に異常がなければオートリフト制御を継続し、前輪切れ角センサ（３９）の検出信号に異常があったときは、耕深量を検出するデプスセンサ（２５）の検出値によりリヤカバー（２４）の位置を算出しながら作業機（１６）を上昇させ、リヤカバー（２４）が最下端位置になったときに、前記電磁制御弁（５１）への制御信号を停止、即ち、作業機（１６）の昇降用リフトシリンダの駆動を停止するので、前輪切れ角センサに異常が発生してオートリフトを中段した場合であっても、ロータリ作業機を地面から完全に浮上させた状態で旋回するため、機械の破損を防止することができる。
そして、上記オートリフト制御で作業機（１６）を上昇させる場合、作業機上昇開始初期から一定の高さに至るまでは、作業機の上昇速度の１／２程度にし、作業機１６が一定の高さ以上に上昇した後は、作業機１６の上昇速度を通常速度に変更するように構成したので、上昇初期速度をやや遅くすることにより、リヤカバーが耕耘爪後方の土をへこみ部分へ寄せやすくなり、ロータリ作業機の切り上げ時に於ける仕上げが良好となる。
更に、上記作業機昇降レバー（３６）の操作により手動によって作業機（１６）を上昇させる場合は、作業機（１６）の上昇開始初期から一定の高さに至るまでの上昇速度を、オートリフト制御の場合に比べて遅く設定する構成と成したので、作業機昇降レバーの手動操作に於いてはオートリフト制御のように作業機の引きずりを問題にしないために、上昇開始初期から一定の高さに至るまでの上昇速度を更に遅く設定してもよいものとなる。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の一実施の形態を示すものである。
【図１】トラクタの側面図。
【図２】ポジション制御系のブロック図。
【図３】牽制装置の作動解除の手順を説明するフローチャート。
【図４】（ａ）乃至（ｅ）は夫々牽制解除操作の一例を示す解説図。
【図５】オートリフト制御にて作業機を上昇させる手順を示すフローチャート。
【図６】作業機を上昇させる際に上昇速度を変化させる手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
１０トラクタ
１６ロータリ作業機
２２リフトシリンダ
２３リフトアーム角センサ
３１ポジションレバー
３４エンジン始動スイッチ
４０ポジションスイッチ
５０コントローラ
５１電磁制御弁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a position control device in a work vehicle for agriculture, construction, transportation, and the like, and particularly relates to a timing for releasing the restraint of position control.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
Conventionally, a work machine such as a tractor is connected to a work machine so as to be movable up and down with respect to a vehicle body, a sensor for detecting a lift position of the work machine, and a setting value of a position lever for performing the lift operation of the work machine. There is known a sensor provided with a position control device that provides a sensor for detecting the movement and drives the actuator so that the measured values of both the sensors coincide with each other to raise and lower the work implement.
[0003]
Here, if the position lever is mistakenly operated after the engine is stopped, the work implement will inadvertently move up and down at the start of the engine, which is dangerous. When the engine start switch of the vehicle body is turned on, the actuator for raising and lowering the work implement is There is also known a work vehicle provided with a check device for prohibiting driving.
[0004]
And in order to cancel the operation of the check device, for example, when the measured value of the sensor that detects the lift position of the work implement at the time of starting the engine and the measured value of the sensor that detects the set value of the position lever are inconsistent, When the measured values of both the sensors coincide with each other when the operator consciously operates the position lever, the operation of the check device is released to enable the actuator for raising and lowering the work implement to be driven. Alternatively, when the measured values of both sensors coincide when the engine is started, the operation of the check device is canceled when the measured values of both sensors differ by a predetermined value or more due to operation of the position lever. Yes.
[0005]
However, as the resolution of each sensor increases, the measured value of the sensor tends to fluctuate in small increments due to the vibration of the vehicle body, and the operation of the check device is released against the operator's consciousness without operating the position lever. Sometimes.
[0006]
Therefore, in a work vehicle provided with a check device that prohibits driving of the actuator for raising and lowering the work machine when the engine of the vehicle body is started, in order to improve the timing for releasing the operation of the check device and execute reliable check release A technical problem to be solved arises, and the present invention aims to solve this problem.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been proposed in order to achieve the above-mentioned object, and a position lever (31) for connecting a work machine (16) so as to be movable up and down with respect to a vehicle body and setting a lift position of the work machine (16). And the sensor (40) for detecting the set value of the position lever (31), the sensor (23) for detecting the raising / lowering position of the working machine (16), and the measured values of both the sensors are matched. Is provided with a position control device comprising an actuator (22) for raising and lowering the work implement (16), and when the engine start switch (34) for the vehicle body is turned on, the actuator for raising and lowering the work implement (22) is driven. In a work vehicle (10) provided with a check device that prohibits
A predetermined upper limit region (+ B) is provided above the set point (A) where the measured values of the two sensors coincide with each other, and a lower limit region (−B) having the same width as the upper limit region is provided below the upper limit region (+ B). ) And the sensor (40) for detecting the set value of the position lever (31) when the check device is activated and the actuator (22) for raising and lowering the work machine (16) is prohibited. The value is within the set point (A) or the upper or lower limit region, and the measured value of the sensor (40) passes from the set point (A) to either the upper or lower limit region. When the vehicle goes out of the restricted area, or passes through the restricted area from either the upper or lower restricted area and goes out of the restricted area, the operation of the check device is released. Configure
If there is no abnormality in the detection signal of the front wheel break angle sensor (39) of the front wheel (38), the auto lift control for automatically raising the work implement (16) when the vehicle body turns is continued, and the front wheel break angle sensor (39) When there is an abnormality in the detection signal, the work implement (16) is raised while calculating the position of the rear cover (24) at the rear of the work implement (16) from the detection value of the depth sensor (25) for detecting the tilling depth, When the rear cover (24) reaches the lowermost position, the control signal to the electromagnetic control valve (51) is stopped, that is, the drive of the lift cylinder for lifting of the work machine (16) is stopped, and the check device After the operation and the routine after the operation is released, the control shifts to position control, and the check device moves from the tilling depth control mode by the depth sensor (25) in addition to when the front wheel break angle sensor (39) is abnormal. By connecting the working machine also forms a structure that controls when there is a change of the work machine control mode for switching to another mode,
When the work machine (16) is raised by the automatic lift control, the work machine (16) is kept at a constant speed until the work machine rises to a certain height from the beginning of the work machine rise. After rising above the height, the work equipment (16) is configured to change the ascent speed to the normal speed,
Further, when the work implement (16) is raised manually by operating the work implement lift lever (36), the lift rate from the initial start of the rise of the work implement (16) to a certain height is controlled by auto lift control. The present invention provides a position control device for a work vehicle that is configured to be set later than in the above case .
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a tractor 10 as an example of a work vehicle. Power of an engine 11 is transmitted to a rear wheel 14 via a gear type transmission 13 housed in a mission case 12. A rotary working machine 16 is connected to the rear part of the vehicle body via a link mechanism 15, and the power of the engine 11 is branched by the gear transmission 13 and transmitted from the PTO take-out part 17 to the rotary working machine 16. Yes.
[0009]
The link mechanism 15 includes an upper link 18 and left and right lower links 19, 19. The link mechanism 15 includes tip ends of left and right lift arms 20, 20 rotatably provided at the rear upper part of the transmission case 12 and left and right lower links 19, 19. Are connected via lift rods 21 and 21, respectively. A lift cylinder 22, which is an actuator for raising and lowering the work implement, is built in the upper part of the mission case 12. If the lift arms 20 and 20 are rotated up and down by the expansion and contraction of the lift cylinder 22, lift rods 21 and 21 are provided. The lower links 19 and 19 are moved up and down via. Thus, the rotary working machine 16 moves up and down with the tip ends of the lower links 19, 19 that are the rotation fulcrum of the link mechanism 15 as the rotation center.
[0010]
A lift arm angle sensor 23 is provided at the rotation base of the lift arm 20 as a sensor for detecting the raising / lowering position of the work implement. The lift arm angle sensor 23 detects the rotation angle of the lift arm 20 to perform rotary work. The elevation height of the machine 16 is calculated. Further, a depth sensor 25 is provided as a means for detecting the tilling depth at the rotating base of the rear cover 24 of the rotary working machine 16. The depth sensor 25 detects the angle of the rear cover 24 to detect the tilling depth of the tilling claw 26. Is calculated.
[0011]
On the other hand, near the driver's seat 30, various operation levers such as a position lever 31 and a transmission lever 32 for setting the lifting position of the work implement, and various switches such as a tilling depth setting device 33 and an engine start switch 34 are arranged. Yes. Further, a steering handle 35 which is a steering operation section of the vehicle body is provided in front of the driver seat 30, and a work implement lifting lever 36 is provided in the vicinity of the steering handle 35.
[0012]
The rotation operation of the steering handle 35 is transmitted to the steering device 37, and the front wheel 38 turns according to the steering amount. The steering amount of the front wheel 38 is detected by a front wheel break angle sensor 39. Further, the rotary working machine 16 can be raised or lowered to a predetermined position by one touch by operating the working machine lifting lever 36.
[0013]
FIG. 2 is a block diagram of the position control system. The position sensor 40 configured by a potentiometer or the like detects the set value of the position lever 31 and the lift switch 41 is turned on / off to detect whether the work implement lift lever 36 is raised or lowered. To do. These detection signals are input to the controller 50. An on / off signal of the engine start switch 34 is also input to the controller 50.
[0014]
On the other hand, the controller 50 calculates the lift position of the rotary working machine 16 connected to the vehicle body from the detection signal of the lift arm angle sensor 23, and calculates the tilling amount of the rotary working machine 16 from the detection signal of the depth sensor 25. Further, the amount of steering of the front wheel 38 accompanying the operation of the steering handle 35 is calculated from the detection signal of the front wheel turning angle sensor 39, and it is determined whether or not the vehicle body has entered a turning motion.
[0015]
Further, the controller 50 outputs a control signal to the electromagnetic control valve 51 based on the set value of the position sensor 40 and drives the lift cylinder 22 to adjust the rotation angle of the lift arm 20, whereby the position lever 31. The rotary work machine 16 is moved up and down to the position set. The lift position of the rotary working machine 16 is measured by the lift arm angle sensor 23, and the lift cylinder 22 is driven until the measured value of the position sensor 40 and the measured value of the lift arm angle sensor 23 coincide. When the measured values of both sensors 23 and 40 match, the drive of the lift cylinder 22 is stopped.
[0016]
Here, as shown in the flowchart of FIG. 3, when the engine start switch 34 is turned on while the engine 11 of the vehicle body is stopped, the state of various switches and sensors is first read into the controller 50 (step 1). Then, a check device that prohibits driving of the actuator for raising and lowering the work implement is operated (step 2). That is, when the engine 11 is started, it is dangerous that the working machine is moved up and down accidentally. Therefore, when the engine start switch 34 is turned on, the electromagnetic control valve 51 of the lift cylinder 22 is controlled regardless of the state of various switches and sensors. No signal is output.
[0017]
Then, the check is continued until the following check release operation is performed (step 3). When the check release operation is performed, the operation of the check device is released (step 4), and the position control is executed (step 4). Step 5). As will be described later, after detecting an abnormality in the front wheel break angle sensor during auto lift control and stopping the output of the work implement ascending, the process returns to the above step 2 and goes through the operation of the check device and the routine for releasing the operation. Move to position control.
[0018]
FIG. 4 shows an example of the restraint release operation, with a set point (A) where the measured value of the position sensor 40 coincides with the measured value of the lift arm angle sensor 23 as the center, and an upper restricted area (+ B ) And a lower restricted area (-B) having the same width as the upper restricted area. This limited region is defined by the fluctuation range of the voltage value measured by the sensor, and is, for example, a fluctuation range of about 2 bits (2/1024 × 5 volts).
[0019]
Now, as shown in FIG. 4 (a), when the restraint device operates and prohibits the drive of the lift cylinder 22, the measured value of the lift arm angle sensor 23 is at the set point (A), and the position When the measured value (C1) of the sensor 40 is outside the upper restricted area (+ B), the operator consciously operates the position lever 31 and the measured value (C1) of the position sensor 40 becomes the upper restricted area (+ B). ), When the vehicle passes through the upper restricted area (+ B) and enters the lower restricted area (−B), it is considered that the check release operation has been performed.
[0020]
Further, as shown in FIG. 4B, the measurement value of the lift arm angle sensor 23 is at the set point (A), and the measurement value (C2) of the position sensor 40 is outside the lower limit region (−B). In this case, the operator consciously operates the position lever 31 and the measurement value (C2) of the position sensor 40 passes from the outside of the lower restriction area (-B) to the upper restriction area (-B). When (+ B) is entered, it is considered that a check release operation has been performed.
[0021]
On the other hand, as shown in FIG. 4C, when the measured value of the lift arm angle sensor 23 is at the set point (A) and the measured value of the position sensor 40 (C3) is in the upper restricted area (+ B), The operator consciously operates the position lever 31 so that the measured value (C3) of the position sensor 40 passes from the upper restricted area (+ B) to the lower restricted area (−B) and out of the lower restricted area (−B). It is considered that the check release operation has been performed.
[0022]
As shown in FIG. 4D, when the measured value of the lift arm angle sensor 23 is at the set point (A) and the measured value of the position sensor 40 (C4) is in the lower limit region (−B). The operator consciously operates the position lever 31 and the measured value (C4) of the position sensor 40 passes from the lower restricted area (−B) to the upper restricted area (+ B) and goes outside the upper restricted area (+ B). It is considered that the check release operation has been performed.
[0023]
Further, as shown in FIG. 4E, the measured value of the lift arm angle sensor 23 is at the set point (A), and the measured value (C5) of the position sensor 40 is coincident with the set point (A). When the operator consciously operates the position lever 31 and the measured value (C5) of the position sensor 40 passes through the upper restricted area (+ B) and goes out of the upper restricted area (+ B), or When the measurement value (C5) of the position sensor 40 passes through the lower restriction area (−B) and goes out of the lower restriction area (−B), it is considered that the restraint release operation has been performed.
[0024]
Thus, by defining the conditions for the check release operation, the check release operation for the position control can be surely performed, and the release of the check against the operator's consciousness due to the sensor measurement value fluctuation or the like can be prevented.
[0025]
FIG. 5 shows a flowchart of auto lift control for automatically raising the work machine when turning the vehicle body. When the controller 50 determines that the vehicle body has entered a turning operation due to a change in the detection signal of the front wheel break angle sensor 39, the electromagnetic A control signal is output to the control valve 51 to drive the lift cylinder 22 and raise the rotary work machine 16 (steps 101 to 103).
[0026]
If there is no abnormality in the detection signal of the front wheel break angle sensor 39, the auto lift control is continued (step 104 → return). If there is an abnormality in the detection signal of the front wheel break angle sensor 39, the detection value of the depth sensor 25 is used. The rotary work machine 16 is raised while calculating the position of the rear cover 24 (steps 104 to 105), and when the rear cover 24 reaches the lowermost position, the control signal to the electromagnetic control valve 51 is stopped (step 105 to step 105). 106). That is, since the drive of the lift cylinder 22 is stopped when the rotary work machine 16 is separated from the ground, the vehicle body does not turn while the tilling claw 26 rotates in the soil. Therefore, even when an abnormality occurs in the front wheel break angle sensor 39 and the autolift is in the middle stage, the rotary work machine 16 is turned in a state of being completely lifted from the ground, and therefore, damage to the machine can be prevented.
[0027]
The abnormality of the front wheel turning angle sensor 39 in step 104 is, for example, several msec when the detection signal of the front wheel turning angle sensor 39 normally changes between 0 and 5 V according to the rotation operation of the steering handle 35. The time when the detection signal becomes 0V or 5V in a short time is considered. In such a case, it is considered that the cable is broken or the sensor itself is broken, and the output of the work implement is interrupted.
[0028]
Thus, after stopping the work machine ascent output in step 106, the routine jumps to step 2 in the flowchart shown in FIG. 3, and shifts to the position control through the operation of the check device and the routine for releasing the operation. . In addition, the check device described in FIG. 3 is connected to a plow working machine, for example, from a plowing depth control mode by the depth sensor 25, in addition to when the front wheel break angle sensor 39 is abnormal. Even when there is a change in the control mode of the work implement, such as when switching to a mode, the check device is activated again.
[0029]
As shown in the flowchart of FIG. 6, when the work implement is raised by autolift control when the vehicle body is turning, the work implement raising speed is changed depending on the height of the work implement (steps 201 to 203). From the beginning of the ascent of the rotary working machine 16 to a certain height (steps 204 to 205), the flow rate of the hydraulic oil supplied to the lift cylinder 22 is suppressed, and the ascending speed of the rotary working machine 16 is set to a normal one. / 2 or so (step 206). Then, after the rotary working machine 16 has risen above a certain height, the flow rate of hydraulic oil supplied to the lift cylinder 22 is increased, and the rising speed of the rotary working machine 16 is changed to the normal speed (step 207). .
[0030]
In this way, by slightly lowering the initial rising speed, the rear cover 24 can easily bring the soil behind the tilling claw 26 to the indented portion, and the finish when the rotary working machine 16 is raised is improved.
[0031]
When the rotary work machine 16 is lifted by operating the work machine lift lever 36, the drag of the work machine is not a problem as in auto lift control. The ascent rate until reaching to may be set slower.
[0032]
It should be noted that the present invention can be variously modified without departing from the spirit of the present invention, and the present invention naturally extends to the modified ones.
[0033]
【The invention's effect】
As described in detail in the above embodiment, the present invention focuses on the set point where the measured value of the sensor that detects the set value of the position lever in advance matches the measured value of the sensor that detects the lift position of the work implement. As described above, an upper restricted area is provided above and a lower restricted area is provided below the upper restricted area. When the restraint device is activated by turning on the engine start switch of the vehicle body and driving of the actuator for raising and lowering the work implement is prohibited, the measured value of the sensor that detects the set value of the position lever is the set point or above or below When the measured value of the sensor is within one of the restricted areas, and the measured value of the sensor passes through either the upper or lower restricted area from the set point and goes out of the restricted area, or either the upper or lower part When it has passed through the other restricted area from inside the restricted area and outside the restricted area, it is configured to cancel the operation of the restraining device, so that it is possible to reliably perform the restraint releasing operation of the position control, It is possible to prevent the release of restraint against the operator's consciousness due to sensor measurement value fluctuations and the like.
If there is no abnormality in the detection signal of the front wheel break angle sensor (39) of the front wheel (38), the automatic lift control is continued. If there is an abnormality in the detection signal of the front wheel break angle sensor (39), The work machine (16) is raised while calculating the position of the rear cover (24) based on the detection value of the depth sensor (25) for detecting the amount, and when the rear cover (24) reaches the lowermost position, the electromagnetic control valve ( 51) is stopped, that is, the drive of the lift cylinder for raising and lowering the work machine (16) is stopped. Therefore, even if an abnormality occurs in the front wheel break angle sensor and the autolift is in the middle stage, the rotary Since the work machine is turned in a state where the work machine is completely lifted from the ground, the machine can be prevented from being damaged.
When the work implement (16) is raised by the auto lift control, the work implement 16 is kept at a constant speed until it reaches a certain height from the beginning of raising the work implement. After rising above the height, the construction machine 16 is configured to change the climbing speed to the normal speed. Therefore, the rear cover makes it easier for the rear cover to move the soil behind the tillage nail to the indented part by slightly lowering the rising speed. Thus, the finish when the rotary working machine is raised is improved.
Further, when the work implement (16) is raised manually by operating the work implement lift lever (36), the lifting speed from the beginning of the rise of the work implement (16) to a certain height is set to the auto lift. Since it is configured to be set slower than in the case of control, manual operation of the work implement lift lever does not cause the work implement drag as in the case of auto lift control. The rising speed up to this point may be set slower.
[Brief description of the drawings]
The figure shows an embodiment of the present invention.
FIG. 1 is a side view of a tractor.
FIG. 2 is a block diagram of a position control system.
FIG. 3 is a flowchart for explaining a procedure for releasing the operation of the check device.
FIGS. 4A to 4E are explanatory diagrams illustrating an example of a check release operation. FIG.
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for raising the work implement by autolift control.
FIG. 6 is a flowchart showing a procedure for changing the rising speed when the working machine is raised.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Tractor 16 Rotary work machine 22 Lift cylinder 23 Lift arm angle sensor 31 Position lever 34 Engine start switch 40 Position switch 50 Controller 51 Electromagnetic control valve

Claims

A work machine (16) is connected to the vehicle body so as to be movable up and down, a position lever (31) for setting the lift position of the work machine (16) is provided, and a sensor for detecting a set value of the position lever (31) ( 40), a sensor (23) for detecting the raising / lowering position of the work implement (16), and an actuator (22) for raising and lowering the work implement (16) so that the measured values of both sensors coincide. In a work vehicle (10) provided with a control device, and further provided with a check device for prohibiting driving of the actuator for raising and lowering the work implement when the engine start switch (34) of the vehicle body is turned on.
A predetermined upper limit region (+ B) is provided above the set point (A) where the measured values of the two sensors coincide with each other, and a lower limit region (−B) having the same width as the upper limit region is provided below the upper limit region (+ B). ) And the sensor (40) for detecting the set value of the position lever (31) when the check device is activated and the actuator (22) for raising and lowering the work machine (16) is prohibited. The value is within the set point (A) or the upper or lower limit region, and the measured value of the sensor (40) passes from the set point (A) to either the upper or lower limit region. When the vehicle goes out of the restricted area, or passes through the restricted area from either the upper or lower restricted area and goes out of the restricted area, the operation of the check device is released. Configure
If there is no abnormality in the detection signal of the front wheel break angle sensor (39) of the front wheel (38), the auto lift control for automatically raising the work implement (16) when the vehicle body turns is continued, and the front wheel break angle sensor (39) When there is an abnormality in the detection signal, the work implement (16) is raised while calculating the position of the rear cover (24) at the rear of the work implement (16) from the detection value of the depth sensor (25) for detecting the tilling depth, When the rear cover (24) reaches the lowermost position, the control signal to the electromagnetic control valve (51) is stopped, that is, the drive of the lift cylinder for lifting of the work machine (16) is stopped, and the check device After the operation and the routine after the operation is released, the control shifts to position control, and the check device moves from the tilling depth control mode by the depth sensor (25) in addition to when the front wheel break angle sensor (39) is abnormal. By connecting the working machine also forms a structure that controls when there is a change of the work machine control mode for switching to another mode,
When the work machine (16) is raised by the automatic lift control, the work machine (16) is kept at a constant speed until the work machine rises to a certain height from the beginning of the work machine rise. After rising above the height, the work equipment (16) is configured to change the ascent speed to the normal speed,
Further, when the work implement (16) is raised manually by operating the work implement lift lever (36), the lift rate from the initial start of the rise of the work implement (16) to a certain height is controlled by auto lift control. A position control device in a work vehicle, characterized in that it is configured to be set later than in the case of .