JP4506013B2 - 乗用管理機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗用管理機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
乗用管理機は、後部に作業機を取り付けたり、防除専用機として広く使用されている。
ところで、乗用管理機にブームスプレーヤを取り付けて作物に薬液散布を行う場合、従来の散布制御装置は、複数の流量設定モード、例えば１００リットル／１０アール（慣行散布）と２５リットル／１０アール（少量散布）の設定モードを備え、さらに自動散布モードと手動散布モードを備えて自動散布モードと手動散布モードとが切換え可能に構成されている。自動散布モードの場合は車速と連動した等密度散布を行い、手動散布モードの場合は固定量散布を行う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の散布制御装置は、複数の流量設定モードを備える場合、各流量設定に対応した散布ノズルを装着すると、制御装置内に圧力と散布量との対応関係が設定されているため、その圧力で所定の散布量が得られるが、指定外のノズルを使用した場合は上記の対応関係が設定されていないので、いくら圧力をかけたら所定の散布量が得られるのか不明であり、このような指定外のノズルを使用すると正確な散布制御が行えないという不具合が生じる。
【０００４】
本発明は、このような従来の種々の問題点に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、自動散布モードから手動散布モードに切り換えても施肥量の把握が容易とした乗用管理機を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる目的達成のため本発明は、前後輪（２，３）が略同径で、前後輪（２，３）が独立駆動で、且つ前後４輪操舵を可能とし、機体の前方又は後方にブームスプレーヤ等の作業機を連結可能とする乗用管理機において、散布圧力を検出する圧力センサ（５７）と散布流量を検出する流量センサ（３６）とを有し、さらにブームのノズル数（ｎ）を入力する手段（２６）を設けるとともに、ノズル１個あたりの圧力（Ｐ）と流量（ｑ）との関係からノズル定数（Ｚ）を算出し、記憶する手段を設けることを特徴とする乗用管理機とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明に係わる乗用管理機の全体側面図である。
図１に示すように、本発明に係わる乗用管理機１は、前後輪２、３が略同径で、前後輪２、３が独立駆動で、且つ前後４輪操舵を可能としている。また、運転席には操舵ハンドル５、計器盤６、シート８等を備え、運転席の右側方には例えばブームスプレーヤを連結した場合の操作部７を備えている。また、シート８側方から後方を囲うように前方開口「コ」字状としたブームスプレーヤの防除タンク９をフロア面上に配置し、シート８下方のフロア面上には防除ポンプ１０を設置している。また、機体前部のボンネット４内にエンジン１２を搭載し、デッキ下部にはミッション部１１等を配設している。機体後部にはロータリ耕うん装置やプラウ等の他の作業機を連結するためのヒッチ１６を備えている。本発明では他の作業機を使用しておらずヒッチ１６はブームスプレーヤの防除タンク９底後部の支えのため上に上がった位置でピン１７でロックされる。なお、同図中、１３はバッテリー、１４は主電源スイッチである。
【０００７】
図２は運転席の右側方の防除タンク上面に設けた上記操作部７近傍の配置構成を示したものである。
上記操作部７には、連結したブームスプレーヤを操作するためのブーム上下スイッチ１９、ブーム開閉スイッチ２０ａ、２０ｂ、防除ポンプ手動スイッチ２１、及び散布コック開閉レバー２２ａ，２２ｂ，２２ｃ等の各スイッチが配置されている。
ブーム上下スイッチ１９は、前方に倒すとブームが上がり、後方に倒すとブームが下がるので、これによって対地間隙を調節できる。
ブーム開閉スイッチ２０ａ，２０ｂは、ブームが中央ブームと左右の側方ブームとからなる場合、前方に倒すと側方ブームが開き、後方に倒すと側方ブームが閉じる。左のブーム開閉スイッチ２０ａは左側方ブームの開閉を、右のブーム開閉スイッチ２０ｂは右側方ブームの開閉をそれぞれ行う。
【０００８】
防除ポンプ手動スイッチ２１は、防除ポンプ１０を強制的に手動「入」操作する押ボタン点灯式スイッチであって、押すと防除ポンプ１０の作動がオンになり、もう一度押すとオフになる手動優先ロータリスイッチであり、押ボタンが連続点灯しているか消灯しているかで強制手動の「入・切」を確認している。また、作用については後述するが該手動スイッチ２１を押さなくても散布制御「自動」モードを選択している場合、防除ポンプ１０は自動的に「オン」「オフ」を繰り返す構成としている。この「自動」モードを選択している場合、押ボタンスイッチは点滅点灯しており、防除ポンプ１０を自動操作可能であることを示している。
また、散布コック開閉レバー２２ａ、２２ｂ、２２ｃはそれぞれ左側方、中央及び右側方の各ブームの散布コックの開閉を行うもので、各レバーを前方に倒すと散布コックが開き、後方に倒すと散布コックが閉じる。なお、この散布コックは、左側方、中央及び右側方の各ブームの配管に設けられており、散布コックを開くと薬液が防除ポンプ１０側から各ブームへ流出し、散布コックを閉じると薬液の流出は阻止される。
また、上記操作部７と隣接する傾斜面に操作パネル１５を備えている。この操作パネル１５には、表示部２３、表示切替スイッチ２４、流量、圧力及び累計流量の表示ランプ２５、散布幅スイッチ２６、慣行少量スイッチ２７、自動手動モードの切替スイッチ２８、流量／圧力増減スイッチ２９、３０、及び累計流量リセットスイッチ３１等を配置している。
【０００９】
表示切換スイッチ２４は押すと表示ランプ２５のいずれかが点灯し、押す毎に流量、圧力及び累計流量（トータル）をそれぞれ表示する表示ランプ２５が順次繰り返し点灯するとともに、表示部２３にも数値で表示する。散布幅スイッチ２６は、散布幅を例えば８ｍにするのか１０ｍにするのかを選択し、選択した散布幅をその上のランプで表示する。慣行少量スイッチ２７は、散布量を慣行（例えば１００リットル／１０アール）とするのか少量（例えば２５リットル／１０アール）とするのかを選択し、選択した散布量をその上のランプで表示すると共に、表示部２３にも数値で表示する。そして、この数値は次に述べる増減スイッチ２９、３０を操作して変更可能としている。
自動手動スイッチ２８は、自動散布（流量制御）で行うのか手動散布（固定散布量）で行うのかを選択し、自動の場合はその上の自動ランプが点灯するとともに前述したように、手動スイッチ２１の押ボタン点灯式スイッチが点滅点灯する。流量／圧力増減スイッチ２９、３０は、手動及び自動で散布する場合の固定散布量からの増減微調整用である。リセットスイッチ３１は、それまでの累計流量をリセットし、表示部２３での表示を０とし、次にリセットするまで積算して表示する。
【００１０】
図３は本乗用管理機１の制御ブロック図である。
ここで、３２ａはブームスプレーヤ制御用のＣＰＵであり、３２ｂは機体制御用のＣＰＵである。ブームスプレーヤ制御用のＣＰＵ３２ａの入力側には散布選択スイッチ３３、散布量設定スイッチ（上述の慣行少量スイッチのこと）２７、表示切替スイッチ２４、ブームのノズル数入力手段も兼ねている散布幅設定スイッチ２６、累計流量の表示リセットスイッチ３１、散布量増減スイッチ２９、３０、自動手動モード切替スイッチ２８、補正スイッチ３４、ピッチング角センサ３５、薬剤流量センサ３６、及び車速センサ３７を接続し、出力側には電磁クラッチ３８を介して防除ポンプ１０、流量制御モータリレー３９を介して中央ブーム、同じく流量制御モータ３９を介して左側方ブームと右側方ブームを接続している。
また、機体制御用のＣＰＵ３２ｂの入力側には前輪操舵角検出センサ４２、後輪操舵角検出センサ４３、前輪操舵モードスイッチ４４、後輪操舵モードスイッチ４５、前後四輪操舵モードスイッチ４６及び自動操舵モードスイッチ４７が接続され、出力側にはソレノイド４１、４８が接続されている。
【００１１】
図４は薬液の流れを示したもので、内部に薬液を収容した防除タンク９から、防除ポンプ１０により、フィルタ５４を通って送り出された薬液は、配管５０と配管４９を通り、途中で三方の配管５１Ｌ，５１Ｃ，５１Ｒに分岐され、それぞれ左側方、中央及び右側方の各ブームに供給される。各配管５１Ｌ，５１Ｃ，５１Ｒには前述の開閉レバー２２ａ，２２ｂ，２２ｃで操作される散布コック５６Ｌ，５６Ｃ，５６Ｒと、各ブームの実散布量を測定する流量センサ３６Ｌ，３６Ｃ，３６Ｒとを設けている。また、各ブームへ供給する薬液流量は流量調整アクチュエータ５５によって行う。なお、上記防除ポンプ１０から吐出される配管５０部の薬液の一部は、攪拌ノズル６０より攪拌水として防除タンク９底部へ還元され、水溶液底部に沈下する薬剤を攪拌し混合しているが、安全弁５９により配管５０内の内圧は例えば３０ｋｇ／ｃｍ２程度に保たれている。５２は逃し路の配管であって、安全弁５９からオーバーフローした薬液を防除タンク９に逃す。５８はエアチャンバであって、配管５０内の内圧脈動を小さくしている。
【００１２】
また、図５は前述の操作パネル１５を拡大して具体的に示している。
ここで、表示ランプについて少し説明を補足すると、前述したように表示切換スイッチ２４を押す毎に流量、圧力及び累計流量（トータル）をそれぞれ表示する表示ランプ２５ａ、２５ｂ、２５ｃが順次繰り返し点灯する。散布幅スイッチ２６で選択した散布幅をその上のランプ２６ａで表示する。慣行少量スイッチ２７で選択した散布量をその上のランプ２７ａで表示する。自動手動スイッチ２８で自動を選択した場合はその上の自動ランプ２８ａが点灯する。
【００１３】
本発明に係る散布制御装置は、上述の図５を参照すると明らかなように、複数の流量設定モード、具体的には、１００リットル／１０アール（慣行散布）と２５リットル／１０アール（少量散布）の２種類の流量設定モードを備え、これは上記慣行少量スイッチ２７によって選択される。さらに自動散布モードと手動散布モードを備え、上記自動手動スイッチ２８で自動散布モードと手動散布モードとを切換えられる。自動散布モードの場合には車速と連動した等密度散布を行い、手動散布モードの場合には手動設定による固定量散布を行う。そして、手動散布モード時の固定散布圧力を、慣行散布時と少量散布時に対応して例えば２５ｋｇ／平方センチメートルと１０〜１５ｋｇ／平方センチメートルの２段階に設定可能とする。
なお、前記主電源スイッチ１４をオンにした後、運転者が自動散布モードに切り換えるまでの手動散布モード時の固定圧力は高圧側の２５ｋｇ／平方センチメートルに設定される。この固定圧力は前記増減スイッチ２９と３０により変更は可能であり、変更された値は前記ブームスプレーヤ制御用ＣＰＵ３２ａに接続された不揮発メモリ（例えばＥＥＰＲＯＭなど）に記憶され、次回以降は変更値に設定される。
【００１４】
本発明の散布制御装置は、自動散布モードから手動散布モードに切り換えたときの散布圧力を流量設定モードに対応した圧力に自動的に設定する。すなわち、慣行散布モードで散布量を自動制御（自動散布モード）した後、手動散布モードへ切り換えた場合は、慣行散布の圧力（２５ｋｇ／平方センチメートル）に設定され、少量散布モードで散布量を自動制御した後、手動散布モードへ切り換えた場合は、少量散布の圧力（１０〜１５ｋｇ／平方センチメートル）に設定される。
このように、自動散布モードから手動散布モードに切り換えたときの固定圧力が流量設定モードによる散布量設定値に応じて変更されるので、切り換えによる散布量の変化が少なく散布むらが減少する。また、主電源スイッチ１４をオンにした後、運転者が自動散布モードに切り換えるまでは高圧側に設定されるので、ジェットポンプでの汲み上げ時も一々ポンプ圧力を調整する必要がなく作業性が向上する。
なお、自動散布モード時の散布圧力を検出しておき、手動散布モードに切り換わったときはその検出値の散布圧力に設定されるように制御してもよい。
【００１５】
また、前にも述べたように、複数の流量設定モードを備える場合、各流量設定に対応した散布ノズルを装着すると、制御装置内に圧力と散布量との対応関係が設定されているので、その圧力で所定の散布量が得られるが、指定外のノズルを使用した場合、例えば規定以外のノズルを使用した場合、あるいは新品のノズルでも長期間使用していると摩耗してノズル孔の大きさが変化した場合等は、上記の対応関係が設定されていないので、いくら圧力をかけたら所定の散布量が得られるのか不明であり、正確な散布制御が行えない。
【００１６】
そこで、本発明では、前記散布流量を検出する流量センサ３６の他に散布圧力を検出する圧力センサ５７を配管４９部に設け、該圧力センサ５７をブームスプレーヤ制御用ＣＰＵ３２ａに接続し、さらにノズル数を散布幅で換算し、ブームのノズル数を入力する手段として、前述の散布幅設定スイッチ２６を設けている。そして、装着するノズル１個あたりの圧力と流量との関係を算出し、上記ＣＰＵ３２ａもしくは該ＣＰＵ３２ａに接続した不揮発メモリに記憶する。
具体的に説明すると、前記防除タンク９内に水を入れ、すべてのノズルから噴霧する状態にしておく。操作パネル１５で操作モードにして、ノズル数を設定し、圧力を所定値にして散布を行い、所定時間内の流量を測定する。そして、下記（１）式によりノズル定数（Ｚ）を算出する。ここで、Ｐは所要圧力、ｑはノズル１個当たりの散布量である。
【００１７】
【数１】

そしてさらに、下記（２）式により、圧力Ｐに対するブーム総散布量Ｑを算出する。ここで、ｎはノズル数である。
【００１８】
【数２】

下記表１は、Ａ（慣行散布ノズル）、Ｂ（少量散布ノズル）、Ｃ（少量散布ノズル）、Ｄ（キリナシノズル）の４つのノズルにおける圧力Ｐに対するノズル散布量ｑの具体的な測定結果と、上記（１）式に基づく各ノズル定数Ｚの算出結果をまとめて示したものである。
【００１９】
【表１】

このように、どのようなノズルを装着しても、予めノズル定数を新規設定することにより、そのノズル固有の圧力に対する流量特性がわかるので、指定外のノズルを使用した場合でも所定の散布量が得られる。
【００２０】
次に、モニタ表示項目を選択表示する手段について説明する。
図６は前述の図５に示す操作パネルとは別の形態に係る操作パネル６１を示したもので、該操作パネル６１には、表示部６３、表示切換スイッチ６２、流量、圧力、車速及び総流量の表示ランプ６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ、散布幅スイッチ６５、散布量スイッチ６６、流量／圧力増減スイッチ６７、表示設定スイッチ６８及びリセットスイッチ６９等を配置している。
【００２１】
表示切換スイッチ６２は押すと表示ランプ６４ａ〜６４ｄのいずれかが点灯し、押す毎に流量、圧力、車速及び総流量をそれぞれ表示する表示ランプが順次繰り返し点灯するとともに、表示部６３にも数値で表示する。散布幅スイッチ６５は、散布幅を例えば８ｍにするのか１０ｍにするのかを選択し、選択した散布幅をその上のランプ６５ａで表示する。散布量スイッチ６６は、散布量を慣行（例えば１００リットル／１０アール）とするのか少量（例えば２５リットル／１０アール）とするのかを選択し、選択した散布量をその上のランプ６６ａで表示すると共に、表示部６３にも数値で表示する。そして、この数値は増減スイッチ６７を操作して変更可能としている。
流量／圧力増減スイッチ６７は、上記散布量スイッチ６６で設定した固定散布量からの増減微調整用である。リセットスイッチ６９は、それまでの累計の総流量をリセットし、表示部６３での表示を０とし、次にリセットするまで積算して表示する。
【００２２】
以上の各スイッチは前述の図５に示した操作パネル１５に配置される各スイッチと同等のものであるが、本形態の操作パネル６１では表示設定スイッチ６８を設けることにより、モニタ可能項目のうち２つ以上の項目を交互あるいは順番に切り換えて表示することが出来る。上記表示切換スイッチ６２の場合、１つの項目のみを選択して表示し、押す度に表示項目が切り換わる構成であるため、例えば圧力と車速のみを見たい場合でも一々切り換えなければならず不便である。
具体的に説明すると、まず上記表示切換スイッチ６２を押してオペレータが見たい項目（例えば圧力）を選択し、そこで上記表示設定スイッチ６８を押すと、その項目が表示項目として選択される。さらに、表示切換スイッチ６２を再び押して次の表示項目（例えば車速）を選択し、そこで表示設定スイッチ６８を押す。さらに表示項目を選択する場合は以上の操作を繰り返す。作業を開始すると、選択された表示項目、上記の例では圧力と車速とが一定時間ごとに交互に切り換わって表示される。
【００２３】
こうして、オペレータが見たいモニタ項目を選択でき、作業中はその選択した項目が順次自動的に切り換わって表示されるので、表示切換スイッチ６２を一々切り換える手間が省けて便利である。
なお、以上説明してきた態様は、乗用管理機の前方又は後方に連結して使用するブームスプレーヤの散布制御装置であるが、例えば機体の前方にブームを取り付けたいわゆる防除専用機における散布制御装置にもそのまま適用できることは勿論である。
【００２４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の乗用管理機の薬液散布制御装置によれば、散布圧力を検出する圧力センサと散布流量を検出する流量センサとを有し、さらにブームのノズル数を入力する手段を設けるとともに、ノズル１個あたりの圧力と流量との関係からノズル定数を算出し、記憶する手段を設けることにより、指定外のどのようなノズルを装着してもノズル定数を新規設定し、所定の散布量が得られるように制御することが可能である。
【００２５】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係わる乗用管理機の全体側面図である。
【図２】 ブームスプレーヤ操作部の配置構成を示す斜視図である。
【図３】 制御のブロック図である。
【図４】 薬液の流れ配置図である。
【図５】 操作パネルの配置構成図である。
【図６】 別の形態に係る操作パネルの配置構成図である。
【符号の説明】
１ 乗用管理機
２ 前輪
３ 後輪
７ 操作部
９ 防除タンク
１０ 防除ポンプ
１２ エンジン
１５ 操作パネル
２８ 切替スイッチ
６３ 表示部
６９ リセットスイッチ

Claims (1)

1. 前後輪（２，３）が略同径で、前後輪（２，３）が独立駆動で、且つ前後４輪操舵を可能とし、機体の前方又は後方にブームスプレーヤ等の作業機を連結可能とする乗用管理機において、散布圧力を検出する圧力センサ（５７）と散布流量を検出する流量センサ（３６）とを有し、さらにブームのノズル数（ｎ）を入力する手段（２６）を設けるとともに、ノズル１個あたりの圧力（Ｐ）と流量（ｑ）との関係からノズル定数（Ｚ）を算出し、記憶する手段を設けることを特徴とする乗用管理機。

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