JP4517467B2

JP4517467B2 - 苗植機

Info

Publication number: JP4517467B2
Application number: JP2000195946A
Authority: JP
Inventors: 博長井; 文雄重松
Original assignee: Iseki and Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd
Priority date: 2000-06-29
Filing date: 2000-06-29
Publication date: 2010-08-04
Anticipated expiration: 2020-06-29
Also published as: JP2002010703A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、苗植機のローリング制御装置に関するもので、車体や苗植機体が土壌耕盤等の凹凸変化によって左右へ大きく傾斜したとき、苗植装置を左右水平状の姿勢にローリング制御させて、多条植え形態の苗植付深さや植付姿勢を一定に維持させるものである。特に、乗用走行形態の車体の後部に多条植付形態としての苗植装置を装着する苗植機に有効に利用できる。
【０００２】
【従来の技術】
苗植装置のローリング制御を、車体の左右傾斜角を検出する傾斜センサを用いて行わせる技術が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような傾斜センサを用いたローリング制御では、車輪が土壌中の穴部に落ち込んだような急激な変化を生じた場合しか検出できないことが多い。又、このようなローリング制御では、苗植装置の左右傾斜角度によってローリングの負荷変動を生じて、ローリング速度が異なることが多く、ローリング制御の応答性が低下される。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、車体（１）に対して左右傾斜自在に苗植装置（２）を装着した苗植機において、角速度センサ（３）による車体（１）の左右傾斜角速度の検出に基づいてローリングシリンダ（４）を作動させて苗植装置（２）を左右水平方向へローリング制御する角速度ローリング制御と、左右傾斜センサ（３５）による車体（１）の左右方向の傾斜角度の検出に基づいてローリングシリンダ（４）を作動させて苗植装置（２）を左右水平状にローリング制御する傾斜ローリング制御とを備え、角速度センサ（３）の検出値が所定範囲内であれば傾斜ローリング制御を行い、角速度センサ（３）の検出値が所定範囲外であれば角速度ローリング制御を行い、車速が低速のときは角速度ローリング制御で制御されるときの角速度センサ（３）の検出値の領域が大きくなるように角速度センサ（３）の制御不感帯幅を縮小し、車速が高速のときは角速度ローリング制御で制御されるときの角速度センサ（３）の検出値の領域が小さくなるように角速度センサ（３）の制御不感帯幅を拡大する制御域補正手段を備え、苗植装置（２）のローリングシリンダ（４）への送油出力を制御してローリング制御速度を車体（１）の左右傾斜角度に拘らず一定化するローリング制御装置を設けたことを特徴とする苗植機とする。
【０００５】
【発明の効果】
車体（１）に対して左右傾斜自在に苗植装置（２）を装着した苗植機において、角速度センサ（３）による車体（１）の左右傾斜角速度の検出に基づいてローリングシリンダ（４）を作動させて苗植装置（２）を左右水平方向へローリング制御する角速度ローリング制御と、左右傾斜センサ（３５）による車体（１）の左右方向の傾斜角度の検出に基づいてローリングシリンダ（４）を作動させて苗植装置（２）を左右水平状にローリング制御する傾斜ローリング制御とを備え、角速度センサ（３）の検出値が所定範囲内であれば傾斜ローリング制御を行い、角速度センサ（３）の検出値が所定範囲外であれば角速度ローリング制御を行い、車速が低速のときは角速度ローリング制御で制御されるときの角速度センサ（３）の検出値の領域が大きくなるように角速度センサ（３）の制御不感帯幅を縮小し、車速が高速のときは角速度ローリング制御で制御されるときの角速度センサ（３）の検出値の領域が小さくなるように角速度センサ（３）の制御不感帯幅を拡大する制御域補正手段を備え、苗植装置（２）のローリングシリンダ（４）への送油出力を制御してローリング制御速度を車体（１）の左右傾斜角度に拘らず一定化するローリング制御装置を設けたので、車速変化によって、傾斜角速度によるローリング制御域が大小に変化されるために、車速の違いによって生じる傾斜角速度の変化にあまり影響されずに車速に適したローリング制御を行うことができ、角速度によるローリング制御の応答性を良好に維持しながら、車体（１）や苗植装置（２）の傾斜角度や負荷変動に拘らず、ローリング速度を一定化することができロ−リング制御の安定性を図ることができる。また、車体（１）に対する苗植装置（２）の傾斜角度や負荷変動に拘らずローリング制御が一定に維持されて、ローリング制御の安定性を図ることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
この発明の第一実施例を図１〜図１１に基づいて説明する。苗植機は、乗用トラクタ車体１の後側にリフトシリンダ８の伸縮で上下動される苗植装置２がリフトシリンダ９を介して連結される。車体１は、運転席１０の前方にステアリングハンドル１１を有し、このステアリングハンドル１１で前車輪１２と後車輪１３を操向連動する。この運転席１０下に搭載のエンジン１４によって前、後車輪１２，１３を伝動して走行しうると共に、ＰＴＯ軸１５を伝動して苗植装置２を伝動できる。１６は補正苗載棚枠で、ステアリングポスト１７の両側のステップフロア１８の外側上に装着される。
【０００７】
リフトリンク９は平行リンク機構として、後端のリヤリンク１９の下部中央部にローリング軸２０を介して苗植フレーム２１の前端部がローリング自在に連結される。苗植装置２は、多条植え形態で、苗植フレーム２１上部には、マット状の苗を収容して繰り出す苗タンク２２を配置し、後部には各苗タンク２２から繰り出される苗を分離して土壌面へ植付ける苗植爪２３を配置し、下部には接地滑走しながら土壌面を均平にするセンターフロート２４やサイドフロート２５を配置する。
【０００８】
前記車体１のリフトシリンク９に対する苗植装置２のローリング制御は、リフトリンク９の後端のリヤリンク１９に取付ピン２６で取り付けられたローリングシリンダ４のピストン２８の作動で行われ、このピストン２８の左右両側部に一体のタンク支持フレーム２９との間を、リンクロッド３０で連結して、ピストン２８の油圧力による左右移動によって、苗植装置２をローリング軸２０回りに左側Ｒ、又は右側へ回動させて、苗植装置２を車体１の左右傾斜に拘らず水平状Ｎに制御維持できる。
【０００９】
ローリング制御は、車体１の左右方向の傾斜を検出する左右傾斜センサ３５と、この傾斜の角度を検出する角速度センサ３と、前記ローリングシリンダ４のシリンダポート５部における油圧力を検出する圧力センサ２７、エンジン回転センサ３６とを、コントローラ３１に入力して、ローリングシリンダ４の油圧回路６のローリング制御弁７を出力する。苗植装置２が左右水平状態になると、これをポテンショメータ３２によるローリング制御角検出によって停止される。このポテンショメータ３２はリヤリンク１９と苗植フレーム２１との間に設けられる。
【００１０】
又、前記油圧回路６には、エンジン１４によって駆動される油圧ポンプ３３により、タンクポート３４の油が供給され、往復動形態にローリングシリンダ４のピストン２８を作動させる。ローリング制御弁７は、電磁ソレノイドによって作動される形態でコントローラ３１からのパルス信号によって間歇的に作動される。そして、このパルス出力のデューティ比を変えることによってローリング制御弁７の開時間を長短に調節できる。又、油圧回路６には前記リフトシリンダ８及びこの昇降制御弁３４が設けられる。
【００１１】
ローリング制御を車速によって行わせるときは、エンジン１４の回転を車速として検出してコントローラ３１に入力する構成としている。しかし、エンジン１４から車輪１２，１３への伝動機構中には変速装置を有するため、この変速後における車速を検出して入力する構成とすることもできる。
【００１２】
ローリング制御は、車体１及び苗植装置２が左側、又は右側に傾斜すると、これを傾斜センサ３５及び傾斜角速度センサ３が検出して、コントローラ３１からのプログラムに従う出力によってローリング制御弁７が切替えられて、ローリングシリンダ８を伸縮させて、傾斜状態にある苗植装置２を左右水平状にローリング軸２０回りにローリングさせて、ポテンショメータ３２が水平状態を検出すると中立位置として停止される。このようにして、苗植装置２の各フロート２４，２５が土壌面に均一に接地して滑走する状態となり、各苗植条の苗植爪２３による苗植付深さや姿勢を一定にすることができる。
【００１３】
水平ローリング制御出力は、角速度センサ３と傾斜センサ３５の各々で演算した結果に基づき、予め定められた優先順位に基づいて行われる。角速度センサ３での出力は、不感帯を外れたときに発生し、角速度センサ３で演算される車体１の傾斜とポテンショメータ３２で演算される修正傾斜量により判断される。角速度センサでの制御要求と傾斜センサ３５での制御要求との優先順位とルールについては、コントローラ３１の電源投入から３５秒間、ローリング自動モードに切り替った後の２秒間、及びローリング自動モードでのこれら以外の時等については傾斜センサ３５での制御出力が要求される。そして、これら傾斜センサ３５での制御域外で角速度センサ３での制御出力が要求される。
【００１４】
このようなローリング制御の詳細は、図５〜図９のようなコントローラ３１のプログラムに従って作動される。ローリング制御のメインフローは図６のように行われるもので、メインルーチンＡに従ってローリング制御されると共に、ローリング手動処理による手動ルーチンＢ、ローリング出力を停止させる非制御ルーチンＣ、傾斜センサの異常等によってローリング出力を停止される異常処理ルーチンＤ、制御域を補正する制御域補正ルーチンＥ等を経て、傾斜センサ３５の検出による初期ローリング制御ルーチンＦ（図７）が実行される。
【００１５】
又、前記制御補正ルーチンＥでは、エンジン回転センサ３６の検出によって、低速回転であるときは、角速度センサ３による制御域の補正、即ち、制御不感帯の幅が縮小されて制御感度が敏感に補正される。これによって傾斜センサ３５による検出制御の領域になると、傾斜センサ３５による傾斜ローリング制御ルーチンＧ（図８）が実行される。しかし、角速度センサ３による制御の領域内にあるときは、角速度センサ３による角速度ローリング制御ルーチンＨ（図９）が実行される。
【００１６】
前記ローリング制御は、初期ローリング制御ルーチンＦ（図７）として、傾斜角センサ３５の検出にもとづいてローリング制御が行われる。この傾斜角センサ３５による検出値が水平領域内にあるときは中立位置Ｎ１として、ローリング出力は停止されるが、車体１の左傾斜領域であるときは左傾斜位置Ｌ１として、ローリング出力は右側出力となり、逆に右傾斜位置Ｒ１のときは左側出力となる。
【００１７】
このようなローリング制御においては、エンジン１４の回転が常時検出されていて、図１、図５において、エンジン回転センサ３６の検出が低回転位置であるときは、角速度での制御域が大きくなるように、制御不感帯幅が縮小されて、制御感度が敏感になる。又、エンジン回転センサ３６による検出が高回転位置であるときは、角速度での制御域が小さくなるように、制御不感帯幅が拡大されて、制御感度が鈍感になる。
【００１８】
このようにして、制御域が補正され後の角速度センサ３による検出が所定範囲内であれば、傾斜センサ３５による検出によって、この傾斜センサ３５による検出制御領域では、傾斜センサローリング制御ルーチンＧによりローリング処理される。このローリング制御行程は図８のようにして行われ、ほぼ前記初期ローリング制御ルーチンＦと同様にして行われる。
【００１９】
又、前記制御域補正ルーチンＥによる補正によって設定された角速度センサ３による検出が所定範囲外にあるときは、この角速度センサ３による角速度ローリング制御ルーチンＨ（図９）としてほぼ同様にして制御される。
【００２０】
次に、第二実施例を主として図１２、図１３に基づいて、上例と異なる点を説明する。前記苗植装置２のローリングシリンダ４のピストン２８の連結されるアーム３７が、リヤリンク１９の支軸３８回りに左右回動自在に設けられ、このアーム３７がリヤリンク１９との間に介在の左右一対の圧縮スプリング３９で弾発させて中央部の中立位置へ維持させている。
【００２１】
自動によるローリング制御は、コントローラ３１からの出力によって電磁弁からなるローリング制御弁７をパルス信号で作動させて行われる。このローリング制御弁７のパルス出力信号は、前記シリンダポート５における圧力センサ２７による検出圧力に応じてオンタイムを変化して、デューティ比を変更制御する。この結果、苗植装置２の左右傾斜角度が大きいためにロ−リング軸２０に対して左右一方側に前記苗植装置２の重心が位置してロ−リングシリンダ４に作用する負荷が大きく変化しても、ロ−リング速度Ｖを車体１や苗植装置２の左右傾斜角度に拘らず変化しないでほぼ一定に維持することができる。
【００２２】
このような自動ローリング制御が故障したときは、前記アーム３７に圧縮スプリング３９が作用しているために、ローリングシリンダ４のピストン２８を固定させずに左右バランスに応じて自在に作動させて苗植装置２をロ−リングさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一実施例に係る苗植機のローリングシリンダ部の正面図。
【図２】その側面図。
【図３】その油圧回路。
【図４】そのローリング制御のブロック図。
【図５】その要部の概略フローチャート。
【図６】その詳細なメインフローチャート。
【図７】その詳細な初期ローリング制御のフローチャート。
【図８】その詳細な傾斜センサによるローリング制御のフローチャート。
【図９】その詳細な角速度センサによるローリング制御のフローチャート。
【図１０】その苗植機の側面図。
【図１１】その平面図。
【図１２】第二実施例に係るローリングシリンダ部の正面図。
【図１３】そのローリング制御弁の出力グラフ。
【符号の説明】
１車体
２苗植装置
３角速度センサ
４ローリングシリンダ
５シリンダポート
６油圧回路
７ローリング制御弁
２０ローリング軸
３５左右傾斜センサ

Claims

車体（１）に対して左右傾斜自在に苗植装置（２）を装着した苗植機において、角速度センサ（３）による車体（１）の左右傾斜角速度の検出に基づいてローリングシリンダ（４）を作動させて苗植装置（２）を左右水平方向へローリング制御する角速度ローリング制御と、左右傾斜センサ（３５）による車体（１）の左右方向の傾斜角度の検出に基づいてローリングシリンダ（４）を作動させて苗植装置（２）を左右水平状にローリング制御する傾斜ローリング制御とを備え、角速度センサ（３）の検出値が所定範囲内であれば傾斜ローリング制御を行い、角速度センサ（３）の検出値が所定範囲外であれば角速度ローリング制御を行い、車速が低速のときは角速度ローリング制御で制御されるときの角速度センサ（３）の検出値の領域が大きくなるように角速度センサ（３）の制御不感帯幅を縮小し、車速が高速のときは角速度ローリング制御で制御されるときの角速度センサ（３）の検出値の領域が小さくなるように角速度センサ（３）の制御不感帯幅を拡大する制御域補正手段を備え、苗植装置（２）のローリングシリンダ（４）への送油出力を制御してローリング制御速度を車体（１）の左右傾斜角度に拘らず一定化するローリング制御装置を設けたことを特徴とする苗植機。