JP4749822B2 - 農用作業車の作業機姿勢制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、トラクタ等の農用作業車に連結されるロータリ耕耘装置等の対地作業機等の姿勢を制御する技術に関する。

従来より、農用作業車の一例として、その後部に、圃場を耕耘するためのロータリ耕耘装置等の対地作業機が連結可能なトラクタは広く周知となっている。このようなトラクタにおいては、その本体のローリング方向（本体の左右方向の回転）の対地角度を検出すると共に、トラクタと対地作業機との相対角度を検出している。さらにトラクタが傾いたときには、連結される対地作業機の傾きを補償し、油圧シリンダ等のアクチュエータを作動させることにより、対地作業機の傾きが水平に維持されるようにし、圃場を平坦にするべく耕耘する。この対地作業機のローリング角度を対地高さ（リフトシリンダ高さ）を検出することにより姿勢制御量を制限する技術は特許文献１乃至特許文献３に記載の如く公知となっている。
実開昭５９−９２７６４号公報 特公平５−８１２０１号公報 特開平６−１４１６０４号公報

しかしながら、現状の制御技術では、上昇状態にある対置作業機を下降させて地面に接地させ耕耘作業を開始する際に、開始直後には対地作業機が地中に入り込み、所定の目標耕深に至り耕深制御が収束状態になるまでの間は、対地作業機の姿勢制御動作が安定しない場合が多い。この耕深が安定しない状態でローリング方向の姿勢制御を行うと、その制御動作が耕深の検知にも影響を与えて、耕深制御の収束を妨げることとなる。また耕深制御が安定しない状態では、農用作業車本体の姿勢も安定しないため、姿勢制御も安定せず、耕深制御および姿勢制御相互に動作の安定を妨げる結果となっている。そこで本発明は、このような実状を鑑み、速やかに耕深制御を収束させ、かつ良好な対地作業機の姿勢制御を可能とする、農用作業車の対地作業機における制御技術を提案するものである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

請求項１においては、農用作業車の後部に連結されている対地作業機の対地高さを設定するポジション制御と、該対地作業機の左右方向の相対角度を設定するローリング制御を行うための制御手段を具備した農用作業車の作業機姿勢制御装置において、前記対地作業機の対地高さを検出する手段と、農用作業車のローリング方向の左右傾斜を検出する機構と、該農用作業車と対地作業機とのローリング方向の相対角度を検出する機構とを併せ持つ検出手段を具備し、該検出手段に基づいて前記対地作業機のローリング方向の相対角度を制御し、前記対地作業機が下降操作されたことが認識されるか、又は、対地作業機の対地高さを検出する手段により、対地高さが高い位置から低い位置に変化したことを認識した場合の、該対地作業機の下降モードにおいては、前記制御手段が、前記農用作業車と前記対地作業機との、ローリング方向の相対角度が平行である位置を基準として、傾き制御の角度の動作範囲を限定規制するものである。

請求項２においては、請求項１記載の農用作業車の作業機姿勢制御装置において、前記対地作業機の対地高さを検出する手段により、該対地作業機の対地高さの変動が一定値以下に収束した状態が継続したときには、前記制御手段に対する傾き制御の角度の動作範囲の限定規制を解除するものである。

請求項３においては、請求項１記載の農用作業車の作業機姿勢制御装置において、前記対地作業機の耕深を検出する手段を具備し、耕深の変動が一定値以下に収束した状態が継続したときには、前記制御手段に対する傾き制御の角度の動作範囲の限定規制を解除するものである。

請求項４においては、請求項１記載の農用作業車の作業機姿勢制御装置において、前記対地作業機の対地高さを検出する手段により、前記対地作業機が下降されてから一定時間後であること検出した場合には、前記制御手段に対する傾き制御の角度の動作範囲の限定規制を解除するものである。

請求項５においては、請求項１記載の農用作業車の作業機姿勢制御装置において、前記対地作業機の対地高さを変更するべく操作する手段を持ち、前記対地作業機が下降操作されてから一定時間後に前記制御手段に対する傾き制御の角度の動作範囲の限定規制を解除するのである。

請求項６においては、請求項１記載の農用作業車の作業機姿勢制御装置において、前記対地作業機の対地高さを機械的に決定すモータ昇降レバー（７３）を具備し、該モータ昇降レバー（７３）は油圧バルブ（９０）のスプール（９０ａ）と連結され、該モータ昇降レバー（７３）の位置を変更する外部アクチュエータとしてのモータ（９５）を設け、
該モータ（９５）の回転動作位置に応じて、前記制御手段に対する傾き制御の角度の規制範囲を定めるものである。

請求項７においては、請求項６記載の農用作業車の作業機姿勢制御装置において、前記モータ昇降レバー（７３）の位置が、対地作業機が接地すべき位置近傍以下となった場合に、前記モータ（９５）の回転に対して、回転速度制御手段を具備するものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、農用作業車の後部に連結されている対地作業機の対地高さを設定するポジション制御と、該対地作業機の左右方向の相対角度を設定するローリング制御を行うための制御手段を具備した農用作業車の作業機姿勢制御装置において、前記対地作業機の対地高さを検出する手段と、農用作業車のローリング方向の左右傾斜を検出する機構と、該農用作業車と対地作業機とのローリング方向の相対角度を検出する機構とを併せ持つ検出手段を具備し、該検出手段に基づいて前記対地作業機のローリング方向の相対角度を制御し、前記対地作業機が下降操作されたことが認識されるか、又は、対地作業機の対地高さを検出する手段により、対地高さが高い位置から低い位置に変化したことを認識した場合の、該対地作業機の下降モードにおいては、前記制御手段が、前記農用作業車と前記対地作業機との、ローリング方向の相対角度が平行である位置を基準として、傾き制御の角度の動作範囲を限定規制するので、対地作業機の姿勢が、対地作業機と農用作業車との相対角度に基づき規制されることにより、対地作業機の角度が地表面と平行に近い状態に維持されるため、対地作業機を用いた作業の開始段階において、耕深制御が収束しやすくなる。
またこの結果、対地作業機を用いた作業の作業精度が向上する。

請求項２においては、請求項１記載の農用作業車の作業機姿勢制御装置において、前記対地作業機の対地高さを検出する手段により、該対地作業機の対地高さの変動が一定値以下に収束した状態が継続したときには、前記制御手段に対する傾き制御の角度の動作範囲の限定規制を解除するので、耕深安定後には対地作業機のローリング方向の傾き制御の精度を高める。耕耘開始時の作業精度の向上と耕深安定後の傾き制御の精度確保を両立することを可能としている。

請求項３においては、請求項１記載の農用作業車の作業機姿勢制御装置において、前記対地作業機の耕深を検出する手段を具備し、耕深の変動が一定値以下に収束した状態が継続したときには、前記制御手段に対する傾き制御の角度の動作範囲の限定規制を解除するので、耕深安定後には対地作業機のローリング方向の傾き制御の精度を高める。耕耘開始時の作業精度の向上と耕深安定後の傾き制御の精度確保を両立することを可能としている。

請求項４においては、請求項１記載の農用作業車の作業機姿勢制御装置において、前記対地作業機の対地高さを検出する手段により、前記対地作業機が下降されてから一定時間後であること検出した場合には、前記制御手段に対する傾き制御の角度の動作範囲の限定規制を解除するので、簡便な判断で規制解除を行うことが可能となる。
また、耕深開始後、一定時間が経過したならば、耕深の変動は定常的なものである判断して、ローリング制御を規制することなく行うことにより作業精度の安定を可能にしている。

請求項５においては、請求項１記載の農用作業車の作業機姿勢制御装置において、前記対地作業機の対地高さを変更するべく操作する手段を持ち、前記対地作業機が下降操作されてから一定時間後に前記制御手段に対する傾き制御の角度の動作範囲の限定規制を解除すること、を特徴としたので、簡便な判断で規制解除を行うことが可能となるのと同時に、対地高さの検知が正常にできなくなった場合にもローリング制御の規制を解除できる。これによって、制御動作の安定を可能にする。

請求項６においては、請求項１記載の農用作業車の作業機姿勢制御装置において、前記対地作業機の対地高さを機械的に決定すモータ昇降レバー（７３）を具備し、該モータ昇降レバー（７３）は油圧バルブ（９０）のスプール（９０ａ）と連結され、該モータ昇降レバー（７３）の位置を変更する外部アクチュエータとしてのモータ（９５）を設け、
該モータ（９５）の回転動作位置に応じて、前記制御手段に対する傾き制御の角度の規制範囲を定めるので、外部アクチュエータによる昇降制御とローリング制御の規制を同時に行うことにより、簡便なシステムで対地作業機が上昇しているときの姿勢と耕耘開始時の姿勢の安定を両立させることができる。

請求項７においては、請求項６記載の農用作業車の作業機姿勢制御装置において、前記モータ昇降レバー（７３）の位置が、対地作業機が接地すべき位置近傍以下となった場合に、前記モータ（９５）の回転に対して、回転速度制御手段を具備するので、外部アクチュエータの動作速度を制御することによって、対地作業機が地面と接触する際のショックを軽減すると共に、耕耘開始時の耕深の安定を速やかにすることを両立する。
つまり、簡便なシステムで対地作業機の下降接地時のショックを軽減し、耕耘開始時の制御姿勢の安定を両立させることができる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。

図１は本発明の第一実施例の形態に係るトラクタ１の概略構成外観図、図２はトラクタ１の制御系に関するブロック図、図３はトラクタ１における油圧回路図である。

先ず、図１、図２および図３を用いて本発明の農用作業車の一例であるトラクタの概略構成について説明する。１はトラクタで、機体の前後部に夫々前輪２・２と後輪３・３とを備え、ミッションケース４の後上部には油圧シリンダケース５を固着して設けている。該油圧シリンダケース５内には、単動式油圧シリンダ６が設けられており、油圧シリンダケース５の左右両側には該油圧シリンダ６の伸縮により回動するリフトアーム７・７を配置している。

また、トップリンク１０、ロワーリンク１１・１１からなる３点リンク機構１２の後端部には、対地作業機の一例であるロータリ耕耘装置１４がリフトアーム７・７にて昇降自在に連結されている。したがって、上記単動式油圧シリンダ６を伸縮させることによって、リフトアーム７・７に連結されるロータリ耕耘装置１４が上昇又は下降制御されることになる。リフトアーム７、７とロワーリンク１１・１１との間にはリフトロッド１５と傾倒シリンダ１８が介装されている。

また、傾倒シリンダ１８は複動式とし、後述する制御弁の切換で伸縮され、ロータリ耕耘装置１４をローリング方向（左右方向）に傾動させることが可能となり、ロータリ耕耘装置１４の水平（姿勢）制御を行うことが可能となる。また、１７は本機と作業機の間の左右相対を検出する手段であり、トラクタ１とロータリ耕耘装置１４との間の相対的回動量を検出するストロークセンサで構成して、具体的には直線式のポテンショメータで構成されている。このストロークセンサ１７は、上記傾倒シリンダ１８の横側部に配設され、該傾倒シリンダ１８の伸縮量を検出することによって、上記相対的回動量を検出するものである。１６は、本機の任意位置、例えば、油圧シリンダケース５の横側部に取り付けられた傾斜センサであって、トラクタ１の左右の傾斜角度（即ち対地角度）を検出する対地検出手段の一例である。

＜ロータリ耕耘装置１４の位置決めに関するもの＞
２０はポジション制御用の油圧昇降レバーであって、この油圧昇降レバー２０の回動基部には、トラクタ１の後部に連結されているロータリ耕耘装置１４の対地高さを設定するためのポテンショメータからなる対地高さ設定器２１（図２参照）が取り付けられている。一方、片側リフトアーム７の回動基部にもポテンショメータからなる対地高さセンサ２３（図２参照）が設けられ、油圧昇降レバー２０にて設定された位置にリフトアーム７、７が回動してその設定位置に停止するように構成している。該対地高さセンサ２３は回転型のポテンショメータやロータリエンコーダ等の回転センサにより、リフトアーム７の回動角度を検知することにより、ロータリ耕耘装置（作業機）１４の高さを検出するようにしている。

＜ロータリ耕耘装置１４に関して＞
ロータリ耕耘装置１４について簡単に説明すると、ロータリ耕耘装置１４は、耕耘爪を回動して耕耘する耕耘部３４と、耕耘部３４の上方を覆うトップリンクブラケット３５と、トップリンクブラケット３５の後部にリヤカバー３６を枢支し、該リヤカバー３６の回動基部に、リヤカバー３６の角度を検出する耕深センサ３７が設けられている。該耕深センサ３７はリヤカバー３６の角度を検出しても、ハンガーロッドの伸縮長さを検知する構成であっても良い。

次に油圧回路について図３を用いて説明する。
＜ロータリ耕耘装置１４の左右の傾動に関する油圧系統＞
油圧ポンプ２５から送り出された作動圧油は、分流弁２６により一部は上述した水平制御用の傾倒シリンダ１８側に送られ、他はトラクタ１の後部に連結可能な作業機（例えば、上述したロータリ耕耘装置１４）を昇降するためのリフトアーム７・７に連結される単動式油圧シリンダ６側に送られる。ロータリ耕耘装置１４の水平制御用の切換弁２７は、３位置４ポート式の弁にて構成され、左側のソレノイド２７ａが励磁されると傾倒シリンダ１８は伸長し、逆に右側のソレノイド２７ｂが励磁されると短縮する。前記切換弁２７は、制御装置６０（図２参照）からパルス信号を受信した場合に、ソレノイド２７ａ又はソレノイド２７ｂにパルス信号を流すことによって、制御される比例式電磁弁であって、電流値に比例するものである。また、上記切換弁２７は常態においては中立位置を保っており、傾斜センサ１６によってトラクタ１の傾斜が検出された場合に、制御装置６０は、ロータリ耕耘装置１４を水平に維持すべく、上記何れかのソレノイド（２７ａ・２７ｂ）を励磁することによって切換弁２７を切り替える。

＜リフトアーム７の上昇、下降に関する油圧系統＞
４０はメインの油圧昇降回路の一部を構成する油路、４２は上昇用比例制御弁、４５は下降用比例制御弁である。上昇用比例制御弁４２は、パイロット圧を制御する第１制御弁４７と、流量を制御する第２制御弁４８とからなり、第１制御弁４７のソレノイドに流す電流値をコントロールすることによって第２制御弁４８に掛かるパイロット圧が変わり、上記単動式油圧シリンダ６に至る作動油の量がコントロールされる。同様に、下降用比例制御弁４５も、パイロット圧をコントロールする第１制御弁４９と、流量制御する第２制御弁５０とからなり、第１制御弁４９のソレノイドに通電する電流値を変えることによって、第２制御弁５０に掛かるパイロット圧が変わり、単動式油圧シリンダ６から作動油タンクに排出される作動油の量が制御される。これらの上昇用、下降用の比例制御弁４２・４５は水平制御用の切換弁２７と同様、１パルス当たりのＯＮ時間を変えて電流値をコントロールする（デューティ制御）ものである。また、上記切換弁２７、前記上昇用比例制御弁４２、及び前記下降用比例制御弁４５は、制御装置６０より送出されるＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号によって、切り替えられる構成であっても良い。このようにＰＷＭ信号によって切り替えられる構成であるので、例えば、対地高さ設定器２１による設定値と対地高さセンサ２３の検出値との間に偏差が生じた場合に、制御装置６０は、該偏差が小さい場合には１パルス当たりのＯＮ時間（オンタイム）を短くしてＰＷＭ信号を送出し、他方、該偏差が大きい場合には１パルス当たりのＯＮ時間を長くしてＰＷＭ信号を送出するように構成しても良い。

制御系の構成としては、トラクタ１においてロータリ耕耘装置１４の相対角度のローリング制御等を行うための制御手段の一例である制御装置６０には、図２に示すように、トラクタ１の左右の傾斜角度の変化速度を計測する角速度センサ１９を具備している。
その他、制御装置６０には、トラクタ１の後部に取り付けられるロータリ耕耘装置１４等の対地作業機の取り付け幅等の連結状態に応じて切り替えを設定するための設定手段の一例である取付切替スイッチ５９、シフト位置を検出するシフト位置センサ５６、エンジン回転数センサ５７、及びトラクタ１の車速を検出するための車速検出手段の一例である車速センサ７０等が接続されている（以下、「スイッチ」を「ＳＷ」と表記する）。更に、ロータリ耕耘装置１４の耕耘深さを設定するための耕深設定器５１、トラクタ１とロータリ耕耘装置１４との相対角度やトラクタ１の傾斜角度を予め設定するための傾斜設定器５２、対地作業機の昇降を簡便に行うためのＳＷとして上昇ＳＷ８１および下降ＳＷ８２も接続されている。また、上記取付切替ＳＷ５９、傾斜設定器５２、上昇ＳＷ８１、下降ＳＷ８２等は、トラクタ１の運転席近傍のダッシュボードやメータパネルに設けられても良い。

また、制御装置６０の入力側にはＡ／Ｄ変換器５５が設けられており、該Ａ／Ｄ変換器５５を介して、取付切替ＳＷ５９、シフト位置センサ５６、傾斜設定器５２、耕深設定器５１、対地高さ設定器２１、対地高さセンサ２３、耕深センサ３７、ストロークセンサ１７、傾斜センサ１６、角速度センサ１９等が制御装置６０に接続されている。また、上記Ａ／Ｄ変換器５５を介さずに該制御装置６０に接続されるものとしては、エンジン回転数センサ５７、モードＳＷ６１、車速センサ７０、上昇ＳＷ８１、下降ＳＷ８２等がある。また、上記制御装置６０は、ＭＰＵやＣＰＵ等の中央演算装置より成るものであっても良い。

また、制御装置６０の出力側には、リフトアーム７、７を昇降回動させる上昇用比例制御弁４２と下降用比例制御弁４５、及び水平制御用の傾倒シリンダ１８を伸長させるソレノイド２７ａと短縮させるソレノイド２７ｂが接続されている。以上が本発明の農用作業車の一例であるトラクタの概略構成についての説明である。

＜第一実施例のトラクタ１が行う一連の処理＞
次に、図４、図５および図６を用いてトラクタ１が行う一連の処理について説明をする。図４は制御系が行う一連の処理の一例を示したフローチャート、図５は第一実施例における図４に示した処理（ステップＡ）の詳細フローチャート、図６は第一実施例における図４に示した処理（ステップＢ）の詳細フローチャートである。尚、以下の括弧を付した記載は各フロー図に示すステップ番号を表している。まず、図４に示す如く、制御装置６０は前述のスイッチ類やセンサ類の設定や検出位置等を読み込んで（ステップ１）、トラクタ１の状況を認識する。制御装置６０はその検出結果に基づき、図５に示す（ステップＡ）に基づきリフトアーム７の上昇・下降に関する制御処理（昇降制御）を行い、図６に示す（ステップＢ）に基づき傾倒シリンダ１８の伸縮に関する処理（傾斜角制御）を行う。

次に、図５を用いて（ステップＡ）におけるリフトアーム７の昇降、即ちロータリ耕耘装置１４の昇降に関する処理について説明をする。この昇降は上昇モードと下降モードの２つのモードで構成されている。例えば、上昇ＳＷ８１が操作された場合（ステップＡ−３０）には以後を上昇モードとして処理を行い、リフトアーム７を予め定められた上昇時目標位置まで駆動するべく上昇用比例制御弁４２を駆動し、前記予め定められた上昇時目標位置に達した場合（ステップＡ−１３０）にはその対地高さを維持する。或いは、下降ＳＷ８２が操作された場合（ステップА−１０）には以後を下降モードとして処理を行い、対地高さ設定器２１により設定される対地高さの設定位置を目標として上昇用比例制御弁４２、下降用比例制御弁４５を駆動する。そして、リフトアーム７の対地高さが前記設定位置と一致した場合（ステップＡ−１３０）にはその対地高さを維持する。

次に、前記下降モードの状態において、耕深センサ３７が検知した耕耘深さ偏差の処理について説明をする。図５に示す如く、耕深センサ３７が検知した耕深が耕深設定器５１により設定された目標値より深い場合（ステップＡ−９０）には、制御装置６０は上昇用比例制御弁４２を駆動し、リフトアーム７を上昇方向に動作させて耕深を浅くする。また、耕深センサ３７が検知した耕深が耕深設定器５１により設定された目標値よりも浅い場合（ステップＡ−９０）には、制御装置６０は下降用比例制御弁４５を駆動し、リフトアーム７を下降方向に動作させて耕深を深くする。但し、この下降駆動は対地高さ設定器２１により設定された対地高さを下限とする。

次に、図６を用いてロータリ耕耘装置１４の昇降制御と同時に処理されるローリング方向の傾斜制御について説明を行う。図６に示す如く、作業機下降ＳＷ８２の操作されたことが認識されるか（ステップＢ−１０）、または対地高さが高い位置から低い位置に変化したことを認識した場合（ステップＢ−２０）には、トラクタ１本体とロータリ耕耘装置１４が平行となる中立位置を基準として傾き制御の動作範囲を限定する処理を行う（ステップＢ−３０）。この処理と同時にそれぞれの傾き制御に対する規制が最大で実行される時間を決定し、時間のカウントを開始する（ステップＢ−３１）。前記動作範囲の限定（規制）処理は、具体的には、作業機を下降させた時に障害物に作業機の一部が当接した場合や本機が傾いた場合等で、左右傾斜角度が設定した角度からしきい値を超えた角度に変化した場合であっても、設定角度まで戻す制御に制限を加え、作業機が地面と平行な状態で下降させることである。

次に、傾き制御に対して前述の如く規制処理が実行されている場合には、（ステップＢ−６０）から（ステップＢ−１１０）に示す如く、動作範囲規制処理を解除するか否かの判定を行った後に制御偏差の演算を行い、規制が実行されていない場合には制御偏差の演算処理に移行する。規制処理が実行されている場合、（ステップＢ−３１）で設定された時間が経過したか否かを判定して（ステップＢ−６０）、経過している場合には規制処理を解除する（ステップＢ−６１）。即ち、耕深センサ３７が検知する定時間あたりの耕深変化量が一定値（しきい値）以下であり耕深が安定していると判断されるか（ステップＢ−８０）、または対地高さセンサ２３が検知する定時間あたりの対地高さ変化量が一定値以下であれば（ステップＢ−９０）、能動的に耕深制御を行う必要のない状態であると判断し規制処理を解除する（ステップＢ−１１０）ようにしている。

また、（ステップＢ−１２０）において傾き偏差が計算されるが、（ステップＢ−３０）によって傾き制御の動作範囲が規制されている場合には、通常の目標値との偏差が演算される。以上が、第一実施例のトラクタ１が行う一連の処理についての説明である。

以下に、トラクタ１の左右傾斜を検出する傾斜センサ１６と該トラクタ１とロータリ耕耘装置１４との相対角度を検出するストロークセンサ１７とを併せ持つ検出手段を具備し、該検出手段に基づいて前記ロータリ耕耘装置１４の相対角度を制御する制御手段を具備するトラクタ１において、前記検出手段が、前記ロータリ耕耘装置１４を下降させて地表と接地する際には、前記トラクタ１と前記ロータリ耕耘装置１４との相対角度を基準に動作範囲を規制すること、を特徴としたことについて説明をする。

前述のとおり、図６に示す如く、作業機下降ＳＷ８２の操作されたことが認識されるか（ステップＢ−１０）、または対地高さが高い位置から低い位置に変化したことを認識した場合（ステップＢ−２０）には、トラクタ１本体とロータリ耕耘装置１４が平行となる中立位置を基準として傾き制御の動作範囲を限定（規制）する処理を行う（ステップＢ−３０）。つまり、下降モード（対地作業機を下降させるモード）においては、トラクタ１本体とロータリ耕耘装置１４が平行となる中立位置を基準として傾き制御の動作範囲を規制（限定）する処理を行っている。

即ち、ロータリ耕耘装置１４の姿勢が、ロータリ耕耘装置１４とトラクタ１との相対角度に基づき規制されることにより、ロータリ耕耘装置１４の角度が地表面と平行に近い状態に維持されるため、ロータリ耕耘装置１４等の対地作業機を用いた作業の開始段階において、耕深制御が収束しやすくなるのである。またこれにより、ロータリ耕耘装置１４等の対地作業機を用いた作業の作業精度を向上させることができるのである。

以下に、前記制御手段が、ロータリ耕耘装置１４の対地高さを検出する対地高さセンサ２３を具備し、対地高さの変動が一定値以下に収束した状態が継続したときには、前記制御手段に対する規制を解除すること、を特徴としたことについて説明をする。

前述のとおり、傾き制御に対して規制処理が実行されている場合に、対地高さセンサが検知する定時間あたりの対地高さ変化量が一定値以下であれば、能動的に耕深制御を行う必要のない状態であると判断し（ステップＢ−９０）、規制処理を解除する（ステップＢ−１１０）ようにしている。つまり、対地高さに変動がなく設定角度の状態であること（即ち耕深制御動作の収束状態）を検知することで、対地作業機のローリング制御の規制を解除するようにしている。

即ち、耕深安定後において対地作業機のローリング方向の傾き制御の精度を高めることができるのである。またこれにより、耕耘開始時における作業精度の向上と耕深安定後の傾き制御の精度確保を両立することを可能としているのである。

以下に、前記制御手段が、ロータリ耕耘装置１４の耕深を検出する耕深センサ３７を具備し、耕深の変動が一定値以下に収束した状態が継続したときには、前記制御手段に対する規制を解除すること、を特徴としたことについて説明をする。

前述のとおり、傾き制御に対して規制処理が実行されている場合に、耕深センサ３７が検知する定時間あたりの耕深変化量が一定値以下であり耕深が安定していると判断される（ステップＢ−８０）ときには、能動的に耕深制御を行う必要のない状態であると判断し規制処理を解除する（ステップＢ−１１０）ようにしている。つまり、耕深の変動を検知することによって制御動作の安定を判断し、制御動作の安定を確認した場合には、ローリング方向の制御動作に対する規制を解除するようにしている。

即ち、耕深安定後には対地作業機のローリング方向の傾き制御の精度を高めることができるのである。またこれにより、耕耘開始時における作業精度の向上と耕深安定後の傾き制御の精度確保を両立することを可能としているのである。

以下に、前記制御手段が、対地高さセンサ２３を具備し、ロータリ耕耘装置１４が下降されてから一定（設定）時間後に前記制御手段に対する規制を解除すること、を特徴としたことについて説明をする。

前述のとおり、対地高さが高い位置から低い位置に変化したことを認識し（ステップＢ−２０）、傾き制御に対して規制処理が実行されている場合において、（ステップＢ−３１）で設定された時間が経過したか否かを判定して、経過している場合には規制処理を解除する（ステップＢ−６１）。つまり、対地高さが非作業状態から作業状態の高さに人為的に変更された後に経過した時間を計測し、一定（設定）時間以上が経過したならば、対地作業機のローリング制御の規制を解除するようにしている。

即ち、簡便な判断で規制解除を行うことが可能となるのと同時に、対地高さの検知が正常にできなくなった場合にもローリング制御の規制を解除することができるのである。またこれにより、制御動作を安定させることが可能となるのである。

以下に、前記制御手段が、対地高さを変更するべく操作する手段を持ち、ロータリ耕耘装置１４が下降操作されてから一定（設定）時間後に前記制御手段に対する規制を解除すること、を特徴としたことについて説明をする。

前述のとおり、作業機下降ＳＷ８２の操作されたことが認識され（ステップＢ−１０）、傾き制御に対して規制処理が実行されている場合において、（ステップＢ−３１）で設定された時間が経過したか否かを判定して（ステップＢ−６０）、経過している場合には規制処理を解除する（ステップＢ−６１）ようにしている。つまり、対地高さが非作業状態（例えば、最上昇位置）から作業状態の高さ（例えば、最下降位置）になる時間を予め設定しておき、その設定時間以上が経過したならば、対地作業機のローリング制御の規制を解除する。尚、本発明は、耕耘開始時に予測されるべく耕深が安定しない条件に対して、その制御収束を速やかにすることを目的としており、条件によってローリング制御の精度向上を放棄するものではない。よって、耕深制御開始後、一定（設定）時間が経過したならば、大きな変動はなく、耕深の変動は定常的であると判断して、ローリング制御を規制することなく行うことにより、作業精度の安定を可能にしている。なお、規制時間を設定するための設定器（図示せず）はＡ／Ｄ変換器５５を介して制御装置６０と接続されている。尚、規制時間は予め固定の値を制御装置６０に記憶させておいてもよく、設定器を用いて可能とする方式に限定するものではない。

即ち、簡便な判断で規制解除を行うことが可能となるのである。また、耕深開始後、一定（設定）時間が経過したならば、耕深の変動は定常的なものであると判断して、ローリング制御を規制することなく行うことにより、作業精度を安定させることができるのである。

次に、図７乃至図１９を用いて、トラクタ１本機の基本構成は第一実施例と同様であるが、昇降制御の駆動源として比較的安価な油圧制御弁を用い、入力要素等を異なる構成とした本発明の第二実施例について説明をする。尚、図７はトラクタ１の第二実施例における制御系に関するブロック図、図８はトラクタ１の第二実施例における油圧回路図、図９はトラクタ１の第二実施例におけるポジションリンク図、図１０は上昇操作時のポジションリンク図、図１１は下降操作時のポジションリンク図、図１２は第二実施例におけるモータリンク図、図１３は上昇操作時のモータリンク図、図１４は第二実施例における耕深リンク図、図１５は下降操作時の耕深リンク図、図１６は、トラクタ１の第二実施例におけるリンク機構の正面図、図１７はモータ位置センサ値により決定される傾き制御の動作範囲規制の例示図、図１８は第二実施例における図４に示した処理（ステップＡ）の詳細フローチャート、図１９は第二実施例における図４に示した処理（ステップＢ）の詳細フローチャートである。

＜第二実施例のトラクタ１が行う一連の処理＞
図７および図８に示す如く、第二実施例における昇降制御の駆動源は、前記第一実施例において具備していた上昇用比例制御弁４２および下降用比例制御弁４５を省略し、その代わりとして油圧弁９０を具備している。また、制御装置６０に接続される入力要素が第一実施例とは異なり、耕深センサ３７および耕深設定器５１は制御装置６０には接続されない。またそれに加えて、前記油圧弁９０も制御装置６０には接続されない構成としている。その代わりとして、耕深はリヤカバー３６の回動により検知して油圧弁９０を切り換える構成とし、後述するリンク動作に用いるモータ９５と、モータ位置センサ８５が制御装置６０に接続される構成としている。

図９乃至図１１に示す如く、油圧弁９０が油圧シリンダ６を収納する油圧シリンダケース５の側面に付設され、該油圧弁９０は前後方向に伸縮動作可能とするスプール９０ａを具備しており、該スプール９０ａの一側が油圧弁９０内に挿入されて油路を切換可能とし、他端にリンク機構を介して作業機を昇降操作する油圧昇降レバー２０や作業機を設定深さ（高さ）に設定する耕深設定レバー７４や昇降アクチュエータ（モータ９５）と連結され、更に、フィードバックするためのリンク機構１０１・１０２を介してリフトアーム７とリヤカバー３６に連結されている。このスプール９０ａが後方に移動（短縮）したときにはリフトアーム７が下降方向に回動駆動され、また前方に伸長されたときにはリフトアーム７が上昇方向に油圧シリンダ６により回動駆動される。このスプール９０ａは油圧弁９０に内蔵された図示しないバネの作用により、常時短縮方向に力が付勢されている。またスプール９０ａにはトラクタ１の左右方向に貫通する孔９０ｂが形成されており、この貫通孔９０ｂに挿通したスプリングピン（第一リンク軸７５）により後述する第一連動リンク９１および第二連動リンク１００を回動可能に枢支している。

次に、図９乃至図１１および図１６を用いて、油圧昇降レバー２０によってリフトアーム７を昇降する方法について説明をする。図９乃至図１１および図１６に示す如く、油圧弁９０の側面に取付プレート８９が固設されて前方に突出され、該取付プレート８９の上部に第一リンク軸７５の一端が固定されている。そして、該第一リンク軸７５上に前記油圧昇降レバー２０が取り付けられるレバーアーム２２とモータ昇降レバー７３と耕深設定レバー７４が共通の軸心として回動自在に軸支されている。但し、レバーアーム２２と耕深設定レバー７４は第一リンク軸７５上に外嵌した皿バネにより付勢されて、回動した位置を維持できるようにしている。前記レバーアーム２２の基部２２ａはモータ昇降レバー７３の上部に係合させており、該モータ昇降レバー７３の下部に枢支ピン７３ａを枢支して、第一連動リンク９１の上部を枢支している。該第一連動リンク９１の上下中途部が第二リンク軸７６に枢支され、該連動リンク９１の下部がリンクレバー９２の上部に突設した枢支ピン９２ｂに枢支されている。そして、前記第二リンク軸７６は前記スプール９０ａの前端と第二連動リンク１００の中途部を枢支している。

また、前記リンクレバー９２は、前記取付プレート８９の略中央部に固定されたリンク軸７７を軸心として回動自在に枢支されており、該リンクレバー９２の下端には第四リンク軸７８を突設して第一リンクロッド９３の前端を枢支している。一方、リフトアーム７の回動基部には軸支部７ａが下方に突設されており、該軸支部７ａにはピン孔７ｂが開口されている。そして、前記第一リンクロッド９３後端に設けた枢支ピン９３ａの先端を前記ピン孔７ｂに挿入して回動自在に支持している。こうして、第一リンクロッド９３の両端が各々回動自在に枢支されリンク機構１０１を構成している。このように構成することにより、第一リンクロッド９３はリフトアーム７の上昇時には後方へ引っ張られ、反対にリフトアーム７の下降時には前方へ押されるようにしている。

このような構成において、油圧昇降レバー２０（即ちレバーアーム２２）を図９において時計回りに回動させた場合、即ち、上昇方向に回動すると、モータ昇降レバー７３も時計回りに回動され、枢支ピン７３ａを介して第一連動リンク９１を前方へ回動して、スプール９０ａをバネ力に抗して上昇側（前方）へ摺動させる。そして、このスプール９０ａの摺動により油圧弁９０が切り換えられてリフトアーム７が上昇回動して作業機が持ち上げられる。このリフトアーム７の上昇回動に伴って、第一リンクロッド９３が後方へ引っ張られ、リンクレバー９２後方へ回動され、該リンクレバー９２に連結された第一連動リンク９１も後方へ回動され、スプール９０ａが後方へ摺動され、油圧弁９０が中立位置に切り換えられると、リフトアーム７の上昇回動が停止される。つまり、油圧昇降レバー２０により設定した高さまでリフトアーム７は回動して停止されるのである。また、油圧昇降レバー２０（即ちレバーアーム２２）を反時計回り（下降側）に回動させた場合、モータ昇降レバー７３も反時計回りに回動され、第一連度リンク９１が後方へ回動されて、該第一連動リンク９１に連結されたスプール９０ａも後方へ摺動されて、油圧弁９０が下降側に切り換えられる。前記油圧弁９０の切り換えによりリフトアーム７が、図１０に示す如く、下降すると、第一リンクロッド９３は前方に押され、リンクレバー９２が前方へ回動され、第一連動リンク９１も前方へ回動してスプール９０ａは中立側に摺動され、油圧弁９０が中立位置となると、下降は停止され、油圧昇降レバー２０により設定した高さで停止されるのである。

次に、図１２、図１３および図１６を用いて、モータ９５の駆動によりリフトアーム７を昇降する方法について説明をする。図１２および図１６に示す如く、モータ９５はミッションケースの側面等油圧弁９０の下方に配置され、該モータ９５のモータ軸（出力軸）９５ａにはモータアーム９７の一端が固定されており、該モータアーム９７の他端はモータリンクアーム９６の下端に回動自在に枢支されている。該モータリンクアーム９６は上方に延設されて、該モータアーム９６の上部にはその長手方向に沿って長孔９６ａが開口され、該長孔９６ａに前記モータ昇降レバー７３の上部に設けた摺動ピン７３ｂが挿入されている。このように構成することにより、モータ９５を駆動しない状態では、前述のように、油圧昇降レバー２０を操作して、モータ昇降レバー７３が回動されても摺動ピン７３ｂは長孔９６ａ内を摺動するだけであって、回動操作を制限するものではない。そして、運転席等に配置した上昇スイッチ８１を操作すると、モータ９５が駆動されて、モータ軸９５ａが図１３に示す反時計方向に回転され、モータアーム９７が下方へ回動することにより、モータリンクアーム９６が下方へ引き下げられて、これによりモータリンクアーム９６に設けられた長孔９６ａと該長孔９６ａに挿通された摺動ピン７３ｂが当接して、モータ昇降レバー７３が時計方向に回動して、前記上昇回動操作と同様の動作をし、リフトアーム７が上昇回動される。また、リフトアーム７が上昇位置にある時に、下降スイッチ８２を操作すると、モータ９５は前記と逆方向に回動され、モータ軸９５ａが図１３に示す時計方向に回転され、モータアーム９７が上方へ回動することにより、モータリンクアーム９６が上方へ引き上げられて、これによりモータリンクアーム９６に設けられた長孔９６ａと該長孔９６ａに挿通された摺動ピン７３ｂが当接して、モータ昇降レバー７３が反時計方向に回動して、前記下降回動操作と同様の動作をし、リフトアーム７が下降回動される。

次に、図１４、図１５および図１６を用いて、耕深の制御について説明を行う。図１４、図１５および図１６に示す如く、ミッションケースの後面より後方に突設したトップリンクブラケット３５の側面に第三リンク軸８３が突設され、該第三リンク軸８３にベルクランク状の連動アーム９８の中途部が枢支されている。該連動アーム９８の後側先端には、プッシュプルワイヤ等を介してリヤカバー３６の回動部と連結され、リヤカバー３６の動き（上下回動）が伝えられるようにしており、耕深が変化するとリヤカバー３６が回動して連動アーム９８の角度も変更されるようにしている。

また、前記連動アーム９８の他方（前側）の先端には第二リンクロッド９９の後部が枢結され、該第二リンクロッド９９の前端は第二連動リンク１００の下部に第五リンク軸７９を軸心として回動自在に枢支されている。上下方向に配置した該第二連動リンク１００の上下略中央部には略長方形の孔１００ａが開口されており、この孔１００ａに前記油圧弁９０のスプール９０ａに枢支される第二リンク軸７６が挿通されている。該孔１００ａは枢支軸８０を中心として第二リンク７６が円弧方向に移動可能な大きさとしている。該第二連動リンク１００の上部に枢支軸８０を介して耕深設定レバー７４の下端と回転自在に枢結されている。このような構成において、耕深設定レバー７４を回動することにより枢支軸８０の位置が前後に変更されて、第二連動リンク１００とスプール９０とリヤカバー３６の角度との相対位置を変化させて耕深を設定することができる。具体的には、作業機を下降させた作業状態で、設定した深さで作業しているときに、圃場の土質等で作業機が設定深さよりも深くなると、リヤカバー３６が上昇回動して、ワイヤーが引っ張られて、連動アーム９８が図１５に示すように下方へ回動される。該連動アーム９８の下方回動により第二リンクロッド９９が前方へ押され、第二連動リンク１００が前方へ回動され、孔１００ａに係止された第二リンク軸７６を介して油圧弁９０のスプール９０ａが前方へ摺動され、油圧弁９０は上昇側に切り換えられる。この油圧弁９０の切り換えによりリフトアーム７が上昇回動して作業機が上昇される。この作業機の上昇によりリヤカバー３６は下方に回動し、ワイヤーを介して連動アーム９８は上方へ回動され、該連動アーム９８に連結した第二リンクロッド９９が後方へ引っ張られて、該第二リンクロッド９９に連結した第二連動リンク１００が後方へ回動する。そして、耕深設定レバー７４で設定した位置まで戻ると、スプール９０ａは中立位置に戻り上昇は停止される。逆に、作業機が持ち上げられてリヤカバー３６が下方へ回動すると、連動アーム９８は上方へ回動され、第二リンクロッド９９を介して第二連動リンク１００は後方へ回動され、第二リンク軸７６は孔１００ａ内を摺動する。このとき、スプール９０はバネにより後方へ摺動するように付勢されているため、スプール９０ａは後方（下降方向）へ摺動し、油圧弁９０は下降側に切り換えられる。この作業機の下降により、リヤカバー３６は上昇回動し、連動アーム９８が下方へ回動し、前記同様のリンク動作で、耕深設定レバー７４により設定した位置で、スプール９０ａは中立に戻り、作業機は設定した深さに落ち着く。こうして耕深制御が行われる。なお、耕深制御時は前記油圧昇降レバー２０は最下降位置に回動しておく。

次に、前述のような構成の油圧システムに対する処理について説明をする。モータ軸９５ａの回転位置を検知するモータ位置センサ８５（例えばポテンショメータなど）がモータ９５近傍に設置されている。該モータ位置センサ８５で検知されるモータ軸９５ａの回転位置に応じて図１７に示すように作業機の傾き制御の動作範囲を予め定めておく。なお、この場合モータ９５は通電しない状態ではモータ軸９５ａは回転自在であり、モータ昇降レバー７３とモータリンクアーム９６は枢結されて、モータ位置センサ８５でリフトアーム７の回動角を検知する構成としている。モータ位置センサ８５の検知した値（即ち、モータ軸９５ａの回転位置）から、リフトアーム７が上限高さ近くまで上昇していると判断される場合には、傾き制御の動作範囲を最小値に設定し、またモータ位置センサ８５の検知した値から、リフトアーム７が中間域まで上昇していると判断される場合には、その検知した値に応じて傾き制御の動作範囲を比例的に変化させ、また、またモータ位置センサ８５の検知した値から、リフトアーム７が前記中間域よりも低いと判断される場合には、傾き制御の動作範囲を最大値に設定するようにしている。

図１８に示す如く、第二実施例での（ステップＡ）における作業機の昇降制御は、モータ軸９５ａの回転位置（角度）を規定位置（角度）に一致させるように制御を行う。また、最後にＳＷ操作されたのが下降ＳＷ８２であったか、上昇ＳＷ８１であったかを判別し、下降ＳＷ８２であったならば下降操作側に（ステップＡ−２１０）、上昇ＳＷ８１であったならば、上昇操作側に（ステップＡ−２２０）それぞれモータ９５を駆動する。下降時には目標停止位置近傍になるに従いＰＷＭ制御によって出力量を小さくして回転速度を遅くすることとする。

すると、作業機を上下に駆動するモータリンクアーム９６の昇降速度も、リフトアーム７の回動速度も遅くなるためスプール９０ａの摺動速度も遅くなり、作業機が低速で下降されるために接地時のショックが小さく、運転者に負担をかけないとともに耕耘開始時にリヤカバー３６の傾きが緩やかに変化するため、耕深制御が安定しやすい。この時、モータ軸９５ａの回転位置（角度）により図１７に示す如く傾き制御の動作範囲は規制されている。つまり、作業機の上昇端近傍では本機と平行な原点位置近傍の角度のみ傾倒可能であり、中間域から傾き制御の範囲が広げられ、耕耘等の作業を行なえる中間域より下方から下端位置までは最大限、つまり、傾斜シリンダ１８の作動範囲（フルストローク）で傾倒制御を可能としている。よって、地面に平行に近い状態で耕耘が開始され、耕深制御が速やかに安定することを助ける。

その後、モータ軸９５ａは目標角度まで回転するが、前述のリヤカバー３６が接地すると上方へ回動されるので、フィードバックリンク機構１０２を介して第二連動リンク１００が上昇側へ回動され、目標の耕深位置付近でスプール９０ａが中立位置となって収束すべくリヤカバーは上下動作をはじめる。但し、図１９に示す如く、（ステップＢ）における傾き偏差の計算結果により、モータ位置センサ値に対して定められた傾き制御の動作範囲を最大値とする規制が行われており、モータ軸９５ａの回転位置が最終的な下降目標位置に達するまでは作業機の傾き範囲の規制を行っている。モータ軸９５ａの回転位置が最終的な目標位置に達すると、作業機は動作範囲を規制されなくなり（ステップＢ−２１０）、通常の傾き制御が始まる。

即ち、モータ軸９５ａの回転角速度とモータ軸９５ａの回転角度による規制範囲を良好に調整することにより、耕深制御が速やかに安定することを助ける。

また、図１７に示す如く、リフトアーム７が上昇位置にあると判断される回転角度にモータ軸９５ａがある場合には、作業機の動作範囲が限定されることから、（特許文献３）に示されるような上昇時の作業機姿勢の安定もあわせて簡便な方法で実現することができる。以上が、第二実施例のトラクタ１が行う一連の処理についての説明である。

以下に、前記制御手段が、前記リンク機構１０１を手動操作する油圧操作レバー２０と、前記リンク機構１０１を駆動するモータ９５のモータ軸９５ａの動作位置を検出するモータ位置センサ８５と、を具備し、前記モータ軸９５ａの動作位置に応じて前記制御手段に対する規制範囲を定めること、を特徴としたことについて説明をする。

前述したとおり、油圧昇降レバー２０（即ちレバーアーム２２）を図９において時計回りに回動させた場合、即ち、上昇方向に回動すると、モータ昇降レバー７３も時計回りに回動され、枢支ピン７３ａを介して第一連動リンク９１を前方へ回動して、スプール９０ａをバネ力に抗して上昇側（前方）へ摺動させる。そして、油圧弁９０が切り換えられてリフトアーム７が上昇回動すると、第一リンクロッド９３が後方へ引っ張られ、リンクレバー９２後方へ回動され、該リンクレバー９２に連結された第一連動リンク９１も後方へ回動され、スプール９０ａが後方へ摺動され、油圧弁９０が中立位置に切り換えられると、リフトアーム７の上昇回動が停止される。つまり、油圧昇降レバー２０により設定した高さまでリフトアーム７は回動して停止されるのである。また、油圧昇降レバー２０（即ちレバーアーム２２）を反時計回り（下降側）に回動させた場合、モータ昇降レバー７３も反時計回りに回動され、第一連度リンク９１が後方へ回動されて、該第一連動リンク９１に連結されたスプール９０ａも後方へ摺動されて、油圧弁９０が下降側に切り換えられる。前記油圧弁９０の切り換えによりリフトアーム７が、図１０に示す如く、下降すると、第一リンクロッド９３は前方に押され、リンクレバー９２が前方へ回動され、第一連動リンク９１も前方へ回動してスプール９０ａは中立側に摺動され、油圧弁９０が中立位置となると、下降は停止され、油圧昇降レバー２０により設定した高さで停止されるのである。

また、図１２および図１６に示す如く、モータ９５はミッションケースの側面等油圧弁９０の下方に配置され、該モータ９５のモータ軸（出力軸）９５ａにはモータアーム９７の一端が固定されており、該モータアーム９７の他端はモータリンクアーム９６の下端に回動自在に枢支されている。該モータリンクアーム９６は上方に延設されて、該モータアーム９６の上部にはその長手方向に沿って長孔９６ａが開口され、該長孔９６ａに前記モータ昇降レバー７３の上部に設けた摺動ピン７３ｂが挿入されている。このように構成することにより、モータ９５を駆動しない状態では、前述のように、油圧昇降レバー２０を操作して、モータ昇降レバー７３が回動されても摺動ピン７３ｂは長孔９６ａ内を摺動するだけであって、回動操作を制限するものではない。そして、運転席等に配置した上昇スイッチ８１を操作すると、モータ９５が駆動されて、モータ軸９５ａが図１３に示す反時計方向に回転され、モータアーム９７が下方へ回動することにより、モータリンクアーム９６が下方へ引き下げられて、これによりモータリンクアーム９６に設けられた長孔９６ａと該長孔９６ａに挿通された摺動ピン７３ｂが当接して、モータ昇降レバー７３が時計方向に回動して、前記上昇回動操作と同様の動作をし、リフトアーム７が上昇回動される。また、リフトアーム７が上昇位置にある時に、下降スイッチ８２を操作すると、モータ９５は前記と逆方向に回動され、モータ軸９５ａが図１３に示す時計方向に回転され、モータアーム９７が上方へ回動することにより、モータリンクアーム９６が上方へ引き上げられて、これによりモータリンクアーム９６に設けられた長孔９６ａと該長孔９６ａに挿通された摺動ピン７３ｂが当接して、モータ昇降レバー７３が反時計方向に回動して、前記下降回動操作と同様の動作をし、リフトアーム７が下降回動される。

また、傾き制御については、以下のような処理を行うようにしている。モータ軸９５ａの回転位置を検知するモータ位置センサ８５（例えばポテンショメータなど）がモータ９５近傍に設置されており、該モータ位置センサ８５で検知されるモータ軸９５ａの回転位置に応じて図１７に示すように作業機の傾き制御の動作範囲を予め定めておく。モータ位置センサ８５の検知した値（即ち、モータ軸９５ａの回転位置）から、リフトアーム７が上限高さ近くまで上昇していると判断される場合には、傾き制御の動作範囲を最小値に設定し、またモータ位置センサ８５の検知した値から、リフトアーム７が中間域まで上昇していると判断される場合には、その検知した値に応じて傾き制御の動作範囲を比例的に変化させ、また、モータ位置センサ８５の検知した値から、リフトアーム７が前記中間域よりも低いと判断される場合には、傾き制御の動作範囲を最大値に設定するようにしている。

即ち、外部アクチュエータによる昇降制御とローリング制御の規制を同時に行うことにより、簡便なシステムで対地作業機が上昇しているときの姿勢と耕耘開始時の姿勢の安定を両立させることができるのである。

以下に、前記制御手段が、前記モータ９５の動作に対する速度制御手段を具備すること、を特徴としたことについて説明をする。

図１８に示す如く、第二実施例での（ステップＡ）における作業機の昇降制御は、モータ軸９５ａの回転位置（角度）を規定位置（角度）に一致させるように制御を行う。また、最後にＳＷ操作されたのが下降ＳＷ８２であったか、上昇ＳＷ８１であったかを判別し、下降ＳＷ８２であったならば下降操作側に、上昇ＳＷ８１であったならば、上昇操作側にモータ９５を駆動する。下降時には目標停止位置近傍になるに従いＰＷＭ制御によって出力量を小さくして回転速度を遅くすることとする。

すると、作業機を上下に駆動するモータリンクアーム９６の昇降速度も、リフトアーム７の回動速度も遅くなるためスプール９０ａの摺動速度も遅くなり、リヤカバー３６からもフィードバックされ、作業機が低速で下降されるために接地時のショックが小さく、運転者に負担をかけないとともに耕耘開始時にリヤカバー３６の傾きが緩やかに変化するため、耕深制御が安定しやすい。この時、モータ軸９５ａの回転位置（角度）により図１７に示す如く傾き制御の動作範囲は規制されている。つまり、作業機の上昇端近傍では本機と平行な原点位置近傍の角度のみ傾倒可能であり、中間域から傾き制御の範囲が広げられ、耕耘等の作業を行なえる中間域より下方から下端位置までは最大限、つまり、傾斜シリンダ１８の作動範囲（フルストローク）で傾倒制御を可能としている。よって、地面に平行に近い状態で耕耘が開始され、耕深制御が速やかに安定することを助ける。

即ち、モータ９５の動作速度を制御することによって、対地作業機が地面と接触する際のショックを軽減すると共に、耕耘開始時の耕深の安定を速やかにすることを両立させることができるのである。つまり、簡便なシステムで対地作業機の下降接地時のショックを軽減し、耕耘開始時の制御姿勢の安定を両立させることができるのである。

本発明の実施の形態に係るトラクタ１の概略構成外観図。 トラクタ１の制御系に関するブロック図。 トラクタ１における油圧回路図。 制御系が行う一連の処理の一例を示したフローチャート。 第一実施例における図４に示した処理（ステップＡ）の詳細フローチャート。 第一実施例における図４に示した処理（ステップＢ）の詳細フローチャート。 トラクタ１の第二実施例における制御系に関するブロック図。 トラクタ１の第二実施例における油圧回路図。 トラクタ１の第二実施例におけるポジションリンク図。 上昇操作時のポジションリンク図。 下降操作時のポジションリンク図。 トラクタ１の第二実施例におけるモータリンク図。 下降操作時のモータリンク図。 トラクタ１の第二実施例における耕深リンク図。 下降操作時の耕深リンク図。 トラクタ１の第二実施例におけるリンク機構の正面図。 モータ位置センサ値により決定される傾き制御の動作範囲規制の例示図。 第二実施例における図４に示した処理（ステップＡ）の詳細フローチャート。 第二実施例における図４に示した処理（ステップＢ）の詳細フローチャート。

１ トラクタ
１４ ロータリ耕耘装置
１６ 傾斜センサ
１７ ストロークセンサ

Claims (7)

1. 農用作業車の後部に連結されている対地作業機の対地高さを設定するポジション制御と、該対地作業機の左右方向の相対角度を設定するローリング制御を行うための制御手段を具備した農用作業車の作業機姿勢制御装置において、前記対地作業機の対地高さを検出する手段と、農用作業車のローリング方向の左右傾斜を検出する機構と、該農用作業車と対地作業機とのローリング方向の相対角度を検出する機構とを併せ持つ検出手段を具備し、該検出手段に基づいて前記対地作業機のローリング方向の相対角度を制御し、前記対地作業機が下降操作されたことが認識されるか、又は、対地作業機の対地高さを検出する手段により、対地高さが高い位置から低い位置に変化したことを認識した場合の、該対地作業機の下降モードにおいては、前記制御手段が、前記農用作業車と前記対地作業機との、ローリング方向の相対角度が平行である位置を基準として、傾き制御の角度の動作範囲を限定規制することを特徴とした農用作業車の作業機姿勢制御装置。
2. 請求項１記載の農用作業車の作業機姿勢制御装置において、前記対地作業機の対地高さを検出する手段により、該対地作業機の対地高さの変動が一定値以下に収束した状態が継続したときには、前記制御手段に対する傾き制御の角度の動作範囲の限定規制を解除することを特徴とした農用作業車の作業機姿勢制御装置。
3. 請求項１記載の農用作業車の作業機姿勢制御装置において、前記対地作業機の耕深を検出する手段を具備し、耕深の変動が一定値以下に収束した状態が継続したときには、前記制御手段に対する傾き制御の角度の動作範囲の限定規制を解除することを特徴とした農用作業車の作業機姿勢制御装置。
4. 請求項１記載の農用作業車の作業機姿勢制御装置において、前記対地作業機の対地高さを検出する手段により、前記対地作業機が下降されてから一定時間後であること検出した場合には、前記制御手段に対する傾き制御の角度の動作範囲の限定規制を解除することを特徴とした農用作業車の作業機姿勢制御装置。
5. 請求項１記載の農用作業車の作業機姿勢制御装置において、前記対地作業機の対地高さを変更するべく操作する手段を持ち、前記対地作業機が下降操作されてから一定時間後に前記制御手段に対する傾き制御の角度の動作範囲の限定規制を解除することを特徴とした農用作業車の作業機姿勢制御装置。
6. 請求項１記載の農用作業車の作業機姿勢制御装置において、前記対地作業機の対地高さを機械的に決定すモータ昇降レバー（７３）を具備し、該モータ昇降レバー（７３）は油圧バルブ（９０）のスプール（９０ａ）と連結され、該モータ昇降レバー（７３）の位置を変更する外部アクチュエータとしてのモータ（９５）を設け、該モータ（９５）の回転動作位置に応じて、前記制御手段に対する傾き制御の角度の規制範囲を定めることを特徴とした農用作業車の作業機姿勢制御装置。
7. 請求項６記載の農用作業車の作業機姿勢制御装置において、前記モータ昇降レバー（７３）の位置が、対地作業機が接地すべき位置近傍以下となった場合に、前記モータ（９５）の回転に対して、回転速度制御手段を具備することを特徴とした農用作業車の作業機姿勢制御装置。

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