JP4908732B2 - 農用作業車 - Google Patents
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Description
したがって、例えば、傾斜センサの応答遅れが顕著なるような角速度が大きい場合等においては、「負帰還動作」によって角速度を抑制する制御を行うことで、上記応答遅れの影響による制御性の悪化を防止することが可能となる。
更に、例えば、傾斜センサに安価なものを用いても、その安価な傾斜センサによる制御性の悪化も防止することが可能となる。
このように構成することによって、上記「負帰還動作」による制御が長時間にわたって連続して行われない場合にのみ、該「負帰還動作」による制御を行うことによって、角速度センサの誤差の累積等による制御性の悪化や不安定となる原因を排除して回避することが可能となる。
したがって、従来の安価な角速度センサを用いてもシステムの安定性を確保することが可能となる。
この場合、より精度良く角速度を算出することが可能となるので、ローリング制御の制御性が向上する。
この場合、より精度良く角速度を修正することが可能となるので、ローリング制御の制御性が向上する。
20はポジション制御用の油圧操作レバーであって、この油圧操作レバー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、油圧操作レバー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。但し、ロータリ耕耘装置14に超音波センサ等の高さ検出手段を配置して直接高さを検知する構成とすることも可能である。
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の上方を覆う耕耘カバー35と、耕耘カバー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。
<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。
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、上記上昇用比例制御弁42、及び上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。
上述のように構成されたトラクタ1が行う一連の処理の一例について、図6を用いて説明する。先ず、制御装置60は、上述のスイッチ類やセンサ類の設定や検出値等を読み込んでトラクタ1の状況を認識する(S10)。制御装置60は、傾斜センサ16が正常であるか否かを判断し(S20)、正常でない場合には、制御装置60は何も出力せずローリング制御に係る制御指令を一切出力しない(S65)、正常である場合には更に角速度センサ19が正常であるか否かを判断する(S30)。即ち、ステップS20の判断において傾斜センサ16が故障していると判断されると、制御装置60はトラクタ1の絶対的な基準となり得る傾斜角度を一切検出することが不可能となる。つまり、このような状態で角速度センサ19によるローリング制御を行ったとしても、その制御は意味を持たず、しかも制御自体が不安定となるため上記ステップS65の処理(制御指令を一切出力しない)を行うことによって制御を停止する措置を執る。これによって、トラクタ1の傾斜角度の修正やロータリ耕耘装置14との相対角度の修正等のローリング制御の安定性を確保することが可能となる。
7 リフトアーム
14 ロータリ耕耘装置
16 傾斜センサ
19 角速度センサ
18 傾倒シリンダ
17 ストロークセンサ
27 切換弁
27a、27b ソレノイド(傾倒シリンダ用)
60 制御装置
Claims (3)
- 農用作業車の左右の傾斜を検出する傾斜センサ(16)と、
当該農用作業車の左右の傾斜角の変化速度を検出する角速度センサ(19)と、
上記傾斜センサ(16)及び上記角速度センサ(19)の検出値に基づいて、当該農用作業車と対地作業装置との相対角度を制御する制御手段(60)と、
を具備する農用作業車において、
上記制御手段(60)は、
上記角速度センサ(19)の検出値が予め定められた所定の角速度の範囲内である場合には、上記傾斜センサ(16)の検出値に基づいて、傾倒シリンダ(18)を駆動して、上記相対角度を制御し、
上記角速度センサ(19)の検出値が予め定められた所定の角速度の範囲外である場合には、上記角速度センサ(19)の検出値に基づいて上記相対角度を制御し、
上記角速度センサ(19)の検出値が予め定められた所定の範囲外である場合には、上記角速度センサ(19)によって検出される農用作業車の角速度検出値を目標値として、
該傾倒シリンダ(18)を駆動して、対地作業装置を、農用移動車の角速度検出値と同じ角速度で、農用作業車の角度変化と逆方向に移動させる動作である「負帰還動作」によって、上記相対角度を制御し、
前記制御手段(60)は、前記傾斜センサ(16)の検出値に基づく相対角度の制御から、前記角速度を減少させる「負帰還動作」を行うよう相対角度の制御を変更した場合に、予め設定される所定の相対角度と、実測された相対角度との偏差を一時的に記憶し、予め定められた所定の時間中は、該一時的に記憶された偏差に応じて、前記角速度を減少させる「負帰還動作」の制御を行い、
前記制御手段(60)は、角速度を減少させる前記「負帰還動作」による相対角度の制御が、予め定められた所定の時間以上連続して実行された場合に、前記傾斜センサ(16)の検出値に基づく相対角度の制御に変更することを特徴とする農用作業車。 - 請求項1記載の農用作業車において、前記対地作業装置の連結状態を設定する設定手段である対地高さ設定器(21)を具備し、前記制御手段(60)は、該対地高さ設定器(21)による設定値と、前記相対角度を検出するストロークセンサ(17)との検出値とに基づいて、前記角速度センサ(19)が検出した角速度を修正してなる農用作業車。
- 請求項1記載の農用作業車において、前記対地作業装置を昇降するためのリフトアーム(7)の角度を検出する対地高さセンサ(23)を具備し、前記制御手段(60)は、該対地高さセンサ(23)の検出値と、前記相対角度を検出するストロークセンサ(17)との検出値とに基づいて、前記角速度センサ(19)が検出した角速度を修正してなる農用作業車。
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