JP5138354B2 - 作業車両 - Google Patents
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Description
しかし前記走行機体が低速で移動している場合は、高速で移動している場合に比べてローリング角速度は小さいため、枕地で作業をしているにも拘わらず、求めたローリング角速度が前記閾値を超過せずに隣接地での作業を行っているとみなされ、前記平行モードから水平モードへの切替が行われないという問題点があった。
以下本発明を実施の形態1を示す図面に基づいて詳述する。図1は実施の形態1に係る作業車両の略示側面図、図2はキャビンの屋根を省略した作業車両の略示平面図である。
前記傾斜制御電磁弁104を開閉し、前記ピストンロッド33を上下させて、前記ロータリ耕耘機24を傾斜させ、また前記上昇制御電磁弁102及び下降制御電磁弁103を開閉し、前記リフトアーム29、29及びロワーリンク21、21を上下させて、前記ロータリ耕耘機24を上昇させるか又は下降させるようにしてある。
UFO制御装置70は、前記姿勢制御選択スイッチ61aにより、自動モードが選択されていることを示す信号が入力されているか否か判断する(ステップS1)。自動モードが選択されていることを示す信号が入力されていないときは(ステップS1:NO)、水平モード又は平行モードが選択されており、水平モード及び平行モードの自動切替を行わないので姿勢制御処理を終了する。自動モードが選択されていることを示す信号が入力されているときは(ステップS1:YES)、ローリングジャイロセンサ121からローリング角速度ωを示す検出値が入力されているか否か判断する(ステップS2)。ローリング角速度ωを示す検出値が入力されていないときは(ステップS2:NO)、ロータリ耕耘機24の姿勢は大きく変化しておらず、ステップS2に戻る。ローリング角速度ωを示す検出値が入力されているときは(ステップS2:YES)、ロータリ耕耘機24の姿勢は大きく変化し、ロータリ耕耘機24の姿勢を制御する必要があると考えられるので、車速センサ17aから車速vを示す検出値を取得する(ステップS3)。
ローリング角速度ωを示す検出値が閾値f(v)未満であるときは(ステップS5:NO)、前記ロータリ耕耘機24は、高低差の大きい凹凸がない隣接地で耕耘作業を行っていると考えられるので、前記UFO制御装置70は、図7に示す如く、平行モードで前記ロータリ耕耘機24の姿勢を制御する(ステップS7)。
UFO制御装置70は、まず前記作業機ポジションセンサ71から、前記ロータリ耕耘機24の前記走行機体1に対するローリング角度を示す検出値を取得する(ステップS61)。次にローリング角センサ120から、走行機体1のローリング角度を示す検出値を取得する(ステップS62)。そして前記ローリング角度調整ダイヤル61bから、目標とする対地ローリング角度を示す値を取得する(ステップS63)。次にUFO制御装置70は、前記ロータリ耕耘機24の前記走行機体1に対するローリング角度を示す検出値、走行機体1のローリング角度を示す検出値、及び目標とする前記ロータリ耕耘機24の対地ローリング角度を示す値に基づいて、目標とする前記傾斜制御油圧シリンダ32の長さXp を算出する(ステップS64)。そして前記シリンダセンサ32aから傾斜制御油圧シリンダ32の現在の長さXn を取得する(ステップS65)。
UFO制御装置70は、ローリングジャイロセンサ121から入力されたローリング角速度ωの検出値に基づいて、走行機体1が左右方向に傾斜した方向を算出し、前記ロータリ耕耘機24を走行機体1に対し平行にするための傾斜制御油圧シリンダ32の駆動方向を算出する(ステップS71)。次にローリング角速度ωの検出値に基づいて、走行機体1が左右方向に傾斜した角度を算出し、前記ロータリ耕耘機24を走行機体1に対し平行にするための傾斜制御油圧シリンダ32の駆動量を算出する(ステップS72)。そして前記傾斜制御電磁弁104に、傾斜制御油圧シリンダ32を算出方向に算出駆動量分移動させる信号を出力する(ステップS73)。
以下本発明を実施の形態2を示す図面に基づいて詳述する。図10は実施の形態2に係る作業車両の姿勢制御処理を示すフローチャート、図11は平行モード及び水平モードの切替と閾値との関係を説明する説明図である。
ステップS11乃至ステップS14では、前記ステップS1乃至ステップS4と同様の処理を行っており、その詳細な説明は省略し、ステップS15から説明する。ステップS14にて、車速vに対応する閾値f(v)をROMから取得したUFO制御装置70は、前記クランク角センサ5aからエンジン5の回転数を示す検出値を取得する(ステップS15)。次にエンジン5の回転数を示す検出値に基づいて、閾値f(v)を変更し、閾値f1 (v)を算出する(ステップS16)。そしてローリング角速度ωを示す検出値が閾値f1 (v)以上であるか否か判断する(ステップS17、図11参照)。ローリング角速度ωを示す検出値が閾値f1 (v)以上であるときは(ステップS17:YES)、前記ロータリ耕耘機24は、高低差の大きい凹凸がある枕地で耕耘作業を行っていると考えられるので、前記UFO制御装置70は、水平モードで前記ロータリ耕耘機24の姿勢を制御する(ステップS18)。
ローリング角速度ωを示す検出値が閾値f1 (v)未満であるときは(ステップS17:NO)、前記ロータリ耕耘機24は、高低差の大きい凹凸がない隣接地で耕耘作業を行っていると考えられるので、前記UFO制御装置70は、平行モードで前記ロータリ耕耘機24の姿勢を制御する(ステップS19)。
以下本発明を実施の形態3を示す図面に基づいて詳述する。図12は実施の形態3に係る作業車両の姿勢制御処理を示すフローチャート、図13は平行モード及び水平モードの切替と閾値との関係を説明する説明図である。
ローリング角速度ωを示す検出値が閾値f2 (v)未満であるときは(ステップS27:NO)、前記ロータリ耕耘機24は、高低差の大きい凹凸がない隣接地で耕耘作業を行っていると考えられるので、前記UFO制御装置70は、平行モードで前記ロータリ耕耘機24の姿勢を制御する(ステップS29)。
以下本発明を実施の形態4を示す図面に基づいて詳述する。図14は実施の形態4に係る作業車両の姿勢制御処理を示すフローチャートである。
ステップS31乃至ステップS34では、前記ステップS1乃至ステップS4と同様の処理を行っており、その詳細な説明は省略し、ステップS35から説明する。ステップS34にて、車速vに対応する閾値f(v)をROMから取得したUFO制御装置70は、前記リフト角センサ29aからリフトアーム29の回動角度を示す検出値を時系列的に複数記憶し、記憶した複数の回動角度を示す検出値に基づいて前記ロータリ耕耘機24の所定時間あたりの昇降回数(以下、昇降頻度という。)を算出する(ステップS35)。前記昇降頻度が大きくなるにつれて、多数の凹凸がある枕地で作業をしている確率が高くなるので、昇降頻度が大きい場合にはローリング角速度ωが小さくても平行モードから水平モードに切り替わるように、UFO制御装置70は、例えば昇降頻度が大きくなるにつれて閾値f(v)を小さくして、閾値f3 (v)を算出する(ステップS36)。そしてローリング角速度ωを示す検出値が閾値f3 (v)以上であるか否か判断する(ステップS37、図13にてf2 (v)をf3 (v)に読み替えて参照)。ローリング角速度ωを示す検出値が閾値f3 (v)以上であるときは(ステップS37:YES)、前記ロータリ耕耘機24は、多数の凹凸がある枕地で耕耘作業を行っていると考えられるので、前記UFO制御装置70は、水平モードで前記ロータリ耕耘機24の姿勢を制御する(ステップS38)。
ローリング角速度ωを示す検出値が閾値f3 (v)未満であるときは(ステップS37:NO)、前記ロータリ耕耘機24は、多数の凹凸がない隣接地で耕耘作業を行っていると考えられるので、前記UFO制御装置70は、平行モードで前記ロータリ耕耘機24の姿勢を制御する(ステップS39)。
以下本発明を実施の形態5を示す図面に基づいて詳述する。図15は実施の形態5に係る作業車両の姿勢制御処理を示すフローチャートである。
ステップS41乃至ステップS44では、前記ステップS1乃至ステップS4と同様の処理を行っており、その詳細な説明は省略し、ステップS45から説明する。ステップS44にて、車速vに対応する閾値f(v)をROMから取得したUFO制御装置70は、前記リフト角センサ29aからリフトアーム29の回動角度を示す検出値を時系列的に複数記憶し、記憶した複数の回動角度を示す検出値に基づいて前記ロータリ耕耘機24の昇降位置の偏差を算出する(ステップS45)。昇降位置の偏差が大きくなるにつれて、高低差の大きな凹凸がある枕地で作業をしている確率が高くなるので、昇降位置の偏差が大きい場合にはローリング角速度ωが小さくても平行モードから水平モードに切り替わるように、UFO制御装置70は、例えば昇降位置の偏差が大きくなるにつれて閾値f(v)を小さくする補正をし、閾値f4 (v)を算出する(ステップS46)。そしてローリング角速度ωを示す検出値が閾値f4 (v)以上であるか否か判断する(ステップS47、図13にてf2 (v)をf4 (v)に読み替えて参照)。ローリング角速度ωを示す検出値が閾値f4 (v)以上であるときは(ステップS47:YES)、前記ロータリ耕耘機24は、高低差の大きな凹凸がある枕地で耕耘作業を行っていると考えられるので、前記UFO制御装置70は、水平モードで前記ロータリ耕耘機24の姿勢を制御する(ステップS48)。
ローリング角速度ωを示す検出値が閾値f4 (v)未満であるときは(ステップS47:NO)、前記ロータリ耕耘機24は、高低差の大きな凹凸がない隣接地で耕耘作業を行っていると考えられるので、前記UFO制御装置70は、平行モードで前記ロータリ耕耘機24の姿勢を制御する(ステップS49)。
以下本発明を実施の形態6を示す図面に基づいて詳述する。図16は実施の形態6に係る作業車両の姿勢制御処理を示すフローチャートである。
ステップS51乃至ステップS54では、前記ステップS1乃至ステップS4と同様の処理を行っており、その詳細な説明は省略し、ステップS55から説明する。ステップS54にて、車速vに対応する閾値f(v)をROMから取得したUFO制御装置70は、前記ピッチングジャイロセンサ131からピッチング角速度を示す検出値を取得する(ステップS55)。ピッチング角速度が大きくなるにつれて、高低差の大きな凹凸がある枕地で作業をしている確率が高くなるので、ピッチング角速度が大きい場合にはローリング角速度ωが小さくても平行モードから水平モードに切り替わるように、UFO制御装置70は、例えばピッチング角速度が大きくなるにつれて閾値f(v)を小さくして、閾値f5 (v)を算出する(ステップS56)。そしてローリング角速度ωを示す検出値が閾値f5 (v)以上であるか否か判断する(ステップS57、図13にてf2 (v)をf5 (v)に読み替えて参照)。ローリング角速度ωを示す検出値が閾値f5 (v)以上であるときは(ステップS57:YES)、前記ロータリ耕耘機24は、高低差の大きな凹凸がある枕地で耕耘作業を行っていると考えられるので、前記UFO制御装置70は、水平モードで前記ロータリ耕耘機24の姿勢を制御する(ステップS58)。
ローリング角速度ωを示す検出値が閾値f5 (v)未満であるときは(ステップS57:NO)、前記ロータリ耕耘機24は、高低差の大きな凹凸がない隣接地で耕耘作業を行っていると考えられるので、前記UFO制御装置70は、平行モードで前記ロータリ耕耘機24の姿勢を制御する(ステップS59)。
以下本発明を実施の形態7を示す図面に基づいて詳述する。図17は実施の形態7に係る作業車両の姿勢制御処理を示すフローチャートである。
ステップS81乃至ステップS84では、前記ステップS1乃至ステップS4と同様の処理を行っており、その詳細な説明は省略し、ステップS85から説明する。ステップS84にて、車速vに対応する閾値f(v)をROMから取得したUFO制御装置70は、前記ピッチング角センサ130からピッチング角度を示す検出値を時系列的に複数記憶し、記憶してある複数のピッチング角度の所定時間あたりの変化量を算出する。(ステップS85)。前記変化量が大きくなるにつれて、高低差の大きな凹凸がある枕地で作業をしている確率が高くなるので、前記変化量が大きい場合にはローリング角速度ωが小さくても平行モードから水平モードに切り替わるように、UFO制御装置70は、例えば前記変化量が大きくなるにつれて閾値f(v)を小さくして、閾値f6 (v)を算出する(ステップS86)。そしてローリング角速度ωを示す検出値が閾値f6 (v)以上であるか否か判断する(ステップS87、図13にてf2 (v)をf6 (v)に読み替えて参照)。ローリング角速度ωを示す検出値が閾値f6 (v)以上であるときは(ステップS87:YES)、前記ロータリ耕耘機24は、高低差の大きな凹凸がある枕地で耕耘作業を行っていると考えられるので、前記UFO制御装置70は、水平モードで前記ロータリ耕耘機24の姿勢を制御する(ステップS88)。
ローリング角速度ωを示す検出値が閾値f6 (v)未満であるときは(ステップS87:NO)、前記ロータリ耕耘機24は、高低差の大きな凹凸がない隣接地で耕耘作業を行っていると考えられるので、前記UFO制御装置70は、平行モードで前記ロータリ耕耘機24の姿勢を制御する(ステップS89)。
以下本発明を実施の形態8を示す図面に基づいて詳述する。図18は実施の形態8に係る作業車両の姿勢制御処理を示すフローチャート、図19は平行モード及び水平モードの切替と閾値との関係を説明する説明図である。
なお前記UFO制御装置70のROMには、平行モード及び水平モードの切替の基準となる閾値に関し、平行モード、水平モード、及び車速vに対応するヒステリシスb(m、v)を記憶してあり、平行モードに対応するヒステリシスはb(1、v)と表記し、水平モードに対応するヒステリシスはb(2、v)と表記する。
ローリング角速度ωを示す検出値が閾値f7 (v)未満であるときは(ステップS98:NO)、前記ロータリ耕耘機24は、高低差の大きな凹凸がない隣接地で耕耘作業を行っていると考えられるので、図19に示す如く、前記UFO制御装置70は、平行モードで前記ロータリ耕耘機24の姿勢を制御する(ステップS100)。
5a クランク角センサ
17a 車速センサ(速度計測手段)
24 ロータリ耕耘機(作業機)
29a リフト角センサ
32a シリンダセンサ
61 作業機設定ボックス
61b ローリング角度調整ダイヤル
70 UFO制御装置
71 作業機ポジションセンサ
102 上昇制御電磁弁
103 下降制御電磁弁
104 傾斜制御電磁弁
120 ローリング角センサ
121 ローリングジャイロセンサ
130 ピッチング角センサ
131 ピッチングジャイロセンサ
Claims (6)
- 走行速度を求める速度計測手段を有する走行機体と、該走行機体に連結された作業機を、各別の姿勢に制御する複数の姿勢制御手段と、前記走行機体の左右方向の傾斜角速度を求める傾斜角速度演算手段と、該傾斜角速度演算手段により求めた傾斜角速度を所定の閾値と比較する比較手段と、該比較手段の比較結果に基づいて、いずれかの姿勢制御手段を作動させる作動手段とを備える作業車両において、
前記速度計測手段により求めた走行速度に応じて、前記閾値を設定する閾値設定手段と、
前記作業機の昇降を行う昇降手段と、
該昇降手段により昇降した前記作業機の昇降距離を求める昇降距離演算手段と、
該昇降距離演算手段により求めた昇降距離に応じて、前記閾値設定手段にて設定される閾値を調整する手段と
を備えることを特徴とする作業車両。 - 走行速度を求める速度計測手段を有する走行機体と、該走行機体に連結された作業機を、各別の姿勢に制御する複数の姿勢制御手段と、前記走行機体の左右方向の傾斜角速度を求める傾斜角速度演算手段と、該傾斜角速度演算手段により求めた傾斜角速度を所定の閾値と比較する比較手段と、該比較手段の比較結果に基づいて、いずれかの姿勢制御手段を作動させる作動手段とを備える作業車両において、
前記速度計測手段により求めた走行速度に応じて、前記閾値を設定する閾値設定手段と、
前記作業機の昇降を行う昇降手段と、
該昇降手段により昇降した前記作業機の昇降回数を求める昇降回数演算手段と、
該昇降回数演算手段により求めた昇降回数に基づいて、所定時間あたりの昇降回数を算出する昇降回数算出手段と、
該昇降回数算出手段により算出された所定時間あたりの昇降回数に応じて、前記閾値設定手段にて設定される閾値を調整する手段と
を備えることを特徴とする作業車両。 - 走行速度を求める速度計測手段を有する走行機体と、該走行機体に連結された作業機を、各別の姿勢に制御する複数の姿勢制御手段と、前記走行機体の左右方向の傾斜角速度を求める傾斜角速度演算手段と、該傾斜角速度演算手段により求めた傾斜角速度を所定の閾値と比較する比較手段と、該比較手段の比較結果に基づいて、いずれかの姿勢制御手段を作動させる作動手段とを備える作業車両において、
前記速度計測手段により求めた走行速度に応じて、前記閾値を設定する閾値設定手段と、
前記作業機の昇降を行う昇降手段と、
該昇降手段により昇降した前記作業機の昇降位置を時系列的に複数求める昇降位置演算手段と、
該昇降位置演算手段により求めた前記作業機の複数の昇降位置に基づいて、昇降位置の偏差を算出する偏差算出手段と、
該偏差算出手段により算出された偏差に応じて、前記閾値設定手段にて設定される閾値を調整する手段と
を備えることを特徴とする作業車両。 - 走行速度を求める速度計測手段を有する走行機体と、該走行機体に連結された作業機を、各別の姿勢に制御する複数の姿勢制御手段と、前記走行機体の左右方向の傾斜角速度を求める傾斜角速度演算手段と、該傾斜角速度演算手段により求めた傾斜角速度を所定の閾値と比較する比較手段と、該比較手段の比較結果に基づいて、いずれかの姿勢制御手段を作動させる作動手段とを備える作業車両において、
前記速度計測手段により求めた走行速度に応じて、前記閾値を設定する閾値設定手段と、
前記走行機体の前後方向の傾斜角速度を求める傾斜角速度演算手段と、
該傾斜角速度演算手段により求めた傾斜角速度に応じて、前記閾値設定手段にて設定される閾値を調整する手段と
を備えることを特徴とする作業車両。 - 走行速度を求める速度計測手段を有する走行機体と、該走行機体に連結された作業機を、各別の姿勢に制御する複数の姿勢制御手段と、前記走行機体の左右方向の傾斜角速度を求める傾斜角速度演算手段と、該傾斜角速度演算手段により求めた傾斜角速度を所定の閾値と比較する比較手段と、該比較手段の比較結果に基づいて、いずれかの姿勢制御手段を作動させる作動手段とを備える作業車両において、
前記速度計測手段により求めた走行速度に応じて、前記閾値を設定する閾値設定手段と、
前記走行機体の前後方向の傾斜角度を時系列的に複数求める傾斜角度演算手段と、
該傾斜角度演算手段により求めた複数の前記傾斜角度に基づいて、所定時間あたりの前記傾斜角度の変化量を算出する変化量算出手段と、
該変化量算出手段により算出された前記変化量に応じて、前記閾値設定手段にて設定される閾値を調整する手段と
を備えることを特徴とする作業車両。 - 前記閾値にヒステリシスを設定する手段を備えることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一つに記載の作業車両。
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