JP5824693B2

JP5824693B2 - 作業機

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Publication number: JP5824693B2
Application number: JP2011131276A
Authority: JP
Inventors: 映明有吉; 茂義前田; 定之高山; 裕介今川
Original assignee: Agritecno Yazaki Co Ltd
Current assignee: Agritecno Yazaki Co Ltd
Priority date: 2011-06-13
Filing date: 2011-06-13
Publication date: 2015-11-25
Anticipated expiration: 2031-06-13
Also published as: JP2013000007A

Description

本発明は、トラクタ等の走行車両によって移動されながら圃場に施肥や播種等の作業を施す作業機において、電動モータにより肥料や種子を繰り出す繰出装置等（以下、「作業装置」とする）の制御構成に関し、特に、作業開始時に、圃場に施肥や播種等の作業が施されていない領域（以下、「無作業区間」とする）が発生するのを確実に抑制可能な、電動モータの回転初期の制御技術に関する。

従来、作業機の移動速度に電動モータの回転速度を自動同調させることにより、作業機の単位移動長当たりに施される作業の量（以下、「作業量」とする）、例えば圃場への肥料の供給量を、移動速度にかかわらず一定にすると共に、作業開始時には、その時に検知した作業機の移動速度に同調して設定される同調回転速度よりも一定速度だけ大きな回転速度で、前記電動モータを駆動する技術が公知となっている（例えば、特許文献１参照）。これによると、作業開始時に、電動モータによる作業量を増加させることができ、たとえ、電動モータの立ち上がり遅れ等によって前記無作業区間が発生しても、該無作業区間の近傍領域に多めの肥料や種子等を供給することで、無作業区間内における肥料や種子等の不足を緩和するようにしている。

特開平５−２９２８１１号公報

しかしながら、前記技術では、精密な施肥や播種を行う必要等から作業機の低速移動が避けられない場合があり、その際は、低速移動に同調する電動モータの同調回転速度も低速となるため、作業開始時には、電動モータの立ち上がりが遅くなって、無作業区間が拡大すると共に、電動モータによる作業量も少なくなって、無作業区間の近傍領域に供給される肥料や種子等が不足し、無作業区間内における肥料や種子等の不足を緩和できない、という問題があった。更に、前記技術では、作業機の移動速度は、走行車両の車軸近傍に設けた回転速度センサによって迅速に検知できるのに対し、本発明のように、作業機側に接地式移動速度検知装置を設け、該接地式移動速度検知装置の接地輪を圃場に接地して作業機の移動速度を検知する「接地検知式」の作業機の場合、その移動速度は、接地後に接地輪がある程度回転してからでないと検知できず、この移動速度の検知に必要な時間（以下、「速度検知時間」とする）が比較的長くなる。このため、前記技術の如く、作業機の移動速度を検知してから電動モータを駆動するような作業制御機構では、長い速度検知時間のせいで無作業区間が大きいものとなる、という問題があった。

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。
すなわち、請求項１においては、走行車両によって移動されながら圃場に作業を施す作業機の作業装置を作動するための電動モータと、圃場に接地輪を接地させて前記作業機の移動速度を検知するための接地式移動速度検知装置と、該接地式移動速度検知装置からの移動速度信号に基づいて前記電動モータに駆動信号を送信するためのコントローラとを備え、該コントローラにより、予め設定された基準作業量となるように、前記電動モータの回転速度を作業機の移動速度と自動同調制御可能な作業機において、作業開始時に、前記接地式移動速度検知装置により作業機の移動速度を検知するのに必要な速度検知時間の間、自動同調制御中の回転速度のいずれよりも大きな一定の予備回転速度により、前記電動モータを回転させて予備回転を行う、作業制御機構を設けたものである。
請求項２において、前記予備回転は、接地輪の接地時に行うものである。
請求項３において、前記予備回転は、作業制御機構の再始動の時にも行うものである

本発明は、以上のように構成したので、以下に示す効果を奏する。
すなわち、請求項１により、接地検知式であるために長い速度検知時間を要する場合であっても、移動速度の検知と予備回転とを並行して行い、無作業区間を大幅に縮小することができる。
更に、前記予備回転は自動同調制御による回転速度のいずれよりも大きな一定値に設定されるため、作業開始時には、電動モータの立ち上がりが早くなって、無作業区間が更に縮小すると共に、電動モータによる初期の作業量が多くなって、無作業区間における肥料や種子等の不足を十分に緩和することができる。
請求項２により、作業開始時に生じる無作業区間を縮小することができ、主に圃場の縁部における肥料や種子等の不足を緩和できる。
請求項３により、作業再開時に生じる無作業区間を縮小することができ、主に圃場の内側における肥料や種子等の不足を緩和できる。

本発明に係わる施肥播種機をトラクタの後部に装着した状態の斜視図である。施肥播種機の全体構成を示す左側面図である。接地式移動速度検知装置の左側面図である。接地センサの動作状況を示す取付フレーム・接地輪アーム間の接続部周辺の左側面図であって、図４（ａ）は接地輪が接地状態にある場合の接続部周辺の左側面図、図４（ｂ）は接地輪が離間状態にある場合の接続部周辺の左側面図である。本発明に関わる供給制御機構を示すブロック図である。繰出モータの回転速度と施肥播種機の移動速度の時間変化を示す説明図である。繰出モータの回転速度と施肥播種機の移動速度との関係を示す説明図である。供給制御全体の手順を示すフローチャートである。初期制御処理の手順を示すフローチャートである。自動同調制御処理の手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、図１の矢印Ｆで示す方向を施肥播種機２の前進方向とし、以下で述べる各部材の位置や方向等はこの前進方向を基準とするものである。

まず、本発明に関わる供給制御機構１を有する施肥播種機２の全体構成について、図１、図２により説明する。図示せぬ走行車両であるトラクタの後部に、ロータリ耕耘装置３が昇降自在に装着され、該ロータリ耕耘装置３のデプスフレーム４後部の左右略中央部に、高さ及び角度を調節するヒッチユニット３０が取り付けられ、該ヒッチユニット３０の後部にツールバー３１が横設されている。そして、該ツールバー３１に、前記施肥播種機２を構成する複数の施肥播種ユニット５、本実施例では４ユニットが連結して牽引されるようにしている。

該施肥播種ユニット５は、種子ホッパ６、種子繰出装置７、肥料ホッパ８、肥料繰出装置９、固定フレーム１０、メインフレーム１１、作溝部１２Ｌ・１２Ｒ、覆土ディスク１３Ｌ・１３Ｒ、鎮圧ローラ１４等で構成される。なお、播種や施肥の方式は、本実施例に限定されるものではなく、また、施肥播種ユニット５は、播種のみを行うユニットであっても構わない。

このうちの種子ホッパ６は、種子を貯溜する容器であり、上面および下面に開口部が設けられ、種子ホッパ６の上面の開口部には蓋６ａが設けられ、該蓋６ａを開けて種子を種子ホッパ６内に補充するようにしている。

前記種子繰出装置７は、種子ホッパ６内の種子を所定量ずつ繰り出すものであり、前記種子ホッパ６の下部に配置される。自重により前記種子ホッパ６の下面の開口部から種子繰出装置７内に流入してきた種子は、該種子繰出装置７内のスライド式の繰出ロール１５の外周面に設けられた溝に嵌入し、該繰出ロール１５の回転によって種子繰出装置７の下部に搬送されて、種子繰出装置７の下面の開口部から下方に繰り出される。

この繰り出された種子は、上部が前記種子繰出装置７の下面に連通連結された上方拡開漏斗状のロート１６内に繰り出された後、胴体部が蛇腹状に形成された略円筒形状の防水カバー１７から、貫設されたピン９３によって前記メインフレーム１１の上面後部に固設された上方拡開漏斗状のロートシュート１８内に落下し、該ロートシュート１８の下部に連通された二股状の分岐シュート１９によって分岐される。分岐された種子は、前記分岐シュート１９の左右の分岐部に接続された左右の搬送管２０Ｌ・２０Ｒから、該搬送管２０Ｌ・２０Ｒにそれぞれ接続された左右の播種ノズル２１Ｌ・２１Ｒを通って、前記作溝部１２Ｌ・１２Ｒに搬送される。

前記肥料ホッパ８は、肥料を貯溜する容器であり、上面および下面に開口部が設けられ、肥料ホッパ８の上面の開口部には蓋８ａが設けられ、該蓋８ａを開けて肥料を肥料ホッパ８内に補充するようにしている。

前記肥料繰出装置９は、肥料ホッパ８内の肥料を所定量ずつ繰り出すものであり、肥料ホッパ８の下部に配置される。自重により肥料ホッパ８の下面の開口部から肥料繰出装置９内に流入してきた肥料は、該肥料繰出装置９内のスライド式の繰出ロール２２の外周面に設けられた溝に嵌入し、該繰出ロール２２の回転により肥料繰出装置９の下部に搬送され、肥料繰出装置９の下面の開口部から下方に繰り出される。

この繰り出された肥料は、上部が前記肥料繰出装置９の下面に連通連結された上方拡開漏斗状のロート２３内に繰り出された後、胴体部が蛇腹状に形成された略円筒形状の防水カバー２４から、前記メインフレーム１１の上面前部にピン２７により固設された上方拡開漏斗状のロートシュート２５内へ向かって落下する。落下した肥料は、前記ロートシュート２５の下部に接続された搬送管２６を通って、前記作溝部１２Ｌ・１２Ｒの間に搬送される。

そして、前記種子ホッパ６は、肥料ホッパ８の後部に係止部材６ｃ・６ｃによって着脱可能に固設されると共に、種子繰出装置７は肥料繰出装置９の後部に着脱可能に固定されている。更に、種子繰出装置７の繰出ロール１５の繰出軸７ａに設けられたギヤ２８は、肥料繰出装置９の繰出ロール２２の繰出軸９ａに設けられたギア２９に噛合されると共に、該繰出軸９ａは、後述する前記供給制御機構１によって回転駆動されるようにしている。これにより、種子繰出装置７の繰出ロール１５と肥料繰出装置９の繰出ロール２２とは所定の回転数比を保って同時回転可能に構成されている。

前記固定フレーム１０には、前記肥料繰出装置９の前面がボルトで締結されると共に、固定フレーム１０の前上部に回動可能に設けられた係止部材１０ａ・１０ｂによって、各施肥播種ユニット５が前記ツールバー３１に固定されている。

前記メインフレーム１１は、中空の箱形に成形された構造体であって、このメインフレーム１１の前部には、平行リンク３２・３３の後端部が回動可能に枢支され、該平行リンク３２・３３の前端部は、前記固定フレーム１０の下部に回動可能に枢支されている。この平行リンク３２のメインフレーム１１側の回動枢支点と、平行リンク３３の固定フレーム１０側の回動枢支点との間には、巻きバネ３４が介装されており、該巻きバネ３４によってメインフレーム１１は下方に回動する方向に付勢されている。

前記鎮圧ローラ１４は、各施肥播種ユニット５の最後部に配置されると共に、前記メインフレーム１１から後方に延設された支持アーム３５の後端部に、回転可能に軸支されている。ここで、前記種子繰出装置７から前述のようにして搬送されてきた種子は、前記作溝部１２Ｌ・１２Ｒに形成された播種溝に投下され、その上を前記覆土ディスク１３Ｌ・１３Ｒによって覆土され、その後を、この鎮圧ローラ１４によって鎮圧される。

前記作溝部１２Ｌは、主に作溝ディスク３６Ｌと補助ディスク３７Ｌとから成り、該作溝ディスク３６Ｌと補助ディスク３７Ｌとで挟まれた空間に前記播種ノズル２１Ｌが配置される。同様に、前記作溝部１２Ｒも、作溝ディスク３６Ｒと補助ディスク３７Ｒとから成り、該作溝ディスク３６Ｒと補助ディスク３７Ｒとで挟まれた空間に前記播種ノズル２１Ｒが配置されている。これにより、前記種子繰出装置７から繰り出された種子は、分岐シュート１９にて分岐した後、各作溝部１２Ｌ・１２Ｒに搬送して左右一対の播種用の溝に投下することができる。

前記補助ディスク３７Ｌと補助ディスク３７Ｒとで挟まれた空間には、前記搬送管２６の下端の開口部が配置されており、前記肥料繰出装置９から繰り出された肥料を一対の補助ディスク３７Ｌ・３７Ｒの間に投下することができ、該補助ディスク３７Ｌ・３７Ｒが壁となって肥料が播種溝に落下することを防ぎ、種子の肥料障害を防止するようにしている。

なお、これら作溝ディスク３６Ｌ・３６Ｒと補助ディスク３７Ｌ・３７Ｒは、支持アーム３９の下端部に取り付けられ、該支持アーム３９の上端部は、前記メインフレーム１１の前端部に設けられた取付部１１ａに上下摺動可能に貫装されており、係止ボルト３８によって、所望の高さでメインフレーム１１に固定できるようにしている。これにより、作溝部１２Ｌ・１２Ｒによって形成される一対の播種溝の深さを、所望の深さに調整することができる。

更に、前記支持アーム３９の前面の上下中途部からは、左右のスクレーパ４０Ｌ・４０Ｒがそれぞれ後斜め下方に延出され、該スクレーパ４０Ｌ・４０Ｒの後端は、それぞれ前記作溝ディスク３６Ｌ・３６Ｒの外側面後部に付勢された状態で当接されており、このスクレーパ４０Ｌ・４０Ｒによって、作溝ディスク３６Ｌ・３６Ｒの外側面に付着した土等を剥離除去するようにしている。

次に、このような施肥播種機２の供給制御機構１について、図１乃至図６により説明する。図１、図２に示すように、該供給制御機構１は、前記肥料繰出装置９における繰出ロール２２の繰出軸９ａを回転駆動する繰出駆動部４１、施肥播種機２の移動速度を検知する接地式移動速度検知装置４２、及び該接地式移動速度検知装置４２からの移動速度信号等に基づいて前記繰出ロール２２の回転速度を施肥播種機２の移動速度に同調させる制御部４３等から構成されている。

図１に示すように、前記繰出駆動部４１においては、最左端の施肥播種ユニット５から左方に延出されたツールバー３１上に、駆動プレート４４の前後中央下部が直交するようにして嵌合固定されると共に、該駆動プレート４４の左側面には、前から順に、駆動軸４５、中間軸４６、従動軸４７が、前後回動可能に左方に突設されている。

このうちの駆動軸４５上には、小径の駆動スプロケット４５ａが外嵌固定され、前記中間軸４６上には、内側から順に、大径の第一中間スプロケット４６ａと小径の第二中間スプロケット４６ｂが外嵌固定され、更に、前記従動軸４７上には、前記第二中間スプロケット４６ｂと略同径の従動スプロケット４７ａが外嵌固定されている。そして、このうちの駆動スプロケット４５ａと第一中間スプロケット４６ａとの間には第一チェーン５０が巻回され、第二中間スプロケット４６ｂと従動スプロケット４７ａとの間には第二チェーン５１が巻回されている。

前記駆動軸４５には、駆動プレート４４の右側面に固設された繰出モータ５２の図示せぬモータ軸が挿嵌されると共に、前記従動軸４７には、前記肥料繰出装置９を前述のように作動させるための前記繰出軸９ａが挿嵌されている。これにより、前記繰出モータ５２が駆動すると、モータ動力は、小径の前記駆動スプロケット４５ａから、第一チェーン５０、大径の第一中間スプロケット４６ａを介して中間軸４６に減速伝達された後、同じ中間軸４６上の第二中間スプロケット４６ｂから、第二チェーン５１、従動スプロケット４７ａを介して従動軸４７に入力され、該従動軸４７と一体的に前記繰出軸９ａが回転駆動される。すると、前記肥料繰出装置９の繰出ロール２２が回転すると共に、前述したように、ギア２９・ギア２８を介して種子繰出装置７の繰出ロール１５も回転し、施肥播種機２の種子繰出装置７と肥料繰出装置９とが、同時に作動される。

なお、前記中間軸４６には、駆動プレート４４の右側面に固設された繰出モータ回転速度センサ５３の図示せぬセンサ軸が挿嵌されており、前記繰出モータ５２の回転速度を間接的に検知できるようにしている。

また、図１、図３、図４に示すように、前記接地式移動速度検知装置４２においては、前記繰出駆動部４１よりも更に左方のツールバー３１に取付フレーム５５が連結されている。該取付フレーム５５においては、側面断面視コ字状の係止部５６が、前記ツールバー３１に後方より嵌合されてボルト５７によって締結固定され、該係止部５６の後面に、側面断面視で後方に開いたコ字状の軸支持部５８の前面が固設されている。そして、該軸支持部５８には、上下方向に貫通する揺動軸部５９が水平揺動自在に連結され、該揺動軸部５９の下端に、正面視門型の吊設フレーム部６０の上板６０ｂが固設され、該吊設フレーム部６０内を左右貫通するようにして、支持ピン６１が割りピン６２によって抜け止めされている。

該支持ピン６１には、接地輪アーム６３の前端部が上下揺動自在に吊設され、該接地輪アーム６３の二股状の後端部の右側面に、支持プレート６４が固設され、該支持プレート６４に、接地輪軸６５が前後回動自在に軸支されている。そして、該接地輪軸６５の左半部に、接地輪６６がボルト６７によって締結固設されると共に、該接地輪軸６５の右端には、前記支持プレート６４に取り付けられた接地輪回転速度センサ６８の検出部が連動連結されており、該接地輪回転速度センサ６８によって、前記接地輪６６の回転速度を検知するようにしている。

更に、前記接地輪アーム６３の前端は、前記吊設フレーム部６０の前端角部６０ａよりも前方に延出されており、接地輪アーム６３が前記支持ピン６１を中心にして後方に回転すると、該接地輪アーム６３の前部上面６３ａが前記吊設フレーム部６０の前端角部６０ａに当接し、接地輪アーム６３が図３に示す位置７０よりも後方には回転できないようにしている。これにより、接地輪アーム６３の後端部に前記支持プレート６４・接地輪軸６５を介して軸支されている前記接地輪６６も、下方への揺動が規制されることとなり、前記前端角部６０ａを、前記接地輪６６の下方揺動限界規制を行う下限ストッパとして機能させている。

前記吊設フレーム部６０の左右の側板６０ｃ・６０ｄのうち、長い方の右側板６０ｄの下辺は前斜め上方に傾斜して形成され、その傾斜辺６０ｅに沿うように接地センサ７１が取り付けられている。該接地センサ７１は、上辺が前記傾斜辺６０ｅと平行にボルト７５・７５によって締結固定された矩形の支持板７２と、該支持板７２の下半部の左側面に固設されたボックス状のセンサ本体７３と、該センサ本体７３の上面に取り付けられた検知部７４より構成される。

該検知部７４は、前記センサ本体７３の上面に形成された段差部７３ｂの段差部上面７３ｃに前端が固設された板バネ７４ａと、該板バネ７４ａの後端より立設された支持アーム７４ｂと、該支持アーム７４ｂの上部に前後転動可能に支持された接触コロ７４ｃより構成され、該接触コロ７４ｃが上方に付勢されるように、前記板バネ７４ａは上方凹状に湾曲形成されている。

更に、該板バネ７４ａの下面に対向して、検知板７３ａが前記センサ本体７３の段差部下面７３ｄ上に配設されている。そして、前記接地輪アーム６３の前部上面６３ａが前記吊設フレーム部６０の前端角部６０ａに当接して接地輪６６が下限に到達すると、図４（ｂ）に示すように、前記接地輪アーム６３によって、板バネ７４ａが接触コロ７４ｃを介して押し下げられ、該板バネ７４ａの下面が前記検知板７３ａと接触するように、該検知板７３ａは配置されている。

これにより、施肥播種機２が接地輪６６を圃場の路面に接地させた状態（以下、「接地状態」とする）で移動する間は、該路面から接地輪６６は上方に押し上げられるため、図４（ａ）に示すように、接地輪アーム６３が位置６９にあり、該接地輪アーム６３の下面が接触コロ７４ｃから離間した状態にあるか、あるいは、たとえ接地輪アーム６３の下面が接触コロ７４ｃと接触しても、前記板バネ７４ａが検知板７３ａと接触するほど接触コロ７４ｃが押し下げられることはない。

これに対し、作業開始前、作業再開前、走行車両旋回時等に施肥播種機２全体をリフトアップしたり、圃場の路面状況が悪いために接地輪６６がバウンドしたりして、接地輪６６が路面から大きく離間した状態（以下、「離間状態」とする）にあると、前述の如く、接地輪アーム６３の下面によって、板バネ７４ａが検知板７３ａと接触するまで接触コロ７４ｃが押し下げられる。つまり、接地輪６６の接地状態と離間状態を、それぞれ、板バネ７４ａ・検知板７３ａ間の非接触状態と接触状態によって判断することができる。

なお、前記接地センサ７１を構成する支持板７２、センサ本体７３、及び検知部７４は、接地輪アーム６３の方に設置してもよく、その設置位置は特には限定されない。更に、接地センサ７１の種類についても、本実施例のような接触式ではなく光学スイッチ等による非接触式のものであってもよく、接地輪６６の接地の有無を検知可能なものであれば、その種類は特には限定されない。

また、図１、図５に示すように、前記制御部４３においては、走行車両の運転席等の近傍に、前記繰出駆動部４１の繰出モータ５２の制御を行う制御ボックス７７が配置され、該制御ボックス７７には、コントローラ７６等が収容されている。

該コントローラ７６は、制御部４３において繰出モータ５２に駆動電力を供給するバッテリ７８、前記繰出駆動部４１における繰出モータ５２・繰出モータ回転速度センサ５３、及び前記接地式移動速度検知装置４２における接地輪回転速度センサ６８・接地センサ７１に、それぞれリード線８０ａ・８０ｂ・８０ｃ・８０ｄ・８０ｅを介して接続されている。

更に、コントローラ７６には、メモリ８３とタイマ８４とが接続されており、このうちのメモリ８３には、図７に示すように予め設定された基準供給量を得るための特性曲線１００、後述する散布量調整ダイヤル７９の各目盛りに対応する回転速度Ｒ、図６に示す初期制御域１０１における繰出モータ５２の予備回転速度Ｒｍ・予備回転時間１０１ｃ、及び本発明に関わる制御プログラム等が記憶されている。そして、前記タイマ８４により、作業中の経過時間を計測できるようにしている。

ここで、前記基準供給量とは、単位面積当たりに散布する種子・肥料の量を基にして算出される、単位移動長当たりの散布量であり、後述する自動同調制御中は、該基準供給量が得られるように、前記特性曲線１００に沿って、繰出モータ５２の回転速度Ｒが施肥播種機２の移動速度Ｖに応じて自動的に制御される。

更に、前記制御ボックス７７には、上面略中央に前記散布量調整ダイヤル７９が配置され、該散布量調整ダイヤル７９の左方には、後述するような自動変速モードと手動変速モードを切り替える変速モードスイッチ８１が配置され、該変速モードスイッチ８１と前記散布量調整ダイヤル７９とは、いずれも前記コントローラ７６に接続されている。該散布量調整ダイヤル７９の右方には、前記バッテリ７８からの駆動電力による供給制御機構１の動作の入切を行う電源スイッチ８２が配置され、該電源スイッチ８２も、前記コントローラ７６に接続されている。

次に、以上のような構成から成る供給制御機構１において、前記繰出モータ５２の供給制御の構成と手順について、図５乃至図１０により説明する。図５乃至図７に示すように、該供給制御は、繰出モータ５２の駆動を開始する初期制御域１０１における制御と、施肥播種機２の移動速度Ｖに繰出モータ５２の回転速度Ｒを自動的に同調させる自動同調制御域１０２における制御とにより構成される。

このうち初期制御域１０１は、前記接地輪６６が接地してから、メモリ８３内の制御プログラムがコントローラ７６に読み込まれるまでの読み込み時間１０１ａ（時刻Ｔ０〜時刻Ｔ１）と、該制御プログラムに従い前記繰出モータ５２が駆動を開始してから所定の回転速度Ｒｍ（以下、「予備回転速度」とする）に加速されるまでのモータ立ち上がり時間１０１ｂ（時刻Ｔ１〜時刻Ｔ２）と、該予備回転速度Ｒｍに前記繰出モータ５２の回転が設定維持される予備回転時間１０１ｃ（時刻Ｔ２〜時刻Ｔ３）とから成る。

そして、該予備回転時間１０１ｃの間に、前記接地輪回転速度センサ６８からの移動速度信号を前記メモリ８３に書き込んで初期制御を完了する。このように速度検知時間が予備回転時間１０１ｃ内に含まれるように設定し、速度検知中に無作業区間が発生するのを抑制できるようにしている。

更に、予備回転速度Ｒｍに、前記自動同調制御域１０２における回転速度Ｒの最大値を採用することにより、繰出モータ５２の立ち上がりが早くなって前記モータ立ち上がり時間１０１ｂを短縮すると共に、繰出モータ５２による作業初期の施肥播種量を多くできるようにしている。

なお、前記接地輪６６が所定角度回転すると、接地輪回転速度センサ６８が１回カウントし、移動速度信号が送信されるようにしており、この単位時間当たりのカウント数と、回転角度から求めた１カウント当たりの円弧長とを積算することで、移動速度Ｖが算出できる。

前記自動同調制御域１０２は、前記繰出モータ５２の回転速度Ｒが、前記予備回転速度Ｒｍから、制御目標とする回転速度Ｒ１まで減速される減速時間１０２ａ（時刻Ｔ３〜時刻Ｔ４）と、前記特性曲線１００に沿って、回転速度Ｒが施肥播種機２の移動速度Ｖに応じて自動的に制御される自動同調制御時間１０２ｂ（時刻Ｔ４〜）とから成る。

そして、該自動同調制御時間１０２ｂの間は、繰出モータ５２の回転速度Ｒが、施肥播種機２の移動速度Ｖに応じて比例制御される。例えば、繰出モータ５２は、移動速度Ｖ１では、回転速度Ｒ１となるように制御され、移動速度Ｖ１より低速の移動速度Ｖ２では、回転速度Ｒ１よりも低速の回転速度Ｒ２に制御され、前記移動速度Ｖ１より高速の移動速度Ｖ３では、前記回転速度Ｒ１よりも高速の回転速度Ｒ３となるように制御される。

詳しくは、例えば、現在の移動速度がＶ１で回転速度がＲ０の場合、該回転速度Ｒ０と前記回転速度Ｒ１との差分を基にして、必要な回転速度制御値を算出し、該回転速度制御値によって、前記回転速度Ｒ０が回転速度Ｒ１となるように速度制御されるのである。

また、以上のような構成の供給制御において、その制御手順を図５乃至図１０により説明する。図８に示すように、前記散布量調整ダイヤル７９を所定の目盛りに調整した後、電源スイッチ８２を入れると（ステップＳ１）、変速モードスイッチ８１からの変速モード信号、繰出モータ回転速度センサ５３からの繰出モータ回転速度信号、及び接地センサ７１からの接地信号が、前記コントローラ７６に読み込まれる（ステップＳ２）。

そして、このうちの変速モード信号に基づいて、自動変速モードか否かが判断される（ステップＳ３）。変速モードスイッチ８１が「手動」側に傾倒されて手動変速モードに設定されている場合は（ステップＳ３：ＮＯ）、散布量調整ダイヤル７９で選択した目盛り、本実施例では、モータ駆動停止状態の０から最高速の１０までの１１段より選択した目盛りに対応するダイヤル設定信号が読み込まれ（ステップＳ１１）、該ダイヤル設定信号と、前記メモリ８３内に記憶された目盛り・回転速度Ｒ間の対応関係とから得られた駆動信号が前記繰出モータ５２に送信され、手動で所定の回転速度Ｒに設定される（ステップＳ８）。

該手動変速モードでは、前記接地輪６６が接地状態・離間状態のいずれの状態であっても、前記繰出モータ５２を停止または変速させることができ、施肥播種機２を停止した上でメンテナンスする場合や、圃場の路面状況が悪くて接地輪６６による移動速度の検知精度が低い場合等に、種子や肥料を適した供給量となるように、繰出モータ５２を自在に停止または変速できるようにしている。

変速モードスイッチ８１が「自動」側に傾倒されて自動変速モードに設定されている場合は（ステップＳ３：ＹＥＳ）、前記接地信号に基づいて、接地輪６６が接地状態にあるか否かが判断される（ステップＳ４）。接地状態ではなく離間状態の場合は（ステップＳ４：ＮＯ）、繰出モータ５２には駆動信号が送信されずに駆動が停止する（ステップＳ９）。

接地状態の場合は（ステップＳ４：ＹＥＳ）、前記初期制御域１０１における初期制御処理が行われる（ステップＳ５）。該初期制御処理では、図９に示すように、前記読み込み時間１０１ａに、前記メモリ８３から制御プログラム・予備回転速度Ｒｍ・予備回転時間１０１ｃが読み込まれた後（ステップＳ５１）、前記モータ立ち上がり時間１０１ｂにおいて、制御プログラムに従って繰出モータ５２が立ち上がる（ステップＳ５２）。

続く前記予備回転時間１０１ｃには、繰出モータ５２は、一定の予備回転速度Ｒｍにて予備回転する（ステップＳ５３）と共に、前記接地輪回転速度センサ６８からの移動速度信号がメモリ８３に書き込まれる（ステップＳ５４）。これにより、作業開始時における無作業区間の大幅な縮小を図ることができる。なお、前記予備回転時間１０１ｃの管理は、作業中の経過時間を計測する前記タイマ８４からの時間信号によって行われる。

そして、このような初期制御処理の後には、前記移動速度信号がメモリ８３からコントローラ７６に読み込まれ、接地輪６６が回転しているか否かが判断される（ステップＳ６）。接地輪６６が回転していない場合は（ステップＳ６：ＮＯ）、繰出モータ５２には駆動信号が送信されずに駆動が停止する（ステップＳ９）。

接地輪６６が回転している場合は（ステップＳ６：ＹＥＳ）、前記自動同調制御域１０２における自動同調制御処理が行われる（ステップＳ７）。該自動同調制御処理では、図１０に示すように、既にメモリ８３から読み込まれている移動速度信号に基づいて、前述の如く、施肥播種機２の移動速度Ｖを算出し（ステップＳ７１）、続いて、該移動速度Ｖと、前記メモリ８３から読み込まれた特性曲線１００とから、目標とする回転速度Ｒを求める（ステップＳ７２）。

ただし、散布量調整ダイヤル７９で選択した目盛りが０％以外の場合、目盛りに対応する補正率の分だけ基準供給量を増減させるようにしている。本実施例では、図５に示すように―３０％から＋３０％までの６０％の範囲内で０％を除く補正率に設定することができ、該補正率を前記基準供給量に乗じた補正量を基準供給量に加減して補正供給量を算出し、該補正供給量と前記移動速度Ｖとから、目標とする回転速度Ｒを求めるのである。例えば、図７に示すように、補正率＋３０％・−３０％では、それぞれ特性曲線１００ａ・１００ｂに基づき、回転速度Ｒを求める。

この目標とする回転速度Ｒと、前記繰出モータ回転速度信号とより算出した現在の回転速度Ｒとの差分、例えば、前述したように、図７に示す前記回転速度Ｒ０と回転速度Ｒ１との差分より、回転速度制御値を算出し（ステップＳ７３）、該回転速度制御値に基づき、特性曲線１００上の回転速度Ｒに設定される（ステップＳ８）。

以上のような手動変速モード、自動変速モードのいずれにおいても、所定の回転速度Ｒで供給制御した後、再び、各種信号がコントローラ７６に読み込まれて（ステップＳ２）、ステップＳ３以下のプロセスが繰り返される。

更に、このような供給制御において、圃場内を作業走行中に点検等のために走行を停止させたり、圃場端で旋回中にロータリ耕耘装置３を上昇させると、前述の如く、接地輪６６が回転しなかったり（ステップＳ６：ＮＯ）、接地輪６６が離間状態となって（ステップＳ４：ＮＯ）、繰出モータ５２の駆動が停止する（ステップＳ９）。そこで、繰出モータ５２の簡略な再始動操作（ステップＳ１０：ＹＥＳ）だけで、作業を迅速に再開できるようにしている。

該再始動操作としては、例えば、電源スイッチ８２の「入→切→入」操作、図示せぬリセットスイッチ等の「入」操作、ロータリ耕耘装置３の「上昇・下降」により接地輪６６を「離間状態→接地状態」とし、接地センサ７１の「切→入」を行う操作があるが、作業再開のために作業者が迅速かつ容易に操作できるものであれば良く、その操作内容は特に限定されるものではない。

このようにして作業を再開した後も、再び、各種信号がコントローラ７６に読み込まれて（ステップＳ２）、ステップＳ３以下のプロセスが繰り返されるようにしており、これにより、作業再開時にも無作業区間の大幅な縮小を図ることができる。

すなわち、走行車両によって移動されながら圃場に作業を施す作業機である施肥播種機２の作業装置である種子繰出装置７と肥料繰出装置９を作動するための電動モータである繰出モータ５２と、圃場に接地輪６６を接地させて前記施肥播種機２の移動速度を検知するための接地式移動速度検知装置４２と、該接地式移動速度検知装置４２からの移動速度信号に基づいて前記繰出モータ５２に駆動信号を送信するためのコントローラ７６とを備え、該コントローラ７６により、予め設定された基準作業量である基準供給量となるように、前記繰出モータ５２の回転速度Ｒを施肥播種機２の移動速度Ｖと自動同調制御可能な施肥播種機２において、作業開始時に、前記接地式移動速度検知装置４２により施肥播種機２の移動速度Ｖを検知するのに必要な速度検知時間の間、自動同調制御中の回転速度よりも大きな一定の予備回転速度Ｒｍにより、前記繰出モータ５２を回転させて予備回転を行う、作業制御機構である供給制御機構１を設けたので、接地検知式であるために長い速度検知時間を要する場合であっても、移動速度の検知と予備回転とを並行して行い、無作業区間を大幅に縮小することができる。更に、前記予備回転は自動同調制御による回転速度のいずれよりも大きな一定値に設定されるため、作業開始時には、繰出モータ５２の立ち上がりが早くなって、無作業区間が更に縮小すると共に、繰出モータ５２による初期の供給量が多くなって、無作業区間における肥料や種子等の不足を十分に緩和することができる。

更に、前記予備回転は、接地輪６６の接地時に行うので、作業開始時に生じる無作業区間を縮小することができ、主に圃場の縁部における肥料や種子等の不足を緩和できる。

加えて、前記予備回転は、作業制御機構である供給制御機構１の再始動の時にも行うので、作業再開時に生じる無作業区間を縮小することができ、主に圃場の内側における肥料や種子等の不足を緩和できる。

更に、前記再始動は、前記接地輪６６の接地の有無を検知する接地センサ７１入切のための接地輪６６の昇降操作等の簡易的な操作により行うので、迅速な作業再開が可能となる。

本発明は、走行車両によって移動されながら圃場に作業を施す作業機の作業装置を作動するための電動モータと、圃場に接地輪を接地させて前記作業機の移動速度を検知するための接地式移動速度検知装置と、該接地式移動速度検知装置からの移動速度信号に基づいて前記電動モータに駆動信号を送信するためのコントローラとを備え、該コントローラにより、予め設定された基準作業量となるように、前記電動モータの回転速度を作業機の移動速度と自動同調制御可能な、全ての作業機に適用することができる。

１供給制御機構（作業制御機構）
２施肥播種機（作業機）
７種子繰出装置（作業装置）
９肥料繰出装置（作業装置）
４２接地式移動速度検知装置
５２繰出モータ（電動モータ）
６６接地輪
７６コントローラ
８２電源スイッチ
Ｒ回転速度
Ｒｍ予備回転速度
Ｖ移動速度

Claims

走行車両によって移動されながら圃場に作業を施す作業機の作業装置を作動するための電動モータと、圃場に接地輪を接地させて前記作業機の移動速度を検知するための接地式移動速度検知装置と、該接地式移動速度検知装置からの移動速度信号に基づいて前記電動モータに駆動信号を送信するためのコントローラとを備え、
該コントローラにより、予め設定された基準作業量となるように、前記電動モータの回転速度を作業機の移動速度と自動同調制御可能な作業機において、
作業開始時に、前記接地式移動速度検知装置により作業機の移動速度を検知するのに必要な速度検知時間の間、自動同調制御中の回転速度のいずれよりも大きな一定の予備回転速度により、前記電動モータを回転させて予備回転を行う作業制御機構を設けたことを特徴とする作業機。
前記予備回転は、接地輪の接地時に行うことを特徴とする請求項１に記載の作業機。
前記予備回転は、作業制御機構の再始動の時にも行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の作業機。