JPH02142402A - 対地作業機の姿勢制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ この発明は、トラクター等の動力車両の後部に連結され
た対地作業機の姿勢制御装置に関するものである。

［従来技術］ 従来、この種の制御装置としては、例えばトラクターの
ような動力車両に左右横方向の傾きを検出する傾斜検出
器を設け、トラクターの後部に。

単一のトップリンクと左右一対のロワーリンクとからな
る３点リンク機構等を介してロータリ耕耘装置を昇降自
在に連結すると共に、トラクターのリフトアームとロワ
ーリンクとを連結する左右−対のリフトアームのうちの
一方を複動式の油圧シリンダーで構成し、さらにトラク
ターとロータリ耕耘装置との間には両者の相対的角度差
を検出する検出器を配設し、トラクターの傾きに拘らず
ロータリ耕耘装置の左右方向における傾きが設定された
姿勢に維持されるように制御していた。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上記した従来装置は、動力車両に接地された
傾斜検出器が機体の傾きを感知すると傾斜の大小に拘ら
ず複動式の油圧シリンダーを伸縮させるソレノイドバル
ブに対してＣＰＵよりなる制御装置から直ちに出力命令
が出されていた。

しかしながら、このように検出器が傾斜を感知した時点
で直ちに出力指令が出されると作業精度が悪化する場合
がある。

たとえば、圃場の起伏が少なく傾斜があまりない平坦地
で耕起作業をする場合や、ラグの高さが普通のタイヤよ
り高い水田車輪を装着して水田で代掻作業を行なう場合
には、動力車両に搭載した傾斜検出器の傾斜感知に対し
て油圧シリンダー等の姿勢制御装置が敏感に反応しない
方がよく、逆に傾斜の変化が大きく凹凸の激しい場所、
たとえば枕地での耕耘作業や畦崩し作業等では検出器が
傾斜をとらえた時点で直ちに油圧シリンダーを伸縮させ
る方が作業精度を向上させる上では望ましい。

［課題を解決するための手段］ この発明は、上記した問題点に鑑みて提案するものであ
って、このため、次のような技術的手段を講じた。

即ち、センターピボット５の軸芯廻りに揺動するフロン
トアクスル４と、フロントアクスル４と機体との間にあ
ってその揺動角を検出する検出器３１邸、動力車両１の
後部に連結された対地作業機１３の左右横方向における
傾斜姿勢を変更調節する複動式のアクチュエータ１１ａ
と、動力車両１の左右方向の傾きを検出する検出器２５
と、動力車両１と作業機１３との相対的角度差を検出す
る検出器３０とを備えた対地作業機の姿勢制御装置にお
いて、前記フロントアクスル４の揺動角度が設定された
角度αに対して大か小かによって作業機を設定姿勢に維
持させるための制御プログラムが異なるように構成され
たことを特徴とする対地作業機の姿勢制御装置の構成と
する。

［実施例およびその作用］ 以下、図面に基づいて、この発明の一実施例を説明する
。

まず、構成から説明すると１はトラクターであって、前
軸２．２．後軸３．３を有し、機体前下部には前軸２．
２を支架するフロントアクスル４がセンターピボット５
の軸芯短り揺動自由に支えられている６機体後部の油圧
シリンダケース６内には、作業機昇降用の油圧シリンダ
ー（図示省略）が内装され、この油圧シリンダケース６
の左右両側部には、リフトアーム８．８が回動自在に枢
着されている。９．９はロワーリンク、１０はトップリ
ンクである。前記リフトアーム８．８とロワーリンク９
．９との間にはリフトロッド１１．１１が介装連結され
、少なくとも一方（この実施例では右側）は複動式の油
圧シリンダー１１ａで構成されている。トップリンク１
０、ロワーリンク９．９からなる３点リンク機構１２の
後端部には、サイドドライブ式のロータリ耕耘装置１３
が昇降自在に連結されている。このロータリ耕耘装置１
３は、耕耘軸１４に植設された複数個の耕耘爪１５・・
と、耕耘部の上方を覆う主カバー１６と、主カバー１６
の後端部に枢着されたりャカバー１７等を有し、前記主
カバー１６の上面後端部にはりャカバー１７の回１１１
Ｊ角度を検出するポテンショメータの如き耕深検出器２
０が取り付けられている。

２１は左側リフトアーム８の回動基部に取り付けられ、
リフトアーム８．８の回動角度を検出する検出器である
。操縦席の横側方には１作業機昇降用の油圧操作レバー
２３が設けられ、このレバー２３の回動基部にはポテン
ショメータの如き作業機の昇降高さを設定する設定機２
４が設けられている。２５はトラクター１の左右方向の
傾斜を検出する傾斜検出器であって、前記油圧シリンダ
ケース６の上面に設置されている。また、操縦席横には
、ロータリ耕耘装置１３の対地傾斜角度を設定するため
の傾斜設定器２６と耕深を設定するための耕深設定器２
７とが設けられている。３０はトラクター１とロータリ
耕耘装置１３との相対的角度差を検出するためのストロ
ークセンサで、前記油圧シリンダー１１ａの横側部に配
設され、この油圧シリンダー１１ａの伸縮量を検出する
ことによってトラクター１に対するロータリ耕耘装置１
３の傾き量を検出する。３１はフロントアクスル４の揺
動角を検出するストロークセンサであって、下端はフロ
ントアクスル４に、上端はフロントアクスル４を支架す
るアクスルブラケット３２の横側部に取り付けられてい
る。

第３図はこの制御装置のブロック図であり、同図に基づ
いて構成を説明すると、リフトアーム８．８の高さを設
定する設定器２４、ロータリ耕耘装置１３の傾斜角度を
設定する設定器２６、耕深を設定する設定器２７．およ
びリフトアーム８．８の高さを検出する検出器２１．ロ
ータリ耕耘装置１３の耕深を検出する耕深検出器２０、
トラクター１の傾きを検出する検出器２５．トラクター
１とロータリ耕耘装置１３との相対的角度差を検出する
ストロークセンサ３０、フロントアクスル４の揺動角を
検出するストロークセンサ３１は、夫々Ａ／Ｄ変換器３
５を経てＣＰＵからなる制御装置３８に接続され、さら
に昇降用油圧シリンダ−（図示省略）を駆動させる上昇
用比例ソレノイドバルブ４０．下降用比例ソレノイドバ
ルブ４１、および傾斜姿勢制御用の油圧シリンダー１１
ａを伸縮させる伸長用ソレノイドバルブ４２．短縮用ソ
レノイドバルブ４３が接続される。前記制御装［３８に
は第４Ｎのフローチャートに示すようなプログラムがＲ
ＯＭに記憶され、このプログラムにしたがって制御がな
される。同図においてステップＤ■で示すプログラムＡ
、Ｂの内容を具体的に説明すると、プログラムＡは機体
に搭載した傾斜検出器２５が傾きを感知しても同位相信
号が数回連続してＣＰＵに入らなければ油圧シリンダー
１１ａを作動させないように構成したものである。

また、プログラムＢの内容は、傾斜検出器２５が機体の
傾きを感知した時点で直ちに油圧シリンダー１１ａを作
動させるものである。プログラムＡ、Ｂの実行は以下の
ようになされる。フロントアクスル４の揺動角を示すス
トロークセンサ３１の値、トラクター１の傾斜角度を示
す検出器２５の値、トラクター１とロータリ耕耘装置１
３との相対的角度を示すストロークセンサ３０の値が制
御装置３８内に読み込まれ、ついでフロントアクスル４
の揺動角度θが設定値α（αは４〜５度）の範囲内にあ
るかどうか判別される。（ステップ■■） この揺動角度θが設定値αよりも大きい場合、即ち、フ
ロントアクスル４に支架された前軸２が大きな窪みに入
ったり、土塊に乗り上げたりして設定値αを越えて大き
く傾いたときには、さらに前回検出した揺動角度θと設
定値αとの大小が比較され、揺動角度θ〈設定値αであ
れば、タイマーを設定する。（ステップ■■）そして、
タイマーが動作している間はプログラムＢを実行（ステ
ップ■）し、タイマーが動作していないときにはプログ
ラムＡを実行する。（ステップ■）即ち、フロントアク
スル４が窪みに落ち込むなどして大きく傾動し、設定さ
れた角度αを越え、しかも前回検出した揺動角θが角度
αよりも小さければタイマーがセットされ、これが作動
している間はプログラムＢが実行され、傾斜検出器２５
が傾斜を捉えたら直ちに油圧シリンダー１１ａを伸縮す
べく出力指令が出される。これに対して、平坦地や起伏
の少ない圃場での耕起作業のように。

フロントアクスル４の揺動が設定された角度αよりも小
さい場合や１反対に設定された角度αよりも大であって
もフロントアクスル４が再びα以下にならず、そのαを
越えた傾斜状態を維持したまま耕起作業をする場合には
、タイマーがセットされず、このためプログラムＡが実
行されることになる。プログラムＡが実行されると同位
相信号（傾斜方向が同じ）が連続してＣＰＵに取り込ま
れない限り出力されないので、プログラムＢの場合に比
し、わずかに制御が遅れる。（精度は向上）以上の説明
から明らかなように、地面の凹凸が少ない平坦地では油
圧シリンダー１１ａに対する出力指令が標準的なプログ
ラムＡにしたがってなされ、枕地での耕起作業、あるい
は畝崩し作業のように凹凸が頻繁に現われ、しかもその
凹凸が通常の制御範囲を越えて大きい場合にはプログラ
ムＢにしたがってなされるので姿勢制御装置の応答性が
良く、シたがって平坦地では姿勢制御装置が敏感に反応
しないから整地均平性がアップし、また凹凸の多い場所
では傾斜検出！ａ２５が傾きを感知したら直ちに油圧シ
リンダー１１ａを伸縮させる出力指令が出されるので応
答性がアップし、整地性が向上する。なお、この実施例
ではプログラムＡについては、同位相の信号がＣＰＵ内
に数回連続して入ったとき、出力指令がＸｈされるよう
に構成したが、移動平均を取って、平均された入力信号
に基づいて油圧シリンダー１１ａを制御するようなプロ
グラムにしても良い。

［発明の効果］ この発明は前記の如く構成したので、以下の技術的効果
を奏する。即ち、フロントアクスル４の揺動角の大小に
よって対地作業機を制御する処理プログラムが変更され
るので、圃場の凹凸あるいは傾斜状態にかかわらず対地
作業機を最適な状態で姿勢制御できる特徴を有する。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示し、第１図は全体側面図、第
２図は正面図、第３図はブロック図、第４図はフローチ
ャートである。 符号の説明 １　　　トラクター １ａ フロントアクスル センターピボット アクチュエータ 対地作業機（ロータリ耕耘装置） 傾斜検出器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）　センターピボット５の軸芯廻りに揺動するフロン
   トアクスル４と、フロントアクスル４と機体との間にあ
   ってその揺動角を検出する検出器３１と、動力車両１の
   後部に連結された対地作業機１３の左右横方向における
   傾斜姿勢を変更調節する複動式のアクチュエータ１１ａ
   と、動力車両１の左右方向の傾きを検出する検出器２５
   と、動力車両１と作業機１３との相対的角度差を検出す
   る検出器３０とを備えた対地作業機の姿勢制御装置にお
   いて、前記フロントアクスル４の揺動角度が設定された
   角度αに対して大か小かによって作業機を設定姿勢に維
   持させるための制御プログラムが異なるように構成され
   たことを特徴とする対地作業機の姿勢制御装置。