JPH0367509A - 作業機の制御装置 - 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〕 本発明は田植機等で使用されるもので、操作具への操作
量を検出するセンサの検出結果に基づいて作業装置の作
業位置又は走行変速装置の変速位置を、アクチュエータ
によって切換える制御手段を設けてある作業機の制御装
置に関する。

〔従来の技術〕

この種の作業機の制御装置においては、変速操作をアク
チュエータで行うものであるから、その針操作負担を軽
減できて使用性が良好なものであるが、前記センサとし
てのポテンショメータと前記操作具との対応を確定する
必要がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

つまり、例えばセンサとしてポテンショメータを採用す
ると、操作具の全ストロークに対してポテンショメータ
の＋５ｖ〜＋３５■（実際の数値ではない）を対応させ
るように設計上で算出していても、実際にポテンショメ
ータを取付けて操作具と連係させる＋４ｖ〜＋３４Ｖま
でが指示値として表示される。これではアクチュエータ
に与える指令と設定器としての操作具との実際の設定量
との間に誤差ができるので、変速等が正確に行われなく
なる。

この為に、ポテンショメータの取付姿勢を微調整できる
ように取付孔を長孔状に形成する等の対策を施している
が、前記ポテンショメータの微調整作業もポテンショメ
ータの分解能が高い為に簡単には行い得ないものであっ
た。

本発明の目的はセンサとしてのポテンショメータの取付
姿勢を微調整するといった手間をかけずに、正確な制御
を行なえるものを提供する点にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による特徴構成は、 ■　調整モードにおいて前記操作具を全ストロークに亘
って作動させ、その時の前記検出センサが検出した値を
記憶する記憶装置を設ける点と、 ■　前記記憶値を基準にして、前記操作具が実運転状態
で操作された際の前記検出センサの検出値に基づいて前
記操作具の実設定量を判別する制御手段を設けてある点
と、 にあり、その作用効果は次の通りである。

〔作　用〕

調整を行う場合は制御装置を調整モードにする必要があ
るが、その調整モードにする手段の一つとして、専用の
スイッチを設け、このスイッチを操作すると調整モード
になり、タイマー等の作動によっである一定時間その調
整モード状態が維持されるといった方法を採ることがで
きる。この一定時間内で前記操作具を全ストローク作動
させ、このときに前記センサが示す値を取込む。この取
込む数値としては、前記操作具のストローク両端で前記
センサが示す値が適当であり、この両端数値（通常は最
大最小値）を基に、実作業状態での検出センサの検出値
を実設定量に換算できる。つまり、記憶手段に取込まれ
た最大最小値を基に、 最大値−最小値 分り、この割合いを設計上の最大値と最小値とに掛は合
せて算出した値を、制御基準値として使用できる。他に
も、最大値と最小値を利用して実際の設定量は考えられ
る。

〔発明の効果〕

したがって、操作具を全ストロークだけ動かすことによ
って、制御装置内でソフト的に補正処理でき、機械的に
はポテンショメータの取付誤差があってもその取付状態
を修正する必要がない。又、操作具を全ストローク作動
させてその時得られた最大・最小値を基に補正を行うの
で、センサとしてのポテンショメータ等が示す全ストロ
ークに対応する範囲（例えば５Ｖ〜３５ｖ）が設計値に
対して誤差があっても、センサ自体の取換え修正等を必
要としない。

〔実施例〕

第６図に示すように、前後車輪（１）、（２）を装備し
た走行車体（３）の前部にエンジン（４）及びこのエン
ジン（４）と走行変速装置としてのベルト式無段変速装
置（５）を介して伝動連結されているミッションケース
（６）、機体中間に設けてある操縦部（７）、操縦部（
７）の後方に昇降シリンダ（３２）によって駆動される
昇降リンク機構（８）を介して昇降自在に連結しである
苗植付装置（９）とを備えて作業機の１例としての乗用
型田植機を構成しである。尚、第４図中の（３４）は前
記苗植付装置（９）を昇降リンク機構（８）に対してロ
ーリング作動させるシリンダである。

第１図中に示すように、前記ベルト式無段変速装置（５
）はエンジン（４）側の出力プーリを割プーリ（５ａ）
、　（５ｂ）とし、この割プーリ（５ａ）、　（５ｂ）
とミッションケース（６）側人カプーリ（５Ｃ）との間
に巻回したベルト張力を、アクチュエータ（ＩＩ）で切
換え、ベルトの巻付角を変更して無段に変速可能である
。前記ミッションケース（６）の入力軸に対して主クラ
ッチ（１２）が設けてあり、フットペダル（１３）によ
って入切操作される。又、第５図に示すように、操作部
（７）の足元には主変速レバー（１４）が設けてあり、
植付走行時に使用される前進ｌ速及び路上走行時に使用
される前進２速、及び、後進ｌ速の３段に切換え可能で
ある。従って、夫々の変速位置において前記無段変速装
置（５）の段数が重畳される。この主変速レバー（１４
）の上方操縦部パネルには、苗植付装置（９）を強制上
昇・下降させる植付レバー（２５）及び前記耕深設定器
（１６）等が設けられている。

又、前記苗植付装置（９）の下方には接地圧の変動によ
って上下動する接地センサ（１５〉を設けてあり、一方
、前記操縦部（７）の表示パネルにはエンコーダ式の耕
深設定器（１６）を設け、この耕深設定器（１６）の設
定値に維持すべく、前記接地センサ（１５）の検出結果
に基いて苗植付装置（９）を昇降させ、植付深さを一定
に維持する昇降制御装置を設けてある。

主クラツチペダル（１３）に対してはクラッチの入状態
を検出するリミットスイッチ式の第１クラツチセンサ（
Ｓｔ）と、クラッチの切状態を検出するリミットスイッ
チ式の第２クラツチセンサ（Ｓ、）とを設け、前記第２
クラツチセンサ（Ｓ、）がクラッチの切状態を検出した
場合には、走行変速位置を後記する操作具としてのシフ
ト操作レバー（１７）の変速操作位置にかかわらず、所
定の減速位置としての最低速位置（ＬＯＷ）に強制的に
切換える。

他の操作機構について説明する。ベルト式無段変速装置
（５）の変速位置を設定するシフト操作レバー（１７）
を設け、この変速操作量を検出するセンサ（１７Ａ）と
してのポテンショメータを設けてある。よって、このポ
テンショメータからの信号を受けて制御手段としての制
御装置（２７）からの制御信号により前記アクチュエー
タ（１１）が作動され、前記ベルト式無段変速装置（５
）を所定変速位置に変速切換えする。又、エンジン（４
）に対してはその回転速度を検出する電磁ピックアップ
式回転検出計（１８）が設けてあり、これら回転検出計
（１８）及びシフト操作レバー（１７）のポテンショメ
ータからの信号を前記制御装置（２７）に入力して、前
記アクチュエータ（１１）等を制御する構成を採ってい
る。

以上のような構成をもとに、走行負荷によって車速制御
を行う形態を第３図のフロー図に基づいて説明する。エ
ンジン始動時は前記無段変速装置用シフト変速操作レバ
ー（１７）を−旦最低速位置（ＬＯＷ）にしなければ、
制御は開始されない。したがって、まず、前記シフト操
作レバー（１７）が最低速位置（ＬＯＷ）に−旦操作さ
れたかどうかを確認する。そして、−旦操作されていれ
ば、主クラッチ（１２）の０Ｎ−ＯＦＦ状態をみて、更
に、植付レバー（１５）位置が“植付位置”か又は苗植
付装置の“上昇位置”か“中立位置”か“下降位置”か
をみる。そして、シフト操作レバー（１７）、主クラッ
チ（１２）、及び、植付レバー（２５）位置の３条件の
うちで無段変速装置用操作レバー（１７）が最低速位置
（ＬＯＷ）に操作されていない場合、或いは、主クラッ
チ（１２〉が切状態の場合、或いは植付レバー（２５）
が苗植付装置の“上昇位置”中立位置”下降位置二にあ
る場合には、前記無段変速装置（５）に対するソフト内
のシフト目標値（ＯＢＰＢＵＦ）を最低速位置（ＬＯＷ
）にセットし、前記無段変速装置（５）の現操作位置（
ＰＲＥＲＯ）が最低速位置（ＬＯＷ）になければ前記最
低速位置（ＬＯＷ）にアクチュエータ（１１）によって
切換える。

つまり、換言すると、エンジン（４）が始動し、主クラ
ッチ（１２）が入状態で前記シフト操作レバー（１７）
が未だ最低速位置（ＯＢＰ）に操作されていない場合に
は最低速状態を維持し乍ら田植機は一旦発進する。そし
て、運転者がそれに気づいて前記シフト操作レバー（１
７）を−旦最低速位置（ＬＯＷ）に切換えて更に所望の
シフト位置に切換えると速度制御等のメインルーチン制
御に入って行く。ただし、シフト操作レバー（１７）が
−旦最低速位置（ＬＯＷ）に操作されたとしても主クラ
ッチ（１２）が切及び半クラツチ状態の場合には苗補給
時と判断して最低速位置（ＬＯＷ）に維持し、植付レバ
ー（２５）が上昇等では畦際旋回時と判断して最低速位
置（ＬＯＷ）にして緩旋回する。これらの場合は何れも
シフト操作レバー（１７）の操作位置としてのシフト指
示位置（ＯＢＰ）とは無関係に設定される。

ここで、前記植付レバー（２５）の位置は主変速レバー
（１４）が植付位置に相当する変速域にセットされてい
る場合、つまり、植付作業時の場合だけ判断の対象とす
る。

前記シフト操作レバー（１７）が−旦最低速位置（ＬＯ
Ｗ）に操作されて、更に、主クラッチ（１２）が入状態
の場合には、フローでは示していないが発進形態として
は前記無段変速装置（５）を前記操作レバー（１７）の
シフト指示位置（ＯＢＰ）に急速に移行させるか、前記
シフト指示位置（ＯＢＰ）又は所定の減速値まで緩やか
に移行させる方法を採る。前記主変速レバー（１４）が
植付位置に操作されている場合には、植付作業中である
から、前記植付レバー（２５）の位置をみて、前記植付
レバー（２５〉が“上昇位置”にあると畦際旋回時であ
ると判断して前記無段変速装置（５）を最低速位置（Ｌ
ＯＷ）にし、緩旋回させるとともに前記植付レバー（２
５）が“植付位置”では植付作業を行う為に前記無段変
速装置用操作レバー（１７）のシフト指示位置（ＯＢＰ
）に急速に移行させるか、前記シフト指示位置（ＯＢＰ
）又は所定の減速値まで緩やかに移行させる方法を採る
。又、前記植付レバー（２５）が、“中立位置”下降位
置”では苗補給時であるとして無段変速装置（５）を最
低速位置（ＬＯＷ）にする。

以上、主変速レバー（１４）の変速位置によって、植付
作業中であるか又は路上走行中であるかを判断し、次の
自動車速制御に移行する（ステップＩ）。

次に、エンジン負荷によって前記無段変速装置用操作レ
バー（１７）のシフト指示位置（ＯＢＰ）に関係なく、
前記アクチュエータ（１１）を制御して自動的に変速操
作する自動車速制御について説明する。この自動車速制
御モードと前記シフト操作レバー（１７）への操作に基
づいて車速を設定する人為的車速制御モードとは前記ア
クセルレバ−（２４）の位置がフルアクセル位置かどう
かで決まり、フルアクセル位置で自動車速制御モードと
なる。この実施例ではフルアクセル位置を基準として車
速制御を行うことになるが、この基準位置としてはフル
アクセル位置以外でもよい。

まず、制御を行う前に制御基準を設定する。

アクセル位置を検出するセンサとしてポテンショメータ
を設け、アクセルレバ−（２４）がフルアクセル位置に
操作されれば、まず、フルアクセル位置に対応した無負
荷エンジン回転数を基準エンジン回転数とする。これを
実際には３８００ｒｐｍとしている。そして、走行負荷
に応じてベルト式無段変速装置（５）の変速位置を変更
する基準としてのエンジン回転数として、前記基準エン
ジン回転数（３８００ｒｍ）より所定量だけ低い第１所
定回転数（例えば３４００ｒｐ）、及び、第１所定回転
数より低い第２所定回転数（例えば３０００ｒｐｍ）を
設定する。フロー図では第１所定回転数をＨＩＧＨＬＩ
ＭＩＴ、及び、第２所定回転数をＬＯＷＬＩＭＩＴと略
称する。

自動車速制御においては、前記エンジン回転検出計（１
８）からの出力によって、実エンジン回転数を検出し、
この実エンジン回転数（ＥＲ）が前記第２所定回転数（
ＬＯＷＬＩＭＩＴ）未満であれば、走行負荷がエンジン
出力より大であるから、前記ベルト無段変速装置（５）
を低速側に切換えるとともに、前記実エンジン回転数（
ＥＲ）が前記第２所定回転数（ＬＯＷＬＩＭＩＴ）以上
で第１所定回転数（ＨＩＧＨＬＩＭＩＴ）以下であれば
走行負荷がエンジン出力とバランスしているので前記ベ
ルト無段変速装置（５）を現状変速位置に維持し、前記
実エンジン回転数（ＥＲ）が前記第１所定回転数（ＨＩ
ＧＨ−ＬＩＭＬＴ）を越える回転数であれば走行負荷が
エンジン出力より小さくなっているので前記ベルト無段
変速装置（５）を高速側に切換えるようにしである（ス
テップ■）。

次に、第４図に示すように、シフト操作レバー（１７）
用センサ（１７Ａ）の調整について説明する。

■　まず、制御状態を基準に戻す所期設定スイッチ（１
９）を操作する。するとタイマーが作動し、所定の時間
がカウントされる。

■　この時間内に前記シフト操作レバー（１７〉を全ス
トロークに亘って作動させる。

■　すると、このときに前記センサ（１７Ａ）が出力す
る値のうち、最小値と最大値とが前記制御装置（２７）
内の記憶装置（２０）としてのＲＡＭ内に取込まれる。

このＲＡＭ（２０）内に取込まれた数値に基づいて、前
記シフト操作レバー（１７）の全ストロークに対応する
前記センサ（１７Ａ）の表示範囲（４Ｖ〜３３ｖ）の設
計範囲（５Ｖ〜３５ｖ）とのズレ、及び、全体範囲量（
３３Ｖ−４Ｖ＝　２９Ｖ）の違い（３５Ｖ−５Ｖ＝　３
０Ｖ）等を、補正できる。

〔作用の項〕で示したものと別の補正方法としては次の
ようなものが考えられる。つまり、最小値＋最大値 ＝平均値を算出して、この 平均値と、設計上得られる平均値との偏差を求め、この
偏差を記憶装置（２０〉に収納して、実作業時のセンサ
（１７Ａ）の検出値にこの偏差分だけの補正を加える方
法を採ってもよい。

したがって、制御装置（２７）内でソフト的に調整でき
るので、前記センサ（１７Ａ）の取付微調節を行う必要
がなく、調整作業を容易迅速に行うことができる。

前記割プーリ（５ａ）に対してその移動を検出するスト
ロークセンサ（２３）を設け、このストロークセンサ（
２３）からの出力値があらかじめ見込まれた上下限値を
越える出力値を示す場合には、電動シリンダ（１１）を
強制的に停止させ、電動シリンダ（１１）の伸び過ぎや
縮みすぎによって大電流が流れ焼損すること等の不具合
を回避できる。

又、前記調整の手順を電動シリンダ（１１）におけるフ
ィードバック系に採用してもよい。つまり、電動シリン
ダ（１１）における変速ストロークの両端にリミットス
イッチ（Ｓｓ）、　（Ｓ４）を配し、前記所期設定スイ
ッチ（１９）が操作されて調整モードになると、自動的
に電動シリンダ（Ｉｆ）が作動して、前記両リミットス
イッチ（Ｓ３）、　（Ｓ４）が夫々作動した時点の前記
ストロークセンサ（ＩＩＡ）の出力値を前記ＲＡＭ（２
０）に収納し、電動シリンダ（１１）の取付誤差等をソ
フト的に補正する構成を採ることができる。

〔別実施例〕

■　前記調整手段としては、他の農機及びその他の作業
機に適用できる。

■　前記調整手段としては耕深設定器（１６）等の作業
装置（９）の作業位置を設定する操作具に対する調整に
使用してもよく、走行系・作業系何れにも限定されない
。

■　記憶装置（２０）としては不揮発性メモリーを使用
してもよい。

■　センサ（１７Ａ）としてはロータリーエンコーダで
あってもよく、ポテンショメータ式のものに限定されな
い。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る作業機の制御装置の実施例を示し、
第１図は全体構成図、第２図はベルト式無段変速装置の
変速構造を示す作用図、第３図は走行制御フロー図、第
４図は走行変速レバーの調整制御用フロー図、第５図は
操縦部を示す平面図、第６図は乗用型田植機の側面図で
ある。 （５）・・・・・・走行変速装置、（９）・・・・・・
作業装置、（１１）・・・・・・アクチュエータ、（１
７）・・・・・・操作具、（１７Ａ）・・・・・・セン
サ、（２０）・・・・・・記憶装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 操作具（１７）への操作量を検出するセンサ（１７Ａ）
   の検出結果に基づいて作業装置（９）の作業位置又は走
   行変速装置（５）の変速位置を、アクチュエータ（１１
   ）によって切換える制御手段を設けてある作業機の制御
   装置であって、調整モードにおいて前記操作具（１７）
   を全ストロークに亘って作動させ、その時の前記検出セ
   ンサ（１７Ａ）が検出した値を記憶する記憶装置（２０
   ）を設け、この記憶値を基準にして、前記操作具（１７
   ）が実運転状態で操作された際の前記検出センサ（１７
   Ａ）の検出値に基づいて前記操作具（１７）の実設定量
   を判断する制御手段を設けてある作業機の制御装置。