JPH0446490Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、耕耘装置等の作業機の姿勢制御装
置に関する。

［従来技術］ 特に、作業機の姿勢をアナログ検出するセンサ
と、このセンサの出力信号を通過させるローパス
フイルタを備え、そのローパスフイルタを通過し
たセンサの出力信号に基づいて作業機の姿勢を設
定範囲内に維持するよう姿勢制御する制御機構を
備えたものが、近年開発されている。

［解決すべき問題点］ ところで、ローパスフイルタを介したセンサの
出力信号に基づいて作業機の姿勢制御を行うもの
は、出力信号の高周波数成分を除去して無用のハ
ンチングを防止できる一方、応答性が劣化して作
業機が不当に大きく姿勢制御されるという不具合
があつた。

［問題点を解決するための構成］ この考案は上記の問題点を解決すべく提案され
たもので、作業機の姿勢をアナログ検出するセン
サと、このセンサの出力信号を通過させるローパ
スフイルタを備え、このローパスフイルタを通過
したセンサの出力信号に基づいて作業機の姿勢を
設定範囲内に維持すべく姿勢制御する制御機構を
備えると共に、前記ローパスフイルタを介さない
センサの直接の信号の値が設定範囲内であれば姿
勢制御を停止すべく構成している。

［作用］ 上記のように構成しているから、ローパスフイ
ルタによつて高周波成分が除去されたセンサの出
力信号に基づいて、作業機ぎ平滑に姿勢制御され
ることになり、センサの直接の信号の値が設定さ
れた範囲内になれば、直ちに作業機の姿勢制御を
停止するから、ローパスフイルタによつて遅延さ
れたセンサの出力信号によつて作業機が不当に大
きく姿勢制御されることなく安定した作業機の姿
勢制御が行なわれる。

［実施例］ 以下この考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。第１図はこの考案に係る作業機の姿勢制御装
置を装備し、その後部に作業機としてロータリを
装着したトラクタの後部斜視図である。

図において、１はトラクタ本体、２はその後部
に装着されたロータリであり、該ロータリ２は１
本のトツプリンク１７及びその左、右下方の２本
のロワリンク３，３′を介してトラクタ本体１の
後側に昇降自在に取付けられている。

油圧リフト４には左右一対のリフトアーム５，
５′の先端が連動連結しており、左側のリフトア
ーム５′の先端には連結ロツド６の上端を連結し、
連結ロツド６の下側を左側のロワリンク３′の中
程に連結する一方、右側のリフトアーム５の先端
にはリフトロツド７の上端を連結し、そのリフト
ロツド７の下側を油圧シリンダ８を一体連設し、
油圧シリンダ８のピストンロツド８ａを右側のロ
ワリンク３の中程に連結している。油圧リフト４
の駆動によつて各リフトアーム５，５′が共働し
てロータリ２全体を昇降させ、また油圧シリンダ
８のピストンロツド８ａの進退駆動によりロータ
リ２の左右方向傾倒角度が変更されるようになつ
ている。

ロータリ２のカバー上面中央にはロータリ（作
業機）の水平面に対する左右方向傾倒角度を検出
する傾斜センサＳが設けられている。

傾斜センサＳは、左右方向に揺動自在な振子体
を内臓し、左右の傾斜角度に対応して連続的に変
化する電気的なアナログ信号を出力するものが採
用されている。

第３図は実施例の略示電子回路図である。図に
おいて９はマイクロコンピユータを利用した制御
部であり、その入力ポートa₁にはロータリ２の左
右方向傾倒角度を設定する角度設定機（図示しな
い）の出力が増幅回路１０にて増幅され、Ａ／Ｄ
変換器１１にてデジタル変換されて入力されてい
る。

角度設定機はロータリ２を右上りに設定する場
合には、その出力値αが小さくなり、右下りに設
定する場合には、その出力値αが大きくなるよう
にされている。

入力ポートa₂には、傾斜センサＳの直接の出力
信号が前記Ａ／Ｄ変換器１１を介して与えられる
一方、入力ポートa₃には、ローパスフイルタ１２
を通過した傾斜センサＳの出力信号がＡ／Ｄ変換
器１１を介して与えられる。

入力ポートa₄には、ロータリ２の角度を傾斜セ
ンサＳの検出結果に基づく自動制御とする場合に
オンされる自動スイツチ１３がインバータを介し
て接続されており、入力ポートa₅には手動によつ
てロータリ２の左右方向傾倒角度を制御すると
き、油圧シリンダ８のピストンロツド８ａを進出
させ、ロータリ２の右側を下降させる場合にオン
される右側下降手動スイツチ１４がインバータを
介して接続され、入力ポートa₆には右側を上昇さ
せる場合にオンされる右側上昇手動スイツチ１５
がインバータを介して接続されている。

一方、制御部９の出力ポートb₁にはスイツチ回
路１６が接続されており、（図示しない）油圧回
路の電磁弁がSuが励磁され油圧シリンダ８のピ
ストンロツド８ａが進出するようになつている。

又、出力ポートb₂にはスイツチ回路１８が接続
されて、スイツチ回路１８のオンにより電磁弁
Sdが励磁されて油圧シリンダ８のピストンロツ
ド８ａが後退すべく形成されている。

以上のように構成された本実施の動作について
説明する。

ロータリ２の左右方向傾倒角度の制御を自動と
すべく自動スイツチ１３をオンし、またロータリ
２の水平面に対する左右方向傾倒角度を角度設定
器Ｄにて設定する。このような状態で耕耘作業を
行うと、制御部９は入力ポートa₃への入力値βと
角度設定器Ｄによる設定値αとを比較して両者の
差｜α−β｜の値が設定範囲内すなわち｜α−β
｜≦Ｒになるように各ソレノイドSu，Sdを励磁
することになるが、入力ポートa₂への入力値β₀
（センサＳの直接の出力信号）の値が｜α−β₀｜
≦X₀（X₀；設定値）であればソレノイドのSu，
Sdの励磁は直ちに停止されるようになつている。

第４図は以上のプロセスをフローチヤートとし
て表したもので、自動スイツチ１３がオンされる
と角度設定値αを読み込んで、傾斜センサＳから
の直接の入力値β₀が｜α−β₀｜＞X₀であれば制
御ループに進む一方、｜α−β₀｜≦X₀でβ₀の値が
設定角度αに対して設定範囲内である限り、閉ル
ープを回り続けて制御は停止することを示してい
る。

ここで、傾斜センサＳからの出力信号について
説明すると、第２図のＡはセンサＳからの直接の
アナログ信号値の時間変化を、Ｂはローパスフイ
ルタ１２を通過した信号値の時間変化を表したも
のである。ただし、各々グラフ値は、角度設定器
Ｄによる設定角度値と一致するとき「０」となる
よう座標変換して表わされている。すなわち、
各々グラフ値は、設定された作業機の角度とセン
サＳの検出値の差違、（α−β₀），（α−β）を表
わすようにしている。

Ａ，Ｂのグラフを比較すると、Ｂの信号値はＡ
に比較して高周波成分が除去されて平滑化してい
るが、時間Tdの時間遅れが見られる。したがつ
て、ローパスフイルタ１２を介した信号に基づい
てのみロータリ２の角度制御を行うと、ロータリ
２の実際の左右方向傾斜角度はすでに角度設定器
の指示による設定範囲内に入つてからも油圧シリ
ンダ８を駆動し続けて不当に大きく姿勢制御する
ことになるが、この考案では、傾斜センサＳの直
接の出力信号が設定した範囲内に入れば制御を停
止するから、すなわちｔ＝ｂ時間以降は制御しな
いから、不要に姿勢制御し過ぎることなく適切な
制御が行なわれる。

なお、実施例では｜α−β₀｜≦X₀のとき制御
を停止するようにしているが｜α−β₀｜＝０とし
てＳセンサの出力信号が角度設定値と一致したと
き制御を停止するようにしても良い。

［効果］ この考案は、前述のように構成したから、ロー
パスフイルタによつてセンサの出力信号を平滑化
して作業機の姿勢制御を行い、無用のハンチング
を防止すると共に制御の応答性の劣化によつて作
業機が不当に大きく制御されるという不具合を解
消したものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る装置を搭載したトラク
タの後部斜視図、第２図はセンサＳの直接の出力
信号、およびローパスフイルタを介した出力信号
のグラフ、第３図は略示電子回路図、第４図は制
御のプロセスを示すフローチヤートである。 Ｓ……センサ、２……ロータリ（作業機）、５，
５′……リフトアーム、８……油圧シリンダ、１
２……ローパスフイルタ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 作業機の姿勢をアナログ検出するセンサＳと、
   このセンサＳの出力信号を通過させるローパスフ
   イルタ１２を備え、このローパスフイルタ１２を
   通過したセンサＳの出力信号に基づいて作業機２
   の姿勢を設定範囲内に維持するよう姿勢制御する
   制御機構を備えると共に、前記ローパスフイルタ
   １２を介さないセンサＳの直接の出力信号の値が
   設定範囲内であれば姿勢制御を停止すべく構成し
   たことを特徴とする作業機の姿勢制御装置。