JPH0446810A - 動力車両の水平制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ この発明はトラクタ等の動力車両の水平制御装置に関す
るものであり、特に、傾斜地で作業する場合にストロー
クセンサ制御により車体を対地平行に保持てきるように
した動力車両の水平制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、此種動力車両はロータリやプラウ等の対地作業機
を連結して農作業を行っている。圃場の凹凸や傾斜等に
よって動力車両が左右に傾斜した場合は、動力車両の車
体に設けたセンサにより左右の傾斜を検出し、油圧シリ
ンダ等の変更手段を作動させて片側の前輪及び後輪を伸
縮する。而して、動力車両の車体は水平状態を保持し、
対地作業機も水平状態で作業が行われる。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の動力車両の水平制御装置は、圃場の凹凸や傾斜等
により車体が傾斜したときは自動的に水平状態に修正さ
れる。然し、畝立作業や傾斜地での作業を行う場合に傾
斜角度が大きくなると、車体を水平状態に修正すれば対
地作業機と地面との傾斜が大となって作業が困難となる
。

又、傾斜地で車体の谷側の車輪を伸長して水平制御を行
っているとき、車体を反対方向へ旋回すると傾斜が逆に
なって車体の姿勢が極めて不安定となる。

そこで、斯かる場合に車体の水平制御を停止し、車体を
対地平行に保持できるようにするために解決せられるべ
き技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題
を解決することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明は上記目的を達成するために提案せられたもの
であり、対地作業機を連結した動力車両であって、該動
力車両の車体に左右方向の傾斜を検出する水平センサと
、車体の傾斜を修正する変更手段とを備え、該センサの
検出値に基づいて変更手段を制御する動力車両に於て、
前記変更手段にて水平センサの検出値に基づき車体を水
平状態に制御するモードと、変更手段のストロークセン
サの検出値に基づき車体を対地平行状態に制御するモー
ドとを切り替え自在に設けたことを特徴とする動力車両
の水平制御装置を提供せんとするものである。

［作用］ この発明は動力車両を水平センサ制御により車体を水平
に保持するモードと、ストロークセンサ制御により車体
を対地平行状態に保持するモードとを切り替え自在に設
けであるので、畝立作業や傾斜地での作業を行う場合に
は、水平制御モードから対地平行制御モードへ切り替え
る。然るときは、変更手段の駆動アクチュエータを左右
同一ストロークにてロックし、車体を対地平行状態に修
正する。而して、対地平行制御モードとなった後は、車
体は地面の凹凸や傾斜の変化に追随した姿勢となり、不
意に傾斜が急変することがない。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を別紙添付図面に従って詳述
する。第１図はトラクタ等の動力車両の側面を示し、車
体（＋）の後部にリンク機構（２）を介して対地作業機
（３）を連結しである。シート（４）の側方にはポジシ
ョンレバー（５）、耕深設定ダイヤル（６）、左右傾斜
調節ダイヤル（７）等が設けられ、シート（４）の下部
には左右方向の傾斜を検出するスロープセンサ（８）、
前後方向の傾斜を検出するスロープセンサ（９）、比例
流量制御バルブ（１０）、水平制御バルブ（１１）が設
けられている。又、リンク機構（２）にはリフトアーム
角センサ（ψ、デプスセンサ（１■等を設けて対地作業
機（３）の姿勢を検出する。

第２図及び第３図は車体の傾斜を修正する変更手段を示
し、前輪又は後輪のアクスルシャフト（１４）の回転は
ベベルギヤ（１’Ｊを介して上部ギヤシャフト（１０へ
伝達され、該上部ギヤシャフト（１０に上下動自在にス
プライン嵌合した下部ギヤシャフト（ｒ７）から、ベベ
ルギヤ（日を介して前輪又は後輪のホイールシャフト（
ｐ）へ回転が伝動される。固定側ギヤケース（イ）に対
して回向側ギヤケース（２１）は左右に回動自在であり
、且つ、上部ギヤシャフト（１６）と下部ギヤシャフト
（ｒ７）とがスプライン嵌合されているので上下に摺動
自在となっている。そして、回向側ギヤケースＧ！ｌ）
にブラケット（２）を固設し、その外側部近傍に回向側
ギヤケース（２１）の回動軌跡に対応して円弧状の長孔
（ハ）を開穿する。又、固定側ギヤケース（イ）に油圧
によって伸縮する駆動アクチュエータ（２）の上端部を
取り付け、該駆動アクチュエータ勉）の伸縮ロッド（２
４ａ）を前記ブラケット（２）の長孔（ハ）へ挿入する
。そして、ブラケット（２）の上面及び下面を挟持しな
がら転勤するローラ（ハ）凶（ハ）（ト）を伸縮ロッド
（２４ａ）へ枢着し、駆動アクチュエータ（２）の側面
にストロークセンサ（イ）を取り付ける。

前記駆動アクチュエータ（２）の伸縮ロッド（２４ａ）
が伸長したときは、ローラ（イ）（ハ）（ハ）（ハ）に
よりブラケット（至）が押圧されて回向側ギヤケース（
２１）は押し下げられる。然しなから、車輪Ｑ力が接地
しているため、実際には回向側ギヤケース（２１）に対
して固定側ギヤケース（イ）か上昇し、車体は高地上高
となる。

一方、駆動アクチュエータに）の伸縮ロッＦ（２４ａ）
か収縮したときは、上記とは逆の作用にて車体は低地上
高となる。又、車輪勾を回向させる場合、固定側ギヤケ
ース（イ）に対し回向側ギヤケースＩ２１）は回動する
か、前記駆動アクチュエータ翰）の伸縮ロッド（２４ａ
）は長孔（至）内に挿通されているため駆動アクチュエ
ータ（２）及びストロークセンサ（４）は回動しない。

そして、第１図に示したスロープセンサ（８）及び（９
）の検出値に基づ＜ＣＰＵの指令により、水平制御バル
ブ（１１）の切り替え動作によって駆動アクチュエータ
に）が伸縮するほか、後述するように、対地平行制御に
切り替えたときには、左右のストロークセンサ（ト）（
１）の検出値に基づき、予め規定した位置へ左右の駆動
アクチュエータに）に）を同一ストロークにてロックす
る。

次に、本発明の制御手順について、第４図のブロック図
及び第５図のフローチャートに従って説明する。先ず、
ステップ１０１で各種スイッチ及びセンサの状態を読み
、ステップ１０２で「自動」モート力、「手動」モード
又は１対地平行」モードかをチエツクする。「手動」モ
ードのときはステップ２［１１ヘジヤンプし、「対地平
行」モードのときはステップ５０１ヘジヤンプする。そ
して、「自動」モードであるときは、ステップ１０３及
び１０４でｕｐロック１又はｕｐロック２のフラグがセ
ットされているかをチエツクし、各フラグがセットされ
ているときは夫々ステップ３旧又はステップ４０１ヘジ
ヤンプし、各フラグがセットされていないときはステッ
プ１０５で走行速スイッチのＯＮ・ＯＦＦをチエツクす
る。この走行速スイッチは、動力車両が路上走行すると
きに変速レバーを高速位置ヘシフトしたときにＯＮとな
り、然るときはステップ＋０６でｕｐロックｌフラグが
セットされてステップ！０１へ戻る。又、変速レバーが
高速位置ヘシフトされていないときはステップ１０７へ
進み、リフトアーム角センサの検出値に基づき対地作業
機が上昇しているか否かをチエツクし、ステップ！０８
ではステアリングが左右何れかの方向へ規定角度以上に
操舵され、左右のステアリングスイッチのどちらかがＯ
Ｎとなっているかをチエツクする。即ち、対地作業機が
上昇した状態でステアリングを規定角度を超えて操舵す
れば、ステップ１０９でｕｐロック２フラグがセットさ
れてステップ＋０１へ戻る。又、ステップ１０？で対地
作業機が上昇していないとき、又はステップ１０８でス
テアリングスイッチが左右ともＯＦＦのときは、ステッ
プ＋１０で自動モードが水平制御モードか固定モードか
をチエツクする。

ステップ＋１０で「水平」モードのときはステップ６０
１ヘジヤンプし、固定モードのときはステップＩ１１で
ステアリングスイッチか左右どちらへ変化しているかを
チエツクする。ステアリングスイッチが右から左へ変化
しているときは左方向へ操舵しているときであり、ステ
ップ＋１２で左モードセットされ、左から右へ変化して
いるときはステップ１１３で右モードセットされる。ス
テップ＋１４では、予め左右傾斜調節タイヤルで設定し
た値と前記ステアリングスイッチの左右モードに基づき
、駆動アクチュエータのストロークセンサの目標値を設
定する。そして、ステップ＋１５で現在のストロークセ
ンサの読み取り値と前記目標値との差を算出し、ステッ
プ＋１６でその偏差に応じたパルスのオン時間を演算し
てオンタイムセット及び出力要求フラグをセットする。

然る後、ステップ＋１７へ進んで出力要求が「伸び」で
あるか「縮み」であるか「ニュートラル」であるかをチ
エツクし、「伸び」の出力要求があった場合は前記セッ
トされたオンタイムデータで伸び出力ＯＮとなり（ステ
ップ１１８）、「縮み」の出力要求があった場合は上記
オンタイムデータで縮み出力ＯＮとなって（ステップ＋
１９）、夫々の駆動アクチュエータのストロークを変更
して車体を設定角度の姿勢に修正した後にステップ１０
１へ戻る。又、ステップＩＩ７で「ニュートラル」の出
力要求があったときは、駆動アクチュエータが設定した
ストロークに達して車体か設定角度の姿勢に修正されて
いる場合であり、然るときは、ステップ＋２０で出力Ｏ
ＦＦとした後にステップ＋０１へ戻る。

ここで、ステップ１０２て「手動」モードである場合は
ステップ２０＋　ヘンヤンプし、手動スイッチかＯＮで
あれば、ステップ２０２にて連続するオンタイムデータ
をセットすると共に出力要求フラグをセットした後にス
テップ１１？へジャンプし、手動スイッチがＯＮでなけ
れば、ステップ２０３にてニュートラルフラグをセット
した後にステップ１１７ヘジヤンプする。

一方、ステップ１０３でｕｐロック１のフラグがセット
されているときは、ステップ３旧で走行速スイッチがＯ
ＦＦであるかをチエツクし、更に、ステップ３０２で解
除用の手動スイッチがオンであることを確認したときは
動力車両が路上走行してぃない場合であり、且つ、作業
者の意志で解除用の手動スイッチがＯＮとなっており、
然るときはステップ３０３でｕｐロック１フラグをリセ
ットした後にステップ１０１へ戻る。ステップ３０１で
走行速スイッチがＯＦＦでないとき又はステップ３０２
で手動スイッチで解除されていないときは、動力車両が
未だ路上走行状態であることを示し、ステップ５０１ヘ
ジヤンプする。

又、ステップ＋０４でリロック２のフラグがセットされ
ているときは、ステップ４０１でステアリングスイッチ
がＯＦＦであるかをチエツクし、更に、ステップ４０２
で対地作業機が下降しているか否かを確認したときは、
ステップ４０３でｕｐロック２フラグをリセットした後
にステップ１０１へ戻る。ステップ４０１でステアリン
グスイッチがＯＦＦでないとき又はステップ４０２で作
業機が下降していないときは、動力車両が未だ圃場の端
等で旋回状態にあることを示し、然るときはステップ５
ＱＩヘジヤンプする。

ここで、ステップ１０２で「対地平行」モードである場
合はステップ５０１ヘジヤンプし、予め左右同一のスト
ローク位置を規定したストロークセンサ規定値と現在の
各ストロークセンサの読み取り値との差を算出し、ステ
ップ５０２でその偏差に応じたオンタイムセット及び出
力要求フラグをセットした後ステップ１１７ヘジヤンプ
する。然るときは、ステップ１１８乃至１２０の何れか
の処理後は左右の駆動アクチュエータは同一ストローク
となり、動力車両は対地平行状態に保持される。又、ス
テップ３０１又は３０２で動力車両が未だ路上走行状態
である場合には、車速か規定値以下になってもステップ
５０１及び５０２で左右同一のストローク位置となるよ
うにオンタイムセットされ、動力車両が不意に傾斜する
ことを防止する。又、ステップ４０１又は４０２で動力
車両が未だ圃場の端等で旋回状態にある場合には、−旦
停車して対地作業機の昇降動作を行っても、前述と同様
にステップ５０１及び５０２で左右同一のストローク位
置となるようにオンタイムセットされ、動力車両の傾斜
が急変することを防止する。

一方、ステップ＋１０で「水平」モードになっている場
合はステップ６０１ヘジヤンプし、予め左右傾斜調節ダ
イヤルで設定した値に基づきスロープセンサの目標値を
設定する。そして、ステップ６０２て現在のスロープセ
ンサの読み取り値と前記目標値との差を算出し、ステッ
プ６０３でその偏差に応じたオンタイムセット及び出力
要求フラグをセットした後ステップ５１ヘジヤンプする
。然るときは、ステップ＋１８乃至１２０の処理後の動
力車両は地面の傾斜に拘らず水平状態に保持される。

又、水平制御或は対地平行制御を行う際には車体の前後
左右の車輪に設けである駆動アクチュエータのうち、片
側の前後の駆動アクチュエ〜りを伸縮させて車体の傾斜
を修正するのであるが、前後の駆動アクチュエータが独
立して動作するため、夫々の動作速度が異なると車体の
傾斜バランスが悪化する。そこで、第６図のフローチャ
ートに示すように後輪側の駆動アクチュエータを制御す
る。

即ち、水平制御がスタートした後に車体の傾斜を修正す
べく、片側の前後の駆動アクチュエータを作動させた場
合に、先ずステップ７０１で車体片側の前後のストロー
クセンサの検出値を一定間隔で測定し、今回のデータと
その前回のデータとの差を算出する。そして、ステップ
７０２では前後のストロークセンサの上記データを比較
し、前側のストロークセンサのデータが大であればステ
・ツブ７０３にて後側の駆動アクチュエータのオンタイ
ムデータラプラス側に補正し、後側のストロークセンサ
のデータが犬であればステップ７０４にて後側の駆動ア
クチュエータのオンタイムデータをマイナス側に補正す
る。ステップ７０３若しくは７０４、又はステップ７υ
２で前後のデータが等しい場合は夫々ステップ７０５へ
進み、ストロークセンサの検出値に基づきオンタイムデ
ータをセットした後、ステップ７０６で前記後側のオン
タイム補正データを加減算する。

然る後は、第５図にて説明したフローチャートのステッ
プ＋１７乃至１２０と全く同様にして、ステップ７０７
で出力要求が「伸び」か１−縮みＪか「ニュートラル」
かをチエツクし、夫々ステップ７０１１又ハフ０ｇで駆
動アクチュエータのストロ−クラ変更し、或はステップ
７１０では出力をＯＦＦとして車体を水平又は対地平行
等、設定角度の姿勢に修正する。斯くして、前後のスト
ロークセンサの変化量に基づいて後側のオンタイムデー
タを補正し、前後の駆動アクチュエータの移動量が等し
くなるため、夫々の動作速度が一致して車体の傾斜変更
時のバランスが良好となる。

尚、この発明は、この発明の精神を逸脱しない限り種々
の改変を為す事ができ、そして、この発明が該改変せら
れたものに及ぶことは当然である。

［発明の効果］ この発明は上記一実施例に詳述したように、水平センサ
による水平制御とストロークセンサによる対地平行制御
とを切り替え自在に設けたことにより、動力車両の作業
環境が異なる場合でも適正な制御モードを選択できる。

従って、畝立作業や傾斜地での作業の際には対地平行制
御モードへ切り替えれば、傾斜の変化や旋回時に於ても
車体の傾斜が不慮変動することがなくなる。斯くして、
動力車両に於て作業環境に適合した制御モードを選択す
ることにより、安定した姿勢制御が行えるようになる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示したものであり、第１図はト
ラクタの側面図、第２図は車体の傾斜を修正する変更手
段の解説図、第３図は変更手段の要部斜面図、第４図は
ブロック図、第５図及び第６図はフローチャートである
。 （１）・・・・・・車体　　　　　　（３）　−−−−
−一対地作業機（８）（９）・・・・・・スロープセン
サに）・・−・・・駆動アクチュエータ （ト）・・・・・・ストロークセンサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 対地作業機を連結した動力車両であつて、該動力車両の
   車体に左右方向の傾斜を検出する水平センサと、車体の
   傾斜を修正する変更手段とを備え、該センサの検出値に
   基づいて変更手段を制御する動力車両に於て、前記変更
   手段にて水平センサの検出値に基づき車体を水平状態に
   制御するモードと、変更手段のストロークセンサの検出
   値に基づき車体を対地平行状態に制御するモードとを切
   り替え自在に設けたことを特徴とする動力車両の水平制
   御装置。