JPH0464646B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は農用トラクターの後部に装着した、ロ
ータリ耕耘装置等の作業機の耕深を一定に設定す
る為のデプスコントロール装置に関するものであ
る。

(ロ) 従来技術 従来から、トラクターのデプスコントロール装
置に関する技術は公知とされているのである。

例えば特開昭55−58004号公報に記載の技術の
如くである。

(ハ) 発明が解決すべき課題 本発明の解決せんとする課題は次の如くであ
る。

農用トラクターにて耕耘する際の耕深は次に値
え付けられる作物によつて決まり、麦や大豆を作
付けする場合はそれほど深く耕耘する必要はない
のである。

これに対し水稲を植える場合は深く耕耘する必
要がある。耕深が浅い場合にはわずかの誤差でロ
ータリが浮き上がつてしまい、未耕地が出来るの
で、制御精度を向上する必要があり、耕深が深い
場合には少々の制御ミスでも耕耘爪が浮き上がる
ことはないので感度を鈍くして、応答性の速い制
御をする方が都合がよいのである。

本発明ではこれらの課題を解決する為に、耕深
設定レバーによる設定耕深値V_sの上下に近接区
域V_dと、不感帯区域V_DZを設けて、該不感帯区域
V_DZ内では、コントロールバルブを中立としてそ
の上下ではコントロールバルブを間欠的に上下動
させ徐々に不感帯区域V_DZに近づくべく構成し、
このように間欠的に不感帯区域V_DZに近づくこと
により制御の収束を速く行わせると共にこの近接
区域、不感帯区域V_DZの幅を調整可能として、設
定耕深に見合つた感度を得ることができるように
したものである。

(ニ) 課題を解決する手段 本発明の解決すべき課題は以上の如くであり、
次に該課題を解決する手段を説明する。

耕深設定レバー５により設定する設定耕深値
V_sより上方に近接区域V_dを設け、設定耕深値V_s
よりも下方に不感帯区域V_DZを設け、耕深センサ
ー１からのフイードバツク値V_Iが、近接区域V_d
より上では連続的に下降させ、近接区域V_d内で
はコントロールバルブ１２をバルス駆動により間
歇的に下降させ、不感帯区域V_DZ内で作業機を停
止させ、不感帯区域V_DZより下では、バルス駆動
により間歇的に上昇させ、近接区域V_dの値と、
不感帯区域V_DZの値を耕深設定レバー５の設定値
に応じて自動的に調整すべく構成したものであ
る。

(ホ) 実施例 本発明の目的は以上の如くであり、添付の図面
に示した実施例の構成に基づいて、本発明の構成
を説明すると。

第１図は農用トラクターの後部にロータリ耕耘
装置を装着した状態の右側面図、第２図は本発明
のデプスコントロール装置の制御構成図、第３図
はフローチヤートの各フラグの説明図、第４図、
第５図、第６図、第７図、第８図、第９図、第１
０図は制御フローチヤート図、第１２図は各スイ
ツチと耕深との関係を示すタイミングチヤート
図、第１１図はバツクスイツチとの関係を示すタ
イミングチヤート図である。

第１図において、農用トラクターをロータリ耕
耘装置との関係から説明すると。

農用トラクターのリアアクスルケース５２の上
面に、油圧ケース６が載置され、油圧ケース６の
右側にレバーガイド４６が設けられ、このレバー
ガイドにポジシヨンコントロールレバー４と、デ
プスコントロール用の耕深設定レバー５が設けら
れている。

耕深設定レバー５によりロータリエンコーダー
２２等を回動し、設定耕深値V_sを設定するので
ある。

油圧ケース６の左側にはコントロールモーター
９が設けられている。油圧ケース６内の油圧シリ
ンダー１６によりリフトアーム１３が回動され、
リフトリンク５３を介してロータリ耕耘装置を上
下動させる。リアアクスルケース５２の後面より
２点リンクヒツチ５５が突出されており、ロータ
リ側ヒツチ５６と枢結される。

デプロコントロールは耕耘爪１７の下端の位置
と、地表面との深さを一定に制御するものであ
り、地表面との深さをリアカバー２の上下動にて
感知させている。リアカバー２よりアーム３を突
出し、耕耘カバー５４上の耕深センサー１を回動
している。

耕深センサー１はロータリエンコーダーにて構
成しているがバリオームであつてもよい。この耕
深センサー１によつて発せられるフイードバツク
値V_Iと、耕深設定レバー５により設定される設
定耕深値V_sとを比較して、リフトアーム１３を
上昇・停止・下降させるのである。

次に第２図により制御の概要を説明すると。

７はマイクロコンピユーターを内蔵したコント
ローラであり、この内部で耕深センサー１のフイ
ードバツク信号や、耕深設定レバーの設定信号
や、ポジシヨンコントロールレバースイツチ１
８、バツクスイツチ１９からの信号を判断して、
コントロールモーター９に伝えるのである。

コントロールモーター９には信号として、正
転・逆転・停止の３つの信号が伝えられるのであ
り、これだけコントロールバルブの上げ・中立・
下げの信号とはならないので、バルブ位置検出ス
イツチ１０にて、コントロールモーター９により
摺動したスプールの位置を感知してコントローラ
７に送り、これにより所定のバルブの状態を知り
コントロールモーター９を停止すべく構成してい
る。

操作パネル２０の自動スイツチ２１は自動・手
動の切換え及び、パルス幅の切換スイツチであ
る。

４はポジシヨンコントロールレバーであり、こ
の回動によりポジシヨンコントロールバー３５の
一端を回動設定し、リフトアーム１３が回動する
ことによりフイードバツクして、ポジシヨンコン
トロールを行つている。

これらの機器によるコントロール方式を説明す
ると。

第４図、第５図、第６図、第７図、第８図、第
９図、第１０図のフローチヤートのうち、まず第
４図において自動スイツチ２１がONの位置で、
ポジシヨンコントロールレバースイツチ１８が
OFFの状態即ち、ポジシヨンコントロールレバ
ー４が最上げ位置でない位置の場合に、初めて自
動状態となり、耕深センサー１からの信号に従い
コントロールモーター９を駆動する。この主制御
系統は後に詳述する。

自動スイツチ２１をOFFにした時には、ポジ
シヨンコントロールレバー４により回動するポジ
シヨンコントロールバー３５が、コントロールバ
ルブ１２のスプール１５の後端に積極的に振れ
て、リフトアームの回動幅いつぱいに制御が行な
えるようにデプスコントロールバー４０をスプー
ル１５から後退させておく。その為にバルブ位置
検出スイツチ１０の下降スイツチSW・ＤがON
する位置でコントロールモーター９を停止させて
おく。

自動スイツチ２１が「入」で、自動状態から圃
場端回行時や、危険回避の為にポジシヨンコント
ロールレバー４を最上げにした時は、直ちに自動
モードが切れて、コントロールモーター９、コン
トロールバルブ１２はそのままで手動モードとな
る。

ポジシヨンコントロールレバー４が、ポジシヨ
ンコントロールレバースイツチ１８から離れる
と、直ちに再度自動モードに移り、耕深センサー
からのフイードバツク値に従つて制御を開始す
る。次に自動モードの状態において、オペレータ
ーがミス操作により変速レバー８を後進に入れる
と第４図のフローチヤートのイの方向に流れ、第
６図の如くバツクスイツチ１９がONとなり自動
モードの時のみ、自動がOFFとされコントロー
ルバルブ１２のスプール１５が上げになるまで、
即ち上昇スイツチSW・ＵがONになるまで、コ
ントロールモーター９が逆転駆動される。

そして、上昇スイツチSW・ＵがONの位置に
てt₁秒間コントロールモーターを停止させて、リ
フトアーム１３の上げを待つた後で中立スイツチ
SW・ＵがONするまで、即ち、コントロールバ
ルブのスプールが中立になる位置までモーターが
正回転されてモーターは停止される。

このようにロータリを上げた後にバルブを中立
まで必ずもつてくることにより、次にオペレータ
ーがあわててポジシヨンコントロールレバーを下
げや中立に戻してもロータリがすぐには下がらな
いようにしているのである。このバツクスイツチ
１９がOFFからONになつた後のタイミングチヤ
ートが第１１図に示されている。

次に耕深センサー１からのフイードバツク値
V_Iと、設定耕深値V_sとの比較による制御を説明
すると。

第１２図に示す如く、本制御系においては、設
定耕深値V_sの近接区域V_dだけ上の耕深位置（V_H
＝V_S＋V_d）を設定し、V_HとV_S間を近接区域V_dと
している。

又、V_SよりもV_DZだけ下の耕深位置（V_L＝V_S
−V_DZ）を設定し、V_SとV_Lとの間を不感帯区域と
している。

近接区域V_dは上方から降下してくる耕耘爪１
７を、一気に降下させると設定耕深値V_Sに収束
させるのにハンチングが激しいので、一度止めて
ゆつくりと降ろすべく二段モーシヨンとしたもの
である。

又、不感帯区域V_DZは耕深を一点の耕深V_sにて
固定することは不可能であるので不感帯区域V_DZ
の幅内で制御を押さえるべく構成したものであ
る。

このように近接区域V_dと、不感帯区域V_DZを設
けたのでV_Iとの比較はV_I＜V_L、V_L＜V_I＜V_S、V_S
＜V_I＜V_H、V_H＜V_Iの４通りに分かれるのであ
る。

まず、V_H＜V_Iの場合を説明すると。

第９図のフローチヤートのヘ以下の流れとな
る。この場合にはまだ耕耘爪１７の先端位置が、
近接区域にも至らない上方にある場合であり、耕
耘作業の開始時や、圃場端回行後の再突入時であ
り、この場合にはできるだけ早く耕耘爪を近接区
域まで降下させてやる必要があるのである。

故にV_I＝V_Hになるまでコントロールバルブ１
２のスプール１５を下げ位置にしておく必要があ
り、コントロールモーター９が下降スイツチ
SW・ＤがONする位置で停止させておく。

次にV_s＜V_I＜V_Hの場合を説明すると。

この場合は第１０図のホ以下のフローチヤート
の流れをたどる。即ち、耕耘爪１７の先端が近接
区域内に入つた場合であり、この場合は設定耕深
V_Sまで徐々に降ろしていくことが目的であるの
で、コントロールバルブ１２のスプール１５を中
立と下げ間でパルス往復動させる。

そして、徐々にパルスで刻みながら、ロータリ
耕耘装置を降下させていく。そして、「中立」で
ある時間t₂及び、「下げ」である時間t₃を操作パ
ネル２０上で、調整ダイヤル６０にて調節可能と
しているのである。

調整ダイヤル６０がＬの場合にt₂・t₃共に大パ
ルスとなり、設定ダイヤル６０がＳの場合にt₂・
t₃共に小パルスである。これにより、近接区域に
入つた後の降下速度を、「中立」である時間t₂と
「下げ」である時間t₃の調整で行なえるのである。

次にV_L＜V_I＜V_Sの場合を説明すると。

この場合は第５図のニのフローチヤートの流れ
を辿る。即ち、耕耘爪７の先端が不感帯区域V_DZ
内に入つた状態であり、所望の制御状態に達した
場合である。一度不感帯区域V_DZに入れば、コン
トロールバルブのスプール１５が中立位置の状態
で、即ち、中立スイツチSW・ＮがON位置で停
止させておく。

次にV_I＜V_Lの場合にはフローチヤートは第７
図のハの流れをたどり、コントロールバルブ１２
のスプール１５は、上げと中立の間をパルス駆動
されて、徐々に不感帯区域V_DZに近づくべく構成
されている。この場合にもスプール１５の「上
げ」の時間t₄と、「中立」の時間t₅は設定可能で
あり、第２図の実施例では調整ダイヤル６１の
「大」でt₄，t₅共に大きくし、調整ダイヤル６１
の「小」でt₄・t₅共に小さく調整している。しか
し、このt₂・t₃・t₄・t₅を耕深設定レバー５の耕
深の大小により連動して自動調整することもでき
るのである。

このパルスt₂・t₃・t₄・t₅の幅を小にすると一
回のバルスで動く幅が小となり、小刻みに移動す
ることとなり感度が良くなるのである。逆に小刻
みに動くので応答性は悪くなり、制御の収束に時
間がかかるのである。

逆にそれぞれのパルス幅を大とすると一回に動
く幅が大となり感度は悪くなり、収束に要する時
間は速くなるのである。

第２図の実施例ではこのt₂・t₃の設定は調整ダ
イヤル６０で行い、t₄，t₅の設定は調整ダイヤル
６１で行つている。

以上のような全体的な構成において、第２図に
示す如く、制御装置の感度の調整の為の操作パネ
ル２０が設けられており、ここには近接区域内に
おける中立、下げの間隔のパルスt₂・t₃を合わせ
て調整ダイヤル６０で調整し、不感帯区域より下
の区域から不感帯区域を戻つてくる過程における
中立、上げの間隔のパルスt₄・t₅を合わせて調整
ダイヤル６１にて調整可能としている。

又、近接区域の幅を決めるV_dの値を調整ダイ
ヤル６２にて調整可能とし、不感帯区域の幅を決
めるV_DZの値を調整ダイヤル６３にて調整可能と
している。そして、この各調整ダイヤル６０，６
１，６２，６３により各別に調節することも可能
であるが、面倒な場合にはオートスイツチ６４を
自動側に入れれば耕深設定レバー５の深浅に応じ
て比例的に自動制御すべく構成している。

(ヘ) 発明の効果 本発明は以上の如く構成したので、次のような
効果を奏するものである。

第１に、従来の如く、一本調子で下降してくる
制御装置や、速度を落としながら連続的に下降し
てくる制御装置に比較して、設定値を行き過ぎて
又戻るという繰り返し収束の状態がなくなり、コ
ントロールバルブ１２のパルス駆動による間欠的
な下降や上昇により、徐々に不感帯区域に入り中
立で停止するようになり、制御の収束が速くなつ
たのである。

第２に、浅い耕深を精度を上げて耕耘する場合
には不感帯の幅も小さくする必要があり、この
V_DZの値も、耕深設定レバー５の耕深設定に合わ
せて、調整できるので浅い耕深における耕耘に効
果的なのである。

第３に、耕深が深い場合にはそれほど精度を上
げる必要がないので、耕深設定レバー５による耕
深設定に合わせて、V_d・V_DZを大にして、コント
ロールモターやコントロールバルブの動きを少な
くして、圧油の油温上昇が制御機器に対する負荷
を軽減することができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は農用トラクターの後部ロータリ耕耘装
置を装着した状態の右側面図、第２図は本件発明
のデプスコントロール装置の制御構成図、第３図
はフローチヤートの各フラグの説明図、第４図、
第５図、第６図、第７図、第８図、第９図、第１
０図は制御フローチヤート図、第１１図はバツク
スイツチと各スイツチの関係を示すタイミングチ
ヤート図、第１２図は各スイツチと耕深との関係
を示すタイミングチヤート図である。 V_s…耕深設定値、V_d…近接区域の幅の値、V_DZ
…不感帯区域の幅の値、V_I…耕深センサーより
のフイード値、５…耕深設定レバー、２０…操作
パネル、６０…t₂・t₃のパルス幅設定用調整ダイ
ヤル、６１…t₄・t₅のパルス幅設定用調整ダイヤ
ル、６２…V_DZの値を調整ダイヤル、６３…V_dの
値の調整ダイヤル、６４…切換スイツチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 耕深設定レバー５により設定する設定耕深値
   V_sより上方に近接区域V_dを設け、設定耕深値V_s
   よりも下方に不感帯区域V_DZを設け、耕深センサ
   ー１からのフイードバツク値V_Iが、近接区域V_d
   より上では連続的に下降させ、近接区域V_d内で
   はコントロールバルブ１２をパルス駆動により間
   歇的に下降させ、不感帯区域V_DZ内で作業機を停
   止させ、不感帯区域V_DZより下では、バルス駆動
   により間歇的に上昇させ、近接区域V_dの値と、
   不感帯区域V_DZの値を耕深設定レバー５の設定値
   に応じて自動的に調整すべく構成したことを特徴
   とするデプスコントロール装置。