JPH05103502A - 作業車の対地作業装置姿勢制御構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 姿勢センサーの検出に基づき対地作業装置が
地面に対し所定の姿勢を維持するように、対地作業装置
の姿勢を変更操作する姿勢制御手段を備えた作業車の対
地作業装置姿勢制御構造において、対地作業装置の上下
動（ハンチング現象）を確実に抑えることができるよう
にする。 【構成】 機体に対する対地作業装置３の位置を検出す
る位置センサー１９を備えて、設定以下の短い周期での
対地作業装置３の上下動が設定回数以上続くと、機体を
減速操作する。そして、減速操作後において再び前述の
ような対地作業装置３の上下動が設定回数以上続くと、
次に姿勢制御手段の制御感度を鈍感側に操作する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、機体後部や前部に対地
作業装置を姿勢変更操作自在に連結している作業車の対
地作業装置姿勢制御構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】前述のような作業車の一例である乗用型
田植機おいては、機体後部に苗植付装置（対地作業装置
に相当）を油圧シリンダ（アクチュエータに相当）によ
り、昇降操作（姿勢の変更操作に相当）自在に連結して
いる。そして、田面から苗植付装置までの高さを検出す
る高さセンサー（姿勢センサーに相当）を備えて、この
高さセンサーの検出に基づき苗植付装置が田面から設定
高さに維持されるように、油圧シリンダにより苗植付装
置を昇降操作する昇降制御手段（姿勢制御手段に相当）
を備えている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述の乗用型田植機は
圃場内で走行しながら苗の植え付けを行うと同時に、昇
降制御手段による苗植付装置の昇降操作を行っている。
従って、機体が走行する耕盤及び田面の凹凸が激しい状
態にて比較的高速で走行すると、高さセンサーの検出値
が激しく変化するので、この変化に素早く追従するよう
に油圧シリンダを作動させて苗植付装置を昇降操作すれ
ば、短い周期で苗植付装置が上下動するいわゆるハンチ
ング現象の生じる場合がある。又、サスペンションバネ
を介して油圧シリンダと苗植付装置とを連結している型
式では、苗植付装置の接地フロートの接地作用及びサス
ペンションバネの伸縮により苗植付装置の細かい振動を
吸収するようにしているのであるが、耕盤の凹凸により
機体側が上下動すればサスペンションバネが伸縮して苗
植付装置が上下動する場合もある。このようなハンチン
グ現象が生じた場合には、機体を減速操作して高さセン
サーの検出値の変化及び機体側の上下動を抑えるように
するのであるが、作業状態によってはこの機体の減速操
作だけでは、ハンチング現象を抑えられない場合があ
る。本発明は、対地作業装置のハンチング現象を確実に
抑えることができるように構成することを目的としてい
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は以上のよ
うな作業車の対地作業装置姿勢制御構造において、次の
ように構成することにある。つまり、機体に対する対地
作業装置の位置を検出する位置センサーを備えて、設定
以下の短い周期での対地作業装置の上下動が設定回数以
上続くと、機体の走行変速装置を減速側に操作する減速
手段を備えると共に、この減速手段による減速操作後に
おいて、設定以下の短い周期での対地作業装置の上下動
が設定回数以上続くと、姿勢制御手段の制御感度を鈍感
側に操作する感度変更手段を備えている。

【０００５】

【作用】機体を走行させながら地面に対して対地作業装
置が所定の姿勢を維持するように、アクチュエータによ
り対地作業装置の姿勢を変更操作していたとする。この
場合、機体に対する対地作業装置の位置を検出する位置
センサーにより、設定以下の短い周期で対地作業装置が
上下動（ハンチング現象）して、この上下動が設定回数
以上続くことが検出されると、先ず機体の走行速度が自
動的に減速操作される。この減速操作により姿勢センサ
ーの検出値の変化及び機体側の上下動が抑えられるの
で、これにより対地作業装置の上下動が収束すればこの
後、特に減速操作等は行われない。逆に、減速操作を行
っても対地作業装置の上下動が収束しなければ（設定以
下の短い周期で対地作業装置が上下動し、この上下動が
設定回数以上続けば）、対地作業装置の姿勢制御手段の
制御感度が自動的に鈍感側に操作される。これにより、
機体の走行速度が減速操作されていること（対地作業装
置の姿勢センサーの検出値の変化及び機体側の上下動が
緩やかになること）、及び、姿勢制御手段の制御感度が
鈍感側に操作されたこと（対地作業装置の姿勢変更操作
が素早く行われず、遅れ気味になること）の２組の作用
により、対地作業装置の上下動が収束するのである。

【０００６】

【発明の効果】以上のように、対地作業装置の姿勢変更
操作を行いながら走行している状態で対地作業装置が上
下動した場合に、機体を減速操作するばかりでなく姿勢
制御手段の制御感度を鈍感側に操作することによって、
対地作業装置の上下動をさらに良く抑えることができる
ようになった。このように対地作業装置の上下動を抑え
ることによって、対地作業（例えば、苗の植え付け等）
の精度を向上させることができる。又、機体の減速操作
及び姿勢制御手段の鈍感側への操作が自動的に行われる
ので、操作性の面でも楽なものになる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１に示すように、前輪１及び後輪２で支持され
た機体の後部に、苗植付装置３（対地作業装置に相当）
をリンク機構４を介して連結して、作業車の一例である
乗用型田植機を構成している。そして、機体後部に備え
られた油圧シリンダ（アクチュエータに相当）とリンク
機構４とが、サスペンションバネ２１を介して連結され
ており、油圧シリンダ５により苗植付装置３を昇降操作
自在に構成している。

【０００８】図１に示すように苗植付装置３は、一対の
植付アーム６を備えて回転駆動される植付ケース７、左
右に往復横送り駆動される苗のせ台８、及び苗植付装置
３の一部荷重支持と整地用の接地フロート１５を備えて
構成されている。そして、田面Ｇ（地面に相当）に接地
追従して行くソリ状の接地センサー１１（姿勢センサー
に相当）が、前支点周りに上下揺動自在に支持されてお
り、苗植付装置３に対する接地センサー１１の角度を田
面Ｇから苗植付装置３までの高さとして検出するポテン
ショメータ１２が備えられている。

【０００９】図１及び図２に示すようにエンジン９から
の動力は、ベルト式の無段変速装置１０（走行変速装置
に相当）、有段式のギヤ変速装置１４を介して前輪１及
び後輪２、苗植付装置３に伝達される。無段変速装置１
０は電動シリンダ１６により変速操作されるように構成
しており、操縦部に備えた変速レバー１７の操作位置に
対応する変速状態となるように、制御装置１８により電
動シリンダ１６が伸縮操作される。

【００１０】次に苗植付装置３を自動的及び人為的に昇
降操作する昇降制御手段（姿勢制御手段に相当）の動作
について説明する。図２に示すように操縦部に植付レバ
ー１３が備えられており、この植付レバー１３を上昇位
置、下降位置及び中立位置に操作すると、制御装置１８
により油圧シリンダ５用の制御弁２０が操作されて、苗
植付装置３の人為的な昇降操作が行える。この間におい
て、苗植付装置３の植付作動は停止している。

【００１１】これに対し、植付レバー１３を植付位置に
操作した植付時においては、接地センサー１１が田面Ｇ
に接地追従して行く。そして、接地センサー１１のポテ
ンショメータ１２からの信号が図４に示すように、設定
値を挟んだ不感帯Ｘ１内に入るように、制御装置１８に
より制御弁２０が操作され油圧シリンダ５により苗植付
装置３が自動的に昇降操作される。これにより、苗植付
装置３が田面Ｇから設定高さに自動的に維持されるので
ある。

【００１２】次に、植付レバー１３を植付位置に操作し
て走行する植付走行中における苗植付装置３の昇降制御
について説明する。図１に示すように、機体に対する苗
植付装置３の上下位置を検出するポテンショメータ１９
（位置センサーに相当）が、リンク機構４の基部に設け
られている。そして、図５に示すように、植付走行を開
始した場合、昇降制御手段により苗植付装置３の昇降制
御が直ちに開始されるのであるが、停止状態から植付走
行を開始して設定時間経過するまでの間において、図２
の制御弁２０が中立位置で安定する位置（接地センサー
１１のポテンショメータ１２からの信号が図４に示すよ
うに、設定値を挟んだ不感帯Ｘ１内に入る位置）でのポ
テンショメータ１９の検出値が基準電圧Ｔとして記憶さ
れる（ステップＳ１）。

【００１３】そして、昇降制御を続行していった場合、
前輪１及び後輪２の走行する耕盤の激しい凹凸によって
機体が上下動したり、苗植付装置３の接地センサー１１
が接地追従する田面Ｇに激しい凹凸があり、接地センサ
ー１１のポテンショメータ１２からの信号の変化の基づ
き油圧シリンダ５が頻繁に伸縮操作されて、苗植付装置
３が上下動し始めたとする。

【００１４】この場合、苗植付装置３の上下動が図１の
ポテンショメータ１９により検出されて、検出電圧Ｔ１
として制御装置１８に順次入力されていく。図３に示す
ように基準電圧Ｔを挟んで高低に変化する検出電圧Ｔ１
において、基準電圧Ｔを挟んだ設定電圧幅ａを越えない
ような小さい検出電圧Ｔ１の変化（設定以下の短い周期
での苗植付装置３の上下動に相当）が生じると、この一
回の変化がカウントされる。

【００１５】この後、この小さい検出電圧Ｔ１の変化の
カウントが設定時間内において積算されていく（ステッ
プＳ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５）。そして、設定時間の経過
後において、小さい検出電圧Ｔ１の変化の総数が設定回
数ＮＴ未満であれば（ステップＳ６）、特別な操作は行
われずステップＳ２に戻り小さい検出電圧Ｔ１の変化の
カウントが再開される。逆に、小さい検出電圧Ｔ１の変
化の総数が設定回数ＮＴ以上であれば（ステップＳ
６）、制御装置１８により電動シリンダ１６が操作され
て、無段変速装置１０が減速操作される。この場合、図
２に示す変速レバー１７の操作位置に対応する速度の１
／２の速度となるように、無段変速装置１０が減速操作
されるのであり（減速手段に相当）、変速レバー１７は
図２に示す操作位置に残されている。

【００１６】以上のような減速操作が行われてから、再
び前述と同様に小さい検出電圧Ｔ１の変化がカウントさ
れ積算される（ステップＳ８，Ｓ９，Ｓ１０，Ｓ１
１）。そして、その小さい検出電圧Ｔ１の変化の総数が
設定回数ＮＴ未満であれば（ステップＳ１２）、苗植付
装置３の上下動が収束したと判断される。これにより、
無段変速装置１０が元の状態（図２に示す変速レバー１
７の操作位置に対応する速度の状態）に戻し操作されて
（ステップＳ１３）、ステップＳ２の元の状態に戻る。

【００１７】逆に、小さい検出電圧Ｔ１の変化の総数が
設定回数ＮＴ以上であれば（ステップＳ１２）、無段変
速装置１０を減速操作しても未だ苗植付装置３の上下動
が収束していないと判断される。これにより、図４に示
すように設定値を挟んだ不感帯Ｘ１が不感帯Ｘ２に広げ
られる（ステップＳ１４）。従って、接地センサー１１
のポテンショメータ１２からの信号が設定値を挟んだ不
感帯Ｘ２内に入るように苗植付装置３を昇降操作した場
合、その昇降操作が鈍感なものになるのである（感度変
更手段に相当）。

【００１８】〔別実施例〕前述の実施例ではサスペンシ
ョンバネ２１を介して苗植付装置３を油圧シリンダ５に
連結しているが、このサスペンションバネ２１を使用せ
ずに苗植付装置３を油圧シリンダ５に直接に連結した型
式としてもよい。この場合には、図１に示す接地フロー
ト１５は一般に装備しない。そして、油圧シリンダ５の
伸縮がそのまま苗植付装置３の上下動となる。又、苗植
付装置３を自動的に昇降操作する昇降制御手段ではな
く、田面Ｇに対する苗植付装置３の左右の傾きを検出し
て、苗植付装置３が田面Ｇに対し左右平行となるよう
に、苗植付装置３をローリング操作するローリング制御
手段に対しても本発明は適用できる。そして、本発明は
乗用型田植機ばかりでなく、直播機（対地作業装置に相
当）を機体後部に昇降自在に連結した乗用型直播機や、
ロータリ耕耘装置を機体後部に昇降自在に連結した農用
トラクタ、モーアを機体前部に昇降自在に連結した乗用
型芝刈機等にも適用できる。

【００１９】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
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】乗用型田植機の全体側面図

【図２】無断変速装置、変速レバー、植付レバー、油圧
シリンダ及び制御弁等の関係を示す回路図

【図３】機体に対する苗植付装置の上下位置を検出する
ポテンショメータからの信号の状態を示す図

【図４】接地センサーのポテンショメータからの信号に
対する不感帯を示す図

【図５】制御の流れを示すフローチャート

【符号の説明】

３ 対地作業装置 ５ アクチュエータ １０ 走行変速装置 １１ 姿勢センサー １９ 位置センサー ＮＴ 設定回数 Ｇ 地面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機体に連結された対地作業装置（３）の
   姿勢を変更操作するアクチュエータ（５）と、地面
   （Ｇ）に対する前記対地作業装置（３）の姿勢を検出す
   る姿勢センサー（１１）とを備え、前記姿勢センサー
   （１１）の検出値に基づき前記対地作業装置（３）が地
   面（Ｇ）に対し所定の姿勢を維持するように、前記アク
   チュエータ（５）を作動させる姿勢制御手段を備えた作
   業車の対地作業装置姿勢制御構造であって、 機体に対する前記対地作業装置（３）の位置を検出する
   位置センサー（１９）を備えて、設定以下の短い周期で
   の前記対地作業装置（３）の上下動が設定回数（ＮＴ）
   以上続くと、機体の走行変速装置（１０）を減速側に操
   作する減速手段を備えると共に、この減速手段による減
   速操作後において、設定以下の短い周期での前記対地作
   業装置（３）の上下動が設定回数（ＮＴ）以上続くと、
   前記姿勢制御手段の制御感度を鈍感側に操作する感度変
   更手段を備えている作業車の対地作業装置姿勢制御構
   造。