JPH0510562Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ロータリ耕耘機等の各種作業機を牽
引するトラクタにおける自動制御装置に関するも
のである。

〔従来の技術〕

最近の農作業用トラクタでは、これに牽引され
る対地作業機例えばロータリ耕耘機の耕深による
負荷の変動にかかわらず一定の状態で作業できる
ように、当該トラクタのエンジンの負荷を検出し
てその負荷が一定値に保持されるように走行速度
を制御するいわゆる負荷制御を備えている。

そして、先行技術の特開昭54−136036号公報で
は、エンジンの負荷の自動制御中に、操縦ハンド
ルの切り損ないにより畦際に衝突しそうになつた
時等において、作業を緊急に中止したい場合に、
自動制御を手動に切換える手間を経ることなく、
変速操作レバーの手動による操作や走行クラツチ
の踏込み、エンジンの回転数が著しく低下したと
きに、前記負荷の自動制御が手動制御に自動的に
切換わるように構成することが開示されている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

一方、特開昭59−82002号公報に開示されてい
るように、最近の農作業用トラクタでは、これに
牽引される対地作業機例えばロータリ耕耘機の耕
深を調節すると同時に左右水平状態を保持するよ
うに水平制御することも行わている。

そしてこのような制御中、一般にトラクタとロ
ータリ耕耘機との左右傾斜の相対的な変動は大き
くないから、トラクタの負荷、ひいてはトラクタ
の速度に急激な変動が生じることは余りない。

しかしながら、ロータリ耕耘機より先行するト
ラクタが圃場面の窪みに片輪のみ入る等して当該
トラクタが急激に左右傾斜すると、後方のロータ
リ耕耘機の左右水平状態との相対的な左右傾斜角
度の差異が瞬間的に大きくなり、これを補正しよ
うとしてロータリ耕耘機の姿勢も左右に変動する
から、耕耘抵抗が減少する等瞬間的にトラクタの
エンジンの負荷が急激に変動することになる。

その場合、負荷制御が作動していると、走行速
度も急激変化するから、トラクタに搭乗している
作業者に衝撃力が掛り、当該トラクタの姿勢も傾
いていることと相まつて作業者が振り落とされる
等の危険が生じたり、不安感を与えるという問題
があつた。

この問題を解決するため、前記先行技術の特開
昭54−136036号のように一定の原因から、負荷の
自動制御を手動に変更するように制御されている
と、前記の耕耘作業中にトラクタが急激に傾斜す
る度に、負荷の自動制御が手動に変更されてしま
うから、再度負荷の自動制御に切換える手間が掛
かることになる。

この問題は、トラクタに牽引する対地作業機が
他のものでも同様であつた。

本考案は、この不都合を簡単に解消することを
目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

このため本考案では、トラクタとこれに牽引さ
れた作業機との間の相対的左右傾斜角度を検出す
る姿勢感知センサーの信号にて当該作業機を姿勢
制御駆動手段の駆動により略水平状に姿勢制御す
る一方、トラクタにはエンジンの過負荷を感知す
る負荷センサーを設けて、その信号により前記負
荷を適正に保持するようにトラクタの走行速度を
増減させる負荷制御する制御装置において、前記
姿勢制御中に前記姿勢感知センサーの出力値が一
定値以上であることを検出して、前記負荷制御を
停止すると共に、該出力値が所定値以下であるこ
とを検出して負荷制御を再開するように構成した
ものである。

〔考案の作用・効果〕

本考案では、通常の負荷制御及び作業機の姿勢
制御が作動しているとき、耕耘抵抗が変動する等
して作業機の作業負荷が変動すると、所定の負荷
になるように走行速度の変更を行う負荷制御が作
動する。

また、圃場面の左右傾斜によりトラクタと作業
機との相対的左右傾斜角度が変動すると、作業機
の左右姿勢が水平になる等の姿勢を所定の状態に
保持する姿勢制御が作動する。

そして、前記圃場面の傾斜変動が緩やかな状態
では、負荷の変動は急激に起こらないから、通常
姿勢制御の作動だけであり、従つてトラクタに搭
乗する作業者には、負荷の急変変動ひいては走行
速度の急変と云う急激な力を受けないので、安全
である。

しかし、圃場面に窪み等に片輪が落ち込む等し
てトラクタの左右傾斜により、当該トラクタと作
業機との相対的左右傾斜角度が一定以上になると
云う原因にて、エンジンの負荷が急減して、ただ
ちに負荷制御が働いて元の負荷になるような事
態、即ち走行速度が急激に増速する事態が起こる
ので、本考案では、そのようなときには、負荷制
御を一旦停止させる。即ち、前記姿勢制御中に前
記姿勢感知センサーの出力値が一定値以上である
ことを検出して、前記負荷制御を停止するもので
ある。

この負荷制御の停止により、負荷制御がロツク
状態となり、負荷の急変の直前の状態に保持さ
れ、トラクタの走行速度に急激な変動が生じない
から、トラクタに搭乗する作業者には、進行方向
前後に揺さぶられる等の姿勢の不安定さを与えな
い。

そしてこの状態においても作業機の姿勢制御は
続行されているから、農作業に大きな支障は起こ
らない。

しかも、トラクタと作業機との相対的左右傾斜
角度が一定以下になる、つまり、前記姿勢制御中
に前記姿勢感知センサーの出力値が一定値以下で
あることを検出すると、通常の負荷制御が再開さ
れることになるので、従来のように、「手動」に
切換わつたものを、「自動」に再度入れ変える手
間を省くことができ、農作業の効率化を図ること
ができると云う効果を奏する。

〔実施例〕

次に、本考案をロータリ耕耘機に適用した実施
例につき説明すると、図において符号１は４輪式
のトラクタ、２はトラクタ１の後部に左右一対の
ロワーリンク３，３と１本のトツプリング４とに
より上下動自在に連結されたロータリ耕耘機を
各々示し、トラクタ１の後部には油圧制御駆動手
段である耕深制御用油圧シリンダ５の出没作動に
より昇降回動する左右一対のリフトアーム６，６
は、ターンバツクル付きのロツド７を介して一方
のロワーリンク３に、他方のロワーリンク３には
水平制御用油圧シリンダ８及びトラクタ１とロー
タリ耕耘機２との相対的左右傾斜角度の大小を検
出できる姿勢感知センサー９を介して各々連結さ
れており、後述の油圧回路１０の制御によりロー
タリ耕耘機２を昇降自在且つ耕深制御するととも
にトラクタ１の左右傾斜にかかわらず水平状態を
保持できるように構成されている。

油圧回路１０の油圧は、トラクタ１に搭載した
エンジン１１によりベルトを介して回転駆動され
る油圧ポンプ１２により供給され、操縦座席１５
近傍の耕深値設定レバー２３の回動操作及びマイ
クロコンピユータを内蔵して成るパルス制御コン
トローラ１４により切換え操作される切換え機構
である切換え弁１６の操作によつて、前記耕深制
御用油圧シリンダ５を、またパルス制御コントロ
ーラ１４により切換え操作される切換え機構であ
る切換え弁１９の操作によつて前記水平制御用油
圧シリンダ８を各々駆動する。

また、ロータリ耕耘機２の後部には、合成樹脂
製等の可撓性を有するカバー体１７をその基端に
て上下回動自在に枢着すると共に、ばね１８及び
図示しないダンパーによりカバー体１７を圃場面
側に押圧しており、ロータリ耕耘機２側に取付く
耕深センサー２０をカバー体１７に関連させてカ
バー体１７の自由端（下端）の下向き程度を感知
する。該耕深センサー２０はロータリエンコーダ
や可変抵抗器であつても良い。

パルス制御コントローラ１４による耕深制御は
次のようにしてなされる。

即ち、昇降操作レバー１３の回動連動してその
設定位置を感知するロータリエンコーダからなる
位置判別センサー２１にてロータリ耕耘機２の高
さ位置を判別し、ロータリ耕耘機２が圃場面から
大きく上昇した上げ位置では耕深制御しない指令
を前記パルス制御コントローラ１４に与え、ロー
タリ耕耘機２が下げ位置では耕深制御レデイ（準
備良し）の指令を与える。

このとき、作業者の選択的な操作にて、耕深値
設定レバー２３の回動に連動するロータリエンコ
ーダ２４または耕深値設定用ロータリスイツチに
より所望の耕深設定値Ｈを設定する。また、同様
に作業者が設定操作する耕深の感度調節器２５
は、パルス制御コントローラ１４を介して切換え
弁１６を断続的（間欠的）に駆動するパルス信号
Ｐの１サイクルＴ１当たりのON幅Ｔ２を増減設
定して耕深制御用油圧シリンダ５のピストンロツ
ドの出没移動速度の程度を早い状態、中程度の状
態、遅い状態等に設定できるものである。

前記ロータリ耕耘機２の下げ位置にて、自動・
手動の選択スイツチ２２を作業者が「自動」側に
入れると、前記耕深センサー２０にて検出した耕
深値と耕深値設定レバー２３の回動により設定さ
れた耕深設定値Ｈとを比較演算し、実際のロータ
リ耕耘機２の下降位置が耕深設定値より下である
と判断すると、パルス信号Ｐにより耕深制御用油
圧シリンダ５のピストンロツドを突出させるよう
に切換弁１６をパルス駆動して耕深設定値に近付
けるのであり、反対にロータリ耕耘機２が耕深設
定値より高い位置にあると判断すると、パルス信
号Ｐにより耕深制御用油圧シリンダ５のピストン
ロツドを後退させるように切換弁１６をパルス駆
動して耕深設定値に近付けるのである。

このとき、前記感度調節器２５を作業者がセツ
トすることで、パルス制御コントローラ１４を介
してパルス信号Ｐの１サイクルＴ１当たりのON
幅Ｔ２が所定幅であるように指令をすることによ
り、単位時間当たりの油量を一定にした状態で切
換え弁１６を断続的（間欠的）に駆動し、耕深制
御用油圧シリンダ５のピストンロツドの出没を調
節する。

即ち、パルス信号Ｐの１サイクルＴ１当たりの
ON幅Ｔ２を大きくするときには、一回のパルス
信号Ｐ信号で動くピストンロツドの幅が大きく、
従つて大刻みで移動するから早く移動でき、耕深
設定値Ｈに到達するまでの時間つまり応答時間を
短かくして感度（応答性）を良くする。

反対にパルス信号Ｐの１サイクルＴ１当たりの
ON幅Ｔ２が小さくするときには、一回のパルス
信号Ｐ信号で動くピストンロツドの幅が小さく、
従つて小刻みで移動するから、耕深設定値Ｈへの
収束を良くする。

一方、トラクタ１のエンジン１１の負荷制御、
即ちロータリ耕耘機２により耕耘抵抗の増減に応
じてエンジンの負荷が過大にならないように走行
速度を増減させる制御は次のようにする。

操縦座席１５の近傍にある走行変速レバー３０
と連動するサーボモータ３２にて、エンジン１１
の走行変速ミツシヨン３３に関連させて走行変速
が「自動」または「手動」のいずれか一方の選択
で行う。但し、「手動」操作は「自動」操作に優
先させる。

前記走行変速レバー３０にはロータリエンコー
ダ３１にて走行速度の変速状態を感知してその信
号をパルス制御コントローラ１４に入力する一
方、走行ミツシヨン３３の出力軸等には、その回
転数がエンジン１１の負荷と略比例することを考
慮して負荷センサーの１例としての回転数センサ
ー３４を設け、負荷制御の「自動」操作時には、
回転数センサー３４による検出信号をフイードバ
ツクとしてパルス制御コントローラ１４に入力さ
せ、所定のエンジン負荷になるように前記サーボ
モータ３２を間欠駆動して走行速度を増速または
減速させる。

前記エンジンの負荷制御に際しては、走行速度
レバーのシフトによらず、エンジンへの燃料噴射
等の燃料供給系統による負荷制御を実行しても良
い。

なお、負荷制御にための回転数センサー３４の
設置箇所を、走行ミツシヨンよりの後方位置に代
えて、エンジン１１にて回転駆動される発電機ま
たは、デイストリビユータに設置して、それらか
らエンジン１１の回転数を検出するようにしても
良いし、トラクタ１とロータリ耕耘機２とを連結
するロワーリンク等の箇所にロードセル等の負荷
センサーにより、引張加重を検出することにより
負荷の検出としてもよい。

このようにして検出されたエンジンの回転数に
応じたパルス信号及び姿勢感知センサー９による
検出信号をパルス制御コントローラ１４に入力し
て、内部のマイクロコンピユータにて演算・判別
処理するに際して、第４図のフローチヤートに示
すごとく、負荷制御と姿勢制御との自動制御が同
時に実行されている場合において、エンジン回転
数等からその負荷が、過負荷・適正・過小の判別
をし、過負荷のときには走行速度の減速を実行
し、適正であるときには走行変速がなされず、過
小である場合には、ロータリ耕耘機２のトラクタ
１に対する相対的な右傾斜角度、即ち姿勢感知セ
ンサー９の出力値が所定値以上か否を判別する。

この姿勢制御が実行されている際の右傾斜であ
るとする出力値が所定値以下のときには、ロータ
リ耕耘機２の姿勢変更制御に伴う負荷の変動の程
度が少ないから、そのまま増速側に走行速度を変
更する。このようにしても急激な増速にならずト
ラクタに搭乗する作業者に大きな衝撃力を与えな
い。従つて作業者は傾斜したトラクタに乗つてい
てもあまり危険を感じることがない。

他方、エンジンの負荷が過小で、且つロータリ
耕耘機の左右傾斜の程度、即ち姿勢感知センサー
９の出力値が所定値以上であるときには、前記の
エンジンの負荷を所定値になるような制御、つま
り増速側への変更を行う等の負荷制御を一旦休止
してロツク状態にするのである。

これにより、例えば、トラクタ１が圃場の窪み
に片輪が落ち込むことによりその姿勢制御による
エンジン負荷の急激な減少が瞬間的に発生し、前
記の負荷の過小との判断時における過小程度が極
端に大きいことになつても、負荷制御における増
速側への変更を、例えば変速レバーにより２段以
上シフトする等、急速に且つ激しく行うことがな
いので、搭乗する作業者に与える衝撃力が大きく
なり過ぎて振り落とされる等の危険がなく、また
そのような不安感を与えることもないのである。

なお、この制御中、左右傾斜の出力値が所定値
以下になれば、エンジン負荷の自動制御が再開さ
れ、通常通りに行われるので、「手動」切換わる
ような制御に比べて作業者の手間が省け農作業を
能率良く行うことができる。

本考案は、ロータリ耕耘機の他、例えば圃場面
に深い溝を掘るサブソイラ等のトラクタに牽引さ
れた作業機等にも適用できることは云うまでもな
い。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図はロータ
リ耕耘機付きトラクタの側面図、第２図は第１図
の−線視平面図、第３図は制御のブロツク線
図、第４図はフローチヤートである。 １……トラクタ、２……ロータリ耕耘機、３…
…ロワーリンク、４……トツプリンク、５……耕
深制御用油圧シリンダ、６……リフトアーム、８
……水平制御用油圧シリンダ、９……姿勢感知セ
ンサー、１０……油圧回路、１１……エンジン、
１２……油圧ポンプ、１４……パルス制御コント
ローラ、１５……操縦座席、１６……切換弁、１
７……カバー体、１８……ばね、２０……耕深セ
ンサー、２３……耕深位置設定レバー、２４，３
１……ロータリーエンコーダ、２５……感度調節
器、３０……走行変速レバー、３２……サーボモ
ータ、３３……走行ミツシヨン、３４……回転数
センサー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. トラクタとこれに牽引された作業機との間の相
   対的左右傾斜角度を検出する姿勢感知センサーの
   信号にて当該作業機を姿勢制御駆動手段の駆動に
   より略水平状に姿勢制御する一方、トラクタには
   エンジンの過負荷を感知する負荷センサーを設け
   て、その信号により前記負荷を適正に保持するよ
   うにトラクタの走行速度を増減させる負荷制御す
   る制御装置において、前記姿勢制御中に前記姿勢
   感知センサーの出力値が一定値以上であることを
   検出して、前記負荷制御を停止すると共に、該出
   力値が所定値以下であることを検出して負荷制御
   を再開するように構成したことを特徴とするトラ
   クタの自動制御装置。