JPH0521523B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、農用トラクタ等の圃場作業機におけ
る作業部高さ制御方式に関するものである。

［従来技術及び発明が解決しようとする問題点］ 一般に、この種圃場作業機においては、走行機
体に昇降動自在に設けた作業部の高さを、該作業
部高さの検知をする作業部高さ検知手段と、操作
具のセツト位置検知をするセツト位置検知手段と
からの検知結果を入力される制御部で、判断し、
操作具のセツト位置に応じた高さとなるべく自動
的に制御するようにした作業部高さ制御方式（ポ
ジシヨン制御方式）を採用したものがある。そし
てこのものにおいては、作業部の昇降動制御をし
た場合に、作業部がオーバー作動したりあるいは
作動系の遅れ等によつて、作業部位置を操作具の
セツト対応位置に正確に位置せしめることが事実
上困難で、この状態で昇降動制御を行なうように
すると作業部が上下に揺れる所謂ハンチング現象
を引き起こしてしまうことになり、そこで高さ制
御の精度を相殺しない程度の狭い範囲で、両検知
値の間に不感域を設定し、この不感域の範囲内と
なれば両検知値は一致したとして作業部の昇降動
制御を行なうようにしている。

一方、作業開始時において操作具のセツト位置
と作業部高さが一致していない場合に、キースイ
ツチをONしたことによつて作業部が不意に操作
具のセツト位置に対応する高さに変化してしまう
危険を避けるため、キースイツチをON操作した
始動後、操作具を作業部高さ対応位置に一旦セツ
トしてからでないと作業部の昇降動が成されない
よう規制しているが、従来、この場合においても
不感域は前述した狭いままなので、作業開始時に
おいて操作具を作業部高さに対応した位置にセツ
トすることが難しく面倒である許りでなく、操作
具のセツトをする際に、セツト位置が行き過ぎて
しまうことがしばしばあり、この場合には、操作
具のセツト位置が作業部高さに合致した位置を通
過するので、前記昇降動規制が解除され、このた
め作業部が通り過ぎた操作具のセツト位置に合せ
て突然動いてしまうこととなつて極めて危険であ
るという欠点があり問題になつている。

［問題を解決するための手段］ 本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの欠点
を一掃することができる圃場作業機における作業
部高さ制御方式を提供することを目的として創案
されたものであつて、走行機体に昇降動自在に設
けた作業部の高さ検知をする作業部高さ検知手段
と、操作具のセツト位置検知をするセツト位置検
知手段とからの検知結果を判断し、キースイツチ
がON操作された始動時には、操作具を作業部高
さに対応する位置にセツトすることで自動制御状
態に切換わるように構成してなる圃場作業機にお
いて、前記始動時には、両検知値の間の不感域を
広い第一不感域を有するように設定して、操作具
を該広い第一不感域によつて許容される作業部高
さに対応した位置にセツトすることで自動制御状
態に切換え、その後の操作具操作に追随する作業
部高さ制御については、前記広い第一不感域に変
わる狭い第二不感域によつて行なうように構成し
たことを特徴とするものである。

そして本発明は、この構成によつて、通常の昇
降自動制御状態の場合の精度は何ら損うことがな
いものでありながら、キースイツチをON操作し
た始動時の操作具のセツト位置合せが容易にでき
るうえ、この場合にセツト位置の行き過ぎを確実
に防止し得て、安全性の向上を計ることができる
様にしたものである。

［実施例］ 次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図面において、１は農用トラクタの走行機体
であつて、該走行機体１には昇降リンク機構２を
介して作業部（ロータリ耕耘部）３が連結されて
いる。そして、油圧ケース４から延びるリフトア
ーム５はリフトロツド６を介して昇降リンク機構
２のロアリンク２ａに連動連結されており、リフ
トアーム５が油圧作動によつて上下揺動すること
で作業部３が昇降動するようになつていること等
は何れも従来通りである。ここで、７は前輪、８
は後輪、９は後輪８を覆うフエンダーである。

１０は前記一方のフエンダー９（実施例では左
側のもの）に設けられるポジシヨンレバーであつ
て、該ポジシヨンレバー１０の基端部には、その
レバーセツト角度を検知するレバー角度検知セン
サ１１が設けられており、本発明の操作具に相当
するポジシヨンレバー１０のセツト位置検知手段
が構成されている。一方、前述したリフトアーム
５の基端部には、該リフトアーム５の揺動角度、
即ち作業部３の高さを検知するアーム角度検知セ
ンサ１２が設けられていて、本発明の作業部高さ
検知手段が構成されているが、これら各センサ１
１，１２は例えばポテンシヨメータ等によつて構
成され、実施例では、その対応する角度変化率が
等しくなるよう１対１の関係で角度検知をするよ
うに設定されている。そして、これら両角度検知
１１，１２からの検知信号がマイクロコンピユー
タ等によつて構成される制御部１３に入力し、制
御部１３では、これら入力した検知信号に基づい
た演算をし、その結果に基づいてリフトアーム５
伸縮用のソレノイド１４，１４ａに対して制御指
令を出すことになるが、その制御手順を以下フロ
ーチヤート図に基づいて説明する。

先ず、エンジンのキースイツチをON操作して
制御部１３をスタート（始動状態に）すると、制
御部１３では、アーム角度検知センサ１２からの
検知値Ｌに対してその不感域を広い「第一不感域
Ｆ」とする（即ち第一不感域Ｆは、リフトアーム
５の揺動角度がθ、第一不感角度がαであるとす
ると、その場合に角度θ±αの範囲となり、実施
例の場合にはこの不感角度αは略10度に設定され
ている）ように設定すると共に、前記ソレノイド
１４，１４ａは何れもOFFとなるように制御さ
れる。そして制御部１３では、レバー角度検知セ
ンサ１１からの検知値Ｐがアーム角度検知センサ
１２からの検知値Ｌよりも小さい（Ｐ＜Ｌ）か否
かを判断し、ポジシヨンレバー１０が作業部３の
高さ対応位置よりも低位置に位置していて小さい
（YES）と判断される場合には、さらに、アーム
側検知値Ｌから第一不感角度αを引いた値（Ｌ−
α）よりもレバー側検知値Ｐの方が大きい（Ｌ−
α＜Ｐ）か否かが判断され、レバー側検知値Ｐの
方が小さいか等しい（NO）と判断される場合、
即ちポジシヨンレバー１０が第一不感域Ｆの低角
度側で含まれていない場合には、ポジシヨンレバ
ー１０のレバー操作によつてレバー角度検知セン
サ１１からの検知値Ｐが前記値（Ｌ−α）よりも
大きくなるまでこのままの状態で待機することに
なり、この状態では、他のアクチユエータの作動
も出来ないように設定されている。一方、ポジシ
ヨンレバー１０が作業部３の高さ位置よりも高位
置に位置していて、レバー側検知値Ｐがアーム側
検知値Ｌよりも小さい（Ｐ＜Ｌ）か否かの判断
で、そうでない（NO）と判断される場合には、
今度はレバー側検知値Ｐから不感角度αを引いた
値（Ｐ−α）よりもアーム側検知値Ｌの方が大き
い（Ｐ−α＜Ｌ）か否かが判断され、アーム側検
知値Ｌが小さいと判断される場合、即ちポジシヨ
ンレバー１０が第一不感域Ｆの高角度側で含まれ
ていない場合（NO）には、ポジシヨンレバー１
０のレバー操作によつてレバー角度検知センサ１
１からの検知値Ｌが前記値（Ｐ−α）よりも大き
くなるまでこのままの状態で待機することにな
り、この状態では、前記同様他のアクチユエータ
の作動も出来ないように設定されている。

そして、レバー操作によつてレバー角度検知セ
ンサ１１からの検知値Ｐが第一不感域Ｆに入つた
と判断された場合には、次の段階に移行する。そ
してここでは、再びレバー側検知値Ｐがアーム側
検知値Ｌよりも小さい（Ｐ＜Ｌ）か否かが判断さ
れ、小さい（YES）と判断される場合には、さ
らにレバー側検知値Ｐに不感角度を加えた値より
も小さい（Ｐ＋不感角度＜Ｌ）か否かが判断され
ることになるが、ここで前述したスタート時から
の継続の場合には、不感角度はそのまま大きい第
一不感角度αで判断されることになり、この場合
には前述した様に検知値Ｌ，Ｐはポジシヨンレバ
ー１０のセツト操作によつてＬ−α＜Ｐとなつて
いるので、必ずＬ＜Ｐ＋αとなり、このため前記
レバー側検知値Ｐに第一不感角度αを加えた値よ
りも小さいか否かの判断は否（NO）の判断とな
る。このためソレノイド１４，１４ａはOFF状
態に維持制御されることになる。そしてこの様な
制御状態でポジシヨンレバー１０を操作し、ポジ
シヨンレバー１０が第一不感域Ｆから外れた場合
について検討するに、いま、ポジシヨンレバー１
０を下動し、下側で第一不感域Ｆから外れる操作
をしたとすると、前記レバー側検知値Ｐがアーム
側検知値Ｌよりも小さいか否かは小さいとして
YESの判断がなされ、次いで検知値Ｌ，Ｐは、
Ｐ＋α＜Ｌか否かの判断でYESとなり、従つて
制御部１３は、下降用ソレノイド１４に対して
ON作動するよう制御指令を出し、これによつて
リフトアーム５が下動することになる。一方、ポ
ジシヨンレバー１０を上動せしめ、上側で第一不
感域Ｆから外れる操作をした場合には、レバー側
検知値Ｐがアーム側検知値Ｌよりも小さいか否か
は否としてNOの判断がなされ、次いで検知値
Ｌ，Ｐは、Ｌ＋α＜ＰであるとしてYESの判断
が成され、これによつて制御部１３は、上昇用ソ
レノイド１４ａに対してON作動するよう制御指
令をだし、これによつてリフトアーム５が上動す
ることになる。そしてこの様に、ソレノイド１
４，１４ａがON作動すると、制御部１３では、
不感角度を第一不感角度αよりも小さい第二不感
角度β（α＞β）に変換設定し、以降はこの小さ
い第二不感角度βをもつて設定される狭い第二不
感域ｆ（第二不感域ｆは、リフトアーム５の揺動
角度がθであるとすると、その場合に該角度θ±
βの範囲となり、実施例の場合には第二不感角度
βは１〜２度程度の値に設定されている）を用い
て演算し、比較判断が成され、この結果に基づい
てリフトアーム５の上下揺動制御が成され、以降
は狭い第二不感域ｆによる精度の高い作業部３の
昇降動制御が成されるように設定されている。

叙述の如く構成された本発明の実施例におい
て、制御部１３のスタート、これに続くエンジン
始動を行うべくキースイツチをON操作した後、
ポジシヨンレバー１０を作業部３の高さ位置に対
応した位置にセツトする必要があるが、本発明で
は、このレバーセツトが広い第一不感域Ｆによつ
て極めて容易に行なわれることになる。即ち、キ
ースイツチをON操作すると、制御部１３は、不
感角度を大きい第一不感角度αで設定される広い
第一不感域Ｆ内にポジシヨンレバー１０がセツト
されているか否かが判断され、セツトされていな
い場合には、レバー操作によつてポジシヨンレバ
ー１０が第一不感域Ｆ内にセツトされるまでアク
チユエータを作動できない状態のままで待機し、
セツトされると、今度はその状態が解除されてア
クチユエータの作動が可能となる。そしてこの状
態でポジシヨンレバー１０のレバー操作をして第
一不感域Ｆから外れると、それに従つてソレノイ
ド１４，１４ａの何れかがONになつてリフトア
ーム５が上下揺動が成され、作業部３はポジシヨ
ンレバー１０のセツト位置に合せて上下動変位す
ることになるが、このようにしてポジシヨンセツ
ト後ソレノイド１４，１４ａが作動された以後
は、制御部１３は、小さい第二不感角度βで設定
される狭い第二不感域ｆを用いてリフトアーム５
の上下揺動制御が行われることになる。

この様に、本発明にあつては、エンジンキーを
スイツチONした場合には、広い第一不感域Ｆで
ポジシヨンレバー１０がレバーセツトされるのを
待機することになり、従つて、キースイツチを
ON操作した際のポジシヨンレバー１０のレバー
セツトは広い不感域で合わせればよいので極めて
容易となつて、操作性の著しい向上を計ることが
できる許りでなく、ポジシヨンレバー１０がセツ
ト位置から行き過ぎてしまうことを確実に防止す
ることができ、従つて、不意な作業部３の昇降動
を無くし得て、極めて安全性の優れたものにする
ことができる。しかもこの広い第一不感域Ｆに一
旦レバーセツトした後においては、ポジシヨンレ
バー１０の操作で作業部３の昇降動を行わしめる
べく、この第一不感域Ｆを脱したレバー操作をし
た場合には、今度は狭い第二不感域ｆによる作業
部３の高さ制御が成されることになる。従つて、
キースイツチをON操作した始動時には広い第一
不感域Ｆとなるように設定したにもかかわらず、
一旦ポジシヨンセツトされた以後のポジシヨンレ
バー１０セツト位置に追随する作業部高さ制御に
ついては、狭い第二不感域ｆによるものとなり、
精度の高い制御となし得て、優れたポジシヨン制
御による高度な作業性を発揮できることになる。

また、実施例においては、レバー側検知値Ｐと
アーム側検知値Ｌとが１対１で対応するように設
定制御されているので、制御部１３において、同
一のハードウエアを使用できるうえに、両者を対
応せしめるための演算やソフトウエア的な処理も
不要になり、理論回路を簡略化できる許りか、処
理時間も早くなり、かつ演算上の誤差も生じるこ
とがなくてきめ細かく精度の高い制御が出来、し
かも作業者のレバー操作角度がそのまま作業部３
の昇降動角度に対応するので、感覚的なレバー操
作が可能となつて、作業実感に促した確実なるレ
バー操作が出来ることになる。

さらに、広い第一不感域Ｆから狭い第二不感域
ｆへの変換は、キースイツチをON操作後にポジ
シヨンセツトされたポジシヨンレバー１０を操作
して作業部３の昇降動を行なわしめることによつ
て自動的に成されるので、切換え手順がごく自然
で、しかもいちいち作業者が切換え操作をする必
要もなく、もつて操作性は勿論、作業性、安全性
に極めて優れたものとなる。

尚、本発明は前記実施例に限定されるものでな
いことは勿論であり、要は、走行機体に昇降動自
在に設けた作業部の高さ検知をする作業部高さ検
知手段と、操作具のセツト位置検知をするセツト
位置検知手段とからの検知結果を判断し、キース
イツチがON操作された始動時には、広い第一の
不感域で操作具が作業部高さに対応する位置にセ
ツトされるのを待機し、操作具が第一不感域内に
セツトされた後の作業部高さ制御は、前記広い第
一不感域にかわつて狭い第二不感域によつて行な
うように構成したものであればよく、例えば操作
具としては、レバー方式でなく、ダイヤル方式等
の種々のものを採用でき、また作業部高さ検知
は、リフトアームの揺動角検知によらないで検知
できるものを随意に採用できるものである。

［作用効果］ 以上要するに、本発明は叙述の如く構成したも
のであるから、キースイツチをONにした始動時
には、広い第一不感域で、操作具が作業部高さ対
応位置にセツトされるのを待機することになり、
このため、該操作具のセツト操作が容易で、行き
過ぎたりすることを防止できて、安全性、操作性
が著しく向上する。

しかも、広い第一不感域で操作具を作業高さ対
応位置にセツトして自動制御状態に切換わつた以
後の操作具操作に追随する作業高さ制御は、前記
広い第一不感域に変わつた狭い第二不感域による
精度の高い自動制御が成されることになり、従つ
て、キースイツチをON操作した始動時において
はセツトしやすい広い不感域を設定したにもかか
わらず、そのセツト後は、狭い不感域による精度
の高い作業部の昇降動制御ができ、もつて従来に
ない理想的な作業部の昇降動制御が成されること
になる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明に係る圃場作業機における作業
部高さ制御方式の一実施例を示すものであつて、
第１図は農用トラクタの一部を切欠いた全体側面
図、第２図は制御機構のブロツク図、第３図は制
御状態を示すタイミングチヤート図、第４図は制
御手順を示すフローチヤート図である。 図中、１は走行機体、３は作業部、１０はポジ
シヨンレバー、１１はレバー角度検知センサ、１
２はアーム角度検知センサ、１３は制御部であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 走行機体に昇降動自在に設けた作業部の高さ
   検知をする作業部高さ検知手段と、操作具のセツ
   ト位置検知をするセツト位置検知手段とからの検
   知結果を判断し、キースイツチがON操作された
   始動時には、操作具を作業部高さに対応する位置
   にセツトすることで自動制御状態に切換わるよう
   に構成してなる圃場作業機において、前記始動時
   には、両検知値の間の不感域を広い第一不感域を
   有するように設定して、操作具を該広い第一不感
   域によつて許容される作業部高さに対応した位置
   にセツトすることで自動制御状態に切換え、その
   後の操作具操作に追随する作業部高さ制御につい
   ては、前記広い第一不感域に変わる狭い第二不感
   域によつて行なうように構成したことを特徴とす
   る圃場作業機における作業部高さ制御方式。 ２ 前記第一不感域から第二不感域への変換は、
   操作具が第一不感域内にセツトされた後、第一不
   感域から脱する操作があつたことによつて成され
   るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の圃場作業機における作業部高さ制御方
   式。