JPH06104004B2 - 農用作業機の自動昇降制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ○産業上の利用分野 本発明は、耕耘作業機等の作業機を付設した農用作業車
の自動昇降制御装置に関するものである。

○従来の技術 この種の作業機の自動昇降制御装置としては、特公昭60
−26721号「対地作業車」が公知である。該公知技術に
おいては、作業機の下降速度を二段制御として作業機降
下の作業能率を高め且つ接地時の瞬間的な負荷増大によ
るダッシング現象を防止すべく、作業機昇降装置の電磁
弁を間欠駆動するための間欠信号発生装置を備え作業機
が設定値に対し所定位置まで下降したのち間欠信号を供
給するよう構成されている。

○発明が解決しようとする問題点 上記の公知技術において、非作業時に作業機位置固定の
ためのストップバルブ及び作業機の降下速度を調節する
スローリターンバルブ（以下緩衡してスローリターン・
ストップバルブと称する）等の操作は使用者に解放さ
れ、任意の調整が考えられるが、作業時にストップバル
ブを完全に開にしないで作業を行った場合、あるいは、
作業条件に応じて作業機を緩速降下させるべくスローリ
ターン・ストップバルブを絞ると、設定値に対し所定位
置以後において間欠信号が無条件に供給されるため必要
以上の減速降下となって降下時間の増大による作業能率
の低下を生じる問題点があった。また、スローリターン
・ストップバルブが全開のままで設定耕深位置まで降下
させると本機ダッシング現象，耕耘爪の損傷等の不具合
を生じる問題点がある。

○問題点を解決するための手段 本発明は、制御装置（10）のマイコン（９）で、検出器
（６）の検出信号を時間処理して作業機の動作速度を検
出するための動作速度検出手段（12）と、バルブ開度セ
ンサ（８）より入力信号が示すスローリターン・ストッ
プバルブ（３）のバルブ開度が所定値以上であるときバ
ルブ開信号を発生させるバルブ開信号発生手段（13）
と、前記バルブ開信号発生手段（13）からのバルブ開信
号が発生し、動作速度検出手段（12）よりの検出速度信
号が所定のしきい値以上になったのち急激に速度低下を
生じたことが判断されるときこれを作業機耕耘爪の地表
接地と判定し、下降用の電磁弁の通電につき連続通電よ
りパルス通電への切替指示信号を電磁弁駆動回路（15）
に送り込むための駆動回路制御手段（14）の機能をさせ
るとともに、電磁弁駆動回路（15）を昇降用電磁弁
（４）に対し連続通電とパルス通電とを切替自在とし、
前記問題点を解消したことを特徴とする農用作業機の自
動昇降制御装置を提供するものである。

○発明の作用 スローリターン・ストップバルブ（３）の開状態〔バル
ブ開度センサ（８）が所定角度以上の開を検知したと
き〕、昇降用電磁弁（４）に対して電磁弁駆動回路（1
5）より連続通電されて作業機は高速降下するととも
に、作業機の降下状態は検出器（６）からの検出信号に
よってマイコンでモニターされる。

マイコン（９）の動作速度検出手段（12）における作業
機ポジションセンサ（6a）の検出信号の時間処理［｛ｆ
（ｔ＋△ｔ）−ｆ（ｔ）｝／△ｔ＜Ｐ］により降下速度
しきい値（Ｐ）以上となったのち急激な速度低下が生じ
たとき、作業機が接地したものと判断し、駆動回路制御
手段（14）より切替指示信号を発生させ、電磁弁駆動回
路（15）をパルス通電状態に変更する。その結果、接地
後、作業機は緩速降下する。

スローリターン・ストップバルブ（３）の閉ぎみ状態
〔バルブ開度センサ（８）よりバルブ開信号が発生しな
いとき〕では、接地以後も連続通電が続行され、所定の
耕深値に達し停止するまでの不用な減速はなされないよ
う制御される。

○実施例 第３図に示す実施例においては、検出器（６）として、
作業機位置検出器（リフトアームボジションセンサ）
（6a）、耕深量検出器（リヤカバーセンサ）（6b）を機
体の所定位置に取付け、設定器（７）として、作業機対
本機位置設定器（作業機下げ位置設定器）（7a）、作業
機耕深量設定器（7b）を設ける。作業機対本機位置設定
器（7a）は、作業機の対本機の相対位置を設定し、作業
機耕深量設定器（7b）は、対地昇降位置を設定する。ア
ナログスイッチ（16）とA/Dコンバータ（17）とマイコ
ン（９）と電磁弁駆動回路（15）とを装備した制御装置
（コントローラ）（10）を作業機または本機の適所に取
り付ける。第３図において、（18）は作業機昇降用スイ
ッチ，手動自動切換スイッチ等のコントローラ操作スイ
ッチ、（19a）はブザー、（19b）は警報表示ランプであ
る。

作業機位置検出器（16a）は、作業機（耕耘作業機）の
対本機（トラクター）姿勢を検出しその検出信号はアナ
ログ電圧信号でありコントローラ（10）内のアナログス
イッチ（16）を経由してA/Dコンバータ（17）にてデジ
タル信号に変換されマイコン（９）に取り込まれる。

油圧式昇降装置（５）は、本機と作業機とを連結すると
ともに本機に対し作業機を昇降操作するための作業機昇
降用リフトアーム（１）を回動させるための油圧シリン
ダ（２）を有する油圧機構を含み、第４図に示すごと
く、昇降用電磁弁（４）およびスローリターン・ストッ
プバルブ（３）の他に、油圧ポンプ（20）、チョーク弁
（21）、リリーフ弁（22）およびセフティバルブ（23）
を含んでいる。

制御装置（10）内のマイコン（９）は、ワンチップで構
成され、検出器（６）からの検出データをモニターし設
定器（７）の設定値と比較しマイコンのプログラムによ
り、電磁弁駆動回路（15）へ制御信号を出力するための
信号比較演算制御手段（11）としての機能を有するもの
である。

本発明の実施にあたり、上述のマイコン（９）を第２図
に示すフローチャートでプログラムし、検出器（６）
（５）の検出信号と設定器（７）の設定信号とを比較演
算する信号比較演算手段（11）の他に、検出器（６）の
検出信号を時間処理〔｛ｆ（ｔ＋△ｔ）−ｆ（ｔ）｝／
△ｔ〕して作業機の動作速度を検出するための動作速度
検出手段（12）と、バルブ開度センサ（８）より入力信
号が示すスローリターン・ストップバルブ（３）のバル
ブ開度が所定値以上であるときバルブ開信号を発生させ
るバルブ開信号発生手段（13）と、バルブ開信号発生手
段（13）よりバルブ開信号が発生し動作速度検出手段
（12）よりの検出速度信号が所定のしきい値以上になっ
たのち急激に速度低下を生じたことが判断されるとき連
続通電よりパルス通電への切替指示信号を電磁弁駆動回
路（15）に送り込むための駆動回路制御手段（14）とし
て機能を具備させるものである。

また、電磁弁駆動回路（15）は、電磁弁（５）に対し連
続通電とパルス通電とを切替自在に給電するものであ
り、通常は連続通電状態とし駆動回路制御手段（14）よ
りのパルス通電への切替指示信号の発生時にパルス通電
状態とする。

スローリターン・ストップバルブ（３）の開状態のとき
〔バルブ開度センサ（８）が所定角度以上の開を検知し
たとき〕、昇降用電磁弁（４）に対して電磁弁駆動回路
（15）より連続通電されて作業機は高速降下するととも
に、作業機の降下状態は検出器（６）からの検出信号に
よってマイコンでモニターされる。

作業機の降下にあたり、耕耘部（ロータリ耕耘爪）が接
地までは降下速度を増加し接地（ａ）点で降下速度N1は
最高である。接地による負荷抵抗の増大により降下速度
は低下し速度の増加率は負に反転し、降下速度の減少す
る。

マイコン（９）の動作速度検出手段（12）における作業
機ポジションセンサ（6a）の検出信号の時間処理［｛ｆ
（ｔ＋△ｔ）〕−ｆ（ｔ）｝／△ｔ＜Ｐ］により降下速
度しきい値（Ｐ）以上となったのち急激な速度低下が生
じたとき、作業機が接地したものと判断し、駆動回路制
御手段（14）より切替指示信号を発生させ第４図の接地
検出点（ｂ）を得る。

駆動回路制御手段（14）よりの切替指示信号の入力で電
磁弁駆動回路（15）をパルス通電状態に変更する。その
結果、作業機昇降速度はN2の下降速度となる。

スローリターン・ストップバルブ（３）の閉ぎみ状態
〔バルブ開度センサ（８）よりバルブ開信号が発生しな
いとき〕では、接地以後も連続通電が続行され、所定の
耕深値に達し停止するまでの不用な減速はなされないよ
う制御される。

なお、いずれの場合においても、コントローラ起動スイ
ッチ（図示省略）の操作により作業機の降下は開始し、
耕深センサ（４）による耕深値が、設定器（７）の設定
値と一致したときマイコンの信号比較演算手段（11）に
よる演算による両者の一致判断により、電磁弁駆動回路
（15）を停止させ、電磁弁（５）を閉じリフトシリンダ
（15）の降下を停止、所定の耕深値に維持する。

○発明の効果 本発明は、スローリターン・ストップバルブを開として
降下速度を大として作業能率をはかった場合において、
本機ダッシング防止、作業機の爪その他の部材の損傷防
止，食込み現象によるエンスト防止，作業機の接地ショ
ックの軽減等の効果を奏するとともに、さらにスローリ
ターン・ストップバルブを絞って降下速度を遅くした場
合には、パルス通電への切替を行うことなく、連続通電
を続行し作業能率の向上をはかる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した農用作業機の自動昇降制御装
置のクレーム対応ブローック図、第２図は同じくフロー
チャートである。 第３図は農用作業機の自動昇降制御装置のブロック図。
第４図は油圧式昇降装置の油圧回路図である。 第５図及び第６図は、接地高さと作業機下降速度との関
係を示すグラフであり、第５図はスローリターン・スト
ップバルブが開状態の場合を示し、第６図は同じく全閉
でない状態でやや開いている状態の場合を示す。 １……作業機昇降用リアトアーム ２……油圧シリンダ ３……スローリターン・ストップバルブ ４……昇降用電磁弁 ６……検出器 ７……設定器 ８……バルブ開度センサ ９……マイコン 10……制御装置（コントローラ） 11……信号比較演算手段 12……動作速度検出手段 13……バルブ開信号発生手段 14……駆動回路制御手段 15……電磁弁駆動回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】作業機昇降用リアトアーム（１）を駆動す
   る油圧シリンダ（２）と、スローリターン・ストップバ
   ルブ（３）と、前記油圧シリンダ（２）を駆動するため
   の昇降用電磁弁（４）と、前記昇降用電磁弁（４）の作
   動を検出器（６）および設定器（７）よりの入力信号に
   もとづいて制御するための制御装置（10）とを含む農用
   作業機の自動昇降制御装置において、前記制御装置（1
   0）は、昇降用電磁弁（４）に対し連続通電とパルス通
   電とを切替自在に給電するための電磁弁駆動回路（15）
   と、検出器（６）の検出信号を時間処理して作業機の動
   作速度を検出するための動作速度検出手段（12）と、バ
   ルブ開度センサ（８）より入力信号が示すスローリター
   ン・ストップバルブ（３）のバルブ開度が所定値以上で
   あるときバルブ開信号を発生させるバルブ開信号発生手
   段（13）と、前記バルブ開信号発生手段（13）からのバ
   ルブ開信号が発生し、動作速度検出手段（12）よりの検
   出速度信号が所定のしきい値以上になったのち急激に速
   度低下を生じたことが判断されるとき連続通電よりパル
   ス通電への切替指示信号を電磁弁駆動回路（15）に送り
   込むための駆動回路制御手段（14）とを含むことを特徴
   とする農用作業車の自動昇降制御装置。