JPH06141604A - 対地作業機のローリング制御機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ローリング制御状態の切り換え操作が不要で
ありながら、軟弱な圃場面であっても作業仕上がりが良
好な対地作業機のローリング制御機構を提供する。 【構成】 対地作業装置２が走行機体に対して設定レベ
ル以上上昇したことを検出するとともに、対地作業装置
２の昇降駆動用油圧シリンダ３による強制上昇操作が行
われたことを検出すると、対地作業装置２を対地左右傾
斜姿勢に維持するローリング制御に優先して対地作業装
置２を走行機体に対して左右平行姿勢に維持するよう制
御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、対地作業装置を走行機
体に対して昇降自在並びに左右ローリング自在に連結す
るとともに、人為操作に基づいて対地作業装置を最大上
昇位置近くまで上昇操作可能な昇降駆動手段を備えると
ともに、対地作業装置を設定した対地左右傾斜姿勢に維
持するローリング制御手段とを備えた対地作業機のロー
リング制御機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記対地作業機のローリング制御機構に
おいて、従来では、例えば特開昭６１−２７４６０４号
公報に示されるように、対地作業装置が走行機体に対し
て非作業レベルの設定高さまで上昇したことが検出され
ると、上記したローリング制御作動に優先して、対地作
業装置を走行機体に対して左右平行姿勢となるよう自動
修正する制御手段を備えたものがあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来構造は、例え
ばロータリー耕耘装置等の対地作業装置が走行機体の接
地面である圃場面から設定高さ以上に大きく上昇してい
る場合には、畦際走行等の非作業状態であると判断し
て、対地作業装置を走行機体に対して平行となる姿勢に
修正して固定することで、ローリング制御からの専用の
切り換え操作を行う等の煩わしさ無く、走行安定性を確
保することができるようにしたものである。ところが、
対地作業装置の対機体レベルの検出作動のみに基づいて
上記したような対機体平行制御を行うものであれば、例
えば湿田での代掻き作業を行う場合、対地作業装置は泥
土の表面を処理する作業であり、走行機体は耕盤上を走
行するから、対地作業装置の対機体レベルを通常の硬い
圃場でのレベルよりも高いレベルに設定して一定耕深に
維持しながら作業を行うのであるが、このような代掻き
作業において、耕盤が軟かく走行機体が深く沈み込み気
味になる圃場にあっては、作業装置は泥土表面を処理す
る高い位置にあるにもかかわらず走行機体が大きく沈み
込むことになり、作業装置の対機体レベルが上記した設
定レベルを越えることがある。そうすると、上記したよ
うな平行制御が行われ、作業装置が機体と左右平行な姿
勢に固定されることになる。しかし、このような軟かい
圃場では走行機体が泥土層の表面と常に平行になるとは
限らず、作業仕上がり面が機体の揺れに伴って凹凸にな
ってしまうことがあった。本発明は上記不具合点を解消
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】本発明の特徴構成は、冒
頭に記載した対地作業機のローリング制御機構におい
て、前記対地作業装置が走行機体に対して設定レベル以
上上昇したことを検出する対機体レベル検出手段と、前
記昇降駆動手段による強制上昇操作が行われたことを検
出する上昇操作検出手段と、前記対機体レベル検出手段
と上昇操作検出手段とが共に検出状態になるとローリン
グ制御に優先して対地作業装置を走行機体に対して左右
平行姿勢に維持するよう制御する姿勢修正手段とを備え
てある点にある。

【０００５】

【作用】圃場での対地作業中に畦際等において、人為操
作に基づいて対地作業装置を強制上昇操作させて、対地
作業装置が走行機体に対して設定レベル以上にまで上昇
すると、姿勢修正手段が作動してそれまで行われていた
ローリング制御作動が停止して対地作業装置が対機体平
行姿勢に維持されることとなる。又、上記したローリン
グ制御作動と共に対地作業深さを設定値に維持する自動
昇降制御作動が行われているとき、圃場が軟かく走行機
体が大きく沈み込み、自動昇降制御に基づいて対地作業
装置の対機体レベルが相対的に上昇して前記設定レベル
を越えた場合には、姿勢修正手段が作動することがない
ので、不測に作業仕上がり面に凹凸が生じるといったこ
とがない。

【０００６】

【発明の効果】従って、合理的な改良を加えることで、
対地作業状態から非作業状態への切り換え時には常に行
われる強制上昇操作に基づいて対機体平行制御を作動さ
せるようにしたから、ローリング制御状態の切り換え操
作等の専用の煩わしい操作を要することなく、軟弱な圃
場面での走行機体の沈み込みに起因する相対的な対地作
業装置の上昇に伴い平行制御が実行され、作業仕上がり
が凹凸の多い荒れた面になるといった弊害を未然に防止
できるものとなった。

【０００７】

【実施例】以下、実施例を図面に基いて説明する。図４
に農用トラクタの後部を示している。この農用トラクタ
は走行機体の後部にリンク機構１を介してロータリー耕
耘装置２〔対地作業装置の一例〕を昇降自在並びに左右
ローリング自在に連結して構成してある。つまり、機体
側に装備されるリフトシリンダ３〔昇降駆動手段の一
例〕により昇降揺動する左右リフトアーム４，４により
夫々リフトロッド５，５を介して前記リンク機構１にお
ける左右ロアーリンク６，６を吊り上げ昇降して耕耘装
置２を駆動昇降するとともに、左右リフトロッド６，６
のうちの一方にローリングシリンダ７を介装して伸縮自
在に構成し、このローリングシリンダ７の伸縮駆動によ
り耕耘装置２を駆動ローリングさせて対機体左右傾斜姿
勢を変更できるよう構成してある。

【０００８】この農用トラクタでは、耕耘装置２を走行
機体に対して任意に設定した位置まで昇降させるポジシ
ョン制御と、耕耘装置２を設定した左右傾斜姿勢に維持
するローリング制御と、耕耘装置２を設定した耕深に維
持する自動耕深制御との３つの制御が可能な制御機構を
備えている。詳述すると、図１に示すように、リフトシ
リンダ３並びにローリングシリンダ７に対する油圧制御
弁Ｖ１，Ｖ２を電磁駆動式に構成し、これらの第１、第
２電磁式油圧制御弁Ｖ１，Ｖ２をマイクロコンピュータ
を備えた制御装置８により駆動制御するよう構成してあ
る。又、機体運転部９の座席１０横側に、一連に連なる
２つの操作域Ｘ，Ｙに亘り揺動操作自在な操作レバー１
１を備え、この昇降レバー１１の基端部にその揺動量を
検出するポテンショメ−タ１２を設けてある。前記リフ
トアーム４の基端部にはその揺動角を検出するポテンシ
ョメ−タ型のリフトアーム角センサ１３を備え、機体の
後部には機体の左右傾斜角度を検出する傾斜角センサ１
４を備え、運転部横側の制御ボックス１５にはポテンシ
ョメ−タ型の耕深設定器１６、ローリング角設定器１７
及び強制上昇スイッチＳＷを夫々備えてある。又、ロー
リングシリンダ７にはその実作動量を検出するストロー
クセンサ１８を備え、耕耘装置２の後カバー２ａの揺動
量を検出して実耕深を検出するカバー角センサ１９を備
えてある。そして、これらは全て制御装置８に電気的に
接続され、制御装置８は次のように制御を実行する。

【０００９】前記操作レバー１１がポジション制御域Ｘ
に操作されているときは、ポテンショメ−タ１２による
設定レベルとリフトアーム角センサ１３の検出値とが合
致するよう第１電磁油圧制御弁Ｖ１を切り換え制御し
て、耕耘装置２を操作レバー１１による設定高さに維持
させるようポジション制御を実行する。そして、操作レ
バー１１が自動耕深制御域Ｙに操作されると、上記した
ようなポジション制御に代えて、耕深設定器１６による
設定耕深とカバー角センサ１９による実耕深とが合致す
べく第１電磁制御弁Ｖ１を切り換え制御して耕深を一定
に維持する自動耕深制御を実行する。そして、前記自動
耕深制御が実行される耕耘作業中には、耕耘装置２の左
右傾斜姿勢をローリング角設定器１７による水平面に対
する設定角度に維持するべく、その角度に維持するため
に必要なローリングシリンダ長さを演算し、その演算結
果とストロークセンサ１８の検出値とが合致するよう第
２電磁式油圧制御弁Ｖ２を駆動制御するローリング制御
を実行する。又、自動ローリング制御及び自動耕深制御
が実行されている途中であっても、前記強制上昇スイッ
チＳＷが操作されると、優先的に耕耘装置２を強制的に
最大上昇位置まで強制的に上昇させるよう制御する。

【００１０】尚、前記ローリング制御作動においては、
前記ローリングシリンダ長さを演算する際、傾斜センサ
１４の検出値と、走行機体の左右傾斜の変化角速度、即
ち傾斜センサ１４の検出値の微分値とから、所謂、ファ
ジー推論に基づいて機体の変化の仕方を予測して、過剰
作動を防止しながら合理的な制御に基づいてローリング
シリンダ７を駆動するようにしてある。

【００１１】前記ローリング制御作動において、例えば
図３に示すように傾斜地を横方向に耕耘する際、枕地で
旋回する毎に設定角度が反転することとなるが、このよ
うな場合には、枕地で方向転換するときに傾斜センサ１
４の検出値が水平状態を通過して反転するとそのことを
検出して、制御目標基準となるローリング設定角度を自
動的に反転切り換えする反転切換手段Ａを備えてある。
この反転切換手段Ａは制御装置８に制御プログラム形式
で備えられ、傾斜センサ１４からの検出値の変化に基づ
いて自動的にローリング設定角度を反転して制御目標と
するよう制御するのである。

【００１２】そして、耕耘装置２が走行機体に対して設
定レベル以上上昇したことを検出する対機体レベル検出
手段Ｂと、強制上昇操作が行われたことを検出する上昇
操作検出手段Ｃと、対機体レベル検出手段Ｂと上昇操作
検出手段Ｃとが共に検出状態になるとローリング制御に
優先して耕耘装置２を走行機体に対して左右平行姿勢に
維持するよう制御する姿勢修正手段Ｄと備えてある。上
記各手段Ｂ，Ｃ，Ｄは制御装置８に制御プログラム形式
で備えられ、制御装置８は以下のように制御を実行す
る。図２に制御装置８における姿勢修正制御作動の制御
手順を示している。耕耘作業に伴ってリフトアーム角セ
ンサ１３の検出値を読み込み、所定の非作業レベルに対
応する設定高さまで耕耘装置２が上昇した場合には〔ス
テップ１、２〕、その上昇がポジション制御作動に基づ
く上昇であるか又は上昇操作スイッチＳＷの操作が行わ
れたことによる上昇であるかが判断されると〔ステップ
３、４〕、ローリング制御を停止して、耕耘装置２が機
体に対して左右平行姿勢になるようローリングシリンダ
７を自動制御する平行制御を実行する〔ステップ５〕と
ともに、耕耘装置２が前記設定高さよりも低い所定レベ
ルに下降したことが検出されるまで前記平行制御が実行
される〔ステップ７〕。そして、ステップ３、４におい
て判断が否であればローリング制御を維持する〔ステッ
プ６〕。前記ステップ２により対機体レベル検出手段Ｂ
を構成し、ステップ３、４により上昇操作検出手段Ｃを
構成し、ステップ５により修正制御手段Ｄを構成する。

【００１３】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
容易にするために符号を記すが、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】制御ブロック図

【図２】制御フローチャート

【図３】傾斜地での作業状態を示す背面図

【図４】農用トラクタの後部の側面図

【符号の説明】

２ 対地作業装置 ３ 昇降駆動手段 Ｂ 対機体レベル検出手段 Ｃ 上昇操作検出手段 Ｄ 姿勢修正手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対地作業装置（２）を走行機体に対して
   昇降自在並びに左右ローリング自在に連結するととも
   に、人為操作に基づいて対地作業装置（２）を最大上昇
   位置近くまで上昇操作可能な昇降駆動手段（３）を備え
   るとともに、対地作業装置（２）を設定した対地左右傾
   斜姿勢に維持するローリング制御手段を備えた対地作業
   機のローリング制御機構であって、前記対地作業装置
   （２）が走行機体に対して設定レベル以上上昇したこと
   を検出する対機体レベル検出手段（Ｂ）と、前記昇降駆
   動手段（３）による強制上昇操作が行われたことを検出
   する上昇操作検出手段（Ｃ）と、前記対機体レベル検出
   手段（Ｂ）と上昇操作検出手段（Ｃ）とが共に検出状態
   になるとローリング制御に優先して対地作業装置（２）
   を走行機体に対して左右平行姿勢に維持するよう制御す
   る姿勢修正手段（Ｄ）とを備えてある対地作業機のロー
   リング制御機構。