JPH06141606A - 耕耘装置の昇降制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圃場が泥濘であっても、耕耘装置が沈み込み
エンジン負荷が過大になるのを阻止しながら、かつ、ア
クセル設定が変更されても、精度よく耕深を制御維持す
る。 【構成】 耕耘装置２が設定耕深まで下降した際のエン
ジン基準回転数と作業に伴って変化するエンジン回転数
との差及び変化率を演算し、前記差と変化率とから、予
め定まる特性に基づいて、回転数差が小さくなるように
耕深制御における設定目標耕深あるいは実耕深の値を補
正するよう制御し、エンジンに対するアクセル設定値が
変化したことを検出すると、、リフトシリンダＣＹの作
動を停止させ、アクセル設定値の変化が無くなると、ア
クセル設定値の変化に対応させて、予め定まるエンジン
無負荷回転数特性から求められる回転数を前記基準回転
数として再設定するよう制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、走行機体にリフトシリ
ンダにより駆動昇降自在にロータリー耕耘装置を連結
し、ロータリー耕耘装置の後カバーの角度変位に基づい
て実耕深を検出する実耕深検出センサの検出値と耕深設
定器による設定目標耕深とが合致するようリフトシリン
ダを制御する耕深制御手段を備えてある耕耘装置の昇降
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記耕耘装置の昇降制御装置において、
従来では、例えば特開平４−７５５０４号公報に示され
るように、耕耘装置を吊り上げ上昇させた時の実耕深検
出センサの検出値を基準値として検出実耕深を補正する
よう構成したものがあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来構造は、耕耘
作業に伴って耕耘爪による掻き上げ土が付着して後カバ
ーの下方揺動限界が異なる位置になることがあっても、
耕耘装置の吊り上げ状態での検出値を基準として補正す
ることで、常に正確な実耕深を検出できるようにしたも
のである。ところが、上記従来構造においては、耕深制
御は常に後カバーの接地に伴う揺動角度の検出値に基づ
いて行われるので、例えば、圃場が泥濘であって走行機
体の車輪と共に耕耘装置の後カバー自身も軟弱な圃場面
内に沈み込んでしまうことがあり、実耕深の精度よい検
出が行えないことがある。そうすると、実耕深検出セン
サの検出値と設定耕深とが一致することが無く耕耘装置
が下降し続けることとなり、エンジンに対する作業負荷
が過大となりエンジンが頻繁に停止してしまうことがあ
り、作業能率が低下する弊害が生じるものであった。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
頭に記載した耕耘装置の昇降制御装置において、走行機
体の搭載エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検
出手段と、前記ロータリー耕耘装置が前記設定目標耕深
まで下降した際のエンジン回転数を基準回転数として、
耕耘作業に伴って変化するエンジン回転数と前記基準回
転数との差及び変化率を演算する演算手段と、演算され
た前記差と変化率とから、予め定まる特性に基づいて、
前記回転数差が小さくなるように前記設定目標耕深ある
いは実耕深の値を補正する補正手段と、前記エンジンに
対するアクセル設定値が変化したことを検出するアクセ
ル変更状態検出手段と、耕耘作業中において前記アクセ
ル変更状態検出手段が検出状態になると、リフトシリン
ダの作動を停止させ、アクセル設定値の変化が無くなる
と、前記アクセル設定値の変化に対応させて、予め定ま
るエンジン無負荷回転数特性から求められる回転数を前
記基準回転数として再設定する基準回転数再設定手段と
を備えてある点にある。

【０００５】

【作用】ロータリー耕耘装置を所定耕深まで下降させた
状態における標準的なエンジン回転数を基準回転数とし
て設定し、エンジン回転数の基準回転数からの変化量と
変化率とを演算してエンジンの駆動状態を判断しなが
ら、その状態変化に応じて耕深制御の基準となる設定目
標耕深あるいは実耕深の値を補正することで、後カバー
の沈み込み等が発生しても不必要な耕耘装置の下降作動
を阻止してエンジン停止を未然に防止することができ
る。そして、例えば代掻き作業等のように畦際旋回時に
エンジンに対するアクセル設定を低くして代掻き作業を
続行しながらゆっくり旋回走行するような場合、このよ
うなアクセルセットの変更によってエンジン回転数が変
化しても、その変化に基づいて上記した補正動作が行わ
れると、負荷が軽いにもかかわらずエンジン回転が低下
した判断され耕深が浅くなってしまうから、このような
場合には、アクセル設定値が変化したことを検出する
と、その時点で昇降制御作動を中断して、現在の耕深を
維持してアクセル変化が安定した後に、再度、エンジン
基準回転数を再設定するのである。

【０００６】

【発明の効果】従って、圃場の途中で泥濘の部分が存在
する場合であっても、耕耘装置が沈み込みエンジンに対
して過大負荷がかかるのを未然に防止して、頻繁にエン
ジンが停止して作業能率が低下するといった弊害が発生
するのを抑制できるとともに、作業途中でアクセル設定
を変更した場合であっても、その都度、専用の制御状態
の変更操作等の煩わしい操作を要することなく、自動的
に変更後のアクセル設定に適した基準回転数に再設定さ
れ、精度の良い耕深制御が維持されるものとなった。

【０００７】

【実施例】以下、実施例を図面に基いて説明する。図５
に乗用型耕耘機を示している。この耕耘機は乗用型走行
機体の後部にリンク機構１を介して昇降自在にロータリ
ー耕耘装置２を連結して、走行機体を操縦しながら圃場
の耕耘作業を行えるよう構成してある。この耕耘機は前
記ロータリー耕耘装置２による耕起深さ、即ち、実耕深
を設定値に維持すべく自動制御する構成としてある。つ
まり、前記リンク機構１における左右リンク３をリフト
シリンダＣＹにより横軸芯周りで昇降揺動駆動されるリ
フトアーム４によりリフトロッド５を介して吊り上げ、
耕耘装置２を駆動昇降させるよう構成するとともに、耕
耘装置２における後カバー６をロータリーカバー本体７
に横軸芯周りで揺動自在に枢支連結し、耕耘爪２ａの土
中への入り込みに伴う後カバー６の相対上下動量を実耕
深としてポテンショメータ式のカバー角センサＰＭ１に
より検出し、このカバー角センサＰＭ１による検出値が
ポテンショメータ式耕深設定器ＰＭ２により人為設定さ
れる設定耕深と合致するよう、リフトシリンダＣＹに対
する電磁式油圧制御弁Ｖを制御して実耕深を設定値に維
持するよう構成してある。又、耕耘装置２を下降した耕
耘作業位置と大きく上昇する非作業位置とに人為的に切
り換え操作するための昇降レバー８を備えるとともに、
リフトアーム４の対機体相対角度を検出するポテンショ
メータ式リフトアーム角センサＰＭ３を備えてある。

【０００８】そして、前記耕深制御作動において、圃場
が泥濘等であり走行機体の車輪が土中に沈み込み後カバ
ー６も伴に沈み込むような場合には、不必要な後カバー
６の沈み込みによるエンジン停止を未然に防止できるよ
う構成してある。詳述すると、図１に示すように、前記
電磁式油圧制御弁Ｖを供給電流量に対応して開度を比例
変更制御自在な電磁式比例流量制御制御弁で構成し、こ
の制御弁Ｖをマイクロコンピュータを備えた制御装置９
により駆動制御するよう構成するとともに、走行機体に
搭載されたエンジン１０の出力回転数を検出する回転数
検出センサＳ〔回転数検出手段の一例〕を設け、この回
転数検出センサＳの出力も制御装置９に与えられるよう
構成してある。

【０００９】そして、前記制御装置９には、耕耘装置２
が設定目標耕深まで下降した際のエンジン回転数検出値
を基準回転数として、耕耘作業に伴って変化するエンジ
ン回転数と前記基準回転数との差と変化率とを演算する
演算手段Ａと、耕深設定器ＰＭ２による設定目標耕深
を、前記演算手段Ａにより演算される前記差と変化率よ
り、予め定まる特性〔例えばマップデータ〕に基づいて
回転数差が小さくなるように補正する補正手段Ｂ、補正
された新たなデータに基づいて、この補正目標耕深と実
耕深とが合致するようリフトシリンダＣＹを制御する耕
深制御手段Ｃ、エンジン１０に対するアクセル設定値が
変化したことを検出するアクセル変更状態検出手段Ｄ
と、耕耘作業中において前記アクセル変更状態検出手段
Ｄが検出状態になると、リフトシリンダＣＹの作動を停
止させ、アクセル設定値の変化が無くなると、前記アク
セル設定値の変化に対応させて、予め定まるエンジン無
負荷回転数特性から求められる回転数を前記基準回転数
として再設定する基準回転数再設定手段Ｅとを制御プロ
グラム形式で備えてあり、制御装置９は以下のように制
御を実行する。

【００１０】図２、図３に示すように、前記昇降レバー
８が上昇位置にあるときは上昇位置を維持し、耕耘装置
２が上昇位置にある状態から昇降レバー８が下降位置に
操作されると、そのときの耕深設定器ＰＭ２の出力ｂ
〔設定目標耕深〕、カバー角検出センサの出力ａ〔実耕
深〕、リフトアーム角センサＰＭ３の出力及びエンジン
回転数センサＳの出力の夫々を読み込み、リフトシリン
ダＣＹを下降作動させる〔ステップ１〜４〕。このと
き、下降速度は目標耕深ａと実耕深ｂとの偏差の量に応
じた速度になるよう比例制御する。そして、リフトアー
ム角度より判断して耕耘装置２が接地する直前において
下降速度を、前記比例制御に基づく速度よりも遅い下降
速度でゆっくり耕耘装置を接地下降させ、接地後はエン
ジン回転数の検出結果に基づいて、この検出回転数の変
化量と変化率に応じて、予め定まる特性により、下降速
度を制御してエンジン停止を防止する〔ステップ５、
６〕。カバー角検出センサＰＭ１による検出実耕深ａが
目標耕深ｂと合致すると、下降作動を停止する〔ステッ
プ７、８〕とともに、そのときのエンジン回転数を基準
回転数ＮＥとしてメモリ１１に記憶させる〔ステップ
９〕。尚、このときの検出回転数がエンジン停止する直
前のような低い回転数であるときは、予め設定される最
低設定回転数を基準回転数として記憶させる。そして、
耕耘作業に伴って所定時間毎にそのときのエンジン回転
数Ｎと前記基準回転数ＮＥの差（ＮＥ−Ｎ）、及び変化
率ｄＮ／ｄｔとを演算し〔ステップ１０〕、演算された
前記差と変化率より、予め定められる特性〔例えばマッ
プデータ〕に基づいてこの回転数差が少なくなるように
設定目標耕深ｂの補正量Δｂを演算する〔ステップ１
１〕。このときのマップデータは所謂ファジー制御によ
り設定される。次に、上記したように演算された補正値
Δｂにより設定目標耕深を補正した後の値ｂ１を新たな
目標耕深として設定して〔ステップ１２〕、この新たな
目標耕深ｂ１に基づいてリフトシリンダＣＹを昇降制御
する〔ステップ１３〜１５〕。つまり、検出実耕深と補
正目標耕深との偏差に比例した作動速度となる流量が供
給されるよう偏差−流量マップ並びに流量−電流マップ
のマップデータに基づいて、電磁制御弁Ｖに求められた
電流を供給するのである。このような制御が行われる耕
耘作業中に走行クラッチが切り操作され、そのことがク
ラッチ検出スイッチＳＷにより検出されると、再度クラ
ッチ入り操作されるまで、そのクラッチ切り操作が行わ
れた時点でのリフトアーム角度に維持固定する〔ステッ
プ１６、１７〕。又、途中でアクセルレバー１２が変更
操作され、アクセルレバー検出センサＰＭ４によりその
ことが検出されると、センサ検出値が安定した値になる
までは操作が行われた時点でのリフトアーム角度を維持
し、センサ検出値が安定すると、予め定まるアクセルレ
バー１２の変位量と無負荷回転数との機械的特性より初
期無負荷回転数Ｎ０と変更操作後の無負荷回転数Ｎ１と
の差を、前記基準回転数ＮＥから差し引いて新たな基準
回転数として修正する〔ステップ１８〜２１〕。そし
て、このような制御を枕地での上昇操作が行われるまで
維持し、上昇操作されると〔ステップ２２〕、新たな基
準回転数ＮＥを再設定してこのような制御を実行する。
前記ステップ１０により演算手段Ａを構成し、前記ステ
ップ１１、１２により補正手段Ｂを構成し、ステップ１
３〜１５により耕深制御手段Ｃを構成し、ステップ１８
によりアクセル変更状態検出手段Ｄを構成し、ステップ
１９〜２１により基準回転数再設定手段Ｅを構成する。

【００１１】前記ステップ１１、１２において、設定目
標耕深ｂに代えて、実耕深ａを補正してもよい。

【００１２】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】制御フローチャート

【図４】制御特性図

【図５】耕耘機の全体側面図

【符号の説明】

２ ロータリー耕耘装置 ６ 後カバー １０ エンジン Ａ 演算手段 Ｂ 補正手段 Ｃ 耕深制御手段 Ｄ アクセル変更状態検出手段 Ｅ 基準回転数再設定手段 ＣＹ リフトシリンダ Ｎ エンジン回転数 ＮＥ 基準回転数 ＮＥ−Ｎ 回転数差 ｄＮ／ｄｔ 変化率 ＰＭ１ 実耕深検出センサ ＰＭ２ 耕深設定器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行機体にリフトシリンダ（ＣＹ）によ
   り駆動昇降自在にロータリー耕耘装置（２）を連結し、
   ロータリー耕耘装置（２）の後カバー（６）の角度変位
   に基づいて実耕深を検出する実耕深検出センサ（ＰＭ
   １）の検出値と耕深設定器（ＰＭ２）による設定目標耕
   深とが合致するようリフトシリンダ（ＣＹ）を制御する
   耕深制御手段（Ｃ）を備えてある耕耘装置の昇降制御装
   置であって、 走行機体の搭載エンジン（１０）の回転数を検出するエ
   ンジン回転数検出手段（Ｓ）と、 前記ロータリー耕耘装置（２）が前記設定目標耕深まで
   下降した際のエンジン回転数を基準回転数（ＮＥ）とし
   て、耕耘作業に伴って変化するエンジン回転数（Ｎ）と
   前記基準回転数（ＮＥ）との差（ＮＥ−Ｎ）及び変化率
   （ｄＮ／ｄｔ）を演算する演算手段（Ａ）と、 演算された前記差（ＮＥ−Ｎ）と変化率（ｄＮ／ｄｔ）
   とから、予め定まる特性に基づいて、前記回転数差（Ｎ
   Ｅ−Ｎ）が小さくなるように前記設定目標耕深あるいは
   実耕深の値を補正する補正手段（Ｂ）と、 前記エンジン（１０）に対するアクセル設定値が変化し
   たことを検出するアクセル変更状態検出手段（Ｄ）と、 耕耘作業中において前記アクセル変更状態検出手段
   （Ｄ）が検出状態になると、リフトシリンダ（ＣＹ）の
   作動を停止させ、アクセル設定値の変化が無くなると、
   前記アクセル設定値の変化に対応させて、予め定まるエ
   ンジン無負荷回転数特性から求められる回転数を前記基
   準回転数（ＮＥ）として再設定する基準回転数再設定手
   段（Ｅ）とを備えてある耕耘装置の昇降制御装置。