JPH06141607A - 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、耕耘装置が沈み込む
のを防止して、エンジンに過大負荷がかかるのを阻止
し、かつ、ハンチング現象の発生を未然に阻止しながら
精度よく耕深制御を実行する。 【構成】 耕耘装置２が設定目標耕深まで下降した際の
エンジン１０の基準回転数と、耕耘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の値
を補正し、一定時間内における耕耘装置２の上昇下降の
繰り返し動作の回数が設定回以上であることを検出する
と、前記補正量を小さめに抑制し、補正が行われた後で
あっても、前記差が小さくならない場合には、補正量を
大側に変更させるよう制御する。

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とともに、圃場条件の違
いの応じて適切な耕深に維持できるようにすることを目
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、予め定まるマップデータに基
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、耕耘作
業に伴って、一定時間内におけるロータリー耕耘装置の
上昇下降の繰り返し動作の回数が設定回以上であること
を検出するハンチング状態検出手段と、前記ハンチング
状態検出手段が検出状態になると、前記補正手段におけ
る補正量を小さめに抑制するとともに、前記補正手段に
よる補正の結果に基づく昇降制御が行われた後であって
も、前記差が小さくならない場合には、前記補正手段に
おける補正量を大側に変更させる補正量修正手段とを備
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回転数差が小さくなるように
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過負荷に起因す
るエンジン停止を未然に防止することができる。そし
て、圃場が粘度の低い土壌であり上記補正量が僅かで済
むにもかかわらず、予め設定された標準的な補正量で耕
深が補正されると、予め人為設定された耕深よりも浅く
なるおそれがあり、所謂ハンチング現象が発生して耕耘
装置が短時間で昇降を繰り返すことがある。このような
場合には、一定時間内における耕耘装置の昇降の繰り返
し動作の回数が設定回以上であるときは、前記補正量を
小さめに再設定するのである。又、圃場が粘度が高い土
壌であって上記補正にかかわらずエンジン回転数があま
り変化しないときは補正量を大側に修正するのである。

【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、圃場条件の違いに応じて
補正量を適切なものに適宜修正することで、ハンチング
現象が抑制され、過負荷に起因するエンジン停止を有効
に阻止することができ、常に精度良く、かつ、作業能率
の低下を防止しながら目標耕深に近い状態を維持するこ
とが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６
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も共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、耕耘作業に伴って、一定時間内における
ロータリー耕耘装置の上昇下降の繰り返し動作の回数が
設定回以上であることを検出するハンチング状態検出手
段Ｄと、前記ハンチング状態検出手段Ｄが検出状態にな
ると、前記補正手段Ｂにおける補正量を小さめに抑制す
るとともに、前記補正手段Ｂによる補正の結果に基づく
昇降制御が行われた後であっても、前記差が小さくなら
ない場合には、前記補正手段Ｂにおける補正量を大側に
変更させる補正量修正手段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４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を算出する〔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と実耕深ａが合致するようリフトシリンダ
ＣＹを制御して耕深制御を行う〔ステップ１３〜１５〕
（図５参照）。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。

【００１１】このような耕深制御が行われる耕耘作業中
において、リフトシリンダの昇降繰り返し回数が一定時
間内に設定回数以上であると判断されると、ハンチング
が生じていると判断し、前記ステップ１１において算出
された補正量が小さめになるよう係数Ｋ１を掛け合わせ
て新たな補正量として設定し〔ステップ１４，１５〕、
又、上記したように目標耕深ｂ１を補正してもエンジン
回転数Ｎの戻り変化が少ない場合には、前記ステップ１
１において算出された補正量Δｂが大きめになるよう係
数Ｋ２を掛け合わせて新たな補正量として設定して〔ス
テップ１６，１７〕、このように修正された新たな補正
量Δｂに基づいて上記耕深制御を実行する。

【００１２】又、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１８、１９〕。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２
０〜２３〕。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
２４〕、新たな基準回転数ＮＥを再設定してこのような
制御を実行し、エンジンが停止されると前記修正補正量
をステップ１１において算出される初期値に戻す〔ステ
ップ２５、２６〕。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１３により耕深制御手段Ｃを構成し、
ステップ１４によりハンチング状態検出手段Ｄを構成
し、ステップ１５〜１７により補正量修正手段Ｅを構成
する。

【００１３】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。

【００１４】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】制御フローチャート

【図５】制御特性図

【図６】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 ハンチング状態検出手段 Ｅ 補正量修正手段 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、 耕耘作業に伴って、一定時間内におけるロータリー耕耘
   装置（２）の上昇下降の繰り返し動作の回数が設定回以
   上であることを検出するハンチング状態検出手段（Ｄ）
   と、 前記ハンチング状態検出手段（Ｄ）が検出状態になる
   と、前記補正手段（Ｂ）における補正量を小さめに抑制
   するとともに、前記補正手段（Ｂ）による補正の結果に
   基づく昇降制御が行われた後であっても、前記差（ＮＥ
   −Ｎ）が小さくならない場合には、前記補正手段（Ｂ）
   における補正量を大側に変更させる補正量修正手段
   （Ｅ）とを備えてある耕耘装置の昇降制御装置。