JPH0630611A - 作業用走行車における作業部の姿勢制御装置 - Google Patents

作業用走行車における作業部の姿勢制御装置

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JPH0630611A
JPH0630611A JP4213762A JP21376292A JPH0630611A JP H0630611 A JPH0630611 A JP H0630611A JP 4213762 A JP4213762 A JP 4213762A JP 21376292 A JP21376292 A JP 21376292A JP H0630611 A JPH0630611 A JP H0630611A
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JP
Japan
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time
working
vehicle speed
vehicle
actuator
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JP4213762A
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Hachiro Nakamura
八郎 中村
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Mitsubishi Agricultural Machinery Co Ltd
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Mitsubishi Agricultural Machinery Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ハンチングを防止して制御精度を向上させる
と共に、車速センサの構造を簡略化させる。 【構成】 ローリング制御用電動シリンダ11を、ON
時間が一定で、かつOFF時間が車速に逆比例する間欠
作動信号に基づいて伸縮作動させる。また、車速センサ
15を反射型ホトセンサ21を用いて構成するにあた
り、検出面となる反射面22aを粘着テープからなる反
射テープ22に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、乗用型田植機、トラク
タ等の作業用走行車における作業部の姿勢制御装置に関
するものである。
【0002】
【従来技術及び発明が解決しようとする課題】一般に、
この種作業部を連結した作業用走行車では、圃場の凹
凸、傾斜、障害物等により機体姿勢が変化した場合、こ
れに追随して作業部姿勢も一体的に変化してしまうた
め、水平面あるいは圃場面に対する作業姿勢が崩れて作
業精度が著しく低下するという不都合がある。そこで、
前記作業部を、姿勢変化自在に連結支持し、水平セン
サ、対地傾斜センサ等の検知に基づくアクチユエータ作
動により姿勢制御することが提案されており、さらに
は、制御の追随性を向上させるべくアクチユエータの作
動速度を制御するものも実用化されている。しかるに従
来では、間欠作動信号のON時間およびOFF時間を背
反的に変化させることでアクチユエータの作動速度を制
御していたため、過剰にON時間が長くなつてアクチユ
エータをオーバーランさせてしまう惧れがあり、特に、
ダンパスプリングの伸縮やリンクの捻れによつて制御に
遅れが生じる機構を用いた場合には、アクチユエータ停
止後における前記遅れの復帰動作がオーバーランを助長
してしまい、この結果、オーバーランに伴う所謂ハンチ
ング現象が頻繁に発生して制御精度の低下が問題となつ
ていた。
【0003】
【課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作業用走
行車における作業部の姿勢制御装置を提供することを目
的として創案されたものであつて、作業部姿勢を変化さ
せるアクチユエータと、該アクチユエータの作動を間欠
作動信号の出力に基づいて制御する制御部とを備えてな
る作業用走行車において、前記制御部には、間欠作動信
号のON時間を一定とし、OFF時間を変化せしめるO
FF時間制御手段が設けられていることを特徴とするも
のである。または、作業部姿勢を変化させるアクチユエ
ータと、該アクチユエータの作動を間欠作動信号の出力
に基づいて制御する制御部とを備えてなる作業用走行車
において、前記制御部には、間欠作動信号のON時間を
一定とし、OFF時間を変化せしめるOFF時間制御手
段と、前記OFF時間の変化を車速に逆比例的に対応さ
せる車速対応制御手段とが設けられていることを特徴と
するものである。または、作業部姿勢を変化させるアク
チユエータと、該アクチユエータの作動を間欠作動信号
の出力に基づいて制御する制御部とを備えてなる作業用
走行車において、前記制御部には、間欠作動信号のON
時間を一定とし、OFF時間を変化せしめるOFF時間
制御手段と、前記OFF時間の変化を車速に逆比例的に
対応させる車速対応制御手段とが設けられ、さらに前記
車速を検出する車速センサは、所定間隔を存して反射面
が形成される反射テープを、回転速度が車速に比例する
動力伝動軸の外周部に貼着すると共に、該貼着した反射
テープの対向位置に、反射面の通過毎に検出パルスを出
力する反射面検出センサを配設することで構成されてい
る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、所謂ハンチング現象を確実に防止して作
業部姿勢の制御精度を著しく向上させると共に、車速セ
ンサの構造を大幅に簡略化できるようにしたものであ
る。
【0004】
【実施例】次に、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図面において、1は乗用型田植機の走行機体で
あつて、該走行機体1の後部には、昇降リンク機構2を
介して植付作業部3が昇降自在に連結されている。この
植付作業部3は、動力伝動機構を内装するプランタケー
ス4、該プランタケース4の各後端部に設けられるプラ
ンタアーム5、プランタケース4上方に左右方向スライ
ド自在に支持され、かつプランタケース4に内装される
横送り機構の横送り作用に基づいて強制的に左右往復移
動せしめられる苗載台6、プランタケース4の底部中央
および左右両側部に上下揺動自在に設けられるセンター
フロート7およびサイドフロート8等で構成されてい
る。そして、植付作業部3は、センターフロート7およ
びサイドフロート8の浮力を受けて田面を滑走すると共
に、植付タイミングに合わせて所定ピツチずつ横送りさ
れる苗載台6からプランタアーム5が単位植付苗を掻取
つて田面に植付けるが、以上の構成は何れも従来通りで
ある。
【0005】一方、前記昇降リンク機構2は、各一対の
アツパリンク2aおよびロアリンク2bにより構成さ
れ、さらにリンク先端部には、上下のリンク2a、2b
を連結するリンクホルダ9が設けられているが、該リン
クホルダ9の下端部に一体的に設けられるボス部9aに
は、作業部フレーム3aから前方に向けて突出する支軸
10が回動自在に連結されている。即ち、植付作業部3
は、昇降リンク機構2に対し、支軸10を支点としてロ
ーリング(左右傾斜)自在に連結されている。
【0006】さらに、11は前記リンクホルダ9と作業
部フレーム3aとの間に介設される電動シリンダであつ
て、該電動シリンダ11は、電動モータ11aの正逆駆
動に基づいて伸縮作動すべく構成され、そして伸長作動
時には植付作業部3を右上がり方向に強制ローリングせ
しめる一方、縮小作動時には植付作業部3を左上がり方
向に強制ローリングせしめるようになつている。尚、1
2は植付作業部3に作用する外力を緩衝吸収すべく電動
シリンダ11とリンクホルダ9との間に介設されるダン
パスプリングである。
【0007】またさらに、13は植付作業部3の左右両
端部にそれぞれ設けられる左右一対の対地センサであつ
て、各対地センサ13は、圃場面に対する接触に基づい
て上下揺動するセンサアーム13aと、該センサアーム
13aの揺動角検出に基づいて作業部左右端の対地高さ
を検出するポテンシヨメータ13bとで構成されるもの
であるが、ポテンシヨメータ13bの検出値(電圧変化
値)は後述する制御部14に入力されて植付作業部3の
対地傾斜判断に利用されるようになつている。尚、前記
センサアーム13aは、自重により下降して圃場面に接
触するが、必要以上の下降はストツパ13bによつて規
制されている。
【0008】一方、15は走行機体1に設けられる車速
センサであつて、該車速センサ15は、リヤアクスルケ
ース16に突設されるボス部16aに配設されると共
に、ボス部16aに軸受17を介して軸支される入力軸
18の回転検出に基づいて車速検出を行い、その検出パ
ルスを制御部14に入力するようになつている。このた
め、ボス部16aの前端側内周部に、一対のオイルシー
ル19で仕切られた密閉状の空間Sを形成し、該空間S
における入力軸18の外周面に、周方向に所定間隔を存
して複数の反射面が施されたカラー20を圧入する一
方、該カラー20の対向位置に、反射面の通過毎に検出
パルスを出力する反射型ホトセンサ(投光素子および受
光素子を備える反射面検出センサ)21を配設して車速
センサ15を構成しているが、前記カラー20の反射面
は、粘着テープの表面に所定間隔を存して反射面22a
を施した反射テープ22を、カラー20の外周面に予め
貼着することで形成されるようになつている。
【0009】さて、前記制御部14は、前述の如く左右
の対地センサ13および車速センサ15から信号を入力
する一方、これら入力信号に基づいて電動モータ11a
に作動信号を出力すべく構成されるものであるが、左右
の対地センサ13からそれぞれ入力した検出値VL、V
Rは、まず、分解能をアツプさせるべく増幅器23で増
幅されると共に、ローパスフイルタ24にてノイズ成分
(田面の凹凸、障害物等に基づく検出値の急激な変化)
が除去される。続いて、両検出値VL、VRは、一対の
比較器25L、25Rにそれぞれ入力されるが、比較器
25Lにおいては、左側検出値VLが右側検出値VRよ
りも大きい場合に出力がL(ロー)レベルとなる一方、
比較器25Rにおいては、右側検出値VRが左側検出値
VLよりも大きい場合に出力がLレベルとなり、故に、
両比較器25L、25Rの出力レベルに基づいて植付作
業部3の対地傾斜(左右ローリング)が判断できるよう
になつている。尚、26は左右検出値VL、VRのレベ
ル差を調整するための可変抵抗である。
【0010】一方、車速センサ15の検出パルスは、分
周器27にて所定整数分の1(実施例では4分の1)の
周波数に変換された後、ワンシヨツトマルチバイブレー
タ(以下、ワンシヨツトマルチという)28に入力され
てON時間が所定幅に固定された方形波に変換されるよ
うになつている。即ち、ワンシヨツトマルチ28は、O
N時間が一定幅に固定される一方、OFF時間が車速に
逆比例するパルスの出力を行うようになつている。
【0011】さらに、前記ワンシヨツトマルチ28の出
力パルスは、一対のアンド回路29L、29Rにそれぞ
れ入力されるが、各アンド回路29L、29Rの他方の
端子には、前記比較器25L、25Rの出力レベルがそ
れぞれインバータ30を介して反転入力されている。つ
まり、各アンド回路29L、29Rは、それぞれ比較器
25L、25Rの出力レベルがLレベルの場合に、ワン
シヨツトマルチ28の出力パルスを電動モータ11aの
正逆駆動信号として駆動回路31に出力するようになつ
ている。因みに、駆動回路31は、各アンド回路29
L、29Rの出力パルスに基づいてスイツチング作動す
る駆動トランジスタ32L、32Rと、該駆動トランジ
スタ32L、32Rに連動するスイツチング作動で電動
モータ11aを正逆駆動せしめる駆動リレー33L、3
3Rとで構成される一般的なものである。
【0012】ところで、前記ローパスフイルタ24から
出力された対地センサ13L、13Rの検出値VL、V
Rは、さらに比較器34L、34Rにそれぞれ入力され
ると共に、切換えスイツチ35が制御側に切換られた状
態では所定の最低電圧Vminと比較される一方、切換
えスイツチ35が調整側に切換られた状態では所定の中
立電圧Vnと比較されるようになつている。即ち、制御
時においては、検出値VL、VRが最低電圧Vminと
常時比較されており、そして両検出値VL、VRが最低
電圧Vminよりも低くなつた場合には、これをアンド
回路34で判断すると共に、アンド回路34の出力に基
づいて駆動停止トランジスタ(前記アンド回路29L、
29Rの出力端子とアース端子との間に介在する)36
をON作動して電動モータ11aの駆動を停止するよう
になつている。
【0013】一方、切換えスイツチ35が調整側に切換
られた状態では、検出値VL、VRがそれぞれ中立電圧
Vnと比較されるが、検出値VL、VRが中立電圧Vn
よりも低くなると、比較器34L、34Rから表示駆動
トランジスタ36L、36Rに駆動電圧が出力され、そ
して表示駆動トランジスタ36L、36RのON作動に
基づいて表示ランプ37L、37Rがそれぞれ点灯され
るようになつている。つまり、表示ランプ37L、37
Rの点灯に基づいて対地センサ13の中立電圧を確認で
き、故に、左右センサアーム13aを中立位置にセツト
した状態で可変抵抗26L、26Rを操作することによ
り、左右対地センサ13の電圧差を調整することができ
るようになつている。
【0014】叙述の如く構成された本発明の実施例にお
いて、植付作業部3が左右にローリングした場合には、
左右対地センサ13の検出値比較に基づいて電動モータ
11aに正逆駆動信号が出力されることになるが、該駆
動信号は、車速センサ15の検出パルスを、分周器27
およびワンシヨツトマルチ28により変換して得られる
ものであるため、ON時間が一定幅に固定される一方、
OFF時間が車速に逆比例することになる。つまり、駆
動信号のON時間を最低必要時間に固定つつ電動モータ
11aの作動速度を制御できることになる。従つて、駆
動信号のON時間およびOFF時間を変化させる場合の
如く、ON時間が過剰に長くなつて電動モータ11aが
オーバーランしてしまうことを確実に防止できる許り
か、OFF時間の制御で必要な停止時間を確保すること
によりダンパスプリング12の復帰動作等に基づいたオ
ーバーランも確実に防止できることになり、この結果、
オーバーランに伴うハンチング現象の発生を阻止して制
御精度の著しい向上を計ることができる。
【0015】しかも、駆動信号のOFF時間のみを変化
させるものであるから、マイクロコンピユータによつて
複雑な演算処理を行うような必要もなく、故に、著しい
コストダウンを計ることができるうえに、制御速度も向
上させることができる。
【0016】さらに、前記OFF時間は車速に逆比例す
るため、電動モータ11aの作動速度を車速に対応させ
て追随性を向上できる許りか、OFF時間における走行
距離を一定にすることができ、従つて、前記ダンパスプ
リング12等の復帰動作や凹凸脱出等による作業部姿勢
の自然復帰を車速変化に拘らず一定距離走行毎に監視し
てオーバーランの防止をさらに確実なものにできる。
【0017】また、車速センサ15の反射面を粘着テー
プからなる反射テープ22によつて形成したため、ホト
センサ50と円盤51とを組み込んで構成される汎用セ
ンサ(図9)を別途取付ける場合に比して構造を著しく
簡略化することができ許りか、センサ連結用の特殊加工
を軸端に施すことも不要にして著しいコストダウンを計
ることができ、しかも、検出位置やパルス数の変更を極
めて容易に行い得るため、設計の自由度を飛躍的に向上
させることができる。
【0018】またさらに、車速センサ15は、一対のオ
イルシール19で仕切られた密閉状の空間Sに内装され
るため、外乱等による誤検出を確実に防止して検出精度
を向上させることができる。
【0019】
【作用効果】以上要するに、本発明は叙述の如く構成さ
れたものであるから、作業部姿勢を変化させるアクチユ
エータの作動を、間欠作動信号の出力に基づいて制御す
るものでありながら、前記アクチユエータは、ON時間
が一定時間に固定される一方、OFF時間のみが変化せ
しめられる間欠作動信号に基づいて制御されることにな
る。即ち、間欠作動信号のON時間を最低必要時間に固
定しながらもアクチユエータの作動速度を制御し得るこ
とになり、従つて、間欠作動信号のON時間およびOF
F時間を背反的に変化させる従来の様に、過剰なON時
間に基づくアクチユエータのオーバーランを確実に防止
することができる許りか、OFF時間の制御に基づいて
休止時間を充分に確保することでダンパスプリングの復
帰動作等に基づいたオーバーランも確実に防止でき、こ
の結果、オーバーランに伴うハンチング現象の発生を阻
止して制御精度の著しい向上を計ることができる。
【0020】しかも、間欠作動信号のOFF時間のみを
制御するため、ON時間およびOFF時間を制御する場
合に様に複雑な演算処理を行う必要がなく、このため回
路構成を極めて簡略なものにして著しいコストダウンを
計ることができる。
【0021】また、前記OFF時間の変化を車速に逆比
例的に対応させるようにした場合には、アクチユエータ
の作動速度を車速対応にして追随性の向上を計れる許り
でなく、OFF時間における走行距離を一定にすること
ができる。即ち、前記ダンパスプリング等の復帰動作や
凹凸脱出等による作業部姿勢の自然復帰を車速変化に拘
らず一定距離走行毎に監視できることになり、この結
果、オーバーランの防止をさらに確実なものにして制御
精度を一層向上させることができる。
【0022】またさらに、車速センサを、動力伝動軸の
外周部に貼着される反射テープと、これに対向する反射
面検出センサとで構成するようにした場合には、汎用の
センサを別途取付ける場合に比して構造を簡略化するこ
とができるうえに、軸端にセンサ連結用の特殊加工を施
す面倒も不要にでき、さらには、検出位置の変更やパル
ス数の変更も極めて容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】乗用型田植機の平面図である。
【図2】植付作業部の要部側面図である。
【図3】同上要部後面図である。
【図4】車速センサ配設部の断面側面図である。
【図5】同上正面図である。
【図6】(A)、(B)はそれぞれ反射テープの側面
図、斜視図である。
【図7】制御部のブロツク回路図である。
【図8】作用を示すタイミングチヤート図である。
【図9】(A)、(B)はそれぞれ他例を示す車速セン
サの正面図、平面図である。
【符号の説明】
1 走行機体 2 昇降リンク機構 3 植付作業部 11 電動シリンダ 13 対地センサ 14 制御部 15 車速センサ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 作業部姿勢を変化させるアクチユエータ
    と、該アクチユエータの作動を間欠作動信号の出力に基
    づいて制御する制御部とを備えてなる作業用走行車にお
    いて、前記制御部には、間欠作動信号のON時間を一定
    とし、OFF時間を変化せしめるOFF時間制御手段が
    設けられていることを特徴とする作業用走行車における
    作業部の姿勢制御装置。
  2. 【請求項2】 作業部姿勢を変化させるアクチユエータ
    と、該アクチユエータの作動を間欠作動信号の出力に基
    づいて制御する制御部とを備えてなる作業用走行車にお
    いて、前記制御部には、間欠作動信号のON時間を一定
    とし、OFF時間を変化せしめるOFF時間制御手段
    と、前記OFF時間の変化を車速に逆比例的に対応させ
    る車速対応制御手段とが設けられていることを特徴とす
    る作業用走行車における作業部の姿勢制御装置。
  3. 【請求項3】 作業部姿勢を変化させるアクチユエータ
    と、該アクチユエータの作動を間欠作動信号の出力に基
    づいて制御する制御部とを備えてなる作業用走行車にお
    いて、前記制御部には、間欠作動信号のON時間を一定
    とし、OFF時間を変化せしめるOFF時間制御手段
    と、前記OFF時間の変化を車速に逆比例的に対応させ
    る車速対応制御手段とが設けられ、さらに前記車速を検
    出する車速センサは、所定間隔を存して反射面が形成さ
    れる反射テープを、回転速度が車速に比例する動力伝動
    軸の外周部に貼着すると共に、該貼着した反射テープの
    対向位置に、反射面の通過毎に検出パルスを出力する反
    射面検出センサを配設することで構成されていることを
    特徴とする作業用走行車における作業部の姿勢制御装
    置。
JP4213762A 1992-07-17 1992-07-17 作業用走行車における作業部の姿勢制御装置 Pending JPH0630611A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014000006A (ja) * 2012-06-15 2014-01-09 Mitsubishi Agricultural Machinery Co Ltd 移植機における回転センサの配置構造

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