JPH0671363B2

JPH0671363B2 - トラクタ−作業機の自動制御装置

Info

Publication number: JPH0671363B2
Application number: JP61277366A
Authority: JP
Inventors: 知文越智
Original assignee: ヤンマーディーゼル株式会社
Priority date: 1986-11-19
Filing date: 1986-11-19
Publication date: 1994-09-14
Anticipated expiration: 2009-09-14
Also published as: JPS63129904A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は農用トラクターに装着したロータリー耕耘装置
等の作業機の、耕深及び左右傾斜角度を一定に制御する
装置に関するものである。

（ロ）従来技術従来から、対地作業機の油圧昇降装置を具備したトラク
ターに、走行速度を検出する回転計を設け、該回転計の
検出速度に基づいて油圧昇降装置の油圧シリンダの作動
速度を自動的に切換えるべく構成したトラクターの油圧
制御装置は、特開昭60−2104号公報において公知とされ
ている。

また、対地作業機の昇降機構を具備したトラクターの走
行速度を検出する速度検出部を設け、該速度検出部の検
出速度に基づいて、耕深制御の不感帯幅を自動的に切換
えるべく構成した対地作業機の昇降制御装置は、特開昭
56−75003号公報において公知とされている。

また、トラクターに装着した作業機の耕深を制御するデ
プスコントロール装置において、油圧シリンダーで上下
動する作業機の昇降速度及び不感帯幅を組み合わせて自
動的に調整すべく構成したデプスコントロール装置は、
特開昭60−87703号公報の如き技術が公知とされてい
る。

また、作業機の傾斜角制御については、特開昭58−1936
01号公報に記載の如き技術が公知とされている。

また、トラクター後部に作業機を装着し、該作業機に傾
斜角度センサーを付設して、該傾斜角度センサーよりの
信号に基づき、作業機の左右傾斜角度を一定に制御する
装置において、トラクターの車速を検出する車速センサ
ーを別に設け、該車速センサーの信号と傾斜角度センサ
ーの信号より判断して、重錘式のセンサーにより構成し
た傾斜角度センサーがトラクターの圃場端回行時の遠心
力により振り回されて誤作動を生じ、角度制御用シリン
ダーが伸縮をするという不具合を発生するのを防止すべ
く、トラクターの車速を検出させて、圃場端に於ける回
行時においては、ステアリングハンドルの角度等の信号
と共に判断して、角度制御用シリンダーの誤操作を防止
する技術は公知とされているのである。

例えば特開昭59−21302号公報の如くである。

（ハ）発明が解決しようとする問題点本発明において、トラクターの速度が相違した場合に、
同じような作動速度と不感帯幅により制御動作を行って
いたのでは、不具合が発生することが判明したので、こ
れを改善せんとするものである。

特に車速の遅い場合に、角度制御用シリンダーや耕深制
御用シリンダーの作動速度を速くすると、必要以上にシ
リンダーが伸縮を繰り返すことから、仕上がり土壌面に
縞模様の入ったようになるのである。

逆に速度の速いのに、シリンダーの作動速度が遅い場合
には、制御が遅れがちとなりセンサーからの信号に対応
出来ず、所望の仕上がり状態に反する土壌面となること
があるのである。

トラクターの車速のそれぞれにあったシリンダーの作動
速度とセンサーの不感帯幅というものが存在するのが当
然であり、本発明はこの車速にマッチしたシリンダーの
作動速度と、センサーの不感帯幅を与えるべく、自動的
に切換え可能としたものである。

また、車速センサーの配置を改良することにより、確実
に車速を信号を得て、制御を確実に行うべく構成したも
のである。

（ニ）問題を解決するための手段本発明はこのような点に鑑み、次の如く構成したもので
ある。

作業機の自動耕深制御装置と、作業機の左右傾斜角度制
御装置を設けたトラクターに、車速センサーを設け、該
車速センサーの検出速度に基づいて、耕深制御の不感帯
幅または耕深制御用シリンダーの作動速度の一方又は両
方と、角度制御の不感帯幅または角度制御用シリンダー
の作動速度の一方又は両方を、組み合わせて自動的に切
り換えるべく構成し、前記車速センサーを、デフギア装
置のリングギアと対向する位置へ、ミッションケースの
後部より突出配置したものである。

（ホ）発明の実施例本発明の目的は以上の如くであり、添付の図面に示した
実施例の構成に基づいて、本発明の構成を説明する。

第１図は本発明の自動制御装置を装備したトラクターの
平面図、第２図は同じく側面図である。

Ｍはミッションケース、７は後輪、20はハンドル、24は
座席である。トラクター後部のミッションケースＭ上に
油圧ケースＮが載置され、該油圧ケースＮよりリフトア
ーム8,8が突出され、先端にリフトリンク13L,13Rを枢結
している。該リフトアーム8,8は油圧ケースＮ内の耕深
制御用シリンダー（図示せず）の伸縮により回動され、
側面に設けた油圧切換弁17の切り換えにより伸縮され
る。

該油圧切換弁17は後述する昇降スイッチや制御装置によ
り制御されて切り換えられるのである。また、リフトア
ーム8,8の回動基部にはリフト角センサー４が配設さ
れ、リフトアーム8,8の回動角が検知されているのであ
る。そして、前記リフトリンクの一側（本実施例では右
側）には角度制御用シリンダー26が介装され、油圧切換
弁17と同じ部分に配置された他の油圧切換弁により制御
伸縮され、ロアリンク14の後端に連設したロータリー耕
耘装置Ｒを傾倒可能にしている。

該ロータリー耕耘装置Ｒへの動力はミッションケースＭ
後面より突出したPTO軸23より、ユニバーサルジョイン
ト18を介してギヤボックス22に伝えられる。該ロータリ
ー耕耘装置Ｒの後部に枢支したリアカバー１は、耕深を
検出するためのセンサーの役割を果たし、該リアカバー
１の回動をセンサーワイヤー12を介して、油圧ケースＮ
の側部に配設した耕深制御センサー５へ入力される。

該耕深制御センサー５はポテンショメーター等により構
成されている。また、ロータリー耕耘装置Ｒの耕耘カバ
ー29上にはロータリーエンコーダー等よりなる傾斜角度
センサー27が載置され、ロータリー耕耘装置Ｒの左右傾
斜角を検出している。またトラクターの機体側には本機
センサー42が配置されており、作業機をトラクターと一
致させ、通常の状態にする場合に比較制御の対象となる
信号を送信している。

そして、座席24側方には走行変速レバー３及び、オペレ
ーターが手動でロータリー耕耘装置Ｒの高さを設定する
ポジションレバー２が配置され、走行変速レバー３基部
には後進位置に変速された状態を検知するバックスイッ
チ19が配設され、前記ポジションレバー２の回動基部に
はその設定値を検出するポジションセンサー６が配置さ
れている。

また、ダッシュボード25後部には操作ボックス11が固設
されている。

これらスイッチやセンサー等はコントローラー16に接続
され、該コントローラー16の演算により、耕深制御用シ
リンダー用油圧切換弁17に付設された昇降制御用ソレノ
イドや、角度制御用シリンダー26の油圧切換弁に付設さ
れたソレノイドを作動させて昇降、傾斜及びランプの表
示等を行うのである。

第３図はミッションケースＭ内のデフギア装置Ｄ部に設
けた車速センサー９を示す平面断面図である。

該第３図において、デフギア装置Ｄにより左右の車軸31
L,31Rを差動すべく構成しており、該デフギア装置Ｄの
リングギア30に対向した位置に、ミッションケースＭの
螺子孔内に螺装して、車速センサー９を装備しているも
のである。本構成においては、リングギア30に並設し
て、センサー用ギア10を別に設けているのであるが、該
センサー用ギア10を特別に設けずに、直接にリングギア
30の回転を検出してもよいものである。

（ヘ）発明の作用本発明は、リアカバー１を耕深制御のセンサーとし、耕
深制御センサー５に信号を送信し、油圧ケースＮ内の耕
深制御用シリンダーを伸縮し、リフトアーム8,8を上下
回動することにより、耕深自動制御を行っている。

かつ左右傾斜制御においては、傾斜角度センサー27より
信号を得て、片方のソフトリンクに介装した角度制御用
シリンダー26を伸縮することにより制御を行い、そして
耕深制御と角度制御を両方同時に作動可能に具備した制
御装置に関するものである。

このようなトラクター作業機の自動制御装置に、別に車
速センサー９を設け、該車速センサー９からの速度信号
により、角度制御用シリンダー26の作動速度、角度制御
の不感帯幅、耕深制御用シリンダーの作動速度・耕深制
御の不感帯幅を、単一にまたはいろいろ組み合わせた状
態で自動的に切り換えるものである。

２つの要素の組み合わせは、例えば、耕深制御用シリンダーの作動速度と角度制御用
シリンダー26の作動速度。

耕深制御の不感帯幅と角度制御の不感帯幅。

耕深制御用シリンダーの作動速度と耕深制御の不感帯
幅。

角度制御用シリンダー26の作動速度と角度制御の不感帯
幅。

の４種類が考えられるのである。

３要素の組み合わせは、耕深制御用シリンダーの作動速度、角度制御用シリンダ
ー26の作動速度・耕深制御の不感帯幅を同時に切り換え
る等の組み合わせがあり、これを含めて、４種類が考え
られるのである。

また４要素を同時に全て切り換える場合もあるのであ
る。

故に、合計９種類の要素の組み合わせによる制御が考え
られるのである。

トラクターの操作ボックス11の部分において、該切換え
要素を選択すべく構成しているのである。

第４図は本発明の制御ブロック線図、第５図は同じくフ
ローチャートを示す図面である。

第４図の如く、リアカバー１より耕深制御センサー５を
経て、コントローラー16に信号が送信され、また傾斜角
度センサー27より角度制御の信号がコントローラー16に
送信されているのである。

また車速センサー９より車速の信号が、コントローラー
16に送信されているのである。

これらの信号を比較して、コントローラー16から逆に耕
深制御用シリンダーと角度制御用シリンダー26に送信す
るのである。

第５図においては、耕深制御用シリンダーの為の油圧切
換弁17の切換えにより作動速度をＡ・Ｂ・Ｃと３通りに
変更する例を示しているが、このようなフローチャート
が、耕深制御の不感帯幅と、角度制御用シリンダー26の
作動速度と、角度制御の不感帯幅について、それぞれ選
択可能とすべく構成されているのである。

該選択される変更要素について、一例を次の図面に示し
ている。

該作動速度や不感帯幅は「速い」「遅い」と「広い」
「狭い」の２種類ずつを示しているが、これを「速い」
「やや速い」「やや遅い」「遅い」の如く、何段階にも
構成することができるのである。

第６図は、耕深制御用シリンダーの作動速度を「速い」
とした場合のリフト角相当偏差と昇降制御用ソレノイド
のOFF時間の関係を示す図面、第７図は同じく作動速度
が「遅い」場合のリフト角相当偏差と昇降制御用ソレノ
イドのOFF時間の関係を示す図面である。

リフト角相当偏差とは、実際のリフトアーム８の位置
と、コントローラー16からの指令された制御後のリフト
アーム８の位置の差の角度である。またOFF時間は長い
程油圧切換弁17の圧油を流す時間が短くなり、シリンダ
ーの作動速度が遅くなるのである。

また、不感帯幅が第８図，第９図の如く変更されるので
ある。

第８図は不感帯幅が「広い」場合のリフト角と不感帯幅
の関係を示す図面、第９図は同じく「狭い」場合のリフ
ト角と不感帯幅の関係を示す図面である。

該不感帯幅とは耕深制御センサー５の値と耕深設定ダイ
ヤルによる設定値とを比較する場合に、切換信号を発し
ない幅を示しており、該不感帯幅は、リフトアーム8,8
の位置の上下によっても徐々に変化されているのであ
る。リフトアーム８が最上げ位置のリフト角０の時に、
最も不感帯幅が大きく、作業状態に下降してきた場合の
リフト角75度の近くで、最も小さく成っているのであ
る。

そして更に該不感帯幅の幅を、感度切換ダイヤルによ
り、第８図，第９図に示す３本の斜線の如く、３段階に
変更することができるのである。

さらに、本発明においては、該不感帯マップを、第８図
の「広い」と第９図の「狭い」と２種類を用意して、駆
動マップに応じて自動的に切り換えているのである。傾
斜角度制御についても同様のマップが構成用意されてい
るのである。

第10図は、角度制御用シリンダー26の作動速度が「速
い」場合のスイング角偏差と、ソレノイドのOFF時間の
関係を示す図面、第11図は逆に「遅い」場合のスイング
角とソレノイドのOFF時間の関係を示す図面である。

該スイング角は、傾斜角度センサー27からの信号とスイ
ング設定ダイヤルとの偏差であり、傾斜制御は常に水平
状態を得るべく制御するのではなく、スイング設定ダイ
ヤルにより、傾斜値の圃場面に沿った傾斜状態を得る場
合もあるのである。

（ト）発明の効果本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を奏
するものである。

第１に、従来はトラクターの速度が相違した場合に同じ
ような作動速度と不感帯幅により制御動作を行っていた
ので、次のような不具合が発生していたのである。

逆に速度の速いのにシリンダーの作動速度が遅い場合に
は、制御が遅れがちとなり、センサーからの信号に対応
出来ず、所望の仕上がり状態に反する土壌面となること
があるのである。

本発明は、トラクターの車速のそれぞれにあったシリン
ダーの作動速度と制御の不感帯幅を見つけだし、これに
合致するように、自動的に切換えたので、車速の変化に
かかわらず、常に整然とした圃場面の仕上がり状態を、
自動的に得ることができるようになったものである。

第２に、該車速の信号を得る為の車速センサー９を、ミ
ッションケースＭの後部で、デフギア装置Ｄのリングギ
ア30に対向した位置に配置したので、車軸の回転を確実
に検出することが簡単に行えるようになったものであ
る。

また車速センサー９をミッションケースＭの後面から螺
子孔に螺装しているので、脱着が容易であり、リングギ
ア30の径が大きいので、車速センサー９とリングギア30
を近接することができるので、より正確な車速を検出す
ることが出来るのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動制御装置を装備したトラクターの
平面図、第２図は同じく側面図、第３図はミッションケ
ースＭ内のデフギア装置Ｄ部に設けた車速センサー９を
示す平面断面図、第４図は本発明の制御のブロック線
図、第５図は同じくフローチャートを示す図面、第６図
は、耕深制御用シリンダーの作動速度を「速い」とした
場合のリフト角相当偏差と昇降制御用ソレノイドのOFF
時間の関係を示す図面、第７図は同じく作動速度が「遅
い」場合のリフト角相当偏差と昇降制御用ソレノイドの
OFF時間の関係を示す図面、第８図は不感帯幅が「広
い」場合のリフト角と不感帯幅の関係を示す図面、第９
図は同じく「狭い」場合のリフト角と不感帯幅の関係を
示す図面、第10図は、角度制御用シリンダー26の作動速
度が「速い」場合のスイング角偏差とソレノイドのOFF
時間の関係を示す図面、第11図は逆に「遅い」場合のス
イング角とソレノイドのOFF時間の関係を示す図面であ
る。１…リアカバー５…耕深制御センサー８…リフトアーム９…車速センサー 10…センサー用ギア 13…リフトリンク 30…リングギア

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】作業機の自動耕深制御装置と、作業機の左
右傾斜角度制御装置を設けたトラクターに、車速センサ
ーを設け、該車速センサーの検出速度に基づいて、耕深
制御の不感帯幅または耕深制御用シリンダーの作動速度
の一方又は両方と、角度制御の不感帯幅または角度制御
用シリンダーの作動速度の一方又は両方を、組み合わせ
て自動的に切り換えるべく構成し、前記車速センサー
を、デフギア装置のリングギアと対向する位置へ、ミッ
ションケースの後部より突出配置したことを特徴とする
トラクター作業機の自動制御装置。