JPH0713444Y2 - 対地作業車における作業深さ制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、農用トラクタ等の対地作業車における作業深
さ制御装置に関するものである。

［従来技術及び考案が解決しようとする問題点］ 一般に、この種対地作業車においては、作業部を下降せ
しめるに際し、例えばこれが耕耘作業部である場合、作
業開始当初や機体回行後において作業を始める作業開始
時の場合と、作業継続中に一時中断後に作業を再開する
作業再開時の場合とでは、耕耘深さ設定値を一定の値に
設定しておいても、作業開始時の場合には耕耘土の盛り
上がりが少ないことから、耕耘部が既に設定深さまで下
降しても、耕耘土面の高さに応じて揺動するリヤカバー
が、耕耘土の盛り上がりが充分な作業再開時の場合に比
して縦姿勢側、つまり浅耕側にシフトしてしまうことと
なる。

このため、リヤカバーの揺動量によつて検知される耕深
検知量は実際のものよりも浅耕側になつてしまい、これ
に基づき、耕耘作業部は設定深さよりも深くなる側に下
降制御され、そしてこの状態での耕耘作業が行われ、耕
耘土の盛り上がりが多くなつてから設定値による耕耘が
成されることになり、従つて、耕深量にバラツキが生じ
てしまう許りでなく、作業開始当初等の高負荷作業によ
つてエンジン回転数が低下したりするという欠点があ
る。

そこで、特開昭54−123411号公報に示される如く、作業
部が接地した後、一定時間のあいだは浅い補正値で耕耘
するようにし、その後、正規の設定値にするようにした
もの、特開昭61−162106号公報に示される如く、作業開
始当初においては、耕耘土の盛り上がり分だけ予め浅く
耕耘するようにしたものが提唱されるが、前者の場合、
耕耘土の硬軟によつて補正値深さに達するまでの時間が
一定でなく、軟弱圃場のように速やかに補正深さまで達
した後においても、設定時間が経過しなければ正規の設
定値での制御が行われないことになつて、迅速な耕深制
御への以降が遅れ、また硬い圃場では、補正値深さに達
する以前の段階でこれが解除されて正規の設定値深さで
の制御状態になつて、補正値深さに制御することの意味
がなくなり、何れにしろ、作業精度が損なわれるという
問題がある。これに対し、後者のものはその様なことは
ないが、各耕耘深さに対応して盛り土量の設定をしなけ
ればならないうえ、盛り土量の設定も、耕耘土の性質に
よつて変化し、これに対応させることは現実問題として
難しいという問題がある。

［問題を解決するための手段］ 本考案は、上記の如き実情に鑑みこれらの欠点を一掃す
ることができる対地作業車における作業深さ制御装置を
提供することを目的として創案されたものであつて、走
行機体に設けた作業部の作業深さ制御を行うための制御
部に、作業部の下降が作業範囲を越えた高所からの下降
である場合に、これを判断して作業深さ設定値を浅い値
に補正する設定値補正手段と、作業部が前記補正された
設定値域に達した後に作業深さ設定値を正規の値にセツ
トする設定値切換え手段と、接地後、正規の設定深さに
達するまでの作業部下降速度を、急緩変化のある低速モ
ードになるよう切換え制御する低速モード切換え手段を
設けたことを特徴とするものである。

そして本考案は、この構成によつて、作業開始当初や回
行後の作業開始時における深耕状態を解消して精度の高
い対地作業ができるようにしたものである。

［実施例］ 次に、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。図
面において、１は農用トラクタの走行機体であつて、該
走行機体の後方には耕耘部２が昇降リンク機構３を介し
て取付けられている。この耕耘部２のリヤカバー2aは、
リンク2bを介して耕深検知センサ４に連動連結されてお
り、耕耘部２の耕耘深さに応じたリヤカバー2aの傾斜角
度を耕耘深さとして検知し、制御部５にこの検知値を出
力するようになつている。

さらに前記制御部５には、機体側に設けた耕深設定器６
からの設定値、耕耘部高さを設定するポジシヨン設定器
７からの設定値、並びに耕耘部２の昇降をするリフトア
ーム８の揺動角を検知するアーム角検知センサ９等から
の検知値が入力するようになつており、そして制御部５
は、これら入力した値に基づいてリフトアーム８の昇降
用ソレノイド10、10aに対して制御指令を出し、これに
よつて後述するように耕耘部２の昇降耕深制御を行うよ
うになつている。尚、11は耕深制御切換えスイツチであ
る。

そしてその場合の耕深制御手順の一部を、第６図、第７
図に示すフローチヤート図、タイミングチヤート図に基
づいて説明する。ここでいま、耕耘部２が上限に位置し
た状態から下降して予め設定される耕耘深さに達するま
でのルートを中心にして説明する。つまりスイツチをON
して制御システムをスタートさせた場合に、まずデータ
リードが成された後、アーム角検知センサ９からの検知
値Ａに基づいて耕耘部２が上限位置（非作業位置）にあ
るか否かの判断が成され、上限位置にあると判断された
場合に、「作業始め」のフラグがセツトされ、耕深設定
値Ｂが、耕深設定器６によつて予め与えられる正規の設
定値B₀とは異なつた耕深設定補正値B₁（以降「耕深設定
値Ｂ」とした場合には両値B₀、B₁を総称する）にセツト
され、また上限位置にないと判断された場合には、これ
らのセツトが成されることなく次の判断、つまりポジシ
ヨン設定器７による設定値Ｃよりもアーム角検知センサ
９からの検知値Ａの方が小さい（Ｃ＜Ａ）が否かの判断
（ポジシヨンレバーの操作位置よりも耕耘部２が低位置
にあるか否かの判断）が成されるようになつており、設
定値補正手段が構成されている。そして小さいとしてYE
Sの判断が成されると、それが不感帯αの範囲外である
か否かの判断が成され、範囲外であるとしてYESの判断
が成されると、さらに耕深制御切換えスイツチ11がON状
態に切り換えられているか否かの判断が成されることに
なる。

一方、ポジシヨン設定値Ｃがアーム角検知値Ａよりも大
きいとしてNOの判断が成されると、同じくそれが不感帯
αの範囲外である場合には、耕耘部２はポジシヨン設定
高さよりも低位にあることを意味し、従つて、上昇用ソ
レノイド10に対して連続（高速）モードによる制御指令
が出されて、耕耘部２は上昇し、また不感帯αの範囲に
ある場合には両ソレノイド10、10aは停止状態に制御さ
れて耕耘部２は対応する作業高さに保持されることにな
る。

これに対し、前述した耕深制御切換えスイツチ11がON状
態に切り換えられているか否かの判断で、スイツチ11が
OFF状態になつていてNOの判断が成された場合には手動
制御状態となり、従つて「作業始め」のフラグがリセツ
トされ、かつ耕深設定値Ｂは、耕深設定補正値B₁がリセ
ツトされて耕深設定器６によつて予め与えられる正規の
設定値B₀となり、そして下降用ソレノイド10aを連続
（高速）モードで作動させて耕耘部２の降下を行うこと
になる。また、スイツチ11がON状態になつていて、YES
の判断が成された場合には、アーム検知値Ａが、ダツシ
ング防止制御を開始すべく設定されたダツシング開始設
定高さ値Ｌ（例えば耕耘部２が接地する少し前の高さに
設定される）よりも小さい（Ａ＜Ｌ）か否か（耕耘部２
がダツシング開始設定高さよりも低位であるか否か）の
判断が成され、大きいとしてNOの判断が成された場合に
は、下降用ソレノイド10aを連続（高速）モードによ
り作動させて、耕耘部２を高速降下させることになる。
また耕耘部２がダツシング開始設定高さよりも低位にな
つたとしてYESの判断が成されると、次に耕深設定値Ｂ
が耕深設定補正値B₁のフラグにセツトされているか否か
の判断が成される。そして上限位置からの下降である場
合には、前述したようにセツトされているのでYESの判
断が成され、この場合には、耕深設定値Ｂは補正値B₁に
セツトされ、そうでない通常作業状態である場合にセツ
トされていないとして耕深設定値Ｂは正規の設定値B₀に
セツトされる。

しかる後、上記セツトされた耕深設定値Ｂ（B₀若しくは
B₁）が耕深検知センサ４による検知値Ｄよりも小さい
（Ｂ＜D:つまり耕深が耕深設定器Ｂよりも浅耕状態であ
る）か否かの判断が成される。そしてこれが不感帯αの
範囲外にある場合において、耕深検知値Ｄが、耕深設定
値Ｂを基準として予め設定されるインチング域β（勿論
β＞αである）の範囲内にあるか否かの判断が成され
る。そして範囲外であるとしてNOの判断が成された場合
には、「作業始め」のフラグがセツトされているか否か
の判断が成され、されているとしてYESの判断が成され
ると、下降用ソレノイド10aに対して主にダツシング防
止等の耕耘部２が圃場に没入するときの配慮がなされた
遅い速度に設定された第一の低速モードによる作動指
令が出されることとなり、而して耕耘部２は、前記高速
下降状態から第一低速モードによる減速された緩速度
で下降することになる。そして耕耘部２が下降し、最減
速域β内となり、YESの判断が成されると、下降用ソレ
ノイド10aに対して、前記第一低速モードよりもさら
に遅い速度であつて、主にハンチング防止をして耕深制
御の精度向上のためにインチングモードで設定されてい
る第二の低速モードによる作動指令が出されて耕耘部
２は遅速度で耕深設定補正値B₁を目指して下降すること
になる。

そして、耕耘部２が第二低速モードによる遅下降で耕
深設定補正値B₁を基準とした不感帯αの範囲内に入る
と、前記耕深設定値Ｂが耕深検知値Ｄよりも小さいか否
かの判断の後の、不感帯αの範囲外であるか否かの判断
で、NOの判断が成されることになり、次いで耕深設定値
Ｂが耕深設定補正値B₁のフラグがリセツトされているか
否かが判断され、リセツトされていない（つまり上限位
置からの下降で始めて耕深設定値Ｂとなつたものであ
る）としてNOの判断が成されると、この耕深設定補正値
B₁のフラグをリセツトすると共にソレノイド10、10aに
対して停止指令を出す。そしてこの状態では、耕深設定
値Ｂは、耕深設定補正値B₁から正規の設定値B₀にセツト
され（しかしながらこのとき「作業始め」のフラグはま
だリセツトされていない）る。この結果、続いて正規の
設定値B₀を基準とした耕深制御が成されることになり、
この様にして設定値切換え手段が構成されている。

そして作業機２が上限位置から下降し、高速から第一の
低速制御、第二の低速制御によつて減速されながら耕深
設定補正値B₁に達した後は、正規の設定値B₀がセツトさ
れ、これと耕深検知値Ｄとの大小判断が成されることに
なる。このとき耕耘部２は、浅い耕深設定補正値B₁域に
位置するので、耕深検知値Ｄよりも新たにセツトされた
耕深設定値Ｂ（実際には正規の設定値B₀）の方が小さ
く、かつ最減速域βの範囲外であつて、さらに「作業始
め」のフラグが依然としてセツトされているから、前述
した様に第二低速モードで遅速度となつて耕深設定補
正値B₁に達した耕耘部２は、瞬間的に停止を経た後、再
び第一低速モードによる下降制御が成され、そして正
規の設定値B₀に基づいた最減速域β内に達すると、今度
は第二の低速モードによる遅速度の下降制御が成さ
れ、耕耘部は正規の設定値B₀を基準とした不感帯αの範
囲内まで下降することになる。すると今度は、既に耕深
設定補正値B₁のフラグがリセツトされているため、さら
に「作業始め」のフラグがリセツトされることになる。
従つて、耕耘部２が、上限位置から下降し、耕深設定補
正値B₁、正規の設定値B₀による段階的な下降制御を受け
た後は、第一低速モードのない連続モードと第二低
速モードとによる通常の昇降制御が成されることにな
る。

この様に、本考案が実施されたものにおいては、耕耘部
２が上限位置から下降する場合に、当初は浅い耕深設定
補正値B₁を基準にした下降制御が成され、次いでこれが
リセツトされて正規の耕深設定値B₀を基準とした下降制
御がなされ、以降、これに基づいた耕深制御が行われる
ことになる。従つて耕耘部２が、上限位置に位置する非
作業範囲からの下降である場合に、耕耘部２が圃場に入
り込んだ際の耕耘土の盛り上がりが僅かであることを見
越して、耕深設定値Ｂを浅耕側の耕深設定補正値B₁に補
正し、これを基準とした下降制御が行われ、そして耕耘
部２がこの耕深設定補正値B₁に達し、耕耘土の盛り上が
りが可成り生じた段階で、耕深設定値Ｂを正規の設定値
B₀にセツトして下降制御が行われることになる。この結
果、耕耘部が圃場内の入り込む作業開始当初において、
耕耘土の盛り上がりが少ないため深耕状態になつてしま
うことを確実に防止できることになり、作業開始当初か
らの耕耘深さのバラツキを回避でき、しかも開始当初の
深耕耘による負荷の急激な増加によるエンスト等の不具
合の発生を未然に防止できて、精度の高い確実な耕耘作
業を行うことができる。

しかも、深耕設定補正値B₁から正規の設定値B₀への変更
は、接地後、作業部が深耕設定補正値B₁域に達したこと
の検知に伴い行われることになるから、接地後、深耕設
定補正値B₁に達するまでの時間が、圃場の硬軟によつて
種々異なつていたとしても、これに対応して必ず深耕設
定補正値B₁域に達した段階で正規の設定値B₀への変更セ
ツトが行われることになつて、従来の一定のタイマー時
間を経過した後に正規の設定値B₀に変更セツトされるも
ののように、正規の設定値B₀へのセツトが、軟弱圃場の
ため遅れたり硬い圃場のため早すぎたりする不具合がな
い。しかも、正規の設定値B₀へのセツトは、耕深設定補
正値B₁域に耕耘部２が実際に達したか否かの判断でなさ
れるため、耕耘深さに対応させて予め盛り土量分を補正
するような面倒かつ煩雑な設定作業をする必要もない。

しかもこのもは、耕耘部２が圃場面に入る直前の段階か
ら、下降速度が第一低速モードによる緩速度となつ
て、機体の有効なダツシング防止が成されることにな
り、そして耕耘部２が耕深設定補正値B₁に近づくと、さ
らに遅い第二低速モードによる下降制御が成される。
そして耕耘部２が耕深設定補正値B₁まで下降して、正規
の設定値B₀を基準とした下降制御に切り換えられると、
それが通常作業の場合には連続モードの状態であつて
も、そのモードではなく、第一低速モードから第二低
速モードへのモード切換えによる速度変化が成される
ことになる。この結果、耕深設定補正値B₁まで達した後
において、耕耘部が正規の設定値B₀を目指して高速で下
降してしまうことがなく、従つて作業開始当初からの耕
深制御が、より継続的に行われて、耕深に段差ができて
しまうことの回避が有効に計れることになる。

しかも非作業位置からの下降において、耕耘部２が圃場
に入り込んでから耕深設定値に達するまでの下降速度
が、実質的には第一低速モード、第二低速モード、
第一低速モード、そして第二低速モードと何れも低
速モードによる遅い速度ではあるが、急緩変化を伴いな
がら下降するので、第一低速モードを従来のダツシン
グ防止モードよりも速くして、迅速に圃場に食い込むよ
うに設定したときに、耕耘部３の耕耘負荷が大きくなつ
ても、そのまま設定深さまで降下することなく、途中で
一旦下降速度が遅くなつて迅速な食い込みにおいて生じ
る耕耘負荷の低減が計れることとなり、これによつて有
効なダツシング防止制御がなされることになつて、ダツ
シング防止を主目的的に設定される第一低速モードを
ある程度速くすることができ、このことは、途中でより
遅い第二低速モードによる速度低下はあるものの、耕
耘部３の圃場への食い込みを迅速にでき、トータル的に
はスピーデイに正規の設定値B₀まで下降させることがで
きて、作業性の向上も計れることになる。

［作用効果］ 以上要するに、本考案は叙述の如く構成されたものであ
るから、作業部を高い非作業位置から下降せしめる場合
に、始めから正規の設定値を基準としての下降制御が成
されることなく、当初は浅い値に補正された設定値を基
準として下降制御が成され、そして作業部が補正された
設定値域に達した後、耕深設定値は正規の設定値に切り
換えられ、これに基づいた下降制御がなされることにな
る。この結果、作業開始当初において、盛り土が少ない
ことによつて深耕状態となつてしまうことを回避でき
る。

しかも、接地後、正規の設定値に達するまでの作業部速
度は、急緩変化のある低速モードに切り換え制御される
ことになるから、作業部が、補正された浅い設定値域に
達してから正規の設定値域に下降するときに、高速モー
ドとなつて急速に下降することなく、低速モードが継続
的に行われて耕耘深さに段差ができてしまうことを回避
できる。そのうえ、作業部の接地直後の下降速度を、ダ
ツシング防止のための速度よりも速い低速モードに設定
して、可及的に迅速に設定値に達するようにしたときに
は、これによつて生じる大きな作業負荷は、遅い低速モ
ードに切換えられることによつて低減することになつて
有効なダツシング防止制御がなされ、接地当初からダツ
シング防止速度で下降するものに比して、作業部の土中
への食い込みが迅速で、作業精度の向上が計れることに
なる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本考案に係る対地作業車における作業深さ制御
装置の実施例を示したものであつて、第１図は農用トラ
クタの概略側面図、第２図は作業継続中の作用説明図、
第３図は作業開始当初の作用説明図、第４図は本考案を
実施した場合と従来の場合の耕深量の状態を示すグラフ
図、第５図は制御機構のブロツク回路図、第６図は制御
手順のフローチヤート図、第７図はタイミングチヤート
図である。 図中、２は耕耘部、５は制御部、Ｂは耕深設定値、B₀は
正規の設定値、B₁は耕深設定補正値である。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】走行機体に設けた作業部の作業深さ制御を
   行うための制御部に、作業部の下降が作業範囲を越えた
   高所からの下降である場合に、これを判断して作業深さ
   設定値を浅い値に補正する設定値補正手段と、作業部が
   前記補正された設定値域に達した後に作業深さ設定値を
   正規の値にセツトする設定値切換え手段と、接地後、正
   規の設定深さに達するまでの作業部下降速度を、急緩変
   化のある低速モードになるよう切換え制御する低速モー
   ド切換え手段を設けたことを特徴とする対地作業車にお
   ける作業深さ制御装置。
2. 【請求項２】前記低速モード切換え手段は、接地した作
   業部が補正された浅い設定値に下降するときと、浅い設
   定値域に達した作業部が正規の設定値に下降するときと
   の両設定値に達するときにそれぞれ急緩変化のある低速
   モードの切換え制御を行うように設定されていることを
   特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の対地作
   業車における作業深さ制御装置。