JPH0728570B2 - 農用トラクタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、プラウ作業等の牽引作業を行う農用トラクタ
に関するものである。

［従来技術及び発明が解決しようとする問題点］ 一般に、この種農用トラクタは、圃場作業を行うに際
し、例えば耕起作業用であるプラウ作業機を作業部とし
て装着することがある。そしてこの場合、作業部からの
ドラフト力が過負荷状態になつたとき、作業部を上昇さ
せて過負荷状態の解消をする所謂ドラフト制御モードを
含む通常制御モードが備えられるものがあるが、この様
な農用トラクタにおいて圃場作業を行う場合に、耕深状
態を示す耕深メータのチエツク、エンジン回転数のチエ
ツクをすることが、精度良く信頼性の高い圃場作業を行
うために必要である。

ところが従来、農用トラクタには、これらチエツクを簡
便に行う手立てが施されておらず、専用のチエツク装置
が別途必要であつたりして、一般のユーザーサイドにお
いては事実上チエツクができず、いちいちデイラーにチ
エツク依頼をして行わなければならないという実情にあ
つた。

［問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
ることができる農用トラクタを提供することを目的とし
て創案されたものであつて、作業部からのドラフト力が
過負荷状態になつたことに応じて作業部の上昇指令を出
力するドラフト制御モードを含む通常制御モードとチエ
ツクモードとに選択切換え可能なモード切換え手段に接
続され、選択されたモードに対応して各アクチユエータ
に制御指令を出力する制御部を備えてなる農用トラクタ
において、前記チエツクモードの回路には、モード切換
え手段がチエツクモードに切換えられた状態で、キース
イツチがONされただけのエンジン停止状態かエンジン駆
動状態かの判断をし、停止状態であると判断される場合
に、作業深さ表示をする耕深メータのメータ指針を動か
して耕深メータのチエツクを行う耕深メータチエツク手
段と、駆動状態であると判断される場合に、耕深メータ
に対してエンジン回転数に対応した位置をメータ指針が
指してエンジン回転数のチエツクを行うエンジン回転数
チエツク手段とが設けら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、耕深メータのチエ
ツクと、エンジン回転数のチエツクを簡単かつ確実に行
うことができるようにしたものである。

［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は農用トラクタの走行機体であつて、該
走行機体１の後部に昇降リンク機構２が設けられてい
て、後述するようにプラウ作業部４等の牽引作業部を装
着できるようになつている。そして該装着された作業部
４は、油圧ケース５から延設されるリフトアーム６の上
下揺動によつて昇降動するようになつていること等は何
れも従来通りである。

前記油圧ケース５の後面部に一体的に取付けられた台座
７にはブラケツト８が突設されている。そしてこのブラ
ケツト８には、支軸９を介して略Ｕ字形をしたトツプリ
ンクブラケツト10の下部が揺動自在に枢支されている
が、このトツプリンクブラケツト10には、トツプリンク
2aがピン軸10aによつて揺動自在に枢結されている。一
方、11は二枚板状に積層形成された弾機であつて、該弾
機11の下端部はトツプリンクブラケツト10の下端部側位
置で台座７とは板面が適宜間隙を存するようにして一体
的に固定されている。そしてこの弾機11の面板は、トツ
プリンクブラケツト10の底板面部10bに接当し、トツプ
リンク2aを後方、即ちドラフト力を受ける側に向けて付
勢するようになつており、プラウ作業機４を用いた牽引
作業を行つた場合に、該プラウ作業機４からのドラフト
力を、トツプリンクブラケツト10が弾機11の付勢力に抗
して揺動変位することで受けるようになつている。

また、12は台座７の側部に一体的に設けたセンサブラケ
ツトであつて、該センサブラケツト12にはドラフト検知
センサ13が一体的に取付けられている。この検知センサ
13のセンサ軸13aにはセンサアーム13bの基端部がボルト
固定されている。一方、14は作動アームであつて、該作
動アーム14は、中間部が台座７側に植設の支持ブラケツ
ト15aの先端に設けたピン軸15に揺動自在に枢支されて
いる。しかも作動アーム14は、捻り弾機15bの蓄勢力に
よつて作動ピン10cに圧接する側に向けて常時付勢され
ている。さらに作動アーム14の他端部側にはピン14cが
突設されており、このピン14cが前記センサアーム13bの
先端部に設けた切欠き溝13cに遊嵌することによつてト
ツプリンクブラケツト10と検知センサ13とが連動連結さ
れている。そして前述したように、トツプリンクブラケ
ツト10がプラウ作業部４からのドラフト力を受けて揺動
変位したことに伴う作動ピン10cの作動によつて作動ア
ーム14がピン軸15を支点として揺動し、これに連繋する
センサアーム13bの揺動角度に基づいて検知センサ13に
よるドラフト力検知ができるようになつている。尚、16
は台座７に回動自在に軸支したピン軸16aに一体的に取
付けられたロツク体であつて、該ロツク体16は、作業部
を耕耘作業機とする場合に不要となるトツプリンクブラ
ケツト10の揺動を規制してロツクするものであるが、ピ
ン軸16aには、キヤビン３内に臨ましめた操作レバー16b
が一体的に設けられていて、オペレータが座席に座した
姿勢でロツクおよびその解除操作ができるように配慮さ
れている。

次に、このドラフト検知に基づいたドラフト制御の方式
について、ブロツク回路図並びにフローチヤート図を用
いて詳しく説明する。ここで前記ドラフト検知センサ1
3、リフトアーム６の上下揺動角度を検知するアーム角
検知センサ17、プラウ作業機４の高さ制御を行うポジシ
ヨン制御レバー18のレバー位置を検知するポジシヨン検
知センサ19、ドラフト力を予め設定するドラフト設定器
20、並びに作業機の種類を切換える作業機種類設定器21
等からの検知値若しくは設定値、さらにはドラフト制御
切換えスイツチ22、感度切換えスイツチ23等のスイツチ
群からの信号が入力インターフエイス24を介してマイク
ロコンピユータを用いて構成される制御部25に入力し、
そして制御部25は、これら入力した信号に基づいて判断
をし、出力インターフエイス26を介してドラフトチエツ
クランプ27、リフトアーム昇降用ソレノイド28D、28Uに
対して作動制御指令を出すようになつている。

さらにその具体的な制御手順としては、キースイツチ29
をONに切換えると、制御部25は必要なデータ読み込みを
行い、そして前記ドラフト制御切換えスイツチ22がONで
あるか否かが判断される。そしてONであるとしてYESの
判断が成されると、ドラフトチエツクランプ27に対して
点灯指令を出してこれを点灯させ（ドラフト制御切換え
スイツチ22がOFFであつて、NOと判断された場合には、
ドラフトチエツクランプ27は点灯しない）ると共に、後
述するフラグが「リフトアーム作動中でない」にセツト
されているか否かを判断する。そして作動中でない、つ
まり停止状態であるとしてYESの判断が成された場合に
は、ドラフト検知センサ13によるドラフト検知値Ａがド
ラフト設定器20によるドラフト設定値Ｂよりも小さい
（Ａ＜Ｂ）か否かの判断が成され、ここでドラフト検知
値Ａの方が小さいとしてYESの判断が成されると、リフ
トアーム下降用ソレノイド28Dに対して作動制御指令が
だされて、作業機４は下降することになる。

一方、ドラフト検知値Ａがドラフト設定値Ｂに対して小
さくない（Ａ≧Ｂ）としてNOの判断が成された場合に
は、さらにこのドラフト検知値Ａがドラフト設定値Ｂよ
りも大きい（Ａ＞Ｂ）か否かが判断され、大きいとして
YESの判断が成された場合に、さらに第一の感度切換え
スイツチ23がどの状態、つまり鈍い位置、標準位置、鋭
い位置の何れの感度位置にセツトされているかを判断し
て第一の感度調節を行うようになつている。この感度調
節は、前記ドラフト検知値Ａがドラフト設定値Ｂよりも
大、つまり過負荷状態となつた時点から作業部上昇信号
を出力するまでの過負荷状態継続時間（遅延時間）を長
短調節することに基づいてなされるようになつている。
即ち、過負荷時においては、感度位置に対応して予め設
定される継続設定時間T₁、T₀、T₂（T₁＜T₀＜T₂）の経過
を判断すると共に、時間経過までは以降の処理（上昇信
号出力等）を回避してリターンするようになつている。
そして、時間が経過したとしてYESの判断が成される
と、次に第二の感度切換えスイツチ39がどの感度位置に
セツトされているかが判断される。この感度調節は、過
負荷状態におけるリフトアーム６の上昇量（上昇角度）
Ｘを調節することに基づいてなされるものである。つま
り、過負荷時においては、感度位置に対応して予め設定
される昇量X₁、X₀、X₂（X₁＜X₀＜X₂）だけリフトアーム
６が上昇したかを判断し、そして上昇していないとして
NOの判断が成されると、「リフトアーム作動」のフラグ
セツトをすると共に、リフトアーム上昇用ソレノイド28
Uに対してON指令を出して作業部４の上昇をさせる。そ
してこの作業部上昇作動は、前述したフラグが「リフト
アーム作動でない」ものにセツトされているか否かの判
断でNOの判断が成されるルートを経ることによつて、途
中でのドラフト力の変化は無視して、リフトアーム６が
設定角度Ｘだけ上昇するまでそのまま維持されることに
なり、この様にして過負荷回避機構が構成されている。
そして設定角度Ｘだけ上昇したときには、「リフトアー
ム作動中」のフラグをリセツトして上記「リフトアーム
作動中でない」にセツトすると共に、リフトアーム上昇
用ソレノイド28UをOFFにし、この様にして過負荷時の作
業部４のドラフト制御が成されるようになつている。

叙述の如く構成された本発明の実施例において、プラウ
等の牽引作業を行うに際し、作業部４からのドラフト力
を受けてトツプリンクブラケツト10が揺動し、これをド
ラフト検知センサ13が検知することになる。そしてこの
検知結果に基づいてドラフト制御が成されることになる
が、それは、ドラフト検知値Ａがドラフト設定値Ｂより
も大きかつた場合に、制御部25では、これを過負荷状態
であると判断して、作業部４を上昇させるよう制御指令
を出すことになるが、作業部４が上昇したことによつて
過負荷状態が解消し、ドラフト検知値Ａがドラフト設定
値Ｂよりも小さくなつたとしても、過負荷回避機構の働
きによつて作業部４が角度Ｘだけ上昇するまでこれは無
視されることになる。この結果、作業部４は、僅かの上
昇によつて過負荷状態が急激に解消したとしても、これ
には無関係に一定高さだけ上昇して、過負荷状態が確実
に回避され、そしてその状態を容易に通り抜けることが
でき、抜け出せずにスリツプしてしまうような不具合が
無くなることになる。

このように、過負荷に基づく作業部上昇過程でのドラフ
ト力変化を無視して作業部４を所定値上昇させて過負荷
状態から確実に抜け出すことができるようにしたもので
ありながら、過負荷状態となつてから上昇指令を出力す
るまでの過負荷状態継続時間を長短調節することに基づ
いてドラフト制御の感度調節を行うことができる。従つ
て、仮に過負荷状態が発生し易い圃場であつても、前記
感度調節に基づいて作業部４の頻繁な上昇作動を阻止で
きることになり、この結果、頻繁な上昇作動に伴う安定
性の低下を解消して作業精度を著しく向上させることが
できる。

しかも、過負荷回避作動をする際の作業部上昇量調節に
基づいて第二の感度調節を行い得るため、種々の圃場条
件に適応し得る極めて精度の高い感度調節を可能にし
て、作業精度をさらに向上させることができる。

またこのものは、制御部25によつて次のような制御もで
きるようになつている。つまり制御部25には、前述した
センサ、スイツチ類の他に、さらに作業部をロータリ耕
耘機とした場合の左右傾斜制御の設定をする傾斜設定器
30、傾斜手動スイツチ31、タイヤサイズ切換えスイツチ
32、ダツシング位置の高低調節設定をするダツシング設
定機33、ロアリンクの種類によつて切換えるロアリンク
切換えスイツチ34、傾斜制御用シリンダ（図示せず）が
上孔式か下孔式かの切換えをするシリンダ切換えスイツ
チ35、エンジンの回転数を検知する回転数検知センサ36
等のセンサやスイツチ類からの信号が入力し、それぞれ
に対応したアクチユエータに制御信号を出力して種々の
制御を行うようになつているものであるが、実施例で
は、これらセンサ、スイツチ類によつて各種機能のチエ
ツクおよび安全対策ができるようになつている。

機能チエツクの一つに運転パネル37に設けた耕深メータ
38と回転数検知センサ36とのチエツクがあるが、本発明
では、これを同時にチエツクできるようになつている。
これを第９図のフローチヤート図に基づいて説明する。
尤も、このチエツクは、後述する第10図のチエツクモー
ド処理となつた場合において成されるものであるので、
通常制御とは当然区別され問題はないものである。そし
てこのチエツクモード処理となつた状態で、キースイツ
チ29をON状態とした場合に、制御部25はエンジン回転数
が零でない（回転数≠０）か否かが回転数検知センサ36
からの入力値によつて判断される。そして零であるとし
てNOの判断が成された場合、つまりエンジン停止状態で
ある場合に、耕深メータ38のチエツクが成されることに
なる。このチエツク手順は、まずメータ指針38aが最浅
位置を指しているか否かの判断が成され、最浅位置であ
るとしてYESの判断が成されると、メータ指針38aを一段
階下げ、最浅位置でないとしてNOの判断が成されると、
メータ指針38aが最深位置を指しているか否かが判断さ
れ、指しているとしてYESの判断が成された場合にはメ
ータ指針38aを一段階上げ、最深位置でないとしてNOの
判断が成されると、メータ指針38aを前回の判断状態よ
り一段階上げ（または下げ）、これによつて正常であれ
ばメータ指針38aは最深位置と最浅位置との間を間欠的
に往復動し、異常があればこの作動が成されず、而して
耕深メータ38のチエツクが成されるようになつている。

またエンジンが回転していて、回転数検知が零でないと
してYESの判断が成された場合に、エンジン回転数は、
アクセルレバー（図示せず）等の操作具による操作で種
々設定できることになるが、今、これを仮りに低回転域
（例えば1500rpm以下）、中回転域（例えば1500〜2000r
pmまで）、並びに高回転域（例えば2000rpm以上）と三
種類に区別した場合、耕深メータ38の指針38aがそれぞ
れの回転数に対応して最浅位置、中央位置、最深位置を
指すよう設定しておけば、回転数検知センサ36が正常で
あるか否かのチエツクができることになつて都合が良
い。

またこのものは、第10図に示すフローチヤート図によつ
て電磁バルブを含めた油圧回路のチエツクも行うことが
できる。つまりこのものは、前述した作業機種類設定器
21がチエツクモードにセツトされている場合（チエツク
モードにセツトされていない場合は、それに対応した通
常の制御が成される）に、さらにタイヤサイズ切換えス
イツチ32が位置にセツトされているか、あるいはダツ
シング設定器33が中央位置よりも小さい位置にセツトさ
れている場合（タイヤサイズ切換えスイツチ32が位置
にセツトされていない場合、およびダツシング設定器33
が中央位置よりも小さい位置にセツトされていない場合
は、何れも前述したチエツクモード処理となるように設
定してある。）、油圧回路のチエツクモードになる。そ
してこの油圧回路チエツクモードは、第一感度切換えス
イツチ（実施例ではこのスイツチ23は、作業機種類設定
器21をプラウ位置にセツトした場合には前述した過負荷
時間に基づいた感度切換えを行うが、ロータリ耕耘機位
置にセツトした場合には同じく耕深感度の切換えを行う
ことができる様に設定されていて共用化してある。）23
が鋭い位置にセツトされている場合にはリフトアーム６
を上昇させ、鈍い位置にセツトされている場合にはリフ
トアーム６を下降させることで、該リフトアーム６用シ
リンダに対する油圧回路のチエツク（チエツク制御指令
は昇降用ソレノイド28U、28Dに出されることは勿論であ
る。）をし、またこの何れでもなく、つまり耕深感度切
換えスイツチ23が標準位置にセツトされている場合に
は、リフトアーム６の停止をし、今度は第二感度切換え
スイツチ（実施例ではこのスイツチ39は、作業機種類設
定器21をプラウ位置にセツトした場合は前述した過負荷
回避のための上昇量に基づいた感度切換えを行うが、ロ
ータリ耕耘機位置にセツトした場合は作業部の左右傾斜
感度の切換えを行うことができる様に設定されていて共
用化してある。）39が鋭い位置にセツトされている場合
にはリフトロツドシリンダを伸長させ、鈍い位置にセツ
トされている場合にはリフトロツドシリンダを縮小させ
るべくチエツク制御する（チエツク制御指令は伸縮制御
用ソレノイドに出されることは勿論である。）ことで、
当該シリンダに対する油圧回路のチエツクができるよう
になつており、この様に、リフトアーム用シリンダ、リ
フトロツドシリンダに体する油圧回路のチエツクができ
ることでメンテナンス性が著しく向上するものである。

さらにこの制御部25からの指令に基づいた自動制御を行
うものにおいて、例えば耕深自動制御や動力取出し軸の
継続自動制御の制御システムがON状態になつていること
を気が付かずにキースイツチ29をONして電源投入をした
場合に、これら制御切換え用のレバーやスイツチ等の制
御操作具の操作状況によつてはアクチユエータが突然作
動する惧れがあつて極めて危険であるが、これを避ける
ため、このものは一旦これら制御切換え用制御操作具を
OFFにしてからでないと自動制御が働かないようにして
安全性の確保を計つている。その安全システムを第11図
のフローチヤートを用いて説明すれば、キースイツチ29
をONにして制御スタート状態にすると、先ず制御操作具
がOFF状態になつているかの判断が成され、OFF状態にな
つている場合には、対応するチエツクランプは消灯状態
となる。またOFF状態になつていない場合には、前回はO
FF状態であつたかが判断され、YESである場合には制御
操作具がOFFからONに操作されたと判断されるので、対
応するチエツクランプを点灯すると共に、その制御モー
ドがセツトされるが、前回がONであつたとしてNOと判断
される場合には、キースイツチ29のON時に制御操作具は
ON状態であつたとして対応するチエツクランプを点滅さ
せる等してこれをオペレータに報知し、制御操作具を一
旦OFFにしてからONにするよう促すことになり、而して
前述したように安全性の配慮が成されている。

またこのものは次の配慮も成されている。つまり、従来
のものでは、スイツチやダイヤル、レバー等の操作具類
が断線した場合等の非常時においては、制御部25は、通
常チエツクモードが働くようなシステムになつていたの
で、以降、操作具類を操作したとしてもアクチユエータ
は最早作動することがなく、従つて作業の継続が出来な
いことは勿論のこと、緊急脱出も不可能となることがあ
つた。そこでこの様な不具合があつた場合、作業継続が
できるように配慮することが望まれ、その対処手順の例
を第12図のフローチヤートに基づいて説明する。このも
のは作業機種類設定器21を利用しているが、例えば該設
定器21をプラウ作業機位置にセツトした場合には、他の
セツト位置よりも電圧が高くなるようにしておき、これ
を他の位置にセツトした場合とで判別するようにしてお
く。そして前述したような異常が発生した場合に、作業
機種類設定器21からの電圧が高いものである場合には通
常の制御が出来るようにしておき、低い場合には油圧系
の作動禁止をすると共に、チエツク処理をするようにし
ておけば、作業の種類によつては作業続行も可能であ
り、また、異常時の緊急脱出ができることにもなる。

［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、ドラフト力が過負荷状態となつたことに基づい
て作業部を上昇させるドラフト制御モードを含む通常制
御モードからチエツクモードに選択切換えができ、しか
も該チエツクモードに切換えた場合に、キースイツチが
ONされただけのエンジン停止状態であるときには、作業
深さ表示をする耕深メータのメータ指針を動かして耕深
メータのチエツクができ、エンジン駆動状態であるとき
には、耕深メータがエンジン回転数に対応した位置のメ
ータ指針をしてエンジン回転数のチエツクができること
になり、この結果、ユーザーサイドにおいて耕深メータ
チエツクとエンジン回転数チエツクとを、格別専用のチ
エツク装置を必要とすることなく始業点検等において簡
便に行うことができることになる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明に係る農用トラクタ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平面図、第２図は
農用トラクタの側面図、第３図はA,Bはドラフト検知部
の背面図、側面図、第４図は制御システムのブロツク海
路図、第５図はドラフト制御手順を示すフローチヤート
図、第６図は運転パネルの正面図、第７図はサイドパネ
ルの平面図、第８図はリヤパネルの平面図、第９図はチ
エツクモードのフローチヤート図、第10図は油圧回路チ
エツクモードのフローチヤート図、第11図は安全回路の
フローチヤート図、第12図は異常発生の際に作業可能と
なる制御のフローチヤート図である。 図中、１は走行機体、４はプラウ作業機、６はリフトア
ーム、13はドラフト検知センサ、21は作業機種類設定
器、25は制御部、23、39は感度切換えスイツチである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】作業部からのドラフト力が過負荷状態にな
   つたことに応じて作業部の上昇指令を出力するドラフト
   制御モードを含む通常制御モードとチエツクモードとに
   選択切換え可能なモード切換え手段に接続され、選択さ
   れたモードに対応して各アクチユエータに制御指令を出
   力する制御部を備えてなる農用トラクタにおいて、前記
   チエツクモードの回路には、モード切換え手段がチエツ
   クモードに切換えられた状態で、キースイツチがONされ
   ただけのエンジン停止状態かエンジン駆動状態かの判断
   をし、停止状態であると判断される場合に、作業深さ表
   示をする耕深メータのメータ指針を動かして耕深メータ
   のチエツクを行う耕深メータチエツク手段と、駆動状態
   であると判断される場合に、耕深メータに対してエンジ
   ン回転数に対応した位置をメータ指針が指してエンジン
   回転数のチエツクを行うエンジン回転数チエツク手段と
   が設けられていることを特徴とする農用トラクタ。
2. 【請求項２】前記制御部には、モード切換え手段がチエ
   ツクモードに切換えられた状態で油圧回路のチエツクモ
   ードを選択できる油圧回路チエツクモード切換え手段が
   接続されるものとし、該油圧回路チエツクモードの回路
   には、油圧回路チエツクモードが選択されたと判断され
   る場合に、作業部昇降をするリフトアーム用シリンダの
   作動操作手段からの指令に基づいてシリンダ作動をして
   該シリンダに対する油圧回路のチエツクをするシリンダ
   作動チエツク手段が設けられていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の農用トラクタ。