JPH0736722B2 - 農業用トラクタの作業機制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、地面の耕耘作業を行なうため農業トラクタの
後部に設置した作業機の各種制御の制御方法に関する。

（従来の技術） 農業用トラクタは、例えば第３図に示すように、農業用
トラクタ１の後部に、リフトアーム昇降シリンダS₁によ
って角度調整を行なう２本のリフトアーム２を軸着し、
このリフトアーム２より下方位置に２本のロアリング３
を軸着し、リフトアーム２とロアリング３間をそれぞれ
リフトロッド４、リフトロッドシリンダS₂で連結し、作
業機を前記リフトアーム２、ロアリング３、および農業
用トラクタ１の後部と作業機５を連結するトップリンク
６で懸架する。

作業者は、リフトアーム２の高さをリフトアーム位置設
定器により入力し、この値とリフトアームセンサ７から
検出した現在のリフトアーム２の位置とを比較し、リフ
トアーム制御機構によりリフトアーム昇降シリンダS₁に
前記設定位置に応じた油量を供給し、リフトアーム２の
昇降を行ない、作業機５の位置を定める高さ制御を行な
う。

また、作業者は地面に適した耕深位置を耕深設定器によ
って入力し、作業中の耕深位置は耕深センサ８によって
検出され、一定耕深を保つようリフトアーム２を調整す
る耕深制御が行なわれる。そして、作業機５を地面に押
しつけることにより耕耘作業を行なう。

また農業用トラクタ１に設置した作業機傾斜センサ９お
よび機体傾斜センサ10で地面および作業機と農業用トラ
クタ１の傾斜角を検出し、この角度と作業者が傾斜設定
器で設定した角度とにより傾斜補正角度θを求め、この
傾斜補正角度θに対応する油をリフトロッドシリンダS₂
に供給することによりその伸縮を調整し、適正な作業機
５の傾斜を保つ。

上記のように作業機５が、リフトアーム２、ロアリンク
３およびトップリンク６の３点で懸架されている場合、
リフトアーム２の位置により、同じ傾斜補正角度θに対
するリフトロッドシリンダS₂のストローク量は変化して
しまう、 作業機５の制御には上述のように、高さ制御、耕深制
御、傾斜制御があるが、これらはいずれもリフトアーム
２の現在位置が制御に関係する。

（発明が解決しようとする問題点） 従来、作業機５の高さ制御、耕深制御、傾斜制御を行な
うためのリフトアームセンサ７、リフトアーム高さ設定
器、耕深センサ８、耕深設定器、作業機傾斜センサ９、
機体傾斜センサ10、傾斜設定器に異常が生じた場合、作
業機５のすべての制御を禁止していた。

しかしながら、例えば耕深センサ８に異常が生じた場
合、それによって影響を受けるのは耕深制御だけで、高
さ制御、傾斜制御については正常な制御を行なうことが
できるので、制御の効率が悪いという欠点があった。

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、作業機を制
御する各制御系の各センサに異常が生じた場合、異常が
生じたセンサの影響を受けない制御については制御を継
続することにより、作業機の作業効率の向上が図れる農
業用トラクタの作業機制御方法を提供することを目的と
する。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するため本発明は、農業用トラクタの
後部にリフトアームの昇降で上下する作業機を設け、該
作業機は、前記リフトアームの位置を検出するリフトア
ームセンサと、作業機の耕深位置を検出する耕深センサ
と、作業機の傾斜角度を検出する作業機傾斜センサと、
前記農業用トラクタの傾斜角度を検出する機体傾斜セン
サからの各信号により、リフトアームの高さ制御、耕深
制御、傾斜制御を行なう作業機制御方法において、 前記リフトアームセンサに異常が生じた場合に、作業機
のすべての制御を禁止し、 前記リフトアームセンサに異常が生じていない場合に、
耕深センサに異常が生じた場合は耕深制御を、作業機傾
斜センサに異常が生じた場合は作業機の対トラクタの傾
斜制御および作業機の対地面の傾斜制御を、機体傾斜セ
ンサに異常が生じた場合は作業機の対地面の傾斜制御
を、それぞれ禁止することを特徴とする。

（作用） 本発明によれば、作業機のリフトアームの高さ制御、耕
深制御、傾斜制御を行なうためのリフトアームセンサ、
耕深センサ、作業機傾斜センサと、機体傾斜センサのう
ち、リフトアームセンサに異常が生じた場合には作業機
のすべての制御を禁止し、前記リフトアームセンサに異
常が生じていない場合において他のセンサに異常が生じ
た場合には、異常が生じたセンサの影響を受けない制御
については引き続いて制御が継続される。

（実施例） 本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

第１図に本実施例の作業機のマイクロコンピュータ制御
装置によるフローチャートを示す。

電源投入後、作業機５を制御してもよいか確認するモー
ドｘを設けている。モードｘではまず判断１により、リ
フトアームセンサ７と高さ設定器に異常があるか否かを
判断する。センサや設定器はポテンショメータ等で出力
しているので、出力レベルが電源電圧もしくはOVに近い
電圧のとき異常であると判断する。ポテンショメーター
の機械的な可動範囲は、センサ自身の可動範囲より狭い
ので、正常動作時はその出力が電源電圧になることもOV
に近い値になることもないからである。

リフトアームセンサ７または高さ設定器の異常が検出さ
れた場合には、作業機駆動出力を禁止し、作業機５の制
御をしない。そして判断２で、リフトアームセンサ７と
高さ設定器の回復を判断し、回復していればモードｘの
初期へ戻す。

判断１でリフトアームセンサ７、高さ設定器に異常が検
出されない場合には、作業機制御開始確認の判断を行な
い制御開始してよいかを判断する。これは、作業機５が
作業者の予期しない動作を行なわない等の作業機５が安
全に動作できることを確認するものである。

リフトアーム２の現在位置と高さ設定器により設定した
位置とに偏位がある場合、作業機５が作業者の予期しな
い動作を行なう可能性がある。

そこで、リフトアームセンサ７によって検出されるリフ
トアーム２の現在位置と、高さ設定器による設定位置を
比較し、両者の間の偏差が予め設定した値より大きい場
合には、偏差があるとして作業機５の制御を禁止する。
リフトアーム２の現在位置と設定値とが、一致している
か若しくは極めて接近しているときは、作業機５の動作
を行なう必要がないとする不感帯を設けてある。従っ
て、偏差のある、なしを判断するために予め設定される
値は、不感帯にある程度の幅をまたせた値である。

リフトアーム２の現在位置と設定位置とに偏差がある場
合には、作業者が一旦リフトアーム高さ設定器をリフト
アーム２の現在位置に合わせ、その後必要なリフトアー
ム２の高さを設定することにより、作業機制御の開始を
することができる。こうすることにより、作業機５の動
作を予測することができ、作業者の予期しない作業機５
の動作を防止できる。

モードｘで作業機５の制御開始してもよいと判断した場
合、作業機５の各種制御を行なうモードｙのループへ流
れる。

モードｙでは判断１で再度リフトアームセンサ７と高さ
設定器に異常検出があるか否かを判断する。これは一旦
作業機５の各種制御を行なっている途中で、リフトアー
ムセンサ７、高さ設定器に異常が生じた場合に、すべの
作業機制御を中止するために、作業機駆動出力の禁止を
行なうためである。

次に耕深制御のモードに選択されているかどうかを判断
する。耕深制御のモードに選択されていない場合には、
リフトアーム２の高さ制御を行なう。高さ制御はリフト
アームセンサ７で検出した現在位置と設定器によって設
定した設定値からリフトアーム２の昇降を制御するもの
で、その制御はリフトアーム２の軸に装置したリフトア
ーム昇降シリンダS₁に油を供給し、リフトアーム昇降シ
リンダS₁の伸縮を行なうことによってリフトアーム２の
高さを制御する。

耕深制御モードに選択されている場合には、判断３で、
耕深センサ８と耕深設定器の異常があるかどうかを判断
する。

判断３で異常を検出しない場合は、耕深センサ８により
作業機５の地面表面からの耕深位置を検出し、作業者が
耕深設定器で予め定めた耕深位置を保つ制御が行なわれ
る。この耕深制御はリフトアーム２の軸に設けたリフト
アーム昇降シリンダS₁に油を供給し、リフトアーム昇降
シリンダS₁の伸縮を行ない、リフトアーム２の高さを調
整することによって行なわれる。

判断３で異常を検出した場合には、作業機５の耕深制御
を禁止する。耕深制御を禁止した場合、判断４で耕深セ
ンサ８と耕深設定器が正常状態に回復したかどうかの判
断を行なう。正常状態に回復しない場合には他の制御を
行なうループへ信号を流す。このとき耕深制御から高さ
制御にモードを切換えれば、耕深制御以外の制御は行な
われる。正常状態に回復した場合には、モードｘの初期
段階へ戻す。耕深制御ではリフトアーム２を昇降するこ
とにより作業機５の高さを調整し、地面からの耕深位置
を定めるため、耕深センサ８や耕深設定器が正常に回復
したとき、作業機５の作業者の予期しない急激な動作を
行なう可能性があるからである。

次に判断５により傾斜設定器と作業機傾斜センサ９に異
常があるかどうかの判断を行なう。異常が検出された場
合には、傾斜制御を行なわないでモードｙのループを回
る。傾斜設定器と作業機傾斜センサ９に異常がなけれ
ば、作業機の地面に対する傾斜制御を行なう対地傾斜制
御にモードが選択されているかどうかを判断する。対地
傾斜制御モードに選択されていない場合には、傾斜設定
器によって設定される作業機５の傾斜角度と、作業機傾
斜センサ９によって検出した傾斜角度と、リフトアーム
センサ７によって検出したリフトアーム２の現在位置か
ら農業用トラクタ１に対する作業機５の傾斜を制御する
対機制御を行なう。

対機傾斜制御はこれらの入力データよりリフトロッドシ
リンダS₂へ供給する油を調整し、リフトロッドシリンダ
S₂の伸縮から作業機５の農業用トラクタ１に対する傾き
を制御する。

対地傾斜制御にモードが選択されている場合には、判断
６で機体傾斜センサ10に異常があるかどうかの判断を行
なう。機体傾斜センサ10に異常があれば、対地傾斜を行
なわずモードｙのループを回る。機体傾斜センサ10に異
常がない場合には、傾斜設定器により設定した角度、作
業機傾斜センサ９より検出した作業機５と農業用トラク
タ１の傾斜角度および機体傾斜センサ10より検出した地
面と農業用トラクタ１の傾斜角度、リフトアームセンサ
７によって検出したリフトアーム２の現在位置から、作
業機５の対地傾斜制御を行なう。対地傾斜制御は、これ
らの入力データよりリフトロッドシリンダS₂へ供給する
油を調整し、リフトロッドシリンダS₂の伸縮から作業機
５の地面に対する傾きを制御する。

また傾斜制御においても、リフトアーム２の動作を伴な
う場合があるが、その動作範囲が小さいため、傾斜設定
器、作業機傾斜センサ９、機体傾斜センサ10に異常が生
じ、その後回復した場合においても、作業機５の急激な
動作は行なわれず、作業機の制御開始の確認の判断をす
ることなく通常の制御に復帰するようになっている。

本実施例によれば、電源投入後にリフトアームセンサ７
や高さ設定器に異常が生じている場合は、作業機５のす
べての制御を禁止する。耕深センサ８や耕深設定器に異
常が生じている場合には、耕深制御のみを禁止する。傾
斜設定器や作業機傾斜センサ９に異常が生じた場合に
は、作業機５の対機制御、対地制御を禁止する。機体傾
斜センサ10に異常が生じた場合には、作業機５の対地制
御のみを禁止する。

またリフトアーム２の動作に関係するリフトアームセン
サ７、高さ設定器、耕深センサ８、耕深設定器のいずれ
かに異常があり、これが正常に回復した場合には、リフ
トアーム２の作業者の予期しない動作を防止するため措
置を行なう。

判断１、判断３、判断５、判断６で各種センサや設定器
に異常が生じた場合は、発光ダイオードの点灯やブザー
での発音によって作業者に知らせる。すなわち上述の作
業機制御方法によれば、作業機５の各種制御中に、その
都度選択されている制御に必要なセンサ、設定器の異常
検出を行ない、異常があればそれを表示し、またその制
御を禁止する。

第２図は、センサ、設定器の異常を農業用トラクタ１の
メインスイッチを投入した時点で判断することができる
モニター方法の実施例のフローチャートを示したもの
で、このフローチャートは、作業機５の制御を行なうマ
イクロコンピュータにプログラムされている。

農業用トラクタ１のメインスイッチ投入後にすべてのセ
ンサ、設定器に異常があるかどうかを判断する。セン
サ、設定器の異常がなければ作業機５の安全確認を行な
い作業機５の自動制御を行なう。作業機５の安全確認は
第１図のモードｘに相当するものであり、自動制御はモ
ードｙに相当する。

センサ、設定器に異常があれば、農業用トラクタ１の運
転席近傍に設けた発光ダイオード等で異常箇所の表示を
行ない、また同時にブザーによって作業者に知らせるこ
ともできる。この表示はt₁時間行なわれ、その後通常の
制御状態に入る。

従って作業者は農場で耕耘作業を行なってからセンサや
設定器の異常に気付くのでなく、農業用トラクタ１のメ
インスイッチを投入した時点で瞬時に異常があるか否か
の判断をすることができ、エンジン始動前にこれに対処
することができる。

（発明の効果） 本発明方法によれば、作業機を制御する各制御系の各セ
ンサに異常が生じた場合、異常が生じたセンサの影響を
受けない制御については引き続いて制御を継続すること
により、作業機の作業効率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の作業機制御方法の一実施例のフローチ
ャート、第２図はセンサ、設定器に異常が生じた場合の
モニター方法の一実施例を示すフローチャート、第３図
は農業用トラクタの後部に設けた作業機の斜視説明図で
ある。 １……農業用トラクタ、２……リフトアーム ５……作業機傾斜センサ ７……リフトアームセンサ ８……耕深センサ ９……作業機傾斜センサ 10……機体傾斜センサ S₁……リフトアーム昇降シリンダ S₂……リフトロッドシリンダ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】農業用トラクタの後部にリフトアームの昇
   降で上下する作業機を設け、該作業機は、前記リフトア
   ームの位置を検出するリフトアームセンサと、作業機の
   耕深位置を検出する耕深センサと、作業機の傾斜角度を
   検出する作業機傾斜センサと、前記農業用トラクタの傾
   斜角度を検出する機体傾斜センサからの各信号により、
   リフトアームの高さ制御、耕深制御、傾斜制御を行なう
   作業機制御方法において、 前記リフトアームセンサに異常が生じた場合に、作業機
   のすべての制御を禁止し、 前記リフトアームセンサに異常が生じていない場合に、
   耕深センサに異常が生じた場合は耕深制御を、作業機傾
   斜センサに異常が生じた場合は作業機の対トラクタの傾
   斜制御および作業機の対地面の傾斜制御を、機体傾斜セ
   ンサに異常が生じた場合は作業機の対地面の傾斜制御
   を、それぞれ禁止することを特徴とする農業用トラクタ
   の作業機制御方法。