JPH0746912A - 作業装置のローリング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 制御のハンチング現象の発生を防止しなが
ら、作業装置が急激に姿勢変化しても円滑なローリング
制御を維持できるローリング制御装置を提供する。 【構成】 走行機体に対して電動モータ５により左右ロ
ーリング自在に苗植付装置を連結するとともに、苗植付
装置の絶対水平姿勢からの左右傾斜角度を検出する傾斜
角度センサ１３を備え、この傾斜角度センサ１３の検出
情報に基づいて、苗植付装置を設定ローリング姿勢に維
持すべく電動モータ５を制御する制御装置９を備えてあ
る作業装置のローリング制御装置において、傾斜角度セ
ンサ１３における検出値の変化率を検出するジャイロセ
ンサ１５を備え、このジャイロセンサ１５が設定値以上
の前記変化率であることを検出すると、前記制御装置９
は設定時間が経過するまで傾斜角度センサ１３からの検
出情報を無視するよう構成してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、走行機体に対して駆動
機構により左右ローリング自在に対地作業装置を連結す
るとともに、前記対地作業装置の絶対水平姿勢からの左
右傾斜角度を検出する傾斜角度センサを備え、この傾斜
角度センサの検出情報に基づいて、前記対地作業装置を
設定ローリング姿勢に維持すべく前記駆動機構を制御す
る制御手段を備えてある作業装置のローリング制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記作業装置のローリング制御装置にお
ける前記傾斜角度センサとしては、例えば、実開昭５９
−１６６１１４号公報に示されるように作業装置側に固
定される固定部材に対して水平軸芯周りで自重揺動自在
に可動部材を設け、夫々の部材に、磁性体と磁界変化に
対応した電圧を出力する検出素子とを設け、作業装置の
傾斜に伴う前記両部材の相対角度変化に起因した電圧を
検出するよう構成したもの、あるいは、前記両部材間の
静電容量を検出するよう構成したもの等があり、その検
出出力がそのまま傾斜角度データとして制御作動に用い
られていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来構造の如く、
作業装置の傾斜角度を検出する方法としては、重力を利
用して絶対水平姿勢に維持される可動部材と、作業装置
と一体的に移動する固定部材との相対角度変化を検出す
ることになるが、わずかな機体振動等によって頻繁に可
動部材が変位してしまうと、制御作動においてハンチン
グ現象が発生するおそれがあるので、前記両部材の間に
は、高粘性を有する液状体を介在させる等、過剰な作動
を抑制する構成となっている。しかしながら、上記した
ような傾斜角度検出構造においては、例えば作業装置が
急激に姿勢変化した場合には、固定部材の姿勢変化に伴
って液状体を介して可動部材も慣性力によって瞬間的に
同方向に移動しようとする。その姿勢変化の開始直後に
は加速度変位に起因して、可動部材が固定部材よりもわ
ずかに姿勢変化方向側に先行移動することがある。その
結果、所定の傾斜出力が現れる前に逆方向の信号が出力
されることになり、その検出信号によって、前記駆動機
構が短時間だけ逆向き作動して対地作業が所望の状態で
行えないおそれがった。本発明は上記不具合点を解消す
ることを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴構成は、冒
頭に記載した作業装置のローリング制御装置において、
前記傾斜角度センサにおける検出値の変化率を検出する
傾斜加速度検出手段を備え、この傾斜加速度検出手段が
設定値以上の前記変化率であることを検出すると、前記
制御手段は設定時間が経過するまで前記傾斜角度センサ
からの検出情報を無視するよう構成してある点にある。

【０００５】

【作用】前記傾斜加速度検出手段によって、傾斜角度セ
ンサにおける検出値の変化率、即ち、作業装置の姿勢変
化の変位加速度を検出することで、作業装置の変位が急
激であるか否かを判断して、前記変化率が設定値以上で
あれば、即ち、作業装置の姿勢変化が急激であれば、設
定時間が経過するまで前記傾斜角度センサからの検出情
報を無視するので、過渡現象に起因して傾斜角度センサ
から本来の傾斜出力に対して逆向き出力が発生した場合
であっても、このような異常信号が無視されるから駆動
機構が逆向きに作動することが無い。

【０００６】

【発明の効果】従って、絶対水平姿勢からの傾斜角度を
検出するために、作業装置に対して鉛直方向に維持され
る部材を備えた傾斜角度センサにおいて、前記部材の自
由な揺れ動きを抑制して制御のハンチング作動を防止す
る構造を採用しながらも、作業装置が急激に姿勢変化し
た場合であっても、円滑なローリング制御を維持するこ
とが可能となるローリング制御装置を提供できるに至っ
た。

【０００７】

【実施例】以下、実施例を図面に基いて説明する。図１
に示すように、乗用型走行機体１の後部にリンク機構２
を介して作業装置の一例である苗植付装置３を、リフト
シリンダ４により駆動昇降自在、並びに、電動モータ５
により前後軸芯Ｙ周りで駆動ローリング自在に連結して
乗用型田植機を構成してある。

【０００８】この田植機は、前記苗植付装置３が設定対
地高さに維持されるように自動昇降制御を行うよう構成
してある。図２に示すように、後部支点Ｘ周りで上下揺
動自在に支持された接地フロート６の接地圧変動に伴う
上下揺動量を検出するポテンショメータ型フロートセン
サ７を備え、このフロートセンサ７の検出値が機体操縦
部に設けたポテンショメータ型感度設定器８による泥硬
さに応じて設定される設定値に合致するよう、マイクロ
コンピュータを備えた制御装置９〔制御手段の一例〕が
リフトシリンダ４に対する電磁制御弁１０を切り換え制
御することで対泥面高さを所定値に維持する自動昇降制
御を行うよう構成してある。尚、前記リフトシリンダ４
に対する圧油はエンジン１１により駆動される油圧ポン
プ〔図示せず〕から供給されるから、エンジン１１の回
転数が変化するとリフトシリンダ４の作動速度が異なる
ので、制御装置９は回転数検出センサ１２により検出さ
れるエンジン回転数に基づいて電磁制御弁１０のソレノ
イドに対するパルス電流のデューティ比を適宜変更制御
して、常に一定流量で作動油が供給されるようにしてあ
る。

【０００９】又、前記苗植付装置３の左右傾斜姿勢が設
定姿勢に維持されるように自動ローリング制御を行うよ
う構成してある。苗植付装置３に絶対水平姿勢からの左
右傾斜角度を検出する傾斜角度センサ１３を取付けると
ともに、この傾斜角度センサ１３の検出値が操縦部に設
けられたポテンショメータ型角度設定器１４による設定
値にほぼ合致するよう、前記制御装置９が電動モータ５
を正逆転駆動させて苗植付装置３の左右傾斜姿勢が設定
姿勢に維持されるよう制御するのである。前記傾斜角度
センサ１３は、周知構造のものであって詳述はしない
が、ケーシング内において水平軸芯周りで揺動自在に垂
下支持された可動部とケーシングとの間に、例えば、磁
性体と磁界変化に対応する電圧を発生する磁気検出素
子、あるいは、夫々電極を備えて姿勢変位によるそれら
の間の静電容量を検出する構成、等を備えて、角度変位
に対応した電圧がアナログ値で検出される構成としてい
る。

【００１０】そして、前記傾斜角度センサ１３の近傍に
は、この傾斜角度センサ１３における検出値の変化率を
検出するための、例えば、圧電振動型ジャイロセンサ等
の加速度検出型のジャイロセンサ１５〔傾斜加速度検出
手段の一例〕を配置してあり、このジャイロセンサ１５
により検出される前記変化率が設定値以上であることを
検出すると、制御装置９は設定時間が経過するまで前記
傾斜角度センサ１３からの検出情報を無視するよう構成
してある。つまり、制御装置９は、図３の制御フローチ
ャートに示すように、傾斜角度センサ１３の検出値ＸＲ
が制御目標値〔角度設定器による設定値〕に対する制御
不感帯幅内から外れたことが検出されると、その変化に
おける加速度が設定値以上であれば、前記検出値ＸＲが
制御不感帯幅内から外れた時点から設定時間が経過する
までは、傾斜角度センサ１３の検出値を制御不感帯幅内
に収まる値に自動的に補正して、傾斜角度センサ１３の
検出値にかかわらず電動モータ５の駆動を行わないよう
に制御する〔ステップ１〜４〕。そして、加速度が設定
値以下であるか又は前記設定時間が経過した後は、検出
値ＸＲが制御目標値より小さければ、苗植付装置３の右
側を下げる方向に電動モータ５が回動するようリレー回
路１６に右下げ信号を出力し、検出値ＸＲが制御目標値
より大きければ、苗植付装置３の左側を下げる方向に電
動モータ５が回動するようリレー回路１６に左下げ信号
を出力する〔ステップ５〜７〕。このように制御するこ
とで、例えば、図４に示すように、苗植付装置３の傾斜
姿勢変化が急激に行われ、慣性力に起因して傾斜角度セ
ンサ１３の出力に逆向き出力Ｑが発生しても、このよう
な信号が無視され、電動モータ５の作動が円滑に行われ
るのである。

【００１１】尚、エンジン１１の始動用キースイッチＳ
Ｗには、エンジン１１と総ての制御装置９等の電装品を
オフする「オフ」位置、電装品だけに通電する「オン」
位置、エンジン起動用の「起動」位置以外に、「チェッ
カー」位置を設けてある。この「チェッカー」位置は、
制御装置９の動作チェック用の外部チェッカー１７を接
続して動作検査を行う場合、エンジン停止時にはエンジ
ン回転数センサ１２の出力が非検出状態であり、正常な
検査が行えないので、この「チェッカー」位置に設定し
ておくことで、エンジン回転数センサ１２以外の動作検
査が行えるよう構成してある。

【００１２】又、圃場での作業中に前記フロートセンサ
７の検出状況に異常がある場合には、前記傾斜角度セン
サ１３を苗植付装置３から外して、走行機体１及び接地
フロート６の絶対水平姿勢からの傾斜角度を検出する手
段として利用することができ、圃場の近くでフロートセ
ンサ７の位置合わせ調節等の調節作業を行うことができ
る。

【００１３】〔別実施例〕前記傾斜角度センサ１３にお
ける検出値の変化率を検出する傾斜加速度検出手段とし
ては、前記ジャイロセンサを別途設けるものに代えて、
傾斜角度センサにおける検出値を微分演算して変化率を
求めるよう構成してもよい。

【００１４】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
容易にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】田植機の側面図

【図２】制御ブロック図

【図３】制御フローチャート

【図４】検出データ特性図

【符号の説明】

１ 走行機体 ３ 作業装置 ５ 駆動機構 ９ 制御手段 １３ 傾斜角度センサ １５ 傾斜加速度検出手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行機体（１）に対して駆動機構（５）
   により左右ローリング自在に作業装置（３）を連結する
   とともに、前記作業装置（３）の絶対水平姿勢からの左
   右傾斜角度を検出する傾斜角度センサ（１３）を備え、
   この傾斜角度センサ（１３）の検出情報に基づいて、前
   記作業装置（３）を設定ローリング姿勢に維持すべく前
   記駆動機構（５）を制御する制御手段（９）を備えてあ
   る作業装置のローリング制御装置であって、 前記傾斜角度センサ（１３）における検出値の変化率を
   検出する傾斜加速度検出手段（１５）を備え、この傾斜
   加速度検出手段（１５）が設定値以上の前記変化率であ
   ることを検出すると、前記制御手段（９）は設定時間が
   経過するまで前記傾斜角度センサ（１３）からの検出情
   報を無視するよう構成してある作業装置のローリング制
   御装置。