JPH0746926B2 - 作業車の作業深さ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、作業装置を走行機体に対して昇降操作する駆
動機構、及び、前記作業装置による作業深さを検出する
センサーを設けると共に、作業深さ設定器を設定変更操
作自在に設け、前記センサーによる検出深さが前記作業
深さ設定器による設定深さに等しくまたはほぼ等しくな
る状態に前記駆動機構を自動操作する昇降制御手段を設
けた作業車の作業深さ制御装置に関する。

〔従来の技術〕

上記作業車において、従来、センサーによる検出深さの
変化に基づいて作業装置が昇降操作される通常時制御、
及び、作業深さ設定器による設定深さの変更に基づいて
作業装置が昇降操作される設定変更時制御のいずれもが
同一巾の不感帯を設定した基で行われるようになってい
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来、第６図（イ）に設定深さ変更前における設定深さ
（Ｘ）、不感帯（Ａ）及び検出深さ（Ｚ）の関係を示
し、第６図（ロ）に設定深さ変更後における設定深さ
（Ｙ）、不感帯（Ａ）及び検出深さ（Ｚ）の関係を示す
ように、設定深さ変更をしたにもかかわらず、設定変更
巾（Ｄ）の割には不感帯（Ａ）が大きくて検出深さ
（Ｚ）が設定深さ変更後における不感帯（Ａ）に入って
おり、設定深さ変更に基づく昇降制御が設定深さ変更に
直に応答して行われない不都合が発生し易くなってい
た。

本発明の目的は、通常時の昇降制御にはハンチングが生
じにくいようにしながらも、比較的変更巾の小さい設定
深さを変更した場合でも昇降制御が実行されるように、
かつ、深さ変更が精度よくできるようにすることにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の特徴構成は、冒記した作業車の作業深さ制御装
置において、前記昇降制御手段による前記駆動機構の自
動操作のための不感帯を通常時より狭くする不感帯縮小
手段、及び、前記作業深さ設定器による設定深さが変更
されたことを検出する設定変更手段を設けると共に、こ
の設定変更検出手段が検出状態になると、この検出時か
ら前記昇降制御手段が前記設定深さ変更に起因する前記
駆動機構の作動操作を停止するまでの間、前記不感帯縮
小手段を自動的に作動させる不感帯変更手段を設け、さ
らに、耕深設定器による設定深さ変更の方向を検出する
設定変更方向検出手段、及び、この設定変更方向検出手
段による検出方向に基いて昇降制御手段を介して昇降さ
れる作業装置の昇降方向と、前記不感帯縮小手段によっ
て設定された不感帯に基いて昇降制御手段を介して昇降
される作業装置の昇降方向とが逆の場合に前記不感帯縮
小手段の不感帯幅を通常の不感帯幅にリセットする不感
帯リセット手段を設けてあることにある。そして、その
作用及び効果は次の通りである。

〔作用〕 通常時は巾広の通常用不感帯が設定され、ハンチングが
発生しにくいようにしながら昇降制御されるようにして
も、設定深さの変更をすると、設定変更検出手段からの
情報に基づいて不感帯変更手段により不感帯縮小手段が
自動的に作動操作され、一時的に、通常用不感帯よりも
巾狭まの設定変更用不感帯が新設定深さに対する不感帯
として設定した基で制御が行われる。したがって、設定
変更巾の大きさによっては、設定変更巾が比較的小さく
て従来制御によれば昇降制御が実行されなかった場合で
も、センサーによる検出深さが新設定深さに接近して設
定変更用不感帯に入るまで昇降制御されるようになる。
さらには、設定深さの変更に伴う制御を検出深さが制御
目標高さに極力接近したり合致するようにしながらされ
る。

そして、設定深さの変更をすると、作業深さ設定器、作
業深さを検出するセンサー及び設定変更方向検出手段並
びに不感帯縮小手段からの情報に基いて設定深さ変更の
方向と実際の耕耘装置の作動方向とが逆になる場合に
は、不感帯リセット手段により、耕耘装置が逆方向に作
動されることが阻止される。

〔発明の効果〕

不感帯縮小手段、及び、これを設定変更検出手段からの
情報に基づいて自動的に作動させる不感帯変更手段のた
めに、比較的変更巾の小さい設定変更をした場合でもこ
の設定変更に直ちに応答して昇降制御が実行されるよう
になり、かつ、実際の作業深さが設定深さに極力合致す
るようになり、設定変更にかかわらず作業装置が昇降し
なくて設定変更確認ができないことから設定変更が過剰
にされる誤操作を防止できるとか、設定変更時点から直
ちに実際の作業深さが変化すると共に実際の作業深さが
設定深さに極力合致して、作業深さが極力所望どおりに
変化した精度のよい仕上がりが得られるようになった。

しかも、作業深さ設定器によって設定された作業装置の
深さ方向と不感帯縮小手段に基づく作業装置の作動方向
とが逆の場合には、不感帯リセット手段により、耕耘装
置が逆方向に作動されることが阻止され、安全性が確保
される。

〔実施例〕

次に実施例を示す。

第５図に示すように、車輪式走行機体の後部に、駆動機
構の一例としてのリフトシリンダ（１）により上下揺動
自在なリンク機構（２）を介して昇降操作するようにロ
ータリ耕耘装置（３）を連結すると共に、走行機体から
回転軸（４）を介して耕耘装置（３）に動力伝達するよ
うに構成して、乗用型耕耘機を構成してある。

耕耘装置（３）に軸芯（Ｐ）の周りで上下に揺動するよ
うに、かつ、自重等による下降付勢のために遊端側が耕
耘ロータリ（3a）の耕耘跡に接地するように備えられた
ロータリ後方カバー（3b）に回転式ポテンショメータ
（５）を連動させて、耕耘装置（３）による作業深さを
ポテンショメータ（５）により検出するように構成して
ある。そして、第１図に示すように、ポテンショメータ
（５）及び設定変更操作自在な耕耘設定器（６）を昇降
制御手段（７）を介して、リフトシリンダ（１）のコン
トロールバルブ（８）の駆動回路（９）に連係させると
共に、昇降制御手段（７）がポテンショメータ（５）及
び耕耘設定器（６）からの情報に基いて駆動回路（９）
に所定のバルブ操作信号を出力することにより、ポテン
ショメータ（５）による検出深さが耕耘設定器（６）に
よる設定深さに等しくまたはほぼ等しくなる状態にリフ
トシリンダ（１）を自動操作するように構成し、もっ
て、走行機体の前後傾斜にかかわらず作業深さを設定深
さに等しくまたはほぼ等しくしながら作業できるように
してある。

すなわち、昇降制御手段（７）には比較判別手段（1
0）、上昇制御手段（11）、中立制御手段（12）及び下
降制御手段（13）を備えてある。そして、比較判別手段
（10）は第２図に示す如く耕耘設定部（６）による設定
深さを制御目標深さとすると共にこの制御目標深さを中
間とした通常用不感帯（Ａ）を第１不感帯設定手段（1
4）により設定し、ポテンショメータによる検出深さ、
耕深設定器（６）による設定深さ及び通常用不感帯
（Ａ）の夫々に基づいて検出深さが通常用不感帯（Ａ）
から外れていないか否かを、かつ、外れている場合には
外れている方向を夫々判別するようにしてある。そし
て、検出深さが通常用不感帯（Ａ）から外れていないと
判別された時には、中立制御手段（12）がコントロール
バルブ（８）を中立位置に操作させるべき信号を駆動回
路（９）に自動的に出力し、検出深さが通常用不感帯
（Ａ）から外れていると判別された時には、上昇制御手
段（11）がコントロールバルブ（８）を耕耘装置上昇側
に操作させるべき信号を、または、下降制御手段（13）
がコントロールバルブ（８）を耕耘装置下降側に操作さ
せるべき信号を夫々駆動回路（９）に自動的に出力する
ようにしてある。

耕深設定器（６）による設定深さに対して前記通常用不
感帯（Ａ）より巾狭まの第２図（ロ）の如き設定変更不
感帯（ａ）を比較判別手段（10において設定させるため
の第２不感帯設定手段（15）を比較判別手段（10）に付
設してある。そして、比較判別手段（10）に不感帯縮小
手段（16）及び不感帯リセット手段（17）を付設すると
共に、耕深設定器（６）による設定深さが変更されたこ
とを耕深設定器（６）からの情報に基いて検出するよう
に構成した設定変更検出手段（18）を、不感帯変更手段
（19）を介して不感帯縮小手段（16）及び不感帯リセッ
ト手段（17）に連係させて、昇降制御手段（７）が通常
時にリフトシリンダ（１）を自動操作する際の通常用不
感帯（Ａ）の大きの割には、かつ、設定深さ変更巾が比
較的小さくても、設定深さ変更に基づいての昇降制御手
段（７）が実行されるように、かつ、実際の作業深さが
設定深さに極力合致するように構成してある。

すなわち、第２図（イ）及び（ロ）に示すように、耕耘
設定器（６）による設定深さ（Ｘ）が（Ｙ）に変更され
てこのことの検出状態に設定変更検出手段（18）がなる
と、不感帯変更手段（19）が自動的に不感帯縮小手段
（16）に信号出力して作動させ、不感帯縮小手段（16）
が比較判別手段（10）に不感帯変更信号を出力して第２
図（ロ）に示す如く新たな設定深さ（Ｙ）に対する不感
帯として、通常用不感帯（Ａ）を第２不感帯設定手段
（15）による通常用不感帯（ａ）に変更して設定させ
る。この不感帯変更設定と同時に昇降制御手段（７）が
ポテンショメータ（５）による検出深さ、及び、耕耘設
定器（６）による設定深さ（Ｙ）に基いて、かつ、設定
変更用不感帯（ａ）をリフトシリンダ自動操作のための
不感帯として、リフトシリンダ（１）を自動的に作動操
作する。そして、耕耘装置（３）の上昇または下降に伴
い第２図（ハ）に示す如く検出深さ（Ｚ）が制御目標深
さ（Ｙ）に接近して設定変更用不感帯（ａ）に入ると、
昇降制御手段（７）がリフトシリンダ（１）の作動操作
を停止し耕耘装置（３）の上昇または下降を停止させ
る。この耕耘装置停止と同時に不感帯変更手段（19）が
中立制御手段（12）からの情報に基いて自動的に不感帯
リセット手段（17）に信号出力して作動させ、不感帯リ
セット手段（17）が比較判別手段（10）に不感帯リセッ
ト信号を出力して第２図（ニ）に示す如く設定深さ
（Ｙ）に対する不感帯として通常用不感帯（Ａ）を再設
定させる。そして、この不感帯再設定の後は、次に設定
深さ変更がされるまで、昇降制御手段（７）がポテンシ
ョメータ（５）による検出深さ、及び、耕深設定器
（６）による設定深さ（Ｙ）に基いて、かつ、通常用不
感帯（Ａ）をリフトシリンダ操作のための不感帯として
リフトシリンダ（１）を自動操作するのである。

耕深設定器（６）による設定深さ変更の方向を設定変更
方向検出手段（20）が耕深設定器（６）からの情報に基
いて検出するように構成すると共に、昇降制御手段
（７）が設定変更方向検出手段（20）による検出方向に
基いて設定深さ変更時における前記自動操作をするよう
に構成して、設定深さ変更をした際に設定深さ変更の方
向と逆方向に耕耘装置（３）が作動されることの防止を
図ってある。

すなわち、例えば第３図（イ）に示す如き状態に設定深
さ（Ｘ）、不感帯（Ａ）及び検出深さ（Ｚ）の関係があ
る時に第３図（ロ）に示す如く設定深さ（Ｙ）に設定深
さ変更し、そして、不感帯縮小手段（19）による作動の
ために通常用不感帯（Ａ）から設定変更用不感帯（ａ）
に不感帯縮小設定変更用不感帯（ａ）に不感帯縮小手段
（16）がされた際に、変更前の旧設定深（Ｘ）と変更後
の新設定深さ（Ｙ）との差、通常用不感帯（Ａ）と設定
変更用不感帯（ａ）との差、及び、設定深さ変更時にお
ける検出深さ（Ｚ）の夫々によっては、第３図（ロ）に
示す如く検出深さ（Ｚ）が設定変更用不感帯（ａ）から
低レベル側に外れている状態になることがある。この場
合、その小不感帯設定のままで昇降制御手段（７）がポ
テンショメータ（５）及び耕深設定器（６）夫々からの
情報に基いてのリフトシリンダ操作をすると、設定深さ
変更が深い側にされたにもかかわらず耕耘装置（３）が
上昇作動する。すなわち、設定深さ変更の方向と実際の
耕耘装置作動の方向とが逆になる。この場合、逆作動制
御がされなくとも、不感帯リセット手段（17）による不
感帯リセットがされると、第３図（ハ）に示す如く元来
の検出深さ（Ｚ）が通常用不感帯（Ａ）に入ることと、
前記逆作動は操縦者に不安を感じさせることとから、比
較判別手段（10）が耕深設定器（６）、ポテンショメー
タ（５）及び設定変更方向検出手段（20）等からの情報
が前記逆作動の条件に合致するものと判別した際には、
耕深設定の変更に伴う制御目標の変更設定のみをし、リ
フトシリンダ（１）の作動操作を実行しないと共に不感
帯リセット手段（17）による不感帯リセットをして、通
常用不感帯（Ａ）による自動操作を開始するようにして
ある。

昇降制御手段（７）、設定変更検出手段（18）及び不感
帯変更手段（19）等はマイクロコンピュータで構成する
と共に、第４図に示すフローチャートに基いて作動する
ように構成してある。

〔別実施例〕

ポテンショメータ（５）に替えて超音波センサー等を採
用してもよく、これらをセンサー（５）と総称する。

耕耘装置（３）に替えてトレンチャーや苗植付装置等を
連結した各種作業車にも本発明は適用できる。さらに
は、コンバインにおける刈取前処理部の昇降制御にも本
発明は適用できる。したがって、耕耘装置（３）を作業
装置（３）と称し、耕深設定器（６）を作業深さ設定器
（６）と称する。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る作業車の作業深さ制御装置の実施例
を示し、第１図は制御系のブロック図、第２図及び第３
図は不感帯の説明図、第４図はフローチャート、第５図
は耕耘機後部の側面図である。 第６図は従来不感帯の説明図である。 （１）……駆動機構、（３）……作業装置、（５）……
センサー、（６）……作業深さ設定器、（７）……昇降
制御手段、（16）……不感帯縮小手段、（17）……不感
帯リッセト手段、（18）……設定変更検出手段、（19）
……不感帯変更手段、（20）……設定変更方向検出手
段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】作業装置（３）を走行機体に対して昇降操
   作する駆動機構（１）、及び、前記作業装置（３）によ
   る作業深さを検出するセンサー（５）を設けると共に、
   作業深さ設定器（６）を設定変更操作自在に設け、前記
   センサー（５）による検出深さが前記作業深さ設定器
   （６）による設定深さに等しくまたはほぼ等しくなる状
   態に前記駆動機構（１）を自動操作する昇降制御手段
   （７）を設けた作業車の作業深さ制御装置であって、前
   記昇降制御手段（７）による前記駆動機構（１）の自動
   操作のための不感帯を通常時より狭くする不感帯縮小手
   段（16）、及び、前記作業深さ設定器（６）による設定
   深さが変更されたことを検出する設定変更検出手段（1
   8）を設けると共に、この設定変更検出手段（18）が検
   出状態になると、この検出時から前記昇降制御手段
   （７）が前記設定深さ変更に起因する前記駆動機構
   （１）の作動操作を停止するまでの間、前記不感帯縮小
   手段（16）を自動的に作動させる不感帯変更手段（19）
   を設け、さらに、耕深設定器（６）による設定深さ変更
   の方向を検出する設定変更方向検出手段（20）、及び、
   この設定変更方向検出手段（20）による検出方向に基い
   て昇降制御手段（７）を介して昇降される作業装置
   （３）の昇降方向と、前記不感帯縮小手段（16）によっ
   て設定された不感帯に基いて昇降制御手段（７）を介し
   て昇降される作業装置（３）の昇降方向とが逆の場合に
   前記不感帯縮小手段（16）の不感帯幅を通常の不感帯幅
   にリセットする不感帯リセット手段（17）を設けてある
   作業車の作業深さ制御装置。