JPH0767326B2 - 対地作業機のデプス制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は対地作業機のデプス制御装置に関するもので
あり、特に、代かき作業時にトラクタが停止し、そして
再び耕耘開始を為すようなとき等のデプス制御に関する
ものである。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕

従来、デプス制御（耕深制御）によるロータリ作業を行
う場合は、トラクタにロータリの如き対地作業機を連結
して耕深制御によるロータリ作業を為していた。而し
て、この耕深制御装置は、耕深センサによる検出値と耕
深設定器との差に応じて夫々昇降動作を為すようにCPU
からの操作指令が出力し、上昇用比例ソレノイド弁又は
下降用比例ソレノイド弁を介してリフトアームを昇降せ
しめ、耕深制御によるロータリ作業を為していた。

而して、例えば代かき時に於て、トラクタが停止し更に
耕耘開始をする時、或は旋回して作業機を吊上げ状態か
ら下降させる場合に於ては圃場自体が極めて軟弱のた
め、殆ど無抵抗のまま作業機に取付けているリヤカバー
が該圃場の土中に潜り込んでしまうのである。然るとき
は、該リヤカバーの深さに応じて耕深センサの検出値が
CPUに入力し、作業機に対する下げ指令が出力して該作
業機は下降する。次に、トラクタが走行開始すれば、走
行速度に応じ泥土の抵抗にて急激に前記リヤカバーが浮
遊するので耕深センサの検出値がCPUに入力し、CPUから
再び作業機の上げ指令が出力して該作業機は急激に上昇
する。このようにして、耕耘作業が不安定となり圃場の
耕盤が荒廃する欠陥があつた。そこで、この欠陥を克服
するために解決せらるべき技術的問題点が生じてくるの
である。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、上記問題点に鑑み之を解決せんとして提案
せられたものであり、油圧昇降機構によつて昇降自在に
設けられている対地作業機の耕深を検出する耕深センサ
を備え、この耕深センサによる検出値と、耕深設定器に
よつて設定された値との差に応じて昇降動作を為さしめ
るようにしたトラクタに於て、デプス制御時の安定自動
制御中のリフトアーム角度をCPUに記憶しておき、この
リフトアーム角度より一定角度以上の差の下げ指令がCP
Uより出力されるときは、リフトアームの降下速度を充
分に低速になるようにする制御部をCPUに設けたことを
特徴とする対地作業機のデプス制御装置を提供せんとす
るものである。

〔作用〕

ロータリが本機に牽引されて走行し乍らデプス制御にて
ロータリ作業を為すとき、例えば代かき時に於て圃場が
軟弱のため、本機が停止したときは、リヤカバーが地面
からの抵抗がないので土中に深く潜り込んでしまうが、
このとき、このリヤカバーの深さを検出する耕深センサ
から該検出値をCPUに入力する。而して、前記の状況の
下に於ては、リヤカバーは正常な安定自動制御中のリフ
トアーム角度より遥かに大きくなつているのである。そ
こで、デプス制御時の安定自動制御中のリフトアーム角
度に対して一定角度（例えば３度）以上の差が生じたこ
とになるので、この差をCPUにて読み取り、ロータリに
対する下げ指令は該ロータリを極めて緩慢に下げるよう
に出力する。即ち、このときは下げ指令のパルス巾を狭
くしてソレノイド弁に対する油量を減少せしめ、依つ
て、リフトシリンダの作動量を減少せしめることにより
該ロータリは極めて遅く下降している。そこで、このと
き本機であるトラクタが走行するので、安定した耕深制
御によるロータリ作業に急速に移行することができ、従
来のように圃場の耕盤を荒すことはなくなるのである。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を別紙添付図面に従つて詳述す
る。説明の都合上、従来公知に属する構成も同時に説明
することにする。

第２図に示すように、牽引車両としてのトラクタ（１）
の後部に、ロータリの如き対地作業機（２）を左右一対
のリフトアーム（３）（３）へ、左右のリフトロツド
（４）（４）を介して上下に揺動する左右のロワーリン
ク（５）（５）及び中央上部のトツプリンク（６）から
なる作業機連結リンク（７）によつて連結し、且つ、こ
の作業機連結リング（７）は、そのリフトアーム（３）
（３）を油圧を用いたリフトシリンダ（８）によつて昇
降回動させる油圧昇降機構（９）によつて昇降動作をす
るよう構成されている。又、リフトシリンダ（８）への
圧力油の給排制御は、昇降スイツチ（S₃）の操作に伴い
マイクロコンピユータの如きものによつて構成している
CPU（10）の操作指令が、上昇用駆動部（11）又は下降
用駆動部（12）にて増幅されて上昇用比例ソレノイド弁
（13）又は下降用比例ソレノイド弁（14）を開閉動作さ
せて、これによつてリフトシリンダ（８）にポンプ（1
5）の圧力油が供給されてリフトアーム（３）（３）が
上昇し、又はリフトシリンダ（８）の圧力油が排出され
てリフトアーム（３）（３）が下降するように構成され
ている。

更に又、操縦席近傍に設けたポジシヨンレバー（I₁）及
び回動型のポテンシヨメータの検出軸をリフトアーム
（３）に結合して形成したリフトアーム角センサ（S₁）
を夫々CPU（10）に接続して、前記ポジシヨンレバー（I
₁）の操作によつて設定された設定値に、リフトアーム
角センサ（S₁）にて検出される高さ検出値が一致するよ
うにCPU（10）から昇降指令が上昇用駆動部（11）又は
下降用駆動部（12）に出力して、これによつて昇降制御
（ポジシヨンコントロール）が行われるものである。

耕深自動制御用として、ボリユームの如きものからなる
耕深設定器（I₂）を用いて操作員が設定した耕深設定値
に、対地作業機（２）の耕深センサ（S₂）にて検出され
る耕深検出値が一致するまで、上昇用ソレノイド弁（1
3）と下降用ソレノイド弁（14）は、ソレノイド部に加
わる電流量に比例して圧力油の流通開口面積を開閉制御
する比例ソレノイド弁を用いており、耕深設定値に対す
る耕深検出値の差に比例した大きさの制御電流がCPU（1
0）から出力し、この制御電流値に比例したパルス幅の
パルス電流が上記ソレノイド弁に加わるように構成して
対地作業機（２）の昇降動作を為さしめて耕深制御を行
わせている。

又、図示例の耕深センサ（S₂）は、耕土表面に摺接する
リヤカバー（17）の動きを、例えば直線移動型のポテン
シヨメータ（18）にて検出するようにしたものを用いて
おり、対地作業機（２）の機体後部へ上下回動可能に蝶
着されているリヤカバー（17）は、耕耘作業が行われな
い吊上姿勢のときは、吊上ロツド（19）によつて一定の
高さに保持されているが、吊上姿勢から対地作業機
（２）の下降に伴つて接地すると上方へ回動して、この
回動位置に応じた耕深がポテンシヨメータ（18）にて検
出されるのである。

又、第１図の実施例図では、ポジシヨン制御と耕深（デ
プス）制御のミツクス制御部を示している。而して、こ
の実施例図のミツクス制御は作業モード切換盤（Ｔ）を
介して操作される。即ち、この作業モード切換盤（Ｔ）
にてポジシヨン制御及び耕深制御に夫々切換えられるの
である。又、運転席近傍には昇降用スイツチ（S₃）が設
けられており、之は操作員の手動によつて該昇降用スイ
ツチ（S₃）が操作され、この操作に基づいて対地作業機
（２）を昇降せしめるようになつているのである。従つ
て、対地作業機（２）はポジシヨンレバー（I₁）か或
は、この昇降用スイツチ（S₃）を操作員が手動にて操作
することにより該対地作業機（２）が昇降する外、耕深
制御によつて自動的に昇降するのである。

而して、デプス制御によるロータリ作業に於て、該デプ
ス制御が働いて安定している状態のリフトアーム角の平
均を前記CPU（10）に記憶させておく。そして、この平
均値のリフトアーム角より例えば３度以上の角度の差が
生じるリフトアーム（３）の下げ指令が要求される場合
に限つて、該下げ指令によるリフトアーム（３）の下降
速度を充分に低速になるようにCPU（10）に設けた制御
部（10a）より操作指令を出力するようになつている。
この場合は、該操作指令のパルス電流のパルス巾を狭く
して、下降用比例ソレノイド弁（14）に対する下げ油量
を減少するようにしてある。

そこで、例えば代かき作業に於てはトラクタ（１）が走
行しているときは、ロータリの如き対地作業機（２）に
設けたリヤカバー（17）に圃場内の泥土の抵抗が加わつ
て、該リヤカバー（17）はもち上げられ乍ら耕深の深さ
を耕深センサ（S₂）にて検出せしめ、正常なるロータリ
作業を為さしめるのである。然し乍ら、このような代か
き作業途中の於てトラクタ（１）が停止する場合があ
る。このときには、前記リヤカバー（17）は圃場内の泥
土が極めて軟弱の為、抵抗が小となり地中に潜り込むよ
うになるのである。然るときは、該リヤカバー（17）の
深さを検出した耕深センサ（S₂）の検出値がCPU（10）
に入力する。そして、従来はこの検出値によつて、CPU
（10）からリフトアーム角を前記安定したデプス制御時
の平均値より３度以上に、ロータリ（２）を下降させる
ための操作指令が出力するのであるが、本発明は前記平
均値より３度以上に及んでリフトアーム角、即ちロータ
リ（２）を下降させるときに限つて、該ロータリ（２）
の下降速度を充分に遅くなるようにパルス巾を狭くして
ロータリ（２）の下降操作指令を制御部（10a）より出
力するのである。そして、ロータリ（２）の緩慢な下降
中に於てトラクタ（１）は走行するので、直ちにリヤカ
バー（17）に泥土の抵抗が加わり正常のデプス制御によ
るロータリ作業に早急に移行できるのである。又、前記
圃場に於て、旋回してロータリ（２）を吊り上げ状態か
ら下降させる場合に於ても、前記リヤカバー（17）には
殆ど抵抗が負荷されないので前述同様に該リヤカバー
（17）が土中に深く潜り込んでしまうのであるが、この
場合も前述と同様の操作指令が制御部（10a）より出力
してロータリ（２）の下降速度を充分に遅くすることに
より、速やかに正常なロータリ作業に移行できるように
なる。

而して、上述の作動手順を第３図のフローチヤートに従
つて説明する。先づ、ステツプに於てはデプス制御が
作動中であり、そしてステツプに於て前回中立であつ
たかどうかを判断し、もし、前回中立でないことが判断
されたときにはステツプで今回は中立であるかどうか
を判断する。そして、今回中立であつたことを判断した
ときは、ステツプとを経て安定したデプス制御状態
のリフトアーム角の平均値が算出される。そして、ステ
ツプに到り前記リフトアーム角の平均値が算出済であ
るかどうかが判断される。而して、ステツプに於てリ
ヤカバー（17）の土中えの潜りが大であつて、前記平均
値に対する一定の角度以上のリフトアーム（３）の下降
要求があると判断されたときには、ステツプにて当該
下降速度を充分に低速にする要求が為される。この為パ
ルス電流の１パルスの巾を狭くして下降用比例ソレノイ
ド弁（14）に対する油量を減ずべく降下速度低速フラグ
がセツトされ、ロータリ（２）は充分に低速となつて下
降する。そこで、リヤカバー（17）も土中に早急に潜り
込むことがなく、その間にトラクタ（１）は走行するの
で該リヤカバー（17）も圃場の土の抵抗を受け、正常の
デプス制御によるロータリ作業に急速に移行できるよう
になつたのである。

〔発明の効果〕

この発明は上述の一実施例にて詳述せる如く、特に代か
き作業中に於て本機のトラクタが停止したとき、或は旋
回時に対地作業機を吊上げて下降させるような場合に於
て、耕耘開始時に必要以上に対地作業機が降下するのを
抑制し、圃場の耕盤を荒すようなことが防止できたので
ある。即ち、デプス制御で作業中にCPUからの操作指令
が一定角より下方に下げ要求が出力された場合、その下
げ速度を遅くして対地作業機の必要以上の下降を防止で
きたのである。

尚、この発明の精神を逸脱しない限り、本発明は種々の
改変を為すことができ、そして、本発明がこの改変され
たものに及ぶことは当然である。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示し、第１図は制御回路図、第
２図は対地作業機を取付けたトラクタの側面図、第３図
はフローチヤートである。 符号説明 （１）……トラクタ、（２）……対地作業機 （３）……リフトアーム、（４）……リフトロツド （５）……ロワーリンク、（６）……トツプリンク （７）……作業機連結リンク、（８）……リフトシリン
ダ （９）……油圧昇降機構、（10）（10a）……制御部 （11）……上昇用駆動部、（12）……下降用駆動部 （13）……上昇用比例ソレノイド （14）……下降用比例ソレノイド （15）……ポンプ、（I₁）……ポジシヨンレバー （I₂）……耕深設定器、（S₁）……リフトアーム角セン
サ （S₂）……耕深センサ、（Ｘ）……信号線 （Ｔ）……作業モード切換盤

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】油圧昇降機構によつて昇降自在に設けられ
   ている対地作業機の耕深を検出する耕深センサを備え、
   この耕深センサによる検出値と、耕深設定器によつて設
   定された値との差に応じて昇降動作を為さしめるように
   したトラクタに於て、デプス制御時の安定自動制御中の
   リフトアーム角度をCPUに記憶しておき、このリフトア
   ーム角度より一定角度以上の差の下げ指令がCPUより出
   力されるときは、リフトアームの降下速度を充分に低速
   になるようにする制御部をCPUに設けたことを特徴とす
   る対地作業機のデプス制御装置。