JPH09248012A - クローラ式土工車両の作業機耕深制御装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 後部に耕耘用作業機を昇降自在に設けたクロ
ーラ式土工車両において、前後方向の揺動中心位置が変
化しても精度の良い作業機耕深制御が可能なクローラ式
土工車両の作業機耕深制御装置及びその方法を提供す
る。 【解決手段】 耕深設定値と耕深検出器１２の検出値と
の偏差が小さくなるようにリフトアームシリンダ７の指
令値を演算し、リフトアーム６、連結装置及び作業機５
の全重量に基づいて車両全体の重心位置を求めると共
に、車体１の前後方向の傾斜角の変化量に基づいて車体
１が前上がり方向に傾斜しているか又は前下がり方向に
傾斜しているかの状態を判断し、前上がり方向に傾斜し
ているときは履帯２のスプロケット軸５２と作業機５と
の距離及び傾斜角の大きさに応じてリフトアームシリン
ダ７の上記指令値を上昇方向に補正し、前下がり方向に
傾斜しているときは算出した上記車両全体の重心位置及
び傾斜角の大きさに応じて上記指令値を下降方向に補正
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、後部に耕耘用作業
機を昇降自在に設けたクローラ式土工車両の作業機耕深
制御装置及びその方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】車体に走行装置としてのクローラやホィ
ールを設けて走行及び旋回可能にし、車体後部に耕耘機
等の作業機を備えた土工車両がある。そして、土工車両
での耕耘作業の中に、圃場を耕耘する深さ（以後、耕深
と言う）を一定にする作業がある。作業機を昇降させる
操作レバーを手動で操作して耕深を一定にする作業を行
うのが困難なので、自動的に耕深制御を行う耕深制御装
置が提案されている。

【０００３】例えば特開昭６３−７７０４号公報には図
１０及び図１１に示されるようなホィール式土工車両の
例が記載されており、以下同図に基いて説明する。図１
０はホイール式の土工車両６０の側面図を表している。
土工車両６０は車体の前部及び後部にそれぞれホィール
６２、６３を設けて走行自在とし、運転席６１の前部に
配備されたステアリングハンドルによって左右旋回が可
能となっている。土工車両６０の後端部には、いわゆる
３点リンクヒッチにより連結された例えばロータリ等の
作業機７０を備えている。すなわち、車体の後部中央の
上部には一本のアッパリンク６７、後方下部の左右には
一対のロワーリンク６５がそれぞれ回動自在に装着され
ている。また、車体後部の左右にはリフトアーム７２が
回動自在に装着され、リフトアーム７２の後端部とロワ
ーリンク６５の略中央部との間には、左右にそれぞれリ
フトロッド７３が回動自在に装着されている。そして、
リフトアーム７２にはリフトアームシリンダ７１のロッ
ド側が回動自在に取着されており、リフトアームシリン
ダ７１のチューブ側は車体後部に回動自在に取着されて
いる。アッパリンク６７及びロワーリンク６５の先端部
にはロータリ耕耘機等の作業機７０が装着されており、
リフトアームシリンダ７１を伸縮することによって、リ
フトアーム７２、リフトロッド７３及びロワーリンク６
５を介して作業機７０を昇降可能としている。

【０００４】耕耘時には圃場表面の凸凹によって、作業
機７０を含めて車体がホィール６３の車軸６３ａを中心
として前後方向に揺動するので、車体の傾斜角度の大き
さに応じて作業機７０の高さが変化する。例えば、車体
の前部が上昇しているときは作業機７０は傾斜角度に応
じた高さ分だけ下降し、車体の前部が下降しているとき
は反対に作業機７０は上記高さ分だけ上昇する。よっ
て、耕深を一定にするためには、車体傾斜角度に基づい
て作業機高さを補正する必要がある。このために、車軸
６３ａ近傍には前後方向の車体傾斜角を検出する傾斜角
センサー７４を設け、またリフトアーム７２の基端部に
リフトアーム７２の回動角を検出するリフトアーム角セ
ンサー７５を設けている。また、耕深制御時の耕深を設
定するポジションレバー７６の基端部にもレバー回転角
を検出する耕深設定センサー７７が設けられている。こ
れらの傾斜角センサー７４、リフトアーム角センサー７
５及び耕深設定センサー７７からの信号は図示しないコ
ントローラに入力され、このコントローラ内で所要の演
算が行われ、図示しない油圧制御切換弁に制御信号が出
力される。これによって、リフトアームシリンダ７１の
伸縮を制御して作業機７０の耕深を制御するようになっ
ている。

【０００５】このような構成において、第１０図に示す
ように車体が水平状態での耕耘作業ときにポジションレ
バー７６を任意の位置に設定すると、耕深設定センサー
７７で設定された耕深になるように、前記コントローラ
はリフトアーム角センサー７５を監視しながらリフトア
ーム７２を機体平行線ｃより角度θ１だけ下降させる。
そして、第１１図のように車体が水平線ｈよりθ２だけ
傾斜したときは、傾斜角センサー７４からの角度信号が
コントローラに入力されると、コントローラは作業機７
０が設定された適性な耕深になるように演算してリフト
アームシリンダ７１の伸縮を制御し、リフトアーム７２
を機体水平線ｃより角度θ３だけ回動させる。このよう
にして、凸凹のある荒れ地でも耕深が設定耕深値になる
ような耕深制御が可能となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記構成のようなホィ
ール式土工車両においては、その前後方向の揺動中心は
後輪車軸となる。しかしながら、クローラ式土工車両の
場合には、前後方向の揺動中心が定点とならないので以
下のような問題が発生する。

【０００７】図１２及び図１３はクローラ式車両の作業
時の状態を表しており、図１２は車両５０の履帯５１が
前方の突起物ｘに乗り上げた状態、及び図１３は履帯５
１がこの突起物ｘを乗り越える状態を表している。履帯
５１が前方の突起物ｘに乗り上げる場合は、車両５０の
揺動中心は図１０に示したホイール式土工車両６０のホ
ィール６３の車軸６３ａに相当するスプロケット軸５２
の中心Ａ点である。しかしながら、この車両５０がさら
に前進し、図１３に示すように車両の重心Ｇが突起物ｘ
の真上に近づくと履帯５１の後端は地面から浮き上が
り、車両５０の揺動中心は重心Ｇ近傍のＡ１点に移動す
る。よって、図１２の場合と図１３の場合とでは、揺動
中心から車両後部に装着した図示しない作業機までの距
離が変わってくる。このために、図１２の場合と図１３
の場合とでは車両５０の傾斜角度に対する作業機の昇降
量が異なっている。また、異なる重量の作業機を装着し
た場合、車両全体の重心が変化するので、上記同様に揺
動中心位置が変化するという問題が生じることになる。
したがって、クローラ式土工車両の場合には揺動中心位
置の変化に対する作業機昇降量の補正を行う必要があ
る。上記従来のような車体傾斜角に基づく作業機高さ補
正のみでは、クローラ式土工車両では精度良く耕深制御
出来ないという問題がある。

【０００８】本発明は、上記の問題点に着目してなされ
たものであり、後部に耕耘用作業機を昇降自在に設けた
クローラ式土工車両において、前後方向の揺動中心位置
が変化しても精度の良い作業機耕深制御が可能なクロー
ラ式土工車両の作業機耕深制御装置及びその方法を提供
することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段、作用及び効果】上記の目
的を達成するために、請求項１に記載の発明は、車体１
の下部に走行自在に設けられた履帯２と、車体１の後部
に昇降自在に設けられたリフトアーム６に連結装置を介
して取着され、かつ地面を耕耘する作業機５と、作業機
５の地表面に対する耕耘深さ（耕深）を検出する耕深検
出器１２とを有し、自動耕深制御時は耕深設定値と耕深
検出器１２の検出値との偏差が小さくなるようにリフト
アーム６を昇降させるリフトアームシリンダ７を制御す
るクローラ式土工車両の作業機耕深制御装置において、
作業機５の重量を検出する作業機重量検出器８１と、作
業機重量検出器８１により検出された重量値に基づい
て、車両全体の重心位置を求める重心位置算出手段８３
と、車体１の前後方向傾斜角を検出する車体傾斜角検出
手段８２と、耕深設定値と耕深検出器１２の検出値との
偏差が小さくなるようにリフトアームシリンダ７の指令
値を演算すると共に、車体傾斜角検出手段８２が検出し
た傾斜角と重心位置算出手段８３が算出した車両全体の
重心位置とを入力し、傾斜角の変化量に基づいて車体１
が前上がり方向に傾斜しているか又は前下がり方向に傾
斜しているかの状態を判断し、前上がり方向に傾斜して
いるときは履帯２のスプロケット軸５２と作業機５との
距離及び傾斜角の大きさに応じてリフトアームシリンダ
７の上記指令値を補正した作業機高さ補正値を上昇方向
に出力し、前下がり方向に傾斜しているときは入力した
上記車両全体の重心位置及び傾斜角の大きさに応じて上
記指令値を補正した作業機高さ補正値を下降方向に出力
する補正手段８４と、補正手段８４からの上記作業機高
さ補正値に基づいてリフトアームシリンダ７の伸長を制
御してリフトアーム６の昇降位置を制御する作業機制御
手段８５とを備えた構成としている。

【００１０】請求項１に記載の発明によると、クローラ
式土工車両の場合、車体が前上がり方向に傾斜している
ときは履帯のスプロケット軸が揺動中心になり、前下が
り方向に傾斜しているときは車両全体の重心位置近傍の
点が揺動中心になるので、揺動中心位置の変化に伴う作
業機高さの補正を行っている。すなわち、作業機の重量
を作業機重量検出器８１で検出し、この作業機の重量に
基づいて重心位置算出手段８３が車両全体の重心位置を
求める。補正手段８４は、車体傾斜角検出手段８２から
の傾斜角の変化量に基づいて判断し、車体前部が前上が
り方向に傾斜している（前部が地面から上昇する方向に
傾斜角が変化している）ときは作業機がスプロケット軸
を中心にして下降しているので、これを上昇方向に補正
する。このとき、スプロケット軸と作業機との距離の基
づいて、及び傾斜角の大きさに応じて、リフトアームシ
リンダの上昇方向の補正量を求め、耕深設定値と耕深検
出器からの検出値との偏差により求めたリフトアームシ
リンダの指令値をこの補正量で補正している。また、車
体前部が前下がり方向に傾斜している（前部が地面に向
かう方向に傾斜角が変化している）ときは作業機は車両
全体の重心位置近傍の点を中心にして上昇しているの
で、補正手段８４はこれを下降方向に補正する。このと
き、車両全体の重心位置と作業機との距離に基づいて、
及び傾斜角の大きさに応じて、リフトアームシリンダの
下降方向の補正量を求め、リフトアームシリンダの上記
指令値をこの補正量で補正している。この結果、異なっ
た重量の作業機を装着した場合でも、作業機の昇降に伴
う車両全体の重心位置の変化量を容易に求めることが可
能となり、これによって揺動中心位置の変化に従って作
業機の高さ補正ができるので、精度良い耕深制御が可能
となる。

【００１１】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の前記補正手段８４は、耕深設定値と耕深検出器
１２の検出値との偏差が小さくなるようにリフトアーム
シリンダ７の指令値を演算すると共に、車体傾斜角検出
手段８２が検出した傾斜角と重心位置算出手段８３が算
出した車両全体の重心位置とを入力し、傾斜角の変化量
に基づいて車体１が前上がり方向に傾斜しているか又は
前下がり方向に傾斜しているかの状態を判断し、前上が
り方向に傾斜しているときは履帯２のスプロケット軸５
２と作業機５との距離及び傾斜角の大きさに応じてリフ
トアームシリンダ７の上記指令値を補正した作業機高さ
補正値を上昇方向に出力し、前下がり方向に傾斜してい
るときは入力した上記車両全体の重心位置と作業機５と
の距離及び傾斜角の大きさに応じて上記指令値を補正し
た作業機高さ補正値を下降方向に出力する第１耕深補正
手段８６からなる構成としている。

【００１２】請求項２に記載の発明によると、第１耕深
補正手段８６は、車体傾斜角検出手段８２からの傾斜角
の変化量に基づいて判断し、車体前部が前上がり方向に
傾斜している（前述同様）ときは作業機がスプロケット
軸を中心にして下降しているので、これを上昇方向に補
正する。このとき、スプロケット軸と作業機との距離の
基づいて、及び傾斜角の大きさに応じて、リフトアーム
シリンダの上昇方向の補正量を求め、耕深設定値と耕深
検出器からの検出値との偏差により求めたリフトアーム
シリンダの指令値をこの補正量で補正している。また、
車体前部が前下がり方向に傾斜している（前述同様）と
きは作業機は車両全体の重心位置近傍の点を中心にして
上昇しているので、補正手段８４はこれを下降方向に補
正する。このとき、作業機の重量に基づいて重心位置算
出手段８３が求めた車両全体の重心位置と作業機との距
離に基づいて、及び傾斜角の大きさに応じて、リフトア
ームシリンダの下降方向の補正量を求め、リフトアーム
シリンダの上記指令値をこの補正量で補正している。こ
の結果、揺動中心位置の変化に従って作業機の高さ補正
ができるので、精度良い耕深制御が可能となる。

【００１３】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
に記載の前記補正手段８４は、前記重心位置算出手段８
３が算出した車両全体の重心位置を入力すると共に、所
定重心位置に戻すように重心を移動させる重心移動手段
８７と、耕深設定値と前記耕深検出器１２の検出値との
偏差が小さくなるようにリフトアームシリンダ７の指令
値を演算すると共に、前記車体傾斜角検出手段８２が検
出した傾斜角を入力し、傾斜角の変化量に基づいて車体
１が前上がり方向に傾斜しているか又は前下がり方向に
傾斜しているかの状態を判断し、前上がり方向に傾斜し
ているときは履帯２のスプロケット軸５２と作業機５と
の距離及び傾斜角の大きさに応じてリフトアームシリン
ダ７の上記指令値を補正した作業機高さ補正値を上昇方
向に出力し、前下がり方向に傾斜しているときは上記所
定重心位置と作業機５との距離及び傾斜角の大きさに応
じて上記指令値を補正した作業機高さ補正値を下降方向
に出力する第２耕深補正手段８８とからなる構成として
いる。

【００１４】請求項３に記載の発明によると、重心移動
手段８７は、前記重心位置算出手段８３が算出した車両
全体の重心位置の所定重心位置からの変化量をキャンセ
ルして所定重心位置に戻すように重心を移動させる。こ
れによって、車両全体の重心位置は所定重心位置に固定
される。第２耕深補正手段８８は、車体傾斜角検出手段
８２からの傾斜角の変化量に基づいて判断し、車体前部
が前下がり方向に傾斜している（前述同様）ときは作業
機が上記所定重心位置近傍の点を中心にして上昇してい
るので、これを下降方向に補正する。このとき、上記所
定重心位置と作業機との距離に基づいて、及び傾斜角の
大きさに応じて、リフトアームシリンダの下降方向の補
正量を求め、耕深設定値と耕深検出器からの検出値との
偏差により求めたリフトアームシリンダの指令値をこの
補正量で補正している。また、車体前部が前上がり方向
に傾斜している（前述同様）ときは、前記請求項と同様
に、スプロケット軸と作業機との距離の基づいて、及び
傾斜角の大きさに応じて、リフトアームシリンダの上昇
方向の補正量を求め、リフトアームシリンダの上記指令
値をこの補正量で補正している。この結果、揺動中心位
置の変化に従って作業機の高さ補正ができるので、精度
良い耕深制御が可能となる。

【００１５】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
に記載のクローラ式土工車両の作業機耕深制御装置にお
いて、前記作業機重量検出器８１は、前記リフトアーム
シリンダ７の油室圧からリフトアームシリンダ７のロッ
ドにかかる荷重を演算し、この荷重と前記リフトアーム
６の回動角とに基づいて作業機５の重量を求める構成と
している。

【００１６】請求項４に記載の発明によると、リフトア
ームシリンダ圧からリフトアームシリンダにかかる荷重
を求め、この荷重とリフトアーム角とに基づいて作業機
の重量が容易に演算される。よって、異なった重量の作
業機を装着した場合でも簡単な構成で作業機の重量が検
出され、作業機の昇降に伴う車両全体の重心位置の変化
量を容易に求めることが可能となる。この結果、揺動中
心位置の変化に従って作業機の高さ補正ができるので、
精度良い耕深制御が可能となる。

【００１７】請求項５に記載の発明は、請求項３に記載
のクローラ式土工車両の作業機耕深制御装置において、
前記重心移動手段８７は、車体１の前部に前後方向移動
自在に設けられたカウンタウエイト４０と、カウンタウ
エイト４０を移動させるカウンタウエイトシリンダ４１
と、カウンタウエイト４０の移動量を検出するカウンタ
ウエイトストローク検出手段と、前記重心位置算出手段
８３が算出した車両全体の重心位置を入力し、入力した
重心位置の所定重心位置からの変化量を演算し、重心を
所定重心位置に戻すためにカウンタウエイトストローク
検出手段が検出した移動量を監視しながらカウンタウエ
イトシリンダ４１を制御してカウンタウエイト４０を移
動させるカウンタウエイト制御手段とからなる構成とし
ている。

【００１８】請求項５に記載の発明によると、カウンタ
ウエイト制御手段は、重心位置算出手段８３が算出した
車両全体の重心位置と所定重心位置との変化量に基づい
て、重心を所定重心位置に戻すためのカウンタウエイト
の移動量を求める。そして、カウンタウエイトストロー
ク検出手段の検出値を監視しながらカウンタウエイトシ
リンダを制御し、カウンタウエイトを上記移動量だけ移
動させる。これによって、重心移動手段８７は重心を移
動し、重心位置を所定位置に固定できる。第２耕深補正
手段８８は、車体前部が前下がり方向に傾斜していると
き、上記所定重心位置と作業機との距離に基づいて、及
び傾斜角の大きさに応じて、リフトアームシリンダの下
降方向の補正量を求め、リフトアームシリンダの指令値
をこの補正量で補正できる。この結果、揺動中心位置の
変化に従って作業機の高さ補正ができるので、精度良い
耕深制御が可能となる。

【００１９】請求項６に記載の発明は、下部に走行自在
に設けられた履帯２を有する車体１の後部に昇降自在に
設けられたリフトアーム６に連結装置を介して取着さ
れ、かつ地面を耕耘する作業機５と、作業機５の地表面
に対する耕耘深さ（耕深）を検出する耕深検出器１２と
を有し、自動耕深制御時は耕深設定値と耕深検出器１２
の検出値との偏差が小さくなるようにリフトアーム６を
昇降させるリフトアームシリンダ７を制御するクローラ
式土工車両の作業機耕深制御方法において、耕深設定値
と耕深検出器１２の検出値との偏差が小さくなるように
リフトアームシリンダ７の指令値を演算し、作業機５の
重量に基づいて車両全体の重心位置を求めると共に、車
体１の前後方向の傾斜角の変化量に基づいて車体１が前
上がり方向に傾斜しているか又は前下がり方向に傾斜し
ているかの状態を判断し、前上がり方向に傾斜している
ときは履帯２のスプロケット軸５２と作業機５との距離
及び傾斜角の大きさに応じてリフトアームシリンダ７の
上記指令値を上昇方向に補正し、前下がり方向に傾斜し
ているときは算出した上記車両全体の重心位置及び傾斜
角の大きさに応じて上記指令値を下降方向に補正する方
法としている。

【００２０】請求項６に記載の発明によると、作業機の
重量に基づいて車両全体の重心位置を求めると共に、傾
斜角の変化量に基づいて車体１が前上がり方向に傾斜し
ているか又は前下がり方向に傾斜しているかの状態を判
断する。車体前部が前上がり方向に傾斜しているときは
作業機がスプロケット軸を中心にして下降しているの
で、これを上昇方向に補正する。このとき、スプロケッ
ト軸と作業機との距離の基づいて、及び傾斜角の大きさ
に応じて、リフトアームシリンダの上昇方向の補正量を
求め、耕深設定値と耕深検出器からの検出値との偏差に
より求めたリフトアームシリンダの指令値をこの補正量
で補正している。また、車体前部が前下がり方向に傾斜
しているときは作業機は車両全体の重心位置近傍の点を
中心にして上昇しているので、これを下降方向に補正す
る。このとき、車両全体の重心位置と作業機との距離に
基づいて、及び傾斜角の大きさに応じて、リフトアーム
シリンダの下降方向の補正量を求め、リフトアームシリ
ンダの上記指令値をこの補正量で補正している。この結
果、揺動中心位置の変化に従って作業機の高さ補正がで
きるので、精度良い耕深制御が可能となる。

【００２１】請求項７に記載の発明は、請求項６に記載
のクローラ式土工車両の作業機耕深制御方法において、
「前下がり方向に傾斜しているときは算出した上記車両
全体の重心位置及び傾斜角の大きさに応じて上記指令値
を下降方向に補正する」は、「前下がり方向に傾斜して
いるときは算出した前記車両全体の重心位置と作業機５
との距離及び傾斜角の大きさに応じて上記指令値を下降
方向に補正する」であることを特徴とする方法としてい
る。

【００２２】請求項７に記載の発明によると、前下がり
方向に傾斜しているときには、作業機の昇降に伴って変
化した車両全体の重心位置をそのまま重心位置とし、こ
の重心位置と作業機との距離に基づいて、及び傾斜角の
大きさに応じてリフトアームシリンダの指令値を下降方
向に補正している。また、車体前部が前上がり方向に傾
斜しているときは、前記請求項と同様に、スプロケット
軸と作業機との距離の基づいて、及び傾斜角の大きさに
応じて、リフトアームシリンダの指令値を上昇方向に補
正している。この結果、揺動中心位置の変化に従って作
業機の高さ補正ができるので、精度良い耕深制御が可能
となる。

【００２３】請求項８に記載の発明は、請求項６に記載
のクローラ式土工車両の作業機耕深制御方法において、
「耕深設定値と耕深検出器１２の検出値との偏差が小さ
くなるようにリフトアームシリンダ７の指令値を演算
し、作業機５の重量に基づいて車両全体の重心位置を求
めると共に、車体１の前後方向の傾斜角の変化量に基づ
いて車体１が前上がり方向に傾斜しているか又は前下が
り方向に傾斜しているかの状態を判断し、前上がり方向
に傾斜しているときは履帯２のスプロケット軸５２と作
業機５との距離及び傾斜角の大きさに応じてリフトアー
ムシリンダ７の上記指令値を上昇方向に補正し、前下が
り方向に傾斜しているときは算出した上記車両全体の重
心位置及び傾斜角の大きさに応じて上記指令値を下降方
向に補正する」は、「耕深設定値と耕深検出器１２の検
出値との偏差が小さくなるようにリフトアームシリンダ
７の指令値を演算し、作業機５の重量に基づいて車両全
体の重心位置を求めると共に、この重心位置の所定重心
位置からの変化量をキャンセルして所定重心位置に戻す
ように重心を移動させ、車体１の前後方向の傾斜角の変
化量に基づいて車体１が前上がり方向に傾斜しているか
又は前下がり方向に傾斜しているかの状態を判断し、前
上がり方向に傾斜しているときは履帯２のスプロケット
軸５２と作業機５との距離及び傾斜角の大きさに応じて
リフトアームシリンダ７の上記指令値を上昇方向に補正
し、前下がり方向に傾斜しているときは上記所定重心位
置と作業機５との距離及び傾斜角の大きさに応じて上記
指令値を下降方向に補正する」であることを特徴とする
方法としている。

【００２４】請求項８に記載の発明によると、車両全体
の重心位置が所定重心位置から変化したときに、この変
化量をキャンセルして所定重心位置に戻すように重心を
移動させる。そして、前下がり方向に傾斜しているとき
には、上記所定重心位置と作業機との距離に基づいて、
及び傾斜角の大きさに応じてリフトアームシリンダの指
令値を下降方向に補正している。また、車体前部が前上
がり方向に傾斜しているときは、前記請求項と同様に、
スプロケット軸と作業機との距離の基づいて、及び傾斜
角の大きさに応じて、リフトアームシリンダの指令値を
上昇方向に補正している。この結果、揺動中心位置の変
化に従って作業機の高さ補正ができるので、精度良い耕
深制御が可能となる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下に本発明に係るクローラ式土
工車両の作業機耕深制御装置及びその方法の実施形態に
ついて、図面を参照して詳述する。

【００２６】図１〜図５は第一の実施形態を表してい
る。図１は、第一の実施形態例を表す耕深制御装置を装
着したクローラ式土工車両の側面図である。車体１の下
部には、走行自在な履帯２が設けられている。車体１の
後端部には、３点リンクヒッチの連結装置、すなわち後
部中央の上部の一本のアッパリンク４、下部左右の一対
のロワーリンク３が回動自在に装着されており、アッパ
リンク４及びロワーリンク３の先端部にはロータリ耕耘
機等の作業機５が連結されている。また、車体後部の左
右にはリフトアーム６が昇降自在に装着され、リフトア
ーム６の後端部とロワーリンク３の略中央部との間に
は、左右にそれぞれリフトロッド８が回動自在に装着さ
れている。そして、リフトアーム６と車体１との間には
リフトアームシリンダ７が回動自在に装着されている。
リフトアームシリンダ７を伸縮することによって、リフ
トアーム６、リフトロッド８及びロワーリンク３を介し
て作業機５を昇降可能となっている。なお、本実施形態
ではリフトアームシリンダ７は単動式で構成されている
が、複動式でもよい。

【００２７】また、リフトアーム６の基端部にはリフト
アーム角検出器１０が設けられている。さらに、作業機
５の荷重を検出するために、リフトアームシリンダ７の
ボトム側の油圧を検出するリフトアームシリンダ圧力検
出器１１が設けられている。リフトアームシリンダ７が
複動式の場合には、ボトム側の油圧とヘッド側の油圧と
を検出し、その差圧からリフトアームシリンダ７にかか
る上記荷重を求めるようにする。作業機５の後端部には
前後方向に回動自在なリアカバー１９が設けられ、作業
機５の上部にはリアカバー１９の回動角度を耕深値とし
て検出する耕深検出器１２が装着されている。

【００２８】車体１の例えば運転席前部のパネルには、
手動操作で作業機５を昇降させるためのポジション設定
器１３（例えば、手動レバーにより作動する）、自動的
に耕深制御を行う自動制御モードを選択する自動耕深制
御スイッチ１４、及び予め目標耕深値を設定しておく耕
深設定器１５が設けられている。また、車体１の前後方
向の傾斜角度の検出手段として傾斜角速度を検出する例
えばジャイロ等の角速度検出器１７が設けられている。
さらに、重心位置の変化に対応して作業機５の高さを補
正する重心制御モードを選択する重心制御スイッチ１６
を備えている。そして、これらの検出器及びスイッチか
らの検出信号を入力し、所定の演算をした後に所要の制
御信号を出力する制御装置２０が設けられている。

【００２９】図２は、ハード構成ブロック図を表してい
る。制御装置２０はマイクロコンピュータ等を主体にし
た一般的なコンピュータシステムによって構成されてお
り、制御部２２とＡ／Ｄ変換部２１と電磁弁駆動部２３
とからなっている。前記耕深設定器１５、耕深検出器１
２、ポジション設定器１３、リフトアーム角検出器１０
は例えばポテンショメータ等で構成されており、これら
の各出力信号と角速度検出器１７及びリフトアームシリ
ンダ圧力検出器１１の各アナログ出力信号は、Ａ／Ｄ変
換部２１を介して制御部２２に入力されている。また、
自動耕深制御スイッチ１４及び重心制御スイッチ１６の
各スイッチ信号はインターフェース回路（図示せず）を
介して制御部２２に入力される。制御部２２では、これ
らの入力信号を演算及び判断処理し、電磁弁駆動部２３
にリフトアーム６の昇降指令信号を出力する。電磁弁駆
動部２３は、この昇降指令信号の大きさに比例した電流
信号を出力する。上昇指令が出力されると、この電流信
号は切換弁３０のソレノイド操作部３０ｄに導かれ、下
降指令のときは、この電流信号は切換弁３０のソレノイ
ド操作部３０ｅに導かれる。

【００３０】切換弁３０は、リフトアームシリンダ７を
駆動するものである。本実施形態はリフトアームシリン
ダ７として単動式シリンダを使用した例を示しているの
で、切換弁３０は３ポート切換弁で構成されている。切
換弁３０の入力ポートは管路４４を介して油圧ポンプ３
１に接続されていて、戻り油ポートは管路４３を介して
タンク３５に接続されている。また、切換弁３０の出力
ポートは管路４５を介してリフトアームシリンダ７のボ
トム側油圧室７ａに接続されている。

【００３１】制御部２２から電磁弁駆動部２３に上昇指
令が出力されると、電流信号が切換弁３０のソレノイド
操作部３０ｄに導かれ、切換弁３０はａ側に切り換わ
る。これによって、油圧ポンプ３１から吐出された圧油
は上記上昇指令の大きさに応じた流量で管路４４、４５
を介してリフトアームシリンダ７のボトム側油圧室７ａ
に流入する。よって、リフトアームシリンダ７は前記流
量に比例した速度でリフトアーム６を上昇させる。ま
た、制御部２２から電磁弁駆動部２３に下降指令が出力
されると、電流信号が切換弁３０のソレノイド操作部３
０ｅに導かれ、切換弁３０はｃ側に切り換わる。このと
き、作業機５及びリフトアーム６等の自重によってリフ
トアームシリンダ７のロッドが下降方向に押されてボト
ム側油圧室７ａから油が流出し、管路４５、４３を介し
てタンク３５にドレーンする。よって、リフトアーム６
は上記自重によって下降する。なお、油圧ポンプ３１か
ら吐出された圧油は管路４４、４３を介してタンク３５
へドレーンする。なお、制御部２２から停止指令が出力
されているときは切換弁３０は中立位置ｂになり、リフ
トアームシリンダ７のボトム側油圧室７ａの油は切換弁
３０によって流出が遮断されるので、リフトアーム６は
下降方向には停止している。

【００３２】本実施形態に係わる耕深制御装置の機能ブ
ロック図を図３に表しており、以下に同図に基づく機能
構成を説明する。作業機重量検出器８１は作業機５の重
量を検出し、この重量値を重心位置算出手段８３に出力
している。この実施形態では、前述のようにリフトアー
ムシリンダ７のロッドに作用する作業機５の荷重をボト
ム室油圧の変化量、すなわち作業機５を取り付ける前と
取り付けた後との圧力差から検出し、この荷重値とリフ
トアーム角検出器１０によるリフトアーム角と、作業機
部の各リンクの長さとに基づいて作業機の重量を演算し
て求めるようにしている。車体傾斜角検出手段８２は車
体１の前後方向の傾斜角を検出し、この傾斜角度値を補
正手段８４に出力している。傾斜角は例えばジャイロ等
による傾斜角速度を積分して求められるが、これに限定
しない。重心位置算出手段８３は前記作業機の重量値、
車体本体の重心と作業機との距離、リフトアーム角度、
車体本体（連結装置等を含む）の重量値及び重心位置に
基づいて、作業機部を含めた車両全体の重心位置を求め
ている。そして、求めた重心位置を補正手段８４に出力
する。

【００３３】補正手段８４は、前記傾斜角度値の変化量
に基づいて車体１が前上がり方向に傾斜しているか又は
前下がり方向に傾斜しているかの状態を判断し、この状
態に対応して傾斜角及び重心位置を考慮した作業機高さ
の補正を行ない、補正のための作業機制御指令を作業機
制御手段８５に出力する。本実施形態においては、補正
手段８４は第１耕深補正手段８６によって構成されてい
る。耕深補正手段８６は、前記の車両全体の重心位置を
重心位置算出手段８３から入力し、上記傾斜状態に応じ
てこの重心位置に基づく作業機高さ補正を行うか否かを
判断し、重心位置に基づく作業機高さ補正を行うときは
重心位置と作業機間の距離を考慮して傾斜角による作業
機高さ補正値を求め、この補正値を出力している。作業
機制御手段８５は、上記作業機高さ補正値に基づいてリ
フトアームシリンダ７の昇降を制御する。

【００３４】図４及び図５は本実施形態に係わる耕深制
御方法を表すフローチャート例であり、以下同図に基づ
いて説明する。図４は作業機部の昇降に伴う車両全体の
重心の移動量を算出する方法を示しており、まず同図に
従って説明する。 （ステップ１０１）制御部２２（第１耕深補正手段８
６）は重心制御スイッチ１６がオンされている（重心制
御モード）か否かを判定し、オンのときはステップ１０
２に進み、オンでないときはステップ１０９に進む。 （ステップ１０２）制御部２２（作業機重量検出器８
１）のリフトアームシリンダ７に対する作動指令が停止
指令か否かを判定し、停止指令のときはステップ１０３
に進み、そうでないときはステップ１０７に進む。 （ステップ１０３）制御部２２（作業機重量検出器８
１）は各検出器の検出値をＡ／Ｄ変換部２１を介して読
み込む。ステップ１０４に進む。 （ステップ１０４）（作業機重量検出器８１）リフトア
ームシリンダ７のボトム圧（複動シリンダの場合は、ヘ
ッド圧とボトム圧の差圧）及びリフトアーム角度及び３
点リンクヒッチの構造に基づいて作業機の重量を計算す
る。このとき、作業機の重量の計算方法は、予め上記検
出器の所定間隔毎の検出値に対応して重量値を記憶して
マップに基づいて求める方法でも、あるいはリフトアー
ム角度及び３点リンクヒッチの構造等から導き出される
演算式に基づいて求める方法でもよい。ステップ１０５
に進む。

【００３５】（ステップ１０５）（重心位置算出手段８
３）前ステップの作業機重量に基づいて、車両本体重心
と作業機との距離、リフトアーム角度、車両本体の重量
及び重心位置から作業機を含めた土工車両全体の重心位
置の変化量を計算する。このときの重心位置の変化量の
計算方法は、前ステップと同様にマップや演算式等によ
って求められる。ステップ１０６に進む。 （ステップ１０６）（第１耕深補正手段８６）求めた重
心位置の変化量から重心−作業機間の距離を計算する。
次に、図５のフローのステップ２０１に進む。このと
き、重心−作業機間の距離の計算方法は、前ステップと
同様にマップや演算式等によって求められる。 （ステップ１０７）（第１耕深補正手段８６）本フロー
チャートによる前回までの処理で最後に重心位置を計算
したときのリフトアーム角度に対してリフトアーム角度
が変化したか否かを判断し、変化したときはステップ１
０８に進み、そうでないときはステップ１０９に進む。 （ステップ１０８）（重心位置算出手段８３）前回計算
した作業機重量値を保持し、ステップ１０５に進む。 （ステップ１０９）（第１耕深補正手段８６）本フロー
チャートによる前回までの処理で最後に計算した車両全
体の重心−作業機間の距離を保持する。次に、図５のフ
ローのステップ２０１に進む。

【００３６】図５は、図４で求めた車両全体の重心−作
業機間の距離を考慮して、車体前後方向の傾斜角に基づ
く作業機５の高さ補正値を使用した耕深制御方法のフロ
ーチャート例である。 （ステップ２０１）制御部２２（作業機制御手段８５）
は自動耕深制御スイッチ１４がオンか否かを判定し、オ
ンのときはステップ２０２に進み、オンでないときはリ
ターンに飛んで処理を終了する。 （ステップ２０２）（第１耕深補正手段８６）角速度検
出器１７からの傾斜角の角速度信号に基づいて傾斜角の
変化量を計算し、この計算値と耕深設定器１５の耕深設
定値と耕深検出器１２の耕深検出値とからリフトアーム
シリンダ７の動作量を求める。すなわち、このステップ
では、耕深設定値と耕深検出値との偏差が小さくなるよ
うにリフトアームシリンダ７の指令値を求め、傾斜角が
変化している場合にこの変化量の大きさに応じて上記指
令値の補正を行なっている。したがって、傾斜角が急に
変化するような荒れ地や、平坦地から傾斜地、又は傾斜
地から平坦地へ急に変わる場所等での自動耕深時に、作
業機５の高さ補正が行われる。 （ステップ２０３）（第１耕深補正手段８６）次に、前
ステップで求めた動作量に基づいてリフトアームシリン
ダ７をどの方向に作動させるか否かを判定する。リフト
アームシリンダ７を下降させるべきときはステップ２０
４に進み、上昇又は停止させるべきときはステップ２０
６に進む。

【００３７】（ステップ２０４）（第１耕深補正手段８
６）この場合は、図１３と同様に車体１は突起物ｘ等に
乗り上げ、重心Ｇの近傍の点Ａ１を回転中心にして車体
１が前下がり方向に傾斜している状態である。このとき
は、車体１の前後方向の揺動中心がスプロケット軸５２
から点Ａ１へ変化したので、この変化距離を考慮して傾
斜角に対する作業機５の高さ補正量を演算する必要があ
る。したがって、制御部２２は重心−作業機間距離をリ
フトアーム角度から計算して求め、この重心−作業機間
距離に基づいて車体前後方向傾斜角に対応するリフトア
ームシリンダ７の動作量の補正値を計算し、動作量を補
正する。 （ステップ２０５）制御部２２（作業機制御手段８５）
はリフトアームシリンダ７が前ステップで求めた補正動
作量だけ縮小するように、リフトアーム角検出器１０の
検出値を監視しながら電磁弁駆動部２３に下降指令を出
力する。電磁弁駆動部２３は切換弁３０をｃ位置にして
リフトアームシリンダ７を指令動作量だけ縮小させ、作
業機５を所定量下降させる。そして、処理を終了する。

【００３８】（ステップ２０６）（第１耕深補正手段８
６）この場合は、図１２と同様に車体１は前上がり方向
に傾斜している状態か、もしくは車体１が平坦な地面を
走行している状態にあるから、揺動中心はスプロケット
軸５２の中心にあり、重心−作業機間距離による補正の
必要はない。したがって、このステップでは、重心位置
による補正は行わずに、前後方向傾斜角に対応するリフ
トアームシリンダ７の動作量の補正値を計算し、この補
正動作量によって耕深制御を行なう。 （ステップ２０７）制御部２２（作業機制御手段８５）
は、リフトアームシリンダ７が前ステップで求めた補正
動作量だけ伸長するように、又は停止状態を保持するよ
うに、リフトアーム角検出器１０の検出値を監視しなが
ら電磁弁駆動部２３に上昇指令又は停止指令を出力す
る。電磁弁駆動部２３は切換弁３０を上昇時はａ位置
に、また停止時はｂ位置に切り換え、リフトアームシリ
ンダ７を所定量伸長させるか、または停止させる。これ
によって、作業機５が所定量上昇し、又は停止し、耕深
が自動制御される。そして、処理を終了する。

【００３９】上記のような構成および方法にしたため、
異なった重量の作業機を装着した場合にも車両全体の重
心位置の移動量を正確に算出でき、履帯が突起物等に乗
り上げた場合にも上記で求めた重心位置の移動量に基づ
いて重心−作業機間距離の変化に対応したリフトアーム
シリンダの動作量の補正が可能となり、精度のよい耕深
制御ができる。また、作業機が地面に接地しているとき
には、地面からの反力により見掛け上の作業機重量が軽
くなり重心位置が移動する。そのため、重心制御スイッ
チがオンのときは、自動耕深制御を行っている間でも重
心−作業機間距離の変化に対応した上記補正を行うこと
により一層耕深制御の精度は向上する。

【００４０】次に、図６〜図９を参照して第二の実施形
態を説明する。本実施形態は、作業機部の昇降及び車体
の傾斜に伴う車両全体の重心位置の移動をキャンセルす
るようにカウンタウエイトを移動させ、これによって重
心位置が固定されるように制御する方法を示している。
図６は、本実施形態に係わる耕深制御装置を装着したク
ローラ式土工車両の側面図である。車体の前部にカウン
タウエイトを備えたこと以外は前実施形態の構成と同一
なので、以下では異なる構成についてのみ説明する。図
６において、車体１の前部にはカウンタウエイト４０が
前後方向に移動自在に設けられていて、またカウンタウ
エイト４０を前後方向に移動させるカウンタウエイトシ
リンダ４１、及びカウンタウエイト４０の移動量を検出
するためのカウンタウエイトストローク検出手段の例と
してカウンタウエイトシリンダ４１の移動量を検出する
カウンタウエイトシリンダストローク検出器４２が設け
られている。

【００４１】図７は本実施形態に係わるハード構成ブロ
ック図を示しており、図２に示した構成と同じものには
同一の符号を付している。ここでも、カウンタウエイト
４０に係わる構成を除いては同一なので説明は省略す
る。カウンタウエイトシリンダストローク検出器４２は
例えばポテンショメータ等で構成され、この出力信号は
Ａ／Ｄ変換器２１を介して制御部２２に入力されてい
る。なお、カウンタウエイトストローク検出手段として
は本実施形態の例のようなカウンタウエイトシリンダス
トローク検出器４２に限定されるものではなく、例えば
カウンタウエイト４０のストロークを直接検出してもよ
い。また、制御装置２０には、リフトアームシリンダ７
を駆動する電磁弁駆動部２３の他に、カウンタウエイト
シリンダ４１を駆動する電磁弁駆動部２４が設けられて
いる。切換弁３２はカウンタウエイトシリンダ４１の伸
縮を制御する電磁制御弁であり、制御部２２からカウン
タウエイトシリンダ４１の伸長指令又は縮小指令が出力
されると、各指令に対応して電磁弁駆動部２４からの電
流指令は切換弁３２のソレノイド操作部３２ｄ又はソレ
ノイド操作部３２ｅに導かれている。伸長時は切換弁３
２がａ位置になってカウンタウエイトシリンダ４１を伸
長し、カウンタウエイト４０を図６に示す破線のように
車体１の前方へ移動させる。縮小時は切換弁３２がｃ位
置になってカウンタウエイトシリンダ４１を縮小し、カ
ウンタウエイト４０を車体１の後方に移動させる。な
お、カウンタウエイト４０の移動は上記のような油圧シ
リンダによるものに限定されず、例えば油圧モータや電
動モータによって移動させるようにしてもよい。

【００４２】図８は第二実施形態に係わる耕深制御装置
の機能ブロック図を表しており、同図に基づいて機能構
成を説明する。ここでは、図３に示した前実施形態の機
能ブロック図と同じ機能構成に同一符号を付して説明を
省く。補正手段８４は、前述したように、前記傾斜角度
値の変化に基づいて車体１が前上がり方向に傾斜してい
るか又は前下がり方向に傾斜しているかの状態を判断
し、この状態に対応して傾斜角及び重心位置を考慮した
作業機高さの補正を行ない、補正のための作業機制御指
令を作業機制御手段８５に出力している。本実施形態に
おいては、補正手段８４は重心移動手段８７と第２耕深
補正手段８８とから構成されている。重心移動手段８７
は、作業機部の昇降に伴って変化した車両全体の重心位
置を重心位置算出手段８３から入力し、この重心位置の
移動量をキャンセルして所定重心位置（例えば、平坦な
地面で作業機５が地面に接している状態での初期重心位
置）に戻すように重心を移動させる。重心を移動させる
方法として、本実施形態では車両前部のカウンタウエイ
ト４０を前後方向に移動させる例を示しているが、これ
に限るものではない。また、第２耕深補正手段８８は、
前記傾斜状態に応じて所定重心位置に基づく作業機高さ
補正を行うか否かを判断し、重心位置に基づく作業機高
さ補正を行うときは所定重心位置と作業機間の距離を考
慮して傾斜角による作業機高さ補正の制御指令を出力し
ている。

【００４３】なお、本実施形態の重心移動手段８７は、
カウンタウエイト４０と、カウンタウエイトシリンダ４
１と、カウンタウエイトシリンダストローク検出器４２
と、カウンタウエイト制御手段とを備えている。カウン
タウエイト制御手段は、車両全体の重心位置を所定重心
位置に戻すためにカウンタウエイトシリンダ４１を制御
してカウンタウエイト４０を移動させる。

【００４４】図９に本実施形態に係わる重心位置制御方
法を説明するフローチャートを示しており、以下同図に
従って説明する。 （ステップ３０１）制御部２２（第２耕深補正手段８
８）は重心制御スイッチ１６がオンされている（重心制
御モード）か否かを判定し、オンのときはステップ３０
２に進み、オンでないときは図５のフローのステップ２
０１に進む。 （ステップ３０２）制御部２２（作業機重量検出器８
１）のリフトアームシリンダ７に対する作動指令が停止
指令か否かを判定し、停止指令のときはステップ３０３
に進み、そうでないときはステップ３１０に進む。 （ステップ３０３）制御部２２（作業機重量検出器８
１）は各検出器の検出値をＡ／Ｄ変換部２１を介して読
み込む。 （ステップ３０４）（作業機重量検出器８１）リフトア
ームシリンダ７のボトム圧（複動シリンダの場合は、ヘ
ッド圧とボトム圧の差圧）及びリフトアーム角度及び３
点リンクヒッチの構造から作業機重量を計算する。この
とき、作業機重量の計算方法は、予め上記検出器の所定
間隔毎の検出値に対応して重量値を記憶してマップに基
づいて求める方法でも、あるいはリフトアーム角度及び
３点リンクヒッチの構造等から導き出される演算式に基
づいて求める方法でもよい。

【００４５】（ステップ３０５）（重心位置算出手段８
３）前ステップの作業機重量に基づいて、車両本体重心
と作業機との距離、リフトアーム角度、車両本体の重量
及び重心位置から作業機を含めた土工車両全体の重心位
置の変化量を計算する。このときの重心位置の変化量の
計算方法は、前ステップと同様にマップや演算式等によ
って求められる。 （ステップ３０６）制御部２２（重心移動手段８７）
は、前ステップで求めた重心位置の変化量に基づいて所
定の重心位置、例えば平坦地での耕深制御時の初期重心
位置に戻すためのカウンタウエイト４０の必要移動量を
計算する。 （ステップ３０７）制御部２２（重心移動手段８７）
は、前ステップで求めた必要移動量とカウンタウエイト
シリンダストローク検出器４２の検出値とに基づいて、
カウンタウエイトシリンダ４１の動作量を計算する。

【００４６】（ステップ３０８）制御部２２（重心移動
手段８７）は、前ステップで求めた動作量に応じて電磁
弁駆動部２４に制御指令を出力し、カウンタウエイトシ
リンダ４１を作動させてカウンタウエイト４０を所定の
目標位置に移動させる。 （ステップ３０９）制御部２２（重心移動手段８７）
は、カウンタウエイトシリンダストローク検出器４２に
よりカウンタウエイト４０の位置を検出し、カウンタウ
エイト４０が目標位置に到達したか否かを判断する。到
達しているときは図５のフローのステップ２０１に進
み、そうでないときはステップ３０８及びステップ３０
９を繰り返して到達するまで待つ。 （ステップ３１０）（第２耕深補正手段８８）本フロー
チャートによる前回までの処理で最後に重心位置を計算
したときのリフトアーム角度に対してリフトアーム角度
が変化したか否かを判断し、変化したときはステップ３
１１に進み、そうでないときはステップ２０１に進む。
なお、ステップ２０１以降では、前記第１耕深補正手段
８６の処理は第２耕深補正手段８８が行ない、重心位置
は上記の所定位置として処理する。 （ステップ３１１）（重心位置算出手段８３）前回計算
した作業機重量値を保持し、ステップ３０５に進む。な
お、ステップ３０１、３１０からステップ２０１へ進ん
だときはカウンタウエイト４０の位置は最終位置に保持
し、ステップ２０１以降では、重心位置は重心移動が行
われていない状態でも上記の所定重心位置と同じとして
処理する。

【００４７】以上のような構成および方法としたため、
異なった重量の作業機を装着した場合にも作業機部の昇
降及び車体の傾斜に伴う車両全体の重心位置の移動量を
算出でき、この重心位置の移動をキャンセルするように
カウンタウエイトを移動させることにより所定の重心位
置に戻すことができる。そして、履帯が突起物等に乗り
上げた場合には、固定された所定重心位置に基づいて図
５のフローチャートのように重心−作業機間距離及び傾
斜角に基づいてリフトアームシリンダの動作量の補正が
可能となり、精度の良い耕深制御ができる。また、作業
機が地面に接地しているときには、地面からの反力によ
り見かけ上の作業機重量が軽くなり重心位置が移動す
る。そのため、重心制御スイッチがオンのときは、自動
耕深制御を行っている間でも重心−作業機間距離に対応
した上記補正を行うことにより一層耕深制御の精度は向
上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる第一実施形態の耕深制御装置を
装着したクローラ式土工車両の側面図である。

【図２】第一実施形態の耕深制御装置のハード構成ブロ
ック図である。

【図３】第一実施形態の耕深制御装置の機能ブロック図
である。

【図４】第一実施形態の重心移動量算出方法フローチャ
ートである。

【図５】本発明に係わる車体前後方向傾斜角に対する補
正値を使用した耕深制御方法ののフローチャートであ
る。

【図６】第二実施形態の耕深制御装置を装着したクロー
ラ式土工車両側面図である。

【図７】第二実施形態の耕深制御装置のハード構成ブロ
ック図である。

【図８】第二実施形態の耕深制御装置の機能ブロック図
である。

【図９】第二実施形態の重心位置の補正方法フローチャ
ートである。

【図１０】従来技術に係わるホィール式土工車両の側面
図である。

【図１１】従来技術に係わるホィール式土工車両の不整
地耕耘時の状態図である。

【図１２】クローラ式土工車両の前上がり方向へ傾斜し
ている状態の説明図である。

【図１３】クローラ式土工車両の前下がり方向へ傾斜し
ている状態の説明図である。

【符号の説明】

１ 車体 ２ 履帯 ３ ロワーリンク ４ アッパリンク ５ 作業機 ６ リフトアーム ７ リフトアームシリンダ ８ リフトロッド １０ リフトアーム角検出器 １１ リフトアームシリンダ圧力検出器 １２ 耕深検出器 １４ 自動耕深制御スイッチ １５ 耕深設定器 １６ 重心制御スイッチ １７ 角速度検出器 ２０ 制御装置 ２１ Ａ ／Ｄ変換器 ２２ 制御部 ２３，２４ 電磁弁駆動部 ３０，３２ 切換弁 ４０ カウンタウエイト ４１ カウンタウエイトシリンダ ４２ カウンタウエイトシリンダストローク検出器 ８１ 作業機重量検出器 ８２ 車体傾斜角検出手段 ８３ 重心位置算出手段 ８４ 補正手段 ８５ 作業機制御手段 ８６ 第１耕深補正手段 ８７ 重心移動手段 ８８ 第２耕深補正手段

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体(1) の下部に走行自在に設けられた
   履帯(2) と、車体(1) の後部に昇降自在に設けられたリ
   フトアーム(6) に連結装置を介して取着され、かつ地面
   を耕耘する作業機(5) と、作業機(5) の地表面に対する
   耕耘深さ（耕深）を検出する耕深検出器(12)とを有し、
   自動耕深制御時は耕深設定値と耕深検出器(12)の検出値
   との偏差が小さくなるようにリフトアーム(6) を昇降さ
   せるリフトアームシリンダ(7) を制御するクローラ式土
   工車両の作業機耕深制御装置において、 作業機(5) の重量を検出する作業機重量検出器(81)と、 作業機重量検出器(81)により検出された重量値に基づい
   て、車両全体の重心位置を求める重心位置算出手段(83)
   と、 車体(1) の前後方向傾斜角を検出する車体傾斜角検出手
   段(82)と、 耕深設定値と耕深検出器(12)の検出値との偏差が小さく
   なるようにリフトアームシリンダ(7) の指令値を演算す
   ると共に、車体傾斜角検出手段(82)が検出した傾斜角と
   重心位置算出手段(83)が算出した車両全体の重心位置と
   を入力し、傾斜角の変化量に基づいて車体(1) が前上が
   り方向に傾斜しているか又は前下がり方向に傾斜してい
   るかの状態を判断し、前上がり方向に傾斜しているとき
   は履帯(2) のスプロケット軸(52)と作業機(5) との距離
   及び傾斜角の大きさに応じてリフトアームシリンダ(7)
   の上記指令値を補正した作業機高さ補正値を上昇方向に
   出力し、前下がり方向に傾斜しているときは入力した上
   記車両全体の重心位置及び傾斜角の大きさに応じて上記
   指令値を補正した作業機高さ補正値を下降方向に出力す
   る補正手段(84)と、 補正手段(84)からの上記作業機高さ補正値に基づいてリ
   フトアームシリンダ(7) の伸長を制御してリフトアーム
   (6) の昇降位置を制御する作業機制御手段(85)とを備え
   たことを特徴とするクローラ式土工車両の作業機耕深制
   御装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のクローラ式土工車両の
   作業機耕深制御装置において、前記補正手段(84)は、 耕深設定値と耕深検出器(12)の検出値との偏差が小さく
   なるようにリフトアームシリンダ(7) の指令値を演算す
   ると共に、車体傾斜角検出手段(82)が検出した傾斜角と
   重心位置算出手段(83)が算出した車両全体の重心位置と
   を入力し、傾斜角の変化量に基づいて車体(1) が前上が
   り方向に傾斜しているか又は前下がり方向に傾斜してい
   るかの状態を判断し、前上がり方向に傾斜しているとき
   は履帯(2) のスプロケット軸(52)と作業機(5) との距離
   及び傾斜角の大きさに応じてリフトアームシリンダ(7)
   の上記指令値を補正した作業機高さ補正値を上昇方向に
   出力し、前下がり方向に傾斜しているときは入力した上
   記車両全体の重心位置と作業機(5) との距離及び傾斜角
   の大きさに応じて上記指令値を補正した作業機高さ補正
   値を下降方向に出力する第１耕深補正手段(86)からなる
   ことを特徴とするクローラ式土工車両の作業機耕深制御
   装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のクローラ式土工車両の
   作業機耕深制御装置において、前記補正手段(84)は、 前記重心位置算出手段(83)が算出した車両全体の重心位
   置を入力すると共に、所定重心位置に戻すように重心を
   移動させる重心移動手段(87)と、 耕深設定値と前記耕深検出器(12)の検出値との偏差が小
   さくなるようにリフトアームシリンダ(7) の指令値を演
   算すると共に、前記車体傾斜角検出手段(82)が検出した
   傾斜角を入力し、傾斜角の変化量に基づいて車体(1) が
   前上がり方向に傾斜しているか又は前下がり方向に傾斜
   しているかの状態を判断し、前上がり方向に傾斜してい
   るときは履帯(2) のスプロケット軸(52)と作業機(5) と
   の距離及び傾斜角の大きさに応じてリフトアームシリン
   ダ(7) の上記指令値を補正した作業機高さ補正値を上昇
   方向に出力し、前下がり方向に傾斜しているときは上記
   所定重心位置と作業機(5) との距離及び傾斜角の大きさ
   に応じて上記指令値を補正した作業機高さ補正値を下降
   方向に出力する第２耕深補正手段(88)とからなることを
   特徴とするクローラ式土工車両の作業機耕深制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載のクローラ式土工車両の
   作業機耕深制御装置において、前記作業機重量検出器(8
   1)は、 前記リフトアームシリンダ(7) の油室圧からリフトアー
   ムシリンダ(7) のロッドにかかる荷重を演算し、この荷
   重と前記リフトアーム(6) の回動角とに基づいて作業機
   (5) の重量を求めることを特徴とするクローラ式土工車
   両の作業機耕深制御装置。
5. 【請求項５】 請求項３に記載のクローラ式土工車両の
   作業機耕深制御装置において、前記重心移動手段(87)
   は、 車体(1) の前部に前後方向移動自在に設けられたカウン
   タウエイト(40)と、 カウンタウエイト(40)を移動させるカウンタウエイトシ
   リンダ(41)と、 カウンタウエイト(40)の移動量を検出するカウンタウエ
   イトストローク検出手段と、 前記重心位置算出手段(83)が算出した車両全体の重心位
   置を入力し、入力した重心位置の所定重心位置からの変
   化量を演算し、重心を所定重心位置に戻すためにカウン
   タウエイトストローク検出手段が検出した移動量を監視
   しながらカウンタウエイトシリンダ(41)を制御してカウ
   ンタウエイト(40)を移動させるカウンタウエイト制御手
   段とからなることを特徴とするクローラ式土工車両の作
   業機耕深制御装置。
6. 【請求項６】 下部に走行自在に設けられた履帯(2) を
   有する車体(1) の後部に昇降自在に設けられたリフトア
   ーム(6) に連結装置を介して取着され、かつ地面を耕耘
   する作業機(5) と、作業機(5) の地表面に対する耕耘深
   さ（耕深）を検出する耕深検出器(12)とを有し、自動耕
   深制御時は耕深設定値と耕深検出器(12)の検出値との偏
   差が小さくなるようにリフトアーム(6) を昇降させるリ
   フトアームシリンダ(7) を制御するクローラ式土工車両
   の作業機耕深制御方法において、耕深設定値と耕深検出
   器(12)の検出値との偏差が小さくなるようにリフトアー
   ムシリンダ(7) の指令値を演算し、作業機(5) の重量に
   基づいて車両全体の重心位置を求めると共に、車体(1)
   の前後方向の傾斜角の変化量に基づいて車体(1)が前上
   がり方向に傾斜しているか又は前下がり方向に傾斜して
   いるかの状態を判断し、前上がり方向に傾斜していると
   きは履帯(2) のスプロケット軸(52)と作業機(5) との距
   離及び傾斜角の大きさに応じてリフトアームシリンダ
   (7) の上記指令値を上昇方向に補正し、前下がり方向に
   傾斜しているときは算出した上記車両全体の重心位置及
   び傾斜角の大きさに応じて上記指令値を下降方向に補正
   することを特徴とするクローラ式土工車両の作業機耕深
   制御方法。
7. 【請求項７】 下部に走行自在に設けられた履帯(2) を
   有する車体(1) の後部に昇降自在に設けられたリフトア
   ーム(6) に連結装置を介して取着され、かつ地面を耕耘
   する作業機(5) と、作業機(5) の地表面に対する耕耘深
   さ（耕深）を検出する耕深検出器(12)とを有し、自動耕
   深制御時は耕深設定値と耕深検出器(12)の検出値との偏
   差が小さくなるようにリフトアーム(6) を昇降させるリ
   フトアームシリンダ(7) を制御するクローラ式土工車両
   の作業機耕深制御方法において、耕深設定値と耕深検出
   器(12)の検出値との偏差が小さくなるようにリフトアー
   ムシリンダ(7) の指令値を演算し、作業機(5) の重量に
   基づいて車両全体の重心位置を求めると共に、車体(1)
   の前後方向の傾斜角の変化量に基づいて車体(1)が前上
   がり方向に傾斜しているか又は前下がり方向に傾斜して
   いるかの状態を判断し、前上がり方向に傾斜していると
   きは履帯(2) のスプロケット軸(52)と作業機(5) との距
   離及び傾斜角の大きさに応じてリフトアームシリンダ
   (7) の上記指令値を上昇方向に補正し、前下がり方向に
   傾斜しているときは算出した上記車両全体の重心位置と
   作業機(5) との距離及び傾斜角の大きさに応じて上記指
   令値を下降方向に補正することを特徴とするクローラ式
   土工車両の作業機耕深制御方法。
8. 【請求項８】 下部に走行自在に設けられた履帯(2) を
   有する車体(1) の後部に昇降自在に設けられたリフトア
   ーム(6) に連結装置を介して取着され、かつ地面を耕耘
   する作業機(5) と、作業機(5) の地表面に対する耕耘深
   さ（耕深）を検出する耕深検出器(12)とを有し、自動耕
   深制御時は耕深設定値と耕深検出器(12)の検出値との偏
   差が小さくなるようにリフトアーム(6) を昇降させるリ
   フトアームシリンダ(7) を制御するクローラ式土工車両
   の作業機耕深制御方法において、耕深設定値と耕深検出
   器(12)の検出値との偏差が小さくなるようにリフトアー
   ムシリンダ(7) の指令値を演算し、作業機(5) の重量に
   基づいて車両全体の重心位置を求めると共に、この重心
   位置の所定重心位置からの変化量をキャンセルして所定
   重心位置に戻すように重心を移動させ、車体(1) の前後
   方向の傾斜角の変化量に基づいて車体(1) が前上がり方
   向に傾斜しているか又は前下がり方向に傾斜しているか
   の状態を判断し、前上がり方向に傾斜しているときは履
   帯(2) のスプロケット軸(52)と作業機(5) との距離及び
   傾斜角の大きさに応じてリフトアームシリンダ(7) の上
   記指令値を上昇方向に補正し、前下がり方向に傾斜して
   いるときは上記所定重心位置と作業機(5) との距離及び
   傾斜角の大きさに応じて上記指令値を下降方向に補正す
   ることを特徴とするクローラ式土工車両の作業機耕深制
   御方法。