JPH099714A - 農用作業車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車体に連結した作業装置の対地ローリング制
御系を利用して作業装置の対車体ローリング制御を行わ
せる。 【構成】 ローリング角設定器１７Ｓと車体のローリン
グ角を計測するローリングセンサＲＳとからの信号に基
づいて、ローリング角設定器１７Ｓで設定された対地ロ
ーリング角を得るためのローリングシリンダ１２の目標
長さを求める対地目標設定手段Ｅを備え、この目標値に
達するようストロークセンサ１２Ｓからの信号に基づい
てローリングシリンダ１２を駆動するローリングシリン
ダ制御手段Ｈを備え、ローリング角設定器１７Ｓで設定
される対車体ローリング姿勢を得るためのローリングシ
リンダ１２の目標長さを求める対車体目標設定手段Ｆを
備え、又、対地目標設定手段Ｅに代えて対車体目標設定
手段Ｆを選択する選択手段Ｇを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車体に対してローリン
グ自在に連結した作業装置をローリング駆動するアクチ
ュエータと、このアクチュエータの作動量を計測する作
動センサと、車体のローリング角を計測するローリング
センサと、作業装置の対地ローリング角を設定するロー
リング角設定器とを備えると共に、作業装置がローリン
グ角設定器で設定される対地ローリング姿勢に達するた
めのアクチュエータの作動目標量を求める制御目標設定
手段を備え、この目標作動量だけアクチュエータが作動
したことを作動センサから信号で判別するまでアクチュ
エータを操作するアクチュエータ制御手段を備えた農用
作業車の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記のように構成された農用作業
車として特開昭５８‐２１６６０２号公報に示されるも
のが存在し、この従来例では農作業車としてのトラクタ
の後部に作業装置としてのロータリ耕耘装置を備えると
共に、車体のローリング量（左右傾斜角）を計測するロ
ーリングセンサを備え、左右一対のリフトロッドのうち
の一方にアクチュエータとしての油圧シリンダを介装
し、又、この油圧シリンダの伸縮量を計測する作動セン
サを備え、作業時には、ローリングセンサからの信号に
基づいてロータリ耕耘装置が所定の対地ローリング姿勢
を維持するよう油圧シリンダの伸縮量を求め、作動セン
サからの信号をフィードバックしながら油圧シリンダを
操作する制御系を備えている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】又、作業時にロータリ
耕耘装置を用いた耕起作業時には車体に対する作業装置
のローリング姿勢を一定に維持して作業を行いたい場合
もある。又、この作業を可能にするため、従来例の制御
系でローリング操作される作業装置では、対車体ローリ
ング姿勢を所望の値に設定した状態でローリング制御動
作を停止させて耕起作業を行うことも考えられるが、作
業装置を所望のローリング姿勢に設定してローリング制
御を停止するにも手間が掛かるものであり改善の余地が
ある。

【０００４】特に、ロータリ耕耘装置に代えてプラウを
連結した際にも、該プラウの対車体ローリング姿勢を所
望の値に設定して作業を行いたい場合も多く、この作業
時には極めて大きい負荷がリンク系に作用する結果、従
来例のようにリフトロッドにローリング用の油圧シリン
ダを介装したものでは作業中に油圧シリンダから作動油
がリークして作業装置のローリング姿勢が変化してしま
うこともあり、この点にも改善の余地がある。

【０００５】本発明の目的は、車体に備えたローリング
センサからの信号に基づいて作業装置の対地ローリング
姿勢を所望の値に維持する制御系の改良によって作業装
置の対車体ローリング姿勢を所望の値に維持する制御を
可能にした農用作業車を合理的に構成する点にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴（請求項
１）は冒頭に記したように、車体に対してローリング自
在に連結した作業装置をローリング駆動するアクチュエ
ータと、このアクチュエータの作動量を計測する作動セ
ンサと、車体のローリング角を計測するローリングセン
サと、作業装置の対地ローリング角を設定するローリン
グ角設定器とを備えると共に、作業装置がローリング角
設定器で設定される対地ローリング姿勢に達するための
アクチュエータの作動目標量を求める対地目標設定手段
を備え、この目標作動量だけアクチュエータが作動した
ことを作動センサからの信号で判別するまでアクチュエ
ータを操作するアクチュエータ制御手段を備えた農用作
業車において、前記ローリング角設定器の設定位置に対
応した対車体ローリング姿勢に作業装置が達するための
アクチュエータの作動目標量を求める対車体目標設定手
段を備えている点にあり、その作用、及び、効果は次の
通りである。

【０００７】又、本発明では前記対地目標設定手段と前
記対車体目標設定手段との何れかを選択する選択手段を
備えると共に、作業装置としてプラウを車体に連結した
際に選択される制御モードを選択する選択機構の操作と
連動して前記対車体目標設定手段が選択されるよう選択
機構と選択手段が連係されている点（請求項２）にも特
徴を有し、その作用、及び、効果は次の通りである。

【０００８】

【作用】上記特徴（請求項１）によると、対地目標設定
手段でアクチュエータの作動目標量を設定した場合に
は、アクチュエータ制御手段がこの制御目標を得るよう
アクチュエータを操作することによって、作業装置をロ
ーリング角設定器の設定位置に対応した対地ローリング
姿勢に維持するものとなり、又、対車体目標設定手段に
よってアクチュエータの作動目標量を設定した場合に
は、アクチュエータ制御手段がこの制御目標を得るよう
アクチュエータを操作することによって、作業装置をロ
ーリング角設定器の設定位置に対応した対車体ローリン
グ姿勢に維持するものとなる。

【０００９】つまり、対地目標設定手段に基づいて制御
を行った場合には、従来例と同様にローリング角設定器
で設定される対地ローリング姿勢に作業装置の姿勢を維
持する制御が可能となり、又、対車体目標設定手段に基
づいて制御を行った場合には、ローリング角設定器で設
定される対車体ローリング姿勢に作業装置の姿勢を維持
する制御が可能になり、従来例の構成のもので作業装置
の対車体ローリング角を設定する操作と比べて作業装置
の姿勢設定が容易になると同時に、作業時にアクチュエ
ータから作動油がリークして作業装置に対車体ローリン
グ姿勢が変化した場合にも対車体目標設定手段に基づく
制御によって所望のローリング姿勢が維持されるものと
なる。

【００１０】請求項２によると、車体にプラウを連結し
て選択機構の操作でプラウの制御モードを選択した場合
には、選択機構と連係する選択手段が対車体目標設定手
段を選択するものとなり、他の操作を行わずとも作業時
にはプラウの対車体ローリング姿勢を一定にする制御を
可能にする。

【００１１】

【発明の効果】従って、従来からのローリング制御系の
改良によって、作業装置の対車体ローリング姿勢を簡便
な操作で所望の値に設定すると共に、作業時にはこのロ
ーリング姿勢を維持する農用作業車が合理的に構成され
た。特に、この発明では従来からのハードウエアを変更
せずにソフトウエアの改良だけで構成することも可能で
あるのでコストの上昇を抑制できるという効果も奏する
（請求項１）。又、作業装置としてプラウを用いた場合
には制御モードの切換と連動してローリング制御が対車
体姿勢を基準にした制御に自動的に切換わり、簡単な操
作でプラウ作業に適した制御形態を得るものになる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１及び図２に示すように、ステアリング操作自
在な駆動型の前車輪１、駆動型の後車輪２を備えた車体
の前部にエンジン３を搭載すると共に、このエンジン３
からの動力がクラッチハウジング４を介して伝えられる
ミッションケース５を車体後部に配置し、又、ミッショ
ンケース５の上方位置に運転座席６を配置しミッション
ケース５の後部位置にリフトシリンダ７の作動で昇降作
動する左右一対のリフトアーム８，８を備えて農用作業
車の一例としてトラクタを構成する。

【００１３】車体の後端にトップリンク９と左右一対の
ロアーリンク１０，１０とで成る３点リンク機構を介し
て作業装置の一例としてのプラウＡを連結すると共に、
リフトアーム８，８とロアーリンク１０，１０とを左右
のリフトロッド１１，１１で吊下げ状態に連結し、又、
左右のリフトロッド１１，１１の一方に複動型のローリ
ングシリンダ１２を介装することで、リフトシリンダ７
の駆動でプラウＡを昇降させ、ローリングシリンダ１２
の伸縮駆動でプラウＡをローリングさせるよう構成して
ある。又、リフトアーム１１の基端部にはリフトアーム
８の揺動量を計測するポテンショメータ型のリフトアー
ムセンサ８Ｓを備え、ローリングシリンダ１２の側部に
は該シリンダ１２の伸縮駆動量を計測するよう作動セン
サとしてのポテンショメータ型のストロークセンサ１２
Ｓを備え、ミッションケース５の上部位置には車体のロ
ーリング量を計測するローリングセンサＲＳを備え、ミ
ッションケース５の内部にはプラウＡの牽引時にロアー
リンク１０，１０に作用する荷重によって牽引負荷を計
測するよう差動トランスや歪みゲージで構成されるドラ
フトセンサＤＳを内蔵している。

【００１４】又、運転座席６の右側部には作業装置を昇
降制御するポジションレバー１３と、図３に示すコント
ロールボックス１４を備え、このコントロールボックス
１４の上面には自動耕深制御時にロータリ耕耘装置の耕
深を設定する自動耕深設定ダイヤル１５、対地ローリン
グ制御とプラウ作業時の制御との何れかを選択する制御
モード切換えダイヤル１６、作業装置のローリング角を
設定するローリング角設定ダイヤル１７、自動耕深制御
時における制御感度を設定する制御感度切換ダイヤル１
８、プラウＡを用いた作業時の耕深を設定するドラフト
耕深設定ダイヤル１９、作業装置のローリング姿勢を設
定する手動ローリングノブ２０を備えている。

【００１５】このトラクタでは図４に示す如く制御系が
構成されている。つまり、車体にはマイクロプロセッサ
を備えた制御装置２１を備え、この制御装置２１に対し
て、ポジションレバー１３で操作されるポテンショメー
タ型のポジション設定器１３Ｓ、リフトアームセンサ８
Ｓ、ローリングセンサＲＳ、ローリング角設定ダイヤル
１７で回動操作されるポテンショメータ型のローリング
角設定器１７Ｓ、手動ローリングノブ２０で操作される
ローリングスイッチ２０ＳＷ、ストロークセンサ１２
Ｓ、耕深設定ダイヤル１５で回動操作されるポテンショ
メータ型の耕深設定器１５Ｓ、制御感度切換ダイヤル１
８で回動操作される制御感度設定器１８Ｓ、制御モード
切換ダイヤル１６で操作される切換スイッチ１６ＳＷ、
ドラフト設定ダイヤル１９で回動操作されるポテンショ
メータ型のドラフト設定器１９Ｓ、ドラフトセンサＤＳ
夫々からの信号を入力する系が形成される共に、この制
御装置２１からリフトシリンダ７に対する電磁操作型の
昇降弁２２、ローリングシリンダ１２に対する電磁操作
型のローリング弁２３夫々に対する出力系が形成されて
いる。

【００１６】このようなセンサ系と設定系とを備えるこ
とにより、ロータリ耕耘装置（図示せず）を連結して自
動耕深制御を行う際には、制御感度切換ダイヤル１８を
「標準」位置、若しくは、「敏感」位置に設定した状態
でポジションレバー１３を最も低い制御高さに設定する
ことにより自動耕深制御が開始され、この自動耕深制御
では耕深設定ダイヤル１５で設定された深度で、かつ、
制御感度切換ダイヤル１８の設定位置に基づく感度で耕
起を行うようロータリ耕耘装置が昇降制御される（制御
動作は詳述せず）。又、制御感度切換ダイヤル１８を
「切」位置に設定した状態でポジションレバー１３を所
定の深度に設定し、その後、制御モード切換ダイヤル１
６で「プラウ」を選択することにより牽引負荷制御が開
始され、この牽引負荷制御ではドラフト設定ダイヤル１
９で設定される値とドラフトセンサＤＳで計測される牽
引負荷とが釣り合う深度を維持するようプラウＡが昇降
操作されると共に、牽引負荷が小さくなってもプラウＡ
の深度がポジションレバー１３で設定された値より深く
ならないようプラウＡが昇降制御される。

【００１７】又、制御モード切換ダイヤル１６で「ロー
リング」を選択した際には、ロータリ耕耘装置がローリ
ング角設定ダイヤル１７で設定された対地ローリング姿
勢を維持するローリング作動を行い、このように制御モ
ード切換ダイヤル１６で「プラウ」を選択した場合には
前述の牽引負荷制御と同時にプラウＡを対車体を基準に
した所定のローリング姿勢に維持する制御が行われるよ
うローリング制御ルーチンが設定され、この制御動作に
ついて以下に説明する。

【００１８】つまり、ローリング制御ルーチンでは先
ず、切換スイッチ１６ＳＷからの信号を入力して操作位
置を判別し、制御モード切換ダイヤル１８が「ローリン
グ」位置にある場合には、ローリング角設定器１７Ｓか
らの信号を入力すると共に、ローリングセンサＲＳから
の信号を入力して、これらの信号に基づいて作業装置の
対地ローリング姿勢を設定角に維持するために必要なロ
ーリングシリンダ１２の目標長さを算出する（＃１０１
〜＃１０４ステップ）。又、制御モード切換ダイヤル１
８が「プラウ」位置にある場合には、ローリング角設定
器１７Ｓからの信号を入力して、作業装置の対車体ロー
リング姿勢を設定角に維持するために必要なローリング
シリンダ１２の目標長さを算出する（＃１０５、＃１０
６ステップ）。

【００１９】又、この処理において＃１０６ステップで
求められるプラウＡ（作業装置）のローリング角はロー
リング角設定ダイヤル１７の操作量に比例関係となるよ
う目標値が算出される。尚、この処理では＃１０２〜＃
１０４ステップで対地目標設定手段Ｅが構成され、＃１
０５、＃１０６ステップで対車体目標設定手段Ｆが構成
され、＃１０６ステップで選択手段Ｇが構成され、この
選択手段Ｇは制御モード切換ダイヤル１６を「プラウ」
の位置に設定して牽引負荷制御を選択した際にこの選択
と連係して自動的に選択されることで操作に手間が掛か
らないものとなっている。

【００２０】次に、これら何れかの処理の後、ストロー
クセンサ１２Ｓからの信号を入力して得られるローリン
グシリンダ１２の長さが＃１０４、＃１０６ステップで
得られた目標長さと比較して短い場合にはローリング弁
２３を操作してローリングシリンダ１２を伸長作動さ
せ、長い場合にはローリング弁２３を操作してローリン
グシリンダ１２を収縮作動させ、適正の場合には伸縮作
動を行わず（＃１０７〜＃１１０ステップ）、又、手動
ローリングノブ２０が操作された場合には「右下」方向
に作業装置をローリングさせる場合にはローリング弁２
３を操作してローリングシリンダ１２を伸長作動させ、
「左下」方向に作業装置をローリングさせる場合にはロ
ーリング弁２３を操作してローリングシリンダ１２を収
縮作動させるものとなっている（＃１１１〜＃１１３ス
テップ）。尚、この＃１０７〜＃１１０ステップでアク
チュエータ制御手段Ｈが構成されている。

【００２１】このように、本発明では車体にロータリ耕
耘装置を連結した場合には、地面を基準とした自動耕深
制御と、対地ローリング姿勢を設定値に維持するローリ
ング制御とが可能になると共に、車体にプラウＡを連結
して牽引負荷制御を選択した場合には、プラウＡの対車
体ローリング姿勢を一定に維持する制御に自動的に切換
わり、この制御ではプラウＡをローリング角設定ダイヤ
ル１７で設定されるローリング姿勢に維持するものとな
り、例えば、作業時に過大な負荷によってローリングシ
リンダ１２から作動油がリークして該シリンダ１２が収
縮した場合にも駆動力によってプラウＡを設定されたロ
ーリング姿勢に維持できるものとなっている。

【００２２】〔別実施例〕本発明は上記実施例以外に、
例えば、アクチュエータを電動モータで構成することが
可能であり、プラウ以外の作業装置を連結した際におい
ても作業装置の対車体ローリング姿勢が設定値に維持さ
れるよう制御動作を設定することも可能である。

【００２３】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利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】トラクタの全体側面図

【図２】トラクタ後部の斜視図

【図３】コントロールボックスの平面図

【図４】制御系のブロック回路

【図５】制御動作のフローチャート

【符号の説明】

１２ アクチュエータ １２Ｓ 作動センサ １６ＳＷ 選択機構 １７Ｓ ローリング角設定器 Ａ プラウ Ｅ 対地目標設定手段 Ｆ 対車体目標設定手段 Ｇ 選択手段 Ｈ アクチュエータ制御手段 ＲＳ ローリングセンサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体に対してローリング自在に連結した
   作業装置をローリング駆動するアクチュエータ（１２）
   と、このアクチュエータ（１２）の作動量を計測する作
   動センサ（１２Ｓ）と、車体のローリング角を計測する
   ローリングセンサ（ＲＳ）と、作業装置の対地ローリン
   グ角を設定するローリング角設定器（１７Ｓ）とを備え
   ると共に、作業装置がローリング角設定器（１７Ｓ）で
   設定される対地ローリング姿勢に達するためのアクチュ
   エータ（１２）の作動目標量を求める対地目標設定手段
   （Ｅ）を備え、この目標作動量だけアクチュエータ（１
   ２）が作動したことを作動センサ（１２Ｓ）からの信号
   で判別するまでアクチュエータ（１２）を操作するアク
   チュエータ制御手段（Ｈ）を備えた農用作業車であっ
   て、 前記ローリング角設定器（１７Ｓ）の設定位置に対応し
   た対車体ローリング姿勢に作業装置が達するためのアク
   チュエータ（１２）の作動目標量を求める対車体目標設
   定手段（Ｆ）を備えている農用作業車。
2. 【請求項２】 前記対地目標設定手段（Ｅ）と前記対車
   体目標設定手段（Ｆ）との何れかを選択する選択手段
   （Ｇ）を備えると共に、作業装置としてプラウ（Ａ）を
   車体に連結した際に選択される制御モードを選択する選
   択機構（１６ＳＷ）の操作と連動して前記対車体目標設
   定手段（Ｆ）が選択されるよう選択機構（１６ＳＷ）と
   選択手段（Ｇ）が連係されている請求項１記載の農用作
   業車。