JPS5826284B2 - サギヨウシヤリヨウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、機体に対地作業装置を着脱自在に連結し、こ
の付設対地作業装置を昇降駆動機構によって昇降すべく
構成した作業車輌に関する。

この種の作業車輌においては、対地作業装置の対地高さ
の設定を迅速、正確に行なえることが要望されるととも
に、作業中において、機体が軟弱地等に沈降する等のこ
とが生じても、対地作業装置の対地高さを一定に維持さ
せる事により対地作用深さが安定した状態で作業が行な
えることが望まれる。

そして、従来、上記要望を満足させるべく、作業者が人
為的に昇降駆動機構を操作して対地作業装置を昇降調節
することが行なわれていたのであるが、操作が面倒であ
るばかりでなく、操作ミスを生じ易くて、迅速、正確な
調節が行ない難い問題があり、所要の目的を十分に達し
得ないものであった。

そして、自動昇降制御する場合には機体に取付ける対地
作業装置の種類により、地面に対する作用のし方が異な
り、自動制御する場合には作業装置の高さを検出して制
御に取入れるべきか、土庄抵抗を検出して制御に取入れ
るべきかを適宜選択しなければならないものであった。

本発明は、上記問題に留意して為されたものであって、
上述の作業車輌において、前記作業装置の対地高さを人
為設定可能な設定機構と、対地作業装置の対地高さ検出
機構、並びに、対地作業装置が機体進行に伴って移動す
るときに対地作業装置に作用する推進土壌抵抗を検出す
る検出機構を設け、前記対地高さ検出機構の検出信号と
、前記設定機構の設定信号とを比較機構に入力接続して
比較した結果により前記昇降駆動機構を作動させて対地
作業装置を設定高さに位置調節制御する状態、もしくは
、前記設定機構を推進土壌に対する抵抗感度の設定機構
に兼用すると共に、前記推進土壌抵抗検出機構の検出信
号と前記設定機構の設定信号とを前記比較機構に入力接
続して比較した結果により対地作業装置を駆動昇降制御
する状態に切換える切換機構を設けであることを特徴と
する。

すなわち、作業開始時等における対地高さ設定は、対地
高さ設定機構を一旦人為的に操作しさえすれば、後は、
設定機構と検出機構との信号を比較機構で比較して、こ
の比較結果により昇降駆動機構力相動制御されて、所要
の設定高さに対地作業装置が自動的に制御されることに
なるから、対地高さの設定を極めて容易に、且つ、正確
に行えるとともに、作業中においては、機体進行に伴う
対地作業装置に作用する推進土壌抵抗を検出する検出機
構の検出信号と抵抗感度設定機構の設定信号とを比較し
て、この比較結果により対地作業装置を自動的に昇降調
節制御することになるから、対地作業装置の設定高さが
機体沈降等により不測に変化しても、この変化を自動的
に是正して設定高さを略一定に維持した良好な作業を行
えるようになった。

殊に、地面に対して作用の異なる作業装置の種類によっ
て使い分ける場合、例えば耕耘ロータリ装置の場合には
、作業部がエンジンの動力によって回転するので土圧抵
抗が正確にとらえにくく、対地高さの検出信号と設定機
構による高さ設定信号によって耕深を一定にする制御を
するのが望ましく、また、培土器等を使用する場合は、
土圧抵抗が正確に表われるために、土圧抵抗検出信号と
、抵抗感度設定信号によって耕深制御するのが望ましく
、これらの作業装置による制御状態の切換えが単なる切
換機構を付加するだけで、至って簡単に行なえるもので
ある。

また、本発明によると、上記対地高さ設定機構と抵抗感
度設定機構を同一の信号設定機構で兼用させるから、上
記効果を有する制御装置を合理的に構成できて安価に製
作できる。

以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図は、前輪１，１、後輪２，２、エンジン３、ボンネッ
ト４、計器パネル５、操向ハンドル６、運転席７等から
なるトラクター８の後部に、油圧駆動にて上下昇降され
る左右一対のリフトアーム９．９、及びトップリンク１
０と左右一対のロアーリンクＩＬ１１とからなる三点リ
ンク機構１２等からなる昇降駆動機構１３を介して、例
示する耕耘ロータリー装置１４（第１図参照）並びに培
土器６０（第２図参照）等の各種対地作業装置が着脱自
在に連結装備されてなる作業車輌１５を示し、第１図の
場合伝動軸１６を介してトラクター８からの動力が耕耘
ロータリー装置１４へ伝達されている。

また、この作業車輌１５には、以下に述べる位置制御、
第１走行制御及び、第２走行制御等を行う制御装置が装
備されている。

この制御装置について、第３図について説明すると、１
７はエンジン３の回転数をパルス信号として検出する回
転数検出器であって、計器パネル５近傍まで導設された
アワメータケーブルを利用し、そのアワメータ駆動軸に
固設された歯付円板と、固定側に支持された発光ダイオ
ード及びフォトトランジスタとから構成されている。

１８はＦ■変換器で、回転数検出器１７からのパルス信
号を、その周波数に応じた電圧信号に変換するものであ
る。

１９は回転数表示計である。２０は速度設定器であって
、第１図に示すアクセルレバ−２１に連動するポテンシ
ョメータにより構成される。

２２は位相補正器で、アクセルレバ−２１にボリューム
等の速度設定器２０を装着した場合、その取付状態によ
っては設定器２０の変位は零点から始まらないことがあ
るので、該位相補正器２２によって零点から始まるよう
に電位を引くべく構成されている。

２３はグラフ補正器で、アクセフレバー２１の動きとエ
ンジン回転数との関係が非直線であるため、これを扱い
易い直線性に変換し補正するものである。

２４は回転数検出器１７からの回転数検出信号Ｅを負入
力とし、速度設定器２０からの速度設定信号Ａを正入力
とする第１減算器で、エンジン回転数の低下分を算出す
る。

２５は第１図に示すバンドレバー２６に連動するボリュ
ームにより構成された対地高さ設定機構としての設定器
であり、対地高さを小に設定すれば、すなわち対地作用
深さを犬に設定すれば出力は小となり、また後述の第２
走行作業制御時には抵抗感度設定器として作用する。

２７は旋回時持上げ回路であって、畔際等での旋回時に
、スナップスイッチ２８の切換により、耕深設定器２５
の最大電圧と同じ電圧を印加すべく構成されている。

２９は加算器で、第１走行作業制御時に、第１減算器２
４からの負荷変動信号Ａ−Ｅと耕深設定器２５からの耕
深設定信号Ｈを加算して、負荷が変動した場合にも対地
作業装置１４，６０・・を設定位置以下に降下させない
ためのものである。

３０はリフトアーム１０に連動するボリュームにより構
成された対地作業装置１４，６０・・の対地高さ検出機
構としてのリフトアーム検出器で、リフトアーム１０が
下降するに従って出力は小となるように設定されている
。

３１は該リフトアーム検出器３０の零点を補正する位置
補正器である。

３２は第２走行作業制御時に対地高さ検出機構３０と切
換接続され、対地作業装置に作用する推進土壌抵抗を検
出する機構としてのトップリンク１３に対して圧縮方向
に作用する負荷を検出する負荷検出器で、零変位で出力
電圧が最大となるように構成されている。

３３は第２減算器であり、位置制御時に設定器２５から
の耕深設定信号Ｈを正入力、リフトアーム検出器３０か
らのリフトアーム検出信号りを負入力とし、ロータリド
ラフト制御時に加算器２９からの加算信号（Ａ−Ｅ）＋
Ｈを正入力、リフトアーム検出信号りを負入力とし、更
に第２走行作業制御のドラフト制御時には耕深設定信号
Ｈを正入力、負荷検出器３２からの負荷信号りを負入力
として、その両者信号を減算する。

３４は第１比較器で、第２減算器３３からの減算信号が
正であれば、第１不感帯設定器３５の不感帯設定値αと
判別し、第１増幅器３６を介して上昇電磁弁３７を開弁
動作させる。

３８は第２比較器であって、第１比較器３４とは逆に、
前記減算信号が負であれば、第２不感帯設定器３９の不
感帯設定値αと判別し、第２増幅器４０を介して下降電
磁弁４１を開弁させる。

第１及び第２不感帯設定器３５．３９は各電磁弁３７．
４１のオーバーランを防止するためのものであって、そ
の設定値αは各電磁弁３７，４１がオーバーランしない
範囲に設定されている。

４２は第１走行作業制御時に、エンジン回転数が自己復
帰能力以下に低下した場合、第２増幅器４０に下降禁止
信号を発する下降禁止回路で、その時のエンジン回転数
の偏差値は第１回転数偏差設定器４３により設定される
。

この第１回転数偏差設定器４３に設定された下降禁止回
転数偏差値以上で、エンジン４自体に自己復帰能力があ
る回転数を非制御回転数とし、その非制御回転数は、予
め速度設定器２０により設定している。

４４はエンジン回転数が急激に低下した場合に強制上昇
信号を発する強制上昇回路で、その時の回転数はエンジ
ン４が停止にまで至らないだけの回転数とし、この強制
上昇回転数の偏差値は第２回転数偏差設定器４５により
設定されている。

４６は第１間入信号発生器であって、前記強制上昇信号
により第１増幅器３６を間欠的に駆動するものである。

４７はグランドレベル設定器、４８は第３比較器で、リ
フトアーム検出器３０からのリフトアーム検出信号りと
グランドレベル設定器４７からのグランドレベル設定信
号Ｇとを比較し、リフトアーム１０が設定高さまで下降
した時に第２間入信号発生器４９を作動させる。

第２間入信号発生器４９は第２増幅器４０を間欠的に駆
動するものである。

５０は正電位付加回路で単一電源で減算するため、設定
器２５に正電位を印加して負の状態を作るものである。

５Ｌ５２，５３．５４，５５はロータリ切換スイッチで
、１個のつまみに連動する。

５６は手動昇降用の手動切換スイッチ、５７はリフトア
ーム１０の上限を検出するリミットスイッチ、５８はリ
フトアーム１０の下限を検出するリミットスイッチで、
これらリミットスイッチ５７，５８はリフトアーム１０
を検出して各電磁弁３７．４１の電源を開閉し、安全ス
イッチとして作用する。

５９は対地作用深さ表示計である。

従って、ロータリースイッチ５１〜５５を手動端子にセ
ットした後、手動切換スイッチ５６を上昇又は下降側へ
切換えることによって、上昇電磁弁３７又は下降電磁弁
３８を人為的に操作して昇降駆動機構１３を作動させ、
対地作業装置１−４・・を所要位置へ昇降させる手動制
御が行われるべく構成されている。

尚、この手動制御機構は、主として緊急時に使用するも
のである。

ロータリースイッチ５１〜５５をＰ端子にセットするこ
とによって、バンドレバー２６により人為選択された任
意の設定高さ位置に対地作業装置１４・・を自動昇降さ
せる位置制御が行われるべく構成されている。

すなわち、作業者がバンドレバー２６を所要位置まで操
作すると、対地作用深さ設定器２５にて所定の深さが設
定され、その信号Ｈとリフトアーム検出器３０からのリ
フトアーム検出信号りとを第２減算器３３が減算し、そ
の減算値の正負によってリフトアーム１０，１０の作動
方向が決定され、且つ、正の場合第１比較器３４が第１
不感帯設定器３５に設定された不感帯設定値と減算値と
を比較し、また、負の場合第２比較器３８が第２不感帯
設定器３９に設定された設定値と減算値とを比較する比
較機構が作動し、この比較機構における比較値が零とな
るまで駆動昇降機構１３が作動して、対地作業装置は上
昇または下降される。

尚、この作動中における下降時において、第３比較器４
８が、リフトアーム検出器３０からのリフトアーム検出
信号りとグランドレベル設定信号Ｇとを比較しており、
検出信号りが設定信号Ｇに達すると、第２間歇信号発生
器４９が作動して間歇パルス信号を発生して、第２増巾
器４０を間歇駆動させることになり、対地作業装置は徐
々に下降させられることになる。

また、この位置制御時において、スナップスイッチ２８
を旋回持上げ回路２７側へ切換えれば、バンドレバー２
６を上昇位置に設定した時と同じ電圧が第２減算器３３
に通電され、対地作業装置を上昇させるべく構成される
ものであって、行程終端等の旋回時においては、このス
ナップスイッチ２８を操作する。

ロータリースイッチ５１〜５５をＲ，Ｄ端子にセットす
ることによって、例示図に示すように対作業装置として
耕耘ロータリー装置１４等連結した場合において、装置
１４をエンジン３出力で駆動しながらエンジン負荷と装
置１４の位置との関連でロータリー装置１４を人為選択
された略一定高さ位置に保持して走行対地作業する第１
走行作業制御が行われるべく構成されている。

すなわち、バンドレバー２６を所定位置まで操作すると
対地作用深さ設定器２５により作用深さが設定され、そ
の信号Ｈが加算器２９を介して第２減算器３３へ入力さ
れることになり、もって、前述の位置制御機構と同様に
ロータリー装置１４の高さ位置が制御される。

また、この状態での走行作業時において、前記回転数検
出器１７がエンジン３の回転数をパルス信号と検出し、
その検出信号をＦ−Ｖ変換器１８で電圧信号に変換した
後、回転数検出信号Ｅとして第１減算器２４へ負の値と
して入力されるとともに、アクセルレバ−２１の操作に
よりスタート時に速度設定器２０に設定された速度設定
信号Ａも第１減算器２４へ正の値として入力されており
、両信号ＡとＥとの差がエンジン３の回転数低下分（す
なわち耕深の変化量）となる。

そして、この時のエンジン回転数低下分が、トラクター
８の微少な範囲での沈降等による非制御回転数内（いわ
ゆる自己復帰能力範囲内）であれば、非制御のままで作
業が持続され、しかる後のエンジン３自らの復帰能力に
てエンジン回転数は所要の回転数へ復帰するとともに、
トラクター８が軟弱地等で大きく沈降する等によりエン
ジン回転数が非制御回転数よりも下であって強制上昇回
転数よりは上の範囲で下降した場合には、減算信号（Ａ
−Ｅ）が加算器２９にて対地作用深さ信号Ｈと加算され
、その加算信号（Ａ−Ｅ）＋Ｈとリフトアーム検出信号
りとを第２減算器３３で減算し、その減算信号を基にし
て前述の位置制御時と同様にロータリー装置１４が上昇
させられる。

尚、この時、エンジン回転数が、非制御回転数と強制上
昇回転数の間に設定された下降禁止回転数よりも上の回
転数であれば、上記作動が行なわれるが、下降禁止回転
数以下に低下した場合には、前記減算信号（Ａ−Ｅ）が
下降禁止回路４２へ入力され、エンジン回転数が一時的
に回復しても下降電磁弁４１の作動を漸時阻止して、エ
ンジン３のバンチング等を防止する。

更に、エンジン回転数が上昇回転数以下に低下した場合
（すなわち、ロータリー装置１４が深く泥中へ入り込ん
だ時には、前記減算信号（Ａ−Ｅ）を強制上昇回路４４
へ入力し、第１間歇信号発生器４６の間歇信号によって
第１増巾器３６を介して上昇電磁弁３７を強制的に、且
つ、間歇的に作動させて、ロータリー装置１４を強制的
に所要位置まで持上げエンジン３の負荷を軽減させる。

ロータリースイッチ５２〜５５をＤ端子に接続すること
によって、対地作業装置として培土器等が連結された場
合のトラクター８の進行に伴って培土器６０等にかかる
推進土壌抵抗（牽引抵抗）の変更に伴って、対地作業装
置の高さ位置を変化させながら走行対地作業する第２走
行作業制御が行われるべく構成されている。

すなわち、この場合前記対地作用深さ設定器２５は、抵
抗感度設定器として使用されることになり、バンドレバ
ー２６を所定位置まで操作して所定牽引力を設定すれば
、第２減算器３３の減算信号（Ｈ−Ｄ）によって対地作
業装置が所定の牽引抵抗（推進土壌抵抗）を受ける所定
位置まで下降される。

そして何らかの原因により牽引抵抗が増大し、トップリ
ンク１０に対して圧縮方向の負荷が作用すると、それに
応じて負荷検出器３２の負荷検出信号りが低下し、第２
減算器３３の減算信号Ｈ−Ｄが正となり、それが第１不
感帯設定器３５の不感帯設定値αよりも犬であれば、第
１比較器３４、第１増幅器３６を介して上昇電磁弁３７
が作動し、作業装置が上昇する。

また圃場条件が変化する等により牽引負荷が低下すると
、前述と逆の作用により設定牽引力となるまで作業装置
は下降する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る作業車輌の実施例を示し、第１図は
耕耘ロータリー装置連結状態の側面図、第２図は培土器
の側面図、第３図は制御装置のブロック線図である。 ８・・・・・・機体、１３・・・・・・昇降駆動機構、
１４゜６−０・・・・・・・対地作業装置、１−５・・
・・・・作業車輌、２５・・・・・・設定機構（対地高
さ設定機構並びに抵抗感度設定機構）、３０・・・・・
・対地高さ検出機構、３２・・・・・・推進土壌抵抗検
出機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 機体８に対地作業装置１４．６０・・を着脱自在に
   連結し、この付設対地作業装置１４．６０・・を昇降駆
   動機構１３によって昇降すべく構成した作業車輌１５に
   おいて、前記作業装置１４゜６０・・の対地高さを人為
   設定可能な設定機構２５と、対地作業装置１４ 、６０
   ・・の対地高さ検出機構３０、並びに、対地作業装置１
   ４，６０・・が機体進行に伴って移動するときに対地作
   業装置１４ 、６０・・に作用する推進土壌抵抗を検出
   する検出機構３２を設け、前記対地高さ検出機構３０の
   検出信号と、前記設定機構２５の設定信号とを比較機構
   に入力接続して比較した結果により前記昇降駆動機構１
   ３を作動させて対地作業装置１４ 、６０・・を設定高
   さに位置調節制御する状態、もしくは、前記設定機構２
   ５を推進土壌に対する抵抗感度の設定機構に兼用すると
   共に、前記推進土壌抵抗検出機構３２の検出信号と前記
   設定機構２５の設定信号とを前記比較機構に入力接続し
   て比較した結果により対地作業装置１４，６０・・を駆
   動昇降制御する状態に切換える切換機構５１．５２を設
   けである作業車輌。