JPS5935565B2 - 移動作業機における牽引負荷自動制御装置 - Google Patents
移動作業機における牽引負荷自動制御装置Info
- Publication number
- JPS5935565B2 JPS5935565B2 JP14737078A JP14737078A JPS5935565B2 JP S5935565 B2 JPS5935565 B2 JP S5935565B2 JP 14737078 A JP14737078 A JP 14737078A JP 14737078 A JP14737078 A JP 14737078A JP S5935565 B2 JPS5935565 B2 JP S5935565B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- load
- control
- dead zone
- traction load
- traction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Landscapes
- Lifting Devices For Agricultural Implements (AREA)
- Operation Control Of Excavators (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、トラクタに昇降自在に連結したプラウ等の牽
引対地作業装置を、牽引負荷検出機構の検出結果に基づ
いて自動昇降させ、牽引負荷を設定範囲内に維持するよ
うにした移動作業機における牽引負荷自動制御装置の改
良に関する。
引対地作業装置を、牽引負荷検出機構の検出結果に基づ
いて自動昇降させ、牽引負荷を設定範囲内に維持するよ
うにした移動作業機における牽引負荷自動制御装置の改
良に関する。
上記牽引負荷自動制御装置では牽引負荷検出装置の精度
が制御装置全体の性能を大きく左右するものであり、種
々の検出機構が研究されている。
が制御装置全体の性能を大きく左右するものであり、種
々の検出機構が研究されている。
しかし、この負荷検出機構には機械的摩擦等が原因とな
るヒステリシスが含まれるために、制御開始時点と制御
終了時点での負荷値は一致せず、その結果、制御作動時
間が長くなつて過剰の昇降制御が行われて制御の安定性
が低下する問題があつた。本発明は、牽引負荷検出機構
のヒステリシスが原因となる上記問題を解消するために
なされたものである。
るヒステリシスが含まれるために、制御開始時点と制御
終了時点での負荷値は一致せず、その結果、制御作動時
間が長くなつて過剰の昇降制御が行われて制御の安定性
が低下する問題があつた。本発明は、牽引負荷検出機構
のヒステリシスが原因となる上記問題を解消するために
なされたものである。
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は、農用トラクタ１の後部に牽引対地作業装置の
一例であるプラウ２を連結したプラウ耕耘機の後部を示
す側面図であつて、前記プラウ２は左右一対のロアーリ
ンク３、３とトップリンク４とからなる３点リンク機構
を介してトラクタ１に昇降自在に連結されるとともに、
単動型油圧シリンダ５によつて駆動されるリフトアーム
６、６−の上下揺動に伴つて、プラウ２を強制上昇及び
自重下降させるよう、リフトアーム６、６とロアーリン
ク３、３とがロッドＴ、Ｔにて連結されている。前記油
圧シリンダ５は電磁バルブ８によつて駆動制御されるも
のであつて、第３図にその制御回路のブロック線図が示
される。
一例であるプラウ２を連結したプラウ耕耘機の後部を示
す側面図であつて、前記プラウ２は左右一対のロアーリ
ンク３、３とトップリンク４とからなる３点リンク機構
を介してトラクタ１に昇降自在に連結されるとともに、
単動型油圧シリンダ５によつて駆動されるリフトアーム
６、６−の上下揺動に伴つて、プラウ２を強制上昇及び
自重下降させるよう、リフトアーム６、６とロアーリン
ク３、３とがロッドＴ、Ｔにて連結されている。前記油
圧シリンダ５は電磁バルブ８によつて駆動制御されるも
のであつて、第３図にその制御回路のブロック線図が示
される。
図中９は、リフトアーム角検出器であつて、これはリフ
トアーム６の基端に取付けた可変抵抗器として構成され
ている。
トアーム６の基端に取付けた可変抵抗器として構成され
ている。
１０はトラクタ１の操縦部近くに設けたリフトアーム角
設定器であつて、同じく手動操作可能な可変抵抗器とし
て構成されている。
設定器であつて、同じく手動操作可能な可変抵抗器とし
て構成されている。
前記リフトアーム角検出器９とリフトアーム角設定器１
０からの出力は差動増巾回路１１に入力され、ここから
リフトアーム６の設定角と実検出角との偏差が取出され
る。差動増巾回路１１からの出力は上昇比較回路１２と
下降比較回路１３に入力されて、夫々に接続されている
設定器１４，１５からの信号と比較され、差動増巾器１
１からの出力が両設定器１４，１５で上下限を設定され
た範囲、つまり不感帯内にあれば電磁バルブ８は駆動さ
れることがなく、差動増巾器１１からの出力が不感帯か
ら外れると上昇比較器１２又は下降比較器１３が働いて
夫々に接続されている上昇駆動回路１６又は下降駆動回
路１７が作動して電磁バルブ８が切換え駆動され、差動
増巾器１１からの出力を不感帯内に戻すリフトアーム昇
降制御がなされるように構成されている。又、前記電磁
バルブ８はプラウ２に作用する牽引負荷の変動によつて
も制御されるように構成されている。
０からの出力は差動増巾回路１１に入力され、ここから
リフトアーム６の設定角と実検出角との偏差が取出され
る。差動増巾回路１１からの出力は上昇比較回路１２と
下降比較回路１３に入力されて、夫々に接続されている
設定器１４，１５からの信号と比較され、差動増巾器１
１からの出力が両設定器１４，１５で上下限を設定され
た範囲、つまり不感帯内にあれば電磁バルブ８は駆動さ
れることがなく、差動増巾器１１からの出力が不感帯か
ら外れると上昇比較器１２又は下降比較器１３が働いて
夫々に接続されている上昇駆動回路１６又は下降駆動回
路１７が作動して電磁バルブ８が切換え駆動され、差動
増巾器１１からの出力を不感帯内に戻すリフトアーム昇
降制御がなされるように構成されている。又、前記電磁
バルブ８はプラウ２に作用する牽引負荷の変動によつて
も制御されるように構成されている。
前記牽引負荷は一方のロアーリンク３に作用する牽引力
として検出されるのであつて、第２図に牽引負荷検出機
構１８が示される。
として検出されるのであつて、第２図に牽引負荷検出機
構１８が示される。
この検出機構１８は、トラクタ１に固着された筒ケース
１９と、これに前後スライド可能に内嵌された可動子２
０と、この可動子２０を前方に押圧付勢する皿バネ２１
・・・・・・・・・と、可動子２０の変位を検出する差
動トランス２２とから構成されたものであつて、可動子
２０の後端に連結されたロアーリンク３に作用する牽引
力に比例した出力が差動トランス２２から得られるよう
に構成されている。そして、上記牽引負荷検出機構１８
からの出力は、第３図に示すように差動増巾回路２３に
入力されて、基準牽引負荷設定器２４からの信号との偏
差が演算され、この演算結果が前記差動増巾回路１１に
加算入力されている。
１９と、これに前後スライド可能に内嵌された可動子２
０と、この可動子２０を前方に押圧付勢する皿バネ２１
・・・・・・・・・と、可動子２０の変位を検出する差
動トランス２２とから構成されたものであつて、可動子
２０の後端に連結されたロアーリンク３に作用する牽引
力に比例した出力が差動トランス２２から得られるよう
に構成されている。そして、上記牽引負荷検出機構１８
からの出力は、第３図に示すように差動増巾回路２３に
入力されて、基準牽引負荷設定器２４からの信号との偏
差が演算され、この演算結果が前記差動増巾回路１１に
加算入力されている。
従つて、上記構成によると、リフトアーム角設定器１０
の人為操作でリフトアーム６の角度、つまりプラウ２の
耕深を任意に設定するとともに、牽引負荷設定器２４で
基準牽引負荷を設定することによつて、プラウ牽引負荷
が基準負荷よりも小さい間はリフトアーム６はリフトア
ーム角設定器１０で設定された角度に維持されて、設定
耕深での耕起作業が行われる。
の人為操作でリフトアーム６の角度、つまりプラウ２の
耕深を任意に設定するとともに、牽引負荷設定器２４で
基準牽引負荷を設定することによつて、プラウ牽引負荷
が基準負荷よりも小さい間はリフトアーム６はリフトア
ーム角設定器１０で設定された角度に維持されて、設定
耕深での耕起作業が行われる。
そして、局部的な土壌の硬度変化や凹凸によつて、牽引
負荷が増大し、差動増巾回路２３からの出力が増大して
不感帯設定器１４で設定した上限を越えるとリフトアー
ム土昇制御がなされて牽引負荷の軽減が計られる。又、
牽引負荷が軽減されて不感帯内に電磁バルブ８の通電駆
動が停止されて、通常はこの状態で作業が行われる。更
に牽引負荷が軽減して設定器１５で設定した値よりも小
さくなると再びリフトアーム角設定器１０で定められた
耕深まで下降制御されるのである。
負荷が増大し、差動増巾回路２３からの出力が増大して
不感帯設定器１４で設定した上限を越えるとリフトアー
ム土昇制御がなされて牽引負荷の軽減が計られる。又、
牽引負荷が軽減されて不感帯内に電磁バルブ８の通電駆
動が停止されて、通常はこの状態で作業が行われる。更
に牽引負荷が軽減して設定器１５で設定した値よりも小
さくなると再びリフトアーム角設定器１０で定められた
耕深まで下降制御されるのである。
この場合、前記牽引負荷検出機構１８からの出力には機
械的摩擦等が原因となるヒステリシスが含まれており、
現実には第４図に示すように不感帯Ａの上下にヒステリ
シス帯Ｂ，Ｃが形成されることになり、上昇制御につい
てはヒステリシス帯Ｂの上限ｂ″が上昇開始点、下限Ｖ
が上昇終了点となる。従つて、このような状態での土昇
制御特性は第７図に示すようになり、上昇作動時間Ｔ′
が長くなり、第８図に示すように過剰な上昇制御が行わ
れて残耕Ｄが多く発生する傾向が出る。
械的摩擦等が原因となるヒステリシスが含まれており、
現実には第４図に示すように不感帯Ａの上下にヒステリ
シス帯Ｂ，Ｃが形成されることになり、上昇制御につい
てはヒステリシス帯Ｂの上限ｂ″が上昇開始点、下限Ｖ
が上昇終了点となる。従つて、このような状態での土昇
制御特性は第７図に示すようになり、上昇作動時間Ｔ′
が長くなり、第８図に示すように過剰な上昇制御が行わ
れて残耕Ｄが多く発生する傾向が出る。
本発明では、このような現象を減少するために、上記制
御回路に更に次のような構成が付加されている。
御回路に更に次のような構成が付加されている。
つまり、前記上昇比較回路１２から上昇信号が発せられ
ると、上昇基準の設定器１４に補償信号を付加して不感
帯Ａの上限、つまり上昇終了レベルを上げる補償回路２
５が組込まれている。
ると、上昇基準の設定器１４に補償信号を付加して不感
帯Ａの上限、つまり上昇終了レベルを上げる補償回路２
５が組込まれている。
且つこの補償回路２５からの信号は、一次遅れをもつて
立上るとともに、上昇比較回路１２からの上昇信号がな
くなると、一次遅れをもつて立下がるように設定されて
いる。この補償回路２５を組込んだ状態での上昇制御特
性は第５図に示すようになる。
立上るとともに、上昇比較回路１２からの上昇信号がな
くなると、一次遅れをもつて立下がるように設定されて
いる。この補償回路２５を組込んだ状態での上昇制御特
性は第５図に示すようになる。
図から明らかなように、この場合は上昇制御が開始され
ると不感帯Ａの上限が自動的に上がるために上昇作動時
間Ｔは短いものとなり、その結果、過剰な上昇が阻止さ
れて、残耕Ｄが第６図に示すように少くなるのである。
尚、補償信号の立上り特性及び立下り特性を適当に調節
できるようにしておくと、土質等に応じて上昇作動時間
Ｔを任意に調節して一層適切な上昇制御を行うことが可
能となるものである。
ると不感帯Ａの上限が自動的に上がるために上昇作動時
間Ｔは短いものとなり、その結果、過剰な上昇が阻止さ
れて、残耕Ｄが第６図に示すように少くなるのである。
尚、補償信号の立上り特性及び立下り特性を適当に調節
できるようにしておくと、土質等に応じて上昇作動時間
Ｔを任意に調節して一層適切な上昇制御を行うことが可
能となるものである。
又、下降制御に対しても同様な補償を行つてもよいが、
多少の過剰下降は作業上支障とならないので特に補償を
行う必要はない。以上実施例で詳述したように、本発明
の移動作業機における牽引負荷自動制御装置の特徴とす
る構成は、トラクタ１に昇降自在に連結した牽引対地作
業装置２を、牽引負荷検出機構１８の検出結果と、予め
設定された基準負荷との比較に基づいて自動昇降させ、
牽引負荷を設定範囲に維持するように構成した牽引負荷
自動制御装置において、前記牽引負荷が増大し始めたと
きに、その負荷が基準負荷に対して一定範囲内の値であ
る限りは上昇制御を行わないようにするための不感帯Ａ
を設定する不感帯設定器１４を設けるとともに、前記牽
引負荷が不感帯Ａの範囲内にあるか否かに基づく上昇制
御の有無を判別し、その判別結果が、牽引負荷の増大に
伴う上昇制御有りの判別結果であるときには、前記不感
帯設定器１４に、予め基準の範囲に設定されている不感
帯Ａの上限を負荷増大方向へ時間遅れをもつてシフトす
るための制御信号を入力し、かつ、その後の負荷減少に
伴う上昇制御無しの判別結果であるときには、不感帯Ａ
の上限を基準の位置まで時間遅れをもつて復帰させるた
めの制御信号を入力するように構成された補償回路２５
を設けた点にあり、かかる構成から、上昇制御の開始に
伴つて不感帯の上限レベルを上げ、不感帯の上限と牽引
負荷との差を少なくするように制御できる作用を得たこ
とによつて、上昇制御終了時期を早やめ、もつて、牽引
負荷検出機構に含まれるヒステリシスによつて上昇制御
時間が不当に長く維持されて残耕が生ずる問題を解消す
ることが可能となつたのである。
多少の過剰下降は作業上支障とならないので特に補償を
行う必要はない。以上実施例で詳述したように、本発明
の移動作業機における牽引負荷自動制御装置の特徴とす
る構成は、トラクタ１に昇降自在に連結した牽引対地作
業装置２を、牽引負荷検出機構１８の検出結果と、予め
設定された基準負荷との比較に基づいて自動昇降させ、
牽引負荷を設定範囲に維持するように構成した牽引負荷
自動制御装置において、前記牽引負荷が増大し始めたと
きに、その負荷が基準負荷に対して一定範囲内の値であ
る限りは上昇制御を行わないようにするための不感帯Ａ
を設定する不感帯設定器１４を設けるとともに、前記牽
引負荷が不感帯Ａの範囲内にあるか否かに基づく上昇制
御の有無を判別し、その判別結果が、牽引負荷の増大に
伴う上昇制御有りの判別結果であるときには、前記不感
帯設定器１４に、予め基準の範囲に設定されている不感
帯Ａの上限を負荷増大方向へ時間遅れをもつてシフトす
るための制御信号を入力し、かつ、その後の負荷減少に
伴う上昇制御無しの判別結果であるときには、不感帯Ａ
の上限を基準の位置まで時間遅れをもつて復帰させるた
めの制御信号を入力するように構成された補償回路２５
を設けた点にあり、かかる構成から、上昇制御の開始に
伴つて不感帯の上限レベルを上げ、不感帯の上限と牽引
負荷との差を少なくするように制御できる作用を得たこ
とによつて、上昇制御終了時期を早やめ、もつて、牽引
負荷検出機構に含まれるヒステリシスによつて上昇制御
時間が不当に長く維持されて残耕が生ずる問題を解消す
ることが可能となつたのである。
図面は本発明に係る移動作業機における牽引負荷自動制
御装置の実施例を示し、第１図はブラウ耕耘機の全体側
面図、第２図は牽引負荷検出機構の縦断側面図、第３図
は制御回路のプロツク線図、第４図は牽引負荷検出特性
を示す線図、第５図は本発明における上昇制御特性を示
す線図、第６図は耕起処理状態を示す側面図、第７図は
従来形態の制御による上昇制御特性を示す線図、第８図
はその耕起処理状態を示す側面図である。 １・・・・・・トラクタ、２・・・・・・牽引対地作業
装置、１４・・・・・・不感帯設定器、１８・・・・・
・牽引負荷検出装置、２５・・・・・・補償回路６Ａ・
・・・・・不感帯。
御装置の実施例を示し、第１図はブラウ耕耘機の全体側
面図、第２図は牽引負荷検出機構の縦断側面図、第３図
は制御回路のプロツク線図、第４図は牽引負荷検出特性
を示す線図、第５図は本発明における上昇制御特性を示
す線図、第６図は耕起処理状態を示す側面図、第７図は
従来形態の制御による上昇制御特性を示す線図、第８図
はその耕起処理状態を示す側面図である。 １・・・・・・トラクタ、２・・・・・・牽引対地作業
装置、１４・・・・・・不感帯設定器、１８・・・・・
・牽引負荷検出装置、２５・・・・・・補償回路６Ａ・
・・・・・不感帯。
Claims (1)
- １ トラクタ１に昇降自在に連結した牽引対地作業装置
２を、牽引負荷検出機構１８の検出結果と、予め設定さ
れた基準負荷との比較に基づいて自動昇降させ、牽引負
荷を設定範囲に維持するように構成した牽引負荷自動制
御装置において、前記牽引負荷が増大し始めたときに、
その負荷が基準負荷に対して一定範囲内の値である限り
は上昇制御を行わないようにするための不感帯Ａを設定
する不感帯設定器１４を設けるとともに、前記牽引負荷
が不感帯Ａの範囲内にあるか否かに基づく上昇制御の有
無を判別し、その判別結果が、牽引負荷の増大に伴う上
昇制御有りの判別結果であるときには、前記不感帯設定
器１４に、予め基準の範囲に設定されている不感帯Ａの
上限を負荷増大方向へ時間遅れをもつてシフトするため
の制御信号を入力し、かつ、その後の負荷減少に伴う上
昇制御無しの判別結果であるときには、不感帯Ａの上限
を基準の位置まで時間遅れをもつて復帰させるための制
御信号を入力するように構成された補償回路２５を設け
てあることを特徴とする移動作業機における牽引負荷自
動制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14737078A JPS5935565B2 (ja) | 1978-11-28 | 1978-11-28 | 移動作業機における牽引負荷自動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14737078A JPS5935565B2 (ja) | 1978-11-28 | 1978-11-28 | 移動作業機における牽引負荷自動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5574704A JPS5574704A (en) | 1980-06-05 |
| JPS5935565B2 true JPS5935565B2 (ja) | 1984-08-29 |
Family
ID=15428683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14737078A Expired JPS5935565B2 (ja) | 1978-11-28 | 1978-11-28 | 移動作業機における牽引負荷自動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5935565B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59179510U (ja) * | 1983-05-20 | 1984-11-30 | 株式会社クボタ | 対地作業車の制御装置 |
-
1978
- 1978-11-28 JP JP14737078A patent/JPS5935565B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5574704A (en) | 1980-06-05 |
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