JPS595243B2 - 対地作業機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、機体の後部又は前部位置に対地作業装置を昇
降駆動機構にて駆動昇降すべく構成し、この対地作業装
置の作業負荷の変動に基因するエンジン負荷の変動量を
検出する負荷変動検出装置を設け、所定のエンジン負荷
での対地作業状態では対地作業装置を所定の作業深さに
維持すべく構成するとともに、前記負荷変動検出装置に
よるエンジン負荷の増大の検出結果に基づいて、前記昇
降駆動機構を制御して対地作業装置を自動的にかつ可逆
的に上昇すべく構成した対地作業機に関する。

近年上記のような対地作業機においては、設定耕深作業
中にエンジンが不測に停止しないように、エンジン負荷
変動の増大に基づいて対地作業装置（例えば、ロータリ
耕耘装置、スキ耕装置、排土板等）を、自動的にかつ可
逆的に上昇させる技術が研究開発されている。

そして、１つの手段として、対地作業装置の昇降速度及
び昇降量を、土の硬度を勘案して行うことが考えられ、
既に提案されている。

一方、圃場は、全ての部分が均平であることがなく、む
しろ凹凸部分が多くあり、この凹凸部分のために、機体
が前後方向に傾斜して、機体の主として後部に吊り持た
れた対地作業装置としてのロータリ耕耘装置が、土の硬
度とは関係なく、土中に突入してエンジンを停止させた
り、逆に土面から離れて、未耕地部分が残りやすくなる
問題がある。

このような問題を解消する手段としては、エンジン負荷
検出、硬度検出に加えて、機体傾斜検出を行ない、これ
ら３者により、硬度、傾斜状態に合せた適切な制御を行
なうことも考えられるが、傾斜検出器を付加しなげれば
ならず、且つ３者の信号を処理することとなり、判別構
成が複雑となりやすいきらいがある。

本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、検
出手段の合理的な構成により、土の硬度、機体の傾斜が
、二系統の信号の相対的な判断により検出できて、硬度
、並びに傾斜に合せた好適な制御がなし得て、不測のエ
ンジンストップ、並びに未耕地部分の発生を軽減し、そ
のうえに制御系自体も簡素になしやすい対地作業機を提
供せんとするものである。

以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

第１図は対地作業装置としてのロータリ耕耘装置１を機
体としてのトラクタ２の後部に昇降自在に装着した対地
作業機を示し、トラクタ２に搭載のエンジン３の動力で
後部推進車輪４，４及び前記耕耘装置１を駆動するとと
もに、油圧ポンプ（図示せず）を駆動し、電気制御信号
により適宜切換え作動される油圧制御バルブ（後述）の
作動で、前記耕耘装置１の昇降駆動機構としての単動式
油圧シリンダ５を伸縮させて、このシリンダ５に連動連
結されたリフトアーム６を上下揺動させて、もってリフ
トアーム６に吊り持ち支持された耕耘装置１を昇降駆動
すべく構成されている。

前記油圧シリンダ５は、エンジン３の負荷変動及び耕耘
装置１のトラクタ２に対する相対高さ設定信号に基づく
制御信号によって、油圧制御バルブが伸縮されるべ（構
成され、その詳細を第２図のブロック線図にて説明する
。

即ち、エンジン３の実回転速度を検出する検出器７から
の信号Ｅ、並びにアクセルセットに応じてエンジン最高
回転速度を設定する回転速度設定器８からの信号Ａが減
算器９に印加されて、エンジン負荷をエンジン回転速度
の低下量Ａ−Ｅとして検出すべく負荷変動検出装置が構
成されている。

又、前記減算器９からの信号及び耕耘装置１のトラクタ
に対する相対高さを調節して目標耕深を変更するための
耕深設定器１０からの信号Ｈ１そして耕耘装置１のトラ
クタ２に対する相対高さを検出する相対高さ検出器１１
からの信号りが総合検出器１２に印加され、前記各検出
及び設定器７゜８．１０及び１１からの信号のバランス
関係により、エンジン負荷の増減及び設定耕深値（トラ
クタに対する耕耘装置の相対高さ設定値を仮に耕深を表
示するものとみなす）に鑑みて耕耘装置１を上昇あるい
は下降させるかの判別信号Ｋが総合検出器１２から取出
され、この判別信号Ｋが判別器１３で判別され、更に増
幅器１４で増幅され、油圧制御バルブ１５を作動させて
、油圧シリンダ５を伸縮させ、ロータリ耕耘装置１を上
昇又は下降させ、そして、この昇降量が相対高さ検出器
１１にフィードバックされて人力されるべく構成されて
いる。

つまり、減算器９からの信号Ａ−Ｅはエンジン回転速度
低下に伴なって増大し、その値は正値もしくは零として
、一方耕深設定器１０の信号Ｈは正値として、又相対高
さ検出器１１の検出信号りは負値として夫々前記総合検
出器１２に入力され、そして、この総合検出器１２にお
いて、判別信号にはＡ−Ｅ十Ｈ−Ｌとして演算されるべ
く構成され、そして判別信号が零（Ｋ＝ｏ）の場合は、
回転速度低下量（エンジン負荷）Ａ−Ｅ＞０と耕耘装置
１の設定耕深値に対する偏差量Ｈ−Ｌ〈０が等しいと判
１別され、油圧制御バルブ１５を作動させない中立状態
が判別されて、耕耘装置１をエンジン負荷に応じた所定
の耕耘作業深さに維持すべく構成されている。

そして、この状態からエンジン回転速度低下量Ａ−Ｅが
増大すると、判別信号Ｋが正となって、この判別信号Ｋ
を零にするべく耕深設定信号Ｈと実耕深検出信号りとの
偏差信号Ｈ−Ｌが負となるように、耕耘装置１の上昇が
必要であることが判別される。

又逆にエンジン回転速度低下量Ａ−Ｅが減少すると判別
信号Ｋが負となって、この判別信号Ｋを零にするべく前
記偏差信号Ｈ−Ｌが正となるように、耕耘装置１の下降
が必要であることが判別される。

判別信号Ｋが正もしくは負の場合においてロークリ耕耘
装置１を上昇もしくは下降させる場合に、■ 軟弱地に
機体が沈降している状態 ■ 砂地を耕耘している状態 ■ 機体が前傾している状態 ０機体が後傾している状態 を判別し、夫々の状態に応じて適切に耕耘装置１の下降
もしくは上昇速度を変更するものである。

つまり、第３図に示すように、ロータリ耕耘装置１の耕
起された耕耘土砂部の上方から自重付勢した整地板１６
に棒状体１７を連動連結し、この棒状体１７の取付はフ
レーム１８に対する相対上下移動を、差動トランスＳに
より電気的信号に変換して耕起箇所の地面状況、すなわ
ち耕耘装置１０対地的な耕耘深さ及び地面の軟硬度を検
出する検出具１９が構成されている。

そして、この検出具１９の検出信号は、前記判別器１３
に入力され、更に、この判別器１３には、前記減算器９
がらの信号Ａ−Ｅも入力されて、この判別器１３で、総
合検出器１２からの信号にと、地面状況検出信号Ｓ１
とエンジンの負荷検出信号Ａ−Ｅとの相対的な比較に
よって、 前記総合検出器１２からの信号Ｋが正の場合において、 ■′エンジン負荷増大量（エンジンドロップ）Ａ−Ｅが
太き（地面状況検出具１９（７）突入信号Ｓ１が基準値
（標準圃場（硬い圃場に設定）における地面状況検出用
棒状体１７の突出量）に対して、大きい場合（棒状体１
７の突出量が大きく、標準圃場では浅い耕耘状態）には
、この二個の信号Ａ−Ｅ、Ｓｌ の組合せに基づいて、
軟弱地で機体が沈降している状態とみなし、機体沈降状
態を判別する。

■′エンジン負荷増大量Ａ−Ｅが大きく、検出突入信号
Ｓ１が零もしくは零に近い場合（棒状体１７が突入して
いない）には、前述と同様に信号の組合せに基づいて、
砂地を耕起している状態とみなし、砂地耕耘状態を判別
する。

そして、前記総合検出器１２の信号Ｋが負の場合におい
て、 ■′エンジン負荷増大信号Ａ−Ｅが零で、検出突入信号
Ｓ１が前述■′と同様に大きい場合には、前記信号の組
合せに基づいて耕耘装置１が土面から離れている機体前
傾斜状態とみなし、機体前傾斜状態を判別する。

そして、再び前記総合検出器１２の信号Ｋが正の場合に
おいて、 ■′エンジン負荷増大信号Ａ−Ｅが大きく、検出突入信
号Ｓｌが負の値、つまり検出棒状体１７が突き上げられ
ている場合（標準圃場では深い耕耘状態）には、前記信
号の組合せに基づいて、耕耘装置１が土面に強く突入し
ようとする機体後傾斜状態となし、機体後傾斜状態を判
別する。

このような■乃至■′の判別結果に基づいて、第４図に
示すように、 ■の判別結果、つまり、軟弱地では、判別器１３から発
振される間歇信号は、信号間隔が長（、且つ比較的長い
時間にわたって発振され、このような制御信号により、
油圧制御バルブ１５を低速で且つ比較的長時間作動させ
て、耕耘装置１を緩速度で大きく上昇させて、エンジン
負荷の回復を図るのである。

又、■の判別結果、つまり、砂地では、判別器１３から
発振される間歇信号＋３信号間隔が短かく、且つ短時間
に発振され、このような制御信号により、油圧制御バル
ブ１５を中速で短時間作動させて、耕耘装置１を比較的
速い速度で小さく上昇させて素早く確実にエンジン負荷
の回復を図るのである。

又、■の判別結果、つまり機体前傾・斜状態では、判別
器１３から発振される間歇信号なｉ、間隔が短かく且つ
比較的長時間にわたって発振され、この制御（下降）信
号が発生され、耕耘装置１を急速に且つ大きく下降させ
て、未耕地部分が連続的に発生するのを回避するのであ
る。

そして■の判別結果、つまり、機体後傾斜状態では、判
別器１３からは連続信号が長時間にわたって発振され、
この制御（上昇）信号により、油圧制御バルブ１５を高
速作動させて、耕耘装置１を急速度で且つ太き（持ち上
げて、地面に深く突入している状態を、耕耘装置１を素
早く持上げることにより、エンジンが停止するのを回避
するのである。

尚、前記地面状況検出具１９の棒状体１７は耕耘装置１
の前部に設けてもよい。

以上実施例で詳述したように、本発明は冒記した構成の
対地作業機において、対地作業装置１０近くの土中への
突入方向に付勢して地面の軟硬度並びに対地作業装置１
０対地作業深さを検出する検出具ｙ貝を設け、前記負荷
変動検出装置によってエンジン負荷が前記所定のエンジ
ン負荷より増大したことを検出している場合において、
前記検出具１９の上下位置に変化がないときに前記昇降
駆動機構５を中速作動させ、検出具１９が下方移動した
ときに昇降駆動機構５を低速作動させ、さらに検出具１
９が上昇移動したことの検出に基づいて昇降駆動機構５
を高速作動させて前記対作業装置１を駆動上昇させるべ
く構成しであることを特徴とする特 つまり、検出具を対地作業装置の近くの土中−＼の突入
方向に付勢させて設けであるので対地作業装置による作
業地面の軟硬度並びに対地作業深さを早く正確に検出し
得えるものであり、この検出具と負荷変動検出装置とに
よって、エンジン負荷増大量が大きく、検出具の土中側
への突出量に殆んど変化ないことを検出された場合には
、硬質地であることが判明し、エンシイ負荷増大量が大
きく、検出具の土中側への突出量が大きい場合には、軟
質地で機体が沈降している状態が判明し、そしてエンジ
ン負荷増大量が大きく、検出具が上方に突き上げられて
いる場合には、対地作業装置が土面に強く突入しようと
する機体前上り傾斜状態が判明する。

したがって、負荷変動検出装置と検出具とによって、エ
ンジン負荷が増大した場合の土の軟硬度並びに機体の傾
斜状態を適確に判別することができる利点があり、さら
に土の軟硬度、機体の傾斜状態に応じて、昇降駆動機構
を前記硬質地の検出状態で中速作動させ、軟弱地の検出
で低速作動させ、また機体の前上り傾斜状態の検出すな
わち、対地作業装置の急撃な下降の検出によって高速作
動させて、対地作業装置を上昇させるので、土の軟硬度
あるいは機体の傾斜せ態に応じてエンジン負荷を軽減さ
せることができ不測にエンジンを停止させることがな（
、土面状況に応じた好適な制御を行なえるに至った。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る対地作業機の実施例を示し、第１図
は全体側面図、第２図はブロック線図、第３図は要部拡
大側面図、第４図はエンジン負荷変動の検出信号と、地
面状況検出信号との組合せによる制御形態を示す図表で
ある。 １・・・・・・対地作業装置、２・・・・・・機体、５
・・・・・・昇降駆動機構、１９・・・・・・検出具。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 機体２の後部又は前部位置に対地作業装置１を昇降
   駆動機構５にて駆動昇降すべく構成し、この対地作業装
   置１０作業負荷の変動に起因するエンジン負荷の変動量
   を検出する負荷変動検出装置を設け、所定のエンジン負
   荷での対地作業状態では対地作業装置１を所定の作業深
   さに維持すべく構成するとともに、前記負荷変動検出装
   置によるエンジン負荷の増大の検出結果に基づいて、前
   記昇降駆動機構５を制御して対地作業装置１を自動的に
   かつ可逆的に上昇すべく構成した対地作業機において、
   前記対地作業装置１０近くの土中への突入方向に付勢し
   て地面の軟硬度並びに対地作業装置１０対地作業深さを
   検出する検出具１９を設け、前記負荷変動検出装置によ
   ってエンジン負荷が前記所定のエンジン負荷より増大し
   たことを検出している場合において、前記検出具１９の
   上下位置に変化がないときに前記昇降駆動機構５を中速
   作動させ、検出具１９が下方移動したときに昇降駆動機
   構５を低速作動させ、さらに検出具１壜が上昇移動した
   ことの検出に基づいて昇降駆動機構５を高速作動させて
   前記対作業装置１を駆動上昇させるべく構成しであるこ
   とを特徴とする対地作業装置。