JPS63152902A - 農業用トラクタの作業機制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、地面の耕耘作業を行なうため農業トラクタの
後部に設置した作業機の各種制御の制御方法に関する。

（従来の技術） 農業用トラクタは、例えば第３図に示すように、農業用
トラクタ１の後部に、リフトアーム昇降シリンダＳ、に
よって角度調整を行なう２本のリフトアーム２を軸着し
、このリフトアーム２より下方位置に２本のロアリンク
３を軸着し、リフトアーム２とロアリング３闇をそれぞ
れリフトロッド４、リフトロッドシリンダＳ２で連結し
、作業機を前記リフトアーム２、ロアリンク３、および
農業用トラクタ１の後部と作業機５を連結するトツブリ
ンク６で懸架する。

作業者は、リフトアーム２の高さをリフトアーム位置設
定器により入力し、この値とリフトアームセンサ７から
検出した現在のリフトアーム２の位置とを比較し、リフ
トアーム制御機構によりリフトアーム昇降シリンダＳ、
に前記設定位置に応じた油量を供給し、リフトアーム２
の昇降を行ない、作業機５の位置を定める高さ制御を行
なう。

また、作業者は地面に適した耕深位置を耕深設定器によ
って入力し、作業中の耕深位置は耕深センサ８によって
検出され、一定耕深を保つようリフトアーム２を調整す
る耕深制御が行なわれる。

そして、作業機５を地面に押しつけることにより耕耘作
業を行なう。

また農業用トラクタ１に設置した作業機傾斜センサ９お
よび機体傾斜センサ１０で地面および作業機と農業用ト
ラクタ１の傾斜角を検出し、この角度と作業者が傾斜設
定器で設定した角度とにより傾斜補正角度θを求め、こ
の傾斜補正角度θに対応する油をリフトロンドシリンダ
Ｓ、に供給することによりその伸縮を調整し、適正な作
業機５の傾斜を保つ。

上記のように作業機５が、リフトアーム２、ロアリンク
３およびトップリンク６の３点で懸架されている場合、
リフトアーム２の位置により、同じ傾斜補正角度θに対
するリフトロンドシリンダＳ、のストローク量は変化し
てしまう、作業機５の制御には上述のように、高さ制御
、耕深制御、傾斜制御があるが、これらはいずれもリフ
トアーム２の現在位置が制御に関係する。

（発明が解決しようとする問題点） 従来、作業機５の高さ制御、耕深制御、傾斜制御を行な
うためのリフトアームセンサ７、リフトアーム高さ設定
器、耕深センサ８、耕深設定器、作業機傾斜センサ９、
機体傾斜センサ１０．傾斜設定器に異常が生じた場合、
作業機５のすべての制御を禁止していた。

しかしながら、例えば耕深センサ８に異常が生じた場合
、それによって影響を受けるのは耕深制御だけで、高さ
制御、傾斜制御については正常な制御を行なうことがで
きるので、制御の効率が悪いという欠点があった。

またリフト７−ムセンサ７に異常があった場合、リフト
アーム制御回路からの出力を停止して自動制御状態にお
ける作業機の動作を禁止していた。

この場合、制御モードを自動制御から手動操作に切り換
え作業機の動作ができるようにしていた。

そして手動操作で作業機を動かした後、リフトアームセ
ンサ７が正常になったとき、手動操作から自動制御へ切
り換えると、直ちに過去に行なわれていた制御に復帰し
ようとするため、リフトアームの現在位置と高さ設定器
により設定した位置とに差ができ、作業者の予期しない
急激な作業機の動作が行なわれる場合があった。

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、リフトアー
ム制御系が異常状態から正常状態に復帰した場合に、作
業者の予期しない作業機の急激な動作を防ぐと共に、各
制御系の各種センサに異常が生じた場合、最低限の作業
機の制御を行なうことができる農業用トラクタの作業機
制御方法を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記欠点を解消するため本発明は、農業用トラクタの換
部にリフトアームの昇降で上下する作業機を設け、該作
業機は、リフトアームの位置を検出するリフトアームセ
ンサと、作業機の耕深位置を検出する耕深センサと、作
業機の傾斜角度を検出する作業機傾斜センサと、農業用
トラクタの傾斜角度を検出する機体傾斜センサから、リ
フトアームの高さ制御、耕深制御、傾斜制御を行なう作
業機制御方法において、前記リフトアームセンサに異常
が生じた場合に、作業機のすべての制御を禁止し、耕深
センサに異常が生じた場合は耕深制御を、作業機傾斜セ
ンサに異常が生じた場合は作業機の対トラクタ、の傾斜
制御および作業機の対地面の傾斜制御を、機体傾斜セン
サに異常が生じた場合は作業機の対地面の傾斜制御を、
それぞれ禁止すると共に、リフトアーム高さ制御および
耕深制御が異常状態から正常状態に復帰する際、リフト
アームの現在位置と設定位置との偏差を求め、該偏差が
予め設定した値より小さいときにのみ作業機の前記各種
制御を行なうことを特徴としてい・る。

（作用） 本発明方法によれば、リフトアーム高さ制御や耕深制御
が異常状態から正常状態に復帰した゛場合に、作業者の
予期しない作業！の急激な動作を防ぐと共に、各制御系
の各種センサに異常が生じた場合、異常が生じたセンサ
の影響を受けない制御について引き続いて行なわれる。

（実施例） 本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

第１図に本実施例の作業機のマイクロコンピュータ制御
ｌ装置によるフローチャートを示す。

’ｍｍｍｍ後人後業機５を制御してもよいか確認するモ
ード×を設けている。モードＸではまず判断１により、
リフトアームセンサ７と高さ設定器に異常があるか否か
を判断する。センサや設定器はポテンショメータ等で出
力しているので、出力レベルが？！電源電圧しくはＯｖ
に近い電圧のとき異常であると判断する。ポテンション
メーターの機械的な可動範囲は、センサ自身の可動範囲
より狭いので、正常動作時はその出力が電源電圧になる
こともＯｖに近い値になることもないからである。

リフトアームセンサ７または高さ設定器の異常が検出さ
れた場合には、作業機駆動出力を禁止し、作業機５の制
御をしない。そして判断２で、リフトアームセンサ７と
高さ設定器の回復を判断し、回復していればモードＸの
初期へ戻す。

判断１でリフトアームセンサ７、高さ設定器に異常が検
出されない場合には、作業機制御開始確認の判断を行な
い制御開始してよいがを判断する。

これは、作業機５が作業者の予期しない動作を行なわな
い等の作業機５が安全に動作できることを確認するもの
である。

リフトアーム２の現在位置と高、さ設定器により設定し
た位置とに偏差がある場合、作業機５が作業者の予期し
ない動作を行なう可能性がある。

そこで、リフトアームセンサ７によって検出されるリフ
トアーム２の現在位置と、高さ設定器による設定位置を
比較し、両者の間の偏差が予め設定した値より大きい場
合には、偏差があるとして作業機５の制御を禁止する。

リフトアーム２の現在位置と設定値とが、一致している
か若しくは極めて接近しているときは、作業機５の動作
を行なう必要がないとする不感帯を設けである。従って
、偏差のある、なしを判断するために予め設定される値
は、不感帯にある程度の幅をまたせた値である。

リフトアーム２の現在位置と設定位置とに偏差がある場
合には、作業者が一旦すフトアーム高さ設定器をリフト
アーム２の現在位置に合わせ、その後必要なリフトアー
ム２の高さを設定することにより、作業ｗｂ＋御の開始
をすることができる。

こうすることにより、作業１１５の動作を予測すること
ができ、作業者の予期しない作業機５の動作を防止でき
る。

モード×で作業機５の制御開始してもよいと判断した場
合、作業ｌｌｌ５の各種制御を行なうモードＶのループ
へ流れる。

モードｙでは判断１で再度リフトアームセンサ７、と高
さ設定器に異常検出があるか否かを判断する。これは一
旦作業機５の各種ｔｉ制御を行なっている途中で、リフ
トアームセンサ７、高さ設定器に異常が生じた場合に、
すべての作業機制御を中止するために、作業機駆動出力
の禁止を行なうためである。

次に耕深制御のモードに選択されているかどうかを判断
する。耕深制御のモードに選択されていない場合には、
リフトアーム２の高さ制御を行なう。高さ制御はリフト
アームセンサ７で検出した現在位置と設定器によって設
定した設定値からリフトアーム２の昇降を制御するもの
で、その制御はリフトアーム２の軸に装置したリフトア
ーム昇降シリンダＳ、に油を供給し、リフトアーム昇降
シリンダＳ、の伸縮を行なうことによってリフトアーム
２の高さを制御する。

耕深制御モードに選択されている場合には、判１ｉ３で
、耕深センサ８と耕深設定器の異常がある。　　かどう
かを判断する。

判断３で異常を検出しない場合は、耕深センサ８により
作業機５の地面表面からの耕深位置を検出し、作業者が
耕ＩＩ定器で予め定めた耕深位置を保つ制御が行なわれ
る。この耕深制御はりフトアーム２の軸に設けたリフト
アーム昇降シリンダＳ、に油を供給し、リフトアーム昇
降シリンダＳ、の伸縮を行ない、リフトアーム２の高さ
を調整することによって行なわれる。

判断３で異常を検出した場合には、作業機５の耕深制御
を禁止する。耕深制御以外止した場合、判断４で耕深セ
ンサ８と耕深設定器が正常状態に回復したかどうかの判
断を行なう。正常状態に回復しない場合には他の制御を
行なうループへ信号を流す。このとき耕深制御から高さ
制御にモードを切換えれば、耕深制御以外の制御は行な
われる。

正常状態に回復した場合には、モードＸの初期段階へ戻
す、耕深制御ではリフトアーム２を昇降することにより
作業機５の高さを調整し、地面からの耕深位置を定める
ため、耕深センサ８や耕深設定器が正常に回復したとき
、作業機５の作業者の予期しない急激な動作を行なう可
能性があるからである。

次に判断５により傾斜設定器と作業機傾斜センサ９に異
常があるかどうかの判断を行なう。異常が検出された場
合には、傾斜制御を行なわないでモードＶのループを回
る。傾斜設定器と作業機傾斜センサ９に異常がなければ
、作業機の地面に対する傾斜制御を行なう対地傾斜制御
にモードが選択されているかどうかを判断する。対地傾
斜制御モードに選択されていない場合には、傾斜設定器
によって設定される作業８１５の傾斜角度と、作業機傾
斜センサ９によって検出した傾斜角度と、リフトアーム
センサ７によって検出したリフトアーム２の現在位置か
ら農業用トラクタ１に対する作業１１５の傾斜を制御す
る対機制御を行なう。

対地傾斜制御はこれらの入力データよりリフトロッドシ
リンダＳ、へ供給する油を調整し、リフトロッドシリン
ダＳ、の伸縮から作業機５の農業用トラクタ１に対する
傾きを制御する。

対地傾斜制御にモードが選択されている場合には、判断
６で機体傾斜センサ１０に異常があるかどうかの判断を
行なう。機体傾斜センサ１０に異常があれば、対地傾斜
を行なわずモードｙのループを回る。機体傾斜センサ１
０に異常がない場合には、傾斜設定器により設定した角
度、作業機傾斜センサ９より検出した作業機５と農業用
トラクタ１の傾斜角度および機体傾斜センサ１０より検
出した地面と農業用トラクタ１の傾斜角度、リフトアー
ムセンサ７によって検出したリフトアーム２の現在位値
から、作業機５の対地傾斜制御を行なう。対地傾斜制御
は、これらの入力データよりリフトロッドシリンダＳ、
へ供給する油を調整し、リフトロッドシリンダＳｔの伸
縮から作業６１５の地面に対する傾きを制御する。

また傾斜制御においても、リフトアーム２の動作を伴な
う場合があるが、その動作範囲が小さいため、傾斜設定
器、作業機傾斜センサ９、機体傾斜センサ１０に異常が
生じ、その後回復した場合においても、作業機５の急激
な動作は行なわれず、作業機の制御開始の確認の判断を
することなく通常の制御に復帰するようになっている。

本実施例によれば、電源投入後にリフトアームセンサ７
や高さ設定器に異常が生じている場合は、作業機５のす
べての制御を禁止する。耕深センサ８や耕深設定器に異
常が生じている場合には、耕深制御のみを禁止する。傾
斜設定器や作ｌ１機傾斜センサ９に異常が生じた場合に
は、作業１１５の対機制御、対地制御を禁止する。機体
傾斜センサ１０に異常が生じた場合には、作業機５の対
地制御のみを禁止する。

またリフトアーム２の動作に関係するリフトアームセン
サ７、高さ設定器、耕深センサ８、耕深設定器のいずれ
かに異常があり、これが正常に回復した場合には、リフ
トアーム２の作業者の予期しない動作を防止するため措
置を行なう。

判断１、判断３、判断５、判断６で各種センサや設定器
に異常が生じた場合は、発光ダイオードの点灯やブザー
での発音によって作業者に知らせる。すなわち上述の作
業機−制御方法によれば、作業１１５の各種制御中に、
その都度選択されている制御に必要なセンサ、設定器の
異常検出を行ない、異常があればそれを表示し、またそ
の制御を禁止する。

第２図は、センサ、設定器の異常を農業用トラクタ１の
メインスイッチを投入した時点で判断することができる
モニタ一方法の実施例のフローチャートを示したもので
、このフローチャートは、作業１ｌＩ５の制御を行なう
マイクロコンピュータにプログラムされている。

農業用トラクタ１のメインスイッチ投入後にすべてのセ
ンサ、設定器に異常があるかどうかを判断する。センサ
、設定器の異常がなければ作業機５の安全確認を行ない
作業機５の自動制御を行なう。作業機５の安全確認は第
１図のモードＸに相当するものであり、自動制御はモー
ドｙに相当する。

センサ、設定器に異常があれば、農業用トラクタ１の運
転席近傍に設けた発光ダイオード等で異常箇所の表示を
行ない、また同時にブザーによって作業者に知らせるこ
ともできる。この表示はｔ、時間行なわれ、その俵通常
の制御状態に入る。

従って作業者は農場で耕耘作業を行なってからセンサや
設定器の異常に気付くのでなく、農業用トラクタ１のメ
インスイッチを投入した時点で瞬時に異常があるか否か
の判断をすることができ、エンジン始動前にこれに対処
することができる。

（発明の効果） 本発明方法によれば、リフトアーム高さ制御や耕深制御
が異常状態から正常状態に復帰した場合に、作業者の予
期しない作業機の急激な動作を防ぐと共に、各制御系の
各種センサに異常が生じた場合、異常が生じたセンサの
影響を受けない制御について引き続いて行なうため、作
業機の制御効率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の作業機制御方法の一実施例のフローチ
ャート、第２図はセンサ、設定器に異常が生じた場合の
モニタ一方法の一実施例を示すフローチャート、第３図
は農業用トラクタの侵部に設けた作業機の斜視説明図で
ある。 １・・・・・・農業用トラクタ　２・・・・・・リフト
アーム５・・・・・・作業機傾斜センサ ７・・・・・・リフトアームセンサ ８・・・・・・耕深センサ ９・・・・・・作業機傾斜センサ １０・・・・・・機体傾斜センサ Ｓ、・・・・・・リフトアーム昇降シリンダＳ、・・・
・・・リフトロッドシリンダ昭和６１年１２月１６日 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　農業用トラクタの後部にリフトアームの昇降で上下す
   る作業機を設け、該作業機は、リフトアームの位置を検
   出するリフトアームセンサと、作業機の耕深位置を検出
   する耕深センサと、作業機の傾斜角度を検出する作業機
   傾斜センサと、農業用トラクタの傾斜角度を検出する機
   体傾斜センサから、リフトアームの高さ制御、耕深制御
   、傾斜制御を行なう作業機制御方法において、 前記リフトアームセンサに異常が生じた場合に、作業機
   のすべての制御を禁止し、耕深センサに異常が生じた場
   合は耕深制御を、作業機傾斜センサに異常が生じた場合
   は作業機の対トラクタの傾斜制御および作業機の対地面
   の傾斜制御を、機体傾斜センサに異常が生じた場合は作
   業機の対地面の傾斜制御を、それぞれ禁止すると共に、
   リフトアーム高さ制御および耕深制御が異常状態から正
   常状態に復帰する際、リフトアームの現在位置と設定位
   置との偏差を求め、該偏差が予め設定した値より小さい
   ときにのみ作業機の前記各種制御を行なうことを特徴と
   する農業用トラクタの作業制御方法。