JPS633709A - トラクタ−の耕深自動制御装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明はトラクターに装着したロータリー耕耘装置等の
作業機の、耕深を一定に制御する耕深自動制御装置に関
するものである。

（ロ）従来技術 従来からトラクター装着のロータリー耕耘装置等の耕深
を一定値に自動制御する技術は公知とされているのであ
る。例えば特公昭５８−２６９２７号公報阜や特開昭５
４−７５３０９号公報の如くである。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、電子制御によりソレノイドバルブをパ
ルス駆動すべく構成した自動制御装置において、「オー
トモード」において耕深自動制御中において、走行変速
レバーを後進に入れた場合に作業機土中に押し込んで傷
めることのないように、「バック時リフトアップモード
」を設けて、作業機を成る一定位置まで上昇する場合の
、解除装置に関するものである。

この場合に従来においては、走行変速レバーを後進以外
の位置へ操作しなおすか、リフトスイ。

チを下げ側に操作した場合にのみ解除されていたのであ
る。

しかし、該「バック時リフトアップモード」の作用と構
成について、全容を知らないオペレーターは何故作業機
が上昇したか分からず、またこれを解除して元の「オー
トモード」または「ポジションモード」に戻す方法も簡
単には理解できないのである。説明書を読めば判るが、
該「バック時リフトアップモード」になった状態で再度
説明書を取出して読むということは有り得ないのである
。

結局は操作部を手当り次第に操作し、それでも動かない
場合には、販売店に電話するか苦情を言うのである。

本発明においては、該「バック時リフトアップモード」
に入った場合の解除方法を、走行変速レバーを後進以外
の位置に操作した場合には勿論解除できるが、その他に
リフトスイッチを上下どちらにでも操作した場合や、ポ
ジションレバーを操作した場合としたものである。

またポジションレバーの上昇側への操作に対して、逆に
作業機が下降することは少々危険であるので、ポジショ
ンレバーがリフトアームの上昇位置まで迎えに来たとき
のみに限定して解除すべく構成したものである。

（ニ）問題を解決するための手段 本発明の目的は以上の如くであり、次に該目的を達成す
る為の構成を説明すると。

作業機の耕深をリアカバーセンサーにより検出し、リフ
トアームの位置をリフト角センサーにより検出し、「オ
ートモード」の耕深設定を耕深設定ダイヤルにより設定
する構成において、該「オートモード」において作業中
に走行変速レバーを後進位置に操作すると、リフトアー
ムを上昇すべく「バック時リフトアップモード」を設け
、該「バック時リフトアップモード」の解除を、リフト
スイッチ又はポジションレバーの人為的な操作に連動し
て行うべく構成したものである。

また、「バック時リフトアップモード」のポジションレ
バーによる解除操作において、ポジションレバーをリフ
トアーム位置よりも上昇側へ回動した場合にのみ解除す
べく構成したものである。

（ホ）実施例の構成 本発明の目的・構成は以上の如くであり、次に添付の図
面に示した実施例の構成を説明すると。

第１図は本発明のトラクターの耕深自動制御装置を示す
側面図、第２図は同じ（平面図、第３図は操作ボックス
１１部の平面図である。

第１図・第２図・第３図において、構成を説明すると。

トラクターのミッションケースの上に油圧ケースＮを配
置している。該ミッションケースＭの後端側面より左右
のロアリンク１４・１４を上下回動自在として突出して
いる。また油圧ケースＮの後面よりトップリンクヒンジ
２１を突出して後端にトップリンク１５を枢支している
。ロータリー耕耘装置Ｒのベベルギアボックス２２ヘミ
ツシヨンケースＭのＰＴＯ軸２３からユニバーサルジヨ
イント軸を介して動力が伝達されている。

ロータリー耕耘装置Ｒは耕耘爪７の回転により土壌を耕
耘し、リアカバー１により耕耘土壌を均平化すべく構成
している。

本発明においては、該リアカバー１を耕深を検出する為
のセンサーとして兼用しており、該リアカバー１の上下
の回動状態がセンサーワイヤー１２を介して、油圧ケー
スＮの側部に配置されたリアカバーセンサー５へ入力さ
れている。該リアカバーセンサー５はポテンショメータ
ー等により構成されている。

また油圧ケースＮより上下回動されるリフトアーム８・
８が後方へ突出されている。該リフトアーム８・８の後
端にリフトリンク１３・１３が枢結され、該リフトリン
ク１３・１３の下端が前記ロアリンク１４・１４の中途
部に枢結されている。

該リフトアーム８の回動基部に、該リフトアーム８の回
動角を検出するリフト角センサー４が配置されている。

また、油圧ケースＮの上方に座席２４が配置されており
、該座席２４の側方に、オペレーターが手動でロータリ
ー耕耘装置Ｒの高さを設定する為のポジションレバー２
が配置されている。

該ポジションレバー２の回動基部には、該ポジションレ
バー２による設定値を検出するポジション設定器６が配
置されている。

また座席２４と油圧ケースＮの間にコントローラー１６
が配置され、該コントローラー１６内に制御装置として
のマイクロコンピュータ−やＡ／Ｄコンバーター等が配
置されている。

また油圧ケースＮの内部又は側面にソレノイドバルブを
パイロット弁として使用した油圧切換弁１７が配置され
ている。前記コントローラー１６により制御判断された
後の出力信号が前記油圧切換弁１７のソレノイドバルブ
に送信されて、フィードバックされるのである。

またミッションケースＭの内部に配置された前後進変速
装置を操作する走行変速レバー３が変速操作の為に回動
自在に配置されており、該走行変速レバー３の基部に、
該走行変速レバー３が後進位置に変速された状態を検出
するバックスイッチ１９が配置されている。

また、ダツシュボード２５の後部の下面に後進自動制御
用の操作ボックス１１が固設されている。該操作ボック
ス１１の上面には、耕深設定ダイアル９とリフトスイッ
チ１０が配置されている。

該耕深設定ダイアル９、リフト角センサー４、リアカバ
ーセンサー５、ポジション設定器６はいずれも、回動す
ることにより電圧値が変化するポテンショメーターによ
り構成されている。

またリフトスイッチｌＯはオペレーターが上昇側または
下降側へ操作した場合にのみＯＮとなり、手を離すとＯ
ＦＦとなるスイッチにより構成している。

また耕深設定ダイアル９を「深」方向へ一杯に回動させ
るとＯＮとなるオート切スィッチ２８が配置されている
。耕深設定ダイアル９が回動されて、「切」以外の場所
にある場合にはオート切スィッチ２８はＯＦＦであり自
動制御状態である。

（へ）実施例の作用 次に第４図より第９図の図面により、本実施例の耕深自
動制御装置の作用を説明すると。

第４図は制御フローチャートの概要を示す図面、第５図
は「ポジションモード」と「オートモード」と「バック
時リフトアップモード」の部分を取り出したフローチャ
ートの図面、第６図・第７図・第８図は本発明の全体の
フローチャートを前段・中断・後段と分割した状態の図
面、第９図は「オートモード」の動作ルーチンを示す図
面である。

まず第４図においては、本発明の制御フローチャートの
全体概要が示されている。

即ち、まずトラクターのエンジン始動キーをＯＮにする
と制御が開始されオート切スィッチ２８やリフトスイッ
チ１０やバックスイッチ１９のスイッチ類のＯＮ・ＯＦ
Ｆ状態を８鰭秒ごとに検出して記憶する。

次に操作ボックス１１内の耕深設定ダイアル９を回動し
て耕深を規定する。該耕深設定ダイアル９に連動してＯ
Ｎ・ＯＦＦされるオート切スィッチ２８がＯＦＦとなり
耕深値が設定される。さらに、リフト角センサー４、リ
アカバーセンサー５、ポジション設定器６からの信号も
記憶される。

該各種の信号が記憶された状態で制御モードの選択が行
われる。

制御モードの種類としては、次のようなモードがある。

「オートモード」、「ポジションモード」、「バック時
リフトアップモード」、「セーフティモード」、「リフ
トアップモード」、「異常モード」の６モードである。

各モード毎の動作についてはフローチャートに従って行
われる。

そして、８亥６モードの内の１モードを選択して、１フ
ローチヤートの制御フローが終了すると、自己診断フロ
ーチャート（Ｓ−Ｄ）とモニター通信フローチャート（
Ｍ−Ｃ）を介して、再度スタート位置に戻るべ（構成し
ている。

本発明の要部は以上の６）Ｊｌのモードの内「ポジショ
ンモード」と「オートモード」にある。

次に「ポジションモード」が選択される条件を、主とし
て第５図と第７図のフローチャートに従って説明すると
。

ポジションレバー２により任意の位置にリフトアーム８
を昇降して、保持するモードであり、■、「セーフティ
モード」、「異常モード」、「リフトアップモード」を
選択していない時に、オート切スィッチ２８がＯＮとな
った場合。

■、ポジションレバー２の設定位置がリフトアーム８の
位置より上側か等しい場合。

■、■で「ポジションモード」になった場合に、ポジシ
ョン設定値に近づ（べくリフトアーム８が回動し、ポジ
ション設定値近くの不感帯に入り、動きが止まると「ポ
ジションモード」を脱して「オートモード」に入る。つ
まりリフトアームが動作中のみ「ポジションモード」に
なる。

該「ポジションモード」の動作は次の如くである。

即ち、リフトアーム８の位置とポジションレバー２の設
定位置が１対１に対応して、ポジションレバー２を動か
せばリフトアーム８もそれにつれて移動するのである。

移動中は「ポジションモード」であるが、不感帯に入り
停止すると「オートモード」に転換するのである。

該「オートモード」の位置では下降はポジションレバー
２の位置で規制されているので、［オートモード」に入
ってもリフトアーム８は止まっているのである。しかし
、上方へはリアカバーセンサー５の値が動けば、「オー
トモード」で上昇するのである。

該状態がいわゆるミックスコントロールとなるのである
。

次に「オートモード」が選択される条件を示すと。

「セーフティモード」、「リフトアップモード」、「異
常モード」以外で、オート切スィッチ２８がＯＦＦの場
合、次の条件を一つでも満足すると「オートモード」と
なる。

（ａ）ポジションレバー２の位置が最下げ位置の近傍に
あるとき。

（ｂ）ポジションレバー２の設定値がリフトアーム８位
置よりも下にある場合。

（Ｃ）「ポジションモード」に入っていても、リフトア
ーム８の動作がポジション制御を完了し、再度不惑帯に
入ったとき。

である。

「オートモード」に於ける動作は、第９図において示す
ルーチン図に従い次の如く行われる。

耕深設定ダイアル９の設定値とリアカバーセンサー５の
検出値の偏差により、リフトアーム８の上昇動作をする
のである。下降側は、耕深設定ダイアル９の設定値とリ
アカバーセンサー５の検出値の偏差（Ｘ−Ｙ）と、ポジ
ションレバー２の設定値とリフトアーム８位置の偏差（
Ａ−Ｂ）の、どちらか小さい方の偏差で動作するのであ
る。

従って、耕深設定ダイアル９の設定値がポジションレバ
ー２の設定値より上にあれば、該耕深設定ダイアル９の
設定値で停止することがあるが、ポジションレバー２の
設定値を超え下方へ下降することは無いのである。故に
「オートモード」中においても、下降動作は、ポジショ
ンレバー２の位置で規制されることとなるのである。

「セーフティモード」は、トラクターの運転開始時にお
ける安全確保の為のモードであり、エンジン始動キーＯ
Ｎにした瞬間にのみ選択される可能性があり、次の条件
の場合に選択される。

即ち、エンジン始動キーをＯＮした時に、走行変速レバ
ー３が後進位置にある場合、またはエンジン始動キーを
ＯＮした場合に、ポジションレバー２の設定位置がリフ
トアーム８の設定位置よりも下にある場合である。

該「セーフティモード」に入った場合の制御動作は、前
記２状態でリフトアーム８を回動させると事故が発生す
る危険性が大であるので、リフトアーム８の回動を停止
するのである。

しかし該「セーフティモード」のままであると、リフト
アーム８の回動が出来ないので、該「セーフティモード
」を解除する必要があるのである。「セーフティモード
」の解除方法は、オペレーターが「セーフティモード」
に入った後で、リフトアーム８が動かないということを
認識し、これを動かすべく操作部を手当り次第に動かす
ことにより、どのような操作方向でも、操作されたと云
う状態を検出して直ちに「セーフティモード」が解除さ
れるように構成したものである。

そして、該構成は第６図の「セーフティモード」のフロ
ーチャートにおいて、「セーフティモード」に入った後
で、１度でもポジションレバー２またはリフトスイッチ
１０または耕深設定ダイアル９を操作したことがあるか
どうかを判断して、「セーフティモード」を解除してい
るのである。

次に本発明の要部である「バック時リフドア７プモード
」が選択される条件を示すと、「オートモード」であっ
て且つ走行変速レバー３が後進位置に操作された場合で
ある。

該「バック時リフトアップモード」の動作は、リフトア
ーム８を一定の位置まで上昇させて保持するのである。

オート切スィッチが２８がＯＮの場合にはこのモードに
は入らない。

しかし、初めて操作するオペレーターにとっては、何故
リフトアーム８が上昇したのか、そして該位置で固定さ
れて下降しないのかが不思議であり、該「バック時リフ
トアップモード」の構造まで理解しようとはしないので
ある。また説明書を丁寧に読んで、「バック時リフトア
ップモード」の解除方法を習得する時間も無いのである
。結果として操作部を手当り次第に操作して動かない場
合には、販売店へ電話して操作方法を聞くが苦情を云う
のである。

本発明においては、該「バック時リフトアップモード」
の解除をオペレーターがリフトスイッチ１０やポジショ
ンレバー２を手当り次第に操作することにより行うもの
である。オペレーターは理論的に理解しようとはしない
が、上昇したままの作業機を下げようとする操作を、種
々の操作部を操作することにより行うのである。該操作
をする場合には、作業機が下降する可能性があることは
理解しており、また後進で耕耘作業をしようとしていた
ということも認識しているのである。

この疑問を持った時点で、「バック時リフトアンプモー
ド」を解除したとしても、バック耕耘による作業機の破
壊する事故の確率は大幅に減少しており、安全な状態を
得るという目的は達成しているのである。

本発明の解除の判断は第７図において、−旦「バック時
リフトアップモード」に入った後に、リフトスイッチ１
０とポジションレバー２を操作させたかの判断をさせる
ことにより達成しているのである。

（ト）発明の効果 本発明は以上の如（構成したので、次のような効果を奏
するものである。

第１に、従来の「バック時リフトアップモード」におけ
る解除操作は非常に理論的であり、オペレーターが電子
自動制御装置の作用と構成をすべて理解していないと、
正確な解除方法が見いだせず、また説明書には書いであ
るとしても、数日間と限られた農繁期のそれも天気の良
い日曜日にのみトラクターを運転する場合に、何時間も
掛けて説明書を読むことは出来ないのである。

本発明においては、オペレーターが電子制御装置の全容
を知らな（ても、また説明書を読まずとも、制御装置の
操作部を手当り次第に操作するだけで、「バック時リフ
トアップモード」が解除されるので、オペレーターから
の苦情を減らすことが出来たものである。

第２に、「バック時リフトアップモード」は−旦は必ず
働くのであり、その後でリフトアーム８が回動しないと
気付いて、初めて制御操作部を操作した時に解除され作
業機が動（のであり、オペレーターは十分に、作業機が
後進耕耘を始めるということを認識した後に手当り次第
に操作するのであるから、危険性が減少しているのであ
り、本発明の如く、ポジションレバー２またはリフトス
イッチ１０を無作為に操作したことにより、作業機が下
降しても、事故を発生する危険は無いのである。故に「
セーフティモード」の効果は十分に発揮されているので
ある。

第３に、「バック時リフトアフプモード」を解除するポ
ジションレバー２の動作を、リフトアーム８を越える位
置までのポジションレバー２の上昇回動により行うこと
により次のような効果を奏するものである。

ポジションレバー２を上向きに回動しているのに、リフ
トアーム８がその位置まで下降して（ることがあり逆の
動きとなるので、ポジションレバー２の上昇側への操作
の場合には、リフトアーム８の位置を越える位置まで回
動された場合にのみ、解除されるようにしたものである
。これによって、ポジションレバー２の操作方向と逆の
方向にリフトアーム８が下降するということが無くなっ
たものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のトラクターの耕深自動制御装置を示す
側面図、第２図は同じく平面図、第３図は操作ボックス
１１部の平面図、第４図は制御フローチャートの概要を
示す図面、第５図は「ポジションモード」と「オートモ
ード」と「バック時リフトアップモード」の部分を取り
出したフローチャートの図面、第６図、第７図、第８図
は本発明の全体のフローチャートを前段・中段・後段と
分割した状態の図面、第９図は「オートモード」の動作
ルーチンを示す図面である。 １・・・リアカバー ２・・・ポジションレバー ３・・・走行変速レバー ４・・・リフト角センサー ５・・・リアカバーセンサー ６・・・ポジション設定器 ７・・・耕耘爪 ８・・・リフトアーム ９・・・耕深設定ダイアル １０・・・リフトスイッチ １９・・・バックスイッチ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）．作業機の耕深をリアカバーセンサーにより検出
   し、リフトアームの位置をリフト角センサーにより検出
   し、「オートモード」の耕深設定を耕深設定ダイヤルに
   より設定する構成において、該「オートモード」におい
   て作業中に、走行変速レバーを後進位置に操作すると、
   リフトアームを上昇すべく「バック時リフトアップモー
   ド」を設け、該「バック時リフトアップモード」の解除
   を、リフトスイッチ又はポジションレバーの人為的な操
   作に連動して行うべく構成したことを特徴とするトラク
   ターの耕深自動制御装置。
2. （２）．特許請求の範囲第１項記載の「バック時リフト
   アップモード」のポジションレバーによる解除操作にお
   いて、ポジションレバーを上昇側へ回動した場合には、
   リフトアーム位置よりも上昇側へ回動した場合にのみ解
   除すべく構成したことを特徴とするトラクターの耕深自
   動制御装置。