JPS6387902A - 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
作業機の高さ及び耕深を一定に制御するための耕深自動
制御装置に関するものである。

（ロ）従来技術 従来から作業機の耕深を一定にさせる為に、該作業機を
昇降させる油圧シリンダーに送油する圧油をソレノイド
パルプにてパルス的切り換えて制御する技術は公知とな
っているのである。例えば特開昭５５−１３８３０３号
や特開昭５５−１４１１０３号公報等の如くである。

上記耕深自動制御装置は土葬時（下降時）には比較的大
きな（小さな）所定の周期で、耕深設定値とリフト角と
の偏差に比例したデユーティ比のパルス信号でもって駆
動ソレノイドを駆動していたのである。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかし、上記技術によっても重量の異なる作業機を装着
したときや土壌に硬軟の変化が生じた場合には、その重
量またはその土壌に最適の昇降速度が得られずにオーバ
ーランやハンチング等が生じていたのである。そして、
その時のショックも大きかったのである。よって、作業
機の種類による重量変化に対して一定の昇降速度が得ら
れるようにし、スムースな１降をさせて耕深精度を上げ
る必要があるのである。

（ニ）問題を解決するための手段 本発明はこのような点に鑑み、次のような装置としたも
のである。

耕深設定値及びポジションレバーによる設定値に対して
、ソレノイドにより操作する油圧切換弁を切り換え、リ
フトアームを上下して各設定値に接近すべく構成した自
動制御装置において、ソレノイドの作動をパルス駆動と
し、設定値とリフト角との偏差によって該パルスのデユ
ーティ比を変化させると共に、各偏差における作業機昇
降速度によって、更に速度を補正すべくデユーティ比を
変化させ、最適速度に設定すべく構成したものである。

また、前記作業機昇降速度をリフト角センサーにて一定
周期でリフト角をセンシングし、該リフト角の変化速度
に対応して設定すべく構成したものである。

（ホ）実施例 本発明の目的は以上の如くであり、添付の図面に示した
実施例の構成に基づいて、本発明を説明すると。

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図は同じく平面図。第３図は操作ボックス
部平面図である。

トラクターのミッションケース（Ｍ）上に油圧ケース（
Ｎ）を載置し、該油圧ケース（Ｎ）内には油圧シリンダ
ーとピストンが内装され、側面にリフトアーム（８）　
（８）が後方に突出され、リフトアーム（８）回動基部
に該リフトアーム（８）の回動角を検知するリフト角セ
ンサー（４）が配設されている。そして該リフトアーム
（８）　（８）後端にリフトリンク（１３）　（１３）
が枢結され、リフトリンク（１３）　（１３）他端がロ
アリンク（１４）　（１４）の中途部に連設されている
。

該ロアリンク（１４）　（１４）回動基部は前記ミッシ
ョンケース（Ｍ）側面に枢支・され、また、前記油圧ケ
ース（Ｎ）後面にトップリンクヒンジ（２１）を固設し
てトップリンク（１５）を枢支している。該ロアリンク
（１４）　（１４）とトップリンク（１５）後端にロー
タリー耕耘装置（Ｒ）が上下回動自在に装着されている
。

該ロータリー耕耘装置（Ｒ）の駆動はミッションケース
（Ｍ）後面に突出したＰＴＯ軸（２３）よりユニバーサ
ルジヨイント（１８）を介してロータリー耕耘装置（Ｒ
）のギヤボックスに伝えられる。該ギヤボックスよりチ
ェーンケースを介して耕耘爪軸に動力が伝えられて耕耘
爪（７）が回転されるのである。

前記ロータリー耕耘装置（Ｒ）の耕耘カバー後部には耕
深を検知する為のセンサーとしてリヤカバー（１）が枢
着され、該リヤカバー（１）の回動はワイヤー　（１２
）を介して油圧ケース（Ｎ）側部に配設されたデプスセ
ンサー（５）に伝えられ、該デプスセンサー（５）によ
り耕深に比例した回動角が出力される。

また、ロータリー耕耘装置（１？）の高さは、座席（２
４）側部に設けたポジションレバー（２）により手動で
設定でき、その回動基部にはその設定値を検出するポジ
ションセンサー（６）が設けられており、ミッションケ
ース（旧主に設けた走行変速レバー（３）の基部には、
後進位置に変速されたときにＯＮするバンクスイッチ（
１９）が配設されている。

そしてまた、ハンドル（２０）を突出しているダツシュ
ボード（２５）後部下面には第３図に示すような耕深自
動制御用の操作ボックス（１１）が設けられ、該操作ボ
ックス（１１）には耕深設定ダイヤル（９）とリフトス
イッチ（１０）が配置されている。該リフトスイッチ（
１０）は上昇側または下降側へ操作した場合のみＯＮと
なり、手を離すと自動的にＯＦＦとなるスイッチである
。

前記耕深設定ダイヤル（９）は深くなる方向へいっばい
回転させて「切」位置まで回転させると、オート切スィ
ッチ（２８）がＯＮとなって自動耕深制御は解除され、
それ以外の位置では設定ダイヤル（９）の示す位置に自
動的に耕深制御される。

前記リフト角センサー（４）、デプスセンサー（５）、
ポジションセンサー（６）、耕深設定ダイヤル（９）は
回動すると電圧値が変化するポテンショメーター等によ
り構成されており、前記センサー、スイソチ等の出力は
座席（２４）下部に設けたコントローラー（１６）に入
力される。該コントローラー（１６）は第４図に示すよ
うに、リフト角センサー（４）、デプスセンサー（５）
、ポジションセンサー（６）、耕深設定ダイヤル（９）
の出力がＡ／Ｄコンバーター（４０）を介してマイクロ
コンピュータ−（４１）に接続され、また、リフトスイ
ッチ（１０）、オート切スィッチ（２８）　、バックス
イッチ（１９）はバッファ（４２）を介してマイクロコ
ンピュータ−（４１）に入力される。これらセンサー、
スイッチ類に異常があった時にはモニター（４３）に表
示され、そして、異常がない場合には前記センサー、ス
イッチ等の入力より演算してソレノイド駆動回路（４５
）又は（４６）を介してソレノイド（３０）又は（３１
）が作動され、油圧切換弁（１７）を切り換えるのであ
る。

油圧装置の構成は第５図に示すように、油圧切換弁（１
７）はソレノイドバルブ（３０ａ）　（３１ａ）がパイ
ロットバルブとして使用され、ソレノイド（３０）が作
動するとソレノイドバルブ（３０ａ）が切り換えられて
下降用のメインバルブ（３７）が作動し、ソレノイド（
３１）を作動させるとソレノイドバルブ（３１ａ）が切
り換えられて下降用のメインパルプ（３８）が作動する
のである。

（２９）はトラクターのエンジンに付設された油圧ポン
プ、（３２）はリリーフバルブ、（３３）はストップバ
ルブ、（３４）はスローリターンバルブ、（３６）はセ
イフティバルブ、（３５）は油圧シリンダーである。

（へ）発明の作用 本発明はこのような構成において第７図に示すように、
各センサー、スイッチの入力により制御モードが選択さ
れる。即ち、始動時にバックスイッチ（１９）がＯＮし
ていたり、ポジションレバー（２）がリフト位置よりも
下側にあるときにはセーフティモードが選択され、リフ
ト角センサー（４）、デプスセンサー（５）、ポジショ
ンセンサー（６）、耕深設定ダイヤル（９）およびリフ
トスイッチ（１０）等が異常電圧値を検出したときには
、異常モードか選択される。両者の場合他のモードより
優先的に選択されてリフトの昇降が行わなくなりその異
常をモニター　（４３）に表示する。

前記以外の場合であって、リフトスイッチ（１０）が上
昇側に倒したときにはリフトアップモードとなり、また
、オート「切」で変速が後進であったときにはバックア
ップモードとなり、両者は最上げ位置まで上昇させて保
持される。

そして、オート「切」または、耕深設定ダイヤル値がポ
ジションレバー位置より小さいか等しい場合または、ポ
ジションレバー（２）位置がリフト角位置より上側か等
しい場合このリフト角を記憶してポジションモードとな
り、但し、耕深設定ダイヤル値がポジションレバー位置
より大きくポジションレバー位置がリフト角記憶値より
大きいか等しい場合もポジションモードとなる。

そして、オート「切」以外で、ポジションレバー位置が
最下げ位置と１．５”上の位置との間にあるとき、また
は、ポジションレバー位置がリフト角位置よりも下げ位
置にあるとき、または、ポジションモードに入ってダイ
ヤル設定値がポジションレバー位置よりも大きく、かつ
、リフト角記憶値がポジションレバー位置よりも上昇側
にあるときオートモードになる。

ポジションモード及びオートモードとなった場合は第８
図の如（制御される。ポジションモードの場合、Ｘはポ
ジションセンサー（６）の値であり、Ｙはリフト角セン
サー（４）の値である。また、オートモードの場合、Ｘ
は耕深設定ダイヤル（９）の値であり、Ｙはデプスセン
サー（５）の値である。そして、ΔＬはリフト角センサ
ー（６）の変化であり、Ｌｎはｎ周期におけるリフト角
センサーの値である。

例えば、データテーブルの値が第６図に示す値であって
ポジションモードの場合を説明すると、ポジションセン
サーにて検出された値からリフト角センサーの値が減算
され、その値が負であれば、作業機はポジション設定位
置より上の状態であるので、アップソレノイドをＯＦＦ
として、リフト角センサー値とポジションセンサー値の
偏差を演算して求め、現在のリフト角センサー値と前回
周期のリフト角センサー値の差、即ち、回動角と周期が
分かったので昇降速度が演算され、データテーブルを参
照してそのデユーティ比を求め、そのデユーティ比によ
りダウンソレノイド（３０）がパルス駆動され、作業機
は下降されるのである。例えば、デユーティ比が第６図
のように設定されていれば、データテーブルから偏差が
−２でΔＬが３の場合、デユーティ比３０が得られ、比
較的ゆっくり下降されるのである。逆に、作業機がポジ
ション設定値より下の場合には、ダウンソレノイドをＯ
ＦＦとして前記と同様の演算が行われ上昇されるのであ
る。

故に、ポジションモードまたはオートモードの場合には
パルスデューティは偏差と昇降速度の関数として変化す
ることになり、時々刻々と昇降変化してもその時の最適
のデユーティ比が求められることになるのである。尚、
本発明の耕深制御はポジション制御の他、水平制御にも
適応できるものである。

（ト）発明の効果 異常のような構成・作用により、本発明は次のような効
果が得られるのである。

第１に、作業機の重量の違いに関係なく、又、土壌の硬
軟に関係なく一定の昇降速度が得られるようになり、ス
ムースに昇降するようになって耕深精度を上げることが
できたのである。

第２に、昇降に伴うショック、ハンチングをなくし、作
業機の地表面での接地速度を最適にできダソシングを防
止できたのである。

【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・７ク
ス部平面図。第４図はコントローラー概略図。第５図は
本発明の耕深自動制御装置の油圧回路図。第６図はデー
タテーブルの一例を示す表。第７図はモード選択のフロ
ーチャート。第８図はポジション又は耕深オートモード
の動作ルーチンである。 １・・・リヤカバー　　２・・・ポジションレバー４・
・・リフト角センサー ５・・・デプスセンサー ６・・・ポジションセンサー ８・・・リフトアーム　１７・・・油圧切換弁３０・３
１・・・ソレノイド ３０ａ　　・３１ａ・・・ソレノイドパルプ出願人　ヤ
ンマーディーゼル株式会社 代理人　弁理士　矢　野　寿一部 第６図 第５図 第７図 第８図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　耕深設定値及びポジションレバーによる設定値
   に対して、ソレノイドにより操作する油圧切換弁を切り
   換え、リフトアームを上下して各設定値に接近すべく構
   成した自動制御装置において、ソレノイドの作動をパル
   ス駆動とし、設定値とリフト角との偏差によって該パル
   スのデューティ比を変化させると共に、各偏差における
   作業機昇降速度によって、更に速度を補正すべくデュー
   ティ比を変化させ、最適速度に設定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。
2. （２）　特許請求の範囲第１項記載の作業機昇降速度を
   リフト角センサーにて一定周期でリフト角をセンシング
   し、該リフト角の変化速度に対応して設定すべく構成し
   たことを特徴とするトラクターの耕深自動制御装置。