KR101945539B1

KR101945539B1 - 이앙기

Info

Publication number: KR101945539B1
Application number: KR1020120048516A
Authority: KR
Inventors: 쿠니오 도이; 코우지 미야케; 히데카즈 니우; 토시후미 히라마츠
Original assignee: 얀마 가부시키가이샤
Priority date: 2011-05-09
Filing date: 2012-05-08
Publication date: 2019-02-07
Also published as: CN102771236B; CN102771236A; KR20120125964A

Abstract

[과제] 식부부의 승강 제어의 추수성을 향상시킨 이앙기를 제공한다.
[해결 수단] 이앙기(1)는 식부부(3)와, 플로트 센서와, 제어부를 구비하고 있다. 식부부는 지면에 접촉 가능한 플로트(16)를 구비한다. 플로트 센서는 플로트(16)의 위치를 검출한다. 제어부는 식부부(3)를 승강 제어한다. 또한, 제어부는 플로트(16)의 가속도에 의거하여 상기 승강 제어를 행함과 아울러 플로트 센서가 검출한 플로트(16)의 위치와, 플로트(16) 위치의 목표값의 차를 상기 플로트 센서의 검출값에 의거하여 수정한다.

Description

이앙기{RICE TRANSPLANTER}

본 발명은 이앙기에 관한 것이다. 상세하게는 이앙기가 구비하는 식부부의 승강 제어에 관한 것이다.

이앙기에 있어서는 모종의 식부를 적절하게 행할 수 있도록 하기 위해서 지면의 요철에 추종시켜서 식부부를 상하로 승강 제어하고 있다. 이 승강 제어의 방법으로서는 지면에 대한 식부부의 높이를 검출하는 센서를 설치하고, 상기 센서의 출력값에 의거하여 공지의 PID 제어 등을 행하는 방법이 주류이다.

예를 들면 특허문헌 1은 식부부가 구비하는 플로트의 요동각(플로트각)에 의거하여 상기 식부부를 상하로 승강 제어하는 이앙기가 기재되어 있다.

일본 특허공개 2008-212059호 공보

최근, 이앙기의 식부 속도는 향상되고 있고, 이에 따라 차체의 주행 속도도 상승하고 있다. 그리고 차체의 주행 속도가 상승함으로써 식부부를 지면에 추종시켜서 적절하게 승강 제어하는 것이 곤란해지고 있다.

본 발명은 이상의 사정을 감안하여 이루어진 것이고, 그 주요한 목적은 식부부의 승강 제어의 추종성을 향상시킨 이앙기를 제공하는 것에 있다.

본 발명이 해결하려고 하는 과제는 이상과 같고, 이어서 이 과제를 해결하기 위한 수단과 그 효과를 설명한다.

본 발명의 관점에 의하면, 이하의 구성의 이앙기가 제공된다. 즉, 이 이앙기는 식부부와 제어부를 구비한다. 상기 식부부는 지면에 접촉 가능한 플로트를 구비한다. 상기 제어부는 상기 식부부를 승강 제어한다. 상기 제어부는 상기 플로트의 가속도에 의거하여 상기 승강 제어를 행함과 아울러 상기 플로트의 위치와, 상기 플로트 위치의 목표값의 편차를 수정한다.

이렇게, 플로트의 가속도에 의거하여 승강 제어를 행함으로써 상기 승강 제어의 응답성을 향상시킬 수 있다. 또한, 플로트 위치의 편차를 보정하도록 제어를 행함으로써 식부부를 적절하게 승강 제어할 수 있다.

상기 이앙기는 이하와 같이 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 제어부는 플로트의 위치 검출값 또는 목표값 중 어느 한쪽을 차체의 피칭각에 의거하여 보정하여 식부부의 승강 제어를 행하도록 구성되어 있다. 그리고 상기 제어부는 차체의 피칭 거동의 크기에 의거하여 상기 보정량을 변경한다.

이렇게, 차체의 피칭각(전후의 경사각)에 따라 플로트의 위치를 보정함으로써 지면에 대한 플로트의 실제 위치를 취득할 수 있다. 그리고, 피칭 거동에 따라 상기의 보정량을 변경함으로써 의도하지 않은 승강 제어가 행하여져 버리는 것을 방지하여 식부부에 의한 모종의 식부를 안정되게 행할 수 있다.

상기 이앙기는 이하와 같이 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 이 이앙기는 상기 플로트의 가속도를 취득하는 플로트 가속도 취득부를 구비한다. 상기 제어부는 상기 플로트의 가속도에 무게 계수를 곱한 것에 의거하여 상기 식부부의 승강 제어를 행한다.

이렇게 플로트의 가속도에 의거하여 식부부의 승강 제어를 행함으로써 식부부의 상하 속도의 변동이 큰 경우의 진동적인 응답을 억제할 수 있다.

상기 이앙기에 있어서, 상기 제어부는 상기 플로트의 속도를 제어량으로 한 PID 제어에 의해 상기 승강 제어를 행하도록 구성할 수 있다.

플로트의 속도를 제어량으로 한 PID 제어를 행함으로써 상기 PID 제어의 미분항은 플로트의 가속도에 비례한 값을 나타낸다. 이렇게, 플로트의 가속도에 의거하여 승강 제어를 행함으로써 상기 승강 제어의 응답성을 향상시킬 수 있다.

상기 이앙기는 이하와 같이 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 플로트는 요동축을 중심으로 해서 요동 가능하게 구성된다. 그리고 상기 플로트는 상기 요동축보다 기체 후방측을 향해서 신장되는 연장부를 갖는다.

이렇게, 플로트의 후단을 요동축보다 뒤로 연장시킴으로써 플로트의 불필요한 요동을 억제할 수 있다. 이것에 의해, 플로트 위치 검출부가 검출하는 플로트의 각도가 안정되므로 상기 플로트의 각도에 의거하여 식부부를 승강 제어할 때의 헌팅을 억제할 수 있다.

상기 이앙기에 있어서, 상기 제어부는 상기 플로트의 위치 검출값과, 상기 플로트의 위치 목표값의 편차에 대하여 설정하는 불감대에 상기 편차에 비례한 제어를 위한 제 1 불감대와, 상기 편차의 적분값을 사용한 제어를 위한 제 2 불감대를 설정하는 것이 바람직하다.

이것에 의해, 목표값 부근으로의 복귀를 빠르게 할 수 있고, 또한 목표값 부근에서의 진동적인 응답을 억제할 수 있다.

상기 이앙기에 있어서, 상기 제어부는 상기 차체의 피칭 거동에 따라 상기 승강 제어의 제어 게인을 변경하는 것이 바람직하다.

이것에 의해, 급격한 피칭 변화나 헌팅에 대응할 수 있다.

상기 이앙기에 있어서, 상기 제어부는 상기 식부부의 롤링 거동에 따라 상기 승강 제어의 제어 게인을 변경하는 것이 바람직하다.

즉, 식부부가 급격한 롤링 거동을 나타내고 있는 상태에서는 부묘가 될 가능성이 높으므로 식부부의 승강 제어의 게인을 변경함으로써 부묘를 감소시킨다.

상기 이앙기는 상기 차체의 피칭각의 변화 속도를 측정하는 각속도 검출부를 구비하는 것이 바람직하다.

이것에 의해, 차체의 전후 경사각 속도를 직접적이고 또한 정확하게 검출할 수 있다.

상기 이앙기는 이하와 같이 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 이 이앙기는 상기 차체의 피칭각을 검출하는 경사 센서와, 상기 차체의 가속도를 취득하는 가속도 검출부를 구비한다. 상기 제어부는 상기 경사 센서가 출력하는 피칭각을 상기 가속도에 의거하여 보정함과 아울러 상기 보정 후의 피칭각의 값에 의거하여 상기 플로트 위치의 검출값 또는 목표값 중 어느 한쪽을 보정한다.

즉, 피칭각을 측정하는 센서의 출력은 가속도의 영향을 받으므로 차체의 가감속 중에는 피칭각을 정확하게 취득할 수 없다. 그래서 상기와 같이 차체의 가속도에 의거하여 피칭각을 보정함으로써 차체 가속시 등에 있어서도 정확한 피칭각을 취득할 수 있다. 그리고, 보정된 피칭각에 의거하여 플로트의 각도를 보정함으로써 차체의 가속도에 관계없이 지면에 대한 플로트의 실제 각도를 얻을 수 있다. 이것에 의해, 식부부의 승강 제어를 정밀하게 행할 수 있다.

상기 이앙기는 이하와 같이 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 이 이앙기는 토양의 상태를 검출하기 위한 토양 상태 검출부를 구비한다. 상기 제어부는 상기 토양 상태 검출부의 검출값에 의거하여 상기 무게 계수를 변경한다.

이것에 의해, 토양 조건의 변화에 따라 자동적으로 최적의 제어 성능을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시형태에 의한 이앙기의 전체적인 구성을 나타내는 측면도이다.
도 2는 식부 클로 근방의 형상을 나타내는 측면도이다.
도 3은 토양 반력 검출부의 평면도이다.
도 4는 차체의 가속도와 중력가속도의 관계를 설명하는 도면이다.
도 5는 승강 제어의 블록선도이다.
도 6은 변형예에 있어서의 승강 제어의 블록선도이다.
도 7은 다른 변형예에 있어서의 승강 제어의 블록선도이다.

이어서, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시형태에 의한 승용형 이앙기(1)의 측면도이다.

이앙기(1)는 차체(2)와, 상기 차체(2)의 후방에 배치된 식부부(3)로 구성되어 있다.

차체(2)는 좌우 1쌍의 전륜(4)과, 좌우 1쌍의 후륜(5)을 구비하고 있다. 또한 차체(2)의 전후 방향으로 전륜(4)과 후륜(5) 사이의 위치에는 운전 좌석(6)이 설치되어 있다. 또한, 차체(2)는 도시 생략한 제어부를 구비하고 있다. 제어부는 예를 들면 마이크로콘트롤러로 이루어지고, 이앙기(1)의 각 부에 구비된 센서 등의 신호에 의거하여 이앙기(1)의 각 구성을 제어하도록 구성되어 있다.

차체(2)의 후방에는 식부부(3)를 장착하기 위한 승강 링크 기구(12), 엔진(10)의 구동력을 식부부(3)에 출력하기 위한 PTO축(13), 식부부(3)를 승강 구동하기 위한 승강 실린더(14) 등이 배치된다.

또한 운전 좌석(6)의 하방 근방에는 차체의 피칭각(전후 경사각)을 검출하기 위한 경사 센서(31)가 배치되어 있다. 경사 센서(31)가 검출한 피칭각은 제어부로 출력된다.

상기 식부부(3)는 모종 적재대(17)와, 복수의 식부 유닛(20)과, 복수의 플로트(16)를 구비하고 있다.

각 식부 유닛(20)은 회전 케이스(21)에 2개의 식부 클로(22)를 구비하는 로터리식 식부 장치로서 구성되어 있다. 상기 PTO축(13)으로부터의 구동력이 입력에 의해 회전 케이스(21)가 회전 구동되도록 구성되어 있다.

로터리식 식부 장치의 구성은 공지이므로 상세한 설명은 생략하지만, 회전 케이스(21)를 회전 구동함으로써 식부 클로(22)의 선단부가 도 2에 나타내는 바와 같은 루프 형상의 궤적을 그리면서 상하로 구동되도록 구성되어 있다. 식부 클로(22)의 선단부는 위로부터 아래를 향해서 움직일 때에 후술의 모종 적재대(17)에 실린 모종 매트(25)의 하단으로부터 1포기분의 모종(26)을 집어내고, 상기 모종(26)의 뿌리를 유지한 채 하방으로 움직여서 지면에 심도록 구성되어 있다.

모종 적재대(17)는 식부 유닛(20)의 상방에 배치되어 있고, 모종 매트를 적재할 수 있게 구성되어 있다. 모종 적재대(17)는 상기 모종 매트를 각 식부 유닛(20)에 대하여 적당하게 공급하는 반송 기구를 구비하고 있다. 이것에 의해, 각 식부 유닛(20)에 대하여 모종을 순차적으로 공급하여 연속적으로 식부를 행할 수 있다.

식부부(3)에는 승강 링크 기구(12)가 연결되어 있다. 이 승강 링크 기구(12)는 톱 링크(18), 로워 링크(19) 등으로 이루어지는 평행 링크 구조로 구성되어 있고, 로워 링크(19)에 연결된 승강 실린더(14)를 구동함으로써 식부부(3) 전체를 상하로 승강시킬 수 있도록 구성되어 있다. 승강 실린더(14)의 구동은 제어부에 의해 제어된다.

상기 플로트(16)는 식부부(3)의 하부에 설치되고, 그 하면이 지면에 접촉할 수 있도록 배치되어 있다. 도 2에 나타내는 바와 같이 플로트(16)는 요동축(32)을 중심으로 회동 가능하게 구성되어 있다. 또한, 플로트(16)는 요동축(32)보다 전방의 위치에서 압박 부재(33)에 의해 하방으로 바이어싱되고 있다. 즉, 플로트(16)의 전단 부분이 지면에 대하여 압박되도록 힘이 가하여지고 있다.

복수의 플로트(16) 중 적어도 어느 하나에는 상기 플로트(16)의 요동각을 검출하는 플로트 센서[플로트 위치 검출부; 34]가 설치되어 있다. 이 플로트 센서(34)는, 예를 들면 포텐셔 미터로서 구성되어 있다. 플로트 센서(34)의 검출값은 제어부에 출력된다. 또한, 이하의 설명에서는 플로트 센서(34)가 검출하는 플로트(16)의 요동각을 간단히 플로트각이라고 칭하는 경우가 있다.

상술과 같이, 플로트(16)의 전단은 지면으로 압박되고 있으므로 지면과 식부부(3)의 거리가 멀어져 가는데 따라서 플로트(16)가 앞이 내려가는 상태가 된다. 따라서, 플로트각은 지면과 식부부(3)의 거리[식부부(3)의 땅에 대한 높이]에 따라 변화한다. 제어부는 플로트 센서(34)에 의해 검지한 플로트각에 의거하여 승강 실린더(14)를 피드백 제어하여 식부부(3)를 상하로 승강시킴으로써 식부부(3)의 땅에 대한 높이를 일정하게 유지한다. 이것에 의해, 지면에 요철이 있는 경우라도 모종의 식부 깊이를 일정하게 유지해서 깔끔하게 식부를 행할 수 있다. 또한, 제어부에 있어서의 승강 제어의 상세에 대해서는 후술한다.

또한, 승강 실린더(14)의 작동유는 미션 케이스(11) 내의 작동유(기어 오일)와 공용하고 있다. 이것에 의해, 승강 실린더(14)용에 오일 탱크 등을 별도 설치할 필요가 없으므로 이앙기의 기체를 컴팩트하게 구성할 수 있다. 또한, 미션 케이스(11) 내에는 상기 작동유의 온도를 검출하기 위한 도시 생략한 유온 센서(유온 검출부)를 구비하고 있다.

또한 본 실시형태의 이앙기는 토양의 상태(구체적으로는 토양의 경도)를 검출하기 위해서 토양 상태 검출부(27)를 구비하고 있다.

이 토양 상태 검출부(27)는 식부 클로(22)의 근방에 배치되고, 식부 클로(22)와 일체적으로 회전 운동하도록 구성되어 있다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 토양 상태 검출부(27)는 로드셀(28)과 프로브(29)를 구비한다.

로드셀(28)은 하중 검출면에 가해지는 하중을 검출하고, 상기 하중에 따른 검출 신호를 출력하는 공지의 구성이다. 로드셀(28)의 검출 신호는 제어부에 출력된다. 프로브(29)는 막대 형상 부재이고, 그 길이 방향이 식부 클로(22)의 길이 방향과 대략 평행해지도록 배치되어 있다. 또한, 프로브(29)의 선단은 식부 클로(22)와 같은 방향을 향하고 있고, 또한 지면으로부터의 높이가 식부 클로(22)의 선단과 거의 같아지도록 배치되어 있다. 또한, 프로브(29)의 타단은 로드셀(28)의 하중 검출면에 접촉하고 있다. 이 구성에 의해, 프로브(29)의 선단에 힘이 가해지면 그 힘이 로드셀(28)에 의해 검출되고, 상기 검출 결과가 제어부에 출력된다.

이상의 구성에 의해, 식부 클로(22)가 지면에 모종을 식부할 때마다 프로브(29)의 선단도 지면에 꽂힌다. 이것에 의해, 프로브(29)가 지면으로부터 받은 힘(토양 반력)이 로드셀(28)에 의해 검출된다. 토양이 단단할수록 프로브(29)가 지면으로부터 받는 토양 반력이 커지므로 제어부는 로드셀(28)이 검출한 토양 반력의 크기에 의거하여 토양의 경도를 구할 수 있다.

이어서, 본 실시형태의 이앙기(1)에 있어서의 피칭각 보정에 대하여 설명한다.

즉, 플로트 센서(34)로 검출할 수 있는 플로트각은 차체에 대한 플로트(16)의 각도이기 때문에 지면에 대한 플로트(16)의 각도(이하, 실제 플로트각이라고 칭한다)를 직접적으로 검출할 수는 없다. 그러나, 식부부(3)를 지면에 대하여 적절하게 승강 제어하기 위해서 필요한 정보는 실제 플로트각이다. 그래서, 본 실시형태의 이앙기(1)에서는 플로트 센서(34)에 의해 검출된 플로트각을 차체의 피칭각에 따라 보정하는 피칭 보정을 행한다.

상기 피칭 보정을 행하기 위해서는 차체의 피칭각을 검출할 필요가 있다. 그런데, 차체의 피칭각을 검출하기 위한 경사 센서(31)는 중력가속도 방향의 경사를 검출하는 것이다. 이 때문에, 차체가 가감속해서 경사 센서(31)에 가속도가 가해지면 경사 센서(31)에 의해 차체의 피칭각을 정확하게 검출할 수 없게 된다. 이 때문에, 차체의 가감속 중에는 상기 피칭 보정을 정확하게 행할 수 없다고 하는 문제가 있다.

그래서 본 실시형태의 이앙기(1)에서는 경사 센서(31)가 출력하는 피칭각을 차체의 가속도에 따라 보정하도록 구성되어 있다. 이 때문에, 본 실시형태의 이앙기(1)는 차체의 가속도를 검출하기 위한 도시 생략한 가속도 센서(가속도 검출부)를 구비하고 있다.

이하, 도 3을 참조해서 설명한다. 차체의 가속도를 A[m/s²], 중력가속도를 G[m/s²]라고 한다. 차체가 가감속하고 있을 경우 경사 센서(31)에 가해지는 가속도의 방향은 중력가속도(G)의 방향(연직 하방 방향)에 대하여 각도(θ_a)만큼 기울어져 있다. 차체는 수평 방향으로 이동하고 있으면 근사하여 생각할 수 있으므로 차체의 가속도(A)와 중력가속도(G)는 직교하고 있다고 간주할 수 있다. 이 경우, 상기 각도(θ_a)는,

θ_a=taｎ^-1(A/G)

로 구할 수 있다.

본 실시형태의 이앙기(1)에 있어서, 제어부는 경사 센서(31)가 출력하는 피칭각을 각도(θ_a)에 의해 보정하여 차체의 실제 피칭각(전후 경사각)을 산출하도록 구성되어 있다. 경사 센서(31)가 출력하는 피칭각을 θ_p라고 하면 실제 피칭각(θ_r)은

θ_r=θ_p-θ_a

로 구할 수 있다.

본 실시형태의 이앙기(1)에 있어서, 제어부는 플로트 센서(34)가 검출한 플로트각[차체에 대한 플로트(16)의 각도]을 상기 실제 피칭각(θ_r)으로 보정하도록 구성되어 있다. 즉, 플로트 센서(34)가 검출한 플로트각을 α라고 하면 지면에 대한 플로트(16)의 각도(실제 플로트각; α_r)는,

α_r=α-θ_r

로 구할 수 있다.

이상이 본 실시형태의 이앙기에 있어서의 피칭 보정이다. 이렇게 하여 구한 플로트각에 의거하여 식부부(3)의 승강 제어를 행함으로써 식부부(3)의 높이를 적절하게 유지할 수 있다. 그리고, 상기 피칭 보정을 행할 때에는 차체의 가속도를 고려하고 있으므로 정확한 보정을 행할 수 있다.

또한, 포장의 상태나, 차체의 전후 밸런스 등에 따라서는 기체가 심한 피칭 거동을 나타내는 경우가 있다. 이러한 경우에 피칭 보정이 작용했을 경우 승강 제어가 불안정해짐과 아울러 식부부(3)가 지면으로부터 들려 올라가 부묘 등의 불량이 발생할 우려가 있다. 또한, 차체의 발진시 등 기체가 크게 헤드업할 경우 등은 피칭각이 매우 커지므로 이러한 경우에 피칭 보정을 행해버리면 식부부(3)가 예기하지 않은 동작을 나타내버리는 경우가 있다.

그래서 본 실시형태의 이앙기(1)에 있어서는 차체의 피칭 거동에 따라 피칭 보정의 보정량을 변경하도록 구성되어 있다.

구체적으로는 이하와 같다. 제어부는 경사 센서(31)에 의해 검출된 차체의 피칭각을 미분하여 피칭각 속도(차체의 전후 경사각 속도)를 산출한다. 또한 제어부는 상기 피칭각 속도를 더욱 미분하여 피칭각 가속도(차체의 전후 경사각 가속도)를 산출한다. 피칭각, 피칭각 속도, 또는 피칭각 가속도가 큰 값을 나타내고 있을 경우 차체가 급격한 피칭 거동을 나타내고 있다고 생각된다.

제어부는 피칭각, 피칭각 속도, 및 피칭각 가속도가 소정의 역치 이상인지의 여부를 판정하도록 구성되어 있다. 피칭각, 피칭각 속도, 및 피칭각 가속도 모두가 소정값 미만인 경우에는 차체의 피칭 거동은 심하지 않다고 판단할 수 있다. 이러한 경우에는 피칭 보정을 행해도 문제없다. 그래서 제어부는 차체의 피칭 거동이 심하지 않다고 판단했을 경우에는 피칭 보정을 행하여 실제 플로트각(α_r)을 산출한다.

한편, 차체의 피칭 거동이 심하다고 판단했을 경우 제어부는 피칭 보정을 행하지 않도록 구성되어 있다. 이렇게, 급격한 피칭 거동시에는 피칭 보정을 행하지 않고 플로트 센서(34)에 의해 검출된 플로트각(α)을 그대로 실제 플로트각으로서 채용한다. 이것에 의해, 피칭 거동이 심한 경우에는 피칭 보정이 행하여지지 않게 되어 부묘 등의 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한 이때, 피칭 보정을 전혀 행하지 않는(보정량 제로) 것은 아니고, 피칭 보정의 보정량을 작게 변경하도록 제어를 행해도 된다.

또한, 상기 설명에서는 경사 센서(31)가 검출한 피칭각을 미분하여 피칭각 속도를 구하는 것으로 했지만, 피칭각의 속도를 검출하기 위해서 각속도 센서를 설치하는 구성이어도 된다. 이 경우에는, 미분 연산을 행하지 않고 피칭각 속도를 직접 검출할 수 있으므로 피칭각 속도를 정밀하게 검출할 수 있다.

계속해서, 본 실시형태의 이앙기(1)에 있어서의 식부부(3)의 승강 제어에 대하여 설명한다.

종래의 이앙기에 있어서는 플로트각을 제어량으로 한 PID 제어에 의해 식부부의 승강 제어를 행하고 있었다. 주지와 같이, 이 PID 제어라고 하는 것은 비례항과, 미분항과, 적분항에 의거하여 조작 지령값을 산출하는 것이다.

그런데, PID 제어에 있어서는 제어량이 돌발적으로 변화할 때에 대처하는 것은 주로 미분항의 작용이다. 플로트각을 제어량으로 한 PID 제어의 경우 미분항은 플로트각의 미분량(즉 플로트각 속도)에 비례한 값을 나타낸다. 따라서, 종래의 이앙기의 승강 제어에 있어서는 플로트각 속도에 의거한 제어(미분항)에 의해 플로트각의 돌발적인 변동에 대처하고 있었다고 말할 수 있다.

그러나, 최근에는 이앙기의 식부 속도가 향상되고, 차체의 주행 속도가 빨라져 있으므로 이것에 수반하여 플로트각이 심하게 변동하게 되어 있다. 이 때문에, 종래의 PID 제어로는 식부부(3)의 승강 제어에 추종 지연의 우려가 있다.

그래서 본 실시형태의 이앙기(1)에 있어서, 제어부는 플로트각의 가속도(플로트각 가속도)에 의거하여 식부부(3)의 승강 제어를 행하도록 구성되어 있다.

즉, 플로트각 속도를 1단계 더 미분한 플로트각 가속도(플로트각의 2단 미분값)에 의거하여 식부부(3)의 승강 제어를 행함으로써 1단 미분값(플로트각 속도)을 이용하고 있었던 종래의 제어에 비하여 응답성을 향상시켜 한층 민감한 승강 제어가 가능하게 된다. 따라서, 플로트각이 심하게 변동하는 상황에서도 추종 지연을 방지해서 식부부(3)를 적절하게 승강 제어할 수 있다.

또한 상술과 같이, 본 실시형태의 이앙기(1)에서는 피칭 보정을 행함으로써 실제 플로트각을 구하고, 구한 실제 플로트각에 의거하여 승강 제어를 행하도록 구성되어 있다. 따라서, 이하의 설명에서 「플로트각」이라고 언급한 경우에는 피칭 보정에 의해 산출된 실제 플로트각(α_r)을 가리키는 것으로 한다.

이어서, 도 5를 참조해서 구체적으로 설명한다. 도 5에 나타내는 것은 본 실시형태에 있어서의 승강 제어의 블록선도이다. 도 5의 점선 내에는 종래의 이앙기의 승강 제어에서 행하여지고 있었던 PID 제어(플로트각을 제어량으로 한 PID 제어)를 나타내고 있다. 즉, 플로트각 편차(플로트각의 검출값과 플로트각의 목표값의 차)에 비례 게인(K_p)을 곱한 비례항(50), 플로트각 편차의 적분값에 적분 게인(Ki)을 곱한 적분항(51), 플로트각 편차의 미분값에 미분 게인(Kd)을 곱한 미분항(52)의 값을 각각 가산하여 PID 제어에 의한 동작 지령값을 구한다.

그리고 본 실시형태의 이앙기(1)에서는 종래의 이앙기의 승강 제어에서 행하여지고 있었던 PID 제어(도 5의 점선 내의 제어)에 플로트각 가속도(플로트각의 2단 미분값)에 비례한 2단 미분항(53)을 추가해서 제어를 행한다.

제어부는 플로트각 편차의 2단 미분을 구함으로써 플로트(16)의 요동축(32) 둘레의 각 가속도(플로트각 가속도)를 산출한다. 이렇게, 제어부에 의해 플로트의 가속도를 산출하고 있으므로 제어부는 플로트 가속도 취득부라고 말할 수 있다. 그리고 제어부는 플로트각 가속도에 2단 미분 게인(Kd2)(무게 계수)을 곱함으로써 2단 미분항(53)으로 한다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 제어부는 2단 미분항(53)의 값을 PID 제어에 의한 동작 지령값[비례항(50)+미분항(52)+적분항(51)]으로 가산함으로써 최종적인 승강 동작 지령값을 얻는다.

이것에 의해, 플로트각 가속도에 의거하여 승강 제어가 행하여지므로 종래의 이앙기에 있어서의 승강 제어에 비하여 승강 제어의 응답성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는 플로트각을 제어량으로 한 PID 제어를 행하고 있으므로 플로트각과 플로트각의 목표값의 편차(플로트각 편차)는 항시 수정되게 된다. 따라서, 플로트각이 목표값으로부터 크게 벗어나버리는 경우는 없다.

본 실시형태의 이앙기(1)에 있어서, 상기 2단 미분 게인(Kd2)은 오퍼레이터에 의해 조정 가능하게 구성되어 있다. 구체적으로는 운전 좌석의 근방에 설정 다이얼 등의 적당한 설정 수단을 설치하고, 오퍼레이터가 설정 다이얼을 조작함으로써 2단 미분 게인을 변경할 수 있도록 되어 있다.

또한, 상기 구성 대신, 또는 이것에 추가하여 상기 2단 미분 게인(Kd2)을 토양 상태 검출부(27)에 의해 검출된 토양 경도에 의거하여 제어부가 자동적으로 조정되도록 구성해도 된다. 예를 들면, 제어부는 토양 상태 검출부(27)에 의해 검출된 토양 경도가 단단할수록 2단 미분 게인(Kd2)을 작게 하도록 조정한다. 이것에 의하면, 토양의 경도에 따른 적절한 승강 제어를 행할 수 있다.

식부부(3)의 승강 제어에서는 상황에 따라 적분 게인(Ki)의 값을 조정하도록 구성해도 된다. 이 변형예에 대해서 도 6을 참조해서 설명한다. 도 6에 나타내는 변형예에서는 플로트각 편차의 절대값이 큰 경우에는 적분 게인(Ki)도 크고, 플로트각 편차의 절대값이 작은 경우에는 적분 게인(Ki)도 작게 하고 있다.

이렇게, 플로트각 편차의 크기에 따라 적분 게인(Ki)의 값을 변경함으로써 안정성과 응답성을 양립시킬 수 있다. 즉, 플로트각 편차의 절대값이 큰 경우에는 적분 게인(Ki)을 크게 함으로써 플로트각을 목표값에 신속하게 복귀시킬 수 있다. 한편, 플로트각 편차의 절대값이 작을 경우에는 적분 게인(Ki)를 작게 함으로써 플로트각의 목표값 부근에서의 진동적인 응답을 억제할 수 있다.

진동적인 응답을 억제하기 위한 다른 변형예에 대해서 도 7을 참조해서 설명한다. 도 7에 나타내는 변형예에서는 식부부(3)의 승강 제어에 의해 불감대 처리를 행하고 있다. 즉, 입력값인 플로트각 편차를 u, 불감대 처리 후의 플로트각 편차를 y, 불감대 폭을 ±z로 한다. 이 경우, 불감대 처리 후의 편차(y)는 이하와 같이 해서 구할 수 있다:

y=u+z (u<-z)

y=0 (-z≤u≤＋z)

y=u-z (+z<u)

이렇게 불감대를 형성함으로써 플로트각이 목표값에 가까울 때(플로트각 편차가 제로에 가까울 때)의 진동적인 응답을 억제할 수 있다.

그리고 이 경우, 플로트각 편차에 비례한 제어를 위한 제 1 불감대와, 플로트각 편차의 적분값을 사용한 제어를 위한 제 2 불감대를 따로 설정하고, 제 1 불감대보다 제 2 불감대 폭쪽이 폭을 넓게 설정하면 적합하다.

구체적으로는 도 7에 나타내는 바와 같이, 비례항(50)에는 ±z1의 폭을 갖는 제 1 불감대가 설정되어 있다. 플로트각 편차(u)가 제 1 불감대에 있을 때에는 비례항(50)에의 입력은 제로가 된다. 따라서, 이 경우에는 비례항(50)의 영향(플로트각 편차에 비례한 제어의 영향)이 적어진다. 또한, 본 실시형태에 있어서는 미분항(52) 및 2단 미분항(53)에 대하여도 제 1 불감대가 설정되어 있다. 따라서, 플로트각 편차(u)가 제 1 불감대에 있을 때에는 미분항(52) 및 2단 미분항(53)의 영향도 적어진다.

한편, 적분항(51)에는 ±z2의 폭을 갖는 제 2 불감대가 설정되어 있다. 플로트각 편차(u)가 제 2 불감대에 있을 때에는 적분항(51)에의 입력은 제로가 된다. 따라서, 이 경우에는 적분항(51)의 영향(플로트각 편차의 적분값을 사용한 제어의 영향)이 적어진다.

그리고, 이 변형예에서는 z2>z1이 되도록 설정되어 있다. 불감대를 이렇게 설정함으로써 플로트각 편차가 제로에 가까워지는데 따라서 적분항(51)에 입력되는 편차의 값(제 2 불감대 처리 후의 편차의 값)이 비례항(50) 등에 입력되는 편차의 값(제 1 불감대 처리 후의 편차의 값)보다 작아진다. 즉, 플로트각 편차가 제로에 가까워지는데 따라서 적분항(51)의 영향력을 적게 할 수 있다.

이렇게, 플로트각 편차의 제로 부근(플로트각의 목표값 부근)에 있어서의 적분항(51)의 영향력을 적게 할 수 있으므로 적분 게인(Ki)을 크게 설정했다고 하여도 목표값 근방에서의 진동적인 응답이 발생하기 어려워진다. 그래서, 목표값에의 복귀를 빠르게 하기 위해서 적분 게인(Ki)을 크게 설정할 수 있다. 이렇게, 본 변형예의 이앙기(1)의 구성에 의하면 적분 게인(Ki)을 크게 설정해서 목표값 부근에의 복귀를 빠르게 할 수 있고, 또한 불감대 처리에 의해 목표값 부근에서의 진동적인 응답을 억제할 수 있다.

또한, 본 변형예의 이앙기에 있어서 제어부는 플로트각 편차가 적분항(51)의 불감대(±z2)의 범위에 들어가면 적분항(51)의 적분값을 제로로 리셋하도록 구성되어 있다. 즉, 본 실시형태의 이앙기(1)가 구비하는 승강 실린더(14)와 같이 유량 비례 밸브로 압유 유량을 지령하는 형식의 액츄에이터(속도를 지령하는 형식의 액츄에이터)에서는 적분값이 축적되면 목표값으로부터 지나치는(오버슛되는) 경우가 발생할 수 있다. 그래서, 상기와 같이 적분값을 리셋함으로써 승강 실린더(14)가 오버슛되는 것을 억제할 수 있다.

이어서, 플로트각의 가속도(플로트각 가속도)에 의거하여 승강 제어를 행하는 다른 실시형태에 대하여 설명한다.

상기 실시형태에서는 플로트각을 제어량으로 한 종래의 PID 제어에 플로트각 가속도에 비례한 2단 미분항(53)을 추가해서 제어를 행하는 것으로 했다. 그러나 이것에 한정되는 것은 아니고, 플로트각의 가속도에 의거한 제어를 결과적으로 행할 수 있으면 승강 제어의 응답성을 향상시킨다고 하는 상기 실시형태와 동등한 효과를 얻을 수 있다.

예를 들면 이하에 설명하는 다른 실시형태에서는 플로트각 속도(플로트각의 미분값)를 제어량으로 한 PID 제어를 행하도록 구성되어 있다. 즉, 플로트각 속도를 제어량으로 해서 PID 제어를 행했을 경우 그 미분항은 제어량인 플로트각 속도의 미분값(=플로트각 가속도)에 비례한 값을 나타내게 된다. 이렇게, 플로트각 속도를 제어량으로 한 PID 제어를 행함으로써 결과적으로 플로트각 가속도에 의거한 승강 제어를 행할 수 있다.

또한, 식부부(3)의 승강 제어의 목적은 상기 식부부(3)의 지면에 대한 높이를 일정하게 유지하는 것에 있기 때문에 플로트(16)의 각도를 일정하게 유지하는 제어가 된다. 따라서, 플로트각 속도를 제어량으로 해서 PID 제어를 행할 경우 통상은 플로트각 속도의 목표값을 제로로 한다.

단, 플로트각 속도를 제어량으로 한 PID 제어에서는 플로트각 자체에 의거한 제어 요소가 없기 때문에 플로트각이 목표 각도로부터 어긋나기 쉬워진다. 그래서 제어부는 플로트 센서(34)에 의해 검출한 플로트각과, 플로트각의 목표값의 차(편차)에 의거하여 상기 편차를 수정하도록 제어를 행한다. 예를 들면, 플로트 센서(34)가 검출한 플로트각이 목표 각도에 대하여 앞이 내려가 있는 경우에는 식부부(3)를 하강시키도록 수정한다. 한편, 플로트 센서(34)가 검출한 플로트각이 목표 각도에 대하여 앞이 올라가져 있는 경우에는 식부부(3)를 상승시키도록 수정한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 상기 실시형태 및 변형예의 이앙기(1)는 식부부(3)와 제어부를 구비한다. 식부부(3)는 지면에 접촉 가능한 플로트(16)를 구비한다. 제어부는 상기 식부부(3)를 승강 제어한다. 또한, 제어부는 플로트(16)의 가속도(플로트각 가속도)에 의거하여 상기 승강 제어를 행함과 아울러 플로트(16)의 위치와 플로트(16) 위치의 목표값의 편차를 수정한다.

이렇게, 플로트(16)의 가속도에 의거하여 승강 제어를 행함으로써 상기 승강 제어의 응답성을 향상시킬 수 있다. 또한, 플로트 위치의 편차를 보정하도록 제어를 행함으로써 식부부(3)를 적절하게 승강 제어할 수 있다.

이상과 같이, 상기 실시형태의 이앙기는 플로트각의 가속도에 의거하여 승강 제어를 행함으로써 상기 승강 제어의 응답성을 향상시킬 수 있다. 그러나, 상기와 같이 승강 제어의 응답성을 향상시키면 식부부가 빠르게 상하로 승강하기 때문에 오히려 헌팅이나 부묘(모종이 포장에 적절하게 식부되지 않는 이상) 등의 트러블이 발생하기 쉬워진다고 하는 다른 문제가 발생할 수 있다.

그래서 본 실시형태의 이앙기(1)에 있어서는 도 2에 나타내는 바와 같이, 플로트(16)의 요동축(32)보다 뒤에 상기 플로트(16)를 연신한 연장부(16a)를 형성하고 있다. 이것에 의해, 플로트(16)가 앞이 올라가게 되는 모멘트가 억제된다. 따라서, 플로트(16) 자체의 요동이 안정되므로 플로트 센서(34)가 검출하는 플로트각도 안정되어 헌팅으로 이어지는 거동을 억제할 수 있다. 이것에 의해, 부묘 등의 트러블을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 본 실시형태의 이앙기(1)는 식부부(3)의 롤링(좌우의 경사) 거동에 따라서 승강 제어의 제어 게인을 조정하도록 구성되어 있다. 즉, 식부부(3)가 심한 롤링 거동을 나타내고 있는 경우에는 부묘 등의 식부 트러블이 발생하기 쉬워진다. 따라서, 이러한 경우에는 부묘의 발생을 방지하도록 제어상의 변경을 행하는 것이 바람직하다.

본 실시형태의 이앙기(1)는 식부부(3)의 롤링 거동을 검출하기 위하여 롤링각 센서와 롤링각 속도 센서를 구비하고 있다. 롤링각 센서는 식부부(3)의 롤링(좌우의 경사)각을 검출하도록 구성되어 있다. 또한, 롤링각 센서는 식부부(3)가 좌우로 기우는 속도(롤링각 속도)를 검출하도록 구성되어 있다. 롤링각 센서 및 롤링각 속도 센서의 검출값은 제어부에 출력된다.

롤링각 센서가 검출한 롤링각의 절대값이 큰 경우[즉, 식부부(3)가 좌우로 크게 기울어져 있는 경우]나, 롤링각 속도 센서가 검출한 롤링각 속도의 절대값이 큰 경우[즉, 식부부(3)가 좌우로 기우는 속도가 빠른 경우] 부묘 등의 트러블이 발생할 가능성이 높다. 그래서 제어부는 롤링각 또는 롤링각 속도가 소정의 허용 범위를 초과하고 있는 경우에는 제어 게인을 감소시켜서 승강 제어의 감도를 둔감측으로 시프트시킨다. 이것에 의해, 식부부(3)의 상승 속도가 저하되므로 식부부(3)가 지면으로부터 멀어지기 어려워져 부묘 등의 트러블을 방지할 수 있다.

또한, 포장의 경반(耕盤)의 요철이 심한 상태에서는 부묘가 될 가능성이 높다. 경반의 요철이 심한 경우에는 기체의 좌우 경사의 변동 주기가 빨라지고, 이 결과 롤링각 속도 센서가 출력하는 롤링각 속도의 변동이 커진다. 그래서 제어부는 롤링각 속도의 변동이 소정의 허용 범위를 초과하여 큰 경우에는 제어 게인을 감소시켜서 승강 제어의 감도를 둔감측으로 시프트시킨다. 이것에 의해, 식부부(3) 상승 속도가 저하되므로 식부부(3)가 지면으로부터 멀어지기 어려워져 부묘 등의 트러블을 방지할 수 있다.

이상과 같이, 식부부(3)의 롤링 거동(롤링각, 롤링각 속도, 및 롤링각 속도의 변동)이 허용 범위를 초과하고 있는 경우에는 제어 게인을 변경해서 승강 제어의 감도를 둔감측으로 시프트시킨다. 이것에 의해, 플로트각 가속도를 이용해서 응답성을 향상시킨 본 실시형태의 승강 제어에 있어서 부묘 등의 트러블을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한 본 실시형태의 이앙기(1)에 있어서, 제어부는 차체의 피칭(전후의 경사) 거동에 따라서도 승강 제어의 제어 게인을 조정하도록 구성되어 있다.

예를 들면, 식부부(3)에 의한 식부 중에 전륜이 암거에 빠져 버린 경우 등은 차체가 급격하게 앞으로 기울어진 자세가 되어 식부부(3)가 지면으로부터 들려 올라가 버리므로 상기 식부부를 급속하게 하강 제어할 필요가 있다. 그래서 이러한 경우에는 제어 게인을 조정해서 식부부(3)를 급속하게 승강시키는 것이 바람직하다.

그래서 본 실시형태의 이앙기(1)에 있어서, 제어부는 피칭각, 피칭각 속도, 및 피칭각 가속도의 크기에 따라 제어 게인을 변경하도록 구성되어 있다. 예를 들면, 상술과 같이 암거에 전륜이 빠져 버린 경우 등은 차체가 급격하게 앞으로 기울어진 자세가 되는 결과 피칭각, 피칭각 속도, 및 피칭각 가속도의 절대값이 커진다. 이렇게, 피칭각, 피칭각 속도, 및 피칭각 가속도의 절대값이 큰 상황에 있어서는 그만큼 식부부(3)를 급속하게 승강 제어할 필요가 있다.

그래서 제어부는 피칭각, 피칭각 속도, 및 피칭각 가속도의 절대값이 클수록 제어 게인을 크게 하도록 변경을 행한다. 이것에 의해, 급속한 피칭 변화에 대응할 수 있다. 또한, 피칭각, 피칭각 속도, 및 피칭각 가속도의 절대값이 작을 때[식부부(3)를 급속하게 승강시킬 필요가 없을 때]에는 제어 게인을 작게 해 둔다. 이것에 의해, 식부부(3)가 불필요하게 급격하게 움직이는 것을 방지할 수 있으므로 헌팅의 발생을 미연에 방지할 수 있다.

그런데, 플로트(16)의 최적의 목표 각도는 포장의 상태(땅의 경도 등)에 따라 다르다. 따라서, 모종의 식부를 적절하게 행하기 위해서는 포장 상태의 변화에 따라 플로트(16)의 목표 각도를 변경하는 것이 적합하다. 그러나, 종래의 이앙기에 있어서 목표 각도 등은 오퍼레이터가 경험과 감에 의해 수동으로 설정하고 있었으므로 반드시 토양 조건에 따라 최적의 식부 결과가 얻어진다고는 할 수 없었다.또한 포장의 상태가 다르면 PID 제어에 사용하는 제어 게인의 최적값도 변경된다.

그래서, 본 실시형태의 이앙기는 각종 센서 등에 의거하여 플로트의 목표 각도나 제어 게인을 자동적으로 조정하도록 구성되어 있다. 이하, 구체적으로 설명한다.

본 실시형태에 있어서, 제어부는 선회 전후의 차속에 따라 토양 상태를 추측하고, 이것에 의해 포장 상태를 추측해서 플로트 목표각 및 제어 게인을 조정하도록 구성되어 있다.

예를 들면, 실시형태의 이앙기(1)는 이앙기의 차속을 검출하는 차속 센서와, 스티어링 핸들(7)의 조향각을 검출하는 조향각 센서를 갖고 있다. 차속 센서와 조향각 센서의 검출 신호는 제어부에 입력된다. 이것에 의해, 제어부는 현재의 차속과 차체 선회의 시작/종료의 타이밍을 취득할 수 있다.

제어부는 차체의 선회 조작이 행하여진 것을 검출하면 선회 개시 전의 평균 차속과, 선회 종료 후의 평균 차속을 연산에 의해 비교하도록 구성되어 있다. 선회 후의 평균 차속이 선회 전의 평균 차속의 동일 정도 이상이었을 경우 제어부는 안정적으로 식부를 행하는 것이 가능하다고 판단하여 제어상의 변경[제어 게인의 변경이나 플로트(16)의 목표 각도의 변경 등]을 행하지 않는다.

한편, 선회 후에 평균 차속이 느려져 있는 경우 선회 전에 비하여 토양 상태가 악화(수심이 깊고, 논바닥이나 경반이 매우 고르지 않음)되어 있어 주의를 요하는 상황이라고 판단할 수 있다. 그래서 제어부는 선회 후의 평균 차속이 선회 전의 평균 차속 미만이었을 경우, 승강 제어의 제어 게인을 감소시킴과 아울러 플로트 목표각을 앞이 올라가게(심식 경향) 변경한다. 이것에 의해, 식부부(3)가 지면으로부터 멀어지기 어려워지므로 부묘 등의 트러블을 방지할 수 있다.

또한 예를 들면, 상술한 유온 센서에 의해 검출한 작동유의 온도에 의거하여 상기 작동유의 점성 특성을 추정하고, 추정한 점성 특성에 의거하여 제어 게인을 변경해도 된다.

즉, 본 실시형태의 이앙기(1)에 있어서는 승강 실린더(14)의 작동유를 미션 케이스(11)와 공용으로 하고 있으므로 미션의 작동 상태나 승강 실린더(14)의 작동 상태의 영향을 받아 작동유의 온도가 변화한다. 이 때문에 작동유의 점성이 크게 변화하여 승강 제어 성능에 영향을 준다.

그래서 본 실시형태의 이앙기(1)에 있어서는 작동유의 온도와 점성 특성의 관계를 미리 조사해 두고, 이 결과를 제어부에 기억시켜 두는 구성으로 하고 있다. 제어부는 유온 센서에 의해 검출한 작동유의 온도에 의거하여 상기 기억 내용을 참조함으로써 작동유의 점성을 추정한다. 제어부는 당초 상정되어 있었던 점성보다 현재의 작동유의 점성쪽이 높다고 판단했을 경우 제어 게인을 크게 변경하여 승강 제어가 늦지 않도록 조정한다. 이것에 의하면, 작동유의 온도에 의하지 않고 안정된 승강 제어를 행할 수 있다.

상기까지의 설명에서 피칭각 속도나, 작동 유온 등에 의해 제어 게인을 변경하여 헌팅이나 부묘 등의 트러블을 방지하는 구성에 대하여 설명했다. 그러나, 차체 중량 밸런스나 포장의 외부가 고르지 못한 상태 등 여러 가지 조건에 따라서는 헌팅(발산) 등의 트러블을 전부 방지할 수 없는 경우도 있다.

이렇게 해서 발생하는 헌팅은 식부부(3)를 포함한 차체 전체의 진동 특성(감쇠 특성)에 좌우되기 때문에 특정 진폭, 특정 주기인 것이 많다. 이 때문에, 헌팅 발생시에 있어서 플로트 센서(34)가 출력하는 플로트각은 특정 진폭, 특정 주기를 나타낸다. 그래서 제어부는 플로트 센서(34)가 출력하는 플로트각을 감시하여 상기 플로트각의 변동이 특정 진폭, 특정 주기를 나타내고 있는지의 여부를 판정한다. 제어부는 플로트각이 특정 진폭, 주기(구체적으로는 차체의 감쇠 특성에 의한 진폭, 주기)를 나타내고 있을 경우 헌팅이 발생하고 있다고 판단하고, 제어 게인을 작게 한다. 이것에 의해, 헌팅을 억제할 수 있다. 한편, 플로트각이 특정 진폭, 주기를 나타내고 있지 않은 경우에는 특별히 헌팅 등의 불량은 발생하고 있지 않다고 생각되므로 제어 게인 등은 변경하지 않는다.

이상으로 본 발명의 적합한 실시형태를 설명했지만, 상기 구성은 예를 들면 이하와 같이 변경할 수 있다.

플로트 위치의 미분값(플로트각의 변화 속도)의 취득 방법은 제어부에 있어서 시간 미분을 행하는 방법에 한정되지 않는다. 예를 들면, 플로트의 요동각 속도를 검출하기 위한 각속도 센서를 설치하고, 상기 각속도 센서에 의해 플로트 위치의 미분값을 직접 검출하는 구성이어도 된다.

플로트 위치 검출부는 포텐셔 미터에 한정되지 않고, 플로트의 위치를 검출할 수 있는 센서이면 적절한 수단을 사용할 수 있다.

상기 실시형태에 있어서, 식부 클로는 로터리식으로 해서 설명했지만, 크랭크식 식부 클로라도 된다.

선회 전후의 차속도를 참조해서 포장 상태를 추측하는 구성에 대하여 설명했지만, 차속의 정보에 추가하여 변속 페달의 조작량 정보를 참조함으로써 보다 고정밀도로 포장 상태를 추측할 수 있다.

식부부의 상승 속도를 저하시키는 방법으로서는 제어 게인을 감소시키는 방법에 한정되지 않는다. 예를 들면, 상승 게인을 감소시켜도 되고, 플로트의 목표 각도를 앞이 올라가게 변경해도 된다. 이것에 의해, 식부부(3)가 지면으로부터 멀어지기 어려워져 상승 속도가 저하되므로 부묘를 방지할 수 있다. 또한, 내리는 게인을 증가시켜도 된다. 이 경우에는 식부부의 상승 속도가 하강 속도에 비하여 상대적으로 저하되므로 식부부(3)가 지면으로부터 멀어지기 어려워져 부묘를 방지할 수 있다.

피칭 보정의 설명에 있어서는 플로트각(α; 검출값)을 피칭각(θ_r)으로 보정한다고 해서 설명했지만, 이 대신에 플로트의 목표 각도(α_d)를 피칭각으로 보정하는 구성이어도 된다. 즉, 피칭각으로 보정된 목표 각도(α_d+θ_r)를 이용하여 승강 제어를 행함으로써 플로트각(α)을 보정한 경우와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

제 1 실시형태에 있어서, 종래의 PID 제어의 비례항, 미분항, 적분항에 추가하여 2단 미분항을 추가하는 것으로 했지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 미분항, 적분항은 생략할 수도 있다(즉 도 4의 점선 안은 P 제어, PI 제어, PD 제어 등이어도 된다).

1 : 이앙기 3 : 식부부
16 : 플로트 34 : 플로트 센서

Claims

주행하는 차체와,
지면에 접촉 가능한 플로트를 구비한 식부부와,
상기 식부부를 승강 제어하는 제어부를 구비하고;
상기 제어부는 상기 플로트의 가속도에 의거하여 상기 승강 제어를 행함과 아울러 상기 플로트의 위치와 상기 플로트 위치의 목표값의 편차를 수정하는 것을 특징으로 하는 이앙기.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 플로트 위치의 검출값 또는 목표값 중 어느 한쪽을 차체의 피칭각에 의거하여 보정하여 식부부를 승강 제어하도록 구성되어 있고,
상기 제어부는 차체의 피칭 거동의 크기에 의거하여 상기 보정량을 변경하는 것을 특징으로 하는 이앙기.
제 1 항에 있어서,
상기 플로트의 가속도를 취득하는 플로트 가속도 취득부를 구비하고,
상기 제어부는 상기 플로트의 가속도에 무게 계수를 곱한 것에 의거하여 상기 식부부의 승강 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 이앙기.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 플로트의 속도를 입력값으로 한 PID 제어에 의해 상기 승강 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 이앙기.
제 1 항에 있어서,
상기 플로트는 요동축을 중심으로 해서 요동 가능하게 구성되고,
상기 플로트는 상기 요동축보다 기체 후방측을 향해서 신장되는 연장부를 갖는 것을 특징으로 하는 이앙기.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 플로트 위치의 검출값과 상기 플로트 위치의 목표값의 편차에 대하여 설정하는 불감대에 상기 편차에 비례한 제어를 위한 제 1 불감대와 상기 편차의 적분값을 사용한 제어를 위한 제 2 불감대를 설정하는 것을 특징으로 하는 이앙기.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 차체의 피칭 거동에 따라서 상기 승강 제어의 제어 게인을 변경하는 것을 특징으로 하는 이앙기.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 식부부의 롤링 거동에 따라서 상기 승강 제어의 제어 게인을 변경하는 것을 특징으로 하는 이앙기.
제 2 항에 있어서,
상기 차체의 피칭각의 변화 속도를 측정하는 각속도 센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 이앙기.
제 2 항에 있어서,
상기 차체의 피칭각을 검출하는 경사 센서와,
상기 차체의 가속도를 취득하는 가속도 검출부를 구비하고;
상기 제어부는 상기 경사 센서가 출력하는 피칭각을 상기 차체의 가속도에 의거하여 보정함과 아울러 상기 보정 후의 피칭각의 값에 의거하여 상기 플로트 위치의 검출값 또는 목표값 중 어느 한쪽을 보정하는 것을 특징으로 하는 이앙기.
제 3 항에 있어서,
토양의 상태를 검출하기 위한 토양 상태 검출부를 구비하고,
상기 제어부는 상기 토양 상태 검출부의 검출값에 의거하여 상기 무게 계수를 변경하는 것을 특징으로 하는 이앙기.