KR900003034B1 - 대지작업장치를 고속과 저속으로 승강제어하는 경작심도 제어장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

대지작업장치를 고속과 저속으로 승강제어하는 경작심도 제어장치

도면은 본 발명에 관한 경작심도 제어장치의 실시예를 도시하고, 제1도는 트랙터 후부의 측면도.

제2도는 경작심도 제어장치의 구성을 도시하는 블록도.

제3도는 제어수단의 동작을 도시하는 플로우 챠트.

제4도는 다른 실시예의 제어수단의 동작을 도시하는 플로우 챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 차체 2: 유압작동기

9: 대지작업장치

본 발명은 차체, 특히 농업용 트랙터의 차체에 구비된 유압작동기의 작동에 의해 대지작업장치를 승강시키는 제어수단을 구비한 경작심도 제어장치에 관한 것이다. 이 종류의 경작심도 제어장치의 제어수단은 일반적으로 조작구의 조작위치에 대응해서 상기 대지작업장치를 승강 제어하는 제1제어수단과, 설정된 경작심도치에 상기 대지작업 장치의 높이 레벨을 유지하게끔 상기 대지작업장치를 자동승강 제어하는 제2제어 수단으로 구성되어 있다.

종래 기술의 일예로서, 농업용 트랙터의 차체에 로우터리형의 대지작업장치가 설치되어 있는 것을 열거한다. 이와같은 트랙터의 경우, 밭이랑을 넘을때에 밭이랑과 대지작업장치를 접촉시키지 않도록, 밭이랑을 넘을때에는 대지작업장치의 지상으로부터의 높이레벨은 대략 상한으로 설정되고, 또, 침지(枕地)에서의 차체 선회시에도 대지작업장치의 높이 레벨은 비교적 높은 위치에 설정된다.

따라서 이와같은 대지작업장치의 레벨이 비교적 높은 위치에 설정되어 있는 상태에 있어서 작업을 개시하는 경우에는 대지작업장치가 지면에 접근할때까지 고속으로 하강시키는 것이 바람직하고, 종래부터 이와 같이 대지작업장치를 고속으로 하강시키는 제어구조도 제안되고 있다(예컨대 일본국 특개소 56-92702호 공보).

여기서 로우터리형의 대지작업장치의 승강 작동에 대하여 생각할때에, 이 대지작업장치에서의 경작시에 소정의 경작심도를 유지하기 위한 제어계는 일반적으로 대지작업장치의 후부에 구비한 요동형의 후커버에 이 뒤커버의 요동자세를 검출하는 센서등을 설치함과 동시에 이 센서에서의 검출치가 대략 일정치로 유지되도록 대지작업장치를 구동 승강하는 소위, 피이드백형으로 구성된다. 요컨대, 경작심도가 깊게 설정되는 등, 후커버가 보다 위쪽으로 위치하는 다시 말해서 큰 요동각을 가진 자세로 유지하려고 하는 제어가 움직이는 것이다.

또, 대지작업장치의 승강제어는 오우버 슈우트를 방지하는 관점에서 대지작업장치가 목표레벨에 근접하고 있는 상태에서는 저속으로 있는 것이 바람직하다. 그러나, 상술한 바와 같이, 후커버의 요동자세 요컨대 요동각에 의거해서 경작심도 제어를 행하는 것으로, 경작심도를 얕게 설정했을 경우에는 후커버가 자중으로 늘어진 자세(요동각이 0)와 제어목표로 하는 것의 후커버의 자세(작은 요동각)가 비교적 근접하기 때문에, 높은 레벨에서 대지작업장치를 하강시킬때에도, 대지작업장치의 하강속도가 저속화해서 작업능률을 저하시키게 된다.

본 발명의 목적은 지상에서 비교적 높은 레벨에 위치하고 있는 대지작업장치를 하강 제어하는 경우, 설정된 목표 경작심도치에 관계없이, 고속으로 대지작업장치를 하강시켜서 작업능률을 높게 유지하는 것이다.

이 목적은, 본 발명에 의하면 서두부에서 기술한 경작심도 제어장치에 있어서 대지작업장치의 지상으로부터의 높은 위치가 전설정된 높이레벨보다 높은 상태에 있어서는 상기 유압 작동기를 제1고속모드로 구동해서 상기 대지작업장치를 고속으로 하강시킴과 동시에 상기 대지작업장치가 상기 전설정 레벨보다 낮은 상태이고 또한 상기 대지작어장치의 현재위치와 제어목표위치와의 간격이 소정치 이상인 상태에 있어서는 상기 유발 작동기를 제2고속모드로 구동해서 상기 대지작업장치를 고속으로 하강시키는 조속 수단이 구비됨으로써 달성할 수가 있다.

이 구성에 의하면 설정 경작심도치로서의 제어목표위치가 극히 지면에서 얕은 경우도 요컨대 설정경작심도치에 대응하는 경작심도센서의 값이 대지작업장치가 위쪽에 일치하고 있을때의 경작심도센서의 값과 지나치게 틀리지 않는 경우에도 대지작업장치를 전설정된 높이 레벨까지는 고속으로 하강한다. 그후 대지작업장치가 상기 전설정레벨보다 낮은 상태이고 또한 상기 대지작업장치의 현재 위치와 제어목표위치와의 간격이 소정치이내인 상태에 있어서 비로서 저속으로의 구동으로 전환되어 목표위치에 대해서 추종 승강 제어된다.

이것으로 인해 어떠한 제어목표치라 하여도 대지작업장치를 위쪽으로 하강시킬때 작업능률을 저하시키는 일도 없고 또 목표치 부근에 있어서는 확실한 추종승강제어가 가능하게 된다.

본 발명에 의한 바람직한 실시형태에 의하면 상기 조속수단이 상기 제1고속모드에서의 상기 대지작업장치의 하강제어에 있어서 그의 초기 하강속도를 저속으로 하고 그후 고속으로 되도록 구성된 것이나, 상기 제1고속모드에서의 상기 대지작업장치의 하강제어에 있어서 그의 하강속도를 저속으로 하고 단계적으로 고속으로 하는 단계를 주는 것이 있다.

이 구성에 의하면 위쪽에 위치하고 있는 대지작업장치를 하강시킬때 급히 고속구동됨으로 인한 폐해, 예컨대 경작심도센서의 오동작에 기인하는 하강과 상승의 반복 요컨대 헌팅등을 방지할 수가 있다. 기타의 특징과 효과는 이하의 도면을 사용한 상세한 설명에 의해 명백해질 것이다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 의거해서 설명한다. 제1도에 도시한 바와같이 엔진(도시하지 않음)을 구비한 차체(1)의 후부에 유압작동기의 일예로서의 유압실린더(2)의 작동으로 요동승강하는 리프트아암(3)을 설치함과 동시에, 차체(1)에 구비한 운전석(4)의 우측부에 상기 리프트 아암(3)을 승강조작하는 레버형의 조작구(5)를 설치하고 또 리어 펜더(6)의 상면에 리프트아암(3)의 작동을 제어하는 콘트롤박스(7)를 설치해서 농업용 트랙터를 구성한다.

동도면에 도시한 바와같이 차체(1)의 후단에는 리프트 아암(3)에 의해 승강 조작되는 3점 링크기구(8)를 통해서 로우터리형의 대지작업장치(9)가 연결되어 리프트아암(3)에는 그의 요동각에서의 대지작업장치(9)의 대차체 레벨을 검출하는 리프트아암센서(10)를 구비하고, 또 대지작업장치(9)에는 이 대지작업장치(9)의 커버(9a)의 요동각에서 대지작업장치(9)의 경작심도를 검출하는 커버센서(11)를 구비하고, 또한 상기 조작구(5)에는 그의 조작량을 검출하는 조작구센서(12)를 구비하고 있다.

제2도에 도시한 바와같이 상기 콘트롤 박스(7)에는 마이크로프로세서(CPU)를 구비해서 이루는 제어수단(C) 및, 이 제어수단(C)에서의 출력신호를 증폭해서 상기 유압실린더(2)에 대한 전자밸브(13)에 전하는 드라이버(14)를 내장함과 동시에 대지작업장치(C)의 경작심도를 설정하는 다이얼(15)을 구비하고 있다. 또 이 제어수단(C)은 조작구센서(12), 리프트아암센서(10), 커버센서(11), 상기 다이얼(15)를 조작되는 경작심도설정기(16)로부터의 전압신호가 입력하는 입력인터페이스(17), 상기 마이크로프로세서(CPU), 제어프로그램 및 후기하는 조속수단(E)을 구성하는 프로그램이 세트된 메모리(18) 및 출력인터페이스(19)로 이루어지고 있다.

또, 해당 제어수단(C)을 제3도에 도시하는 플로우챠트에 따라서 동작하지만, 기본적으로는 상기 제어수단(C)은, 조작구(5)의 조작위치에 대응해서 상기 대지작업장치(9)를 승강제어하는 제1제어부와 설정된 경작심도치에 상기 대지작업장치(9)의 높이 레벨을 유지해야할 상기 대지작업장치(9)를 자동 승강제어하는 제2제어부로 구성되고, 요컨대, 제어수단(C)은 제어가 개시되면 초기설정을 행하고 (#1 스텝), 다음에 조작구 센서(12)로부터의 신호를 입력한다(#2 스텝).

이 제어수단(C)은 제1도에 도시한 바와같이 조작구(5)가 전방의 조작단부의 위치(A)에 설정되어 있으면 상술의 자동 경작심도 제어모드로 대지작업장치(9)의 승강을 행하고 또 이 위치(A)에서 후방의 조작역(P)에 설정되는 것으로서 조작구(5)의 조작위치에 대응시켜서 대지작업장치(9)의 승강을 행하는 쇼위 포지션 제어모드로 설정되도록 구성되고 조작구센서(12)에서의 신호치로 위치(A)에 조작구(5)가 설정되어 있다고 판별했을 경우에는(#3 스텝), 리프트아암센서(10)로부터의 신호를 입력하고(#4 스텝), 경작심도 설정기(16) 및 커버센서(11)로부터의 신호를 입력한다(#5 스텝).

다음에 리프트아암센서(10)로부터의 신호에 의거해서 대지작업장치(9)의 지상으로부터의 위치가 제1도에 도시한 전 설정된 소정레벨(L)보다 낮은 레벨에 있는가 어떤가를 판별하고(#6 스텝), 낮은 레벨에 있으면 경작심도 설정기(16) 및 커버센서(11)로부터의 신호치에 의거해서, 대지작업장치(9)가 저속제어역에 있는가 어떤가(대지작업장치(9))가 제어목표 레벨에 근접하는가 어떤가)를 판별해서(#7 스텝), 저속 제어역에 있으면 상기 전자밸브(13)를 간헐적으로 조작하는 간헐구동모드로 설정하고(#8 스텝), 도 저속제어역외에 있으면 전자밸브(13)를 연속 조작하는 제2고속모드로서의 연속구동모드로 설정하여(#9 스텝), 자동 경작심도 제어를 행한다(#10 스텝).

또, #6 스텝에서 대지작업장치(9)의 레벨의 소정레벨(L)보다 높으면 제어의 흐름을 #9 스텝의 제2고속 모드 루우틴으로 옮겨서 예컨대 전자밸브(13)의 연속조작에 의한 고속작동이 행하여지도록 제어가 행하여진다. 또, #3 스텝으로 조작역(P)에 조작구(5)가 설정되어 있다고 판정되면, 조작구센서(12) 및 리프트아암센서(10)로부터의 신호를 입력하고(#11 스텝), 대지작업장치(9)가 저속제어역에 있는가 어떤가(대지작업장치(9)가 제어목표레벨에 근접하는가 어떤가)를 판별해서(#1 스텝), 저속제어역에 있으면, 상기 자동경작심도제어와 같이 간헐 구동모드로 설정하고(#13 스텝), 또, 저속제어역에 있으면 연속 구동모드로 설정하여(#14 스텝), 포지션 제어를 행한다(#15 스텝). 그리고, 이 제어는 리세트될때까지 행하여 진다(#16 스텝).

또 조속수단은 주로 제1고속 모드루우틴, 제2고속 모드 루우틴으로 구성된다. 제4도에는 제어수단내 실시예에 의한 플로우차트가 도시되어 있다. 제3도의 것과의 기본적인 상위점은, #6 스텝이고 대지작업장치(9)의 레벨이 소정레벨(L)보다 높은 경우에 행하여지는 제1고속모드 루우틴 즉 #9 스텝에서의 전자밸브(13)의 연속조작에 의한 고속하강대신에, 이하에 기술하는 바와같이 그의 하강을 저속에서 단계적으로 고속으로 하는 것이다. 또 제4도에 있어서 제3도의 같이 스텝번호를 부여하고 있는 것은 제3도와 같은 제어를 행하는 것이고, 중복을 피하기 위해 여기서는 설명하지 않는다.

제4도의 플로우챠트에 있어서, #6 스텝에서 리프트아암센서(10)로부터의 신호에 의거해서 대지작업장치(9)가 제1도에 도시한 소정레벨(L)보다 낮은 레벨에 있는가 어떤가를 판별하고 높은 레벨에 있으면 상기 전자밸브(13)의 구동상태를 판별한다(#91 스텝).

대지작업장치(9)를 승강시키는 초기의 상태에서는 전자밸브(13)는 연속구동상태에 없기 때문에 다음 스텝으로 옮겨, 플러그를 판별하고(#92 스텝), 타이머를 ON한다(#93 스텝). 다음에 전자밸브(13)에 대한 간헐 조작신호의 ON시간(X)의 값을 극히 작은 값으로 설정해서 설정 경작심도의 방향으로 향하는 제어를 개시하고(#94 스텝), 또는 타이머를 ON 으로부터의 경과시간(t)을 입력한다(#95 스텝).

또, 대지작업장치(9)의 하강속도를 서서히 증대시키기 위해 간헐조작기호의 ON시간(t)을 시간의 증대와 같이 증가하는 함수 F(t)와, #95 스텝에서 얻은 시간에 의거해서 구하고, 또한 설정 변경해서 제어를 계속하고(#96 스텝), 플러그를 1에 세트한다(#97 스텝). 또, #6 스텝에서 소정레벨보다 낮은 것이 검출되면 #6 스텝에서 플러그를 0으로 타이머를 OFF로 각각 세트하고, 또 #3 스텝에서 조작역(P)에 조작구(5)가 설정되어 있다고 판별되면, #3' 스텝에서 플러그를 0으로 타이머를 OFF로 각각 세트하고 이것에 의해 제1고속 모드루우틴의 초기 설정이 행하여진다. 또 이 제1고속모드 루우틴을 초기 속도를 저속으로 해서 일정시간 경과한후 고속으로 전환하도록 구성할 수도 있다.

지금까지 기술한 실시예에서는 제어수단은 마이크로 컴퓨터를 사용해서 프로그램으로 구성되어 있으나, 이것에 대신해서 논리게이트, 비교기등으로 이루어지는 솔리드 스테이트 회로로 구성하여도 좋고, 또 경지작업장치의 승강속도를 결정하기 위한 구조를 유압작동기에 대한 유로에 가변교축 밸브를 개장하는 등 여러가지로 실시 가능하다.

또, 특허청구범위의 항에 도면과의 대조를 편리하게 하기 위해 부호를 기입하지만, 이 기입에 의해 본 발명은 첨부도면의 구조에 한정되는 것은 아니다.

Claims (5)

1. 차체(1)에 구비된 유압작동기(2)의 작동에 의해 대지작업장치(9)를 승강시키는 제어수단(C)을 구비한 경작심도 제어장치에 있어서, 상기 대지작업장치(9)의 지사에서의 위치가 전설정된 높이레벨(L)보다 높은 상태에 있어서는 상기 유압작동기(2)를 제1고속모드로 구동해서 상기 대지작업장치(9)를 고속으로 하강시킴과 동시에 상기 대지작업장치(9)가 상기 전설정레벨(L)보다 낮은 상태이고 또한 상기 대지작업장치(9)의 현재위치와 제어목표위치와의 간격이 소정치 이상인 상태에 있어서는 상기 유압작동기(2)를 제2고속모드로 구동해서 상기 대지작업장치(9)를 고속으로 하강시키는 조속수단(E)이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 대지작업장치를 고속과 저속으로 승강제어하는 경작심도 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 조속수단(E)는 상기 제1고속모드에서의 상기 대지작업장치(9)의 하강제어에 있어서 그의 초기 하강속도를 저속으로 하고 그후 고속으로 전환하는 것을 특징으로 하는 경작심도 제어장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 조속수단(E)는 상기 제1고속모드에서의 상기 대지작업장치(9)의 하강제어에 있어서 그의 하강속도를 저속에서 단계적으로 고속하는 것을 특징으로 하는 경작심도 제어장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나에 있어서, 상기 제어수단(C)은, 조작구(5)의 조작위치에 대응해서 상기 대지작업장치(9)를 승강 제어하는 제1제어수단과 설정된 경작심도치에 상기 대지작업장치(9)의 높이 레벨을 유지하게끔 상기 대지작업장치(9)를 자동승강 제어하는 제2제어수단으로 구성되고, 상기 조속수단(E)은 제2제어수단에 연휴되어 있고, 제1제어수단은 상기 대지작업장치(9)의 현재위치와 제어목표위치와의 간격이 소정치 이상이고 고속으로 소정치이내에서 저속으로 상기 대지작업장치(9)를 승강 제어하는 것을 특징으로 하는 경작심도 제어장치.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나에 있어서, 상기 유압작동기(2)의 고속구동은 이 유압작동기(2)에 연속적으로 작동유를 공급함으로써 행하여지고, 상기 유압작동기(2)의 저속구동은 이 유압작동기(2)에 간헐적으로 작동유를 공급함으로써 행하여지는 것을 특징으로 하는 경작심도 제어장치.

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