JPH0773446B2

JPH0773446B2 - 走行作業機械における作業機の昇降位置制御装置

Info

Publication number: JPH0773446B2
Application number: JP62120827A
Authority: JP
Inventors: 信哉布施
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1987-05-18
Filing date: 1987-05-18
Publication date: 1995-08-09
Anticipated expiration: 2010-08-09
Also published as: JPS63287405A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、例えば農業用トラクタのような走行作業機
械の本体に連結される作業機の耕深量、すなわち該作業
機の接地端の地表面に対する位置を制御するための昇降
位置制御装置に関するものである。

（従来技術とその問題点）従来、走行作業機械の本体に連結された作業機の耕深量
を制御する手法としては、例えば実公昭55−39690号公
報に記載されているようなものが知られている。これに
よると、作業機械本体（農用トラクタＡ）の地表面に対
する傾斜角度（θ_１）を検出するセンサ（機構11）と、
作業機械本体（農用トラクタＡ）に対する作業機（ロー
タリー装置Ｂ）の取付け傾斜角度（θ_２）を検出するセ
ンサ（機構12）とを設け、両センサの出力に基づき作業
機の耕深量を演算する構成となっている。

しかしながら、かかる従来の構成によると、作業機の耕
深量は走行作業機械本体の基準設置面とは無関係に演算
されるので、演算結果としての耕深値は走行作業機械本
体の基準設置面に対する浮沈位置に応じて変動してしま
い、作業機の正確な耕深量制御を行なうことができない
という問題点があった。

（問題点を解決するための手段）この発明はかかる従来技術の問題点を解決するべくなさ
れたものであり、走行作業機械本体の後方に装着された
作業機を昇降自在に制御する作業機の昇降位置制御装置
において、前記作業機の前方に設けられ、該走行作業機
械本体の地表面に対する浮沈位置を検出する対地センサ
と、前記作業機の前記走行作業機械本体に対する昇降位
置を検出する昇降位置検出センサと、前記走行作業機械
本体の前後方向の基準設置面に対する傾斜角を検出する
傾斜センサと、該傾斜センサの出力に基づき、前記対地
センサによって検出される前記浮沈位置を前記基準設置
面に対する浮沈位置に補正する第１の補正手段と、前記
傾斜センサの出力に基づき、前記昇降位置検出センサに
よって検出される前記昇降位置を前記基準設置面に対す
る昇降位置に補正する第２の補正手段と、該第１、第２
の補正手段に基づき、前記作業機の前記地表面からの耕
深位置を演算する演算手段と、該演算手段の出力により
前記作業機を所定位置に位置制御するようにしたことを
特徴とし、走行作業機械本体の設置面に対する位置関係
如何に拘らず作業機の真正の耕深値を演算することがで
き、作業機の耕深量を常時正確に行なえる昇降制御装置
を提供することを目的とする。

（作用）走行作業機械本体が基準設置面から所定量浮上あるいは
沈下した場合、対地センサ及び昇降位置検出センサの各
出力は傾斜センサの出力に基づく補正手段の作動により
補正される。これにより作業機の正確な耕深値が演算で
き、作業機の耕深量を精度良く所望の値に保つことがで
きる。

（実施例）第２図及び第３図はこの発明に係る走行作業機械として
の農業用トラクタの外観構成を示すものであり、トラク
タ本体１の後方（後輪11側）には昇降機構２を介して作
業機としてのロータリ装置３が連結されている。ここ
で、昇降機構２は左右一対のロアーリンク2a、2bとトッ
プリンク2tとから成るリンク機構で構成され、また、こ
の昇降機構２は油圧シリンダ４により駆動され、この油
圧シリンダ４は左右一対のリフトアーム5a、5bと左右一
対のリフトロッド6a,6bとをそれぞれ介して前記両ロア
ーリンク2a、2bに連結されている。さらに、トラクタ本
体１の後方には、該トラクタ本体１と作業機としてのロ
ータリ装置３との間に、後輪11の接地端の上下動に追従
すると共に作業時には常時地表面に接触して転動する前
尾輪７が設けられている。

一方、トラクタ本体１の所定部位には該トラクタ本体１
の基準設置面P₁（トラクタ本体１が浮沈していないとし
た場合の地表面）に対する前後方向の傾斜角を検出する
傾斜センサ８が設けられ、昇降機構２の所定部位には該
昇降機構２に連結されたロータリ装置３のトラクタ本体
１に対する昇降量を検出する昇降位置検出センサ９が設
けられ、そして、前尾輪７の所定部位にはトラクタ本体
１の地表面に対する浮沈位置を検出する対地センサ10が
設けられている。

ここで、傾斜センサ８は、より具体的には、例えばトラ
クタ本体１の傾斜に応じて傾動する振り子の振れ角を電
気的信号に変換するものであり、該変換出力はトラクタ
本体１の前後方向の傾斜角に対しリニアに変化する一
方、該変換出力にはトラクタ本体１のいわゆるピッチン
グによる外乱のために、通常例えば2Hz程度の低周波数
のノイズが重畳する。

また、昇降位置検出センサ９は、例えば昇降機構２のリ
フトアーム5a、5bの軸部にポテンショメータを装着する
ことにより、該リフトアーム5a、5bの回動角を電気的信
号にリニアに変換するものである。

さらに、対地センサ10は前尾輪７の支持アーム7aと後輪
11の車軸との連結部における軸受に設けられ、支持アー
ム7aの回動角に応じてリニアに出力が変化するポテンシ
ョメータにより構成されるものである。

第１図は昇降制御装置の全体構成を概略的に示すもので
あり、前記傾斜センサ８はその出力V₂から前述した低周
波数のノイズをカットするためのフィルタ12を付設して
おり、その出力V₂′は対地センサ10の出力V₁と共に減算
器13に供給され、この減算器13では、対地センサ10の出
力V₁から傾斜センサ８の出力V₂′を減ずる演算が行なわ
れ、後輪11の前記基準設置面P₁に対する接地端位置が検
出される。つまり、減算器13の出力V₃が例えば正の値で
あれば、後輪11の接地端は該基準設置面P₁から沈下した
位置にあり、負の値であれば該基準設置面P₁から浮上し
た位置にあり、零であれば該基準設置面P₁と同一位置に
あることを表わす。

また、昇降位置センサ９の出力V₀は傾斜センサ８の出力
（正確にはフイルタの出力V₂′）と共に補正回路14に供
給され、この補正回路14では、リフトアーム5a、5bの回
動角毎に、ロータリ3aの接地端位置のトラクタ本体１の
前後方向の傾斜角に対する変化が検出される。つまり、
この補正回路14の出力V₄が例えば正の値であればロータ
リ3aの接地端はトラクタ本体１の浮沈とは無関係に、前
記基準設置面P₁から所定の耕深位置にあり、負の値であ
れば、該基準設置面P₁よりも浮上した位置にあり、そし
て、零であれば該基準設置面P₁位置にあることを表す。

減算器13及び補正回路14の各出力V₃、V₄は加算器15に供
給され、この加算器15の正負の出力の値に応じて当該地
表面（トラクタ本体１の実際の設置面）P₂に対するロー
タリ3aの接地端の実際の位置P₃が検出される。すなわ
ち、トラクタ本体１の基準設置面P₁からの浮沈が考慮さ
れ、加算器15の出力V₅が正の値であればロータリ3aの接
地端は当該地表面P₂から所定の耕深位置にあり、負の値
であればロータリ3aの接地端は当該地表面P₂から浮上し
た位置にあり、零であれば当該地表面P₂上にあることを
表す。

他方、加算器15の出力V₆は耕深表示回路16に供給され、
この耕深表示回路16によりロータリ3aの実際の耕深量が
表示される一方、加算器15の出力V₅は比較回路17に供給
され、所望の耕深量を設定するための耕深設定回路18の
出力V₆との比較が行なわれ、この比較回路17の出力V₇に
より昇降機構２を駆動するための出力回路である昇降駆
動回路19を作動させる。つまり、この比較回路17の出力
V₇は出力V₆が出力V₅よりも大なるときはリフトアーム5
a、5bの上昇駆動回路19aを作動させる信号を出力して上
昇駆動用アクチュエータ（具体的には電磁バルブ）23a
を作動させ、逆に出力V₆が出力V₅よりも小なるときはリ
フトアーム5a、5bの下降駆動回路19bを駆動させる信号
を出力して下降駆動用アクチュエータ23bを作動させ、
出力V₆が出力V₅と等しいときにはアクチュエータ23a、2
3bの駆動出力を停止する。なお、昇降駆動回路19には感
度設定回路20が設けられており、この感度設定回路20の
出力V₈により昇降機構２の駆動反応を調整できる。

したがって、ロータリ3aの耕深量はトラクタ本体１の浮
沈状態に応じて正確に制御できる。

なお、昇降位置センサ９の出力V₀は比較器21において、
上限値設定回路22の出力V₉との比較が行なわれ、この上
限値設定回路22の出力V₁₀によりリフトアーム5a、5bの
上昇位置の上限が規制される。さらに、この出力V₁₀に
より上限位置調整駆動回路24を作動させる。つまり、こ
の比較器21の出力V₁₀は出力V₉が出力V₀よりも大なると
きはリフトアーム5a、5bの上昇駆動回路25aを作動させ
る信号を出力して上昇駆動用アクチュエータ23aを作動
させ、逆に出力V₀が出力V₉よりも小なるときはリフトア
ーム5a、5bの下降駆動回路25bを駆動させる信号を出力
して下降駆動用アクチュエータ23bを作動させ、出力V₀
が出力V₉と等しいときには出力を停止する。

昇降駆動回路19及び上限位置調整駆動回路24は切換えス
イッチ26の操作（ニュートラル接点26cを挟む接点26a、
26bの切換え）により選択的に作動できる。

（発明の効果）以上のようにこの発明によれば、走行作業機械本体の後
方に装着された作業機を昇降自在に制御する作業機の昇
降位置制御装置において、前記作業機の前方に設けら
れ、該走行作業機械本体の地表面に対する浮沈位置を検
出する対地センサと、前記作業機の前記走行作業機械本
体に対する昇降位置を検出する昇降位置検出センサと、
前記走行作業機械本体の前後方向の基準設置面に対する
傾斜角を検出する傾斜センサと、該傾斜センサの出力に
基づき、前記対地センサによって検出される前記浮沈位
置を前記基準設置面に対する浮沈位置に補正する第１の
補正手段と、前記傾斜センサの出力に基づき、前記昇降
位置検出センサによって検出される前記昇降位置を前記
基準設置面に対する昇降位置に補正する第２の補正手段
と、該第１、第２の補正手段に基づき、前記作業機の前
記地表面からの耕深位置を演算する演算手段と、該演算
手段の出力により前記作業機を所定位置に位置制御する
構成としたので、走行作業機械本体の地表面に対する位
置関係如何に拘らず作業機の地表面からの耕深位置であ
る真正な耕深値を演算することができ、作業機の所定位
置に保つための位置制御を常時正確に行なえ、農作業等
の作業能率向上に貢献することができる。また、この発
明に係る昇降位置制御装置のセンサは、従前の昇降位置
検出センサ及び傾斜センサ以外に対地センサを設ける構
成で済むから大幅なコストアップを回避できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の全体構成を示すブロツク
図、第２図及び第３図はこの発明に係る農業用トラクタ
を示すものであり、第２図はその側面図、第３図はその
要部斜視図である。１……トラクタ本体（走行作業機械本体）、２……昇降
機構、３……ロータリ装置（作業機）、８……傾斜セン
サ、９……昇降位置センサ、10……対地センサ、P₁…基
準設置面。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】走行作業機械本体の後方に装着された作業
機を昇降自在に制御する作業機の昇降位置制御装置にお
いて、前記作業機の前方に設けられ、該走行作業機械本体の地
表面に対する浮沈位置を検出する対地センサと、前記作業機の前記走行作業機械本体に対する昇降位置を
検出する昇降位置検出センサと、前記走行作業機械本体の前後方向の基準設置面に対する
傾斜角を検出する傾斜センサと、該傾斜センサの出力に基づき、前記対地センサによって
検出される前記浮沈位置を前記基準設置面に対する浮沈
位置に補正する第１の補正手段と、前記傾斜センサの出力に基づき、前記昇降位置検出セン
サによって検出される前記昇降位置を前記基準設置面に
対する昇降位置に補正する第２の補正手段と、該第１、第２の補正手段に基づき、前記作業機の前記地
表面からの耕深位置を演算する演算手段と、該演算手段の出力により前記作業機を所定位置に位置制
御するようにしたことを特徴とする走行作業機械におけ
る作業機の昇降位置制御装置。