(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラクタの後部にリンク機構を介して昇降自在に連結され、油圧シリンダの駆動によりローリング操作可能に連結したロータリ耕耘部の後方に左右幅方向に複数個の成畦部が設けられ、該成畦部の後方にマルチフィルム敷設部が設けられた全面マルチ作業機であって、該全面マルチ作業機の姿勢を地面に対して平行に保持する対地平行制御と、該全面マルチ作業機の姿勢を水平に保持する対地水平制御とを選択可能にした全面マルチ作業機に於いて、前記対地平行制御中に全面マルチ作業機を所定位置に上昇させたときは対地水平制御に切り替えるとともに、実際の対地ローリング角より小さい値を制御ローリング角とし、該制御ローリング角に基づいてローリング角を修正することを特徴とする全面マルチ作業機のローリング制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明はトラクタの後部に連結される作業機に関するものであり、特に、全面マルチ作業機のローリング制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
此種作業機はトラクタの後部にリンク機構を介して連結されており、リフトシリンダを駆動してリフトアームを上下回動させることにより、該作業機が上昇または下降できるように形成されている。また、リンク機構にローリングシリンダを設けて左右のリフト量を変えることにより、作業機のローリング操作を可能にしてある。
【０００３】
作業機のローリング制御には、該作業機の姿勢を地面に対して平行に保持する対地平行制御と、該作業機の姿勢を水平に保持する対地水平制御とがあり、従来は、スイッチの操作によりオペーレータが何れかの制御モードを選択していた。
【０００４】
また、作業機を上昇させたときに、トラクタに対する作業機のローリング角が大きくなった場合は、リンク機構に無理な負荷が作用して異音が発生したり、リンク機構が破損する虞がある。これを防止するために、作業機が上昇したときは制御モードを自動的に切り替えて、作業機のローリング角を適性にするようなローリング制御装置も知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の作業機で制御モードを自動切替するローリング制御装置は、作業機が上昇したときに該作業機の姿勢が急激に変化することがあり、該作業機が地面や畦等に接触して損傷する虞があった。
【０００６】
また、傾斜地でトラクタが等高線に沿って移動するような耕耘作業では、作業機の姿勢を地面に対して平行にすると谷側に比べて山側の土が少なくなる。従って、作業機が上昇したときに対地平行制御へ切り替わると、該作業機が下降して接地した直後には畦の成形が困難になる。
【０００７】
そこで、作業機の上昇に伴って制御モードを自動切替するローリング制御装置に於いて、作業機の姿勢が急激に変化するのを防止するとともに、特に、傾斜地での耕耘作業等で、作業機を再度接地させた直後の作業追従性を良好にするために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、
トラクタの後部にリンク機構を介して昇降自在に連結され、油圧シリンダの駆動によりローリング操作可能に連結したロータリ耕耘部の後方に左右幅方向に複数個の成畦部が設けられ、該成畦部の後方にマルチフィルム敷設部が設けられた全面マルチ作業機であって、該全面マルチ作業機の姿勢を地面に対して平行に保持する対地平行制御と、該全面マルチ作業機の姿勢を水平に保持する対地水平制御とを選択可能にした全面マルチ作業機に於いて、前記対地平行制御中に全面マルチ作業機を所定位置に上昇させたときは対地水平制御に切り替えるとともに、実際の対地ローリング角より小さい値を制御ローリング角とし、該制御ローリング角に基づいてローリング角を修正することを特徴とする全面マルチ作業機のローリング制御装置を、提供するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って詳述する。図１及び図２は作業機の一例として全面マルチ作業機１０を示したものであり、トラクタ１１の後部にリンク機構１２を介してロータリ耕耘部１３を連結し、該ロータリ耕耘部１３の後部に成畦部１４とマルチフィルム敷設部１５が設けられている。
【００１０】
トラクタ１１にて全面マルチ作業機１０を牽引しながら圃場を走行すると、ロータリ耕耘部１３にて耕耘された土壌が、成畦部１４で掻き分けられて畦１６が形成される。続いて、マルチフィルム敷設部１５からマルチフィルム１７を繰り出して畦１６へ敷設していき、引き出されたマルチフィルム１７の端部を鎮圧輪１８にて畦溝１９へ押圧する。
【００１１】
また、前記ロータリ耕耘部１３にて耕耘された土壌の一部が、コンベヤフレーム２０によってホッパ２１へ持ち上げられ、この土壌をシュータ２２から畦溝１９へ落下することにより、鎮圧輪１８で鎮圧されたマルチフィルム１７の端部が覆土される。
【００１２】
ここで、前記ロータリ耕耘部１３には左右にセンサプレート２３，２４が設けられており、夫々のセンサプレート２３，２４の回動角の変化を左右のデプスセンサ２５，２６にて検出し、ロータリ耕耘部１３から排出された土の量を左右独立して判定する。後述するように、このデプスセンサ２５，２６の検出値に基づいてリンク機構１２のリフトアーム２７を上下回動させ、ロータリ耕耘部１３を昇降させてデプス制御を行う。該リフトアーム２７の回動角はリフトアームセンサ２８にて検出する。
【００１３】
また、リンク機構１２の左右一方若しくは両方にローリングシリンダ２９を設け、該ローリングシリンダ２９を伸縮させてロータリ耕耘部１３のリフト量を左右で変えることにより、全面マルチ作業機１０のローリング制御を行う。本実施の形態ではリンク機構１２の左側にローリングシリンダ２９を設け、該ローリングシリンダ２９の伸縮長さはストロークセンサ３０にて検出する。
【００１４】
図３にローリング制御装置のブロック図を示す。符号３１は全面マルチ作業のオートスイッチ、３２は耕深設定ダイヤル、３３は傾斜設定ダイヤルである。これらの設定信号はコントローラ３４へ入力される。また、前記左右のデプスセンサ２５，２６及びリフトアームセンサ２８、ストロークセンサ３０のほかに、トラクタ１１の左右傾斜を検出するスロープセンサ３５が設けられ、これらの検出信号はコントローラ３４へ入力される。
【００１５】
例えば、オートスイッチ３１を「入」にすればオン信号がコントローラ３４へ入力され、全面マルチ作業中にデプス制御及びローリング制御が行われる。また、耕深設定ダイヤル３２によりロータリ耕耘部１３の耕深量を設定し、傾斜設定ダイヤル３３により全面マルチ作業機１０のローリング角を設定する。
【００１６】
そして、左右のデプスセンサ２５，２６の検出信号により、ロータリ耕耘部１３から排出される土の量が判定される。コントローラ３４では、このデプスセンサ２５，２６の検出信号に基づいてリフトシリンダ３６へ駆動信号を出力し、リフトアーム２７を上下動させてロータリ耕耘部１３のデプス制御を行う。
【００１７】
一方、ストロークセンサ３０の検出信号によりローリングシリンダ２９の伸縮長さを計測して、全面マルチ作業機１０のトラクタ１１に対するローリング角αを算出するとともに、スロープセンサ３５の検出信号によりトラクタ１１の対地ローリング角βを計測する。そして、これらのローリング角α，βから全面マルチ作業機１０の水平方向に対するローリング角θを算出する。
【００１８】
コントローラ３４では、前記ローリング角α，β，θに基づいてローリングシリンダ２９へ駆動信号を出力し、リンク機構１２のリフト量を左右で変えることにより、全面マルチ作業機１０のローリング制御を行う。
【００１９】
次に、本発明のローリング制御について、フローチャートに従って説明する。図４はローリング制御のメインルーチンを示し、先ず、前述した各スイッチやダイヤル等の設定信号と各センサの検出信号をコントローラ３４に読み込む（ステップ１００）。このとき、左右のデプスセンサ２５，２６が双方とも接続中であると判定されたときは対地平行スイッチがオンとなり（ステップ２００）、コントローラ３４は対地平行制御を行う（ステップ２００→３００）。
【００２０】
ここで、平地に於ける耕耘作業ではロータリ耕耘部１３の左右の排土量は殆ど変わらず、左右のデプスセンサ２５，２６の検出信号が略等しくなるので、左右のデプス値を平均し（ステップ４００）、この平均値をロータリ耕耘部１３の耕深値としてデプス制御を行う（ステップ５００）。
【００２１】
一方、ステップ２００に於いて、左右のデプスセンサ２５，２６の少なくとも一方の検出信号がなくて非接続と判定されたときは、対地平行スイッチがオフとなってコントローラ３４は対地水平制御へ切り替える（ステップ２００→６００）。
【００２２】
図５は対地平行制御のサブルーチンを示し、コントローラ３４ではリフトアームセンサ２８の検出値からリフトアーム２７の回動角を算出し、リフトアーム２７の回動角が所定値以下であるか否かを判定する（ステップ３１０）。リフトアーム２７の回動角が所定値以下の場合、即ち、全面マルチ作業機１０が下降しているときは、左右のデプス値の差を算出し（ステップ３１０→３２０）、この差に基づいて、地面に対する全面マルチ作業機１０のローリング角が規定範囲内であるか否かを判定する（ステップ３３０）。
【００２３】
そして、左右のデプス値の差が規定範囲内であれば、全面マルチ作業機１０が地面に対して平行に保持されていると判定し、コントローラ３４からローリングシリンダ２９への駆動信号を出力しない（ステップ３５０）。
【００２４】
これに対して、左右のデプス値の差が規定範囲を超え、全面マルチ作業機１０が地面に対して左上がりであると判定されたときは、コントローラ３４からローリングシリンダ２９へ伸長の駆動信号を出力し（ステップ３４０）、全面マルチ作業機１０の左側を下げて地面に対して平行にする。
【００２５】
一方、全面マルチ作業機１０が地面に対して右上がりであると判定されたときは、コントローラ３４からローリングシリンダ２９へ収縮の駆動信号を出力し（ステップ３６０）、全面マルチ作業機１０の右側を下げて地面に対して平行にする。
【００２６】
ここで、前記ステップ３１０に於いて、リフトアーム２７の回動角が所定値を超えて全面マルチ作業機１０が所定位置に上昇したときは、スロープセンサ３５で検出したトラクタ１１の実際の対地ローリング角βより小さい値を制御ローリング角β0 とし（ステップ３１０→３７０）、対地平行制御から対地水平制御へ切り替える（ステップ６００）。
【００２７】
即ち、対地平行制御中に全面マルチ作業機１０を所定位置に上昇させたときは、トラクタ１１の対地ローリング角が実際の傾斜よりは水平に近い状態であると仮想することにより、後述する水平制御に於けるローリングシリンダ２９への駆動信号が少なくなるように補正する。本実施の形態では、トラクタ１１の実際の対地ローリング角βに１／８を乗じた値をトラクタ１１の制御ローリング角β0 とする（β0 ＝β× 1/8）。
【００２８】
図６は対地水平制御のサブルーチンを示し、コントローラ３４ではストロークセンサ３０の検出信号から全面マルチ作業機１０のトラクタ１１に対するローリング角αを算出し、スロープセンサ３５の検出信号からトラクタ１１の対地ローリング角βを算出する。そして、これらのローリング角α，βから全面マルチ作業機１０の水平方向に対するローリング角θを算出する（ステップ６１０）。
【００２９】
また、予め前記傾斜設定ダイヤル３３にて、全面マルチ作業機１０の水平方向に対する目標のローリング角θ1 を設定しておき、この目標ローリング角θ1 をコントローラ３４に読み込む（ステップ６２０）。
【００３０】
そして、全面マルチ作業機１０の水平方向に対する実際のローリング角θと前記目標ローリング角θ1 との差を求め（ステップ６３０）、この差に基づいて、全面マルチ作業機１０の実際のローリング角θが規定範囲内であるか否かを判定する（ステップ６４０）。
【００３１】
そして、前記差が規定範囲内であれば、全面マルチ作業機１０の水平方向に対するローリング角θが設定角度に保持されていると判定し、コントローラ３４からローリングシリンダ２９への駆動信号は出力しない（ステップ６６０）。
【００３２】
これに対して、前記差が規定範囲を超え、全面マルチ作業機１０が水平方向に対して左上がりであると判定されたときは、コントローラ３４からローリングシリンダ２９へ伸長の駆動信号を出力し（ステップ６５０）、全面マルチ作業機１０の左側を下げて地面に対して平行にする。
【００３３】
一方、全面マルチ作業機１０が水平方向に対して右上がりであると判定されたときは、コントローラ３４からローリングシリンダ２９へ収縮の駆動信号を出力し（ステップ６７０）、全面マルチ作業機１０の右側を下げて地面に対して平行にする。
【００３４】
ここで、図５のフローチャートで説明したように、対地平行制御中に全面マルチ作業機１０を所定位置に上昇させたときは、トラクタ１１の実際の対地ローリング角βに１／８を乗じた値をトラクタ１１の制御ローリング角β0 とするため（ステップ３７０）、図６のフローチャートのステップ６１０に於いては、全面マルチ作業機１０の水平方向に対するローリング角を、実際のローリング角θより小さい値の制御ローリング角θ0 とする。
【００３５】
即ち、全面マルチ作業機１０の水平方向に対するローリング角が実際の傾斜よりは水平に近い状態であると仮想することになる。このため、該制御ローリング角θ0 と前記目標ローリング角θ1 との差が小さくなり、ステップ６５０または６７０に於いてローリングシリンダ２９へ出力される駆動信号が少なくなって、通常よりもローリング角の修正が小さくなる。
【００３６】
ここで、図７に示すように、傾斜地でトラクタ１１が等高線に沿って走行するような耕耘作業では、全面マルチ作業機１０の姿勢を地面に対して平行に制御した場合には、ロータリ耕耘部１３から排出される土が谷側へ流れ易い。特に、該全面マルチ作業機１０を一旦上昇させた後に再び下降させた場合には、従来のように対地平行制御の状態でロータリ耕耘部１３を接地させると、接地直後には谷側に比べて山側の排土量が少なくなり、畦１６の成形が困難になっていた。
【００３７】
本発明のローリング制御では、前述したように、対地平行制御中に全面マルチ作業機１０を所定位置に上昇させたときは、対地平行制御から対地水平制御へ切り替わるとともに通常よりもローリング角の修正が小さくなる。従って、例えば全面マルチ作業機１０の目標ローリング角θ1 が水平方向に対して０度（水平姿勢）に設定されている場合でも、図８に示すように、全面マルチ作業機１０は水平方向に対してやや傾斜した姿勢に修正される。
【００３８】
斯かる状態で全面マルチ作業機１０を下降すれば、ロータリ耕耘部１３が接地したときに山側がやや深く耕深されるため、接地直後のロータリ耕耘部１３からの排土量が山側と谷側とで略等しくなり、作業開始直後の畦１６の成形が良好となる。
【００３９】
尚、本発明の実施の形態では、全面マルチ作業機について説明し、耕耘機や畦立機など他の作業機に於けるローリング制御への適用を示した。
【００４０】
而して、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では対地平行制御中に全面マルチ作業機を所定位置に上昇させたときは、自動的に対地平行制御から対地水平制御に切り替えるとともに、実際の対地ローリング角より小さい値を制御ローリング角とする。従って、通常の対地水平制御よりもローリング角の修正が少なくなり、作業機の姿勢が急激に変化するのを防止できる。
【００４２】
特に、傾斜地での耕耘作業等で全面マルチ作業機を上昇後に再度接地させるときは、該作業機のローリング角が水平状態になるほどは大きく修正されず、やや山側が深めになる状態で接地するので、接地直後の作業追従性が極めて良好になる。
【００４３】
斯くして、全面マルチ作業機が地面や畦等に接触して損傷する虞が解消され、畦成形が良好になる等作業性の向上に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示し、全面マルチ作業機の側面図。
【図２】全面マルチ作業機の平面図。
【図３】ローリング制御装置のブロック図。
【図４】ローリング制御のメインルーチンを示すフローチャート。
【図５】対地平行制御のサブルーチンを示すフローチャート。
【図６】対地水平制御のサブルーチンを示すフローチャート。
【図７】傾斜地で対地平行制御中の全面マルチ作業機を示す背面図。
【図８】傾斜地で全面マルチ作業機を上昇させたときに、対地水平制御に切り替わった状態を示す背面図。
【符号の説明】
１０        全面マルチ作業機
１１        トラクタ
２５，２６  デプスセンサ
２７        リフトアーム
２８        リフトアームセンサ
２９        ローリングシリンダ
３０        ストロークセンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003543166.tif 000008
【図８】
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