(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上昇用比例電磁弁と下降用比例電磁弁と対地作業機を昇降させる油圧操作レバーを備なえ、この油圧操作レバーを作業機最下げ位置に操作すると上昇位置にある対地作業機が所定の減速ポイントに達するまでその下降速度が減速されるように構成されたトラクターの油圧昇降制御装置において、前記対地作業機が減速ポイントを通過した後、この対地作業機の単位時間当たりの降下率が一定となるように下降用比例電磁弁のソレノイドに通電する電流値を補正する制御部を設け、その電流値の補正にあたっては、補正量がプラス側にもマイナス側にも所定値を越えて大きくなったときに予め設定した最大固定値を用いて下降速度の制御をさせるように構成したことを特徴とするトラクターの油圧昇降制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、ロ−タリ−耕耘装置の如き対地作業機を昇降制御させるトラクタ−の油圧昇降制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来、トラクタ−に連結した対地作業機を下降着地させる際に、衝撃が本機側に加わらないように地面手前でその下降速度を遅くする所謂デセラ制御がトラクタ−には取り入られており、また、ロ−タリ−耕耘装置の耕耘部が、地表面付近から所定の耕深域に素早く到達するように降下速度を速めるスキ込み制御が知られている。このスキ込み制御は、油圧昇降機構を制御する下降用比例電磁弁に対して、所定の電流を流し、フリ−フロ−の状態を維持しながらその下降速度をコントロ−ルするものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記の従来装置にあっては、油圧昇降機構を制御する電磁弁に比例電磁弁を用いているために、ミッションケ−ス内に収容された油温の影響をソレノイドが受けて制御流量が安定しないという欠点があった。すなわち、作業開始直後の油温が低いときには速い速度でリフトア−ムが回動するのに対して、油温が上昇すると比例電磁弁のコイルの内部抵抗が増加することに伴い、電磁弁のソレノイドに流れる電流値が減少し、このために、リフトア−ムの回動速度が設定された速度に比べ遅くなるという欠点があった。また、電磁弁個々には加工精度上のバラつきがあり、同じ電流を流してもリフトア−ムの動作速度が一定しないという不具合があった。
【０００４】
なお、従来装置の一部の機械の中には、リフトア−ムを最大上昇位置まで回動させて、これを下降側に操作したときに、常にその降下率が一定となるように降下速度の補正をするものがあったが、リフトア−ムの下降速度が遅い場合だけでなく、速すぎる場合までもこれを遅くする方向に補正されるため、対地作業機が目標位置に到達するまでの時間が掛かり過ぎ、スキ込みが長くなるという問題点があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は前記問題点に鑑みて提案するものであり、次のような技術的手段を講じた。即ち、上昇用比例電磁弁と下降用比例電磁弁と対地作業機を昇降させる油圧操作レバーを備なえ、この油圧操作レバーを作業機最下げ位置に操作すると上昇位置にある対地作業機が所定の減速ポイントに達するまでその下降速度が減速されるように構成されたトラクターの油圧昇降制御装置において、前記対地作業機が減速ポイントを通過した後、この対地作業機の単位時間当たりの降下率が一定となるように下降用比例電磁弁のソレノイドに通電する電流値を補正する制御部を設け、その電流値の補正にあたっては、補正量がプラス側にもマイナス側にも所定値を越えて大きくなったときに予め設定した最大固定値を用いて下降速度の制御をさせるように構成したことを特徴とするトラクターの油圧昇降制御装置とする。
【０００６】
【実施例】
以下、図面に示す実施例に基づいて、この発明の実施例を説明する。まず、構成から説明すると、１はトラクタ−、２は前輪、３は後輪である。トラクタ−の機体前部にはエンジン４を搭載し、エンジン４の後部にはメインクラッチ５を収容しているクラッチハウジング６、変速装置を収容しているミッションケ−ス８を連設している。ミッションケ−ス８内には、機体の進行する向きを変更する前後進切替装置９と、４段の変速が可能な主変速装置１０と、同じく４段の変速が可能な副変速装置１１が設けられている。
【０００７】
また、前記ミッションケ−ス８の後上部には油圧シリンダ−ケ−ス１６が搭載され、この油圧シリンダ−ケ−ス１６の左右両側部には、油圧昇降機構の一部を構成するリフトア−ム１８、１８が回動自在に枢支されている。そして、油圧シリンダ−ケ−ス１６内に収容している油圧シリンダ−２０に作動油を供給するとリフトア−ム１８、１８が上方に回動し、排出するとリフトア−ム１８、１８は下降する。また、一側リフトア−ム１８の回動基部にはその回動量を検出するリフトア−ム角センサ１７が取り付けられ、油圧操作レバ−１９の基部には操作量を検出するポテンショメ−タからなるリフト設定器２３が取り付けられ、油圧操作レバ−１９のリフト設定器２３で設定した位置にリフトア−ム１８が回動し、その設定位置で停止するように構成し、ここにポジション制御系が構成されている。
【０００８】
また、機体後下部に枢着されたロワ−リンク２１、２１と前記リフトア−ム１８、１８との間にはリフトロッド２２、２２が介装連結され、このうち、右側のリフトロッド２２は油圧シリンダ−２２ａで構成され、ロワ−リンク２１、２１後部に連結された作業機の左右傾斜姿勢を変更するようにしている。この油圧シリンダ−２２ａの横には油圧シリンダ−２２ａの伸縮量を検出するストロ−クセンサ２４が介装され、機体後部に設置されたトラクタ−１の左右傾斜量を検出する傾斜センサ２５と前記ストロ−クセンサ２４とから作業機の傾斜制御量を算出し、傾斜設定器２６によって設定された角度に作業機の左右傾斜姿勢を維持できるように構成している。
【０００９】
次にロ−タリ−耕耘装置３０について説明する。ロ−タリ−耕耘装置３０は、耕耘部３１の上部を覆う主カバ−３２と、主カバ−３２の後部に枢着されたリヤカバ−３３等からなり、主カバ−３２の後部に設置したデプスセンサ３４によってリヤカバ−３３の主カバ−３２に対する回動角度を検出し、もって耕深を検出するように構成している。
【００１０】
そして、耕深制御（デプス制御）の場合には、操縦席近傍に設けた耕深設定器３５で耕深が設定され、デプスセンサ３４で耕深が検出され、常に設定値と検出値とが等しくなるように油圧昇降機構が作動され、リフトア−ム１８、１８を昇降回動させるように構成している。図２は制御系のブロック図であるが、構成を説明すると、マイコンからなる制御装置４０の入力側には、リフトア−ム角センサ１７、油圧操作レバ−１９のリフト設定器２３、耕深設定器３５、デプスセンサ３４、傾斜センサ２５、ストロ−クセンサ２４、傾斜設定器２６が接続され、制御装置４０の出力側には、油圧昇降機構を作動させる上昇用比例電磁弁及び下降用比例電磁弁の各ソレノイド４９、５０と、ロ−リング制御用油圧シリンダ−２２ａを伸縮制御する伸長用ソレノイド５２及び短縮用ソレノイド５３が接続されている。
【００１１】
次に図３のフロ−チャ−トに基づいて作用を説明する。まず、各種設定器、スイッチ類及びセンサの検出値が読み込まれ（ステップＳ１）、ポジション制御、あるいは耕深制御が実行される（ステップＳ２、Ｓ３）。ポジション制御とは、油圧操作レバ−１９の回動位置に応じてリフトア−ム１８が昇降回動する制御であり、耕深制御とは、耕深設定器３５で定めた深さにロ−タリ−耕耘装置３０の耕耘部３１が位置するようにリヤカバ−３３で耕深変化をセンシングしながら油圧昇降機構を作動させる従来周知の制御である。
【００１２】
なお、この発明では、デセラ制御と、デセラ制御区間内における下降速度制御が特徴であるから、その点について更に詳しく作用を説明する。デセラ制御においては、リフトア−ム１８を下降させてロ−タリ−耕耘装置３０が着地する直前でその降下速度が遅くなるように制御されるが、このデセラ制御が効くのは油圧操作レバ−１９が最下げ、言い替えるとフリ−フロ−の状態になっているときである（ステップＳ５）。そして、この発明では、降下速度が遅くされる地点、すなわち、減速ポイント（図５のａ点）より僅かに上方の位置にリフトア−ム１８が達したか否かがまず判別され（ステップＳ６）、これより上方であれば、補正を全く受けない所定の下げ速度でリフトア−ム１８は下降側へ回動される（ステップＳ２１）。
【００１３】
そして、減速ポイントから上方、約５度の範囲にあると、１８０ｍｓｅｃをカウントするタイマ−が作動を開始する（ステップＳ８）。同時にそのときのリフトア−ム角が検出されて記憶される（ステップＳ９）。耕深制御モ−ドで中立状態にない限り対地作業機は下降を継続することになり、この間、タイマ−は１８０ｍｓｅｃをカウントしつづける（ステップＳ１３）。そして、１８０ｍｓｅｃ間隔でリフトア−ム角が検出され、その間の降下率が算出される。この発明では減速ポイントから下方にあっては１０ｃｍ／ｓｅｃで作業機が下降するように降下速度が設定されており、この降下速度１０ｃｍ／ｓｅｃは、ビット数で表すと４ビット分／１８０ｍｓｅｃに相当する。なお、変化量と補正量との関係を図示したものが図４の表である。変化量が少ない場合は降下速度を増やすべく補正係数を大きくし、逆に変化量が大きい場合は降下速度を遅くすべく補正係数を小さくし、これらの係数を基本となるデセラ制御のためのＯＮタイムデ−タに加減算する（ステップＳ１８）。
なお、この実施例では、補正量（係数）が１８０ｍｓｅｃ単位で順次積算されるものであり、その合計が＋１１を越えるか、−１１以下になると補正係数を＋１１あるいは−１１に固定するようにしている。
【００１４】
具体的に例を挙げると、１回目の変化量が１ビット分であれば、＋６の補正係数が取り込まれ、１８０ｍｓｅｃ後に検出した２回目の変化量が２ビット分であれば、＋３の補正係数が取り込まれ、これらを順次積算して＋９とし、以下、このようにして補正係数を積算してゆき、その補正係数の大小に応じてデセラ制御に用いる基本ＯＮタイムを補正するように構成している。
【００１５】
また、この実施例では、減速ポイントから僅かに上方（約５度の範囲）では増速方向側の補正のみを行なうようにしている。この範囲内で減速方向側の補正を行なうとリフトア−ムが減速ポイントを通過した途端に速度が減速され過ぎて作業機が停止してしまうことがあるので、これを避けるために、この実施例では、減速ポイントから上方の約５度の範囲では増速側の補正のみを行なっている。減速ポイントを越えてリフトア−ムがそれより下側にあるときだけ増速側と減速側の速度補正を行なう。
【００１６】
また、油圧操作レバ−１９が、フリ−フロ−の領域より上方、且つ、減速ポイントより下側の位置で停止している場合には、リフトア−ム１８自体の変化量が小さいため、これに起因して流量を増大する方向の補正が行なわれることが予想される。これでは、デセラ領域でリフトア−ムが停止していなければならないにも拘らず、リフトア−ム１８が移動してしまう不具合が生じる。そこで、これを防止すべく、油圧操作レバ−１９がこのような位置で停止して中立状態を指示した場合には、メモリに記憶されているリフトア−ム角センサ１７値を破棄すると共に、１８０ｍｓｅｃカウント用のタイマもクリアするようにしている（ステップＳ１０、Ｓ１１）。
【００１７】
【発明の効果】
この発明は前記の如く、上昇用比例電磁弁と下降用比例電磁弁と対地作業機を昇降させる油圧操作レバーを備なえ、この油圧操作レバーを作業機最下げ位置に操作すると上昇位置にある対地作業機が所定の減速ポイントに達するまでその下降速度が減速されるように構成されたトラクターの油圧昇降制御装置において、前記対地作業機が減速ポイントを通過した後、この対地作業機の単位時間当たりの降下率が一定となるように下降用比例電磁弁のソレノイドに通電する電流値を補正する制御部を設け、その電流値の補正にあたっては、補正量がプラス側にもマイナス側にも所定値を越えて大きくなったときに予め設定した最大固定値を用いて下降速度の制御をさせるように構成したものであるから、対地作業機が地表面に接近するまでは何ら下降速度の制限を受けることがなく、このため短時間で地表面に接近することになり、地表面に接近してからは一定の降下率を維持しながら作業機が下降するように制御されるので、油温の影響を受けることなくスキ込み制御が良好に行なわれ、もって設定された耕深領域にいち早く到達できる。特にこの発明では、補正量がプラス側にもマイナス側にも所定値を越えて大きくなったときには、予め設定されている最大の固定値を用いてデセラ制御の補正がなされるので、制御系が複雑になるようなことはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】トラクタ−と対地作業機全体の側面図である。
【図２】制御系を示すブロック図である。
【図３】制御の内容を説明したフロ−チャ−トである。
【図４】変化量と補正量との関係を説明した表である。
【図５】リフトア−ムの動作説明図である。
【図６】リフトア−ムの高さと動作速度との関係を説明したグラフである。
【符号の説明】
１        トラクタ−
２        前輪
３        後輪
４        エンジン
８        ミッションケ−ス
１６      油圧シリンダ−ケ−ス
１７      リフトア−ム角センサ
１８      リフトア−ム
１９      油圧操作レバ−
３０      ロ−タリ−耕耘装置
【図１】
0003577735.tif 000002
【図２】
0003577735.tif 000003
【図３】
0003577735.tif 000004
【図４】
0003577735.tif 000005
【図５】
0003577735.tif 000006
【図６】
0003577735.tif 000007