(57)【要約】  【課題】農用トラクタに装着する作業の姿勢制御モードの選択によって適正な感度設定ができるようになしたものである。  【解決手段】農業用トラクタ（１）に対して昇降可能に連結する作業機（３０）に複数の姿勢制御モードを構成すると共に、この複数の姿勢制御モードの一を選択する選択手段（７８）を設け、夫々の姿勢制御モード毎に設定する制御感度は前記選択手段（７８）の選択設定に基づき所定に設定されるよう構成する。そして、前記選択手段（７８）には手動モード設定部が設けられ、該手動モード設定部を選択すると、手動設定の旨表示出力し感度設定手段（８０）による設定の有無を判定し、該設定を行なわないときは制御モード毎の設定感度によらず前回の姿勢制御モードの設定を継続するよう構成する。【選択図】 図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
農業用トラクタ（１）に対して昇降可能に連結する作業機（３０）に複数の姿勢制御モードを構成すると共に、この複数の姿勢制御モードの一を選択する選択手段（７８）を設け、夫々の姿勢制御モード毎に設定する制御感度は前記選択手段（７８）の選択設定に基づき所定に設定されるものであることを特徴とする農業トラクタの作業機姿勢制御装置。
【請求項２】
前記選択手段（７８）には手動モード設定部が設けられ、該手動モード設定部を選択すると、手動設定の旨表示出力し感度設定手段（８０）による設定の有無を判定し、該設定を行なわないときは制御モード毎の設定感度によらず前回の姿勢制御モードの設定を継続する構成とした請求項１に記載の農業トラクタの作業機姿勢制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、農業用トラクタの作業機制御装置に関し、特に、煩わしい感度設定操作なしに作業機の姿勢制御を可能とする作業機姿勢制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
農業用トラクタの作業機姿勢制御装置において、ロータリ耕耘装置の耕深を設定された耕深値に保つ耕深制御装置や作業機の左右傾斜姿勢を常時一定に保つ水平制御装置があり、通常、これらの制御装置には、夫々感度設定ダイヤルが設けられているが、圃場の状態や作業条件によってこれらの感度をいちいち設定しなければならない煩わしさがある。
【０００３】
そこで、特許文献１では、作業者が熟練度に応じて熟練度設定ダイヤルを切り換え操作すれば、誰でも簡単に最適な状態で上記制御装置をコントロールできるようにするもので、複数の感度設定手段と、作業者の熟練度選択手段を備え、熟練度選択手段を操作すると、その熟練度に応じて制御装置の感度が自動的に切り換わる制御手段を設けた構成である。
【特許文献１】特開平１０−７０９１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記作業機姿勢制御装置における感度設定は、熟練度に応じて選択設定される対象が絞られるに過ぎず、依然感度設定器による設定をまたねばならない。また、種々の姿勢制御モードに対応するべく都度感度設定器によって感度設定を強いられていた。そこで本発明は姿勢制御モードの選択によって適正な感度設定ができるようになしたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記に鑑み、請求項１に記載の発明は、農業用トラクタ（１）に対して昇降可能に連結する作業機（３０）に複数の姿勢制御モードを構成すると共に、この複数の姿勢制御モードの一を選択する選択手段（７８）を設け、夫々の姿勢制御モード毎に設定する制御感度は前記選択手段（７８）の選択設定に基づき所定に設定されるものであることを特徴とする農業トラクタの作業機姿勢制御装置とする。
【０００６】
このように構成すると、作業機の姿勢制御モードを複数種類備えるものにあっては、予め姿勢制御モード毎に設定感度を設けておくことで、当該姿勢制御モードに適した感度設定になし得る。しかも煩わしい設定操作から開放される。
【０００７】
また、請求項2に記載の発明は、請求項１において、前記選択手段（７８）には手動モード設定部が設けられ、該手動モード設定部を選択すると、手動設定の旨表示出力し感度設定手段（８０）による設定の有無を判定し、該設定を行なわないときは制御モード毎の設定感度によらず前回の姿勢制御モードの設定を継続する構成とした。
【０００８】
このように構成すると、手動設定操作を選択するときは、その旨表示されて感度設定が促されるが、感度設定操作がなされずに所定時間経過すると自動的に前回の感度となる。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の発明によると、作業機の姿勢制御モードを複数種類備えるものにあっては、予め制御モード毎に設定感度を設けておくことで、当該姿勢制御モードに適した感度設定になし得え、しかも煩わしい設定操作から開放される。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明によると、手動設定操作を選択するときは、その旨表示されて感度設定が促されて設定忘れをなくし、感度設定操作のないときは所定時間経過すると自動的前回の感度が採用されて便利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
上記技術思想に基づき具体的に構成された実施の形態について以下に図面を参照しつつ本発明に係る農業用トラクタの作業機姿勢制御装置について説明する。  
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、図１に示す符号１は従来周知のトラクタでミッションケース２内の変速装置（図示省略）を介して後輪３に変速した回転動力が伝達される。
【００１２】
ミッションケース２の後上部には内部に油圧シリンダ４を有する油圧シリンダケース５が固着され、この油圧シリンダケース５にはリフトアーム７，７が回動自由に取付けられる。油圧シリンダ４内に作動圧油が供給されるとリフトアーム７，７が上方に回動し、逆に作動圧油を抜くとリフトアーム７，７が下降する。同図において符号８はトップリンクヒッチ、９はトップリンク、１０はロワーリンク、１１はリフトロッドである。トップリンク９、ロワーリンク１０からなる３点リンクには作業機を吊上げるためのクイックヒッチ１４が着脱自在に取付けられている。
【００１３】
クイックヒッチ１４は作業機側のトップマスト１６上部に設けられた係止ピン１７を下から係止するフック状の上部係合部１９とロータリ作業機側の左右連結用ピン２０，２０を係止する下部係合部２２，２２を備え、下部係合部２２，２２は後方が開口しており、この開口に作業機側の連結用ピン２０，２０が収まる。図２はクイックヒッチ１４を正面から見たもので、山型をなす主フレーム部２３は鋼製のパイプで形成され、左右を中間パイプ２４で連結して主フレーム部２３を補強している。
【００１４】
中間パイプ２４には一対の板体２６，２６が取付けられ、この板体２６，２６には自在継手２８の後部を支える軸受部２９が形成されている。軸受部２９は左右に設けた軸３１，３１を中心として所定角度だけ前後方向に回動できるように支持され、中央部にはロータリ作業機３０の入力軸３２が嵌合できるスプライン孔３３が形成されている。従って、クイックヒッチ１４でロータリ作業機３０を吊上げて作業機３０を合体したときにはロータリ作業機３０の入力軸３２が前記スプライン孔３３内に入り込み、トラクタ１のＰＴＯ軸３４の回転動力が自在継手２８、スプライン孔３３、入力軸３２を順次介してロータリ作業機３０側に伝達されるように構成している。２７はロワーリンク１０を取付けるためのピンである。
【００１５】
ロータリ作業機３０は前記入力軸３２からの動力を耕耘軸３５に伝える伝動ケース３６と、耕耘軸３５に取付けられた複数個の耕耘爪３８と、耕耘部の上方を覆う主カバー３９と、主カバー３９の後部に回動自在に枢着された後部カバー４０等からなり、後部カバー４０の上下揺動はロッド４２、ベルクランク４４を介してワイヤー４６に伝達される。符号４７はロータリ作業機３０のコネクトパイプ、４８はこのコネクトパイプ４７に固着されたヒッチプレートである。左側のヒッチプレート４８には側面から見て三角形状のプレート４９が取付けられ、このプレート４９には第１揺動部材５０が支点ピン５１によって前後回動可能に枢着されている。この第１揺動部材５０の上部にはローラ５３が取付けられ、下端には前記ワイヤー４６の前端を取付けるピン５５が固着され、第１揺動アーム５０上部にはスプリング５６の前端が係止され、このスプリング５６の後端はロータリ作業機３０側に固着されていて、第１揺動アーム５０の上部が常時後方へ引き付けられるように付勢している。従って、耕深が浅くて後部カバー４０が起立しているときは第１揺動部材５０は後方に引かれて側方から見ると後傾姿勢にあり、耕深が深くなって後部カバー４０が上動するとロッド４２が押され、ベルクランク４４が支点４５を中心として反時計方向に回動され、その結果、ワイヤー４６が後方に引っ張られて第１揺動部材５０のローラ５３部を前方に回動させるようにしている。
【００１６】
一方、３点リンクヒッチ機構側であるクイックヒッチ１４には、図３に示すように係止プレート５７が主フレーム２３の左下部に固着され、この係止プレート５７に支点ピン５８により第２揺動部材６０が枢着されている。この第２揺動部材６０の上部には側方から見て逆く字型に折曲した当接部６０ａが設けられ、この当接部６０ａに第１揺動部材５０のローラ５３が背面から当接するように構成している。
【００１７】
第２揺動部材６０の下端にはピン６１が固着され、このピン６１にワイヤー６２の後端が連結されている。ワイヤー６２の前端はトラクタ１の油圧シリンダケース５横に取付けた耕深センサであるポテンショメータ６５のアーム６６に連結される。アーム６６はスプリング６８により常時前側に向けて付勢されている。従って、第１揺動部材５０のローラ５３によって第２揺動部材６０が後方から押される結果この第２揺動部材６０がその回動支点であるピン５８廻りに回動するとアーム６６がスプリング６８に抗しながら反時計方向に回動させられる。符号７０は第２揺動部材６０の反転（図１において時計方向の回動）を防止するストッパでこのストッパ７０は前記係止プレート５７から水平横向きに固着され、第２揺動部材６０に泥が付着したり外力が作用する結果、これを時計方向に大きく回転させようとする力が作用してもストッパ７０により規制するようにしている。このように第２揺動部材６０を常時後傾姿勢に保持させてそれ自体の反転を防止することにより作業機連結時における第２揺動部材６０の破損変形を防止する構成としている。
【００１８】
又、前記リフトアーム７L，７Rのうち片側リフトアーム７Rと対応する側のロワーリンク１０との間には固定長のリフトロッド１１に代替して油圧式リフトロッド７１が介装される。この油圧式リフトロッド７１に作動圧油が供給又は排出されて伸縮すると、機体後部に連結した作業機３０が左右に傾動する。
【００１９】
７２は機体の左右方向の傾きを検知する傾斜センサ、７３は油圧式リフトロッド７１の伸縮量を検出するストロークセンサである。本機側に設けた傾斜設定器７４の設定値と、前記傾斜センサ７２、ストロークセンサ７３の検出値とから作業機３０を所定の角度に保つための角度が算出され、後述するコントローラ７５から油圧式リフトロッド７１に対して伸縮指令が出力される。
【００２０】
次に図４に示すブロック図について説明する。ＣＰＵを有するコントローラ７５の入力側には、ポジション設定器７６とリフトアーム角センサ７７、耕深設定器７８と前記耕深センサ６５、傾斜設定器７４と傾斜センサ７２とストロークセンサ７３が接続されている。７９は自動・手動の切換スイッチで、このスイッチ７９を自動にすると、水平制御や耕深制御等が自動モードに切り換えられ、手動にすると自動制御がカットされ、手動による耕深調節や左右傾斜調節が行なえるようにしている。８０は感度設定器で「鈍」、「標準」に切り換えできるようになっている。
【００２１】
コントローラ７５の出力側には、上昇用比例ソレノイド弁８５ａ、下降用比例ソレノイド弁８５ｂ、水平制御の伸長用ソレノイド８６ａ、短縮用ソレノイド８６ｂが接続されている。
【００２２】
次にロータリ耕耘作業機３０の左右傾斜姿勢制御について、図６のフローチャートに基づき作用を説明する。キースイッチを操作すると、各種スイッチ入力、各種センサからの信号が入力される（ステップ１０１）。次いでコントローラ７５は自動・手動切換スイッチ７９（「水平切換スイッチ」による）によって複数種類の制御モードの一を選択されたか手動モードを選択されたかを判定し（ステップ１０２）、自動モード選択されたときは、その制御モードが機体の傾きに係らず常時水平を保つ「自動水平」制御か、水平面より所定の角度に維持する「傾斜」制御か、又は機体に対して一定の姿勢に維持する「平行」制御かを判定する（ステップ１０３〜１０４）。ここでコントローラ７５は各制御モード毎に予め設定記憶する作業感度を読み出し感度を「鈍」又は「標準」に設定する。図例では「自動水平」制御では「鈍」に設定され、他の「傾斜」制御、「平行」制御では、感度「標準」に設定される（ステップ１０５〜１０７）。ここで、感度「標準」と感度「鈍」との相違は、不感帯の大小にあり、感度「鈍」に設定すると不感帯が「標準」に比して大に設定される。
【００２３】
この後、感度設定器８０操作による感度変更の有無が判定され、感度変更のないとき（ステップ１０９〜１１１でNO判定）、ステップ１１６に至りタイマセット・スタートされ、所定時間経過後ロータリ作業機３０を下降して作業を開始する（ステップ１１８、１１９）。
【００２４】
一方、ステップ１０８で感度設定器８０が操作されると、ステップ１０９で感度変更有りと判定されると共に感度が「鈍」から「標準」に、又は「標準」から「鈍」に切り替わり、この変更した感度をもって作業を行なう。
【００２５】
また、前記ステップ３で感度の自動設定を選択しないときは、感度の設定は感度設定器尾８０操作に委ねられ、任意に選択設定された感度をもって作業開始される（ステップ１０３、１０８及び１１５）。
【００２６】
更に、前記ステップ２で手動に選択されたときは、その旨を手動モニタ表示し、感度設定器８０操作のないときは、前回の作業感度が読み出されてこれが採用されて作業開始するようになし、感度設定器８０操作があるときはステップ１１５に至り、作業開始される（ステップ１２０〜１２２）。
【００２７】
上記のように、作業機３０の姿勢制御モードを複数種類備えるものにあっては、予め制御モード毎に設定感度を設けておくことで、当該作業モードに適した感度設定になし得、しかも煩わしい設定操作から開放される。一方手動操作を選択するときは、その旨表示されて感度設定が促されるが、感度設定器８０操作がなされずに所定時間経過すると自動的に前回の感度が採用されて便利である。
【００２８】
次いで、図７のデプス制御断線表示制御について説明する。耕耘作業では、前記図１〜３のようにロータリ耕耘装置の後部カバー４０の動きをフィードバックするデプス制御を行なうか、対機体角度を所定に保つポジション制御を行なうかが選択でき、デプス制御モードを選択したとき、前記耕深センサ６５に入力がないことで断線の有無を検出できるようになし（ステップ２０２〜２０４）、この断線検出のときは、所謂セフティモードに移行する（ステップ２０５）。すなわち、作業機３０の昇降動作を行ない作業機昇降レバー８７による調整高さと設定器７８高さとが一致するまでは作業機３０の昇降を制限するもので、メータパネルの表示部には「作業機昇降レバー上下」の従来からの表示に加えて「耕深センサ断線」などのように異常個所を併記して表示することによって（ステップ２０６）、オペレータへの情報提供をきめ細かく行なわせることができる。
【００２９】
そして、作業機昇降レバー８７操作し、設定器７８位置に一致のときは表示解除とともにセフティモード解除がなされる（ステップ２０７〜２１０）。なお、表示の解除はステップ２０８まで継続して行なわせることで安全性を高めている。
【００３０】
図８は、ロータリ耕深制御のフローチャートである。図１から図３のようにクイックヒッチ１４を備えたクイックヒッチ仕様の場合には、作業機昇降を制限するとクイックヒッチ合わせの際の微妙な昇降をも制限されて円滑な作業ができ難い。そこで、クイックヒッチ様であると判定し作業機接続を確認すると、モード移行確定方法を表示する（ステップ３０２〜３０４）。例えば「作業機最上げで後部カバー制御（デプス制御）」のように表示する。そして、この条件下ではポジション制御モードに移行し（またはポジション制御を継続維持の状態、ステップ３０５）、作業機上昇させて設定器７８位置に一致のときポジション制御モードが解除されそのまま後部カバー４０による耕深制御に移行する（ステップ３０６〜３０８）。
【００３１】
一方、ステップ３０２でクイックヒッチ仕様でないときは、セフティモードに移行し、その後作業機昇降レバー８７操作し、設定器８５位置に一致のときは表示解除とともにセフティモード解除がなされ、所定の作業機昇降モードに移行する（ステップ３０９〜３１４）。
【００３２】
以上のように、クイックヒッチ仕様でないときは、所謂セフティモードに入らないように構成し、ポジション制御モードに入り（又は継続し）、作業機連結部の昇降微調整にも支障がなく、従って作業機装着を円滑とさせる。
【００３３】
上記実施例では感度設定を「標準」と「鈍」の２種としたが、「標準」よりも不感帯の狭い「敏」を設定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】トラクタとロータリ作業機の側面図である。
【図２】トラクタとロータリ作業機の側面図である。
【図３】３点リンクヒッチ機構（クイックヒッチ）の正面図である。
【図４】制御ブロック図
【図５】操作パネル一例を示す正面図
【図６】フローチャート
【図７】フローチャート
【図８】フローチャート
【符号の説明】
【００３５】
３ 主クラッチ  
４ 第一主変速装置  
７ 第二主変速装置  
９ 副変速装置  
２０ 演算処理部（変速制御手段）  
２３ 自動変速スイッチ  
２６ 主クラッチペダルスイッチ  
２７ａ，２７ｂ 主変速増減スイッチ  
２７ 変速スイッチ  
３１ 車速センサ  
３３ エンジン回転センサ  
３４ スロットル開度センサ  
３７ 変速モードスイッチ  
５１ サブシフトレバー  
５６ シフトパターン  
【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】
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【図８】
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