(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機の左右傾斜を一定に維持するように作動するローリング油圧シリンダ（２３Ｌ）と、作業機による耕深目標値を設定する耕深設定ダイヤル（１９）と、実際の耕深を検出するデプスセンサ（２９）とを備えるとともに、エンジン負荷が予め設定された設定値以上になると、作業機を上昇させてエンジン負荷を軽減させる負荷制御機能を有するトラクタの昇降制御装置において、前記ローリング油圧シリンダ（２３Ｌ）の伸縮を検出するストロークセンサ（２７）の検出値が変動中であるときは、前記負荷制御機能を規制し、その間は、耕深設定ダイヤル（１９）の設定値ではなく、負荷制御を規制する直前のデプスセンサ（２９）によって検出された耕深を耕深目標値として耕深制御を行うように構成したことを特徴とするトラクタの昇降制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、作業時にエンジン負荷が大きくなり過ぎないように制御する負荷制御機能を有するトラクタの昇降制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トラクタに耕耘機等の対地作業機を連結して作業を行う場合、作業機が地面に対し一定高さになるよう制御する耕深制御と、エンジン回転数等から判定されるエンジン負荷が所定の範囲内になるよう制御する負荷制御とを併せて行う。すなわち、通常は耕深制御により作業機の高さを一定に維持し、エンジン負荷が大きくなったなら、耕深制御を一旦解除し、負荷制御により作業機を非接地位置まで上昇させてエンジン負荷を軽減させる。そして、負荷制御により作業機が上昇した後、エンジン負荷が通常の状態に復帰したなら、作業機を下降させ、目標耕深値近くで耕深制御に戻すのである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記作業機昇降制御では、エンジン負荷が瞬間的に大きくなっただけでも負荷制御により作業機が上昇してしまうので、例えば畦際のいわゆる枕地等の地面の凹凸が激しい荒地では作業機が頻繁に昇降を繰り返すこととなり、作業効率が非常に悪いという問題がある。そこで、耕深制御と負荷制御を併用してトラクタ作業を行う際、荒地ではそれに応じた作業機の昇降制御を行わせる必要がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は次のように構成した。すなわち、本発明にかかるトラクタの昇降制御装置は、作業機の左右傾斜を一定に維持するように作動するローリング油圧シリンダ（２３Ｌ）と、作業機による耕深目標値を設定する耕深設定ダイヤル（１９）と、実際の耕深を検出するデプスセンサ（２９）とを備えるとともに、エンジン負荷が予め設定された設定値以上になると、作業機を上昇させてエンジン負荷を軽減させる負荷制御機能を有するトラクタの昇降制御装置において、前記ローリング油圧シリンダ（２３Ｌ）の伸縮を検出するストロークセンサ（２７）の検出値が変動中であるときは、前記負荷制御機能を規制し、その間は、耕深設定ダイヤル（１９）の設定値ではなく、負荷制御を規制する直前のデプスセンサ（２９）によって検出された耕深を耕深目標値として耕深制御を行うように構成したことを特徴としている。
【０００５】
また、対地作業機を連結して作業を行う場合については、車体が前後もしくは左右に一定以上傾斜したときには、前記負荷制御を停止させるとともに、負荷制御を規制する直前の対地作業深さを維持するように作業機の昇降を制御するように構成すると、実際に即した制御となる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面に基づき説明する。図１に示すトラクタ１は、各左右一対の前輪２，２及び後輪３，３を備えた四輪駆動車両であって、エンジン５の回転動力が、油圧式無段変速装置６及びミッション式変速装置７で変速され、走行用駆動力として前輪及び後輪に伝達されるとともに、ＰＴＯ駆動力として作業機に伝達される。エンジンスロットルの位置がスロットル位置センサ８によって検出され、エンジン回転数がエンジン回転数センサ９によって検出される。また、機体の左右傾斜が左右傾斜センサ１０によって検出されるようになっている。
【０００７】
左右の後輪３，３の前方から上方にかけてフェンダー１２，１２が取り付けられ、この左右フェンダーの間に座席１３が設置されている。座席１３の前方には前輪２，２を操向操作する操向ハンドル１４が設けられている。操向ハンドル１４の下側には、作業機を作業位置と非作業位置とに昇降させるフィンガレバー１５が設けられている。また、座席１３の側方に設置したコントロールボックス１６には、作業機を任意の高さに昇降させるポジションレバー１７、後述する作業機昇降制御の荒地モードスイッチ１８、耕深設定ダイヤル１９等が設けられている。
【０００８】
機体の後部には昇降油圧シリンダ２０で上下回動させるリフトアーム２１，２１が設けられており、このリフトアームの先端部と作業機装着用のロワリンク２２，２２の中間部とがリフトロッド２３，２３で連結されている。リフトアーム２１，２１を上げ作動及び下げ作動させることにより、ロワリンク２２，２２とトップリンク２４とで構成される三点リンク機構により支持される作業機２５が昇降する。左側のリフトロッドはローリング油圧シリンダ２３Ｌにより伸縮自在になっており、その長さを変更することにより作業機の左右傾斜を調整する。リフトアーム２１，２１の回動角はリフトアーム角センサ２６によって検出される。また、ローリング油圧シリンダ２３Ｌの伸縮作動量、つまりトラクタに対する作業機の左右傾斜量はストロークセンサ２７によって検出される。
【０００９】
図では作業機２５としてロータリ耕耘装置が連結されている。通常は、リヤカバー２８を下端が接地するように回動自在に設け、耕耘跡をリヤカバーで整地しながら耕耘作業を行う。リヤカバー２８の角度をデプスセンサ２９で測定することにより、そのときの耕深を検出する。また、荒起しをする場合には、リヤカバー２８を高く持ち上げた位置に固定しておく。
【００１０】
図２は作業機の昇降制御装置のブロック図で、コントロールボックス１５に収納されているコントローラ３０の入力側に、荒地モードスイッチ１８、スロットル位置センサ８、エンジン回転数センサ９、左右傾斜センサ１０、リフトアーム角センサ２６、ストロークセンサ２７、デプスセンサ２９、及び耕深設定ダイヤル１９が接続され、出力側に昇降油圧シリンダ２０の制御弁を駆動する上昇ソレノイド３１及び下降ソレノイド３２と、ローリング油圧シリンダ２３Ｌの制御弁を駆動する右ローリングソレノイド３３及び左ローリングソレノイド３４とが接続されている。荒地モードスイッチ１８は圃場の状況に応じてオペレータが切り替えるスイッチで、枕地等の凹凸の激しい荒地ではＯＮにし、比較的凹凸の少ない土地ではＯＦＦにする。
【００１１】
トラクタにロータリ耕耘装置を連結しての作業時には、図３のフローチャートに示す制御を行う。ここで、耕深制御は、耕深を一定に維持するように作業機を昇降させる制御であり、また負荷制御は、スロットル位置センサ値とエンジン回転数センサ値から判定されるエンジン負荷が所定の範囲内になるように作業機を昇降させる制御である。
【００１２】
まず、センサ、スイッチ類の状態を読み込んだ後、デプスセンサ値の大きさを判定する。デプスセンサ値が一定以下でない場合は、リヤカバーを高く持ち上げた位置に固定して荒起し作業を行っているときであるから、負荷制御だけを行う。デプスセンサ値が一定以下である場合は、リヤカバーを接地させて整地しながら作業を行っているときであり、そのときは荒地モードスイッチ１８の状態を判定する。
【００１３】
そして、荒地モードスイッチがＯＦＦ（通常モード）ならば、「従来の技術」の項で説明した如く、耕深設定ダイヤル値を耕深目標値とした耕深制御と負荷制御を併用して作業機の対地高さを制御する。また、荒地モードスイッチがＯＮ（荒地モード）ならば、ローリング制御によるストロークセンサ値の変化から判断される地面の状況に応じて、下記のように昇降制御の形態を適宜切り替える。なお、ローリング制御は、左右傾斜センサ１０とストロークセンサ２７の検出値に基づき、作業機の左右傾斜を一定（通常は水平）に維持するようにローリング油圧シリンダ２３Ｌを作動させる。よって、地面に左右方向の凹凸があると、作業機を水平に戻そうとローリング作動してストロークセンサ値が変動するので、ストロークセンサ値が変動中であるときは地面が左右に傾斜していることを意味する。
【００１４】
地面に凹凸のある場所で負荷制御を行えば、作業機が非接地位置への上昇を頻繁に行い、作業能率が損なわれる。したがって、ストロークセンサ値が変動中であるときには、負荷制御を停止し、耕深制御だけで作業機の対地高さを制御する。このときの耕深目標値は、負荷制御を規制する直前のデプスセンサ値とする。耕深制御によっても作業機が昇降するが、負荷制御のように非接地位置まで上昇することはないので、安定した作業を行うことができる。また、ストロークセンサ値が変動していないときには、少なくとも左右方向の凹凸がないか或は非常に少ない状況であるから、耕深設定ダイヤル値を耕深目標値とした通常の耕深制御と負荷制御を併用した制御を行う。
【００１５】
図４は異なる昇降制御のフローチャートで、この制御は、ストロークセンサ値が変動中であるときには、耕深設定ダイヤル１９による設定値よりも２ｃｍ程度深い側に耕深目標値を設定し直して耕深制御と負荷制御を併用した制御を行うようにしている。
【００１６】
図３及び図４の制御においては、ローリング制御によるストロークセンサ値の変化から地面の状況を判断するが、左右傾斜センサ１０からの情報により地面の状況を判断してもよく、或は車体の前後傾斜を検出する前後傾斜センサを設け、そのセンサからの情報により地面の状況を判断するようにしてもよい。
【００１７】
また、このトラクタには図５に示す旋回速度制御装置が設けられており、低速ターン入切スイッチ４０を「入」にしておけば、フィンガレバー１５が作業機上げに操作されるか、或はポジションレバー１７が最上げ位置付近に操作された場合、油圧式無段変速装置６の操作レバーの操作角度を検出する角度センサ４２、スロットル位置センサ８、及びエンジン回転数センサ９の値から判断される旋回速度が旋回速度調整ダイヤル４１で設定された旋回速度となるように、油圧式無段変速装置６を作動させる電動シリンダ（油圧シリンダ）用のソレノド４３に出力して、自動的に減速するようになっている。
【００１８】
【発明の効果】
以上の説明のように、本発明にかかるトラクタの昇降制御装置は、通常は作業機が地面に対し一定高さになるよう制御する耕深制御と、エンジン負荷が大きくなり過ぎないよう制御する負荷制御とを併せて行うが、地面の凹凸が激しく車体が前後もしくは左右に一定以上傾斜したときには、前記負荷制御を規制して作業機が非接地位置へ上昇しないようにするとともに、負荷制御を規制する直前の対地作業深さを維持するように作業機の対地高さ制御することにより、枕地等の荒地でも作業効率を低下させることなく、効果的な対地作業を行えるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】トラクタによる作業状態を表す側面図である。
【図２】昇降制御装置のブロック図である。
【図３】昇降制御の第一例のフローチャートである。
【図４】昇降制御の第二例のフローチャートである。
【図５】旋回速度制御装置のブロック図である。
【符号の説明】
１  トラクタ
２  前輪
３  後輪
５  エンジン
６  ミッションケース
８  スロットル位置センサ
９  エンジン回転数センサ
１０  左右傾斜センサ
１８  荒地モードスイッチ
２０  昇降油圧シリンダ
２５  ロータリ耕耘装置（対地作業機）
２６  リフトアーム角センサ
２７  ストロークセンサ
２９  デプスセンサ
３０  コントローラ
【図１】
0003785827.tif 000002
【図２】
0003785827.tif 000003
【図３】
0003785827.tif 000004
【図４】
0003785827.tif 000005
【図５】
0003785827.tif 000006