| 【発明の名称】 |
トラクタ |
| 【発明者】 |
【氏名】田中 武二
【氏名】野島 辰彦
【氏名】田村 智志
【氏名】木村 重治
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| 【要約】 |
【課題】傾斜自動制御機能を備えるトラクタにおいて、圃場の硬軟やタイヤの空気圧に起因する制御誤差を、傾斜設定値を変更操作することなく補正できるようにする。
【解決手段】傾斜センサ値を所定の変換倍率を用いてリフトロッドセンサ目標値に変換すると共に、該リフトロッドセンサ目標値を、傾斜センサ平均値または傾斜設定ボリューム値に基づいてオフセットした後、リフトロッドシリンダ６をリフトロッドセンサ目標値に向けて自動的に伸縮作動させるにあたり、前記変換倍率を、変換倍率補正操作具の操作に基づいて補正可能にする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 走行機体に左右傾斜自在に連結される作業機と、該作業機を強制的に左右傾斜させるリフトロッドシリンダと、該リフトロッドシリンダの作動位置を検出するリフトロッドセンサと、走行機体の左右傾斜を検出する傾斜センサと、該傾斜センサの検出値または傾斜設定操作具の設定値を所定の変換倍率を用いてリフトロッドセンサ目標値に変換する目標値変換手段と、目標値に向けてリフトロッドシリンダを自動的に作動させる傾斜自動制御手段とを備えるトラクタであって、該トラクタに、前記変換倍率を補正する変換倍率補正手段を設けたトラクタ。
【請求項２】 請求項１において、同一の補正データを左傾斜用変換倍率および右傾斜用変換倍率に適用するトラクタ。
【請求項３】 請求項１において、左傾斜用変換倍率を補正する左傾斜用補正データと、右傾斜用変換倍率を補正する右傾斜用補正データとを別々に保持するトラクタ。
【請求項４】 請求項１において、別機能を備える操作具を変換倍率補正操作具に兼用したトラクタ。
【請求項５】 請求項１において、複数の傾斜制御モードを設定すると共に、各傾斜制御モードで用いる変換倍率補正操作具または傾斜設定操作具を兼用するにあたり、各傾斜制御モードでの変換倍率補正データまたは傾斜設定データを保持する前回データ保持手段と、傾斜制御モード切換後に変換倍率補正データまたは傾斜設定データが前回のデータに一致したことを報知するデータ一致報知手段とを設けたトラクタ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、傾斜自動制御機能を備えるトラクタの技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、この種トラクタのなかには、水平もしくは設定傾斜を維持するように作業機を自動的に傾斜制御する平地用傾斜自動制御、傾斜地の斜面に沿うように作業機を自動的に傾斜制御する傾斜地用傾斜自動制御等の傾斜自動制御機能を備えるものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、傾斜自動制御機能を備えるものでは、傾斜センサの検出値または傾斜設定操作具の設定値を所定の変換倍率を用いてリフトロッドセンサ目標値に変換しているが、前記変換倍率は、標準作業状態を基準として設定されているため、標準作業状態に比して圃場の硬軟やタイヤの空気圧が著しく相違する場合には、大きな制御誤差を生じる可能性があった。そこで従来では、傾斜設定操作具の設定値を誤差の分だけオフセット操作することで対処していたが、この場合には、機体旋回等で機体傾斜方向が反転する毎に傾斜設定操作具を操作する必要があるため、オペレータの操作労力が増大する不都合があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、走行機体に左右傾斜自在に連結される作業機と、該作業機を強制的に左右傾斜させるリフトロッドシリンダと、該リフトロッドシリンダの作動位置を検出するリフトロッドセンサと、走行機体の左右傾斜を検出する傾斜センサと、該傾斜センサの検出値または傾斜設定操作具の設定値を所定の変換倍率を用いてリフトロッドセンサ目標値に変換する目標値変換手段と、目標値に向けてリフトロッドシリンダを自動的に作動させる傾斜自動制御手段とを備えるトラクタであって、該トラクタに、前記変換倍率を補正する変換倍率補正手段を設けたものである。つまり、圃場の硬軟やタイヤの空気圧に起因する制御誤差を、変換倍率補正に基づいて可及的に小さくすることができるため、作業精度を向上させることができる許りでなく、傾斜設定値をオフセットする場合の如く、機体傾斜方向が反転する毎に傾斜設定操作具の操作を要求する不都合も解消することができる。また、同一の補正データを左傾斜用変換倍率および右傾斜用変換倍率に適用するものである。つまり、左傾斜用補正データと右傾斜用補正データとを別々に設定する場合に比して設定操作を簡略化することができる。また、左傾斜用変換倍率を補正する左傾斜用補正データと、右傾斜用変換倍率を補正する右傾斜用補正データとを別々に保持するものである。つまり、左傾斜時の制御誤差と右傾斜時の制御誤差とが相違する場合（左右のタイヤの空気圧が相違する場合等）に、左傾斜用変換倍率と右傾斜用変換倍率とを異なる補正データを用いて個別に補正することができるため、作業精度をさらに向上させることができる。また、別機能を備える操作具を変換倍率補正操作具に兼用したものである。つまり、専用の変換倍率補正操作具を設けることなく変換倍率補正機能を追加することができるため、部品点数の増加や構造の複雑化を回避できる利点がある。また、複数の傾斜制御モードを設定すると共に、各傾斜制御モードで用いる変換倍率補正操作具または傾斜設定操作具を兼用するにあたり、各傾斜制御モードでの変換倍率補正データまたは傾斜設定データを保持する前回データ保持手段と、傾斜制御モード切換後に変換倍率補正データまたは傾斜設定データが前回のデータに一致したことを報知するデータ一致報知手段とを設けたものである。つまり、傾斜制御モードを切換えた場合に、該切換えた傾斜制御モードの前回の設定状況を容易に把握することができるため、傾斜制御モード毎の所望の設定データをオペレータが覚える必要がない許りでなく、前回の設定と今回の設定との相違に基づいて作業精度を低下させる等の不都合も解消することができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態の一つを図面に基づいて説明する。図面において、１はトラクタの走行機体であって、該走行機体１の後部には、昇降リンク機構２を介してロータリ等の作業機３が連結されている。そして、前記昇降リンク機構２は、左右一対のリフトロッド４を介してリフトアーム５で吊持されるため、リフトアーム５の上下揺動に伴って作業機３が昇降する一方、左右何れかのリフトロッド４に介設されるリフトロッドシリンダ６の伸縮に伴って作業機３が左右傾斜するが、これらの基本構成は何れも従来通りである。
【０００６】７は運転席８の一側方に配設されるサイドパネルであって、該サイドパネル７の前側には、ポジション制御の目標高さ設定操作具であるポジションレバー９が配設される一方、サイドパネル７の後側には、耕深自動制御のＯＮ−ＯＦＦ操作具である耕深自動スイッチ（モーメンタリ）１０、傾斜自動制御のＯＮ−ＯＦＦ操作具である傾斜自動スイッチ（モーメンタリ）１１、傾斜自動制御の目標傾斜設定操作具である傾斜設定ボリューム１２、上げ規制高さ設定操作具および変換倍率補正操作具として兼用される上げ高さ設定ボリューム１３、作業機切換操作具であるモード切換スイッチ１４、耕深自動制御の感度調節操作具である耕深感度スイッチ１５、リフトアーム手動操作具であるリフトアーム手動スイッチ１６等の操作具が開閉自在な透明カバー１７で覆蓋される状態で配設されており、さらに、サイドパネル７の中間部には、耕深自動制御の目標耕深設定操作具である耕深設定ボリューム１８と、バックアップ制御のＯＮ−ＯＦＦ操作具であるバックアップスイッチ１９とが露出状態で配設されている。
【０００７】２０は運転席８の前方に配設されるモニタパネルであって、該モニタパネル２０には、エンジン回転数を表示する回転計２１と、冷却水温度を表示する水温計２２と、燃料の残量を表示する燃料計２３と、エンジン油圧の異常を表示するオイルプレッシャランプ２４と、バッテリの充電要求を表示するチャージランプ２５と、デフロック状態を表示するデフロックランプ２６と、フラッシャ点灯状態を表示するフラッシャ用ランプ２７と、自動ブレーキ旋回機構のＯＮ−ＯＦＦ状態を表示する自動ブレーキ旋回ランプ２８と、前輪倍速旋回機構のＯＮ−ＯＦＦ状態を表示する前輪倍速旋回ランプ２９と、バックアップ制御のＯＮ−ＯＦＦ状態を表示するバックアップランプ３０と、ディーゼルエンジンの予熱状態を表示するグローランプ３１と、耕深自動制御のＯＮ−ＯＦＦ状態を表示する耕深自動ランプ３２と、傾斜自動制御のＯＮ−ＯＦＦ状態および切換モードを表示する傾斜自動ランプ３３とが組み込まれている。
【０００８】３４はマイクロコンピュータを用いて構成される制御部であって、該制御部３４の入力側には、前述した各種操作具の他に、リフトアーム５の揺動角を検出するリフトアームセンサ３５、作業機３のリヤカバー角度に基づいて耕深を検出する耕深センサ３６、ポジションレバー９の操作角を検出するポジションセンサ３７、リフトロッドシリンダ６の作動位置を検出するリフトロッドセンサ３８、走行機体１の左右傾斜角を検出する傾斜センサ３９等が接続される一方、出力側には、前述した各種モニタランプの他に、警報を発生させるブザー４０、リフトアーム用電磁切換バルブ４１の上昇用および下降用ソレノイド４１ａ、４１ｂ、リフトロッド用電磁切換バルブ４２の伸長用および縮小用ソレノイド４２ａ、４２ｂ等が接続されている。そして、制御部３４は、ポジションセンサ値とリフトアームセンサ値との偏差に基づいてリフトアーム５を自動的に昇降制御するポジション制御、耕深設定ボリューム値と耕深センサ値との偏差に基づいてリフトアーム５を自動的に昇降制御する耕深自動制御、後述するリフトロッド目標値とリフトロッドセンサ値との偏差に基づいてリフトロッドシリンダ６を自動的に伸縮制御する傾斜自動制御、上げ規制設定ボリューム値に基づいてリフトアーム５の上昇規制を行う上げ規制制御、機体後進時にリフトアーム５を自動的に上昇させるバックアップ制御等の制御プログラムを具備するが、前記傾斜自動制御は、傾斜設定ボリューム値を目標傾斜角として作業機３を自動的に傾斜制御する平地モード（絶対傾斜角制御）と、傾斜センサ平均値を目標傾斜角として作業機３を自動的に傾斜制御する傾斜地モード（相対傾斜角制御）とを有し、さらに、傾斜地モードは、傾斜設定ボリューム値に基づいてリフトロッドセンサ目標値をオフセット可能な傾斜設定状態と、傾斜設定ボリューム値に基づくリフトロッドセンサ目標値のオフセットに加え、変換倍率補正操作具（本実施形態では上げ規制設定ボリューム１３）の操作に基づいて後述する変換倍率を補正可能な倍率補正状態とに切換えることができるようになっている。
【０００９】さて、前記傾斜自動制御の制御ルーチンは、傾斜自動スイッチ１１の操作に基づいて傾斜制御モードを切換える「傾斜制御モード切換」、傾斜センサ値を変換倍率を用いてリフトロッドセンサ目標値に変換する「目標値変換」、今回の設定データが前回の設定データに一致したことを報知する「前回データ報知」、リフトロッドセンサ目標値とリフトロッドセンサ値との比較に基づいてリフトロッドシリンダ伸縮指令を出力する「リフトロッド比較出力」等のサブルーチンで構成されており、以下、本発明の要部である「傾斜制御モード切換」、「目標値変換」および「前回データ報知」をフローチャートに基づいて説明する。尚、以下の説明において、基準変換倍率データは、標準作業状態を基準として予め設定される変換倍率データ（タイヤサイズ毎に段階的に設定）、自動倍率補正データは、傾斜地作業において谷側タイヤの荷重（沈下量）増加に伴う制御誤差を補正するための倍率補正データ（傾斜センサ値に基づいて演算）、手動倍率補正データは、変換倍率補正操作具の操作に基づいて任意に設定される本発明特有の倍率補正データである。
【００１０】前記「傾斜制御モード切換」では、まず、現在の傾斜制御モード（初期は平地モードＯＦＦ状態）を判断する。ここで、傾斜制御モードが平地モードＯＦＦ状態である場合には、傾斜自動スイッチ１１のＯＮ−ＯＦＦを判断し、該判断がＯＮである場合には、切換直後フラグがリセット状態であることを確認した後、ＯＮ時間判定用のタイマ（例えば５秒）をセットする。そして、前記タイマ時間が経過する以前に傾斜自動スイッチ１１がＯＮ状態からＯＦＦ状態に変化した場合には、切換直後フラグがリセット状態であることを確認した後、傾斜制御モードを平地モードＯＮ状態に切換える一方、タイマ時間が経過するまで傾斜自動スイッチ１１がＯＮ状態を維持した場合には、傾斜制御モードを傾斜地モード（傾斜設定）ＯＮ状態に切換えた後、切換直後フラグをセットするようになっている。
【００１１】また、平地モードＯＮ状態では、傾斜自動スイッチ１１のＯＮ−ＯＦＦを判断し、該判断がＯＦＦである場合には、切換直後フラグをリセットするが、ＯＮである場合には、切換直後フラグがリセット状態であることを確認した後、 傾斜制御モードを平地モードＯＦＦ状態に切換えると共に、切換直後フラグをセットするようになっている。
【００１２】また、傾斜地モード（傾斜設定）ＯＮ状態では、傾斜自動スイッチ１１のＯＮ−ＯＦＦを判断し、該判断がＯＦＦである場合には、切換直後フラグをリセットするが、ＯＮである場合には、切換直後フラグがリセット状態であることを確認した後、 傾斜制御モードを傾斜値モードＯＦＦ状態に切換えると共に、切換直後フラグをセットするようになっている。
【００１３】また、傾斜地モードＯＦＦ状態では、傾斜自動スイッチ１１のＯＮ−ＯＦＦを判断し、該判断がＯＮである場合には、切換直後フラグがリセット状態であることを確認した後、ＯＮ時間判定用のタイマをセットする。そして、前記タイマ時間が経過する以前に傾斜自動スイッチ１１がＯＮ状態からＯＦＦ状態に変化した場合には、切換直後フラグがリセット状態であることを確認した後、傾斜制御モードを傾斜地モード（傾斜設定）ＯＮ状態に切換える一方、タイマ時間が経過するまで傾斜自動スイッチ１１がＯＮ状態を維持した場合には、傾斜制御モードを傾斜地モード（倍率補正）ＯＮ状態に切換えるようになっている。
【００１４】また、傾斜地モード（倍率補正）ＯＮ状態では、傾斜自動スイッチ１１のＯＮ−ＯＦＦを判断し、該判断がＯＮである場合には、傾斜地モード（倍率補正）ＯＮ状態を維持する一方、ＯＦＦと判断した場合には、傾斜制御モードを傾斜地モード（傾斜設定）ＯＮ状態に切換えるようになっている。即ち、傾斜地モードＯＦＦ状態で傾斜自動スイッチ１１を所定時間以上ＯＮ操作し、かつその状態を維持している間のみ傾斜地モード（倍率補正）ＯＮ状態に切換わるようになっている。
【００１５】ところで、前記「傾斜制御モード切換」では、傾斜自動ランプ３３の点灯制御も同時に行われるようになっている。そして、傾斜自動ランプ３３は、平地モードＯＦＦ状態および傾斜地モードＯＦＦ状態では消灯し、平地モードＯＮ状態では連続点灯し、傾斜地モード（傾斜設定）ＯＮ状態では２回周期で点滅し、さらに傾斜地モード（倍率補正）ＯＮ状態では３回周期で点滅するため、単一の傾斜自動ランプ３３で傾斜自動制御のＯＮ−ＯＦＦ状態および切換モードを表示することができるようになっている。
【００１６】一方、「目標値変換」では、まず、傾斜自動ＯＮ状態であることを確認した後、現在の傾斜制御モードを判断する。そして、傾斜制御モードが平地モードである場合には、基準変換倍率データを用いて傾斜センサ値をリフトロッドセンサ目標値（絶対水平目標値）に変換すると共に、該リフトロッドセンサ目標値を傾斜設定ボリューム値に応じてオフセット（絶対傾斜目標値）するようになっている。
【００１７】また、傾斜制御モードが傾斜地モード（傾斜設定）であると判断した場合には、変換倍率データを自動倍率補正データに基づいて補正すると共に、該補正済変換倍率データを用いて傾斜センサ値をリフトロッドセンサ目標値（絶対水平目標値）に変換し、しかる後、リフトロッドセンサ目標値を傾斜センサ平均値および傾斜設定ボリューム値に応じてオフセット（相対水平目標値または相対傾斜目標値）するようになっている。
【００１８】また、傾斜制御モードが傾斜地モード（倍率補正）であると判断した場合には、基準変換倍率データを手動倍率補正データに基づいて補正すると共に、該補正したデータを変換倍率データにセットした後、傾斜地モード（傾斜設定）と同様の処理を行うようになっている。つまり、前記変換倍率は、走行機体１の左右傾斜量に対するリフトロッドシリンダ６の伸縮作動量（対機水平位置を基準とする作動量）を定めたものであるから、変換倍率を手動補正すれば、作業機３の左右傾斜角を圃場傾斜基準で補正することが可能になり、その結果、圃場の硬軟やタイヤの空気圧に起因する制御誤差を可及的に小さくすることができる許りでなく、傾斜設定値のオフセット操作に基づいて制御誤差を補正した場合の如く、機体傾斜方向が反転する毎に傾斜設定値を変更する面倒も解消することができるようになっている。
【００１９】さらに、「前回データ報知」では、まず、傾斜自動ＯＮ状態であることを確認した後、傾斜制御モードの切換え（平地モードと傾斜地モードとの切換等）の有無を判断する。そして、モード切換えが有ったと判断した場合には、今回の設定データ（傾斜設定ボリューム値等）と、予め記憶した前回の設定データ（同一モードで使用された前回の設定データ）との一致を判断すると共に、該判断がＹＥＳの場合には、所定時間ブザー音を発生させて設定データの一致を報知するようになっている。即ち、傾斜制御モードを切換えた場合に、該切換えた傾斜制御モードの前回の設定状況を容易に把握することができるため、傾斜制御モード毎の所望の設定データをオペレータが覚える必要がない許りでなく、前回の設定と今回の設定との相違に基づいて作業精度を低下させる等の不都合も解消することができるようになっている。
【００２０】叙述の如く構成されたものにおいて、傾斜センサ値を所定の変換倍率を用いてリフトロッドセンサ目標値に変換すると共に、該リフトロッドセンサ目標値を、傾斜センサ平均値または傾斜設定ボリューム値に基づいてオフセットした後、リフトロッドシリンダ６をリフトロッドセンサ目標値に向けて自動的に伸縮作動させるにあたり、前記変換倍率を、変換倍率補正操作具（上げ規制設定ボリューム１３）の操作に基づいて補正可能にしたため、圃場の硬軟やタイヤの空気圧に起因する制御誤差を、変換倍率補正に基づいて可及的に小さくすることができる。しかも、前記変換倍率は、走行機体１の左右傾斜量に対するリフトロッドシリンダ６の伸縮作動量を定めたものであるから、変換倍率を手動補正すれば、作業機３の左右傾斜角を圃場傾斜基準で補正することが可能になり、その結果、傾斜設定値のオフセット操作に基づいて制御誤差を補正する場合の如く、機体傾斜方向が反転する毎に傾斜設定値を変更する面倒も解消することができる。
【００２１】また、同一の手動倍率補正データを左傾斜用変換倍率および右傾斜用変換倍率に適用するため、左傾斜用補正データと右傾斜用補正データとを別々に設定する場合に比して設定操作を簡略化することができる。
【００２２】また、上げ規制設定ボリューム１３を変換倍率補正操作具に兼用しているため、専用の操作具を設けることなく変換倍率補正機能を追加することができ、その結果、部品点数の増加や構造の複雑化を回避することができる。
【００２３】また、傾斜設定ボリューム１２とは別の操作具で変換倍率補正を行うようにしたため、傾斜設定と変換倍率補正を同時に行うことができる。
【００２４】また、傾斜自動スイッチ１１を傾斜自動制御のＯＮ−ＯＦＦ操作具およびモード切換操作具に兼用しているため、部品点数の削減および構造の簡略化を計ることができる。
【００２５】また、傾斜地モードＯＦＦ状態で傾斜自動スイッチ１１を所定時間以上ＯＮ操作し、かつその状態を維持している間のみ傾斜地モード（倍率補正）ＯＮ状態に切換わるようにしたため、無意識に変換倍率を変化させてしまう不都合がなく、その結果、誤操作に基づいて作業精度が低下する可能性を低下させることができる。
【００２６】また、傾斜自動ランプ３３を傾斜自動制御のＯＮ−ＯＦＦ表示ランプおよび制御モード表示ランプに兼用しているため、部品点数の削減および構造の簡略化を計ることができる。
【００２７】また、傾斜制御モードが切換えられた場合には、今回の設定データと前回の設定データとの一致を判断すると共に、両データが一致した場合には、所定時間ブザー音を発生させて設定データの一致を報知するため、切換えた傾斜制御モードの前回の設定状況を容易に把握することができ、その結果、傾斜制御モード毎の所望の設定データをオペレータが覚える必要がない許りでなく、前回の設定と今回の設定との相違に基づいて作業精度を低下させる等の不都合も解消することができる。
【００２８】尚、本発明は、前記実施形態に限定されないものであることは勿論であって、例えば専用の倍率補正操作具、傾斜制御モード切換操作具、傾斜制御モード表示ランプ等を別途設けてもよいことは言うまでもない。また、図１２に示す如く、左傾斜用変換倍率と右傾斜用変換倍率とを別々に補正することも可能である。そしてこの場合には、左傾斜時の制御誤差と右傾斜時の制御誤差とが相違する場合（左右のタイヤの空気圧が相違する場合等）に、左傾斜用変換倍率と右傾斜用変換倍率とを異なる補正データを用いて個別に補正することができるため、作業精度をさらに向上させることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１８７８
【氏名又は名称】三菱農機株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）７月３１日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】廣瀬 哲夫
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| 【公開番号】 |
特開平１１−４６５１１ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）２月２３日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−２２０１２８ |
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