苗植機のローリング制御装置

トップ :: A 生活必需品 :: A01 農業;林業;畜産;狩猟;捕獲;漁業

【発明の名称】	苗植機のローリング制御装置
【発明者】	【氏名】長井博【氏名】重松文雄
【要約】	【課題】角速度センサを用いて低速走行域での苗植装置のローリング制御の応答性を高める。【解決手段】苗植車体に対して左右傾斜自在に装着される苗植装置のローリング制御を、この車体の左右傾斜角速度によって行わせる苗植機において、エンジンの回転によりこの左右傾斜角速度での制御域を可変にしたことを特徴とする苗植機のローリング制御装置の構成。

【特許請求の範囲】
【請求項１】苗植車体１に対して左右傾斜自在に装着される苗植装置２のローリング制御を、この車体１の左右傾斜角速度によって行わせる苗植機において、車速によりこの左右傾斜角速度での制御域を可変にしたことを特徴とする苗植機のローリング制御装置。
【請求項２】前記車体１の左右傾斜角速度による制御域を、車速が低速のときは大きく、高速のときは小さくすることを特徴とする請求項１に記載の苗植機のローリング制御装置。
【請求項３】苗植装置２のローリング制御を行わせるローリングシリンダ４を備え、苗植装置２の左右傾斜角度によって前記ローリングシリンダ４への流量を変えて、ローリング制御速度を苗植装置２の左右傾斜角度に拘らず一定化することを特徴とする苗植機のローリング制御装置。

【発明の詳細な説明】【発明の属する技術分野】この発明は、苗植機のローリング制御装置に関するもので、車体や苗植機体が土壌耕盤等の凹凸変化によって左右へ大きく傾斜したとき、苗植装置を左右水平状の姿勢にローリング制御させて、多条植え形態の苗植付深さや植付姿勢を一定に維持させるものである。特に、乗用走行形態の車体の後部に多条植付形態としての苗植装置を装着する苗植機に有効に利用できる。
【従来の技術】苗植装置のローリング制御を、車体の左右傾斜角を検出する傾斜センサと、この左右傾斜角速度を検出する角速度センサとを用いて行わせる技術が知られている。
【発明が解決しようとする課題】このような傾斜センサや角速度センサを用いたローリング制御では、車体の走行速度がアイドリング時のような低速走行域では、角速度の検出が行われ難く、車輪が土壌中の穴部に落ち込んだような急激な変化を生じた場合しか検出できないことが多い。又、このようなローリング制御では、苗植装置の左右傾斜角度によってローリングの負荷変動を生じて、ローリング速度が異なることが多く、ローリング制御の応答性が低下される。
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明は、苗植車体１に対して左右傾斜自在に装着される苗植装置２のローリング制御を、この車体１の左右傾斜角速度によって行わせる苗植機において、車速によりこの左右傾斜角速度での制御域を可変にしたことを特徴とする苗植機のローリング制御装置の構成とする。請求項２に記載の発明は、前記車体１の左右傾斜角速度による制御域を、車速が低速のときは大きく、高速のときは小さくすることを特徴とするものである。請求項３に記載の発明は、苗植装置２のローリング制御を行わせるローリングシリンダ４を備え、苗植装置２の左右傾斜角度によって前記ローリングシリンダ４への流量を変えて、ローリング制御速度を苗植装置２の左右傾斜角度に拘らず一定化することを特徴とする苗植機のローリング制御装置の構成とする。
【発明の効果】請求項１に記載の発明では、車速変化によって、傾斜角速度によるローリング制御域が大小に変化されるために、車速の違いによって生じる傾斜角速度の変化にあまり影響されずに車速に適したローリング制御を行うことができ、角速度によるローリング制御の応答性を良好に維持しながら、車体１や苗植装置２の傾斜角度や負荷変動に拘らず、ローリング速度を一定化することができロ－リング制御の安定性を図ることができる。さらに、請求項２に記載の発明では、前記左右傾斜角速度による制御域を、車速の高低によって変更補正するものであるから、高車速時には苗植装置２の受ける推進抵抗の急激な変動にショックを緩和することができてロ－リング制御におけるハンチングを防止し、低車速時には土壌面への傾斜変化を敏感に検出して苗植付深さや姿勢を一定に維持してロ－リング制御における出力の応答性を良好にして、車速に応じた的確な苗植を行わせることができる。請求項３に記載の発明は、苗植装置２の左右傾斜速度によってロ－リングシリンダ４への流量を変えてローリング制御速度を一定に維持するものであるから、車体１に対する苗植装置２の傾斜角度や負荷変動に拘らずローリング制御が一定に維持されて、ローリング制御の安定性を図ることができる。
【発明の実施の形態】この発明は、乗用トラクタ車体１の後側に苗植装置２をローリング制御可能に装着する形態の苗植機として有効に実施できる。ここに、請求項１に記載に発明は、苗植車体１に対して左右傾斜自在に装着される苗植装置２のローリング制御を、この車体１の左右傾斜角速度によって行わせる苗植機において、エンジン１４の回転によりこの左右傾斜角速度での制御域を可変にしたことを特徴とする苗植機のローリング制御装置の構成とするものであり、更に、請求項２に記載の発明では、前記車体１の左右傾斜角速度による制御域を、車速が低速のときは大きく、高速のときは小さくすることを特徴とするものである。そして、ローリング制御感度の補正を行って応答性を良くすると共に、車体等の傾斜や負荷変動に拘らずローリング速度を一定化でき安定性を図る。又、請求項３に記載の発明は、苗植装置２のローリング制御を行わせるローリングシリンダ４のシリンダポート５の圧力検出によって、このローリングシリンダ４油圧回路６におけるローリング制御弁７のデューティ比を変えて、ローリング制御速度を一定化することを特徴とするものである。
【実施例】この発明の第一実施例を図１～図１１に基づいて説明する。苗植機は、乗用トラクタ車体１の後側にリフトシリンダ８の伸縮で上下動される苗植装置２がリフトシリンダ９を介して連結される。車体１は、運転席１０の前方にステアリングハンドル１１を有し、このステアリングハンドル１１で前車輪１２と後車輪１３を操向連動する。この運転席１０下に搭載のエンジン１４によって前、後車輪１２，１３を伝動して走行しうると共に、ＰＴＯ軸１５を伝動して苗植装置２を伝動できる。１６は補正苗載棚枠で、ステアリングポスト１７の両側のステップフロア１８の外側上に装着される。リフトリンク９は平行リンク機構として、後端のリヤリンク１９の下部中央部にローリング軸２０を介して苗植フレーム２１の前端部がローリング自在に連結される。苗植装置２は、多条植え形態で、苗植フレーム２１上部には、マット状の苗を収容して繰り出す苗タンク２２を配置し、後部には各苗タンク２２から繰り出される苗を分離して土壌面へ植付ける苗植爪２３を配置し、下部には接地滑走しながら土壌面を均平にするセンターフロート２４やサイドフロート２５を配置する。前記車体１のリフトシリンク９に対する苗植装置２のローリング制御は、リフトリンク９の後端のリヤリンク１９に取付ピン２６で取り付けられたローリングシリンダ４のピストン２８の作動で行われ、このピストン２８の左右両側部に一体のタンク支持フレーム２９との間を、リンクロッド３０で連結して、ピストン２８の油圧力による左右移動によって、苗植装置２をローリング軸２０回りに左側Ｒ、又は右側へ回動させて、苗植装置２を車体１の左右傾斜に拘らず水平状Ｎに制御維持できる。ローリング制御は、車体１の左右方向の傾斜を検出する左右傾斜センサ３５と、この傾斜の角度を検出する角速度センサ３と、前記ローリングシリンダ４のシリンダポート５部における油圧力を検出する圧力センサ２７、エンジン回転センサ３６とを、コントローラ３１に入力して、ローリングシリンダ４の油圧回路６のローリング制御弁７を出力する。苗植装置２が左右水平状態になると、これをポテンショメータ３２によるローリング制御角検出によって停止される。このポテンショメータ３２はリヤリンク１９と苗植フレーム２１との間に設けられる。又、前記油圧回路６には、エンジン１４によって駆動される油圧ポンプ３３により、タンクポート３４の油が供給され、往復動形態にローリングシリンダ４のピストン２８を作動させる。ローリング制御弁７は、電磁ソレノイドによって作動される形態でコントローラ３１からのパルス信号によって間歇的に作動される。そして、このパルス出力のデューティ比を変えることによってローリング制御弁７の開時間を長短に調節できる。又、油圧回路６には前記リフトシリンダ８及びこの昇降制御弁３４が設けられる。ローリング制御を車速によって行わせるときは、エンジン１４の回転を車速として検出してコントローラ３１に入力する構成としている。しかし、エンジン１４から車輪１２，１３への伝動機構中には変速装置を有するため、この変速後における車速を検出して入力する構成とすることもできる。ローリング制御は、車体１及び苗植装置２が左側、又は右側に傾斜すると、これを傾斜センサ３５及び傾斜角速度センサ３が検出して、コントローラ３１からのプログラムに従う出力によってローリング制御弁７が切替えられて、ローリングシリンダ８を伸縮させて、傾斜状態にある苗植装置２を左右水平状にローリング軸２０回りにローリングさせて、ポテンショメータ３２が水平状態を検出すると中立位置として停止される。このようにして、苗植装置２の各フロート２４，２５が土壌面に均一に接地して滑走する状態となり、各苗植条の苗植爪２３による苗植付深さや姿勢を一定にすることができる。水平ローリング制御出力は、角速度センサ３と傾斜センサ３５の各々で演算した結果に基づき、予め定められた優先順位に基づいて行われる。角速度センサ３での出力は、不感帯を外れたときに発生し、角速度センサ３で演算される車体１の傾斜とポテンショメータ３２で演算される修正傾斜量により判断される。角速度センサでの制御要求と傾斜センサ３５での制御要求との優先順位とルールについては、コントローラ３１の電源投入から３５秒間、ローリング自動モードに切り替った後の２秒間、及びローリング自動モードでのこれら以外の時等については傾斜センサ３５での制御出力が要求される。そして、これら傾斜センサ３５での制御域外で角速度センサ３での制御出力が要求される。このようなローリング制御の詳細は、図５～図９のようなコントローラ３１のプログラムに従って作動される。ローリング制御のメインフローは図６のように行われるもので、メインルーチンＡに従ってローリング制御されると共に、ローリング手動処理による手動ルーチンＢ、ローリング出力を停止させる非制御ルーチンＣ、傾斜センサの異常等によってローリング出力を停止される異常処理ルーチンＤ、制御域を補正する制御域補正ルーチンＥ等を経て、傾斜センサ３５の検出による初期ローリング制御ルーチンＦ（図７）が実行される。又、前記制御補正ルーチンＥでは、エンジン回転センサ３６の検出によって、低速回転であるときは、角速度センサ３による制御域の補正、即ち、制御不感帯の幅が縮小されて制御感度が敏感に補正される。これによって傾斜センサ３５による検出制御の領域になると、傾斜センサ３５による傾斜ローリング制御ルーチンＧ（図８）が実行される。しかし、角速度センサ３による制御の領域内にあるときは、角速度センサ３による角速度ローリング制御ルーチンＨ（図９）が実行される。前記ローリング制御は、初期ローリング制御ルーチンＦ（図７）として、傾斜角センサ３５の検出にもとづいてローリング制御が行われる。この傾斜角センサ３５による検出値が水平領域内にあるときは中立位置Ｎ１として、ローリング出力は停止されるが、車体１の左傾斜領域であるときは左傾斜位置Ｌ１として、ローリング出力は右側出力となり、逆に右傾斜位置Ｒ１のときは左側出力となる。このようなローリング制御においては、エンジン１４の回転が常時検出されていて、図１、図５において、エンジン回転センサ３６の検出が低回転位置であるときは、角速度での制御域が大きくなるように、制御不感帯幅が縮小されて、制御感度が敏感になる。又、エンジン回転センサ３６による検出が高回転位置であるときは、角速度での制御域が小さくなるように、制御不感帯幅が拡大されて、制御感度が鈍感になる。このようにして、制御域が補正され後ちの角速度センサ３による検出が所定範囲内であれば、傾斜センサ３５による検出によって、この傾斜センサ３５による検出制御領域では、傾斜センサローリング制御ルーチンＧによりローリング処理される。このローリング制御行程は図８のようにして行われ、ほぼ前記初期ローリング制御ルーチンＦと同様にして行われる。又、前記制御域補正ルーチンＥによる補正によって設定された角速度センサ３による検出が所定範囲外にあるときは、この角速度センサ３による角速度ローリング制御ルーチンＨ（図９）としてほぼ同様にして制御される。次に、第二実施例を主として図１２、図１３に基づいて、上例と異なる点を説明する。前記苗植装置２のローリングシリンダ４のピストン２８の連結されるアーム３７が、リヤリンク１９の支軸３８回りに左右回動自在に設けられ、このアーム３７がリヤリンク１９との間に介在の左右一対の圧縮スプリング３９で弾発させて中央部の中立位置へ維持させている。自動によるローリング制御は、コントローラ３１からの出力によって電磁弁からなるローリング制御弁７をパルス信号で作動させて行われる。このローリング制御弁７のパルス出力信号は、前記シリンダポート５における圧力センサ２７による検出圧力に応じてオンタイムを変化して、デューティ比を変更制御する。この結果、苗植装置２の左右傾斜角度が大きいためにロ－リング軸２０に対して左右一方側に前記苗植装置２の重心が位置してロ－リングシリンダ４に作用する負荷が大きく変化しても、ロ－リング速度Ｖを車体１や苗植装置２の左右傾斜角度に拘らず変化しないでほぼ一定に維持することができる。このような自動ローリング制御が故障したときは、前記アーム３７に圧縮スプリング３９が作用しているために、ローリングシリンダ４のピストン２８を固定させずに左右バランスに応じて自在に作動させて苗植装置２をロ－リングさせることができる。

【出願人】	【識別番号】００００００１２５【氏名又は名称】井関農機株式会社
【出願日】	平成１２年６月２９日（２０００．６．２９）
【代理人】
【公開番号】	特開２００２－１０７０３（Ｐ２００２－１０７０３Ａ）
【公開日】	平成１４年１月１５日（２００２．１．１５）
【出願番号】	特願２０００－１９５９４６（Ｐ２０００－１９５９４６）