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【発明の名称】 農用トラクタ
【発明者】 【氏名】梅本 享

【氏名】中川 貴夫

【要約】 【課題】作業用の各種の散布装置などのインプルメントを連結して走行作業を行う農用トラクタにおいて、インプルメントの制御装置への処理負荷を低いものにすることで、インプルメントの制御装置を高速対応する必要のない安価なものですますことができるようにする。

【解決手段】トラクタ本機に備えた主制御装置16に、トラクタ本機1の走行速度を割り出す演算手段と、割り出した走行速度の大きさに対応した所定のインプルメント制御用信号Eを出力する出力手段を備えてある。好ましくは、インプルメント制御用信号Eを、割り出した走行速度に正比例した低周波数のパルス信号とする。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
トラクタ本機に備えた主制御装置に、トラクタ本機の走行速度を割り出す演算手段と、割り出した走行速度の大きさに対応した所定のインプルメント制御用信号を出力する出力手段を備えてあることを特徴とする農用トラクタ。
【請求項2】
前記インプルメント制御用信号が、割り出した走行速度に正比例した低周波数のパルス信号である請求項1記載の農用トラクタ。
【請求項3】
トラクタ本機の前進が検出された場合の前記インプルメント制御用信号のデューティと、トラクタ本機の後進が検出された場合の前記インプルメント制御用信号のデューティとを、それぞれ異ならせてある請求項2記載の農用トラクタ。
【請求項4】
トラクタ本機の前進が検出された場合の前記インプルメント制御用信号を低周波数のパルス信号とし、トラクタ本機の後進が検出された場合の前記インプルメント制御用信号を、予め設定された作業用速度範囲から低速側、あるいは、高速側に大きく外れた走行速度に相当する周波数のパルス信号としてある請求項2記載の農用トラクタ。
【請求項5】
トラクタ本機の走行が停止された状態の前記インプルメント制御用信号を、予め設定された作業用速度範囲から低速側に大きく外れた微速に相当する極低周波数のパルス信号としてある請求項2または3記載の農用トラクタ。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、作業用の各種の散布装置などのインプルメントを連結して走行作業を行う農用トラクタに関する。
【背景技術】
【0002】
農用トラクタから作業用動力を取り出するPTO系は、走行速度に同調した回転速度のPTO動力を伝達するグランドPTOと、走行速度に関係なく定速度のPTO動力を伝達するライブPTOとがある。ライブPTO動力で薬剤や肥料の散布を行うインプルメントを駆動する場合、圃場全体に均一な散布を行うために、トラクタ本機の走行速度に応じてインプルメントの散布量を変更制御することが行われることになり、例えば、特許文献1に示されているように、トラクタ本機に備えた車速センサからの検出信号に基づいて肥料の散布装置のシャタ開度を制御するよう構成したものが知られている。
【特許文献1】特開2004−329067号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
車速センサは、一般に、トラクタ本機における走行系の回転軸に備えられたギヤを利用して、その回転速度をパルス数として検出するものが用いられることが多く、上記従来構造では、トラクタ本機に備えられた車速センサからの検出信号を散布装置(インプルメント)に備えられた制御装置に入力して走行速度を演算し、単位走行距離に対して所望量の散布が行われるようにシャタ開度が自動制御されることになる。
【0004】
車速センサからの検出信号は高速のパルス信号であるので、散布装置の制御装置は高速処理が可能な能力のものが要求される。トラクタ本機における車輪サイズ(径)が変更されると、散布装置の制御装置において走行速度修正処理を行う必要がある。散布装置を異なった仕様のトラクタ本機に連結して使用する場合も、このトラクタ本機の車速センサおよび車輪サイズに応じて散布装置の制御装置を調整操作して走行速度の演算修正を行う必要がある。このように、散布装置の制御装置は高速応答できる高能力のものにすることが要求され、散布装置が高価なものになってしまう。
【0005】
本発明は、このような点に着目してなされたものであって、インプルメントの制御装置への処理負荷を低いものにすることで、インプルメントの制御装置を高速対応する必要のない安価なもので好適に所望の制御を実施できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
第1の発明は、トラクタ本機に備えた主制御装置に、トラクタ本機の走行速度を割り出す演算手段と、割り出した走行速度の大きさに対応した所定のインプルメント制御用信号を出力する出力手段を備えてあることを特徴とする。
【0007】
上記構成によると、トラクタ本機の機種、車輪サイズに係わらず、同じ走行速度に対しては同じインプルメント制御用信号が出力されるように、トラクタ本機の主制御装置を調整して、各トラクタ本機をユーザーに提供することにより、どのような機種のトラクタ本機にインプルメントを連結しても、インプルメントの制御装置でトラクタ本機の走行速度を演算する必要はなく、トラクタ本機からのインプルメント制御用信号を、そのままでトラクタ本機の走行速度を示す信号として利用することができる。
【0008】
従って、第1の発明によると、インプルメントの制御装置で走行速度の演算処理が不要となるので、インプルメントの制御装置を処理能力の低い安価なものとして実施することができる。
【0009】
第2の発明は、上記第1の発明において、
前記インプルメント制御用信号が、割り出した走行速度に正比例した低周波数のパルス信号としてあるものである。
【0010】
上記構成によると、インプルメント制御用信号が低周波数のパルス信号であるので、インプルメントの制御装置にかかる処理負荷は低いものとなり、インプルメントの制御装置を高速対応する必要のない安価なものにすることができる。
【0011】
第3の発明は、上記第2の発明において、
トラクタ本機の前進が検出された場合の前記インプルメント制御用信号のデューティと、トラクタ本機の後進が検出された場合の前記インプルメント制御用信号のデューティとを、それぞれ異ならせてあるものである。
【0012】
上記構成によると、インプルメント制御用信号のデューティから、トラクタ本機の進行方向をインプルメント側で容易に識別することができ、前進と後進によってインプルメントの作動を変える際に有効に活用することができる。
【0013】
第4の発明は、上記第2の発明において、
トラクタ本機の前進が検出された場合の前記インプルメント制御用信号を低周波数のパルス信号とし、トラクタ本機の後進が検出された場合の前記インプルメント制御用信号を、予め設定された作業用速度範囲から低速側、あるいは、高速側に大きく外れた走行速度に相当する周波数のパルス信号としてあるものである。
【0014】
上記構成によると、インプルメント制御用信号の周波数から、トラクタ本機の進行方向をインプルメント側で容易に識別することができ、前進と後進によってインプルメントの作動を変える際に有効に活用することができる。
【0015】
第5の発明は、上記第2または3の発明において、
トラクタ本機の走行が停止された状態の前記インプルメント制御用信号を、予め設定された作業用速度範囲から低速側に大きく外れた微速に相当する極低周波数のパルス信号としてあるものである。
【0016】
上記構成によると、インプルメント制御用信号が極低周波数のパルス信号であることから、トラクタ本機が走行停止して状態を判別できるとともに、インプルメント制御用信号が無いことから、信号伝達系でのコネクタのつなぎ忘れや断線が発生しているとみなすことができ、インプルメント制御用信号が無い時には、警報を出す等の措置をとって、迅速に修復処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
図1に、本発明に係る農用トラクタの側面が示されている。この農用トラクタは、前輪2および後輪3が駆動されるトラクタ本機1の後部に、油圧昇降されるリンク機構4を介してインプルメントの一例である薬剤散布装置5を連結し、トラクタ本機1から取り出したPTO動力で薬剤散布装置5を駆動する散布機仕様に構成されている。
【0018】
図2に、この農用トラクタの伝動系の概略が示されている。機体前部に搭載されたエンジン6の出力は、主クラッチ7を介して静油圧式無段変速装置(HST)からなる主変速装置8に伝達され、主変速装置8からの変速動力がギヤ式の副変速機構9で複数段に変速された後、主推進車輪である後輪3と操向用の前輪2に伝達される。主変速装置8に入力されたエンジン動力の一部が、変速されることなくPTOクラッチ10を経てPTO軸11からライブPTO動力として取り出され、薬剤散布装置5の繰出し機構12に軸伝達されるようになっている。
【0019】
副変速機構9の伝動下手に位置する適当な回転軸(例えば、最終変速軸)には回転センサ15が装備されており、図3に示すように、回転センサ15で検出された回転速度がトラクタ本機1に備えられたマイコン利用の主制御装置16に入力される。主制御装置16には、主変速装置8における変速操作具(ペダルあるいはレバー)の変速操作方向から後進変速状態を検知する後進検出センサ17、および、後輪3の外径情報を入力する車輪サイズ設定器18が接続されており、主制御装置16では、これらの検知情報に基づいてトラクタ本機1の走行速度Vが演算され、演算された走行速度Vに基づいてインプルメント制御用信号Eが出力される。
【0020】
図3に示すように、薬剤散布装置5には、繰出し量を調整するシャッタ機構21が装備されるとともに、繰出し量調整を行うためにマイコン利用の制御装置22が備えられている。この制御装置22には、シャッタ機構21の開度を調整する電動モータなどの電動アクチュエータ23、実際のシャッタ開度を検出するフィードバックセンサ24、繰出し量設定器25、オン・オフスイッチ26、警報ランプなどの警報器28が接続されており、トラクタ本機1からのインプルメント制御用信号Eがコネクタ28を介して一線式に伝達されて制御装置22に入力されるようになっている。
【0021】
前記回転センサ15は、回転軸に備えられたギヤの外周に半導体磁気抵抗素子を対向配置して、ギヤ歯部の通過に応じてパルスを出力する仕様のものが用いられ、検出対象となる回転軸の回転速度に比例した周波数の高速パルスが出力されるようになっている。
【0022】
主制御装置16から出力されるインプルメント制御用信号Eは、図5,図6に示すように、演算された走行速度Vに正比例した低い周波数のパルス信号であり、例えば、走行速度Vが2km/hでは20Hz、走行速度Vが4km/hでは40Hzでパルス信号が出力される。この場合、前進走行時におけるインプルメント制御用信号Eは小さいデューティd1であるのに対して、後進走行時におけるインプルメント制御用信号Eは大きいデューティd2に設定されている。トラクタ本機1が走行停止している時には、事実上は繰出しが行われなくなる極低周波(例えば0.002Hz)のインプルメント制御用信号Eが出力される(図4のフロー図参照)。
【0023】
これによって、薬剤散布装置5の制御装置22で、トラクタ本機1が走行停止して状態と、トラクタ本機1からインプルメント制御用信号Eが伝達されない状態とを認識することができ、インプルメント制御用信号Eが伝達されないことが判別されると、警報器28を作動させて信号伝達系でのコネクタ27のつなぎ忘れや断線の発生を認識することができるようになっている。
【0024】
インプルメント制御用信号Eを受けた制御装置22においては、単位走行距離に対して繰出し量設定器25で設定された繰出しを行う目標シャッタ開度が割り出され、実際のシャッタ開度が前記目標シャッタ開度になるように電動アクチュエータ23が作動制御され、トラクタ本機1の走行速度Vが変更されても所定の散布量での均一な薬剤散布が行われる。なお、インプルメント制御用信号Eに基づいてトラクタ本機1の後進が判別された場合には、シャッタ機構21が閉じられ薬剤散布が停止されることになる。
【0025】
トラクターメーカーにおいては、トラクタ本機1の機種、車輪サイズに係わらず、同じ走行速度Vに対しては同じ低周波数のパルス信号が前記インプルメント制御用信号Eとして出力されるように、主制御装置16が調整されて出荷され、同じメーカーのいずれのトラクタ本機1にインプルメントを連結しても、インプルメント5の制御装置22でトラクタ本機1の走行速度Vを演算する必要はなく、トラクタ本機1からのインプルメント制御用信号Eを、そのままでトラクタ本機1の走行速度Vを示す情報として利用することができる。
【0026】
〔他の実施例〕
(1)トラクタ本機1の前進が検出された場合のインプルメント制御用信号Eを上記のように走行速度Vに正比例した低周波数のパルス信号とし、トラクタ本機1の後進が検出された場合のインプルメント制御用信号Eを、予め設定された作業用速度範囲から低速側、あるいは、高速側に大きく外れた走行速度に相当する周波数のパルス信号とすることもできる。
トラクタの作業用速度範囲は通常 0.1〜30(km/h)であるので、後進時に、例えば図7に示すように、実際に現出しない高速走行速度〔100(km/h)〕に相当する1000Hzのインプルメント制御用信号Eを出力して、インプルメント側で後進を認識できるようにして、前進と後進とでインプルメントの動作を変えるのに利用することもできる。
【0027】
(2)インプルメントがマニアスプレッダ(堆肥散布装置)の場合、定速駆動によって確実かつ十分な攪拌および散布を行い、インプルメント制御用信号Eに基づいてシャッタ開度の制御を行って均一な散布を行うことがきる。
【0028】
(3)播種装置、移植装置、ライムソワ(石灰散布)、などのインプルメントにおいては、定速のライブPTO動力を受ける変速装置をインプルメントに備え、インプルメント制御用信号Eに基づいてインプルメントの作動速度を変更制御することで、進行方向に均一なピッチでの播種や移植、あるいは、均一な散布を行うことができる。
【0029】
(4)図8に、本発明を展開変形した実施形態の一例が示されている。この例では、主制御装置16における出力ポートに、オープンコレクタ方式の出力インターフェイス30を備えるとともに、インプルメント5の制御装置22における入力ポートに、マイコン電源〔例えば5(V)〕を電源とする入力インターフェイス31を接続している。これによると、出力インターフェイス30から高周波数の走行速度情報を一線式にインプルメント5側に伝達し、入力インターフェイス31で低周波数の情報に変換することができ、トラクタ本機1側から送出された高周波数の走行速度情報をにインプルメント5の制御装置22に備えるマイコンに直接に入力する場合に比べて、制御装置22のマイコンにかかる処理負荷を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】散布機仕様に構成されたトラクタの側面図
【図2】伝動系統を示すブロック図
【図3】制御系のブロック図
【図4】フロー図
【図5】走行速度とインプルメント制御用信号の周波数との関係を示す線図
【図6】インプルメント制御用信号の例を示す線図
【図7】他の実施例のフロー図
【図8】変形例のブロック図
【符号の説明】
【0031】
1 トラクタ本機
16 主制御装置
d1 前進時のデューティ
d2 後進時のデューティ
E インプルメント制御用信号
V 走行速度
【出願人】 【識別番号】000001052
【氏名又は名称】株式会社クボタ
【出願日】 平成18年12月27日(2006.12.27)
【代理人】 【識別番号】100107308
【弁理士】
【氏名又は名称】北村 修一郎


【公開番号】 特開2008−161088(P2008−161088A)
【公開日】 平成20年7月17日(2008.7.17)
【出願番号】 特願2006−352155(P2006−352155)