JP3541465B2

JP3541465B2 - トラクタ−の作業機昇降制御装置

Info

Publication number: JP3541465B2
Application number: JP29812194A
Authority: JP
Inventors: 弘喜小野; 智之石田; 小田切　　元
Original assignee: Iseki and Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd
Priority date: 1994-12-01
Filing date: 1994-12-01
Publication date: 2004-07-14
Anticipated expiration: 2019-07-14
Also published as: JPH08154418A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、トラクタ−の作業機昇降制御装置に関し、旋回操作を容易にして作業者に掛かる精神的及び肉体的負担を軽減させ、併せて枕地の仕上げを良好なものにせんとするものである。
【０００２】
【従来技術】
従来、畦際等でステアリングハンドルを回動操作して、これが所定角度以上に操作されると自動的にリフトア−ムが回動するものがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、係る従来装置にあっては、機体の走行・停止に拘らず、ステアリングハンドルとリフトア−ムを上昇させる制御バルブとが機械的に連動連結されていて、ステアリングハンドルを所定角度以上回動操作すると、リフトア−ムが上昇回動し、ステアリングハンドルを元の位置に戻すとリフトア−ムが下降回動する構成であったから、作業の内容によっては危険なことがあった。例えば、機体が停止しているときでも、エンジンが掛かっていればハンドル操作で作業機が上昇し、ハンドルを元に戻しただけで作業機が簡単に下降するものであるから、ロ−タリ耕耘装置の下に潜り込んで爪の交換作業を行うような場合、作業機が落下してくる恐れがあった。
【０００４】
【課題を解決するための技術手段】
この発明は前記した問題点に鑑みて提案するものであって、このため、次のような技術的手段を講じた。
即ち、請求項１の発明では、旋回操作と連動して作業機（３３）を上昇し、ステアリングハンドル４に備えた操舵角センサ（１１）により直進状態を検出した後、前記上昇させた作業機を下降可能に構成したオートリフト機構を有するトラクターにおいて、前記トラクターには、前記旋回操作で作業機（３３）を上昇させた後、一定時間を超えると、前記操舵角センサ（１１）により直進状態を検出しても前記旋回操作による自動下降を中止する制御部（３０）を設けたことを特徴とするトラクターの作業機昇降制御装置とする。
【０００５】
【実施例】
以下、図面に基づきこの発明の実施例を説明する。
まず、構成から説明すると、１はトラクタ−で前輪２と後輪３を備え、機体前部に搭載したエンジン５の回転動力をミッションケ−ス６内の変速装置を介して適宜減速し、これを前輪２と後輪３とに伝えるように構成している。
【０００６】
ミッションケ−ス６内にはシンクロで形成された４段変速が可能な主変速装置６ａと、高低２段の切替が可能な副変速装置６ｂと、前後進の切り替えが可能な油圧式前後進切替装置６ｃが設けられている。
７は前後進切替装置６ｃを操作するリバ−ス操作レバ−であり、ステアリングハンドル４を支持するポスト部に設けられている。このリバ−スレバ−７を前側へ回動させると機体は前進し、反対に後方へ回動させると機体は後退するように構成されている。
【０００７】
また、ミッションケ−ス６の後方上部には油圧シリンダ−ケ−ス８が搭載され、その油圧シリンダ−ケ−ス８の左右両側部には作業機昇降用のリフトア−ム９、９が回動自由に枢着されている。
そして、油圧シリンダケ−ス８内の単動式油圧シリンダ−１０に作動油が供給あるいは排出されるとリフトア−ム９、９が上昇しあるいは下降する。
【０００８】
１２はリフトア−ム９、９を昇降回動させる油圧制御弁であって、この油圧制御弁１２は上昇用比例ソレノイド１３、あるいは下降用比例ソレノイド１４によってコントロ−ルされる。
又、ステアリングハンドル４の回動基部には、ステアリングハンドル４の回動角度を検出する操舵角センサ１１が設けられ、オ−トリフトモ−ドのときに、ステアリングハンドル４が、所定角度以上回動操作されたことをこの操舵角センサ１１が検出すると、前記上昇用比例ソレノイド１３が励磁されてリフトア−ム９が上昇回動し、旋回後、ステアリングハンドル４を元の直進位置に戻したときには下降用比例ソレノイド１４が励磁されてリフトア−ム９が下降回動するように連動構成している。
【０００９】
なお、この実施例では操舵角センサ１１だけでなく、後述する方位センサ４６によってリフトア−ム９の下降のタイミングを制御するようにしている。
また、片側リフトア−ム９の回動基部には、リフトア−ム９の回動角度を検出するリフトア−ム角センサ１７が設けられ、又、油圧操作レバ−１８の回動基部にはポジション設定器２０が設けられ、油圧操作レバ−１８で設定した対地高さにリフトア−ム９が回動位置するように制御がなされ、ここにポジション制御系が構成される。
【００１０】
このトラクタ−１は作業機のロ−リング制御も可能であり、そのための構成を説明する。２２は作業機の左右傾斜姿勢を変更する油圧シリンダ−であり、片側リフトア−ム９と片側ロワ−リンク２３との間に介装連結されている。
２４は油圧シリンダ−ケ−ス８の後上部に設置された傾斜センサであり、機体の左右傾斜を検出する。２５は油圧シリンダ−２２の伸縮量を検出するストロ−クセンサであり、操縦席の横に設けた傾斜設定器２６、前記傾斜センサ２４、ストロ−クセンサ２５の値を後述するコントロ−ラ３０が読み込み、目標とする長さとなるまで、伸長用ソレノイド３１、あるいは短縮用ソレノイド３２を励磁する。
【００１１】
次にトラクタ−１後部に連結された作業機としてのロ−タリ耕耘装置３３について構成を説明する。このロ−タリ耕耘装置３３は、トラクタ−１のＰＴＯ軸から回転動力を受けて駆動される入力軸と、複数個の耕耘爪を有する耕耘部３５と、耕耘部３５の上方を覆う主カバ−３６と、主カバ−３６の後部に回動自由に枢着されたリヤカバ−３７と、主カバ−３６の後部に取り付けられ、リヤカバ−３７の前後揺動角度から耕深変化を検出するデプスセンサ３８とを備えている。
【００１２】
そして、トラクタ−１の操縦席横に設けた耕深設定器３９によって耕深を設定すると、耕深設定器３９の耕深設定値とデプスセンサ３８の耕深検出値が略一致するようにリフトア−ム９が昇降回動させられ、ここにデプス制御系が構成される。
次に図２のブロック図について構成を説明する。
コントロ−ラ３０の入力ポ−トには、ロ−リング制御のモ−ドを切り替える水平切替スイッチ４０、デプス制御の感度を設定する感度スイッチ４１、リバ−スレバ−７を後進側に切り替えたときの後進操作を検出する後進検出スイッチ４２、ステアリングハンドル４の回動操作部の近傍に設けた作業機昇降用スイッチ４３、ロ−リング用油圧シリンダ−２２を手動で伸縮させる水平手動スイッチ４４、対地作業機を任意の高さに昇降させるポジション設定器２０、ロ−タリ耕耘装置３３の耕深を設定する耕深設定器３９、リフトア−ム９の回動位置を検出するリフトア−ム角センサ１７、ロ−タリ耕耘装置３３の耕深を検出するデプスセンサ３８、作業機の傾きを設定する傾斜設定器２６、機体の進行方向を検出する方位センサ４６、前輪２の切角を検出する操舵角センサ１１、機体の左右傾斜を検出する傾斜センサ２４、リフトア−ム９の最大上昇位置を設定する上げ位置設定器（ダイヤル）４７、及び車速を検出する電磁ピックアップ式の車速センサ５０が接続されている。車速センサ５０は最終減速ギヤ（図示省略）の回転数から求めるように構成されているが、ドップラ−センサ等を用いて車速を検出しても良い。
【００１３】
そして、コントロ−ラ３０の出力側には、水平制御用の伸長側ソレノイド６０と短縮側ソレノイド６１、上昇用の比例ソレノイド１３と下降用比例ソレノイド１４が接続されている。図中符号６５はオ−トリフトモ−ドの入切用のスイッチである。
次に図４のフロ−チャ−トに基づいて作用を説明する。
まず、最初にコントロ−ラ３０に各種センサや設定器、スイッチの状態が読み込まれる（ステップＳ１）。オ−トリフトモ−ドスイッチ６５が「切」（ステップＳ１）、あるいはリバ−スレバ−７が後進側に操作されたとき（ステップＳ２）、あるいは機体が停止しているとき（ステップＳ３）は、オ−トリフト制御の下降制御はできない。
【００１４】
即ち、リフトア−ム９の下降出力はリセット状態に保たれ（ステップＳ２４）、ステアリングハンドル４を直進状態に戻しても、リフトア−ム９が下降することはない。
一方、リフトア−ム９を下降回動させてロ−タリ作業を行っているときに、畦際に至り、作業者がステアリングハンドル４を所定角度以上回動操作すると、操舵角センサ１１がそれを検出する（ステップＳ５、Ｓ６）。
【００１５】
すると、上昇出力がセットされ（ステップＳ７）、このとき、方位センサ４６の検出値もコントロ−ラ３０内の記憶装置内に記憶される（ステップＳ８）。
そして、リフトア−ム角センサ１７の検出値と上げ位置設定器４７の設定値との差が求められ、その差を解消するように上昇用比例ソレノイド１３に電流が流され（ステップＳ１１）、設定値と検出値が一致した時点でコントロ−ラ３０からの上昇出力が停止される（ステップＳ１２）。
【００１６】
そして、作業者はロ−タリ耕耘装置３３が吊り上げられた状態（ステップＳ４）で旋回動作を行う。
作業機が、オ−トリフトモ−ドで吊り上げられていて（ステップＳ１４）、一定時間内に進行方向が１８０度変わるとき、更に述べると、記憶していた方位に対して１８０度より僅かに手前に至った段階（ステップＳ１５、Ｓ１６）となり、且つ、操舵角センサ１１が略直進状態と判定できる範囲に至ったとき（ステップＳ１７）にはリフト下降出力をセットする（ステップＳ１８）。つまり、自動降下できる状態におく。
【００１７】
そして、下降用比例ソレノイド１４に対してコントロ−ラ３０から下降指令が出ているため、リフトア−ム９は下降を始め、油圧操作レバ−１８の基部に取り付けたポジション設定器２０にて定まる高さまでロ−タリ耕耘装置３３が下降し（ステップＳ１９、Ｓ２０）、略同時にリフト上昇出力をリセットする（ステップＳ２３）。
【００１８】
このとき、リフト下降出力がセット中で下降出力が出ているときであっても、昇降スイッチ４３等による上昇指令、あるいは中立の指令がコントロ−ラ３０から出されたときにはそれを優先し、リフト下降出力をリセットする（ステップＳ２１）。
以上説明したように、この実施例では、次に述べるような幾つかの特徴が存する。即ち、ステップＳ１４で説明したように、作業機の自動降下は、オ−トリフトモ−ドでの上昇中においてのみ可能であり、それ以外の例えば、作業者がオ−トリフトモ−ドを解除し、油圧操作レバ−１８を上げ側に操作して作業機を吊り上げたときには、ステアリングハンドル４を直進状態に戻しても作業機は下がらず、従って、無意識のうちにステアリングハンドルを戻すことによって上昇していた作業機が降下してしまうといった不具合を生じることがない。
【００１９】
また、ステップ１５で説明したように、リフト上昇があった後の自動降下は、オ−トリフトモ−ド中に作業機が吊り上げられてから一定時間内とされており、一定時間（例えば１０秒間）を越えた場合は、オ−トリフトモ−ドによる自動降下がなくなるので、旋回直後に作業機を上昇させたまま機体を停止させ、あるいは１８０度旋回を完了しないまま走り続けて作業者がオ−トリフトモ−ドであることを忘れていても、ハンドルを戻すことによって作業機が再び下降することがないから安全である。
【００２０】
また、ステップＳ１７で説明したように、作業機を降下させるタイミングを操舵角センサ１１値だけでなく、方位センサ４６の検出値をも参照する形態としているので、下降のタイミングが一層正確なものとなる。
また、ステップＳ２で説明したように、リバ−スレバ−７を操作して機体を後退させて作業機を吊り上げたとき（所謂バックアップ時）には、下降出力がリセットされる。即ち、このバックアップモ−ドで作業機が上昇しているときに、ステアリングハンドル４を直進状態に戻しても作業機が下降するようなことがなく、枕地での耕起作業時に余分な下降出力が出ないから操作性が向上するものである。
【００２１】
次に図５乃至図７に基づいてオ−トリフトに関連する他の機構について説明する。この改良機構は、クラッチペダル７０を踏んだときに、オ−トリフトモ−ドによる作業機の上昇あるいは下降が中断されるように構成したものである。作業機の点検時等において、作業者が全く予想していない作業機の上昇、下降動作があると極めて危険である。そのような場合、作業者は通常、操作に慣れているクラッチペダル７０を踏み込むことが多く、この改良装置では、クラッチペダル７０の踏み込み操作に連動させてオ−トリフトモ−ド中の作業機の上昇や下降を中止させるようにした。
【００２２】
図５は図２に相当するブロック図であり、クラッチペダル７０の踏み込みを検出するスイッチ７２をコントロ−ラ３０に接続している。
図６はセ−フティ回路が入った場合のフロ−チャ−ト、図７はセ−フティ回路が入っていないもののフロ−チャ−トである。
まず、図６について作用を説明すると、オ−トリフトモ−ド設定スイッチ６５を「入」状態にしてステアリングハンドル４を回動操作すると（ステップ♯２、♯３）、リフト上昇がセットされ（ステップ♯４）、上げ位置設定器４７で設定された高さまで作業機は上昇する（ステップ♯７、♯９、♯１２）。
【００２３】
リフト上昇がセットされている状態で、作業者が危険を感じて咄嗟にクラッチペダル７０を踏み込むと、リフト上昇出力がリセットされ、同時にセ−フティ回路が作動する（ステップ♯６）。
このセ−フティ回路は、油圧昇降系の作動を禁止するものであり、リフトア−ム９の回動は阻止される。これを解除するためには、油圧操作レバ−１８を上側に操作するか、レバ−１８に取り付けられているポジション設定器２０による設定値と、リフトア−ム角センサ１７の検出値を一致させるレバ−操作を必要とする。
【００２４】
図７はセ−フティ回路のないものであり、オ−トリフトモ−ド設定スイッチ６５が「入」状態で（ステップＰ２）、ステアリングハンドル４が所定角度以上に回動操作されたときは（ステップＰ３）、リフト上昇をセットする（ステップＰ４）。このとき、クラッチペダル７０が踏み込まれると（ステップＰ５）、リフト上昇中断をセットし、上昇出力をリセットする（ステップＰ６）。この状態では上昇用比例ソレノイド１３あるいは下降用比例ソレノイド１４はＯＦＦに保持され、作業機は上昇も下降もしない（ステップＰ１０、Ｐ１２、Ｐ１５）。クラッチペダル７０から足を離すと、リフト中断出力がリセットされ、再び上昇出力がセットされる（ステップＰ８、Ｐ９）。従って、作業機は再び上昇し始め、上げ位置設定器４７で設定した位置まで上昇し続ける（ステップＰ１１、Ｐ１３、Ｐ１４）。リフト上昇出力がセット状態でなく、リフト中断出力もセット状態でないとき（ステップ♯１０、♯１１）、出力要求が下げ指令であれば、下降用比例ソレノイド１４が励磁されて作業機は下降させられる（ステップ♯１６）。
【００２５】
【発明の効果】
この発明は前記の如く、例えば、旋回を完了しないまま走り続けて作業者が作業機３３を旋回操作に連動して上昇している状態であることを忘れた場合でも、前記一定時間経過後は、旋回操作を完了させた状態としても、作業機が自動下降することがないので、安全性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】トラクタ−と作業機全体の側面図である。
【図２】制御ブロック図である。
【図３】ステアリングハンドルの作用説明図である。
【図４】制御フロ−チャ−ト図である。
【図５】図２に相当するブロック図である。
【図６】改良装置の制御フロ−チャ−トである。
【図７】改良装置の制御フロ−チャ−トである。
【符号の説明】
１トラクタ−
２前輪
３後輪
４ステアリングハンドル
５エンジン
６ミッションケ−ス
７リバ−スレバ−
９リフトア−ム
１７リフトア−ム角センサ
２０ポジション設定器
３０コントロ−ラ

Claims

旋回操作と連動して作業機（３３）を上昇し、ステアリングハンドル４に備えた操舵角センサ（１１）により直進状態を検出した後、前記上昇させた作業機を下降可能に構成したオートリフト機構を有するトラクターにおいて、前記トラクターには、前記旋回操作で作業機（３３）を上昇させた後、一定時間を超えると、前記操舵角センサ（１１）により直進状態を検出しても前記旋回操作による自動下降を中止する制御部（３０）を設けたことを特徴とするトラクターの作業機昇降制御装置。