説明

旋回連動制御式の作業車両

【課題】圃場の状況や走行の状況その他の変動によって対地作業装置の再稼動前に、機体の旋回位置の修正等の異常対応操作が必要なとなった場合に、オートダウン制御の解除等の煩わしい操作を強いられることなく、異常状況の対応が可能となる旋回連動制御式の作業車両を提供する。
【解決手段】旋回連動制御式の作業車両は、作業用高さと旋回用高さに切替え可能に装荷した対地作業装置(R)と、この対地作業装置(R)について機体の旋回開始と対応して旋回用高さに切替えるオートリフト制御および旋回終了と対応して作業用高さに切替えるオートダウン制御を行う制御部(21)とを備えて構成され、上記制御部(21)は、旋回開始後における機体の位置が対地作業の所定の開始位置の範囲内であって、同じく機体の走行車速が所定速度以上である場合に限り、上記オートダウン制御を実施するものである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、対地作業装置を後部装荷した機体の旋回操作に応じて対地作業装置を作業用高さと旋回用高さに連動切替え制御する旋回連動制御式の作業車両に関するものである。
【背景技術】
【0002】
特許文献1に示すように、直進および旋回の圃場走行判別が可能な機体と、この機体の後部に作業用高さと旋回用高さに切替え可能に装荷した対地作業装置と、この対地作業装置について機体の旋回開始と対応して旋回用高さに切替えるオートリフト制御および旋回終了と対応して作業用高さに切替えるオートダウン制御を行う制御部を備えた旋回連動制御式の作業車両が知られている。
【0003】
この作業車両は、機体後部の対地作業装置を機体の旋回開始により旋回用高さに、また、旋回終了により作業用高さに連動切替え制御することから、耕耘用のロータリ装置を後部装荷して往復作業走行する圃場耕耘作業の際は、往行から復行への折り返し地点でUターン旋回する機体旋回行程において、機体の旋回操作に対応して上昇駆動によりロータリ装置を圃場面の上方の非作業用高さ位置に保持した状態で旋回走行を行い、機体が復行方向まで旋回して旋回操作を終了するとロータリ装置を作業用高さまで下降することにより復行の耕耘作業を再開する。
【0004】
このように、対地作業装置の一連の旋回付帯操作を機体の旋回操作と連動して制御装置により自動で旋回連動制御を行うように構成することにより、圃場端の機体のUターンの際のオペレータの煩雑な操作負担を軽減するとともに、最大限の作業領域を確保して効率よく圃場作業を進めることができる。
【特許文献1】特開2006−6167号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記作業車両は、オートダウン制御により、旋回操作を終了した時点でロータリ装置が下降して耕耘作業が再開されることから、圃場の状況その他の条件の変動により機体の旋回位置の修正等の異常対応操作が必要となった場合にあっては、まず、オートダウン制御を解除するべく操作した上で旋回位置を変更し、所定の作業位置に修正した時点でオートダウン制御復活の操作をし、またはロータリ装置を手動操作で下降することにより耕耘作業を再開するまでの煩わしい操作を強いられるという問題があった。
【0006】
解決しようとする問題点は、機体旋回に伴う対地作業装置の自動昇降によって付帯作業負荷を軽減するとともに、圃場の状況や走行の状況その他の変動によって機体の旋回位置の修正等の異常対応操作が必要なとなった場合に、オートダウン制御の解除から対地作業装置の再稼動までの煩わしい操作を強いられることなく、異常状況の対応が可能となる旋回連動制御式の作業車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
請求項1に係る発明は、直進および旋回の圃場走行判別が可能な機体の後部に作業用高さと旋回用高さに切替え可能に装荷した対地作業装置と、この対地作業装置について機体の旋回開始と対応して旋回用高さに切替えるオートリフト制御および旋回終了と対応して作業用高さに切替えるオートダウン制御を行う制御部とを備えた旋回連動制御式の作業車両において、上記制御部は、旋回開始後における機体の位置が対地作業の所定の開始位置の範囲内であって、同じく機体の走行車速が所定速度以上である場合に限り、上記オートダウン制御を実施することを特徴とする。
【0008】
上記作業車両は、オートリフト制御により機体後部の対地作業装置を機体の旋回開始により旋回用高さに、また、オートダウン制御により旋回終了により作業用高さに連動切替え制御することから、対地作業装置を後部装荷して往復作業走行する対地作業の際は、機体の旋回操作に対応して対地作業装置が圃場面の上方の非作業用高さ位置に保持され、また、機体の旋回操作を終了すると、対地作業装置が作業用高さまで下降することにより折り返し後の対地作業が再開される。
【0009】
この場合において、旋回開始後における機体の位置が対地作業の所定の開始位置の範囲内であって、同じく機体の走行車速が所定速度以上である場合に限って上記オートダウン制御が実施されることから、機体の位置ずれや車速の異常低下の際は続けて修正操作をするまで作業装置が上昇位置に保持される。
【0010】
請求項2に係る発明は、請求項1の構成において、前記走行車速は機体を走行支持する車輪の回転を検出する回転センサにより算出することを特徴とする。
上記制御処理により、圃場における機体の実際の移動距離によって条件が判定される。
【発明の効果】
【0011】
本発明の旋回連動制御式の作業車両は以下の効果を奏する。
請求項1の発明による作業車両は、旋回後の開始位置と走行車速を昇降制御の条件とすることにより、一定の正常旋回に限り対地作業装置が連動昇降されて機体旋回に伴う対地作業装置の昇降のための付帯作業負荷を軽減することができるとともに、圃場の状況や走行の状況その他の変動によって機体の旋回位置の修正等の異常対応操作が必要なとなった場合に、オートダウン制御の解除から対地作業の再開までの煩わしい操作を強いられることなく、異常状況の対応が可能となる。
【0012】
請求項2の発明による作業車両は、請求項1の効果に加え、回転センサによって圃場における機体の移動距離を高精度で把握することができるので、最大限の作業領域を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下において、本発明を農業用トラクタに搭載した形態について図面に基づき説明する。
トラクタ1は、図1の側面図に示すように、車体前部のボンネット2内にエンジンEを搭載し、このエンジンEの回転動力をミッションケース3内の各種変速装置に伝え、この変速装置で減速された回転動力を左右前輪4,4と左右後輪5,5とに伝えるようにしている。
【0014】
また車両のミッションケース3の後上部には、シリンダケース8が設けられ、このシリンダケース8の左右両側にリフトアーム9を回動自在に枢着している。シリンダケース8内には対地作業装置Rを昇降させるアクチュエータとして油圧昇降シリンダ10が内装されている。そして、前記油圧昇降シリンダ10内に対地作業装置上昇用電磁バルブを介して作動油を供給するとリフトアーム9が上昇回動し、油圧昇降シリンダ10内の作動油を対地作業装置下降用電磁バルブを介して排出するとリフトアーム9は下降回動するようになっている。尚、図1例では対地作業装置として耕耘作業用のロータリ装置Rを連結する構成となっているが、代掻き作業機やスキ作業機等のその他の作業機を連結してもよい。
【0015】
前記ロータリ装置Rは、車体後部のトップリンク16や左右ロアリンク17から成る三点リンク機構を介して連結され、前記左右一側のリフトアーム9とロアリンク17とはリフトロッド18を介して連結され、他側のリフトアーム9とロアリンク17とはローリングシリンダ30を介してローリング調節可能に連結されている。
【0016】
また、操縦席7前方には、前記左右の前輪4,4を左右操舵するステアリングハンドル6が設けられ、この回転基部に車体の旋回操作を検出する手段としてハンドル切角センサ22を備える構成としている。
【0017】
また、操縦席7側方には操作パネル24が設けられ、対地作業装置昇降レバー19、変速レバー20、更には対地作業装置Rの上昇高さを設定する上げ位置設定器13、そして、旋回開始により対地作業装置Rを自動上昇するオートリフト制御と旋回終了により対地作業装置Rを自動下降するオートダウン制御の適用切替えの自動昇降スイッチ23等を設けるほか、クラッチペダル25、PTOスイッチ27、前後進レバー28等を備える。
【0018】
また、操縦席7下方には、車体の左右傾斜角を検出するスロープセンサ15や、制御部となるコントローラ21を設け、図2の対地作業装置の旋回連動制御システム構成図に示すように、同コントローラ21に後輪5の回転センサー5sを始めとする前記各種レバー基部のセンサ等の検出信号や各種設定器の設定信号を入力し、クラッチペダル25のペダル基部のペダルスイッチ25sが踏込操作を検知し、GPSによる位置センサ26による機体位置を入力し、PTOスイッチ27sによりPTOクラッチ27を制御し、昇降用のそれぞれの電磁弁11,12により三点リンク機構を介して対地作業装置Rを昇降し、前後進レバー28の検出スイッチにより前後進のクラッチ28a,28bを制御する構成となっている。なお、上記旋回連動制御システムにおいては、機体の移動距離および車速を回転センサー5sによって算出することにより、GPSによる位置センサ26より低コストで高精度の制御を行うことができる。
【0019】
(制御処理)
制御部21による制御処理について詳細に説明すると、図3のフローチャートに示すように、対地作業装置を後部装荷して往復作業走行する対地作業の際に往行から復行への折り返し地点でUターン旋回する機体旋回行程において、自動昇降スイッチ23を「入」に切り替えている場合は、ハンドル切角センサ22による旋回開始判定が該当(図4の旋回走行行程図のポイントA)であれば対地作業装置上昇(S1,S2)を行う。すなわち、ハンドル6を旋回操作と想定される設定角以上に操作すると、ハンドル切角センサ22により旋回操作が検出され、コントローラ21により、対地作業装置上昇用電磁バルブ11のソレノイドの通電によって油路が開放され、油圧昇降シリンダ10のピストンが伸長作動して対地作業装置Rは上げ位置設定器13で設定された旋回走行のための非作業位置までリフトアームセンサ10sの検出量に基づいて自動的に上昇して保持する。
【0020】
この場合において、車輪の回転センサ5sによって旋回開始からの移動距離を算出し、所定距離の旋回移動および前後進レバーの前進側継続の場合に限り、オートダウン制御の禁止を解除(S3〜S5)することによって安全を確保して作業装置の自動再開を可能とした上で、前後進レバーの中立操作を含む後進操作、クラッチペダル25の踏込み、PTOスイッチの「切」操作(オートリフトによるPTOクラッチの自動「切」は除外)の何れかに該当すればオートダウン禁止をセット(S6〜S9)して作業装置の自動再開を停止することにより、安全を確保して異常操作対応を可能にする。
【0021】
また、ハンドル切角センサ22による旋回開始判定により非該当、すなわち、旋回開始後においては、その後にハンドル6を中立位置に戻すことにより、作業装置が上昇で切れ角が旋回から直進となる旋回終了に至った場合(図4の旋回走行行程図のポイントB)について、機体が走行継続中で隣接条位置である時を除き、オートダウン禁止のセット(S11〜S15)により、旋回開始後の異常に対応して作業装置の自動再開を停止とし、旋回操作が終了しても対地作業装置Rを非作業位置に保持を継続する。
【0022】
車輪の回転センサ5sによって算出した車速データとGPSによる位置センサ26による機体位置データにより、旋回終了時に機体が走行継続中で隣接条位置にある時(図4の旋回走行行程図のポイントC)は、一定の状況を除き、作業装置の自動下降(S16〜S22)を実施することにより対地作業を安全に再開でき、一定の状況、すなわち、手動上昇、停止車速、上昇後の走行距離不足の何れかに該当すれば、オートダウン禁止をセットすること(S23)により、旋回開始後の異常に対応して作業装置の自動再開を停止とする。
【0023】
このように制御処理を構成した作業車両は、旋回後の開始位置と走行車速を昇降制御の条件とすることにより、一定の正常旋回に限り対地作業装置が連動昇降されて機体旋回に伴う対地作業装置の昇降のための付帯作業負荷を軽減することができるとともに、圃場の状況や走行の状況その他の変動によって機体の旋回位置の修正等の異常対応操作が必要なとなった場合に、オートダウン制御の解除から対地作業の再開までの煩わしい操作を強いられることなく、異常状況の対応が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明の制御装置を適用したトラクタの側面図
【図2】対地作業装置の旋回連動制御システム構成図
【図3】制御処理のフローチャート
【図4】旋回走行例の行程図
【符号の説明】
【0025】
1 トラクタ(作業車両)
4 前輪
5 後輪
5s 車速センサー
6 ステアリングハンドル
11 上昇用電磁バルブ
12 下降用電磁バルブ
21 コントローラ(制御部)
22 ハンドル切角センサ
23 自動昇降スイッチ
26 位置センサ(GPS)
R ロータリ装置(対地作業装置)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
直進および旋回の圃場走行判別が可能な機体の後部に作業用高さと旋回用高さに切替え可能に装荷した対地作業装置(R)と、この対地作業装置(R)について機体の旋回開始と対応して旋回用高さに切替えるオートリフト制御および旋回終了と対応して作業用高さに切替えるオートダウン制御を行う制御部(21)とを備えた旋回連動制御式の作業車両において、
上記制御部(21)は、旋回開始後における機体の位置が対地作業の所定の開始位置の範囲内であって、同じく機体の走行車速が所定速度以上である場合に限り、上記オートダウン制御を実施することを特徴とする旋回連動制御式の作業車両。
【請求項2】
前記走行車速は機体を走行支持する前輪(4)又は後輪(5)の回転を検出する回転センサ(5s)により算出することを特徴とする請求項1記載の旋回連動制御式の作業車両。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2010−119363(P2010−119363A)
【公開日】平成22年6月3日(2010.6.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−297739(P2008−297739)
【出願日】平成20年11月21日(2008.11.21)
【出願人】(000000125)井関農機株式会社 (3,813)
【Fターム(参考)】