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発明の名称 農用作業車
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平9−9719
公開日 平成9年(1997)1月14日
出願番号 特願平7−164978
出願日 平成7年(1995)6月30日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】北村 修
発明者 福本 俊也 / 飯田 聡 / 裏 猛
要約 目的
エンジンの始動時に設定器の設定高さと耕耘装置の高さに差がある場合の制御の牽制を合理的に解除する。

構成
ポジション設定器26の計測値を基準に設定される不感帯の方向にリフトアームセンサ16の計測値が変化するようシリンダ10を駆動し、この不感帯内にリフトアームセンサ16の計測値が達した場合にはシリンダ10の駆動を停止するようポジション制御の動作を設定すると共に、エンジンの始動時に不感帯内にリフトアームセンサ16の計測値が存在しない場合に、ポジション制御を阻止する牽制手段Aを備え、又、この牽制手段Aでの牽制時には、リフトアームセンサ16の計測値が、不感帯の幅より更に大きい幅に設定された牽制解除域内から牽制解除域の外方方向に変化したタイミングで牽制を解除する牽制解除手段Bを備える。
特許請求の範囲
【請求項1】 車体に対してアクチュエータ(10)の駆動で昇降自在に作業装置(14)を連結し、昇降操作具(18)の操作位置を計測する第1センサ(26)の計測結果と、作業装置(14)の対車体高さを計測する第2センサ(16)の計測結果とが一致する方向にアクチュエータ(10)を駆動して作業装置を昇降するポジション制御を可能に構成した制御装置(25)を備えた農用作業車であって、前記ポジション制御を、第1センサ(26)、あるいは、第2センサ(16)の計測値を基準に設定される不感帯内に、他方のセンサの計測値が達することでアクチュエータ(10)の駆動を停止するよう制御動作が設定されると共に、前記車体に備えたエンジン(3)の始動時に前記不感帯内に前記他方のセンサの計測値が存在しない場合に前記ポジション制御を阻止する牽制手段(A)を備え、又、この牽制手段(A)での牽制時には、前記他方のセンサの計測値が、前記不感帯の幅より更に大きい幅に設定された牽制解除域内から牽制解除域の外方方向に変化したタイミングで牽制を解除する牽制解除手段(B)を備えている農用作業車。
【請求項2】 前記牽制解除手段(B)の牽制解除動作を、前記牽制解除域内において前記不感帯に達したタイミングで牽制を解除するよう設定してある請求項1記載の農用作業車。
【請求項3】 前記牽制手段(A)での牽制時に作動し、牽制解除時に作動を停止する報知手段(24)を備えている請求項1又は2記載の記載の農用作業車。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車体に対してアクチュエータの駆動で昇降自在に作業装置を連結し、昇降操作具の操作位置を計測する第1センサの計測結果と、作業装置の対車体高さを計測する第2センサの計測結果とが一致する方向にアクチュエータを駆動して作業装置を昇降するポジション制御を可能に構成した制御装置を備えた農用作業車に関し、詳しくは、エンジンの始動時において第1センサ、第2センサの計測値の差が大きい場合には、ポジション制御を阻止する技術の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、上記のように構成された農用作業車として特開昭61‐28307号公報に示されるものが存在し、この従来例では、エンジンの始動時にポジション設定器(第1センサ)の設定信号が、対機体レベル検出器(第2センサ)からの信号に対して設定範囲以上下降側に外れている場合にポジション制御を牽制阻止して作業装置の昇降を不能にするよう構成されると共に、このように作業装置の昇降を不能にした後には、ポジション設定器の設定信号が対機体レベル検出器からの信号とバランス(一致すること)によってポジション制御を可能にするよう構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この従来例では、エンジンの停止後にポジション設定器が誤って操作され、エンジンの始動時において不測に作業装置が下降する現象を回避するという良好な面を有し、しかも、このように作業装置の昇降を牽制阻止した後には、ポジション設定器の設定信号が対機体レベル検出器からの信号とバランスする方向、即ち、意識的に作業者が作業装置の高さまでポジション設定器を操作することによって牽制阻止状態を解除するように構成され、阻止状態の解除操作の形態も無理がなく誤操作も生じにくいものとなっている。
【0004】又、このポジション制御では、ポジション設定器からの信号を基準にして所定の幅を持った不感帯を制御目標とすると共に、対機体レベル検出器からの信号値が不感帯内入ることで制御動作が停止するよう制御動作が設定され、又、エンジンの始動時には不感帯外(従来例では下降させる側)に対機体レベル検出器の信号値がある場合にポジション制御が牽制阻止され、この牽制阻止状態では対機体レベル検出器の信号値が不感帯に入るようポジション設定器を人為的に操作している。
【0005】しかし、不感帯の幅は広いものでなく、従来例の牽制阻止の構成ではポジション設定器を上昇方向に操作した場合には不感帯を通過してしまい、作業装置を意に反して大きく上昇させることもあり改善の余地がある。尚、この種の牽制阻止を行う場合には、エンジンの始動時に従来例のように作業装置の下降を阻止するだけでなく、作業装置の上昇を阻止することも有効であり、この点も改善の余地がある。
【0006】本発明の目的は、エンジンの始動時には作業装置を不測に昇降させることを阻止すると共に、この阻止状態を解除する際には意に反して作業装置を昇降させることのない農用作業車を合理的に構成する点にある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の特徴(請求項1)は冒頭に記したように、昇降操作具の操作位置を計測する第1センサの計測結果と、作業装置の対車体高さを計測する第2センサの計測結果とが一致する方向にアクチュエータを駆動して作業装置を昇降するポジション制御を可能に構成した制御装置を備えた農用作業車において、前記ポジション制御を、第1センサ、あるいは、第2センサの計測値を基準に設定される不感帯内に、他方のセンサの計測値が達することでアクチュエータの駆動を停止するよう制御動作が設定されると共に、前記車体に備えたエンジンの始動時に前記不感帯内に前記他方のセンサの計測値が存在しない場合に前記ポジション制御を阻止する牽制手段を備え、又、この牽制手段での牽制時には、前記他方のセンサの計測値が、前記不感帯の幅より更に大きい幅に設定された牽制解除域内から牽制解除域の外方方向に変化したタイミングで牽制を解除する牽制解除手段を備えている点にあり、その作用、及び、効果は次の通りである。
【0008】又、本発明は牽制解除手段の牽制解除動作を、牽制解除域内において前記不感帯に達したタイミングで牽制を解除するよう設定してある点(請求項2)にも特徴を有するものであり、その作用、及び、効果は次の通りである。
【0009】
【作用】上記特徴(請求項1)によると、エンジンの停止時に昇降操作具が誤って操作されエンジンの始動時に一方のセンサの計測値に基づく不感帯から他方のセンサの計測値が外れている場合には、牽制手段によって苗植付装置の昇降が阻止されると共に、この牽制を解除する際に、他方のセンサの値が牽制解除域外にある場合には昇降操作具の操作によって、この他方のセンサの値が牽制解除域内に達するまで操作した後、逆方向に操作することで牽制解除手段が牽制を解除するものとなり、又、牽制を解除する際に、他方にセンサの値が牽制解除域内にある場合には域外に向かう方向に昇降操作具を操作することで牽制解除手段が牽制を解除するものとなりポジション制御での作業装置の昇降が可能となる。
【0010】つまり、この第1の特徴ではエンジンの始動時に、例えば、昇降操作具が作業装置の対車体高さに相当する操作位置から下降側に変位している結果、牽制状態に陥り、この牽制を解除した後に作業装置を下げる制御を行いたい場合には、不感帯より幅広に形成される牽制解除域内にセンサの値が入るよう昇降操作具を上昇側に操作し、かつ、下げ方向に操作具を操作することになるので、牽制の解除が容易となり、又、解除と同時に下げ方向に制御が開始されるものとなる。
【0011】又、牽制の解除を容易にするためだけに不感帯より広幅の解除域を形成したものを想定すると、牽制の解除を行うために昇降操作具を操作した場合には解除域にセンサの値が達したタイミングで牽制が解除され、昇降操作具の操作によってセンサの値が不感帯に近接する場合にも、不感帯から離れる場合にも、牽制が解除された時点でセンサの値が不感帯の側に向かう制御が開始されることになり、作業者の意に反した昇降を一時的に行うことも考えられるが、本発明ではこのような不要な昇降作動を行わないという作動特性を有する。
【0012】又、請求項2では牽制を解除する際には、他方のセンサの値が牽制解除域内において不感帯に達したタイミングで牽制解除手段が牽制を解除するものとなり、以後、他方のセンサの値が不感帯外に出たこの時点からポジション制御での作業装置の昇降が可能となる。
【0013】つまり、この第2の特徴ではエンジン始動時に、例えば、昇降操作具が作業装置の対車体高さに相当する操作位置から下降側に変位している結果、牽制状態に陥り、この牽制を解除した後に作業装置を上げる制御を行いたい場合には、センサの値が不感帯を通過するよう昇降操作具を上昇側に操作するだけでセンサの値が不感帯の値に達した時点で牽制が解除され、不感帯を出る時点でポジション制御が可能となり作業装置が上昇を開始するものとなる。
【0014】請求項3では、エンジンの始動後に作業装置の昇降が行えない場合にも、報知手段の報知に基づいて、故障が原因ではなく、牽制手段によって作業装置の昇降が不能に陥っていることを作業者が容易に判断でき、又、牽制が解除された場合には報知手段の作動が停止するので作業者に対して牽制が解除されたことを容易に認識させ得るものとなる。
【0015】
【発明の効果】従って、エンジンの始動時には作業装置を不測に昇降させることを阻止すると共に、この阻止状態を解除する際には意に反して作業装置を逆方向に昇降させることのない農用作業車が合理的に構成された(請求項1)。又、牽制の解除後に昇降操作具の操作方向に向けて作業装置を昇降させる場合にも牽制解除時の操作方向が不自然にならない状態で楽に牽制を解除できるものとなった(請求項2)、又、エンジンの始動時に牽制状態であることを容易に認識させ、牽制解除時も容易に認識させ得るものとなった(請求項3)。
【0016】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図1及び図2に示すように、ステアリング操作自在な駆動型の前車輪1、駆動型の後車輪2を備えた車体の前部にエンジン3を搭載すると共に、このエンジン3からの動力がクラッチハウジング4を介して伝えられるミッションケース5を車体後部に配置し、車体前部にメータパネル6とステアリングハンドル7とを配置し、又、ミッションケース5の上方位置に運転座席8と保護フレーム9とを配置し、ミッションケース5の後部位置にアクチュエータとしてのリフトシリンダ10の作動で昇降作動する左右一対のリフトアーム11,11を備えて農用作業車の一例としてトラクタを構成する。
【0017】車体の後端にトップリンク12と左右一対のロアーリンク13,13とで成る3点リンク機構を介してロータリ耕耘装置14を連結すると共に、ロアーリンク13,13とリフトアーム11,11とを左右のリフトロッド15,15で吊下げ状態に連結することで、リフトシリンダ10の作動でロータリ耕耘装置14を昇降させるよう支持してある。ロータリ耕耘装置14の後部位置には横向き姿勢の軸芯周りで揺動自在に後カバー14Aを備え、この後カバー14Aの揺動量を計測するポテンショメータ型の耕深センサ14Sを装置上面に備えている。又、リフトアーム11の基端部にはリフトアーム11の揺動量を計測するポテンショメータ型のリフトアームセンサ16(第2センサの一例)を備えている。
【0018】又、メータパネル6面にはエンジン始動用のキースイッチ17を備え、運転座席8の右側部にはロータリ耕耘装置14を昇降制御する昇降操作具としてのポジションレバー18とコントロールボックス19を備え、コントロールボックス19の上面には図2に示す如く、耕深設定ダイヤル20、ローリング角設定ダイヤル21、制御感度設定ダイヤル22、手動ローリングノブ23、報知ランプ24を備えている。
【0019】このような設定系とセンサ系とを備えることにより、ポジションレバー18を所定のポジション制御域に設定することによって、このポジションレバー18が対応する対車体高さまでロータリ耕耘装置14を昇降するポジション制御を行い、又、このポジションレバー18を前記ポジション操作域より前方側(低い制御方向の側)の自動耕深制御位置に設定することで耕深設定ダイヤル20で設定された対地深度を制御目標とした耕深が得られるよう制御感度設定ダイヤル22で設定される制御感度でロータリ耕耘装置14を昇降する自動耕深制御時を行う。尚、ローリング角設定ダイヤル21、手動ローリングノブ23はロータリ耕耘装置14のローリング制御を可能にするものであるが、このローリング制御系は本発明と直接関係がないので詳述しない。
【0020】又、トラクタではエンジン3の停止時にポジションレバー18が誤って操作され、この状態でエンジン3を始動した場合でもロータリ耕耘装置14が作業者の意に反して大きく上昇あるいは下降しないよう制御動作が設定され、この制御動作を以下に説明する。
【0021】つまり、該トラクタでは図3に示す如く、制御系が構成され、この制御系では、マイクロプロセッサを備えた制御装置25に対して、キースイッチ17、前記ポジションレバー18の操作位置を計測するポジション設定器26、前記リフトアームセンサ16、前記耕深設定ダイヤル20で操作されるポテンショメータ型の耕深設定器27、前記耕深センサ14S、前記制御感度設定ダイヤル22で操作されるポテンショメータ型の制御感度設定器28(第1センサの一例)夫々からの信号が入力する系が形成されると共に、前記リフトシリンダ10への作動油の給排を行う電磁比例制御弁29、前記報知ランプ24夫々を制御する出力系が形成されている。
【0022】この制御系での制御動作は図4のフローチャートに示すように制御の開始と同時に(キースイッチのON操作と同時に)牽制ルーチンの処理を行い(#200ステップ)、この処理の後、ポジション設定器26の信号を入力して、ポジションレバー18がポジション制御域に設定されているかを判別し、ポジション制御域に設定されている場合にはポジション設定器26の信号値を基準にして不感帯を設定すると共に、リフトアームセンサ16の信号値が不感帯から外れている場合にはリフトシリンダ10を操作して、リフトアームセンサ16の信号値が不感帯内に達するまでロータリ耕耘装置14を昇降するポジション制御を行い、又、自動耕深制御位置に設定されている場合には耕深設定器27の信号を基準にして制御感度設定器28の信号値を基にした幅の不感帯を設定すると共に、耕深センサ15からの信号値が不感帯内に達するまでロータリ耕耘装置14を自動耕深制御を行う制御動作をリセット操作されるまで継続する(#101〜#105ステップ)。
【0023】又、牽制ルーチン(#200ステップ)の制御は図5のフローチャートに従って行われ、この制御ではキースイッチ17のON操作時にポジション設定器26とリフトアームセンサ16からの信号を入力すると共に、ポジション設定器26の信号を基準として設定される不感帯の域内にリフトアームセンサ16の信号値がある場合には牽制を行わず、域外にある場合には報知ランプ24を点灯し、牽制解除域を設定する(#201〜#204ステップ)。この不感帯Nは図6(イ)に示す如く、ポジション設定器26の信号値EP(電圧信号)を基準に正の側、負の側夫々に等しい幅Nd,Ndで設定され、この不感帯Nが制御目標になる。又、牽制解除域Rはポジション設定器26の信号値EP(電圧信号)を基準に正の側、負の側夫々に不感帯の幅より大きい幅Rd,Rdで設定される。
【0024】次に、ポジション設定器26の信号EPを入力し、この信号値EPを基準に設定された牽制解除域R内にリフトアームセンサ16の信号EL(電圧信号)が入っているかを判別し、入っている場合には、信号EPを基準にした信号ELの相対的な変化方向を判別し、この信号ELが制御目標(不感帯N)から離間する側に変化したタイミングで報知ランプ24を消灯し、又、この信号ELが制御目標(不感帯N)に接近する場合には、不感帯Nに入ったタイミングで報知ランプ24を消灯して夫々とも制御の流れから抜け出し、この牽制ルーチンを終了するものとなっている(#205〜#210ステップ)。尚、この牽制ルーチンを構成するソフトウエアで牽制手段Aと牽制解除手段Bとが構成されている。
【0025】この牽制ルーチンにおいて牽制状態に陥った後、牽制ルーチンから抜け出す際の信号値の変化を図面に表すと、エンジン3の始動時に、例えば、ポジションレバー18の設定高さよりロータリ耕耘装置14の高さが低くなって牽制状態に陥った場合には、図6(イ)に示すように、ポジション設定器18からの信号値EPを基準に設定される不感帯Nの電圧域よりリフトアームセンサ16からの信号値EL(L1の位置)が高くなっており、この信号値ELが牽制解除域R外にある場合を想定すると、牽制を解除する目的でポジションレバー18を上げ方向に操作すると、図6(ロ)に示すように、ポジション設定器26の信号値EPが上昇し、牽制解除域R内に信号値ELが含まれるものとなる(L2の位置)。この牽制解除域Rは不感帯Nより幅広に設定されるので、作業者は普段の作業時に得た感覚でこの牽制解除域Rへの操作を行えるものとなっており、牽制を解除した後ロータリ耕耘装置14を下降させる場合には、ポジションレバー18を逆方向(下降方向)に操作することで図6(ハ)に示すように、L3に示すように、牽制解除域Rの境界が信号値ELに接近する方向に変化し(牽制解除域Rを基準に考えると信号値ELが制御目標から離間する方向に変化し)、タイミング(L2の位置)で牽制が解除され、報知ランプ24が消灯し、ポジション制御が行われロータリ耕耘装置14は下降方向に駆動される。
【0026】更に、この牽制解除の状況を縦軸方向に相対電圧値をとり、横軸方向に時間経過をとったグラフに表すと図7に示すように、リフトアームセンサ16からの信号値ELがL1からポジション設定器26の信号値EPに近接する方向に変化して牽制解除域Rに入り、この後、L2のタイミングで信号値EPから離間する方向(L3の方向)に変化すると、L2のタイミングで牽制が解除されるものとなる。尚、このグラフは信号値EPを基準にした信号値ELの変化を縦軸方向に表しているので信号値EPの変化時において信号値ELが変化する形態で表されている。
【0027】又、牽制を解除した後、ロータリ耕耘装置14を上昇させる場合を前述と同様のグラフに表すと、牽制を解除する目的でポジションレバー18を上げ方向に操作すると、図8に示すように、ポジション設定器26からの信号値EPが上昇し、牽制解除域R内に信号値ELが含まれた後にも更に上昇方向に操作して、不感帯Nの域内に信号値ELが含まれたタイミングで牽制が解除され報知ランプ24が消灯し、ポジションレバー18を更に上昇方向に操作して、信号値ELが不感帯Nの外に出たタイミングでロータリ耕耘装置14は上昇方向に駆動される。尚、不感帯Nの域内に信号値ELが含まれた後に、逆方向にポジションレバー18を操作することもあるが、このような操作が行われる場合でも、不感帯Nの域内に信号値ELが含まれたタイミングで牽制が解除されているので、その操作方向にロータリ耕耘装置14が昇降するものとなる。
【0028】〔別実施例〕本発明は上記実施例以外に、例えば、第2センサの側、即ち実施例ではリフトアームセンサの信号を基準にして不感帯を設定し、又、このリフトアームセンサの信号を基準にして牽制解除域を設定した形態での昇降制御を行わせることも可能であり、不感帯の幅、牽制解除域の幅を任意に調節できるよう構成することも可能である。
【0029】又、本発明は報知手段をブザー等音声で牽制状態を報知するよう構成することも可能である。
【0030】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。




 

 


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