JP2017029071A - Work vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、播種機や施肥機等の車速に応じて制御する作業機を装着する作業車両に関する。 The present invention relates to a work vehicle equipped with a work machine that is controlled according to the vehicle speed, such as a seeding machine or a fertilizer applicator.
播種機や施肥機等の作業機を装着して作業を行う作業車両において、走行系の回転軸の回転速度を検出する回転センサを備え、車両に備えた主制御装置にて回転センサの検出値から車速を演算し、車速に正比例した周波数を回転センサの検出信号よりも低い周波数で作業機を制御する作業機制御装置に出力することにより、作業機制御装置の処理負荷を軽減した技術が公知である(特許文献1)。 In a work vehicle that is equipped with a work machine such as a seeding machine or a fertilizer applicator, the work vehicle is equipped with a rotation sensor that detects the rotation speed of the rotating shaft of the traveling system, and the detection value of the rotation sensor is detected by a main controller provided in the vehicle. Is known to reduce the processing load of the work implement control device by calculating the vehicle speed from the output and outputting a frequency directly proportional to the vehicle speed to the work implement control device that controls the work implement at a frequency lower than the detection signal of the rotation sensor. (Patent Document 1).
しかし、走行系の回転軸から車速を演算すると、タイヤがスリップした場合には演算結果と実際の車速との間でずれが生じてしまい、播種作業や施肥作業等における均一性の精度が低下してしまう。圃場を走行する場合においては、速度が増加するとスリップ率(タイヤの回転に対する実車速とのずれ)も増加する傾向にあるが、上記特許文献記載の発明では、作業機制御信号を車速に正比例した周波数で送信しているため、車速が変化すると、作業の均一性が損なわれてしまうことがあった。 However, if the vehicle speed is calculated from the rotating shaft of the traveling system, if the tire slips, there will be a deviation between the calculation result and the actual vehicle speed, and the uniformity accuracy in sowing work and fertilization work will decrease. End up. When traveling on a field, the slip rate (deviation from the actual vehicle speed relative to the rotation of the tire) tends to increase as the speed increases. However, in the invention described in the above-mentioned patent document, the work implement control signal is directly proportional to the vehicle speed. Since transmission is performed at a frequency, when the vehicle speed changes, the work uniformity may be impaired.
上述した課題を解決するために、本発明は、走行系の回転軸の回転速度を検出する回転センサを設け、該回転センサから得られた信号から車速を演算する走行制御装置と、車両に装着された作業機を制御する作業機制御装置とを有し、前記走行制御装置にて演算された車速情報を前記作業機制御装置に送信する作業車両において、車速の演算結果に応じて前記車速情報を補正することを第1の特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention is provided with a rotation sensor that detects a rotation speed of a rotating shaft of a traveling system, and a traveling control device that calculates a vehicle speed from a signal obtained from the rotation sensor, and the vehicle mounted on the vehicle. A work machine control device that controls the work implement, and the vehicle speed information calculated by the travel control device is transmitted to the work implement control device in accordance with a calculation result of the vehicle speed. The first feature is to correct the above.
また、本発明は、第1の特徴を有する発明において、車速が増加すると前記車速情報の補正率も増加することを第2の特徴とする。 In addition, the present invention has a second feature that, in the invention having the first feature, when the vehicle speed increases, the correction rate of the vehicle speed information also increases.
また、本発明は、第1の特徴または第2の特徴を有する発明において、エンジンの回転駆動を前輪に伝達する前輪駆動軸に四輪駆動クラッチを設け、該四輪駆動クラッチの接続状態を検出する四輪駆動センサを設け、四輪駆動クラッチが非接続状態で、車両が二輪駆動である場合は、四輪駆動の時よりも前記車速情報の補正率を大きくすることを第3の特徴とする。 According to the present invention, in the invention having the first feature or the second feature, a four-wheel drive clutch is provided on a front wheel drive shaft that transmits the rotational drive of the engine to the front wheels, and the connection state of the four-wheel drive clutch is detected. A four-wheel drive sensor is provided, and when the four-wheel drive clutch is in a disconnected state and the vehicle is two-wheel drive, the third feature is that the correction rate of the vehicle speed information is larger than that in four-wheel drive. To do.
また、本発明は、第1の特徴から第3の特徴までのいずれか一つの特徴を有する発明において、車両後部に装着した作業機を昇降する昇降装置を有し、前記作業機の牽引負荷を検出する牽引負荷センサを設け、牽引負荷の大きさに応じて作業機を自動昇降する自動昇降モードを有する作業車両において、前記自動昇降モードが設定されている場合、前記車速情報の補正率を増加させることを第4の特徴とする。 Further, the present invention is the invention having any one feature from the first feature to the third feature, further comprising an elevating device for raising and lowering the work implement mounted on the rear portion of the vehicle, wherein the traction load of the work implement is reduced. In a work vehicle having an automatic elevating mode in which an automatic elevating mode for automatically elevating the work implement according to the size of the traction load is provided, the correction rate of the vehicle speed information is increased when the automatic elevating mode is set. This is a fourth feature.
第1の特徴を有する発明によると、走行制御装置から作業機制御装置に送信する車速情報を車速の演算結果に応じて補正することで、車速が変化することにより変化する、演算結果と実車速との間のずれを作業機制御に反映させることができ、作業機の車速制御の精度を向上させることができる。 According to the invention having the first feature, the calculation result and the actual vehicle speed that change when the vehicle speed changes by correcting the vehicle speed information transmitted from the travel control device to the work implement control device according to the calculation result of the vehicle speed. Can be reflected in the work implement control, and the accuracy of the vehicle speed control of the work implement can be improved.
第2の特徴を有する発明によると、第1の特徴を有する発明による効果に加え、車速が増加すると増加してしまう演算結果と実車速との間のずれを補正することができる。 According to the invention having the second feature, in addition to the effect of the invention having the first feature, it is possible to correct a deviation between the calculation result and the actual vehicle speed which increase as the vehicle speed increases.
第3の特徴を有する発明によると、第1の特徴または第2の特徴を有する発明の効果に加え、二輪駆動時は四輪駆動時よりもスリップし易いため、走行制御装置から作業機制御装置に送信する車速情報の補正率を大きくすることで、より実車速に近い車速情報を作業機制御装置に送信することができる。 According to the invention having the third feature, in addition to the effect of the invention having the first feature or the second feature, since the two-wheel drive is more likely to slip than the four-wheel drive, the travel control device to the work implement control device The vehicle speed information closer to the actual vehicle speed can be transmitted to the work implement control device by increasing the correction rate of the vehicle speed information transmitted to the work equipment.
第4の特徴を有する発明によると、第1の特徴から第3の特徴までのいずれか一つの特徴を有する発明の効果に加え、自動昇降モードが選択されているときは、プラウ作業などのスリップし易い高負荷の牽引作業が行われていることが推定されるため、走行制御装置から作業機制御装置に送信する車速情報の補正率を大きくすることで、より実車速に近い車速情報を作業機制御装置に送信することができる。 According to the invention having the fourth feature, in addition to the effect of the invention having any one feature from the first feature to the third feature, when the automatic elevating mode is selected, slipping such as plow work It is presumed that high-load towing work that is easy to carry out is performed, so by increasing the correction rate of the vehicle speed information transmitted from the travel control device to the work implement control device, work on vehicle speed information closer to the actual vehicle speed. Can be transmitted to the machine control device.
この発明の実施例を図面に基づき説明する。以下の説明では車両の進行方向を前、その反対を後、運転者が進行方向を向いた時の右手側を右、左手側を左、上方向を上、下方向を下として説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the front direction of the vehicle is the front, the opposite is the case, and the right hand side when the driver faces the forward direction is right, the left hand side is left, the upper direction is up, and the down direction is down.
図1は、ロータリ作業機50を装着した作業車両の一例としての乗用型トラクタの側面図である。
この走行車体1前部にボンネット2により覆われているエンジンルームが配置され、その内部にはエンジンEが搭載されている。エンジンEの回転動力はミッションケース3内の走行伝動装置に伝えられ、この走行伝動装置で減速された回転動力を前輪4及び後輪5に伝えるようになっている。
FIG. 1 is a side view of a riding tractor as an example of a work vehicle equipped with a
An engine room covered with a bonnet 2 is disposed at the front of the traveling vehicle body 1, and an engine E is mounted therein. The rotational power of the engine E is transmitted to a traveling transmission device in the mission case 3, and the rotational power decelerated by the traveling transmission device is transmitted to the front wheels 4 and the
車体後部のキャビン6内には運転席7が設置され、その前方には、前輪4,4を操舵するステアリングハンドル8が装備されている。トラクタの機体後部には、ロータリ作業機50を装着し、ミッションケース3から後方へ突出するPTO軸10によって駆動するようになっている。
A driver's
ロータリ作業機50は走行車体1後部の左右ロワリンク11,11とトップリンク12で支持されている。ロワリンク11はリフトアーム13とリフトロッド14で接続されており、リフトアーム13が昇降シリンダ15によって回動することにより、ロータリ作業機50を上下に昇降させる。また、リフトアーム13の回動角はリフトアームセンサ16で検出され、その検出値はロータリ作業機50の位置の表示や、昇降制御等に使用される。
The
ロータリ作業機50の上部には施肥機60が装備されており、シャッタ61を開閉する開閉アクチュエータ62を制御することにより、肥料タンク63から施肥ホース64を通して、適切な量の肥料を適切なタイミングで圃場に与えることができる。なお、この施肥機60の代わりに播種機や農薬散布機を装備してもよい。
A
図2はプラウ51を装着した作業車両の一例としての乗用型トラクタの側面図である。
プラウ51を用いる作業は、土壌に刃52を挿し込んだ状態で牽引することにより土壌を反転させる作業であるため、走行負荷が大きくなる。そのため、ロワリンク11の取り付け部分に牽引負荷センサ17が取り付けられ、ロワリンク11に作用する力を検出し、その大きさに応じてリフトアーム13を自動で上下させることにより負荷の大きさを制御する、自動昇降モードが備えられている。
FIG. 2 is a side view of a riding tractor as an example of a work vehicle equipped with a
Since the work using the
図3は運転席7から前方を見たステアリングホール8周辺の斜視図である。
図4はステアリングホイール8右下方の各種操作スイッチやレバーの斜視図である。
図3に示すように、ステアリングホイール8の前方にはメータパネル9を備え、エンジン回転数や、車速、リフトアーム13の回動角など各種情報が表示される。左の足もとにはクラッチペダル21、右の足もとには左右ブレーキペダル22L,22R及びアクセルペダル23を備え、クラッチペダル21と左右ブレーキペダル22L,22Rの間にはPTO軸10の回転速度を変速操作するPTOクラッチレバー24が設けられている。
FIG. 3 is a perspective view of the vicinity of the
FIG. 4 is a perspective view of various operation switches and levers on the lower right side of the
As shown in FIG. 3, a
ステアリングホイール8の左側下方には車両の前後進を切り替える前後進レバー25が備えられており、右側下方には図4にも示すようにエンジンEの回転数を操作するアクセルレバー26とリフトアーム13の最上げ操作と元の位置に下げる操作を簡易的に行う簡易昇降レバー27とウィンカレバー28が備えられている。その下方にはプラウ51等による牽引作業時に牽引負荷センサ17の検出値に基づいてリフトアーム13を自動昇降することで負荷を制御する自動昇降モードの入り切りする、自動昇降モード入り切りスイッチ29と、後述する車速情報の補正率を調整する、補正率調整ダイヤル30が備えられている。
A forward /
図5はエンジンEの回転動力の伝達経路を簡易的に示した動力伝動概略図である。
エンジンEで生成された動力は前後進クラッチ31に伝達される。前後進レバー25が前進側に操作されると、正転のままで後方の主変速装置32に伝達され、後進側に操作されると、回転方向が逆転されて主変速装置32に伝達される。また、前後進レバー25が中立位置に操作されると前後進クラッチ31は動力を遮断する。
FIG. 5 is a power transmission schematic diagram schematically showing the transmission path of the rotational power of the engine E.
The power generated by the engine E is transmitted to the forward /
伝達された回転動力は主変速装置32、副変速装置33で適宜変速された後、後輪デファレンシャルギア34を経由して後輪4を駆動する。前輪デファレンシャルギア35には、副変速33後方の動力が前輪駆動軸36及び四輪駆動クラッチ37を経由して伝達される。四輪駆動クラッチ37は接続と遮断を切り替えることにより、四輪駆動状態と二輪駆動状態とを切り替えることができる。
The transmitted rotational power is appropriately shifted by the
前後進クラッチ31や主変速装置32、四輪駆動クラッチ37は走行制御装置41によって、電気的に制御される。副変速装置33は副変速レバー(図示せず)と機械的にリンクしていて手動で操作される。副変速による変速後の後輪伝達軸38の回転数は回転センサ40により検出されて、その検出信号が走行制御装置41に送信される。高速回転する回転軸の回転数を検出するため、回転センサ40からは高い周波数の信号が送信されるため、これを処理する走行制御装置41には比較的高い処理能力が要求される。回転センサ40の検出値を受信した走行制御装置41は予め記憶されている後輪までの減速比やタイヤ系の情報を基にした係数を用いて車速を演算する。
The forward /
演算により得られた車速情報は、走行制御装置41から作業機制御装置42に送信される。この車速情報の周波数は、回転センサ40から走行制御装置41に送信される信号よりも低い周波数で作業機制御装置42に送信されるため、作業機制御装置42は走行制御装置41よりも低い処理能力の制御装置を用いることができる。
The vehicle speed information obtained by the calculation is transmitted from the
作業機制御装置42は車速情報を基に施肥機60のシャッタ開閉アクチュエータ62を制御することで、均一な施肥作業を行う。しかし、この車速情報は後輪の回転速度を基に演算して得られるため、後輪がスリップすると実車速よりも速い車速が入力されてしまい、その位置では施肥量が多くなってしまうことがあった。
The work
図6は走行制御装置41から作業機制御装置42に送信される車速情報の車速と周波数との関係を示した図である。
演算された車速と実車速との差は車速が増加すると増加する傾向があるため、演算された車速を基にある程度推測できる。そのため、車速に関する補正率Cの関数を予め走行制御装置に記憶しておき、回転センサ40の信号を基に演算した車速Vに対応して車速情報Fを補正した補正車速情報CFを作業機制御装置42に送信する。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the vehicle speed and the frequency in the vehicle speed information transmitted from the traveling
Since the difference between the calculated vehicle speed and the actual vehicle speed tends to increase as the vehicle speed increases, it can be estimated to some extent based on the calculated vehicle speed. Therefore, a function of the correction rate C related to the vehicle speed is stored in advance in the travel control device, and the corrected vehicle speed information CF obtained by correcting the vehicle speed information F corresponding to the vehicle speed V calculated based on the signal of the
予め記憶させておく補正率Cは車速Vに関する増加関数であるため、車速V1の時の補正率をC1、車速V2の時の補正率をC2とすると、V1<V2であれば、C1<C2となる関係が成立する。 Since the correction rate C stored in advance is an increasing function related to the vehicle speed V, assuming that the correction rate at the vehicle speed V1 is C1 and the correction rate at the vehicle speed V2 is C2, if V1 <V2, C1 <C2 This relationship is established.
図7は各制御装置の入出力関係を示す制御ブロック図である。
走行制御装置41、作業機制御装置42、エンジン制御装置43はそれぞれECU(Electronic Control Unit)を主とした処理装置ユニットとして構成されており、各種センサ等から得られた信号を処理し、相互に通信可能に構成されている。アクセルレバー26とアクセルペダル23の操作はアクセル操作位置センサ16sによって検出され、エンジン制御装置43に入力される。
FIG. 7 is a control block diagram showing the input / output relationship of each control device.
The traveling
走行制御装置41には図示しない主変速レバーの操作位置を検出する主変速レバー位置センサ71sと前後進レバー25の操作位置を検出する前後進レバー操作位置センサ25sと二駆四駆切替スイッチ72の信号が入力され、前後進クラッチ31を操作する前後進クラッチソレノイド31aや主変速クラッチ32を操作する主変速クラッチソレノイド32aや四輪駆動クラッチ37を操作する四輪駆動クラッチソレノイド37aに出力される。
The
前後進クラッチ31の接続状態は前後進クラッチ圧力センサ31sで検出され、副変速33の変速位置は副変速位置センサ33sで検出され、四輪駆動クラッチの接続状態は四輪駆動クラッチ圧力センサ37sで検出されて、走行制御装置41に入力される。
The connected state of the forward / reverse clutch 31 is detected by a forward / reverse clutch pressure sensor 31s, the shift position of the
作業機制御装置42にはリフトアーム13の回動角を検出するリフトアームセンサ16からの信号と、ロワリンク11にかかる負荷を検出する牽引負荷センサ17からの信号と簡易昇降レバースイッチ27sの操作信号と、図示しないポジションレバーの操作位置を検出するポジションレバーセンサ70sからの信号が入力され、施肥機60のシャッタ61を開閉するシャッタ開閉アクチュエータ62と、昇降シリンダ15を操作する昇降シリンダソレノイド15aに出力される。
The work
作業機制御装置42にはメータパネル9と相互通信可能に接続しており、各種情報をメータパネル9に表示させる。この時表示する車速を、図6で示した補正車速情報F´に基づいて後輪のスリップを考慮した車速を表示することが可能である。また、走行制御装置41に入力する補正率調整ダイヤル30を操作することにより、車速に対する補正率Cの関数の勾配を変化させることで、補正率を調整することができる。
The work
自動昇降モード入り切りスイッチ29が操作されて、自動昇降モードがオンになると、牽引負荷センサ17の検出値に基づいて自動で昇降シリンダソレノイドに電流が出力される。具体的には牽引負荷センサ17が一定以上の負荷を検出すると、作業機を上昇させて負荷を軽減し、所定の値まで負荷が下がると、再び作業機を下降させることで、負荷を制御する自動昇降制御が実行される。この制御実行時は作業負荷が高いために、後輪4がスリップし易いことが推測されるため、図6に示すように補正率Cを増加させてC´とすることで、演算される車速と実車速との間のずれを吸収することができる。
When the automatic lift mode on / off
四輪駆動クラッチ圧力センサ37sの検出値により、クラッチ圧力が接続圧力に達していないことが検出されているとき、すなわち車両が二輪駆動状態であることが検出されているときは四輪駆動状態である場合よりも後輪がスリップし易いことが推測されるため、図6に示すように補正率Cを増加させてC´とすることで、演算される車速と実車速との間のずれを吸収することができる。
When it is detected from the detection value of the four-wheel drive
図8は走行制御装置41から作業機制御装置42に送信される別形態の車速情報の車速と周波数との関係を示した図である。図8に示すように補正率Cを車速の増加に応じて段階的に上げていくことで車速情報を折れ線的に変化させて作業機制御装置42に送信してもよい。
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the vehicle speed and the frequency in another form of vehicle speed information transmitted from the traveling
C 補正率
E エンジン
F 車速情報周波数
V 車速
4 後輪
5 前輪
17 牽引負荷センサ
29 自動昇降モード入り切りスイッチ
36 前輪駆動軸
37 四輪駆動クラッチ
50 ロータリ作業機
51 プラウ
C Correction factor E Engine F Vehicle speed information frequency V Vehicle speed 4
Claims (4)
Priority Applications (1)
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JP2015152902A JP2017029071A (en) | 2015-07-31 | 2015-07-31 | Work vehicle |
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JP2015152902A JP2017029071A (en) | 2015-07-31 | 2015-07-31 | Work vehicle |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2020156344A (en) * | 2019-03-25 | 2020-10-01 | ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 | Field work system |
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2015
- 2015-07-31 JP JP2015152902A patent/JP2017029071A/en active Pending
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JP2020156344A (en) * | 2019-03-25 | 2020-10-01 | ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 | Field work system |
WO2020195852A1 (en) * | 2019-03-25 | 2020-10-01 | ヤンマー株式会社 | Field working system |
JP7122280B2 (en) | 2019-03-25 | 2022-08-19 | ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 | Field work system |
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