JP2743528B2 - Left and right tilt attitude control device for ground work machine - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はトラクター等の動力車両に連結される対地
作業機の左右傾斜姿勢を制御する装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an apparatus for controlling a left-right inclination posture of a ground working machine connected to a powered vehicle such as a tractor.

［従来技術及びその課題］ 従来、この種の装置としてはトラクターの後部に３点
リンク機構等を介してロータリ耕耘装置を昇降自在に連
結し、リフトアームとロワーリンクとを連結している左
右一対のリフトロッドのうち、片側のみを伸縮可能な油
圧シリンダーで構成し、この油圧シリンダーに作動油を
送ってロータリ耕耘装置の左右傾斜姿勢を調節するよう
に構成していた。特に、近年はロータリ耕耘装置の左右
姿勢を自動的に所期姿勢に制御するものが多く普及して
いるが、この場合にはトラクター本体に左右傾斜姿勢を
検知するセンサーを設置し、前記油圧シリンダーの横に
は、その伸縮量を検出するストロークセンサーを配設し
て常にロータリ耕耘装置が設定された姿勢となるように
制御していた。[Prior art and its problems] Conventionally, as this kind of device, a rotary tilling device is connected to the rear of a tractor via a three-point link mechanism so as to be able to move up and down, and a pair of right and left connecting a lift arm and a lower link. Of the lift rods, only one side is constituted by an extendable hydraulic cylinder, and hydraulic oil is supplied to the hydraulic cylinder to adjust the left-right inclination posture of the rotary tilling device. In particular, in recent years, many types of rotary tilling devices that automatically control the left and right postures to a desired posture have become widespread. In this case, a sensor for detecting the left and right inclination posture is installed on the tractor main body, and the hydraulic cylinder is provided. A stroke sensor for detecting the amount of expansion and contraction is provided beside the, and the rotary tilling device is controlled so as to always be in the set posture.

しかしながら、このように油圧シリンダーの横側方に
ストロークセンサーを設けるものにあっては、このセン
サーが高価なため、装置全体の製造コストが高くつくと
いう欠点がある。However, in the case where the stroke sensor is provided on the lateral side of the hydraulic cylinder, since the sensor is expensive, there is a disadvantage that the manufacturing cost of the entire apparatus is high.

［課題を解決するための手段］ この発明は前記した問題点に鑑みて提案するものであ
って次のような技術的手段を講じた。即ち、動力車両１
の左右傾斜角を検出する姿勢検出手段18と、車両１に連
結された対地作業機14の左右傾斜姿勢を設定する姿勢設
定手段41と、対地作業機14の対本機角を変更調節する姿
勢変更手段15aと、前記傾斜検出手段18による検出値と
設定手段41による設定値との偏差に基づいて姿勢変更手
段15aを制御するための出力時間を設定する手段とを備
え、設定された時間だけ姿勢変更手段15aに駆動信号を
出力して対地作業機14を所定の姿勢に維持すべく構成し
たことを特徴とする対地作業機の左右傾斜姿勢制御装置
の構成とする。[Means for Solving the Problems] The present invention has been proposed in view of the above problems, and has taken the following technical means. That is, the power vehicle 1
Attitude detecting means 18 for detecting the left-right inclination angle of the vehicle, attitude setting means 41 for setting the left-right inclination attitude of the ground working machine 14 connected to the vehicle 1, and an attitude for changing and adjusting the machine angle of the ground working machine 14 relative to the main body. Changing means 15a, and means for setting an output time for controlling the attitude changing means 15a based on a deviation between a value detected by the inclination detecting means 18 and a value set by the setting means 41, and only for the set time. A driving signal is output to the posture changing means 15a to maintain the ground work machine 14 in a predetermined posture, and a left-right inclination posture control device for the ground work machine is provided.

［実施例］ 以下、図面に基づいてこの発明の実施例を説明する。
農用トラクターを例に挙げて説明する。まず、構成から
説明すると、１はトラクターで、機体前後部に夫々前輪
２、２と後輪３、３を有し、ミッションケース４の後上
部には油圧シリンダーケース５を固着して設けている。
油圧シリンダーケース５内には単動式の油圧シリンダー
６を設け、また、この油圧シリンダーケース５の左右両
側にはリフトアーム７、７を回動可能に枢支している。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
A description will be given using an agricultural tractor as an example. First, a description will be given of the configuration. Reference numeral 1 denotes a tractor, which has front wheels 2, 2 and rear wheels 3, 3 at the front and rear portions of the fuselage, respectively, and has a hydraulic cylinder case 5 fixedly provided at a rear upper portion of a transmission case 4. .
A single-acting hydraulic cylinder 6 is provided in the hydraulic cylinder case 5, and lift arms 7, 7 are pivotally supported on both left and right sides of the hydraulic cylinder case 5.

トップリンク10、ロワーリンク11、11からなる３点リ
ンク機構12の後端部には対地作業機としてのロータリ耕
耘装置14が連結され、リフトアーム７、７とロワーリン
ク11、11との間にはリフトロッド15、15が介装連結され
る。A rotary tilling device 14 as a ground work machine is connected to the rear end of the three-point link mechanism 12 including the top link 10 and the lower links 11, 11, between the lift arms 7, 7 and the lower links 11, 11. The lift rods 15, 15 are interposed and connected.

これらのリフトロッド15、15のうち、片側（この実施
例では右側）のリフトロッド15は伸縮可能な油圧シリン
ダー15aで構成されている。Of these lift rods 15, one of the lift rods 15 (on the right side in this embodiment) is constituted by an extendable hydraulic cylinder 15a.

20は油圧操作レバーでこの操作レバー20の回動基部に
は対地作業の高さを設定する対地高さ設定器21が取り付
けられている。一方、片側リフトアーム７の回動基部に
もそれの回動角度、言い替えると対地作業機の高さを検
出する対地高さ検出器23が取り付けられ、油圧操作レバ
ー20にて設定された高さにリフトアーム７、７が回動し
て停止するようにポジション制御機構が構成される。18
はトラクター１の油圧シリンダーケース５の側部に載置
固定された傾斜検出器で、トラクター１の左右横方向の
傾きを検出する。Reference numeral 20 denotes a hydraulic operation lever, and a ground height setting device 21 for setting the height of the ground work is attached to a turning base of the operation lever 20. On the other hand, the rotation base of the one-side lift arm 7 is also provided with a rotation angle thereof, in other words, a ground height detector 23 for detecting the height of the ground work machine, and the height set by the hydraulic operation lever 20. The position control mechanism is configured so that the lift arms 7, 7 rotate and stop. 18
Is a tilt detector mounted and fixed on the side of the hydraulic cylinder case 5 of the tractor 1, which detects the left and right lateral tilt of the tractor 1.

次にロータリ耕耘装置14の構成を説明すると、このロ
ータリ耕耘装置14は耕耘部34と、耕耘部34の上方を覆う
主カバー35と、主カバー35に対して回動自由に枢着され
たリヤカバー36等を備え、リヤカバー36の下端部を地面
に摺接させて耕耘土壌面を均平にすべく弾性押圧するよ
うに構成し、また主カバー35の上部端部には、リヤカバ
ー36の回動角度を検出する耕深検出器37を設けている。Next, the configuration of the rotary tilling device 14 will be described. The rotary tilling device 14 includes a tilling unit 34, a main cover 35 that covers the upper part of the tilling unit 34, and a rear cover that is pivotally attached to the main cover 35. 36, etc., the lower end of the rear cover 36 is slid in contact with the ground so as to be elastically pressed to even out the cultivated soil surface, and the upper end of the main cover 35 is provided with a rotation of the rear cover 36. A tillage depth detector 37 for detecting an angle is provided.

第４図はこの油圧制御装置のブロック図であるが、作
業機の高さを設定する対地高さ設定器21と、実際のリフ
トアーム７、７の位置を検出する対地高さ検出器23はA/
D変換器25を介してCPUからなる制御部27に接続される。
28はA/D変換器25を経ることなく直接制御部27に接続さ
れる昇降スイッチであって、このスイッチ28をオンにす
ると、作業機14は最大上昇位置まで上昇し、オフにする
と、油圧操作レバー20にて定まる位置まで降下する。操
縦席近傍に設けられたダイヤル調整式の耕深設定器40
と、ロータリ耕耘装置14の耕深を検出する耕深検出器37
はA/D変換器25を介して制御部27に接続される。また、4
1はロータリ耕耘装置14の左右傾斜量を調節する傾斜設
定器であり、この傾斜設定器41と傾斜検出器18は夫々A/
D変換器25を介して制御部27に接続されている。29は油
圧シリンダー６に作動油を給排制御する制御弁であっ
て、下降用ソレノイド30と、上昇用ソレノイド31とによ
り切り換え可能に構成されている。42は傾斜制御用の油
合シリンダー15aの制御弁であって、伸長用ソレノイド4
3と、短縮用ソレノイド44とにより適宜切り換えられ
る。なお、図中符号46は分流弁、47は油圧ポンプ、48は
リリーフ弁である。前記分流弁46と、傾斜調節用の制御
弁42との間には、可変式の絞り50が設けられ、後述する
流量切換スイッチ51によって３段階の流量設定が可能で
ある。FIG. 4 is a block diagram of the hydraulic control device. The ground height setting device 21 for setting the height of the working machine and the ground height detector 23 for detecting the actual positions of the lift arms 7, 7 are shown in FIG. A /
It is connected to a control unit 27 composed of a CPU via a D converter 25.
Reference numeral 28 denotes an elevating switch directly connected to the control unit 27 without passing through the A / D converter 25.When the switch 28 is turned on, the work implement 14 is raised to the maximum ascending position, and when turned off, the hydraulic It descends to the position determined by the operation lever 20. Dial-adjustable working depth setting device 40 provided near the cockpit
And a tillage depth detector 37 for detecting the tillage depth of the rotary tillage device 14.
Is connected to the control unit 27 via the A / D converter 25. Also, 4
1 is a tilt setter for adjusting the amount of tilt of the rotary tilling device 14 in the left and right direction. The tilt setter 41 and the tilt detector 18
It is connected to the control unit 27 via the D converter 25. Reference numeral 29 denotes a control valve for controlling the supply and discharge of hydraulic oil to and from the hydraulic cylinder 6, and is configured to be switchable by a lowering solenoid 30 and a highering solenoid 31. Reference numeral 42 denotes a control valve for the oil control cylinder 15a for tilt control.
3 and the shortening solenoid 44 can be switched as appropriate. In the figure, reference numeral 46 denotes a flow dividing valve, 47 denotes a hydraulic pump, and 48 denotes a relief valve. A variable throttle 50 is provided between the flow dividing valve 46 and the control valve 42 for adjusting the inclination, and a three-stage flow rate can be set by a flow rate switch 51 described later.

第５図はその切換スイッチ51によって選択できる作動
油の流量特性を示すものであって横軸に機体の傾斜量
を、縦軸にストローク量を取っている。54はロータリ耕
耘装置14をトラクター１に対して平行に復帰させるため
のスイッチ、55は、左右のリフトロッド15、15aの長さ
が一致したことを検出する平行位置検出器で検出器55を
構成する筒体55aの側面にオン・オフ式のスイッチ56が
収納されており、筒体55a内に挿通されたロッド55bが検
出器55のスイッチ56を押すまで油圧シリンダ15aが伸縮
される。FIG. 5 shows the flow rate characteristics of the hydraulic oil which can be selected by the changeover switch 51, in which the horizontal axis represents the inclination amount of the body and the vertical axis represents the stroke amount. 54 is a switch for returning the rotary tillage device 14 to be parallel to the tractor 1, and 55 is a parallel position detector for detecting that the lengths of the left and right lift rods 15 and 15a match each other. An on / off switch 56 is housed on the side surface of the cylindrical body 55a, and the hydraulic cylinder 15a extends and contracts until the rod 55b inserted into the cylindrical body 55a presses the switch 56 of the detector 55.

次に作用を説明する。第６図は制御部27のメモリ内に
記憶されているプログラムの内容を示すものである。Next, the operation will be described. FIG. 6 shows the contents of the program stored in the memory of the control unit 27.

ロータリ耕耘装置14を水平に維持すべく傾斜制御を行
なう場合には、まず、傾斜設定器41の設定値と、傾斜検
出器18の検出値とを読み込み、両者の差を算出する。When performing the tilt control to keep the rotary tillage device 14 horizontal, first, the set value of the tilt setter 41 and the detected value of the tilt detector 18 are read, and the difference between them is calculated.

ついで、両者の差（ｘ−ｙ）から、ロータリ耕耘装置
14を略水平に維持するために必要な出力時間を演算す
る。この実施例では、偏差に定数ａを乗じたものをタイ
マの出力時間としてみなして傾斜制御を行なっている
が、このときの基準になるエンジン回転は定格回転時の
ものである。Then, from the difference (xy) between the two, the rotary tilling device
Calculate the output time required to keep 14 approximately horizontal. In this embodiment, the inclination control is performed by regarding the deviation multiplied by the constant a as the output time of the timer, but the reference engine rotation at this time is that at the rated rotation.

そして、算出された出力時間に達するまで、制御弁42
の伸長用ソレノイド43あるいは短縮用ソレノイド44を励
磁し、ロータリ耕耘装置14が水平になるように油圧シリ
ンダー15aを伸縮制御する。Then, until the calculated output time is reached, the control valve 42
The extension solenoid 43 or the shortening solenoid 44 is excited, and the hydraulic cylinder 15a is controlled to expand and contract so that the rotary tillage device 14 is horizontal.

このように、この実施例においては、傾斜設定値と傾
斜検出値との差分に応じて作業機を水平に維持させるた
めの出力時間を算出し、その時間だけ制御弁42の伸長用
ソレノイド43あるいは短縮用ソレノイド44を励磁するよ
うに構成するものであるから、従来のように高価なアナ
ログ式のストロークセンサーを設ける必要がなく、これ
により、廉価な対地作業機の左右姿勢制御装置を具現で
きる。また、時間のみによる姿勢制御にあっては、誤差
が累積されて精度が低下する恐れがあるが、前記平行復
帰用のスイッチ54を押したときにタイマーセットがリセ
ットされるように構成すれば作業上支障がない。As described above, in this embodiment, the output time for keeping the work implement horizontal is calculated according to the difference between the tilt set value and the tilt detection value, and the extension solenoid 43 or the extension solenoid 43 of the control valve 42 is calculated for that time. Since the shortening solenoid 44 is configured to be excited, it is not necessary to provide an expensive analog type stroke sensor as in the related art, thereby realizing an inexpensive left-right attitude control device for a ground work machine. In the attitude control based on time alone, errors may be accumulated and accuracy may be reduced.However, if the timer set is configured to be reset when the parallel return switch 54 is pressed, the work is performed. There is no problem.

なお、この実施例で説明した流量切換スイッチ51は、
ロータリ取付巾の変更を行なったときにこれを適宜切換
えるものである。更に詳述すると、ロワーリンク11、11
の取付巾が広いときには油圧シリンダー15aの単位時間
当たりの伸縮量を大きくすべく流量を多くし（第５図
イ）、逆にロワーリンク11、11の取付巾が標準よりも挾
い場合には、流量を少なくするものである（第５図
ロ）。このように、ロワーリンク11、11の取付巾に応じ
て油圧シリンダー15aの作動油の量を変更するようにす
れば、特開昭59−14707号公報に記載されているような
複雑なゲイン切換機構を設ける必要がなく、簡潔な構成
で安価に製造できる。なお、この流量切換は自動制御モ
ードのみならず、手動操作モード時にもオペレータが前
記可変絞り50を直接操作できるように構成するとよい。The flow rate changeover switch 51 described in this embodiment is
When the rotary installation width is changed, this is appropriately switched. More specifically, the lower link 11, 11
When the mounting width of the hydraulic cylinder 15a is large, the flow rate is increased to increase the amount of expansion / contraction of the hydraulic cylinder 15a per unit time (Fig. 5A). Conversely, when the mounting width of the lower links 11, 11 is smaller than the standard, , To reduce the flow rate (FIG. 5B). As described above, if the amount of hydraulic oil of the hydraulic cylinder 15a is changed according to the mounting width of the lower links 11, 11, complicated gain switching as described in JP-A-59-14707 can be achieved. There is no need to provide a mechanism, and the device can be manufactured at a low cost with a simple configuration. It is preferable that the flow rate is switched not only in the automatic control mode but also in the manual operation mode so that the operator can directly operate the variable throttle 50.

［発明の効果］ この発明は前記の通り構成したので、次の技術的効果
を奏する。[Effects of the Invention] The present invention is configured as described above, and has the following technical effects.

即ち、動力車両１の左右傾斜姿勢設定手段41によって
設定された設定値と、傾斜検出手段18によって検出され
た検出値との差に応じて姿勢変更手段15aを制御する出
力時間を算出し、この算出された時間だけ姿勢変更手段
に駆動信号を送って対地作業機14を所定の姿勢に維持す
べく構成したので、従来装置に比して構成が簡単とな
り、廉価な姿勢制御装置を得ることができる。That is, the output time for controlling the attitude changing means 15a is calculated according to the difference between the set value set by the left and right tilt attitude setting means 41 of the powered vehicle 1 and the detection value detected by the tilt detecting means 18, and Since the drive signal is sent to the attitude changing means for the calculated time to maintain the ground work machine 14 in the predetermined attitude, the configuration is simpler than that of the conventional apparatus, and an inexpensive attitude control apparatus can be obtained. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

図はこの発明の実施例を示し、第１図は全体側面図、第
２図は斜視図、第３図は要部の背面図、第４図はブロッ
ク図、第５図は流量特性を示すグラフ、第６図はフロー
チャートである。 符号の説明 １……動力車両（トラクター） ７、７……リフトアーム 14……対地作業機（ロータリ耕耘装置） 15……リフトロッド 15a……油圧シリンダー 18……傾斜検出器 41……傾斜設定器 51……流量切換スイッチ 54……平行復帰用スイッチFIG. 1 shows an embodiment of the present invention. FIG. 1 is an overall side view, FIG. 2 is a perspective view, FIG. 3 is a rear view of a main part, FIG. 4 is a block diagram, and FIG. FIG. 6 is a flowchart. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1… Powered vehicle (tractor) 7, 7… Lift arm 14… Ground work equipment (rotary tilling device) 15… Lift rod 15a… Hydraulic cylinder 18… Tilt detector 41… Tilt setting Unit 51 Flow rate changeover switch 54 Parallel return switch

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】動力車両１の左右傾斜角を検出する姿勢検
出手段18と、車両１に連結された対地作業機14の左右傾
斜姿勢を設定する姿勢設定手段41と、対地作業機14の対
本機角を変更調節する姿勢変更手段15aと、前記傾斜検
出手段18による検出値と設定手段41による設定値との偏
差に基づいて姿勢変更手段15aを制御するための出力時
間を設定する手段とを備え、設定された時間だけ姿勢変
更手段15aに駆動信号を出力して対地作業機14を所定の
姿勢に維持すべく構成したことを特徴とする対地作業機
の左右傾斜姿勢制御装置。An attitude detecting means for detecting a left-right inclination angle of a power vehicle, an attitude setting means for setting a left-right inclination attitude of a ground working machine connected to the vehicle, and a ground working machine. Attitude changing means 15a for changing and adjusting the machine angle, and means for setting an output time for controlling the attitude changing means 15a based on a deviation between a value detected by the inclination detecting means 18 and a value set by the setting means 41; And a driving signal is output to the posture changing means 15a for a set time to maintain the ground work machine 14 in a predetermined posture.