JP3648928B2

JP3648928B2 - Lift control device for tractor tiller

Info

Publication number: JP3648928B2
Application number: JP17412497A
Authority: JP
Inventors: 豊小野; 良一相沢; 雅邦石丸; 清文桜原; 恒高橋; 清二金並; 誠高須賀
Original assignee: Iseki and Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd
Priority date: 1997-06-30
Filing date: 1997-06-30
Publication date: 2005-05-18
Anticipated expiration: 2017-06-30
Also published as: JPH119010A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、トラクタに装着する耕耘装置の昇降制御装置に関する。トラクタのエンジンにかかる負荷によって耕耘装置を上下動させる負荷制御に利用しうる。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
負荷の増減によって耕耘装置を昇降させるとき、耕深が浅過ぎになることがあり、又、この浅過ぎの耕深状態が長い間隔に亘って続くことがある。この発明は、一旦上昇された耕耘装置が負荷の軽減により下降するときは、短時間に速かに一定位置まで下降して、その後徐々に下降して目標の耕深位置に戻るように滑らかな昇降制御を行わせようとするものである。
【０００３】
【課題を解決する為の手段】
この発明は、車体後部にリフトアーム４を介してロータリ耕耘装置５を昇降自在に連結し、前記リフトアーム４を油圧回路２に設けた昇降制御弁３へパルス信号を出力して上下回動するトラクタにおいて、
前記リフトアーム４に同アーム４の回動角を検出するリフトアーム角センサ６を備えると共に、
前記ロータリ耕耘装置５を耕深設定器２５で設定した耕深目標値と、ロータリ耕耘装置５のリヤカバー角度を検出するリヤカバー角度センサ２２の検出値を比較して、前記ロータリ耕耘装置５を目標高さに保持する耕深制御を構成し、更に
エンジンＥに備えたエンジン回転センサ２９の検出値により予め設定したエンジンＥの過負荷状態を検出した時に前記ロータリ耕耘装置５を上昇させる負荷制御を構成し、
前記負荷制御によりロータリ耕耘装置５を上昇する時には、前記リフトアーム４の上昇開始位置を記憶すると共に前記エンジンＥの回転復帰状態を検出するまでこの上昇出力を継続する一方、この上昇後に作業機を下降する時には、この下降出力を、前記記憶位置Ａに所定高さαを加算した位置までは、前記昇降制御弁３へのパルス信号のＯＮタイムを耕深目標値とリフトアーム角センサ６の検出値との偏差に応じた時間で出力し、それ以降の下降出力は、該ＯＮタイムｂよりも短く設定されたＯＮタイムａを出力して前記ロータリ耕耘装置５を徐々に下降させ、その後前記リフトアーム角センサ６の検出値が前記耕深目標値と一致すると前記ロータリ耕耘装置５の下降出力を停止するコントローラ２３を備えたことを特徴とするトラクタ耕耘装置の昇降制御装置とする。
【０００４】
【発明の効果】
耕耘作業において、過負荷検出等によって耕耘装置５が設定耕深位置から上昇されるとき、この上昇開始位置のリフトアーム４の位置がリフトアーム角センサ６によって検出されて、コントローラに記憶される。一旦上昇された耕耘装置５が過負荷解消、即ち前記エンジンＥの回転復帰状態を検出することによって下降されるときは、耕深目標値、リフトアーム角センサ６による検出値との偏差に応じたオイル流量になるように、油圧回路２の昇降制御弁３がパルス出力で作動される。リフトアーム４が該コントローラに記憶されている位置Ａよりも所定量だけ高い位置Ａ＋αにまで下降すると、該昇降制御弁３の開度はこれまでの下降時のオイル流量よりも少くなり、耕耘装置５は徐々に下降されて、耕深目標値の耕深領域に戻る。このため、耕耘装置５の過負荷調整のための昇降作用が速かに行わせて、耕深が目標値に近づいた深い位置で徐々に下降させるものであるから、耕深の過度に浅い部分を少くすることができ、安定した耕深維持を行わせる。
【０００５】
【実施例】
トラクタ車体７は、前部のボンネット８下にエンジンＥを有し、このエンジンＥの後側にクラッチハウジング９、及びミッションケース１０等を一体的に連結してなり、ステアリングハンドル１１により操向自在の前車輪１２を有し、ミッションケース１０の左右両側部には後車輪１３を配し、エンジンＥからの動力でこれら前車輪１２及び後車輪１３を駆動走行しうる。１４はフェンダー、１５は操縦席である。ミッションケース１０の後部には、ロアリンク１６とトップリンク１７とからなる三点リンク機構によりロータリ耕耘装置５が連結され、油圧シリンダ１の油圧による伸縮で上下回動されるリフトアーム４と、該ロアリンク１６とのリフトロッド１８による連結により昇降できる構成である。１９は耕耘爪、２０は耕耘軸、２１はリヤカバーで、上下回動自在の回動部にはリヤカバー角度センサ２２を有して耕深を検出しうる構成としている。
【０００６】
マイコンＣＰＵや、記憶装置ＲＡＭ，ＲＯＭ等を有するコントローラ２３を操縦席１５の横側に設け、このコントローラ２３には各操作スイッチやセンサ等を入力して、アクチュエータを出力させて、ポジション制御や耕深制御、負荷制御等を行うことができる。これらの各制御モードは制御モード設定器２４によって切替選択できる。耕深制御を行う耕深制御モードでは、耕深設定器２５によって耕耘深さとなる基準値をダイヤル設定し、この基準値と耕耘装置５に備えたリヤカバー角度センサ２２による検出耕深とを比較させる。
【０００７】
操縦席１５の横側にはポジションレバー２６が設けられ、このポジションレバー２６の操作角をポテンショメータ２７で検出して、前記リフトアーム４を上下回動し、ポテンショメータからなるリフトアーム角センサ６の検出値が該ポジションレバー２６のポテンショメータ２７の検出値と一致する位置に停止させる。作業機昇降スイッチ２８は、該ポジションレバー２６とは別の操作スイッチで、リフトアーム４を上下回動することができる。
【０００８】
前記エンジンＥの回転数を検出するエンジン回転センサ２９と、エンジンＥの燃料供給量を調節コントロールラックのラック位置センサ３０を有し、ラックアクチュエータ３１はコントローラ２３からの出力によって制御作動されて、コントロールラックを移動させる。前記昇降制御弁３は、コントローラ２３からソレノイド３２を出力することによって切替えられて、油圧回路２のリフトシリンダ１を伸出させてリフトアーム４を上昇させ、リフトシリンダ１を縮小させてリフトアーム４を下降させるものである。
【０００９】
前記油圧回路２において、昇降制御弁３は、上げ側に働く上昇制御弁３Ｕと、下げ側に働く下降制御弁３Ｄとを有し、各々可変のソレノイドバルブ３２Ｕ，３２Ｄをコントローラ２３からのパルス信号のＯＮタイムによって作動して開閉制御して、油圧回路２のリフトシリンダ１の給排の油流量を変えることができる。４１はスローリターンバルブ、４２はセフティーバルブ、４３はリリーフバルブ、Ｐは油圧ポンプ、Ｔはタンクポートである。
【００１０】
前記エンジンＥの負荷変動によるリフトアーム４の昇降制御を行わせる昇降制御弁３の出力パルス信号と、該リフトアーム４の回動角を検出するリフトアーム角センサ６の検出値との関係は、図３のようにほゞ波形急勾配の検出曲線Ｌを描くものとすれば、上昇出力の発生位置でリフトアーム角センサ６によるセンサ値が記憶位置Ａとしてコントローラ２３に記憶される。該エンジンＥの負荷が軽減されて下降出力パルス信号ｂの発振によりリフトアーム４が急下降されると、該記憶位置Ａよりも若干高い位置Ａ＋αの位置Ｂにおいて、該パルスｂよりも短いＯＮタイムの下降出力パルス信号ａに切替えられる。
【００１１】
即ち、図４に示すように、該Ｂ位置からＡ位置へ下降するときの下降勾配θ１が上限位置からの下降に沿ってそのまゝの延長勾配で継続するものとすれば延長下降線Ｃ（試験例）（１）のようになるが、このときのＯＮタイムｂに対してデューティー比の比率を変えて短いＯＮタイムａ（＜ｂ）に設定することにより、この仮想の延長下降線Ｃの下降勾配θ１は、緩い勾配θ２の制御下降線Ｄに変り、従ってこの出力パルスによって下降される耕耘装置５が、緩やかに下降される。従って、耕耘装置５の下降は上限位置から記憶位置Ａよりもαだけ高い位置Ｂ＝Ａ＋αにまで下降した後は、それまでの下降勾配の延長下降線Ｃではなく、このＢ位置を変曲点として、この延長下降線Ｃよりも緩やかな勾配θ２の制御下降線Ｄに沿って徐々に下降される。
【００１２】
なお、フローチャート（図５）では、延長下降線Ｃとは異なる制御下降線Ｄを設定するために、これらの下降出力パルスのＯＮタイムの比をβ＝ａ／ｂとして、この逆数１／βを、耕深目標値とリフトアームセンサ値の偏差に応じた流量値に乗じて得られる値（流量）で下降出力させることとしたものである。この点、別の制御プログラムを設定するもよい。
【００１３】
図６は前記リヤカバー角度センサ２２の取付構成を示すもので、耕耘カバー３３に対するリヤカバー２１のカバーピン３４回りの上下回動自在な取付構成において、この耕耘カバー３３の後端上に板金材を門形状に折り曲げたセンサブラケット３５をビス３６止め等で取付けて、このセンサブラケット３５内にポテンショメータ等からなるリヤカバー角度センサ２２を取付け、このセンサ軸３７をセンサブラケット３５の外側に突出させて、リヤカバー２１の上面に一体のブラケット３８との間をセンサロッド３９で連結する。このセンサロッド３９は伸縮調整できる構成となっている。該センサブラケット３５自体がセンサ２２のカバーを兼ねる。４０はセンサハーネスで、車体７側のコントローラ２３へ連結される。
【図面の簡単な説明】
【図１】トラクタ耕耘装置の側面図。
【図２】負荷制御のブロック図と、リフトシリンダ及び昇降制御弁の油圧回路図。
【図３】その負荷制御出力図。
【図４】図３の一部Ｓの拡大図。
【図５】その制御フローチャート。
【図６】耕耘カバー部の側面図と、斜視図。
【符号の説明】
１リフトシリンダ
２油圧回路
３昇降制御弁
４リフトアーム
５耕耘装置
６リフトアーム角センサ
２２リヤカバー角度センサ
２３コントローラ
２５耕深設定器
２９エンジン回転センサ [0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a lifting control device for a tillage device mounted on a tractor. It can be used for load control in which the tilling device is moved up and down by the load applied to the engine of the tractor.
[0002]
[Problems to be solved by the invention]
When raising and lowering the tillage device by increasing or decreasing the load, the tilling depth may become too shallow, and the too shallow tillage state may continue for a long interval. When the tiller once lifted is lowered due to the reduction of the load, the tiller is lowered to a certain position quickly in a short time, and then gradually lowered to return to the target tilling position. It is intended to perform the lifting control.
[0003]
[Means for solving the problems]
In the present invention, a rotary tiller 5 is connected to a rear portion of a vehicle body via a lift arm 4 so as to be movable up and down, and the lift arm 4 is rotated up and down by outputting a pulse signal to a lift control valve 3 provided in a hydraulic circuit 2. In the tractor,
The lift arm 4 includes a lift arm angle sensor 6 that detects a rotation angle of the arm 4, and
The rotary tilling device 5 is set to a target height by comparing the tilling depth target value set by the tilling depth setting unit 25 with the detected value of the rear cover angle sensor 22 for detecting the rear cover angle of the rotary tilling device 5. The plowing depth control to be maintained is configured, and further, the load control to raise the rotary plowing device 5 when the preset overload state of the engine E is detected by the detection value of the engine rotation sensor 29 provided in the engine E is configured. And
Sometimes increasing the rotary plow 5 by the load control, while continuing this increase output to the detection of the rotational return state of the engine E stores the raised starting position of the lifting arm 4, the working machine after the rise When descending, until the position where the predetermined height α is added to the storage position A, the ON time of the pulse signal to the elevation control valve 3 is detected by the working depth target value and the lift arm angle sensor 6. Is output in a time corresponding to the deviation from the value, and the subsequent descending output outputs the ON time a set shorter than the ON time b to gradually lower the rotary tiller 5 and then the lift A tractor tiller provided with a controller 23 for stopping the descending output of the rotary tiller 5 when the detected value of the arm angle sensor 6 coincides with the target working depth value. And lifting control system of the device.
[0004]
【The invention's effect】
When the tilling device 5 is lifted from the set tilling position by overload detection or the like in the tilling work, the position of the lift arm 4 at the rising start position is detected by the lift arm angle sensor 6 and stored in the controller. When the tilling device 5 once lifted is lowered by overload cancellation, that is, by detecting the rotation return state of the engine E , the tilling device 5 corresponds to the deviation between the tilling target value and the detection value by the lift arm angle sensor 6. The lift control valve 3 of the hydraulic circuit 2 is operated with a pulse output so that the oil flow rate is obtained. When the lift arm 4 is lowered to a position A + α higher by a predetermined amount than the position A stored in the controller, the opening degree of the lift control valve 3 becomes smaller than the oil flow rate at the time of lowering so far, and the tilling device 5 is gradually lowered to return to the plowing depth region of the plowing depth target value. For this reason, since the raising / lowering action for the overload adjustment of the tilling device 5 is performed quickly, and the tilling depth is gradually lowered at a deep position close to the target value, an excessively shallow portion of the tilling depth This makes it possible to maintain a stable plowing depth.
[0005]
【Example】
The tractor body 7 has an engine E under a front bonnet 8, and a clutch housing 9 and a transmission case 10 are integrally connected to the rear side of the engine E, and can be steered by a steering handle 11. The rear wheels 13 are arranged on the left and right sides of the transmission case 10, and the front wheels 12 and the rear wheels 13 can be driven by the power from the engine E. 14 is a fender and 15 is a cockpit. A rotary tiller 5 is connected to the rear portion of the transmission case 10 by a three-point link mechanism including a lower link 16 and a top link 17. The structure can be moved up and down by the connection with the lower link 16 by the lift rod 18. Reference numeral 19 is a tilling claw, 20 is a tilling shaft, 21 is a rear cover, and a rear cover angle sensor 22 is provided in a pivoting portion that can be pivoted up and down to detect a tilling depth.
[0006]
A controller 23 having a microcomputer CPU, a storage device RAM, a ROM, etc. is provided on the side of the cockpit 15 and each controller 23 is input with various operation switches, sensors, etc., and an actuator is output for position control and tilling. Deep control, load control, etc. can be performed. Each of these control modes can be switched and selected by a control mode setting unit 24. The tilling depth control mode for Kofuka control, the reference value serving as a tilling depth by the tilling depth setting device 25 dials set, is compared with the detected deep tillage by the rear cover angle sensor 22 provided in the plow 5 and the reference value .
[0007]
A position lever 26 is provided on the side of the cockpit 15, and an operation angle of the position lever 26 is detected by a potentiometer 27, and the lift arm 4 is rotated up and down to detect a lift arm angle sensor 6 composed of a potentiometer. The position lever 26 is stopped at a position where it matches the detected value of the potentiometer 27 of the position lever 26. The work machine up / down switch 28 is an operation switch different from the position lever 26 and can turn the lift arm 4 up and down.
[0008]
An engine rotation sensor 29 for detecting the number of revolutions of the engine E and a rack position sensor 30 for adjusting the fuel supply amount of the engine E are provided. A rack actuator 31 is controlled by an output from the controller 23 and is controlled. Move the rack. The lift control valve 3 is switched by outputting a solenoid 32 from the controller 23 to extend the lift cylinder 1 of the hydraulic circuit 2 to raise the lift arm 4 and reduce the lift cylinder 1 to reduce the lift arm 4. Is to lower.
[0009]
In the hydraulic circuit 2, the lift control valve 3 has an ascending control valve 3 U that works on the raising side and a descending control valve 3 D that works on the descending side, and each of the variable solenoid valves 32 U and 32 D receives a pulse signal from the controller 23. It is possible to change the oil flow rate of supply / discharge of the lift cylinder 1 of the hydraulic circuit 2 by controlling the opening / closing by the ON time. 41 is a slow return valve, 42 is a safety valve, 43 is a relief valve, P is a hydraulic pump, and T is a tank port.
[0010]
The relationship between the output pulse signal of the lift control valve 3 for performing the lift control of the lift arm 4 due to the load fluctuation of the engine E and the detection value of the lift arm angle sensor 6 for detecting the rotation angle of the lift arm 4 is as follows: If the detection curve L having a steep waveform is drawn as shown in FIG. 3, the sensor value by the lift arm angle sensor 6 is stored in the controller 23 as the storage position A at the position where the ascending output is generated. When the load on the engine E is reduced and the lift arm 4 is suddenly lowered by the oscillation of the descending output pulse signal b, the ON time shorter than the pulse b at the position A + α slightly higher than the storage position A Is switched to the falling output pulse signal a.
[0011]
That is, as shown in FIG. 4, if the descending gradient θ1 when descending from the B position to the A position continues with the extended gradient as it is descending from the upper limit position, the extended descending line C ( Test example) As shown in (1), by changing the ratio of the duty ratio to the ON time b at this time and setting it to a short ON time a (<b), this virtual extended descending line C The descending gradient θ1 changes to a control descending line D having a gentle gradient θ2, and thus the tiller 5 that is lowered by this output pulse is gently lowered. Therefore, after the descent of the tillage device 5 descends from the upper limit position to the position B = A + α higher by α than the storage position A , the B position is not the extended descending line C of the descending gradient so far, but the B position is an inflection point. And gradually descending along the control descending line D having a gentler gradient θ2 than the extended descending line C.
[0012]
In the flowchart (FIG. 5), in order to set a control falling line D different from the extended falling line C, the ON time ratio of these falling output pulses is β = a / b, and this reciprocal 1 / β is set to The output is lowered at a value (flow rate) obtained by multiplying the flow rate value according to the deviation between the tilling target value and the lift arm sensor value. In this regard, another control program may be set.
[0013]
FIG. 6 shows the mounting structure of the rear cover angle sensor 22, and in the mounting structure that can rotate up and down around the cover pin 34 of the rear cover 21 with respect to the tilling cover 33, a sheet metal material is gated on the rear end of the tilling cover 33. A sensor bracket 35 bent into a shape is attached with a screw 36 or the like, a rear cover angle sensor 22 comprising a potentiometer or the like is attached in the sensor bracket 35, and the sensor shaft 37 is projected to the outside of the sensor bracket 35. A sensor rod 39 connects the bracket 38 integrated with the upper surface thereof. This sensor rod 39 is configured to be able to adjust expansion and contraction. The sensor bracket 35 itself also serves as a cover for the sensor 22. A sensor harness 40 is connected to the controller 23 on the vehicle body 7 side.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a tractor tillage device.
FIG. 2 is a block diagram of load control and a hydraulic circuit diagram of a lift cylinder and a lift control valve.
FIG. 3 is a load control output diagram thereof.
4 is an enlarged view of a part S of FIG. 3;
FIG. 5 is a control flowchart thereof.
FIG. 6 is a side view and a perspective view of a tillage cover part.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lift cylinder 2 Hydraulic circuit 3 Lift control valve 4 Lift arm 5 Tillage device 6 Lift arm angle sensor
22 Rear cover angle sensor
23 Controller
25 Working depth setting device
29 Engine rotation sensor

Claims

車体後部にリフトアーム４を介してロータリ耕耘装置５を昇降自在に連結し、前記リフトアーム４を油圧回路２に設けた昇降制御弁３へパルス信号を出力して上下回動するトラクタにおいて、
前記リフトアーム４に同アーム４の回動角を検出するリフトアーム角センサ６を備えると共に、
前記ロータリ耕耘装置５を耕深設定器２５で設定した耕深目標値と、ロータリ耕耘装置５のリヤカバー角度を検出するリヤカバー角度センサ２２の検出値を比較して、前記ロータリ耕耘装置５を目標高さに保持する耕深制御を構成し、更に
エンジンＥに備えたエンジン回転センサ２９の検出値により予め設定したエンジンＥの過負荷状態を検出した時に前記ロータリ耕耘装置５を上昇させる負荷制御を構成し、
前記負荷制御によりロータリ耕耘装置５を上昇する時には、前記リフトアーム４の上昇開始位置を記憶すると共に前記エンジンＥの回転復帰状態を検出するまでこの上昇出力を継続する一方、この上昇後に作業機を下降する時には、この下降出力を、前記記憶位置Ａに所定高さαを加算した位置までは、前記昇降制御弁３へのパルス信号のＯＮタイムを耕深目標値とリフトアーム角センサ６の検出値との偏差に応じた時間で出力し、それ以降の下降出力は、該ＯＮタイムｂよりも短く設定されたＯＮタイムａを出力して前記ロータリ耕耘装置５を徐々に下降させ、その後前記リフトアーム角センサ６の検出値が前記耕深目標値と一致すると前記ロータリ耕耘装置５の下降出力を停止するコントローラ２３を備えたことを特徴とするトラクタ耕耘装置の昇降制御装置。A rotary cultivator 5 is connected to a rear part of a vehicle body via a lift arm 4 so as to be movable up and down, and the lift arm 4 outputs a pulse signal to a lift control valve 3 provided in a hydraulic circuit 2 to turn up and down;
The lift arm 4 includes a lift arm angle sensor 6 that detects a rotation angle of the arm 4, and
The rotary tilling device 5 is set to a target height by comparing the tilling depth target value set by the tilling depth setting unit 25 with the detected value of the rear cover angle sensor 22 for detecting the rear cover angle of the rotary tilling device 5. The plowing depth control to be maintained is configured, and further, the load control to raise the rotary plowing device 5 when the preset overload state of the engine E is detected by the detection value of the engine rotation sensor 29 provided in the engine E is configured. And
Sometimes increasing the rotary plow 5 by the load control, while continuing this increase output to the detection of the rotational return state of the engine E stores the raised starting position of the lifting arm 4, the working machine after the rise When descending, until the position where the predetermined height α is added to the storage position A, the ON time of the pulse signal to the elevation control valve 3 is detected by the working depth target value and the lift arm angle sensor 6. Is output in a time corresponding to the deviation from the value, and the subsequent descending output outputs the ON time a set shorter than the ON time b to gradually lower the rotary tiller 5 and then the lift A tractor tiller provided with a controller 23 for stopping the descending output of the rotary tiller 5 when the detected value of the arm angle sensor 6 coincides with the target working depth value. Elevator control system of the device.