JP4517268B2 - 乗用管理機の薬液散布制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗用管理機の薬液散布制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
乗用管理機は、後部に作業機を取り付けたり、防除専用機として広く使用されている。
この防除専用機として使用される乗用管理機の場合、機体の前方に薬液散布用のブームを取り付けている。このブームは通常、左側方、中央及び右側方の３つのブームからなり、各ブームには等間隔で薬液を吐出するノズルが設けられており、３つのブームを幅方向に一直線に伸ばして例えば８ｍ、１０ｍといった範囲を一度に薬液散布できるようになっている。また、この３つのブームのうち、中央のブームは機体の前方に固定されているが、左側方と右側方のブームは非作業時に機体の横方向に伸びたままだと邪魔になり、また隣接する他人の畑等に薬液を散布しないようにするため、それぞれ機体の側方に折り畳んで収納できるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の乗用管理機による薬液散布は、散布密度を一定にするため、車速が速くなると散布量を多くし、車速が遅くなると散布量を少なくするとともに、流量制御弁を開閉して実測値が目標散布量となるように散布流量制御を行っている。
しかし、従来は、車速はミッションに装着した車速センサとタイヤ径により検出していたため、タイヤを変更した場合にはタイヤ径の設定も変更する必要があるが、そのための切替スイッチ等を設けるとコストアップにつながる。
【０００４】
本発明は、このような従来の種々の問題点に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、専用の切替スイッチ等を設けることなくタイヤ径の設定変更を可能とする乗用管理機の薬液散布制御装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる目的は、請求項１の発明によれば、前後輪が略同径で、前後輪が独立駆動で、且つ前後４輪操舵を可能とし、機体の端部に薬液散布用のブームを備えた乗用管理機の薬液散布制御装置であって、機体の車速により防除ポンプを作動させて散布量制御を行う構成において、運転席に設けた操作部の操作パネルに、表示部、表示切換スイッチ、散布量設定スイッチ、自動モードスイッチ、自動モード表示ランプ、散布量増減スイッチ、及び累計リセットスイッチを配置し、自動散布と手動散布とを切換える前記自動モードスイッチと、散布量を設定する前記散布量設定スイッチの２つを同時に押しながら電源を投入するとタイヤ径設定モードになり、タイヤ径設定モードに設定したときに前記散布量増減スイッチを押操作する毎に予め設定したタイヤ径が呼び出され、車速センサの入力値と該タイヤ径とで上記車速を算出すると共に、前記自動モードスイッチの長押しにより変更後のタイヤ径を記憶するよう構成したことによって達成される。
【０００６】
請求項１の発明によって、自動モードスイッチと、散布量設定スイッチの２つを同時に押しながら電源を投入することによりタイヤを変更したときのタイヤ径の設定を変更するタイヤ径設定モードになり、自動モードスイッチの長押しにより変更後のタイヤ径を記憶するよう構成したので、専用の切替スイッチ等を必要とせずコストアップにもならない。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明に係わる乗用管理機の全体側面図、図２はその平面図、図３は乗用管理機内部の概略構成図である。
図１乃至図３に示すように、本発明に係わる乗用管理機１は、前後輪２、３が略同径で、前後輪２、３が独立駆動で、且つ前後４輪操舵を可能としている。また、運転席には操舵ハンドル５、計器盤４１、シート６等を備え、運転席の右側方には防除機用の操作部４２を備えている。また、シート６の回りをコ字状に取り囲むようにしてフロア上に防除タンク１９を配置し、シート６下方のフロア面上に防除ポンプ１４を設置している。また、機体前部のボンネット４内にエンジン７を搭載し、デッキ下部にはミッションケース等を配設している。
【０００８】
さらに、本乗用管理機１は防除専用機として構成され、機体の前部には、前ヒッチ２０ａ、左右側方のリフトアーム２０ｂ、２０ｃ及び後ブラケット２０ｄより構成されたリフトリンク枠２０を介して中央ブーム２１と左側方及び右側方の各ブーム２２ａ，２２ｂを取り付けている。このうち、中央のブーム２１は上記リンク枠２０を介して上下位置のみ変更可能になっているが、左側方及び右側方の各ブーム２２ａ、２２ｂは上下位置だけでなく、一直線状に伸ばした状態（開いた状態）と機体の側方にやや斜め上方へ向けて折り畳んで収納した状態（閉じた状態）とに切換え可能に構成されている。そして、このブームの開閉はアクチュエータ２３ａ、２３ｄの作動によって行われる。そして、側方ブーム２２ａ，２２ｂは、アクチュエータ２３ｂ，２３ｅにより左右独立して先端側を上下方向調節自在としている。さらに、側方ブーム２２ａ，２２ｂは、延長ブーム２２ｃ、２２ｄをその先端側にモータ等のアクチュエータ２３ｃ、２３ｆと連動具を介して伸縮調節自在に取り付けている。
また、各ブームの下面には薬液を吐出するノズル２４が等間隔で設けられており、散布量の切換えに対応して孔径の異なる２種類のノズルが左右に隣接して配置されている。
【０００９】
図３に示す乗用管理機１の内部構造を簡単に説明すると、機体前部のボンネット４内に搭載されたエンジン７の前方側へ引き出された出力は、プーリ８とプーリ１０及びこれらプーリ間に捲回された無端ベルト９を介して機体下部の前部伝動ケース１１へ入力する。そして、該前部伝動ケース１１にて二方に分岐され、一方はＰＴＯ軸１７、他方は主クラッチ１２を介して主変速ギヤケース１３へ入力する。該主変速ギヤケース１３から出た出力は伝動軸１８ａまたは１８を介して前後輪２、３へ伝達される。また、上記防除ポンプ１４は、上記ＰＴＯ軸１７よりプーリに捲回されたベルト１６と電磁クラッチ１５を介して駆動される。
【００１０】
図４は薬液の流れ配置と制御構成の関係を示す図である。
内部に薬液を収容した防除タンク１９から、電磁クラッチ１５によって駆動される防除ポンプ１４により、配管３５を通って送り出された薬液は、配管２９と配管２８（デリバリパイプ）を通り、途中で分岐装置２７により三方の配管２６Ｌ，２６Ｃ，２６Ｒに分岐され、それぞれ左側方、中央及び右側方の各ブーム２２ａ，２１、２２ｂの各ノズル２４に供給される。各配管２６Ｌ，２６Ｃ，２６Ｒには散布コック２５Ｌ，２５Ｃ，２５Ｒを設けている。散布コックを開くと薬液が防除ポンプ１４側から各ブームへ流出し、散布コックを閉じると薬液の流出は阻止される。また、各ブームへ供給する薬液流量は可変流量制御弁３０によって行い、該可変流量制御弁３０はＣＰＵ５０からの出力信号によりアクチュエータ３１によって作動する。なお、上記防除ポンプ１４から出た薬液の一部は、攪拌水として配管３４を通り、防除タンク１９底部へ還元され、水溶液底部に沈下する薬剤を攪拌し混合する。３２は安全弁であり配管２８、２９内の圧力が例えば３５ｋｇ／ｃｍ２以上になると、オーバーした圧力分の液量を配管３３を経て防除タンク１９へ逃がして、配管２８、２９内を所定圧に保つ。
【００１１】
また、配管２８内の圧力を検出する圧力センサ３６と配管２８内を流れる薬液流量を検出する流量センサ３７とを設け、これらセンサの出力はＣＰＵ５０に入力する。また、機体の車速は車速センサ３８により検出され、その出力は同じくＣＰＵ５０に入力する。ＣＰＵ５０の入力側にはさらに自動散布モードスイッチ３９と薬液量（散布量）設定手段４０が接続され、ＣＰＵ５０の出力側には上述の可変流量制御弁３０を駆動するアクチュエータ３１が接続される。
【００１２】
また、図５は前記操作部４２の操作パネルを示している。この操作パネルには、表示部４４、表示切換スイッチ４３、散布量設定スイッチ４０、自動モードスイッチ３９、自動モード表示ランプ４５、散布量増減スイッチ４６、及び累計リセットスイッチ４７を配置している。
【００１３】
表示切換スイッチ４３は、押す毎に圧力、流量及び累計流量（トータル）をそれぞれ表示部４４に数値で表示する。さらに、１００リットルとか７０リットルとか２５リットル等のうち現時点で設定された散布規定値を表示する「散布設定」にも切り換わる。
散布量設定スイッチ４０は、１０アール（反）当散布量を例えば２５リットル、５０リットル、７５リットル、１００リットルの中から選択し、表示部４４にも数値で表示する。そして、この数値は後に述べる増減スイッチ４６を操作して変更可能としている。
自動モードスイッチ３９は、自動モードのオン、オフを選択するもので、オン時は自動散布（車速連動の流量制御）、オフ時は手動散布（固定散布量）で行う。自動モードのオンの場合は表示ランプ４５が点灯する。
増減スイッチ４６は、手動及び自動で散布する場合に固定散布量からの増減微調整を行うためのものである。
リセットスイッチ４７は、それまでの累計流量をリセットし、表示部４４での表示を０とし、次にリセットするまで積算して表示する。
【００１４】
また、前記操作部４２には、防除ポンプ１４を手動で直接入り・切りするモーメンタリスイッチ４８（図２参照）が設けられ、手動押し操作で該モーメンタリスイッチ４８がオンされ該スイッチの頭部が連続点灯し、電磁クラッチ１５がオンされ防除ポンプ１４が手動操作で駆動する。また、上記自動モードスイッチ３９を押して自動の散布制御を行うときは、上記表示ランプ４５が連続点灯すると共に、モーメンタリスイッチ４８は手動操作しなくても点灯する。しかし、この点灯は、自動の散布制御で電磁クラッチ１５がオンして防除ポンプ１４が駆動中は連続点灯し、自動の散布制御で電磁クラッチ１５がオフして防除ポンプ１４が非駆動中は点滅点灯となって待機中であることを知らせる。
【００１５】
乗用管理機１による薬液散布は、通常は前記散布量設定スイッチ４０によって設定された散布量において散布密度を一定にするため、車速が速くなると散布量を多くし、車速が遅くなると散布量を少なくする車速連動による散布流量制御を行っている。車速は前記車速センサ３８によって検出され、その検出値に応じて前記アクチュエータ３１による可変流量制御弁３０の開閉作動により散布流量を制御する。
また、機体の車速の検出により、車速が規定値以上であれば電磁クラッチ１５がオンになって防除ポンプ１４が作動して薬液が送り出され、車速が規定値より低下すると電磁クラッチ１５がオフになって防除ポンプ１４が停止する。
【００１６】
本発明の散布制御装置は、このように可変流量制御弁３０を開閉して散布量制御を行う構成において、目標散布量と実測値との偏差が規定値以下になった時、可変流量制御弁３０の開閉を一旦停止し、薬液を入れた防除タンク１９より防除ポンプ１４を介して各ブームから散布する噴霧回路の液圧変動が落ち着いた後、再度可変流量制御弁３０の開閉を開始するように構成している。
図６はこのような制御のフローチャートである。すなわち、目標散布量と実測値との偏差を算出し（ステップ１）、その偏差が規定値以下になったときは（ステップ２）、可変流量制御弁３０の開閉を行うモータの出力を停止する（ステップ３）。そして、そのときの圧力センサ３６のセンサ値の変動幅を検出し（ステップ４）、その変動幅が一定範囲内に落ち着いたときは（ステップ５）、再度、実測値が目標散布量になるように可変流量制御弁３０の開閉を開始する。
このような構成により可変流量制御弁３０の開閉による圧力センサ３６の応答遅れを考慮し、散布むらを防止することができる。
【００１７】
本発明の散布制御装置は、上述の可変流量制御弁３０を開閉して散布量制御を行う構成において、非常散布モードを設け、センサが故障したときは可変流量制御弁３０の開閉を手動で調整して散布できるように構成している。
ここで、非常散布モードの操作について説明する。
前記自動モードスイッチ３９と散布量設定スイッチ４０と増スイッチ４６の３つを同時に押しながら電源スイッチ（図示せず）をオンすると、表示部４４の表示が「ＨＨＨＨ」となり（図７（ａ）参照）、非常散布モードとなる。そして、前記モーメンタリスイッチ４８を１回押すと防除ポンプ１４がオンしてモーメンタリスイッチ４８の頭部が点灯し、散布設定表示となる。ここで、増又は減スイッチ４６を押すと、押されたスイッチの方向へ前記アクチュエータ３１が作動し、可変流量制御弁３０の開閉を手動で調整できる。
【００１８】
この非常散布モードで手動でアクチュエータ３１を作動させる場合は、該アクチュエータ３１の作動速度を遅くする。手動で調整する場合は、作業者が表示部４４の表示を見ながら増減スイッチ４６の操作によりアクチュエータ３１を作動させるので調整が難しいが、アクチュエータ３１の作動速度を遅くすることにより、安全で精度の良い操作がしやすくなる。このためにはたとえば、アクチュエータ３１の駆動パルス（オン時間）を５０％程度にする。
【００１９】
なお、センサの故障は具体的には圧力センサ３６または上記弁３０の開度を検出する弁開度センサ（図示せず）の故障である。たとえば、他のセンサ値が正常なのに圧力がない場合は圧力センサ３６が断線故障と判断され、表示部４４には「０１Ｅ」と表示される（図７（ｂ）参照）。同様に弁開度センサ故障の場合は「０２Ｅ」と表示される。そして、この異常表示と現在選択されている表示項目は交互に表示される。
また、この場合、上記圧力センサ３６または弁開度センサの断線故障時、一定時間（例えば２〜３秒）経過後、前記アクチュエータ３１の動作を一旦停止させることにより、アクチュエータ３１に余計な負荷をかけずに耐久性を向上できる。また、アクチュエータ３１停止後、増減スイッチ４６を操作して可変流量制御弁３０の開閉を手動で行えるようにしている。
【００２０】
また、本発明では圧力制御を基本とするため、前記流量センサ３７が故障した場合は、前述の手動散布モードで散布できる。
また、自動モードで作業中に前記車速センサ３８が断線故障した場合、防除ポンプ１４を停止して前記モーメンタリスイッチ４８を点滅させることにより、作業者に「異常」を報知する。たとえば、車速が急激に低下したときや他のセンサ値が正常なのに車速が高くならない場合は車速センサ３８が故障と判断して防除ポンプ１４を停止する構成としている。これにより、車速センサ３８が故障したときは散布が停止されるので、異常散布を防止することが出来る。
【００２１】
また、以上のごとく散布流量制御を行う場合において、可変流量制御弁３０を開閉しても一定時間（例えば７〜８秒）内に目標液圧にならないときは防除ポンプ１４を停止して、作業者に異常を報知する。報知する手段としては、表示部４４にエラー表示したり、前記モーメンタリスイッチ４８を点滅させるなどの手段である。
【００２２】
本発明の薬液散布制御装置は、操作パネル上のスイッチ操作によってタイヤ径の設定を変更するタイヤ径設定モードを設けている。機体の車速により防除ポンプ１４を作動させる構成において、車速は前記車速センサ３８とタイヤ径とによって検出する。タイヤ径の初期値は工場出荷時に所定（標準）のタイヤ径（例えば９００ｍｍ）に設定される。従って、標準以外のタイヤを装着してタイヤ径を変更した場合には、車速測定値を正確に維持するためタイヤ径の設定も変更する必要がある。本発明では、この設定変更を操作パネル上で簡単にできるようにしている。
【００２３】
すなわち、タイヤ径設定モードは次のように操作される。
自動モードスイッチ３９と散布設定スイッチ４０の２つを同時に押しながら電源を投入すると、表示部４４の表示が「ＪＪＪＪ」となり（図８参照）、自動モードランプ４５が点滅してタイヤ径設定モードとなる。そして、増又は減スイッチ４６を１回押すと表示部４４に現設定値の「９００」を表示する。更に増減スイッチ４６を１回押すと予め設定してあるタイヤ径が順番に表示される。例えば、増スイッチを１回押すと「９４０」が表示され、減スイッチを１回押すと「８００」が表示される。交換したタイヤ径と同じ値のものが表示されたら、自動モードスイッチ３９を１秒以上押して変更後のタイヤ径を記憶させる。記憶されると表示が「ＪＪＪＪ」に戻り、表示切替スイッチ４３を押すと表示項目が切り替わる。
【００２４】
このように、操作パネル上のスイッチ操作によりタイヤ径設定モードになり、タイヤを変更したときのタイヤ径の設定を変更することが簡単にでき、専用の切替スイッチ等を必要としないのでコストアップにもならない。
また、本発明の散布制御装置は、機体の車速により防除ポンプ１４を作動させて散布量制御を行う構成において、主変速を変更した時、変更後の一定時間（例えば２〜３秒）は散布圧力を現在値（つまり主変速変更前の散布圧力値）に保持する。これにより、実質的に散布量を変更する必要の無い一時的な車速変動による場合に異常散布を防止することができる。
【００２５】
ところで、左右の側方ブーム２２ａ、２２ｂの開閉や上下、あるいはスライド等の操作は作業者が２つのスイッチを同時に操作する場合が多い。しかし、モータの電流が多いため、１つのヒューズで２つのモータを同時に作動させるとヒューズが切れるので、モータ個々にヒューズを入れるとなるとコストが高くなってしまう欠点がある。
そこで、ブームを作動させる電動シリンダや電動モータ回路を構成する際に、同時に作動させる頻度の高いモータは別のヒューズ回路から駆動電源をとる構成とする。つまり、同時に作動させることが多いモータやシリンダは他の同時に動かさないモータのヒューズ回路に接続することにより、ヒューズの個数を削減できるとともに、ヒューズホルダが小さくて済むので設置スペースも削減できる。
【００２６】
構成の一例を示すと、例えば左ブーム２２ａの開閉シリンダ２３ａは、右ブーム２２ｂの上下シリンダ２３ｅや左ブーム２２ａのスライドモータであるアクチュエータ２３ｃと同時に動かすことが殆どないため１つのヒューズ（図９のイ）回路に接続する。また、例えば左ブーム２２ａの開閉シリンダ２３ａは、右ブーム２２ｂの開閉シリンダ２３ｄや左ブーム２２ａの上下シリンダ２３ｂや右ブーム２２ｂのスライドモータであるアクチュエータ２３ｆ等のうち何れかと同時に動かす場合が多いので、これらの右ブーム２２ｂの開閉シリンダ２３ｄや左ブーム２２ａの上下シリンダ２３ｂや右ブーム２２ｂのスライドモータであるアクチュエータ２３ｆは別のヒューズ（図９のロ）回路とする。
このように、互いに同時に操作する場合が多いものは、互いに別のヒューズ回路を利用するように配線し、同時に使わない作動アクチュエータは１つのヒューズ回路にまとめることで、ヒューズの数を少なくしながら耐久性を増すことができ、安価で整備性や耐久性が向上できる。
また、リフトリンク枠２０を昇降操作する独立した左右の昇降シリンダ２０ｅ，２０ｆは、図９に示すように、独立したヒューズハ、ニとしており、片側のヒューズが切れても昇降を停止しない構成としている。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、操作パネル上の自動モードスイッチと、散布量設定スイッチの２つを同時に押しながら電源を投入することによりタイヤ径設定モードになり、タイヤを変更したときのタイヤ径の設定を変更することが可能であり、また自動モードスイッチの長押しにより変更後のタイヤ径を記憶するよう構成したので、専用の切替スイッチ等を必要とせずコストアップにならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる乗用管理機の全体側面図である。
【図２】その平面図である。
【図３】乗用管理機内部の概略構成図である。
【図４】薬液の流れ配置と制御構成の関係を示す図である。
【図５】操作パネルの配置図である。
【図６】本発明に係る制御のフローチャートである。
【図７】非常散布モード時の表示部の表示を示す図である。
【図８】タイヤ径設定モード時の表示部の表示を示す図である。
【図９】ブーム駆動回路の配線図である。
【符号の説明】
１ 乗用管理機
３ 前後輪
７ エンジン
１４ 防除ポンプ
１９ 防除タンク
２１ 中央ブーム
２２ａ，２２ｂ 左右の側方ブーム
３０ 可変流量制御弁
３６ 圧力センサ
３７ 流量センサ
３８ 車速センサ
３９ 自動散布モードスイッチ
４２ 操作パネル
４８ モーメンタリスイッチ
５０ ＣＰＵ

Claims (1)

1. 前後輪（２，３）が略同径で、前後輪（２，３）が独立駆動で、且つ前後４輪操舵を可能とし、機体の端部に薬液散布用のブームを備えた乗用管理機の薬液散布制御装置であって、機体の車速により防除ポンプを作動させて散布量制御を行う構成において、
   運転席に設けた操作部（４２）の操作パネルに、表示部（４４）、表示切換スイッチ（４３）、散布量設定スイッチ（４０）、自動モードスイッチ（３９）、自動モード表示ランプ（４５）、散布量増減スイッチ（４６）、及び累計リセットスイッチ（４７）を配置し、
   自動散布と手動散布とを切換える前記自動モードスイッチ（３９）と、散布量を設定する前記散布量設定スイッチ（４０）の２つを同時に押しながら電源を投入するとタイヤ径設定モードになり、
   タイヤ径設定モードに設定したときに前記散布量増減スイッチ（４６）を押操作する毎に予め設定したタイヤ径が呼び出され、車速センサ（３８）の入力値と該タイヤ径とで上記車速を算出すると共に、前記自動モードスイッチ（３９）の長押しにより変更後のタイヤ径を記憶するよう構成したことを特徴とする乗用管理機の薬液散布制御装置。

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