CN101027961A - 作业车的姿势检测装置以及作业车的姿势控制装置 - Google Patents

作业车的姿势检测装置以及作业车的姿势控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种作业车的姿势检测装置,即使在车体移动时产生加速度或转弯的影响的情况下,也能准确检测车体相对于水平基准面所成的倾斜角。该装置是具备检测车体在前后方向上的倾斜角的重力式倾斜角传感器(24)的作业车的姿势检测装置,包括:检测车体在前后方向上移动时的加速度的加速度检测机构(200)、和基于倾斜角修正信息以及前述倾斜角传感器(24)的检测值而求出车体相对于水平基准面所成的倾斜角的倾斜角计算机构(300),所述倾斜角修正信息是基于利用该加速度检测机构(200)检测到的前述加速度而求出的。

Description

作业车的姿势检测装置以及作业车的姿势控制装置
技术领域
本发明涉及一种具备检测车体倾斜角的重力式倾斜角传感器的作业车的姿势检测装置、以及具备该姿势检测装置的作业车的姿势控制装置。
背景技术
上述作业车的姿势检测装置是利用重力式倾斜角传感器检测车体的前后方向的倾斜角的装置,作为这种姿势检测装置的现有技术的例子,有如下这样构成的装置。即,在作为作业车的一例的联合收割机中,利用重力式的倾斜传感器检测车体的前后倾斜姿势,该重力式倾斜传感器的检测值被直接输出,作为与车体在前后方向上相对于水平基准面的倾斜角相对应的信息(例如,参照日本特开2002-204613号公报)。
并且,前述重力式倾斜传感器在车体所配备的容器中收纳既定粘度的液体,而且具备浸渍在该液体中的一对电极,随着车体从水平基准面倾斜,液面相对于容器倾斜,一对电极的浸渍量变化,从而一对电极之间的静电电容变化,所以,以电气方式检测该一对电极之间的静电电容变化,来作为车体的左右倾斜角的信息。
另外,作为现有技术的作业车的姿势控制装置,有如下构成的装置。
即,包括:姿势改变操作机构,能自由改变车体相对于行进装置的接地部的前后倾斜角;和姿势控制机构,控制该姿势改变操作机构,该姿势控制机构执行姿势控制处理,即,控制姿势改变操作机构,使得由前述作业车的姿势检测装置检测到的、车体相对于水平基准面的前后倾斜角,维持在设定倾斜角,还具备检测车体前进以及后退时的加速度的加速度检测机构,前述姿势控制机构,在由加速度检测机构检测到的加速度小于设定容许值时执行前述姿势控制处理,而在加速度超过设定容许值时,在经过设定时间期间,不执行前述姿势控制处理(例如,参照日本特开2002-204613号公报)。
在现有技术的作业车的姿势检测装置中,重力式倾斜传感器的检测值被直接输出,作为与车体在前后方向上相对于水平基准面所成的倾斜角相对应的信息,所以存在下述缺点。
即,上述那样的重力式倾斜传感器在只作用有重力的时候能够准确检测出车体的前后方向的倾斜角,但是,配备该姿势检测装置的作业车的车体是在前进方向以及后退方向上移动行进,所以例如在车体从停止的状态向前进方向或者后退方向开动的情况下,或者,在行进中途增速或减速等情况下,在移动方向上会产生加速度。
如果这样车体在前进及后退时产生加速度,则会因为加速度的原因而使得重力式倾斜传感器的容器内的液体液面变成倾斜姿势,例如,在增速时,为车体移动方向侧的液面较低而移动方向相反侧的液面较高的状态。另外,在减速时,则相反,变成车体移动方向侧的液面较高而移动方向相反侧的液面较低的状态下的倾斜姿势。
结果,在现有技术的作业车的姿势检测装置中存在下述缺点,即,倾斜角传感器的检测值是以包含着车体前进以及后退时产生的加速度所引起的误差的状态输出。
鉴于此,在现有技术的作业车的姿势控制装置中,具备检测车体向前进方向以及后退方向移动时的加速度的加速度检测机构,并设计成,如果加速度超过设定容许值,则不将会因加速度而输出错误检测结果的姿势检测装置的检测值用于姿势控制处理,但是,如果这样设计成,在车体前进以及后退时的加速度超过设定容许值时不执行前述姿势控制处理,则存在下述缺点。
即,在车体前进及后退时产生加速度的时候,如果是在车体实际相对于水平基准面所成的前后倾斜角维持在设定倾斜角的状态下,则没有问题,但是,由于联合收割机等作业车行进的田地存在很多凹凸,所以在车体前进以及后退时产生加速度的情况中,还有时会变成车体相对于水平基准面所成的前后倾斜角从设定倾斜角偏离的状态,但在上述现有技术的方案中设计成,如果车体前进以及后退时的加速度超过设定容许值,则不执行前述姿势控制处理,所以,会导致在车体实际相对于水平基准面所成的前后倾斜角从设定倾斜角偏离的状态下继续行进。
另外,对于左右方向上的倾斜角度,例如由于车体转弯时的影响等,也有不能准确检测车体姿势的情况。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而作出的,其目的在于提供一种作业车的姿势检测装置,即使在车体移动时产生加速度或转弯的影响的情况下,也能准确检测出车体相对于水平基准面的倾斜角。
另外,本发明的目的在于提供一种作业车的姿势控制装置,即使在车体移动时产生加速度的情况下,也能基于准确检测出的车体相对于水平基准面所成的倾斜角,而将车体相对于水平基准面所成的前后倾斜角维持在设定倾斜角。
本发明中用于解决上述课题的具体方案如下所述。
即,本发明的特征方案是一种作业车的姿势检测装置,具备检测车体在前后方向上的倾斜角的重力式倾斜角传感器,其中,
包括检测车体在前后方向上移动时的加速度的加速度检测机构、和求出车体相对于水平基准面所成的倾斜角的倾斜角计算机构,
前述倾斜角计算机构基于倾斜角修正信息以及前述倾斜角传感器的检测值,求出前述倾斜角,所述倾斜角修正信息是基于由前述加速度检测机构检测出的前述加速度而求出的。
根据上述方案,利用加速度检测机构检测车体在前后方向上移动时的加速度,倾斜角计算机构基于利用加速度检测机构检测出的加速度,求出相对于重力式倾斜角传感器的检测值的倾斜角修正信息,基于该倾斜角修正信息以及重力式倾斜角传感器的检测值,求出车体相对于水平基准面所成的倾斜角。
即,若车体在前后方向上移动时产生加速度,则因该加速度的原因,重力式倾斜角传感器会输出与对应于车体的实际倾斜角的检测值不同的检测值,即,输出包含因加速度而产生的误差量的检测值,加速度越大,该误差的大小越大。鉴于此,倾斜角计算机构基于由加速度检测机构检测到的加速度,求出与因该加速度而产生的重力式倾斜角传感器的误差量相当的倾斜角修正信息,从该倾斜角修正信息和倾斜角传感器的检测值求出车体相对于水平基准面所成的倾斜角。结果,即便是在产生了加速度的情况下,也能够准确求出车体相对于水平基准面所成的倾斜角。
因此,能提供一种即便车体在前后方向上移动时产生加速度、也能准确检测车体相对于水平基准面所成的倾斜角的作业车的姿势检测装置。
在上述方案中,优选地,具备操作行进变速装置的变速杆,前述加速度检测机构基于前述变速杆的操作位置的信息求出前述加速度,所述行进变速装置对车体前进以及后退时行进装置的行进速度进行变速。
根据该方案,当操作变速杆时,行进变速装置被操作,从而车体前进以及后退时行进装置的行进速度变速。即,当变速杆的操作位置变化时,行进装置的行进速度变化,所以此时会在前进方向或者后退方向上产生加速度。因此,与变速杆的操作位置对应的行进装置的行进速度确定,所以能根据变速杆的操作位置的变化方式求出加速度。
另外,作为用于检测变速杆的操作位置的结构,例如,可以使用电位计等简单结构的传感器进行检测,用于检测加速度的结构简洁。
在上述方案中,优选地,具备检测车体前进以及后退时行进装置的驱动速度的行进速度检测机构,前述加速度检测机构基于前述行进速度检测机构的检测信息求出前述加速度。
根据上述方案,前述加速度检测机构,基于检测车体前进以及后退时行进装置的驱动速度的行进速度检测机构的检测信息,求出加速度,行进速度检测机构是检测行进装置的驱动速度的机构,所以能最准确地检测出车速的信息。
如果加以说明,则作为驱动源的发动机的动力在被行进变速装置变速后被传递给行进装置,从而行进装置被驱动,当行进路面的行进阻力等行进负荷变化时,即使行进变速装置的变速状态相同,发动机的输出也会变动。换言之,即使操作行进变速装置的变速杆的操作位置相同,有时行进装置的驱动速度也会变动,所以,有可能不能从变速杆的操作位置准确地求出加速度。与之相对,通过作成检测行进装置的驱动速度的结构,尽管有行进负荷的变动,也能高精度地检测实际的加速度。
本发明的姿势检测装置的另一特征方案是,一种作业车的姿势检测装置,包括检测车体在前后方向上的倾斜角的重力式倾斜角传感器、检测车体在前后倾斜方向上的角速度的角速度传感器、检测车体在前后方向上移动时的加速度的加速度检测机构、和基于前述倾斜角传感器的检测值以及前述角速度传感器的检测值求出车体的前后倾斜角的倾斜角计算机构,其中,
前述倾斜角计算机构,在由前述加速度检测机构检测出的前述加速度大于设定值时,以及在前述加速度自大于前述设定值的状态变成小于设定值的状态之后经过检测状态复原用设定时间之前的期间内,基于在前述加速度变得比设定值大的时刻或者比该时刻靠前设定时间的时刻求得的车体的前后倾斜角或者由前述倾斜角传感器检测的检测值、以及随着时间的经过而依次检测出来的前述角速度传感器的检测值,求出车体的前后倾斜角,而且,
在由前述加速度检测机构检测出的前述加速度比前述设定值小而且处于前述检测状态复原用设定时间以外的时候,基于随着时间的经过依次检测出的前述倾斜角传感器的检测值,或者,基于该检测值以及随着时间的经过而依次检测出来的前述角速度传感器的检测值,求出车体的前后倾斜角。
根据上述方案,前述倾斜角计算机构,在由前述加速度检测机构检测出的前述加速度大于设定值时,以及在前述加速度自大于前述设定值的状态变成小于设定值的状态之后经过检测状态复原用设定时间之前的期间内,基于在前述加速度变得比设定值大的时刻或者比该时刻靠前设定时间的时刻求得的车体的前后倾斜角或者由前述倾斜角传感器检测的检测值、以及随着时间的经过而依次检测出来的前述角速度传感器的检测值,求出车体的前后倾斜角。另外,作为前述设定值,设定为预测在倾斜角传感器的检测值中会因为加速度的原因而产生误差的最小加速度。
即,所谓在前述加速度变得比设定值大的时刻或者比该时刻靠前设定时间的时刻求得的车体的前后倾斜角或者由前述倾斜角传感器检测的检测值,是与在前述加速度变成比设定值大的状态之前的状态下,即,在由于前述加速度而产生的误差较小的状态下求得的最新前后倾斜角相对应的值,所以,相对于该最新的前后倾斜角,对随着时间的经过而依次检测出的角速度传感器的检测值进行例如积分处理,求出与前述最新的前后倾斜角相差的倾斜角变化量,通过将最新的前后倾斜角与从角速度传感器的检测值得到的倾斜角的变化量相加,能够求出当前的前后倾斜角。
作为前述角速度传感器,可以使用例如振动陀螺仪式的角速度传感器等,这种角速度传感器是检测车体在前后倾斜方向上的角速度的传感器,所以,由于车体在前后方向上的加速度而受影响的可能较小,能高精度地检测车体在前后倾斜方向上的角度变位。
而且,不仅在前述加速度大于设定值的时候,在前述加速度自大于前述设定值的状态变成小于设定值的状态后经过检测状态复原用设定时间之前的期间内,也与上述加速度大于设定值时同样地检测前后倾斜角,所以能进一步减少由加速度引起的检测误差。
如果加以说明,则在产生车体向前后方向移动时的加速度大于设定值的状态时,作为重力式倾斜角传感器,如果是例如在容器中收纳有液体那样的倾斜角传感器,则若液体具有既定粘度,即便是在加速度复原到了小于设定值的状态的情况下,液面因加速度的原因而倾斜的状态也不会马上消除,由于粘性的原因,复原到水平姿势需要时间,所以,如果是在这样的复原用滞后时间经过期间,则也有可能包含检测误差。
鉴于此,设计成,在这种重力式倾斜角传感器的与上述那样的复原用滞后时间相当的检测状态复原用设定时间经过的期间内,与上述加速度大于设定值的时候同样地检测前后倾斜角,从而能够高精度地检测前后倾斜角。
在由前述加速度检测机构检测出的前述加速度比设定值小而且处于前述检测状态复原用设定时间以外的时候,基于随着时间的经过依次检测出的前述倾斜角传感器的检测值,或者,基于该检测值以及随着时间的经过而依次检测出来的前述角速度传感器的检测值,求出车体的前后倾斜角。
即,由于前述加速度小于设定值,所以即使将倾斜角传感器的检测值直接使用,因加速度的原因而引起的误差也较小,所以能够高精度地检测前后倾斜角,而且,还能够基于前述倾斜角传感器的检测值以及前述角速度传感器的检测值求出车体的前后倾斜角。如果这样基于倾斜角传感器以及角速度传感器各自的检测值求出车体的前后倾斜角,则例如在车体的前后方向上的倾斜角不变的状态下,或车体以慢速前后倾斜的状态下,能够借助利用重力的作用而检测车体的前后倾斜角的重力式倾斜角传感器,高精度地检测车体的前后倾斜角,在车体急速前后倾斜的状态下,能够以下述方式等,高精度地检测车体的前后倾斜角,即,对检测车体在前后倾斜方向上的角速度的角速度传感器的检测值进行积分而修正倾斜角传感器的检测值,或将对前述角速度传感器的检测值进行积分所得的值用作前后倾斜角而且利用前后倾斜角传感器的检测值进行修正。
因此,根据上述特征方案,能提供一种即使在车体沿前后方向移动时产生加速度的情况下,也能准确检测车体相对于水平基准面所成的倾斜角的作业车的姿势检测装置。
在上述方案中,优选地,设置有检测对行进变速装置进行操作的变速杆的操作位置的杆位置检测机构,所述行进变速装置对行进装置的行进速度进行变速,
前述加速度检测机构基于利用前述杆位置检测机构的检测信息求出的前述变速杆的操作位置在单位时间内的变化量,检测车体在前后方向上移动时的加速度。
根据上述方案,当操作操作杆时,行进变速装置被操作,车体前进以及后退时行进装置的行进速度变速,车体在前后方向上移动时产生加速度。而且,变速杆的操作位置在单位时间内的变化量越大,则加速度越大。因此,利用杆位置检测机构检测变速杆的操作位置,基于前述杆位置检测机构的检测信息,求出前述变速杆的操作位置在单位时间内的变化量,基于该变速杆的操作位置在单位时间内的变化量,作为车体在前后方向上移动时的加速度而检测出来。作为检测变速杆的操作位置的杆位置检测机构,例如可以使用电位计等简单结构的传感器进行检测。
因此,根据上述方案,能够检测车体在前后方向上移动时的加速度,同时使用于检测加速度的结构简洁。
在上述方案中,优选地,
设置有检测行进装置的驱动速度的行进速度检测机构,
前述加速度检测机构基于利用前述行进速度检测机构的检测信息求出的行进速度在单位时间内的变化量,检测车体在前后方向上移动时的加速度。
根据上述方案,前述加速度检测机构利用行进速度检测机构检测车体前进以及后退时行进装置的驱动速度,基于该检测信息,求出行进速度在单位时间内的变化量,基于该行进速度在单位时间内的变化量,作为车体在前后方向上移动时的加速度而检测出来,所以能高精度地检测实际的加速度。
如果加以说明,则作为驱动源的发动机的动力在被行进变速装置变速后被传递给行进装置,从而行进装置被驱动,当行进路面的行进阻力等行进负荷变化时,即使行进变速装置的变速状态相同,发动机的输出也会变动。换言之,即使操作行进变速装置的变速杆的操作位置相同,有时行进装置的驱动速度也会变动,所以,有可能不能从变速杆的操作位置准确地求出加速度。与之相对,通过作成检测行进装置的驱动速度的结构,无论行进负荷的变动如何,均能高精度地检测实际的加速度。
因此,根据上述方案,能高精度地检测车体在前后方向上移动时的加速度。
本发明的作业车的姿势控制装置的特征方案在于,具备上述任一种作业车的姿势检测装置,包括:姿势改变操作机构,能自由改变车体相对于行进装置的接地部所成的前后倾斜角;和姿势控制机构,控制前述姿势改变操作机构,使得用前述姿势检测装置检测的车体相对于水平基准面所成的前后倾斜角维持在设定倾斜角。
根据上述方案,前述姿势控制机构控制前述姿势改变操作机构,使得用前述倾斜角计算机构求出的车体的前后倾斜角维持在设定倾斜角。前述倾斜角计算机构,即使在车体向前后方向移动时产生加速度,也能准确检测出车体的前后倾斜角,所以,姿势控制机构能够基于准确检测出的车体的前后倾斜角而控制姿势改变操作机构。
这样,即使在车体沿前后方向移动时产生加速度的情况下,也能基于准确检测出的车体的前后倾斜角控制姿势改变操作机构,以便将车体的前后倾斜角维持在设定倾斜角。
因此,根据上述方案,能提供一种即使在车体沿前后方向移动时产生加速度的情况下也能将车体的前后倾斜角维持在设定倾斜角的作业车的姿势控制装置。
本发明的作业车的控制装置的另一特征方案是一种作业车的姿势控制装置,包括:姿势改变操作机构,能自由改变车体相对于行进装置所成的倾斜姿势;倾斜角检测机构,检测车体相对于水平基准面所成的倾斜角;和姿势控制机构,基于前述倾斜角检测机构的检测信息,执行姿势改变控制,控制前述姿势改变操作机构的动作,使得车体相对于水平基准面所成的倾斜角维持在目标倾斜角,其中,
具有手动操作式的姿势改变指示机构,选择性地发出使车体相对于前述行进装置所成的倾斜姿势向倾斜角改变方向一方侧改变的一方侧姿势改变指示、以及使倾斜姿势向前述倾斜角改变方向另一方侧改变的另一方侧姿势改变指示,
前述姿势控制机构,在前述姿势改变控制的执行中,
如果利用前述姿势改变指示机构发出前述一方侧姿势改变指示或者前述另一方侧姿势改变指示,则基于该指示,控制前述姿势改变操作机构的动作,使得车体相对于前述行进装置所成的倾斜姿势向倾斜角改变方向一方侧或者另一方侧改变,而且,
如果利用前述姿势改变指示机构发出的前述一方侧姿势改变指示或者前述另一方侧姿势改变指示结束,则将该结束时利用前述倾斜角检测机构检测出的车体相对于水平基准面所成的倾斜角设定为前述目标倾斜角,然后基于该设定的目标倾斜角,控制前述姿势改变操作机构的动作。
根据上述方案,前述姿势控制机构,如果在执行姿势改变控制的中途,即,控制前述姿势改变操作机构的动作以使车体相对于水平基准面所成的倾斜角维持在目标倾斜角的中途,利用前述姿势改变指示机构发出前述一方侧姿势改变指示或者前述另一方侧姿势改变指示,则基于该指示,控制前述姿势改变操作机构的动作,使得车体相对于前述行进装置所成的倾斜姿势向倾斜角改变方向一方侧或者另一方侧改变。例如,在作业车在田地中行进时,如果需要改变车体的倾斜姿势,以便不会接触到在畦边倾斜的地面或畦边的堆积物,则操作者可以通过对前述姿势改变指示机构进行手动操作而改变车体的倾斜姿势。
这种基于姿势改变指示机构的指示而进行的姿势改变操作,是使车体从当前车体的姿势向一方侧或者另一方侧倾斜,所以搭乘在车体上的操作者能在确认车体倾斜状态的同时使车体向一方侧或者另一方侧倾斜,所以能够容易靠感觉判断,容易达到操作者期望的倾斜姿势。
并且,如果利用前述姿势改变指示机构发出的前述一方侧姿势改变指示或者前述另一方侧姿势改变指示结束,则将该结束时利用前述倾斜角检测机构检测出的车体相对于水平基准面所成的倾斜角设定为前述目标倾斜角,然后基于该设定的目标倾斜角,控制前述姿势改变操作机构的动作。这样,在操作者通过手动操作前述姿势改变指示机构而改变车体的倾斜姿势时,将改变了的倾斜姿势下车体相对于水平基准面所成的倾斜角设定为目标倾斜角,所以此后即使因为地面凹凸等的原因而使得行进装置的接地部的倾斜姿势变动,也可以通过执行姿势控制,而维持该改变后的倾斜姿势。
因此,根据本方案,能提供一种可在复杂程度低的状态下容易地进行将目标倾斜角调整为希望倾斜角的操作的、作业车的姿势控制装置。
在上述方案中,优选地,前述姿势控制机构能自由切换到执行前述姿势改变控制的自动控制模式、和利用手动操作使前述姿势改变操作机构动作的手动操作模式,
在前述手动操作模式中,当利用前述姿势改变指示机构发出前述一方侧姿势改变指示或者前述另一方侧姿势改变指示时,基于该指示,使前述姿势改变操作机构动作,以使车体相对于前述行进装置所成的倾斜姿势向倾斜角改变方向一方侧或者另一方侧改变,当利用前述姿势改变指示机构发出的前述一方侧姿势改变指示或者前述另一方侧姿势改变指示结束时,停止前述姿势改变操作机构的动作。
根据本方案,前述姿势控制机构,在手动操作模式中,当利用前述姿势改变指示机构发出前述一方侧姿势改变指示或者前述另一方侧姿势改变指示时,基于该指示,使车体相对于前述行进装置所成的倾斜姿势向倾斜角改变方向一方侧或者另一方侧改变,当利用前述指示结束时,停止姿势改变操作机构的动作,维持此时车体的倾斜姿势。
因此,根据本方案,在自动控制模式中,能进行自动控制,将车体相对于水平基准面所成的倾斜角维持在目标倾斜角,在手动操作模式中,能通过手动操作将车体的倾斜姿势设成期望的倾斜姿势,能根据作业状况切换成不同的模式,操作随意性良好。
在上述方案中,优选地,具备手动操作式的水平用目标倾斜角指示机构,其在前述自动控制模式中指示使得相对于前述水平基准面所成的倾斜角变为零的水平姿势用目标倾斜角。
根据本方案,当在自动控制模式中利用水平用目标倾斜角指示机构指示水平姿势用的目标倾斜角时,作为目标倾斜角,指示使得相对于水平基准面所成的倾斜角变为零的水平姿势用目标倾斜角。例如,如果是以水平姿势进行作业的情况较多的作业车,则可以仅通过用水平用目标倾斜角指示机构指示水平姿势用目标倾斜角这一简单的操作,设定目标倾斜角。
因此,根据本方案,能提供一种可容易地进行目标倾斜角的设定操作、操作性优良的作业车。
在上述方案中,优选地,前述水平用目标倾斜角指示机构兼用作手动操作式的基准姿势指示机构,在前述手动操作模式中发出使车体相对于前述行进装置所成的倾斜姿势改变成基准倾斜姿势的指示。
根据本方案,前述水平用目标倾斜角指示机构兼用作手动操作式的基准姿势指示机构,在前述手动操作模式中发出使车体相对于前述行进装置所成的倾斜姿势改变成基准倾斜姿势的指示。因此,与分别设置水平用目标倾斜角指示机构和手动操作式基准姿势指示机构的情况相比,能通过部件的共用化实现结构的简洁化。
在上述方案中,优选地,前述姿势改变操作机构具备多个驱动机构,所述多个驱动机构使车体上的沿倾斜角改变方向分离的一端侧部位以及另一端侧部位分别相对于前述行进装置的接地部升降自如,
前述姿势控制机构使前述多个驱动机构动作,以便作为前述基准姿势,前述一端侧部位以及前述另一端侧部位分别变到相对于前述行进装置的接地部来说的升降操作范围的下限位置。
根据本方案,当在前述手动操作模式中利用水平用目标倾斜角指示机构发出变成基准倾斜姿势的指示时,车体的前述一端侧部位以及前述另一端侧部位分别变到相对于行进装置的接地部来说的升降操作范围的下限位置。这样,若变成车体的前述一端侧部位以及前述另一端侧部位分别位于下限位置的状态,则车体的重心位于极低的位置,能在稳定的状态下行进,即使在不平的地面上行进的情况下,也能以尽量稳定的姿势行进。
在上述方案中,优选地,前述姿势改变指示机构以及前述水平用目标倾斜角指示机构设置在车体的驾驶部配备的操纵用操作杆的握持部上,能够用手指操作。
根据本方案,前述姿势改变指示机构以及前述水平用目标倾斜角指示机构设置在车体的驾驶部配备的操纵用操作杆的握持部上,能够用手指操作,所以,操作者能够在进行车体的操纵操作的同时,在手不离开操作杆的状态下利用手指操作发出前述一方侧姿势改变指示或者前述另一方侧姿势改变指示,而且,还可以指示水平姿势用的目标倾斜角。
因此,根据本方案,能够在操作复杂程度较低的状态下改变车体的倾斜姿势。
在上述方案中,优选地,前述姿势改变操作机构对车体相对于水平基准面所成的左右倾斜角进行改变操作,
前述倾斜角检测机构检测车体相对于水平基准面所成的左右倾斜角,
前述姿势控制机构,作为前述姿势改变控制,基于前述倾斜角检测机构的检测信息控制前述姿势改变操作机构的动作,使得车体相对于水平基准面所成的左右倾斜角维持在目标倾斜角。
根据本方案,基于前述左右倾斜角检测机构的检测信息控制前述姿势改变操作机构的动作,使得车体相对于水平基准面所成的左右倾斜角为目标倾斜角,所以,是进行改变操作,使得车体的左右姿势变为水平姿势。
例如,作为作业车的一例,如果是应用于在田地内进行收割作业的联合收割机,则在将车体相对于水平基准面所成的左右倾斜角的目标倾斜角设成适当值的同时,以水平姿势进行收割作业或在畦边以倾斜状态进行收割作业之类的情况下,能优选地使用。
本发明的作业车的姿势控制装置的另一特征方案是一种作业车的姿势控制装置,包括:姿势改变操作机构,能自由改变车体相对于行进装置的接地部所成的左右倾斜角;左右倾斜角检测机构,检测车体的左右倾斜角;和姿势控制机构,基于前述左右倾斜角检测机构的检测信息,控制前述姿势改变操作机构的动作,使得车体的左右倾斜角维持在设定倾斜角,其中,
前述左右倾斜角检测机构包括:利用重力的作用检测车体的左右倾斜角的重力式倾斜角传感器、检测车体在左右倾斜方向上的角速度的角速度传感器、和基于前述倾斜角传感器的检测值以及前述角速度传感器的检测值求出车体的左右倾斜角的倾斜角计算机构,
姿势控制装置具备检测车体是否处于转弯行进状态的转弯状态检测机构、和更新与角速度为零的状态相对应的前述角速度的基准值的基准值更新机构,
前述基准值更新机构,在利用前述转弯状态检测机构检测出不是转弯行进状态时,基于对将前述角速度传感器的检测值抽样所得的多个检测值进行平均处理后的值,更新前述基准值,而且,在利用前述转弯状态检测机构检测出处于转弯行进状态时,不进行前述基准值的更新。
根据本方案,左右倾斜角检测机构包括:利用重力的作用检测车体的左右倾斜角的重力式倾斜角传感器、检测车体在左右倾斜方向上的角速度的角速度传感器、和基于倾斜角传感器的检测值以及前述角速度传感器的检测值求出车体的左右倾斜角的倾斜角计算机构,所以,例如,在车体的左右方向上的倾斜角不变的状态下,或车体以慢速左右倾斜的状态下,能够借助利用重力的作用而检测车体的左右倾斜角的重力式倾斜角传感器,高精度地检测车体的左右倾斜角,在车体急剧左右倾斜的状态下,能够以下述方式等,高精度地检测车体的左右倾斜角,即,对检测车体在左右倾斜方向上的角速度的角速度传感器的检测值进行积分而修正倾斜角传感器的检测值,或将对前述角速度传感器的检测值进行积分所得的值用作左右倾斜角。
前述角速度传感器的对应于角速度为零的状态的基准值有时会因为温度的变动等而从准确的值偏离,但通过配备更新角速度的基准值的基准值更新机构,并利用该基准值更新机构更新角速度的基准值,能够减少上述那样的基准值偏差,而修正成尽量准确的值。具体而言,基准值更新机构,基于对将角速度传感器的检测值抽样所得的多个检测值进行平均处理后的值,更新基准值。
但是,角速度传感器需要安装成,检测角速度时自己的检测轴芯顺沿于车体左右倾斜时的轴芯,即沿车体前后方向的轴芯,由于组装的误差等,有时检测轴芯会被设置在相对于沿车体前后方向的轴芯稍微偏离的状态下。于是,不仅能检测绕沿车体前后方向的轴芯的、左右倾斜方向上的角速度,还能检测绕与沿车体前后方向的轴芯垂直的轴芯的角速度成分,例如绕上下轴芯的角速度成分。
在这样检测绕上下轴芯的角速度的情况下,当车体转弯行进时,伴随着该转弯行进,会产生绕上下轴芯的角速度,但如果在转弯行进中也利用基准值更新机构进行基准值的更新,则尽管车体没有左右倾斜,也会将错误地检测出来的包含绕上下轴芯的角速度成分的检测值,作为与角速度为零的状态相对应的基准值而误检测出来,更新后的基准值包含误差。
鉴于此,前述基准值更新机构,在利用转弯状态检测机构检测出不是转弯行进状态时,更新前述基准值,而且,在利用前述转弯状态检测机构检测出处于转弯行进状态时,不进行前述基准值的更新。通过这样设计,能够在不包含伴随转弯行进而产生的误差的状态下减小基准值的偏差,在直线行进时,能将与角速度为零的状态相对应的角速度的基准值更新为准确的值,角速度传感器能在误差较小的状态下尽量准确地检测出车体在左右倾斜方向上的角速度。
结果,使用响应性良好的角速度传感器,即使在车体急速左右倾斜时,也能够通过使用角速度传感器的检测值而消除由于倾斜角传感器的响应滞后而产生的误差,同时能在减小伴随车体的转弯行进而产生的角速度传感器检测误差的状态下,尽量准确地检测角速度。
因此,能提供一种作业车的姿势控制装置,其可在检测误差较小的状态下高精度地检测车体的左右倾斜角,能良好地利用姿势改变操作机构进行车体左右倾斜方向上的动作控制。
在上述方案中,优选地,具备指示车体的转弯行进的手动操作式转弯指示机构,
前述转弯状态检测机构基于前述转弯指示机构的指示的有无,检测车体是否处于转弯行进状态。
根据本发明,在利用手动操作式的转弯指示机构指示车体的转弯行进时,进行转弯行进,如果没有指示车体的转弯行进,则不进行转弯行进,转弯状态检测机构基于该转弯指示机构的指示的有无而检测是否处于转弯行进状态。这样的转弯指示机构以往就配备在作业车中,所以可以有效利用已有的操作件,不必设置特别的操作机构,能以简洁的结构检测转弯状态。
在上述结构中,优选地,作为前述行进装置,具备左右一对行进装置,
前述转弯状态检测机构包括:检测前述左右一对行进装置各自的驱动速度的一对行进速度检测机构、和基于这一对行进速度检测机构的检测信息而判断车体是否处于转弯行进状态的判断机构。
根据本方案,利用一对行进速度检测机构检测左右一对行进装置各自的驱动速度,基于一对行进速度检测机构的检测信息判断车体是否处于转弯行进状态。通过一对行进速度检测机构检测左右行进装置各自的驱动速度,所以能准确检测出左右行进装置的实际行进状态,能根据左右行进装置是否产生了速度差来高精度地检测出是否处于转弯行进状态。
在上述方案中,优选地,前述倾斜角计算机构具备将前述倾斜角传感器的检测值中的高频成分除去的低通滤波器、将前述角速度传感器的检测值积分的积分机构、和将利用该积分机构积分所得的积分值中的低频成分除去的高通滤波器,将前述低通滤波器的输出值和前述高通滤波器的输出值相加,而求出车体的左右倾斜角。
根据本方案,具备将倾斜角传感器的检测值中的高频成分除去的低通滤波器,所以能够将倾斜角传感器中因为车体的细微振动等而产生的高频噪声有效地除去。另一方面,角速度传感器的检测值通过积分机构积分而变成倾斜角的信息,但具备将利用该积分机构积分所得的积分值中的低频成分除去的高通滤波器,所以能够通过积分将正常误差由于积分而累积变大所产生的积分误差有效除去。
附图说明
图1是表示联合收割机的前部的侧视图。
图2是表示行进装置的升降操作结构的侧视图。
图3是表示行进装置的升降操作结构的侧视图。
图4是表示行进装置的升降操作结构的侧视图。
图5是表示行进装置的升降操作结构的侧视图。
图6是联合收割机的动力传递图。
图7是表示倾斜角检测机构的结构的立体图。
图8是表示倾斜角检测机构的检测动作的侧视图。
图9是表示控制结构的框图。
图10是表示控制动作的流程图。
图11是表示控制动作的流程图。
图12是表示控制动作的流程图。
图13是表示第2实施方式的控制结构的框图。
图14是表示第2实施方式的控制动作的流程图。
图15是表示第2实施方式的控制动作的流程图。
图16是表示第2实施方式的运算处理结构的框图。
图17是表示第2实施方式的传递函数的图。
图18是表示第2实施方式的控制动作的流程图。
图19是表示第2实施方式的运算处理结构的框图。
图20是表示第3实施方式的操作杆的握持部的图。
图21是表示第3实施方式的控制结构的框图。
图22是表示第3实施方式的控制动作的流程图。
图23是表示第3实施方式的控制动作的流程图。
图24是表示第3实施方式的控制动作的流程图。
图25是表示第3实施方式的控制动作的流程图。
图26是表示第4实施方式的联合收割机的动力传递图。
图27是第4实施方式的行进驱动用的控制框图。
图28是表示第4实施方式的直线行进用无级变速装置的变速输出的图。
图29是表示第4实施方式的转弯行进状态的目标速度比例的图。
图30是第4实施方式的姿势改变用的控制框图。
图31是表示第4实施方式的姿势改变用开关组件的图。
图32是表示第4实施方式的设定倾斜角的图。
图33是表示第4实施方式的倾斜角传感器的检测动作的侧视图。
图34是表示第4实施方式的控制动作的流程图。
图35是表示第4实施方式的控制动作的流程图。
图36是表示第4实施方式的控制动作的流程图。
图37是第4实施方式的姿势改变操作机构的框图。
图38是表示第4实施方式的传递函数的图。
图39是第4实施方式的联合收割机的动力传递图。
图40是表示第4实施方式的控制动作的流程图。
图41是表示第4实施方式的控制动作的流程图。
具体实施方式
下面,对将本发明的实施方式用于作为作业车的一例的联合收割机的情况参照附图进行说明。
【第1实施方式】
下面根据附图对本发明的第1实施方式进行说明。
如图1所示,联合收割机具备相对于车体V升降自如的收割部10,所述收割部10收割水稻或小麦等植立禾秆并向脱壳装置3供给,所述车体V包括:左右一对履带式行进装置1L、1R、对收割禾秆进行脱壳处理的脱壳装置3、和贮存脱壳后的谷粒的谷粒贮仓4、搭乘驾驶部2等。
收割部10包括:设置在前端部的分禾器6、将被分禾器6分出的植立禾秆拉起的拉起装置5、将拉起的禾秆的株根侧切断的理发推子型收割刀7、和将收割禾秆慢慢变成横卧姿势并同时向后方侧输送的纵输送装置8等,设置在车体V的前部,借助液压式收割压力缸C1而绕横轴心P1摆动升降自如。
在纵输送装置8的始端部,设置有株根传感器53,在与收割禾秆抵接的状态下变为接通状态,而在不与收割禾秆抵接的状态下则变为断开状态。另外,在上述分禾器6的后方侧部位,设置有检测收割部10相对于地面的高度的超声波式收割高度传感器9。该收割高度传感器9为非接触式的,通过检测从朝向下方侧发出超声波起到接收到为止的时间,来检测收割部10相对于地面的高度,对于这一点不作详细说明。
另外,在该联合收割机中,设置有自由改变车体V相对于左右行进装置1L、1R的接地部所成的前后倾斜角以及左右倾斜角的姿势改变操作机构100。以下,对其结构进行说明。
首先,对左右行进装置1L、1R向车体V上安装的构造进行说明。左右行进装置1L、1R是同样的结构,所以下面对其中左侧的行进装置1L进行说明,对右侧的行进装置1R的说明则省略。
如图2所示,在相对于构成车体V的前后朝向姿势的主机架11固定的支承机架12的前端侧,旋转自如地支承着驱动链轮13,并且,轨道机架16以能够上下运动的方式相对于前述支承机架12安装,该轨道机架16以在前后方向上排列的状态枢轴支承着多个空转轮体14,而且,在后端部支承着张紧轮体15。并且,跨前述驱动链轮13、张紧轮体15以及各空转轮体14卷绕有环状转动体即履带B。
在前述支承机架12的前部侧,枢轴支承着能够绕水平轴心P2转动并且侧视呈大致L字形的前曲柄17a,在支承机架12的后部侧,枢轴支承着能够绕水平轴心P3转动而且侧视呈大致L字形的后曲柄17b。另外,前曲柄17a的下方侧端部枢轴连结在轨道机架16的前部侧部位,后曲柄17b的下方侧端部经由行程吸收用的辅助连杆17b1而枢轴连结在轨道机架16的后部侧部位上。
另一方面,在前后曲柄17a、17b各自的上方侧端部上,分别联动连结着液压缸C2、C3的压力缸杆。前述各液压缸C2、C3的压力缸主体侧枢轴连结在主机架11中的横向机架部分上,前述各液压缸C2、C3分别由复动型液压缸构成。
于是,当使与前曲柄17a对应的液压缸C2(以下称作左前压力缸)伸长最多、并且使与后曲柄17b对应的液压缸C3(以下称作左后压力缸)缩短最多时,如图2所示,轨道机架16被支承在支承机架12上,轨道机架16最接近主机架11而变成大致平行状态。将这一状态称作下限基准姿势。
然后,当从处于前述下限基准姿势的状态起,使左后压力缸C3维持原样而使左前压力缸C2缩短时,如图3所示,姿势向使车体V的前部侧从接地部远离的方向改变(即,进行前部上升操作)。
另外,当从处于前述下限基准姿势的状态起,使左前压力缸C2维持原样而使左后压力缸C3伸长时,如图4所示,姿势向使车体V的后部侧从接地部远离的方向改变(后部上升操作)。
另外,当从处于前述下限基准姿势的状态起,使左前压力缸C2缩短且使左后压力缸C3伸长时,如图5所示,车体V维持着与接地部平行的姿势向从接地部远离的方向改变(上升操作)。
对于右侧行进装置1R也同样,分别具备位于机体前部侧的右前压力缸C4和位于机体后部侧的右后压力缸C5,进行与左侧行进装置1L同样的动作。
因此,前述姿势改变操作机构100通过配备4个作为驱动机构的前述4个机体姿势改变用的液压缸C2~C5而构成,这四个液压缸分别在车体V的左侧前部、左侧后部、右侧前部以及右侧后部自如地单独调节相对于前述左右行进装置1L、1R的接地部的高度。
对应于前述4个液压缸C2、C3、C4、C5的每一个,在左右行进装置1L、1R中与前述各曲柄17a、17b的转动支点部相对应的部位,设置有根据其转动量检测前述各液压缸C2、C3、C4、C5的操作量(即,伸缩动作的行程量)的电位计型的行程传感器18、19、20、21(参照图9)。
下面,将动力传递系统表示在图6中。从搭载在车体V上的发动机E输出的动力经由脱壳离合器45而被传递到脱壳装置3,并且,经由行进离合器46和作为行进变速装置的无级变速装置47而被传递到左右行进装置1L、1R的变速箱部48,传递到该变速箱部48的动力被传递给行进装置1L、1R,并且,经由收割离合器49而被传递给收割部10。图中,50是基于向变速箱部48输入的转速而检测车速的车速传感器。
前述无级变速装置47通过设置在前述搭乘驾驶部2的变速杆51进行变速操作,设置有检测该变速杆51的操作位置的电位计型变速杆传感器52。即,无级变速装置4中的未图示的变速操作用的耳轴和变速杆51经由连杆而以机械方式相连,通过对变速杆51进行手动操作,能够对无级变速装置4向前进方向以及后退方向分别以无级方式进行变速操作。
另外,在该联合收割机上,设置有姿势检测装置,该姿势检测装置通过配备下述机构而构成,即,重力式的倾斜角传感器24,检测车体V的前后方向的倾斜角;加速度检测机构200,检测车体V向前后方向移动时的加速度;和倾斜角计算机构300,根据基于该加速度检测机构200检测出的前述加速度求出的倾斜角修正信息、以及前述倾斜角传感器24的检测值,求出车体V相对于水平基准面所成的倾斜角。
如果加以说明,则利用重力的作用而检测车体V相对于水平基准面所成的前后倾斜角的重力式前后倾斜角传感器24设置在车体V上,该前后倾斜角传感器24如下所述那样构成。
即,如图7所示,在固定在车体V上的方形容器41内部,放入由硅油等构成的既定粘度的液体42,并且,以固定在容器41上的状态在倾斜角检测方向(图7中为左右方向)上隔开间隔地配置有两组成对的检测电极43,每一对检测电极43以相同的间隔平行地竖立设置有相同形状的金属板。而且,配备有转换电路部44,在液体42由于重力的作用而复原到初始姿势(液面水平状态)时,在车体V不倾斜的状态下,两组检测电极43为相同的浸渍状态(图7的状态),而在车体V倾斜的状态下,两组检测电极43的浸渍状态不同(图8(a)的状态),测量各检测电极43的静电电容并将该测量值的差(在车体V不倾斜的状态下为0)转换成与倾斜角信息对应的检测值。
另外,还具备利用重力的作用而检测车体V相对于水平基准面所成的左右倾斜角的重力式左右倾斜角传感器23,该左右倾斜角传感器23与上述那样的前后倾斜角传感器24尽管检测方向不同但结构相同。
如图9所示,设置有利用了微型计算机的控制装置22,在该控制装置22中,输入前述各行程传感器18~21、收割高度传感器9、左右倾斜角传感器23、前后倾斜角传感器24、车速传感器50、变速杆传感器52以及株根传感器53的各检测信息。另外,在搭乘驾驶部2的操作面板上,设置有指示后述自动姿势控制的通断的自动通断开关27、前升开关40a、后升开关40b,它们的各操作信息也被输入到控制装置22中。进而,在搭乘驾驶部2的操作面板上,配备有对车体V设定收割部10相对于地面的高度即收割高度的容积(ボリユ一ム)式收割高度设定器39、和根据发出收割部10的上升指示以及下降指示的收割升降杆28的操作而指示收割部上升的上升开关SW1、指示收割部下降的下降开关SW2等,它们的信息也被输入到控制装置22中。
另一方面,从控制装置22对液压控制用的电磁阀29~33分别输出驱动信号,这些电磁阀用于对收割压力缸C1以及4个机体姿势改变用的液压缸C2~C5进行液压控制。另外,前述控制装置22在收割作业过程中执行使收割压力缸C1动作的收割高度控制,使得收割高度传感器9的检测值维持在用收割高度设定器39设定的设定收割高度上。
并且,如图9所示,利用控制装置22以及变速杆传感器52,构成检测车体V在前后方向上移动时的加速度的加速度检测机构200。具体而言,控制装置22通过运算,根据变速杆传感器52的检测值的时间变化率而求出车体V在前后方向上移动时的加速度。
如果加以说明,则预先根据无级变速装置47和变速箱部48中的齿轮驱动系统等车体传动系统的各元件,求出与表示下述关系的模型相对应的运算式,所述关系是指车体V在前后方向上的加速度与变速杆传感器52的检测值的时间变化率的关系。另外,在前后倾斜角传感器24中,预先求出与表示下述变化的模型相对应的运算式,所述变化是指在实际施加加速度时液体42怎样倾斜的变化。进而,预先根据表示下述关系的模型,求出表示这些关系的运算式,所述关系是指前后倾斜角传感器24中的液体42的倾斜角度和对应于从前后倾斜角传感器24输出的检测值的值之间的关系,即,液体42从水平状态倾斜的角度和与该倾斜角度相对应的实际输出的检测值之间的关系。
并且,控制装置22预先将上述那样的各种运算式存储在存储器中,使用这各种运算式,通过运算从变速杆传感器52的检测值的时间变化率求出车体V在前后方向上移动时的加速度,进而,求出与因该加速度而产生的前后倾斜角传感器24的误差量相当的倾斜角修正信息,从该倾斜角修正信息和前后倾斜角传感器24的检测值求出车体V相对于水平基准面所成的倾斜角。
若车体V在前进方向以及后退方向上移动时产生加速度,则即便车体没有从水平基准面向前后方向倾斜,重力式前后倾斜角传感器24的容器41内的液体42的液面也会因加速度而变成倾斜姿势,车体V的移动方向侧位置较低,而移动方向的相反侧位置较高。例如,图8(b)表示在向图中的左方(例如车体前方)产生了加速度时上述液体42的后部侧液面比前部侧高的状态。这种情况下,尽管车体V实际上并没有从水平基准面倾斜,也会从前后倾斜角传感器24输出错误的检测结果,即,误认为车体V从水平基准面向后倾斜了设定角度。这样的状态在车体V后退的情况下也会产生。
鉴于此,控制装置22求出与因前述加速度而产生的前后倾斜角传感器24的误差相对应的倾斜角修正信息,从而求出准确的车体V相对于水平基准面所成的角度。因此,利用控制装置22构成倾斜角计算机构300。
另外,利用前述控制装置22,构成姿势控制机构400,该姿势控制机构400,基于前后倾斜角传感器24的检测信息,执行前后姿势控制(以下称作俯仰控制),控制姿势改变操作机构100的动作,使得车体V相对于水平基准面所成的前后倾斜角维持在设定倾斜角,并且,基于左右倾斜角传感器23的检测信息,执行左右姿势控制(以下称作横摆控制),使得车体V相对于水平基准面所成的左右倾斜角维持在设定倾斜角。
前述姿势控制机构400,在俯仰控制中,在停止对4个液压缸C2~C5中位于左侧前部及右侧前部的一组两个液压缸(左前压力缸C2和右前压力缸C4)和位于左侧后部及右侧后部的一组两个液压缸(左后压力缸C3及右后压力缸C5)中的某组两个液压缸C2~C5进行驱动的状态下,驱动另两个液压缸C2~C5,而且,在横摆控制中,在停止对前述4个液压缸C2~C5中位于左侧前部及左侧后部的一组两个液压缸(左前压力缸C2和左后压力缸C3)和位于右侧前部及右侧后部的一组两个液压缸(右前压力缸C3及右后压力缸C5)中的某组两个液压缸C2~C5进行驱动的状态下,驱动另两个液压缸C2~C5。
接着,对利用控制装置22进行俯仰控制的具体控制动作基于图10、图11的流程图进行说明。另外,该俯仰控制是在脱壳离合器45接合的状态下进行的。即,在检测脱壳离合器45的接离的脱壳离合器开关(未图示)接通时执行该俯仰控制。
在该俯仰控制中,首先,以设定时间间隔读入与用变速杆51指示的目标车速相对应的变速杆传感器52的检测值,求出该检测值的时间变化率。然后,根据如上述那样预先存储的、与车体V在前后方向上的加速度和变速杆传感器52的检测值的时间变化率的关系相关的运算式,通过运算求出车体V在前后方向上移动时的加速度。
接着,根据上述那样求出的加速度以及上述那样预先存储的、与加速度和前后倾斜角传感器24中的液体42的倾斜角度之间的关系相关的运算式,转换成因加速度而使得前后倾斜角传感器24中的液体42倾斜的倾斜角度。进而,根据该倾斜角度以及上述那样预先存储的、与前后倾斜角传感器24中液体42的倾斜角度和前后倾斜角传感器24输出的检测值的对应值的关系相关的运算式,求出前述倾斜角修正信息。该倾斜角修正信息是与因加速度而在前后倾斜角传感器24中产生的误差量相当的值。然后,根据该倾斜角修正信息和前后倾斜角传感器24的实际检测值求出车体V相对于水平基准面所成的准确前后倾斜角。
接着,基于这样求得的车体V相对于水平基准面所成的准确倾斜角,执行姿势改变操作处理。
即,如图11所示,如果上述那样求出的前后倾斜角传感器24的检测值和设定前后倾斜角之间的偏差从俯仰的不灵敏带向车体V前倾的一侧偏离,则基于位于机体后部的左右行程传感器19、21的检测信息,判断左后压力缸C3及右后压力缸C5中的任一个是否被操作到了下限位置,如果两压力缸C3、C5均未被操作到下限位置,则使左后压力缸C3和右后压力缸C5缩短,直到该两压力缸C3、C5均到达下限位置。如果左后压力缸C3和右后压力缸C5中的任一个被操作到下限位置,则使左前压力缸C2和右前压力缸C4缩短,直到左前压力缸C2和右前压力缸C4中的任一个到达上限位置。
如果前述前后倾斜角传感器24的检测值与设定前后倾斜角之间的偏差从俯仰的不灵敏带向车体V后倾的一侧偏离,则基于位于机体前部的左右行程传感器18、20的检测信息,判断左前压力缸C2及右前压力缸C4中的任一个是否被操作到了下限位置,如果两压力缸C2、C4均未被操作到下限位置,则使左前压力缸C2和右前压力缸C4伸长,直到该两压力缸C2、C4均到达下限位置。如果左前压力缸C2和右前压力缸C4中的任一个被操作到下限位置,则使左后压力缸C3和右后压力缸C5伸长,直到左后压力缸C3和右后压力缸C5中的任一个到达上限位置。另外,作为前述设定前后倾斜角,设定为行进装置1L、1R的接地部处于水平姿势时车体V为水平姿势的值。
这样,在将车体V的高度抑制得尽量低的同时,进行姿势改变操作处理,使得车体V的前后倾斜角与对应于水平状态的前后倾斜角这两者的角度偏差落入不灵敏带中。另外,在这样对两个液压缸进行驱动操作时,如果由驱动操作的两个液压缸得到的操作量(压力缸伸缩量)的变化速度存在差异,则对两个液压缸的操作状态进行调整,例如,在连续驱动速度较慢的液压缸的同时,对速度较快的液压缸进行间歇驱动等,由此来对动作进行控制,使得驱动操作的两个液压缸间的操作量之差落入设定值内。
因此,根据上述结构,即使在车体V沿前后方向移动时产生了加速度的情况下,也能够在由于该加速度引起的前后倾斜角传感器24的误差较小的状态下,求出车体V相对于水平基准面所成的准确前后倾斜角,能够将车体相对于水平基准面所成的前后倾斜角维持在设定倾斜角。
下面,对第1实施方式的另一实施方式进行说明。
(1)在该实施方式中,利用前述加速度检测机构200检测加速度的结构不同,但其他结构与第1实施方式相同,所以仅对不同的结构进行说明,对相同的结构则省略说明。
在该实施方式中,利用前述控制装置22构成的前述加速度检测机构200基于车速传感器50的检测信息求出前述加速度。即,如图6所示,车速传感器50基于经无级变速装置47传递给变速箱部48的动力的旋转速度检测车速,作为对车体前进以及后退时行进装置1L、1R的驱动速度进行检测的行进速度检测机构发挥作用。
在该实施方式中,通过运算从车速传感器50的检测值的时间变化率求出车体V的前后方向上的加速度,与第1实施方式同样,在前后倾斜角传感器24中,预先求出与表示下述变化的模型相对应的运算式,所述变化是与实际施加加速度时液体42怎样倾斜相关的变化,进而,基于表示下述关系的模型,预先求出表示这些关系的运算式,所述关系是指前后倾斜角传感器24中的液体42的倾斜角度和与前后倾斜角传感器24输出的检测值相对应的值之间的关系,即,和液体42相对于水平状态的倾斜角度变化时实际输出的检测值之间的关系。
并且,控制装置22将上述这样的各种运算式预先存储在存储器中,利用这些各种运算式,通过运算从车速传感器50的检测值的时间变化率求出车体V在前后方向上移动时的加速度,然后求出与由于该加速度而产生的前后倾斜角传感器24的误差量相当的倾斜角修正信息,从该倾斜角修正信息和前后倾斜角传感器24的检测值求出车体V相对于水平基准面所成的倾斜角。
下面,对前述控制装置22的俯仰控制的具体控制动作进行说明。
如图12所示,前述控制装置22每隔设定时间间隔读入前述车速传感器50的检测值,并基于该车速传感器50的检测值的差分值通过运算求出车体V在前后方向上移动时的加速度。接着,从该求出的加速度和上述那样预先存储的、与加速度和前后倾斜角传感器24中的液体42的倾斜角度之间的关系相关的运算式,求出前后倾斜角传感器24中的液体42由于加速度的原因而倾斜的倾斜角度。进而,从该倾斜角度以及上述那样预先存储的下述运算式,求出前述倾斜角修正信息,所述运算式与前后倾斜角传感器24中的液体42的倾斜角度和对应于前后倾斜角传感器24输出的检测值的值之间的关系相关。该倾斜角修正信息,是与因加速度的原因而在前后倾斜角传感器24中产生的误差量相当的值。然后,从该倾斜角修正信息和前后倾斜角传感器24的实际检测值,求出车体V相对于水平基准面所成的准确倾斜角。然后,与第1实施方式同样地,基于这样求出的车体相对于水平基准面所成的准确前后倾斜角,执行姿势改变操作处理。
另外,在上述实施方式中,关于变速杆传感器的检测值的时间变化率和加速度之间的关系、加速度和前后倾斜角传感器的倾斜角度之间的关系、以及前后倾斜角传感器的倾斜角度和与前后倾斜角传感器的检测值相对应的值之间的关系,分别预先存储与表示变化的模型相对应的运算式,单独进行各运算处理,但也可以用下述方案代替这样的方案。
也就是说,利用下述模型等,即,从无级变速装置47和变速箱部48中的齿轮驱动系统等车体传动系统的各元件求出的、表示车体V在前后方向上的加速度与变速杆传感器52的检测值的时间变化率之间的关系的模型;表示与关于前后倾斜角传感器24实际施加加速度时液体42怎样倾斜相关的变化的模型;表示前后倾斜角传感器24中的液体42的倾斜角度和前后倾斜角传感器24输出的检测值之间的关系的模型等,通过借助软件处理进行的模拟,相关联地求出变速杆传感器的检测值的时间变化率和与因加速度的原因而产生的前后倾斜角传感器24的误差量相当的倾斜角修正信息之间的关系,作为映射数据,将该映射数据预先存储起来,从变速杆传感器的检测值的时间变化率,一下子求出与因加速度的原因而产生的前后倾斜角传感器24的误差量相当的倾斜角修正信息,从该倾斜角修正信息和前后倾斜角传感器24的检测值求出车体V相对于水平基准面所成的倾斜角。
另外,在上述实施方式中,关于车速传感器的检测值的时间变化率和加速度之间的关系、加速度和前后倾斜角传感器的倾斜角度之间的关系、以及前后倾斜角传感器的倾斜角度和与前后倾斜角传感器的检测值相对应的值之间的关系,分别预先存储与表示变化的模型相对应的运算式,单独进行各运算处理,但也可以用下述方案代替这样的方案。
也就是说,利用下述模型等,即,表示与关于前后倾斜角传感器24实际施加加速度时液体42怎样倾斜相关的变化的模型;表示前后倾斜角传感器24中的液体42的倾斜角度和前后倾斜角传感器24输出的检测值之间的关系的模型等,通过借助软件处理进行的模拟,相关联地求出加速度和与因该加速度的原因而产生的前后倾斜角传感器24的误差量相当的倾斜角修正信息之间的关系,作为映射数据,将该映射数据预先存储起来,从车速传感器的检测值求出加速度,从该加速度一下子求出与因加速度的原因而产生的前后倾斜角传感器24的误差量相当的倾斜角修正信息,从该倾斜角修正信息和前后倾斜角传感器24的检测值求出车体V相对于水平基准面所成的倾斜角。
另外,在上述实施方式中,作为加速度检测机构,是使用变速杆传感器或车速传感器来检测加速度,但是也可以代替该方案,而采用利用直接检测车体V沿前后方向移动时的加速度的加速度传感器的方案。
另外,在上述实施方式中,作为行进变速装置的无级变速装置的变速操作用的耳轴与变速杆以机械方式相连,但也可以取代这样的结构,而将无级变速装置做成通过致动器变速的结构,利用检测变速杆的操作位置的变速杆传感器进行检测,基于该变速杆传感器的检测结果,控制致动器,以变成与变速位置相对应的变速状态。
另外,在上述实施方式中,具备姿势控制机构,其基于车体相对于水平基准面所成的准确倾斜角信息,控制姿势改变操作机构,以便车体相对于水平基准面所成的前后倾斜角维持在设定倾斜角,所述倾斜角信息是基于前述倾斜角修正信息以及前述倾斜角传感器的检测值求出的,但是,并不限于这样的方案,例如,也可以利用显示装置将车体相对于水平基准面所成的准确倾斜角信息显示出来,或利用声音信息报告该信息,利用此类方式,来借助输出机构将该信息以操作者可识别的形式输出。
【第2实施方式】
下面,基于附图对本发明的第2实施方式进行说明。另外,对于与第1实施方式相同的结构省略说明。
在该联合收割机上,如图13所示,具备用于求出车体V的前后倾斜角的姿势检测装置,该姿势检测装置通过配备下述机构而构成,即,检测车体V在前后方向上的倾斜角的重力式前后倾斜角传感器24、检测车体V在前后倾斜方向上的角速度的角速度传感器25、检测车体V在前后方向上移动时的加速度的加速度检测机构200、和基于前后倾斜角传感器24的检测值以及角速度传感器25的检测值求出车体V的前后倾斜角的倾斜角计算机构300。
并且,前述倾斜角计算机构300,在由前述加速度检测机构200检测的前述加速度比设定值大的时候,以及在前述加速度从比前述设定值大的状态起变成比该设定值小的状态之后经过检测状态复原用设定时间期间,基于前述加速度变得比设定值大时求出的车体的前后倾斜角、以及随着时间的经过而依次检测出的前述角速度传感器25的检测值,求出车体的前后倾斜角,而且,在由前述加速度检测机构200检测的前述加速度比前述设定值小、而且是在前述检测状态复原用设定时间以外的时候,基于随着时间的经过而依次检测出的前后倾斜角传感器24的检测值以及随着时间的经过而依次检测出的角速度传感器25的检测值,求出车体的前后倾斜角。并且,作为前述设定值,设定为预测会在前后倾斜角传感器24的检测值中因加速度的原因而产生误差的最小的加速度。
前述角速度传感器25,虽然不详细说明,但构成为振动陀螺仪式,在位于车体V的大致左右方向中央位置且位于车体V的前后方向大致中央位置的状态下,以固定状态设置在主机架11上,能够检测车体V在前后方向上倾斜时的角速度。
如图13所示,设置有利用了微型计算机的控制装置22,在该控制装置22中,输入前述各行程传感器18~21、收割高度传感器9、左右倾斜角传感器23、前后倾斜角传感器24、角速度传感器25、车速传感器50、变速杆传感器52以及株根传感器53的各检测信息。另外,在搭乘驾驶部2的操作面板上,设置有指示后述自动姿势控制的通断的自动通断开关27,它的各操作信息也被输入到控制装置22中。进而,在搭乘驾驶部2的操作面板上,配备有对车体V设定收割部10相对于地面的高度即收割高度的容积式收割高度设定器39、和根据发出收割部10的上升指示以及下降指示的操作杆28的操作而指示收割部上升的上升开关SW1、指示收割部下降的下降开关SW2等,它们的信息也被输入到控制装置22中。
如在第1实施方式中也已经描述的那样,如果车体V在前进方向以及后退方向上移动时产生加速度,则即使车体在前后方向上没有相对于水平基准面倾斜,重力式前后倾斜角传感器24的容器41内的液体42的液面也会因为加速度而以车体V的移动方向下游侧为较低位置而移动方向上游侧较高的状态变成倾斜姿势。这种情况下,尽管车体V实际上并没有从水平基准面倾斜,前后倾斜角传感器24也会输出误认为车体V从水平基准面向后退侧倾斜了设定角度的错误检测结果。这样的状态在车体V后退的情况下也会产生。
鉴于此,控制装置22,与检测前后倾斜姿势时由加速度检测机构200检测出的加速度的检测结果相对应地,改变计算前后倾斜角时的运算方式。即,基本上,在前述加速度比设定值小的时候,是基于前后倾斜角传感器24的检测值以及角速度传感器25的检测值求出车体的前后倾斜角,在前述加速度较大的时候,则是基于加速度变大之前的最新前后倾斜角与角速度传感器25的检测值,求出车体的前后倾斜角。另外,即使在加速度变大之后又切换到较小的状态时,在从该切换时刻起到经过设定时间期间,也采用与加速度大时同样的求解方法。
另外,在基于前后倾斜角传感器24的检测值以及角速度传感器25的检测值求出车体的前后倾斜角时,利用前后倾斜角传感器24的检测值的低频成分和将角速度传感器25的检测值积分所得的值的高频成分,来求出车体的前后倾斜角。
如果加以说明,则如图15(a)所示那样,控制装置22,通过软件处理执行将前后倾斜角传感器24的检测值中的高频成分除去的低通滤波器处理、将角速度传感器25的检测值积分的积分处理、以及将该积分所得的积分值中的低频成分除去的高通滤波器处理这各种处理,而且,执行将进行低通滤波器处理后的输出值与进行高通滤波器处理之后的输出值相加而求出车体的前后倾斜角的处理。即,利用控制装置22构成低通滤波器LPF、积分机构500、高通滤波器HPF等,利用它们构成倾斜角计算机构300。
另外,利用前述控制装置22,构成姿势控制机构400,该姿势控制机构400执行俯仰控制,即,基于由倾斜角计算机构300求出的车体的前后倾斜角的检测信息,控制姿势改变操作机构100的动作,使得车体V相对于水平基准面所成的前后倾斜角维持在设定倾斜角。另外,虽然不详细说明,但姿势控制机构400还执行左右姿势控制,即,基于左右倾斜角传感器23的检测信息,控制姿势改变操作机构100的动作,以便车体V相对于水平基准面所成的左右倾斜角维持在设定倾斜角。
接着,对控制装置22进行的俯仰控制的具体控制动作,基于图14的流程图进行说明。另外,该俯仰控制是在脱壳离合器45被进行了接合操作的状态下进行的。即,在检测脱壳离合器45的接离的脱壳离合器开关(未图示)接通时执行。
在该俯仰控制中,首先,以设定时间间隔读入与由变速杆51指示的目标车速相对应的变速杆传感器52的检测值,从该检测值的单位时间内的变换量和前述运算式,通过运算求出车体V在前后方向上移动时的加速度。
另外,在这样求出的前述加速度比设定值小、而且从加速度自比前述设定值大的状态切换到比设定值小的时刻起经过了检测状态复原用设定时间(300msec)以上的时候,例如,在加速度较小的状态下进行匀速行进等时,基于前后倾斜角传感器24的检测值以及角速度传感器25的检测值计算车体V的前后倾斜角。
具体而言,如图15(a)所示那样,分别执行将依次检测到的前后倾斜角传感器24的检测值中的高频成分除去的低通滤波器处理、将依次检测到的角速度传感器25的检测值积分的积分处理、以及将该积分所得的积分值中的低频成分除去的高通滤波器处理,而且,执行将进行低通滤波器处理后的输出值与进行高通滤波器处理之后的输出值相加而求出车体V的前后倾斜角的处理。
如果对求解前后倾斜角时的控制的信号处理用传递函数进行表示,则如图16所示那样。用前后倾斜角传感器24检测车体实际的前后倾斜角θ而输出倾斜角检测值,但前后倾斜角传感器24具有一阶滞后(惯性)环节(1/(T1S+1))(T1是系数)。而且,通过对该倾斜角检测值进行具有一阶滞后环节(1/(T2S+1))(T2是系数)的低通滤波器处理,能够将在前后倾斜角传感器24中因为车体V的细微振动等而产生的高频噪声有效除去,从而使检测值稳定。
另一方面,角速度传感器25的检测值是将车体V的实际前后倾斜角θ微分的值,在将该检测值积分后,通过进行特性为将前后倾斜角传感器24所具有的一阶滞后环节和由低通滤波器处理得到的滞后环节相结合的特性的逆特性(1-1/(T1S+1)×1/(T2S+1))的高通滤波器处理,而能在有效除去积分误差的状态下得到含有高频成分的检测值。通过将进行了低通滤波器处理的输出值和进行了高通滤波器处理的输出值相加,能够以误差较小的状态检测出车体V相对于水平基准面所成的前后倾斜角。
另外,在前述加速度检测机构200检测到的前后加速度比设定值大的时候,以及从前述加速度自比前述设定值大的状态切换到比设定值小的状态的时刻起经过检测状态复原用设定时间(300msec)之前的期间内,基于前述加速度超过设定值时求出的车体的前后倾斜角以及随着时间的经过而依次检测出的角速度传感器25的检测值,求出车体的前后倾斜角。
在从前述加速度自比前述设定值大的状态切换到比设定值小的状态的时刻起经过检测状态复原用设定时间(300msec)之前的期间内,前述倾斜角传感器24中容纳的液体有可能因粘性的原因而在复原到水平姿势之前存在滞后时间从而产生测量误差,所以在该期间内也进行与加速度比设定值大的时候同样的处理。
具体而言,如图15(b)所示,在加速度没有超过设定值时,预先将如上述那样基于前后倾斜角传感器24的检测值以及角速度传感器25的检测值而依次计算的车体的前后倾斜角之中的、前述加速度超过设定值时的前后倾斜角的值存储起来,在该前后倾斜角上加上用积分机构500将随着时间的经过而依次检测出来的角速度传感器25的检测值积分所得的值,而求出车体的前后倾斜角。
接着,如图11所述,基于这样求得的车体V相对于水平基准面所成的前后倾斜角执行姿势改变操作处理。另外,关于姿势改变操作处理的详细情况,与第1实施方式相同所以省略。
在第2实施方式中,倾斜角计算机构也可以如下构成。
即,在该实施方式中,求解车体的前后倾斜角的倾斜角计算机构的结构不同,而其他结构与第2实施方式相同,所以仅对不同的结构进行说明,对相同的结构则省略说明。
在该实施方式中,前述倾斜角计算机构300,在由前述加速度检测机构200检测到的前述加速度大于设定值的时候,以及前述加速度自大于前述设定值的状态变到小于设定值的状态后经过检测状态复原用设定时间之前的期间内,求出前述加速度变得比设定值大时由前后倾斜角传感器24检测的检测值、以及随着时间的经过而依次检测出的角速度传感器25的检测值,求出车体的前后倾斜角,而且,在前述加速度检测机构200检测的前述加速度比前述设定值小并且处于前述检测状态复原用设定时间以外的时候,基于随着时间的经过而依次检测出的前后倾斜角传感器24的检测值,求出车体的前后倾斜角。
即,在该实施方式中,控制装置22进行下述这样的处理。
如图17所示,前述控制装置22如上述第1实施方式同样,求出车体在前后方向上移动时的加速度,在该加速度小于设定值而且加速度自大于前述设定值的状态切换到小于设定值的状态的时刻起经过了检测状态复原用设定时间(300msec)以上时,如图18(a)所示那样,基于前后倾斜角传感器24的检测值的检测值计算前后倾斜角。
另外,在由前述加速度检测机构200检测的前述加速度大于设定值时,以及从前述加速度自大于前述设定值的状态变成小于设定值的状态后经过检测状态复原用设定时间(300msec)之前的期间内,基于前述加速度变得大于设定值时由前后倾斜角传感器24检测到的检测值、以及随着时间的经过而依次检测出的角速度传感器25的检测值,求出车体的前后倾斜角。
具体而言,如图18(b)所示,在加速度没有超过设定值时,将依次检测出的前后倾斜角传感器24的检测值中的、前述加速度超过设定值时的检测值预先存储起来,在该检测值上加上用积分机构500对随着时间的经过而依次检测出来的角速度传感器25的检测值进行积分而得到的值,求出车体的前后倾斜角。
基于如上所述那样求出的前后倾斜角进行的姿势改变操作处理与第1实施方式的时候相同。
另外,在第2实施方式中,加速度检测机构200也可以如下所述这样构成。在该实施方式中,利用前述加速度检测机构200检测加速度的结构不同,但其他结构与第1实施方式相同,所以仅对不同的结构进行说明,而对相同的结构则省略说明。
即,在该实施方式中,利用前述控制装置22构成的前述加速度检测机构200基于车速传感器50的检测信息求出前述加速度。即,车速传感器50如图6所示,基于经无级变速装置47传递给变速箱部48的动力的旋转速度而检测车速,作为检测车体前进以及后退时行进装置1L、1R的驱动速度的行进速度检测机构而起作用,在该实施方式中,从车速传感器50的检测值在单位时间内的变化量通过运算求出车体V在前后方向上的加速度。基于加速度的检测结果进行的后面的控制与第1实施方式相同。
另外,在上述实施方式中,在由前述加速度检测机构检测到的前述加速度大于设定值的时候,以及在前述加速度自大于前述设定值的状态变成小于设定值的状态之后经过检测状态复原用设定时间之前的期间内,求解车体的前后倾斜角时,利用在前述加速度变得大于设定值时求出的车体的前后倾斜角或者由前述倾斜角传感器检测出的检测值,但也可以代替这样的结构,而利用在比前述加速度变得大于设定值的时刻更靠前设定时间的时刻求出的车体的前后倾斜角或者由前述倾斜角传感器检测出的检测值。
即,在上述第1实施方式中,以设定时间间隔读入变速杆传感器52的检测值,从该检测值的单位时间内的变化量和预先设定的运算式通过运算求出车体在前后方向上移动时的加速度,在第3实施方式中,从车速传感器50的检测值在单位时间内的变化量通过运算求出车体V在前后方向上的加速度,但在这样求解加速度时,是每单位时间通过依次运算进行求解。因此,也可以利用比前述加速度变得大于设定值的时刻靠前此种测量用单位时间的时刻下的车体的前后倾斜角或者由前述倾斜角传感器检测出的检测值。
另外,在上述实施方式中,作为加速度检测机构,是使用变速杆传感器或车速传感器来检测加速度的,但是也可以代替该方案,而采用利用直接检测车体V沿前后方向移动时的加速度的加速度传感器的方案。
另外,在上述实施方式中,作为行进变速装置的无级变速装置的变速操作用的耳轴与变速杆以机械方式相连,但也可以取代这样的结构,而将无级变速装置做成通过致动器变速的结构,利用检测变速杆的操作位置的变速杆传感器进行检测,基于该变速杆传感器的检测结果,控制致动器,以变成与变速位置相对应的变速状态。
【第3实施方式】
下面,基于附图对本发明的第3实施方式进行说明。另外,对于与上述实施方式相同的结构省略说明。
第3实施方式的作业车,如图19以及图22所示,设置有利用了微型计算机的控制装置22,在该控制装置22中,输入前述各行程传感器18~21、收割高度传感器9、左右倾斜角传感器23、前后倾斜角传感器24、株根传感器53的各检测信息。另外,在搭乘驾驶部2的操作面板上,设置有指示后述自动姿势改变控制的通断的自动通断开关27,它们的各操作信息也被输入到控制装置22中。进而,配备有对车体V设定收割部10相对于地面的高度即收割高度的容积式收割高度设定器39、和指示收割部上升的上升开关SW1、指示收割部下降的下降开关SW2等,它们的信息也被输入到控制装置22中。
前述上升开关SW1以及前述下降开关SW2,通过搭乘驾驶部2的操作面板上配备的自由进行十字摆动的操作杆28的前后摆动操作而被进行通断操作。即,当使操作杆28向后方侧摆动设定量以上时,上升开关SW1接通,当使操作杆28向前方侧摆动设定量以上时,下降开关SW2接通。
另外,如图20所示,在前述操作杆28的握持部28a的上部,设置有指示车体向左倾斜的左倾开关60、指示车体向右倾斜的右倾开关61、指示车体的水平姿势的水平开关62,它们分别能够用手指操作。
前述左倾开关60以及前述右倾开关61构成手动操作式的姿势改变指示机构,在执行左右方向的姿势改变控制(横摆控制)时,选择性地发出使车体V相对于行进装置1R、1L所成的倾斜姿势向倾斜角改变方向一方侧改变的一方侧姿势改变指示、以及使倾斜姿势向前述倾斜角改变方向另一方侧改变的另一方侧姿势改变指示。另一方面,前述水平开关62构成手动操作式的水平用目标倾斜角指示机构,指示相对于水平基准面所成的倾斜角变成零的水平姿势用目标倾斜角。另外,这些各个开关60~62的检测信息也被输入给控制装置22。
如果加以说明,则左倾开关60、右倾开关61、水平开关62分别由断开施力式的按压操作开关构成,通过按压操作变为接通状态,而解除按压时变成断开状态,当左倾开关60接通时,作为一方侧姿势改变指示,发出左侧下降指示,以使左侧下降的方式倾斜,当右倾开关61接通时,作为另一方侧姿势改变指示,发出右侧下降指示,以使右侧下降的方式倾斜。水平开关62接通时,发出水平指示,在横摆控制中,指示相对于水平基准面所成的倾斜角变为零的水平姿势用目标倾斜角。
另一方面,从控制装置22向对收割压力缸C1以及4个机体姿势改变用液压缸C2~C5进行液压控制的液压控制用电磁阀29~33分别输出驱动信号。另外,前述控制装置22在收割作业中执行使收割压力缸C1动作的收割高度控制,使收割高度传感器9的检测值维持在由收割高度设定器39设定的设定收割高度。
利用前述控制装置22,构成姿势控制机构400,基于左右倾斜角传感器23的检测信息,执行作为姿势改变控制的一例的横摆控制,以使车体V相对于水平基准面所成的左右倾斜角维持在目标左右倾斜角。另外,姿势控制机构400还执行前后姿势控制,基于前后倾斜角传感器23的检测信息,控制姿势改变操作机构100的动作,使得车体V相对于水平基准面所成的前后倾斜角维持在目标前后倾斜角。
另外,姿势控制机构400能自由切换到执行前述横摆控制的自动控制模式、利用手动操作使姿势改变操作机构100动作的手动操作模式,在设定为自动控制模式的状态下,执行前述横摆控制。该控制模式的切换,是根据前述自动通断开关27是接通还是断开而进行的。即,当自动通断开关27接通时,发出自动接通指示,切换到自动控制模式,当自动通断开关27断开时,发出自动断开指示,切换到手动操作模式。
另外,前述姿势控制机构400,在前述横摆控制的执行中,借助前述左倾开关60发出作为一方侧姿势改变指示的左侧下降指示或者借助前述右倾开关61发出作为前述另一方侧姿势改变指示的右侧下降指示时,基于该指示,控制姿势改变操作机构100的动作,使得车体V相对于行进装置1L、1R所成的左右倾斜姿势向作为倾斜角改变方向一方侧的左倾侧或者作为另一方侧的右倾侧改变,而且,当左侧下降指示或者右侧下降指示结束时,在其结束的时刻,将倾斜角传感器23检测到的车体V相对于水平基准面所成的倾斜角设定为前述目标倾斜角,然后,基于该设定的目标倾斜角,控制姿势改变操作机构100的动作。
并且,控制装置22,在前述手动操作模式中,当借助前述左倾开关60发出左侧下降指示或者借助前述右倾开关61发出右侧下降指示时,基于该指示,使姿势改变操作机构100动作,使得车体V相对于行进装置1R、1L所成的左右倾斜姿势向左倾侧或者右倾侧改变,当左侧下降指示或者右侧下降指示的指示结束时,停止姿势改变操作机构100的动作。另外,控制装置22,在前述手动操作模式中,如果借助前述水平开关62发出水平指示,则使姿势改变操作机构100动作,使得车体V相对于行进装置1R、1L所成的倾斜姿势改变成基准倾斜姿势。
即,水平开关62兼作手动操作式的基准姿势指示机构,在前述手动操作模式中发出使车体V相对于行进装置1R、1L所成的倾斜姿势改变成基准倾斜姿势的指示。
下面,基于图22~图24的流程图,对利用控制装置22实现的左右方向上的姿势改变的具体控制动作进行说明。另外,该控制是在脱壳离合器45被进行了接合操作的状态下执行的。即,是在检测脱壳离合器45的接离的脱壳离合器开关(未图示)接通时执行。
如图22所示,当自动通断开关27接通而指示接通状态时,切换到执行横摆控制的状态,当自动通断开关27断开而指示自动断开时,切换到手动操作模式,在该手动操作模式下,执行手动操作处理。另外,切换到执行横摆控制的状态时,作为横摆用的目标倾斜角,初始设定为零。
如图23所示,在横摆控制中,如果没有利用手动进行姿势改变操作的指示,则执行下述处理。即,如果左右倾斜角传感器23的检测值与对应于目标倾斜角的信号值之间的偏差从横摆控制用的不灵敏带向车体V的左倾侧偏离,则基于位于机体右侧的前后行程传感器20、21的检测信息,判断右前压力缸C4以及右后压力缸C5中的任一者是否被操作到了下限位置,如果两压力缸C4、C5均没有被操作到下限位置,则使右前压力缸C4进行伸长动作并使右后压力缸C5进行缩短动作,直到任一者到达下限位置。如果右前压力缸C4以及右后压力缸C5的任一者被操作到下限位置,则接着,基于位于机体左侧的前后行程传感器18、19的检测信息,判断左前压力缸C2以及左后压力缸C3中的任一者是否被操作到了上限位置,如果两压力缸C2、C3均没有被操作到下限位置,则使左前压力缸C2进行缩短动作且使左后压力缸C3进行伸长动作,直到任一者达到上限位置。
如果前述左右倾斜角传感器23的检测值与前述目标倾斜角的偏差从横摆控制的不灵敏带向车体V的右倾侧偏离,则基于位于机体左侧的前后行程传感器18、20的检测信息,判断左前压力缸C2以及左后压力缸C3中的任一者是否被操作到了下限位置,如果两压力缸C2、C3均没有被操作到了下限位置,则使左前压力缸C2进行伸长动作并使左后压力缸C3进行缩短动作,直到任一者到达下限位置。如果左前压力缸C2以及左后压力缸C3的任一者被操作到下限位置,则接着,基于位于机体右侧的前后行程传感器19、21的检测信息,判断右前压力缸C4以及右后压力缸C5中的任一者是否被操作到了上限位置,如果两压力缸C4、C5均没有被操作到上限位置,则使右前压力缸C4进行缩短动作且使右后压力缸C5进行伸长动作,直到任一者达到上限位置。
这样,在尽量控制车体V的高度的同时,自动执行姿势改变操作处理,使得车体V的左右倾斜角与目标倾斜角之间的角度偏差落入不灵敏带中。另外,在如上所述那样对两个液压缸进行驱动操作时,如果驱动操作的两个液压缸所得到操作量(压力缸伸缩量)的变化速度存在差异,则调整两个液压缸的操作状态,例如,在连续驱动速度较慢的液压缸的同时,间歇驱动速度较快的液压缸等,由此来控制动作,使得驱动操作的两个液压缸间的操作量之差落入设定值内。
接着,在有以手动方式发出的姿势改变操作的指示时,执行以下这样的处理。
即,如果前述以手动方式发出的姿势改变操作的指示是右倾开关61发出的右侧下降指示,则基于位于机体右侧的前后行程传感器20、21的检测信息,判断右前压力缸C4以及右后压力缸C5中的任一者是否被操作到了下限位置,如果两压力缸C4、C5均没有被操作到下限位置,则使右前压力缸C4进行伸长动作且使右后压力缸C5进行缩短动作,直到任一者到达下限位置。如果右前压力缸C4以及右后压力缸C5中的任一者被操作到了下限位置,则接着,基于位于机体左侧的前后行程传感器18、19的检测信息,判断左前压力缸C2以及左后压力缸C3中的任一者是否被操作到了上限位置,如果两压力缸C2、C3均没有被操作到下限位置,则使左前压力缸C2进行缩短动作且使左后压力缸C3进行伸长动作,直到任一者到达上限位置。
即,当继续发出右侧下降指示时,右前压力缸C4以及右后压力缸C5中的任一者被操作到下限位置,进而,左前压力缸C2以及左后压力缸C3中的任一者被操作到上限位置。但是,如果在中途停止右侧下降指示,则在该指示停止时的状态下停止动作。
如果是利用左倾开关60发出的左侧下降指示,则判断左前压力缸C2以及左后压力缸C3中的任一者是否被操作到了下限位置,如果两压力缸C2、C3中的任一者均没有被操作到下限位置,则使左前压力缸C2进行伸长动作且使左后压力缸C3进行缩短动作,直到任一者到达下限位置。如果左前压力缸C2以及左后压力缸C3中的任一者被操作到下限位置,则接着,基于位于机体右侧的前后行程传感器19、21的检测信息,判断右前压力缸C4以及右后压力缸C5中的任一者是否被操作到了上限位置,如果两压力缸C4、C5均没有被操作到上限位置,则使右前压力缸C4进行缩短动作且使右后压力缸C5进行伸长动作,直到任一者达到上限位置。
因此,当继续发出左侧下降指示时,左前压力缸C2以及左后压力缸C3中的任一者被操作到下限位置,进而,右前压力缸C4以及右后压力缸C5中的任一者被操作到上限位置。但是,如果在中途停止左侧下降指示,则在该指示停止时的状态下停止动作。
另外,在利用右倾开关61发出右侧下降指示或者利用左侧倾斜开关60发出左侧下降指示而进行了姿势改变操作时,该指示结束后,将该结束时的左右倾斜角传感器23的检测值设定为横摆控制用的目标倾斜角。即,对横摆控制用的目标倾斜角进行更新。
如果既没有右侧下降指示也没有左侧下降指示,但利用水平开关62发出了水平指示,则基于该指示,将横摆控制用的目标倾斜角设定为零。即,更新横摆控制用的目标倾斜角。
在这样更新了目标倾斜角时,在此后的控制中,基于该更新了的目标倾斜角进行横摆控制。
如图25所示,在手动操作模式下的手动操作处理中,执行下述这样的处理。
即,如果是利用右倾开关61发出的右侧下降指示,则与横摆控制的情况同样地,如果右前压力缸C4以及右后压力缸C5均没有被操作到下限位置,则使右前压力缸C4进行伸长动作且使右后压力缸C5进行缩短动作,直到任一者到达下限位置。如果右前压力缸C4以及右后压力缸C5中的任一者被操作到了下限位置,则接着,如果左前压力缸C2以及左后压力缸C3均没有被操作到上限位置,则使左前压力缸C2进行缩短动作且使左后压力缸C3进行伸长动作,直到任一者到达上限位置。
当继续发出右侧下降指示时,右前压力缸C4以及右后压力缸C5中的任一者被操作到下限位置,进而,左前压力缸C2以及左后压力缸C3中的任一者被操作到上限位置。但是,如果停止发出右侧下降指示,则在该指示停止时的状态下停止动作。
另外,如果是利用左倾开关60发出的左侧下降指示,则如果左前压力缸C2以及左后压力缸C3中的任一者均没有被操作到下限位置,则使左前压力缸C2进行伸长动作且使左后压力缸C3进行缩短动作,直到任一者到达下限位置。如果左前压力缸C2以及左后压力缸C3中的任一者被操作到下限位置,则接着,如果右前压力缸C4以及右后压力缸C5均没有被操作到上限位置,则使右前压力缸C4进行缩短动作且使右后压力缸C5进行伸长动作,直到任一者达到上限位置。
当继续发出左侧下降指示时,左前压力缸C2以及左后压力缸C3中的任一者被操作到下限位置,进而,右前压力缸C4以及右后压力缸C5中的任一者被操作到上限位置。但是,如果停止发出左侧下降指示,则在该指示停止时的状态下停止动作。
并且,如果在该手动操作模式中,利用水平开关62发出水平指示,则将车体V相对于行进装置1R、1L所成的倾斜姿势变成基准倾斜姿势。并且,作为前述基准姿势,使前述各液压缸C2~C5动作,使得车体V的左侧部位以及右侧部位分别变成相对于行进装置1R、1L的接地部来说的升降操作范围的下限位置。
即,如图25所示,当发出水平指示时,使右前压力缸C4进行伸长动作且使右后压力缸C5进行缩短动作,直到右前压力缸C4以及右后压力缸C5中的任一者达到下限位置。另外,使左前压力缸C2进行伸长动作且使左后压力缸C3进行缩短动作,直到左前压力缸C2以及左后压力缸C3中的任一者达到下限位置。因此,使前述各液压缸C2~C5进行动作,使得车体V的左侧部位以及右侧部位分别变成相对于行进装置1R、1L的接地部来说的升降操作范围的下限位置。
在上述实施方式中,前述姿势控制机构能自由切换到自动控制模式和手动操作模式,手动操作式的水平用目标倾斜角指示机构与手动操作式的基准姿势指示机构共用,所述水平用目标倾斜角指示机构在前述自动控制模式中指示使相对于前述水平基准面所成的倾斜角变为零的水平姿势用目标倾斜角,所述基准姿势指示机构在前述手动操作模式中发出使车体相对于前述行进装置所成的倾斜姿势变成基准倾斜姿势的指示,但是,也可以分别配备这两种机构。
另外,在上述实施方式中,手动操作式的水平用目标倾斜角指示机构与手动操作式的基准姿势指示机构共用,所述水平用目标倾斜角指示机构在前述自动控制模式中指示使相对于前述水平基准面所成的倾斜角变为零的水平姿势用目标倾斜角,所述基准姿势指示机构在前述手动操作模式中发出使车体相对于前述行进装置所成的倾斜姿势变成基准倾斜姿势的指示,但是,也可以分别配备这两种机构。
另外,在上述实施方式中,例示了下述结构,即,作为前述姿势改变指示机构的左倾开关、右倾开关以及作为前述水平用目标倾斜角指示机构的水平开关,设置在车体的驾驶部所配备的操纵用操作杆的握持部上,能够借助手指操作,但是,也可以配备在操纵部面板等其他部位上。
进而,在上述实施方式中,作为前述姿势改变控制,示出了横摆控制的情况,但也可以代替横摆控制,而在改变前后倾斜角的俯仰控制中,将基于手动操作式姿势改变指示机构的指示进行改变操作之后的前后倾斜角设定为目标倾斜角。
【第4实施方式】
下面,基于附图对本发明的第4实施方式进行说明。另外,对于与上述实施方式相同的结构省略说明。
第4实施方式的联合收割机,如图26所示,具备能自由对直线行进状态下的行进速度进行高低变速的直线行进用无级变速装置70、和能自由对在转弯行进时位于转弯侧的行进装置的行进速度进行高低变速的转弯用无级变速装置80,传动系统构成为,将来自这些无级变速装置70、80的动力向左右行进装置1R、1L输出。直线行进用的无级变速装置70和转弯用的无级变速装置80分别由公知构造的静液压式无级变速装置(HST)构成,包括被输入来自发动机E的动力的可变液压泵70A、80A、和被来自该可变液压泵70A、80A的供给油旋转驱动的液压马达70B、80B的对。
如果进行具体说明,则来自前述直线行进用的无级变速装置70的输出经高低两级切换式的副变速装置122而被传递给左右一对行进装置1R、1L,另一方面,直线行进用的无级变速装置70的动力被传递给收割部10。在副变速装置的输出轴22a上固定有输出齿轮22b,一体设置在支承轴123上的中间齿轮24设置成始终相对于该输出齿轮122b啮合的状态。
并且,包括:作为左右一对直线行进用传动离合器的左右一对啮合离合器127、127,能自由切换到传动状态和切断状态,以便对从直线行进用的无级变速装置70向左右一对行进装置1R、1L分别进行的动力传递分别接通、断开;作为左右一对转弯用传动离合器的左右一对多板式摩擦离合器25、25,能自由切换到传动状态和切断状态,以便对从转弯用的无级变速装置80向左右一对行进装置1R、1L分别进行的动力传递分别接通、断开。
即,在前述支承轴123上,在夹着中间齿轮124的两侧,设置有:作为左右一对直线行进用传动离合器的左右一对啮合离合器127、127,形成在前述中间齿轮124的两侧面和与其对置的换档齿轮126之间;作为左右一对转弯用传动离合器的左右一对多板式摩擦离合器125、125,在外周部具备与转弯用的无级变速装置80的传动系统相连的外周齿轮部125a、125b。
前述左右换档齿轮126分别能在旋转轴芯方向上自由换档操作到与中间齿轮124啮合的状态和不啮合的状态,并且切换自如,当左侧的换档齿轮126与中间齿轮124啮合时,左侧的啮合离合器127变成接合状态,当右侧的换档齿轮126与中间齿轮24啮合时,右侧的啮合齿轮127变成接合状态,当啮合离合器127、127分别切换成接合状态时,左右的换档齿轮126均变成与中间齿轮124卡合的状态,从而变成经由换档齿轮126对左右的行进装置1R、1L向相同方向进行同速驱动的机体直线行进状态。
如果进一步加以说明,则前述左右的换档齿轮126、126分别被按压弹簧129、129的按压力向啮合离合器127、127啮合的接合状态施力,通过克服按压弹簧129、129的按压力而对由单动型的液压缸构成的切断用液压缸31L、31R供给压油而对左右的换档齿轮126、126进行换档操作,由此啮合离合器127、127能被切换操作到切断状态。该切断用液压缸31L、31R的操作如图27所示,通过将切断用电磁阀63、64切换操作到压油供给状态和排油状态而进行。另外,切断用电磁阀63、64由弹簧63a、64a向前述压油供给状态复原施力,通过对螺线管63b、64b通电励磁,而克服弹簧63a、64a的作用力操作阀体,来切换到前述排油状态。
相对于前述切断用液压缸31L、31R,分别设置有作为动作状态检测机构的压力传感器68、69,检测是处于其油室内被供给工作油的压油供给状态还是处于排出工作油的排油状态。如果加以说明,则如果切断用液压缸31L处于压油供给状态,则左侧的啮合离合器127处于断开状态,如果处于排油状态,则左侧的啮合离合器127处于接合状态。另外,如果切断用液压缸31R处于压油供给状态,则右侧的啮合离合器127处于断开状态,如果处于排油状态,则右侧的啮合离合器127处于接合状态。因此,前述压力传感器68、69能够借助前述切断用液压缸31L、31R的油室的压力,检测啮合离合器127、127是处于接合状态还是处于断开状态。
另外,通过对由单动型液压缸构成的左右一对转向用液压缸30L、30R中左侧的转向用液压缸30L供给压油而对换档齿轮126中的摩擦板进行换档操作,能切换操作到左侧的摩擦离合器125压接的传动接通状态,另一方面,通过对右侧的转向用液压缸30R供给压油而对换档齿轮126中的摩擦板进行换档操作,能切换操作到右侧的摩擦离合器125压接的传动接通状态。一对转向用液压缸30L、30R的操作如图27所示那样,通过将切断用电磁阀32、33切换操作到压油供给状态和排油状态而进行。
换档齿轮126的动力经末端传动齿轮135而被传递到左右一对行进装置1R、1L,但该换档齿轮126也可以构成为,无论是在啮合齿轮127啮合的时候,还是在不啮合的时候,都始终与向行进装置传动的传动系统的中继齿轮134啮合。
即,如果将左右的啮合离合器127、127分别设成接合状态,将左右的摩擦离合器125、125分别设成断开状态,则变成直线行进用传动状态,如果从该直线行进用传动状态起将左侧的啮合离合器127设成断开状态而将左侧的摩擦离合器125设成接合状态,则变成左转弯用传动状态,如果从前述直线行进用传动状态起将右侧的啮合离合器27设成断开状态而将右侧的摩擦离合器125设成接合状态,则变成右转弯用传动状态。
如果加以说明,则在转弯用的无级变速装置80的输出轴80b的两端部,固定有传动齿轮80b1、80b2,在两传动齿轮80b1、80b2上,分别啮合着各摩擦离合器125、125的外周齿轮部125a、125a。并且,通过使切断用液压缸31L、31R中的任一者动作而对左右换档齿轮126、126中的一者进行换档操作,来向脱离与中间齿轮124的啮合的一侧进行换档操作,通过借助转向用液压缸30L、30R中的任一者对换档齿轮126的摩擦板进行换档操作,该换档齿轮126移动了的一侧的摩擦离合器125被压接而变成接合状态,经由该摩擦离合器125而将转弯用无级变速装置80的动力传递给换档齿轮126,从换档齿轮126经由中继齿轮34以及末端传动齿轮35传递给一方的行进装置,变成机体转弯状态。另外,在换档齿轮126与中间齿轮124啮合时以及摩擦离合器125被操作到离合器接合侧时,均与向行进装置传动的传动系统的中继齿轮134啮合。
前述直线行进用的无级变速装置70能够从中立位置向正转方向以及反转方向分别进行无级变速操作,另外,在搭乘驾驶部2,设置有主变速杆40,作为能够借助手动操作沿前后方向在既定的前后操作范围内摆动的变速操作件。另外,如图27所示,可变液压泵70A的斜盘41经由液压伺服机构SV而与主变速杆40相连,通过基于主变速杆40的操作指示改变斜盘41的角度,而以无级方式改变液压马达70B侧的输出状态。即,当以手动操作对主变速杆40进行操作时,对应于该操作,借助液压伺服机构SV的作用,利用液压操作力进行辅助操作,由此能够轻松进行变速操作。另外,液压伺服机构SV是公知的结构,所以在此省略详细的说明。
下面,对直线行进用的无级变速装置70的变速操作结构进行说明。
如图28所示,如果主变速杆40处于中立区域中而指示了中立状态,则前述斜盘41变成中立状态,液压马达70B不旋转而维持停止状态,如果来自主变速杆40的指示是向前进增速侧变速或者向后退增速侧变速的变速指示,则与主变速杆40的操作指示相对应地,借助上述那样的液压伺服机构SV,斜盘41的角度在液压操作力的作用下被向正转方向(前进增速方向)或者反转方向(后退增速方向)进行辅助操作,从而液压马达70B被进行变速操作,以对应于指示位置的速度被向正转方向或者反转方向旋转驱动。
另一方面,转弯用无级变速装置80也与直线行进用无级变速装置70同样,能够向正转方向以及反转方向分别以无级方式进行变速操作。但是,该转弯用的无级变速装置80不是通过手动操作进行变速的,可变液压泵80A的斜盘42与液压式的转弯用操作机构43相连,借助该转弯用操作机构43改变斜盘角度,从而改变液压马达80B侧的输出状态。该转弯用操作机构43如图27所示,包括:作为致动器的复动型变速用液压缸44,与转弯用无级变速装置80中的斜盘15联动连结;和液压控制组件VU,对该变速用液压缸44进行液压控制。前述变速用液压缸44借助内装的左右一对弹簧44a、44b的作用力而被向中立位置复原施力。
前述液压控制组件VU,尽管没有详细描述,但构成为,基于来自控制装置H的控制指示,对转弯用无级变速装置80中的斜盘42向前进侧增速方向以及后退侧增速方向分别进行移动操作,而且,控制变速用液压缸44,以便在任意的变速位置上对斜盘42进行位置保持。
如果对上述那样的无级变速装置70、80的变速动作进行说明,则如图28所示那样,如果斜盘41、42的变速位置位于包含中立位置N的具有既定宽度的中立区域中,则变速输出(输出旋转速度)为零,如果斜盘41、42的变速位置被从该中立区域向既定方向转动操作,则朝向前进方向的变速输出被以无级方式增速操作,如果斜盘41、42被从中立区域向既定方向的反方向操作,则朝向后退方向的变速输出被以无级方式增速操作。
另外,在搭乘驾驶部2设置有电位计式的变速杆传感器65,通过直接检测主变速杆40的摆动操作量而检测变速指示位置。另外,除主变速杆40之外,还配备有作为转弯指示机构的转弯杆56,其能在包含中立位置N的具有既定宽度的直线行进指示用中立操作区域、从该中立操作区域被向正方向操作的左转弯指示用的左转弯操作区域、以及从前述中立操作区域被向反方向操作的右转弯指示用的右转弯操作区域的各范围中自由移动操作,该转弯杆56能在左转弯用操作区域以及右转弯用操作区域各自的既定操作区域的整个范围内自由移动操作,而且,指示作为指示信息的转弯用的目标速度比率,使得向从中立操作区域离开的方向移动的量越大,则目标速度比率越小。
如果加以说明,则设置有检测前述转弯杆56的操作位置的、由旋转式电位计构成的作为转弯状态检测机构的转弯杆传感器57,指示左右行进装置1L、1R的速度比率,使得在转弯指示操作区域中向从中立区域离开的方向移动的量越大,换言之,例如从中立位置N向左右任一方倒伏的角度越大,则转弯力越大。
图29表示对转弯杆56进行操作时左右行进装置1L、1R的目标速度比率的变化。线L1表示位于转弯外侧的行进装置的速度X,线L2、L3、L4表示转弯内侧的行进装置的速度相对于位于转弯外侧的行进装置的速度X的比率(目标速度比率)的变化。即,转弯侧的行进装置是转弯杆56向从中立区域离开的方向移动的量越大则越向低速侧变化的装置,线L2表示减速到位于转弯外侧的行进装置的速度X的1/3的缓慢转弯模式下的目标速度比率的变化,线L3表示减速到零速的原地转弯模式下的目标速度比率的变化,线L4表示超过零速、反转方向上的速度增大的超原地旋转模式下的目标速度比率的变化。另外,能够借助模式切换开关的操作切换到线L2~L4中的任一种模式。
设置有检测前述直线行进用无级变速装置70中的斜盘41的操作位置的直线行进用的变速位置检测传感器60、和检测转弯用无级变速装置80中的斜盘42的操作位置的转弯用的变速位置检测传感器61。另一方面,设置有通过对输出齿轮22b的齿数进行计数而检测直线行进用的无级变速装置70的输出旋转速度的直线行进用行进速度传感器58、和通过对传动齿轮80b1的齿数进行计数而检测转弯用无级变速装置80的输出旋转速度的转弯用行进速度传感器59。
具备利用了微型计算机的行进驱动用控制装置H,其基于上述这样的各种传感器类的输入信息,控制变速用液压缸44的动作,从而对转弯用的无级变速装置80进行变速控制,并且,通过切换切断用电磁阀32、33以及切断用电磁阀63、64,控制转向用液压缸30R、30L、切断用液压缸31L、31R的动作,而切换左右啮合离合器127、127、左右摩擦离合器125、125的传动状态。
行进驱动用控制装置H,当利用转弯杆56发出直线行进指示时,将左右一对啮合离合器127、127分别设成传动状态,而且将左右一对摩擦离合器125、125分别设成切断状态,以便将直线行进用的无级变速装置70的变速输出传递给左右一对行进装置1R、1L的每一个,从而切换成直线行进状态。
当利用转弯杆56发出右转弯指示时,将左侧的啮合离合器127以及右侧的摩擦离合器125设成传动状态,而且将右侧的啮合离合器127以及左侧的摩擦离合器125设成切断状态,以便将直线行进用无级变速装置70的变速输出传递给左侧的行进装置1L,而且,将转弯用无级变速装置80的变速输出传递给右侧的行进装置1R,从而切换成右转弯用的转弯行进状态。
另外,当利用转弯杆56发出左转弯指示时,将右侧的啮合离合器127以及左侧的摩擦离合器125切换成传动状态,将左侧的啮合离合器127以及右侧的摩擦离合器125设成切断状态,以便将直线行进用无级变速装置70的变速输出传递给右侧的行进装置1R,而且,将转弯用无级变速装置80的变速输出传递给左侧的行进装置1L,从而切换成左转弯用的转弯行进状态。
无论在右转弯用的转弯行进状态下还是在左转弯用的转弯行进状态下,左右一对行进装置1L、1R的转弯状态,即转弯半径,均伴随着转弯杆56的操作位置变化,而对应于速度比率变化。
下面,就用于对车体V进行姿势控制的结构进行说明。
即,在该联合收割机中,具备:左右倾斜角检测机构SK,检测车体V的左右倾斜角;和姿势控制机构200,基于该左右倾斜角检测机构SK的检测信息,控制前述姿势改变操作机构100的动作,以便将车体V的左右倾斜角维持在设定倾斜角。
前述左右倾斜角检测机构SK如图30及图38所示,具备:重力式左右倾斜角传感器23,借助重力的作用检测车体从水平基准面的左右倾斜角;角速度传感器25,检测车体V在左右倾斜方向上的角速度;和倾斜角计算机构300,基于左右倾斜角传感器23的检测值及角速度传感器25的检测值,求出车体V的左右倾斜角。
前述倾斜角计算机构300,在基于作为转弯状态检测机构的转弯杆传感器57的检测信息而检测出不是转弯行进状态时,基于左右倾斜角传感器23以及角速度传感器25各自的检测值而求出车体V的左右倾斜角(参照图37(a)),在基于转弯杆传感器57的检测信息检测出是转弯行进状态时,基于倾斜角传感器23的检测值求出车体的左右倾斜角(参照图37(b))。
进而,倾斜角计算机构300,如图37(a)所示,具备将左右倾斜角传感器23的检测值中的高频成分除去的低通滤波器LPF、将角速度传感器46的检测值积分的积分机构400、和将由该积分机构400积分所得的积分值中的低频成分除去的高通滤波器HPF,在基于左右倾斜角传感器23以及角速度传感器25各自的检测值求解车体V的左右倾斜角时,将低通滤波器LPF的输出值和高通滤波器HPF的输出值相加而求出车体V的左右倾斜角。
前述重力式左右倾斜角传感器23,以位于车体V的左右方向中央位置而且比车体前后方向的大致中央位置稍靠车体前方侧的状态,位置固定地设置在主机架11上,具体而言,如下构成。
并且,具备离心力检测机构600,基于由转弯杆传感器57检测的转弯杆56的指示信息以及由变速杆传感器65检测的主变速杆40的指示信息,检测车体V进行转弯行进时作用在车体V上的离心力,前述倾斜角计算机构300,在基于转弯杆传感器57的检测信息检测出处于转弯行进状态时,计算因为离心力检测机构600检测出的离心力而变化的倾斜角传感器23的倾斜角变化量,而且,利用与前述倾斜角变化量相当的修正倾斜角对倾斜角传感器23的检测值进行修正,求出车体V的左右倾斜角。
如图30所示,设置有利用微型计算机的控制装置H1,在该控制装置H1中,除了来自前述各行程传感器18~21、左右倾斜角传感器、角速度传感器25、姿势改变开关组件SU的信息之外,还输入变速杆传感器65、转弯杆传感器57各自的信息。
如图31所示,在姿势改变开关组件SU中,设置有设定车体V的目标左右倾斜角(设定倾斜角)的左右倾斜角设定器25、接通断开水平控制(后述的横摆控制)的水平自动开关48、表示水平控制的接通状态的水平灯48a、以及借助十字杆式的操作件50而动作的手动指示用的右侧上升开关50a、左侧上升开关50b、机体上升开关50c以及机体下降开关50d。
另外,在上述左右倾斜角设定器47上,具备水平开关47a、左倾开关47b以及右倾开关47c。即,当按压水平开关47a时,作为设定左右倾斜角设定与水平状态对应的倾斜角,当按压左倾开关47b时,将当前设定的设定左右倾斜角向左倾方向每次修正设定角度,当按压右倾开关47c时,将当前设定的设定倾斜角向右倾方向每次修正设定倾斜角。并且,关于用左右倾斜角设定器47设定的左右倾斜角,在搭乘驾驶部2的前方侧设置的显示装置(未图示)上,如图32所示,显示处于1~7这7个等级(角度0的等级4表示水平状态,正的角度表示右倾斜方向,负的角度方向表示左倾方向)中的哪一级。
另一方面,从控制装置H1对用于对4个机体姿势改变用的液压缸C2~C5进行液压控制的液压控制用电磁阀29~32分别输出驱动信号。
利用前述控制装置H1,构成前述倾斜角计算机构300,基于左右倾斜角传感器45的检测值以及角速度传感器25的检测值,求出车体V相对于水平基准面所成的左右倾斜角。即,控制装置H1通过软件处理执行将左右倾斜角传感器23的检测值中的高频成分除去的低通滤波器处理、对角速度传感器25的检测值进行积分的积分处理、以及将该积分所得的积分值中的低频成分除去的高通滤波器处理这各个处理,而且,执行将进行低通滤波器处理之后的输出值以及进行高通滤波器处理之后的输出值相加而求出车体的左右倾斜角的处理。
另外具备将与角速度为零的状态对应的角速度的基准值更新的基准值更新机构500。该基准值更新机构500利用控制装置H1构成,在基于作为转弯状态检测机构的转弯杆传感器57的检测信息检测出不是转弯行进状态时,基于对将角速度传感器25的检测值抽样所得的多个检测值进行平均处理后的值,更新前述基准值,而且,在基于转弯杆传感器57的检测信息检测出处于转弯行进状态时,不进行前述基准值的更新。另外,前述基准值因为与角速度为零的状态相对应,所以称为零点。
如果加以说明,则在车体V在左右方向上进行姿势变化的情况下,不是向一个方向旋转(侧倒),而是始终在朝向水平姿势复原的同时反复进行左右倾斜,所以即使在作业中,如果在比田地的起伏或凹凸的周期足够长的时间内取样并加以平均,则可以将由于左右倾斜而得到的输出值相抵消,能求出基本准确的基准值(零点)。
并且,前述控制装置H1,基于转弯杆传感器57的检测值以及变速杆传感器65的检测值,计算作为行进装置1L、1R的转弯状态的转弯半径以及转弯行进速度,从该转弯半径以及转弯行进速度计算出车体V进行转弯行进时作用在车体V上的离心力,在基于转弯杆传感器57的检测信息检测出是转弯行进状态的时候,计算出因离心力而变化的倾斜角传感器45的倾斜角变化量,即修正倾斜角,而且,利用修正倾斜角对倾斜角传感器45的检测值进行修正,求出车体V的左右倾斜角。即,利用控制装置H1构成离心力计算机构600。
即,当车体V进行转弯行进时,如图33(b)所示,尽管车体V没有倾斜,由于离心力的原因,重力式左右倾斜角传感器45的液体45b的液面也会变成倾斜状态而产生检测误差,所以要将这种因离心力而产生的误差除去来检测准确的车体V的左右倾斜角。
另外,利用前述控制装置H1,构成姿势控制机构200,基于左右倾斜角传感器23的检测信息,控制姿势改变操作机构100的动作,使得车体V的左右倾斜角维持在用左右倾斜角设定器47设定的设定倾斜角。
如果加以说明,则从车体V的各机械元件,预先求出与表示下述关系的模型相对应的运算式,所述关系是指车体V的转弯半径相对于用转弯杆传感器57检测出的转弯杆56的指示信息(目标速度比率)的关系。另外,预先求出下述各运算式,即,与下述模型对应的运算式,该模型表示车体V上作用的离心力相对于车体V的转弯半径以及转弯速度的关系;与下述模型对应的运算式,该模型表示与实际施加离心力时左右倾斜角传感器23中的液体23b怎样倾斜相关的变化;还基于表示下述关系的模型预先求出表示该关系的运算式,所述关系是指,左右倾斜角传感器23中的液体23b的倾斜角度和与从左右倾斜角传感器23输出的检测值对应的值之间的关系,即,液体23b从水平状态倾斜的角度和相对于该倾斜角度实际输出的检测值之间的关系。
另外,控制装置H1将上述那样的各种运算式预先存储在存储器中,利用这各种运算式,基于转弯杆传感器57的检测值以及变速杆传感器65的检测值,将因离心力而产生的误差除去而能够检测出车体V的准确左右倾斜角。
下面,就利用前述控制装置H1实现的横摆控制的具体控制动作,基于图34的流程图进行说明。
即,首先,基于转弯杆传感器57的检测信息,判断是否利用转弯杆56发出了使车体V转弯行进的转弯指示。当判断为不是指示转弯行进状态而是指示直线行进状态时,在角速度传感器25中进行与角速度为零的状态相对应的角速度的基准值(零点)的更新。即,以设定时间间隔对角速度传感器25的检测值进行取样,对取样所得的设定个数的检测值进行平均处理,基于该平均处理所得的平均值对基准值进行更新。抽取设定个数的检测值的时间,设定为与田地的起伏或凹凸的周期相比足够长的时间,例如数秒左右的较长时间。
另外,将上述那样更新了的基准值(零点)与用角速度传感器25检测出的实际检测值之差作为角速度计算出来,进而,基于这样从角速度传感器66的检测值求出的角速度和左右倾斜角传感器23的检测值,执行求出车体的左右倾斜角的处理。
具体而言,如图37(a)所示,分别执行将左右倾斜角传感器23的检测值中的高频成分除去的低通滤波器处理、将角速度传感器25的检测值(前述基准值和利用角速度传感器25检测的实际检测值之差)积分的积分处理、以及将该积分所得的积分值中的低频成分除去的高通滤波器处理,而且,执行将进行低通滤波器处理后的输出值与进行高通滤波器处理之后的输出值相加而求出车体V的左右倾斜角的处理。
如果对求解左右倾斜角时的控制的信号处理用传递函数进行表示,则如图38所示那样。用左右倾斜角传感器23检测车体实际的左右倾斜角θ而输出倾斜角检测值,但左右倾斜角传感器23具有一阶滞后环节(1/(T1S+1))(T1是系数)。而且,通过对该倾斜角检测值进行具有一阶滞后环节(1/(T2S+1))(T2是系数)的低通滤波器处理,能够将在左右倾斜角传感器45中因为车体的细微振动等而产生的高频噪声有效除去,从而使检测值稳定。
另一方面,角速度传感器25的检测值是将车体的实际左右倾斜角θ微分的值,在将该检测值积分后,通过进行倾斜角传感器所具有的一阶滞后环节和由低通滤波器处理得到的滞后环节的逆特性(1-1/(T1S+1)×1/(T2S+1))的高通滤波器处理,而能在有效除去积分误差的状态下得到含有倾斜角传感器不能检测的左右倾斜角的高频成分的检测值。
通过将进行了低通滤波器处理的输出值和进行了高通滤波器处理的输出值相加,能够以误差较小的状态检测出车体V的左右倾斜角,基于这样求得的车体V的左右倾斜角,执行后述那样的姿势改变操作处理。
如果基于前述转弯杆传感器57的检测信息判断处于转弯行进状态,则如图37(b)所示那样,不执行上述那种更新基准值的处理,并且,不使用角速度传感器25的检测值,而是基于左右倾斜角传感器23的检测值求出车体V的左右倾斜角。
进而,如果判断处于转弯行进状态,则执行计算离心力的离心力计算处理,所述离心力由于车体V进行转弯行进而作用在车体上。该离心力计算处理如图35所示那样,将转弯杆传感器57的检测值和变速杆传感器65的检测值读入,根据用转弯杆56指示的目标速度比率、以及预先设定存储的表示目标速度比率与车体V的转弯半径的关系的运算式,计算出转弯半径。而且,基于用变速杆传感器65检测出的、借助主变速杆40得到的目标车速,计算出转弯速度,进而,从转弯半径、转弯速度以及预先存储的运算式,计算出由于转弯行进而作用在车体上的离心力。
由于该离心力的原因,左右倾斜角传感器23的液体23b倾斜,根据存储着的运算式求出与由于该倾斜而输出的电气输出值对应的修正倾斜角的信息。该修正倾斜角是与由于离心力的原因而在倾斜角传感器23中产生的误差量相当的值(参照图33(b))。进而,根据该修正倾斜角和倾斜角传感器23的实际检测值,算出基于倾斜角传感器45的检测值的、车体的准确左右倾斜角的检测值,基于这样求出的车体V的左右倾斜角,与上述第3实施方式同样地进行姿势改变操作处理。
在第4实施方式中,也可以如下判断车体是否处于转弯状态。除此之外的结构与第4实施方式相同,所以仅对不同的结构进行说明,对相同结构的说明则省略。
即,在该实施方式中,如图39所示,具备作为一对行进速度检测机构的行进速度传感器137L、137R,对左右行进装置1L、1R各自的驱动轴136L、136R的旋转速度分别进行检测。该行进速度传感器137L、137R通过对固定在驱动轴136L、136R上的末端传动齿轮135、135的齿数进行计数而进行检测。
另外,如图40所示,前述控制装置H1,在前述横摆控制中,根据这一对行进速度传感器137L、137R的检测值之差是否在设定量以上来判断是否处于转弯行进状态。因此,控制装置H1构成判断车体是否处于转弯行进状态的判断机构。另外,判断为转弯行进状态时的姿势控制以及判断为非转弯行进状态时的姿势控制与第4实施方式相同。
进而,在上述各实施方式中,前述倾斜角计算机构具备:将前述倾斜角传感器的检测值中的高频成分除去的低通滤波器、和对前述角速度传感器46的检测值进行积分的积分机构、和将用该积分机构积分所得的积分值中的低频成分除去的高通滤波器,通过将前述低通滤波器的输出值与前述高通滤波器的输出值相加而求出车体的左右倾斜角,但也可以取代这种结构,而采用下述结构,即,没有前述低通滤波器以及前述高通滤波器,将倾斜角传感器的输出值与积分机构的输出值相加而求出车体的左右倾斜角。
另外,在上述各实施方式中,在前述离心力计算处理中,从转弯杆传感器57的检测值和变速杆传感器65的检测值求出由于转弯行进而作用在车体上的离心力,但也可以取代这种结构,例如,如第1实施方式中记载的那样,在转弯行进状态下,利用对左右行进装置1L、1R各自的行进速度分别进行检测的一对行进速度传感器58、59的检测结果,如图41所示那样,基于一对行进速度传感器58、59的检测信息,计算出作用在车体V上的离心力。
进而,在上述各实施方式中,预先求出下述各运算式并存储起来,即,与表示下述关系的模型相对应的运算式,所述关系是指车体的转弯半径相对于转弯杆的指示信息(目标速度比率)的关系;与下述模型对应的运算式,该模型表示车体上作用的离心力相对于车体的转弯半径以及转弯速度的关系;与下述模型对应的运算式,该模型表示与实际施加离心力时左右倾斜角传感器中的液体怎样倾斜相关的变化;还基于表示下述关系的模型预先求出表示该关系的运算式,所述关系是指,左右倾斜角传感器中的液体的倾斜角度和与从左右倾斜角传感器输出的检测值对应的值之间的关系。利用这些运算式,求出作为倾斜角变化量的修正倾斜角,但也可以代替这样的结构,如下所述构成。
也就是说,也可以如下设计:利用下述模型等,即,表示车体的转弯半径相对于转弯杆的指示信息(目标速度比率)的关系的模型、表示车体上作用的离心力相对于车体的转弯半径以及转弯速度的关系的模型、表示与实际作用离心力时左右倾斜角传感器中的液体怎样倾斜相关的变化的模型、表示左右倾斜角传感器中的液体倾斜角度和与从左右倾斜角传感器输出的检测值对应的值的关系的模型等,利用借助软件处理实现的模拟,相关联地求出转弯杆传感器以及变速杆传感器的检测值与修正倾斜角之间的关系,作为映射数据,所述修正倾斜角与因离心力而产生的左右倾斜角传感器的误差量相当,将该映射数据预先存储起来,从转弯杆传感器以及变速杆传感器的检测值一下子求出修正倾斜角。
【其他实施方式】
在上述第1~第4实施方式中,用左右一对履带式行进装置构成前述行进装置,但不限于此,例如,也可以是单一的行进装置,或者,也可以不是履带式而是车轮式行进装置。
另外,在上述第1~第4实施方式中,利用位于机体主体V的前后左右4个部位的4个液压缸C2~C5构成姿势改变操作机构100,但除液压缸以外,也可以用由电动马达和螺纹进给机构等构成的其他驱动机构构成。另外,也可以利用1个驱动机构对车体相对于行进装置的接地部所成的左右倾斜角进行改变操作。
另外,在上述第1~第4实施方式中,作为传动结构,具备直线行进用无级变速装置和转弯用无级变速装置,在直线行进时,利用直线行进用无级变速装置驱动左右行进装置,在转弯行进时,利用各无级变速装置分别驱动左右行进装置,但也可以取代该结构,采用其他传动结构,例如将利用一个无级变速装置变速后的输出传递给一方的行进装置,而对另一方的行进装置进行制动,以此种形态进行转弯行进。
另外,在上述第1~第4实施方式中,作为作业车,例示出了联合收割机,但只要是对车体相对于行进装置的接地部所成的左右倾斜角进行改变操作的结构,则也可以是灯心草收割机或洋葱收割机等各种收割机或者建筑机械等联合收割机以外的作业车。

Claims (18)

1.一种作业车的姿势检测装置,具备检测车体在前后方向上的倾斜角的重力式倾斜角传感器,其特征在于,
包括检测车体在前后方向上移动时的加速度的加速度检测机构、和求出车体相对于水平基准面所成的倾斜角的倾斜角计算机构,
前述倾斜角计算机构基于倾斜角修正信息以及前述倾斜角传感器的检测值,求出前述倾斜角,所述倾斜角修正信息是基于由前述加速度检测机构检测出的前述加速度而求出的。
2.如权利要求1所述的作业车的姿势检测装置,其特征在于,
具备操作行进变速装置的变速杆,前述加速度检测机构基于前述变速杆的操作位置的信息求出前述加速度,所述行进变速装置对车体前进以及后退时行进装置的行进速度进行变速。
3.如权利要求1所述的姿势检测装置,其特征在于,
具备检测车体前进以及后退时行进装置的驱动速度的行进速度检测机构,前述加速度检测机构基于前述行进速度检测机构的检测信息求出前述加速度。
4.一种作业车的姿势检测装置,包括检测车体在前后方向上的倾斜角的重力式倾斜角传感器、检测车体在前后倾斜方向上的角速度的角速度传感器、检测车体在前后方向上移动时的加速度的加速度检测机构、和基于前述倾斜角传感器的检测值以及前述角速度传感器的检测值求出车体的前后倾斜角的倾斜角计算机构,其特征在于,
前述倾斜角计算机构,在由前述加速度检测机构检测出的前述加速度大于设定值时,以及在前述加速度自大于前述设定值的状态变成小于设定值的状态之后经过检测状态复原用设定时间之前的期间内,基于在前述加速度变得比设定值大的时刻或者比该时刻靠前设定时间的时刻求得的车体的前后倾斜角或者由前述倾斜角传感器检测的检测值、以及随着时间的经过而依次检测出来的前述角速度传感器的检测值,求出车体的前后倾斜角,而且,
在由前述加速度检测机构检测出的前述加速度比前述设定值小而且处于前述检测状态复原用设定时间以外的时候,基于随着时间的经过依次检测出的前述倾斜角传感器的检测值,或者,基于该检测值以及随着时间的经过而依次检测出来的前述角速度传感器的检测值,求出车体的前后倾斜角。
5.如权利要求4所述的作业车的姿势检测装置,其特征在于,
设置有检测对行进变速装置进行操作的变速杆的操作位置的杆位置检测机构,所述行进变速装置对行进装置的行进速度进行变速,
前述加速度检测机构基于利用前述杆位置检测机构的检测信息求出的前述变速杆的操作位置在单位时间内的变化量,检测车体在前后方向上移动时的加速度。
6.如权利要求4所述的作业车的姿势检测装置,其特征在于,
设置有检测行进装置的驱动速度的行进速度检测机构,
前述加速度检测机构基于利用前述行进速度检测机构的检测信息求出的行进速度在单位时间内的变化量,检测车体在前后方向上移动时的加速度。
7.一种具备权利要求1~6中任一项所述的作业车的姿势检测装置的作业车的姿势控制装置,其特征在于,
包括:姿势改变操作机构,能自由改变车体相对于行进装置的接地部所成的前后倾斜角;和姿势控制机构,控制前述姿势改变操作机构,使得用前述姿势检测装置检测的车体相对于水平基准面所成的前后倾斜角维持在设定倾斜角。
8.一种作业车的姿势控制装置,包括:姿势改变操作机构,能自由改变车体相对于行进装置所成的倾斜姿势;倾斜角检测机构,检测车体相对于水平基准面所成的倾斜角;和姿势控制机构,基于前述倾斜角检测机构的检测信息,执行姿势改变控制,控制前述姿势改变操作机构的动作,使得车体相对于水平基准面所成的倾斜角维持在目标倾斜角,其特征在于,
具有手动操作式的姿势改变指示机构,选择性地发出使车体相对于前述行进装置所成的倾斜姿势向倾斜角改变方向一方侧改变的一方侧姿势改变指示、以及使倾斜姿势向前述倾斜角改变方向另一方侧改变的另一方侧姿势改变指示,
前述姿势控制机构,在前述姿势改变控制的执行中,
如果利用前述姿势改变指示机构发出前述一方侧姿势改变指示或者前述另一方侧姿势改变指示,则基于该指示,控制前述姿势改变操作机构的动作,使得车体相对于前述行进装置所成的倾斜姿势向倾斜角改变方向一方侧或者另一方侧改变,而且,
如果利用前述姿势改变指示机构发出的前述一方侧姿势改变指示或者前述另一方侧姿势改变指示结束,则将该结束时利用前述倾斜角检测机构检测出的车体相对于水平基准面所成的倾斜角设定为前述目标倾斜角,然后基于该设定的目标倾斜角,控制前述姿势改变操作机构的动作。
9.如权利要求8所述的作业车的姿势控制装置,其特征在于,
前述姿势控制机构能自由切换到执行前述姿势改变控制的自动控制模式、和利用手动操作使前述姿势改变操作机构动作的手动操作模式,
在前述手动操作模式中,当利用前述姿势改变指示机构发出前述一方侧姿势改变指示或者前述另一方侧姿势改变指示时,基于该指示,使前述姿势改变操作机构动作,以使车体相对于前述行进装置所成的倾斜姿势向倾斜角改变方向一方侧或者另一方侧改变,当利用前述姿势改变指示机构发出的前述一方侧姿势改变指示或者前述另一方侧姿势改变指示结束时,停止前述姿势改变操作机构的动作。
10.如权利要求9所述的作业车的姿势控制装置,其特征在于,
具备手动操作式的水平用目标倾斜角指示机构,其在前述自动控制模式中指示使得相对于前述水平基准面所成的倾斜角变为零的水平姿势用目标倾斜角。
11.如权利要求10所述的作业车的姿势控制装置,其特征在于,
前述水平用目标倾斜角指示机构兼用作手动操作式的基准姿势指示机构,在前述手动操作模式中发出使车体相对于前述行进装置所成的倾斜姿势改变成基准倾斜姿势的指示。
12.如权利要求11所述的作业车的姿势控制装置,其特征在于,
前述姿势改变操作机构具备多个驱动机构,所述多个驱动机构使车体上的沿倾斜角改变方向分离的一端侧部位以及另一端侧部位分别相对于前述行进装置的接地部升降自如,
前述姿势控制机构使前述多个驱动机构动作,以便作为前述基准姿势,前述一端侧部位以及前述另一端侧部位分别变到相对于前述行进装置的接地部来说的升降操作范围的下限位置。
13.如权利要求11所述的作业车的姿势控制装置,其特征在于,
前述姿势改变指示机构以及前述水平用目标倾斜角指示机构设置在车体的驾驶部配备的操纵用操作杆的握持部上,能够用手指操作。
14.如权利要求8~13中任一项所述的作业车的姿势控制装置,其特征在于,
前述姿势改变操作机构对车体相对于水平基准面所成的左右倾斜角进行改变操作,
前述倾斜角检测机构检测车体相对于水平基准面所成的左右倾斜角,
前述姿势控制机构,作为前述姿势改变控制,基于前述倾斜角检测机构的检测信息控制前述姿势改变操作机构的动作,使得车体相对于水平基准面所成的左右倾斜角维持在目标倾斜角。
15.一种作业车的姿势控制装置,包括:姿势改变操作机构,能自由改变车体相对于行进装置的接地部所成的左右倾斜角;左右倾斜角检测机构,检测车体的左右倾斜角;和姿势控制机构,基于前述左右倾斜角检测机构的检测信息,控制前述姿势改变操作机构的动作,使得车体的左右倾斜角维持在设定倾斜角,其特征在于,
前述左右倾斜角检测机构包括:利用重力的作用检测车体的左右倾斜角的重力式倾斜角传感器、检测车体在左右倾斜方向上的角速度的角速度传感器、和基于前述倾斜角传感器的检测值以及前述角速度传感器的检测值求出车体的左右倾斜角的倾斜角计算机构,
姿势控制装置具备检测车体是否处于转弯行进状态的转弯状态检测机构、和更新与角速度为零的状态相对应的前述角速度的基准值的基准值更新机构,
前述基准值更新机构,在利用前述转弯状态检测机构检测出不是转弯行进状态时,基于对将前述角速度传感器的检测值抽样所得的多个检测值进行平均处理后的值,更新前述基准值,而且,在利用前述转弯状态检测机构检测出处于转弯行进状态时,不进行前述基准值的更新。
16.如权利要求15所述的作业车的姿势控制装置,其特征在于,
具备指示车体的转弯行进的手动操作式转弯指示机构,
前述转弯状态检测机构基于前述转弯指示机构的指示的有无,检测车体是否处于转弯行进状态。
17.如权利要求16所述的作业车的姿势控制装置,其特征在于,
作为前述行进装置,具备左右一对行进装置,
前述转弯状态检测机构包括:检测前述左右一对行进装置各自的驱动速度的一对行进速度检测机构、和基于这一对行进速度检测机构的检测信息而判断车体是否处于转弯行进状态的判断机构。
18.如权利要求15~17中任一项所述的作业车的姿势控制装置,其特征在于,
前述倾斜角计算机构具备将前述倾斜角传感器的检测值中的高频成分除去的低通滤波器、将前述角速度传感器的检测值积分的积分机构、和将利用该积分机构积分所得的积分值中的低频成分除去的高通滤波器,将前述低通滤波器的输出值和前述高通滤波器的输出值相加,而求出车体的左右倾斜角。
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