JP2004114817A

JP2004114817A - コンバイン走行伝動機の転向制御装置

Info

Publication number: JP2004114817A
Application number: JP2002280422A
Authority: JP
Inventors: Fumio Yoshimura; 吉邨　文夫
Original assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Priority date: 2002-09-26
Filing date: 2002-09-26
Publication date: 2004-04-15

Abstract

【課題】転向開始時の不安定挙動を早期に収束させて安定した転向動作への速やかな移行を可能とするコンバイン走行伝動機の転向制御装置を提供する。
【解決手段】コンバイン走行伝動機の転向制御装置は、目標制動圧設定部、補正量設定部、転向制御指令部等を備えて構成され、上記補正量設定部には、左右の走行伝動系の回転速度を検出する回転速度検出手段および転向入力具の入力保持による転向入力から所定時間に及ぶ期間Ｔ０の満了を判定する時間経過判定手段６４とを備え、この時間経過判定手段６４による満了判定の当否に応じて補正量を次のように設定し、その満了までの補正量は０とし、また、満了後の補正量は、上記回転速度に基づく検出回転比と上記入力回転比との偏差を小さくしうる大きさとする。
【選択図】　　　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、左右のクローラの転向調節を行うコンバイン走行伝動機の転向制御装置に関し、特に、転向開始時の機体の不安定挙動を早期に収束させて安定した転向走行への速やかな移行を可能とするコンバイン走行伝動機の転向制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンバインのようなクロ−ラ式の移動農機では、運転席に機体転向用の転向レバ−を装備し、作業中に適宜、転向レバ−を傾動させて、左右のクローラの一方に制動を掛けることにより、制動側に機体を転向させて進路を変更する。この場合、転向半径を転向レバ−の傾動角に応じて調節する。転向半径を小さく機体を小回りさせるには、転向レバ−を大きく傾動し、転向半径を大きく機体を大回りさせるには、転向レバ−を小さく傾動する。
【０００３】
このような転向制御を行なうために、転向レバ−の傾動角を検出する傾動位置検出器を設け、検出した傾動角に応じたクローラの目標回転比を求めて、目標の転向半径となるようにクローラに対し制動を掛ける。この場合、制動の効果が転向環境によって大きく左右されることから、転向レバ−によって入力された目標回転比に沿った転向を行うために、従来、転向補正処理部を設けていた。この転向補正処理部は、転向結果を左右の回転速度として検出し、この検出速度から得られた左右回転比と目標回転比との偏差に基づく補正を行うものである（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−２０５８３２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、直進走行していた機体が転向状態に入る際の転向開始時は、不安定な挙動を伴う場合があり、この不安定挙動が長引くと目標の転向半径による運転に移行できず、結果として転向補正処理そのものが無意味となり、また、特定の条件下においては、転向補正処理が不安定動作を助長するという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、転向開始時の不安定挙動を早期に収束させて安定した転向動作への速やかな移行を可能とするコンバイン走行伝動機の転向制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、転向内側の走行伝動系の制動により左右の回転比を制御するための転向入力具による入力回転比に応じた目標制動圧を設定する目標制動圧設定部と、制動圧を補正するための補正量を設定する補正量設定部と、上記目標制動圧と補正量とにより左右の走行伝動系の転向制動を指令する転向制御指令部とを備えたコンバイン走行伝動機の転向制御装置において、上記補正量設定部には、左右の走行伝動系の回転速度を検出する回転速度検出手段および転向入力具の入力保持による転向入力から所定時間に及ぶ期間Ｔ０の満了を判定する時間経過判定手段とを備え、この時間経過判定手段による満了判定までの補正量を０に固定とすることを特徴とする。
【０００７】
上記転向制御装置は、目標制動圧設定部により転向入力具の操作に基づく目標制動圧が転向制御指令部に送られる一方、補正量設定部では、時間経過判定手段により、転向入力以降の期間Ｔ０の範囲内では、補正量設定部により補正量が０であることから目標制動圧がそのまま制動指令される。
【０００８】
請求項２に係る発明は、前記時間経過判定手段には、期間Ｔ０の経過から更に満了判定するべき別の所定時間に及ぶ期間Ｔ１を設定し、この期間Ｔ１の範囲では、その最初の時点で回転速度検出手段による新たな回転速度に基づく検出回転比と上記入力回転比との偏差を小さくしうる補正量を補正量設定部により設定し、同補正量を維持する。
上記転向制御装置は、時間経過判定手段により、期間Ｔ１の間は、その最初の回転速度に基づく補正量により、検出結果が目標の入力回転比に近付くように補正されて転向制動が継続して指令される。
【０００９】
請求項３に係る発明は、前記時間経過判定手段には、期間Ｔ０の経過から更に満了判定するべき別の所定時間に及ぶ期間Ｔ１を設定し、この期間Ｔ１の満了後は、回転速度検出手段による新たな回転速度に基づく検出回転比と上記入力回転比との偏差を小さくしうる補正量を補正量設定部により設定することを特徴とする。
上記転向制御装置は、時間経過判定手段により、期間Ｔ１の満了後は、補正量が最新の回転速度に基づいて設定される。
【００１０】
【発明の効果】
本発明のコンバイン走行伝動機の転向制御装置は以下の効果を奏する。
上記コンバイン走行伝動機の転向制御装置は、補正量設定部に回転速度検出手段および所定の時間経過判定手段とを備えて当初の補正量を０に固定することにより、転向開始時の機体の不安定挙動を早期に収束して速やかに安定した転向動作に移行させることができる。
【００１１】
無補正で所定時間経過後にその最初の回転速度に基づく補正量によって補正を継続するようにした場合は、一定の補正効果により、入力回転比に沿った転向動作を効率よく実現することができる。
また、ある程度の所定時間経過後の補正量を最新の回転速度に基づいて設定するようにした場合は、転向動作を開始した後の転向条件の変動に速やかに対応することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
上記技術思想に基づき具体的に構成された実施の形態について以下に図面を参照しつつ説明する。
【００１３】
本発明の転向制御装置を備えるクローラ式農機の例としてコンバインの全体側面図を図１に示す。図１において、コンバイン１０は、機体に搭載したエンジン（不図示）から走行伝動機（不図示）を介して動力を受けることにより機体を走行駆動する左右で一対のクロ−ラ１２，１２にによる走行部と、穀稈を整列させ後方に誘導する分草器１４並びに穀稈を起立させる引起し装置１５を備える前処理部と、穀稈の基部を切断するカッタ−部１７と、切断した穀稈を脱穀選別部１８に搬送する刈り稈搬送部１９と、穀稈を脱穀し、脱穀した穀物を選別、精選する脱穀選別部１８と、脱穀後の藁を細断などする排藁処理部２０と、左右のクロ−ラ１２，１２を備えるとから基本的に構成される。
【００１４】
次に、本発明の転向制御の対象となる走行伝動機について説明する。本発明の転向制御の対象となる走行伝動機の伝動系統展開図を図２に示す。図２において、走行伝動機１３は、図示せぬエンジンの出力軸からベルトを介して動力をプーリ４２ａに受ける油圧式前後進無段変速装置（以下ＨＳＴという）４２と連結して構成される。走行伝動機１３には、ＨＳＴ４２の出力を受ける側には第１伝動軸４３があり、この第１伝動軸４３から動力を受けることにより、プーリ４４ａから作業機用動力を取出すとともに３速変速する副変速軸４４とそのカウンタ軸４４ｂ、このカウンタ軸４４ｂから中間軸４５を介して左右の伝動系を分離するサイドクラッチ軸４６、このサイドクラッチ軸４６のセンタギヤ４６Ｃからの伝動回転を調節する連動クラッチ４７ａ，４７ｂ、この連動クラッチ４７ａ，４７ｂの回転調節軸４７によって差動調節を行う差動機構４８ａとその差動支持軸４８、サイドクラッチ軸４６により分離された左右の伝動系に左右の差動ギヤ４８Ｌ，４８Ｒを介して差動駆動する左右のクローラ軸４９Ｌ、４９Ｒ等を配置する。
【００１５】
連動クラッチ４７ａ，４７ｂは、高速回転をばね力によって初期接続する直進クラッチ４７ａと、作動油圧に応じて回転調節軸４７を減速する転向クラッチ４７ｂとを備え、転向走行の際は、転向操作に応じた油圧によりセンタギヤ４６Ｃから受ける低速回転の範囲で差動機構（デフケース）４８ａの回転速度を調節し、差動によって内側のクローラ軸４９Ｌ、４９Ｒを減速する。
【００１６】
つぎに、本発明のコンバイン走行伝動機の転向制御装置について説明する。本発明のコンバイン走行伝動機の転向制御装置の全体構成図を図３に、また、転向制御処理部による制御処理動作のタイムチャートを図４に示す。図３および図４において、転向制御装置５１は、左右の回転センサ５２Ｌ，５２Ｒ、パワステポジションセンサ５３を入力とし、圧力比例弁ソレノイド５４、左右のサイドクラッチソレノイド５５Ｌ，５５Ｒを制御出力対象とし、入出力インタフェース５６，５７を介して接続するマイクロコンピュータ（転向制御処理部）５８によって構成される。
【００１７】
転向制御処理部５８による制御処理は、パワステ（転向入力具）の入力保持による転向入力Ｉから所定時間の満了までの間（期間Ｔ０）は、転向制御の圧力補正を行わず、また、期間Ｔ０の経過時から更に別の所定時間の満了までの間（期間Ｔ１）は、左右回転比が所定値より一定以上外れているときに、一定値Δだけ圧力補正し、その経過後は、一定時間毎に左右回転を検出することにより最新の左右回転比を算出し、圧力補正値を積算して圧力制御する。
【００１８】
このように制御処理することにより、パワステ操作直後の左右回転数の不安定な状態からやや安定してきた段階で一定値だけ補正し、安定すると一定時間毎にその都度、補正を繰り返して補正値を積算していくので、安定してかつ応答性のよい制御が可能となる。上記処理は、転向入力具による転向入力が一定の傾動角度位置αを越えていることを条件とすることにより、比較的安定な緩い転向に際しては適用しない。また、期間Ｔ０と期間Ｔ１の満了以降は、この期間Ｔ１の不安定な状況下における補正量を使わず、検出された最新状況に基づく補正量によって圧力補正することから、状況変化に即応して転向制御することができる。
【００１９】
上記転向制御処理部の機能構成図を図５に示す。図５において、転向制御処理部５８は、上記制御処理をするべく、左右の回転センサ（回転検出手段）５２Ｌ，５２Ｒ、比較手段６２、圧力切換手段６３、タイマ手段６４、高低の圧力補正手段６５Ｈ，６５Ｌ、高低の圧力出力手段６６Ｈ，６６Ｌ等から構成される。左右の回転センサ５２Ｌ，５２Ｒは回転速度検出手段であり、機体の転向状況を検出する。比較手段６２は、回転検出手段５２Ｌ，５２Ｒによる検出値によって両者を比較の上、転向外側速度に対する転向内側速度の比として得られる転向結果としての回転比を算出する。タイマ手段（時間経過判定手段）６４は、転向入力具の入力保持による転向入力から所定時間に及ぶ期間Ｔ０の満了を判定し、また、期間Ｔ０の経過から更に満了判定するべき別の所定時間に及ぶ期間Ｔ１の満了を判定する。これら回転検出手段５２Ｌ，５２Ｒからタイマ手段６４までは補正量を設定するための補正量設定部を構成する。その補正量は上述のとおり、タイマ手段６４による時間区分に応じて設定する。
【００２０】
圧力補正手段６５Ｈ，６５Ｌは、高低の圧力について補正する。その補正量は補正量設定部から受け、補正の対象は、転向入力具の操作と対応する入力回転比に基づく図示せぬ目標制動圧設定部から受ける目標制動圧である。圧力出力手段６６Ｈ，６６Ｌは、圧力補正手段６５Ｈ，６５Ｌにより補正された制動圧を圧力比例弁ソレノイド５４に対して制御指令する。これら圧力補正手段６５Ｈ，６５Ｌおよび圧力出力手段６６Ｈ，６６Ｌは、転向制御指令部を構成する。
【００２１】
つぎに、その他の制御処理例について説明する。他の制御処理例（１）〜（３）に係るタイムチャートを図６〜図８に示す。
図６は、回転比Ｃが所定値Ｒを越えると、所定の高圧Ｈで制動出力し、また、一定値ｒより小さくなると、所定の低圧Ｌで制動出力するものである。この制御処理により、左右回転比の変動の少ない滑らかな制動制御が可能となる。
【００２２】
この場合、図７のように、低圧Ｌで制動出力して低圧Ｌから高圧Ｈに切り換える場面において、回転比Ｃが一定値（ｒ−）以下を検出すると、高圧Ｈに切り換える回転比Ｒを大きな回転比Ｒ１とするように制御処理する。これは、低圧Ｌで制動出力していた時に回転比Ｃが小さくなった状況においては、高圧Ｈで制動出力に切り換えて制御すると通常より回転比の小さい値で制御が安定して所定の回転比が得られないことがあるので、上記のように処理することにより、そのような事態を防止することができる。
【００２３】
図８は、所定の回転比ｒより小さい状態（ｒ−）が一定時間以上継続すると、低圧Ｌを更に低く（Ｌ１）するとともに、次回の高圧の出力時の圧力（Ｈ１）についても、設定値分Δを低くするものである。この制御処理により、左右回転比の変動の少ない滑らかな制動制御が可能となる。
【００２４】
また、単一の回転比制御用のクラッチとその油圧制御用の単一の比例圧力弁を左右の転向に共通に仕様する場合において、その圧力補正値は、左転向制御用と右転向制御用とに個別に設定する。これにより、左右同一圧力で制御しても機体バランスとの関係から同じような回転比が得られないという事態を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の転向制御装置を備えるコンバインの全体側面図
【図２】本発明の転向制御の対象となる走行伝動機の伝動系統展開図
【図３】本発明のコンバイン走行伝動機の転向制御装置の全体構成図
【図４】図３の転向制御処理部による制御処理のタイムチャート
【図５】転向制御処理部の機能構成図
【図６】他の制御処理例（１）に係るタイムチャート
【図７】他の制御処理例（２）に係るタイムチャート
【図８】他の制御処理例（３）に係るタイムチャート
【符号の説明】
４６　サイドクラッチ軸
４６Ｃ　センタギヤ
４７　回転調節軸
４７ａ　直進クラッチ（連動クラッチ）
４７ｂ　転向クラッチ（連動クラッチ）
４８　差動支持軸
４８ａ　差動機構
４８Ｌ，４８Ｒ　差動ギヤ
４９Ｌ、４９Ｒ　クローラ軸
５１　転向制御装置
５２Ｌ，５２Ｒ　回転センサ（回転検出手段）
５３　パワステポジションセンサ
５４　圧力比例弁ソレノイド
５８　転向制御処理部
６２　比較手段
６３　圧力切換手段
６４　タイマ手段（時間経過判定手段）
６５Ｈ，６５Ｌ　圧力補正手段（転向制御指令部）
６６Ｈ，６６Ｌ　圧力出力手段（転向制御指令部）
Ｃ　回転比
Ｈ　高圧
Ｈ１　補正圧力
Ｉ　転向入力
Ｌ　低圧
Ｌ１　補正圧力
Ｒ　基準回転比
ｒ　基準回転比
Ｒ１　回転比
Ｔ０　期間
Ｔ１　期間
α　傾動角度位置
Δ　一定値

Claims

転向内側の走行伝動系の制動により左右の回転比を制御するための転向入力具による入力回転比に応じた目標制動圧を設定する目標制動圧設定部と、
制動圧を補正するための補正量を設定する補正量設定部と、
上記目標制動圧と補正量とにより左右の走行伝動系の転向制動を指令する転向制御指令部とを備えたコンバイン走行伝動機の転向制御装置において、
上記補正量設定部には、左右の走行伝動系の回転速度を検出する回転速度検出手段および転向入力具の入力保持による転向入力から所定時間に及ぶ期間Ｔ０の満了を判定する時間経過判定手段とを備え、
この時間経過判定手段による満了判定までの補正量を０に固定とすることを特徴とするコンバイン走行伝動機の転向制御装置。
前記時間経過判定手段には、期間Ｔ０の経過から更に満了判定するべき別の所定時間に及ぶ期間Ｔ１を設定し、
この期間Ｔ１の範囲では、その最初の時点で回転速度検出手段による新たな回転速度に基づく検出回転比と上記入力回転比との偏差を小さくしうる補正量を補正量設定部により設定し、同補正量を維持することを特徴とする請求項１記載のコンバイン走行伝動機の転向制御装置。
前記時間経過判定手段には、期間Ｔ０の経過から更に満了判定するべき別の所定時間に及ぶ期間Ｔ１を設定し、
この期間Ｔ１の満了後は、回転速度検出手段による新たな回転速度に基づく検出回転比と上記入力回転比との偏差を小さくしうる補正量を補正量設定部により設定することを特徴とする請求項１記載のコンバイン走行伝動機の転向制御装置。