JP2004136714A

JP2004136714A - コンバイン等収穫機の走行制御装置

Info

Publication number: JP2004136714A
Application number: JP2002300799A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Matsutani; 松谷　俊一
Original assignee: Mitsubishi Agricultural Machinery Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Agricultural Machinery Co Ltd
Priority date: 2002-10-15
Filing date: 2002-10-15
Publication date: 2004-05-13

Abstract

【課題】機体の左右方向の重心が偏寄している収穫機の真直な直進走行を円滑に行なうコンバイン等収穫機の走行制御装置を提供する。
【解決手段】左右の走行輪１７，１８を備える機台１ａに脱穀部４と操縦部５及び穀粒タンク６を左右に併設し、上記操縦部５に設けた操向レバー７を操作することにより機体の直進方向と左右方向への旋回操向を行なう収穫機であって、前記機体の直進走行時に当該機体の左右方向の重心位置を検出する重心位置検知手段４５を備え、該重心位置検知手段による重心位置検知に基づき重心偏寄側の走行輪１７を他方の走行輪１８より増速回転させて走行回転差を設定することにより直進走行を行なわせるコンバイン等収穫機の走行制御装置にしている。
【選択図】　　　図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコンバインやハーベスタ等の収穫機における走行制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、クローラ式の走行装置をＨＳＴを用いて操向操作及び変速操作を行なうコンバインは、クローラを巻き掛けた走行輪をトランスミッションの左右に軸支するとともに、これらの左右の走行輪をそれぞれ駆動する２つのＨＳＴを操向レバーで操作されるサイドクラッチ機構によって左旋回と右旋回の走行を行ない、機体を直進走行させる際には、上記２つのＨＳＴをサイドクラッチ機構を介して同期回転するように連結した状態で左走行輪と右走行輪を同時に伝動させることにより行なうようにしている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−８１５４１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１に記載されたコンバインは、例えば穀粒タンク内に籾を満杯にした状態と空にした状態とでは機体は左右方向の重心の位置が変化し、そのために重心が偏った側に向けて徐々に曲がりながら偏り走行をして直進走行が困難となる。
【０００５】
更に収容される穀粒の量に伴う重心位置や重量の偏りの程度によって偏り走行に差異を発生するものであり、特に路上の直進走行を行なう場合は、この偏り走行を修正するために操向レバーを度々少量づつ、しかも頻繁に修正操作しなければならないと言う問題がある。
【０００６】
【発明を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明のコンバイン等収穫機の走行制御装置は、左右の走行輪１７，１８を備える機台１ａに脱穀部４と操縦部５及び穀粒タンク６を左右に併設し、上記操縦部５に設けた操向レバー７を操作することにより機体の直進方向と左右方向への旋回操向を行なう収穫機において、前記機体の直進走行時に当該機体の左右方向の重心位置を検出する重心位置検知手段４５を備え、該重心位置検知手段４５による重心位置検知に基づき重心偏寄側の走行１７を他方の走行輪１８より増速回転させて走行回転差を設定することにより直進走行を行なわせるようにしている。
【０００７】
また、重心位置検知手段４５を穀粒タンク６内の籾収量を検知する籾センサ４５ａで構成している。
【０００８】
また、左右の走行輪１７，１８の走行回転差調節を操縦部５に設けた手動調節手段４２によって行なうようにしている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
１は、ＨＳＴ方式のトランスミッション２（図４）を備えて操向操作を行なうようにしたクローラ車輛の１例として示すコンバインであり、このコンバイン１は左右走行輪としてのクローラ１Ｌ，１Ｒからなる走行装置を備えた機台１ａ上に、前側から刈取部３、脱穀部４及び操縦部５と穀粒タンク６を従来の装置と同様な配置及び構造によって設置し、コンバイン作業を行ない易いように構成している。
【００１１】
また図２、図３で示すように操縦部５には機体の操向操作を司る操向レバー７及び機体の前後進変速操作を司る主変速レバー８並びに各種の作業部レバー等を設けている。
【００１２】
尚、上記操向レバー７は、後述する構成によってＨＳＴ伝動構造と接続しており、図示の直立姿勢では機体を直進走行させ、左方への傾倒姿勢では機体を左旋回させ、また右方への傾倒姿勢では右旋回走行をさせるようにしている。
【００１３】
次に図４を参照し、トランスミッション２の構成について説明する。
【００１４】
トランスミッション２はケース２ａの上側の側面に一対のＨＳＴ１２（以下左ＨＳＴと言う）とＨＳＴ１３（以下右ＨＳＴと言う）を固定し、その各ＨＳＴ１２、１３のモータ軸１２Ｍとポンプ軸１２Ｐ、モータ軸１３Ｍとポンプ軸１３Ｐをケース２ａに軸支し、各ポンプ軸１２Ｐ，１３Ｐに設けた入力ギヤ１２Ｎ，１３Ｎにエンジン１Ｅからベルト伝動機構１４を介して駆動される入力軸１５に設けた入力ギヤ１６を噛合させて同調して回転されるようにしている。
【００１５】
尚、図示例のＨＳＴ１２，１３はいずれも油圧モータＭと油圧ポンプＰからなり、油圧ポンプＰ側を主変速レバー８の操作によって斜板角調節可能に設けることにより油圧モータＭ側を速度変更させるようにしている。
【００１６】
また、モータ軸１２Ｍ，１３Ｍにはそれぞれ駆動ギヤ１２Ｋ，１３Ｋを設け、この駆動ギヤ１２Ｋ，１３Ｋから中間伝動系としての中間伝動部２０ａとこれから伝動される左副変速ギヤ機構３１と右副変速ギヤ機構３３及び両者に各別に噛合する中間伝動部２０ａを介して左ＨＳＴ１２と右ＨＳＴ１３の動力でトランスミッション２の下段に軸支されている左右の走行輪１７，１８を同時駆動し、機体１ａの直進伝動を行なうようにしている。
【００１７】
上記中間伝動部２０ａは、駆動ギヤ１２Ｋに噛合する左ＨＳＴギヤ２０と、この左ＨＳＴギヤ２０に一体で左副変速ギヤ機構３１の伝動ギヤ３０を駆動する左駆動ギヤ２２と、駆動ギヤ１３Ｋに噛合し右副変速ギヤ機構３３の伝動ギヤ３２を駆動する右ＨＳＴギヤ２１とで構成している。
【００１８】
そして中間伝動部２０ａは、左副変速ギヤ機構３１の出力ギヤ３１ａに噛合する左サイドギヤ３５と、右副変速ギヤ機構３３の出力ギヤ３３ａに噛合する右サイドギヤ３７を遊転軸支する中間軸３８と、この中間軸３８の両側に軸支された左カウンタギヤ３９Ｌと右カウンタギヤ３９Ｒで構成されている。
【００１９】
また、ケース２ａ内で走行輪１７，１８をそれぞれ有する車軸２５，２６の内端に設けた車軸ギヤ２７，２８は、上記各対向する左カウンタギヤ３９Ｌと右カウンタギヤ３９Ｒとに噛合している。
【００２０】
上記のように構成されたＨＳＴ伝動構造を備えたコンバイン１は、従来の装置と同様に、操向レバー７の直立姿勢で機体を直進走行させ、左右方向への傾倒操作によって機体を左右方向へ操向させることができるようになっている。
【００２１】
また上記コンバイン１は、操縦部５に設置された操向レバー７に操向レバーポテンショメータ４０（図７のブロック図参照。なお、同図の右ＨＳＴ制御モータ１２ａ、左ＨＳＴ制御モータ１３ａは、ＨＳＴの油圧ポンプの斜板の角度を調整する電動モータを示している）を設けるとともに、主変速レバー８に主変速レバーポテンショメータ４１を設け、操縦部５には、左右の走行輪１７，１８の走行回転差調節を手動によって行なう手動調節手段としての後述する直進調整ダイヤル４２を設け、これを図７に示されるようにマイコンユニット４３の入力側に接続し、以下のような機体の直進制御を行なって、操向レバー７が直立姿勢時における機体の真直な走行を円滑に行なうことができるようにしている。
【００２２】
また上記マイコンユニット４３の入力側には、機体の左右方向の重心位置を検知する手段を設けている。具体的には、穀粒タンク６内の籾量の上中下段の容量を検出するように設置された籾センサ上４５ａ、籾センサ中４５ｂ、籾センサ下４５ｃ等からなる籾センサ４５と、左ＨＳＴ１２及び右ＨＳＴ１３の作動操作位置をそれぞれ検知する左ＨＳＴポテンショメータ４６と右ＨＳＴポテンショメータ４７と、左ＨＳＴ１２及び右ＨＳＴ１３のそれぞれの出力軸の回転を検知する左ＨＳＴ回転センサ４８と右ＨＳＴ回転センサ４９と、走行時における機体の左右方向の傾斜操作量の程度を検知する傾斜センサ５０とを接続し、この構成により図５、図６のフローチャート図で示されるような制御と、図８で示されるパターンのように制御して操向レバー７の直進操作時における真直な走行制御を行なうようにしている。なお、図７に、この制御を実行するマイコンユニット４３と、その検出信号や制御信号の入出力関係を示す。
【００２３】
次に、図５及び図６の制御フローについて説明する。
【００２４】
図５に示される操向制御では、ステップＳ０でＨＳＴ補正算出を行う。このステップＳ０は、その詳細を図６に示すが、ステップＳ１で籾センサ上４５ａのＯＮ／ＯＦＦを、ステップＳ２で籾センサ中４５ｂのＯＮ／ＯＦＦを、ステップＳ３で籾センサ下４５ｃのＯＮ／ＯＦＦを、それぞれ検出する。
【００２５】
そして、籾センサ上４５ａ、籾センサ中４５ｂ、籾センサ下４５ｃが全部ＯＦＦであれば、ステップＳ４の回転補正パターン１を採用し、籾センサ下４５ｃのみがＯＮであれば，ステップＳ５の回転補正パターン２を採用し、籾センサ上４５ａがＯＦＦで籾センサ中４５ｂがＯＮであれば、ステップＳ６の回転補正パターン３を採用し、籾センサ上４５ａがＯＮであれば、ステップＳ７の回転補正パターン４を採用する。
【００２６】
この図６のステップＳ０が終了し、図５に戻ると、次のステップＳ１１で主変速レバー８が中立位置であるか否かを判定する。この判定で主変速レバー８が中立位置にあれば、ステップＳ１８で機体停止制御を行ってリターンし、また、中立位置以外の状態、即ち、主変速レバー８を中立位置から適正走行速度位置に操作した状態であれば、ステップＳ１２に行く。
【００２７】
このステップＳ１２では、操向レバー７が中立（直立姿勢）であるか否かを判定し、中立である場合には、ステップＳ１３で主変速レバー８の位置から左右ＨＳＴ目標位置を算出し、次のステップＳ１４でＨＳＴ目標値補正を行い、更に、ステップＳ１９で、左右ＨＳＴ制御を行いリターンする。
【００２８】
また、ステップＳ１２では操向レバー７が中立でない場合には、ステップＳ１５で、操向レバー７の傾き方向を判定し、左旋回方向であれば、ステップＳ１６で、主変速レバー８の位置から右ＨＳＴ目標位置を算出し、主変速レバー８と操向レバー７の位置から左ＨＳＴ目標位置を算出する。そして、ステップＳ１９で、左右ＨＳＴ制御を行いリターンする。
【００２９】
ステップＳ１５の操向レバー７の傾き方向の判定で、右旋回方向であれば、ステップＳ１７で、主変速レバー８の位置から左ＨＳＴ目標位置を算出し、主変速レバー８と操向レバー７の位置から右ＨＳＴ目標位置を算出する。そして、ステップＳ１９で、左右ＨＳＴ制御を行いリターンする。
【００３０】
この制御により、最初に、図６のフローに従って、穀粒タンク６内に上下に配置された籾センサ上４５ａ、籾センサ中４５ｂ、籾センサ下４５ｃからなる籾センサ４５によって検出された穀粒の量の変化に従って、図８にその詳細を示す回転補正パターン１〜４を選択し、主変速レバー８と操向レバー７の操作位置による補正を加えた適切な左右ＨＳＴ目標値に従って、左ＨＳＴ制御モータ１２、右ＨＳＴ制御モータ１３を制御して、左右のＨＳＴ１２，１３から前記伝動系を経て左右の走行輪１７，１８を同時駆動させて機体を直進走行させたり、左旋回させたり、右旋回させたりすることができる。
【００３１】
この制御が行われるときは、図９で示されるように、右走行輪１８（車軸回転）は主変速レバー８の設定位置を主変速レバーポテンショメータ４１が検知してこれに比例して車速を増加させ、左走行輪１７（車軸回転）は右走行輪１８側の回転を標準として車速（回転）に比例し、その可変回転域を増速側と減速側に順次大きくすることができるように設定している。
【００３２】
そして左走行輪１７の可変回転域の回転低下率（以下左回転率という）は、図１０で示されるように右走行輪１８の標準に対して、機体の重心位置の右又は左側への変動に対して回転追動できるようにしている。
【００３３】
つまり、重心検知手段が機体の重心が左寄りであると判断したときは、左走行輪１７の回転を前記標準となる設定された車速度に対応した左回転率で増速させるようにしている。また、重心が右寄りであると判断されたときは、同様に左走行輪１７をやや減速させることにより、左右の走行輪の接地荷重の変動に適応した左右の走行輪回転で直進でき、これにより機体は重心が偏寄された側へ偏寄走行されることなく真直に走行する。
【００３４】
つまり、図５のステップＳ１３及びステップＳ１４において、左右のＨＳＴ１２，１３の車速度の目標位置の算出、及びその目標値の補正が行なわれ、ステップＳ１９で左右ＨＳＴ制御が行なわれて上記のように機体は真直な状態での走行が可能となるのである。
【００３５】
そしてこの実施形態では、上記機体重心位置の検知手段として、穀粒タンク６内にタンクの低部から上部に複数段に設置された、籾センサ４５ｃ、４５ｂ、４５ａからなる籾センサ４５によって行なうようにしているので、図６、図８で示されるような制御及び走行態様にすることができる。
【００３６】
即ち、同図においてコンバイン作業に伴い籾が穀粒タンク６内に収容され、ステップＳ１で籾センサ上４５ａがＯＮになると回転補正パターン４を出力する。
【００３７】
また、ステップＳ１において上記籾センサ上４５ａがＯＦＦし、ステップＳ２において籾センサ中４５ｂがＯＮした場合には回転補正パターン３を出力する。ステップＳ１において上記籾センサ上４５ａがＯＦＦし、ステップＳ２において籾センサ中４５ｂもＯＦＦであるがステップＳ３において籾センサ下４５ｃがＯＮした場合には回転補正パターン２を出力する。逆にステップＳ３においても籾センサ４５ｃがＯＦＦの場合は回転補正パターン１を出力するのである。
【００３８】
そして上記各回転補正パターンは、左ＨＳＴ１２と右ＨＳＴ１３の回転を図８のテーブルで示されるような組合せと値に補正し、このＨＳＴ補正算出値を図５で示されるステップＳ０のＨＳＴ補正算出にするのである。
【００３９】
以上のように構成されたコンバイン１は、図５のステップＳ１１、ステップＳ１２の操作によって直進走行されるとき、穀粒タンク６内の籾量を籾センサ４５が検出することにより、穀粒タンク６の籾重量によって回転補正パターン１〜４をステップＳ０で出力するから、例えば図８に示されるような回転補正パターン１では標準の右ＨＳＴ１３の回転に対して左ＨＳＴの回転を５％だけ増速させ、また回転補正パターン２では３％だけ増速し、機体の重心偏寄による偏寄走行を補正した直進走行を行なうことができる。
【００４０】
また回転補正パターン３では、左右のＨＳＴ１２，１３は回転補正されることなく真直な直進走行される。つまり籾センサ４５ｂが検知した穀粒タンク６内重量を標準にして上記ＨＳＴ回転は予め設定されている。
【００４１】
更に回転補正パターン４では、標準の左ＨＳＴ１２の回転に対して右ＨＳＴ１３の回転を３％だけ増速することにより、最左側に重心偏寄した機体の真直な直進走行を行なうことができる。
【００４２】
従って、このコンバイン１は機体の左右方向の重心が偏寄した側の走行輪、即ちクローラを所定の補正値を以て増減速させて、左右の走行輪１７，１８に走行回転差を設けるので真直な直進走行を簡単、且つ的確に行なうことができる。
【００４３】
またこのとき直進調整ダイヤル４２は、図１１、図１２で示される補正特性を有するようにしているので、ＨＳＴ装置自体の性能特性やコンバイン機体自身が有する走行特性等（以下機体特性という）に対応させて、図１１で示されるように標準の右ＨＳＴ１３による既述の車軸回転に対して、左ＨＳＴ１２により車軸回転の可変回転域を減速側又は増速側に変位させて前記補正値を所望の側に大きく設定調節をすることができるようにしている。またこの直進調整ダイヤル４２のボリューム調節は図１２で示されるように行なわれる。
【００４４】
従って、直進調整ダイヤル４２を備えたコンバインは、例えば前記直進調整ダイヤル４２で設定された補正値では真直な直進走行を行なうことができず、偏寄走行をするような場合に、直進調整ダイヤル４２を補正操作して適正な補正値に補うことができるので、コンバインの機体特性に適応させた真直な直進走行を簡単に行なうことができる。
【００４５】
また上記のように真直な直進走行を行なうコンバインは図５で示されるように操向レバー７を左旋回側並びに右旋回側に操作すると、ステップ１６或いはステップ１７とステップ１９を経て主変速レバー８と操向レバー７の操作位置に基づくＨＳＴ目標値補正が行なわれ操向レバー７の操作方向への旋回走行を所望に行なうことができる。
【００４６】
またこのコンバイン１に図７及び図１３、図１４で示される傾斜センサ５０を設けた場合には、前述の走行制御に加えて左右方向に傾斜した路面を走行する場合の偏寄走行をも防止することができる。
【００４７】
即ち、この場合の主変速レバー８と車軸回転との関係は図９で示されるものと同様にしており、また傾斜センサ５０が水平状態から左下側への傾斜並びに右下側への傾斜の検知による回転低下率は図１４で示すように行なっている。
【００４８】
これによれば、機体が右下側傾斜であるときはその傾斜の程度に基づき左ＨＳＴ１２により左走行輪１７を減速させ、また左下側傾斜であるときはこれを増速させることにより、機体が路面傾斜方向に偏寄走行しようとすることに抗し、機体を真直な直進走行することができるものである。
【００４９】
【発明の効果】
上記の説明から明らかなように、本発明のコンバイン等収穫機の走行制御装置によれば、左右の走行輪１７，１８を備える機台１ａに脱穀部４と操縦部５及び穀粒タンク６を左右に併設し、上記操縦部５に設けた操向レバー７を操作することにより機体の直進方向と左右方向への旋回操向を行なう収穫機において、前記機体の直進走行時に当該機体の左右方向の重心位置を検出する重心位置検知手段４５を備え、該重心位置検知手段４５による重心位置検知に基づき、重心偏寄側の走行輪１７を他方の走行輪１８より増速回転させて走行回転差を設定することにより直進走行を行なわせることにより、機体の左右方向の重心が偏寄している側の走行輪と他方の走行輪とに走行回転差を設定して簡単且つ的確に真直な直進走行することができる。
【００５０】
また、重心位置検知手段４５が穀粒タンク６内の籾収量を検知する籾センサ４５ａ、４５ｂ、４５ｃにしたことにより、穀粒タンク６内の籾量に伴う重心偏寄に適応した真直な直進走行を自動的に行なうことができる。
【００５１】
さらに、左右の走行輪１７，１８の走行回転差調節を操縦部５に設けた手動調節手段４２によって行なうようにしたことにより、操縦部５側から手動調節手段４２を操作することにより、機体特性や直進走行の程度に適応した走行回転差を調節して真直な直進走行を簡単に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の走行制御装置を備えたコンバインの斜視図である。
【図２】図１の操縦部を示す斜視図である。
【図３】図２の操向レバーを示す平面図である。
【図４】図１のトランスミッションの構成を示す伝動図である。
【図５】走行制御のフローチャート図である。
【図６】傾倒姿勢のフローチャート図である。
【図７】走行制御のブロック図である。
【図８】走行制御のパターン図である。
【図９】車軸回転と主変速レバー位置を示すグラフである。
【図１０】低速側回転低下率と重心位置との関係を示すグラフである。
【図１１】車軸回転と主変速レバー位置を示すグラフである。
【図１２】低速側回転低下率とボリュームセット位置との関係のグラフである。
【図１３】車軸回転と主変速レバー位置を示すグラフである。
【図１４】低速側回転低下率（左）とボリュームセット位置との関係のグラフである。
【符号の説明】
１　　コンバイン　　　　１ａ　機台　　　　２　　トランスミッション
４　　脱穀部　　　　５　　操縦部　　　　６　　穀粒タンク
７　　操向レバー　　　　８　　主変速レバー　　　　１２　　左ＨＳＴ
１３　　右ＨＳＴ　　　　１７　　左走行輪　　　　１８　　右走行輪
４５　　籾センサ

Claims

左右の走行輪１７，１８を備える機台１ａに脱穀部４と操縦部５及び穀粒タンク６を左右に併設し、上記操縦部５に設けた操向レバー７を操作することにより機体の直進方向と左右方向への旋回操向を行なう収穫機において、前記機体の直進走行時に当該機体の左右方向の重心位置を検出する重心位置検知手段４５を備え、該重心位置検知手段４５による重心位置検知に基づき重心偏寄側の走行輪１７を他方の走行輪１８より増速回転させて走行回転差を設定することにより直進走行を行なわせるコンバイン等収穫機の走行制御装置。
重心位置検知手段４５が穀粒タンク６内の籾収量を検知する籾センサである請求項１のコンバイン等収穫機の走行制御装置。
左右の走行輪１７，１８の走行回転差調節を操縦部５に設けた手動調節手段４２によって行なう請求項１又は２のコンバイン等収穫機の走行制御装置。