JP2012239440A - コンバインの刈高さ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】刈取部のデバイダや刈刃装置が圃場面に接触して破損する可能性を大幅に低減させる。
【解決手段】主変速レバー２４の操作に応じて車速が増減される走行機体１ａと、該走行機体１ａの前部に昇降自在に連結される刈取部２と、該刈取部２の刈高さを制御する制御部３４とを備えるコンバイン１において、主変速レバー２４による車速の急減速操作を判断するとともに、該急減速操作を判断したとき、車速の急減速に伴う走行機体１ａの前傾状のピッチングを想定し、刈取部２を所定の高さまで自動的に上昇させるピッチング刈高さ制御手段３４ａを備える。
【選択図】図９

Description

本発明は、刈取部の刈高さを制御するコンバインの刈高さ制御装置に関する。

一般に、この種のコンバインは、刈取部の刈高さを制御する刈高さ制御装置を備えている。刈高さ制御装置は、圃場面又は走行機体に対する刈取部の高さを検出し、該検出高さが所定の高さとなるように刈取部の昇降制御を行う。例えば、特許文献１に示される刈高さ制御装置は、超音波センサで圃場面に対する刈取部の高さを検出し、該検出高さが刈高さ設定器の設定高さとなるように刈取部を昇降制御している。

特開平１１−１６８９３６号公報

ところで、圃場において刈取部の刈高さが変動する要因としては、圃場面の凹凸や走行機体のピッチング（前後傾斜）がある。従来の刈高さ制御装置によれば、これらの変動要因による刈高さの変動のうち、比較的緩やかな変動に対しては、大きな遅れなく刈取部を追従させて刈高さを所定の高さに保つことが可能であるが、刈高さの急激な変動に対しては、刈取部を追従させることが困難な場合がある。

例えば、車速が急減速された場合、走行機体の前傾状のピッチングに伴って刈取部が圃場面に接近することになるが、従来の刈高さ制御装置では、刈高さの変化を検出してから刈取部を上昇させるので、刈取部の上昇が間に合わず、刈取部のデバイダや刈刃装置が圃場面に接触して破損する惧れがあった。

尚、特許文献１のコンバインは、ピッチングセンサによって走行機体のピッチングを検出するとともに、走行機体のピッチング変動量が所定値を越えると、所定の時間だけ、ピッチング方向と逆方向に刈取部を昇降させるピッチング関連昇降制御手段を備えるが、この場合であっても、走行機体のピッチングを検出してから刈取部を上昇させることになるので、刈取部の上昇が間に合わず、刈取部が圃場面に接触する惧れがある。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、車速操作具の操作に応じて車速が増減される走行機体と、該走行機体の前部に昇降自在に連結される刈取部と、該刈取部の刈高さを制御する刈高さ制御装置とを備えるコンバインにおいて、前記車速操作具による車速の急減速操作を判断するとともに、該急減速操作を判断したとき、車速の急減速に伴う前記走行機体の前傾状のピッチングを想定し、前記刈取部を所定の高さまで自動的に上昇させるピッチング刈高さ制御手段を備えることを特徴とする。
また、前記ピッチング刈高さ制御手段は、所定時間毎に前記車速操作具の操作位置を記憶するとともに、今回記憶した操作位置と前回記憶した操作位置との比較にもとづいて急減速操作を判断することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、車速操作具による車速の急減速操作を判断したとき、車速の急減速に伴う走行機体の前傾状のピッチングを想定し、刈取部を所定の高さまで自動的に上昇させるので、走行機体のピッチングや刈高さの変動を検出してから刈取部を上昇させるものに比べ、早いタイミングで刈取部を上昇させることが可能となり、その結果、刈取部のデバイダや刈刃装置が圃場面に接触して破損する可能性を大幅に低減させることができる。
また、請求項２の発明によれば、所定時間毎に車速操作具の操作位置を記憶するとともに、今回記憶した操作位置と前回記憶した操作位置との比較にもとづいて急減速操作を判断するので、簡単な処理手順で車速操作具の急減速操作を確実に判断することができる。

コンバインの全体右側面図である。 車高下限状態を示す走行部の右側面図である。 車高上限状態を示す走行部の右側面図である。 運転部の平面図である。 スイッチパネルの平面図である。 運転部の部分拡大平面図である。 コンバインの油圧構成を示す油圧回路図である。 制御部の入出力を示すブロック図である。 ピッチング刈高さ制御の処理手順を示すフローチャートである。 ピッチング刈高さ制御の作用説明図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１において、１はコンバインであって、該コンバイン１は、走行機体１ａに、茎稈を刈り取る刈取部２と、刈り取った茎稈から穀粒を脱穀して選別する脱穀部（図示せず）と、選別された穀粒を貯留する穀粒タンク４と、脱穀済みの排稈を後処理する後処理部５と、オペレータが乗車する運転部６と、クローラ式の走行部７とを備えて構成されている。

刈取部２は、茎稈を分草するデバイダ８、茎稈を引き起す引起し装置（図示せず）、茎稈を掻込む掻込み装置（図示せず）、茎稈の株元を切断する刈刃装置９、刈り取った茎稈を脱穀部に向けて搬送する前処理搬送装置（図示せず）などを備えて構成されている。刈取部２全体は、走行機体１ａの前部に昇降自在に連結されており、刈取部昇降シリンダ１０の油圧伸縮作動に応じて昇降されるようになっている。

走行部７は、左右一対のクローラ走行装置１１を備えている。図１〜図３に示すように、各クローラ走行装置１１は、駆動スプロケット１２、アイドラ１３、転輪１４、可動転輪１５、上部転輪１６などの輪体に無端帯状のクローラ１７を巻回して構成されており、駆動スプロケット１２の駆動に応じて走行機体１ａの前進、後進、旋回などが行われるようになっている。

また、本実施形態のクローラ走行装置１１は、車高昇降シリンダ１８Ｌ、１８Ｒの伸縮作動に応じて走行機体１ａの車高を変更する車高変更機能を有しており、左右の車高昇降シリンダ１８Ｌ、１８Ｒを同方向に伸縮作動させて車高を変更する車高制御や、左右の車高昇降シリンダ１８Ｌ、１８Ｒを背反方向に伸縮作動させたり、いずれか一方の車高昇降シリンダ１８Ｌ、１８Ｒを伸縮作動させて走行機体１ａを水平姿勢に保つ水平自動制御などを行うことが可能である。

因みに、本実施形態のクローラ走行装置１１では、トラックフレーム１９、前リンク２０、後リンク２１及び連結ロッド２２により平行リンク機構を構成し、該平行リンク機構に連繋した車高昇降シリンダ１８Ｌ、１８Ｒの伸縮作動に応じてトラックフレーム１９を昇降させることにより、車高が変更されるようになっている。

図４〜図６に示すように、運転部６は、オペレータが着座する運転席Ｓや各種の操作具を配置して構成されている。例えば、運転席Ｓの前方には、機体操向具及び前処理昇降操作具に兼用されるマルチステアリングレバー２３などの操作具が配置されており、運転席Ｓの左側方には、車速操作具である主変速レバー２４、水平自動制御の入り／切り操作具である水平自動スイッチ２５、脱穀クラッチ操作具及び刈取クラッチ操作具に兼用されるパワークラッチスイッチ２６、車高昇降シリンダ１８Ｌ、１８Ｒの操作具である水平手動操作レバー２７、後述する刈高さ自動制御の入り／切り操作具及び刈高さ設定具に兼用される刈高さ自動スイッチ２８などの操作具が配置されている。

図１及び図７に示すように、運転部６の下方には、油圧バルブユニット２９が設けられている。油圧バルブユニット２９は、刈取部昇降シリンダ１０を伸縮作動させる刈取部昇降用電磁バルブ３０、車高昇降シリンダ１８Ｌ、１８Ｒを伸縮作動させる車高昇降用電磁バルブ３１、３２、ポンプの全流量をオイルタンクにアンロードするアンロード用電磁バルブ３３などが組み込まれている。

図８に示すように、コンバイン１には、マイコンなどで構成される制御部（刈高さ制御装置）３４が設けられている。制御部３４の入力側には、前述した水平自動スイッチ２５、パワークラッチスイッチ２６、刈高さ自動スイッチ２８の他に、マルチステアリングレバー２３の刈取部昇降操作を検出するマルチレバー昇降ポテンショ３５、刈取部２の刈高さ（対機高さ）を検出する刈高さポテンショ３６、主変速レバー２４の操作位置を検出する主変速レバーポテンショ３７、走行機体１ａの車速を検出する車速センサ３８、左クローラ走行装置１１の昇降位置を検出する左車高ポテンショ３９、右クローラ走行装置１１の昇降位置を検出する右車高ポテンショ４０、水平手動レバー２７の操作を検出する水平手動レバースイッチ４１などが接続されている。

また、制御部３４の出力側には、脱穀クラッチや刈取クラッチを入り／切りさせるパワークラッチモータ４２、刈取部昇降用電磁バルブ３０の刈取部上昇ソレノイド３０ａ及び刈取部下降ソレノイド３０ｂ、アンロード用電磁バルブ３３のアンロードソレノイド３３ａ、左車高昇降用電磁バルブ３１の左車高上昇ソレノイド３１ａ及び左車高下降ソレノイド３１ｂ、右車高昇降用電磁バルブ３２の右車高上昇ソレノイド３２ａ及び右車高下降ソレノイド３２ｂなどが接続されている。

制御部３４は、前述した水平自動制御の他に、刈高さ自動制御やピッチング刈高さ制御（ピッチング刈高さ制御手段３４ａ）を行うようになっている。刈高さ自動制御は、刈高さ設定具で設定された刈高さを維持するように刈取部２を自動的に昇降させる既存の制御であり、ピッチング刈高さ制御は、刈高さ自動制御の欠点を補う本発明特有の制御である。以下、ピッチング刈高さ制御の処理手順及び作用について、図９及び図１０を参照して説明する。

図９に示すように、ピッチング刈高さ制御は、脱穀クラッチが接続状態であり（Ｓ１）、かつ、刈高さ自動スイッチ２８がＯＮである場合（Ｓ２）、すなわち、刈取作業状態であることを前提として実行される。そして、ピッチング刈高さ制御では、主変速レバー２４による車速の急減速操作を判断するとともに（Ｓ３、Ｓ４）、該急減速操作を判断したとき、車速の急減速に伴う走行機体１ａの前傾状のピッチングを想定し、刈取部２を所定の高さまで自動的に上昇させる（Ｓ５、Ｓ６）。

ピッチング刈高さ制御では、主変速レバー２４による車速の急減速操作を判断するにあたり、所定時間毎に主変速レバー２４の操作位置を記憶するとともに、今回記憶した操作位置と前回記憶した操作位置との比較にもとづいて急減速操作を判断することが好ましい。例えば、今回の操作位置が低速域であり、かつ、前回の操作位置が中速域以上である場合に、急減速操作であると判断することができる。

図１０の上側は、ピッチング刈高さ制御なしで車速を急減速させた場合を示し、図１０の下側は、ピッチング刈高さ制御ありで車速を急減速させた場合を示している。これらの図に示すように、車速の急減速操作を行うと、慣性力により走行機体１ａが前傾状にピッチングする。走行機体１ａが前傾状にピッチングすると、刈取部２が圃場面に接近することになり、特に、ピッチング角度が所定角度以上の場合は、刈取部２のデバイダ８や刈刃装置９が圃場面に接触して破損する惧れがある。

例えば、特許文献１に示されるように、超音波センサで刈取部２の対地高さを検出したり、ピッチングセンサで走行機体１ａのピッチングを検出するものでは、走行機体１ａの前傾状のピッチングに応じて刈取部２を自動的に上昇させることが可能であるが、刈高さの変化や走行機体１ａのピッチングを検出してから刈取部２を上昇させることになるので、急減速時には、刈取部２の上昇が間に合わず、図１０の上側に示すように、刈取部２が圃場面に接触する可能性が高い。

一方、本発明特有のピッチング刈高さ制御によれば、主変速レバー２４による車速の急減速操作を判断したとき、車速の急減速に伴う走行機体１ａの前傾状のピッチングを想定し、刈取部２を所定の高さまで自動的に上昇させるので、走行機体１ａのピッチングや刈高さの変動を検出してから刈取部２を上昇させるものに比べ、早いタイミングで刈取部２を上昇させることができる。これにより、図１０の下側に示すように、急減速時であっても、刈取部２が圃場面に接触することを回避することが可能になる。

叙述の如く構成された本実施形態によれば、主変速レバー２４の操作に応じて車速が増減される走行機体１ａと、該走行機体１ａの前部に昇降自在に連結される刈取部２と、該刈取部２の刈高さを制御する制御部３４とを備えるコンバイン１において、主変速レバー２４による車速の急減速操作を判断するとともに、該急減速操作を判断したとき、車速の急減速に伴う走行機体１ａの前傾状のピッチングを想定し、刈取部２を所定の高さまで自動的に上昇させるピッチング刈高さ制御手段３４ａを備えるので、走行機体１ａのピッチングや刈高さの変動を検出してから刈取部２を上昇させるものに比べ、早いタイミングで刈取部２を上昇させることが可能となり、その結果、刈取部２のデバイダ８や刈刃装置９が圃場面に接触して破損する可能性を大幅に低減させることができる。

また、ピッチング刈高さ制御手段３４ａは、所定時間毎に主変速レバー２４の操作位置を記憶するとともに、今回記憶した操作位置と前回記憶した操作位置との比較にもとづいて急減速操作を判断するので、簡単な処理手順で主変速レバー２４の急減速操作を確実に判断することができる。

１ コンバイン
１ａ 走行機体
２ 刈取部
８ デバイダ
９ 刈刃装置
１０ 刈取部昇降シリンダ
２４ 主変速レバー
３４ 制御部
３４ａ ピッチング刈高さ制御手段

Claims (2)

1. 車速操作具の操作に応じて車速が増減される走行機体と、該走行機体の前部に昇降自在に連結される刈取部と、該刈取部の刈高さを制御する刈高さ制御装置とを備えるコンバインにおいて、
   前記車速操作具による車速の急減速操作を判断するとともに、該急減速操作を判断したとき、車速の急減速に伴う前記走行機体の前傾状のピッチングを想定し、前記刈取部を所定の高さまで自動的に上昇させるピッチング刈高さ制御手段を備えることを特徴とするコンバインの刈高さ制御装置。
2. 前記ピッチング刈高さ制御手段は、所定時間毎に前記車速操作具の操作位置を記憶するとともに、今回記憶した操作位置と前回記憶した操作位置との比較にもとづいて急減速操作を判断することを特徴とする請求項１記載のコンバインの刈高さ制御装置。

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