JP2603771B2

JP2603771B2 - コンバインの車速制御装置

Info

Publication number: JP2603771B2
Application number: JP16478891A
Authority: JP
Inventors: 克也臼井; 照男南
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1991-07-05
Filing date: 1991-07-05
Publication date: 1997-04-23
Anticipated expiration: 2012-04-23
Also published as: JPH0515238A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンバインの車速制御
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンバインにおいては、図４に示すよう
に、刈取予定地の一区画の圃場Ｔを往復刈り方式で刈り
取る場合において、前記区画の一辺Ａ１を刈り取った
後、第１旋回地点Ｒ１や第２旋回地点Ｒ２で旋回しなが
ら、一辺Ａ１に対向する辺Ａ２に移動する必要がある
が、この際、刈取済の枕地Ｍで上記旋回を行う時の走行
負荷の増大によるエンスト等の不具合を回避するため
に、従来では、作業者が事前に手動操作にて車速を減速
して対処していた。尚、第１旋回地点Ｒ１で減速したの
にもかかわらず第２旋回地点Ｒ２で減速を要するのは、
第１旋回地点Ｒ１での旋回後、一般には車速を増速させ
るからである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記手動操作
では、操作自体が煩わしいとともに、操作忘れのために
不具合を確実に回避できない虞がある。又、同じ旋回で
あっても前記区画の一辺Ａ１を刈り取った直後の第１旋
回地点Ｒ１での旋回時には未だ脱穀装置内に大量の処理
物があるが、次の辺Ａ２に入る直前の第２旋回地点Ｒ２
での旋回時には脱穀装置内に処理物は殆どない状態であ
る。この処理物量の差により、エンジン負荷が大きく異
なるものとなるが、これに応じて適切な速度に減速操作
することは煩雑となるものであり、必要以上に車速を遅
くして確かにエンストは回避したが作業能率を低下させ
たり、逆に、減速操作が不十分なためにエンストを発生
させる等の不具合を生じる虞もあった。

【０００４】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、刈取予定地の圃場区画をコンバ
インが旋回しながら移動する場合において、そのエンジ
ン負荷の状態に合った適切な減速制御を実行して、極力
作業能率の向上を図りながらもエンスト等の不具合の発
生を確実に回避できるようにすることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によるコンバイン
の車速制御装置の第一の特徴構成は、車速を周期的に検
出する車速検出手段と、エンジン負荷を周期的に検出す
るエンジン負荷検出手段と、刈取作業状態にあるか否か
を検出する作業状態検出手段と、走行用の変速装置の操
作用のアクチュエータの作動を制御する制御手段とが設
けられ、前記制御手段が、前記作業状態検出手段の検出
情報に基づいて刈取作業状態から非刈取作業状態への変
化を検出するに伴って、前記車速検出手段によって検出
される車速が設定目標車速より高速の場合には設定目標
車速に減速すべく前記アクチュエータを作動させ、その
減速制御後において、前記エンジン負荷検出手段によっ
て設定値以上のエンジン負荷が検出された場合には、前
記アクチュエータを所定量減速側に作動させるように構
成されている点にある。

【０００６】また第二の特徴構成は、前記制御手段は、
前記エンジン負荷検出手段によって設定値以上のエンジ
ン負荷が検出された場合における前記減速制御を、前記
車速検出手段によって設定車速以下の車速が検出された
場合においてのみ実行し、且つ、前記エンジン負荷検出
手段によって設定値以上のエンジン負荷が検出され、且
つ、前記車速検出手段によって設定車速以上の車速が検
出された場合には、前記車速検出手段の検出情報に基づ
いて設定車速に減速すべく前記アクチュエータを作動さ
せるように構成されている点にある。

【０００７】

【作用】第一の特徴構成によれば、作業状態検出手段に
よってコンバインの作業状態が刈取作業状態から非刈取
作業状態への変化したことが検出されたら、車速検出手
段によって現在車速が設定目標車速以下かどうかを検出
する。そして、現在車速が設定目標車速より高速の場合
には設定目標車速になるように減速すべく、制御手段が
操作アクチュエータを作動させて走行用の変速装置を減
速操作することになる。この減速制御は、前記区画の一
辺Ａ１を刈り取った直後の第１旋回地点Ｒ１における旋
回前に減速させる刈り終り減速制御に相当し、予め旋回
時の走行負荷の増大に対応させて減速しているのであ
る。上記刈り終り減速制御の後において、前記エンジン
負荷検出手段によってエンジン負荷の状態を検出し、設
定値以上のエンジン負荷が検出された場合には、前記ア
クチュエータを所定量減速側に作動させる。この操作
は、上記第１旋回地点Ｒ１や上記第２旋回地点Ｒ２での
旋回時において、脱穀負荷や圃場の超湿田等の条件のた
め急激なエンジン負荷の増大が起こっても、オープンル
ープ式制御により迅速に減速操作して、エンスト等の不
具合が発生するのを防止するのである。尚、迅速な減速
操作のためにオープンループ式の制御を採用するのは、
車速やエンジン負荷が周期的（例えば５０ｍｓごと）に
検出されるため、フィードバック式の制御では、急激な
エンジン負荷の増大を確実に回避できないからである。
換言すれば、急激なエンジン負荷が生じてもそれを回避
させるために、オープンループ式の制御を実行させるの
である。

【０００８】第二の特徴構成によれば、前記第一の特徴
構成による、エンジン負荷検出手段によって設定値以上
のエンジン負荷が検出された場合における前記減速制御
を、前記車速検出手段によって設定車速以下の車速が検
出された場合においてのみ実行するものである。この車
速検出により、刈り終り減速制御後であることを判別
し、前記オープンループ式制御による迅速な減速操作を
前記第１旋回地点Ｒ１での旋回時において適切に作動さ
せることが出来る。

【０００９】一方、エンジン負荷検出手段によって設定
値以上のエンジン負荷が検出されても、前記車速検出手
段によって設定車速以上の車速が検出された場合には、
前記車速検出手段の検出情報に基づいて前記アクチュエ
ータを作動させる、いわゆるフィードバック式で設定車
速に減速していくのである。この減速は主として第２旋
回地点Ｒ２での旋回時に実行され、そして、第２旋回地
点Ｒ２での旋回時には脱穀負荷が小さいためエンジン負
荷の急激な増大がないと考えられるから、フィードバッ
ク式でもエンスト等の不具合を回避でき、しかも、フィ
ードバック式の減速により必要以上に車速を遅くせずに
済むことになる。

【００１０】

【発明の効果】第一の特徴構成によれば、刈り終り減速
制御後にコンバインが枕地において旋回する前及び旋回
時において、種々の条件に応じた適切な減速操作が行わ
れてエンスト等の不具合の発生を確実に防止できるコン
バインの車速制御装置を得ることができる。

【００１１】第二の特徴構成によれば、第一の特徴構成
による効果に加えて、エンスト等の不具合を回避しなが
らも必要以上の車速減速を抑制して作業効率を向上させ
ることができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面に基づいて説
明する。図２に示すように、コンバインは、左右一対の
クローラ走行装置１を備えた機体９に脱穀装置２が搭載
され、その機体９の前部に搭乗操縦部４が設けられ、そ
の搭乗操縦部４の前方側に、刈取部３が昇降駆動自在に
設けられている。前記刈取部３は、圃場の穀稈を引き起
こす引き起こし装置５、引き起こした穀稈の株元を切断
する刈刃６、刈取穀稈を横倒れ姿勢に姿勢変更しながら
機体後方側の脱穀フィードチェーン８に向けて搬送する
搬送装置７の夫々を備えている。

【００１３】そして、前記搬送装置７の搬送始端側箇所
に、搬送される穀稈の株元に接触して、搬送穀稈が存在
しているときにはＯＮ作動する株元センサＳ0 が設けら
れている。説明を加えれば、刈取作業を開始するに伴っ
て、前記刈刃６にて株元を切断された穀稈が前記株元セ
ンサＳ0 に接触して、前記株元センサＳ0 がＯＮ作動
し、且つ、刈取作業が終了するに伴って、穀稈供給が停
止されて前記株元センサＳ0 がＯＦＦ作動することにな
る。つまり、この株元センサＳ0 が作業状態検出手段に
対応することになる。

【００１４】次に、図１に基づいてコンバインの制御構
成について説明する。前記クローラ走行装置１は、エン
ジンＥによって駆動される油圧無段式の走行用の変速装
置１０の出力によって駆動されるように構成され、前記
変速装置１０は変速用の操作アクチュエータとしての電
動モータ１３によって自動的に変速操作できるようにな
っている。但し、前記変速装置１０は、人為的にも変速
できるように、前記搭乗操縦部４に設けられた変速レバ
ー１２に連動連結され、且つ、人為的な変速操作を前記
電動モータ１３による変速操作に優先させることができ
るようにするために、前記変速レバー１２と前記変速装
置１０との連係経路中に、前記電動モータ１３が摩擦式
の伝動機構１４を介して連係されている。尚、図中、１
１は前記クローラ走行装置１に対するミッションケース
である。

【００１５】また、前記エンジンＥと前記脱穀装置２及
び前記刈取部３とが夫々ベルトテンション式の脱穀クラ
ッチ３３及び刈取クラッチ３４を介して連結連動されて
いる。そして、前記脱穀クラッチ３３及び刈取クラッチ
３４を夫々人為的に入り切り操作する脱穀クラッチレバ
ー３１及び刈取クラッチレバー３２が前記搭乗操縦部４
に設けられ、それらの入り操作に伴ってＯＮ作動する脱
穀スイッチＳＷ１及び刈取スイッチＳＷ２が設けられて
いる。また、前記エンジンＥの回転数を検出するエンジ
ン回転数検出センサＳ1 が設けられ、前記ミッション部
１１の入力軸１１Ａに伝動される前記変速装置１０の出
力回転数に基づいて車速Ｖを検出する車速センサＳ2
が、前記ミッション部１１に付設されている。尚、図
中、Ｓ0 は、前記株元センサである。

【００１６】また、前記株元センサＳ0 、前記エンジン
回転数検出センサＳ1 、前記車速センサＳ2 の各検出情
報、及び前記脱穀スイッチＳＷ１及び刈取スイッチＳＷ
２の検出信号に基づいて、前記電動モータ１３の駆動信
号を出力するマイクロコンピュータ利用の制御装置１６
が設けられている。つまり、前記制御装置１６を利用し
て、前記電動モータ１３の作動を制御する制御手段１０
０が構成されることになる。また、前記エンジン回転数
検出センサＳ1 と前記制御装置１６を利用してエンジン
負荷を周期的に検出するエンジン負荷検出手段２００
が、前記車速センサＳ2 と前記制御装置１６を利用して
車速を周期的に検出する車速検出手段３００が、夫々構
成されている。

【００１７】エンジン負荷検出手段２００について説明
を加えると、前記制御装置１６が、前記脱穀スイッチＳ
Ｗ１がＯＮで、前記刈取スイッチＳＷ２がＯＦＦである
場合を、無負荷状態と判断し、前記脱穀スイッチＳＷ１
と前記刈取スイッチＳＷ２が共にＯＮである場合を、負
荷作用状態と判断する。そして、前記無負荷状態におけ
るエンジンの検出回転数ＲX （ｒｐｍ）を周期的に取り
込み、その値を基準回転数ＲS として更新記憶する。
又、前記基準回転数ＲS と前記負荷作用状態において周
期的に取り込んだエンジン検出回転数ＲX との差ＲS −
ＲX をエンジン負荷として検出するのである。

【００１８】前記車速検出手段３００について説明を加
えると、前記制御装置１６が車速センサＳ2 の検出車速
Ｖを周期的に取り込むことによって行われる。

【００１９】尚、前記制御装置１６におけるエンジン負
荷検出処理、及び、車速検出処理は、次に述べる減速制
御とは別個に、時間割込み処理として実行される。

【００２０】次に、図３に基づいて、減速制御について
説明する。先ず、前記株元センサＳ0 の検出信号がＯＮ
状態からＯＦＦ状態に切り替わることにより、コンバイ
ンが刈取作業状態から非刈取作業状態に変化したことを
検出する。そして、前記電動モータ１３への減速操作出
力の出力回数を計数する減速出力回数カウンタＮをリセ
ットしてから、前記車速検出手段３００の検出する現在
車速Ｖが設定目標車速α（ｍ/SEC）以下かどうかを判別
し、設定目標車速αよりも高速であれば、設定目標車速
α以下になるように減速操作することになる。尚、前記
設定目標車速αの値としては、通常０．７〜０．８ｍ/S
EC程度が適当である。

【００２１】上記減速操作においては、先ず、一定時間
幅γ（７０ｍｓ）の減速操作ＯＮを出力し、上記一定時
間経過して減速操作がＯＦＦしたら、可変時間Ｔｍｓの
ＯＦＦタイマを作動させる。ここで、前記減速ＯＦＦタ
イマの時間幅ＴはＴ＝Ｎ・ａ＋ｂで表される。ここで、
Ｎは前記減速出力回数カウンタの値、ａ及びｂは定数で
ａ：３０ｍｓ、ｂ：５０ｍｓに決めてある。従って、１
回目（Ｎ＝０）の減速ＯＦＦタイマの時間幅Ｔは５０ｍ
ｓである。そして、前記減速ＯＦＦタイマの時間が経過
後、前記減速出力回数カウンタＮを＋１加算してから、
再び、現在車速Ｖと設定目標車速αの大小比較ステップ
に戻る。

【００２２】上記比較ステップにおいて、依然として、
現在車速Ｖが設定目標車速αよりも高速であれば、設定
目標車速α以下になる迄減速操作を続けることになる。
２回目以降の減速操作においては、前記一定時間幅γ
（７０ｍｓ）の減速操作ＯＮは同じであるが、前記減速
ＯＦＦタイマの時間幅Ｔは、関係式Ｔ＝Ｎ・ａ＋ｂで表
されるので、８０ｍｓ，１１０ｍｓ，１４０ｍｓ，……
のように順次長くなっていく。そして、現在車速Ｖが設
定目標車速α以下になれば、次の処理に進む。

【００２３】次に、前記株元センサＳ0 のＯＮ、ＯＦＦ
状態を検出する。ここで、ＯＦＦ状態であれば、エンジ
ン負荷ＲX の差ＲS −ＲXが、設定エンジン負荷量β
（例えば１５０ｒｐｍ）より大きいか否かを判別し、大
きければ、現在車速Ｖが設定車速δ（０．５〜０．８ｍ
/SEC）より大きいか否かによって、減速制御の方式を選
択することになる。一方、前記エンジン負荷ＲS −ＲX
が設定エンジン負荷量βより小さければ、最初の手順に
戻る。

【００２４】前記現在車速Ｖが設定車速δよりも小さい
時は、一定時間幅巾（例えば７０ｍｓ）の減速操作ＯＮ
を前記電動モータ１３へ出力してオープンループ式に減
速制御し、逆に、前記現在車速Ｖが設定車速δよりも大
きい時は、小刻みな減速操作ＯＮ（例えば１０ｍｓ程
度）を前記電動モータ１３へ出力して設定車速δまでフ
ィードバック式に減速制御してから最初の手順に戻る。

【００２５】〔別実施例〕上記実施例では、作業状態検出手段として、刈取穀稈の
株元を検出する株元センサＳ0 を用いているが、これ以
外に、たとえば、脱穀装置２内に設けた穀稈検出センサ
を用いてもよい。

【００２６】又、上記実施例では、上記設定目標車速α
等を手動で設定する機構は設けていないが、例えば、設
定目標車速αについて３段階の具体的な条件、湿田、通
常、乾田の表示をしておけば、作業者の熟練度を生かし
たより柔軟性のある操作も可能である。

【００２７】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。

【００２８】

【図面の簡単な説明】

【図１】制御構成のブロック図

【図２】コンバインの概略側面図

【図３】源速制御のフローチャート

【図４】コンバインの刈取作業の説明図

【符号の説明】

１０変速装置１３操作アクチュエータ１００制御手段２００エンジン負荷検出手段３００車速検出手段Ｓ0 作業状態検出手段 α 設定目標車速 β 設定値 δ 設定車速ＲS −ＲX エンジン負荷Ｖ車速

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車速（Ｖ）を周期的に検出する車速検出
手段（３００）と、エンジン負荷（ＲS −ＲX ）を周期
的に検出するエンジン負荷検出手段（２００）と、刈取作業状態にあるか否かを検出する作業状態検出手段
（Ｓ0 ）と、走行用の変速装置（１０）の操作用のアクチュエータ
（１３）の作動を制御する制御手段（１００）とが設け
られ、前記制御手段（１００）が、前記作業状態検出手段（Ｓ0 ）の検出情報に基づいて刈
取作業状態から非刈取作業状態への変化を検出するに伴
って、前記車速検出手段（３００）によって検出される
車速（Ｖ）が設定目標車速（α）より高速の場合には設
定目標車速（α）に減速すべく前記アクチュエータ（１
３）を作動させ、その減速制御後において、前記エンジン負荷検出手段（２００）によって設定値
（β）以上のエンジン負荷（ＲS −ＲX ）が検出された
場合には、前記アクチュエータ（１３）を所定量減速側
に作動させるように構成されているコンバインの車速制
御装置。
【請求項２】請求項１記載のコンバインの車速制御装
置であって、前記制御手段（１００）は、前記エンジン負荷検出手段
（２００）によって設定値（β）以上のエンジン負荷
（ＲS −ＲX ）が検出された場合における前記減速制御
を、前記車速検出手段（３００）によって設定車速
（δ）以下の車速（Ｖ）が検出された場合においてのみ
実行し、且つ、前記エンジン負荷検出手段（２００）に
よって設定値（β）以上のエンジン負荷（ＲS −ＲX ）
が検出され、且つ、前記車速検出手段（３００）によっ
て設定車速（δ）以上の車速（Ｖ）が検出された場合に
は、前記車速検出手段（３００）の検出情報に基づいて
設定車速（δ）に減速すべく前記アクチュエータ（１
３）を作動させるように構成されているコンバインの車
速制御装置。