JP2735068B2 - 走行車輌における傾斜制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、左右一対の走行
装置により支持された走行車体を有する走行車輌に係
り、例えばコンバイン等に利用できる。

【０００２】

【従来の技術】従来より、走行車輌においては、土壌面
の凹凸変化や土壌面に対する走行装置の沈下等に拘ら
ず、走行車体を常に所定の姿勢（左右水平姿勢等）に維
持するために、走行車体に対して、左右一対のクロ−ラ
又は車輪等の走行装置を、油圧シリンダ等の左右の車高
調節シリンダの伸縮によって独立的に上下動させる構成
を採っている。この構成により、車高調節シリンダを同
方向へ伸縮させて走行車体全体の車高を変更調節するこ
とも可能である。

【０００３】また、このような構成においては、走行装
置の沈下状態等に応じて、左右の走行装置に対する走行
車体の高さを任意に設定するための車高調整ダイヤル等
の車高基準値設定器が必要である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】土壌面の凹凸や走行装
置の沈下等により走行車体が傾動した場合、左右一方の
走行装置のみを走行車体に対して上下動させるだけで
は、走行車体が元の姿勢に復帰するまでに比較的長い時
間を要し、走行車体の傾動状態に応じた俊敏な傾斜制御
を行うことができない。また、このように左右一方の走
行装置のみを上下動させる場合、必然的に走行車体の車
高（左右の走行装置に対する走行車体の平均高さ）が変
化してしまい、例えば走行車体に対地作業装置を設けた
車輌の場合、この傾斜制御によって対地作業装置の高さ
が変化し、作業に支障を来すこととなる。

【０００５】また、左右両方の走行装置を走行車体に対
して背反的に上下動させて傾斜制御を行う場合にも、上
昇側と下降側とでは車高調節シリンダにかかる負荷が異
なるため、この左右の車高調節シリンダの伸縮速度に差
が生じ、結果として走行車体の車高が変化してしまう。
また、走行車体を任意の高さで所定の姿勢（水平姿勢）
に維持制御しようとする場合、どの高さでこの姿勢を維
持していくか、また、傾斜制御を繰り返しても走行車体
の高さが変化しないように、基準となる車高を決める必
要がある。

【０００６】しかしながら、上記した車高基準値設定器
を調節操作して車高基準値を設定する方式であると、走
行中に車高が変化したときに、再度、調整が必要とな
り、その調節操作が頻繁に生じると煩わしいものであ
る。また、この車高基準値設定器の調節操作によって、
実際に走行車体の昇降作動を行うものでない場合、操縦
者は、設定した車高基準値が現時点で実際にどの程度の
ものとなっているのか認識することができず、従って、
現状に応じた的確な車高基準値設定をすることができな
い。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の如き課
題を解決するために、以下のような技術的手段を講じ
る。即ち、走行車体を左右一対の走行装置にて支持し、
これら走行装置と走行車体との間に左右の車高調節シリ
ンダを介装して、該左右の車高調節シリンダの伸縮作動
により走行車体を昇降制御してなる走行車輌において、
前記走行車体の左右傾斜角度を検出する傾斜検出手段
と、該傾斜検出手段による検出結果に基づいて前記走行
車体を設定姿勢に維持すべく前記左右の車高調節シリン
ダを背反的に伸縮作動させる傾斜制御手段と、前記左右
の走行装置に対する走行車体の高さを検出する左右の高
さ検出手段と、該左右の高さ検出手段による検出結果の
平均値を所定の車高基準値に維持すべく前記左右の車高
調節シリンダを伸縮作動させる車高制御手段と、前記走
行車体の高さを任意に調節可能な手動車高調節手段と、
該手動車高調節手段による車高調節終了時に前記左右の
高さ検出手段によって検出される検出結果の平均値を新
たな車高基準値として設定する車高基準値設定手段とを
設けたことを特徴とする走行車輌における傾斜制御装置
の構成としたものである。

【０００８】

【発明の作用】本発明における走行車輌において、走行
車体１は、左右一対の走行装置２，２によって支持され
ており、左右の車高調節シリンダ３，３の伸縮作動によ
り左右の走行装置２，２を走行車体１に対して相対的に
昇降させ、これによって左右の車高を変更調節すること
ができる。

【０００９】左右の走行装置２，２が、土壌面の凹凸変
化や土壌面への沈下等の影響を受けた場合、走行車体１
の姿勢が変化する。すると、傾斜検出手段３６がその傾
斜を検出し、傾斜制御手段により、左右の車高調節シリ
ンダ３，３を背反的に伸縮作動させ、左右の走行装置
２，２を背反的に昇降させて、走行車体１の姿勢を設定
姿勢に維持する。

【００１０】そして、このような傾斜制御において車高
が変化した場合には、左右の高さ検出手段３８，３９が
その車高変化を検出し、車高制御手段により、該左右の
高さ検出手段３８，３９による検出結果の平均値を設定
中の車高基準値に維持すべく、左右の車高調節シリンダ
３，３を伸縮作動させ、左右の走行装置２，２を昇降さ
せて、走行車体１の車高を設定車高に維持する。

【００１１】尚、左右の高さ検出手段３８，３９による
検出結果の平均値、即ち、左右の走行装置の平均高さ
は、左右の走行装置２，２を背反的に昇降させる場合の
仮想中心の高さ（走行車体の傾動軸芯の高さ）となる。
また、手動車高調節手段３２により、左右の車高調節シ
リンダ３，３を任意に伸縮作動して車高を調節すること
ができ、この車高調節が終了した時点で、車高基準値設
定手段により、左右の高さ検出手段３８，３９によって
検出される検出結果の平均値を新たな車高基準値として
設定する。

【００１２】

【発明の効果】このように、傾斜制御を行うにあたり、
左右の走行装置２，２を背反的に昇降させるため、走行
車体１を短時間で設定姿勢に復帰させることができ、走
行車体１の傾動状態に応じた俊敏な傾斜制御を行うこと
ができる。また、このように左右の走行装置を背反的に
昇降させる場合、走行車体１の車高（左右の走行装置
２，２に対する走行車体１の平均高さ）の変化が少な
く、例えば走行車体１に対地作業装置を設けた車輌の場
合、この傾斜制御による対地作業装置の高さ変化を抑え
ることができ、作業状態を良好に維持することができ
る。

【００１３】そして、このような傾斜制御によって車高
が変化したとしても、車高制御手段によりこの車高を修
正し、所定の設定車高に維持することができる。また、
左右の高さ検出手段３８，３９による検出結果の平均
値、即ち、左右の走行装置の平均高さは、左右の走行装
置２，２を背反的に昇降させる場合の仮想中心の高さ
（走行車体の傾動軸芯の高さ）となるため、傾斜制御と
車高制御とが連続して行われる場合にも、傾斜制御によ
る車高変化が小さいため、この両制御作動を円滑に継続
することができる。

【００１４】また、手動車高調節手段３２を操作して実
際に車高を変更調節し、この変更調節後の車高を新たな
車高基準値として設定し、この車高基準値と傾斜制御出
力後の検出車高との比較によって車高制御がなされるも
のであるから、従来装置に比べ、構成が簡潔であり、車
高調整ダイヤル等の車高基準値設定器も不要なため、調
節操作も簡略化される。

【００１５】しかも、このように、車高基準値を設定す
るにあたり、手動操作によって実際に車高を変更調節
し、この結果、変更された後の車高を新たな車高基準値
として設定するものであるため、操縦者は、設定しよう
とする車高基準値がどの程度のものとなっているかを視
認した上で車高基準値設定をすることができる。

【００１６】

【実施例】図例において、車体１（走行車体）の下側に
は、左右一対のクローラ２（走行装置）を独立的に上下
自在に設け、上側には、エンジン、刈取装置、脱穀装
置、及び操縦装置等を搭載し、又は支持する車台４を設
けて、コンバインの走行装置を構成している。各クロー
ラ２の転輪６を配置したクローラフレーム７が、前後一
対の支持アーム８，９を介して、車体１に対して平行的
に上下動できるように支持され、後側の支持アーム８の
上端部と車体１上のブラケット１０との間を、油圧回路
１１のローリング制御弁１２によって伸縮作動されるロ
ーリングシリンダ３（車高調節シリンダ）で連結し、
又、前後の支持アーム８，９間をロッド１４で連結し
て、該ローリングシリンダ３の伸縮によって支持アーム
８，９を、車体１に対する枢支部１５，１６回りに回動
させて、クローラフレーム７を上下動する構成としてい
る。

【００１７】１７は、クローラ２の前端部のスプロケッ
トで、車体１の前端部に一体の走行伝動ケースから左右
両側へ突出する駆動軸１８に固定され、このスプロケッ
ト１７の回転によって、クローラ２を駆動することがで
きる。車台４は、前端側を車体１に対して上記枢支部１
６の軸回りに回動自在に支持し、後端はリンクアーム１
９を介して車体１に支持し、このリンクアーム１９の上
端部と車台４との間に、油圧回路１１のピッチング制御
弁２０によって伸縮制御されるピッチングシリンダ５が
連結され、このピッチングシリンダ５の油圧による伸縮
によって、リンクアーム１９を回動して、車台４を枢支
部１６回りに前後傾斜できる構成としている。

【００１８】油圧ポンプＰの油圧回路１１に配置される
上記左右クローラ２のローリング制御弁１２、ピッチン
グ制御弁２０、及びアンロード弁２２は、電磁ソレノイ
ド形態とし、左上ソレノイド２３、左下ソレノイド２
４、右上ソレノイド２５、右下ソレノイド２６、前傾ソ
レノイド２７、後傾ソレノイド２８、及びアンロードソ
レノイド２９等を有し、車体水平制御装置を構成するコ
ントローラ３０（傾斜制御手段，車高制御手段，車高基
準値設定手段）の出力側に設けている。３１は自動ラン
プで、コントローラ３０に所定の自動制御が行われると
き点燈する。

【００１９】又、このコントローラ３０は、マイクロコ
ンピュータを有し、車体１の高さを制御する車高制御装
置や、ピッチング制御装置等をも構成している。このコ
ントローラ３０の入力側には、左、右上ソレノイド２
３，２５と、左、右下ソレノイド２４，２６とを同時に
切換えて、車体１を左右平行状態で上下動させて、車高
を決める全体上下スイッチ３２（手動車高調節手段）を
設ける。操縦装置の傾斜レバーを左右、前後方向へ傾斜
することにより、左側へ傾斜するように操作することに
よって、左下ソレノイド２４と右上ソレノイド２５とを
同時にＯＮして、車体１を左側へローリング傾斜させ、
又、右側へ傾斜するように操作することによって、右下
ソレノイド２６と左上ソレノイド２３とを同時にＯＮし
て、車体１を右側へローリング傾斜させ、又、前、後へ
傾斜させることによって前傾ソレノイド２７、後傾ソレ
ノイド２８をＯＮして、車体１を傾斜側へピッチングさ
せる傾斜レバースイッチ３３を設ける。又、脱穀クラッ
チレバーは、脱穀装置を伝動する脱穀クラッチの入り切
りを行うためのものである。そして、この脱穀クラッチ
レバーの傾動操作によって脱穀クラッチが入りになると
共に、脱穀クラッチスイッチ３４がＯＮとなり、車体水
平スイッチ３５が共にＯＮされた状態で車体水平制御装
置３による左右及び前後水平制御を維持するものであ
る。

【００２０】車体水平スイッチ３５は、車体１を左右水
平、前後水平に制御維持するためのもので、車体１に設
けられて、左右傾斜角を検出する左右傾斜センサ３６
（傾斜検出手段）、車台４に設けられて前後傾斜角を検
出する前後傾斜センサ３７等によって、車体１、又は車
台４が所定の領域以上に傾斜すると、前記のようなソレ
ノイド２３〜２６、又はソレノイド２７，２８等を制御
して、これらの左右傾斜センサ３６、前後傾斜センサ３
７が水平状態を検出するように左右にローリング制御、
前後にピッチング制御を行うものである。

【００２１】左ストロークセンサ３８（左の車高検出手
段）は、左ローリングシリンダ３の伸縮長さを検出する
ものであり、右ストロークセンサ３９（右の車高検出手
段）は右ローリングシリンダ３の伸縮長さを検出し、前
後ストロークセンサ４０はピッチングシリンダ５の伸縮
長さを検出するものである。これらストロークセンサ３
８〜４０等の検出を必要とする制御においてフィードバ
ック制御が行われる。

【００２２】車高制御は、全体上下スイッチ３２の操作
によって完了されたときの車体１の高さを基準として、
車高が何かの原因によって狂うことによって、自動的に
行われるもので、その基準車高を維持するように行われ
る。これら基準車高乃至制御される前の変移高さ等は、
左右の各クローラ２部における車高の平均値による。図
４のように左クローラ２側の車高を左ストロークセンサ
３８で検出してＬとし、右クローラ２側の車高を右スト
ロークセンサ３９で検出してＲとすると、平均高さは Ｈ＝（Ｌ＋Ｒ）／２ となる。

【００２３】前記左、右ストロークセンサ３８，３９
は、左右ローリングシリンダ３が短縮されて、これ以上
短縮されない位置に達したことを、異常停止として検出
するように設けられ、又、前後ストロークセンサ４０
は、ピッチングシリンダ５が伸出されて、これ以上伸出
されない位置に達したことを、異常停止として検出する
ように設けられている。

【００２４】これら左、右ローリングシリンダ３は、短
縮によって車体１が低くなり又ピッチングシリンダ５
は、伸出によって車台４が、車体１に対して前後平行状
となり、短縮によって前下り傾斜状態となる。従って、
左、右両クローラ２に対して、車体１が最も下降した最
低車高位置では、左、右クローラ２と車体１とは左右に
平行状態であり、しかも、車台４が車体１に対して最も
後傾側へ回動された位置では、この車体１に対して車台
４が左右、及び前後に平行状態となり、これが最低車高
基準となる。

【００２５】図４のように、左、右クローラ２は、車体
１に対して下限高さｈから上限高さＨの範囲で変更制御
される。左右水平制御では、図５のように、走行地面が
左側へ傾斜すると、これによって車体１も同方向へ傾斜
するから、この傾斜を左右傾斜センサ３６が検出してお
り、この検出傾斜角が一定以上になると、左、右ローリ
ング制御弁３が切換えられて、ローリングシリンダ３が
伸縮制御され、車体１が左右水平姿勢になる。このと
き、最初の設定基準高さにおける左右ストロークセンサ
３８，３９の検出値をＬ，Ｒとすると、走行地面傾斜後
の検出値は、図５において、左ストロークセンサ３８が
Ｌ＋αとなり、右ストロークセンサ３９がＲ−βとな
る。ここに、α＝βとして出力されるが、現実には、左
ローリングシリンダ３は、車体１を荷重に抗して押上げ
るように伸出し、右ローリングシリンダ３は、逆に荷重
を受ける方向へ短縮されるから、伸、縮の速度差を有す
るため、α≒βとして検出される。又、このときの車高
は、 ｛（Ｌ＋α）＋（Ｒ−β）｝／２＝（Ｌ＋Ｒ）／２ の条件を満足するように行われるが、左右水平状態にな
ったときに、何らかの原因でこの車高が、 ｛（Ｌ＋α）＋（Ｒ−β）｝／２≠（Ｌ＋Ｒ）／２ となっているときは、車高制御の補正が行われて（Ｌ＋
Ｒ）／２の条件になるように補正制御される。

【００２６】図６におけるように、走行地面が、コンバ
イン機体の横転の危険性の多い限界である所定の危険傾
斜角Ａに達し、これを左右傾斜センサ３６が検出するこ
とによって、左、右ローリングシリンダ３が短縮され
て、車体１が下降されて最低車高位置となる。このとき
左右のストロークセンサ３８，３９が共にｈを検出して
異常停止とする。これと同時にローリングシリンダ３の
伸縮のための出力は止められる（図７参照）。

【００２７】又、このとき車台４が車体１に対して前後
傾斜しているときは、ピッチングシリンダ５を伸長させ
て、車体１と平行状になるように制御し、前後ストロー
クセンサ４０が異常停止を検出する（図８参照）。これ
によってピッチングシリンダ５の伸縮のための出力はと
められる。このような、最低車高位置への車高制御は、
左右傾斜センサ３６による危険傾斜角の検出によるだけ
でなく、前後傾斜センサ３７による危険傾斜角の検出に
よって行わせたり、更には、車速を作業速のような低速
域から、路上走行速のように高速域へ切換えることによ
って行わせる構成とするもよい。

【００２８】前記のように左、右ローリングシリンダ３
が短縮されて、も早やストロークセンサ３８，３９によ
る検出値が変化しなくなると、異常停止の検出によっ
て、それ以後の出力を停止するが、全体上下スイッチ３
２や、傾斜レバースイッチ３３による手動操作で出力す
るときは、該ストロークセンサ３８，３９に関係なく、
手動による出力を継続できる構成としておけば（図９参
照）、例え、ストロークセンサ３８，３９が故障しても
操作出力できて、手動操作制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における一部の側面図。

【図２】本発明の一実施例における制御ブロック図。

【図３】本発明の一実施例における油圧回路図。

【図４】本発明の一実施例における作用を示す一部の正
面図。

【図５】本発明の一実施例における作用を示す一部の正
面図。

【図６】本発明の一実施例における作用を示す一部の正
面図。

【図７】本発明の一実施例における一部の制御を示すフ
ロ−チャ−ト。

【図８】本発明の一実施例における一部の制御を示すフ
ロ−チャ−ト。

【図９】本発明の一実施例における一部の制御を示すフ
ロ−チャ−ト。

【符号の説明】

１ 車体（走行車体） ２ クロ−ラ（走行装置） ３ ロ−リングシリンダ（車高調節シリンダ） ３０ コントロ−ラ（傾斜制御手段，車高制御手段，車
高基準値設定手段） ３２ 全体上下スイッチ（手動車高調節手段） ３６ 左右傾斜センサ（傾斜検出手段） ３８ 左ストロ−クセンサ（高さ検出手段） ３９ 右ストロ−クセンサ（高さ検出手段）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行車体を左右一対の走行装置にて支持
   し、これら走行装置と走行車体との間に左右の車高調節
   シリンダを介装して、該左右の車高調節シリンダの伸縮
   作動により走行車体を昇降制御してなる走行車輌におい
   て、前記走行車体の左右傾斜角度を検出する傾斜検出手
   段と、該傾斜検出手段による検出結果に基づいて前記走
   行車体を設定姿勢に維持すべく前記左右の車高調節シリ
   ンダを背反的に伸縮作動させる傾斜制御手段と、前記左
   右の走行装置に対する走行車体の高さを検出する左右の
   高さ検出手段と、該左右の高さ検出手段による検出結果
   の平均値を所定の車高基準値に維持すべく前記左右の車
   高調節シリンダを伸縮作動させる車高制御手段と、前記
   走行車体の高さを任意に調節可能な手動車高調節手段
   と、該手動車高調節手段による車高調節終了時に前記左
   右の高さ検出手段によって検出される検出結果の平均値
   を新たな車高基準値として設定する車高基準値設定手段
   とを設けたことを特徴とする走行車輌における傾斜制御
   装置。