JP3138883B2 - 移動農機の操向装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は左右一対のクローラでも
って機体を走行させるようにした主にコンバインなど移
動農機の操向装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、特開平２−６３９７７号公報に示
す如く、車速センサに基づき左右走行クローラの自動車
速制御を行う走行変速部材を設け、左右走行クローラの
駆動速度を自動制御する車速制御を行わせると共に、ス
ピンターン部材を操作して旋回内側走行クローラを逆転
させるスピンターン動作を行わせる技術がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術は、スピ
ンターン操作によってスピンターン車速に走行クローラ
駆動速度を減速させるが、スピンターン開始時の逆転衝
撃が低減するまで減速させることにより、スピンターン
が極めて低速で行われる不具合があると共に、スピンタ
ーン適正速度に減速させることにより、スピンターン開
始時の逆転衝撃を 低減し得ない不具合がある。また、特
開昭５８−１４５５７５号公報に示す如く、スピンター
ンを行うことによって走行負荷が増大してエンジン回転
数が変化したとき、エンジン回転数の目標値との差を左
右走行クローラ駆動油圧ポンプの吐出量制御信号に加算
させ、走行変速１速度段でスピンターンを行わせる技術
もあるが、過負荷によってエンジン回転が低下したと
き、スピンターン走行力を確保することができても、例
えばコンバインの脱穀駆動速度などの農作業駆動速度が
走行過負荷によって低下し、適正な農作業が維持されな
い等の問題がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】然るに、本発明は、エン
ジン負荷及び車速センサに基づき左右走行クローラの自
動車速制御を行う走行変速部材を設け、左右走行クロー
ラの駆動速度を自動制御してエンジン負荷を適正維持す
る車速制御を行わせると共に、スピンターン部材を操作
して旋回内側走行クローラを逆転させるスピンターン動
作を行わせる移動農機の操向装置において、スピンター
ン操作によってスピンターン可能車速に走行クローラ駆
動速度を減速させ、走行クローラのスピンターン動作を
開始させて適正車速まで増速させた後、増速を禁止した
自動車速制御によってスピンターン動作させるように構
成したもので、自動車速制御によってエンジン負荷を適
正維持してエンジンの農作業駆動速度を略一定に保ち乍
ら、圃場枕地で方向転換させるスピンターン開始時にス
ピンターン可能車速に減速して衝撃を容易に低減し得、
かつスピンターンを適正速度で機能的に行わせ得ると共
に、増速を禁止した自動車速制御によってスピンターン
時の過負荷によるエンジン回転低下を容易に防止し得、
スピンターンの適正速度またはそれ以下の速度でエンジ
ン回転を一定維持し乍らスピンターンを行わせ得、エン
ジンの農作業速度を確保し乍ら圃場枕地での方向転換を
スムーズに行わせ得るものである。

【０００５】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づいて詳述
する。図１は制御回路図、図２はコンバインの全体側面
図、図３は同平面図であり、図中（１）は走行クローラ
（２）を装設するトラックフレーム、（３）は前記トラ
ックフレーム（１）上に架設する機台、（４）はフィー
ドチェン（５）を左側に張架し扱胴（６）及び処理胴
（７）を内蔵している脱穀部、（８）は刈刃及び穀稈搬
送機構などを備える刈取部、（９）は排藁チェン（１
０）（１１）終端を臨ませる排藁処理部、（１２）は運
転席（１３）及び運転操作部（１４）を備える運転台、
（１５）はエンジン（１６）を内設するエンジン部、
（１７）は前記エンジン部（１５）前方に配設して脱穀
部（４）からの穀粒を揚穀筒（１８）を介し溜める穀粒
タンク、（１９）は前記穀粒タンク（１７）内の穀粒を
外側に取出す上部排出オーガであり、連続的に刈取り・
脱穀作業を行うように構成している。

【０００６】図４乃至図５に示す如く、このコンバイン
の車速の変速はＨＳＴである無段変速機構（２０）を構
成する可変容量形油圧ポンプ（２１）と油圧モータ（２
２）とで行うもので、エンジン（１６）の出力軸（１６
ａ）にベルト及びギヤ伝達機構（２３）を介し前記油圧
ポンプ（２１）の入力軸（２１ａ）を連動連結させ、前
記走行クローラ（２）の駆動スプロケット（２４）を有
するミッションケース（２５）に前記油圧モータ（２
２）の出力軸（２２ａ）を連動連結させる一方、前記扱
胴（６）の扱胴入力軸（６ａ）をベルト及びギヤ伝達機
構（２６）を介しエンジン（１６）の出力軸（１６ａ）
に連動連結させている。

【０００７】また、前記エンジン（１６）には燃料噴射
ポンプの燃料噴射量を噴射量調整用ラックで制御して定
格回転数（Ｎ）を一定保持する電子ガバナ（２７）を有
すると共に、前記油圧ポンプ（２１）には斜板角を制御
して油圧吐出量の調整を行う車速制御部材であるＤＣ形
サーボモータ（２８）を有して、該モータ（２８）の正
逆駆動でもって車速の増減速制御を行うように構成して
いる。

【０００８】さらに、前記ミッションケース（２５）に
あっては、油圧モータ（２２）の出力軸（２２ａ）を副
変速ギヤ（２９）を介し左右サイドクラッチ（３０ａ）
（３０ｂ）及び左右ブレーキ（３１ａ）（３１ｂ）を有
する左右サイドクラッチ軸（３２ａ）（３２ｂ）に連動
連結させると共に、左右車軸である左右の駆動スプロケ
ット軸（３３ａ）（３３ｂ）に左右減速ギヤ軸（３４
ａ）（３４ｂ）を介し左右サイドクラッチ軸（３２ａ）
（３２ｂ）を連動連結させている。そして左減速ギヤ軸
（３４ａ）に逆転伝達軸（３５）を介しクラッチ主軸
（３６ａ）を連動連結させると共に、右減速ギヤ軸（３
４ｂ）にクラッチ副軸（３６ｂ）を連動連結させ、クラ
ッチ主軸（３６ａ）と副軸（３６ｂ）とをスピンターン
作動部材であるスピンターン用クラッチ（３７）を介し
て継断自在に連結させて、前記サイドクラッチ（３０
ａ）（３０ｂ）及びブレーキ（３１ａ）（３１ｂ）の何
れか一方が共に切のとき、前記クラッチ（３７）を入と
することによって、左右スプロケット軸（３３ａ）（３
３ｂ）を相互逆方向に回転させて、左右走行クローラ
（２）（２）による機体のスピンターンを行わしめるよ
うに構成したものである。

【０００９】図５に示す如く、前記の左右サイドクラッ
チ（３０ａ）（３０ｂ）を入切操作するクラッチシリン
ダ（３８ａ）（３８ｂ）と、左右ブレーキ（３１ａ）
（３１ｂ）を入切操作するブレーキシリンダ（３９ａ）
（３９ｂ）と、スピンターン用クラッチ（３７）を入切
操作するスピンターンシリンダ（４０）とに、各電磁切
換弁（４１ａ）（４１ｂ）・（４２ａ）（４２ｂ）・
（４３）を介してモータ（４４）駆動形の油圧ポンプ
（４５）を回路接続させて、各切換弁（４１ａ）（４１
ｂ）・（４２ａ）（４２ｂ）・（４３）の電磁切換操作
でもって左右サイドクラッチ（３０ａ）（３０ｂ）及び
ブレーキ（３１ａ）（３１ｂ）及びスピンターン用クラ
ッチ（３７）の適宜入切を行うように構成している。

【００１０】そして図１に示す如く、前記サーボモータ
（２８）をファジイ推論に基づいて駆動制御するファジ
ィ車速制御装置である制御回路（４６）に、車速の自動
制御を行う自動スイッチ（４７）と、車速を検出する車
速センサ（４８）と、ＨＳＴ油圧センサ（４９）とを入
力接続させると共に、前記刈取部（８）の縦搬送装置
（５０）に設けて搬送される穀稈より脱穀部（４）に送
り込まれる穀稈を検出する穀稈センサ（５１）と、刈取
作業クラッチレバー（５２ａ）の入操作時にこれを検出
する作業クラッチスイッチである作業スイッチ（５２）
とを前記制御回路（４６）に入力接続させている。そし
て、燃料噴射ポンプの噴射量を調整する電子ガバナ（２
７）のラック位置調節機構（５３）を駆動制御するガバ
ナ制御回路（５４）に、前記エンジン（１６）での回転
を検出するエンジン回転センサ（５５）と、前記ガバナ
（２７）での噴射量調整用ラックの位置を検出するガバ
ナラック位置センサ（５６）とを入力接続させ、前記制
御回路（４６）（５４）間を通信接続させて、これら各
センサ（４８）（４９）（５１）（５５）（５６）の検
出に基づいてエンジン回転数の一定制御やファジィ推論
に基づく車速制御を行うように構成している。

【００１１】また、シフトレバー（５７ａ）操作による
シフト位置を検出するシフト位置センサ（５７）と、刈
取株元の検出に基づいて機体の操向制御を行う自動操向
センサ（５８）と、機体をスピンターン操作するスピン
ターンスイッチ（５９）とを前記制御回路（４６）に入
力接続させると共に、各電磁切換弁（４１ａ）（４１
ｂ）（４２ａ）（４２ｂ）（４３）と、スピンターン動
作中を表示する表示ランプ（６０）とに前記制御回路
（４６）を出力接続させて、自動操向中などにスピンタ
ーンスイッチ（５９）がオン操作されるとき機体をスピ
ンターンさせるように構成している。

【００１２】本実施例は上記の如く構成するものにし
て、刈取作業中にあって前記電子ガバナ（２７）よりエ
ンジン負荷（燃料噴射量）に対応するラック位置データ
が入力されると、ラック位置とエンジン回転数の関係を
最大負荷曲線で表わす最大出力マップデータとに基づい
て目標車速が推論され、該目標車速とこの車速の変化率
より現在車速よりどの程度増減させるかの車速偏差をフ
ァジイ推論し、前記変速機構（２０）をシフト駆動する
サーボモータ（２８）のシフト量である駆動パルスの決
定が行われるもので、エンジン負荷を適正維持させるよ
うに車速制御が行われる。

【００１３】このような走行刈取作業中にあって、前記
スピンターンスイッチ（５９）がオン操作されるとき、
機体のスピンターンが行われるもので、以下図７乃至図
１０のフローチャートを参照してこのスピンターン動作
を説明する。

【００１４】今スピンターンスイッチ（５９）がオンと
なるとき図８乃至図１０のサブルーチンに基づくスピン
ターン制御が行われると共に、スピンターン制御中にこ
のスイッチ（５９）がオフとなるとき、シフトの駆動は
停止され各種データの初期化を行うもので、スピンター
ンフラグ（ＦＳ）を０（ＦＳ＝０）、スピンターンスイ
ッチ（５９）オン時のサーボモータ（２８）によるシフ
ト位置（ＳＨ）を中立位置（ＳＨ＝０）、スピンターン
用電磁切換弁（４３）をオフ（クラッチ（３７）をオ
フ）、スピンターン用表示ランプ（６０）をオフとす
る。

【００１５】そして、スピンターンスイッチ（５９）オ
ン直後のフラグ（ＦＳ）が０（ＦＳ＝０）のとき、シフ
ト位置（ＳＨ）をシフトレバー（５７ａ）の現在シフト
位置とさせ（ＦＳ＝１）、このシフト位置（ＳＨ）が図
１１に示す如き後進位置（Ｂ）より以下（ＳＨ＜Ｂ）の
後進ゾーンにあるとき後進モードでのスピンターンを、
またシフト位置（ＳＨ）が中立位置（Ｎ）より以上（Ｓ
Ｈ＞Ｎ）の前進ゾーンにあるとき前進モードでのスピン
ターンを、さらにシフト位置（ＳＨ）がこれら以外（Ｂ
＜ＳＨ＜Ｎ）の中立ゾーンにあるとき中立モードでのス
ピンターンを行わしめるものである。

【００１６】次に図９に示す如く、前進及び後進モード
状態（ＦＳ＝１）におけるスピンターン時にあって、車
速（ｖ）が初期旋回速度である設定のスピンターン可能
車速（ｖ１）より大（ｖ≧ｖ１）のとき、前記サーボモ
ータ（２８）はシフト減速側に駆動され、車速（ｖ）が
ｖ１より小（ｖ＜ｖ１）に減速されるＦＳ≦１のとき、
前記切換弁（４３）をオンとさせスピンターン用クラッ
チ（３７）を入とさせて、左右の走行クローラ（２）
（２）を相互逆方向回転とさせてのスピンターン動作を
開始させるもので、このときフラグ（ＦＳ）を２（ＦＳ
＝２）とし前記表示ランプ（６０）を点灯させる。また
このスピンターン開始後（ＦＳ＝２）にあっては、車速
（ｖ）が適正旋回速度である設定の適正車速（ｖ２）と
なるまで、サーボモータ（２８）はシフト増速側に駆動
され、車速（ｖ）が適正車速（ｖ２）以上（ｖ＞ｖ２）
に増速されたフラグ（ＦＳ）を３（ＦＳ＝３）とした以
後は、増速を禁止した適正車速（ｖ２）を維持してのス
ピンターン動作が行われるものである。このように前進
もしくは後進走行時にスピンターンスイッチ（５９）が
オンされた場合、まず車速がスピンターンに安全な開始
車速（ｖ１）まで減速された後クラッチ（３７）が入と
なってスピンターンが開始され、その後適正車速（ｖ
２）まで増速されてスピンターンが継続され、この増速
後は増速を禁止した車速（ｖ２）制御によって、安全に
してスムーズなスピンターンを可能なものにできるもの
である。

【００１７】上記から明らかなように、エンジン（２）
負荷及び車速センサ（４８）に基づき左右走行クローラ
（２）の自動車速制御を行う走行変速部材であるサーボ
モータ（２８）を設け、左右走行クローラ（２）の駆動
速度を自動制御してエンジン（２）負荷を適正維持する
車速制御を行わせると共に、スピンターン部材であるス
ピンターン用クラッチ（３７）を操作して旋回内側走行
クローラ（２）を逆転させるスピンターン動作を行わせ
る移動農機の操向装置において、スピンターン操作によ
ってスピンターン可能車速（ｖ１）に走行クローラ
（２）駆動速度を減速させ、走行クローラ（２）のスピ
ンターン動作を開始させて適正車速（ｖ２）まで増速さ
せた後、増速を禁止した自動車速制御によってスピンタ
ーン動作させる。そして、自動車速制御によってエンジ
ン（２）負荷を適正維持してエンジン（２）の農作業駆
動速度を略一定に保ち乍ら、圃場枕地で方向転換させる
スピンターン開始時にスピンターン可能車速（ｖ１）に
減速して衝撃を低減させ、かつスピンターンを適正速度
（ｖ２）で機能的に行わせると共に、増速を禁止した自
動車速制御によってスピンターン時の過負荷によるエン
ジン（２）回転低下を防止し、スピンターンの適正速度
（ｖ２）またはそれ以下の速度でエンジン（２）回転を
一定維持し乍らスピンターンを行わせ、エンジン（２）
の農作業速度を確保し乍ら圃場枕地での方向転換をスム
ーズに行わせる。

【００１８】一方、図１０に示す如く、中立モードにお
けるスピンターンにあっては、前後進モードにおける車
速（ｖ１）（ｖ２）の変速を行うことなく直にクラッチ
（３７）を入させて、フラグ（ＦＳ）を３（ＦＳ＝３）
とする増速を禁止した車速制御が行われると共に、表示
ランプ（６０）の点灯が行われて、車速（ｖ）を中立ゾ
ーン内の低速状態に保ってのスピンターンが行われる。

【００１９】

【発明の効果】以上実施例から明らかなように本発明
は、エンジン（２）負荷及び車速センサ（４８）に基づ
き左右走行クローラ（２）の自動車速制御を行う走行変
速部材（２８）を設け、左右走行クローラ（２）の駆動
速度を自動制御してエンジン（２）負荷を適正維持する
車速制御を行わせると共に、スピンターン部材（３７）
を操作して旋回内側走行クローラ（２）を逆転させるス
ピンターン動作を行わせる移動農機の操向装置におい
て、スピンターン操作によってスピンターン可能車速
（ｖ１）に走行クローラ（２）駆動速度を減速させ、走
行クローラ（２）のスピンターン動作を開始させて適正
車速（ｖ２）まで増速させた後、増速を禁止した自動車
速制御によってスピンターン動作させるように構成した
もので、自動車速制御によってエンジン（２）負荷を適
正維持してエンジン（２）の農作業駆動速度を略一定に
保ち乍ら、圃場枕地で方向転換させるスピンターン開始
時にスピンターン可能車速（ｖ１）に減速して衝撃を容
易に低減でき、かつスピンターンを適正速度（ｖ２）で
機能的に行わせることができると共に、増速を禁止した
自動車速制御によってスピンターン時の過負荷によるエ
ンジン（２）回転低下を容易に防止でき、スピンターン
の適正速度（ｖ２）またはそれ以下の速度でエンジン
（２）回転を一定維持し乍らスピンターンを行わせるこ
とができ、エンジン（２）の農作業速度を確保し乍ら圃
場枕地での方向転換をスムーズに行わせることができる
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】制御回路図。

【図２】コンバインの側面図。

【図３】コンバインの平面図。

【図４】エンジン駆動系の説明図。

【図５】ミッションケースの駆動系を示す説明図。

【図６】油圧回路図。

【図７】メインのフローチャート。

【図８】スピンターン制御のフローチャート。

【図９】前進及び後進スピンターンのフローチャート。

【図１０】中立スピンターンのフローチャート。

【図１１】シフト位置と車速の関係を示す出力線図。

【符号の説明】

（２） クローラ （２８） サーボモータ（走行変速部材） （３７） スピンターン用クラッチ（スピンターン部
材）（４８） 車速センサ （ｖ１） スピンターン可能車速 （ｖ２） スピンターン適正車速

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン（２）負荷及び車速センサ（４
   ８）に基づき左右走行クローラ（２）の自動車速制御を
   行う走行変速部材（２８）を設け、左右走行クローラ
   （２）の駆動速度を自動制御してエンジン（２）負荷を
   適正維持する車速制御を行わせると共に、スピンターン
   部材（３７）を操作して旋回内側走行クローラ（２）を
   逆転させるスピンターン動作を行わせる移動農機の操向
   装置において、スピンターン操作によってスピンターン
   可能車速（ｖ１）に走行クローラ（２）駆動速度を減速
   させ、走行クローラ（２）のスピンターン動作を開始さ
   せて適正車速（ｖ２）まで増速させた後、増速を禁止し
   た自動車速制御によってスピンターン動作させるように
   構成したことを特徴とする移動農機の操向装置。