JP3187689B2 - 作業車の昇降制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、作業装置を昇降さ
せるアクチュエータと、前記作業装置の対地高さを検出
する対地高さ検出手段と、昇降指令を指示する手動操作
式の昇降指令手段と、前記対地高さ検出手段の検出情報
に基づいて、前記作業装置の対地高さが目標高さになる
ように、前記アクチュエータの作動を制御する自動昇降
制御を実行し、かつ、前記昇降指令手段の昇降指令に基
づいて、前記自動昇降制御に優先して、前記アクチュエ
ータの作動を制御する手動昇降制御を実行する制御手段
とが設けられている作業車の昇降制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】冒記作業車の昇降制御装置は、例えばコ
ンバインの刈取部の対地高さを制御するにあたって、自
動昇降制御によっては、圃場の急激な凹凸変化や車体の
ピッチング動作等に対応して即座に刈取部の対地高さを
制御できない場合に、その刈取部を手動で上昇させて圃
場への衝突を回避したり、刈取対象穀稈の倒伏度合いの
部分的な変化等に対応して刈り高さを手動で変更できる
ように、自動昇降制御に優先して手動昇降制御を実行す
る制御手段を設けたものであるが、従来の昇降制御装置
は、手動昇降制御の実行中においてのみ、自動昇降制御
を中止するように構成している為、手動昇降制御によっ
て作業装置を所望の対地高さに昇降させても、その手動
昇降制御の終了にともなって、その作業装置の対地高さ
を目標高さに戻そうとする自動昇降制御を直ちに開始し
てしまうので、例えば、圃場への衝突のおそれがなくな
るまで、或いは、刈り高さを変更する必要がなくなるま
で作業装置の対地高さをその所望の高さに維持したい場
合には、自動昇降制御による作業装置の昇降量を打ち消
すことができるように、昇降指令手段で昇降指令を頻繁
に指示して、手動昇降制御を繰り返す必要がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この為、自動昇降制御
に優先して手動昇降制御によって作業装置を所望の対地
高さに昇降させた場合、その所望の対地高さに維持する
為の操作が煩雑で、作業能率を低下させ易い欠点があ
る。本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、
自動昇降制御に優先して手動昇降制御によって作業装置
を所望の対地高さに昇降させた場合、作業装置をその所
望の対地高さに維持し易くして、作業能率を向上させる
ことを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の作業車の
昇降制御装置は、作業装置を昇降させるアクチュエータ
と、前記作業装置の対地高さを検出する対地高さ検出手
段と、昇降指令を指示する手動操作式の昇降指令手段
と、前記対地高さ検出手段の検出情報に基づいて、前記
作業装置の対地高さが目標高さになるように、前記アク
チュエータの作動を制御する自動昇降制御を実行し、か
つ、前記昇降指令手段の昇降指令に基づいて、前記自動
昇降制御に優先して、前記アクチュエータの作動を制御
する手動昇降制御を実行する制御手段とが設けられてい
る作業車の昇降制御装置であって、前記制御手段は、前
記自動昇降制御に優先して前記手動昇降制御を実行した
とき、その手動昇降制御の終了時から、設定時間が経過
するまで又は設定距離を走行するまで、前記自動昇降制
御の実行を中止するように構成されているので、手動昇
降制御の終了にともなって、その作業装置の対地高さを
目標高さに戻そうとする自動昇降制御が直ちに開始され
ることがない。従って、手動昇降制御によって所望の対
地高さに昇降させた作業装置をその所望の対地高さに維
持するに際して、自動昇降制御による作業装置の昇降量
を打ち消す為に昇降指令手段で昇降指令を繰り返し指示
する頻度が少なくなり、作業装置を所望の対地高さに維
持し易いので、作業能率を向上させることができる。特
に、設定時間が経過するまで自動昇降制御の実行を中止
するように構成すると、昇降指令を繰り返し指示する必
要がある場合には略一定の時間間隔で指示すれば良いか
ら、比較的長時間に亘って作業装置を所望の対地高さに
維持したい場合に作業能率を一層向上させ得る効果があ
り、設定距離を走行するまで自動昇降制御の実行を中止
するように構成すると、走行速度の大小にかかわらず、
作業装置が所望の位置に移動するまで、その作業装置を
所望の対地高さに維持し易い効果がある。

【０００５】しかも、前記設定時間又は前記設定距離
が、前記作業装置を下降させる側への手動昇降制御の終
了時に対応する設定値と、前記作業装置を上昇させる側
への手動昇降制御の終了時に対応する設定値とに各別に
設定されているので、例えば、下降指令を指示する頻度
が多いと予測される場所で作業する作業車においては、
作業装置を下降させる側への手動昇降制御の終了時に対
応する設定値を大きく設定して、その下降指令を指示す
る頻度が少なくなるようにしておき、上昇指令を指示す
る頻度が多いと予測される場所で作業する作業車におい
ては、作業装置を上昇させる側への手動昇降制御の終了
時に対応する設定値を大きく設定して、その上昇指令を
指示する頻度が少なくなるようにしておく等、作業場所
に応じた適切な設定値を設定でき、作業能率を一層向上
させることができる。

【０００６】請求項２記載の作業車の昇降制御装置は、
前記作業装置を下降させる側への手動昇降制御の終了時
に対応する設定値が、前記作業装置を上昇させる側への
手動昇降制御の終了時に対応する設定値よりも小さく設
定されているので、作業装置を所望の対地高さに維持し
易いものでありながら、作業装置の対地高さが低い状態
が長く続くことによる当該作業装置の走行面への衝突を
回避し易い。

【０００７】請求項３記載の作業車の昇降制御装置は、
前記設定値を変更設定可能な設定変更手段が設けられて
いるので、作業場所の実際の状況に即した適切な設定値
を簡便に変更設定でき、作業能率を一層向上させること
ができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１に作業車の一例としての左右
一対のクローラ走行装置１を備えたコンバインの前部が
示され、機体前部に、植立穀稈を刈取る作業装置として
の刈取前処理部２が昇降自在に備えられ、後方側に、刈
取穀稈を脱穀処理する脱穀装置３、脱穀された穀粒を貯
留するグレンタンク４、搭乗運転部５等が備えられてい
る。

【０００９】刈取前処理部２は、刈取対象条の植立穀稈
を振り分け分草する分草具６、植立穀稈を立姿勢に引起
す引起し装置７、引起された穀稈の株元側を切断するバ
リカン型刈取装置８、刈取られた穀稈を徐々に横倒れ姿
勢に姿勢変更させながら後方に搬送する縦搬送装置９等
を、機体に対して横軸芯周りで昇降揺動自在に枢支して
構成され、この刈取前処理部２を駆動昇降させるアクチ
ュエータとしての油圧シリンダＣＹと、油圧シリンダＣ
Ｙの伸縮作動を制御する制御手段としての制御装置１０
とが設けられている。

【００１０】前記縦搬送装置９の搬送入口部には、刈取
穀稈の存否に基づいて刈取前処理部２が刈取作業状態で
あるか非刈取作業状態であるかを検出する作業状態検出
手段としての株元センサＳ０が備えられ、株元センサＳ
０の検出状態を制御装置１０に入力して、株元センサＳ
０がＯＮ作動しているときは刈取作業状態であると判別
され、ＯＦＦ作動しているときは非刈取作業状態である
と判別されるように構成されている。

【００１１】又、分草具６の後方側箇所に、刈取前処理
部２の対地高さを検出するための対地高さ検出手段とし
ての超音波センサＳ１が備えられ、この超音波センサＳ
１は、下方側に向けて超音波を発信する発信器と、地面
にて反射された超音波を受信する受信器とを設けて、発
信してから受信するまでの時間を計測することで対地高
さを非接触で検出するように構成されている。尚、例示
はしないが、刈取前処理部２の機体に対する高さを検出
する対機体高さ検出手段が設けられている。

【００１２】前記油圧シリンダＣＹは単動型シリンダで
構成され、図２に示すように、油圧シリンダＣＹに対す
る作動油の供給状態を、圧油供給による上昇位置、中立
停止位置、その他への油圧装置への供給位置の夫々に切
り換える３位置切り換え式の電磁式上昇制御弁Ｖ１が備
えられ、制御装置１０は、この上昇制御弁Ｖ１を切り換
え制御することにより、油圧シリンダＣＹの伸縮作動を
制御するように構成されている。

【００１３】前記搭乗運転部５には、刈取作業中におけ
る刈取前処理部２の対地目標高さＭＨ₀ を調節ダイヤル
で設定する刈高さ設定器１２と、上昇スイッチＳＷ１又
は下降スイッチＳＷ２をＯＮ・ＯＦＦさせて刈取前処理
部２の昇降指令を指示する手動操作式の昇降指令手段と
しての昇降レバー１３とが設けられ、上昇スイッチＳＷ
１及び下降スイッチＳＷ２の検出状態を制御装置１０に
入力して、昇降レバー１３を中立位置から上昇位置に手
動操作すると上昇スイッチＳＷ１がＯＮして刈取前処理
部２が上昇し、下降位置に操作すると下降スイッチＳＷ
２がＯＮして刈取前処理部２が下降するように構成され
ている。

【００１４】また、クローラ走行装置１への走行駆動系
には、走行出力軸の回転数を検出する回転数センサＳ２
が備えられ、制御装置１０はこの回転数情報に基づい
て、現在の走行車速及び走行距離を演算にて求めるよう
に構成されている。

【００１５】前記制御装置１０は、超音波センサＳ１の
検出情報に基づいて、刈取前処理部２の対地高さが目標
高さになるように、油圧シリンダＣＹの伸縮作動を制御
する自動昇降制御と、昇降レバー１３による昇降指令に
基づいて油圧シリンダＣＹの伸縮作動を制御する手動昇
降制御とのいずれかを実行するように構成され、自動入
切スイッチＳＷ３をＯＮ操作すると自動昇降制御の実行
が可能になる。

【００１６】そして、自動昇降制御の実行中に昇降レバ
ー１３によって昇降指令が指示されると、その自動昇降
制御に優先して、手動昇降制御が実行され、手動昇降制
御を自動昇降制御に優先して実行しているときに、上昇
スイッチＳＷ１又は下降スイッチＳＷ２がＯＮからＯＦ
Ｆに切り換えられて昇降指令の指示が解除され、手動昇
降制御が終了すると、その手動昇降制御の終了時から、
設定時間が経過するまで、又は、設定距離を走行するま
で、自動昇降制御の実行を中止するように構成されてい
る。

【００１７】前記設定時間と設定距離は、刈取前処理部
２を下降させる側への手動昇降制御の終了時に対応する
設定値と、刈取前処理部２を上昇させる側への手動昇降
制御の終了時に対応する設定値とを、下降させる側への
手動昇降制御の終了時に対応する設定値が、上昇させる
側への手動昇降制御の終了時に対応する設定値よりも小
さくなるようにして予め各別に設定され、設定時間が経
過するまで自動昇降制御の実行を中止するか、設定距離
を走行するまで自動昇降制御の実行を中止するかを選択
する選択スイッチＳＷ４と、設定時間を変更設定する時
間設定変更器１１と、設定距離を変更設定する距離設定
変更器１４とが設けられている。

【００１８】また、前記制御装置１０には、自動昇降制
御の実行中に下降指令のみを昇降レバー１３で繰り返し
指示した際のその下降指令繰り返し回数と、自動昇降制
御の実行中に上昇指令のみを昇降レバー１３で繰り返し
指示した際のその上昇指令繰り返し回数とを各別に計数
して、下降指令繰り返し回数が設定回数Ｎ（本実施例で
は２回）を越える毎に、現在の目標高さＭＨを予め設定
した自動補正量Ｂ（本実施例では３ｍｍ）だけ低めに自
動補正し、かつ、上昇指令繰り返し回数が設定回数Ｎを
越える毎に、現在の目標高さＭＨを前述の自動補正量Ｂ
だけ高めに自動補正する自動補正手段１５と、株元セン
サＳ０による非刈取作業状態の検出に基づいて、目標高
さＭＨを、自動補正手段１５による自動補正がされてい
ない、つまり、刈高さ設定器１２で設定した目標高さＭ
Ｈ₀ にリセットするリセット手段１６とがプログラム形
式で設けられている。

【００１９】前記目標高さＭＨの補正範囲は、刈高さ設
定器１２で最初に設定した目標高さＭＨ₀ の±Ｃ（本実
施例では±２０ｍｍ）の範囲に制限され、自動補正手段
１５は、補正後の目標高さＭＨがその範囲から外れる場
合は、その補正を行わずに元の目標高さＭＨに維持する
ように構成され、自動補正手段１５による一回当たりの
自動補正量Ｎを変更可能な補正量変更手段としての補正
量変更器１７が設けられている。

【００２０】前記制御装置１０による刈取前処理部２の
制御動作を、図３，図４に示す制御フローチャートに基
づいて説明する。尚、この制御フローチャートに示す制
御動作は、数十ミリ秒の時間間隔で繰り返し実行される
ものである。

【００２１】図３に示すように、制御データを初期化し
て（ステップ１）、対地目標高さＭＨ₀ を刈高さ設定器
１２で設定すると（ステップ２）、自動入切スイッチＳ
Ｗ３がＯＮ作動しているか否か、脱穀装置３の脱穀スイ
ッチがＯＮ作動しているか否か、刈取前処理部２が設定
高さよりも低い位置に下降しているか否か等の自動昇降
制御の開始条件を満足しているか否かを判別し（ステッ
プ３）、開始条件を満足していない場合は、昇降レバー
１３によって昇降指令が指示されると手動昇降制御が実
行されて（ステップ４）、ステップ３に戻る。

【００２２】開始条件を満足している場合は、株元セン
サＳ０の検出状態から刈取作業状態であるか非刈取作業
状態であるかが判別され（ステップ５）、非刈取作業状
態である場合は、目標高さＭＨが自動補正手段１５によ
る自動補正がされていない初期値、つまり、刈高さ設定
器１２で設定した対地目標高さＭＨ₀ になるよう、その
自動補正手段１５による補正量がクリアされて（ステッ
プ６）、ステップ２に戻る。刈取作業状態である場合
は、昇降レバー１３によって昇降指令が指示されたか否
かが判別され（ステップ７）、昇降指令が指示されてい
る場合は、手動昇降制御が実行され（ステップ８）、昇
降指令が指示されていない場合は、昇降指令が指示され
てから設定時間が経過したか否か、又は、設定距離を走
行したか否かが判別され（ステップ９）、設定時間が経
過した、又は、設定距離を走行したと判別されると自動
昇降制御が実行される（ステップ１０）。

【００２３】前記自動補正手段１５は、上昇スイッチＳ
Ｗ１又は下降スイッチＳＷ２の連続操作回数、つまり、
自動昇降制御の実行中に下降指令のみを昇降レバー１３
で繰り返し指示した際のその下降指令繰り返し回数、又
は、自動昇降制御の実行中に上昇指令のみを昇降レバー
１３で繰り返し指示した際のその上昇指令繰り返し回数
が設定回数Ｎを越えたか否かを判別し（ステップ１
１）、下降指令繰り返し回数又は上昇指令繰り返し回数
が設定回数Ｎを越えていない場合は、目標高さＭＨの自
動補正を行わずにステップ３に戻り、設定回数Ｎを越え
ている場合は、その目標高さＭＨを自動補正する（ステ
ップ１２）。

【００２４】前記自動補正手段１５による自動補正は、
図４に示すように、下降指令繰り返し回数が設定回数Ｎ
を越えている場合は、現在の目標高さＭＨを自動補正量
Ｂだけ低めに補正した値Ａを算出し、上昇指令繰り返し
回数が設定回数Ｎを越えている場合は、その目標高さＭ
Ｈを自動補正量Ｂだけ高めに補正した値Ａを算出する
（ステップ２０）。そして、算出値Ａが刈高さ設定器１
２で最初に設定した目標高さＭＨ₀ の±Ｃ（本実施例で
は±２０ｍｍ）の範囲であるか否かを判別して（ステッ
プ２１）、その範囲から外れている場合は、自動補正を
行わずに元の目標高さＭＨに維持したままステップ３に
戻り、その範囲内に収まっている場合は、目標高さＭＨ
をその算出値Ａに更新してステップ３に戻る。

【００２５】〔別実施形態〕 １．制御手段は、設定時間を経過したときにのみ、自動
昇降制御の実行を再開するように構成されていても良
い。 ２．制御手段は、設定距離を走行したときにのみ、自動
昇降制御の実行を再開するように構成されていても良
い。 ３．制御手段は、設定時間と設定距離とを併用して、設
定時間が経過するか、或いは、設定距離を走行すると、
自動昇降制御の実行を再開するように構成されていても
良い。４．作業装置を 下降させる側への手動昇降制御の終了時
に対応する設定値が、作業装置を上昇させる側への手動
昇降制御の終了時に対応する設定値よりも大きく設定さ
れていても良い。

【００２６】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、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。

【図面の簡単な説明】

【図１】コンバイン前部の側面図

【図２】制御ブロック図

【図３】制御フローチャート

【図４】制御フローチャート

【符号の説明】

２ 作業装置 １０ 制御手段 １１ 設定変更手段 １２ 設定変更手段 １３ 昇降指令手段 ＣＹ アクチュエータ ＭＨ 目標高さ ＭＨ₀ 目標高さ Ｓ１ 対地高さ検出手段

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作業装置（２）を昇降させるアクチュエ
   ータ（ＣＹ）と、 前記作業装置（２）の対地高さを検出する対地高さ検出
   手段（Ｓ１）と、 昇降指令を指示する手動操作式の昇降指令手段（１３）
   と、 前記対地高さ検出手段（Ｓ１）の検出情報に基づいて、
   前記作業装置（２）の対地高さが目標高さ（ＭＨ，ＭＨ
   ₀）になるように、前記アクチュエータ（ＣＹ）の作動
   を制御する自動昇降制御を実行し、かつ、前記昇降指令
   手段（１３）の昇降指令に基づいて、前記自動昇降制御
   に優先して、前記アクチュエータ（ＣＹ）の作動を制御
   する手動昇降制御を実行する制御手段（１０）とが設け
   られている作業車の昇降制御装置であって、 前記制御手段（１０）は、 前記自動昇降制御に優先して前記手動昇降制御を実行し
   たとき、その手動昇降制御の終了時から、設定時間が経
   過するまで又は設定距離を走行するまで、前記自動昇降
   制御の実行を中止するように構成され、 前記設定時間又は前記設定距離が、前記作業装置（２）
   を下降させる側への手動昇降制御の終了時に対応する設
   定値と、前記作業装置（２）を上昇させる側への手動昇
   降制御の終了時に対応する設定値とに各別に設定されて
   いる 作業車の昇降制御装置。
2. 【請求項２】 前記作業装置（２）を下降させる側への
   手動昇降制御の終了時に対応する設定値が、前記作業装
   置（２）を上昇させる側への手動昇降制御の終了時に対
   応する設定値よりも小さく設定されている請求項１記載
   の作業車の昇降制御装置。
3. 【請求項３】 前記設定値を変更設定可能な設定変更手
   段（１１，１２）が設けられている請求項１又は２記載
   の作業車の昇降制御装置。