JP3397594B2 - コンバインの制御装置 - 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、コンバインの運転
において作業者に知らせるべき報知情報を管理する管理
制御部と、その管理制御部によって前記報知情報を表示
するように制御される表示部とが設けられたコンバイン
の制御装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】上記コンバインの制御装置では、コンバ
インを作業者が適切に運転操作して所定の作業（刈り取
り作業等）を行うために、作業者に知らせるべき報知情
報として、例えば運転操作を指示する指示情報や、刈取
部や脱穀部等の機械各部の状態を知らせる注意情報等が
１つのコントローラ（管理制御部に相当する）にて管理
されるとともに、その各種の報知情報が液晶表示装置等
の表示部に表示される。そして、従来では、上記報知情
報管理用のコントローラ（尚、このコントローラは、通
常、刈取部等の作業部についての作業制御も行う）と、
この管理用のコントローラから受け取った表示情報を表
示部に表示させるように制御する表示用のコントローラ
の２つのコントローラを設けていた（例えば、特開平６
‐４８２１９号公報参照）。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、例
えば、コンバインにおける全体の制御内容が比較的簡単
な場合（低機能、低価格の機種等）であっても、表示用
と管理用の２つのコントローラを必ず設けているので、
制御部の構成が必要以上に複雑化するという不具合があ
った。本発明は、かかる実情に鑑みて為されたものであ
って、その目的は、表示部の制御を含むコンバインの制
御部の構成を、極力簡素化することにある。 【０００４】 【課題を解決するための手段】請求項１の構成によれ
ば、コンバインの運転において作業者に知らせるべき報
知情報を管理する管理制御部が、その報知情報を表示さ
せるように表示部を制御するとともに、表示部以外の被
制御対象を制御する。従って、表示部に対する報知情報
の表示制御と、表示部以外の被制御対象に対する制御と
が報知情報管理用の管理制御部、つまり１つのコントロ
ーラによって行われるので、従来のように、報知情報管
理並びに制御用のコントローラの他に表示部専用のコン
トローラを設けることが不要になり、コンバインの制御
部の構成を簡素化することができる。 【０００５】又、少なくともコンバインの稼働情報が、
報知情報として表示部に表示されるとともに、コンバイ
ンとして最小限必要な動作を行う被制御対象としてのエ
ンジンの自動停止制御及び刈取部の扱深さ制御が管理制
御部によって制御される。従って、例えば、極力自動化
を省いて低価格にした簡易型の機種等において、安全の
確保（非常時のエンジン自動停止）や基本性能の維持
（刈取部の扱深さ制御）等のために最小限必要な動作を
行う被制御対象について自動制御しながら、運転者が表
示される稼働情報を見て必要な操作を手動で行って自動
制御の不足を補うようにさせて、適切な稼働状態でコン
バインを運転することができる。 【０００６】更には、前記管理制御部に対して通信自在
で、且つ、接続自在に設けられた付加制御部が、前記管
理制御部にて制御される被制御対象以外の被制御対象を
制御する。 【０００７】従って、例えば、機械の機能アップ等のた
めに種々の被制御対象を制御する必要がある場合には、
それらの被制御対象を制御する付加制御部を前記管理制
御部に対して接続させて設けるだけで、新たな制御部を
容易に構成することができる。 【０００８】 【０００９】 【００１０】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面に基づいて説明する。コンバインは、図１に示
すように、左右一対のクローラ走行装置１１を備える機
体Ｖの前部に刈取部１２が設けられ、その刈取部１２の
後方に、操縦部１３、刈取穀稈を脱穀・選別する脱穀部
１４、脱穀部１４から供給される穀粒を貯溜するグレン
タンク１５等が搭載されている。 【００１１】刈取部１２は、先端部に付設された分草具
１６、穀稈の引き起こし装置１７、引き起こした穀稈の
株元を切断する刈り刃１８、及び、刈取穀稈を先端側で
受け取って脱穀部１４まで搬送する搬送装置１９を備え
ている。又、刈取部１２の地面からの高さを検出する超
音波センサＳ１と、穀稈が触れるとオン作動して刈取り
作業中であることを検出する株元センサＳ２とが設けら
れている。超音波センサＳ１による地面からの高さ情報
は、穀稈を刈り取るときの刈高制御に用いられ、株元セ
ンサＳ２の検出情報は制御起動条件の一つとして用いら
れる。 【００１２】又、脱穀部１４における扱深さを適正状態
に維持するために、図２に示すように、前記搬送装置１
９の挟持搬送部１９Ａにて株元側を挟持され且つ係止搬
送部１９Ｂにて途中部分を係止搬送されながら案内板１
９Ｃにて受け止められている搬送穀稈の穂先位置を検出
するために、稈長方向に所定間隔を隔てられた一対のセ
ンサＳ３ａ，Ｓ３ｂからなる穂先センサが、逆Ｕ字型の
アーム９にて支持されて設けられている。ここで、各セ
ンサＳ３ａ，Ｓ３ｂは、穀稈に接当して揺動する検出バ
ー５と、その検出バー５が設定角度以上揺動するとオン
状態になるスイッチ６とからなる。そして、この一対の
穂先センサＳ３ａ，Ｓ３ｂの検出情報に基づいて、穂先
側のセンサＳ３ａと株元側のセンサＳ３ｂの間に穀稈の
穂先が位置するように、搬送装置１９の搬送先端側を後
端側に対して稈長方向に揺動させて扱深さを調節してい
る。 【００１３】左右のクローラ走行装置１１は、機体Ｖに
対して各別に昇降駆動できるように構成されている。こ
れによって、地面の傾きにかかわらず機体Ｖを水平に維
持したり、設定角度に維持するローリング制御を可能に
している。このために、機体Ｖの水平に対する傾きを検
出するローリングセンサＳ４が設けられている。 【００１４】脱穀部１４は、図３に示すように、扱胴２
１を収納する扱室Ａ、刈取部１２から供給される穀稈を
搬送するフィードチェーン２２、トウミ２３と揺動選別
板２４とからなる選別装置Ｂ、穀粒回収用の一番口２
５、及び、穀粒と藁屑との混合物を回収するための二番
口２６等を備えている。扱室Ａで脱穀された処理物のう
ち単粒化したものは、扱室Ａの下部に設けられた受網２
７から選別装置Ｂに漏下し、それ以外の処理物は受網２
７の後端部より選別装置Ｂに落下する。 【００１５】選別装置Ｂの揺動選別板２４は、トウミ２
３の上方に位置するグレンパン２８、その後方に位置す
るチャフシーブ２９、その下方に位置するグレンシーブ
３０等からなる。チャフシーブ２９は、処理物移送方向
に並置された複数個の帯板状部材が水平軸芯周りに同時
に角度を変えることにより、隣接する帯板状部材の間隔
（チャフ開度という）が変更され、このチャフ開度を検
出するポテンショメータ利用のチャフ開度センサＳ８
（図６参照）が設けられている。 【００１６】トウミ２３は、揺動選別板２４上の藁屑を
吹き飛ばすためのものであり、その風力は、ファンケー
スカバー２３ａの開度を大きくするほどその開口部から
逃げる風量が増加して、揺動選別板２４上の処理物に及
ぼす風力（トウミ風力という）が小さくなる。トウミ風
力を検出するポテンショメータ利用のトウミ風力センサ
Ｓ９（図６参照）が設けられている。尚、上記藁屑はフ
ァン等によって機外に排出されるが、その排出詰まり状
態を検出する排わらセンサＳ１１が設けられている（図
６参照）。 【００１７】選別装置Ｂについては、処理物の量、種
類、湿気等の条件に応じて上記のようにチャフ開度及び
トウミ風力を調節する制御（選別制御）が行われる。
尚、グレンシーブ３０から漏下する穀粒は揺動選別板２
４の下方に設けられた一番口２５から回収されてグレン
タンク１５に貯溜され、チャフシーブ２９の後端やグレ
ンシーブ３０の後端から落下する穀粒と藁屑との混合物
は二番口２６から回収されて揺動選別板２４に還元され
る。 【００１８】次に、動力伝達系を図４に示す。機体Ｖに
搭載されたエンジンＥの出力は、脱穀クラッチ３１を介
して脱穀部１４に伝達されると共に、走行クラッチ３２
及び無段変速装置３３を介してクローラ走行装置１１の
ミッション部３４に伝達される。ミッション部３４に伝
達された出力の一部は、刈取クラッチ３５を介して刈取
部１２に伝達される。Ｓ７は、脱穀クラッチ３１の入切
状態を検出する脱穀スイッチであり、Ｓ５は、エンジン
Ｅのフライホイールリングギアに磁界を作用させて、単
位時間当りの歯数に対応する周波数の正弦波を得る電磁
ピックアップからなるエンジン回転数検出用の回転数セ
ンサであり、Ｓ６は、ミッション部に設けた車速検出用
の車速センサである。 【００１９】車速を増減するための無段変速装置３３
は、シフトレバーによって手動操作されると共に電動モ
ータによって自動操作される。つまり、エンジン回転数
は、エンジン負荷が増加するほど低下するので、エンジ
ン回転数が最適なときは定速走行を行うが、負荷が大き
くなりエンジン回転数が低下すると、車速を下げて刈取
り量即ち脱穀処理量を減少させて負荷を小さくし、逆に
負荷が小さくなってエンジン回転数が最適回転数より高
くなれば、車速を上げて刈取り量即ち脱穀処理量を増加
させるように、無段変速装置３３を変速操作して走行速
度を増減する車速制御が行われる。但し、予め設定され
た最高車速より速くなることはない。 【００２０】図５に示すように、各制御の起動・停止等
の指令情報を入力したり、コンバインの運転において作
業者に知らせるべき報知情報等の各種情報を表示するた
めの表示パネルユニットＣが、液晶ディスプレイモジュ
ールとメンブレンキーボードを組み合わせた一体型のパ
ネルとして、操縦部１３のオペレータが見やすく操作し
やすい位置に設けられている。表示パネルユニットＣの
前面には、表示部としての表示画面１と、情報入力用の
キー入力部２，３，４とが設けられている。表示画面１
は、ドットマトリックス式の液晶グラフィックディスプ
レイで構成され、この画面上に、少なくとも、アワーメ
ータ（稼働時間）、エンジン回転数、負荷状態等のコン
バインの稼働情報を含む各種の報知情報が表示される。
キー入力部２，３，４は、押しボタン式のスイッチで構
成され、各制御の起動・停止スイッチ２、切換スイッチ
３及び記憶スイッチ４からなる。 【００２１】次に、コンバインの制御構成を図６に示
す。メータ用コントローラ７と制御ユニット８とが、夫
々マイクロコンピュータを利用して構成されるととも
に、メータ用コントローラ７に対して制御ユニット８
が、ＲＳ４８５インターフェース形式で相互に通信自在
に且つ接続自在に設けられている。前記センサ類のうち
の株元センサＳ２、穂先センサＳ３、回転数センサ５、
脱穀スイッチＳ７、及び排わらセンサＳ１１と、燃料の
残量を検出する燃料センサＳ１０の各検出情報がメータ
用コントローラ７に入力され、超音波センサＳ１、ロー
リングセンサＳ４及び車速センサＳ６の各検出情報が、
制御ユニット８に入力されている。そして、上記各セン
サの情報は、メータ用コントローラ７によって集中して
管理され、それに基づいて、前述の報知情報が表示画面
１に表示される。つまり、メータ用コントローラ７が前
記報知情報を管理する管理制御部として機能するととも
に、その報知情報を表示させるように表示画面１を制御
することになる。 【００２２】一方、メータ用コントローラ７からは、扱
深さ調節用のアクチュエータ（揺動用モータ）Ｍ１や、
ＡＥＳ（自動エンジン停止）用のアクチュエータ（リレ
ー等）Ｍ２に対する駆動信号が出力され、制御ユニット
８からは、刈高制御用及びローリング制御用の各アクチ
ュエータＭ３〜Ｍ４、車速制御用、チャフ開度調節用及
びトウミ風力調節用の各電動モータＭ５〜Ｍ７に対する
駆動信号が出力されている。尚、上記ＡＥＳ用アクチュ
エータＭ２は、運転状態の異常等が検出されるに伴って
（例えば、前記排わらセンサＳ１１がオンしたときに）
作動してエンジンへの燃料供給をカットし、エンジンを
自動停止させる。そして、メータ用コントローラ７及び
制御ユニット８は、各センサの検出情報や予め設定した
制御情報等に基づいて、各アクチュエータＭ１〜Ｍ４や
電動モータＭ５〜Ｍ７等を駆動して、前述の各制御（扱
深さ制御、ＡＥＳ制御、刈高制御、ローリング制御、選
別制御、車速制御その他）を実行する。 【００２３】以上の制御構成において、メータ用コント
ローラ７は、表示画面１以外に、コンバインとして最小
限必要な動作を行う被制御対象として、ＡＥＳ（自動エ
ンジン停止）制御の対象であるエンジンＥ、及び、扱深
さ制御の対象である刈取部１２を制御するように構成さ
れている。又、制御ユニット８は、メータ用コントロー
ラ７にて制御される被制御対象（表示画面１、エンジン
Ｅ、刈取部１２）以外の被制御対象、つまり、刈高制御
の対象である刈取部１２や、ローリング制御の対象であ
る機体Ｖや、選別制御の対象である脱穀部１４や、車速
制御の対象であるクローラ走行装置１１等を制御する付
加制御部として機能している。 【００２４】表示パネルユニットＣにおけるキー入力部
２，３，４の作動状態の検出は、メータ用コントローラ
７にて行われる。起動・停止スイッチ２は、前述の各制
御に対する起動及び停止を指示するために、図５に示す
ように各制御に対応する複数のスイッチを有し、各スイ
ッチは起動及び停止に兼用されている。つまり、作動中
の制御に対応するスイッチを押すと、その制御が停止さ
れ、停止中の制御に対応するスイッチを押すとその制御
が起動される。切換スイッチ３は、制御状態を手動切り
換えするために、２つの異なる操作状態、具体的には、
スイッチを押してアースに接続したオン状態と、スイッ
チを押さないオープン状態とに切換自在に構成されてい
る。 【００２５】次に、コンバイン側における各制御状態の
起動について、図７及び図８に示すメータ用コントロー
ラ７での制御フローチャートに基づいて説明する。メイ
ンキーがオン操作されて駆動電源がオンすると、フラグ
等の初期設定を行ってから、制御ユニット８との間での
通信制御処理、各センサの情報に基づく報知情報の管
理、表示画面１に対する表示制御処理、及び、前述の扱
深さ調節等の各作業部についての作業制御処理を行う。
さらに、割り込み制御として、前記排わらセンサＳ１１
による藁詰まりの検出に伴うＡＥＳ用アクチュエータＭ
２の作動等の安全制御、及び、この排わら詰まりの警報
や、図示しない水温センサの検出に基づくエンジンのオ
ーバーヒート警報等の表示画面１への警報表示が行われ
る。尚、図示しないが、制御ユニット８においても、報
知情報の管理、表示制御処理を除いて、同様の通信制御
処理と作業制御処理を行う。 【００２６】表示制御処理（図８）では、表示画面１に
機械各部の制御状態を示す稼働情報を図９に示すように
順次表示する。即ち、所定時間（２秒程度）経過までは
機種表示を行い、所定時間経過後は、システムが正常状
態になるまで異常表示を行い、次に、エンジンが始動し
て設定回転数（５００ｒｐｍ）以上になるまでアワーメ
ータを表示して待機する。エンジン回転数が５００ｒｐ
ｍを超えると、実際の刈取作業の作業条件が成立するま
でエンジン回転数を表示し、さらに、実際の作業状態
（刈取状態）になるに伴ってエンジン負荷を表示する。
尚、作業条件は、脱穀スイッチＳ７と株元センサＳ２が
共にオンし、さらに、図示しない中立スイッチと後進ス
イッチとがオフのとき（つまり、前進走行していると
き）に、成立していると判断する。図９の（イ）はアワ
ーメータ（稼働時間）表示を示し、（ロ）はエンジン回
転数のバーグラフ表示を示し、（ハ）は１から４までの
数字で表した負荷レベル（数字が大きいほど負荷が大き
い）表示を示し、又、各表示の左側には、燃料残量がバ
ーグラフ表示されている。 【００２７】 【００２８】 【００２９】〔別実施形態〕 上記実施例では、管理制御部（メータ用コントローラ
７）が、コンバインとして最小限必要な動作を行う被制
御対象として、エンジンＥ（ＡＥＳ制御）と刈取部１２
（扱深さ制御）を制御する場合について説明したが、こ
れ以外に、例えば、グレンタンク１５から穀粒を排出す
るオーガ（具体的には、その旋回・昇降操作を制御す
る）を追加してもよい。 【００３０】尚、付加制御部を設ける場合も、その被制
御対象として種々設定でき、さらに、付加制御部も１つ
ではなく、複数個設けてもよい。尚、管理制御部７と、
付加制御部８とを接続する通信路は、ＲＳ４８５形式以
外でもよい。 【００３１】表示部１は、液晶グラフィックディスプレ
イ以外の、ＣＲＴディスプレイ等の画像表示装置が利用
でき、より簡易的には、表示ランプ等でもよい。

【図面の簡単な説明】 【図１】コンバインの側面図 【図２】刈取部の穀稈搬送装置の正面透視図 【図３】脱穀部の側面透視図 【図４】コンバインの動力伝達図 【図５】コンバインに備えた表示パネルの正面図 【図６】コンバインの制御構成のブロック図 【図７】制御のメインフローチャート 【図８】表示制御のフローチャート 【図９】稼働情報を表示する表示画面の図 【符号の説明】 １ 表示部 ７ 管理制御部 ８ 付加制御部 １１ 被制御対象 １２ 被制御対象 １４ 被制御対象 Ｅ 被制御対象 Ｖ 被制御対象

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−234905（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−233610（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−67467（ＪＰ，Ａ) 実開 昭53−147213（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A01D 41/12 G05B 23/02

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 コンバインの運転において作業者に知ら
   せるべき報知情報を管理する管理制御部と、その管理制
   御部によって前記報知情報を表示するように制御される
   表示部とが設けられたコンバインの制御装置であって、 前記表示部以外の被制御対象が設けられ、 前記管理制御部が、前記表示部以外の被制御対象を制御
   するように構成され、 前記報知情報が、少なくともコンバインの稼働情報を含
   むものであり、 前記管理制御部にて制御される前記被制御対象が、コン
   バインとして最小限必要な動作を行う被制御対象として
   のエンジンの自動停止制御及び刈取部の扱深さ制御であ
   り、 前記管理制御部にて制御される前記被制御対象以外の被
   制御対象を制御する付加制御部が、前記管理制御部に対
   して通信自在で、且つ、接続自在に設けられているコン
   バイン の制御装置。