JP3478911B2 - 作業機械の制御装置 - 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、機種設定手段にて
設定された機種設定情報に基づいて制御対象となる機種
を特定し、且つ、その特定した機種に対応する制御を実
行する制御手段が設けられた作業機械の制御装置に関す
る。 【０００２】 【従来の技術】例えばコンバインのような農機や建機等
の作業機械の制御装置では、シリーズ展開される複数の
機種のすべてに対応できるように制御構成した単一の制
御部（回路ボードやマイコン等）を共用することが通常
行われるが、この場合に、制御部が搭載された機種に適
合した制御を行うためには、機種を特定する必要があ
る。従来では、電圧のオンオフ信号として機種情報を生
成するディップスイッチ等や、そのオンオフ信号を入力
するように制御部に接続するハーネス等で、機種設定手
段を構成していた。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、機種数の増加に伴ってディップスイッチの
接点が増え、又ハーネスの接続箇所が増えると、ディッ
プスイッチの各接点の電圧設定を誤ったり、ハーネスの
接続箇所の接触不良等が発生して、正しい機種設定情報
が制御部に入力されないおそれがあった。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、
目的とする機種設定情報を確認しながら制御すべき機種
を間違いなく特定して、目的とする機種に適合する制御
を的確に実行できるようにして、上記従来技術の不都合
を解消させることにある。 【０００４】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の構成によれば、手動式の切換手段が操作
される毎に、前記表示手段に前記記憶手段に記憶されて
いる複数の機種情報のうちの１つの機種情報を順次表示
させ、且つ、表示手段に複数の機種情報のうちの１つの
機種情報を表示した状態で、機種選択手段が機種選択状
態に操作された状態で駆動電源から機械各部への電力供
給がオフされるのに伴って、表示手段に表示されている
前記１つの機種情報が前記機種設定情報として設定さ
れ、その設定機種即ち制御対象として特定した機種に対
応する制御が実行される。 【０００５】 従って、予め用意した複数の機種情報の
中から、目的とする機種情報を表示を見て確認しながら
設定するので、従来のように、ディップスイッチの電圧
設定の誤りやハーネスの接続不良等のために誤った機種
情報が知らない間に設定されるのを確実に防止して、目
的とする機種に適合する制御を的確に実行できる。又、
駆動電源から機械各部への電力供給をオフするために、
エンジンキー等をオン状態からオフ状態に操作したとき
に限って機種情報が設定されるので、例えば手動式の機
種選択手段を押しボタンスイッチ等で構成し、そのスイ
ッチ操作だけで機種が設定されるようにした場合に、知
らずにスイッチを押して目的としない機種が設定される
おそれがあるのに比べて、誤操作によって誤った機種情
報が設定されることが極力防止でき、もって、機種設定
動作の信頼度をより高めることができる。又、例えば、
上記複数の機種情報をすべて表示手段に表示して、その
中から目的の機種を探し出して設定するようなもので
は、探す手間が面倒であるとともに、設定ミスが発生す
るおそれがあるのに比べて、目的の機種だけを表示した
状態で誤りなく機種を設定することができ、もって、操
作性及び機種設定動作の信頼度を高めることができる。 【０００６】 【０００７】 【０００８】 【０００９】 【００１０】 【発明の実施の形態】以下、本発明を作業機械としての
コンバインに適用した場合の実施の形態について、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、刈り取られた穀稈を脱穀・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、圃場の穀稈を引き起こす引き起こし装置１７、引
き起こした穀稈の株元を切断する刈り刃１８、及び、刈
り取られた穀稈を脱穀部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からの刈取り作業中の検出情報は、例え
ば車速制御等を起動する条件の一つとして用いられる。 【００１２】又、刈取り条数に合わせて複数の分草具１
６が、刈取部１２の先端部に並設されているが、それら
の複数の分草具１６が植立穀稈の条間に適切に位置して
いるか否かを検出するための方向センサＳ３（図示せ
ず）が設けられている。方向センサＳ３の検出情報は、
機体Ｖの方向制御に用いられる。具体的には、基端部を
分草具１６にて前後方向に揺動自在に支持されて左右に
突き出た一対のセンサバーが共に植立穀稈に触れなけれ
ばそのまま直進し、左右何れかのセンサバーが植立穀稈
に触れれば、その触れたバーの反対側に操向すべく左右
のクローラ走行装置１１の駆動を制御する。 【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
出する傾きセンサＳ４が設けられている。 【００１４】脱穀部１４は、図２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
（以下、チャフ開度という）が変更されるように構成さ
れている。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４参照）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の開度を変えることによって行われる。
つまり、上記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、揺動選別板２４上の処理物に及ぼす風
力（以下、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４参照）が設けられている。 【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３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。尚、脱穀クラッチ３１の入切状態
を検出する脱穀スイッチＳ７が設けられている。 【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。エンジン回転数は、
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回転数センサＳ５によっ
て検出される。但し、予め設定された最高車速より速く
なることはない。車速は、ミッション部に設けられた車
速センサＳ６によって検出される。 【００２０】図４に示すように、前記センサ類Ｓ１〜Ｓ
９の検出情報が、マイクロコンピュータを利用して構成
され且つメモリ７を備えた主制御部Ｈに入力されてい
る。一方、主制御部Ｈからは、刈高制御用、方向制御用
及びローリング制御用の各アクチュエータ（油圧制御の
電磁弁等）Ｍ１〜Ｍ３や、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Ｍ４〜Ｍ６に対
する駆動信号が出力されている。そして、主制御部Ｈ
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〜Ｍ３や電動モータＭ４
〜Ｍ６等を駆動して、前述の各制御（刈高制御、方向制
御、ローリング制御、選別制御、車速制御その他）を実
行するように構成されている。 【００２１】前記主制御部Ｈに対して各制御の起動・停
止等の指令情報を入力したり、各種の制御情報を表示す
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。 【００２２】表示パネルユニットＣの前面には、図５に
示すように、画像表示装置にて構成された表示画面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、燃料
残量、アワーメータ（稼働時間）、エンジン回転数、負
荷状態等の各種の稼働情報が表示される。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、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。 【００２３】表示パネルユニットＣには、表示画面１及
びキー入力部２，３，４の作動を制御する表示制御部６
と、前記主制御部Ｈとが内蔵されている。表示制御部６
は、主制御部Ｈとの間でシリアル通信によりデータの授
受を行い、キー入力データを主制御部Ｈに送信する一
方、主制御部Ｈから表示データを受信する。主制御部Ｈ
は、キー入力データに基づいて、各制御の起動・停止等
を行う。 【００２４】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ように、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が押されると、その制御を停止さ
せ、停止中の制御に対応するスイッチが押されるとその
制御を起動させる。そして、各制御の状態（起動又は停
止）は主制御部Ｈのメモリ７に記憶され、図示しない
が、各制御の状態であることが表示画面１の下部に表示
される。 【００２５】切換スイッチ３は、通常制御モードや検査
モード等の制御状態を切り換えたり、あるいは、後述の
機種表示において異なる機種に表示を切り換える等のた
めの手動式の切換手段に相当し、又、記憶スイッチ４
は、後述の機種設定モードにおいて機種を選択するのに
使用され、両スイッチは、２つの異なる操作状態、具体
的には、スイッチを押して電源電圧に接続したオン状態
と、スイッチを押さずにアースに接続したオフ状態とに
切換自在に構成されている。 【００２６】 図４に示すように、前記主制御部Ｈを利
用するとともに、複数の機種情報を記憶する記憶手段と
しての前記メモリ７と、情報表示用の表示手段としての
前記表示画面１と、手動式の機種選択手段としての前記
記憶スイッチ４とを備えて、機種設定手段Ｋが構成され
ている。具体的には、メモリ７に記憶されている複数の
機種情報を前記切換スイッチ３が操作される毎に、複数
の機種情報のうちの１つの機種情報を表示画面１に順次
表示する状態で記憶スイッチ４が機種選択状態（オン状
態）に操作された状態で駆動電源から機械各部への電力
供給がオフされるのに伴って、複数の機種情報のうちの
１つの機種情報つまり表示されている機種情報を機種設
定情報として設定する。尚、前記主制御部Ｈが前記機種
設定手段Ｋにおける制御部Ｈを構成することになり、前
記メモリ７は、例えばＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性のメモ
リからなる。 【００２７】そして、前記主制御部Ｈを利用して、前記
機種設定手段Ｋにて設定された機種設定情報に基づいて
制御対象となる機種を特定し、且つ、その特定した機種
に対応する制御を実行する制御手段１００が構成されて
いる。尚、詳述はしないが、上記選択範囲にある全機種
に対応できるだけの制御プログラムが、前記メモリ７内
に予め記憶されており、機種が特定されると、その機種
の制御に使用される制御プログラムだけがピックアップ
されて、別のＲＡＭ等のメモリに格納されるようになっ
ている。 【００２８】次に、図６に示すタイムチャートに基づい
て、前記主制御部Ｈの作動について説明する。（イ）に
示すように、切換スイッチ３がオン状態のときに、図示
しないメインキーがオン操作されて駆動電源がオンし
（つまり、機械各部に電源が供給され）、且つその駆動
電源がオンの状態で切換スイッチ３がオフ状態に変化す
るに伴って検査モードを起動し、さらに、その検査モー
ドにおいて、切換スイッチ３が前記２つの操作状態の間
で切換操作される（つまり、オン状態とオフ状態とを繰
り返す）毎に、前述した刈取部１２、脱穀部１４、エン
ジンＥ、機体Ｖ、走行装置１１等の機械各部についての
検査夫々を実行する各個別モードに順次切り換え、且
つ、その各個別モードの内容を前記表示画面１に表示す
る。尚、機械各部の検査は、具体的には、前記各センサ
類Ｓ１〜Ｓ９についての入力チェックや、前記各アクチ
ュエータ及び電動モータＭ１〜Ｍ６についての出力チェ
ックが行われる外に、微調整モードや機種設定モード等
の操作も行う。 【００２９】各個別モードについて追加説明する。入力
チェックでは、例えば刈取部１２に設けた方向センサＳ
３を揺動させると、表示画面１に「方向センサ作動」と
表示されるので、方向センサＳ３が検出作動しているこ
とが確認できる。出力チェックでは、例えば刈取部１２
が昇降されるとともに、表示画面１に「刈取部昇降」と
表示されて、刈高制御用アクチュエータＭ１の作動が確
認できることになる。又、微調整モードでは、図示しな
いチャフ設定ボリュームを操作してチャフ開度を変化さ
せて、チャフ開度センサＳ８を構成するポテンショメー
タの最大及び最小のエンド位置を読み込む操作を行う。
機種設定モードでは、切換スイッチ３を操作して機種名
を順次表示させながら、制御対象となる機種名（図では
機種２）が表示された状態で記憶スイッチ４をオン状態
に操作して、その操作された状態で、メインキーがオン
状態からオフ状態に操作されて駆動電源から機械各部へ
の電力供給がオフされるのに伴って、前記機種設定動作
を行う。 【００３０】一方、（ロ）に示すように、切換スイッチ
３がオフ状態のときに駆動電源がオンするに伴って通常
制御状態を起動する。そして、通常制御状態が起動する
と、機械各部（具体的には、各センサ類Ｓ１〜Ｓ９や各
アクチュエータ及び電動モータＭ１〜Ｍ６等）の稼働状
態を順次表示するように通常表示を行う。具体的には、
機種表示を２秒間行ってから図７の（イ）に示すアワー
メータ（稼働時間）を表示して待機し、エンジンが始動
すると図７の（ロ）に示すバーグラフ表示でエンジン回
転数を表示し、さらに、実際の作業状態（刈取状態）に
なるに伴って図７の（ハ）に示すように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）のエンジン負荷表示をする。但し、この通常表示に
おいて、切換スイッチ３が切換スイッチ３が切換操作さ
れると、上記アワーメータ表示と、エンジン回転数表示
とを繰り返す。尚、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。 【００３１】又、図６（ロ）に示すように、前記通常制
御状態において機械各部のいずれかの異常を検出するに
伴って異常制御モードを起動し且つ表示画面１を通常表
示から機械各部の異常状態を表示する異常表示である警
報表示に切り換え、その異常制御モードにおいて前記切
換スイッチ３が前記２つの操作状態の間で切換操作され
るに伴って前記表示画面１の表示を通常表示に戻す。警
報表示では、故障箇所等が示される。尚、上記警報表示
と共にブザーによる警報音の発生やランプによる点滅表
示をさせるようにしてもよく、その場合は、切換スイッ
チ３を操作することにより警報音や点滅表示をを停止さ
せる。 【００３２】 【００３３】［別実施形態］ 機種設定手段Ｋは、図示しないが、前記のように、１つ
の機種情報を切り換えて表示するのではなく、例えば、
メモリ７に記憶されている複数の機種情報をすべて表示
画面１に順次表示した状態でカーソルを動かして１つの
機種を指定し、その状態で記憶スイッチ４を機種選択状
態（オン状態）に操作してその指定した機種情報を機種
設定情報として設定してもよい。 【００３４】手動式の機種選択手段（記憶スイッチ
４）、及び、手動式の切換手段（切換スイッチ３）は、
押しボタン式のスイッチに限らず、他のスライド式等の
スイッチでもよい。 【００３５】表示手段１は、液晶ドットマトリックス式
の表示画面１に限らず、他の表示手段（ＣＲＴ式等）で
もよい。 【００３６】記憶手段７は、不揮発性のメモリに限ら
ず、他の電気的メモリや、磁気フロッピー等の他の記憶
媒体でもよい。 【００３７】作業機械は、例示したコンバインに限ら
ず、他の農作業用の機械でもよく、又、農作業用以外の
建設機械等でもよい。 【００３８】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】コンバインの側面図 【図２】コンバインの脱穀部の側面透視図 【図３】コンバインの動力伝達図 【図４】制御構成のブロック図 【図５】操作手段及び表示手段を備えた表示パネルの正
面図 【図６】制御作動を示すタイムチャート 【図７】制御状態の表示を示す表示画面の図 【符号の説明】 Ｋ 機種設定手段 １００ 制御手段 ７ 記憶手段 １ 表示手段 ４ 機種選択手段 ３ 切換手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−346489（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−178506（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−140406（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G05B 19/02 A01D 41/12

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 機種設定手段（Ｋ）にて設定された機種
   設定情報に基づいて制御対象となる機種を特定し、且
   つ、その特定した機種に対応する制御を実行する制御手
   段（１００）が設けられた作業機械の制御装置であっ
   て、 前記機種設定手段（Ｋ）は、複数の機種情報を記憶する
   記憶手段（７）と、情報表示用の表示手段（１）と、手
   動式の機種選択手段（４）と、制御部（Ｈ）とを備えて
   構成され、前記制御部（Ｈ）が、 手動式の切換手段（３）が操作される毎に、前記表示手
   段（１）に前記記憶手段（７） に記憶されている複数の
   機種情報のうちの１つの機種情報を順次表示するように
   構成され、且つ、前記表示手段（１）に前記複数の機種
   情報のうちの１つの機種情報を表示した状態で、前記機
   種選択手段（４）が機種選択状態に操作された状態で駆
   動電源から機械各部への電力供給がオフされるのに伴っ
   て、前記表示手段（１）に表示されている前記１つの機
   種情報を前記機種設定情報として設定するように構成さ
   れている作業機械の制御装置。