JP3583038B2 - Work vehicle lift control device - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、作業装置を昇降操作する昇降操作手段と、前記作業装置の対地高さを対地高さセンサにて繰り返し検出するとともに、設定距離走行する毎に又は設定時間が経過する毎に検出した複数の検出対地高さを平均化処理して、前記作業装置の演算対地高さを求める高さ算出処理を繰り返し実行する対地高さ検出手段と、前記演算対地高さが目標対地高さになるように前記昇降操作手段を制御する昇降制御を実行する制御手段とが備え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】
上記構成の作業車の昇降制御装置において、従来では、例えば、特開平8−37865号公報に示される構成のものがあった。
つまり、作業車の一例であるコンバインの走行機体に対して昇降自在な作業装置としての刈取処理部を、昇降操作手段としての油圧シリンダにて昇降操作自在に構成するとともに、超音波センサを備えて構成される前記対地高さ検出手段にて検出される刈取処理部の対地高さが、目標対地高さになるように油圧シリンダの作動を制御する構成となっている。そして、作業行程での作業を開始してから設定時間(4秒間)経過した後における対地高さ検出手段による検出処理としては、超音波センサにより20ms毎に作業装置の対地高さの検出値が出力され、走行機体の走行距離が5cmになる毎にその間で検出される複数の検出値の平均値を求め、さらには、その時点から過去の30cm走行する間における前記5cm毎の平均値の複数を平均化処理して、その平均値を対地高さとして求める構成となっており、このような対地高さの検出処理は、作業状態検出手段にて作業が終了したことが検出されるまで同一の処理内容にて繰り返し実行する構成となっていた。即ち、設定距離(30cm)走行する毎に、その間に対地高さセンサにて繰り返し検出した複数の検出対地高さを平均化処理して、前記刈取処理部(作業装置)の演算対地高さを求める構成となっていた。
【0003】
このように、複数の検出値の平均処理に基づいて対地高さを求めるようにしているのは、この種の作業車による作業が行われる圃場においては、対地高さの検出対象となる圃場面は細かな凹凸があったり、藁屑や雑草等が存在するおそれもあるので、このような細かな凹凸又は藁屑や雑草等に起因して検出値のバラツキが大になるのを防止するようにしたものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記したような作業を実行する圃場等においては、例えば、前記対地高さの検出対象面である圃場面は、例えば、畦際や枕地等の作業行程での作業開始位置付近においては、機体の旋回走行等が実行されることで、圃場が荒れていることは多いが、このような作業開始位置を越えてある程度作業走行を実行した後においては、圃場面は比較的水平で且つ平坦な状態が続いているものと考えられる。このような比較的水平で且つ平坦な状態が続いている場合であれば、上記した昇降制御を実行するに伴って、前記対地高さ検出手段にて検出される作業装置の対地高さと前記目標対地高さが設定許容範囲内に収まる目標収束状態が継続する状態となりやすい。尚、圃場面には、小さな凹凸や、例えば、人間の足跡等の凹凸が存在することがあるが、このような細かな凹凸に対して、作業装置を追従させて昇降制御する必要はないものである。
【0005】
そこで、対地高さを検出する場合に、平均処理を行うときの処理間隔(距離又は時間)をできるだけ長くすることで、上記したような凹凸による検出値のバラツキを極力少ないものとすることができる。しかしながら、このように平均処理を行うときの処理間隔(距離又は時間)を長くした場合には、上記したような凹凸に起因して対地高さに検出誤差が生じるおそれを回避することはできるけれども、圃場面の途中に、作業装置を昇降操作させる必要があるような大きな起伏が存在しているような場合、このような起伏に沿って作業装置を昇降操作させる場合、上記したような平均化処理による対地高さ検出によれば、起伏に対する対地高さの検出値が演算対地高さに反映されるまでに時間遅れが生じてしまう等の不利がある。
【0006】
しかし、上記従来構成においては、作業開始位置を越えてある程度作業走行を実行した後において、圃場面が比較的水平で且つ平坦な状態が続いているような場合、及び、作業装置を昇降操作させる必要があるような大きな起伏が存在しているような場合のいずれの場合においても、常に一定の設定距離(30cm)走行する毎に複数の検出対地高さを平均化処理して対地高さを求める構成となっていたので、圃場面が比較的水平で且つ平坦な状態が続いているような場合であれば、圃場面の凹凸に起因して演算対地高さにバラツキが生じるおそれがあり、又、作業装置を昇降操作させる必要があるような大きな起伏が存在しているような場合には、起伏に対する対地高さの検出値が演算対地高さに反映されるまでに応答遅れが生じるおそれがある。
【0007】
本発明はかかる点に着目してなされたものであり、その目的は、目標収束状態が継続しているような場合には、圃場面の凹凸に起因して演算対地高さにバラツキが多くなる等の不利を回避しながら、且つ、非収束状態で作業装置を昇降操作する必要があるような場合には、極力、時間遅れの少ない状態で対地高さを検出することが可能となる作業車の昇降制御装置を提供する点にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の特徴構成によれば、作業装置を昇降操作する昇降操作手段と、前記作業装置の対地高さを対地高さセンサにて繰り返し検出するとともに、設定距離走行する間に又は設定時間が経過する間に検出した複数の検出対地高さを平均化処理して、前記作業装置の演算対地高さを求める高さ算出処理を繰り返し実行する対地高さ検出手段と、前記演算対地高さが目標対地高さになるように前記昇降操作手段を制御する昇降制御を実行する制御手段とが備えられている作業車の昇降制御装置において、前記対地高さ検出手段は、前記演算対地高さと前記目標対地高さとの偏差が設定許容範囲内に収まっている目標収束状態のときの方が、前記偏差が前記設定許容範囲を外れて大となる非収束状態のときよりも、前記設定距離を長く、又は、前記設定時間を長くして前記高さ算出処理を実行するように構成されている。
【0009】
対地高さセンサにて作業装置の対地高さを繰り返し検出するとともに、設定距離を走行する間に又は設定時間が経過する間に対地高さセンサにて繰り返し検出した複数の検出対地高さを平均化処理して演算対地高さを求めることになるが、このとき、目標収束状態のときは非収束状態のときよりも前記設定距離を長く又は前記設定時間を長くして高さ算出処理を実行するのである。つまり、目標収束状態のときは非収束状態のときよりも長い走行距離する間又は長い時間経過する間に検出された複数の対地高さ検出値を平均化処理するので、例えば、機体走行方向に沿う幅が比較的大きい凹凸が存在していても、長い距離又は長い時間の間の平均化処理により、このような凹凸に起因して対地高さが急激に変化することを抑制することができる。その結果、目標収束状態のときに、部分的な凹凸に起因して対地高さの検出値が急激に変化してしまう等の不利を未然に回避することができる。
【0010】
又、前記偏差が前記設定許容範囲を外れて大となる前記非収束状態のときは、目標収束状態のときよりも、短い設定距離毎に又は短い設定時間毎に平均化処理によって極力、短い間隔で演算対地高さを求めるので、例えば、圃場面の途中に、作業装置を昇降操作させる必要があるような大きな起伏が存在しているような場合であっても、起伏に対する対地高さの検出値が演算対地高さに反映されるまでの時間遅れを少なくすることができる。
【0011】
その結果、目標収束状態が継続しているような場合には、圃場面の凹凸に起因して演算対地高さが急激に変化する等の不利を回避しながら、且つ、非収束状態で作業装置を昇降操作する必要があるような場合には、極力、時間遅れの少ない状態で対地高さを検出することが可能となる作業車の昇降制御装置を提供できるに至った。
【0012】
請求項2に記載の特徴構成によれば、請求項1において、前記対地高さ検出手段は、前記設定距離を設定距離範囲内で変更設定可能に、又は、前記設定時間を設定時間範囲内で変更設定可能に構成され、前記目標収束状態においては、その状態が継続するほど前記設定距離又は前記設定時間が長くなるように、前記設定距離を前記設定距離範囲の上限値まで漸次長くする、又は、前記設定時間を前記設定時間範囲の上限値まで漸次長くする、漸増処理を実行し、前記非収束状態になるに伴って、前記設定距離を前記設定距離範囲の下限値に設定する、又は、前記設定時間を前記設定時間範囲の下限値に設定する急減処理を実行するように構成されている。
【0013】
従って、上記したような目標収束状態が長く継続するほど、前記設定距離又は前記設定時間が漸次長くなるので、目標収束状態が長く継続する安定した制御状態であれば、圃場面に比較的大きい凹凸が存在していても、長い距離又は長い時間の間の平均化処理により、このような凹凸に起因して対地高さが急激に変化することを有効に抑制することができる。又、前記非収束状態になると、前記設定距離又は前記設定時間を下限値に急減するので、対地高さが目標対地高さから大きく外れてしまう等の不利を極力的確に回避することができる。
【0014】
請求項3に記載の特徴構成によれば、請求項1又は2において、前記対地高さ検出手段は、前記作業装置が作業行程において作業を開始する前、及び、前記作業装置が前記作業行程での作業を開始してから設定時間が経過する又は設定距離走行するまでの間においては、前記設定距離を前記設定距離範囲の下限値に設定する、又は、前記設定時間を前記設定時間範囲の下限値に設定するように構成されている。
【0015】
圃場の枕地等では機体を旋回走行させること等によって圃場面が荒れていることが多いが、このような枕地で旋回した後に次回の作業行程にて作業を開始する場合、即ち、作業装置が作業行程において作業を開始する前、及び、前記作業装置が前記作業行程での作業を開始してから設定時間が経過する又は設定距離走行するまでの間においては、圃場面が荒れて凹凸が多く存在するおそれがある。そこで、このような作業開始状態においては、目標収束状態か否かにかかわらず、前記設定距離又は前記設定時間を下限値に設定することで、上記したような圃場の凹凸に対する対地高さの検出値が演算対地高さに反映されるまでの時間遅れを少なくすることができる。
【0017】
請求項4に記載の特徴構成によれば、請求項1〜3のいずれか1項において、前記対地高さ検出手段が、前記設定距離を設定単位距離の複数個分の距離として設定し、又は、前記設定時間を設定単位時間の複数個分の時間として設定し、前記設定単位距離を走行する毎に又は設定単位時間が経過する毎に、その設定単位距離を走行する間に又はその設定単位時間が経過する間に前記対地高さセンサにより検出された複数の検出対地高さの平均値を求める仮平均化処理を実行するとともに、前記高さ算出処理として、前記設定単位距離を走行する毎に又は設定単位時間が経過する毎に、その時点よりも過去の前記設定距離走行する間に、又は、その時点よりも過去の前記設定時間が経過する間に、前記仮平均化処理にて求められた複数の平均値を平均化処理して前記演算対地高さを求めるように構成されている。
従って、前記設定単位距離を走行する毎に又は設定単位時間が経過する毎に、仮平均化処理を実行するとともに、高さ算出処理を実行することになる。つまり、設定単位距離を走行する間に又はその設定単位時間が経過する間に検出された複数の検出対地高さの平均値を求める仮平均化処理を実行し、且つ、その時点よりも過去の前記設定距離走行する間に、又は、その時点よりも過去の前記設定時間が経過する間に、前記仮平均化処理にて求められた複数の平均値を平均化処理して前記演算対地高さを求めるのである。
【0018】
要するに、検出値の平均化処理として、設定単位距離の複数個分の距離を走行する間又は設定単位時間の複数個分の時間が経過する間に検出した複数の検出対地高さを平均化処理することになるが、その平均化処理を実行するタイミングとしては、設定単位距離走行する毎に又は設定単位時間が経過する毎に実行することにより、演算対地高さの検出情報は比較的長い間隔での平均値を用いながらも、短い間隔で求めることができて、時間遅れの少ない状態で適正な昇降制御を実行することが可能となる。
【0019】
請求項5に記載の特徴構成によれば、請求項1〜4のいずれかにおいて、前記昇降操作手段は、前記作業装置を走行機体に対して昇降操作するように構成され、前記作業装置の前記走行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、前記制御手段は、前記対地高さ検出手段にて検出される前記演算対地高さと前記目標対地高さとの間に偏差がある場合には、前記演算対地高さを前記目標対地高さにするために前記走行機体に対して前記作業装置を昇降させる必要昇降量又は目標昇降位置を求める昇降量算出処理と、前記作業装置を現在高さから前記必要昇降量を昇降させるべく、又は、前記作業装置を前記目標昇降位置に昇降させるべく、前記対機体高さ検出手段の検出情報に基づいて前記昇降操作手段を作動させる対機体昇降処理とを繰り返し実行するように構成されている。
【0020】
従って、制御手段は、対地高さ検出手段にて検出される作業装置の対地高さと目標対地高さとの間に偏差がある場合には、検出対地高さを目標対地高さにするために走行機体に対して作業装置を昇降させる必要昇降量、又は、検出対地高さを目標対地高さにするための走行機体に対する作業装置の目標昇降位置を求める。
次に、対機体高さ検出手段の検出情報に基づいて、作業装置を現在高さから前記必要昇降量を昇降させるべく昇降操作手段を作動させるか、又は、作業装置を前記目標昇降位置に昇降させるべく昇降操作手段を作動させる対機体昇降処理を実行する。つまり、対機体高さ検出手段の検出情報をフィードバック情報として用いて、実際の作業装置の対機体高さが必要昇降量に対応する高さ、又は、目標昇降位置になっているか否かを判断しながら、昇降操作手段を制御することになる。
そして、上記したような昇降量算出処理と対機体昇降処理とを繰り返し実行することになる。
【0021】
その結果、設定時間経過する毎に又は設定距離走行する毎に対地高さを検出する対地高さ検出手段によって、対地高さの検出対象となる走行面の細かな凹凸又は藁屑や雑草等に起因して対地高さのバラツキが生じることを極力少なくする状態で、作業装置の実際の対地高さを適正に検出しながら、このような対地高さの情報に比べて時間遅れ等の生じにくい状態で検出し易い対機体高さの情報をフィードバック情報として用いて、昇降操作手段の制御を実行することにより、従来のように、対地高さ検出手段のように検出されるまでに時間遅れが生じることがなく、このような時間遅れ等に起因して昇降操作手段がオーバーシュートして作業装置の昇降操作が頻繁に繰り返される等のおそれの少ない安定した状態で昇降制御を行うことが可能となった。
【0022】
請求項6に記載の特徴構成によれば、請求項1〜5のいずれかにおいて、前記対地高さセンサが、設定サンプリング周期で繰り返し前記対地高さの検出値を出力する超音波式の対地高さセンサにて構成されている。
【0023】
前記対地高さセンサとして、例えば、接地追従しながら上下動する接触片を備えてその接触片の上下動量をポテンショメータにて検出するような構成の接地式センサを備えて構成することも考えられるが、対地高さの検出対象である圃場には藁屑や雑草等が存在するおそれがあるが、上記したような接地式センサであれば、接触片に藁屑や雑草等が引っ掛かり堆積して、短期間で使用できない状態になってしまう等の不利があるが、超音波式の対地高さセンサを用いることによって、このような不利を招くことなく長期にわたり良好に対地高さ検出を行うことができる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る作業車の昇降制御装置について図面に基づいて説明する。図1に作業車としてのコンバインの前部が示されている。このコンバインは、左右一対のクローラ走行装置1L、1Rを備えて走行可能に構成された走行機体Vの前部に、植立穀稈を刈り取り刈取穀稈を後方に向けて搬送する作業装置としての刈取処理部2が昇降自在に備えられ、走行機体Vの後部側に、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等を備えて構成される。
【0025】
刈取処理部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等で構成され、機体に対して横軸芯X周りで昇降揺動自在に枢支されている。そして、この刈取処理部2は、昇降操作手段としての油圧シリンダCYの伸縮操作により駆動昇降されるように構成されている。
【0026】
前記縦搬送装置9の搬送入口部には、刈取穀稈が存在するか否かを検出することで、刈取処理部2が刈取作業状態であるか否かを判別するための株元センサS0が備えられている。又、分草具6の後方側箇所に、対地高さを検出する超音波センサS1が備えられている。この超音波センサS1は、図2にも示すように、分草具6や引起し装置7等を支持するために走行機体側から延設された刈取フレーム12に装着され、下方側に向けて超音波を発信する発信器10と、地面にて反射された超音波を受信する受信器11とで構成され、発信してから受信するまでの時間を計測することで、対地高さを検出するように非接触式に構成されている。
説明を加えると、超音波の受信の判別には、受信強度が設定強度(閾値)よりも大であることを条件として「受信」と判別するようになっており、そして、受信器11が発信器10からの直接波を受信することによる誤検出を回避する等の目的のために、前記設定強度は、発信直後の所定時間が経過するまでは最大値に近い大きな値に設定されており、その後の時間経過に伴って漸減するように構成されている。従って、超音波センサS1においては、超音波の反射物が非常に遠方にあるときや、極端に近くにある場合には、「受信」と判別されない構成となっている。尚、この超音波センサは、設定サンプリング周期として、20msが経過する毎に刈取処理部2の対地高さの検出値を繰り返し出力するように構成されている。
【0027】
図2に示すように、前記油圧シリンダCYは単動型シリンダで構成され、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操作式の上昇制御弁V1が備えられ、又、油圧ポンプPから油圧シリンダCYに対する圧油供給路18の途中から並列状態で分岐される一対のドレン油路19に、圧油を通過させるオリフィス20と、圧油を排出させる排出位置及び圧油排出を停止させる停止位置に切り換える2位置切換え式の下降制御弁V2とが備えられている。そして、上昇制御弁V1及び下降制御弁V2夫々は、マイクロコンピュータを備えて構成される制御手段の一例としての制御装置14により切り換え制御する構成となっている。
【0028】
そして、この油圧シリンダCYは操作速度を変更調節することができるように構成されている。つまり、上昇制御弁V1を上昇位置に切り換えた状態で、下降制御弁V2を停止位置に切り換えると高速上昇速度になり、下降制御弁V2を排出位置に切り換えると低速上昇速度になり、下降制御弁V2の駆動状態を排出位置と停止位置との2位置の状態を短時間毎に繰り返す、所謂、デューティ制御を実行して、デューティ比を変更調節することにより中間の上昇速度にて適宜変更調節することができる。又、上昇制御弁V1を中立停止位置に切り換えた状態で、下降制御弁V2を停止位置に切り換えると昇降停止状態となり、下降制御弁V2を排出位置に切り換えると高速下降速度になり、下降制御弁V2を上記デューティ制御を実行して、デューティ比を変更調節することにより中間の下降速度にて適宜変更調節することができる。従って、油圧シリンダCYは、上昇操作及び下降操作夫々において操作速度を変更調節することができる。
【0029】
搭乗運転部5には、後述するような刈取処理部の昇降制御を実行するオン状態と制御を実行しないオフ状態とに切換え自在な自動入切スイッチSW3、刈取作業中における刈取処理部2の設定高さを設定する刈高さ設定器15、手動操作に基づいて、刈取処理部2を昇降操作させるための昇降レバー16、この昇降レバー16を中立位置から上昇位置に操作するとオンする上昇スイッチSW1、昇降レバー16を下降位置に操作するとオンする下降スイッチSW2、昇降レバー16における握り部16aの上部に位置して親指にて押し操作される自動昇降スイッチSW4夫々が設けられ、図2に示すように、上記各スイッチSW1,SW2,SW3,SW4の検出情報、及び、刈高さ設定器15の情報は制御装置14に入力されるように構成されている。又、株元スイッチS0の検出結果も制御装置14に入力されるようになっている。
【0030】
刈取処理部2の機体に対する枢支部に、刈取処理部2の機体に対する高さを検出する対機体高さ検出手段としてのポテンショメータ形式の対機体高さセンサS3が設けられ、この対機体高さセンサS3の検出情報も制御装置14に入力される構成となっている。又、クローラ走行装置1L,1Rへの走行駆動系に、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14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。従って、回転数センサS2が車体の車速検出手段を構成することになる。
【0031】
前記制御装置14は、自動入切スイッチSW3のON操作に伴って、前述の超音波センサの検出情報に基づいて、刈取処理部2の対地高さが刈高さ設定器15にて設定された目標対地高さになるように、油圧シリンダCYを制御する昇降制御を実行可能なオン状態に切り換わるように構成されている。
尚、刈取作業の開始時や終了時等において、刈取処理部2を昇降レバー16の指令に基づいて優先して昇降させるべく昇降レバー16の指令があれば、昇降レバー16の指令に基づく手動昇降操作が自動昇降に優先して実行するように構成されており、さらには、前記自動昇降スイッチSW4を押し操作することによって、刈取処理部2を刈取作業用の低い位置と最大上昇位置に近い高い位置とにわたって交互に昇降させることができるようになっている。つまり、刈取処理部2が対機体高さセンサS3の検出値により刈取作業用の低い位置にあることが検出されているときに自動昇降スイッチSW4が押し操作(上昇指令が指令)されると、刈取処理部2を最大上昇位置に近い高さにまで自動で上昇操作させ、且つ、刈取処理部2が対機体高さセンサS3の検出値により高い位置にあることが検出されているときに自動昇降スイッチSW4が押し操作(下降指令が指令)されると、刈取処理部2を刈取作業用の低い位置にまで下降操作させるようになっている。又、自動入切スイッチSW3がオンに設定されている状態で前記下降指令が指令されると、超音波センサS1の検出情報に基づく昇降制御に移行するようになっている。
【0032】
次に、刈取処理部2の昇降制御について説明する。
前記制御装置14は、機体の走行距離が5cm(設定単位距離)になる毎に、その5cmを走行する間に超音波センサS1より出力された複数の対地高さの検出値の平均値(第1平均値)を求める仮平均化処理を実行するとともに、後述するように設定される信号処理区間Li(設定距離の一例)を走行する間に得られた複数の平均値を平均化処理して第2平均値としての区間平均値(演算対地高さ)を求める高さ算出処理を繰り返し実行するように構成されている。
そして、その区間平均値と刈高さ設定器15にて設定された目標対地高さとの間に偏差がある場合には、演算対地高さを目標対地高さにするために走行機体Vに対して刈取処理部2を昇降させるための目標昇降位置を求める昇降量算出処理と、対機体高さセンサS3の検出情報に基づいて刈取処理部を目標昇降位置に昇降させるべく油圧シリンダCYを作動させる対機体昇降処理とを繰り返し実行するように構成されている。
【0033】
しかも、前記対機体昇降処理を実行するときに、刈取処理部2の現在位置が目標昇降位置から離れているほど操作速度を大にさせる状態で、且つ、刈始め状態であるときは、刈始め状態が終了した刈取作業中に比べて、目標昇降位置からの離れ量が同じときの前記操作速度を大にさせた状態で、油圧シリンダCYを制御するように構成されている。
上記刈始め状態とは、刈取処理部2が一つの作業行程において作業を開始する前、及び、刈取処理部2が前記作業行程での作業を開始してから設定時間が経過する又は設定距離走行するまでの間の状態である。具体的には、対地高さの検出情報に基づいて刈取作業用の低い位置にあることが検出されているときに、株元センサS0がOFF状態(非作業状態)にある間、及び、OFF状態からON状態(作業状態)に切り換わったことを検出した時点から設定時間(数秒間)が経過する間の状態である。従って、株元センサS0や制御装置14による判別処理手順等によって作業開始状態判別手段101が構成されることになる。
【0034】
以下、図4、図5、図6に示す制御フローチャートに基づいて、制御装置14の昇降制御動作について詳述する。
尚、上記したように自動入切スイッチSW3がONされている状態で前記自動昇降スイッチSW4による下降指令が指令されると、この昇降制御が実行されるようになっている。そして、制御が開始させると前記超音波センサS1による検出作動が開始される。この超音波センサS1は、20msec毎に超音波を発信して、地面にて反射してきた反射波を受信することにより、その発信から受信までの時間を対地高さデータに換算して制御装置14に出力する。
【0035】
制御装置14は、超音波センサS1からの信号を受信し、検出対地高さデータが200mm以下の値であれば異常値であると判断して、エラー処理を実行し、200mmを越えていれば、メモリにデータを記憶させる(ステップ1〜3)。このとき、異常であればカウンタのカウント値αをカウントアップして、走行機体が1m(異常判別用距離)走行する間にカウント値αが設定回数α0を越えると、超音波センサS1の検出作動が異常であるとして、搭乗運転部5に設けられる報知ランプ21にて報知するようにしている(ステップ4〜7)。
【0036】
このように検出対地高さデータが200mm以下の値であれば異常値であると判断するのは、超音波センサS1は、図2に示すように、刈取処理部2における刈取フレーム12に連設される分草具フレーム17の下端位置よりも所定高さH(200mmよりも少し大きい値))だけ上方側に位置する状態で刈取フレーム12に取付け支持される構成となっている。従って、分草具フレーム17の下端位置が地面に接当する状態まで刈取処理部2が下降したときに対地高さの検出値は200mmより少し大きい値となるが、それよりも刈取処理部2が下方に下がることは無いので、検出対地高さが200mm以下の値であれば異常値であると判断するのである。
【0037】
その後、走行距離が5cmになる毎に、検出値の平均化処理を実行してすることになるが、走行距離が5cmに到達するまでの間に、後述するような油圧シリンダCYに対する昇降用の制御情報が出力されている状態であれば、このような平均化処理を実行せずに、油圧シリンダCYに対する昇降用の制御情報の出力を優先して実行する(ステップ8,9)
走行距離が5cmになると、その間に検出された複数の検出値についての平均化処理を実行するが、そのとき、前記刈始め状態であることが判別されているときは、5cm走行する間に検出された複数の検出値のうち、対地高さが最大側である一部のデータを除外したその他の多い個数の検出値を用いて平均化処理し、前記刈始め状態であることが判別されていないときには、複数の検出値のうち、対地高さが最大側である一部のデータ、及び、対地高さが最小側である一部のデータ夫々を除外したその他の少ない個数の検出値を用いて平均化処理するようになっている。
【0038】
具体的な数値を用いて説明すると、刈始め状態であれば、例えば車速が0.25m/s以下であれば、5cm走行間のデータの個数が最大10個であり、そのデータのうちの最大対地高さのデータ1個を除く9個(90パーセント)の平均化処理を行い、刈始め状態でないとき、たとえば、車速が0.5m/sであれば、5cm走行間のデータの個数が5個となるが、そのうち最大対地高さのデータ1個と、最小対地高さのデータ1個とを除いた後の残り3個(60パーセント)のデータの平均化処理を行るようになっている(ステップ10,11,12)。尚、刈初め状態の低速走行状態で、データ数nが10個になるのは、メモリバッファ数n0(10個)により制限されるからである。
【0039】
このような刈初め状態においては、上記したような区間平均値を求めるための信号処理区間Liを最小値(20cm)に初期化するようにしている(ステップ13)。刈始め状態では、圃場が荒れていることが多く、短い間隔で敏感に対地高さを検出して昇降制御するようにして、刈取処理部2が土中に突っ込む等の不利を回避するようにしている。
又、刈始め状態でないときには、後述するように目標収束状態と非収束状態とに応じて区間平均値を求めるための信号処理区間Liを変更設定するようにしている(ステップ14)。その区間長さの変更処理については、後で詳述する。
【0040】
次に、走行機体が信号処理区間Liを走行する間に求められた複数の平均値を平均化処理して演算対地高さとしての区間平均を求める(ステップ15,16)。この平均化処理は、上記5cm走行する毎に、その時点より過去の信号処理区間Li走行する間における平均値であり、5cm走行する毎に移動平均を求める処理として実行される。つまり、演算対地高さは5cm走行する毎に求められることになる。この処理が高さ算出処理に対応する。
【0041】
次に、演算対地高さと刈高さ設定器15にて設定された目標対地高さとの間の偏差(高さ偏差Δh)を求める(ステップ17)。次に、この高さ偏差Δhを、刈取処理部2の対機体高さの情報としての位置偏差Δrに換算して(ステップ18)、検出対地高さを目標対地高さにするために、走行機体Vに対して刈取処理部2を昇降させるための昇降用目標位置を求める(ステップ19)。
【0042】
このように求められた位置偏差Δr(目標昇降位置の情報)に基づいて、偏差があれば、油圧シリンダCYを作動させる対機体昇降処理を実行することになるが、このとき、刈取処理部2の現在位置が目標昇降位置から離れているほど、操作速度を大にする状態で、且つ、目標昇降位置からの離れ量が同じときの前記操作速度を、前記刈始め状態が判別されているときの方が、刈始め状態が判別されていないときに比べて、大にする状態で、油圧シリンダCYを制御するように構成されている。
【0043】
つまり、図7に示すように、前記位置偏差Δrの大きさに対する制御出力、具体的には、油圧シリンダに対する圧油供給量の変化特性として、位置偏差Δrの大きさに対して制御出力が直線的に変化するもので、その傾斜状態が互いに異なる2種類が予め用意されており、上記刈始め状態が判別されているときは、目標昇降位置からの離れ量が同じときの操作速度が大である特性ラインQ1を選択し、刈始め状態が判別されていないときは、上記操作速度が小である特性ラインQ2を選択するようになっている(ステップ20,21,22)。
【0044】
そして、対地高さセンサS3の検出値によって刈取処理部2の現在位置を検出しながら、位置偏差Δrの情報と選択された制御特性(特性ライン)に基づいて制御出力を決定し、刈取処理部2が上記目標位置に到達するまで油圧シリンダCYによる刈取処理部2の昇降作動を行う(ステップ23,24,25)。このとき、図7の特性から明らかなように、刈取処理部2の位置が目標昇降位置に近づいてくるほど油圧シリンダCYによる操作速度が直線的に小になるように変化するので、停止時のショックが少ないものとなる。しかも、刈取処理部2の位置が目標昇降位置に到達して対機体昇降処理が終了した後に、前記昇降量算出処理を実行するように構成され、昇降操作を実行している途中で、再度、昇降量算出処理を実行することで、頻繁な昇降作動を繰り返すことを回避している。対地高さセンサS3の検出値によって刈取処理部2の現在位置が前記目標位置に到達すると、昇降作動を停止させる(ステップ26)。
【0045】
刈取作業が継続されるに伴って上記したような昇降制御が実行される結果、刈取処理部2の検出対地高さと目標対地高さとの偏差が設定許容範囲(不感帯)内に収まる目標収束状態になるが、制御装置14は、このような目標収束状態のときの方が、偏差が設定許容範囲を外れて大となる非収束状態のときよりも、前記信号処理区間Liを長くして前記高さ算出処理を実行するように構成されている。
具体的には、信号処理区間Liを設定距離範囲内で変更設定可能に構成し、目標収束状態においては、その状態が継続するほど信号処理区間Liが長くなるように、信号処理区間Liを設定距離範囲内の上限値まで漸次長くする漸増処理を実行し、前記非収束状態になるに伴って、信号処理区間Liを設定距離範囲の下限値に設定する急減処理を実行するように構成されている。
【0046】
この区間変更処理は、ステップ14にて実行されるが、具体的には図6に示すように制御を実行する。つまり、前記対機体昇降処理が終了した後に、次回の昇降量算出処理を実行する際に、偏差が設定許容範囲(不感帯)内にあれば、目標位置に収束していると判断し、信号処理区間Liを現在値よりも設定量(5cm)だけ長くさせる(ステップ140,141)。前記昇降量算出処理を実行する際に、複数回連続して偏差が設定許容範囲(不感帯)内にあれば、つまり、目標収束状態が継続していれば、設定量(5cm)だけ長くさせる処理が繰り返し実行されて信号処理区間Liが漸増することになる。従って、このような処理が漸増処理に対応する。但し、信号処理区間Liが60cmを越える場合には、信号処理区間Liを60cmに設定する(ステップ142,143)。つまり、最大値が60cmとなる。
尚、偏差が設定許容範囲(不感帯)内から外れて目標位置に収束していないことが判別されると、すぐに信号処理区間Liを20cmに設定する(ステップ144)。この処理が急減処理に対応する。
従って、目標収束状態が継続していれば、信号処理区間Liは、20cm(最小値)〜60cm(最大値)の間(設定距離範囲)で5cmづつ漸増するように変更調節されることになり、偏差が発生すると、すぐに最小値(20cm)に変更するようになっている。
【0047】
上記構成においては、超音波センサS1と制御装置14による対地高さの検出処理構成とにより、設定時間経過する毎に又は設定距離走行する毎に前記刈取処理部の対地高さの検出値を出力する対地高さ検出手段100が構成されることになる。又、制御装置14により、刈取処理部2(作業装置)の対地高さが目標対地高さになるように油圧シリンダCY(昇降操作手段)を制御する制御手段102が構成されることになる。
【0048】
〔別実施形態〕
次に別実施形態について説明する。
【0049】
(1)上記実施形態では、前記設定単位距離(5cm)走行する毎にその設定単位距離を走行する間に対地高さセンサにより検出された複数の検出対地高さの平均値を求める仮平均化処理を実行するとともに、設定単位距離を走行する毎に、その時点よりも過去の信号処理区間Li(設定距離)走行する間に仮平均化処理にて求められた複数の平均値を平均化処理して演算対地高さを求めるように構成したが、このような構成に代えて、次の▲1▼〜▲5▼の各形態で実施してもよい。
▲1▼ 前記仮平均化処理を実行することは同じであるが、信号処理区間Li(設定距離)走行する毎に、それまでの間に仮平均化処理にて求められた複数の平均値を平均化処理して演算対地高さを求める構成でもよい。
▲2▼ 又、前記設定単位距離(5cm)に代えて、設定単位時間が経過する毎に対地高さセンサにより検出された複数の検出対地高さの平均値を求める仮平均化処理を実行するようにしてもよい。
▲3▼ 設定距離(信号処理区間Li)に代えて、設定時間が経過する間に検出した複数の検出対地高さを平均化処理するようにしてもよい。
▲4▼ 前記仮平均化処理を実行することなく、単に、設定距離走行する間に又は設定時間が経過する間に検出した複数の検出対地高さをそのまま平均化処理して、演算対地高さを求める構成としてもよい。
▲5▼ 上記▲1▼〜▲4▼のうちの2つ以上のものを組み合わせる構成でもよい。
【0050】
(2)上記実施形態では、前記目標収束状態においては、その状態が継続するほど設定距離(信号処理区間Li)が長くなるように上限値まで漸次長くする漸増処理を実行する構成としたが、前記非収束状態のときよりも長い一定値として設定距離を設定してもよい。又、上記実施形態(1)の▲3▼のように、前記非収束状態のときよりも長い一定値として設定時間を設定してもよい。
【0051】
(3)上記実施形態では、作業装置が作業行程において作業を開始する前、及び、作業装置が作業行程での作業を開始してから設定時間が経過するまでの間においては、前記設定距離(信号処理区間Li)を設定距離範囲の下限値に設定する構成としたが、このような構成に代えて、作業装置が作業行程において作業を開始する前、及び、作業装置が作業行程での作業を開始してから設定距離走行するまでの間においては、前記設定距離(信号処理区間Li)を設定距離範囲の下限値に設定する構成としてもよい。
又、このような作業開始状態であるか否かにかかわらず、常に、目標収束状態のときの方が非収束状態のときよりも設定距離を長くして高さ算出処理を実行するように構成してもよい。
【0052】
(4)上記実施形態では、作業装置(刈取処理部)の位置が前記目標昇降位置から離れているほど前記操作速度を大にするための構成として、前記位置偏差Δrの大きさに対する昇降操作手段に対する制御出力の変化特性が直線的に変化するものを例示したが、このようなものに限らず、例えば、図8の特性ラインQ1’,Q2’に示すように、位置偏差Δrの大きさに対して制御出力が曲線的に変化し、かつ、位置偏差Δrの大きさが大であるほど、位置偏差Δrの単位変化量に対する制御出力の変化量、即ち、変化特性の傾斜角度が大となるような変化特性を用いてもよい。
【0053】
(5)上記実施形態では、前記対機体昇降処理が終了していなくても、前記平均処理タイミングになる毎に前記昇降量算出処理を実行する構成として、その新たな情報に基づいて対機体昇降処理を実行する構成したが、このような構成に限らず、前記対機体昇降処理が終了した後に、前記昇降量算出処理を実行するように構成してもよい。
つまり、図9に示すように、上記実施形態の制御フローチャートにおけるステップ17の後に、油圧シリンダCYに対する昇降用の制御情報が出力されているか否かの判断処理(ステップ17a)を加え、出力されている状態であれば、上記ステップ23に移行して、このような油圧シリンダCYに対する昇降用の制御情報の出力(対機体昇降処理)を前記昇降量算出処理に優先して実行するようにして、前記対機体昇降処理が終了した後に、前記昇降量算出処理を実行するように構成してもよい。
【0054】
(6)上記実施形態では、前記昇降量算出処理として、前記検出対地高さを前記目標対地高さにするために走行機体に対して刈取処理部を昇降させる目標昇降位置を求め、前記対機体昇降処理として、刈取処理部を目標昇降位置に昇降させるべく昇降操作手段を作動させるようにしたが、このような構成に代えて、前記検出対地高さを前記目標対地高さにするために走行機体に対して刈取処理部を昇降させる必要昇降量を求める構成として、前記刈取処理部を現在高さから前記必要昇降量を昇降させるべく前記昇降操作手段を作動させるようにしてもよい。
【0055】
(7)上記実施形態では、前記対地高さ検出手段として、設定サンプリング周期(20ms)毎に刈取処理部の対地高さの検出値を出力する超音波式の対地高さセンサを備えて構成されるものを例示したが、このような構成に限らず、設定サンプリング周期毎に刈取処理部の対地高さを検出するとともに、設定時間経過する毎に又は設定距離走行する毎に、上記検出値の平均化処理を実行して、その平均値を制御装置に出力するような対地高さセンサにて構成してもよい。
又、前記対地高さ検出手段として、このような超音波式のセンサに代えて、接地追従しながら作業装置に対して上下動自在な接触片と、この接触片の上下動量を検出する昇降量検出手段とを備えて前記上下動量に基づいて対地高さを検出する接地式センサを備える構成として、設定時間経過する毎に又は設定距離走行する毎に、その間に検出された検出値を平均化処理して対地高さの検出値を出力するように構成してもよい。
【0056】
(8)上記実施形態では、作業車としてコンバインを例示したが、本発明はコンバインに限らず、例えば、コンバイン以外のイグサ収穫機や苗移植機、作業機付きのトラクタ等、作業装置を昇降自在に備えた各種の作業車に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】コンバインの前部の側面図
【図2】超音波センサ配設部の側面図
【図3】制御ブロック図
【図4】制御フローチャート
【図5】制御フローチャート
【図6】制御フローチャート
【図7】出力特性図
【図8】別実施形態の出力特性図
【図9】別実施形態の制御フローチャート
【符号の説明】
2 作業装置
100 対地高さ検出手段
102 制御手段
CY 昇降操作手段
S1 対地高さセンサ
S3 対機体高さ検出手段
V 走行機体
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention provides a lifting operation means for lifting and lowering a working device, and repeatedly detects a ground height of the working device with a ground height sensor, and detects the height every time the vehicle travels a set distance or every time a set time elapses. Ground height detecting means for averaging a plurality of detected ground heights and repeatedly executing a height calculation process for calculating a calculated ground height of the working device; and the calculated ground height becomes a target ground height. And a control means for executing the lifting control for controlling the lifting operation means as described above.
[0002]
[Prior art]
In the lift control device for a work vehicle having the above-described configuration, there has been a configuration disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-37865.
In other words, the mowing unit as a working device that can move up and down with respect to the traveling body of the combine, which is an example of a work vehicle, is configured to be able to move up and down with a hydraulic cylinder as lifting and lowering means, and is equipped with an ultrasonic sensor. The operation of the hydraulic cylinder is controlled such that the ground height of the reaping unit detected by the ground height detecting means is equal to the target ground height. Then, as a detection process by the ground height detecting means after a lapse of a set time (4 seconds) from the start of the work in the work process, the detected value of the ground height of the work device by the ultrasonic sensor is set every 20 ms. Each time the traveling distance of the traveling body reaches 5 cm, an average value of a plurality of detection values detected during the traveling is obtained, and further, a plurality of average values for each 5 cm during the past 30 cm traveling from that time are calculated. Are averaged, and the average value is obtained as the ground height. Such ground height detection processing is the same until the work state detecting means detects that the work is completed. It was configured to execute repeatedly with the processing contents of That is, every time the vehicle travels a set distance (30 cm), a plurality of detected ground heights repeatedly detected by the ground height sensor during the travel are averaged, and the calculated ground height of the reaping unit (working device) is calculated. It was a required configuration.
[0003]
As described above, the ground height is calculated based on the average processing of a plurality of detection values in a field where work by this type of work vehicle is performed. Since there is a possibility that fine irregularities or straw waste or weeds may be present, it is necessary to prevent the variation in the detected value from becoming large due to such fine irregularities or straw waste or weeds. It was made.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in a field or the like that performs the above-described work, for example, a field scene that is a detection target surface of the ground height is, for example, near a work start position in a work process such as a ridge or a headland. The field is often rough due to the execution of the turning movement of the aircraft, etc., but after performing the work traveling to some extent beyond such a work start position, the field scene is relatively horizontal and It is considered that the flat state continues. If such a relatively horizontal and flat state continues, the height of the working device detected by the ground height detecting means and the target It is likely that the target convergence state in which the ground height falls within the set allowable range continues. In the field scene, there may be small irregularities and irregularities such as, for example, human footprints. However, it is not necessary to control the vertical movement by following the working device to such fine irregularities. It is.
[0005]
Therefore, when detecting the ground height, by making the processing interval (distance or time) when performing the averaging processing as long as possible, it is possible to minimize the variation in the detection value due to the unevenness as described above. . However, when the processing interval (distance or time) when the averaging processing is performed is lengthened in this way, it is possible to avoid the possibility that a detection error is generated in the ground height due to the above-described unevenness. In the case where there is a large undulation that requires the operation device to be raised and lowered in the middle of a field scene, when the operation device is to be raised and lowered along such undulation, the above-described averaging is performed. According to the detection of the ground height by the processing, there is a disadvantage that a time delay occurs until the detected value of the ground height with respect to the undulation is reflected on the calculated ground height.
[0006]
However, in the above-described conventional configuration, after performing the work traveling to some extent beyond the work start position, when the field scene remains relatively horizontal and flat, and when the work device is raised and lowered. In any case where there is a large undulation that is necessary, a plurality of detected ground heights are averaged every time the vehicle travels a fixed set distance (30 cm), and the ground height is calculated. Since the configuration is obtained, if the field scene is relatively horizontal and flat state continues, there is a possibility that variation in the calculation ground height due to unevenness of the field scene may occur, In addition, when there is a large undulation that requires the working device to be raised and lowered, a response delay may occur until the detected value of the height with respect to the hill is reflected in the calculated ground height. A.
[0007]
The present invention has been made by paying attention to such a point, and the purpose thereof is that when the target convergence state is continued, the variation in the calculation ground height due to the unevenness of the field scene increases. In the case where it is necessary to raise and lower the working device in a non-converged state while avoiding disadvantages such as the above, a working vehicle that can detect the ground height with as little time delay as possible Is to provide a lifting control device.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to the characteristic configuration of claim 1, the lifting operation means for lifting and lowering the working device, and repeatedly detecting the ground height of the working device with the ground height sensor, and setting the travel distance while traveling the set distance or Ground height detecting means for averaging a plurality of detected ground heights detected during the passage of time, and repeatedly executing a height calculation process for calculating a calculated ground height of the working device; and And a control means for performing elevation control for controlling the elevation operation means so that the height is equal to a target height above the ground. And the target distance in the target convergence state in which the deviation between the target ground height is within the set allowable range, than in the non-convergence state in which the deviation is large outside the set allowable range. Longer And it is configured to execute the height calculation process to lengthen the setting time.
[0009]
The ground height sensor repeatedly detects the ground height of the working device, and averages a plurality of detected ground heights repeatedly detected by the ground height sensor while traveling a set distance or while the set time has elapsed. In this case, the height calculation processing is executed with the set distance longer or the set time longer in the target convergence state than in the non-convergence state. You do it. That is, in the target convergence state, since a plurality of ground height detection values detected during a longer traveling distance or a longer time than in the non-convergence state are averaged, for example, in the body traveling direction. Even if there are relatively large irregularities along the width, the averaging process for a long distance or a long time can suppress a sudden change in the ground height due to such irregularities. . As a result, in the target convergence state, disadvantages such as a sudden change in the detected value of the ground height due to partial unevenness can be avoided.
[0010]
Further, in the non-convergence state in which the deviation is out of the set allowable range and becomes large, the averaging process is performed as short as possible at every shorter set distance or at each shorter set time than in the target convergence state. In the case where there is a large undulation that requires the operation device to be raised and lowered in the middle of a field scene, for example, detection of the ground height with respect to the undulation is performed. The time delay until the value is reflected on the calculated ground height can be reduced.
[0011]
As a result, when the target convergence state is continued, while avoiding disadvantages such as a sudden change in the calculation ground height due to unevenness of the field scene, the working device is not converged. In the case where it is necessary to perform an ascending / descending operation, it is possible to provide an ascending / descending control device for a work vehicle, which can detect the ground height with as little time delay as possible.
[0012]
According to the characteristic configuration of the second aspect, in the first aspect, the ground height detecting means can change and set the set distance within a set distance range, or set the set time within a set time range. The set distance is configured to be changeable, and in the target convergence state, the set distance or the set time becomes longer as the state continues, so that the set distance isSet distance rangeGradually increase to the upper limit, or the set timeSet time rangeIt gradually increases to the upper limit value, executes a gradual increase process, and sets the set distance to a lower limit value of the set distance range, or sets the set time to a lower limit value of the set time range in accordance with the non-convergence state. It is configured to execute a rapid decrease process that is set to a value.
[0013]
Therefore, as the above-mentioned target convergence state continues for a long time, the set distance or the set time gradually increases. Therefore, in a stable control state in which the target convergence state continues for a long time, relatively large irregularities appear in the field scene. , The rapid change of the ground height due to such unevenness can be effectively suppressed by the averaging process for a long distance or a long time. Further, in the non-convergence state, the set distance or the set time is sharply reduced to the lower limit value, so that disadvantages such as the ground height greatly deviating from the target ground height can be avoided as much as possible.
[0014]
According to the feature configuration described in claim 3, in claim 1 or 2,The ground height detection means is provided before the work device starts work in a work process, and until the set time elapses or the set distance travels after the work device starts work in the work process. In between, the set distance is set to a lower limit value of the set distance range, or the set time is set to a lower limit value of the set time range.It is configured.
[0015]
In a headland or the like in a field, the field scene is often rough due to turning the machine and the like, but when starting work in the next work process after turning in such a headland, Before starting work in the work process, and before the work device starts work in the work process until the set time elapses or travels the set distance, the field scene is rough and irregularities are formed. There may be many. Therefore, in such a work start state, by setting the set distance or the set time to the lower limit regardless of whether the target is in the target convergence state, detection of the ground height with respect to the unevenness of the field as described above is performed. The time delay until the value is reflected on the calculated ground height can be reduced.
[0017]
According to the feature configuration of claim 4, the claimAny one of 1-3AtThe ground height detecting means sets the set distance as a distance for a plurality of set unit distances, or sets the set time as a time for a plurality of set unit times, and travels the set unit distance. Every time the set unit time elapses, the average value of a plurality of detected ground heights detected by the ground height sensor while traveling the set unit distance or while the set unit time elapses While performing the tentative averaging process to obtain the above, as the height calculation process, every time the set unit distance travels or every time the set unit time elapses, while running the set distance past that time Or, during the elapse of the set time in the past from that point, is configured to average the plurality of average values obtained in the tentative averaging process to obtain the arithmetic ground height I have.
Therefore, every time the vehicle travels the set unit distance or every time the set unit time elapses, the provisional averaging process is executed and the height calculation process is executed. In other words, a tentative averaging process is performed to calculate an average value of a plurality of detected ground heights detected while traveling the set unit distance or while the set unit time elapses, and in the past, While traveling the set distance, or while the set time in the past elapses therefrom, averages a plurality of average values obtained in the tentative averaging process and performs the arithmetic operation on the ground height. Ask for.
[0018]
In short, as the detection value averaging process, a plurality of detection ground heights detected while traveling a plurality of the set unit distances or while a plurality of the set unit times have elapsed are averaged. However, the averaging process is executed every time the vehicle travels a set unit distance or every time the set unit time elapses, so that the detection information of the calculated ground height is relatively long. Can be obtained at short intervals while using the average value of the above, and it becomes possible to execute appropriate lifting control with little time delay.
[0019]
According to the characteristic configuration described in claim 5, in any one of claims 1 to 4, the lifting operation means is configured to perform an operation of lifting and lowering the working device with respect to a traveling machine body. A body height detecting means for detecting a height with respect to the traveling body is provided, and the control means has a deviation between the calculated ground height detected by the ground height detecting means and the target ground height. In this case, the operation device is provided with an elevation amount calculation process of obtaining a required elevation amount or a target elevation position for elevating and lowering the operation device with respect to the traveling machine body in order to set the calculated elevation to the target elevation. An airframe for operating the elevating operation means based on the detection information of the airframe height detection means so as to elevate the required elevating amount from the current height or to elevate the working device to the target elevating position Rise And it is configured to repeatedly execute the processing.
[0020]
Therefore, if there is a deviation between the ground height of the working device detected by the ground height detecting means and the target ground height, the control means travels to set the detected ground height to the target ground height. A required amount of vertical movement of the working device with respect to the machine body, or a target vertical position of the working device with respect to the traveling machine body for making the detected ground height the target ground height is determined.
Next, based on the detection information of the anti-machine body height detecting means, the lifting / lowering operating means is operated to raise / lower the required lifting / lowering amount from the current height of the working apparatus, or the working apparatus is raised / lowered to the target lifting / lowering position. The anti-aircraft elevating process for operating the elevating operation means is performed to perform the operation. That is, using the detection information of the anti-aircraft height detecting means as feedback information, it is determined whether the actual anti-aircraft height of the working device is at a height corresponding to the required elevating amount or at the target elevating position. Meanwhile, the lifting operation means is controlled.
Then, the above-described vertical movement amount calculation processing and the anti-aircraft vertical movement processing are repeatedly executed.
[0021]
As a result, every time the set time elapses or every time the vehicle travels the set distance, the ground height detecting means that detects the ground height, the fine unevenness of the running surface that is the target of ground height detection, such as straw chips and weeds, etc. While properly detecting the actual ground height of the working device while minimizing the occurrence of variations in ground height due to the above, time delays and the like are less likely to occur as compared to such ground height information. By using the information of the height of the aircraft that is easy to detect in the state as feedback information and executing the control of the elevating operation means, the time delay until it is detected like the conventional height detection means It is possible to perform the lifting and lowering control in a stable state where there is little possibility that the lifting and lowering operation means overshoots due to such a time delay and the lifting and lowering operation of the working device is frequently repeated. It became.
[0022]
According to the characteristic configuration described in claim 6, the ultrasonic sensor according to any one of claims 1 to 5, wherein the ground height sensor repeatedly outputs the detected value of the ground height at a set sampling cycle. It consists of a sensor.
[0023]
As the above-mentioned ground height sensor, for example, it may be considered to be configured to include a grounding sensor configured to include a contact piece that moves up and down while following the ground and that the amount of vertical movement of the contact piece is detected by a potentiometer. However, there is a possibility that straw debris and weeds and the like may be present in the field where the ground height is to be detected, but if the ground-type sensor as described above, the debris and weeds are caught and accumulated on the contact pieces, Although there are disadvantages such as being unable to be used in a short period of time, the use of the ultrasonic ground height sensor makes it possible to perform good ground height detection for a long time without incurring such disadvantages. it can.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a lift control device for a work vehicle according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the front of a combine as a working vehicle. This combine is a working device that cuts planted grain culms and transports the harvested grain culms rearward to the front of a traveling machine body V configured to be able to travel with a pair of left and right crawler traveling devices 1L and 1R. A mowing processing unit 2 is provided so as to be able to move up and down, and a threshing device 3 for threshing the harvested culm, a Glen tank 4 for storing threshed grains, a boarding operation unit 5 and the like are provided on the rear side of the traveling machine V. Be composed.
[0025]
The cutting processing unit 2 includes a weeding tool 6 for sorting and cultivating the planted cereal culm of the target crop, a raising device 7 for raising the planted cereal culm in an upright position, and cutting the root side of the raised cereal culm. And a vertical transport device 9 for transporting the harvested stalks rearward while gradually changing the harvested culm to a horizontal tilting posture, and the vertical movement of the machine body about the horizontal axis X. It is freely pivoted. The reaping unit 2 is configured to be driven up and down by an expansion and contraction operation of a hydraulic cylinder CY as an up and down operation means.
[0026]
A stock sensor S0 for determining whether or not the cutting processing unit 2 is in a cutting operation state by detecting whether or not a cut grain culm is present at a transfer entrance portion of the vertical transfer device 9 is provided. Provided. In addition, an ultrasonic sensor S1 for detecting a height to the ground is provided at a position on the rear side of the weeding implement 6. As shown in FIG. 2, the ultrasonic sensor S1 is mounted on a cutting frame 12 extended from the traveling machine body to support the weeding implement 6, the raising device 7, and the like, and is directed downward. It is composed of a transmitter 10 for transmitting ultrasonic waves and a receiver 11 for receiving ultrasonic waves reflected on the ground, and detects the height from the ground by measuring the time from transmission to reception. As in the non-contact type.
In addition, the reception of the ultrasonic wave is determined to be “reception” on condition that the reception intensity is higher than the set intensity (threshold), and the receiver 11 transmits the ultrasonic wave. For the purpose of avoiding erroneous detection by receiving a direct wave from the device 10, the set intensity is set to a large value close to the maximum value until a predetermined time immediately after transmission elapses, It is configured to gradually decrease with the lapse of time thereafter. Therefore, the ultrasonic sensor S1 has a configuration in which it is not determined to be "reception" when the reflection object of the ultrasonic wave is very far or extremely close. The ultrasonic sensor is configured to repeatedly output the detected value of the ground height of the reaper 2 every 20 ms as a set sampling period.
[0027]
As shown in FIG. 2, the hydraulic cylinder CY is constituted by a single-acting cylinder, and the supply state of the hydraulic oil to the hydraulic cylinder CY is changed to an ascending position by the supply of the hydraulic oil, a neutral stop position, and other supply to the hydraulic device. A three-position switching type electromagnetically operated ascending control valve V1 is provided for switching each position, and a pair of drain oils branched in parallel from the hydraulic oil supply passage 18 to the hydraulic cylinder CY from the hydraulic pump P The passage 19 is provided with an orifice 20 through which pressurized oil passes, and a two-position switching type lowering control valve V2 that switches between a discharge position for discharging the pressurized oil and a stop position for stopping the discharge of the pressurized oil. Each of the ascending control valve V1 and the descending control valve V2 is configured to be switched by a control device 14 as an example of a control means including a microcomputer.
[0028]
The hydraulic cylinder CY is configured so that the operation speed can be changed and adjusted. That is, when the lowering control valve V2 is switched to the stop position and the lowering control valve V2 is switched to the stop position and the lowering control valve V2 is switched to the discharging position, the lowering control valve V2 is switched to the discharging position. The drive state of V2 is repeated at short intervals between the discharge position and the stop position, that is, the so-called duty control is performed, and the duty ratio is changed and adjusted, so that the duty ratio is appropriately changed and adjusted at an intermediate rising speed. be able to. In addition, when the lowering control valve V2 is switched to the stop position and the lowering control valve V2 is switched to the stop position, the lowering control valve V2 is switched to the stop position. V2 can be appropriately changed and adjusted at an intermediate descending speed by executing the duty control and changing and adjusting the duty ratio. Accordingly, the operating speed of the hydraulic cylinder CY can be changed and adjusted in each of the raising operation and the lowering operation.
[0029]
The boarding operation unit 5 includes an automatic on / off switch SW3 that can be switched between an on state in which the raising and lowering control of the reaping unit is performed and an off state in which the control is not performed, as described later. A cutting height setting device 15 for setting the height, a lifting lever 16 for raising and lowering the mowing unit 2 based on a manual operation, and a lifting switch SW1 which is turned on when the lifting lever 16 is operated from a neutral position to a raised position. 2, a lowering switch SW2 which is turned on when the raising / lowering lever 16 is operated to the lowering position, and an automatic raising / lowering switch SW4 which is located above the grip portion 16a of the raising / lowering lever 16 and is pushed by the thumb, are provided as shown in FIG. The detection information of the switches SW1, SW2, SW3, and SW4 and the information of the cutting height setting device 15 are configured to be input to the control device 14. It has been. The detection result of the stock switch S0 is also input to the control device 14.
[0030]
A potentiometer type body height sensor S3 as body height detection means for detecting the height of the reaping processing section 2 with respect to the body is provided at a pivot portion of the reaping processing section 2 with respect to the body, and the body height sensor is provided. The detection information of S3 is also inputted to the control device 14. The traveling drive system for the crawler traveling devices 1L and 1R is provided with a revolution speed sensor S2 for detecting the revolution speed of the traveling output shaft, and the control device 14 determines the current traveling speed and traveling speed based on the revolution speed information. The distance is calculated by calculation. Therefore, the rotation speed sensor S2 constitutes a vehicle speed detecting means of the vehicle body.
[0031]
According to the ON operation of the automatic ON / OFF switch SW3, the controller 14 sets the ground height of the reaping processing unit 2 by the cutting height setting device 15 based on the detection information of the above-described ultrasonic sensor. It is configured to switch to an ON state in which elevating control for controlling the hydraulic cylinder CY can be executed so that the target ground height is attained.
At the start or end of the harvesting operation, if there is a command of the lifting lever 16 to raise and lower the reaping processing unit 2 preferentially based on the command of the lifting lever 16, manual lifting based on the command of the lifting lever 16 is performed. The operation is configured to be performed prior to the automatic lifting and lowering. Further, by pressing and operating the automatic lifting and lowering switch SW4, the reaper processing unit 2 is moved to a low position for the reaping operation and a high position close to the maximum ascending position. It can be moved up and down alternately over the position. In other words, when the automatic lifting switch SW4 is pressed (an upward command is issued) while the reaping processing unit 2 is detected to be at a low position for reaping work based on the detection value of the anti-machine height sensor S3, The reaper 2 is automatically raised to a height close to the maximum ascending position, and automatically when the reaper 2 is detected to be at a higher position by the detection value of the anti-aircraft height sensor S3. When the raising / lowering switch SW4 is pressed (a lowering command is issued), the reaper 2 is lowered to a lower position for reaping. Further, when the lowering command is issued in a state where the automatic on / off switch SW3 is set to ON, the control is shifted to the raising / lowering control based on the detection information of the ultrasonic sensor S1.
[0032]
Next, the elevation control of the reaper 2 will be described.
Each time the traveling distance of the airframe becomes 5 cm (set unit distance), the control device 14 averages a plurality of detection values of the ground heights output from the ultrasonic sensor S1 while traveling the 5 cm (the unit distance). (1 average value), and averages a plurality of average values obtained during traveling in a signal processing section Li (an example of a set distance) set as described later. It is configured to repeatedly execute a height calculation process for obtaining a section average value (calculation ground height) as a second average value.
When there is a deviation between the average value of the section and the target ground height set by the cutting height setting device 15, the traveling machine V is set to the calculated ground height to the target ground height. Amount calculation processing for obtaining a target elevating position for raising and lowering the mowing processing unit 2 and operating the hydraulic cylinder CY to elevate the mowing processing unit to the target elevating position based on the detection information of the anti-machine height sensor S3. It is configured to repeatedly execute the anti-aircraft elevating process.
[0033]
Moreover, when the anti-aircraft elevating process is performed, the operation speed is increased as the current position of the mowing processing unit 2 is farther from the target elevating position, and when the mowing process is started, the mowing process is started. The hydraulic cylinder CY is controlled in a state where the operation speed is increased when the distance from the target elevating position is the same as during the harvesting operation in which the state has ended.
The above-mentioned mowing start state means that before the mowing processing unit 2 starts the work in one work process, and when the set time has elapsed since the mowing process unit 2 started the work in the work process, or when the set distance traveled. It is a state until it does. More specifically, when the stock sensor S0 is in the OFF state (non-working state) when it is detected that the stock sensor is at a low position for the reaping work based on the detection information of the ground height, and This is a state in which a set time (several seconds) elapses from the time point when it is detected that the state has been switched to the ON state (work state). Accordingly, the work start state determination means 101 is configured by the determination processing procedure by the stock sensor S0 and the control device 14, and the like.
[0034]
Hereinafter, the elevation control operation of the control device 14 will be described in detail with reference to the control flowcharts shown in FIGS. 4, 5, and 6.
As described above, when a lowering command is issued by the automatic up / down switch SW4 while the automatic on / off switch SW3 is ON, this up / down control is executed. When the control is started, the detection operation by the ultrasonic sensor S1 is started. The ultrasonic sensor S1 emits an ultrasonic wave every 20 msec, receives a reflected wave reflected on the ground, converts the time from transmission to reception into ground height data, and converts the time from the transmission to the ground height data. Output to
[0035]
The control device 14 receives a signal from the ultrasonic sensor S1, determines that the detected ground height data is an abnormal value if the value is 200 mm or less, executes an error process, and executes an error process if the detected height data exceeds 200 mm. Then, the data is stored in the memory (steps 1 to 3). At this time, if abnormal, the count value α of the counter is counted up. If the count value α exceeds the set number α0 while the traveling body travels 1 m (distance for abnormality determination), the detection operation of the ultrasonic sensor S1 is performed. Is notified by the notification lamp 21 provided in the boarding operation section 5 that the vehicle is abnormal (steps 4 to 7).
[0036]
If the detected ground height data is 200 mm or less, the ultrasonic sensor S1 is determined to be an abnormal value because the ultrasonic sensor S1 is connected to the cutting frame 12 in the cutting processing unit 2 as shown in FIG. It is configured to be attached to and supported by the cutting frame 12 in a state in which it is located a predetermined height H (a value slightly larger than 200 mm) above the lower end position of the weeding tool frame 17 to be cut. Accordingly, when the cutting processing unit 2 is lowered to a state where the lower end position of the weeding tool frame 17 contacts the ground, the detection value of the ground height becomes a value slightly larger than 200 mm. Does not fall downward, so if the detected ground height is a value of 200 mm or less, it is determined to be an abnormal value.
[0037]
Thereafter, every time the traveling distance reaches 5 cm, the averaging process of the detected values is performed. However, until the traveling distance reaches 5 cm, the hydraulic cylinder CY for lifting and lowering as described later is used. If the control information has been output, the output of the control information for raising / lowering to the hydraulic cylinder CY is preferentially executed without executing such averaging processing (steps 8 and 9).
When the traveling distance reaches 5 cm, averaging processing is performed on a plurality of detection values detected during the traveling distance. Among the plurality of detected values obtained, the averaging process is performed using the detected values of the other large numbers excluding some data having the maximum ground height, and it is determined that the state is the cutting start state. When there are no detected values, a small number of detected values excluding a part of data having a maximum ground height and a part of data having a minimum ground height are used. Averaging process.
[0038]
Explaining using specific numerical values, if the cutting is in the starting state, for example, if the vehicle speed is 0.25 m / s or less, the number of data items during a 5-cm run is up to 10, and the maximum An averaging process of nine (90%) except one ground height data is performed, and when the mowing is not started, for example, if the vehicle speed is 0.5 m / s, the number of data during 5 cm running is 5 Averaging of the remaining three data (60%) after excluding one of the maximum ground height data and one of the minimum ground height data. (Steps 10, 11, 12). The reason why the number of data n becomes 10 in the low-speed running state at the beginning of mowing is that the number of data is limited by the number of memory buffers n0 (10).
[0039]
In such a pruning initial state, the signal processing section Li for obtaining the section average value as described above is initialized to a minimum value (20 cm) (step 13). In the beginning of cutting, the field is often rough, and the height of the ground is sensitively detected at short intervals to control the ascending and descending so as to avoid disadvantages such as the cutting processing unit 2 plunging into the soil. ing.
In addition, when the state is not the cutting start state, the signal processing section Li for obtaining the section average value is changed and set according to the target convergence state and the non-convergence state as described later (step 14). The section length changing process will be described later in detail.
[0040]
Next, a plurality of average values obtained while the traveling body travels in the signal processing section Li are averaged to obtain a section average as a calculated ground height (steps 15 and 16). This averaging process is an average value during the signal processing section Li running past the time point every time the vehicle travels for 5 cm, and is executed as a process for obtaining a moving average every time the vehicle travels for 5 cm. That is, the calculated ground height is obtained every time the vehicle travels 5 cm. This processing corresponds to the height calculation processing.
[0041]
Next, a deviation (height deviation Δh) between the calculated ground height and the target ground height set by the cutting height setter 15 is determined (step 17). Next, this height deviation Δh is converted into a position deviation Δr as information on the height of the body of the reaper 2 (step 18), and the travel is performed to make the detected ground height the target ground height. A target position for raising and lowering the mowing unit 2 with respect to the machine V is obtained (step 19).
[0042]
If there is a deviation based on the position deviation Δr (information of the target lifting position) determined in this way, the anti-aircraft lifting process for operating the hydraulic cylinder CY is executed. When the current position is farther from the target elevating position, the operation speed is increased, and the operation speed when the amount of departure from the target elevating position is the same is determined when the mowing start state is determined. Is configured to control the hydraulic cylinder CY in a larger state than when the cutting start state is not determined.
[0043]
That is, as shown in FIG. 7, the control output with respect to the magnitude of the position deviation Δr, specifically, as a change characteristic of the pressure oil supply amount to the hydraulic cylinder, the control output with respect to the magnitude of the position deviation Δr When the cutting start state is determined, the operation speed at the same distance from the target ascending / descending position is large. When a certain characteristic line Q1 is selected and the cutting start state is not determined, the characteristic line Q2 having the low operation speed is selected (steps 20, 21, 22).
[0044]
Then, while detecting the current position of the reaping processing unit 2 based on the detection value of the ground height sensor S3, the control output is determined based on the information of the position deviation Δr and the selected control characteristic (characteristic line). Until the second position reaches the target position, the raising and lowering operation of the cutting processing unit 2 by the hydraulic cylinder CY is performed (steps 23, 24, 25). At this time, as is clear from the characteristics of FIG. 7, the operation speed of the hydraulic cylinder CY changes so as to decrease linearly as the position of the mowing processing unit 2 approaches the target elevating position. Shock is reduced. Moreover, after the position of the mowing unit 2 reaches the target elevating position and the anti-aircraft elevating process is completed, the elevating amount calculating process is executed, and while the elevating operation is being executed, By executing the lifting amount calculation process, frequent lifting operations are prevented from being repeated. When the current position of the reaper 2 reaches the target position based on the detection value of the ground height sensor S3, the lifting operation is stopped (step 26).
[0045]
As a result of the ascent / descent control being performed as the harvesting operation is continued, the target convergence state in which the deviation between the detected ground height and the target ground height of the reaping processing unit 2 falls within a set allowable range (dead zone). However, the control device 14 makes the signal processing section Li longer in the target convergence state and in the non-convergence state in which the deviation is larger than the set permissible range by increasing the signal processing section Li. It is configured to execute a calculation process.
Specifically, the signal processing section Li is configured to be changeable within the set distance range, and in the target convergence state, the signal processing section Li is set so that the signal processing section Li becomes longer as the state continues. It is configured to execute a gradual increase process for gradually increasing the distance to an upper limit value within the distance range, and execute a rapid decrease process for setting the signal processing section Li to the lower limit value of the set distance range as the non-convergence state is established. I have.
[0046]
This section change processing is executed in step S14. Specifically, control is executed as shown in FIG. In other words, when the next lifting / lowering amount calculation process is performed after the above-described anti-aircraft lifting / lowering process is completed, if the deviation is within the set allowable range (dead zone), it is determined that the deviation has converged to the target position, and the signal processing is performed. The section Li is made longer than the current value by the set amount (5 cm) (steps 140 and 141). If the deviation is within the set allowable range (dead zone) a plurality of times in a row when the above-mentioned elevation amount calculation process is executed, that is, if the target convergence state is continued, the process is extended by the set amount (5 cm). Are repeatedly executed, and the signal processing section Li gradually increases. Therefore, such processing corresponds to the gradual increase processing. However, if the signal processing section Li exceeds 60 cm, the signal processing section Li is set to 60 cm (steps 142 and 143). That is, the maximum value is 60 cm.
If it is determined that the deviation is out of the set allowable range (dead zone) and does not converge to the target position, the signal processing section Li is immediately set to 20 cm (step 144). This processing corresponds to the sudden decrease processing.
Therefore, if the target convergence state continues, the signal processing section Li is changed and adjusted so as to gradually increase in increments of 5 cm between 20 cm (minimum value) and 60 cm (maximum value) (set distance range). When a deviation occurs, the deviation is immediately changed to the minimum value (20 cm).
[0047]
In the above configuration, the detection value of the ground height of the reaping unit is output every time the set time elapses or every time the vehicle travels the set distance by the detection processing configuration of the ground height by the ultrasonic sensor S1 and the control device 14. The above-mentioned ground height detecting means 100 is constituted. In addition, the control device 14 constitutes the control means 102 for controlling the hydraulic cylinder CY (elevation operation means) so that the ground height of the mowing unit 2 (working device) becomes the target ground height.
[0048]
[Another embodiment]
Next, another embodiment will be described.
[0049]
(1) In the above embodiment, every time the vehicle travels the set unit distance (5 cm), the tentative averaging is performed to obtain an average value of a plurality of detected ground heights detected by the ground height sensor while traveling the set unit distance. Each time the vehicle travels the set unit distance, a plurality of average values obtained by the tentative averaging process during the travel of the signal processing section Li (the set distance) before that point are averaged. Although the calculation is performed to obtain the height to the ground, the above configuration may be replaced with the following embodiments (1) to (5).
{Circle around (1)} The provisional averaging process is performed in the same manner, but every time the vehicle travels in the signal processing section Li (set distance), a plurality of average values obtained by the provisional averaging process up to that time are calculated. A configuration may be used in which the averaging process is performed to obtain the calculated ground height.
{Circle around (2)} In place of the set unit distance (5 cm), a tentative averaging process is performed to obtain an average value of a plurality of detected ground heights detected by the ground height sensor each time the set unit time elapses. You may do so.
{Circle around (3)} Instead of the set distance (signal processing section Li), a plurality of detected ground heights detected during the elapse of the set time may be averaged.
{Circle around (4)} Without performing the tentative averaging process, simply average the plurality of detected ground heights detected while traveling the set distance or while the set time has elapsed, and calculate the calculated ground height. May be obtained.
(5) Two or more of the above (1) to (4) may be combined.
[0050]
(2) In the above-described embodiment, in the target convergence state, the gradual increase processing is performed in which the set distance (the signal processing section Li) is gradually increased to the upper limit so that the set distance (the signal processing section Li) increases as the state continues. The set distance may be set as a constant value longer than that in the non-convergence state. Further, as in (3) of the embodiment (1), the set time may be set as a constant value longer than that in the non-convergence state.
[0051]
(3) In the above embodiment, the set distance (before the working device starts work in the work process and before the set time elapses after the work device starts work in the work process). Although the signal processing section Li) is configured to be set to the lower limit value of the set distance range, instead of such a configuration, before the work device starts work in the work process, and when the work device performs work in the work process. Between the start of the setting and the travel of the set distance, the set distance (signal processing section Li) may be set to the lower limit value of the set distance range.
Also, regardless of whether the work is in the work start state or not, the height calculation processing is always executed by setting the set distance longer in the target convergence state than in the non-convergence state. May be.
[0052]
(4) In the above embodiment, as the configuration in which the operating speed is increased as the position of the working device (the reaping processing unit) is farther from the target elevating position, the elevating operation means for the magnitude of the positional deviation Δr Although the change characteristic of the control output with respect to the linear change is exemplified, the present invention is not limited to this. For example, as shown by the characteristic lines Q1 'and Q2' in FIG. On the other hand, as the control output changes in a curve and the magnitude of the position deviation Δr is larger, the amount of change of the control output with respect to the unit change amount of the position deviation Δr, that is, the inclination angle of the change characteristic becomes larger. Such a change characteristic may be used.
[0053]
(5) In the above embodiment, even when the anti-aircraft elevating process is not completed, the elevating amount calculating process is executed each time the average processing timing is reached, and the anti-aircraft elevating process is performed based on the new information. Although the processing is performed, the invention is not limited to such a configuration, and the lifting / lowering amount calculation processing may be performed after the anti-aircraft lifting / lowering processing is completed.
That is, as shown in FIG. 9, after step 17 in the control flowchart of the above-described embodiment, a process (step 17a) for determining whether or not control information for raising and lowering the hydraulic cylinder CY has been output is added. If it is in the state, the process proceeds to step 23, and the output of the control information for raising / lowering to the hydraulic cylinder CY (the process of raising / lowering the body) is executed in preference to the above-described lifting / lowering amount calculation process. After the anti-aircraft elevating process is completed, the elevating amount calculating process may be executed.
[0054]
(6) In the above-described embodiment, as the elevating amount calculating process, a target elevating position at which a mowing processing unit is moved up and down with respect to a traveling aircraft to obtain the detected ground height at the target ground height is obtained. As the elevating process, the elevating operation means is operated to elevate and lower the mowing processing unit to the target elevating position. However, instead of such a configuration, travel is performed to set the detected ground height to the target ground height. As a configuration for obtaining the required amount of vertical movement of the reaping processing unit with respect to the machine body, the lifting operation unit may be operated to raise and lower the required amount of vertical movement of the reaping processing unit from the current height.
[0055]
(7) In the above-described embodiment, the ground height detecting means is provided with an ultrasonic ground height sensor that outputs a detected value of the ground height of the reaping unit every set sampling cycle (20 ms). However, the present invention is not limited to such a configuration, and detects the ground height of the mowing processing unit at each set sampling period, and every time a set time elapses or every time the vehicle travels a set distance, the detected value It may be configured with a ground height sensor that executes the averaging process and outputs the average value to the control device.
Also, instead of such an ultrasonic type sensor as the ground height detecting means, a contact piece that can move up and down with respect to the working device while following the ground, and a lifting and lowering amount that detects the amount of vertical movement of the contact piece Detecting means for detecting the ground height based on the vertical movement amount, and averaging the detection values detected during each time a set time elapses or every time the vehicle travels a set distance. Processing may be performed to output a detected value of the ground height.
[0056]
(8) In the above embodiment, the combine vehicle is exemplified as the work vehicle. However, the present invention is not limited to the combine vehicle. For example, a work device such as a rush harvester, a seedling transplanter, and a tractor with a work machine other than the combine can be moved up and down. It can be applied to various types of work vehicles equipped with.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of the front part of the combine.
FIG. 2 is a side view of an ultrasonic sensor mounting portion.
FIG. 3 is a control block diagram.
FIG. 4 is a control flowchart.
FIG. 5 is a control flowchart.
FIG. 6 is a control flowchart.
FIG. 7 is an output characteristic diagram.
FIG. 8 is an output characteristic diagram of another embodiment.
FIG. 9 is a control flowchart of another embodiment.
[Explanation of symbols]
2 Working device
100 Ground height detection means
102 control means
CY lifting operation means
S1 Ground height sensor
S3 anti-aircraft height detection means
V traveling body

Claims (6)

作業装置を昇降操作する昇降操作手段と、
前記作業装置の対地高さを対地高さセンサにて繰り返し検出するとともに、設定距離走行する間に又は設定時間が経過する間に検出した複数の検出対地高さを平均化処理して、前記作業装置の演算対地高さを求める高さ算出処理を繰り返し実行する対地高さ検出手段と、
前記演算対地高さが目標対地高さになるように前記昇降操作手段を制御する昇降制御を実行する制御手段とが備えられている作業車の昇降制御装置であって、
前記対地高さ検出手段は、
前記演算対地高さと前記目標対地高さとの偏差が設定許容範囲内に収まっている目標収束状態のときの方が、前記偏差が前記設定許容範囲を外れて大となる非収束状態のときよりも、前記設定距離を長く、又は、前記設定時間を長くして前記高さ算出処理を実行するように構成されている作業車の昇降制御装置。
Lifting operation means for lifting and lowering the working device;
While repeatedly detecting the ground height of the working device with a ground height sensor, averaging a plurality of detected ground heights detected during traveling a set distance or while a set time has elapsed, and Ground height detecting means for repeatedly executing a height calculation process for calculating the calculated ground height of the device,
A control means for performing a lifting control that controls the lifting operation means so that the calculated ground height becomes the target ground height, a work vehicle lifting control device,
The ground height detecting means,
In the target convergence state in which the deviation between the calculated ground height and the target ground height falls within the set allowable range, than in the non-convergent state in which the deviation is outside the set allowable range and large. A lifting and lowering control device for a work vehicle configured to execute the height calculation processing by increasing the set distance or increasing the set time.
前記対地高さ検出手段は、
前記設定距離を設定距離範囲内で変更設定可能に、又は、前記設定時間を設定時間範囲内で変更設定可能に構成され、
前記目標収束状態においては、その状態が継続するほど前記設定距離又は前記設定時間が長くなるように、前記設定距離を前記設定距離範囲の上限値まで漸次長くする、又は、前記設定時間を前記設定時間範囲の上限値まで漸次長くする、漸増処理を実行し、
前記非収束状態になるに伴って、前記設定距離を前記設定距離範囲の下限値に設定する、又は、前記設定時間を前記設定時間範囲の下限値に設定する急減処理を実行するように構成されている請求項1記載の作業車の昇降制御装置。
The ground height detecting means,
The set distance can be changed and set within a set distance range, or the set time can be changed and set within a set time range,
In the target convergence state, the set distance is gradually increased to an upper limit of the set distance range so that the set distance or the set time becomes longer as the state continues, or the set time is set. Perform a gradual increase process that gradually increases to the upper limit of the time range ,
Along with the non-convergence state, the set distance is set to a lower limit value of the set distance range, or a sudden decrease process of setting the set time to a lower limit value of the set time range is performed. The lifting and lowering control device for a working vehicle according to claim 1.
前記対地高さ検出手段は、
前記作業装置が作業行程において作業を開始する前、及び、前記作業装置が前記作業行程での作業を開始してから設定時間が経過する又は設定距離走行するまでの間においては、
前記設定距離を前記設定距離範囲の下限値に設定する、又は、前記設定時間を前記設定時間範囲の下限値に設定するように構成されている請求項1又は2記載の作業車の昇降制御装置。
The ground height detecting means ,
Before the working device starts work in the work process, and during the set time after the work device starts work in the work process or until the work device travels the set distance,
The lifting and lowering control device for a work vehicle according to claim 1 or 2 , wherein the set distance is set to a lower limit value of the set distance range, or the set time is set to a lower limit value of the set time range. .
前記対地高さ検出手段が、
前記設定距離を設定単位距離の複数個分の距離として設定し、又は、前記設定時間を設定単位時間の複数個分の時間として設定し、
前記設定単位距離を走行する毎に又は設定単位時間が経過する毎に、その設定単位距離を走行する間に又はその設定単位時間が経過する間に前記対地高さセンサにより検出された複数の検出対地高さの平均値を求める仮平均化処理を実行するとともに、
前記高さ算出処理として、
前記設定単位距離を走行する毎に又は設定単位時間が経過する毎に、
その時点よりも過去の前記設定距離走行する間に、又は、その時点よりも過去の前記設定時間が経過する間に、前記仮平均化処理にて求められた複数の平均値を平均化処理して前記演算対地高さを求めるように構成されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の作業車の昇降制御装置。
The ground height detecting means ,
The set distance is set as a plurality of set unit times, or the set time is set as a plurality of set unit times.
Each time the set unit distance is traveled or every time the set unit time elapses, a plurality of detections detected by the ground height sensor while traveling the set unit distance or while the set unit time elapses While performing the tentative averaging process to find the average value of the ground height,
As the height calculation process,
Every time the set unit distance is traveled or every time the set unit time elapses,
Averaging the plurality of average values obtained in the tentative averaging process while traveling the set distance before the time, or while the set time before the time elapses. The lifting and lowering control device for a work vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein the arithmetic operation is performed to obtain the calculated ground height .
前記昇降操作手段は、前記作業装置を走行機体に対して昇降操作するように構成され、
前記作業装置の前記走行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、
前記制御手段は、
前記対地高さ検出手段にて求められた前記演算対地高さと前記目標対地高さとの間に偏差がある場合には、前記演算対地高さを前記目標対地高さにするために前記走行機体に対して前記作業装置を昇降させる必要昇降量又は目標昇降位置を求める昇降量算出処理と、前記作業装置を現在高さから前記必要昇降量を昇降させるべく、又は、前記作業装置を前記目標昇降位置に昇降させるべく、前記対機体高さ検出手段の検出情報に基づいて前記昇降操作手段を作動させる対機体昇降処理とを繰り返し実行するように構成されている請求項1〜4のいずれか1項に記載の作業車の昇降制御装置。
The lifting operation means is configured to perform the lifting operation of the working device with respect to a traveling machine body,
Anti-aircraft height detection means for detecting the height of the working device with respect to the traveling airframe is provided,
The control means,
If there is a deviation between the calculated ground height determined by the ground height detection means and the target ground height, the traveling body is required to set the calculated ground height to the target ground height. A lifting / lowering amount calculation process for obtaining a required lifting / lowering amount or a target lifting / lowering position for raising / lowering the working device, and raising / lowering the working device from the current height by the required lifting / lowering amount, or moving the working device to the target lifting / lowering position. 5. The anti-aircraft elevating process of operating the elevating operation means on the basis of the detection information of the anti-aircraft height detecting means so as to elevate the airplane vertically. 3. The lifting and lowering control device for a working vehicle according to claim 1.
前記対地高さセンサが、設定サンプリング周期で繰り返し前記対地高さの検出値を出力する超音波式の対地高さセンサにて構成されている請求項1〜5のいずれか1項に記載の作業車の昇降制御装置。The work according to any one of claims 1 to 5, wherein the ground height sensor is configured by an ultrasonic ground height sensor that repeatedly outputs a detected value of the ground height at a set sampling cycle. Car lift control device.
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