JP3610699B2 - コンバインの方向制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、コンバインの方向制御装置に関し、条方向に対する横方向の刈取り時に、非整列の未刈穀稈の端縁を基準に横刈制御を行わせるもの等の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】
コンバインにおける刈取作業時に、未刈穀稈が整列する縦方向の条刈りにおいては、この条列の両側の未刈穀稈を検出することにより比較的容易に直進制御を行うことができるが、この条刈りに対して立毛穀稈が非整列する横方向の横刈りでは、未刈穀稈の端縁の片側のみを検出することにより横刈り制御を行う必要がある。
【０００３】
このため刈取装置の右端側分草杆の前側位置に短い触角をもつ前センサと、後側位置に前センサよりも長い触角をもつ後センサとを各々取り付け、この後センサが穀稈の非検出によりＯＦＦしたときは機体が右方向に進んでいると判断して左方向に一定距離を走行し、この左方向への走行により後センサが穀稈を検出してＯＮしたときは機体を右方向へ振り戻して、この振り戻しにより前センサが穀稈を検出してＯＮするまではニュートラル領域としての直進走行を行い、これらの作用の繰り返しにより横刈制御を行わせる。
【０００４】
このように、後センサのＯＦＦ，ＯＮによる左右の操向ブレーキの制動は予めコントローラ等に設定された基準となるパルス出力のブレーキ出力時間によって作用させるが、単に後センサのＯＦＦ，ＯＮによる左右の操向ブレーキの制動力の調整のみでは円滑な横刈制御ができないという欠点がある。
【０００５】
そこでこの発明は、横刈制御時の操向ブレーキのブレーキ出力の精度を向上させて、円滑な横刈制御を行おうとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、未刈穀稈が整列する縦方向の条刈りに対し非整列する横方向の横刈りを行うとき、刈取装置１の右端側分草杆２の前後位置に穀稈通路に向けて設けた短い触角３ａをもつ前センサ３と長い触角４ａをもつ後センサ４とによる穀稈の検出及び非検出により、各々左右の操向ブレーキ５を制動して横刈制御を行うコンバインにおいて、未刈穀稈の横刈りを行うときは、横刈制御スイッチ２６を入り状態にすると共に、前記右端側分草杆２に取り付けた前センサ３が穀稈の非検出で切りとなり、後センサ４が穀稈を検出して入りとなるニュートラル領域により刈取りを開始する構成とし、この刈取り走行時に機体２３が右方向にずれて後センサ４が切りになると、ブレーキ出力時間Ｔにより左操向ブレーキ５Ｌを制動して一定距離を左方向へ走行し、この走行により後センサ４が入りしたときは、ブレーキ出力時間Ｔにより右操向ブレーキ５Ｒを制動して右方向へ振り戻し走行をする構成とし、この振り戻しにより、後センサ４が入りで前センサ３が切りのニュートラル領域の走行状態となり、次に、前センサが入りしたときは、ファジィ算出したパルスによるブレーキ出力時間ＴＦによりそのときの条件に順応させて任意距離を右方向へ走行し、この走行により前センサ３が切りしたときは、ブレーキ出力時間Ｔにより左操向ブレーキ５Ｌを制動して左方向への振り戻しを行い、再びニュートラル領域の走行状態とし、以後、これらの作用の繰り返しにより未刈穀稈の端縁を基準として横刈制御を行う構成とし、さらに、前記ファジィ算出による制御は、後センサ４の入りによる未刈稈端縁への接近度合いと、この接近度合いの変化から未刈稈端縁への接近速度とを各々検出し、この両検出値からファジィ推論してブレーキ出力時間ＴＦを算出し、後センサ４の入りにより右操向ブレーキ５Ｒの制動を行う構成としたコンバインの方向制御装置の構成とする。
【０００７】
【作用】
上記の構成により、未刈穀稈の横刈りを行うときは、横刈制御スイッチ２６を入り状態にする。そして、右端側分草杆２に取り付けた前センサ３が穀稈の非検出で切りとなり、後センサ４が穀稈を検出して入りとなるニュートラル領域により刈取りを開始する構成とし、この刈取り走行時に機体２３が右方向にずれて後センサ４が切りになると、ブレーキ出力時間Ｔにより左操向ブレーキ５Ｌを制動して一定距離を左方向へ走行し、この走行により後センサ４が入りしたときは、ブレーキ出力時間Ｔにより右操向ブレーキ５Ｒを制動して右方向へ振り戻し走行をする。
【０００８】
この振り戻しにより、後センサ４が入りで前センサ３が切りのニュートラル領域の走行状態となり、次に、前センサが入りしたときは、ファジィ算出したパルスによるブレーキ出力時間ＴＦによりそのときの条件に順応させて任意距離を右方向へ走行する。この走行により前センサ３が切りしたときは、ブレーキ出力時間Ｔにより左操向ブレーキ５Ｌを制動して左方向への振り戻しを行い、再びニュートラル領域の走行状態とし、以後、これらの作用の繰り返しにより未刈穀稈の端縁を基準として横刈制御を行う。さらに、前記ファジィ算出による制御は、後センサ４の入りによる未刈稈端縁への接近度合いと、この接近度合いの変化から未刈稈端縁への接近速度とを各々検出し、この両検出値からファジィ推論してブレーキ出力時間ＴＦを算出し、後センサ４の入りにより右操向ブレーキ５Ｒの制動を行う。
【０００９】
【発明の効果】
上記の如く構成したので、横刈制御時の操向ブレーキのブレーキ出力の精度が向上し、未刈穀稈の端縁を基準として追従性のよい円滑な横刈制御を行わせることができる。
【００１０】
【実施例】
以下に、この発明の実施例を穀類の収穫を行うコンバインについて図面に基づき説明する。コンバインの走行フレーム７の下部側に土壌面を走行する左右一対の走行クロ−ラ８を有する走行装置９を配設し、該走行フレーム７上にフィ−ドチェン１０に挟持して供給される穀稈を脱穀し、この脱穀された穀粒を選別回収して一時貯留する穀粒タンク１１を備えた脱穀装置１２を載設する。この脱穀装置１２の前方側に前端位置から立毛穀稈を分草する分草杆２と、分草された穀稈を引き起こす引起部１３と、引き起こされた穀稈を刈り取る刈刃部１４と、この刈り取られた穀稈を後方側へ搬送しながら横倒れ姿勢に変更して、該フィ−ドチェン１０へ受渡しする掻込搬送部１５を有する刈取装置１を、走行フレーム７の前端部に装架した走行用ミッションケ−ス１６から懸架アーム１７によって懸架支持すると共に、油圧駆動による刈取昇降シリンダ１８によって土壌面に対し昇降自在に装架して構成する。
【００１１】
該刈取装置１の一側にコンバインの操作制御を行う操作装置１９と、この操作のための操作席２０とを設け、この操作席２０の後方側に該穀粒タンク１１を配置する。該ミッションケース１６に内装したギヤ伝動経路に、左右の操向ブレーキ５と車速を検出する車速センサ２１とを配設し、その伝動終段の駆動輪２２から前記左右の走行クロ−ラ８へ動力を伝達させると共に、これらの刈取装置１，走行装置９，脱穀装置１２，操作装置１９等によってコンバインの機体２３を構成する。
【００１２】
図１に示す如く、該刈取装置１の右端側分草杆２の前後位置に、横刈り時の未刈穀稈の検出及び非検出作用により、前後方向に回動してスイッチをＯＮ，ＯＦＦする短い触角３ａをもつ前センサ３と、この前センサ３より長い触角４ａをもつ後センサ４とを、各々刈取り穀稈の通路側に各触角３ａ，４ａを向けて配置構成する。
【００１３】
図２に示す如く、ＣＰＵを主体として横刈制御を行うブレーキ出力時間Ｔの設定とファジィ算出可能なコントローラ２４に、不揮発性メモリ６を内蔵又は外部接続し、このコントローラ２４の入力側に、入力インタフェース２５を介して横刈制御をＯＮ，ＯＦＦする横刈制御スイッチ２６，前センサ３，後センサ４，車速センサ２１等を接続すると共に、その出力側へ、出力インタフェース２７を介して左操向ブレーキ５Ｌを作用させる左ブレーキソレノイド２８と、右操向ブレーキ５Ｒを作用させる右ブレーキソレノイド２９とを接続して構成する。
【００１４】
コンバインの出荷調整時に行う左右の操向ブレーキ５の制動テストを、コントローラ２４に設定するブレーキ出力時間Ｔと車速センサ２１の検出とにより、例えば０．２〜０．３ｍ進行毎にパルス出力を行い、このパルス出力を複数回続けた後一定距離休止し、このパルス出力と一定距離の休止とを繰り返して１０ｍ区間を走行し、この走行による操向ブレーキ５の制動により左右側への機体２３の曲がり量が予め設定する範囲内にあるかどうかを調べ、この曲がり量が設定範囲から外れているときは、左右の操向ブレーキ５の機械的な制動力のばらつきに起因するところが大であるから、この誤差を補正して曲がり量が設定範囲となるようブレーキ出力時間Ｔを変更して不揮発性メモリ６に記憶させる。
【００１５】
未刈穀稈の横刈りを行うときは、横刈制御スイッチ２６をＯＮすると共に、図３に示す如く、右端側分草杆２に取り付けた前センサ３が穀稈を非検出でＯＦＦとなり、後センサ４が穀稈を検出してＯＮとなるニュートラル領域により刈取りを開始するが、この刈取り走行時に機体２３が右方向にずれて後センサ４がＯＦＦしたときは、ブレーキ出力時間Ｔにより左操向ブレーキ５Ｌを制動して一定距離を左方向へ走行し、この走行により後センサ４がＯＮしたときは、ブレーキ出力時間Ｔにより右操向ブレーキ５Ｒを制動して右方向へ振り戻し走行する。
【００１６】
この振り戻しにより、後センサ４がＯＮで前センサ３がＯＦＦのニュートラル領域の走行状態となり、次に、前センサがＯＮしたときは、ファジィ算出したパルスによるブレーキ出力時間ＴＦによりそのときの条件に順応させて任意距離を右方向へ走行し、この走行により前センサ３がＯＦＦしたときは、ブレーキ出力時間Ｔにより左操向ブレーキ５Ｌを制動して左方向への振り戻しを行い、再びニュートラル領域の走行状態となる。以後、これらの作用の繰り返しにより未刈穀稈の端縁を基準として横刈制御を行う。
【００１７】
ファジィ算出による制御は、後センサ４のＯＮによる未刈稈端縁への接近度合いと、この接近度合いの変化から未刈稈端縁への接近速度とを各々検出し、この両検出値からファジィ推論してブレーキ出力時間ＴＦを算出し、後センサ４のＯＮにより右操向ブレーキ５Ｒの制動を行う。ファジィ制御ルールを図４に、メンバーシップ関数を図５に、ブレーキ出力時間ＴＦによるブレーキ制動出力例を図６に示す。
【００１８】
また、図７及び図８に示す如く、前記走行フレーム７の中央左右側に縦方向に固着した左右の縦フレ−ム３０の前側下部に左右のローリングメタル３１を固定し、この左右のローリングメタル３１に回動可能に前部ローリングアーム３２を軸支する。この左右の前部ローリングアーム３２の下端部位置と、左右の縦フレ−ム３０の外側下方に各々位置する左右の転輪フレーム３３の前部側位置とを回動可能に連結して構成する。
【００１９】
該左右の縦フレ−ム３０の後側下部に各々固定したピッチングメタル３４にピッチング軸３５を回動可能に軸支し、このピッチング軸３５の左右側に各々左右のピッチングアーム３６を軸止する。この左右のピッチングアーム３６と平面視Ｈ字状の連結アーム３７の左右側一端部とを回動可能に連結すると共に、その他端部と左右の後部ローリングアーム３８とを回動可能に連結する。該左右の後部ローリングアーム３８の下端部位置と、該左右の転輪フレーム３３の後部側位置とを回動可能に連結して構成する。
【００２０】
該右のピッチングアーム３６の他端部を上方へ延長し、その上端部と油圧等によって伸縮作用するピッチングシリンダ３９の可動先端部とを連結すると共に、その固定側を右の縦フレ−ム３０に回動可能に連結する。該左右の前部ローリングアーム３２の上端部位置と、該左右の後部ローリングアーム３８の上部側の中間位置とを各々４点平行リンクを形成可能に左右の連結杆４０によって回動可能に連結して構成する該左右の後部ローリングアーム３８の上部側を、連結杆４０の連結位置より更に上方へ延長し、その上端部と油圧等によって伸縮作用する左右のローリングシリンダ４１の可動先端部とを連結すると共に、その固定側と左右のピッチングアーム３６の中間部から突出させた突起部とを、帯状の保持板４２により各々両側より挾む状態で回動可能に連結し、この連結部をリンクを介して揺動可能に該左右の縦フレーム３０に各々連結して構成する。
【００２１】
このように、該左右の前部及び後部ローリングアーム３２，３８と、左右のローリングシリンダ４１等の作用により、機体２３を昇降又は左右傾斜させるローリング制御による左右水平制御手段を構成すると共に、該ピッチングアーム３６とピッチングシリンダ３９等の作用により、機体２３を前後傾斜させるピッチング制御による前後水平制御手段を構成する。
【００２２】
前記左右の転輪フレーム３３の後端上部側に、各々左右の後部転輪４３を回動可能に支持すると共に、該左右の転輪フレーム３３の外側面下部側に、各々所定の間隔をおいて複数個の接地転輪４４を遊転自在に軸支する。これら左右の後部転輪４３及び複数個の接地転輪４４と、走行フレーム７の前端部に装架した走行用ミッションケ−ス１６から動力を伝達する駆動輪２２とに、前記左右の走行クロ−ラ８を各々巻掛け張設して構成する。
【００２３】
該ピッチングシリンダ３９の伸縮ストロークを検出する前後ストロークセンサ４５を該シリンダ３９に隣接して設け、このセンサ４５の作用アームとピッチングアーム３６の上端部近傍とをロット４５ａにより連結すると共に、該左右のローリングシリンダ４１の伸縮ストロークを検出する左右ストロークセンサ４６を該左右のシリンダ４１上に設け、このセンサ４６の作用アームと後部ローリングアーム３８の上端部とをロット４６ａにより各々連結して構成する。
【００２４】
機体２３のピッチング作用による前後傾斜を検出する前後傾斜センサ４７と、機体２３のローリング作用による左右傾斜を検出する左右傾斜センサ４８とを、前記穀粒タンク１１の下部側空間の走行フレーム７に配置する。機体２３の後進状態を検出する後進検出センサ４９を主変速レバー５０の後進操作により検出可能な位置に係合配置すると共に、土壌面の湿田状態に応じて選択切り替えする湿田選択スイッチ５１を前記操作装置１９の一側に配置して構成する。
【００２５】
図９に示す如く、ＣＰＵを主体として湿田選択スイッチ５１と後進検出センサ４９の各ＯＮにより左右水平制御を規制する左右水平規制手段５２ａを内蔵すると共に、機体２３の車高・左右水平・前後水平・車速等の演算制御を行うコントローラ５２を設け、このコントローラ５２の入力側に、入力インタフェース５３を介して前記前後ストロークセンサ４５，両左右ストロークセンサ４６，前後傾斜センサ４７，左右傾斜センサ４８，後進検出センサ４９，湿田選択スイッチ５１等を各々接続し、その出力側に、出力インタフェース５４を介して前記ピッチングシリンダ３９を作動させる前上げソレノイド５５ａと前下げソレノイド５５ｂ，左右のローリングシリンダ４１を作動させる左上げソレノイド５６ａと左下げソレノイド５６ｂ及び右上げソレノイド５７ａと右下げソレノイド５７ｂ等を各々接続して構成する。
【００２６】
湿田におけるコンバインの作業時に、湿田選択スイッチ５１をＯＮして湿田モードに切り替え、主変速レバー５０を前進から後進へ切り替え操作により、軟弱な土壌面のため機体２３が沈下して駆動反力が大となり、機体２３の後部が持ち上がり刈取装置１の前部が土壌面に接当する前傾姿勢となるが、このとき、後進検出センサ４９がＯＮすることにより、自動的に左右のローリングシリンダ４１を同時に同量伸長作動させ、左右の前部及び後部ローリングアーム３２，３８を下方回動させ、この両ローリングアーム３２，３８により左右の転輪フレーム３３を均等に押し下げて、相対的に機体２３を左右のストロークセンサ４６によるストロークエンドの検出により最上げ車高位置まで上昇させる。
【００２７】
この機体２３の上昇確認により、自動的にピッチングシリンダ３９を伸長してピッチングアーム３６を回動させ、このピッチングアーム３６から連結アーム３７を介して左右の後部ローリングアーム３８を上昇作用させて、このローリングアーム３８により左右の転輪フレーム３３の後部側を引き上げて、相対的に機体２３を前後ストロークセンサ４５によるストロークエンドの検出により前上げ最上傾斜位置まで傾斜させる。
【００２８】
このように、機体２３を最上げ車高位置で前上げ最上傾斜位置としたときは、図１０に示す如く、走行フレーム７の後部と走行クロ−ラ８との間隙が少なくなるため、この状態で左右水平制御により左又は右の走行クロ−ラ８を、前部及び後部ローリングアーム３２，３８を均等に上方回動させて引き上げた場合は、この引き上げ量の如何によって走行フレーム７に走行クロ−ラ８が干渉することになる。
【００２９】
そこで、該湿田選択スイッチ５１のＯＮによる湿田モード時に後進検出センサ４９がＯＮしたときは、左右水平規制手段５２ａにより機体２３の前上げ傾斜作用を優先させて、走行フレーム７と走行クロ−ラ８とが干渉しない範囲に左右水平制御の作用を規制することにより、従来の如く、左右水平制御を行うときに機体２３の前上げ傾斜状態を走行フレーム７と走行クロ−ラ８とが干渉しない位置まで戻すことにより発生していた、刈取装置１の前部が土壌面に接当して潜ることにより、次からの刈取作業に支障をきたすが如き不具合を防止することができる。
【００３０】
また、図１２に示す如く、脱穀装置１２の穀粒タンク１１は、その底部に穀粒を横送りする横送り螺旋１１ａを内装すると共に、この横送りされた穀粒を縦送りする縦送り螺旋５９ａに引き継いで方向変換する排穀ギヤケース６０を穀粒タンク１１の一側に固定し、この排穀ギヤケース６０に、該縦送り螺旋５９ａを内装する排穀支持筒５９を鉛直姿勢で回動可能に支承して設け、この排穀支持筒５９の上端部を支点として、その全長が機体２３の前後長に亘る機外に穀粒を排出する排穀螺旋６１ａを内装した排穀オーガ６１を、上下回動及び左右旋回可能なるよう横方向に配置して構成する。
【００３１】
該排穀オーガ６１を左右方向に旋回させる排穀支持筒５９に排穀モータ６２を連動連結し、この排穀モータ６２の駆動により排穀オーガ６１を左又は右方向に旋回させる手動レバー６３を、前記操作装置１９の一側に配置して構成する。なお、該排穀オーガ６１の上下回動は、排穀支持筒５９との間に設けた油圧駆動のオーガ昇降シリンダ６４により作用させる。
【００３２】
図１３に示す如く、ＣＰＵを主体として該排穀オーガ６１の左右旋回の演算制御を行うコントローラ６５を設け、このコントローラ６５の入力側に、入力インタフェース６６を介して排穀オーガ６１の旋回位置を検出するオーガ位置センサ６７と、該手動レバー６３の操作により作用させる左旋回スイッチ６８ａ及び右旋回スイッチ６８ｂとを接続し、その出力側に、出力インタフェース６９を介して排穀モータ６２を駆動させて排穀オーガ６１を左又は右旋回させる左旋回リレー７０ａと右旋回リレー７０ｂとを接続して構成する。
【００３３】
手動レバー６３の操作により左又は右旋回スイッチ６８を作用させ、この作用による左又は右旋回リレー７０の作用により、排穀モータ６２を正・逆回転させて排穀オーガ６１を左又は右方向への旋回を行わせ、この旋回位置をオーガ位置センサ６７により検出したときは停止させる。このような排穀オーガ６１の旋回操作時に、手動レバー６３を操作してから旋回を開始するまでには一定の制御時間を必要とするため、従来では、この制御時間のため手動レバー６３の操作時間が短い場合には、実際の旋回作動を行うことができないものであった。
【００３４】
そこで、この手動レバー６３の操作に対して旋回作動が遅れても、図１４に示す如く、手動レバー６３の操作時間が短かい場合に、旋回作動が可能な一定時間を旋回出力させることにより、短時間の手動レバー６３の操作時においても排穀オーガ６１が旋回作動できるから、旋回位置の微調整を行うとき等その応答性が向上して、排穀オーガ６１の旋回操作を極めて容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】横刈制御における穀稈検出用センサの作用を示す概略平面図。
【図２】横刈制御における演算制御回路を示すブロック図。
【図３】穀稈の検出又は非検出による操向ブレーキのブレーキ出力時間を示す線図。
【図４】ファジィ算出における制御ルールを示す表図。
【図５】ファジィ算出におけるメンバーシップ関数を示す線図。
【図６】ファジィ算出における操向ブレーキのブレーキ出力時間を示す線図。
【図７】走行装置における走行クロ−ラの昇降機構を示す側面図。
【図８】走行装置における走行クロ−ラの昇降機構を示す平面図。
【図９】走行装置における走行クロ−ラの昇降制御回路を示すブロック図。
【図１０】後進走行時の機体の前上げ傾斜状態を示す概略側面図。
【図１１】コンバインの全体を示す側面図。
【図１２】穀粒タンクと排穀オーガを示す概略側面図。
【図１３】排穀オーガの旋回制御回路を示すブロック図。
【図１４】手動レバーの操作時間と排穀オーガの旋回出力時間との関係を示す線図。
【符号の説明】
１． 刈取装置
２． 分草杆
３． 前センサ
４． 後センサ
５． 操向ブレーキ
５Ｌ． 左操向ブレーキ
５Ｒ． 右操向ブレーキ
６． 不揮発性メモリ
２３． 機体
２６． 横刈制御スイッチ
Ｔ． ブレーキ出力時間
ＴＦ． ファジイ算出したブレーキ出力時間
【発明の属する技術分野】
この発明は、コンバインの方向制御装置に関し、条方向に対する横方向の刈取り時に、非整列の未刈穀稈の端縁を基準に横刈制御を行わせるもの等の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】
コンバインにおける刈取作業時に、未刈穀稈が整列する縦方向の条刈りにおいては、この条列の両側の未刈穀稈を検出することにより比較的容易に直進制御を行うことができるが、この条刈りに対して立毛穀稈が非整列する横方向の横刈りでは、未刈穀稈の端縁の片側のみを検出することにより横刈り制御を行う必要がある。
【０００３】
このため刈取装置の右端側分草杆の前側位置に短い触角をもつ前センサと、後側位置に前センサよりも長い触角をもつ後センサとを各々取り付け、この後センサが穀稈の非検出によりＯＦＦしたときは機体が右方向に進んでいると判断して左方向に一定距離を走行し、この左方向への走行により後センサが穀稈を検出してＯＮしたときは機体を右方向へ振り戻して、この振り戻しにより前センサが穀稈を検出してＯＮするまではニュートラル領域としての直進走行を行い、これらの作用の繰り返しにより横刈制御を行わせる。
【０００４】
このように、後センサのＯＦＦ，ＯＮによる左右の操向ブレーキの制動は予めコントローラ等に設定された基準となるパルス出力のブレーキ出力時間によって作用させるが、単に後センサのＯＦＦ，ＯＮによる左右の操向ブレーキの制動力の調整のみでは円滑な横刈制御ができないという欠点がある。
【０００５】
そこでこの発明は、横刈制御時の操向ブレーキのブレーキ出力の精度を向上させて、円滑な横刈制御を行おうとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、未刈穀稈が整列する縦方向の条刈りに対し非整列する横方向の横刈りを行うとき、刈取装置１の右端側分草杆２の前後位置に穀稈通路に向けて設けた短い触角３ａをもつ前センサ３と長い触角４ａをもつ後センサ４とによる穀稈の検出及び非検出により、各々左右の操向ブレーキ５を制動して横刈制御を行うコンバインにおいて、未刈穀稈の横刈りを行うときは、横刈制御スイッチ２６を入り状態にすると共に、前記右端側分草杆２に取り付けた前センサ３が穀稈の非検出で切りとなり、後センサ４が穀稈を検出して入りとなるニュートラル領域により刈取りを開始する構成とし、この刈取り走行時に機体２３が右方向にずれて後センサ４が切りになると、ブレーキ出力時間Ｔにより左操向ブレーキ５Ｌを制動して一定距離を左方向へ走行し、この走行により後センサ４が入りしたときは、ブレーキ出力時間Ｔにより右操向ブレーキ５Ｒを制動して右方向へ振り戻し走行をする構成とし、この振り戻しにより、後センサ４が入りで前センサ３が切りのニュートラル領域の走行状態となり、次に、前センサが入りしたときは、ファジィ算出したパルスによるブレーキ出力時間ＴＦによりそのときの条件に順応させて任意距離を右方向へ走行し、この走行により前センサ３が切りしたときは、ブレーキ出力時間Ｔにより左操向ブレーキ５Ｌを制動して左方向への振り戻しを行い、再びニュートラル領域の走行状態とし、以後、これらの作用の繰り返しにより未刈穀稈の端縁を基準として横刈制御を行う構成とし、さらに、前記ファジィ算出による制御は、後センサ４の入りによる未刈稈端縁への接近度合いと、この接近度合いの変化から未刈稈端縁への接近速度とを各々検出し、この両検出値からファジィ推論してブレーキ出力時間ＴＦを算出し、後センサ４の入りにより右操向ブレーキ５Ｒの制動を行う構成としたコンバインの方向制御装置の構成とする。
【０００７】
【作用】
上記の構成により、未刈穀稈の横刈りを行うときは、横刈制御スイッチ２６を入り状態にする。そして、右端側分草杆２に取り付けた前センサ３が穀稈の非検出で切りとなり、後センサ４が穀稈を検出して入りとなるニュートラル領域により刈取りを開始する構成とし、この刈取り走行時に機体２３が右方向にずれて後センサ４が切りになると、ブレーキ出力時間Ｔにより左操向ブレーキ５Ｌを制動して一定距離を左方向へ走行し、この走行により後センサ４が入りしたときは、ブレーキ出力時間Ｔにより右操向ブレーキ５Ｒを制動して右方向へ振り戻し走行をする。
【０００８】
この振り戻しにより、後センサ４が入りで前センサ３が切りのニュートラル領域の走行状態となり、次に、前センサが入りしたときは、ファジィ算出したパルスによるブレーキ出力時間ＴＦによりそのときの条件に順応させて任意距離を右方向へ走行する。この走行により前センサ３が切りしたときは、ブレーキ出力時間Ｔにより左操向ブレーキ５Ｌを制動して左方向への振り戻しを行い、再びニュートラル領域の走行状態とし、以後、これらの作用の繰り返しにより未刈穀稈の端縁を基準として横刈制御を行う。さらに、前記ファジィ算出による制御は、後センサ４の入りによる未刈稈端縁への接近度合いと、この接近度合いの変化から未刈稈端縁への接近速度とを各々検出し、この両検出値からファジィ推論してブレーキ出力時間ＴＦを算出し、後センサ４の入りにより右操向ブレーキ５Ｒの制動を行う。
【０００９】
【発明の効果】
上記の如く構成したので、横刈制御時の操向ブレーキのブレーキ出力の精度が向上し、未刈穀稈の端縁を基準として追従性のよい円滑な横刈制御を行わせることができる。
【００１０】
【実施例】
以下に、この発明の実施例を穀類の収穫を行うコンバインについて図面に基づき説明する。コンバインの走行フレーム７の下部側に土壌面を走行する左右一対の走行クロ−ラ８を有する走行装置９を配設し、該走行フレーム７上にフィ−ドチェン１０に挟持して供給される穀稈を脱穀し、この脱穀された穀粒を選別回収して一時貯留する穀粒タンク１１を備えた脱穀装置１２を載設する。この脱穀装置１２の前方側に前端位置から立毛穀稈を分草する分草杆２と、分草された穀稈を引き起こす引起部１３と、引き起こされた穀稈を刈り取る刈刃部１４と、この刈り取られた穀稈を後方側へ搬送しながら横倒れ姿勢に変更して、該フィ−ドチェン１０へ受渡しする掻込搬送部１５を有する刈取装置１を、走行フレーム７の前端部に装架した走行用ミッションケ−ス１６から懸架アーム１７によって懸架支持すると共に、油圧駆動による刈取昇降シリンダ１８によって土壌面に対し昇降自在に装架して構成する。
【００１１】
該刈取装置１の一側にコンバインの操作制御を行う操作装置１９と、この操作のための操作席２０とを設け、この操作席２０の後方側に該穀粒タンク１１を配置する。該ミッションケース１６に内装したギヤ伝動経路に、左右の操向ブレーキ５と車速を検出する車速センサ２１とを配設し、その伝動終段の駆動輪２２から前記左右の走行クロ−ラ８へ動力を伝達させると共に、これらの刈取装置１，走行装置９，脱穀装置１２，操作装置１９等によってコンバインの機体２３を構成する。
【００１２】
図１に示す如く、該刈取装置１の右端側分草杆２の前後位置に、横刈り時の未刈穀稈の検出及び非検出作用により、前後方向に回動してスイッチをＯＮ，ＯＦＦする短い触角３ａをもつ前センサ３と、この前センサ３より長い触角４ａをもつ後センサ４とを、各々刈取り穀稈の通路側に各触角３ａ，４ａを向けて配置構成する。
【００１３】
図２に示す如く、ＣＰＵを主体として横刈制御を行うブレーキ出力時間Ｔの設定とファジィ算出可能なコントローラ２４に、不揮発性メモリ６を内蔵又は外部接続し、このコントローラ２４の入力側に、入力インタフェース２５を介して横刈制御をＯＮ，ＯＦＦする横刈制御スイッチ２６，前センサ３，後センサ４，車速センサ２１等を接続すると共に、その出力側へ、出力インタフェース２７を介して左操向ブレーキ５Ｌを作用させる左ブレーキソレノイド２８と、右操向ブレーキ５Ｒを作用させる右ブレーキソレノイド２９とを接続して構成する。
【００１４】
コンバインの出荷調整時に行う左右の操向ブレーキ５の制動テストを、コントローラ２４に設定するブレーキ出力時間Ｔと車速センサ２１の検出とにより、例えば０．２〜０．３ｍ進行毎にパルス出力を行い、このパルス出力を複数回続けた後一定距離休止し、このパルス出力と一定距離の休止とを繰り返して１０ｍ区間を走行し、この走行による操向ブレーキ５の制動により左右側への機体２３の曲がり量が予め設定する範囲内にあるかどうかを調べ、この曲がり量が設定範囲から外れているときは、左右の操向ブレーキ５の機械的な制動力のばらつきに起因するところが大であるから、この誤差を補正して曲がり量が設定範囲となるようブレーキ出力時間Ｔを変更して不揮発性メモリ６に記憶させる。
【００１５】
未刈穀稈の横刈りを行うときは、横刈制御スイッチ２６をＯＮすると共に、図３に示す如く、右端側分草杆２に取り付けた前センサ３が穀稈を非検出でＯＦＦとなり、後センサ４が穀稈を検出してＯＮとなるニュートラル領域により刈取りを開始するが、この刈取り走行時に機体２３が右方向にずれて後センサ４がＯＦＦしたときは、ブレーキ出力時間Ｔにより左操向ブレーキ５Ｌを制動して一定距離を左方向へ走行し、この走行により後センサ４がＯＮしたときは、ブレーキ出力時間Ｔにより右操向ブレーキ５Ｒを制動して右方向へ振り戻し走行する。
【００１６】
この振り戻しにより、後センサ４がＯＮで前センサ３がＯＦＦのニュートラル領域の走行状態となり、次に、前センサがＯＮしたときは、ファジィ算出したパルスによるブレーキ出力時間ＴＦによりそのときの条件に順応させて任意距離を右方向へ走行し、この走行により前センサ３がＯＦＦしたときは、ブレーキ出力時間Ｔにより左操向ブレーキ５Ｌを制動して左方向への振り戻しを行い、再びニュートラル領域の走行状態となる。以後、これらの作用の繰り返しにより未刈穀稈の端縁を基準として横刈制御を行う。
【００１７】
ファジィ算出による制御は、後センサ４のＯＮによる未刈稈端縁への接近度合いと、この接近度合いの変化から未刈稈端縁への接近速度とを各々検出し、この両検出値からファジィ推論してブレーキ出力時間ＴＦを算出し、後センサ４のＯＮにより右操向ブレーキ５Ｒの制動を行う。ファジィ制御ルールを図４に、メンバーシップ関数を図５に、ブレーキ出力時間ＴＦによるブレーキ制動出力例を図６に示す。
【００１８】
また、図７及び図８に示す如く、前記走行フレーム７の中央左右側に縦方向に固着した左右の縦フレ−ム３０の前側下部に左右のローリングメタル３１を固定し、この左右のローリングメタル３１に回動可能に前部ローリングアーム３２を軸支する。この左右の前部ローリングアーム３２の下端部位置と、左右の縦フレ−ム３０の外側下方に各々位置する左右の転輪フレーム３３の前部側位置とを回動可能に連結して構成する。
【００１９】
該左右の縦フレ−ム３０の後側下部に各々固定したピッチングメタル３４にピッチング軸３５を回動可能に軸支し、このピッチング軸３５の左右側に各々左右のピッチングアーム３６を軸止する。この左右のピッチングアーム３６と平面視Ｈ字状の連結アーム３７の左右側一端部とを回動可能に連結すると共に、その他端部と左右の後部ローリングアーム３８とを回動可能に連結する。該左右の後部ローリングアーム３８の下端部位置と、該左右の転輪フレーム３３の後部側位置とを回動可能に連結して構成する。
【００２０】
該右のピッチングアーム３６の他端部を上方へ延長し、その上端部と油圧等によって伸縮作用するピッチングシリンダ３９の可動先端部とを連結すると共に、その固定側を右の縦フレ−ム３０に回動可能に連結する。該左右の前部ローリングアーム３２の上端部位置と、該左右の後部ローリングアーム３８の上部側の中間位置とを各々４点平行リンクを形成可能に左右の連結杆４０によって回動可能に連結して構成する該左右の後部ローリングアーム３８の上部側を、連結杆４０の連結位置より更に上方へ延長し、その上端部と油圧等によって伸縮作用する左右のローリングシリンダ４１の可動先端部とを連結すると共に、その固定側と左右のピッチングアーム３６の中間部から突出させた突起部とを、帯状の保持板４２により各々両側より挾む状態で回動可能に連結し、この連結部をリンクを介して揺動可能に該左右の縦フレーム３０に各々連結して構成する。
【００２１】
このように、該左右の前部及び後部ローリングアーム３２，３８と、左右のローリングシリンダ４１等の作用により、機体２３を昇降又は左右傾斜させるローリング制御による左右水平制御手段を構成すると共に、該ピッチングアーム３６とピッチングシリンダ３９等の作用により、機体２３を前後傾斜させるピッチング制御による前後水平制御手段を構成する。
【００２２】
前記左右の転輪フレーム３３の後端上部側に、各々左右の後部転輪４３を回動可能に支持すると共に、該左右の転輪フレーム３３の外側面下部側に、各々所定の間隔をおいて複数個の接地転輪４４を遊転自在に軸支する。これら左右の後部転輪４３及び複数個の接地転輪４４と、走行フレーム７の前端部に装架した走行用ミッションケ−ス１６から動力を伝達する駆動輪２２とに、前記左右の走行クロ−ラ８を各々巻掛け張設して構成する。
【００２３】
該ピッチングシリンダ３９の伸縮ストロークを検出する前後ストロークセンサ４５を該シリンダ３９に隣接して設け、このセンサ４５の作用アームとピッチングアーム３６の上端部近傍とをロット４５ａにより連結すると共に、該左右のローリングシリンダ４１の伸縮ストロークを検出する左右ストロークセンサ４６を該左右のシリンダ４１上に設け、このセンサ４６の作用アームと後部ローリングアーム３８の上端部とをロット４６ａにより各々連結して構成する。
【００２４】
機体２３のピッチング作用による前後傾斜を検出する前後傾斜センサ４７と、機体２３のローリング作用による左右傾斜を検出する左右傾斜センサ４８とを、前記穀粒タンク１１の下部側空間の走行フレーム７に配置する。機体２３の後進状態を検出する後進検出センサ４９を主変速レバー５０の後進操作により検出可能な位置に係合配置すると共に、土壌面の湿田状態に応じて選択切り替えする湿田選択スイッチ５１を前記操作装置１９の一側に配置して構成する。
【００２５】
図９に示す如く、ＣＰＵを主体として湿田選択スイッチ５１と後進検出センサ４９の各ＯＮにより左右水平制御を規制する左右水平規制手段５２ａを内蔵すると共に、機体２３の車高・左右水平・前後水平・車速等の演算制御を行うコントローラ５２を設け、このコントローラ５２の入力側に、入力インタフェース５３を介して前記前後ストロークセンサ４５，両左右ストロークセンサ４６，前後傾斜センサ４７，左右傾斜センサ４８，後進検出センサ４９，湿田選択スイッチ５１等を各々接続し、その出力側に、出力インタフェース５４を介して前記ピッチングシリンダ３９を作動させる前上げソレノイド５５ａと前下げソレノイド５５ｂ，左右のローリングシリンダ４１を作動させる左上げソレノイド５６ａと左下げソレノイド５６ｂ及び右上げソレノイド５７ａと右下げソレノイド５７ｂ等を各々接続して構成する。
【００２６】
湿田におけるコンバインの作業時に、湿田選択スイッチ５１をＯＮして湿田モードに切り替え、主変速レバー５０を前進から後進へ切り替え操作により、軟弱な土壌面のため機体２３が沈下して駆動反力が大となり、機体２３の後部が持ち上がり刈取装置１の前部が土壌面に接当する前傾姿勢となるが、このとき、後進検出センサ４９がＯＮすることにより、自動的に左右のローリングシリンダ４１を同時に同量伸長作動させ、左右の前部及び後部ローリングアーム３２，３８を下方回動させ、この両ローリングアーム３２，３８により左右の転輪フレーム３３を均等に押し下げて、相対的に機体２３を左右のストロークセンサ４６によるストロークエンドの検出により最上げ車高位置まで上昇させる。
【００２７】
この機体２３の上昇確認により、自動的にピッチングシリンダ３９を伸長してピッチングアーム３６を回動させ、このピッチングアーム３６から連結アーム３７を介して左右の後部ローリングアーム３８を上昇作用させて、このローリングアーム３８により左右の転輪フレーム３３の後部側を引き上げて、相対的に機体２３を前後ストロークセンサ４５によるストロークエンドの検出により前上げ最上傾斜位置まで傾斜させる。
【００２８】
このように、機体２３を最上げ車高位置で前上げ最上傾斜位置としたときは、図１０に示す如く、走行フレーム７の後部と走行クロ−ラ８との間隙が少なくなるため、この状態で左右水平制御により左又は右の走行クロ−ラ８を、前部及び後部ローリングアーム３２，３８を均等に上方回動させて引き上げた場合は、この引き上げ量の如何によって走行フレーム７に走行クロ−ラ８が干渉することになる。
【００２９】
そこで、該湿田選択スイッチ５１のＯＮによる湿田モード時に後進検出センサ４９がＯＮしたときは、左右水平規制手段５２ａにより機体２３の前上げ傾斜作用を優先させて、走行フレーム７と走行クロ−ラ８とが干渉しない範囲に左右水平制御の作用を規制することにより、従来の如く、左右水平制御を行うときに機体２３の前上げ傾斜状態を走行フレーム７と走行クロ−ラ８とが干渉しない位置まで戻すことにより発生していた、刈取装置１の前部が土壌面に接当して潜ることにより、次からの刈取作業に支障をきたすが如き不具合を防止することができる。
【００３０】
また、図１２に示す如く、脱穀装置１２の穀粒タンク１１は、その底部に穀粒を横送りする横送り螺旋１１ａを内装すると共に、この横送りされた穀粒を縦送りする縦送り螺旋５９ａに引き継いで方向変換する排穀ギヤケース６０を穀粒タンク１１の一側に固定し、この排穀ギヤケース６０に、該縦送り螺旋５９ａを内装する排穀支持筒５９を鉛直姿勢で回動可能に支承して設け、この排穀支持筒５９の上端部を支点として、その全長が機体２３の前後長に亘る機外に穀粒を排出する排穀螺旋６１ａを内装した排穀オーガ６１を、上下回動及び左右旋回可能なるよう横方向に配置して構成する。
【００３１】
該排穀オーガ６１を左右方向に旋回させる排穀支持筒５９に排穀モータ６２を連動連結し、この排穀モータ６２の駆動により排穀オーガ６１を左又は右方向に旋回させる手動レバー６３を、前記操作装置１９の一側に配置して構成する。なお、該排穀オーガ６１の上下回動は、排穀支持筒５９との間に設けた油圧駆動のオーガ昇降シリンダ６４により作用させる。
【００３２】
図１３に示す如く、ＣＰＵを主体として該排穀オーガ６１の左右旋回の演算制御を行うコントローラ６５を設け、このコントローラ６５の入力側に、入力インタフェース６６を介して排穀オーガ６１の旋回位置を検出するオーガ位置センサ６７と、該手動レバー６３の操作により作用させる左旋回スイッチ６８ａ及び右旋回スイッチ６８ｂとを接続し、その出力側に、出力インタフェース６９を介して排穀モータ６２を駆動させて排穀オーガ６１を左又は右旋回させる左旋回リレー７０ａと右旋回リレー７０ｂとを接続して構成する。
【００３３】
手動レバー６３の操作により左又は右旋回スイッチ６８を作用させ、この作用による左又は右旋回リレー７０の作用により、排穀モータ６２を正・逆回転させて排穀オーガ６１を左又は右方向への旋回を行わせ、この旋回位置をオーガ位置センサ６７により検出したときは停止させる。このような排穀オーガ６１の旋回操作時に、手動レバー６３を操作してから旋回を開始するまでには一定の制御時間を必要とするため、従来では、この制御時間のため手動レバー６３の操作時間が短い場合には、実際の旋回作動を行うことができないものであった。
【００３４】
そこで、この手動レバー６３の操作に対して旋回作動が遅れても、図１４に示す如く、手動レバー６３の操作時間が短かい場合に、旋回作動が可能な一定時間を旋回出力させることにより、短時間の手動レバー６３の操作時においても排穀オーガ６１が旋回作動できるから、旋回位置の微調整を行うとき等その応答性が向上して、排穀オーガ６１の旋回操作を極めて容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】横刈制御における穀稈検出用センサの作用を示す概略平面図。
【図２】横刈制御における演算制御回路を示すブロック図。
【図３】穀稈の検出又は非検出による操向ブレーキのブレーキ出力時間を示す線図。
【図４】ファジィ算出における制御ルールを示す表図。
【図５】ファジィ算出におけるメンバーシップ関数を示す線図。
【図６】ファジィ算出における操向ブレーキのブレーキ出力時間を示す線図。
【図７】走行装置における走行クロ−ラの昇降機構を示す側面図。
【図８】走行装置における走行クロ−ラの昇降機構を示す平面図。
【図９】走行装置における走行クロ−ラの昇降制御回路を示すブロック図。
【図１０】後進走行時の機体の前上げ傾斜状態を示す概略側面図。
【図１１】コンバインの全体を示す側面図。
【図１２】穀粒タンクと排穀オーガを示す概略側面図。
【図１３】排穀オーガの旋回制御回路を示すブロック図。
【図１４】手動レバーの操作時間と排穀オーガの旋回出力時間との関係を示す線図。
【符号の説明】
１． 刈取装置
２． 分草杆
３． 前センサ
４． 後センサ
５． 操向ブレーキ
５Ｌ． 左操向ブレーキ
５Ｒ． 右操向ブレーキ
６． 不揮発性メモリ
２３． 機体
２６． 横刈制御スイッチ
Ｔ． ブレーキ出力時間
ＴＦ． ファジイ算出したブレーキ出力時間
Claims (1)
- 未刈穀稈が整列する縦方向の条刈りに対し非整列する横方向の横刈りを行うとき、刈取装置１の右端側分草杆２の前後位置に穀稈通路に向けて設けた短い触角３ａをもつ前センサ３と長い触角４ａをもつ後センサ４とによる穀稈の検出及び非検出により、各々左右の操向ブレーキ５を制動して横刈制御を行うコンバインにおいて、未刈穀稈の横刈りを行うときは、横刈制御スイッチ２６を入り状態にすると共に、前記右端側分草杆２に取り付けた前センサ３が穀稈の非検出で切りとなり、後センサ４が穀稈を検出して入りとなるニュートラル領域により刈取りを開始する構成とし、この刈取り走行時に機体２３が右方向にずれて後センサ４が切りになると、ブレーキ出力時間Ｔにより左操向ブレーキ５Ｌを制動して一定距離を左方向へ走行し、この走行により後センサ４が入りしたときは、ブレーキ出力時間Ｔにより右操向ブレーキ５Ｒを制動して右方向へ振り戻し走行をする構成とし、この振り戻しにより、後センサ４が入りで前センサ３が切りのニュートラル領域の走行状態となり、次に、前センサが入りしたときは、ファジィ算出したパルスによるブレーキ出力時間ＴＦによりそのときの条件に順応させて任意距離を右方向へ走行し、この走行により前センサ３が切りしたときは、ブレーキ出力時間Ｔにより左操向ブレーキ５Ｌを制動して左方向への振り戻しを行い、再びニュートラル領域の走行状態とし、以後、これらの作用の繰り返しにより未刈穀稈の端縁を基準として横刈制御を行う構成とし、さらに、前記ファジィ算出による制御は、後センサ４の入りによる未刈稈端縁への接近度合いと、この接近度合いの変化から未刈稈端縁への接近速度とを各々検出し、この両検出値からファジィ推論してブレーキ出力時間ＴＦを算出し、後センサ４の入りにより右操向ブレーキ５Ｒの制動を行う構成としたコンバインの方向制御装置。
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| JP28377696A JP3610699B2 (ja) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | コンバインの方向制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|---|
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- 1996-10-25 JP JP28377696A patent/JP3610699B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH10117508A (ja) | 1998-05-12 |
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