JP3853258B2 - コンバインの制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンバインにおける制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、コンバインにおいては、多種多様な制御を可能にするために傾斜センサやポテンショメータ等のアナログセンサを多数設けてある。
【0003】
例えば、走行装置の傾斜角に関係なく機体を所定傾斜角に維持する水平制御装置においては、機体の傾斜角を検出する傾斜センサや、左右走行装置に対する機体の高さを検出する車高検出手段が設けられている。
また、前処理部を設定高さ以上に上昇することにより、前処理部の伝動を自動的に切断する前処理伝動制御装置においては、機体に対する前処理部の昇降位置を検出する前処理位置検出手段が設けられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のものは、傾斜センサの水平位置、車高検出手段の最上昇位置、前処理位置検出手段の前処理伝動制御作動位置のそれぞれの検出値をあらかじめ制御装置内にデータとして格納しているので、例えばコンバインに車高検出手段を取付ける際には、車高を最上昇位置にして左右の車高検出手段の検出値が制御装置内に持っている最上昇位置を示すように位置調節をしながら取付けるという面倒な作業になるという課題があった。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決することを目的として創案したものであって、機体1の傾斜角を検出する傾斜センサ36と、左右走行装置5に対する機体の高さを検出する車高検出手段37,38の検出値に基づいて左右の走行装置5を独立的に昇降させることにより、機体1を所定傾斜角に維持する水平制御機能を備えたコンバインにおいて、車高検出手段37,38をポテンショメータで構成すると共に、制御装置31の初期設定をするバックアップ制御モードを設け、車高を最上昇位置にセットした状態で、バックアップ制御モード作動時に設定スイッチ操作により車高検出手段37,38による検出値を車高の最上限位置として記憶することを特徴としている。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図1はコンバインの右前方斜視図であり、1はコンバインの機体であり、2は機体1の前方に上下昇降自在に設けた前処理部、3はグレンタンク4内の穀粒を排出する排出オーガであり、いづれも油圧シリンダにより起伏自在に構成されている。5は左右一対のクローラ走行装置、6は運転席である。
【0011】
図2は運転席6の拡大斜視図であり、11はエンジンキーを兼用するメインスイッチ、12は左右方向への操作により機体1を旋回操作すると共に前後方向への操作により前処理部2を上下昇降操作するマルチステアリングレバー、13は前後の揺動操作によりコンバインを無段階に前後進操作する主変速レバー、14は前処理伝動制御を入切する前処理制御スイッチである。15は脱穀部の伝動を入切する作業機クラッチレバー、16は前処理部2の伝動を入切する刈取クラッチレバー、17は走行装置5の傾斜角に関係なく機体1を傾斜角設定ダイヤル18により設定した所定傾斜角に自動的に維持する水平制御機能を起動する水平自動スイッチ、19は水平制御機能を手動で左右傾斜及び車高調節を行う水平手動レバーである。20は排出オーガ3を旋回及び昇降操作するオーガ手動レバー、21はグレンタンク4内のモミを排出オーガ3から排出するモミ排出スイッチである。
【0012】
図3は本発明を適用したコンバインの制御ブロック図であり、31はCPU及び入出力インターフェイスを内装した制御ユニット(制御装置)であり、バッテリからメインスイッチ11を介して電源を得ている。制御ユニット31の入力側には、前述の前処理制御スイッチ14、水平自動スイッチ17、傾斜設定ダイヤル18、モミ排出スイッチ21以外に、マルチステアリングレバー12の前処理昇降操作を検出する前処理操作ポテンショ32、前処理部2の昇降位置を検出するリフトポテンショ(前処理位置検出手段)33、主変速レバー13の変速位置を検出する主変速ポテンショ34、作業機クラッチレバー15がクラッチ入り側に操作されたことを検出する作業機クラッチスイッチ35、水平手動レバー19の操作位置を検出する水平手動スイッチ41、機体の傾斜を検出する傾斜センサ36、走行装置5に対する機体の左右車高を検出する左右車高ポテンショ(車高検出手段)37,38、オーガ手動レバー20の操作位置を検出するオーガ手動スイッチ42、排出オーガ3とグレンタンク4連結する縦ラセン筒に設けられ、排出オーガ3の左右押圧操作による左右の振れを検出する左右の感圧スイッチ39,40が接続されている。
【0013】
また、制御ユニット31の出力側には、前処理部2を昇降駆動するリフトシリンダを作動させる前処理昇降ソレノイド51、前処理部2を駆動する前処理HSTを駆動・停止作動する前処理HST駆動モータ52、走行装置5に対して機体を昇降駆動する左右の車高シリンダを作動させる左右の車高ソレノイド53,54、排出オーガ3を起伏駆動する油圧シリンダを作動させるオーガ昇降ソレノイド55、排出オーガ3を左右に旋回作動させるオーガ旋回モータ56、排出オーガ3をの自由旋回を阻止するオーガ電磁ブレーキ57が接続されている。
【0014】
図4は本発明を採用したコンバインのメインフローチャートであり、エンジンキーをONまで回すとメインスイッチ11がONになり制御ユニット31に電源が供給されると、S1で初期設定をおこなった後、S2でスイッチ安定化タイマをセットし、S3で全てのスイッチ入力をおこない、S4でスイッチ安定化タイマの状態を判断する。スイッチ安定化タイマが≠0の時はS3に戻り、=0の時はS5に進む。つまり、制御ユニット31は電源投入直後の短時間は各入力部からの信号が安定しないので、あらかじめ安定するまでタイマにより制御の開始を遅延している。
【0015】
その後、S5で主変速レバー13の操作位置を主変速ポテンショ34の値より判断して後進位置ならばS6へ進み、それ以外ならばS7へ進む。S6で作業機クラッチレバー15の操作位置を作業機クラッチスイッチ35の状態より判断してONならばS8へ進み、OFFならばS7へ進む。S8でオーガ手動レバー20が右旋回操作をされているか判断して、操作されていればS9で図5のバックアップ制御を行い、操作されていなければS7へ進む。つまり、意図的に主変速レバー13、作業機クラッチレバー15、オーガ手動レバー20を前記の様に操作することにより、後述のバックアップ制御のモードに入り、その後は通常の制御には入らずにメインスイッチ11をOFFしない限りバックアップ制御を繰り返すことになるので、意図することなく通常制御に入ることがない。
【0016】
次にバックアップ制御の条件を満たさなかった場合は通常制御に入り、S7でスイッチ入力をおこない、S10で図6に示す前処理昇降制御をおこない、S11で従来通りの水平制御をおこない、S12で図7に示す排出オーガ制御をおこない、S13で全ての出力をおこなった後、S7に戻る。つまり、一度通常制御に入るとバックアップ制御に入るためにはメインスイッチ11をOFFして条件を整えたうえでメインスイッチ11をONしなければならず、意図することなくバックアップ制御に入ることはない。
【0017】
図5は前記バックアップ制御のフローチャートであり、S21で水平自動スイッチ17の状態を判断してOFFならS22へ進み、ONならS23へ進む。S22で前処理制御スイッチ14の状態を判断してONならS24で現在のリフトポテンショ33の値を制御ユニット31にバックアップしてS21へ戻り、OFFならばS21へ戻る。S23で左右車高ポテンショ37,38の状態を判断して車高が下降位置と判断したらS25で現在の傾斜センサ値を水平位置として制御ユニット31にバックアップしてS21へ戻り、車高が上昇位置と判断したらS26で現在の左右車高ポテンショ37,38の値を制御上限値としてそれぞれ制御ユニット31にバックアップしてS21へ戻る。
【0018】
つまり、機体1水平時の傾斜センサ36検出値、走行装置5に対する機体1の最上昇時の左右車高ポテンショ37,38検出値及び前処理部2駆動・停止位置のリフトポテンショ33検出値を制御ユニット31内にバックアップできるので、傾斜センサ36、左右車高ポテンショ37,38及びリフトポテンショ33の組付け交換時における各センサの面倒な位置調整をする必要がなく、簡単なバックアップ制御をおこなうだけでコンバインに設けられた制御を使用することができる。
【0019】
図6は前記前処理昇降制御のフローチャートであり、S31でマルチステアリングレバー12が前処理部2の下降操作位置にあるかを前処理操作ポテンショ32の検出値より判断して下降操作されていればS32へ進み、下降操作されていなければS33へ進む。S32で前処理部2の昇降位置が前処理伝動切替位置であるかをリフトポテンショ33の検出値より判断して、切替位置ならS34で前処理HST駆動モータ52へ前処理駆動出力をセットしてS35で前処理昇降ソレノイド51への前処理下降出力をセットしてS33へ進み、切替位置ではないならばS35で前処理昇降ソレノイド51への前処理下降出力をセットしてS33へ進む。
【0020】
つまり、コンバインで刈取を始める際に、刈取クラッチレバー16がクラッチ入側に操作されている状態で、マルチステアリングレバー12の操作により前処理部2をあらかじめ設定された前処理伝動切替位置まで下降させると自動的に前処理部2が駆動されることになる。
【0021】
次に、S33でマルチステアリングレバー12が前処理部2の上昇操作位置にあるかを前処理昇降操作ポテンショ32の検出値より判断して上昇操作されていればS36へ進み、上昇操作されていなければ次へ進む。S36で前処理部2の昇降位置が前処理伝動切替位置であるかをリフトポテンショ33の検出値より判断して、切替位置ならS37で前処理HST駆動モータ52へ前処理停止出力をセットしてS38で前処理昇降ソレノイド51への前処理上昇出力をセットして次へ進み、切替位置ではないならばS38で前処理昇降ソレノイド51への前処理上昇出力をセットして次へ進む。
【0022】
つまり、コンバインで刈取を中断する際に、マルチステアリングレバー12の操作により前処理部2をあらかじめ設定された前処理伝動切替位置まで上昇させると、刈取クラッチレバー16をクラッチ切側に操作しなくても自動的に前処理部2が停止されることになる。
【0023】
図7は前記排出オーガ制御のフローチャートであり、S41でモミ排出スイッチ21の状態を判断してOFFならばS42へ進み、ONならばS43へ進む。S42でオーガ手動レバー20が上昇操作されているかを判断して操作されていればS44でオーガ昇降ソレノイド55への上昇出力をセットしてS45へ進み、操作されていないならばS45へ進む。S45でオーガ手動レバー20が下降操作されているかを判断して操作されていればS46でオーガ昇降ソレノイド55への下降出力をセットしてS47へ進み、操作されていないならばS47へ進む。
【0024】
次に、S47でオーガ手動レバー20が左旋回操作されているかを判断して操作されていればS48へ進み、操作されていないならばS49へ進む。S48で左感圧スイッチ39の状態を判断してONならばS49へ進み、OFFならばS50でオーガ旋回モータ56への左旋回出力をセットしてS49へ進む。S49でオーガ手動レバー20が右旋回操作されているかを判断して操作されていればS51へ進み、操作されていないならば次へ進む。S51で右感圧スイッチ40の状態を判断してONならば次へ進み、OFFならばS52でオーガ旋回モータ56への右旋回出力をセットして次へ進む。
【0025】
つまり、排出オーガ3よりモミを排出していない状態でオーガ手動レバー20を旋回操作中に排出オーガ3が壁等の障害物に接触すると、左右いづれかの感圧スイッチ39、40がONすることによりオーガ旋回モータ56への左右旋回出力がキャンセルされるので安全性を確保できる。
【0026】
次に、S43で左感圧スイッチ39の状態を判断してONならばS53へ進み、OFFならばS54へ進む。S53で傾斜センサ36の状態を判断して設定角以上に傾斜している場合はS54へ進み、設定角未満の傾斜であればS55でオーガ旋回モータ56への右旋回出力をセットしてS54へ進む。S54で右感圧スイッチ40の状態を判断してONならばS56へ進み、OFFならば次へ進む。S56で傾斜センサ36の状態を判断して設定角以上に傾斜している場合は次へ進み、設定角未満の傾斜であればS57でオーガ旋回モータ56への左旋回出力をセットして次へ進む。
【0027】
つまり、モミ排出中に排出オーガ3の先端側を、動かしたい左右いづれかの方向に押すと、押した方向へ排出オーガ3を旋回させるものであり、これにより排出オーガ3の先端部に操作スイッチを設ける必要もなく、操作スイッチまでのハーネス等も省略できる。また、傾斜センサ36の値を確認することにより、傾斜による排出オーガ3の自重で左右の感圧スイッチ39,40がONすることによる誤動作を回避することができる。それに加えて、左右の感圧スイッチ39,40を左右の旋回スイッチと障害物の検出スイッチとに兼用構成できる。
【0028】
本実施例では、排出オーガ3の先端側を押すことによりオーガ旋回モータ56を回転させてアシストしているが、例えば小型のコンバインであれば、オーガ電磁ブレーキ57を解除して人力操作をしてもよい。
【0029】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、機体1の傾斜角を検出する傾斜センサ36と、左右走行装置5に対する機体の高さを検出する車高検出手段37,38の検出値に基づいて左右の走行装置5を独立的に昇降させることにより、機体1を所定傾斜角に維持する水平制御機能を備えたコンバインにおいて、車高検出手段37,38をポテンショメータで構成すると共に、制御装置31の初期設定をするバックアップ制御モードを設け、車高を最上昇位置にセットした状態で、バックアップ制御モード作動時に設定スイッチ操作により車高検出手段37,38による検出値を車高の最上限位置として記憶するように構成した。
【0032】
よって、走行装置5に対する機体1の最上昇時の左右車高ポテンショ37,38検出値を制御ユニット31内にバックアップできるので、左右車高検出手段37,38の組付け交換時における各センサの面倒な位置調整をする必要がなく、簡単なバックアップ制御をおこなうだけでコンバインに設けられた制御を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示すコンバインの全体右前方斜視図である。
【図2】本発明の実施例を示す運転席の拡大斜視図である。
【図3】本発明の実施例を示す制御ブロック図である。
【図4】本発明の実施例を示すメインフローチャート図である。
【図5】本発明の実施例を示すバックアップ制御フローチャート図である。
【図6】本発明の実施例を示す前処理昇降制御フローチャート図である。
【図7】本発明の実施例を示す排出オーガ制御フローチャート図である。
【符号の説明】
1 機体
2 前処理部
5 走行装置
31 制御ユニット(制御装置)
33 リフトポテンショ(前処理位置検出手段)
36 傾斜センサ
37 車高ポテンショ(車高検出手段)
38 車高ポテンショ(車高検出手段)
Claims (1)
- 機体(1)の傾斜角を検出する傾斜センサ(36)と、左右走行装置(5)に対する機体の高さを検出する車高検出手段(37),(38)の検出値に基づいて左右の走行装置(5)を独立的に昇降させることにより、機体(1)を所定傾斜角に維持する水平制御機能を備えたコンバインにおいて、車高検出手段(37),(38)をポテンショメータで構成すると共に、制御装置(31)の初期設定をするバックアップ制御モードを設け、車高を最上昇位置にセットした状態で、バックアップ制御モード作動時に設定スイッチ操作により車高検出手段(37),(38)による検出値を車高の最上限位置として記憶するコンバインの制御装置。
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