JP4027524B2 - Vehicle height and attitude control device for combine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンバインにおける車高及び姿勢制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
圃場を走行するコンバインの走行機体の進行方向左右に畝等の段差があると、段差に落ち込んだ側に走行機体が傾き、操縦者の座り心地が悪化すると共に農作業にも不都合があるので、従来、例えば、特公平6−69331号公報では、走行機体に対して左右の走行装置を各別に昇降させる昇降駆動手段と、走行機体の左右水平基準に対する傾斜角度を検出する傾斜角度検出手段と、走行機体の左右傾斜角度を所定角度に維持するように制御する制御手段と、左右の走行装置の走行機体に対する相対高さ(車高)を検出する車高検出手段と、その相対高さ(車高)を設定する車高設定器とを備え、前記制御手段は、自動モードでは、前記各検出手段と車高設定器との情報に基づいて、予め傾斜角設定器にて設定されている走行機体の左右傾斜角度を所定の角度に維持し、且つ車高を設定高さに維持すべく昇降駆動手段を作動させるように構成することが開示されている。
【0003】
そして、路上走行や畦越え走行等の非作業走行時には、左右両走行装置を走行機体に対して最接近させた昇降位置(走行機体の高さ位置が最も低い状態)にセットし、安定して走行できるようにすることが開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来例では、前記非作業走行時には、常に(一律に)走行機体が地面に最接近していることになるので、例えば湿田のように、軟弱な土壌の圃場面を走行するときには、走行装置が土壌中に沈み込み、走行機体の下面が圃場面や畦越え時の畦上等に支えてしまい、円滑な走行が達成できないという問題があった。
【0005】
他方、手動による操作レバーの操作にて車高を調節するのは、圃場の条件が農作業中(例えば刈取脱穀作業中)に固い土部分から軟弱な土の部分に変わったとき等で、以前に設定した車高では農作業をうまく続行できないときであるから、操作レバーにて変更された車高を次の作業時における車高に反映させることが好ましいのであったが、前記の従来の技術では実現できないという問題があった。
【0006】
本発明では、上記の問題を解決すべくなされたものであって、非作業中は、走行機体の昇降位置を下限位置よりも高い所定の位置に自動的にセットできるようにしたコンバインにおける車高・姿勢制御装置を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
そのため、請求項1に記載の発明のコンバインにおける車高及び姿勢制御装置は、脱穀装置と、脱穀済みの穀粒を貯留する穀粒タンクと、該穀粒タンクから機外に穀粒を排出するための旋回可能な排出オーガとを作業部として備えた走行機体に対して左右の走行部をそれぞれ独立的に昇降する走行部昇降駆動手段と、前記走行部に対する走行機体の相対高さを検出する車高検出センサと、走行機体の左右傾斜角度を設定する傾斜設定器と、走行機体の左右傾斜程度を検出する傾斜検出センサと、走行機体の左右傾斜角度が設定された傾斜角度になるように前記各走行部昇降駆動手段を作動させる制御手段とを備えたコンバインにおいて、前記脱穀装置の駆動をONOFFするための脱穀スイッチと、前記穀粒タンク上に設けられたレスト台に前記排出オーガにおける横パイプが載置されたか否かを検知するレスト台検出器または前記レスト台に前記横パイプが接近したことを検知するセンサとをさらに備え、前記脱穀スイッチがOFFで、且つ前記レスト台検出器がONまたは前記センサにて前記横パイプが前記レスト台に接近したことにより、前記作業部の作業終了を検知したとき、前記走行機体の昇降位置を下限位置よりも高い所定の車高となるように、前記左右走行部昇降駆動手段を別々もしくは一斉に駆動させ、且つ走行機体の左右を水平姿勢になるように制御するものである。
【0008】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のコンバインにおける車高及び姿勢制御装置において、前記作業部の作業終了前の走行機体の昇降位置が前記所定の車高より高い場合には、作業部の作業終了時に前記所定の車高位置まで下降させ、前記作業部の作業終了前の走行機体の昇降位置が前記所定の車高より低い場合には、作業部の作業終了時には、その車高を維持するように制御するように構成したものである。
【0009】
そして、請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載のコンバインにおける車高及び姿勢制御装置において、走行機体の昇降位置を変更させるべく前記左右走行部昇降駆動手段を別々もしくは一斉に動作させる手動可変操作部と、自動モードと手動モードとに切り換えるためのモード切換スイッチと、前記自動モード、手動モードのいかんに拘らず前記手動可変操作部の操作量に応じて車高変更可能に構成し、且つその操作終了時点の走行機体の左右いずれか一方のみの車高を記憶する車高記憶手段を備えたものである。
【0010】
【発明の実施の形態】
次に本発明を具体化した実施形態について説明すると、図1は走行クローラ2aが備えられた左右一対の走行部2を有するコンバインの左側面図、図2はコンバインの平面図、図3はコンバインの右側面図、図5はコンバインの走行機体1に対する走行部2の昇降駆動手段の側面図、図6は図5のVI−VI線矢視断面図、図7は図4のVII −VII 線矢視断面図、図8は排出オーガの姿勢制御手段の説明図、図9は操作パネル部の斜視図、図10は油圧回路、図11は制御装置の機能ブロック図である。
【0011】
本発明のコンバインにおける走行機体1は、左右一対の走行クローラ2a式の走行部2に対して後述する走行部昇降駆動手段を介して昇降可能に構成されている。走行機体1の進行方向に向かって左側には作業部としての脱穀装置3を搭載し、走行機体1の前部に配置された作業部としての刈取前処理装置4は、昇降フレーム14を介して走行機体1に対して回動可能に支持され、該昇降フレーム14と走行機体1との間に装着された刈取部昇降アクチュエータとしての単動式の刈取部昇降油圧シリンダ9により昇降動可能に構成されている。
【0012】
刈取前処理装置4の下部フレームの下部側にはバリカン式の刈刃装置5を、前方には6条分の穀稈引起装置6が配置され、穀稈引起装置6と脱穀装置におけるフイードチェン7前端との間には穀稈搬送装置8が配置され、穀稈引起装置6の下部前方には分草体10が突出している。走行機体1の右側前部に運転室11が配置され、その後側に穀粒タンク12が配置されている。
【0013】
図3及び図8に示すように、穀粒タンク12の下部に設けたスクリューコンベヤから走行機体1の後端に配置した縦パイプ28bと、その上端に上下回動可能に連設された横パイプ28aとからなり、各パイプ内にスクリューコンベヤを内装した排出オーガ28を介して、トラックの荷台等の部位に穀粒タンク12内に蓄積された穀粒を排出させることができる。なお、縦パイプ28bは、駆動モータ64bとギヤ機構57とにより縦軸回りに旋回可能であり、横パイプ28aは縦パイプ28bとの間に装架された排出オーガ用油圧シリンダ64aと、リンク機構58とにより傾斜角度を変更可能に構成されている。
【0014】
そして、駆動モータ64bに設けたロータリエンコーダ等の角度センサ85にて縦パイプ28bの水平旋回角度、ひいては横パイプ28aの旋回位置を検出することができ、リンク機構58もしくは油圧シリンダ64aの箇所に設けたポテンショメータ等の角度センサ86にて横パイプ28aの俯仰角度、ひいては横パイプ28aの先端の排出部の高さ位置を検出することができる。なお、排出オーガ28を使用しないときには、穀粒タンク12の上面等に設けたレスト台87等に横パイプ28aの中途部が載置される。さらにこのレスト台87には前記横パイプ28aが載置されたか否かを検知するための接触センサ等のレスト検出器88が設けられている。
【0015】
図5及び図6に示すように、走行部2は左右一対のトラックフレーム50,50の前後端に各々配置した駆動輪51と従動輪52とトラックフレーム50の下面中途部に配置された複数の転動輪53との外周に巻回された走行クローラ2aからなり、左右トラックフレーム50,50と走行機体1とは、左右の昇降制御用油圧シリンダ54a,54bと前後位置の側面視L字状のレバー55a,55bとこの前後レバー55a,55bを同時に作動させるように連結する連結杆56,56等とからなる走行部昇降駆動手段を介して連結され、左右の昇降制御用油圧シリンダ54a,54bは互いに独立的に作動させることにより、左右の走行部2,2を走行機体1の左右に対して独立的に昇降させる。
【0016】
従って、左右両側の昇降制御用油圧シリンダ54a,54bのピストンロッドを同時に突出させると、走行機体1は左右両側の走行部2,2に対して上方に離れて(上昇し)、走行機体1の走行部2,2に対する相対高さ(車高)は高くなる。逆に、前記ピストンロッドを同時に後退させると、走行機体1は左右両側の走行部2,2に対して下方に離れて(下降し)、走行機体1の走行部に対する相対高さ(車高)は低くなる。
【0017】
そして、左側の油圧シリンダ54aのピストンロッドを突出させる、または右側の油圧シリンダ54bのピストンロッドを後退させる(もしくはこの両方の動作を同時に実行しても)、右側の走行部2に対する走行機体1の車高は低くなり(左側の走行部2に対する走行機体1の車高は高くなり)、走行機体1は右下がりに傾斜する。逆に、右側の油圧シリンダ54bのピストンロッドを突出させる、または左側の油圧シリンダ54aのピストンロッドを後退させる、(もしくはこの両方の動作を同時に実行しても)、左側の走行部2に対する走行機体1の車高は低くなり(右側の走行部2に対する走行機体1の車高は高くなり)、走行機体1は左下がりに傾斜するのである。
【0018】
図5〜図7に示すように、左右の昇降制御用油圧シリンダ54a,54bのピストンロッドの突出量を検出することにより、走行機体1の左右各走行部2,2に対する相対高さ(車高)を検出するためのロータリエンコーダ式等の車高検出センサ71a,71bが、前記連結杆56に連設した連結ロッド72やリンク機構73を介して連動するように構成されている。
【0019】
また、走行機体1の左右の傾斜程度を検出するための傾斜検出センサ74は、振り子式(重力式)等にて構成され、走行機体1の任意の位置例えば運転室11内等に配置されている。なお、刈取前処理装置4と圃場面との対地高さを検出して刈高さを検出するための刈高さセンサとしての超音波センサ20a,20bは、図4に示すように、刈取前処理装置4の左右両側端の前記穀稈引き起こし装置6の裏面側に設けたブラケット(図示せず)に配置し、各超音波センサ20a,20bにおける発信器の発信部(ホーン部)と受信器の受信部とを圃場面に向けるように配置する。各超音波センサ20a,20bの設置高さと刈刃5の設置高さとが異なる場合には、超音波センサ20a,20bの検出値から所定の換算により、刈高さ検出値を求めるようにしている。
【0020】
また、走行機体1と刈取前処理装置4との相対高さを検出するための昇降ポジションセンサ75は、前記昇降フレーム14の回動角度を検出することより求めることができるように構成されている。
【0021】
前記運転室11内の操縦部パネル11a(図9参照)には、自動モードと手動モードとに切り換えるための切替えスイッチ76と、自動モード及び手動モードの如何に拘らず、車高制御の場合の走行機体1の高さ(車高)を変更調節操作できる手動可変操作部としての操作レバー77と、走行機体1の左右傾斜角度を設定するための傾斜設定器78と、走行機体1を絶対水平状態にする水平セットスイッチ79とが配置されている。
【0022】
図10は、前記昇降用油圧シリンダ54a,54b等のための油圧回路を示し、油圧ポンプ60からの吐出する圧油を分流する分流弁63を介して分岐し、その一方の吐出路から前記刈取前処理装置4を昇降させる刈取部昇降アクチュエータとしての油圧シリンダ9と、右側(運転室11側)の昇降制御用油圧シリンダ54bとに対する第1油圧回路61へ送る。分流弁63の他方の吐出路からは、排出オーガ28の横パイプ28aの縦パイプ28bに対する傾斜角度を変更するための昇降用の排出オーガ用油圧シリンダ64と、左側の昇降制御用油圧シリンダ54aとに対する第2油圧回路62へ送るように構成され、それぞれの油圧シリンダ9、64、54a、54bに対する電磁制御弁65、66、67、68や逆止弁、リリーフ弁等が接続されている。
【0023】
図11は、走行機体1の姿勢及び車高を制御するための制御装置(制御手段)70の機能ブロック図を示し、該制御装置70は、マイクロコンピュータ等の電子式制御装置であり、図示しないが各種演算処理や制御を実行するための中央処理装置(CPU)や、制御プログラムを記憶させた読み出し専用メモリ(ROM)、各種の検出値、データ等を一時的に記憶させる随時読み書き可能メモリ(RAM)、制御装置の電源をOFFとしても記憶データを保持するための不揮発性メモリ、タイマ機能としてのクロック、インターフェイス、バスなどを備える。また、符号84は制御装置70に接続されたメモリであって、電源を切っても記憶値が消えない、いわゆる不揮発性メモリ(フラッシュメモリ)である。そして、このメモリ84には、後述するように手動の操作レバー77による車高の変更を実行したときの車高値を順次記憶する。即ち、オペレータが手動にて操作レバー77を中立位置(略垂直状態)から前方に回動すると、下降方向となり、その方向への回動時間に比例して車高の下降量が増大する。逆に、中立位置から後方に回動すると、上昇方向となり、その方向への回動時間に比例して車高の上昇量が増大するものであって、操作レバー77を操作する毎にその操作量(車高の下降量または上昇量)を更新して記憶するから、操作レバー77の直近の操作量(操作終了時点)の車高(上昇位置もしくは下降位置)を記憶することになる。
【0024】
なお、操作レバー77を右方向に回動すると、右側が低く左側の高い傾斜姿勢(これを右傾斜という、以下同じ)となり、逆に操作レバー77を左に回動すると、左側が低く右側が高い傾斜姿勢(これを左傾斜という、以下同じ)となるように前記左右の昇降制御用油圧シリンダ54a,54bを作動させる。これらの傾斜の作動量は操作レバー77の回動時間に比例するように構成されている。
【0025】
前記制御装置70には、左右の昇降制御用油圧シリンダ54a,54bのピストンロッドの突出量に対応した走行機体1の左右の走行部2,2に対する相対高さ(車高)を検出するためのロータリエンコーダ式等の車高検出センサ71a,71bの検出値、傾斜センサ74の検出値及び前記刈高さセンサとしての刈取前処理装置4の左右両端に設けた超音波センサ20a,20bの検出値、刈取部昇降ポジションセンサ75の検出値、前記排出オーガ28の水平旋回角度を検知する角度センサ85の検出値、同じく排出オーガ28の横パイプ28aの俯仰の昇降角度を検知する角度センサ86の検出値とを入力する。なお、横パイプ28aがレスト台88に載置されている状態のとき、角度センサ86の検出値は0度であり、それより上昇するときの角度を検知する。また、横パイプ28aがレスト台88に載置されている状態のときのレスト位置を基準として、左右水平旋回の角度を角度センサ85にて検知できる。
【0026】
排出オーガ28の昇降及び水平旋回等の動作は、運転室11内に配置した操作部90及び横パイプ28aの先端の排出部の横に設けた先端操作部91における指令スイッチから指令できるように構成されている(図8参照)。
【0027】
左右の車高のそれぞれの上限(下限)を検出するための検出手段としての上限リミットスイッチ82及び下限リミットスイッチ83を制御装置70に接続する。車高の上限を検出する上限リミットスイッチ82は左右の昇降制御用油圧シリンダ54a,54bのピストンロッドの伸長の最大限の位置を感知し、車高の下限を検出する下限リミットスイッチ83は前記ピストンロッドの伸長の最小位置を感知するものであれば足り、前記左右の車高検出センサ71a,71bによる検出値の最大、最小の値に対応させても良い。
【0028】
また、前記制御装置70には、制御モードを自動モードと手動モードとに切り換えるためのモード切換スイッチ76と、車高を手動にて変更調節操作できる手動可変操作部としての操作レバー77の昇降位置検出部、走行機体1の左右の傾斜程度を設定するための傾斜設定器78と、水平セットスイッチ79と、刈高さ設定器80と、脱穀スイッチ81とを接続して、これらの設定器における設定値やON・OFFの検出信号を各々入力する。そして、制御装置70の出力側に接続した電磁制御弁67,68の作動により、左右の昇降制御用油圧シリンダ54a,54bを駆動して前記左右の走行部2,2の高さを各々独立して昇降させることにより、走行機体1の左右傾斜姿勢ひいては刈取前処理装置4の左右傾斜の姿勢を制御する一方、制御装置70の出力側に接続した電磁式油圧切換弁65の作動により、昇降油圧シリンダ9を駆動して刈取前処理装置4の高さ、換言すると刈高さを制御することができるものである。
【0029】
脱穀スイッチ81のONにて脱穀部への動力伝達のための脱穀クラッチがONとなり動力伝達可能となる。前記脱穀スイッチ81がOFFでは、動力伝達が遮断される。そして、脱穀スイッチ81がOFF又はモード切換スイッチ76のOFF(手動モード方向のスイッチ切換)の条件(オア条件)にて、「手動モード」となる。
【0030】
手動モードでは操作レバー77をオペレータが手動にて操作することにより走行機体1の車高及び左右傾斜を調節する制御であって、車高制御(昇降制御)では、左右両側の昇降制御用油圧シリンダ54a,54bを駆動し、左右の車高を同時に変化させる。右車高基準による傾斜制御では、まず左の車高のみで傾斜を調節し、それでも傾斜角度が足りない場合にのみ、反対側(右)の車高で調節する。逆に、左車高基準による傾斜制御では、まず右の車高のみで傾斜を調節し、それでも傾斜角度が足りない場合にのみ、左の車高で調節する。
【0031】
前記脱穀スイッチ81がONで且つモード切換スイッチ76がONの条件(アンド条件)にて、「自動モード」になる。自動モードでは、前記傾斜設定器78により設定した傾斜になるように自動的に走行機体1を左右に傾斜させる制御であって、右車高基準の場合と左車高基準の場合とがある。
【0032】
次に、刈取脱穀作業時における車高及び姿勢制御について説明する。前記モード切替えスイッチ76を「手動モード」に切り換えるか、または脱穀スイッチ81をOFFの状態にすると、オペレータが操作レバー77にて操作する操作量に応じて、手動モードの車高制御・姿勢制御が可能となる。この場合、操作レバー77は直立状態のとき車高変更を停止し、図9の矢印で示すように、前方向に回動すると、その回動時のみ下降動する。逆に後方向に回動すると、その回動時のみ上昇動する。当該操作レバー77による車高変更時には、左右両昇降駆動用油圧シリンダ54a,54bが同時に同じ方向に同程度作動するものである。
【0033】
なお、圃場の条件に応じて、例えば、軟弱でない普通土などの圃場を走行しながら手動にて刈取脱穀作業するときには、水平セットスイッチ79をONにすることにより、走行機体1は絶対水平状態に維持されながら、且つオペレータが目視により車高を調節することができる。
【0034】
水平セットスイッチ79をOFFにしたときには、オペレータは、操作レバー77を中立位置から左右いずれかの方向に回動することにより、その回動量(操作量)に応じて、走行機体1の左右傾斜姿勢を任意の傾斜角度に変更調節することができる。この傾斜姿勢を保持できるように左右の走行部2,2と走行機体1との相対高(車高)を変更調節する。この車高制御と姿勢制御との動作について、以下に詳述する。
【0035】
先ず、制御のスタートに続き、直前が手動モード、自動モードのいずれにおいても、直近(制御の直前)の傾斜センサ74の検出器値θoを読み込み、制御装置70のメモリ部に記憶させる。
【0036】
次に、オペレータは操作レバー77を前又は後に回動させて、目視により、走行機体1もしくは刈取前処理装置4が所定の高さにくるようにして左右の車高を同時に昇降させる(図12の姿勢PoからP1への変更を参照)。この場合、オペレータが着座している側(実施形態は走行機体1の右側)での車高の現状を目視により判別し易い場合は、車高を前述の右基準とすべく右側の車高(基準車高値)HRoを記憶する(図12参照)ので、本実施形態では走行機体1の右側を基準側とする。
【0037】
次いで、オペレータは操作レバー77を左右いずれかの方向に回動させて、走行機体1の左右傾斜姿勢を手動にて変更調節することができる。このとき、右基準とするときには、基準側(右側)の車高(実施形態では基準車高値=HRo)を変更させないで、まず第1にその反対側(左側)の昇降駆動用油圧シリンダ54bを駆動させ、所定の傾斜角度θx1に近づくように姿勢制御する(姿勢P1から姿勢P2への変更、図13(a)参照)。前記反対側(左側)の車高が上限また下限になっても、希望する傾斜姿勢にならないときには、前記基準側の車高をHR1に変更して所望の傾斜角度θx2に近づけるように姿勢制御するのである(姿勢P3から姿勢P4への変更、図13(b)参照)。
【0038】
図14(a)及び図14(b)は左基準の場合の姿勢変更制御を示し、左車高を基準車高値HLoとし、左の車高を保持したまま、右の車高を変更することにより、傾斜姿勢をP5からP6に変更させるが、右車高が上下または下限になっても所望の傾斜角度に到達しないときには、基準側である左の車高を調節して所望の傾斜姿勢に近づくように姿勢制御を実行する。これらの場合、作業機のいずれか一方の車高が上限で他方が下限になっても所定の傾斜姿勢にならないときには、その上限値及び下限値にて保持することになる。
【0039】
他方、圃場の内周部を回り刈りもしくは往復刈りする等の自動刈取脱穀作業時には、前記モード切替えスイッチ76を「自動モード」に切り換えて、刈り高さ設定器80にて刈高さを設定しておく。
【0040】
この状態で脱穀クラッチをON・OFFするための脱穀スイッチ81をONにすると、「自動モード」の車高・姿勢制御が自動的に実行される。即ち、圃場の傾斜程度に応じて、もしくは左右の走行部2,2が通る箇所が畝の底と頂上等の走行条件に応じて、オペレータは傾斜設定器78にて、設定傾斜値を予め設定しておけば、前記左右の走行部2,2の高さを各々独立して昇降させて、走行機体1の左右傾斜姿勢を前記設定傾斜値の状態に維持して刈取り走行することができる。この場合の車高は、前記手動モード中に操作した操作レバー77による車高変更、もしくは自動モード中に操作レバー77による車高変更操作の割り込みにて変更した直近の車高値であって、車高記憶手段としてのメモリ84に記憶された基準車高値になるように車高制御するものである。
【0041】
実施形態の一つとしては、前記脱穀装置3の作業を開始するため、指示スイッチとしての脱穀スイッチ81がONの状態で、モード切換スイッチ76をがOFFからONに切り替わった信号のエッジのときのメモリ84に記憶された基準車高値が自動モードにおける基準車高値となるようにセットできるものである。
【0042】
この状態にてコンバインを走行させて圃場に立植された穀稈を刈取り脱穀作業するとき、前記刈り高さ設定値と、左右両刈高さ検出値の平均値とがほぼ等しくなるように、刈取前処理装置4の昇降用の油圧シリンダ9を作動させて、刈取前処理装置4の左右でほぼ均一の刈高さとなるように穀稈を刈取るように刈高さを調節することができる。
【0043】
また、このとき、左右各車高検出センサ71a,71bによる車高検出値は、走行機体1の左右の下面とその下方の左右のトラックフレーム50,50との相対高さ(車高)を示すことになり、左右の昇降駆動用油圧シリンダ54a,54bの作動量の相違により走行機体1の左右傾斜角度を水平もしくは所定の設定値に維持することができ、この走行機体1の左右傾斜もしくは水平状態は、傾斜センサ74の検出値にて判別することができ、制御装置70によりフイードバック制御される。
【0044】
なお、この状態で自動モードによる車高制御・姿勢制御を実行中に再度操作レバー77操作すれば、手動優先として車高を変更調節でき、その後モード切換スイッチ81を「自動モード」にしたまま、脱穀スイッチ81をONからOFF(作業終了指令信号)に切り換えると、前記直近で操作レバー77を操作して変更したときの車高を基準車高値としてメモリ84に記憶(保存)され、その状態で、車高は所定の低い高さにセットされる。これにより、圃場内の旋回にて新たな刈取条の箇所に移動することができる。モード切換スイッチ81を「自動モード」にしたまま、脱穀スイッチ81をOFFからONに切り換えると、前記記憶された直近の基準車高値に復帰して自動モードにて刈取脱穀作業を実行できるから、迅速に自動モードに入ることができ、且つ車高も、オペレータが最前操作した状態に復帰するので、再度車高合わせ(調節)を行う必要がなくなる。
【0045】
昼休み等で刈取脱穀作業を中断するときには、脱穀スイッチ81をONにしたままモード切換スイッチ76をOFFするだけで、自動モードを手動モードに切換わって自動制御は終了されるが、車高は操作レバー77を操作しない限り変更されることがない。
【0046】
このように、操作レバー77の手動操作で、左右両車高を変更した後に傾斜姿勢を実行するに際して、車高を保持する側(基準側)をオペレータが座る側(実施形態では右側)に設定しておけば、オペレータから目視し易い箇所の車高があまり変動せず、畦等の地面に刈取前処理装置が衝突しにくいので目視の手動制御が安全に行えると共に、オペレータが座る側を中心にして走行機体が左右に傾斜変動する機会が増大するので、オペレータの傾斜制御の指示の意識と制御の結果とが合致し易くなる。
【0047】
従って、例えば、畦際に植立している2〜3条の穀稈を刈り取る場合、畦に近い側の車高を高くなるように左右傾斜角度を保持しつつ、オペレータは操作レバー77を操作しつつ刈取脱穀作業を実行すれば、目視により、刈取前処理装置4の一方の下端が畦に支えず、刈取前処理装置4の他方の下端が圃場面に支えないように、左右両側の走行部2,2と走行機体1との相対高さ(車高)を手動調節することができる。
【0048】
他方、傾斜姿勢制御の場合に車高を保持する基準側をオペレータから遠い側(実施形態では左側)に設定しておけば、走行機体1の左右の傾斜変更があっても、刈取前処理装置4におけるオペレータから遠い左側の分草体10の高さ位置があまり上下しないから、常時その分草体10を観察することができ、刈取の条合わせを確実に行えるという効果を奏する。
【0049】
次に、穀粒タンク12内に貯留された穀粒量が多くなって、トラックの荷台等に排出しなければならなくなったとき等、即ち、刈取脱穀作業を一時的に終了するには、脱穀スイッチ81をOFFにする。この状態で、排出オーガ28をレスト台87から離すように、操作部90もしくは先端操作部91にて排出オーガの上昇・旋回指令を実行し、排出オーガ28への動力伝達をONとすることで、穀粒タンク12から穀粒が排出できる。このような場合、前記排出オーガ28の排出部(先端部)等が荷台等に仕えないように、オペレータが操作レバー77により、コンバインの走行機体の高さを変更調節できる。
【0050】
このような作業が終了すると、図15に示すような作業終了モードにおける車高・姿勢制御を実行する。即ち、オペレータは、操作部90もしくは先端操作部91にて指令スイッチを押して排出オーガ28を前記レスト台87の位置に戻す。
【0051】
そして、前記脱穀装置3の作業の開始及び終了を指令するための脱穀スイッチ81がOFFの状態(作業終了)(S1:yes )で、且つ排出オーガ28が前記レスト台87に載置されて、排出オーガ28の作業終了の区別を検知するレスト台検出器87のON信号が出たとき(S2:yes )、もしくは横パイプ28aが前記レスト台87に接近したことを角度センサ85,86にて検知したときには、「作業終了モード」となる。この「作業終了モード」では、走行機体1の車高を、昇降の下限位置より高い所定の車高となるように、左右の走行装置2,2の走行部昇降駆動手段である油圧シリンダ54a,54bを駆動させて、左右の姿勢が水平状態になるに姿勢に強制的に戻すようにする。
【0052】
実施例としては、作業終了前の車高(基準側としての例えば右の車高HRx)が、下限位置から昇降ストロークの略20パーセントよりも高い位置HEよりもさらに高い位置にある場合には(S3:yes )、前記の作業終了時(「作業終了モード」となったとき)には、前記下限位置から昇降ストロークの略20パーセントだけ高い位置HE(所定の車高、終了時車高位置という)まで下降させ、且つ左右の車高を同じとして走行機体の左右を水平に保持する(S4)。逆に、作業終了前の車高(基準側としての右の車高HRx)が前記下限位置と、該下限位置よりも昇降ストロークの20パーセントだけ高い位置HEとの間にある場合(S3:no)には、前記の作業終了時(「作業終了モード」となったとき)には、作業終了前の車高を維持し、且つ走行機体の左右を水平に保持させる(S5)。
【0053】
なお、脱穀スイッチ81がONのままであれば(S1:no)、作業状態と判断して、刈取脱穀作業制御を実行する(S6)。また、排出オーガ28がレスト位置にない場合(S2:no)、刈取脱穀作業に復帰するなどの他の制御を実行するのである(S7)。
【0054】
このように、作業終了時には、走行機体の車高を下限位置よりも高い所定の車高位置(終了時車高位置)に保持し、且つ走行機体を水平に戻すことで、通常はコンバインを安定させた低い位置にセットするものでありながら、軟弱な土壌の圃場面の場合にも、走行機体の下端が圃場面に支えず、畦越え作業も、畦を壊すことなく、次の圃場への移動を安全に実行することができるのである。
【0055】
次に、前記作業終了モードから農作業再開のため、モード切換えスイッチ76を「自動モード」に切り換えたとき、オペレータが操作レバー77を操作しない場合(前記手動可変操作部にて操作量が変更されなかった場合)には、前記メモリ84に記憶されたデータである、前記作業終了モードに入る直前の前記記憶された直近の基準車高値に復帰するように車高制御を実行するのである。このようにすれば、例えば、作業終了の直前に次の刈取脱穀作業の準備のために車高を操作レバー77の操作で予め変更させておくと、作業再開時に直ちに前記予め変更させた車高まで復帰した状態で且つ傾斜姿勢を所定の設定状態とする「自動モード」に入ることができ、農作業の再開が迅速にできるという効果を奏する。
【0056】
なお、前記作業終了モードから農作業再開のため、モード切換えスイッチ76を「自動モード」に切り換えたのちに、オペレータが操作レバー77を操作すれば、前記メモリ84に記憶されたデータも書き換えられることになり、その直後の「自動モード」での車高は、その書き換えられたデータ(前記記憶された直近の基準車高値)になるように制御されるのである。
【0057】
なお、操作レバー77による操作量を、当該操作レバー77の回動角度に比例した検出値とするように構成してもよい。また、車高検出センサ71a,71bとして、各油圧シリンダ54a,54bのピストンロッドの伸縮量を検出できる直線式エンコーダを使用しても良いし、走行機体1の下面から圃場迄の高さを検出する超音波センサ等の非接触式センサを用いても良い。刈高さ検出センサとして、前記超音波センサ20a,20bに代えて、圃場面に摺接して高さを検出する接触式(橇式)センサを用いても良い。
【0058】
【0059】
【発明の効果】
以上に説明したように、請求項1に記載の発明のコンバインにおける車高及び姿勢制御装置は、脱穀装置と、脱穀済みの穀粒を貯留する穀粒タンクと、該穀粒タンクから機外に穀粒を排出するための旋回可能な排出オーガとを作業部として備えた走行機体に対して左右の走行部をそれぞれ独立的に昇降する走行部昇降駆動手段と、前記走行部に対する走行機体の相対高さを検出する車高検出センサと、走行機体の左右傾斜角度を設定する傾斜設定器と、走行機体の左右傾斜程度を検出する傾斜検出センサと、走行機体の左右傾斜角度が設定された傾斜角度になるように前記各走行部昇降駆動手段を作動させる制御手段とを備えたコンバインにおいて、前記脱穀装置の駆動をONOFFするための脱穀スイッチと、前記穀粒タンク上に設けられたレスト台に前記排出オーガにおける横パイプが載置されたか否かを検知するレスト台検出器または前記レスト台に前記横パイプが接近したことを検知するセンサとをさらに備え、前記脱穀スイッチがOFFで、且つ前記レスト台検出器がONまたは前記センサにて前記横パイプが前記レスト台に接近したことにより、作業部の作業終了を検知したとき、前記走行機体の昇降位置を下限位置よりも高い所定の車高となるように、前記左右走行部昇降駆動手段を別々もしくは一斉に駆動させ、且つ走行機体の左右を水平姿勢になるように制御するものである。
【0060】
従って、作業終了時には、コンバインの走行機体を安定させた低い位置にセットするものでありながら、軟弱な土壌の圃場面の場合にも、走行機体の下端が圃場面に支えず、畦越え作業も、畦を壊すことなく、次の圃場への移動を安全に実行することができるのである。
【0061】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のコンバインにおける車高及び姿勢制御装置において、前記作業部の作業終了前の走行機体の昇降位置が前記所定の車高より高い場合には、作業部の作業終了時に前記所定の車高位置まで下降させ、前記作業部の作業終了前の走行機体の昇降位置が前記所定の車高より低い場合には、作業部の作業終了時には、その車高を維持するように制御するように構成したものであるから、作業終了時における走行機体の車高は下限位置より高い位置で保持されることになり、軟弱な土壌の圃場面の場合にも、オペレータの判断で、走行機体の下端が圃場面に支えないようにすることが可能である。
【0062】
そして、請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載のコンバインにおける車高及び姿勢制御装置において、走行機体の昇降位置を変更させるべく前記左右走行部昇降駆動手段を別々もしくは一斉に動作させる手動可変操作部と、自動モードと手動モードとに切り換えるためのモード切換スイッチと、前記自動モード、手動モードのいかんに拘らず前記手動可変操作部の操作量に応じて車高変更可能に構成し、且つその操作終了時点の走行機体の左右いずれか一方のみの車高を記憶する車高記憶手段を備えたものであるから、操作レバーを操作したときの最終の操作量を記憶してそのときの車高値により、作業終了モード時の車高を変更すべく、左右走行部昇降駆動手段を作動させるから、圃場の現状を確認しながらオペレータが操作レバーを操作した結果を、終了時車高位置に確実に反映させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 コンバインの左側面図である。
【図2】 コンバインの平面図である。
【図3】 コンバインの右側面図である。
【図4】 コンバインの正面図である。
【図5】 走行部の昇降駆動手段の側面図である。
【図6】 図5のVI−VI線矢視断面図である。
【図7】 図5のVII −VII 線矢視断面図である。
【図8】 排出オーガの昇降及び水平旋回のための手段の説明図である。
【図9】 手動可変操作部の斜視図である。
【図10】 油圧回路図である。
【図11】 制御装置の機能ブロック図である。
【図12】 車高制御の一例を示す説明図である。
【図13】 (a)は右車高基準の場合で、右側車高を保持して左側の車高を変更して傾斜姿勢制御を実行する状態を示す作用説明図、(b)は右側車高を昇降させる状態を示す作用説明図である。
【図14】 (a)は左車高基準の場合で、左側車高を保持して右側の車高を変更して傾斜姿勢制御を実行する状態を示す作用説明図、(b)は左側車高を昇降させる状態を示す作用説明図である。
【図15】 作業終了時の車高・姿勢制御のフローチャートである。
【符号の説明】
1 走行機体
2,2 クローラ式の走行部
4 刈取前処理装置
9 刈取部昇降油圧シリンダ
20a,20b 超音波センサ
54a,54b 油圧シリンダ
65,66,67,68 電磁制御弁
70 制御装置
71a,71b 車高センサ
74 傾斜センサ
76 モード切替えスイッチ
77 操作レバー
78 傾斜設定器
82 上限リミットスイッチ
83 下限リミットスイッチ
84 メモリ
85,86 角度センサ
87 レスト台
88 レスト検出器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention To combine The present invention relates to a vehicle height and attitude control device.
[0002]
[Prior art]
Traveling on the field Combine If there is a step such as a saddle on the left and right in the direction of travel of the traveling body, the traveling body tilts to the side where the traveling body falls and the driver's sitting comfort deteriorates and there is also inconvenience in farm work. -69331 discloses a lift driving means for moving the right and left traveling devices up and down separately with respect to the traveling machine body, an inclination angle detecting means for detecting an inclination angle of the traveling machine body with respect to the horizontal horizontal reference, and a lateral inclination angle of the traveling machine body. Control means for controlling to maintain a predetermined angle, vehicle height detection means for detecting the relative height (vehicle height) of the left and right traveling devices with respect to the traveling vehicle body, and vehicle height for setting the relative height (vehicle height) A setting device, and in the automatic mode, the control means predetermines a right and left inclination angle of the traveling machine body set in advance by the inclination angle setting device based on information of each of the detection means and the vehicle height setting device. At an angle of One vehicle height can be configured to actuate the elevating drive means to maintain the set height has been disclosed.
[0003]
When driving on the road or traveling over the ridge or the like, set the left and right traveling devices in the lift position (the height of the traveling machine body is the lowest) that is closest to the traveling machine body. It is disclosed that the vehicle can run.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional example, during the non-working traveling, the traveling machine body is always (uniformly) closest to the ground, so when traveling on a soft soil field such as a wet field, The traveling device sinks into the soil, and the lower surface of the traveling machine body is supported by the field scene or on the ridge when crossing the ridge, which causes a problem that smooth traveling cannot be achieved.
[0005]
On the other hand, the vehicle height is adjusted by manually operating the control lever when the field condition changes from a hard soil part to a soft soil part during farming (for example, during mowing and threshing). Since it is a time when farm work cannot be continued successfully with the set vehicle height, it was preferable to reflect the vehicle height changed with the operation lever in the vehicle height at the next work, but this was realized with the conventional technology described above There was a problem that I could not.
[0006]
The present invention has been made to solve the above-described problem, and is capable of automatically setting the traveling position of the traveling machine body to a predetermined position higher than the lower limit position during non-working. Combine It is an object of the present invention to provide a vehicle height / posture control apparatus.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the invention according to
[0008]
In addition, the invention described in
[0009]
The invention described in
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment embodying the present invention will be described. FIG. 1 is a left side view of a combine having a pair of left and
[0011]
The traveling
[0012]
A clipper-type
[0013]
As shown in FIGS. 3 and 8, a
[0014]
An
[0015]
As shown in FIG. 5 and FIG. 6, the
[0016]
Therefore, when the piston rods of the left and right
[0017]
Then, the piston rod of the left
[0018]
As shown in FIGS. 5 to 7, by detecting the protruding amount of the piston rod of the left and right lifting control
[0019]
In addition, the inclination detection sensor 74 for detecting the degree of left and right inclination of the traveling
[0020]
Further, the lift position sensor 75 for detecting the relative height between the traveling
[0021]
The
[0022]
FIG. 10 shows a hydraulic circuit for the elevating
[0023]
FIG. 11 shows a functional block diagram of a control device (control means) 70 for controlling the attitude and vehicle height of the traveling
[0024]
When the operating
[0025]
The
[0026]
Operations such as raising and lowering and horizontal turning of the
[0027]
An upper limit switch 82 and a lower limit switch 83 are connected to the
[0028]
Further, the
[0029]
When the threshing
[0030]
In the manual mode, the operator manually operates the
[0031]
When the threshing
[0032]
Next, the vehicle height and posture control during the mowing and threshing operation will be described. When the
[0033]
Depending on the conditions of the field, for example, when manually cutting and threshing while traveling on a field such as plain soil that is not soft, the
[0034]
When the
[0035]
First, following the start of control, the detector value θo of the latest tilt sensor 74 is read and stored in the memory unit of the
[0036]
Next, the operator turns the
[0037]
Next, the operator can manually change and adjust the left-right inclined posture of the traveling
[0038]
14 (a) and 14 (b) show posture change control in the case of the left reference, in which the left vehicle height is set as a reference vehicle height value HLo, and the right vehicle height is changed while the left vehicle height is maintained. In this way, the tilt posture is changed from P5 to P6. If the desired tilt angle is not reached even when the right vehicle height becomes the upper or lower or lower limit, the left vehicle height on the reference side is adjusted to the desired tilt posture. Attitude control is executed so as to approach. In these cases, even if the vehicle height of one of the work machines is the upper limit and the other is the lower limit, when the predetermined inclination posture is not achieved, the upper limit value and the lower limit value are maintained.
[0039]
On the other hand, at the time of automatic mowing and threshing such as cutting or reciprocating mowing around the inner periphery of the field, the
[0040]
In this state, when the threshing
[0041]
As one embodiment, in order to start the operation of the threshing
[0042]
In this state, when the combine is run and the cereal culm planted in the field is harvested and threshing work, the cutting height setting value and the average value of the left and right both cutting height detection values are substantially equal. Actuates the
[0043]
At this time, the vehicle height detection values by the left and right vehicle
[0044]
In this state, if the
[0045]
When interrupting mowing and threshing work during lunch breaks, etc., simply turn off the
[0046]
As described above, when the tilt posture is executed after the left and right vehicle heights are changed by the manual operation of the
[0047]
Therefore, for example, when cutting 2 to 3 grain culms planted at the heel, the operator operates the
[0048]
On the other hand, if the reference side for maintaining the vehicle height is set to the side farther from the operator (left side in the embodiment) in the case of tilt attitude control, the pre-cutting processing device even if the left and right tilt of the traveling
[0049]
Next, when the amount of the grain stored in the
[0050]
When such work is finished, vehicle height / posture control in the work finish mode as shown in FIG. In other words, the operator returns the
[0051]
And the threshing
[0052]
As an example, the vehicle height before the end of work (for example, the right vehicle height HRx as the reference side) is higher than approximately 20% of the lifting stroke from the lower limit position. Higher than HE (S3: yes), at the end of the work (when the "work end mode" is entered), a position that is higher than the lower limit position by approximately 20% of the lifting stroke. HE The vehicle is lowered to a predetermined vehicle height (referred to as a vehicle height position at the end), and the left and right sides of the traveling machine body are held horizontally with the same left and right vehicle heights (S4). Conversely, the vehicle height before the end of work (right vehicle height HRx as the reference side) is a position that is 20% higher than the lower limit position and the lower / lower stroke than the lower limit position. HE (S3: no), at the end of the work (when the "work end mode" is entered), the vehicle height before the end of the work is maintained and the left and right sides of the traveling machine body are leveled. (S5).
[0053]
In addition, if the threshing
[0054]
Thus, at the end of the work, the vehicle height of the traveling machine body is maintained at a predetermined vehicle height position (the vehicle height position at the time of completion) higher than the lower limit position, and the traveling machine body is returned to the horizontal position so that the combine is normally stabilized. Even in the case of a soft soil field, the lower end of the traveling aircraft does not support the field scene, and the work over the ridge does not break the ridge, The move can be performed safely.
[0055]
Next, when the
[0056]
In addition, if the operator operates the
[0057]
The operation amount by the
[0058]
[0059]
【The invention's effect】
As described above, the invention according to
[0060]
Therefore, at the end of work, Combine Even in the case of a field scene with soft soil, the lower end of the traveling machine body is not supported by the field scene, and the work over the ridge does not break the fence. The movement to the next field can be executed safely.
[0061]
In addition, the invention described in
[0062]
The invention described in
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a left side view of a combine.
FIG. 2 is a plan view of the combine.
FIG. 3 is a right side view of the combine.
FIG. 4 is a front view of the combine.
FIG. 5 is a side view of an elevating drive unit of a traveling unit.
6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 5;
7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG.
FIG. 8 is an explanatory view of means for raising and lowering the discharge auger and horizontal turning.
FIG. 9 is a perspective view of a manual variable operation unit.
FIG. 10 is a hydraulic circuit diagram.
FIG. 11 is a functional block diagram of a control device.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example of vehicle height control.
FIG. 13A is an operation explanatory diagram showing a state in which the right vehicle height is used and the right vehicle height is maintained and the left vehicle height is changed to execute the tilt posture control, and FIG. 13B is the right vehicle height. It is effect | action explanatory drawing which shows the state which raises / lowers height.
14A is an operation explanatory diagram showing a state in which the left vehicle height is maintained and the left vehicle height is maintained and the right vehicle height is changed to execute the tilt posture control, and FIG. 14B is the left vehicle height reference. It is effect | action explanatory drawing which shows the state which raises / lowers height.
FIG. 15 is a flowchart of vehicle height / posture control at the end of work.
[Explanation of symbols]
1 Airframe
2,2 Crawler type traveling part
4 Cutting pre-treatment device
9 Cutting hydraulic cylinder
20a, 20b Ultrasonic sensor
54a, 54b Hydraulic cylinder
65, 66, 67, 68 Electromagnetic control valve
70 Controller
71a, 71b Vehicle height sensor
74 Tilt sensor
76 Mode selector switch
77 Control lever
78 Inclination setting device
82 Upper limit switch
83 Lower limit switch
84 memory
85,86 angle sensor
87 Rest stand
88 Rest detector
Claims (3)
前記脱穀装置の駆動をONOFFするための脱穀スイッチと、前記穀粒タンク上に設けられたレスト台に前記排出オーガにおける横パイプが載置されたか否かを検知するレスト台検出器または前記レスト台に前記横パイプが接近したことを検知するセンサとをさらに備え、
前記脱穀スイッチがOFFで、且つ前記レスト台検出器がONまたは前記センサにて前記横パイプが前記レスト台に接近したことにより、作業部の作業終了を検知したとき、
前記走行機体の昇降位置を下限位置よりも高い所定の車高となるように、前記左右走行部昇降駆動手段を別々もしくは一斉に駆動させ、且つ走行機体の左右を水平姿勢になるように制御することを特徴とするコンバインにおける車高及び姿勢制御装置。 A threshing device, a grain tank for storing threshed grain, and a swivelable discharge auger for discharging the grain from the grain tank to the outside of the machine are provided to the left and right of the traveling machine body. Traveling unit lifting and lowering driving means for independently lifting and lowering the traveling unit, a vehicle height detection sensor for detecting a relative height of the traveling machine body with respect to the traveling unit, and an inclination setting device for setting a right and left inclination angle of the traveling machine body, In a combine provided with an inclination detection sensor for detecting the degree of left-right inclination of the traveling machine body and a control means for operating each of the traveling unit lifting / lowering drive means so that the left-right inclination angle of the traveling machine body becomes a set inclination angle,
A threshing switch for turning on and off the drive of the threshing device, and a rest stand detector or the rest stand for detecting whether or not a horizontal pipe in the discharge auger is placed on a rest stand provided on the grain tank And a sensor for detecting that the horizontal pipe has approached,
When the threshing switch is OFF and the rest stand detector is ON or the sensor detects the end of work of the working unit by the approach of the horizontal pipe to the rest stand by the sensor,
The left and right traveling unit ascending / descending drive means are driven separately or simultaneously so that the elevation position of the traveling machine body is a predetermined vehicle height higher than the lower limit position , and the left and right sides of the traveling machine body are controlled to be in a horizontal posture. A vehicle height and posture control device for a combine .
自動モードと手動モードとに切り換えるためのモード切換スイッチと、
前記自動モード、手動モードのいかんに拘らず前記手動可変操作部の操作量に応じて車高変更可能に構成し、且つその操作終了時点の走行機体の左右いずれか一方のみの車高を記憶する車高記憶手段を備えたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のコンバインにおける車高及び姿勢制御装置。A manually variable operation unit that operates the left and right traveling unit lifting / lowering driving means separately or simultaneously to change the lifting position of the traveling machine body;
A mode switch for switching between automatic mode and manual mode;
Regardless of whether the automatic mode or the manual mode, the vehicle height can be changed according to the operation amount of the manual variable operation unit, and the vehicle height of only one of the left and right of the traveling machine body at the end of the operation is stored. The vehicle height and attitude control device for a combine according to claim 1 or 2, further comprising vehicle height storage means.
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