JPH0217125B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、刈取収獲機、詳しくは、 刈高さを制御するために刈取部の対地高さを検
出するセンサー、および、対地高さの制御目標値
を設定する手段を有し、前記対地高さ検出センサ
ーによる検出対地高さを制御目標値に維持させる
べく前記刈取部を自動的に昇降制御する手段を備
えた刈取収穫機に関する。

従来より、この種の刈取収獲機にあつては、対
地高さ検出センサーによる対地高さ検出結果に基
いて刈取部を昇降することによつて刈高さを所定
の高さで行なうべく刈高さ制御が行なわれてい
る。そして、設定された刈高さ、すなわち制御目
標に対して、刈取部の昇降が急激に行なわれると
機構が損傷したりまた作業跡が悪くなるために比
較的遅い昇降速度で追従すべく制御されていたた
めに、以下に示すような不都合が有つた。

即ち、作業を行なう圃場の状態や穀稈の状態等
に対応して、刈取作業中に前記制御目標値を再調
整したような場合にも、遅い昇降速度で刈取部の
高さが制御されるので、実際の対地高さが目標値
に収束するのが遅れて目標値の再調整する際の操
作感覚と刈取部の動きとが一致しないため、操作
しにくいという不都合が有つた。また、例えば、
圃場状態が悪く、地面に急な凹凸が有つたり、障
害物等が有つて、その部分では人為的に刈取部を
上昇させて回避しようとしてもその上昇速度が遅
いと間に合わなくなるという不都合も有つた。

そこで、上記不都合を解消すべく、本出願人は
特願昭58−198460号等により、制御目標値が変更
操作された場合には刈取部の昇降を連続的に行な
うべく制御する手段を備えた刈取収穫機を既に提
案してある。

しかしながら、上記目標値が変更操作された場
合に刈取部を連続的に昇降制御する手段を設けて
も十分ではなく、以下に示すような不都合が有つ
た。

即ち、通常方向転換や機体移動時には刈取部を
地面に衝突させないようにするために、この刈取
部を大きく上昇させて行なうことから、刈取作業
の開始時には刈取部の対地高さが目標値に速く収
束するように連続的に下降させる制御が行なわれ
ているが、このように移動量が大きい場合には、
一般的に制御にオーバーシユートが発生しやすい
ため目標値に対する検出対地高さが所定値以内に
接近した後は昇降速度を遅くするとともにその制
御許容差を広く設定してある。そして、上記制御
目標値を変更操作した場合にもこの刈取作業の開
始時と同標の昇降速度変化と許容差が用いられて
いるため、目標値の変化量が少ないような場合に
は、連続昇降を行なうべく制御を開始しても、実
際には刈取部が連続的に昇降されない場合が有つ
た。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであ
つて、その目的は、刈取作業の開始時のような制
御目標値に対する検出対地高さの偏差が大きい場
合、および制御目標値を変更操作する場合のよう
に目標値に対する偏差が少ない場合の、いずれの
場合であつても、刈取部を連続的に昇降操作する
とともに、目標値に対して精度良く停止させるこ
とが可能な刈取部の昇降制御手段を備えた刈取収
穫機を提供することにある。

上記目的を達成すべく、本発明による刈取収穫
機は、刈取作業の開始・停止を検出するセンサー
を設け、このセンサーによつて作業停止を検出し
た場合および前記設定手段による制御目標値が変
更された場合には検出対地高さと制御目標値との
偏差が所定値以下になるまで前記刈取部を連続昇
降するとともに、前記刈取作業の開始・停止検出
センサーおよび制御目標値の変更いずれの検出結
果によつて前記連続昇降を開始したかに対応して
前記連続昇降の解除を行なう偏差の大きさを夫々
異なる値に切り換えるべく制御する手段を設けて
ある点に特徴を有する。

以下、上記構成を第１図に示す機能ブロツク図
に基いて説明する。尚、第１図中に示す番号・符
号は、後記本発明の実施例を示す各図面において
示す同一機能を有するものと対応する同一の番
号・符号を付してある。

即ち、基本的には対地高さ検出センサー９によ
る検出対地高さＨと制御目標値設定手段１２によ
る制御目標値H₀との偏差ΔHを偏差検出手段Ａに
よつて演算し、偏差判別手段Ｂによつて前記偏差
ΔHの大きさと目標値H₀に対するずれの方向をチ
エツクして、昇降制御信号演算手段Ｃによつて実
際に刈取部を昇降するアクチエータ６を駆動する
信号を生成すべく構成してある制御装置１１にお
いて、前記制御目標値設定手段１２によつて設定
された目標値H₀の変化の有無を目標値変化検出
手段Ｄによつて検出するとともに、この検出手段
Ｄによる検出信号と刈取作業の開始・停止を検出
するセンサーS₀からの信号に基いて、連続昇降開
始条件判別手段Ｅにより連続昇降の開始・解除を
行なう条件を判別して、その連続昇降の開始を示
す制御信号（連続フラグ）を前記昇降制御信号演
算手段Ｃに送出するとともに、前記目標値H₀の
変動および作業開始検出センサーS₀いずれによつ
て連続昇降が開始されたかに基いて、連続昇降解
除条件である前記偏差ΔHの大きさの比較基準と
しての前記所定値α，βの一方を選択して前記偏
差判別手段Ｂに送出すべく構成してある。

つまり、刈取作業の開始時および制御目標値の
変更操作を行なつた場合のいずれの場合でも刈取
部の対地高さが速く制御目標値に到達するよう
に、目標値に対する対地高さの偏差の大きさに拘
らず刈取部を連続的に昇降操作するのであるが、
この連続昇降操作の起動原因すなわち刈取部の予
定移動量に対応して連続昇降操作を解除して通常
の刈高さ制御状態に復帰する目標値に対する偏差
の大きさを自動的に切り換えるのである。

上記特徴故に、下記の如き優れた効果が発揮さ
れるに至つた。

即ち、刈取部を連続的に昇降するに、刈取作業
の開始時と目標値の設定を変更した時とでは夫々
の連続昇降を解除する対地高さの位置すなわち目
標値に対する偏差の大きさを自動的に切り換える
ので、刈取部の移動量に拘らず制御応答にオーバ
ーシユートを発生することなく実際の対地高さが
目標値に収束するのが速くなるに至つた。

以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。

第２図は、刈取収穫機としてのコンバインの前
部の刈取部１の側面図であつて、刈取部１は、引
起し装置２、刈取装置３、搬送装置４を有し、そ
の引起装置２の前方には分草具５…を設け、この
分草具５下端先端部が刈取装置１の支持フレーム
６により固着されている。そして、発信器７と受
信器８から成る対地高さ検出センサーとしての超
音波センサー９が、穀稈による誤動作を起さない
様に、前記分草具５の背後で、支持フレーム６の
上方に配置された状態で、取付けてあり、この超
音波センサー９による対地高さ検出結果に基いて
油圧シリンダ１０を作動させて、横軸芯Ｐ周りに
前記刈取部１を揺動することによつて刈高さを調
節すべく構成してある。

又、前記引起し装置２の下方には、刈取作業の
開始・停止を検出するセンサーとして、機体１の
前進に伴つて導入される穀稈に接当することによ
つてONされるリミツトスイツチを備えた株元セ
ンサーS₀を設けてある。

以下、前記超音波センサー９による対地高さ検
出結果に基いて刈高さを制御する制御システムに
ついて説明する。

第３図に示すように、制御システムはマイクロ
コンピユータを主要部とする制御装置１１に前記
超音波センサー９の受信器８からの信号を入力す
るとともに、刈高さ（対地高さ）を予め設定する
手段としてのポテンシヨメータ１２の出力信号を
入力してあり、前記受信器８による検出対地高さ
Ｈがポテンシヨメータ１２によつて設定した基準
目標値H₀となるように、目標値H₀と検出対地高
さＨの偏差に対応して電磁バルブ１３のON・
OFF比を自動的に変えながら駆動し、前記油圧
シリンダ１０によつて刈取部１を自動的に昇降操
作すべく構成してある。

そして、前記ポテンシヨメータ１２の操作具と
しての目標値調節ツマミ１２ａの操作の有・無す
なわち目標値の変更の有無を検出すべく刈高さ制
御のループを通過する毎に、記憶してあるポテン
シヨメータ１２の設定値VR₂と新たにサンプリン
グした設定値VR₁とを比較して、この比較値が所
定値α以上有る場合には、調整モードの連続フラ
グを“１”にセツトして前記バルブ１３を連続駆
動することによつて刈取部１の昇降を連続的に行
なうのである。

同様に、前記株元センサS₀がOFFしている場
合すなわち刈取作業を実際に開始する時点まで
は、刈取部１の昇降を連続的に行なうべく刈初め
モードの連続フラグを“１”にセツトする。

尚、前記各連続フラグのセツトが、前記目標値
H₀の設定変更によるものであるか株元センサー
S₀による検出信号によるものであるかを区別する
ために夫々の動作モード（刈初めモード／調整モ
ード）を示すフラグとしてある。

そして、検出対地高さＨと目標値H₀とを比較
して、その偏差ΔHが所定値α未満になつた場合
には連続昇降動作を解除すべく刈初めモードの連
続フラグをまずリセツトする。

その後、前記偏差ΔHを再度チエツクして、前
記所定値αより小さく設定してある所定値β未満
になつた場合には目標値H₀変更による連続昇降
動作を解除すべく調整モードの連続フラグをリセ
ツトして、通常の刈高さ制御に復帰するのであ
る。

又、前記ポテンシヨメータ１２の操作の有無す
なわち目標値H₀の変化の有・無を検出するに、
本実施例に示すように目標値H₀そのものをサン
プリングして前回のサンプリング値と比較する手
段では無く、別途前記ツマミ１２ａの操作変化を
検出するセンサーを設けてもよい。

ところで、本実施例における刈高さ制御では、
制御応答を最適化するために目標値H₀に対する
検出値Ｈの偏差ΔHの大きさに対応して、電磁バ
ルブ１３の駆動ゲイン（間歇駆動用パルス電流の
ON・OFF比等）を自動的に複数段階に変更する
ことによつて、偏差ΔHが大きいほど速く刈取部
１を昇降すべく構成してある。そして、この駆動
ゲインは予めテーブル化して制御装置１１内のメ
モリー（図示せず）に記載してある。

尚、第４図は以上説明した制御装置１１の動作
を示すフローチヤートである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る刈取収穫機の実施例を示
し、第１図は本発明の構成を示す機能ブロツク
図、第２図はコンバインの前部側面図、第３図は
制御システムのブロツク図、そして、第４図は制
御装置の動作を示すフローチヤートである。 １……刈取部、９……対地高さ検出センサー、
１２……制御目標値設定手段、S₀……刈取作業開
始検出センサー、H₀……制御目標値、Ｈ……検
出対地高さ、ΔH……偏差、α，β……所定値。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 刈高さを制御するために刈取部１の対地高さ
   を検出するセンサー９、および、対地高さの制御
   目標値H₀を設定する手段１２を有し、前記対地
   高さ検出センサー９による検出対地高さＨを制御
   目標値H₀に維持させるべく前記刈取部１を自動
   的に昇降制御する手段を備えた刈取収穫機であつ
   て、刈取作業の開始・停止を検出するセンサーS₀
   を設け、このセンサーS₀によつて作業停止を検出
   した場合および前記設定手段１２による制御目標
   値H₀が変更された場合には検出対地高さＨと制
   御目標値H₀との偏差ΔHが所定値α，β以下にな
   るまで前記刈取部１を連続昇降するとともに、前
   記刈取作業の開始・停止検出センサーS₀および制
   御目標値H₀の変更いずれの検出結果によつて前
   記連続昇降を開始したかに対応して前記連続昇降
   の解除を行なう偏差ΔHの大きさを夫々異なる値
   α，βに切り換えるべく制御する手段を設けてあ
   ることを特徴とする刈取収穫機。