JPH0614803B2

JPH0614803B2 - 作業車の昇降制御装置

Info

Publication number: JPH0614803B2
Application number: JP15299287A
Authority: JP
Inventors: 克也臼井; 末蔵上田
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1987-06-18
Filing date: 1987-06-18
Publication date: 1994-03-02
Anticipated expiration: 2009-03-02
Also published as: JPS63317006A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、走行車体に対して作業装置を昇降操作する昇
降用油圧アクチュエータの制御弁が、圧油を供給する圧
油供給源に対して、前記昇降用油圧アクチュエータへの
昇降用圧油供給油路と操向用油圧アクチュエータへの操
向用圧油供給油路とに油路を切換接続するメイン制御弁
と、前記昇降用圧油供給油路に接続されたドレン油路を
開閉自在に切り換えるサブ制御弁とから構成され、前記
走行車体の操向用油圧アクチュエータの制御弁が、前記
操向用圧油供給油路を通して前記メイン制御弁から圧油
が供給されるように設けられ、前記作業装置の対地高さ
を検出するセンサの検出情報に基づいて、前記作業装置
を目標高さに維持させるようにすべく、前記昇降用の油
圧アクチュエータを作動させる昇降制御手段が、前記メ
イン制御弁を前記昇降用油圧アクチュエータ側に圧油を
流動させる状態に切換え、且つ、サブ制御弁を繰返し開
閉するように構成された作業車の昇降制御装置に関す
る。

〔従来の技術〕

かかる作業車の昇降制御装置においては、１つの圧油供
給源によって操向用油圧アクチュエータと昇降用油圧ア
クチュエータとを駆動できる利点を備えるものである
が、反面、昇降用油圧アクチュエータを作動させている
時には、操向用アクチュエータを所望通り作動させるこ
とができないものとなる。

そして、操向作業が遅れると、車体が所望の走行路から
外れてしまう等の大きなトラブルを招く虞れがあり、こ
のため、従来より、操向用の制御弁を駆動する際には、
昇降制御手段による昇降用制御の駆動を停止させること
が考えられていた。（例えば本出願人が先に提案した特
願昭６２−８６１５号参照）〔発明が解決しようとする問題点〕ところで、昇降制御の遅れは、操向操作の遅れに較べれ
ば、大きなトラブルにはならないものであるが、作業装
置を目標高さに適切に維持させないと、作業精度が低下
するものとなるのであり、操向操作中においても昇降制
御を行うことが望まれる。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、操
向操作を確実に行えるようにしながらも、昇降制御を操
向操作と平行して行えるようにすることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明にかかる作業車の昇降制御装置は、上記目的を達
成するために、冒記構造のものにおいて、前記昇降制御
手段は、前記昇降用の油圧アクチュエータを作動させる
時に前記操向用の制御弁が操向制御作動状態にある場合
には、前記メイン制御弁を、圧油を前記昇降用油圧アク
チュエータ側に流動させる状態と圧油を前記操向用制御
弁側に流動させる状態とに繰返し切換えるように構成し
ていることを特徴構成とする。

かかる特徴構成による作用及び効果は次の通りである。

〔作用〕

すなわち、操向用の制御弁が制御作動状態にある時に
は、メイン制御弁を、圧油を前記昇降用油圧アクチュエ
ータ側に流動させる状態と、操向用制御弁側に流動させ
る状態とに繰返し切換えることによって、昇降操作と操
向操作とを同時に行えるようにしてある。

〔発明の効果〕

従って、操向操作と昇降操作とを同時に行えるものとな
って、安全性の向上と作業精度の向上とのいずれもを満
足させることができるようになった。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を、作業車の一例であるコンバイ
ンに適用した場合について説明する。

第６図に示すように、コンバインは、走行車体(1)と、
その前部に昇降自在に連結される作業装置としての刈取
部(2)とを備えており、前記刈取部(2)は、昇降用油圧ア
クチュエータとしての昇降用油圧シリンダ(3)にて昇降
されるようになっている。

前記刈取部(2)には、対地高さ検出センサとしての超音
波センサ(4)が付設されている。この超音波センサ(4)
は、第１図に示すように、設定周期で超音波を発信する
発信器(4a)と、地面からの反射超音波を受信する受信器
(4b)と、インターフェース(4c)とを、１つのユニット状
に組付けた状態で備え、超音波発信時点から超音波受信
時点までの時間に基づいて対地高さを検出するように構
成されている。

又、前記刈取部(2)の前端側部分には、穀稈列に対する
車体横巾方向の位置を検出する左右一対の操向制御用セ
ンサ(S₁),(S₂)が設けられている。それらセンサ(S₁),(S
₂)は、第１図に示すように、前記揺動自在で且つ前方側
に突出付勢されたセンサーバー(5)と、そのセンサーバ
ー(5)の揺動位置を検出するポテンショメータ(6)とから
なる。

そして、左側の操向制御用センサ(S₁)が、穀稈列に接近
し過ぎであることを検出するに伴って、左側への操向を
要することが判別され、同様に、右側の操向制御用セン
サ(S₂)が、穀稈列に接近し過ぎであることを検出するに
伴って、右側への操向を要することが判別されることに
なる。

前記走行車体(1)は、第１図に示すように、左右一対の
クローラ走行位置(7a),(7b)を備えている。そして、そ
れらクローラ走行装置(7a),(7b)の駆動用ミッションケ
ース(8)内に、左右のクローラ走行装置(7a),(7b)の駆動
を各別に断続する左右一対の操向クラッチ(8a),(8b)が
設けられると共に、それら操向クラッチ(8a),(8b)を各
別に入切操作する操向用油圧アクチュエータとしての左
右一対の操向用油圧シリンダ(9a),(9b)が設けられてい
る。

前記昇降用の油圧シリンダ(3)、摺動式のスプールを備
えた２位置切換式のメイン制御弁(10A)と、ポペット弁
子を備えた２位置切換式のサブ制御弁(10B)とによっ
て、作動が制御されるようになっている。つまり、メイ
ン制御弁(10A)は、第１図に示すように、昇降用油圧ア
クチュエータ(3)への昇降用圧油供給油路(a)と操向用油
圧アクチュエータ(9a),(9b)への操向用圧油供給油路(b)
とに油路を切換接続するように構成され、圧油供給源と
してのポンプ(P)からの圧油を、昇降用圧油供給油路(a)
に供給する状態と、操向用圧油供給油路(b)に排出する
状態とに切り換えるものである。サブ制御弁(10B)は、
前記昇降用圧油供給油路(a)に接続されたドレン油路(c)
を開閉自在に切り換えるように構成され、昇降用油圧シ
リンダ(3)の下降操作時及び上昇操作時のいずれにおい
ても、間欠的に駆動されて、昇降速度を減速させるよう
になっている。（第２図(イ)参照）前記一対の操向用油圧シリンダ(9a),(9b)は、３位置切
換式の制御弁(11)によって、作動が制御されるようにな
っている。又、その制御弁(11)は、前記メイン制御弁(1
0A)の油路切換により前記操向用圧油供給油路(b)を通し
てポンプ(P)からの圧油が供給されるようになってい
る。

前記昇降用の(10A),(10B)の作動を制御する、マイクロ
コンピュータ利用の昇降用制御装置(H₁)と、前記操向用
の制御弁(11)の作動を制御する、マイクロコンピュータ
利用の操向用制御装置(H₂)が設けられている。

前記昇降用制御装置(H₁)には、前記超音波センサ(4)、
人為調節自在な目標高さ設定器(12)、人為操作する昇降
スイッチ(13)が接続されている。そして、その昇降用制
御装置(H₁)を利用して、前記刈取部(2)を目標高さ(目標
刈高さとも称される)に維持させるように、超音波セン
サ(4)の検出情報に基づいて刈取部(2)を昇降させる昇降
制御手段(100)やその他の各種制御手段が、構成されて
いる。

前記操向用制御装置(H₂)には、左右一対の操向制御用セ
ンサ(S₁),(S₂)や、人為操作する操向スイッチ(14)が接
続されている。そして、その操向用制御装置(H₂)を利用
して、穀稈列に対して追従走行させるべく、操向制御用
センサ(S₁),(S₂)の検出情報に基づいて操向操作する操
向制御手段(101)が構成されている。

但し、両制御装置(H₁),(H₂)は、基本的には、脱穀クラ
ッチが入り操作されたことを検出する脱穀スイッチ(S
W₁)が入りで、しかも、自動モードと手動モードとを切
り換える自動スイッチ(SA),(SB)が自動モードであり、
さらには、刈取部(2)の穀稈搬送路の穀稈の存否を検出
する株元スイッチ(SW₂)が入りである時に、昇降制御手
段(100)や操向制御手段(101)を作動させることになる。
又、昇降スイッチ(13)の指令に基づいて、昇降制御手段
(100)よりも優先して刈取部(2)昇降させることになり、
同様に、操向スイッチ(14)の指令に基づいて、操向制御
手段(101)よりも優先して操向操作させることになる。

前記操向制御手段(101)は、基本的には、左又は右方向
への操向要が判別されると、左又は右の操向クラッチ(8
a),(8b)を設定時間の間切り操作することを所定間隔で
繰返すように、制御弁(11)を間欠的に駆動することにな
る。

但し、操向スイッチ(14)の指令による操作時には、指令
がある間だけ操向クラッチ(8a),(8b)を連続的に切り操
作すべく、制御弁(11)を連続的に駆動することになる。

前記昇降制御手段(100)は、基本的には、第５図に示す
ように、超音波センサ(4)による計測値が、目標値(Ho)
に許容値を加減算した目標範囲(Mo)、目標範囲(Mo)より
も下側の上昇範囲(Mu)、目標範囲(Mo)よりも上側の低速
範囲(M_D1)、その低速範囲(M_D1)よりも上側の中速範囲(M
_D2)、及び、その中速範囲(M_D2)よりも上側の高速範囲(M
_D3)のうちのいずれかにあるかを判別し、その判別結果
に基づいて、昇降用油圧シリンダ(3)を間欠的に作動さ
せるものである。そして、そのために制御弁(10A),(10
B)を作動させるための情報が、予め記憶されている。こ
の情報のうちのサブ制御弁(10B)を作動させる情報は、
上述の各範囲(Mu),(Mo),(M_D1),(M_D2),(M_D3)の夫々に対
応して、サブ制御弁(10B)を作動させるためのＯＮ時間
とサブ制御弁(10B)を停止させるＯＦＦ時間とを備える
と共に、低速範囲(M_D1)よりも中速範囲(M_D2)の方がＯＮ
時間を大に、且つ、中速範囲(M_D2)よりも高速範囲(M_D3)
の方がＯＮ時間を大に設定してある。

又、昇降制御手段(100)は、前記昇降用の油圧シリンダ
(3)を上昇側に作動させる時に前記操向用の制御弁(11)
が作動状態にある場合に、操向用の制御弁(11)が手動に
より設定時間（例えば500ms）以上作動状態に操作され
ていると、第２図(ロ)に示すように、メイン制御弁(10A)
を圧油を昇降用油圧シリンダ(3)側に流動させる状態と
圧油を操向用制御弁(11)側に流動させる状態とに繰返し
切換えることになり（以下分流用上昇出力と称呼す
る）、又、操向用制御弁(11)が操向用制御手段(101)に
より設定時間(例えば500ms)より短く操作されている
と、第３図に示すように、操向用制御弁(11)の間欠駆動
時における停止時間内において、メイン制御弁(10A)を
圧油を昇降用油圧シリンダ側に流動させる状態に切換え
ることになる(以下設定時間上昇出力と称呼する)。

尚、前記操向用制御弁(11)に対する駆動信号がＯＲ回路
(15)を介して、昇降用制御装置(H₁)に入力されており、
その信号に基づいて、操向用制御弁(11)が作動状態にあ
るか否かが判別されるようになっている。

第４図のフローチャートに基づいて、制御作動について
説明を加える。

先ず、計測値が目標範囲(M₀)内にあるか否かをチェック
し、ある場合には、両弁(10A),(10B)の通電を停止し、
且つ、弁駆動の時間カウンタをクリアする出力停止の処
理を実行し、引続き、操向用制御弁(11)の作動時間、つ
まり、操向出力の時間のカウント値(N)を零にクリアす
る処理を実行する。

計測値が目標範囲(M₀)内にない場合には、計測値が目標
値(Ho)よりも大であるか否かをチェックし、小である場
合には、後述の如く上昇出力の処理を実行する。

上述のチェックで大であることが判別された場合には、
カウント値(N)を零にリセットしたのち、次に述べる下
降出力の処理を実行する。

すなわち、低速範囲(M_D1)であるか否かをチェックし、
低速範囲(M_D1)である場合には低速の下降出力の処理を
実行し、低速範囲(M_D1)でない場合には中速範囲(M_D2)で
あるか否かをチェックし、中速範囲(M_D2)である場合に
は中速の下降出力の処理を実行し、中速範囲(M_D2)でな
い場合には高速の下降出力の処理を実行する。

前記上昇出力の処理は、先ず操向出力中であるか否かを
チェックし、操向出力中であると、分流用上昇出力中で
あるか否かをチェックする。

分流用上昇出力中である場合には、その出力を接続させ
ると共に、出力中で無い場合には、一旦上昇出力の全て
を停止する処理を実行する。

その後、カウント値(N)を加算する処理を実行し、カウ
ント値(N)が設定値(α)に達すると、分流用上昇出力の
処理を実行する。

前記操向出力のチェックで、出力中で無いことが判別さ
れた場合には、カウント値(N)をチェックし、零である
場合には、通常の上昇出力の処理をチェックする。

カウント値(N)が零で無い場合には、カウント値(N)が設
定値(α)よりも大であるか否かをチェックし、大である
場合には、分流用上昇出力を停止し、且つ、カウント値
(N)を零にリセットしたのち、通常の上昇出力の処理を
実行する。

カウント値(N)のチェックで、設定値(α)よりも小さい
ことが判別された場合には、設定時間上昇出力の処理を
実行し、そして、その出力が終了するに伴って、カウン
ト値(N)を零にリセットする処理を実行する。

〔別実施例〕

上述実施例では、操向用制御弁(11)が手動で設定時間以
上操作された場合にのみ、メイ制御弁(10A)を間欠駆動
させて分流させるようにしたが、操向用制御弁(11)が操
作されていると、必ず分流させるようにしてもよい。

又、上述実施例では、昇降用油圧アクチュエータ(3)と
して単動型の油圧シリンダを用いるため、上昇時にのみ
本発明を適用したが、複動型のシリンダの場合には、下
降時にも本発明を適用してもよい。

又、操向用スイッチ(14)又は操向用シリンダ(9a),(9b)
の作動を検出するリミットスイッチの信号を昇降用制御
装置(H₁)に入力して、それに基づいて、分流させるよう
にしてもよい。

本発明は、コンバインに適用する他、作業装置としての
草刈装置を昇降自在に備えたトラクタに適用する等、各
種の農作業機に適用できるものである。

対地高さ検出センサとしては、昇降自在な接地体の昇降
位置をポテンショメータで検出させるようにしたもの
等、超音波センサ(4)の他、各種のものが使用できる。

その他、本発明を実施するにおいて必要となる各部の具
体構成も、各種変更できる。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る作業車の昇降制御装置の実施例を示
し、第１図は制御構成を示す概略図、第２図(イ)，(ロ)及
び第３図は出力パターンのタイムチャート、第４図は制
御作動のフローチャート、第５図は目標値と判別基準と
の関係を示す図、第６図はコンバイン前部の側面図であ
る。 (1)……走行車体、(2)……作業装置、(3)……昇降用の
油圧アクチュエータ、(4)……センサ、(9a),(9b)……操
向用油圧アクチュエータ、(10A)……メイン制御弁、(10
B)……サブ制御弁、(11)……制御弁、(100)……昇降制
御手段、(a)……昇降用圧油供給油路、(b)……操向用圧
油供給油路、(c)……ドレイン油路、(P)……圧油供給
源。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】走行車体(1)に対して作業装置(2)を昇降操
作する昇降用油圧アクチュエータ(3)の制御弁が、圧油
を供給する圧油供給源(P)に対して、前記昇降用油圧ア
クチュエータ(3)への昇降用圧油供給油路(a)と操向用油
圧アクチュエータ(9a),(9b)への操向用圧油供給油路(b)
とに油路を切換接続するメイン制御弁(10A)と、前記昇
降用圧油供給油路(a)に接続されたドレン油路(c)を開閉
自在に切り換えるサブ制御弁(10B)とから構成され、前
記走行車体(1)の操向用油圧アクチュエータ(9a),(9b)の
制御弁(11)が、前記操向用圧油供給路(b)を通して前記
メイン制御弁(10A)から圧油が供給されるように設けら
れ、前記作業装置(3)の対地高さを検出するセンサ(4)の
検出情報に基づいて、前記作業装置(2)を目標高さに維
持させるようにすべく、前記昇降用の油圧アクチュエー
タ(3)を作動させる昇降制御手段(100)が、前記メイン制
御弁(10A)を前記昇降用油圧アクチュエータ(3)側に圧油
を流動させる状態に切換え、且つ、サブ制御弁(10B)を
繰返し開閉するように構成された作業車の昇降制御装置
であって、前記昇降制御手段(100)は、前記昇降用の油
圧アクチュエータ(3)を作動させる時に前記操向用の制
御弁(11)が操向制御作動状態にある場合には、前記メイ
ン制御弁(10A)を、圧油を前記昇降用油圧アクチュエー
タ(3)側に流動させる状態と圧油を前記操向用制御弁(1
1)側に流動させる状態とに繰返し切換えるように構成し
ている作業車の昇降制御装置。