JPH10248346A - 作業機の昇降制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業者の技量等の条件に応じて作業装置の昇
降速度を適切な速度に変更調節することにより、例えば
刈取作業車において、技量の劣る作業者は、刈取部の昇
降速度を遅くして作物を刈り取る適正位置にて確実に操
作できるようにする一方で、技量の優れた作業者は、速
い昇降速度で能率良く刈取作業を行うようにする。 【解決手段】 調節ダイヤル等にて設定変更される昇降
速度で、作業装置が昇降作動指令に基づいて上昇又は下
降操作されるので、例えば刈取部の昇降速度を遅くして
作物を刈り取る適正位置にて確実に操作できる一方で、
速い昇降速度で刈取部を昇降操作して能率良く刈取作業
を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、作業装置を昇降操
作する昇降操作手段と、昇降作動指令に基づいて、前記
昇降操作手段の作動を制御する制御手段とが設けられた
作業車の昇降制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばコンバイン等の作業車の昇降制御
装置では、昇降操作レバー等による手動の昇降操作指令
に基づいて、油圧式等の昇降操作手段を作動させて作業
装置である刈取部を上昇又は下降させる手動昇降操作
や、刈取部の対地高さが設定高さに維持されるように、
高さ検出値と設定値との偏差に基づく自動の昇降操作指
令によって上記昇降操作手段を作動させる自動昇降操作
を行っている（例えば、特開平８‐３７８６６号公報参
照）。そして、例えば自動昇降操作において、設定高さ
からの偏差に応じて、昇降速度を２〜３段階に切り換え
ていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、年齢や
運転の習熟度等によって作業者の技量が異なることか
ら、作業を適切に行うためには、作業者の技量に応じて
作業装置の昇降操作速度を変更できることが望ましい。
例えば刈取作業車の場合に、技量の劣る作業者は、刈取
部の昇降速度を遅くして作物を刈り取る適正位置にて確
実に操作できるようにする一方で、技量の優れた作業者
は、速い昇降速度で能率良く刈取作業を行うようにする
ためである。

【０００４】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、上記従来技術の不具合を解消さ
せるべく、作業者の技量等の条件に応じて作業装置の昇
降速度を適切な速度に変更調節できるようにすることで
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１によれば、人為
操作により変更設定された昇降速度で昇降するように、
作業装置が昇降作動指令に基づいて昇降操作される。

【０００６】従って、遅い昇降速度に設定して、作業装
置を作業対象に対する適切な位置に的確に昇降操作する
ことができる一方、速い昇降速度に設定して、作業装置
を迅速に昇降操作することができるので、例えば刈取作
業車の場合に、刈取部の昇降速度を遅くして作物を刈り
取る適正位置にて確実に操作できる一方で、速い昇降速
度で刈取部を昇降操作して能率良く刈取作業を行うこと
ができる。

【０００７】請求項２によれば、請求項１において、昇
降作動指令を人為的に指示する手動式の昇降操作具の握
り部を手で把持した状態で、握り部に設けた昇降速度設
定手段を手の指にて操作して、作業装置の昇降速度が変
更設定される。

【０００８】従って、例えばレバー等の手動式の昇降操
作具にて作業装置を昇降操作できるとともに、その昇降
操作具を握った手の指で素早く、しかも他の手等の操作
を要することなく、適切な昇降速度に設定することがで
きるので、上記昇降操作具とは別の箇所に設けたボリュ
ーム等を操作して昇降速度を設定するのに比べて、良好
な操作性が実現でき、請求項１の好適な手段が得られ
る。

【０００９】請求項３によれば、請求項１又は２におい
て、作業装置を上昇させる場合には、上昇用制御弁を開
弁状態にして油圧シリンダに圧油を連続的に供給すると
ともに、設定昇降速度に基づいて下降用制御弁の開作動
時間と閉作動時間との比率を変更調節しながら開弁状態
と閉弁状態とに交互に切り換えることにより、上記圧油
供給量から上記時間比に応じた排出量を減算して油圧シ
リンダへの平均的な圧油供給量を調整して上昇速度を変
化させる。又、作業装置を下降させる場合には、上昇用
制御弁を閉弁状態にして油圧シリンダへの圧油の供給を
停止するとともに、設定昇降速度に基づいて下降用制御
弁の開作動時間と閉作動時間との比率を変更調節しなが
ら開弁状態と閉弁状態とに交互に切り換えることによ
り、油圧シリンダからの圧油の排出を断続して平均的な
排出量を調整して下降速度を変化させる。

【００１０】従って、上昇及び下降の両操作において、
油圧シリンダに対する圧油の供給及び排出を極力滑らか
な状態で断続させて、広い範囲において昇降速度を変化
させることができ、もって、請求項１又は２の好適な手
段が得られる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を作業車と
してのコンバインに適用した場合について図面に基づい
て説明する。図１に示すように、コンバインは、左右一
対のクローラ走行装置１、刈取穀稈を脱穀処理する脱穀
部３、脱穀された穀粒を貯溜するグレンタンク４、搭乗
運転部５等を備えた走行機体１７の前部側に、作業装置
としての刈取部２が機体横幅方向に沿う横軸芯Ｐ１周り
に油圧シリンダＣＹによって揺動昇降自在に設けられて
いる。上記横軸芯Ｐ１の機体箇所には、刈取部２の揺動
に伴って出力値が変化するポテンショメータ形式の昇降
位置センサＳ３が設けられている。

【００１２】刈取部２は、先端部に設けた分草具６、植
立穀稈を引起こす引起し装置７、引き起こされた穀稈の
株元側を切断するバリカン型の刈り刃８、刈取穀稈を徐
々に横倒れ姿勢に変更しながら後方に搬送する縦搬送装
置９等で構成されている。縦搬送装置９の搬送入口部に
は、刈取穀稈が存在するか否かを検出するための接触式
の株元センサＳ０が備えられている。

【００１３】又、分草具６の後方側箇所に、対地高さを
検出するための超音波センサＳ１が備えられている。こ
の超音波センサＳ１は、下方側に向けて超音波を発信す
る発信器１０と、地面にて反射された超音波を受信する
受信器１１とで構成され（図２参照）、発信してから受
信するまでの時間を計測することで対地高さを検出する
ように非接触式に構成されている。

【００１４】図２に示すように、前記油圧シリンダＣＹ
は単動型シリンダで構成され、油圧シリンダＣＹに対す
る作動油の供給状態を、圧油供給による上昇位置（ＯＮ
状態）、圧油供給停止による中立位置（ＯＦＦ状態）、
その他の油圧装置への供給位置の夫々に切り換える３位
置切り換え式の電磁式上昇制御弁Ｖ１が備えられてい
る。又、油圧シリンダＣＹに対する圧油供給路Ｌ１の途
中から並列状態で分岐される一対のドレン流路Ｌ２，Ｌ
３に、絞り径が大（流量小）のオリフィス１３と絞り径
が小（流量大）のオリフィス１４が備えられ、各ドレン
流路Ｌ２，Ｌ３の夫々に２位置切り換え式の開閉型下降
用制御弁Ｖ２，Ｖ３が備えられている。

【００１５】つまり、刈取部２を昇降操作する昇降操作
手段１０１が、圧油が供給されて上昇操作を実行し、圧
油が排出されて下降操作を実行する前記油圧シリンダＣ
Ｙと、その油圧シリンダＣＹに対する圧油の供給を断続
すべく開閉自在な上昇用制御弁Ｖ１と、前記油圧シリン
ダＣＹからの圧油の排出を断続すべく開閉自在な下降用
制御弁Ｖ２，Ｖ３とを備えて構成される。

【００１６】搭乗運転部５には、刈取作業中における刈
取部２の対地高さを設定する刈高さ設定器１５と、刈取
部２に対する昇降作動指令を人為的に指令する手動式の
昇降操作具としての昇降レバー１６とが備えられてい
る。そして、この昇降レバー１６を中立位置から上昇位
置に操作すると上昇スイッチＳＷ１がＯＮし、下降位置
に操作すると下降スイッチＳＷ２がＯＮするように構成
されている。

【００１７】又、図３に示すように、昇降レバー１６の
握り部１６ａに、レバーを把持した手の指にて操作可能
な状態で、昇降速度を調節するための速度調節ダイヤル
１８が設けられている。つまり、この速度調節ダイヤル
１８が、刈取部２の昇降速度を人為操作により変更設定
自在な昇降速度設定手段に対応する。

【００１８】図２に示すように、マイクロコンピュータ
利用の制御装置１２が設けられ、この制御装置１２に、
前記株元センサＳ０、超音波センサＳ１、刈高さ設定器
１５、昇降位置センサＳ３、上昇スイッチＳＷ１、下降
スイッチＳＷ２、速度調節ダイヤル１８、及び自動入切
スイッチＳＷ３からの各検出情報が入力されている。一
方、制御装置１２からは、前記上昇制御弁Ｖ１と下降用
制御弁Ｖ２，Ｖ３に対する駆動信号が出力されている。
ここで、自動入切スイッチＳＷ３は、前記昇降レバー１
６からの手動の昇降作動指令によって刈取部２を昇降さ
せる手動昇降モードと、自動昇降モードとに切り換える
ものである。

【００１９】上記自動昇降モードでは、制御装置１２
は、前記超音波センサＳ１からの高さ検出値に基づい
て、刈取部２の対地高さを刈高さ設定器１５による設定
高さに維持するように、油圧シリンダＣＹを作動させる
自動昇降制御を実行する。但し、刈取作業の開始時や終
了時等において、刈取部２を昇降レバー１６の指令によ
って昇降させるべく、自動昇降制御が実行されていると
きにも、昇降レバー１６の指令に基づく手動昇降操作が
優先して実行されるように構成されている。

【００２０】又、クローラ走行装置１への走行駆動系
に、走行出力軸の回転数を検出する回転数センサＳ２が
備えられ、この回転数センサＳ２の情報が制御装置１２
に入力されている。そして、制御装置１２は、上記回転
数センサＳ２の情報に基づいて、現在の車速や走行距離
を演算にて求めるように構成されている。

【００２１】制御装置１２を利用して、前記自動又は手
動の昇降操作指令に基づいて、前記昇降操作手段１０１
の作動を制御する制御手段１００が構成され、この制御
手段１００は、前記速度調節ダイヤル１８の情報に基づ
いて、刈取部２が速度調節ダイヤル１８にて設定された
設定昇降速度で昇降するように、前記昇降操作手段１０
１を作動させるように構成されている。

【００２２】上昇の場合には、図４（イ）に示すよう
に、上昇用制御弁Ｖ１を開弁状態にして、下降用制御弁
Ｖ２を開弁状態と閉弁状態とに交互に切り換える（この
とき、他の下降用制御弁Ｖ３は閉弁状態に維持する）と
ともに、前記設定昇降速度に基づいて下降用制御弁Ｖ２
の開作動時間と閉作動時間との比率を変更調節して上昇
速度を変化させる。つまり、設定昇降速度が速いほど、
下降用制御弁Ｖ２の作動周期に対する開作動時間との比
率（ｄｕｔｙ比）を小さくする。例えば５０ｍｓｅｃ周
期に対して２５ｍｓｅｃ開作動させると、ｄｕｔｙ比５
０％になる。

【００２３】一方、下降の場合には、図４（ロ）に示す
ように、上昇用制御弁Ｖ１を閉弁状態にして、下降用制
御弁Ｖ２を開弁状態と閉弁状態とに交互に切り換える
（このとき、他の下降用制御弁Ｖ３は開弁状態に維持す
る）とともに、前記設定昇降速度に基づいて下降用制御
弁Ｖの開作動時間と閉作動時間との比率を変更調節して
下降速度を変化させる。つまり、設定昇降速度が速いほ
ど、下降用制御弁Ｖ２の作動周期に対する開作動時間と
の比率（ｄｕｔｙ比）を大きくする。

【００２４】尚、図５に示すように、刈取部２の上昇操
作側に上昇目標位置が設定され、下降操作側に下降目標
位置が設定され、この上昇目標位置と下降目標位置は、
昇降位置センサＳ３によって、夫々上限高さ検出値ｈｕ
と下限高さ検出値ｈｄとして検出される。そして、刈取
部２の昇降位置が、上昇目標位置と下降目標位置との間
の許容範囲内に位置するように制御される。

【００２５】次に、図６及び図７に示すフローチャート
に基づいて、制御装置１２による刈取部２の昇降制御動
作について説明する。図示しないメインフローにおい
て、自動入切スイッチＳＷ３のＯＮ／ＯＦＦ状態を判断
し、自動入切スイッチＳＷ３がＯＮのときは、自動昇降
処理を実行し、自動入切スイッチＳＷ３がＯＦＦのとき
は、手動昇降処理を実行する。

【００２６】自動昇降（図６）では、超音波センサＳ１
の検出情報から対地高さを検出し、その対地高さ検出値
と刈高さ設定器１５の設定目標高さとの偏差（対地高さ
検出値から設定目標高さを引き算した値）を求め、その
偏差が不感帯内になければ、速度調節ダイヤル１８にて
設定された設定昇降速度から油圧シリンダＣＹの作動条
件を決定し、その作動条件に基づいて出力作動させる。

【００２７】尚、油圧シリンダＣＹの作動に伴って、偏
差が小さくなって不感帯（−８ｍｍ〜２５ｍｍの間）内
に収まった場合であっても、不感帯よりも狭い設定幅
（−５ｍｍ〜５ｍｍの間）内に収まるまでは、出力が継
続されるようになっている。そして、上記設定幅内に一
旦収まって出力作動が停止された後は、偏差が不感帯を
超えることが出力開始条件となる。

【００２８】手動昇降（図７）では、上昇スイッチＳＷ
１がＯＮであれば、速度調節ダイヤル１８にて設定され
た設定昇降速度で上昇操作させ、下降スイッチＳＷ２が
ＯＮであれば、速度調節ダイヤル１８にて設定された設
定昇降速度で下降操作させる。上昇・下降の両スイッチ
が共にＯＦＦのときは、昇降操作を行わない。

【００２９】〔別実施形態〕上記実施例では、昇降操作
手段１０１を、油圧シリンダＣＹと、上昇用及び下降用
の制御弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３にて構成したが、これに限る
ものではなく、例えば、減速機構付きの電動モータ等で
構成してもよい。

【００３０】上記実施例では、昇降速度設定手段１８
を、昇降操作具１６の握り部１６ａに、それを把持した
手の指にて操作可能な状態で設けたが、これに限るもの
ではなく、昇降操作具１６とは別に設けた人為操作可能
なボリューム等でもよい。尚、昇降作動指令を人為的に
指令する昇降操作具１６は、レバー式に限らない。

【００３１】上記実施例では、作物刈取用のコンバイン
に適用し、作業装置を刈取部２で構成したが、コンバイ
ン以外の作業車であってもよく、その場合には、作業装
置は刈取部２以外の各種装置に適宜変更できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】コンバインの前部を示す側面図

【図２】制御構成を示すブロック図

【図３】昇降操作具を示す斜視図

【図４】昇降速度条件を示すグラフ

【図５】対機体高さ及び対地高さと昇降操作範囲との関
係を示す図

【図６】制御作動のフローチャート

【図７】制御作動のフローチャート

【符号の説明】

２ 作業装置 １６ 昇降操作具 １６ａ 握り部 １８ 昇降速度設定手段 ＣＹ 油圧シリンダ Ｖ１ 上昇用制御弁 Ｖ２ 下降用制御弁 １００ 制御手段 １０１ 昇降操作手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作業装置を昇降操作する昇降操作手段
   と、 昇降作動指令に基づいて、前記昇降操作手段の作動を制
   御する制御手段とが設けられた作業機の昇降制御装置で
   あって、 前記作業装置の昇降速度を人為操作により変更設定可能
   な昇降速度設定手段が設けられ、 前記制御手段は、前記昇降速度設定手段の情報に基づい
   て、前記作業装置が前記昇降速度設定手段にて設定され
   た設定昇降速度で昇降するように、前記昇降操作手段を
   作動させるように構成されている作業機の昇降制御装
   置。
2. 【請求項２】 前記昇降作動指令を人為的に指示する手
   動式の昇降操作具が設けられ、 前記昇降速度設定手段が、前記昇降操作具の握り部に、
   それを把持した手の指にて操作可能な状態で設けられて
   いる請求項１記載の作業機の昇降制御装置。
3. 【請求項３】 前記昇降操作手段が、 圧油が供給されて上昇操作を実行し、圧油が排出されて
   下降操作を実行する油圧シリンダと、その油圧シリンダ
   に対する圧油の供給を断続すべく開閉自在な上昇用制御
   弁と、前記油圧シリンダからの圧油の排出を断続すべく
   開閉自在な下降用制御弁とを備えて構成され、 前記制御手段は、 前記上昇用制御弁を開弁状態にさせて、前記下降用制御
   弁を、開弁状態と閉弁状態とに交互に切り換えるととも
   に、前記昇降速度設定手段の情報に基づいて、開作動時
   間と閉作動時間との比率を変更調節して、前記上昇速度
   を変化させ、 前記上昇用制御弁を閉弁状態にさせて、前記下降用制御
   弁を、開弁状態と閉弁状態とに交互に切り換えるととも
   に、前記昇降速度設定手段の情報に基づいて、開作動時
   間と閉作動時間との比率を変更調節して、前記下降速度
   を変化させて、 前記作業装置の昇降速度が前記設定昇降速度になるよう
   に制御すべく構成されている請求項１又は２記載の作業
   車の昇降制御装置。