JPS6332Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、複数種の自動制御の各センサー回路
とアクチユエータ駆動回路を１つの制御回路に接
続するとともに、これら制御を順次的に繰返し処
理するように制御メインループをプログラム記憶
回路で設定した自動制御機構付き作業機に関する
ものである。

係る作業機においては制御回路自体に異常が発
生した場合には、異常作業が行われたのちでない
とその異常が発見されないために、作業ロスや装
置破損を招くおそれがあつた。

この考案は複数種の自動制御を順次的に繰返し
処理する手段を有効に利用して各制御ごとの異常
を簡単に発見できるようにせんとしたものであ
る。

以下本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図及び第２図は作業機の一例にあげたコン
バインの全体構成を示す概略側面図及び平面図で
あつて、左右一対の走行クローラ１，１を装備し
た機台２に脱穀装置３、エンジン４、操縦席５が
搭載されるとともに、機台２の前部に、引起し装
置６…、刈取り装置７、刈取り穀稈合流搬送装置
８、刈取り穀稈後方搬送装置９等を装備した刈取
り前処理部１０が昇降揺動自在に連結されてい
る。又脱穀装置３にはフイードチエーン１１、排
ワラチエーン１２、及び排ワラカツタ１３が装備
されている。

前記エンジン４からの動力は２系統に分岐さ
れ、一方の分岐動力で脱穀装置３及びこれに付随
するフイードチエーン１１、排ワラチエーン１
２、排ワラカツタ１３が駆動されている。又、エ
ンジン動力の他方の分岐動力は正逆変速可能な油
圧式無段変速装置（HST）１４に入力され、こ
の変速装置１４からの出力の一部が走行ミツシヨ
ンケース１５を介して前記走行クローラ１，１に
伝達されるとともに、変速装置１４からの出力の
他の一部が刈取り前処理部１０の各装置に伝達さ
れている。

以上の構成によるコンバインには、次のような
自動制御機構が組込まれている。

(A) 刈高さ制御 前記刈取り前処理部１０は油圧シリンダ１６に
よつて駆動昇降自在に構成されていて、この油圧
シリンダ１６を制御する３位置電磁制御弁１７
が、該前処理部１０の下部に装備した対地高さ検
出センサ１８からの検出結果に基づいて作動し
て、刈取り前処理部１０の対地高さを設定範囲内
に維持する自動刈高さ制御機構が構成されてい
る。

又、刈取り前処理部１０の揺動支点Ｘには、刈
高さ検出用の可変抵抗器１９が装備されるととも
に、操縦席５近くには刈高さ設定用の可変抵抗器
２０が設けられ、この可変抵抗器２０で任意に選
択設定された刈高さまで昇降する、いわゆるポジ
シヨン制御を行えるように構成されている。尚、
前記自動刈高さ制御形態と、刈高さポジシヨン制
御形態とは別の切換えスイツチ２１にて選択でき
るものである。又、自動刈高さ制御形態で一行程
の刈取り走行が終了して枕地に出ると自動的に設
定高さにまで上昇制御されるよう構成されるとと
もに、枕地での機体方向転換後に次の刈取り行程
に移るとき事前に前処理部１０を任意に下げるた
めの指令を出す手動下降スイツチ２２が設けられ
ている。尚、刈取り作業中か否かの判別は引起し
装置６の下部に設けた穀稈存否検出スイツチ２５
によるものとしている。

(B) 扱深さ制御（AFC）〔第７図参照〕 刈取り穀稈をフイードチエーン１１の始端に供
給する前記後方搬送装置９はその後部支点Ｙを中
心に上下揺動自在に構成されて扱深さ調節装置と
しての機能が与えられるとともに、油圧シリンダ
２３によつて揺動駆動されるものである。そして
前記油圧シリンダ２３を制御する３位置電磁制御
弁２４が、引起し装置６に沿つて取付けた複数個
の稈長検出スイツチ２５ａ，２５ｂ，２５ｃから
の検出結果に基づいて作動して、検出した稈長に
応じて予め設定した位置まで、前記後方搬送装置
９が昇降揺動されるよう構成されている。尚、後
方搬送装置９自体の揺動位置は該搬送装置９の揺
動支点Ｙに設けられた可変抵抗器（ポテンシヨメ
ータ）２６にて検出されるものである。又、扱深
さ量は可変抵抗器２７の調整によつてある程度の
調節が可能である。

(C) 操向制御（ADC）〔第８図参照〕 前記走行クローラ１，１は単動型の油圧シリン
ダ２８，２８によつて操作される操向クラツチ２
９，２９を介して動力供給が左右各別に断続され
るものであり、前記油圧シリンダ２８，２８を制
御する３位置電磁制御弁３０が最既刈り側の穀稈
導入径路の両側に配した穀稈検出センサ３１，３
１の検出結果に基づいて作動され、植立穀稈列を
両センサ３１，３１間に導くように機体を操向制
御すべく構成されている。尚、前記操向クラツチ
２９，２９は操縦席５の足もとに設けられた操向
クラツチペダル３２，３２と直接にワイヤ連係さ
れており、ペダル操作で操向が行われたときは、
ペダル３２，３２の操作がスイツチ３３，３３で
検出されて制御弁３０が電気回路的に中立保持さ
れるよう構成されている。

又、前記穀稈導入径路に２株以上の穀稈が導入
されて両センサ３１，３１が共に穀稈存在を検出
すると穀稈列と交差する方向からの刈取り、いわ
ゆる横刈りであると判別して直進維持するよう設
定されている。尚、横刈り時には機体進行方向の
株間距離（つまり条間距離）が比較的大きくセン
サ３１，３１が断続的に穀稈を検出することにな
るので、タイマーを働かせて連続的な制御を行う
ように構成されている。

(D) 走行速度制御（AVC）と負荷制御（ALC）
（第５図参照〕 前記変速装置１４と変速レバー３４とはリンク
機構３４を介して連係されるとともに、このリン
ク機構３４と自動変速用の正逆転電動モータ３５
とがウオーム減速装置３６及び摩擦板式の回転伝
動機構３７を介して連動連結されており、前記伝
動機構３７の摩擦力に抗して変速レバー３４を手
動で任意に操作できるとともに、正逆転制御され
る前記モータ３５によつても変速レバー３４を自
動操作できるように構成されている。そして、走
行速度は、脱穀負荷を扱胴３８に作用する負荷ト
ルクとして検出する脱穀負荷検出器３９と脱穀装
置３の２番スクリユー軸４０に装備した回転速度
検出器４１からの検出結果に基づいて制御される
ものであつて、２番スクリユー軸４０の検出回転
速度（ｎ）が予め設定された第１基準値（n¹）よ
り大きい範囲では扱胴トルクを一定範囲内に維持
するように走行速度を自動変更し、前記検出回転
速度（ｎ）が第１基準値（n¹）以下でこれより低
速の第２基準値（n²）より大きい範囲（危険域）
では走行速度を扱胴トルクに関係なく予め設定さ
れた一定の低速度にまで強制減速制御し、更に、
検出回転速度（ｎ）が第２基準値（n²）以下の異
常域になると、走行速度を零にするように設定さ
れている。

尚、走行速度は、走行ミツシヨンケース１５の
入力軸に取付けたパルス発生器４２からの信号の
計数によつて検出されるよう構成されている。
又、扱胴トルク検出機構３９は、扱胴軸の回転及
び該軸にバネを介して連結した入力プーリの回転
が夫々パルス発生コイルで検出され、両出力パル
スの位相差の演算によつて扱胴トルクが検出され
るよう構成されている。

又、前記変速レバー３４の基部には、中立位置
検出用の接点ａと後進検出用の接点ｂを有する変
速位置検出装置４３が取付けられており、両接点
ａ，ｂに作用しない前進変速域Ｆでのみ前記走行
速度制御が可能となつている。又、中立位置Ｎの
検出時にのみエンジン始動用モータの起動が許さ
れ、更に、後進変速域Ｒでは警報ブザー４４が作
動されるよう構成されている。

(E) 異常処理制御機構〔第９図参照〕 前記フイードチエーン１１の終端及び排ワラチ
エーン１２の終端には挾持レールの一定以上の後
退変位を感知して排ワラの詰まり発生を検出する
リミツトスイツチ４５，４６が装備されるととも
に、排ワラカツタ１３には後部カバー４７の開放
を検出するリミツトスイツチ４８が装備されてお
り、これらスイツチ４５，４６，４８が作動され
ると前記警報ブザー４４が作動されるとともに前
記自動速度制御に優先して変速レバー３４が中立
停止位置Ｎへ自動操作され、且つエンジン４の停
止制御が行われるよう構成されている。

前記エンジン４はデイーゼルエンジンが採用さ
れ、燃料カツト位置に向けて復帰付勢されている
アクセルレバー４９が摩擦保持機構５０によつて
任意のアクセルセツト位置に保持可能に構成され
るとともに、この摩擦保持機能をソレノイド５１
によつて解除できるように構成されている。そし
て、スイツチ４５，４６によつて排ワラ詰まりが
検出されたときには走行停止作動後の適当短時間
後に前記ソレノイド５１が通電されてエンジン４
が停止され、又、スイツチ４８につてカバー４７
の開放が検出されたときには走行停止作動後ただ
ちにエンジン停止制御が行われるように構成され
ている。

本考案のコンバインにおいては以上のような自
動制御機構を装備しており、且つこれらは１つの
制御回路５２に接続されるとともに、各制御が予
め設定した順序で時分割されて順次的に繰返し処
理されるようにプログラム記憶回路５３がセツト
されている。第４図に全体のフローチヤート、第
５図乃至第９図に各制御のサブルーチンのフロー
チヤートが示される。

この場合、走行速度制御（AVC）、刈高さ制御
（AHC）、扱深さ制御（AFC）及び操向制御
（ADC）をこの順序で処理するループがメインル
ープであり、速度制御時における目標走行速度を
脱穀処理負荷（２番スクリユー軸負荷と扱胴負荷
を対象とする）に応じて決定する負荷制御
（ALC）は比較的長い周期が必要であるために、
一定距離行するごとに前記メインループに割り込
みをかけてメインループの作動を一時停止して前
記負荷制御（ALC）を行い、その後に再び元の
メインループに戻すようにプログラムされてい
る。

又、２番スクリユー軸詰まり、排ワラ詰まり等
の異常事態の発生が検出されると、前述の走行停
止及びエンジン停止制御を行う異常処理制御がた
だちに前記メインループに割り込んで収穫作業が
緊急に停止されるのである。

そして、自動負荷制御（ALC）と異常処理制
御は、異常処理制御を最優先してメインループに
割り込み処理されるようにプログラムされてい
る。

そして、更に本考案においては更に次のような
プログラムを付加して制御の異常がチエツクでき
るように構成されている。

つまり、前記プログラム記憶回路５３は、前記
各制御AHC，（AFC），（ADC）を予め記憶した
手順で順次処理してゆくための制御プログラム部
５３ａと各制御における各センサーからの検出信
号に代えて予め記憶させておいた所定の模擬検出
信号を順次的に発生して制御回路５２に入力する
診断プログラム部５３ｂと、この模擬検出信号に
対応して適正に制御処理された場合の所定の出力
信号を適正データとして記憶しておくデータ記憶
部５３ｃとからなり、入力された前記模擬検出信
号に対してモーターされた実際の出力信号と記憶
した適正データとを比較して制御回路５２の入力
ポートから出力ポートまでの異常の有無を診断判
別し、その結果を操縦部近くに設けた表示機構５
４で表示するよう構成されている。

そして、このような自己診断は、前記制御メイ
ンループ処理の一巡について一種類の最小単位の
自己診断が行われ、制御メインループが一巡する
ごとに自己診断する対象単位を順次変更してゆく
手順が記憶プログラムされている。

又、前記表示機構５４は、第１０図に示すよう
に、診断が行われている対象診断単位、例えばセ
ンサーの種類、を認識させるためのランプ５５…
と、異常があつた診断単位を示すランプ５６…と
がパネル５７に装備されたものである。尚、この
パネル５７には作業中にトラブルが発生して異常
処理制御が行われたときに、その異常箇所を表示
するランプ５８と、この異常処理によつて制御が
中断ホールドされていることを表示するランプ５
９が併設されている。

以上実施例で詳述したように、本考案によれば
作業者がセンサーを人為的に操作して制御作動の
良否を確認しなくても所定の模擬検出信号を制御
回路に入力するだけで簡単に制御回路の入力ポー
トから出力ポートまでの間の異常を診断表示し
て、実作業中での大きい制御トラブルの発生を事
前に防止することができるのであるが、特に本考
案では制御メインループの一巡ごとに予め設定し
た診断単位の一種についてのみ診断処理を行い、
制御メインループが一巡するごとにその診断の対
象とする単位を順次変更してゆくようにしたの
で、１回の診断処理に要する時間は制御メインル
ープの一巡時間に比して極めて短かく、本来の制
御に支障をきたすことなく早期の異常発見を行え
るようになつた。

つまり、制御メインループ中に、多数の対象を
まとめて診断する処理帯を組込んでしまうと、メ
インループ一巡時間に対する診断処理時間の比が
相当大きくなつて、本来の制御に遅れを生じるよ
うな支障をきたすおそれがあるが、本案によれば
このような問題が生じないのである。尚、実用新
案登録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、該記入により本考案は添付
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】

図面は本考案に係る自動制御機構付き作業機の
実施の態様を例示し、第１図はコンバインの全体
概略側面図、第２図はコンバイン前部の概略平面
図、第３図は制御回路構成図、第４図は制御全体
のフローチヤート、第５図乃至第９図は各制御の
フローチヤート、第１０図は表示機構の斜視図で
ある。 ５２……制御回路、５３……プログラム記憶回
路、５４……表示機構。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 複数種の自動制御の各センサー回路とアクチユ
   エータ駆動回路を１つの制御回路５２に接続する
   とともに、これら制御を順次的に繰返し処理する
   ように制御メインループをプログラム記憶回路５
   ３で設定した自動制御機構付き作業機において、
   前記センサー回路からの検出信号に代えて所定の
   模擬検出信号を制御回路５２に入力し、この模擬
   検出信号に対する制御回路５２からの出力信号を
   モニターして、所定の適正出力信号とを比較して
   制御回路５２の異常の有無を判別し、この判別結
   果を表示機構５４で表示するとともに、前記制御
   メインループの一巡ごとに、各制御に対する診断
   処理のうちの予め設定した診断単位の一種につい
   てのみ診断処理を行い、制御メインループが一巡
   するごとに前記診断単位を順次変更して行くよう
   に診断手順を前記プログラム記憶回路５３に記憶
   させてあることを特徴とする自動制御機構付き作
   業機。