JP2700509B2 - 走行車輌における傾斜制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、左右１対の走行装置に
て支持された走行機体を有する走行車輌に係り、特にコ
ンバインに適用して好適であり、詳しくはその走行機体
の傾斜を自動的に制御する自動傾斜制御装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、コンバインの傾斜制御は、オペ
レータが手動の操作レバーを操作して左右の走行装置に
対して機体を昇降させて、機体を走行装置に平行状態で
昇降するか、又は傾斜検知センサに基づき機体を自動的
に水平状態または設定された傾斜角度に保つべく制御す
る（自動傾斜制御）。

【０００３】そして、従来、機体を自動傾斜制御するコ
ンバインでは、オペレータが手動の操作レバーを操作し
て機体の高さを設定し、機体の左右いずれか一方の側を
基準として、機体の他方の側を昇降させて自動傾斜制御
している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に機体の左右いずれか一方の側を基準として機体の他方
の側を昇降させる自動傾斜制御方式では、機体の自動傾
斜制御に時間がかかり、かつ図１２の(c) に示すよう
に、機体の高さが変動してしまった。

【０００５】そこで、本発明は、自動傾斜制御に際し、
機体昇降用の左右油圧シリンダを同時にかつ背反的に作
動すると共に、少なくとも該油圧シリンダの作動中は傾
斜センサからの信号による傾斜制御を休止し、もって自
動傾斜制御にあっても機体高さが大きく変化することを
防止すると共に、素早く制御できるものでありながら、
ハンチング及び急激な制御を防止した走行車輌における
傾斜制御装置を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みなされたものであって、例えば図１、図２及び図３を
参照して示すと、走行機体（３）を左右１対の走行装置
（２），（２′）にて支持し、かつこれら走行装置と前
記走行機体との間に油圧シリンダ（１６），（１６′）
を介在して、走行機体を昇降制御してなる走行車輌
（１）において、前記走行機体の左右傾斜角度を検知す
る傾斜センサー（２２）と、前記走行機体の左右傾斜角
度を予め設定する設定手段（１９）と、前記傾斜センサ
ーの検知値及び前記設定手段の設定値の偏差を算出し、
該偏差値を略々等しい配分率で左右例えば（１／２）づ
つにに振分けて、該振分けた値を前記左右油圧シリンダ
の現位置にそれぞれ加算又は減算して目標値となす目標
値演算手段（３１）と、該演算手段による目標値に向う
べく前記左右油圧シリンダ（１６），（１６′）をそれ
ぞれ同時かつ背反的に駆動・制御する駆動制御手段（２
６），（２７）と、少なくとも該駆動制御手段が作動し
ている自動傾斜制御中は、前記目標値演算手段（３１）
に信号を送ることを休止する休止手段（３２）と、を備
えてなることを特徴とする。

【０００７】また、前記目標値演算手段（３１）が、前
記目標値の演算において該目標値が前記油圧シリンダ
（１６），（１６′）の上限値又は下限値を越えた場
合、該越えた分の値を他方の目標値に上乗せして目標値
となす、と好ましい。

【０００８】

【作用】以上構成に基づき、走行車輌（１）は、自動傾
斜制御状態にセットされると、休止手段（３２）により
傾斜センサ（２２）に基づく傾斜制御が所定時間毎にサ
ンプリング作動する。なお、該休止手段（３２）によ
り、少なくとも以下に述べる左右油圧シリンダ（１
６），（１６′）が伸縮して作動状態にある間は、傾斜
センサ（２２）から目標値演算手段（３１）に信号を送
ることを休止して傾斜制御しないように設定されてい
る。そして、自動傾斜制御中以外の場合は、前記傾斜セ
ンサ（２２）からの信号は、目標値演算手段（３１）に
おいて、予め設定手段（１９）にて設定された設定値と
比較され、その偏差（設定角−傾斜角）が演算され、更
に該偏差値が左右、例えば（１／２）づつに振分けら
れ、その値が左右油圧シリンダ（１６），（１６′）の
現在値の一方に加算され、他方に減算され、これにより
左右油圧シリンダ（１６），（１６′）が伸縮すべく目
標値が設定される。そして、該目標値に向かうべく、駆
動制御手段（２６），（２７）が作動され、左右油圧シ
リンダ（１６），（１６′）が同時にかつ背反的に作動
して、走行機体（３）は、設定手段（１９）による設定
値になるように自動的に傾斜制御される。

【０００９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
左右油圧シリンダ（１６），（１６′）が略々等しい配
分率で左右に振分けられた目標値に向って同時にかつ背
反的に作動するので、自動傾斜制御状態にあっても、走
行機体（３）の高さは略々一定となり、刈取り等の作業
に支障をきたすことはない。

【００１０】また、少なくとも油圧シリンダ（１６），
（１６′）が伸縮している自動傾斜作動状態にあって
は、休止手段（３２）により目標値演算手段（３１）の
演算は休止状態にあるので、制御が単純で容易になるも
のでありながら、左右油圧シリンダ（１６），（１
６′）が同時に作動して素早く目標値に達し得、自動傾
斜作動状態は比較的短かくて足り、圃場等の変化に対応
して正確な自動傾斜制御を行うことができ、更にハンチ
ングを防止できると共に、急激な制御を防止して、運転
者に不快感を与えることをなくすことができる。

【００１１】また、目標値の演算において、目標値が油
圧シリンダ（１６），（１６′）の上限値又は下限値を
越える場合、該越えた分の値を他方の目標値に上乗せす
ると、走行機体（３）が上限又は下限値近傍にあって
も、走行機体（３）を、設定手段（１９）の設定値に合
致した正確な自動傾斜制御を行うことができる。

【００１２】なお、上述したカッコ内の符号は、図面と
対照するものであるが、何等構成を限定するものではな
い。

【００１３】

【実施例】以下、図面に沿って、本発明による実施例に
ついて説明する。

【００１４】コンバイン１は、図３に示すように、左右
１対のクローラ走行装置２，２′により支持されている
走行機体３を有しており、走行機体３は、フレーム５上
に搭載された自動脱穀機、籾タンク及び運転席等を備え
ていると共に、前方に前処理部６を昇降自在に支持して
いる。クローラ走行装置２は、駆動スプロケット７、従
動スプロケット９及び多数の転輪１０…そしてこれらに
巻掛けられているクローラ１１を有しており、駆動スプ
ロケット７は走行フレーム５に載置されているミッショ
ンケースに支持され、また従動スプロケット９及び多数
の転輪１０はトラックフレーム１２に摺動自在又は揺動
自在に支持されている。更に、走行フレーム５には前後
１対の揺動アーム１３，１５が支持されており、これら
揺動アーム１３，１５は、その一端がトラックフレーム
１２に連結され、かつその他端が連結ロッド１４を介し
て互に連結されている。そして、後方の揺動アーム１５
の他端は延長され、該延長部に油圧シリンダ１６のピス
トン端が連結され、かつ該油圧シリンダ１６の他端は走
行フレーム５に連結されている。なお、上述説明は、左
クローラ走行装置２について述べているが、右クローラ
走行装置２′についても同様に構成されている。

【００１５】また、走行機体３の運転席には、図２に示
すように、左右・前後方向に傾動操作可能な操作レバー
１７、傾斜設定ダイヤル１９及びランプ２０ａを内蔵し
た傾斜自動メインスイッチ２０等が配設されている。操
作レバー１７は、その前方傾動操作により機体３を下げ
作動し、後方傾動操作により上げ作動し、右方傾動操作
により機体を右方向に下り傾斜作動し、左方傾動操作に
より左方向に下り傾斜作動する。

【００１６】そして、図１は、上述した操作手段及び作
動手段並びに各種センサ等の接続を示す図である。制御
部Ｕには、上述した傾斜自動スイッチ２０、操作レバー
１７により作動される４個のスイッチ、及び設定手段を
構成する前記傾斜設定ダイヤル１９により操作されるポ
テンショメータ１９ａからの信号が入力されている。更
に、該制御部Ｕには、左右油圧シリンダ１６，１６′の
ストローク位置を検知するストロークセンサ２１，２
１′のポテンショメータ２１ａ，２１ａ′、走行機体３
の左右傾斜を検知する傾斜センサ２２のポテンショメー
タ２２ａ及び左右方向センサ２３，２５の左右回行指令
スイッチからの信号が入力されている。一方、制御部Ｕ
から、前述した自動スイッチ２０のランプ２０ａ、左右
油圧シリンダ１６，１６′を操作する駆動制御手段を構
成するソレノイドバルブ２６，２７に出力しており、更
に左右サイドクラッチを操作する左右ソレノイドバルブ
２９，３０に出力している。

【００１７】そして、制御部Ｕ内には、傾斜センサ２２
からの検知値及び設定ダイヤル１９の設定値の偏差を算
出し、該偏差値を左右に振分け、具体的には左右（１／
２）づつに振分け、該振分けた値を、前記ストロークセ
ンサ２１，２１′に基づく左右油圧シリンダ１６，１
６′の現位置にそれぞれ加算又は減算して目標値となす
目標値演算手段３１と、所定時間毎にサンプリング制御
し、少なくとも前記目標値に向って左右油圧シリンダ１
６，１６′を制御すべくソレノイドバルブ２６，２７に
出力している間は、前記目標値演算手段３１に信号を送
ることを休止する休止手段３２と、が内蔵されている。

【００１８】ついで、図４ないし図９に沿って、本実施
例の作用について説明する。

【００１９】傾斜制御は、図４に示すように、手動操作
Ｓ１及び自動制御Ｓ２があり、自動制御Ｓ２は、手動操
作状態即ち操作レバー１７による傾動操作が行われてお
らず、かつ自動メインスイッチ２０がＯＮ状態の場合作
動する。なお、手動操作Ｓ１については、例えば操作レ
バー１７を左に傾動操作すると、まず右油圧シリンダを
そのままにして即ち右側を基準にして、左油圧シリンダ
を収縮して左側を下降し、更に左油圧シリンダが下限値
になると、右油圧シリンダが伸長して右側を上昇するよ
うに制御するが、詳細なフローは省略する。

【００２０】データ取り込みは、図５に示すように、設
定ダイヤル１９及び傾斜センサ２２の電圧検知信号を走
行機体３の傾斜角度に変換・換置し（Ｓ３）、更に設定
角と傾斜角の差を演算して偏差値とする（Ｓ４）。そし
て、傾斜センサ２２に基づく傾斜角が設定ダイヤル１９
に基づく設定角より右上がりか又は左上がりかを判断さ
れ（Ｓ５）、機体状態フラグが右上がり又は左上がりに
セットされ（Ｓ６，Ｓ７）又はリセットされる（Ｓ
９）。

【００２１】ついで、自動制御について、図６、図７、
図８及び図９に沿って説明する。

【００２２】休止タイマＳ１０は、図６に示すように、
例えばコンバインが５０ｃｍ進む毎に０になる程度に設
定されており、該休止タイマが０になると、偏差値に基
づく通常の自動傾斜制御が行われる。なお、該休止タイ
マが０にならない場合でも、偏差が大きい場合には、休
止タイマがクリアされ、傾斜制御が直ちに行われる（Ｓ
１１，Ｓ１２）。そして、偏差がある程度になると（Ｓ
１３）、自動スタートフラグがセットされ（Ｓ１４）、
更に傾斜フラグが左上がり又は右上がりにセットされ
（Ｓ１５，Ｓ１６）、また以下に示す目標値が設定され
る（Ｓ１７）。

【００２３】目標値は、図９に示すように、まず前述し
た偏差角度を油圧シリンダでの伸縮量に変換・換置し、
該値を左右に振分け、具体的には該値を１／２として偏
差′とする（Ｓ１８）。そして、傾斜フラグが右上がり
の場合、右油圧シリンダ１６′の現在値即ち右ストロー
クセンサ２１′の値に上述した偏差′を減じて右目標値
となし、かつ左油圧シリンダ１６の現在値即ち左ストロ
ークセンサ２１の値に上述した偏差′を加えて左目標値
となす（Ｓ１９）。同様に、傾斜フラグが左上がりの場
合、右ストロークセンサ値に偏差′を加えて右目標値と
なし、かつ左ストロークセンサ値に偏差′を減じて左目
標値となす（Ｓ２０）。

【００２４】そして、図７に示すように、右停止フラグ
Ｓ２１がリセットされていると、右ストロークセンサ値
が右目標値に向うべく、右ソレノイドバルブ２７がイン
チング操作され、右油圧シリンダ１６′が上昇又は下降
し（Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ２４，Ｓ２５）、そして右スト
ロークセンサ値が右目標値に一致した状態で右ソレノイ
ドバルブ２７の作動が停止される（Ｓ２６）。同様に、
左停止フラグＳ２７がリセットされていると、左ストロ
ークセンサ値が左目標値に向うべく、左ソレノイドバル
ブ２６がインチング操作され、左油圧シリンダ１６が上
昇又は下降し（Ｓ２８，Ｓ２９，Ｓ３０，Ｓ３１）、そ
して左ストロークセンサ値が左目標値に一致した状態で
左ソレノイドバルブ２６の作動が停止される（Ｓ３
２）。

【００２５】この際、右ストロークセンサ２１′又は左
ストロークセンサ２１が上限又は下限値になると（Ｓ３
２，Ｓ３３，Ｓ３４，Ｓ３５）、右又は左停止フラグが
セットされ（Ｓ２６，Ｓ３２）、油圧シリンダ１６，１
６′は停止する。

【００２６】そして、図８に示すように、左、右停止フ
ラグが共にセット状態にあると（Ｓ３６）、休止タイマ
がセットされて新たなカウントが開始されると共に、自
動スタートフラグ、左右停止フラグ、傾斜フラグがリセ
ットされる（Ｓ３７）。

【００２７】これにより、図１２(a) に示すように、左
右いずれか一方、例えば左走行装置２が畦等に乗上げて
機体左側が上がった場合、左油圧シリンダ２６が収縮す
ると共に右油圧シリンダ１６′が伸長して、走行機体３
（の中心）の高さが略々変化することなく、機体の左右
傾斜が自動的に制御される。また同様に、図１２(b)に
示すように、左右いずれか一方、例えば左走行装置２が
溝等に入って機体左側が下がった場合、左油圧シリンダ
１６が伸長すると共に右油圧シリンダ１６が収縮して、
走行機体３（の中心）の高さが略々変化することなく、
機体の左右傾斜が自動的に制御される。

【００２８】ついで、図１０及び図１１に沿って、一部
変更した実施例について説明する。

【００２９】先の実施例では、左右ストロークセンサが
上限又は下限になると、該上限又は下限位置にて停止さ
れ、設定ダイヤルによる設定値に機体傾斜を正確に合せ
ることができなかったが、本実施例ではそれが可能とな
る。

【００３０】目標値は、図１０に示すように、偏差の角
度をシリンダ伸縮量に変換・換置し、かつその値を左右
に振分け、具体的には１／２づつに振分けて偏差′を演
算する（Ｓ４０）。そして、傾斜フラグＳ４１が左上が
りの場合、右センサ値に偏差′を加算した値が右上限値
以下で、かつ左センサ値に偏差′を減じた値が左下限値
以上であると、図９で示すステップＳ２０と同様に右目
標値及び左目標値が設定される（Ｓ２０′）。そして、
（右センサ値＋偏差′）が右上限値以上になると、まず
右上限値が右目標値となり（Ｓ４２）、また左センサ値
に偏差′を減じた値に、更に右余り即ち（右センサ値＋
偏差′）から右上限値を減じた値を減じて、左目標値と
する（Ｓ４３）。なおこの場合、上述した（左センサ値
−偏差′−右余り）が左下限値を越える場合は左下限値
が左目標値となる（Ｓ４４）。また同様に、（左センサ
値−偏差′）が左下限値以下になると、左下限値が左目
標値となり（Ｓ４５）、また右センサ値に偏差′を加算
した値に、更に左余り即ち左下限値から（左センサ値−
偏差′）を減じた値を加算して、右目標値とする（Ｓ４
６）。この場合も、上述した（右センサ値＋偏差′＋左
余り）が右上限値以下になると、右上限値が右目標値と
なる（Ｓ４７）。

【００３１】同様に、傾斜フラグＳ４１が右上がりの場
合、図１１に示すように、左センサ値に偏差′を加算し
た値が左上限値以下で、かつ右センサ値に偏差′を減じ
た値が右下限値以上である場合、図９に示すステップＳ
１９と同様に右目標値及び左目標値が設定される（Ｓ１
９′）。そして、（左センサ値＋偏差′）が左上限値以
上になると、まず左上限値が左目標値となり（Ｓ４
９）、また右センサ値に偏差′を減じた値に、更に左余
り即ち（左センサ値＋偏差′）から左上限値を減じた値
を減じて、右目標値とする（Ｓ４３）。なおこの場合、
上述した（右センサ値−偏差′−左余り）が右下限値を
越える場合は右下限値が右目標値となる（Ｓ５１）。ま
た同様に、（右センサ値−偏差′）が右下限値以下にな
ると、右下限値が右目標値となり（Ｓ５２）、また左セ
ンサ値に偏差′を加算した値に、更に右余り即ち右下限
値から（右センサ値−偏差′）を減じた値を加算して、
左目標値とする（Ｓ５３）。この場合も、上述した（左
センサ値＋偏差′＋右余り）が左上限値以下になると、
左上限値が左目標値となる（Ｓ５４）。

【００３２】従って、本実施例によると、左又は右スト
ロークセンサ２１，２１′が上限又は下限値を越えて
も、該越えた分を他方の目標値に上乗せするので、設定
ダイヤルの設定値に合せて機体傾斜を正確に修正制御す
ることができる。

【００３３】なお、上述実施例は、コンバインについて
説明したが、他の走行車輌にも同様に適用できることは
勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による傾斜制御装置を示す制御ブロック
図。

【図２】本発明に係る傾斜制御装置の操作部を示す斜視
図。

【図３】本発明を適用し得るコンバインを示す側面図。

【図４】本発明に係る傾斜制御を示すフロー図。

【図５】そのデータ取り込みを示すフロー図。

【図６】本発明による自動傾斜制御を示すフロー図。

【図７】図６に続くフロー図。

【図８】図７に続くフロー図。

【図９】本発明に係る目標値の設定を示すフロー図。

【図１０】本発明に係る他の実施例による目標値の設定
を示すフロー図。

【図１１】図１０に続くフロー図。

【図１２】(a) 及び(b) は、本発明による自動傾斜制御
の作動を示す図で、(c) は従来例による自動傾斜制御の
作動を示す図。

【符号の説明】

１ 走行車輌（コンバイン） ２，２′ （クローラ）走行装置 ３ 走行機体 １６，１６′ 油圧シリンダ １７ 操作レバー １９ 設定手段（ダイヤル） ２０ 自動メインスイッチ ２１，２１′ ストロークセンサ ２２ 傾斜センサ ２６，２７ 駆動制御手段（ソレノイドバルブ） ３１ 目標値演算手段 ３２ 休止手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永田 文彦 島根県八束郡東出雲町大字揖屋町667番 地１ 三菱農機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−38108（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−92915（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行機体を左右１対の走行装置にて支持
   し、かつこれら走行装置と前記走行機体との間に油圧シ
   リンダを介在して、走行機体を昇降制御してなる走行車
   輌において、 前記走行機体の左右傾斜角度を検知する傾斜センサー
   と、 前記走行機体の左右傾斜角度を予め設定する設定手段
   と、 前記傾斜センサーの検知値及び前記設定手段の設定値の
   偏差を算出し、該偏差値を略々等しい配分率で左右に振
   分けて、該振分けた値を前記左右油圧シリンダの現位置
   にそれぞれ加算又は減算して目標値となす目標値演算手
   段と、 該演算手段による目標値に向うべく前記左右油圧シリン
   ダをそれぞれ同時かつ背反的に駆動・制御する駆動制御
   手段と、 少なくとも該駆動制御手段が作動している自動傾斜制御
   中は、前記目標値演算手段に信号を送ることを休止する
   休止手段と、 を備えてなる走行車輌における傾斜制御装置。
2. 【請求項２】 前記目標値演算手段が、前記目標値の演
   算において該目標値が前記油圧シリンダの上限値又は下
   限値を越えた場合、該越えた分の値を他方の目標値に上
   乗せして目標値となす、請求項１記載の走行車輌におけ
   る傾斜制御装置。