JPH04118311A

JPH04118311A - 作業車のローリング制御装置

Info

Publication number: JPH04118311A
Application number: JP23604690A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Sato; 佐藤　茂夫
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1990-09-05
Filing date: 1990-09-05
Publication date: 1992-04-20
Anticipated expiration: 2012-01-16
Also published as: JP2571306B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、車体に支持された対地作業装置を前記車体に
対してローリング操作する第１ローリング駆動手段と、
前記車体に備えられた走行装置の接地部位に対して前記
車体をローリング操作する第２ローリング駆動手段と、
前記対地作業装置の地面又は水平基準面に対する左右傾
斜角を検出する第１検出手段と、前記車体の地面又は水
平基準面に対する左右傾斜角を検出する第２検出手段と
、前記第１検出手段の検出情報に基づいて前記対地作業
装置の左右傾斜角を設定角度範囲内に維持するように前
記第１ローリング駆動手段を作動させ且つ前記第２検出
手段の検出情報に基づいて前記車体の左右傾斜角を設定
角度範囲内に維持するように前記第２ローリング駆動手
段を作動させる制御手段とが設けられている作業車のロ
ーリング制御装置に関する。

〔従来の技術〕

かかる作業車のローリング制御装置としては、例えば特
開昭６３−１３７６１１号公報で開示されているコンバ
インのローリング制御装置がある。

このローリング制御装置は、対地作業装置である刈取前
処理装置を車体に対してローリングさせる制御と、車体
をクローラ走行装置の走行面に対してローリングさせる
制御とを行っている。前者は、刈取前処理装置の左右傾
斜角を第１検出手段を用いて検出し、この検出結果に基
づいて車体と刈取前処理装置との間に設けられたローリ
ングシリンダ（第１ローリング駆動手段）を伸縮作動さ
せることによって、刈取前処理装置を地面に対して平行
に維持するように制御する。後者は、車体の水平基準面
に対する左右傾斜角を第２検出手段を用いて検出し、こ
の検出結果に基づいてクローラ走行装置の左右の昇降シ
リンダ（第２ローリング駆動手段）を伸縮作動させ、車
体を水平に維持するように制御するものである。

そして、刈取前処理装置のローリング制御は、刈取前処
理装置の左右傾斜角を地面に平行に維持することによっ
て、刈取作業幅の全幅に亘って刈高さをそろえることが
主な目的であるので、できるだけ短い制御サイクル（数
十ミリ秒）毎に実行し、地面の起伏変化に対して対地作
業装置のローリングを素早く追随させるようにしていた
。また、車体のローリング制御についても、脱穀動作の
安定性のため、及び、走行直進性のために、刈取前処理
装置のローリング制御と同じく短い制御サイクル（数十
ミリ秒）毎に実行していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、脱穀動作の安定性のため、及び、走行直進性
のためには必ずしも刈取前処理装置のローリング制御の
ように短い制御サイクルで車体のローリング制御を行う
必要がないこと、そして逆に、地面の起伏変化に対して
車体が頻繁にローリングされると、搭乗作業者の乗り心
地がすこぶる悪いことがわかった。

本発明は、このような実情に着目してなされたもので、
その目的は、対地作業装置のローリングは地面の起伏変
化に対して素早く追随させながらも、車体のローリング
は搭乗作業者の乗り心地をも考慮して制御するローリン
グ制御装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による作業車のローリング制御装置は、車体に支
持された対地作業装置を前記車体に対してローリング操
作する第１ローリング駆動手段と、前記車体に備えられ
た走行装置の接地部位に対して前記車体をローリング操
作する第２ローリング駆動手段と、前記対地作業装置の
地面又は水平基準面に対する左右傾斜角を検出する第１
検出手段と、前記車体の地面又は水平基準面に対する左
右傾斜角を検出する第２検出手段と、前記第１検出手段
の検出情報に基づいて前記対地作業装置の左右傾斜角を
設定角度範囲内に維持するように前記第１ローリング駆
動手段を作動させ且つ前記第２検出手段の検出情報に基
づいて前記車体の左右傾斜角を設定角度範囲内に維持す
るように前記第２ローリング駆動羊段を作動させる制御
手段とが設けられているものであって、その第１の特徴構成は、前記制御手段か前記対地作業装
置の左右傾斜角が設定角度範囲を一方向に外れた状態が
第１設定時間連続したときに前記第１ローリング駆動手
段を作動させ、且つ前記車体の左右傾斜角が設定角度範
囲を同一方向に外れた状態が、前記第１設定時間に比べ
て長い第２設定時間連続したときに第２ローリング駆動
手段を作動させるように構成されている点にある。

第２の特徴構成は、前記制御手段が前記第２ローリング
駆動手段を前記第１ローリング駆動手段に比べて遅い速
度で作動させるように構成されている点にある。

〔作　用〕

第１の特徴構成によれば、前記第１設定時間をできるだ
け短くして対地作業装置のローリングを地面の起伏変化
に対して素早く追随させながらも、前記第２設定時間を
十分に長くとって車体のローリングを地面の小さな起伏
変化に影響されない緩やかなものとすることができる。

第２の特徴構成によれば、ローリング制御のサイクル時
間は短くても、第２ローリング駆動手段を作動させる速
度を第１ローリング駆動手段に比べて十分に遅くするこ
とによって、第１特徴構成と同様の作用を奏することが
できる。

〔発明の効果〕

第１又は第２のいずれの特徴構成によっても、対地作業
装置を地面の起伏変化に対して素早く追随させながら、
車体のローリングを地面の小さな起伏変化に影響されな
い緩やかなものとすることができるので、搭乗作業者の
乗り心地を改善した良好な作業車のローリング制御装置
を得るに至った。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例であるコンバインのローリング
制御装置について図面に基づいて説明する。

第６図に示すように、左右一対のクローラ走行装置（１
Ｌ）、　（１Ｒ）を備えた車体（２）の前部に、引起し
装置（３）、刈取装置（４）、殻稈搬送装置（５）など
から成る対地作業装置の一例である刈取前処理装置（６
）を、ローリング操作自在に取り付けてあり、車体（２
）の上部には、搬送されてきた刈取殻稈を脱穀処理する
脱穀部（７）を搭載して作業車の一例であるコンバイン
を構成している。

まず、刈取前処理装置（６）の昇降機構及びローリング
機構について説明する。第４図の要部側面図に示すよう
に、車体（２）の前部に立設された支持台（８）の上部
に中空の刈取部フレーム（９）を横軸芯（Ｐ）周りで回
動自在に枢支してあり、削取部昇降シリンダ（ＣＹＩ）
を伸縮作動させることによって、刈取前処理装置（６）
の全体を昇降できるようにしている。また第５図の要部
正面図に示すように、刈取部フレーム（９）は、′支持
台（８）の上部に前後軸芯（Ｑ）周りで回動自在に枢支
してあり、第１ローリング駆動手段としてのローリング
シリンダ（ＣＹ２）を伸縮作動させることによって、刈
取前処理装置（６）の全体をローリング操作できるよう
にしている。尚、この刈取部フレーム（９）内には、エ
ンジンからの動力を刈取前処理装置（６）の各装置に分
配するための伝動軸（１０）を通している。

刈取前処理装置（６）の昇降及びローリングの制御用と
して、引起し装置（３）の左右下部に、地面に対する左
右傾斜角を検出する第１検出手段（１１）を構成する一
対の超音波センサ（Ｉ１Ｌ）。

（Ｉ１Ｒ）を設けている。これらの超音波センサ（Ｉ１
Ｌ）、　（Ｉ１Ｒ）は、夫々か発振器と受信器とからな
り、車体（２）側に搭載された制御手段（２０）に接続
されている。制御手段（２０）は、マイクロコンピュー
タを搭載しており、発振器から発した超音波か地面で反
射して受信器に到達するまでの時間を計測し、この時間
によって超音波センサ（Ｉ１Ｌ）、　（Ｉ１Ｒ）の地面
からの高さを求める。左右の超音波センサ（１］、Ｌ）
、　（Ｉ１Ｒ）の高さの平均値から刈取前処理装置（６
）の高さ、すなわち刈高さが算出され、左右の超音波セ
ンサ（１ＬＬ）、　（Ｉ１Ｒ）の高さの差から地面に対
する左右傾斜角が算出される。そして制御手段（２０）
は、この刈高さに基づいて刈取部昇降シリンダ（ＣＹＩ
　）を伸縮操作すると共に、左右傾斜角に基づいてロー
リングシリンダ（ＣＹ２）を伸縮操作する。通常の刈取
り作業中は、刈高さを設定高さに保つように昇降制御を
行い、また、左右傾斜角かゼロになるように、すなわち
刈取前処理装置（６）が圃場に対して平行に維持される
ようにローリング制御を行う。

次に車体（２）の昇降及びローリング機構について説明
する。第６図に示すように、前記左右一対のクローラ走
行装置（１Ｌ）、　（１Ｒ）の転輪（１２）と誘導輪（
１３）がそれぞれの可動フレーム（１４）に軸支されて
おり、この可動フレーム（１４）は前後一対の平行リン
ク（１５Ａ）、　（１５Ｂ）によって車体（２）に対し
て上下に平行移動できるように構成されている。また、
車体（２）側に支持された第２ローリング駆動手段とし
ての車体昇降シリンダ（ＣＹ３）の一端を後方の平行リ
ンク（１５Ｂ）に連結している。そして、この車体昇降
シリンダ（ＣＹ３）を伸縮作動させることによって可動
フレーム（１４）を車体（２）に対し上下動させ、もっ
て車体（２）を左右のクローラ走行装置（１Ｌ）、　（
１Ｒ）の接地部に対して上下動させる。付は加えると、
左右の車体昇降シリンダ（ＣＹ３）は各々独立に昇降操
作できるので、左右のクローラ走行装置（ＬＬ）。

（１Ｒ）の昇降量に差をつけることによって車体（２）
を左右に傾斜させ、地面に対してローリングすることが
できる。尚、左右のクローラ走行装置（１Ｌ）、　（１
Ｒ）の夫々に対して車体（２）が上限位置にあることを
検出する上限リミットスイッチ（ＳＷＩ　）と、下限位
置にあることを検出する下限リミットスイッチ（ＳＷ２
）とを、後方の平行リンク（１５Ｂ）にて抑圧操作され
る状態で併設している。

車体（２）にはローリング制御のために、車体（２）の
水平基準面に対する左右傾斜角を検出する第２検出手段
としての重錘式等の傾斜角センサ（１６）が設けられて
おり、その検出信号は制御手段（２０）に入力される。

また、車体傾斜角設定器（１７）が制御手段（２０）に
接続されており、制御手段（２０）は、傾斜角センサ（
１６）によって検出された車体（２）の左右傾斜角と車
体傾斜角設定器（１７）による設定傾斜角（通常は水平
基準面と一致する０度）に基づいて、その差がゼロに近
づくように、即ち車体（２）の左右傾斜角が設定傾斜角
に近づくように左右の車体昇降シリンダ（ＣＹ３）を伸
縮操作する。

刈取前処理装置（６）のローリング制御（以下刈取部ロ
ーリング制御と略す）は、前述のように刈取前処理装置
（６）か圃場に対して平行に維持されるように制御して
刈高さを全刈取り幅に亘って揃える事を主な目的とし、
車体ローリング制御は、圃場が傾いた場合等において車
体（２）をできるだけ水平に保つことを主な目的とする
。

２つのローリング制御は基本的に独立して行われ、上記
の目的に沿って、刈取部ローリング制御か、圃場の起伏
変化に対してできるだけ速く応答して追随するように制
御しているのに対し、車体ローリング制御は、圃場の小
さな起伏変化は無視して緩やかに応答するように制御し
ている。以下、夫々の制御の基本手順を第１図のブロッ
ク図及び第２図、第３図のフローチャートに基づいて説
明する。

刈取部ローリング制御は、第２図に示すように、左右の
超音波センサ（Ｉ１Ｌ）、　（Ｉ１Ｒ）の検出値Ａ、Ｂ
から刈取前処理装置（６）の地面に対する傾斜角Ｘを算
出し、この傾斜角Ｘに基づいて傾斜角Ｘをゼロに近づけ
るようにローリングシリンダ（ＣＹ２）を伸縮操作する
。具体的には、傾斜角Ｘが−１０から＋１０の間は不感
帯と定めてローリングシリンダ（ＣＹ２）を停止する。

傾斜角Ｘが一１°より小さいとき即ち進行方向に向かっ
て地面より右に傾いているときはローリングシリンダ（
ＣＹ２）を伸長操作する。但しノイズ除去のために、第
１設定時間（ＴＩ）その状態が続いたときに初めて上記
伸長操作を行う。このためにＴ１カウンタを設けて第１
設定時間（Ｔ１）をカウントし、不感帯の処理ルーチン
でリセットしている。傾斜角Ｘが１°より大きいとき即
ち進行方向に向かって地面より左に傾いているときは同
様に第１設定時間（ＴＩ）が経過したのちローリングシ
リンダ（ＣＹ２）を収縮操作する。尚、上記第１設定時
間（ＴＩ）は、刈取部ローリング制御の応答速度をでき
るだけ速くする必要があるので、数十ミリ秒程度にして
いる。

車体ローリング制御は、第３図に示すように前記傾斜角
センサ（１６）の検出値Ｃと前記車体傾斜角設定器（１
７）の設定値りから偏角Ｙを算出し、この偏角Ｙに基づ
いて偏角Ｙをゼロに近づけるように左右の車体昇降シリ
ンダ（ＣＹ３）を伸縮操作する。そして、車体（２）を
できるだけ低い位置に維持してローリング制御を行う下
限モードと、逆にできるだけ高い位置に維持してローリ
ング制御を行う上限モードの２種類の制御モードがある
。前者は比較的地面が固く乾いて要る場合に、後者は柔
らかくてぬかるんでいる場合に用いられる。基本的な手
順は両者に共通するので、以下の説明は第３図に示す下
限モードに絞って行う。

偏角Ｙか一１°から＋１°の間は刈取部ローリング制御
と同様に不感帯と定める。そして、この処理ルーチンで
はＴ２カウンタをリセットし、左右の下限リミットスイ
ッチ（ＳＷ２）のいずれかがＯＮであることをチエツク
して、左右の車体昇降シリンダ（ＣＹ３）の操作を停止
する。いずれもＯＦＦである場合は左右の車体昇降シリ
ンダ（ＣＹ３）を収縮操作して車体（２）を下降させる
。

偏角Ｙが−１０より小さいとき即ち進行方向に向かって
設定傾斜角より右に傾いている状態がＴ２カウンタでカ
ウントされる第２設定時間（Ｔ２）続くと、先ず左の下
限リミットスイッチ（ＳＷ２）をチエツクしてＯＦＦで
あれば、左の車体昇降シリンダ（ＣＹ３）を収縮操作し
て車体（２）を左に傾ける。ＯＮであれば、左の車体昇
降シリンダ（ＣＹ３）の操作を停止した後、右の上限リ
ミットスイッチ（ＳＷＩ）をチエツクしてＯＦＦであれ
ば右の車体昇降シリンダ（ＣＹ３）を伸長操作して車体
（２）を左に傾ける。ＯＮであれば右の車体昇降シリン
ダ（ＣＹ３）の操作を停止する。尚、第３図は、左右の
車体昇降シリンダ（ＣＹ３）の操作を左下降、右上昇、
停止と略記している。

偏角Ｙが１０より大きいとき即ち進行方向に向かって設
定傾斜角より左に傾いている場合は同様にして、車体（
２）を右に傾ける制御が行われる。ここでＴ２カウンタ
は、刈取部ローリング制御のＴｌカウンタと同じノイズ
除去の目的の他に、車体（２）のローリング制御を緩や
かに行い搭乗作業者の乗り心地をできるだけ改善する事
を目的として設けられている。したがってその第２設定
時間（Ｔ２）は刈取部ローリング制御の第１設定時間（
Ｔ１）に比べて十分長い数秒程度に設定されている。

〔別実施例〕

上記第２設定時間を搭乗作業者が段階的に切換え設定で
きるように、切換え手段を設けてもよい。

また、刈取部ローリング制御及び車体ローリング制御に
おいて不感帯の角度範囲をいずれも＋１°としたが、こ
れは例示に過ぎず、任意に変更設定できるものである。

また、上記二つのローリング制御のうち、一方の不感帯
を他方の不感帯より広く設定してもよい。

実施例において、車体傾斜角設定器（１７）は、車体を
水平基準面から任意の角度傾けた状態で作業する必要が
あるときに用いるものであるがその必要がないときは、
この車体傾斜角設定器（１７）は不要であり、この場合
、傾斜角センサ（１６）は水平基準面から左右に設定角
度傾いたときに電気接点がＯＮする簡素なものでよく、
ローリング制御プログラムも簡素化できる。また車体（
２）の地面に対する傾斜角が問題になる場合は、超音波
センサー等が傾斜角センサとして用いられる。

刈取前処理装置（６）の地面に対する左右傾斜角を検出
するための左右一対の超音波センサ（Ｉ１Ｌ）、　（Ｉ
１Ｒ）は、接地式のセンサで置き換えることもできる。

また、刈取前処理装置（６）等の対置作業装置の水平基
準面に対する左右傾斜角が問題になる場合は、重錘式セ
ンサ等を用いればよい。

上記実施例では車体ローリング制御の応答速度を刈取部
ローリング制御の応答速度に比へて十分に遅くすること
で搭乗作業者の乗り心地を改善するものであるか、下記
の方法をとることも考えられる。すなわち、車体（２）
のローリング駆動手段である車体昇降シリンダ（ＣＹ３
）の動作速度即ちシリンダチューブへオイルを送り込む
速度を遅くすることによって、制御サイクルは短くても
結果としてはゆっくりした車体ローリング制御を行うこ
とかできる。この場合も、刈取部ローリング制御は速い
応答か要求されるので、そのローリングシリンダ（ＣＹ
２）は速い動作速度が必要である。

尚、本発明はコンバインに限らず、建設作業車のように
対地作業装置を備えた種々の作業車に適用することが可
能である。

特許請求の範囲の項に図面との対象を便利にするために
符号を記すが、この記入より本発明は添付図面の構成に
限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例であるコンバインのローリング
制御装置を示し、第１図は制御ブロック図、第２図は刈
取部ローリング制御のフローチャート、第３図は車体ロ
ーリング制御のフローチャート、第４図は刈取部昇降機
構を示す要部側面図、第５図は刈取部ローリング機構を
示す要部正面図、第６図はコンバインの全体側面図であ
る。（１Ｌ）、　（１Ｒ）・・・・・・走行装置、（２）・
・・・・・車体、（６）・・・・・・対地作業装置、（
１１）・・・・・・第１検出手段、（１６）・・・・・
・第２検出手段、（２０）・・・・・・制御手段、（Ｃ
Ｙ２）・・・・・・第１ローリング駆動手段、（ＣＹ３
）・・・・・・第２ローリング駆動手段。

Claims

【特許請求の範囲】１、車体（２）に支持された対地作業装置（６）を前記
車体（２）に対してローリング操作する第１ローリング
駆動手段（ＣＹ２）と、前記車体（２）に備えられた走
行装置（１Ｌ）、（１Ｒ）の接地部位に対して前記車体
（２）をローリング操作する第２ローリング駆動手段（
ＣＹ３）と、前記対地作業装置（６）の地面又は水平基
準面に対する左右傾斜角を検出する第１検出手段（１１
）と、前記車体（２）の地面又は水平基準面に対する左
右傾斜角を検出する第２検出手段（１６）と、前記第１
検出手段（１１）の検出情報に基づいて前記対地作業装
置（６）の左右傾斜角を設定角度範囲内に維持するよう
に前記第１ローリング駆動手段（ＣＹ２）を作動させ且
つ前記第２検出手段（１６）の検出情報に基づいて前記
車体（２）の左右傾斜角を設定角度範囲内に維持するよ
うに前記第２ローリング駆動手段（ＣＹ２）を作動させ
る制御手段（２０）とが設けられている作業車のローリ
ング制御装置であって、前記制御手段（２０）は、前記対地作業装置（６）の左
右傾斜角が設定角度範囲を一方向に外れた状態が第１設
定時間連続したときに前記第１ローリング駆動手段（Ｃ
Ｙ２）を作動させ、且つ前記車体（２）の左右傾斜角が
設定角度範囲を同一方向に外れた状態が、前記第１設定
時間に比べて長い第２設定時間連続したときに第２ロー
リング駆動手段（ＣＹ３）を作動させるように構成され
ている作業車のローリング制御装置。２、車体（２）に支持された対地作業装置（６）を前記
車体（２）に対してローリング操作する第１ローリング
駆動手段（ＣＹ２）と、前記車体（２）に備えられた走
行装置（１Ｌ）、（１Ｒ）の接地部位に対して前記車体
（２）をローリング操作する第２ローリング駆動手段（
ＣＹ３）と、前記対地作業装置（６）の地面又は水平基
準面に対する左右傾斜角を検出する第１検出手段（１１
）と、前記車体（２）の地面又は水平基準面に対する左
右傾斜角を検出する第２検出手段（１６）と、前記第１
検出手段（１１）の検出情報に基づいて前記対地作業装
置（６）の左右傾斜角を設定角度範囲内に維持するよう
に前記第１ローリング駆動手段（ＣＹ２）を作動させ且
つ前記第２検出手段（１６）の検出情報に基づいて前記
車体（２）の左右傾斜角を設定角度範囲内に維持するよ
うに前記第２ローリング駆動手段（ＣＹ２）を作動させ
る制御手段（２０）とが設けられている作業車のローリ
ング制御装置であって、前記制御手段（２０）は、前記第２ローリング駆動手段
（ＣＹ３）を前記第１ローリング駆動手段（ＣＹ２）に
比べて遅い速度で作動させるように構成されている作業
車のローリング制御装置。