JPH0779583B2 - 作業車のローリング制御装置 - Google Patents

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
斜角を検出する対地作業装置用の傾斜角検出手段と、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
する車体用の傾斜角検出手段と、対地作業装置用の傾斜
角検出手段の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、車体用の傾斜角検出手段の情
報に基づいて前記車体の左右傾斜角を設定角度に維持す
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
手段が設けられた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ように、対地作
業装置である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ローリング
シリンダを伸縮作動させることで、刈取前処理装置を地
面に対して平行に維持するように、またそれと同時に、
脱穀装置を備えた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を伸縮作動さ
せることで、車体を水平に維持するように構成したもの
がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

対地作業装置を備えた作業車においてローリング制御を
行う最大の目的は、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設定角度に維持する点にある。つ
まり、上述のコンバインにおいては、刈取前処理装置の
左右傾斜角を設定角度に維持することによって、刈取作
用巾の全巾内における刈高さを同じにする点にある。

ところで、上述の従来例の如く、第１ローリング駆動手
段及び第２ローリング駆動手段の両者を同時に作動させ
る形態でローリング制御を行えば、軟弱な圃場での作業
時等において走行装置の左右部分の泥中への沈み込み量
に大きな差が生じることがあっても、対地作業装置の左
右傾斜角を設定角度に維持できるものとなる。

しかしながら、両方の駆動手段を同時に作動させてロー
リング制御を行うと、ローリング制御に要する消費エネ
ルギーが大になり、不経済になる不利があった。

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、ローリング制御に要するエネルギーの消費
を節減することにある。

〔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の特徴構成
は、前記制御手段は、前記第１ローリング駆動手段の作
動を停止させた状態で前記第２ローリング駆動手段を優
先作動させ、且つ、優先作動される前記第２ローリング
駆動手段によるローリング操作が設定範囲の限度に達す
るに伴って停止状態の前記第１ローリング駆動手段の作
動を開始させるように構成され、更には、前記対地作業
装置及び車体それぞれの左右傾斜角が設定角度になるに
伴って前記作動を開始させた第１ローリング駆動手段の
作動を停止するよう構成されている点にある。

〔作用〕

通常は、第１ローリング駆動手段は停止させた状態にし
たまま、車体の地面又は水平基準面に対する左右の傾斜
角を傾斜角検出手段によって検出し、その検出情報に基
づいて第２ローリング駆動手段のみを優先的に作動させ
る。それによって対地作業装置の左右傾斜角を設定角度
に維持させる。しかし、その優先的に作動される第２ロ
ーリング駆動手段によるローリング操作が設定範囲の限
度に達したら、対地作業装置の地面又は水平基準面に対
する左右の傾斜角を対地作業装置用の傾斜角検出手段に
よって検出し、その検出情報に基づいて停止状態の第１
ローリング駆動手段の作動を開始させて、双方の駆動手
段によって対地作業装置の左右傾斜角を設定角度に維持
させるようにする。そして、車体及び対地作業装置それ
ぞれの左右傾斜角が設定角度になるに伴って前記作動を
開始させた第１ローリング駆動手段の作動を停止するの
である。

〔発明の効果〕

対地作業装置の左右傾斜角を設定角度に維持するに、通
常は第１ローリング駆動手段を停止させておき、大きな
ローリング操作を要する場合にのみ停止している第１ロ
ーリング駆動手段を作動させて適正なローリング操作を
行えるようにするので、ローリング制御に要するエネル
ギーが小さくなり、省エネルギー化を達成できる。

また、第２ローリング駆動手段を優先的に作動させるこ
とで、走行装置が沈み込んだり乗り上げた際にも車体は
設定角度に維持されるので、車体の走行性能を十分に引
き出すことや快適な乗り心地を確保するのに有利とな
る。

更に、第２ローリング駆動手段によるローリング操作が
設定範囲内に納まった際には、対地作業装置の左右傾斜
角が設定角度になったことを条件として、第１ローリン
グ駆動手段の作動を停止させるので、第１ローリング駆
動手段が作動を開始する以前の状態に確実に復帰させる
ことができる。したがって、第１ローリング駆動手段の
停止した後に、対地作業装置の左右傾斜角を設定角度に
合わせるための調節が不要になる。

〔実施例〕

以下、本発明の好適なる実施例を図面に基づいて説明す
る。

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

前記刈取前処理装置（６）の走行車体（２）に対する昇
降及びローリング操作構造並びにローリング制御構成に
ついて詳述する。第３図及び第４図に示すように、走行
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）を横軸芯周りで上下揺動自在
に枢支してあり、電磁バルブ（V1）を駆動して、刈取部
昇降シリンダ（CY1）を伸縮作動させることで、刈取前
処理装置（６）の全体を昇降操作可能にしてある。ま
た、刈取部フレーム（９）は、支持台（８）の上部に前
後軸芯周りで回動自在に枢支してあり、電磁バルブ（V
2）を駆動して、第１ローリング駆動手段であるローリ
ングシリンダ（CY2）を伸縮作動することで、刈取前処
理装置（６）の全体をローリング操作可能にしてある。
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）を通してある。

前記刈取前処理装置（６）には、発振回路と受信回路を
備えた対地高さ検出用の超音波センサ（S1）と左右傾斜
角検出用の重錘式等の刈取部傾斜角センサ（S2）とを設
けてあり、これらセンサ（S1），（S2）を走行車体
（２）側に設置された制御装置（100）に刈取部傾斜角
設定器（11）と共に接続してある（第１図参照）。制御
装置（100）では、発振器から発振された超音波が地面
に反射されて受信器で受信されるまでの時間を測定し、
この時間から対地高さを割り出すとともに、刈取部傾斜
角センサ（S2）の出力から刈取前処理装置（６）の水平
基準面に対する左右傾斜角を検出する。そして更に制御
装置（100）では、前記対地高さに基づいて電磁バルブ
（V1）を駆動し、刈取部昇降シリンダ（CY1）を伸縮操
作することで、刈取前処理装置（６）の対地高さを一定
にすべく昇降制御を行い、また、刈取部傾斜角センサ
（S2）によって検出された左右傾斜角と刈取部傾斜角設
定器（11）の設定角（主に水平基準面と一致する０度に
設定することが多い）とに基づいて電磁バルブ（V2）を
駆動して、ローリングシリンダ（CY2）を伸縮操作する
ことで、刈取前処理装置（６）の左右の傾斜角を設定角
に維持すべく刈取部ローリング制御を行えるようにして
ある。

次に走行車体（２）の左右のクローラ走行装置（1L），
（1R）の接地部位に対するローリング操作構造並びにロ
ーリング制御構成について詳述する。但し、左右対称構
造であるため、ここでは左側を代表して説明を行う。第
５図に示しているように、前記クローラ走行装置（1L）
の最後部の転輪（12）と中間部の転輪（13）を可動フレ
ーム（14）に軸支してあり、この可動フレーム（14）を
前後一対の平行リンク（15A），（15B）によって上下に
平行移動できるように構成してある。また、走行車体
（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（1
5B）に連結してある。そして、電磁バルブ（V3）を駆動
して車体昇降シリンダ（CY3）を伸縮作動させることに
よって、可動フレーム（14）を上下動させ、走行車体
（２）を左側のクローラ走行装置（1L），（1R）の接地
部に対して昇降操作できるようにしてある。

従って、左右のクローラ走行装置（1L），（1R）夫々の
接地部位に対する走行車体（２）の昇降量に差をつける
ことで走行車体（２）を左右に傾斜させ、地面に対して
ローリングできるようにしてある。

尚、後方の平行リンク（15B）の両端には、クローラ走
行装置（1L），（1R）に対して走行車体（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（SW1）
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）とを設けてある。

前記走行車体（２）の水平基準面に対する左右傾斜角を
検出するための重錘式等の車体傾斜角センサ（S3）を設
けてあり、この車体傾斜角センサ（S3）を車体傾斜角設
定器（16）と共に前記制御装置（100）に接続してあ
る。前記制御装置（100）では、車体傾斜角センサ（S
3）によって検出された走行車体（２）の左右傾斜角と
車体傾斜角設定器（16）による設定角（主に水平基準面
と一致する０度に設定することが多い）に基づいて電磁
バルブ（V3）を駆動し、左右一対の車体昇降シリンダ
（CY3）を伸縮操作することによって、走行車体（２）
の左右の傾斜角を設定角に維持すべく車体ローリング制
御を行えるようにしてある。

次に、通常の作業におけるローリング制御の基本的な流
れを、第２図に示すフローチャートに基づいて簡単に説
明する。但し、このローリング制御は、制御装置（10
0）で行われる様々な制御のうちの一つの流れであり、
開始にあたっては各種のフラグや出力ポートを０にセッ
トする初期設定が行われる。

初期設定の後にローリング制御が開始されると、前記車
体傾斜角センサ（S3）による検出値(X₁)と車体傾斜角設
定器（16）による設定値(Y₁)とを読み込み、これらの差
である偏角θ₁を算出する。更に、前記刈取部傾斜角セ
ンサ（S2）による検出値(X₂)と刈取部傾斜角設定器（1
1）による設定値(Y₂)とを読み込み、これらの差である
偏角θ₂を算出する。

偏角θ₁は、（＋）の場合には走行車体（２）が設定角
に対して右上り状態にあることを示し、反対に（−）の
場合には左上り状態にあることを示している。この偏角
θ₁が不感帯域の外にあり且つ（＋）である場合、右下
限リミットスイッチ（SW2）が作動しているかどうかを
確認して、OFFであれば右下出力フラグ（右のクローラ
走行装置（1R）を上昇させて走行車体（２）の右端を下
降）を１にセットし、ONであれば左上限リミットスイッ
チ（SW1）が作動しているかを調べる。そして左上限リ
ミットスイッチ（SW1）がOFFであれば左上出力フラグ
（左のクローラ走行装置（1L）を下降させて走行車体
（２）の左端を下降）を１にセットし、ONでであれば刈
取フラグを１にセットする。因みに、偏角θ₁が不感帯
域の外にあり且つ（−）である場合には（＋）の場合と
左右反対の手順で制御を行う。

また、偏角θ₁は不感帯域に入った場合には、左右の下
限リミットスイッチ（SW2），（SW2）を調べ、どちらも
OFFであれば左右下出力フラグを１にセットし、どちら
か一方がONであればそのまま次に進む。そして、偏角θ
₂が不感帯域にあるかどうかを調べ、不感帯域にある場
合には刈取フラグを０にクリアし、不感帯域の外にある
場合にはそのまま次に進む。

次に出力処理が行われる。出力処理では、各出力フラグ
の内容を各出力ポートに転送して保持させるとともに、
各出力フラグの内容を全て０にクリアする。出力ポート
には、左右の車体昇降シリンダ（CY3）の電磁バルブ（V
3）の信号入力部を接続してあり、転送された内容が１
の場合には、その出力ポートに接続された電磁バルブ
（V3）に制御信号が送れれて駆動され、車体昇降シリン
ダ（CY3）を所定の方向に作動する。例えば、右下出力
フラグがセットされている場合には、走行車体（２）の
右端が下降するように、右の車体昇降シリンダ（CY3）
を収縮作動させ、左上出力フラグがセットされている場
合には、走行車体（２）の左端が上昇するように、左の
車体昇降シリンダ（CY3）を伸長作動させるのである。

出力制御の終了後には刈取フラグを調べる。刈取フラグ
が１にセットされている場合には、走行車体（２）のロ
ーリング操作の限度を越えているため、刈取前処理装置
（６）の左右の傾斜角の方を設定角にすべく、即ち偏角
θ₂を０にするための刈取部ローリング制御を行う。刈
取フラグが０にセットされている場合には、走行車体
（２）のローリング操作の限度を越えていないため、刈
取部ローリング制御を行うことなく、走行車体（２）の
左右の傾斜角を設定角に維持するための車体ローリング
制御を始めから繰り返す。

刈取部ローリング制御において、偏角θ₂が（＋）の場
合には、刈取部傾斜角設定器（11）の設定角に対して刈
取前処理装置（６）が右上がりの状態になっていること
を示し、偏角θ₂が（−）の場合には、左上がりの状態
になっていることを示している。偏角θ₂が不感帯域の
外にあり且つ（＋）の場合には、前記ローリングシリン
ダ（CY2）を収縮させて、刈取前処理装置（６）の左端
を上げるとともに右側を下げ、偏角θ₂が不感帯域の外
にあり且つ（−）の場合には、前記ローリングシリンダ
（CY2）を伸張させて、刈取前処理装置（６）の右端を
上げるとともに左側を下げる。また、偏角θ₂が不感帯
域にある場合には、ローリングシリンダ（CY2）を停止
する。この刈取前処理装置（６）のローリング制御を終
了したら、走行車体（２）のローリング制御を始めから
繰り返す。因みに、このローリング制御は10msecの周期
で繰り返される。

以上説明してきたように、このコンバインのローリング
制御では、刈取前処理装置（６）の左右傾斜角が設定角
となる位置にして、ローリングシリンダ（CY2）を停止
しておき、左右の昇降シリンダ（CY3）を伸縮作動させ
て走行車体（２）を設定角と一致するように制御する間
接的な方法で、刈取前処理装置（６）を設定角に維持し
ている。そして、車体ローリング操作の設定限度を越え
て走行車体（２）の傾斜角を設定角に維持できない場合
のみ、ローリングシリンダ（CY2）を伸縮作動させて刈
取前処理装置（６）の左右傾斜角を設定角に維持するの
である。

〔別実施例〕

本発明を実施するに、地面からの高さを検出する超音波
センサを前記刈取前処理装置（６）の左右両端に設ける
とともに、これら２個のセンサを使って求められた高さ
の差から刈取前処理装置（６）の地面に対する左右傾斜
角を演算し、この傾斜角を刈取部傾斜角設定器（11）の
設定角と一致すべくローリング制御を行うように構成し
てもよい。

本発明はコンバインだけに限らず、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。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にするた
めに符号を記すが、この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ローリング制御装置の実施
例を示し、第１図は制御構成を示すブロック図、第２図
はローリング制御のフローチャートを示す図、第３図は
刈取部のローリング構造を示す正面図、第４図は刈取部
の昇降構造を示す側面図、第５図はコンバインの側面図
である。 （1L），（1R）……走行装置、（２）……車体、（６）
……対地作業装置、（100）……制御装置、（CY2）……
第１ローリング駆動手段、（CY3）……第２ローリング
駆動手段、（S2）……対地作業装置用の傾斜角検出手
段、（S3）……車体用の傾斜角検出手段、（θ₁）……
車体の左右傾斜角、（θ₂）……対地作業装置の左右傾
斜角。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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θ₂を検出する対地作業装
   置用の傾斜角検出手段（S2）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θ₁を検出する車体
   用の傾斜角検出手段（S3）と、対地作業装置用の傾斜角
   検出手段（S2）の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、車体
   用の傾斜角検出手段（S3）の情報に基づいて前記車体
   （２）の左右傾斜角を設定角度に維持するように前記第
   ２ローリング駆動手段（CY3）を作動させる制御手段（1
   00）が設けられた作業車のローリング制御装置であっ
   て、前記制御手段（100）は、前記第１ローリング駆動
   手段（CY2）の作動を停止させた状態で前記第２ローリ
   ング駆動手段（CY3）を優先作動させ、且つ、優先作動
   される前記第２ローリング駆動手段（CY3）によるロー
   リング操作が設定範囲の限度に達するに伴って停止状態
   の前記第１ローリング駆動手段（CY2）の作動を開始さ
   せるように構成され、更には、前記対地作業装置（６）
   及び車体（２）それぞれの左右傾斜角θ₁,θ₂が設定角
   度になるに伴って前記作動を開始させた第１ローリング
   駆動手段（CY2）の作動を停止するよう構成されている
   作業車のローリング制御装置。