JPH078068A - 刈取収穫機の刈高さ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 稲、麦等の作物条件に合った制御条件を迅速
且つ的確に設定する。 【構成】 刈取部を走行機体に対して昇降駆動する昇降
駆動手段６と、刈取部の対地高さを検出する刈高さ検出
手段８と、複数の作物条件を択一的に選択する作物条件
選択手段ＳＷとが設けられ、刈高さ検出手段８の情報に
基づいて刈取部の対地高さを適正高さに維持するように
昇降駆動手段６の作動を制御する制御手段が、制御感度
と不感帯幅との組合せとして複数の作物条件夫々につい
て予め設定された複数の制御条件を、作物条件選択手段
ＳＷの情報に基づいて選択して刈取部の高さ制御を実行
し、又、刈高さ検出手段８による刈高さ検出の検出時間
間隔と昇降駆動手段６の昇降速度との組合せによって制
御感度を設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、刈取部を走行機体に対
して昇降駆動する昇降駆動手段と、前記刈取部の対地高
さを検出する刈高さ検出手段と、その刈高さ検出手段の
情報に基づいて、前記刈取部の対地高さを適正高さに維
持するように前記昇降駆動手段の作動を制御する制御手
段とが設けられた刈取収穫機の刈高さ制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】上記刈取収穫機の刈高さ制御装置におい
ては、刈取対象物である稲、麦、大豆等の作物条件によ
って圃場条件や刈取速度等の作業条件が異なるので、こ
の作業条件の違いに起因する刈高さ制御への要求内容の
違いに合わせて適正な制御条件に設定する必要がある。
因みに、上記作業条件の違いとは、例えば、稲は水田に
植えられて圃場の整地状態が良いが、麦と大豆は畑に植
えられて圃場の整地状態は悪く、又、稲と大豆では低刈
りの要求が強いが、麦では低刈りの要求は少なく、又、
麦と大豆は高速条件で刈り取るが、稲は中速以下の条件
で刈り取る等の内容である。そして、従来では、刈高さ
制御の条件に設定するために、例えば、刈高さ検出手段
の刈高検出情報のサンプリングタイム（検出時間間隔）
や検出動作での不感帯幅、あるいは、昇降駆動手段（油
圧式シリンダ等）の昇降速度等の各制御条件を個別に変
更調節する複数個のスイッチ等の調節手段が設けられ、
これらの調節手段を作業者が操作して制御条件を設定し
ていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、各制御条件の調節用に設けた複数個の調節
手段をいちいち操作して刈高さ制御の制御条件を設定す
る必要があるために、その条件設定作業が煩わしくて時
間がかかるとともに、作業者のミスによって不適正な制
御条件が設定されるおそれがあるという不具合があっ
た。

【０００４】本発明は、かかる実情に鑑みて為されたも
のであって、その目的は、稲、麦等の各作物条件に合わ
せて適正な制御条件を迅速且つ適切に設定できるように
して、前記従来技術の不具合点を解消させることにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る刈取収穫機
の刈高さ制御装置の第１の特徴構成は、複数の作物条件
を択一的に選択する作物条件選択手段が設けられ、前記
制御手段は、制御感度と不感帯幅との組合せとして、前
記複数の作物条件夫々について予め設定された複数の制
御条件を、前記作物条件選択手段の情報に基づいて選択
して、前記刈取部の高さ制御を実行するように構成され
ている点にある。

【０００６】又、第２の特徴構成は、第１の特徴構成の
好適な手段を提供するものであって、前記制御手段は、
前記刈高さ検出手段による刈高さ検出の検出時間間隔と
前記昇降駆動手段の昇降速度との組合せによって前記制
御感度を設定するように構成されている点にある。

【０００７】

【作用】本発明の第１の特徴構成によれば、制御手段
が、制御感度と不感帯幅との組合せとして複数の作物条
件夫々について予め設定された複数の制御条件のうちか
ら、作物条件選択手段によって複数の作物条件から選択
された１つの作物条件に対応する制御条件を選択し、こ
の選択した制御条件すなわち刈高さ制御の制御感度と刈
高さ検出の不感帯幅の各条件に従って、刈取部の対地高
さを適正高さに維持するように昇降駆動手段の作動を制
御する。

【０００８】又、第２の特徴構成によれば、制御手段
が、刈高さ検出手段による刈高さ検出の検出時間間隔と
昇降駆動手段の昇降速度との組合せによって設定した制
御感度と、不感帯幅との組合せとして複数の作物条件夫
々について予め設定された複数の制御条件のうちから、
作物条件選択手段によって複数の作物条件から選択され
た１つの作物条件に対応する制御条件を選択し、この選
択した制御条件すなわち刈高さ検出の検出時間間隔、不
感帯幅、及び昇降駆動手段の昇降速度の各条件に従っ
て、刈取部の対地高さを適正高さに維持するように昇降
駆動手段の作動を制御する。

【０００９】

【発明の効果】従って、本発明の第１の特徴構成によれ
ば、作物条件選択手段にて刈取対象物である作物条件を
選択するだけの簡単な操作でその作物条件に合わせて、
制御感度と不感帯について適正な制御条件が設定される
ので、従来のように各制御条件用の複数個の調節手段を
いちいち操作する場合に比べて、制御条件設定作業の煩
わしさや設定に時間がかかる不具合、及び作業者のミス
によって不適正な制御条件が設定されるおそれがなくな
り、もって、操作性と信頼性に優れた刈取収穫機の刈高
さ制御装置が得られるに至った。

【００１０】又、第２の特徴構成によれば、制御感度が
刈高さ検出手段による刈高さ検出の検出時間間隔と昇降
駆動手段の昇降速度との組合せによって適切に設定さ
れ、もって、第１の特徴構成による効果を実現するため
の好適な手段が得られる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を刈取収穫機としての普通型コ
ンバインに適用した実施例を図面に基づいて説明する。
普通型コンバインは、図４に示すように、走行機体１の
下部に左右一対のクローラ走行装置２Ｌ，２Ｒを、前方
に刈取部３を、上部に脱穀部４をそれぞれ備えている。

【００１２】刈取部３は、大豆等の作物を掻き込む回転
式の掻き込みリール３ａ、バリカン式の刈刃３ｂ、刈り
取った作物を左右から略中央部に寄せるオーガ３ｃ、作
物を上方に搬送するフィードコンベア３ｄ、搬送された
作物を脱穀部４の供給コンベア４ａ上に放出する回転式
のビータ３ｅ等からなる。そして、刈取部３は、後部を
走行機体１に横軸芯Ｐ１周りに回動自在に枢着されると
共に、油圧シリンダ等からなる刈取部昇降シリンダ６に
よって前部が昇降駆動されて、走行機体１に対して昇降
調節自在に設けられている。つまり、刈取部昇降シリン
ダ６が、刈取部３を走行機体１に対して昇降駆動する昇
降駆動手段を構成する。

【００１３】脱穀部４は、供給コンベア４ａ、脱穀ロー
タ４ｂ、選別装置４ｃ等からなり、供給コンベア４ａか
ら供給された作物は、脱穀ロータ４ｂ等で脱粒され、選
別装置４ｃで選別される。選別された処理粒（一番物）
は、一番スクリューオーガ４ｄから回収される。未熟粒
や藁屑等の混じった処理物（２番物）は２番処理ロータ
４ｅでさらにしごかれ、選別されて２番スクリューオー
ガ４ｆからから回収される。

【００１４】刈取部３の刈刃３ｂの後方には、刈取部３
の対地高さを検出するための接地式のセンサが設けられ
ている。具体的には、図５及び図６に示すように、機体
横幅方向の中央に設けられたソリ状の板部材７、及びポ
テンショメータからなる刈高センサ８等が設けられてい
る。板部材７の前部が刈取部３に水平軸芯Ｐ２周りに回
動自在に枢支されると共に、板部材７の後部が地面に接
する状態で上下に揺動し、刈高センサ８は板部材７の水
平軸芯Ｐ２周りの回動角度を抵抗値に変換する。つま
り、刈高センサ８の抵抗値から板部材７の回動角度即ち
水平軸芯Ｐ２部の対地高さを検出することができ、しか
も、水平軸芯Ｐ２部の対地高さが刈取部３の対地高さに
対応するので、上記刈高センサ８が、刈取部３の対地高
さを検出する刈高さ検出手段を構成する。尚、図５中、
１９は対地高さを検出する必要がないときに板部材７を
引き上げて保持する油圧シリンダである。

【００１５】図１に示すように、マイクロコンピュータ
を利用した制御手段９が設けられ、この制御手段９に、
前記刈高センサ８からの刈高検出値ｈｓが入力されてい
る。又、脱穀部４を作動させるために手動式に入り切り
操作される脱穀レバー（図示しない）の操作状態を検出
する脱穀スイッチ２０と、刈取部３の高さを自動制御す
るモードと手動で昇降させるモードとに切り換える刈高
自動／手動スイッチ１３と、手動モードで刈取部３を上
昇又は下降させるために操作される刈取昇降レバー（図
示しない）の刈取部上昇側又は下降側への操作状態を検
出する刈取部上昇スイッチ２１ａ及び刈取部下降スイッ
チ２１ｂと、刈高さの目標値Ｈ０を入力する刈高さ調節
ボリュームＶＲと、稲、麦、大豆の３つの作物条件を択
一的に選択する作物条件選択手段としての作物切換スイ
ッチＳＷとが設けられ、これらスイッチの各信号も制御
手段９に入力されている。

【００１６】一方、制御手段９からは、刈取部３を上昇
させるための信号ＨＵＰが刈取部上昇電磁弁１５に対し
て出力され、これにより、油圧ポンプ１４からのオイル
が刈取部昇降シリンダ６に供給されて上昇駆動されるこ
とになり、同じく、刈取部３を下降させるための信号Ｈ
ＤＮが刈取部下降電磁弁１８に対して出力され、これに
より、刈取部昇降シリンダ６からのオイルが油圧ポンプ
１４に流れて下降駆動されることになる。尚、制御手段
９は、前記刈取部上昇スイッチ２１ａ又は刈取部下降ス
イッチ２１ｂによって刈取昇降レバーの手動操作が検出
された場合には、信号ＨＵＰ又は信号ＨＤＮを出力して
刈取部３を上昇又は下降させる。

【００１７】上記のような入出力構成により、前記制御
手段９は、自動モードでは、前記刈高センサ８の情報
（刈高検出値ｈｓ）に基づいて、前記刈取部３の対地高
さを適正高さ（具体的には前記目標値Ｈ０）に維持する
ように前記刈取部昇降シリンダ６の作動を制御するよう
に構成されている。又、制御手段９は、制御感度（即
ち、刈高センサ８の刈高検出値ｈｓの情報に基づいて刈
取部昇降シリンダ６を作動させるときの制御感度）と、
不感帯幅（即ち、刈高センサ８による刈高さ検出動作で
の不感帯幅）との組合せとして、前記稲、麦、大豆の３
つの作物条件夫々について予め設定された複数の制御条
件を、前記作物切換スイッチＳＷの情報に基づいて選択
して、刈取部３の高さ制御を実行するように構成されて
いる。そして、制御手段９は、刈高センサ８による刈高
さ検出の検出時間間隔と刈取部昇降シリンダ６の昇降速
度との組合せによって前記制御感度を設定するように構
成されている。

【００１８】前記制御手段９について具体的に説明すれ
ば、図２に示すように、刈高センサ８の刈高さ検出の検
出時間間隔に相当するサンプリングタイムと、刈取部昇
降シリンダ６の昇降速度と、刈高センサ８の検出動作で
の不感帯幅の３つの制御パラメータの数値の組合せが、
稲、麦、大豆の各作物条件に対する制御条件として設定
されている。そして、サンプリングタイムについては、
８０ｍｓ又は４０ｍｓ毎にセンサデータｈｓを取り込む
とともに、その取り込みデータの１６回又は８回分を平
均して刈高検出値ＨＳとする。つまり、稲では１２８０
ｍｓ（８０ｍｓ×１６回）毎に１個の刈高検出値が得ら
れ、麦では６４０ｍｓ（４０ｍｓ×１６）毎に１個の刈
高検出値が得られ、大豆では３２０ｍｓ（４０ｍｓ×８
回）毎に１個の刈高検出値が得られる。従って、稲、
麦、大豆の順で、刈高さ検出の検出時間間隔が短くなっ
て刈高検出速度が速くなり、この刈高検出情報に基づく
刈高制御の制御感度が大きくなる。

【００１９】又、昇降速度については、刈取部昇降シリ
ンダ６を上昇又は下降駆動させるために上昇又は下降電
磁弁１５，１８をＯＮするＯＮ時間と駆動を停止すべく
電磁弁１５，１８をＯＦＦするＯＦＦ時間との比率、言
い換えると、上記ＯＮ時間とＯＦＦ時間との合計時間２
００ｍｓに対するＯＮ時間の比（即ちデューティ比）を
変えて昇降速度を変えている。つまり、稲ではＯＮ時間
が１００ｍｓでデューティ比が５０％（１００ｍｓ／２
００ｍｓ）であるのに対して、麦、大豆ではＯＮ時間が
１２０ｍｓでデューティ比を６０％（１２０ｍｓ／２０
０ｍｓ）として稲よりも昇降速度を大きくしている。従
って、稲よりも麦、大豆の方が刈高制御するときの制御
感度が大きくなることになる。

【００２０】又、不感帯幅については、稲と大豆では±
７ｍｍと狭く、麦では±１０ｍｍと広くして、麦に比べ
て稲、大豆の刈取りにおいて刈高さが低く調節される低
刈りの要求に対応できるようにしている。

【００２１】尚、上記のように、稲、麦、大豆の順で、
あるいは、稲よりも麦、大豆の方を制御感度を大きくし
ているのは、稲に比べて麦や大豆では圃場の整地状態が
悪く、又、稲に比べて麦や大豆では高速条件で刈取作業
を行うので、この条件の違いに適切に対処すべく迅速に
刈高さを修正するためである。

【００２２】図３に示すフローチャートに基づいて、制
御手段９の自動刈高制御について説明すれば、脱穀スイ
ッチ１３の状態を調べ、ＯＦＦ状態であれば制御は行わ
ない。脱穀スイッチ１３がＯＮ状態であれば、作物切換
スイッチＳＷによって選択されている作物条件を入力
し、予め設定されている制御パラメータの組合せ（図２
参照）から入力作物条件に応じた制御パラメータを選択
する。そして、この制御パラメータの条件に従って、刈
高センサ８の検出データｈｓより刈高検出値ＨＳを求め
る。

【００２３】次に、上記求めた刈高検出値ＨＳと目標値
Ｈ０とを比較して、刈高検出値ＨＳと目標値Ｈ０との差
（ＨＳ−Ｈ０）の絶対値が十分に小さい、つまり、不感
帯内にあれば、刈取部３の対地高さがほぼ適正高さであ
ると判断し、シリンダを駆動せずにメインルーチンに戻
る。刈高検出値ＨＳと目標値Ｈ０との差（ＨＳ−Ｈ０）
の絶対値が十分に小さくない場合は、刈高検出値ＨＳが
目標値Ｈ０より小であれば刈取部３の対地高さが適正高
さより低いので刈取部昇降シリンダ６を上昇駆動し、刈
高検出値ＨＳが目標値Ｈ０より大であれば刈取部３の対
地高さが適正高さより高いので刈取部昇降シリンダ６を
下降駆動する。

【００２４】以下、別実施例について説明する。 上記実施例においては、昇降駆動手段（刈取部昇降
シリンダ６）を、油圧シリンダで構成したが、これ以外
の例えば電動モータで構成してもよい。

【００２５】 上記実施例においては、刈高さ検出手
段（刈高センサ８）を機体横幅方向の中央箇所に設ける
ものを示したが、これ以外に、例えば機体横幅方向に左
右一対（２箇所）設けるようにしてもよい。

【００２６】 又、刈高さ検出手段（刈高センサ８）
は、実施例のような接地式のセンサに限らず、例えば超
音波センサ等の非接地式のセンサを用いてもよい。

【００２７】 上記実施例においては、作物条件選択
手段ＳＷを、複数の作物条件として稲、麦、大豆の３つ
の条件を選択するようにしたものを示したが、複数の作
物条件としてはこれに限るものではなく、適宜増減変更
することができる。又、具体的手段も回転式のスイッチ
以外に、例えば作物条件の数に対応した複数個の押しボ
タンスイッチを並べたものでもよい。

【００２８】 上記実施例においては、刈高さ検出手
段（刈高センサ８）による刈高さ検出の検出時間間隔
（センサのサンプリングタイム）と、昇降駆動手段（刈
取部昇降シリンダ６）の昇降速度との組合せによって制
御感度を設定するものを示したが、制御感度の設定はこ
れに限るものではない。例えば、上記検出時間間隔又は
昇降速度の一方のみを変えて制御感度を設定するように
してもよく、あるいは、上記検出時間間隔や昇降速度に
他の制御パラメータを組み合わせたもので制御感度を設
定するようにしてもよい。

【００２９】 上記実施例では、本発明を刈取収穫機
としての普通型コンバインに適用したものを例示した
が、これに限らず、他のコンバインやコンバイン以外の
刈取収穫機にも勿論適用できる。

【００３０】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、該記入により本発明は
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１】コンバインの刈高制御装置のブロック図

【図２】各作物条件に対する刈高制御条件の説明図

【図３】制御作動のフローチャート

【図４】コンバインの側面図（部分透視図）

【図５】刈高さ検出手段の概略側面図

【図６】刈高さ検出手段の概略平面図

【符号の説明】

３ 刈取部 １ 走行機体 ６ 昇降駆動手段 ８ 刈高さ検出手段 ９ 制御手段 ＳＷ 作物条件選択手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 刈取部（３）を走行機体（１）に対して
   昇降駆動する昇降駆動手段（６）と、前記刈取部（３）
   の対地高さを検出する刈高さ検出手段（８）と、その刈
   高さ検出手段（８）の情報に基づいて、前記刈取部
   （３）の対地高さを適正高さに維持するように前記昇降
   駆動手段（６）の作動を制御する制御手段（９）とが設
   けられた刈取収穫機の刈高さ制御装置であって、 複数の作物条件を択一的に選択する作物条件選択手段
   （ＳＷ）が設けられ、 前記制御手段（９）は、制御感度と不感帯幅との組合せ
   として、前記複数の作物条件夫々について予め設定され
   た複数の制御条件を、前記作物条件選択手段（ＳＷ）の
   情報に基づいて選択して、前記刈取部（３）の高さ制御
   を実行するように構成されている刈取収穫機の刈高さ制
   御装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段（９）は、前記刈高さ検
   出手段（８）による刈高さ検出の検出時間間隔と前記昇
   降駆動手段（６）の昇降速度との組合せによって前記制
   御感度を設定するように構成されている請求項１記載の
   刈取収穫機の刈高さ制御装置。