JPH11299331A - コンバイン等の方向制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】コンバイン等の刈取作業時に、条間が所定の条
幅より狭いと判定されたときは条刈用方向センサの検出
による操向制御の出力を行わない。 【解決手段】条植穀稈の条間Ａ左右側の同時検出により
機体１を左右操向し条方向に沿って直進制御可能なアナ
ログ方式の条刈用方向センサ２を刈取装置３の分草杆４
に配置したコンバイン等において、該方向センサ２によ
り検出した条間Ａが所定の条幅より狭いと判定されたと
きは、該分草杆４が条間Ａ左右側の未刈穀稈株に近接し
ても制御出力を行わない出力規制手段５を設けたことを
特徴とする方向制御装置の構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、コンバイン等の
方向制御装置に関し、条植穀稈の条間左右側を条刈用方
向センサの同時検出により進行方向の左右操向を行うも
の等の分野に属する。

【０００２】

【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】従来
では、条植穀稈の条間左右側の検出により機体を左右操
向して直進制御可能なデジタル方式の条刈用方向センサ
を、刈取装置の分草体を支持する分草杆に左右側検出用
を各々分けて配置し未刈穀稈株から分草杆までの距離と
条間距離とを算出し、この算出値による左右操向出力の
オン・オフディレー時間の変更等によって単純に出力を
行うことにより、不必要な出力が多くなり左右操向の円
滑性や追従性が悪くなるという不具合があった。そこで
これを改善するため、アナログ方式の条刈用方向センサ
に変更して条間左右側を同時検出することにより、この
検出値をファジイ演算し左右操向出力のＯＮタイムを算
出するものが一部で試みられているが、この方式におい
ても、各種の要因により通常より条間が狭くなったとき
は、この狭い条間の未刈穀稈株に対して分草杆が近接す
る毎に左右操向出力が行われるため、誤作動を起こす原
因となる。

【０００３】このため、分草杆に配置したアナログ方式
の条刈用方向センサの検出時に、条間が通常より狭いと
きは分草杆が条間左右側の未刈穀稈株に近接しても制御
出力を行わないようにする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、条植穀稈の
条間Ａ左右側の同時検出により機体１を左右操向し条方
向に沿って直進制御可能なアナログ方式の条刈用方向セ
ンサ２を刈取装置３の分草杆４に配置したコンバイン等
において、該方向センサ２により検出した条間Ａが所定
の条幅より狭いと判定されたときは、該分草杆４が条間
Ａ左右側の未刈穀稈株に近接しても制御出力を行わない
出力規制手段５を設けたことを特徴とする方向制御装置
の構成とする。

【０００５】

【作用】上記の構成により、図２に示す如く、条植穀稈
の条間Ａ左右側の同時検出により機体１を左右操向し条
方向に沿って直進制御可能なアナログ方式の条刈用方向
センサ２を分草体を支持する分草杆４に取り付け、この
方向センサ２によって、通常では、分草杆４と未刈穀稈
株との距離と分草杆４が穀稈株へ接近する速度及び条間
距離等を検出し、この検出値をコントローラ等に送って
ファジィ演算処理を行い、この処理結果によって左右操
向制御の出力オンタイムを算出させるが、この方向制御
時に、例えば、図３に示す如く、植付作業等の都合によ
り部分的に所定の条間Ａより狭いと判定されたり、ま
た、穀稈が株元近くから倒伏した場合等にこの倒伏した
穀稈を引起し不能のときは、該方向センサ２がこの倒伏
穀稈を検出することにより近似的に所定の条間Ａより狭
いと判定されたときは、分草杆４が未刈穀稈株に近接し
たことを方向センサ２が検出して左右操向制御の出力を
指示しても、コントローラ等に内蔵した出力規制手段５
により出力を行わないよう規制する。

【０００６】

【発明の効果】上記作用の如く、アナログ方式の条刈用
方向センサ２によって検出した各検出値を入力してファ
ジィ演算処理を行った結果により、例えば、作業の都合
等により部分的に所定の条間Ａより狭いことが判定され
たり、また穀稈が倒伏した場合近似的に所定の条間Ａよ
り狭いと判定されたときは、分草杆４が未刈穀稈株に近
接したことを方向センサ２が検出して左右操向制御の出
力を指示しても、出力規制手段５により制御出力させな
いよう規制することにより、頻繁な操向出力によって機
体１がチャタリング等の状態を起こすことを抑制できる
と共に、孫株（条列から食み出した飛び株）等による誤
作動を防止することができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施例を図面
に基づいて説明する。図１５はコンバインの全体構成を
示すもので、車台６の下部側に土壌面を走行する左右一
対の走行クロ−ラ７を有する走行装置８を配設すると共
に、該車台６上にフィ−ドチェン９に挟持搬送して供給
される穀稈を脱穀し、この脱穀された穀粒を選別回収し
て一時貯留するグレンタンク１０と、この貯留した穀粒
を機外へ排出する排穀オーガ１０ａとを備えた脱穀装置
１１を載置構成している。

【０００８】該脱穀装置１１の前方に、その前端側から
植立穀稈を分草する分草体１２と、分草した穀稈を引き
起こす引起部１３と、引き起こした穀稈を刈り取る刈刃
部１４と、この刈り取った穀稈を後方側へ搬送しながら
横倒れ姿勢に変更して該フィ−ドチェン９へ受渡しする
穀稈搬送部１５等を有する刈取装置３を、該車台６の前
端側から油圧駆動による刈取シリンダ１６によって、土
壌面に対し昇降自在に作用するよう配置構成している。

【０００９】該刈取装置３の一側にコンバインの操作制
御を行う操作装置１７と操作のための操作席１８とを設
け、この操作席１８の下方側にはエンジン１９を搭載
し、後方側には前記グレンタンク１０を配置すると共
に、操作装置１７と操作席１８とを覆うキャビン２０を
設け、これらの走行装置８，脱穀装置１１，刈取装置
３，操作装置１７，エンジン１９，キャビン２０等によ
ってコンバインの機体１を構成している。

【００１０】前記車台６の前端部に走行用のミッション
ケース２１を装架し、図７に示す如く、このミッション
ケース２１に内装したギヤ伝動経路に、油圧作動により
爪２２ａを噛合接続して伝動させる左右の操向クラッチ
２２と、この操向クラッチ２２の切り状態から更に制動
を行う左右の操向ブレーキ２３とを配設し、その伝動経
路終段の駆動輪２４によって前記左右の走行クロ−ラ７
へ動力を伝達させると共に、この伝動経路の適宜位置に
車速を検出する車速センサ２５を配設して構成させる。

【００１１】該刈取装置３は、図５，図６に示す如く、
ミッションケ−ス２１の上端部に固定した刈取架台２６
に上下回動可能に刈取入力ケース２７を支承し、この刈
取入力ケース２７から下方側に向け延長したパイプ状の
入力縦ケ−ス２８を、刈取装置３の下方部にその全幅に
亘り設けた下部横伝動ケ−ス２９の中央近傍位置に接合
し、この下部横伝動ケ−ス２９の左端部近傍から前方斜
上方へ向け中間縦ケ−ス３０を接合延長すると共に、該
刈取入力ケース２７に軸承した刈取入力軸３１から各ケ
ース２８，２９，３０を経由して動力を伝達させる構成
とする。

【００１２】該中間縦ケ−ス３０を、刈取装置１５の上
部にその全幅に亘り設けた上部横伝動ケ−ス３２に接合
し、この上部横伝動ケ−ス３２から適宜間隔で下方へ向
けて突設した複数本のラグ駆動ケ−ス３３を経由して、
穀稈の株元部を集送する各株元集送部３４と、穂先側を
集送する上下２段の各穂先集送部３５とに各々動力を伝
達させる。前記刈刃部１４を左右に分割し刈取装置３の
全幅に亘って配設し、この左右の刈刃部１４を、前記下
部横伝動ケース２９の両端部へ各々軸承した左右のクラ
ンク機構３６によって左右往復駆動可能に構成させる該
刈取装置３の前端部に複数条の植立穀稈を分草する複数
の分草体１２を配置し、この各分草体１２を支持する複
数の分草杆４を、該刈刃部１４を取り付ける下部横フレ
ーム３７に接合し、この下部横フレーム３７を前記下部
横伝動ケース２９に固定すると共に、各分草体１２の後
部から、後方斜め上部に複数の引起部１３を配置して植
立穀稈を一度に複数条の引き起しを可能とし、この各引
起部１３の引起ケース３８に引起ラグ３９を内装して構
成させる。

【００１３】該刈取装置３から集送穀稈を脱穀装置１１
へ供給するときの供給深さを調節するため、穂先側と株
元側の上下二段に設けた穂先側供給用の供給ラグ４０と
株元側供給用の供給チェン４１とによって前記穀稈搬送
部１５を構成させる。図１，図２に示す如く、該刈取装
置３の左側部に位置する左右１対の引起部１３中間の分
草体１２を支持する分草杆４の前側部に、アナログ方式
の条刈用方向センサ２の左方向センサ２ａと右方向セン
サ２ｂとを前後位置に縦並びに取付けて構成させる。

【００１４】該左方向センサ２ａから左方向へ、左検出
杆４２ａを検出可能な長さで一定の後退角をもたせて突
出させ前後回動可能に支承すると共に、右方向センサ２
ｂから右方向へ、右検出杆４２ｂを一旦前側に突出させ
この突出位置から折曲させて左検出杆４２ａと同一姿勢
の後退角及び長さをもたせ逆Ｌ字状に突出させて形成
し、この左右の検出杆４２ａ，４２ｂの回動角度をポテ
ンショメータ等による電圧の高低によって検出可能に構
成させる。

【００１５】なお、該左右の方向センサ２ａ，２ｂの配
置や左右の検出杆４２ａ，４２ｂの形状等については、
この実施例の要旨を逸脱しない限り如何なる形態であっ
ても差し支えない。図４に示す如く、ＣＰＵを主体的に
配してファジイ演算及び自動回路の演算制御を行うと共
に、所定の条間Ａより狭くなったときは左右操向制御の
出力を不能とする出力規制手段５を内蔵するコントロー
ラ４３を配設し、このコントローラ４３の入力側へ、入
力インタフェース４３ａを介して方向制御を入・切する
方向制御スイッチ４４と、条刈用方向センサ２の左方向
センサ２ａ及び右方向センサ２ｂと、車速センサ２５と
を各々接続すると共に、出力側へ、出力インタフェース
４３ｂを介して左右の操向クラッチ２２の入・切と操向
ブレーキ２３を制動する左右のクラッチソレノイド４５
を各々接続して構成させる。

【００１６】走行装置８により機体１を前進させ、刈取
装置３によって植立穀稈の刈り取りを行うとき、分草体
１２によって分草された穀稈を各引起部１３によって引
き起し作用を行うと同時に、各株元集送部３４によって
株元部を掻き込み、この掻き込まれた株元部を刈刃部１
４によって刈り取り、この刈り取られた株元部を各株元
集送部３４から引継集送部を経由して、株元部を穀稈搬
送部１５の供給チェン４１へ受け渡しすると共に、穂先
部を供給ラグ４０へ受け渡しする。

【００１７】このような刈取作業時に方向制御スイッチ
４４をＯＮし、分草体１２により分草された条間Ａ左右
側の植立穀稈に、分草杆４に取り付けた条刈用方向セン
サ２の左右の方向センサ２ａ，２ｂから各々左右側に突
出させた、一定の後退角をもつ同一姿勢及び形状の左右
の検出杆４２ａ，４２ｂを左右同時に接当回動させて検
出を行わせる。

【００１８】この条刈用方向センサ２による検出値をコ
ントローラ４３に送信してファジイ演算処理を行うが、
このファジイ演算処理は、図８に示す如きメンバシップ
関数によって、分草杆４から未刈穀稈株までの距離Ｂの
検出値によるグレードの設定と、条間Ａ距離の検出値に
よるグレードの設定により、図９に示す如きファジイ制
御ルールのマップに当て嵌め制御ルールの適合度となる
グレードを選択して演算処理を行い、左右のクラッチソ
レノイド４５の制御出力パルスのオンタイムを算出し
て、左右の操向クラッチ２２の切りと操向ブレーキ２３
の制動により、条間Ａを直進制御させ、極めて円滑性に
富み且つ追従性の良い条刈方向制御を行わせることがで
きる。

【００１９】このように該方向センサ２の検出により左
右操向制御を行うとき、図３に示す如く、植付け時等の
都合により部分的に条間Ａが狭くなったり、孫株（条列
から食み出した飛び株）により条間Ａが狭くなったり、
穀稈が株元近くから倒伏したときこの倒伏穀稈に方向セ
ンサ２が突っ込んで検出杆４２が必要以上に回動したと
き等、この条間Ａを検出した方向センサ２の左又は右の
検出杆４２ａ，４２ｂの回動角度をポテンショメータ等
の電圧値により算出し、この算出値を該コントローラ４
３に送って比較を行い予め設定された所定の条幅より狭
いことが判定されたときは、該分草杆４が条間Ａ左右側
の未刈穀稈株に近接したことを方向センサ２が検出して
左右操向制御の出力を指示しても、この出力を規制する
出力規制手段５により出力させないことにより、狭い条
間Ａにおいて頻繁に操向出力を行って機体１がチャタリ
ング等の状態を起こすことを抑制できると共に、条列か
ら食み出た孫株等による誤作動を防止することができ
る。

【００２０】また、条刈走行における直進制御時に、従
来では、未刈穀稈株までの距離Ｂにおいて接近を繰り返
す接近度合や、接近速度が速い場合等では方向センサ２
の中立範囲が少なくなるという難点があったが、この難
点を改善するため、該条刈用方向センサ２による検出値
をコントローラ４３へ送信してファジイ演算処理を行わ
せることによって、図１０に示す如きメンバシップ関数
により分草杆４から未刈穀稈株までの距離Ｂの検出値に
よるグレードの設定と、未刈穀稈株への接近速度の検出
値によるグレードの設定により、図１１に示す如きファ
ジイ制御ルールのマップに当て嵌め制御ルールの適合度
となるグレードを選択して演算処理を行い、図１２に示
す如き方向センサ２の検出杆４２の回動角度範囲から制
御出力させる最適の出力開始点ａを算出し、この出力開
始点ａにより左右操向制御の出力を行うことにより、方
向センサ２の中立範囲を何時も広くとることができるか
ら、追従性が良く、且つ乗り心地の良い直進制御を行う
ことができる。

【００２１】また、条刈走行における直進制御時に、該
条刈用方向センサ２による検出値をコントローラ４３に
送信し、コントローラ４３によるファジィ演算処理の結
果により左右操向制御の出力を行わせるものにおいて、
図１３に示す如く、左右の方向センサ２ａ，２ｂの各検
出杆４２ａ，４２ｂが、ｎ−２回目では左検出杆４２ａ
のみ一定量の回動を行い、次のｎ−１回目では同じく左
検出杆４２ａのみがｎ−２回目の回動量より更に大きい
回動を行い、次のｎ回目では左右の検出杆４２ａ，４２
ｂが同時にｎ−１回目の左検出杆４２ａの回動量以上の
回動を行うときは、前記分草杆４がｎ−２回目より徐々
に左寄りに進行し、ｎ−１回目を経てｎ回目で遂に未刈
穀稈株を割り込む状態を示しており、このような状態の
検出によって、分草杆４が通常状態の略条間Ａ中央位置
に復帰するまでの間、方向修正のための右の操向制御の
出力のみを行わせることにより、条列の曲がり度合が大
きくとも容易に追従でき、方向制御時の信頼性を向上さ
せることができる。

【００２２】また、条刈走行における直進制御時に、該
条刈用方向センサ２による検出値をコントローラ４３に
送信し、コントローラ４３によるファジィ演算処理の結
果により左右操向制御の出力を行わせるものにおいて、
左右操向制御により前記左又は右の操向ブレーキ２３の
制動出力後、予め設定された一定距離或いは一定時間の
間は反対方向への操向ブレーキ２３の制動出力を行わな
いように構成することにより、従来、該方向センサ２の
検出状態に対応して、前回の操向ブレーキ２３の制動出
力後直ちに反対方向の制御出力を行うと、図１４に示す
如く、前回の操向ブレーキ２３の制動出力を停止した後
も、前記操向クラッチ２２のクラッチ爪２２ａは復帰時
の噛合接続にタイムラグｂが発生するため、左右両方の
操向クラッチ２２が同時に切れることがあり甚だ乗り心
地が悪いものであったが、このタイムラグｂの間の一定
距離或いは一定時間の間は、反対方向への出力を遅らせ
ることによりこれらの不具合を改善することができる。
なお、この対応内容は横刈用方向センサにより横刈り制
御を行うときにも適応することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】刈取装置の分草杆に条刈用方向センサを取り付
けた状態を示す側面図。

【図２】条刈用方向センサの検出杆の形状と配置状態を
示す平面図。

【図３】（ａ）条植穀稈の条間が植付け時に部分的に狭
くなった状態を示す配列図。 （ｂ）倒伏した条植穀稈に方向センサが突込み検出する
状態を示す作用図。

【図４】条刈方向制御を実行する制御回路を示すブロッ
ク図。

【図５】刈取装置の全体構成を示す側面図。

【図６】刈取装置の全体構成を示す平面図。

【図７】ミッションケース内の操向クラッチと操向ブレ
ーキの状態を示す概略正面図。

【図８】ファジイ演算処理におけるメンバシップ関数を
示す線図。

【図９】ファジイ演算処理における制御ルールを示す図
表。

【図１０】ファジイ演算処理におけるメンバシップ関数
を示す線図。

【図１１】ファジイ演算処理における制御ルールを示す
図表。

【図１２】条刈用方向センサの検出杆の回動範囲から制
御出力開始点を示す概略平面図。

【図１３】条刈用方向センサの検出杆が左寄りで未刈穀
稈株に割込む状態を示す作用図。

【図１４】操向クラッチのクラッチ爪復帰時の噛合接続
のタイムラグの状態を示す線図。

【図１５】コンバインの全体構成を示す側面図。

【符号の説明】

１． 機体 ２． 条刈用方向センサ ３． 刈取装置 ４． 分草杆 ５． 出力規制手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 条植穀稈の条間Ａ左右側の同時検出によ
   り機体１を左右操向し条方向に沿って直進制御可能なア
   ナログ方式の条刈用方向センサ２を刈取装置３の分草杆
   ４に配置したコンバイン等において、該方向センサ２に
   より検出した条間Ａが所定の条幅より狭いと判定された
   ときは、該分草杆４が条間Ａ左右側の未刈穀稈株に近接
   しても制御出力を行わない出力規制手段５を設けたこと
   を特徴とする方向制御装置。