JPS63192304A - コンバインの方向制御装置 - Google Patents

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） 本発明はコンバインの方向制御装置のブレーキ力の調節
とそれに関係する回行制御の回行角の調節に関するもの
である。

（従来技術） 条又は辺に沿って刈取できるように、未刈稈を検出する
方向制御用のセンナの信号により。

サイドクラッチを切り、かつ、サイドブレーキを働かせ
て方向を変更させるものは公知であり、又−辺を刈り終
って次の辺に向って自動的に回行させるべく刈り終りを
検出させるセンサの信号に基いて、前進旋回、後進旋回
、前進刈り始めを所定のシーケンスプログラムによって
行なうものも公知である。

（発明が解決しようとする問題点） 前記公知のものは、先ず方向制御においては。

センサからの信号又はＣＰＵからの信号に基いてサイド
クラッチを切り、ブレーキを働かすようになっているが
、ブレーキの制御圧力は予め調整された値に固定されて
いて、運転中に制御力が変化することも多く、又方向制
御用のセンサが未刈稈を検出する時間は圃場の硬軟とは
関係なく、一定であるため、検出時間に応じた出力をし
たのでは、クローラの対地滑の変化分だけ方向修正角に
差を生ずることになり、適正な制御が困難なことも多か
った０次に回行制御においては、前進又は後進の途中で
片車軸を制御して方向を変えるとき、走行距離と回転差
を予めプログラムに固定しておいて、左右の車軸を所定
の回転数だけ回したから、機体の方向は目標とする角度
だけ旋回したものとしていたので、特定条件の圃場では
予定通り回行できても、圃場の湿り具合によって、予定
の回行ができない場合が多かった。

（問題を解決するための手段） 前記問題点を解決するに当って、個別に見ると、先ず、
予め調整したブレーキの効きが１！転中に変化したとき
である。これに対しては、ブレーキ圧調節機構を設けて
その圧力をコントローラにより自由に調節できるように
し、コントローラは出力した時間とその圧力が解ってお
り、その出力結果は車軸の回転を検出するセンサーから
読みとることができるから、ブレーキの効き具合が基準
状態にあるかどうかをチェックして１次の出力のときに
はブレーキ圧を補正することができる。このようにして
、同じセンサ信号に対しては、同じ制動結果を予定する
ことができる。

次に、常に同じ基準で出力をしていても、圃場の湿り具
合等によっては、クローラがスリップする等して同一の
方向修正結果が得られないこともあるので、圃場の滑り
具合に応じてブレーキの効きのレベルを運転者から調節
設定できるようにして、センサの信号が同じなら同じ方
向修正結果が得らるようにしたものである。

なお、本発明では、運転者が手動で調節するようにして
いるが、これは運転者の馴れと、コンバイ全体での操作
箇所の多少に関係するものであって、別途機体の方向修
正角センサを設けて、自動調節することも可能である。

第３の問題は回行制御のとき、左右の車軸に所定の回転
差をもって出力しても、所定の回行角が得られない場合
であるが、これも圃場の湿り具合等に関係したスリップ
によるものであるから、滑り易いときは、左右両輪の回
転差を多くすることと、その回転差を得るための走行距
離を長くすることが有効であって、実際には距離を少し
ずつ延し乍ら回転差も少しずつ多くする方法を取ること
になる。

滑り易い圃場でこれ等の基準値を修正する方法として運
転者からの調節設定の入力を設けるに当り、前記方向制
御での調節設定入力も、圃場の滑り具合を指定すること
の意味は同一であるので、方向制御のブレーキ力調節入
力と共通のスリップ調節器とすることにより操作性の向
上を計ったものである。

以上、３項の問題解決手段を分割して説明したが、これ
を統合すると、左右の車軸を回転させる回転部材の回転
速度をそれぞれ検出するセンナを各別に設け、左右のブ
レーキにはブレーキ圧調節機構を設は又運転者から方向
制御出力時のブレーキ力と回転速度の基準比率を指定で
きるスリップ率調節器を設け、コントローラにより方向
制御出力したときの実際の比率が前記基準比率と一致す
るようブレーキ圧の自動補正機能を具備した方向制御装
置と自動回行に当っては、所定角度の方向変換をするた
め、前記操作部に入力した値から左右車軸の回転数の基
準値を計算し、コントローラによる回行制御のときは、
実際の回転差が基準値と一致するよう、ブレーキ操作時
間又はブレーキ圧を自動補正するようにした回行制御装
置な設けたものである。

（実施例） 本発明の一実施例を図面により説明すると、先ず、サイ
ドクラッチとブレーキの出力は、パワステｌの信号によ
って操作する場合と方向囃ンサ１３．１４の信号によっ
て操作する場合と、殻稈センサ１５．１６の信号によっ
て操作する場合があり、何れの信号もコントローラ１７
に入力されて、コントローラ１７の制御プログラムに基
いて、方向制御電磁弁３の左右何れかと、比例圧力制御
弁４とアンロード弁５に出力され、シフタ駆動シリンダ
６の左右何れかを駆動し、シフタ７の左右何れかを動か
す、シフタ７が作動すると。

先ずサイドクラッチ部８が切られて、車輪への駆動力は
無くなり、クローラｌはフリーの状態となる。更にシフ
タ７を動かすとブレーキ部９に圧力が加わり、クローラ
臣はブレーキを効かされた状態となる。このクラッチ切
りからブレーキ加圧の程度に応じてコンバインの進行方
向は修正される。

第４図は油圧回路図であり、第５図はコントローラ１７
の入出力図であり、第６図はブレーキの働き方をタイム
チャートで示したものであり、コントローラ１７からの
出力を説明すると、比例圧力制御弁４は電磁コイルに通
電する電流に比例して、シリンダ側の圧力を設定できる
ようにしてあり、制御は普通７Ｏ−１００Ｈ２のパルス
波形とし、電流値はデユーティ比を変えることによって
与えるようにしている。

操向出力開始時にはアンロード弁５がＯＷシて回路圧が
上昇し、方向制御電磁弁３は出力側がＯＷした状態とな
り、比例圧力制御弁４には最大電流を流して、シック駆
動シリンダ６に最高の圧力を伝えて、シフタ７はサイド
クラッチ部８をＯＦＦする。サイドクラッチ部８がＯＦ
Ｆ　したことはサイドクラッチ切れセンサ１１で監視し
ていて、ＯＦＦすると直ちに比例圧力制御弁４への出力
電流を減じてブレーキ部９に必要な圧力を残した状態と
なる。このとき、ブレーキ部９に必要な制動圧は予め準
備されているから、これによって、車輪の回転は制動さ
れ進行方向が修正される。このとき車軸の回転数はオイ
ルギヤ又はホイルギヤと咬み合って回転する歯車の歯先
通過数をカウントするギヤセンサ１０で読み取るから、
比例圧力制御弁４への出力とギヤーの回転数の関係をチ
ェックしてブレーキ力を最適に調節することができる。

先ず、前記パワステｌの信号に基づいて操作する場合は
パワステｌの操作角度をアナログ信号としてコントロー
ラ１７に読み込むコントローラ１７は、その信号が方向
制御出力の要求レベルにあるかを判断し、そのレベルに
あれば直ちに関係油圧弁に出力し、サイドクラッチ部８
を切る。

サイドクラッチ切れセンサ１１の信号が入ると、引続き
パワステｌの操作角度に応じてブレーキ部９に制動圧を
出すべく比例圧力制御弁４への電流が変更される。以後
パワステｌの操作角度に対応して制動圧が変更されるが
、パワステｌの操作角度が中立域に戻されると、出力は
中断されてブレーキ部９は接続される。

次に方向センサ爲、１４の信号によって操作する場合は
、方向センサＢが未刈稈殻稈を検出したとき信号レベル
が変るコントローラ１７は、こ゛の情報に基づいて、サ
イドクラッチ操作方向と時期を決めて関係油圧弁に出力
し、サイドクラッチ部８を切る。サイドクラッチ切れセ
ンサ１１の信号が入るとブレーキ部９に制動圧を出すべ
く、比例圧力制御弁４への電流が所定値となるよう変更
される。方向センサ爲の信号に基〈方向制御の場合には
、ブレーキ力は一定値として、出力する時間によって方
向修正の度合を決めるようにしである。

従って比例圧力制御弁４の出力は、サイドクラッチ部８
を切るときの圧力とブレーキ部９に作用するときの２段
階だけであり、ここでブレーキ部９に作用する圧力は、
前回までに出力した結果か、出力電流と出力時間とギヤ
センサ１０からの情報に基いて電流の所定値を補正管理
しておいて、それに基いて出力したものである。

３番目に、殻稈センサ１５．１６の信号によって操作す
る場合は、第７図に示すように、コンバインがＡ位置ま
で刈り進んで殻稈センサ１５．１６が刈取中の一辺を刈
り終ったのを検出したときの自動回行制御出力であり、
まず、Ａ位置が検出されると、Ｂ位置まで直進する。Ｂ
位置からＣ位置の間は前進し乍ら左旋回させる。このと
きの出力方法は、右車軸の総回転数と左車軸の総回転数
が各々所定回転数になるように出力するが、両軸の回転
数はギヤセンサｌＯの左右で読取りながら右車軸の予定
総回転数に対して段階を設けて、その段階毎に左車軸の
減速量を設定して、前進中、右車軸回転数が所定の段階
になる毎に左車軸のクラッチを切り、ブレーキを動かし
所定の減速量が検出されたら、ブレーキをゆるめ、クラ
ッチを接続する。これを繰り返して、右車軸が所定の総
回転数になったとき、左車軸も所定の累積回転数が得ら
れるようにする。

このようにして、コンバインがＥ位置にきたときは、所
定の位置で所定の角度だけ方向が修正されている０次に
Ｃ位置からＤ位置までは所定距離だけ後進し、Ｄ位置か
らＥ位置の間は後進し乍ら右ブレーキを働かせる。この
とき出力方法は、前記Ｂ−Ｃ間の制御に対して、進行方
向とブレーキの左右を変えて左右車軸の所定回転総数を
変えただけである。

このようにして、コンバインがＥ位置に達すると、次の
刈取を始めるための前進に移行する。

（作用） 次に作用を述べる。

本発明がコンバインの方向制御装置や回行制御において
、どのように働くかについて述べる。

先ず、実施例の説明において、方向センサ爲、１４の信
号によって操作する場合を述べたが、方向センサｉ３．
１４ｉ±稲の条方向に沿って刈取るときの接触センサの
一例であり、稲の条に対して横方向に刈取るとき、ある
いは非接触型センサを使用するとき等、別の実施方法も
あり、要するにコントローラ１７は進行方向の未刈稈を
検出レーキ圧力と出力時間を計算することは非効率的で
あり、実際にはブレーキ圧力を予め設定しておいて、出
力時間だけで調節するのが望ましい、ここにおいて、所
定のブレーキ圧力を、出す方法として、コントローラ１
７は比例圧力制御弁４に対して、所定の電流を流すが、
実際には設定変化による電流値の変化や制御弁の特性の
変化、あるいはブレーキ部９の制動特性の変化等がある
と、コントローラ！７からの電気的出力に比例したブレ
ーキ圧力が出ているとは限らない。

この点について、実際に出力した結果をギヤセンサｌＯ
から読取って、電機的出力値を補正すれば、常に適正な
ブレーキ圧力を保持できることになる。

更に適正なブレーキ圧力が出ていても、圃場内での実作
業時には、地表面の湿り状態等によってクローラが滑り
易くなったとき等には、同一の出力に対しても方向修正
の角度に変化が生じる。このような場合に備えて、地表
面の滑り易さをコントローラ１７に情報として与えてお
くことにより、コントローラ１７はブレーキ圧力の基準
地を補正して、圃場内での実際の動きとして、最適な方
向制御ができるようになる。

本発明では、これを解決するため、運転者が操作できる
ところに、スリップ率調節器２を設けたものである。

次に、殻稈センサ１５．１６の信号によって同行制御す
る場合であるが、実施例で説明した内容では、コンバイ
ンがＢ位置からＣ位置に進む間及びＤ位置からＥ位置に
進む間において、回行のための所定出力をしても地表面
の滑り易さや圃場の軟湿度の変化によって、実際に旋回
した角度位置が狂う場合がある。これも前記方向制御の
場合と同様コントローラ１７に、＃ｌＩ表面の滑り易さ
の情報を与えておき、コントローラ１７はモの情報に基
いて予め、左右車軸の回転数の関係を補正しておくこと
により、最適な回行制御ができるようになる０本発明で
は、前記方向制御における補正と共に、方向制御のとき
のスリップ率調節器２の情報が、クローラの滑り易さと
いう回行制御にも共通に利用できる情報であるから、１
個のスリップ率調節器２から入力して対応するようにし
た。

（効果） 従来のコンバインの方向制御装置や回行制御等の機体の
進行方向を変更する制御では、コアつサイドブレーキを
働かせて、方向’ＪＩＱしていたが□、これらのものは
、コントローラー７の電気的出力を車軸の機械的回転数
として出力するまでの、例えば温度変化等機体の内的変
動要因、及び左右車軸の実際の回転数Ｎと、それによっ
て生じた進行方向の方向角との関係も圃場のスリップ等
による外的変動要因とによって、必ずしも機体通り方向
修正はできない曲り過ぎたりしかるに１本発明は、前記
内的変動要因についてはコントローラー７から方向修正
のための電気的出力結果を車輪の回転から読み取って、
チェックし、必要あらば次の電気的出力を自動的に補正
するから、コントローラー７からの電気信号により車軸
の回転数を正しく制御しており。

外的変動要因については、ｌ（［のスリップ率調節器２
からの入力で圃場の軟湿度に起因する滑り等の変動要因
の補正計算をして出力を補正するから、常に適切な制御
が可能であり、特に軟湿田での適応性を大幅に拡大でき
る。又、外的変動要因に対する補正方法が確立していれ
ば。

手動によるスリップ率調節器２に代替して圃場戒 の滑り具合を自動的に検出できるセンサ弐は計算システ
ムを装備して、これによる補正が容易にできるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はコンバインの斜視図、第２図はコンバインの側
面図、第３図は要部断面図、第４図は油圧回路図、第５
図はコントローラの入出力図、第６図はブレーキの働き
方のタイムチャート図、第７図は旋回状態図である。 符号の説明 ｌ・・・パワステ、２・・・スリップ率調節器、３・・
・方向制御電磁弁、４・・・比例圧力制御弁、５・・・
アンローＦ弁、８・・・シフタ駆動シリンダ、７・・・
シフタ、８・・・サイドクラッチ部、９・・・ブレーキ
部、１０・・・ギヤセンサ、１１−・・サイドクラッチ
切れセンサ、臣・・・クローラ−％１３・・・方向セン
サ、１４・・・方向センサ、１５．１６・・・殻稈セン
サ、　１７・・・コントローラ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　左右の車軸を回転させる回転部材の回転速度を
   それぞれ検出するセンサを各別に設け、左右のブレーキ
   にはブレーキ圧調節機構を設けて方向制御の出力をした
   とき、ブレーキに加えた出力に対して所定の回転差が得
   られたかチェックし、次の方向制御出力のための補正を
   自動的に行なえるようにしたコンバインの方向制御装置
   。
2. （２）　特許請求の範囲第１項において、クローラの対
   地滑りによる実際の方向修正角の狂いを補正するための
   手動による入力装置を設けて、その情報に基いてブレー
   キ部圧を調節するようにしてなるコンバインの回行制御
   装置。
3. （３）　特許請求の範囲第１項において、一辺を刈終っ
   て次の辺に自動的に方向変換する回行制御を行なうとき
   、クローラの対地滑りによる実際の回行角の狂いを補正
   するため、（２）項の手動入力装置の情報に基いて、回
   行時の左右車軸の基準回転数を補正するようにしてなる
   コンバインの回行制御装置。