JP2904658B2

JP2904658B2 - 移動農機における制御装置

Info

Publication number: JP2904658B2
Application number: JP26929792A
Authority: JP
Inventors: 敏夫柏
Original assignee: Mitsubishi Agricultural Machinery Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Agricultural Machinery Co Ltd
Priority date: 1992-09-11
Filing date: 1992-09-11
Publication date: 1999-06-14
Anticipated expiration: 2014-06-14
Also published as: JPH06121611A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンバイン等の移動農
機において、走行速度に対応する時間間隔で作業体を制
御する制御装置に係り、特に扱深さ制御装置に適用して
好適な制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】移動農機としてのコンバインに搭載され
ている刈取装置及び穀稈搬送装置等の作業装置は、コン
バインの走行速度に比例した処理速度で刈取・搬送等の
作業を行う。そして、穀稈搬送装置は、脱穀装置に穀稈
を送り込む穀稈搬送体を有しており、該搬送体は、扱深
さ制御装置により穀稈の受渡し位置が調整される。該扱
深さ制御装置による調整は、速度センサとしての回転セ
ンサが検知する処理速度に応じた時間間隔で間欠的に行
われる。扱深さ制御装置は、脱穀を行う扱ぎ胴に作物を
供給する穀稈搬送体を、アクチュエータによって移動調
整し、扱深さを好適に調整するものであり、この調整
は、２個の対象物検知手段、つまり作物（作業対象物）
の穂先を検知する穂先センサと株元センサとの出力に基
づいて行うものである。穀稈搬送体によって、刈取後の
作物の穀稈を挟持搬送し、作物の穂先側を適宜な長さだ
け扱ぎ胴に供給する。この適宜な長さは、作物の穂先
が、穂先センサと株元センサとの間を通過することによ
って実現される。

【０００３】ところで、刈取装置により刈り取られる穀
稈の高さ等が変化すると、穀稈搬送体による搬送時に穂
先の位置が変化する。これをそのままにしておくと、扱
深さが浅くなって（浅扱）扱ぎ残しが発生したり、反対
に、扱深さが深くなって（深扱）わら等の搬送詰まりが
発生したりする。

【０００４】そこで、穂先センサと株元センサとの出力
に基づいてアクチュエータを駆動し、穀稈搬送体を適宜
移動させることによって、作物の穂先が穂先センサと株
元センサとの間の所定位置を通過するようにしている。
例えば、扱深さが深い場合には、アクチュエータをｔ
_ＯＮ時間だけ駆動して穀稈搬送体を浅扱側に移動させ
る。これでも深扱を生じる場合には、さらにｔ_ＯＮ時間
だけ浅扱側に駆動し、穂先センサ、株元センサによって
穂先の位置が良好な位置であることが確認されたら、ア
クチュエータの駆動を停止する。この際アクチュエータ
のはじめの駆動開始と、次の駆動開始との間の時間間隔
（間欠動作周期）をＴ時間とすると、この時間間隔Ｔ
を、回転センサの出力に応じて時間間隔制御手段によっ
て調整し、好適な時間間隔でアクチュエータの駆動を行
っている。すなわち、穀稈搬送装置の搬送速度が速い場
合には、時間間隔Ｔを短くして短時間のうちにアクチュ
エータによる穀稈搬送体の移動を完了し、反対に搬送速
度が遅い場合には、時間間隔を長くして穀稈搬送体の移
動をそれなりにゆっくり行うのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術に
よると、扱深さ制御装置は、回転センサの出力に応じて
作動するため、回転センサが故障等によって作動しなく
なると、扱深さ自動制御が行われなくなり、扱深さが一
定に固定された状態で脱穀が続行されるので、浅扱によ
る扱残しや、深扱による搬送詰まり等を発生するおそれ
があった。

【０００６】そこで、本発明は、回転センサが作動しな
くなった場合でも、制御装置（例えば扱深さ制御装置）
を作動させる制御維持装置を備えることにより、制御装
置の作動を維持し、もって上述課題を解決した移動農機
における制御装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みてなされたものであって、移動農機における制御装置
（３）は、走行速度に連動する部位の回転速度を検出す
る回転センサ（１２）と、該回転センサ（１２）からの
出力に基づき、走行速度に対応する時間間隔で作業体
（１）を制御する制御装置（１０）と、を備えてなる移
動農機において、前記回転センサ（１２）が故障したこ
とを判断する故障判断手段（１０ｃ）と、該判断手段
（１０ｃ）による故障判断にて作動し、前記時間間隔を
所定値に保持した状態で前記制御装置（１０）の制御を
続行する制御維持手段（１０ｂ）とを備えてなる。

【０００８】この場合、前記制御装置が、扱深さ制御装
置（３）であり、かつ前記作業体が穀稈搬送体（１）で
あり、そして前記故障判断手段（１０ｃ）が、該穀稈搬
送体（１）に穀稈（Ｃ_１）が搬送されていることを検知
した状態で、前記回転センサ（１２）からの信号が入力
されないことに基づき故障判断するようにしてもよい。

【０００９】

【作用】以上構成に基づき、回転センサ（１２）の出力
が停止しても、故障判断手段（１０ｃ）の出力によって
作業体（１）による作業（例えば穀稈搬送体による穀稈
（Ｃ_１）の搬送作業）が続行されていることが確認でき
る。この場合、回転センサ（１２）の出力に基づく、穀
稈（Ｃ_１）の搬送速度に応じた制御装置（３）の制御は
行うことができないが、制御装置（３）が作動するよう
にする。すなわち、まず、穀稈搬送体（１）による穀稈
（Ｃ_１）の搬送速度をある一定の値に設定する。そし
て、その搬送速度に応じて、制御維持手段（１０ｂ）に
よって、例えばアクチュエータ（５）を間欠的に制御す
るときの時間間隔（Ｔ）を一定の所定値に設定する。こ
れにより、回転センサ（１２）が作動しない場合であっ
ても、搬送速度に応じた時間間隔（Ｔ）でアクチュエー
タ（５）を駆動し穀稈搬送体（１）を時間間隔（Ｔ）毎
に、好適な姿勢に制御することができる。

【００１０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
回転センサ（１２）が作動しない場合であっても、これ
を検知する故障判断手段（１０ｃ）の出力に基づいて、
作業体（１）の作業速度（例えば穀稈搬送体の搬送速
度）をある一定の値に設定し、さらにこの値に対応する
所定の時間間隔（Ｔ）で例えばアクチュエータ（５）を
介して穀稈搬送体（１）を制御するので、例えば、回転
センサ（１２）の作動がなくても、扱深さを自動的に調
整して、浅扱による扱ぎ残しや深扱による搬送詰まり等
の不良を有効に防止することができる。

【００１１】なお、前記カッコ内の符号は、図面を対照
するためのものであって、本発明の構成を何等限定する
ものではない。

【００１２】

【実施例】以下、図面に沿って、本発明の実施例につい
て説明する。〈実施例１〉移動農機としてのコンバインは、進行方向に対して左右
両側にクローラを有する走行装置、走行装置の前方に装
着されて作物を刈り取る刈取装置（いずれも不図示）、
作業対象物としての刈り取った作物Ｃを搬送する穀稈搬
送体（作業体））１（図１参照）及び穀稈搬送体１によ
って供給された作物Ｃを脱粒する扱ぎ胴２ｂを備えた脱
穀装置２等を主要部材として構成されている。

【００１３】本発明に係る移動農機における制御装置３
は、図１に示すように、穀稈搬送体１の位置調整を行う
アクチュエータ５を駆動制御するコントロールユニット
（制御装置）１０、作物Ｃを検知するメインセンサ７、
株元センサ８、穂先センサ９からなる対象物検知手段、
移動農機の走行速度に連動する部位の回転速度を検出す
る回転センサ１２を備えており、コントロールユニット
１０には、時間間隔制御手段１０ａ、制御維持手段１０
ｂ、故障判断手段１０ｃが内蔵されている。

【００１４】以下、それぞれについて詳説する。

【００１５】穀稈搬送体１は、刈取装置によって刈り取
られた作物Ｃの穀稈Ｃ_１を挟持搬送し、脱穀装置２の扱
ぎ胴２ｂに供給する。穀稈搬送体１はその一部を、脱穀
装置本体フレーム１ａに固定された取付部材１ｂによっ
て、揺動自在に支持されている。また、穀稈搬送体１の
他の部分にはアクチュエータ５が接続されている。アク
チュエータ５は、モータ５ａを有し、このモータ５ａを
正回転または逆回転することによって、スクリュー部５
ｂをそれぞれ矢印Ｋ１方向に伸長し、または矢印Ｋ２方
向に短縮する。このアクチュエータ５の矢印Ｋ１、Ｋ２
方向の伸縮動作によって、穀稈搬送体１は、図１にて示
す実線と二点鎖線との間を移動するように構成されてお
り、その配設位置によって、後述のように作物Ｃに対す
る扱深さを変更するようになっている。

【００１６】扱ぎ胴２ｂは、多数の扱ぎ歯（不図示）が
突設された円筒部材によって形成され、軸２ａを介して
回転自在に支持されている。扱ぎ胴２ｂは、不図示の駆
動部材によって回転駆動され、これにより扱ぎ歯が作物
Ｃの穂先Ｃ_２から穀粒を脱粒する。

【００１７】作物Ｃを検知する対象物検知手段は、脱穀
装置本体フレーム１ａに固定された前述の３個のセン
サ、つまり作物Ｃの穀稈Ｃ_１を検知するメインセンサ
７、株元を検知する株元センサ８、穂先Ｃ_２を検知する
穂先センサ９によって構成されている。これらのセンサ
７、８、９は、作物Ｃが接触することによってその有無
を検知する機械的センサであって、穀稈搬送体１によっ
て扱ぎ胴２ｂに作物Ｃが供給される位置の直前の位置に
配設されている。メインセンサ７は、穀稈Ｃ_１を検知す
ることにより、刈取・脱穀作業が進行中であることを検
知する。また、株元センサ８と穂先センサ９とによっ
て、穂先Ｃ_２が扱ぎ胴２ｂに対して好適な位置にあるか
どうか、すなわち扱ぎ胴２ｂによる作物Ｃの扱深さが適
切かどうかを検知する。つまり、株元センサ８が穂先Ｃ
_２を検知し、かつ穂先センサ９が穂先Ｃ_２を検知しない
状態、いいかえると穂先Ｃ_２の先端が株元センサ８と穂
先センサ９との間を通過する状態を扱深さが適切である
とするものである。

【００１８】扱深さの調整は、アクチュエータ５によっ
て穀稈搬送体１を移動させることによって行う。図１に
おいて、穀稈搬送体１を実線側（以下「深扱側」とい
う）に移動させると、作物Ｃの穂先Ｃ_２が穂先センサ９
側に移動し、他方、穀稈搬送体１を二点鎖線側（以下
「浅扱側」という）に移動すると、穂先Ｃ_２が株元セン
サ８側に移動する。

【００１９】上述の各センサ７、８、９は、コントロー
ルユニット１０に連結されており、コントロールユニッ
ト１０には、さらに回転センサ１２が連結されている。
回転センサ１２は、移動農機の走行速度に連動して回転
する部位の回転速度を検出するものであり、例えば回転
円板に設けられたスリットを通過する光をパルスとして
カウントする一般的なものを使用することができる。こ
の回転センサ１２の設置位置については、例えば走行速
度に比例して回転する部分であれば、任意の部位であっ
てもよい。回転センサ１２の単位時間あたりの出力は、
図５に示すように、刈取速度（穀稈搬送体１の穀稈の搬
送速度と同じ）が低速のときは少なく、高速のときは多
く、つまり刈取速度に比例するようになっている。

【００２０】コントロールユニット１０には、前記アク
チュエータ５を、上述の回転センサ１２の出力に応じた
時間間隔Ｔ（図７参照）で制御する時間間隔制御手段１
０ａと、回転センサ１２からの出力がないことを検知す
る故障判断手段１０ｃと、前記メインセンサ７、株元セ
ンサ８、穂先センサ９のうちの少なくとも一つから出力
があったときに、アクチュエータ５を制御するための時
間間隔Ｔを一定の所定値に設定するとともに、該所定値
に設定された時間間隔に基づいてアクチュエータ５を介
して穀稈搬送体１を駆動する制御維持手段１０ｂが内蔵
されている。時間間隔制御手段１０ａは、図８に示すよ
うに、走行速度（これは、穀稈搬送体１による穀稈Ｃ_１
の搬送速度や回転センサ１２の出力に比例する）に応じ
て、時間間隔ＴをＶ_１からＶ_９のなかから好適なものに
設定する（ただし、同図においてはＶ_２〜Ｖ_４、Ｖ_６〜
Ｖ_９は省略している）。つまり回転センサ１２の出力に
対応した時間間隔Ｔを選択する。

【００２１】さらに、図７のタイムチャートを参照し
て、時間間隔Ｔについて詳説する。メインセンサ７がオ
ンで、株元センサ８及び穂先センサ９がオフのときは、
図１の作物Ｃの穂先Ｃ_２が株元センサ８にも到達してい
ない浅扱の状態であるから、モータ５ａを深扱側に回転
駆動してアクチュエータ５を短縮し、穂先Ｃ_２を穂先セ
ンサ９側に移動させる。この際、まず、モータ５ａをｔ
_ＯＮ時間だけ駆動する。この駆動によって穂先Ｃ_２の先
端が株元センサ８と穂先センサ９との間に入り、扱深さ
が好適になった場合には、扱深さ自動を終える。他方、
このｔ_ＯＮ時間のモータ５ａの駆動によってもまだ浅扱
である場合には、さらにｔ_ＯＮ時間だけ深扱側にモータ
５ａを駆動する。このように、扱深さが好適になるま
で、ｔ_ＯＮ時間のモータ５ａの駆動を間欠的に何回か繰
り返す。このときのはじめの駆動開始と次の駆動開始と
の間の間欠動作周期が時間間隔Ｔである。なお、株元セ
ンサ８及び穂先センサ９が同時にオンとなった場合（図
７の右側）は、上述と反対に、時間間隔Ｔをもってモー
タ５ａを浅扱側に駆動する。この時間間隔Ｔは、回転セ
ンサ１２が正常に作動するときには、図８に示すよう
に、その出力に対応して変化させ、つまり単位時間あた
りの出力パルスが多いときには短く、反対に出力パルス
が少ないときには長くする。これに反し、回転センサ１
２が故障等によって作動しないときには、この時間間隔
Ｔを一定の所定値（例えばＶ_５）に設定するものであ
る。このように、回転センサ１２が不作動の場合に時間
間隔Ｔを一定の所定値Ｖ_５に設定し、この時間間隔に基
づいてモータ５ａを間欠的に必要な回数だけ駆動するの
が前述の制御維持手段１０ｂである。

【００２２】コントロールユニット１０には、図２に示
すように、さらに扱深自動スイッチ１１、作業機クラッ
チスイッチ１３、自動パイロットランプ１５が接続され
ている。この自動パイロットランプ１５は、扱深自動ス
イッチ１１が、オン状態のときに点灯し、オフ状態のと
きに消灯し、さらに本来作動すべきときに回転センサ１
２が作動しない場合に点滅するようになっている。

【００２３】次に、図３、図４、図６に図示するフロー
チャートに沿って、本発明に係る制御装置３の動作につ
いて説明する。

【００２４】扱深さ自動を開始し（図３のＳ１）、まず
回転センサ１２が正常に作動するかどうか診断する（Ｓ
２）。作業機クラッチスイッチ１３がオン（図４のＳ２
０）で、かつメインセンサ７がオン（Ｓ２１）のとき
に、回転センサ１２がオフ（Ｓ２２）の場合は、回転セ
ンサ１２が出力しない異常時であり、このときは回転セ
ンサフラグ１を選択する（Ｓ２３）。これ以外の場合
は、回転センサ１２が正常なものとして、回転センサフ
ラグ０を選択して（Ｓ２４）、復帰する（Ｓ２５）。

【００２５】次に、作動条件判断（Ｓ３）を行う。扱深
自動スイッチ１１がオフ（図６のＳ３０）のときは、自
動パイロットランプ１５は消灯し（Ｓ３９）、このとき
は扱深さ自動がなされていない状態で、自動フラグ０を
選択する（Ｓ４０）。一方、扱深自動スイッチ１１がオ
ンされると（Ｓ３０）、自動パイロットランプ１５が点
灯し（Ｓ３１）、このとき前述の回転センサフラグが０
（Ｓ３２）のとき（回転センサ１２が正常なとき）は、
モータ５ａのオンオフ周期（＝時間間隔Ｔ）が回転セン
サ１２の出力に応じて、図８のＶ_１〜Ｖ_９のうちの好適
なものに設定され（Ｓ３３）、回転センサ１２の出力が
変化するとそれに伴って時間間隔Ｔも変化する。この状
態でメインセンサ７がオンとなると（Ｓ３４）、扱深さ
が自動的に変化する自動フラグ１（Ｓ３５）が選択さ
れ、その後復帰（Ｓ３６）する。

【００２６】一方、ステップＳ３２において、回転セン
サフラグ１が選択された場合（回転センサ１２が異常の
場合）には、自動パイロットランプ１５が点滅して（Ｓ
３７）、作業者等に回転センサ１２が異常であることを
知らせるとともに、モータ５ａのオンオフの周期（＝時
間間隔Ｔ）をＶ_５に設定し（Ｓ３８）、メインセンサ７
がオンのとき（Ｓ３４）は、自動フラグ１（Ｓ３５）を
選択する。

【００２７】図３のステップＳ４に示すように、自動フ
ラグ１が選択され、さらにメインセンサ７がオン（Ｓ
５）となった場合には、次の３の場合がある。第１に株
元センサ８がオン（Ｓ６）で、かつ穂先センサ９がオフ
（Ｓ７）の場合。このときは、作物Ｃの穂先Ｃ_２が両セ
ンサ８、９の間に位置し、扱深さが良好であるので、モ
ータ５ａを作動させる必要はない（Ｓ８）。第２に株元
センサ８がオン（Ｓ６）で、穂先センサ８もオン（Ｓ
７）の場合。このときは、扱深さが深いので、モータ５
ａを浅扱側に作動させる（Ｓ９）。第３に株元センサ８
がオフ（Ｓ６）の場合。このときは、第２の場合と反対
に、扱深さが浅いのでモータ５ａを深扱側に作動させる
（Ｓ１０）。なお、Ｓ４にて自動フラグ０が選択された
とき、またはＳ５にてメインセンサ７のオフがオフのと
きは、いずれもモータ５ａを駆動する必要がないので、
モータ停止（Ｓ８）が選択される。

【００２８】以上のように、本発明によると、作業機ク
ラッチスイッチ１３がオンで、メインセンサ７がオンの
場合、回転センサ１２が作動しなくても、制御維持手段
１０ｂによって、時間間隔Ｔを一定の所定値（例えばＶ
_５）に設定し、この時間間隔でモータ５ａを介してアク
チュエータ５を駆動するので、扱深さの自動制御を支障
なく行うことが可能である。〈実施例２〉回転センサ１２を診断する際に、図４のフローチャート
のＳ２０にて図示する作業機クラッチスイッチ１３のオ
ンオフの判断を、図９のフローチャートに示すように、
省略することもできる。このときは、扱深さ自動の作動
条件としては特に必要のない作業機クラッチスイッチ１
３のオンオフ判断をするための部材が不要であり、部品
点数を減らすことができる。〈実施例３〉図１０のフローチャートに示すように、メインセンサ７
（Ｓ２１）、株元センサ８（Ｓ６）、穂先センサ９（Ｓ
７）のいずれかの少なくとも一つのオン状態によって回
転センサ１２の作動（Ｓ２２）を判断するようにするこ
ともできる。このときは、これらセンサ７、８、９のう
ちの少なくとも一つが作物Ｃを検知することによって、
刈取・脱穀等の作業が行われていることを検知し、この
検知に基づいて回転センサ１２が作動しているかどうか
を判断するので、実施例１、実施例２に比して、信頼性
の高い故障判別を行うことができる。〈実施例４〉回転センサ１２が不作動の場合の、モータ５ａを駆動す
る時間間隔Ｔを、例えば刈取作業速度の最も速いものに
対応する時間間隔Ｔ_１と最も遅いものに対応する時間間
隔Ｔ_２とのほぼ中間の時間間隔（Ｔ_１＋Ｔ_２）／２に設
定することもできる。あるいは、その作業の実情にあっ
た、最も頻繁に使用する作業速度に対応する時間間隔に
設定してもよい。

【００２９】以上の実施例１ないし実施例４において
は、回転センサ１２が作動しない場合の、扱深さの自動
調整について述べたが、本発明は、扱深さの自動調整に
限らず他の作業装置、すなわち、本来、回転センサ１２
の出力に応じた時間間隔で制御する必要のある作業装置
を制御する場合においても広く適用することができるこ
とはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る移動農機における制御装置の概要
を示す図。

【図２】同じくブロック図。

【図３】実施例１のフローチャート。

【図４】実施例１のフローチャート。

【図５】作業（刈取）速度と回転センサ出力との関係を
示す図。

【図６】実施例１のフローチャート。

【図７】各センサとモータのタイミングチャート。

【図８】回転センサ出力と時間間隔との関係を示す図。

【図９】実施例２のフローチャート。

【図１０】実施例３のフローチャート。

【符号の説明】

１作業体（穀稈搬送体）２作業装置（脱穀装置）３制御装置（扱深さ制御装置）５アクチュエータ７対象物検出手段（メインセンサ）８対象物検出手段（株元センサ）９対象物検出手段（穂先センサ）１０ａ時間間隔制御手段１０ｂ制御維持手段１０ｃ故障判断手段１２回転センサＣ作業対象物（作物）Ｃ_１穀稈Ｃ_２穂先Ｔ時間間隔

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】走行速度に連動する部位の回転速度を検
出する回転センサと、該回転センサからの出力に基づ
き、走行速度に対応する時間間隔で作業体を制御する制
御装置と、を備えてなる移動農機において、前記回転センサが故障したことを判断する故障判断手段
と、該判断手段による故障判断にて作動し、前記時間間隔を
所定値に保持した状態で前記制御装置の制御を続行する
制御維持手段と、を備えてなる移動農機における制御装置。
【請求項２】前記制御装置が、扱深さ制御装置であ
り、かつ前記作業体が穀稈搬送体であり、そして前記故障判断手段が、該穀稈搬送体に穀稈が搬送
されていることを検知した状態で、前記回転センサから
の信号が入力されないことに基づき故障判断してなる、ことを特徴とする請求項１記載の移動農機における制御
装置。