JP7211443B2

JP7211443B2 - 走行車両

Info

Publication number: JP7211443B2
Application number: JP2021028853A
Authority: JP
Inventors: 伸晃長友
Original assignee: Iseki and Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd
Priority date: 2021-02-25
Filing date: 2021-02-25
Publication date: 2023-01-24
Anticipated expiration: 2041-02-25
Also published as: JP2022129956A

Description

本発明は、穀稈を刈り取り、脱穀するコンバイン等の走行車両に関し、特に、車体水平制御機構を備えた走行車両に関する。

従来、コンバインは、走行車体に設けたローリング傾斜センサの左右傾斜検出により左右走行クロ－ラを油圧シリンダによって上下動制御して、土壌面の凹凸変化や土壌面に対するクロ－ラの沈下等に拘らず、走行車体を左右水平姿勢に維持している（たとえば、特許文献１参照）。

特開２０１０－２２７０７７号公報

然しながら、圃場により土壌面の硬軟等の条件や傾斜変化の頻度が異なり、走行車体に設けたローリング傾斜センサの左右傾斜検出に基づく左右走行クロ－ラの上下動制御を適正に行なうことが困難であった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、走行地の条件に応じて、左右走行装置の上下動制御を適切に行なえる車体水平制御機構を装備した走行車両を提供することを目的とするものである。

第１の本発明は、
走行車体（１）に、アクチュエータ（２１）により上下方向に移動する左右走行装置（２，２）と、走行車体（１）の左右傾斜を検出するローリング傾斜センサ（３３）を設け、該ローリング傾斜センサ（３３）の走行車体（１）の左右傾斜検出に基づいて制御装置（３２）によりアクチュエータ（２１）を作動させて左右走行装置（２，２）を上下方向に移動して、走行車体（１）を車体水平制御する走行車両において、該制御装置（３２）に設けたディレー手段（３２ａ）を介してアクチュエータ（２１）を作動させると共に、
ディレー調節手段（４０）によって、ディレー手段（３２ａ）におけるディレー設定値を調節自在とし、
ローリング傾斜センサ（３３）が、情報端末（４１）に設けられている慣性計測器（４２）であり、
情報端末（４１）が走行車両と通信可能であり、
情報端末（４１）は走行車両のキャビン（５）内に搭載されており、
ディレー調節手段（４０）は調整ダイヤルであり、
制御装置（３２）は前記調整ダイヤル用のモード設定テーブルを有し、
前記モード設定テーブルは、複数の調整ダイヤル設定位置に対してそれぞれ異なる、ディレー設定値、移動平均設定値、不感帯幅設定値を有しており、
前記調整ダイヤルの設定位置に応じて、前記ディレー設定値、移動平均設定値および、不感帯幅設定値が決定される、ことを特徴とする走行車両である。
第２の本発明は、
前記ディレー設定値は、制御装置（３２）がローリング傾斜センサ（３３）の左右傾斜値に基づいて左右傾斜是正の出力判定をしてからアクチュエータ（２１）を作動させるまでの遅延時間を設定したものであって、
制御装置（３２）が前記左右傾斜検出に基づいて左右傾斜是正の出力判定をしてから、前記ディレー設定値の時間の間に、前記ローリング傾斜センサ（３３）からの左右傾斜値が変わって、制御装置（３２）の出力判定が変更されると、アクチュエータ（２１）は作動しない、第１の本発明の走行車両である。
第３の本発明は、
ディレー調節手段（４０）が走行車両の操縦席の近くに設けた調整ダイヤルであることを特徴とする第１又は２の本発明の走行車両である。
第４の本発明は、
ディレー調節手段（４０）が情報端末（４１）に設けられており、情報端末（４１）が走行車両と通信することを特徴とする第１又は２の本発明の走行車両である。
本発明によれば、初心者でも簡単に、適切に３つの値を設定できる。
本発明に関連する第１の発明は、走行車体１に、アクチュエータ２１により上下方向に移動する左右走行装置２，２と、走行車体１の左右傾斜を検出するローリング傾斜センサ３３を設け、該ローリング傾斜センサ３３の走行車体１の左右傾斜検出に基づいて制御装置３２によりアクチュエータ２１を作動させて左右走行装置２，２を上下方向に移動して、走行車体１を車体水平制御する走行車両において、該制御装置３２に設けたディレー手段３２ａを介してアクチュエータ２１を作動させると共に、ディレー調節手段４０によって、ディレー手段におけるディレー設定値を調節自在とした走行車両である。

本発明に関連する第１の発明によれば、制御装置３２に設けたディレー手段３２ａを介してアクチュエータ２１を作動させると共に、ディレー調節手段４０にてディレー設定値を調節自在としたので、走行地の条件に応じて、ディレー調節手段４０にてディレー設定値を調節して、車体水平制御の制御感度を適切にし、ローリング傾斜センサ３３の左右傾斜検出に基づく左右走行装置２，２の上下方向の移動を適正に行なって車体水平制御が適切に行なえる。

また、走行地の条件に応じてディレー調節手段４０にてディレー設定値を決めれば、即座に且つ容易に操作フィーリング良く適切に制御感度が設定できる。

本発明に関連する第２の発明は、ディレー調節手段４０が走行車体の操縦席の近くに設けた調整ダイヤルである本発明に関連する第１の発明の走行車両である。

本発明に関連する第３の発明は、ディレー調節手段４０が情報端末４１に設けられており、情報端末４１が走行車両と通信する本発明に関連する第１の発明の走行車両である。

本発明に関連する第４の発明は、ローリング傾斜センサ３３が情報端末４１に設けられている慣性計測器４２であり、情報端末４１が走行車両と通信し、情報端末４１は走行車両に搭載されている本発明に関連する第１～３のいずれかの発明の走行車両である。

本発明に関連する第５の発明は、ディレー設定値は、車体制御コントローラ３２がローリング傾斜センサ３３の左右傾斜値に基づいて左右傾斜是正の出力判定をしてからアクチュエータ２１を作動させるまでの遅延時間を設定したものである、本発明に関連する第１から４のいずれかの発明の走行車両である。

本発明の実施形態にかかるコンバインの左側面図である。同コンバインの要部を示す側面図である。同コンバインの油圧回路図である。同コンバインの制御ブロック図である。同コンバインの要部の作用説明用平面図である。同コンバインの出力ディレー設定テーブルである。同コンバインの出力タイムチャートである。本発明の第２実施形態を示す作用説明用平面図である。同第２実施形態を示す出力ディレー設定グラフである。本発明の第３実施形態を示す移動平均時間設定テーブルである。同第３実施形態を示す傾斜検知イメージのグラフである。本発明の第４実施形態を示す移動平均時間設定グラフである。本発明の第５実施形態を示す不感帯幅設定テーブルである。同第５実施形態を示す傾斜検知イメージのグラフである。本発明の第６実施形態を示す不感帯幅設定グラフである。本発明の第７実施形態を示す制御ブロック図である。本発明の第８実施形態を示すダイヤルによるモード設定テーブルである。

以下、添付図面を参照して本願の開示するコンバインの実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

＜全体構成＞
まず、図１に基づいてコンバインの全体構成について説明する。

走行車体１の下部には、走行装置としてのゴム等の可撓性材料を素材として無端帯状に成型した左右走行クロ－ラ２，２を装備し、乾田はもちろんのこと、湿田においても適切に走行できる。

走行車体１の前部には刈取装置３を搭載し、走行車体１の上部には図示しないエンジン、脱穀装置４、キャビン５及びグレンタンク６を搭載する。

刈取装置３は、図示しない刈取昇降シリンダの伸縮作用により全体を昇降して、圃場に植生する穀稈を所定の高さで刈取りができる構成としている。刈取装置３の前端下部に分草具７を、その背後に傾斜状にした穀稈引起し装置８を、その後方底部には刈刃９を配置している。刈刃９と脱穀装置４のフィードチェン１０の始端部との間に、前部搬送装置、扱深さ調節装置、供給搬送装置などの搬送装置を順次穀稈の受継搬送と扱深さ調節とができるように配置している。

刈取装置３の作動は次のように行われる。まず、エンジンを始動して変速用、操向用などの操作レバーをコンバインが前進するように操作し、刈取・脱穀クラッチ（図示せず）を入り操作して機体の回転各部を伝動しながら、走行車体１を前進走行させると、刈取、脱穀作業が開始される。圃場に植立する穀稈は、刈取装置３の前端下部にある分草具７によって分草作用を受け、次いで穀稈引起し装置８の引起し作用によって倒伏状態にあれば直立状態に引起こされ、穀稈の株元が刈刃に達して刈取られ、前部搬送装置で掻込まれて後方に搬送され、扱深さ調節装置、供給搬送装置に受け継がれて順次連続状態で後部上方に搬送される。

穀稈は供給搬送装置からフィードチェン１０の始端部に受け継がれ、脱穀装置４に供給される。脱穀装置４に供給された穀稈は、図示しない扱胴により脱穀され、被処理物（穀粒）はグレンタンク６へ搬送され、グレンタンク６に一時貯留される。グレンタンク６内に貯留された穀粒は、グレンタンク６内の底部にある穀粒移送用のグレンタンク螺旋（図示せず）と縦オーガ１１および横オーガ１２からなる排出オーガ１３にて外部に排出される。

＜車体水平制御機構＞
図２にコンバインの走行装置の側面図を示し、走行車体１の下側に設けられた左右走行クロ－ラ２，２を独立的に上下動自在に設け、前側及び上側には刈取装置３、エンジン（図示せず）、脱穀装置４、キャビン５及びグレンタンク６等を設けている。

各走行クロ－ラ２，２の転輪１４を配置したクローラフレーム１５が、前後一対の支持アーム１６，１７を介して、走行車体１に対して平行的に上下動できるように支持され、後側支持アーム１６の上端部と走行車体１上のブラケット１８との間を、油圧回路１９のローリング制御弁２０によって伸縮作動されるアクチュエータとしてのローリングシリンダ（車高調節シリンダ）２１で連結し、又、前後の支持アーム１６，１７間をロッド２２で連結して、該ローリングシリンダ２１の伸縮によって支持アーム１６，１７を、走行車体１の枢支部２３，２４回りに回動させて、クローラフレーム１５を上下動する構成としている。

他方、走行クロ－ラ２の前端部のスプロケット２５は、走行車体１の前端部に一体の走行伝動ケースから左右両側へ突出している駆動軸２６に固定され、このスプロケット２５の回転によって、走行クロ－ラ２を駆動することができる。車台２７は、前端側を走行車体１に対して上記枢支部１６の軸回りに回動自在に支持し、後端はリンクアーム２８を介して走行車体１に支持し、このリンクアーム２８の上端部と車台２７との間に、図３に示す油圧回路１９のピッチング制御弁２９によって伸縮制御されるピッチングシリンダ３０が連結され、このピッチングシリンダ３０の油圧による伸縮によって、リンクアーム２８を車台２７を回動支点として回動させて、車台２７を支持アーム１７の枢支部１６回りに前後傾斜できる構成としている。

図３に示す油圧回路１９には、油圧ポンプＰの油圧回路１９に配置される上記左右走行クロ－ラ２，２のローリング制御弁２０，２０、ピッチング制御弁２９及びアンロード弁３１を備え、これらは電磁ソレノイド形態としている。

図４に示す制御装置としての車体制御コントローラ３２の入力側には、走行車体１の左右傾斜を検出するローリング傾斜センサ３３及び走行車体１の前後傾斜を検出するピッチング傾斜センサ３４を接続し、出力側には左右ローリング制御弁２０，２０を作動させる左右車高ソレノイド３５，３５及びピッチング制御弁２９を作動させるピッチングソレノイド３６を接続している。

また、車体制御コントローラ３２の入力側には、左右走行クロ－ラ２，２と走行車体１との上下間隔を支持アーム１６，１７の回動角度から各々検出する左右車高ポジションセンサ３７を接続し、更に、操作系コントローラ３８とＣＡＮ接続している。

操作系コントローラ３８には、ローリング傾斜センサ３３の検出値により左右車高ソレノイド３５，３５を作動させて左右ローリング制御弁２０，２０を切り替えて左右ローリングシリンダ２１，２１を作動させる車体水平制御と、ピッチング傾斜センサ３４の検出値によりピッチングソレノイド３６を作動させてピッチング制御弁２９を切り替えてピッチングシリンダ３０を作動させるピッチング制御とを入り切りする車体水平スイッチ３９及び、車体水平制御の作動感度を調節するディレー調節手段としての調整ダイヤル４０を接続している。

車体水平スイッチ３９を入りにすると、車体水平制御とピッチング制御が作動する。即ち、車体水平制御は、走行車体１が左右方向で傾斜すると、ローリング傾斜センサ３３が該左右傾斜を検出して、車体制御コントローラ３２に左右傾斜値が入力され、車体制御コントローラ３２が該左右傾斜値に応じてディレー手段３２ａを介して左右車高ソレノイド３５，３５を作動させて左右ローリング制御弁２０，２０を切り替えて左右ローリングシリンダ２１，２１を作動させて走行車体１を水平に是正する。

車体水平制御について、図５～図７に基づいて更に詳細に説明する。

先ず、調整ダイヤル４０は、キャビン５内の操縦席近傍の操作パネルに設けてあり、図５に示すように敏感側から鈍感側まで設定位置１～５がある。そして、図６に示すように各設定位置１～５に応じてディレー設定値が決められている。

ディレー設定値は、車体制御コントローラ３２がローリング傾斜センサ３３の左右傾斜値に基づいて左右傾斜是正の出力判定をしてから左右ローリング制御弁２０，２０を切り替える出力を出すまでの遅延時間を設定したものである。

例えば、調整ダイヤル４０を設定位置３にすると、図６に示すように、ディレー設定値が５０ｍｓになる。そして、図７に示すように、車体制御コントローラ３２が左右傾斜是正の出力判定をしてから５０ｍｓ後に左右ローリング制御弁２０，２０の左右車高ソレノイド３５，３５に出力して、左右ローリング制御弁２０，２０を切り替えて左右ローリングシリンダ２１，２１を作動させる。なお、ディレー設定値の５０ｍｓ間にローリング傾斜センサ３３からの左右傾斜値が変わって車体制御コントローラ３２の出力判定が変更されれば、最初の左右車高ソレノイド３５，３５への出力はキャンセルされる。

調整ダイヤル４０による感度設定は、例えば、左右傾斜が頻繁に発生する凹凸の激しい圃場では、調整ダイヤル４０を鈍感側の設定位置５にして、頻繁に左右走行クロ－ラ２，２の上下作動が行なわれてハンチング現象が生じないようにして滑らかな水平制御ができるようにする。また、水平度が高い均一平面状に均された圃場では、調整ダイヤル４０を敏感側の設定位置１にして、圃場面の変化に即時追従して水平制御ができるようにする。

従って、圃場の土壌面の硬軟や傾斜変化の頻度等の条件に応じて、調整ダイヤル４０の設定位置を決めて、車体制御コントローラ３２がローリング傾斜センサ３３の左右傾斜値に基づいて左右傾斜是正の出力判定をしてから左右ローリング制御弁２０，２０を切り替える出力を出すまでの遅延時間（ディレー設定値）を変更して制御感度を適切にし、ローリング傾斜センサ３３の左右傾斜検出に基づく左右走行クロ－ラ２，２の上下動制御を適正に行なって車体水平制御が適切に行なえる。

また、作業者は、圃場の土壌面の硬軟や傾斜変化の頻度等の条件に応じて調整ダイヤル４０の設定位置を決めれば、即座に且つ容易に操作フィーリング良く適切に制御感度が設定できる。

＜別実施形態＞
（１）図８及び図９は、調整ダイヤル４０にて無段階にディレー設定値が変更できる第２実施形態を示す。

即ち、調整ダイヤル４０は、敏感側から鈍感側まで無段階で回るダイヤルで、その回した位置により図９に示すグラフのディレー設定値が設定される。

（２）図１０及び図１１は、ローリング傾斜センサ３３の左右傾斜検出値の移動平均時間を調整ダイヤル４０にて変更して制御感度を設定する第３実施形態を示す。

即ち、調整ダイヤル４０を設定位置１～５にすると、図１０に示すように、移動平均設定値（時間）が各設定位置に応じて決まる。例えば、設定位置１では移動平均設定値が１００ｍｓで短時間の移動平均となり制御感度が最も敏感となり、設定位置５では移動平均設定値が１０００ｍｓで長時間の移動平均となり制御感度が最も鈍感となる。移動平均の傾斜検知イメージは、図１１のとおりである。

（３）図１２は、第３実施形態の制御感度設定において、調整ダイヤル４０にて無段階に移動平均設定値（時間）が変更できる第４実施形態を示す。

即ち、調整ダイヤル４０は、敏感側から鈍感側まで無段階で回るダイヤルで、その回した位置により図１２に示すグラフの移動平均設定値が設定される。

（４）図１３及び図１４は、ローリング傾斜センサ３３の不感帯幅を調整ダイヤル４０にて変更して制御感度を設定する第５実施形態を示す。

即ち、調整ダイヤル４０を設定位置１～５にすると、図１３に示すように、不感帯幅設定値が各設定位置に応じて決まる。例えば、設定位置１では不感帯幅設定値が１ｄｉｇで不感帯幅が最も狭くなり制御感度が最も敏感となり、設定位置５では不感帯幅設定値が１０ｄｉｇで不感帯幅が最も広くなり制御感度が最も鈍感となる。傾斜検知イメージは、図１４のとおりである。

（５）図１５は、第５実施形態の制御感度設定において、調整ダイヤル４０にて無段階に不感帯幅が変更できる第６実施形態を示す。

即ち、調整ダイヤル４０は、敏感側から鈍感側まで無段階で回るダイヤルで、その回した位置により図１５に示す不感帯幅設定値が設定される。

（６）図１６は、スマートフォン等の情報端末４１（以下、スマホ４１と謂う）を用いた第７実施形態を示す。

即ち、キャビン５内の操縦席近傍の操作パネルに設けたスマホ装着台にスマホ４１を装着し、スマホ４１に内蔵した慣性計測器４２により走行車体１の左右傾斜及び前後傾斜を検出し、該左右傾斜値及び前後傾斜値をＢｌｕｅｔｏｏｔｈ等の通信手段で車体制御コントローラ３２に入力する。車体制御コントローラ３２は、該左右傾斜値及び前後傾斜値に基づいて上記第１実施形態～第６実施形態の何れかと同様の車体水平制御及びピッチング制御を実行する。

また、スマホ４１の画面には、調整ダイヤル４０と同じアイコンを設定してあり、該アイコンにて上記第１実施形態～第６実施形態の何れかと同様の制御感度を設定する。

（７）図１７は、ディレー設定値、ローリング傾斜センサ３３の左右傾斜検出値の移動平均時間及びローリング傾斜センサ３３の不感帯幅を変更して制御感度を設定する第８実施形態を示す。

即ち、調整ダイヤル４０を設定位置１～５にすると、図１７に示すように、ディレー設定値、移動平均時間設定値及び不感帯幅設定値が各設定位置に応じて決まる。

（８）上記までの実施形態では車体水平制御の制御感度を変更する例を示したが、ピッチング制御の制御感度を同様にして変更しても良い。

即ち、ピッチング制御用の調整ダイヤルを設けて、第１実施形態～第８実施形態と同様にしてピッチング制御の制御感度を変更する。

１走行車体
２左右走行装置（左右走行クロ－ラ）
２１アクチュエータ（ローリングシリンダ）
３２制御装置（車体制御コントローラ）
３２ａディレー手段
３３ローリング傾斜センサ
４０ディレー調節手段（調整ダイヤル）
４１情報端末（スマートフォン）
４２慣性計測器

Claims

走行車体（１）に、アクチュエータ（２１）により上下方向に移動する左右走行装置（２，２）と、走行車体（１）の左右傾斜を検出するローリング傾斜センサ（３３）を設け、該ローリング傾斜センサ（３３）の走行車体（１）の左右傾斜検出に基づいて制御装置（３２）によりアクチュエータ（２１）を作動させて左右走行装置（２，２）を上下方向に移動して、走行車体（１）を車体水平制御する走行車両において、該制御装置（３２）に設けたディレー手段（３２ａ）を介してアクチュエータ（２１）を作動させると共に、
ディレー調節手段（４０）によって、ディレー手段（３２ａ）におけるディレー設定値を調節自在とし、
ローリング傾斜センサ（３３）が、情報端末（４１）に設けられている慣性計測器（４２）であり、
情報端末（４１）が走行車両と通信可能であり、
情報端末（４１）は走行車両のキャビン（５）内に搭載されており、
ディレー調節手段（４０）は調整ダイヤルであり、
制御装置（３２）は前記調整ダイヤル用のモード設定テーブルを有し、
前記モード設定テーブルは、複数の調整ダイヤル設定位置に対してそれぞれ異なる、ディレー設定値、移動平均設定値、不感帯幅設定値を有しており、
前記調整ダイヤルの設定位置に応じて、前記ディレー設定値、移動平均設定値および、不感帯幅設定値が決定される、ことを特徴とする走行車両。
前記ディレー設定値は、制御装置（３２）がローリング傾斜センサ（３３）の左右傾斜値に基づいて左右傾斜是正の出力判定をしてからアクチュエータ（２１）を作動させるまでの遅延時間を設定したものであって、
制御装置（３２）が前記左右傾斜検出に基づいて左右傾斜是正の出力判定をしてから、前記ディレー設定値の時間の間に、前記ローリング傾斜センサ（３３）からの左右傾斜値が変わって、制御装置（３２）の出力判定が変更されると、アクチュエータ（２１）は作動しない、請求項１記載の走行車両。
ディレー調節手段（４０）が走行車両の操縦席の近くに設けた調整ダイヤルであることを特徴とする請求項１又は２に記載の走行車両。
ディレー調節手段（４０）が情報端末（４１）に設けられており、情報端末（４１）が走行車両と通信することを特徴とする請求項１又は２に記載の走行車両。