(57)【要約】【課題】刈取部の自動昇降の際に手動昇降を可能とする場合に自動昇降と手動昇降との間のスムーズな切替を可能とするコンバインの刈取部昇降制御装置を提供する。【解決手段】コンバインの刈取部昇降制御装置１は、手動速度設定手段２１と、自動速度設定手段２３と、これらの選択により刈取部ａを昇降させる昇降指令を出力する速度設定手段２５とを備えて構成され、この速度設定手段２５には、自動昇降が選択された上で重ねて手動昇降操作がされたときに、手動速度設定手段２１および自動速度設定手段２３からそれぞれの信号を受け、これら両信号を比較して方向が互いに同一の場合に、手動設定速度と自動設定速度のいずれか速い方の速度を出力する速度比較手段２４を備えた。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
刈取部の昇降制御につき、手動操作用入力具に基づいて昇降動作の方向及び速度を定める手動速度設定手段と、
別途定めた昇降動作に照らして条件に応じた動作の方向及び速度を定める自動速度設定手段と、
これらの選択により設定された方向及び速度により刈取部を昇降させる昇降指令を出力する速度設定手段とを備えるコンバインの刈取部昇降制御装置において、
上記速度設定手段には、自動昇降が選択された上で重ねて手動昇降操作がされたときに、手動速度設定手段および自動速度設定手段からそれぞれの信号を受け、これら両信号を比較して方向が互いに同一の場合に、手動設定速度と自動設定速度のいずれか速い方の速度を出力する速度比較手段を備えたことを特徴とするコンバインの刈取部昇降制御装置。
【請求項２】
上記速度比較手段は、刈取ポジションセンサによる刈取部高さ位置信号を受け、この刈取部高さ位置信号によりその高さ位置が所定の下位範囲内の場合に、手動設定速度及び自動設定速度の両信号を比較してそのいずれもが下降方向の場合に、手動設定速度と自動設定速度のいずれか遅い方の速度を出力することを特徴とする請求項１記載のコンバインの刈取部昇降制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機体前部に備えた刈取部の昇降を制御するコンバインの刈取部昇降制御装置に関し、特に、刈取部の自動昇降の際に手動昇降を可能とする場合に自動昇降と手動昇降との間のスムーズな切替を可能とするコンバインの刈取部昇降制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンバインは、図１１に示すように、刈取部ａ、脱穀部ｂ、収納部ｃ、搬出部ｄ等の作業機と、走行用の左右のクローラｅ、ｅと、作業機および機体の走行を操作するための操縦部ｆ等を備える。その他、図示せぬ原動機とその動力を受けて動作する作業機を制御する制御装置とを備える。
【０００３】
上記コンバインの刈取部ａは、所定の刈高さ位置に調節した上で機体を前進させつつ穀稈の刈取作業を行う。刈取るべき穀稈が尽きて次の刈取条に移動する際等は、刈取部ａを上昇させ、機体を転向させた後に刈取を再開するべく、再度、刈取部ａを下降させる必要がある。
【０００４】
これらの操作に関し、図１２に示す操縦部ｆには、刈取部ａの昇降動作のために前後の傾動操作に加えて機体転向のために左右の傾動操作が可能なパワステレバーｇ、機体走行のために、前後進無段変速レバーｈ、スロットルレバーｉ、副変速レバーｊ、旋回モードレバーｋ等を配置し、その他、刈取部ａの取扱いに関し、刈脱ワンレバーｌ、オートリフトｍ、刈高設定ダイヤルｎ、刈高スイッチｐ、湿田スイッチｑ等を配置する。
【０００５】
刈取部ａを昇降制御する刈取部昇降制御装置は、パワステレバーｇを前後に傾動操作したときに、その傾動信号を受け、刈取部ａを昇降駆動する昇降シリンダの油圧を調節する。また、同制御装置には、上記のような定型的な刈取部ａの昇降操作に関するオペレータの負担を軽減させるために、刈取部ａを自動昇降させるべく、いわゆるオートリフト機構、ワンタッチ昇降機能等が構成されている。さらに、刈取部ａの自動昇降の最中に重ねて手動操作を可能に構成することにより、定型的な一律の自動昇降動作による利便性とともに、手動の高速動作による能率的な対応を状況に応じて可能としている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、自動昇降動作中における手動操作への切替は、刈取部ａが自動昇降動作している時にパワステレバーｇを傾動操作することによって行われることから、刈取部ａの昇降動作が急変する事態を招くことがあり、機体の先端部に位置して大きな質量を有する刈取部ａの上下方向の運動量の急変により機体に対して衝撃的なピッチングモーメントを及ぼすという問題があった。この問題は、パワステレバーｇを中立位置に戻して元の自動昇降動作に切替わる際についても同様であり、オペレータに不快感を与えるのみならず、機体全体に影響が及ぶ点からもその改善が望まれていた。
【０００７】
本発明の目的は、刈取部の自動昇降の際に手動昇降を可能とする場合に自動昇降と手動昇降との間のスムーズな切替が可能なコンバインの刈取部昇降制御装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、刈取部の昇降制御につき、手動操作用入力具に基づいて昇降動作の方向及び速度を定める手動速度設定手段と、別途定めた昇降動作に照らして条件に応じた動作の方向及び速度を定める自動速度設定手段と、これらの選択により設定された方向及び速度により刈取部を昇降させる昇降指令を出力する速度設定手段とを備えるコンバインの刈取部昇降制御装置において、上記速度設定手段には、自動昇降が選択された上で重ねて手動昇降操作がされたときに、手動速度設定手段および自動速度設定手段からそれぞれの信号を受け、これら両信号を比較して方向が互いに同一の場合に、手動設定速度と自動設定速度のいずれか速い方の速度を出力する速度比較手段を備えたことを特徴とする。
【０００９】
上記刈取部昇降制御装置は、手動操作用入力具対応の手動速度設定手段による手動設定動作と、所定条件対応の自動速度設定手段による自動設定動作といずれかの選択に基づいて刈取部を昇降制御し、その選択に際して、所定の速度比較手段を備えたことから、刈取部の自動昇降動作中に、手動設定動作が自動設定動作より高速動作させる範囲にまで至った場合において手動設定動作を選択することから、自動昇降から手動昇降にスムーズに切り替えられる。また、刈取部の手動昇降動作中に、手動設定速度が自動設定速度より低速となった場合において速度比較手段が自動設定動作を選択することから、前記同様に手動昇降から自動昇降にスムーズに切り替えられる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、上記速度比較手段は、刈取ポジションセンサによる刈取部高さ位置信号を受け、この刈取部高さ位置信号によりその高さ位置が所定の下位範囲内の場合に、手動設定速度及び自動設定速度の両信号を比較してそのいずれもが下降方向の場合に、手動設定速度と自動設定速度のいずれか遅い方の速度を出力することを特徴とする。
【００１１】
上記刈取部昇降制御装置は、速度比較手段により、所定の低位置における自動下降動作に限ってさらに低速の手動下降操作を可能としたことから、その条件内で手動操作用入力具を介してより低速で刈取部を下降操作することができる。
【００１２】
【発明の効果】
本発明のコンバインの刈取部昇降制御装置は以下の効果を奏する。
上記構成のコンバインの刈取部昇降制御装置は、所定の速度比較手段を備えたことにより、刈取部の自動昇降の際に手動の高速昇降を可能とするとともに自動昇降と手動昇降との間のスムーズな切替が可能となる。
【００１３】
したがって、上記コンバインの刈取部昇降制御装置は、自動昇降による利便性を確保した上で、状況に応じた手動の高速昇降動作により効率の良い昇降作業を可能としつつ、刈取部の昇降動作の急変により機体に受ける大きな衝撃を防止することができる。この効果は、パワステレバーを中立位置に戻して元の自動昇降動作に切替わる際についても同様である。その結果、手動の高速昇降動作による効率の良い昇降作業において、機体に加わるショックが抑えられてコンバイン全体の保全性を確保することができるとともに、オペレータに与える負担が低減されて作業環境の改善を図ることができる。
【００１４】
また、上記刈取部昇降制御装置は、刈取部が地面の近くまで自動下降した場合において、手動操作によって刈取部を低速下降制御できるので、必要な範囲で手動調節することにより刈取部の下降による地面への突っ込みを防止して適切な高さ位置に調節することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
上記技術思想に基づき具体的に構成された実施の形態につき以下に図面を参照しつつ説明する。本発明のコンバインの刈取部昇降制御装置の入出力構成図を図１に、また、同刈取部昇降制御装置の制御部の機能構成図を図２に示す。
【００１６】
図１において、刈取部昇降制御装置１は、制御部２を構成するマイクロコンピュータに入力インタフェース３を介してスイッチ類と接続し、出力インタフェース４を介して制御対象機器と接続する。スイッチ類は、刈取ポジションセンサ１１、刈取レバーポジションセンサ１２、刈高さスイッチ１３、脱穀クラッチスイッチ１４、車速センサ１５等があり、また、制御対象機器は、刈取上昇比例ソレノイド１６、刈取下降比例ソレノイド１７である。刈取レバーポジションセンサ１２は、パワステレバーと称する手動操作用入力具である刈取昇降レバーの中立位置からの傾動操作による傾動角度に応じて昇降の方向と速度を信号出力する。
【００１７】
図２において、刈取部昇降制御装置１の制御部２は、手動操作用入力具ｇの刈取レバーポジションセンサ１２から操作信号を受ける手動速度設定手段２１と、自動制御条件判定手段２２を備えた自動速度設定手段２３とを備え、これらに加えて両速度設定手段２１，２３から設定速度信号を受ける速度比較手段２４と、速度設定手段２５とを備えて刈取シリンダ２６と接続するべく構成される。
【００１８】
手動速度設定手段２１は、手動操作用入力具の刈取レバーポジションセンサ１２から角度信号を受けてその傾動角度に応じた昇降速度に変換して信号出力する。自動制御条件判定手段２２は、刈取部ａの自動昇降を選択するための自動スイッチｍ、脱穀レバー等の各種スイッチ、車速センサ１５等のセンサ信号により自動昇降の条件判定を行う。自動速度設定手段２３は、自動制御条件判定手段２２から自動昇降の判定信号を受けた場合に、あらかじめ設定されている自動昇降動作に照らし、条件に対応した昇降速度を信号出力する。
【００１９】
速度比較手段２４は、自動昇降が選択された上で、重ねて手動昇降操作がされたときに、手動速度設定手段２１および自動速度設定手段２３からそれぞれの信号を受け、これら両信号を比較して互いに同一方向で手動設定速度が自動設定速度より高速の場合に手動設定速度を出力し、その他の場合は自動設定速度を出力する。速度設定手段２５は、速度比較手段によって決定された方向及び速度により刈取部を昇降させる昇降指令を出力し、この昇降指令によって動作する比例流量弁によって作動油を制御することにより刈取シリンダ２６を伸縮動作させて刈取部ａを昇降させる。
【００２０】
上記構成の刈取部昇降制御装置１は、図３の刈取部昇降制御装置による制御動作例（１）に示すように、チャートＣ２の手動下降操作のタイミングと対応するチャートＣ３の手動下降速度ｖＭが低速で、チャートＣ４の自動下降速度ｖＡが高速の関係にある場合に、高速の動作信号によって刈取部が下降動作するべく制御を行う。その結果、刈取部ａは、チャートＣ１の刈取ポジションセンサによる高さ位置ｈに示すごとく、時間経過とともに自動下降速度ｖＡで下降する。
【００２１】
また、図４の刈取部昇降制御装置による制御動作例（２）に示すように、チャートＣ４の自動設定動作は手動操作中も維持され、チャートＣ３の刈取部の手動昇降操作の終了により、速度比較手段２４が高速側の自動設定動作を選択することにより手動昇降から自動昇降にスムーズに切り替えられる。
【００２２】
つぎに、低位置における刈取部ａの下降制御について説明する。以下において、前記同様の部材はその符号を付すことによって説明を省略する。低位置の所定範囲内における刈取部ａの自動下降動作については、図５の刈取部昇降制御装置による制御動作例（３）に示すように、手動と自動の設定速度を比較し、その低速側であるチャートＣ３の手動下降速度ｖＭの下降速度を指令出力するように構成することにより、チャートＣ１の地面近くの刈取部ａの下降動作が低速の手動操作によって調節可能となる。
【００２３】
つぎに、湿田における刈取部ａの下降制御について説明する。
図６の刈取部昇降制御装置３１の入出力構成図に示すように、入力側に湿田スイッチｑを加え、この湿田スイッチｑの選択入力信号と対応して、自動減速範囲の上限をより高位にシフトする。この場合は、図７の刈取部昇降制御装置による制御動作例（４）に示すように、チャートＣ１の上位シフトした高さ位置ｈ１から減速し、この高さ位置ｈ１と対応する早いタイミングｔ１でチャートＣ４の自動下降が減速されることから、湿田において機体が沈下していても、刈取部が地面に突っ込む前に、オペレータが余裕を持って対応することができる。
【００２４】
つぎに、刈取部の下げロックシステムについて説明する。図８の刈取部昇降制御装置の入出力構成図、および、図９の同刈取部昇降制御装置の制御部の機能構成図に示すように、刈取部昇降制御装置４１は、入力側として刈取下げロックスイッチ４２、パワステポジションセンサ（上下）１２、刈高設定ダイヤルｎ、刈取ポジションセンサ１１等を接続し、出力側として刈取上バルブ１６、刈取下バルブ１７、モニタ４３等を接続する。また、刈取部昇降制御装置４１の制御部は、パワステ操作検出手段４６、刈取下牽制解除手段４７、刈取下牽制手段４８、刈取上バルブ駆動手段１６ａ、刈取下バルブ駆動手段１７ａの各機能部から構成される。
【００２５】
パワステ操作検出手段４６は、パワステポジションセンサ１２の変化方向と変位量を検出する。変化方向と変位量が検出された場合は、その変化方向と変位量に応じて刈取上バルブ駆動手段１６ａ、刈取下バルブ駆動手段１７ａに対して駆動指令を与える。逆に、ニュートラルまたは上操作を検出した場合は、刈取下牽制解除手段４７に対して解除指令を与える。
【００２６】
刈取下牽制手段４８は、刈取下げロックスイッチ４２の操作を検出し、刈取下バルブ駆動手段１７ａに対して下げ禁止指令を与える。但し、刈取下牽制手段４８が作用したときは、刈取下牽制解除手段４７によって解除指令が出るまで刈取下牽制状態を維持する。刈取下牽制解除手段４７は、パワステ操作検出手段４６からの牽制解除指令を受けて刈取下牽制手段４８の牽制状態を解除する。
【００２７】
刈取上バルブ駆動手段１６ａは、パワステ操作検出手段４６からの刈取上指令を受けて刈取上バルブ１６を駆動する。刈取下バルブ駆動手段１７ａは、パワステ操作検出手段４６からの刈取下指令を受けて刈取下バルブ１７を駆動する。但し、刈取下牽制手段４８から下げ禁止指令を受けている場合は駆動しない。
【００２８】
上記構成の刈取部昇降制御装置４１は、刈取下ロック装置が作用状態で刈取下操作が行われている場合は、刈取下ロック装置が解除されても動作しないので、刈取下操作が中立位置か、または反対方向に操作して一旦解除するまでは刈取下げ動作を行わず、再度の下げ操作をすることによって動作する。
【００２９】
従来は、刈取下ロックスイッチが作用状態にあってパワステによる刈取下操作が並行して行われている場合に、刈取下ロックスイッチの解除によって刈取部が下降する構成となっていたので、例えば、パワステによる刈取上下操作入力装置が故障した時は、刈取下ロックの解除に伴って刈取部の下降が避けられなかったが、上記構成によれば、刈取下ロック装置を解除するためには、ロックスイッチ４２とパワステｇの下げ操作を条件としたことから、オペレータによる統制の下で刈取部ａを下降することができるので、安全性を確保することが可能となる。
【００３０】
つぎに、刈高設定ダイヤルによる刈取部の昇降操作について説明する。図１０の刈取部昇降制御装置の制御部の機能構成図に示すように、刈取部昇降制御装置５１の制御部は、パワステ操作検出手段４６の信号を受けるパワステ故障診断手段５２、刈高設定ダイヤルｎの信号を受けるダイヤル操作検出手段５３、このダイヤル操作検出手段５３と刈取ポジションセンサ１１の信号を受けるダイヤル・センサ比較手段５４、および、駆動選択手段５５、刈取バルブ駆動手段５６の各機能部から構成される。
【００３１】
パワステ操作検出手段４６は、パワステポジションセンサ１２の変化方向と変位量を検出し、駆動選択手段５５に対して駆動指令を与える。同時に、パワステ故障診断手段５２に診断指令を与える。パワステ故障診断手段５２は、パワステ操作検出手段４６の指令によりセンサの故障を診断し、駆動選択手段５５に対してパワステｇの無効化指令を与える。ダイヤル操作検出手段５３は、刈高設定ダイヤルｎの変化方向と変位量を検出し、駆動選択手段５５に対して駆動指令を与える。ダイヤル・センサ比較手段５４は、刈高設定ダイヤルｎと刈取ポジションセンサ１１の検出値を比較し、駆動選択手段５５に対して切換開始指令を与える。
【００３２】
駆動選択手段５５は、パワステ故障診断手段５２の正常判定時は、パワステ操作検出手段４６により刈取バルブ駆動手段５６に駆動指令を与える。また、パワステ故障診断手段５２の故障判定時は、ダイヤル操作検出手段５３により刈取バルブ駆動手段５６に駆動指令を与える。但し、ダイヤルによる駆動への切換は、ダイヤル・センサ比較手段５４による開始指令に従う。刈取バルブ駆動手段５６は、駆動選択手段５５からの刈取上下指令を受けて刈取上バルブ１６、刈取下バルブ１７を駆動する。
【００３３】
上記構成の刈取部昇降制御装置５１は、昇降入力装置のセンサ異常判定によってダイヤル設定高さに刈取部ａを昇降させるに際し、少なくとも１回のダイヤル操作を検出した後において、昇降動作を開始させて応急処置モードに移行する。従来は、昇降入力装置ｇの故障により、刈高設定ダイヤルｎによる昇降ポジション制御に自動的に移行する場合、実際のダイヤル設定値と刈取部ａの高さ位置とが大きく離れていると、刈取部ａが突然大きく動作する事態を招いたが、上記構成により、応急処置モードに移行する際に、ダイヤル操作を必要とするため、刈取部が突然昇降動作することを防止することができることから、応急処置モードの安全性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコンバインの刈取部昇降制御装置の入出力構成図
【図２】図１の刈取部昇降制御装置の制御部の機能構成図
【図３】図１の刈取部昇降制御装置による制御動作例（１）
【図４】図１の刈取部昇降制御装置による制御動作例（２）
【図５】刈取部昇降制御装置による制御動作例（３）
【図６】刈取部昇降制御装置による制御動作例（４）
【図７】刈取部昇降制御装置による制御動作例（５）
【図８】下げロックを強化した刈取部昇降制御装置の入出力構成図
【図９】図８の刈取部昇降制御装置の制御部の機能構成図
【図１０】下降機能を多様化した刈取部昇降制御装置の制御部の機能構成図
【図１１】刈取部昇降制御装置を有するコンバインの全体構成側面図
【図１２】図１１のコンバインの操縦部の機器配置平面図
【符号の説明】
１　刈取部昇降制御装置
２　制御部
１１　刈取ポジションセンサ
１２　パワステポジションセンサ
１３　刈高さスイッチ
１６　刈取上バルブ
１６ａ　刈取上バルブ駆動手段
１７　刈取下バルブ
１７ａ　刈取下バルブ駆動手段
２１　手動速度設定手段
２２　自動制御条件判定手段
２３　自動速度設定手段
２４　速度比較手段
２５　速度設定手段
２６　刈取シリンダ
３１　刈取部昇降制御装置
４１　刈取部昇降制御装置
４２　ロックスイッチ
４６　パワステ操作検出手段
４７　刈取下牽制解除手段
４８　刈取下牽制手段
５１　刈取部昇降制御装置
５２　パワステ故障診断手段
５３　ダイヤル操作検出手段
５４　ダイヤル・センサ比較手段
５５　駆動選択手段
５６　刈取バルブ駆動手段
ａ　刈取部
ｆ　操縦部
ｇ　パワステレバー（手動操作用入力具）
ｍ　オートリフト（自動スイッチ）
ｎ　刈高設定ダイヤル
ｐ　刈高スイッチ
ｑ　湿田スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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