CN104512406A - 串联式混合动力联合收割机 - Google Patents

Abstract

一种串联式混合动力联合收割机，其实现降低发动机噪音、抑制燃料消耗，其具有发动机、由发动机的输出驱动的发电机、由来自发电机的电力驱动的马达、由来自马达的旋转动力使车辆行驶的行驶装置、用于设定对应于操作位置的车速的车速设定操作件、控制发动机的输出的发动机控制单元、收获农作物的农作业装置，还具有基于操作位置计算发动机的目标转速的发动机目标转速计算部、取得发动机的实际负荷的实际负荷取得部、使用基准发动机输出特性并根据实际负荷计算基准发动机转速的基准发动机转速计算部、基于目标转速和基准发动机转速计算发动机指令转速，并将基于该发动机指令转速的发动机控制指令向发动机控制单元输出的发动机指令转速计算部。

Description

串联式混合动力联合收割机

技术领域

本发明涉及一种混合动力型联合收割机，该混合动力型联合收割机具有发动机、由所述发动机的输出驱动的发电机、由来自所述发电机的电力驱动的马达(电动马达)、由来自所述马达的旋转动力使车辆行驶的行驶装置、控制所述发动机的输出的发动机控制单元、收获农作物的农作业装置。

背景技术

根据专利文献1可知一种混合动力型联合收割机，该混合动力型联合收割机具有向行驶装置传递动力的发动机、电动马达、通过发动机的驱动进行发电的发电机、储存该发电机发出的电力并用于驱动电动马达的电池、由该电动马达或者内燃机驱动或者由该电动马达和内燃机这两者驱动的作业用装置。该混合动力型联合收割机能够选择充电模式和辅助模式中的任一中模式进行运转，所述充电模式是将由发电机发出的电力储存于电池的模式，所述辅助模式是将储存于电池的至少一部分电力用作作业用装置的动力的模式。在这种混合动力型联合收割机中，由来自于在发动机还有余力时被充电的电池的电力驱动的电动马达能够对发动机输出进行补充，因此能够使用更小型的发动机。其结果，实现了燃烧废气排出量的削减和发动机噪音的降低。但是，为了将发动机余力作为电力储存而需要大容量的电池，并且还需要用于对该电池的供电、充电进行控制的控制机构，因此成本上的负担会变大。

根据专利文献2可知一种混合动力型联合收割机，该混合动力型联合收割机具有对行驶装置和割取并向后方运送作物的割取处理装置进行驱动的行驶割取用电动马达、驱动对割取的作物进行脱粒处理的脱粒装置的脱粒用电动马达、由发动机驱动的发电机。在该联合收割机中，行驶装置、割取处理装置及脱粒装置分别由电动马达驱动，因此能够有效地利用电动马达所具有的出色的驱动特性。但是，只是搭载了以往的发动机并通过发动机驱动发电机，则不能期待在降低发动机噪音、抑制燃料消耗方面能有好的效果。相反，在将耗油情况最好的条件下驱动发动机而得到的来自发电机的电力储存于大型电池，并从该电池向电动马达供电的情况下，即使能够抑制燃料消耗，但是电池本身的成本和电池的充电、供电控制的成本也会成为很大的负担。

在乘用车领域，已经普及根据情况在行驶装置利用来自发动机的旋转动力的发动机驱动模式和利用马达所产生的旋转动力的马达驱动模式之间进行切换的并联混合动力车。但是，在并联混合动力车中，存在发动机驱动模式和马达驱动模式之间的动力切换机构变得复杂、动力传递机构(变速装置)的成本上升的问题。

专利文献1：(日本)特开2004-242558号公报

专利文献2：(日本)特开2013-70642号公报

发明内容

鉴于上述实际情况，需要一种具有发动机转速控制功能的串联式混合动力联合收割机，该联合收割机通过采用仅以从由发动机驱动的发电机直接供给的电力进行驱动的马达，并且使用尽量小型的发动机，来实现降低发动机噪音、抑制燃料消耗。

本发明的串联式混合动力联合收割机具有：发动机、由所述发动机的输出驱动的发电机、由来自所述发电机的电力驱动的马达、由来自所述马达的旋转动力使车辆行驶的行驶装置、用于设定对应于操作位置的车速的车速设定操作件、控制所述发动机的输出的发动机控制单元、收获农作物的农作业装置；而且，还具有基于所述车速设定操作件的操作位置计算所述发动机的目标转速的发动机目标转速计算部、取得所述发动机的实际负荷的实际负荷取得部、使用基准发动机输出特性根据所述实际负荷计算基准发动机转速的基准发动机转速计算部、基于所述目标转速和所述基准发动机转速计算发动机指令转速并将基于该发动机指令转速的发动机控制指令向所述发动机控制单元输出的发动机指令转速计算部。

根据该结构，基于由驾驶者操作的车速设定操作件的操作位置，首先计算适合马达驱动的发动机目标转速，所述马达驱动用于实现对应于该操作位置的车速。然后，根据基准发动机输出特性，求出发动机以上述计算出的发动机目标转速旋转时的输出作为运算负荷。同时，根据基准发动机输出特性，导出能够对应于由实际负荷取得部取得的当时实际负荷(发动机输出)的发动机转速作为基准发动机转速。接着，基于发动机目标转速和基准发动机转速计算发动机指令转速，最终基于该发动机指令转速生成向发动机控制单元输出的发动机控制指令。也就是说，在对驾驶者所要求的发动机转速即发动机目标转速和适于当时的实际负荷的发动机转速即基准发动机转速进行对照之后，计算合适的发动机指令转速。由此，能够避免发动机熄火等行驶过程中无法预测的不稳定情况发生的同时，发动机以能够进行考虑了节能因素的发动机控制的发动机转速被驱动。

需要说明的是，基准发动机输出特性是在考虑了节能的基础上根据发动机输出特性作出的，因此通过使用该基准发动机转速，能够实现考虑了节能的发动机运转。作为这样的基准发动机输出特性中特别合适的一种，在本发明中推荐了一种表示与由发动机转速和该发动机转速的最大输出规定的最大输出特性曲线相比低一定值的负荷值的基准输出特性曲线。具体来说，以下曲线是一个优选的例子：在怠速旋转附近将最大输出的40％～50％作为输出，在最大转速附近将最大输出的90％～95％作为输出，对其间的部分进行比例插补而得到的曲线。

虽然节能很重要，但必须要避免发动机熄火，因此比较所述目标转速和所述基准发动机转速，优选将较大的一转速用作所述发动机指令转速。

另外，在本发明优选的一实施方式中，具有使用所述基准发动机输出特性根据所述目标转速计算运算负荷的负荷计算部，当所述运算负荷和所述实际负荷之差为规定值以下时，所述目标转速被用作所述发动机指令转速。能够根据基准发动机输出特性，求出当使发动机以计算出的目标转速旋转时可期待的输出(运算负荷)。因此，在该结构中，比较上述的运算负荷和实际负荷，如果两者之差为规定值以下，则难以产生发动机熄火的情况，所以计算出的目标转速直接被用作发动机指令转速。

为了简单而迅速地根据所述操作位置导出所述目标转速，优选的是在目标速度计算部中使用将操作位置作为输入参数而导出目标转速的操作位置-速度图。一般来说，在联合收割机这样的作业车辆中，根据作业会准备多个不同的运转模式，运转模式所要求的运转状态例如所要求的发动机输出也不同。因此，为了进行最合适的运转，优选的是使目标速度计算部在多个所述运转模式中的每一个运转模式下使用不同的操作位置-速度图。例如，作为给发动机输出带来影响的运转模式有：不进行农作业装置的收获作业而行驶的路上行驶模式、一边进行农作业装置的收获作业一边行驶的作业行驶模式、将储存在谷粒箱中的谷粒排出的卸谷作业模式。通过在各运转模式下使用合适的操作位置-速度图，能够进行考虑了节能和运转性的发动机控制。

在联合收割机常使用的履带式行驶装置中，在因左右履带的速度差而转向时所产生的路面阻力变得非常大。因此，在转向时，相对于马达而言，需要比直行时大的发动机输出。为了解决这一问题，在所述行驶装置由相互独立地被驱动的左履带行驶体和右履带行驶体构成的实施方式中，所述操作位置-速度图优选地构成为所述左履带行驶体和右履带行驶体的驱动速度差越大，导出越大的所述目标转速。

本发明提供的另一种串联式混合动力联合收割机具有：发动机、由所述发动机的输出驱动的发电机、由来自所述发电机的电力驱动的马达、由来自所述马达的旋转动力使车辆行驶的行驶装置、控制所述发动机的输出的发动机控制单元、收获农作物的农作业装置、计算所述发动机所承受的负荷作为推定负荷的负荷推定部、基于所述推定负荷计算发动机指令转速并将基于该发动机指令转速的发动机控制指令向所述发动机控制单元输出的发动机指令转速计算部。

需要说明的是，本发明的串联式混合动力联合收割机是使发动机稳定地运转，通过该发动机输出产生的电力驱动的马达，并通过该马达的输出进行行驶的混合动力联合收割机，其不具备马达供电用的电池。

根据该结构，发动机所承受的负荷被推定出来，基于该推定负荷计算合适的发动机指令转速，根据该发动机指令转速生成发动机控制指令，然后将该发动机控制指令传递给控制发动机转速的发动机控制单元。因此，在计算发动机指令转速时，能够接受当时的发动机负荷，并且能够选择适于降低发动机的噪音、抑制燃料消耗的发动机转速。也就是说，根据行驶装置、农作业机所要求的时刻变动的动力(扭矩)设定发动机转速，从而产生必须的扭矩。这与发动机总是高效运转有关系。其结果是，能够在该串联式混合动力联合收割机上搭载油耗少、输出小的小型发动机。

在联合收割机这样的作业车辆中，车辆所承受的负荷最终是发动机所承受的负荷除了行驶装置的驱动状态之外还受到搭载的农作业装置的驱动状态的影响。考虑到这一点，为了尽可能准确地推定发动机所承受的负荷，在本发明的一个合适的实施方式中，具有基于各种状态检测信号来确定所述行驶装置的驱动状态及所述农作业装置的驱动状态的车辆状态确定部，所述负荷推定部基于上述两个驱动状态来计算所述推定负荷。

联合收割机的行驶负荷根据在去往田地的道路、田地周边的田间小道等状况比较好的路面上的行驶和在路面状况不好的田地内的行驶而不同。而且，与直线行驶相比，转向行驶时承受较大的行驶负荷。另外，在联合收割机中，在农作物的割取作业时和割取作业前后，农作业装置、行驶装置所承受的负荷不同。而且，一般在使车辆停止后进行将暂时储存的谷粒向外部排出的作业时，行驶装置不再承受负荷，农作业装置的负荷也仅由运送机构承受。这样，为了作为要搭载的发动机尽可能选择输出小(油耗小)的发动机，将联合收割机独自的运转状态考虑到发动机指令转速的计算中是很重要的。由此，在本发明的一个合适的实施方式中，所述行驶装置的驱动状态包括直行行驶模式、转向行驶模式和路上行驶模式，所述农作业装置的驱动状态包括割取作业中模式、割取前后模式和谷粒排出模式，根据这些模式计算所述发动机指令转速。特别是在使用履带、半履带(车轮和履带的组合物)等作为行驶装置的情况下，行驶装置在转向时和直行时所承受的负荷大不相同。因此，在所述行驶装置由左右一对履带行驶体构成的情况下，转向行驶模时所计算出的发动机指令转速要高于在直行行驶模式时所计算出的发动机指令转速为好。

尽量使发动机保持一定转速而不频繁变更，这样油耗和噪音情况会比较好。马达动力特性的优越性中有一点就是变速性。频繁进行速度调整的行驶装置如果由马达直接驱动会比较好。而且，在联合收割机所搭载的农作业装置中，有的适应马达的动力特性，因此由马达输出直接驱动比较好；有的则在直接接受发动机输出的情况下效率高。由此，在所述农作业装置包括由所述发动机的输出驱动的发动机驱动作业装置和由所述马达的旋转动力驱动的马达驱动作业装置的一个实施方式中，所述马达驱动作业装置构成为以与车速成比例的速度驱动较好。

在联合收割机的运转中，驾驶者很多时候会根据发动机转速的微小变化把握发动机所承受的负荷的大小，由此变更车速、割取装置的状态。为此，适合进行根据发动机所承受的负荷的增减而使发动机转速递减或者递增的下垂控制(ドループ制御)。因此，在本发明的一个合适的实施方式中，适用根据每个由所述发动机指令转速计算部算出的发动机指令转速而不同的发动机下垂控制特性(エンジンドループ制御特性)。

附图说明

图1是说明本发明的基本原理的模式图。

图2是对图1的基本原理的两个变形例进行说明的模式图。

图3是作为本发明的一个具体实施方式的联合收割机的整体侧视图。

图4是联合收割机的整体俯视图。

图5是脱粒装置的纵剖侧视图。

图6是表示将来自发动机的旋转动力供给到脱粒筒、筛选部的动力传递机构的模式图。

图7是表示将来自马达的旋转动力供给到设置于车体横向宽度方向的左右的履带行驶体和割取处理部的动力传递机构的模式图。

图8是表示动力控制系统的功能框图。

图9是说明车速控制的流程的模式图。

图10是表示基准发动机输出特性和最大输出特性曲线的曲线图。

图11是说明本发明的基本原理的模式图。

图12是作为本发明的另一个具体实施方式的联合收割机的整体侧视图。

图13是联合收割机的整体俯视图。

图14是脱粒装置的纵剖侧视图。

图15是表示将来自发动机的旋转动力供给到脱粒筒、筛选部的动力传递机构的模式图。

图16是表示将来自马达的旋转动力供给到设置于车体横向宽度方向的左右的履带行驶体和割取处理部的动力传递机构的模式图。

图17是表示动力控制系统的功能框图。

图18是表示在发动机性能曲线上对每个负荷设定发动机转速的模式图。

图19是说明车速控制的流程的模式图。

附图标记说明

1 行驶装置；1a 左履带行驶体；1b 右履带行驶体；2 机体(行驶机体)；3 割取处理部；4 脱粒装置；5 谷粒箱；7 搭乘驾驶部；8 割取部；12 割取装置；16 脱粒部；17 筛选部；37 谷粒排出装置；54 副变速装置；56 第三操作件；57 第二操作件；61 操作杆(转向设定操作件)；66 主变速杆(第一操作件，车速设定操作装置)；80 发动机；81发电机；82 马达(电动马达)；84 电力变换部；85 电机控制单元；86发动机控制单元；87 作业装置控制单元；90 车辆状态检测单元；100 主电子单元；110 发动机管理模块；11a 基准发动机转速计算部；11b 发动机指令转速计算部；11c 发动机目标速度计算部；11e 负荷计算部；11f实际负荷取得部；11d 负荷推定部；120 电机管理模块；12c 马达转速设定部；130 车辆管理模块；13a 车辆状态确定部；WE 发动机驱动作业装置；WM 马达驱动作业装置；S2 发动机转速传感器；S3 转向杆传感器；S4 行程传感器；OD 车速设定操作装置；1’ 行驶装置；1a’ 左履带行驶体；1b’ 右履带行驶体；2’ 机体(行驶机体)；3’ 割取处理部；4’ 脱粒装置；5’ 谷粒箱；7’ 搭乘驾驶部；8’ 割取部；12’ 割取装置；16’ 脱粒部；17’ 筛选部；37’ 谷粒排出装置；54’ 副变速装置；56’ 第三操作件(车速设定操作装置)；57’ 第二操作件(车速设定操作装置)；61’ 操作杆；66’ 主变速杆(车速设定操作装置)；80’ 发动机；81’ 发电机；82’ 马达(电动马达)；84’ 电力变换部；85’ 电机控制单元；86’发动机控制单元；87’ 作业装置控制单元；90’ 车辆状态检测单元；100’主电子单元；110’ 发动机管理模块；11b’ 发动机指令转速计算部；11d’负荷推定部；120’ 电机管理模块；12c’ 马达转速设定部；130’ 车辆管理模块；13a’ 车辆状态确定部；WE’ 发动机驱动作业装置；WM’ 马达驱动作业装置；S2’ 发动机转速传感器；S3’ 转向杆传感器；S4’ 行程传感器；OD’车速设定操作装置。

具体实施方式

〈第一实施方式〉

在对本发明的串联式混合动力联合收割机的具体实施方式进行说明之前，通过图1对本发明的基本原理进行说明。

需要说明的是，该串联式混合动力联合收割机是无电池的串联式混合动力车辆，不能使用来自电池的电力使车辆行驶，而是通过由发电机供电的马达进行行驶，所述发电机通过稳定旋转的发动机进行发电。

图1示意性地示出了本发明的串联式混合动力联合收割机(以下简称为联合收割机或者车辆)的动力传递和动力控制。动力传递的出发点是内燃机，在这里是柴油发动机(以下称为发动机)80。发动机80的转速由采用电子调速器方式、共轨方式等的发动机控制单元86控制。在作为旋转动力源的发动机80上连接有通过从发动机80输出的旋转动力进行发电的发电机81。从该发电机81输出的电力通过由电机控制单元85控制的电力变换部84进行电力变换，驱动成为另一个旋转动力源的马达82。对应于由电力变换部84进行的电力变换，马达82的转速、扭矩被控制。动力传递的终点是由用于收获农作物的设备构成的农作业装置W和使该联合收割机行驶的行驶装置1。

农作业装置W包括从发动机80直接接受动力的发动机驱动作业装置WE和从马达82直接接受动力的马达驱动作业装置WM。行驶装置1由相互独立地驱动的左右一对行驶体构成，在这里采用的是履带式的左履带行驶体1a和右履带行驶体1b。在马达82和行驶装置1之间具有动力传递机构50A，该动力传递机构50A包括能够向左履带行驶体1a和右履带行驶体1b传递不同转速的变速动力的变速装置。

分为从发动机80直接接受旋转动力的发动机驱动作业装置WE和从马达82接受旋转动力的马达驱动作业装置WM的理由是，如果采用所有的农作业装置W都从马达82接受旋转动力的结构，则马达82的容量变大，结果发电机81的容量也变大，从而导致机体重量变得过大，成本平衡恶化。行驶装置1被要求迅速地进行加减速，因此采用从马达82接受旋转动力的结构。据此，被要求尽量对应于车速的驱动速度的农作业机例如割取作业装置等构成为马达驱动作业装置WM。

通过由驾驶者操作的车速设定操作装置来进行包括因左履带行驶体1a和右履带行驶体1b的速度差而产生的车辆旋转(转向)在内的车速的设定。在此，作为车速设定操作装置示出了车速设定操作件66和转向操作件61。这样，车速设定操作装置可以由包括设定旋转(转向)的操作件和设定车辆速度的操作件的多个操作件构成，也可以仅由通用的单一操作件构成。通过各种传感器或者各种开关的位置检测车速设定操作件66及转向操作件61的操作位置、动力传递机构50A的变速状态、农作业装置W的驱动状态等，并基于该检测信号检测车辆状态。车辆状态包括表示与直行行驶、转向行驶、路上行驶等行驶有关的行驶驱动状态的信息和表示割取作业中、割取作业前后、谷粒排出等作业驱动状态的信息等。

在具有上述结构的联合收割机中，如果马达82承受负荷，则与之相对应的电力从发电机81被供给到马达82，但为了使发电机81发出上述所需的电力，发动机80需要承受与之相当的负荷。也就是说，马达82承受负荷的意思就是发动机承受负荷。基本上发动机80的转速越大则输出越大，所以使发动机80以额定的最大转速进行旋转为好，但同时燃料消耗也会增大。因此，作为基准发动机输出特性采用基准输出特性曲线，该基准输出特性曲线表示与由发动机转速和该发动机转速中的最大输出规定的最大输出特性曲线相比低一定值的负荷值。

在成为联合收割机电子控制的核心的ECU中构筑有多种控制功能部，对此将在后面的具体实施方式中一并说明。

通过公知的方法对与马达82所承受的负荷相对应的发动机80的实际负荷进行计算。例如，可以根据基于发动机转速降低量(エンジンドロップ量)的发动机负荷率求出实际负荷，所述发动机转速下降量是发动机控制单元86为了进行发动机控制而使用的目标转速和实际转速之差。或者，也可以根据从检测车辆状态的传感器群、开关群发送来的信号求出实际负荷。

下面，对有关发动机转速的发动机控制进行说明。

首先，当驾驶者操作此处表示为行程操作式的车速设定操作件(第一操作件)66时，该操作行程中的操作位置被检测出。图1中虽未表示，但将该操作位置作为输入参数，从图(マップ，map)或者计算式导出对马达82要求的转速即马达指令转速，并发送给电机控制单元85。电机控制单元85基于接收到的马达指令转速生成控制信号，并向电力变换部84输出。由此，从电力变换部84向马达82供给所需的电力而驱动马达82，联合收割机的车速成为由车速设定操作件66设定的车速。

此时重要的是发电机81通过发动机80旋转而向马达82提供所需的电力。因此，车速设定操作件66的操作位置也用于发动机80的旋转控制。也就是说，如图1所示，基于该操作位置计算作为发动机的目标转速的发动机目标转速。在此，使用根据操作位置导出所述目标转速的操作位置-速度图(マップ，map)。

对联合收割机这样的农作业车辆来说，田地、田间小道等是主要行驶地，尤其是在田地中U形行驶较多，反复进行直行行驶和转向行驶。田地中的行驶地面凹凸不平，行驶阻力大，尤其是转向时行驶阻力大。这样，行驶阻力根据行驶状况的不同而不同，因此马达82的负荷即发动机的负荷也变动。利用这一点就能够推定出发动机负荷。例如，从发动机负荷的角度出发，由左右一对行驶体构成的行驶装置1的驱动状态可以分为直行行驶模式、转向行驶模式和路上行驶模式，农作业装置W的驱动状态可以分为割取作业中模式、割取前后模式和谷粒排出模式。发动机负荷(马达负荷)根据上述各模式而不同，因此利用这一点来确定与各模式相对应的合适的发动机转速。特别是在左右一对的行驶体形成为左履带行驶体1a和右履带行驶体1b这样的履带行驶体时，与直行行驶时相比，转向行驶时将承受较大的发动机负荷。因此，与直行行驶模式时相比，在转向行驶模式时需要以较高的转速驱动发动机80。

作为用于应对该问题的一个例子，根据发出左右履带行驶体的速度差(转向)指令的转向操作件61的操作位置，适当地选择上述操作位置-速度图。也就是说，作为该操作位置-速度图，准备有直行行驶用的操作位置-速度图和转向行驶用的操作位置-速度图群。在转向行驶用的操作位置-速度图群中包含有根据急转向、慢转向等转向程度而不同的多个转向行驶用的操作位置-速度图。需要说明的是，通过将操作位置-速度图设为将输入参数作为车速设定操作件66的操作位置及转向操作件61的操作位置的多维图(多次元マップ)，可使操作位置-速度图单一化或者运算化。

根据图1可知，一旦导出发动机目标转速，就可以使用基准发动机输出特性，根据发动机目标转速T-RPM求出运算负荷Pc。并且，同样可使用基准发动机输出特性，根据实际负荷Pr求出基准发动机转速R-RPM。

求出发动机目标转速T-RPM和基准发动机转速R-RPM之后，基于这两个转速，计算生成向发动机控制单元86输出的发动机控制指令所需的发动机指令转速EC-RPM。计算该发动机指令转速EC-RPM的一个方法是将发动机目标转速T-RPM和基准发动机转速R-RPM中较大的一方作为发动机指令转速EC-RPM。换言之，如图1所示，当运算负荷Pc比实际负荷Pr大时，采用发动机目标转速T-RPM作为发动机指令转速EC-RPM。与此相对，当实际负荷Pr大于运算负荷Pc时，采用基准发动机转速R-RPM作为发动机指令转速EC-RPM。对这种发动机指令转速计算方法，可以通过程序如下表示：

If Pr＜Pc then EC-RPM＝T-RPM、

If Pr≥Pc then EC-RPM＝R-RPM。

发动机指令转速计算方法的两个变形例如图2所示。

在第一变形例中，与上述例子相比，不同之处在于，在评价实际负荷Pr和运算负荷Pc之差Δ＝Pr－Pc时导入了不敏感带s。只要实际负荷Pr和运算负荷Pc之差Δ落入不敏感带s，就采用发动机目标转速T-RPM作为发动机指令转速EC-RPM。也就是说，对该第一变形例的发动机指令转速计算方法，可以通过程序如下表示：

If Δ＜s then EC-RPM＝T-RPM、

If Δ≥s then EC-RPM＝R-RPM。

在第二变形例中，与第一变形例相比，不同之处在于，在评价实际负荷Pr和运算负荷Pc之差Δ＝Pr－Pc时考虑了不敏感带s的值的正负。不论实际负荷Pr和运算负荷Pc哪个大，只要两者之差Δ落入不敏感带s，就采用发动机目标转速T-RPM作为发动机指令转速EC-RPM。而且，不论实际负荷Pr和运算负荷Pc哪个大，只要两者之差Δ大于不敏感带s，就采用基准发动机转速R-RPM作为发动机指令转速EC-RPM。也就是说，对该第二变形例的发动机指令转速计算方法，可以通过程序如下表示：

If －s＜Δ＜s then EC-RPM＝T-RPM、

If Δ≥s      then EC-RPM＝R-RPM、

If Δ＜－s    then EC-RPM＝R-RPM。

下面，参照图对本发明的串联式混合动力联合收割机(以下简称为联合收割机)的一个具体实施方式进行说明。图3是联合收割机的侧视图，图4是俯视图。

该联合收割机具有包括左履带行驶体1a、右履带行驶体1b的履带式行驶装置1和由该行驶装置1对地支承的机体2。机体2的前部设置有割取处理部3。在机体2的后部，脱粒装置4和谷粒箱5在机体前进方向上配置于左侧和右侧而沿机体横向排列。在谷粒箱5的前方设置有搭乘驾驶部7。

割取处理部3通过缸筒CY的操作绕横轴心P1自由升降摆动。脱粒装置4对由割取处理部3割取的农作物进行脱粒处理，经过脱粒装置4脱粒后得到的谷粒储存在谷粒箱5中。割取处理部3、脱粒装置4、搭乘驾驶部7安装在构成机体2的机体框架6上。

割取处理部3包括位于车体前部的割取部8和作为农作物运送部的纵向运送装置9，所述农作物运送部将由割取部8割取的农作物向车体后上方运送。纵向运送装置9将割取谷秆向后方运送，并传递给输送链18。割取部8具有对割取对象谷秆进行分禾的分禾件10、将倒伏姿势的植立谷秆扶起的扶禾装置11、切断被扶起的植立谷秆茎根的推子型割取装置12。

而且，割取处理部3绕横轴心P1自由升降摆动地支承于机体框架6，能够绕纵向轴心Y1(参照图4)在位于机体2的前部的正常作业姿势和以开放机体2的车体前方侧的方式向车体横向外侧退避的维修用姿势之间变更姿势。

而且，割取处理部3所具有的割取部框架13绕横轴心P1自由升降摆动地支承于中继用支承部件15，所述中继用支承部件15由立设于机体框架6的左右两侧的支承体14R、14L承接支承。支承割取部框架13的中继用支持部材15绕纵向轴心Y1自由转动地通过左侧的支承体14L支承于机体2。也就是说，割取处理部3整体绕纵向轴心Y1摆动自由地支承于机体2。如图4所示，为了变更割取处理部3的姿势而被转动操作的纵向轴心Y1位于纵向运送装置9的与搭乘驾驶部7相反一侧的车体横宽方向外端侧部位。

如图5所示，脱粒装置4包括对割取的谷秆进行脱粒处理的脱粒部16、将由脱粒部16进行了脱粒处理的处理物筛选为谷粒和尘埃的筛选部17。

在脱粒部16中，以茎根侧被输送链18夹持的横向姿势运送割取谷秆。在割取谷秆的穗梢侧所通过的脱粒室19中设置有通过绕机体前后朝向轴心旋转驱动而对割取谷秆的穗梢侧进行脱粒处理的脱粒筒20和使经过该脱粒处理得到的处理物向下方漏下的筛网21。在筛网21的处理物移送方向的下游侧形成有使未通过筛网21漏下的处理物向筛选部17的筛选方向下游侧(后部侧)流下的送尘口22。

筛选部17包括位于脱粒部16的下方对从筛网21漏下的处理物进行摆动筛选的摆动筛选机构23、具有驱动轴24a且产生筛选风的清选风机24、一号回收部27、二号回收部30等。一号回收部27回收筛选后的谷粒(一号物)，通过沿着车体横向宽度方向(左右方向)设置在一号回收部27的底部的一号搅龙25，将回收的一号物向与一号回收部27的右端连通地连接的仰送搅龙输送装置26运送。二号回收部30回收带枝梗的谷粒、秸秆屑等混合物(二号物)，通过沿着车体横向宽度方向设置在二号回收部30的底部的二号搅龙28，将回收的二号物向与二号回收部30的右端连通地连接的二号还原装置29运送。

在摆动筛选机构23上设置有摆动筛选箱33、设置在该摆动筛选箱33内部的精筛选用上筛34、下筛35、逐稿器36等。摆动筛选箱33的机体前部侧被摆动臂31悬吊支承，且其机体后部侧由被旋转驱动的偏心曲轴机构32驱动。由此，摆动筛选箱33前后摆动。下筛35从漏下的处理物中筛选谷粒。逐稿器36向后方摆动移送秸秆屑。

通过仰送搅龙输送装置26将由一号搅龙25运送到的一号物向谷粒箱5仰送供给，并储存于谷粒箱5。另外，由二号搅龙28运送到的二号物在由二号还原装置29进行再脱粒处理之后被仰送而回到摆动筛选机构23。

如图3和图4所示，具有使储存于谷粒箱5的谷粒向外部排出的谷粒排出装置37。该谷粒排出装置37具有底部搅龙38、纵向搅龙输送装置39、横向搅龙输送装置41。底部搅龙38沿着谷粒箱5下部的凹槽状的底部5a设置。纵向搅龙输送装置39从底部搅龙38的运送终端部向上方运送谷粒。横向搅龙输送装置41从纵向搅龙输送装置39的上部横向运送谷粒，将谷粒从前端的排出口40向卡车的货厢等(未图示)排出。

通过横跨纵向搅龙输送装置39和横向搅龙输送装置41设置的液压缸42的伸缩，变更横向搅龙输送装置41的升降位置。而且，纵向搅龙输送装置39通过设置在其下部的旋转马达43能够绕纵轴心Y2旋转。

底部搅龙38和纵向搅龙输送装置39之间以及纵向搅龙输送装置39和横向搅龙输送装置41之间分别通过锥齿轮机构44、45联动连接。因此，如果设置于底部搅龙38的前部侧端部的输入带轮46被提供动力，则这些输送装置一体地旋转驱动。其结果是，谷粒箱5内的谷粒向外部送出。

下面，参照图6和图7对搭载于该串联式混合动力联合收割机的两个动力传递机构进行说明。图6中示出了将来自发动机80的旋转动力向脱粒筒20、筛选部17等供给的第一动力传递机构。图7中示出了将来自电动马达(以下简称为马达)82的旋转动力向行驶装置1和割取处理部3供给的第二动力传递机构，所述行驶装置1由设置于车体横向宽度方向的左侧和右侧的左履带行驶体1a和右履带行驶体1b构成。

需要说明的是，第二动力传递机构所包括的行驶用的变速装置47在车体横向宽度方向中央部且搭乘驾驶部7的横向宽度方向上偏移设置，向左右一对行驶装置1传递动力。从图3及图4可知，向行驶用变速装置47供给动力的行驶割取用的马达82设置在搭乘驾驶部7的驾驶部地板48的下方部位。马达82的输出轴49a和行驶用变速装置47的输入轴49b通过接头联动连接。

如图7所示，在行驶用变速装置47的变速箱52内具有齿轮式减速机构53、液压操作式且齿轮咬合式的副变速装置54、利用左履带行驶体1a和右履带行驶体1b的速度差进行转向行驶的转向用传动机构55等。而且，动力从该行驶用变速装置47传递到割取处理部3。在该动力传递路径中安装有仅传递用于前进行驶的动力的单向离合器63和对动力传递进行接合或断开的皮带张紧式离合器64。

也就是说，马达82是行驶装置1和割取处理部3的动力源。关于马达82的输出控制将在后面进行说明，基于搭乘驾驶部7所具有的、作为车速设定操作件之一的行程操作式的主变速杆66的操作位置，计算针对马达82的指令转速。也就是说，行程操作式的主变速杆66位于中立位置时处于停止状态，主变速杆66向前侧的操作位移越大则前进行驶速度越大，主变速杆66向后侧的操作位移越大则后退行驶速度越大。主变速杆66的操作位置由行程传感器S4检测。

在马达82的驱动停止状态下进行制动作用的消极制动器67设置在行驶用变速装置47的输入轴49b上的与马达82的连接部位相反一侧的端部。消极制动器67由于被未图示的弹簧施力而处于制动状态，通过电动式或者液压式执行机构克服弹簧的施力而解除制动状态。当马达82处于工作停止状态(不发生行驶用扭矩的状态)时，消极制动器67由主电子单元100控制为制动状态，当马达82处于工作状态时，消极制动器67由主电子单元100控制为制动解除状态。在将消极制动器67从制动解除状态切换到制动状态时，制动力渐增，从而抑制制动时的冲击。

在图8中示意性地示出的动力传递机构50A的变速装置47中，组装有液压操作式且齿轮咬合式的副变速装置54。为了通过与后述的马达82的速度切换组合而产生高速、中速、低速这三个速度状态，副变速装置54具有两个变速挡(高速挡、低速挡)。通过马达82的速度切换和副变速装置54的两个变速挡，在标准的田地中进行割取作业时能够采用中速状态，在作物倒伏时或者在较深的湿田中的行驶负荷较大时能够采用低速状态，在路上行驶时能够采用高速状态。

副变速装置54的变速挡可以由搭乘驾驶部7所具有的、作为一个车速设定操作件的第二操作件57和第三操作件56选择(参照图4)。也就是说，上述三个速度状态由第二操作件57和第三操作件56的操作状态选择。在本实施方式中，第二操作件57和第三操作件56都形成为操作开关。在联合收割机中，第二操作件57也被称为割取变速开关，第三操作件56也被称为副变速开关。

转向用传动机构55包括用于向左履带行驶体1a和右履带行驶体1b中的任一方传递减速动力的缓转向用离合器58、向左履带行驶体1a和右履带行驶体1b中的任一方提供制动力的减速用制动器59、将对左履带行驶体1a和右履带行驶体1b中的一方传递动力的动力传递状态切换为直行状态和转向状态(减速状态、制动状态)的转向离合器60等。

转向用传动机构55与搭乘驾驶部7所具有的、作为转向操作件的操作杆(参照图3、图4)61联动连接。对应于操作杆61从中立位置向左右方向的倾斜角，产生从行驶机体2的直行状态向右或者向左的转向。设置有用于检测操作杆61从中立位置向左右的倾斜角大小的转向杆传感器S3。也就是说，根据该操作杆61的操作位移可计算出该联合收割机的转向度，在该转向度的计算中利用了转向杆传感器S3的检测信号。因此，该转向杆传感器S3的操作位置信号被输入到主电子单元100，用于转向控制等。另外，操作杆61向前后方向也可自由摆动操作，通过该前后方向的摆动操作来实现割取处理部3的上升操作和下降操作，在此不进行详述。

如图4所示，第三操作件56及第二操作件57是由驾驶者手动操作的瞬时开关，通过按压操作接通(ON)开关，通过再次按压操作断开(OFF)开关。在本实施方式中，第三操作件56设置在作为马达82的一个速度设定操作件的主变速杆66的手柄部，第二操作件57设置在操作杆61的手柄部。当然，第三操作件56、第二操作件57也可以设置在例如操纵面板等其他位置。第三操作件56和第二操作件57的操作状态信号(开关信号)及行程传感器S4检测出的主变速杆66的操作位置信号被输入主电子单元100，如后述所述，用于马达82、副变速装置54的控制。

下面，对将来自发动机80的旋转动力直接向脱粒筒20、筛选部17等供给的第一动力传递机构进行说明。根据图5和图6可知，用于筛选部17的动力系统从发动机80直接接受旋转动力。此时，一方面，来自发动机80的动力经由皮带张紧式的筛选接合断开用离合器71传递到筛选部17，具体来说是传递到清选风机24的驱动轴24a。然后，动力从清选风机24的驱动轴24a经由传动带72传递到一号搅龙25、二号搅龙28、摆动筛选机构23、输送链18等。

另一方面，来自发动机80的动力经由皮带张紧式的排出接合断开用离合器73、锥齿轮机构74及带传动机构75传递到谷粒排出装置37，具体来说是传递到设置在底部搅龙38的前部侧端部的输入带轮46。通过供给到输入带轮46的动力旋转驱动底部搅龙38、纵向搅龙输送装置39及横向搅龙输送装置41(分为第一横向搅龙输送装置41a和第二横向搅龙输送装置41b)，由此，将谷粒箱5内的谷粒向外部送出。筛选接合断开用离合器71通过未图示的筛选用离合器马达在接合状态和断开状态之间切换。排出接合断开用离合器73通过未图示的排出用离合器马达在接合状态和断开状态之间切换。

如在图8中示意性地所示，发动机80的输出轴80a与动力传递机构50B连接，同时也与发电机81的发电用旋转轴81a连接，所述动力传递机构50B作为向脱粒部16、谷粒排出装置37供给动力的动力供给机构发挥作用。发电机81和马达82经由电力变换部84连接于电机控制单元85。在本实施方式中，马达82是作为车辆的行驶驱动用马达使用的众所周知的三相交流式感应电动马达。电力变换部84包括将由发电机81发出的交流电变换成直流电的发电用逆变器、将由该发电用逆变器变换的直流电变换成适用于马达82的交流电的变换器等功率电子设备。电机控制单元85基于来自在内部构筑有用于合适地控制该功率电子设备的控制算法的主电子单元(一般称为ECU)100的指令，向电力变换部84发送控制信号。

发动机控制单元86基于来自主电子单元100的指令变更向发动机80供给的燃料供给量，从而控制发动机80的输出(转速及扭矩)。在本实施方式中，来自检测发动机转速的发动机旋转传感器S2的信号经由车辆状态检测单元90被发送到发动机控制单元86或主电子单元100，或者被发送到发动机控制单元86和主电子单元100。当然，来自发动机旋转传感器S2的信号也包括其他信号，也可以不经由车辆状态检测单元90而直接被发送。

在该联合收割机中，发电机81和马达82之间的供电线路不具有电池(包括大型电容器)，所以马达82直接使用由发电机81产生的电力。因此，发动机的停止直接导致发电机81的停止，最终导致马达82的停止，因此为了防止发生无准备的发动机停止情况，需要在好好考虑节能和发动机负荷这两者的平衡的基础上执行发动机控制。在本实施方式中，发动机控制由发动机控制单元86通过电子调速器方式进行。发动机控制单元86能够通过随着发动机80的负荷的增加而使发动机转速稍减小的下垂控制和无论发动机80的负荷如何都要将发动机转速维持为一定的等时控制中的任一种来控制发动机80。

作业装置控制单元87基于来自主电子单元100的指令，将控制信号发送给组装在直接使用发动机80的旋转动力的发动机驱动作业装置W1和使用马达82的旋转动力的马达驱动作业装置W2中的离合器操作设备、液压缸等工作设备。车辆状态检测单元90根据需要对由各种开关、传感器输入的信号进行变换处理等前处理，然后传递给主电子单元100。

主电子单元100通过车载LAN与发动机控制单元86、电机控制单元85、作业装置控制单元87、车辆状态检测单元90等其他的ECU相连接。需要说明的是，为了便于理解，不仅是该电子单元100，其他的ECU的结构也根据其说明目的而进行了区分。因此，实际上各ECU可以进行适当的整合，也可以进行适当的分割。在本实施方式中，主电子单元100通过硬件及软件(计算机程序)，构成发动机管理模块110、电机管理模块120、车辆管理模块130等特别与本发明相关的模块。

发动机管理模块110与其他管理模块相互协作，为了调整发动机80的输出，向发动机控制单元86发送各种发动机控制指令。电机管理模块120也与其他管理模块相互协作，以经由电力变换部84适当地驱动发电机81和马达82的方式向电机控制单元85发送电机设备控制指令。车辆管理模块130基于从发动机控制单元86、电机控制单元85、作业装置控制单元87、车辆状态检测单元90发送来的信息(信号、数据)，对该联合收割机的行驶状态、作业状态进行确认、管理。

在图8中的车辆管理模块130上构成有车辆状态确定部13a。车辆状态确定部13a基于从车辆状态检测单元90取得的各种状态检测信号，确定左履带行驶体1a和右履带行驶体1b的驱动状态及割取处理部3、脱粒装置4、谷粒排出装置37等农作业装置W的驱动状态。

下面，对由主电子单元100的电机管理模块120和电机控制单元85进行的马达82的控制进行具体说明。

通过行程传感器S4检测由驾驶者操作的主变速杆66的前后方向的行程操作位置作为速度设定用信号，并发送给主电子单元100。同样地，通过转向杆传感器S3检测由驾驶者操作的操作杆61的左右方向的倾斜角作为表示机体2的旋转(转向)的转向度计算用信号(转向的操作位置)。电机管理模块120基于来自行程传感器S4和转向杆传感器S3的检测信号，将用于控制马达82的转速、最终用于控制左履带行驶体1a和右履带行驶体2b的驱动速度的指令发送给电机控制单元85。

电机管理模块120基于主变速杆66和操作杆61的操作位置计算成为马达82的控制目标转速的马达指令转速，并向电机控制单元85输出。

电机控制单元85基于来自电机管理模块120的指令，对电力变换部84所包括的逆变器、变换器等功率电子设备进行控制。此时，通过对设置于三相(u相、v相、w相)中各相的开关半导体进行开关控制来变更调整发动机81及马达82的输出。

在本实施方式中，构成在电机管理模块120中的马达转速设定部12c使用根据第二操作件57的第一操作状态即行驶状态所选择的第一关系，或者使用根据第二操作状态即作业状态所选择的第二关系，对主变速杆66的操作位置分配马达指令转速。第一关系与第二关系相比分配到较快的马达指令转速。但是，如下所述，实际车速也依赖于副变速装置54的操作状态。

下面，参照图9对由马达转速设定部12c执行的、通过对主变速杆66、第三操作件56、第二操作件57进行操作而进行的行驶机体2的速度设定进行说明。需要说明的是，前进行驶的速度设定和后退行驶的速度设定基本上相同，为了简化说明，以下仅对前进行驶进行说明。

首先，将主变速杆66的行程操作位置设为x，假定x的取值范围(行程操作范围)为0～100。对任意的行程操作位置x分配马达82的设定速度，该分配方法有两种，可以通过第二操作件57进行切换。也就是说，将设定速度设为s，将两种分配方法设为作为第一关系(在此为函数)的F(x)和作为第二关系(在此为函数)的G(x)，则马达82的设定速度可以表示为s＝F(x)和s＝G(x)。

例如，在x＝0～100时，将F(x)的取值范围设为0～3000rpm，将G(x)的取值范围设为0～1500rpm，则在相同的主变速杆66的行程操作位置，根据第二操作件57的操作状态，能够将车速变为两倍或者1/2。在此，第二操作件57的两个操作状态是作业状态(低速)和行驶状体(高速)，在作业状态下选择F(x)，在行驶状态下选择G(x)。需要说明的是，F(x)和G(x)并不限定于线形，也可以是非线形。而且，在主电子单元100中，可以作为运算式进行处理，也可以作为图(表格)进行处理。

而且，如果对副变速装置54的高速挡和低速挡进行组合，则在主变速杆66的任意的行程操作位置，对应于第三操作件56和第二操作件57的操作状态，可实现以下四个不同的速度设定(参照图9)。

(1)速度分配为第一关系，且副变速装置54为高速挡。

(2)速度分配为第一关系，且副变速装置54为低速挡。

(3)速度分配为第二关系，且副变速装置54为高速挡。

(4)速度分配为第二关系，且副变速装置54为低速挡。

在本实施方式中，从实用性来说(2)是非必要的，因此省略其使用。也就是说，禁止从(1)、(3)、(4)中的任一速度设定状态转变到(2)的速度设定。其结果是，能够实现(1)的高速状态，(3)的中速状态，(4)的低速状态。

图9中示意性地表示了该三个速度状态(高速状态、中速状态、低速状态)的位移。也就是说，

位移A：在低速状态下，通过开关操作第二操作件57，从低速状态转变到中速状态。

位移B：在中速状态下，通过开关操作第二操作件57，从中速状态转变到高速状态。

位移C：在高速状态下，通过开关操作第二操作件57，从高速状态转变到中速状态。

位移D：在中速状态下，通过开关操作第三操作件56，从中速状态转变到低速状态。

位移E：在低速状态下，通过开关操作第三操作件56，从低速状态转变到中速状态。

在此需要注意的是，在位移A中，如果通过开关操作第二操作件57而从第二关系切换到第一关系，则同时进行从副变速装置54的低速挡向高速挡的转换。

该联合收割机是无电池的串联混合动力车辆，其不能以来自电池的电力使车辆行驶，而是通过由来自发电机的电力进行驱动的马达进行行驶，所述发电机通过稳定旋转的发动机进行发电。因此，虽然要避免因发动机80的过负荷等而停止的情况，但以所需以上的输出运转发动机80会导致油耗增大。由此，发动机管理模块110考虑发动机负荷，对发动机80的运转进行适当的管理。为了达到这一目的，发动机管理模块110可以采用通过图1说明的基本原理和通过图2说明的两个基本原理(第一变形例和第二变形例)中的任一个基本原理。或者，也可以采用上述所有的基本原理或这些原理的部分组合，并从中进行选择。在本实施方式中采用的是图2的第一变形例的原理。无论如何，在发动机管理模块110中，尤其和本发明相关的基准发动机转速计算部11a、发动机指令转速计算部11b、发动机目标转速计算部11c、负荷计算部11e、实际负荷取得部11f主要由计算机程序构成。

发动机目标转速计算部11c基于主变速杆66、操作杆61的操作位置计算发动机80的目标转速。实际负荷取得部11f取得发动机80的实际负荷。基准发动机转速计算部11a利用基准发动机输出特性，根据所述实际负荷计算基准发动机转速。负荷计算部11e根据由发动机目标速度计算部11c计算出的目标转速，利用基准发动机输出特性计算运算负荷。发动机指令转速计算部11b基于上述目标转速及基准发动机转速、实际负荷及运算负荷计算发动机指令转速，并将基于该发动机指令转速的发动机控制指令向发动机控制单元86输出。

在本实施方式中，发动机指令转速计算部11b基于通过图2说明的发动机指令转速计算方法的第一变形例的原理，计算发动机指令转速。所以，在此省略其说明。另外，利用图10中例示的基准发动机输出特性曲线图，进行在此之前执行的发动机目标转速、基准发动机转速、运算负荷、实际负荷的计算。在图10中，虚线表示基准发动机输出特性的基准输出特性曲线，实线表示该发动机80的最大输出特性曲线。该基准输出特性曲线如下规定：相对于最大输出特性曲线的负荷率小于45％时为1150rpm，负荷率在90％以上时为2300rpm，对其间的部分通过实验性且经验性的方法进行插补。

〔其他实施方式〕

(1)在上述实施方式中，行驶装置1由包括左履带行驶体1a和右履带行驶体1b的履带行驶体构成，但是也可以采用车轮和履带行驶体的复合结构，或者仅有车轮的结构。

(2)第三操作件56及第二操作件57也可以由被驾驶者操作的操作杆和检测该操作杆的操作位移的传感器构成。

〈第二实施方式〉

具体实施方式

在对本发明的串联式混合动力联合收割机的另一具体实施方式进行说明之前，通过图11对本发明的基本原理进行说明。

需要说明的是，该串联式混合动力联合收割机是无电池的串联式混合动力车辆，不能够以来自电池的电力使车辆行驶，而是通过由发电机供电的马达进行行驶，所述发电机通过稳定旋转的发动机进行发电。

图11示意性地示出了本发明的串联式混合动力联合收割机(以下简称为联合收割机或者车辆)的动力传递和动力控制。动力传递的出发点是内燃机，在这里是柴油发动机(以下称为发动机)80’。发动机80’的转速由采用电子调速器方式、共轨方式等的发动机控制单元86’控制。在作为转向动力源的发动机80’上连接有通过从发动机80’输出的旋转动力进行发电的发电机81’。从该发电机81’输出的电力通过由电机控制单元85’控制的电力变换部84’进行电力变换，驱动成为另一个旋转动力源的马达82’。对应于由电力变换部84’进行的电力变换，马达82’的转速、扭矩被控制。动力传递的终点是由用于收获农作物的设备构成的农作业装置W’和使联合收割机行驶的行驶装置1’。

农作业装置W’包括从发动机80’直接接受动力的发动机驱动作业装置WE’和从马达82’直接接受动力的马达驱动作业装置WM’。行驶装置1’由相互独立地驱动的左右一对行驶体构成，在这里采用的是履带式的左履带行驶体1a’和右履带行驶体1b’。在马达82’和行驶装置1’之间具有动力传递机构50A’，该动力传递机构50A’包括能够向左履带行驶体1a’和右履带行驶体1b’传递不同转速的变速动力的变速装置47’。

通过由驾驶者操作的车速设定操作装置OD’来进行包括因左履带行驶体1a’和右履带行驶体1b’的速度差而产生的车辆旋转(转向)在内的车速设定。车速设定操作装置OD’可以由包括设定旋转(转向)的操作件和设定车辆速度的操作件的多个操作件构成，也可以仅由通用的单一操作件构成。通过各种传感器或者各种开关的位置检测车速设定操作装置OD’的操作位置、变速装置47’的变速状态、农作业装置W’的驱动状态等，并将其检测信号发送给车辆状态检测单元90’。由此，在车辆状态检测单元90’中能够处理表示与直行行驶、转向行驶、路上行驶等行驶有关的行驶驱动状态的信息和表示割取作业中、割取作业前后、谷粒排出等作业驱动状态的信息。

在上述本发明的联合收割机中，如果马达82’承受负荷，则与之相对应的电力从发电机81’被供给到马达82’，但为了使发电机81’发出马达82’所需的电力，发动机80’需要承受与之相当的负荷。也就是说，马达82’承受负荷的意思就是发动机80’承受负荷。基本上发动机80’的转速越大，则输出越大，所以使发动机80’以额定的最大转速进行旋转为好，但同时燃料消耗也会增大。因此，在本发明中，根据负荷切换发动机80’的转速。也就是说，在产生大负荷时设定最大转速，在产生中负荷时设定中转速，在产生低负荷时设定低转速，由此改善燃料消耗情况。

在成为联合收割机的电子控制的核心的ECU中构筑有多种控制功能部，但对本发明来说，负荷推定部11d’和发动机指令转速计算部11b’尤其重要。负荷推定部11d’具有计算发动机80’承受的负荷作为推定负荷的功能。发动机指令转速计算部11b’具有基于由负荷推定部11d’计算出的推定负荷来计算发动机指令转速，并向发动机控制单元86’输出基于该发动机指令转速的发动机控制指令的功能。

作为推定与马达所承受的负荷相对应的发动机负荷的方法，一般利用基于发动机转速降低量(エンジンドロップ量)的发动机负荷率，所述发动机转速降低量是发动机控制单元86’为了进行发动机控制而使用的目标转速和实际转速之差。但是，在使用单独的运算式时，也可以经由车辆状态检测单元90’，或者直接根据从由从传感器群、开关群发送来的信号得出的目标转速和实际转速计算推定负荷。而且，在本实施方式中，基于能够从车辆状态检测单元90’获得的各种状态检测信号，确定行驶装置的驱动状态及农作业装置的驱动状态。ECU具有管理联合收割机的运转状况的功能。因此，负荷推定部11d’基于上述驱动状态计算推定负荷。

对联合收割机这样的农作业车辆来说，田地、田间小道等是主要行驶地，尤其是在田地中U形行驶较多，反复进行直行行驶和转向行驶。田地中的行驶地面凹凸不平，行驶阻力大，尤其是转向时行驶阻力大。这样，行驶阻力根据这样的行驶状况的不同而不同，因此马达82’的负荷即发动机的负荷也变动。利用这一点，就能够推定发动机负荷。例如，从发动机负荷的角度出发，由左右一对的左履带行驶体1a’和右履带行驶体1b’构成的行驶装置1’的驱动状态可以分为直行行驶模、转向行驶模式和路上行驶模式，农作业装置W’的驱动状态可以分为割取作业中模式、割取前后模式和谷粒排出模式。发动机负荷(马达负荷)根据上述各个模式而不同，因此利用这一点，发动机指令转速计算部11b’能够对应于各模式而分配合适的发动机指令转速。特别是如图11所示的串联式混合动力联合收割机那样，当行驶装置1’形成为履带行驶体时，与直行行驶时相比，转向行驶时将承受较大的发动机负荷。因此，在转向行驶模式时计算出比直行行驶模式时高的发动机指令转速。

从图11可知，在该串联式混合动力联合收割机中，农作业装置W’分为从发动机80’直接接受旋转动力的发动机驱动作业装置WE’和从马达82’接受旋转动力的马达驱动作业装置WM’。如果采用所有的农作业装置W’都从马达82’接受旋转动力的结构，则马达82’的容量变大，结果发电机81’的容量也变大，从而导致机体重量变得过大，成本平衡恶化。行驶装置1’被要求迅速地进行加减速，因此采用从马达82’接受旋转动力的结构。由此，被要求尽量对应于车速的驱动速度的农作业机例如割取作业装置等构成为马达驱动作业装置WM’。

下面，参照图11对有关发动机转速的发动机控制进行说明。

首先，当驾驶者操作车速设定操作装置OD’时，其操作行程中的操作位置被检测出，将该操作位置作为输入参数，从图(マップ，map)或者计算式导出对马达82’要求的转速即马达指令转速，并发送给电机控制单元85’。电机控制单元85’基于接收到的马达指令转速生成控制信号，并向电力变换部84’输出。由此，从电力变换部84’向马达82’供给所需的电力，联合收割机的车速成为由车速设定操作装置OD’设定的车速。

同时，负荷推定部11d’以规定的间隔从车辆状态检测单元90’取得表示行驶装置1’的驱动状态及农作业装置W’的驱动状态的信息。如果由负荷推定部11d’计算出的推定负荷为高负荷，则成为目标的发动机转速被设定为高转速Nh。然后，发动机指令转速计算部11b’基于该高转速Nh下的控制特性计算发动机指令转速，并发送给发动机控制单元86’。如果推定负荷为中负荷，则发动机转速被设定为中转速Nm，基于中转速Nm下的控制特性计算出的发动机指令转速，并发送给发动机控制单元86’。如果推定负荷为低负荷，则发动机转速被设定为低转速Nl，基于低转速Nl下的控制特性计算出的发动机指令转速，并发送给发动机控制单元86’。需要说明的是，图11中示意性地表示的发动机控制特性采用下垂控制特性。这样，发动机控制单元86’根据负荷(所需动力)对发动机转速进行自动控制，也就是执行功率按需控制(power On-Demand)。

在以上的说明中，发动机控制单元86’、发动机指令转速计算部11b’为独立的功能部，但也可以将发动机指令转速计算部11b’组装到发动机控制单元86’中。同样地，也可以将负荷推定部11d’组装到车辆状态检测单元90’中，也可以将负荷推定部11d’所需的车辆状态检测单元90’的必要功能附加到负荷推定部11d’中。

下面，参照图对本发明的串联式混合动力联合收割机(以下简称为联合收割机)的另一个具体实施方式进行说明。图12是联合收割机的侧视图，图13是俯视图。

该联合收割机具有包括左履带行驶体1a’、右履带行驶体1b’的履带式行驶装置1’和由该行驶装置1’对地支承的机体2’。机体2’的前部设置有割取处理部3’。在机体2’的后部，脱粒装置4’、谷粒箱5’在机体前进方向上配置于左侧和右侧而沿机体横向排列。在谷粒箱5’的前方设置有搭乘驾驶部7’。

割取处理部3’通过缸筒CY’的操作绕横轴心P1’自由升降摆动。通过脱粒装置4’对由割取处理部3’割取的农作物进行脱粒处理，经过脱粒装置4’脱粒后得到的谷粒储存在谷粒箱5’中。割取处理部3’、脱粒装置4’、搭乘驾驶部7’安装在构成机体2’的机体框架6’上。

割取处理部3’包括位于车体前部的割取部8’和作为农作物运送部的纵向运送装置9’，所述农作物运送部将由割取部8’割取的农作物向车体后上方运送。纵向运送装置9’将割取谷秆向后方运送，并传递给输送链18’。割取部8’具有对割取对象谷秆进行分禾的分禾件10’、将倒伏姿势的植立谷秆扶起的扶禾装置11’、切断被扶起的植立谷秆茎根的推子型割取装置12’。

而且，割取处理部3’绕横轴心P1’自由升降摆动地支承于机体框架6’，能够绕纵向轴心Y1’(参照图13)在位于机体2’的前部的正常作业姿势和以开放机体2’的车体前方侧的方式向车体横向外侧退避的维修用姿势之间变更姿势。

而且，割取处理部3’所具有的割取部框架13’绕横轴心P1’自由升降摆动地支承于中继用支承部件15’，所述中继用支承部件15’由立设于机体框架6’的左右两侧的支承体14R’、14L’承接支承。支承割取部框架13’的中继用支持部材15’绕纵向轴心Y1’自由转动地通过左侧的支承体14L’支承于机体2’。也就是说，割取处理部3’整体绕纵向轴心Y1’摆动自由地支承于机体2’。如图13所示，为了变更割取处理部3’的姿势而被转动操作的纵向轴心Y1’位于纵向运送装置9’的与搭乘驾驶部7’相反一侧的车体横宽方向外端侧部位。

如图14所示，脱粒装置4’包括对割取的谷秆进行脱粒处理的脱粒部16’、将由脱粒部16’进行了脱粒处理的处理物筛选为谷粒和尘埃的筛选部17’。

在脱粒部16’中，以茎根侧被输送链18’夹持的横向姿势运送割取谷秆。在割取谷秆的穗梢侧所通过的脱粒室19’中设置有通过在机体前后朝向轴心旋转驱动而对割取谷秆的穗梢侧进行脱粒处理的脱粒筒20’和使经过该脱粒处理得到的处理物向下方漏下的筛网21’。在筛网21’的处理物移送方向的下游侧形成有使未通过筛网21’漏下的处理物向筛选部17’的筛选方向下游侧(后部侧)流下的送尘口22’。

筛选部17’包括位于脱粒部16’的下方对从筛网21’漏下的处理物进行摆动筛选的摆动筛选机构23’、具有驱动轴24a’且产生筛选风的清选风机24’、一号回收部27’、二号回收部30’等。一号回收部27’回收筛选后的谷粒(一号物)，通过沿着车体横向宽度方向(左右方向)设置在一号回收部27’的底部的一号搅龙25’，将回收的一号物向与一号回收部27’的右端连通地连接的仰送搅龙输送装置26’运送。二号回收部30’回收带枝梗的谷粒、秸秆屑等的混合物(二号物)，通过沿着车体横向宽度方向设置在二号回收部30’的底部的二号搅龙28’，将回收的二号物向与二号回收部30’的右端连通地连接的二号还原装置29’运送。

在摆动筛选机构23’上设置有摆动筛选箱33’、设置在该摆动筛选箱33’内部的精筛选用的上筛34’、下筛35’、逐稿器36’等。摆动筛选箱33’的机体前部侧被摆动臂31’悬吊支承，且其机体后部侧由被旋转驱动的偏心曲轴机构32’驱动。由此，摆动筛选箱33’前后摆动。下筛35’从漏下的处理物中筛选谷粒。逐稿器36’向后方摆动移送秸秆屑。

通过仰送搅龙输送装置26’将由一号搅龙25’运送的一号物向谷粒箱5’仰送供给，并储存于谷粒箱5’。另外，由二号搅龙28’运送的二号物在由二号还原装置29’进行再脱粒处理之后被仰送而回到摆动筛选机构23’。

如图12和图13所示，具有使储存于谷粒箱5’的谷粒向外部排出的谷粒排出装置37’。该谷粒排出装置37’具有底部搅龙38’、纵向搅龙输送装置39’、横向搅龙输送装置41’。底部搅龙38’沿着谷粒箱5’下部的凹槽状的底部5a’设置。纵向搅龙输送装置39’从底部搅龙38’的运送终端部向上方运送谷粒。横向搅龙输送装置41’从纵向搅龙输送装置39’的上部横向运送谷粒，将谷粒从前端的排出口40’向卡车的货厢等(未图示)排出。

通过横跨纵向搅龙输送装置39’和横向搅龙输送装置41’设置的液压缸42’的伸缩，变更横向搅龙输送装置41’的升降位置。而且，纵向搅龙输送装置39’通过设置在其下部的旋转马达43’能够绕纵轴心Y2’旋转。

底部搅龙38’和纵向搅龙输送装置39’之间以及纵向搅龙输送装置39’和横向搅龙输送装置41’之间分别通过锥齿轮机构44’、45’联动连接。因此，如果设置于底部搅龙38’的前部侧端部的输入带轮46’被提供动力，则这些输送装置一体地旋转驱动。其结果是，谷粒箱5’内的谷粒被向外部送出。

下面，参照图15和图16对搭载于该串联式混合动力联合收割机的两个动力传递机构进行说明。

图15中示出了将来自发动机80’的旋转动力向脱粒筒20’、筛选部17’等供给的第一动力传递机构。图16中示出了将来自电动马达(以下简称为马达)82’的旋转动力向行驶装置1’和割取处理部3’供给的第二动力传递机构，所述行驶装置1’由设置于车体横向宽度方向的左侧和右侧的左履带行驶体1a’和右履带行驶体1b’构成。

需要说明的是，虽然在图中未明确表示，但第二动力传递机构所包括的行驶用的变速装置47’在车体横向宽度方向中央部且搭乘驾驶部7’的横向宽度方向上偏移设置，并向左右一对行驶装置1’传递动力。从图12及图13可知，向行驶用变速装置47’供给动力的行驶割取用的马达82’设置在搭乘驾驶部7’的驾驶部地板48’的下方部位。马达82’的输出轴49a’和行驶用变速装置47’的输入轴49b’通过接头联动连接。

如图16所示，在行驶用变速装置47’的变速箱52’内具有齿轮式的减速机构53’、液压操作式且齿轮咬合式的副变速装置54’、利用左履带行驶体1a’和右履带行驶体1b’的速度差进行转向行驶的转向用传动机构55’等。而且，动力从该行驶用变速装置47’传递到割取处理部3’。在该动力传递路径中安装有仅传递用于前进行驶的动力的单向离合器63’和对动力传递进行接合或断开的皮带张紧式离合器64’。

也就是说，马达82’是左履带行驶体1a’、右履带行驶体1b’、割取处理部3’的动力源。关于马达82’的输出控制将在后面进行说明，基于搭乘驾驶部7’所具有的、作为车速设定操作装置OD’的操作件之一的行程操作式的主变速杆(第一操作件)66’的操作位置，计算针对马达82’的指令转速。也就是说，行程操作式的主变速杆66’位于中立位置时处于停止状态，主变速杆66’向前侧的操作位移越大则前进行驶速度越大，主变速杆66’向后侧的操作位移越大则后退行驶速度越大。主变速杆66’的操作位置由行程传感器S4’检测。

在马达82’的驱动停止状态下进行制动作用的消极制动器67’设置在行驶用变速装置47’的输入轴49b’上的与马达82’的连接部位相反一侧的端部。消极制动器67’由于被未图示的弹簧施力而处于制动状态，通过电动式或者液压式执行机构克服弹簧的施力而解除制动状态。当马达82’处于工作停止状态(不发生行驶用扭矩的状态)时，消极制动器67’由主电子单元100’控制为制动状态，当马达82’处于工作状态时，消极制动器67’由主电子单元100’控制为制动解除状态。在将消极制动器67’从制动解除状态切换到制动状态时，制动力渐增，从而抑制制动时的冲击。

如图17所示，为了通过与后述的马达82’的速度切换组合而产生高速、中速、低速这三个速度状态，副变速装置54’具有两个变速挡(高速挡、低速挡)。通过马达82’的速度切换和副变速装置54’的两个变速挡，在标准的田地中进行割取作业时能够采用中速状态，在作物倒伏时或者在较深的湿田中行驶负荷较大时，能够采用低速状态，在路上行驶时能够采用高速状态。副变速装置54’的变速挡可以由搭乘驾驶部7’所具有的、作为车速设定操作装置OD’所包括的一个车速设定操作件的第二操作件57’和第三操作件56’选择(参照图13)。也就是说，上述三个速度状态由第二操作件57’和第三操作件56’的操作状态选择。在本实施方式中，第二操作件57’和第三操作件56’都形成为操作开关。在联合收割机中，第二操作件57’也被称为割取变速开关，第三操作件56’也被称为副变速开关。

转向用传动机构55’包括用于向左履带行驶体1a’和右履带行驶体1b’中的任一方传递减速动力的缓转向用离合器58’、向左履带行驶体1a’和右履带行驶体1b’中的任一方提供制动力的减速用制动器59’、将对左履带行驶体1a’和右履带行驶体1b’中的一方传递动力的动力传递状态切换为直行状态和转向状态(减速状态、制动状态)的转向离合器60’等。

转向用传动机构55’与搭乘驾驶部7’所具有的、作为车速设定操作装置OD’的一个操作件的操作杆61’联动连接。对应于操作杆61’从中立位置向左右方向的倾斜角，产生从行驶机体2’的直行状态向右或者向左的转向。设置有用于检测操作杆61’从中立位置向左右的倾斜角大小的转向杆传感器S3’。也就是说，根据该操作杆61’的操作位移可计算出该联合收割机的转向度，在该转向度的计算中利用了转向杆传感器S3’的检测信号。另外，操作杆61’向前后方向也可自由摆动操作，通过该前后方向的摆动操作来实现割取处理部3’的上升操作和下降操作，在此不进行详述。

在该行驶用变速装置47’中，通过副变速装置54’的变速挡的切换和马达82’的变速，能够产生在标准的田地中进行割取作业时所使用的中速状态、在农作物倒伏时或者在较深的湿田中行驶负荷较大时所使用的低速状态、在路上行驶时所使用的高速状态。这些变速状态由第三操作件56’和第二操作件57’的操作状态选择。

如图13所示，在本实施方式中，第三操作件56’及第二操作件57’是由驾驶者手动操作的瞬时开关，通过按压操作接通(ON)开关，通过再次按压操作断开(OFF)开关。在本实施方式中，第三操作件56’设置在作为马达82’的一个速度设定操作件的主变速杆66’的手柄部，第二操作件57’设置在操作杆61’的手柄部。当然，第三操作件56’、第二操作件57’也可以设置在例如操纵面板等其他位置。第三操作件56’和第二操作件57’的操作状态信号(开关信号)及行程传感器S4’检测出的主变速杆66’的操作位置信号被输入主电子单元100’，如后述所述，用于马达82’、副变速装置54’的控制。

下面，对将来自发动机80’的旋转动力直接向脱粒筒20’、筛选部17’等供给的第一动力传递机构进行说明。根据图14和图15可知，用于筛选部17’的动力系统从发动机80’直接接受旋转动力。此时，一方面，来自发动机80’的动力经由皮带张紧式的筛选接合断开用离合器71’传递到筛选部17’，具体来说是传递到清选风机24’的驱动轴24a’。然后，动力从清选风机24’的驱动轴24a’经由传动带72’传递到一号搅龙25’、二号搅龙28’、摆动筛选机构23’、'输送链18’等。

另一方面，来自发动机80’的动力经由皮带张紧式的排出接合断开用离合器73’、锥齿轮机构74’及带传动机构75’传递到谷粒排出装置37’，具体来说是传递到设置在底部搅龙38’的前部侧端部的输入带轮46’。通过供给到输入带轮46’的动力旋转驱动底部搅龙38’、纵向搅龙输送装置39’及横向搅龙输送装置41’(分为第一横向搅龙输送装置41a’和第二横向搅龙输送装置41b’)，由此，将谷粒箱5’内的谷粒向外部送出。筛选接合断开用离合器71’通过未图示的筛选用离合器马达在接合状态和断开状态之间切换。排出接合断开用离合器73’通过未图示的排出用离合器马达在接合状态和断开状态之间切换。

如图17中示意性的所示那样，发动机80’的输出轴80a’与动力传递机构50B’连接，同时也与发电机81’的发电用旋转轴81a’连接，所述动力传递机构50B’作为向脱粒部16’、谷粒排出装置37’供给动力的动力供给机构发挥作用。发电机81’和马达82’经由电力变换部84’连接于电机控制单元85’。在本实施方式中，马达82’是作为车辆的行驶驱动用马达使用的众所周知的三相交流式感应电动马达。电力变换部84’包括将由发电机81’发出的交流电变换成直流电的发电用逆变器、将由该发电用逆变器变换成的直流电变换成适用于马达82’的交流电的变换器等功率电子设备。电机控制单元85’基于来自在内部构筑有用于合适地控制该功率电子设备的控制算法的主电子单元(一般称为ECU)100’的指令，向电力变换部84’发送控制信号。

发动机控制单元86’基于来自主电子单元100’的指令变更向发动机80’的燃料供给量，从而控制发动机80’的输出(转速及扭矩)。在本实施方式中，来自检测发动机转速的发动机旋转传感器S2’的信号经由车辆状态检测单元90’被发送到发动机控制单元86’或主电子单元100’，或者被发送到发动机控制单元86’和主电子单元100’。当然，来自发动机旋转传感器S2’的信号也包括其他信号，也可以不经由车辆状态检测单元90’而直接被发送。

在该联合收割机中，发电机81’和马达82’之间的供电线路不具有电池(包括大型电容器)，所以马达82’直接使用由发电机81’产生的电力。因此，发动机的停止直接导致发电机81’的停止，最终导致马达82’的停止，因此为了防止无准备的发动机停止情况，需要在好好考虑节能和发动机负荷这两者的平衡的基础上执行发动机控制。在本实施方式中，发动机控制由发动机控制单元86’通过电子调速器方式进行。发动机控制单元86’能够通过随着发动机80’的负荷的增加而使发动机转速稍减小的下垂控制和无论发动机80’的负荷如何都要将发动机转速维持为一定的等时控制中的任一种来控制发动机80’。

作业装置控制单元87’基于来自主电子单元100’的指令，将控制信号发送给组装在直接使用发动机80’的旋转动力的发动机驱动作业装置W1’和使用马达82’的旋转动力的马达驱动作业装置W2’中的离合器操作设备、液压缸等工作设备。车辆状态检测单元90’根据需要对由各种开关、传感器输入的信号进行变换处理等前处理，然后传递给主电子单元100’。

主电子单元100’通过车载LAN与发动机控制单元86’、电机控制单元85’、作业装置控制单元87’、车辆状态检测单元90’等其他的ECU相连接。需要说明的是，为了便于理解，不仅是该电子单元100’，其他的ECU的结构也根据其说明目的而进行了区分。因此，实际上各ECU可以进行适当的整合，也可以进行适当的分割。在本实施方式中，主电子单元100’通过硬件及软件(计算机程序)，构成发动机管理模块110’、电机管理模块120’、车辆管理模块130’等特别与本发明相关的模块。

发动机管理模块110’与其他管理模块相互协作，为了调整发动机80’的输出，向发动机控制单元86’发送各种发动机控制指令。电机管理模块120’也与其他管理模块相互协作，以经由电力变换部84’适当地驱动发电机81’和马达82’的方式向电机控制单元85’发送电机设备控制指令。车辆管理模块130’基于从发动机控制单元86’、电机控制单元85’、作业装置控制单元87’、车辆状态检测单元90’发送来的信息(信号、数据)，对该联合收割机的行驶状态、作业状态进行确认、管理。

在图17中的车辆管理模块130’上构成有车辆状态确定部13a’。车辆状态确定部13a’基于从车辆状态检测单元90’取得的各种状态检测信号，确定左履带行驶体1a’和右履带行驶体1b’的驱动状态及割取处理部3’、脱粒装置4’、谷粒排出装置37’等农作业装置W’的驱动状态。

下面，对由主电子单元100’的电机管理模块120’和电机控制单元85’进行的马达82’的控制进行具体说明。

通过行程传感器S4’检测由驾驶者操作的主变速杆66’的前后方向的行程操作位置作为速度设定用信号，并发送给主电子单元100’。同样地，通过转向杆传感器S3’检测由驾驶者操作的操作杆61’的左右方向的倾斜角作为表示机体2’的旋转(转向)的转向度计算用信号。电机管理模块120’基于来自行程传感器S4’和转向杆传感器S3’的检测信号，将用于控制马达82’的转速、最终用于控制左履带行驶体1a’和右履带行驶体2b’的驱动速度的指令发送给电机控制单元85’。

电机管理模块120’基于主变速杆66’和操作杆61’的操作位置计算成为马达82’的控制目标转速的马达指令转速，并向电机控制单元85’输出。

电机控制单元85’基于来自电机管理模块120’的指令，对电力变换部84’所包括的逆变器、变换器等功率电子设备进行控制。此时，通过对设置于三相(u相、v相、w相)中各相的开关半导体进行开关控制来变更调整发动机81’及马达82’的输出。

构成在电机管理模块120’中的马达转速设定部12c’使用根据第二操作件57’的第一操作状态即行驶状态所选择的第一关系，或者使用根据第二操作状态即作业状态所选择的第二关系，对主变速杆66’的操作位置分配马达指令转速。第一关系与第二关系相比分配到较快的马达指令转速。但是，如下所述，实际车速也依赖于副变速装置54’的操作状态。

下面，参照图19对由马达转速设定部12c’执行的、通过对主变速杆66’、第三操作件56’、第二操作件57’进行操作而进行的行驶机体2’的速度设定进行说明。需要说明的是，前进行驶的速度设定和后退行驶的速度设定基本上相同，为了简化说明，以下仅对前进行驶进行说明。

首先，将主变速杆66’的行程操作位置设为x，假定x的取值范围(行程操作范围)为0～100。对任意的行程操作位置x分配马达82’的设定速度，该分配方法有两种，可以通过第二操作件57’进行切换。也就是说，将设定速度设为s，将两种分配方法设为作为第一关系(在此为函数)的F(x)和作为第二关系(在此为函数)的G(x)，则马达82’的设定速度可以表示为s＝F(x)和s＝G(x)。

例如，在x＝0～100时，将F(x)的取值范围设为0～3000rpm，将G(x)的取值范围设为0～1500rpm，则在相同的主变速杆66’的行程操作位置，根据第二操作件57’的操作状态，能够将车速变为两倍或者1/2。在此，第二操作件57’的两个操作状态是作业状态(低速)和行驶状体(高速)，在作业状态下选择F(x)，在行驶状态下选择G(x)。需要说明的是，F(x)和G(x)并不限定于线形，也可以是非线形。而且，在主电子单元100’中，可以作为运算式进行处理，也可以作为图(表格)进行处理。

而且，如果对副变速装置54’的高速挡和低速挡进行组合，则在主变速杆66’的任意的行程操作位置，对应于第三操作件56’和第二操作件57’的操作状态，可实现以下四个不同的速度设定(参照图19)。

(1)速度分配为第一关系，且副变速装置54’为高速挡。

(2)速度分配为第一关系，且副变速装置54’为低速挡。

(3)速度分配为第二关系，且副变速装置54’为高速挡。

(4)速度分配为第二关系，且副变速装置54’为低速挡。

在本实施方式中，从实用性来说(2)是非必要的，因此省略其使用。也就是说，禁止从(1)、(3)、(4)中的任一速度设定状态转变到(2)的速度设定。其结果是，能够实现(1)的高速状态，(3)的中速状态，(4)的低速状态。

图19中示意性地表示了该三个速度状态(高速状态、中速状态、低速状态)的位移。也就是说，

位移A：在低速状态下，通过开关操作第二操作件57’，从低速状态转变到中速状态。

位移B：在中速状态下，通过开关操作第二操作件57’，从中速状态转变到高速状态。

位移C：在高速状态下，通过开关操作第二操作件57’，从高速状态转变到中速状态。

位移D：在中速状态下，通过开关操作第三操作件56’，从中速状态转变到低速状态。

位移E：在低速状态下，通过开关操作第三操作件56’，从低速状态转变到中速状态。

在此需要注意的是，在位移A中，如果通过开关操作第二操作件57’而从第二关系切换到第一关系，则同时进行从副变速装置54’的低速挡向高速挡的转换。

该联合收割机是无电池的串联混合动力车辆，其不能以来自电池的电力使车辆行驶，而是通过由来自发电机的电力进行驱动的马达进行行驶，所述发电机通过稳定旋转的发动机进行发电。因此，虽然要避免因发动机80’的过负荷等而停止的情况，但以所需以上的输出运转发动机80’会导致油耗增大。由此，发动机管理模块110’考虑发动机负荷，对发动机80’的运转进行适当的管理。构成在发动机管理模块110’中的负荷推定部11d’基于由车辆状态确定部13a’确定的左履带行驶体1a’和右履带行驶体1b’的驱动状态及农作业装置W’的驱动状态，计算发动机承受的推定的负荷作为推定负荷。同样，构成在发动机管理模块110’中的发动机指令转速计算部11b’基于由负荷推定部11d’计算出的推定负荷计算发动机指令转速，并将基于该发动机指令转速的发动机控制指令向发动机控制单元86’输出。

下面通过一个具体例子，对由该负荷推定部11d’和发动机控制单元86’所进行的对应于发动机负荷的发动机转速控制(电力需求控制)的简单算法进行说明。需要说明的是，对该算法也可沿用图11中说明的基本原理。在该具体例子中，负荷推定部11d’与发动机控制单元86’一体地动作，但是首先基于车辆状态确定部13a’的信息，规定以下八个模式作为对发动机负荷产生影响的运转模式。

(1)停止模式：不进行作业，也不进行行驶。

(2)割取作业前后+直行模式：在即将进入割取作业之前的规定时间或者在割取作业结束后的规定时间，机体2’直行。

(3)割取作业前后+转向模式：在即将进入割取作业之前的规定时间或者在割取作业结束后的规定时间，机体2’转向(左履带行驶体1a’和右履带行驶体1b’的速度不同)。

(4)割取作业中+直行模式：在割取作业中，机体2’直行。

(5)割取作业中+转向模式：在割取作业中，机体2’转向。

(6)路上行驶+直行模式：使副变速装置54’设为高速挡而行驶，机体2’直行。

(7)路上行驶+转向模式：使副变速装置54’设为高速挡而行驶，机体2’转向。

(8)谷粒排出模式：使用谷粒排出装置37’将谷粒从谷粒箱5’排出。

发动机控制单元86’根据上述运转模式计算发动机指令转速。在本实施方式中，由于规定了图18所示的发动机性能曲线，因此计算出基于该发动机性能曲线的发动机指令转速。该发动机80’的最大输出为18.5kW，最高转速为2500rpm，图18所示的发动机控制特性由三条线表示。也就是说，在高负荷时设定稍低于2500rpm的高转速，在中负荷时设定稍低于2000rpm的中转速，在低负荷时设定稍高于1500rpm的低转速，被进行下垂控制或者空转时的转速为稍高于1000rpm的转速。

由此，实际上，

(1)在停止模式中，设定空转转速，

(2)在割取作业前后+直行模式中，设定从空转转速到低转速的区域，

(3)在割取作业前后+转向模式中，设定比高转速稍低的转速，

(4)在割取作业中+直行模式中，设定从低转速到最高转速的区域，

(5)在割取作业中+转向模式中，设定最高转速，

(6)在路上行驶+直行模式中，设定从低转速到中转速的区域，

(7)在路上行驶+转向模式中，设定最高转速，

(8)在谷粒排出模式中，设定比空转转速稍高的转速。

在现有的串联式混合动力车辆中，为了通过发动机的高效运转而实现节能，不论负荷如何都将发动机设定为最高转速，但是即使在低负荷下也设定为最高转速，因此如果持续低负荷，则不能充分节能。而且，如果根据负荷变动而经常调整发动机转速的设定，则在负荷发生细微变动的情况下，反复进行发动机的快速旋转，从而在节能、噪音方面产生问题。考虑到该问题，在上述具体例子中，根据负荷设定发动机转速，即在高负荷时设定高转速，在中负荷时设定中转速，在低负荷时设定低转速。此时，割取作业中+转向模式和路上行驶+转向模式为产生最大负荷的运转状态，因此设定最大转速。

如果通过操作搭乘驾驶部7’所具有的割取开关杆62’来对割取开关S11’进行接通(ON)操作，则主电子单元100’使割取用离合器执行机构工作，割取离合器64’被切换成离合器接合状态；如果对割取开关S11’进行断开(OFF)操作，则主电子单元100’使割取离合器64’切换成断开状态。

〔其他实施方式〕

(1)在上述实施方式中，以对应于负荷规定的发动机转速驱动发动机80’。但是，在将储存在谷粒箱5’中的谷粒向外部排出的谷粒排出模式中，作业者有自己调节发动机转速(例如1150rpm～1300rpm)的愿望。其理由是，例如谷粒因下雨而潮湿、因连续晴天而干燥等而产生的谷粒排出负荷，或者为了应对排出速度不同等，因此，作为例外处理，以下是较好的实施方式之一，即在机体合适的位置上设置稻谷加速拨入部件这样的手动操作件，基于根据该稻谷加速拨入部件的设定位置而选择的发动机转速，发动机指令转速计算部11b’向发动机控制单元86’输出发动机控制指令。在实际的谷粒排出作业中，通过按压谷粒排出开始开关开始进行谷粒排出模式的控制，则由稻谷加速拨入部件设定的发动机转速以规定的周期被检查。然后，基于由稻谷加速拨入部件设定的发动机转速，发动机指令转速计算部11b’向发动机控制单元86’输出发动机控制指令。需要说明的是，此时，如果实际的发动机转速高于稻谷加速拨入部件的最大设定值(例如1300rpm)，则使谷粒排出待机直至实际的发动机转速达到1300rpm为止即可。按压谷粒排出停止开关，则结束该谷粒排出模式的控制。

(2)在上述实施方式中，行驶装置1’由左履带行驶体1a’和右履带行驶体1b’构成，但是也可以采用车轮和履带行驶体的复合结构，或者仅有车轮的结构。

(3)第三操作件56’及第二操作件57’也可以由被驾驶者操作的操作杆和检测该操作杆的操作位移的传感器构成。

工业实用性

本发明适用于在车体行驶的同时割取农作物并进行脱粒处理的半喂入或全喂入型联合收割机。

Claims (14)

1.一种串联式混合动力联合收割机，具有：发动机(80)、由所述发动机(80)的输出驱动的发电机(81)、由来自所述发电机(81)的电力驱动的马达(82)、由来自所述马达(82)的旋转动力使车辆行驶的行驶装置(1)、用于设定对应于操作位置的车速的车速设定操作件(66)、控制所述发动机(80)的输出的发动机控制单元(86)、收获农作物的农作业装置(W)，该串联式混合动力联合收割机的特征在于，还具有：

基于所述操作位置计算所述发动机(80)的目标转速的发动机目标转速计算部(11c)、

取得所述发动机(80)的实际负荷的实际负荷取得部(11f)、

使用基准发动机输出特性根据所述实际负荷计算基准发动机转速的基准发动机转速计算部(11a)、

基于所述目标转速和所述基准发动机转速计算发动机指令转速，并将基于该发动机指令转速的发动机控制指令向所述发动机控制单元(86)输出的发动机指令转速计算部(11b)。

2.如权利要求1所述的串联式混合动力联合收割机，其特征在于，比较所述目标转速和所述基准发动机转速，将较大的转速用作所述发动机指令转速。

3.如权利要求1或2所述的串联式混合动力联合收割机，其特征在于，具有负荷计算部，该负荷计算部使用所述基准发动机输出特性根据所述目标转速计算运算负荷，当所述运算负荷和所述实际负荷之差为规定值以下时，所述目标转速被用作所述发动机指令转速。

4.如权利要求3所述的串联式混合动力联合收割机，其特征在于，所述发动机目标转速计算部(11c)具有根据所述操作位置导出所述目标转速的操作位置-速度图。

5.如权利要求4所述的串联式混合动力联合收割机，其特征在于，通过多个运转模式规定所述车辆的不同的运转状态，所述发动机目标转速计算部(11c)在多个所述运转模式中的每一个运转模式下使用不同的位移-速度图。

6.如权利要求5所述的串联式混合动力联合收割机，其特征在于，所述运转模式包括路上行驶模式、作业行驶模式和卸谷作业模式，所述路上行驶模式是不进行农作业装置(W)的收获作业而行驶的模式，所述作业行驶模式是一边进行所述农作业装置(W)的收获作业一边行驶的模式，所述卸谷作业模式是将储存在谷粒箱(5)中的谷粒排出的模式。

7.如权利要求6所述的串联式混合动力联合收割机，其特征在于，所述行驶装置(1)由相互独立地被驱动的左履带行驶体(1a)和右履带行驶体(1b)构成，所述操作位置-速度图构成为所述左履带行驶体(1a)和所述右履带行驶体(1b)的驱动速度差越大，导出越大的所述目标转速。

8.如权利要求7所述的串联式混合动力联合收割机，其特征在于，所述基准发动机输出特性为表示与由发动机转速和该发动机转速的最大输出规定的最大输出特性曲线相比低一定值的负荷值的基准输出特性曲线。

9.如权利要求1所述的串联式混合动力联合收割机，其特征在于，所述发动机目标转速计算部(11c)具有根据所述操作位置导出所述目标转速的操作位置-速度图。

10.如权利要求9所述的串联式混合动力联合收割机，其特征在于，通过多个运转模式规定所述车辆的不同的运转状态，所述发动机目标转速计算部(11c)在多个所述运转模式中的每一个运转模式下使用不同的位移-速度图。

11.如权利要求10所述的串联式混合动力联合收割机，其特征在于，所述运转模式包括路上行驶模式、作业行驶模式和卸谷作业模式，所述路上行驶模式是不进行农作业装置(W)的收获作业而行驶的模式，所述作业行驶模式是一边进行所述农作业装置(W)的收获作业一边行驶的模式，所述卸谷作业模式是将储存在谷粒箱(5)中的谷粒排出的模式。

12.如权利要求9～11中任一项所述的串联式混合动力联合收割机，其特征在于，所述行驶装置(1)由相互独立地被驱动的左履带行驶体(1a)和右履带行驶体(1b)构成，所述操作位置-速度图构成为所述左履带行驶体(1a)和所述右履带行驶体(1b)的驱动速度差越大，导出越大的所述目标转速。

13.如权利要求12所述的串联式混合动力联合收割机，其特征在于，所述基准发动机输出特性为表示与由发动机转速和该发动机转速的最大输出规定的最大输出特性曲线相比低一定值的负荷值的基准输出特性曲线。

14.如权利要求1所述的串联式混合动力联合收割机，其特征在于，所述基准发动机输出特性为表示与由发动机转速和该发动机转速的最大输出规定的最大输出特性曲线相比低一定值的负荷值的基准输出特性曲线。