JP2000087772A - 作業車のエンジン出力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】作業車におけるエンジンの出力モードを、車体
の旋回作用を検出したときは標準出力モードから高出力
モードへ切り替える。 【解決手段】予め設定した一定回転数を保持して作業を
行う標準出力モードＳと、作業負荷が増大したときに対
応する高出力モードＬとに切り替え可能なエンジン１を
有する作業車において、旋回実行手段２の操作による操
向旋回作用を旋回検出センサ３により検出したときは、
標準出力モードＳから高出力モードＬへ自動的に切り替
えるモード切替手段４を設けたことを特徴とするエンジ
ン出力制御装置の構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、作業車のエンジ
ン出力制御装置に関し、作業車に搭載したエンジン出力
を、標準出力と、この標準出力が不足したときに補足す
る高出力とに切り替え可能なもの等の分野に属し、作業
車としてのコンバイン等に利用できる。

【０００２】

【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】作業
車における作業時に、エンジンに対する負荷が最も大き
くなるのは操向旋回を行うときであり、この負荷による
エンジン回転数の低下を防止するため、従来では、操向
旋回時にエンジン回転数を低下させないように最初から
常時高出力モードに設定しているものが一般的であっ
た。しかし、このような高出力モードにおいて長時間の
連続運転を行うときは、エンジンの耐久性を低下させる
等の不具合が発生することになる。

【０００３】そこでこの発明は、通常は標準出力モード
により作業を行い、操向旋回状態を検出したときのみ高
出力モードへ切り替える。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、予め設定し
た一定回転数を保持して作業を行う標準出力モードＳ
と、作業負荷が増大したときに対応する高出力モードＬ
とに切り替え可能なエンジン１を有する作業車におい
て、旋回実行手段２の操作による操向旋回作用を旋回検
出センサ３により検出したときは、標準出力モードＳか
ら高出力モードＬへ自動的に切り替えるモード切替手段
４を設けたことを特徴とするエンジン出力制御装置の構
成とする。

【０００５】

【作用】上記の構成により、作業車に搭載したエンジン
１の出力を、通常の作業負荷時に適応させる標準出力モ
ードＳと、重作業負荷時に適応させる高出力モードＬと
に切り替え可能とするものにおいて、標準出力モードＳ
における定回転制御により作業を行っているときに、旋
回実行手段２の操作によって方向変換のための左右側へ
の操向旋回を行うときは、この操向旋回作用を旋回検出
センサ３により検出して、コントローラ等に内蔵したモ
ード切替手段４によって標準出力モードＳから高出力モ
ードＬへ自動的に切り替えることにより、作業のなかで
最もエンジン１の出力を必要とする操向旋回時に、エン
ジン回転数を低下させることなく作業を行うことができ
る。

【０００６】

【発明の効果】上記作用の如く、作業時に旋回実行手段
２の操作によって操向旋回を行うときは、この旋回作用
を旋回検出センサ３により検出し、モード切替手段４に
よって標準出力モードＳから高出力モードＬへ自動的に
切り替えを行うことにより、最も出力を必要とする操向
旋回時のみ高出力モードＬへ切り替えることができるか
ら、従来の如く、最初から常時高出力モードＬに設定し
ているもののように、高出力モードＬによる長時間の連
続運転によりエンジン１の耐久性を低下させることがな
いと共に、操向旋回時にエンジン回転数を定回転に保持
して円滑に作業を行わせることができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施例をコン
バインについて図面に基づき説明する。図１０はコンバ
インの全体構成を示すもので、車台５の下部側に土壌面
を走行する左右一対の走行クローラ６を有する走行装置
７を配設し、該車台５上にはフィードチェン８に挟持搬
送して供給される穀稈を脱穀し、この脱穀された穀粒を
選別回収して一時貯留するグレンタンク９と、このタン
ク９に貯留された穀粒を機外へ排出する排穀オーガ１０
を備えた脱穀装置１１を載置構成している。

【０００８】該脱穀装置１１の前方に、前側から未刈穀
稈を分草する分草体１２と、分草した穀稈を引き起こす
引起部１３と、引き起こした穀稈を刈り取る刈刃部１４
と、この刈り取った穀稈を掻き込むと共に扱深さを調節
する掻込調節部１５と、この掻き込み調節された穀稈を
引き継いで該フィードチェン８へ受け渡しする供給搬送
部１６等を有する刈取装置１７を、油圧駆動による伸縮
シリンダ１７ａにより土壌面に対して昇降自在なるよう
該車台５の前端部へ懸架構成している。

【０００９】該刈取装置１７の一側にコンバインの操作
制御を行う操作装置１８と、この操作のための操作席１
９を設け、この操作席１９の後方側に前記グレンタンク
９を配置すると共に下方側にエンジン１を搭載し、該操
作装置１８と操作席１９を覆うキャビン２０を配設す
る。これらのエンジン１，走行装置７，脱穀装置１１，
刈取装置１７，操作装置１８，キャビン２０等によって
コンバインの車体２１を構成している。

【００１０】図４に示す如く、前記車台５の前端部に装
架した走行用ミッションケース２３の第１軸としての入
力軸２４に、コンバインの前・後進時における車速の主
変速出力を行う油圧式無段変速装置２５を連動可能に接
続して構成させる。該入力軸２４の左端位置に、クラッ
チ爪２６ａを内側面に有する高速駆動ギヤ２６を遊転軸
承すると共に、その中央位置に、クラッチ爪２７ａを該
クラッチ爪２６ａと対応する側面に有する中速駆動ギヤ
２７ｂと低速駆動ギヤ２７ｃとにより二連に形成される
変速駆動ギヤ２７を、前記操作装置１８のパネル１８ａ
部に配置した副変速レバー２８の操作によって、変速ス
テー２９上を移動する変速シフタ３０によって左右摺動
可能に軸回転させる構成とする。

【００１１】第２軸としての変速軸３１は、該変速駆動
ギヤ２７の左右摺動によって低速駆動ギヤ２７ｃと噛合
連動して作業速としての低速に変速する低速従動ギヤ３
２を右端位置に、中速駆動ギヤ２７ｂと噛合連動して作
業速としての中速に変速する中速従動ギヤ３３を中間位
置に各々軸止して構成させる。該高速駆動ギヤ２６と常
時噛合連動する位置に高速従動ギヤ３４を配置して軸止
することにより、高速駆動ギヤ２６のクラッチ爪２６ａ
と変速駆動ギヤ２７のクラッチ爪２７ａとを噛合接続し
て走行速としての高速に変速させ、これらの各低速，中
速，高速の三段に変速切り替えする副変速を次段に連動
させる変速伝動ギヤ３５を、低速従動ギヤ３２と中速従
動ギヤ３３との間に軸止位置して構成させる。

【００１２】第３軸としての操向軸３６は、その中央に
該変速伝動ギヤ３５と噛合連動する左右両側面に各々ク
ラッチ爪３７ａを有する操向センタギヤ３７を軸止し、
この操向センタギヤ３７の左右側のクラッチ爪３７ａと
対応するクラッチ爪３８ａを各々側面に有する左右の操
向クラッチ３８を遊転軸承して構成させる。該左右の操
向クラッチ３８には、クラッチ爪３８ａから各々外側に
向けてクラッチギヤ３８ｂと左右の操向シフタ３９を嵌
挿するシフタ溝３８ｃとを配置し、更にシフタ溝３８ｃ
の外側に多板式の左右の操向ブレーキ４０の内径固定側
を取り付けると共に、外径固定側を該ミッションケース
２３の盲蓋４１に取り付け、該内径固定側の取付部と操
向軸３６との隙間にリターン用の左右のクラッチスプリ
ング４２を各々弾発付勢して構成させる。

【００１３】該操向シフタ３９により両クラッチ爪３７
ａ，３８ａを噛合接続させる操向クラッチ３８の入り状
態と、両クラッチ爪３７ａ，３８ａを切り離すと共に、
操向ブレーキ４０を制動させる操向クラッチ３８の切り
状態とに作用可能に構成させる。第４軸としての減速軸
４３は、該左右の操向クラッチ３８のクラッチギヤ３８
ｂと噛合連動する大径ギヤ４４ａと、次段に連動させる
小径ギヤ４４ｂとによる左右の二連の減速ギヤ４４を遊
転軸承し、この左右の減速ギヤ４４の小径ギヤ４４ｂと
噛合連動する左右の車軸ギヤ４５を、第５軸として左右
に分離して配置した左右の車軸４６の一端部に各々軸止
すると共に、その他端部に前記左右の走行クローラ６を
駆動する左右の走行スプロケット４７を各々軸止して構
成させる。

【００１４】図５に示す如く、前記ミッションケース２
３の全面壁２３ａから外側に向けて突出させた左右の操
向シフタ３９のシフタ軸３９ａに、該全面壁２３ａに固
定した左右の操向シリンダ４８の作動によって回動させ
るクラッチアーム４８ａを軸止すると共に、このクラッ
チアーム４８ａの回動により旋回作用の検出を行う左右
の旋回検出センサ３を各々配置して構成させる。

【００１５】前記操作装置１８一側に、前後傾動によっ
て刈取装置１７の昇降作用を行わせると共に、左右傾動
によって車体２１を左右側へ操向及び旋回作用を行わせ
る旋回実行手段２としてのパワステレバー２を配設し、
このてパワステレバー２の左右傾動により該左右の操向
シリンダ４８を作用させて旋回作用を行わせる左右の旋
回用電磁弁４９ａ，４９ｂを設けて構成させる。

【００１６】前記操作装置１８のパネル１８ａ部におい
て、副変速レバー２８の前側に前・後進の切り替えや車
速を無段変速する主変速レバー２２を配設し、この主変
速レバー２２の作用を自動的に制御するレバー駆動モー
タ５０を、該レバー２２に連結駆動可能に配置して構成
させる。該パネル１８ａ部における主変速レバー２２の
前側に、図３に示す如く、エンジン回転数を制御するス
ロットルレバー５１を配設し、このスロットルレバー５
１と前記エンジン１のガバナに連結したガバナアーム５
２とをスロットルワイヤ５３により接続すると共に、ス
ロットルレバー５１に、このレバー５１の作用を検出す
るポテンショメータ等によるスロットルセンサ５４を取
り付けて構成させる。

【００１７】該スロットルセンサ５４の検出値によっ
て、スロットルレバー５１を作用させるスロットルモー
タ５５をギヤを介して該レバー５１に連結駆動可能に配
置させると共に、該エンジン１の適宜位置にエンジン回
転数を検出するエンジン回転センサ５６を設けて構成さ
せる。図２に示す如く、該エンジン１の性能曲線におけ
る各出力モードを、通常負荷による作業を行う標準出力
モードＳと、操向旋回等による重負荷による作業時に切
り替えを行う高出力モードＬとを設定して構成させる。

【００１８】図１に示す如く、ＣＰＵを主体的に配して
自動回路の演算制御を行うと共に、前記旋回検出センサ
３により旋回作用を検出したときは、標準出力モードＳ
から高出力モードＬへ自動的に切り替えるモード切替手
段４を内蔵したコントローラ５７を設けて構成させる。
該コントローラ５７の入力側に、前記旋回検出センサ
３，スロットルセンサ５４，エンジン回転センサ５６を
各々接続すると共に、その出力側に、前記操向シフタ３
９を作用させて車体２１の左右側への操向旋回を行う操
向シリンダ４８駆動用の左旋回用電磁弁４９ａ及び右旋
回用電磁弁４９ｂと、スロットルモータ５５の駆動によ
りスロットルレバー５１を開・閉側へ調節するスロット
ル開側リレー５９ａ及びスロットル閉側リレー５９ｂと
を各々接続して構成させる。

【００１９】刈取作業時に無段変速装置２５から、走行
ミッションケース２３の入力軸２４へ動力を伝達させ、
この入力軸２４への動力伝達により車速を通常作業速と
しての低速に切り替えるときは、副変速レバー２８の操
作による変速シフタ３０の作用により変速駆動ギヤ２７
を右端位置に摺動させて低速駆動ギヤ２７ｃと変速軸３
１の低速従動ギヤ３２とを噛合連動させる。

【００２０】次に、車速を通常作業速としての中速に切
り替えるときは、変速シフタ３０の作用にり変速駆動ギ
ヤ２７を中間位置に摺動させて中速駆動ギヤ２７ｂと変
速軸３１の中速従動ギヤ３３とを噛合連動させる。次
に、刈取作業時以外の走行速としての高速に切り替える
ときは、変速シフタ３０の作用により変速駆動ギヤ２７
を左端位置に摺動させ、変速駆動ギヤ２７のクラッチ爪
２７ａと高速駆動ギヤ２６のクラッチ爪２６ａとを噛合
接続させ、この接続により高速駆動ギヤ２６と常時噛合
している高速従動ギヤ３４へ連動させる。

【００２１】これらの副変速により三段に変速された動
力を変速軸３１から操向軸３６へ伝達し、この操向軸３
６において、操向シリンダ４８による操向シフタ３９の
作用によりシフタ溝３８ｃを介して操向クラッチ３８を
左右摺動させる。この操向クラッチ３８の左右摺動によ
り、該クラッチ３８のクラッチ爪３８ａと操向センタギ
ヤ３７のクラッチ爪３７ａとの噛合接続を離脱させたと
きは、操向クラッチ３８が切り状態となり車軸４６への
動力が断たれ車体２１の緩やかな左右操向作用を行うこ
とができ、更に操向シフタ３９を作用させることによ
り、操向ブレーキ４０の内径固定側と外径固定側との間
で制動させて強力な左右操向作用や左右側への旋回作用
を行わせることができる。

【００２２】このような低，中，高速による作業時に、
エンジン１が標準出力モードＳにより出力されている状
態において、パワステレバー２の左又は右側への傾動に
より車体２１を方向変換のための旋回作用を行わせると
き、この旋回作用を旋回検出センサ３により検出したと
きは、モード切替手段４により自動的に高出力モードＬ
へ切り替えさせる。

【００２３】このように最もエンジン１の負荷が大きく
なる旋回作用を行わせるときに、標準出力モードＳから
高出力モードＬへ切り替えることにより、エンジン回転
数の低下を防止することができると共に、通常の作業時
には標準出力モードＳによりエンジン１の出力を抑えて
耐久性を増大させることができる。（高出力モードＬに
おける長時間の連続運転はエンジン１の耐久性を低下さ
せる） また、図６に示す如く、前記脱穀装置１１は、上部側に
脱穀室６０及び処理室６１と、下部側に選別室６２とを
各々配置して構成し、該脱穀室６０には、多数の扱歯６
３ａを植設して穀稈を脱穀する扱胴６３を、前部側から
後部側に向けて軸架内装して構成させる。

【００２４】該脱穀室６０の平面視右側に平行して、脱
穀装置１１の出口側壁６４まで延長して配置した処理室
６１には、その前半部分つまり脱穀室６０の排塵口仕切
板６５までの間に、還元された二番物を前方に送りなが
ら撹拌処理する二番処理胴６６ａと、その後半部分つま
り該排塵口仕切板６５から後端部までの間に、脱穀室６
０の排塵口６５ａから排出される脱穀処理残留物を再処
理する排塵処理胴６６ｂとを、同一軸上に一体的に連結
する処理胴６６を軸架内装して構成させる。

【００２５】該脱穀室６０の平面視左側の扱ぎ口に沿っ
て穀稈を挟持搬送する前記フィードチェン８を配設する
と共に、該扱胴６３の扱歯６３ａの外周縁下部側を包囲
する扱網６７を配設した構成とする。前記選別室６２に
は、該脱穀室６０で脱穀処理され扱網６７から漏下した
脱穀物と、該処理室６１で撹拌処理された二番処理物と
を受けて揺動移送しながら選別を行う縦長の揺動選別棚
６８を、該扱胴６３の軸方向に沿ってその前部側を上手
側として揺動可能に架設すると共に、この揺動選別棚６
８の上手側下方に複数枚の唐箕羽根６９ａの回転により
選別風を起風して送風する唐箕６９を配置して構成させ
る。

【００２６】該揺動選別棚６８は、唐箕６９の上方側の
領域に脱穀物及び二番処理物を下手側に向け移送するラ
ック状の移送棚６８ａと、鎧戸状ブレードの開閉作用に
より脱穀物及び二番処理物の漏下量を調節可能なチャフ
シーブ６８ｂと、このシーブ６８ｂから漏下しない挟雑
物と排出物を受けて荒選別を行うストローラック６８ｃ
とを各々上段に配置し、チャフシーブ６８ｂから漏下し
た粗選物を中選別する網目状のグレンシーブ６８ｄを下
段に配置して構成させる。

【００２７】該グレンシーブ６８ｄから漏下した中選物
を、固定の一番選別棚７０上で前記唐箕６９からの送風
により一番穀粒に精選別する一番選別部を設けると共
に、該ストローラック６８ｃから漏下した荒選物を、固
定の二番選別棚７１上で唐箕６９からの送風により二番
物に粗選別する二番選別部を設けて構成させる。該一番
選別棚７０から流下選別される一番穀粒を収容して一番
螺旋７２ａにより横送りする一番受樋７２と、該二番選
別棚７１から流下選別される二番物を収容して二番螺旋
７３ａにより横送りする二番受樋７３とを各々配置して
構成させる。

【００２８】前記揺動選別棚６８の終端部上方側に、該
唐箕６９の選別風及び揺動選別棚６８の揺動選別による
選別塵埃と、前記排塵処理胴６６ｂから排出される排出
塵埃とを機外へ排塵させる横断流ファン等による排塵フ
ァン７４を配置して構成させる。前記図２に示す如く、
エンジン１の性能曲線における各出力モードを、通常負
荷により作業を行う標準出力モードＳと、重負荷作業時
に切り替えを行う高出力モードＬとを設定するものにお
いて、前記主変速レバー２２を作用させて車速を自動的
に変速制御するレバー駆動モータ５０と、スロットルレ
バー５１の作用をスロットルセンサ５４の検出値によっ
て自動的に制御するスロットルモータ５５と、エンジン
回転センサ５６とを設けると共に、車速を検出する車速
センサ７５を前記ミッションケース２３の伝動経路の適
宜位置に係合配置して構成させる。

【００２９】図７に示す如く、ＣＰＵを主体的に配して
自動回路の演算制御を行うと共に、該エンジン回転セン
サ５６によりエンジン回転数の低下を検出したときは、
一時的に標準出力モードＳから高出力モードＬへ自動的
に切り替えるモード切替手段７６と、高出力モードＬに
よる一定時間経過後に標準出力モードＳに復帰させエン
ジン回転数が低下するときは、その時点で車速を低速側
へ自動的に調節制御させる車速制御手段７７とを内蔵す
るコントローラ７８を設けて構成させる。

【００３０】該コントローラ７８の入力側に、前記スロ
ットルセンサ５４，エンジン回転センサ５６，車速セン
サ７５を各々接続すると共に、その出力側に、前記レバ
ー駆動モータ５０の駆動により主変速レバー２２を高・
低側に調節する高速側リレー５８ａ及び低速側リレー５
８ｂと、スロットルモータ５５の駆動によりスロットル
レバー５１を開・閉側へ調節するスロットル開側リレー
５９ａ及びスロットル閉側リレー５９ｂとを各々接続し
て構成させる。

【００３１】前記刈取装置１７によって刈取搬送される
穀稈を脱穀装置１１のフィードチェン８へ供給して脱穀
作業を行うときに、未刈穀稈の倒伏や早刈り及び湿田等
の条件により脱穀負荷が増大しエンジン回転数が低下す
るときは、エンジン１の出力モードをモード切替手段７
６によって、自動的に通常負荷により作業を行う標準出
力モードＳから重負荷作業を行う高出力モードＬへ一時
的に切り替えを行うことによりエンジン回転数の低下を
防止することができる。

【００３２】このように、脱穀負荷の一時的な増大に対
応してエンジン１の出力を高出力モードＬに切り替えて
エンジン回転数の低下を防止することにより、車速をエ
ンジン回転数が低下する毎に低速側へ調節制御して作業
能率を阻害するような不都合がなく、エンジン１の出力
を最大限に利用できると共に、高出力モードＬでの長時
間の使用を規制してエンジン１の耐久性を保持させるこ
とができる。

【００３３】なお、前記の如く、一時的に切り替えを行
った高出力モードＬによる一定時間経過後に、高出力モ
ードＬから標準出力モードＳへ復帰させることによりエ
ンジン回転数が低下するようなときは、その時点で車速
制御手段７７により車速を低速側へ調節制御することに
より、エンジン回転数の低下とエンジン１の耐久性の低
下を防止することができる。

【００３４】更に、該エンジン１の出力モードを、標準
出力モードＳから高出力モードＬに切り替えたときにお
いても、引き続きエンジン回転数が低下するようであれ
ば、その時点で車速制御手段７７により車速を低速側へ
調節制御させるようにしてもよい。また、前記主変速レ
バー２２の後進作用を検出する後進検出センサ７９を該
レバー２２に係合配置して設けると共に、前記脱穀装置
１１の駆動の入・切を検出するクラッチセンサ８０を設
けて構成させる。

【００３５】図８に示す如く、前記エンジン１の性能曲
線における各出力モードを、通常負荷による一般作業モ
ードＮと、倒伏穀稈や湿田等の重負荷による重作業モー
ドＨと、走行のみの軽負荷による走行モードＴとに切り
替え設定するモード設定スイッチ８１を、前記操作装置
１８のパネル１８ａ部に配置して構成させる。図９に示
す如く、ＣＰＵを主体的に配して自動回路の演算制御を
行うと共に、該モード設定スイッチ８１による重作業モ
ードＨの設定時に、後進検出センサ７９により車体２１
の後進を検出したときは自動的に走行モードＴに切り替
えるモード切替手段８２を内蔵したコントローラ８３を
設け、このコントローラ８３の入力側に、後進検出セン
サ７９，クラッチセンサ８０，モード設定スイッチ８１
等を各々接続し、その出力側に、一般作業モードＮ，重
作業モードＨ，走行モードＴによる各出力モードを各々
接続して構成させる。

【００３６】このような構成において、該モード設定ス
イッチ８１により重作業モードＨに設定して作業を行っ
ているとき、該主変速レバー２２の後進操作を後進検出
センサ７９により検出したときは、モード切替手段８２
により走行モードＴへ自動的に切り替えることによって
燃費を抑えた作業を行うことができる。従って、従来の
如く、重作業モードＨによる作業時に後進により軽負荷
となっても、脱穀装置１１の駆動が入の時には走行モー
ドＴに切り替わらないことによる燃料の無駄を防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】車体の旋回時にエンジン出力モードを切り替え
る自動回路を示すブロック図。

【図２】エンジンの標準出力と高出力モードの出力・ト
ルク・燃費の曲線を示す線図。

【図３】エンジンのスロットルレバーとガバナアームと
の連結構成状態を示す斜視図。

【図４】走行用ミッションケースのギヤ配列による連動
機構を示す正断面図。

【図５】操向クラッチを作用させる操向シリンダの配置
状態を示す部分正面図。

【図６】脱穀装置の全体構成を示す側断面図。

【図７】エンジンの回転低下時に出力モードを切り替え
る自動回路を示すブロック図。

【図８】コンバインの各作業モードにおけるエンジンの
出力とトルク曲線を示す線図。

【図９】車体の後進時に作業モードを切り替える自動回
路を示すブロック図。

【図１０】コンバインの全体構成を示す側面図。

【符号の説明】

１． エンジン ２． 旋回実行手段 ３． 旋回検出センサ ４． モード切替手段 Ｓ． 標準出力モード Ｌ． 高出力モード

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2B074 AA01 AB01 AC02 BA18 DA02 DA06 DB04 DC01 DD01 EA13 EB02 EE02 FA10 FB01 FC02 2B076 AA03 DA03 EA01 EB01 EC23 ED11 3G060 AA08 AB01 CB06 FA01 GA03 3G093 AA06 AA09 AB05 BA17 CB09 DA01 DA10 DB00 DB11 EA00 EA03

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予め設定した一定回転数を保持して作業
   を行う標準出力モードＳと、作業負荷が増大したときに
   対応する高出力モードＬとに切り替え可能なエンジン１
   を有する作業車において、旋回実行手段２の操作による
   操向旋回作用を旋回検出センサ３により検出したとき
   は、標準出力モードＳから高出力モードＬへ自動的に切
   り替えるモード切替手段４を設けたことを特徴とするエ
   ンジン出力制御装置。