JP2012060934A - コンバイン - Google Patents

Abstract

【課題】作物の収穫作業中であっても、燃料が高温となることでエンジンの作動不良が生じることを防止できるコンバインを提供する。
【解決手段】コモンレール式ディーゼルエンジン７１を搭載したコンバインであって、前記ディーゼルエンジン７１の回転及び機体の走行速度を制御する制御手段１００と、走行速度Ｖを設定する変速操作手段９４と、当該変速操作手段９４の操作量Ａを検出し前記制御手段１００に送信する変速操作量検出手段９４ａと、前記制御手段１００からの出力値を基に、前記変速操作手段９４の操作量Ａに対応する走行速度Ｖとする変速手段８２ａと、前記コモンレール７５４に供給される燃料の温度ｔを検出する燃料温度検出手段１７１と、を備え、前記制御手段１００は、前記燃料の温度ｔが第一設定温度Ｔ１を越えると、前記操作量Ａに対応する設定走行速度を低減することで走行速度Ｖを制限する制御をする。
【選択図】図７

Description

本発明は、コモンレール式エンジンを搭載したコンバインの制御の技術に関する。

従来、コンバインはエンジンによって駆動力を得て、走行しながら作物の収穫作業を行う。そのため、収穫作業中のエンジンには、相当の負荷がかかる。例えば、特許文献１に示すようなコンバインにおいて、エンジンの過負荷状態の発生を事前にオペレータに知らせて、走行速度を落とさせることで、エンスト状態となる不具合を解消する技術は公知となっている。

特に、コモンレール式エンジンにおいては、このエンジンの過負荷状態によって燃料の温度が上昇するとサプライポンプ内で焼き付きが発生し、制御手段によって制御することが困難となり、ひいてはエンジンの故障の原因となってしまう。したがって、コモンレール式エンジンを搭載したコンバインにおいては、燃料の温度の上昇を起因とするエンジンの動作不良が生じて、収穫作業を中止しなくてはならない場合があった。

特開平８−２３８０１６号公報

本発明は、以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、作物の収穫作業中であっても、燃料が高温となることでエンジンの作動不良が生じることを防止できるコンバインを提供する。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、コモンレール式ディーゼルエンジンを搭載したコンバインであって、前記ディーゼルエンジンの回転及び機体の走行速度を制御する制御手段と、走行速度を設定する変速操作手段と、当該変速操作手段の操作量を検出し前記制御手段に送信する変速操作量検出手段と、前記制御手段からの出力値を基に、前記変速操作手段の操作量に対応する走行速度とする変速手段と、前記コモンレールに供給される燃料の温度を検出する燃料温度検出手段と、を備え、前記制御手段は、前記燃料の温度が第一設定温度を越えると、前記操作量に対応する設定走行速度を低減することで走行速度を制限する制御をするものである。

請求項２においては、前記制御手段には、前記第一設定温度よりも高温の第二設定温度が設定され、前記燃料の温度が第二設定温度を越えると、エンジン出力を所定出力以下に低減させるものである。

請求項３においては、前記制御手段は、前記第二設定温度よりも高温の第三設定温度が設定され、前記燃料の温度が第三設定温度を越えると、前記エンジン回転数を設定エンジン回転数まで低減するものである。

請求項４においては、前記制御手段には、表示手段が接続され、前記制御手段は、燃料の温度が前記第一設定温度、前記第二設定温度、又は前記第三設定温度を越えると、それぞれに対応した制御が行われていることを前記表示手段に表示するものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、燃料の温度が第一設定温度を越えると、走行速度が制限されるので、作物の処理量が所定量以下に減り、エンジンにかかる負荷が軽減される。このため、エンジンの発熱量も下がり、燃料の温度の上昇を防止することができる。したがって、作物の収穫作業を適正に行いながら、言い換えれば、定格回転数で作業機を駆動しながら、燃料が高温となることでエンジンの作動不良が生じることを防止できる。

請求項２においては、エンジン出力を低減させることで、必然的に走行速度を下げる。走行速度が下がると刈取作業による刈取作物の処理量が減るため、エンジンにかかる負荷が軽減される。このため、エンジンの発熱量も下がり、燃料の温度の上昇を防止することができる。したがって、作物の収穫作業を行いながら、燃料が高温となることでエンジンの作動不良が生じることを防止できる。

請求項３においては、エンジン出力を低減させることで、必然的に走行速度を下げる。走行速度が下がると作物の処理量が減るため、エンジンにかかる負荷が軽減される。このため、エンジンの発熱量も下がり、燃料の温度上昇を防止することができる。したがって、エンジンを段階的に制御することで収穫作業を行いながら、エンジンの作動不良が生じる前に、エンジンを最低エンジン回転数とすることで収穫作業を停止して、燃料が高温となることでエンジンの作動不良が生じることを防止し、燃料が低温となってから再び作物の収穫作業を行うことができる。

請求項４においては、作物の収穫作業を行いながら、燃料が高温となることでエンジンの作動不良が生じることを防止することができる。またコンバインの操縦者が燃料の温度によるエンジンの状態及びそれに伴う制御状態を把握することができる。

本発明の一実施例に係るコンバインの全体的な構成を示す側面図。 本発明の一実施形態に係るコモンレール式ディーゼルエンジンの吸気通路及び排気通路の構成を示す概略図。 同じく燃料供給部の構成を示す概略図。 コンバインの動力伝達の構成を示す概略図。 コンバイン及びエンジンの制御機構を示す概略図。 主変速レバーの操作量と走行速度の関係を示す図。 コンバイン及びエンジンの制御態様を示したフロー図。 図７の処理Ｃにおけるコンバイン及びエンジンの制御態様を示したフロー図。

次に、発明の実施の形態を説明する。

まず、本発明の一実施形態に係るコンバイン１の全体構成について説明する。
まず、図１を用いて、コンバイン１の全体構成について説明する。

コンバイン１には、走行部１０、刈取部２０、脱穀部３０、選別部４０、穀粒貯溜部５０、排藁処理部６０、エンジン部７０、ミッション部８０、及び、操縦部９０が備えられる。

走行部１０は、機体フレーム２の下部に設けられる。走行部１０は左右一対のクローラを有するクローラ式走行装置１１・１１等を有し、左右のクローラ式走行装置１１・１１により機体を前進又は後進方向に走行させることができるように構成される。

刈取部２０は、機体フレーム２の前端部に機体に対して昇降可能に設けられる。刈取部２０は分草具２１、引起装置２２、切断装置２３、及び、搬送装置２４等を有し、分草具２１により圃場の穀稈を分草し、引起装置２２により分草後の穀稈を引き起こし、切断装置２３により引き起こし後の穀稈を切断し、搬送装置２４により切断後の穀稈を脱穀部３０側へ搬送することができるように構成される。

脱穀部３０は、機体フレーム２の左側前部に設けられ、刈取部２０の後方に配置される。脱穀部３０は、フィードチェーン３１、扱胴３２、及び受網等を有し、フィードチェーン３１により刈取部２０の搬送装置２４からの穀稈を受け継いで排藁処理部６０側へ搬送し、扱胴３２及び前記受網により搬送中の穀稈を脱穀し、その脱穀物を漏下させることができるように構成される。

選別部４０は、機体フレーム２の左側部に設けられ、脱穀部３０の下方に配置される。選別部４０は、揺動選別装置、風選別装置、穀粒搬送装置、及び藁屑排出装置等を有し、前記揺動選別装置により脱穀部３０から落下する脱穀物を穀粒と藁屑や塵埃等とに揺動選別し、前記風選別装置により揺動選別後のものを更に穀粒と藁屑や塵埃等とに風選別し、前記穀粒搬送装置により選別後の穀粒を穀粒貯溜部５０側へ搬送する一方、前記藁屑排出装置により藁屑や塵埃等を外部へ排出することができるように構成される。

穀粒貯溜部５０は、機体フレーム２の右側後部に設けられ、脱穀部３０及び選別部４０の右側方に配置される。穀粒貯溜部５０は、穀粒タンク５１、及び穀粒排出装置５２等を有し、穀粒タンク５１により選別部４０から搬送されてくる穀粒を一時的に貯溜し、穀粒排出装置５２により貯溜中の穀粒を穀粒タンク５１から排出し、さらに任意の方向に搬送してから外部へ排出することができるように構成される。

排藁処理部６０は、機体フレーム２の左側後部に設けられ、脱穀部３０の後方に配置される。排藁処理部６０は排藁搬送装置や、排藁切断装置等を有し、前記排藁搬送装置により脱穀部３０のフィードチェーン３１からの脱穀済みの穀稈を受け継いでこれを排藁として外部へ排出する、又は前記排藁切断装置へ搬送し、当該排藁切断装置により切断してから外部へ排出することができるように構成される。

エンジン部７０は、機体フレーム２の右側前部に設けられ、穀粒貯溜部５０の前方に配置される。エンジン部７０はエンジン７１等を有し、動力（出力回転）をエンジン７１からこれを駆動源とする各部の装置に適宜の伝動機構を介して供給し、エンジン７１により各部の装置を駆動させることができるように構成される。

ミッション部８０は、機体フレーム２の右側前部に設けられ、エンジン部７０の前方に配置される。ミッション部８０は油圧式無段変速装置（以下、単に「ＨＳＴ」と記す）８２を含むトランスミッション８１等を有して、エンジン部７０のエンジン７１の出力回転が走行部１０や、刈取部２０等の各装置へ供給される前に、ＨＳＴ８２により当該出力回転を変速することができるように構成される（図４参照）。

操縦部９０は、機体フレーム２の右側前部に設けられ、エンジン部７０及びミッション部８０の上方に配置される。操縦部９０は操縦席９１、ステアリングハンドル９２を含む操作具類、及びステップ等を有し、操縦席９１にステップ上の作業者を着座させ、操作具類により作業者が各部の装置を操作することができるように構成される。

このようにして、コンバイン１は、操縦部９０での操作具類の操作によって、エンジン部７０からエンジン７１の出力回転を各部の装置に供給して、走行部１０にて機体を走行させながら、刈取部２０で圃場の穀稈を刈り取り、脱穀部３０で刈取部２０からの穀稈を脱穀し、選別部４０で脱穀部３０からの脱穀物を選別して、穀粒貯溜部５０で選別部４０からの穀粒を貯溜するととともに、排藁処理部６０で脱穀部３０からの排藁を外部へ排出することができるように構成される。

次に、図２及び図３を用いてエンジン部７０のエンジン７１について説明する。

エンジン７１は、コモンレール式のディーゼルエンジンであって、エンジン本体７２、吸気通路７３、排気通路７４、及び燃料供給部７５を備える。四つの燃焼室７２１が形成されたエンジン７１としているが、限定するものではなく一つ又は二つ以上形成されていてもよい。

図２に示すように、エンジン本体７２は、シリンダブロック、シリンダヘッド、クランク軸等を有するとともに、燃焼室７２１を有する。エンジン本体７２には、エンジン回転センサ１７０が設置される。エンジン回転センサ１７０は、制御手段１００と接続され、エンジン７１の運転時に回転するクランク軸の回転を検出し、この検出信号を制御手段１００へ送信する。

吸気通路７３は、吸入空気を外部からエンジン本体７２の燃焼室７２１に導く通路である。吸気通路７３には、図示しないエアクリーナ、吸気スロットル７３１及び吸気マニホールド７３２が空気の流れる方向（図中の白抜き矢印参照）に沿って順に設けられる。

エアクリーナは、コンバイン１の外部からの吸入空気の埃等の異物を濾過して、この異物が吸入空気に混入した状態で燃焼室７２１に侵入することを防止している。

吸気スロットル７３１は、例えばステッピングモータ又はＤＣサーボモータによって駆動されるバタフライバルブを用いて、エンジン本体７２の燃焼室７２１へ供給される吸入空気の流量を調整する。具体的には、吸気スロットル７３１は、バタフライバルブ（以下、吸気弁７３３とする）の開度をステッピングモータで構成された吸気開度調節アクチュエータ７３４を作動させることで調節して、吸気通路７３の通路断面積を変化させることによって燃焼室７２１へ供給される吸入空気の流量を調量可能とする。吸気開度調節アクチュエータ７３４は、制御手段１００と接続されて、この制御手段１００により吸気スロットル７３１が開閉制御される。

吸気マニホールド７３２は、エアクリーナによって濾過された後、吸気スロットル７３１によって調量された吸入空気を、各気筒の燃焼室７２１に均等に配分する。吸気マニホールド７３２は四つの通路に分岐するように形成されて、エンジン本体７２のシリンダヘッドに固設されている。

排気通路７４は、エンジン本体７２から排出される排気ガスを介してコンバイン１の外部まで導く通路である。排気通路７４には、排気マニホールド７４１、排気スロットル７４２、及び排気浄化装置（図示省略）が排気ガスの流れる方向（図中の太矢印参照）の上流側から下流側に向かって順に設けられている。

排気マニホールド７４１は、四つの燃焼室７２１から延びる通路を一つの通路に合流させる形状とし、燃焼室７２１から排出される排気ガスを集合させる。

排気スロットル７４２は、例えばステッピングモータ、ＤＣサーボモータ又は圧力ダイヤフラムによって駆動されるバタフライバルブを用いて、排気通路７４の内部に生じる排気圧力を調整する。具体的には、排気スロットル７４２は、バタフライバルブ（以下、排気弁７４３とする）の開度をステッピングモータで構成された排気開度調節アクチュエータ７４４を作動させることで調節して、排気通路７４の通路断面積を変化させることによって排気圧力を調整可能とする。排気開度調節アクチュエータ７４４は、制御手段１００と接続されて、この制御手段１００により排気スロットル７４２が開閉制御される。

図３に示すように、燃料供給部７５は、主として、燃料タンク７５１、燃料フィルタ７５２、サプライポンプ７５３、コモンレール７５４、インジェクタ７５５、及び、各種接続管等によって構成される。ここで、図３に示す太矢印は、燃料の流れる方向を示すものである。

図１及び図３に示すように、燃料タンク７５１は、コンバイン１の機体フレーム２の後部上に配置され、燃料タンク７５１に接続される図示しないフィードポンプから燃料フィルタ７５２、低圧管７５ａを介して、サプライポンプ７５３の吸入側に接続され、フィードポンプ及びサプライポンプ７５３の駆動により、燃料タンク７５１内の燃料が、燃料フィルタ７５２及び低圧管７５ａを介して、サプライポンプ７５３に吸い込まれる。サプライポンプ７５３はエンジン７１近傍に配置され、クランク軸から動力が伝達される。

サプライポンプ７５３の側面には、燃料温度検出センサ１７１が取り付けられる。燃料温度検出センサ１７１は、制御手段１００と接続され、サプライポンプ７５３内に吸い込まれた燃料の温度ｔを検出し、この検出信号を制御手段１００へ送信する。ただし、燃料温度検出センサ１７１はサプライポンプ７５３の吐出部に設けて、吐出される燃料の温度を検出する構成としてもよい。

サプライポンプ７５３の吐出側は、高圧管７５ｂを介してコモンレール７５４と接続される。また、サプライポンプ７５３は、燃料の吸い込み量を調整するための調量弁と、調量弁を経由した燃料を加圧してコモンレール７５４に圧送するためのプランジャとを有する。調量弁は、調量アクチュエータ７５３ａによって作動し、調量アクチュエータ７５３ａは制御手段１００と接続され、制御手段１００によって調量アクチュエータ７５３ａが作動される。

プランジャは往復運動することで、燃料が加圧されてコモンレール７５４に圧送される。つまり、燃料タンク７５１内の燃料は、コモンレール７５４に圧送されて、コモンレール７５４内に蓄えられる。

なお、サプライポンプ７５３は、燃料戻管７５ｃを介して、燃料タンク７５１と接続される。これにより、サプライポンプ７５３内の余剰燃料は、燃料タンク７５１へ戻される。

コモンレール７５４は、エンジン本体７２の外側面に固定される。コモンレール７５４は、筒形状に形成された部材であり、高圧燃料を蓄圧するための蓄圧室を有する。コモンレール７５４の一端部には、レール圧センサ１７２が配置される。レール圧センサ１７２は、制御手段１００と接続され、コモンレール７５４内の圧力（レール圧）を検出し、その検出値を制御手段１００に送信する。

コモンレール７５４には、各燃料噴射管７５ｄを介して、エンジン本体７２の気筒毎に配置された各インジェクタ７５５がそれぞれ接続される。

各インジェクタ７５５は、燃料噴射バルブ７５６を有し、この燃料噴射バルブ７５６に接続された噴射アクチュエータ７５７により作動する。噴射アクチュエータ７５７は、制御手段１００と接続され、制御手段１００によってその作動を制御される。

噴射アクチュエータ７５７・７５７・・・により燃料噴射バルブ７５６・７５６・・・の開閉（作動時間）を調整することによって、コモンレール７５４に蓄えられた高圧の燃料がインジェクタ７５５・７５５・・・からエンジン７１の各燃焼室７２１に噴射される。噴射アクチュエータ７５７・７５７・・・を制御することにより、インジェクタ７５５・７５５・・・から各燃焼室７２１に噴射される燃料の噴射量及び噴射時期を調整することが可能となっている。

なお、コモンレール７５４の他端部には、戻管コネクタ７５８を介して、コモンレール戻管７５ｅの一端が接続される。さらに、コモンレール戻管７５ｅの他端は、燃料タンク７５１に接続される。戻管コネクタ７５８は、減圧バルブ（図示省略）を有し、この減圧バルブは、コモンレール７５４内の燃料の圧力が一定以上になると開弁するように構成される。コモンレール７５４の余剰の燃料は、燃料戻管７５ｃ及びコモンレール戻管７５ｅを介して、燃料タンク７５１に回収される。

こうして、エンジン７１は、吸気弁７３３からの開度、排気弁７４３からの開度、エンジン回転センサ１７０からのエンジン回転速度、燃料温度検出センサ１７１からの燃料温度、レール圧センサ１７２からのレール圧に基づいて、個々の状況に適合した燃料の噴射量、噴射時期ならびに噴射圧を算出し、これを実現できるように、後述する制御手段１００によって制御される。

次に、図４を用いて、コンバイン１の動力伝達機構について説明する。

動力伝達機構は、出力回転をエンジン部７０のエンジン７１から各部の装置に伝達することができるように構成される。

具体的には、エンジン７１の出力軸７１ａが、ミッション部８０のトランスミッション８１の入力軸８１ａとプーリ及びベルトにより連動連結されて、エンジン７１の出力回転がＨＳＴ８２に伝達可能とされる。そして、エンジン７１の出力回転がＨＳＴ８２やトランスミッション８１の変速装置等により変速されて、トランスミッション８１の出力軸８１ｂ・８１ｂから走行部１０のクローラ式走行装置１１・１１に伝達可能とされる。

トランスミッション８１の別の出力軸８１ｃは、一方向クラッチ８１ｄ及び刈取クラッチ２６を介して刈取入力軸２５と連動連結されて、出力回転がトランスミッション８１から刈取部２０の引起装置２２、切断装置２３及び搬送装置２４（図１参照）に伝達可能とされる。この出力回転の伝達は刈取クラッチ２６の入り切り状態に応じて変更される。刈取クラッチ２６は、作業クラッチの実施の一形態である。

さらに、エンジン７１の出力軸７１ａは、脱穀クラッチ３４を介して脱穀入力軸３３と連動連結されて、出力回転がエンジン７１から脱穀部３０の扱胴３２に伝達可能とされる。この脱穀入力軸３３が選別入力軸（不図示）と連動連結されて、出力回転がエンジン７１から選別部４０の前記揺動選別装置や、前記風選別装置や、前記穀粒搬送装置や、前記藁屑排出装置にも伝達可能とされる。これらの出力回転の伝達は脱穀クラッチ３４の入り切り状態に応じて変更される。脱穀クラッチ３４は、作業クラッチの実施の一形態である。

エンジン７１の出力軸７１ａは、排出コンベア軸５３と連動連結されて、出力回転がエンジン７１から穀粒貯溜部５０の排出コンベア５２ａを含む穀粒排出装置５２に伝達可能とされる。

刈取クラッチ２６及び脱穀クラッチ３４は、それぞれ後述の制御手段１００による駆動制御にてソレノイド等のクラッチアクチュエータが駆動されることで、出力回転を伝達することが可能な入り状態又は出力回転の伝達を遮断する切り状態に切り換えられるように構成される。

こうして、出力回転がエンジン７１から各部の装置に伝達されるとき、走行部１０では、クローラ式走行装置１１・１１が駆動可能とされる。このクローラ式走行装置１１・１１が駆動される場合に、走行機体、即ちコンバイン１が任意の走行速度で走行する。

刈取部２０では、引起装置２２及び搬送装置２４が、走行機体の前進時に、刈取クラッチ２６が入り状態とされた場合に、駆動速度を走行速度と同調させて駆動され、刈取クラッチ２６が切り状態とされた場合に停止される。同様に、脱穀部３０では、フィードチェーン３１が、走行機体の前進時に、刈取クラッチ２６が入り状態とされた場合に駆動され、刈取クラッチ２６が切り状態とされた場合に停止される。

また、脱穀部３０では、扱胴３２が、脱穀クラッチ３４が入り状態とされた場合に駆動され、脱穀クラッチ３４が切り状態とされた場合に停止される。同様に、選別部４０では、前記揺動選別装置や、前記風選別装置や、前記穀粒搬送装置や、前記藁屑排出装置が、脱穀クラッチ３４が入り状態とされた場合に駆動され、脱穀クラッチ３４が切り状態とされた場合に停止される。

次に、図５を用いて、ＨＳＴ８２による走行速度の変速構成について説明する。

ＨＳＴ８２には、可変容量型のポンプ８２Ｐ、固定容量型のモータ８２Ｍが備えられる。ポンプ８２Ｐとモータ８２Ｍとはそれぞれ油圧ポンプと油圧モータとで構成され、互いに流体接続される。なお、ポンプ８２Ｐとモータ８２Ｍとは少なくとも一方が可変容量型であればよい。

ポンプ８２Ｐは、プランジャ、シリンダ、可動斜板、制御軸を有する。シリンダは、前記入力軸８１ａに相対回転不能に支持され、複数のプランジャが往復摺動可能に収納される。ポンプ８２Ｐは、ポンプ容量調整手段である変速アクチュエータ８２ａが作動することによって、制御軸にて可動斜板を傾転させ、プランジャの往復摺動するストロークを変更させる。そうして、ポンプ８２Ｐからの吐出量を変更することができるように構成される。

モータ８２Ｍには、プランジャ、シリンダ、モータ軸、固定斜板が備えられる。シリンダはモータ軸に相対回転不能に支持される。固定斜板はモータ本体に固定され、ポンプ８２Ｐから送油される圧油により、プランジャが押されてシリンダ及びモータ軸を回転させる。

ＨＳＴ８２は、変速操作手段である主変速レバー９４の変位（操作量）を変速操作量検出手段である主変速操作量検出手段９４ａが検出し、制御手段１００によって変速アクチュエータ８２ａが操作可能とされる。変速アクチュエータ８２ａは、コンバイン１に備えられる後述の制御手段１００と接続される。

次に、図５を用いて、コンバイン１の制御機構について説明する。

制御機構は、燃料温度検出センサ１７１の出力値、つまり、サプライポンプ７５３の燃料の温度ｔに基づいて、エンジン７１及びコンバイン１の状態を調節し、燃料の温度ｔを適正値にする温度制御を行うことができるように構成される。

制御機構は、主として、制御手段１００、主変速レバー９４、刈取レバー９６、脱穀レバー９７、主変速操作量検出手段９４ａ、刈取検出手段９６ａ、脱穀検出手段９７ａ、走行速度検出センサ１０１、エンジン回転センサ１７０、燃料温度検出センサ１７１、レール圧センサ１７２、変速アクチュエータ８２ａ、吸気開度調節アクチュエータ７３４、排気開度調節アクチュエータ７４４、噴射アクチュエータ７５７、及び、表示手段９９等を備える。

制御手段１００は、ＣＰＵ等の演算装置と、ＲＡＭ、ＲＯＭ、及びＨＤＤ等の記憶装置とを備える。記憶装置には、各種のプログラムやデータに加えて、図６に示す制限速度情報が記憶される。この制限速度情報は、例えば、主変速レバー９４の操作量Ａが第一操作量Ａ１である場合、温度制御が実行されているときには設定走行速度Ｖ１、温度制御が実行されていないときには設定走行速度Ｖ２となるように、走行速度Ｖを制限する情報である。つまり同じ操作量Ａであっても、温度制御が実行されているときには設定走行速度Ｖが遅くなる。

制御手段１００には、前述のように、主変速操作量検出手段９４ａ、刈取検出手段９６ａ、脱穀検出手段９７ａ、走行速度検出センサ１０１、エンジン回転センサ１７０、燃料温度検出センサ１７１、及びレール圧センサ１７２が接続されるとともに、吸気開度調節アクチュエータ７３４、排気開度調節アクチュエータ７４４、及び変速アクチュエータ８２ａが接続される。さらに、制御手段１００は、表示手段９９が接続される。

主変速レバー９４は、ＨＳＴ８２の変速比を設定する操作具であり、操縦部９０に配置される。主変速レバー９４は、主変速操作具の実施の一形態である。主変速レバー９４の操作量Ａは、主変速操作量検出手段９４ａにより検出することができる。主変速操作量検出手段９４ａはポテンショメータやロータリエンコーダ等で構成される。なお、本実施形態においては、主変速操作具を主変速レバー９４により構成するものとしたが、本発明はこれに限るものではない。即ち、主変速操作具は、スライド式やダイヤル式のスイッチ等により構成することも可能である。

刈取レバー９６は、刈取クラッチ２６（図４参照）の入り状態と切り状態とを切り換える操作具であり、操縦部９０に配置される。刈取レバー９６の操作位置、即ち刈取クラッチ２６を入り状態にするための「入」位置及び刈取クラッチ２６を切り状態にするための「切」位置は、刈取検出手段９６ａにより検出することができる。刈取検出手段９６ａは、スイッチ等で構成される。刈取検出手段９６ａは、作業検出手段の実施の一形態である。

脱穀レバー９７は、脱穀クラッチ３４（図４参照）の入り状態と切り状態とを切り換える操作具であり、操縦部９０に配置される。脱穀レバー９７の操作位置、即ち脱穀クラッチ３４を入り状態にするための「入」位置及び脱穀クラッチ３４を切り状態にするための「切」位置は、脱穀検出手段９７ａにより検出することができる。脱穀検出手段９７ａは、スイッチ等で構成される。脱穀検出手段９７ａは、作業検出手段の実施の一形態である。

走行速度検出センサ１０１は、コンバイン１の走行速度Ｖを検出するものである。走行速度検出センサ１０１は、ＨＳＴ８２の出力軸８１ｂ・８１ｂの回転数を検出する回転数センサにより構成される。なお、本実施形態においては、走行速度検出センサ１０１を出力軸８１ｂ・８１ｂの回転数を検出する回転数センサにより構成するものとしたが、本発明はこれに限るものではない。即ち、走行速度検出センサ１０１は、クローラ式走行装置１１・１１の駆動輪の回転数を検出するセンサや、対地速度センサ等によって構成することも可能である。

エンジン回転センサ１７０は、前述の通り、エンジン７１のクランク軸の回転速度を計測するためのものである。

燃料温度検出センサ１７１は、前述の通り、サプライポンプ７５３内の燃料の温度ｔを検出するためのものである。

レール圧センサ１７２は、前述の通り、コモンレール７５４内の圧力（レール圧）を検出するためのものである。

吸気開度調節アクチュエータ７３４は、制御手段１００からの制御信号（パルス信号）によって、吸気弁７３３を作動させ、吸気スロットル７３１の開度を調整するためのものである。本実施形態の吸気開度調節アクチュエータ７３４は、ステッピングモータで構成され、制御手段１００によって送信されるパルス信号に対応して吸気スロットル７３１の開度が変更され、そのパルス信号を制御手段１００が記憶することで吸気スロットル７３１の開度が認識できる。しかし、吸気スロットル７３１の開度を検出する開度検出手段を別に設ければ、ＤＣサーボモータのように吸気スロットル７３１の開閉作動のみを行うものであってもよい。

排気開度調節アクチュエータ７４４は、制御手段１００からの制御信号（パルス信号）によって、排気弁７４３を作動させ、排気スロットル７４２の開度を調整するためのものである。本実施形態の排気開度調節アクチュエータ７４４は、吸気開度調節アクチュエータ７３４と同様にステッピングモータで構成されているため、制御手段１００が排気スロットル７４２の開度を認識できる。しかし、排気スロットル７４２の開度を検出する開度検出手段を別に設ければ、ＤＣサーボモータのように排気スロットル７４２の開閉作動のみを行うものであってもよい。

変速アクチュエータ８２ａは、ＨＳＴ８２の制御軸にて可動斜板の角度を変更させることにより、当該ＨＳＴ８２の変速比を変更するものである。

噴射アクチュエータ７５７は、前述のように、燃料噴射バルブ７５６を作動させることでインジェクタ７５５から噴射される燃料を燃焼室７２１へと供給するものである。

表示手段９９は、温度制御を行っている旨を表示するためのものである。表示手段９９は、操縦部９０に配置され、操縦席９１に着座する作業者が認識できる位置にある。表示手段９９には、燃料の温度ｔが第一設定温度Ｔ１、第二設定温度Ｔ２、第三設定温度Ｔ３を越えた場合の各制御状態が表示される。

制御手段１００は、主変速操作量検出手段９４ａ、刈取検出手段９６ａ、脱穀検出手段９７ａに接続され、主変速レバー９４の操作量Ａ、刈取レバー９６及び脱穀レバー９７の操作位置（操作量Ａ）を検出信号として受信することができる。

制御手段１００は、刈取検出手段９６ａ及び脱穀検出手段９７ａの出力値に基づいて、刈取レバー９６及び／又は脱穀レバー９７が「入り」状態であるか否かを検知する。

制御手段１００は、種々のデータやプログラム等に基づいて、変速アクチュエータ８２ａの動作を制御することで、主変速レバー９４の操作量Ａに対応する走行速度Ｖを変更する制御を行う。具体的には、制御手段１００は、走行速度検出センサ１０１からの出力値、制限速度情報を基に、変速アクチュエータ８２ａを作動させ、コンバイン１の走行速度Ｖを増減させる。制御手段１００は、温度制御状態において、燃料が設定温度より高くなるとコンバイン１の走行速度Ｖを低下させるように制御する。このため、刈取部２０での作物の刈取量が減少し、刈取部２０及び脱穀部３０（その他の各部）において相対的に作物の処理量が減少し、エンジン７１にかかる負荷が軽減される。ひいては、燃料の温度ｔの上昇を防止することができる。

なお、制御手段１００は、走行速度を制限した場合、主変速レバー９４の操作量に対応する、前記ＨＳＴ８２におけるポンプ８２Ｐの可動斜板に連動連結した制御軸の回動量が、走行速度を制限する前に比べて小さくなるように、ＨＳＴ８２の変速アクチュエータ８２ａを制御する。これにより、作業者は、走行速度が制御手段１００により制限された場合であっても、走行速度が制限される前と同様に、主変速レバー９４の全操作範囲を利用して、主変速レバー９４により走行速度を無段階に変更することが可能となる。

制御手段１００は、エンジン回転センサ１７０、燃料温度検出センサ１７１、及びレール圧センサ１７２からの検出値、ならびに、種々のデータやプログラム等に基づいて、調量アクチュエータ７５３ａ及び噴射アクチュエータ７５７の作動を制御する。そうすることで、制御手段１００は、サプライポンプ７５３とコモンレール７５４内の圧力、及びインジェクタ７５５の燃料噴射バルブ７５６の開閉（動作時間）を制御し、コモンレール７５４に蓄えられた高圧の燃料がインジェクタ７５５・７５５・・・から各燃焼室７２１に噴射されるときの燃料の噴射量及び噴射時期の制御を行う。この制御により、エンジン７１の出力を変更することができる。例えば、エンジン７１の出力が下がることで、コンバイン１は必然的に走行速度Ｖが下がり、それに伴い収穫作業による作物の収穫量を減少させることができる。

制御手段１００は、エンジン回転センサ１７０、燃料温度検出センサ１７１、及びレール圧センサ１７２からの検出値、ならびに、種々のデータやプログラム等に基づいて、吸気開度調節アクチュエータ７３４、排気開度調節アクチュエータ７４４、調量アクチュエータ７５３ａ及び噴射アクチュエータ７５７の作動を制御する。
そうすることで、制御手段１００は、吸気スロットル７３１及び排気スロットル７４２の開度、サプライポンプ７５３内の燃料圧、及び噴射アクチュエータ７５７の開閉（動作時間）を制御し、燃焼室７２１内の空燃比を調整しエンジン回転数を制御する。この制御により、エンジン回転数を最低エンジン回転数となるまで減少させると、コンバイン１の走行を停止させ、収穫作業を中止させることができる。ここでの収穫作業の中止とは、コンバイン１の走行が停止することで、強制的に作物の収穫作業が行えなくすることを意味する。

次に、図７、図８を用いて制御手段１００による燃料の温度ｔを判断基準とする制御の流れについて説明する。

まず、ステップＳ１０１において、制御手段１００は、収穫作業状態であるかどうかを判断する。つまり、制御手段１００は、作業検出手段である刈取検出手段９６ａ及び脱穀検出手段９７ａの検知情報に基づいて、コンバイン１が収穫作業状態であるか否かを判定する。具体的には、脱穀レバー９７が「入り」、又は、刈取レバー９６及び脱穀レバー９７の両方が「入り」の状態であるか否かの判断である。なお、収穫作業状態であるか否かの判断は、副変速レバーが作業用の低速位置に操作されているか走行用の高速位置に操作されているかで判断してもよい。

制御手段１００が、収穫作業状態でない走行モードである、即ち、脱穀レバー９７が「入り」でないと判断した場合、再度ステップＳ１０１の処理を行う。つまり、燃料の温度ｔによる制御は開始されない。この場合、制御手段１００は、主変速レバー９４の操作位置（操作量Ａ）に応じて、機体が通常の最高速度までの範囲で走行可能なように、ＨＳＴ８２の変速アクチュエータ８２ａを制御する（図６の二点鎖線を参照）。

一方、制御手段１００が、収穫作業状態であると判断した場合、ステップＳ１０２に移行し、燃料の温度ｔによる制御が開始される。

ステップＳ１０２において、制御手段１００は、燃料の温度ｔを取得し、ステップＳ１０３に移行する。つまり、燃料温度測定手段である燃料温度検出センサ１７１によって計測された燃料の温度ｔが制御手段１００の記憶装置に記憶される。

ステップＳ１０３において、制御手段１００は、燃料の温度ｔが第一設定温度Ｔ１を越えているか否かを判定する。ここで、第一設定温度Ｔ１は予め制御手段１００の記憶装置に設定された閾値である。
制御手段１００は、燃料の温度ｔが第一設定温度Ｔ１を越えていると判断した場合、ステップＳ１０４に移行する。
制御手段１００は、燃料の温度ｔが第一設定温度Ｔ１以下であると判定した場合、再度ステップＳ１０２の処理を行う。

ステップＳ１０４において、制御手段１００は、走行速度Ｖの制限を行う。具体的には、制御手段１００の記憶手段に記憶したマップ（制限速度情報（図６参照））を基に、例えば、操作量Ａ２に対応する走行速度Ｖを通常の設定走行速度Ｖｎから制御後の設定走行速度Ｖｃへと低減させることで、操作量Ａに対応する走行速度Ｖを相対的に低減させる。ただし、設定割合（例えば８０％）減少させたり、ＨＳＴ８２の斜板を設定角度低速側に回動したりするように制御することもできる。
制御手段１００は、主変速レバー９４の操作量Ａ２を主変速操作量検出手段９４ａからの検出値によって算出する。そして制限操作情報を基に、低減した設定走行速度Ｖｃを演算し、設定走行速度Ｖｃとなるように、制御手段１００は、走行速度検出センサ１０１からの検出値によってフィードバックしながら変速アクチュエータ８２ａを作動させる。そして、制御手段１００は、この制御（以下第一制御状態という）をおこなっている旨を表示手段９９に表示する。具体的には、表示手段９９に「燃料温度上昇、走行速度制限中」等の文言を表示する。
次に、制御手段１００は、ステップＳ１０５に移行する。

ステップＳ１０５において、制御手段１００は、ステップＳ１０４の実行から所定時間が経過したあとに、燃料の温度ｔを取得し、ステップＳ１０６に移行する。

ステップＳ１０６において、制御手段１００は、燃料の温度ｔが第一設定温度Ｔ１を越えているか否かを判定する。
制御手段１００は、燃料の温度ｔが第一設定温度Ｔ１を越えていると判断した場合、ステップＳ１０８に移行する。
制御手段１００は、燃料の温度ｔが第一設定温度Ｔ１以下であると判定した場合、ステップＳ１０７に移行する。

ステップＳ１０７において、制御手段１００は、第一制御状態を解除して、操作量Ａ２に対応する通常の設定走行速度となるように、走行速度Ｖを設定走行速度Ｖｎとなるように増速させる。
そして、制御手段１００は、表示手段９９に表示された第一制御状態である旨の表示を消去し、再びステップＳ１０２の処理をする。

ステップＳ１０６において、燃料の温度ｔが第一設定温度Ｔ１を越えている場合、ステップＳ１０８に移行する。
ステップＳ１０８において、制御手段１００は、燃料の温度ｔが第二設定温度Ｔ２を越えているか否かを判定する。
制御手段１００は、燃料の温度ｔが第二設定温度Ｔ２を越えていると判断した場合、ステップＳ１０９に移行する。
制御手段１００は、燃料の温度ｔが第二設定温度Ｔ２以下であると判定した場合、再びステップＳ１０５の処理をする。

ステップＳ１０９において、制御手段１００は、エンジン出力の低減及び表示手段９９にその制御を行う旨を表示する。具体的には、制御手段１００は、サプライポンプ７５３及び噴射アクチュエータ７５７の適宜の操作をすることでインジェクタ７５５から吐出する燃料噴射量を減少させ、エンジン出力を低減させる。そして、制御手段１００は、この制御（以下第二制御状態という）をおこなっている旨を表示手段９９に表示する。具体的には、表示手段９９に「燃料温度上昇、車速及びエンジン出力の制限中」等の文言を表示する。
次に、制御手段１００は、ステップＳ１１０に移行する。

ステップＳ１１０において、制御手段１００は、前ステップ（Ｓ１０９、Ｓ１１３、又はＳ１１７）の実行から所定時間が経過した後、燃料の温度ｔを取得し、ステップＳ１１１に移行する。

ステップＳ１１１において、制御手段１００は、燃料の温度ｔが第二設定温度Ｔ２を越えているか否かを判定する。
制御手段１００は、燃料の温度ｔが第二設定温度Ｔ２を越えていると判断した場合、ステップＳ１１３に移行する。
制御手段１００は、燃料の温度ｔが第二設定温度Ｔ２以下であると判定した場合、ステップＳ１１２に移行する。

ステップＳ１１２において、制御手段１００は、エンジン出力を低下させる制御（第二制御）を解除して、表示手段９９の表示内容の変更の制御を行う。
制御手段１００は、第二制御状態を解除して、表示手段９９に第一制御状態である旨を表示する。具体的には、制御手段１００は、第一制御状態における設定走行速度Ｖｎに対応するように、インジェクタ７５５からの燃料噴射量を第二制御状態の燃料噴射量よりも増加させ、エンジン出力を増大させる。そして、制御手段１００は、第二制御が解除され第一制御のみがおこなわれている旨を表示手段９９に表示する。具体的には、表示手段９９に「燃料温度上昇、車速制限中」等の文言を表示する。そして、再びステップＳ１０５の処理をする。

ステップＳ１１１において、制御手段１００は、燃料の温度ｔが第二設定温度Ｔ２を越えている場合には、ステップＳ１１３に移行する。
ステップＳ１１３において、制御手段１００は、燃料の温度ｔが第三設定温度Ｔ３を越えているか否かを判定する。ここで、第三設定温度Ｔ３は予め制御手段１００の記憶装置に設定された閾値であり、サプライポンプ７５３が高温の燃料によって焼き付く手前の温度である。
制御手段１００は、燃料の温度ｔが第三設定温度Ｔ３以下であると判定した場合、再びステップＳ１１０の処理をする。
制御手段１００は、燃料の温度ｔが第三設定温度Ｔ３を越えていると判断した場合、ステップＳ１１４に移行する。

ステップＳ１１４において、制御手段１００は、エンジン回転数を最低エンジン回転数まで低減させ、表示手段９９にその制御を行っている旨を表示する。ここで、最低エンジン回転数とは、エンジン７１がアイドリング状態となるエンジン回転数である。具体的には、制御手段１００は、各種センサの検出値及び種々のデータやプログラム等に基づいて、エンジン回転数が最低エンジン回転数となるように、吸気開度調節アクチュエータ７３４、排気開度調節アクチュエータ７４４、調量アクチュエータ７５３ａ及び噴射アクチュエータ７５７を操作して、吸気スロットル７３１及び排気スロットル７４２の開度、コモンレール７５４内の圧力、及び噴射アクチュエータ７５７の開閉時間（動作時間）を制御し、燃焼室７２１内の空燃比を調整して、エンジン回転数が最低エンジン回転数となるように制御する。そして、制御手段１００は、最低エンジン回転数となるように制御（以下、第三制御とする）がなされている旨を表示手段９９に表示する。例えば、表示手段９９に「燃料温度上昇、アイドリング状態」等の文言を表示する。なおこのときアイドリング状態では、作物の収穫作業ができないので、脱穀レバー９７を「切り」側に回動するように表示することもできる。また、脱穀クラッチ３４がモータ等のアクチュエータで制御可能な構成であれば、脱穀クラッチ３４をＯＦＦとなるようにアクチュエータを作動させる。

次に、制御手段１００は、ステップＳ１１５に移行する。
ステップＳ１１５において、制御手段１００は、前ステップ（Ｓ１１４、又はＳ１１６）の実行から所定時間が経過したあとに、燃料の温度ｔを取得し、ステップＳ１１６に移行する。

ステップＳ１１６において、制御手段１００は、燃料の温度ｔが第三設定温度Ｔ３を越えているか否かを判定する。
制御手段１００は、燃料の温度ｔが第三設定温度Ｔ３を越えていると判断した場合、ステップＳ１１５に移行する。
制御手段１００は、燃料の温度ｔが第三設定温度Ｔ３以下であると判定した場合、ステップＳ１１７に移行する。

ステップＳ１１７において、制御手段１００は、第三制御を解除し、つまり、吸気開度調節アクチュエータ７３４、排気開度調節アクチュエータ７４４、調量アクチュエータ７５３ａ及び噴射アクチュエータ７５７を操作して、エンジン回転数を回転数設定手段（アクセルレバー）で設定した元の回転数に増加させる。そして、表示手段９９に第二制御を行っている旨を表示する。制御手段１００は、再びステップＳ１１０の処理をする。

したがって、前記制御様態において、燃料の温度ｔが第一設定温度Ｔ１よりも高く第二設定温度Ｔ２以下の場合、第一制御がなされ、燃料の温度ｔが第二設定温度Ｔ２よりも高く第三設定温度Ｔ３以下の場合、第二制御がなされ、燃料の温度ｔが第三設定温度Ｔ３よりも高い場合、第三制御がなされる。つまり、燃料の温度ｔが低い方から、段階的にコンバイン１の収穫作業に影響が少ない制御がなされるように構成される。

以上の如く、本実施形態のコンバイン１は、
コモンレール式ディーゼルエンジン７１を搭載したコンバインであって、
前記ディーゼルエンジン７１の回転及び機体の走行速度を制御する制御手段１００と、
走行速度Ｖを設定する変速操作手段（主変速レバー９４）と、
当該変速操作手段（主変速レバー９４）の操作量Ａを検出し前記制御手段１００に送信する変速操作量検出手段（主変速操作量検出手段９４ａ）と、
前記制御手段１００からの出力値を基に、前記変速操作手段（主変速レバー９４）の操作量Ａに対応する走行速度Ｖとする変速手段（変速アクチュエータ８２ａ）と、
前記コモンレール７５４に供給される燃料の温度ｔを検出する燃料温度検出手段（燃料温度検出センサ１７１）と、
を備え、
前記制御手段１００は、前記燃料の温度ｔが第一設定温度Ｔ１を越えると、前記操作量Ａに対応する設定走行速度を低減することで走行速度Ｖを制限する制御をするものである。

このように構成することにより、燃料の温度ｔが第一設定温度Ｔ１を越えると、走行速度Ｖが制限されるので、作物の処理量が所定量以下に減り、エンジン７１にかかる負荷が軽減される。このため、エンジン７１の発熱量も下がり、燃料の温度ｔの上昇を防止することができる。したがって、作物の収穫作業を適正に行いながら、言い換えれば、定格回転数で作業機を駆動しながら、燃料が高温となることでエンジン７１の作動不良が生じることを防止できる。

本実施形態のコンバイン１の前記制御手段１００には、前記第一設定温度Ｔ１よりも高温の第二設定温度Ｔ２が設定され、前記燃料の温度ｔが第二設定温度Ｔ２を越えると、エンジン出力を所定出力以下に低減させるものである。
このように構成することにより、エンジン出力を低減させることで、必然的に走行速度Ｖを下げる。走行速度Ｖが下がると収穫作業による作物の処理量が減るため、エンジン７１にかかる負荷が軽減される。このため、エンジン７１の発熱量も下がり、燃料の温度ｔの上昇を防止することができる。したがって、作物の収穫作業を行いながら、燃料が高温となることでエンジン７１の作動不良が生じることを防止できる。

本実施形態のコンバイン１の前記制御手段１００は、前記第二設定温度Ｔ２よりも高温の第三設定温度Ｔ３が設定され、前記燃料の温度ｔが第三設定温度Ｔ３を越えると、前記エンジン回転数を設定エンジン回転数まで低減するものである。
このように構成することにより、エンジン出力を低減させることで、必然的に走行速度Ｖを下げる。走行速度Ｖが下がると作物の処理量が減るため、エンジン７１にかかる負荷が軽減される。このため、エンジン７１の発熱量も下がり、燃料の温度ｔの上昇を防止することができる。したがって、エンジン７１を段階的に制御することで収穫作業を行いながら、エンジン７１の作動不良が生じる前に、エンジン７１を最低エンジン回転数とすることで収穫作業を停止して、燃料が高温となることでエンジン７１の作動不良が生じることを防止し、燃料が低温となってから再び作物の収穫作業を行うことができる。

本実施形態のコンバイン１の前記制御手段１００には、表示手段９９が接続され、
前記制御手段１００は、燃料の温度ｔが前記第一設定温度Ｔ１、前記第二設定温度Ｔ２、又は前記第三設定温度Ｔ３を越えると、それぞれに対応した制御が行われていることを前記表示手段９９に表示するものである。
このように構成することにより、作物の収穫作業を行いながら、燃料が高温となることでエンジン７１の作動不良が生じることを防止することができる。またコンバイン１の操縦者が燃料の温度ｔによるエンジン７１の状態及びそれに伴う制御状態を把握することができる。

１ コンバイン
７１ ディーゼルエンジン（エンジン）
８２ａ 変速アクチュエータ（変速手段）
９４ 主変速レバー（変速操作手段）
９４ａ 主変速操作量検出手段（変速操作量検出手段）
９９ 表示手段
１００ 制御手段
１７１ 燃料温度センサ（燃料温度検出手段）
７５４ コモンレール
Ａ 操作量
ｔ 燃料の温度
Ｔ１ 第一設定温度
Ｔ２ 第二設定温度
Ｔ３ 第三設定温度
Ｖ 走行速度

Claims (4)

1. コモンレール式ディーゼルエンジンを搭載したコンバインであって、
   前記ディーゼルエンジンの回転及び機体の走行速度を制御する制御手段と、
   走行速度を設定する変速操作手段と、
   当該変速操作手段の操作量を検出し前記制御手段に送信する変速操作量検出手段と、
   前記制御手段からの出力値を基に、前記変速操作手段の操作量に対応する走行速度とする変速手段と、
   前記コモンレールに供給される燃料の温度を検出する燃料温度検出手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記燃料の温度が第一設定温度を越えると、前記操作量に対応する設定走行速度を低減することで走行速度を制限する制御をすることを特徴とするコンバイン。
2. 前記制御手段には、前記第一設定温度よりも高温の第二設定温度が設定され、前記燃料の温度が第二設定温度を越えると、エンジン出力を所定出力以下に低減させることを特徴とする請求項１に記載のコンバイン。
3. 前記制御手段は、前記第二設定温度よりも高温の第三設定温度が設定され、前記燃料の温度が第三設定温度を越えると、前記エンジン回転数を設定エンジン回転数まで低減することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のコンバイン。
4. 前記制御手段には、表示手段が接続され、
   前記制御手段は、燃料の温度が前記第一設定温度、前記第二設定温度、又は前記第三設定温度を越えると、それぞれに対応した制御が行われていることを前記表示手段に表示することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のコンバイン。

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