JP2018138009A - コンバイン - Google Patents

Abstract

【課題】コンバインに搭載したエンジンが無駄に高速回転して燃料を浪費することを防止する。【解決手段】エンジン（Ｅ）の回転速度に応じて脱穀装置（５）の処理能力が変動する構成のコンバインであって、脱穀装置（５）の駆動中に走行変速用の変速レバー（１７）が変速速操作された場合に、この変速レバー（１７）の変速操作量に応じてエンジン（Ｅ）の回転速度が変速制御される構成とする。また、脱穀装置（５）の負荷を検出する脱穀負荷検出手段（ＳＥ４）によって検出される脱穀負荷の変化に応じてエンジン（Ｅ）の回転速度を変速制御する構成とする。また、脱穀負荷検出手段（ＳＥ４）を、脱穀装置（５）に設ける選別棚上の脱穀物の層厚を検出する層厚センサとする。【選択図】図３

Description

本発明は、コンバインに関する。

コンバインは、走行速度を増減させる変速レバーと、エンジン回転速度を上げ下げするアクセルレバーを設け、収穫作業時には、アクセルレバーでエンジン回転速度を所定の定格回転速度に設定したままで、変速レバーを操作して走行速度を調整しながら刈取走行するが、特許文献１には、脱穀装置を駆動しない状態で、変速レバーの変速位置に応じてエンジンの回転速度を低速域では低く高速域では高くする制御技術が記載されている。

特許第３７５０３８１号公報

圃場に植生する穀稈の密集度会いは、圃場や穀物品種によって異なり増減する。このために、コンバインで穀稈の密集度が高い圃場を低速で刈取走行すると多量の刈取穀稈が脱穀装置に供給され、脱穀処理能力が不足するようになる。また、穀稈の密集度が低い圃場で高速で刈取走行すると、少ない刈取穀稈を高速回転する脱穀装置で脱穀処理することとなって、高速で排出される脱穀済排桿と共に穀粒が排出され易く、収穫ロスが多くなる。

本発明は、コンバインに搭載した脱穀装置の負荷状態に応じてエンジンの回転速度を制御することで、エンジンが無駄に高速回転して燃料を浪費することなく、脱穀装置を効率的に駆動して穀粒の収穫率が高いコンバインにすることを課題とする。

上記本発明の課題は、次の技術手段により解決される。

請求項１の発明は、エンジン（Ｅ）の回転速度に応じて脱穀装置（５）の処理能力が変動する構成のコンバイン（１）であって、前記脱穀装置（５）の駆動中に走行変速用の変速レバー（１７）が変速操作された場合に、前記変速レバー（１７）の変速操作量に応じて前記エンジン（Ｅ）の回転速度が変速制御される構成としたことを特徴とするコンバインとする。

請求項２の発明は、前記脱穀装置（５）の負荷を検出する脱穀負荷検出手段（ＳＥ４）を設け、該脱穀負荷検出手段（ＳＥ４）によって検出される脱穀負荷の変化に応じて前記エンジン（Ｅ）の回転速度を変速制御する構成とした請求項１に記載のコンバインとする。

請求項３の発明は、前記脱穀負荷検出手段（ＳＥ４）を、前記脱穀装置（５）に設ける選別棚上の脱穀物の層厚を検出する層厚センサとした請求項２に記載のコンバインとする。

請求項１記載の発明によれば、コンバインの操縦者は、圃場の穀稈密度や穀物品種を考慮することなく適宜の走行速度で刈取作業を行っても、走行速度に応じて脱穀装置５が最適処理能力で駆動されるようにエンジンＥの回転速度が自動的に制御されるので、エンジンＥを無駄に高回転にして燃料を浪費することがなく、脱穀穀粒の収穫ロスも少なく出来る。

請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、脱穀装置５の駆動時に脱穀装置５の負荷を検出する脱穀負荷検出手段ＳＥ４が高負荷を検出するとエンジンＥを高速回転として脱穀装置５の脱穀処理能力を高めて穀稈の詰りの発生を防ぎ、低負荷を検出すると脱穀装置５の脱穀処理能力を低めて脱穀後の排藁と共に排出される穀粒を少なく出来る。

請求項３記載の発明によれば、請求項２記載の発明の効果に加えて、脱穀負荷検出手段ＳＥ４を、脱穀装置に設ける選別棚上の脱穀物の層厚を検出する層厚センサとしたので、脱穀物の選別棚への堆積厚さを最適にするようにエンジンＥの回転速度を制御することで、選別棚から効率的に穀粒が漏下して回収され、機外へ排出される穀粒を少なくすることが出来る。

コンバインの全体側面図である。 コンバインの全体平面図である。 コンバインの伝動展開図である。 制御ブロック図である。

以下、本発明の実施形態を図面に示す実施例を参照しながら説明する。

まず、図１及び図２に基づき本発明を備えたコンバインの全体構成について説明する。

コンバイン１の走行車体２の下方には、左右一対のクローラ走行装置３，３を配設し、走行車体２上には、右側前部に操縦部４を、操縦部４の後方にグレンタンク６を、左側前部に脱穀装置５を、脱穀装置５及びグレンタンク６の後方に排稾処理装置７をそれぞれ配設している。操縦部４及び脱穀装置５の前方には、植立穀稈を分草引起しながら刈り取り後方の脱穀装置５に向けて搬送する刈取搬送部８を昇降自在に設けている。

コンバイン１の右側面には、フィードチエン２１の下部を覆うサイドカバー３９を設け、そのサイドカバー３９に覗き窓４０を設け、その覗き窓４０内に機体の側方を映して監視するためのカメラを設けている。カメラの映す位置はフィードチエン２１の下側のために刈取穀稈が視界を遮ることが無い。

このカメラの配線は、フィードチエン２１の回動支点からチェーンレールを支持するフレームのパイプ内を這わせる。サイドカバー３９は、カメラやその配線を外すことなく取り外せるようにする。

次に、図３に基づきコンバインの伝動構成について説明する。

エンジンＥの出力軸１１の左右一側から排出伝動装置１２を経由して穀粒排出装置１３を駆動し、グレンタンク６の穀粒を排出するようにしている。また、左右他側の出力軸１１から走行ベルト伝動装置１４を経て静油圧式の走行無段変速装置１５に動力を伝達し、走行無段変速装置１５を変速レバー１７（図１に示す）で手動変速した走行動力をミッションケース１６内の走行伝動装置を経由して左右クローラ走行装置３，３に伝達している。

また、出力軸１１の左右他側から刈取・脱穀動力を取り出し、刈取・脱穀伝動装置１８を経由して刈取搬送部８駆動用の静油圧式の刈取無段変速装置１９へ伝達している。しかして、刈取無段変速装置１９で変速された刈取動力が刈取伝動ケース８ａの刈取出力軸８ｂ、刈取動力伝動装置８ｃを経て刈取搬送部８の刈取入力軸２０へ伝達され、刈取無段変速装置１９で変速された動力により刈取搬送部８の穀稈引起し装置、刈刃装置、穀稈搬送装置等が駆動される。また、刈取伝動ケース８ａのフィードチエン出力軸８ｄを経て脱穀装置５のフィードチエン２１に動力が伝達される構成である。

また、刈取・脱穀伝動装置１８の中途部から脱穀動力を脱穀伝動装置２２に分岐し、脱穀伝動装置２２から処理胴伝動装置２２ａを経由して二番処理胴２４及び排塵処理胴２５に動力を伝達している。また、脱穀伝動装置２２の中途部から扱胴伝動装置２２ｂを経由して扱胴２６に動力を伝達し、脱穀伝動装置２２の終端側部から排藁伝動装置２２ｃを経由して排稾搬送装置２３に動力を伝達している。

また、刈取・脱穀伝動装置１８の終端側から唐箕伝動装置２２ｄを経由して唐箕２７に動力を伝達している。また、刈取・脱穀伝動装置１８の終端側から脱穀後部伝動装置２２ｅを経由して一番揚穀装置２８、第２唐箕２９、二番揚穀装置３０、排塵ファン３１及び揺動選別棚３２に動力を伝達している。また、脱穀後部伝動装置２２ｅの終端側から排藁処理伝動装置２２ｆを分岐し、排稾処理装置７へ動力を伝達している。

次に、図４に基づきエンジンＥのアクセル自動制御装置について説明する。

本機コントローラ３５の入力側には、自動回転スイッチＳＷ１と、増速スイッチＳＷ２と、減速スイッチＳＷ３と、掻込ペダルの踏込みを検出する掻込スイッチＳＷ４と、走行無段変速装置１５変速用の変速レバー１７の変速位置を検出する変速センサＳＥ１と、排出クラッチの入切を検出する排出検出センサＳＥ２と、刈取・脱穀クラッチの入切を検出する刈取・脱穀センサＳＥ３と、脱穀装置５内の揺動選別棚に滞留する脱穀物の厚みを検出する層厚センサ（脱穀負荷検出手段）ＳＥ４と、刈取搬送部８の昇降位置を検出する刈取ポジションセンサＳＥ７と、刈取搬送部８に設ける穀稈センサＳＥ８と、走行速度を検出する車速センサＳＥ９を接続している。また、コントローラ３５の出力側には、同期通信手段を経由してモニタ表示装置３７を接続している。

また、前記コントローラ３５とエンジン回転速度制御用のエンジンコントローラ３６との間をＣＡＮ通信手段を介して接続し、本機コントローラ３５からエンジン回転速度の指示をエンジンコントローラ３６に送り、エンジンコントローラ３６からエンジン回転速度等の情報を本機コントローラ３５に伝達するようにしている。エンジンコントローラ３６の入力側には、エンジンＥの出力軸１１の回転速度を検出する回転センサＳＥ５、エンジン回転速度調節用のアクセルレバー（図示省略）の操作位置を検出するアクセル調節センサＳＥ６を接続している。

前記自動回転スイッチＳＷ１を入りにし自動エンジン回転制御モードに設定すると、コンバインの走行、刈取作業、穀粒排出作業の各作業状態に応じて、エンジンの出力を効率良く使用するようにエンジンの標準回転速度制御が実行される。移動走行時には変速レバー１７の変速操作に応じて走行無段変速装置１５を変速作動すると共にエンジン回転速度を自動的に変速調節し、刈取作業時には刈取・脱穀センサＳＥ３がオンを検出し、変速レバー１７の変速操作位置と層厚センサＳＥ４によって検出される脱穀物の層厚に応じてエンジン回転速度を自動的に変速調節し、グレンタンク６からの穀粒排出作業時には、エンジン回転速度を定格回転速度に保持する。

刈取作業時において、層厚センサＳＥ４によるエンジン回転速度制御は、刈取・脱穀センサＳＥ３がオンし刈取ポジションセンサＳＥ７で刈取搬送部８の下降を検出し、穀稈センサＳＥ８がオンを検出している条件が成立した場合に作動し、基準層厚に対して検出された層厚が薄い場合に本機コントローラ３５からエンジンコントローラ３６に回転速度を減速するよう指令出力がなされ、基準層厚に対して検出された層厚が厚い場合には回転速度を増速するように指令出力がなされる。その際に、走行無段変速装置１５と刈取無段変速装置１９は、走行速度と刈取速度が設定した値から変動しないように変速するが、層厚センサＳＥ４によるエンジンＥの回転制御を優先する。

なお、穀稈センサＳＥ８がオフになるとエンジンＥの回転制御を終了し、刈取ポジションセンサＳＥ７が上昇を検出しているか掻込スイッチＳＷ４のオンを検出するとエンジンＥの回転速度を例えば２８００ｒｐｍかグリーンゾーン回転速度或いは穀稈センサＳＥ８がオンのときの回転速度とし、変速時のエンジンＥの回転速度は、排気ガスが低減するグリーンゾーン回転（２６５０ｒｐｍ）を下限とする。機体の後進時には、この後進状態の判定を変速センサＳＥ１や車速センサＳＥ９で行い、エンジンＥの回転速度を後進変速前の回転速度或いは２８００ｒｐｍとする。

また、走行を停止して作業を中断する時には、エンジン回転速度を所定の低速回転速度（例えば２０００ｒｐｍ）に保持し、駐車ブレーキペダルを踏み込むと、エンジン回転速度をアイドリング回転にし、また、自動回転スイッチＳＷ１を切りにすると、エンジン回転速度をアイドリング回転にするようにしている。従って、各作業状態に応じて効率良いエンジン出力とすることができる。

なお、揺動選別棚への送風を自動制御から手動調整にするかグレンタンク６に籾が７０％以上溜まるか満杯になると、エンジンＥの自動回転制御を解除する。

本制御は、脱穀装置５による揺動選別棚への脱穀処理物の量が少ないことを層厚センサＳＥ４の検出層厚で検出すると、エンジンＥの出力軸１１の回転速度を低下することで燃料の消費量を少なく出来る。

刈取作業時に自動回転スイッチＳＷ１を入り状態から切りにしたときに、アクセルレバーの目標回転速度操作位置とエンジンコントローラ３６の制御目標回転速度とが異なる場合には、アクセルレバーの新たな操作位置への移動操作を検出するまではエンジンの回転速度を現在のまま維持するようにしている。

Ｅ エンジン
ＳＥ４ 脱穀負荷検出手段
１ コンバイン
５ 脱穀装置
１７ 変速レバー

Claims (3)

1. エンジン（Ｅ）の回転速度に応じて脱穀装置（５）の処理能力が変動する構成のコンバイン（１）であって、前記脱穀装置（５）の駆動中に走行変速用の変速レバー（１７）が変速操作された場合に、前記変速レバー（１７）の変速操作量に応じて前記エンジン（Ｅ）の回転速度が変速制御される構成としたことを特徴とするコンバイン。
2. 前記脱穀装置（５）の負荷を検出する脱穀負荷検出手段（ＳＥ４）を設け、該脱穀負荷検出手段（ＳＥ４）によって検出される脱穀負荷の変化に応じて前記エンジン（Ｅ）の回転速度を変速制御する構成とした請求項１に記載のコンバイン。
3. 前記脱穀負荷検出手段（ＳＥ４）を、前記脱穀装置（５）に設ける選別棚上の脱穀物の層厚を検出する層厚センサとした請求項２に記載のコンバイン。

Images