JP2659304B2 - コンバインの車速制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、負荷検出手段によって
検出されるエンジンの負荷が目標負荷範囲に維持される
ように、走行用の無段変速装置を所定の速さで変速操作
する車速制御手段が設けられたコンバインの車速制御装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】刈取り作業中コンバインにかかる負荷に
応じてエンジンの能力が最大に発揮されるよう、車速を
自動的に制御することが従来から行われている。つま
り、エンジンの負荷が目標負荷範囲より小さければ車速
を上げることにより単位時間当たりの刈取り（脱穀）処
理物量を増加させ、エンジンの負荷が目標負荷範囲より
大きければ車速を下げて、単位時間当たりの刈取り（脱
穀）処理物量を減少させる。

【０００３】この車速の変更は、例えば油圧トランスミ
ッションを用いた無段変速装置によって行われる。そし
て無段変速装置を変速操作する速さを、現在負荷と目標
負荷との偏差に応じて変えることにより速く、且つ、滑
らかに現在負荷が目標負荷範囲に落ち着くように制御し
ていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、作物の種類に
よっては、車速が急激に変化すると脱穀性能や選別性能
に悪影響を及ぼすことがある。例えば、稲は麦や大豆等
に比べ脱粒性が悪いので扱室内に処理物を多く（長く）
滞留させる必要がある。この場合、車速が急激に増加し
て脱穀処理物量が急激に増加すれば、過脱穀による穀粒
の損傷や脱ぷが生ずる。又、処理物の詰まり状態が発生
するおそれもある。逆に、車速が急激に減少したとき、
稲に比べて麦や大豆の場合は脱穀処理物量の減少が急激
なものとなりやすく、かかる脱穀処理物量の急激な減少
は脱穀もれの増加や、選別性能の悪化をもたらす。

【０００５】本発明は、かかる実情に鑑みて為されたも
のであって、その目的は、エンジン負荷に基づく車速制
御が脱穀性能や選別性能に及ぼす悪影響をできるだけ小
さくすることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のコンバインの車
速制御装置は、負荷検出手段によって検出されるエンジ
ンの負荷が目標負荷範囲に維持されるように、走行用の
無段変速装置を所定の速さで変速操作する車速制御手段
が設けられたものであって、その特徴構成は、脱穀対象
作物の種類を切換える作物設定手段が設けられ、前記車
速制御手段は、前記作物設定手段の設定情報に基づい
て、前記無段変速装置を変速操作する速さを作物に応じ
て決められた速さに変更するように構成されている点に
ある。

【０００７】

【作用】上記の特徴構成によれば、走行用の無段変速装
置を変速操作する速さが作物設定手段の設定情報に基づ
いて、作物に応じて決められた適切な速さに変更され
る。例えば、作物設定手段が稲に設定されている場合
は、麦や大豆に設定されている場合に比べて増速時の変
速操作の速さを遅くする。これにより、脱穀処理物量の
急激な増加に伴う過脱穀等が緩和される。

【０００８】或いは、麦や大豆に設定されている場合
に、稲に設定されている場合に比べて減速時の変速操作
の速さを遅くする。これにより、脱穀処理物量の急激な
減少に伴う脱穀もれや選別性能の悪化が緩和される。

【０００９】

【発明の効果】従って、作物設定手段を適切に設定する
ことにより、エンジン負荷に基づく車速制御が脱穀性能
や選別性能に及ぼす悪影響を小さくすることができるも
のとなった。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。先ず、図６にコンバイン全体の側面図を示す。左
右一対のクローラ走行装置１を備える機体Ｖに操縦室
２、脱穀装置３等が搭載され、機体Ｖの前方には刈取装
置４が昇降自在に設けられている。刈取装置４は、分草
具５、掻き込み装置６、刈り刃７、刈り取った作物を機
体左右方向の中央部に寄せ集めるオーガー８、寄せ集め
た作物を脱穀装置３に搬送するコンベア９を備えてい
る。

【００１１】脱穀装置３は、機体Ｖの前後方向の軸芯周
りに回転する扱胴１０と受け網１１を備える脱穀部（以
下、扱室という）Ａ、及び、扱室Ａからの漏下処理物か
ら穀粒を選別して回収する選別部Ｂからなる。選別部Ｂ
の詳細については図示しないが、穀粒と藁屑等とを分離
選別するための揺動選別板や藁屑等を吹き飛ばす風を発
生させるトウミ、選別された穀粒を回収する回収装置等
が設けられている。

【００１２】刈取装置４で刈り取られ、オーガー８及び
コンベア９により脱穀装置３に搬送される稲、麦、大豆
等の作物（穀稈）は、扱室Ａに供給されて扱胴１０の回
転により脱穀される。扱室Ａの前部には、穀稈が供給さ
れているか否かを検出するための穀稈感知スイッチＳ１
が設けられている。穀稈感知スイッチＳ１は、図７に示
すように、扱室Ａの天井カバー１２の内側に付設され、
扱胴１０の回転方向に揺動自在に垂下する接触片と、そ
の接触片が穀稈の接触によって揺動するとオンになるス
イッチからなる。従って、穀稈感知スイッチＳ１は、扱
室Ａに穀稈が供給されていない状態でオフ、供給されて
いる状態でオンになる。

【００１３】扱室Ａ内の穀稈（処理物）は、扱胴１０の
周囲に螺旋状に設けられた扱歯によって脱穀されながら
機体後方へ移送され、受け網１１の後端部から選別部Ｂ
に落下する。そして揺動選別板でささり粒等が回収され
た後、藁屑が機外に排出される。扱室内の処理物の後方
への移送を促進し、或いは抑制することにより処理物の
扱室内での滞留時間を調節し、もって脱穀具合を最適化
するための送塵弁１３が扱室の天井カバー１２の内面に
設けられている。

【００１４】図７及び図８に示すように、複数の板状の
送塵弁１３が、扱胴の回転軸芯方向に所定間隔で配設さ
れている。各送塵弁１３は、上下方向の軸芯周りで回動
自在に天井カバー１２に枢着され、天井カバー１２の外
側に設けられたリンク機構１４，１５により全送塵弁１
３が平行状態を維持しつつ同時に回動するように構成さ
れている。

【００１５】即ち、各送塵弁１３と共に回動するリンク
１４が一本のリンク１５で枢支連結され、モータＭによ
って各送塵弁１３の回動角度（開度）を所定範囲内で同
時に変更できるように構成されている。このモータＭ
は、後述する制御手段Ｈによって正逆転駆動される。
又、送塵弁１３の回動角度（開度）を検出するためのポ
テンショメータ式の送塵弁開度センサＳ２が設けられて
いる。

【００１６】送塵弁１３の回動範囲（開度調節範囲）
は、図８に破線で示す位置（＋２０°）から二点鎖線で
示す位置（−１０°）までに規制されている。破線で示
す位置は全開状態であってこの状態では処理物の後方へ
の移送が最も促進される。逆に、二点鎖線で示す全閉状
態では処理物の後方への移送が最も抑制される。送塵弁
１３の開度は、図示しない送塵弁調節ＶＲの設定値に応
じて調節される。又、後述する作物設定手段２６の設定
情報に基づいて、作物の種類によって基準開度が変更設
定される。即ち、稲、麦、大豆の順に基準開度が大きく
なる。

【００１７】次に、車速制御について説明する。図１に
示すように、エンジンＥの動力がベルトとプーリによる
伝動系によって走行用の無段変速装置１６に伝達され、
さらに機械ミッション１７を介してクローラ走行装置１
に伝達されている。無段変速装置１６は、可変容量型の
油圧ポンプと定容量油圧モータからなる静油圧トランス
ミッションであって、油圧ポンプ内の可変斜板の角度を
変えることにより吐出量と方向を変化させ、もって油圧
モータ出力軸の回転数と回転方向を変化させる。

【００１８】上記油圧ポンプ内の可変斜板は、車速変更
用の電動モータ１８により駆動され、その角度を変え
る。そして、この電動モータ１８は、マイクロコンピュ
ータを用いて構成された制御手段Ｈにより正逆転駆動さ
れる。従って、制御手段Ｈ内に設けられた車速制御手段
１９が、電動モータ１８を介して無段変速装置１６を操
作していることになる。

【００１９】車速制御手段１９は、電動モータ１８を正
逆転駆動することにより無段変速装置１６を増速側又は
減速側に操作し、且つ、駆動のデューティ比を変えるこ
とにより無段変速装置１６を操作する速さを変えること
ができる。又、無段変速装置１６は、操縦室２に設けら
れた変速レバー２０によって手動で変速操作することも
できるように構成され、変速レバー２０と電動モータ１
８とは摩擦式の伝動機構２１を介して連係されている。
従って、電動モータ１８による操作により変速レバー２
０も動く。

【００２０】エンジンＥの動力は、ベルトとプーリによ
る伝動系によって脱穀装置３及び刈取装置４にも伝達さ
れている。夫々の伝動経路にはベルトテンション式の脱
穀クラッチ２２及び刈取クラッチ２３が設けられ、それ
ぞれの操作レバー２２ａ，２３ａには、クラッチを接続
する操作状態のときにオンになる脱穀クラッチスイッチ
Ｓ３、及び刈取クラッチスイッチＳ４が設けられてい
る。両クラッチスイッチＳ３，Ｓ４の検出情報は、既述
の穀稈感知スイッチＳ１、送塵弁開度センサＳ２と共
に、制御手段Ｈに入力されている。

【００２１】その他、エンジンの回転数に比例する周波
数の正弦波を発生する電磁ピックアップＳ５、ミッショ
ン部に設けられた、クローラ走行装置１の駆動輪の回転
数に比例するパルス数の信号を発生する車速検出手段
（以下、車速センサという）Ｓ６、変速レバー２０が前
進増速側の限界位置に達したときにオンになる変速レバ
ー上限スイッチＳ７が設けられ、これらの検出情報も制
御手段Ｈに入力されている。

【００２２】又、操縦室２には、上限車速設定手段２
４、車速オートスイッチ２５、及び作物設定手段２６が
設けられ、これらの設定情報も制御手段Ｈに入力されて
いる。上限車速設定手段２４は、圃場の条件等に応じて
上限車速（最高車速）を調節するための可変抵抗であ
り、つまみの回転角度に比例して上限車速が０．３ｍ／
ｓから２．０ｍ／ｓの範囲で設定される。車速オートス
イッチ２５は、次に述べる（自動）車速制御を実行する
か否かを切換えるための照光式押釦スイッチ、作物設定
手段２６は、刈取対象作物（稲、麦、大豆）を切換設定
するための切換スイッチである。

【００２３】制御手段Ｈ（車速制御手段１９）は、上記
のような入力情報に基づいて、前述の車速変更用の電動
モータ１８を所定のデューティ比で正逆転駆動する車速
制御を行なう。以下、図２及び図３の流れ図に基づいて
説明する。先ず、処理（イ）において車速制御の起動条
件をチェックする。即ち、車速オートスイッチ２５、脱
穀クラッチスイッチＳ３、刈取クラッチスイッチＳ４、
及び穀稈感知スイッチＳ１がオン、バックスイッチがオ
フ、そして車速が０．１ｍ／ｓ以上であれば起動条件が
成立して（ロ）以下の処理に移るが、いずれかの条件を
満たしていなければ増減速停止処理に分岐する。尚、バ
ックスイッチは、図１で省略したが、変速レバー２０が
前進領域でオフ、後退領域でオンになるスイッチであ
る。

【００２４】処理（ロ）においては、刈取・脱穀作業中
のエンジンＥの回転数の低下からエンジンＥの負荷を検
出する。つまり、別の処理ルーチンで刈取クラッチスイ
ッチＳ４がオンで、且つ車速が０．１ｍ／ｓ未満のとき
のエンジン回転数の最大値を基準回転数（Ｒ）として記
憶しておき、ここの処理では、その基準回転数（Ｒ）と
現在回転数（ｒ）との差を負荷Ｌとして算出する。従っ
て、負荷検出手段２７が制御手段Ｈの内部に構成されて
いることになる。

【００２５】車速制御手段１９は、負荷検出手段２７に
より検出された負荷Ｌが目標負荷範囲に維持されるよう
に無段変速装置１６を変速操作するが、その変速操作の
速さを作物に応じて決められた速さに変更する。このた
めに、先ず、処理（ハ）において作物設定手段２６の設
定情報、即ち、作物切換位置（稲、麦、大豆）をチェッ
クする。

【００２６】そして、作物が稲であれば図４のテーブル
に基づいて、麦又は大豆であれば図５のテーブルに基づ
いて変速操作の速さと方向、即ち増減速出力が設定され
る。増減速出力は、前述の車速変更用の電動モータ１８
を駆動する際の回転方向及びデューティ比であって、回
転方向により出力が増速又は減速となり、デューティ比
は、オン時間及びオフ時間で示されている。但し、オン
時間を一定（４０ｍｓ）として、オフ時間を変化させて
いる。従って、オフ時間が長いほど変速操作の速さが遅
いことになる。

【００２７】図４及び図５からわかるように、負荷Ｌが
所定範囲（目標負荷範囲）にあれば、出力は中立となり
電動モータ１８のオン時間はゼロである。つまり増速も
減速もしない。負荷Ｌが目標負荷範囲より小さければ出
力は増速出力となり、目標負荷範囲から離れるほど変速
操作の速さが速くなる。逆に負荷Ｌが目標負荷範囲より
大きければ出力は減速出力となり、目標負荷範囲から離
れるほど変速操作の速さが速くなる。

【００２８】そして、増速出力における変速操作の速さ
は麦・大豆より稲のほうが同じ負荷範囲に対して遅く設
定されている。逆に減速出力における変速操作の速さは
稲より麦・大豆のほうが同じ負荷範囲に対して遅く設定
されている。尚、減速出力は全体的に増速出力よりも変
速操作の速さを遅くしている。

【００２９】次に処理（ニ）で上限車速と現在車速との
偏差を求めた後、図４及び図５で設定した増減速出力が
増速出力、中立、減速出力のいずれであるかによって分
岐する。中立であれば増減速停止、即ち電動モータ１８
の通電停止を実行し、減速出力であれば図４及び図５で
設定した減速出力を実行する。但し、現在車速が０．３
ｍ／ｓ以下の場合は増減速停止に分岐する。

【００３０】増速出力であれば、先ず前述の変速レバー
上限スイッチＳ７がオンか否かをチェックし、オンであ
れば増減速停止に分岐する。オフであれば、処理（ニ）
で求めた上限車速と現在車速との偏差に応じて分岐す
る。偏差が０．１ｍ／ｓ以上であれば、即ち、現在車速
が上限車速より０．１ｍ／ｓ以上遅ければ、図４及び図
５で設定した増速出力を実行し、偏差が０．０２ｍ／ｓ
〜０．１ｍ／ｓの場合は図４及び図５のランク＋１で増
速出力を実行する。

【００３１】偏差が−０．０２ｍ／ｓ〜０．０２ｍ／ｓ
の場合は不感帯として中立出力（増減速停止）を実行す
る。偏差が−０．１ｍ／ｓ〜−０．０２ｍ／ｓの場合は
図４及び図５のランク−１で減速出力、−０．１ｍ／ｓ
以下の場合は図４及び図５のランク−３で減速出力を実
行し、現在車速が上限車速を（定常的に）越えないよう
にしている。

【００３２】以下、別実施例を列記する。 上記実施例において、掻き込み装置６は横軸芯周り
に回転するリールであって、その回転速度が車速に比例
して変化するように構成されているが、その比例係数
（リール回転速度／車速）をも作物設定手段２６の設定
情報に基づいて、変更設定するように構成してもよい。

【００３３】 上記の実施例では、刈取・脱穀作業中
のエンジンの回転数の低下からエンジン負荷を検出する
ように構成したが、例えばエンジンから脱穀装置等への
伝動経路にトルクセンサを設ける等、負荷検出手段につ
いては種々の構成が考えられる。

【００３４】 無段変速装置は、実施例の静油圧トラ
ンスミッションに限らず種々の無段変速装置を用いるこ
とができ、変速操作の速さを変える方法についても電動
モータをデューティ制御する方法に限らず、電磁ソレノ
イドをデューティ制御する等、種々の方法を用いること
ができる。

【００３５】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る脱穀装置の車速制御装置
のブロック図

【図２】車速制御の流れ図

【図３】車速制御の流れ図

【図４】増減速出力を設定するためのテーブル

【図５】増減速出力を設定するためのテーブル

【図６】コンバインの側面図

【図７】脱穀装置の部分断面図

【図８】送塵弁を示す脱穀装置の平面図

【符号の説明】

１６ 無段変速装置 １９ 車速制御手段 ２６ 作物設定手段 ２７ 負荷検出手段 Ｅ エンジン

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 負荷検出手段（２７）によって検出され
   るエンジン（Ｅ）の負荷が目標負荷範囲に維持されるよ
   うに走行用の無段変速装置（１６）を所定の速さで変速
   操作する車速制御手段（１９）が設けられたコンバイン
   の車速制御装置であって、脱穀対象作物の種類を切換え
   る作物設定手段（２６）が設けられ、前記車速制御手段
   （１９）は、前記作物設定手段（２６）の設定情報に基
   づいて、前記無段変速装置（１６）を変速操作する速さ
   を作物に応じて決められた速さに変更するように構成さ
   れているコンバインの車速制御装置。