JP5612384B2

JP5612384B2 - コンバイン

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Publication number: JP5612384B2
Application number: JP2010153123A
Authority: JP
Inventors: 笹浦　寛之; 寛之笹浦
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2010-07-05
Filing date: 2010-07-05
Publication date: 2014-10-22
Anticipated expiration: 2030-07-05
Also published as: JP2012010679A

Description

本発明は、スムーズにエンジンを始動させることができるコンバインに関する。

従来、コンバインは、左右一対の走行クローラを有する走行部と、刈取部や脱穀部や選別部等を有する作業部をエンジンで作動させるようにしている。作業部における作業負荷が増大したときには、走行部の走行速度を減速させることによって過負荷作業を防げるようにしている。例えば、特許文献１には、操向操作と連動して走行速度を減速させる減速機構に、作業負荷の増大によって走行速度を減速させる減速部材を設けた構造が開示されている。このようにして、作業中にエンジンに過大な負荷が作用して、エンジンがストップ（いわゆるエンスト）することがないようにしている。

また、特許文献１は、直進用無段変速機により駆動制御される直進変速機構と、旋回用無段変速機により駆動制御される旋回変速機構とを備えている。そして、直進変速機構から出力される動力と旋回変速機構から出力される動力とを合成して合成動力となしている。この合成動力は左右一対の走行クローラを有する走行部にそれぞれ出力することで、走行部による直進走行や旋回走行が行えるようにしている。

特開平１０−１１３０４５

ところが、例えば、排藁処理部における排藁の詰まりが突発的に発生した場合のように、エンジンへの過負荷が避けられないことがある。そのような場合には、止むおうえずエンジンを強制的に停止させるように制御している。

この場合、直進用無段変速機の可動斜板は、エンジン停止と同時に中立姿勢を採ればいいが、傾斜姿勢を採っていることが多い。そのため、セルモータを介して再度エンジンを始動させる際に、可動斜板が傾斜姿勢を採っている直進用無段変速機がセルモータの大きな負担となって、エンジンがスムーズに始動しないという不具合がある。

したがって、現状では、次のような煩わしい操作を行っている。すなわち、エンジンを始動させるセルモータの負荷を軽減させるために、まず、副変速レバーを中立位置に手動操作して、走行部とエンジンとの連動を切断状態となす。また、主変速レバーはクラッチペダルを踏み込み操作することで中立位置に復元させておき、かかる状態にてセルモータを介してエンジンを始動させる。そして、チャージポンプを作動させることで作動油を油圧回路中に循環させて、主変速レバーと連動させている直進用無段変速機の可動斜板を強制的に中立姿勢に戻す。その後、副変速レバーと主変速レバーを所望の操作位置に操作することで、作業を続行させる。

そこで、本発明は、上記した煩わしい操作を回避して、スムーズにエンジンを始動させることができるコンバインを提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、直進用無段変速機と旋回用無段変速機により駆動制御して直進走行と旋回走行とが行えるようにした走行部と、刈取部・脱穀部・選別部・排藁処理部等の作業部とを有して、これら走行部と作業部をエンジンからの駆動力により作動させるとともに、走行部と作業部に発生する過負荷の検出結果に基づいて、エンジンの停止信号を発信することでエンジンを停止させるように制御しているコンバインであって、
直進用無段変速機は、コントローラにより制御がなされるようにし、
コントローラは、第一コントローラと第二コントローラが相互に作動状態を監視するように構成するとともに、第一コントローラと第二コントローラが、異なる検出方法によって得られた複数の検出情報をそれぞれ入力情報として取得して、第一コントローラへの入力情報と第二コントローラへの入力情報を、第一コントローラ及び第二コントローラのそれぞれにおいて比較することにより、入力情報が適切であるか否かを判別するようにし、
第一コントローラには、エンジンの運転状態を制御するエンジンコントローラを電気的に接続して、第一コントローラからエンジンコントローラに制御情報が送信されるようにし、
エンジンコントローラからエンジンに停止信号が発信された場合には、エンジンの停止信号に連動して、直進用無段変速機が有する可動斜板が、中立姿勢に強制的に復帰されるようにしたことを特徴とする。

かかるコンバインでは、走行部と作業部に発生する過負荷の検出結果に基づいて、エン
ジンの停止信号が発信された場合には、エンジンの停止信号に連動して直進用無段変速機
の可動斜板が中立姿勢に強制的に復帰される。そのため、オペレータは速やかにセルモー
タを介してエンジンを始動させて、作業を再開することができる。その結果、セルモータ
の負荷を解消するための従来のような煩雑な操作を回避することができて、作業能率を向
上させることができる。また、第一コントローラ及び第二コントローラのそれぞれにおいて取得された入力情報が比較されて、いずれの入力情報が適切であるか否かが判別されるため、検出機器の異常の発生が精度良く検知されて、入力情報の信頼性が向上する。そして、適切であると判別された入力情報に基づいて、第一コントローラからエンジンコントローラに制御情報が送信されるため、エンジンコントローラによりエンジンが的確に制御される。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明であって、前記直進用無段変速機の可動斜板は、アクチュエータにより姿勢を変更可能としたことを特徴とする。

かかるコンバインでは、アクチュエータにより直進用無段変速機の可動斜板の姿勢を変更可能としているため、特に、エンジン停止信号が発信された際には、可動斜板を堅実に中立位置に強制復帰させることができる。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明であって、前記直進用無段変速機の可動斜板は、前記エンジンに連動するチャージポンプから圧送される圧油により比例弁を介して前記アクチュエータを作動させることで姿勢を変更可能としたことを特徴とする。

かかるコンバインでは、チャージポンプから圧送される圧油により比例弁を介してアクチュエータを作動させることで、直進用無段変速機の可動斜板の姿勢を変更することができる。そのため、エンジン停止信号が発信された際には、チャージポンプから圧送される圧油を最大限に有効利用して可動斜板を堅実に中立位置に強制復帰させることができる。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明であって、前記エンジンの停止信号が発信されてからエンジンが完全停止されるまでの短時間に、チャージポンプから圧送される圧油により比例弁を介してアクチュエータを作動させることで、前記直進用無段変速機の可動斜板を中立姿勢に強制的に復帰させるようにしたことを特徴とする。

かかるコンバインでは、エンジンの停止信号が発信されてからエンジンが完全停止されるまでの短時間、すなわち、エンジンが慣性力で作動している短時間（例えば、１秒間）を最大限に有効利用して、エンジンに連動して作動するチャージポンプから圧送される圧油により比例弁を介してアクチュエータを作動させることで、直進用無段変速機の可動斜板を中立姿勢に強制復帰させることができる。

本発明によれば、セルモータの負荷を解消するために行う従来のような煩雑な操作を回避することができて、スムーズにエンジンを始動させることができる。ここで、セルモータの負荷解消は、直進用無段変速機の可動斜板を中立姿勢に強制復帰させることで行うようにしているため、作業の再開時にエンジンを始動させた際には機体が突然動き出すという不具合もない。その結果、安全性と作業性を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係るコンバインの全体構成を示す左側面図。走行機体の前部の一部切欠側面図。運転部の右側面図。運転部の平面説明図。動力伝達全体を示す説明図。システム全体を示す説明図。油圧回路の説明図。

以下に、本発明の実施の形態について説明する。

本発明に係るコンバインは、直進用の静油圧式無段変速機（以下に、「直進用ＨＳＴ」という。）により駆動制御される直進変速機構と、旋回用の静油圧式無段変速機（以下に、「旋回用ＨＳＴ」という。）により駆動制御される旋回変速機構を備えている。そして、直進変速機構から出力される動力と旋回変速機構から出力される動力とを合成して合成動力となしている。この合成動力は左右一対のクローラ式の走行部にそれぞれ出力することで、直進変速機構と旋回変速機構の動力が常時接続された状態（常時動力接続状態）にて、走行部による直進走行や旋回走行が滑らかな速度推移で行えるようにしている。

そして、直進用ＨＳＴにはステアバイワイヤ方式の制御機構を介して変速手段を接続している。また、旋回用ＨＳＴにはステアバイワイヤ方式の制御機構を介して操向手段を接続している。

このようにして、変速手段により制御機構を介して直進用ＨＳＴを変速操作して直進変速機構を駆動制御する。一方、操向手段により制御機構を介して旋回用ＨＳＴを変速操作して旋回変速機構を駆動制御する。そうすることで、最終的に走行部を前後に直進走行させることも、左右方向に旋回操向させることもできる。すなわち、操向手段の操作量（例えば、ハンドル切れ角度）が増大するにしたがって、左右の走行部の速度差が徐々に大きくなり、機体中心速度が自動的に減速される。その結果、機体は緩旋回される。この際、左右の走行部の速度は、それぞれ機体中心速度からプラスマイナスされた値になる。そして、操向手段が所定の操作量まで操作された時点（例えば、ハンドル切れ角度の４分の３あたり）で、機体は急旋回であるスピンターンに入り込む。スピンターンでは、それまで同一回転方向に駆動されていた左右の走行部が相互に反対回転方向に駆動される。

このように、本発明に係るコンバインは、変速手段と操向手段を操作することで、直進及び旋回用ＨＳＴを電気的に制御して直進及び旋回調整を繊細かつ円滑に行うことができる。そのため、特に操向手段による旋回操作性を良好に確保することができる。

しかも、本発明に係るコンバインは、走行部と作業部に発生する過負荷の検出結果に基づいて、エンジンの停止信号を発信することでエンジンを停止させるように制御している。そして、直進及び旋回用ＨＳＴが有する可動斜板は、エンジンの停止信号に連動して中立姿勢に強制的に復帰されるようにしている。このようにして、走行部と作業部に発生する過負荷の検出結果に基づいて、エンジンの停止信号が発信された場合には、エンジンの停止信号に連動して直進及び旋回用ＨＳＴが有する可動斜板が中立姿勢に強制的に復帰されるようにしている。そのため、オペレータは速やかにセルモータを介してエンジンを始動させて、作業を再開することができる。その結果、セルモータの負荷を解消するための従来のような煩雑な操作を回避することができて、作業能率を向上させることができる。

［全体構成］
本発明の一実施例に係るコンバインＡの全体構成について、図１を参照しながら説明する。すなわち、コンバインＡは、左右一対のクローラ式の走行部１を備え、この走行部１上に機体本体ａを設けている。機体本体ａの左側前端部には、刈取フレーム３を介して刈取部４を昇降自在に取り付けている。刈取部４には搬送部５を設けている。機体本体ａ上の左側部には、脱穀部７と選別部８を上下段に配設すると共に、機体本体ａの後部には、排藁処理部９を配設している。６は脱穀部７の側方に配設した穀稈移送部である。一方、機体本体ａ上の右側前部には、キャビン１０を配設すると共に、機体本体ａの右側中途部には、穀粒貯留部１１を配設している。穀粒貯留部１１は、穀粒般出用のオーガ１２を有する。また、コンバインＡは、機体本体ａの前部に、駆動源としてのエンジン１４を含む原動機部１３を備える。原動機部１３は、エンジン１４の動力を各部の装置に供給する。

また、原動機部１３の前方には、ミッション部１５を設けている。ミッション部１５は、原動機部１３が有するエンジン１４の動力を走行部１や刈取部４等に伝達する前に調整（変速）する。

以上のような構成を備えるコンバインＡは、刈取部４により穀稈を刈り取り、刈り取った穀稈を搬送部５により後上方の穀稈移送部６まで搬送して、穀稈移送部６に穀稈を受け渡す。穀稈移送部６に受け渡された穀稈は、穀稈移送部６により株元を挟扼されると共に穂先を脱穀部７内に挿入させた状態で後方へ移送される。

これにより、穀稈は、脱穀部７によって脱穀される。脱穀により得られた穀粒は、選別部８により選別されて、精粒のみが穀粒貯留部１１に搬送されて貯留され、必要に応じてオーガ１２を介して搬出される。

また、脱穀された穀稈は、排藁として排藁処理部９に搬送され、この排藁処理部９にて細断・排出処理される。

そして、キャビン１０は、図１〜図４に示すように、全体として略四角形箱型に形成している。キャビン１０の内部には、運転部１９を設けている。運転部１９においては、キャビン１０の前面下半部を形成する前壁１８に、ステアリングケース２１を取り付けている。ステアリングケース２１の上端部には、操向手段としてのステアリングホイール２２を取り付けている。ステアリングホイール２２の後方位置には、運転席２３を配置し、運転席２３の前方から左側方にかけて、サイドコラム２４を配設している。サイドコラム２４の上部には、変速手段としての主変速レバー２６及び副変速レバー２７を含む各種操作具を取り付けている。また、図１に示すように、キャビン１０においては、前側にキャビン１０の前面上半部を形成するフロントガラス３１を設け、左側には左側開閉窓３２を設け、右側には乗降用開閉扉３３を設けている。

ステアリングホイール２２は、ステアリングケース２１の上端部から立ち上げて形成した棒状のスポーク体２２ａと、スポーク体２２ａの上端に取り付けたリング状のホイール体２２ｂとから丸型ハンドルに形成している。ホイール体２２ｂの左右側部には支持片２２ｃ,２２ｄを内方に膨出させて形成している。左側の支持片２２ｃには機体本体ａに対して左右の走行部１をそれぞれ昇降操作するための走行部昇降スイッチ２２ｅを設けている。右側の支持片２２ｄには旋回量微調節手段としての旋回量微調節スイッチ２２ｆを取り付けている。

主変速レバー２６は、サイドコラム２４内に左右方向に軸線を向けて設けたレバー枢支軸（図示せず）に、上下方向に伸延させて形成したレバー本体２６ａの下端部を取り付けいる。そして、主変速レバー２６の上端部は、サイドコラム２４の上面部からレバーガイド孔２４ａを介して上方へ突出させて把持部２６ｂとなしている。主変速レバー２６は、レバー枢支軸を中心に前後方向に揺動自在となしている。そして、主変速レバー２６は、直立した中立姿勢から前（後）傾姿勢に姿勢変更操作することで、前（後）進側に変速操作することができるようにしている。

［ステアバイワイヤ方式の操作構造］
本実施形態に係るコンバインＡにおけるステアリングホイール２２と主変速レバー２６は、いわゆるステアバイワイヤ方式の操作構造により構成している。すなわち、本実施形態のコンバインＡにおけるステアリングホイール２２と主変速レバー２６は、機械的な連動機構を採用せずにステアバイワイヤ方式を採用して電気的に制御して操向調整や操向微調整や走行調整を行うように構成している。以下にステアリングホイール２２を操向装置に、また、主変速レバー２６を走行装置にそれぞれ電気的に接続したステアバイワイヤ方式について説明する。

図６に示すように、ステアバイワイヤ方式においては、主変速レバー２６の操作量は、第一変速ポテンショメータ１００ａ及び第二変速ポテンショメータ１００ｂにより検出されて、その検出結果が電気信号に変換される。また、ステアリングホイール２２の操作量は、第一操向ポテンショメータ１１０ａ及び第二操向ポテンショメータ１１０ｂにより検出されて、その検出結果が電気信号に変換される。各ポテンショメータ１００ａ，１００ｂ，１１０ａ，１１０ｂにより得られた電気信号は、専用の第一・第二Ｉ／Ｏドライバ２８，２９を介して専用のコントローラである第一コントローラ３４及び第二コントローラ３５に送信される。旋回量微調節スイッチ２２ｆは、左右いずれかの方向に操作してスイッチＯＮ作動されると、電気信号が専用の第一Ｉ／Ｏドライバ２８を介して専用のコントローラである第一コントローラ３４に送信される。各コントローラ３４，３５に送信された電気信号は、各コントローラ３４，３５からの制御情報として出力され、直進用ＨＳＴ４０及び旋回用ＨＳＴ５０を駆動制御し、最終的に左右の走行部１による直進走行や旋回操向（急旋回操向であるスピンターンも含む）や旋回量微調節の操作を可能とする。

ミッション部１５の構成について説明する。図５に示すように、ミッション部１５は、直進用ＨＳＴ４０と、旋回用ＨＳＴ５０と、トランスミッション６０とを備える。これら直進用ＨＳＴ４０、旋回用ＨＳＴ５０、及びトランスミッション６０は、ミッションケース内に収容され、コンバインＡの走行系の伝動機構を構成する。

（直進用ＨＳＴ）
直進用ＨＳＴ４０は、図７のミッション部１５の油圧回路図に示すように、可変容積型の直進ポンプ４０Ｐと、可変容積型の直進モータ４０Ｍとを備える。直進ポンプ４０Ｐと直進モータ４０Ｍは、閉塞油圧回路４０Ｋを介して互いに流体接続している。図７中、６３は刈取操作切換バルブ仕組、６４はタンク、６５はストレーナ、６６はオイルフィルタである。

直進ポンプ４０Ｐは、図７に示すように、容積量を変更するための機構として、可動斜板４３を有している。可動斜板４３にはアクチュエータとしての直進ポンプ用サーボ機構４４を連動連結している。そして、直進ポンプ用サーボ機構４４により可動斜板４３を傾転させることにより、容積量を変更するように構成している。直進ポンプ４０Ｐは、図５に示すように、エンジン１４の出力軸に連動連結される直進ポンプ軸４１を有する。つまり、直進用ＨＳＴ４０は、直進ポンプ４０Ｐの直進ポンプ軸４１がエンジン１４の出力軸に連動連結されることで、エンジン１４からの動力の伝達を受ける。なお、エンジン１４の出力軸には、脱穀部７、選別部８、排藁処理部９、穀粒貯留部１１等に対してエンジン１４の動力を伝達するための回転軸を、クラッチ等を介して連動連結している。

直進モータ４０Ｍは、図７に示すように、容積量を変更するための機構として、可動斜板４５を有している。可動斜板４５にはアクチュエータとしての直進モータ用サーボ機構４６を連動連結している。そして、直進モータ用サーボ機構４６により可動斜板４５を傾転させることにより、容積量を変更するように構成している。直進モータ４０Ｍは、図５に示すように、副変速機構８０の出力軸と連動連結される直進モータ軸４２を有する。つまり、直進用ＨＳＴ４０は、直進モータ４０Ｍの直進モータ軸４２が副変速機構８０の入力軸に連動連結されることで、副変速機構８０に対して動力を伝達する。

直進用ＨＳＴ４０は、変速操作装置によって操作可能としている。この変速操作装置には、主変速レバー２６等の人為的な操作が可能な変速操作具と、直進ポンプ用サーボ機構４４と、直進モータ用サーボ機構４６とが含まれる。直進ポンプ用サーボ機構４４は、比例弁ドライバ１６３及び直進ポンプ用電磁弁４７を介して第一コントローラ３４により作動制御される。直進モータ用サーボ機構４６は、副変速ソレノイド１１５を介して第一コントローラ３４により作動制御される。

図６及び図７に示すように、直進ポンプ用サーボ機構４４は、直進ポンプ４０Ｐの可動斜板４３に連動機構５１を介して油圧シリンダ５２のピストン５２ａを連動連結している。油圧シリンダ５２には直進ポンプ用電磁弁４７を介して後述するチャージポンプ５３を流体接続している。直進ポンプ用電磁弁４７は、変速操作を検出する第一変速ポテンショメータ１００ａからの検出情報に基づいて、第一コントローラ３４により作動制御される。油圧シリンダ５２は、第一コントローラ３４による直進ポンプ用電磁弁４７の作動制御に応じて作動油の給排が切り替えられることで作動する。直進ポンプ４０Ｐの可動斜板４３は、油圧シリンダ５２の作動に連動して傾斜姿勢が制御され、制御された傾斜姿勢で傾転されることで、直進ポンプ４０Ｐの容積量を変化させる。

また、直進モータ用サーボ機構４６は、直進モータ４０Ｍの可動斜板４５に連動機構５４を介して油圧シリンダ５５のピストン５５ａを連動連結している。油圧シリンダ５５には直進モータ用電磁弁４８を介して後述するチャージポンプ５３を流体接続している。直進モータ用電磁弁４８は、副変速スイッチ１１２からの操作情報に基づいて、第一コントローラ３４により副変速ソレノイド１１５を介して制御される。油圧シリンダ５５は、第一コントローラ３４による副変速ソレノイド１１５を介した直進モータ用電磁弁４８の制御に応じて作動油の給排が２段副変速に切り替えられることで作動する。直進モータ４０Ｍの可動斜板４５は、油圧シリンダ５５の作動に連動して傾斜姿勢が制御され、制御された傾斜姿勢で傾転されることで、直進モータ４０Ｍの容積量を変化させる。

このように、直進用ＨＳＴ４０においては、直進ポンプ４０Ｐの駆動時に、可動斜板４３の傾斜姿勢に応じて直進ポンプ４０Ｐの容積量が変更される。それによって、直進ポンプ４０Ｐから直進モータ４０Ｍへ吐出される作動油の吐出量及び吐出方向が変更される。その結果、直進モータ軸４２の回転方向が正転方向又は逆転方向に変更されると共に、直進モータ軸４２の回転数が無段階に変更される。さらに、直進モータ４０Ｍにおいて、可動斜板４５の傾斜姿勢に応じて直進モータ４０Ｍの容積量が変更されることで、直進モータ軸４２の回転数が変更（２段副変速）される。直進変速機構はこのように構成している。

（旋回用ＨＳＴ）
旋回用ＨＳＴ５０は、図７のミッション部１５の油圧回路図に示すように、可変容積型の旋回ポンプ５０Ｐと、固定容積型の旋回モータ５０Ｍとを備える。旋回ポンプ５０Ｐと旋回モータ５０Ｍは、閉塞油圧回路５０Ｋを介して互いに流体接続している。旋回ポンプ５０Ｐにはチャージポンプ５３を連動連結している。チャージポンプ５３は、チャージ油路６７を介して前記した直進ポンプ用サーボ機構４４と直進モータ用サーボ機構４６と後記する旋回ポンプ用サーボ機構５７に流体接続して、各サーボ機構４４,４６,５７を油圧作動させるようにしている。

旋回ポンプ５０Ｐは、図７に示すように、容積量を変更するための機構として、可動斜板５６を有している。可動斜板５６にはアクチュエータとしての旋回ポンプ用サーボ機構５７を連動連結している。そして、旋回ポンプ用サーボ機構５７により可動斜板５６を傾転させることにより、容積量を変更するように構成している。旋回ポンプ５０Ｐは、図５に示すように、エンジン１４の出力軸に連動連結される旋回ポンプ軸６１を有する。つまり、旋回用ＨＳＴ５０は、旋回ポンプ５０Ｐの旋回ポンプ軸６１がエンジン１４の出力軸に連動連結されることで、エンジン１４からの動力の伝達を受ける。

旋回モータ５０Ｍは、容積量を固定するための機構として、固定斜板を有し、この固定斜板により、容積量が一定となるように構成している。

旋回用ＨＳＴ５０は、操向操作装置によって操作可能としている。この操向操作装置には、ステアリングホイール２２等の人為的な操作が可能な操向操作具と、旋回ポンプ用サーボ機構５７とが含まれる。旋回ポンプ用サーボ機構５７は、第一コントローラ３４により作動制御される。

図６及び図７に示すように、旋回ポンプ用サーボ機構５７は、旋回ポンプ５０Ｐの可動斜板５６に連動機構５８を介して油圧シリンダ５９のピストン５９ａを連動連結している。油圧シリンダ５９には旋回ポンプ用電磁弁６０を介してチャージポンプ５３を流体接続している。旋回ポンプ用電磁弁６０は、操向操作を検出する第一操向ポテンショメータ１１０ａからの検出情報ないしは後述する調節量変更スイッチ１２４により設定された設定情報に基づいて、第一コントローラ３４により制御される。油圧シリンダ５９は、第一コントローラ３４による旋回ポンプ用電磁弁６０の作動制御に応じて作動油の給排が切り替えられることで作動する。旋回ポンプ５０Ｐの可動斜板５６は、油圧シリンダ５９の作動に連動して傾斜姿勢が制御され、制御された傾斜姿勢で傾転されることで、旋回ポンプ５０Ｐの容積量を変化させる。

このように、旋回用ＨＳＴ５０においては、旋回ポンプ５０Ｐの駆動時に、可動斜板５６の傾斜姿勢に応じて旋回ポンプ５０Ｐの容積量が変更される。それによって、旋回ポンプ５０Ｐから旋回モータ５０Ｍへ吐出される作動油の吐出量及び吐出方向が変更される。その結果、旋回モータ軸６２の回転方向が正転方向又は逆転方向に変更されると共に、旋回モータ軸６２の回転数が無段階に変更される。操向変速機構はこのように構成している。

（トランスミッション）
図５に示すように、トランスミッション１８０は、遊星歯車機構部７０と、副変速機構８０と、クラッチ装置９０とを備える。

遊星歯車機構部７０は、一対の遊星歯車機構を含む遊星歯車群として構成し、一対の遊星歯車機構として、第一遊星歯車機構７１ａと第二遊星歯車機構７１ｂとを有する。遊星歯車機構部７０においては、一対の遊星歯車機構７１ａ，７１ｂから、左右に出力軸を延出している。すなわち、第一遊星歯車機構７１ａから、第一出力軸７２ａを延出し、第二遊星歯車機構７１ｂから、第二出力軸７２ｂを延出している。各出力軸７２ａ，７２ｂは、それぞれ左右方向で対応する走行部１のクローラの駆動輪に回転動力を伝達する。これにより、左右の走行部１の走行駆動が行われる。

副変速機構８０は、直進モータ軸４２に連結される回転軸を有し、この回転軸を介して直進モータ４０Ｍの直進モータ軸４２に連動連結している。副変速機構８０は、直進モータ軸４２の回転動力を多段変速させることができるように構成している。なお、直進モータ軸４２には、刈取プーリ用電磁クラッチ９１（図６）を介して刈取プーリを固定し、この刈取プーリから直進モータ４０Ｍの回転動力を刈取部４の伝動機構に伝達する。

クラッチ装置９０は、旋回用ＨＳＴ５０における旋回モータ５０Ｍの旋回モータ軸６２に対して連動連結している。クラッチ装置９０は、旋回用ＨＳＴ５０の旋回モータ５０Ｍからの回転動力を、遊星歯車機構部７０に対して伝達又は遮断することができるように構成している。

以上のような構成を備えるトランスミッション１８０において、旋回用ＨＳＴ５０の旋回モータ５０Ｍが停止し、直進用ＨＳＴ４０の直進モータ４０Ｍが駆動する場合、直進モータ４０Ｍの回転動力が、直進モータ軸４２から、副変速機構８０を介して遊星歯車機構部７０に伝達され、第一出力軸７２ａ及び第二出力軸７２ｂから出力される。

この直進モータ４０Ｍから第一出力軸７２ａ及び第二出力軸７２ｂに対する回転動力の伝達によって、第一出力軸７２ａ及び第二出力軸７２ｂが正回転方向または逆回転方向の同一方向に回転させられる。これにより、左右のクローラ式の走行部１が有する駆動輪が、同一回転方向に同一回転数で回転する。その結果、左右の走行部１が駆動され、コンバインＡの機体前後方向についての直進走行が行われる。

また、直進用ＨＳＴ４０の直進モータ４０Ｍが停止し、旋回用ＨＳＴ５０の旋回モータ５０Ｍが駆動する場合、旋回モータ５０Ｍの回転動力が、旋回モータ軸６２から、クラッチ装置９０を介して遊星歯車機構部７０に伝達され、第一出力軸７２ａ及び第二出力軸７２ｂから出力される。

この旋回モータ５０Ｍから第一出力軸７２ａ及び第二出力軸７２ｂに対する回転動力の伝達によって、第一出力軸７２ａ及び第二出力軸７２ｂが互いに反対方向に回転させられる。これにより、左右のクローラ式の走行部１が有する駆動輪が、互いに反対方向に回転する。その結果、左右の走行部１が駆動され、コンバインＡの機体の急旋回であるスピンターンが行われる。スピンターンによれば、例えば圃場や枕地での急速・小半径での方向転換が可能となる。また、いずれか一方の走行部１が有する駆動輪が停止状態となった場合には、停止状態の走行部１側を中心に旋回されるターンが行われる。

また、直進用ＨＳＴ４０の直進モータ４０Ｍが駆動すると共に、旋回用ＨＳＴ５０の旋回モータ５０Ｍが駆動する場合、直進モータ４０Ｍから副変速機構８０を介して遊星歯車機構部７０に伝達される回転動力と、旋回モータ５０Ｍからクラッチ装置９０を介して遊星歯車機構部７０に伝達される回転動力とが、遊星歯車機構部７０において合成されて合成動力が生成される。そして、その合成動力が第一出力軸７２ａ及び第二出力軸７２ｂから出力される。

この直進モータ４０Ｍ及び旋回モータ５０Ｍから第一出力軸７２ａ及び第二出力軸７２ｂに対する回転動力（合成動力）の伝達によって、第一出力軸７２ａ及び第二出力軸７２ｂが互いに異なる回転数で回転される。その結果、左右の走行部１が相互に速度差をもって駆動され、コンバインＡの走行機体の直進走行と左方向又は右方向への旋回操向とが同時に行われて、緩旋回がなされる。なお、コンバインＡの旋回方向及び旋回半径は、左右の走行部１の速度差に応じて決定される。そして、ステアリングホイール２２が所定の操作量まで操作された時点（例えば、ハンドル切れ角度の４分の３あたり）では、旋回側の走行部１が停止される。さらに、ステアリングホイール２２が旋回操作されると左右の走行部１が相互に反対方向に駆動されて、走行機体は急旋回であるスピンターンに入り込む。

続いて、図６を用いて、本実施形態に係るコンバインＡの制御システムの構成について説明する。図６に示すように、コンバインＡの制御システムは、第一変速ポテンショメータ１００ａと、第二変速ポテンショメータ１００ｂと、第一操向ポテンショメータ１１０ａと、第二操向ポテンショメータ１１０ｂと、第一コントローラ３４と、第二コントローラ３５と、エンジンコントローラ３６とを備える。

第一変速ポテンショメータ１００ａ及び第二変速ポテンショメータ１００ｂは、オペレータによる主変速レバー２６の変速操作状態、つまり主変速レバー２６の変速操作位置を検出する。第一操向ポテンショメータ１１０ａ及び第二操向ポテンショメータ１１０ｂは、オペレータによるステアリングホイール２２の操向操作状態、つまりステアリングホイール２２の操向操作位置を検出する。調節量変更スイッチ１２４の操作量は、旋回量微調節スイッチ２２ｆによる走行機体の旋回量の調節量に対応している。したがって、調節量変更スイッチ１２４の操作量を調節することで走行機体の旋回量の調節量を有段階ないしは無段階に変更することができる。

第一コントローラ３４は、第一変速ポテンショメータ１００ａ、第一操向ポテンショメータ１１０ａ及び調節量変更スイッチ１２４からの入力情報（検出情報）に基づいて制御情報を生成し、直進ポンプ用電磁弁４７、直進モータ用電磁弁４８、及び旋回ポンプ用電磁弁６０を制御する。第二コントローラ３５は、第二変速ポテンショメータ１００ｂ及び第二操向ポテンショメータ１１０ｂからの入力情報（検出情報）に基づいて制御情報を生成する。エンジンコントローラ３６は、エンジン回転数センサ１７５や温度センサや油温センサ（いずれも図示せず）等からの入力情報（検出情報）に基づいて、エンジン１４の運転状態を制御する。

第一コントローラ３４には、比例弁ドライバ１６３を介して、直進ポンプ用電磁弁４７、直進モータ用電磁弁４８、及び旋回ポンプ用電磁弁６０を電気的に接続している。また、第一コントローラ３４には、コンバインＡの走行状態を検出するための手段として、直進回転センサ１１３及び旋回回転センサ１１４を接続している。直進回転センサ１１３は、トランスミッション６０におけるコンバインＡの前後進（直進）に係る回転部分の回転を検出し、その検出信号を第一コントローラ３４に送信する。旋回回転センサ１１４は、トランスミッション６０におけるコンバインＡの旋回に係る回転部分の回転を検出し、その検出信号を第一コントローラ３４に送信する。

また、第一コントローラ３４には、副変速ソレノイド１１５を接続している。副変速ソレノイド１１５は、トランスミッション６０が有する切換部を作動させて、低速出力と高速出力とを切り換える。また、第一コントローラ３４には、第一Ｉ／Ｏドライバ２８を介して、第一変速ポテンショメータ１００ａ、第一操向ポテンショメータ１１０ａ、調節量変更スイッチ１２４、旋回量微調節スイッチ２２ｆ、刈取スイッチ１１７、脱穀スイッチ１１８、及び穀稈詰まり検出スイッチ１９０を電気的に接続している。図３に示すように、第一コントローラ３４は、ミッション部１５の後方に位置する機体本体ａ上の刈取部支持台１５０上に立設した支持ケース１５３の内側面に設けている。

第二コントローラ３５には、第二Ｉ／Ｏドライバ２９を介して、第二変速ポテンショメータ１００ｂ、第二操向ポテンショメータ１１０ｂを電気的に接続している。また、第二コントローラ３５には、刈取プーリ用電磁クラッチ９１及びＰＴＯプーリ用電磁クラッチ９３を電気的に接続している。刈取プーリ用電磁クラッチ９１は、刈取スイッチ１１７がＯＮ・ＯＦＦ操作されることで、刈取部４への回転動力を伝達又は遮断する。ＰＴＯプーリ用電磁クラッチ９３は、脱穀スイッチ１１８がＯＮ・ＯＦＦ操作されることで、脱穀部７への回転動力を伝達又は遮断する。

また、第二コントローラ３５には、第三Ｉ／Ｏドライバ３０を介して、副変速位置センサ１１１及び副変速スイッチ１１２を電気的に接続している。副変速位置センサ１１１は、副変速レバー２７の前後回動操作位置（操作量）を検出する。副変速スイッチ１１２は、副変速ソレノイド１１５を介して前記のとおりトランスミッション６０が有する切換部を作動させて、トランスミッション６０における低速出力と高速出力とを切り換えるための操作部である。図３に示すように、第二コントローラ３５は、刈取部支持台１５０上に立設した支持柱（図示せず）の内側面に設けている。

第一Ｉ／Ｏドライバ２８と第一コントローラ３４とエンジンコントローラ３６と比例弁ドライバ１６３とは、ＣＡＮ（Controller Area Network）１３０により電気的に接続している。同様に、第一コントローラ３４と第二コントローラ３５とは、ＣＡＮ１３１により接続し、第二Ｉ／Ｏドライバ２９と第三Ｉ／Ｏドライバ３０と第二コントローラ３５とは、ＣＡＮ１３２により接続している。そして、第一コントローラ３４、第二コントローラ３５、及びエンジンコントローラ３６は、第一変速ポテンショメータ１００ａや第一操向ポテンショメータ１１０ａ等を含む各種検出機器からの検出情報を共有するように構成している。図２及び図３に示すように、エンジンコントローラ３６は、ミッション部１５の前方の位置であって機体本体ａの前端部に設けている。

本実施形態では、第一変速ポテンショメータ１００ａと第二変速ポテンショメータ１００ｂとは、互いに異なる検出方法によって主変速レバー２６の変速操作位置を検出するように構成している。同様に、第一操向ポテンショメータ１１０ａと第二操向ポテンショメータ１１０ｂとは、互いに異なる検出方法によってステアリングホイール２２の操向操作位置を検出するように構成している。

具体的には、第一変速ポテンショメータ１００ａは、主変速レバー２６の変速操作位置の検出において、主変速レバー２６の傾倒操作による傾倒角が大きくなるに従って検出信号としての電気信号を増幅させる。これに対し、第二変速ポテンショメータ１００ｂは、主変速レバー２６の変速操作位置の検出において、主変速レバー２６の傾倒操作による傾倒角が大きくなるにしたがって検出信号としての電気信号を減少させる。

また、第一操向ポテンショメータ１１０ａは、ステアリングホイール２２の操向操作位置の検出において、ステアリングホイール２２の右旋回時の切れ角が大きくなるに従って検出信号としての電気信号を増幅させる（左旋回時の切れ角が大きくなるに従って電気信号を減少させる）。これに対し、第二操向ポテンショメータ１１０ｂは、ステアリングホイール２２の操向操作位置の検出において、ステアリングホイール２２の右旋回時の切れ角が大きくなるに従って検出信号としての電気信号を減少させる（左旋回時の切れ角が大きくなるにしたがって電気信号を増幅させる）。

このような検出構成により、第一コントローラ３４及び第二コントローラ３５は、主変速レバー２６やステアリングホイール２２の操作にともない、異なる検出方法によって得られた複数の検出情報をそれぞれ入力情報として得る。そして、第一コントローラ３４への入力情報と第二コントローラ３５への入力情報を、第一コントローラ３４及び第二コントローラ３５のそれぞれにおいて比較することにより、入力情報が適切であるか否かを判別する。これにより、第一変速ポテンショメータ１００ａや第一操向ポテンショメータ１１０ａ等の検出機器の異常の発生が精度良く検知され、入力情報の信頼性が向上する。

第一コントローラ３４は、オペレータの変速操作や操向操作や操向微調節操作に応じてコンバインＡの走行状態を制御するメインコントローラである。第一コントローラ３４は、第一変速ポテンショメータ１００ａ、第一操向ポテンショメータ１１０ａ及び調節量変更スイッチ１２４からの入力情報に基づいて直進用ＨＳＴ４０及び旋回用ＨＳＴ５０を制御するための制御情報を生成し、かかる制御情報により、直進用ＨＳＴ４０及び旋回用ＨＳＴ５０を制御する。

第二コントローラ３５は、メインコントローラである第一コントローラ３４に対するサブコントローラである。第二コントローラ３５は、第一コントローラ３４との間で随時通信を行なって、第一コントローラ３４の作動状態（作動しているか否か）を監視する。これと同時に、第一コントローラ３４は、第二コントローラ３５の作動状態を監視する。つまり、第一コントローラ３４と第二コントローラ３５は、相互に作動状態を監視するように構成している。なお、第一コントローラ３４と第二コントローラ３５の電源ラインは別々にしている。

また、第一コントローラ３４及び第二コントローラ３５では、主変速レバー２６の操作に応じて第一変速ポテンショメータ１００ａから入力される入力情報またはステアリングホイール２２の操作に応じて第一操向ポテンショメータ１１０ａから入力される入力情報と、同様にして第二変速ポテンショメータ１００ｂまたは第二操向ポテンショメータ１１０ｂから入力される入力情報を互いに比較する。

さらに、第一コントローラ３４及び第二コントローラ３５では、第一コントローラ３４において前記各ポテンショメータ１００ａ，１００ｂ，１１０ａ，１１０ｂからの入力情報に基づいて生成される制御情報と、第二コントローラ３５において前記各ポテンショメータ１００ａ，１００ｂ，１１０ａ，１１０ｂからの入力情報に基づいて生成される制御情報を比較する。この比較の結果、前記各ポテンショメータ１００ａ，１００ｂ，１１０ａ，１１０ｂの作動状態について、正常に作動しているか否かを判定する。

第一コントローラ３４に接続される直進回転センサ１１３は、コンバインＡの走行状態について、コンバインＡが走行中か否かを検出するものである。同じく第一コントローラ３４に接続される旋回回転センサ１１４は、コンバインＡが旋回中か否かを検出するものである。ここで、直進回転センサ１１３は、トランスミッション６０における副変速機構８０を含む直進用出力伝動機構に設けて、この伝動機構を構成する適宜の軸やギア等の回転を検出する。また、旋回回転センサ１１４は、トランスミッション６０におけるクラッチ装置９０を含む旋回用出力伝動機構に設けて、この伝動機構を構成する適宜の軸やギア等の回転を検出する。

第一コントローラ３４は、直進回転センサ１１３や旋回回転センサ１１４からの検出情報に基づいて、コンバインＡが目標の走行状態となるようにフィードバック制御を行う。これとともに、第一コントローラ３４は、第二コントローラ３５からエンジン１４の運転状態に係る情報を取得して常にオペレータの要求に応じた走向状態を実現するように制御情報を生成し、直進用ＨＳＴ４０及び旋回用ＨＳＴ５０の制御を行う。

以上のような構成において、主変速レバー２６が操作されることで、主変速レバー２６の変速操作位置が第一変速ポテンショメータ１００ａ及び第二変速ポテンショメータ１００ｂにより検出され、かかる検出情報が用いられ、第一コントローラ３４及び第二コントローラ３５によって、直進用ＨＳＴ４０が制御される。つまり、主変速レバー２６の操作により、エンジン１４からの回転動力を変速してトランスミッション６０に伝達する直進用ＨＳＴ４０が制御される。そして、第一出力軸７２ａ及び第二出力軸７２ｂが同一方向に正逆回転駆動して、左右の走行部１によるコンバインＡの前後の直進走行が行われる。

また、ステアリングホイール２２が操作されることで、ステアリングホイール２２の操向操作位置が第一操向ポテンショメータ１１０ａ及び第二操向ポテンショメータ１１０ｂにより検出され、かかる検出情報に基づいて、第一コントローラ３４及び第二コントローラ３５によって、旋回用ＨＳＴ５０が制御される。つまり、ステアリングホイール２２の操作により、エンジン１４からの回転動力を変速してトランスミッション６０に伝達する旋回用ＨＳＴ５０が制御される。そして、第一出力軸７２ａ及び第二出力軸７２ｂが反対方向に回転駆動して、左右の走行部１によるコンバインＡの緩・急旋回操向が行われる。

図６に示す穀稈詰まり検出スイッチ１９０は、排藁処理部９に設けて排藁の詰まりを検出するスイッチであり、穀稈詰まり検出スイッチ１９０による検出信号が第一コントローラ３４に送信されると、第一コントローラ３４からエンジンコントローラ３６に制御情報が送信される。そして、エンジンコントローラ３６からエンジン１４に緊急停止信号が発信されて、エンジン１４は緊急停止される。このように、エンジンコントローラ３６はエンジン１４を駆動制御している。

この際、エンジンコントローラ３６からエンジン１４に緊急停止信号が発信されてからエンジン１４が完全停止されるまでの短時間、すなわち、エンジン１４が慣性力で作動している短時間（例えば、１秒間）に、チャージポンプ５３からチャージ油路６７を介して作動油が圧送される。そして、この作動油（圧油）により比例弁としての直進ポンプ用電磁弁４７、副変速ソレノイド１１５及び旋回ポンプ用電磁弁６０を介してアクチュエータとしての直進ポンプ用サーボ機構４４、直進モータ用サーボ機構４６及び旋回ポンプ用サーボ機構５７を作動させることで、各可動斜板４３,４５,５６を中立姿勢に強制的に復帰させるように第一コントローラ３４で作動制御している。

このように、エンジン１４が完全停止されるまでの短時間におけるエンジン１４の慣性力を有効利用して、チャージポンプ５３を作動させることができる。そして、チャージポンプ５３を作動させることで、各可動斜板４３,４５,５６を中立姿勢に強制復帰させることができる。その結果、スムーズにエンジン１４を始動させることができる。そして、各可動斜板４３,４５,５６は中立姿勢に強制復帰されているため、エンジン１４を始動させた際には機体が突然動き出すという不具合もない。したがって、安全性と作業性を向上させることができる。

また、エンジン１４の緊急停止信号の発信は、ステアバイワイヤ方式の制御機構に関するセンサ及び制御でトラブルが発生した場合にもエンジンコントローラ３６になされるようにしている。

Ａコンバイン
１走行部
２走行機体
３刈取フレーム
４刈取部
５搬送部
６穀稈移送部
７脱穀部
８選別部
９排藁処理部
１０キャビン
１１穀粒貯留部
１２オーガ
１３原動機部
１４エンジン
２４サイドコラム
２８第一Ｉ／Ｏドライバ
２９第二Ｉ／Ｏドライバ
３０第三Ｉ／Ｏドライバ
４０直進用ＨＳＴ
５０旋回用ＨＳＴ

Claims

直進用無段変速機と旋回用無段変速機により駆動制御して直進走行と旋回走行とが行えるようにした走行部と、刈取部・脱穀部・選別部・排藁処理部等の作業部とを有して、これら走行部と作業部をエンジンからの駆動力により作動させるとともに、走行部と作業部に発生する過負荷の検出結果に基づいて、エンジンの停止信号を発信することでエンジンを停止させるように制御しているコンバインであって、
直進用無段変速機は、コントローラにより制御がなされるようにし、
コントローラは、第一コントローラと第二コントローラが相互に作動状態を監視するように構成するとともに、第一コントローラと第二コントローラが、異なる検出方法によって得られた複数の検出情報をそれぞれ入力情報として取得して、第一コントローラへの入力情報と第二コントローラへの入力情報を、第一コントローラ及び第二コントローラのそれぞれにおいて比較することにより、入力情報が適切であるか否かを判別するようにし、
第一コントローラには、エンジンの運転状態を制御するエンジンコントローラを電気的に接続して、第一コントローラからエンジンコントローラに制御情報が送信されるようにし、
エンジンコントローラからエンジンに停止信号が発信された場合には、エンジンの停止信号に連動して、直進用無段変速機が有する可動斜板が、中立姿勢に強制的に復帰されるようにしたことを特徴とするコンバイン。
前記直進用無段変速機の可動斜板は、アクチュエータにより姿勢を変更可能としたことを特徴とする請求項１記載のコンバイン。
前記直進用無段変速機の可動斜板は、前記エンジンに連動するチャージポンプから圧送される圧油により比例弁を介して前記アクチュエータを作動させることで姿勢を変更可能としたことを特徴とする請求項２記載のコンバイン。
前記エンジンの停止信号が発信されてからエンジンが完全停止されるまでの短時間に、チャージポンプから圧送される圧油により比例弁を介してアクチュエータを作動させることで、前記直進用無段変速機の可動斜板を中立姿勢に強制的に復帰させるようにしたことを特徴とする請求項３記載のコンバイン。