JP5676404B2 - コンバイン - Google Patents
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Description
その第1特徴構成は、前記走行装置と前記刈取処理装置とを夫々駆動する走行刈取用の電動モータ、前記脱穀装置を駆動する脱穀用の電動モータ、エンジンにより駆動されて前記各電動モータに電力を供給する発電機、前記エンジンの回転数を変更調整自在な出力調整手段、及び、前記各電動モータの作動状態と前記出力調整手段の作動状態を制御する制御手段が備えられ、
前記走行刈取用の電動モータ及び前記脱穀用の電動モータが、前記発電機からのみ電力が供給されるように構成され、
前記制御手段において、前記エンジン特有の出力特性であって前記回転数と前記エンジンの負荷との関係を示す最大出力曲線を基準として、前記最大出力曲線よりも低負荷側に、前記エンジンの燃料消費量が最も少なくなる前記関係である最低燃費点を通過する形態で、目標動力特性が予め設定され、
前記制御手段は、前記発電機にて必要とされる動力を賄うことができるように、且つ、前記関係が前記目標動力特性となるように、前記出力調整手段の作動状態を制御して前記エンジンの回転数を変更調整するとともに、前記エンジンの負荷が低い場合に、前記関係が前記最低燃費点に近付くように、前記走行刈取用の電動モータの作動状態を制御して車速を増速する点にある。
すなわち、車速を増速側又は減速側に変更すべく走行刈取用の電動モータの作動状態が変更されると、走行刈取用の電動モータにて必要とされる電力が増大又は減少することになり、それに伴って発電機にて必要とされる動力が変動するので、エンジンの運転状態がそれに従って変動することになる。そして、そのとき、制御手段は、エンジンの運転状態が最低燃費運転状態に近付くように、走行刈取用の電動モータの作動状態を制御するのである。
前記脱穀用の電動モータとして、前記扱胴を駆動する扱胴用の電動モータと、前記選別部を駆動する選別部用の電動モータとを夫々備えて構成されている点にある。
ちなみに、選別用設定回転数としては、選別部が選別処理を良好に行うことが可能な回転数が設定されることになる。
〔全体構成〕
図1及び図2に示すように、コンバインは、左右一対のクローラ式の走行装置1,1の駆動により走行機体2が走行自在に構成され、その走行機体2の前部に、圃場の植立穀稈を刈り取るとともに刈り取った穀稈を後方に搬送する刈取処理装置としての刈取処理部3が油圧シリンダCYの操作により横軸芯P1周りに昇降揺動自在に備えられ、走行機体2には、刈取処理部3にて刈り取られた作物を脱穀処理する脱穀装置4と、脱穀装置4にて得られた穀粒を貯留する穀粒タンク5とが備えられている。
以下、コンバインの伝動構造について説明する。
図4に示すように、左右一対の走行装置1,1と刈取処理部3とを夫々駆動する走行刈取用の電動モータM1と、扱胴20を駆動する扱胴用の電動モータM2と、選別部17を駆動する選別部用の電動モータM3とが備えられ、それら各電動モータM1,M2,M3により各部が駆動される構成となっている。
次に、上記した動力用の電動モータ(走行刈取用の電動モータM1、扱胴用の電動モータM2、及び、選別部用の電動モータM3)夫々に対する駆動用電力の供給構成について説明する。
図7に示すように、各動力用の電動モータ(M1〜M3)の夫々に対する駆動用電力を供給する電力供給手段PSとして、エンジン80とそのエンジン80により駆動される発電機81とが備えられ、発電機81にて発電した電力を動力用の電動モータ(M1〜M3)に供給するように構成されている。
各動力用の電動モータ(走行刈取用の電動モータM1、扱胴用の電動モータM2、及び、選別部用の電動モータM3)の作動状態と電力供給手段PS(エンジン80と発電機81)の作動状態を制御する制御手段としてのマイクロコンピュータ利用の制御装置Hが備えられている。
搭乗運転部7に備えられた主変速レバー66の前後操作によって出力値が変更操作される速度設定器88が備えられ、この速度設定器88の指令情報が制御装置Hに入力され、車速を指令することができるように構成され、制御装置Hは、指令された車速にて車体を走行させるように、走行刈取用の電動モータM1を制御するように構成されている。
制御装置Hは、各動力用の電動モータ(走行刈取用の電動モータM1、扱胴用の電動モータM2、及び、選別部用の電動モータM3)により必要とされる電力量を賄えるように電力供給手段PSの作動状態を制御するが、このコンバインでは、エンジン80の燃料消費量が最も少なくなるように、エンジン80の作動状態を制御するように構成されている。
制御装置Hは、上述したように、走行刈取用の電動モータM1、扱胴用の電動モータM2、及び、選別部用の電動モータM3の夫々について必要とされる出力(回転数及びトルク)が得られるように各電動モータM1,M2,M3の作動を制御するが、その出力を得るのに必要とされる電力量を演算にて求めることができる。そして、各電動モータM1,M2,M3にて必要とされる電力量の総和が、発電機81により発電すべき電力量となるが、この電力量を発電するためにエンジン80が発電機81を駆動すべく動力(エンジン80に対する負荷に対応する)も演算にて求めることができる。
図8に示す例では、動力(負荷)が「A1」で示す値であれば動作点(a)になるように出力が調整され、動力(負荷)が「A2」で示す値であれば動作点(b)になるように出力調整されることになる。
そこで、このコンバインでは、制御装置Hは、図8に示すように、エンジン80の最低燃費点(c)を通過する形態で目標動力特性(L5)を設定する構成となっており、刈取作業を実行するに伴って、逐次演算にて求められる各動力用の電動モータM1,M2、M3の必要電力を発電すべく発電機81を駆動するためのエンジン80の動作点が、最低燃費点(Po)から外れる場合には、エンジン80の動作点が最低燃費点(c)に近付くように、車速を変更すべく走行用の電動モータM1の作動を制御するのである。
つまり、車速を変更することによって、走行用の電動モータM1が必要とする電力量を変更して、エンジン80に掛かる負荷を変更させることで、動作点が最低燃費点(c)に近付くようにエンジン80の動作点を変更させるのである。
(1)上記実施形態では、脱穀用の電動モータとして、扱胴用の電動モータM2と選別部用の電動モータM3とが備えられる構成としたが、このような構成に代えて、脱穀装置4全体を1つの電動モータ(図示せず)にて駆動する構成としてもよい。
3 刈取処理装置
4 脱穀装置
16 脱穀部
17 選別部
20 扱胴
80 エンジン
81 発電機
86 出力調整手段
92 作業条件設定手段
H 制御手段
M1 走行刈取用の電動モータ
M2 扱胴用の電動モータ
M3 選別部用の電動モータ
Claims (4)
- 車体を走行させる走行装置と、車体の走行に伴って作物を刈り取って後方に搬送する刈取処理装置と、刈り取った作物を脱穀処理する脱穀装置とを備えて構成されているコンバインであって、
前記走行装置と前記刈取処理装置とを夫々駆動する走行刈取用の電動モータ、前記脱穀装置を駆動する脱穀用の電動モータ、エンジンにより駆動されて前記各電動モータに電力を供給する発電機、前記エンジンの回転数を変更調整自在な出力調整手段、及び、前記各電動モータの作動状態と前記出力調整手段の作動状態を制御する制御手段が備えられ、
前記走行刈取用の電動モータ及び前記脱穀用の電動モータが、前記発電機からのみ電力が供給されるように構成され、
前記制御手段において、前記エンジン特有の出力特性であって前記回転数と前記エンジンの負荷との関係を示す最大出力曲線を基準として、前記最大出力曲線よりも低負荷側に、前記エンジンの燃料消費量が最も少なくなる前記関係である最低燃費点を通過する形態で、目標動力特性が予め設定され、
前記制御手段は、前記発電機にて必要とされる動力を賄うことができるように、且つ、前記関係が前記目標動力特性となるように、前記出力調整手段の作動状態を制御して前記エンジンの回転数を変更調整するとともに、前記エンジンの負荷が低い場合に、前記関係が前記最低燃費点に近付くように、前記走行刈取用の電動モータの作動状態を制御して車速を増速するコンバイン。 - 前記脱穀装置が、回転駆動される扱胴により作物を脱穀処理する脱穀部と、その脱穀部で脱穀処理された処理物を穀粒と塵埃とに選別する選別部とを備えて構成され、
前記脱穀用の電動モータとして、前記扱胴を駆動する扱胴用の電動モータと、前記選別部を駆動する選別部用の電動モータとを夫々備えて構成されている請求項1記載のコンバイン。 - 前記制御手段が、前記選別部の動作用回転数が選別用設定回転数に維持されるように前記選別部用の電動モータの作動を制御するように構成されている請求項2記載のコンバイン。
- 前記制御手段が、前記扱胴の回転数が作業条件設定手段にて設定される作業条件の違いに応じて変更設定された脱穀用設定回転数に維持されるように、前記扱胴用の電動モータの作動を制御するように構成されている請求項2又は3記載のコンバイン。
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