JPH0889056A - 作業車のエンジン負荷表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジン負荷を表示する表示装置を作業前の
作業部39の適正回転数へのセット操作に役立つようにす
ると共に、作業中のエンジンの過負荷に伴うトラブルの
発生を未然に防止する。 【構成】 エンジン回転数が作業部39の適正回転域Ｇに
相当する所定回転数Ｍ以上に達すると表示器25にエンジ
ン負荷を表示するようになすと共に、作業中、エンジン
回転数が設定回転数Ｌ以下に低下するとエンジンが過負
荷であることを、またエンジン回転数が設定回転数Ｌ以
上でもエンジン回転数の低下が認められる場合は負荷が
増大中であることをそれぞれ表示器26に表示するように
なす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンバイン、トラクタ
等の農作業車、又は建設用作業車の特に、機体に搭載す
るエンジンの負荷状態を操縦部に設ける表示器に表示さ
せて、エンジン停止に伴うトラブル、或いは作業部の回
転低下に伴うトラブル等を未然に防止する作業車のエン
ジン負荷表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンバイン等の農作業車にあって、エン
ジン負荷の表示装置を設けることは、例えば、特開平１
−２５２２２０号公報等により既に知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】作業を相当数経験した
熟練者は、エンジンの負荷状態をエンジン音等により聞
き分けて、特に過負荷の場合、これを排除すべく走行速
度を減速する等の適切な対応をとることができる。これ
に対して経験の浅い初心者はこれを行うことができない
ので、それに代わるものとしてエンジンの負荷表示装置
を作業車に用意してエンジンの負荷状態を作業者に知ら
せ、エンジン停止に伴うトラブル、或いは作業部の回転
低下に伴うトラブル等を未然に防止して、エンジン能力
を最大限に引出して能率的な作業を行わせることが近年
行われるようになった。また、コンバイン等の農作業車
にあっては、作業前に作業部を必要回転数以上にセット
しておかないと、作業開始と同時に作業部に急激な負荷
が加わってエンジンが停止したり、或いは作業部の回転
低下に伴って穀稈の搬送詰まり、選別不良等の不具合を
生ずるという問題がある。それ故、操縦部には従来から
作業部の回転を表示する回転計が設けられており、或い
は作業部の回転と比例関係にあるエンジンの回転計が設
けられており、作業開始前に作業者が回転計を見ながら
作業部の回転を適切な回転数になるようにエンジンのコ
ントロールレバーを操作して合わせる必要がある。

【０００４】ところが、初心者にあっては往々にして機
械を大切に使おうという意識から、エンジンの回転数を
上げずにそのまま作業を開始する場合があり、その場合
には作業部の回転数不足から前述の不具合を生ずる。一
方、前記エンジンの負荷表示装置は作業開始後のエンジ
ン負荷を表示対象とし、作業前にはエンジン負荷を表示
しないものであったり、或いはエンジンの始動と同時に
エンジンの負荷を継続して表示するものであるため、こ
のエンジンの負荷表示装置を有効に利用して作業部の適
正回転へのセット操作を促す装置として役立てることが
できないという問題がある。本発明は、係る問題を解決
するために、エンジン負荷を表示する表示装置を作業前
の作業部の適正回転数へのセット操作に有効に役立つよ
うにすることを目的とする。また、エンジン負荷表示装
置を、作業中エンジンが過負荷であること、及びエンジ
ン負荷が増大中であることを表示させるようになし、或
いは表示と共に警報器を作動させてオペータに注意を喚
起させるようになし、それによりエンジンの過負荷に伴
う前述のトラブルを未然に防止することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は走行部及び作業
部を機体に搭載するエンジンにより駆動すると共に、該
エンジンの負荷状態を表示装置によって表示するように
した作業車にあって、前記表示装置はエンジン負荷の表
示開始指令を出す指令手段を備え、該指令手段は上記表
示装置に入力されるエンジン回転数に基づき、該エンジ
ン回転数が作業部の適正回転域に相当する所定回転数以
上に達すると操縦部に設ける表示器にエンジン負荷を表
示するように指令すべく構成する。また、前記表示装置
はエンジン負荷の判別手段を備え、該判別手段は上記表
示装置に入力されるエンジン回転数に基づき、該エンジ
ン回転数が作業中に設定回転数以下に低下するとエンジ
ンが過負荷であることを、またエンジン回転数が設定回
転数以上であってもエンジン回転数の低下が認められる
場合は負荷が増大中であることを、それぞれ表示器に表
示するように指令すべく構成する。更に、前記エンジン
負荷の判別手段は、作業中に表示器と共に警報器を作動
させてエンジンの負荷状態を警報すべく構成する。

【０００６】

【作用】エンジンを始動し作業機クラッチを入りにする
と、作業部はエンジンにより駆動されて回転する。ま
た、作業部或いはエンジンの回転数は操縦部に設ける回
転計に表示され、作業を実際に開始する場合は、エンジ
ンのコントロールレバーを操作して、作業部或いはエン
ジンの回転数が予め指定された適正回転域に入るように
調節する。その際、エンジンの負荷表示装置は表示開始
指令手段によってエンジンの始動後、エンジンの回転数
が作業部の適正回転域に相当する所定回転数以上に達す
るとエンジンの負荷を操縦部に設ける表示器に表示する
ように指令し、表示器はこれによりエンジン負荷を表示
する。そこで、作業者は回転計と合わせて、又はエンジ
ン負荷表示装置の負荷表示をもって、作業部の回転数を
適正回転数にセットすることができ、その後、作業を実
際に開始しても作業部の回転数は既に適正な所定回転数
以上にセットされているから、作業部の初期回転数不足
によるエンジン停止等のトラブルの発生を見ないです
む。

【０００７】さらに、エンジンの負荷表示装置はエンジ
ン負荷の判別手段を備え、該判別手段は作業中、エンジ
ンの回転数を常時監視し、エンジン回転数が設定回転数
以下に低下するとエンジンが過負荷であることを、また
エンジン回転数の低下が認められる場合は負荷が増大中
であることをそれぞれ表示器に表示するように指令す
る。或いは、その旨警報器に作動指令を出して警報す
る。そこで、作業者は表示器、或いは警報器の指示に従
って機体の走行速度を減速操作し、作業部、或いはエン
ジンの過負荷を取り除く、或いは機体を一旦停止させて
過負荷の原因を除去した後作業を再開する。それによ
り、エンジンは適正な負荷状態に復帰し、エンジンの過
負荷に伴う種々のトラブルの発生を見ずに、或いはトラ
ブルの発生を最小限に押さえて能率的な作業を進めるこ
とができる。

【０００８】

【実施例】本発明をコンバインに採用した場合の一実施
例につき図面に基づいて説明すると、図２はコンバイン
の操縦部の平面図を示し、操縦部１には、オペレータが
座乗する座席２を設ける。そして、ステップ３を挟んで
前方には操作コラム４を、座席２の左側にはサイドパネ
ル５をそれぞれ設ける。また、前記操作コラム４には座
席２の下方の機体フレーム上に搭載するエンジンを始動
させるキースイッチ６と、方向指示器を作動させるウイ
ンカスイッチ７と、ホーンを作動させる警報ボタン８
と、前後方向への傾動操作により機体の前部に設ける刈
取部９を上下昇降し、左右方向への傾動操作により機体
の旋回を行わせるマルチレバー10を設ける。また、サイ
ドパネル５には機体前方から順に、扱胴回転計11、走行
無段変速レバー12、走行副変速レバー13、方向自動スイ
ッチ14、扱深自動スイッチ15、方向標準・中割切換スイ
ッチ16、扱深手動スイッチ17、エンジンのコントロール
レバー18、刈取クラッチレバー19、作業機クラッチレバ
ー20を設ける。そして、前記扱胴回転計11は図３に示す
ように前部にメーター部21を後部にインジケータ部22を
一体的に形成してあり、メーター部21には作業部を構成
する脱穀機の扱胴軸の回転数を表示するメーターユニッ
ト23が取り付けてある。なお、扱胴軸とメーターユニッ
ト23は図示しない回転ケーブルによって接続する。また
インジケータ部22には各種の警報ランプ24・・が前後２
段に設けてあり、本発明のエンジン負荷を表示する表示
器はこの警報ランプ24・・中の座席２寄りに設けるラン
プ25,26 から構成する。そして、エンジン負荷を表示す
るランプ25,26 の内、一方の「適」ランプ25は点灯した
場合、例えば緑色を発光し、「過」ランプ26は同様に赤
色を発光する。

【０００９】次に、コンバインの動力伝達構造の概略に
ついて図４に基づき説明すると、座席２の下方に設ける
エンジン27は走行部と作業部へ各々動力を伝達する。そ
してこの内、走行部はエンジン27からベルト28を介して
伝動される走行トランスミッションケース29を備える。
走行トランスミッションケース29はカウンターケース30
をその上部に一体に形成し、カウンターケース30とミッ
ションケース29との間には割プーリーよりなるベルト無
段変速装置31を設ける。また、走行トランスミッション
ケース29内には主クラッチ、前後進変速ギヤ、副変速ギ
ヤ、サイドクラッチギヤ、ブレーキ等が内蔵してあり、
走行トランスミッションケース29から左右に突出する車
軸にはクローラを駆動するスプロケット32,32 が設けて
ある。また、刈取部９への伝動は走行トランスミッショ
ンケース29の中央部に設けた入力軸33からベルト34を介
して行われ、刈取部９の引起装置35,35 、掻込装置36,3
6 、刈刃37、扱深調節搬送体38等が車速に連動して駆動
される。一方、作業部を構成する脱穀機39への伝動は同
じくエンジン27からベルト40を介して行われ、脱穀機39
を構成する扱胴41、第２扱胴42、唐箕43、揺動流板44、
脱穀フィードチエン45、排藁チエン46等がそれにより駆
動される。なお、前述した扱胴回転計11の回転ケーブル
は扱胴41の扱胴軸41a に連結してあり、また操縦部１に
設ける刈取クラッチレバー19と作業機クラッチレバー20
はそれぞれベルト34、40に付設した図示しないベルトテ
ンションクラッチに連繋し、それぞれの動力の断続が可
能になされている。

【００１０】さらに、エンジン負荷表示装置の制御回路
図を図１に基づいて説明すると、図中、47はマイクロコ
ンピューターユニットであって、公知のＣＰＵ、ＲＯ
Ｍ、ＲＡＭ、インプット／アウトプットインターフエイ
ス等で構成する。そして、インプットインターフエイス
の１端子は、エンジン27に付設するオルタネータ48の発
電コイル49と結線してあり、エンジン27がキースイッチ
６により始動されて回転すると、発電コイル49がエンジ
ン回転数に比例した電圧パルスを発生し、マイクロコン
ピューターユニット47はその出力パルスを常時取込む。
なお、50はフィールドコイル、51はレギュレータ、52は
ダイオード群であり、オルタネータ48は、機体に搭載す
るバッテリ（図示せず）のプラス端子と結線し、エンジ
ンの回転中バッテリを充電する。また、インプットイン
ターフエイスの他の端子には、刈取クラッチレバー19の
入切を検出する刈取クラッチスイッチ53、作業機クラッ
チレバー20の入切を検出する作業機クラッチスイッチ5
4、警報ボタンスイッチ8a、走行無段変速レバー12の操
作位置を検出する無段変速レバーポテンショメータ55、
刈取部９の先端部に設けて植立穀稈の有無、及び植立穀
稈と機体との相対的な間隔を検出する左右方向センサー
のポテンショメータ56,56 がそれぞれ結線してある。一
方、アウトプットインターフエイスには、前述した扱胴
回転計11に一体的に設けるエンジン負荷を表示するラン
プ25,26 と警報器を構成するホーン57が結線してある。

【００１１】図５はマイクロコンピューターユニット47
で実行するエンジン負荷表示のフローチャートを示し、
負荷表示の第１ステップはエンジン27が始動された後、
エンジン27の回転数が作業部（脱穀機39）の適正回転域
Ｇに相当する所定回転数Ｍ以上になったか否かを、前述
のオルタネータ48の発電コイル49から取込んだ現在のエ
ンジン回転数と予めＲＯＭに記憶しておく所定の回転数
Ｍとを比較することにより行う。ここで、作業部（脱穀
機39の扱胴軸41a ）の適正回転域Ｇを、図３に示すよう
に例えばイネ、ムギの場合４６０〜５００ＲＰＭである
とすると、原動元のエンジン27の回転数は２３００〜２
５００ＲＰＭに相当し、更にその適正回転数の中間に相
当する２４００ＲＰＭを実施例においては所定回転数Ｍ
に選定する。なお、所定回転数Ｍをここではエンジンの
適正回転数の中間値に選定するが、エンジンの適正回転
数の範囲内であれば所定回転数Ｍを適宜変更することが
でき、好ましくは、実施例のように適正回転数の中間値
以上の回転数とする方が良い。

【００１２】更にフローに戻って、現在のエンジン回転
数が所定回転数Ｍに満たないとマイクロコンピューター
ユニット47はそのループを繰り返し実行し、現在のエン
ジン回転数が所定回転数Ｍに一致、又はそれ以上に上昇
した場合は、表示器を構成する適ランプ25に点灯指令
を、また過ランプ26に消灯指令を出す。それ故、本発明
のエンジン負荷の表示開始指令を出す指令手段は、上記
した比較判断の各ステップによって実現することがで
き、前記第１の比較判断ループを抜け出す段階で、エン
ジン27の回転数は適正な所定回転数Ｍ以上に上昇されて
いるので、エンジン負荷は第２のステップで「適」表示
が指令される。なお、前記指令手段がエンジン負荷をラ
ンプ25,26 に表示指令する以前のランプ25,26 表示は、
マイクロコンピューターユニット47がキースイッチ６の
ＯＮにより電源が供給された直後に実行するイニシャル
セットの仕方により適宜変更することができる。例えば
イニシャルセット時に両ランプ25,26 を消灯状態にセッ
トするように予めプログラムしておけば、指令手段のエ
ンジン負荷表示指令に基づき適ランプ25のみが消灯状態
から点灯状態に変わり、作業者に注意を喚起させること
ができる。同様にイニシャルセット時に適ランプ25を消
灯状態に、また過ランプ26を点灯或いは点滅状態にセッ
トしておけば、過ランプ26がその赤色発光によりエンジ
ン始動後の作業部の適正回転数への調節作業を促し、そ
れに従って作業者が調節作業を行うと、前述のように適
ランプ25が点灯し、過ランプ26が消灯するから作業者は
調節作業の完了を的確に知ることができる。

【００１３】また、その後、例えば刈取クラッチスイッ
チ53、作業機クラッチスイッチ54、無段変速レバーポテ
ンショメータ55、左右方向センサーのポテンショメータ
56,56 等の作動状況により刈取中か否かの第２の比較判
断が行われ、刈取中と判断されなければそのループは繰
り返し実行される。そして刈取中と判断されるとマイク
ロコンピューターユニット47は現在及びその後の複数の
エンジン回転数を読み込み、それを平均化してその平均
回転数を当初の基準エンジン回転数Ａとして記憶する。
また同時にタイマの計時を開始させる。なお、刈取中は
刈取クラッチスイッチ53と作業機クラッチスイッチ54が
共にＯＮとなる各クラッチの接続中で、無段変速レバー
ポテンショメータ55がレバーの前進側の位置を検出中
（機体の前進走行中）で、且つ左右方向センサーのポテ
ンショメータ56,56 のいずれかが穀稈と接当して回動変
位した場合をもって判断することができる。

【００１４】そして、作業中のエンジンの負荷表示は、
以下に説明する負荷の判別手段によって実行され、該判
別手段は先ず現在のエンジン回転数と予め記憶してある
エンジンの下限回転数Ｌとを比較することから行う。こ
こで、エンジンの下限回転数Ｌは、エンジンの適正回転
数（２３００〜２５００ＲＰＭ）の下限値（例えば２３
００ＲＰＭ）にとること、或いはそれ以上の適当な値に
とることができ、現在のエンジン回転数が下限回転数Ｌ
を下回る場合、判別手段はエンジン負荷が「過負荷」で
あると判断し、適ランプ25に消灯指令を過ランプ26に点
灯指令を出す。また、同時にホーン57に連続する作動指
令を出す。そして、一旦エンジン回転数が下限回転数Ｌ
を下回ると、エンジン回転数が下限回転数Ｌと等しいか
上回るまでその表示・警報を繰り返し指令する。一方、
作業中のエンジン回転数が下限回転数Ｌと等しいか上回
る場合は、読み込んだ現在のエンジン回転数を随時、古
いデータと置き換えながら平均化し、その平均回転数を
現時点の平均的なエンジン回転数Ｂとして記憶する。そ
して、タイマがＴ時間を計時すると、当初基準エンジン
回転数として記憶しておいた値Ａと現時点の平均的なエ
ンジン回転数Ｂを比較する。

【００１５】その際、基準値Ａより平均回転数Ｂが所定
回転数ａ（例えば２０ＲＰＭ）以上下回ると、判別手段
はエンジン負荷が「増大中」であると判断し、適ランプ
25に消灯指令を過ランプ26に点滅指令を出す。また、同
時にホーン57に所定の短時間にわたって断続作動指令を
出す。そして、当初記憶した基準エンジン回転数Ａを現
時点の平均回転数Ｂに置き換えて更新すると共に、タイ
マをクリヤして計時を最初からやり直させる。一方、基
準値Ａより平均回転数Ｂが所定回転数ａ（例えば２０Ｒ
ＰＭ）以上下回らないと、判別手段はエンジン負荷は
「適正」であると判断し、適ランプ25に点灯指令を過ラ
ンプ26に消灯指令を出す。また、ホーン57に作動停止指
令を出す。なお、上記実施例においてはエンジンの負荷
表示を刈取中のみ行うようにしているが、刈取中のみな
らず機体の走行中、或いは機体の旋回中においても行っ
ても良く、特に軟弱な圃場の場合、走行部の旋回抵抗が
増しエンジンストップに至る場合があるので旋回中に限
ってエンジンの負荷表示を行っても良い。更に、実施例
においては瞬間的なエンジンの負荷変動の影響を受けな
いように平均化したエンジン回転数Ａ、Ｂをもって負荷
の増大中であるか否かを判断するようにしている。しか
し、定常的な負荷変動を判断できる方法であればこれに
限定されるものではなく、例えば、瞬間的なエンジンの
負荷変動はこれを無視し、その前後の安定したエンジン
回転数を比較判断の対象とすることができる。

【００１６】以上のように構成するコンバインの作業方
法を以下に説明すると、作業者は作業を開始するにあた
って先ず、座席２に座乗し、キースイッチ６によりエン
ジン27を始動操作する。そして、エンジン27が始動する
と刈取クラッチレバー19及び作業機クラッチレバー20を
操作してそれぞれのクラッチを入り操作する。それによ
り刈取部９、及び脱穀機39はエンジン27により駆動さ
れ、扱胴軸41a の回転数は操縦部１に設ける扱胴回転計
11に表示される。そして、作業者は作業機（脱穀機39の
扱胴軸41a ）の回転を必要な回転数に合わせるべく、エ
ンジンのコントロールレバー18を操作してエンジン回転
数を上昇させる。また、それに比例して扱胴軸41a の回
転数は上昇し、最終的に扱胴回転計11の針23a が適正回
転域Ｇに入るように調節する。一方、扱胴回転計11のイ
ンジケータ部22にはエンジン27の負荷表示を行うランプ
25,26 が設けてあり、エンジン回転数が所定の回転数Ｍ
以上に上昇するとそれまで消灯していた「適」ランプ25
が点灯し、エンジン回転数が所定の回転数Ｍ以上に上昇
されたことを表示する。それ故、作業者は扱胴回転計11
と共に「適」ランプ25の点灯を確認するだけで、或いは
「適」ランプ25の点灯のみを確認するだけで作業部の回
転数を適正な回転数に合わせることができる。また、こ
の場合、所定回転数Ｍは作業部の適正回転域Ｇの中間値
に相当するエンジン回転数に設定してあり、作業開始と
共に走行部或いは作業部に負荷が加わりエンジン回転数
が多少下がっても、作業部の回転数は未だ適正回転域Ｇ
内にある。それ故、作業開始前のエンジン回転数を適正
回転数の下限に調整して作業を開始した場合のように、
作業開始と共にエンジン回転数が下がって過負荷状態に
陥ることがない。

【００１７】そして、以上の調節作業を行った後、作業
者は機体を前進させて実際に刈取脱穀作業を行う。この
場合、エンジンの負荷表示装置は作業中であることを検
出するとエンジン回転数のその後の変動によりエンジン
27が過負荷であることを、またエンジン負荷が増大中で
あることを、それぞれ過ランプ26の連続点灯、或いは点
滅により表示し、或いは、その旨ホーン57を作動させて
警報し作業者に知らせる。 そこで、作業者は過ランプ
26、或いはホーン57の指示に従って機体の走行速度を速
やかに減速操作し、作業部39、或いはエンジン27の過負
荷を取り除く、或いは機体を一旦停止させて過負荷の原
因を除去した後、作業を再開する。それによりエンジン
27は適正な負荷状態に復帰し、作業部39の回転数不足に
伴う穀粒の選別不良、刈取部９及び作業部39の搬送詰ま
り、等種々のトラブルの発生を見ずに能率的に作業を行
うことができる。

【００１８】

【発明の効果】本発明のエンジン負荷表示装置の特に、
表示開始指令を出す指令手段は、エンジン回転数が作業
部39の適正回転域Ｇに相当する所定回転数Ｍ以上に達す
ると、表示器25にエンジン負荷を始めて表示するように
指令するものであるから、作業者が作業前に行う作業部
39の適正回転数への調節作業を、エンジン負荷表示器25
の点灯を確認するだけで確実に行わせることができ、そ
れにより、エンジン27又は作業部39の回転数不足による
作業開始時のエンジン停止等の障害を未然に防止するこ
とができる。また、エンジン負荷の判別手段は、作業中
にエンジン回転数が設定回転数Ｌ以下に低下するとエン
ジン27が過負荷であることを、またエンジン回転数が設
定回転数Ｌ以上であってもエンジン回転数の低下が認め
られる場合は負荷が増大中であることを、それぞれ表示
器26に表示するように指令する、或いは警報器57に警報
を発するように指令するものであるから、エンジン27の
負荷状態を作業中、常に的確に作業者に報知し得て、エ
ンジン27の過負荷に伴う種々のトラブルの発生を未然に
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】エンジン負荷表示装置の制御回路図である。

【図２】操縦部の平面図である。

【図３】回転計の平面図である。

【図４】コンバインの動力伝達構造図である。

【図５】負荷表示のフローチャート図である。

【符号の説明】

１ 操縦部 ９ 刈取部 １１ 扱胴回転計 ２７ エンジン ２５ 適ランプ（表示器） ２６ 過ランプ（表示器） ２９ 走行トランスミッションケース ３９ 脱穀機（作業部） ４７ マイクロコンピューターユニット ４８ オルタネータ ５７ ホーン（警報器）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行部及び作業部を機体に搭載するエン
   ジンにより駆動すると共に、該エンジンの負荷状態を表
   示装置によって表示するようにした作業車にあって、前
   記表示装置はエンジン負荷の表示開始指令を出す指令手
   段を備え、該指令手段は上記表示装置に入力されるエン
   ジン回転数に基づき、該エンジン回転数が作業部の適正
   回転域に相当する所定回転数以上に達すると操縦部に設
   ける表示器にエンジン負荷を表示するように指令する作
   業車のエンジン負荷表示装置。
2. 【請求項２】 前記表示装置はエンジン負荷の判別手段
   を備え、該判別手段は上記表示装置に入力されるエンジ
   ン回転数に基づき、該エンジン回転数が作業中に設定回
   転数以下に低下するとエンジンが過負荷であることを、
   またエンジン回転数が設定回転数以上であってもエンジ
   ン回転数の低下が認められる場合は負荷が増大中である
   ことを、それぞれ表示器に表示するように指令する請求
   項１記載の作業車のエンジン負荷表示装置。
3. 【請求項３】 前記エンジン負荷の判別手段は、作業中
   に表示器と共に警報器を作動させてエンジンの負荷状態
   を警報するように指令する請求項２記載の作業車のエン
   ジン負荷表示装置。