JPH10155329A - コンバイン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジン性能を安定維持させながら、
エンジンによる各作業部の駆動を可能とさせる。 【解決手段】 エンジン（２１）の回転力でもって各
作業部（２）（４）（８）を駆動するコンバインにおい
て、各作業部（２）（４）（８）の負荷関連情報に基づ
いて、各作業部（２）（４）（８）の作業負荷を適正に
複合制御する制御手段（７４）を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はエンジンによって走
行部・刈取部・脱穀部など各作業部を駆動するコンバイ
ンに関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】従来、エンジンによっ
て駆動する走行部・刈取部・脱穀部など各作業部のいず
れか１つの駆動負荷が増大すると、エンジンの回転数は
低下し走行速度など各作業速度が変化する不具合があっ
た。そのためエンジン負荷に関係なくエンジン回転数を
一定に維持する制御を電子ガバナで行うものであるが、
例えばエンジンの最大出力付近で駆動されている場合
に、走行部や脱穀部などの作業負荷が増大すると、エン
ジンは過負荷運転する不具合がある。またエンジンの最
大出力限界以内での駆動中においても、走行部や脱穀部
などの作業負荷が通常値より変化する場合、電子ガバナ
によるエンジンの出力制御では制御遅れやハンチングを
発生させるなどして適正に対応させることができないと
いう不具合がある。

【０００３】

【課題を解決するための手段】然るに、本発明は、エン
ジンの回転力でもって各作業部を駆動するコンバインに
おいて、各作業部の負荷関連情報に基づいて、各作業部
の作業負荷を適正に複合制御する制御手段を設けて、エ
ンジンでの運転を過負荷とさせることなく、エンジン・
各作業部の作業負荷をそれぞれ適正に保った状態での作
業を可能とさせて、エンジン性能の安定維持と作業能率
の向上化を図るものである。

【０００４】また、複合制御に優先順位をつけて、エン
ジンの負荷変動を最小に抑えて、エンジン性能を安定維
持させるものである。

【０００５】さらに、負荷関連情報に基づいて、制御の
制御値を適正決定するように設けて、例えば各制御の収
束時間から制御の適正制御値を自己学習するなどして決
定し、各作業部に適正に対応させた能率良好な制御を可
能とさせるものである。

【０００６】またさらに、負荷関連情報に基づいて、走
行部の走行速度を制御して、脱穀部に供給される穀物供
給量を安定させ、この脱穀部での脱穀負荷を適正とさせ
て、エンジン性能を安定維持させるものである。

【０００７】また、負荷関連情報に基づいて、脱穀部の
扱深さを制御して、脱穀部の脱穀負荷が扱深さにより変
化するのを最小に抑えて、エンジン性能を安定維持させ
るものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて詳述する。図１はエンジン制御回路図、図２は全
体側面図、図３は同平面図であり、図中（１）は走行部
である走行クローラ（２）を装設するトラックフレー
ム、（３）は前記トラックフレーム（１）上に架設する
機台、（４）はフィードチェン（５）を左側に張架し扱
胴（６）及び処理胴（７）を内蔵している脱穀部、
（８）は刈刃（９）及び穀稈搬送機構（１０）などを備
える刈取部、（１１）は刈取フレーム（１２）を介して
刈取部（８）を昇降させる油圧シリンダ、（１３）は排
藁チェン（１４）終端を臨ませる排藁処理部、（１５）
は脱穀部（４）からの穀粒を揚穀筒（１６）を介して搬
入する穀物タンク、（１７）は前記タンク（１５）の穀
粒を機外に搬出する排出オーガ、（１８）は運転操作部
（１９）及び運転席（２０）を備える運転台、（２１）
は運転席（２０）下方に設けるエンジンであり、連続的
に穀稈を刈取って脱穀するように構成している。

【０００９】また、操向及び昇降用操作レバー（２２）
をフロントコラム（２３）に設けると共に、走行主変速
レバー（２４）、走行副変速レバー（２５）、刈取クラ
ッチレバー（２６）及び脱穀クラッチレバー（２７）を
サイドコラム（２８）に設けるもので、前記運転台（１
８）内部の前側及び左側に各コラム（２３）（２８）を
配設させると共に、運転台（１８）のステップ上面に主
クラッチペダル（２９）を設け、操作部（１９）を構成
している。

【００１０】さらに、図４に示す如く、前記油圧シリン
ダ（１１）を作動させる油圧ポンプ（３０）をエンジン
（２１）に常時連結させ、前記扱胴（６）及び処理胴
（７）を駆動する脱穀入力プーリ（３１）にテンション
型脱穀クラッチ（３２）を介してエンジン（２１）の出
力プーリ（３３）を連結させると共に、前記走行クロー
ラ（２）に走行変速出力を伝えるミッションケース（３
４）を備え、ミッションケース（３４）の入力プーリ
（３５）にテンション型走行主クラッチ（３６）を介し
てエンジン（２１）の出力プーリ（３７）を連結させ、
また前記刈取部（８）に駆動力を伝える刈取入力プーリ
（３８）にテンション型刈取クラッチ（３９）を介して
ミッションケース（３４）の刈取駆動プーリ（４０）を
連結させ、ミッションケース（３４）の走行主変速出力
を刈取部（８）に伝え、刈取部（８）を車速同調駆動す
るように構成している。また、前記走行クローラ（２）
の回転を検出するピックアップ型車速センサ（４１）
と、左右走行クローラ（２）（２）の駆動を各別に中止
させる左右サイドクラッチ（４２）（４２）と、前記サ
イドクラッチ（４２）切動作と連動して走行クローラ
（２）を制動する左右操向ブレーキ（４３）（４３）
と、左右走行クローラ（２）（２）の両方を同時に制動
する駐車用主ブレーキ（４４）を、前記ミッションケー
ス（３４）に設けている。

【００１１】さらに、図５に示す如く、前記穀稈搬送機
構（１０）を形成する穀稈搬送チェン（４５）を刈取部
（８）に設け、刈刃（１０）によって株元を切断した穀
稈を前記搬送チェン（４５）により挾持してフィードチ
ェン（５）始端部に送給すると共に、前記搬送チェン
（４５）の搬送系路中に、穀稈の有無を検出するセンサ
アーム（４６）とリミットスイッチ型作業センサ（４
７）を取付けている。また、前記搬送チェン（４５）に
穀稈を挾持させる挾扼杆（４８）を設け、該挾扼杆（４
８）を搬送チェン（４５）に弾圧支持する挾扼ホルダ
（４９）に、搬送チェン（４５）によって送給される穀
稈量を検出するセンサアーム（５０）とポテンショメー
タ形供給量センサ（５１）を取付けている。そして、収
穫作業時、前記搬送チェン（４５）に送られる穀稈によ
ってセンサアーム（４６）を介して作業センサ（４７）
が作動し、刈取り動作を確認すると共に、前記搬送チェ
ン（４５）に挾持される穀稈量の変化によって挾扼杆
（４８）が搬送チェン（４５）に対して接離することに
より、センサアーム（５０）を介して供給量センサ（５
１）が作動し、刈取部（８）で刈取られて脱穀部（４）
に送給される穀稈量を前記センサ（５１）によって検出
するように構成している。

【００１２】さらに、図１に示す如く、前記エンジン
（２１）の燃料噴射ポンプの燃料噴射量を調節する電子
ガバナ（５２）を設けるもので、燃料噴射量を調節する
電子ガバナ（５２）のラックを作動させるラックアクチ
ュエータ（５３）と、燃料噴射量を検出するラック位置
センサ（５４）と、エンジン（２１）の回転数を検出す
るピックアップ型回転センサ（５５）と、電子ガバナ
（５２）内部の温度変化を検出して前記各センサ（５
４）（５５）の出力を補正させるオイル温度センサ（５
６）を、電子ガバナ（５２）に設けると共に、前記エン
ジン（２１）の冷却水温を検出する冷却水温センサ（５
７）と、作業者が操作するアクセルレバー（５８）また
はペダルの操作量を検出するポテンショメータ型アクセ
ルセンサ（５９）と、前記電子ガバナ（５２）を、マイ
クロコンピュータで構成する電子ガバナコントローラ
（６０）に接続させ、前記各センサ（５４）〜（５７）
（５９）値に基づきラックアクチュータ（５３）を作動
制御し、エンジン（２１）の回転数を略一定に保って脱
穀部（４）及び刈取部（８）などを駆動するように構成
している。

【００１３】また、前記エンジン（２１）、脱穀部
（４）、ミッションケース（３４）など走行部、刈取部
（８）の無負荷運転時の負荷が適正か否かを表示及び警
報するランプ（６１）（６２）（６３）（６４）及びブ
ザー（６５）と、エンジン（２１）の出力（運転負荷）
を表示する負荷表示器（６６）を、前記電子ガバナコン
トローラ（６０）に接続させ、エンジン（２１）始動時
で、脱穀部（４）及びミッションケース（３４）及び刈
取部（８）への動力出力時に、各部の無負荷運転時の駆
動負荷が正常範囲内であるか否かを自動的に判断し、各
ランプ（６１）〜（６４）及びブザー（６５）によって
各部の作動状況を知らせる。

【００１４】さらに、前記操作レバー（２２）操作によ
って左右操向シリンダ（６７）（６８）を制御して左右
サイドクラッチ（４２）（４２）及び左右操向ブレーキ
（４３）（４３）を作動させたときにオンになる左右操
向ブレーキスイッチ（６９）（７０）と、主クラッチペ
ダル（２９）及び駐車ブレーキレバーの操作によって主
クラッチ（３６）を切にしかつ主ブレーキ（４４）を入
にしたときにそれぞれオンになる主クラッチスイッチ
（７２）と主ブレーキスイッチ（７３）と、前記車速セ
ンサ（４１）を、マイクロコンピュータで構成する作業
制御手段である作業コントローラ（７４）に接続させる
と共に、刈取クラッチレバー（２６）の刈取クラッチ
（３９）入操作によってオンになる刈取スイッチ（７
５）と、脱穀クラッチレバー（２７）の脱穀クラッチ
（３２）入操作によってオンになる脱穀スイッチ（７
６）と、前記供給量センサ（５１）と、前記穀稈搬送機
構（１０）で脱穀部（４）に供給される穀稈の扱深さを
検出する扱深さセンサ（７７）と、前記主変速レバー
（２４）を刈取作業速度域で連動操作してミッションケ
ース（３４）の油圧式無段変速機構（ＨＳＴ）を変速動
作させる変速モータ（７８）と、前記搬送チェン（４
５）を移動させて扱深さ調節を行う扱深さ調節装置（７
９）を、前記作業コントローラ（７４）に接続させる。
そして前記電子ガバナコントローラ（６０）と作業用コ
ントローラ（７４）とを接続させている。

【００１５】而して、図６乃至図１０に示す如く、図１
１に示す如く、作業中にあっては、エンジン負荷が変動
してもエンジン回転数を一定に保つ電子ガバナ（５２）
の制御（アイソクロナス制御（Ａ））が行われると共
に、脱穀部（４）においては脱穀部（４）に搬送される
穀稈供給量に基づいた車速制御と脱穀部（４）内に挿入
される穀稈穂先側の挿入深さを一定に保つ扱深さ制御が
行われて、エンジン（２１）性能の安定維持と、作業負
荷の安定維持が図られるものである。なお普通形コンバ
インにおいては扱深さに換え刈高さ制御を行うものであ
る。

【００１６】即ち図７に示す如く、前記電子ガバナコン
トローラ（６０）に入力されるアクセルセンサ（５９）
の設定回転数と回転センサ（５５）の実回転数との間に
差が生じるときラックアクチュエータ（５３）によって
ガバナラックを介し燃料噴射量が調節されて、エンジン
回転数が負荷に関係なく一定に維持される。

【００１７】また図８、図９に示す如く、前記エンジン
（２１）のエンジン回転数が一定に維持されている状態
で、刈取部（８）で刈取られた穀稈が前記搬送チェン
（４５）を介し脱穀部（４）に搬送されるとき、前記供
給量センサ（５１）で検出される穀稈の層厚のセンサ値
（Ｓ）を、車速センサ（４１）より検出される刈取搬送
速度（車速と刈取搬送速度とは同調）のセンサ値（Ｖ）
に基づき、供給量（Ｑ）＝Ｓ×Ｖ×α（αは比例定数）
の関係式より供給量（Ｑ）が算出され、この供給量
（Ｑ）が設定値（Ｑ１）より以下（Ｑ＜Ｑ１）或いは以
上（Ｑ＞Ｑ１）のときに、車速が増速或いは減速制御さ
れて、単に供給量（Ｑ）が一定に維持される。

【００１８】また図９に示す如く、前記比例定数（α）
の決定に際しては、穀稈の品種など個別要素（α１）
と、穀稈の生育度、穂の付き具合など扱深さ要素（α
２）（普通形コンバインの場合刈高さ要素）とを加味し
て設定され、設定される定数（α）に一定のプラス
（＋）側及びマイナス（−）側の変動値（β）を与え
て、この車速制御が収束する収束時間が最適となるとき
の定数（α）を自己学習して、品種や生育度に適正に対
応させた定数（α）に基づく基準供給量の算出を行うも
のである。

【００１９】さらに図１０に示す如く、前記エンジン
（２１）のエンジン回転数が一定に維持されている状態
で、脱穀部（４）内に挿入される穀稈の扱深さが扱深さ
センサ（７７）で検出され、設定より浅い或いは深い状
態のとき、前記扱深さ調節装置（７９）で深扱ぎ側或い
は浅扱ぎ側に扱深さが調節されて、常に適性の扱深さに
維持されるものである。

【００２０】このように、車速及び脱穀の駆動負荷を安
定維持させることによって、エンジン（２１）での駆動
負荷も安定維持させることができて、エンジン（２１）
の最大出力に対して略９０％を限界として、エンジン
（２１）の安全駆動を行う通常モードの作業中におい
て、エンジン（２１）を過負荷運転させることなく、常
に安全範囲内で適正運転させて、エンジン性能を安定維
持させるものである。

【００２１】またエンジン（２１）の一定回転制御を優
先させ、次に負荷が変動する順序に従って車速制御と扱
深さ制御を行うことによって、エンジン（２１）にかか
る負荷の変動を最小に抑えてエンジン性能を安定維持さ
せることができる。

【００２２】さらに扱深さ制御などの制御値を決定する
定数（α）を、制御が収束する時間で自己学習して最適
値に決定することによって、適正動作時間のもとで必要
とする制御をスムーズに行わしめることができて、この
制御を高性能なものとさせることができる。

【００２３】

【発明の効果】以上実施例から明らかなように本発明
は、エンジン（２１）の回転力でもって各作業部（２）
（４）（８）を駆動するコンバインにおいて、各作業部
（２）（４）（８）の負荷関連情報に基づいて、各作業
部（２）（４）（８）の作業負荷を適正に複合制御する
制御手段（７４）を設けたものであるから、エンジン
（２１）の運転を過負荷とさせることなく、エンジン
（２１）・各作業部（２）（４）（８）の作業負荷をそ
れぞれ適正に保った状態での作業を可能とさせて、エン
ジン性能の安定維持と作業能率の向上化を図ることがで
きるものである。

【００２４】また、複合制御に優先順位をつけて、エン
ジン（２１）の負荷変動を最小に抑えて、エンジン性能
を安定維持させることができる。

【００２５】さらに、負荷関連情報に基づいて、制御の
制御値を適正決定するものであるから、例えば各制御の
収束時間から制御の適正制御値を自己学習するなどして
決定し、各作業部に適正に対応させた能率良好な制御を
可能にできるものである。

【００２６】またさらに、負荷関連情報に基づいて、走
行部（２）の走行速度を制御して、脱穀部（４）に供給
される穀物供給量を安定させ、この脱穀部（４）での脱
穀負荷を適正維持させることができて、エンジン性能を
安定維持させることができるものである。

【００２７】また、負荷関連情報に基づいて、脱穀部
（４）の扱深さを制御するものであるから、脱穀部
（４）の脱穀負荷が扱深さにより変化するのを最小に抑
えて、エンジン性能を安定維持させることができるもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】制御回路図である。

【図２】コンバインの全体側面図である。

【図３】コンバインの全体平面図である。

【図４】エンジン駆動系の説明図である。

【図５】搬送チェンの説明図である。

【図６】メインの制御のフローチャートである。

【図７】エンジンの回転制御のフローチャートである。

【図８】車速制御のフローチャートである。

【図９】定数決定のフローチャートである。

【図１０】扱深さ制御フローチャートである。

【図１１】エンジンの回転出力線図である。

【符号の説明】

（２） クローラ（走行部） （４） 脱穀部 （８） 刈取部 （２１） エンジン （７４） 作業コントローラ（作業制御手段）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの回転力でもって各作業部を駆
   動するコンバインにおいて、各作業部の負荷関連情報に
   基づいて、各作業部の作業負荷を適正に複合制御する制
   御手段を設けたことを特徴とするコンバイン。
2. 【請求項２】 複合制御に優先順位をつけて行うように
   設けたことを特徴とする請求項１記載のコンバイン。
3. 【請求項３】 負荷関連情報に基づいて、制御の制御値
   を適正決定するように設けたことを特徴とする請求項１
   記載のコンバイン。
4. 【請求項４】 負荷関連情報に基づいて、走行部の走行
   速度を制御することを特徴とする請求項１記載のコンバ
   イン。
5. 【請求項５】 負荷関連情報に基づいて、脱穀部の扱深
   さを制御することを特徴とする請求項１記載のコンバイ
   ン。