JPS62179314A - コンバインのエンジンの制御機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａｌ技術分野 この発明は、脱穀装置を搭載し農場内を走行して作物を
刈り取るコンバインに関し、特にそのエンジン制御機構
に関する。

（ｂ）発明の概要 この発明に係るコンバインのエンジン制御機構は、刈取
作業が選択されている際に、作物の植株の有無を検出す
る株元センサが植株を検出している場合にはエンジンの
回転数を設定回転数にし、株元センサが植株を検出して
いない場合にはエンジンの回転数を最大回転数または走
行装置からの負荷を最大出力とする回転数にする燃料の
供給量制御手段を備えることにより、刈取作業の中断時
間を短縮するものである。

（Ｃ）従来技術とその欠点 −ａにコンバインによる作物の刈取作業は、コンバイン
を直線走行させて行われる。コンバインが作物の終端に
達すると回行動作により方向転換し、再度直線走行して
刈取作業が行われる。一方刈り取った作物は脱穀装置に
より穀粒と稈屑とに分離され、穀粒は選別後にホッパ内
に収納される。コンバインが有するホッパの収納量は一
定であリ、脱穀作業中にホッパ内に精粒が満杯状態にな
るとコンバインを所定の位置に移動し、ホッパ内の穀粒
を取り出す。以上のような回行動作による方向転換時お
よび穀粒の取り出し作業時には刈取作業は中断され、非
刈取作業状態となるが、コンバインの稼働効率を向上す
るためには、非刈取作業状態に費やされる時間を短縮す
る必要がある。

一方、脱穀装置による脱穀作業の処理精度を向上するた
めには、作物品種等の刈取条件によって決定されたこき
胴の設定回転数を、正確に維持する必要があり、刈取作
業中においてエンジンの回転数を設定回転数に保たねば
ならない、ところが、このエンジン制御は煩雑な操作を
必要とするのみならず高度のノウハウを必要とし、オペ
レータに多大な負担を強いるものであった。

このため従来より刈取作業時のエンジン回転数をコンバ
インが有する制御部により自動制御するようにしたもの
があった。これは、エンジンへの燃料供給量を変更する
燃料供給手段を備え、入力または検出した刈取条件によ
って決定されたエンジンの設定回転数を刈取作業中にお
いて維持するように燃料供給手段を制御している。また
、刈取作業中の車速は、脱穀作業の処理精度の低下を防
止するとともに安全性を考慮して通常の走行時の車速よ
りもかなり低い値にされている。

しかしながら以上のようなコンパ・インでは、非刈取作
業時にオペレータがエンジン制御の解除を行わなければ
刈取作業時の車速のままで走行してしまう。このため、
走行速度が遅く作業効率が低下する欠点があった。

この欠点を解消するために本出願人は特願昭６０−２４
５５６５号に記したように、オペレータの操作により走
行モードを選択できるようにし、この走行モー゛ドが選
択された際には、直進時においてはエンジンの回転数が
最大回転数となるように回行時においては走行装置から
の負荷を最大出力とする回転数となるように燃料供給手
段を動作させる走行回転数制御手段を設けたコンバイン
を先に出願した。これによって、非刈取作業状態になっ
た際にオペレータが走行モードを選択すると、直進時に
はエンジンの回転数が最大回転数となり、高速で走行す
ることができる。また、回行動作時には走行装置に作用
する側面抵抗等の負荷を最大出力とする回転数に制御し
、負荷の増大による回転数の低下を防止できる。

しかし、上記の走行回転数制御手段を設けたコンバイン
であっても非刈取作業状態においてオペレータが走行モ
ードを選択するまでは刈取作業状態のエンジン回転数の
ままであり、走行モードを選択する前に回行動作に移行
した場合には回転数が著しく低下してエンジンが停止し
てしまう等の不都合が生じる場合がある。また走行モー
ドの選択を忘れた場合には刈取作業時の回転数のまま低
速で直進走行し、刈取作業の中断が長時間化しコンバイ
ンの作業効率が低下する欠点があった。

（ｄ１発明の目的 この発明の目的は上記従来の欠点に鑑み、刈取作業中に
コンバインが作物の終端に達し、前方に刈り取るべき作
物がなくなった際に直ちに非刈取作業状態のエンジン回
転数になるように燃料供給量を変更し、回行動作時のエ
ンジン回転数の低下を防ぐとともに、刈取作業の中断時
間を短縮してコンバインの作業効率を向上できるエンジ
ン制御機構を提供することにある。

（ｅ）発明の構成および効果 この発明のコンバインのエンジンの制ｍｓ構は、作物の
植株の有無を検出する株元センサを備えるとともに、燃
料供給量を変更してエンジンの回転数を調節する燃料供
給手段を有するコンバインにおいて、刈取作業中に、株
元センサが植株を検出している場合にはエンジンの回転
数が刈取作業の設定回転数になるように、株元センサが
植株を検出していない場合にはエンジンの回転数が最大
回転数または走行装置からの負荷を最大出力とする回転
数になるように、燃料供給手段を調節する供給量制御手
段を備えたことを特徴とする。

以」−の構成によりこの発明によれば、刈取作業中にコ
ンバインが作物の終端に達した場合や、ホッパ内の穀粒
を取り出す場合に、株元センサが刈り取るべき作物の植
林がなくなったことを検出することかできる。この場合
において直進走行時にはエンジンの回転数を最大回転数
とし、同行走行時には走行装置からの負荷を最大出力と
する回転数にすることができる。したがって、非刈取作
業時において回行走行時にエンジンの回転数が低下する
ことを防止できるとともに、直進走行時には高速で走行
することができ、コンバインの作業効率を向上すること
ができる。

（ｆ）実施例 第２図は、この発明の実施例であるエンジン制御機構が
用いられるコンバインの構造を示す側面断面の略図であ
る。

コンバイン１には下方に左右一対のクローラ７が設けら
れており、コンバイン１はこのクローラ７の駆動により
移動する。コンバイン１の前部には刈取部２が設けられ
ている。刈取部２は前方の作物をコンバイン１の内部に
導き、株元から刈り取る。

コンバイン１の本体中央部にはこき室４を有する脱穀装
置が形成されている。このこき室４にはごき歯６を多数
備えたこき胴５が回転可能にして設けられている。刈取
部２で刈り取られた殻稈は搬送部８を経由してこき室４
内に導かれ、受は網１６とこき胴５との間において脱穀
され、穀粒と稈屑に分離される。このうち穀粒は受は網
１６から下方に落下し、とうみ１５等により選別を受け
る。稈屑はフィードチェーン１８により排出部に導かれ
、外部に放出される。一方受けｍ１６から下方に落下し
、選別を受けた穀粒は精粒としてグレンホッパ１０に貯
留される。

コンバイン１の上部の前部には操作部３が形成されてい
る。この操作部３には操作レバー１２が設けられており
、脱穀作業を選択することができる。この操作レバー１
２の下方には脱穀センサ１７が備えられている。

以上の構成において株元センサ１４は刈り取るべき作物
の植株の有無を検出し、脱穀センサ１７は脱穀作業が選
択されたことを検出する。

第３図は、上記エンジン制御機構が用いられるコンバイ
ンの制御部のブロック図である。

エンジン３１のクランク軸の回転はトランスミッション
３２により変速され車軸？ａ、７ｂからクローラ７に伝
達される。操作部３に設けられた操行レバー４２の動作
が操行装置４１に伝達される。この操行装置４１はリン
ク４１ａを介してトランスミッション３２に連結されて
おり、操行レバー４２の動作によりトランスミッション
３２は左右の車軸？ａ、７ｂにそれぞれ個別にエンジン
１の駆動力を伝達する。一方の操行レバー４２がオフさ
れるとそちら側の車軸にはエンジン３１の駆動力が伝達
されない。したがってコンバイン１はオフされた操行レ
バーの方向に回行する。

エンジン３１のクランク軸にはフライホイール３４が取
り付けられており、このフライホイール３４には電磁ピ
ックアップ３５が対向している。

また、エンジン３１には燃料供給手段であるガバナ３１
ａが取り付けられている。このガバナ３１ａにはリンク
３９ａを介してアクセル３９の動作が伝達される。アク
セル３９にはポテンショメータ３９ｂが備えられており
、アクセル３９の動作状態を検出する。また、エンジン
３２の第１軸には車速センサ３６が設けられている。

ＣＰＵ２１にはＩ１０インターフェイス２４を介して株
元センサ１４および脱穀スイッチ１７のオン信号、電磁
ピックアップ３５および車速センサ３６の出力信号、ポ
テンショメータ３９ｂの出力電圧が入力される。電磁ピ
ックアップ３５および車速センサ３６の出力信号は、タ
イマ・カウンタ２７により所定時間内において計数され
、この結果がＣＰＵ２１に入力される。またポテンショ
メータ３９ｂの出力電圧はＡ／Ｄ変換器２８によりデジ
タル量に変換されて入力される。

ＣＰＵ２１からはＩ１０インターフェイス２４を介して
アクセルモータ駆動リレー２６にアクセルモータ４０の
制御信号が出力される。この制御信号に応じてアクセル
モータ駆動リレー２６からアクセルモータ４０に駆動信
号が出力され、アクセルモータ４０が動作する。アクセ
ルモータ４０は正逆壁方向に回転可能にされたモータで
あり、その回転軸にアクセルレバ−３９が固定されてい
る。

ＣＰＵ２１に接続されたＲＯＭ２２には刈取条件によっ
て特定されるエンジン３１の回転数、エンジン３１の出
力特性およびポテンショメータ３９ｂの出力値と無負荷
時のエンジンの回転数との関係等が記憶されている。ま
た、ＲＡＭ２３には入出力されるデータが一時記憶され
、例えばメモリエリアＭ１にはエンジン４１の現在の回
転数Ｒａが記憶され粋る。

゛　　第１図は、上記コンバインのエンジン制御機構の
動作を示すフローチャートである。

メインキーがオンされた後ステップｎｌ（以下“ステッ
プｎｉ”を単に“ｎｉ”という。）において作物品種等
の刈取条件やモード選択等のデータ入力がなされる０次
いでｎ２でエンジン制御機構ドが選択されたか否かが判
別される。オペレータが刈取作業時にエンジン３１の自
動制御を選択し −たか否かが判別される。ｎ２においてエンジンの自動
制御が選択された場合にはｎ３に進み、電磁ピンクアッ
プ３５の出力信号の計数値をタイマ・カウンタ２７から
読み取る。次いでｎ４において、入力された刈取条件ｔ
こ応じた設定回転数Ｒが読み出される。

ｎ　５において株元センサ１４がオンすると刈取作業が
開始されたと判断し、ｎ６でエンジン３１の目標回転数
ＲｓＯ値を設定回転数Ｈにし、次いでｎ７で目標回転数
Ｒｓと現在回転数Ｒａとがらアクセル３９の動作量を算
出する。さらにｎ８でアクセル３９の移動量に応じたア
クセルモータ４０の制御信号がアクセルモータ駆動リレ
ー２６に出力した後ｎ２に戻る。

以上に示すｎ２〜ｎ８の動作によって刈取作業中には予
めＲＯＭ’２２に記憶された刈取条件に応じた設定回転
数Ｒを実現するように燃料の供給量が制御される。

刈取作業が進展してコンバイン１が作物の終端に達し、
前方に刈り取るべき植株がなくなった場合には株元セン
サ１４がオフする。このときｎ５からｎ９に進み、回行
動作が実行されているが否かが判別される。回行動作時
にはいずれが一方のみの車軸が停止されており、車軸の
回転状態を見ることによって回行動作中が直進動作中か
を判別できる。ｎ９において回行動作がなされておらず
コンバイン１が直進動作をしている場合にはｎ１３に進
み、設定回転数Ｒｓをエンジン３１の最大回転数Ｒ−ｇ
にして７に進む。

ｎ９において回行動作を行われている場合にはｎｌｏに
進み、回転数変化量ΔＲを算出する。この回転数変化量
ΔＲは現在回転数Ｒａと前回の回転数Ｒｎとの差によっ
て求められる。この後ｎ１３で回転数変化量ΔＲの正負
の判別がなされる。

ｎ１３において回転数変化量Δ゛Ｒが負の値である場合
にはｎ１４に進み、目標回転数ＲｓＯ値を現在回転数Ｒ
ａに設定値ｋを加えた値としてｎ７に進む。ｎｉｌにお
いて回転数変化量ΔＲが正の数である場合にはｎ２にス
キ・７ブする。このように回行動作中には走行抵抗によ
ってエンジン回転数が低下すると設定値にだけ回転数を
上昇するようにアクセル３９を動作させる。

回行動作が′４ｖ！続されるとｎ２〜ｎ５−ｎ９〜ｎ１
１の動作が繰り返し行われ、ｎｉｌにおいてΔＲの値が
正の数になるまで設定値に分の回転数の増加が繰り返し
行われる。これによってエンジン３１の回転数を走行抵
抗による負荷を最大出力とする回転数に制御することが
できる。また、直進動作時にはｎ９→ｎ１３に進み、エ
ンジンの回転数が最大回転数となるようにアクセル３９
を動作させる。したがって、直進動作時には最高速度付
近でコンバインを走行させることができる。以上の動作
においてｎ５〜ｎ１３がこの発明の供給量制御手段に相
当する。

以上のようにこの実施例によれば、刈取作業中に株元セ
ンサ１４のオン／オフ状態をチェックし、オン状態であ
れば刈取条件に応じた設定回転数を維持するようにアク
セル３９を制御する。一方、株元センサ１４がオフ状態
となり非刈取作業状態になった場合には直進動作時と回
行動作時とのそれぞれに適した回転数を維持するように
アクセルを制御することができる。したがって、刈取作
業中断中におけるエンジンの停止や移動の遅延を防止し
てコンバインの作業効率を向上することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の実施例であるコンバインのエンジン
制御機構の動作を示すフローチャート、第２図は同エン
ジン制御機構が用いられるコンバインの側面断面の略図
、第３図は同コンバインの制御部のブロック図である。 １４−株元センサ、１７−脱穀スイッチ、３１ａ−ガバ
ナ、　３９−アクセル、 ４０−アクセルモータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）作物の植株の有無を検出する株元センサを備える
   とともに、燃料供給量を変更してエンジンの回転数を調
   節する燃料供給手段を有するコンバインにおいて、 刈取作業が選択されている際に、株元センサが植株を検
   出している場合にはエンジンの回転数が刈取作業の設定
   回転数になるように、株元センサが植株を検出していな
   い場合にはエンジンの回転数が最大回転数または走行装
   置からの負荷を最大出力とする回転数になるように、燃
   料供給手段を調節する供給量制御手段を備えてなるコン
   バインのエンジン制御機構。