KR102307094B1 - 시리즈 하이브리드 콤바인 - Google Patents

Abstract

엔진에 의해 구동하는 발전기로부터 직접 공급되는 전력만으로 구동하는 모터를 채용함과 함께, 가능한 한 소형의 엔진을 사용함으로써 엔진의 소음의 저감이나 연료 소비의 억제를 실현하기 위한 엔진 회전수 제어를 탑재한 콤바인의 제공. 또한, 엔진에 의해 구동하는 발전기로부터 직접 공급되는 전력만으로 구동하는 모터를 채용함과 함께, 가능한 한 소형의 엔진을 사용함으로써 엔진의 소음의 저감이나 연료 소비의 억제를 실현하는 시리즈 하이브리드 콤바인의 제공.
엔진 출력에 의한 발전기(81)로부터의 전력에 의해 구동하는 모터(82)로부터의 회전 동력에 의해 차량을 주행시키는 주행 장치(1)와, 농작업 장치(W)를 구비한 시리즈 하이브리드 콤바인. 차속 설정 조작구(66)의 조작 위치에 기초하여 엔진(80)의 목표 회전수를 산정하는 엔진 목표 속도 산정부와, 엔진(80)의 실제 부하를 취득하는 실제 부하 취득부와, 기준 엔진 출력 특성을 사용하여 실제 부하로부터 기준 엔진 회전수를 산정하는 기준 엔진 회전수 산정부와, 목표 회전수와 기준 엔진 회전수에 기초하여 엔진 지령 회전수를 산정하는 엔진 지령 회전수 산정부가 구비되어 있다. 또한, 엔진(80)의 출력에 의해 구동하는 발전기(81)로부터의 전력에 의해 구동하는 모터(82)로부터의 회전 동력에 의해 주행 장치(1)가 구동한다. 엔진(80)의 출력은 엔진 제어 유닛(86)에 의해 제어된다. 부하 추정부(11d)는, 엔진(80)에 걸리는 부하를 추정 부하로서 산정한다. 엔진 지령 회전수 산정부(11b)는, 추정 부하에 기초하여 엔진 지령 회전수를 산정함과 함께 당해 엔진 지령 회전수에 기초하는 엔진 제어 지령을 엔진 제어 유닛(86)에 출력한다.

Description

시리즈 하이브리드 콤바인{SERIES HYBRID COMBINE}

본 발명은 엔진과, 상기 엔진의 출력에 의해 구동하는 발전기와, 상기 발전기로부터의 전력에 의해 구동하는 모터(전동 모터)와, 상기 모터로부터의 회전 동력에 의해 차량을 주행시키는 주행 장치와, 상기 엔진의 출력을 제어하는 엔진 제어 유닛과, 농작물을 수확하는 농작업 장치를 구비한 하이브리드 콤바인에 관한 것이다.

주행 장치에 동력을 전달하는 엔진과, 전동 모터와, 엔진의 구동으로 발전하는 발전기와, 이 발전기에서 발전된 전력을 전동 모터 구동용으로 축적하는 배터리와, 이 전동 모터 또는 내연 기관 또는 그 양쪽에 의해 구동되는 작업용 장치를 구비한 하이브리드 콤바인이, 특허문헌 1에 의해 알려져 있다. 이 하이브리드 콤바인은, 발전기에서 발전된 전력을 배터리에 축적하는 충전 모드와, 배터리에 축적된 전력의 적어도 일부를 작업용 장치의 동력으로서 이용하는 어시스트 모드 중 어느 하나의 모드를 선택하여 운전할 수 있다. 이러한 하이브리드 콤바인에서는, 엔진에 여력이 있을 때에 충전된 배터리로부터의 전력에 의해 구동되는 전동 모터가, 엔진 출력을 보충할 수 있으므로, 보다 소형의 엔진을 사용할 수 있다. 그 결과, 연소 배기 가스의 배출량 삭감, 엔진 소음의 저감이 실현한다. 그러나, 엔진 여력을 전력으로서 축적하기 위해 요구되는 대용량의 배터리, 및 이 배터리의 급전·충전 제어를 위한 제어 기기에 의해, 비용적인 부담이 커진다.

주행 장치 및 작물을 예취하여 후방으로 반송하는 예취 처리 장치를 구동하는 주행 예취용 전동 모터와, 예취한 작물을 탈곡 처리하는 탈곡 장치를 구동하는 탈곡용 전동 모터와, 엔진에 의해 구동되는 발전기를 구비한 하이브리드 콤바인이 특허문헌 2에 의해 알려져 있다. 이 콤바인에서는, 주행 장치, 예취 처리 장치 및 탈곡 장치의 각각이 전동 모터에 의해 구동되므로, 전동 모터가 갖는 우수한 구동 특성을 유효하게 이용할 수 있다. 그러나, 종래와 같은 엔진을 탑재하여, 엔진에 의해 발전기를 구동하는 한, 엔진 소음의 저감이나 연료 소비의 억제 면에서는, 효과를 기대할 수 없다. 반대로, 엔진을 가장 연비가 좋은 조건에서 구동하여 얻어지는 발전기로부터의 전력을 대형의 배터리에 축적하고, 이 배터리로부터 전동 모터를 급전하는 경우, 연료 소비의 억제는 가능해도, 배터리 자체의 비용이나 배터리의 충전·급전 제어의 비용은 큰 부담이 된다.

승용차의 분야에서는, 주행 장치가 엔진으로부터의 회전 동력을 이용할 때 부여하는 엔진 구동 모드와 모터에 의한 회전 동력을 이용하는 모터 구동 모드를 상황에 따라서 전환하는 패러렐 하이브리드가 보급되어 있다. 그러나, 패러렐 하이브리드에서는, 엔진 구동 모드와 모터 구동 모드의 사이의 동력 전환 기구가 복잡해져, 동력 전달 기구(트랜스미션)의 비용이 상승한다는 문제점이 있다.

일본 특허 공개 제2004-242558호 공보 일본 특허 공개 제2013-70642호 공보

상기 실정을 감안하여, 엔진에 의해 구동하는 발전기로부터 직접 공급되는 전력만으로 구동하는 모터를 채용함과 함께, 가능한 한 소형의 엔진을 사용함으로써 엔진의 소음의 저감이나 연료 소비의 억제를 실현하는 시리즈 하이브리드 콤바인이 요청되고 있다.

[1]

본 발명에 의한 시리즈 하이브리드 콤바인은, 엔진과, 상기 엔진의 출력에 의해 구동하는 발전기와, 상기 발전기로부터의 전력에 의해 구동하는 모터와, 상기 모터로부터의 회전 동력에 의해 차량을 주행시키는 주행 장치와, 조작 위치에 따른 차속을 설정하기 위해 차속 설정 조작구와, 상기 엔진의 출력을 제어하는 엔진 제어 유닛과, 농작물을 수확하는 농작업 장치를 구비하고 있다. 나아가, 상기 차속 설정 조작구의 조작 위치에 기초하여 상기 엔진의 목표 회전수를 산정하는 엔진 목표 속도 산정부와, 상기 엔진의 실제 부하를 취득하는 실제 부하 취득부와, 기준 엔진 출력 특성을 사용하여 상기 실제 부하로부터 기준 엔진 회전수를 산정하는 기준 엔진 회전수 산정부와, 상기 목표 회전수와 상기 기준 엔진 회전수에 기초하여 엔진 지령 회전수를 산정함과 함께, 당해 엔진 지령 회전수에 기초하는 엔진 제어 지령을 상기 엔진 제어 유닛에 출력하는 엔진 지령 회전수 산정부가 구비되어 있다.

이 구성에 의하면, 운전자에 의해 조작된 차속 설정 조작구의 조작 위치에 기초하여, 우선은, 그 조작 위치에 대응하는 차속을 실현하기 위한 모터 구동에 적합한 엔진 목표 회전수가 산정된다. 이어서, 이 산정된 엔진 목표 회전수로 엔진이 회전했을 때의 출력이 기준 엔진 출력 특성으로부터 연산 부하로서 구해진다. 동시에, 실제 부하 취득부에 의해 취득된 그 시점에서의 실제 부하(엔진 출력)에 대응할 수 있는 엔진 회전수가 기준 엔진 출력 특성으로부터 기준 엔진 회전수로서 유도된다. 또한, 엔진 목표 회전수와 기준 엔진 회전수에 기초하여 엔진 지령 회전수가 산정되고, 최종적으로 이 엔진 지령 회전수에 기초하여, 엔진 제어 유닛에 출력되는 엔진 제어 지령이 생성된다. 즉, 운전자가 요구하는 엔진 회전수인 엔진 목표 회전수와, 그 시점에서의 실제 부하에 적합한 엔진 회전수인 기준 엔진 회전수를 대조한 후에, 적절한 엔진 지령 회전수가 산정된다. 이에 의해, 예기치 못한 엔진 스톨 등의 주행상의 불안정을 피하면서도, 에너지 절약을 고려한 엔진 제어가 가능하게 되는 엔진 회전수로 엔진이 구동된다.

또한, 기준 엔진 출력 특성은, 에너지 절약을 고려하여 엔진 출력 특성으로부터 작성되므로, 이 기준 엔진 회전수를 사용함으로써 에너지 절약을 고려한 엔진 운전이 실현된다. 이러한 기준 엔진 출력 특성의 특히 적합한 것으로서, 본 발명에서는, 엔진 회전수와 당해 엔진 회전수에서의 최대 출력에 의해 규정된 최대 출력 특성 곡선보다 일정 값만큼 낮은 부하 값을 나타내는 기준 출력 특성 곡선이 제안된다. 구체적으로는, 아이들링 회전 부근에서 최대 출력의 40 내지 50％를 출력으로 하고, 최대 회전수 부근에서 최대 출력의 90 내지 95％를 출력으로 하고, 그 사이를 비례 보간하여 얻어지는 곡선이 하나의 적합예가 된다.

에너지 절약은 중요하지만, 엔진 스톨은 피해야만 하므로, 상기 목표 회전수와 상기 기준 엔진 회전수를 비교하여, 큰 쪽이 상기 엔진 지령 회전수로서 사용되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 적합한 실시 형태의 하나에서는, 상기 목표 회전수로부터 상기 기준 엔진 출력 특성을 사용하여 연산 부하를 산정하는 부하 산정부가 구비되고, 상기 연산 부하와 상기 실제 부하의 차가 소정 값 이하인 경우, 상기 목표 회전수가 상기 엔진 지령 회전수로서 사용된다. 산정된 목표 회전수로 엔진을 회전시킨 경우에 기대할 수 있는 출력(연산 부하)은, 기준 엔진 출력 특성으로부터 구할 수 있다. 따라서, 이 구성에서는, 그러한 연산 부하와 실제 부하를 비교하여, 그 차가 소정 값 이하인 경우에는, 엔진 스톨은 일어나기 어려우므로, 산정된 목표 회전수를 그대로 엔진 지령 회전수로서 사용한다.

간단하면서도 신속하게 상기 조작 위치로부터 상기 목표 회전수를 도출하기 위해서, 조작 위치를 입력 파라미터로 해서 목표 회전수가 인출되는 조작 위치-속도 맵이 목표 속도 산정부에서 사용되는 것이 바람직하다. 일반적으로, 콤바인과 같은 작업 차량에서는, 작업에 따라 상이한 복수의 운전 모드가 준비되어 있으며, 운전 모드에 따라 요구되는 운전 상태, 예를 들어 요구되는 엔진 출력도 상이하다. 이로부터, 목표 속도 산정부가, 그러한 복수의 운전 모드마다 서로 다른 조작 위치-속도 맵을 사용하도록 하는 것이 운전의 최적화를 위해 바람직하다. 예를 들어, 엔진 출력에 영향을 미치는 운전 모드로서, 농작업 장치에 의한 수확 작업을 행하지 않고 주행하는 노상 주행 모드와, 상기 농작업 장치에 의한 수확 작업을 행하면서 주행하는 작업 주행 모드와, 곡물 탱크에 저장된 곡물은 배출하는 언로더 작업 모드를 들 수 있다. 이 각 운전 모드에서 적절한 조작 위치-속도 맵을 사용함으로써, 에너지 절약과 운전성을 고려한 엔진 제어가 가능하게 된다.

콤바인에서 다용되고 있는 크롤러식의 주행 장치에서는, 좌우 크롤러의 속도차에 의한 선회 시에 발생하는 노면 저항은 매우 커진다. 따라서, 선회 시에는, 모터에 대하여, 결과적으로는 엔진에 대해 직진 시보다 큰 출력이 요구된다. 이러한 문제에 대처하기 위해서, 상기 주행 장치는 서로 독립적으로 구동되는 좌측 크롤러 주행체와 우측 크롤러 주행체를 포함하는 실시 형태에서는, 상기 조작 위치-속도 맵은, 상기 좌측 크롤러 주행체와 우측 크롤러 주행체의 구동 속도차가 클수록 큰 상기 목표 회전수를 도출하도록 구성되어 있는 것이 적합하다.

[2]

본 발명에 의한 시리즈 하이브리드 콤바인은, 엔진과, 상기 엔진의 출력에 의해 구동하는 발전기와, 상기 발전기로부터의 전력에 의해 구동하는 모터와, 상기 모터로부터의 회전 동력에 의해 차량을 주행시키는 주행 장치와, 상기 엔진의 출력을 제어하는 엔진 제어 유닛과, 농작물을 수확하는 농작업 장치와, 상기 엔진에 걸리는 부하를 추정 부하로서 산정하는 부하 추정부와, 상기 추정 부하에 기초하여 엔진 지령 회전수를 산정함과 함께 당해 엔진 지령 회전수에 기초하는 엔진 제어 지령을 상기 엔진 제어 유닛에 출력하는 엔진 지령 회전수 산정부를 구비하고 있다.

또한, 본 발명의 시리즈 하이브리드 콤바인은, 엔진을 정상적으로 운전하고, 그 엔진 출력으로 발전한 전력으로 구동하는 모터의 출력으로 주행하는 하이브리드 방식의 콤바인이며, 게다가 모터 급전용의 배터리는 구비되어 있지 않다.

이 구성에 의하면, 엔진에 걸리는 부하가 추정되고, 그 추정 부하에 기초하여 적절한 엔진 지령 회전수가 산정되고, 이 엔진 지령 회전수로부터 엔진 제어 지령이 생성되어, 엔진 회전수를 제어하는 엔진 제어 유닛에 부여된다. 따라서, 엔진 지령 회전수를 산정할 때에, 그때의 엔진 부하를 받아들일 수 있음과 함께, 엔진의 소음의 저감이나 연료 소비의 억제에 적합한 엔진 회전수를 선택할 수 있다. 즉, 시시각각 변동하는 주행 장치나 농작업기에 요구되는 동력(토크)에 따라, 필요한 토크를 만들어 내도록 엔진 회전수가 설정된다. 이것은, 엔진을 항상 효율적으로 운전하는 것으로 이어진다. 그 결과, 이 시리즈 하이브리드 콤바인에 연비가 좋은 소출력의 소형의 엔진을 탑재할 수 있다.

콤바인과 같은 작업 차량에서는, 차량에 걸리는 부하, 결과적으로는 엔진에 걸리는 부하는, 주행 장치의 구동 상태뿐만 아니라, 탑재하고 있는 농작업 장치의 구동 상태에 따라 영향을 받는다. 이것을 고려하여, 엔진에 걸리는 부하의 추정을 가능한 한 정확하게 행하기 위해서, 본 발명의 적합한 실시 형태의 하나에서는, 각종 상태 검출 신호에 기초하여, 상기 주행 장치의 구동 상태 및 상기 농작업 장치의 구동 상태를 결정하는 차량 상태 결정부가 구비되고, 양쪽의 상기 구동 상태에 기초하여 상기 부하 추정부는 상기 추정 부하를 산정한다.

콤바인의 주행 부하는, 포장까지의 도로나 포장 주변의 두렁길 등의 비교적 노면 상황이 좋은 장소에서의 노상 주행과, 노면 상황이 나쁜 장소에서의 포장 내 주행에 따라 다르다. 또한, 직선 주행 시에 비해 선회 주행 시에 큰 주행 부하가 걸린다. 나아가, 콤바인에서는, 농작물의 예취 작업시와 예취 작업의 전후에는, 농작업 장치나 주행 장치에 걸리는 부하가 상이하다. 또한, 일반적으로는 차량을 정지시켜서 행하여지는 일시적으로 저류된 곡물의 외부로의 배출 작업시에서는, 주행 장치에 걸리는 부하는 없어지고, 농작업 장치의 부하도 반송 기구만의 것으로 된다. 이와 같이, 콤바인 독자의 운전 상태를, 엔진 지령 회전수의 산정에 고려하는 것은, 탑재 엔진을 가능한 한 소출력의(연비가 좋은) 것으로 하기 위해 중요하다. 이로부터, 본 발명의 적합한 실시 형태의 하나에서는, 상기 주행 장치의 구동 상태에는 직진 주행 모드와 선회 주행 모드와 노상 주행 모드가 포함되어 있고, 상기 농작업 장치의 구동 상태에는, 예취 작업 중 모드와 예취 전후 모드와 곡물 배출 모드가 포함되어 있고, 이들의 모드에 따라서 상기 엔진 지령 회전수가 산정된다. 특히, 주행 장치로서 크롤러나 세미크롤러(차륜과 크롤러가 조합된 것) 등이 사용되고 있는 경우, 선회 시와 직진 시에는 주행 장치에 걸리는 부하가 크게 다르다. 따라서, 상기 주행 장치가 좌우 한 쌍의 크롤러 주행체를 포함하는 경우, 선회 주행 모드 시에는 직진 주행 모드 시에 비해 높은 엔진 지령 회전수가 산정 되도록 구성하면 바람직하다.

엔진은 가능한 한 일정 회전수를 지속시켜, 빈번히 회전수를 변경하지 않는 것이, 연비나 소음에 대해 바람직하다. 모터의 동력 특성의 우수한 점의 하나가 변속성이다. 이로부터, 빈번히 속도 조정되는 주행 장치는, 모터 출력에 의해 직접 구동되면 바람직하다. 또한, 콤바인이 탑재되는 농작업 장치에는, 모터의 동력 특성에 적합한 점에서 모터 출력에 의해 직접 구동되면 좋은 것과, 엔진 출력을 직접 받은 것이 효율이 더 좋은 것이 있다. 이로부터, 상기 농작업 장치에, 상기 엔진의 출력에 의해 구동하는 엔진 구동 작업 장치와, 상기 모터의 회전 동력에 의해 구동하는 모터 구동 작업 장치가 포함되는 실시 형태의 하나에서는, 상기 모터 구동 작업 장치는 차속에 비례하는 속도로 구동하도록 구성하면 바람직하다.

콤바인의 운전에 있어서는, 운전자는, 엔진 회전수의 미소한 변화에 따라 엔진에 걸리는 부하의 크기를 파악하여, 차속이나 예취 장치의 상태를 변경하는 경우가 적지 않다. 이를 위해서는, 엔진에 걸리는 부하의 증감에 따라서 엔진 회전수를 점점 저감 또는 점점 증가시키는 드룹 제어가 적합하다. 따라서, 본 발명의 적합한 실시 형태의 하나에서는, 상기 엔진 지령 회전수 산정부에 의해 산정되는 엔진 지령 회전수마다 서로 다른 엔진 드룹 제어 특성이 적용된다.

도 1은 본 발명의 기본적인 원리를 설명하는 모식도이다.
도 2는 도 1에 의한 기본 원리의 2개의 변형예를 설명하는 모식도이다.
도 3은 본 발명의 구체적인 실시 형태의 하나인 콤바인의 전체 측면도이다.
도 4은 콤바인의 전체 평면도이다.
도 5는 탈곡 장치의 종단 측면도이다.
도 6는 엔진으로부터의 회전 동력을 급동이나 선별부에 공급하는 동력 전달 기구를 도시하는 모식도이다.
도 7은 모터로부터의 회전 동력을, 차체 가로 폭 방향의 왼쪽과 오른쪽에 배치된 크롤러 주행체와 예취 처리부에 공급하는 동력 전달 기구를 도시하는 모식도이다.
도 8은 동력 제어 계통을 도시하는 기능 블록도이다.
도 9는 차속 제어의 흐름을 설명하는 모식도이다.
도 10은 기준 엔진 출력 특성과 최대 출력 특성 곡선을 나타내는 그래프이다.
도 11은 본 발명의 기본적인 원리를 설명하는 모식도이다.
도 12는 동력 제어 계통을 도시하는 기능 블록도이다.
도 13은 엔진 성능 곡선에서의, 부하마다의 엔진 회전수의 설정을 도시하는 모식도이다.

[1]

본 발명에 의한 시리즈 하이브리드 콤바인의 구체적인 실시 형태를 설명하기 전에, 도 1을 사용하여 본 발명의 기본 원리를 설명한다.

또한, 이 시리즈 하이브리드 콤바인은, 배터리레스의 시리얼 하이브리드 차량이며, 배터리로부터의 전력으로 차량을 주행시킬 수는 없으므로, 정상적으로 회전하고 있는 엔진에 의해 발전하고 있는 발전기로부터 급전된 모터에 의해 주행한다.

도 1에는, 본 발명의 시리즈 하이브리드 콤바인(이하, 간단히 콤바인 또는 차량이라 약칭됨)에서의 동력 전달과 동력 제어가 모식적으로 도시되어 있다. 동력 전달의 출발점은, 내연 기관, 여기에서는 디젤 엔진(이하, 간단히 엔진이라고 함)(80)이다. 엔진(80)의 회전수는, 전자 가버너 방식이나 커먼레일 방식 등을 채용하는 엔진 제어 유닛(86)에 의해 제어된다. 회전 동력원으로서의 엔진(80)에는, 엔진(80)으로부터 출력되는 회전 동력에 의해 발전하는 발전기(81)가 연결되어 있다. 이 발전기(81)로부터 출력된 전력은, 전기 제어 유닛(85)에 의해 제어되는 전력 변환부(84)에 의해 전력 변환되어, 또 하나의 회전 동력원이 되는 모터(82)를 구동한다. 전력 변환부(84)에 의한 전력 변환에 따라, 모터(82)의 회전수나 토크가 제어된다. 동력 전달의 종점은, 농작물을 수확하기 위한 기기를 포함하는 농작업 장치(W)와 이 콤바인을 주행시키는 주행 장치(1)이다.

농작업 장치(W)에는, 엔진(80)으로부터 직접 동력을 받는 엔진 구동 작업 장치(WE)와, 모터(82)로부터 직접 동력을 받는 모터 구동 작업 장치(WM)가 포함되어 있다. 주행 장치(1)는, 서로 독립적으로 구동되는 좌우 한 쌍의 주행체를 포함하는데, 여기에서는 크롤러 타입의 좌측 크롤러 주행체(1a)와 우측 크롤러 주행체(1b)가 채용되고 있다. 모터(82)와 주행 장치(1)의 사이에는, 좌측 크롤러 주행체(1a)와 우측 크롤러 주행체(1b)에 서로 다른 회전수의 변속 동력을 전달할 수 있는 트랜스미션(47)을 포함하는 동력 전달 기구(50A)가 구비되어 있다.

엔진(80)으로부터 직접 회전 동력을 받는 엔진 구동 작업 장치(WE)와, 모터(82)로부터 회전 동력을 받는 모터 구동 작업 장치(WM)로 나뉘어져 있는 것은, 만약 모든 농작업 장치(W)가 모터(82)로부터 회전 동력을 받는 구성을 채용하면, 모터(82)의 용량이 커지고, 결과적으로 발전기(81)의 용량도 커져, 기체 중량이 너무 무거워지거나, 비용 밸런스가 악화되기 때문이다. 주행 장치(1)는 신속한 가감속이 요구되므로, 모터(82)로부터 회전 동력을 받는 구성을 채용하고 있다. 이로부터, 가능한 한 차속에 따른 구동 속도가 요구되는 농작업기, 예를 들어 예취 작업 장치 등은, 모터 구동 작업 장치(WM)로서 구성된다.

좌측 크롤러 주행체(1a)와 우측 크롤러 주행체(1b)의 속도차에 의한 차량의 선회(조향)를 포함하는 차속의 설정은, 운전자에 의해 조작되는 차속 설정 조작 장치에 의해 행하여진다. 여기에서는, 차속 설정 조작 장치로서, 차속 설정 조작구(66)와, 조향 조작구(부재)(61)가 나타나 있다. 이렇게 차속 설정 조작 장치는, 선회(조향)를 설정하는 조작구와 차량의 속도를 설정하는 조작구를 포함하는 복수 조작구로 구성해도 되고, 공통의 단일한 조작구만으로 구성해도 된다. 차속 설정 조작구(66) 및 조향 조작구(부재)(61)의 조작 위치, 동력 전달 기구(50A)의 변속 상태, 농작업 장치(W)의 구동 상태 등은, 각종 센서나 각종 스위치의 위치에 의해 검출되고, 그 검출 신호에 기초하여 차량 상태가 검출된다. 차량 상태에는, 직진 주행, 선회 주행, 노상 주행 등의 주행에 관한 주행 구동 상태, 예취 작업 중, 예취 작업 전후, 곡물 배출 등의 작업 구동 상태를 나타내는 정보 등이 포함된다.

상술한 바와 같이 구성된 콤바인에서는, 모터(82)에 부하가 걸리면, 그에 따른 전력이 발전기(81)로부터 모터(82)에 공급되게 되는데, 발전기(81)가 그러한 전력을 발전하기 위해서, 그에 상당하는 부하가 엔진(80)에 걸리게 된다. 즉, 모터(82)에 부하가 걸리고 있는 것은, 엔진(80)에 부하가 걸리고 있는 것을 의미한다. 기본적으로는, 엔진(80)은 회전수에 의해 출력이 커지므로, 엔진(80)을 정격의 최대 회전수로 회전시키면 좋지만, 연료 소비가 커진다. 이로부터, 여기에서는, 엔진 회전수와 당해 엔진 회전수에서의 최대 출력에 의해 규정된 최대 출력 특성 곡선보다 일정 값만큼 낮은 부하 값을 나타내는 기준 출력 특성 곡선이 기준 엔진 출력 특성으로서 사용된다.

콤바인의 전자 제어의 핵심이 되는 ECU에는, 다양한 제어 기능부가 구축되는데, 이것에 대해서는, 나중에 구체적인 실시 형태와 함께 설명된다.

모터(82)에 걸리는 부하에 대응하게 되는 엔진(80)의 실제 부하는, 공지된 방법으로 산정된다. 예를 들어, 엔진 제어 유닛(86)이 엔진 제어를 위해 사용하고 있는 목표 회전수와 실제 회전수의 차인 엔진 드롭량에 기초하는 엔진 부하율로부터 실제 부하를 구할 수 있다. 또는, 차량 상태를 검출하는 센서 군이나 스위치 군에서 보내져 오는 신호로부터 실제 부하를 구해도 된다.

이어서, 엔진 회전수에 관한 엔진 제어를 이하에 설명한다.

먼저, 여기에서는 스트로크 조작식으로서 나타나 있는 차속 설정 조작구(제1 조작구)(66)가 운전자에 의해 조작되면, 그 조작 스트로크에서의 조작 위치가 검지된다. 도 1에서는 나타나 있지 있지만, 그 조작 위치를 입력 파라미터로 해서, 모터(82)에 대하여 요구하는 회전수인 모터 지령 회전수가 맵 또는 계산식으로부터 도출되어, 전기 제어 유닛(85)에 보내진다. 전기 제어 유닛(85)은, 수취한 모터 지령 회전수에 기초하여 제어 신호를 생성하고, 전력 변환부(84)에 출력한다. 이에 의해, 전력 변환부(84)로부터 모터(82)에 요구된 전력이 공급되고, 모터(82)가 구동하여, 콤바인의 차속이 차속 설정 조작구(66)로 설정된 차속으로 된다.

그때 중요한 것은, 모터(82)에 필요한 전력이 공급되도록 엔진(80)에 의해 발전기(81)가 회전하고 있는 것이다. 이로 인해, 차속 설정 조작구(66)의 조작 위치는, 엔진(80)의 회전 제어를 위해서도 사용된다. 즉, 도 1에 도시한 바와 같이, 이 조작 위치에 기초하여 엔진의 목표 회전수인 엔진 목표 회전수가 산정된다. 여기에서는, 조작 위치로부터 상기 목표 회전수를 도출하는 조작 위치-속도 맵이 사용되고 있다.

콤바인과 같은 농작업 차량의 경우, 포장이나 두렁길 등이 주된 주행지이며, 특히 포장에서는 유턴 주행이 많고, 직진 주행과 선회 주행이 반복된다. 포장에서의 주행면은 요철 주행 저항이 크고, 특히, 선회시의 주행 저항은 커진다. 이렇게 주행 상황에 따라 주행 저항이 상이하므로, 모터(82)의 부하, 즉 엔진의 부하도 변동된다. 이것을 이용하여 엔진 부하를 추정할 수 있다. 예를 들어, 엔진 부하의 관점에서, 좌우 한 쌍의 주행체를 포함하는 주행 장치(1)의 구동 상태는, 직진 주행 모드와 선회 주행 모드와 노상 주행 모드로 나눌 수 있고, 농작업 장치(W)의 구동 상태는, 예취 작업 중 모드와 예취 전후 모드와 곡물 배출 모드로 나눌 수 있다. 이 각 모드에 따라 엔진 부하(모터 부하)가 상이하므로, 이것을 이용하여, 각 모드에 따라서 적절한 엔진 회전수가 결정된다. 특히, 좌우 한 쌍의 주행체가 좌측 크롤러 주행체(1a)와 우측 크롤러 주행체(1b)와 같은 크롤러 주행체로서 형성되어 있는 경우, 선회 주행 시에는 직진 주행 시에 비해, 큰 엔진 부하가 걸리게 된다. 따라서, 선회 주행 모드 시에는 직진 주행 모드 시에 비해 높은 회전수로 엔진(80)을 구동할 필요가 있다.

이 문제에 대처하기 위한 일례로서, 상술한 조작 위치-속도 맵은, 좌우의 크롤러 주행체의 속도차(조향)를 지령하는 조향 조작구(부재)(61)의 조작 위치에 따라 적절하게 선택된다. 즉, 이 조작 위치-속도 맵으로서, 직진 주행용의 조작 위치-속도 맵과, 선회 주행용의 조작 위치-속도 맵 군이 준비되어 있다. 선회 주행용의 조작 위치-속도 맵 군에는, 급선회나 완선회 등 선회의 정도에 따라 상이한 복수의 선회 주행용의 조작 위치- 속도 맵이 포함되어 있다. 또한, 조작 위치-속도 맵을, 입력 파라미터를 차속 설정 조작구(66)의 조작 위치 및 조향 조작구(부재)(61)의 조작 위치로 하는 다차원 맵으로 함으로써, 조작 위치-속도 맵을 단일화 내지는 연산식화할 수 있다.

도 1로부터 명백해진 바와 같이, 엔진 목표 회전수가 도출되면, 기준 엔진 출력 특성을 사용하여 엔진 목표 회전수:T-RPM으로부터 연산 부하:Pc가 구해진다. 또한, 실제 부하:Pr로부터 동일한 기준 엔진 출력 특성을 사용하여 기준 엔진 회전수:R-RPM이 구해진다.

엔진 목표 회전수:T-RPM과 기준 엔진 회전수:R-RPM이 구해지면, 이 2개의 회전수에 기초하여, 엔진 제어 유닛(86)에 출력하는 엔진 제어 지령을 생성하기 위해 필요한 엔진 지령 회전수:EC-RPM이 산정된다. 이 엔진 지령 회전수:EC-RPM의 산정의 하나의 방법은, 엔진 목표 회전수:T-RPM과 기준 엔진 회전수 R-RPM의 큰 쪽을 엔진 지령 회전수:EC-RPM으로 하는 방법이다. 바꾸어 말하면, 도 1에서 나타내는 바와 같이, 연산 부하:Pc가 실제 부하:Pr보다 큰 경우에는, 엔진 목표 회전수:T-RPM이 엔진 지령 회전수:EC-RPM으로서 채용된다. 이에 반해, 실제 부하:Pr이 연산 부하:Pc를 상회하고 있는 경우에는, 기준 엔진 회전수 R-RPM이 엔진 지령 회전수:EC-RPM으로서 채용된다. 이와 같은 엔진 지령 회전수 산정 방법은, 프로그램적으로는 이하와 같이 나타낼 수 있다.

If Pr<Pc then EC-RPM=T-RPM,

If Pr>=Pc then EC-RPM=R-RPM.

엔진 지령 회전수 산정 방법의 2개의 변형예가 도 2에 도시되어 있다.

변형예 1에서는, 앞의 예에 비해, 실제 부하:Pr과 연산 부하:Pc의 차:Δ=Pr-Pc를 평가할 때에 불감대:s가 도입되어 있음으로써 상이하다. 그 차:Δ가 불감대에 들어 있는 한은 엔진 목표 회전수:T-RPM이 엔진 지령 회전수:EC-RPM으로서 채용된다. 즉, 이 변형예 1의 엔진 지령 회전수 산정 방법은, 프로그램적으로는 이하와 같이 나타낼 수 있다.

If Δ<s then EC-RPM=T-RPM,

If Δ>=s then EC-RPM=R-RPM.

변형예 2에서는, 변형예 1에 비해, 불감대:s의 값의 정부가 고려되어 있음으로써 상이하다. 실제 부하:Pr과 연산 부하:Pc 중 어느 쪽이 크더라도, 그 차:Δ가 불감대에 들어 있는 한은, 엔진 목표 회전수:T-RPM이 엔진 지령 회전수:EC-RPM으로서 채용된다. 그리고, 실제 부하:Pr과 연산 부하:Pc 중 어느 쪽이 크더라도, 그 차:Δ가 불감대를 상회하고 있는 경우에는, 기준 엔진 회전수 R-RPM이 엔진 지령 회전수:EC-RPM으로서 채용된다. 즉, 이 변형예 2의 엔진 지령 회전수 산정 방법은, 프로그램적으로는 이하와 같이 나타낼 수 있다.

If -s<Δ<s then EC-RPM=T-RPM,

If Δ>=s then EC-RPM=R-RPM,

If Δ<-s then EC-RPM=R-RPM.

이어서, 도면을 사용하여, 본 발명에 의한 시리즈 하이브리드 콤바인(이하, 콤바인이라 약칭함)의 구체적인 실시 형태의 하나를 설명한다. 도 3은, 콤바인의 측면도이며, 도 4는 측면도이다.

이 콤바인은, 좌측 크롤러 주행체(1a)와 우측 크롤러 주행체(1b)를 포함하는 크롤러식 주행 장치(1)와, 이 주행 장치(1)에 의해 땅에 대해 지지되어 있는 기체(2)를 구비하고 있다. 기체(2)의 전방부에는, 예취 처리부(3)가 배치되어 있다. 기체(2)의 후부에는, 탈곡 장치(4)와, 곡물 탱크(5)가 각각 기체 전진 방향에서 좌측과 우측에, 기체 횡단 방향으로 배열하여 배치되어 있다. 또한, 곡물 탱크(5)의 전방에 탑승 운전부(7)가 배치되어 있다.

예취 처리부(3)는, 실린더(CY)의 조작에 의해 횡축 중심(P1) 주위로 승강 요동이 자유롭다. 예취 처리부(3)에서 예취된 농작물은 탈곡 장치(4)에 의해 탈곡 처리되고, 탈곡 장치(4)에서 얻어진 곡물은 곡물 탱크(5)에 저류된다. 예취 처리부(3), 탈곡 장치(4), 탑승 운전부(7)는, 기체(2)를 구성하는 기체 프레임(6)에 설치되어 있다.

예취 처리부(3)는, 차체 전방부에 위치하는 예취부(8)와, 그 예취부(8)에서 예취한 농작물을 차체 후방 상방측을 향해 반송하는 농작물 반송부로서의 세로 반송 장치(9)를 포함한다. 세로 반송 장치(9)는, 예취 곡간을 후방으로 반송하여, 피드 체인(18)에 주고 받는다. 예취부(8)는, 예취 대상 곡간을 분초하는 분초구(10), 도복 자세의 식립 곡간을 선 자세로 일으키는 걷어올림 장치(11), 일으켜진 식립 곡간의 밑동을 절단하는 바리캉형의 예취 장치(12)를 갖는다.

또한, 예취 처리부(3)는, 횡축 중심(P1) 주위로 승강 요동 가능하게 기체 프레임(6)에 지지되고, 기체(2)의 전방부에 위치하는 통상 작업 자세와 기체(2)의 차체 전방측을 개방하도록 차체 가로 외측으로 퇴피하는 유지 보수용 자세에 걸쳐서 세로 방향 축심(Y1)(도 4 참조) 주위에서 자세 변경이 가능하다.

또한, 예취 처리부(3)에 구비되는 예취부 프레임(13)이, 기체 프레임(6)으로부터 세워 설치된 좌우 양측의 지지체(14R, 14L)에 의해 수용 지지되어 있는 중계용 지지 부재(15)로 횡축 중심(P1) 주위로 승강 요동 가능하게 지지되어 있다. 예취부 프레임(13)을 지지하는 중계용 지지 부재(15)는, 좌측에 위치하는 지지체(14L)에 세로 방향 축심(Y1) 주위로 회동 가능하게 기체(2)에 지지되어 있다. 즉 결과적으로는, 예취 처리부(3) 전체가 세로 방향 축심(Y1) 주위로 요동 가능하게 기체(2)에 지지되어 있다. 도 4에 도시한 바와 같이, 예취 처리부(3)가 자세 변경을 위해 회동 조작되는 세로 방향 축심(Y1)은, 세로 반송 장치(9)에서의 탑승 운전부(7)와는 반대측의 차체 가로 폭 방향 외측 단부측 부위에 위치한다.

도 5에 도시한 바와 같이, 탈곡 장치(4)는, 예취한 곡간을 탈곡 처리하는 탈곡부(16)와, 탈곡부(16)에서 탈곡 처리된 처리물을 곡물과 진애로 선별하는 선별부(17)를 포함한다.

탈곡부(16)에서는, 예취 곡간이 그 밑동측을 피드 체인(18)에 의해 끼움 지지된 가로 방향의 자세로 반송된다. 또한, 예취 곡간의 이삭 끝측이 통과하는 급실(19)에는, 기체 전후 방향 축심 주위에서 회전 구동됨으로써 예취 곡간의 이삭 끝측에 탈곡 처리를 실시하는 급동(20) 및 이 탈곡 처리에서 얻어진 처리물을 하방을 향해 떨어뜨리는 수망(21)이 배치되어 있다. 또, 수망(21)의 처리물 이송 방향 아래쪽에는, 수망(21)을 통해 떨어진 처리물을 선별부(17)의 선별 방향 아래쪽(후부측)을 향해 흘러나가게 하는 송진구(22)가 형성되어 있다.

선별부(17)는, 탈곡부(16)의 하방에 위치하여 수망(21)으로부터 떨어진 처리물을 요동 선별하는 요동 선별 기구(23), 구동축(24a)을 가짐과 함께 선별풍을 일으키는 풍구(24), 1번 회수부(27), 2번 회수부(30) 등을 구비하고 있다. 1번 회수부(27)는, 선별된 곡물(1번물)을 회수함과 함께, 회수한 1번물을 그 저부에 차체 가로 폭 방향(좌우 방향)을 따라 배치한 1번 스크루(25)에 의해 그 우측 단부에 연통 접속된 양송(揚送) 스크루 컨베이어(26)를 향해 반송한다. 2번 회수부(30)는, 지경이 부착된 곡립이나 짚 부스러기 등의 혼재물(2번물)을 회수함과 함께, 회수한 2번물을 그 저부에 차체 가로 폭 방향을 따라서 배치한 2번 스크루(28)에 의해, 그 우측 단부에 연통 접속된 2번 환원 장치(29)를 향해 반송한다.

요동 선별 기구(23)에는, 요동 선별 케이스(33)와, 이 요동 선별 케이스(33)의 내부에 배치된 정밀 선별용 채프 시브(34)와, 그렌 시브(35)와, 스트로우 랙(36) 등이 배치되어 있다. 요동 선별 케이스(33)는, 그 기체 전방부측이 요동 아암(31)으로 현수 지지되고, 또한 그 기체 후부측이 회전 구동되는 편심 크랭크 기구(32)에 의해 구동된다. 이에 의해, 요동 선별 케이스(33)는 전후 요동한다. 그렌 시브(35)는, 떨어뜨린 처리물로부터 곡물을 선별한다. 스트로우 랙(36)은 짚 부스러기를 후방을 향해 요동 이송한다.

1번 스크루(25)에 의해 반송된 1번물은, 양송 스크루 컨베이어(26)에 의해 양송되어 곡물 탱크(5)에 공급되어 저류된다. 또한, 2번 스크루(28)에 의해 반송된 2번물은, 2번 환원 장치(29)에 의해 재탈곡 처리를 실시한 후에 양송되어 요동 선별 기구(23)에 환원된다.

도 3과 도 4에 도시한 바와 같이, 곡물 탱크(5)에 저류되는 곡물을 외부로 배출시키는 곡물 배출 장치(37)가 구비되어 있다. 이 곡물 배출 장치(37)는, 저부 스크루(38)와, 세로 스크루 컨베이어(39)와, 가로 스크루 컨베이어(41)를 구비하고 있다. 저부 스크루(38)는, 곡물 탱크(5) 하부에서의 오목 홈 형상의 저부(5a)를 따라 설치되어 있다. 세로 스크루 컨베이어(39)는, 저부 스크루(38)의 반송 종단부로부터 상방을 향해 곡물을 반송한다. 가로 스크루 컨베이어(41)는, 세로 스크루 컨베이어(39)의 상부로부터 곡물을 가로 방향으로 반송하여 선단의 배출구(40)로부터 트랙의 짐받이 등(도시하지 않음)에 배출한다.

세로 스크루 컨베이어(39)와 가로 스크루 컨베이어(41)에 걸쳐서 설치한 유압 실린더(42)의 신축에 의해, 가로 스크루 컨베이어(41)의 승강 위치가 변경된다. 또한, 세로 스크루 컨베이어(39)는, 그 하부에 설치된 선회 모터(43)에 의해 종축 중심(Y2) 주위로 선회 가능하다.

저부 스크루(38)와 세로 스크루 컨베이어(39)의 사이m 및 세로 스크루 컨베이어(39)와 가로 스크루 컨베이어(41)의 사이가, 각각 베벨기어 기구(44, 45)에 의해 연동 연결되어 있다. 따라서, 이들 컨베이어는, 저부 스크루(38)의 전방부 측단부에 설치된 입력 풀리(46)에 동력이 공급되면, 일체적으로 회전 구동된다. 그 결과, 곡물 탱크(5) 내의 곡물이 외부로 반출된다.

이어서, 이 시리즈 하이브리드 콤바인에 탑재되어 있는 2개의 동력 전달 기구에 대해서, 도 6과 도 7을 사용하여 설명한다. 도 6에는, 엔진(80)으로부터의 회전 동력을, 급동(20)이나 선별부(17) 등에 공급하는 제1 동력 전달 기구가 나타나 있다. 도 7에는, 전동 모터(이하, 간단히 모터라 약칭함)(82)로부터의 회전 동력을, 차체 가로 폭 방향의 왼쪽과 오른쪽에 배치된 좌측 크롤러 주행체(1a)와 우측 크롤러 주행체(1b)를 포함하는 주행 장치(1)와 예취 처리부(3)에 공급하는 제2 동력 전달 기구가 나타나 있다.

또한, 제2 동력 전달 기구에 포함되는 주행용 트랜스미션(47)은, 차체 가로 폭 방향 중앙부이며 또한 탑승 운전부(7)의 가로 폭 방향에서 편재 배치되어, 좌우 한 쌍의 주행 장치(1)에 동력을 전달한다. 도 3 및 도 4로부터 명백해진 바와 같이, 주행용 트랜스미션(47)에 동력을 공급하는 주행 예취용 모터(82)가 탑승 운전부(7)에서의 운전부 스텝(48)의 하방측 부위에 배치되어 있다. 모터(82)의 출력축(49a)과 주행용 트랜스미션(47)의 입력축(49b)은 조인트를 통해 연동 연결되어 있다.

도 7에 도시한 바와 같이, 주행용 트랜스미션(47)의 미션 케이스(52) 내에, 기어식의 감속 기구(53)나 유압 조작식이면서 또한 기어 교합식의 부변속 장치(54) 및 좌측 크롤러 주행체(1a)와 우측 크롤러 주행체(1b)의 속도차에 의한 선회 주행을 위한 선회용 전동 기구(55) 등이 구비되어 있다. 또한, 이 주행용 트랜스미션(47)으로부터 예취 처리부(3)에 동력이 전달된다. 이 동력 전달 경로에, 전진 주행을 위한 동력만을 전달하는 원웨이 클러치(63) 및 동력 전달을 단속하는 벨트 텐션식의 예취 클러치(64)가 개재 장착되어 있다.

즉, 모터(82)가, 주행 장치(1)와 예취 처리부(3)의 동력원이다. 모터(82)의 출력 제어에 대해서는 후술하는데, 탑승 운전부(7)에 구비된, 차속 설정 조작구의 하나인, 스트로크 조작식의 주변속 레버(66)의 조작 위치에 기초하여 모터(82)에 대한 지령 회전수가 산정된다. 즉, 스트로크 조작식의 주변속 레버(66)가 중립 위치에 있으면 정지 상태가 되고, 주변속 레버(66)의 전방측으로의 조작 변위가 클수록 전진 주행 속도가 커지고, 주변속 레버(66)의 후방측으로의 조작 변위가 클수록 후진 주행 속도가 커지도록 구성되어 있다. 주변속 레버(66)의 조작 위치는, 스트로크 센서(S4)에 의해 검출된다.

모터(82)의 구동 정지 상태에서 제동 작용하는 네거티브 브레이크(67)가, 주행용 트랜스미션(47)의 입력축(49b)에서의 모터(82)의 접속 부위와는 반대측의 단부에 배치되어 있다. 네거티브 브레이크(67)는, 도시하지 않은 스프링에 의해 제동 상태로 가압되고, 또한, 전기식 또는 유압식 액추에이터로 스프링의 가압력에 저항하여 제동 상태를 해제한다. 네거티브 브레이크(67)는, 메인 전자 유닛(100)에 의해, 모터(82)가 작동 정지 상태(주행용 토크가 발생하지 않은 상태)일 때는 제동 상태로, 모터(82)가 작동 상태가 되면 제동 해제 상태로 제어된다. 네거티브 브레이크(67)를 제동 해제 상태에서 제동 상태로 전환할 때는, 제동력이 점점 증가되어, 제동시의 충격이 억제된다.

도 8에 모식적으로 도시되어 있는 동력 전달 기구(50A)의 트랜스미션(47)에는, 유압 조작식이면서 또한 기어 교합식의 부변속 장치(54)가 내장되어 있다. 부변속 장치(54)는, 후술하는 모터(82)의 속도 전환과의 조합으로 고속, 중속, 저속의 3단의 속도 상태를 만들어 내기 위해서, 2개의 변속단(고속단, 저속단)을 갖는다. 모터(82)의 속도 전환과 부변속 장치(54)의 2개의 변속단에 의해, 표준적인 포장에서 예취 작업하는 경우에는 중속 상태가 채용 가능하고, 작물이 도복되어 있을 때나 깊은 습전에서 주행 부하가 클 때는 저속 상태가 채용 가능하고, 노상 주행하는 경우에는 고속 상태가 채용 가능하다.

부변속 장치(54)의 변속단은, 탑승 운전부(7)에 구비된, 차속 설정 조작구의 하나인 제2 조작구(57)와 제3 조작구(56)에 의해 선택할 수 있다(도 4 참조). 즉, 상기 3개의 속도 상태는, 제2 조작구(57) 및 제3 조작구(56)의 조작 상태에 따라 선택된다. 이 실시 형태에서는, 제2 조작구(57)와 제3 조작구(56)는 모두 조작 스위치로서 형성되어 있다. 콤바인에 있어서는, 제2 조작구(57)는 예취 변속 스위치, 제3 조작구(56)는 부변속 스위치라고도 불린다.

선회용 전동 기구(55)는, 좌측 크롤러 주행체(1a)와 우측 크롤러 주행체(1b) 중 어느 한쪽에 감속 동력을 전달하기 위한 완선회용 클러치(58), 어느 한쪽에 제동력을 부여하는 감속용 브레이크(59), 어느 한쪽에 대한 동력 전달 상태를 직진 상태와 선회 상태(감속 상태나 제동 상태)로 전환하는 조향 클러치(60) 등을 포함한다.

선회용 전동 기구(55)는, 탑승 운전부(7)에 구비된, 조향 조작구(부재)로서의 조작 레버(도 3, 도 4 참조)(61)와 연동 연계되어 있다. 조작 레버(61)의 중립 위치로부터 좌우 방향으로의 경사각에 따라, 주행 기체(2)의 직진 상태로부터 우측 방향 또는 좌측 방향으로의 선회가 만들어진다. 조작 레버(61)의 중립 위치로부터 좌우로의 경사각의 크기를 검출하기 위해 선회 레버 센서(S3)가 설치되어 있다. 즉, 이 조작 레버(61)의 조작 변위에 따라 이 콤바인의 선회도가 산정되는데, 이 선회도의 산정을 위해 선회 레버 센서(S3)의 검출 신호가 이용된다. 따라서, 이 선회 레버 센서(S3)의 조작 위치 신호는, 메인 전자 유닛(100)에 입력되어, 조향 제어 등에 사용된다. 또한, 상세한 설명은 하지 않지만, 조작 레버(61)는, 전후 방향으로도 요동 조작이 자유롭고, 이 전후 방향의 요동 조작에 의해 예취 처리부(3)의 상승 조작 및 하강 조작이 실현된다.

도 4에 도시한 바와 같이, 제3 조작구(56) 및 제2 조작구(57)는, 운전자의 손가락에 의해 조작되는 모멘터리 스위치이며, 누름 조작으로 스위치 ON이 되고, 다시 누름 조작으로 스위치 OFF가 된다. 이 실시 형태에서는, 제3 조작구(56)는, 모터(82)의 속도 설정 조작구의 하나인 주변속 레버(66)의 그립부에 설치되어 있고, 제2 조작구(57)는 조작 레버(61)의 그립부에 설치되어 있다. 물론, 제3 조작구(56)나 제2 조작구(57)는, 그 밖의 위치, 예를 들어 조종 패널 등에 설치하는 것도 가능하다. 제3 조작구(56)와 제2 조작구(57)의 조작 상태 신호(스위치 신호) 및 스트로크 센서(S4)에 의한 주변속 레버(66)의 조작 위치 신호는, 메인 전자 유닛(100)에 입력되어, 후술하는 바와 같이, 모터(82)나 부변속 장치(54)의 제어에 이용된다.

이어서, 엔진(80)으로부터의 회전 동력을 직접, 급동(20)이나 선별부(17) 등에 공급하는 제1 동력 전달 기구에 대하여 설명한다. 도 5와 도 6으로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 선별부(17)를 위한 동력계는, 엔진(80)으로부터 직접 회전 동력을 받는다. 그때, 한쪽에서는, 엔진(80)으로부터의 동력은, 벨트 텐션식의 선별 온오프용 클러치(71)를 통해 선별부(17), 구체적으로는, 풍구(24)의 구동축(24a)에 전달된다. 또한, 풍구(24)의 구동축(24a)으로부터, 전동 벨트(72)를 통해, 1번 스크루(25), 2번 스크루(28), 요동 선별 기구(23), 피드 체인(18) 등에 동력이 전달된다.

다른 쪽에서는, 엔진(80)으로부터의 동력은, 벨트 텐션식의 배출 온오프용 클러치(73), 베벨기어 기구(74) 및 벨트 전동 기구(75)를 통해, 곡물 배출 장치(37), 구체적으로는, 저부 스크루(38)의 전방부 측단부에 설치된 입력 풀리(46)에 전달된다. 입력 풀리(46)에 공급된 동력에 의해, 저부 스크루(38), 세로 스크루 컨베이어(39), 및 가로 스크루 컨베이어(41)(제1 가로 스크루 컨베이어(41a)와 제2 가로 스크루 컨베이어(41b)로 분할되고 있음)가 회전 구동되고, 그 결과, 곡물 탱크(5) 내의 곡물이 외부로 반출된다. 선별 온오프용 클러치(71)는, 도시되어 있지 않은 선별용 클러치 모터에 의해 온 상태와 오프 상태로 전환된다. 배출 온오프용 클러치(73)는, 도시되어 있지 않은 배출용 클러치 모터에 의해 온 상태와 오프 상태로 전환된다.

도 8에, 모식적으로 나타내고 있는 바와 같이, 엔진(80)의 출력축(80a)은, 탈곡부(16)나 곡물 배출 장치(37)에 대한 동력 공급 기구로서 기능하는 동력 전달 기구(50B)에 연결됨과 함께, 발전기(81)의 발전용 회전축(81a)과도 연결되어 있다. 발전기(81)와 모터(82)는, 전력 변환부(84)를 통해 전기 제어 유닛(85)에 접속되어 있다. 모터(82)는, 이 실시 형태에서는, 차량의 주행 구동용 모터로서 사용되는 주지의 삼상 교류식 유도 전동 모터이다. 전력 변환부(84)에는, 발전기(81)에서 발전된 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 발전용 인버터나 당해 발전용 인버터로 변환된 직류 전력을 모터(82)에 적합한 교류 전력으로 변환하는 컨버터 등의 파워 일렉트로닉스 기기가 포함되어 있다. 이 파워 일렉트로닉스 기기를 적절하게 제어하기 위한 제어 알고리즘을 내부에 구축하고 있는 메인 전자 유닛(일반적으로 ECU라고 불림)(100)으로부터의 지령에 기초하여, 전기 제어 유닛(85)은 전력 변환부(84)에 제어 신호를 부여한다.

엔진 제어 유닛(86)은, 메인 전자 유닛(100)으로부터의 지령에 기초하여, 엔진(80)에 대한 연료 공급량을 변경함으로써 엔진(80)의 출력(회전수 및 토크)을 제어한다. 엔진 회전수를 검출하는 엔진 회전 센서(S2)로부터의 신호는, 이 실시 형태에서는 차량 상태 검출 유닛(90)을 통해 엔진 제어 유닛(86) 또는 메인 전자 유닛(100) 또는 그 양쪽에 보내진다. 물론, 엔진 회전 센서(S2)로부터의 신호는, 그 밖의 신호도 포함하여, 차량 상태 검출 유닛(90)을 통하지 않고 직접 보내져도 된다.

이 콤바인에서는, 발전기(81)와 모터(82)의 사이의 급전 라인에는, 배터리(대형 콘덴서를 포함함)가 구비되어 있지 않으므로, 모터(82)는, 발전기(81)에 의해 만들어 내진 전력을 직접 이용한다. 이로 인해, 엔진 정지는, 직접 발전기(81)의 정지, 결과적으로는 모터(82)의 정지를 유도하므로, 예기치 못한 엔진 정지가 발생하지 않도록, 에너지 절약과 엔진 부하의 양자를 밸런스 좋게 고려하여, 엔진 제어를 실행할 필요가 있다. 이 실시 형태에서는, 엔진 제어는, 엔진 제어 유닛(86)에 의해 전자 가버너 방식으로 제어된다. 엔진 제어 유닛(86)은, 엔진(80)의 부하가 증가함에 따라서 엔진 회전수를 약간 감소시켜 나가는 드룹 제어와, 엔진(80)의 부하에 관계없이 엔진 회전수를 일정하게 유지하고자 하는 아이소크로노스 제어 중 어느 하나로 엔진(80)을 제어하는 것이 가능하다.

작업 장치 제어 유닛(87)은, 메인 전자 유닛(100)으로부터의 지령에 기초하여, 엔진(80)의 회전 동력을 그대로 이용하는 엔진 구동 작업 장치(W1) 및 모터(82)의 회전 동력을 이용하는 모터 구동 작업 장치(W2)에 내장된 클러치 조작 기기나 유압 실린더 등의 동작 기기에 제어 신호를 부여한다. 차량 상태 검출 유닛(90)은, 각종 스위치나 센서로부터 입력되는 신호에 대하여 필요에 따라 변환 처리 등의 전처리를 실시하고, 메인 전자 유닛(100)에 전송한다.

메인 전자 유닛(100)은, 엔진 제어 유닛(86), 전기 제어 유닛(85), 작업 장치 제어 유닛(87), 차량 상태 검출 유닛(90) 등의 다른 ECU와 차량 탑재 LAN을 통해서 접속되어 있다. 또한, 이 메인 전자 유닛(100)뿐만 아니라, 다른 ECU도 포함하며, 그 구성은, 설명 목적을 위해 이해하기 쉽게 구분되어 있다. 따라서, 실제로는, 각 ECU는 적당히 통합화되어도 되고, 적당히 분할화되어도 된다. 이 실시 형태에서는, 메인 전자 유닛(100)은, 하드웨어 및 소프트웨어(컴퓨터 프로그램)에 의해, 특히 본 발명에 관계하는 것으로서, 엔진 관리 모듈(110), 전기 관리 모듈(120), 차량 관리 모듈(130) 등을 구축하고 있다.

엔진 관리 모듈(110)은, 다른 관리 모듈과 상호 제휴하여, 엔진(80)의 출력을 조정하기 위해서, 엔진 제어 유닛(86)에 다양한 엔진 제어 지령을 보낸다. 전기 관리 모듈(120)도, 다른 관리 모듈과 상호 제휴하여, 전력 변환부(84)를 통해 발전기(81)와 모터(82)가 적절하게 구동되도록, 전기 제어 유닛(85)에 전기 기기 제어 지령을 보낸다. 차량 관리 모듈(130)은 엔진 제어 유닛(86), 전기 제어 유닛(85), 작업 장치 제어 유닛(87), 차량 상태 검출 유닛(90)으로부터 보내져 오는 정보(신호·데이터)에 기초하여, 이 콤바인의 주행 상태나 작업 상태를 확인하여 관리한다.

도 8의 차량 관리 모듈(130)에는, 차량 상태 결정부(13a)가 구축되어 있다. 차량 상태 결정부(13a)는, 차량 상태 검출 유닛(90)으로부터 취득한 각종 상태 검출 신호에 기초하여, 좌측 크롤러 주행체(1a)와 우측 크롤러 주행체(1b)의 구동 상태, 및 예취 처리부(3)나 탈곡 장치(4)나 곡물 배출 장치(37) 등의 농작업 장치(W)의 구동 상태를 결정한다.

메인 전자 유닛(100)의 전기 관리 모듈(120)과 전기 제어 유닛(85)에 의한 모터(82)의 제어에 대하여 구체적으로 설명한다.

운전자에 의해 조작되는 주변속 레버(66)의 전후 방향의 스트로크 조작 위치는, 속도 설정용 신호로서 스트로크 센서(S4)에 의해 검출되어, 메인 전자 유닛(100)에 보내진다. 마찬가지로, 운전자에 의해 조작되는 조작 레버(61)의 좌우 방향의 경사각은, 기체(2)의 선회(조향)를 나타내는 선회도 산정용 신호(조향의 조작 위치)로서 선회 레버 센서(S3)에 의해 검출되어, 메인 전자 유닛(100)에 보내진다. 전기 관리 모듈(120)은, 스트로크 센서(S4) 및 선회 레버 센서(S3)로부터의 검출 신호에 기초하여 모터(82)의 회전수, 결과적으로는 좌측 크롤러 주행체(1a)와 우측 크롤러 주행체(2b)의 구동 속도를 제어하기 위한 지령을 전기 제어 유닛(85)에 부여한다.

전기 관리 모듈(120)은, 주변속 레버(66)와 조작 레버(61)의 조작 위치에 기초하여 모터(82)의 제어 목표 회전수가 되는 모터 지령 회전수를 산정하고, 전기 제어 유닛(85)에 엔진 제어 지령을 출력한다.

전기 제어 유닛(85)은, 전기 관리 모듈(120)로부터의 지령에 기초하여, 전력 변환부(84)에 포함되어 있는 인버터나 컨버터 등의 파워 일렉트로닉스 기기를 제어한다. 그때, 삼상(u상, V상, w상)의 각 상에 설치되어 있는 스위칭 트랜지스터를 온/오프 제어함으로써 발전기(81) 및 모터(82)의 출력을 변경 조정한다.

이 실시 형태에서는, 전기 관리 모듈(120)에 구축되어 있는 모터 회전수 설정부(12c)는, 제2 조작구(57)의 제1 조작 상태인 주행 상태에 의해 선택되는 제1 관계 또는 제2 조작 상태인 작업 상태에 의해 선택되는 제2 관계를 사용하여, 주변속 레버(66)의 조작 위치에 대하여 모터 지령 회전수를 할당한다. 제1 관계는 제2 관계에 비해 빠른 모터 지령 회전수가 할당되도록 구성되어 있다. 단, 실제 차속은, 이하에 설명하는 바와 같이, 부변속 장치(54)의 조작 상태에도 의존한다.

모터 회전수 설정부(12c)에서 실행되는, 주변속 레버(66)와 제3 조작구(56)와 제2 조작구(57)에 대한 조작에 의한 주행 기체(2)의 속도 설정에 대해서, 이하에, 도 9를 사용하여 설명한다. 또한, 전진 주행의 속도 설정과 후진 주행의 속도 설정은, 기본적으로는 동일하므로, 설명을 간단하게 하기 위해서, 이 설명에서는 전진 주행만을 다룬다.

먼저, 주변속 레버(66)의 스트로크 조작 위치를 x로 하고, x가 취하는 범위(스트로크 조작 범위)를 0 내지 100이라 가정한다. 임의의 스트로크 조작 위치: x에 대하여 모터(82)의 설정 속도가 할당되는데, 이 할당 방법이 2종류 있으며, 제2 조작구(57)에 의해 전환할 수 있다. 즉, 설정 속도를 s, 2개의 할당 방법(제1 관계)을 제1 관계(여기서는 함수)로서의 F(x)와 제2 관계(여기서는 함수)로서의 G(x)로 하면, 모터(82)의 설정 속도는, s=F(x)와 s=G(x)로 나타낼 수 있다.

예를 들어, x=0 내지 100에 있어서, F(x)가 취하는 범위를0 내지 3000rpm, G(x)가 취하는 범위를 0 내지 1500rpm으로 하면, 동일한 주변속 레버(66)의 스트로크 조작 위치에 있어서, 제2 조작구(57)의 조작 상태에 따라, 차속을 2배 또는 1/2로 할 수 있다. 여기에서는, 제2 조작구(57)의 2개의 조작 상태는, 작업 상태(저속)와 주행 상태(고속)이며, 작업 상태에서는 F(x)가 선택되고, 주행 상태에서는 G(x)가 선택된다. 또한 F(x)와 G(x)는 선형에 한정되는 것은 아니며, 비선형이어도 된다. 또한 메인 전자 유닛(100)에서는, 연산식으로서 취급해도 되고, 맵(테이블)으로서 취급해도 된다.

또한, 부변속 장치(54)의 고속단과 저속단을 조합하면, 주변속 레버(66)의 임의의 스트로크 조작 위치에 있어서, 제3 조작구(56)와 제2 조작구(57)의 조작 상태에 따라, 이하의 4개의 서로 다른 속도 설정이 실현된다(도 9의 표 참조).

(1) 속도 할당이 제1 관계, 또한 부변속 장치(54)가 고속단.

(2) 속도 할당이 제1 관계, 또한 부변속 장치(54)가 저속단.

(3) 속도 할당이 제2 관계, 또한 부변속 장치(54)가 고속단.

(4) 속도 할당이 제2 관계, 또한 부변속 장치(54)가 저속단.

단, 이 실시 형태에서는, (2)는 실용적으로 불필요하기 때문에, 그 사용은 생략되어 있다. 즉, (1) (3) (4) 모두의 속도 설정으로부터, (2)의 속도 설정으로의 이행이 금지되어 있다. 그 결과, (1)에서의 고속 상태, (3)에서의 중속 상태, (4)에서의 저속 상태가 실현 가능하다.

이 3개의 속도 상태(고속 상태, 중속 상태, 저속 상태)의 변이는, 도 9에서 모식화되어 있다. 즉,

변이 A: 저속 상태에 있어서, 제2 조작구(57)를 스위치 조작함으로써, 저속 상태에서 고속 상태로 이행한다.

변이 B: 중속 상태에 있어서, 제2 조작구(57)를 스위치 조작함으로써, 중속 상태에서 고속 상태로 이행한다.

변이 C: 고속 상태에 있어서, 제2 조작구(57)를 스위치 조작함으로써, 고속 상태에서 중속 상태로 이행한다.

변이 D: 중속 상태에 있어서, 제3 조작구(56)를 스위치 조작함으로써, 중속 상태에서 저속 상태로 이행한다.

변이 E: 저속 상태에 있어서, 제3 조작구(56)를 스위치 조작함으로써, 저속 상태에서 중속 상태로 이행한다.

여기서 주기하고 싶은 것은, 변이 A에서는, 제2 조작구(57)를 스위치 조작에 의해, 제2 관계에서 제1 관계로의 전환과, 부변속 장치(54)의 저속단에서 고속단으로의 전환이 동시에 행하여지고 있는 것이다.

이 콤바인은, 배터리레스의 시리얼 하이브리드 차량이며, 배터리로부터의 전력으로 차량을 주행시킬 수가 없으므로, 정상적으로 회전하고 있는 엔진에 의해 발전하고 있는 발전기로부터의 전력으로 구동하는 모터에 의해 주행한다. 따라서, 엔진(80)의 과부하 등으로 정지되는 것을 피해야만 하지만, 필요 이상의 출력으로 엔진(80)을 운전하는 것은 연비의 악화로 이어진다. 이로부터, 엔진 관리 모듈(110)은 엔진 부하를 고려하여, 적절하게 엔진(80)의 운전을 관리한다. 이 목적을 달성하기 위해서, 엔진 관리 모듈(110)은, 도 1을 사용하여 설명한 기본 원리, 또는, 도 2를 사용하여 설명한 2개의 기본 원리(변형예 1과 변형예 2) 중 어느 하나를 채용할 수 있다. 또는, 그것들 모두 또는 그것들의 부분적인 조합을 채용하여, 거기에서 선택할 수 있도록 하는 것도 가능하다. 이 실시 형태에서는, 도 2의 변형예 1의 원리가 채용되고 있다. 어쨌든, 엔진 관리 모듈(110)에는, 본 발명에 특별히 관계하는 것으로서, 기준 엔진 회전수 산정부(11a), 엔진 지령 회전수 산정부(11b), 엔진 목표 속도 산정부(11c), 부하 산정부(11e), 실제 부하 취득부(11f)가 주로 컴퓨터 프로그램으로 구축되어 있다.

엔진 목표 속도 산정부(11c)는, 주변속 레버(66)나 조작 레버(61)의 조작 위치에 기초하여 엔진(80)의 목표 회전수를 산정한다. 실제 부하 취득부(11f)는, 엔진(80)의 실제 부하를 취득한다. 기준 엔진 회전수 산정부(11a)는, 기준 엔진 출력 특성을 사용하여 상기 실제 부하로부터 기준 엔진 회전수를 산정한다. 부하 산정부(11e)는, 엔진 목표 속도 산정부(11c)에 의해 산정된 목표 회전수로부터 기준 엔진 출력 특성을 사용하여 연산 부하를 산정한다. 엔진 지령 회전수 산정부(11b)는, 상술한 목표 회전수 및 기준 엔진 회전수, 나아가 실제 부하 및 연산 부하에 기초하여 엔진 지령 회전수를 산정함과 함께, 당해 엔진 지령 회전수에 기초하는 엔진 제어 지령을 엔진 제어 유닛(86)에 출력한다.

이 실시 형태에서의 엔진 지령 회전수 산정부(11b)는, 도 2를 사용하여 설명한, 엔진 지령 회전수 산정 방법의 변형예 1의 원리에 기초하여, 엔진 지령 회전수를 산정한다. 따라서, 여기서는 그 설명을 생략한다. 또한, 그에 앞서 실행되는, 엔진 목표 속도, 기준 엔진 회전수, 연산 부하, 실제 부하의 산정은, 도 10에 예시된 기준 엔진 출력 특성 그래프를 사용하여 행하여진다. 도 10에서는, 기준 엔진 출력 특성을 나타내는 기준 출력 특성 곡선은 점선으로 나타내지고, 이 엔진(80)의 최대 출력 특성 곡선은 실선으로 나타내지고 있다. 이 기준 출력 특성 곡선은, 최대 출력 특성 곡선에 대한 부하율이 45％ 미만일 때 1150rpm이 되고, 부하율이 90％ 이상일 때 2300rpm이 되도록 규정되어 있으며, 그 사이는, 실험적 또한 경험적인 방법으로 보간되어 있다.

[2]

본 발명에 의한 시리즈 하이브리드 콤바인의 다른 구체적인 실시 형태를 설명하기 전에, 도 11을 사용하여 본 발명의 기본 원리를 설명한다.

또한, 이 시리즈 하이브리드 콤바인은, 배터리레스의 시리얼 하이브리드 차량이며, 배터리로부터의 전력으로 차량을 주행시킬 수는 없으므로, 정상적으로 회전하고 있는 엔진에 의해 발전하고 있는 발전기로부터 급전된 모터에 의해 주행한다.

도 11에는, 본 발명의 시리즈 하이브리드 콤바인(이하, 간단히 콤바인 또는 차량이라 약칭됨)에서의 동력 전달과 동력 제어가 모식적으로 도시되어 있다. 동력 전달의 출발점은, 내연 기관, 여기에서는 디젤 엔진(이하, 간단히 엔진이라고 함)(80)이다. 엔진(80)의 회전수는, 전자 가버너 방식이나 커먼레일 방식 등을 채용하는 엔진 제어 유닛(86)에 의해 제어된다. 회전 동력원으로서의 엔진(80)에는, 엔진(80)으로부터 출력되는 회전 동력에 의해 발전하는 발전기(81)가 연결되어 있다. 이 발전기(81)로부터 출력된 전력은, 전기 제어 유닛(85)에 의해 제어되는 전력 변환부(84)에 의해 전력 변환되어, 또 하나의 회전 동력원이 되는 모터(82)를 구동한다. 전력 변환부(84)에 의한 전력 변환에 따라, 모터(82)의 회전수나 토크가 제어된다. 동력 전달의 종점은, 농작물을 수확하기 위한 기기를 포함하는 농작업 장치(W)와 이 콤바인을 주행시키는 주행 장치(1)이다.

농작업 장치(W)에는, 엔진(80)으로부터 직접 동력을 받는 엔진 구동 작업 장치(WE)와, 모터(82)로부터 직접 동력을 받는 모터 구동 작업 장치(WM)가 포함되어 있다. 주행 장치(1)는, 서로 독립적으로 구동되는 좌우 한 쌍의 주행체를 포함하는데, 여기에서는 크롤러 타입의 좌측 크롤러 주행체(1a)와 우측 크롤러 주행체(1b)가 채용되고 있다. 모터(82)와 주행 장치(1)의 사이에는, 좌측 크롤러 주행체(1a)와 우측 크롤러 주행체(1b)에 서로 다른 회전수의 변속 동력을 전달할 수 있는 트랜스미션(47)을 포함하는 동력 전달 기구(50A)가 구비되어 있다.

좌측 크롤러 주행체(1a)와 우측 크롤러 주행체(1b)의 속도차에 의한 차량의 선회(조향)를 포함하는 차속의 설정은, 운전자에 의해 조작되는 차속 설정 조작 장치(OD)에 의해 행하여진다. 차속 설정 조작 장치(OD)는, 선회(조향)를 설정하는 조작구와 차량의 속도를 설정하는 조작구를 포함하는 복수 조작구로 구성해도 되고, 공통의 단일 조작구만으로 구성해도 된다. 차속 설정 조작 장치(OD)의 조작 위치, 트랜스미션(47)의 변속 상태, 농작업 장치(W)의 구동 상태 등은, 각종 센서나 각종 스위치의 위치에 의해 검출되고, 그 검출 신호는 차량 상태 검출 유닛(90)에 보내진다. 이에 의해, 차량 상태 검출 유닛(90)에서는, 직진 주행, 선회 주행, 노상 주행 등의 주행에 관한 주행 구동 상태, 예취 작업 중, 예취 작업 전후, 곡물 배출 등의 작업 구동 상태를 나타내는 정보를 취급할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 콤바인에서는, 모터(82)에 부하가 걸리면, 그에 따른 전력이 발전기(81)로부터 모터(82)에 공급되게 되는데, 모터(82)가 필요로 하는 전력을 발전기(81)가 발전하기 위해서는, 그에 상당하는 부하가 엔진(80)에 걸리게 된다. 즉, 모터(82)에 부하가 걸리는 것은, 엔진(80)에 부하가 걸리는 것을 의미한다. 기본적으로는, 엔진(80)은 회전수가 커질수록 출력이 커지므로, 엔진(80)을 정격의 최대 회전수로 회전시키면 좋지만, 연료 소비가 커져버린다. 따라서, 본 발명에서는, 부하에 맞춰서 엔진(80)의 회전수를 전환하고 있다. 즉, 대 부하가 발생한 경우에는 최대 회전수가 설정되고, 중 부하가 발생한 경우에는 중 회전수가 설정되고, 저 부하가 발생한 경우에는 저 회전수가 설정되어, 이에 의해 연료 소비를 개선하고 있다.

콤바인의 전자 제어의 핵심이 되는 ECU에는, 다양한 제어 기능부가 구축되는데, 본 발명에 특히 중요한 것은, 부하 추정부(11d)와 엔진 지령 회전수 산정부(11b)이다. 부하 추정부(11d)는, 엔진(80)에 걸리는 부하를 추정 부하로서 산정하는 기능을 갖는다. 엔진 지령 회전수 산정부(11b)는, 부하 추정부(11d)에 의해 산정된 추정 부하에 기초하여 엔진 지령 회전수를 산정함과 함께 당해 엔진 지령 회전수에 기초하는 엔진 제어 지령을 엔진 제어 유닛(86)에 출력하는 기능을 갖는다.

모터에 걸리는 부하에 대응하고 있는 엔진 부하를 추정하는 방법으로서는, 엔진 제어 유닛(86)이 엔진 제어를 위해 사용하고 있는 목표 회전수와 실제 회전수의 차인 엔진 드롭량에 기초하는 엔진 부하율을 이용하는 것이 일반적이다. 그러나, 독자의 연산식을 사용하는 경우에는, 차량 상태 검출 유닛(90)을 통해, 또는 직접, 센서 군이나 스위치 군에서 보내져 오는 신호로부터 얻어지는 목표 회전수와 실제 회전수로부터 추정 부하를 산정해도 된다. 또한, 이 실시 형태에서는, 차량 상태 검출 유닛(90)으로부터 입수 가능한 각종 상태 검출 신호에 기초하여, 주행 장치의 구동 상태 및 농작업 장치의 구동 상태가 결정된다. 콤바인의 운전 상황을 관리하는 기능이 ECU에 구비되어 있다. 따라서, 부하 추정부(11d)가 그러한 구동 상태에 기초하여 추정 부하를 산정한다.

콤바인과 같은 농작업 차량의 경우, 포장이나 두렁길 등이 주된 주행지이며, 특히 포장에서는 유턴 주행이 많고, 직진 주행과 선회 주행이 반복된다. 포장에서의 주행면은 요철 주행 저항이 크고, 특히, 선회시의 주행 저항은 커진다. 이렇게 주행 상황에 따라 주행 저항이 상이하므로, 모터(82)의 부하, 즉 엔진의 부하도 변동된다. 이것을 이용하여 엔진 부하를 추정할 수 있다. 예를 들어, 엔진 부하의 관점에서, 좌우 한 쌍인 좌측 크롤러 주행체(1a)와 우측 크롤러 주행체(1b)를 포함하는 주행 장치(1)의 구동 상태는, 직진 주행 모드와 선회 주행 모드와 노상 주행 모드로 나눌 수 있고, 농작업 장치(W)의 구동 상태는, 예취 작업 중 모드와 예취 전후 모드와 곡물 배출 모드로 나눌 수 있다. 이 각 모드에 따라 엔진 부하(모터 부하)가 상이하므로, 이것을 이용하여, 엔진 지령 회전수 산정부(11b)는, 각 모드에 따라서 적절한 엔진 지령 회전수를 할당할 수 있다. 특히 도 11에서 다루고 있는 시리즈 하이브리드 콤바인과 같이, 주행 장치(1)가 크롤러 주행체로서 형성되어 있는 경우, 선회 주행 시에는 직진 주행 시에 비해, 큰 엔진 부하가 걸리게 된다. 따라서, 선회 주행 모드 시에는 직진 주행 모드 시에 비해 높은 엔진 지령 회전수가 산정된다.

도 11로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 이 시리즈 하이브리드 콤바인에서는, 농작업 장치(W)는, 엔진(80)으로부터 직접 회전 동력을 받는 엔진 구동 작업 장치(WE)와, 모터(82)로부터 회전 동력을 받는 모터 구동 작업 장치(WM)로 나뉘어져 있다. 만약 모든 농작업 장치(W)가 모터(82)로부터 회전 동력을 받는 구성을 채용하면, 모터(82)의 용량이 커지고, 결과적으로 발전기(81)의 용량도 커져, 기체 중량이 너무 무거워지거나, 비용 밸런스가 악화되기 때문이다. 주행 장치(1)는, 신속한 가감속이 요구되므로, 모터(82)로부터 회전 동력을 받는 구성을 채용하고 있다. 이로부터, 가능한 한 차속에 따른 구동 속도가 요구되는 농작업기, 예를 들어 예취 작업 장치 등은, 모터 구동 작업 장치(WM)로서 구성된다.

이어서, 도 11을 사용하여, 엔진 회전수에 관한 엔진 제어를 이하에 설명한다.

먼저, 운전자에 의해 차속 설정 조작 장치(OD)가 조작되면, 그 조작 스트로크에서의 조작 위치가 검지되고, 그 조작 위치를 입력 파라미터로서, 모터(82)에 대하여 요구하는 회전수인 모터 지령 회전수가 맵 또는 계산식으로부터 도출되어, 전기 제어 유닛(85)에 보내진다. 전기 제어 유닛(85)은, 수취한 모터 지령 회전수에 기초하여 제어 신호를 생성하고, 전력 변환부(84)에 출력한다. 이에 의해, 전력 변환부(84)로부터 모터(82)에 필요한 전력이 공급되어, 콤바인의 차속이 차속 설정 조작 장치(OD)에서 설정된 차속으로 된다.

동시에, 여기서는, 소정 간격으로, 부하 추정부(11d)가, 차량 상태 검출 유닛(90)으로부터 주행 장치(1)의 구동 상태 및 농작업 장치(W)의 구동 상태를 나타내는 정보를 부하 추정부(11d)로부터 취득하고 있다. 부하 추정부(11d)에서 산정된 추정 부하가 고 부하이면, 목표가 되는 엔진 회전수가 고속 회전수(Nh)로 설정된다. 따라서, 엔진 지령 회전수 산정부(11b)는, 그 고속 회전수(Nh)에서의 제어 특성에 기초하여 엔진 지령 회전수가 산정되고, 이것이 엔진 제어 유닛(86)에 부여된다. 추정 부하가 중 부하이면, 엔진 회전수가 중 회전수(Nm)로 설정되고, 중 회전수(Nm)에서의 제어 특성에 기초한 엔진 지령 회전수가 엔진 제어 유닛(86)에 부여된다. 추정 부하가 저 부하이면, 엔진 회전수가 저 회전수(Nl)로 설정되고, 저 회전수(Nl)에서의 제어 특성에 기초한 엔진 지령 회전수가 엔진 제어 유닛(86)에 부여된다. 또한, 도 11에서 모식적으로 도시된 엔진 제어 특성은, 드룹 제어 특성을 채용하고 있다. 이와 같이 하여, 엔진 제어 유닛(86)은 부하(소요 동력)에 따라서 엔진 회전수를 자동 제어, 즉 파워 온 디맨드 제어를 실행한다.

이상의 설명에서는, 엔진 제어 유닛(86)이나 엔진 지령 회전수 산정부(11b)는, 독립된 기능부로 하고 있었지만, 엔진 제어 유닛(86)에 엔진 지령 회전수 산정부(11b)를 내장해도 된다. 마찬가지로, 부하 추정부(11d)를 차량 상태 검출 유닛(90)에 내장해도 되고, 부하 추정부(11d)에 필요한 차량 상태 검출 유닛(90)의 필요한 기능을, 부하 추정부(11d)에 내장해도 된다.

이어서, 이 시리즈 하이브리드 콤바인에 탑재되어 있는 2개의 동력 전달 기구에 대해서, 도 6과 도 7을 사용하여 설명한다.

도 6에는, 엔진(80)으로부터의 회전 동력을, 급동(20)이나 선별부(17) 등에 공급하는 제1 동력 전달 기구가 나타나 있다. 도 7에는, 전동 모터(이하, 간단히 모터라 약칭함)(82)로부터의 회전 동력을, 차체 가로 폭 방향의 왼쪽과 오른쪽에 배치된 좌측 크롤러 주행체(1a)와 우측 크롤러 주행체(1b)를 포함하는 주행 장치(1)와 예취 처리부(3)에 공급하는 제2 동력 전달 기구가 나타나 있다.

또한, 도에서는 분명하게 나와 있지는 않지만, 제2 동력 전달 기구에 포함되는 주행용의 트랜스미션(47)은, 차체 가로 폭 방향 중앙부이며 또한 탑승 운전부(7)의 가로 폭 방향에서 편재 배치되어, 좌우 한 쌍의 주행 장치(1)에 동력을 전달한다. 도 3 및 도 4로부터 명백해진 바와 같이, 주행용 트랜스미션(47)에 동력을 공급하는 주행 예취용 모터(82)가 탑승 운전부(7)에서의 운전부 스텝(48)의 하방측 부위에 배치되어 있다. 모터(82)의 출력축(49a)과 주행용 트랜스미션(47)의 입력축(49b)은 조인트를 통해 연동 연결되어 있다.

도 7에 도시한 바와 같이, 주행용 트랜스미션(47)의 미션 케이스(52) 내에, 기어식의 감속 기구(53)나 유압 조작식이면서 또한 기어 교합식의 부변속 장치(54) 및 좌측 크롤러 주행체(1a)와 우측 크롤러 주행체(1b)의 속도차에 의한 선회 주행을 위한 선회용 전동 기구(55) 등이 구비되어 있다. 또한, 이 주행용 트랜스미션(47)으로부터 예취 처리부(3)에 동력이 전달된다. 이 동력 전달 경로에, 전진 주행을 위한 동력만을 전달하는 원웨이 클러치(63) 및 동력 전달을 단속하는 벨트 텐션식의 예취 클러치(64)가 개재 장착되어 있다.

즉, 모터(82)가, 좌측 크롤러 주행체(1a)와 우측 크롤러 주행체(1b)와 예취 처리부(3)의 동력원이다. 모터(82)의 출력 제어에 대해서는 후술하는데, 탑승 운전부(7)에 구비된, 차속 설정 조작 장치(OD)의 조작구의 하나인, 스트로크 조작식의 주변속 레버(제1 조작구)(66)의 조작 위치에 기초하여 모터(82)에 대한 지령 회전수가 산정된다. 즉, 스트로크 조작식의 주변속 레버(66)가 중립 위치에 있으면 정지 상태가 되고, 주변속 레버(66)의 전방측으로의 조작 변위가 클수록 전진 주행 속도가 커지고, 주변속 레버(66)의 후방측으로의 조작 변위가 클수록 후진 주행 속도가 커지도록 구성되어 있다. 주변속 레버(66)의 조작 위치는, 스트로크 센서(S4)에 의해 검출된다.

모터(82)의 구동 정지 상태에서 제동 작용하는 네거티브 브레이크(67)가, 주행용 트랜스미션(47)의 입력축(49b)에서의 모터(82)의 접속 부위와는 반대측의 단부에 배치되어 있다. 네거티브 브레이크(67)는, 도시하지 않은 스프링에 의해 제동 상태로 가압되고, 또한, 전기식 또는 유압식 액추에이터로 스프링의 가압력에 저항하여 제동 상태를 해제한다. 네거티브 브레이크(67)는, 메인 전자 유닛(100)에 의해, 모터(82)가 작동 정지 상태(주행용 토크가 발생하지 않은 상태)일 때는 제동 상태로, 모터(82)가 작동 상태가 되면 제동 해제 상태로 제어된다. 네거티브 브레이크(67)를 제동 해제 상태에서 제동 상태로 전환할 때는, 제동력이 점점 증가되어, 제동시의 충격이 억제된다.

도 12에 도시한 바와 같이, 부변속 장치(54)는, 후술하는 모터(82)의 속도 전환과의 조합으로 고속, 중속, 저속의 3단의 속도 상태를 만들어 내기 위해서, 2개의 변속단(고속단, 저속단)을 갖는다. 모터(82)의 속도 전환과 부변속 장치(54)의 2개의 변속단에 의해, 표준적인 포장에서 예취 작업하는 경우에는 중속 상태가 채용 가능하고, 작물이 도복되어 있을 때나 깊은 습전에서 주행 부하가 클 때는 저속 상태가 채용 가능하고, 노상 주행하는 경우에는 고속 상태가 채용 가능하다. 부변속 장치(54)의 변속단은, 탑승 운전부(7)에 구비된, 차속 설정 조작 장치(OD)에 포함되는 차속 설정 조작구의 하나인 제2 조작구(57)와 제3 조작구(56)에 의해 선택할 수 있다(도 4 참조). 즉, 상기 3개의 속도 상태는, 제2 조작구(57) 및 제3 조작구(56)의 조작 상태에 따라 선택된다. 이 실시 형태에서는, 제2 조작구(57)와 제3 조작구(56)는 모두 조작 스위치로서 형성되어 있다. 콤바인에 있어서는, 제2 조작구(57)는 예취 변속 스위치, 제3 조작구(56)는 부변속 스위치라고도 불린다.

선회용 전동 기구(55)는, 좌측 크롤러 주행체(1a)와 우측 크롤러 주행체(1b) 중 어느 한쪽에 감속 동력을 전달하기 위한 완선회용 클러치(58), 어느 한쪽에 제동력을 부여하는 감속용 브레이크(59), 어느 한쪽에 대한 동력 전달 상태를 직진 상태와 선회 상태(감속 상태나 제동 상태)로 전환하는 조향 클러치(60) 등을 포함한다.

선회용 전동 기구(55)는, 탑승 운전부(7)에 구비된, 차속 설정 조작 장치(OD)의 조작구의 하나인, 조작 레버(61)와 연동 연계되어 있다. 조작 레버(61)의 중립 위치로부터 좌우 방향으로의 경사각에 따라, 주행 기체(2)의 직진 상태로부터 우측 방향 또는 좌측 방향으로의 선회가 만들어진다. 조작 레버(61)의 중립 위치로부터 좌우로의 경사각의 크기를 검출하기 위해 선회 레버 센서(S3)가 설치되어 있다. 즉, 이 조작 레버(61)의 조작 변위에 따라 이 콤바인의 선회도가 산정되는데, 이 선회도의 산정을 위해 선회 레버 센서(S3)의 검출 신호가 이용된다. 또한, 상세한 설명은 하지 않지만, 조작 레버(61)는, 전후 방향으로도 요동 조작이 자유롭고, 이 전후 방향의 요동 조작에 의해 예취 처리부(3)의 상승 조작 및 하강 조작이 실현된다.

이 주행용 트랜스미션(47)에서는, 부변속 장치(54)의 변속단의 전환과, 모터(82)의 변속을 통해서, 표준적인 포장에서 예취 작업하는 경우에 이용되는 중속 상태로 하고, 농작물이 도복되어 있을 때나 깊은 습전에서 주행 부하가 클 때에 이용되는 저속 상태, 노상 주행하는 경우에 이용되는 고속 상태를 만들어 낼 수 있다. 이러한 변속 상태는, 제3 조작구(56)와 제2 조작구(57)의 조작 상태에 따라 선택된다.

이 콤바인은, 배터리레스의 시리얼 하이브리드 차량이며, 배터리로부터의 전력으로 차량을 주행시킬 수가 없으므로, 정상적으로 회전하고 있는 엔진에 의해 발전하고 있는 발전기로부터의 전력으로 구동하는 모터에 의해 주행한다. 따라서, 엔진(80)의 과부하 등으로 정지되는 것을 피해야만 하지만, 필요 이상의 출력으로 엔진(80)을 운전하는 것은 연비의 악화로 이어진다. 이로부터, 엔진 관리 모듈(110)은 엔진 부하를 고려하여, 적절하게 엔진(80)의 운전을 관리한다. 엔진 관리 모듈(110)에 구축된 부하 추정부(11d)는, 차량 상태 결정부(13a)에 의해 결정된 좌측 크롤러 주행체(1a)와 우측 크롤러 주행체(1b)의 구동 상태 및 농작업 장치(W)의 구동 상태에 기초하여, 추정되는 엔진에 걸리는 부하를 추정 부하로서 산정한다. 마찬가지로 엔진 관리 모듈(110)에 구축된 엔진 지령 회전수 산정부(11b)는, 부하 추정부(11d)에 의해 산정된 추정 부하에 기초하여 엔진 지령 회전수를 산정함과 함께 당해 엔진 지령 회전수에 기초하는 엔진 제어 지령을 엔진 제어 유닛(86)에 출력한다.

이 부하 추정부(11d)와 엔진 제어 유닛(86)에 의한, 엔진 부하에 따른 엔진 회전수 제어(파워 온 디맨드 제어)의 간단한 알고리즘의 구체예의 하나를 설명한다. 또한, 도 11에서 설명한 기본 원리가 이 알고리즘에서도 유용되고 있다. 이 구체예에서는, 부하 추정부(11d)와 엔진 제어 유닛(86)은 일체적으로 동작하는데, 먼저, 차량 상태 결정부(13a)로부터의 상방에 기초하여, 엔진 부하에 영향을 주는 운전 모드로서, 다음의 8개의 모드를 규정한다.

(1) 정지 모드: 작업도 주행도 행하여지지 않고 있다.

(2) 예취 작업 전후+직진 모드: 예취 작업에 들어가기 직전의 소정 시간 또는 예취 작업이 종료된 후의 소정 시간으로, 기체(2)는 직진하고 있다.

(3) 예취 작업 전후+선회 모드: 예취 작업에 들어가기 직전의 소정 시간 또는 예취 작업이 종료된 후의 소정 시간으로, 기체(2)는 선회하고 있다(좌측 크롤러 주행체(1a)와 우측 크롤러 주행체(1b)의 속도가 상이하다).

(4) 예취 작업 중+직진 모드: 예취 작업 중으로, 기체(2)는 직진하고 있다.

(5) 예취 작업 중+선회 모드: 예취 작업 중으로, 기체(2)는 선회하고 있다.

(6) 노상 주행+직진 모드: 부변속 장치(54)를 고속단으로 한 주행으로, 기체(2)는 직진하고 있다.

(7) 노상 주행+선회 모드: 부변속 장치(54)를 고속단으로 한 주행으로, 기체(2)는 선회하고 있다.

(8) 곡물 배출 모드: 곡물 배출 장치(37)를 사용하여 곡물 탱크(5)로부터 곡물을 배출하고 있다.

엔진 제어 유닛(86)은, 상기 운전모드에 따라서 엔진 지령 회전수를 산정한다. 이 실시 형태에서는, 도 13에서 나타난 바와 같은 엔진 성능 곡선이 규정되어 있으므로, 이것에 기초한 엔진 지령 회전수가 산정된다. 이 엔진(80)의 최대 출력이 18.5KW이고, 최고 회전수가 2500rpm이며, 도 13에서 나타낸 엔진 제어 특성은, 3개의 선으로 표시되어 있다. 즉, 고 부하 시에는 2500rpm보다 약간 낮은 고속 회전수가 설정되고, 중 부하 시에는 2000rpm보다 약간 낮은 중 회전수가 설정되고, 저 부하 시에는 1500rpm보다 약간 높은 저 회전수가 설정되어, 드룹 제어된다. 또한 아이들링 회전수는 1000rpm보다 약간 높은 회전수로 되어 있다.

이로부터, 실제적으로는,

(1) 정지 모드에서는, 아이들링 회전수가 설정되고,

(2) 예취 작업 전후+직진 모드에서는, 아이들링 회전수로부터 저 회전수까지의 영역이 설정되고,

(3) 예취 작업 전후+선회 모드에서는, 고속 회전수보다 약간 낮은 회전수가 설정되고,

(4) 예취 작업 중+직진 모드에서는, 저 회전수로부터 최고 회전수까지의 영역이 설정되고,

(5) 예취 작업 중+선회 모드에서는, 최고 회전수가 설정되고,

(6) 노상 주행+직진 모드에서는, 저 회전수로부터 중 회전수까지의 영역이 설정되고,

(7) 노상 주행+선회 모드에서는, 최고 회전수가 설정되고,

(8) 곡물 배출 모드에서는, 아이들링 회전수보다 약간 높은 회전수가 설정된다.

종래의 시리즈 하이브리드에서는, 엔진의 고효율 운전에 의한 에너지 절약을 도모하기 위해서, 부하에 관계없이 최고 회전수로 설정하고 있었지만, 저 부하에서도 최고 회전수가 설정되게 되므로, 저 부하가 계속되는 경우에는, 에너지 절약이 불충분해진다. 또한, 부하 변동에 맞추어, 항상 엔진 회전수의 설정을 조정하는 경우, 부하가 미세하게 변동되는 상황에서는, 엔진의 고속 공회전이 반복된다는, 에너지 절약이나 소음에 관한 문제가 발생한다. 이러한 것을 고려하여, 상기의 구체예로는, 고 부하에서 고속 회전수, 중 부하에서 중 회전수, 저 부하에서 저 회전수와 같이 부하에 따라서 엔진 회전수를 설정하고 있다. 그때, 예취 작업 중+선회 모드 및 노상 주행+선회 모드는 가장 큰 부하가 발생하는 운전 상태이므로 최대 회전수가 설정되어 있다.

메인 전자 유닛(100)은, 탑승 운전부(7)에 구비된 예취 온오프 레버(62)가 조작됨으로써 예취 온오프 스위치(S11)가 온 조작되면, 예취용 클러치 액추에이터를 작동시켜서 예취 클러치(64)는 클러치 온 상태로 전환되고, 예취 온오프 스위치(S11)가 오프 조작되면, 예취 클러치(64)가 오프 상태로 전환된다.

[다른 실시 형태]

(1) 상술한 실시 형태에서는 주행 장치(1)는, 좌측 크롤러 주행체(1a)와 우측 크롤러 주행체(1b)를 포함하는 크롤러 주행체로 구성되어 있었지만, 차륜과 크롤러 주행체의 복합 구성, 또는 차륜만의 구성을 채용해도 된다.

(2) 제3 조작구(56) 및 제2 조작구(57)는, 운전자에 의해 조작되는 조작 레버와 당해 조작 레버의 조작 변위를 검출하는 센서로 구성해도 된다.

(3) 상술한 실시 형태에서는, 부하에 따라서 규정되어 있는 엔진 회전수로 엔진(80)이 구동되고 있었다. 그러나, 곡물 탱크(5)에 저류되는 곡물을 외부로 배출시키는 곡물 배출 모드에서, 작업자 자신이 엔진 회전수(예를 들어, 1150rpm 내지 1300rpm)를 조절하고자 하는 요망이 있다. 그 이유로서는, 예를 들어 비 등에 의해 곡물이 젖어 있는 경우와 맑은 날이 계속되어 곡물이 건조되어 있을 때 등에 의한 곡물 배출 부하에 대처하기 위해서, 또는 배출 속도의 차이에 대처하기 위해서 등을 들 수 있다. 따라서, 예외 처리로서, 기체의 적소에 벼 액셀 다이얼과 같은 수동 조작구를 설치하여, 이 벼 액셀 다이얼의 설정 위치에 따라 선택된 엔진 회전수에 기초하여, 엔진 지령 회전수 산정부(11b)가 엔진 제어 유닛(86)에 엔진 제어 지령을 출력하는 것도 적합한 실시 형태의 하나이다. 실제의 곡물 배출 작업에 있어서는, 곡물 배출 개시 스위치가 눌림으로써, 곡물 배출 모드의 제어가 개시되면, 소정 주기로, 벼 액셀 다이얼에 의해 설정되어 있는 엔진 회전수가 체크된다. 계속해서, 벼 액셀 다이얼에 의해 설정되어 있는 엔진 회전수에 기초하여 엔진 지령 회전수 산정부(11b)가 엔진 제어 유닛(86)에 엔진 제어 지령을 출력한다. 또한, 그때, 실제의 엔진 회전수가 벼 액셀 다이얼의 최대 설정값(예를 들어 1300rpm)보다 높은 경우, 실제의 엔진 회전수가 1300rpm에 도달할 때까지 곡물 배출을 대기시키면 된다. 곡물 배출 정지 스위치가 눌리면, 이 곡물 배출 모드의 제어가 종료된다.

본 발명은 차체의 주행에 따라 농작물을 예취하여 탈곡 처리하도록 한 자탈형 또는 보통형의 콤바인에 적용할 수 있다.

1 : 주행 장치
1a : 좌측 크롤러 주행체
1b : 우측 크롤러 주행체
2 : 기체(주행 기체)
3 : 예취 처리부
4 : 탈곡 장치
5 : 곡물 탱크
7 : 탑승 운전부
8 : 예취부
12 : 예취 장치
16 : 탈곡부
17 : 선별부
37 : 곡물 배출 장치
54 : 부변속 장치
56 : 제3 조작구(차속 설정 조작 장치)
57 : 제2 조작구(차속 설정 조작 장치)
61 : 조작 레버(조향 설정 조작구)
66 : 주변속 레버(제1 조작구: 차속 설정 조작구, 차속 설정 조작 장치)
80 : 엔진
81 : 발전기
82 : 모터(전동 모터)
84 : 전력 변환부
85 : 전기 제어 유닛
86 : 엔진 제어 유닛
87 : 작업 장치 제어 유닛
90 : 차량 상태 검출 유닛
100 : 메인 전자 유닛
110 : 엔진 관리 모듈
11a : 기준 엔진 회전수 산정부
11b : 엔진 지령 회전수 산정부
11c : 엔진 목표 속도 산정부
11d : 부하 추정부
11e : 부하 산정부
11f : 실제 부하 취득부
120 : 전기 관리 모듈
12c : 모터 회전수 설정부
130 : 차량 관리 모듈
13a : 차량 상태 결정부
WE : 엔진 구동 작업 장치
WM : 모터 구동 작업 장치
S2 : 엔진 회전수 센서
S3 : 선회 레버 센서
S4 : 스트로크 센서
OD : 차속 설정 조작 장치

Claims (14)

1. 엔진과, 상기 엔진의 출력에 의해 구동하는 발전기와, 상기 발전기로부터의 전력에 의해 구동하는 모터와, 상기 모터로부터의 회전 동력에 의해 차량을 주행시키는 주행 장치와, 조작 위치에 따른 차속을 설정하기 위하여 차속 설정 조작구와, 상기 엔진의 출력을 제어하는 엔진 제어 유닛과, 농작물을 수확하는 농작업 장치를 구비한 시리즈 하이브리드 콤바인이며,
   상기 조작 위치에 기초하여 상기 엔진의 목표 회전수를 산정하는 엔진 목표 속도 산정부와,
   상기 엔진의 실제 부하를 취득하는 실제 부하 취득부와,
   기준 엔진 출력 특성을 사용하여 상기 실제 부하로부터 기준 엔진 회전수를 산정하는 기준 엔진 회전수 산정부와,
   상기 목표 회전수와 상기 기준 엔진 회전수에 기초하여 엔진 지령 회전수를 산정함과 함께, 당해 엔진 지령 회전수에 기초하는 엔진 제어 지령을 상기 엔진 제어 유닛에 출력하는 엔진 지령 회전수 산정부와,
   상기 목표 회전수로부터 상기 기준 엔진 출력 특성을 사용하여 연산 부하를 산정하는 부하 산정부를 구비하고,
   상기 연산 부하와 상기 실제 부하의 차가 소정 값 이하인 경우, 상기 목표 회전수가 상기 엔진 지령 회전수로서 사용되는, 시리즈 하이브리드 콤바인.
2. 제1항에 있어서,
   상기 엔진 목표 속도 산정부는, 상기 조작 위치로부터 상기 목표 회전수를 도출하는 조작 위치-속도 맵을 구비하고 있는, 시리즈 하이브리드 콤바인.
3. 엔진과, 상기 엔진의 출력에 의해 구동하는 발전기와, 상기 발전기로부터의 전력에 의해 구동하는 모터와, 상기 모터로부터의 회전 동력에 의해 차량을 주행시키는 주행 장치와, 조작 위치에 따른 차속을 설정하기 위하여 차속 설정 조작구와, 상기 엔진의 출력을 제어하는 엔진 제어 유닛과, 농작물을 수확하는 농작업 장치를 구비한 시리즈 하이브리드 콤바인이며,
   상기 조작 위치에 기초하여 상기 엔진의 목표 회전수를 산정하는 엔진 목표 속도 산정부와,
   상기 엔진의 실제 부하를 취득하는 실제 부하 취득부와,
   기준 엔진 출력 특성을 사용하여 상기 실제 부하로부터 기준 엔진 회전수를 산정하는 기준 엔진 회전수 산정부와,
   상기 목표 회전수와 상기 기준 엔진 회전수에 기초하여 엔진 지령 회전수를 산정함과 함께, 당해 엔진 지령 회전수에 기초하는 엔진 제어 지령을 상기 엔진 제어 유닛에 출력하는 엔진 지령 회전수 산정부를 구비하고,
   상기 엔진 목표 속도 산정부는, 상기 조작 위치로부터 상기 목표 회전수를 도출하는 조작 위치-속도 맵을 구비하고,
   상기 주행 장치는 서로 독립적으로 구동되는 좌측 크롤러 주행체와 우측 크롤러 주행체를 포함하고, 또한 상기 조작 위치-속도 맵은, 상기 좌측 크롤러 주행체와 우측 크롤러 주행체의 구동 속도차가 클수록 큰 상기 목표 회전수를 도출하도록 구성되어 있는, 시리즈 하이브리드 콤바인.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   복수의 운전 모드에 따라, 상기 차량의 서로 다른 운전 상태가 규정되고,
   상기 엔진 목표 속도 산정부는, 상기 복수의 운전 모드마다 서로 다른 조작 위치-속도 맵을 사용하는, 시리즈 하이브리드 콤바인.
5. 제4항에 있어서,
   상기 운전 모드에는, 농작업 장치에 의한 수확 작업을 행하지 않고 주행하는 노상 주행 모드와, 상기 농작업 장치에 의한 수확 작업을 행하면서 주행하는 작업 주행 모드와, 곡물 탱크에 저장된 곡물은 배출하는 언로더 작업 모드가 포함되어 있는, 시리즈 하이브리드 콤바인.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 기준 엔진 출력 특성은, 엔진 회전수와 당해 엔진 회전수에서의 최대 출력에 의해 규정된 최대 출력 특성 곡선보다 일정 값만큼 낮은 부하 값을 나타내는 기준 출력 특성 곡선인, 시리즈 하이브리드 콤바인.
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