JPH10155340A

JPH10155340A - コンバイン

Info

Publication number: JPH10155340A
Application number: JP33461896A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Kotake; 竹一男小
Original assignee: Yanmar Agricultural Equipment Co Ltd
Current assignee: Yanmar Agricultural Equipment Co Ltd
Priority date: 1996-11-28
Filing date: 1996-11-28
Publication date: 1998-06-16

Abstract

(57)【要約】【課題】エンジン（２１）の負荷が変化する前
に車速制御を行い、エンジン（２１）の負荷変動の低減
並びに作業の高速化などを行える。【解決手段】脱穀部（４）に送給される穀稈供給量
（Ｑ）を検出する供給量センサ（５１）と、車速を変更
する変速部材（７８）を設けるコンバインにおいて、供
給量センサ（５１）の検出結果に基づき作業負荷変動を
予測して車速制御を自動的に行うコントローラ（７５）
を設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は穀稈を連続的に刈取
って脱穀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、刈取作業負荷、
脱穀作業負荷、または走行負荷のいずれか１つが変化す
ることにより、エンジン回転数が変化し、刈取速度、脱
穀速度、または走行速度が変更される不具合がある。そ
こで、エンジン回転数を略一定に保つようにエンジン出
力制御を行うことにより、前記各作業速度が作業負荷変
化によって変更される不具合をなくせるが、脱穀部に送
給する穀稈供給量に基づき車速を自動制御することによ
り、エンジンが過小負荷で運転されたり、過負荷で運転
される不具合があり、エンジン負荷の適正維持並びに作
業能率の向上などを容易に図り得ない等の問題がある。

【０００３】

【課題を解決するための手段】然るに、本発明は、脱穀
部に送給される穀稈供給量を検出する供給量センサと、
車速を変更する変速部材を設けるコンバインにおいて、
供給量センサの検出結果に基づき作業負荷変動を予測し
て車速制御を自動的に行うコントローラを設けたもの
で、エンジンの負荷が変化する前に車速制御を行うか
ら、エンジンの負荷変動の低減並びに作業の高速化など
を行い得、制御遅れまたは制御のハンチングなどを容易
に防止し得、車速制御機能の向上並びに作業能率の向上
などを容易に図り得るものである。

【０００４】また、穀稈供給量と車速が車速制御基準値
内でエンジン負荷がエンジン出力基準値よりも小さいと
き、車速制御基準値を大きくするように構成したもの
で、エンジンの過小負荷運転を防いで作業能率の向上を
容易に図り得るものである。

【０００５】また、穀稈供給量と車速が車速制御基準値
内でエンジン負荷がエンジン出力基準値よりも大きいと
き、車速制御基準値を小さくするように構成したもの
で、エンジンの能力範囲内で最大限に作業能率を向上さ
せ得るものである。

【０００６】また、エンジン回転数を検出してエンジン
出力制御を自動的に行うように構成したもので、車速制
御を自動的に行って穀稈供給量を略一定に保ち乍ら、脱
穀負荷または走行負荷の変動などに応じてエンジンの出
力が自動的に制御されるから、エンジンの許容最大出力
を利用して収穫作業を行い得、収穫作業の高速化または
エンジンの小型化などを容易に図り得るものである。

【０００７】

【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、（１
１）は昇降支点筒軸（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（２
０）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。

【０００８】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。

【０００９】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）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（３
２）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（３４）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（３
４）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。

【００１０】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が変化することによって
挾扼杆（４８）が搬送チェン（４５）に対して接離する
ことにより、前記挾扼杆（４８）の接離動作によってセ
ンサアーム（５０）を介して供給量センサ（５１）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。

【００１１】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。

【００１２】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、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、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。また、エンジン（２１）によ
って脱穀部（４）だけを駆動する手扱ぎ作業時、電子ガ
バナ（５２）を手扱ぎモードで制御する手扱スイッチ
（６７）を前記コントローラ（６０）に接続させ、手扱
スイッチ（６７）のオン操作により、作業者が穀稈をフ
ィードチェン（５）に供給して脱穀するのに必要な動力
をエンジン（２１）制御により出力させ、手扱ぎ作業に
適した状態で脱穀部（４）を駆動すると共に、手扱ぎ作
業時に脱穀負荷が設定以上に大きくなったとき、作業の
異常を検出してブザー（６５）を鳴動させかつラックア
クチュエータ（５３）制御によりエンジン（２１）を自
動的に停止させるように構成している。また、脱穀部
（４）の排藁処理部（１３）に設ける藁カッター（１３
ａ）を脱着させたとき、または刈取部（８）に補助引起
しケースを装着したとき、試運転時に、脱穀部（４）ま
たは刈取部（８）の駆動負荷が各部の無負荷運転時の駆
動負荷よりも異常に大きくなったとき、前記と同様に、
ブザー（６５）を鳴動させかつラックアクチュエータ
（５３）制御によりエンジン（２１）を自動的に停止さ
せるように構成している。

【００１３】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（６８）（６９）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（７０）（７１）と、主クラッチペ
ダル（２９）及び駐車ブレーキレバー（７２）の操作に
よって主クラッチ（３６）を切にしかつ主ブレーキ（４
４）を入にしたときに夫々オンになる主クラッチスイッ
チ（７３）と主ブレーキスイッチ（７４）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
業コントローラ（７５）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（７６）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（７７）を、前記作業コントロ
ーラ（７５）に接続させる。また、作業コントローラ
（７５）と前記電子ガバナコントローラ（６０）を接続
させる。そして、図６に示す如く、エンジン（２１）を
始動させたとき、ラック位置センサ（５４）と回転セン
サ（５５）の検出結果に基づき、ガバナコントローラ
（６０）によってエンジン（２１）の無負荷運転（アイ
ドリング）時の駆動負荷即ちアイドリング負荷（Ｐ１＝
Ａ）を演算させ、アイドリング負荷（Ａ）が設定範囲外
のときにエンジンランプ（６１）を点滅させ乍らブザー
（６５）を鳴動させ、エンジン（２１）部の異常を知ら
せる。また、前記脱穀クラッチレバー（２７）操作によ
って脱穀クラッチ（３２）を入にし、脱穀部（４）を駆
動することにより、脱穀スイッチ（７７）がオンにな
り、ラック位置センサ（５４）と回転センサ（５５）の
検出結果に基づき、ガバナコントローラ（６０）によっ
て無負荷運転時の脱穀部（４）の駆動負荷（Ｃ＝Ｐ２−
Ｐ１）を演算させ、無負荷運転時の脱穀負荷（Ｃ）が設
定範囲外のときに脱穀ランプ（６２）を点滅させ乍らブ
ザー（６５）を鳴動させ、脱穀部（４）の異常を知らせ
る。また、前記ペダル（２９）またはレバー（７２）操
作によって主クラッチ（３６）を入にし、主クラッチス
イッチ（７３）がオフになって走行出力状態を検出した
とき、ラック位置センサ（５４）と回転センサ（５５）
の検出結果に基づき、ガバナコントローラ（６０）によ
って無負荷運転時のミッションケース（３４）の走行負
荷（Ｄ＝Ｐ３−Ｐ２）を演算させ、無負荷運転時の走行
負荷（Ｄ）が設定範囲外のときに走行ランプ（６３）を
点滅させ乍らブザー（６５）を鳴動させ、ミッションケ
ース（３４）入力部の異常を知らせる。また、前記刈取
クラッチレバー（２６）操作によって刈取クラッチ（３
９）を入にし、刈取部（８）を駆動することにより、刈
取スイッチ（７６）がオンになり、ラック位置センサ
（５４）と回転センサ（５５）の検出結果に基づき、ガ
バナコントローラ（６０）によって無負荷運転時の刈取
部（８）の駆動負荷（Ｅ＝Ｐ４−Ｐ３）を演算させ、無
負荷運転時の刈取負荷（Ｅ）が設定範囲外のときに刈取
ランプ（６４）を点滅させ乍らブザー（６５）を鳴動さ
せ、刈取部（８）の異常を知らせるように構成してい
る。

【００１４】さらに、前記作業センサ（４７）と、供給
量センサ（５１）を、前記作業コントローラ（７５）に
接続させると共に、前記主変速レバー（２４）を収穫作
業速度域で変速動作させる変速モータ（７８）を前記作
業コントローラ（７５）に接続させ、図７に示す穀稈供
給量（Ｑ）とエンジン（２１）の出力（Ｐ）の相対関係
により、供給量センサ（５１）から出力される刈取部
（８）の穀稈供給量（Ｑ）に基づきエンジン（２１）の
負荷変動を予測し、実際に穀稈供給量（Ｑ）によって脱
穀負荷が増減してエンジン（２１）負荷が増減するまで
に、変速モータ（７８）の車速制御により、穀稈供給量
（Ｑ）を変更するもので、図９のフローチャートに示す
如く、供給量センサ（５１）入力によって単位時間当り
の穀稈供給量（Ｑ）を演算し、穀稈供給量基準値（Ｑ
１、Ｑ２）との対比により、供給量（Ｑ）が基準値（Ｑ
２）よりも多い（Ｑ＞Ｑ２）ときは、変速モータ（７
８）を制御して車速を減速させ、また供給量（Ｑ）が基
準値（Ｑ１）よりも少ない（Ｑ＜Ｑ１）ときは、変速モ
ータ（７８）制御により車速を増速させ、脱穀部（４）
の穀稈供給量（Ｑ）を略一定（Ｑ１＜Ｑ＜Ｑ２）に保
ち、エンジン（２１）の負荷変化即ち出力（Ｐ）を略一
定（Ｐ５＜Ｐ＜Ｐ６）に維持するように構成している。
また、脱穀部（４）に送給される穀稈供給量（Ｑ）が基
準値（Ｑ１、Ｑ２）内で、エンジン（２１）の出力
（Ｐ）が設定値（Ｐ５、Ｐ６）以外のとき、供給量基準
値（Ｑ１、Ｑ２）を小さくしたり大きくすることによ
り、エンジン出力（Ｐ）が設定値（Ｐ５、Ｐ６）内で作
業が行えるように供給量基準値（Ｑ１、Ｑ２）が補正さ
れ、エンジン（２１）負荷を略一定（Ｐ５＜Ｐ＜Ｐ６）
に保ち乍ら作業能率を向上させる車速制御が行えるよう
に構成している。

【００１５】上記から明らかなように、脱穀部（４）に
送給される穀稈供給量（Ｑ）を検出する供給量センサ
（５１）と、車速を変更する変速部材である変速モータ
（７８）を設けるコンバインにおいて、供給量センサ
（５１）の検出結果に基づき作業負荷変動を予測して車
速制御を自動的に行うコントローラ（７５）を設け、エ
ンジン（２１）の負荷が変化する前に車速制御を行い、
エンジン（２１）の負荷変動の低減並びに作業の高速化
などを行え、制御遅れまたは制御のハンチングなどを防
止し、車速制御機能の向上並びに作業能率の向上などを
図ると共に、穀稈供給量（Ｑ）と車速が車速制御基準値
内でエンジン（２１）負荷がエンジン（２１）出力基準
値よりも小さいとき、車速制御基準値を大きくすること
により、エンジン（２１）の過小負荷運転を防いで作業
能率の向上を図る一方、穀稈供給量（Ｑ）と車速が車速
制御基準値内でエンジン（２１）負荷がエンジン（２
１）出力基準値よりも大きいとき、車速制御基準値を小
さくすることにより、エンジン（２１）の能力範囲内で
最大限に作業能率を向上できるように構成している。

【００１６】また、エンジン（２１）回転数を検出して
エンジン（２１）出力制御を自動的に行い、車速制御を
自動的に行って穀稈供給量（Ｑ）を略一定に保ち乍ら、
脱穀負荷または走行負荷の変動などに応じてエンジン
（２１）の出力が自動的に制御されることにより、エン
ジン（２１）の許容最大出力を利用して収穫作業を行
え、収穫作業の高速化またはエンジン（２１）の小型化
などを図れるように構成している。

【００１７】さらに、図７に示す如く、穀稈供給量
（Ｑ）とエンジン（２１）の出力（Ｐ）との関係を圃場
試験により求めてデータ入力させると共に、前記供給量
センサ（５１）の一定時間前の供給量（Ｑｍ）と現在の
供給量（Ｑｎ）に基づき、供給量変化率（ｄＱ）を演算
（ｄＱ＝１＋（Ｑｎ−Ｑｍ）／Ｑｍ）し、図８に示す如
く、前記変化率（ｄＱ）が基準（図７のデータ）よりも
大きいとき、車速制御の基準回転数（Ｒ）を１ステップ
（Ｒ１からＲ２、またはＲ２からＲ３）上げる一方、前
記変化率（ｄＱ）が基準（図７のデータ）よりも小さい
とき、車速制御の基準回転数（Ｒ）を１ステップ（Ｒ２
からＲ１、またはＲ３からＲ２）下げるもので、前記穀
稈供給量（Ｑ）の変化率（ｄＱ）に基づきエンジン（２
１）の負荷即ち出力（Ｐ）を想定し、目標エンジン回転
数（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）を変化率（ｄＱ）の変動幅に応
じて高めに設定し、ラック位置センサ（５４）及び回転
センサ（５５）の検出結果に基づくラックアクチュエー
タ（５３）自動制御の応答速度を早くすると共に、前記
変化率（ｄＱ）の変動幅が設定値以上になったときに、
目標エンジン回転数（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）を自動的に修
正し、この修正制御のハンチングを防ぐように構成して
いる。

【００１８】また、上記のように、穀稈供給量（Ｑ）の
変化率（ｄＱ）に基づきエンジン（２１）の目標回転数
（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）を上げ、負荷増大に対してエンジ
ン出力（Ｐ）を増加させて補うことにより、目標エンジ
ン回転数（Ｒ３）がエンジン（２１）の最大出力（Ｐ）
の設定値（例えばＰ×０．９＝９０パーセント）よりも
大きくなったとき、前記ブザー（６５）を断続鳴動さ
せ、エンジン（２１）の過負荷を警報し、エンジン（２
１）がオーバーヒートするのを防ぐように構成してい
る。

【００１９】

【発明の効果】以上実施例から明らかなように本発明
は、脱穀部（４）に送給される穀稈供給量（Ｑ）を検出
する供給量センサ（５１）と、車速を変更する変速部材
（７８）を設けるコンバインにおいて、供給量センサ
（５１）の検出結果に基づき作業負荷変動を予測して車
速制御を自動的に行うコントローラ（７５）を設けたも
ので、エンジン（２１）の負荷が変化する前に車速制御
を行うから、エンジン（２１）の負荷変動の低減並びに
作業の高速化などを行うことができ、制御遅れまたは制
御のハンチングなどを容易に防止でき、車速制御機能の
向上並びに作業能率の向上などを容易に図ることができ
るものである。

【００２０】また、穀稈供給量（Ｑ）と車速が車速制御
基準値内でエンジン（２１）負荷がエンジン（２１）出
力基準値よりも小さいとき、車速制御基準値を大きくす
るように構成したもので、エンジン（２１）の過小負荷
運転を防いで作業能率の向上を容易に図ることができる
ものである。

【００２１】また、穀稈供給量（Ｑ）と車速が車速制御
基準値内でエンジン（２１）負荷がエンジン（２１）出
力基準値よりも大きいとき、車速制御基準値を小さくす
るように構成したもので、エンジン（２１）の能力範囲
内で最大限に作業能率を向上させることができるもので
ある。

【００２２】また、エンジン（２１）回転数を検出して
エンジン（２１）出力制御を自動的に行うように構成し
たもので、車速制御を自動的に行って穀稈供給量（Ｑ）
を略一定に保ち乍ら、脱穀負荷または走行負荷の変動な
どに応じてエンジン（２１）の出力が自動的に制御され
るから、エンジン（２１）の許容最大出力を利用して収
穫作業を行うことができ、収穫作業の高速化またはエン
ジン（２１）の小型化などを容易に図ることができるも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】エンジン制御回路図。

【図２】全体の側面図。

【図３】同平面図。

【図４】エンジン出力説明図。

【図５】穀稈供給量センサ部の平面図。

【図６】エンジン負荷線図。

【図７】エンジン出力線図。

【図８】エンジン回転数線図。

【図９】穀稈供給量制御フローチャート。

【符号の説明】

（４）脱穀部（２１）エンジン（５１）供給量センサ（７５）作業コントローラ（７８）変速モータ（変速部材）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】脱穀部に送給される穀稈供給量を検出す
る供給量センサと、車速を変更する変速部材を設けるコ
ンバインにおいて、供給量センサの検出結果に基づき作
業負荷変動を予測して車速制御を自動的に行うコントロ
ーラを設けたことを特徴とするコンバイン。
【請求項２】穀稈供給量と車速が車速制御基準値内で
エンジン負荷がエンジン出力基準値よりも小さいとき、
車速制御基準値を大きくするように構成したことを特徴
とする請求項１に記載のコンバイン。
【請求項３】穀稈供給量と車速が車速制御基準値内で
エンジン負荷がエンジン出力基準値よりも大きいとき、
車速制御基準値を小さくするように構成したことを特徴
とする請求項１に記載のコンバイン。
【請求項４】エンジン回転数を検出してエンジン出力
制御を自動的に行うように構成したことを特徴とする請
求項１に記載のコンバイン。