JPH094481A - 走行作業機におけるエンジン出力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンバインのエンジンのきめ細かなアイドリ
ング制御を実行する。 【解決手段】 コンバインにおけるエンジンからの動力
を走行装置と脱穀部とに各々伝達するように構成し、前
記エンジンへの負荷に応じて当該エンジンの回転数が所
定の値になるように燃料供給量を自動調節する電子制御
式燃料供給制御装置を設け、該電子制御式燃料供給制御
装置を制御するための制御手段には、アイドリング選択
スイッチ４２と、手動アクセルレバーの操作位置を検出
するアクセルセンサ３０と、前記脱穀部に対するクラッ
チ装置の動力伝達をＯＮ・ＯＦＦ操作を検出する脱穀ス
イッチ３７とを接続し、アイドリング選択スイッチ４２
をアイドリング状態に設定した状態のもとで（Ｓ１：ye
s ）、前記脱穀部への動力伝達がＯＦＦからＯＮに変化
した検出信号にて（Ｓ２：yes ）、適宜時間だけ前記エ
ンジンの回転数を強制的にアイドリング回転数に持続さ
せた後（Ｓ３）、前記エンジンの回転数を所定の回転数
まで上昇させる（Ｓ４）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、走行機体の前方の
稲、麦、大豆等を刈取りしたのち脱穀できる、いわゆる
汎用コンバインまたは普通形コンバイン等の収穫機や、
走行機体の前方で牧草を刈取りしたものを適宜量づつの
大きさに梱包する牧草梱包機等の走行作業機において、
作業時には、所定のエンジン回転数まで上昇させている
が、非作業時に自動的にエンジンの回転数をアイドリン
グ回転数にセットできるように、燃料供給量を調節して
エンジンの出力を制御する制御装置の構造に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】脱穀部が搭載された走行機体の前部にリ
ール及びオーガを備えた刈取前処理装置を有する汎用コ
ンバイン等において、走行機体に搭載したデイーゼルエ
ンジン等一つのエンジンからの動力を走行駆動部や刈取
前処理装置、脱穀部等の作業部に各々伝達して、所定の
仕事をする。

【０００３】この場合、前記走行機体の走行速度や作業
部での負荷が変動するのに応じてエンジンの出力も増減
させるべく、当該エンジンへの燃料供給量も増減させる
ように調節する。他方、前記刈取前処理装置や脱穀部等
の作業部での所要動力や性能は、エンジンの定格回転数
をもとに設定しているので、作業時においてはエンジン
への負荷の大小に拘わらず前記定格回転数にてエンジン
を運転するのが好ましい。

【０００４】そこで、実開昭５６−１６７９４５号公報
等には、コンバインの走行駆動部、刈取前処理装置及び
脱穀部等の作業部を駆動するエンジンへの負荷の大小の
変動に拘わらず、当該エンジンの回転数いわゆる定格回
転数等の所定の回転数に保持するように、当該エンジン
への燃料供給量を自動調節する電子ガバナコントローラ
を用いて制御することが開示されている。

【０００５】ところで、刈取り脱穀作業を一旦中断する
ため、脱穀部や刈取前処理装置への動力伝達を継断する
作業クラッチをＯＦＦに切換えると、当該脱穀部におけ
る扱胴や脱穀ロータや刈取前処理装置におけるリールや
オーガの回転は停止する。この状態においても、前記作
業クラッチをＯＦＦにした状態でコンバインを走行する
場合に備え、エンジンの回転数をアイドリング時よりも
高い回転数に保持していれば、前記走行作業に入り易い
けれども、作業の都合によっては、必ずしもコンバイン
を走行させる必要のない場合もある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従って、前述のよう
に、必要時以外のときにエンジンの回転数をアイドリン
グ時よりも高い回転数に保持することは、作業機の騒音
が高くなると共に燃料の無駄使いとなるのであった。ま
た、前記作業クラッチをＯＦＦにした状態であっても、
コンバインを走行させる場合に備えて、エンジンの回転
数を定格回転数等の所定の値まで上昇させた状態に保持
していると、前述のごとく燃料の無駄な消費にくわえ
て、次のような不都合も生じる。

【０００７】即ち、刈取り脱穀作業を再開すべく、前記
の扱胴や脱穀ロータ等の作業部の駆動を一旦停止して後
再度回転させるときに、前記エンジンの回転数が大きい
状態にて、作業クラッチをいきなりＯＮにすると、扱胴
や脱穀ロータ、リールやオーガ等の回転体は一般に大き
い直径の筒体であって、慣性力が大きいから、前記作業
部への回転力の伝達部が破損するという問題がある。

【０００８】さらに、前記先行技術においては、作業状
態におけるエンジンの出力制御、つまり燃料供給自動制
御を実現するだけであって、作業状態から非作業状態に
移るときとか、逆に非作業状態から作業状態に移った場
合まで総合的にエンジンの出力制御つまり燃料供給自動
制御を実行するものがなく、状況に応じたきめ細かいエ
ンジン出力制御を実行することができないのであった。

【０００９】本発明は、従来達成できなかったアイドリ
ング制御及びその解除制御を実行することにより、きめ
の細かいエンジン出力制御を実現させることを目的とす
るものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的達成のため、本
発明のエンジンの出力制御装置は、走行作業機における
エンジンからの動力を走行装置と作業部とに各々伝達す
るように構成し、前記エンジンへの負荷に応じて当該エ
ンジンの回転数が所定の値になるように燃料供給量を自
動調節する電子制御式燃料供給制御装置を設け、該電子
制御式燃料供給制御装置を制御するための制御手段に
は、前記作業部に対するクラッチ装置の動力伝達をＯＮ
・ＯＦＦ操作を検出するクラッチセンサを接続し、前記
作業部への動力伝達がＯＦＦからＯＮに変化した検出信
号にて、適宜時間だけ前記エンジンの回転数を強制的に
アイドリング回転数にて持続させた後、前記エンジンの
回転数を所定の回転数まで上昇させる一方、前記作業部
への動力伝達がＯＦＦであることを検出したとき、強制
的にエンジンの回転数をアイドリング状態まで低下させ
るように前記電子制御式燃料供給制御装置を制御する制
御手段を設けたものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に本発明を収穫機に適用した実
施例について説明すると、汎用コンバインである走行作
業機１は走行機体２の下面に左右一対の履帯式の走行装
置３，３を備え、走行機体２の前部右側には座席付きの
操縦部４を配設し、その後方にはエンジン８及び穀粒蓄
積用のタンク５を備え、走行機体２の左側には、円周外
面にダブルピッチのスクリュー板と適宜個数の扱歯とを
植設した前後長手の扱胴６ａ等を内蔵した脱穀部６と、
その下方に受け網と、シーブ等による揺動選別装置９
と、唐箕フアンの風による風選別装置１０を備える。

【００１２】符号７ａは、二番樋（図示せず）からの穀
粒を脱穀部６に還元するように搬送する二番還元筒、符
号７ｂは前記タンク５内の穀粒を外部に排出するための
排出筒である。刈取前処理装置１１は、前記脱穀部６の
前部開口に連通する角筒状のフイーダハウス１２と該フ
イーダハウス１２の前端開口部に連通し、且つ走行機体
２の全幅にわたって左右に延びるバケット状のプラット
ホーム１３とから成り、該刈取前処理装置１１を昇降用
油圧シリンダ１４を介して走行機体２前部に対して昇降
自在に装着してある。

【００１３】刈取前処理装置１１におけるプラットホー
ム１３には、走行機体２の全幅にわたってタインバー１
５付きのリール１６を図２の矢印方向に回転駆動させる
ように装着してあり、プラットホーム１３の下面側には
同じく左右長手のバリカン状の刈刃１７を有し、プラッ
トホーム１３の底板上方には、矢印Ａ方向に回転する横
長の掻き込み用のオーガ１８を備えてあり、後述の作業
部変速機構１９から自在継手付き横向き伝動軸を介して
前記リール１７及びオーガ１８を回転駆動し、且つ刈刃
１７を駆動する。

【００１４】前記回転するリール１６及びタインバー１
５にて後方に引き倒された穀稈を刈刃１７にて刈取り
後、掻き込み用のオーガ１８にて集稈し、刈取り穀稈は
オーガ１８の回転によりプラットホーム１３上を横方向
（オーガ１８の長手略中央方向）に送られた後、プラッ
トホーム１３の後板における導入口から前記フイーダハ
ウス１２の前端開口部の箇所にて、フイーダハウス１２
内のチエンコンベヤ２０に受け継がれる。

【００１５】左右長手の搬送板を左右一対のチエンに適
宜間隔で取付けたチエンコンベヤ２０にて前記刈取穀稈
を前記脱穀部６に搬送するものである。なお、符号２１
は刈取前処理装置１１の左右両端から前向きに突出する
分草体であり、また、前記リール１６は、穀稈の倒伏状
態等に応じて前後移動調節及び上下揺動調節自在に構成
されている。

【００１６】図３は、エンジン８から走行装置３，３お
よび刈取前処理装置１１、脱穀部６に動力伝達する経路
のブロック図で、いわゆる電子ガバナー（電子制御式燃
料供給制御装置）２２にてエンジン８の負荷センサ２３
の入力信号に応じて当該エンジン８が要求する燃料供給
量（燃料噴射量）を調節すべく、中央制御装置２４にて
制御する。

【００１７】前記電子ガバナー２２は、燃料噴射ポンプ
における燃料噴射弁のラック位置を、ラック位置センサ
アンプ２６を介して中央制御装置２４に入力し、エンジ
ンの回転数が一定（例えば定格回転数）になるようにこ
のラック位置を調節するものであり、また、ラック位置
を検出して走行部変速機構２７の変速シフトレバーを駆
動して走行装置３，３の車速を変速できるようにも構成
している。符号３０は、前記走行部変速機構２７の変速
シフトレバー駆動部である。

【００１８】符号２８は、エンジン８から走行部変速機
構２７の間に設けた主クラッチ、符号２９，２９は走行
部変速機構２７から左右各走行装置３，３の間に設けた
サイドクラッチである。符号３１は、前記脱穀部６及び
刈取前処理装置１１に動力伝達する作業部変速装置で、
符号３２は脱穀部クラッチ、符号３３は刈取部クラッチ
である。

【００１９】図４は、本発明の制御手段のブロック図を
示し、符号２４は、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）３
５、読み書き可能メモリ（ＲＡＭ）３６、タイマ、等を
備えた中央制御装置（ＣＰＵ）であり、符号３７は前記
脱穀部クラッチ３２がＯＮのときＯＮとなる脱穀スイッ
チ、符号３８はエンジン８への燃料供給を制御する電子
ガバナー（電子制御式燃料供給制御装置）２２を手動の
アクセルレバー３９にて操作したときの操作位置（アク
セル位置）を検出するアクセルセンサで、自動アクセル
に切換えたときにはモータ４０にて前記アクセルレバー
３９も回動する。

【００２０】符号４１は前記走行部変速機構２７の変速
シフト駆動部にて中立位置になったときを検出してＯＮ
となる中立スイッチであり、符号４２は本発明のアイド
リング制御（非作業状態等一定の条件を充足するときに
はエンジンの回転数をアイドリング回転数に保持する自
動制御）を実行させたいときに、ＯＮさせるアイドリン
グ選択スイッチである。

【００２１】また符号４３はエンジン８の回転するを検
出する回転数センサである。次に、中央制御装置２４に
おけるアイドリング制御等のエンジン出力制御を、図５
〜図７に示すフローチャートに従って説明すると、エン
ジン出力制御のサブルーチン（Ｅ−ＳＵＢ）において、
Ｓ１の判別にてアイドリング制御を実行したいときに
は、作業者がアイドリング選択スイッチ４２をＯＮに入
れる。

【００２２】次いで、脱穀作業を実行すべく脱穀クラッ
チ３２をＯＮに入れると脱穀スイッチ３７がＯＮに入
り、反対に脱穀作業を中断したいとき、脱穀クラッチ３
２をＯＦＦにすると、脱穀スイッチ３７がＯＦＦにな
る。前記前記Ｓ１の判別がｙｅｓであるとの条件のもと
で、Ｓ２では、前記脱穀スイッチ３７がＯＦＦからＯＮ
に変わったか否かを判別する。つまり、Ｓ２では、いま
まで脱穀作業を中断または中止していたものを脱穀作業
再開すると、ｙｅｓとなり、Ｓ３にてエンジン８の回転
数を強制的にアイドリング回転数まで低下させて、この
状態を適宜時間（ｔ３）秒だけ保持し、しかる後Ｓ４に
てエンジンの回転数を定格回転数等の所定の目標回転数
の状態で且つアクセルレバー３９にて設定したアクセル
位置センサ３８によるアクセル目標値に対応する燃料供
給量になるように電子制御式燃料供給制御装置２２を制
御し、そののちリターンさせるのである。

【００２３】これにより、一旦停止させていた脱穀部６
等の作業部にエンジンの動力を伝達する場合に、いきな
り高い回転数で動力伝達するとき生じる伝達部の破損を
無くすることができるのである。前記Ｓ２にてｎｏのと
き、つまり、脱穀スイッチ３７がＯＮ若しくはＯＦＦの
状態を持続しているとき、またはＯＮからＯＦＦに変わ
ったと判断するときには、Ｓ５にてアクセル操作を手動
で実行しているか否かを判別する。

【００２４】このＳ５では、前記電子制御式燃料供給制
御装置２２を手動にて操作しているか否かを判別するも
ので、ｙｅｓ（手動操作）のときには、Ｓ６にてアクセ
ルレバー３９でセットしたアクセル位置の目標回転数に
対応する燃料供給量を適宜時間（ｔ５）持続させたの
ち、リターンさせる。Ｓ５にてｎｏ（燃料供給自動制御
中）と判断するときには、次のＳ７にてＮＡフラッグが
「１」であるか否か、及び後述の三条件継続時間（ｔ
１）が経過したか否かを判別する。

【００２５】ここで、ＮＡフラッグ＝「１」のときには
現在エンジンをアイドリング回転数に設定するアイドリ
ング制御中である状態を示し、「０」のときにはアイド
リング制御していない状態を示す。Ｓ７の条件を満足す
るときには、リターンし、満足していないときにはＳ８
に移る。

【００２６】Ｓ８では、走行装置３に対する走行部変速
機構２７の変速シフト駆動部３０が中立位置であるか否
かを判断する。変速シフト駆動部３０が中立位置以外の
とき（ｎｏ）には、前記脱穀スイッチ３７がたとえＯＦ
Ｆであっても、走行しようとするときに相当するので、
図６に示すように、Ｓ９に移り、ここでは、電子制御式
燃料供給制御装置２２におけるラック位置（アクセル位
置）がアイドルアップ位置（エンジン回転数がアイドリ
ング回転数以上であって、油圧式の走行部変速機構２７
を効率的に使用するのに必要なエンジンの回転数に相当
するもの）以上であるか否かを判別し、ｎｏ（アイドル
アップ位置以下）のときはエンジン回転数をアイドルア
ップ位置まで上昇させた（Ｓ１０）後リターンさせ、ｙ
ｅｓ（アイドルアップ位置以上）のときには、Ｓ１１に
てエンジン回転数を適宜時間（ｔ４）かけてアルセル位
置に対応する目標回転数になるような制御を実行したの
ちリターンする。

【００２７】前記Ｓ８にて変速シフト駆動部３０が中立
位置である（ｙｅｓ）ときには、Ｓ１２にて現在脱穀ス
イッチ３７がＯＦＦであるかを判別する。脱穀スイッチ
３７が現在ＯＮである（ｎｏ）ときには、脱穀作業を実
行中の場合であるから、エンジンの回転数をアイドリン
グ制御する必要がなく、リターンする。

【００２８】Ｓ１２にて現在脱穀スイッチ３７がＯＦＦ
である（ｙｅｓ）ときには、図７に示すように、次にＳ
１３にてエンジンの負荷がＷ１（この負荷Ｗ１は無負荷
のときのエンジン負荷を考慮して設定されて値）以下で
あるか否かを判別し、前記負荷がＷ１以上（ｎｏ）のと
きには、Ｓ１４でＡＪフラッグを「０」にセットし、且
つタイマＴ２をリセットする。

【００２９】ここでＡＪフラッグはアイドリング準備の
ための信号でＡＪフラッグ＝「１」のときには、アイド
リング準備中であり、ＡＪフラッグ＝「０」のときに
は、アイドリング準備中でないことを示す。次いでＳ１
５にて、ＮＡフラッグが「１」か否を判断する。ここで
ｎｏ（アイドリング制御中でない）のときにはリターン
させ、ｙｅｓ（アイドリング制御中）のときには、Ｓ１
６でエンジンの負荷がＷ２（油圧機器作動中はエンジン
負荷はＷ１以上になる場合があるので、ＳＷ＞Ｗ１とす
る）以上であるか否かを判別し、該Ｓ１６にてエンジン
負荷が前記Ｗ２以上と判断するときには、その負荷に対
応してエンジンが円滑に回転できるように、Ｓ１７にて
エンジンの回転数を適宜時間（ｔ２）かけてアクセル位
置に対応する目標回転数になるようにした後、Ｓ１８に
てＮＡフラッグ＝「０」に変える。

【００３０】前記Ｓ１３にてエンジンの負荷がＷ１以下
であるときには、ＡＪフラッグ＝「１」か否かを判別し
（Ｓ１９）、ｙｅｓのときには後述の〜の三条件が
そろって持続して満たしている所定時間（ｔ１）経過し
たか否かを判別し（Ｓ２０）、ｙｅｓ（タイムアップ）
のときには、Ｓ２１にてアイドリング制御を実行したの
ち、Ｓ２２にてＮＡフラッグを「１」に変えてからリタ
ーンさせる。

【００３１】即ち、前記Ｓ１で、．電子制御式燃料供
給制御装置２２は自動操作状態であり、Ｓ８で、．変
速シフト駆動部３０の中立位置センサ４１がＯＮ、つま
り変速シフトが中立位置であり、Ｓ１２で、．脱穀ス
イッチ３７がＯＦＦである、という３条件を満足すると
共にＳ１３でエンジンの負荷が所定の値Ｗ１以下である
との条件を充足するときには、エンジンの回転数をアイ
ドリング回転数まで強制的に低下させると云うアイドリ
ング制御を実行するものであり、前記〜の三条件を
充足するときには、作業部である脱穀部の作業は無い状
態で、且つ走行しようとする状態でもなく、燃料供給量
の自動制御を実行可能の状態である。この条件に加えて
さらにエンジンの負荷も所定値Ｗ１より低いので、当該
エンジンの回転数を時間（ｔ１）の間アイドリング回転
数まで低下させることにより、作業者が手動にてアイド
リング操作しなくても自動的にエンジンの回転数をアイ
ドリング回転数まで減少させることができ、無駄な燃料
消費をなくすることができる。

【００３２】Ｓ２０の判別でｎｏ（時間経過していな
い）ときには、Ｓ２の前に戻す。また、前記Ｓ１９でＡ
Ｊフラッグが「１」でない（ｎｏ）のときには、Ｓ２３
にてＡＪフラッグを「１」にセットし、次いでＳ２４で
前記時間（ｔ１）の計時を開始した後、Ｓ２の前に戻す
のである。なお、前記Ｓ１６にて判別がｎｏ、つまりＷ
２＞エンジン負荷＞Ｗ１の条件を充足する場合には、Ｓ
２１のアイドリング制御に移行するのである。

【００３３】これにより、油圧機器（例えば油圧ポンプ
等）が作動中であっても、この作動を実現させる程度の
アイドリング回転数までエンジン回転数を低下させるの
である。前述のように、前記〜の三条件から外れた
ときには、その条件に合わせてエンジンの回転数を上昇
させることができる。

【００３４】なお、本発明の自動制御において、走行装
置以外の作業部が脱穀部と刈取前処理装置のように、そ
の作業部の数が２つ以上であっても前記実施例と同様に
処理できることは言うまでもない。

【００３５】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の構成に
よれば、通常の作業状態において、アイドリング必要時
に、脱穀部等の作業部クラッチがＯＦＦからＯＮに変わ
ることを作業部クラッチセンサにて検出すれば、一旦所
定時間だけアイドリング回転数に強制的にエンジン回転
数を持続させた後に再度エンジン回転数を所定の定格回
転数まで上昇させるので、作業者が手動でアイドリング
操作する場合のように、作業再開時に誤動作が原因とな
って動力伝達部を破損するという事故の発生を防止する
ことができるという効果を有するのである。

【００３６】他方、作業部のクラッチがＯＦＦであるこ
とを検出すると、エンジンの回転数をアイドリング回転
数まで強制的に低下させると云うアイドリング制御を実
行するものであり、作業部のクラッチがＯＦＦであると
きには、作業部である脱穀部の作業は無い状態で、且つ
走行しようとする状態でもなく、燃料供給量の自動制御
を実行可能の状態であるので、エンジンの回転数をアイ
ドリング回転数まで低下させることにより、作業者が手
動にてアイドリング操作しなくても自動的にエンジンの
回転数をアイドリング回転数まで減少させることがで
き、無駄な燃料消費をなくすることができるという効果
を奏するのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】コンバインの平面図である。

【図２】コンバインの側面図である。

【図３】エンジンからの動力伝達部のブロック図であ
る。

【図４】自動速度制御装置のブロック図である。

【図５】制御のフローチャート（Ｓ１〜Ｓ１２）であ
る。

【図６】制御のフローチャート（Ｓ９〜Ｓ１１）であ
る。

【図７】制御のフローチャート（Ｓ１３〜Ｓ２４）であ
る。

【符号の説明】

１ 走行作業機 ３，３ 走行装置 ６ 脱穀部 １１ 刈取前処理装置 ２３ 負荷センサ ２２ 電子制御式燃料供給制御装置 ２４ 中央制御装置 ２６ ラック位置センサ ２７ 走行部変速機構 ３０ アクセルセンサ ３２ 脱穀部クラッチ ３７ 脱穀スイッチ ４１ 中立スイッチ ４２ アイドリング選択スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中川 渉 大阪市北区茶屋町１番32号 ヤンマー農機 株式会社内 (72)発明者 川渕 博史 岡山市江並428番地 セイレイ工業株式会 社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行作業機におけるエンジンからの動力
   を走行装置と作業部とに各々伝達するように構成し、前
   記エンジンへの負荷に応じて当該エンジンの回転数が所
   定の値になるように燃料供給量を自動調節する電子制御
   式燃料供給制御装置を設け、該電子制御式燃料供給制御
   装置を制御するための制御手段には、前記作業部に対す
   るクラッチ装置の動力伝達をＯＮ・ＯＦＦ操作を検出す
   るクラッチセンサを接続し、前記作業部への動力伝達が
   ＯＦＦからＯＮに変化した検出信号にて、適宜時間だけ
   前記エンジンの回転数を強制的にアイドリング回転数に
   て持続させた後、前記エンジンの回転数を所定の回転数
   まで上昇させる一方、前記作業部への動力伝達がＯＦＦ
   であることを検出したとき、強制的にエンジンの回転数
   をアイドリング状態まで低下させるように前記電子制御
   式燃料供給制御装置を制御する制御手段を設けたことを
   特徴とする走行作業機におけるエンジン出力制御装置。