(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、該エンジンからの回転によって駆動する前処理部と、少なくとも前記前処理部の駆動部に注油を行う注油装置と、を備えたコンバインにおいて、
前記注油装置を作動させる注油スイッチと、
前記エンジンの排気ガス中に含まれる微小固形物を除去する排出ガスフィルタと、
前記排出ガスフィルタ周りの雰囲気温度を上昇させて、該排出ガスフィルタに収集された前記微小固形物を燃焼させる強制再生装置と、
前記注油スイッチの入り操作に基づいて、前記強制再生装置を作動させる制御部と、を備えた、
ことを特徴とするコンバイン。
【請求項２】
前記エンジンからの回転を変速して前記前処理部に伝達する変速装置を備え、
前記制御部は、前記注油スイッチの入り操作が行われると、前記エンジンの回転速度を、作業時に使用される定格回転速度以上の回転速度に設定すると共に、前記変速装置により前記エンジンからの回転を減速して前記前処理部に伝達する、
請求項１記載のコンバイン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガス中の微小固形物を除去する排出ガスフィルタを備えたコンバインに関し、詳しくは排出ガスフィルタによって収集された微小固形物を燃焼させる強制再生装置の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境の観点から車輌の排出ガス中に含まれるすすなどの微小固形物（パティキュレート，ＰＭ）の規制が強化されており、トラックなどのディーゼルエンジンが搭載される車輌では、このＰＭを除去するための排出ガスフィルタが取付けられている。
【０００３】
このような排出ガスフィルタは、排出ガスの排出経路中に配設されてＰＭを収集するため、一定量のＰＭがフィルタ中に体積すると、フィルタの濾過性能が低下すると共に排気抵抗も上昇してしまう。そこで、従来、排出ガスフィルタに供給される排出ガスの温度を上昇させ、この昇温された排出ガスによって排出ガスフィルタ中のＰＭを燃焼させる排出ガスフィルタの強制再生装置が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１６７９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、上記排出ガスフィルタの再生作業は、車輌を停止して行うため、排出ガスフィルタ及び強制再生装置を、コンバインなどの作業車輌に搭載しようとした場合、強制再生装置が作動している間は、収穫作業などが出来なくなるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、コンバインの前処理部に注油を行う注油スイッチの入り操作に基づいて、上記強制再生装置を作動させ、これら注油作業とフィルタの強制再生作業とを同時に行うことによって、収穫作業が不能な時間を少しでも短くすることを可能にしたコンバインを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、エンジン（５０）と、該エンジン（５０）からの回転によって駆動する前処理部（５）と、少なくとも前記前処理部（５）の駆動部（３４）に注油を行う注油装置（３３）と、を備えたコンバイン（１）において、
前記注油装置（３３）を作動させる注油スイッチ（３２）と、
前記エンジン（５０）の排気ガス中に含まれる微小固形物を除去する排出ガスフィルタ（８０）と、
前記排出ガスフィルタ周りの雰囲気温度を上昇させて、該排出ガスフィルタ（８０）に収集された前記微小固形物を燃焼させる強制再生装置（８２）と、
前記注油スイッチ（３２）の入り操作に基づいて、前記強制再生装置（８２）を作動させる制御部（４０，４４）と、を備えた、
ことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、前記エンジン（５０）からの回転を変速して前記前処理部（５）に伝達する変速装置（４５）を備え、
前記制御部（４０，４４）は、前記注油スイッチ（３２）の入り操作が行われると、前記エンジン（５０）の回転速度を、作業時に使用される定格回転速度以上の回転速度に設定すると共に、前記変速装置（４５）により前記エンジン（５０）からの回転を減速して前記前処理部（５）に伝達する、ことを特徴とする。
【０００９】
なお、括弧内の符号等は、図面と対照するためのものであるが、これにより特許請求の範囲に何等影響を及ぼすものではない。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明によると、注油スイッチの入り操作に基づいて前処理部の駆動部分への注油作業と同時に、排出ガスフィルタの強制再生作業を行うため、収穫作業などの他の作業を行うことの出来ない時間を少なくすることができ、作業効率が向上すると共に、より長い連続作業が可能となった。
【００１１】
請求項２に係る発明によると、注油スイッチの入り操作に基づいてエンジン回転速度を上昇させることにより、エンジンから排出される排出ガスの温度を高め、排出ガスフィルタの強制再生を効率良く行うことができる。また、前処理部へは、変速装置によって減速された回転が伝動されるため、駆動部をゆっくり駆動させながら確実に注油を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本願発明の実施の形態に係るコンバインの平面図。
【図２】上記コンバインの運転部の平面図。
【図３】上記コンバインの注油経路図。
【図４】上記コンバインの注油操作部の平面図。
【図５】上記コンバインの制御ブロック図。
【図６】上記コンバインの注油スイッチが入り操作された際の制御を説明するタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、図面に基づいて本発明の実施の形態に係るコンバインについて説明をする。なお、説明中の方向は作業者が機体に着座した状態を基準として考えるものとする。
【００１４】
［コンバインの概略］
図１に示すように、コンバイン１は、左右一対のクローラ走行装置（不図示）に支持された機体３を有しており、機体３の前方には、穀稈を刈取ると共に機体後方側（脱穀部）へと搬送する前処理部５が昇降自在に設けられている。機体３の中央部には作業者が着座して運転操作する運転操作部６が設けられ、その後方には穀稈を脱穀する脱穀部７及び排藁を処理する後処理部９が設けられている。また、脱穀された穀粒は、脱穀部７の側方かつ、運転操作部６の後方に設けられたグレンタンク１０に一時的に貯留され、排出オーガ１１によって機外へと排出されるように構成されている。
【００１５】
前処理部５は、その前部に複数設けられて穀稈を分草するデバイダ１２と、デバイダ１２の後方で分草された穀稈を引起す引起装置１３と、穀稈を刈取るレシプロ式の刈刃を有する刈取り部（不図示）と、引起された穀稈の株元側を掻き込む掻込搬送装置（不図示）と、刈取り部によって刈取られた穀稈を搬送して脱穀部７のフィードチェン１６に受け渡す穀稈搬送装置（不図示）などから構成されている。
【００１６】
運転操作部６は、図２に示すように、中央には操縦者が着座する運転座席８が配置されており、その前方には運転座席８の下に配置されたエンジン５０を始動させるイグニッションキー４が設けられている。イグニッションキー４の機体右側方には機体の左右旋回及び前処理部５の昇降を操作するマルチステアリングレバー１７が設けられ、その機体左側には前処理部５の下限高さを任意の位置に決めて刈高さを調節する刈高さダイヤル１９が設けられている。この刈高さダイヤル１９は、リフトシャットスイッチとしても構成されており、押し操作をすることによって、エンジン５０からの駆動を脱穀部７に伝達する脱穀クラッチ７１（図５参照）と、該脱穀クラッチ７１の伝動後流側に設けられ、エンジン５０からの駆動を前処理部５に伝達する、刈取りクラッチ５１（図５参照）が接続（ＯＮ）状態において前処理部５が上昇位置にある場合、穀稈の刈取り及び搬送作業を停止させることができる。
【００１７】
また、運転座席８の側方には、脱穀クラッチ７１と刈取りクラッチ５１をＯＮ、ＯＦＦさせるパワークラッチスイッチ２０が設けられ、さらにエンジン５０の回転速度を調整するエンジンコントロールレバー２２、機体３を変速操作する主変速レバー２５及びこぎ深さ自動スイッチなどの各種自動スイッチ群２７が設けられている。なお、この運転操作部６の前方には、図１に示すように注油を行う際に操作される注油操作部３０が設けられている。
【００１８】
次に、図３に基づいてコンバイン１の注油経路について説明する。ここで、本実施の形態において、注油する注油対象物は、刈刃（左、中、右）１５ａ〜１５ｃ、引起し装置（左、左中、右中、右）１３ａ〜１３ｄ、かき込みベルト駆動チェン１３ｅ、穂先株元搬送チェン１４ａ、こぎ深さ搬送チェン１４ｂ、穂先搬送チェン１４ｃ、株元チェン（左、右）１４ｄ，１４ｅ、かき込み駆動チェン１４ｆ、フィードチェン１６、排ワラチェン９ａ、排ワラタイン９ｂである。そして、この注油対象物に対して、注油操作部３０に設けられた注油ダイヤル３１の設定に基づき、注油ポンプＰにより、タンクＴに収納されている潤滑油が注油される。なお、本コンバイン１においては、この注油ダイヤル３１と、注油ポンプＰと、タンクＴとにより注油装置３３が構成される。
【００１９】
図４は、注油操作部３０の構成を示す図であり、これら注油対象物に潤滑油を注油する際は、まず図４に示すように、通常は、注油セット位置のうち、「注油後」の位置にセットされている注油ダイヤル３１を回し、注油ダイヤル３１に設けられた注油位置マーク３１ａを、「排ワラフィードチェン」、「引起し搬送チェン」、「刈刃」のいずれかに、あるいは順番にセットする。そして、この後、注油スイッチ３２を押圧操作（入り操作）する。これにより、例えば、注油ダイヤル３１の注油位置マーク３１ａが「刈刃」にセットされた場合には、図３に示す注油ポンプＰが作動し、タンクＴに収納されている潤滑油が刈刃系統３３Ａの刈刃（左、中、右）１５ａ〜１５ｃに注油される。
【００２０】
また、注油ダイヤル３１の注油位置マーク３１ａが「引起し搬送チェン」にセットされた場合には、潤滑油が引起し搬送系統３３Ｂの引起し（左、左中、右中、右）１３ａ〜１３ｄ等に注油され、「排ワラフィードチェン」にセットされた場合には、潤滑油が排ワラフィード系統３３Ｃのフィードチェン１６等に注油される。
【００２１】
図５は、コンバイン１の制御ブロック図であり、コンバイン１の動作を制御する制御部を構成するマイコン４０の入力側には、主変速レバー２５の操作位置を検出する主変速レバーポテンショメータ４１と、パワークラッチスイッチ２０と、搬送ＨＳＴ（変速装置）４５の回転を検出する搬送ＨＳＴ回転センサ４２、注油装置３３を作動させる注油スイッチ３２が接続されている。また、マイコン４０の入力側には、更に、エンジン５０からの排出ガスの排気経路中に配設され、排出ガス中に含まれる微小固形物（ＰＭ）を除去する排出ガスフィルタ８０にどの程度の微小固形物が堆積したかを判定する排出ガスフィルタセンサ８１が接続されている。
【００２２】
一方、マイコン４０の出力側には、該マイコン４０と共に制御部を形成し、エンジン５０を制御するエンジン制御マイコン４４、搬送ＨＳＴ４５の回転を制御する搬送ＨＳＴ制御モータ４３、刈取りクラッチ５１及び脱穀クラッチ７１をＯＮ、ＯＦＦさせるための脱穀・刈取りクラッチモータ４６、注油ポンプＰが接続されていると共に、上記排出ガスフィルタ８０周りの雰囲気温度を上昇させて、該排出ガスフィルタ８０に収集された微小固形物を燃焼させる強制再生装置８２が接続されている。
【００２３】
上記強制再生装置８２は、排出ガスフィルタ８０に供給される排出ガスに燃料を噴射する燃料噴射インジェクタ８３と、この噴射された燃料に点火する点火装置８５と、を有しており、該燃料噴射インジェクタ８３により排出ガスに燃料をポスト噴射し、この燃料に点火装置８５により点火することにより排出ガスを昇温させている。
【００２４】
次に、このようなマイコン４０による注油時の制御について図６に示すタイミングチャートを用いて説明する。なお、本実施の形態において、マイコン４０は、エンジン５０の回転速度制御を、エンジン制御マイコン４４を介して行うが、マイコン４０が直接制御するようにしても良い。
【００２５】
作業者は、コンバイン１の運転操作部６に乗り込むと、脱穀及び刈取りクラッチ７１，５１が切断（オフ）されていることを確認すると共に、エンジンコントロールレバー２２を最低回転速度位置にしてイグニッションキー４を操作し、エンジン５０を始動させる。
【００２６】
そして、手扱ぎ作業を行う場合には、パワークラッチスイッチ（＋）２０を１回オンして（タイミングａ）、脱穀・刈取りクラッチモータ４６により脱穀クラッチ７１を接続（オン）すると共に、エンジン５０の回転速度を定格回転速度とし、エンジン５０からの回転が脱穀部７やフィードチェン１６に伝達されるようにする。
【００２７】
なお、上記エンジン５０からの回転は、脱穀クラッチ７１と刈取りクラッチ５１との間に配設された搬送ＨＳＴ４５を介してフィードチェン１６に出力されており、アイドリング回転速度付近に設定された設定低回転速度まで減速されてから出力される。また、上記定格回転速度は、作業時に使用される回転速度であり、エンジンのトルク曲線上の最大トルク付近の回転速度である。
【００２８】
一方、圃場を走行して穀稈を刈取りながら脱穀する通常の収穫作業を行う場合には、脱穀クラッチ７１が接続された状態からパワークラッチスイッチ（＋）２０を、更にもう１回オンし（タイミングｂ）、上記脱穀クラッチ７１の伝動下流側に設けられた刈取りクラッチ５１を接続する。これにより、エンジン５０からの動力が前処理部５に伝達されるようになり、脱穀及び刈取り作業の両方が同時に可能となる。
【００２９】
また、刈刃１５やこぎ深さ搬送チェン１４などからなる前処理部５の駆動部３４へも、上記搬送ＨＳＴ４５を介して、エンジン５０からの動力が伝達されるが、該搬送ＨＳＴ４５は、刈取りクラッチ７１が接続されると停止し、これら前処理部５の駆動部３４は車速と連動するようになる。
【００３０】
そして、この状態で、作業者が主変速レバー２５を増速操作すると（タイミングｃ〜ｄ）、該主変速レバー２５の増速操作が主変速レバーポテンショメータ４１によって検出され、車速が最大車速（ＭＡＸ）まで増速する。これに伴い、それまで停止していた搬送ＨＳＴの回転速度が車速連動して０から最高回転速度（ＭＡＸ）に上昇し、コンバイン１は、圃場を走行しながら収穫作業を行う。
【００３１】
この状態で所定時間（タイミングｄ〜ｅ）、脱穀・刈取りを行った後、収穫作業が終了すると、作業者は、主変速レバー２５を減速操作し、それまでＭＡＸであった車速が０に降下する（タイミングｅ〜ｆ）。これに伴い、コンバイン１が停止し、それまで最高回転速度（ＭＡＸ）であった搬送ＨＳＴ４５の回転も車速に連動して０となる。
【００３２】
この後、パワークラッチスイッチ（−）２０が１回オンされると（タイミングｇ）、脱穀・刈取りクラッチモータ４６により刈取りクラッチ５１がオフとなり、搬送ＨＳＴ４５は手扱き回転である設定低回転となる。また、この後、パワークラッチスイッチ（−）２０をもう１回オンすると（タイミングｈ）、脱穀・刈取りクラッチモータ４６により脱穀クラッチ７１がオフされ、搬送ＨＳＴ４５は停止すると共に、エンジン５０がアイドリング状態となる。
【００３３】
ところで、作業者は、収穫作業を行う前や、一旦、作業を中断し、再度作業を再開する際に、上記注油スイッチ３２を入り操作（オン）して（タイミングｉ）、前処理部５の駆動部３４や、フィードチェン１６などに注油を行う。
【００３４】
ここで、注油スイッチ３２が入り操作（ＯＮ）されると、マイコン４０は、エンジン制御マイコン４４に電気指令を出力して、エンジン５０をアイドリング回転速度から、定格回転速度に設定すると共に、脱穀・刈取りクラッチモータ４６により、刈取りクラッチ５１及び脱穀クラッチ７１を接続する。さらに、搬送ＨＳＴ４５を制御して、エンジン５０からの回転速度を手扱き回転速度である設定低回転速度まで減速して、前処理部５の駆動部３４に出力し、刈刃１５やフィードチェン１６等を、潤滑油が駆動方向に飛び散ることのない低速度で駆動する。
【００３５】
また、マイコン４０は、このように刈刃やフィードチェン１６等を低速度で駆動させると共に、注油ポンプＰをオンとする。これにより、タンクＴに収納されている潤滑油が、注油ダイヤル３１により設定された系統に、選択的に注油される。なお、注油に必要な所定の設定時間Ｔが経過すると（タイミングｊ）、脱穀・刈取りクラッチモータ４６をＯＦＦとして刈取りクラッチ５１及び脱穀クラッチ７１をオフすると共に、エンジン５０をアイドリング回転とする。これにより、注油が終了する。
【００３６】
一方、マイコン４０は、注油スイッチ３２が入り操作されると、上記注油作業とは別に、強制再生装置８２に電気指令を出力し、排出ガスフィルタ８０の強制再生作業を行う（強制再生装置８２を作動させる）。
【００３７】
具体的には、上述したようにエンジン５０の回転速度を、該エンジンの最大回転速度近傍である定格回転速度まで上昇させると共に、エンジン５０が高回転で回転することにより、通常よりも高温となった排出ガスに、排出ガスフィルタ８０よりも上流側で燃料噴射インジェクタ８３によって燃料をポスト噴射し、この燃料を点火装置８５によって点火する。
【００３８】
これより、排出ガスが昇温すると共に、この昇温した排出ガスを上記注油に必要な時間Ｔの間、排出ガスフィルタ８０に供給し、排出ガスフィルタ周りの雰囲気温度を上昇させ、排出ガスフィルタ８０が収集した微小固形物を燃焼させる。
【００３９】
以上説明したように、注油スイッチ３２の入り操作に基づいて、注油作業と同時に排出ガスフィルタの強制再生作業を行うことによって、収穫作業などの他の作業を行うことの出来ない時間を少なくすることができ、作業効率が向上すると共に、より長い連続作業が可能となった。
【００４０】
また、注油スイッチ３２の入り操作に基づいてエンジン回転速度を上昇させることにより、エンジンから排出される排出ガスの温度を高め、排出ガスフィルタの強制再生を効率良く行うことができる。更に、前処理部５へは、搬送ＨＳＴ４５によって減速された回転が伝動されるため、駆動部３４をゆっくり駆動させながら確実に注油を行うことができる。
【００４１】
また、上記排出ガスフィルタ８０の強制再生作業を、例えば、収穫作業開始時及び午後の作業の開始時など、一日の内、複数回行われる注油作業と同時に行うようにしたことと、コンバイン１が収穫作業時は定格回転速度で作業を行うため、排出ガスフィルタ８０に堆積する微小固形物の量が比較的少ないこととが相俟って、強制再生作業の時間を注油作業の時間に一致させることができる。
【００４２】
即ち、注油作業に必要となる時間が、排出ガスフィルタ８０を十分、再生するのに必要な時間よりも短くとも、注油作業が時間を置いて複数回行われると共に、その間の作業時に堆積する微小固形物が比較的少ないため、最終的に排出ガスフィルタ８０の性能を十分回復させることができる。
【００４３】
なお、本実施形態においては、注油スイッチ３２が入り操作された際には、常に強制再生装置８２を作動させるように構成されていたが、排出ガスフィルタセンサ８１が排出ガスフィルタ８０の目詰まりを検出した際にのみ、強制再生作業を行うようにしても良い。
【００４４】
また、強制再生の自動制御を入切するスイッチを設け、強制再生の自動制御を解除できるようにしても良いと共に、注油スイッチ３２を２度押しすることによって、強制再生を停止できるように構成してもよい。
【００４５】
更に、マイコン４０及びエンジン制御マイコン４４は、強制再生作業時には、エンジン回転速度を定格回転速度以上の高い回転速度としても良いと共に、強制再生作業を行わない際には、エンジン回転速度をアイドリング回転付近の手扱ぎ回転速度である設定低回転速度にしても良い。
【００４６】
また、本実施形態では、燃料をポスト噴射して排出ガスフィルタ８０を強制再生させていたが、触媒型など他の形式の強制再生装置を用いても当然に良い。更に、搬送ＨＳＴは、ベルト式の無段変速装置や、多段式の有段変速装置としても良い。また、排藁チェン９ａ及び排藁タイン９ｂへの伝動を、搬送ＨＳＴ４５を介して行っても良いと共に、注油装置３３は、少なくとも前処理部５の駆動部に注油するように構成されていれば良く、これら前処理部５の駆動部や排藁チェン９ａ以外にも、脱穀部７など、コンバインに搭載されている作業機で、注油が必要なところのいずれの箇所に注油するように構成しても良い。
【００４７】
また、注油ダイヤル３１を、電動モータによって切換えて、自動的に、作業機の各部（刈刃、引起し搬送チェン、排藁フィードチェンなど）に順番に注油をするようにしても良い。即ち、これら刈刃、引起し搬送チェン、排藁フィードチェンなどへの注油に必要な時間を、１単位として、上記注油に必要な時間Ｔを設定しても良い。
【符号の説明】
【００４８】
１      コンバイン
５      前処理部
３２    注油スイッチ
３３    注油装置
４０    制御部（マイコン）
４４    制御部（エンジン制御マイコン）
４５    変速装置（搬送ＨＳＴ）
５０    エンジン
８０    排出ガスフィルタ
８２    強制再生装置
【図１】
0005523878.tif 000002
【図２】
0005523878.tif 000003
【図３】
0005523878.tif 000004
【図４】
0005523878.tif 000005
【図５】
0005523878.tif 000006
【図６】
0005523878.tif 000007