(57)【要約】【課題】走行装置を駆動する小排気量の第一エンジンのほか、刈取装置などの作業機械を駆動する電動モータと該電動モータに電力を供給する発電機と該発電機を駆動する小排気量の第二エンジンを備え、第一エンジンと第二エンジンを熱効率が高い運転状態で稼動させることで、燃料消費量を低減できるコンバインを提供する。【解決手段】走行装置１と、穀稈を刈り取る刈取装置２と、刈り取った穀稈を脱穀する脱穀装置３と、貯溜した穀粒を排出する排出装置４と、を備えるコンバイン１００において、前記走行装置１を駆動する第一エンジン５１と、前記刈取装置２及び前記脱穀装置３及び前記排出装置４を駆動する一台又は複数台の電動モータ６５と、前記電動モータ６５に電力を供給する発電機６４と、前記発電機６４を駆動する第二エンジン６１と、を具備した。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行装置と、
穀稈を刈り取る刈取装置と、
刈り取った穀稈を脱穀する脱穀装置と、
貯溜した穀粒を排出する排出装置と、を備えるコンバインにおいて、
前記走行装置を駆動する第一エンジンと、
前記刈取装置及び前記脱穀装置及び前記排出装置を駆動する一台又は複数台の電動モータと、
前記電動モータに電力を供給する発電機と、
前記発電機を駆動する第二エンジンと、を具備した、ことを特徴とするコンバイン。
【請求項２】
前記刈取装置に前記電動モータの回転動力を伝達又は遮断できる刈取クラッチと、
前記脱穀装置に前記電動モータの回転動力を伝達又は遮断できる脱穀クラッチと、
前記排出装置に前記電動モータの回転動力を伝達又は遮断できる排出クラッチと、を具備し、
前記第二エンジンは、前記刈取クラッチ、前記脱穀クラッチ、及び前記排出クラッチのいずれかが「入」状態となったときに始動する、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】
前記刈取装置を駆動する刈取用電動モータと、
前記刈取用電動モータを稼動又は停止できる刈取操作スイッチと、
前記脱穀装置を駆動する脱穀用電動モータと、
前記脱穀用電動モータを稼動又は停止できる脱穀操作スイッチと、
前記排出装置を駆動する排出用電動モータと、
前記排出用電動モータを稼動又は停止できる排出操作スイッチと、を具備し、
前記第二エンジンは、前記刈取操作スイッチ、前記脱穀操作スイッチ、及び前記排出操作スイッチのいずれかが「入」状態となったときに始動する、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】
前記第一エンジン及び前記第二エンジンは、それぞれ燃料系ラインと冷却系ラインを備える、ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のコンバイン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンバインの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、走行しながら穀稈を刈取るとともに、刈取った穀稈を脱穀するコンバインが知られている（例えば特許文献１参照）。このようなコンバインは、一台のエンジンによって走行装置や刈取装置などの作業機械を駆動する。そのため、従来のコンバインは、最大出力が大きい大排気量のエンジンを搭載していた。
【０００３】
ところで、エンジンは、該エンジンの運転状態に応じて熱効率が変化する。例えば、刈取装置などの作業機械を駆動させた状態で走行する場合など、エンジンが高出力の運転状態にあるときは、比較的に熱効率が高くなる。反対に、刈取装置などの作業機械を停止させた状態で走行する場合など、エンジンが低出力の運転状態にあるときは、比較的に熱効率が低くなる。このため、走行装置を駆動する小排気量の第一エンジンのほか、刈取装置などの作業機械を駆動する電動モータと該電動モータに電力を供給する発電機と該発電機を駆動する小排気量の第二エンジンを備え、第一エンジンと第二エンジンを熱効率が高い運転状態で稼動させることで、燃料消費量を低減できるコンバインが求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１６１２９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、走行装置を駆動する小排気量の第一エンジンのほか、刈取装置などの作業機械を駆動する電動モータと該電動モータに電力を供給する発電機と該発電機を駆動する小排気量の第二エンジンを備え、第一エンジンと第二エンジンを熱効率が高い運転状態で稼動させることで、燃料消費量を低減できるコンバインを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
即ち、請求項１に係る発明は、
走行装置と、
穀稈を刈り取る刈取装置と、
刈り取った穀稈を脱穀する脱穀装置と、
貯溜した穀粒を排出する排出装置と、を備えるコンバインにおいて、
前記走行装置を駆動する第一エンジンと、
前記刈取装置及び前記脱穀装置及び前記排出装置を駆動する一台又は複数台の電動モータと、
前記電動モータに電力を供給する発電機と、
前記発電機を駆動する第二エンジンと、を具備した、ことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のコンバインにおいて、
前記刈取装置に前記電動モータの回転動力を伝達又は遮断できる刈取クラッチと、
前記脱穀装置に前記電動モータの回転動力を伝達又は遮断できる脱穀クラッチと、
前記排出装置に前記電動モータの回転動力を伝達又は遮断できる排出クラッチと、を具備し、
前記第二エンジンは、前記刈取クラッチ、前記脱穀クラッチ、及び前記排出クラッチのいずれかが「入」状態となったときに始動する、ことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載のコンバインにおいて、
前記刈取装置を駆動する刈取用電動モータと、
前記刈取用電動モータを稼動又は停止できる刈取操作スイッチと、
前記脱穀装置を駆動する脱穀用電動モータと、
前記脱穀用電動モータを稼動又は停止できる脱穀操作スイッチと、
前記排出装置を駆動する排出用電動モータと、
前記排出用電動モータを稼動又は停止できる排出操作スイッチと、を具備し、
前記第二エンジンは、前記刈取操作スイッチ、前記脱穀操作スイッチ、及び前記排出操作スイッチのいずれかが「入」状態となったときに始動する、ことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のコンバインにおいて、
前記第一エンジン及び前記第二エンジンは、それぞれ燃料系ラインと冷却系ラインを備える、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１２】
請求項１に係る発明によれば、本コンバインは、走行装置を駆動する第一エンジンと、刈取装置及び脱穀装置及び排出装置を駆動する一台又は複数台の電動モータと、電動モータに電力を供給する発電機と、発電機を駆動する第二エンジンと、を具備する。これにより、第一エンジンは、刈取装置などの作業機械の駆動状況に関わらず、熱効率が高い運転状態で稼動する。また、第二エンジンは、走行装置はもちろん刈取装置などの作業機械の駆動状況に関わらず、熱効率が高い運転状態で稼動する。従って、本コンバインは、燃料消費量を低減させることが可能となる。
【００１３】
請求項２に係る発明によれば、第二エンジンは、刈取クラッチ、脱穀クラッチ、及び排出クラッチのいずれかが「入」状態となったときに始動する。これにより、第二エンジンは、刈取装置などの作業機械を使わないときに、停止させておくことができる。従って、本コンバインは、更に燃料消費量を低減させることが可能となる。更に、本コンバインは、刈取装置などの作業機械を使わないときに、第二エンジンを停止させておくので、騒音を低減できる。
【００１４】
請求項３に係る発明によれば、第二エンジンは、刈取操作スイッチ、脱穀操作スイッチ、及び排出操作スイッチのいずれかが「入」状態となったときに始動する。これにより、第二エンジンは、刈取装置などの作業機械を使わないときに、停止させておくことができる。従って、本コンバインは、更に燃料消費量を低減させることが可能となる。更に、本コンバインは、刈取装置などの作業機械を使わないときに、第二エンジンを停止させておくので、騒音を低減できる。
【００１５】
請求項４に係る発明によれば、第一エンジン及び第二エンジンは、それぞれ燃料系ラインと冷却系ラインを備える。これにより、第一エンジンは、第二エンジンの燃料系ラインや冷却系ラインを考慮せずに設置場所を決定できる。また、第二エンジンは、第一エンジンの燃料系ラインや冷却系ラインを考慮せずに設置場所を決定できる。従って、本コンバインは、設計自由度を向上させることが可能となる。更に、本コンバインは、走行装置と刈取装置などの作業機械が異なる動力源によって駆動するので、作業機械を追加した仕様の開発が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】コンバインを示す図。
【図２】コンバインの動力伝達機構を示す図。
【図３】各動力源の動力伝達系統を示す図。
【図４】コンバインの制御システムを示す図。
【図５】第一エンジン及び第二エンジンの出力特性を示す図。
【図６】走行装置の制御系統を示す図。
【図７】刈取装置及び脱穀装置の制御系統を示す図。
【図８】排出装置の制御系統を示す図。
【図９】コンバインの動力伝達機構を示す図。
【図１０】各動力源の動力伝達系統を示す図。
【図１１】コンバインの制御システムを示す図。
【図１２】走行動力装置及び作業動力装置の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
まず、本発明の一実施形態に係るコンバイン１００について簡単に説明する。なお、本発明の技術的思想は、以下に説明する汎用型コンバインに限るものではなく、いわゆる自脱型コンバインにも適用することが可能である。
【００１８】
図１は、コンバイン１００を示している。図中に示す矢印Ｘは、コンバイン１００の前後方向を表す。図中に示す矢印Ｙは、コンバイン１００の上下方向を表す。
【００１９】
コンバイン１００は、主に走行装置１と、刈取装置２と、脱穀装置３と、排出装置４と、で構成されている。また、コンバイン１００には、走行動力装置５及び作業動力装置６が設けられている。
【００２０】
走行装置１は、機体フレーム１０の下方に設けられている。走行装置１は、主にトランスミッション１１と（図２参照）、左右一対のクローラ式走行装置１２・１２と、で構成されている。トランスミッション１１は、後述する第一エンジン５１の回転動力をクローラ式走行装置１２・１２へ伝達する。クローラ式走行装置１２・１２は、コンバイン１００を前後方向に走行させる。また、クローラ式走行装置１２・１２は、コンバイン１００を左右方向に旋回させる。
【００２１】
刈取装置２は、走行装置１の前方に設けられている。刈取装置２は、主にリール２１と、切断装置２２と、掻込オーガ２３と、搬送装置２４と、で構成されている。リール２１は、回転することによって圃場の穀稈を切断装置２２へ案内する。切断装置２２は、リール２１によって案内された穀稈を切断する。掻込オーガ２３は、切断装置２２によって切断された穀稈を所定の位置に集合させる。搬送装置２４は、掻込オーガ２３によって集合させた穀稈を脱穀装置３へ搬送する。
【００２２】
脱穀装置３は、刈取装置２の後方に設けられている。脱穀装置３は、主にビータ３１と、扱胴３２と、揺動選別装置３３と、風選別装置３４と、で構成されている。ビータ３１は、穀稈を扱胴３２が配置された脱穀室内へ投入する。扱胴３２は、回転することによって投入された穀稈を脱穀する。また、扱胴３２は、回転することによって脱穀された穀稈を搬送し、藁屑として排出する。揺動選別装置３３は、扱胴３２から落下した脱穀物を穀粒と藁屑などに選別する。風選別装置３４は、揺動選別装置３３によって選別された脱穀物を更に穀粒と藁屑などに選別する。
【００２３】
排出装置４は、脱穀装置３の側方に設けられている。排出装置４は、主にギヤケース４１と（図２参照）、横送りコンベヤ４２と（図２参照）、縦送りコンベヤ４３と（図２参照）、で構成されている。ギヤケース４１は、後述する電動モータ６５の回転動力を横送りコンベヤ４２へ伝達する。横送りコンベヤ４２は、グレンタンク内の穀粒を通路孔から送り出す。縦送りコンベヤ４３は、横送りコンベヤ４２によって送り出された穀粒を任意の場所へ排出する。なお、縦送りコンベヤ４３は、穀粒の排出作業を行う際に直立した状態から引き倒され、排出口を任意の場所へ向けることができる。
【００２４】
走行動力装置５は、排出装置４の前方に設けられている。走行動力装置５は、主に第一エンジン５１と、燃料系ライン５２と（図１２参照）、冷却系ライン５３と（図１２参照）、で構成されている。第一エンジン５１は、小排気量のディーゼルエンジンであって、燃料を燃焼させて得たエネルギーを出力軸の回転運動に変換する。つまり、第一エンジン５１は、回転動力を発生させる。本コンバイン１００において、第一エンジン５１は、走行装置１を駆動する。なお、燃料系ライン５２は、第一エンジン５１へ燃料を供給する。冷却系ライン５３は、第一エンジン５１の冷却水を循環させて放熱する。
【００２５】
作業動力装置６は、走行動力装置５の近傍に設けられている。作業動力装置６は、主に第二エンジン６１と、燃料系ライン６２と（図１２参照）、冷却系ライン６３と（図１２参照）、で構成されている。第二エンジン６１は、小排気量のディーゼルエンジンであって、燃料を燃焼させて得たエネルギーを出力軸の回転運動に変換する。つまり、第二エンジン６１は、回転動力を発生させる。本コンバイン１００において、第二エンジン６１は、後述する発電機６４を駆動する。なお、燃料系ライン６２は、第二エンジン６１へ燃料を供給する。冷却系ライン６３は、第二エンジン６１の冷却水を循環させて放熱する。
【００２６】
更に、作業動力装置６は、発電機６４と（図２参照）、電動モータ６５と（図２参照）、を備えている。発電機６４は、いわゆる交流同期発電機であって、電磁誘導によって電気を発生する。また、電動モータ６５は、いわゆる交流同期電動機であって、磁力による引張力を出力軸の回転運動に変換する。つまり、電動モータ６５は、回転動力を発生させる。本コンバイン１００において、電動モータ６５は、刈取装置２及び脱穀装置３及び排出装置４を駆動する。なお、本コンバイン１００のように、一台の電動モータ６５で刈取装置２及び脱穀装置３及び排出装置４を駆動するのではなく、複数の電動モータ６５によって各作業機械を駆動するとしても良い。
【００２７】
次に、コンバイン１００の動力伝達機構について説明する。
【００２８】
図２は、コンバイン１００の動力伝達機構を示している。図３は、各動力源の動力伝達系統を示している。なお、以下では、本発明に関する部分のみを説明しており、その他の部分については省略している。
【００２９】
コンバイン１００の動力伝達機構は、第一エンジン５１の回転動力をクローラ式走行装置１２・１２へ伝達するトランスミッション１１のほか、第二エンジン６１の回転動力を発電機６４へ伝達する回転軸やベルト、電動モータ６５の回転動力を各作業機械へ伝達する回転軸やベルト、で構成されている。また、適宜の位置に刈取クラッチ７１、脱穀クラッチ７２、及び排出クラッチ７３を備えている。
【００３０】
上述したように、トランスミッション１１は、第一エンジン５１の回転動力をクローラ式走行装置１２・１２へ伝達する。トランスミッション１１には、ベルトを介して第一エンジン５１の回転動力が入力される。トランスミッション１１は、変速装置として油圧−機械式の無段変速装置（ＨＳＴ）１１１を備えている。無段変速装置１１１は、エンジン５１の回転動力を油圧に変換した後に再び回転動力に変換してクローラ式走行装置１２・１２を駆動させる。このような構成により、オペレータは、クローラ式走行装置１２・１２の駆動状態を調節できる。
【００３１】
刈取クラッチ７１は、刈取装置２に電動モータ６５の回転動力を伝達又は遮断できる。刈取クラッチ７１は、いわゆる電磁クラッチであり、オペレータの操作に応じて作動する。刈取クラッチ７１が作動したときは、入力軸と出力軸が連結され、刈取装置２に電動モータ６５の回転動力が伝達される。刈取クラッチ７１が作動していないときは、入力軸と出力軸が連結されず、刈取装置２に電動モータ６５の回転動力が伝達されることはない。このような構成により、オペレータは、刈取装置２の作動又は停止を選択できる。
【００３２】
脱穀クラッチ７２は、脱穀装置３に電動モータ６５の回転動力を伝達又は遮断できる。脱穀クラッチ７２は、いわゆるテンションクラッチであり、オペレータの操作に応じて作動する。脱穀クラッチ７２が作動したときは、入力軸と出力軸に巻かれたベルトが張られ、脱穀装置３に電動モータ６５の回転動力が伝達される。脱穀クラッチ７２が作動していないときは、入力軸と出力軸に巻かれたベルトが張られず、脱穀装置３に電動モータ６５の回転動力が伝達されることはない。このような構成により、オペレータは、脱穀装置３の作動又は停止を選択できる。
【００３３】
排出クラッチ７３は、排出装置４に電動モータ６５の回転動力を伝達又は遮断できる。排出クラッチ７３は、いわゆるテンションクラッチであり、オペレータの操作に応じて作動する。排出クラッチ７３が作動したときは、入力軸と出力軸に巻かれたベルトが張られ、排出装置４に電動モータ６５の回転動力が伝達される。排出クラッチ７３が作動していないときは、入力軸と出力軸に巻かれたベルトが張られず、排出装置４に電動モータ６５の回転動力が伝達されることはない。このような構成により、オペレータは、排出装置４の作動又は停止を選択できる。
【００３４】
次に、コンバイン１００の制御システムについて説明する。
【００３５】
図４は、コンバイン１００の制御システムを示している。なお、以下では、本発明に関する部分のみを説明しており、その他の部分については省略している。
【００３６】
コンバイン１００の制御システムは、メインコントローラ８１と、エンジンコントローラ８２・８３と、電動モータコントローラ８４と、複数のスイッチ８５・・・と、複数のセンサ８８・・・と、で構成されている。以下に簡単に説明する。
【００３７】
メインコントローラ８１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などで構成される。ＣＰＵは、制御プログラムに従って演算処理を行なう。ＲＯＭは、各種の制御プログラムを記憶する。ＲＡＭは、演算結果などのデータを記憶する。メインコントローラ８１は、各スイッチ８５・・・からの入力信号や各センサ８８・・・からの検出信号に基づいて制御信号を作成する。そして、メインコントローラ８１は、第一エンジンコントローラ８２及び第二エンジンコントローラ８３及び電動モータコントローラ８４へ作成した制御信号を送信する。
【００３８】
第一エンジンコントローラ８２及び第二エンジンコントローラ８３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭなどで構成される。ＣＰＵは、制御プログラム（コントロールマップなど）に従って演算処理を行なう。ＲＯＭは、各種の制御プログラムを記憶する。ＲＡＭは、演算結果などのデータを記憶する。第一エンジンコントローラ８２は、回転速度センサ８２１からの検出信号に基づいて制御信号を作成する。そして、第一エンジンコントローラ８２は、第一エンジン５１の燃料噴射ポンプ５１１へ制御信号を送信する（図１２参照）。同様に、第二エンジンコントローラ８３は、回転速度センサ８３１からの検出信号に基づいて制御信号を作成する。そして、第二エンジンコントローラ８３は、第二エンジン６１の燃料噴射ポンプ６１１へ制御信号を送信する（図１２参照）。
【００３９】
電動モータコントローラ８４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭなどで構成される。ＣＰＵは、制御プログラム（インバータプログラムなど）に従って演算処理を行なう。ＲＯＭは、各種の制御プログラムを記憶する。ＲＡＭは、演算結果などのデータを記憶する。電動モータコントローラ８４は、昇圧コンバータ８４１から送られる直流電力を交流電力に変換する。そして、電動モータコントローラ８４は、電動モータ６５へかかる交流電力を供給する。
【００４０】
刈取スイッチ８５は、刈取装置２の作動又は停止を選択可能とするものである。本コンバイン１００において、刈取スイッチ８５は、刈取クラッチ７１に連動しており、オペレータが「入」状態と「切」状態を自在に変更できる。なお、メインコントローラ８１は、刈取スイッチ８５が「入」状態であるのか「切」状態であるのかを常に把握することができる。
【００４１】
脱穀スイッチ８６は、脱穀装置３の作動操作又は停止操作を検出可能とするものである。本コンバイン１００において、脱穀スイッチ８６は、脱穀クラッチ７２のクラッチレバーに連動しており、オペレータによる操作に応じて「入」状態と「切」状態が変更される。なお、メインコントローラ８１は、脱穀スイッチ８６が「入」状態であるのか「切」状態であるのかを常に把握することができる。
【００４２】
排出スイッチ８７は、排出装置４の作動操作又は停止操作を検出可能とするものである。本コンバイン１００において、排出スイッチ８７は、排出クラッチ７３のクラッチレバーに連動しており、オペレータによる操作に応じて「入」状態と「切」状態が変更される。なお、メインコントローラ８１は、排出スイッチ８７が「入」状態であるのか「切」状態であるのかを常に把握することができる。
【００４３】
アクセルセンサ８８は、アクセルレバーの操作量（アクセルレバーの傾倒角度）を検出可能とするものである。本コンバイン１００において、アクセルセンサ８８は、アクセルレバーに連動しており、オペレータによる操作量を検出できる。なお、メインコントローラ８１は、アクセルセンサ８８からの検出信号を常に把握することができる。
【００４４】
速度センサ８９は、ドライブシャフトの回転速度を検出可能とするものである。本コンバイン１００において、速度センサ８９は、ドライブシャフトに取り付けられたパルス盤の近傍に配置されており、単位時間当たりのパルス数からドライブシャフトの回転速度を検出できる。つまり、速度センサ８９は、コンバイン１００の走行速度を検出できる。なお、メインコントローラ８１は、速度センサ８９からの検出信号を常に把握することができる。
【００４５】
このようなコンバイン１００において、燃料消費量を低減できる理由を説明する。
【００４６】
図５は、第一エンジン５１及び第二エンジン６１の出力特性を示している。本図の縦軸は、正味平均有効圧を示し、本図の横軸は、回転速度を示している。また、図中に示す曲線Ｌｐは、出力を表し、図中に示す曲線Ｌｒは、燃料消費率を表す。なお、本図の留意点として、曲線Ｌｒで囲まれた内側の領域で熱効率が高くなる（内側の領域ほど熱効率が高くなる）。即ち、曲線Ｌｒで囲まれた内側の領域で燃料消費量が少ない運転状態を実現できる（内側の領域ほど燃料消費量が少ない運転状態を実現できる）。一般的に、ディーゼルエンジンでは、正味平均有効圧が大きい領域、即ち、高出力の運転状態にある領域で熱効率が高くなる。
【００４７】
本コンバイン１００は、小排気量の第一エンジン５１を採用している。第一エンジン５１は、小排気量であることから、走行装置１を駆動させるために高出力の運転状態で稼動する。即ち、第一エンジン５１は、比較的に熱効率が高い運転状態で稼動することとなる。なお、第一エンジン５１は、走行負荷に応じた運転状態で稼動する。
【００４８】
同様に、本コンバイン１００は、小排気量の第二エンジン６１を採用している。第二エンジン６１は、小排気量であることから、発電機６４を駆動させるために高出力の運転状態で稼動する。即ち、第二エンジン６１は、比較的に熱効率が高い運転状態で稼動することとなる。なお、第二エンジン６１は、発電機６４を駆動させるのみであり、一定の運転状態で稼動する。
【００４９】
以上のように、本コンバイン１００は、走行装置１を駆動する第一エンジン５１と、刈取装置２及び脱穀装置３及び排出装置４を駆動する一台又は複数台の電動モータ６５と、電動モータ６５に電力を供給する発電機６４と、発電機６４を駆動する第二エンジン６１と、を具備する。これにより、第一エンジン５１は、刈取装置２などの作業機械の駆動状況に関わらず、熱効率が高い運転状態で稼動する。また、第二エンジン６１は、走行装置１はもちろん刈取装置２などの作業機械の駆動状況に関わらず、熱効率が高い運転状態で稼動する。従って、本コンバイン１００は、燃料消費量を低減させることが可能となる。
【００５０】
次に、走行装置１、刈取装置２、脱穀装置３、及び排出装置４の制御系統について説明する。
【００５１】
図６は、走行装置１の制御系統を示している。図７は、刈取装置２及び脱穀装置３の制御系統を示している。そして、図８は、排出装置４の制御系統を示している。
【００５２】
まず、図６を用いて、走行装置１の制御系統について説明する。なお、図６は、第一エンジン５１を始動させて走行する一連の流れを示したものである。
【００５３】
ステップＳ１１において、オペレータは、第一エンジン５１を始動させる。具体的に説明すると、オペレータは、キースイッチを回して第一エンジン５１を始動させる。これにより、コンバイン１００は、走行可能となる。なお、このとき、第二エンジン６１は、停止したままである。
【００５４】
ステップＳ１２において、オペレータは、走行操作を行う。具体的に説明すると、オペレータは、アクセルレバーや変速レバーを動かして走行操作を行う。これにより、コンバイン１００は、走行を開始する。
【００５５】
ステップＳ１３において、メインコントローラ８１は、走行速度制御を行う。具体的に説明すると、メインコントローラ８１は、第一エンジンコントローラ８２に制御信号を送信して走行速度制御を行わせる。これにより、コンバイン１００は、オペレータの操作に応じた速度で走行する。なお、走行速度制御を行うための因子及び制御として、アクセルセンサ８８が検出したアクセルレバーの操作量、速度センサ８９が検出した走行速度、第一エンジン５１の回転速度制御、及びトランスミッション１１の減速比制御、が挙げられる。第一エンジン５１の回転速度制御は、回転速度と負荷を検出し、コントロールマップに基づいて行われる。トランスミッション１１の減速比制御は、減速比を検出して行われる（無段変速装置１１１を構成する斜板角度を検出して行われる）。
【００５６】
次に、図７を用いて、刈取装置２及び脱穀装置３の制御系統について説明する。なお、本コンバイン１００は、脱穀装置３が駆動している状態でのみ刈取装置２が駆動する。換言すると、本コンバイン１００は、脱穀装置３が停止している状態で刈取装置２を駆動することはできない。
【００５７】
ステップＳ２１において、オペレータは、脱穀操作を行う。具体的に説明すると、オペレータは、脱穀クラッチ７２のクラッチレバーを動かして脱穀操作を行う。これにより、脱穀スイッチ８６は、クラッチレバーに連動して「入」状態となる。なお、このとき、第二エンジン６１は、停止したままである。
【００５８】
ステップＳ２２において、メインコントローラ８１は、第二エンジン６１を始動させる。具体的に説明すると、メインコントローラ８１は、第二エンジンコントローラ８３に制御信号を送信して第二エンジン６１を始動させる。これにより、発電機６４は、駆動を始める。なお、このとき、脱穀装置３は、停止したままである。
【００５９】
ステップＳ２３において、発電機６４は、発電を開始する。具体的に説明すると、発電機６４は、第二エンジン６１によって駆動されて発電を開始する。これにより、コンバイン１００は、脱穀を開始する。また、発電機６４は、バッテリの充電を始める。
【００６０】
ステップＳ２４において、メインコントローラ８１は、回転速度制御を行う。具体的に説明すると、メインコントローラ８１は、電動モータコントローラ８４に制御信号を送信して回転速度制御を行わせる。これにより、コンバイン１００は、オペレータの操作に応じた速度で脱穀する。なお、オペレータが手作業で刈り取った穀稈を脱穀する（手扱作業という）場合は、これで終了となる。
【００６１】
ステップＳ２５において、オペレータは、刈取操作を行う。具体的に説明すると、オペレータは、刈取クラッチ７１のクラッチレバーを動かして刈取操作を行う。これにより、刈取スイッチ８５は、クラッチレバーに連動して「入」状態となる。なお、このとき、コンバイン１００は、刈取を開始する。
【００６２】
ステップＳ２６において、メインコントローラ８１は、回転速度制御を行う。具体的に説明すると、メインコントローラ８１は、電動モータコントローラ８４に制御信号を送信して回転速度制御を行わせる。これにより、コンバイン１００は、オペレータの操作に応じた速度で刈取する。なお、回転速度制御を行うための因子として、速度センサ８９が検出した走行速度及び刈取装置２の刈取速度が挙げられる。
【００６３】
上述したように、本コンバイン１００は、脱穀装置３が駆動している状態でのみ刈取装置２が駆動する。そのため、オペレータが刈取操作を行うときには、既に第二エンジン６１は稼動している。しかし、第二エンジン６１は、オペレータが刈取クラッチ７１のクラッチレバーを動かして刈取スイッチ８５が「入」状態となったときに始動するとしても良い。
【００６４】
次に、図８を用いて、排出装置４の制御系統について説明する。なお、図８は、第二エンジン６１を始動させて穀粒を排出する一連の流れを示したものである。
【００６５】
ステップＳ３１において、オペレータは、排出操作を行う。具体的に説明すると、オペレータは、排出クラッチ７３のクラッチレバーを動かして排出操作を行う。これにより、排出スイッチ８７は、クラッチレバーに連動して「入」状態となる。なお、このとき、第二エンジン６１は、停止したままである。
【００６６】
ステップＳ３２において、メインコントローラ８１は、第二エンジン６１を始動させる。具体的に説明すると、メインコントローラ８１は、第二エンジンコントローラ８３に制御信号を送信して第二エンジン６１を始動させる。これにより、発電機６４は、駆動を始める。なお、このとき、排出装置４は、停止したままである。
【００６７】
ステップＳ３３において、発電機６４は、発電を開始する。具体的に説明すると、発電機６４は、第二エンジン６１によって駆動されて発電を開始する。これにより、コンバイン１００は、排出を開始する。また、発電機６４は、バッテリの充電を始める。
【００６８】
ステップＳ３４において、メインコントローラ８１は、回転速度制御を行う。具体的に説明すると、メインコントローラ８１は、電動モータコントローラ８４に制御信号を送信して回転速度制御を行わせる。これにより、コンバイン１００は、オペレータの操作に応じた速度で穀粒を排出する。
【００６９】
以上のように、第二エンジン６１は、刈取クラッチ７１、脱穀クラッチ７２、及び排出クラッチ７３のいずれかが「入」状態となったときに始動する。これにより、第二エンジン６１は、刈取装置２などの作業機械を使わないときに、停止させておくことができる。従って、本コンバイン１００は、更に燃料消費量を低減させることが可能となる。更に、本コンバイン１００は、刈取装置２などの作業機械を使わないときに、第二エンジン６１を停止させておくので、騒音を低減できる。
【００７０】
次に、他の実施形態に係るコンバイン２００について説明する。
【００７１】
図９は、コンバイン２００の動力伝達機構を示している。図１０は、各動力源の動力伝達系統を示している。そして、図１１は、コンバイン２００の制御システムを示している。なお、以下では、本発明に関する部分のみを説明しており、その他の部分については省略している。また、上述したコンバイン１００の説明と重複する部分についても省略している。
【００７２】
コンバイン２００は、三つの電動モータ６５Ａ・６５Ｂ・６５Ｃを備えている。刈取用電動モータ６５Ａは、刈取装置２を駆動する。脱穀用電動モータ６５Ｂは、脱穀装置３を駆動する。そして、排出用電動モータ６５Ｃは、排出装置４を駆動する。
【００７３】
以上のように、本コンバイン２００は、走行装置１を駆動する第一エンジン５１と、刈取装置２を駆動する刈取用電動モータ６５Ａと、脱穀装置３を駆動する脱穀用電動モータ６５Ｂと、排出装置４を駆動する排出用電動モータ６５Ｃと、刈取用電動モータ６５Ａ及び脱穀用電動モータ６５Ｂ及び排出用電動モータ６５Ｃに電力を供給する発電機６４と、発電機６４を駆動する第二エンジン６１と、を具備する。これにより、第一エンジン５１は、刈取装置２などの作業機械の駆動状況に関わらず、熱効率が高い運転状態で稼動する。また、第二エンジン６１は、走行装置１はもちろん刈取装置２などの作業機械の駆動状況に関わらず、熱効率が高い運転状態で稼動する。従って、本コンバイン２００は、燃料消費量を低減させることが可能となる。
【００７４】
コンバイン２００において、各電動モータ６５Ａ・６５Ｂ・６５Ｃは、それぞれの操作スイッチ８５Ｓ・８６Ｓ・８７Ｓが「入」状態になると作動し、「切」状態になると停止する。そのため、コンバイン２００は、刈取クラッチ７１、脱穀クラッチ７２、及び排出クラッチ７３を備えていない。
【００７５】
刈取操作スイッチ８５Ｓは、刈取装置２の作動又は停止を選択可能とするものである。本コンバイン２００において、刈取操作スイッチ８５Ｓは、操縦席の近傍に配置されており、オペレータが「入」状態と「切」状態を自在に変更できる。なお、メインコントローラ８１は、刈取操作スイッチ８５Ｓが「入」状態であるのか「切」状態であるのかを常に把握することができる。
【００７６】
脱穀操作スイッチ８６Ｓは、脱穀装置３の作動又は停止を選択可能とするものである。本コンバイン２００において、脱穀操作スイッチ８６Ｓは、操縦席の近傍に配置されており、オペレータが「入」状態と「切」状態を自在に変更できる。なお、メインコントローラ８１は、脱穀操作スイッチ８６Ｓが「入」状態であるのか「切」状態であるのかを常に把握することができる。
【００７７】
排出操作スイッチ８７Ｓは、排出装置４の作動又は停止を選択可能とするものである。本コンバイン２００において、排出操作スイッチ８７Ｓは、操縦席の近傍に配置されており、オペレータが「入」状態と「切」状態を自在に変更できる。なお、メインコントローラ８１は、排出操作スイッチ８７Ｓが「入」状態であるのか「切」状態であるのかを常に把握することができる。
【００７８】
加えて、メインコントローラ８１は、各操作スイッチ８５Ｓ・８６Ｓ・８７Ｓのいずれかが「入」状態となったときに第二エンジン６１を始動させる。具体的に説明すると、メインコントローラ８１は、各操作スイッチ８５Ｓ・８６Ｓ・８７Ｓのいずれかが「入」状態となったときに第二エンジンコントローラ８３に制御信号を送信して第二エンジン６１を始動させる。
【００７９】
以上のように、第二エンジン６１は、刈取操作スイッチ８５Ｓ、脱穀操作スイッチ８６Ｓ、及び排出操作スイッチ８７Ｓのいずれかが「入」状態となったときに始動する。これにより、第二エンジン６１は、刈取装置２などの作業機械を使わないときに、停止させておくことができる。従って、本コンバイン２００は、更に燃料消費量を低減させることが可能となる。更に、本コンバイン２００は、刈取装置２などの作業機械を使わないときに、第二エンジン６１を停止させておくので、騒音を低減できる。
【００８０】
次に、走行動力装置５及び作業動力装置６について詳細に説明する。
【００８１】
図１２は、走行動力装置５及び作業動力装置６の構成を示している。なお、走行動力装置５と作業動力装置６は、発電機６４や電動モータ６５の有無を除き、ほぼ同様の構成である。そのため、以下では走行動力装置５について説明する。
【００８２】
上述したように、走行動力装置５は、主に第一エンジン５１と、燃料系ライン５２と、冷却系ライン５３と、で構成されている。
【００８３】
第一エンジン５１は、燃料噴射ポンプ５１１を備えている。第一エンジン５１は、燃料噴射ポンプ５１１が燃料供給量を調節することによって運転状態を変更できる。燃料噴射ポンプ５１１は、第一エンジンコントローラ８２からの電気信号に基づいて燃料供給量を調節する。
【００８４】
燃料系ライン５２は、フィードポンプ５２１を備えている。フィードポンプ５２１は、燃料を加圧して一方へ流す圧送装置である。フィードポンプ５２１は、燃料配管の中途部に配置され、電磁ソレノイドの駆動によって燃料を圧送する。燃料系ライン５２は、その一端が燃料タンク５２２に接続され、その他端が第一エンジン５１の燃料噴射ポンプ５１１に接続されている。
【００８５】
冷却系ライン５３は、ラジエータ５３１を備えている。ラジエータ５３１は、冷却水の熱を発散させる熱交換器である。ラジエータ５３１は、冷却水配管の中途部に配置され、ファンから送風を受けて冷却水の熱を発散させる。冷却系ライン５３は、その一端が第一エンジン５１のシリンダヘッドに接続され、その他端が第一エンジン５１のシリンダブロックに接続されている。
【００８６】
このように、走行動力装置５は、第一エンジン５１に独立した燃料系ライン５２と冷却系ライン５３を備え、作業動力装置６の構成に関与しない。同様に、作業動力装置６も、第二エンジン６１に独立した燃料系ライン６２と冷却系ライン６３を備え、走行動力装置５の構成に関与しない。また、第二エンジン６１が刈取装置２及び脱穀装置３及び排出装置４のほかの他の作業機械を駆動するとしても、第一エンジン５１の配置場所などから影響を受け難い。そのため、作業機械を追加した仕様の開発がし易くなる。
【００８７】
以上のように、第一エンジン５１及び第二エンジン６１は、それぞれ燃料系ライン５２・６２と冷却系ライン５３・６３を備える。これにより、第一エンジン５１は、第二エンジン６１の燃料系ライン６２や冷却系ライン６３を考慮せずに設置場所を決定できる。また、第二エンジン６１は、第一エンジン５１の燃料系ライン５２や冷却系ライン５３を考慮せずに設置場所を決定できる。従って、本コンバイン１００（２００）は、設計自由度を向上させることが可能となる。更に、本コンバイン１００（２００）は、走行装置１と刈取装置２などの作業機械が異なる動力源によって駆動するので、作業機械を追加した仕様の開発が容易となる。
【符号の説明】
【００８８】
１００    コンバイン
１        走行装置
２        刈取装置
３        脱穀装置
４        排出装置
５        走行動力装置
５１      第一エンジン
５２      燃料系ライン
５３      冷却系ライン
６        作業動力装置
６１      第二エンジン
６２      燃料系ライン
６３      冷却系ライン
６４      発電機
６５      電動モータ
７１      刈取クラッチ
７２      脱穀クラッチ
７３      排出クラッチ
８１      メインコントローラ
８２      第一エンジンコントローラ
８３      第二エンジンコントローラ
８４      電動モータコントローラ
【図１】
2015029507.tif 000003
【図２】
2015029507.tif 000004
【図３】
2015029507.tif 000005
【図４】
2015029507.tif 000006
【図５】
2015029507.tif 000007
【図６】
2015029507.tif 000008
【図７】
2015029507.tif 000009
【図８】
2015029507.tif 000010
【図９】
2015029507.tif 000011
【図１０】
2015029507.tif 000012
【図１１】
2015029507.tif 000013
【図１２】
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