(57)【要約】【課題】本発明は、コンバインの作業状態やディーゼルエンジンの負荷状態を監視しながらタイミング良く排気ガス浄化装置の再生駆動を行うようにすることが課題である。【解決手段】コンバインに搭載したディーゼルエンジン１６の排気ガスをＤＯＣ２６とＤＰＦ２７で浄化し、ＤＰＦ２７に設けた排気圧センサ４２の排気詰まり検出によってＤＰＦ２７を高温にして再生処理を行う排気浄化装置において、エンジンルーム温度センサ４１かラジエータ水温センサ５０或いは排気温度センサ４３のどれかが所定の再生停止温度以上を検出すると、ＤＰＦ２７の再生処理を中断してラジエータ２１の冷却ファン２４を逆回転させてラジエータ２１の目詰まり除去を行うよう制御したことを特徴とするコンバインのエンジン排気処理装置とする。【選択図】図４
2012157255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジン（１６）の外側に該ディーゼルエンジン（１６）を冷却するラジエータ（２１）を設け、該ラジエータ（２１）の外側に濾過体（５８）を設け、前記ディーゼルエンジン（１６）とラジエータ（２１）との間に冷却ファン（２４）を設け、前記濾過体（５８）の外側からラジエータ（２１）側へ冷却風を吸入するべく冷却ファン（２４）を正回転で駆動する状態と、濾過体（５８）の内側から外側へ送風するべく冷却ファン（２４）を逆回転で駆動する状態とに切換可能に構成し、
前記ディーゼルエンジン（１６）の排気ガスを排気管（２８）の排気経路の中間部位に設けたＤＯＣ（２６）とＤＰＦ（２７）で浄化し、ＤＰＦ（２７）の入口側及び出口側に夫々設けた排気圧センサ（４２，４２）によって検出される圧力の差が設定値よりも大きい場合に、ＤＰＦ（２７）を昇温させて該ＤＰＦ（２７）の再生処理を行う構成とし、
該ＤＰＦ（２７）の再生処理中において、前記ディーゼルエンジン（１６）の近傍に設けたエンジンルーム温度センサ（４１）又は前記ラジエータ（２１）の水温を検出するラジエータ水温センサ（５０）又は排気管（２８）に設けた排気温度センサ（４３）の何れかが各別に設定された再生停止温度以上の温度を検出した場合に、当該ＤＰＦ（２７）の再生処理を中断すると共に前記冷却ファン（２４）を逆回転で駆動する状態に自動的に切換える構成としたことを特徴とするエンジン排気浄化装置を備えたコンバイン。
【請求項２】
収穫穀稈の種類を指定する収穫物指定手段（４７）を設け、該収穫物指定手段（４７）で指定した収穫物に応じて前記再生停止温度を変更する構成としたことを特徴とする請求項１記載のエンジン排気浄化装置を備えたコンバイン。
【請求項３】
機体の旋回操作を行う操向レバー（３３）と、該操向レバー（３３）の操作位置を検出する旋回センサ（４４）と、走行装置（３９）を前進方向および後進方向に変速操作する変速レバー（５９）と、該変速レバー（５９）の操作位置を検出する変速センサ（４５）を設け、該変速センサ（４５）によって変速レバー（５９）の後進操作が検出されるか、又は、前記旋回センサ（４４）によって旋回操作が検出された場合に、前記ＤＰＦ（２７）の再生処理を中断すると共に、前記冷却ファン（２４）を逆回転で駆動する状態に自動的に切換える構成としたことを特徴とする請求項１又は２記載のエンジン排気浄化装置を備えたコンバイン。
【請求項４】
前記排気温度センサ（４３）を排気管（２８）終端部の排出口の近傍に設けたことを特徴とする請求項１または請求項２又は請求項３に記載のエンジン排気浄化装置を備えたコンバイン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの排気浄化装置を備えたコンバインに関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンでは、排気ガスを浄化するために、排気ガス通路に配置した酸化触媒コンバータ（以下、「ＤＯＣ」という）の酸化触媒の作用により排気ガス中のＮＯからＮＯ２を生成し、このＮＯ２を酸化材としてディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、「ＤＰＦ」という）で捕集した排気ガス中の黒煙などの粒子状物質を焼却除去している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１２１９３９号公報
【特許文献２】特許２００６−９７６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
コンバインに搭載した排気浄化装置の再生処理を行うにあたっては、圃場に植生する穀稈や脱穀後に機体後部から圃場に拡散させた藁屑の発火の危険性を考慮する必要がある。
すなわち、再生処理によって高温となった排気ガスによって穀稈や藁屑の自然発火温度に至ることがないように再生制御を行う必要があるのである。
【０００５】
そこで、本発明は、コンバインの作業状態やディーゼルエンジンの負荷状態を監視しながらタイミング良く排気ガス浄化装置の再生駆動を行うようにすることが課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記本発明の課題は、次の技術手段により解決される。
請求項１記載の発明は、ディーゼルエンジン（１６）の外側に該ディーゼルエンジン（１６）を冷却するラジエータ（２１）を設け、該ラジエータ（２１）の外側に濾過体（５８）を設け、前記ディーゼルエンジン（１６）とラジエータ（２１）との間に冷却ファン（２４）を設け、前記濾過体（５８）の外側からラジエータ（２１）側へ冷却風を吸入するべく冷却ファン（２４）を正回転で駆動する状態と、濾過体（５８）の内側から外側へ送風するべく冷却ファン（２４）を逆回転で駆動する状態とに切換可能に構成し、前記ディーゼルエンジン（１６）の排気ガスを排気管（２８）の排気経路の中間部位に設けたＤＯＣ（２６）とＤＰＦ（２７）で浄化し、ＤＰＦ（２７）の入口側及び出口側に夫々設けた排気圧センサ（４２，４２）によって検出される圧力の差が設定値よりも大きい場合に、ＤＰＦ（２７）を昇温させて該ＤＰＦ（２７）の再生処理を行う構成とし、該ＤＰＦ（２７）の再生処理中において、前記ディーゼルエンジン（１６）の近傍に設けたエンジンルーム温度センサ（４１）又は前記ラジエータ（２１）の水温を検出するラジエータ水温センサ（５０）又は排気管（２８）に設けた排気温度センサ（４３）の何れかが各別に設定された再生停止温度以上の温度を検出した場合に、当該ＤＰＦ（２７）の再生処理を中断すると共に前記冷却ファン（２４）を逆回転で駆動する状態に自動的に切換える構成としたことを特徴とするエンジン排気浄化装置を備えたコンバインとした。
【０００７】
請求項２記載の発明は、収穫穀稈の種類を指定する収穫物指定手段（４７）を設け、該収穫物指定手段（４７）で指定した収穫物に応じて前記再生停止温度を変更する構成としたことを特徴とする請求項１記載のエンジン排気浄化装置を備えたコンバインとした。
【０００８】
請求項３記載の発明は、機体の旋回操作を行う操向レバー（３３）と、該操向レバー（３３）の操作位置を検出する旋回センサ（４４）と、走行装置（３９）を前進方向および後進方向に変速操作する変速レバー（５９）と、該変速レバー（５９）の操作位置を検出する変速センサ（４５）を設け、該変速センサ（４５）によって変速レバー（５９）の後進操作が検出されるか、又は、前記旋回センサ（４４）によって旋回操作が検出された場合に、前記ＤＰＦ（２７）の再生処理を中断すると共に、前記冷却ファン（２４）を逆回転で駆動する状態に自動的に切換える構成としたことを特徴とする請求項１又は２記載のエンジン排気浄化装置を備えたコンバインとした。
【０００９】
請求項４記載の発明は、前記排気温度センサ（４３）を排気管（２８）終端部の排出口の近傍に設けたことを特徴とする請求項１または請求項２又は請求項３に記載のエンジン排気浄化装置を備えたコンバインとした。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、コンバインに搭載したディーゼルエンジン（１６）の排気ガスがＤＯＣ（２６）とＤＰＦ（２７）で浄化され、ＤＰＦ（２７）に詰まりが発生するとＤＰＦ（２７）を昇温させて再生処理が行われるが、この再生処理中に、エンジンルーム温度センサ（４１）又はラジエータ水温センサ（５０）或いは排気温度センサ（４３）により検出される温度のうち何れかが各別に設定された再生停止温度以上になった場合、この再生処理を中断し冷却ファン（２４）を逆回転させてラジエータ（２１）及び濾過体（５８）の目詰まりを解消して、ラジエータ（２１）の冷却効率を向上させることで、ディーゼルエンジン（１６）の温度を低下させ、もって、排気による火災の危険性を低下させることができる。
【００１１】
請求項２記載の発明によれば、上記請求項１記載の発明による効果に加えて、ＤＰＦ（２７）の再生処理時における前記再生停止温度を、コンバインで収穫する穀物の種類に応じて設定し、燃え易い穀稈を収穫する際の火災の危険性を防止するとともに、比較的燃えにくい穀物の収穫時には、ＤＰＦ（２７）による再生を効率的に行なうことができ、安全性を高めるとともにディーゼルエンジン（１６）の出力低下を防ぐことができる。
【００１２】
請求項３記載の発明によれば、上記請求項１又は請求項２記載の発明による効果に加えて、コンバインが後進または旋回してＤＰＦの再生処理時の高温排気ガスが圃場の穀稈に吹き付けられる可能性がある場合において、この排気ガスの温度を低下させるので、火災の危険性を更に低下させることができる。
【００１３】
請求項４記載の発明によれば、上記請求項1又は請求項２又は請求項３記載の発明による効果に加えて、機外に排出される排気ガスの温度を正確に検出することができ、ＤＰＦ（２７）の再生効率の向上と火災に対する安全性とを両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例を示す一部を破断したコンバインの全体側面図である。
【図２】本発明の実施例を示す一部をコンバインの全体正断面図である。
【図３】原動部の動力伝動線図である。
【図４】自動制御の制御ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に示す実施例を参照しながら説明する。
コンバインは、クローラ走行装置（走行装置）３９上の車台フレーム４０に脱穀装置３５を搭載し、機体前部に設ける刈取搬送装置３４で刈り取る穀稈を脱穀装置３５で脱穀してグレンタンク３６に一時的に貯留する。
【００１６】
脱穀装置３５の前右側に操縦部３１を設け、この操縦部３１に設けた座席３２に座った作業者が変速レバー５９を操作してクローラ走行装置３９の駆動速度を変速し、操向レバー３３等を操作して操向する。
【００１７】
操縦部３１の左下部にエンジンルーム３０を設け、ディーゼルエンジン１６を搭載している。このディーゼルエンジン１６の第一排気管２５からディーゼルエンジン１６の後部上下に設置するＤＯＣ２６とＤＰＦ２７を通して車台フレーム４０の前後方向に沿って設ける第二排気管２８へ連結してその排気口を機体後方へ向けて開口している。
【００１８】
エンジンルーム３０内には空気の温度を検出するエンジンルーム温度センサ４１（図４）を設け、ＤＰＦ２７には排気の入り口側圧と出口側圧の差圧を検出する排気圧センサ４２（図４）を設け、第二排気管２８の排気口の近くに排気温度センサ４３を設け、変速レバー５９の操作量を検出する変速センサ４５と操向レバー３３の操作量を検出する旋回センサ４４からなる操縦検出手段４６（図４）を設けている。また、操向レバー３３の近くには、収穫物が米であるか麦であるかを設定する収穫物設定手段である収穫設定ダイヤル４７（図４）を設けている。
【００１９】
図３に示す伝動線図で、エンジン１６のエンジン出力軸１に第一出力プーリ１７を固着し、エンジン１６内のウオーターポンプの駆動軸を機外に突出させたウオーターポンプ駆動軸２０に固着のポンプ入力プーリ１９とギヤケース６の入力軸２の入力プーリ１８との間に第一ベルト４８を巻き掛けて、ギヤケース６のファン側出力軸５に固着のファン駆動プーリ１４と冷却ファン２４のファンプーリ１５との間にファン駆動ベルト４９を巻き掛けている。
【００２０】
冷却ファン２４は、支持軸としてのウオーターポンプ駆動軸２０の軸端に軸支し、この冷却ファン２４の外側にラジエータ２１を配置している。なお、支持軸２０は単独の軸であっても良い。ラジエータ２１の外側には、冷却ファン２４を正回転させた際に吸入される冷却風の塵埃を濾過する濾過体５８を設けている。
【００２１】
ギヤケース６内には、入力軸２に第一ギヤ７と第二ギヤ９を多板クラッチ２３で伝動を入・切可能に装着し、入力軸２のケース外へ突出した軸端に継手２２で発電機３の発電軸４を連結して発電機３を常時駆動する。
【００２２】
ギヤケース６内のファン側出力軸５に第三ギヤ８と第四ギヤ１１を遊嵌し、この第三ギヤ８と第四ギヤ１１の間に設ける爪クラッチ１２を多板クラッチプレートを備えたシフタ１３でスライドすることで回転を滑らかにファン側出力軸５に伝動する。第三ギヤ８は第一ギヤ７と噛み合い逆回転し、第四ギヤ１１はカウンタギヤ１０を介して第二ギヤ９と噛み合って正回転する。従って、爪クラッチ１２を第三ギヤ８に噛み合わすとファン側出力軸５が逆回転し、第四ギヤ１１に噛み合わすとファン側出力軸５が正回転することになる。なお、シフタ１３は、ギヤケース６の幅中央に位置し、自動制御でシフト操作をする。
【００２３】
ラジエータ２１には、ラジエータ水温センサ５０（図４）を設けている。
図４は、自動制御の制御ブロック図である。
ＤＰＦ２７の入口圧と出口圧を検出してその差圧から粒子状物質の詰まり具合を判定するために排気圧センサ４２からその差圧がコントローラ５１に入力し、差圧が所定圧以上であるとＤＰＦ再生駆動５４が出力されてディーゼルエンジン１６の回転を上昇させて排気温度を上昇させることで、ＤＰＦ２７のフィルターに詰まる粒子状物質を燃焼させて再生する。
【００２４】
さらに、エンジンルーム温度センサ４１からエンジンルーム３０内の空気温度とラジエータ水温センサ５０からラジエータ２１の水温と排気温度センサ４３から排気の温度がコントローラ５１に入力し、どれらかの温度がそれぞれに設定する再生停止温度に達するとＤＰＦ再生駆動５４を停止すると共にエンジン出力制御５５に出力低下を指示してディーゼルエンジン１６の温度を上昇させないようにすると共にファン正駆動５３を停止してファン逆駆動５２を出力し前記シフタ１３をシフトして冷却ファン２４を逆回転させてラジエータ２１に詰まる粉塵を吹き飛ばすようにする。
【００２５】
さらに、旋回センサ４４から旋回操作が検出されたり変速センサ４５から後進操作が検出されたりすると、ＤＰＦ再生駆動５４を停止すると共にエンジン出力制御５５に出力低下を指示してディーゼルエンジン１６の温度を上昇させないようにする。
【００２６】
また、収穫設定ダイヤル４７で収穫物が米か麦を設定するが、この収穫物によって前記の再生停止温度を変更する。すなわち、収穫物が麦の場合には米の場合よりも穀稈が燃え易いために、再生停止温度を低く設定して第二排気管２８から排出される排気ガスの温度を低くする。
【００２７】
また、旋回センサ４４が旋回操作を検出したり変速センサ４５が後進操作を検出したりすると、機体の後方へ向かう第二排気管２８の排気口が植立穀稈に向かう可能性があるために、ＤＰＦ再生駆動５４が行われていると中断してディーゼルエンジン１６の出力を低下させて温度の高い排気ガスを穀稈に吹き付けないようにする。
【００２８】
走行モード設定ダイヤル５６は、エンジン出力を標準・オート・グリーンに切換え、標準では高出力、オートでは燃費が最良になる出力とし、グリーンでは低燃費になる出力となるようにエンジン出力制御５５に出力する。尚、この走行モードの切換を無段変速レバーの変速位置で行うようにしても良い。
【００２９】
枕扱ぎスイッチ５７は刈り取った穀稈を作業者が脱穀装置３５へ直接供給する場合に押すスイッチで、この枕扱ぎスイッチ５７を押すと低燃費のグリーンモードでエンジン出力を低下させる。
【符号の説明】
【００３０】
１６  ディーゼルエンジン
２１  ラジエータ
２４  冷却ファン
２６  ＤＯＣ
２７  ＤＰＦ
２８  排気管
４１  エンジンルーム温度センサ
４２  排気圧センサ
４３  排気温度センサ
４６  操縦検出手段
４７  収穫物設定手段
５０  ラジエータ水温センサ
【図１】
2012157255.tif 000003
【図２】
2012157255.tif 000004
【図３】
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【図４】
2012157255.tif 000006