(57)【要約】【課題】排出オーガ制御のための簡易な構成の操作部材により、排出オーガを駆動する２つの動力源の状況に煩わされることのない簡便な操作を可能とするコンバインを提供する。【解決手段】コンバインは、内燃式原動機（１１）および電動アクチュエータ（１２）を動力源として切替えが可能な原動部（６）と、この原動部（６）から受ける動力によってグレンタンク（５）から穀粒を排出する排出オーガ（５ａ）と、原動部（６）の各動力源の稼動および切替えと排出オーガ（５ａ）の稼動を制御する制御部（Ｃ）とを備えて構成され、上記制御部（Ｃ）を介して排出オーガ（５ａ）の起動を指令する複数の操作部材（２１，２２）を個別に配設し、そのいずれかの操作部材（２１，２２）の起動信号を受けた時に、内燃式原動機（１１）が停止または待機の状態であれば、動力源を電動アクチュエータ（１２）に切替えて排出オーガ（５ａ）を稼動する制御を設けたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃式原動機（１１）および電動アクチュエータ（１２）を動力源として備え、該内燃式原動機（１１）および電動アクチュエータ（１２）のうちの選択された一方の動力源から動力を出力する状態に切替えが可能な原動部（６）と、この原動部（６）から出力される動力によって稼動してグレンタンク（５）から穀粒を排出する排出オーガ（５ａ）と、原動部（６）の各動力源の稼動および前記各動力源からの出力状態の切替えと排出オーガ（５ａ）の稼動を制御する制御部（Ｃ）とを備えるコンバインにおいて、
上記制御部（Ｃ）を介して排出オーガ（５ａ）の起動を指令する複数の操作部材（２１，２２）を個別に配設し、そのいずれかの操作部材（２１，２２）からの起動信号を制御部（Ｃ）が受けた時に、内燃式原動機（１１）の出力回転速度が設定回転速度を下回った状態であれば、電動アクチュエータ（１２）から動力を出力する状態に切替えて排出オーガ（５ａ）を稼動する制御を行う構成としたことを特徴とするコンバイン。
【請求項２】
前記電動アクチュエータ（１２）による排出オーガ（５ａ）の稼動時に内燃式原動機（１１）を停止する制御を行う構成としたことを特徴とする請求項１記載のコンバイン。
【請求項３】
前記グレンタンク（５）内の穀粒の残量が設定値よりも大の場合に、電動アクチュエータ（１２，３）によって排出オーガ（５ａ）を駆動する操作をしたときは、該排出オーガ（５ａ）を駆動する動力源を稼働中の内燃式原動機（１１）に自動的に切替え、この動力源の切替えの際に内燃式原動機（１１）が停止していた時には排出オーガ（５ａ）の起動を停止する制御を行い、一方、グレンタンク（５）内の穀粒の残量が小の場合に内燃式原動機（１１）によって排出オーガ（５ａ）を駆動する操作をしたときは、該排出オーガ（５ａ）を駆動する動力源を電動アクチュエータ（１２）に自動的に切替えるとともに内燃式原動機（１１）を自動的に停止する制御を行う構成としたことを特徴とする請求項１記載のコンバイン。
【請求項４】
前記排出オーガ（５ａ）は、電動アクチュエータ（１２）の制御によって正逆転駆動可能に構成し、グレンタンク（５）内の穀粒の残量が設定値よりも小となり、且つ、排出オーガ（５ａ）の稼動を停止操作する操作が行われた場合に、該停止操作の行われた時点から所定時間に亘って排出オーガ（５ａ）を断続的に逆転駆動する制御を行う構成としたことを特徴とする請求項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、内燃式原動機と電動アクチュエータによる２つの動力源を切替えてグレンタンクの穀粒排出を可能に構成したコンバインに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１のコンバインは、内燃式原動機と電動アクチュエータによる２つの動力源を切替えて排出オーガを駆動することによるグレンタンクの穀粒排出を可能に構成した例であり、状況に応じて２つの動力源を切替えることにより、原動機の燃費改善およびトラックへの収穫穀粒の積換えの際の騒音や排ガス等の環境問題の解消を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１０４２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、穀粒排出の起動と停止のための操作部材は、２つの動力源についてそれぞれ設ける必要があることから、操作部材を配置する操縦部の操作パネルの過密化、大型化を招くとともに、動力源の動作状況に応じて操作部材を使い分ける必要があることから、操作の煩雑化、誤操作防止のための制御構成の複雑化を招き、特に、トラックへの積み換え場所における地上操作に使用するリモコンと略称される携帯型の移動操縦部については、重量増加による操作性の低下を招くという問題が避けられなかった。
【０００５】
本発明の目的は、排出オーガ制御のための簡易な構成の操作部材により、排出オーガを駆動する２つの動力源の状況に煩わされることのない簡便な操作を可能とするコンバインを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、内燃式原動機（１１）および電動アクチュエータ（１２）を動力源として備え、該内燃式原動機（１１）および電動アクチュエータ（１２）のうちの選択された一方の動力源から動力を出力する状態に切替えが可能な原動部（６）と、この原動部（６）から出力される動力によって稼動してグレンタンク（５）から穀粒を排出する排出オーガ（５ａ）と、原動部（６）の各動力源の稼動および前記各動力源からの出力状態の切替えと排出オーガ（５ａ）の稼動を制御する制御部（Ｃ）とを備えるコンバインにおいて、上記制御部（Ｃ）を介して排出オーガ（５ａ）の起動を指令する複数の操作部材（２１，２２）を個別に配設し、そのいずれかの操作部材（２１，２２）からの起動信号を制御部（Ｃ）が受けた時に、内燃式原動機（１１）の出力回転速度が設定回転速度を下回った状態であれば、電動アクチュエータ（１２）から動力を出力する状態に切替えて排出オーガ（５ａ）を稼動する制御を行う構成としたことを特徴とするコンバインとする。
【０００７】
請求項２に係る発明は、前記電動アクチュエータ（１２）による排出オーガ（５ａ）の稼動時に内燃式原動機（１１）を停止する制御を行う構成としたことを特徴とする請求項１記載のコンバインとする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、前記グレンタンク（５）内の穀粒の残量が設定値よりも大の場合に、電動アクチュエータ（１２，３）によって排出オーガ（５ａ）を駆動する操作をしたときは、該排出オーガ（５ａ）を駆動する動力源を稼働中の内燃式原動機（１１）に自動的に切替え、この動力源の切替えの際に内燃式原動機（１１）が停止していた時には排出オーガ（５ａ）の起動を停止する制御を行い、一方、グレンタンク（５）内の穀粒の残量が小の場合に内燃式原動機（１１）によって排出オーガ（５ａ）を駆動する操作をしたときは、該排出オーガ（５ａ）を駆動する動力源を電動アクチュエータ（１２）に自動的に切替えるとともに内燃式原動機（１１）を自動的に停止する制御を行う構成としたことを特徴とする請求項１記載のコンバインとする。
【０００９】
請求項４に係る発明は、前記排出オーガ（５ａ）は、電動アクチュエータ（１２）の制御によって正逆転駆動可能に構成し、グレンタンク（５）内の穀粒の残量が設定値よりも小となり、且つ、排出オーガ（５ａ）の稼動を停止操作する操作が行われた場合に、該停止操作の行われた時点から所定時間に亘って排出オーガ（５ａ）を断続的に逆転駆動する制御を行う構成としたことを特徴とする請求項１記載のコンバインとする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明は、原動部（６）の動力源が制御部（Ｃ）により内燃式原動機（１１）と電動アクチュエータ（１２）とに切替え可能で、その動力によって排出オーガ（５ａ）が駆動されることによりグレンタンク（５）から穀粒が排出され、複数位置に配設した操作部材（２１，２２）のいずれかの指令を制御部（Ｃ）に受けた時に、内燃式原動機（１１）の出力回転速度が設定回転速度を下回った状態であれば、動力源を電動アクチュエータ（１２）に切替えて排出オーガ（５ａ）が稼動制御される。
したがって、排出オーガ（５ａ）の起動の際は、いずれの位置に配置した操作部材（２１，２２）についても、駆動源についての煩わしい選択を要することのない単一の操作部材の簡便な操作により、内燃式原動機（１１）の停止等の場合において、原動部の状況に応じた排出オーガ（５ａ）の稼動が可能となる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１の効果に加え、電動アクチュエータ（１２）による排出の際に内燃式原動機（１１）が自動的に停止することから、内燃式原動機（１１）の無駄な稼動が抑えられて燃費低減を図ることができる。
【００１２】
また、通常、グレンタンク内の穀粒の残量が大きい場合には、この穀粒の圧力によって排出オーガを駆動する負荷が大きくなるが、請求項３に係る発明によれば、請求項１の効果に加え、排出オーガ（５ａ）を駆動する動力源を内燃式原動機（１１）に切替えることで、電動アクチュエータ（１２）の過負荷を回避し、排出オーガ（５ａ）内の穀粒の詰まりを防止することができる。また、グレンタンク内の穀粒の残量が小さい場合には、この穀粒の圧力によって排出オーガを駆動する負荷は小さくなるので、電動アクチュエータ（１２）によって排出オーガ（５ａ）を駆動でき、内燃式原動機（１１）の停止により燃費の低減を図ることができる。
【００１３】
請求項４に係る発明によれば、請求項１の効果に加え、排出オーガ（５ａ）の排出停止の操作が行われた時点から所定時間に亘る断続的な逆転駆動によって、排出オーガ（５ａ）の吐出口からの穀粒のこぼれを防止しながら、該排出オーガ（５ａ）内での穀粒の詰まりを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】グレンタンクの排出制御のフローチャート
【図２】コンバインの機体側面図
【図３】グレンタンクの排出制御システムのブロック構成図
【図４】グレンタンクの穀粒排出の動力系統図
【図５】脱穀負荷警報システムのブロック構成図
【図６】脱穀警報開始設定特性図
【図７】アクセルレバー対応制御のフローチャート
【図８】設定ダイヤルによるエンジン回転目標特性図
【図９】エンジン回転設定ダイヤル対応制御のフローチャート
【図１０】警報開始および復帰の関係特性図
【図１１】エンジン回転対応制御のフローチャート
【図１２】別の警報開始および復帰の関係特性図
【図１３】車速対応の警報開始および復帰の関係特性図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
上記技術思想に基づいて具体的に構成された実施の形態について以下に図面を参照しつつ説明する。
本発明のグレンタンクの排出制御の適用対象であるコンバイン１は、機体側面図を図２に示すように、走行部２を初めとして刈取部３、脱穀部４、グレンタンク５等のコンバインを構成する各機器の動力を供給する原動部６に内燃式原動機および電動アクチュエータによる複数の動力源を切替え可能に構成するとともに、これら各機器を操作するための操作部材を配置した操縦部７と、各機器を制御する不図示の制御部Ｃ等を備えて構成され、この制御部Ｃにより、複数の動力源による原動部６の動作状況に煩わされることのない簡便な操作を可能とする簡易な構成の操作部材によってグレンタンク５の穀粒排出を可能とする制御システムを構成する。
【００１６】
グレンタンク５の排出制御システムについて詳細に説明すると、そのブロック構成図を図３に示すように、コンバイン制御コントローラによる制御部Ｃは、排出駆動切換制御部Ｃ１を備えて内燃式原動機であるエンジン１１の停止出力を受けるリレーによってエンジン１１を停止させるとともに、モータ正逆転出力処理部Ｃ２を介して電動アクチュエータであるモータ１２の回転出力を受けるリレーによってモータ１２を正逆転動作させ、駆動切換出力処理部Ｃ３を介してモータ駆動切換出力またはエンジン駆動切換出力を受けるリレーによって動力源切換機構１３を作動させ、また、排出クラッチ制御部Ｃ４を備えて排出クラッチ１４の入切出力を受けるリレーによって排出クラッチ１４を作動させるように構成する。
【００１７】
また、上記各種機器の制御に必要な制御部Ｃの入力信号として、排出オーガ５ａの起動と停止の操作のために本機操縦部７に配置したスイッチ２１による第１の操作部材から排出起動停止メイン信号を入力し、同様に移動操縦部であるリモコンに配置したスイッチ２２による第２の操作部材から排出起動停止リモコン信号を入力し、また、排出クラッチ１４の入切を検出するリミットセンサ１４ｓによる排出クラッチ入切信号、グレンタンク５の貯留穀粒を検出する接触センサ５ｓによるタンクセンサ最下位信号、エンジン回転センサ１１ｓによるエンジン回転信号をそれぞれ入力する。
【００１８】
すなわち、グレンタンク５の穀粒排出は、動力系統図を図４に示すように、コンバインの原動部としてのエンジン１１と、その稼動によって充電されるオーガ排出用バッテリＢを電源とするモータ１２とを動力源切換駆動機構１３によって駆動系を切換え可能に構成し、その動力を断続する排出クラッチ機構１４を介して排出オーガ５ａを駆動することによりグレンタンク５から穀粒を排出可能に構成した上で、各種の条件に応じた以下の制御処理によって穀粒排出を行う。
【００１９】
グレンタンクの排出制御は、そのフローチャートを図１に示すように、本機操縦部７のスイッチ２１の入の当否判定処理のステップ１（以下において、「Ｓ１」の如く略記する。）により該当であり、かつ、エンジン回転が５００ｒｐｍ未満（Ｓ１ａ）即ち停止又は待機の場合および、上記スイッチ２１の入の当否判定処理（Ｓ１）が非該当で移動操縦部のスイッチ２２の入判定（Ｓ２）に該当の場合は、タンクセンサ５ｓのオン判定（Ｓ２ａ）が該当であることを条件に、動力源切換機構１３にモータ駆動への切換えの出力（Ｓ２ｂ）、排出クラッチ１４の入の出力（Ｓ２ｃ）、モータ１２の正転出力（Ｓ２ｄ）によって所定時間の電動排出を行い、排出時間初期化（Ｓ２ｅ）を行う。
【００２０】
この場合において、エンジンが５００ｒｐｍ未満の判定（Ｓ１ａ）に非該当でタンクセンサ５ｓがオフ（Ｓ３ａ）の場合にエンジン停止出力（Ｓ３ｂ）の場合についても上記同様に所定時間の電動排出（Ｓ２ｂ〜Ｓ２ｅ）を行い、一方、タンクセンサ５ｓがオフ（Ｓ３ａ）に非該当の場合は、動力源切換機構１３にエンジン駆動への切換えの出力（Ｓ３ｃ）、排出クラッチ１４の入の出力（Ｓ３ｄ）により所定時間のエンジン排出を行い排出時間初期化（Ｓ２ｅ）を行う。
【００２１】
このように、制御部Ｃを介して排出オーガの起動を指令する操作部材２１，２２を複数位置に配設し、そのいずれかの起動信号を受けた時に内燃式原動機１１が停止または待機の状態であれば、動力源を電動アクチュエータ１２に切替えて排出オーガ５ａを稼動する制御を設けることにより、排出オーガの起動の際は、いずれの位置に配置した操作部材についても、駆動系統についての煩わしい選択を要することのない単一の操作部材の簡便な操作により、内燃式原動機の停止等の場合を含め、原動部の状況に応じた排出オーガの排出動作が可能となる。
【００２２】
また、電動アクチュエータ１２による排出オーガ５ａの稼動時に内燃式原動機１１を停止する制御を設けたことから、内燃式原動機の無駄な稼動が抑えられて燃費低減を図ることができる。
【００２３】
上記においてグレンタンク５が残量大の場合の電動アクチュエータ１２による排出オーガ５ａの駆動は、稼働中の内燃式原動機１１に動力源を切替え、同内燃式原動機１１の停止時は排出を停止し、また、グレンタンク５が残量小の場合の内燃式原動機１１による排出オーガ５ａの駆動は、電動アクチュエータ１２に切替えるとともに内燃式原動機１１を停止する制御を設けたことから、電動アクチュエータ１２による大量排出を回避することによって排出オーガ５ａ内の穀粒の詰まりを防止し、また、少量排出の際は内燃式原動機１１の停止により穀粒排出に際して燃費軽減を図ることができる。
【００２４】
次に、複数の操作部材２１，２２のいずれかが切の判定（Ｓ４，Ｓ５）に該当した場合は、タンクセンサ５ｓがオン（Ｓ５ａ）に非該当であって排出切時間の監視中（Ｓ５ｂ）に該当する所定時間の間について、動力源切換機構１３にモータ駆動への切換えの出力（Ｓ５ｃ）、排出クラッチ１４の入の出力（Ｓ５ｄ）、モータ１２の逆転出力（Ｓ５ｅ）を行い、また、タンクセンサ５ｓがオン（Ｓ５ａ）の場合は、排出切時間の監視中（Ｓ５ｂ）に非該当の場合を含め、排出クラッチ１４の切を出力（Ｓ５ｂ）する。
【００２５】
このように、電動アクチュエータ１２の制御によって排出オーガ５ａを正逆転駆動可能に構成した上で、グレンタンク５の残量検出までの範囲で操作部材２１，２２のいずれかの停止操作時から所定時間を断続的に逆転駆動する制御を設けることにより、排出オーガの排出停止の際の逆流動作によって排出オーガ５ａの吐出口からの穀粒のこぼれを防止をするとともに、グレンタンク５の残留検出までの範囲で所定時間の断続的な逆流動作によって穀粒の詰まりを防止することができる。
【００２６】
（脱穀負荷警報）
次に、脱穀負荷警報システムについて説明する。
従来、脱穀負荷警報は、所定の脱穀回転数の低下のみで警報を開始していたことから、エンジン回転の低下で脱穀回転数も低下するため、作業者が意図してエンジン低回転で作業した場合に、警報を発し、収穫作業の効率を損なう問題があった。
【００２７】
その解決のために、以下のように脱穀負荷警報システムを構成する。
脱穀負荷警報システムのブロック構成図を図５に示すように、制御部Ｃは、脱穀負荷検出処理部Ｃ５を備え、負荷情報報知手段Ｃ６の制御出力を受けるブザー３１およびリレーによって点灯する警告灯３２を動作させ、また、エンジン回転制御処理部Ｃ７を備えてエンジン回転指示部Ｃ８の制御出力を受ける通信回路を介してエンジンＥＣＵ３３の制御を可能に構成し、これら機器制御のために、脱穀クラッチスイッチ４ｃによるクラッチ動作信号、エンジン制御スイッチ１１ｃによるエンジン起動信号、アクセルレバー４１によるレバーポジション信号、エンジン回転設定ダイヤル１１ｄによる設定回転数信号、脱穀回転センサー４ｓによる回転カウンタ信号、エンジンの回転検出センサー１１ｓによる回転数信号をそれぞれ入力する。
【００２８】
脱穀負荷警報制御の内容について説明すると、脱穀回転センサー４ｓにより脱穀回転数が所定回転数以下となった時に警報手段としてブザー３１、警告灯３２を作動させる場合において、脱穀警報基準特性図を図６に示すように、アクセルレバー位置に応じて警報開始の脱穀回転数を可変させる制御を設ける。
【００２９】
具体的な制御については、アクセルレバー対応制御のフローチャートを図７に示すように、脱穀部４が稼動中でエンジンが出力動作中（例えば２０００ｒｐｍ超）において、前記特性図の如く、アクセルレバー４１の位置に応じて警報開始の基準となる脱穀回転数を可変させ（Ｓ１１）、その基準の回転数に応じて警報出力を行う（Ｓ１２，Ｓ１２ａ）ように制御を構成することにより、エンジン回転数に応じた警報回転数を設定することができるので、不用意な警報を回避することができる。
【００３０】
また、エンジン回転の自動制御に必要なエンジン回転目標値を設定するための調整ダイヤル１１ｄ等の装備を有しその設定回転速度に応じた回転数を維持する制御を行い、当ダイヤル１１ｄにより図８のエンジン回転目標設定特性図の例示の如く設定をする場合は、設定ダイヤル対応制御のフローチャートを図９に示すように、エンジン回転設定ダイヤル１１ｄより脱穀警報開始回転を算出し（Ｓ２１）してその基準の回転数に応じて警報出力を行う（Ｓ２１，Ｓ２１ａ）ように制御を構成することにより、エンジン回転目標に応じて警報開始の脱穀回転数を可変させることができるので、不用意な警報を回避することができる。
【００３１】
また、警報開始後において当警報を解除させる制御については、警報開始および復帰の関係特性図を図１０に示すエンジン回転数と対応して設定した警報開始回転数Ｌ１と警報解除回転数Ｌ２に基づき、図１１のフローチャートの警報制御（Ｓ３１〜Ｓ３２ａ）に示すように、脱穀回転センサー４ｓによる回転カウンタ信号により、当該脱穀回転数が警報開始回転数Ｌ１の回転数以下となったときに一旦警報を開始し、その後に警報解除回転数Ｌ２まで復帰したときに当該警報を解除させる脱穀回転数をエンジン回転数に応じて決定する。このようにして、エンジン回転数に応じた脱穀回転数で作業させるべく、作業者を促すことができる。
【００３２】
この場合において、別の警報開始および復帰の関係特性図を図１２に示すように、アクセルレバー位置と対応する警報開始回転数Ｌ３、警報解除回転数Ｌ４を設定し、前述のアクセルレバー対応制御のフローチャートと同様の警報制御によって決定することによっても、エンジン回転数に応じた脱穀回転数で作業させるべく、作業者を促すことができる。
【００３３】
また、車速対応の警報開始および復帰の関係特性図を図１３に示す警報開始回転数Ｌ５と警報復帰回転数Ｌ６ａ，Ｌ６ｂに基づき、前述のフローチャートの制御に準じた車速対応算出により、警報開始の後、警報解除の復帰回転数を車速に応じて決定する。このようにして、作業車速に応じた脱穀回転数を作業者に促すことができる。この場合において、所定以上の車速走行時の警報解除回転数をより正常回転数に近い値Ｌ６ａとしてもよい。
【００３４】
また、低速走行時については、走行負荷も小さいと考えられることから、所定以下の低速走行時の警報解除回転数を正常回転数に近い値Ｌ６ｂとすることにより、より正常に近い状態を促すことができるほか、低速走行時は正常回転数から多少離れていても、作業に支障がないと考えられることから、警報解除回転数を正常回転数に対してやや広い範囲とする。
【符号の説明】
【００３５】
１      コンバイン
５      グレンタンク
５ａ    排出オーガ
５ｓ    接触センサ（タンクセンサ）
６      原動部
７      操縦部（本機操縦部）
１１    エンジン（内燃式原動機）
１１ｃ  エンジン制御スイッチ
１２    モータ（電動アクチュエータ）
１３    動力源切換機構
１４    排出クラッチ機構
２１    スイッチ（操作部材）
２２    スイッチ（操作部材）
Ｂ      オーガ排出用バッテリ
Ｃ      制御部
Ｃ１    排出駆動切換制御部
Ｃ２    モータ正逆転出力処理部
Ｃ３    駆動切換出力処理部
Ｃ４    排出クラッチ制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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