(57)【要約】【課題】本発明は、コンバインに搭載したディーゼルエンジンを過負荷或いは軽負荷にならずに排気ガスの温度を適正な温度に維持するに必要なエンジン負荷状態を判定するコンバインのエンジン負荷判定装置を提供することを課題とする。【解決手段】エンジン（１６）の回転速度を検出するエンジン回転センサ（１６ａ）と排気ガスの温度を検出する排気温度センサ（４３）を設け、エンジン（１６）を定格回転数（ＴＮ）に設定して駆動中にエンジン回転数（Ｎ）と排気温度（Ｔ）の変動値によってエンジン負荷状態を少なくとも三段階で判定することを特徴とするコンバインのエンジン負荷判定装置とする。【選択図】図４
2016140280.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（１６）の回転速度を検出するエンジン回転センサ（１６ａ）と排気ガスの温度を検出する排気温度センサ（４３）を設け、エンジン（１６）を定格回転数（ＴＮ）に設定して駆動中にエンジン回転数（Ｎ）と排気温度（Ｔ）の変動値によってエンジン負荷状態を少なくとも三段階で判定することを特徴とするコンバインのエンジン負荷判定装置。
【請求項２】
エンジン回転数（Ｎ）が前記定格回転数（ＴＮ）よりも低い所定の設定回転数（Ｎ１）未満である場合に過負荷と判定し、エンジン回転数（Ｎ）が前記設定回転数（Ｎ１）以上であり、かつ、排気温度（Ｔ）が予め設定された設定温度（Ｔ１）以上である場合に適正負荷と判定し、エンジン回転数（Ｎ）が前記設定回転数（Ｎ１）よりも高く、かつ、排気温度（Ｔ）が設定温度（Ｔ１）未満となると軽負荷と判定する請求項１に記載のコンバインのエンジン負荷判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンバインにおけるエンジン負荷判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２０１４−１２８２７０号公報に記載の如く、コンバインのエンジンはディーゼルエンジンが使用され、排気ガス通路にディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、「ＤＰＦ」という）を設け、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２０１４−１２８２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記のＤＰＦに溜まる粒子状物質の焼却は排気ガスで行うために、エンジンの負荷が軽すぎない一定の負荷状態で駆動して排気ガスの温度を所定以上の高温に維持する必要がある。
【０００５】
このために、コンバインの操縦者は、エンジンの負荷状態をエンジン音等で判断して、刈取速度や脱穀装置の駆動速度を調整してエンジンに適度な負荷が加わるようにしているが、負荷調整が容易ではなく、軽負荷状態で収穫作業を行って粒子状物質の焼却が行われずＤＰＦに目詰まりが発生すると、収穫作業を中断して手動でのＤＰＦ再生処理が必要になる。
【０００６】
本発明は、コンバインに搭載したディーゼルエンジンを過負荷或いは軽負荷にならずに排気ガスの温度をＤＰＦ再生処理に適した温度に維持するに必要なエンジン負荷状態を判定するコンバインのエンジン負荷判定装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記本発明の課題は、次の技術手段により解決される。
【０００８】
請求項１に記載の発明は、エンジン（１６）の回転速度を検出するエンジン回転センサ（１６ａ）と排気ガスの温度を検出する排気温度センサ（４３）を設け、エンジン（１６）を定格回転数（ＴＮ）に設定して駆動中にエンジン回転数（Ｎ）と排気温度（Ｔ）の変動値によってエンジン負荷状態を少なくとも三段階で判定することを特徴とするコンバインのエンジン負荷判定装置とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、エンジン回転数（Ｎ）が前記定格回転数（ＴＮ）よりも低い所定の設定回転数（Ｎ１）未満である場合に過負荷と判定し、エンジン回転数（Ｎ）が前記設定回転数（Ｎ１）以上であり、かつ、排気温度（Ｔ）が予め設定された設定温度（Ｔ１）以上である場合に適正負荷と判定し、エンジン回転数（Ｎ）が前記設定回転数（Ｎ１）よりも高く、かつ、排気温度（Ｔ）が設定温度（Ｔ１）未満となると軽負荷と判定する請求項１に記載のコンバインのエンジン負荷判定装置とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、コンバインの操縦者は、エンジンの回転数を定格回転数（ＴＮ）に設定して収穫作業を行っていて、エンジン負荷が適正負荷になるように刈取速度等を変更してエンジン（１６）の負荷を調整出来て、排気ガス浄化を行いながらエンジン（１６）を最良の状態で使用できる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、エンジン負荷表示（６０）のエンジン負荷演算がエンジン回転数（Ｎ）と排気ガスの排気温度（Ｔ）の計測結果で簡単に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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。
【図５】エンジンの出力特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
コンバインは、クローラ走行装置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、収穫した穀粒をグレンタンク３６に一時的に貯留する。
【００１５】
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。
【００１６】
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酸化触媒コンバータ（ＤＯＣ）２６とディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）２７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。
【００１７】
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。
【００１８】
図３に示す駆動力伝動線図で、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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
図４は、自動制御の制御ブロック図である。
【００２４】
エンジン回転センサ１６ａからのエンジン回転数Ｎと第二排気管２８に設ける排気温度センサ４３からの排気温度Ｔがコントローラ５１に入力し、次の条件で判定するエンジンの負荷状況が変速レバー５９の近くに設けるエンジン負荷表示６０に表示される。
【００２５】
例えば、定格回転数ＴＮ＝２８００ｒｐｍ、最大出力回転数ＭＮ＝２８００ｒｐｍ、最高排気温度ＭＴ＝Ｔｍ°Ｃで、図５に示す出力特性のエンジンでは、定格回転数ＴＮで駆動中にエンジン回転数Ｎが一定回転数（設定回転数）Ｎ１（２７００ｒｐｍ）未満になると過負荷、エンジン回転数Ｎが一定回転数Ｎ１以上で排気温度Ｔが設定温度Ｔ１（０．８×Ｔｍ°Ｃ）以上であれば適正負荷、エンジン回転数）が一定回転数Ｎ１以上で排気温度Ｔが設定温度１（０．８×Ｔｍ°Ｃ）未満であれば軽負荷と判定し、エンジン負荷表示６０に表示する。
【００２６】
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場合や排気温度が低下した場合には、コントローラ５１から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自動的に再生する。
【００２７】
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コントローラ５１が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。
【００２８】
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し、排気ガス中の窒素酸化物を浄化するＳＣＲ触媒部を設けている場合には尿素水の規定量噴射を行って窒素酸化物の増加を防ぐ。
【００２９】
また、グレンタンク３６の籾排出スイッチをオンするとコントローラ５１からＤＰＦ再生駆動５４に駆動出力するようにして、作業者は手動でＤＰＦ再生駆動５４に出力する頻度を少なく出来る。
【００３０】
なお、排気ガス中の窒素酸化物を浄化するＳＣＲ触媒部を設けている場合には、グレンタンク３６の籾貯留量と変速レバー５９の変速位置によって、エンジン負荷の増加を予測して尿素水の噴射量制御を行う。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
グレンタンク３６の重量もしくは籾の量を計測し、機体の圃場への沈み込み量を計測して単位時間当たりの収穫量を算出して収穫走行速度を調整制御して安定した単位時間収穫量とすることが出来る。
【００３６】
排気ガス中の窒素酸化物を浄化するＳＣＲ触媒部を設けている場合に、既に行った収穫圃場面積と稼働時間及び尿素水消費量から残留尿素水量での稼働可能時間と収穫可能圃場面積を表示するようにすると、尿素水の補充タイミングを予測定出来る。
【００３７】
ＧＰＳ装置によって認識される圃場区分と収穫量計測データによって、圃場毎の収穫量地図を作成すると、圃場ごとの施肥量を調整して、次シーズンでの穀粒収量を増加することが出来る。
【００３８】
また、圃場毎の収穫量予測地図で収穫管理センターから各コンバインに次収穫圃場を指示して収穫穀粒量を平準化して穀粒乾燥機の稼働を効率化出来る。
【符号の説明】
【００３９】
１６  エンジン
１６ａ  エンジン回転センサ
４３  排気温度センサ
ＴＮ  定格回転数
Ｎ  エンジン回転数
Ｎ１  一定回転数
Ｔ  排気温度
Ｔ１  適温度
【図１】
2016140280.tif 000003
【図２】
2016140280.tif 000004
【図３】
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【図４】
2016140280.tif 000006
【図５】
2016140280.tif 000007