JPH0520573B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、主として農用トラクタやコンバイ
ンなどのデイーゼルエンジン搭載型の農用作業車
に用いるガバナ装置に関する。

〔従来の技術〕 デイーゼルエンジンの燃料噴射ポンプを制御す
るガバナ装置を特性パターンで分類すると、アイ
ドリング回転から最高回転までのあらゆる回転範
囲で調速作用が可能なオールスピードガバナと、
円滑なアイドリングを行わせるため、及び最高回
転速度をこえないようにするために低速回転域と
高速回転域のみ調速作用を発揮させ、中速回転域
では調速作用を行わないミニマム・マキシマムス
ピードガバナとがある。

そして、負荷の変動に拘わらず安定した定速走
行及び作業装置の定速駆動が要求される上記農用
作業車においては前者のオールスピードガバナが
採用され、又、アクセル調節に即応した滑らかな
加速及び減速性が要求される自動車には後者のミ
ニマム・マキシマムスピードガバナが適してい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、近年上記農用作業車にあつては、作
業能率の向上、及び機動性の向上等から高速化の
傾向が大きく、圃場での作業のみならず路上での
高速移動や高速運搬作業にも充分対応できるよう
になりつつある。

ところが、前述のように農用作業車の搭載エン
ジンに装備されるガバナ装置は、その主作業であ
る圃場内作業に適したオールスピードガバナが選
択されていたために、路上走行時の加減速の感覚
（ドライバビリテイ）が良くないものであつた。

この発明は、噴射両調節機構を電気的に作動制
御する、いわゆる電子制御ガバナを採用して作業
走行及び路上走行に適した２種のガバナ特性を利
用できるようにすることで上記問題を解消すると
ともに、特に作業走行モードでのアクセルセツト
手段の構成を簡単なものにし、その操作も簡単に
行えるようにしたものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明においては、搭載デイーゼルエンジンの
燃料噴射量調節機構を、人為操作されるアクセル
調節具に制御回路を介して連係したアクチユエー
タで操作するように構成するとともに、エンジン
回転数変動に対するトルク変動率の小さいトルク
カーブに設定したガバナ特性で燃料制御する路上
走行用モードと、エンジン回転数変動に対するト
ルク変動率の大きいトルクカーブに設定したガバ
ナ特性で燃料制御する作業走行用モードとを制御
回路で設定して両モードをモード切換手段によつ
て選択可能に構成し、前記モード切換手段による
路上走行モードから作業走行モードへの切換えに
伴つて、切換え時点での検出エンジン回転数を目
標エンジン回転数にセツトするよう構成してある
点に特徴がある。

〔作用〕

上記構成によると、路上走行モードではアクセ
ル調節具を適宜操作することで操作加減に応じた
加減速を行うことができる。

又、作業走行時に切換える際には、路上走行モ
ードにおいて所望のエンジン回転数が得られたと
ころでモード切換手段を操作すると、そのモード
切換え時点での回転数を目標回転数にする設定操
作が行われ、作業走行モードに切換えられる。そ
して、これ以後は負荷変動に関係なく所定エンジ
ン回転数が保たれる。

つまり、本発明のモード切換手段は、本来のモ
ード切換え機能と、目標回転数設定用の設定機能
の両方の機能を備えることになる。

〔発明の効果〕

従つて、本発明によれば路上走行、及び作業走
行に適した特性でのガバナ制御が任意に選択して
行えるとともに、路上走行モードではアクセル調
節具による加減速の操作感覚がよいものとなる。

そして、微妙な回転数調節の行い易い路上走行
モードにて、回転数調節を行い回転数を確かめた
上でモードの切換操作を行うことにより、作業走
行モードへの切換え及び作業走行モード用の目標
回転数の設定操作が一度に簡単に行われるので、
モード切換時の操作性を向上させることができ
る。

〔実施例〕

以下、本発明を農用トラクタに適用した場合に
ついて説明する。

トラクタ本体１に搭載したデイーゼルエンジン
２の出力は主クラツチハウジング３を介してミツ
シヨンケース４に伝達され、ここで適宜変速され
て後車輪５もしくは前後車輪６，５に伝達される
とともに、走行伝動系とは独立したライブPTO
伝動系を介して後部PTO軸７に作業用動力が分
岐伝達され、車体後部に油圧リフトアーム８及び
３点リンク機構９によつて昇降自在に連結した作
業装置の一例であるロータリ耕耘装置１０が後部
PTO軸７からの出力で駆動されるようになつて
いる。

デイーゼルエンジン２に装備された燃料噴射ポ
ンプ（インジエクシヨンポンプ）１１の燃料噴射
量調節機構であるコントロールラツク１２は電子
ガバナによつて制御される。

つまり、コントロールラツク１２は励磁電流に
比例したストロークで変位するソレイノド１３に
連結されるとともに、コントロールラツク１２の
位置が差動トランスを用いたストロークセンサ１
４で連続的に検出される。そして、ポンプ駆動用
のカム軸１５に固設したギヤ１６に対向したコイ
ルセンサ１７によつてエンジン回転数が検出さ
れ、このストロークセンサ１４及びコイルセンサ
１７からの情報及び別途人為的に設定されるアク
セル設定値とに基づいて、コントロールラツク１
２の位置を制御するよう構成されている。

この電子ガバナはマイクロコンピユータを利用
した制御回路１８を介して制御されるもので、第
１図にそのブロツク図が示される。

この電子ガバナにおいては、人為操作されるア
クセル調節具１９の一例として、アイドリング位
置から最高位置までの全範囲において任意に踏込
み操作することができ、かつアイドリング側に自
動復帰するフートアクセルペダルが利用され、こ
れにはアクセル調節位置をアナログ信号として出
力する回転ポテンシヨメータ２０が装備されてい
る。

又、この電子ガバナにおいては、２種類のガバ
ナ特性が予め制御回路１８で設定されている。

その一つは、第３図に示すように、エンジン回
転数の変動に対してトルク変動率の小さいトルク
カーブに設定したものであり、主として路上走行
用に利用される。他方は、第４図イに示すように
エンジン回転数の変動に対してトルク変動率の大
きいトルクカーブに設定したものであり、主とし
て作業走行用に用いられるものであり、これら両
ガバナ特性が後述のように選択され、各モードご
とに次のような制御が行われる。

路上走行用のガバナ特性を用いるモードにおい
ては、マツプ制御が行われる。つまり、第３図に
示すトルクカーブはアクセル設定値ごとに、エン
ジン回転数とコントロールラツク位置（トルク）
との関係が予めマツプデータとして記憶設定され
ており、回転ポテンシヨメータ２０から得られた
アクセル設定値に対応するマツプデータに基づい
て検出エンジン回転数に対する目標ラツク位置
P₁をマツプ制御系２１で割り出し、検出ラツク
位置がこの目標ラツク位置P₁に向かうようにソ
レノイド１３（アクチユエータに相当）をPID制
御するのである。

又、作業走行用のガバナ特性を用いるモードに
おいてはPID回転数制御が行われる。

つまり、復元型押しボタンスイツチからなるモ
ード切換手段２２によつて作動される記憶系２３
には検出エンジン回転数が記憶可能であり、モー
ド切換手段２２の記憶セツト操作によつてその時
点のエンジン回転数を記憶セツトし、これを目標
エンジン回転数としてPID回転数制御系２４に入
力し、この目標回転数と検出回転数の差がなくな
るようにPID回転数制御系２４によつて目標ラツ
ク位置P₂を割り出し、検出ラツク位置をこの目
標ラツク位置P₂に近づけるようにソレノイド１
３をPID制御するのである。

次に、制御モード切換え作動について説明す
る。

路上走行モードと作業走行モードの切換えは、
マツプ制御系２１及びPID回転数制御系２４から
の各目標ラツク位置P₁又はP₂のいづれか大きい
方を判別選択系２５で選択することによつて行わ
れるものであり、この選択制御が次のように行わ
れる。

制御回路１８はメインスイツチ投入時点で前記
記憶系２３が記憶解除状態にあるよう初期設定さ
れており、エンジン始動時点ではまずアクセル調
節具１９によるセツトのみが可能な路上走行モー
ドがもたらされる。

従つて、エンジン始動の後、直ちに路上走行に
移る場合には、そのままアクセル調節具１９を操
作調節すれば路上走行に適したガバナ特性でラツ
ク位置制御が行われる。

路上走行から作業走行に移る場合には、アクセ
ル調節具１９を操作し、所望のエンジン回転数に
達したことを走行速度計やエンジン回転数で確認
した上でモード切換手段２２を操作する。する
と、記憶系２３ではモード切換手段２２の操作時
点のエンジン回転数が目標エンジン回転数として
セツト固定され、PID回転数制御系２４からは、
これに応じた目標ラツク位置P₂が与えられる。
ここで、アクセル調節具１９をアイドリング位置
まで復帰させると、マツプ制御系２１からの目標
ラツク位置P₁はPID回転数制御系２４からの目標
ラツク位置P₂よりも小さくなり、判別選択系２
５では大きい目標ラツク位置P₂が選択され、以
後作業走行モードが維持される。

作業走行モードから路上走行モードへの復帰
は、モード切換手段２２を操作して記憶系２３の
記憶解除を行えばよく、この操作によつて目標エ
ンジン回転数のセツトが解除されてPID回転数制
御系２４からの出力がなくなる。従つて、以降は
マツプ制御系２１からの目標ラツク位置P₁に基
く制御、つまり、路上走行モードでの制御が行わ
れる。

又、エンジンストツプ及び過回転防止のため
に、最低ラツク位置制御及び最高ラツク位置制御
も併せて行われる。つまり、判別選択系２５では
前記目標ラツク位置P₁，P₂と、検出エンジン回
転数に基いて設定された最低ラツク位置P₃が比
較され、そのうちの最も大きいものが目標ラツク
位置P₄に選択される。又、上記のように判別選
択系２５で選択された目標ラツク位置P₄と検出
エンジン回転数に基いて設定された最大ラツク位
置P₅が第２の判別系２６で比較され、そのうち
の小さい方が最終の目標ラツク位置P₀として選
択されて、PIDラツク位置制御系２７に与えら
れ、このようにしてラツク位置が最低ラツク位置
P₃以下及び最大ラツク位置P₅以上に作動される
のを阻止して、エンジンストツプ及び過回転への
発展が未然に防止されるようになつている。

〔別実施例〕 路上走行モード及び作業走行モードでのラツ
ク位置制御形態は上記のものに限られるもので
はなく、路上走行モードでの作業形態をマツプ
制御、作業走行モードの制御形態を負荷に応じ
た補正を加えたマツプ制御（第４図ロ参照）に
することもできる。又、両モードともにPID制
御又はPI制御とすることも可能である。

コントロールラツク１２を駆動するソレノイ
ド１３に代えて直流電動モータ（減速機付き）
を用いるもよい。

前記モード切換手段２２としてオン・オフ２
位置に切換え保持可能なトツグルスイツチを利
用し、例えばオン操作で記憶系２３を記憶セツ
トし、オフ操作で記憶解除する形態にすること
も可能である。

制御モードの切換わりに応じてモード表示ラ
ンプなどを選択点灯させるようにすると便利で
ある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る作業車のガバナ装置の実施
例を示し、第１図は制御ブロツク線図、第２図は
ガバナ装置の構成図、第３図は路上走行モードの
ガバナ特性図、第４図イ及びロは作業走行モード
のガバナ特性図、第５図は農用トラクタの全体側
面図である。 ２……デイーゼルエンジン、１２……燃料噴射
量調節機構、１３……アクチユエータ、１８……
制御回路、１９……アクセル調節具、２２……モ
ード切換手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 搭載デイーゼルエンジン２の燃料噴射量調節
   機構１２を、人為操作されるアクセル調節具１９
   に制御回路１８を介して連係したアクチユエータ
   １３で操作するよう構成するとともに、エンジン
   回転数変動に対するトルク変動率の小さいトルク
   カーブに設定したガバナ特性で燃料制御する路上
   走行用モードと、エンジン回転数変動に対するト
   ルク変動率の大きいトルクカーブに設定したガバ
   ナ特性で燃料制御する作業走行用モードとを制御
   回路１８で設定して両モードをモード切換手段２
   ２によつて選択可能に構成し、前記モード切換手
   段２２による路上走行モードから作業走行モード
   への切換えに伴つて、切換え時点の検出エンジン
   回転数を目標エンジン回転数にセツト固定するよ
   う構成してある作業車のガバナ装置。