JPH0551058B2 - - Google Patents

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JPH0551058B2
JPH0551058B2 JP26319484A JP26319484A JPH0551058B2 JP H0551058 B2 JPH0551058 B2 JP H0551058B2 JP 26319484 A JP26319484 A JP 26319484A JP 26319484 A JP26319484 A JP 26319484A JP H0551058 B2 JPH0551058 B2 JP H0551058B2
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Yasushi Matsuda
Hirobumi Sekino
Yasuichi Kamata
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Kubota Corp
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Kubota Corp
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2246Control of prime movers, e.g. depending on the hydraulic load of work tools
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D1/00Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type
    • F02D1/02Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type not restricted to adjustment of injection timing, e.g. varying amount of fuel delivered
    • F02D1/08Transmission of control impulse to pump control, e.g. with power drive or power assistance
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D29/00Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
    • F02D29/04Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving pumps

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

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、中転回転域
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問題点〕
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
(ドライビリテイ)が良くないものであつた。
この発明は、噴射量調節機構を電気アクチユエ
ータで作動制御する、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するとと
もに、その操作をも簡単に行えるようにし、か
つ、作業走行モードから路上走行モードーへの移
行を簡単に行うことができるようにしたものであ
る。
〔問題点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電気的に連係した電動
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スイツチ
によつて選択可能に構成し、かつ、前記アクセル
調節具として、低速側へ自動復帰されるフートア
クセルペダルを設け、前記モード切換えスイツチ
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
するとともに、作業走行モードにおいてフートア
クセルペダルが前記目標エンジン回転数を上回る
増速操作されることによつて、路上走行モードに
自動的に切換えるように構成した点に特徴があ
る。
〔作用〕
上記構成によると、路上走行モードではフート
アクセルペダルを適宜操作することで踏み込み加
減に応じた加減速を行うことができ、又、作業走
行時には、路上走行モードにおいてアクセルペダ
ルを踏み込んで所望のエンジン回転が得られたと
ころでモード切換えスイツチを操作すると、その
モード切換え時点での回転数を目標回転数にする
アクセルセツトがなされ、以後はフートアクセル
ペダルを復帰させても所定エンジン回転数が保た
れる。又、作業走行モード中にフートアクセルペ
ダルを大きく踏み込んで目標回転数を上回るアク
セルアツプ操作を行うだけで自動的に路上走行モ
ードに切換わる。
〔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、特に作業走行モード時のアクセ
ルセツトのための専用のアクセル調節具が不要で
あり、フートアクセルによるエンジン回転調節を
行つて回転数を確かめた上で簡単なスイツチ操作
で目標回転数セツトを簡単迅速に行うことができ
るようになつた。又、作業走行を終えて次の作業
地点まで移動するような場合、フートアクセルに
よる増速操作を行うだけで路上走行モードに切換
わり、そのままフートアクセル操作を続けて軽快
に移動を行うことができ、運転性能が向上した。
〔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ー耕耘装置10が前
記PTO軸7からの出力で駆動されるようになつ
ている。
前記エンジン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、前記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ノイド1
3に連結されるとともに、コントロールラツク1
2の位置が差動トランスを用いたストロークセン
サ14で連続的に検出され、かつ、ポンプ駆動用
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、
これらセンサ14,17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前記
コントロールラツク12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み込み操作す
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19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。
前記路上走行用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
に示す前記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、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をPID制御するのである。
又、前記作業走行用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え
スイツチ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セツト可能であり、ス
イツチ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13
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、
前記マツプ制御系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フートアク
セル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、そのままフートアクセルペ
ダルを踏み加減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、フート
アクセルペダル19を踏み込み、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
計で確認した上でスイツチ22を押す。すると、
記憶系23ではスイツチ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
ペダル19から足を移して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25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、スイツチ22を押して記憶系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に基づく制御、
つまり、路上走行モードでの制御が行われる。
又、本発明においては次のようにして作業走行
モードから路上走行モードへの切換えが行われる
よう構成されている。
つまり、前記マツプ制御系21からの目標ラツ
ク位置P1がPID回転数制御系24からの目標ラツ
ク位置P2より大きいことが比較系26で判別さ
れると、前記記憶系23へ記憶解除指令が出さ
れ、PID回転数制御系24からの出力がなくな
る。従つて、作業走行中にフートアクセルペダル
19を大きく踏み込んで目標エンジン回転数より
上回るアクセルアツプ操作を行うと、以後はマツ
プ制御系21からの目標ラツク位置P1に基づく
路上走行モードでのガバナ制御が行われることに
なる。
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
目標ラツク位置P1、P2と検出エンジン回転数に
基づ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
ジン回転数に基づいて設定された最大ラツク位置
P5が第2の判別系27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28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制御形態をマツプ
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。
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……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……フートアクセルペダル、22……モ
ード切換えスイツチ。

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に制
    御回路18を介して電気的に連係した電動アクチ
    ユエータ13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18で設定して両モードをスイ
    ツチ22によつて選択可能に構成し、かつ、前記
    アクセル調節具として、低速側へ自動復帰される
    フートアクセルペダル20を設け、前記モード切
    換えスイツチ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
    固定するよう構成するとともに、作業走行モード
    においてフートアクセルペダル19が前記目標エ
    ンジン回転数を上回る増速操作されることによつ
    て、ガバナ制御モードを路上走行モードに自動的
    に切換えるよう構成してある作業車のガバナ装
    置。
JP26319484A 1984-12-13 1984-12-13 作業車のガバナ装置 Granted JPS61142337A (ja)

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JPS61142337A JPS61142337A (ja) 1986-06-30
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