説明

作業車のエンジン制御装置

【課題】本発明は、適宜に必要に応じてエンジン回転の自動制御を簡単に解除してアクセルペダルによる回転制御に切り換えるようにすることを課題とする。
【解決手段】エンジン回転数をアイドリングから最高回転数まで無段階に変更するアクセル操作手段1と、該アクセル操作手段1とは別のエンジン回転数を所定回転数に設定するエンジン回転数設定スイッチ2を設け、クラッチペダル3による動力切操作でアクセル操作手段1でのエンジン回転数制御に移行し、クラッチペダル3の動力入操作によってエンジン回転数設定スイッチ2による設定回転数に制御すべくしてなる作業車のエンジン制御装置の構成とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、トラクタや乗用管理機等の作業車に搭載したエンジンの回転数を制御するエンジン制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
トラクタ等の作業車においては、作業時の高い負荷に適したエンジン回転数を設定し作業中断時にはアイドリング回転数に戻すような制御が行われている。例えば、耕運装置を装着したトラクタで、耕運装置の昇降を検出するセンサを設け、耕運装置を地面に降下させると作業状態としてエンジン回転を所定の高回転にし耕運装置を上昇させるとエンジン回転をアイドリング回転にするようにしている。
【特許文献1】特許第2904854号公報
【特許文献2】特許第3348391号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
前記の特許文献に記載の技術では、エンジン回転数をアイドリングにするには耕運装置を上昇させなければならないので、耕運装置を接地したままで作業を中断する場合にはエンジンの回転を手動で低下しなければならない。
【0004】
そこで、本発明では、適宜に必要に応じてエンジン回転の自動制御を簡単に解除してアクセルペダルによる回転制御に切り換えるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の上記課題は次の構成によって達成される。
すなわち、請求項1に記載の発明では、エンジン回転数をアイドリングから最高回転数まで無段階に変更するアクセル操作手段1と、該アクセル操作手段1とは別のエンジン回転数を所定回転数に設定するエンジン回転数設定スイッチ2を設け、クラッチペダル3による動力切操作でアクセル操作手段1でのエンジン回転数制御に移行し、クラッチペダル3の動力入操作によってエンジン回転数設定スイッチ2による設定回転数に制御すべくしてなる作業車のエンジン制御装置としたものである。
【0006】
請求項2に記載の発明では、前記エンジン回転数設定スイッチ2は複数の設定回転数或いは無段階の設定回転数に設定可能にしたことを特徴とする請求項1に記載の作業車のエンジン制御装置としたものである。
【0007】
請求項3に記載の発明では、前記クラッチペダル3による動力切操作でのアクセル操作手段1でのエンジン回転数制御の実行は、前記エンジン回転数設定スイッチ2による設定回転数より低下する場合に実施すべく構成したことを特徴とする請求項1に記載の作業車のエンジン制御装置としたものである。
【発明の効果】
【0008】
前記構成による作用効果は次の通りである。
請求項1の構成では、作業車を走行させて作業を行っている場合にはエンジン回転数設定スイッチ2で作業に適した高回転数でエンジンを回転させている。この作業を中断する場合にクラッチペダル3を踏み込んで動力切操作を行うとエンジンの回転数がアクセル操作手段1での制御に移って通常はアイドリング回転数に低下する。また、クラッチペダル3を戻して動力入操作を行うとエンジンの回転数がエンジン回転数設定スイッチ2の設定回転数に戻って所定の高回転になって作業を開始出来る。
【0009】
このように、クラッチペダル3の操作のみでエンジン回転数を制御でき、迅速に作業回転数から作業中断中の回転数に低下したり逆に作業中断中の低速回転から作業開始時の高回転に上昇したりできることになる。
【0010】
請求項2の構成では、エンジン回転数設定スイッチ2を複数の設定回転数或いは無段階の設定回転数に設定可能にすることで、例えば、耕耘装置による圃場の耕起作業や除草作業などの作業条件に応じたエンジン回転数を設定できる。
【0011】
請求項3の構成では、クラッチペダル3による動力切操作中でのアクセル操作手段1でのエンジン回転数制御がエンジン回転数設定スイッチ2による設定回転数より低下する場合に実施すべくすることで、アクセル操作手段1を高回転にしていて場合にクラッチペダル3を踏み込むとエンジンがいきなり高回転になる危険性を防ぐことになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下、図面に基づいて、この発明の実施の形態を説明する。
図1は制御信号の入出力を示すブロック図で、アクセルペダルの動きを検出しその踏み込み量をアクセルセンサすなわちアクセル操作手段1で入力回路5を介して中央演算回路(CPU)6に送り込み、エンジンの回転数をアイドリング回転数から最高回転数まで適宜に設定する回転数設定スイッチ2から設定回転数を入力回路5を介してCPU6に送り込んでいる。回転数設定スイッチ2は複数の回転数或いは任意の回転数を設定出来るようにしている。
【0013】
クラッチペダル3の動きは、図4に示すようにクラッチペダル3の回動角度をポテンショメータで読み込むクラッチペダルセンサ9とクラッチペダル3の踏み込みを検出するクラッチペダルスイッチ10で検出し、それぞれの読み込み信号を入力回路5を介してCPU6に送り込んでいる。このクラッチペダル3は、走行クラッチとPTOクラッチを入切するもので、踏み込みストロークの踏み込み角度によって図5のごとく順次走行クラッチとPTOクラッチの入切を行う。すなわち、図は左より右に向かって踏み込み位置を数値で示しているが、まず、踏み込み始めて最初に数値298のところでクラッチペダルセンサ9が「OFF1」位置としてエンジン回転を判定し、さらに少し踏み込んで数値364になればクラッチペダルセンサ9が「OFF2」としてPTOクラッチを切り、さらに深く踏み込んで数値378になればクラッチペダルスイッチ10が反応し、走行クラッチを切る。数値794がクラッチペダル3のセンサ3から開放される位置である。
【0014】
クラッチペダルセンサ9の信号はアナログ信号で、クラッチペダルスイッチ10の信号はデジタル信号で、このように入力信号の種類を変えることで信号判断位置の調整がやり易くなる。
【0015】
なお、クラッチペダル3を踏み込みから戻す場合には、クラッチペダルスイッチ10の切でエンジン回転を復帰し、クラッチペダルセンサ9が「OFF2」でPTOクラッチを入動作し、「OFF1」で走行クラッチを入動作することで作業再開が円滑に行われる。この作業復帰で、「OFF2」と「OFF1」を接近させてPTOクラッチの入動作に続いて走行クラッチの入動作が行われるようにすれば操作が違和感無く滑らかになる。
【0016】
また、クラッチペダルスイッチ10がクラッチの切を感知していれば走行クラッチが切であるので、エンジンの始動を可能にする。
作業機を駆動するPTO軸の動力断続を行うPTOスイッチ11から入切信号を入力回路5を介してCPU6に送り込んでいる。
【0017】
また、左右に設けるブレーキペダルを同時に踏み込むことで左右の車輪やクローラにブレーキをかけて走行を停止するが、その両ブレーキペダルの踏み込みを検出し信号を送る両ブレーキセンサ12から入切信号を入力回路5を介してCPU6に送り込んでいる。
【0018】
さらに、アクセルメモリスイッチ19は、回転数設定スイッチ2によるエンジン回転数設定制御を行うかどうかを決めるスイッチである。
コントローラ17の内部には、前記の入力回路5と出力回路18に繋がるCPU6を設け、このCPU6へ時間経過を計測するタイマ7と設定エンジン回転数を記憶するアクセルメモリ8を設けている。
【0019】
CPU6からの制御信号が出力回路18からエンジン14の設定回転数がCANデータ13へ送られ、そのCANデータのエンジン回転数でエンジンが回転するようにエンジン14の電子ガバナでの燃料噴射量が制御される。
【0020】
さらに、出力回路18から走行クラッチ15とPTOクラッチ16へ入切制御信号が出力される。
次に、図2と図3でエンジン回転数制御の状態を説明する。
【0021】
まず、ステップS1で図1の信号入力側に設けるセンサやスイッチ類の信号を読み込み、ステップS2でアクセルメモリ8にエンジン回転数が記憶されているかを判定し、記憶されていればステップS3のアクセルメモリスイッチ19がONからOFFに切り換わったかの判定に移行し、YESであればステップS5のアクセルメモリ8をセット解除して記憶した回転数を消去する。
【0022】
ステップS2で回転数が記憶されていなければ、ステップS4のアクセルメモリスイッチ19がOFFからONに切り換わったかの判定に移行し、YESであればステップS6でアクセルメモリ8をセット可能すなわち記憶可能にする。ステップS3とステップS4で判定がNOであれば、ステップS7の再度のアクセルメモリセット中の判定に移行する。
【0023】
ここで、アクセルメモリスイッチ19がONとは、回転数設定スイッチ2によるエンジン回転数設定制御を可能にすることで、OFFにすればもっぱらアクセルペダルのみでのエンジン回転数制御になる。
【0024】
ステップS7のアクセルメモリセット中の判定で、NOならばステップS9でアクセルセンサ1の指示回転数をエンジン回転指示回転数としてCANデータ13に記憶し、以後アクセルペダルでエンジンの回転数を制御する。この状態は、作業車を走行のみさせている場合に使用する。
【0025】
ステップS7のアクセルメモリセット中の判定で、YESならばステップS8のアクセルメモリ8に記憶した設定回転数をエンジン14の指示回転数としてCANデータ13にセットし、エンジン14の回転数をその回転数に制御し、ステップS10へ移行する。
【0026】
ステップS10のクラッチペダルセンサ9の「切」判断で、YESならば、まずステッS11のOFF1位置(図5参照)までの踏み込みでステップS12の走行クラッチを切動作し、さらにステップS13のOFF2まで踏み込まれればステップS14のPTOクラッチを切動作する。このように、走行クラッチを切った後にPTOクラッチを切ることで、作業の中断が円滑に行われる。
【0027】
その後、ステップS15でアクセルメモリ8を読み出してステップS16でアクセルセンサ1での指示回転数がアクセルメモリ8に記憶したエンジン回転数より低ければ、ステップS17のアクセルセンサ1の指示回転数をCANデータ13にセットし、アクセルセンサ1での指示回転数がアクセルメモリ8に記憶したエンジン回転数以上であればそのままでステップS24へ移行する。このアクセルセンサ1での指示回転数とアクセルメモリ8に記憶したエンジン回転数の比較は、アクセルセンサ1での指示回転数が高くなっていていきなりエンジンが高速回転となるのを防ぐためである。
【0028】
前記ステップS10のクラッチペダルセンサ9の「切」判断で、NOであれば、ステップS18の入り操作有りの判断に移行し、YESならばステップS19クラッチペダルセンサ9がOFF2位置までの踏み込み緩めを判定し、YESならばステップS20でアクセルメモリ8の回転数をCANデータにセットしてエンジン14の回転を作業回転数に復帰してPTOクラッチを入り動作し、さらに、ステップS21のクラッチペダルセンサ9がOFF1位置までの踏み込み戻しを判定し、YESならばステップS22の走行クラッチの入り動作を行うので、作業機が作業回転数に達した後に走行を開始することになる。NOならば、ステップS24に移行する。
【0029】
ステップS24では、PTOスイッチ11が入から切に切り換えられたかを判定し、YESならばステップSステップS25のPTOクラッチ切りとタイマカウント開始を行い、ステップS26で所定時間の時間経過を待って作業機が停止状態になれば、ステップS27でアクセルセンサ1の指示回転数がアクセルメモリ8の回転数以下かの判定を行い、YESならばステップS28でアクセルセンサ1の指示回転数をCANデータ13にセットしてエンジン14の回転を低下させ、NOならばステップS33に移行する。
【0030】
ステップS24での判定がNOであれば、ステップS29のPTOスイッチ11が切から入に切り換えられたかを判定し、YESならばステップS30のアクセルメモリ8の回転数をCANデータ13にセットしてエンジン14の回転を上げてタイマカウント開始を行い、ステップS31で所定時間の時間経過を待ってエンジン14が作業回転数になれば、ステップS32でPTOクラッチの入動作を行う。ステップS29の判定がNOであれば、ステップS33に移行する。
【0031】
ステップS33では、左右の両ブレーキセンサ12からの踏み込みを判定し、YESならばステップS34の走行クラッチ切動作に続いてPTOクラッチ切動作を行い、ステップS35のアクセルセンサ1の指示回転数がアクセルメモリ8の回転数以下かの判定を行い、YESならばステップS36でアクセルセンサ1の回転数をCANデータ13にセットしてエンジン14の回転を低下し、NOならばそのまま次の制御へ移行する。
【0032】
ステップS33の判定で、NOならばステップS37の両ブレーキ離し操作つまりブレーキ解除の判定を行い、YESならばステップS38でアクセルメモリ8の回転数をCANデータ13にセットしてエンジン14の回転を上げて、PTOクラッチ入動作に続いて走行クラッチ入動作を行う。
【0033】
ステップS37の判定がNOならばそのまま次の制御へ移行する。
以上のエンジン制御は、クラッチペダルの入切操作でエンジン14の回転数を制御しているが、クラッチペダルの代わりにPTOスイッチ11のON・OFFでエンジン14の回転数を制御するようにしても良い。すなわち、PTOスイッチ11をOFFするとエンジン回転数をアクセルセンサ1の制御とし、PTOスイッチ11をONすると回転数設定スイッチ2の設定回転数となるようにするのである。
【0034】
さらに、クラッチペダルの代わりに両ブレーキセンサ12のON・OFFでエンジン14の回転数を制御するようにしても良い。すなわち、両ブレーキセンサ12をOFFするとエンジン回転数をアクセルセンサ1の制御とし、両ブレーキセンサ12をONすると回転数設定スイッチ2の設定回転数となるようにするのである。
【0035】
PTOスイッチ11や両ブレーキセンサ12でエンジン回転数を制御する場合に、エンジン回転数をアクセルセンサ1の制御とすると共に走行クラッチとPTOクラッチの入切及び入切のタイミングはクラッチペダルでの制御と同じにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】エンジン回転数制御の制御ブロック図である。
【図2】制御フローチャート図である。
【図3】制御フローチャート図である。
【図4】クラッチペダルの側面図である。
【図5】クラッチペダルの踏み込み位置と制御信号取出し位置を示す説明図である。
【符号の説明】
【0037】
1 アクセル操作手段(アクセルセンサ)
2 エンジン回転数設定スイッチ
3 クラッチペダル
5 入力回路
6 中央演算回路(CPU)
7 タイマ
8 アクセルメモリ
9 クラッチペダルセンサ
10 クラッチペダルスイッチ
11 PTOスイッチ
12 両ブレーキセンサ
13 CANデータ
14 エンジン
15 走行クラッチ
16 PTOクラッチ
17 コントローラ
18 出力回路
19 アクセルメモリスイッチ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
エンジン回転数をアイドリングから最高回転数まで無段階に変更するアクセル操作手段(1)と、該アクセル操作手段(1)とは別のエンジン回転数を所定回転数に設定するエンジン回転数設定スイッチ(2)を設け、クラッチペダル(3)による動力切操作でアクセル操作手段(1)でのエンジン回転数制御に移行し、クラッチペダル(3)の動力入操作によってエンジン回転数設定スイッチ(2)による設定回転数に制御すべくしてなる作業車のエンジン制御装置。
【請求項2】
前記エンジン回転数設定スイッチ(2)は複数の設定回転数或いは無段階の設定回転数に設定可能にしたことを特徴とする請求項1に記載の作業車のエンジン制御装置。
【請求項3】
前記クラッチペダル(3)による動力切操作でのアクセル操作手段(1)でのエンジン回転数制御の実行は、前記エンジン回転数設定スイッチ(2)による設定回転数より低下する場合に実施すべく構成したことを特徴とする請求項1に記載の作業車のエンジン制御装置。

【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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