JP2009180180A - Work vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、コモンレールエンジンを搭載した作業車に関する。 The present invention relates to a work vehicle equipped with a common rail engine.
従来、トラクターに搭載されたエンジンでは、アイドリング回転数から最高回転数までの全てのエンジン回転数の範囲で調速作用を行い得るガバナ装置としてオールスピードガバナが利用されている。このオールスピードガバナはエンジン負荷の変動に応じてエンジントルクを増減させて、エンジン回転数の変動を抑えるものであり、エンジン負荷に係らず作業走行速度や作業装置の作業速度を安定させることができる特性を備えており、トラクターのみならず他の多くの農作業機や土木作業機等に好適なものとして利用されているものが一般的であった。 Conventionally, in an engine mounted on a tractor, an all-speed governor is used as a governor device that can perform a speed control operation in a range of all engine speeds from an idling speed to a maximum speed. This all-speed governor increases or decreases the engine torque in response to changes in the engine load to suppress fluctuations in the engine speed, and can stabilize the work speed and the work speed of the work device regardless of the engine load. In general, it has characteristics and is used not only for tractors but also for many other agricultural machines and civil engineering machines.
しかし、このようなトラクターによって行われる主要な耕作作業としての、ロータリ装置を使用する耕耘作業とプラウ装置を使用する耕起作業とでは作業の形態が互いに大きく相違しているので、この両作業を一種類のガバナ特性を備えたガバナ装置による対応では不充分なものになってしまう。このように耕耘作業と耕起作業とでは望ましいガバナ特性に差異があり、単一のガバナ特性を設定したものでは、耕耘作業に重点をおいたものと耕起作業に重点をおいたものとでは必ずしも好適な特性状態での作業ができ難くなるため、異なる特性の第1ガバナ特性と第2ガバナ特性とを備え、この両ガバナ特性を各々選択可能に構成し、この選択された各ガバナ特性に基づいて各々燃料供給量調節機構を操作可能に構成しているもの等が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
しかし、前記の如く、トラクターによる耕耘作業や耕起作業における作業特性に合わせ第1ガバナ特性と第2ガバナ特性とを備えているものにおいても、ガバナ装置の調節機構により、負荷の変動に応じエンジントルクを増減させてエンジン回転数の変動を調節制御するものでは、耕耘作業や耕起作業の開始時等の如き急激な負荷の変化が起こった際には、連続した耕耘作業での自動耕深制御や耕起作業でのドラフト制御等は使用不可であるから、調節不足により必要なトルクを発生させるだけの燃料供給が追いつかず、エンジンの応答性が悪くなりエンジン回転数が低下するという不具合と共に、スモークの発生にも繋がるという難点を生じていた。 However, as described above, even if the first governor characteristic and the second governor characteristic are provided in accordance with the work characteristics in the plowing work and the plowing work by the tractor, the engine according to the load fluctuation is controlled by the adjusting mechanism of the governor device. In the case of adjusting and controlling the fluctuation of the engine speed by increasing or decreasing the torque, when a sudden load change occurs, such as at the start of tillage work or tillage work, automatic tillage in continuous tillage work Since draft control for control and tillage work is not possible, fuel supply sufficient to generate necessary torque due to insufficient adjustment cannot catch up, resulting in poor engine responsiveness and reduced engine speed. The problem was that it could lead to smoke.
また、全負荷状態によりエンジン回転数が低下している場合、圃場端の作業終了等により負荷状態が急に軽減されたとき、ガバナ装置による調節機構ではエンジン回転数の急激な上昇を一定の範囲に規制することができ難いため、機体が急加速してしまい大変危険であった
そこで本発明は、トラクターにおける耕作作業の開始時等の如き急激な負荷の変化が起こった際に、エンジン回転数が低下するという不具合の改善とスモーク発生の抑制、及び全負荷状態によりエンジン回転数が低下している場合に、負荷状態が急に軽減されたときのエンジン回転数の急上昇を抑制しようとするものである。
In addition, when the engine speed is reduced due to the full load condition, when the load condition is suddenly reduced due to the end of the work at the end of the field, etc., the adjustment mechanism by the governor device causes the engine speed to increase rapidly within a certain range Therefore, the present invention is very dangerous because the airframe accelerates rapidly and the engine speed is increased when a sudden load change occurs, such as at the start of cultivation work in the tractor. To suppress the sudden increase in the engine speed when the load condition is suddenly reduced when the engine speed is reduced due to the full load condition. It is.
請求項1の発明は、コモンレール式エンジンを搭載した作業車において、作業車に連結した作業機(1)の降下位置を判別する位置検出手段(2)を適宜位置に備え、この位置検出手段(2)により作業機(1)が作業開始位置に降下したことを検出したときは、コモンレール(10)のレール圧を所定量増圧補正し、この増圧補正状態を所定時間後に元の状態に戻すことを特徴とする作業車の構成とする。 According to the first aspect of the present invention, in a work vehicle equipped with a common rail type engine, position detection means (2) for determining a lowered position of the work machine (1) connected to the work vehicle is provided at an appropriate position. When it is detected in 2) that the work implement (1) has been lowered to the work start position, the rail pressure of the common rail (10) is corrected by a predetermined amount, and this pressure increase correction state is restored to the original state after a predetermined time. It is set as the structure of the working vehicle characterized by returning.
このような構成により、コモンレール式エンジンを搭載した作業車において、作業車に連結している作業機(1)で作業を行うが、作業位置に降下して作業開始状態となっていることを位置検出手段(2)により検出したときは、作業開始時等における急激な負荷の増大を予測して、過渡時におけるコモンレール(10)のレール圧を予め所定量増圧補正させて必要とするトルクに対する燃料供給を可能にすると共に、この補正処理に必要な所定時間経過後に元のレール圧に戻すことにより、エンジンの応答性を良好にすることができる。 With such a configuration, in a work vehicle equipped with a common rail engine, the work machine (1) connected to the work vehicle performs work, but the work vehicle is lowered to the work position and is in a work start state. When detected by the detection means (2), a sudden increase in load at the start of work is predicted, and the rail pressure of the common rail (10) at the time of transition is corrected in advance by a predetermined amount to the required torque. It is possible to improve the responsiveness of the engine by enabling fuel supply and returning to the original rail pressure after a predetermined time required for the correction processing.
請求項2の発明は、前記作業機(1)での作業をアイソクロナス制御により行う構成とし、作業時の全負荷状態でエンジン回転数が低下している場合、負荷状態の急な軽減によりエンジン回転数が定格回転数に復帰しようとする際の最大回転速度を、単位時間当たり所定回転数の範囲内に規制することを特徴とする請求項1に記載の作業車の構成とする。
The invention according to
このような構成により、作業機(1)で作業を行うときはアイソクロナス制御を使用して行う。このとき、作業負荷が全負荷に近い状態となってエンジン回転数が低下している場合、作業終了等による負荷状態の急な軽減により、低下しているエンジン回転数が定格回転数に復帰しようとするが、この復帰上昇する際のエンジン回転数の最大回転速度を、急激な上昇速度を抑えた所定回転数(単位時間当たり)の範囲に規制することにより、エンジン回転数の急加速を抑制することができる。 With such a configuration, when the work machine (1) performs work, it is performed using isochronous control. At this time, if the work load is close to the full load and the engine speed is decreasing, the reduced engine speed will return to the rated speed due to abrupt reduction of the load state due to the end of work, etc. However, by limiting the maximum engine speed at the time of this return rise to a predetermined speed (per unit time) that suppresses the sudden rise speed, it suppresses sudden acceleration of the engine speed. can do.
請求項1の発明では、上記作用の如く、コモンレール式エンジンを搭載した作業車に連結している作業機(1)が、作業位置に降下して作業開始状態となっているときは、作業開始時等における急激な負荷の増大を予測して、過渡時におけるコモンレール(10)のレール圧を予め所定量増圧補正させて必要とするトルクに対する燃料供給を可能にする。この補正処理に必要な所定時間経過後に元のレール圧に戻す対応を行うことによって、過渡時の指示レール圧を予め増圧補正してレール圧のずれをなくすことにより、ガバナ装置では対応でき難い制御領域について補うことが可能であるから、エンジンの応答性を良好にして、急激な負荷の増大に対するエンジン回転数の低下防止とスモークの発生を抑制することができ、作業車の作業機(1)による作業を円滑に行うことができる。 According to the first aspect of the present invention, when the work machine (1) connected to the work vehicle equipped with the common rail engine is lowered to the work position and is in the work start state as described above, the work starts. By predicting an abrupt increase in load at times, the rail pressure of the common rail (10) at the time of transition is corrected in advance by a predetermined amount to allow fuel supply for the required torque. It is difficult for the governor device to deal with by returning to the original rail pressure after the lapse of a predetermined time necessary for this correction processing, thereby correcting the increase in the indicated rail pressure in advance to eliminate the rail pressure deviation. Since it is possible to compensate for the control region, it is possible to improve the engine responsiveness, to prevent a decrease in the engine speed against a sudden load increase, and to suppress the occurrence of smoke. ) Can be performed smoothly.
請求項2の発明では、上記作用の如く、作業機(1)により、アイソクロナス制御を使用して作業を行っているときにおいて、作業負荷が全負荷に近い状態となりエンジン回転数が低下している場合、負荷状態の急な軽減により低下しているエンジン回転数が定格回転数に復帰上昇しようとする際のエンジン回転数の最大回転速度を、急激な上昇速度を抑えた所定回転数(単位時間当たり)の範囲に規制する。これにより、回転復帰性の良いアイソクロナス制御においても、エンジン回転数が緩やかに戻ってくるため急にエンジン回転数が上昇することがなく、機体の急加速を防止して安全に作業車の作業機(1)による作業を行うことができる。
In the invention of
コモンレール式ディーゼルエンジンを搭載したトラクターを実施例として説明する。
トラクターに連結した作業機1(耕作装置)の降下位置を判別する位置検出手段2を適宜位置に備え、この位置検出手段2により耕作装置1が耕作作業開始位置に降下したことを検出したときは、コモンレール10のレール圧を所定量増圧補正させると共に、この増圧補正状態を所定時間後に元の状態に戻すレール圧補正装置。また、コモンレール式ディーゼルエンジンを搭載したトラクターにおいて、トラクターに連結した耕作装置1によりアイソクロナス制御による耕作作業時に全負荷状態によりエンジン回転数が低下している場合、負荷状態の急な軽減によりエンジン回転数が定格回転数に復帰しようとする際の最大回転速度を所定回転数(単位時間当たり)の範囲に規制する急加速防止装置。
A tractor equipped with a common rail type diesel engine will be described as an example.
When the position detection means 2 for determining the lowering position of the work machine 1 (cultivation apparatus) connected to the tractor is provided at an appropriate position, and when the position detection means 2 detects that the
コモンレール式ディーゼルエンジンEに採用したコモンレール式(蓄圧式燃料噴射)とは、各気筒へ燃料を噴射する燃料噴射装置への燃料供給を要求された圧力に調整するコモンレール10(蓄圧室)を介して行うものである。 The common rail type (accumulation type fuel injection) adopted in the common rail type diesel engine E is a common rail 10 (accumulation chamber) that adjusts the fuel supply to the fuel injection device that injects fuel into each cylinder to the required pressure. Is what you do.
該コモンレール10の作用の概要は、図3のシステム図に示す如く、燃料タンク11内の燃料は吸入通路により燃料フィルタ12を介して該エンジンEで駆動される高圧ポンプ13に吸入され、この高圧ポンプ13によって加圧された高圧燃料は吐出通路14によりコモンレール10に導かれ蓄えられる。
The outline of the operation of the
該コモンレール10内の高圧燃料は、各高圧燃料供給通路16により気筒数分のインジェクタ17に供給され、エンジンコントロールユニット18(以下ECUという)からの指令に基づき、各気筒毎にインジェクタ17が開弁作動して、高圧燃料が該エンジンEの各燃焼室内に噴射供給され、各インジェクタ17での余剰燃料(リターン燃料)は各リターン通路19により共通のリターン通路20へ導かれ、このリターン通路20によって燃料タンク11へ戻される。
The high-pressure fuel in the
また、コモンレール10内の燃料圧力(コモンレール圧)を制御するため高圧ポンプ13に圧力制御弁21が設けられており、この圧力制御弁21はECU18からのデューティ信号によって、高圧ポンプ13から燃料タンク11への余剰燃料のリターン通路20の流路面積を調整するものであり、これによりコモンレール10側への燃料吐出量を調整してレール圧を制御することができる。
Further, a
具体的には、エンジン運転の条件に応じて目標コモンレール圧を設定し、レール圧センサ22により検出されるレール圧が目標のレール圧と一致するよう、圧力制御弁21を介してコモンレール圧をフィードバック制御する。
Specifically, the target common rail pressure is set according to the engine operating conditions, and the common rail pressure is fed back via the
農作業機におけるコモンレール式ディーゼルエンジンEのECU18は、図4の表に示す如く、回転数と出力トルクの関係において走行モードM1と通常作業モードM2及び重作業モードM3の三種類の制御モードを設けている。 As shown in the table of FIG. 4, the ECU 18 of the common rail diesel engine E in the farm work machine has three types of control modes, a traveling mode M1, a normal working mode M2, and a heavy working mode M3, in relation to the rotational speed and the output torque. Yes.
走行モードM1は、回転数の変動で出力も変動するドループ制御として、農作業を行わず移動走行する場合に使用するものであり、例えば、ブレーキを掛けて走行速度を減速したり停止したりすると、この走行負荷の増大に伴ってエンジン回転数が低下するため走行速度の減速や停止を安全に行うことができる。 The traveling mode M1 is used when traveling without farming as droop control in which the output fluctuates due to fluctuations in the rotational speed. For example, when the traveling speed is reduced or stopped by applying a brake, As the traveling load increases, the engine speed decreases, so the traveling speed can be reduced or stopped safely.
通常作業モードM2は、負荷が変動しても回転数が一定で出力を負荷に応じて変更するアイソクロナス制御として、通常の農作業を行う場合に使用するものであり、例えば、トラクターであれば耕耘作業時に耕地が固く耕耘刃に抵抗が掛かるとき、コンバインであれば収穫作業時に収穫物が多く負荷が増大したときでも、出力が変動して回転数を維持するのでオペレータが楽に操縦できる。 The normal work mode M2 is used when performing normal farm work as isochronous control in which the rotation speed is constant and the output is changed according to the load even when the load fluctuates. Sometimes, when the cultivated land is hard and resistance is applied to the cultivating blade, the combine makes it easy for the operator to control the output and maintain the number of rotations even when there is a lot of harvest during harvesting and the load increases.
重作業モードM3は、通常作業モードM2と同様に負荷が変動しても回転数一定で出力を負荷に応じて変更するアイソクロナス制御に、負荷限界近くになると回転数を上昇させて出力を上げる重負荷制御を加えた制御で、特に、負荷限界近くで農作業を行う場合に使用するものであり、例えば、トラクターで耕耘作業を行っている際に、特に、固い耕地に遭遇してもエンジン出力が通常の限界を越えて増大するので作業を中断することがない。 In the heavy work mode M3, as in the normal work mode M2, the isochronous control that changes the output according to the load at a constant rotation speed even when the load fluctuates, and when the load limit is approached, the rotation speed is increased to increase the output. Control with heavy load control, especially used when farming near the load limit.For example, when plowing with a tractor, engine output even when encountering hard cultivated land Increases beyond the normal limit, so work is not interrupted.
これらの作業モードM1,M2,M3は、作業モード切替スイッチの操作、又は走行変速レバーの変速操作、作業クラッチの入り切り操作等によって切り替わるように構成する。 These work modes M1, M2, and M3 are configured to be switched by an operation of a work mode changeover switch, a shift operation of a travel shift lever, an operation of turning on and off a work clutch, or the like.
従来、ディーゼルエンジンでは、メイン噴射に先立って少量の燃料をパルス的に噴射するパイロット噴射を行うことにより、着火遅れを短縮してディーゼルエンジン特有の、所謂ノック音を低減することが知られている。 Conventionally, in a diesel engine, it is known to perform pilot injection that injects a small amount of fuel in a pulse manner prior to main injection, thereby shortening the ignition delay and reducing the so-called knocking noise peculiar to the diesel engine. .
このパイロット噴射は、メイン噴射の前に1回乃至2回に固定して行われるものであったが、前記コモンレール10のシステムを用いることで、エンジンの状況に応じてパイロット噴射の状態を変化させ、騒音の低減や不完全燃焼による白煙又は黒煙の発生を抑制できる。
This pilot injection is performed once or twice before the main injection. However, by using the system of the
前記コモンレール10を有するディーゼルエンジンEを搭載したトラクターTは、図5と図6の全体構成に示す如く、機体の前後部に前輪23,23と後輪24,24を備え、機体の前部に搭載したエンジンEの回転動力をトランスミッションケースM内の変速装置によって適宜変速して、これら前輪23,23と後輪24,24に伝えるように構成している。
The tractor T equipped with the diesel engine E having the
機体中央であってキャビン25内のハンドルポスト26にはステアリングハンドル27が支持され、その後方にはシート28が設けられており、ステアリングハンドル27の下方には、機体の進行方向を前後方向に切り替える前後進レバー29が設けられている。この前後進レバー29を前側に移動させると機体は前進し、後方へ移動させると後進する構成である。
A steering handle 27 is supported on the
また、ハンドルポスト26を挟んで前後進レバー29の反対側にはエンジン回転数を調節するアクセルレバー30が設けられ、またステップフロア31の右コーナー部には、同様にエンジン回転数を調節するアクセルペダル32と、左右の後輪24,24にブレーキを作動させる左右のブレーキペダル33L,33Rが設けられている。ステップフロア31の左コーナー部にはクラッチペダル34が設けられている構成である。
An
また、主変速レバー35はシート28の左前方部にあり、低速,中速,高速及び中立の何れかの位置を選択できる副変速レバー36はその後方にあり、更にその右側にPTO変速レバー37を設けている。更に、シート28の右側には耕作装置1としてのロータリ装置1の高さを設定するポジションレバー38と圃場の耕耘深さを自動的に設定する自動耕深レバー39と、これらのレバーの後にロータリ装置1の右上げスイッチ40と右下げスイッチ41が配置され、更にその後にロータリ装置1の自動水平装置42とバックアップスイッチ43が配置されている構成である。
The main
バックアップスイッチ43は機体の後進時において、ロータリ装置1を自動的に上昇させるものであり、ロータリ装置1は機体の後方にリンク44で連結構成されており、ロータリ装置1の昇降作用位置を検出するポテンショメーター等による位置検出手段2としての位置センサ2を、リンク44の適宜位置に設けて構成させる。
The
トラクターTは、ロータリ装置1を駆動させ機体を走行させることにより圃場内において耕耘等の作業を行うものであるが、耕耘作業開始時のような急激な負荷の変化が起こった際には、コモンレール10のレール圧が前記ECU18の指示値に追いつかず実際には小さめの値となるため、スモークが発生してしまうと共に必要なトルクを確保するための燃料が不足し、エンジンEの応答性が悪くなりエンジン回転数が低下してしまうという不具合があった。
The tractor T performs operations such as tillage in the field by driving the
このため、図1のフローチャートに示す如く、ロータリ装置1が耕耘作業位置に降下して作業開始状態となっていることを位置センサ2により検出したときは、作業開始時等における急激な負荷の増大を予測して、過渡時におけるコモンレール10のレール圧を予め10メガパスカル程度増圧補正させる。
For this reason, as shown in the flowchart of FIG. 1, when the
このレール圧の増圧補正により、過渡時におけるレール圧を予め所定量増圧補正させて必要とするトルクに対する燃料供給を可能にすると共に、この補正処理に必要な所定時間経過後に元のレール圧に戻す対応を行うことによって、過渡時の指示レール圧を予め増圧補正してレール圧のずれをなくすことにより、エンジンEの応答性を良好にして、急激な負荷の増大に対するエンジン回転数の低下防止とスモークの発生を抑制することができ、トラクターTのロータリ装置1による耕耘作業を円滑に行わせることができる。
This rail pressure increase correction makes it possible to supply the fuel for the required torque by correcting the rail pressure during the transition in advance by a predetermined amount, and after the predetermined time required for this correction processing, the original rail pressure is corrected. The response to the engine E is improved by preliminarily increasing the indicated rail pressure at the time of transition to eliminate the deviation of the rail pressure, thereby improving the response of the engine E and increasing the engine speed against a sudden load increase. The fall prevention and the generation of smoke can be suppressed, and the tilling work by the
また、トラクターTにおいて、ロータリ装置1を駆動させアイソクロナス制御による耕耘作業を行うとき、全負荷状態によりエンジン回転数が低下している場合、圃場端の作業終了等によりロータリ装置1を上昇させる操作を行うときは、負荷状態が急に軽減されエンジン回転数が急激に上昇することにより、機体が急加速してしまい大変危険であった。
Further, when the
このため、図2(a)のフローチャート及び図2(b)の線図に示す如く、ECU18による全負荷出力に対し指示出力が90%以上で、エンジン回転数が2000rpm以下の条件のとき、つまり全負荷状態でエンジン回転数が低下した状態において、圃場端の作業終了等によりロータリ装置1を上昇させることにより負荷状態が急に軽減された場合、エンジン回転数は現在の回転数から定格回転数に上昇する復帰作用が行われる。
Therefore, as shown in the flowchart of FIG. 2A and the diagram of FIG. 2B, when the instruction output is 90% or more and the engine speed is 2000 rpm or less with respect to the full load output by the
この上昇復帰する際のエンジン回転数の最大回転速度を、コモンレール10のレール圧の制御により、急激な上昇速度を抑えた所定回転数(単位時間当たり)の範囲に規制することができるから、回転復帰性の良いアイソクロナス制御においても、エンジン回転数が緩やかに戻ってくるため急にエンジン回転数が上昇することがなく、機体の急加速を防止して安全にトラクターTのロータリ装置1による耕耘作業を行うことができる。
The maximum rotational speed of the engine speed at the time of returning to the rising state can be regulated within a predetermined rotational speed (per unit time) range in which the rapid ascent speed is suppressed by controlling the rail pressure of the
また、トラクターTにおいて、耕耘作業を行っているとき圃場端の枕地等における旋回終了後に、従来の制御では、耕耘を開始するよりも早くエンジン回転数(車速)が復帰してしまうため、枕地等での未耕地部分の面積が多く残るという難点があった。 In addition, in the tractor T, when the plowing operation is being performed, the rotation of the headland at the end of the field and the like, after the end of the turn, the engine speed (vehicle speed) returns faster than the start of plowing in the conventional control. There was a problem that a lot of uncultivated land area remained on the ground.
このため、トラクターTにおける耕耘作業での旋回時には、アイソクロナス制御でエンジン回転数を低下させ、ステアリングハンドル27を所定以上回したときは、ロータリ装置1を自動的に上昇させると共に後輪24,24にブレーキが作動し、次に、ステアリングハンドル27を略直進状態に戻したときは後輪24,24のブレーキ作動は解除されるという自動旋回制御を行った後、ロータリ装置1を手動で降下させる。
For this reason, when the tractor T turns in the tillage operation, the engine speed is decreased by isochronous control, and when the steering handle 27 is rotated more than a predetermined value, the
このロータリ装置1を降下させた際に、図7のフローチャートに示す如く、ECU18の監視により燃料噴射量が全負荷の50%以上となったときは耕耘が開始されたと判断し、エンジン回転数の上昇を開始し定格回転数まで復帰させる制御を行わせる。
When the
このような制御を行うことにより、ロータリ装置1が耕耘を開始した直後からエンジン回転数(車速)が復帰しようとするため、図8(a)の線図に示す如き従来の旋回状態から、図8(b)の線図に示す如き本案の旋回状態となり圃場端の枕地等での未耕地部分の面積を減らすことができ、無駄がなくなると共に耕耘時間を短縮することができる。なお、耕耘を開始した直後からエンジン回転数を上げようとする制御が始まるため、エンジンEの回転低下が起きることなく円滑に耕耘作業を行うことができる。
By performing such control, the engine speed (vehicle speed) is about to return immediately after the
また、トラクターTにおける耕耘作業での旋回時に、図9の線図に示す如く、アイソクロナス制御を用いないオールスピード制御において、ステアリングハンドル27を所定以上回したときは、前記の如き自動旋回制御を行った後、アクセル開度を一度80%まで戻し、位置センサ2によるロータリ装置1の位置検出により耕耘を開始したと判断されたときは、アクセル開度を100%まで復帰させる制御を行わせる。
Further, as shown in the diagram of FIG. 9, when the steering handle 27 is turned more than a predetermined time in the all speed control without using the isochronous control, the automatic turning control as described above is performed when turning the tractor T in the tillage work. After that, the accelerator opening is once returned to 80%, and when it is determined that the tilling is started by the position detection of the
このような制御を行うことにより、アクセルを2段階に分けて戻すことができるため、アクセル100%のときよりも耕耘開始時のエンジン回転数(車速)が低くなり、最初に掛かる負荷が小さくなってスモークの発生を抑えることができる。なお、耕耘開始と同時にアクセル開度を100%とするため、負荷によるエンジン回転数の低下を補正して低下防止を行うことができる。 By performing such control, the accelerator can be returned in two stages, so that the engine speed (vehicle speed) at the start of tilling is lower than that when the accelerator is 100%, and the initial load is reduced. The occurrence of smoke can be suppressed. In addition, since the accelerator opening is set to 100% simultaneously with the start of tilling, the decrease in the engine speed due to the load can be corrected to prevent the decrease.
また、エンジンEにおいて、従来では、ブースト圧bを検出するブースト圧センサと大気圧を検出する大気圧センサとを有するものでは、この両センサの検出値の比較によりセンサの故障チェック等を行うことができるが、これらの両センサにより吸気系統の異常検出を行うまで発展させた例は余りない。 In the case of the engine E having a boost pressure sensor for detecting the boost pressure b and an atmospheric pressure sensor for detecting the atmospheric pressure, a sensor failure check is performed by comparing the detection values of the two sensors. However, there are not many examples that have been developed until these two sensors detect abnormality of the intake system.
図10(a)の概念図に示す如く、エンジンEの燃料噴射量を制限するアクセル開度aによるトルクリミットとブースト圧bによるスモークリミットの二種類のうち、どちらか小さい方を最終的な燃料噴射量制限として用いるが、エンジンEが定常運転の場合はトルクリミットにより燃料が制限され、逆に、ブースト圧bが低くスモークリミットにより燃料が制限されるときはターボチャージャーの過給遅れ等が想定される。 As shown in the conceptual diagram of FIG. 10A, the smaller of the two types of the torque limit by the accelerator opening a that limits the fuel injection amount of the engine E and the smoke limit by the boost pressure b is the final fuel. This is used as an injection amount restriction. When engine E is in steady operation, fuel is restricted by torque limit. Conversely, when boost pressure b is low and fuel is restricted by smoke limit, turbocharger supercharging delay is assumed. Is done.
このような状態において、図10(b)のフローチャートに示す如く、フリーアクセル等による特殊運転条件を除外した通常の作業状態、特にコンバインの場合は、アクセル及びエンジン回転数一定のアイソクロナス制御状態で定格回転による作業が多いことから、ブースト圧センサを用いたスモークリミットの機能を利用して、エンジン回転数が閾値(トルク点等)以下に低下した状態で、通常のスモークリミットマップ1に対しブースト圧bを更に低い制限として設けたスモークリミットマップ2によって燃料噴射量が制限されるという状態が発生した場合、ブースト圧bが基準値まで上昇していないということは正常状態とは考え難いため、エアクリーナの詰まりやブースト圧力洩れ等による吸気系統の異常として、既設のセンサを利用した安価な構成にて容易に検出することができる。
In such a state, as shown in the flowchart of FIG. 10 (b), in a normal working state excluding special operating conditions such as a free accelerator, particularly in the case of a combine, in an isochronous control state where the accelerator and the engine speed are constant. Since there is a lot of work with rated speed, boosting is performed over the normal
また、エンジンEにおいて、突発的負荷に対して黒煙の排出を抑えるために設けられているスモークリミットマップ、又はアクセルフィルタを各々選択スイッチにより切り替え可能にすると共に、この選択スイッチを作業時(耕耘や刈取り等の重作業)若しくは非作業時(移動等の軽作業)を予測検知可能な部位(例えば、作業機駆動レバーやPTOスイッチ等)に設置し、自律的に切り替えができる構成とする。 Further, in the engine E, the smoke limit map or the accelerator filter provided for suppressing the discharge of the black smoke against the sudden load can be switched by a selection switch, and the selection switch is set at the time of working (cultivation). Or a heavy work such as mowing) or a non-working (light work such as movement) can be installed at a part (for example, a work machine drive lever or a PTO switch) that can be detected and detected, and can be switched autonomously.
このような構成により、農作業機の場合、作業時や非作業時が作業機駆動レバーの位置等により明確に判断可能であるから、図11のフローチャートに示す如く、これらの判断による信号を利用して選択スイッチにより、各々作業時にはスモークリミットマップ1又はアクセルフィルタ1に、非作業時にはスモークリミットマップ2又はアクセルフィルタ2に自律的に切り替えることにより、適切なスモークリミットマップ又はアクセルフィルタを設定することで、排出ガス(黒煙)の低減を図ることができる。
With such a configuration, in the case of a farm work machine, it is possible to clearly determine when working or not working based on the position of the work machine drive lever or the like. Therefore, as shown in the flowchart of FIG. 11, signals based on these judgments are used. By setting the appropriate smoke limit map or accelerator filter by autonomously switching to the
また、従来の電子制御エンジンにおいては、図12に示す如く、クランク軸45と同期して回転するクランクホイール46による角度パルスの発生を角度センサ47によって読み取ると共に、エンジン回転数の1/2の回転比となるカムホイール48とカムセンサ49及びECU50により各気筒のストロークを判別し、その確定後に燃料の噴射が開始されるため、クランク軸45が2回転する間は気筒判別ができないこととなり、メカ制御エンジンに比し始動性が劣るという難点があった。
In the conventional electronic control engine, as shown in FIG. 12, the generation of an angle pulse by the
これらの難点を改善するため、エンジン始動直後のストローク判定前に、カムホイール48に設けている各気筒の上死点に対応する認識用突起pに埋め込んだICチップ#1,#2,#3,#4によって、ストロークを判別することができるから、気筒判別による始動時間の短縮が可能となり、始動性の向上を図ることができる。
In order to improve these difficulties, the
また、エンジンのシリンダヘッドに装着したヘッドカバー51に設けているバッフルプレート52には、従来では、温度低下時に圧力バランスにより該プレート52上に乗ってしまったオイルを落すため穴を設けていたが、運転中(高温時)にこの穴からオイルが持ち上がってしまい悪影響を及ぼしていた。
In addition, the
このような悪影響を改善するため、図13(a),(b)に示す如く、バッフルプレート52の穴部hに形状記憶合金mを装着することにより、エンジン運転中には穴部hが塞がりオイルを持ち上げないよう作用させ、停止中(低温時)には穴部hが開き運転中に溜ったオイルを下へ落すよう作用させることができるから、大気開放式(オープン式)の場合では、路面や床面への滴下防止等環境に配慮することができると共に、還元式の場合では、吸気側へのオイルの吸い込みによるターボチャージャや吸気系部品への損失回避等による耐久信頼性の向上を図ることができる。なお、両方式共通でオイル消費の低減やメンテナンス性の向上等による利点がある。
In order to improve such adverse effects, as shown in FIGS. 13 (a) and 13 (b), by mounting the shape memory alloy m in the hole h of the
トラクタやコンバイン等の農作業機を始め一般車両にも利用可能である。 It can be used for farm vehicles such as tractors and combiners as well as general vehicles.
1 作業機(耕耘装置)
2 位置検出手段(位置センサ)
10 コモンレール
E コモンレール式エンジン
T 作業車(トラクター)
1 Working machine (cultivation equipment)
2 Position detection means (position sensor)
10 Common rail E Common rail engine T Work vehicle (tractor)
Claims (2)
Priority Applications (1)
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KR20190081187A (en) * | 2017-12-29 | 2019-07-09 | 주식회사 두산 | Engine rpm control device |
CN114347989A (en) * | 2021-12-13 | 2022-04-15 | 潍柴动力股份有限公司 | Vehicle speed control method and device |
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2008
- 2008-01-31 JP JP2008021086A patent/JP2009180180A/en active Pending
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