JP2010025058A - 作業用車両 - Google Patents

Abstract

【課題】走行機体に搭載される燃料噴射型エンジン１０に，その回転数を，予め記憶されている燃料噴射量特性に基づいて，前記エンジンによる各種の作業モードに応じた所定回転数に維持するようにした燃料噴射制御装置２２を設けて成る作業用車両において，粗悪燃料の使用を認識できるようにする。
【解決手段】前記燃料噴射制御装置２２には，前記エンジンを所定回転数に維持することのために現実に消費されている実燃料噴射量を検出する燃料量検出手段３６を備えるとともに，この燃料量検出手段にて検出した実燃料噴射量が，前記燃料噴射量特性に基づく目標燃料噴射量を越えたことを検出する燃料チェック手段３７を備えている。
【選択図】 図３

Description

本発明は，例えば，トラクタ，乗用型田植機又はコンバイン等のような作業用車両に関するものである。

一般に，この種の作業用車両においては，その走行機体に，ディーゼルエンジン等の燃料噴射型エンジンを搭載し，このエンジンによって，前進走行又は後進走行に走行駆動するとともに，その走行機体に装着した各種の作業機を駆動するように構成している（例えば，特許文献１及び２参照）。

また，前記作業用車両においては，前記エンジンの回転数を，コモンレール方式等のように燃料噴射制御装置により，これに予め記憶されている燃料噴射量特性に基づいて，以下に述べる各種の作業モードに応じた任意の所定回転数に維持し，この任意の回転数の状態で，当該エンジンによる走行の駆動及び作業機の駆動等の各種の作業を行うように構成していることも，従来から良く知られている。
特開平８−１８７００９号公報 特開平１０−８９１１１号公報

従来の作業用車両におけるエンジンは，その回転数を，前記したように，燃料噴射制御装置により，常時，各種作業モードに応じた所定回転数に維持するように構成されているが，このエンジンに粗悪な燃料が使用された場合には，各気筒に対するインジェクタに，詰まり等の故障及び劣化を招来することになるにもかかわらず，この粗悪燃料の使用を全く感知することができないという問題がある。

しかも，従来においては，前記エンジンに対して粗悪な燃料が供給された否かの履歴が一切不明であるから，前記エンジンのメンテナンスに際しては，過去において粗悪な燃料が供給された否かの点を考慮しなけばならないばかりか，メンテナンスの定期的間隔を短くしなければならないという問題があった。

本発明は，作業用車両に使用される燃料噴射型エンジンにおいては，各種作業モードに応じた所定回転数に維持するように，燃料制御していることに着目し，これを利用して，粗悪燃料が用された否かを確認できるようにすることを技術的課題とするものである。

この技術的課題を達成するため請求項１は，
「走行機体に搭載される燃料噴射型エンジンに，その回転数を，予め記憶されている燃料噴射量特性に基づいて，前記エンジンによる各種の作業モードに応じた所定回転数に維持するようにした燃料噴射制御装置を設けて成る作業用車両において，
前記燃料噴射制御装置には，前記エンジンを所定回転数に維持することのために現実に消費されている実燃料噴射量を検出する燃料量検出手段を備えるとともに，この燃料量検出手段にて検出した実燃料噴射量が，前記燃料噴射量特性に基づく目標燃料噴射量を越えたことを検出する燃料チェック手段を備えている。」
ことを特徴としている。

請求項２は，
「前記請求項１の記載において，前記燃料チェック手段が前記目標燃料噴射量を越えたことを検出したとき，そのときにおける日時を記憶する手段を備えている。」
ことを特徴としている。

請求項３は，
「前記請求項１又は２の記載において，前記燃料チェック手段が前記目標燃料噴射量を越えたことを検出したときに作動する報知手段を備えている。」
ことを特徴としている。

請求項４は，
「前記請求項１〜３のいずれかの記載において，前記燃料チェック手段は，燃料チェックの状態と非燃料チェックの状態とに切り換え可能に構成されている。」
ことを特徴としている。

請求項５は，
「前記請求項１〜３のいずれかの記載において，前記燃料チェック手段は，その燃料チェックが所定時間の間隔で実行する構成である。」
ことを特徴としている。

走行車両に搭載したエンジンにおける燃料噴射量は，燃料噴射制御装置により，エンジンにおける回転数を予め記憶した燃料噴射量特性に基づいて，エンジンにおける回転数を各種の作業モードに応じた任意の所定回転数に維持するように制御される。

この場合，前記エンジンに粗悪な燃料が使用された場合，この粗悪燃料はその発熱量が良質燃料よりも低いこと等により，前記エンジンを所定回転数に維持することのために現実に消費されている実燃料噴射量は，前記エンジンに良質の燃料を使用している場合よりも多くなる。

そこで，請求項１に記載したように，前記エンジンを所定回転数に維持することのために現実に消費されている実燃料噴射量を，燃料量検出手段により検出し，この実燃料噴射量が，前記燃料噴射量特性に基づく目標燃料噴射量を越えたことを，燃料チェック手段にて検出することにより，粗悪燃料の使用を確実に認識することができる。

この場合，請求項２に記載したように，前記燃料チェック手段による検出の日時を記憶することにより，粗悪燃料の使用の履歴を知ることができて，これに基づいてエンジンに対する点検・整備を行うことができるから，前記点検・整備の作業性を向上できる。

請求項３の記載によると，粗悪燃料の使用がオペレータに知らされるから，粗悪燃料の使用による故障・劣化を未然に回避できる。

また，請求項４の記載によると，粗悪燃料のチェックを，オペレータの指示に応じて必要なときにおいて実行できるから，燃料噴射制御装置の負荷を軽減できる。

更にまた，請求項５の記載によると，粗悪燃料のチェックを定期的に行うので，オペレータの負担を軽減できる。

以下，本発明の実施の形態を，図１〜図６の図面について説明する。

図１及び図２において，符号１は，トラクタを，符号２は，作業機としての一つの例であるロータリ耕耘機２を各々示す。

前記ロータリ耕耘機２は，従来から良く知られているように，前記トラクタ１の後部に，左右一対のロアーリンク３と，一本のトップリンク４とによって昇降可能に連結されており，また，前記ロータリ耕耘機２は，前記トラクタ１の後部に設けた昇降用油圧シリンダ５によって昇降動するように構成されていることに加えて，当該ロータリ耕耘機２を水平に保持するように制御するための水平制御用油圧シリンダ（図示せず）が設けられている。

前記トラクタ１は，従来から良く知られているように，左右両側の前車輪７と左右両側の後車輪８とで支持した走行機体９に，多気筒のディーゼルエンジン１０を搭載するとともに，操縦ハンドル１１及び操縦座席１２等を有するキャビン１３を設けた構成であり，前記ディーゼルエンジン１０からの出力は，無段変速機構１４を介してミッションケース１５に入り，このミッションケース１５から前記両前車輪７及び両後車輪８に伝達されてこれを駆動することにより，前記トラクタ１を前進走行又は後進走行するように構成されている。

また，前記ディーゼルエンジン１０からの出力は，ＰＴＯ軸１６を介して前記ロータリ耕耘機２に伝達されてこれを駆動することにより，所定の耕耘作業を行うように構成されている。

更にまた，前記ディーゼルエンジン１０からの出力は，前記昇降用油圧シリンダ５及び前記水平制御用油圧シリンダに対して作動油を供給するための油圧ポンプ（図示せず）に伝達されてこれを駆動するように構成されている。

なお，前記トラクタ１におけるキャビン１３には，ブレーキペタル４３，メインクラッチペタル４４，前記無段変速機構１４を変速作動する主変速操作レバー４５，前記ミッションケース１５を変速作動する副変速操作レバー４６，前記ロータリ耕耘機２の昇降を司る昇降操作レバー４７及び前記ＰＴＯ軸１６への動力伝達を断続するためのＰＴＯクラッチレバー４８等が設けられている。

そして，前記ディーゼルエンジン１０における排気マニホールド１８から大気への排気ガス管路１９には，パティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）２０及びＮＯＸ触媒２１等のような各種の排気ガス浄化装置が設けられている。

前記ディーゼルエンジン１０は，図３に示すように，蓄圧式等の燃料噴射制御装置２２にて制御されている。

前記燃料噴射制御装置２２は，前記ディーゼルエンジン１０の各気筒ごとのソレノイド型インジェクタ２３に燃料を分配するコモンレール２４を，蓄圧室として利用するものである。

すなわち，燃料タンク２５内の燃料を，前記ディーゼルエンジン１０にて駆動のサプライポンプ２６に燃料フィルタ２７を経て吸入し，このサプライポンプ２６にて加圧した高圧燃料を，吐出管路２８を介して前記コモンレール２４に送り，ここに蓄えるようにする。

前記コモンレール２４に蓄えられた高圧燃料は，個別の燃料供給管路２９を介して前記各気筒ごとのソレノイド型インジェクタ２３に供給される。

前記各ソレノイド型インジェクタ２３を，エンジンコントローラ３０からの指令にて開作動することにより，前記高圧燃料を，各気筒に対して噴射供給する。

なお，この各気筒への燃料噴射は，図４に示すように，上死点（ＴＤＣ）を挟む付近でのメイン噴射Ａにて行われる。また，各気筒への燃料噴射は，前記のメイン噴射Ａに加えて，ＮＯＸ及び騒音の低減を目的として前記上死点（ＴＤＣ）よりクランク角度で約６０度だけ以前のクランク角度θ１の時期における少量のパイロット噴射Ｂとか，騒音の低減を目的として前記上死点（ＴＤＣ）直前のクランク角度θ２の時期におけるプレ噴射Ｃとか，パティキュレートの低減及び排気ガス浄化促進を目的として前記上死点（ＴＤＣ）後のクランク角度θ３及びθ４の時期におけるアフタ噴射Ｄ及びポスト噴射Ｅとかも行うように構成している。

一方，前記各ソレノイド型インジェクタ１９における余剰燃料は，個別のリターン管路３１及び共通のリターン管路３２を介して前記燃料タンク２５に戻るように構成されている。

前記サプライポンプ２６には，圧力制御弁３３が，前記コモンレール２４には圧力センサー３４が各々設けられている。

前記圧力制御弁３３は，前記エンジンコントローラ３０からの指令にて，前記サプライポンプ２６から前記燃料タンク２５にリターンする燃料量を増減するものであり，これによって，前記コモンレール２４への燃料吐出量を調整して，前記コモンレール２４内における燃料噴射圧力を制御することができる。

前記エンジンコントローラ３０は，具体的には，前記ディーゼルエンジン１０を任意の回転数にする場合における目標燃料噴射圧力を，予め，単位時間当たりの燃料噴射量特性として前記エンジンコントローラ３０に記憶しており，前記コモンレール２４内における燃料噴射圧力が，前記予め燃料噴射量特性として記憶されている目標燃料噴射圧力と一致するように，前記圧力制御弁３３を介してフィードバック制御している。

この場合，前記各インジェクタ１９からの燃料噴射量は，前記コモンレール２４内における燃料噴射圧力に正比例しているから，前記予め燃料噴射量特性として記憶されている単位時間当たりの目標燃料噴射量と一致するように制御される。

前記エンジンコントローラ３０とは別の作業用コントローラ４１は，前記エンジンコントローラ３０に対して，前記ディーゼルエンジン１０を，以下に述べる各種作業モードに応じた所定回転数で運転するような指示を出力している。

例えば，前記ディーゼルエンジン１０の回転数を，前記ロータリ耕耘機２を上昇動した状態での路上モード，ロータリ耕耘機２を低負荷で作動しながら走行する軽作業モード，及びロータリ耕耘機２を重負荷で作動しながら走行する重作業モード等のような各種作業モードの各々において最適とするように，所定回転数に維持するように構成している。

なお，前記コモンレール２４には，当該コモンレール２４内における燃料噴射圧力が必要以上に高くなることを防止するための圧力リミッター弁３５が，前記共通リターン管路３２との間に設けられている。

また，前記ディーゼルエンジン１０の回転数は，前記キャビン１３に設けたアクセル操作レバー４２（図２参照）により，前記蓄圧式燃料噴射制御装置２２を利用して，前記エンジンコントローラ３０による制御に優先して任意に回転数に変更できるように構成されている。

そして，前記エンジンコントローラ３０には，前記エンジン１０を各種の作業モードに応じた所定回転数に維持することのために現実に単位時間当たりに消費されている実燃料噴射量を，前記コモンレール２４内における燃料噴射圧力によって検出する燃料量検出手段３６が設けられているほか，この燃料量検出手段にて検出した実燃料噴射量と，当該エンジンコントローラ３０に予め記憶されている燃料噴射量特性に基づく目標燃料噴射量とを比較するという燃料チェックを行うようにした燃料チェック手段３７が設けられている。

更に，前記エンジンコントローラ３０には，前記燃料量検出手段３６による実燃料噴射量の検出と，前記燃料チェック手段３７による燃料チェックを，適宜時間の間隔で行うことを指示するか，オペレータの操作によって指示するようにした指令手段３８が設けられいているほか，前記燃料チェック手段３７における燃料チェックの日時その結果を記憶しておく記憶手段３９を備えている。

図５は，各種の作業モードのうち任意の作業モードについて，前記エンジンコントローラ３０に予め記憶されている燃料噴射量特性を示している。

例えば，前記した任意の作業モードにおいて，所定回転数Ｎ１にするときには，前記予め記憶されている燃料噴射量特性に基づいて目標燃料噴射量Ｑ１にすることにより，前記所定回転数Ｎ１を維持するようにしている。

前記エンジン１０に使用されている燃料が，燃料噴射量特性を想定したときの良質燃料である場合には，前記エンジン１０において前記所定回転数Ｎ１を維持することのために現実に消費される実燃料噴射量は，前記燃料噴射量特性に基づいて目標燃料噴射量Ｑ１のままである。

しかし，前記エンジン１０に粗悪燃料が使用した場合，その発熱量が良質燃料よりも低いこと等により，前記所定回転数Ｎ１を維持することのために現実に消費される実燃料噴射量は，前記目標燃料噴射量Ｑ１からΔＱだけ増加してＱ２になる。

そこで，前記燃料量検出手段３６により，前記所定回転数Ｎ１を維持することのために現実に消費される実燃料噴射量を検出する。次いで，前記燃料チェック手段３７により，前記燃料量検出手段３６にて検出した実燃料噴射量が，前記燃料噴射量特性に基づく目標燃料噴射量Ｑ１を越えたことを検出することにより，エンジン１０に粗悪な燃料が使用されたか否かを確実に認識することができる。

また，前記燃料チェック手段３７は，実燃料噴射量が目標燃料噴射量Ｑ１を越えたことを検出したときには，前記キャビン１３等の箇所に設けたブザー又はランプ等の報知手段４０が作動するように構成している。

更にまた，前記記憶手段３９は，前記燃料チェック手段３７にて燃料チェックを行った日時と，その結果を記憶しており，これにより，粗悪燃料の使用の履歴を知ることができる。

図６は，前記燃料チェックのフローチャートで示しており，先ず，ステップＳ１で，前記指令手段３８による燃料チェックの指示があるか否か判別し，燃料チェックの指示がある場合は，ステップＳ２で，前記燃料量検出手段３６による実燃料噴射量の検出を行い，ステップＳ３で，目標燃料噴射量を予め記憶されている燃料噴射量特性から読み出す。

次いで，ステップＳ４で，前記燃料チェック手段３７により，前記実燃料噴射量と前記目標燃料噴射量とを比較し，前記実燃料噴射量が前記目標燃料噴射量を越えている場合には，ステップＳ５で，前記報知手段４０を作動し，ステップＳ６で，前記燃料チェックの日時及び結果を，前記記憶手段３９に記憶させる。

なお，本発明においては，前記実施の形態におけるエンジンコントローラ３０と，作業用コントローラ４１とを，一つのコントローラにて兼用することができるほか，前記実施の形態で示したように，トラクタ１にロータリー耕耘機２を装着して成る作業用車両に限らず，乗用型田植機等のように走行機体に，各種の作業機を昇降可能に装着した構成の作業用車両にも適用できることはいうまでもない。

ロータリ耕耘機を装着したトラクタの側面図である。 図１の平面図である。 エンジン制御のシステムを示す図である。 燃料の噴射時期を示す図である。 エンジン回転数と燃料噴射量との関係を示す図である。 制御のフローチャートを示す。

符号の説明

１ トラクタ
２ ロータリ耕耘機（作業機）
９ 走行機体
１０ ディーゼルエンジン
１４ 無段変速機構
２２ 蓄圧式燃料噴射制御手段
２４ コモンレール
２６ サプライポンプ
３０ エンジンコントローラ
３６ 燃料量検出手段
３７ 燃料チェック手段
３８ 指令手段
３９ 記憶手段
４０ 報知手段
４１ 作業用コントローラ

Claims (5)

1. 走行機体に搭載される燃料噴射型エンジンに，その回転数を，予め記憶されている燃料噴射量特性に基づいて，前記エンジンによる各種の作業モードに応じた所定回転数に維持するようにした燃料噴射制御装置を設けて成る作業用車両において，
   前記燃料噴射制御装置には，前記エンジンを所定回転数に維持することのために現実に消費されている実燃料噴射量を検出する燃料量検出手段を備えるとともに，この燃料量検出手段にて検出した実燃料噴射量が，前記燃料噴射量特性に基づく目標燃料噴射量を越えたことを検出する燃料チェック手段を備えていることを特徴とする作業用車両。
2. 前記請求項１の記載において，前記燃料チェック手段が前記目標燃料噴射量を越えたことを検出したとき，そのときにおける日時を記憶する手段を備えていることを特徴とする作業用車両。
3. 前記請求項１又は２の記載において，前記燃料チェック手段が前記目標燃料噴射量を越えたことを検出したとき作動する報知手段を備えていることを特徴とする作業用車両。
4. 前記請求項１〜３のいずれかの記載において，前記燃料チェック手段は，燃料チェックの状態と非燃料チェックの状態とに切り換え可能に構成されていることを特徴とする作業用車両。
5. 前記請求項１〜３のいずれかの記載において，前記燃料チェック手段は，その燃料チェックが所定時間の間隔で実行する構成であることを特徴とする作業用車両。

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