JP2011234621A - トラクタ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エンジンと、ロータリ耕耘装置と、昇降アクチュエータと、制御装置と、を備えるトラクタであって、制御装置は、エンジンのエンジン回転数Nrとエンジンの正味平均有効圧力Pmとの関係を示すマップにおいて予め設定される低燃費領域Zを記憶し、出力検出手段により検出されるエンジンの出力に基づいてエンジンの負荷率を算出し、エンジン回転数Nr及び正味平均有効圧力Pmが低燃費領域Zに含まれ、かつ負荷率が上昇用設定負荷率(設定負荷率)以上である状態が上昇用設定時間(設定時間)以上継続した場合、ロータリ耕耘装置を設定角度(設定上昇量)だけ上昇させる。
【選択図】図4
Description
制御装置は、エンジンの目標回転数に対する回転数の低下量をエンジンに加わる負荷とみなし、当該負荷が増加した場合にはロータリ耕耘装置を上昇させる。また、制御装置は、負荷が減少した場合には再びロータリ耕耘装置を下降させる。これによって、エンジンに加わる負荷を調節することができ、エンジンの回転数を目標回転数に維持することができる。従って、エンジンに負荷が加わることで発生する当該エンジンのストールを防止することができる。
エンジンに負荷が加わった場合、エンジン回転数が低燃費領域に達した状態で当該エンジン回転数を維持するため、エンジンのストールを防止するとともに、燃費の良い状態で作業を継続して行うことができる。
第二低燃費領域におけるロータリ耕耘装置の上昇制御を、第一低燃費領域に比べて低い負荷率で行うことができる。これによって、第一低燃費領域に比べてエンジンのストールが発生し易い第二低燃費領域におけるエンジンのストールの発生を抑制することができる。
第二低燃費領域におけるロータリ耕耘装置の上昇量を、第一低燃費領域に比べて大きくすることができる。これによって、第一低燃費領域に比べてエンジンのストールが発生し易い第二低燃費領域におけるエンジンのストールの発生を抑制することができる。
第二低燃費領域におけるロータリ耕耘装置の上昇制御を、第一低燃費領域に比べて低い負荷率で行うことができる。また、第二低燃費領域におけるロータリ耕耘装置の上昇量を、第一低燃費領域に比べて大きくすることができる。これによって、第一低燃費領域に比べてエンジンのストールが発生し易い第二低燃費領域におけるエンジンのストールの発生を抑制することができる。
第二低燃費領域におけるロータリ耕耘装置の上昇制御を、第一低燃費領域に比べて早い時点で行うことができる。これによって、第一低燃費領域に比べてエンジンのストールが発生し易い第二低燃費領域におけるエンジンのストールの発生を抑制することができる。
図4において、標準出力曲線X上においてエンジン回転数Nrが2100(rpm)である点をP1、エンジン回転数Nrが2100(rpm)であって負荷率Lが45%である点をP2、標準出力曲線X上においてエンジン回転数Nrが1500(rpm)である点をP3、エンジン回転数Nrが1500(rpm)であって負荷率Lが45%である点をP4とする。
本実施形態においては、直線P1−P2、直線P2−P4、直線P4−P3、及び標準出力曲線X上のP3からP1まで、により囲まれる領域が低燃費領域Zに設定される。
なお、本発明に係る低燃費領域は、本実施形態に係る低燃費領域Zに限るものではなく、任意に設定することができる。
制御装置100は、エンジン5の状態が低燃費領域Z内にあると判定した場合、ステップS102に移行する。
制御装置100は、エンジン5の状態が低燃費領域Z内にないと判定した場合、後述する経過時間tjをリセットして元に戻る。
ここで、本実施形態に係る上昇用設定負荷率Duは、予め設定され、制御装置100に記憶される値である。上昇用設定負荷率Duは、例えば100(%)等の、エンジン5に比較的大きい負荷が加わっていると判断できる値に設定される。なお、上昇用設定負荷率Duは、不図示の操作手段により変更可能な構成とすることも可能である。
制御装置100は、負荷率Lが上昇用設定負荷率Du以上であると判定した場合、ステップS103に移行する。
制御装置100は、負荷率Lが上昇用設定負荷率Du以上でない、すなわち上昇用設定負荷率Du未満であると判定した場合、ステップS106に移行する。
制御装置100は、上記処理を行った後、ステップS104に移行する。
ここで、本実施形態に係る上昇用設定時間tuは、予め設定され、制御装置100に記憶される値である。上昇用設定時間tuは、例えば5(秒)等の、エンジン5に比較的大きい負荷が加わり続けていると判断できる値に設定される。なお、上昇用設定時間tuは、不図示の操作手段により変更可能な構成とすることも可能である。
制御装置100は、経過時間tjが上昇用設定時間tu以上であると判定した場合、ステップS105に移行する。
制御装置100は、経過時間tjが上昇用設定時間tu以上でない、すなわち上昇用設定時間tu未満であると判定した場合、ステップS101に移行する。
ここで、本実施形態に係る設定角度αcは、予め設定され、制御装置100に記憶される値である。設定角度αcは、例えば5(度)等の、エンジン5に加わる負荷を低減できる程度の値に設定される。なお、設定角度αcは、不図示の操作手段により変更可能な構成とすることも可能である。
ここで、本実施形態に係る下降用設定負荷率Ddは、予め設定され、制御装置100に記憶される値である。下降用設定負荷率Ddは、例えば50(%)等の、エンジン5に加わる負荷が比較的小さいと判断できる値に設定される。なお、下降用設定負荷率Ddは、不図示の操作手段により変更可能な構成とすることも可能である。
制御装置100は、負荷率Lが下降用設定負荷率Dd未満であると判定した場合、ステップS107に移行する。
制御装置100は、負荷率Lが下降用設定負荷率Dd未満でない、すなわち下降用設定負荷率Dd以上であると判定した場合、経過時間tj及び後述する経過時間tkをリセットして元に戻る。
制御装置100は、回動角度αrが目標回動角度αsよりも大きいと判定した場合、ステップS108に移行する。
制御装置100は、回動角度αrが目標回動角度αsよりも大きくない、すなわち目標回動角度αs以下であると判定した場合、経過時間tj及び後述する経過時間tkをリセットして元に戻る。
制御装置100は、上記処理を行った後、ステップS109に移行する。
ここで、本実施形態に係る下降用設定時間tdは、予め設定され、制御装置100に記憶される値である。下降用設定時間tdは、例えば5(秒)等の、エンジン5に大きな負荷が加わっていない状態が継続していると判断できる値に設定される。なお、下降用設定時間tdは、不図示の操作手段により変更可能な構成とすることも可能である。
制御装置100は、経過時間tkが下降用設定時間td以上であると判定した場合、ステップS110に移行する。
制御装置100は、経過時間tkが下降用設定時間td以上でない、すなわち下降用設定時間td未満であると判定した場合、ステップS106に移行する。
このように構成することにより、エンジン5に負荷が加わった場合、エンジン回転数Nrが低燃費領域Zに達した状態で当該エンジン回転数Nrを維持するため、エンジン5のストールを防止するとともに、燃費の良い状態で作業を継続して行うことができる。
詳細には、エンジン5の状態が第一低燃費領域Z1内にあるときに、エンジン5に加わる負荷が増加し、エンジン回転数Nrが減少した場合、正味平均有効圧力Pmは標準出力曲線Xに沿って増加する。エンジン5のトルクは正味平均有効圧力Pmと比例関係にあるため、エンジン回転数Nrが減少すると当該エンジン5のトルクは増加する。したがって、第一低燃費領域Z1ではエンジン5に加わる負荷が増加してもトルクが増加するため、エンジン5はストールを発生し難い。
これに対し、エンジン5の状態が第二低燃費領域Z2内にあるときに、エンジン5に加わる負荷が増加し、エンジン回転数Nrが減少した場合、正味平均有効圧力Pmは標準出力曲線Xに沿って減少し、これに伴ってエンジン5のトルクも減少する。したがって、第二低燃費領域Z2ではエンジン5に加わる負荷が増加するとトルクが減少するため、エンジン5はストールを発生し易い。
このように構成することにより、第二低燃費領域Z2におけるロータリ耕耘装置30の上昇制御を、第一低燃費領域Z1に比べて低い負荷率Lで行うことができる。これによって、第一低燃費領域Z1に比べてエンジン5のストールが発生し易い第二低燃費領域Z2におけるエンジン5のストールの発生を抑制することができる。
このように構成することにより、第二低燃費領域Z2におけるロータリ耕耘装置30の上昇量を、第一低燃費領域Z1に比べて大きくすることができる。これによって、第一低燃費領域Z1に比べてエンジン5のストールが発生し易い第二低燃費領域Z2におけるエンジン5のストールの発生を抑制することができる。
このように構成することにより、第二低燃費領域Z2におけるロータリ耕耘装置30の上昇制御を、第一低燃費領域Z1に比べて低い負荷率Lで行うことができる。また、第二低燃費領域Z2におけるロータリ耕耘装置30の上昇量を、第一低燃費領域Z1に比べて大きくすることができる。これによって、第一低燃費領域Z1に比べてエンジン5のストールが発生し易い第二低燃費領域Z2におけるエンジン5のストールの発生を抑制することができる。
このように構成することにより、第二低燃費領域Z2におけるロータリ耕耘装置30の上昇制御を、第一低燃費領域Z1に比べて早い時点で行うことができる。これによって、第一低燃費領域Z1に比べてエンジン5のストールが発生し易い第二低燃費領域Z2におけるエンジン5のストールの発生を抑制することができる。
また、第一上昇用設定時間tu1は、例えば5(秒)等の、エンジン5に比較的大きい負荷が加わり続けていると判断できる値に設定される。
また、第一設定角度α1は、例えば5(度)等の、エンジン5に加わる負荷を低減できる程度の値に設定される。
また、第一下降用設定時間td1は、例えば5(秒)等の、エンジン5に大きな負荷が加わっていない状態が継続していると判断できる値に設定される。
また、第二上昇用設定時間tu2は、第一上昇用設定時間tu1より小さい値に設定される。第二上昇用設定時間tu2は、例えば2.5(秒)等の、エンジン5に比較的大きい負荷が加わり続けていると判断できる値に設定される。
また、第二設定角度α2は、第一設定角度α1より大きい値に設定される。第二設定角度α2は、例えば10(度)等の、エンジン5に加わる負荷を低減できる程度の値に設定される。
また、第二下降用設定時間td2は、第一下降用設定時間td1より大きい値に設定される。第二下降用設定時間td2は、例えば10(秒)等の、エンジン5に大きな負荷が加わっていない状態が継続していると判断できる値に設定される。
詳細には、エンジン回転数Nrが境界エンジン回転数Nb以上であるときに、エンジン5に加わる負荷が増加し、エンジン回転数Nrが減少した場合、正味平均有効圧力Pmは標準出力曲線Xに沿って増加する。エンジン5のトルクは正味平均有効圧力Pmと比例関係にあるため、エンジン回転数Nrが減少すると当該エンジン5のトルクは増加する。したがって、エンジン回転数Nrが境界エンジン回転数Nb以上である場合においてはエンジン5に加わる負荷が増加してもトルクが増加するため、エンジン5はストールを発生し難い。
これに対し、エンジン回転数Nrが境界エンジン回転数Nb未満であるときに、エンジン5に加わる負荷が増加し、エンジン回転数Nrが減少した場合、正味平均有効圧力Pmは標準出力曲線Xに沿って減少し、これに伴ってエンジン5のトルクも減少する。したがって、エンジン回転数Nrが境界エンジン回転数Nb未満である場合においてはエンジン5に加わる負荷が増加するとトルクが減少するため、エンジン5はストールを発生し易い。
これによって、目標エンジン回転数Nsが、エンジン5のストールが発生し易い境界エンジン回転数Nb未満である場合においても、エンジン5のストールの発生を効果的に抑制することができる。
5 エンジン
30 ロータリ耕耘装置
74 出力検出手段
82 昇降アクチュエータ
100 制御装置
Claims (5)
- エンジンと、
ロータリ耕耘装置と、
前記ロータリ耕耘装置を昇降する昇降アクチュエータと、
前記昇降アクチュエータを駆動制御する制御装置と、
を備えるトラクタであって、
前記エンジンの出力を検出するための出力検出手段を備え、
前記制御装置は、
前記エンジンのエンジン回転数と前記エンジンの正味平均有効圧力との関係を示すマップにおいて予め設定される低燃費領域を記憶し、
前記出力検出手段により検出される前記エンジンの出力に基づいて前記エンジンの負荷率を算出し、
前記エンジン回転数及び前記正味平均有効圧力が前記低燃費領域に含まれ、かつ前記負荷率が設定負荷率以上である状態が設定時間以上継続した場合、前記ロータリ耕耘装置を設定上昇量だけ上昇させる、トラクタ。 - 前記低燃費領域は、
各エンジン回転数における最大出力時の正味平均有効圧力を結んだ標準出力曲線が最大となるときの境界エンジン回転数を境に、当該境界エンジン回転数よりもエンジン回転数が大きい第一低燃費領域と、当該境界エンジン回転数よりもエンジン回転数が小さい第二低燃費領域と、に分けられ、
前記制御装置は、
前記第二低燃費領域における前記設定負荷率を、前記第一低燃費領域における前記設定負荷率よりも小さい値に設定する、
請求項1に記載のトラクタ。 - 前記低燃費領域は、
各エンジン回転数における最大出力時の正味平均有効圧力を結んだ標準出力曲線が最大となるときの境界エンジン回転数を境に、当該境界エンジン回転数よりもエンジン回転数が大きい第一低燃費領域と、当該境界エンジン回転数よりもエンジン回転数が小さい第二低燃費領域と、に分けられ、
前記制御装置は、
前記第二低燃費領域における前記設定上昇量を、前記第一低燃費領域における前記設定上昇量よりも大きい値に設定する、
請求項1に記載のトラクタ。 - 前記低燃費領域は、
各エンジン回転数における最大出力時の正味平均有効圧力を結んだ標準出力曲線が最大となるときの境界エンジン回転数を境に、当該境界エンジン回転数よりもエンジン回転数が大きい第一低燃費領域と、当該境界エンジン回転数よりもエンジン回転数が小さい第二低燃費領域と、に分けられ、
前記制御装置は、
前記第二低燃費領域における前記設定負荷率を、前記第一低燃費領域における前記設定負荷率よりも小さい値に設定し、
前記第二低燃費領域における前記設定上昇量を、前記第一低燃費領域における前記設定上昇量よりも大きい値に設定する、
請求項1に記載のトラクタ。 - 前記制御装置は、
前記第二低燃費領域における前記設定時間を、前記第一低燃費領域における前記設定時間よりも小さい値に設定する、
請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載のトラクタ。
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