JP2012207560A

JP2012207560A - 作業車両

Info

Publication number: JP2012207560A
Application number: JP2011072758A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Tani; 良孝谷
Original assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Priority date: 2011-03-29
Filing date: 2011-03-29
Publication date: 2012-10-25

Abstract

【課題】作業車両において低振動で作業を行い、操縦の快適性を実現する。
【解決手段】コントローラ２１の入力側に接続されている低振動モード入切スイッチＳＷ１、エンジン回転数センサＳＥ１、車体振動センサを設け、出力側に駆動手段を介して接続されているエンジンガバナ２２、エンジン燃料噴射調節手段２３を設けた作業車両において、前記コントローラ２１に低振動制御手段を設け、前記低振動モード入切スイッチＳＷ１の入り状態では、所定のエンジン性能曲線２６に従って振動が最も低くなるエンジン回転数を選択するように前記エンジンガバナ２２を調節制御することを特徴とする作業車両の構成とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、作業車両に関し、特に作業車両の低振動制御装置に関する。

キャビン室内の騒音（振動）を消音する能動型消音装置を備えて作業車両において、車両にキャビン室内の音を検出する騒音（振動）検出手段を装備し、車両に搭載している騒音（振動）発生源に振動アクチュエータを装備し、騒音（振動）検出手段の検出値に基づいて振動アクチュエータに制御信号を出力し、騒音（振動）を減衰する振動を与えるようにしたものは、公知である（特許文献１）。

特開２００５−９６５６６号公報

本発明は、作業車両において振動が最も低くなる所定の低振動制御曲線に従ってエンジン回転数を選択しながら作業走行し、操縦の快適性及びオペレータの疲労軽減を図ろうとするものである。

請求項１の発明は、コントローラ（２１）の入力側に接続されている低振動モード入切スイッチ（ＳＷ１）、エンジン回転数センサ（ＳＥ１）、車体振動センサを設け、出力側に駆動手段を介して接続されているエンジンガバナ（２２）、エンジン燃料噴射調節手段（２３）を設けた作業車両において、前記コントローラ（２１）に低振動制御手段を設け、前記低振動モード入切スイッチ（ＳＷ１）の入り状態では、所定のエンジン性能曲線（２６）に従って振動が最も低くなるエンジン回転数を選択するように前記エンジンガバナ（２２）を調節制御することを特徴とする作業車両とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記コントローラ（２１）の入力側に接続されているエンジン負荷検出センサ（ＳＥ５）を設け、前記コントローラ（２１）に低振動制御手段を設け、低振動モード入切スイッチ（ＳＷ１）の入り状態では、前記エンジン性能曲線（２６）に基づく低振動制御中には、所定のエンスト設定回転数より検出エンジン回転数が低くならないように前記燃料噴射調節手段（２３）の燃料噴射量を調節制御するようにしたことを特徴とする作業車両とする。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、前記コントローラ（２１）の入力側に接続されているステップ振動センサ（ＳＥ２）、ハンドル振動センサ（ＳＥ３）、シート振動センサ（ＳＥ４）を設け、前記コントローラ（２１）に低振動制御手段を設け、前記低振動モード入切スイッチ（ＳＷ１）の入り状態では、前記エンジン性能曲線（２６）に従ってステップ振動センサ（ＳＥ２）、ハンドル振動センサ（ＳＥ３）及びシート振動センサ（ＳＥ４）の検出振動が最も低くなるエンジン回転数を選択するように前記エンジンガバナ（２２）を調節制御するようにしたことを特徴とする作業機の低振動制御装置とする。

請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３の発明において、前記低振動モード入切スイッチ（ＳＷ１）を低振動モードと低振動省エネモードに切り換え可能に構成し、前記コントローラ（２１）に低振動制御手段を設け、前記低振動モード入切スイッチ（ＳＷ１）の低振動省エネモード入り状態では、前記エンジン性能曲線（２６）よりもエンジントルクが所定値低い省エネ制御曲線（２７）に従って振動が最も低くなるエンジン回転数を選択するように前記エンジンガバナ（２２）を調節制御するようにしたことを特徴とする作業車両とする。

請求項１の発明によると、低振動モード入切スイッチ（ＳＷ１）の入り状態では、所定のエンジン性能曲線（２６）に従って振動が最も低くなるエンジン回転数を選択するようにエンジンガバナ（２２）を調節制御するので、低振動状態で作業を行い、オペレータの操縦性が向上させ、疲労軽減を図ることができる。

請求項２の発明によると、請求項１の発明の前記効果に加えて、低振動モード入切スイッチ（ＳＷ１）の入り状態では、エンジン性能曲線（２６）に基づく低振動制御中には、所定のエンスト設定回転数より検出エンジン回転数が低くならないように燃料噴射調節手段（２３）の燃料噴射量を調節制御するので、エンジン（Ｅ）のエンスト回転数に近い回転数で振動の最も低くなる回転数を選択しながらエンジン（Ｅ）の回転数を制御することができ、エンストを防止しながら低振動で燃料の節減を図りながら作業をすることができる。

請求項３の発明によると、請求項１又は請求項２の発明の前記効果に加えて、低振動モード入切スイッチ（ＳＷ１）の入り状態では、エンジン性能曲線（２６）に従ってステップ振動センサ（ＳＥ２）、ハンドル振動センサ（ＳＥ３）及びシート振動センサ（ＳＥ４）の検出振動が最も低くなるエンジン回転数を選択するようにエンジンガバナ（２２）を調節制御するので、操縦位置にあるステップ（１７）、ステアリングハンドル（１６）及びシート（６）の振動を少なくし、オペレータの身体全体の快適性を向上させることができる。

請求項４の発明によると、請求項２の発明の前記効果に加えて、低振動モード入切スイッチ（ＳＷ１）の低振動省エネモード入り状態では、エンジン性能曲線（２６）よりもエンジントルクが所定値低い省エネ制御曲線（２７）に従って振動が最も低くなるエンジン回転数を選択するようにエンジンガバナ（２２）を調節制御するので、単一の低振動モード入切スイッチ（ＳＷ１）の切り換えにより低振動で且つ省エネ運転を実現することができる。

トラクタ全体の側面図である。トラクタ全体の平面図である。制御ブロック図である。スイッチの正面図である。エンジン性能曲線でありエンジン回転数とトルクとの関係を示す図である。操作パネルの正面図である。

以下、図面に基づいてこの発明を農業用トラクタに施した実施例について説明する。
まず、図１及び図２に基づき本発明を備えたトラクタの全体構成について説明する。
トラクタは走行車体１の前側部にエンジンＥ（図示省略）を搭載し、エンジンＥをボンネット２で被覆し、エンジンＥからの回転動力をミッションケース３内の油圧式無段変速装置及びギヤ式副変速装置で変速し、左右前輪４，４及び左右後輪５，５へ伝達している。

また、ミッションケース３の後側上部にはシート６を設け、その左右両側に左右フェンダ７，７を設けている。また、走行車体１の後側にはシリンダケース８を設け、シリンダケース８の後側部に左右リフトアーム９，９を上下回動自在に設け、３点リンク機構１０により連結したロータリ耕耘装置１１を昇降可能に連結している。

また、エンジンＥの後方には、ハンドルフレーム１５を立設し、その上部にステアリングハンドル１６を設けている。走行車体１の後部に後側安全フレーム１９を立設している。

次に、トラクタの低振動制御構成について説明する。
コントローラ２１の入力側には、図３に示すように、低振動モード入切スイッチＳＷ１と、エンジン回転数センサＳＥ１と、オペレータの足載せ用のステップ１７の振動を検出するステップ振動センサＳＥ２と、ステアリングハンドル１６の振動を検出するハンドル振動センサＳＥ３と、シート６の振動を検出するシート振動センサＳＥ４と、エンジンＥの負荷を検出するエンジン負荷検出センサＳＥ５を接続している。

また、コントローラ２１の出力側には、駆動手段を介してエンジンＥの回転数を調節するエンジンガバナ２２と、エンジンＥの燃料噴射量を調節する燃料噴射調節手段２３を接続している。

低振動モード入切スイッチＳＷ１を入りにすると、コントローラ２１の指令により予め設定されたエンジン性能曲線２６に従ってトラクタの振動が最も低いエンジン回転数になるようにエンジンガバナ２２のアームを駆動手段を介して調節制御するようにしている。このエンジン性能曲線２６は図５に示すように、エンジン回転数とエンジントルクとの関係で設定されていて、エンジン回転数が所定回転数の定格回転数以上で最高回転数以下の所定範囲において設定されていて、走行作業状態における実験値に基づき設定されている。

このエンジン性能曲線２６は、図５に示すように、エンジンＥの定格回転数以上で最高回転数以下の所定回転数の範囲にわたって設定されていて、低回転数から順次回転数が増加するにしたがってエンジントルクが増加し所定回転数でトルクの増大が停止する上昇曲線２６ａと、上昇曲線２６ａの上昇端部からエンジンＥの回転数が増加するにしたがってエンジントルクが順次減少する下降曲線２６ｂとで構成されている。

エンジン性能曲線２６に基づく低振動作業モード中には、エンジン回転数センサＳＥ２でエンジンＥの回転数を検出し、エンジン負荷検出センサＳＥ５でエンジン負荷を検出し、ステップ振動センサＳＥ２、ハンドル振動センサＳＥ３及びシート振動センサＳＥ４により振動を検出する。しかして、コントローラ２１により所定のエンスト設定回転数より検出エンジン回転数が低くならないように燃料噴射調節手段２３の燃料噴射量を制御し、エンスト回転数に近い回転数で振動の最も低くなる回転数を選択しながらエンジンＥの回転数を制御するようにしている。

前記構成によると、低振動モード入切スイッチＳＷ１を入りにすると、低振動状態で作業をすることができ、操縦の快適性を向上させ、オペレータの疲労軽減を図ることができる。

また、低振動モードの運転中にはエンスト回転数に近い回転数で振動の最も低くなる回転数を選択しエンジン回転数を制御するので、エンストを防止しながら低振動で燃料の節減を図りながら作業をすることができる。

また、エンスト設定回転数に近い回転数で振動数の最も低くなるエンジン回転数に制御するにあたり、ステップ振動センサＳＥ２、ハンドル振動センサＳＥ３及びシート振動センサＳＥ４の振動検出数をコントローラ２１に読み込み、これらの合計検出振動数（あるいはこれらの中の最高検出振動数）が最も低くなるようにエンジン回転数を制御するようにしている。

従って、圃場条件である土壌の硬軟や、ロータリ耕耘装置１１の耕耘深度の大小、代掻き作業、犁の牽引作業に応じて発生する振動が最も低くなるエンジ回転数を選択することができ、各種作業における快適操縦を実現することができる。

また、エンジン性能曲線２６を低回転数から順次回転数が増加するにしたがってエンジントルクが増加し所定回転数でトルクの増大が停止する低回転数領域上昇制御曲線２６ａと、低回転数領域上昇制御曲線２６ａの上昇端部からエンジン回転数が増加するにしたがってエンジントルクが順次減少する高回転数領域下降制御曲線２６ｂとで構成しているので、低速回転数領域あるいは高回転数領域で駆動している作業機に対応して低振動状態の運転をすることができる。

また、低振動モード入切スイッチＳＷ１を、図４に示すように、切り位置ａ、低振動モード切換位置ｂ、低振動低燃費モード切換位置ｃを設け、切り換えできるように構成してもよい。コントローラ２１の振動燃費制御手段には、図５に示すように、低振動モード運転にけるエンジン性能曲線２６と、このエンジン性能曲線２６よりも所定トルク低く位置に省エネ（低燃費）制御曲線２７を設定している。この低燃費制御曲線２７は、エンジン性能曲線２６に略平行にエンジントルクの所定値少ない位置に設定されていて、低回転数から順次回転数が増加するにしたがってトルクが増加し所定回転数でトルクの増大が停止する低回転数領域上昇制御曲線２７ａと、低回転数領域上昇制御曲線２７ａの上昇端部からエンジン回転数が増加するにしたがってエンジントルクが順次減少する高回転数領域下降制御曲線２７ｂとで構成されている。

しかして、低振動モード入切スイッチＳＷ１を低振動モード切換位置ｂに切り換え、副変速レバーを低速走行位置に操作し、主変速レバーを変速操作し、作業機昇降レバーを作業位置に下降し作業を開始すると、アクセルぺダルの操作とは無関係にコントローラ２１の低振動回転指令により前記エンジン性能曲線２６に基づきエンジン回転数が制御されトラクタが運転される。

また、低燃費モード切換位置ｃに切り換えると、前記低燃費制御曲線２７に基づきエンジン回転数が制御されエンジントルクを下げた状態でエンジン回転数が制御され、更に燃料を節減した低燃費運転をすることができる。

また、低燃費モード切換位置ｃに切り換えられた場合には、エンジン負荷をエンジン負荷検出センサＳＥ５で検出し、低燃費制御曲線２７の設定しているエンジントルクと検出負荷とを比較し、エンジン負荷に余力がある場合にのみ低燃費運転に移行するようにしている。

そして、エンジン負荷に余力がない場合には、低振動モードに基づき運転を継続し、低燃費制御運転には移行しないようにし、操作パネルの表示画面に「余裕トルクがないため低燃費モードに移行できない」旨表示するようにしている。

また、エンジン性能曲線２６に基づきトラクタが運転されている場合に、エンジントルクに余力がある場合には、表示画面に「エンジントルクに余力があり、低燃費モードでの運転が可能である」旨表示し、オペレータに低燃費モード運転を促すようにしている。

前記構成によると、低振動モード入切スイッチＳＷ１の切り換え操作により低振動モードでエンジンストップを防止しながら円滑に作業をすることができる。また、低燃費モードでは更に振動を少なくし燃料を節減しながら低コストで運転することができ、作業適応性の向上を図ることができる。

なお、ステップ振動センサＳＥ２、ハンドル振動センサＳＥ３及びシート振動センサＳＥ４に代えてトラクタの騒音発生源であるエンジンＥ、ロータリ耕耘装置１１等の近傍に騒音検出手段を設け、これらの騒音が最も低くなるように低振動制御曲線２６に従ってエンジン回転数を制御するようにしてもよい。

次に、図６に基づきトラクタのオート作業切換スイッチＳＷ２について説明する。
ステアリングハンドル１６の前方の自動操作パネル３１には、多数の自動関連スイッチ及びスイッチの切換表示部を設けている。自動操作パネル３１の左側部にはオート作業切換スイッチＳＷ２を設け、その側方にオート１切換表示部３２ａ、マルチ切換表示部３２ｂ及びオート２切換表示部３２ｃを設け、オート作業切換スイッチＳＷ２をＯＮする毎に、これらの表示が順次切り換えられ、スイッチの切換表示をするようにしている。

そして、オート作業切換スイッチＳＷ２をオート１切換表示部３２ａに切り換えると、機体後部に左右方向の軸回りにロータリ耕耘装置１１を連結した状態での耕耘作業に適した自動制御機能及び作業部の適正回転数がコントローラの指令により設定される。すなわち、旋回時の前輪増速機能、旋回時及び後進時におけるロータリ耕耘装置１１の自動昇降機能が作動状態となり、走行速度が標準走行速度に設定され、ロータリ耕耘装置１１の回転数が標準回転数に設定され、操作を簡単化しながら耕耘作業をすることができる。

また、マルチ切換表示部３２ｂに切り換えると、三点リンク機構１０によりロータリ耕耘装置１１を連結したマルチ作業、すなわち、ロータリ耕耘装置１１による耕耘作業、これに続く畦成形板による畦成形、これに続く成形畦表面へのフイルム懸け作業に適した自動制御機能及び作業部の回転数が設定される。すなわち、旋回時及び後進時のロータリ耕耘装置１１の自動昇降機能が作動状態となり、走行速度が低速作業速度に設定され、ロータリ耕耘装置１１の回転数が標準回転数に設定され、操作を簡単化しながら耕耘、畦成形、フイルム懸けの複合作業をすることができる。

また、オート２切換表示部３２ｃに切り換えると、三点リンク機構１０にロータリ耕耘装置１１を連結した軽作業である代掻き作業に適した自動機能が設定される。すなわち、旋回時の前輪増速機能、旋回時及び後進時のロータリ耕耘装置１１の自動昇降機能が作動状態となり、走行速度が高速作業速度に設定され、ロータリ耕耘装置１１の回転数が高速回転数に設定され、操作を簡単化しながら代掻き作業をすることができる。

従来構成では、オート作業切換スイッチＳＷ２ではオート１切換表示部３２ａとマルチ切換表示部３２ｂとに切り換えるだけのものに比較して、前記構成によると、操作を簡単化し多数の作業にきめ細かく対応し作業性の向上を図ることができる。

２１コントローラ
２２エンジンガバナ
２３エンジン燃料噴射調節手段
２６エンジン性能曲線
２７エネ制御曲線
ＳＷ１低振動モード入切スイッチ
ＳＥ１エンジン回転数センサ
ＳＥ２ステップ振動センサ
ＳＥ３ハンドル振動センサ
ＳＥ４シート振動センサ
ＳＥ５エンジン負荷検出センサ

Claims

コントローラ（２１）の入力側に接続されている低振動モード入切スイッチ（ＳＷ１）、エンジン回転数センサ（ＳＥ１）、車体振動センサを設け、出力側に駆動手段を介して接続されているエンジンガバナ（２２）、エンジン燃料噴射調節手段（２３）を設けた作業車両において、前記コントローラ（２１）に低振動制御手段を設け、前記低振動モード入切スイッチ（ＳＷ１）の入り状態では、所定のエンジン性能曲線（２６）に従って振動が最も低くなるエンジン回転数を選択するように前記エンジンガバナ（２２）を調節制御することを特徴とする作業車両。
請求項１の発明において、前記コントローラ（２１）の入力側に接続されているエンジン負荷検出センサ（ＳＥ５）を設け、前記コントローラ（２１）に低振動制御手段を設け、低振動モード入切スイッチ（ＳＷ１）の入り状態では、前記エンジン性能曲線（２６）に基づく低振動制御中には、所定のエンスト設定回転数より検出エンジン回転数が低くならないように前記燃料噴射調節手段（２３）の燃料噴射量を調節制御するようにしたことを特徴とする作業車両。
請求項１又は請求項２の発明において、前記コントローラ（２１）の入力側に接続されているステップ振動センサ（ＳＥ２）、ハンドル振動センサ（ＳＥ３）、シート振動センサ（ＳＥ４）を設け、前記コントローラ（２１）に低振動制御手段を設け、前記低振動モード入切スイッチ（ＳＷ１）の入り状態では、前記エンジン性能曲線（２６）に従ってステップ振動センサ（ＳＥ２）、ハンドル振動センサ（ＳＥ３）及びシート振動センサ（ＳＥ４）の検出振動が最も低くなるエンジン回転数を選択するように前記エンジンガバナ（２２）を調節制御するようにしたことを特徴とする作業機の低振動制御装置。
請求項１乃至請求項３の発明において、前記低振動モード入切スイッチ（ＳＷ１）を低振動モードと低振動省エネモードに切り換え可能に構成し、前記コントローラ（２１）に低振動制御手段を設け、前記低振動モード入切スイッチ（ＳＷ１）の低振動省エネモード入り状態では、前記エンジン性能曲線（２６）よりもエンジントルクが所定値低い省エネ制御曲線（２７）に従って振動が最も低くなるエンジン回転数を選択するように前記エンジンガバナ（２２）を調節制御するようにしたことを特徴とする作業車両。