JP2018200005A - Control device for work machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、動力を発生するエンジンと、前記エンジンの動力により作動する作動部と、前記エンジンの動力の前記作動部への伝達操作を行う操作部とを備えた作業機械において、前記エンジンの動力を冷却用ファンに伝達させるファンベルトのスリップの発生を検出するスリップ検出手段と、前記スリップ検出手段の検出結果に基づいて前記ファンベルトの状態を判定するベルト状態判定手段とを備えた作業機械の制御装置に関する。 The present invention provides a working machine including an engine that generates power, an operating unit that operates by power of the engine, and an operation unit that performs transmission operation of the power of the engine to the operating unit. Of a work machine including slip detection means for detecting occurrence of slip of a fan belt that transmits a fan to a cooling fan, and belt state determination means for determining a state of the fan belt based on a detection result of the slip detection means The present invention relates to a control device.
エンジンにおけるファンベルトの磨耗、緩み、亀裂、割れ等の異常を制御装置側で自動的に判定するための従来技術として、エンジンの回転速度の測定結果と冷却用ファンの回転速度の測定結果とを比較し、それらの間に所定以上の差が生じているか否かによりファンベルトのスリップの発生を検出し、当該スリップが発生したと検出した場合にファンベルトに異常があるとして警報を出力するものが知られている(例えば、特許文献1を参照。)。 As a conventional technique for automatically determining abnormalities such as wear, looseness, cracks, cracks, etc. in the fan belt in the engine, the measurement result of the rotation speed of the engine and the measurement result of the rotation speed of the cooling fan are used. Comparing and detecting the occurrence of slip of the fan belt depending on whether or not a difference of more than a predetermined value occurs between them, and outputting an alarm that the fan belt is abnormal when it is detected that the slip has occurred Is known (see, for example, Patent Document 1).
コンバイン等の農作業機やバックホウ等の建設機械のように、エンジンの動力を操作部の操作に伴って油圧等で作動部に伝達させて当該作動部を作動させる作業機械では、通常、作動部を作動させる作業時において、エンジンの回転速度は定格回転速度等の一定の回転速度に維持されている。そして、このような作業機械では、エンジンのファンベルトに小さな初期異常が発生している場合でも、ファンベルトの速度変動が少ないことから、スリップの発生が抑制された状態となる。
よって、このような作業機械において、上記特許文献1に記載の従来技術を採用し、エンジンの回転速度を一定回転速度に維持している状態におけるファンベルトのスリップ発生の有無により、ファンベルトの状態を判定するように構成すると、上記のようなファンベルトの初期異常を判定できないという問題があった。
In a working machine such as an agricultural machine such as a combine machine or a construction machine such as a backhoe that transmits the engine power to the operating part by hydraulic pressure or the like in accordance with the operation of the operating part, the operating part is usually operated. During the operation to be operated, the rotation speed of the engine is maintained at a constant rotation speed such as a rated rotation speed. In such a working machine, even when a small initial abnormality occurs in the fan belt of the engine, the occurrence of slip is suppressed because the speed fluctuation of the fan belt is small.
Therefore, in such a working machine, the state of the fan belt is determined depending on the occurrence of slippage of the fan belt in the state where the conventional technology described in Patent Document 1 is adopted and the rotational speed of the engine is maintained at a constant rotational speed. However, there is a problem that the initial abnormality of the fan belt cannot be determined.
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、エンジンの動力を操作部の操作に伴って油圧等で作動部に伝達させて当該作動部を作動させる作業機械において、合理的な構成を採用しながらファンベルトの初期異常を適切に判定することができる制御技術を提供する点にある。 In view of this situation, the main problem of the present invention is to adopt a rational configuration in a work machine that operates the operation unit by transmitting engine power to the operation unit by hydraulic pressure or the like in accordance with operation of the operation unit. It is in providing a control technique that can appropriately determine an initial abnormality of a fan belt.
本発明の第1特徴構成は、動力を発生するエンジンと、前記エンジンの動力により作動する作動部と、前記エンジンの動力の前記作動部への伝達操作を行う操作部とを備えた作業機械において、
前記エンジンの動力を冷却用ファンに伝達させるファンベルトのスリップの発生を検出するスリップ検出手段と、
前記スリップ検出手段の検出結果に基づいて前記ファンベルトの状態を判定するベルト状態判定手段とを備えた作業機械の制御装置であって、
前記操作部の非操作時に前記エンジンの回転速度を所定の低回転速度に維持するデセル制御を実行すると共に、前記操作部の操作時に前記エンジンの回転速度を前記低回転速度からそれよりも大きい所定の定格回転速度に上昇させるオートデセル制御手段を備え、
前記スリップ検出手段として、前記オートデセル制御手段により前記エンジンの回転速度を前記定格回転速度に上昇させる間の回転速度上昇期間内において、前記ファンベルトのスリップの発生を検出する第1スリップ検出手段を備えた点にある。
A first characteristic configuration of the present invention is a work machine including an engine that generates power, an operation unit that operates by power of the engine, and an operation unit that performs transmission operation of the power of the engine to the operation unit. ,
Slip detecting means for detecting occurrence of slip of the fan belt for transmitting the power of the engine to a cooling fan;
A control device for a work machine, comprising: a belt state determination unit that determines a state of the fan belt based on a detection result of the slip detection unit;
When the operation unit is not operated, a deceleration control is performed to maintain the engine rotation speed at a predetermined low rotation speed, and the engine rotation speed is increased from the low rotation speed to a predetermined value higher than the operation speed when the operation unit is operated. Equipped with auto-decel control means to increase the rated rotational speed of
As the slip detection means, there is provided first slip detection means for detecting occurrence of slip of the fan belt during a rotation speed increase period while the rotation speed of the engine is increased to the rated rotation speed by the auto-decel control means. It is in the point.
本構成によれば、上記オートデセル制御手段を備えるので、作動部を作動させない操作部の非操作時には、デセル制御を実行してエンジンの回転速度を低回転速度に維持して、エンジンの騒音及び燃費の低減を図ることができる。また、作動部を作動させる操作部の操作時には、エンジンの回転速度を定格回転速度に復帰させて、エンジンの動力を適切に作動部に伝達させることができる。
そして、ファンベルトのスリップの発生を検出するスリップ検出手段として上記第1スリップ検出手段を備えるので、上記ベルト状態判定手段により、ファンベルトの初期異常を適切に判定することができる。即ち、上記回転速度上昇期間内では、エンジンの回転速度が低回転速度から定格回転速度に向けて急激に上昇していることから、ファンベルトに比較的小さな初期異常のみがある場合でも、ファンベルトのスリップが発生しやすい状態となる。よって、上記第1スリップ検出手段により上記回転速度上昇期間内においてファンベルトのスリップが発生したと検出された場合には、上記ベルト状態判定手段により、ファンベルトに少なくとも初期異常があると判定することができ、例えば、その判定結果を用いてファンベルトの調整や交換等のメンテナンスを早期に実施することができる。
従って、本発明により、エンジンの動力を操作部の操作に伴って油圧等で作動部に伝達させて当該作動部を作動させる作業機械において、合理的な構成を採用しながらファンベルトの初期異常を適切に判定することができる作業機械の制御装置を提供することができる。
According to this configuration, since the auto-decel control means is provided, when the operation unit that does not operate the operation unit is not operated, the decel control is executed to maintain the engine rotation speed at a low rotation speed, so that the engine noise and fuel consumption are reduced. Can be reduced. Further, when operating the operating unit that operates the operating unit, the rotational speed of the engine can be returned to the rated rotational speed, and the power of the engine can be appropriately transmitted to the operating unit.
Since the first slip detection means is provided as the slip detection means for detecting the occurrence of the fan belt slip, the belt state determination means can appropriately determine the initial abnormality of the fan belt. In other words, the engine speed rapidly increases from the low speed to the rated speed during the above speed increase period, so even if there is only a relatively small initial abnormality in the fan belt, It will be in the state where slip of this occurs easily. Therefore, when it is detected by the first slip detection means that the fan belt slips within the rotation speed increase period, the belt state determination means determines that the fan belt has at least an initial abnormality. For example, maintenance such as adjustment or replacement of the fan belt can be performed early using the determination result.
Therefore, according to the present invention, in the working machine that transmits the engine power to the operating part by hydraulic pressure or the like in accordance with the operation of the operating part and operates the operating part, the initial abnormality of the fan belt can be prevented while adopting a rational configuration. It is possible to provide a control device for a work machine that can be appropriately determined.
本発明の第2特徴構成は、前記冷却用ファンの回転速度を計測するファン回転速度計測手段を備え、
前記第1スリップ検出手段が、前記ファン回転速度計測手段により前記回転速度上昇期間内の所定のタイミングにおける前記冷却用ファンの回転速度を上昇中ファン回転速度として取得し、当該上昇中ファン回転速度が所定の設定ファン回転速度未満である場合に、前記ファンベルトのスリップが発生したと検出する手段である点にある。
The second characteristic configuration of the present invention comprises fan rotation speed measuring means for measuring the rotation speed of the cooling fan,
The first slip detection means acquires the cooling fan rotation speed at a predetermined timing within the rotation speed increase period as the rising fan rotation speed by the fan rotation speed measurement means, and the rising fan rotation speed is It is a means for detecting that the fan belt has slipped when the rotational speed is lower than a predetermined set fan rotational speed.
本構成によれば、エンジンの回転速度の測定結果を利用する必要なく、上記ファン回転速度計測手段の計測結果のみで、上記第1スリップ検出手段により、上記回転速度上昇期間内におけるファンベルトのスリップの発生を検出することができる。即ち、上記回転速度上昇期間内では、上記オートデセル制御手段により自動的にエンジンの回転速度が上昇することから、当該回転速度上昇期間内の所定のタイミングにおけるエンジンの回転速度は、予め既知のものとなる。よって、そのタイミングにおける既知のエンジンの回転速度に基づいて上記設定ファン回転速度を設定し、同タイミングにおける冷却用ファンの回転速度を上昇中ファン回転速度として計測すれば、その計測した上昇中ファン回転速度が設定ファン回転速度未満である場合に、ファンベルトのスリップが発生したとして、それを検出することができる。 According to this configuration, it is not necessary to use the measurement result of the engine rotation speed, and only the measurement result of the fan rotation speed measurement means is used, and the slip of the fan belt within the rotation speed increase period is detected by the first slip detection means. Can be detected. That is, the engine speed is automatically increased by the auto-decel control means within the rotation speed increase period, so that the engine rotation speed at a predetermined timing within the rotation speed increase period is known in advance. Become. Therefore, if the set fan rotation speed is set based on the known engine rotation speed at that timing, and the cooling fan rotation speed at that timing is measured as the rising fan rotation speed, the measured rising fan rotation speed When the speed is less than the set fan rotation speed, it can be detected that a fan belt slip has occurred.
本発明の第3特徴構成は、前記冷却用ファンの回転速度を計測するファン回転速度計測手段を備え、
前記第1スリップ検出手段が、前記ファン回転速度計測手段により前記回転速度上昇期間内の前記冷却用ファンの回転速度の上昇率をファン回転速度上昇率として取得し、当該ファン回転速度上昇率が所定の設定ファン回転速度上昇率未満である場合に、前記ファンベルトのスリップが発生したと検出する手段である点にある。
The third characteristic configuration of the present invention comprises fan rotation speed measuring means for measuring the rotation speed of the cooling fan,
The first slip detection means acquires, as the fan rotation speed increase rate, an increase rate of the cooling fan rotation speed within the rotation speed increase period by the fan rotation speed measurement means, and the fan rotation speed increase rate is predetermined. This is a means for detecting that the fan belt has slipped when the fan rotational speed increase rate is less than the set rate.
本構成によれば、エンジンの回転速度の測定結果を利用する必要なく、上記ファン回転速度計測手段の計測結果のみで、上記第1スリップ検出手段により、上記回転速度上昇期間内におけるファンベルトのスリップの発生を検出することができる。即ち、上記回転速度上昇期間内では、上記オートデセル制御手段により自動的にエンジンの回転速度が上昇することから、当該回転速度上昇期間内のエンジンの回転速度の上昇率は、予め既知のものとなる。よって、既知のエンジンの回転速度の上昇率に基づいて上記設定ファン回転速度上昇率を設定し、冷却用ファンの回転速度の上昇率をファン回転速度上昇率として計測すれば、その計測したファン回転速度上昇率が設定ファン回転速度上昇率未満である場合に、ファンベルトのスリップが発生したとして、それを検出することができる。 According to this configuration, it is not necessary to use the measurement result of the engine rotation speed, and only the measurement result of the fan rotation speed measurement means is used, and the slip of the fan belt within the rotation speed increase period is detected by the first slip detection means. Can be detected. That is, since the engine speed is automatically increased by the auto-decel control means during the rotation speed increase period, the increase rate of the engine rotation speed during the rotation speed increase period is known in advance. . Therefore, if the above set fan rotation speed increase rate is set based on the known engine rotation speed increase rate and the cooling fan rotation speed increase rate is measured as the fan rotation speed increase rate, the measured fan rotation When the speed increase rate is less than the set fan rotation speed increase rate, it is possible to detect that a fan belt slip has occurred.
本発明の第4特徴構成は、前記スリップ検出手段が、前記冷却用ファンのスリップに対する検出感度を変更可能に構成されている点にある。 A fourth characteristic configuration of the present invention is that the slip detection means is configured to be able to change detection sensitivity to slip of the cooling fan.
本構成によれば、スリップ検出手段の検出感度を高い側に変更して、当該スリップ検出手段において、ファンベルトの僅かなスリップをも検出することができる。逆に、スリップ検出手段の検出感度を低い側に変更して、当該スリップ検出手段において、ファンベルトの僅かなスリップの検出を排除することができる。即ち、例えば利用者の要望や状況等に合わせてスリップ検出の感度を変更して、ファンベルトの異常を適切に判定することができる。 According to this configuration, it is possible to detect a slight slip of the fan belt in the slip detection unit by changing the detection sensitivity of the slip detection unit to a higher side. Conversely, the detection sensitivity of the slip detection means can be changed to a low side, and detection of slight slip of the fan belt can be eliminated in the slip detection means. That is, for example, the fan belt abnormality can be appropriately determined by changing the sensitivity of slip detection in accordance with the user's request or situation.
本発明の第5特徴構成は、前記ファンベルトの設置箇所における環境温度を計測する環境温度計測手段と、
前記環境温度計測手段の計測結果に基づいて、前記スリップ検出手段の検出感度を補正する検出感度補正手段とを備えた点にある。
The fifth characteristic configuration of the present invention is an environmental temperature measuring means for measuring an environmental temperature at an installation location of the fan belt,
And a detection sensitivity correction unit that corrects the detection sensitivity of the slip detection unit based on the measurement result of the environmental temperature measurement unit.
本構成によれば、ファンベルトのスリップの発生し易さは、そのファンベルトの設置箇所における環境温度にも影響されることから、その環境温度を上記環境温度計測手段で計測し、その計測結果に基づいてスリップ検出手段の検出感度を補正すれば、当該スリップ検出手段によるファンベルトのスリップの検出を高精度に行うことができる。 According to this configuration, since the ease of occurrence of fan belt slip is also affected by the environmental temperature at the location where the fan belt is installed, the environmental temperature is measured by the environmental temperature measuring means, and the measurement result If the detection sensitivity of the slip detection means is corrected based on this, the slip detection of the fan belt by the slip detection means can be performed with high accuracy.
本発明の第6特徴構成は、前記スリップ検出手段として、前記エンジンの回転速度が前記定格回転速度に維持されている間の定格回転速度維持期間内において、前記ファンベルトのスリップの発生を検出する第2スリップ検出手段を備え、
前記ベルト状態判定手段が、前記第1スリップ検出手段の検出結果を用いる第1判定モードと、前記第2スリップ検出手段の検出結果を用いる第2判定モードとで、前記ファンベルトの状態を判定可能に構成されている点にある。
According to a sixth characteristic configuration of the present invention, as the slip detection means, the occurrence of slip of the fan belt is detected within a rated rotation speed maintaining period while the rotation speed of the engine is maintained at the rated rotation speed. Second slip detecting means,
The belt state determination means can determine the state of the fan belt in a first determination mode using a detection result of the first slip detection means and a second determination mode using a detection result of the second slip detection means. It is in the point which is comprised.
本構成によれば、上記第1スリップ検出手段とは別に、上記第2スリップ検出手段を備えるので、上記ベルト状態判定手段によりファンベルトの異常を確実に判定することができる。即ち、エンジンの回転速度が定格回転速度に維持されている定格回転速度維持期間内では、ファンベルトの異常が初期異常から進行した場合に、ファンベルトのスリップが発生する。よって、上記第2スリップ検出手段により上記定格回転速度維持期間内においてファンベルトのスリップが発生したと検出された場合には、上記ベルト状態判定手段により、ファンベルトに初期異常よりも進行した異常があると判定することができる。
そして、上記ベルト状態判定手段は、上記第1判定モードでは、これまで説明したように、上記第1スリップ検出手段の検出結果に基づいて、ファンベルトの初期異常を適切に判定することができる上に、上記第2スリップ検出手段の検出結果に基づいて、ファンベルトの初期異常よりも進行した異常を確実に判定することができ、例えば、その判定結果を用いてファンベルトの調整や交換等のメンテナンスの確実な実施を利用者に対して促すことができる。
According to this configuration, since the second slip detection means is provided separately from the first slip detection means, the abnormality of the fan belt can be reliably determined by the belt state determination means. That is, when the fan belt abnormality proceeds from the initial abnormality within the rated rotation speed maintaining period in which the engine rotation speed is maintained at the rated rotation speed, the fan belt slips. Therefore, when it is detected by the second slip detection means that the fan belt slips within the rated rotation speed maintaining period, the belt state determination means causes an abnormality that has progressed from the initial abnormality to the fan belt. It can be determined that there is.
In the first determination mode, the belt state determination unit can appropriately determine the initial abnormality of the fan belt based on the detection result of the first slip detection unit as described above. In addition, based on the detection result of the second slip detection means, it is possible to reliably determine an abnormality that has progressed beyond the initial abnormality of the fan belt. For example, the determination result may be used to adjust or replace the fan belt. Users can be urged to perform reliable maintenance.
本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
図1に示すように、本実施形態のコンバイン(作業機械の一例)100は、走行機体1、動力源としてのエンジン10、運転席や操縦部を有するキャビン4等を備える。走行機体1には、走行系の作動部として、当該走行機体1を走行させるクローラ式走行部2が設けられている。更に、走行機体1には、作業系の作動部として、圃場の穀稈を走行機体1の前部で刈り取る刈取部3、刈り取られた穀稈を脱穀する脱穀部5、脱穀後の穀粒と不要物とを選別する選別部7、選別された穀粒を貯留する貯留部6、貯留部6に貯留された穀粒を排出する旋回自在な排出オーガ8、脱穀後の排藁を処理する排藁処理部9等が設けられている。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, a combine (an example of a work machine) 100 according to the present embodiment includes a traveling machine body 1, an
このようなコンバイン100には、図2に示すように、エンジン10の動力を各種作動部Bに伝達する動力伝達機構20が設けられている。動力伝達機構20は、エンジン10の出力軸11の回転動力がベルト16を通じて入力される入力軸21と、上記作動部Bに回転動力を出力する出力軸23と、当該入力軸21と当該出力軸23との連結状態を断続可能な作業クラッチ22とを備える。即ち、作業クラッチ22の状態が入力軸21と出力軸23とを連結する連結状態となれば、エンジン10の回転動力が各種作動部Bに伝達されることになる。一方、作業クラッチ22の状態が入力軸21と出力軸23との連結を解除する連結解除状態となれば、各種作動部Bへの回転動力の伝達が遮断されることになる。
Such a
コンバイン100には、各種作動部Bの作動制御やエンジン10の回転速度制御等を行う制御装置30が設けられている。制御装置30には、ON状態とOFF状態とで切替操作が行われる作業クラッチレバー40の操作信号が入力される。そして、作業クラッチレバー40の操作時(ON状態への切替操作時からOFF状態へ切替操作されるまでの間)には、制御装置30は、上記作業クラッチ22の状態を非連結状態から連結状態に切り替えて、エンジン10の回転動力を各種作動部Bへ伝達させる。一方、作業クラッチレバー40の非操作時(OFF状態への切替操作時からON状態へ切替操作されるまでの間)には、制御装置30は上記作業クラッチ22の状態を連結状態から非連結状態に切り替えて、エンジン10の回転動力の各種作動部Bへの伝達を遮断する。即ち、作業クラッチレバー40は、エンジン10の動力の各種作動部Bへの伝達操作を行う操作部Aとして機能する。
The
制御装置30は、上記キャビン4(図1参照)に設置されたタッチパネル等の表示操作部45が接続されており、当該表示操作部45に各種情報を表示することができと共に、当該表示操作部45から各種操作信号の入力を受け付けることができる。
The
エンジン10には、ラジエータ(図示省略)に冷却用空気を送風可能な冷却用ファン12が設けられている。冷却用ファン12は、エンジン10の出力軸11の回転動力がファンベルト15を介して伝達されて、回転駆動する。更に、ファンベルト15は、発電用のオルタネータ13に対してもエンジン10の回転動力を伝達する形態で設けられている。
The
エンジン10には、各種センサ17,18,19が設けられており、これら夫々のセンサ17,18,19の計測結果は制御装置30に入力される。
即ち、温度センサ17(環境温度計測手段の一例)は、ファンベルト15の設置箇所における環境温度として、例えばウォータジャケット(図示省略)を循環するエンジン冷却水CWの温度(環境温度の一例)を冷却水温度として計測するセンサである。尚、本実施形態では、ファンベルト15のスリップの発生し易さに影響を与える環境温度の一例として冷却水CWの温度を利用するが、当然、本発明はその構成に限定されるものではなく、機関温度や外気温度等の別の環境温度を利用しても構わない。
また、回転速度センサ18は、出力軸11の回転速度をエンジン回転速度として計測するセンサである。更に、回転速度センサ19(ファン回転速度計測手段の一例)は、冷却用ファン12の回転速度をファン回転速度として計測するセンサである。
The
That is, the temperature sensor 17 (an example of an environmental temperature measuring unit) cools the temperature (an example of the environmental temperature) of the engine coolant CW circulating through, for example, a water jacket (not shown) as the environmental temperature at the installation location of the
The
制御装置30は、所定のプログラムを実行することにより、オートデセル制御手段31として機能する。
オートデセル制御手段31は、操作部Aとしての作業クラッチレバー40の非操作時にエンジン10の回転速度を所定の低回転速度に維持するデセル制御を実行する。即ち、デセル制御では、作業クラッチレバー40が例えばON状態からOFF状態に切り替えられた場合、又は、作業クラッチレバー40が所定時間継続してOFF状態に維持されている場合に、作業クラッチレバー40が非操作状態であると認識する。そして、作業クラッチレバー40が非操作状態であると認識した場合に、エンジン10の回転速度を低回転速度に維持して、エンジン10の騒音及び燃費の低減を図る。
The
The auto-decel control means 31 performs a decel control that maintains the rotational speed of the
更に、オートデセル制御手段31は、操作部Aとしての作業クラッチレバー40の操作時にエンジン10の回転速度を上記低回転速度からそれよりも大きい所定の定格回転速度に上昇させる。即ち、作業クラッチレバー40が例えばOFF状態からON状態に操作された場合に、作業クラッチレバー40が操作状態であると認識する。そして、作業クラッチレバー40が操作状態であると認識した場合に、エンジン10の回転速度を定格回転速度に復帰して、エンジン10の動力を適切に作動部Bに伝達させる。
Further, the auto-decel control means 31 increases the rotational speed of the
尚、作業クラッチレバー40がOFF状態からON状態に操作された直後には、エンジン10の回転速度は低回転速度から定格回転速度に向けて急激に上昇することになる。更に、作業クラッチレバー40がON状態に維持されている間は、エンジン10の回転速度は定格回転速度に維持されることになる。
Immediately after the operation
本実施形態では、オートデセル制御手段31によりエンジン10の回転速度が低回転速度から定格回転速度に向けて上昇している間の期間を「回転速度上昇期間」と呼ぶ。また、エンジン10の回転速度が定格回転速度に維持されている間の期間を「定格回転速度維持期間」と呼ぶ。
In the present embodiment, a period during which the rotation speed of the
以上が本実施形態のコンバイン100の基本構成である。更に、本実施形態のコンバイン100の制御装置30は、合理的な構成を採用しながらファンベルト15の初期異常を適切に判定するように構成されている。以下に、その詳細構成について、図2及び図3に基づいて説明を加える。
The above is the basic configuration of the
制御装置30は、所定のプログラムを実行することにより、第1スリップ検出手段32、第2スリップ検出手段33、検出感度補正手段34、ベルト状態判定手段35として機能する。
第1スリップ検出手段32及び第2スリップ検出手段33は、エンジン10の動力を冷却用ファン12に伝達させるファンベルト15のスリップの発生を検出するスリップ検出手段として構成されている。また、表示操作部45は、ファンベルト15の状態の判定モードとして、第1判定モードと第2判定モードとを選択するための選択操作を実行可能に構成されており、その選択結果が制御装置30に入力される。
The
The first slip detection means 32 and the second slip detection means 33 are configured as slip detection means for detecting the occurrence of slip of the
制御装置30は、第1モードが選択(図3のステップ#1,#10)された場合には、第1スリップ検出手段32によりファンベルト15のスリップが発生したか否かを検出する(図3のステップ#10〜#13)。一方、制御装置30は、第2モードが選択(図3のステップ#1,#20)された場合には、第2スリップ検出手段33によりファンベルト15のスリップが発生したか否かを検出する(図3のステップ#21〜#23)。
When the first mode is selected (steps # 1 and # 10 in FIG. 3), the
ベルト状態判定手段35は、これらスリップ検出手段32,33の検出結果に基づいてファンベルト15に異常があるか否かの状態を判定する。具体的に、第1モードが選択(図3のステップ#1,#10)された場合には、第1スリップ検出手段32の検出結果(図3のステップ#13)を用いてファンベルト15の状態を判定する。一方、第2モードが選択(図3のステップ#1,#20)された場合には、第2スリップ検出手段33の検出結果(図3のステップ#23)を用いてファンベルト15の状態を判定する。
The belt
ファンベルト15に異常があると判定した場合(図3のステップ#30)には、表示操作部45にその旨を利用者に通知するための警報情報を出力する警報処理(図3のステップ#31)を実行する。一方、ファンベルト15に異常が無いと判定した場合(図3のステップ#32)には、上記のような警報処理を実行することなく、本制御フローを終了する。
When it is determined that the
第1スリップ検出手段32は、エンジン10の回転速度が低回転速度から定格回転速度に上昇している回転速度上昇期間内において、ファンベルト15のスリップの発生を検出する。具体的に、オートデセル制御手段31によるエンジン10の回転速度の上昇中の回転速度上昇期間内であるか否かを判定する(図3のステップ#11)。回転速度上昇期間内である場合(図3のステップ#11のYes)には、当該回転速度上昇期間内の所定のタイミングにおいて回転速度センサ19で計測された冷却用ファン12の回転速度を上昇中ファン回転速度Fuとして取得する(図3のステップ#12)。尚、回転速度上昇期間内の所定のタイミングは、エンジン10の回転速度の上昇が開始されてから所定時間(例えば1秒)経過したタイミングに設定されている。
The first slip detection means 32 detects the occurrence of slip of the
上昇中ファン回転速度Fuが所定の設定ファン回転速度Fuo未満である場合(図3のステップ#13のYes)には、ファンベルト15のスリップが発生したと検出する。尚、設定ファン回転速度Fuoは、上記回転速度上昇期間内の所定のタイミングにおけるエンジン10の回転速度又はそれよりも若干低い回転速度として予め設定されている。また、オートデセル制御手段31により、エンジン10の回転速度は自動的に上昇される。よって、上記所定のタイミングにおけるエンジン10の回転速度は、回転速度センサ18の計測結果を利用することなく予め既知のものとして設定することができる。
When the rising fan rotation speed Fu is lower than the predetermined set fan rotation speed Fuo (Yes in
オートデセル制御手段31によりエンジン10の回転速度が低回転速度から定格回転速度に上昇される間の回転速度上昇期間内では、ファンベルト15に比較的小さな初期異常のみがある場合であっても、ファンベルト15のスリップが発生しやすい状態となる。
従って、第1スリップ検出手段32でファンベルト15のスリップが検出された場合には、ファンベルト15に少なくとも初期異常があると認識することができる。このようなファンベルト15のスリップの検出を、ベルト状態判定手段35によりファンベルト15の異常として判定し(図3のステップ#30)、警報処理(図3のステップ#31)により利用者に通知する。すると、利用者に対してファンベルト15に少なくとも初期異常があることを知らしめて、ファンベルト15の調整や交換等のメンテナンスの早期実施を促すことができる。
Even if there is only a relatively small initial abnormality in the
Therefore, when the slip of the
第2スリップ検出手段33は、エンジン10の回転速度が定格回転速度に維持されている間の定格回転速度維持期間内において、ファンベルト15のスリップの発生を検出する。具体的に、オートデセル制御手段31によるエンジン10の回転速度の上昇後の回転速度維持期間内であるか否かを判定する(図3のステップ#21)。回転速度維持期間内である場合(図3のステップ#21のYes)には、当該回転速度維持期間内の所定のタイミングにおいて回転速度センサ19で計測された冷却用ファン12の回転速度を維持ファン回転速度Frとして取得する(図3のステップ#22)。尚、回転速度維持期間内の所定のタイミングとは、例えば所定の時間間隔のタイミング等として設定されている。
The second slip detection means 33 detects the occurrence of slip of the
維持ファン回転速度Frが所定の設定ファン回転速度Fro未満である場合(図3のステップ#23のYes)には、ファンベルト15のスリップが発生したと検出する。尚、設定ファン回転速度Froは、エンジン10の定格回転速度又はそれよりも若干低い回転速度として予め設定されている。また、エンジン10の定格回転速度は、回転速度センサ18の計測結果を利用することなく予め既知のものとして認識することができるが、例えば、回転速度センサ18で計測されたエンジン10の回転速度を利用しても構わない。
When the maintenance fan rotation speed Fr is less than the predetermined set fan rotation speed Fro (Yes in
オートデセル制御手段31によるエンジン10の回転速度の上昇後の回転速度維持期間内では、ファンベルト15に比較的小さな初期異常のみがある場合には、ファンベルト15のスリップが発生し難い状態である。しかし、その異常が進行すると、ファンベルト15のスリップが発生する状態となる。
従って、第2スリップ検出手段33でファンベルト15のスリップが検出された場合には、ファンベルト15に初期異常よりも進行した異常があると認識することができる。このようなファンベルト15のスリップの検出を、ベルト状態判定手段35によりファンベルト15の異常として判定し(図3のステップ#30)、警報処理(図3のステップ#31)により利用者に通知する。すると、利用者に対してファンベルト15に比較的重大な異常があることを知らしめて、ファンベルト15の調整や交換等のメンテナンスの確実な実施を促すことができる。
Within the rotation speed maintenance period after the rotation speed of the
Therefore, when the slip of the
上述した第1スリップ検出手段32及び第2スリップ検出手段33は、冷却用ファン15のスリップに対する検出感度を変更可能に構成されている。
即ち、スリップ検出手段32,33は、回転速度センサ19で計測された冷却用ファン12の回転速度Fu,Frの閾値として比較される設定ファン回転速度Fuo,Froを増減させる形態で、検出感度が変更可能となる。例えば、スリップ検出手段32,33の検出感度を低くする場合には、設定ファン回転速度Fuo,Froを減少させて、冷却用ファン12の回転速度Fu,Frがその設定ファン回転速度Fuo,Fro未満になり難い状態とする。逆に、スリップ検出手段32,33の検出感度を高くする場合には、設定ファン回転速度Fuo,Froを増加させて、冷却用ファン12の回転速度Fu,Frがその設定ファン回転速度Fuo,Fro未満になり易い状態とする。
The first slip detection means 32 and the second slip detection means 33 described above are configured so that the detection sensitivity of the cooling
That is, the slip detection means 32 and 33 increase and decrease the set fan rotation speeds Fuo and Fro which are compared as threshold values of the rotation speeds Fu and Fr of the cooling
更に、検出感度補正手段34は、温度センサ17で計測された冷却水CWの温度に基づいて、スリップ検出手段32,33の検出感度を補正する。即ち、ファンベルト15のスリップの発生し易さは、そのファンベルト15の設置箇所における環境温度にも影響される。具体的に、環境温度が低いほど、ファンベルト15の異常に起因しないファンベルト15のスリップが発生しやすい状態となる。また、環境温度としては冷却水CWの温度を利用することができる。これらのことから、検出感度補正手段34は、このようなファンベルト15の異常に起因しないファンベルト15のスリップの検出を排除するべく、冷却水CWの温度が低いほど、スリップ検出手段32,33の検出感度を低い側(鈍い側)に設定する。
また、スリップ検出手段32,33の検出感度については、表示操作45を操作して利用者が任意に設定変更するように構成しても構わない。
Further, the detection
Further, the detection sensitivity of the slip detection means 32 and 33 may be configured so that the user can arbitrarily change the setting by operating the
〔別実施形態〕
本発明のその他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
[Another embodiment]
Other embodiments of the present invention will be described. Note that the configuration of each embodiment described below is not limited to being applied independently, and can be applied in combination with the configuration of another embodiment.
(1)上記実施形態では、スリップ検出手段32,33において、冷却用ファン12の回転速度の計測結果を利用してファンベルト15のスリップを検出したが、本発明はその構成に限定されるものではなく、別の計測結果を利用しても構わない。例えば、オルタネータ13の回転速度やファンベルト15自身の送り速度等の計測結果を用いてファンベルト15のスリップを検出することもできる。
(1) In the above embodiment, the slip detection means 32, 33 detects the slip of the
(2)上記実施形態では、第1スリップ検出手段32において、回転速度上昇期間内での所定のタイミングにおける上昇中ファン回転速度Fuと設定ファン回転速度Fuoとを比較してファンベルト15のスリップを検出したが、本発明はその構成に限定されるものではなく、他の形態でスリップを検出するように構成しても構わない。例えば、回転速度上昇期間内における冷却用ファン12の回転速度の上昇率を用いて、ファンベルト15のスリップを検出するように構成することができる。この構成により、所定のタイミングにおける上昇中ファン回転速度を用いて検出する場合と比較して、より精度良くファンベルト15のスリップを検出することができる。以下、その検出方法の詳細について説明を加える。
(2) In the above embodiment, the first slip detection means 32 compares the rising fan rotation speed Fu with the set fan rotation speed Fuo at a predetermined timing within the rotation speed increase period, and detects the slip of the
第1スリップ検出手段32は、回転速度上昇期間内において、例えばエンジン10の回転速度の上昇開始直後の冷却用ファン12の回転速度と所定の時間経過後の冷却用ファン12の回転速度とを回転速度センサ19で計測し、これら計測した夫々の回転速度を用いて、回転速度上昇期間内における冷却用ファン12の回転速度の上昇率を算出し、それをファン回転速度上昇率として取得する。
The first slip detection means 32 rotates, for example, the rotation speed of the cooling
そして、そのファン回転速度上昇率が、所定の設定ファン回転速度上昇率未満である場合には、ファンベルト15のスリップが発生したと検出する。尚、設定ファン回転速度上昇率は、上記回転速度上昇期間内のエンジン10の回転速度の上昇率又はそれよりも若干低い上昇率として予め設定されている。また、オートデセル制御手段31により、エンジン10の回転速度は自動的に上昇される。よって、上記エンジン10の回転速度の上昇率は、回転速度センサ18の計測結果を利用することなく予め既知のものとして設定することができる。
When the fan rotation speed increase rate is less than a predetermined set fan rotation speed increase rate, it is detected that the
10 エンジン
12 冷却用ファン
15 ファンベルト
16 ベルト
17 温度センサ(環境温度計測手段)
19 回転速度センサ(ファン回転速度計測手段)
30 制御装置
31 オートデセル制御手段
32 第1スリップ検出手段
32 スリップ検出手段
33 第2スリップ検出手段
33 スリップ検出手段
34 検出感度補正手段
35 ベルト状態判定手段
100 コンバイン
A 操作部
B 作動部
Fr 維持ファン回転速度
Fro 設定ファン回転速度
Fu 上昇中ファン回転速度
Fuo 設定ファン回転速度
10
19 Rotational speed sensor (fan rotational speed measuring means)
30 control device 31 auto-decel control means 32 first slip detection means 32 slip detection means 33 second slip detection means 33 slip detection means 34 detection sensitivity correction means 35 belt state determination means 100 combine A operation part B action part Fr maintenance fan rotation speed Fro Setting fan rotation speed Fu Rising fan rotation speed Fuo Setting fan rotation speed
Claims (6)
前記エンジンの動力を冷却用ファンに伝達させるファンベルトのスリップの発生を検出するスリップ検出手段と、
前記スリップ検出手段の検出結果に基づいて前記ファンベルトの状態を判定するベルト状態判定手段とを備えた作業機械の制御装置であって、
前記操作部の非操作時に前記エンジンの回転速度を所定の低回転速度に維持するデセル制御を実行すると共に、前記操作部の操作時に前記エンジンの回転速度を前記低回転速度からそれよりも大きい所定の定格回転速度に上昇させるオートデセル制御手段を備え、
前記スリップ検出手段として、前記オートデセル制御手段により前記エンジンの回転速度を前記定格回転速度に上昇させる間の回転速度上昇期間内において、前記ファンベルトのスリップの発生を検出する第1スリップ検出手段を備えた作業機械の制御装置。 In a work machine including an engine that generates power, an operation unit that operates by power of the engine, and an operation unit that performs transmission operation of the power of the engine to the operation unit,
Slip detecting means for detecting occurrence of slip of the fan belt for transmitting the power of the engine to a cooling fan;
A control device for a work machine, comprising: a belt state determination unit that determines a state of the fan belt based on a detection result of the slip detection unit;
When the operation unit is not operated, a deceleration control is performed to maintain the engine rotation speed at a predetermined low rotation speed, and the engine rotation speed is increased from the low rotation speed to a predetermined value higher than the operation speed when the operation unit is operated. Equipped with auto-decel control means to increase the rated rotational speed of
As the slip detection means, there is provided first slip detection means for detecting occurrence of slip of the fan belt during a rotation speed increase period while the rotation speed of the engine is increased to the rated rotation speed by the auto-decel control means. Work machine control device.
前記第1スリップ検出手段が、前記ファン回転速度計測手段により前記回転速度上昇期間内の所定のタイミングにおける前記冷却用ファンの回転速度を上昇中ファン回転速度として取得し、当該上昇中ファン回転速度が所定の設定ファン回転速度未満である場合に、前記ファンベルトのスリップが発生したと検出する手段である請求項1に記載の作業機械の制御装置。 Fan rotation speed measuring means for measuring the rotation speed of the cooling fan,
The first slip detection means acquires the cooling fan rotation speed at a predetermined timing within the rotation speed increase period as the rising fan rotation speed by the fan rotation speed measurement means, and the rising fan rotation speed is 2. The work machine control device according to claim 1, which is means for detecting that the fan belt slips when the rotation speed is lower than a predetermined set fan rotation speed.
前記第1スリップ検出手段が、前記ファン回転速度計測手段により前記回転速度上昇期間内の前記冷却用ファンの回転速度の上昇率をファン回転速度上昇率として取得し、当該ファン回転速度上昇率が所定の設定ファン回転速度上昇率未満である場合に、前記ファンベルトのスリップが発生したと検出する手段である請求項1に記載の作業機械の制御装置。 Fan rotation speed measuring means for measuring the rotation speed of the cooling fan,
The first slip detection means acquires, as the fan rotation speed increase rate, an increase rate of the cooling fan rotation speed within the rotation speed increase period by the fan rotation speed measurement means, and the fan rotation speed increase rate is predetermined. 2. The work machine control device according to claim 1, wherein the control device is a means for detecting that the fan belt has slipped when the fan rotational speed increase rate is less than a set value.
前記環境温度計測手段の計測結果に基づいて、前記スリップ検出手段の検出感度を補正する検出感度補正手段とを備えた請求項4に記載の作業機械の制御装置。 Environmental temperature measuring means for measuring the environmental temperature at the installation location of the fan belt;
The work machine control device according to claim 4, further comprising: a detection sensitivity correction unit that corrects a detection sensitivity of the slip detection unit based on a measurement result of the environmental temperature measurement unit.
前記ベルト状態判定手段が、前記第1スリップ検出手段の検出結果を用いる第1判定モードと、前記第2スリップ検出手段の検出結果を用いる第2判定モードとで、前記ファンベルトの状態を判定可能に構成されている請求項1〜5の何れか1項に記載の作業機械の制御装置。
The slip detection means includes second slip detection means for detecting occurrence of slip of the fan belt within a rated rotation speed maintaining period while the rotation speed of the engine is maintained at the rated rotation speed,
The belt state determination means can determine the state of the fan belt in a first determination mode using a detection result of the first slip detection means and a second determination mode using a detection result of the second slip detection means. The control device for a work machine according to any one of claims 1 to 5, which is configured as follows.
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2017
- 2017-05-25 JP JP2017103665A patent/JP6865104B2/en active Active
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