JP3146433B2

JP3146433B2 - 作業機の自動定回転制御機構

Info

Publication number: JP3146433B2
Application number: JP17684089A
Authority: JP
Inventors: 孝司古田; 伸宜深江; 哲哉稲田
Original assignee: Yanmar Agricultural Equipment Co Ltd
Current assignee: Yanmar Agricultural Equipment Co Ltd
Priority date: 1989-07-07
Filing date: 1989-07-07
Publication date: 2001-03-19
Anticipated expiration: 2016-03-19
Also published as: JPH0343645A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は、コンバイン等の作業機において、操作パネ
ルに設けた自動定回転制御スイッチを押すことにより、
その後はアクセルレバーの操作に関わらず、常時エンジ
ンを定回転に制御すべく構成したものである。

（ロ）従来技術従来から、コンバインの走行速度制御装置に関する技
術は特開昭63−192626号公報に記載の如き技術が公知と
されているのである。

また、エンジンの一定回転数制御機構に関する技術と
しては、特開昭61−4843号公報に記載の技術や特開昭60
−256529号公報に記載のような技術が公知とされている
のである。

（ハ）発明が解決しようとする問題点コンバインの脱穀装置において、扱同の回転数は刈取
穀稈の種類が決定すると、常時同じ回転数で継続して回
転することを要求されるものであり、穀稈搬送装置や脱
穀装置や選別装置により負荷が発生した場合においても
常時、定回転を続行する必要があるのである。

従来の機械式ガバナの場合には、燃料ポンプのレギュ
レータレバーにリンクまたはワイヤーを介してアクセル
レバーを設け、該負荷に対応してアクセルレバーを操作
することにより、エンジンの回転数を一定に維持すべく
構成していたのである。故に、リンクやワイヤーのガタ
により制御のハンチングが発生し、エンジン回転数が波
を打ったりして一定しないという不具合があったもので
ある。

本発明は、リンクやワイヤーを使用せずに、電子ガバ
ナの電気回路により安定した定回転制御を得るように構
成したものである。

また、該自動定回転制御スイッチとアクセルレバーの
２通りの回転数設定装置が併置されることとなるのであ
るが、アクセルレバーとアクセルレバーセンサーによる
回転数設定機構が異常を発生した場合には、エンジン回
転数は安全の上から、アイドリング回転に低下するのが
通常技術であるが、本発明においてはコンバインの走行
速度は低く、暴走を発生するような危険性もなく、また
農繁期においてコンバインがアイドリング回転となるこ
とは作業の進捗状況を遅らせることとなるので、アクセ
ルレバーセンサーの異常時においても自動定回転制御ス
イッチによる操作を有効としたものである。

（ニ）問題を解決するための手段本発明の目的は以上の如くであり、次に該目的を達成
する為の構成を説明する。

電子ガバナＧ付きエンジンＥを搭載した作業機におい
て、アクセルレバーＫの操作位置を検出するアクセルレ
バーセンサー７を設け、該アクセルレバーセンサー７と
は別に自動定回転制御スイッチ９を設け、該自動定回転
制御スイッチ９のON操作により、エンジンＥの目標回転
数Nsetを最適回転数Nrpmに徐々に変化させて近づけるこ
とにより、最適回転ゾーン内の定回転に移行させ、最適
回転数Nrpmを維持すべく制御し、自動定回転制御スイッ
チ９がONの場合には、アクセルレバーＫやアクセルレバ
ーセンサー７の正常か異常かは判断せずに、最適回転数
Nrpmに制御する自動定回転制御状態が維持され、自動定
回転制御スイッチ９がOFFの場合においては、前記アク
セルレバーセンサー７が正常かどうかを認識し、正常の
場合には、アクセルレバーＫにより設定された目標回転
数Nsetに制御する通常の定回転制御を行い、異常の場合
には、アクセルレバーセンサー７が故障であるとするフ
ラグをセットして、目標回転数NsetをエンジンＥのアイ
ドリング回転数として、定回転制御を続けるべく構成し
たものである。

（ホ）実施例本発明の目的、構成は以上の如くであり、次に添付の
図面に示した実施例の構成を説明する。

第１図は本発明の自動定回転制御機構を具備したコン
バインの全体側面図、第２図は自動定回転制御スイッチ
を具備した操作パネル部の斜視図、第３図は電子ガバナ
機構に自動定回転制御機構を具備させた実施例の制御ブ
ロック図、第４図は電子ガバナの側面図、第５図は同じ
く電子ガバナの一部正面断面図、第６図はエンジン性能
曲線と最適回転ゾーンの関係を示す図面、第７図は制御
設定マップを示す図面、第８図、第９図、第10図は本発
明の自動定回転制御機構による制御のフローチャート図
である。

第１図においてコンバインの概略構成について説明す
る。

機体は電子ガバナＧ付きエンジンＥによる駆動力にて
走行装置Ｍを駆動し、該走行装置Ｍ上の最前端の位置に
刈取装置Ａが配置されている。該刈取装置Ａの上方に配
置した引き起こし装置Ｆにより、倒伏した穀稈を引き起
こしながら、刈取装置Ａにより刈り取るのである。

刈取後の穀稈は株元と穂先部が混在した状態でオーガ
と縦送りコンベアにより構成された穀稈搬送装置Ｂに
て、扱胴と扱室により構成された脱穀装置Ｄに投入され
る。

該脱穀装置Ｄにより脱穀後の穀稈は、排藁となり機体
後方から排出され、穀粒は、下方のクリンプ網を通過し
て揺動選別部等により構成された選別装置Ｃに落下す
る。

本発明は、自動定回転制御スイッチ９をON操作する
と、刈取装置Ａや穀稈搬送装置Ｂや脱穀装置Ｄや選別装
置Ｃの部分の負荷に対して、電子ガバナＧによる自動制
御により第７図のマップに従い調量ラック３を操作し
て、燃料噴射量を増減し、コンバイン各部の回転数は所
定の回転数に維持し、エンジンＥの回転数を第６図にお
いて示す如く、最適の回転状態である最適回転ゾーンと
呼ばれる所定の回転数に維持するものである。

そして、この電子ガバナＧによる自動制御が適用出来
ない程の高負荷が掛かり、エンジン回転数が最適回転ゾ
ーンを外れて、負荷率も高くなると操作パネルＰ上の警
報装置８を構成する警報ランプを点灯し、警報ブザーを
警鳴するのである。

第２図においては操作パネルＰの表面を示しており、
自動定回転制御スイッチ９と警報装置８が設けられてお
り、該警報装置８が警報を発令するとオペレーターは主
変速レバー10、または副変速レバー13を操作して速度を
落とすのである。

第３図、第４図、第５図は、エンジンＥと電子ガバナ
Ｇとの関係を示しており、制御装置Ｎにはアクセルレバ
ーＫの回動角度と、ラック操作ソレノイド２の操作位置
を検出するラック位置センサー１の信号が入力されてお
り、実際のエンジンＥの回転を回転数センサー４により
入力して、制御装置Ｎにより判断の後に、ラック操作ソ
レノイド２に操作信号を送信して、調量ラック３を操作
しエンジンＥの回転を変えるのである。

そして、一定の警報発令条件が揃うと警報装置８によ
り警報を発するものである。５は回転数センサー４の検
出用ギアである。

第６図は第３図を模式的に示した図面である。

コンバインの各部の回転数は作業において必要な回転
数が決定されており、その値となるようにオペレーター
は最初にエンジン回転数を設定するのである。

オペレーターの設定作業はそれだけであり、その後は
電子ガバナＧにより、作業機各部の負荷の変動を検出値
に対して、これに応じた燃料噴射量を第７図のマップに
従いフィードバックし、常時エンジンＥの回転数が最適
回転ゾーンに有りながら、コンバインの回転数が指定回
転数を維持すべく構成しているのである。

そして、本発明においては、アクセルレバーＫとアク
セルレバーセンサー７による制御の他に、自動定回転制
御スイッチ９を設け、該自動定回転制御スイッチ９をON
操作すると、最適回転ゾーン内の一定回転数を維持し続
ける定回転制御が行われるのである。

次に、第８図のフローチャートにより、本発明の制御
操作を説明する。

まず、自動定回転制御スイッチ９がONかOFFかを認識
し、ONの場合には、目標回転数Nsetを最適回転数Nrpmに
設定する。

次に、自動定回転制御スイッチ９がOFFで、アクセル
レバーＫとアクセルレバーセンサー７による定回転制御
の場合には、アクセルレバーＫにより設定された目標回
転数Nsetをエンジン実際回転数Nactとを認識して、両回
転数を比較する。

目標回転数Nset＝エンジン実際回転数Nactの場合に
は、Nset′を現状維持し、そのままの回転数状態を続行
する。

次に、目標回転数Nset≠エンジン実際回転数Nactの場
合には、 Nset′＝Nset＋Nsift（ｎ） Nsift(ｎ)＝Nsift（ｎ−１）＋（Nset−Nact）×Gsif
t の値を計算し、Nset′を更新する。

Nsetは実際の目標回転数であり、これはアクセルレバ
ーＫの位置により決定するものである。

Gsiftは定回転制御（アイソクロナス制御）を行う際
にNactをNsetに近づける為に必要な補正係数である。

Nset′は定回転制御（アイソクロナス制御）を行う際
に、上記Nsiftの補正を加えられた後の目標回転数であ
る。

実際のラック位置の制御にはNset′が用いられるので
ある。

そして、Nset′及びNactから第７図のマップを参照
し、Rset、Rmax、Ridlが演算される。

第７図において説明する。

Nset＝Nact＝Nlの時、ラック位置はRl（Ridl上）に演
算される。

次に、エンジン負荷が大きくなり、NactがN2まで下が
ってくるとラック位置は、ドループマップ上をR2まで移
動し、噴射量が増加する。

次に、Nset＞Nactとなるので、定回転制御を行う為、 Nset′＝Nset＋ΔＮとし、 Nset′とNactからNset′のドループマップ上に来るよ
うに、ラック位置がR2→R3へ移動し、 Nact＝Nset となるのである。

演算されたRsetと、最大負荷相当ラック位置Rmaxの大
小を比較し、Rsetが最大負荷相当ラック位置Rmaxを超え
ていない場合には、Rsetになるようにラック操作ソレノ
イド２を操作して定回転を行う。

Rsetが最大負荷相当ラック位置Rmaxを超えている場合
には、Rsetを最大負荷相当ラック位置Rmaxと同じに設定
して、Rsetになるようにラック操作ソレノイド２を操作
する信号を出すのである。

その後は、目標回転数Netの回転数で、定回転を維持
し続けるのである。

これが、アクセルレバーＫとアクセルレバーセンサー
７による定回転制御である。

次に第９図において説明する。

第９図において、まず自動定回転制御スイッチ９がON
かどうかを判断する。該自動定回転制御スイッチ９がON
においては、目標回転数Nset＝最適回転数Nrpmとする制
御が行われる。

この場合において、自動定回転制御スイッチ９がONの
場合には、アクセルレバーＫやアクセルレバーセンサー
７の正常か異常かは判断しないので、常に、自動定回転
制御状態が維持される。

そして、自動定回転制御スイッチ９がOFFの場合にお
いて、アクセルレバーＫとアクセルレバーセンサー７の
位置を認識する。アクセルレバーセンサー７が正常な場
合には、アクセルレバーＫにより設定された目標回転数
Nsetを演算する。

もし、自動定回転制御スイッチ９がOFFで、アクセル
レバーＫとアクセルレバーセンサー７が異常の場合に
は、アクセルレバーセンサー７が故障であるとするフラ
グをセットして、目標回転数Nsetをアイドリング回転数
として定回転制御を続けるべく構成していたのである。

即ち、自動定回転制御スイッチ９がONの場合において
は、目標回転数NsetをNrpmと設定し、この目標回転数Ns
etに自動定回転制御する点については第８図の制御と同
じである。

自動定回転制御スイッチ９がOFFの場合においては、
アクセルレバーＫの操作位置を検出するアクセルレバー
センサー７が正常かどうかを認識し、正常の場合には、
通常のアクセルレバーＫにより目標回転数Nsetが設定さ
れる定回転制御を行う。

異常の場合には、アクセルレバーセンサー７が故障で
あるとするフラグをセットして、目標回転数Nsetをアイ
ドリング回転数として定回転制御を続けるべく構成して
いるのである。

第10図においては、自動定回転制御スイッチ９がONと
された後に、徐々に設定定回転に移行する制御のフロー
チャートが開示されている。

まず、自動定回転制御スイッチ９がONかどうかを判断
し、次に自動定回転制御スイッチ９がONの場合には、制
御装置ＮのROM内に記憶されている最適回転ゾーンの最
適回転数Nrpmを目標回転数Nset″として認識し、この目
標回転数Nset″に至って定回転が維持されるように制御
が行われる。

そして、目標回転数Nsetに対して、単位時間当たりの
回転設定変更回転数ΔNsetを、単位時間毎に付加し、今回目標回転数Nset＝前回目標回転数Nset＋回転設定変
更回転数ΔNsetのこの回転数となるようにラック操作ソ
レノイド２を操作する信号を出す。

但し、Nset″と目標回転数Nsetを比較し、目標回転数Nset≧目標回転数Nset″ となるまで上記の制御を繰り返し目標回転数Nset＝目標回転数Nset″ となったところでNsetの変更を停止し、 Nset＝Nset″ の回転数となるようにラック操作ソレノイド２を操作す
る信号を出す。

これにより、アクセルレバーＫにより設定した回転数
から自動定回転制御スイッチ９により設定した目標回転
数Nset″までの回転数の上昇が徐々に行われるのであ
る。

（ヘ）発明の効果本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を
奏するものである。

第１に、電子ガバナＧ付きエンジンＥを搭載した作業
機において、アクセルレバーＫの操作位置を検出するア
クセルレバーセンサー７とは別に、自動定回転制御スイ
ッチ９を設け、該自動定回転制御スイッチ９のON操作に
より、エンジンＥの最適回転ゾーンにおいて定回転を維
持すべく制御したので、コンバイン等の作業中において
は、常時一定回転を維持し続けることが可能となったの
である。

第２に、自動定回転制御スイッチ９がONの場合には、
アクセルレバーＫの操作位置を検出するアクセルレバー
センサー７の異常発生に関わらず、目標回転数Nsetを最
適回転数Nrpmとする自動定回転制御を可能としたことに
より、アクセルレバーセンサー７に異常があった場合に
も、自動定回転制御スイッチ９による制御を有効とする
ことが出来たのである。

故に、アクセルレバーＫによる操作が駄目な場合に
は、代わりに自動定回転制御スイッチ９による制御によ
り、コンバインの刈取等の作業を続行することが可能と
なったものである。

第３に、自動定回転制御スイッチ９のON操作により、
最適回転ゾーンにおける定回転制御に移行する過程にお
いて、目標回転数を徐々に変化させながら移行させるよ
うに構成したので、アクセルレバーＫによる設定回転数
が低い域から、自動定回転制御スイッチ９をONすると、
一気に定回転制御ゾーンまで上昇することにより、作業
機に無理な負荷が掛かるという不具合を解消することが
出来たのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動定回転制御機構を具備したコンバ
インの全体側面図、第２図は自動定回転制御スイッチを
具備した操作パネル部の斜視図、第３図は電子ガバナ機
構に自動定回転制御機構を具備させた実施例の制御ブロ
ック図、第４図は電子ガバナの側面図、第５図は同じく
電子ガバナの一部正面断面図、第６図はエンジン性能曲
線と最適回転ゾーンの関係を示す図面、第７図は制御設
定マップを示す図面、第８図、第９図、第10図は本発明
の自動定回転制御機構による制御のフローチャート図で
ある。Ａ……刈取装置Ｂ……穀稈搬送装置Ｃ……選別装置Ｅ……エンジンＧ……電子ガバナＫ……アクセルレバーＮ……制御装置Ｐ……操作パネル４……回転数センサー７……アクセルレバーセンサー８……警報装置９……自動定回転制御スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者稲田哲哉大阪府大阪市北区茶屋町１番32号ヤンマー農機株式会社内 (56)参考文献特開昭61−258938（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−4848（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−176633（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−265433（ＪＰ，Ａ) 実開昭56−175541（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 9/00 - 11/10 F02D 41/00 - 45/00 395 F02D 1/00 - 1/18

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電子ガバナＧ付きエンジンＥを搭載した作
業機において、アクセルレバーＫの操作位置を検出する
アクセルレバーセンサー７を設け、該アクセルレバーセ
ンサー７とは別に自動定回転制御スイッチ９を設け、該
自動定回転制御スイッチ９のON操作により、エンジンＥ
の目標回転数Nsetを最適回転数Nrpmに徐々に変化させて
近づけることにより、最適回転ゾーン内の定回転に移行
させ、最適回転数Nrpmを維持すべく制御し、自動定回転
制御スイッチ９がONの場合には、アクセルレバーＫやア
クセルレバーセンサー７の正常か異常かは判断せずに、
最適回転数Nrpmに制御する自動定回転制御状態が維持さ
れ、自動定回転制御スイッチ９がOFFの場合において
は、前記アクセルレバーセンサー７が正常かどうかを認
識し、正常の場合には、アクセルレバーＫにより設定さ
れた目標回転数Nsetに制御する通常の定回転制御を行
い、異常の場合には、アクセルレバーセンサー７が故障
であるとするフラグをセットして、目標回転数Nsetをエ
ンジンＥのアイドリング回転数として、定回転制御を続
けるべく構成したことを特徴とする作業機の自動定回転
制御機構。