JP3739875B2 - 電子ガバナー機構付エンジン搭載乗用田植機 - Google Patents
電子ガバナー機構付エンジン搭載乗用田植機 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子ガバナー機構付ディーゼルエンジンを搭載した乗用田植機の、負荷が大きくなった時のエンジンの制御機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ディーゼルエンジンにおいて、電子ガバナー機構を具備した技術は公知とされているのである。例えば、特開昭６０−２５６５２９号公報に記載の技術の如くである。
また、田植機において、変速装置を電動シリンダーによって変速操作可能とし、エンジン回転数が無負荷運転時のアクセル設定器の変更操作に対応する設定領域の下限を下回ると減速し、上限値を越えると増速するようにした車速制御の技術は公知となっている。例えば、特開平７−８１４６１号の技術である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記の技術において、エンジンが無負荷運転の状態で、アクセル設定器の変更操作位置に対応するエンジン回転数検出手段に基づいて、上限と下限の設定量域を演算していたので、負荷がかかった状態での回転数と一致しないので正確な速度制御ができない。つまり、上限と下限の設定は無負荷状態をベースとしているために、実際に負荷がかかった状態での特性曲線とは異なるので、ある回転数では負荷がかかり過ぎてエンストが生じたり、ある回転数ではまだ余裕があるのに減速されて騒音が大きくなったりしていたのである。
そこで、本発明は負荷に合わせてエンジンの回転数を増減するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明が解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するための手段を説明する。
請求項１においては、電子ガバナー機構Ｇ付きエンジンＥを搭載した乗用田植機において、変速レバーとして走行変速レバー２９と植付昇降兼作業走行変速レバー３０を具備し、エンジンＥの動力を無段変速装置により変速し、該無段変速装置を前記植付昇降兼作業走行変速レバー３０により操作し、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を、手動及び変速アクチュエーター３０ｂにより変速操作可能とし、エンジン回転数を回転数センサ１２により、植付昇降兼作業走行変速レバー３０の回動位置を位置センサ３０ａにより、アクセルレバー１の回動位置をアクセルレバー位置センサ２２により検知し、それぞれの値をコントローラＣに入力し、エンジンＥの回転数の変動で負荷を演算し、該負荷の増大に合わせて、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を変速アクチュエーター３０ｂにより減速側へ変速操作し、負荷が回復すると、植付昇降兼作業走行変速レバー３０を元の変速位置に戻すように制御するものである。
【０００５】
請求項２においては、電子ガバナー機構Ｇ付きエンジンＥを搭載した乗用田植機において、変速レバーとして走行変速レバー２９と植付昇降兼作業走行変速レバー３０を具備し、エンジンＥの動力を無段変速装置により変速し、該無段変速装置を前記植付昇降兼作業走行変速レバー３０により操作し、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を、手動及び変速アクチュエーター３０ｂにより変速操作可能とし、エンジン回転数を回転数センサ１２により、アクセルレバー１の位置をアクセルレバー位置センサ２２により検知し、それぞれの値をコントローラＣに入力し、エンジンの回転数変化率と設定回転値とを比較演算して負荷を予測し、負荷の増大に対して、最大トルク回転数以下の領域で、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を変速アクチュエーター３０ｂにより減速側へ変速操作し、または、エンジンＥを電子ガバナー機構Ｇにより逆ドループ制御すべく構成したものである。
【０００６】
請求項３においては、電子ガバナー機構Ｇ付きエンジンＥを搭載した乗用田植機において、変速レバーとして走行変速レバー２９と植付昇降兼作業走行変速レバー３０を具備し、エンジンＥの動力を無段変速装置により変速し、該無段変速装置を前記植付昇降兼作業走行変速レバー３０により操作し、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を、手動及び変速アクチュエーター３０ｂにより変速操作可能とし、エンジン回転数を回転数センサ１２により、アクセルレバー１の位置をアクセルレバー位置センサ２２により検知し、それぞれの値をコントローラＣに入力し、エンジンの回転数変化率と設定回転値とを比較演算して負荷を予測し、負荷の増大に対して、最大トルク回転数以下の領域で、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を変速アクチュエーター３０ｂにより減速側へ設定量変速操作し、更に負荷が増大するとエンジンＥを電子ガバナー機構Ｇにより逆ドループ制御を行うようにしたものである。
【０００７】
請求項４においては、電子ガバナー機構Ｇ付きエンジンＥを搭載した乗用田植機において、変速レバーとして走行変速レバー２９と植付昇降兼作業走行変速レバー３０を具備し、エンジンＥの動力を無段変速装置により変速し、該無段変速装置を前記植付昇降兼作業走行変速レバー３０により操作し、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を、手動及び変速アクチュエーター３０ｂにより変速操作可能とし、エンジン回転数を回転数センサ１２により、アクセルレバー１の位置をアクセルレバー位置センサ２２により検知し、それぞれの値をコントローラＣに入力し、エンジンの回転数変化率と設定回転値とを比較演算して負荷を予測し、負荷の増大に対して、最大トルク回転数以下の領域で、エンジンＥを電子ガバナー機構Ｇにより逆ドループ制御を行い、更に負荷が増大すると、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を変速アクチュエーター３０ｂにより減速側へ設定量変速操作するようにしたものである。
【０００８】
請求項５においては、電子ガバナー機構Ｇ付きエンジンＥを搭載した乗用田植機において、変速レバーとして走行変速レバー２９と植付昇降兼作業走行変速レバー３０を具備し、エンジンＥの動力を無段変速装置により変速し、該無段変速装置を前記植付昇降兼作業走行変速レバー３０により操作し、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を、手動及び変速アクチュエーター３０ｂにより変速操作可能とし、エンジン回転数を回転数センサ１２により、アクセルレバー１の位置をアクセルレバー位置センサ２２により検知し、それぞれの値をコントローラＣに入力し、エンジンの回転数変化率と設定回転値とを比較演算して負荷を予測し、負荷の増大に対して、最大トルク回転数以下の領域で、エンジンＥを電子ガバナー機構Ｇにより逆ドループ制御を行うと同時に、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を変速アクチュエーター３０ｂにより減速側へ設定量変速操作するようにしたものである。
【０００９】
請求項６においては、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の電子ガバナー機構付きエンジンを搭載した乗用田植機において、限界負荷に達すると警報を発するようにしたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を説明する。
図１は乗用田植機の全体側面図、図２は同じく乗用田植機の全体平面図、図３はボンネット９内に搭載したエンジンＥの図面、図４は左右の機体フレーム３・３の間に配置したベルト式無段変速ケース５９と、クラッチケース５８と、ミッションケース４の構成を示す平面図、図５は同じく、ベルト式無段変速ケース５９とミッションケース４とリアアクスルケース７の部分の側面図、図６はリンク機構２７と植付部１５の部分を示す側面図、図７は６条用の側条施肥機３６の部分の平面図、図８は６条用の側条施肥機３６の部分の後面図、図９は本発明の電子ガバナー機構付エンジン搭載乗用田植機の制御機構のブロック線図、図１０は電子ガバナー機構を示す正面断面図と側面図、図１１は本発明の電子ガバナー機構付エンジン搭載乗用田植機の制御応答図、図１２は乗用田植機のアイソクロノス制御と逆ドループ制御を示す図、図１３はエンジンＥの許容出力制御を示す図面、図１４はエコモード制御を示す図、図１５は乗用田植機の植付昇降兼作業走行変速レバー３０の操作ガイド板を示す平面図、図１６は乗用田植機の走行変速レバー２９の操作ガイド板を示す図である。
【００１１】
本発明の電子ガバナー機構付エンジン搭載乗用田植機は前輪６・６と後輪８・８の４輪を共に駆動する四輪駆動車輛に構成している。ボンネット９の内部にエンジンＥを配置している。また、該ボンネット９の左右に予備苗載台１０・１０が配置されている。また、該ボンネット９の後部のダッシュボードの部分から操向ハンドル１４が突出されており、該操向ハンドル１４の下方でダッシュボードの左側に主クラッチぺダル３２が、操向ハンドル１４の右側の下部に左右のブレーキペダル３３・３３が配置され、前記主クラッチペダル３２の回動基部には主クラッチが「入」か「切」かを検知するクラッチペダルスイッチ２１が設けられ、ブレーキペダル３３・３３の回動基部にはブレーキのＯＮ・ＯＦＦを検知するブレーキスイッチ２３が設けられている。
また、操向ハンドル１４の右側のダッシュボードの部分にアクセルレバー１が設けられており、該アクセルレバー１の回動基部にもアクセルレバー位置センサ２２が設けられ設定位置を検出できるようにし、該アクセルレバー１を前後に回動することにより、回転数を設定でき、その値をコントローラＣに送信される。該アクセルレバー位置センサ２２及び前記クラッチペダルスイッチ２１、ブレーキスイッチ２３はコントローラＣと接続されている。
【００１２】
座席１３の右側に、植付昇降兼作業走行変速レバー３０が配置されており、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０の回動基部には位置センサー３０ａと電動シリンダー等からなる変速アクチュエーター３０ｂが配置されて、レバー位置を検出し、後述する負荷がかかった時に減速したり元に戻したりするようにしている。また、植付感度調節レバー３１がその後部に配置されている。座席１３の左側の部分には走行変速レバー２９が配置され、該走行変速レバー２９の回動基部には位置センサー２９ａが配置され、回動位置が検知され、該位置センサー２９ａ・３０ａはコントローラＣと接続されている。
【００１３】
図１５において、前記植付昇降兼作業走行変速レバー３０は、ガイド溝４３の位置で、植付部１５を上げ、ガイド溝４４の位置で、植付部１５を昇降位置で停止する中立位置を構成している。また、ガイド溝４５の位置で、植付部１５の下げ位置としている。
植付昇降兼作業走行変速レバー３０をガイド溝４６の位置に移動すると、植付クラッチ入の状態となり、ガイド溝４７の位置も植付クラッチ入りであり、左右の４７Ｌまたは４７Ｒの位置に操作されると、操作された側のマーカーが下降するように構成している。
【００１４】
また、植付昇降兼作業走行変速レバー３０がガイド溝４８に回動操作されると、ベルト式無段変速ケース５９の無段変速装置が低速入りとなり、低速で植付を開始する。更にガイド溝４９の位置では、ベルト式無段変速装置が高速走行で植付を行い、無段階に変速できる。
【００１５】
図１６は座席１３の左側の走行変速レバー２９の操作ガイド溝を図示している。走行変速レバー２９がガイド溝５７の位置では、後進速度である。
また、走行変速レバー２９がガイド溝６２の位置で植付状態である。この場合にはベルト式無段変速装置の操作で変速を行うので、走行変速レバー２９は操作しない。また、ガイド溝６３に回動すると、路上走行速度となる。
また、走行変速レバー２９がガイド溝５２の位置に回動操作されると、多板摩擦式型乾式クラッチ７３が切れて、苗継ぎや肥料補充の為の機体の停止位置となる。
【００１６】
また、後輪８・８の上方の位置に、６条用の側条施肥機３６が配置されており、前輪６・６と後輪８・８により構成された四輪駆動式走行車輛の後部に、リンク機構２７を介して、植付部１５が吊装されている。該リンク機構２７は、トップリンク２５とロワーリンク２６により構成されており、昇降シリンダ２８の伸縮により、リンク機構２７を昇降すべく構成している。植付部１５は苗載台１６と、２条分均平用センターフロート３４と、２条分均平用サイドフロート３５と、植付ケース２０と植付爪１７等により構成されている。
【００１７】
図３はボンネット９内に搭載したエンジンＥの図面、図４は左右の機体フレーム３・３の間に配置したベルト式無段変速ケース５９と、クラッチケース５８と、ミッションケース４の構成を示す平面図、図５は同じく、ベルト式無段変速ケース５９とミッションケース４とリアアクスルケース７の部分の側面図である。該エンジンＥは、前後に長く延びた機体フレーム３の上に載置されており、前方に突出したクランク軸５３に、プーリー５４を設け、該プーリー５４からベルト５５を介して、プーリー５１に動力伝達している。該プーリー５１は、軸５０に固定されており、該軸５０に軸６１がジョイント結合されている。該軸６１がベルト式無段変速ケース５９の軸７２に動力伝達している。
【００１８】
該ベルト式無段変速ケース５９の内部には、入出力プーリ６９・７０と、変速ベルト７１が配置されている。また、入出力プーリ６９・７０の部分に、入出力カム７７・７８が配置されており、該入出力カム７７・７８を操作することにより、入出力プーリ６９・７０の幅が変更されて変速ベルト７１との接触径が変化して、無段変速が可能となり、ベルト式（割プーリー式）無段変速装置を構成している。但し無段変速できる変速装置であれば限定するものではなく油圧式無段変速装置等でもよい。該ベルト式無段変速ケース５９の後部に、クラッチケース５８が装着されており、該クラッチケース５８の内部に、クラッチペダル３２の踏み込みにより操作される多板摩擦式型乾式クラッチ７３が配置されている。６０は油圧ポンプである。
【００１９】
また、該クラッチケース５８の後面にミッションケース４が固設されている。これらのベルト式無段変速ケース５９とミッションケース４は共に、左右の機体フレーム３・３の間に配置されている。ミッションケース４において変速後の回転が、リアアクスルケース７に伝達されている。図６において、植付ケース２０の上面に左右傾斜センサ５６が配置されている。また、図７において図示する如く、６条用の側条施肥機３６から繰り出される肥料を下方に案内するフレキシブル搬送ホース４０が設けられている。また、６条用の側条施肥機３６の一端には、肥料を繰り出す為のターボブロワ４１が配置されている。
【００２０】
図９は本発明の電子ガバナー機構付エンジン搭載乗用田植機の制御機構のブロック線図、図１０は電子ガバナー機構を示す正面断面図と側面図、図１１は本発明の電子ガバナー機構付エンジン搭載乗用田植機の制御応答図である。
図９において図示する如く、電子ガバナー機構付エンジンＥに、コントローラＣが設けられており、該コントローラＣからの信号が、電子ガバナー機構Ｇに操作信号を送るように構成している。該電子ガバナー機構Ｇの構造は、図１０に示す如く構成されており、燃料噴射ポンプＰの側面に取付けられている。該燃料噴射ポンプＰの燃料噴射量調節ラック２を、リニアソレノイドにより構成された、ラックアクチュエータ５が左右に摺動操作するのである。
そして、該ラックアクチュエータ５の動きを検出するラック位置センサー１１がラックアクチュエータ５の下方に配置されている。また、エンジンＥの回転数センサ１２と、エンジンＥの潤滑油温度センサ１８も、該電子ガバナー機構Ｇの部分に配置されている。
【００２１】
このように、電子ガバナー機構Ｇから、ラック位置センサー１１の信号と、回転数センサ１２の信号と、潤滑油温度センサ１８の信号が、コントローラＣに送信される。また、その他に、エンジンＥの冷却水温度センサ１９と、クラッチペダル３２のクラッチペダルスイッチ２１と、ブレーキペダル３３のブレーキスイッチ２３と、アクセルレバー１のアクセルレバー位置センサ２２と、キースイッチ２４と、エコモードスイッチ３７とエアヒータ３８、設定器７６等からの信号も入力されている。
また、コントローラＣからの信号が出力される方向としては、電子ガバナー機構Ｇのラックアクチュエータ５を操作し、燃料噴射量調節ラック２を左右に調節する信号と、回転計３９と故障表示装置４２等へも信号が送信されている。
【００２２】
その他に、本発明においては、乗用田植機であるので、走行変速レバー２９の操作位置を、位置センサ２９ａにより検出して、信号をコントローラＣに送信し、植付昇降兼作業走行変速レバー３０の操作位置を、位置センサ３０ａにより検出し、信号をコントローラＣに送信しているのである。
このように、センサーからの信号をコントローラＣに送信し、コントローラＣにおいて、所定のマップに照合して、指令信号を、各部に送信し、電子ガバナー機構付エンジン搭載乗用田植機を制御しているのである。
【００２３】
電子ガバナー機構付エンジン搭載乗用田植機の制御を説明する。
図１２は乗用田植機のアイソクロノス制御と逆ドループ制御を示す図面である。本発明の制御機構は、エンジンＥの出力を乗用田植機のあらゆる作業において、最大に引き出せるように、電子ガバナー機構Ｇのマイコンにより、燃料噴射量調節ラック２と燃料噴射ポンプＰを操作して、燃料噴射量を最適に制御するものである。その方法としては、エンジンＥの回転を負荷の大小に関わらず、一定に保つアイソクロナス制御と、エンジンＥの低速域で粘りを発揮する逆ドループ制御と、高速植付作業に適した性能を発揮するエコモード制御等を行っている。
【００２４】
図１２の上段に図示したアイソクロナス制御においては、ボンネット９の上で、操向ハンドル１４の右側に設けた、アクセルレバー１を回動操作してエンジン回転数を設定すると、乗用田植機により植付作業を開始し、負荷が変動しても、エンジンの回転数を一定に保つのである。従って、常時一定の速度で苗の植付が行えるのである。しかし、ブレーキペダル３３によりブレーキ制動を操作を行った場合には、自動的にこの機能が解除され、通常のドループ制御に移行する、該ドループ制御は、電子ガバナー機構Ｇではなく、機械式のガバナーを具備した場合と同じであり、負荷が大きくなるとエンジン回転数が下がり、負荷が小さくなるとエンジン回転数が上昇する制御である。
【００２５】
逆ドループ制御は、エンジンＥの回転数が最大トルクとなる回転数（本実施例では１５００回転）以下で植付作業を行うような場合に、植付作業負荷がエンジン出力の限界に近くなると、自動的に回転数をアップさせて、エンジンＥの出力限界を高め、低速作業時の安定性を大幅に向上するものである。図１４に図示されたエコモード制御は、エコモードスイッチ３７をＯＮにすると、制御が開始される。このエコモード制御は、高速植付に適した制御機能であり、電子ガバナー機構Ｇの作用で、高速植付に適したエコモードの出力性能になる。即ち、図１４に示す如く、エンジン回転数が高い位置で、出力が増加し、トルクも増加する制御である。エコモードスイッチ３７をＯＦＦにすると、エンジンの高速回転域では、出力が低くなり、トルクも低くなるのである。
【００２６】
図１３の許容出力制御について説明する。この制御は、エンジン始動後の全てのモードにおいて制御が作動している。そして、この制御は、コントローラＣに、エンジン回転数毎にマップにより規定された許容出力トルクとなるように、燃料噴射量を制限するものである。
【００２７】
そして、負荷の増大に対する制御を詳述する。作業時において、圃場土質が硬かったり、泥が深い場合等では負荷は増大する。この負荷はアクセルレバー１によって設定した回転数をアクセルレバー位置センサ２２で検知し、エンジンＥの回転数は回転数センサー１２によって検知し、この回転数センサー１２からの値を、時間当たりの回転数低下率を演算して負荷投入速度とし、この負荷投入速度が設定値を越えた場合に、前記変速アクチュエーター３０ｂを作動して植付昇降兼作業走行変速レバー３０を設定量低速側に回動する。そして、エンジンＥの回転数がアクセルレバー１で設定した値に戻ると、変速アクチュエーター３０ｂを逆方向に作動して、植付昇降兼作業走行変速レバー３０を元の位置に戻すのである。この制御を車速制御としている。
【００２８】
また、図１２に示すように、最大トルク点よりも高い回転数の領域では前記車速制御が行われ、最大トルク点よりも低い回転数の領域では、車速制御と逆ドループ制御が行われるが、次のようにオペレーターの好みや作業状態等によって選択して制御ができるようにしている。
第一は、最大トルク点よりも低い回転数の領域で負荷が増加した場合、車速制御と逆ドループ制御のいずれか一方が優先して制御を行うようにする。
第二は、最大トルク点よりも低い回転数の領域で負荷が増加した場合、ある一定の範囲内では車速制御を行い、更に負荷が増加すると逆ドループ制御を行うようにする。
第三は、最大トルク点よりも低い回転数の領域で負荷が増加した場合、ある一定の範囲内では逆ドループ制御を行い、更に負荷が増加すると車速制御を行うようにする。
第四は、最大トルク点よりも低い回転数の領域で負荷が増加した場合、逆ドループ制御と車速制御を同時に行うようにする。
これらは選択スイッチ８３を操作して選択できるようにしている。そして、上記制御を行って限界を越える負荷が生じた場合には、警報を発してオペレーターに認識させるようにし、オペレーターは主クラッチペダル３２を踏んで走行及び作業を停止させ、過負荷を回避するのである。
【００２９】
また、苗載台１６に苗を満載した状態から作業が進んで苗継ぎの手前の状態では負荷が次第に軽減され、また、側条施肥機３６のタンク内に肥料を満載した状態から補給手前の状態においても、負荷が次第に軽減されて、アクセルレバー１の設定値は一定であるので、満載時は負荷が大きく、エンジンＥの回転数が減少して車速が遅くなり、苗継ぎ時や補給時には苗の量や肥料の量が減少しているので負荷が小さく、エンジンＥの回転数が増加して車速が早くなっている。このような場合にも前記車速制御と逆ドループ制御が行われ、車速が一定となるようにしている。
【００３０】
【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のである。
請求項１の如く、電子ガバナー機構Ｇ付きエンジンＥを搭載した乗用田植機において、変速レバーとして走行変速レバー２９と植付昇降兼作業走行変速レバー３０を具備し、エンジンＥの動力を無段変速装置により変速し、該無段変速装置を前記植付昇降兼作業走行変速レバー３０により操作し、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を、手動及び変速アクチュエーター３０ｂにより変速操作可能とし、エンジン回転数を回転数センサ１２により、植付昇降兼作業走行変速レバー３０の回動位置を位置センサ３０ａにより、アクセルレバー１の回動位置をアクセルレバー位置センサ２２により検知し、それぞれの値をコントローラＣに入力し、エンジンＥの回転数の変動で負荷を演算し、該負荷の増大に合わせて、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を変速アクチュエーター３０ｂにより減速側へ変速操作し、負荷が回復すると、植付昇降兼作業走行変速レバー３０を元の変速位置に戻すように制御するので、主変速装置が負荷の増大に合わせて自動的に減速されて、無理な力がかからなくなり、エンジンの寿命を伸ばすことができ、エンストが生じることもなくなった。そして、負荷が回復すると元の変速位置に戻されるので、回転数が増加して騒音が大きくなったり無駄な燃料の消費をなくすことができたのである。
【００３１】
請求項２の如く、電子ガバナー機構Ｇ付きエンジンＥを搭載した乗用田植機において、変速レバーとして走行変速レバー２９と植付昇降兼作業走行変速レバー３０を具備し、エンジンＥの動力を無段変速装置により変速し、該無段変速装置を前記植付昇降兼作業走行変速レバー３０により操作し、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を、手動及び変速アクチュエーター３０ｂにより変速操作可能とし、エンジン回転数を回転数センサ１２により、アクセルレバー１の位置をアクセルレバー位置センサ２２により検知し、それぞれの値をコントローラＣに入力し、エンジンの回転数変化率と設定回転値とを比較演算して負荷を予測し、負荷の増大に対して、最大トルク回転数以下の領域で、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を変速アクチュエーター３０ｂにより減速側へ変速操作し、または、エンジンＥを電子ガバナー機構Ｇにより逆ドループ制御すべく構成したので、負荷の増大による無理なエンジンの使用が避けられ、安定した植付作業を行うことができたのである。
【００３２】
請求項３においては、電子ガバナー機構Ｇ付きエンジンＥを搭載した乗用田植機において、変速レバーとして走行変速レバー２９と植付昇降兼作業走行変速レバー３０を具備し、エンジンＥの動力を無段変速装置により変速し、該無段変速装置を前記植付昇降兼作業走行変速レバー３０により操作し、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を、手動及び変速アクチュエーター３０ｂにより変速操作可能とし、エンジン回転数を回転数センサ１２により、アクセルレバー１の位置をアクセルレバー位置センサ２２により検知し、それぞれの値をコントローラＣに入力し、エンジンの回転数変化率と設定回転値とを比較演算して負荷を予測し、負荷の増大に対して、最大トルク回転数以下の領域で、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を変速アクチュエーター３０ｂにより減速側へ設定量変速操作し、更に負荷が増大するとエンジンＥを電子ガバナー機構Ｇにより逆ドループ制御を行うようにしたので、低速側で粘り強くエンジンを駆動することができ、ゆっくり確実に植付作業を行うときに、負荷が増大してもエンジンを止めることなく連続作業ができるようになった。
【００３３】
請求項４においては、電子ガバナー機構Ｇ付きエンジンＥを搭載した乗用田植機において、変速レバーとして走行変速レバー２９と植付昇降兼作業走行変速レバー３０を具備し、エンジンＥの動力を無段変速装置により変速し、該無段変速装置を前記植付昇降兼作業走行変速レバー３０により操作し、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を、手動及び変速アクチュエーター３０ｂにより変速操作可能とし、エンジン回転数を回転数センサ１２により、アクセルレバー１の位置をアクセルレバー位置センサ２２により検知し、それぞれの値をコントローラＣに入力し、エンジンの回転数変化率と設定回転値とを比較演算して負荷を予測し、負荷の増大に対して、最大トルク回転数以下の領域で、エンジンＥを電子ガバナー機構Ｇにより逆ドループ制御を行い、更に負荷が増大すると、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を変速アクチュエーター３０ｂにより減速側へ設定量変速操作するようにしたので、低速で作業を行う時に負荷が増大しても、逆ドループ制御で設定速度を維持し、更に負荷増大すると減速して負荷を軽減し、できるだけエンジンを止めたり、主クラッチを切ることなく、できるだけ長く連続作業が可能となったのである。
【００３４】
請求項５においては、電子ガバナー機構Ｇ付きエンジンＥを搭載した乗用田植機において、変速レバーとして走行変速レバー２９と植付昇降兼作業走行変速レバー３０を具備し、エンジンＥの動力を無段変速装置により変速し、該無段変速装置を前記植付昇降兼作業走行変速レバー３０により操作し、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を、手動及び変速アクチュエーター３０ｂにより変速操作可能とし、エンジン回転数を回転数センサ１２により、アクセルレバー１の位置をアクセルレバー位置センサ２２により検知し、それぞれの値をコントローラＣに入力し、エンジンの回転数変化率と設定回転値とを比較演算して負荷を予測し、負荷の増大に対して、最大トルク回転数以下の領域で、エンジンＥを電子ガバナー機構Ｇにより逆ドループ制御を行うと同時に、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を変速アクチュエーター３０ｂにより減速側へ設定量変速操作するようにしたので、負荷の増大に対してできるだけ負担が小さい状態で作業ができるようになり、効率良く作業ができるようになり、安定した走行及び作業ができるようになったのである。
【００３５】
請求項６においては、電子ガバナー機構付きエンジンを搭載した乗用田植機において、限界負荷に達すると警報を発するようにしたので、オペレーターはエンジンを酷使することなく、エンストを未然に防ぐことができ、植付部も無理な力がかからず、エンジン及び機体の寿命を伸ばすことができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 乗用田植機の全体側面図。
【図２】 同じく乗用田植機の全体平面図。
【図３】 ボンネット９内に搭載したエンジンＥの図面。
【図４】 左右の機体フレーム３・３の間に配置したベルト式無段変速ケース５９と、クラッチケース５８と、ミッションケース４の構成を示す平面図。
【図５】 同じく、ベルト式無段変速ケース５９とミッションケース４とリアアクスルケース７の部分の側面図。
【図６】 リンク機構２７と植付部１５の部分を示す側面図。
【図７】 ６条用の側条施肥機３６の部分の平面図。
【図８】 ６条用の側条施肥機３６の部分の後面図。
【図９】 本発明の電子ガバナー機構付エンジン搭載乗用田植機の制御機構のブロック線図。
【図１０】 電子ガバナー機構を示す正面断面図と側面図。
【図１１】 本発明の電子ガバナー機構付エンジン搭載乗用田植機の制御応答図。
【図１２】 乗用田植機のアイソクロノス制御と逆ドループ制御を示す図面。
【図１３】 エンジンＥの許容出力制御を示す図面。
【図１４】 エコモード制御を示す図面。
【図１５】 乗用田植機の植付昇降兼作業走行変速レバー３０の操作ガイド板を示す平面図。
【図１６】 乗用田植機の走行変速レバー２９の操作ガイド板を示す図面。
【符号の説明】
Ｃ コントローラ
Ｅ エンジン
Ｇ 電子ガバナー機構
Ｐ 燃料噴射ポンプ
１ アクセルレバー
２ 燃料噴射量調節ラック
３ 機体フレーム
４ ミッションケース
５ ラックアクチュエータ
６ 前輪
７ リアアクスルケース
８ 後輪
９ ボンネット
１１ ラック位置センサー
１２ 回転数センサ
２２ アクセルレバー位置センサ
２９ 走行変速レバー
２９ａ 位置センサー
３０ 植付昇降兼作業走行変速レバー
３０ａ 位置センサー
３０ｂ 変速アクチュエーター
７３ 多板摩擦式型乾式クラッチ
８３ 選択スイッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子ガバナー機構付ディーゼルエンジンを搭載した乗用田植機の、負荷が大きくなった時のエンジンの制御機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ディーゼルエンジンにおいて、電子ガバナー機構を具備した技術は公知とされているのである。例えば、特開昭６０−２５６５２９号公報に記載の技術の如くである。
また、田植機において、変速装置を電動シリンダーによって変速操作可能とし、エンジン回転数が無負荷運転時のアクセル設定器の変更操作に対応する設定領域の下限を下回ると減速し、上限値を越えると増速するようにした車速制御の技術は公知となっている。例えば、特開平７−８１４６１号の技術である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記の技術において、エンジンが無負荷運転の状態で、アクセル設定器の変更操作位置に対応するエンジン回転数検出手段に基づいて、上限と下限の設定量域を演算していたので、負荷がかかった状態での回転数と一致しないので正確な速度制御ができない。つまり、上限と下限の設定は無負荷状態をベースとしているために、実際に負荷がかかった状態での特性曲線とは異なるので、ある回転数では負荷がかかり過ぎてエンストが生じたり、ある回転数ではまだ余裕があるのに減速されて騒音が大きくなったりしていたのである。
そこで、本発明は負荷に合わせてエンジンの回転数を増減するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明が解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するための手段を説明する。
請求項１においては、電子ガバナー機構Ｇ付きエンジンＥを搭載した乗用田植機において、変速レバーとして走行変速レバー２９と植付昇降兼作業走行変速レバー３０を具備し、エンジンＥの動力を無段変速装置により変速し、該無段変速装置を前記植付昇降兼作業走行変速レバー３０により操作し、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を、手動及び変速アクチュエーター３０ｂにより変速操作可能とし、エンジン回転数を回転数センサ１２により、植付昇降兼作業走行変速レバー３０の回動位置を位置センサ３０ａにより、アクセルレバー１の回動位置をアクセルレバー位置センサ２２により検知し、それぞれの値をコントローラＣに入力し、エンジンＥの回転数の変動で負荷を演算し、該負荷の増大に合わせて、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を変速アクチュエーター３０ｂにより減速側へ変速操作し、負荷が回復すると、植付昇降兼作業走行変速レバー３０を元の変速位置に戻すように制御するものである。
【０００５】
請求項２においては、電子ガバナー機構Ｇ付きエンジンＥを搭載した乗用田植機において、変速レバーとして走行変速レバー２９と植付昇降兼作業走行変速レバー３０を具備し、エンジンＥの動力を無段変速装置により変速し、該無段変速装置を前記植付昇降兼作業走行変速レバー３０により操作し、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を、手動及び変速アクチュエーター３０ｂにより変速操作可能とし、エンジン回転数を回転数センサ１２により、アクセルレバー１の位置をアクセルレバー位置センサ２２により検知し、それぞれの値をコントローラＣに入力し、エンジンの回転数変化率と設定回転値とを比較演算して負荷を予測し、負荷の増大に対して、最大トルク回転数以下の領域で、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を変速アクチュエーター３０ｂにより減速側へ変速操作し、または、エンジンＥを電子ガバナー機構Ｇにより逆ドループ制御すべく構成したものである。
【０００６】
請求項３においては、電子ガバナー機構Ｇ付きエンジンＥを搭載した乗用田植機において、変速レバーとして走行変速レバー２９と植付昇降兼作業走行変速レバー３０を具備し、エンジンＥの動力を無段変速装置により変速し、該無段変速装置を前記植付昇降兼作業走行変速レバー３０により操作し、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を、手動及び変速アクチュエーター３０ｂにより変速操作可能とし、エンジン回転数を回転数センサ１２により、アクセルレバー１の位置をアクセルレバー位置センサ２２により検知し、それぞれの値をコントローラＣに入力し、エンジンの回転数変化率と設定回転値とを比較演算して負荷を予測し、負荷の増大に対して、最大トルク回転数以下の領域で、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を変速アクチュエーター３０ｂにより減速側へ設定量変速操作し、更に負荷が増大するとエンジンＥを電子ガバナー機構Ｇにより逆ドループ制御を行うようにしたものである。
【０００７】
請求項４においては、電子ガバナー機構Ｇ付きエンジンＥを搭載した乗用田植機において、変速レバーとして走行変速レバー２９と植付昇降兼作業走行変速レバー３０を具備し、エンジンＥの動力を無段変速装置により変速し、該無段変速装置を前記植付昇降兼作業走行変速レバー３０により操作し、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を、手動及び変速アクチュエーター３０ｂにより変速操作可能とし、エンジン回転数を回転数センサ１２により、アクセルレバー１の位置をアクセルレバー位置センサ２２により検知し、それぞれの値をコントローラＣに入力し、エンジンの回転数変化率と設定回転値とを比較演算して負荷を予測し、負荷の増大に対して、最大トルク回転数以下の領域で、エンジンＥを電子ガバナー機構Ｇにより逆ドループ制御を行い、更に負荷が増大すると、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を変速アクチュエーター３０ｂにより減速側へ設定量変速操作するようにしたものである。
【０００８】
請求項５においては、電子ガバナー機構Ｇ付きエンジンＥを搭載した乗用田植機において、変速レバーとして走行変速レバー２９と植付昇降兼作業走行変速レバー３０を具備し、エンジンＥの動力を無段変速装置により変速し、該無段変速装置を前記植付昇降兼作業走行変速レバー３０により操作し、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を、手動及び変速アクチュエーター３０ｂにより変速操作可能とし、エンジン回転数を回転数センサ１２により、アクセルレバー１の位置をアクセルレバー位置センサ２２により検知し、それぞれの値をコントローラＣに入力し、エンジンの回転数変化率と設定回転値とを比較演算して負荷を予測し、負荷の増大に対して、最大トルク回転数以下の領域で、エンジンＥを電子ガバナー機構Ｇにより逆ドループ制御を行うと同時に、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を変速アクチュエーター３０ｂにより減速側へ設定量変速操作するようにしたものである。
【０００９】
請求項６においては、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の電子ガバナー機構付きエンジンを搭載した乗用田植機において、限界負荷に達すると警報を発するようにしたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を説明する。
図１は乗用田植機の全体側面図、図２は同じく乗用田植機の全体平面図、図３はボンネット９内に搭載したエンジンＥの図面、図４は左右の機体フレーム３・３の間に配置したベルト式無段変速ケース５９と、クラッチケース５８と、ミッションケース４の構成を示す平面図、図５は同じく、ベルト式無段変速ケース５９とミッションケース４とリアアクスルケース７の部分の側面図、図６はリンク機構２７と植付部１５の部分を示す側面図、図７は６条用の側条施肥機３６の部分の平面図、図８は６条用の側条施肥機３６の部分の後面図、図９は本発明の電子ガバナー機構付エンジン搭載乗用田植機の制御機構のブロック線図、図１０は電子ガバナー機構を示す正面断面図と側面図、図１１は本発明の電子ガバナー機構付エンジン搭載乗用田植機の制御応答図、図１２は乗用田植機のアイソクロノス制御と逆ドループ制御を示す図、図１３はエンジンＥの許容出力制御を示す図面、図１４はエコモード制御を示す図、図１５は乗用田植機の植付昇降兼作業走行変速レバー３０の操作ガイド板を示す平面図、図１６は乗用田植機の走行変速レバー２９の操作ガイド板を示す図である。
【００１１】
本発明の電子ガバナー機構付エンジン搭載乗用田植機は前輪６・６と後輪８・８の４輪を共に駆動する四輪駆動車輛に構成している。ボンネット９の内部にエンジンＥを配置している。また、該ボンネット９の左右に予備苗載台１０・１０が配置されている。また、該ボンネット９の後部のダッシュボードの部分から操向ハンドル１４が突出されており、該操向ハンドル１４の下方でダッシュボードの左側に主クラッチぺダル３２が、操向ハンドル１４の右側の下部に左右のブレーキペダル３３・３３が配置され、前記主クラッチペダル３２の回動基部には主クラッチが「入」か「切」かを検知するクラッチペダルスイッチ２１が設けられ、ブレーキペダル３３・３３の回動基部にはブレーキのＯＮ・ＯＦＦを検知するブレーキスイッチ２３が設けられている。
また、操向ハンドル１４の右側のダッシュボードの部分にアクセルレバー１が設けられており、該アクセルレバー１の回動基部にもアクセルレバー位置センサ２２が設けられ設定位置を検出できるようにし、該アクセルレバー１を前後に回動することにより、回転数を設定でき、その値をコントローラＣに送信される。該アクセルレバー位置センサ２２及び前記クラッチペダルスイッチ２１、ブレーキスイッチ２３はコントローラＣと接続されている。
【００１２】
座席１３の右側に、植付昇降兼作業走行変速レバー３０が配置されており、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０の回動基部には位置センサー３０ａと電動シリンダー等からなる変速アクチュエーター３０ｂが配置されて、レバー位置を検出し、後述する負荷がかかった時に減速したり元に戻したりするようにしている。また、植付感度調節レバー３１がその後部に配置されている。座席１３の左側の部分には走行変速レバー２９が配置され、該走行変速レバー２９の回動基部には位置センサー２９ａが配置され、回動位置が検知され、該位置センサー２９ａ・３０ａはコントローラＣと接続されている。
【００１３】
図１５において、前記植付昇降兼作業走行変速レバー３０は、ガイド溝４３の位置で、植付部１５を上げ、ガイド溝４４の位置で、植付部１５を昇降位置で停止する中立位置を構成している。また、ガイド溝４５の位置で、植付部１５の下げ位置としている。
植付昇降兼作業走行変速レバー３０をガイド溝４６の位置に移動すると、植付クラッチ入の状態となり、ガイド溝４７の位置も植付クラッチ入りであり、左右の４７Ｌまたは４７Ｒの位置に操作されると、操作された側のマーカーが下降するように構成している。
【００１４】
また、植付昇降兼作業走行変速レバー３０がガイド溝４８に回動操作されると、ベルト式無段変速ケース５９の無段変速装置が低速入りとなり、低速で植付を開始する。更にガイド溝４９の位置では、ベルト式無段変速装置が高速走行で植付を行い、無段階に変速できる。
【００１５】
図１６は座席１３の左側の走行変速レバー２９の操作ガイド溝を図示している。走行変速レバー２９がガイド溝５７の位置では、後進速度である。
また、走行変速レバー２９がガイド溝６２の位置で植付状態である。この場合にはベルト式無段変速装置の操作で変速を行うので、走行変速レバー２９は操作しない。また、ガイド溝６３に回動すると、路上走行速度となる。
また、走行変速レバー２９がガイド溝５２の位置に回動操作されると、多板摩擦式型乾式クラッチ７３が切れて、苗継ぎや肥料補充の為の機体の停止位置となる。
【００１６】
また、後輪８・８の上方の位置に、６条用の側条施肥機３６が配置されており、前輪６・６と後輪８・８により構成された四輪駆動式走行車輛の後部に、リンク機構２７を介して、植付部１５が吊装されている。該リンク機構２７は、トップリンク２５とロワーリンク２６により構成されており、昇降シリンダ２８の伸縮により、リンク機構２７を昇降すべく構成している。植付部１５は苗載台１６と、２条分均平用センターフロート３４と、２条分均平用サイドフロート３５と、植付ケース２０と植付爪１７等により構成されている。
【００１７】
図３はボンネット９内に搭載したエンジンＥの図面、図４は左右の機体フレーム３・３の間に配置したベルト式無段変速ケース５９と、クラッチケース５８と、ミッションケース４の構成を示す平面図、図５は同じく、ベルト式無段変速ケース５９とミッションケース４とリアアクスルケース７の部分の側面図である。該エンジンＥは、前後に長く延びた機体フレーム３の上に載置されており、前方に突出したクランク軸５３に、プーリー５４を設け、該プーリー５４からベルト５５を介して、プーリー５１に動力伝達している。該プーリー５１は、軸５０に固定されており、該軸５０に軸６１がジョイント結合されている。該軸６１がベルト式無段変速ケース５９の軸７２に動力伝達している。
【００１８】
該ベルト式無段変速ケース５９の内部には、入出力プーリ６９・７０と、変速ベルト７１が配置されている。また、入出力プーリ６９・７０の部分に、入出力カム７７・７８が配置されており、該入出力カム７７・７８を操作することにより、入出力プーリ６９・７０の幅が変更されて変速ベルト７１との接触径が変化して、無段変速が可能となり、ベルト式（割プーリー式）無段変速装置を構成している。但し無段変速できる変速装置であれば限定するものではなく油圧式無段変速装置等でもよい。該ベルト式無段変速ケース５９の後部に、クラッチケース５８が装着されており、該クラッチケース５８の内部に、クラッチペダル３２の踏み込みにより操作される多板摩擦式型乾式クラッチ７３が配置されている。６０は油圧ポンプである。
【００１９】
また、該クラッチケース５８の後面にミッションケース４が固設されている。これらのベルト式無段変速ケース５９とミッションケース４は共に、左右の機体フレーム３・３の間に配置されている。ミッションケース４において変速後の回転が、リアアクスルケース７に伝達されている。図６において、植付ケース２０の上面に左右傾斜センサ５６が配置されている。また、図７において図示する如く、６条用の側条施肥機３６から繰り出される肥料を下方に案内するフレキシブル搬送ホース４０が設けられている。また、６条用の側条施肥機３６の一端には、肥料を繰り出す為のターボブロワ４１が配置されている。
【００２０】
図９は本発明の電子ガバナー機構付エンジン搭載乗用田植機の制御機構のブロック線図、図１０は電子ガバナー機構を示す正面断面図と側面図、図１１は本発明の電子ガバナー機構付エンジン搭載乗用田植機の制御応答図である。
図９において図示する如く、電子ガバナー機構付エンジンＥに、コントローラＣが設けられており、該コントローラＣからの信号が、電子ガバナー機構Ｇに操作信号を送るように構成している。該電子ガバナー機構Ｇの構造は、図１０に示す如く構成されており、燃料噴射ポンプＰの側面に取付けられている。該燃料噴射ポンプＰの燃料噴射量調節ラック２を、リニアソレノイドにより構成された、ラックアクチュエータ５が左右に摺動操作するのである。
そして、該ラックアクチュエータ５の動きを検出するラック位置センサー１１がラックアクチュエータ５の下方に配置されている。また、エンジンＥの回転数センサ１２と、エンジンＥの潤滑油温度センサ１８も、該電子ガバナー機構Ｇの部分に配置されている。
【００２１】
このように、電子ガバナー機構Ｇから、ラック位置センサー１１の信号と、回転数センサ１２の信号と、潤滑油温度センサ１８の信号が、コントローラＣに送信される。また、その他に、エンジンＥの冷却水温度センサ１９と、クラッチペダル３２のクラッチペダルスイッチ２１と、ブレーキペダル３３のブレーキスイッチ２３と、アクセルレバー１のアクセルレバー位置センサ２２と、キースイッチ２４と、エコモードスイッチ３７とエアヒータ３８、設定器７６等からの信号も入力されている。
また、コントローラＣからの信号が出力される方向としては、電子ガバナー機構Ｇのラックアクチュエータ５を操作し、燃料噴射量調節ラック２を左右に調節する信号と、回転計３９と故障表示装置４２等へも信号が送信されている。
【００２２】
その他に、本発明においては、乗用田植機であるので、走行変速レバー２９の操作位置を、位置センサ２９ａにより検出して、信号をコントローラＣに送信し、植付昇降兼作業走行変速レバー３０の操作位置を、位置センサ３０ａにより検出し、信号をコントローラＣに送信しているのである。
このように、センサーからの信号をコントローラＣに送信し、コントローラＣにおいて、所定のマップに照合して、指令信号を、各部に送信し、電子ガバナー機構付エンジン搭載乗用田植機を制御しているのである。
【００２３】
電子ガバナー機構付エンジン搭載乗用田植機の制御を説明する。
図１２は乗用田植機のアイソクロノス制御と逆ドループ制御を示す図面である。本発明の制御機構は、エンジンＥの出力を乗用田植機のあらゆる作業において、最大に引き出せるように、電子ガバナー機構Ｇのマイコンにより、燃料噴射量調節ラック２と燃料噴射ポンプＰを操作して、燃料噴射量を最適に制御するものである。その方法としては、エンジンＥの回転を負荷の大小に関わらず、一定に保つアイソクロナス制御と、エンジンＥの低速域で粘りを発揮する逆ドループ制御と、高速植付作業に適した性能を発揮するエコモード制御等を行っている。
【００２４】
図１２の上段に図示したアイソクロナス制御においては、ボンネット９の上で、操向ハンドル１４の右側に設けた、アクセルレバー１を回動操作してエンジン回転数を設定すると、乗用田植機により植付作業を開始し、負荷が変動しても、エンジンの回転数を一定に保つのである。従って、常時一定の速度で苗の植付が行えるのである。しかし、ブレーキペダル３３によりブレーキ制動を操作を行った場合には、自動的にこの機能が解除され、通常のドループ制御に移行する、該ドループ制御は、電子ガバナー機構Ｇではなく、機械式のガバナーを具備した場合と同じであり、負荷が大きくなるとエンジン回転数が下がり、負荷が小さくなるとエンジン回転数が上昇する制御である。
【００２５】
逆ドループ制御は、エンジンＥの回転数が最大トルクとなる回転数（本実施例では１５００回転）以下で植付作業を行うような場合に、植付作業負荷がエンジン出力の限界に近くなると、自動的に回転数をアップさせて、エンジンＥの出力限界を高め、低速作業時の安定性を大幅に向上するものである。図１４に図示されたエコモード制御は、エコモードスイッチ３７をＯＮにすると、制御が開始される。このエコモード制御は、高速植付に適した制御機能であり、電子ガバナー機構Ｇの作用で、高速植付に適したエコモードの出力性能になる。即ち、図１４に示す如く、エンジン回転数が高い位置で、出力が増加し、トルクも増加する制御である。エコモードスイッチ３７をＯＦＦにすると、エンジンの高速回転域では、出力が低くなり、トルクも低くなるのである。
【００２６】
図１３の許容出力制御について説明する。この制御は、エンジン始動後の全てのモードにおいて制御が作動している。そして、この制御は、コントローラＣに、エンジン回転数毎にマップにより規定された許容出力トルクとなるように、燃料噴射量を制限するものである。
【００２７】
そして、負荷の増大に対する制御を詳述する。作業時において、圃場土質が硬かったり、泥が深い場合等では負荷は増大する。この負荷はアクセルレバー１によって設定した回転数をアクセルレバー位置センサ２２で検知し、エンジンＥの回転数は回転数センサー１２によって検知し、この回転数センサー１２からの値を、時間当たりの回転数低下率を演算して負荷投入速度とし、この負荷投入速度が設定値を越えた場合に、前記変速アクチュエーター３０ｂを作動して植付昇降兼作業走行変速レバー３０を設定量低速側に回動する。そして、エンジンＥの回転数がアクセルレバー１で設定した値に戻ると、変速アクチュエーター３０ｂを逆方向に作動して、植付昇降兼作業走行変速レバー３０を元の位置に戻すのである。この制御を車速制御としている。
【００２８】
また、図１２に示すように、最大トルク点よりも高い回転数の領域では前記車速制御が行われ、最大トルク点よりも低い回転数の領域では、車速制御と逆ドループ制御が行われるが、次のようにオペレーターの好みや作業状態等によって選択して制御ができるようにしている。
第一は、最大トルク点よりも低い回転数の領域で負荷が増加した場合、車速制御と逆ドループ制御のいずれか一方が優先して制御を行うようにする。
第二は、最大トルク点よりも低い回転数の領域で負荷が増加した場合、ある一定の範囲内では車速制御を行い、更に負荷が増加すると逆ドループ制御を行うようにする。
第三は、最大トルク点よりも低い回転数の領域で負荷が増加した場合、ある一定の範囲内では逆ドループ制御を行い、更に負荷が増加すると車速制御を行うようにする。
第四は、最大トルク点よりも低い回転数の領域で負荷が増加した場合、逆ドループ制御と車速制御を同時に行うようにする。
これらは選択スイッチ８３を操作して選択できるようにしている。そして、上記制御を行って限界を越える負荷が生じた場合には、警報を発してオペレーターに認識させるようにし、オペレーターは主クラッチペダル３２を踏んで走行及び作業を停止させ、過負荷を回避するのである。
【００２９】
また、苗載台１６に苗を満載した状態から作業が進んで苗継ぎの手前の状態では負荷が次第に軽減され、また、側条施肥機３６のタンク内に肥料を満載した状態から補給手前の状態においても、負荷が次第に軽減されて、アクセルレバー１の設定値は一定であるので、満載時は負荷が大きく、エンジンＥの回転数が減少して車速が遅くなり、苗継ぎ時や補給時には苗の量や肥料の量が減少しているので負荷が小さく、エンジンＥの回転数が増加して車速が早くなっている。このような場合にも前記車速制御と逆ドループ制御が行われ、車速が一定となるようにしている。
【００３０】
【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のである。
請求項１の如く、電子ガバナー機構Ｇ付きエンジンＥを搭載した乗用田植機において、変速レバーとして走行変速レバー２９と植付昇降兼作業走行変速レバー３０を具備し、エンジンＥの動力を無段変速装置により変速し、該無段変速装置を前記植付昇降兼作業走行変速レバー３０により操作し、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を、手動及び変速アクチュエーター３０ｂにより変速操作可能とし、エンジン回転数を回転数センサ１２により、植付昇降兼作業走行変速レバー３０の回動位置を位置センサ３０ａにより、アクセルレバー１の回動位置をアクセルレバー位置センサ２２により検知し、それぞれの値をコントローラＣに入力し、エンジンＥの回転数の変動で負荷を演算し、該負荷の増大に合わせて、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を変速アクチュエーター３０ｂにより減速側へ変速操作し、負荷が回復すると、植付昇降兼作業走行変速レバー３０を元の変速位置に戻すように制御するので、主変速装置が負荷の増大に合わせて自動的に減速されて、無理な力がかからなくなり、エンジンの寿命を伸ばすことができ、エンストが生じることもなくなった。そして、負荷が回復すると元の変速位置に戻されるので、回転数が増加して騒音が大きくなったり無駄な燃料の消費をなくすことができたのである。
【００３１】
請求項２の如く、電子ガバナー機構Ｇ付きエンジンＥを搭載した乗用田植機において、変速レバーとして走行変速レバー２９と植付昇降兼作業走行変速レバー３０を具備し、エンジンＥの動力を無段変速装置により変速し、該無段変速装置を前記植付昇降兼作業走行変速レバー３０により操作し、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を、手動及び変速アクチュエーター３０ｂにより変速操作可能とし、エンジン回転数を回転数センサ１２により、アクセルレバー１の位置をアクセルレバー位置センサ２２により検知し、それぞれの値をコントローラＣに入力し、エンジンの回転数変化率と設定回転値とを比較演算して負荷を予測し、負荷の増大に対して、最大トルク回転数以下の領域で、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を変速アクチュエーター３０ｂにより減速側へ変速操作し、または、エンジンＥを電子ガバナー機構Ｇにより逆ドループ制御すべく構成したので、負荷の増大による無理なエンジンの使用が避けられ、安定した植付作業を行うことができたのである。
【００３２】
請求項３においては、電子ガバナー機構Ｇ付きエンジンＥを搭載した乗用田植機において、変速レバーとして走行変速レバー２９と植付昇降兼作業走行変速レバー３０を具備し、エンジンＥの動力を無段変速装置により変速し、該無段変速装置を前記植付昇降兼作業走行変速レバー３０により操作し、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を、手動及び変速アクチュエーター３０ｂにより変速操作可能とし、エンジン回転数を回転数センサ１２により、アクセルレバー１の位置をアクセルレバー位置センサ２２により検知し、それぞれの値をコントローラＣに入力し、エンジンの回転数変化率と設定回転値とを比較演算して負荷を予測し、負荷の増大に対して、最大トルク回転数以下の領域で、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を変速アクチュエーター３０ｂにより減速側へ設定量変速操作し、更に負荷が増大するとエンジンＥを電子ガバナー機構Ｇにより逆ドループ制御を行うようにしたので、低速側で粘り強くエンジンを駆動することができ、ゆっくり確実に植付作業を行うときに、負荷が増大してもエンジンを止めることなく連続作業ができるようになった。
【００３３】
請求項４においては、電子ガバナー機構Ｇ付きエンジンＥを搭載した乗用田植機において、変速レバーとして走行変速レバー２９と植付昇降兼作業走行変速レバー３０を具備し、エンジンＥの動力を無段変速装置により変速し、該無段変速装置を前記植付昇降兼作業走行変速レバー３０により操作し、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を、手動及び変速アクチュエーター３０ｂにより変速操作可能とし、エンジン回転数を回転数センサ１２により、アクセルレバー１の位置をアクセルレバー位置センサ２２により検知し、それぞれの値をコントローラＣに入力し、エンジンの回転数変化率と設定回転値とを比較演算して負荷を予測し、負荷の増大に対して、最大トルク回転数以下の領域で、エンジンＥを電子ガバナー機構Ｇにより逆ドループ制御を行い、更に負荷が増大すると、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を変速アクチュエーター３０ｂにより減速側へ設定量変速操作するようにしたので、低速で作業を行う時に負荷が増大しても、逆ドループ制御で設定速度を維持し、更に負荷増大すると減速して負荷を軽減し、できるだけエンジンを止めたり、主クラッチを切ることなく、できるだけ長く連続作業が可能となったのである。
【００３４】
請求項５においては、電子ガバナー機構Ｇ付きエンジンＥを搭載した乗用田植機において、変速レバーとして走行変速レバー２９と植付昇降兼作業走行変速レバー３０を具備し、エンジンＥの動力を無段変速装置により変速し、該無段変速装置を前記植付昇降兼作業走行変速レバー３０により操作し、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を、手動及び変速アクチュエーター３０ｂにより変速操作可能とし、エンジン回転数を回転数センサ１２により、アクセルレバー１の位置をアクセルレバー位置センサ２２により検知し、それぞれの値をコントローラＣに入力し、エンジンの回転数変化率と設定回転値とを比較演算して負荷を予測し、負荷の増大に対して、最大トルク回転数以下の領域で、エンジンＥを電子ガバナー機構Ｇにより逆ドループ制御を行うと同時に、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を変速アクチュエーター３０ｂにより減速側へ設定量変速操作するようにしたので、負荷の増大に対してできるだけ負担が小さい状態で作業ができるようになり、効率良く作業ができるようになり、安定した走行及び作業ができるようになったのである。
【００３５】
請求項６においては、電子ガバナー機構付きエンジンを搭載した乗用田植機において、限界負荷に達すると警報を発するようにしたので、オペレーターはエンジンを酷使することなく、エンストを未然に防ぐことができ、植付部も無理な力がかからず、エンジン及び機体の寿命を伸ばすことができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 乗用田植機の全体側面図。
【図２】 同じく乗用田植機の全体平面図。
【図３】 ボンネット９内に搭載したエンジンＥの図面。
【図４】 左右の機体フレーム３・３の間に配置したベルト式無段変速ケース５９と、クラッチケース５８と、ミッションケース４の構成を示す平面図。
【図５】 同じく、ベルト式無段変速ケース５９とミッションケース４とリアアクスルケース７の部分の側面図。
【図６】 リンク機構２７と植付部１５の部分を示す側面図。
【図７】 ６条用の側条施肥機３６の部分の平面図。
【図８】 ６条用の側条施肥機３６の部分の後面図。
【図９】 本発明の電子ガバナー機構付エンジン搭載乗用田植機の制御機構のブロック線図。
【図１０】 電子ガバナー機構を示す正面断面図と側面図。
【図１１】 本発明の電子ガバナー機構付エンジン搭載乗用田植機の制御応答図。
【図１２】 乗用田植機のアイソクロノス制御と逆ドループ制御を示す図面。
【図１３】 エンジンＥの許容出力制御を示す図面。
【図１４】 エコモード制御を示す図面。
【図１５】 乗用田植機の植付昇降兼作業走行変速レバー３０の操作ガイド板を示す平面図。
【図１６】 乗用田植機の走行変速レバー２９の操作ガイド板を示す図面。
【符号の説明】
Ｃ コントローラ
Ｅ エンジン
Ｇ 電子ガバナー機構
Ｐ 燃料噴射ポンプ
１ アクセルレバー
２ 燃料噴射量調節ラック
３ 機体フレーム
４ ミッションケース
５ ラックアクチュエータ
６ 前輪
７ リアアクスルケース
８ 後輪
９ ボンネット
１１ ラック位置センサー
１２ 回転数センサ
２２ アクセルレバー位置センサ
２９ 走行変速レバー
２９ａ 位置センサー
３０ 植付昇降兼作業走行変速レバー
３０ａ 位置センサー
３０ｂ 変速アクチュエーター
７３ 多板摩擦式型乾式クラッチ
８３ 選択スイッチ
Claims (6)
- 電子ガバナー機構Ｇ付きエンジンＥを搭載した乗用田植機において、変速レバーとして走行変速レバー２９と植付昇降兼作業走行変速レバー３０を具備し、エンジンＥの動力を無段変速装置により変速し、該無段変速装置を前記植付昇降兼作業走行変速レバー３０により操作し、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を、手動及び変速アクチュエーター３０ｂにより変速操作可能とし、 エンジン回転数を回転数センサ１２により、植付昇降兼作業走行変速レバー３０の回動位置を位置センサ３０ａにより、アクセルレバー１の回動位置をアクセルレバー位置センサ２２により検知し、それぞれの値をコントローラＣに入力し、 エンジンＥの回転数の変動で負荷を演算し、該負荷の増大に合わせて、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を変速アクチュエーター３０ｂにより減速側へ変速操作し、負荷が回復すると、植付昇降兼作業走行変速レバー３０を元の変速位置に戻すように制御することを特徴とする電子ガバナー機構付エンジン搭載乗用田植機。
- 電子ガバナー機構Ｇ付きエンジンＥを搭載した乗用田植機において、 変速レバーとして走行変速レバー２９と植付昇降兼作業走行変速レバー３０を具備し、エンジンＥの動力を無段変速装置により変速し、該無段変速装置を前記植付昇降兼作業走行変速レバー３０により操作し、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を、手動及び変速アクチュエーター３０ｂにより変速操作可能とし、 エンジン回転数を回転数センサ１２により、アクセルレバー１の位置をアクセルレバー位置センサ２２により検知し、それぞれの値をコントローラＣに入力し、エンジンの回転数変化率と設定回転値とを比較演算して負荷を予測し、負荷の増大に対して、最大トルク回転数以下の領域で、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を変速アクチュエーター３０ｂにより減速側へ変速操作し、または、エンジンＥを電子ガバナー機構Ｇにより逆ドループ制御すべく構成したことを特徴とする電子ガバナー機構付エンジン搭載乗用田植機。
- 電子ガバナー機構Ｇ付きエンジンＥを搭載した乗用田植機において、 変速レバーとして走行変速レバー２９と植付昇降兼作業走行変速レバー３０を具備し、エンジンＥの動力を無段変速装置により変速し、該無段変速装置を前記植付昇降兼作業走行変速レバー３０により操作し、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を、手動及び変速アクチュエーター３０ｂにより変速操作可能とし、 エンジン回転数を回転数センサ１２により、アクセルレバー１の位置をアクセルレバー位置センサ２２により検知し、それぞれの値をコントローラＣに入力し、エンジンの回転数変化率と設定回転値とを比較演算して負荷を予測し、負荷の増大に対して、最大トルク回転数以下の領域で、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を変速アクチュエーター３０ｂにより減速側へ設定量変速操作し、更に負荷が増大するとエンジンＥを電子ガバナー機構Ｇにより逆ドループ制御を行うようにしたことを特徴とする電子ガバナー機構付エンジン搭載乗用田植機。
- 電子ガバナー機構Ｇ付きエンジンＥを搭載した乗用田植機において、 変速レバーとして走行変速レバー２９と植付昇降兼作業走行変速レバー３０を具備し、エンジンＥの動力を無段変速装置により変速し、該無段変速装置を前記植付昇降兼作業走行変速レバー３０により操作し、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を、手動及び変速アクチュエーター３０ｂにより変速操作可能とし、 エンジン回転数を回転数センサ１２により、アクセルレバー１の位置をアクセルレバー位置センサ２２により検知し、それぞれの値をコントローラＣに入力し、エンジンの回転数変化率と設定回転値とを比較演算して負荷を予測し、負荷の増大に対して、最大トルク回転数以下の領域で、エンジンＥを電子ガバナー機構Ｇにより逆ドループ制御を行い、更に負荷が増大すると、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を変速アクチュエーター３０ｂにより減速側へ設定量変速操作するようにしたことを特徴とする電子ガバナー機構付エンジン搭載乗用田植機。
- 電子ガバナー機構Ｇ付きエンジンＥを搭載した乗用田植機において、 変速レバーとして走行変速レバー２９と植付昇降兼作業走行変速レバー３０を具備し、エンジンＥの動力を無段変速装置により変速し、該無段変速装置を前記植付昇降兼作業走行変速レバー３０により操作し、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を、手動及び変速アクチュエーター３０ｂにより変速操作可能とし、 エンジン回転数を回転数センサ１２により、アクセルレバー１の位置をアクセルレバー位置センサ２２により検知し、それぞれの値をコントローラＣに入力し、エンジンの回転数変化率と設定回転値とを比較演算して負荷を予測し、負荷の増大に対して、最大トルク回転数以下の領域で、エンジンＥを電子ガバナー機構Ｇにより逆ドループ制御を行うと同時に、該植付昇降兼作業走行変速レバー３０を変速アクチュエーター３０ｂにより減速側へ設定量変速操作するようにしたことを特徴とする電子ガバナー機構付エンジン搭載乗用田植機。
- 請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の電子ガバナー機構付きエンジンを搭載した乗用田植機において、限界負荷に達すると警報を発するようにしたことを特徴とする電子ガバナー機構付エンジン搭載乗用田植機。
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