JP3907581B2 - トラクタのエンジン制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、運転者が運転座席から離席したことが検出されると、エンジンを自動的に停止する機能を備えて、運転者が離席している状態で機体が誤操作によって暴走することがないように構成したトラクタのエンジン制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、機能を備えたトラクタとしては、運転者の離席を検知するシートスイッチ、走行系が中立であることを検知するニュウトラルスイッチ、車体のパーキングブレーキがロックされていることを検知するパーキングブレーキスイッチ、運転者が人為的にセット操作可能なシートロックスイッチを備え、運転者が離席する定置作業時にはシートロックスイッチをセット操作しておくことで、運転者が離席した状態でも、エンジンを運転しつづけてPTO軸を駆動させることができるよう構成したものがある(特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特公平8−6615号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来手段においては、所定の条件が成立したときにエンジンを自動停止させるための専用の電気回路を備えており、条件の仕様が異なった機種にはそのまま適用することができず、新たに電気回路を設計する必要があり、コスト高の一因となるものであった。
【0005】
本発明は、このような点に着目してなされたものであって、条件の仕様が異なった機種に対して電気回路の主要部を共用できるようにすることで、機種ごとの回路設計を不要にしてコスト低減を図ることを主たる目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は以下のような構成を採る。
【0007】
請求項1係る発明は、着座検知をエンジン始動条件の一つにするとともに、エンジン始動後の離席検知に基づいてエンジンを自動停止するよう構成したコントローラを備え、
前記コントローラの一つの条件入力ポートに、着座検知によって閉じられ離席検知によって開かれるシートスイッチをハイサイド接続し、前記条件入力ポートに「H」信号が印加されるとエンジン運転が持続され、前記条件入力ポートに「L」信号が印加されるとエンジンが自動停止されるように前記コントローラを構成するとともに、前記コントローラの他の一つの条件入力ポートに、リアPTOクラッチが非伝動状態にあると閉じるとともにリアPTOクラッチが伝動状態にあると開くリアPTOスイッチと、ミッドPTOクラッチが非伝動状態にあると閉じるとともにミッドPTOクラッチが伝動状態にあると開くミッドPTOスイッチと、中立状態で閉じるとともに走行状態で開く走行スイッチとを直列にハイサイド接続するとともに、前記リアPTOスイッチとPTO解除スイッチとを並列に接続し、前記PTO系のスイッチと走行スイッチとをつなぐ回路部位から導出した分岐回路を、離席検知用の前記条件入力ポートに接続し、かつ、この分岐回路に、条件入力ポート側への電流流動方向を順方向とするダイオードを介在してあることを特徴とする。
【0008】
この構成によると、離席検知用の条件入力ポートにシートスイッチだけを接続することで、着座検知をエンジン始動条件の一つにした仕様のエンジン制御装置を構成することができ、また、離席検知用の条件入力ポートにシートスイッチと前記分岐回路とを並列に接続した構成とすることで、シートスイッチが閉じられていなくても、分岐回路に「H」信号が印加されていればエンジン始動条件の一つが成立することになって、着座検知をエンジン始動条件から外した仕様のエンジン制御装置を構成することができる。
【0009】
従って、本発明によれば、同一のコントローラをエンジン始動条件の異なる仕様のエンジン制御装置に共用することができ、各仕様ごとに専用のエンジン制御装置の回路設計を行う場合に比較してコスト低減および開発時間の短縮化を図ることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1に、エンジン自動停止機能を備えたトラクタの一例が示されている。この例のトラクタは、トラクタ本機1の後部に付設作業装置の一例として油圧式の掘削装置2が取り付けられた仕様に構成されており、このトラクタ本機1の伝動系統図が図2に示されている。
【0011】
つまり、機体前部に搭載されたエンジン3の動力は主クラッチ4を介して油圧式無段変速装置(HST)からなる主変速装置5に伝達され、この主変速装置5からの変速動力は更にミッションケース6内においてギヤ式の副変速装置7で変速された後、後輪8および前輪9に伝達される。また、主変速装置5に入力されたエンジン動力の一部はPTO変速機構10で変速された後、PTOクラッチ11を介して機体後部のリヤPTO軸12に伝達されるとともに、ミッドPTOクラッチ13を介して機体中間部のミッドPTO軸14にも伝達されるようになっている。そして、前記掘削装置2に備えた油圧ユニット15がリヤPTO軸12からの動力で駆動されるようになっている。
【0012】
図3〜図5に示すように、トラクタ本機1に備えられた運転座席16の下部には離席検出装置17が備えられている。この離席検出装置17は運転座席16への着座荷重の有無から着座状態か離席状態かを電気的に検知するものであり、所定の条件下で離席状態が検知されるとエンジン(ディーゼルエンジン)3を自動的に停止するように構成されている。
【0013】
図6に、離席検出に基づいてエンジン3を自動停するための電気回路図が示されている。図において、20はマイコンを利用して構成されたコントローラ、21はキースイッチからなるメインスイッチ、22はエンジン始動用のセルモータ、23はモータ起動用リレー、24は燃料カットバルブ、25は通電励磁によって燃料カットバルブ24を開くソレノイド、26はソレノイドリレー、27はエンジン暖気用のグロープラグ、28はモニター用のグローランプである。また、SW1は主クラッチペダル(図示せず)が踏み込まれて主クラッチ4が切られると閉路(ON)する主クラッチスイッチ、SW2は前記主変速装置5が中立にある時に閉路(ON)される走行スイッチ、SW3は前記PTO用クラッチ11が切り操作されると閉路(ON)されるPTOスイッチ、SW4は前記ミッドPTOクラッチ13が切り操作されると閉路(ON)されるミッドPTOスイッチ、SW5は運転座席16への着座荷重を受けて閉路(ON)されるシートスイッチ〔図4参照〕、SW6は運転座席3が前方に反転されると閉路(ON)するPTO解除スイッチ〔図5参照〕、D1およびD2はダイオードであり、スイッチSW1〜SW6は、コントローラ20に備えられた3つの条件入力ポートp1,p2,p3に以下のように接続されている。
【0014】
3つの条件入力ポートp1,p2,p3はそれぞれ回路a,b,cを介してメインスイッチ21のアクセサリ端子に並列してハイサイド接続されており、第1の条件入力ポートp1に接続された回路aには前記シートスイッチSW5が介在され、第3の条件入力ポートp3に接続された回路cには前記走行スイッチSW2、PTOスイッチSW3、および、ミッドPTOスイッチSW4が直列に介在されるとともに、PTOスイッチSW3と並列に配備されたバイパス回路dにPTO解除スイッチSW6が接続されている。
【0015】
また、PTOスイッチSW3とミッドPTOスイッチSW4とをつなぐ回路部位から延出された分岐回路eが、シートスイッチSW5の下手において回路aに接続されるとともに、この分岐回路eに、回路cから回路aへの電流流動方向を順方向として前記ダイオードD1が介在されている。また、分岐回路eの分岐点とバイパス回路dの接続点との間に前記ダイオードD2が設置されており、PTO解除スイッチSW6が閉路された際にバイパス回路dを通った電流が分岐回路eに流れるのを阻止するようになっている。
【0016】
ここで、前記条件入力ポートp1,p2,p3の全てに「H」信号が印加されている時に、出力ポートp4,p5の出力がそれぞれ「H」となり、条件入力ポートp2に「H」信号が印加されるとともに、条件入力ポートp1あるいはp3に「H」信号が印加されると出力ポートp4の出力が「H」に維持され、条件入力ポートp1およびp3に共に「L」信号が印加されると、出力ポートp4の出力が「L」となるようにコントローラ20がプロブラム設定されており、次に、上記回路を用いてのエンジン始動作動およびエンジン自動停止制御について説明する。
【0017】
主変速装置を中立にして走行スイッチSW2を「ON」にし、PTOスイッチSW3を「ON」にし、ミッドPTOスイッチSW4を「ON」にして、メインスイッチ21をエンジン始動位置STに操作すると、条件入力ポートp1,p2,p3の全てに「H」信号が印加されることになるので、出力ポートp4およびp5の出力が共に「H」となってソレノイドリレー26が閉路し、ソレノイ25が通電されて燃料カットバルブ24が開かれ、エンジン4への燃料供給が可能となる。ここで、主クラッチペダルを踏み込んで主クラッチスイッチSW1を「ON」にすると、リレー23が閉路してセルモータ22が通電作動し、エンジン4が始動される。この場合、シートスイッチSW5およびPTO解除スイッチSW6はエンジン始動には関わらないものとなっており、このエンジン始動条件を図表に示すと図7(イ)のようになる。
【0018】
エンジン4が始動されたことを確認してメインスイッチ21をアクセサリ位置ACに戻とともに、主クラッチペダルの踏み込みを解除すると、主クラッチスイッチSW1は「OFF」になるが、条件入力ポートp1,p2,p3への信号印加条件が変わらないので出力ポートp4の出力は「H」に維持され、燃料供給状態が続行されてエンジン4は運転状態に維持される。つまり、走行を停止するとともに、リヤPTO軸12およびミッドPTO軸14の駆動回転を止めている状態では、運転者が機体から離れてもエンジン4は作動し続けることになる。
【0019】
エンジン4が始動された後、運転者が運転座席16に着座して走行を行うと、走行スイッチSW2が「OFF」となって条件入力ポートp3への印加信号が「L」となるが、運転座席16への着座によってシートスイッチSW5が「ON」となって条件入力ポートp1への印加信号が「H」となっているので、出力ポートp4からの出力は「H」に維持され、燃料供給状態が続行されてエンジン4は運転状態に維持される。この場合、PTOスイッチSW3およびミッドPTOスイッチSW4はエンジン自動停止には無関係である。
【0020】
運転者が離席している状態で、誤って主変速装置5を中立から外してしまうと、シートスイッチSW5が「OFF」となって条件入力ポートp1およびp3への印加信号が共に「L」となり、出力ポートp4の出力が「L」に切換わってソレノイドリレー26が開路し、ソレノイド25の通電が断たれて燃料カットバルブ24が閉じられ、エンジン4が停止する。
【0021】
走行を停止して走行スイッチSW2を「ON」にしても、PTOクラッチ11あるいはミッドPTOクラッチ13の少なくとも一方が入れられて、PTOスイッチSW3あるいはミッドPTOスイッチSW4の少なくとも一方が「OFF」となっている状態で運転者が離席すると、シートスイッチSW5が「OFF」となって条件入力ポートp1およびp3への印加信号が共に「L」となるので、出力ポートp4の出力が「L」に切換わってソレノイドリレー26開路し、ソレノイド25の通電が断たれて燃料カットバルブ24が閉じられ、エンジン4が停止する。
【0022】
この場合、PTO解除スイッチSW6「ON」に切換えておくと、走行を停止し(走行スイッチSW2が「ON」)、ミッドPTOクラッチ13を切り操作(ミッドPTOスイッチSW4が「ON」)しておけば、PTOクラッチ11が入れられてPTOスイッチSW3が「OFF」となる状態でも条件入力ポートp3への印加信号が「H」に維持されることになり、この状態では運転座席16が空席状態になってシートスイッチSW5が「0FF」となり、条件入力ポートp1への印加信号が「L」となっても、エンジン4の運転状態が維持される。つまり、PTO解除スイッチSW6を「ON」に切換えておくと、離席状態でも前記掘削装置2の油圧ユニット15をリヤPTO軸12で駆動することができ、定位置での掘削作業を行うことができるのである。
【0023】
ここで、エンジン自動停止が実行される条件を図表にすると図7(ロ)のようになる。
【0024】
なお、図8に、前記PT0スイッチSW3とミッドPTOスイッチSW4の取り付け構造の一例が示されている。図示のように、PTO入り切りレバー30とミッドPTO入り切りレバー31とがミッションケース上部の共通支点x周りに前後揺動可能に装備されるとともに、これらレバー30,31とミッションケース6の側面に備えられたPT0操作アーム32および、ミッドPTO操作アーム33とがそれぞれ操作ロッド34,35で連動連結されており、ミッドPTO系の操作ロッド35の上下2箇所にミッドPTOスイッチSW4とPT0スイッチSW3とが取り付けられている。
【0025】
ここで、図示のように、前記ミッドPTO入り切りレバー31を前方に操作してミッドPTO操作アーム33をクラッチ切り位置に操作すると、下方移動する操作ロッド35と一体にミッドPTOスイッチSW4も下方移動して、ミッションケース6の外側面に突設されたリブ6aに相対接近し、ミッドPTOスイッチSW4がリブ6aによって押圧されて閉路(ON)することになる。また、ミッドPTO入り切りレバー31を前方に操作した状態で、PTO入り切りレバー30を前方に操作してPT0操作アーム32をクラッチ切り位置に操作すると、このPT0操作アーム32から延出した操作片32aがPT0スイッチSW3を下方から押圧してPT0スイッチSW3が閉路(ON)される。
【0026】
また、ミッドPTO入り切りレバー31を後方に操作してミッドPTO操作アーム33をクラッチ入り位置に操作すると、上方移動する操作ロッド35と一体にミッドPTOスイッチSW4も上方移動して前記リブ6aから離反し、ミッドPTOスイッチSW4が開路(OFF)することになる。また、ミッドPTO入り切りレバー31を後方に操作すると、PT0スイッチSW3が大きく上方に後退するために、PTO入り切りレバー30の操作位置にかかわらずPT0スイッチSW3は開路(OFF)状態に維持される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 トラクタの全体側面図
【図2】 伝動系統図
【図3】 離席検出機構の離席状態を示す側面図
【図4】 離席検出機構の着座状態を示す側面図
【図5】 離席検出機構の座席反転状態を示す側面図
【図6】 エンジン自動停止装置の電気回路図
【図7】 (イ)エンジン始動条件を示す図表
(ロ)エンジン自動停止条件を示す図表
【図8】
スイッチ取り付け構造を示す側面図
【符号の説明】
3 エンジン
20 コントローラ
SW2 走行スイッチ
SW3 PTOスイッチ
SW5 シートスイッチ
D1 ダイオード
Claims (1)
- 着座検知をエンジン始動条件の一つにするとともに、エンジン始動後の離席検知に基づいてエンジンを自動停止するよう構成したコントローラを備え、
前記コントローラの一つの条件入力ポートに、着座検知によって閉じられ離席検知によって開かれるシートスイッチをハイサイド接続し、前記条件入力ポートに「H」信号が印加されるとエンジン運転が持続され、前記条件入力ポートに「L」信号が印加されるとエンジンが自動停止されるように前記コントローラを構成するとともに、前記コントローラの他の一つの条件入力ポートに、リアPTOクラッチが非伝動状態にあると閉じるとともにリアPTOクラッチが伝動状態にあると開くリアPTOスイッチと、ミッドPTOクラッチが非伝動状態にあると閉じるとともにミッドPTOクラッチが伝動状態にあると開くミッドPTOスイッチと、中立状態で閉じるとともに走行状態で開く走行スイッチとを直列にハイサイド接続するとともに、前記リアPTOスイッチとPTO解除スイッチとを並列に接続し、前記PTO系のスイッチと走行スイッチとをつなぐ回路部位から導出した分岐回路を、離席検知用の前記条件入力ポートに接続し、かつ、この分岐回路に、条件入力ポート側への電流流動方向を順方向とするダイオードを介在してあることを特徴とするトラクタのエンジン制御装置。
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