JP5191324B2

JP5191324B2 - トラクタ

Info

Publication number: JP5191324B2
Application number: JP2008234491A
Authority: JP
Inventors: 敏之三輪; 英浩幸; 康平小倉; 晃史黒田; 文雄石橋
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2008-09-12
Filing date: 2008-09-12
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2028-09-12
Also published as: JP2010065646A

Description

本発明は、例えば、走行機体に各種の作業機を装着して成るトラクタに関するものである。

一般に、この種の作業用車両においては、従来から良く知らされ、且つ、例えば、特許文献１及び２等に記載されているように、その走行機体に搭載したエンジンによって、前進走行又は後進走行に駆動するとともに、その走行機体に装着したロータリー耕耘機等の各種の作業機を駆動するという構成にしている。
特開平８−１８７００９号公報特開平１０−８９１１１号公報

従来の作業用車両において、そのエンジンにおける単位時間当たりの燃料消費量は、燃料タンク内に残っている燃料の油面を適宜時間ごとに計測することによって検出するようにしているが、燃料タンク内における油面は常に揺動しているので、この油面に基づく燃料消費量の検出は可成り不正確であるばかりか、前記燃料消費量の検出を、前記走行機体の走行モード及び前記作業機による各種の作業モードごとに分けて別々に行うようにしなければならないので、これに多大の手数を必要とするという問題があった。

本発明は、これらの問題を解消することを技術的課題とするものである。

この技術的課題を達成するため請求項１は、
「走行機体（９）に、当該走行機体（９）を走行駆動し、且つ、前記走行機体（９）に装着の作業機（２）を駆動するエンジン（１０）を搭載し、このエンジン（１０）に、その回転数を、前記走行機体（９）の走行モード及び前記作業機（２）による各種の作業モードに応じた所定回転数に維持するようにした蓄圧式の燃料噴射制御装置（２２）を設けて成るトラクタにおいて、
前記燃料噴射制御装置（２２）の作動を制御するエンジンコントローラ（３０）を備え、
前記エンジンコントローラ（３０）に、前記エンジン（１０）を前記走行モード及び前記各種の作業モードに応じた所定回転数に維持するために単位時間当たりに消費されている燃料噴射量を検出するように構成した燃料噴射量検出手段（３６）を備え、
前記燃料噴射量検出手段（３６）には、当該燃料噴射量検出手段（３６）にて検出された燃料噴射量を、前記走行モード及び前記各種の作業モードごとに分けて記録するように構成した記録装置（３８）を接続し、
前記記録装置（３８）には、当該記録装置（３８）に記憶されている情報に基づいて、前記走行モード又は前記各種の作業モードに必要な燃料消費量を算出する演算手段（３９）を接続し、
前記演算手段（３９）に、一つの圃場における全体の面積、作業機の種類及び作業条件等を入力することによって、前記一つの圃場の全体について各種の作業を行うことに必要な燃料量を、前記演算手段（３９）にて算出するように構成している、」
ことを特徴としている。

請求項１の記載によると、燃料噴射制御装置における燃料噴射量検出手段にて燃料噴射量を検出することにより、走行モード又は各種の作業の際における単位時間当たりの燃料消費量を、正確な値として検出することができるとともに、前記燃料消費量の測定に要する手数を大幅に低減できる。

また、燃料噴射制御装置における燃料噴射量検出手段にて検出した燃料噴射量は、逐次、記録装置に記録できるから、測定した燃料消費量を確実に保存できる。

更に、走行モード又は各種の作業に先立って、この走行モード又は各種の作業を行うに必要な量の燃料を、予め、予定することが的確にできる。

以下、本発明の実施の形態を、図１〜図５の図面について説明する。

図１及び図２において、符号１は、トラクタを、符号２は、作業機としての一つの例であるロータリ耕耘機２を各々示す。

前記ロータリ耕耘機２は、従来から良く知られているように、前記トラクタ１の後部に、左右一対のロアーリンク３と、一本のトップリンク４とによって昇降可能に連結されており、また、前記ロータリ耕耘機２は、前記トラクタ１の後部に設けた昇降用油圧シリンダ５によって昇降動するように構成されていることに加えて、当該ロータリ耕耘機２を水平に保持するように制御するための水平制御用油圧シリンダ（図示せず）が設けられている。

前記トラクタ１は、従来から良く知られているように、左右両側の前車輪７と左右両側の後車輪８とで支持した走行機体９に、多気筒のディーゼルエンジン１０を搭載するとともに、操縦ハンドル１１及び操縦座席１２等を有するキャビン１３を設けた構成であり、前記ディーゼルエンジン１０からの出力は、無段変速機構１４を介してミッションケース１５に入り、このミッションケース１５から前記両前車輪７及び両後車輪８に伝達されてこれを駆動することにより、前記トラクタ１を前進走行又は後退走行するように構成されている。

また、前記ディーゼルエンジン１０からの出力は、ＰＴＯ軸１６を介して前記ロータリ耕耘機２に伝達されてこれを駆動することにより、所定の耕耘作業を行うように構成されている。

更にまた、前記ディーゼルエンジン１０からの出力は、前記昇降用油圧シリンダ５及び前記水平制御用油圧シリンダに対して作動油を供給するための油圧ポンプ（図示せず）に伝達されてこれを駆動するように構成されている。

なお、前記トラクタ１におけるキャビン１３には、ブレーキペタル４３、メインクラッチペダル４４、前記無段変速機構１４を変速作動する主変速操作レバー４５、前記ミッションケース１５を変速作動する副変速操作レバー４６、前記ロータリ耕耘機２の昇降を司る昇降操作レバー４７及び前記ＰＴＯ軸１６への動力伝達を断続するためのＰＴＯクラッチレバー４８等が設けられている。

そして、図３に示すように、前記ディーゼルエンジン１０における排気マニホールド１８から大気への排気ガス管路１９には、パティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）２０及びＮＯＸ触媒２１等のような各種の排気ガス浄化装置が設けられている。

前記ディーゼルエンジン１０は、図３に示すように、蓄圧式等の燃料噴射制御装置２２にて制御されている。

前記燃料噴射制御装置２２は、前記ディーゼルエンジン１０の各気筒ごとのソレノイド型インジェクタ２３に燃料を分配するコモンレール２４を、蓄圧室として利用するものである。

すなわち、燃料タンク２５内の燃料を、前記ディーゼルエンジン１０にて駆動のサプライポンプ２６に燃料フィルタ２７を経て吸入し、このサプライポンプ２６にて加圧した高圧燃料を、吐出管路２８を介して前記コモンレール２４に送り、ここに蓄えるようにする。

前記コモンレール２４に蓄えられた高圧燃料は、個別の燃料供給管路２９を介して前記各気筒ごとのソレノイド型インジェクタ２３に供給される。

前記各ソレノイド型インジェクタ２３を、エンジンコントローラ３０からの指令にて開作動することにより、前記高圧燃料を、各気筒に対して噴射供給する。

なお、この各気筒への燃料噴射は、図４に示すように、上死点（ＴＤＣ）を挟む付近でのメイン噴射Ａにて行われる。また、各気筒への燃料噴射は、前記のメイン噴射Ａに加えて、ＮＯｘ及び騒音の低減を目的として前記上死点（ＴＤＣ）よりクランク角度で約６０度だけ以前のクランク角度θ１の時期における少量のパイロット噴射Ｂとか、騒音の低減を目的として前記上死点（ＴＤＣ）直前のクランク角度θ２の時期におけるプレ噴射Ｃとか、パティキュレートの低減及び排気ガス浄化促進を目的として前記上死点（ＴＤＣ）後のクランク角度θ３及びθ４の時期におけるアフタ噴射Ｄ及びポスト噴射Ｅとかも行うように構成している。

一方、前記各ソレノイド型インジェクタ２３における余剰燃料は、個別のリターン管路３１及び共通のリターン管路３２を介して前記燃料タンク２５に戻るように構成されている。

前記サプライポンプ２６には、圧力制御弁３３が、前記コモンレール２４には圧力センサー３４が各々設けられている。

前記圧力制御弁３３は、前記エンジンコントローラ３０からの指令にて、前記サプライポンプ２６から前記燃料タンク２５にリターンする燃料量を増減するものであり、これによって、前記コモンレール２４への燃料吐出量を調整して、前記コモンレール２４内における燃料噴射圧力を制御することができる。

前記エンジンコントローラ３０は、具体的には、前記ディーゼルエンジン１０を任意の回転数にする場合における目標燃料噴射圧力を、予め、単位時間当たりの燃料噴射量特性として前記エンジンコントローラ３０に記憶しており、前記コモンレール２４内における燃料噴射圧力が、前記予め燃料噴射量特性として記憶されている目標燃料噴射圧力と一致するように、前記圧力制御弁３３を介してフィードバック制御している。

この場合、前記各インジェクタ１９からの燃料噴射量は、前記コモンレール２４内における燃料噴射圧力に正比例しているから、前記予め燃料噴射量特性として記憶されている単位時間当たりの目標燃料噴射量と一致するように制御される。

前記エンジンコントローラ３０とは別の作業用コントローラ４１は、前記エンジンコントローラ３０に対して、前記ディーゼルエンジン１０を、以下に述べる各種作業モードに応じた所定回転数で運転するような指示を出力している。

例えば、前記ディーゼルエンジン１０の回転数を、前記ロータリ耕耘機２を上昇動した状態で走行する走行モード、ロータリ耕耘機２を低負荷で作動しながら走行する軽作業モード、及びロータリ耕耘機２を重負荷で作動しながら走行する重作業モード等のような各種作業モードの各々において最適とするように、所定回転数に維持するように構成している。

なお、前記コモンレール２４には、当該コモンレール２４内における燃料噴射圧力が必要以上に高くなることを防止するための圧力リミッター弁３５が、前記共通リターン管路３２との間に設けられている。

また、前記ディーゼルエンジン１０の回転数は、前記キャビン１３に設けたアクセル操作レバー４２（図２参照）により、前記蓄圧式燃料噴射制御装置２２を利用して、前記エンジンコントローラ３０による制御に優先して任意に回転数に変更できるように構成されている。

そして、前記エンジンコントローラ３０には、前記エンジン１０を、前記走行モード及び各種の作業モードに応じた所定回転数に維持することのために現実に単位時間当たりに消費されている燃料噴射量を、前記コモンレール２４内における燃料噴射圧力によって検出するようにした燃料噴射量検出手段３６が設けられているほか、前記燃料噴射量検出手段３６による燃料噴射量の検出を、適宜時間の間隔で行うことを指示する指令手段３７が設けられている。

前記燃料噴射量検出手段３６には、記録装置３８が接続されている。この記録装置３８は、前記燃料噴射量検出手段３６にて検出された燃料噴射量を、前記走行モード及び前記各種の作業モードごとに分けて記録し、且つ、これらを表示するものであり、更に、この記録装置３８には、当該記録装置３８に記憶されている情報に基づいて、前記走行モード又は前記各種の作業モードに必要な単位時間当たりの燃料消費量を算出するようにした演算手段３９が接続されている。

次に、図５は、燃料消費量検出のフローチャートを示しており、先ず、ステップＳ１において、前記指令手段３７による燃料噴射量検出の指示があるか否か判別し、燃料噴射量検出の指示がある場合は、ステップＳ２において、前記燃料量検出手段３６による燃料噴射量の検出を行う。

次いで、ステップＳ３において、記録装置３８により、前記燃料噴射量検出手段３６にて検出された燃料噴射量を、前記走行モード及び前記各種の作業モードごとに分けて記録する。

前記エンジン１９に対する燃料噴射量は、当該エンジンにおける燃料消費量と実質的に等しいから、前記エンジン１９に対する燃料噴射量を、前記燃料量検出手段３６にて検出することにより、走行モード又は各種の作業の際における単位時間当たりの燃料消費量を、正確な値として検出できる。

前記燃料噴射量検出手段３６にて検出された燃料噴射量は、前記記録装置３８により、前記走行モード及び前記各種の作業モードごとに分けて記録される。

また、前記記録装置３８に接続されている演算手段３９は、前記記録装置３８に記憶されている情報に基づいて、前記走行モード又は前記各種の作業モードに必要な単位時間当たりの燃料消費量を算出するから、これにより、走行モード又は各種の作業に先立って、この走行モード又は各種の作業を行うに必要な量の燃料を、予め、予定することが的確にできる。

なお、前記演算手段３９に、一つの圃場における全体の面積、作業機の種類及び作業条件等を入力することによって、前記一つの圃場の全体について各種の作業を行うことに必要な燃料量を、前記演算手段３９にて算出するように構成することができる。

また、前記記録装置３８及び前記演算手段３９は、トラクタ１に搭載して、前記エンジン１０に対する燃料噴射制御装置２２との間を、有線又は無線にて接続することに限らず、これらを、トランク１に搭載しない構成にして、これらと、複数台のトラクタ１ごとにおける燃料噴射制御装置２２と間を、無線にて接続とするという構成にすることができ、これにより、複数台のトラクタ１の各々における燃料消費量を、一つの記録装置によって一元的に記憶することができる。

なお、本発明においては、前記実施の形態で示したように、トラクタ１にロータリー耕耘機２を装着して成る作業用車両に限らず、乗用型田植機等のように走行機体に、各種の作業機を昇降可能に装着した構成の作業用車両にも適用できることはいうまでもない。

ロータリ耕耘機を装着したトラクタの側面図である。図１の平面図である。エンジン制御のシステムを示す図である。燃料の噴射時期を示す図である。燃料消費量検出のフローチャートを示す。

１トラクタ
２ロータリ耕耘機（作業機）
９走行機体
１０ディーゼルエンジン
１４無段変速機構
２２燃料噴射制御装置
２４コモンレール
３０エンジンコントローラ
３６燃料噴射量検出手段
３８記録装置
３９演算手段

Claims

走行機体（９）に、当該走行機体（９）を走行駆動し、且つ、前記走行機体（９）に装着の作業機（２）を駆動するエンジン（１０）を搭載し、このエンジン（１０）に、その回転数を、前記走行機体（９）の走行モード及び前記作業機（２）による各種の作業モードに応じた所定回転数に維持するようにした蓄圧式の燃料噴射制御装置（２２）を設けて成るトラクタにおいて、
前記燃料噴射制御装置（２２）の作動を制御するエンジンコントローラ（３０）を備え、
前記エンジンコントローラ（３０）に、前記エンジン（１０）を前記走行モード及び前記各種の作業モードに応じた所定回転数に維持するために単位時間当たりに消費されている燃料噴射量を検出するように構成した燃料噴射量検出手段（３６）を備え、
前記燃料噴射量検出手段（３６）には、当該燃料噴射量検出手段（３６）にて検出された燃料噴射量を、前記走行モード及び前記各種の作業モードごとに分けて記録するように構成した記録装置（３８）を接続し、
前記記録装置（３８）には、当該記録装置（３８）に記憶されている情報に基づいて、前記走行モード又は前記各種の作業モードに必要な燃料消費量を算出する演算手段（３９）を接続し、
前記演算手段（３９）に、一つの圃場における全体の面積、作業機の種類及び作業条件等を入力することによって、前記一つの圃場の全体について各種の作業を行うことに必要な燃料量を、前記演算手段（３９）にて算出するように構成している、
トラクタ。