JP5205559B2 - 作業車両 - Google Patents
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Description
また、特開2006−123724号公報記載の発明には、トラクタの作業負荷を検出し、燃料消費量の少ない適正なエンジン回転数、走行速度段とPTO変速段を算出して指示する技術について開示されている。
請求項1記載の発明は、機体に搭載したエンジン(5)と機体に連結した作業機(18)と、エンジン回転数検出手段(119)と、エンジン(5)からの排気ガスの温度を検出する排気温度検出手段(120)と、前記エンジン回転数検出手段(119)で検出された現在のエンジン回転数(Nr)と前記排気温度検出手段(120)で検出されたエンジン排気ガス温度に対応したエンジン負荷を予めマップ状に設定した所定のエンジン負荷マップ(112)と、前記検出された現在のエンジン回転数(Nr)と前記検出されたエンジン排気ガス温度に対応したエンジン負荷が、前記エンジン負荷マップ(112)内のいずれの負荷に属するかを算出するとともに現在のエンジン回転数(Nr)が所定回転数(Ns)以上のときにエンジン負荷を算出するエンジン負荷算出手段(111)と、前記エンジン負荷算出手段(111)で算出されたエンジン負荷状態に基づいて現在のエンジン回転数(Nr)の適否を判断するエンジン回転数適否判定手段(113)と、該エンジン回転数適否判定手段(113)で現在のエンジン回転数(Nr)が適正でないと判断された場合は現在のエンジン回転数(Nr)を前記エンジン負荷状態に基づく適正な回転数に変更指示するエンジン回転数変更指示手段(114)と、算出されたエンジン負荷が軽負荷(A)のときは、前記エンジン回転数変更指示手段(114)で指示される指示エンジン回転数(Nk)を、前記エンジン負荷を算出するときの判断基準とした回転数と同じ回転数である、予め設定している所定回転数(Ns)と比較する比較手段(117)と、前記エンジン回転数変更指示手段(114)で変更指示された指示エンジン回転数(Nk,Nj)に伴い機体の走行速度とPTO回転数を前記エンジン回転数変更指示前の状態に維持する側に変速指示する変速指示手段(115,116)と、前記指示エンジン回転数(Nk)が予め設定した所定回転数(Ns)以上であるときには、前記エンジン回転数変更指示手段(114)と変速指示手段(115,116)による変速指示を行い、前記指示エンジン回転数(Nk)が予め設定した所定回転数(Ns)未満であるときには、前記エンジン回転数変更指示手段(114)に当該所定回転数(Ns)を指示する制御装置(100)とを設けたことを特徴とする作業車両である。
エンジン回転数変更指示手段(114)によって変更指示されるエンジン回転数が、予め設定している前記エンストを起こしてしまう所定回転数よりも大きい場合には、エンジン回転数の変更指示と走行速度及びPTO回転数の変速指示をする。しかしながら、エンジン回転数変更指示手段(114)よって変更指示されるエンジン回転数が、予め設定しているエンストを起こしてしまう所定回転数よりも小さい場合には、前記所定回転数となるように指示する。
エンジン回転数予測手段(118)によって予測されるエンジン回転数が、予め設定している前記エンストを起こしてしまう所定回転数よりも大きい場合には、予測されたエンジン回転数へ変更制御すると共に、走行速度及びPTO回転数も変速する。しかしながら、エンジン回転数予測手段(118)によって予測されたエンジン回転数が、予め設定している前記エンストを起こしてしまう所定回転数よりも低い場合には、エンジン回転数は所定回転数となるように変更制御する。
また、請求項3記載の発明によれば、エンジン回転数変更指示手段114による表示部125への表示や音声による指示が、オペレータによっては冗長にすぎて、煩わしく感じることがあるので、前記表示部125への表示時間や音声での指示時間を任意に変えることができるようにしておく事ができ、エンジンの回転数とPTO出力などの関係を求めて、オペレーターに現在のエンジン5の負荷を知らせることができる。また、副変速位置が最高速位置にある場合は路上走行中であるので、表示部125への表示や音声による指示を行わない構成とすることができる。
エンジン5の後部には主クラッチ30が設けられ、この主クラッチ30の伝動後位に前後進切換装置9が設けられている。前後進切換装置9は多板摩擦式の油圧クラッチ9a,9bからなり、常態では中立位置に保たれ、前後進切換レバー27を前後方向に操作することにより、前進側油圧クラッチ9aが接続され、あるいは後進側油圧クラッチ9bが接続される。
また後進側油圧クラッチ9bが接続されるときには、入力ギヤ60からカウンタ軸61のギヤ62とカウンタ軸61のギヤ66とカウンタ軸68のギヤ69を経由して、リバーサ軸64の後進用ギヤ73を経由して、後進側油圧クラッチ9bに動力が伝達され、リバーサ軸64が逆回転する。
入力ギヤ60からカウンタ軸61のギヤ62を介してPTOクラッチ70の駆動用ギヤ75に動力が伝達され、PTOクラッチ70に動力伝達される。PTOクラッチ70が入り状態になると、2つの油圧シリンダ76と77によりスライド制御される4段変速ギヤ機構(3段目のギヤ81aと1段目のギヤ81bと4段目のギヤ81cと2段目のギヤ81dからなる)で選択されている変速段でPTO駆動軸71が駆動される。
また、前記ギヤ80aがギヤ81aに噛んでいない状態であって、逆転軸86上の逆転ギヤ87をスライドさせて前記ギヤ81aに噛み合わせるとともにギヤ80aにも噛んでいる状態になると、PTO駆動軸71は逆転駆動する。逆転の場合はこの1速のみである。
そこで、本実施例では、特許文献1記載の方法でエンジン回転数とエンジン排気温度に対応させた走行負荷とPTOの負荷の和を算出してエンジン5に作用するエンジン負荷とする。前記PTO駆動軸71(図2)の負荷率は、各エンジン回転数におけるPTO最大出力に対する現在出力中のPTO出力の割合から算出する。また、前記走行負荷は、例えば乾田では5%から10%程度であり、エンジン5に作用するエンジン負荷は主にPTO駆動軸71の負荷に基づく。
トラクタは圃場の状況に応じて最も相応しい走行速度とPTO回転数を選択して作業している。作業中は、選択した一定の走行速度と選択した一定のPTO回転数で作業及び走行を行っている。このとき圃場の状況に合わせて走行速度とPTO回転数を変更させるが、変更後も一定の走行速度とPTO回転数で作業及び走行を行う。
PTO減速比=(PTO軸回転数)/(エンジン回転数)
を求めることにより行うことができる。
ステップS14では、PTOが作動中であるかどうかをPTOの駆動開始と停止用のPTOスイッチがオンになっていることで確認して次のエンジン負荷を適正にするステップに移る。
図7のマップは、図4のブロック図に示すように、制御装置100内にエンジン負荷マップ112として備えている。
これにより、指示されるエンジン回転数Nkは所定回転数Nsよりも下がることを防止できるようになるので、急な負荷が作用したときのエンストを防止できるようになる。
指示エンジン回転数=
現在のエンジン回転数−(現在の回転数×0.25×(2−指示係数)) (1)
上記式(1)で係数「0.25」を選択するのはトラクタの車速変速1段につき、平均25%の変化があるためである。
ここで、指示係数は図8に示す通り、0〜3までの整数がそれぞれのエンジン負荷に対応して設定される。
ステップS18で適正負荷Bでないと判断されるとステップS19へと進んで重負荷Cと判断する。重負荷Cと判断されるとステップS37へと進んでエンジン回転数予測手段118で重負荷時の予測エンジン回転数Nj’を算出する。重負荷Cの場合は、エンジン回転数は上げる操作なので、所定回転数Ns’との比較は行なわない。
ステップS35では、ガバナ126で自動的にエンジン回転数を予測回転数Nj’になるように制御する。さらに、主変速制御部127で主変速(走行段)を1段下げると共にPTO変速制御部128でPTO変速位置(PTO段)を1段下げる制御を自動的に行う。
3 後輪 4 ボンネット
5 エンジン 6 ミッションケース
9 前後進切換装置 9a,9b 油圧クラッチ
10 第1主変速装置 11 第2主変速装置
11a,11b 油圧クラッチ 12 副変速装置
14 油圧シリンダケース 14a 油圧シリンダ
15 リフトアーム 16 ロワーリンク
17 リフトロッド 18 作業機(ロータリ耕耘装置)
19 耕耘部 20 主カバー
22 リヤカバー 24 ステアリングハンドル
25 ハンドルポスト 27 前後進切換レバー
28 油圧操作レバー 29 主クラッチペダル
30 主クラッチ 31 アクチュエータ
32 シフター 34 副変速レバー
35 シフター 37 増速スイッチ
38 減速スイッチ 40 ドライブピニオン
41 後輪デフ装置 42 最終減速装置
44 前輪増速装置 44a,44b 油圧クラッチ
46 前輪デフ装置 47 前輪最終減速装置
48 操縦席 49 レバーガイド
50〜53 スイッチ 55 自動モードスイッチ
58 アクセルペダル 60 入力ギヤ
61 カウンタ軸 62 ギヤ
64 リバーサ軸 65 ギヤ
66 伝動ギヤ 68 カウンタ軸
69 ギヤ 70 PTOクラッチ
71 PTO駆動軸 72 PTO変速軸
73 後進用ギヤ 75 ギヤ
76,77 油圧シリンダ 79 従動軸
80a〜80d ギヤ 81a〜81d ギヤ
82 出力ギヤ 83 PTO出力軸
85 出力ギヤ 86 逆転軸
87 ギヤ 100 制御装置(コントローラ)
111 エンジン負荷算出手段 112 エンジン負荷マップ
113 エンジン回転数適否判定手段
114 エンジン回転数変更指示手段
115 走行変速指示手段 116 PTO変速指示手段
117 比較手段 118 エンジン回転数予測手段
119 エンジン回転数検出手段 120 排気温度検出手段
122 副変速位置検出手段 124 PTO変速位置検出手段
124a PTO軸回転数検出手段 125 表示部
126 エンジン回転数制御手段 127 走行速度変速手段
128 PTO変速手段 N エンジン回転数
Nr 実エンジン回転数 Nr’ 実エンジン回転数
Nk 軽負荷時の指示エンジン回転数
Nj 重負荷時の指示エンジン回転数
Nk’ 軽負荷時の予測エンジン回転数
Nj’ 重負荷時の予測エンジン回転数
Ns 所定回転数 Ns’ 所定回転数
Claims (3)
- 機体に搭載したエンジン(5)と機体に連結した作業機(18)と、
エンジン回転数検出手段(119)と、
エンジン(5)からの排気ガスの温度を検出する排気温度検出手段(120)と、
前記エンジン回転数検出手段(119)で検出された現在のエンジン回転数(Nr)と前記排気温度検出手段(120)で検出されたエンジン排気ガス温度に対応したエンジン負荷を予めマップ状に設定した所定のエンジン負荷マップ(112)と、
前記検出された現在のエンジン回転数(Nr)と前記検出されたエンジン排気ガス温度に対応したエンジン負荷が、前記エンジン負荷マップ(112)内のいずれの負荷に属するかを算出するとともに現在のエンジン回転数(Nr)が所定回転数(Ns)以上のときにエンジン負荷を算出するエンジン負荷算出手段(111)と、
前記エンジン負荷算出手段(111)で算出されたエンジン負荷状態に基づいて現在のエンジン回転数(Nr)の適否を判断するエンジン回転数適否判定手段(113)と、
該エンジン回転数適否判定手段(113)で現在のエンジン回転数(Nr)が適正でないと判断された場合は現在のエンジン回転数(Nr)を前記エンジン負荷状態に基づく適正な回転数に変更指示するエンジン回転数変更指示手段(114)と、
算出されたエンジン負荷が軽負荷(A)のときは、前記エンジン回転数変更指示手段(114)で指示される指示エンジン回転数(Nk)を、前記エンジン負荷を算出するときの判断基準とした回転数と同じ回転数である、予め設定している所定回転数(Ns)と比較する比較手段(117)と、
前記エンジン回転数変更指示手段(114)で変更指示された指示エンジン回転数(Nk,Nj)に伴い機体の走行速度とPTO回転数を前記エンジン回転数変更指示前の状態に維持する側に変速指示する変速指示手段(115,116)と、
前記指示エンジン回転数(Nk)が予め設定した所定回転数(Ns)以上であるときには、前記エンジン回転数変更指示手段(114)と変速指示手段(115,116)による変速指示を行い、前記指示エンジン回転数(Nk)が予め設定した所定回転数(Ns)未満であるときには、前記エンジン回転数変更指示手段(114)に当該所定回転数(Ns)を指示する制御装置(100)と
を設けたことを特徴とする作業車両。 - 機体に搭載したエンジン(5)と機体に連結した作業機(18)と、
エンジン回転数検出手段(119)と、
エンジン(5)からの排気ガス温度を検出する排気温度検出手段(120)と、
前記エンジン回転数検出手段(119)で検出された現在のエンジン回転数(Nr)と前記排気温度検出手段(120)で検出されたエンジン排気ガス温度に対応したエンジン負荷を予めマップ状に設定した所定のエンジン負荷マップ(112)と、
前記検出された現在のエンジン回転数(Nr’)と前記検出されたエンジン排気ガス温度に対応したエンジン負荷が、前記エンジン負荷マップ(112)内のいずれの負荷に属するかを算出するとともに現在のエンジン回転数(Nr’)が所定回転数(Ns’)以上のときにエンジン負荷を算出するエンジン負荷算出手段(111)と
前記エンジン負荷算出手段(111)で算出されたエンジン負荷状態に基づいて現在のエンジン回転数(Nr’)の適否を判断するエンジン回転数適否判定手段(113)と、
エンジン回転数適否判定手段(113)により現在のエンジン回転数(Nr’)が適正でないと判断された場合に前記エンジン負荷状態に基づく適正なエンジン回転数を予測するエンジン回転数予測手段(118)と、
該エンジン回転数予測手段(118)で予測された適正なエンジン回転数(Nk’,Nj’)に変更制御するエンジン回転数制御手段(126)と、
該予測エンジン回転数に伴い機体の走行速度とPTO回転数を前記予測エンジン回転数(Nk’,Nj’)への変更制御前の状態に維持する側に変速する変速手段(127,128)と、
算出されたエンジン負荷が軽負荷(A)のときは、前記予測エンジン回転数(Nk’)を、前記エンジン負荷を算出するときの判断基準とした回転数と同じ回転数である、予め設定している所定回転数(Ns’)と比較する比較手段(117)と、
前記予測エンジン回転数(Nk’)が予め設定している所定回転数(Ns’)以上であるときには、前記エンジン回転数制御手段(126)と機体の走行速度とPTO回転数の変速手段(127,128)により変更制御を行い、前記予測エンジン回転数(Nk’)が前記予め設定している所定回転数(Ns’)未満であるときには、前記エンジン回転数制御手段(126)によって所定のエンジン回転数(Ns’)に変更制御する制御装置(100)と
を設けたことを特徴とする作業車両。 - 変更指示されるエンジン回転数と走行段とPTO段、及び適正負荷で運転中であることを表示する表示部(125)を設け、
エンジン回転数変更指示手段(114)による表示部(125)への表示時間を変更可能に構成し、
適正負荷で運転中であることを表示部(125)に表示する構成とし、
副変速の変速位置が最高速位置にあると、エンジン回転数変更指示手段(114)による表示部(125)への表示をしない構成とした
ことを特徴とする請求項1に記載の作業車両。
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