JP5219262B2 - Tractor - Google Patents
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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。 The present invention is, for example, relates to a tractor comprising wearing the various working machine running vehicle body.
一般に,この種の作業用車両においては,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各種の作業機を駆動することに加えて,前記作業機の昇降用油圧機構等の各種油圧機器に対して作動油を供給するための油圧ポンプをも,前記エンジンにて駆動するように構成している(例えば,特許文献1及び2参照)。
In general, in this type of work vehicle, the engine mounted on the traveling machine body is driven to travel forward or backward, and various work machines mounted on the traveling machine body are driven in addition to the above-described work machine. A hydraulic pump for supplying hydraulic oil to various hydraulic devices such as a lifting / lowering hydraulic mechanism of the machine is also configured to be driven by the engine (see, for example,
また,前記作業用車両においては,前記エンジンの回転数を,コモンレール方式等のように燃料噴射制御手段により,各種作業モードに応じた任意の所定回転数に維持し,この任意に回転数の状態で,当該エンジンによる走行の駆動,作業機の駆動及び油圧ポンプの駆動を行うことにより,各種の作業を行うように構成していることも,従来から良く知られている。
従来の作業用車両においては,前記したように,前記エンジンにおける回転数が,前記したように,常時,任意の回転数に維持されていることにより,このエンジンにて駆動される前記油圧ポンプとしては,前記した任意の回転数において,前記昇降用油圧機構を,作業機の重量負荷が大きい場合においても確実に作動することに必要な油量を吐出するものにしなければならず,従って,前記作業機における重量負荷が大きい場合に対応するために,吐出油量の多い油圧ポンプを使用しなければならないから,油圧ポンプの大型化及び価格のアップを招来するばかりか,大型の油圧ポンプをエンジンにて駆動することのために,エンジンにおける燃料消費量の増大を招来するという問題があった。 In the conventional working vehicle, as described above, the rotational speed of the engine is always maintained at an arbitrary rotational speed as described above, so that the hydraulic pump driven by the engine is used as the hydraulic pump. Therefore, at the above-mentioned arbitrary number of rotations, the lifting hydraulic mechanism must discharge the amount of oil necessary to operate reliably even when the weight load of the work implement is large. In order to cope with the heavy load on the work equipment, it is necessary to use a hydraulic pump with a large amount of discharged oil. This not only increases the size and price of the hydraulic pump, but also increases the size of the hydraulic pump. In other words, there is a problem in that the fuel consumption in the engine increases.
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。 The present invention has a technical problem to solve these problems.
この技術的課題を達成するため請求項1は,
「コモンレール式燃料噴射制御手段を備えたエンジンにて走行駆動される走行機体と,この走行機体に昇降可能に装着され前記エンジンにて駆動されるロータリ耕耘機と,少なくとも前記ロータリ耕耘機の昇降用油圧シリンダに作動油を供給するために前記エンジンにて駆動される油圧ポンプと,コントローラとを備えて成るトラクタにおいて,
前記走行機体に設けたキャビンには,前記ロータリ耕耘機の昇降を司る昇降操作レバーを設け,前記昇降用油圧シリンダには,前記昇降用油圧シリンダによる前記ロータリ耕耘機の上昇作動を検出する上昇作動センサーを設け,前記エンジンにかかる負荷を検出する負荷センサーと,前記油圧ポンプからの作動油の温度を検出する温度センサーとを更に備え,
前記コントローラは,前記昇降操作レバーによって前記ロータリ耕耘機を上昇操作した場合において,前記上昇作動センサーが前記ロータリ耕耘機の上昇作動を認識しないとき,前記コモンレール式燃料噴射制御手段の燃料噴射圧力を高くして,前記負荷センサーにて検出されたエンジン負荷に正比例し且つ前記温度センサーにて検出された作動油温度に反比例するように前記エンジンの回転数をアップさせる,」
ことを特徴としている。
In order to achieve this technical problem, claim 1
“A traveling machine driven by an engine having a common rail fuel injection control means, a rotary cultivator mounted on the traveling machine so as to be movable up and down, and driven by the engine, and at least for raising and lowering the rotary cultivator In a tractor comprising a hydraulic pump driven by the engine for supplying hydraulic oil to a hydraulic cylinder and a controller ,
Increase the cabin provided on the vehicle body is a lifting operation lever that controls the elevation of the rotary tiller provided, wherein the lifting and lowering hydraulic cylinder, for detecting the rising operation of the rotary tiller by the elevating hydraulic cylinder An operation sensor , further comprising a load sensor for detecting a load applied to the engine, and a temperature sensor for detecting a temperature of hydraulic oil from the hydraulic pump;
The controller increases the fuel injection pressure of the common rail fuel injection control means when the lift operation sensor does not recognize the lift operation of the rotary tiller when the lift tiller is operated to lift the rotary tiller. Then, the engine speed is increased so that it is directly proportional to the engine load detected by the load sensor and inversely proportional to the hydraulic oil temperature detected by the temperature sensor. "
It is characterized by that.
請求項1の記載によると,昇降用油圧シリンダによるロータリ耕耘機の上昇作動が,ロータリ耕耘機の重量負荷が大きい場合等において,遅いときとか,ロータリ耕耘機の上昇作動を行うことができないときに限り,エンジンの回転数のアップが行われて,油圧ポンプにおける吐出油量が増加されることにより,前記ロータリ耕耘機の確実な上昇作動が実行される。
According to the description of
これにより,前記油圧ポンプとしては,前記した従来の場合によりも吐出油量の少ないものを使用できるから,前記油圧ポンプの小型化と,低価格化を図ることができるとともに,小型のエンジンをエンジンにて駆動することのために,エンジンにおける燃料消費量を節減できる。 As a result, the hydraulic pump having a smaller discharge oil amount than the conventional case can be used, so that the hydraulic pump can be reduced in size and price, and a small engine can be used as the engine. It can save fuel consumption in the engine.
また,エンジンの回転数のアップが,エンジンの負荷,ひいては,前記ロータリ耕耘機の重量負荷の増大に応じて行われることにより,エンジン回転数を,前記ロータリ耕耘機の重量負荷にかかわらず,必要以上にアップすることを回避できるから,燃料消費量の節減ができる。 The rotational speed of up engine is, the load of the engine, thus, by being made in accordance with the increase of the weight load of the rotary tiller, the engine speed, regardless of the weight load of the rotary tiller, Since it can be avoided to increase more than necessary, fuel consumption can be reduced.
更にまた,回転数のアップを,作動油の温度が高いときには小さく,作動油の温度が低いときには大きくすることができることにより,エンジン回転数を,作動油の温度にかかわらず,必要以上にアップすることを回避できるから,燃料消費量の節減ができる。 Up Furthermore, the up rotational speed, small when the temperature of the hydraulic oil is high, by which it is possible to increase when the temperature of the hydraulic oil is low, an engine speed, regardless of the temperature of the hydraulic oil, unnecessarily This makes it possible to reduce fuel consumption.
以下,本発明の実施の形態を,図1〜図7の図面について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
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。
1 and 2,
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6が設けられている(図3参照)。
As is well known in the art, the
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。
As is well known in the art, the
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。
Further, the output from the
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6に対して作動油を供給するための油圧ポンプ17に伝達されてこれを駆動するように構成されている。
Furthermore, the output from the
なお,前記トラクタ1におけるキャビン13には,ブレーキペダル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。
The
そして,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。
Various exhaust gas purification devices such as a particulate filter (DPF) 20 and a
前記ディーゼルエンジン10は,図4に示すように,蓄圧式燃料噴射制御手段22にて制御されている。
As shown in FIG. 4, the
前記蓄圧式燃料噴射制御手段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。
The accumulator fuel injection control means 22 uses a common rail 24 that distributes fuel to the
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。
That is, the fuel in the
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インジェクタ23に供給される。
The high-pressure fuel stored in the common rail 24 is supplied to the
前記各ソレノイドインジェクタ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。
Each
なお,この各気筒への燃料噴射は,図5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。 The fuel injection to each cylinder is performed by the main injection A in the vicinity of the top dead center (TDC) as shown in FIG. In addition to the main injection A, the fuel injection into each cylinder is performed at a crank angle θ1 of about 60 degrees before the top dead center (TDC) for the purpose of reducing NOx and noise. A small amount of pilot injection B, a pre-injection C at the crank angle θ2 just before the top dead center (TDC) for the purpose of noise reduction, the top dead center (for the purpose of reducing particulates and promoting exhaust gas purification) The after-injection D and the post-injection E at the crank angles θ3 and θ4 after the TDC) are also performed.
一方,前記各ソレノイドインジェクタ19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。
On the other hand, surplus fuel in each
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。
The
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。
The
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設定し,前記コモンレール24内における燃料噴射圧力が前記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。
Specifically, the
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49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て任意の回転数で運転するように指示を出力している。
The different
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を上昇作動した状態での路上モード,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,任意の回転数に維持するように構成している。
For example, the rotational speed of the
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。
The common rail 24 is provided with a
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50(図2参照)の操作により,前記蓄圧式燃料噴射制御手段22を利用して,前記エンジンコントローラ30の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。
Further, the rotational speed of the
そして,前記作業用コントローラ49は,前記昇降用油圧シリンダ5に対して設けた上昇作動センサー36における検出信号を入力とし,前記昇降用油圧シリンダ5を,前記油圧ポンプ17からの油圧回路37に設けた油圧切換弁38,39の前記昇降操作レバー47による切り換え操作にて,前記ロータリ耕耘機2の上昇に作動した状態において,前記昇降用油圧シリンダ5におけるロータリ耕耘機2の上昇への作動速度が遅いと判断するか,或いは,前記昇降用油圧シリンダ5がロータリ耕耘機2の上昇に作動しないと判断した場合には,前記エンジンコントローラ30に対して,蓄圧式燃料噴射制御手段22のコモンレール24内における燃料噴射圧力を,前記目標燃料噴射圧力よりも適宜圧力だけ高くする指示を出力するという構成にしている。
The
これにより,前記ディーゼルエンジン10は,その各気筒への燃料噴射量が増加されるから,その回転数がアップされる。
As a result, the
このディーゼルエンジン10における回転数のアップにより,前記油圧ポンプ17における吐出油量が増大するから,前記ロータリ耕耘機2の上昇作動を確実に実行することができる。
As the rotational speed of the
一方,前記作業用コントローラ49は,前記上昇作動センサー36から前記ロータリ耕耘機2が所定の上昇位置まで上昇したことの信号が入ると,前記コモンレール24内における燃料噴射圧力を,前記目標燃料噴射圧力にまで下げることにより,前記エンジンコントローラ30に対して,前記回転数のアップを停止する指示を出力するように構成している。
On the other hand, when a signal indicating that the
すなわち,図6のフローチャートで示すように,先ず,ステップS1で,前記ロータリ耕耘機2を上昇に操作したか否か判別し,上昇に操作したときには,ステップS2で,前記昇降用油圧シリンダ5を作動することにより,前記ロータリ耕耘機2を上昇作動を開始する。
That is, as shown in the flowchart of FIG. 6, first, in step S1, it is determined whether or not the
次に,ステップS3で,前記ロータリ耕耘機2の上昇作動を,前記上昇作動センサー36にて検出する。次いで,ステップS4で,前記上昇作動センサー36が上昇作動を認識しないとき,換言すると,前記ロータリ耕耘機2が上昇作動しない場合,又は,その上昇作動の速度を遅い場合には,ステップS5に移行して,前記ディーゼルエンジン10における回転数のアップを実行する。
Next, in step S3, the raising operation of the
次いで,ステップS6で,前記上昇作動センサー36の検出に応じて前記ロータリ耕耘機2の上昇が完了した判断されたときには,ステップS7に移行して,前記ディーゼルエンジン10における回転数のアップを停止する。
Next, when it is determined in step S6 that the raising of the
これらにより,前記ディーゼルエンジン10における回転数のアップを,前記ロータリ耕耘機2の上昇作動を完了するまでに限定することができる。
By these, the increase in the rotation speed in the
また,前記作業用コントローラ49は,前記トラクタ1における前進走行又は後退走行を検出するための,前記メインクラッチレバー44又は前記変速レバー45,46等に設けた走行センサー40からの信号を入力とし,前記トラクタ1の前進走行又は後退走行のときには,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における回転数のアップを停止する指示を出力するように構成している。
The
これにより,前記ディーゼルエンジン10における回転数のアップにより,急発進すること,及び,急加速することを回避できる。
Thereby, it is possible to avoid sudden start and rapid acceleration due to an increase in the rotational speed of the
また,前記作業用コントローラ49は,前記ディーゼルエンジン10における負荷を検出する負荷センサー41からの信号を入力とし,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における回転数のアップを,図7に示すように,前記ディーゼルエンジン10における負荷に正比例して行うようにした指示を出力する構成にしている。
Further, the
これにより,エンジンの回転数のアップを,エンジンの負荷,ひいては,前記作業機の重量負荷の増大に応じて行うことができるから,エンジン回転数を,前記作業機の重量負荷にかかわらず,必要以上にアップすることを回避できる。 As a result, the engine speed can be increased in accordance with the increase in engine load, and hence the weight load on the work implement. Therefore, the engine speed is required regardless of the weight load on the work implement. It is possible to avoid an increase.
更にまた,前記作業用コントローラ49は,前記油圧ポンプ17からの油圧回路37における作動油の温度センサー42からの信号を入力とし,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における回転数のアップを,図8に示すように,前記作動油の温度に反比例して行うようにした指示を出力する構成にしている。
Furthermore, the
これにより,作動油の温度が低くてその流れ抵抗が大きいときには,回転数のアップを大きくし,作動油の温度が高くてその流れ抵抗が小さいときには,回転数のアップを小さくすることができるから,エンジン回転数を,作動油の温度にかかわらず,必要以上にアップすることを回避できる。 As a result, when the temperature of the hydraulic oil is low and its flow resistance is large, the rotational speed can be increased. When the temperature of the hydraulic oil is high and its flow resistance is small, the rotational speed can be increased. , It is possible to avoid increasing the engine speed more than necessary regardless of the temperature of the hydraulic oil.
なお,本発明においては,前記実施の形態におけるエンジンコントローラ30と,作業用コントローラ49とを,一つのコントローラにて兼用することができるほか,前記実施の形態で示したように,トラクタ1にロータリ耕耘機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。
In the present invention, the
1 トラクタ
2 ロータリ耕耘機(作業機)
5 昇降用油圧シリンダ(昇降用油圧機構)
7 前車輪
8 後車輪
9 走行機体
10 ディーゼルエンジン
22 蓄圧式燃料噴射制御手段
24 コモンレール
26 サプライポンプ
30 エンジンコントローラ
36 上昇作動センサー
40 走行センサー
41 負荷センサー
42 温度センサー
49 作業用コントローラ
1
5 Lifting hydraulic cylinder (lifting hydraulic mechanism)
7
Claims (1)
前記走行機体に設けたキャビンには,前記ロータリ耕耘機の昇降を司る昇降操作レバーを設け,前記昇降用油圧シリンダには,前記昇降用油圧シリンダによる前記ロータリ耕耘機の上昇作動を検出する上昇作動センサーを設け,前記エンジンにかかる負荷を検出する負荷センサーと,前記油圧ポンプからの作動油の温度を検出する温度センサーとを更に備え,
前記コントローラは,前記昇降操作レバーによって前記ロータリ耕耘機を上昇操作した場合において,前記上昇作動センサーが前記ロータリ耕耘機の上昇作動を認識しないとき,前記コモンレール式燃料噴射制御手段の燃料噴射圧力を高くして,前記負荷センサーにて検出されたエンジン負荷に正比例し且つ前記温度センサーにて検出された作動油温度に反比例するように前記エンジンの回転数をアップさせる,
トラクタ。 A traveling machine driven by an engine having a common rail fuel injection control means, a rotary cultivator mounted on the traveling machine so as to be movable up and down, and driven by the engine, and at least a lifting hydraulic pressure of the rotary cultivator In a tractor comprising a hydraulic pump driven by the engine for supplying hydraulic oil to a cylinder and a controller ,
Increase the cabin provided on the vehicle body is a lifting operation lever that controls the elevation of the rotary tiller provided, wherein the lifting and lowering hydraulic cylinder, for detecting the rising operation of the rotary tiller by the elevating hydraulic cylinder An operation sensor , further comprising a load sensor for detecting a load applied to the engine, and a temperature sensor for detecting a temperature of hydraulic oil from the hydraulic pump;
The controller increases the fuel injection pressure of the common rail fuel injection control means when the lift operation sensor does not recognize the lift operation of the rotary tiller when the lift tiller is operated to lift the rotary tiller. And increasing the engine speed so that it is directly proportional to the engine load detected by the load sensor and inversely proportional to the hydraulic oil temperature detected by the temperature sensor.
Tractor .
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