JP6224756B2 - 作業機 - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関における複数の気筒のうちの一部の気筒(例えば1気筒)の駆動が所定の条件で休止するように、複数の気筒を制御する作業機に関する。
例えば特許文献1は、作業機の1例として、乗用芝刈機を開示し、その乗用芝刈機は、昇降可能なカッタデッキに収納されるカッタブレードを備えている。言い換えれば、特許文献1の乗用芝刈機は、作業機のブレードとして、例えば芝草を刈るためのカッタブレードを備えている。そのカッタブレードは、例えばエンジンからなる動力源からの動力で回転可能である。なお、カッタデッキは、昇降調節レバーの手動操作によって、リンク機構を介して任意の高さに設定することができる。
また、例えば特許文献2は、芝刈機を開示し、その芝刈機は、ブレードハウジングに収納されるブレードを備えている。特許文献2の芝刈機では、押しボタンスイッチのONに続いてブレードレバースイッチがONされる時に、電磁クラッチの電磁コイルに通電されて電磁コイルが励磁することによって、電磁クラッチが接続状態に移行する。電磁クラッチが接続状態である時にブレードは内燃機関からの動力で回転する一方、電磁クラッチが切断状態である時にブレードの回転は停止される。なお、押しボタンスイッチのONの後にブレードレバースイッチがONされる時に、内燃機関の回転数(芝刈り非実行用の所定の回転数(Na))は、芝刈り実行用の所定の回転数(Nb>Na)まで増加する。
加えて、例えば特許文献3は、乗用型作業機を開示し、その乗用型作業機は、カッタハウジングに収納されるカッタを備えている。そのカッタは、エンジンからの動力で回転可能である。その乗用型作業機は、そのエンジンの動力によって駆動される駆動輪と、その動力を駆動輪に伝達可能な油圧式無段変速機と、油圧式無段変速機を変速操作可能な操作レバーと、を更に備えている。特許文献3の乗用型作業機では、エンジンからの動力で走行可能であるとともに、ステアリングハンドルによる旋回転舵時に操作レバーの戻し機構は油圧式無段変速機の変速状態を減速する方向に戻すことができる。
作業機のブレードは、内燃機関の動力によって回転可能であるので、その動力を適切に使用することが作業者又は当業者にとって望まれている。言い換えれば、作業機の運転によって消費される燃料は、効率的であることが好ましい。
本発明の1つの目的は、効率的に燃料を消費可能な作業機を提供することである。本発明の他の目的は、以下に例示する態様及び最良の実施形態、並びに添付の図面を参照することによって、当業者に明らかになるであろう。
以下に、本発明の概要を容易に理解するために、本発明に従う態様を例示する。
第1の態様において、作業機は、
作業を行うための作業体と、
複数の気筒を有する内燃機関と、
前記内燃機関から前記作業体へ伝達される動力のオンオフを切り替えるクラッチと、
作業機を制御する制御部とを備え、
前記ブレードクラッチが接続状態であり、且つ前記作業機が前進している時に、前記制御部は、前記複数の気筒が有効に駆動する状態で前記内燃機関の回転数が所定回転数付近に留まるように、前記複数の気筒の駆動を継続し、
前記複数の気筒の前記駆動が継続している時に、前記制御部は、スロットル開度が所定開度1よりも小さいか否かを判定し、
前記スロットル開度が前記所定開度1よりも小さいことを表す判定があらかじめ設定された所定時間以上継続している時に、前記制御部は、前記複数の気筒のうちの一部の気筒の駆動を休止させる。
作業を行うための作業体と、
複数の気筒を有する内燃機関と、
前記内燃機関から前記作業体へ伝達される動力のオンオフを切り替えるクラッチと、
作業機を制御する制御部とを備え、
前記ブレードクラッチが接続状態であり、且つ前記作業機が前進している時に、前記制御部は、前記複数の気筒が有効に駆動する状態で前記内燃機関の回転数が所定回転数付近に留まるように、前記複数の気筒の駆動を継続し、
前記複数の気筒の前記駆動が継続している時に、前記制御部は、スロットル開度が所定開度1よりも小さいか否かを判定し、
前記スロットル開度が前記所定開度1よりも小さいことを表す判定があらかじめ設定された所定時間以上継続している時に、前記制御部は、前記複数の気筒のうちの一部の気筒の駆動を休止させる。
スロットル開度が所定開度である時に、作業体(1例として、ブレード)が運転中であっても、内燃機関の負荷が低いことが想定される。従って、内燃機関100の負荷が低い時に、第1の態様では、燃料の消費量を少なくするために、例えば2気筒のうちの例えば1気筒を休止する。
第1の態様に従属する第2の態様において、
前記制御部は、前記スロットル開度が前記所定開度1よりも高い所定開度2よりも大きいか否かを判定してもよく、
前記スロットル開度が前記所定開度2よりも大きく、且つ前記複数の気筒のうちの前記一部の気筒の駆動が休止している時に、前記制御部は、前記内燃機関を前記複数の気筒での駆動に戻してもよい。
前記制御部は、前記スロットル開度が前記所定開度1よりも高い所定開度2よりも大きいか否かを判定してもよく、
前記スロットル開度が前記所定開度2よりも大きく、且つ前記複数の気筒のうちの前記一部の気筒の駆動が休止している時に、前記制御部は、前記内燃機関を前記複数の気筒での駆動に戻してもよい。
第2の態様では、内燃機関の負荷が高い時に、例えば2気筒の駆動に戻すことができる。言い換えれば、作業体(1例として、ブレード)の運転が本格化されるまでの間、例えば1気筒の駆動が休止する状態は、継続される。従って、その期間は、燃料の消費量の抑制を継続することができる。
第2の態様に従属する第3の態様において、
前記制御部は、前記内燃機関の前記回転数が前記所定回転数で安定しているか否かを更に判定してもよく、
前記内燃機関の前記回転数が前記所定回転数で安定しない状態で前記スロットル開度が前記所定開度2よりも大きく、且つ前記複数の気筒のうちの前記一部の気筒の駆動が休止している時に、前記制御部は、前記複数の気筒での駆動に戻してもよい。
前記制御部は、前記内燃機関の前記回転数が前記所定回転数で安定しているか否かを更に判定してもよく、
前記内燃機関の前記回転数が前記所定回転数で安定しない状態で前記スロットル開度が前記所定開度2よりも大きく、且つ前記複数の気筒のうちの前記一部の気筒の駆動が休止している時に、前記制御部は、前記複数の気筒での駆動に戻してもよい。
第3の態様では、内燃機関の負荷が高いか否かは、内燃機関の回転数の変動及びスロットル開度に基づきより一層正確に判定されるので、作業体(1例として、ブレード)の運転が本格化されるまでの間、例えば1気筒の駆動が休止する状態は、継続される。従って、その期間は、燃料の消費量の抑制をより一層正確に継続することができる。
第2又は第3の態様に従属する第4の態様において、
前記制御部は、前記作業機の前進が継続しているか否かを判定してもよく、
前記クラッチが前記接続状態であり、且つ前記作業機の前進が継続していない時に、前記制御部は、前記内燃機関の前記回転数が前記所定回転数よりも低い回転数にて回転を維持するように前記複数の気筒での駆動を継続しつつ前記内燃機関の前記回転数を調節してもよい。
前記制御部は、前記作業機の前進が継続しているか否かを判定してもよく、
前記クラッチが前記接続状態であり、且つ前記作業機の前進が継続していない時に、前記制御部は、前記内燃機関の前記回転数が前記所定回転数よりも低い回転数にて回転を維持するように前記複数の気筒での駆動を継続しつつ前記内燃機関の前記回転数を調節してもよい。
第4の態様では、作業機が停止する時に、クラッチ(1例として、ブレードクラッチ)が接続状態であっても、内燃機関の負荷が低いことが想定される。従って、内燃機関の負荷が低い時に、第4の態様では、燃料の消費量を少なくするために、内燃機関の目標回転数を低下させることができる。
第1〜第4の態様の何れか1つの態様に従属する第5の態様において、
前記制御部は、前記複数の気筒のうちの前記一部の気筒の駆動が休止している時に、前記内燃機関の前記回転数が前記所定回転数付近に留まるように前記複数の気筒のうちの残部の気筒の駆動を継続してもよい。
前記制御部は、前記複数の気筒のうちの前記一部の気筒の駆動が休止している時に、前記内燃機関の前記回転数が前記所定回転数付近に留まるように前記複数の気筒のうちの残部の気筒の駆動を継続してもよい。
第5の態様では、例えば2気筒のうちの例えば1気筒が休止する時に、内燃機関の回転数を所定回転数に設定することができる。言い換えれば、第5の態様では、例えば1気筒の駆動に入る時に、内燃機関の回転数の変動を小さくすることができる。従って、例えば2気筒のうちの例えば1気筒が休止する時に、燃料の消費量を少なくすることができる。
第5の態様に従属する第6の態様において、
前記制御部は、前記複数の気筒のうちの前記残部の前記駆動が継続している時に、前記内燃機関の燃焼室に供給される混合気の濃度を薄くするとともに前記混合気の供給量を増加してもよい。
前記制御部は、前記複数の気筒のうちの前記残部の前記駆動が継続している時に、前記内燃機関の燃焼室に供給される混合気の濃度を薄くするとともに前記混合気の供給量を増加してもよい。
第6の態様では、例えば2気筒のうちの例えば1気筒が休止する時に、混合気の濃度を低く設定し、且つ混合気の供給量を高く設定することができる。従って、第6の態様では、例えば2気筒のうちの例えば1気筒が休止する時に、燃料の消費量をより一層少なくすることができる。言い換えれば、第6の態様では、内燃機関のリーンバーン制御による内燃機関におけるポンピングロスの抑制で、燃料の消費量をより一層少なくすることができる。
第1〜第6の態様の何れか1つの態様に従属する第7の態様において、
前記作業体はブレードであってもよく、
前記クラッチは、前記内燃機関から前記ブレードへ動力を伝達するためのブレードクラッチであってもよく、
前記作業機は、芝刈機であってもよい。
前記作業体はブレードであってもよく、
前記クラッチは、前記内燃機関から前記ブレードへ動力を伝達するためのブレードクラッチであってもよく、
前記作業機は、芝刈機であってもよい。
第7の態様では、芝刈機に当該発明を適用することにより、芝地移動時や芝刈作業低負荷時において気筒を休止させ、燃費を向上することが可能になる。
当業者は、例示した本発明に従う態様が、本発明の精神を逸脱することなく、さらに変更され得ることを容易に理解できるであろう。
以下に説明する最良の実施形態は、本発明を容易に理解するために用いられている。従って、当業者は、本発明が、以下に説明される実施形態によって不当に限定されないことを留意すべきである。
図1は、作業機の概略構成例を示す。例えば芝刈機である作業機10は、内燃機関100を備え、ブレード70は、内燃機関100の動力で、回転可能である。作業機10における気筒休止制御装置は、内燃機関100における複数の気筒(図示せず)のうちの一部の気筒(例えば1気筒)の駆動が所定の条件で休止するように、複数の気筒を制御することができる。なお、芝刈機が例えば乗用型芝刈機である時に、言い換えれば、作業機10が例えば乗用型作業機である時に、ブレード70の仕事量を高く設定することが作業者又は当業者にとって望まれ、従って、内燃機関100は大型化されて、内燃機関100には複数の気筒が設置されている。
気筒休止制御装置は、少なくとも制御部を備え、制御部は、例えば図1の電子制御ユニット50(ECU)で構成される。なお、制御部は、電子制御ユニット50だけでなく、例えば図1の調整器110を更に有してもよい。言い換えれば、気筒休止制御装置は、電子制御ユニット50だけを備えてもよく、或いは、電子制御ユニット50及び調整器110だけを備えてもよく、或いは、例えば検出部40、操作部60等の他の構成要素を更に備えてもよい。
電子制御ユニット50は、例えばCPU、ROM、RAM等で構成されるマイコン(マイクロコンピュータ)であるが、これに限定されるものではない。ROMは、CPUに所定の動作(気筒休止制御方法)を実行させるプログラム(気筒休止制御プログラム)を記憶し、RAMは、CPUのワーク領域を形成することができる。また、ROMは、CPUに設定された動作を実行するために必要なデータを記憶することができる。
調整器110は、例えば電子ガバナであり、内燃機関100の回転数を調整することができる。ここで、回転数の単位は、一般に[rpm]であるが、回転数[rpm]の代わりに、回転速度[min−1]が用いられてもよい。1例として、調整器110は、電子制御ユニット50から目標回転数を受け取り、内燃機関100の回転数がその目標回転数で安定するように、調整器110は、内燃機関100のスロットルバルブ(図示せず)を制御することができる。図1のセンサ部120は、例えば、内燃機関100の回転数センサ及びスロットル開度センサを有することができ、1例として、電子制御ユニット50は、実際の回転数及び実際のスロットル開度を監視して、目標回転数を設定することができる。
検出部40は、例えば、作業機10の速度(車速)を検出することができる。また、例えば作業者が操作部60を操作することによって、例えば、内燃機関100の始動要求、ブレード70の運転要求等が電子制御ユニット50に伝達又は入力される。言い換えれば、操作部60は、例えばスタートスイッチ、ブレードスイッチ等を有することができ、作業者は、このようなスイッチをON又はOFFさせることができる。作業機10が効率的に燃料を消費するように、電子制御ユニット50は、様々な所定の条件を設定することができ、これらの所定の条件が成立しているか否かを判定するために、必要なデータを取り扱うことができる。なお、作業機10の具体的な動作については、後述する。
1例として、内燃機関100からブレード70へ伝達される動力のオンオフを切り替えるブレードクラッチ80は、電子制御ユニット50によって制御されて、ブレードクラッチ80は、接続状態又は切断状態に切り替えられる。言い換えれば、ブレードクラッチ80は、例えば電磁クラッチを備え、電子制御ユニット50は、電磁クラッチの電磁コイル(図示せず)の通電を自動的に制御することができる。もちろん、操作部60は、例えばクラッチレバー又はクラッチスイッチを有してもよく、ブレードクラッチ80は、作業者によって手動で機械的に又は電子的に制御されてもよい。
可動部90は、ブレード70の高さを調整可能であり、例えばリンク機構を有する可動部90は、ブレード70を任意の高さに動かすことができる。1例として、ブレード70を昇降する可動部90は、電子制御ユニット50によって制御されて、ブレード70の高さは、電子制御ユニット50によって自動的に設定される。もちろん、操作部60は、例えば昇降調節レバー又は昇降調節スイッチを有してもよく、ブレード70の高さは、作業者によって手動で機械的に又は電子的に制御されてもよい。
図2(A)、図2(B)、図2(C)、図2(D)、図2(E)及び図2(F)は、内燃機関100の始動を含む期間での作業機10の動作例の説明図を示す。図1の操作部60が例えばスタートスイッチ及びブレードスイッチを有し、且つブレードスイッチが例えばOFFされる時に、作業者は、例えば時刻ta1で、スタートスイッチを例えばONさせることができる(図2(B)及び図2(D)参照)。図1の内燃機関100が例えば2気筒エンジンである時に、電子制御ユニット50(作業機10における気筒休止制御装置の制御部)は、例えば時刻ta1で、例えば2気筒(すべての気筒)が有効に駆動する状態で内燃機関100の回転数が所定回転数Na1に到達するように、内燃機関100を始動する(図2(A)参照)。
内燃機関100が始動した後に、電子制御ユニット50は、内燃機関100の回転数が所定回転数Na1で安定しているか否かを判定することができる。内燃機関100の回転数が所定回転数Na1で安定している時に、電子制御ユニット50は、例えば時刻ta2で、例えば2気筒のうちの1気筒(すべての気筒のうちの一部の気筒)の駆動を休止させることができる(図2(A)及び図2(C)参照)。
ところで、内燃機関100が始動した後に、即座に例えば2気筒のうちの1気筒を休止することも考えられる(比較例1)。しかしながら、内燃機関100の回転数が所定回転数Na1で安定していない時に、例えば1気筒の駆動が休止する状態では、内燃機関100の回転数が所定回転数Na1に到達し難い、又は内燃機関100の回転数がオーバーシュートし易く、従って、燃料の消費量が多くなってしまう。
また、例えば1気筒で内燃機関100を始動することも考えられる(比較例2)。しかしながら、内燃機関100の回転数が所定回転数Na1に到達し、その回転数が安定するまでに、多くの時間を要してしまう。
このような状況に鑑み、図1の電子制御ユニット50では、内燃機関100の回転数が所定回転数Na1で安定している時に、例えば時刻ta2で、例えば2気筒のうちの例えば1気筒を休止する。従って、燃料の消費量を少なくすることができる。言い換えれば、内燃機関100の回転数が所定回転数Na1で安定している時に、例えば1気筒の駆動が休止する状態では、内燃機関100の回転数は、所定回転数Na1で安定し続けることができる。
加えて、図1の電子制御ユニット50では、例えば時刻ta1で、例えば2気筒で始動するので、内燃機関100の回転数が所定回転数Na1で安定するまでの時間(例えば、時刻ta1から時刻ta2までの期間)を短くすることができる。
1例として、電子制御ユニット50は、調整器110を介してスロットル開度を例えば0から例えば所定開度Tha1まで上昇させる(図2(F)参照)。これに応じて、例えば2気筒エンジンである内燃機関100の回転数は、例えば時刻ta1での0から急激に上昇し、所定回転数Na1を超えた後、内燃機関100の回転数は、所定回転数Na1を下回る(図2(A)参照)。スロットル開度が例えば所定開度Tha1で維持される時に、内燃機関100の回転数は、再び所定回転数Na1を超えてしまう。このように、内燃機関100の回転数が所定回転数Na1で安定するまでの間、内燃機関100の回転数は、所定回転数Na1付近で変動してしまう。言い換えれば、このような変動がなくなる時に、電子制御ユニット50は、内燃機関100の回転数が所定回転数Na1で安定していることを判定することができる。
具体的には、電子制御ユニット50は、例えば時刻ta1以降に、内燃機関100の回転数が変動許容範囲内であるか否か、より具体的には、電子制御ユニット50は、内燃機関100の回転数が所定時間(Δt)毎に所定回転数Na1±所定量で定まる範囲(変動許容範囲)内に収束しているか否かを判定することができる。図2(A)及び図2(C)に示されるように、電子制御ユニット50は、例えば時刻ta2で、内燃機関100の回転数が所定回転数Na1で安定していることを判定し、時刻ta2以降に、気筒休止制御を開始することができる。1例として、電子制御ユニット50は、例えば時刻ta2で、気筒休止フラグを「1」に設定することによって気筒休止制御をONさせて、例えば2気筒のうちの1気筒の駆動を休止する一方、残りの1気筒の駆動だけを継続する。
2気筒のうちの1気筒の駆動が休止される後に、電子制御ユニット50は、ブレード70の運転が要求されているか否かを判定することができる。作業者が例えば時刻ta3でブレードスイッチを例えばONさせる時に、電子制御ユニット50は、2気筒(すべての気筒)での駆動に戻すことができる(図2(C)及び図2(D)参照)。1例として、電子制御ユニット50は、例えば時刻ta3で、気筒休止フラグを「0」に設定することによって気筒休止制御をOFFさせて、休止した1気筒の駆動を復活させて、2気筒(すべての気筒)の駆動を再開する。
図1の電子制御ユニット50では、ブレード70の運転が要求されることを表すデータ又は信号をブレードスイッチで構成される操作部60から受け取る時に、例えば2気筒の駆動に戻すことができる。言い換えれば、ブレード70の運転が要求されるまでの間、例えば1気筒の駆動が休止する状態は、継続される。従って、例えば、時刻ta2から時刻ta3までの期間は、燃料の消費量の抑制を継続することができる。
好ましくは、電子制御ユニット50は、例えば時刻ta3で、内燃機関100の回転数が所定回転数Na1よりも高い回転数Na2で、例えば2気筒での駆動に戻すことができる。これに応じて、例えば時刻ta4で、内燃機関100の回転数が回転数Na2に到達する(図2(A)参照)。電子制御ユニット50は、例えば時刻ta4で、内燃機関100の動力がブレード70に伝達されるように、ブレードクラッチ80を接続状態に移行することができる(図2(E)参照)。1例として、電子制御ユニット50は、電磁クラッチの電磁コイルの通電を自動的に開始して、ブレードクラッチ80を例えばONさせることができる。
図1の電子制御ユニット50では、ブレード70の運転が要求される時に、所定回転数Na1よりも高い回転数Na2で、例えば2気筒の駆動に戻すことができる。電子制御ユニット50では、ブレードクラッチ80が接続状態に移行する前に、内燃機関100の回転数が高く設定されているので(回転数Na2)、内燃機関100の動力がブレード70に伝達される時に、内燃機関100の回転が停止し難い。言い換えれば、電子制御ユニット50では、ブレードクラッチ80が接続状態に移行する時に低下する内燃機関100の回転数に起因して生じ得るエンジンストールに対する耐性を高めることができる。
ブレードクラッチ80が接続状態に移行した後に、電子制御ユニット50は、内燃機関100の回転数が所定回転数Na1に到達するように、例えば2気筒での駆動を継続することができる。電子制御ユニット50では、例えば時刻ta4以降に、ブレードクラッチ80が接続状態に移行する前に高く設定された回転数を低く再設定するので(回転数Na1)、エンジンストールを回避した後に、燃料の消費量を少なくすることができる。
なお、図2(A)において、例えば2気筒エンジンである内燃機関100の回転数は、例えば時刻ta4でのNa2から急激に下降して、所定回転数Na1を下回っている。言い換えれば、内燃機関100の動力がブレード70に伝達される時に、内燃機関100の負荷が一時的に増加している。その後、ブレード70の回転が安定する時に、内燃機関100の回転数は、所定回転数Na1で安定することができる。
ところで、例えば2気筒のうちの1気筒の駆動が休止される時に、電子制御ユニット50は、例えば時刻ta2から例えば時刻ta3までの期間で、内燃機関100の回転数が所定回転数Na1付近に留まるように、残りの1気筒の駆動を継続することができる(図2(A)参照)。電子制御ユニット50では、例えば2気筒のうちの例えば1気筒が休止する時に、内燃機関100の回転数を所定回転数Na1に設定又は維持することができる。言い換えれば、電子制御ユニット50では、例えば1気筒の駆動に入る時に、例えば時刻ta2で、内燃機関100の回転数の変動を小さく又は抑制することができる。従って、例えば2気筒のうちの例えば1気筒が休止する時に、燃料の消費量を少なくすることができる。
好ましくは、残りの1気筒の駆動が継続される時に、電子制御ユニット50は、例えば時刻ta2から例えば時刻ta3までの期間で、内燃機関100の燃焼室に供給される混合気の濃度を薄くするとともに、混合気の供給量を増加することができる。具体的には、電子制御ユニット50は、例えば調整器110を介して、吸入空気流量に応じて算出される燃料噴出量を調整することによって空燃比をリーン側の空燃比に設定するとともに、スロットルバルブのスロットル開度を例えば所定開度Tha1から例えば所定開度Tha2まで自動的に上昇させて所定開度Tha2で維持する(図2(F)参照)。
図1の電子制御ユニット50では、例えば2気筒のうちの例えば1気筒が休止する時に、混合気の濃度を低く設定し、且つ混合気の供給量を高く設定することができる。従って、電子制御ユニット50では、例えば2気筒のうちの例えば1気筒が休止する時に、例えば時刻ta2から例えば時刻ta3までの期間で、燃料の消費量をより一層少なくすることができる。言い換えれば、電子制御ユニット50では、内燃機関100のリーンバーン制御による内燃機関100におけるポンピングロスの抑制で、燃料の消費量をより一層少なくすることができる。
更に好ましくは、残りの1気筒の駆動が継続される時に、電子制御ユニット50は、例えば時刻ta2から例えば時刻ta3までの期間で、空燃比が増加する程、内燃機関100の点火プラグ(図示せず)の放電開始時期を進角させるとともに放電継続時間を長く設定することができる。これにより、空燃比が変更する時に、より一層安定した燃焼が実施される。
加えて、例えば2気筒の駆動に戻す時に、電子制御ユニット50は、リーン側の空燃比を元の空燃比に再設定するとともに、スロットルバルブのスロットル開度を例えば所定開度Tha2から例えば所定開度Tha1まで自動的に下降させて所定開度Tha1で維持する(図2(F)参照)。言い換えれば、電子制御ユニット50は、例えば時刻ta3以降に、内燃機関100のリーンバーン制御をOFFさせることができる。
図3及び図4は、内燃機関100の始動を含む期間での気筒休止制御装置の制御例を表すフローチャートを示す。気筒休止制御装置の制御例を以下に説明するが、これに限定されるものではない。1つの制御例として、内燃機関100が始動した後に、気筒休止制御装置の制御部(例えば電子制御ユニット50)は、内燃機関100の回転数Neが所定回転数Na1で安定しているか否かを判定する(図3のステップST01)。内燃機関100の回転数Neが安定している時に、例えば電子制御ユニット50は、例えばブレードスイッチを有する操作部60からのデータ又は信号を受け取り、そのデータ又は信号がブレードスイッチのONが作業者によって要求されているか否かを判定することができる(図3のステップST02)。
ブレードスイッチのONが要求されていない時に、電子制御ユニット50は、例えば気筒休止フラグに基づき、気筒休止制御をONさせるか否かを判定することができる(図3のステップST03)。初期値として、言い換えれば、内燃機関100を始動させる前に、気筒休止フラグは「0」に設定されている。例えば「0」を表す気筒休止フラグを参照する時に、電子制御ユニット50は、例えば2気筒エンジンである内燃機関100の負荷が大きいか否かを判定することができる(図3のステップST04)。
具体的には、例えばスロットル開度が例えば一定又は例えば安定である時に、代替的に、例えばスロットル開度が例えば閾値以下である時に、電子制御ユニット50は、内燃機関100の負荷が大きくないことを判定することができる。代替的に、例えばアクセルペダル(図示せず)の操作量(踏み込み量)を出力可能な例えばアクセルセンサを有する操作部60からのデータ又は信号を受け取り、電子制御ユニット50は、踏み込み量が例えば一定又は例えば安定である時に又は踏み込み量が例えば閾値以下である時に、閾値以下である時に、もちろん、電子制御ユニット50は、スロットル開度及び踏み込み量、又は、これらに加えて、又はこれらの代わりに、他のデータ又は信号に基づき、内燃機関100の負荷が大きいか否かを判定することができる(ステップST04)。
内燃機関100の負荷が大きくない時に、電子制御ユニット50は、気筒休止フラグを「1」に設定する(図3のステップST05)。他方、内燃機関100の負荷が大きい時に、電子制御ユニット50は、気筒休止フラグを「0」に設定又は維持する(図3のステップST06)。
図3のステップST03において、気筒休止フラグが「0」に設定される時に、電子制御ユニット50は、ステップST04を実行する。他方、ステップST03において、気筒休止フラグが「1」に設定される時に、電子制御ユニット50は、例えば2気筒エンジンである内燃機関100の負荷が大きいか否かを判定することができる(図3のステップST07)。電子制御ユニット50は、ステップST07をステップST04と同様に実行することができ、例えばスロットル開度が例えば一定又は例えば安定である時に、電子制御ユニット50は、内燃機関100の負荷が大きくないことを判定することができる。
内燃機関100の負荷が大きくない時に、電子制御ユニット50は、気筒休止フラグを「1」に設定又は維持する。他方、内燃機関100の負荷が大きい時に、電子制御ユニット50は、気筒休止フラグを「0」に設定する(図3のステップST08)。
図3のステップST01において、内燃機関100の回転数Neが安定していない時に、電子制御ユニット50は、気筒休止フラグを「0」に設定又は維持する(図3のステップST09)。次に、電子制御ユニット50は、内燃機関100の目標回転数を所定回転数Na1に設定又は維持する(図3のステップST10)。なお、初期値として、言い換えれば、内燃機関100を始動させる前に、目標回転数は所定回転数Na1に設定されている。次に、電子制御ユニット50は、ブレードクラッチ80を断絶状態(OFF)に設定又は維持する(図3のステップST11)。なお、初期値として、言い換えれば、内燃機関100を始動させる前に、ブレードクラッチ80は断絶状態に設定されている。
図3のステップST02において、ブレードスイッチのONが要求されている時に、電子制御ユニット50は、ブレードクラッチ80を接続状態(ON)に設定したか否かを判定することができる(図4のステップST12)。ブレードクラッチ80が接続状態に設定されていない時に、言い換えれば、ブレードクラッチ80が断絶状態(OFF)に設定されている時に、電子制御ユニット50は、図4のステップST13を図3のステップST03と同様に実行することができる。
図4のステップST13において、気筒休止フラグが「1」に設定される時に、電子制御ユニット50は、気筒休止フラグを「0」に設定する(図4のステップST14)。次に、電子制御ユニット50は、目標回転数を所定回転数Na1よりも高い回転数Na2に設定する(図4のステップST15)。図4のステップST13において、気筒休止フラグが「0」に設定される時に、電子制御ユニット50は、ブレードクラッチ80を接続状態(ON)に自動的に設定することができる(図4のステップST16)。次に、電子制御ユニット50は、図4のステップST17をステップST15と同様に実行することができる。
図4のステップST12において、ブレードクラッチ80が接続状態(ON)に設定される時に、電子制御ユニット50は、内燃機関100の回転数Neが回転数Na2で安定しているか否かを判定する(図4のステップST18)。内燃機関100の回転数Neが回転数Na2で安定している時に、電子制御ユニット50は、目標回転数を所定回転数Na1に設定する(図4のステップST19)。
図5(A)、図5(B)、図5(C)、図5(D)、図5(E)及び図5(F)は、作業機10の走行開始を含む期間での作業機10の動作例の説明図を示す。図1の操作部60が例えばブレードスイッチを有し、且つブレードスイッチが例えばONされてブレードクラッチ80が接続状態(ON)に設定される時に、作業者は、例えば時刻tb1で、作業機10の走行を開始させることができる。図1の検出部40が作業機10の速度(車速)を検出する時に、電子制御ユニット50(作業機10における気筒休止制御装置の制御部)は、例えば時刻tb1で、ゼロよりも大きい車速(作業機10の前進)を表すデータ又は信号を検出部40から受け取る(図5(F)参照)。
ブレードクラッチ80が接続状態であり、且つ作業機10が前進している時に、電子制御ユニット50は、気筒休止制御を開始するか否かを判定することができる。具体的には、図1の内燃機関100が例えば2気筒エンジンである時に、電子制御ユニット50は、例えば時刻tb1以降に、例えば2気筒(すべての気筒)が有効に駆動する状態で内燃機関100の回転数が所定回転数Nb2付近に留まるように、2気筒での駆動を継続することができる(図5(A)及び図5(B)参照)。
ところで、作業機10が前進する前に、例えば2気筒のうちの1気筒を休止することも考えられる。しかしながら、芝刈機は、芝草を刈る準備をブレードクラッチ80の接続状態によって完了しているので、作業機10が前進した後に、即座にブレード70の運転が本格化される可能性もある。従って、例えば時刻tb1以前に、例えば2気筒(すべての気筒)が有効に駆動することが好ましい(図5(B)参照)。
2気筒での駆動が継続される時に、電子制御ユニット50は、例えば時刻tb1以降に、スロットル開度が所定開度1(Thb3)よりも小さいか否かを判定することができる。例えば時刻tb1から例えば時刻tb2までの期間において、スロットル開度が所定開度Thb3よりも小さいことを表す判定があらかじめ設定された所定時間以上継続している時に、電子制御ユニット50は、例えば時刻tb2で、例えば2気筒のうちの1気筒(すべての気筒のうちの一部の気筒)の駆動を休止させることができる(図5(B)及び図5(E)参照)。従って、燃料の消費量を少なくすることができる。
スロットル開度が所定開度Thb3よりも小さい時に、ブレード70が運転中であっても、内燃機関100の負荷が低いことが想定される。従って、内燃機関100の負荷が低い時に、電子制御ユニット50は、例えば時刻tb2で、気筒休止制御を開始することができる。1例として、電子制御ユニット50は、例えば時刻tb2で、気筒休止許可フラグを「1」に設定することによって気筒休止制御をONさせて、例えば2気筒のうちの1気筒の駆動を休止する一方、残りの1気筒の駆動だけを継続する。
電子制御ユニット50は、例えば時刻tb2以降に、スロットル開度が所定開度Thb3よりも高い所定開度2(高開度Thb5)よりも大きいか否かを判定することができる。スロットル開度が高開度Thb5よりも大きい時に、電子制御ユニット50は、例えば時刻tb3で、2気筒(すべての気筒)での駆動に戻すことができる(図5(B)及び図5(E)参照)。1例として、電子制御ユニット50は、例えば時刻tb3で、気筒休止許可フラグを「0」に設定することによって気筒休止制御をOFFさせて、休止した1気筒の駆動を復活させて、2気筒(すべての気筒)の駆動を再開する。
内燃機関100の負荷が高い時に、2気筒(すべての気筒)の駆動が再開されるので、内燃機関100の回転が停止し難い。言い換えれば、ブレード70の運転が本格化されるまでの間、例えば1気筒の駆動が休止する状態は、継続される。従って、その期間は、燃料の消費量の抑制を継続することができる。
好ましくは、電子制御ユニット50は、例えば時刻tb2以降に、内燃機関の回転数が所定回転数Nb2で安定しているか否かを更に判定することができる。内燃機関100の回転数が所定回転数Nb2で安定しない状態でスロットル開度が高開度Thb5よりも大きい時に、電子制御ユニット50は、例えば時刻tb3で、2気筒(すべての気筒)での駆動に戻すことができる(図5(A)、図5(B)及び図5(E)参照)。
具体的には、電子制御ユニット50は、例えば時刻tb2以降に、内燃機関100の回転数が変動許容範囲内であるか否か、より具体的には、電子制御ユニット50は、内燃機関100の回転数が所定時間(Δt)毎に所定回転数Nb2±所定量で定まる範囲(変動許容範囲)内に収束しているか否かを判定することができる。図5(A)に示されるように、電子制御ユニット50は、例えば時刻tb3で、内燃機関100の回転数が所定回転数Nb2で安定していないことを判定し、時刻tb3以降に、気筒休止制御をOFFさせることができる。
内燃機関100の負荷が高いか否かは、内燃機関100の回転数の変動及びスロットル開度に基づきより一層正確に判定されるので、ブレード70の運転が本格化されるまでの間、例えば1気筒の駆動が休止する状態は、継続される。従って、その期間は、燃料の消費量の抑制をより一層正確に継続することができる。
電子制御ユニット50は、例えば時刻tb3以降に、作業機10の前進が継続しているか否かを判定することができる。例えばゼロである車速(作業機10の停止)を表すデータ又は信号を検出部40から受け取る時に、電子制御ユニット50は、例えば時刻tb4で作業機10の前進が継続していないことを判定することができる。これに応じて、電子制御ユニット50は、例えば時刻tb4以降、内燃機関の回転数が所定回転数Nb2よりも低い回転数Nb1に戻るように、2気筒(すべての気筒)の駆動を継続することができる。
作業機10が停止する時に、ブレードクラッチ80が接続状態であっても、内燃機関100の負荷が低いことが想定される。従って、内燃機関100の負荷が低い時に、電子制御ユニット50は、例えば時刻tb4で、燃料の消費量を少なくするために、内燃機関の目標回転数を低下させることができる(回転数Nb1)。
ところで、例えば2気筒のうちの1気筒の駆動が休止される時に、電子制御ユニット50は、例えば時刻tb2から例えば時刻tb3までの期間で、内燃機関100の回転数が所定回転数Nb2付近に留まるように、残りの1気筒の駆動を継続することができる(図5(A)参照)。電子制御ユニット50では、例えば2気筒のうちの例えば1気筒が休止する時に、内燃機関100の回転数を所定回転数Nb2に設定又は維持することができる。
好ましくは、残りの1気筒の駆動が継続される時に、電子制御ユニット50は、例えば時刻tb2から例えば時刻tb3までの期間で、内燃機関100の燃焼室に供給される混合気の濃度を薄くするとともに、混合気の供給量を増加することができる。具体的には、電子制御ユニット50は、例えば調整器110を介して、吸入空気流量に応じて算出される燃料噴出量を調整することによって空燃比をリーン側の空燃比に設定するとともに、スロットルバルブのスロットル開度を例えば所定開度Thb2から例えば所定開度Thb4まで自動的に上昇させて所定開度Thb4で維持する(図5(E)参照)。
図1の電子制御ユニット50では、例えば2気筒のうちの例えば1気筒が休止する時に、混合気の濃度を低く設定し、且つ混合気の供給量を高く設定することができる。従って、電子制御ユニット50では、例えば2気筒のうちの例えば1気筒が休止する時に、例えば時刻tb2から例えば時刻tb3までの期間で、燃料の消費量をより一層少なくすることができる。言い換えれば、電子制御ユニット50では、内燃機関100のリーンバーン制御による内燃機関100におけるポンピングロスの抑制で、燃料の消費量をより一層少なくすることができる。
更に好ましくは、残りの1気筒の駆動が継続される時に、電子制御ユニット50は、例えば時刻tb2から例えば時刻tb3までの期間で、空燃比が増加する程、内燃機関100の点火プラグの放電開始時期を進角させるとともに放電継続時間を長く設定することができる。これにより、空燃比が変更する時に、より一層安定した燃焼が実施される。
加えて、例えば2気筒の駆動に戻す時に、電子制御ユニット50は、リーン側の空燃比を元の空燃比に再設定するとともに、スロットルバルブのスロットル開度を例えば所定開度Thb5から例えば所定開度Thb3まで自動的に下降させて所定開度Thb3で維持する(図5(E)参照)。言い換えれば、電子制御ユニット50は、例えば時刻tb3以降に、内燃機関100のリーンバーン制御をOFFさせることができる。
図6及び図7は、作業機10の走行開始を含む期間での気筒休止制御装置の制御例を表すフローチャートを示す。気筒休止制御装置の制御例を以下に説明するが、これに限定されるものではない。1つの制御例として、ブレードスイッチのONが作業者によって要求されてブレードクラッチ80が接続状態に移行した後に、気筒休止制御装置の制御部(例えば電子制御ユニット50)は、例えば車輪速センサである検出部40からのデータ又は信号に基づき、例えば芝刈機である作業機10が前進しているか否かを判定する(図6のステップST21)。
例えば芝刈機が前進している時に、例えば電子制御ユニット50は、例えば芝刈りモードNeセットフラグに基づき、内燃機関100の目標回転数が芝刈り非実行用の目標回転数(例えば所定回転数Nb2)に設定されているか否かを判定することができる(図6のステップST22)。初期値として、言い換えれば、ブレードクラッチ80が接続状態に移行した後に、芝刈りモードNeセットフラグは「0」に設定されている。
例えば「0」を表す芝刈りモードNeセットフラグを参照する時に、電子制御ユニット50は、内燃機関100の目標回転数を所定回転数Nb2に設定又は増加することができる(図6のステップST23)。初期値として、言い換えれば、ブレードクラッチ80が接続状態に移行した後に、目標回転数は、アイドリング(芝刈り非実行)用の目標回転数(例えば所定回転数Nb1)に設定されている。特に、芝刈機が例えば乗用型芝刈機である時に、作業機10の重量は、一般に重く、従って、内燃機関100の回転数の設定によって、乗用型芝刈機の発進直後に起因して生じ得るエンジンストールに対する耐性を高めることができる。次に、電子制御ユニット50は、芝刈りモードNeセットフラグを「1」に設定する(図6のステップST24)。
図6のステップST22において、芝刈りモードNeセットフラグが「1」に設定されて内燃機関100の回転数Neが例えば所定回転数Nb2に設定されている時に、電子制御ユニット50は、例えば気筒休止許可フラグに基づき、気筒休止制御をONさせるか否かを判定することができる(図6のステップST25)。初期値として、言い換えれば、ブレードクラッチ80が接続状態に移行した後に、気筒休止許可フラグは「0」に設定されている。
図6のステップST25において、気筒休止許可フラグが「0」に設定される時に、電子制御ユニット50は、例えば2気筒エンジンである内燃機関100の負荷が大きいか否かを判定することができる(図6のステップST26)。具体的には、例えばスロットル開度が例えば所定開度Thb3よりも小さい状態が所定期間だけ維持される時に、電子制御ユニット50は、内燃機関100の負荷が大きくないことを判定することができる。
図6のステップST26において、内燃機関100の負荷が大きくない時に、電子制御ユニット50は、気筒休止許可フラグを「1」に設定する(図6のステップST27)。他方、図6のステップST26において、内燃機関100の負荷が大きい時に、電子制御ユニット50は、気筒休止許可フラグを「0」に設定又は維持する(図6のステップST28)。
図6のステップST25において、気筒休止許可フラグが「1」に設定される時に、電子制御ユニット50は、気筒休止制御を停止(OFF)させるか否かを判定することができる(図6のステップST29)。具体的には、スロットル開度が所定開度Thb3よりも高い高開度Thb5よりも大きい時に、電子制御ユニット50は、気筒休止制御を停止させることを判定することができる。代替的に、スロットル開度が高開度Thb5よりも大きく、且つ内燃機関100の回転数が所定回転数Nb2で安定しない時に、電子制御ユニット50は、気筒休止制御を停止させることを判定することができる。
図6のステップST29において、気筒休止制御を停止させる時に、電子制御ユニット50は、気筒休止許可フラグを「0」に設定する(図6のステップST30)。図6のステップST21において、芝刈機の前進が停止して、芝刈機の車速がゼロである時に、電子制御ユニット50は、電子制御ユニット50は、図7のステップST31を図6のステップST25と同様に実行することができる。
図7のステップST31において、気筒休止許可フラグが「1」に設定される時に、電子制御ユニット50は、気筒休止許可フラグを「0」に設定する(図7のステップST32)。なお、図5(B)及び図5(F)を参照すると、芝刈機の車速がゼロである時に、例えば2気筒の駆動が継続されている。しかしながら、例えば2気筒のうちの例えば1気筒を休止する時に、芝刈機の車速がゼロになることも想定される。このような状況において、図7のステップST31において、気筒休止許可フラグが「1」に設定されることがある。
気筒休止許可フラグが「0」に設定される状態で、電子制御ユニット50は、内燃機関100の目標回転数をアイドリング(芝刈り非実行)用の目標回転数(例えば所定回転数Nb1)に設定又は維持することができる(図7のステップST33)。次に、電子制御ユニット50は、芝刈りモードNeセットフラグを「0」に設定又は維持する(図7のステップST34)。
図8(A)、図8(B)、図8(C)、図8(D)、図8(E)及び図8(F)は、作業機10の走行停止を含む期間での作業機10の動作例の説明図を示す。図1の操作部60が例えばブレードスイッチを有し、且つブレードスイッチが例えばONされてブレードクラッチ80が接続状態(ON)に設定される時に、作業者は、例えば時刻tc2で、作業機10の走行を停止させることができる。図1の検出部40が作業機10の速度(車速)を検出する時に、電子制御ユニット50(作業機10における気筒休止制御装置の制御部)は、例えば時刻tc2で、ゼロである車速(作業機10の停止)を表すデータ又は信号を検出部40から受け取る(図8(D)参照)。
作業機10の走行が停止しているので、内燃機関100の負荷が小さい可能性がある。しかしながら、作業機10は、作業機10の運転準備をブレードクラッチ80の接続状態によって完了しているので、作業機10が停止した後に、即座にブレード70の運転が本格化されて、内燃機関100の負荷が大きい可能性もある。従って、電子制御ユニット50は、例えば時刻tc2で、例えば2気筒(すべての気筒)が有効に駆動することが好ましい(図8(A)〜図8(D)参照)。
次に、作業機10が停止した後に、電子制御ユニット50は、例えば時刻tc2以降に、内燃機関100の負荷が小さい可能性(確率)と内燃機関100の負荷が大きい可能性(確率)とを総合的に判断することができる。従って、例えば時刻tc2以降に、内燃機関100の負荷が小さい確率が高い時に、電子制御ユニット50は、例えば2気筒のうちの例えば1気筒を休止することが好ましい。
別の観点において、本発明者らは、内燃機関100の負荷が小さい確率を能動的に更に高めることが有益であることを認識した。具体的には、電子制御ユニット50は、例えば時刻tc2で、例えばリンク機構を有する可動部90を介して、ブレードハイト制御フラグを「1」に設定することによってブレード70の高さ(所定高さH2)を自動的に上昇させることができる(図8(E)参照)。
ブレード70の高さが上昇する程、ブレード70の運転は、本格化され難い。具体的には、例えば芝刈機である作業機10のブレード70の位置が高く設定される時に、ブレード70が芝草を刈る能力(潜在能力)は、低くなり、1例において、ブレード70の高さが可動部90のあらかじめ設定された昇降範囲の最高位である時に、ブレード70は、実質的に芝草を刈ることができない。言い換えれば、想定される高さを有する芝の上にブレード70が位置する時に、ブレード70は、実質的に芝草を刈ることができない。このような状況において、内燃機関100の負荷が小さい確率は高いことが想定される。
次に、電子制御ユニット50は、時刻tc3以降に、気筒休止制御を開始(ON)させて、例えば2気筒のうちの1気筒の駆動を休止することができる(図8(A)及び図8(E)参照)。言い換えれば、ブレードクラッチ80が接続状態であり、且つ例えば2気筒(すべての気筒)が有効に駆動する状態で内燃機関100が運転している時に、電子制御ユニット50は、例えば2気筒のうちの例えば1気筒の駆動が休止させるか否かを判定することができる。例えば1気筒の駆動が休止される前に、電子制御ユニット50は、ブレード70の高さを所定高さH3(例えば最高位)まで自動的に上昇させることができる。
具体的には、電子制御ユニット50は、時刻tc2以降に、作業機10の前進が継続しているか否かを判定し、例えば時刻tc2で、電子制御ユニット50は、例えば2気筒のうちの例えば1気筒の駆動が休止させることを判定し、例えば時刻tc2から時刻tc3までの期間で、ブレード70の高さを例えば所定高さH2から例えば所定高さH3まで自動的に上昇させることができる(図8(A)、図8(D)及び図8(E)参照)。
作業者は、例えば時刻tc4で、例えば走行変速レバー(FWD/RVSスイッチ)を有する操作部60を操作して、作業機10に前進(FWD)の代わりに後進(RVS)を準備させることができる。即ち、作業機10の後進が準備されていることを表すデータ又は信号を操作部60から受け取る時に、電子制御ユニット50は、例えば時刻tc4で、作業機10の後進が準備されていることを判定することができる(図8(F)参照)。
また、電子制御ユニット50は、例えば時刻tc4以降に、ゼロよりも小さい車速(作業機10の後進)を表すデータ又は信号を検出部40から受け取ることができる(図8(D)参照)。作業機10の前進が継続していない時に、或いは、作業機10が後進している又は作業機10の後進が準備されている時に、電子制御ユニット50は、例えば時刻tc2から例えば時刻c6までの期間で、ブレード70の高さを例えば所定高さH3に留まらせることができる(図8(E)参照)。
作業者は、例えば時刻tc6で、作業機10を前進させることができる。具体的には、作業機10の前進が準備されている時に、電子制御ユニット50は、例えば時刻tc6で、ゼロよりも大きい車速(作業機10の前進)を表すデータ又は信号を検出部40から受け取る(図8(D)参照)。作業機10の前進が開始又は再開される時に、電子制御ユニット50は、例えば時刻tc6で、2気筒(すべての気筒)での駆動に戻すことができる(図8(A)参照)。
電子制御ユニット50は、例えば時刻tc6でブレードハイト制御フラグを「0」に設定し、例えば時刻tc6以降にブレード70の高さを例えば所定高さH3から例えば所定高さH2まで自動的に下降させることができる(図8(E)参照)。加えて、作業機10の前進が継続している時に、電子制御ユニット50は、例えば時刻tc6以降に、作業機10の転舵角があらかじめ設定された所定転舵角S2以上であるか否かを判定することができる。検出部40が例えばステアリングハンドルの操作角を検出できる又は転舵角センサを有する時に、電子制御ユニット50は、例えば時刻tc7で、転舵角が所定転舵角S2以上であること、言い換えれば、作業機10が例えば右に大きく旋回していることを判定することができる(図8(F)参照)。
転舵角が大きい時に、作業機10は、移動中であることが想定される。作業機10が芝刈機である時に、大きい転舵角を有して旋回する芝刈機は、次の芝地に移動中であり、ブレード70は、芝草を刈っておらず、従って、内燃機関100の負荷が小さい確率は高いことが想定される。作業機10の転舵角が所定転舵角S2以上である時に、電子制御ユニット50は、例えば時刻tc7で、例えば2気筒のうちの例えば1気筒の駆動が休止させることを判定し、例えば時刻tc7から例えば時刻tc8までの期間で、ブレード70の高さを例えば所定高さH2から例えば所定高さH3まで自動的に上昇させることができる(図8(A)、図8(E)及び図8(F)参照)。
好ましくは、作業機10の転舵角が所定転舵角S2以上である時に、電子制御ユニット50は、例えば時刻tc7から例えば時刻tc8までの期間で、ブレード70の高さを例えば所定高さH2から例えば所定高さH3まで自動的に上昇させるとともに、例えば時刻tc7で転舵時減速指示フラグを「1」に設定し、作業機10を自動的に例えば車速Vc3から例えば車速Vc2までに減速させることができる(図8(D)参照)。作業機10を自動的に減速される時に、作業機10の旋回精度を上げる又は旋回半径を小さくすることができる。
なお、例えばスロットル・バイ・ワイヤ方針のアクセルペダルが操作部60に採用される状態で転舵時減速指示フラグが「1」に設定される時に、電子制御ユニット50は、例えば、内燃機関100のスロットルバルブを調整して、作業機10を自動的に減速させることができる。代替的に、電子制御ユニット50は、例えば、内燃機関100のブレーキ(制動力)を調整可能な例えば調整器110を介して、作業機10を自動的に減速させることができる。
例えばハイブリッドが内燃機関100又は駆動部(図示せず)に採用される状態で転舵時減速指示フラグが「1」に設定される時に、電子制御ユニット50は、内燃機関100又は駆動部の走行用モータを調整可能な例えば調整器110を介して、作業機10を自動的に減速させることができる。
次に、電子制御ユニット50は、例えば時刻tc8以降に、気筒休止制御を開始(ON)させて、例えば2気筒のうちの1気筒の駆動を休止することができる(図8(A)及び図8(E)参照)。次に、転舵角がゼロである又は作業機10が直進する時に、電子制御ユニット50は、例えば時刻tc9で、例えば2気筒(すべての気筒)での駆動に戻すことができる(図8(A)及び図8(F)参照)。2気筒での駆動に戻す理由は、例えば芝刈機が次の芝地への移動が完了する時に、ブレード70は、芝草を刈ることができ、従って、内燃機関100の負荷が小さい確率は低くなることが想定されるからである。
図9及び図10は、作業機10の走行停止を含む期間での気筒休止制御装置の制御例を表すフローチャートを示す。気筒休止制御装置の制御例を以下に説明するが、これに限定されるものではない。1つの制御例として、ブレードスイッチのONが作業者によって要求されてブレードクラッチ80が接続状態に移行した後に、気筒休止制御装置の制御部(例えば電子制御ユニット50)は、例えば転舵角センサである検出部40からのデータ又は信号に基づき、例えば芝刈機である作業機10の転舵又は旋回が大きいか否かを判定することができる(図9のステップST41)。
具体的には、転舵角の絶対値が所定転舵角S2以上でない時に、例えば電子制御ユニット50は、例えばFWD/RVSスイッチである操作部60からのデータ又は信号に基づき、作業機10の前進(FWD)が準備されているか否かを判定することができる(図9のステップST42)。
作業機10の前進が準備されている時に、電子制御ユニット50は、例えばアクセルセンサである操作部60からのデータ又は信号に基づき、作業機10が加速されているか否かを判定することができる(図9のステップST43)。具体的には、アクセルペダルの操作量(踏み込み量)がゼロである時に、電子制御ユニット50は、作業機10が加速されていないことを判定する一方、操作量がゼロでない時に、電子制御ユニット50は、作業機10が加速されていることを判定する。
作業機10が加速されていない時に、電子制御ユニット50は、例えば車輪速センサである検出部40からのデータ又は信号に基づき、作業機10が前進しているか否かを判定することができる(図9のステップST44)。具体的には、作業機10の車速がゼロである時に、電子制御ユニット50は、作業機10が前進していないことを判定する一方、車速がゼロでない時に、電子制御ユニット50は、作業機10が前進していることを判定する。
作業機10の前進が継続しないで車速がゼロである時に、電子制御ユニット50は、ブレードハイト制御フラグを「1」に設定する(図9のステップST45)。初期値として、言い換えれば、ブレードクラッチ80が接続状態に移行した後に、ブレードハイト制御フラグは「0」に設定されている。
図9のステップS43において、作業機10が加速されている時に、電子制御ユニット50は、ブレードハイト制御フラグを「0」に設定又は維持する(図9のステップST46)。同様に、図9のステップS44において、作業機10の前進が継続して車速がゼロでない時に、電子制御ユニット50は、ブレードハイト制御フラグを「0」に設定又は維持する(図9のステップST46)。
図9のステップS42において、作業機10の前進が準備されていない時に、電子制御ユニット50は、ブレードハイト制御フラグを「1」に設定する(図9のステップST47)。同様に、図9のステップS41において、転舵角の絶対値が所定転舵角S2以上である時に、電子制御ユニット50は、ブレードハイト制御フラグを「1」に設定する(図9のステップST48)。
好ましくは、電子制御ユニット50は、転舵時減速指示フラグを「1」に設定する(図9のステップST49)。初期値として、言い換えれば、ブレードクラッチ80が接続状態に移行した後に、転舵時減速指示フラグは「0」に設定されている。次に、作業機10の減速が完了する時に、電子制御ユニット50は、転舵時減速指示フラグを「0」に設定することができる。
図10のステップST50において、電子制御ユニット50は、ブレードハイト制御フラグが「1」に設定されているか否かを判定することができる。ブレードハイト制御フラグが「1」に設定される時に、電子制御ユニット50は、ブレード70の高さを例えば最高位である例えば8段目で停止するか否かを判定することができる(図10のステップST51)。例えば最高位である所定高さH3(例えば8段目)を表すデータ又は信号を可動部90から受け取る時に、電子制御ユニット50は、ブレード70の高さの上昇を停止することができる(図10のステップST52)。次に、ブレード70の高さが最高位である時に、電子制御ユニット50は、ブレードハイト制御フラグを「0」に設定することができる。
また、電子制御ユニット50は、気筒休止フラグを「1」に設定することができる(図10のステップST53)。初期値として、言い換えれば、ブレードクラッチ80が接続状態に移行した後に、気筒休止フラグは「0」に設定されている。
図10のステップST51において、ブレード70の高さを例えば最高位である例えば8段目で停止しない時に、言い換えれば、例えば最高位である所定高さH3(例えば8段目)よりも低い高さ(例えば7以下の段数)を表すデータ又は信号を可動部90から受け取る時に、電子制御ユニット50は、ブレード70の高さを例えば1段分だけ上昇させることができる(図10のステップST54)。
図10のステップST50において、ブレードハイト制御フラグが「1」に設定されていない時に、電子制御ユニット50は、ブレード70の高さを作業者の操作による操作部60によって設定される任意の高さ(例えば4段目)で停止するか否かを判定することができる(図10のステップST55)。
1例として、ブレード70の高さが最高位(例えば8段目)であり、且つ任意の高さが最高位よりも低い段数(例えば4段目)である時に、言い換えれば、可動部90から受け取る現在の高さが任意の高さよりも大きい時に、電子制御ユニット50は、ブレード70の高さを例えば1段分だけ下降させることができる(図10のステップST56)。また、電子制御ユニット50は、気筒休止フラグを「0」に設定することができる(図10のステップST57)。
図10のステップST55において、可動部90から受け取る現在の高さが任意の高さである時に、電子制御ユニット50は、ブレード70の高さの下降を停止させることができる(図10のステップST58)。また、電子制御ユニット50は、気筒休止フラグを「0」に設定することができる(図10のステップST59)。
本発明は、上述の例示的な実施形態に限定されず、また、当業者は、上述の例示的な実施形態を特許請求の範囲に含まれる範囲まで、容易に変更することができるであろう。
10・・・作業機、40・・・検出部、50・・・電子制御ユニット(制御部)、60・・・操作部、70・・・ブレード、80・・・ブレードクラッチ、90・・・可動部、100・・・内燃機関、110・・・調整器、120・・・センサ部。
Claims (6)
- 作業を行うための作業体と、
複数の気筒を有し、スロットルバルブを備えた内燃機関と、
前記内燃機関から前記作業体へ伝達される動力のオンオフを切り替えるクラッチと、
前記内燃機関の動作を制御する制御部と、
を備える前進可能な作業機であって、
前記制御部は、前記スロットルバルブの開度を調整するガバナを含み、
前記制御部は、
前記クラッチが接続状態であり、且つ当該作業機が前進している時に、前記内燃機関の回転数が所定回転数の付近に留まるように前記ガバナを動作させながら、前記複数の気筒を駆動し、
前記複数の気筒の駆動が継続している状態で、前記スロットルバルブの開度が所定開度1よりも小さいか否かを判定し、前記スロットルバルブの開度が前記所定開度1よりも小さいことを表す判定があらかじめ設定された所定時間以上継続した時に、前記複数の気筒のうちの一部の気筒の駆動を休止させ、これに応じて前記内燃機関の回転数が前記所定回転数の付近に留まるように、前記ガバナに前記スロットルバルブの開度を上昇させ、
前記複数の気筒のうちの前記一部の気筒の駆動が休止している状態で、前記スロットルバルブの開度が、前記所定開度1よりも大きく且つ前記一部の気筒の駆動の休止に応じて前記ガバナが上昇させた気筒休止直後の開度よりも大きい所定開度2よりも大きいか否かを判定し、前記スロットルバルブの開度が前記所定開度2よりも大きくなった時に、前記内燃機関を前記複数の気筒での駆動に戻すことを特徴とする作業機。 - 前記制御部は、前記内燃機関の前記回転数が前記所定回転数で安定しているか否かを更に判定し、前記内燃機関の前記回転数が前記所定回転数で安定しない状態で前記スロットルバルブの開度が前記所定開度2よりも大きく、且つ前記複数の気筒のうちの前記一部の気筒の駆動が休止している時に、前記複数の気筒での駆動に戻すことを特徴とする請求項1に記載の作業機。
- 前記制御部は、当該作業機の前進が継続しているか否かを判定し、前記クラッチが前記接続状態であり、且つ当該作業機の前進が継続していない時に、前記内燃機関の前記回転数が前記所定回転数よりも低く維持されるように前記複数の気筒での駆動を継続しつつ前記内燃機関の前記回転数を調節することを特徴とする請求項1又は2に記載の作業機。
- 前記制御部は、前記複数の気筒のうちの前記一部の気筒の駆動が休止している時に、前記内燃機関の前記回転数が前記所定回転数の付近に留まるように前記複数の気筒のうちの残部の気筒の駆動を継続しつつ前記内燃機関の前記回転数を調節することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の作業機。
- 前記制御部は、前記複数の気筒のうちの前記残部の駆動が継続している時に、前記内燃機関の燃焼室に供給される混合気の濃度を薄くするとともに前記混合気の供給量を増加することを特徴とする請求項4に記載の作業機。
- 前記作業体はブレードであって、
前記クラッチは、前記内燃機関から前記ブレードへ動力を伝達するためのブレードクラッチであって、
当該作業機は、芝刈機であることを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の作業機。
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