JPH0551057B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発生は、主として農用トラクタやコンバイ
ンなどのデイーゼルエンジン搭載型の農用走行作
業車に用いるガバナ装置に関し、詳しくは、前後
車輪のうちの非操向車輪のみを駆動する状態と、
前記非操向車輪及び操向車輪に夫々動力を伝達し
て全輪駆動する状態とに切換え可能な走行作業車
のガバナ装置に関する。

〔従来の技術〕

デイーゼルエンジンの燃料噴射ポンプを制御す
るガバナ装置を特性パターンで分類すると、アイ
ドリング回転から最高回転までのあらゆる回転範
囲で調速作用が可能なオールスピードガバナと、
円滑なアイドリングを行わせるため、及び最高回
転速度をこえないようにするために低速回転域と
高速回転域のみ調速作用を発揮させ、中転回転域
では調速作用を行わないミニマム・マキシマムス
ピードガバナとがある。

そして、負荷の変動に拘らず安定した定速走行
及び作業装置の定速駆動が要求される上記農用作
業車においては前者のオールスピードガバナが採
用され、又、アクセル調節に即応した滑らかな加
速及び減速性が要求される自動車には後者のミニ
マム・マキシマムスピードガバナが適している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、近年上記農用走行作業車にあつて
は、作業能率の向上、及び機動性の向上等から高
速化の傾向が大きく、圃場での作業のみならず路
上での高速運搬作業にも充分対応できるようにな
りつつある。

ところが、前述のように農用走行作業車の搭載
エンジンに装備されるガバナ装置は、その主作業
である圃場内作業に適したオールスピードガバナ
が選択されていたために、路上走行時の加減速の
感覚（ドライビリテイ）が良くないものであつ
た。

この発明は、噴射量調節機構を電気アクチユエ
ータで作動制御する、いわゆる電子制御ガバナを
採用して、作業走行及び路上走行に適した２種の
ガバナ特性を利用できるようにすることで上記問
題を解消するとともに、車体構成の有効利用によ
つてこのモードの切換えを自動的にかつ適確に行
えるようにすることを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明においては、搭載デイーゼルエンジンの
燃料噴射量調節機構を、人為操作されるアクセル
調節具に制御回路を介して連係したアクチユエー
タで操作するよう構成するとともに、エンジン回
転数変動に対するトルク変動率の小さいトルクカ
ーブに設定したガバナ特性で燃料制御する路上走
行用モードと、エンジン回転数変動に対するトル
ク変動率の大きいトルクカーブに設定したガバナ
特性で燃料制御する作業走行用モードとを制御回
路で設定して両モードを切換え可能に構成し、か
つ、全輪駆動形態では作業走行モードでガバナを
制御し、非操向輪のみの駆動形態では路上走行モ
ードで制御するように、車輪駆動形態の検出に基
づいてガバナ制御モードを自動的に切換えるよう
構成してある点に特徴がある。

〔作用〕

上記のように、全輪駆動状態と非操向車輪のみ
の駆動状態に切換え可能な作業車においては、軟
弱地又は不整地の作業地走行時に全輪駆動状態に
して推力アツプを図り、地面が安定していて大き
い推力が特に必要でない路上走行時には非操向車
輪駆動状態に切換えることで操向車輪の操向性を
良くするものであり、路上走行時で全輪駆動を用
いることは急な発坂走行以外使われることはほと
んどない。

従つて、この車輪駆動形態の切換えに伴つてガ
バナ制御モードを切換えれば、作業走行状態と路
上走行状態によく対応した制御モードで運転でき
る。

〔発明の効果〕

つまり、本発明によれば、車輪駆動形態から確
実に走行状態の判別ができ、特別なモード選択操
作を行わなくても走行状態に適したガバナ特性で
制御を行い、ドライビリテイの優れた路上走行、
速度安定性の優れた作業走行を行えるようになつ
た。

又、路上走行でも急な登坂時に全輪駆動に切換
えると作業走行モードになつて駆動速度が安定
し、坂を登りきつたとたんに負荷が軽くなつて速
度が上がるような現象が抑制され、安全上好まし
い。

〔実施例〕

以下本発明を農用トラクタに適用した場合につ
いて説明する。

トラクタ本体１に搭載したデイーゼルエンジン
２の出力は主クラツチ３を介してミツシヨンケー
ス４に伝達され、ここで主副ギヤ変速機構２６
ａ，２６ｂ及び超減速機構２６ｃを介して変速さ
れたのちデフ機構２７を介して非操向車輪である
後車輪５，５に伝達されるとともに、デフ機構２
７の上手で分岐された変速動力がクラツチ２８を
介して操向前車輪６，６のデフ機構２９に伝達さ
れる。又、走行伝動系とは独立してPTO系ギヤ
変速機構３０が設けられ、これからの出力が後部
PTO軸７に作業用動力として取出される。車体
後部には油圧リフトアーム８及び３点リンク機構
９によつて昇降自在に連結した作業装置の一例で
あるロータリ耕耘装置１０が前記PTO軸７から
の出力で駆動されるようになつている。

前記エンジン２に装備された燃料噴射ポンプ
（インジエクシヨンポンプ）１１の燃料噴射量調
節機構であるコントロールラツク１２は電子ガバ
ナによつて制御される。

つまり、前記コントロールラツク１２は励磁電
流に比例したストロークで変位するソレノイド１
３に連結されるとともに、コントロールラツク１
２の位置が差動トランスを用いたストロークセン
サ１４で連続的に検出され、かつ、ポンプ駆動用
カム軸１５に固設したギヤ１６に対向したコイル
センサ１７によつてエンジン回転数が検出され、
これらセンサ１４，１７からの情報及び別途人為
的に設定されるアクセル設定値とに基づいて前記
コントロールラツク１２の位置を制御するよう構
成されている。

この電子ガバナはマイクロコンピユータを利用
した制御回路１８を介して制御されるもので、第
１図にそのブロツク図が示される。

この電子ガバナにおいては、人為操作されるア
クセル調節具として、アイドリング位置から最高
速位置までの全範囲において任意の操作位置で摩
擦保持することのできるハンドアクセルレバー１
９と、アイドリング側に自動復帰するフートアク
セルペダル２０とが利用され、夫々にはアクセル
調節位置をアナログ信号として出力する回転ポテ
ンシヨメータ２１，２２が装備されている。

又、この電子ガバナにおいては、２種類のガバ
ナ特性が予め制御回路で設定されている。

その一つは、第３図に示すように、エンジン回
転数の変動に対してトルク変動率の小さいトルク
カーブに設定したものであり、主として路上走行
用に利用される。他方は、第４図イに示すように
エンジン回転数の変動に対してトルク変動率の大
きいトルクカーブに設定したものであり、主とし
て作業走行用に用いられるものであり、これら両
ガバナ特性が２つのアクセル調節具１９，２０の
調節具合によつて自動的に選択され、各モードご
とに次のような制御が行われる。

前記路上走行用ガバナ特性を用いるモードにお
いては、マツプ制御が行われる。つまり、第３図
に示す前記トルクカーブはアクセル設定値ごと
に、エンジン回転数とコントロールラツク位置
（トルク）との関係が予めマツプデータとして記
憶設定されており、ポテンシヨメータ２２から得
られたアクセル設定値に対応するマツプデータに
基づいて検出エンジン回転数に対する目標ラツク
位置P₁をマツプ制御系２３で割り出し、検出ラ
ツク位置がこの目標ラツク位置P₁に向かうよう
にソレノイド１３をPID制御するのである。

又、前記作業走行用ガバナ特性を用いるモード
においては第４図イに示すトルクカーブが得られ
るようにPID回転数制御が行われる。つまり、こ
の場合ポテンシヨメータ２１によつて与えられた
アクセル設定値は目標回転数を意味し、この目標
回転数と検出回転数の差がなくなるようにPID回
転数制御系２４によつて目標ラツク位置P₂を割
り出し、検出ラツク位置をこの目標ラツク位置
P₂に近づけるようにソレノイド１３をPID制御す
るのである。

この場合、路上走行モードと作業走行モードの
切換えは、前記マツプ制御系２３及びPID回転数
制御系２４からの各目標ラツク位置P₁又はP₂の
いづれかを選択系２５で選択することによつて行
われるものであり、この選択制御が次のように行
われる。

つまり、前車輪６，６への動力断続用クラツチ
２８の操作レバー３１の操作径路には、レバー３
１がクラツチ切り位置（OFF）になつたことを
感知するスイツチ３２が設けられ、これがクラツ
チ切り状態を感知すると前記選択系２５でマツプ
制御系２３からの目標ラツク位置P₁を選択して
PIDラツク位置制御系３３に与え、又、レバー３
１がクラツチ入り位置（ON）にあるときには
PID回転数制御系２４からの目標ラツク位置P₂が
選択されるようになつている。従つて、後車輪駆
動で走行するときは路上走行モードでガバナ制御
が行われ、全輪駆動で走行するときには作業走行
モードでガバナ制御が行われるのである。

又、エンジンストツプ及び過回転防止のため
に、最低ラツク位置制御及び最高ラツク位置制御
も併せて行われる。つまり、選択系２５で選択さ
れた目標ラツク位置P₃〔P₁又はP₂〕と検出エンジ
ン回転数に基いて設定された最低ラツク位置P₄
が判別系３４で比較され、そのうちの大きい方が
目標ラツク位置P₅に選択されてエンジンストツ
プへの発展を阻止する。又、上記のように判別系
３４で選択された目標ラツク位置P₅と検出エン
ジン回転数に基いて設定された最大ラツク位置
P₆が第２の判別系３５で比較され、そのうちの
小さい方が最終の目標ラツク位置P₀として選択
されて、エンジンオーバーランが未然に阻止され
るようになつている。

〔別実施例〕 前車輪６への動力断続用クラツチ２８を油圧
クラツチに構成したときには、クラツチ操作用
油圧を圧力スイツチで検出して車輪駆動形態を
判別することができる。

前記クラツチ２８に電磁クラツチを用いた場
合には、その電気駆動回路の信号で車輪駆動形
態を判別することができる。

路上走行モード及び作業走行モードでのラツ
ク位置制御形態は上記のものに限られるもので
はなく、路上走行モードでの制御形態をマツプ
制御、作業走行モードの制御形態を負荷に応じ
た補正を加えたマツプ制御にして第４図ロに示
すトルクカーブを得ることもできる。又、両モ
ードともにPID制御又はPI制御とすることも可
能である。

コントロールラツク１２を駆動するソレノイ
ド１３に代えて直流電動モータ（減速機付き）
を用いるもよく、これらをアクチユエータと総
称する。

アクセル調節を単一の調節具で行うこともで
きる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る走行作業車のガバナ装置の
実施例を示し、第１図は制御ブロツク線図、第２
図はガバナ装置の構成図、第３図は路上走行モー
ドのガバナ特性図、第４図イ，ロは作業走行モー
ドのガバナ特性図、第５図は農用トラクタの全体
側面図、第６図は伝動系統図である。 ２……エンジン、５……非操向車輪、６……操
向車輪、１２……燃料噴射量調節機構、１３……
アクチユエータ、１８……制御回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 前後車輪のうちの非操向車輪５，５のみを駆
   動する状態と、前記非操向車輪５，５及び操向車
   輪６，６に夫々動力を伝達して全輪駆動する状態
   とに切換え可能な走行作業車のガバナ装置であつ
   て、搭載デイーゼルエンジン２の燃料噴射量調節
   機構１２を、人為操作されるアクセル調節具に制
   御回路１８を介して連係したアクチユエータ１３
   で操作するよう構成するとともに、エンジン回転
   数変動に対するトルク変動率の小さいトルクカー
   ブに設定したガバナ特性で燃料制御する路上走行
   用モードと、エンジン回転数変動に対するトルク
   変動率の大きいトルクカーブに設定したガバナ特
   性で燃料制御する作業走行用モードとを制御回路
   １８で設定して両モードを切換え選択可能に構成
   し、かつ、全輪駆動形態では作業走行モードでガ
   バナを制御し、非操向輪５，５のみの駆動形態で
   は路上走行モードで制御するように、車輪駆動形
   態の検出に基づいてガバナ制御モードを自動的に
   切換えるよう構成してある走行作業車のガバナ装
   置。