JPH0569979B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、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作業車
に用いる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、負荷の変動に拘わ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、特に、作業走行中での一
時的な路上走行モードべの切換えを簡単に行い、
かつ、その加減速操作感覚を良好なものにしよう
としたものである。

〔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電気的に連係した電動
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選
択可能に構成し、かつ、前記アクセル調節具とし
て、任意の操作位置に保持可能なハンドアクセル
レバーと、低速側へ自動復帰されるフートアクセ
ルペダルを設け、フートアクセルペダルの踏込み
時には路上走行モードが優先選択されるように構
成するとともに、作業走行モードにおいて低速側
に復帰しているフートアクセルペダルの踏込み開
始時のアクセル設定値がハンドアクセルレバーに
よるアクセル設定値と同一又はほぼ同一になるよ
うに構成してある。

〔作用〕

作業走行モードでの走行中にフートアクセルペ
ダルを踏込むと路上走行モードに切換わるととも
に、ハンドアクセル系のアクセル設定値又はこれ
に近い値からアクセルペダル踏込み量に応じたア
クセルアツプがなされ、フートアクセルペダルの
復帰位置からの少しの踏込みで敏感な加速が行え
る。

〔発明の効果〕

従つて、作業走行及び路上走行に応じた制御モ
ードを選択して走行形態に適したガバナ特性で運
転することができるとともに、特に作業走行中に
作業位置を大きく変えたい場合等において、フー
トアクセルペダルを踏込むだけで路上走行モード
になり、しかもペダルの踏込み開始時点から現在
のアクセル状態を加速する操作となるので、加速
感覚が良好で運転性能が向上する。

〔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ハウジング３を介してミツ
シヨンケース４に伝達され、ここで適宜変速され
て後車輪５もしくは前後車輪６，５に伝達される
とともに、走行伝動系とは独立したライプPTO
伝動系を介して後部PTO軸７に作業用動力が分
岐伝達され、車体後部に油圧リフトアーム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、アイドリング位置近くから
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１９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マ
ツプ制御系２３に記憶設定されており、この制御
系２３に入力される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。

又、前記フートアクセルペダル２０には踏込み
を感知するスイツチ２７が装備されていて、ペダ
ル２０が踏込まれているとフートアクセル系のポ
テンシヨメータ２２の出力にハンドアクセル系ポ
テンシヨメータ２１からの出力が加算され、ペダ
ル２０から足を放していると前記加算が解除され
るようになつている。

尚、ハンドアクセルレバー１９をアイドリング
位置をこえて低速側エンドまで操作すると、ポテ
ンシヨメータ２１からの出力は零になるように設
定されている。

そして、マツプ制御系２３で割り出された目標
ラツク位置P₁とPID回転数制御系２４で割り出さ
れた目標ラツク位置P₂が判別系２５で比較され、
その大きい方（高速側）がPIDラツク位置制御系
２６に与えられる。

従つて、フートアクセルペダル２０から足を放
してハンドアクセルレバー１９だけでアクセル調
節して作業走行を行うときには、PID回転数制御
系２４からの目標ラツク位置P₂が用いられる。
又、この作業走行モード中にフートアクセルペダ
ル２０を踏込むと、マツプ制御系２３には両ポテ
ンシヨメータ２１，２２の出力を加えた大きさの
信号が入力され、マツプ制御系２３の目標ラツク
位置P₁の方が大きくなり路上走行モードとなり、
アクセルペダル踏込み変位が始まると同時に、踏
込み前のアクセル状態からアクセルアツプが行わ
れる。

又、ハンドアクセルレバー１９を低速側エンド
に戻してフートアクセルペダル２０を踏込めば、
路上走行モードでアイドリングから最高速までの
アクセル操作が行える。

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、判別選択系２５では
前記目標ラツク位置P₁，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P₃が比
較され、そのうちの最も大きいものが目標ラツク
位置P₄に選択される。又、上記のように判別選
択系２５で選択された目標ラツク位置P₄と検出
エンジン回転数に基づいて設定された最大ラツク
位置P₅が第２の判別系２８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、PIDラツク位置制御系２６に与えら
れ、このようにしてラツク位置が最低ラツク位置
P₃以下及び最大ラツク位置P₅以上に作動される
のを阻止して、エンジンストツプ及び過回転への
発展が未然に防止されるようになつている。

〔別実施例〕 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作業形態をマツプ
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することもでき
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）
を用いるもよい。

制御モード選択を専用のスイツチで行い、か
つ、フートアクセルペダル２０の踏込みによつ
て路上走行モードが優先的に選択される形態で
実施することもできる。

制御モードの切換わりに応じてモード表示ラ
ンプなどを選択点灯させるようにすると便利で
ある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る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であ
る。 ２……エンジン、１２……燃料噴射量調節機
構、１３……アクチユエータ、１８……制御回
路、１９……ハンドアクセルレバー、２０……フ
ートアクセルペダル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 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を介して電気的に連係した電動アクチ
   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、前記アクセル調節具とし
   て、任意の操作位置に保持可能なハンドアクセル
   レバー１９と、低速側へ自動復帰されるフートア
   クセルペダル２０を設け、フートアクセルペダル
   ２０の踏込み時には路上走行モードが優先選択さ
   れるよう構成するとともに、作業走行モードにお
   いて低速側に復帰しているフートアクセルペダル
   ２０の踏込み開始時のアクセル設定値がハンドア
   クセルレバー１９によるアクセル設定値と同一又
   はほぼ同一になるように構成してある作業車のガ
   バナ装置。 ２ 作業走行モードへの切換えがフートアクセル
   ペダル２０のアイドリング位置への復帰によつて
   為されるよう構成されている特許請求の範囲第１
   項に記載のガバナ装置。