JPH0635845B2

JPH0635845B2 - 走行作業車のガバナ装置

Info

Publication number: JPH0635845B2
Application number: JP28148284A
Authority: JP
Inventors: 康松田; 博文関野; 保一鎌田
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1984-12-27
Filing date: 1984-12-27
Publication date: 1994-05-11
Anticipated expiration: 2009-05-11
Also published as: JPS61155636A

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
ディーゼルエンジン搭載型の農用走行作業者に用いるガ
バナ装置に関する。

〔従来の技術〕

ディ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なわ
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なわないミニアム・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、アクリル
調節に即応した滑らから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っては、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、路
上走行時の加減速の感覚（ドライビリティ）が良くない
ものであった。

この発明は、噴射量調節機構を電気アクチュエータで作
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決するとともに、この
モードの切換えを自動的に行なえるようにし、かつ、作
業走行時の操作性を高め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、搭載ディ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ュエータで操作す
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ア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、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が踏込み操作されると、路上走行
モードに切換えられ、フートアクセルペダルの踏込みが解除されてから設定時
間後に作業走行モードに切換えられるよう構成してある
点に特徴がある。

〔作用〕

上記構成によると、フートアクセルペダルから足を放し
てハンドアクセルレバーだけを調節操作する作業走行時
には、作業走行モードに切換わり、又、ハンドアクセル
レバーをアイドリング位置まで戻してフートアクセルペ
ダルのみを操作する路上走行時には路上走行モードでの
制御となる。

又、作業走行中においてもフートアクセルペダルを踏み
込むと自動的に路上走行モードとなって、ペダルの踏み
具合に応じた加減速で円滑に作業位置の変更などが行な
え、しかも、ハンドアクセルレバーでアクセルセットし
た状態で上記路上走行モードに切換えられたのちは、設
定時間間内であればフートアクセルペダルから足を放し
てアイドリングにしても、高速にアクセルセットされて
いる作業走行モードに直ちに復帰することなく、アイド
リング状態を含めた路上走行モードで作業位置変顕を円
滑に行なえる。そして、作業位置変更を終えてフートア
クセルペダルを戻して設定時間たつとはじめて元の作業
走行モードに復帰するのである。

〔発明の効果〕

従って、走行形態に応じたアクセル操作を行なうだけ
で、自動的に作業走行に適した制御モードと、路上走行
に適した制御モードがもたらされ、特別なモード切換え
操作を行なわなくても走行形態に適したガバナ特性で運
転することが可能となった。

しかも、高アクセルに設定した作業中の路上走行モード
においては、フートアクセルペダルがアイドリングにな
っても直ちに作業走行モードに切換わらないので、アイ
ドリングを含めた広範囲の加減速を行なって円滑かつ安
全に作業位置変更などが行なえるようになった。

〔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)に搭載したディーゼルエンジン(2)の出
力は主クラッチハウジング(3)を介してミッションケー
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ブ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)によって昇降自在
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っ
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
ェクションポンプ）(11)の燃料噴射量調節機構であるコ
ントロールラック(12)は、電子ガバナによって制御され
る。

つまり、前記コントロールラック(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(13)に連結される
とともに、コントロールラック(12)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)によってエンジン回転数が検出
され、これらセンサ(1(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
トロールラック(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ュ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
ック図が示される。

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(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
転ポテンショメータ(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
率が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つのアク調節具(19),(20)の調節具合によって自動
的に選択され、各モードごとに次のような制御が行なわ
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、
マップ制御が行なわれる。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
コントロールラック位置（トルク）との関係が予めマッ
プデータとして記憶設定されており、ポテンショメータ
(22)から得られたアクセル設定値に対応するマップデー
タに基づいて検出エンジン回転数に対する目標ラック位
置(P₁)をマップ制御系(23)で割り出し、検出ラック位置
がこの目標ラック位置(P₁)に向かうようにソレノイド(1
3)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Ｐ
ＩＤ回転数制御が行なわれる。つまり、この場合ポテン
ショメータ(21)によっ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)によって目標ラ
ック位置(P₂)を割り出し、検出ラック位置をこの目標ラ
ック位置(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、前記制御モードの切換えは、前記両目標ラッ
ク位置(P₁),(P₂)を選択系(25)で選択制御することによ
って行なわれるものであり、その選択作動が次のように
為される。

前記フートアクセルペダル(20)には、その踏込みを感知
するセンサ(26)が備えられており、このセンサ(26)によ
ってペダル踏込みが感知されると指令系(27)から直ちに
選択系(25)に指令が出されてマップ制御系(23)の目標ラ
ック位置(P₁)が選択されて路上走行モードとなる。又、
フートアクセルペダル(20)の踏込みが解除されてアイド
リング位置に復帰したことがセンサ(26)で感知される
と、指令系(27)のタイマーが働いて、設定時間(T)の後
にモード切換え指令が出されて、ＰＩＤ回路制御系(24)
からの目標ラック位置(P₂)が選択されて作業走行モード
に切換わる。

そして、前記タイマー時間は路上走行中の減束のために
アクセルを一時的にアイドリングにする時間より少し長
い目に設定されている。

第６図にアクセル調節に応じたモード切換えのタイムチ
ャートが示される。

又、エンジンストップ及び過回転防止のために、最低ラ
ック位置制御及び最高ラック位置制御も併せて行なわれ
る。つまり、選択系(25)で選択された目標ラック位置(P
₃)〔(P₁)又は(P₂)〕と、検出エンジン回転数に基づいて
設定された最低ラック位置(P₄)が判別選択系(28)で比較
され、そのうちの大きい方が目標ラック位置(P₅)に選択
される。又、上記のように判別選択系(28)で選択された
目標ラック位置(P₅)と検出エンジン回転数に基づいて設
定された最大ラック位置(P₆)が第２の判別選択系に比較
され、そのうちの小さい方が最終の目標ラック位置(P₀)
として選択されて、ＰＩＤラック位置制御系(30)に与え
られ、このようにしてラック位置が最低ラック位置(P₄)
以下及び最大ラック位置(P₆)以上に作動されるのを阻止
して、エンジンストップ及び過回転への発展が未然に防
止されるようになっている。

〔別実施例〕路上走行モード及び作業走行モードでのラック位置
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ップ制御、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ップ制御にして
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。

コントロールラック(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。

フートアクセルペダル(20)の踏込みを感知する手段
としては、実施例のようにペダル(20)の変位をセンサ(2
6)で直接感知する他に、フートアクセル系のポテンショ
メータ(22)からの出力がアイドリング相当量か否かを判
別して行なうこともできる。

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図は制御ブロック線図、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図はモード切換
えタイムチャートである。 (2)……エンジン、(12)……燃料噴射量調節機構、(13)
……アクチュエータ、(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、
(T)……タイマー設定時間。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭56−148635（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−170437（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−25045（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−50228（ＪＰ，Ａ) 実開昭59−179250（ＪＰ，Ｕ) 実公昭60−30439（ＪＰ，Ｙ２) 実公昭62−12834（ＪＰ，Ｙ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】搭載ディーゼルエンジン(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ュエータ
(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
カーブに設定したカ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ルアクセルレバー(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)が踏込み操作される
と路上走行モードに切換えられ、フートアクセルペダル
(20)の踏込みが解除されてから設定時間(T)後に作業走
行モードに切換えられるように構成してある走行作業車
のガバナ装置。