JPH07274635A - 農作業機におけるエンジン出力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 農作業機の作業速度設定時におけるエンジン
出力を必要最小限に抑えて、騒音の発生及び燃費を少な
くすることを目的とする。 【構成】 走行車体１に適宜作業機２０を装着し、走行
車体側にエンジン６の出力を調整できる調整装置を設け
ると共に、作業走行速度を有段あるいは無段にマニュア
ル設定可能な変速設定装置を設け、変速設定装置の設定
に起因して前記エンジン６の出力調整装置を必要最小限
の出力側に自動調整する作業走行速度側を優先する出力
調整装置の自動制御手段を設けてなる農作業機における
エンジン出力制御装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、農作業機におけるエン
ジン出力制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来技術】従来、特開平２−２７９１０号公報に開示
されている通り、走行車体側の負荷、即ち、具体的には
エンジン側に加わる負荷に応じて走行作業速度を自動調
節する制御手段は周知であった。

【０００３】

【発明があ解決しようとする課題】前述の従来技術のも
のでは、確かにエンジン側の能力に応じた作業速度が得
られて効率的作業を行うことが可能であるが、しかし、
常にエンジンは必要以上な負荷を常に負い、唸るような
騒音のもとで作業が行われ環境面からは操縦者不在の作
業状態になる欠点があった。また、余裕馬力の作業が行
われずエンジンの燃費がかさむ欠点をも有していた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、前述の課題
を解消するために次の技術的な手段を講じた。即ち、走
行車体１に適宜作業機２０を装着し、走行車体側にエン
ジン６の出力を調整できる調整装置を設けると共に、作
業走行速度を有段あるいは無段にマニュアル設定可能な
変速設定装置を設け、変速設定装置の設定に起因して前
記エンジン６の出力調整装置を必要最小限の出力側に自
動調整する作業走行速度側を優先する出力調整装置の自
動制御手段を設けてなる農作業機におけるエンジン出力
制御装置とした。

【０００５】

【実施例】この発明の一例として乗用型田植機を図示
し、説明する。１は走行車体であって、前後方向に延び
るフレ−ム２の前側にフロントミッションケ−ス３を設
け、このフロントミッションケス３の左右両端に下方に
向かう前輪駆動ケ−ス４を介して前輪５，５を軸装し、
この前輪５，５を操舵可能に構成している。また、前記
フレ−ム２の前後中間部には、エンジン６を搭載してい
る。そして、フレ−ム２の後端部にはリヤ−ミッション
ケ−ス７を固着し、このリヤ−ミッションケ−ス７から
後輪伝動ケ−ス８，８を介して後輪９，９を装着してい
る。１０は操縦枠で、その上部に操縦ハンドル１１を装
備している。１２は前記エンジン６を覆うカバ−であ
り、その上部に操縦座席１３を配設している。１４は操
作レバ−で、後述の作業機側の動力伝達用のクラッチ及
び油圧装置の油圧切替バルブの切替えが操作できる共用
型のレバ−である。１５は搭乗フロア−を示す。１６は
車体後部に立設の支柱である。

【０００６】１７はリンク機構で、上リンク杆１７ａと
下リンク杆１７ｂの基部側を前記支柱１６に枢着し、自
由端側を縦リンク１７ｃで枢結している。１８は油圧シ
リンダ装置で、シリンダ−本体１８ａ側がフレ−ム２に
枢結され、ピストン１８ｂと前記上リンク１７ａに一体
のア−ム１９とを連動連結し、ピストン１８ｂの突出で
前記リンク機構１７を上動回動させ、引っ込みで下方回
動するよう構成している。

【０００７】２０は作業機の一例である田植機で、前記
リンク機構１７の縦リンク１７ｃ側にロ−リングヒッチ
２１介して田植機２０側が左右にロ−リング自在になる
よう取り付けられている。この田植機２０を簡単に説明
すると、フレ−ム兼用の伝動ケ−ス２２の前側が前記ロ
−リングヒッチ２１の回動軸２１ａに固着されてリンク
機構に対してロ−リング自在に取付けられている。この
伝動ケ−ス２２の上側に苗供給台２３が左右横移動され
るよう装着されており、伝動ケ−ス２２の後方に左右に
所定間隔に離れて後方へ延びる植付部伝動ケ−ス２４の
後方側に植付装置２５が装着されている。

【０００８】植付装置２５は、回転ケ−ス２６に苗植付
爪２７を取り付けた苗植付具２８が回動されるように構
成され、前記苗植付爪２７が前記苗供給台２３側から苗
を分離保持して下方の圃場面に移植するよう上下方向に
植付軌跡を描く構成としている。２９は中央部接地フロ
−ト、３０ａ，３０ｂは側部接地フロ−トであり、前記
伝動ケ−ス２２及び植付部伝動ケ−ス２４の下側方に所
定の左右間隔を設けて配設されている。そして、これら
のフロ−ト２９，３０ａ，３０ｂの後方側は、上下回動
調節ア−ム３１を介して設けられた横方向に向かうピン
３２をもって前側が上下動自在になるよう取り付けられ
ている。

【０００９】３３は油圧切替弁で、前記伝動ケ−ス２２
側に取り付けられたステ−とフロ−ト２９の前側との間
に介在され、弁軸がフロ−ト２９の上下動によって動か
されて切替られる構成になっている。そして、この切替
弁３３で前記油圧シリンダ装置１８が制御されるように
なっている。即ち、フロ−ト２９が苗植付けに適正な接
地圧の範囲から逸脱して、一定以上に押し上げられると
前記油圧シリンダ装置１８のピストン１８ｂを突出させ
て田植機２０を上昇させ、逆に一定以上に下降して機体
側とフロ−トとの間隔が広くなりすぎるとピストン１８
ｂを引っ込めて田植機２０を下降させるように構成して
いる。

【００１０】３４は変速操作レバ−で、走行車体１側の
走行速度を選択可能になっている。即ち、レバ−ガイド
溝３５中で（イ）位置が低速の第１速度、（ロ）位置が
中速の第２速、（ハ）位置が高速の第３速度及び（ニ）
位置がバック速度であって、つなぎ溝部の（ホ）位置で
はニュトラルゾ−ンになっている。３６は副変速レバ−
で、これは無段変速機構を操作するようになっていて、
ガイド溝中で（ヘ）位置側が低速、（ト）位置側が高速
である。

【００１１】前記エンジン６の出力はマイコン制御部３
７の出力信号によって制御され、この出力信号は前記変
速操作レバ−３４及び副変速操作レバ−３６の操作位置
を設定する時の信号によって決定される。この制御回路
の一実施例を第３図で開示し、これを説明すると、制御
部３７に対し入力インタ−フェイス３８、出力インタ−
フェイス３９及びエンジン６の性能デ−タ送信部４０が
設けられ、この入力インタ−フェイス３８側に次の信号
が入力される。即ち、ＳＷ１がメインスイッチで制御開
始指令信号が入力され、ＳＷ２が作業開始の植付クラッ
チに連動するスイッチで植付開始信号を送信する。Ｓ１
は旋回状態を判断するセンサ−で、操縦ハンドル１１に
よる操舵角を測定して、一定以上に操舵角が位置した場
合を旋回中と判断するよう構成している。Ｓ２は変速レ
バ３４の操作位置を通信する変速位置センサ−である。
Ｓ３は副変速操作レバ−３６の操作位置を通信する変速
位置センサ−である。Ｓ４は田植機２０の昇降位置を検
出するセンサ−である。Ｓ５は田植機２０の中央部接地
フロ−ト３４が圃場表面に接地した状態か否かを判別す
るセンサ−である。Ｓ６は走行車体１の後輪サイドブレ
−キを操作中か否かを判別するセンサ−である。Ｓ７は
後輪側への伝動軸の回転を測定して、その回転数に応じ
た電気信号を送信する回転センサ−である。Ｓ８はエン
ジン６の原動軸にかかるトルクを検出するセンサ−であ
る。

【００１２】また、Ｓ９は水田表土の硬さを検出するセ
ンサ−である。Ｓ１０は水田の水深を検出するセンサ−
である。出力インタ−フェ−ス３９からは、前記制御部
３７で入力信号を処理して制御信号が送信される。その
制御信号の一つが本願発明の目的であるエンジン６の出
力を調整するスロットル操作モ−タＭ１への指令信号で
ある。

【００１３】この他、副変速操作レバ−３６の設定位置
を自動作動させるステッピングシリンダ−４１の駆動の
モ−タＭ２の制御信号、及び、操縦者に対して最適な作
業速度位置を表示させる理想速度表示器４２への信号が
送られるように構成している。上例の構成による作用を
説明する。

【００１４】田植作業を実施するとき、先ず、メインス
イッチＳＷ１を「入」とし、操作レバ−１４で切替弁３
３を切替て田植機２０を下降する。この時センサ−Ｓ
４，Ｓ５によって田植作業状態の信号が制御部に送信さ
れる。そして、次に作業速度を操縦者が設定する。即
ち、変速操作レバ−３４及び副変レバ−３６を適切な操
作位置に設定する。例えば、作業高速位置第２速の
（ロ）位置へレバ−３４を操作し、又、副変速レバ−３
６を（ヘ）と（ト）の中間適所を選んで位置設定させ
る。すると、この位置センサ−Ｓ２及びセンサ−Ｓ４か
らその位置に対応した検出信号が制御部３７へ入力イン
タ−フェ−ス３８を介して送信される。

【００１５】また、操縦ハンドル１１を旋回時のように
回さない位置では、その直進状態としての信号がセンサ
−Ｓ１から送信される。更に、センサ−８によりエンジ
ン６の原動軸に加わるトルクが検出されてその信号が送
信される。この状態において、操作レバ−１４を植付ク
ラッチ位置に操作し、田植作業を開始する。すると、前
記の各信号のうち、センサ−Ｓ２及びセンサ−Ｓ４から
の作業速度を決めた信号と車速度を検出する後輪９への
伝動軸回転数検出センサ−７及びからの信号及びエンジ
ン６からの原動軸トルク検出センサ−９からの信号とエ
ンジン性能デ−タ送信部４０からの信号を制御部３７内
で処理し、原動軸に加わるトルクを充分保有できて、作
業速度位置のセンサ−からの信号を配慮した最低限度の
エンジン動力が出力されるよう制御部３７からモ−タＭ
１へ制御信号が送られ、エンジン６のスロットル調整が
自動的に行われる。

【００１６】したがって、作業速度に必要な最小限度範
囲にエンジン６の出力が抑えられたスロットル制御が自
動的に行われ、騒音の発生及び燃費を最小にでき、経済
的作業と操縦者に優しい作業ができる。また、旋回操作
時には、旋回判別センサ−Ｓ１，作業機の昇降判別セン
サ−Ｓ４、更には植付部の接地センサ−Ｓ５等からの信
号が制御部側に送られ、旋回時の操作に必要充分な程度
のエンジンスロットル制御が自動的に行われる。

【００１７】これらの一実施例であるフロ−チャ−トを
第４図で開示する。このフロ−チャ−ト図では、スロッ
トル制御が優先される制御であるが、田植作業をすると
き、誤った路上走行位置に変速レバ−が設定されている
場合のように設定が誤っているようなときには、その設
定位置が自動的に修正設定される実施例を含んだ開示に
なっている。即ち、旋回後において、フロ−トが接地し
ていない場合において植付作業が開始されたり、副変速
が作業速度に設定されていないような場合に植付クラッ
チが不測に「入」になったりしないように構成されたフ
ロ−チャ−トになっている。

【００１８】尚、前記の制御部３７に送信する信号のほ
か、水田表面の硬、軟度を検出するセンサ−Ｓ９及び水
田の水深を検出するセンサ−Ｓ１０からの信号が制御部
３７に送信され、この信号によって、前記後輪側等の駆
動回転数が適切か否かを判別して、圃場表面が非常に軟
らかくて高速植付を行うと苗植付姿勢が乱れる場合や、
深水圃場で、既に植付けられた苗を押に泥水で倒伏させ
るような場合には、副変速レバ−３６を適正な位置に設
定させる。即ち、水田圃場が軟らかいときや、水深が深
いときは、自動的に作業速度が遅くなり、逆の場合には
速くなるように自動制御される。このような場合には、
前記副変速レバ−３６による位置センサ−Ｓ３側からの
信号をカットさせてフィ−ドバック信号がセンサ−Ｓ１
１から制御部へ送信されてこれにより制御される。

【００１９】第５図に示した田植機の昇降制御機構の構
成は、油圧切替弁３３を、その弁軸が従来のように上下
方向にさせないで前後方向に向かうよう構成し、フロ−
ト２９側の上下動をロッド４３、リンク４４を介して弁
軸を前後作動して切替える構成となし、っこの切替弁３
３のケ−ス本体は、フロ−ト２９の後部側を枢着するよ
う取り付けたア−ム３１に一体のレバ−４５から伸縮調
節自在な連動体４６を介して連結され、苗植付深さ調節
レバ−４７でア−ム３１を回動調節するとき、切替弁３
３が前後移動してフロ−ト２９の前側が後部の上下に対
応した高さにセットされるようになっている。即ち、フ
ロ−ト２９の後部側を上方へ回動させて深植えになるよ
う調節すれば、連動体４６で切替弁３３が前側げ移動さ
れ、このために弁軸が後方へ引き抜かれた状態の弁切替
えが行われる。即ち、フロ−ト２９が押し上げられた場
合の切替えがなされ、フロ−ト２９の前側が実質的に上
動した状態に設定されることになる。したがって、植付
深さを調節してもフロ−ト２９の姿勢変更が行なわれ
ず、所定基準の昇降制御ができる。

【００２０】そして、フロ−ト２９の迎え角を変更させ
てフロ−ト２９の滑走時における上下の動き感度を調節
するときには、前記連動体４６の長さを調節レバ−４８
の操作で行うとよい。即ち、筒軸４６ａに軸４６ｂを挿
入して、筒軸４６ａと軸４６ｂとを挟杆４９で連結し、
この挟杆４９のレバ−部を前記調節レバ−４８で拡縮作
動できるようにワイヤ−５０、スプリング５１を介して
連結している。５２は軸４６ｂに嵌合させたスプリング
である。この一実施例では挟杆４９で連動体４６６の前
後長さを調節して切替弁３３の本体側を前後移動させて
実質的に切替弁３３を切替え、フロ−ト２９の迎え角姿
勢を変更して田植機２０の昇降制御の感度を調節するも
のであるが、要は、切替弁３３が移動調節できる機構を
もてば如何なる実施例でもよい。

【００２１】第６図は、昇降リンク機構１７のリンクの
前側を支柱１６側へ枢支する場合において、長孔５３等
によってリンクの前側が前後に移動できるように構成す
るものである。このようにすると田植機２０を昇降させ
る場合に、上下方向の動きの一部が前後方向に変化し
て、特に、苗供給台２３の前側下位に施肥装置のホッパ
−５４を配設している場合には、苗供給台２３がホッパ
−５４に衝突する余裕空間Ｌを少なくする構成になし得
る。５５は肥料搬送用の送風機であり、５６が移送管で
ある。

【００２２】

【発明の作用効果】この発明によれば、作業速度を変速
操作レバ−によって設定すれば、自動的にエンジン出力
が最小限度範囲に抑えられたスロットル制御が行われ、
騒音の発生及び燃費を最小にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】側面図

【図２】要部の平面図

【図３】制御回路図

【図４】フロ−チャ−ト図

【図５】別例の要部の側面図

【図６】別例の要部の側面図

【符号の説明】

１ 走行車体 ６ エンジン ２０ 作業機（田植装置）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 名本 学 愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地 井関農機 株式会社技術部内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行車体１に適宜作業機２０を装着し、
   走行車体側にエンジン６の出力を調整できる調整装置を
   設けると共に、作業走行速度を有段あるいは無段にマニ
   ュアル設定可能な変速設定装置を設け、変速設定装置の
   設定に起因して前記エンジン６の出力調整装置を必要最
   小限の出力側に自動調整する作業走行速度側を優先する
   出力調整装置の自動制御手段を設けてなる農作業機にお
   けるエンジン出力制御装置。