JPH10159599A

JPH10159599A - 電子ガバナ制御機構

Info

Publication number: JPH10159599A
Application number: JP32022896A
Authority: JP
Inventors: Seiji Imoto; 誠次井元; Masanori Kondo; 正典近藤; Koji Furuta; 孝司古田; Takeji Komiya; 武二小宮; Eiji Yamashita; 英治山下
Original assignee: Yanmar Diesel Engine Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 1996-11-29
Filing date: 1996-11-29
Publication date: 1998-06-16

Abstract

(57)【要約】【課題】電子ガバナ制御式ディーゼルエンジンを搭載
するトラクタは、従来は本機側に何種類かの作業機に対
応する出力特性データを記憶し、接続する作業機に対応
してデータ選択のできる切換スイッチを設けていたが、
スイッチ操作を誤ると、出力が足りずにエンストした
り、逆に高トルクがかかって作業機を破損したりするお
それがある。また、データの記憶容量が限られると、接
続できる作業機が少なくなる。【解決手段】トラクタ本体の電子ガバナ制御部にて、
複数の出力特性データを記憶し、作業機接続時に作業機
の記憶する識別コードが電子ガバナ制御図に送信される
構造とする。または作業機毎に出力特性データを記憶さ
せ、作業機接続時に該データが電子ガバナ制御部に送信
される構造とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種作業機を接続
可能なトラクタや乗用田植機、また、高地での作業が要
求されるようなローントラクタ等、電子ガバナ付ディー
ゼルエンジン搭載型作業車輌における電子ガバナ制御機
構に関する。

【０００２】

【従来の技術】まず、電子ガバナ付ディーゼルエンジン
搭載型の作業車輌において、作業モードと非作業モード
（路上走行モード）の二種類の回転数及び出力トルク特
性データ（以後、「出力特性データ」と言う。）を電子
ガバナ制御部に記憶しておき、これらのデータの中から
一つを選択するように切換スイッチを設け、作業・非作
業の各場合に応じて、切換スイッチにてデータ選択操作
を行えるようにしたものが、特公平６−１０４３４にて
公知となっている。また、各種作業機を接続可能な作業
車輌における車輌本体側の電子ガバナ制御部に、接続す
る各種作業機に対応する出力特性データを記憶するとと
もに、データ選択手段として、車輌本体に作業機のハー
ネスと接続可能なハーネスを複数本設け、作業機を接続
した時の複数のハーネスの断線・接続状態の組合せから
データを選択するという考案が、実開平６−５１９０１
にて開示されている。

【０００３】また、電子ガバナ付ディーゼルエンジンを
搭載するローントラクタ（芝刈機）では、モア部のブロ
アにおける吸収負荷が作業負荷に該当するものであり、
何段階かの吸収負荷（例えば芝の長さ等）に対応する複
数の出力特性データを電子ガバナ制御部に記憶し、作業
に応じてデータを選択できるようにしたものが公知とな
っている。

【０００４】更に、高出力の乗用田植機等においては、
圃場への出入りやトラックへの積卸しの場合に、微速走
行を可能とすべく、大きな減速比を得ることのできるベ
ルト式無段変速装置を具備するものが公知となってい
る。また、乗用田植機は、従来ガソリンエンジンを搭載
するものが主体であり、該ガソリンエンジンを電子ガバ
ナ制御し、また、作業機の作業時と非作業時とを検出し
て出力を切り換えられるようにした発明が、特開平２−
２３８１３６にて開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】まず、各種作業機を接
続可能とする電子ガバナ付ディーゼルエンジン搭載型の
作業車輌（主にトラクタ）については、車輌本体の電子
ガバナ制御部に、各種の作業機接続時に対応する複数の
出力特性データを記憶することは可能であるが、この選
択手段として、まず、前記の特公平６−１０４３４の技
術を応用して（この中では、電子ガバナ制御部に記憶す
るのは、作業モードと非作業モードの二種類のデータだ
が、これを、各種作業機の接続時に対応する複数の出力
特性データを記憶するものとするのである。）、切換ス
イッチを用いる方法が考えられる。しかし、この場合に
は、作業者がスイッチの操作を誤って、それに気づかず
に作業を行う場合が問題となる。例えば、適正の出力特
性データよりも最大出力を高く設定したデータを選択し
てしまった場合には、その作業に見合う最大出力以上の
出力トルクや回転数が発生するので、作業機が作業負荷
に耐えられずに破損してしまうおそれがある。また、適
正値よりも低い最大出力を設定したデータを選んでしま
った場合には、最大出力以上の負荷がかかった場合にエ
ンストするおそれがある。

【０００６】前記の実開平６−５１９０１の場合には、
作業機を接続すれば、ハーネスの接続によって自然と適
正にデータ選択がなされるが、作業機の接続時に複数本
のハーネスを接続しなければならず、また、多くの種類
のデータに対応するためにはそれだけハーネスを増設し
なければならない。（ハーネスの本数が少なければ、断
線・接続の組合せパターンの数が限られて、選択できる
データも限られてしまう。）

【０００７】更に、これらはいずれも車輌本体の電子ガ
バナ制御部に複数の出力特性データを記憶するのが前提
となっているが、このデータを記憶できる電子ガバナ制
御部の記憶部も容量が限られており、従って、記憶でき
るデータ数に限りがあり、あまり多くの種類の作業機の
接続に対応できないおそれがある。また、仮に考えられ
る限りの各種作業の接続に対応するデータを全て記憶し
たとしても、その後に新たな作業機が開発され、これを
接続する必要性が生じた場合に、これに対応する出力特
性データが記憶されておらず、電子ガバナの設計変更が
必要となる。

【０００８】次に、従来の電子ガバナ付ディーゼルエン
ジンを搭載するローントラクタにおいては、吸収負荷に
応じての出力特性データを選択可能としているが、この
出力特性は低地で運転した場合の空気過剰率を前提とし
ており、高地で運転した場合には、空気過剰率が低下す
る分、エンジン出力は低下し、従って、これにより駆動
されるモアカッターやブロアの回転数も低下して、作業
能率が低下する。

【０００９】そして、従来の乗用田植機は主にガソリン
エンジンを搭載しており、使用回転数幅が広く、最高回
転数も高い。この場合には、ベルト式無段変速装置で大
きな減速比を得ることで、エンジンはある程度高回転に
したままで、エンジントルクを確保でき、該ベルト式無
段変速装置を利用した微速走行も可能である。ところ
が、ディーゼルエンジンと組み合わせる場合には、ディ
ーゼルエンジンは低回転であるために、あまり大きな減
速比にすると、ＰＴＯ出力に要する回転が得られない。
一方、減速比を小さく抑えれば、今度はエンジン出力軸
の回転が不足してトルクが確保できず、限界出力が低減
する。従って、非常に低回転の微速走行範囲では、ベル
ト式無段変速装置による変速制御はできないので、これ
を補うべくガバナ制御とアクセル操作が必要となる。こ
のガバナ制御を機械式ガバナ装置で行うと、ドループ制
御となり、負荷が変動する場合（例えば圃場の凹凸が大
きい場合等）には回転数が増減してしまうので、等速走
行は困難であり、頻繁なアクセル操作が必要となる。更
に、このようなベルト式無段変速装置でも変速制御でき
ない低回転域では限界出力が小さいので、不意に限界出
力以上の高負荷がかかる（例えば、車輪が何かに引っ掛
かる）とエンストしてしまう。この点、電子ガバナ制御
の場合には、出力特性データの設定によって等速制御や
限界出力上昇等が可能なので、これらの問題の解消を望
めるのである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は以上のような従
来の作業車輌におけるディーゼルエンジンの電子ガバナ
制御に関する課題を解決すべく、次のような手段を用い
る。まず、各種作業機を接続可能とする、電子ガバナ制
御式ディーゼルエンジン搭載型作業車輌において、車輌
本体には、各種の作業機接続時に対応する複数の出力特
性データを電子ガバナ制御部に記憶するとともに、作業
機識別コードの受信部を設け、各種作業機にはその作業
機の識別コードを記憶する記憶部とその識別コードの送
信部を設け、各種作業機接続時にその作業機の識別コー
ドが該送信部より車輌本体の該受信部に送信され、該受
信部にて受信された作業機識別コードを基に、記録され
る出力特性データ群より該当の出力特性データをピック
アップして電子ガバナ制御を行う。

【００１１】また、各種作業機を接続可能とする、電子
ガバナ制御式ディーゼルエンジン搭載型作業車輌におい
て、車輌本体の電子ガバナ制御部に出力特性データの受
信部を設け、各種作業機にはその作業機固有の出力特性
データを記憶する記憶部とその出力特性データの送信部
を設け、各種作業機接続時にその作業機の出力特性デー
タが該送信部より車輌本体の該受信部に送信され、該受
信部にて受信された出力特性データを基にして電子ガバ
ナ制御を行う。

【００１２】また、電子ガバナ制御式ディーゼルエンジ
ン搭載型作業車輌において、電子ガバナ制御部に、複数
の高度下での作業に応じた出力特性データを記憶し、そ
の車輌にて作業を行う高度に応じて出力特性データを選
択して、電子ガバナ制御を行う。

【００１３】また、ベルト式無段変速装置を有する電子
ガバナ制御式ディーゼルエンジン搭載型作業車輌におい
て、ベルト式無段変速装置の減速範囲未満である微速走
行のエンジン回転数域を、限界出力の高いアイソクロナ
ス制御域と、限界出力の低いドループ制御域とに区分設
定し、電子ガバナ制御を行う。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の電子ガバナ制御機構の実
施の形態を添付の図面より説明する。図１は作業機毎の
識別コード送信を行う電子ガバナ制御機構を採用するト
ラクタの側面略図、図２はＲＯＭ式識別コード送信タイ
プの電子ガバナ制御機構ブロック図、図３は図２図示の
電子ガバナ制御機構におけるエンジン制御フローチャー
ト図、図４は抵抗式識別コード送信タイプの電子ガバナ
制御機構ブロック図、図５は図４図示の電子ガバナ制御
機構におけるエンジン制御フローチャート図、図６は作
業機毎の出力特性データ送信を行う電子ガバナ制御機構
を採用するトラクタの側面略図、図７は出力特性データ
送信式電子ガバナ制御機構ブロック図、図８は図７図示
の電子ガバナ制御機構におけるエンジン制御フローチャ
ート図、図９は電子ガバナ制御式ディーゼルエンジンを
搭載するローントラクタの側面図、図１０は高度対応ス
イッチＳＷ２を設けた電子ガバナ制御機構ブロック図、
図１１はアイソクロナス制御かドループ制御かを選択可
能とするディーゼルエンジン出力特性マップ図、図１２
は高度による出力ダウン率の変化を示す図、図１３は複
数の高度対応出力特性を加味したディーゼルエンジン出
力特性マップ図、図１４はベルト式無段変速装置を具備
し、電子ガバナ制御式ディーゼルエンジンを搭載する乗
用田植機の側面図、図１５は図１４図示の乗用田植機に
おける電子ガバナ制御機構ブロック図、図１６は微速走
行域にて等速制御を採用する電子ガバナ制御式ディーゼ
ルエンジン出力特性マップ図である。

【００１５】まず、各種作業機を接続可能とする作業車
輌として、トラクタを例に、作業機を接続すると、自動
的にその作業機接続時に対応する出力特性データを選択
されて電子ガバナ制御される構造について、図１乃至図
８より説明する。まず、図１乃至図５図示の電子ガバナ
制御機構について説明する。図１の如く、トラクタ本体
の後部にロータリー作業機等の各種の作業機を接続可能
とする構造において、トラクタにはエンジン（ディーゼ
ルエンジン）が搭載されており、この出力を制御すべく
電子ガバナ装置が内蔵されており、一方、作業機には識
別コード記憶装置が内蔵されており、作業機をトラクタ
に接続すると、トラクタの電子ガバナ装置と作業機の識
別コード記憶装置とが通信線Ｌを介して接続される。

【００１６】トラクタの電子ガバナ装置は、図２の如
く、ガバナ部とコントローラ部（制御部）とよりなる。
ガバナ部では、回転数センサと燃料噴射ポンプの燃料噴
射量調整用ラックアクチュエータ（燃料ポンプラックア
クチュエータ）が設けられている。コントローラ部にお
いては、各種入力値を基に該ラックアクチュエーターへ
の出力値を演算するマイクロコンピュータ（マイコン）
が内蔵されていて、入力用インターフェイス（Ｉ／Ｆ）
を介してガバナ部の回転数センサより入力信号が入力さ
れ、出力用インターフェイス（Ｉ／Ｆ）を介してラック
アクチュエーターに出力信号が送信される。また、各種
の作業機接続時に対応する複数の出力特性データを記憶
するためのＲＯＭ（作業機別出力特性データ記憶部）
と、識別コード受信回路（識別コード受信部）が設けら
れている。出力特性データとは、設定しうる全アクセル
設定回転数につき、負荷の増減に対して、回転数及び出
力をどのように増減させるか、また、その場合の限界出
力をどう設定するかについてのマップ（出力特性マッ
プ）を書き込んだデータであり、接続する作業機によっ
て負荷のかかり具合やその作業機の耐久度等も異なるの
で、個々に対応する出力特性マップが必要なのである。

【００１７】各種作業機における識別コード記憶装置に
は、ＲＯＭ（識別コード記憶部）と識別コード送信回路
（識別コード送信部）とが設けられており、作業機をト
ラクタに接続した場合の通信線Ｌは、該送信回路と該受
信回路とを接続するものとなる。識別コード記憶部であ
る該ＲＯＭには、その作業機の識別コードを記憶してあ
り、作業機をトラクタに接続すると、識別コード送信回
路より識別コード受信回路に対し通信線Ｌを介して識別
コードが送信される。トラクタの電子ガバナ装置におけ
るコントローラ部では、識別コード受信部にて受信した
識別コードがマイコンに入力され、マイコンでは、この
識別コードに対応して、作業機別出力特性データ記憶部
であるＲＯＭより、接続した作業機に対応する出力特性
データをピックアップし、該データと、ガバナ部の回転
数センサからの入力値とを照合して、ラックアクチュエ
ーターへの出力値の演算を行うのである。

【００１８】図１及び図２図示の電子ガバナ制御機構に
おける電子ガバナ制御フローチャートは、図３の如くで
あり、トラクタ本体にて電源を投入すると、接続される
作業機にも電源が投入され、作業機からトラクタへの識
別コードの送信がなされて、以後、接続する作業機に対
応する電子ガバナ制御がなされるのである。

【００１９】図４図示の電子ガバナ制御機構は、図１図
示の電子ガバナ制御機構に属するもので、図２図示のも
のと同様、電子ガバナ装置のコントローラ部には、各種
の作業機接続時に対応する複数の出力特性データを記憶
するためのＲＯＭ（作業機別出力特性データ記憶部）を
設けているが、識別コード受信回路に代えて、Ａ／Ｄコ
ンバータを設けており、識別コードは抵抗分圧値で表現
するものとし、作業機における識別コード記憶装置は、
識別コードの抵抗分圧値（Ｒ１／Ｒ２）を設定するもの
とし、各作業機の識別コード記憶装置にて設定された抵
抗分圧値が、トラクタ本体の電子ガバナ装置のコントロ
ーラ部におけるＡ／Ｄコンバータに入力されて、識別コ
ードに変換され、作業機別出力特性データ記憶部である
ＲＯＭよりデータ選択がなされて、エンジンの電子ガバ
ナ制御が行われる。この電子ガバナ制御フローチャート
を図５に図示している。

【００２０】次に、図６乃至図８図示の電子ガバナ制御
機構について説明する。なお、図２や図４と同一表示の
ものは、同一の構造であり、特に説明しない。図６及び
図７の如く、トラクタに搭載する電子ガバナ装置におい
て、コントローラ部には、電子ガバナにて行うべき制御
内容を記憶したＲＯＭが設けられているが、これには図
２や図５のように各種作業機接続時に対応する複数の出
力特性データは記憶しない。そして、データ受信回路
（データ受信部）を設けている。一方、各種作業機に
は、データ記憶装置を設けており、該データ記憶装置に
は、その作業機の接続時にトラクタ本体のエンジンに要
求される出力特性データを記憶しておくＲＯＭ、マイク
ロコンピュータ（マイコン）、及びデータ送信回路（デ
ータ送信部）とを内蔵し、該ＲＯＭ内のデータをマイコ
ンがピックアップしてデータ送信回路に送るようになっ
ている。

【００２１】作業機をトラクタ本体に接続すると、図７
の如く、データ受信回路とデータ送信回路とが通信線Ｌ
にて接続され、それに伴い、図８の如く、トラクタ本体
に電源投入されると作業機にも電源が投入され、該通信
線Ｌを介して、データ送信回路よりデータ受信回路に作
業機別の出力特性データが送信され、電子ガバナ装置の
コントローラ部では、データ受信回路にて受信した出力
特性データを基にしてエンジンの電子ガバナ制御がなさ
れる。

【００２２】図６乃至図８図示の電子ガバナ制御機構で
は、電子ガバナ制御に必要な各種作業機接続時に対応す
る出力特性データを、各種作業機側から得るので、電子
ガバナ装置のコントローラ部内におけるＲＯＭには、複
数の出力特性データを記憶する必要がない。従って、図
１乃至図５図示の場合に発生するような、該コントロー
ラ部内におけるＲＯＭの容量が限られている場合に記憶
される出力特性データ数が限定されるという問題がな
く、無制限に、接続する作業機毎に対応した出力特性を
引き出すことができる。

【００２３】次に、各種高度での作業に対応可能な電子
ガバナ制御機構について、図９乃至図１３にて説明す
る。この電子ガバナ制御機構を有する作業車輌の実施例
として図９図示のローントラクタ（芝刈機）がある。こ
れは、トラクタ本体１の腹部にモア装置２を垂設し、モ
ア装置にはモアカッター３及びブロア４を設けていて、
ブロア４からはトラクタ本体Ｔ後部に具備する刈屑収納
ケース６に刈屑を送り込む刈屑通路５が介設されてい
る。トラクタ本体Ｔにはディーゼルエンジン（エンジ
ン）Ｅが搭載されていて、エンジン出力軸よりモアカッ
ター１の駆動軸及びブロア４に動力が伝達され、モアカ
ッター３にて芝を刈り、刈り取った刈屑をブロア４が吸
引して、刈屑通路５を介して、刈屑収納ケース６に収納
する一連の作業を行う。そして、該エンジンＥ付設の燃
料噴射ポンプＦＰを電子ガバナ装置が出力制御するもの
となっている。

【００２４】図１０にてこの電子ガバナ制御機構につい
て説明する。燃料噴射ポンプＦＰにガバナ部Ｇが付設さ
れており、該ガバナ部Ｇには、燃料噴射ポンプＦＰの燃
料噴射量調整用ラックアクチュエータ、ラック位置セン
サー、エンジン回転数を検出する回転センサー、ＬＯ
（潤滑油）温度センサが内設されており、一方、電子ガ
バナのコントローラに対し、該ガバナ部のラック位置セ
ンサー、回転センサー、ＬＯ温度センサーから入力値が
入力され、更に、エンジンにおける冷却水温センサー、
アクセルセンサーの各入力値が入力され、これらの入力
値を基に、ガバナ部のラックアクチュエータに出力信号
が発信されて、ラックアクチュエータが駆動し、エンジ
ン出力制御がなされる。

【００２５】なお、従来よりローントラクタには、図１
０の如く、定回転スイッチＳＷ１が設けられ、このＯＮ
・ＯＦＦ信号を該コントローラに入力できるようになっ
ている。これについて、図１１のトルク及び出力特性マ
ップより説明する。実線部分は、各アクチュエーター設
定回転数Ｎ（ｒｐｍ）における最大エンジントルクＴ
（Ｎｍ）と最大出力Ｐ（ｐｓ）を示す。本ローントラク
タにおいては、ブロア２において、刈る対象の芝の種類
や状態により、吸収負荷が変動することから、図１１の
如く、アイソクロナス制御（一点鎖線）とドループ制御
（点線）の二種類の出力特性データを電子ガバナコント
ローラに記憶している。アイソクロナス制御は、作業負
荷の変化にかかわらず、燃料噴射量の調整により、エン
ジン回転数を設定回転数に保持するものであり、その設
定回転数における限界出力を高く取ることができる。従
って、吸収負荷が高く負荷変動が大きい場合には、これ
で対応するのがよい。対して、ドループ制御は、各設定
回転数においての負荷の増加に対し、燃料噴射量の増加
とともに、エンジン回転数の低減で対処して出力を確保
するものであり、その設定回転数での限界出力は、アイ
ソクロナス制御の時よりも劣る。吸収負荷が低く負荷変
動が少ない場合には、この制御を用いれば、燃料噴射量
を低く抑えて、低コストの作業ができる。なお、アイソ
クロナス制御でも低回転時には限界出力が低くなるの
で、一部、逆ドループ制御を採り入れて、回転数の増加
により限界出力の増加を図っている。

【００２６】ローントラクタにて作業をするに当たっ
て、芝の種類や状態から、吸収負荷が高いと見られる場
合には、前記の定回転スイッチＳＷ１をＯＮすることに
より、定回転作業、即ちアイソクロナス制御を選択する
ものとなっており、このＯＮ信号が、図１０の電子ガバ
ナ機構において、コントローラに入力されて、アイソク
ロナス制御が選択され、この制御マップを基にして、ラ
ックアクチュエータの制御を行うのである。定回転スイ
ッチＳＷ１をＯＦＦした場合には、ドループ制御が選択
され、これに基づいて電子ガバナ制御がなされる。

【００２７】また、アイソクロナス制御とドループ制御
の二種類の制御に加え、モア装置２の非駆動時には、限
界出力をアップしても、モア装置２（のモアカッター３
やブロア４）に支障を来すことはないから、図１１中の
二点鎖線の如く、制御マップにおけるトルク及び出力の
限界値をアップすることもできる。この制御の選択手段
については、図１０には図示していないが、モア装置２
の非駆動を検出することで、自動的にトルク及び出力の
限界値をアップした出力特性で電子ガバナ制御を行うよ
うにすればよい。

【００２８】さて、本発明に係る電子ガバナ制御機構に
おいては、図１０図示のように、電子ガバナコントロー
ラの入力手段として、高度対応スイッチＳＷ２が設けら
れている。高度対応スイッチＳＷ２は、何段階かの高度
対応モードを選択設定可能とするものであり、コントロ
ーラには、図１３のように、これらの設定モードに対応
するだけの出力特性を加味した出力特性データが記憶さ
れている。図１３の出力特性データに対応する場合に
は、高度対応スイッチＳＷ２の設定モード数は、低地
（標準大気状態）、高度Ｈ₁、Ｈ₂、Ｈ₃（Ｈ₁＜Ｈ₂
＜Ｈ₃）の四モードとなる。なお、高度については高度
検出センサを使用して自動切り換えする方法もある。

【００２９】ここで、高度に対応して出力特性を切り換
える根拠について、図１２より説明する。高度が上昇す
ると、空気が希薄になる分、空気過剰率は低下する。こ
れはエンジンの出力低下に繋がる。図１２は、定回転作
業、即ちアイソクロナス制御を基に電子ガバナ制御を行
う場合であって、設定回転数Ｎ₁、Ｎ₂、Ｎ₃、Ｎ
₄（Ｎ₁＜Ｎ₂＜Ｎ₃＜Ｎ₄）で作業する場合、いずれ
においても、高度Ｈ（ｍ）が上がるほど、出力ダウン率
（高度０での作業時における限界出力に対する実際の限
界出力の低減率）Ｄ（％）が増加することが判る。ま
た、設定回転数が低いほど、高度上昇に伴う出力ダウン
率は高くなる。これは、逆に言えば、回転数を増加すれ
ば、出力ダウン率を低く抑えることができるということ
になる。

【００３０】そこで、電子ガバナのコントローラにおい
て、図１３の如く、定格回転数Ｎ₀での定回転作業時
に、低地の標準大気状態下では、限界出力（定格出力）
をＰ₀としてアイソクロナス制御を行うように設定した
出力特性マップに加味して、設定回転数Ｎを定格回転数
Ｎ₀とした場合に、高度Ｈ₁、Ｈ₂、Ｈ₃（Ｈ₁＜Ｈ₂
＜Ｈ₃）に見合うよう（即ち、各高度での定格回転数Ｎ
₀での定回転作業における出力ダウン率より演算し
て）、限界出力Ｐ₁、Ｐ₂、Ｐ₃（Ｐ₁＜Ｐ₂＜Ｐ₃）
を設定し、それぞれ、出力値Ｐ₁'、Ｐ₂'、Ｐ₃'よりも高
い出力Ｐを要求される場合には、逆ドループ制御を採り
入れて、即ち、回転数を高めて、出力を上げるのであ
る。例えば、高度Ｈ₂にて、アクセル設定を定格回転数
Ｎ₀にして定回転作業を行うと、無負荷状態より出力Ｐ
₂'に達するまでは定回転制御（アイソクロナス制御）が
なされるが、それよりも高出力を要求される場合には限
界出力Ｐ₂に至るまで回転数を上昇する（逆ドループ制
御）。これにより、出力ダウンを埋め合わせて、標準大
気状態で得られる程度に出力を上昇させることができる
のである。なお、図１３中、Ｎ_MAXは無負荷時の最大回
転数である。

【００３１】最後に、無段ベルト変速装置を有する電子
ガバナ制御式ディーゼルエンジンを搭載する作業車輌の
制御機構について説明する。この作業車輌の実施例とし
て、図１４に乗用田植機を図示する。乗用田植機は、本
機車輌Ａ後部の昇降リンク９に植付作業機Ｂを接続する
ものであり、植付作業機Ｂは苗載台１０や植付ミッショ
ンケース１１、植付爪１２等よりなるが、場合によって
は、施肥機Ｃ等を取り付けることも可能である。そし
て、本機車輌Ａにはディーゼルエンジン（エンジン）Ｅ
が搭載されて電子ガバナ制御されるようになっており、
その電子ガバナ制御機構は、図１５図示の如くであっ
て、図１１図示の前記ローントラクタの電子ガバナ制御
機構と同様に、アイソクロナス制御とドループ制御の二
種類の出力特性データを電子ガバナのコントローラに記
憶しており、定回転スイッチＳＷ１にて選択可能として
いる。なお、ＰＴＯ変速レバーＰＬも、コントローラー
の入力手段としており、ＰＴＯ変速段の読取より、出力
負荷を演算できる。

【００３２】本機車輌Ａには、ギア式等の多段式変速装
置８に加えて、ベルト式無段変速装置７を配設してい
る。ベルト式無段変速装置７は、エンジンＥの出力軸よ
り動力を採り入れ、これをベルト伝動機構にて多段式変
速装置８に動力伝達するものであって、該ベルト伝動機
構のテンション値を変えることで、減速比を調整してお
り、大きな減速比を得られる。これによって、圃場への
出入りやトラックへの積卸し等に適した微速走行が可能
となる。但し、大きな減速比を得るには、それだけテン
ション調整機構が大がかりになる。この点、ディーゼル
エンジンの場合には、ガソリンエンジンに比して、低回
転でトルクを確保できるので、減速比をあまり大きくし
なくてもよく、従って、ディーゼルエンジンの搭載によ
り、ベルト式無段変速装置７のコンパクト化を実現でき
る。しかし、後記の微速走行範囲は減速比の小さいベル
ト式無段変速装置７では対応できず、この範囲におい
て、ガバナ制御及びアクセル操作が必要となるのであ
る。

【００３３】図１６にて、本発明のガバナ制御に関する
トルク及び出力特性を説明する。図１６中、上にトルク
グラフ、下に出力限界グラフを示している。作業アイド
リング回転数Ｎａ（作業或いは通常走行に必要なアイド
リング回転数）より最大回転数Ｎ_MAX（無負荷走行時の
最大回転数）までの、作業回転数域、或いは通常走行回
転数域において、Ｎ₀は定格回転数、Ｔ₀は定格トル
ク、Ｐ₀は定格出力であり、この間は、前記の定回転ス
イッチＳＷ１のＯＮ・ＯＦＦにより、アイソクロナス制
御（定回転制御）にもドループ制御にも設定できる。

【００３４】そして、作業アイドリング回転数Ｎａ未満
の微速走行回転数域においては、従来の機械式ガバナ装
置を使用すると、図１６の作業アイドリング回転数Ｎａ
（作業に必要なアイドリング回転数）以下における点線
にて示すトルク特性及び出力特性となるものであり、負
荷変動（例えば地面の凹凸等）が起こると、回転数も変
動し、速度が安定しない。また、限界出力が低く抑えら
れているため、急に高負荷がかかった場合（例えば車輪
が何かに引っ掛かった場合等）にはエンストするおそれ
もある。

【００３５】しかし、本発明では、このディーゼルエン
ジンを電子ガバナ制御するものとしており、電子ガバナ
を用いれば、定回転制御、即ちアイソクロナス制御が可
能となる。そこで、図１６に示す如く、作業アイドリン
グ回転数Ｎａ以下の微速回転域において、微速走行用定
格回転数Ｎｂを設定しておき、それ以下の回転数域では
アイソクロナス制御を行うようにする。また、該微速走
行用定格回転数Ｎｂにおける限界トルクＴｂ及び限界出
力Ｐｂも大きめに設定する。従って、それ以下の回転数
域での限界出力（限界トルク）も高くなる。これによ
り、アクセル設定を微速走行用定格回転数Ｎｂ以下で一
定に設定しておく限り、等速走行が可能となり、不意に
大きな負荷がかかった場合にも限界出力が大きいため、
燃料噴射量を増加することで対処でき、エンストしにく
くなる。

【００３６】そして、微速走行用定格回転数Ｎｂより作
業アイドリング回転数Ｎａまでの回転数域では、限界出
力及び限界トルクを、微速走行用定格回転数Ｎｂにて設
定するＰｂ' ・Ｔｂ' としてドループ制御を行い、作業
機アイドリング回転数Ｎａで不用意な発信をしないよ
う、出力０に収束させる。この回転数域では、アクセル
操作によって変速操作を行う。そして、作業機アイドリ
ング回転数Ｎａからは、最大トルクＴａ、最大出力Ｐａ
を取り、作業負荷がかかるのに対応できるようにしてい
る。

【００３７】このように、ディーゼルエンジンとベルト
式無段変速装置との組合せでは現出できない微速走行
を、ガバナ制御とアクセル制御にて行うことができ、更
に、ガバナ制御を電子ガバナ制御とすることで、限界出
力の高いアイソクロナス制御を行うので、安定した速度
の微速走行が可能となり、不意に限界出力以上の高負荷
がかかった場合にもエンストしないのである。

【００３８】

【発明の効果】本発明は様々な作業車輌にディーゼルエ
ンジンを搭載する場合において、以上のような電子ガバ
ナ制御機構とすることで、次のような効果を奏する。ま
ず、各種作業機を接続可能な作業車輌（例えばトラク
タ）において、請求項１記載の如きディーゼルエンジン
の電子ガバナ制御機構を設けることにより、車輌本体に
各種の作業機を接続すれば、その接続された作業機の識
別コード記憶装置にて記憶されている識別コードの送信
により、車輌本体における電子ガバナの制御部にて記憶
する複数の作業機対応出力特性データの中から一つを選
択し、これに基づいて電子ガバナ制御がなされるのであ
って、作業機を接続する毎にそれに対応する出力特性を
選択するためのスイッチを操作するような必要はなく、
誤って接続した作業機に対応しない出力特性を選択し
て、作業機に必要以上のエンジントルクがかかったり、
或いは限界出力が足らずに高負荷時にエンストしてしま
うというような不具合が回避される。また、従来、複数
ハーネスの組合せによりデータ選択を行う技術がある
が、本発明の場合、識別コードの送信によるものであ
り、ハーネス配線の煩雑さが回避され、また、ハーネス
の組合せのように数が限定されず、接続できる作業機の
数を増やすことができる。

【００３９】また、同じく各種作業機を接続可能な作業
車輌（例えばトラクタ）において、請求項２記載の如き
ディーゼルエンジンの電子ガバナ制御機構を設けること
により、車輌本体における電子ガバナの制御部には、複
数の作業機対応出力特性データを記憶する必要はないの
で、この記憶容量が限られている場合に対応できる。出
力特性データ自体は、各作業機にてその作業機に対応す
るものを記憶しておいて、作業機の接続時に、車輌本体
の電子ガバナ制御部に送信するものであって、接続され
るあらゆる種類の作業機に対応する出力特性データを電
子ガバナ制御部に入力することができる。従って、新た
に接続を必要とする作業機が現れた場合にも、それに対
応する出力特性データをその作業機に記憶させておき、
作業機を車輌本体に接続すれば、そのデータが車輌本体
の電子ガバナ制御部に入力され、その作業機に対応する
出力特性で最適な電子ガバナ制御がなされ、作業機に必
要以上のエンジントルクがかかったり、エンストしたり
する弊害は起こらないのである。

【００４０】また、例えばローントラクタ（芝刈機）等
のような電子ガバナ制御式ディーゼルエンジン搭載型作
業車輌において、高地では空気が希薄になることから空
気過剰率が低下し、エンジン出力も低下して作業能率が
劣るが、請求項３の如き電子ガバナ制御機構とすること
により、作業する場所の高度に応じて、出力低下を補え
るような出力特性データを選択することができ、低地で
の標準大気下での作業と同様の作業能率が得られるよう
になる。

【００４１】また、乗用田植機等、ベルト式無段変速装
置を有し、ディーゼルエンジンを搭載する作業車輌にお
いては、走行を可能とする電子ガバナ制御式ディーゼル
エンジン搭載型作業車輌において、請求項４の如く、ベ
ルト式無段変速装置の減速範囲未満である微速走行のエ
ンジン回転数域にて、限界出力を高めに設定したアイソ
クロナス制御域を設定することにより、この範囲でアク
セルを一定に設定すれば、凹凸の大きな圃場への出入り
時等、負荷変動のある場合での微速走行時にも等速走行
がなされるとともに、限界出力も高いために、不意に高
負荷がかかった時にもエンストしにくい。また、ドルー
プ制御域では、アクセル操作にて変速操作が可能とな
る。そして、この微速走行域ではベルト式無段変速装置
にて制御する必要もなく、エンジンが低回転のディーゼ
ルエンジンであることから、ベルト式無段変速装置は、
減速比を小さくして、コンパクトかつ低コストなものに
することができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】作業機毎の識別コード送信を行う電子ガバナ制
御機構を採用するトラクタの側面略図である。

【図２】ＲＯＭ式識別コード送信タイプの電子ガバナ制
御機構ブロック図である。

【図３】図２の電子ガバナ制御機構におけるエンジン制
御フローチャート図である。

【図４】抵抗式識別コード送信タイプの電子ガバナ制御
機構ブロック図である。

【図５】図４の電子ガバナ制御機構におけるエンジン制
御フローチャート図である。

【図６】作業機毎の出力特性データ送信を行う電子ガバ
ナ制御機構を採用するトラクタの側面略図である。

【図７】出力特性データ送信式電子ガバナ制御機構ブロ
ック図である。

【図８】図７の電子ガバナ制御機構におけるエンジン制
御フローチャート図である。

【図９】電子ガバナ制御式ディーゼルエンジンを搭載す
るローントラクタの側面図である。

【図１０】高度対応スイッチＳＷ２を設けた電子ガバナ
制御機構ブロック図である。

【図１１】アイソクロナス制御かドループ制御かを選択
可能とするディーゼルエンジン出力特性マップ図であ
る。

【図１２】高度による出力ダウン率の変化を示す図であ
る。

【図１３】複数の高度対応出力特性を加味したディーゼ
ルエンジン出力特性マップ図である。

【図１４】ベルト式無段変速装置を具備し、電子ガバナ
制御式ディーゼルエンジンを搭載する乗用田植機の側面
図である。

【図１５】図１４図示の乗用田植機における電子ガバナ
制御機構ブロック図である。

【図１６】微速走行域にて等速制御を採用する電子ガバ
ナ制御式ディーゼルエンジン出力特性マップ図である。

【符号の説明】

Ｅエンジン（ディーゼルエンジン）Ｇガバナ部ＦＰ燃料噴射ポンプＳＷ１定回転スイッチＳＷ２高度対応スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＦ０２Ｄ 45/00 ３７６Ｆ０２Ｄ 45/00 ３７６Ｂ (72)発明者小宮武二大阪府大阪市北区茶屋町１番32号ヤンマーディーゼル株式会社内 (72)発明者山下英治大阪府大阪市北区茶屋町１番32号ヤンマーディーゼル株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各種作業機を接続可能とする、電子ガバ
ナ制御式ディーゼルエンジン搭載型作業車輌において、
車輌本体には、各種の作業機接続時に対応する複数の出
力特性データを電子ガバナ制御部に記憶するとともに、
作業機識別コードの受信部を設け、各種作業機にはその
作業機の識別コードを記憶する記憶部とその識別コード
の送信部を設け、各種作業機接続時にその作業機の識別
コードが該送信部より車輌本体の該受信部に送信され、
該受信部にて受信された作業機識別コードを基に、記録
される出力特性データ群より該当の出力特性データをピ
ックアップして電子ガバナ制御を行うことを特徴とする
電子ガバナ制御機構。
【請求項２】各種作業機を接続可能とする、電子ガバ
ナ制御式ディーゼルエンジン搭載型作業車輌において、
車輌本体の電子ガバナ制御部に出力特性データの受信部
を設け、各種作業機にはその作業機固有の出力特性デー
タを記憶する記憶部とその出力特性データの送信部を設
け、各種作業機接続時にその作業機の出力特性データが
該送信部より車輌本体の該受信部に送信され、該受信部
にて受信された出力特性データを基にして電子ガバナ制
御を行うことを特徴とする電子ガバナ制御機構。
【請求項３】電子ガバナ制御式ディーゼルエンジン搭
載型作業車輌において、電子ガバナ制御部に、複数の高
度下での作業に応じた出力特性データを記憶し、その車
輌にて作業を行う高度に応じて出力特性データを選択し
て電子ガバナ制御を行うことを特徴とする電子ガバナ制
御機構。
【請求項４】ベルト式無段変速装置を有する電子ガバ
ナ制御式ディーゼルエンジン搭載型作業車輌において、
ベルト式無段変速装置の減速範囲未満である微速走行の
エンジン回転数域を、限界出力の高いアイソクロナス制
御域と、限界出力の低いドループ制御域とに区分設定
し、電子ガバナ制御を行うことを特徴とする電子ガバナ
制御機構。