JPS61110625A

JPS61110625A - 作業車のガバナ装置

Info

Publication number: JPS61110625A
Application number: JP23284184A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Matsuda; 康松田; Hirobumi Sekino; 関野　博文; Yasuichi Kamata; 鎌田　保一; Shoichi Yamamoto; 昌一山本
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1984-11-05
Filing date: 1984-11-05
Publication date: 1986-05-28
Also published as: JPH0353128B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明け、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作業車に用いるガバナ
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ボシ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１円滑なア
イドリングを行わせるため。

及び最高回転速廣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
Ｖｉ轄連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低速走行及び作
業装置の定速部１Ｊが要求される上記農用作業車におい
て＃−１Ｊｌｆ１者のオールスピードガバナが採用さね
、又、アクセル調節に１１１６した滑らかな加速及び減
速性が１１求される自ｗ１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、禮ｊ１述のようＶｃｌｋ用作業車の搭載エン
ジンに装備されるガバナ装置１ｉｉＩは、その主作業で
ある圃場的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
リティ）が良くないものであった。

この発明け、噴射′１１ＦＩ８節機構を電気アクチュエ
ータで作業制御する。いわゆる電子制御ガバナを採用し
て１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＆４問題を解消するとと
もに、このモードの切換えを自１Ｆ＋的に行えるように
したものである。

Ｅ問題点を解決するだめの手段］本発明においては、搭載ディーゼルエンジンの燃料噴射
ＵＳ節機構を１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、エンジン回転敗変蛸に対す
るトルク変動率の小さいトルクカーブＫｌ？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ｆｌｌＪｌｃ対するトルク変１１＋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、車体に作業状態と非作業状態とに位置
又は姿勢を変更自在に作業装置を取付けるとともにこの
作業装置の位置もしくは姿勢を検出する手段を設け。

非作業状態の検出時には路上走行モードに、又。

作業状態の検出時には作業走行モードにガバナ制御モー
ドを自動的に切換えるべく構成してある点に特徴がある
。

〔作　用〕

上記構成によると１作業装置の位置又は姿勢を作業状態
にすれば自動的に作業走行モードでガバナが制御され、
非作業状態にすれば路上走行モードの制御に自動的に切
換わる。

【発明の効果］従って、ガバナの制御モードを切換える操作を特別に行
う必要なく１作業走行及び路上走行に適した制御モード
で適切にガバナ制御を行うことができるようになった。

〔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’）夕本体（１）に搭載したディーゼルエンジン（
２）の出力は主クラツチハウジング（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１６１１１５＋に伝達さ
れるとともに、走行伝動系とけ独立したライブＰＴＯ伝
幼系を介して後部ＰＴＯ軸（７）Ｉｃ作業用’ｔｌｒ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袋ｗ　ｔｔｏ＋が１ａ
記ＰＴＯ軸（７）からの出力で駆動されるようになって
いる。

自１１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）＋Ｉｌｌの燃料噴射量調節機
構であるコントロールラック０鱒は電子ガバナによって
制御される。

つまり、＃記コントロールラック＋１２１　Ｆｉ＃　ｓ
ｉ電流に比例したストロークで変位するソレノイドＨに
連結されるとともに、コントロールラック＠の位置が差
動トランスを用いたストロークセンサ０４）で連続的に
検出され、かつ、ポンプ駆！ＩＪ用カム軸０５１に固設
したギヤｔ１６ｉＫ対向したコイルセンサ同によってエ
ンジン回転数が検出され。

これらセンサ（１４＋　＋　ｔｌη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（１２１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圧制御
回路Ｏ〜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−（Ｉ９）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−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
回転ボテンンヨメータ（２１１、＋２９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。

その一つけ、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ｇ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ｅＬ艶のよう＆ｚ　ｉ　＠　９３メ
Ｉ／鼾メ１メメ啓値ｌダを自動的に選択され。

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。

＠３図に示す前記トルクカーブはアクセル設定器ごとに
、エンジン回転数とコントロールラック位置（トルク）
との関係が予めマツプデータとして記憶設定されており
、ポテンショメータ翰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
する目標ラック位Ｉｆ　（ＰＩ）をマツプ制御系−で割
り出し、検出ラック位置がこの目標ラック位置（Ｐｌ）
に向かうようにソレノイド０３）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、この場合ポテンショメータ６！１）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？蜀によって目標ラック位ｔｘ　（ｐｔ）を割
り出し、検出ラック位置をこの目標ラック位置（Ｐ、）
に近づけるようにソレノイド舖を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（ハ）及びＰＩＤ回転数制御系例か
らの各目標ラック位置（Ｐ、）又はＣＰ、）のいずれか
を選択系（至）で選択することによって行われるもので
あり、この選択制御が次のように行われる。

つ捷り、前記ロータリ耕耘装置ｉｔ（作業装置）（ｌＯ
）を昇降する油圧リフトアーム（８）の支点部ＶｃＦｉ
アーム昇降角度を連続的に検出するための回転式のポテ
ンショメータ（ハ）が装備されており、これからの検出
信号（ｅｌ）が設定器−で与えられた基準値（ｅｏ）と
比較系（ハ）で比較される。　この基準値（ｅｏ）は、
耕耘装置　（１０）が通常の耕耘作業レベルよりも充分
高い適当高さく例えば上限近傍）に相当する値に設定さ
れており、耕耘装ｇＩ（ＩＯｌがこの基準高さより低い
範囲にあれば作業状態にｊ又、基準高さ以上にあれば非
作業状態であると比較系０２８１で判別され、その判別
結果に基づいて選択系（ハ）でｎｔｌ記両目標ラッう位
＠　（ｐ、）又は（Ｐ、）の選択が行われる。　つまり
１作業状態であれば目標ラック位１．（ｐ、）が、又、
非作業状態であれば目標ラック位ｉｔ　（Ｐ、）が選択
されてＰＩＤラック位置制御系翰に与えられるのである
。

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われる
。　つまり、選択系（社）で選択された目標ラック位＠
　（Ｐ、）　［（Ｐ＋）又はＣＰ、、）］と検出エンジ
ン回転数に基いて設定された最低ラック位置（Ｐ４）が
判別系（ト）で比較され、そのうち最も大きいものが目
標ラック位Ｗｔ（Ｐｓ）Ｋ選択されてエンジンストップ
への発展を阻止する。

又、上記のようにや１別系−で選択された目標ラック位
置（Ｐ、）と検出エンジン回転数に基いて設定された最
大ラック位置（Ｐ６）が＠コの判別系＠１１で比較され
、そのうちの小さい方が最終の目標ラック位ｌｉｔ　（
ＰＧ）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っている。

尚、前記油圧リフトアーム（８）のポテンショメータ圀
はガバナ制御モードの切換えの他に、該リフトアーム（
８）の電気式ポジション制御用として利用される。

つまり、第６図に示すように、前記リフトアーム（８）
を【動する単動型の油圧シリンダ＠４け。

上昇用電磁弁（３３ａ）　、上昇用パイロット弁（３３
ｂ）。

下降用電磁弁（３３ｃ）及び下降用パイロット弁（３３
ｄ　）からなる制御弁６濁に接続さｔｌており１両亀磁
弁（３３ａ）・（３３ｃ）への通電制御によって上昇。

下降及び中立の３状態に切換えられるようになっている
。　そして、運転部位１７ｍ［けられた昇降調節レバー
（財）の操作角度を検出する回転式ポテンショメータ（
至）からの信号（ｅ２）と前記り７トアーム角検出用ポ
テンシヨメータ翰からの信号（ｅ、）とが比較系−で比
較され、両信ｌ（ｅ、）Ｉ（ｅ、）の偏差が設定範囲（
不感帯）内ｖｒ−々るように制御弁−が作ｖ１制御され
るようになっている。

つまり、昇降帖節レバー（財）で設定したポジションま
で耕耘装置ＩＩ　ｆｌｏｌが畔降制御されて、その位置
に保持されるのである。

又、前記比較系−では、前記３点リンク機構（８）の基
１１１ｉｉＩＶｃ設けた牽引負荷検出センサ（差動トラ
ンスなどからなる）＠からの検出信号（ｅ、）と任意に
人為調節される負荷設定器−からの設定信号（ｅ４）と
を比較して１両信号（ｅｊＩ（ｅ４）の偏差が設定範囲
内にあるように制御弁−に制御指令を出すよう構成され
ていて、３点リンク機構（８）にプラクなどの牽引型作
業装置を取付けての作業走行時に牽引負荷を設定範囲に
維持するように作業装置を昇降する制御（ドラフト制御
）を行うことが可能となっている。　但し、このドラフ
ト制御はポジション制御により設定された作業装置高さ
よりも高い範囲でのみ可能である。

〔別実施例〕

尚、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する
こともできる。　又５両モードともＫＰＩＤ制御又けＰ
Ｉ副制御することも可能である。

又、コントロールラック（１２）を駆動するソレノイＦ
輪に代えて直流電動モータ（減速機付き）を用いるもよ
く、これらを電動アクチュエータと総称する。

アクセル調節は単一の調節具で行ってもよい。

又、電久式ポジション制御を行わないものにあっては、
リフトアーム（８）に作用するリミットスイッチで作業
装置１１　ｆｌｏｌが作業高さ範囲内にあるか否かを検
出するようにしてもよい。

又１本発明をコンバインに適用した場合には。

刈取部が昇降自在な作業装ｗ１ｆｌｏｌとなり、この場
合も刈取部の高さ検出に基づいてガバナ制御モードの切
換えを行うことになる。

又、プームスプレヤーなどの散布作業装置を備えた運搬
車に適用した場合にけ、ノズルゲームの車体横側方への
張出し姿勢を検出して作業状態を、ノズルブームの車体
内方への退入格納姿勢を検出して非作業状態を判別する
。

【図面の簡単な説明】

図面は木発＃ＩＫ、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図はポジション制御及びドラ
フト制御系の構成図である。（２）・・エンジン、　１１１１１　　・・・作業装置
、＋１２＋　　・・燃料噴射量調節機構、　（１３１重
重アク−ｆ　ｓ＋、　：Ｌ−タ。（１〜・・・・・制御回路。

Claims

【特許請求の範囲】［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
ドを切換え可能に構成し、かつ、車体に作業状態と非作
業状態とに位置又は姿勢を変更自在に作業装置（１０）
を取付けるとともに、この作業装置（１０）の位置もし
くは姿勢を検出する手段を設け、非作業状態の検出時に
は路上走行モードに、又、作業状態の検出時には作業走
行モードにガバナ制御モードを自動的に切換えるべく構
成してある作業車のガバナ装置。［２］作業装置（１０）が車体に対して昇降自在に連結
された対地作業装置であり、作業装置（１０）の作業−
非作業状態を検出する手段が作業装置（１０）の車体に
対する昇降位置を検出するものであり、作業装置（１０
）の所定レベル以上で非作業状態が、又、作業装置（１
０）の所定レベルよりの下降で作業状態が判別されるよ
う構成してある特許請求の範囲第［１］項に記載の作業
車のガバナ装置。