(57)【要約】【課題】本発明では、作業中のエンジン回転数を負荷変動に応じて素早く最適燃費ラインの回転数に近づけるようにすることで、燃料消費量が少ないトラクタの走行制御装置を提供することを課題とする。【解決手段】アクセルレバー３３或はアクセルペダル３４の開閉度合いを検出するスロットルセンサ２０と、エンジン２の出力軸の回転数を検出するエンジン回転センサ２２を設けると共に、前記スロットルセンサ２０の検出開度に応じた最適回転数を制御装置４０に記憶し、前記エンジン回転センサ２２が検出するエンジン回転数とスロットルセンサ２０の検出開度に応じた最適回転数の差を所定範囲に収めるように、エンジン回転制御部２７と主変速制御部２８とＰＴＯ変速制御部２９を制御するように構成したことを特徴とするトラクタの構成とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクセルレバー（３３）或はアクセルペダル（３４）の開閉度合いを検出するスロットルセンサ（２０）と、エンジン（２）の出力軸の回転数を検出するエンジン回転センサ（２２）を設けると共に、前記スロットルセンサ（２０）の検出開度に応じた最適回転数を制御装置（４０）に記憶し、前記エンジン回転センサ（２２）が検出するエンジン回転数とスロットルセンサ（２０）の検出開度に応じた最適回転数の差を所定範囲に収めるように、エンジン回転制御部（２７）と主変速制御部（２８）とＰＴＯ変速制御部（２９）を制御するように構成したことを特徴とするトラクタ。
【請求項２】
前記スロットルセンサ（２０）の開度に応じた最適回転数と、エンジン回転センサ（２２）が検出するエンジン回転数との許容差を変更する許容負荷設定器（２１）を設け、エンジン回転数が前記許容負荷設定器（２１）で設定した回転差許容範囲から外れると、エンジン回転制御部（２７）と主変速制御部（２８）とＰＴＯ変速制御部（２９）を制御するように構成したことを特徴とする請求項１に記載のトラクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、農業機械であるトラクタに関する。特に、ロータリ作業機やスピードスプレヤー等の種々作業機を装着するトラクタの走行制御装置に関し、詳しくは省燃費となる走行制御の技術である。
【背景技術】
【０００２】
トラクタの走行制御方法として、特開２００３−１２９８７９号公報に、電子制御式ガバナによりエンジンのトルクを算出し、エンジン回転検出器でエンジン回転数を検出し、制御装置でエンジン回転数と最適燃費ラインのエンジン回転数との差異を演算し、両者に差異がある場合は、該差異を無くすように制御装置が電子制御式ガバナを制御するとともに、耕耘速度維持のための電子制御油圧式無段変速機（ＨＳＴ）の制御を行うようにした先行技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１２９８７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
先行技術で、ガバナは、自動的にエンジンの回転数を設定回転数にコントロールする装置で、負荷の変動に対して自動的にスロットルバルブを開閉し、エンジンの回転数を安定させようとするために、エンジンの負荷が多少変動してもエンジン回転数はあまり変動しない。このために、最適燃費ラインのエンジン回転数と実際のエンジン回転数との差異が正確に検出できない。
【０００５】
また、エンジンの排気温度で負荷を判断する方法も考えられているが、排気温度は負荷変動に追従し難く、起伏や硬軟の変化が多い圃場では変化する負荷を正確には検出できない。
【０００６】
そこで、本発明では、作業中のエンジン回転数を負荷変動に応じて素早く最適燃費ラインの回転数に近づけるようにすることで燃料消費量が少ないトラクタの走行制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記本発明の課題は、次の技術手段により解決される。
請求項１に記載の発明は、アクセルレバー（３３）或はアクセルペダル（３４）の開閉度合いを検出するスロットルセンサ（２０）と、エンジン（２）の出力軸の回転数を検出するエンジン回転センサ（２２）を設けると共に、前記スロットルセンサ（２０）の検出開度に応じた最適回転数を制御装置（４０）に記憶し、前記エンジン回転センサ（２２）が検出するエンジン回転数とスロットルセンサ（２０）の検出開度に応じた最適回転数の差を所定範囲に収めるように、エンジン回転制御部（２７）と主変速制御部（２８）とＰＴＯ変速制御部（２９）を制御するように構成したことを特徴とするトラクタとしたものである。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記スロットルセンサ（２０）の開度に応じた最適回転数と、エンジン回転センサ（２２）が検出するエンジン回転数との許容差を変更する許容負荷設定器（２１）を設け、エンジン回転数が前記許容負荷設定器（２１）で設定した回転差許容範囲から外れると、エンジン回転制御部（２７）と主変速制御部（２８）とＰＴＯ変速制御部（２９）を制御するように構成したことを特徴とする請求項１に記載のトラクタとしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、スロットルセンサ（２０）の検出、或はアクセルペダル（３４）の開閉度合いから制御部（２４）に記憶するエンジン（２）の最適回転数に、エンジン回転センサ（２２）が検出するエンジン回転数を近づけるようにする。このため、エンジン回転制御部（２７）と主変速制御部（２８）とＰＴＯ変速制御部（２９）を制御するので、スロットルレバーの動きに対して素早くエンジン回転を最適回転数に変更制御できて燃料消費量を少なくする。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、耕耘作業や牽引走行等の作業種別に応じて負荷許容設定手段（２１）で最適回転数とエンジン回転センサ（２２）が検出するエンジン回転数との差を許容する範囲を変更して、負荷変動の多い作業でもあまり変速しないで定速走行が出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】トラクタの側面図
【図２】制御ブロック図
【図３】制御フローチャート図
【図４】エンジンの性能カーブ
【図５】トラクタのキャビン配管図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。
図１は、本発明を実施するトラクタの全体図で、機体前部のボンネット１内に搭載したエンジン２の動力をミッションケース３内の変速装置で適宜に変速して前輪軸４と後輪軸５に伝動して前輪６と後輪７の両方或は後輪７のみを駆動する。
【００１３】
機体上のキャビン１２内に設ける座席１０に座った作業者が、中央に立設するステアリングハンドル８で前輪６を操向操作しながら、ステアリングハンドル８の近くに設けるアクセルレバー３３か足元に設けるアクセルペダル３４のどちらかを操作して走行速度を調整しながら走行する。機体の後方へ突出するヒッチ９には、ロータリ耕運機などの作業機を装着し、ミッションケース３から後方へ向かって突出するリアＰＴＯ軸１１でヒッチ９に装着する作業機を駆動し、ミッションケース３の後部から前方へ向かって突出するミッドＰＴＯ軸（図示省略）で前輪６と後輪７の間に装着する芝刈り機などの作業機を駆動する。リアＰＴＯ軸１１とミッドＰＴＯ軸もミッションケース３内の変速装置で変速して出力される。
【００１４】
図２の制御ブロック図で、制御装置４０の制御部２４と記憶部３１に対するセンサ信号とスイッチ信号の入力と制御部２４からの制御信号の出力を説明する。
制御部２４に入力する信号は、エンジン２の回転を増減するアクセルレバー３３或はアクセルペダル３４の操作度合いを検出するスロットルセンサ２０からアクセル度合い、耕耘や代掻き或は除草などの作業種類を入力する作業設定スイッチ２１から作業種別信号、エンジン回転センサ２２からエンジン２の出力軸回転数、ＰＴＯセンサ２３からリアＰＴＯ軸１１とミッドＰＴＯ軸の回転数、自動変速スイッチ２５から自動制御のオン・オフ信号、ＰＴＯスイッチ２６からリアＰＴＯ軸１１とミッドＰＴＯ軸のオン・オフ信号である。
【００１５】
記憶部３０には、エンジン回転設定器３５からエンジン最低回転数が入力し、許容負荷設定器３６から作業種別毎のエンジン負荷率が入力し、スロットルセンサ２０のアクセル度合いに応じた無負荷時のエンジン回転数（最適回転数）がデータとして記憶している。
【００１６】
制御部２４から出力する制御信号は、エンジン回転制御部２７にエンジン回転数制御信号、主変速制御部２８に変速段制御信号、ＰＴＯ変速制御部２９にリアＰＴＯ軸１１の変速段制御信号である。
【００１７】
図３の制御フローチャート図で、変速制御を説明する。
ステップＳ１でエンジン回転設定器３２によって記憶部３１へエンジン２の最低回転数（設定最低回転数）を入力し、ステップＳ２で作業設定スイッチ２１と許容負荷設定器３６によって作業種別ごとの許容負荷率を記憶部３１へ記憶し、ステップＳ３でエンジン回転設定器３２によってエンジン２の回転数を作業種別に応じた一定回転の作業エンジン回転数に手動で設定し、ステップＳ４で作業走行を開始する。
【００１８】
その後、ステップＳ５で記憶部３１から制御部２４に作業種別に応じて決まっている作業エンジン回転数をデータとして読み出し、ステップＳ６でエンジン回転センサ２２が検出する実際のエンジン出力軸回転数（以下、実エンジン回転数という）とＰＴＯセンサ２３で検出するリアＰＴＯ軸１１及びミッドＰＴＯ軸の回転数を制御部２４へ読み込む。
【００１９】
さらに、ステップＳ７で先に入力した設定最低回転数を記憶部３１から制御部２４に読み出し、ステップＳ８で作業種別に応じたエンジン負荷率を記憶部３１から制御部２４に読み出し、ステップＳ９でスロットルセンサ２０のスロットル度合いに応じた最適回転数を記憶部３１から制御部２４に読み出し、ステップＳ１０で実エンジン回転数を最適回転数で除算してエンジン負荷率（エンジン負荷率＝実エンジン回転数／最適回転数）を算出する。
【００２０】
ステップＳ１１で自動変速スイッチ２５がオンであるかを判定し、判定がＹＥＳであれば、ステップＳ１２でＰＴＯスイッチ２６がオンであるかを判定し、判定がＹＥＳであれば、ステップＳ１３の判定に移行する。ステップＳ１１の判定或はステップＳ１２の判定がＮＯであればそのままでリターンする。
【００２１】
ステップＳ１３では実エンジン回転数が設定最低回転数以上であるかを判定し、判定がＹＥＳであれば、ステップＳ１４の判定に移行し、判定がＮＯであれば回転が不安定であるので、ステップＳ１９でエンジン回転数を設定最低回転数に変更するようにエンジン回転制御部２７に指令し、リターンする。
【００２２】
ステップＳ１３の判定がＹＥＳであれば、ステップＳ１４でエンジン負荷率が軽負荷（９０％以上）の範囲であるかの判定を行い、判定がＹＥＳであれば、ステップＳ２０で最適回転数は設定最低回転数以上であるかの判定を行い、ＮＯであれば、ステップＳ１９でエンジン回転数を設定最低回転数に変更し、ステップＳ１９でエンジン回転数を設定最低回転数に変更するようにエンジン回転制御部２７に指令し、リターンする。
【００２３】
ステップＳ２０の判定がＹＥＳであれば、ステップＳ２１でエンジン回転数を最適回転数に変更し、走行変速とＰＴＯ変速の現在の変速を一段上げた指令に変更し、ステップＳ１８でエンジン回転制御部２７と主変速制御部２８とＰＴＯ変速制御部２９に変更命令を出しリターンする。
【００２４】
ステップＳ１４の判定がＮＯであれば、ステップＳ１５でエンジン負荷率が適正な中負荷（７０〜９０％）の範囲であるかの判定を行い、判定がＹＥＳであれば、ステップＳ２２で変速しないでリターン（すなわち、そのままで走行する）する。
【００２５】
ステップＳ１５の判定がＮＯであれば、ステップＳ１６でエンジン負荷は重負荷（７０％以下）と判断し、ステップＳ１７でエンジン回転数を最適回転数に変更し、走行変速とＰＴＯ変速の現在の変速を一段下げた指令に変更し、ステップＳ１８でエンジン回転制御部２７と主変速制御部２８とＰＴＯ変速制御部２９に変更命令を出しリターンする。
【００２６】
エンジン負荷率によって判断する軽負荷、中負荷、重負荷は、作業設定スイッチ２１によって設定する作業種別で異なり、その負荷許容範囲を許容負荷設定器３６で変更出来る。
【００２７】
なお、トラクタでバキュームカーや運搬車を牽引する場合には、牽引部分に歪ゲージを設けたドローバを用いて牽引負荷を検出して、エンジン回転を制御したり変速段を変更したり過負荷の場合に警報を出したりすることも出来る。
【００２８】
前記は、自動的にエンジン２の回転数を変更したり走行変速やＰＴＯ変速を行う自動制御のフローチャートを示したが、手動変速で、過負荷の作業走行が一定時間続くと操作パネルなどに適正なエンジン回転数と主変速段とＰＴＯ変速段を表示して作業者に知らせるようにすることも出来る。
【００２９】
また、自動制御を解除した状態で、実回転数が設定最低回転数よりも低下することが頻繁に発生すると操作パネルなどにそのことを表示して、回転を上昇させるようにしても良い。
【００３０】
図４はエンジン回転数と出力との関係を示す性能カーブである。設定エンジン回転数に対する実エンジン回転数の割合で負荷を算出する構成である。即ち、（実エンジン回転数／設定エンジン回転数）を負荷率としている。
【００３１】
図５は、エアコンユニット１３を循環する冷却水を使ってキャビン１２内の座席１０近くに設けるドリンクホルダ１７を温めるようにした実施例で、エンジン２側のウオータポンプ１８からキャビン１２のルーフに設けるエアコンユニット１３に配管１９で冷却水を循環している。さらに、エアコンユニット１３とドリンクホルダ１７を電磁弁１５を介して別の配管３０で連結し冷却水を流すようにしている。ドリンクヒータスイッチ１６で電磁弁１５を開いて冷却水をドリンクホルダ１７へ流してドリンクホルダ１７の飲み物を温めるようにする。
【００３２】
なお、ドリンクヒータスイッチ１６に代えて、ドリンクホルダ１７内にドリンク容器を感知するスイッチを設け、ドリンク容器をドリンクホルダ１７に入れた場合に温めるようにすれば安全である。
【００３３】
配管３０には水温センサ１４を設け、水温が高温過ぎれば電磁弁１５を閉じてドリンクホルダ１７を温めないようにする。なお、水温センサ１４の水温をステアリングハンドル８の近くに表示するようにしても良い。
【００３４】
なお、図示を省略するが、エンジン２のマフラーは機体の最低部で後方へ向けて配管し断熱材入りのカバーで下側から覆っている。このカバーの前側を前上方へ立ち上げて障害物に当たっても破損し難くしている。また、マフラーを左右に分岐する場合には、分岐部から後方に向かって径を順次大きくして排気熱が均等に伝わるようにする。
【符号の説明】
【００３５】
２  エンジン
２０  スロットルセンサ
２１  負荷許容設定手段
２２  エンジン回転センサ
２４  制御装置
２８  主変速制御部
２９  ＰＴＯ変速制御部
３３  アクセルレバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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