(57)【要約】【課題】条件の仕様が異なった機種に対して電気回路の主要部を共用できるようにすることで、機種ごとの回路設計を不要にしてコスト低減を図る。【解決手段】着座検知をエンジン始動条件の一つにするとともに、エンジン始動後の離席検知に基づいてエンジンを自動停止するよう構成したコントローラを備え、ＰＴＯ系が非伝動状態にあることの検知と、走行系が中立にあることの検知とのアンド条件を、コントローラにおける着座検知と等価関係にあるよう構成してある。【選択図】        図６
2004190636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
着座検知をエンジン始動条件の一つにするとともに、エンジン始動後の離席検知に基づいてエンジンを自動停止するよう構成したコントローラを備え、
ＰＴＯ系が非伝動状態にあることの検知と、走行系が中立にあることの検知とのアンド条件を、前記コントローラにおける着座検知と等価関係にあるよう構成してあることを特徴とするトラクタのエンジン制御装置。
【請求項２】
着座検知をエンジン始動条件の一つにするとともに、エンジン始動後の離席検知に基づいてエンジンを自動停止するよう構成したコントローラを備え、
前記コントローラの一つの条件入力ポートに、着座検知によって閉じられ離席検知によって開かれるシートスイッチをハイサイド接続し、前記条件入力ポートに「Ｈ」信号が印加されるとエンジン運転が持続され、前記条件入力ポートに「Ｌ」信号が印加されるとエンジンが自動停止されるように前記コントローラを構成するとともに、前記コントローラの他の一つの条件入力ポートに、ＰＴＯ系が非伝動状態にあると閉じるとともにＰＴＯ系が伝動状態にあると開くＰＴＯスイッチと、中立状態で閉じるとともに走行状態で開く走行スイッチとを直列にハイサイド接続し、このＰＴＯスイッチと走行スイッチとをつなぐ回路部位から導出した分岐回路を、離席検知用の前記条件入力ポートに接続し、かつ、この分岐回路に、条件入力ポート側への電流流動方向を順方向とするダイオードを介在してあることを特徴とするトラクタのエンジン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、運転者が運転座席から離席したことが検出されると、エンジンを自動的に停止する機能を備えて、運転者が離席している状態で機体が誤操作によって暴走することがないように構成したトラクタのエンジン制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、機能を備えたトラクタとしては、運転者の離席を検知するシートスイッチ、走行系が中立であることを検知するニュウトラルスイッチ、車体のパーキングブレーキがロックされていることを検知するパーキングブレーキスイッチ、運転者が人為的にセット操作可能なシートロックスイッチを備え、運転者が離席する定置作業時にはシートロックスイッチをセット操作しておくことで、運転者が離席した状態でも、エンジンを運転しつづけてＰＴＯ軸を駆動させることができるよう構成したものがある（特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特公平８−６６１５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来手段においては、所定の条件が成立したときにエンジンを自動停止させるための専用の電気回路を備えており、条件の仕様が異なった機種にはそのまま適用することができず、新たに電気回路を設計する必要があり、コスト高の一因となるものであった。
【０００５】
本発明は、このような点に着目してなされたものであって、条件の仕様が異なった機種に対して電気回路の主要部を共用できるようにすることで、機種ごとの回路設計を不要にしてコスト低減を図ることを主たる目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は以下のような構成を採る。
【０００７】
請求項１に係る発明は、着座検知をエンジン始動条件の一つにするとともに、エンジン始動後の離席検知に基づいてエンジンを自動停止するよう構成したコントローラを備え、
ＰＴＯ系が非伝動状態にあることの検知と、走行系が中立にあることの検知とのアンド条件を、前記コントローラにおける着座検知と等価関係にあるよう構成してあることを特徴とする。
【０００８】
この記構成によると、ＰＴＯ系が非伝動状態にあることの検知と、走行系が中立にあることの検知とのアンド条件を持たない構成とすることで、着座検知をエンジン始動条件の一つにした仕様のエンジン制御装置を構成することができ、また、走行系が中立にあることの検知とのアンド条件を持つ構成とすることで、このアンド条件が成立することがエンジン始動条件の一つとなって、着座検知をエンジン始動条件から外した仕様のエンジン制御装置を構成するとができる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、着座検知をエンジン始動条件の一つにするとともに、エンジン始動後の離席検知に基づいてエンジンを自動停止するよう構成したコントローラを備え、
前記コントローラの一つの条件入力ポートに、着座検知によって閉じられ離席検知によって開かれるシートスイッチをハイサイド接続し、前記条件入力ポートに「Ｈ」信号が印加されるとエンジン運転が持続され、前記条件入力ポートに「Ｌ」信号が印加されるとエンジンが自動停止されるように前記コントローラを構成するとともに、前記コントローラの他の一つの条件入力ポートに、ＰＴＯ系が非伝動状態にあると閉じるとともにＰＴＯ系が伝動状態にあると開くＰＴＯスイッチと、中立状態で閉じるとともに走行状態で開く走行スイッチとを直列にハイサイド接続し、このＰＴＯスイッチと走行スイッチとをつなぐ回路部位から導出した分岐回路を、離席検知用の前記条件入力ポートに接続し、かつ、この分岐回路に、条件入力ポート側への電流流動方向を順方向とするダイオードを介在してあることを特徴とする。
【００１０】
この構成によると、離席検知用の条件入力ポートにシートスイッチだけを接続することで、着座検知をエンジン始動条件の一つにした仕様のエンジン制御装置を構成することができ、また、離席検知用の条件入力ポートにシートスイッチと前記分岐回路とを並列に接続した構成とすることで、シートスイッチが閉じられていなくても、分岐回路に「Ｈ」信号が印加されていればエンジン始動条件の一つが成立することになって、着座検知をエンジン始動条件から外した仕様のエンジン制御装置を構成するとができる。
【００１１】
従って、本発明によれば、同一のコントローラをエンジン始動条件の異なる仕様のエンジン制御装置に共用することができ、各仕様ごとに専用のエンジン制御装置の回路設計を行う場合に比較してコスト低減および開発時間の短縮化を図ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１に、エンジン自動停止機能を備えたトラクタの一例が示されている。この例のトラクタは、トラクタ本機１の後部に付設作業装置の一例として油圧式の掘削装置２が取り付けられた仕様に構成されており、このトラクタ本機１の伝動系統図が図２に示されている。
【００１３】
つまり、機体前部に搭載されたエンジン３の動力は主クラッチ４を介して油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）からなる主変速装置５に伝達され、この主変速装置５からの変速動力は更にミッションケース６内においてギヤ式の副変速装置７で変速された後、後輪８および前輪９に伝達される。また、主変速装置５に入力されたエンジン動力の一部はＰＴＯ変速機構１０で変速された後、ＰＴＯクラッチ１１を介して機体後部のリヤＰＴＯ軸１２に伝達されるとともに、ミッドＰＴＯクラッチ１３を介して機体中間部のミッドＰＴＯ軸１４にも伝達されるようになっている。そして、前記掘削装置２に備えた油圧ユニット１５がリヤＰＴＯ軸１２からの動力で駆動されるようになっている。
【００１４】
図３〜図５に示すように、トラクタ本機１に備えられた運転座席１６の下部には離席検出装置１７が備えられている。この離席検出装置１７は運転座席１６への着座荷重の有無から着座状態か離席状態かを電気的に検知するものであり、所定の条件下で離席状態が検知されるとエンジン（ディーゼルエンジン）３を自動的に停止するように構成されている。
【００１５】
図６に、離席検出に基づいてエンジン３を自動停するための電気回路図が示されている。図において、２０はマイコンを利用して構成されたコントローラ、２１はキースイッチからなるメインスイッチ、２２はエンジン始動用のセルモータ、２３はモータ起動用リレー、２４は燃料カットバルブ、２５は通電励磁によって燃料カットバルブ２４を開くソレノイド、２６はソレノイドリレー、２７はエンジン暖気用のグロープラグ、２８はモニター用のグローランプである。また、ＳＷ１は主クラッチペダル（図示せず）が踏み込まれて主クラッチ４が切られると閉路（ＯＮ）する主クラッチスイッチ、ＳＷ２は前記主変速装置５が中立にある時に閉路（ＯＮ）される走行スイッチ、ＳＷ３は前記ＰＴＯ用クラッチ１１が切り操作されると閉路（ＯＮ）されるＰＴＯスイッチ、ＳＷ４は前記ミッドＰＴＯクラッチ１３が切り操作されると閉路（ＯＮ）されるミッドＰＴＯスイッチ、ＳＷ５は運転座席１６への着座荷重を受けて閉路（ＯＮ）されるシートスイッチ〔図４参照〕、ＳＷ６は運転座席３が前方に反転されると閉路（ＯＮ）するＰＴＯ解除スイッチ〔図５参照〕、Ｄ１およびＤ２はダイオードであり、スイッチＳＷ１〜ＳＷ６は、コントローラ２０に備えられた３つの条件入力ポートｐ１，ｐ２，ｐ３に以下のように接続されている。
【００１６】
３つの条件入力ポートｐ１，ｐ２，ｐ３はそれぞれ回路ａ，ｂ，ｃを介してメインスイッチ２１のアクセサリ端子に並列してハイサイド接続されており、第１の条件入力ポートｐ１に接続された回路ａには前記シートスイッチＳＷ５が介在され、第３の条件入力ポートｐ３に接続された回路ｃには前記走行スイッチＳＷ２、ＰＴＯスイッチＳＷ３、および、ミッドＰＴＯスイッチＳＷ４が直列に介在されるとともに、ＰＴＯスイッチＳＷ３と並列に配備されたバイパス回路ｄにＰＴＯ解除スイッチＳＷ６が接続されている。
【００１７】
また、ＰＴＯスイッチＳＷ３とミッドＰＴＯスイッチＳＷ４とをつなぐ回路部位から延出された分岐回路ｅが、シートスイッチＳＷ５の下手において回路ａに接続されるとともに、この分岐回路ｅに、回路ｃから回路ａへの電流流動方向を順方向として前記ダイオードＤ１が介在されている。また、分岐回路ｅの分岐点とバイパス回路ｄの接続点との間に前記ダイオードＤ２が設置されており、ＰＴＯ解除スイッチＳＷ６が閉路された際にバイパス回路ｄを通った電流が分岐回路ｅに流れるのを阻止するようになっている。
【００１８】
ここで、前記条件入力ポートｐ１，ｐ２，ｐ３の全てに「Ｈ」信号が印加されている時に、出力ポートｐ４，ｐ５の出力がそれぞれ「Ｈ」となり、条件入力ポートｐ２に「Ｈ」信号が印加されるとともに、条件入力ポートｐ１あるいはｐ３に「Ｈ」信号が印加されると出力ポートｐ４の出力が「Ｈ」に維持され、条件入力ポートｐ１およびｐ３に共に「Ｌ」信号が印加されると、出力ポートｐ４の出力が「Ｌ」となるようにコントローラ２０がプロブラム設定されており、次に、上記回路を用いてのエンジン始動作動およびエンジン自動停止制御について説明する。
【００１９】
主変速装置を中立にして走行スイッチＳＷ２を「ＯＮ」にし、ＰＴＯスイッチＳＷ３を「ＯＮ」にし、ミッドＰＴＯスイッチＳＷ４を「ＯＮ」にして、メインスイッチ２１をエンジン始動位置STに操作すると、条件入力ポートｐ１，ｐ２，ｐ３の全てに「Ｈ」信号が印加されることになるので、出力ポートｐ４およびｐ５の出力が共に「Ｈ」となってソレノイドリレー２６が閉路し、ソレノイ２５が通電されて燃料カットバルブ２４が開かれ、エンジン４への燃料供給が可能となる。ここで、主クラッチペダルを踏み込んで主クラッチスイッチＳＷ１を「ＯＮ」にすると、リレー２３が閉路してセルモータ２２が通電作動し、エンジン４が始動される。この場合、シートスイッチＳＷ５およびＰＴＯ解除スイッチＳＷ６はエンジン始動には関わらないものとなっており、このエンジン始動条件を図表に示すと図７（イ）のようになる。
【００２０】
エンジン４が始動されたことを確認してメインスイッチ２１をアクセサリ位置ACに戻とともに、主クラッチペダルの踏み込みを解除すると、主クラッチスイッチＳＷ１は「ＯＦＦ」になるが、条件入力ポートｐ１，ｐ２，ｐ３への信号印加条件が変わらないので出力ポートｐ４の出力は「Ｈ」に維持され、燃料供給状態が続行されてエンジン４は運転状態に維持される。つまり、走行を停止するとともに、リヤＰＴＯ軸１２およびミッドＰＴＯ軸１４の駆動回転を止めている状態では、運転者が機体から離れてもエンジン４は作動し続けることになる。
【００２１】
エンジン４が始動された後、運転者が運転座席１６に着座して走行を行うと、走行スイッチＳＷ２が「ＯＦＦ」となって条件入力ポートｐ３への印加信号が「Ｌ」となるが、運転座席１６への着座によってシートスイッチＳＷ５が「ＯＮ」となって条件入力ポートｐ１への印加信号が「Ｈ」となっているので、出力ポートｐ４からの出力は「Ｈ」に維持され、燃料供給状態が続行されてエンジン４は運転状態に維持される。この場合、ＰＴＯスイッチＳＷ３およびミッドＰＴＯスイッチＳＷ４はエンジン自動停止には無関係である。
【００２２】
運転者が離席している状態で、誤って主変速装置５を中立から外してしまうと、シートスイッチＳＷ５が「ＯＦＦ」となって条件入力ポートｐ１およびｐ２への印加信号がが共に「Ｌ」となり、出力ポートｐ４の出力が「Ｌ」に切換わってソレノイドリレー２６が開路し、ソレノイド２５の通電が断たれて燃料カットバルブ２４が閉じられ、エンジン４が停止する。
【００２３】
走行を停止して走行スイッチＳＷ２を「ＯＮ」にしても、ＰＴＯクラッチ１１あるいはミッドＰＴＯクラッチ１３の少なくとも一方が入れられて、ＰＴＯスイッチＳＷ３あるいはミッドＰＴＯスイッチＳＷ４の少なくとも一方が「ＯＦＦ」となっている状態で運転者が離席すると、シートスイッチＳＷ５が「ＯＦＦ」となって条件入力ポートｐ１およびｐ２への印加信号が共に「Ｌ」となるので、出力ポートｐ４の出力が「Ｌ」に切換わってソレノイドリレー２６開路し、ソレノイド２５の通電が断たれて燃料カットバルブ２４が閉じられ、エンジン４が停止する。
【００２４】
この場合、ＰＴＯ解除スイッチＳＷ６「ＯＮ」に切換えておくと、走行を停止し（走行スイッチＳＷ２が「ＯＮ」）、ミッドＰＴＯクラッチ１３を切り操作（ミッドＰＴＯスイッチＳＷ４が「ＯＮ」）しておけば、ＰＴＯクラッチ１１が入れられてＰＴＯスイッチＳＷ３が「ＯＦＦ」となる状態でも条件入力ポートｐ３への印加信号が「Ｈ」に維持されることになり、この状態では運転座席１６が空席状態になってシートスイッチＳＷ５が「０ＦＦ」となり、条件入力ポートｐ１への印加信号が「Ｌ」となっても、エンジン４の運転状態が維持される。つまり、ＰＴＯ解除スイッチＳＷ６を「ＯＮ」に切換えておくと、離席状態でも前記掘削装置２の油圧ユニット１５をリヤＰＴＯ軸１２で駆動することができ、定位置での掘削作業を行うことができるのである。
【００２５】
ここで、エンジン自動停止が実行される条件を図表にすると図７（ロ）のようになる。
【００２６】
なお、図９に、前記ＰＴ０スイッチＳＷ３とミッドＰＴＯスイッチＳＷ４の取り付け構造の一例が示されている。図示のように、ＰＴＯ入り切りレバー３０とミッドＰＴＯ入り切りレバー３１とがミッションケース上部の共通支点ｘ周りに前後揺動可能に装備されるとともに、これらレバー３０，３１とミッションケース６の側面に備えられたＰＴ０操作アーム３２および、ミッドＰＴＯ操作アーム３３とがそれぞれ操作ロッド３４，３５で連動連結されており、ミッドＰＴＯ系の操作ロッド３５の上下２箇所にミッドＰＴＯスイッチＳＷ４とＰＴ０スイッチＳＷ３とが取り付けられている。
【００２７】
ここで、図示のように、前記ミッドＰＴＯ入り切りレバー３１を前方に操作してミッドＰＴＯ操作アーム３３をクラッチ切り位置に操作すると、下方移動する操作ロッド３５と一体にミッドＰＴＯスイッチＳＷ４も下方移動して、ミッションケース６の外側面に突設されたリブ６ａに相対接近し、ミッドＰＴＯスイッチＳＷ４がリブ６ａによって押圧されて閉路（ＯＮ）することになる。また、ミッドＰＴＯ入り切りレバー３１を前方に操作した状態で、ＰＴＯ入り切りレバー３０を前方に操作してＰＴ０操作アーム３２をクラッチ切り位置に操作すると、このＰＴ０操作アーム３２から延出した操作片３２ａがＰＴ０スイッチＳＷ３を下方から押圧してＰＴ０スイッチＳＷ３が閉路（ＯＮ）される。
【００２８】
また、ミッドＰＴＯ入り切りレバー３１を後方に操作してミッドＰＴＯ操作アーム３３をクラッチ入り位置に操作すると、上方移動する操作ロッド３５と一体にミッドＰＴＯスイッチＳＷ４も上方移動して前記リブ６ａから離反し、ミッドＰＴＯスイッチＳＷ４が開路（ＯＦＦ）することになる。また、ミッドＰＴＯ入り切りレバー３１を後方に操作すると、ＰＴ０スイッチＳＷ３が大きく上方に後退するために、ＰＴＯ入り切りレバー３０の操作位置にかかわらずＰＴ０スイッチＳＷ３は開路（ＯＦＦ）状態に維持される。
【００２９】
上記コントローラ２０は、以下のような仕様で芝刈り機用のトラクタにおけるエンジン制御装置に利用することができる。
【００３０】
この例では、コントローラ２０に備えられた三つの前記条件入力ポートｐ１，ｐ２，ｐ３に、着座状態で閉路（ＯＮ）するシートスイッチＳＷ５、ブレーキペダルが制動位置に踏込み操作されると閉路（ＯＮ）するブレーキスイッチＳＷ７、および、モーア駆動用のミッドＰＴＯ軸の駆動が停止操作されると閉路（ＯＮ）するＰＴＯスイッチＳＷ８がそれぞれハイサイド接続されるとともに、出力ポートｐ４，ｐ５に燃料カットソレノイド２５とセルモータ２２がそれぞれ接続されている。
【００３１】
前記コントローラ２０の条件入力ポートｐ１，ｐ２，ｐ３への信号入力状態によってエンジン始動とエンジン自動停止制御が行われることになり、シートスイッチＳＷ５、ブレーキスイッチＳＷ７、および、ＰＴＯスイッチＳＷ８の作動状態に応じてエンジン始動、および、エンジン自動停止制御が行われることになり、その作動条件が図表１１に示されている。
【００３２】
つまり、芝刈り機用のトラクタにおいては、運転者が着座した状態（シートスイッチＳＷ５がオン）で、ブレーキが制動操作され（ブレーキスイッチＳＷ７がオン）、かつ、ミッドＰＴＯ軸の駆動が停止している（ＰＴＯスイッチＳＷ８がオン）ことがエンジン始動条件として設定されており、また、ミッドＰＴＯ軸が駆動されてモーアが作動している状態では、離席が検出されるとエンジンが自動停止され、ミッドＰＴＯ軸が停止している状態でも、ブレーキをかけずに離席するとエンジンが自動停止されるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】トラクタの全体側面図
【図２】伝動系統図
【図３】離席検出機構の離席状態を示す側面図
【図４】離席検出機構の着座状態を示す側面図
【図５】離席検出機構の座席反転状態を示す側面図
【図６】エンジン自動停止装置の電気回路図
【図７】（イ）エンジン始動条件を示す図表
（ロ）エンジン自動停止条件を示す図表
【図８】スイッチ取り付け構造を示す側面図
【図９】他の適用例の電気回路図
【図１０】他の適用例におけるエンジン始動およびエンジン自動停止条件を示す図表
【符号の説明】
３                エンジン
２０              コントローラ
ＳＷ２            走行スイッチ
ＳＷ３            ＰＴＯスイッチ
ＳＷ５            シートスイッチ
Ｄ１              ダイオード
【図１】
2004190636.tif 000003
【図２】
2004190636.tif 000004
【図３】
2004190636.tif 000005
【図４】
2004190636.tif 000006
【図５】
2004190636.tif 000007
【図６】
2004190636.tif 000008
【図７】
2004190636.tif 000009
【図８】
2004190636.tif 000010
【図９】
2004190636.tif 000011
【図１０】
2004190636.tif 000012