(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行変速操作や発進操作と連動してエンジン回転数を一時的に低下させる電子ガバナ−を有する動力車両において、その電子ガバナ−によるエンジン回転低下率の割合を、発進時には大きく、変速時には小さくしたことを特徴とする動力車両のエンジン回転制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、トラクタ−等の動力車両のエンジン回転制御装置に関し、ショックなく機体を発進あるいは変速ができるようにしたものである。
【０００２】
【従来技術】
トラクタ−等の動力車両において、発進時や変速直後にエンジン回転を一時的に低下させて、機体のショックを少なくするように制御するものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、係る従来装置にあっては、発進時も変速時も同じ低下率でエンジン回転のダウンを図る方式を採用していたので、発進時の強いショックを防止すべくエンジン回転のダウン率を大きくすると、変速時にはスム−ズな変速が行なえず、反対にダウン率を小さくすると発進時のショックが大きくなるといった不具合を有していた。
【０００４】
【課題を解決するための技術手段】
この発明は前記した問題点に鑑みて提案するものであり、次のような技術的手段を講じた。
即ち、走行変速操作や発進操作と連動してエンジン回転数を一時的に低下させる電子ガバナ−を有する動力車両において、その電子ガバナ−によるエンジン回転低下率の割合を、発進時には大きく、変速時には小さくしたことを特徴とする動力車両のエンジン回転制御装置の構成とする。
【０００５】
【実施例】
以下、図面に基づきこの発明の実施例を説明する。
まず、構成から説明すると、１は動力車両としての一例を示すトラクタで前輪２と後輪３を備え、機体前部に搭載したエンジン５の回転動力をミッションケ−ス６内の主変速装置６ａと副変速装置６ｂを介して適宜減速し、これを前輪２と後輪３とに伝えるように構成している。６ｃは機体の進行方向を変更する前後進切替装置である。４はエンジン５の一側部に取り付けられた電子ガバナ−で燃料噴射料を調節する。
【０００６】
また、ミッションケ−ス６の上部には油圧シリンダケ−ス７が搭載され、その左右両側部には作業機昇降用のリフトア−ム９，９が回動自由に枢着されている。油圧シリンダケ−ス７内の単動式油圧シリンダ−８に作動油が供給あるいは排出されると前記リフトア−ム９，９が上昇しあるいは下降する。トップリンク１０、ロワ−リンク１１、１１からなる３点リンク機構１２にはロ−タリ耕耘装置の如き対地作業機１４が連結されている。１５はステアリングハンドル、１６はスロットルレバ−、１７はアクセルペダルである。
【０００７】
次に図２に基づいて電子ガバナ−４の構造を説明すると、２０はコントロ−ルラック、２１はコントロ−ルラックの位置を検出するラック位置センサ、２２はラック２０の移動量を調節する比例ソレノイド、２３はラック戻用スプリング、２４は基準位置調整ボルト、２５はインジェクションポンプギヤ、２６はエンジン回転センサである。比例ソレノイド２２は図４に示すような構造であり、比例ソレノイドコイル２７に電流を流すとスプ−ル２８がスプリング３０に抗しながら長手方向に出入りし、コントロ−ルラック２０の位置を変更して燃料噴射量を調節すべく構成している。図５は比例ソレノイド２２に流す電流値とスプ−ル２８の移動量との関係を図示したものであって電流値に比例してスプ−ル２８の動くストロ−ク量が大きくなる。
【０００８】
なお、この実施例においては、コントロ−ルラック２０が右に動くほど燃料噴射量が減少し、反対に左に動くほど燃料噴射量が増大するように構成している。図３は燃料噴射量を設定する側のスロットル機構を示すものであり、ステアリングハンドル１５の近傍に設けられたスロットルレバ−１６を前後方向に回動操作あるいはアクセルペダル１７を踏込操作すると、インナワイヤ−３２、３１が引かれてプレ−ト３４が軸３５廻りに回動し、燃料噴射量を調節する。３６はスロットル軸３５に取り付けられていてその回動量を検出するスロットル位置センサである。
【０００９】
また、図６は電子ガバナ−、走行制御系、油圧制御系の各コントロ−ラ４０、４４、４８間の接続の状況を説明したものであり、同図を用いて制御ブロック図の具体的構成を説明すると、電子ガバナ−４のコントロ−ラ４０には、エンジン回転センサ２６、ラック位置センサ２１、スロットル位置センサ３６、冷却水温センサ３７等が接続されている。
【００１０】
４２は操縦席近傍に設けられた作業切換スイッチであり、エンジンの回転を一定回転に維持する定回転モ−ド、高回転域で高出力を出す負荷モ−ド、負荷が大きくなったときにエンジン回転を落す路上走行向きのマニュアルモ−ドの３モ−ドの切り換えが行なえるようにしている。
この電子ガバナ−コントロ−ラ４０から比例ソレノイド２２に対してコントロ−ルラック２０を移動させる出力信号が出される。
【００１１】
走行制御用コントロ−ラ４４は主変速装置６ａや副変速装置６ｂ等の変速部を制御するためのものであり、変速レバ−４５のノブに形成した増速ボタンスイッチや減速ボタンスイッチを押すことにより主変速装置６ａが１速から４速の範囲で適宜切り換えられる。主変速装置６ａ、副変速装置６ｂ共にノ−クラッチ変速が可能であって、変速の際には油圧式の前後進切替装置６ｃを一旦中立状態に切り換えて変速がなされる。即ち、変速レバ−４５あるいはボタンスイッチを押して変速操作を行うと、前後進切替装置６ｃが中立になり、図示外の変速アクチュエ−タが作動し、変速動作が完了すると、再び前後進切替装置６ｃがつながって変速が完了する。これらの切り換えは全て走行制御用コントロ−ラ４４の指令によってなされる。
【００１２】
また、油圧制御用コントロ−ラ４８は前記リフトア−ム９を昇降回動させるためのものであり、このコントロ−ラ４８には、油圧操作レバ−４９の回動基部に取り付けられたポジション設定器、リフトア−ム９の回動基部に取り付けられたリフトア−ム角センサ等が接続されている。
油圧制御用コントロ−ラ４８と走行制御用コントロ−ラ４４及び電子ガバナ−用コントロ−ラ４０は通信回線５５を介して接続され、特にこの実施例では油圧制御用コントロ−ラ４８がマスタ−コントロ−ラとして機能し、他のコントロ−ラ４０、４４を通信制御する。
【００１３】
次に図７のフロ−チャ−トに基づいて電子ガバナ−４の制御プログラムを説明する。まず、第１ステップとして、各種センサ値、スイッチ類や設定器類の設定値が読み込まれ、油圧制御用コントロ−ラ４８のデ−タ、走行制御用コントロ−ラ４４のデ−タが参照される（ステップＳ２，３）。
これらのコントロ−ラ４４、４８のデ−タを参照して、発進操作があったか変速操作がなされたかを判別し、発進あるいは変速の指示がなかったと判別されたときには前記作業切換スイッチ４２で設定されたモ−ドに応じてエンジン５の回転制御が行なわれる。即ち、回転を一定回転に維持する定回転モ−ドや、高回転域で高出力を出す負荷モ−ドや、負荷が大きくなればエンジン回転を落す路上走行向きのマニュアルモ−ドのいずれか１つに切り換わる（ステップＳ４，Ｓ５，Ｓ８）。
【００１４】
発進操作あるいは変速操作がなされたと判断されたときには、対地作業機１４が上昇しているかどうかを見て、エンジン回転制御のパタ−ンがセットされる。
即ち、作業機が上昇していて（ステップＳ６）、発進操作があったと見做された時には図８のパタ−ンによりエンジン回転の制御がなされ、変速操作時であってシフトアップ操作と見做された時には図９のパタ−ンによりエンジン回転が制御され、また、変速時であってシフトダウン操作と見做された時には図１０のパタ−ンに従ってエンジン回転制御がなされる（ステップＳ７，Ｓ８）。これら図８乃至図１０から明らかなように、発進時は走行制御用コントロ−ラ４４から電子ガバナ−コントロ−ラ４０に対して、エンジン制御信号としてやや長目の発進信号ａが送られ、この信号がＯＦＦからＯＮになった時点から電子ガバナ−４によりエンジン５の回転数を大きく落す（実施例では設定された回転より電圧にしてＥｎ１だけ落している）。
【００１５】
シフトアップ時は、走行制御用コントロ−ラ４４から電子ガバナ−コントロ−ラ４０に対して、エンジン制御信号として短目のパルス信号ｂを送り、エンジン５の回転を低下させる。この場合のエンジンの回転数が減少する程度は発進時の場合よりも小さい（Ｅｎ１＞Ｅｎ２）。また、シフトダウン時は走行制御用コントロ−ラ４４から電子ガバナ−コントロ−ラ４０に対して、エンジン制御信号として短目のパルス信号ｃを２発送り、エンジン５の回転を低下させる。この場合のエンジンの回転数が減少する程度はシフトアップ時の場合よりも更に小さい（Ｅｎ２＞Ｅｎ３）。
【００１６】
このように、エンジン回転の低下率の割合を発進時を一番大きく、次いでシフトアップ時、シフトダウン時という順番で低下させているのは、機体が動きだす際のショックを少なくするためである。また、ステップＳ６において作業機が上昇中のみエンジン回転をダウンさせる制御を行なうのは、作業中にエンジン回転をダウンさせてエンジンが停止してしまわないようにするためである。
【００１７】
次に図１１のフロ−チャ−トについて説明する。ここで説明する制御プログラムの特徴は次のようなものである。即ち、ロ−タリ耕耘での旋回作業中にはエンジンの回転を低下させるが、このとき、ロ−タリ上昇操作時のエンジン回転と車速から変速位置を類推し、旋回時の車速が２．５ｋｍ／ｈ〜３．０ｋｍ／ｈ程度までにおさまるようにエンジン回転制御をすることで安全にしかもエンストすることなくスム−ズに機体の旋回ができるようにしたものである。
【００１８】
即ち、主変速装置６ａ、副変速装置６ｂがどの位置にあっても、旋回中の機体の車速を略一定に維持しようとするものである。
同図のフロ−チャ−トを用いて作用を説明すると、第１ステップとしてセンサや操作スイッチ類の読み込みがなされ、次いでシフト情報、作業機のリフト情報が確認される（ステップ♯２、♯３）。シフト情報は走行制御用コントロ−ラ４４から各変速装置の６ａ，６ｂの変速位置に関する情報を得、リフト情報は油圧制御用コントロ−ラ４８に接続されているリフトア−ム角センサ５１から作業機が上昇しているのか下降しているのかを知る。これらの情報を確認した際に作業機が下降していると判断された場合には、作業切換スイッチ４２によって設定されたモ−ドに応じてエンジン回転制御を行なう（ステップ♯５）。すなわち、スロットルレバ−１６の位置で決まるエンジン回転とエンジン５の実際の回転数とから目標となるラック位置を演算し、現在のラック位置がその目標位置と一致するように比例ソレノイド２２が制御される。
【００１９】
また、作業機の上昇操作があったときは、それまで作業を行なっていたときの変速位置からエンジン回転数を決定する。更に詳述すると、作業中は耕耘負荷が加わっているためにエンジン回転数が定格回転時の回転数よりも著しく低下する。作業機を上昇させるとエンジンは定格回転数まで復帰するが、車速が速くなりすぎる恐れが生じる。そこで、作業時の変速位置をまず見て、旋回時に安全と思われる車速（２．５〜３．０ｋｍ／ｈ）になるようにエンジン回転数を決定する（ステップ♯６）。そして、その回転数を維持するために必要なラック目標位置を演算し（ステップ♯７）、ラックの目標値と実際のラック位置とを比較（ステップ♯８）しながら、比例ソレノイド２２を制御する（ステップ♯９）。このように、構成しているので、畦際等で作業機を上昇させた後にエンジン回転数が一気に上昇する結果、車速が大幅に上昇して旋回動作を危険にする恐れがなく安全に機体を旋回させることができる。
【００２０】
【発明の効果】
この発明は前記の如く、走行変速操作や発進操作と連動してエンジン回転数を一時的に低下させる電子ガバナ−を有する動力車両において、その電子ガバナ−によるエンジン回転低下率の割合を、発進時には大きく、変速時には小さくしたものであるから、機体が動きだすときのショックが少なく快適な走行性能を発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】トラクタ−の側面図である。
【図２】電子ガバナ−部分の断面図である。
【図３】スロットル機構の側面図である。
【図４】比例ソレノイドの断面図である。
【図５】比例ソレノイドのスプ−ルのストロ−クと電流の関係を説明したグラフである。
【図６】制御ブロック図である。
【図７】制御のフロ−チャ−トである。
【図８】発進時のエンジン制御信号とエンジン回転数の関係を説明した図である。
【図９】シフトアップ時のエンジン制御信号とエンジン回転数の関係を説明した図である。
【図１０】シフトダウン時のエンジン制御信号とエンジン回転数の関係を説明した図である。
【図１１】別実施例のフロ−チャ−トである。
【符号の説明】
１      トラクタ−
２      前輪
３      後輪
４      電子ガバナ−
５      エンジン
６      ミッションケ−ス
９      リフトア−ム
１４    対地作業機
２１    ラック位置センサ
２２    比例ソレノイド
２６    エンジン回転センサ
４０    電子ガバナ−コントロ−ラ
４２    作業切換スイッチ
４４    走行制御用コントロ−ラ
４８    油圧制御用コントロ−ラ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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