JP2009257181A - 作業車 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 アクセル操作具73の操作位置に対応する無負荷状態のエンジンの回転数と回転数センサー72の検出値 (実際のエンジンの回転数)との差を検出する回転数差検出手段と、燃料噴射量を検出する噴射量件検出手段とを備える。第1制御手段81の作動状態では、回転数差検出手段の検出値に基づいてエンジンに掛かる負荷を検出する。第2制御手段82の作動状態では、噴射量検出手段の検出値に基づいてエンジンに掛かる負荷を検出する。
【選択図】 図2
Description
(構成)
本発明の第1特徴は、作業車において次のように構成することにある。
人為的に操作されるアクセル操作具、エンジンの燃料噴射量を制御するガバナ装置、エンジンの回転数を検出する回転数センサーを備える。
トルクの変動に対してエンジンの回転数が変動するトルクカーブに設定された第1ガバナ特性に基づいてガバナ装置を操作する第1制御手段を備える。
トルクの変動に対して第1ガバナ特性よりもエンジンの回転数の変動が小さいトルクカーブ、又はトルクの変動に対してエンジンの回転数が変化しないトルクカーブに設定された第2ガバナ特性に基づいてガバナ装置を操作する第2制御手段を備える。
第1制御手段を作動させて第2制御手段を停止させる第1状態、及び第2制御手段を作動させて第1制御手段を停止させる第2状態を設定可能な設定手段を備える。
アクセル操作具の操作位置に対応する無負荷状態のエンジンの回転数と回転数センサーの検出値との差を検出する回転数差検出手段、燃料噴射量を検出する噴射量件検出手段を備える。
第1制御手段の作動状態では、回転数差検出手段の検出値に基づいてエンジンに掛かる負荷を検出し、第2制御手段の作動状態では、噴射量検出手段の検出値に基づいてエンジンに掛かる負荷を検出する負荷検出手段を備える。
第2制御手段がアイソクロナス制御手段である。
本発明の第1特徴 (第2特徴)によると、通常の路上走行や作業走行の場合には、設定手段により第1状態を設定すればよい。
第1状態において、アクセル操作具がある操作位置に操作された状態(アクセル操作具の操作位置に対応したトルクカーブが設定された状態)で、回転数センサーの検出値(実際のエンジンの回転数)に基づき、トルクの変動に対してエンジンの回転数が変動するトルクカーブに設定された第1ガバナ特性に基づいて、ガバナ装置が操作される。
第2状態において、アクセル操作具がある操作位置に操作された状態(アクセル操作具の操作位置に対応したトルクカーブが設定された状態)で、アクセル操作具の操作位置に対応する無負荷状態のエンジンの回転数に基づき(アクセル操作具の操作位置に対応する無負荷時のエンジンの回転数が維持されるように)、トルクの変動に対して第1ガバナ特性よりもエンジンの回転数の変動が小さいトルクカーブ、又はトルクの変動に対してエンジンの回転数が変化しないトルクカーブに設定された第2ガバナ特性に基づいて、ガバナ装置が操作される。
本発明の第1特徴 (第2特徴)によると、作業車においてガバナ装置に対し第1及び第2制御手段(アイソクロナス制御手段)を備えた場合、第1及び第2制御手段(アイソクロナス制御手段)の作動に応じて適切にエンジンに掛かる負荷を検出することができるようになった。
これにより、本発明の第1特徴 (第2特徴)によると、ガバナ装置に対し第1及び第2制御手段(アイソクロナス制御手段)を備えた作業車において、例えばエンジンに掛かる負荷に基づく走行用の変速装置の操作が適切に行われるようになって、走行用の変速性能の向上が期待できる。
(構成)
本発明の第3特徴は、本発明の第1又は第2特徴の作業車において次のように構成することにある。
アクセル操作具の単位時間当たりの操作量が大きいと第1状態が設定され、アクセル操作具の単位時間当たりの操作量が小さいと第2状態が設定されるように、設定手段を構成する。
本発明の第3特徴によると、本発明の第1又は第2特徴と同様に前項[I]に記載の「作用」を備えており、これに加えて以下のような「作用」を備えている。
一般に第2制御手段(アイソクロナス制御手段)は、アクセル操作具があまり操作されない状態において安定して作動するものであり、例えば路上走行等のようにアクセル操作具が比較的頻繁に操作される状態では、安定して作動できないことがある。これに対して第1制御手段は、アクセル操作具が比較的頻繁に操作されても、これに対応して作動することができる。
本発明の第3特徴によると、本発明の第1又は第2特徴と同様に前項[I]に記載の「発明の効果」を備えており、これに加えて以下のような「発明の効果」を備えている。
本発明の第3特徴によると、第1状態(第1制御手段を作動させて第2制御手段を停止させた状態)及び第2状態(第2制御手段を作動させて第1制御手段を停止させた状態)を設定する場合、アクセル操作具の操作状態に応じて第1及び第2状態が自動的に適切に設定されるので、第1及び第2状態の設定が容易なものとなった。
図1は作業車の一例である四輪駆動型の農用トラクタのミッションケース8を示しており、エンジン1の動力が前進クラッチ5又は後進クラッチ6、円筒軸7、第1主変速装置10(走行用の変速装置に相当)、第2主変速装置11、副変速装置12及び後輪デフ装置13を介して後輪14に伝達される。後輪デフ装置13の直前から分岐した動力が伝動軸15、油圧クラッチ型式の前輪変速装置16、前輪伝動軸17及び前輪デフ装置18を介して前輪19に伝達される。エンジン1の動力が伝動軸2、油圧多板式のPTOクラッチ3及びPTO変速装置9を介してPTO軸4に伝達される。
副変速装置12は、シフト部材53をスライド操作するシンクロメッシュ型式に構成されて2段に変速可能であり、図2に示す変速レバー28によって機械的に操作される。
次に、前進及び後進クラッチ5,6、第1及び第2主変速装置10,11に対する油圧回路について説明する。
図3に示すように、ポンプ29からの油路30に、前進及び後進クラッチ5,6に対する電磁比例弁35及びパイロット操作式の切換弁36a,37a、1速〜4速クラッチ21〜24に対するパイロット操作式の切換弁31a,32a,33a,34a、低速及び高速クラッチ26,27に対する電磁比例弁38,39が接続されている。
次に、前進及び後進クラッチ5,6、第1及び第2主変速装置10,11の操作部の構造について説明する。
図3に示すように、切換弁36a,37aの操作部からパイロット圧を排油可能な開閉弁51が備えられて、開閉弁51がバネにより閉位置に付勢されており、開閉弁51を開位置に操作するクラッチペダル52が備えられている。図2に示すように、前輪19の操縦ハンドル58の基部に、前進位置F、後進位置R及び中立位置Nに操作自在な前後進レバー59が備えられており、前後進レバー59の操作位置が制御装置76に入力されている。
次に、前後進レバー59の操作について、図4に基づいて説明する。
前後進レバー59が前進位置Fに操作されると(ステップS1)、電磁操作弁36bに操作電流が供給され切換弁36aが供給位置に操作されて、前進クラッチ5が伝動状態に操作され(ステップS2)、前進ランプ65が点灯する(ステップS3)。前後進レバー59が後進位置Rに操作されると(ステップS1)、電磁操作弁37bに操作電流が供給され切換弁37aが供給位置に操作されて、後進クラッチ6が伝動状態に操作され(ステップS4)、後進ランプ66が点灯し(ステップS5)、ブザー71が間欠的に作動する(ステップS6)。
次に、エンジン1の燃料噴射量を制御するガバナ装置68を操作する第1制御手段81(所謂、オールスピードガバナ、負荷制御、ドループ制御)、及び第2制御手段82(アイソクロナス制御手段)について説明する。
図2に示すように、人為的に操作されるハンドアクセルレバー73(アクセル操作具に相当)、ハンドアクセルレバー73の操作位置を検出するポテンショメータ型式の開度センサー75、実際のエンジン1の回転数N2を検出する回転数センサー72が備えられており、開度センサー75及び回転数センサー72の検出値が制御装置76に入力されている。
図5に示すように、設定スイッチ69が第1位置に操作されていると(ステップS11)、ハンドアクセルレバー73が操作されている状態、ハンドアクセルレバー73が操作されていない状態に関係なく、第1制御手段81が作動して、第2制御手段82(アイソクロナス制御手段)が停止する(ステップS12)。
ハンドアクセルレバー73が操作されている状態(ハンドアクセルレバー73の単位時間当たりの操作量が設定値よりも大きい状態)であると(ステップS13)、ステップS12に移行し、第1制御手段81が作動して、第2制御手段82(アイソクロナス制御手段)が停止する (設定手段に相当)。
次に、シフトアップボタン61又はシフトダウンボタン62の押し操作による第1及び第2主変速装置10,11の操作の前半について、図5に基づいて説明する。
図1に示すように、第1主変速装置10が4段に変速可能であり、第2主変速装置11が2段に変速可能なので、第1及び第2主変速装置10,11により8段に変速可能である。低速クラッチ26が伝動状態に操作されている状態で、1速〜4速クラッチ21〜24が1速〜4速の変速位置に対応し、高速クラッチ27が伝動状態に操作されている状態で、1速〜4速クラッチ21〜24が5速〜8速の変速位置に対応する。
無負荷状態(前進及び後進クラッチ5,6が遮断状態に操作され、且つPTOクラッチ3が遮断状態に操作されて、エンジン1に負荷が掛からない状態)でのエンジン1の回転数と、ハンドアクセルレバー73の操作位置(開度センサー75の検出値)との関係が事前に求められており、ハンドアクセルレバー73の操作位置(開度センサー75の検出値)に基づいて、無負荷状態でのエンジン1の回転数N1が求められる。
第2制御手段82(アイソクロナス制御手段)が作動していると、回転数センサー72の検出値(実際のエンジン1の回転数N2)が殆ど変化せず、無負荷状態でのエンジン1の回転数N1と回転数センサー72の検出値(実際のエンジン1の回転数N2)との差(回転数差N3)が殆ど発生しない。しかし、第2制御手段82(アイソクロナス制御手段)が作動している状態において、ガバナ装置68による燃料噴射量は変化するので、燃料噴射量に基づいてエンジン1に掛かる負荷が検出される。
次に、シフトアップボタン61又はシフトダウンボタン62の押し操作による第1及び第2主変速装置10,11の操作の後半について、図5及び図6に基づいて説明する。
前項[6]に記載のように所定低圧P3が設定されると(ステップS24,S25)、図7の実線A2(時点B1)に示すように、伝動状態に操作されている低速又は高速クラッチ26,27の作動圧が、電磁比例弁38,39により伝動状態の作動圧P2から所定低圧P3に減圧操作される(ステップS26)。この場合、4速の変速位置から5速の変速位置への操作時には、低速クラッチ26の作動圧が零に減圧操作されて、高速クラッチ27の作動圧が零から所定低圧P3に昇圧操作される。逆に5速の変速位置から4速の変速位置への操作時には、高速クラッチ27の作動圧が零に減圧操作されて、低速クラッチ26の作動圧が零から所定低圧P3に昇圧操作される。
この場合、機体は停止しているのでステップS20〜S26,S29のような、低速又は高速クラッチ26,27の作動圧の所定低圧P3への減圧操作、及び伝動状態の作動圧P2への昇圧操作は行われない(ステップS19,S28)。
次に、変速レバー28による副変速装置12の操作について説明する。
図2に示すように、変速レバー28が中立位置Nに操作されると、副変速装置12(シフト部材53)が中立位置に操作される。変速レバー28が低速位置Lに操作されると、副変速装置12(シフト部材53)が低速位置に操作され、変速レバー28が高速位置Hに操作されると、副変速装置12(シフト部材53)が高速位置に操作される。
前述の[発明を実施するための最良の形態]において、図1に示す副変速装置12を第2主変速装置11と同様に、油圧多板式の低速クラッチ(図示せず)及び高速クラッチ(図示せず)を並列的に配置して構成し、副変速装置12の低速及び高速クラッチの各々に対して電磁比例弁(図示せず)を備えるように構成してもよい。このように構成すると、第1及び第2主変速装置10,11、副変速装置12によって1速〜16速の変速位置が設定されることになり、シフトアップボタン61及びシフトダウンボタン62が押し操作されることにより、第1及び第2主変速装置10,11、副変速装置12が、1速〜16速の変速位置に操作されるように構成する。
前述の[発明を実施するための最良の形態][発明の実施の第1別形態]において、図1に示す第1及び第2主変速装置10,11は油圧クラッチ型式に構成されているが、第1及び第2主変速装置10,11を副変速装置12と同様にシフト部材(図示せず)をスライド操作するギヤ変速型式に構成し、シフト部材を油圧シリンダ(図示せず)によりスライド操作して操作するように構成してもよい。
第1及び第2主変速装置10,11が10段や6段に変速可能に構成された作業車、副変速装置12が高速位置、中速位置及び低速位置の3段に変速可能に構成された作業車にも本発明は適用できる。
本発明は、無負荷状態でのエンジン1の回転数N1と回転数センサー72の検出値(実際のエンジン1の回転数N2)との差(回転数差N3)、又は燃料噴射量に基づいて、第1及び第2主変速装置10,11が自動的に変速される作業車にも適用できる。
68 ガバナ装置
69 設定手段
72 回転数センサー
73 アクセル操作具
81 第1制御手段
82 第2制御手段、アイソクロナス制御手段
G1,G2 トルクカーブ
N1 アクセル操作具の操作位置に対応する無負荷状態でのエンジンの回転数
N2 エンジンの回転数
N3 差(回転数差)
Claims (3)
- 人為的に操作されるアクセル操作具と、エンジンの燃料噴射量を制御するガバナ装置と、エンジンの回転数を検出する回転数センサーとを備えて、
トルクの変動に対してエンジンの回転数が変動するトルクカーブに設定された第1ガバナ特性に基づいて前記ガバナ装置を操作する第1制御手段と、
トルクの変動に対して前記第1ガバナ特性よりもエンジンの回転数の変動が小さいトルクカーブ、又はトルクの変動に対してエンジンの回転数が変化しないトルクカーブに設定された第2ガバナ特性に基づいて前記ガバナ装置を操作する第2制御手段と、
前記第1制御手段を作動させて第2制御手段を停止させる第1状態、及び前記第2制御手段を作動させて第1制御手段を停止させる第2状態を設定可能な設定手段とを備え、
前記アクセル操作具の操作位置に対応する無負荷状態のエンジンの回転数と回転数センサーの検出値との差を検出する回転数差検出手段と、燃料噴射量を検出する噴射量件検出手段とを備えて、
前記第1制御手段の作動状態では、前記回転数差検出手段の検出値に基づいてエンジンに掛かる負荷を検出し、前記第2制御手段の作動状態では、前記噴射量検出手段の検出値に基づいてエンジンに掛かる負荷を検出する負荷検出手段を備えてある作業車。 - 前記第2制御手段がアイソクロナス制御手段である請求項1に記載の作業車。
- 前記アクセル操作具の単位時間当たりの操作量が大きいと、前記第1状態が設定され、前記アクセル操作具の単位時間当たりの操作量が小さいと、前記第2状態が設定されるように、前記設定手段を構成してある請求項1又は2に記載の作業車。
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