JP3796812B2 - Engine rotation control device for powered vehicle - Google Patents
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Description
【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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an engine rotation control device for a powered vehicle such as a tractor, and the vehicle body can be started or shifted without shock.
[0002]
[Prior art]
In a power vehicle such as a tractor, there is known a vehicle that controls to reduce the shock of the airframe by temporarily reducing the engine rotation immediately after starting or immediately after shifting.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in such a conventional device, a method of reducing the engine speed at the same decrease rate at the time of starting and at the time of shifting is adopted, so the engine rotating down rate is increased to prevent a strong shock at the time of starting. As a result, smooth shifting cannot be performed at the time of shifting, and conversely, if the down rate is reduced, the shock at the time of starting increases.
[0004]
[Technical means for solving the problems]
The present invention has been proposed in view of the above-mentioned problems, and the following technical means have been taken.
That is, in a powered vehicle having an electronic governor that temporarily decreases the engine speed in conjunction with a traveling speed change operation or a start operation, the ratio of the engine rotation reduction rate by the electronic governor is large when starting and small when shifting. It is set as the structure of the engine rotation control apparatus of the power vehicle characterized by having performed.
[0005]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
First, in terms of configuration,
[0006]
Further, a
[0007]
Next, the structure of the
[0008]
In this embodiment, the fuel injection amount decreases as the
[0009]
FIG. 6 illustrates the state of connection between the
[0010]
42 is a work changeover switch provided in the vicinity of the cockpit, a constant rotation mode for maintaining the engine rotation at a constant rotation, a load mode for outputting high output in a high rotation range, and when the load increases. It is possible to switch between three modes of manual mode for road driving that reduces engine rotation.
An output signal for moving the
[0011]
The
[0012]
The hydraulic control controller 48 is used to move the
The controller 48 for hydraulic control, the
[0013]
Next, a control program for the
By referring to the data of these
[0014]
When it is determined that the start operation or the shift operation has been performed, it is determined whether or not the
That is, when it is assumed that the work machine has been raised (step S6) and a start operation has been performed, the engine rotation is controlled by the pattern of FIG. When the engine speed is changed, the engine rotation is controlled according to the pattern shown in FIG. 9, and when it is assumed that a shift-down operation is performed at the time of shifting, the engine rotation is controlled according to the pattern shown in FIG. 10 (steps S7 and S8). ). As is apparent from FIGS. 8 to 10, when starting, a slightly longer start signal a is sent as an engine control signal from the traveling
[0015]
When shifting up, a short pulse signal b is sent as an engine control signal from the traveling
[0016]
As described above, the reason why the rate of decrease in the engine speed is the largest at the time of starting, and then decreased in the order of shifting up and shifting down is to reduce the shock when the aircraft starts to move. The reason why the engine rotation is controlled to be reduced only when the work implement is raised in step S6 is to prevent the engine from being stopped by reducing the engine rotation during the work.
[0017]
Next, the flowchart of FIG. 11 will be described. The features of the control program described here are as follows. That is, the engine speed is reduced during the turning work in the rotary tillage. At this time, the speed change position is estimated from the engine speed and the vehicle speed at the time of the rotary up operation, and the vehicle speed at the turning time is 2.5 km. By controlling the engine rotation so that it falls within the range of about / h to about 3.0 km / h, the aircraft can be turned smoothly and smoothly without being stalled.
[0018]
In other words, the vehicle speed of the turning body is maintained substantially constant regardless of the position of the main transmission 6a and the
The operation will be described with reference to the flowchart shown in the figure. As a first step, sensors and operation switches are read, and then shift information and work equipment lift information are confirmed (
[0019]
When the work machine is lifted, the engine speed is determined from the shift position when the work has been performed. More specifically, since the tillage load is applied during the operation, the engine speed is significantly lower than the speed at the rated speed. When the work implement is raised, the engine returns to the rated speed, but the vehicle speed may become too high. Accordingly, the engine speed is determined so that the vehicle speed (2.5 to 3.0 km / h) that is considered to be safe during turning is first determined by looking at the shift position during work (step # 6). Then, the rack target position necessary to maintain the rotational speed is calculated (step # 7), and the
[0020]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in a power vehicle having an electronic governor that temporarily decreases the engine speed in conjunction with a traveling speed change operation or a start operation, the ratio of the engine rotation reduction rate by the electronic governor is determined at the time of starting. Since it is large and small at the time of shifting, it can exhibit comfortable driving performance with less shock when the aircraft starts to move.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a tractor.
FIG. 2 is a cross-sectional view of an electronic governor portion.
FIG. 3 is a side view of a throttle mechanism.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a proportional solenoid.
FIG. 5 is a graph illustrating the relationship between the stroke of the proportional solenoid spool and the current.
FIG. 6 is a control block diagram.
FIG. 7 is a control flowchart.
FIG. 8 is a diagram for explaining a relationship between an engine control signal at the time of start and an engine speed.
FIG. 9 is a diagram illustrating a relationship between an engine control signal and an engine speed at the time of upshifting.
FIG. 10 is a diagram for explaining a relationship between an engine control signal and an engine speed at the time of downshifting.
FIG. 11 is a flowchart of another embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Tractor
2
5
Claims (1)
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JPH09303174A JPH09303174A (en) | 1997-11-25 |
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