JPH08149903A - トラクターのエンジン制御構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 枕地旋回時に、作業機の上昇を検出してエン
ジン回転数を低下させるよう構成したトラクターにおい
て、路上走行時でのエンジン回転数低下を解除できるよ
うにし、また、トラクターの電源を一旦切った後、再始
動した場合に、思ったようにエンジン回転数が上がらな
いという勘違いを起こさないようにし、更に、旋回時に
おいて作業機の上昇が遅れないようにする。 【構成】 トラクター電源が切れた時にはＯＦＦするよ
う構成した枕地スイッチＳＷ１がＯＮ時にのみ、油圧昇
降スイッチＳＷ２が「上昇」側にセットされると一定時
間を置いてエンジン回転数を低下するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高速作業車型トラクタ
ーにおいて、旋回時における安全性や、路上走行時等に
対応するためのエンジン制御構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、トラクターは、アクセルレバーの
設定に比例してエンジン回転数が決定し、枕地旋回にお
いてもアクセルレバーの操作によって目的となる速度を
得ていた。しかし近年、高速に走行しながら確実な作業
を行えるようになった高速作業型トラクターにおいて
は、アクセル設定のままで枕地で旋回すると、速すぎて
危険であるので、旋回時にエンジン回転数を低下させる
制御手段をもつようになった。（例えば、実開平６−１
３９３０号公報に記載の技術の如くである。）この中
で、作業機装着用の昇降装置の上昇・下降状態を判別す
る検出スイッチを設け、該スイッチが上昇を検出した時
には、枕地旋回時であると見なして、自動的にエンジン
回転数が低下する如き自動制御装置を設けた構成のトラ
クターについては、公知とされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、昇降装置が上
昇する毎に自動的にエンジン回転数が低下するのでは、
作業機を上昇させての路上走行時においてもエンジン回
転数が低くて、低速でしか走行ができなくなってしま
う。或いは、低速にて作業を行っている場合には、枕地
旋回時の速度が極端に遅くなってしまうという不具合も
ある。

【０００４】このような不具合を解消するには、前記の
自動制御装置を解除或いは非解除にするスイッチを設け
ることが考えられるが、このスイッチをもしもトラクタ
ーの電源を切っても解除されないロック式とした場合に
は、昇降装置を上昇させた状態で一旦電源を切って作業
を止め、再び作業開始のために電源を入れた時に、自動
制御装置が作動しているのに、エンジン出力が上がらな
いと勘違いしてしまって、エンジン回転数を目一杯に上
げてしまう。更には、途中で気がついてスイッチを切る
と、急にエンジン回転数が上がって、危険である。

【０００５】また、自動制御装置の作動反応速度、即
ち、昇降装置の上昇時においては、エンジン回転数の低
下制御が、速すぎる場合（例えば、昇降装置の上昇と同
時）には、エンジン回転数の低下により上昇速度が遅く
なり、作業機が土中に残っている状態に関わらず旋回し
てしまうという事態を引き起しかねず、また、逆に昇降
装置の下降時においては、エンジン回転数の上昇制御の
開始が遅いと、作業機が作業状態となっているにもかか
わらずエンジン回転数が遅い状態を生じ、エンストを引
き起こすおそれがある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上のような
課題を解決するために、次のような手段を用いる。即
ち、作業機装着用の昇降装置が上昇するのを検出すると
エンジン回転数を低下させる制御を行うように構成した
トラクターにおいて、その自動制御装置を作動状態か非
作動状態かに切り換えるための切換スイッチを設けた。

【０００７】また、該切換スイッチは、トラクターの電
源を切るとともに解除されて、該自動制御装置を非作動
状態とするよう構成した。

【０００８】また、該自動制御装置の作動反応速度を、
昇降装置の上昇時に遅く、下降時に早くするように設定
した。

【０００９】

【作用】切換スイッチによりエンジン回転数の自動制御
装置を非作動状態にセットすることで、路上走行等で作
業機を上昇させた状態にしても、エンジン回転数の低下
制御が起こらず、通常の速度による路上走行が可能であ
る。

【００１０】また、該切換スイッチが、トラクターの電
源を切るとともに解除することにより、再び電源を入れ
た時には自動制御装置が非作動状態となっているので、
作業機が上昇していても通常の走行速度となっており、
運転者が気がついて切換スイッチを入れて、自動制御装
置を作動させても、走行速度が速い状態から遅くなる方
に切り換わるので安全である。

【００１１】また、該自動制御装置において、旋回開始
時においてはエンジン回転数の低下の開始タイミングを
遅らせることで、昇降装置の上昇速度が低下しないまま
で上昇させることができ、かつ、作業機が上昇して土中
より上方になってからエンジン回転数が低下して、旋回
状態に入ることができる。また、旋回終了時において
は、エンジン回転数の上昇開始が早いので、作業機が土
中に下降するまでに充分なエンジン回転数となってい
て、エンストが防止される。

【００１２】

【実施例】次に、添付の図面に示した実施例に基づい
て、本発明の構成を説明する。図１はトラクターの側面
図、図２は同じく平面図、図３は枕地旋回に伴うエンジ
ンの自動制御の基本フローチャート図、図４は同じく枕
地スイッチＳＷ１をアンロック式とした場合のフローチ
ャート図、図５は枕地スイッチＳＷ１をＯＮからＯＦＦ
にする場合に、一定速度以下の時に枕地スイッチＳＷ１
を解除するよう構成したエンジン制御の安全構造を示す
フローチャート図、図６は枕地スイッチＳＷ１がＯＮの
場合において、油圧昇降スイッチＳＷ２の上昇時にエン
ジン回転数の低下開始を遅らせるよう構成した、枕地旋
回に伴うエンジンの自動制御フローチャート図である。

【００１３】図１及び図２よりトラクターの全体構成を
説明する。前後に前輪ＦＷ、後輪ＲＷを懸架する車体の
前部において、エンジンＥを内設するボンネット１を配
設し、該ボンネット１の後部より車体後端にかけてキャ
ビン２を搭載している。更に車体後端から後方には、油
圧にて昇降操作可能な作業機装着用の昇降装置である３
点リンクの油圧リフト３が突設されており、該油圧リフ
ト３の後端には、図示の如きロータリーＲ等の作業機を
装着可能である。

【００１４】キャビン２内においては、前部にはハンド
ル５等を突設するフロントコラム４を、後部には座席６
を配設しており、該座席６の側方に、操作パネル７を配
設している。該フロントコラム４においては、アクセル
レバーＡＬが突設され、アクセルレバーＡＬの操作量を
検出するアクセルセンサーＡＳがボンネット１内の後部
に配設されている。更にボンネット１内においては、燃
料噴射用ポンプＰが配設されており、また、後記油圧昇
降スイッチＳＷ２の切換に基づき燃料噴射用ポンプＰの
噴射量を調節する等の自動制御を行う、エンジン制御コ
ントローラーＣ１、所謂電子ガバナが、ボンネット１内
の最前部に配設されている。

【００１５】一方、キャビン２内の操作パネル７の内部
には、油圧リフト制御コントローラーＣ２が内設されて
おり、上面には、油圧リフト３を上昇或いは下降操作す
るための油圧昇降スイッチＳＷ２、また、該油圧昇降ス
イッチＳＷ２の切換に基づきエンジン回転数を制御する
自動制御の作動を切り換えるための切換スイッチである
枕地スイッチＳＷ１を配設している。

【００１６】このトラクターは、高速作業型であって、
高速走行しながら作業機の作業ピッチも速くして、短時
間で対地作業が完了できるようになっている。そして、
高速作業状態において、枕地旋回時には、安全な走行速
度に落とせるように、枕地旋回時に上昇させる油圧リフ
ト３の切換検出に基づいてエンジン回転数の制御を行え
るようにしているのであり、更に、この自動制御は、該
枕地スイッチＳＷ１をＯＮした時にのみ作動するのであ
る。

【００１７】ここで、この枕地旋回に伴うエンジンの自
動制御の基本的な流れを、図３より説明する。まず、枕
地スイッチＳＷ１がＯＦＦされている場合、油圧リフト
３の昇降に基づくエンジンの自動制御は行われず、通常
のアクセルレバーＡＬの操作量に基づく速度での走行の
みとなる。即ち、エンジン回転数は、常時、アクセル操
作量に相当する回転数（ＡＲ）となっている。例えば、
路上走行時には、油圧リフト３を上昇させて作業機を上
げた状態で走行するものであり、エンジン回転数が低下
したままでは充分な走行速度が得られない。また、遅い
速度での対地作業時には、枕地旋回時にエンジン回転数
を低下させたのでは、極端に速度が遅くなってしまう。
そこで、これら路上走行時や遅い速度での対地作業時等
においては、枕地スイッチＳＷ１をＯＦＦにして、通常
のアクセルレバーＡＬの操作量に基づく速度調節のみで
走行するのがよい。

【００１８】そして、高速作業に際しては、まず枕地ス
イッチＳＷ１をＯＮし、油圧昇降スイッチＳＷ２の切換
に基づくエンジン回転数の自動制御を作動させる。枕地
旋回のため、油圧昇降スイッチＳＷ２を「上昇」側にす
れば、エンジン制御コントローラーＣ１において、燃料
噴射用ポンプＰの噴射量低減操作がなされ、エンジン回
転数を低下させる。低下後のエンジン回転数は、例えば
図３に示す如く、アクセルセンサーＡＳの検出量に相当
するエンジン回転数（ＡＲ）とエンジンのアイドル回転
数（ＩＲ）との中間｛（ＡＲ−ＩＲ）×１／２＋ＩＲ｝
とする等が考えられ、その他、｛（ＡＲ−ＩＲ）×１／
３＋ＩＲ｝，｛（ＡＲ−ＩＲ）×２／３＋ＩＲ｝等、色
々と考えられる。

【００１９】枕地旋回を終え、作業機を土中にセットす
べく油圧昇降スイッチＳＷ２を「下降」側にした場合に
は、また高速作業ができるように、エンジン制御コント
ローラーＣ１において、アクセルセンサーＡＳの検出量
に相当するエンジン回転数（ＡＲ）が得られるよう、燃
料噴射用ポンプＰの噴射量復帰操作がなされる。そし
て、油圧昇降スイッチＳＷ２が、上昇または下降を停止
した状態においては、例えば枕地旋回時には、速度低下
したままで旋回できるよう、また、対地作業時には、作
業機を接地した時に戻したアクセルレバーＡＬ操作量に
比例する速度で作業ができるように、エンジン回転数は
そのまま保持される。

【００２０】このように、枕地スイッチＳＷ１をＯＮし
た時のみ、油圧昇降スイッチＳＷ２の切換に基づくエン
ジン回転数の自動制御を作動させるよう構成したトラク
ターにおいて、次に、枕地スイッチＳＷ１の解除構造に
ついて、図４及び図５より説明する。まず、枕地スイッ
チＳＷ１は、トラクターの電源をＯＮ・ＯＦＦするキー
スイッチをＯＦＦした時にも保持されるようなロック式
スイッチとすることも考えられる。この場合、例えば枕
地スイッチＳＷ１をＯＮした状態で、一旦休憩等のため
にキースイッチをＯＦＦしても、再びキースイッチを入
れると、自動的に枕地旋回時でのエンジン回転数制御が
できる状態となっており、すぐさま高速作業に入ること
ができる。

【００２１】しかし、休憩等のためにキースイッチをＯ
ＦＦする場合には、大抵は作業機を上昇させた状態にし
ているものであり、再び作業開始した時に、枕地スイッ
チＳＷ１が入っていることも忘れて、思うような速度が
得られないと思い、無理にエンジン回転数を上げてしま
ったりすることが考えられる。そこで、図４に示す如
く、枕地スイッチＳＷ１は、キースイッチをＯＦＦした
時、即ち、トラクターの電源を切った時にはＯＦＦされ
る、即ち解除されるように構成する。

【００２２】また、枕地スイッチＳＷ１を入れたまま
で、かつ、作業機を上げた状態で路上走行に入り、アク
セルレバーＡＬにてある程度速度を上げてから枕地スイ
ッチＳＷ１を切ると、急激に速度が上がって危険であ
る。そこで、枕地スイッチＳＷ１をＯＦＦしても、ある
程度に速度が下がった状態でないと、エンジン回転数を
アクセルセンサー相当量に戻す操作を行わないように構
成する。即ち、図５の如く、予め枕地スイッチＳＷ１が
ＯＮ状態であった場合に枕地スイッチＳＷ１をＯＦＦに
切り換えた時には、アクセルセンサーＡＳの検出量が検
出され、エンジン回転数がアイドル回転数付近の回転数
（ＩＲ’）以下である時のみ、アクセルセンサーＡＳ検
出量に相当するエンジン回転数（ＡＲ）に戻す操作がな
されるようにする。こうして、急発進による転倒等の危
険を防止できるようにしている。

【００２３】次に、図６より、作業機昇降に伴うエンジ
ン制御の反応速度制御について説明する。枕地旋回時に
エンジン回転数を低下させる自動制御を行っている場合
において、エンジン回転数が低下すれば、油圧リフト作
動用の油圧ポンプ圧も低くなってしまうので、油圧リフ
ト３の昇降速度が低下する。旋回開始前の作業機の上昇
速度が遅くては、旋回に入ってからも作業機が土中に存
在して旋回に支障を来すおそれもある。そこで、油圧昇
降スイッチＳＷ２を「上昇」側にした時に、ある程度の
時間、例えば図６に示す実施例においては０．５秒の時
間をおいて、エンジン回転数を低下させる｛（ＡＲ−Ｉ
Ｒ）×１／２＋ＩＲとする｝操作を行うように構成して
いる。逆に旋回を終えて油圧昇降スイッチＳＷ２を「下
降」側にすると、油圧リフト３が下降するが、直ちにエ
ンジン回転数を元に戻す（ＡＲにする）操作をすること
で、油圧リフト３の下降速度も上がり、更に、エンジン
回転数が充分な状態で作業機が土中にセットされること
となって、エンストが防止される。即ち、旋回開始時の
作業機上昇時のみ、エンジン回転数の制御反応速度を遅
くしているのである。

【００２４】以上で、高速作業型トラクターの旋回に伴
うエンジン回転数の自動制御構造について説明を終え、
次に、ロータリーＲ等の作業機の姿勢制御機構について
の実施例を開示する。作業機には、これを水平状態、或
いは予め設定された一定の傾斜角度に保持されるべく、
油圧シリンダー等のアクチュエーターが備えられてお
り、また、どの角度に保持するかを設定するための設定
器と、作業機の傾斜角度を検出する傾斜センサーが配設
されている。そして、該設定器の設定値と傾斜センサー
の検出角度とのずれを検出した場合に、例えば油圧シリ
ンダー弁の開閉用出力信号が、一定頻度で発信され、油
圧シリンダー等のアクチュエーターを操作して、目的の
姿勢に作業機を保持するのである。

【００２５】姿勢制御用のアクチュエーターは、過度に
反応すると、不必要に作動して、却って姿勢が一定に保
持できなくなるので、例えば油圧シリンダー弁の開閉用
信号の頻度を一定以下にして、ある程度反応速度を遅く
している。また、傾斜センサーには、圃場の凹凸頻度を
周波数に置き換え、ある一定以下の周波数の検出信号の
みを通過させるべくローパスフィルターを設けており、
凹凸頻度があまりに多く、凹凸頻度の検出信号が該ロー
パスフィルターの折点周波数より高周波となっている場
合には、これを切り捨てて、凹凸頻度をある一定の頻度
以下に置き換え、即ち、不感帯をある程度広くして反応
させるようにしている。

【００２６】しかし、略平坦の圃場においては、ある程
度反応速度が遅い、或いは不感帯が広い場合にも傾斜制
御効果があるが、凹凸幅の激しい、即ち、圃場表面の凹
凸の高低差が大きい圃場においては、相対的に反応が遅
くなり、姿勢制御が充分でなくなる。結果として、例え
ばプラウ耕の場合には、均平が充分でなく、二度以上の
重ね作業を余儀なくされる。

【００２７】そこで、このような凹凸幅の激しい場合に
は、アクチュエーターの反応を敏感にするように構成す
る。凹凸幅の大きさは、設定器の設定値と傾斜センサー
における検出値とのズレ幅を見るものであり、これに基
づき、例えば油圧シリンダー弁の開閉用出力信号の発信
頻度を密にすることが考えられる。また、傾斜センサー
におけるローパスフィルターの折点周波数を変更する方
法も考えられる。表１は設定器の設定値と傾斜センサー
の検出値とのずれ幅に対応して、折点周波数を設定した
表であり、ずれ幅が大きい程、つまり、凹凸幅が大きい
ほど折点周波数を高くして、より頻度の高い凹凸に対応
できるようにしているのである。このようにして、圃場
の凸凹幅に対応して、反応速度を調節できる作業機の姿
勢制御装置を構成できるのである。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【発明の効果】本発明は以上のように構成したので、次
のような効果を奏する。即ち、請求項１の如く、作業機
装着用の昇降装置が上昇するのを検出するとエンジン回
転数を低下させる制御を行うように構成したトラクター
において、その自動制御装置を作動状態か非作動状態か
に切り換えるための切換スイッチを設けたので、路上走
行等で作業機を上昇させた状態にしても、エンジン回転
数の低下制御が起こらず、通常の速度による路上走行が
可能となる。

【００３０】また、請求項２の如く、該切換スイッチ
は、トラクターの電源を切るとともに解除されて、該自
動制御装置を非作動状態とするよう構成したので、再び
電源を入れた時には自動制御装置が非作動状態となって
いて、作業機が上昇していても通常の走行速度となって
おり、運転者が気がついて切換スイッチを入れて、自動
制御装置を作動させても、走行速度が速い状態から遅く
なる方に切り換わるので安全である。

【００３１】また、請求項３の如く、該自動制御装置の
作動反応速度を、昇降装置の上昇時に遅く、下降時に早
くするように設定したので、旋回開始時においては昇降
装置の上昇速度が低下しないままで上昇させることがで
き、かつ、作業機が上昇して土中より上方になってから
エンジン回転数が低下して、旋回状態に入ることができ
る。また、旋回終了時においては、エンジン回転数の上
昇開始が早いので、作業機が土中に下降するまでに充分
なエンジン回転数となっていて、エンストが防止され
る。

【００３２】以上のように、旋回時におけるエンジン制
御装置を有する高速作業型トラクターにおいて、安全性
や操作性、また作業効率性の向上が図られるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】トラクターの側面図である。

【図２】同じく平面図である。

【図３】枕地旋回に伴うエンジンの自動制御の基本フロ
ーチャート図である。

【図４】同じく枕地スイッチＳＷ１をアンロック式とし
た場合のフローチャート図である。

【図５】枕地スイッチＳＷ１をＯＮからＯＦＦにする場
合に、一定速度以下の時に枕地スイッチＳＷ１を解除す
るよう構成したエンジン制御の安全構造を示すフローチ
ャート図である。

【図６】枕地スイッチＳＷ１がＯＮの場合において、油
圧昇降スイッチＳＷ２の上昇時にエンジン回転数の低下
開始を遅らせるよう構成した、枕地旋回に伴うエンジン
の自動制御フローチャート図である。

【符号の説明】

Ｅ エンジン Ｐ 燃料噴射用ポンプ ＡＬ アクセルレバー ＡＳ アクセルセンサー Ｃ１ エンジン制御コントローラー Ｃ２ 油圧リフト制御コントローラー ＳＷ１ 枕地スイッチ ＳＷ２ 油圧昇降スイッチ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作業機装着用の昇降装置が上昇するのを
   検出するとエンジン回転数を低下させる制御を行うよう
   に構成したトラクターにおいて、その自動制御装置を作
   動状態か非作動状態かに切り換えるための切換スイッチ
   を設けたことを特徴とするトラクターのエンジン制御構
   造。
2. 【請求項２】 請求項１記載のトラクターのエンジン制
   御構造において、該切換スイッチは、トラクターの電源
   を切るとともに解除されて、該自動制御装置を非作動状
   態とするよう構成したことを特徴とするトラクターのエ
   ンジン制御構造。
3. 【請求項３】 請求項１記載のトラクターのエンジン制
   御構造において、該自動制御装置の作動反応速度を、昇
   降装置の上昇時に遅く、下降時に早くするように設定し
   たことを特徴とするトラクターのエンジン制御構造。