JP2004306956A - Controlling mechanism of vehicle running device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、農作業用トラクタ等の作業用走行車輌において、エンジンの被駆動側負荷を検出することにより、2輪駆動より4輪駆動に切り換える制御に関するものである。 The present invention relates to control for switching from two-wheel drive to four-wheel drive by detecting a driven load of an engine in a working vehicle such as a farming tractor.
従来の作業車においては、後輪駆動状態と、前後輪駆動状態に切り換えるために左右前輪への動力伝達を断接する動力断接手段が設けられている。
該動力断接手段の切換操作を、手動若しくは自動操作によって切り換える構成は、特開平2−279467によって公知となっている。
A configuration in which the switching operation of the power connecting / disconnecting means is switched manually or automatically is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-279467.
特開平2−279467のように動力断接手段を自動により切り換え操作を可能としているが、ブレーキ操作に連動して前後輪駆動状態へ切り換える構成となっていた。
このブレーキ操作に連動させる構成にすると、ブレーキの操作の度に、後輪駆動より前後輪駆動への切り換える衝撃が頻繁に生じて、作業者にとって不安感を抱かせるものとなっていた。
また、特に後輪駆動状態で坂道を下る時で、例えばトラクタ後部に重量物を搭載する荷車を牽引する場合には、荷車の重量によって被駆動側負荷がかかって後輪に加速がつき、エンジンブレーキがかからない状態となって走行安定性が悪いものとなっていた。
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-279467, the power connecting / disconnecting means can be automatically switched, but is switched to the front and rear wheel drive state in conjunction with the brake operation.
When the brake is operated in conjunction with the brake operation, an impact of switching from rear wheel drive to front and rear wheel drive frequently occurs each time the brake is operated, and this causes anxiety for the operator.
Also, particularly when pulling down a trolley loaded with heavy objects at the rear of the tractor, especially when the tractor is tow a cart with a rear wheel driven state, the load on the driven side is applied due to the weight of the cart, and the rear wheels are accelerated. The brake was not applied and running stability was poor.
本発明はこのような問題点を解消するために、次のような手段を用いる。
エンジンの駆動を2輪駆動と4輪駆動に、自動で切り換え可能とした走行装置において、エンジンブレーキが掛かり、被駆動側負荷であるマイナストルクが発生している状態を検出した場合に、2輪駆動より4輪駆動に自動的に切り換えることを特徴とする走行装置制御機構である。
The present invention uses the following means to solve such a problem.
In a traveling device capable of automatically switching the engine drive between two-wheel drive and four-wheel drive, when a state where the engine brake is applied and a negative torque that is a driven load is generated is detected, the two-wheel drive is performed. This is a traveling device control mechanism that automatically switches from driving to four-wheel drive.
このように構成したことによって、次のような効果を奏するのである。
2輪・4輪駆動切換型の走行車輌であって、例えば、牽引型の走行車輌(トラクタ)では、重量物を搭載する荷車を牽引して坂道を降りる場合等に、2輪駆動時に荷車の重量によって、駆動輪が加速されて、被駆動側負荷が生じ、エンジンブレーキが効かなくなるおそれがあるが、本発明では、被駆動側負荷を検出し、2輪駆動より4輪駆動に自動で切り換わるようにしたことで、前輪駆動が被駆動側負荷による加速をくい止め、安定した下り走行を可能にしている。
With this configuration, the following effects can be obtained.
2. Description of the Related Art A traveling vehicle of a two-wheel / four-wheel drive switching type. For example, in a towing traveling vehicle (tractor), in the case of towing a wagon loaded with a heavy object and descending a hill, the driving of the wagon during the two-wheel drive is performed. Due to the weight, the driven wheels may be accelerated to generate a driven-side load and the engine brake may not be effective. However, the present invention detects the driven-side load and automatically switches from two-wheel drive to four-wheel drive. By doing so, the front-wheel drive stops acceleration due to the driven-side load, and enables stable downhill travel.
本発明の実施の形態を、添付の図面を基に説明する。
図1はロータリ作業機Rを装着するトラクタTの平面図、
図2はトラクタTの駆動力伝達構成を示す平面図、
図3は電子ガバナ付きエンジンの制御構造を示すブロック図、
図4はエンジンの負荷変動を検出して電子ガバナを制御するフローチャート図、
図5は一定作業条件の下でのエンジン回転数と負荷率との相関図、
図6はエンジンの出力特性マップを示す図。
図7は、燃料噴射ポンプのラック位置とエンジン回転数との関係を示す表。
図8は2輪駆動から4輪駆動へ切り換え制御を行うフローチャート図である。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a plan view of a tractor T on which a rotary working machine R is mounted.
FIG. 2 is a plan view showing a driving force transmission configuration of the tractor T,
FIG. 3 is a block diagram showing a control structure of an engine with an electronic governor;
FIG. 4 is a flowchart for controlling the electronic governor by detecting a change in engine load;
FIG. 5 is a correlation diagram between the engine speed and the load factor under a certain working condition;
FIG. 6 is a diagram showing an output characteristic map of the engine.
FIG. 7 is a table showing the relationship between the rack position of the fuel injection pump and the engine speed.
FIG. 8 is a flowchart illustrating switching control from two-wheel drive to four-wheel drive.
図1、図2において、トラクタTの動力伝達構成について説明する。トラクタT前部のボンネット2の内部にエンジンEが配置されており、該エンジンEの側面に電子ガバナGが付設されている。前記エンジンEの後面にクラッチハウジングの部分には、走行クラッチ23を配置し、その後部に多段クラッチ式の変速走行装置TMを配している。
1 and 2, a power transmission configuration of the tractor T will be described. An engine E is disposed inside the
該変速走行装置TM後部には、リアアクスルケースを配置し、動力伝達軸4を介して動力が伝達される。該リアアクスルケース内部にギア式副変速装置とデフギア装置5が内装されており、該デフギア装置5を介して後輪7・7を駆動し、デフギア装置7後面から図示せぬPTO軸を突設し、トラクタT後部に昇降リンク12に昇降自在に装着されるロータリ耕耘機R等の作業機の入力軸にユニバーサルジョイントを介して動力を伝達している。
A rear axle case is disposed at the rear of the transmission TM, and power is transmitted via a
また、前記動力伝達軸4の途中部にはギア機構15を介して前輪動力伝達軸16を駆動し、前輪用デフギア装置17を介して前輪6・6に動力を伝達するように構成している。前記前輪動力伝達軸16の途中部には動力断接手段18が介装されている。この動力断接手段18は例えば油圧クラッチにより構成し、前記運転部に設けた切換レバーでその油圧クラッチへの圧油供給路途中の電磁バルブをON−OFFにすることで、前後輪駆動状態(4輪駆動)と後輪駆動状態(2輪駆動)とに切り換えている。
A front wheel
また、前記ロータリ耕耘機Rを装着する昇降リンク12には、耕耘深さを調整する油圧シリンダを配置しており、耕深設定レバー21の設定に合わせて、電磁バルブを操作し、設定した耕耘深さ位置にロータリ耕耘機Rを降駆動している。更に、ステアリングハンドルの傍らにアクセルレバーALとアクセルレバーセンサS1が配置されている。また、前記エンジンEには負荷を検知する図示せぬトルクセンサS8を配置しており、エンジンEの出力軸にかかる負荷を検出している。
In addition, a hydraulic cylinder for adjusting the tillage depth is arranged on the
次に、電子ガバナG付きエンジンEの制御方法を説明する。
該エンジンEは電子ガバナGにて燃料噴射量が制御される。電子ガバナGには制御部(コントローラー)Cが接続されていて、各種の検出値を基に、燃料噴射量調整用のラックアクチュエーターRAの出力値が演算される。また、前記電子ガバナGの、制御構造は、図3に示す様に、燃料噴射ポンプPに、燃料噴射量調整用のラックアクチュエーターRAを制御する電子ガバナGが連接され、制御部Cには、各種センサ及び各種スイッチの入力値を基に、電子ガバナGに対して、出力信号が発せられる。
Next, a control method of the engine E with the electronic governor G will be described.
The fuel injection amount of the engine E is controlled by an electronic governor G. A control unit (controller) C is connected to the electronic governor G, and the output value of the rack actuator RA for adjusting the fuel injection amount is calculated based on various detected values. The control structure of the electronic governor G is, as shown in FIG. 3, an electronic governor G for controlling a rack actuator RA for adjusting a fuel injection amount connected to a fuel injection pump P, and a control unit C for: Output signals are issued to the electronic governor G based on input values of various sensors and various switches.
前記制御部Cには、エンジン回転数に対する出力制御マップを記憶するROMや後記のアクセル設定回転数の補正値書き込み用のRAM、演算手段としてのマイクロコンピューターCPUが内蔵され、入力ポートIPと出力ポートOPが設けられている。 The control unit C has a built-in ROM for storing an output control map for the engine speed, a RAM for writing a correction value of the accelerator setting speed described later, and a microcomputer CPU as arithmetic means, and has an input port IP and an output port. An OP is provided.
制御部Cの入力手段としても各種センサとして、アクセルレバーALには、アクセル設定回転数を検出するアクセルセンサS1、電子ガバナGには、燃料噴射量調整用ラックの位置を検出するラック位置センサS2、エンジン回転数を検出する回転センサS3、エンジンEにおける潤滑油や水等の冷却系の温度を検出する温度センサS4が設けられており、これらのセンサの検出信号が、制御部Cの入力ポートIPに送信され、ROM等に記憶される制御マップと照合して、マイクロコンピューターCPUが、ラックアクチュエーターRAの出力値、或いは走行変速装置TMへの出力値が演算され、ラックアクチュエーターRAまたは走行変装装置TMに出力信号が発進される。 Various sensors are also used as input means of the control unit C. The accelerator lever AL has an accelerator sensor S1 for detecting an accelerator setting rotational speed, and the electronic governor G has a rack position sensor S2 for detecting a position of a fuel injection amount adjusting rack. , A rotation sensor S3 for detecting an engine speed, and a temperature sensor S4 for detecting a temperature of a cooling system such as lubricating oil or water in the engine E, and a detection signal of these sensors is supplied to an input port of the control unit C. The microcomputer CPU calculates the output value of the rack actuator RA or the output value to the traveling transmission device TM by comparing the output value with the control map transmitted to the IP and stored in the ROM or the like. An output signal is launched to the TM.
そして、本発明において、作業機の作業位置であること、機体が走行中であること、PTO駆動軸が駆動していることを確認により作業状態であることを判断すると、ロータリ耕耘機Rを用いた作業時にエンジン回転数の急激な変動を防止するように、図4に示すフローチャートに沿って制御するようにしている。即ち、制御部Cによって作業状態であることを判断すると、電子制御部GによってエンジンEの負荷を検出する。エンジン負荷を検出する手段としては、ラック位置センサS2を主とし、他に回転センサS3や温度センサS4等も用いる。 In the present invention, when it is determined that the working state is the working state by confirming that the working position is the working position of the working machine, that the body is running, and that the PTO drive shaft is driven, the rotary tiller R is used. The control is performed according to the flowchart shown in FIG. 4 so as to prevent a sudden change in the engine speed during the operation. That is, when the control unit C determines that the vehicle is in the working state, the electronic control unit G detects the load on the engine E. As means for detecting the engine load, a rack position sensor S2 is mainly used, and in addition, a rotation sensor S3, a temperature sensor S4, and the like are also used.
本実施例のトラクタにおいては、数秒間隔において、エンジン負荷(負荷率)の平均値を演算し、この平均値を最適な状態にするように、アクセル設定回転数を変更する制御を行うことができる。
なお、負荷率とは、制御部Cにて記憶される出力制御マップに基づき、エンジン設定回転数毎に設定される最大出力に対する実際の出力値の割合を示すものであり、アイドリング状態で負荷率0とする。
In the tractor according to the present embodiment, an average value of the engine load (load factor) is calculated at intervals of several seconds, and control for changing the accelerator setting rotational speed can be performed so that the average value is in an optimal state. .
The load factor indicates the ratio of the actual output value to the maximum output set for each set engine speed based on the output control map stored in the control unit C. Set to 0.
また、この負荷は、ラック位置(燃料噴射量)により割り出すものであって、エンジン設定回転数にて設定されるラック最大位置に対する実際のラック位置の割合を示している。なお、ラック最大位置及び実際のラック位置は、そのエンジン回転数におけるアイドリングラック位置を基準とする。 This load is calculated based on the rack position (fuel injection amount), and indicates the ratio of the actual rack position to the rack maximum position set by the engine setting rotation speed. The maximum rack position and the actual rack position are based on the idling rack position at the engine speed.
まず、アクセル設定回転数の変更とそれに伴う負荷率の変動について、図5より説明する。図5のグラフは、一定の作業条件(例えば、ロータリ耕耘機Rを一定の耕深に保持し、主変速レバーML・副変速レバーSL、及びPTO変速レバーPLを走行状態に保持している。)の下、エンジン回転数Nを変更することにより、負荷率Lがどのように変動するかを図示している。
なお、負荷率は、同一エンジン回転数下でも作業中に変動する(例えばL1 〜L2 の範囲内で変動する)ので、一定のエンジン回転数N下での一定期間の作業による平均負荷率を算出しており、図中のLA は、この平均負荷率の各エンジン設定回転数毎の変動を示すものである。このグラフで判るように、同一作業条件での負荷率(平均負荷率LA )は、エンジン設定回転数を上げるほど上昇することが判る。
First, a description will be given of a change in the accelerator setting rotation speed and a change in the load factor associated therewith with reference to FIG. The graph of FIG. 5 shows that certain working conditions (for example, the rotary tiller R is held at a certain plowing depth, and the main transmission lever ML, the sub transmission lever SL, and the PTO transmission lever PL are kept in a running state. Under (), how the load factor L changes by changing the engine speed N is illustrated.
The load factor fluctuates during the work even under the same engine speed (for example, fluctuates within the range of L 1 to L 2 ). L A in the figure indicates the variation of the average load factor for each engine setting rotational speed. As can be seen from this graph, the load factor (average load factor L A ) under the same working conditions increases as the set engine speed increases.
トラクタTにて最大効率の作業を行うには、アクセルレバーALにて、負荷率100%となる回転数N0 を設定すればよい。しかし、負荷変動が大きい場合(例えば土壌が不均質な場合)には、前記のように負荷率100%前後の高負荷の状態においては、トルク制御にて対処する(即ち、電子ガバナGにおけるラック位置を最大位置で保持したままとするので、エンジン回転数が低減する。)ので、実際のエンジン回転数が頻繁に、かなりの変動幅で変動し、車速が不安定となる。 In order to perform the work with the maximum efficiency with the tractor T, the rotation speed N 0 at which the load factor becomes 100% may be set with the accelerator lever AL. However, when the load fluctuation is large (for example, when the soil is heterogeneous), in a high load state with a load factor of about 100% as described above, a measure is taken by torque control (that is, the rack in the electronic governor G). Since the position is kept at the maximum position, the engine speed is reduced.) Therefore, the actual engine speed frequently fluctuates with a considerable fluctuation width, and the vehicle speed becomes unstable.
本実施例では、このような不具合を回避するために、一定期間作業中の平均負荷率を基に、アクセル設定回転数を等速制御可能な範囲に補正する制御を行っている。図4のフローチャートに示すように、制御部Cによって、エンジン負荷の平均値である平均負荷率を演算する。
この制御では、適切な平均負荷率を85%〜95%の間としており、もしも検出した平均負荷率がこの範囲である場合には若干出力は低いものの、等速制御が行われるので車速が安定し、作業効率もさほど悪くない。従って、この場合には、アクセル設定回転数を現時点の状態(例えば、図5に示す平均負荷率90%となる設定回転数N1 )を保持させる。
In this embodiment, in order to avoid such a problem, control is performed to correct the accelerator setting rotation speed to a range in which constant speed control is possible, based on the average load factor during operation for a certain period. As shown in the flowchart of FIG. 4, the control unit C calculates an average load factor which is an average value of the engine load.
In this control, an appropriate average load factor is set between 85% and 95%. If the detected average load factor is in this range, the output is slightly low, but the vehicle speed is stable because constant speed control is performed. And the work efficiency is not so bad. Therefore, in this case, the accelerator setting rotation speed is kept at the current state (for example, the setting rotation speed N 1 at which the average load factor becomes 90% shown in FIG. 5).
該平均負荷率値が高いと判断すると、例えば、負荷率95%以上である場合にはアクセル設定回転数(例えば、図5の平均負荷率100%となる設定回転数N0 )を、現時点での回転数より低い値(現時点の回転数の95%)に補正する。こうして設定回転数を補正した上で、ガバナ制御を行うと、平均負荷率が適正範囲(85%〜95%)になり、車速が安定するようになるのである。
なお、このアクセル設定回転数の補正制御とともに、或いはそれに代わって、従来の制御である走行変速装置TMの減速比を大きくしてトルクを確保すべく、減速操作することも可能である。また、それとともに、或いはそれに代わって、PTO駆動の減速比を大きくすべく、これを減速することも可能である。
When it is determined that the average load factor value is high, for example, when the load factor is 95% or more, the accelerator setting rotational speed (for example, the set rotational speed N 0 at which the average load factor becomes 100% in FIG. 5) is set at the present time. Is corrected to a value lower than the number of rotations (95% of the current number of rotations). When the governor control is performed after the set rotation speed is corrected in this way, the average load factor falls within an appropriate range (85% to 95%), and the vehicle speed becomes stable.
In addition to or instead of the control for correcting the accelerator setting rotation speed, it is possible to perform a deceleration operation in order to secure a torque by increasing the reduction ratio of the traveling transmission TM, which is the conventional control. In addition, or instead of this, it is possible to reduce the speed of the PTO drive in order to increase the speed reduction ratio.
また、あまりに平均負荷率が低いと、作業効率が悪化するので、平均負荷が低いと判断すると、アクセル設定回転数(例えば、図5の負荷率85%以下となる設定回転数N2 )を現時点での回転数より高い値(現時点の回転数の105%)へ設定回転数を変更する。これにより、平均負荷率は適正範囲(85%〜95%)になり、等速制御による車速安定性を保持したまま、作業効率を高めるものである。また、この制御とともに、或いはこれに代わって、従来の制御である走行変速装置TMの減速比を下げるべく、増速側に操作することも可能であり、更に、PTO駆動の減速比を下げるべく、これを増速することも可能である。 Also, if the average load factor is too low, the work efficiency deteriorates. Therefore, if it is determined that the average load is low, the accelerator setting rotational speed (for example, the set rotational speed N 2 at which the load factor becomes 85% or less in FIG. 5) is set at the present time. Is changed to a higher value (105% of the current number of revolutions) than the number of revolutions at. As a result, the average load factor is in an appropriate range (85% to 95%), and the work efficiency is improved while maintaining the vehicle speed stability by constant speed control. In addition to or instead of this control, it is also possible to operate the speed increasing side to reduce the reduction ratio of the traveling transmission TM which is the conventional control, and further to reduce the reduction ratio of the PTO drive. It is also possible to increase this.
その後は、一定期間毎に平均負荷を検出し、この制御を繰り返している。
しかし、このように、エンジン設定回転数を実際のアクセル設定回転数よりも低く設定して、負荷率85%〜95%に保持しても、瞬時に高負荷がかかった時に、この負荷が出力を超えてしまい、エンジン回転低下というケースがあり得る。
そこで、前記制御部Cにおいて、平均負荷とは別に各時点における瞬間負荷を検出し、変動する負荷の各時点における瞬時負荷と、その設定回転数における最大負荷とを比較して、瞬時負荷が最大負荷より大きくなっているか判断する。
Thereafter, the average load is detected at regular intervals, and this control is repeated.
However, even if the engine set speed is set lower than the actual accelerator set speed and the load ratio is maintained at 85% to 95%, when a high load is instantaneously applied, this load is output. And the engine speed may drop.
Therefore, the control unit C detects the instantaneous load at each time point separately from the average load, compares the instantaneous load at each time point of the fluctuating load with the maximum load at the set rotation speed, and determines that the instantaneous load is the maximum. Determine if it is greater than the load.
瞬時負荷が大きくなっている場合(例えば、ロータリ耕耘機Rが石等の障害物に当たり、急激に負荷を上昇している場合)には、作業機の負荷を低減するために前述した昇降シリンダの電磁バルブを切り換えて、ロータリ耕耘機Rの耕耘深さを一定距離(例えば1cm)上昇させる。それに代わって、或いはそれと同時に瞬間的に図6の点線の瞬時負荷過大時の出力制限の如く、エンジン出力を一定割合で(例えば10%)上昇するように電子ガバナGのラックアクチュエーターRAに信号を送ることも考えられる。なお、もともと最大出力よりも低めの出力で等速制御しているので、出力を上昇させる余裕はあり、図6図示の瞬時負荷過大時の出力制限も、この設定回転数の最大出力以下で設定できるので、作業機に過大なエンジントルクがかかって破損に結びつくようなことはない。 When the instantaneous load is large (for example, when the rotary cultivator R hits an obstacle such as a stone and rapidly increases the load), the above-described lifting cylinder is used to reduce the load on the working machine. By switching the electromagnetic valve, the tillage depth of the rotary tiller R is increased by a certain distance (for example, 1 cm). Alternatively or simultaneously, a signal is sent to the rack actuator RA of the electronic governor G so that the engine output is increased at a fixed rate (for example, 10%), as shown by the dotted line in FIG. It is also possible to send. Since the constant speed control is originally performed at a lower output than the maximum output, there is a margin for increasing the output, and the output limit at the time of the instantaneous load excess shown in FIG. As a result, there is no possibility that the working machine will be subjected to excessive engine torque and lead to damage.
次に、本発明のエンジントルクの変動に伴う2輪・4輪駆動の自動切換制御について説明する。
エンジンEの負荷(トルク)に応じて、前記制御部Cを用いて前輪への動力伝達を断接する動力断接手段18を操作し、2WD/4WD自動切換え制御を行うようにしている。前記制御部Cには、エンジンEのトルクを検出するトルクセンサS8を接続している。該トルクセンサS8は、エンジンEのクランク軸に配設し、エンジン出力を駆動輪に伝達するトルク(駆動側負荷)に、下り坂走行時等の駆動輪の回動によるトルクが加わっている場合に、マイナス負荷(トルク)(被駆動側負荷)がかかっていると検出し、検出値を制御部Cの入力ポートIPに入力するものである。
Next, the automatic switching control of two-wheel / four-wheel drive according to the fluctuation of the engine torque according to the present invention will be described.
According to the load (torque) of the engine E, the control unit C is used to operate the power connecting / disconnecting means 18 for connecting / disconnecting power transmission to the front wheels to perform 2WD / 4WD automatic switching control. A torque sensor S8 for detecting the torque of the engine E is connected to the control unit C. The torque sensor S8 is disposed on the crankshaft of the engine E, and when torque due to rotation of the drive wheels during downhill driving or the like is added to torque (drive-side load) for transmitting the engine output to the drive wheels. Is detected as a negative load (torque) (driven side load), and the detected value is input to the input port IP of the control unit C.
そして、この制御を作動させる条件として、2WD/4WD自動切換え状態において、2輪駆動にて走行していることを確認の上、エンジンのトルクを計測して、4輪駆動に切り換えるものなので、走行状態を確認する手段を必要としている。その手段として、まず、図2に示すように、2WD/4WD自動切換えスイッチがONされていることを検出する手段として、モードセンサS5がある。また、現時点で2輪駆動での走行であることを確認する手段として、動力断接手段18が断絶されていることを検出する走行センサS6がある。更に、走行駆動していることを確認する手段として、走行クラッチ23が接続されていることを確認するクラッチセンサS7が用いられる。各センサS5・S6・S7を図3に示す制御部の入力ポートIPに接続している。
As a condition for activating this control, in the 2WD / 4WD automatic switching state, after confirming that the vehicle is traveling by two-wheel drive, the engine torque is measured and the vehicle is switched to four-wheel drive. We need a way to check the status. As means therefor, first, as shown in FIG. 2, there is a mode sensor S5 as means for detecting that the 2WD / 4WD automatic changeover switch is ON. Further, as a means for confirming that the vehicle is traveling by two-wheel drive at the present time, there is a traveling sensor S6 for detecting that the power connecting / disconnecting means 18 is disconnected. Further, as means for confirming that the vehicle is traveling, a clutch sensor S7 for confirming that the traveling
以上の様な確認手段に基づいて行われる、2WD/4WD自動切換えの制御について、図8のフローチャートに示すように制御している。まず、モードセンサS5によって2WD/4WD自動切換えスイッチが自動切換状態に作動していることを判断している。そして、走行センサS6を用いて2輪走行状態であるかを判断している。
次に、走行センサS6によっって走行クラッチ23が接続されており、走行状態となっていることを判断すると、制御部Cを用いてエンジンEの負荷を検出するようにしている。
Control of 2WD / 4WD automatic switching performed based on the above-described confirmation means is controlled as shown in the flowchart of FIG. First, it is determined by the mode sensor S5 that the 2WD / 4WD automatic switch is operating in the automatic switching state. Then, it is determined whether the vehicle is in the two-wheel running state by using the running sensor S6.
Next, when it is determined by the travel sensor S6 that the
そして、トルクセンサS8による検出値がマイナスであるか判断している。トルクがマイナス(エンジンに駆動輪側より動力が伝達されている。所謂エンジンブレーキが作動している状態)と判断すると、次にエンジン回転数の変動を検出する。回転数が上昇中(即ち、下り坂を走行中)と判断すると、制御部Cによって動力断接手段18により動力を接続するように出力信号を送信している。更に、回転数が上昇していないと判断した場合にも、回転数の下降する割合を判断し、下降する割合が少ない(即ち、エンジンブレーキが充分に働かず、減速が不十分である)と判断すると、動力断接手段18により動力を接続するように出力信号を送信している。また、前記トルクセンサS8には、自己診断機能を内蔵しており、トルクセンサS8による検出値が、マイナスとなっていないと判断した場合にも、センサS8の故障と診断されると、動力断接手段18により動力を接続するように制御信号を送信し、4輪駆動に切り換えて走行するようにし、後部に牽引する荷車の重量のかからない前輪の駆動によって、被駆動側負荷による加速をくい止めることができる。
Then, it is determined whether the value detected by the torque sensor S8 is negative. If it is determined that the torque is minus (power is transmitted to the engine from the drive wheel side, that is, a state in which the engine brake is operating), then a change in the engine speed is detected. When it is determined that the rotation speed is increasing (that is, the vehicle is traveling on a downhill), the control unit C transmits an output signal to connect the power by the power connection /
また、エンジンEの負荷(トルク)に応じて、2WD/4WD自動切換え制御する為に、トルクセンサS8を用いてマイナストルクを検知する構成としていたが、ラック位置センサS2と回転センサS3を用いて、マイナストルクを検知する構成にすることもできる。その構成について図7を用いて説明する。
図7はエンジンの回転数Nにおけるラック位置Rのマップを示したものである。図中のRMAX は、出力特性マップに対応する各回転数Nにおける最大ラック位置である。
RIDL はエンジン負荷を無負荷にするラック位置(アイドリングラック位置)であり、RMIN は、各回転数Nにおける最小ラック位置であり、燃料噴射量は0となっている。そして、このRIDL とRMIN とにより囲まれる領域Zは、アイドリング回転にてエンジンブレーキをかける範囲であると同時に、駆動輪からの駆動力によりエンジンEが回されてマイナストルクが発生する領域Zともなっているのである。(なお、この領域Zは、エンジンが冷えている場合に、無負荷でも噴射量が多く必要なので、アイドリング回転RIDL を上方補正するのに伴って変動する。)従って、トラクタTにて坂道を下る場合には、マップiに沿ってラック位置を小側にする(アクセルレバーALを緩めて、減速する。)と、通常では、アイドリング回転によって、図中X位置よりエンジンブレーキがかかる。しかし、この範囲でマイナストルクが発生している場合には、ラック位置を最小位置、即ち、燃料噴射量0となる位置まで落とした場合にも、マップjに示すように、エンジン回転数が上昇してしまうのである。
Further, in order to perform 2WD / 4WD automatic switching control according to the load (torque) of the engine E, the torque sensor S8 is used to detect the negative torque. However, the rack position sensor S2 and the rotation sensor S3 are used. Alternatively, a configuration for detecting a negative torque may be adopted. The configuration will be described with reference to FIG.
FIG. 7 shows a map of the rack position R at the engine speed N. R MAX in the figure, the maximum rack position in each rotational speed N corresponding to the output characteristic map.
R IDL is a rack position (idling rack position) at which no engine load is applied, R MIN is a minimum rack position at each rotation speed N, and the fuel injection amount is zero. An area Z surrounded by R IDL and R MIN is an area where the engine brake is applied by idling rotation, and at the same time, an area Z where the engine E is turned by the driving force from the driving wheels to generate a negative torque. It is with. (Note that, when the engine is cold, since the injection amount is required to be large even when there is no load when the engine is cold, it fluctuates as the idling rotation R IDL is corrected upward.) In the case of lowering, if the rack position is set to the lower side along the map i (the accelerator lever AL is loosened to reduce the speed), the engine brake is normally applied from the X position in the figure due to idling rotation. However, when a negative torque is generated in this range, even when the rack position is lowered to the minimum position, that is, a position where the fuel injection amount is 0, the engine speed increases as shown in map j. It will do.
よって、ラック位置が燃料噴射量0となる最小位置になっているにもかかわらず、回転数が上昇する場合や、回転数が下降していても、その下降量が少ない場合には、マイナストルクが発生すると判断することができ、マイナス負荷(トルク)を検出する高価なトルクセンサS8をエンジンに配置することなく、エンジンEの負荷(トルク)に応じて、2WD/4WD自動切換え制御する構成にすることができる。 Therefore, even if the rack position is at the minimum position where the fuel injection amount is 0, the rotational speed increases, or even if the rotational speed decreases, the decrease amount is small, and the negative torque Can be determined to occur, and 2WD / 4WD automatic switching control is performed in accordance with the load (torque) of the engine E without disposing the expensive torque sensor S8 for detecting a negative load (torque) in the engine. can do.
C 制御部
E エンジン
G 電子ガバナ
L 負荷率
R 作業機
T トラクタ
C control unit E engine G electronic governor L load factor R work machine T tractor
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