JP2007092626A - Engine for work equipment - Google Patents
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Abstract
【課題】エンジンの負荷変動に応じて出力を自動的に制御して作業運転者の操縦負担を少なくすると共に、蓄圧室からの燃料噴射制御によって制御機構を簡単にし制御応答性をよくすると共に燃費の向上や騒音の低減を図る。
【解決手段】エンジンにかかる負荷が変動しても一定のエンジン回転数を維持するアイソクロナス制御用ドライブマップ(A)と負荷に応じてエンジン回転数が変動するドループ制御用ドライブマップ(B)とを設定し、通常負荷作業時にはアイソクロナス制御用ドライブマップ(A)を用いて負荷が変動してもエンジン回転数を一定に維持し、非作業時にはドループ制御用ドライブマップ(B)を用いて負荷の増加に伴ってエンジン回転数の低下を許容するよう蓄圧室から各気筒への燃料噴射量を自動調節する制御装置を備えたエンジンの構成とした。
【選択図】図21An automatic control of an output according to a change in engine load reduces a handling burden on a work driver, and a fuel injection control from a pressure accumulating chamber simplifies a control mechanism to improve control responsiveness and fuel consumption. Improvement and noise reduction.
An isochronous control drive map (A) for maintaining a constant engine speed even when a load on the engine fluctuates, and a droop control drive map (B) for varying the engine speed in accordance with the load. Set and keep the engine speed constant even when the load fluctuates using the isochronous control drive map (A) during normal load work, and increase the load using the droop control drive map (B) when not working Accordingly, the engine is provided with a control device that automatically adjusts the fuel injection amount from the pressure accumulation chamber to each cylinder so as to allow a decrease in the engine speed.
[Selection] Figure 21
Description
この発明は、コンバインやトラクター或いは田植機等の作業機に搭載するエンジンに関する。 The present invention relates to an engine mounted on a working machine such as a combine, a tractor, or a rice transplanter.
トラクターやコンバイン等の農作業機は、単なる移動のための走行や作業機を駆動させながらの走行等種々の負荷条件に対応してエンジン出力を制御することが行われている。
例えば、ガバナに制御調節用のアクチュエーターを接続し、作業機の作業モードに応じてアクチェーターを作動してガバナによって燃料の噴射量を変更しエンジンの出力を制御することが行われている。
For example, an actuator for control adjustment is connected to a governor, an actuator is operated in accordance with a work mode of a work machine, a fuel injection amount is changed by the governor, and an engine output is controlled.
農作業機は、移動走行時と刈取り作業や耕うん作業等の作業時におけるエンジンにかかる負荷変動が大きく違っている。さらに作業時には収穫物の多寡や耕地の固さによってもエンジンの負荷が大きく変動してエンジンの回転数が変化し易く作業運転者の操縦操作を困難にしている。 Agricultural working machines are greatly different in load fluctuations applied to the engine during traveling such as cutting and plowing. Furthermore, during the work, the engine load greatly fluctuates due to the amount of crops and the cultivated land, and the engine speed is likely to change, making it difficult for the operator to operate.
そこで、本発明では、エンジンの負荷変動に応じて出力を自動的に制御して作業運転者の操縦負担を少なくすることを目的とするもので、従来では前記の如く作業モードに応じてガバナを調整しエンジンの回転制御が行われるが、このガバナを自動調節する方法は制御機構が複雑になり制御応答性が悪い問題がある。 Therefore, the present invention aims to reduce the handling burden on the work driver by automatically controlling the output according to engine load fluctuations. Conventionally, as described above, the governor is set according to the work mode. Adjustment and engine rotation control are performed, but this method of automatically adjusting the governor has a problem that the control mechanism becomes complicated and the control responsiveness is poor.
そこで、本発明では、蓄圧室からエンジンの各気筒への燃料噴射制御を行うコモンレールシステムを利用することで制御機構を簡単にし制御応答性をよくすると共に燃費の向上や騒音の低減を図ることを課題とする。 Therefore, in the present invention, by using a common rail system that performs fuel injection control from the pressure accumulating chamber to each cylinder of the engine, the control mechanism is simplified, control responsiveness is improved, fuel efficiency is improved, and noise is reduced. Let it be an issue.
本発明の上記課題は次の構成によって達成される。
すなわち、請求項1の発明は、エンジンにかかる負荷が変動しても一定のエンジン回転数を維持するアイソクロナス制御用ドライブマップAと負荷に応じてエンジン回転数が変動するドループ制御用ドライブマップBとを設定し、通常負荷作業時にはアイソクロナス制御用ドライブマップAを用いて負荷が変動してもエンジン回転数を一定に維持し、非作業時にはドループ制御用ドライブマップBを用いて負荷の増加に伴ってエンジン回転数の低下を許容するよう蓄圧室から各気筒への燃料噴射量を自動調節する制御装置を備えたことを特徴とする作業機用エンジンに構成した。
The above object of the present invention is achieved by the following configuration.
That is, the invention of
この請求項1記載の発明では、作業機を通常作業と非作業に切り替えることによってエンジンの制御モードを変更するのである。
また、請求項2の発明の如く、負荷の増加に伴ってエンジンの回転数を増加させる重負荷制御用ドライブマップCを設定し、重負荷作業時にこの重負荷制御用ドライブマップCに基づいて蓄圧室から各気筒への燃料噴射量を制御するようにエンジンを構成することで、特に負荷の大きい作業に対応するようにしたのである。
According to the first aspect of the present invention, the engine control mode is changed by switching the work implement between normal work and non-work.
According to a second aspect of the present invention, a heavy load control drive map C for increasing the engine speed as the load increases is set, and pressure accumulation is performed based on the heavy load control drive map C during heavy load work. By configuring the engine so as to control the fuel injection amount from the chamber to each cylinder, it can cope with particularly heavy work.
請求項1に記載の発明によると、通常負荷作業時には、負荷が変動しても一定のエンジン回転数を常に維持して一定の作業速度で作業が安定して行えるので、作業能率を高めることができ、操縦が安全で楽に行える。また、非作業時に走行する場合には、例えばブレーキをかけて走行速度を減速したり停止したりしようとすると、この走行負荷の増大に伴ってエンジン回転数が低下するため、この走行速度の減速ないし停止を安全に行うことができ、また、例えば、登坂時におけるエンジンの負荷状態を操縦者が察知できる。 According to the first aspect of the invention, during normal load work, a constant engine speed is always maintained even when the load fluctuates, and the work can be stably performed at a constant work speed. Can be operated safely and easily. In addition, when traveling when not working, for example, if the brake is applied to reduce or stop the traveling speed, the engine speed decreases as the traveling load increases. In addition, the stop can be performed safely, and for example, the operator can detect the load state of the engine when climbing.
また、請求項2に記載の発明では、作業負荷が通常の作業負荷よりも大きい場合にエンジン回転数を上げることで出力を上げて乗り切るので、作業限界を広げることが出来、幅広い状況に対応できて作業能率を高めることが出来る。
Further, in the invention according to
まず、蓄圧式燃料噴射ディーゼルエンジンについてその概要を説明する。蓄圧式燃料噴射ディーゼルエンジンとは、ディーゼルエンジンにおいて各気筒へ燃料を噴射するインジェクタへの燃料供給を要求された圧力にしたコモンレール(蓄圧室)を介して行うもので、図1に示すシステム図で燃料噴射制御状態を説明する。 First, the outline | summary is demonstrated about a pressure accumulation type fuel-injection diesel engine. The accumulator fuel-injected diesel engine is a system in which a fuel supply to an injector that injects fuel into each cylinder in a diesel engine is performed through a common rail (pressure accumulator chamber) at a required pressure. The fuel injection control state will be described.
燃料タンク10内の燃料は吸入通路11により燃料フィルタ12を介してエンジンで駆動される高圧ポンプ13に吸入され、この高圧ポンプ13によって加圧された高圧燃料は吐出通路14によりコモンレール15に導かれて蓄えられる。
The fuel in the
コモンレール15内の高圧燃料は各高圧燃料供給通路16により気筒数分のインジェクタ(燃料噴射弁)17に供給され、エンジンコントロールユニット(以下「ECU」という)18からの指令に基づき、各気筒ごとにインジェクタ17が開弁作動して、高圧燃料がエンジンの各燃焼室内に噴射供給される。
The high-pressure fuel in the
各インジェクタ17での余剰燃料(リターン燃料)は各リターン通路19により共通のリターン通路20へ導かれ、このリターン通路20によって燃料タンク10へ戻される。
また、コモンレール15内の燃料圧力(コモンレール圧力)を制御するため、高圧ポンプ13に圧力制御弁21が設けられている。この圧力制御弁21はECU18からのデューティ信号によって高圧ポンプ13から燃料タンク10への余剰燃料のリターン通路20の流路面積を調整するものであり、これによりコモンレール15側への燃料吐出量を調整して、コモンレール圧力を制御することが出来る。具体的には、エンジン運転条件に応じて目標コモンレール圧力を設定し、コモンレール圧センサ22により検出されるコモンレール圧力がこの目標コモンレール圧力と一致するように、圧力制御弁21を介してコモンレール圧力をフィードバック制御する。
Excess fuel (return fuel) in each
In addition, a
図2は、ECU18の信号入力制御ブロック図である。
エンジン回転数センサ30、気筒判別センサ31、アクセルペダルやアクセルレバーの開度センサ25、吸入空気のターボ圧センサ33、吸入温度センサ34、ラジエター水温センサ35、吸入空気温度センサ36、作業レバーの位置センサ37、コモンレール圧センサ22、タイマー42の情報がECU18へ入力し、このECUからグロープラグ制御信号38、インジェクタ制御信号39、コモンレール圧制御信号40が出力される。
FIG. 2 is a signal input control block diagram of the
次に、このディーゼルエンジンの制御状態をデータマップやフローチャートで説明する。
ディーゼルエンジンでは、メイン噴射に先立って少量の燃料をパルス的に噴射するパイロット噴射を行うことにより、着火遅れを短縮し、ディーゼルエンジン特有のいわゆるノック音を低減することが知られている。
Next, the control state of the diesel engine will be described with reference to a data map and a flowchart.
In a diesel engine, it is known to perform a pilot injection that injects a small amount of fuel in a pulse manner prior to a main injection, thereby shortening an ignition delay and reducing a so-called knocking noise peculiar to a diesel engine.
従来においては、パイロット噴射はメイン噴射の前に1回或いは2回行うよう固定されていたが、本発明実施例ではこれをエンジンの状況に応じて変化させることで騒音の低減と不完全燃焼による白煙や黒煙の発生を抑えている。 Conventionally, the pilot injection is fixed to be performed once or twice before the main injection, but in the embodiment of the present invention, this is changed according to the state of the engine, thereby reducing noise and incomplete combustion. The generation of white smoke and black smoke is suppressed.
エンジンの暖機状態をラジエター水温センサ35で検出し次の如くパイロット噴射を制御する。
ECUに図3の如き水温と噴射タイミングとコモンレールレール圧52及びパイロット噴射回数の関係からなるパイロット噴射制御マップを記憶させ、検出した水温センサ35の温度によってパイロット噴射の噴射タイミングと回数及びコモンレール圧を次のように変更制御する。
The engine warm-up state is detected by the radiator
As shown in FIG. 3, the ECU stores a pilot injection control map including the relationship between the water temperature, the injection timing, the common
エンジンが冷えている場合には噴射タイミングを早くすると共に噴射回数を多くしコモンレール圧を高めて燃料の微粒化を図り、着火性を良くすることで騒音を低くすると共に白煙の発生を抑えている。 When the engine is cold, the injection timing is advanced, the number of injections is increased, the common rail pressure is increased, the fuel is atomized, the ignitability is improved, the noise is reduced, and the generation of white smoke is suppressed. Yes.
このパイロット噴射制御マップ(図3)には、エンジンの始動時に使用する始動時噴射タイミングデータ50をもっている。この始動時噴射タイミングデータ50は、水温が低く所定回転数に達するまで使用するデータで通常データ51よりも遅角している。このデータを使用することで始動時の黒煙発生を抑えることが出来る。
This pilot injection control map (FIG. 3) has start-up
なお、始動時には、コモンレール圧が低いのでイグニッションキーを回しても燃料噴射を直ちには行わない。グローにより燃焼室を暖めると共にコモンレール圧が所定の圧力になるまで待つことになる。 At the time of start-up, since the common rail pressure is low, fuel injection is not immediately performed even if the ignition key is turned. The combustion chamber is warmed by the glow and waits until the common rail pressure reaches a predetermined pressure.
また、水温と噴射タイミングとコモンレールレール圧及びパイロット噴射回数の関係は、マップでなく計算式として記憶しておくことも出来るが、この場合は記憶部の容量を小さく出来る。 Further, the relationship between the water temperature, the injection timing, the common rail rail pressure, and the number of pilot injections can be stored as a calculation formula instead of a map. In this case, the capacity of the storage unit can be reduced.
さらに、水温によって変更する噴射タイミングはパイロット噴射だけでなくメイン噴射も同様に変更しても良い。
エンジンが起動した後は、パイロット噴射は図4のエンジン回転数と燃料噴射量の関係を示すパイロット噴射制御マップによって制御する。パイロット噴射は1回から2回まであるが、各パイロット回数域の間には、気筒ごとに時間をずらしてパイロット回数を切り替える為の遷移領域を設けている。
Furthermore, the injection timing to be changed depending on the water temperature may be changed not only for the pilot injection but also for the main injection.
After the engine is started, pilot injection is controlled by a pilot injection control map showing the relationship between the engine speed and the fuel injection amount in FIG. The pilot injection is performed once to twice, but a transition region for changing the number of pilots by shifting the time for each cylinder is provided between the pilot number regions.
遷移領域では、例えば、4気筒エンジンの場合、図5に示すようにパイロット無しからパイロット1回に切り替える際に、まず1気筒でパイロット噴射を開始し順次2気筒、3気筒、4気筒と段階的に等間隔でパイロット噴射を行う気筒を増やして行くことで、騒音の急激な増加を抑えることが出来る。 In the transition region, for example, in the case of a four-cylinder engine, when switching from no pilot to one pilot as shown in FIG. By increasing the number of cylinders that perform pilot injection at regular intervals, a rapid increase in noise can be suppressed.
なお、この遷移領域でのパイロット噴射開始は、図6に示すように着火順序を気筒順番或いは気筒を一つ飛ばして2気筒ずつ等間隔で開始してもよい。
ディーゼルエンジンは、急加速などの場合に黒煙が生じたり騒音が激しくなったりするので、これを防ぐために、アクセルペダルの開き速度を検出して、パイロット噴射の回数とメイン噴射との間隔を変えるようにしている。
The start of pilot injection in this transition region may be started at equal intervals by two cylinders with the firing order set as the cylinder order or by skipping one cylinder as shown in FIG.
Diesel engines generate black smoke and increase noise during sudden acceleration, etc. To prevent this, the opening speed of the accelerator pedal is detected and the interval between the number of pilot injections and the main injection is changed. I am doing so.
図7の如き加速状態で、それぞれ図8のようなパイロット噴射制御を行う。すなわち、急激な加速からゆっくりした加速になるにしたがってパイロット噴射を少なくすると共にパイロット噴射時期を短くし、一回のパイロット噴射量を増やす。 In the acceleration state as shown in FIG. 7, pilot injection control as shown in FIG. 8 is performed. In other words, the pilot injection is decreased and the pilot injection timing is shortened as the acceleration is accelerated from the rapid acceleration, and the pilot injection amount is increased.
定常回転においてエンジン回転数センサ30で失火を検出した場合にもパイロット噴射を行う。図9は、失火検出時のパイロット噴射を示すもので、1回目の失火検出では、パイロット噴射の量を少なくメイン噴射との間隔も短いが、これでも失火する場合にはパイロット噴射の量を多くしてメイン噴射との間隔を広げる。これにより燃焼騒音の増加を抑えて白煙発生を抑えられる。図中のTDCはクランクの上死点を示す。
Pilot injection is also performed when misfire is detected by the
図10は、外気温度すなわち吸入温度センサ34とラジエター水温度センサ35の測定温度からコモンレール圧を補正するマップで、寒冷地でエンジンを始動する場合にはコモンレール圧を高くして燃料の微粒子化を図っている。これにより始動時の白煙発生を抑えることが出来る。また、上記のコモンレール圧に達するまで燃料噴射を行わないことで、無駄な燃料の燃焼室滞留を防いで着火性を良くし、黒煙の発生を抑えることが出来る。
FIG. 10 is a map for correcting the common rail pressure from the outside air temperature, that is, the temperature measured by the
コモンレール圧を制御しているディーゼルエンジンでは、コモンレール圧を変更することで噴射時間を変えなくても燃料噴射量を変更できるので、ラジエター温度センサ35等でエンジンのオーバーヒートを検出した場合には、コモンレール圧を低下させるようにすれば燃料の噴射量が少なくなって回転を低下させられる。この際にコモンレール圧を直接低下させることなく、コモンレール圧検出信号に擬似の異常高圧信号を送り異常高圧時の自動低下機能を用いてレール圧を低下させるようにしても良い。
In a diesel engine that controls the common rail pressure, the fuel injection amount can be changed without changing the injection time by changing the common rail pressure. Therefore, when the engine overheat is detected by the
エンジンを長時間停止しているとエンジン内の摺動部にオイルがきれた状態になって始動時の急激な回転上昇がエンジン焼き付きの原因になる場合があるので、これを防ぐためにエンジン停止からの時間をタイマー42で計測し所定時間が経過するとアクセルの急激な開き操作に関係なく回転上昇を緩やかにしてエンジンの損傷を防いでいる。
If the engine is stopped for a long period of time, oil will be removed from the sliding parts in the engine, and a sudden increase in rotation at the start may cause engine seizure. This time is measured by the
図11は始動回転時の燃料噴射制御マップで、通常始動時には急激な回転上昇を可能にする通常アクセル制御Fを使用し、長時間停止後の始動は緩やかな回転上昇制御Gを使用して燃料噴射量を制御する。 FIG. 11 is a fuel injection control map at the time of starting rotation. The normal accelerator control F that enables a rapid increase in rotation at the normal starting time is used, and the starting after a long stop is performed by using a gentle rotation increasing control G. Control the injection amount.
図12は、アクセルを開いても数秒間はエンジンの回転を上昇させず潤滑油の送り込み時間を持たせるようにした無噴射クランキング制御Hを長時間停止後の始動に使用するようにして例である。この場合には所定時間経過でなく潤滑油の油圧が上昇したことを検出して回転を上昇するようにすることも出来る。 FIG. 12 shows an example in which the non-injection cranking control H that does not increase the rotation of the engine for several seconds even when the accelerator is opened and has the time for feeding the lubricating oil is used for starting after a long stop. It is. In this case, it is also possible to increase the rotation by detecting that the oil pressure of the lubricating oil has risen instead of elapse of a predetermined time.
図13は、上記の各アクセルマップを使用する制御フローチャートで、エンジン停止後の設定経過時間で使用する制御F,G,Hを選定する。
この始動制御は、アクセルを手動にすることがある農作業機において、手動アクセルを開いたままで始動するようなことがある場合にも有効である。
FIG. 13 is a control flowchart using the above accelerator maps, and selects the controls F, G, and H to be used at the set elapsed time after the engine is stopped.
This start control is also effective in a case where a starter with the manual accelerator being opened may be used in an agricultural machine in which the accelerator is manually operated.
農作業機では作業機をフル回転しながら走行と停止を繰り返すことがある。この場合には手動アクセルでエンジンをフル回転させたままで停止から走行にすることになり、この場合に急発進にならないようクラッチ操作で走行速度を調整するが慣れないと危険である。そこで、図14の如く燃料噴射制御マップに通常ドライブ用Lと発進ドライブ用Mを設け、図15のフローチャートの如く手動アクセルをフルにしたままで発進する場合には発進ドライブ用Mを用いて駆動トルクを通常よりも低下させて発進ショックを和らげるようにしている。 Agricultural machines sometimes run and stop repeatedly while the work machine is fully rotated. In this case, the engine is driven from the stop while the engine is fully rotated by the manual accelerator. In this case, the traveling speed is adjusted by the clutch operation so as not to start suddenly, but it is dangerous if not used. Therefore, as shown in FIG. 14, a normal drive L and a start drive M are provided in the fuel injection control map, and when starting with the manual accelerator full as shown in the flowchart of FIG. 15, the start drive M is used for driving. The torque is lowered than usual to reduce the starting shock.
上記の場合に、別の手段として、図16に示すように燃料噴射制御マップに回転数を低下した発進ドライブ用Sを設け、図17の如く発進時のエンジン回転を低下させて発進ショックを和らげるようにしてもよい。 In the above case, as another means, as shown in FIG. 16, the fuel injection control map is provided with a start drive S having a reduced rotational speed, and the engine rotation at the start is reduced as shown in FIG. You may do it.
コンバインやトラクター等の農作業機においては旋回半径を小さくするためにその場旋回や急旋回を行うがこの時にエンジンに負荷がかかり騒音が上昇する。これを防ぐためにパイロット噴射を利用する。ハンドルなどの旋回情報としてその場旋回や急旋回を開始したとの信号によりパイロット噴射を開始し旋回終了と共にパイロット噴射を終了しメイン噴射のみにする。パイロット噴射回数は1回から2回まで上昇し減少させる。 Agricultural machines such as combine and tractor perform spot turn or sudden turn in order to reduce the turning radius, but at this time the engine is loaded and noise increases. Pilot injection is used to prevent this. The pilot injection is started by a signal that the turn or the sudden turn is started as turning information of the steering wheel or the like, and the pilot injection is ended at the end of the turn and only the main injection is made. The number of pilot injections increases from 1 to 2 and decreases.
ディーゼルエンジンは、急激なアクセル開動作で燃料噴射量を増やすと回転が追いつかず黒煙を生ずることになるが、図18の制御を行うことで、急なアクセル開操作をしても燃料噴射を抑えるようにしている。すなわち、アクセル開速度が設定値よりも大きいと燃料噴射量を50rpm分低下させた回転数に応じた燃料噴射を行うようにしている。 In a diesel engine, if the fuel injection amount is increased by a rapid accelerator opening operation, the rotation cannot catch up and black smoke is generated. However, by performing the control of FIG. I try to suppress it. That is, when the accelerator opening speed is larger than the set value, the fuel injection is performed in accordance with the rotational speed obtained by reducing the fuel injection amount by 50 rpm.
また、吸入空気を圧縮するターボチャージャ付のディーゼルエンジンでターボチャージャの過給圧が低くて黒煙を生ずることを防ぐために、図19のフローチャートの如く過給圧が設定値よりも低い場合には正規の燃料噴射量マップよりも低い噴射量マップで燃料噴射を制御する。この場合に、図20のフローチャートの如く過給圧が低くければコモンレール圧を上昇させて燃料を微粒化して黒煙発生を抑えることも出来る。 Further, in order to prevent black smoke from being generated due to the turbocharger's supercharging pressure being low in a diesel engine with a turbocharger that compresses intake air, when the supercharging pressure is lower than a set value as shown in the flowchart of FIG. The fuel injection is controlled with an injection amount map lower than the normal fuel injection amount map. In this case, as shown in the flowchart of FIG. 20, if the supercharging pressure is low, the common rail pressure can be increased to atomize the fuel and suppress the generation of black smoke.
ディーゼルエンジンを搭載した農作業機は、エンジンが暖機していてもコンバインやトラクター等の本体部の油圧機器等が暖機していない状態で作業を開始したら、負荷が異常に高くてエンジン停止に至ったりすることがある。そこで、本体部の油圧温度を検出してECUに送り、油圧温度が低い場合にトルクが高くなるように噴射タイミングを調整する。 Agricultural implements equipped with a diesel engine will stop the engine because the load is abnormally high if the work is started with the hydraulic equipment of the main unit such as a combine or tractor not warmed up even if the engine is warmed up. Sometimes. Therefore, the hydraulic pressure of the main body is detected and sent to the ECU, and the injection timing is adjusted so that the torque is increased when the hydraulic pressure is low.
農作業機の蓄圧式燃料噴射ディーゼルエンジンのECUには、図21の如く回転数と出力トルクの関係において走行モードM1と通常作業モードM2及び重作業モードM3の三種類の制御モードを設けている。 As shown in FIG. 21, the ECU of the accumulator fuel-injected diesel engine of the farm work machine is provided with three types of control modes, that is, a travel mode M1, a normal work mode M2, and a heavy work mode M3 in relation to the rotational speed and the output torque.
走行モードM1は、回転数の変動で出力も変動するドループ制御Bで、農作業を行わず移動走行する場合に使用する。単なる移動のために走行する場合には、例えばブレーキをかけて走行速度を減速したり停止したりしようとすると、この走行負荷の増大に伴ってエンジン回転数が低下するため、この走行速度の減速ないし停止を安全に行うことができ、また、例えば、登坂時におけるエンジンの負荷状態を操縦者が察知できる。 The traveling mode M1 is a droop control B in which the output fluctuates due to fluctuations in the number of rotations, and is used when traveling without farming. When traveling for mere movement, for example, if braking is applied to reduce or stop the traveling speed, the engine speed decreases as the traveling load increases. In addition, the stop can be performed safely, and for example, the operator can detect the load state of the engine when climbing.
通常作業モードM2は、負荷が変動しても回転数が一定で出力を負荷に応じて変更するアイソクロナス制御Aで、通常の農作業を行う場合に使用する。例えば、コンバインであれば収穫作業であり、トラクターであれば耕運作業であって、収穫物が多くて負荷が増大しても耕地が固くて耕運刃に抵抗がかかっても出力が変動して回転数を維持するので、運転作業者が楽に操縦できる。 The normal work mode M2 is an isochronous control A in which the rotation speed is constant and the output is changed according to the load even when the load fluctuates, and is used when normal farm work is performed. For example, if it is a combine, it is a harvesting work, and if it is a tractor, it is a cultivating work, and even if there is a lot of harvest and the load increases, the output will fluctuate even if the cultivated land is hard and the cultivating blade is resisted. The rotation speed is maintained, so that the driving operator can easily operate.
重作業モードM3は、通常作業モードM2と同様に負荷が変動しても回転数一定で出力を負荷に応じて変更するアイソクロナス制御Aに負荷限界近くになると回転数を上昇させて出力を上げる重負荷制御Cを加えた制御で、特に負荷限界近くで農作業を行う場合に使用する。例えば、トラクターで耕運作業を行っている際に特に硬い耕地に出くわしてもエンジン出力が通常の限界を越えて増大するので作業を中断することがない。 In the heavy work mode M3, as in the normal work mode M2, even when the load fluctuates, the isochronous control A that changes the output according to the load at a constant rotational speed is increased near the load limit to increase the output by increasing the rotational speed. This is a control with heavy load control C added, especially when farming is performed near the load limit. For example, when working on a tractor with a tractor, even if it encounters a particularly hard cultivated land, the engine output increases beyond the normal limit, so the work is not interrupted.
なお、このエンジン出力限界近くでの作業時にはエンジン回転数が増加するので、走行速度も速くなるが、これを防ぐために走行伝動経路に変速機を設け走行速度を一定にするよう制御すれば良い。 The engine speed increases at the time of work near the engine output limit, so that the traveling speed increases. To prevent this, a transmission may be provided in the traveling transmission path to control the traveling speed to be constant.
これらの作業モードM1,M2,M3は、作業モード切換スイッチの操作、又は、走行変速レバーの変速操作、作業クラッチの入り切り操作等によって切り換わるように構成する。 These work modes M1, M2, and M3 are configured to be switched by an operation of a work mode changeover switch, a shift operation of a travel shift lever, an operation of turning on and off a work clutch, or the like.
即ち、作業モード切換スイッチの操作によって、走行モードM1と通常作業モードM2と重作業モードM3とを任意に切り換えられるように構成してもよい。
また、副変速レバーを「高速」位置に変速操作した場合に、この変速操作をリミットスイッチ又はポテンショメータにより検出して、走行モードM1へ自動的に切り換わるように構成してもよい。
That is, the operation mode changeover switch may be configured to arbitrarily switch between the traveling mode M1, the normal operation mode M2, and the heavy operation mode M3.
Further, when the sub shift lever is shifted to the “high speed” position, the shift operation may be detected by a limit switch or a potentiometer and automatically switched to the travel mode M1.
また、車速センサーを設け、実際の車速が設定速度を越えたときに、走行モードM1へ自動的に切り換わるように構成してもよい。
また、例えばコンバインにおいて、刈取クラッチと脱穀クラッチとが共に入り操作されたときに、この状態をリミットスイッチ又はポテンショメータにより検出して、通常作業モードM2へ自動的に切り換わるように構成してもよい。これにより、通常の刈取脱穀作業において、負荷が増加してもエンジン回転数を一定に維持して、脱穀部の扱胴の回転数や揺動棚の揺動速度や唐箕の風量などを一定に維持しながら、高い能率で作業を行うことができる。
Further, a vehicle speed sensor may be provided so that when the actual vehicle speed exceeds the set speed, the mode is automatically switched to the travel mode M1.
Further, for example, in a combine, when the harvesting clutch and the threshing clutch are operated together, this state may be detected by a limit switch or a potentiometer and automatically switched to the normal work mode M2. . As a result, in normal mowing and threshing work, the engine speed is maintained constant even when the load increases, and the rotation speed of the barrel of the threshing section, the swing speed of the swing shelf, the air volume of the red pepper, etc. are kept constant. It is possible to work with high efficiency while maintaining.
また、例えばトラクターにおいて、変速レバーが高速レンジに入った場合に、これをリミットスイッチ又はポテンショメータによって検出して、重作業モードM3へ自動的に切り換わるように構成してもよい。即ち、トラクターにおいては、路上又は圃場などにおいて、変速レバーを高速レンジに入れたまま発進しようとする場合があるが、このような重負荷状態において、エンジン回転を負荷に抗して上昇させることによって、発進の円滑化やエンストの発生を防止することができる。 Further, for example, in a tractor, when the shift lever enters the high speed range, this may be detected by a limit switch or a potentiometer and automatically switched to the heavy work mode M3. That is, in a tractor, on the road or in a field, there are cases where it is going to start with the speed change lever in the high speed range. In such a heavy load state, the engine rotation is increased against the load. , Smooth start and occurrence of engine stall can be prevented.
また、例えばトラクターにおいて、耕耘クラッチが入り操作されたときに、この状態をリミットスイッチ又はポテンショメータによって検出して、重作業モードM3へ自動的に切り換わるように構成してもよい。即ち、耕耘ロータリーを低速で回転させて騒音を抑えながら耕耘作業を行っている状態において、硬盤に至った場合に、エンジン回転数を上昇させることによって、この重負荷を乗り切って耕耘作業を行うことができ、作業能率を向上させることができる。 Further, for example, when a tilling clutch is engaged and operated in a tractor, this state may be detected by a limit switch or a potentiometer and automatically switched to the heavy work mode M3. In other words, in a state where the tillage work is performed while rotating the tillage rotary at a low speed while suppressing noise, when the hard board is reached, the engine rotation speed is increased to overcome this heavy load and perform the tillage work. Work efficiency can be improved.
重作業モードM3における過負荷近くでの重負荷は、出力限界に近づき回転が低下しようとすると図22のようにエンジントルクリミット値まで回転を上げるのである。 The heavy load near the overload in the heavy work mode M3 increases the rotation to the engine torque limit value as shown in FIG.
A アイソクロナス制御用ドライブマップ
B ドループ制御用ドライブマップ
C 重負荷制御用ドライブマップ
10 燃料タンク
11 吸入通路
12 燃料フィルタ
13 サプライポンプ
14 吐出通路
15 コモンレール(蓄圧室)
16 高圧燃料供給通路
17 インジェクタ(燃料噴射弁)
18 エンジンコントロールユニット(ECU)
19 リターン通路
20 リターン通路
21 圧力制御弁
22 コモンレール圧センサ
25 開度センサ
30 エンジン回転数センサ
31 気筒判別センサ
33 ターボ圧センサ
34 吸入温度センサ
35 ラジエター水温センサ
36 吸入空気温度センサ
37 作業レバーの位置センサ
38 グロープラグ制御信号
39 インジェクタ制御信号
40 コモンレール圧制御信号
42 タイマー
A Drive map for isochronous control B Drive map for droop control C Drive map for
16 High pressure
18 Engine control unit (ECU)
DESCRIPTION OF
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