| 【発明の名称】 |
刈取り作業車のアクセル制御装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】二宮 伸治
【氏名】松沢 宏樹
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| 【要約】 |
【課題】作業負荷が急に増大する刈取り開始時に、エンジンの回転数が急激に落ち込んで制御遅れが発生する不具合を回避する。
【解決手段】コントローラ１１の入力側に機体前部の刈取部に設けて穀稈列の有無を検出する穀稈センサ（前左）（前右）１２、１３と、自動スイッチ１４と、エンジン回転センサ１５と、アクセルポジションセンサ１６を接続し、出力側にアクセル開リレー１７と、アクセル閉リレー１８を接続し、穀稈センサ１２、１３がオフからオンに切り換わったときに刈取り開始と判断し、エンジンの回転数を所定値より高くする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 スロットルを自動的に開閉してエンジンの回転数を所定値に維持するアクセル制御を有する刈取り作業車において、刈取りの開始を検出する刈取り開始検出手段を備え、刈取り開始を検出したときは、その後所定時間の間、スロットルを開いてエンジンの回転数を所定値より高くし、所定時間経過後はスロットルを戻してエンジンの回転数を所定値に維持することを特徴とするアクセル制御装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スロットルを自動的に開閉してエンジンの回転数を所定値に維持するアクセル制御を有するコンバインやハーベスタのような刈取り作業車に関し、特にそのアクセル制御装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】アクセル制御は、作業負荷が増大してエンジンの回転数が落ちると、自動的にスロットル（絞り弁）を開いてエンジンの回転数を所定値に維持する。
【０００３】ところが、エンジンの回転数減を検出してからスロットルを開くと、エンジンの回転が直ぐには回復しないので、エンジンを動力とする刈取、脱穀、搬送などの作業に制御遅れが発生し、引継ぎ部の詰まりやエンジン故障あるいは劣化の原因となる。特に、刈取り開始直後は作業負荷が急に増大し、エンジンの回転数が急激に落ち込む。また、刈取り終了後は作業負荷が軽くなるので、エンジンの回転数が所定値より高くなることが分かっている。エンジンの回転数をあまり高くすると、燃費の無駄や騒音の原因となる。
【０００４】そこで本発明は、作業負荷が急に増大する刈取り開始時に、エンジンの回転数が急激に落ち込んで制御遅れが発生する不具合を回避することを目的になされたものである。なお、作業負荷が軽くなる刈取り終了時は、エンジンの回転数を低くすることにより、エンジンの回転数を不必要に上げないようにする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するために、本発明は以下のように構成した。
【０００６】すなわち、スロットルを自動的に開閉してエンジンの回転数を所定値に維持するアクセル制御を有する刈取り作業車において、刈取りの開始を検出する刈取り開始検出手段を備え、刈取り開始を検出したときは、その後所定時間の間、スロットルを開いてエンジンの回転数を所定値より高くし、所定時間経過後はスロットルを戻してエンジンの回転数を所定値に維持することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【０００８】図１に、本発明を実施したコンバインの全体側面図を示す。図中、ａはコンバインのクローラで、ｂはクローラ駆動軸、ｃは刈取部、ｄは刈取った穀稈を搬送しながら脱穀機に供給するフィードチェーン、ｅは脱穀した穀物を貯留する穀物タンクを示す。
【０００９】図２に、本発明を実施したアクセル制御装置のブロック図を示す。アクセル制御装置１は、コントローラ１１の入力側に機体前部の刈取部に設けて穀稈列の有無を検出する穀稈センサ（前左）（前右）１２、１３と、自動スイッチ１４と、エンジン回転センサ１５と、アクセルポジションセンサ１６を接続し、出力側にアクセル開リレー１７と、アクセル閉リレー１８を接続する。
【００１０】本発明を実施したアクセル制御装置は以上のような構成で、各種スイッチ、センサ類の値に基づいてアクセル開リレー１７とアクセル閉リレー１８を操作し、エンジンの回転数を適正にするアクセル制御を行う。図３に示すフローチャートを参照して、このアクセル制御装置の処理について説明する。
【００１１】処理を開始すると、まず、コントローラ１１に接続した各種スイッチ、センサ類の値を読み込み（ステップ１０１）、アクセル制御自動かどうかを判定する（ステップ１０２）。アクセル制御自動であれば、次に、穀稈センサ１２、１３がオフからオンに切り換わったかどうかを判定し（ステップ１０３）、オフからオンに切り換わっていれば、アクセル制御の刈取り開始前処理としてエンジンの回転数を、例えば、所定値より２００ｒｐｍ高くする（ステップ１０４）。オフからオンに切り換わっていなければ、逆に、穀稈センサ１２、１３がオンからオフに切り換わったかどうかを判定し（ステップ１０５）、オンからオフに切り換わっていれば、アクセル制御の刈取り終了後処理としてエンジン回転数を、例えば、所定値より２００ｒｐｍ低くする（ステップ１０６）。オンからオフに切り換わっていなければ、次に、穀稈センサ１２、１３がオンかどうかを判定し（ステップ１０７）、オンであれば、アクセル制御の刈取り開始前処理がすでに終了しているかどうかを判定し（ステップ１０８）、終了していれば、アクセル制御の刈取り中処理としてエンジンの回転数を所定値に維持する（ステップ１０９）。
【００１２】次に、本発明に関連して、刈取り開始から終了までアクセルレバーの異常を監視するアクセル制御装置について説明する。図４に示すフローチャートを参照して、このアクセル制御装置の処理について説明する。
【００１３】処理を開始すると、まず、コントローラ１１に接続した各種スイッチ、センサ類の値を読み込み（ステップ２０１）、アクセル制御セルフチェック中かどうかを判定する（ステップ２０２）。アクセル制御セルフチェック中でなければ、次に、穀稈センサ１２、１３がオフからオンに切り換わったかどうかを判定し（ステップ２０３）、オフからオンに切り換わっていれば、アクセル制御セルフチェック中をセットする（ステップ２０４）。オフからオンに切り換わっていなければ、逆に、穀稈センサ１２、１３がオンからオフに切り換わったかどうかを判定し（ステップ２０５）、オンからオフに切り換わっていれば、アクセル制御セルフチェック中をリセットする（ステップ２０６）。アクセル制御セルフチェック中であれば、次に、アクセル制御中かどうかを判定し（ステップ２０７）、アクセル制御中であれば、エンジンの回転数が所定値の範囲に入っているかどうかを判定する（ステップ２０８）。エンジンの回転数が所定値の範囲に入っていなければ、次に、アクセルレバーが全閉あるいは全開かを判定し（ステップ２０９）、全閉あるいは全開であれば、アクセル制御の異常を報知して制御を停止する（ステップ２１０）。
【００１４】このアクセル制御装置は、刈取り開始から終了までの間、アクセルレバーを操作してもエンジンの回転数が所定値の範囲に入らない場合は、異常を報知して制御を停止する。従って、アクセル制御不能を逸早く検出して、エンジントラブルや脱穀部の詰まりなどの二次障害を未然に回避できる。
【００１５】次に、本発明に関連して、図５のスイッチ配置図に示すＨＳＴ（無段変速）レバー２とアクセルレバー３が自動車速制御時に正しく連動するかセンサチェックするアクセル制御装置について説明する。図６に、このアクセル制御装置のブロック図を示す。アクセル制御装置は、図２のアクセル制御装置の入力側にセンサチェックスイッチ１９とＨＳＴポジションセンサ２０を接続し、出力側にＨＳＴ前進リレー２１とＨＳＴ後進リレー２２を接続する。図７に示すフローチャートを参照して、このアクセル制御装置の処理について説明する。
【００１６】処理を開始すると、まず、コントローラ１１に接続した各種スイッチ、センサ類の値を読み込み（ステップ３０１）、エンジン停止中かどうかを判定する（ステップ３０２）。エンジン停止中であれば、次に、センサチェックスイッチ１９がオフからオンに切り換わったかどうかを判定し（ステップ３０３）、オフからオンに切り換わっていれば、アクセル制御センサチェック中をセットする（ステップ３０４）。そして、次に、アクセル制御センサチェック中かどうかを判定し（ステップ３０５）、アクセル制御センサチェック中であれば、ＨＳＴレバー２を自動的に傾動してアクセルレバー３を連動させアクセルを開閉する（ステップ３０６）。
【００１７】自動車速制御は、刈取り中エンジンに余裕があって回転数が所定値に維持される場合、ＨＳＴレバー２を自動的に傾動して増速し、刈取り作業の能率を上げる。 このアクセル制御装置は、エンジン停止中の電気的にオンの状態で、ＨＳＴレバー２を自動的に傾動し、これに合わせて制御モータを駆動してアクセルレバー３を傾動する。このアクセルレバー３の傾動角度をポテンショメータで計測してＬＣＤモニタに表示する。これにより、従来はそれぞれ単独で行っていたアクセル出力ラインの対応や断線の有無などの出力チェックを、ＨＳＴレバー２とアクセルレバー３を連動させて一度に行うことができる。
【００１８】次に、本発明に関連して、車体が前低後高に傾斜して前進するときは、ＨＳＴレバーを自動的に戻して減速するアクセル制御装置について説明する。図８に、このアクセル制御装置のブロック図を示す。アクセル制御装置は、図６のアクセル制御装置の入力側に傾斜センサ２３と、車速センサ２４を接続する。図９に示すフローチャートを参照して、このアクセル制御装置の処理について説明する。
【００１９】処理を開始すると、まず、コントローラ１１に接続した各種スイッチ、センサ類の値を読み込み（ステップ４０１）、エンジンの回転数が５００ｒｐｍ以上かどうかを判定する（ステップ４０２）。エンジンの回転数が５００ｒｐｍ以上であれば、次に、車体が前低後高に傾斜しているかどうかを判定し（ステップ４０３）、車体が前低後高に傾斜していれば、次に、ＨＳＴレバーが前進かどうかを判定する（ステップ４０４）。そして、ＨＳＴレバーが前進であれば、次に、車速が一定値以上かどうかを判定し（ステップ４０５）、車速が一定値以上であれば、ＨＳＴレバーを戻して減速する（ステップ４０６）。
【００２０】傾斜面を下るときは危険が大きく、熟練者でも慎重な操作を必要とする。このアクセル制御装置は、傾斜センサが車体の前低後高を検出してＨＳＴレバーが前進であれば、傾斜面を下り中と判断して車速が上がりすぎないように減速するので、走行安全性を高めることができる。また、速度調節のためにＨＳＴレバーを頻繁に操作する必要がないので、刈取り作業を行うパワステレバーの操作に専念できる。
【００２１】次に、本発明に関連して、車体が前高後低に傾斜して前進するときにエンジンの回転数が高くなったときは、ＨＳＴレバーを自動的に戻して減速するアクセル制御装置について説明する。図１０に示すフローチャートを参照して、このアクセル制御装置の処理について説明する。
【００２２】処理を開始すると、まず、コントローラ１１に接続した各種スイッチ、センサ類の値を読み込み（ステップ５０１）、エンジンの回転数が２０００ｒｐｍ以上かどうかを判定する（ステップ５０２）。エンジンの回転数が２０００ｒｐｍ以上であれば、次に、車体が傾斜したかどうかを判定し（ステップ５０３）、車体が傾斜していれば、傾斜前のエンジンの回転数をメモリに記憶する（ステップ５０４）。そして、次に、車体が前高後低に傾斜しているかどうかを判定し（ステップ５０５）、車体が前高後低に傾斜していれば、次に、ＨＳＴレバーが前進かどうかを判定する（ステップ５０６）。ＨＳＴレバーが前進であれば、次に、メモリに記憶した傾斜前のエンジンの回転数と現在の回転数を比較してエンジンの回転数が増加したかどうかを判定し（ステップ５０７）、エンジンの回転数が増加していれば、ＨＳＴ減速フラグをセットし（ステップ５０８）、減速前のＨＳＴレバー位置をメモリに記憶し（ステップ５０９）、ＨＳＴレバーを戻して減速する（ステップ５１０）。エンジンの回転数が増加していなければ、ＨＳＴ減速フラグがセットされているかどうかを判定し（ステップ５１１）、ＨＳＴ減速フラグがセットされていれば、ＨＳＴレバー位置が減速前と減速後の１／２かどうかを判定し（ステップ５１２）、ＨＳＴレバー位置が減速前と減速後の１／２になるまでパルス出力して徐々にＨＳＴレバーを倒しながら増速する（ステップ５１３）。
【００２３】このアクセル制御装置は、傾斜センサが車体の前高後低を検出してＨＳＴレバーが前進で、エンジンの回転数が増加していれば、クローラがスリップしていると判断して、ＨＳＴレバーを自動的に戻して減速する。従って、傾斜面を上るとき過剰にアクセルを開いてクローラをスリップさせないので、走行がスムーズになって燃費がよくなる。また、ＨＳＴレバーを気にせずに楽に傾斜面を上ることができる。
【００２４】次に、本発明に関連して、アクセルレバーを操作して５００ｍｓ以上経過してもエンジンの回転数が変化しないときは異常を報知するアクセル制御装置について説明する。図１１に示すフローチャートを参照して、このアクセル制御装置の処理について説明する。
【００２５】処理を開始すると、まず、コントローラ１１に接続した各種スイッチ、センサ類の値を読み込み（ステップ６０１）、アクセルレバーを操作したかどうかを判定する（ステップ６０２）。アクセルレバーを操作していれば、次に、アクセルタイマカウント中かどうかを判定し（ステップ６０３）、アクセルタイマカウント中でなければ、アクセルタイマに５００ｍｓをセットする（ステップ６０４）。次に、エンジンの回転数が変化したかどうかを判定し（ステップ６０５）、エンジンの回転数が変化していなければ、次に、アクセルタイマが５００ｍｓ経過したかどうかを判定する（ステップ６０６）。そして、アクセルタイマが５００ｍｓ経過していれば、アクセル異常をセットし（ステップ６０７）、次に、ブザー出力をセットし（ステップ６０８）、さらにマルチアイ表示信号をセットする（ステップ６０９）。
【００２６】このアクセル制御装置は、アクセルレバーを操作して５００ｍｓ経過しても、エンジンの回転数が変化しないときは、異常を報知する。従って、アクセルあるいはエンジンの異常を直ちにオペレータに知らせることができる。
【００２７】次に、本発明に関連して、車体が前高後低に傾斜して上り斜面を前進するときは、図１２のグラフに示すように、傾斜角度に応じてエンジンの回転数を調節するアクセル制御装置について説明する。図１３に示すフローチャートを参照して、このアクセル制御装置の処理について説明する。
【００２８】処理を開始すると、まず、コントローラ１１に接続した各種スイッチ、センサ類の値を読み込み（ステップ７０１）、ＨＳＴレバーが前進かどうかを判定する（ステップ７０２）。ＨＳＴレバーが前進であれば、次に、車体が前高後低に傾斜しているかどうかを判定し（ステップ７０３）、車体が前高後低に傾斜していれば、傾斜角度に応じてエンジンの目標回転数を設定する（ステップ７０４）。そして、エンジンの回転数が目標の±５０ｒｐｍ以内かどうかを判定し（ステップ７０５）、エンジンの回転数が目標の±５０ｒｐｍ以内でなければ、次に、エンジンの回転数が目標をオーバしているかどうかを判定する（ステップ７０６）。そして、目標をオーバしていれば、アクセルを閉じて減速し（ステップ７０７）、目標をオーバしていなければ、アクセルを開いて増速する（ステップ７０８）。
【００２９】このアクセル制御装置は、車体の傾斜角度に応じてエンジンの回転数を調節する。従って、エンジンの回転数が過剰にならず低く抑えられるので、クローラの接地を適切にして登坂性能を向上し、燃費を節約する。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように本発明のアクセル制御装置は、刈取りの開始を検出する刈取り開始検出手段を備え、刈取り開始を検出したときはエンジンの回転数を所定値より高くする。従って、本発明によれば、作業負荷が急に増大する刈取り開始時にあらかじめエンジンの回転数を高くするので、負荷が増大してもエンジンの回転数の落ち込みが少なく、直ぐに回復するので、制御遅れを回避して刈取、脱穀、搬送などの作業に支障をきたすことなくスムーズに行うことができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】００００００１２５
【氏名又は名称】井関農機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年９月２９日（１９９８．９．２９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７７７７９
【弁理士】
【氏名又は名称】牧 哲郎 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−９２９４８（Ｐ２０００−９２９４８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年４月４日（２０００．４．４） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−２７４８４３ |
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