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拖拉机的发动机控制装置.pdf

  • 上传人:n****g
  • 文档编号:922270
  • 上传时间:2018-03-18
  • 格式:PDF
  • 页数:21
  • 大小:1.16MB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201010128100.4

    申请日:

    2010.03.03

    公开号:

    CN102128093A

    公开日:

    2011.07.20

    当前法律状态:

    驳回

    有效性:

    无权

    法律详情:

    发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):F02D 29/00申请公布日:20110720|||实质审查的生效IPC(主分类):F02D 29/00申请日:20100303|||公开

    IPC分类号:

    F02D29/00

    主分类号:

    F02D29/00

    申请人:

    井关农机株式会社

    发明人:

    村上达三; 泉谷隆德; 石田智之; 胁野崇; 楫野丰

    地址:

    日本爱媛县

    优先权:

    2010.01.19 JP 2010-009368

    专利代理机构:

    北京银龙知识产权代理有限公司 11243

    代理人:

    熊志诚

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    内容摘要

    本发明涉及拖拉机的发动机控制装置。其要解决的问题是,在选择让燃料消耗率比通常的燃料消耗率低的低燃料费用的发动机功率输出曲线,并控制发动机让它保持转数的情况下,发动机容易熄火的问题。本发明的拖拉机的发动机控制装置的结构为,当用模式选择装置(134)选择标准发动机功率输出曲线(N)时,通过使驱动安装在拖拉机上的作业机械的PTO驱动装置(151)有效地处于接通状态而转换到发动机转数维持控制模(B);当用模式选择装置(134)选择低燃料费用的发动机功率输出曲线(S)时,通过使驱动作业机械的PTO驱动装置(151)处于接通状态而转换到发动机转数变动控制模式A。

    权利要求书

    1: 一种拖拉机的发动机控制装置, 其具有对确保输出规定功率的标准的发动机功率输 出曲线 (N), 和与标准的发动机功率输出曲线 (N) 相比能降低燃料消耗量的低燃料费用的 发动机功率输出曲线 (S) 进行转换的模式选择装置 (134) ; 其还具有 : 当施加负荷时, 将发动机的转数维持在所设定的转数的发动机转维持控制 模式 (B), 以及当施加负荷时, 在降低发动机的转数的方向对其进行控制的发动机转数变动 控制模式 (A) ; 其特征在于 : 通过用上述模式选择装置 (134) 选择标准的发动机功率输出曲线 (N), 以及有效地使 驱动安装在拖拉机上的作业机械的 PTO 驱动装置 (151) 的处于接通状态, 从而转换到发动 机转数维持控制模式 (B) ; 通过用上述模式选择装置 (134) 选择低燃料费用的发动机功率输出曲线 (S), 以及有 效地使驱动作业机械的 PTO 驱动装置 (151) 处于接通状态, 从而转换到发动机转数变动控 制模式 (A)。
    2: 如权利要求 1 所述的拖拉机的发动机控制装置, 其特征在于 : 还设有存储发动机转 数的发动机转数存储装置 (152), 和再现该发动机转数存储装置 (152) 所存储的发动机转 数的发动机转数再现装置 (153) ; 通过用上述模式选择装置 (134) 选择低燃料费用的发动机功率输出曲线 (S), 以及有 效地使发动机转数再现装置 (153) 处于接通状态, 从而转换到发动机转数变动控制模式 (A)。

    说明书


    拖拉机的发动机控制装置

        技术领域 本发明涉及拖拉机的发动机控制装置, 它能在拖拉机中控制发动机的功率输出, 使它按照燃料消耗量少的低燃料费用发动机功率输出曲线运转, 或者按照普通燃料消耗量 的标准发动机功率输出曲线运转。
         背景技术 在工程机械之类的作业车中, 采用了燃料消耗率比普通的消耗率低的节能功率输 出模式进行行驶和作业的结构。
         例如, 在日本特开 2007-231848 号公报 ( 专利文献 1) 中, 记载了通过用模式选择 装置把发动机控制转换到低燃料消耗模式的方式, 即, 节能的功率输出模式, 来控制结构上 燃料消耗量很高的工程机械的发动机控制方法。
         在选择燃料消耗率比通常的燃料消耗率低的节能功率输出模式的状态下, 由于节 能功率输出模式的允许最大负载比标准功率输出模式的允许最大负载小, 因而达到允许最 大负载的可能性就大。 因此, 在进行要保持发动机的转数的控制的情况下, 就存在当达到节 能功率输出模式的允许最大负载时, 发动机将一下子熄火的问题。
         发明内容
         本发明的目的就在于解决上述问题。
         本发明的目的通过以下技术方案来解决。
         方案 1 所记载的发明是一种拖拉机的发动机控制装置, 其具有对确保输出规定功 率的标准的发动机功率输出曲线 N, 和与标准的发动机功率输出曲线 N 相比能降低燃料消 耗量的低燃料费用的发动机功率输出曲线 S 进行转换的模式选择装置 134 ;
         其还具有 : 当施加负荷时, 将发动机的转数维持在所设定的转数的发动机转维持 控制模式 B, 以及当施加负荷时, 在降低发动机的转数的方向对其进行控制的发动机转数变 动控制模式 A ; 其特征是
         通过用上述模式选择装置 134 选择标准的发动机功率输出曲线 N, 以及有效地使 驱动安装在拖拉机上的作业机械的 PTO 驱动装置 151 的处于接通状态, 从而转换到发动机 转数维持控制模式 B ;
         通过用上述模式选择装置 134 选择低燃料费用的发动机功率输出曲线 S, 以及有 效地使驱动作业机械的 PTO 驱动装置 151 处于接通状态, 从而转换到发动机转数变动控制 模式 A。
         在用上述模式选择装置 134 选择了标准发动机功率输出曲线 N 之后, 在让 PTO 驱 动装置 151 处于接通状态的作业过程中, 就自动地利用发动机转数维持控制模式 B 进行发 动机转数的控制。而且, 当判断发动机的负载还有富裕时, 可用模式选择装置 134 选择低燃 料费用发动机功率输出曲线 S, 并且由于这种选择而自动转换到发动机转数变动控制模式 A。在用上述模式选择装置 134 选择了低燃料费用发动机功率输出曲线 S 之后, 在让 PTO 驱动装置 151 处于接通状态的作业过程中, 就能自动地利用发动机转数变动控制模式 A 进行发动机转数的控制。而且, 当判断发动机的负载没有富裕时, 可用模式选择装置 134 选 择标准发动机功率输出曲线 N, 并且由于这种选择而自动转换到动机转数维持控制模式 B。
         方案 2 所记载的发明是一种拖拉机的发动机控制装置, 是在方案 1 的基础上, 其 特征是, 还设有存储发动机转数的发动机转数存储装置 152, 和再现该发动机转数存储装置 152 所存储的发动机转数的发动机转数再现装置 153 ;
         通过用上述模式选择装置 134 选择低燃料费用的发动机功率输出曲线 S, 以及有 效地使发动机转数再现装置 153 处于接通状态, 从而转换到发动机转数变动控制模式 A。
         用发动机转数储存装置 152 来储存发动机的转数。而且, 用发动机转数再现装置 153 来再现发动机转数储存装置 152 所储存的发动机转数。这样, 由发动机转数再现装置 153 再现所储存的发动机转数的状况, 就是进行耕耘作业或者牵引作业等的状况。 在再现所 储存的发动机转数的同时, 如果用模式选择装置 134 选择低燃料费用发动机功率输出曲线 S, 就能自动转换到发动机转数变动控制模式 A。
         本发明的效果如下。 根据方案 1 所记载的发明, 当用模式选择装置 134 选择低燃料费用发动机功率输 出曲线 S 时, 由于做成通过使驱动作业机械的 PTO 驱动装置 151 有效地处于接通状态而自 动地转换到发动机转数变动控制模式 A 的结构, 因而能达到以下所述的效果。
         即, 由于低燃料费用发动机功率输出曲线 S 的允许最大负载, 要比标准发动机功 率输出曲线 N 的允许最大负载低, 所以达到允许最大负载的可能性就大。因而, 假如在选择 低燃料费用发动机功率输出曲线 S 的状态下, 当用发动机转数维持控制模式 B 来进行作业 时如果达到了允许最大负载, 则一下子就会发生发动机熄火的不良情况。
         可是, 如果使用低燃料费用发动机功率输出曲线 S, 用发动机转数变动控制模式 A 来进行作业的话, 则由于发动机的转数将随着负载的作用强度的增大而成比例地下降, 发 动机的转数一下子就熄火了, 从而能防止必须重新启动发动机那样的不良事件。此外, 由 于发动机的转数相应地随着负载的增大而下降, 因而作业人员就能很容易地掌握负载的状 态。
         此外, 当用模式选择装置 134 选择了标准发动机功率输出曲线 N 时, 由于做成通过 使驱动作业机械的 PTO 驱动装置 151 有效地处于接通状态而自动地转换到发动机转数维持 控制模式 B 的结构, 并且能以一定的转数进行直到发动机的允许最大负载的作业, 从而能 最大限度地发挥发动机的效能, 并提高作业的效率。
         根据方案 1 所记载的发明, 能达到下述效果。
         当发动机转数再现装置 153 处于接通状态时, 便基本上处于能进行作业的体制。 因此, 当用模式选择装置 134 选择了低燃料费用发动机功率输出曲线 S 时, 通过做成使发动 机转数再现装置 153 有效地处于接通状态而转换到发动机转数变动控制模式 A 的结构, 从 而获得与方案 1 同样的效果。
         即, 由于低燃料费用发动机功率输出曲线 S 的允许最大负载比标准发动机功率输 出曲线 N 的允许最大负载小, 因而达到允许最大负载的可能性就大。因此, 在选择了低燃料 费用发动机功率输出曲线 S 的状态下, 在用发动机转数维持控制模式 B 来进行作业的情况
         下达到了允许最大负载时, 则发生发动机一下子锡火的不良情况。
         可是, 当用低燃料费用发动机功率输出曲线 S, 并采用发动机转数变动控制模式 A 进行作业时, 由于发动机的转数将随着负载的作用强度的增大而成比例地下降, 因而发动 机一下子就会熄火, 从而能防止必须重新起动发动机的不良情况。 此外, 由于发动机的转数 是随着负载的作用强度成比例地下降, 因而作业人员就能很容易地掌握负载的状态。 附图说明
         图 1 是说明共用管道式发动机的模式图 ;
         图 2 是与发动机转数控制模式的对比图 ;
         图 3 是发动机的功率输出特性图 ;
         图 4 是拖拉机的整体侧视图 ;
         图 5 是变速箱体内的动力传递路线图 ;
         图 6 是控制的框图 ;
         图 7 是仪表面板的放大图 ;
         图 8 是数据显示部的放大图 ;
         图 9 是方向盘右侧周围一部分的放大立体图。
         图中 : A- 发动机转数变动控制模式, B- 发动机转数维持控制模式, E- 发动机, N- 标准发动机功率输出曲线, S- 低燃料费用的发动机功率输出曲线, 134- 模式选择装置, 151-PTO 驱动装置 (PTO 驱动开关 ), 152- 发动机转数存储装置 ( 发动机转数存储开关 ), 153- 发动机转数再现装置 ( 发动机转数再现开关 )。 具体实施方式
         下面, 说明用于实施本发明的优选实施方式。
         图 1 是蓄压式燃料喷射装置的整体结构图。蓄压式燃料喷射装置虽然是例如, 适 用于多缸柴油机的喷射装置, 但也可以适用于汽油机。 并且, 蓄压式燃料喷射装置是由下列 各部分构成的 : 把燃料的压力保持在适当控制的喷射压力的共用管道 1 ; 安装在该共用管 道 1 上的管道压力传感器 2 ; 对从燃料罐 3 中抽吸上来的燃料加压并将其压送到共用管道 1 中去的燃料高压泵 4 ; 把以高压储存在共用管道 1 中的高压燃料喷射到发动机 E 的汽缸 5 内的高压喷射器 6 ; 以及对上述燃料高压泵 4 和高压喷射器 6 以及其它控制等的动作进行 控制的控制装置 (ECU)12 等。
         这样, 共用管道 1 就能按照所要求的功率输出使向发动机 E 的各个汽缸 5 喷射的 燃料达到所要求的压力。
         上述燃料罐 3 内的燃料, 从吸入通道通过燃料过滤器 7 之后, 被吸入由发动机 E 所 驱动的燃料高压泵 4 中, 然后, 经过该燃料高压泵 4 加压的高压燃料, 从排出通道 8 导入并 储存在共用管道 1 中。
         共用管道 1 内的高压燃料, 通过各条高压燃料供应通道 9 供应给数量与汽缸数相 等的高压喷射器 6, 而高压喷射器 6 则根据从发动机控制装置 (ECU) 发来的指令工作, 把高 压燃料喷射供应到发动机 E 的各个汽缸 5 内, 在各高压喷射器 6 内的剩余的燃料 ( 回用燃 料 ) 则由各条回路通道 10 导向共同的回路通道 10a, 再从该回路通道 10a 返回到燃料箱 3。此外, 在控制共用管道 1 内的燃料压力 ( 共用管道压力 ) 的燃料高压泵 4 中设有 压力控制阀 11, 这个压力控制阀 11 根据从发动机控制装置 (ECU)12 发来的信号, 调整从燃 料高压泵 4 流向燃料箱 3 的剩余燃料的回路通道 10a 的通道面积, 从而可以调节供应给共 用管道 1 一侧的燃料供应量以控制共用管道的压力。
         具体地说, 这种控制是这样构成的 : 根据发动机 E 的运转条件设定目标共用管道 压力, 然后通过压力控制阀 11 反馈控制共用管道的压力, 以使得由管道压力传感器 2 所检 测到的共用管道的压力与目标共用管道压力一致。
         如图 2 所示, 拖拉机之类的农业作业机械的具有共用管道 1 的柴油机 E 的发动机 控制装置 (ECU)12, 其结构为在转数与输出转矩的关系中具有三种控制模式 : 发动机转数 变动控制模式 A, 发动机转数维持控制模式 B 以及重负载模式 C。
         发动机转数变动控制模式 A 是通过改变发动机的转数来改变功率输出的。即, 当 发动机的负载增大时, 便向减小转数的方向控制发动机。虽然这种模式基本上是在移动行 驶的情况下使用的模式, 但也可以在为防止急剧的发动机熄火的作业中使用。 例如, 在移动 行驶的情况下, 当踏下制动器对行驶速度进行减速或者停车时, 由于随着行驶负载的增大 而降低了发动机的转数, 因而能安全地进行行驶速度的减速和停止。 此外, 在进行作业的过 程中, 当作业的负载作用在发动机上时, 发动机的转数便随着负载的强度成比例降低。 发动机转数维持控制模式 B 是一种即使负载增大了也能将发动机转数保持一定 的控制模式。它基本上用于进行作业的情况下。例如, 如果是拖拉机, 就是在它进行耕耘作 业时, 坚硬的耕地对犁耙的刀刃施加了强大的阻力时, 如果是联合收割机, 就是在收割作业 时即使负载增大, 也维持发动机转数不变等。
         重负载模式 C 与发动机转数维持控制模式 B 一样, 即使施加负载或者增大负载, 也 对发动机施加让它的转数保持恒定的控制, 当接近负载的极限时, 则提高发动机的转数, 施 加提高其功率输出的重负载控制。 特别是在进行接近于负载极限的作业的情况下使用这种 模式。 例如, 在用拖拉机进行耕种作业的过程中, 特别是, 即使遇到坚硬的耕地, 也不会由于 发动机的功率输出的增大超越了平常的界限而使作业中断, 仍能进行高效率的良好作业。
         图 3 是表示发动机 E 的功率输出特性的转数与功率输出的关系图。
         低燃料费用的发动机功率输出曲线 S 与标准发动机功率输出曲线 N 表示了发动机 的转数 (rpm) 与功率输出 (kw) 的关系。
         低燃料费用的发动机功率输出曲线 S 是控制燃料的供应量, 让它低于标准发动机 功率输出曲线 N 的燃料消耗率, 这种低燃料费用的发动机功率输出曲线 S, 在旋转一转的范 围内的输出功率要比标准发动机功率输出曲线 N 降低大约 1 成左右。
         标号 ST 表示在低燃料费用的发动机功率输出曲线 S 时的发动机转数 (rpm) 与转 矩 (N·m) 之间的关系, 标号 NT 表示在标准发动机功率输出曲线 N 时的发动机转数 (rpm) 与转矩 (N×m) 之间的关系。
         为了使用发动机 E 而让它在低燃料费用的发动机功率输出曲线 S 与标准发动机 功率输出曲线 N 之间进行转换, 可以操作模式选择装置 ( 下文中称为发动机功率选择开 关 )134 来进行设定。发动机功率选择开关示于图 6 和图 9。
         当拖拉机行驶时, 便自动转换到发动机转数变动控制模式 A。然后, 用上述发动机 功率选择开关 134 选择标准发动机功率输出曲线 N, 通过使驱动安装在拖拉机上的作业机
         械的 PTO 驱动装置 ( 下文中称之为 PTO 驱动开关 )151 有效地处于接通状态, 从而自动转换 到发动机转数维持控制模式 B。 关于 PTO 驱动装置, 也可以做成使用开关之类检测出杠杆等 的操作的结构。
         当用发动机功率选择开关 134 选择低燃料费用的发动机功率输出曲线 S, 并且当 驱动作业机械的 PTO 驱动开关 151 有效地处于接通状态时, 其结构便自动地转换到发动机 转数变动控制模式 A。
         在用发动机功率选择开关 134 选择了标准发动机功率输出曲线 N 之后, 在 PTO 驱 动开关 151 处于接通状态的作业过程中, 将自动地由发动机转数维持控制模式 B 进行发动 机转数的控制。并且, 当判断发动机的负载还有富裕时, 虽然用发动机功率选择开关 134 选 择低燃料费用的发动机功率输出曲线 S, 但利用这种选择便自动地转换到发动机转数变动 控制模式 A。
         在用发动机功率选择开关 134 选择了低燃料费用的发动机功率输出曲线 S, 而使 PTO 驱动开关 151 处于接通状态的作业过程中, 能自动地以发动机转数变动控制模式 A 进 行发动机转数的控制。 而且, 当判断发动机的负载没有富裕时, 虽然用发动机功率选择开关 134 选择标准的发动机功率输出曲线 N, 但通过这种选择便自动地转换到发动机转数维持 控制模式 B。 由于低燃料费用的发动机功率输出曲线 S 的允许最大负载比标准的发动机功率 输出曲线 N 的允许最大负载要低, 因而达到允许最大负载的可能性就大。因此, 假定在选择 低燃料费用的发动机功率输出曲线 S 的状态下, 当使用发动机转数维持控制模式 B 进行作 业的场合而达到了允许最大负载时, 就会发生一下子使发动机熄火的不良情况。
         因此, 当用低燃料费用的发动机功率输出曲线 S, 以发动机转数变动控制模式 A 进 行作业时, 由于根据负载作用的增加而向降低发动机转数的方向进行控制, 因而发动机的 转数一下子就降下来了, 就能够防止不得不重新起动发动机的不良情况。 此外, 由于增大负 荷而使转数降低了, 因而作业人员很容易掌握负载的状态。
         此外, 由于做成用发动机功率选择开关 134 选择标准发动机功率输出曲线 N, 以使 驱动作业机械的 PTO 驱动开关 151 有效地处于接通状态而自动地转换到发动机转数维持控 制模式 B 的结构, 由于能在一定的转数下进行发动机本身所具有的允许最大负载的作业, 因而能最大限度地发挥发动机本身的功率, 从而能提高作业的效率。
         当使上述 PTO 驱动开关 151 处于接通状态时, 便对下述图 6 中所示的 PTO 离合器 的电磁线圈 54b 通电, 于是图 5 所示的 PTO 离合器 54a 便结合了。
         此外, 如图 6 所示, 在这种结构中, 还设有储存发动机转数的发动机转数储存装置 ( 下文中称之为发动机转数储存开关 )152, 以及再现储存在该发动机转数储存开关 152 中 的发动机转数的发动机转数再现装置 ( 下文中称之为发动机转数再现开关 )153。 由于通过 设置这种发动机转数再现开关 153 而能自动地设定发动机的转数, 因而就不需要对加速杠 杆之类进行操作而提高了操作性。 储存后再现出来的发动机转数可以是驾驶员所希望的任 何发动机转数。
         并且, 其结构为, 当用发动机功率选择开关 134 选择低燃料费用的发动机功率输 出曲线 S, 并使发动机转数再现开关 153 有效地处于接通状态, 就自动地转换到发动机转数 变动控制模式 A。
         用发动机转数储存开关 152 把作业者所希望的发动机转数储存在行驶控制装置 120 中。然后, 操作发动机转数再现开关 153, 就能再现所储存的发动机转数。这样, 当用发 动机转数再现开关 153 再现出所储存的发动机转数时, 就是处于进行作业的场合。在与再 现所储存的发动机转数的同时, 如果再用发动机功率选择开关 134 选择低燃料费用的发动 机功率输出曲线 S, 便自动地转换到发动机转数变动控制模式 A。
         这样, 在进行作业的过程中, 如果在再现所储存的发动机转数的同时, 再用发动机 功率选择开关 134 选择低燃料费用的发动机功率输出曲线 S, 由于自动地转换到发动机转 数变动控制模式 A, , 因而发动机的转数随着负载的增大而降低, 从而能防止发动机的转数 一下子熄火而必须重新发动发动机的不良状态。此外, 由于发动机的转数随着负载的增大 而下降, 因而作业人员很容易掌握负载的状态。
         此外, 作为其它的构成有 : 检测驱动作业机械的 PTO 输出轴 54c( 图 5) 的负载率, 在一定时间标准下以发动机功率输出曲线 N 的最大功率输出的大约 70%以下进行作业或 者行驶的情况下, 自动转换到低燃料费用的发动机功率输出曲线 S。 由此, 能够进行高效率、 低燃料费用的作业和行驶。 PTO 输出轴 54c 的负载率, 从相对于规定转数的当前转数计算出 来。 反之, 当有一定时间在低燃料费用的发动机功率输出曲线 S 的最大功率输出的大 约 70%以上进行作业或者行驶的情况下, 则这种结构能自动地转换到标准发动机功率输出 曲线 N。这样, 就能充分利用发动机本身所具有的能力来进行作业和行驶。
         此外, 也可以是这样的结构, 即, 当把行驶变速杠杆 ( 未图示 ) 设置于在马路上行 驶的位置 ( 在高变速位置则是进行高速行驶的位置 ), 或者当以标准发动机功率输出曲线 N 行驶了一定时间 (10 分钟左右 ) 时, 便自动地转换到低燃料费用的发动机功率输出曲线 S。
         在上述发动机转数变动控制模式 A 和发动机转数维持控制模式 B, 以及重负载模 式 C 中, 也可以借助于对农业作业车 ( 拖拉机、 联合收割机、 水稻插秧机等 ) 的行驶变速杆 的变速操作, 或者对作业离合器 ( 如果是拖拉机, 即为驱动转子之类的 PTO 离合器 ; 如果是 联合收割机, 即为收割部件和脱粒部件的驱动离合器 ) 的接通或断开操作等, 自动转换到 发动机转数维持控制模式 B。 另外, 在拖拉机上, 即使断开 PTO 离合器, 但连接着作业机械的 提升臂处在低于最上方的位置, 并且让提升臂处于升降的状态下, 由于是在进行犁田作业 或者平整土地作业, 因而便自动转换到发动机转数维持控制模式 B 或者重负载模式 C。
         另外, 发动机转数变动控制模式 A 和发动机转数维持控制模式 B, 以及重负载模式 C 也可以是通过对发动机转数控制模式转换开关 148( 图 6) 的操作而用手动的方式进行转 换的结构。在手动的情况下, 由操作人员的判断来选择工作模式。
         此外, 当副变速杠杆处于在马路上行驶的位置时, 虽然处于自动地转换到发动机 转数变动控制模式 A, 但由于在马路上行驶的情况下负载比较小, 所以也可以自动地转换到 低燃料费用的发动机功率输出曲线 S。在这种情况下, 当操作副变速杠杆, 将其移动到在马 路上行驶的位置以外的位置时, 只要事前选择标准发动机功率输出曲线 N, 就返回到这个标 准发动机功率输出曲线 N。这样, 就能进行高效率的行驶。
         另外, 当发动机功率选择开关 134 处于接通状态时, 通常, 也可以为发动机转数变 动控制模式 A。此外, 在断开发动机功率选择开关 134, 通过操作加速踏板的操作来进行自 动变速的情况下, 也可以为发动机转数变动控制模式 A。
         此外, 发动机功率选择开关 134 是断开的, 把手动开关 150( 图 6) 也断开, 进而, 当 PTO 离合器接通时, 还可以自动进行发动机转数维持控制模式 B。也可以用作业机下降状态 和发动机转数再现开关 153 的接通状态, 来代替这个 PTO 离合器接通的条件。而且, 当 PTO 离合器断开, 或者作业机处于上升状态, 而发动机转数再现开关 153 处于断开状态时, 则自 动地成为发动机转数变动控制模式 A 的结构。
         如果上述手动开关 150 处于接通状态, 则始终处于发动机转数维持控制模式 B。 借 此, 能高效地进行作业和行驶。
         图 4 表示作为实施本发明的作业车辆的拖拉机 15。
         拖拉机 15 的结构是这样的 : 在机身前部的机罩内安装了发动机 E, 将这台发动机 E 的旋旋转力传递到变速箱体 16 内的变速装置, 再将被这台变速装置减速的旋旋转力传递 到前轮 17 和后轮 18。机身上的操作席 22 的周围用驾驶舱 19 覆盖。在驾驶舱 19 的内部, 竖立地设置了从设置在操作席 22 前侧的仪表板 117 的隔板 13 凸出来的方向盘 20, 在它的 周围设置了前进后退的杠杆, 以及停车刹车杆和 PTO 变速杆等。这种发动机 E 是上面提到 的共用管道式柴油发动机。
         在左、 右后轮 18、 18 之间, 安装了挂钩 21 和设有三点连接环 ( 未图示 ), 并安装了 轮转机之类的作业机械。
         图 7 是仪表板 117 的放大图。图 8 是仪表板 117 内部的液晶数据显示部 14 的放 大图, 表示了显示的一个例子。图 9 是竖立设置在隔板 13 上的方向盘 20 的右侧周围的放 大立体图。
         在方向盘 20 前侧的仪表板 117 上, 在其中央设置了发动机转数仪 24, 在其右侧设 置了液晶数据显示部 14, 在其左侧设置了节能监控灯 23。
         在数据显示部 14 上有显示当前变速段的变速段显示部 14a, 和显示燃料消耗率的 显示部 14b, 燃料消耗率的显示部 14b 与行驶速度显示部 14c 每隔一定时间更换一次。 所谓 燃料消耗率是与此时的发动机转数下用于发出最大功率输出的燃料喷射量相比, 实际喷射 的燃料喷射量所占的比例。此外, 在数据显示部 14 上还有燃料计 14d 和发动机冷却水的水 温计 14e。
         节能监控灯 23 的结构设计成在用发动机功率选择开关 134 选择了低燃料费用的 发动机功率输出曲线 S 时才点亮, 点亮的灯是绿色的。
         此外, 如图 9 所示, 在方向盘 20 右侧的平面部 156, 在在隔板 13 上设有发动机功率 选择开关 134。 当按压这个发动机功率选择开关 134 时, 发动机便用低燃料费用的发动机功 率输出曲线 S 来控制。另外, 标号 155 是转换行驶状态的开关。即, 它是可以选择以下几种 状态的开关 : 只有后轮驱动的 2 轮驱动状态 ; 后轮与前轮都驱动的 4 轮驱动状态 ; 转弯时使 前轮增速的驱动状态。标号 154 是设定发动机转数的加速杆。
         图 5 是表示变速箱 16 内的变速装置的传动机构的路线图。说明从发动机 E 到前 轮 17 和后轮 18 的动力传递的结构。
         在直接连接在发动机 E 的输出轴上的输入轴 25 上固定着第一齿轮 26, 还安装着前 进后退转换离合器 27。
         在前进后退转换离合器 27 一侧的第二齿轮 28, 与固定在第一变速轴 29 上的第三 齿轮 30 啮合, 并进行减速 ; 前进后退转换离合器 27 另一侧的第四齿轮 31, 通过反转齿轮 32与固定在第一变速轴 29 上的第五齿轮 33 啮合, 以反转的方式来传递动力。即, 当把前进后 退转换离合器 27 进入第二齿轮 28 一侧 ( 与其连接 ) 时, 输入轴 25 的旋转以向反方向的旋 转来驱动第一变速轴 29 ; 而当其进入第四齿轮 31 一侧时, 输入轴 25 的旋转就以顺方向的 旋转来驱动第一变速轴 29 ; 而与第二齿轮 28 和第四齿轮 31 两方都脱离的中间状态, 就是 断开动力传递的主离合器断开的状态。 即, 在进行自动控制时和操作前进和后退杠杆时, 以 及在操作离合器踏板时进行工作的前进后退转换离合器 27, 其结构具有作为主离合器的功 能。
         在处于前进后退转换离合器 27 的传动下游侧的上述第一变速轴 29 上, 安装着转 换第一速度 / 第三速度用的第一变速离合器 34, 和转换第二速度 / 第四速度用的第二变速 离合器 35。
         转换第一速度 / 第三速度用的第一变速离合器 34 的第一离合器齿轮 36 和第二离 合器齿轮 37, 与固定在第二中间轴 38 上的第三离合器齿轮 39 和第四离合器齿轮 40 啮合, 当使用第一速度或者第三速度时, 便把第一变速轴 29 的旋转传递给第二中间轴 38。
         还有, 转换第二速度 / 第四速度用的第二变速离合器 35 的第五离合器齿轮 41 和 第六离合器齿轮 42, 与固定在第二中间轴 38 上的第七离合器齿轮 43 和第八离合器齿轮 44 啮合, 当使用第二速度或者第四速度时, 便把第一变速轴 29 的旋转传递给第二中间轴 38。 在第二中间轴 38 的传动下游侧, 用联轴节 46 与第三中间轴 45 连接, 把旋转原封 不动地传递下去。在该第三中间轴 45 上, 固定着小齿轮 47 和大齿轮 48。这个小齿轮 47 和 大齿轮 48, 分别与安装在第二变速轴 49 上的高 / 低速转换离合器 50 的离合器大齿轮 51 和 离合器小齿轮 52 啮合, 把第三中间轴 45 的旋转以高速或者低速传递到第二变速轴 49 上。
         在第二变速轴 49 传动的下游一侧的端部固定着第六齿轮 53, 这个第六齿轮 53 与 支承在第三驱动轴 54 上能够旋转的大型齿轮部 55 的大齿轮 56 啮合而进行减速传动。
         大小齿轮 55 部分的小齿轮 57, 与支承在伞齿轮轴 58 上的双联的副变速离合器 59 的第七齿轮 60 啮合而进行减速传动。此外, 还让与第七齿轮 60 做成一体的第八齿轮 61 与 固定在第五计数器轴 62 上的第二大齿轮 63 相啮合而进行减速传动。
         在第五计数器轴 62 上还固定着第二小齿轮 64, 这个第二小齿轮 64 与伞齿轮轴 58 上的第三大齿轮 65 啮合, 进一步进行减速传动。因此, 第二变速轴 49 的旋转便依次按照 下列次序进行减速传动 : 第六齿轮 53 →大齿轮 56 →小齿轮 57 →第七齿轮 60 →第八齿轮 61 →第二大齿轮 63 →第二小齿轮 64 →第三大齿轮 65。
         用副变速杆操作的双联副变速离合器 59 的第一变速拨叉 66 和第二变速拨叉 67 能沿着轴向滑动地结合在锥齿轮轴 58 上, 当把第一变速拨叉 66 向第七齿轮 60 一侧滑动并 与其结合时, 第七齿轮 60 的旋转便传递给锥齿轮轴 58, 当第二变速拨叉 67 向第八齿轮 61 一侧滑动并与其结合时, 第八齿轮 61 的旋转便传递给锥齿轮轴 58, 依次进行减速后, 锥齿 轮轴 58 便以低速旋转。
         锥齿轮轴 58 的旋转经过第一锥齿轮 68 和第二锥齿轮 69 传递给差动齿轮 70, 再从 差动齿轮 70 经过车轴 71 和行星齿轮 72 传递到后轮 18。
         总结以上的说明, 输入轴 25 的旋转, 首先由前进后退转换离合器 27 转换成正转或 反转, 由转换第一速度 / 第三速度用的第一变速离合器 34 和转换第二速度 / 第四速度用 的第二变速离合器 35 进行从第一速度到第四速度的四级变速, 由高 / 低速转换离合器 50
         进行高速与低速的两级变速, 然后, 由双联副变速离合器 59 进行高速、 中速、 低速的三级变 速, 把旋转传递给锥齿轮轴 58。即, 输入轴 25 的旋转, 经过 4×2×3 = 24 级的变速后才传 递到车轴 71。
         向前轮 17 传递驱动力的方式是这样的 : 把第九齿轮 74 固定在锥齿轮轴 58 上, 并 使这个第九齿轮 74 与中间齿轮 75 啮合, 进而再使其与固定在第三驱动轴 76 上的第十齿轮 77 啮合, 以驱动第三驱动轴 76。用第二联轴节 78 把第三驱动轴 76 连接在装有前轮增速离 合器 79 的变速轴 80 上。让前轮增速离合器 79 的第十一齿轮 81 和第十二齿轮 82 与固定 在第七中间轴 83 上的第十三齿轮 84 和第十四齿轮 85 啮合, 就能从通常的前轮驱动转换成 前轮增速。另外, 当前轮增速离合器 79 处于中立位置时, 便断开前轮 17 的驱动, 变成只驱 动后轮。
         第七中间轴 83 用第三联轴节 86 连接在前轮驱动轴 87 上, 进而, 用第四联轴节 88 和延长轴 89 以及第五联轴节 90 连接在驱动前轮的伞齿轮轴 91 上。
         驱动前轮的伞齿轮轴 91 的动力经过下列各齿轮以驱动前轮 17 : 前第一伞齿轮 92、 前第二伞齿轮 93、 前差速齿轮 94、 前差速齿轮轴 95、 前第三伞齿轮 96、 前第四伞齿轮 97、 垂 直轴 98、 前第五伞齿轮 99、 前第六伞齿轮 100、 前行星齿轮 101。 PTO 输出轴 54c 连接在第三驱动轴 54 的传动下游侧。PTO 输出轴 54c 是通过下列 构件来驱动的 : PTO 变速部 54d、 PTO 中间轴 54e、 第三驱动轴 54。
         下面, 用图 6 的控制框图说明控制信号的信号流。
         首先, 对发动机控制装置 (ECU)12 输入以下信号 : 从发动机排气温度传感器 106 输 入排气温度, 从发动机转数传感器 107 输入发动机的转数, 从发动机润滑油压力传感器 108 输入发动机润滑油的压力, 从发动机水温传感器 109 输入冷却水的温度, 从管道压力传感 器 2 输入共用管道 1 的压力 ; 另外, 把驱动信号输出到燃料高压泵 4 中, 把调整燃料供应的 控制信号输出到高压喷射器 6 中。
         接着, 分别把下列信号输入到作业机的升降控制装置 110 中 : 设置在作业机升降 杠杆上的位置控制传感器 111 的操作信号 ; 提升臂传感器 112 的升降信号 ; 上升位置限制 刻度盘 113 的上升位置限制信号 ; 下降速度调整刻度盘 114 的下降速度设定信号。当把作 业机的升降信号输出到主上升电磁线圈 115 和主下降电磁线圈 116 中时, 作业机的升降汽 缸便进行工作。
         上述发动机控制装置 (ECU)12 和作业机的升降系统控制装置 110 以及后述的行驶 控制装置 120 互相交换控制信息 (CAN1、 CAN2 通讯信号 ), 在仪表板 117 上显示下列各种状 态: 发动机 E 是处于标准发动机功率输出曲线 N, 还是处于低燃料费用的发动机功率输出曲 线 S 的状态 ; 作业机的升降状态 ; 以及行驶装置的行驶速度等。 在操作面板 118 上则显示各 杠杆和踏板的操作位置等。
         行驶控制装置 120 从下列各种传感器中输入离合器信号, 即输入多档齿轮变速装 置的各个变速级 : 第一变速离合器的压力传感器 121、 第二变速离合器的压力传感器 122、 第三变速离合器的压力传感器 123、 第四变速离合器的压力传感器 124。也就是转换第一速 度 / 第三速度用的第一变速离合器 34 和转换第二速度 / 第四速度用的第二变速离合器 35 的信号。从 Hi( 高速 ) 离合器的压力传感器 125 和 Lo( 低速 ) 离合器的压力传感器 126 输 入辅助离合器的变速位置。即, 高 / 低速转换离合器 50 的信号。
         从前进离合器的压力传感器 127 和后退离合器的压力传感器 128 输入主离合器的 前进或停止或后退的信息。即, 前进后退转换离合器 27 的信号。从下列两种传感器输入变 速器操作位置信号 : 检测让拖拉机前进后退的前进后退杠杆的位置的前进后退杠杆操作位 置传感器 129 ; 检测副变速杠杆的操作位置的副变速杠杆操作位置传感器 130。
         从车速传感器 131 输入行驶速度, 从变速箱润滑油的油温传感器 132 输入变速箱 润滑油的温度, 从离合器踏板操作位置传感器 133 输入踩踏离合器踏板的信息, 从发动机 功率选择开关 134 输入标准发动机功率输出曲线 N 和低燃料费用的发动机功率输出曲线 S 的选择信号, 从发动机转数控制模式的转换开关 148 输入发动机控制模式的转换信号。从 手动开关 150 输入开 - 关信号。
         再有, 在踏下加速踏板的状态下, 再从进行行驶 ( 路上 ) 的自动变速的加速器变速 设定开关 144 输入信号, 输入用用手动进行变速的增速减速的主变速增减速操作开关 145 的操作信号, 输入从检测加速杠杆位置的加速传感器 146 发来的加速操作信号, 输入对加 速器进行微调的加速微调杠杆传感器 147 的加速调整信号。
         从行驶控制装置 120 输出信号, 将前进后退转换离合器的转换信号输出到前进后 退转换电磁线圈 135 中, 将驱动前进后退转换电磁线圈的液压提升压力的调整信号输出到 线性升压电磁线圈 136 中, 以减小离合器接合时的冲击, 并将接通 - 断开信号输出到离合器 的电磁线圈 137 中。 再有, 将第一速度或者第三速度的接通信号输出到驱动转换第一速度 / 第三速度 用的第一变速离合器 34 的液压缸的 1-3 挡转换电磁线圈 138 中, 将驱动转换第一速度 / 第 三速度用的第一变速离合器 34 的液压的松开压力调整信号输出到 1-3 挡升压电磁线圈 139 中, 以减小离合器结合时的冲击。将第二速度或者第四速度的接通信号输出到驱动转换第 二速度 / 第四速度用的第二变速离合器 35 的液压缸的 2-4 挡转换电磁线圈 140 中, 将驱动 转换第二速度 / 第四速度用的第二变速离合器 35 的液压的松开压力调整信号输出到 2-4 挡升压电磁线圈 141 中, 以减小离合器结合时的冲击。将高速离合器的接通信号和低速离 合器的接通信号输出到用于使驱动高 / 低速转换离合器 50 的液压缸工作的高速离合器转 换电磁线圈 142 和低速离合器转换电磁线圈 143 中。
        

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    拖拉机 发动机 控制 装置
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