(57)【要約】【課題】除雪機構や走行機構に作用する負荷が小さいときのエンジン回転数を低下させて騒音を低減すると共に、燃費を向上させ、さらには、エンジン回転数の手動による調整を不要として操作を簡素化すると共に、除雪や走行といった負荷発生作業を安定に行うことができるようにした除雪機用エンジンの回転数制御装置を提供する。【解決手段】スロットルバルブを電動モータで駆動することによってエンジン回転数ＮＥを目標回転数ＮＥＤに制御すると共に、スロットル開度θＴＨとエンジン回転数ＮＥに基づいて除雪機構や走行機構に作用する負荷に相当するエンジン出力ＯＰを推定し（Ｓ１８）、推定したエンジン出力ＯＰが第１および第２の上昇用しきい値＃ＯＰ１２，＃ＯＰ２３を上回ったときに目標回転数ＮＥＤをより高い値に上昇させる（Ｓ２２，Ｓ２６，Ｓ３０，Ｓ３４）。【選択図】図４
2005201125.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
除雪機に搭載されたエンジンで除雪機構および走行機構の少なくともいずれかを駆動する除雪機用エンジンの回転数制御装置において、前記エンジンのスロットルバルブを開閉するアクチュエータと、前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、前記スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度検出手段と、前記検出されたエンジン回転数が目標回転数となるように前記アクチュエータの駆動を制御するエンジン回転数制御手段と、前記検出されたエンジン回転数とスロットル開度に基づいて前記除雪機構および走行機構の少なくともいずれかに作用する負荷を推定する負荷推定手段と、および前記推定された負荷が上昇用しきい値を上回ったときに前記目標回転数を上昇させる目標回転数変更手段とを備えることを特徴とする除雪機用エンジンの回転数制御装置。
【請求項２】
前記目標回転数変更手段は、前記推定された負荷が前記上昇用しきい値よりも小さい下降用しきい値を下回ったときに前記目標回転数を下降させることを特徴とする請求項１記載の除雪機用エンジンの回転数制御装置。
【請求項３】
前記目標回転数変更手段は、前記推定された負荷が第１の所定時間継続して前記上昇用しきい値を上回ったときに前記目標回転数を上昇させる一方、前記推定された負荷が第２の所定時間継続して前記下降用しきい値を下回ったときに前記目標回転数を下降させることを特徴とする請求項２記載の除雪機用エンジンの回転数制御装置。
【請求項４】
前記目標回転数変更手段は、前記上昇用しきい値および前記下降用しきい値をそれぞれ複数個備えると共に、前記変更された目標回転数に応じて前記上昇用しきい値および前記下降用しきい値を持ち替え、よって前記目標回転数を段階的に上昇あるいは下降させることを特徴とする請求項２または３記載の除雪機用エンジンの回転数制御装置。
【請求項５】
前記目標回転数変更手段は、前記エンジンの最大出力発生回転数を上限として前記目標回転数を上昇させることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の除雪機用エンジンの回転数制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、除雪機用エンジンの回転数制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンを搭載し、かかるエンジンで除雪機構（オーガやブロワ）を駆動すると共に、走行機構（クローラ）を駆動して自走できるようにした除雪機が広く知られている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−２０２３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
エンジンで除雪機構や走行機構を駆動する除雪機にあっては、従来、機械式ガバナでエンジン負荷に応じてスロットルバルブを開閉させ、よってエンジン回転数が目標回転数となるように制御していた。
【０００４】
機械式ガバナは、フライウエイトが発生する荷重とスプリングの弾性力との釣り合いによってエンジン回転数を一定に（即ち、目標回転数に）保つように動作する。従って、エンジン負荷が大きい（除雪機構や走行機構に作用する負荷が大きい）ときの目標回転数をエンジン負荷が小さい（除雪機構や走行機構に作用する負荷が小さい）ときのそれよりも高い回転数に設定することができなかった。このため、従来の除雪機は、除雪機構や走行機構に作用する負荷が小さいときほどエンジン回転数が上昇し、騒音が大きくなると共に、燃費が悪化するという不具合があった。
【０００５】
また、従来技術に係る除雪機にあっては、除雪機構や走行機構に作用する負荷（換言すれば、雪質や積雪量）に対してエンジン回転数（出力）が高過ぎる、あるいは低過ぎるとき、操作者が経験に基づいて手動で機械式ガバナの設定を変更してエンジン回転数を調整せざるを得なかったため、操作が煩雑であると共に、除雪や走行といった負荷発生作業を安定に行い難いという不都合があった。
【０００６】
従って、この発明の目的は上記した課題を解決することにあり、除雪機構や走行機構に作用する負荷が小さいときのエンジン回転数を低下させて騒音を低減すると共に、燃費を向上させ、さらには、エンジン回転数の手動による調整を不要として操作を簡素化すると共に、除雪や走行といった負荷発生作業を安定に行うことができるようにした除雪機用エンジンの回転数制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、請求項１にあっては、除雪機に搭載されたエンジンで除雪機構および走行機構の少なくともいずれかを駆動する除雪機用エンジンの回転数制御装置において、前記エンジンのスロットルバルブを開閉するアクチュエータと、前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、前記スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度検出手段と、前記検出されたエンジン回転数が目標回転数となるように前記アクチュエータの駆動を制御するエンジン回転数制御手段と、前記検出されたエンジン回転数とスロットル開度に基づいて前記除雪機構および走行機構の少なくともいずれかに作用する負荷を推定する負荷推定手段と、および前記推定された負荷が上昇用しきい値を上回ったときに前記目標回転数を上昇させる目標回転数変更手段とを備えるように構成した。
【０００８】
また、請求項２にあっては、前記目標回転数変更手段は、前記推定された負荷が前記上昇用しきい値よりも小さい下降用しきい値を下回ったときに前記目標回転数を下降させるように構成した。
【０００９】
また、請求項３にあっては、前記目標回転数変更手段は、前記推定された負荷が第１の所定時間継続して前記上昇用しきい値を上回ったときに前記目標回転数を上昇させる一方、前記推定された負荷が第２の所定時間継続して前記下降用しきい値を下回ったときに前記目標回転数を下降させるように構成した。
【００１０】
また、請求項４にあっては、前記目標回転数変更手段は、前記上昇用しきい値および前記下降用しきい値をそれぞれ複数個備えると共に、前記変更された目標回転数に応じて前記上昇用しきい値および前記下降用しきい値を持ち替え、よって前記目標回転数を段階的に上昇あるいは下降させるように構成した。
【００１１】
また、請求項５にあっては、前記目標回転数変更手段は、前記エンジンの最大出力発生回転数を上限として前記目標回転数を上昇させるように構成した。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る除雪機用エンジンの回転数制御装置においては、除雪機構および走行機構を駆動するエンジンのスロットルバルブを開閉するアクチュエータと、前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、前記スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度検出手段と、前記検出されたエンジン回転数が目標回転数となるように前記アクチュエータの駆動を制御するエンジン回転数制御手段と、前記検出されたエンジン回転数とスロットル開度に基づいて前記除雪機構および走行機構の少なくともいずれかに作用する負荷を推定する負荷推定手段と、および前記推定された負荷が上昇用しきい値を上回ったときに前記目標回転数を上昇させる目標回転数変更手段とを備えるように構成したので、機械式ガバナを使用してエンジン回転数を調整していた従来技術に比し、除雪機構や走行機構に作用する負荷が小さいときのエンジン回転数を低い値に設定することができ、よって騒音を低減できると共に、燃費を向上させることができる。
【００１３】
さらに、エンジン回転数を手動で調整する必要がないことから、操作を簡素化することができると共に、除雪や走行といった負荷発生作業を安定に行うことができる。
【００１４】
また、請求項２にあっては、前記目標回転数変更手段は、前記推定された負荷が前記上昇用しきい値よりも小さい下降用しきい値を下回ったときに前記目標回転数を下降させるように構成したので、上記した効果に加え、負荷が低減したときに速やかにエンジン回転数を下降させることができるため、より効果的に騒音を低減できると共に、燃費を向上させることができる。さらに、下降用しきい値を上昇用しきい値よりも小さい値に設定したので、目標回転数が頻繁に切り替わる（ハンチングが生じる）のを防止することができ、よって負荷発生作業をより安定に行うことができる。
【００１５】
また、請求項３にあっては、前記目標回転数変更手段は、前記推定された負荷が第１の所定時間継続して前記上昇用しきい値を上回ったときに前記目標回転数を上昇させる一方、前記推定された負荷が第２の所定時間継続して前記下降用しきい値を下回ったときに前記目標回転数を下降させるように構成したので、上記した効果に加え、一時的な負荷変動によって目標回転数が変更されるのを防止することができ、よって負荷発生作業をより一層安定に行うことができる。
【００１６】
また、請求項４にあっては、前記目標回転数変更手段は、前記上昇用しきい値および前記下降用しきい値をそれぞれ複数個備えると共に、前記変更された目標回転数に応じて前記上昇用しきい値および前記下降用しきい値を持ち替え、よって前記目標回転数を段階的に上昇あるいは下降させるように構成したので、目標回転数を発生負荷に応じたより適切な値に設定することができるため、負荷発生作業をより一層安定に行うことができる。
【００１７】
また、請求項５にあっては、前記目標回転数変更手段は、前記エンジンの最大出力発生回転数を上限として前記目標回転数を上昇させるように構成したので、上記した効果に加え、発生負荷が最大のときにエンジン出力を最大にすることができ、よって負荷発生作業をより一層安定に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面に即してこの発明に係る除雪機用エンジンの回転数制御装置を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、この実施の形態に係る除雪機用エンジンの回転数制御装置が搭載される除雪機の平面図である。また、図２は、図１に示す除雪機の左側面図である。
【００２０】
図１および図２において、符号１０は除雪機を示す。除雪機１０は、左右（進行方向において左右）の駆動輪（後輪）１２Ｌ，１２Ｒと従動輪（前輪）１４Ｌ，１４Ｒに巻き掛けられてなる一対のクローラ１６Ｌ，１６Ｒと、ハンドルバー１８Ｌ，１８Ｒとを備えた非乗車型の自走式除雪機である。
【００２１】
除雪機１０の機体フレーム１０ａ上において、エンジンカバー２０の内部には、エンジン２２が搭載される。エンジン２２は、リコイルスタータ２４を備え、操作者によって手動で始動される。
【００２２】
図２に示すように、エンジン２２のクランク軸２２Ｓは、プーリーに巻き掛けられた第１のベルト２６を介し、機体フレーム１０ａの先端付近に設けられた除雪機構３０に接続される。除雪機構３０は、第１のベルト２６によってエンジン２２の回転出力が伝達される回転軸３２と、回転軸３２に取り付けられたオーガ３４およびブロワ３６とからなる。ブロワ３６の上方には、シューター３８が設けられる。
【００２３】
エンジン２２のクランク軸２２Ｓは、さらに、プーリーに巻き掛けられた第２のベルト４０を介して走行機構４２に接続される。走行機構４２は、第２のベルト４０によってエンジン２２の回転出力が伝達される変速機４４と、変速機４４に接続された差動機４６と、差動機４６に車軸１２Ｓを介して接続された駆動輪１２Ｌ，１２Ｒと、従動輪１４Ｌ，１４Ｒと、クローラ１６Ｌ，１６Ｒとからなる。尚、駆動輪１２Ｌ，１２Ｒの車軸１２Ｓと従動輪１４Ｌ，１４Ｒの車軸１４Ｓは、図示しない走行フレームによって回転自在に支持される。
【００２４】
左右のハンドルバー１８Ｌ，１８Ｒの間には、操作盤５０が設けられる。操作盤５０には速度調節レバー５２と、オーガ高さ調節レバー５４と、シューター方向調節レバー５６が設けられる。また、左右のハンドルバー１８Ｌ，１８Ｒの下方には、旋回レバー６０Ｌ，６０Ｒが設けられると共に、左側のハンドルバー１８Ｌの上方には走行レバー６２が設けられる。
【００２５】
次いで、除雪機１０の走行動作および除雪動作について簡単に説明する。
【００２６】
操作者によって走行レバー６２が把持されると、走行機構４２の動力伝達経路の途中に配置された図示しないデッドマンクラッチが動力の伝達を開始し、よってエンジン２２の回転出力がクローラ１６Ｌ，１６Ｒに伝達されて除雪機１０の走行が開始される。また、速度調節レバー５２が操作されることにより、変速機４４の変速比が変更される、あるいは、後述する電動モータによってエンジン２２のスロットルバルブが開閉されてエンジン回転数が変更され、よって除雪機１０の走行速度が調節される。
【００２７】
さらに、左右の旋回レバー６０Ｌ，６０Ｒのいずれかが把持されることにより、図示しないブレーキ機構が作動して対応するクローラの回転速度が低下させられ、よって除雪機１０の旋回が行われる。
【００２８】
また、エンジン２２の回転出力によってオーガ３４が駆動されることにより、除雪機１０の前方の雪がオーガ３４の後方に掻き込まれる。オーガ３４によって掻き込まれた雪は、ブロワ３６によって上方に巻き揚げられ、シューター３８を介して所望の方向に放出される。尚、シューター３８の先端（出口）の向きは、シューター方向調節レバー５６を操作することによって調節自在に構成される。また、オーガ高さ調節レバー５４を操作することにより、シリンダ６４（図２に示す）を伸縮させて走行フレームに対する機体フレーム１０ａの角度を調整することができ、よってオーガ３４の地面からの高さが調節自在に構成される。
【００２９】
図３は、エンジン２２の説明断面図である。
【００３０】
エンジン２２は、１個の気筒（シリンダ）７０を備え、その内部にピストン７２が往復動自在に収容される。ピストン７２の頭部と気筒壁面の間には燃焼室７４が形成されると共に、気筒壁面には吸気バルブ７６と排気バルブ７８が配置され、燃焼室７４と吸気路８０あるいは排気路８２の間を開閉する。尚、エンジン２２は、具体的には空冷４サイクルの単気筒ＯＨＶ型の内燃機関であり、１６３ｃｃの排気量を備える。
【００３１】
ピストン７２はクランク軸２２Ｓに連結され、クランク軸２２Ｓはギヤを介してカム軸８６と連結される。また、クランク軸２２Ｓの一端にはフライホイール８８が取り付けられると共に、フライホイール８８の先端側には前記したリコイルスタータ２４が取り付けられる。
【００３２】
フライホイール８８の内側には発電コイル（オルタネータ）９０が配置され、交流電流を発電する。発電コイル９０で発電された交流電流は、図示しない処理回路を介して直流電流に変換された後、ＥＣＵ（後述）や点火回路（図示せず）などに動作電源として供給される。
【００３３】
また、吸気路８０の上流にはスロットルボディ９２が配置される。スロットルボディ９２にはスロットルバルブ９４が収容され、スロットルバルブ９４はスロットル軸と減速ギヤ機構（共に図示せず）を介して電動モータ９６（アクチュエータ。具体的には、ステッピングモータ）に接続される。また、スロットルボディ９２においてスロットルバルブ９４の上流側には、キャブレタ・アシー（図示せず）が設けられる。キャブレタ・アシーは、図示しない燃料タンクに接続され、スロットルバルブ９４の開度に応じて吸入された空気にガソリン燃料を噴射して混合気を生成する。生成された混合気は、スロットルバルブ９４、吸気路８０および吸気バルブ７６を通って気筒７０の燃焼室７４に吸入される。
【００３４】
電動モータ９６の付近にはスロットル開度センサ９８が配置され、スロットルバルブ９４の開度θＴＨ（以下「スロットル開度」という）に応じた信号を出力する。また、フライホイール８８の付近には電磁ピックアップからなるクランク角センサ１００が配置され、所定クランク角度ごとにパルス信号を出力する。
【００３５】
スロットル開度センサ９８およびクランク角センサ１００の出力は、ＥＣＵ（電子制御ユニット）１０２に入力される。ＥＣＵ１０２は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭおよびカウンタを備えたマイクロコンピュータからなり、除雪機１０の適宜位置に配置される。
【００３６】
ＥＣＵ１０２は、クランク角センサ１００の出力パルスをカウントしてエンジン回転数ＮＥを検出（算出）する。また、ＥＣＵ１０２は、検出されたエンジン回転数ＮＥおよびスロットル開度θＴＨに基づき、エンジン回転数ＮＥが予め設定された目標回転数ＮＥＤに一致するように電動モータ９６の通電指令値を算出すると共に、算出した通電指令値を電動モータ９６に出力してその駆動を制御する。
【００３７】
このように、この実施例に係る除雪機１０は、スロットルボディ９２、ＥＣＵ１０２および各種センサなどからなる電子制御式のスロットル装置（電子ガバナ）によってスロットルバルブ９４を開閉し、エンジン２２の吸入空気量を調量することによってエンジン回転数ＮＥが目標回転数ＮＥＤとなるように制御するようにした。
【００３８】
次いで、図４以降を参照してこの実施例に係る除雪機用エンジンの回転数制御装置の動作について説明する。図４は、その動作を示すフローチャートの前半部分であり、図５はその後半部分である。図示のプログラムは、ＥＣＵ１０２において所定の周期（例えば２０［ｍｓｅｃ］）ごとに実行される。
【００３９】
以下説明すると、先ず図４のＳ１０において、エンジン回転数ＮＥを検出すると共に、検出したエンジン回転数ＮＥをＥＣＵ１０２のＲＡＭに保存する。次いでＳ１２に進み、エンジン回転数ＮＥの検出値が所定サイクル分（例えば１０サイクル分）保存されたか否か判断する。Ｓ１２で否定されるときは以降の処理をスキップする一方、Ｓ１２で肯定されるときは次いでＳ１４に進み、エンジン回転数平均値ＮＥavgを算出する。エンジン回転数平均値ＮＥavgとは、保存した所定サイクル分（１０サイクル分）のエンジン回転数ＮＥの平均値である。
【００４０】
次いでＳ１６に進み、スロットル開度θＴＨの現在値を検出し、さらにＳ１８に進んでエンジン２２の出力ＯＰを推定する。ここで、エンジン出力ＯＰは、エンジン負荷を表す値（パラメータ）であり、エンジン回転数平均値ＮＥavg（概略的には、エンジン回転数ＮＥ）とスロットル開度θＴＨとに基づいて推定される。
【００４１】
エンジン出力ＯＰの推定について具体的に説明すると、図６に示す如く、スロットル開度θＴＨに対するエンジン２２の出力発生率の特性は、エンジン回転数ＮＥ（エンジン回転数平均値ＮＥavg）に応じて変化する。また、図７に示す如く、エンジン回転数ＮＥ（エンジン回転数平均値ＮＥavg）に対するエンジン出力ＯＰの特性は、エンジン２２の出力発生率によって変化する。
【００４２】
従って、エンジン回転数ＮＥ（エンジン回転数平均値ＮＥavg）とスロットル開度θＴＨの関係から、そのときのエンジン出力ＯＰを推定することができる。そこで、この実施例にあっては、各回転数ごとにスロットル開度θＴＨとエンジン出力ＯＰの関係を予め実験を通じてマップ化しておき、検出（算出）されたエンジン回転数ＮＥ（エンジン回転数平均値ＮＥavg）とスロットル開度θＴＨに基づいてかかるマップを検索することで、エンジン出力ＯＰを推定するようにした。
【００４３】
尚、除雪機構３０や走行機構４２に作用する負荷（即ち、エンジン２２の負荷）が増減してエンジン回転数ＮＥと目標回転数ＮＥＤに偏差が生じると、ＥＣＵ１０２は目標回転数ＮＥＤを維持するために電動モータ９６を駆動してスロットル開度θＴＨを調節する（即ち、エンジン出力ＯＰを調節する）ことから、エンジン出力ＯＰを推定することは、除雪機構３０や走行機構４２に作用する負荷を推定することに相当する。
【００４４】
図４フローチャートの説明に戻ると、次いでＳ２０に進み、エンジン２２の目標回転数ＮＥＤが第１の目標回転数ＮＥＤ１（無負荷時（除雪や走行といった負荷発生作業を実行していないとき）あるいは極低負荷時の目標回転数。別言すれば、アイドル回転数。この実施例にあっては３０００［ｒｐｍ］とする）に設定されているか否か判断する。目標回転数ＮＥＤは、ＥＣＵ１０２の起動時に第１の目標回転数ＮＥＤ１に設定されることから、ここでの判断は肯定されるものとして説明を続ける。
【００４５】
Ｓ２０で肯定されるときは、次いでＳ２２に進み、推定したエンジン出力ＯＰが第１の上昇用しきい値＃ＯＰ１２を上回っているか否か、換言すれば、除雪機構３０や走行機構４２に作用する負荷が極低負荷を上回っているか否か判断する。尚、第１の上昇用しきい値＃ＯＰ１２は、エンジン回転数ＮＥが第１の目標回転数ＮＥＤ１であるときの全開出力（出力発生率１００［％］）に対し、３７［％］程度の出力（具体的には、１．５［ＰＳ］）に設定される。
【００４６】
Ｓ２２で否定されるときは以降の処理をスキップする一方、Ｓ２２で肯定されるときはＳ２４に進み、第１の所定時間ｔ１にわたって（継続して）エンジン出力ＯＰが第１の上昇用しきい値＃ＯＰ１２を上回っているか否か判断する。尚、この判断は、Ｓ２２で肯定されたときに図示しない別のプログラムでカウンタをスタートさせ、そのカウンタ値が第１の所定時間ｔ１（例えば１［ｓｅｃ］）に達したか否か確認することによって行われる。
【００４７】
Ｓ２４で否定されるときは以降の処理をスキップして第１の目標回転数ＮＥＤ１を保持する一方、Ｓ２４で肯定されるときはＳ２６に進み、図８に実線で示す如く、目標回転数ＮＥＤを第１の目標回転数ＮＥＤ１よりも高い値に設定された第２の目標回転数ＮＥＤ２（前記した極低負荷よりも高い低負荷時の目標回転数。この実施例にあっては、３２００［ｒｐｍ］とする）に変更する（上昇させる）。
【００４８】
Ｓ２６で目標回転数ＮＥＤが第２の目標回転数ＮＥＤ２に変更されると、次回のプラグラム実行時はＳ２０で否定されてＳ２８に進み、目標回転数ＮＥＤが第２の目標回転数ＮＥＤ２に設定されているか否か判断する。Ｓ２８で肯定されるとＳ３０に進み、エンジン出力ＯＰが第１の上昇用しきい値＃ＯＰ１２よりも大きい値に設定された第２の上昇用しきい値＃ＯＰ２３を上回っているか否か、換言すれば、除雪機構３０や走行機構４２に作用する負荷が前記した低負荷を上回っているか否か判断する。尚、第２の上昇用しきい値＃ＯＰ２３は、エンジン回転数ＮＥが第２の目標回転数ＮＥＤ２であるときの全開出力に対し、５７［％］程度の出力（具体的には、２．５［ＰＳ］）に設定される。
【００４９】
Ｓ３０で肯定されるときはＳ３２に進み、第１の所定時間ｔ１にわたって（継続して）エンジン出力ＯＰが第２の上昇用しきい値＃ＯＰ２３を上回っているか否か判断する。尚、この判断は、上述したＳ２４と同様に、Ｓ３０で肯定されたときに図示しない別のプログラムでカウンタをスタートさせ、そのカウンタ値が第１の所定時間ｔ１（１［ｓｅｃ］）に達したか否か確認することによって行われる。
【００５０】
Ｓ３２で否定されるときは以降の処理をスキップして第２の目標回転数ＮＥＤ２を保持する一方、Ｓ３２で肯定されるときはＳ３４に進み、図８に実線で示す如く、目標回転数ＮＥＤを第２の目標回転数ＮＥＤ２よりも高い値に設定された第３の目標回転数ＮＥＤ３（前記した低負荷よりも高い中負荷時の目標回転数。この実施例にあっては、３４００［ｒｐｍ］とする）に変更する（上昇させる）。
【００５１】
一方、Ｓ３０で否定されたときはＳ３６に進み、エンジン出力ＯＰが第１の下降用しきい値＃ＯＰ２１を下回っているか否か、換言すれば、除雪機構３０や走行機構４２に作用する負荷が前記した低負荷を下回っているか否か判断する。尚、第１の下降用しきい値＃ＯＰ２１は、第１の上昇用しきい値＃ＯＰ１２よりも小さい値に設定される。より詳しくは、エンジン回転数ＮＥが第２の目標回転数ＮＥＤ２であるときの全開出力に対し、２３［％］程度の出力（具体的には、１．０［ＰＳ］）に設定される。
【００５２】
Ｓ３６で否定されるときは以降の処理をスキップして第２の目標回転数ＮＥＤ２を保持する。他方、Ｓ３６で肯定されるときはＳ３８に進み、第２の所定時間ｔ２にわたって（継続して）エンジン出力ＯＰが第１の下降用しきい値＃ＯＰ２１を下回っているか否か判断する。尚、この判断は、Ｓ３６で肯定されたときに図示しない別のプログラムでカウンタをスタートさせ、そのカウンタ値が第２の所定時間ｔ２（例えば、１［ｓｅｃ］）に達したか否か確認することによって行われる。
【００５３】
Ｓ３８で否定されるときは以降の処理をスキップして第２の目標回転数ＮＥＤ２を保持する一方、Ｓ３８で肯定されるときはＳ４０に進み、図８に一点鎖線で示す如く、目標回転数ＮＥＤを前記第１の目標回転数ＮＥＤ１に変更する（下降させる）。
【００５４】
また、Ｓ２８で否定されるときはＳ４２に進み、目標回転数ＮＥＤが第３の目標回転数ＮＥＤ３に設定されているか否か判断する。Ｓ４２で肯定されるときは、上述したＳ３０からＳ４０と同様に処理を行う。
【００５５】
具体的には、図５フローチャートのＳ４４に進み、エンジン出力ＯＰが第２の上昇用しきい値＃ＯＰ２３よりも大きい値に設定された第３の上昇用しきい値＃ＯＰ３４を上回っているか否か、換言すれば、除雪機構３０や走行機構４２に作用する負荷が前記した中負荷を上回っているか否か判断する。尚、第３の上昇用しきい値＃ＯＰ３４は、エンジン回転数ＮＥが第３の目標回転数ＮＥＤ３であるときの全開出力に対し、７７［％］程度の出力（具体的には、３．５［ＰＳ］）に設定される。
【００５６】
Ｓ４４で肯定されるときはＳ４６に進み、第１の所定時間ｔ１にわたって（継続して）エンジン出力ＯＰが第３の上昇用しきい値＃ＯＰ３４を上回っているか否か判断する。尚、この判断も前述したＳ２４と同様に、Ｓ４４で肯定されたときに図示しない別のプログラムでカウンタをスタートさせ、そのカウンタ値が第１の所定時間ｔ１（１［ｓｅｃ］）に達したか否か確認することによって行われる。
【００５７】
Ｓ４６で否定されるときは以降の処理をスキップして第３の目標回転数ＮＥＤ３を保持する一方、Ｓ４６で肯定されるときはＳ４８に進み、図８に実線で示す如く、目標回転数ＮＥＤを第３の目標回転数ＮＥＤ３よりも高い値に設定された第４の目標回転数ＮＥＤ４（前記した中負荷よりも高い高負荷時の目標回転数。この実施例にあっては、最大出力発生回転数である３６００［ｒｐｍ］とする）に変更する（上昇させる）。
【００５８】
一方、Ｓ４４で否定されたときはＳ５０に進み、エンジン出力ＯＰが第２の下降用しきい値＃ＯＰ３２を下回っているか否か、換言すれば、除雪機構３０や走行機構４２に作用する負荷が前記した中負荷を下回っているか否か判断する。尚、第２の下降用しきい値＃ＯＰ３２は、第２の上昇用しきい値＃ＯＰ２３よりも小さい値に設定される。より詳しくは、エンジン回転数ＮＥが第３の目標回転数ＮＥＤ３であるときの全開出力に対し、４４［％］程度の出力（具体的には、２．０［ＰＳ］）に設定される。
【００５９】
Ｓ５０で否定されるときは以降の処理をスキップして第３の目標回転数ＮＥＤ３を保持する。他方、Ｓ５０で肯定されるときはＳ５２に進み、第２の所定時間ｔ２にわたって（継続して）エンジン出力ＯＰが第２の下降用しきい値＃ＯＰ３２を下回っているか否か判断する。尚、この判断は、前述したＳ３８と同様に、Ｓ５０で肯定されたときに図示しない別のプログラムでカウンタをスタートさせ、そのカウンタ値が第２の所定時間ｔ２（例えば、１［ｓｅｃ］）に達したか否か確認することによって行われる。
【００６０】
Ｓ５２で否定されるときは以降の処理をスキップして第３の目標回転数ＮＥＤ３を保持する一方、Ｓ５２で肯定されるときは次いでＳ５４に進み、図８に一点鎖線で示す如く、目標回転数ＮＥＤを前記第２の目標回転数ＮＥＤ２に変更する（下降させる）。
【００６１】
また、図４フローチャートのＳ４２で否定されるとき（即ち、目標回転数ＮＥＤが第４の目標回転数ＮＥＤ４に設定されているとき）は図５フローチャートのＳ５６に進み、エンジン出力ＯＰが第３の下降用しきい値＃ＯＰ４３を下回っているか否か、換言すれば、除雪機構３０や走行機構４２に作用する負荷が前記した高負荷を下回っているか否か判断する。尚、第３の下降用しきい値＃ＯＰ４３は、第３の上昇用しきい値＃ＯＰ３４よりも小さい値に設定される。より詳しくは、エンジン回転数ＮＥが第４の目標回転数ＮＥＤ４であるときの全開出力に対し、６４［％］程度の出力（具体的には、３．０［ＰＳ］）に設定される。
【００６２】
Ｓ５６で否定されるときは以降の処理をスキップして第４の目標回転数ＮＥＤ４を保持する。他方、Ｓ５６で肯定されるときはＳ５８に進み、第２の所定時間ｔ２にわたって（継続して）エンジン出力ＯＰが第３の下降用しきい値＃ＯＰ４３を下回っているか否か判断する。尚、この判断も前述したＳ３８と同様に、Ｓ５６で肯定されたときに図示しない別のプログラムでカウンタをスタートさせ、そのカウンタ値が第２の所定時間ｔ２（例えば、１［ｓｅｃ］）に達したか否か確認することによって行われる。
【００６３】
そして、Ｓ５８で否定されるときは以降の処理をスキップして第４の目標回転数ＮＥＤ４を保持する一方、Ｓ５８で肯定されるときはＳ６０に進み、図８に一点鎖線で示す如く、目標回転数ＮＥＤを前記第３の目標回転数ＮＥＤ３に変更する（下降させる）。
【００６４】
このように、この実施例にあっては、スロットルバルブ９４を電動モータ９６で駆動することによってエンジン回転数ＮＥを目標回転数ＮＥＤに制御すると共に、スロットル開度θＴＨとエンジン回転数ＮＥに基づいて除雪機構３０や走行機構４２に作用する負荷に相当するエンジン出力ＯＰを推定し、推定したエンジン出力ＯＰが第１から第３の上昇用しきい値＃ＯＰ１２，＃ＯＰ２３，＃ＯＰ３４を上回ったときに目標回転数ＮＥＤをより高い値に上昇させるようにしたので、機械式ガバナを使用してエンジン回転数を調整していた従来技術に比し、除雪機構３０や走行機構４２に作用する負荷が小さいときのエンジン回転数ＮＥを低い値に設定することができ、よって騒音を低減できると共に、燃費を向上させることができる。
【００６５】
さらに、エンジン回転数ＮＥを手動で調整する必要がないことから、操作を簡素化できると共に、除雪や走行といった負荷発生作業を安定に行うことができる。
【００６６】
また、エンジン出力ＯＰが第１から第３の下降用しきい値＃ＯＰ２１，＃ＯＰ３２，＃ＯＰ４３を下回ったときに目標回転数ＮＥＤをより低い値に下降させるようにしたので、発生負荷が減少したときに速やかにエンジン回転数ＮＥを下降させることができるため、より効果的に騒音を低減できると共に、燃費を向上させることができる。さらに、各下降用しきい値＃ＯＰ２１，＃ＯＰ３２，＃ＯＰ４３を、対応する上昇用しきい値＃ＯＰ１２，＃ＯＰ２３，＃ＯＰ３４よりも小さい値に設定したので、目標回転数ＮＥＤが頻繁に切り替わる（ハンチングが生じる）のを防止することができ、よって負荷発生作業をより安定に行うことができる。
【００６７】
また、エンジン出力ＯＰが第１の所定時間ｔ１にわたって上昇用しきい値＃ＯＰ１２，＃ＯＰ２３，＃ＯＰ３４を上回ったときに目標回転数ＮＥＤを上昇させる一方、エンジン出力ＯＰが第２の所定時間ｔ２にわたって下降用しきい値＃ＯＰ２１，＃ＯＰ３２，＃ＯＰ４３を下回ったときに目標回転数ＮＥＤを下降させるようにしたので、燃料溜まりなどに起因して一時的な負荷変動が乗じた場合であっても、目標回転数ＮＥＤが変更されず、よって負荷発生作業をより一層安定に行うことができる。
【００６８】
また、上昇用しきい値および下降用しきい値をそれぞれ複数個（３個）備え、目標回転数ＮＥＤに応じてそれらを持ち替えることにより、目標回転数ＮＥＤを段階的に（４段階に）上昇あるいは下降させるようにしたので、目標回転数ＮＥＤを発生負荷に応じたより適切な値に設定することができるため、負荷発生作業をより一層安定に行うことができる。
【００６９】
また、エンジン２２の最大出力発生回転数（第４の目標回転数ＮＥＤ４）を上限として目標回転数ＮＥＤを上昇させるようにしたので、発生負荷が最大のときにエンジン出力ＯＰを最大にすることができ、よって負荷発生作業をより一層安定に行うことができる。
【００７０】
以上の如く、この発明の第１実施例にあっては、除雪機（１０）に搭載されたエンジン（２２）で除雪機構（３０）および走行機構（４０）の少なくともいずれかを駆動する除雪機用エンジンの回転数制御装置において、前記エンジン（２２）のスロットルバルブ（９４）を開閉するアクチュエータ（電動モータ９６）と、前記エンジン（２２）の回転数（ＮＥ）を検出するエンジン回転数検出手段（クランク角センサ１００）と、前記スロットルバルブ（９４）の開度（θＴＨ）を検出するスロットル開度検出手段と、前記検出されたエンジン回転数（ＮＥ）が目標回転数（ＮＥＤ）となるように前記アクチュエータ（９６）の駆動を制御するエンジン回転数制御手段（ＥＣＵ１０２）と、前記検出されたエンジン回転数（ＮＥ）とスロットル開度（θＴＨ）に基づいて前記除雪機構（３０）および走行機構（４０）の少なくともいずれかに作用する負荷（具体的には、それに相当するエンジン出力ＯＰ）を推定する負荷推定手段（ＥＣＵ１０２、図４フローチャートのＳ１８）と、および前記推定された負荷が上昇用しきい値（第１から第３の上昇用しきい値＃ＯＰ１２，＃ＯＰ２３，＃ＯＰ３４）を上回ったときに前記目標回転数（ＮＥＤ）を上昇させる目標回転数変更手段（ＥＣＵ１０２、図４フローチャートのＳ２２，Ｓ２６，Ｓ３０，Ｓ３４、図５フローチャートのＳ４４，Ｓ４８）とを備えるように構成した。
【００７１】
また、前記目標回転数変更手段は、前記推定された負荷が前記上昇用しきい値（＃ＯＰ１２，＃ＯＰ２３，＃ＯＰ３４）よりも小さい下降用しきい値（第１から第３の下降用しきい値＃ＯＰ２１，＃ＯＰ３２，＃ＯＰ４３）を下回ったときに前記目標回転数（ＮＥＤ）を下降させる（図４フローチャートのＳ３６，Ｓ４０、図５フローチャートのＳ５０，Ｓ５４，Ｓ５６，Ｓ６０）ように構成した。
【００７２】
また、前記目標回転数変更手段は、前記推定された負荷が第１の所定時間（ｔ１）継続して前記上昇用しきい値（＃ＯＰ１２，＃ＯＰ２３，＃ＯＰ３４）を上回ったときに前記目標回転数（ＮＥＤ）を上昇させる（図４フローチャートのＳ２４，Ｓ２６，Ｓ３２，Ｓ３４、図５フローチャートのＳ４６，Ｓ４８）一方、前記推定された負荷が第２の所定時間（ｔ２）継続して前記下降用しきい値（＃ＯＰ２１，＃ＯＰ３２，＃ＯＰ４３）を下回ったときに前記目標回転数（ＮＥＤ）を下降させる（図４フローチャートのＳ３８，Ｓ４０、図５フローチャートのＳ５２，Ｓ５４，Ｓ５８，Ｓ６０）ように構成した。
【００７３】
また、前記目標回転数変更手段は、前記上昇用しきい値（＃ＯＰ１２，＃ＯＰ２３，＃ＯＰ３４）および前記下降用しきい値（＃ＯＰ２１，＃ＯＰ３２，＃ＯＰ４３）をそれぞれ複数個（３個）備えると共に、前記変更された目標回転数（ＮＥＤ）に応じて前記上昇用しきい値（＃ＯＰ１２，＃ＯＰ２３，＃ＯＰ３４）および前記下降用しきい値（＃ＯＰ２１，＃ＯＰ３２，＃ＯＰ４３）を持ち替え、よって前記目標回転数（ＮＥＤ）を段階的に（４段階に）上昇あるいは下降させるように構成した。
【００７４】
また、前記目標回転数変更手段は、前記エンジン（２２）の最大出力発生回転数（第４の目標回転数ＮＥＤ４）を上限として前記目標回転数（ＮＥＤ）を上昇させるように構成した。
【００７５】
尚、上記において、第１の所定時間ｔ１と第２の所定時間ｔ２をともに１［ｓｅｃ］に設定したが、異なる値に設定するようにしても良い。また、目標回転数ＮＥＤを４段階に設定するようにしたが、３段階以下であっても５段階以上であっても良い。
【００７６】
また、目標回転数ＮＥＤや所定時間ｔ１，ｔ２、エンジン出力ＯＰなどの数値を具体的に示したが、その値に限られないのは言うまでもない。
【００７７】
また、スロットルバルブ９４を開閉するアクチュエータとしてステッピングモータを使用したが、ＤＣモータやロータリーソレノイドなど、他のアクチュエータを使用するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】この発明の第１実施例に係る除雪機用エンジンの回転数制御装置が搭載される除雪機の平面図である。
【図２】図１に示す除雪機の左側面図である。
【図３】図１に示すエンジンの説明断面図である。
【図４】第１実施例に係る除雪機用エンジンの回転数制御装置の動作を示すフローチャートの前半部分である。
【図５】図４に示すフローチャートの後半部分である。
【図６】図１に示すエンジンのスロットル開度に対する出力発生率の特性を示すグラフである。
【図７】図１に示すエンジンの回転数に対する出力の特性を示すグラフである。
【図８】図４および図５フローチャートの処理で推定されるエンジン出力に対する目標回転数の遷移を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７９】
１０    除雪機
２２    エンジン
３０    除雪機構
４２    走行機構
９４    スロットルバルブ
９６    電動モータ（アクチュエータ）
９８    スロットル開度センサ（スロットル開度検出手段）
１００  クランク角センサ（エンジン回転数検出手段）
１０２  ＥＣＵ（エンジン回転数制御手段、負荷推定手段、目標回転数変更手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005201125.tif 000009
【図８】
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