(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オルタネータ発電量増加のためのアイドルアップ機構付きエンジンと、当該エンジンにより駆動されその作動速度がエンジン回転数に依存するアクチュエータと、当該アクチュエータの操作手段による操作を検出する操作検出手段と、前記エンジンを制御するコントローラとからなり、
当該コントローラは前記操作検出手段の操作検出信号を受けている間は、前記エンジンに対し前記アイドルアップ機構の作動を規制することを特徴とするエンジンアイドリング回転制御装置。
【請求項２】
請求項１のエンジンアイドリング回転制御装置において、
前記エンジンは電気的にエンジン回転数を変更可能な電子ガバナをそなえたエンジンであることを特徴とするエンジンアイドリング回転制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オルタネータ発電量増加のためのアイドルアップ機構付きエンジンのアイドリング回転制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
移動式クレーン等の作業車の走行用動力源として用いられるエンジンには、その補機としてオルタネータが取付けられており、作業車に必要な電気を発電するようになっている。さらに、作業車にはバッテリーが搭載されており、前記オルタネータが発電した電気を貯えるようになっている。作業車には照明装置、安全装置、操作装置等各種の電装機器が搭載されており、当該電装機器の電源として前記オルタネータとバッテリーから構成された電源装置から電気を供給されるようになっている。
【０００３】
上記オルタネータの発電量はエンジン回転数に依存して増減する特性を有しており、エンジンがアイドリング回転状態では最低の発電量となっている。一方、作業車の電装機器の消費電力もそのときの作業車の作業状態により大きく増減する性質を有している。そのため、例えば夜間に照明装置を多数点灯した状態で、エンジンアイドリング回転のまま作業を継続すると、オルタネータの発電量より電装機器の消費電力が上回り、かかる状態が長時間にわたるとバッテリー上がりを起こしてしまう恐れがある。その対策として、バッテリーの電圧を監視して所定の電圧よりも低下すると、エンジンのアイドリング回転数を所定回転数自動的に増加させるアイドルアップ機構が装着されている。
【０００４】
また、移動式クレーン等の作業車に装備されたブーム起伏シリンダ、伸縮シリンダあるいは旋回モータ等の油圧アクチュエータは前記エンジンにより駆動される油圧ポンプから吐出される作動油が供給されており、当該アクチュエータの作動速度はエンジン回転数に依存して増減するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記作業車において、エンジンアイドリング回転で上記アクチュエータを操作中に、上記アイドルアップ機構が作動する場合がある。そのときは、上述したようにエンジンのアイドリング回転数が所定回転数自動的に増加するので、アクチュエータの作動速度がその分増速されることになる。この場合、運転者の意に反して急にアクチュエータの速度が増加するため、危険な状態になる恐れがあった。特に、アイドリング回転でアクチュエータを操作するという状態は、低速での慎重を要する作業を行っていることが多いため、かかる現象を改善したいという要望があった。
【０００６】
そこで、本発明は、アイドルアップ機構を有するエンジンと、当該エンジンにより駆動されその作動速度がエンジン回転数に依存するアクチュエータを有しながらも、上記問題を解決するエンジンアイドリング回転制御装置を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項１のエンジンアイドリング回転制御装置は、オルタネータ発電量増加のためのアイドルアップ機構付きエンジンと、当該エンジンにより駆動されその作動速度がエンジン回転数に依存するアクチュエータと、当該アクチュエータの操作手段による操作を検出する操作検出手段と、前記エンジンを制御するコントローラとからなり、当該コントローラは前記操作検出手段の操作検出信号を受けている間は、前記エンジンに対し前記アイドルアップ機構の作動を規制することを特徴とする。
【０００８】
この構成により、操作検出手段が操作検出信号を受けている間、すなわちアクチュエータを操作している間はアイドルアップ機構の作動が規制されるので、アクチュエータのアイドルアップによる急な速度増加を避けることができるのである。
【０００９】
さらに、本願の請求項２のエンジンアイドリング回転制御装置は、請求項１に記載された前記エンジンは電気的にエンジン回転数を変更可能な電子ガバナをそなえたエンジンであることを特徴とする。
【００１０】
この構成により、上記アクチュエータ操作中のアイドルアップ機構の作動を規制するにあたり電気的に容易に当該制御を行うことができるのである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明の実施の形態に係るエンジンアイドリング回転制御装置のブロック図を示す。
【００１２】
１は電気的にエンジン回転数を変更可能な電子ガバナ２を備えたエンジンである。エンジン１はその補機としてオルタネータ３を備えており、エンジン回転の動力の一部を使用して発電するようになっている。オルタネータ３により発電された電気はバッテリ４に充電されるほか、当該エンジン１が搭載された作業車の照明装置、制御装置等の電装品に供給される。５はバッテリ４の端子電圧を検出する電圧センサであって、コントローラ６に電圧信号を出力する。コントローラ６は、前記電子ガバナ２にエンジン回転数信号を送るよう構成されており、前記エンジン１はコントローラ６から出力されたエンジン回転数信号に応じた回転数で回転するようになっている。
【００１３】
７は負荷操作スイッチであって、上記電装機器のうち特に消費電力の大きな電装品の操作に連動して操作されるスイッチである。負荷操作スイッチ７の操作信号は前記コントローラ６に出力される。８はアイドルボリュームであって、その操作によって連続的に変化するアイドリング回転数信号を前記コントローラ６に出力するようになっている。１１はアクセル操作手段であって、アクセルペダル１２の操作量を検出して、アクセル操作信号を前記コントローラ６に出力するようになっている。
【００１４】
１３は前記エンジン１によって駆動される油圧ポンプであって、油圧ポンプ１３から吐出された作動油はパイロット式切換弁１４を介してアクチュエータ１５に送られる。したがって、パイロット式切換弁１４の切換量が一定の場合、アクチュエータ１５の作動速度は油圧ポンプ１３の吐出油量すなわち、エンジン１の回転数に依存したものとなる。
【００１５】
１６は前記アクチュエータ１５の操作レバーであり、パイロット弁１７を操作するものである。パイロット弁１７と前記パイロット式切換弁１４との間はパイロット油路１８、１９を介して連絡されており、前記操作レバー１６によりパイロット式切換弁１４を切換操作できるようになっている。
【００１６】
２０、２１はパイロット油路１８、１９の圧力センサであって、請求項１に記載された操作検出手段に該当するものである。圧力センサ２０、２１の検出信号はコントローラ６に出力するようになっている。
【００１７】
以上のように構成されたアイドリング回転制御装置の作用は次のとおりである。
（操作レバー中立時）
操作レバー１６が中立状態の時には、前記圧力センサ２０、２１からの検出信号がコントローラ６に出力されないことにより、コントローラ６は以下に説明するアイドルアップ機構の作動を何ら規制しない。
【００１８】
エンジン１がアイドリング回転中に、電装機器による消費電力増加によりバッテリ４の端子電圧が低下すると、電圧センサー５の信号が出力されているコントローラ６は、所定の回転数アップとなるようアイドルアップ信号を電子ガバナ２に対し出力する。それにより、エンジン1のアイドリング回転数が増加し、オルタネータ３の出力する発電量が増加するようになる。あるいは、負荷操作スイッチ７の操作信号がコントローラ６に出力されることによっても、コントローラ６はアイドルアップ信号を電子ガバナ２に対し出力する。この場合は、消費電力の大きな電装品が電気を消費することにより、バッテリ５の端子電圧が低下することが予想されるため、前もってアイドリング回転数を増加するのである。電気的にエンジン回転数を変更可能な電子ガバナ２を使用しているため、コントローラ６から電子ガバナ２へアイドルアップ信号を出力することのみでアイドリング回転数を容易に変更することが可能となっている。
【００１９】
以上のように、アイドルアップ機能が作動するが、操作レバー１６が中立状態であり、アクチュエータ１５は停止しているのでアイドリング回転数がアップしてもアクチュエータ１５へは何ら支障がない。
【００２０】
なお、上記アイドリング回転数はアイドルボリューム８により調節可能となっており、通常のアイドリング回転数よりも高い回転数であるハイアイドル状態を維持することも可能となっている。また、アクセルペダル１２を踏み込んだ際には、踏み込み量に応じたアクセル信号がアクセル操作手段１１からコントローラ６に出力され、コントローラ６からはそれに応じたエンジン回転数信号が電子ガバナ２に出力されるので、エンジン1はアクセルペダル１２の踏み込み量に応じた回転数で回転するようになっている。
（操作レバー操作時）
操作レバー１６が操作された時には、前記圧力センサ２０、２１からの検出信号がコントローラ６に出力され、コントローラ６は上述したアイドルアップ機構の作動を規制する。
【００２１】
すなわち、エンジン１がアイドリング回転中にバッテリ４の端子電圧が所定の電圧より低下しても、電圧センサー５の信号が出力されているコントローラ６は、所定の回転数アップとなるようアイドルアップ信号を電子ガバナ２に出力しない。また、負荷操作スイッチ７の操作信号がコントローラ６に出力された場合も、コントローラ６はアイドルアップ信号を電子ガバナ２に対し出力しない。そのため、操作中のアクチュエータ１５がアイドルアップにより急に増速されるということがないのである。
【００２２】
なお、操作レバー１６操作中にバッテリ４の端子電圧が所定の電圧より低下等したときには、操作レバー１６を中立に戻したのち、アイドルアップ信号がコントローラ６から電子ガバナ２に出力されるようになっている。通常、移動式クレーン等の作業車では、そのエンジンが回転している作業中においてアクチュエータが操作されている時間よりも、アクチュエータが操作されずに停止している待ち時間のほうがはるかに長いので、上記制御を加えてもバッテリ端子電圧が低下し、バッテリ上がりを起こす恐れはない。
【００２３】
図2は、本発明の実施の形態に係るコントローラ６の機能を説明するフローチャートである。ＳＴＥＰ１で制御が開始され、ＳＴＥＰ２でエンジンスタートされる。ＳＴＥＰ３では、コントローラに各種センサから信号が入力される。ＳＴＥＰ４では、アクチュエータ操作信号の有無が判断される。すなわち、図1に示した圧力センサ２０、２１の検出信号の有無が判断される。アクチュエータ操作信号が入力されているときはＳＴＥＰ３に戻り、アイドルアップ制御に入ることはない。操作信号が入力されていないときは、ＳＴＥＰ５でバッテリ電圧センサ５の電圧信号と所定の電圧値Ｖｅが比較される。バッテリ端子電圧が所定値よりも低い時はステップ６となり、コントローラ６から電子ガバナ２へアイドルアップ信号が出力される。バッテリ電圧が所定値よりも低くないときは、ＳＴＥＰ７で大負荷の有無が判断される。すなわち、負荷操作スイッチ７からの操作信号が入力されているときはＳＴＥＰ６となり、コントローラ６から電子ガバナ２へアイドルアップ信号が出力される。負荷操作スイッチ７からの操作信号が入力されていないときは、ＳＴＥＰ８でコントローラ６から電子ガバナ２へ出力されていたアイドルアップ信号出力がキャンセルされる。ＳＴＥＰ９ではエンジンストップの有無が判断され、エンジンストップされていないときは、ＳＴＥＰ３に戻り制御が継続される。エンジンストップされると、上記アイドリング制御が終了する。
【００２４】
【発明の効果】
以上の如く構成し作用するものであるから、本願請求項１の発明では、アクチュエータを操作している間はアイドルアップ機構の作動が規制されるので、アイドルアップによるアクチュエータの急な速度増加を避けることができるのである。そのため、運転者の意に反して急にアクチュエータの速度が増加することによって危険な状態になる恐れがないのである。
【００２５】
また、アクチュエータの操作を停止するとアイドルアップ機構の作動が可能となり、バッテリに充電を行うようになるので、バッテリ上がりを起こすこともないのである。
【００２６】
さらに、本願請求項2の発明では、電気的にエンジン回転数を変更可能な電子ガバナをアイドルアップ機構の構成の一部としているので、アクチュエータ操作中のアイドルアップ機構の作動を規制するにあたり電気的に容易に当該制御を行うことができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るエンジンアイドリング回転制御装置のブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るコントローラの機能を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１  エンジン、２  電子ガバナ、３  オルタネータ、４  バッテリ、５  電圧センサ、６  コントローラ、７  負荷操作スイッチ、８  アイドルボリューム、１１  アクセル操作手段、１２  アクセルペダル、１３  油圧ポンプ、１４  パイロット式切換弁、１５  アクチュエータ、１６  操作レバー、１７  パイロット弁、１８  １９  パイロット油路、２０  ２１  圧力センサ
【図１】
0004502497.tif 000002
【図２】
0004502497.tif 000003