(57)【要約】【課題】ポンプの運転状況を可視化してユーザへ通知するとともに、ユーザの利用目的に合わせた自動運転を可能にする。【解決手段】制御部５０は、圧力検知部（圧力センサ３２０，３３０）で検知される、ポンプ１０の吸込口と吐出口の圧力とによりポンプ１０の揚程を算出し、当該算出された揚程に基づき記憶部５１（マップ領域５１０）を参照し、選択された運転モードに適したエンジン回転数に関する情報を得てエンジン回転数を調整する。【選択図】図２
2013130122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転数を調整可能なエンジンによって駆動され、吸込口を介して吸い込んだ流体を吐出口を介して吐出するポンプのエンジン制御装置であって、
予め用意された複数の運転モードが選択操作される操作部と、
前記ポンプの吸込口と前記吐出口に取り付けられた圧力検知部と、
前記ポンプの揚程と送水率との関係、前記揚程と流量との関係のうちの少なくとも一つが所定の回転数毎に記憶された記憶部と、
前記圧力検知部で検知される前記ポンプの前記吸込口と前記吐出口の圧力とにより前記揚程を算出し、当該算出された揚程に基づき前記記憶部を参照し、前記選択された運転モードに適したエンジン回転数に関する情報を取得し、前記取得したエンジン回転数を目標に前記エンジンの回転数を調整する制御部と、
を有することを特徴とするエンジン制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記操作部により前記複数の運転モードのうちの第１の運転モードが選択操作されると、前記記憶部に記憶された前記揚程と前記送水率との関係を参照し、前記算出された揚程に対して高い送水率が得られる回転数に関する情報を取得し、前記取得したエンジン回転数を目標に前記エンジン回転数を調整することを特徴とする請求項１記載のエンジン制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記操作部により前記複数の運転モードのうちの第２の運転モードが選択操作されると、前記記憶部に記憶された前記揚程と前記流量との関係を参照し、前記算出された揚程に対して得られる最大流量に対応するエンジン回転数に関する情報を取得し、前記取得したエンジン回転数を目標に前記エンジン回転数を調整することを特徴とする請求項１記載のエンジン制御装置。
【請求項４】
前記記憶部には、更に、前記揚程と送水率との関係、前記揚程と必要燃料量との関係、前記揚程と目標送水流量に達するまでの必要時間との関係が記憶されており、
前記制御部は、
前記操作部により前記複数の運転モードのうちの第３の運転モードが選択操作されると、前記記憶部に記憶された前記揚程と前記必要時間との関係を参照し、前記算出された揚程における前記必要時間を用いて標準送水時間に対する時間割合を算出し、当該時間割合を用いて前記記憶部に記憶された揚程と目標流量達成に必要な燃料量との関係に基づき必要な回転数を決定し、前記決定したエンジン回転数を目標に前記エンジン回転数を調整することを特徴とする請求項１記載のエンジン制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記エンジン回転数の調整後、前記揚程が変化すると、再度前記記憶部を参照して前記エンジン回転数の調整を行ない、前記揚程が安定するまで前記調整を繰り返すことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項記載のエンジン制御装置。
【請求項６】
表示部を更に備え、
前記制御部は、
前記圧力検知部によって検知される所定の時間単位での圧力変化を判定すると前記表示部に警告表示を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載のエンジン制御装置。
【請求項７】
前記制御部は、
前記算出した揚程と前記エンジンの回転数とに基づき、前記記憶部に記憶された前記揚程と前記燃費との関係、および前記揚程と前記流量との関係を参照し、前記燃費、および前記流量を取得し、前記表示部に、前記算出した揚程、前記取得した燃費、前記流量に関する情報の少なくとも一つを表示することを特徴とする請求項６記載のエンジン制御装置。
【請求項８】
回転数を調整可能なエンジンによって駆動され、吸込口を介して吸い込んだ流体を吐出口を介して吐出する、制御部と、表示部と、記憶部とを含む、ポンプのエンジン制御装置であって、
前記ポンプの吸込口と前記吐出口に取り付けられた圧力検知部と、
前記エンジンの回転数を検知する回転数検知部とを備え、
前記記憶部には、少なくとも前記ポンプの揚程と燃費との関係、前記揚程と流量との関係が所定の回転数毎に記憶されており、
前記制御部は、
前記圧力検知部で検知される前記ポンプの前記吸込口と前記吐出口の圧力とにより算出される揚程と、前記回転数検知部で検知される前記エンジンの回転数とに基づき、前記エンジンの回転数を調整すると共に、前記算出された揚程と前記検知された回転数とに基づき、前記記憶部に記憶された前記揚程と前記燃費との関係、および前記揚程と前記流量との関係を参照し、対応する燃費、および流量を取得し、前記表示部に、前記算出した揚程、前記取得した燃費、前記流量に関する情報の少なくとも一つを表示すること、を特徴とするエンジン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ガバナを搭載したエンジンによって駆動され、吸込口から吸込んだ流体を吐出口から吐出するポンプのエンジン制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車業界ではユーザに燃費情報を提供して低燃費運転を促す燃費情報提供システムが実用化され、車両に搭載されている。具体的には、インパネ等に燃費情報を表示してユーザに通知するとともに、ユーザの意志や自動アクセルペダル等により、低燃費運転が実現されるようにエンジン回転数を調整することで、経済的、かつ環境への親和性が高い運転を実現している。
【０００３】
ところで、エンジンでポンプを駆動するようにした、いわゆるエンジンポンプが広く知られている。特許文献１には、適正なポンプ運転を行うとともに、省エネルギー効果を高めることができるようにするためにポンプの運転を支援する技術が開示されている。特許文献１に開示された技術は、ポンプ特性あるいは配管特性を数式化してシミュレーションを可能にするもので、ディスプレイ上での運転状態の可視化をはかることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２９７９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１には、自動車業界で普及している燃費や回転数を調整するシステムについての開示はない。ポンプを扱うユーザは、エンジンポンプの回転数、燃費、および目標総水量に達するまでの運転時間を把握することができず、このため、経験に基づいてポンプの運転を行っているのが現状である。したがって、経済的、あるいは環境への親和性が高い運転は保証できない。
【０００６】
本発明は上記した課題を解決するためになされたものであり、ポンプの運転状況を可視化してユーザへ通知するとともに、ユーザの利用目的に合わせた自動運転が可能な、ポンプのエンジン制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、回転数を調整可能なエンジンによって駆動され、吸込口から吸込んだ流体を吐出口から吐出するポンプのエンジン制御装置であって、予め用意された複数の運転モードが選択操作される操作部と、前記ポンプの吸込口と前記吐出口に取り付けられた圧力検知部と、前記ポンプの揚程と送水率との関係、前記揚程と流量との関係のうちの少なくとも一つが所定の回転数毎に記憶された記憶部と、前記圧力検知部で検知される前記ポンプの前記吸込口と前記吐出口の圧力とにより前記揚程を算出し、当該算出された揚程に基づき前記記憶部を参照し、前記選択された運転モードに適したエンジン回転数に関する情報を取得し、前記取得したエンジン回転数を目標に前記エンジンの回転数を調整する制御部と、を有することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１記載のエンジン制御装置において、前記制御部は、前記操作部により前記複数の運転モードのうちの第１の運転モードが選択操作されると、前記記憶部に記憶された前記揚程と前記送水率との関係を参照し、前記算出された揚程に対して高い送水率が得られる回転数に関する情報を取得し、前記取得したエンジン回転数を目標に前記エンジン回転数を調整することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項１記載のエンジン制御装置において、前記制御部は、前記操作部により前記複数の運転モードのうちの第２の運転モードが選択操作されると、前記記憶部に記憶された前記揚程と前記流量との関係を参照し、前記算出された揚程に対して得られる最大流量に対応するエンジン回転数に関する情報を取得し、前記取得したエンジン回転数を目標に前記エンジン回転数を調整することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項１記載のエンジン制御装置において、前記記憶部には、更に、前記揚程と送水率との関係、前記揚程と必要燃料量との関係、前記揚程と目標送水流量に達するまでの必要時間との関係が記憶されており、前記制御部は、前記操作部により前記複数の運転モードのうちの第３の運転モードが選択操作されると、前記記憶部に記憶された前記揚程と前記必要時間との関係を参照し、前記算出された揚程における前記必要時間を用いて標準送水時間に対する時間割合を算出し、当該時間割合を用いて前記記憶部に記憶された揚程と目標流量達成に必要な燃料量との関係に基づき必要なエンジン回転数を決定し、前記決定したエンジン回転数を目標に前記エンジン回転数を調整することを特徴とする。
【００１１】
請求項５に係る発明は、請求項２〜４のいずれか１項記載のエンジン制御装置において、前記制御部は、前記エンジン回転数の調整後、前記揚程が変化すると、再度前記記憶部を参照して前記エンジン回転数の調整を行ない、前記揚程が安定するまで前記調整を繰り返すことを特徴とする。
【００１２】
請求項６に係る発明は、請求項１〜５のいずれか１項記載のエンジン制御装置において、表示部を更に備え、前記制御部は、前記圧力検知部によって検知される所定の時間単位での圧力変化を判定すると前記表示部に警告表示を行うことを特徴とする。
【００１３】
請求項７に係る発明は、請求項６記載のエンジン制御装置において、前記制御部は、前記算出した揚程と前記エンジンの回転数とに基づき、前記記憶部に記憶された前記揚程と前記燃費との関係、および前記揚程と前記流量との関係を参照し、前記燃費、および前記流量を取得し、前記表示部に、前記算出した揚程、前記取得した燃費、前記流量に関する情報の少なくとも一つを表示することを特徴とする。
【００１４】
請求項８に係る発明は、回転数を調整可能なエンジンによって駆動され、吸込口を介して吸い込んだ流体を吐出口を介して吐出する、制御部と、表示部と、記憶部とを含む、ポンプのエンジン制御装置であって、前記ポンプの吸込口と前記吐出口に取り付けられた圧力検知部と、前記エンジンの回転数を検知する回転数検知部とを備え、前記記憶部には、少なくとも前記ポンプの揚程と燃費との関係、前記揚程と流量との関係が所定の回転数毎に記憶されており、前記制御部は、前記圧力検知部で検知される前記ポンプの前記吸込口と前記吐出口の圧力とにより算出される揚程と、前記回転数検知部で検知される前記エンジンの回転数とに基づき、前記エンジンの回転数を調整すると共に、前記算出された揚程と前記検知された回転数とに基づき、前記記憶部に記憶された前記揚程と前記燃費との関係、および前記揚程と前記流量との関係を参照し、対応する燃費、および流量を取得し、前記表示部に、前記算出した揚程、前記取得した燃費、前記流量に関する情報の少なくとも一つを表示すること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明によれば、制御部は、圧力検知部で検知される、ポンプの吸込口と吐出口の圧力とによりポンプの揚程を算出し、当該算出された揚程に基づき記憶部を参照し、選択された運転モードに適したエンジン回転数に関する情報を得てエンジン回転数を調整する。このため、 選択した運転モードにより、例えば、低燃費運転を指向するかあるいは短時間運転を指向するか等ユーザの利用目的に合わせてエンジン回転数を調整することができ、したがって、経済的であり、かつ環境親和性の高いポンプの自動運転が可能になる。
【００１６】
請求項２に係る発明によれば、制御部は、第１の運転モードが選択操作されると、記憶部を参照して、算出された揚程に対して高い送水率が得られる回転数に関する情報を取得してエンジン回転数を調整する。したがって、ユーザが第１の運転モードを選択することにより低燃費運転を指向した自動運転が可能になる。
【００１７】
請求項３に係る発明によれば、制御部は、第２の運転モードが選択操作されると、記憶部を参照して、算出された揚程に対して得られる最大流量に対応するエンジン回転数に関する情報を取得してエンジン回転数を調整する。したがって、ユーザが第２の運転モードを選択することにより短時間運転を指向した自動運転が可能になる。
【００１８】
請求項４に係る発明によれば、制御部は、第３の運転モードが選択操作されると、記憶部を参照して、算出された揚程における必要時間を用いて標準送水時間に対する時間割合を算出し、当該時間割合を用いて必要な回転数を決定しエンジン回転数を調整する。したがって、ユーザが第３の運転モードを選択することにより、低燃費でかつ短時間運転を指向した自動運転が可能になる。
【００１９】
請求項５に係る発明によれば、制御部は、エンジン回転数の調整後に揚程が安定するまでエンジン回転数の調整を繰り返す。このため、ユーザの利用目的に合わせた回転数調整の信頼性が向上する。
【００２０】
請求項６に係る発明によれば、制御部が、検知される所定の時間単位での圧力変化を判定して警告表示を行うことにより、ユーザに注意喚起を行うことができる。
【００２１】
請求項７に係る発明によれば、制御部は、算出した揚程とエンジンの回転数とに基づき、記憶部を参照して燃費および流量に関する情報を取得し、表示部に、算出した揚程、取得した燃費、流量に関する情報の少なくとも一つを表示する。このようにポンプの運転状況を可視化することで、ユーザは、ポンプの回転数、燃費、および目標総水量に達するまでの運転時間等を把握することができ、その結果、経済的な運転、あるいは環境への親和性が高い運転を保証することができる。
【００２２】
請求項８に係る発明によれば、制御部は、ポンプの吸込口と吐出口の圧力とにより算出される揚程と、エンジンの回転数とに基づきエンジンの回転数を調整すると共に、揚程と回転数とに基づき、記憶部に記憶された揚程と燃費との関係、および揚程と流量との関係を参照して対応する燃費および流量を取得し、表示部に、揚程、燃費、流量に関する情報の少なくとも一つを表示して可視化する。したがって、ユーザは、ポンプの回転数、燃費、および目標総水量に達するまでの運転時間等を把握することができ、その結果、経済的な運転、あるいは環境への親和性が高い運転を保証することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態に係るエンジン制御御装置が搭載されたポンプの外観構造を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るエンジン制御装置の内部構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るエンジン制御装置が参照する、記憶部に記憶されたマップＡの内容をグラフで示した図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るエンジン制御装置が参照する、記憶部に記憶されたマップＣの内容をグラフで示した図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るエンジン制御装置が参照する、記憶部に記憶されたマップＢの内容をグラフで示した図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るエンジン制御装置が参照する、記憶部に記憶されたマップＥの内容をグラフで示した図である。
【図７】本発明の実施の形態に係るエンジン制御装置が参照する、記憶部に記憶されたマップＤの内容をグラフで示した図である。
【図８】本発明の実施の形態に係るエンジン制御装置の基本処理動作を示すフローチャートである。
【図９】図８に示すエンジン回転数制御処理の詳細手順を示すフローチャートである。
【図１０】図８に示す表示処理の詳細処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明を実施するための最良の形態（以下、単に本実施形態という）を添付図に基づいて以下に説明する。
【００２５】
（実施形態の構成）
本実施形態に係るエンジン制御装置が搭載される遠心ポンプの外観構造が図１に示されている。図１に示すように、遠心ポンプユニット１０は、略矩形体枠状に形成されたフレーム１１と、フレーム１１のベース１２に設けられたエンジン１３と、エンジン１３に設けられるとともにベース１２に設けられた遠心ポンプ１５とを備えている。
【００２６】
遠心ポンプ１５は、エンジン１３のシリンダブロック１７に不図示の蓋部材を介してボルト止めされたケース２１とケース２１の内部に設けられたクランクシャフトの端部に連結された羽根車と、羽根車を覆うボリュートと、ボリュートに設けられた開閉構造体とを備えている。クランクシャフトと羽根車とボリュートは図示省略してある。また、遠心ポンプ１５は、ケース２１の吸込口に設けられた吸込みノズル３２と、ケース２１の吐出口に設けられた吐出ノズル３３とを備えている。なお、この吸込みノズル３２と吐出ノズル３３には、後述するように、吸込み圧力、吐出圧力等の内圧を検知する圧力センサ３２０，３３０がそれぞれに設けられている。
【００２７】
エンジン１３は、不図示のクランクシャフトの端部が遠心ポンプ１５内に突出され、突出された端部が遠心ポンプ１５の羽根車に連結されている。エンジン１３は、エンジン制御装置１００によってコントロールされる。エンジン制御装置１００の内部構成は図２に示されている。
【００２８】
図２に示すように、エンジン制御装置１００は、リコイルスタータ８１，点火装置８２，スロットル弁制御用モータ８３，モータ用ドライバ８４，スロットル開度センサ８５，エンジン回転センサ８６，発電機８７，電源回路８８，制御部５０，記憶部５１，操作部５２，および表示部５３を備えている。
【００２９】
リコイルスタータ８１は、ユーザがエンジン１３を手動で始動させる始動装置であり、例えば、エンジン１３のフライホイールの先端に設けたものである。点火装置８２は、点火コイルならびに点火プラグからなる。スロットル弁制御用モータ８３は、エンジン吸気系９１に備えたスロットル弁９２を開閉駆動するアクチュエータであり、例えば、ステップモータからなる。モータ用ドライバ８４は、制御部５０の制御信号に基づいてスロットル弁制御用モータ８３を電気的にＯＮ／ＯＦＦ駆動する。
【００３０】
スロットル開度センサ８５は、スロットル弁９２の開度を検出し、検出信号を制御部５０に出力する。エンジン回転センサ８６は、エンジン１３の回転数（回転速度）を検出し、その検出信号を制御部５０に出力する。発電機８７は、エンジン１３の出力の一部によって交流電力を発電するオルタネータであり、例えば、フライホイールに設けられる。電源回路８８は、発電機８７で発電された交流電力を整流して直流電力に変換し、点火装置８２や制御部５０等の電装品に供給する。
【００３１】
記憶部５１は、例えば、半導体メモリ、磁気ディスク、あるいは光学メモリからなり、制御部５０が実行するプログラムが記憶されるプログラム領域の他に、エンジン制御のために用意されたマップ領域が割り当てられ記憶される。このマップ領域５１０には、例えば、図３に示す「燃費［Ｌ／ｈ］と揚程［ＫＰａ］との関係を示すデータ（以下、単にマップＡという）」、図４に示す「揚程［ＫＰａ］と流量［Ｌ／ｍｉｎ］との関係を示すデータ（以下、単にマップＣという）」、図５に示す「送水率［Ｌ／ＩＬ］と揚程［ＫＰａ］との関係を示すデータ（以下、単にマッＢという）」、図６に示す、「揚程［ＫＰａ］と燃料量［Ｌ］との関係を示すデータ（以下、単にマップＥという）」、図７に示す、目標流量達成に必要な時間［ｈ］と揚程［ＫＰａ］との関係を示すデータ（以下、単にマップＤという）」のそれぞれが予め記憶されている。これらマップＡ〜Ｅの詳細は後述する。
【００３２】
なお、「揚程」とは、ポンプ１０が水等の流体を吸い上げることができる高さをいう。ポンプの吸い込み水面から吐き出し水面までの鉛直距離を実揚程といい、両水面に加わる圧力および管路途中の各種抵抗によるエネルギー損失を考慮して実揚程に加算したものを全揚程とする。全揚程は、ポンプが単位重量の液体に対して実際に与えるべきエネルギーを示す。揚程の単位は本来［ｍ］であるが、ここでは圧力で検知するため［ＫＰａ］を利用する。なお、１０［ＫＰａ］は１［ｍ］，１００［ＫＰａ］は、１０［ｍ］で換算可能である。
【００３３】
操作部５２は、ポンプ１０に対してユーザによる運転操作指示を与えるマンマシンインタフェースであり、ここでは、メインスイッチ５２１と、自動運転モード設定スイッチ５２２が用意されている。メインスイッチ５２１が操作（ＯＮ）されることによって制御部５０によるエンジン１３の運転操作が開始し、自動運転モード設定スイッチ５２２が操作されることによってそのモードにしたがうエンジン１３の自動運転制御が実行される。ここでは自動運転モードとして、低燃費での運転を指向する低燃費モード、短時間での運転を指向する運転時間短縮モード、低燃費・時間短縮モードの３つが用意される。詳細はいずれも後述する。
【００３４】
表示部５３は、例えば、液晶（ＬＣＤ：Liquid Crystal Device）ディスプレイやＬＥＤ（Light Emitted Diode）等によるインジケータからなり、後述するように、制御部５０により算出される揚程、記憶部５１のマップ領域５１０を参照して得られる「燃費」、「流量」、「運転時間」の少なくとも一つ、あるいはその組み合わせを表示し、更には異常発生時の警告表示も行う。
【００３５】
制御部５０は、操作部５２に割当てられたメインスイッチ５２１、自動運転モード設定スイッチ５２２、スロットル開度センサ８５，エンジン回転センサ８６からの各信号を受信してエンジン１３をコントロールする電子制御ユニットであり、例えば、マイクロコンピュータで構成される。制御部５０は、点火装置８２を制御し、検出されたエンジン１３の回転数およびスロットル弁９２の開度等の各データに基づき、制御モータ８３を介してスロットル弁９２の開度を制御することで、エンジン１３の回転数が目標回転数と一致するように電気的に制御する。
【００３６】
また、制御部５０は、圧力センサ３２０，３３０で検知されるポンプ１０の吸込口（吸込みノズル３２）と吐出口（吐出ノズル３３）の圧力とにより揚程を算出し、当該算出された揚程に基づき記憶部５１のマップ領域５１０に記憶されたマップＡ〜Ｅ（図３〜図７）を参照し、自動運転モード設定スイッチ５２２により選択された運転モードに適したエンジン回転数に関する情報を取得してエンジン１３のエンジンの回転数を調整する。
【００３７】
制御部５０は、操作部５２（自動運転モード設定スイッチ５２２）により低燃費運転を指向する第１の運転モード（以下、低燃費モードという）が選択操作されると、記憶部５１のマップ領域５１０に記憶されてある「揚程と送水率との関係」を示すマップＢ（図５）を参照し、算出された揚程に対して高い送水率が得られる回転数に関する情報を取得してエンジン回転数を調整する。制御部５０は、操作部５２（自動運転モード設定スイッチ５２２）により時間短縮運転を指向かる第２の運転モード（以下、時間短縮モードという）が選択操作されると、記憶部５１のマップ領域５１０に記憶された「揚程と流量との関係」を示すマップＣ（図４）を参照し、算出された揚程に対して得られる最大流量に対応するエンジン回転数に関する情報を取得してエンジン１３のエンジン回転数を調整する。
【００３８】
制御部５０は、操作部５２により低燃費と時間短縮運転の両方を指向する第３の運転モード（以下、低燃費・時間短縮モードという）が選択操作されると、記憶部５１のマップ領域５１０に記憶された「揚程と必要時間との関係」を示すマップＤ（図７）を参照し、算出された揚程における必要時間を用いて標準送水時間に対する時間割合を算出し、当該時間割合を用いて「揚程と目標流量達成に必要な燃料量との関係」を示すマップＥ（図６）に基づき必要な回転数を決定し、エンジン１３のエンジン回転数を調整する。
【００３９】
なお、制御部５０は、エンジン回転数の調整後、揚程が変化すると、再度記憶部５１のマップ領域５１０を参照してエンジン回転数の調整を行ない、揚程が安定するまで調整を繰り返す。なお、調整にあたり、制御部５０は、燃料の噴射量を電子的にコントロールしてエンジンの回転数を安定させる電子式ガバナを用いる。電子式ガバナは制御部５０の制御信号に基づき、スロットル弁制御用モータ８３でスロットル弁９２の開度を自動調整することでエンジン１３の回転数を制御するものであって、制御モータ８３，モータ用ドライバ８４，スロットル開度センサ８５，エンジン回転センサ８６，スロットル弁９２、および制御部５０の組み合わせで実現される。電子式ガバナは、特に、低速時のエンジン回転の安定化や、高速時のエンジン過回転によるオーバランの防止に不可欠であるものとして周知である。
【００４０】
（実施形態の動作）
以下、図８〜図１０のフローチャートを参照しながら、図１〜図７に示した本実施形態に係るポンプのエンジン制御装置の動作について詳細に説明する。まず、図８により、エンジン１３の始動操作開始時点から制御部５０がエンジン１３の回転数制御を実行するまでの手順から説明する。
【００４１】
まず、ユーザが操作部５２のメインスイッチ５２１をＯＮ操作する（ステップＳ５１）。メインスイッチ５２１のＯＮ状態において、ユーザがリコイルスタータ８１のノブ８１ａを引っ張ることでリコイルスタータ８１を始動操作する（ステップＳ５２）。このリコイルスタータ８１の始動操作によりエンジン１３が始動する（ステップＳ５３）。エンジン１３の始動に伴い発電機８７が発電を開始する（ステップＳ５４）。次に、発電機８７の出力電圧が一定以上の安定した電圧になることで、発電機８７から供給される電力によって制御部５０が自動的に起動する（ステップＳ５５）。
【００４２】
制御部５０は、所定の制御を開始する前の初期設定処理を実行する（ステップＳ５６）。この時点より制御部５０は、エンジンの回転数（ＮＥ）制御処理（ステップＳ５７）、および表示処理（ステップＳ５８）を実行する。このエンジンの回転数制御処理（ステップＳ５７）と、表示処理（ステップＳ５８）については、図９，図１０に、それぞれ詳細に示されている。
【００４３】
図９を参照しながら回転数制御処理動作（ステップＳ５７）から説明する。制御部５０は、まず、ユーザにより設定される操作部５２の自動運転モード設定スイッチ５２１の設定状態を読み込む（ステップＳ７００）。ここで、自動運転モード設定スイッチ５２１により「低燃費モード」が設定されていたとすれば（ステップＳ７０１”低燃費”）、制御部５０は、エンジン回転センサ８６から回転数に関する情報を、圧力センサ３２０，３３０からポンプ１０の吸込口と吐出口の圧力に関する情報をそれぞれ取得し（ステップＳ７０２）、この吸込口と吐出口との圧力差の絶対値から揚程を算出する（ステップＳ７０３）。例えば、吐出口の圧力が１００［ＫＰａ］、吸込口の圧力が−５［ＫＰａ］の場合、揚程は１０５［ＫＰａ］になる。
【００４４】
次に制御部５０は、算出された揚程に基づき記憶部５１のマップ領域５１０に記憶された「揚程と送水率との関係」を示す図５のマップＢを参照し、算出された揚程に対して高い送水率が得られる回転数に関する情報を取得する（ステップＳ７０４）。例えば、揚程がａ［ＫＰａ］の場合、図５のマップＢに基づき、回転数Ｎ３［ｒｐｍ］における送水率ｂが最も高いことから最低燃費の回転数がＮ３［ｒｐｍ］であると判断することができる。続いて制御部５０は、取得された回転数Ｎ３を目標に電子ガバナによりエンジン回転数を調整して低燃費運転を実現する（ステップＳ７０５）。ここで、電子ガバナがポンプ１０のエンジン回転数を調整後、揚程が変化した場合（ステップＳ７０６”ＹＥＳ”）、ステップＳ７０２の回転数と圧力取得処理に戻る。すなわち、揚程が安定するまで電子ガバナが低燃費で運転するようにエンジン回転数の調整を継続する。
【００４５】
なお、このとき、同時に、回転数、燃費および揚程、流量に関する情報をユーザが視覚可能な形態で表示部５３に表示する。この表示処理については図１０を用いて後述する。
【００４６】
一方、ステップＳ７０１の自動運転モード設定スイッチ５２２の判定処理で、時間短縮モードが設定されていた場合（ステップＳ７０１”短縮”）、制御部５０は、エンジン回転センサ８６から回転数に関する情報を、圧力センサ３２０，３３０から圧力に関する情報をそれぞれ取得し（ステップＳ７０７）、ポンプ１０の吸込口と吐出口との圧力差の絶対値から揚程を算出する（ステップＳ７０８）。続いて制御部５０は、記憶部５１のマップ領域５１０に記憶された「揚程と流量との関係」を示す図４のマップＣを参照し、算出された揚程に対して得られる最大流量に対応するエンジン回転数に関する情報を取得する（ステップＳ７０９）。つまり、必要運転時間＝目標総水量／流量であるため、最大流量が最短運転時間を意味する。
【００４７】
制御部５０は、ここで取得したエンジン回転数を目標に電子ガバナによりエンジン回転数を調整して短時間運転を実現する（ステップＳ７１０）。そして、電子ガバナがポンプ１０のエンジン回転数を調整後、揚程が変化した場合（ステップＳ７１１”ＹＥＳ”）、ステップＳ７０７の回転数と圧力取得処理に戻る。すなわち、制御部５０は、揚程が安定するまで電子ガバナが短時間で運転できるようにエンジン回転数の調整を継続する。例えば、ｃ［ＫＰａ］の場合、図４のマップＣに基づき、回転数Ｎ１［ｒｐｍ］における流量ｄ［Ｌ／ｍｉｎ］が最も高いため、最低燃費の回転数がＮ４［ｒｐｍ］であると判断することができる。電子ガバナにこのＮ１［ｒｐｍ］の情報が伝わると、電子ガバナが自動的にエンジン回転数をＮ１［ｒｐｍ］になるように調整することで時間短縮運転を実現することができる。
【００４８】
また、ステップＳ７０１の自動運転モード設定スイッチの判定処理で、低燃費・時間短縮モードが設定されており（ステップＳ７０１”低燃費・短縮”）、さらに、ユーザが、自動運転モード設定スイッチ５２２により短縮時間割合を設定すると、制御部５０は、その値を取り込み、圧力センサ３２０，３３０を介して取得してポンプ１０の吸込口と吐出口の圧力を取り込み（ステップＳ７１２）、吸込口と吐出口の圧力差の絶対値から揚程を算出する（ステップＳ７１３）。ここでいう時間短縮の割合とは、各揚程に対してエンジン１３のアイドリング回転時の必要送水時間を基準（標準送水時間）とする割合であって、ユーザは、例えば２０％毎に５段階で設定が可能であるものとする。図７に示すマップＤでは、アイドリング回転数をＮ４［ｒｐｍ］とすれば、●（Ｎ４）でプロットされた値が標準送水時間である。
【００４９】
続いて制御部５０は、記憶部５１のマップ領域５１０に記憶された「揚程と必要時間との関係を示すマップＤを参照し、算出された揚程における全ての回転数の目標送水量に達するまでの必要時間を用いて標準送水時間に対する時間割合を算出する（ステップＳ７１４）。次に、制御部５０は、算出した時間割合を用いて図６の揚程と必要燃料量との関係を示すマップＥを参照して必要な回転数を決定し（ステップＳ７１５）、電子ガバナを用いて決定された必要回転数になるように回転数の調整を行う（ステップＳ７１６）。電子ガバナがポンプ１０のエンジン回転数を調整後、揚程、またはユーザにより設定される時間短縮の割合が変更された場合（ステップＳ７１７”ＹＥＳ”）、ステップＳ７１２の短縮時間割合と回転数と圧力取得処理に戻る。
【００５０】
例えば、ユーザが時間短縮の割合をｎ％に設定したとすれば、揚程ｅ［ＫＰａ］の場合、図７のマップＥから回転数Ｎ２［ｒｐｍ］が短縮時間割合の条件を満たす。すなわち、揚程ｅ［ＫＰａ］、アイドリング回転数Ｎ４［ｒｐｍ］の標準送水時間が［Ｈ］、Ｎ２［ｒｐｍ］の標準送水時間がｇ［Ｈ］、時間短縮割合ｎ％になる場合の流量ｄ［Ｌ／ｍｉｎ］（図４）が最も高いため、制御部５０は、最低燃費の回転数がＮ２［ｒｐｍ］であると判断することができ、電子ガバナにこの回転数を伝えると、電子ガバナが自動的にエンジン回転数がＮ２［ｒｐｍ］に成るように制御し、その結果、低燃費、かつ時間短縮による自動運転を実現できる。
【００５１】
次に、図１０のフローチャートを参照して表示処理の詳細を説明する。図１０において、制御部５０は、まず、エンジン回転センサ８６から回転数に関する情報を、圧力センサ３２０，３３０からポンプ１０の吸込口と吐出口における圧力に関する情報をそれぞれ取得する（ステップＳ８００）。ここで、異常の有無を判定する（ステップＳ８０１）。例えば、自吸時、吐出圧が急激に変化し、あるいは変動が大きくなった場合は、ポンプ１０およびホースの締め付けの弛み、およびホースの穴あきによる漏れ等が考えられる。または、水源の水面低下により吸入ホースの吸込口が水源の水面より高い位置になった場合、水の運搬は不可能になる。制御部５０は、圧力センサ３２０，３３０の出力により所定の時間単位での圧力変化を検出すると（ステップＳ８０１”ＹＥＳ”）、異常値を判定して警告情報を生成し、表示部５３に警告表示を行う（ステップＳ８０６）。このことによりユーザに運転のための注意喚起が可能になる。
【００５２】
センサ出力が正常値を示す場合（ステップＳ８０１”ＮＯ”）、制御部５０は、吸込口と吐出口との圧力差の絶対値から揚程を算出し（ステップＳ８０２）、算出した揚程と取得したエンジンの回転数とに基づき、記憶部５１のマップ領域５１０に記憶された「揚程と燃費との関係」を示す図３のマップＡ、および「揚程と流量との関係」を示す図４のマップＣを参照する。ここで、揚程と回転数から燃費と流量に関する情報を取得し（ステップＳ８０３，Ｓ８０４）、表示部５３に、検出したエンジン回転数、算出した揚程、取得した燃費、流量に関する情報を表示する（ステップＳ８０５）。
【００５３】
（実施形態の効果）
以上説明のように本実施形態に係るポンプのエンジン制御装置１００によれば、制御部５０は、圧力検知部（圧力センサ３２０，３３０）で検知される、ポンプの吸込口と吐出口の圧力とによりポンプの揚程を算出し、当該算出された揚程に基づき記憶部５１（マップ領域５１０）を参照し、選択された運転モードに適したエンジン回転数に関する情報を得てエンジン回転数を調整する。このため、 選択した運転モードにより、例えば、低燃費運転を指向するかあるいは短時間運転を指向するか等ユーザの利用目的に合わせてエンジン回転数を調整することができ、したがって、経済的であり、かつ環境親和性の高いポンプの自動運転が可能になる。
【００５４】
また、本実施形態に係るポンプのエンジン制御装置１００によれば、制御部５０は、算出した揚程とエンジンの回転数とに基づき、記憶部５１（マップ領域５１０）を参照して燃費および流量に関する情報を取得し、表示部５３に、算出した揚程、取得した燃費、流量に関する情報の少なくとも一つを表示する。このようにポンプの運転状況を可視化することで、ユーザは、ポンプの回転数、燃費、および目標総水量に達するまでの運転時間等を把握することができ、その結果、経済的な運転、あるいは環境への親和性が高い運転を保証することができる。また、制御部５０は、検知される所定の時間単位での圧力変化を判定して警告表示を行うことにより、ユーザに注意喚起を行うことができる。
【符号の説明】
【００５５】
１０…遠心ポンプユニット（ポンプ）、１３…エンジン、１５…遠心ポンプ，３２…吸込みノズル（吸込口），３３…吐出ノズル（吐出口），５０…制御部，５１…記憶部，５２…操作部，５３…表示部，８１…リコイルスタータ，８２…点火装置，８３…スロットル弁用制御モータ，８４…モータ用ドライバ，８５…スロットル開度センサ，８６…エンジン回転センサ，８７…発電機，８８…電源回路，１００…エンジン制御装置、３２０．３３０…圧力センサ，５１０…マップ領域，５２２…自動運転モード設定スイッチ。
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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