(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業車のエンジンに燃料を噴射する燃料噴射ポンプの燃料噴射量を調整する電子ガバナと、アクセルペダルストロークを検出するアクセルセンサと、前記エンジンと油圧ポンプの間に介装されたＰＴＯの断続を操作するＰＴＯスイッチと、前記アクセルセンサとＰＴＯスイッチの信号を受取り前記電子ガバナを制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記ＰＴＯスイッチがＯＦＦの時は、前記アクセルセンサの信号に応じてエンジン回転を増大させ、アクセルペダルのフルストローク時には前記エンジン回転数を走行時最高回転数となるよう制御し、前記ＰＴＯスイッチがＯＮの時はアクセルペダルのフルストローク時のエンジン回転数を前記走行時最高回転数よりも低速回転である作業時最高回転数となるように制御する作業車のエンジン回転数制御装置において、
前記コントローラにその信号を出力するアクセルストローク切換スイッチを設け、前記ＰＴＯスイッチがＯＮの時の前記コントローラによるエンジン回転数制御を、
アクセルペダルのフルストローク時のエンジン回転数を作業時最高回転数となるように、アクセルペダルの全ストロークにおいてエンジン回転数を同じ割合で減少する制御特性１と、
エンジン回転数が前記アクセルストロークの中間で作業時最高回転数となり、その後のストロークでは作業時最高回転数を維持する制御特性２とを、
前記アクセルストローク切換スイッチの切換により選択可能とすることを特徴とする作業車のエンジン回転数制御装置。
【請求項２】
作業車のエンジンに燃料を噴射する燃料噴射ポンプの燃料噴射量を調整する電子ガバナと、アクセルペダルストロークを検出するアクセルセンサと、前記エンジンと油圧ポンプの間に介装されたＰＴＯの断続を操作するＰＴＯスイッチと、前記アクセルセンサとＰＴＯスイッチの信号を受取り前記電子ガバナを制御する電子ガバナコントローラと、を備え、
前記電子ガバナコントローラは、前記ＰＴＯスイッチがＯＦＦの時は、前記アクセルセンサの信号に応じてエンジン回転を増大させ、アクセルペダルのフルストローク時には前記エンジン回転数を走行時最高回転数となるよう制御し、前記ＰＴＯスイッチがＯＮの時はアクセルペダルのフルストローク時のエンジン回転数を前記走行時最高回転数よりも低速回転である作業時最高回転数となるように、アクセルペダルの全ストロークにおいてエンジン回転数を同じ割合で減少するように制御する作業車のエンジン回転数制御装置において、
前記アクセルセンサと電子ガバナコントローラの間の信号経路に介装される作業機側コントローラと、当該作業機側コントローラにその信号を出力するアクセルストローク切換スイッチと、を設けるとともに、前記ＰＴＯスイッチの操作信号を前記作業機側コントローラに入力するよう構成し、
前記アクセルストローク切換スイッチがＯＦＦの時は、前記作業機側コントローラは、入力したアクセルセンサ信号をそのまま前記電子ガバナコントローラへ出力するものであって、アクセルフルストローク時にその出力信号が最大出力となるとともに、エンジン回転数が走行時最高回転数となるよう制御し、
前記アクセルストローク切換スイッチがＯＮかつ前記ＰＴＯスイッチがＯＮの時には、前記作業機側コントローラは、入力したアクセルセンサ信号に対する出力信号の比を増幅し、その出力信号がアクセルストロークの中間で最大出力となり、その後のストロークでは最大出力を維持することにより、エンジン回転数を前記アクセルストロークの中間で作業時最高回転数となり、その後のストロークでは作業時最高回転数を維持するよう制御することを特徴とする作業車のエンジン回転数制御装置。
【請求項３】
前記電子ガバナコントローラにその選択信号を出力する作業時最高回転数選択スイッチを設け、当該作業時最高回転数選択スイッチにより作業時最高回転数が選択されたときには、前記電子ガバナコントローラは前記作業時最高回転数を選択された作業時最高回転数となるようにエンジン回転数を制御することを特徴とする請求項１または２に記載された作業車のエンジン回転数制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、搭載したエンジンにＰＴＯを介して油圧ポンプを駆動しその油圧により各種作業機を駆動する作業車のエンジン回転数制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高所作業車あるいはクレーン車といった作業車に搭載されるエンジンのガバナ装置として、排ガス規制の対応等を目的として電子ガバナを用いる場合がある。
【０００３】
図６は電子ガバナを用いた作業車のエンジン回転数制御装置のブロック図を示している。説明を簡単にするために、直接関係のない検出器あるいは信号入力等は省略している。
【０００４】
１は作業車のエンジン２に燃料を噴射する燃料噴射ポンプ３の燃料噴射量を調整する電子ガバナである。４はアクセルペダルストロークを検出するアクセルセンサであり、５は前記エンジン２と油圧ポンプ６の間に介装されたＰＴＯ７の断続を操作するＰＴＯスイッチである。８は前記アクセルセンサ４とＰＴＯスイッチ５の信号を受取り前記電子ガバナ１を制御する電子ガバナコントローラである。
【０００５】
図７は上述したエンジン回転数制御装置のアクセルストロークとエンジン回転数の関係を示すグラフである。横軸にアクセルストロークをパーセントで示し、縦軸にエンジン回転数を示している。前記電子ガバナコントローラ８は前記ＰＴＯスイッチ５がＯＦＦの時は、前記アクセルセンサの信号に応じてエンジン回転数を増大させ、アクセルペダルのフルストローク時にはエンジン回転数を走行時最高回転数となるように制御する。すなわち、アクセルストロークが０％の時はアイドリング回転数であり、アクセルストロークが１００％の時は走行時最高回転数となるようにエンジン回転数を制御する。
【０００６】
前記ＰＴＯスイッチ５がＯＮの時はアクセルペダルのフルストローク時のエンジン回転数を前記走行時最高回転数よりも低速回転である作業時最高回転数となるように、アクセルペダルの全ストロークにおいてエンジン回転数を同じ割合で減少するように制御する。すなわち、アクセルストロークが０％の時はアイドリング回転数であり、アクセルストロークが１００％の時は作業時最高回転数となるようにエンジン回転数を制御する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述したエンジン回転数制御の場合、ＰＴＯスイッチＯＮ時のアクセルコントロールはアクセルストローク全域に渡ってエンジン回転数を変化させるものであるため、作業時のエンジン回転のあわせ込みが容易であるという優れた点があるものの、そういったエンジン回転の微妙なあわせ込みが不要な場合でも、常に大きなアクセルストロークが必要になるという問題があった。また、ＰＴＯスイッチＯＮ−ＯＦＦによりアクセル操作感覚が変わってしまうという点も問題であった。すなわち、オペレータはアクセル操作に関しては、どのくらいアクセルペダルを踏み込んだらエンジン回転数がどのくらい増加するのかということを、足の踏み加減で覚えているが、上述したようなエンジン回転数制御の場合、アクセルペダルの踏み加減とエンジン回転数増減の関係がＰＴＯスイッチのＯＮ−ＯＦＦで変化してしまい、かえって操作しづらいという問題があった。そのため、ＰＴＯスイッチＯＮのときにも、その操作感覚の変わらないエンジン回転数制御が選択できることが要望されていた。
【０００８】
そこで、本発明は、電子ガバナを用いたエンジン回転数制御装置でありながら、ＰＴＯスイッチＯＮの時にも、アクセルストロークに対するエンジン回転数の増加割合が変化しない制御も選択可能とした作業車のエンジン回転数制御装置を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項１の発明は、作業車のエンジンに燃料を噴射する燃料噴射ポンプの燃料噴射量を調整する電子ガバナと、アクセルペダルストロークを検出するアクセルセンサと、前記エンジンと油圧ポンプの間に介装されたＰＴＯの断続を操作するＰＴＯスイッチと、前記アクセルセンサとＰＴＯスイッチの信号を受取り前記電子ガバナを制御するコントローラと、を備え、前記コントローラは、前記ＰＴＯスイッチがＯＦＦの時は、前記アクセルセンサの信号に応じてエンジン回転を増大させ、アクセルペダルのフルストローク時には前記エンジン回転数を走行時最高回転数となるよう制御し、前記ＰＴＯスイッチがＯＮの時はアクセルペダルのフルストローク時のエンジン回転数を前記走行時最高回転数よりも低速回転である作業時最高回転数となるように制御する作業車のエンジン回転数制御装置において、前記コントローラにその信号を出力するアクセルストローク切換スイッチを設け、前記ＰＴＯスイッチがＯＮの時の前記コントローラによるエンジン回転数制御を、アクセルペダルのフルストローク時のエンジン回転数を作業時最高回転数となるように、アクセルペダルの全ストロークにおいてエンジン回転数を同じ割合で減少する制御特性１と、エンジン回転数が前記アクセルストロークの中間で作業時最高回転数となり、その後のストロークでは作業時最高回転数を維持する制御特性２とを、前記アクセルストローク切換スイッチの切換により選択可能とすることを特徴としている。
【００１０】
この構成によると、ＰＴＯスイッチをＯＮにしたときのエンジン回転数制御を、アクセルストローク切換スイッチにより、アクセルペダルのフルストローク時にエンジン回転数を作業時最高回転数となる作業時のエンジン回転のあわせ込みがが容易な制御特性１と、アクセルストロークに対するエンジン回転数の増加割合が変化せず、短いアクセルストロークで作業時最高回転数に達した後はアクセルストロークの増大に関わらず一定のエンジン回転数となる制御特性２とを選択することができるのである。
【００１１】
本願の請求項２の発明は、作業車のエンジンに燃料を噴射する燃料噴射ポンプの燃料噴射量を調整する電子ガバナと、アクセルペダルストロークを検出するアクセルセンサと、前記エンジンと油圧ポンプの間に介装されたＰＴＯの断続を操作するＰＴＯスイッチと、前記アクセルセンサとＰＴＯスイッチの信号を受取り前記電子ガバナを制御する電子ガバナコントローラと、を備え、前記電子ガバナコントローラは、前記ＰＴＯスイッチがＯＦＦの時は、前記アクセルセンサの信号に応じてエンジン回転を増大させ、アクセルペダルのフルストローク時には前記エンジン回転数を走行時最高回転数となるよう制御し、前記ＰＴＯスイッチがＯＮの時はアクセルペダルのフルストローク時のエンジン回転数を前記走行時最高回転数よりも低速回転である作業時最高回転数となるように、アクセルペダルの全ストロークにおいてエンジン回転数を同じ割合で減少するように制御する作業車のエンジン回転数制御装置において、前記アクセルセンサと電子ガバナコントローラの間の信号経路に介装される作業機側コントローラと、当該作業機側コントローラにその信号を出力するアクセルストローク切換スイッチと、を設けるとともに、前記ＰＴＯスイッチの操作信号を前記作業機側コントローラに入力するよう構成し、前記アクセルストローク切換スイッチがＯＦＦの時は、前記作業機側コントローラは、入力したアクセルセンサ信号をそのまま前記電子ガバナコントローラへ出力するものであって、アクセルフルストローク時にその出力信号が最大出力となるとともに、エンジン回転数が走行時最高回転数となるよう制御し、前記アクセルストローク切換スイッチがＯＮかつ前記ＰＴＯスイッチがＯＮの時には、前記作業機側コントローラは、入力したアクセルセンサ信号に対する出力信号の比を増幅し、その出力信号がアクセルストロークの中間で最大出力となり、その後のストロークでは最大出力を維持することにより、エンジン回転数を前記アクセルストロークの中間で作業時最高回転数となり、その後のストロークでは作業時最高回転数を維持するよう制御することを特徴としている。
【００１２】
この構成によると、アクセルストローク切換スイッチがＯＦＦの状態で、ＰＴＯスイッチをＯＮにしたときには、アクセルペダルのフルストローク時にエンジン回転数を作業時最高回転数となる制御となるので、作業時のエンジン回転のあわせ込みが容易な制御が選択可能であり、アクセルストローク切換スイッチがＯＮの状態で、ＰＴＯスイッチをＯＮにしたときには、アクセルストロークに対するエンジン回転数の増加割合が変化せず、短いアクセルストロークで作業時最高回転数に達した後はアクセルストロークの増大に関わらず一定のエンジン回転数となる制御を選択することができるのである。
【００１３】
さらに、本願の請求項３の発明は、請求項１又は２に記載された発明に加えて、前記電子ガバナコントローラにその選択信号を出力する作業時最高回転数選択スイッチを設け、当該作業時最高回転数選択スイッチにより作業時最高回転数が選択されたときには、前記電子ガバナコントローラは前記作業時最高回転数を選択された作業時最高回転数となるようにエンジン回転数を制御することを特徴としている。
【００１４】
この構成により、請求項１又は２の作用に加えて、作業時最高回転数を何段階かに選択することができるのである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を説明するにあたって、従来の技術で図６に図示し説明したエンジン回転数制御装置に本願発明を適用した例を説明する。従って本発明と従来の技術と共通する部分については、同符号を用い詳細な説明を略して以下に説明する。
【００１６】
実施の形態１
図１に、本発明の実施の形態１に係るエンジン回転数制御装置のブロック図を示す。２０は前記電子ガバナコントローラ８に対し、さらに付加した制御特性を有するコントローラである。１４はアクセルストローク切換スイッチであって、当該コントローラ２０にその切換信号を出力するものである。
【００１７】
前記コントローラ２０は前記ＰＴＯスイッチ５がＯＦＦの時は、前記アクセルセンサの信号に応じてエンジン回転数を増大させ、アクセルペダルのフルストローク時にはエンジン回転数を走行時最高回転数となるように制御する。すなわち、アクセルストロークが０％の時はアイドリング回転数であり、アクセルストロークが１００％の時は走行時最高回転数となるようにエンジン回転数を制御する。この点は、図７に示した従来のエンジン回転数制御と同じである。
【００１８】
前記コントローラ２０は前記ＰＴＯスイッチ５がＯＮの時は、前記アクセルストローク切換スイッチ１４の操作により以下のようなエンジン回転数制御となる。
（アクセルストローク切換スイッチ１４がＯＦＦの時）
前記アクセルセンサの信号に応じてエンジン回転数を増大させ、アクセルペダルのフルストローク時にはエンジン回転数を作業時最高回転数となるように制御する。すなわち、アクセルストロークが０％の時はアイドリング回転数であり、アクセルストロークが１００％の時は作業時最高回転数となるようにエンジン回転数を制御する。この関係は、図７に示した制御特性１で示されるものである。
（アクセルストローク切換スイッチ１４がＯＮの時）
アクセルストローク０％から中間のアクセルストロークまではＰＴＯスイッチＯＦＦ時と同じ関係でエンジン回転数が増加する。そして、エンジン回転数が作業時最高回転数に達した後は、アクセルストロークが１００％となるまで、作業時最高回転数を維持するようにエンジン回転数を制御する。この関係は、図4に示した制御特性２で示されるものである。
【００１９】
実施の形態２
図２に、本発明の実施の形態２に係るエンジン回転数制御装置のブロック図を示す。１０は前記アクセルセンサ４と電子ガバナコントローラ８の間の信号経路に介装される作業機側コントローラであって、上部コントローラ１１と下部コントローラ１２から構成されている。１３は上部コントローラ１１と下部コントローラ１２間の信号を伝達する電気ロータリージョイントである。１４はアクセルストローク切換スイッチ、１５は作業時最高回転数選択スイッチであって、それぞれの信号は前記作業機側コントローラ１０（上部コントローラ１１）に出力される。
【００２０】
前記ＰＴＯスイッチ５の操作信号は前記作業機側コントローラ１０の上部コントローラ１１にも出力するよう構成されている。また、ＰＴＯスイッチ５の操作信号は電気ロータリジョイント１３を介して前記ＰＴＯ７と電子ガバナコントローラ８に伝えられる。１６はエンジン回転数検出器であって、その信号は前記電子ガバナコントローラ８に出力される。
【００２１】
上述した本願発明の実施の形態２に係るエンジン回転数制御装置の作用は以下のとおりである。
（アクセルストローク切換スイッチ１４がＯＦＦの時）
前記作業機側コントローラ１０は、入力したアクセルセンサ４の信号をそのまま前記電子ガバナコントローラ８へ出力する。図３はアクセルストロークと作業機側コントローラ１０から電子ガバナコントローラ８に出力されるアクセルセンサ出力信号の関係を示すグラフである。アクセルセンサ出力信号は、アクセルストロークが０％のときは、最小出力であり、アクセルストロークが１００％のときには、最大出力となる。したがって、アクセルストロークとエンジン回転数の関係は従来の技術で説明したのと同様に、図７に示したようになる。すなわち、ＰＴＯスイッチＯＦＦの時には、アクセルストロークが０％の時はアイドリング回転数であり、アクセルストロークが１００％の時は走行時最高回転数となるようにエンジン回転数を制御する。
【００２２】
ＰＴＯスイッチ５がＯＮの時はアクセルストロークが０％の時はアイドリング回転数であり、アクセルストロークが１００％の時は作業時最高回転数となるようにエンジン回転数を制御する。
（アクセルストローク切換スイッチ１４がＯＮの時）
ＰＴＯスイッチＯＦＦの時には、前記作業機側コントローラ１０は、入力したアクセルセンサ４の信号をそのまま前記電子ガバナコントローラ８へ出力する。アクセルセンサ出力信号は、図３に示すようにアクセルストロークが０％のときは、最小出力であり、アクセルストロークが１００％のときには、最大出力となる。したがって、アクセルストロークとエンジン回転数の関係は図４に示したようになる。すなわち、ＰＴＯスイッチＯＦＦの時には、アクセルストロークが０％の時はアイドリング回転数であり、アクセルストロークが１００％の時は走行時最高回転数となるようにエンジン回転数を制御する。
【００２３】
ＰＴＯスイッチ５がＯＮの時は、前記作業機側コントローラ１０は、入力したアクセルセンサ信号に対する出力信号の比を増幅し、その出力信号がアクセルストロークの中間で最大出力となり、その後のストロークでは最大出力を維持するよう制御する。すなわち、図３に示すように、アクセルストロークが０％の時は、最小出力であり、中間のアクセルストロークで最大出力となり、１００％となるまで最大出力を維持する。このとき、電子ガバナコントローラ８の機能がＰＴＯスイッチＯＮ時の制御が選択されていることとあいまって、エンジン回転数は結果として、図４に示すようにアクセルストローク０％から中間のアクセルストロークまではＰＴＯスイッチＯＦＦ時と同じ関係でエンジン回転数が増加する。そして、エンジン回転数が作業時最高回転数に達した後は、アクセルストロークが１００％となるまで、作業時最高回転数を維持するようにエンジン回転数を制御する。
【００２４】
このとき、作業機側コントローラ１０におけるアクセルセンサ信号の増幅の程度により図３に示されるアクセルストローク０％から中間までにおけるアクセルセンサ出力が最小から最大になるまでの傾きが変化するため、図４に示されるアクセルストロークに対するＰＴＯがＯＮ時のアイドリング回転数から作業時最高回転数までの関係がＰＴＯスイッチＯＦＦ時の関係とズレを生じさせることができるのは勿論である。すなわち、オペレータの好みによって作業機側コントローラ１０におけるアクセルセンサ信号の増幅の程度を変えることにより、アクセルストローク切換スイッチＯＮおよびＰＴＯスイッチＯＮの時の、アクセルストロークに対するエンジン回転数の増加割合は任意に設定可能である。
【００２５】
最高回転数選択スイッチ１５を操作すると、その選択信号は作業機側コントローラ１０を経て、電子ガバナコントローラ８に伝えられる。その場合のＰＴＯスイッチＯＮ時の作業時最高回転数は図５に示すように何段階かに選択可能である。さらにアクセルストローク切換スイッチをＯＮにした場合も、作業時最高回転数を何段階かに選択可能であることは勿論である。
【００２６】
【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、ＰＴＯスイッチをＯＮにしたときのエンジン回転数制御を、アクセルストローク切換スイッチにより、アクセルペダルのフルストローク時にエンジン回転数を作業時最高回転数となる作業時のエンジン回転のあわせ込みがが容易な制御特性１と、アクセルストロークに対するエンジン回転数の増加割合が変化せず、短いアクセルストロークで作業時最高回転数に達した後はアクセルストロークの増大に関わらず一定のエンジン回転数となる制御特性２とを選択することができるのである。
【００２７】
また、本願請求項２の発明では、アクセルストローク切換スイッチがＯＦＦの状態で、ＰＴＯスイッチをＯＮにしたときには、アクセルペダルのフルストローク時にエンジン回転数を作業時最高回転数となる制御となるので、作業時のエンジン回転のあわせ込みがが容易な制御が選択可能であり、アクセルストローク切換スイッチがＯＮの状態で、ＰＴＯスイッチをＯＮにしたときには、アクセルストロークに対するエンジン回転数の増加割合が変化せず、短いアクセルストロークで作業時最高回転数に達した後はアクセルストロークの増大に関わらず一定のエンジン回転数となる制御を選択することができる。このように、オペレータの好みあるいは作業の内容によりＰＴＯがＯＮ時のアクセルストロークとエンジン回転数の関係を選択可能であるので、作業性の向上および作業の安全に寄与するものとなるのである。
【００２８】
さらに、本願請求項３の発明では、請求項１又は２の作用に加えて、作業時最高回転数を何段階かに選択することができる。したがって、きめこまかく作業時最高回転数の設定ができるので、作業時における燃料消費量の低減および作業現場に応じた騒音レベルとすることが可能となるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願の発明の実施の形態１に係るエンジン回転数制御装置のブロック図である。
【図２】本願の発明の実施の形態２に係るエンジン回転数制御装置のブロック図である。
【図３】アクセルストロークと作業機側コントローラ１０から電子ガバナコントローラ８に出力されるアクセルセンサ出力信号の関係を示すグラフである。
【図４】アクセルストローク切換スイッチＯＮ時のアクセルストロークとエンジン回転数の関係を示すグラフである。
【図５】作業時最高回転数選択スイッチを操作したときの作業時最高回転数を示すグラフである。
【図６】従来の電子ガバナを用いた作業車のエンジン回転数制御装置のブロック図である。
【図７】従来のエンジン回転数制御装置のアクセルストロークとエンジン回転数の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１  電子ガバナ、２  エンジン、３  燃料噴射ポンプ、４  アクセルセンサ、５ＰＴＯスイッチ、６  油圧ポンプ、７  ＰＴＯ、８  電子ガバナコントローラ、１０  作業機側コントローラ、１１  上部コントローラ、１２  下部コントローラ、１３  電気ロータリージョイント、１４  アクセルストローク切換スイッチ、１５  作業時最高回転数選択スイッチ、１６  エンジン回転数検出器、２０コントローラ
【図１】
0004349731.tif 000002
【図２】
0004349731.tif 000003
【図３】
0004349731.tif 000004
【図４】
0004349731.tif 000005
【図５】
0004349731.tif 000006
【図６】
0004349731.tif 000007
【図７】
0004349731.tif 000008