(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの高アイドル速度をプログラム可能に制御する装置であって、
電子コントローラと、
該電子コントローラに電気的に接続され、エンジンの回転速度の関数としてエンジン速度信号を発生するエンジン速度センサと、
前記電子コントローラに電気的に接続され、開位置と閉位置とを有する高アイドルスイッチと、
前記電子コントローラに接続されたメモリ手段と、
該メモリ手段内に記憶された高アイドル設定ポイントと、を備え、前記高アイドルスイッチが閉位置に動くことに応答して、前記電子コントローラが前記高アイドル設定ポイントを高アイドルデフォールト値に設定するようになっており、
オペレータの入力に応じて、前記高アイドル設定ポイントを再プログラムされる高アイドル設定ポイントに再プログラムする手段が設けられており、前記電子コントローラは、前記再プログラムされた高アイドル設定ポイントに対応するエンジン速度コマンドを発するようになっていることを特徴とする装置。
【請求項２】
メモリ内に記憶された低アイドルデフォールト値と、
開位置と低位置とを有し、前記電子コントローラに電気的に接続された低アイドルスイッチと、
を備え、前記電子コントローラは、前記低アイドルスイッチが前記閉位置に動くことに応答して前記高アイドル設定ポイントを前記低アイドルデフォールト値に設定することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記高アイドル設定ポイントを再プログラムする手段は、
複数の位置に配置可能な減速ペダルと、
該減速ペダルに接続され、前記電子コントローラに電気的に接続されて、前記減速ペダルの前記位置の関数として、減速ペダル位置信号を発信する位置センサと、
を備えていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記電子コントローラは、所定の時間よりも長い間、前記高アイドルスイッチが前記閉位置に保持されていることに応答して、前記再プログラムされた高アイドル設定ポイントを計算するようになっており、前記再プログラムされた高アイドル設定ポイントは、前記高アイドル設定ポイントと前記減速位置信号との関数であることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記電子コントローラは、前記高アイドル設定ポイントと前記減速位置信号との関数として前記エンジン速度コマンドを発生することを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
エンジンのアイドル速度をプログラム可能に制御する方法であって、
アイドルスイッチの位置を検知し、
前記アイドルスイッチが高アイドル閉位置にあることに応答して、高アイドル設定ポイントを高アイドルデフォールト値に設定し、前記アイドルスイッチが低アイドル閉位置に動かされたことに応答して、前記高アイドル設定ポイントを低アイドルデフォールト値に設定し、
前記高アイドル設定ポイントの関数としてエンジン速度コマンドを発し、
信号と入力とに応答して、前記高アイドル設定ポイントと前記入力の関数となる、前記高アイドル設定ポイントを再プログラムし、
エンジン速度コマンドを前記再プログラム可能な高アイドル設定ポイントの関数として発する、
段階からなる方法。
【請求項７】
前記入力のための入力手段は減速ペダルであり、前記再プログラム可能な高アイドル設定ポイントは前記高アイドル設定ポイントと前記減速ペダルの位置との差の関数であることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記アイドルスイッチは、オペレータが所定の時間長さの間前記スイッチを閉位置に押すと、信号を発して前記高アイドル設定ポイントを再プログラムするものであることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電子的に制御されたエンジンの分野に関する。より詳細には、電子的に制御され、高アイドル速度と低アイドル速度をプログラム可能なエンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ブルドーザ又は他の機器は、与えられた仕事を達成するために一連の反復運動で作動することが多い。例えば、ブルドーザは、ロード、搬送及びスプレッドモードを繰り返し、作業領域から土壌をならして、これを他の領域に動かす。ロードモードの間、ブルドーザは、作業領域からの土壌をならす。搬送モードの間、ブルドーザは、土壌を第二の位置に動かし、そこでスプレッドモードの間に、土壌を撒き散らす。これらの作業のそれぞれは、通常ブルドーザが比較的高いエンジン速度で作動することを必要とする。これらのサイクルの短い時間の間、エンジン速度を落とすことが望まれる。
機器は、殆どの作動の間、高速度で走行するために、オペレータ入力なしに高速でエンジンを操作させることがより便利である。この間に、より遅い速度が望まれるときには、オペレータは、エンジンの速度を遅くする入力を与えることができる。入力が解除されると、エンジンは高速度に戻る。
オペレータが、所望のエンジン速度でエンジンを運転できるように、エンジンに接続された機械的レバーを設けることは公知である。オペレータが、レバーの位置によって選択された初期速度からエンジン速度を減速できるように、レバーに接続された減速ペダルが設けられていることが多い。この方法において、オペレータは、与えられた仕事に対して通常要求されるより高速でエンジンを運転することができる。このためエンジン速度を減速しなければならない短い時間の間のみ、オペレータ入力が要求される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような先行技術のシステムは、機器をより便利よく操作させるが、同時に機械的接合及びリンケージが複数であるために、これらを形成し維持することは厄介であり、費用もかかる。またこのようなシステムは、必要とされる機械的な接続を全て形成するにはかなりの空間を必要とし、修理も困難である。更に、このようなシステムにおいて、マルファンクションを検知することは困難である。このシステムは、容易でかつ反復可能に選択可能であるデフォールト高アイドル位置を形成することができない。
本発明は、先行技術の欠点の一つか二つ以上を解決する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の一態様において、エンジンの高アイドル速度をプログラム可能に制御する装置を開示する。装置は、エンジン速度センサに電気的に接続された電子コントローラを備えており、エンジン速度センサはエンジン速度信号を発生する。高アイドルスイッチは、電気的に電子コントローラに接続されている。高アイドル設定ポイントは、高アイドルスイッチの関数として形成される。電子コントローラは、高アイドルスイッチが閉位置に動くことに応答して、高アイドル設定ポイントに対応するエンジン速度コマンドを発する。
本発明の別の態様において、電子的に制御されたエンジンを有する機器を操作する方法を開示する。機器は、電子コントローラと、高アイドルデフォールト値と高アイドル設定ポイントと低アイドル設定ポイントの記憶を有する電子コントローラに接続されたメモリ手段とを備えている。機器は、更に開位置と閉位置を有する高アイドルスイッチと、開位置と閉位置を有する低アイドルスイッチと、エンジン速度センサと、複数の位置を有する減速ペダルを備えている。減速ペダルは、位置センサに接続されている。この方法は、高アイドルスイッチの位置を検知し、高アイドルスイッチが閉位置であることに応答して、高アイドル設定ポイントを高アイドルデフォールト値に設定し、エンジン速度コマンドを高アイドル設定ポイントの関数として発生させる段階からなる。
【０００５】
これらと本発明の別の態様と利点は、添付の図面と請求の範囲に関して、好ましい実施例の詳細な説明を読むことによって明白になるであろう。
【０００６】
【実施例】
図１を参照すると、本発明のエンジン制御部１０の一実施例の概略図が示されている。エンジン制御部１０は、メモリ装置２０に接続された電子コントローラ１５を備えている。図１に示したように、メモリ装置２０は、電気コネクタ２１によって電子コントローラに接続されている。公知のように、電子コントローラ１５のソフトウェア制御は、変数、及び使用可能な他の定数としてメモリ装置２０内に記憶される。ソフトウェア制御は、図２を参照して以下により完全に記載する。
スイッチ２５は、電子コネクタ２６によって電子コントローラ１５に接続されている。スイッチ２５は、通常中央位置にある３位置ロッカタイプの瞬時スイッチ３０を備えているのが好ましい。このようなロッカスイッチ３０は、一般的に右位置、中央位置及び左位置を有する。高アイドルスイッチ４０と低アイドルスイッチ３５は、開位置と閉位置内に位置することができる。ロッカスイッチが中央にあるときに、高アイドルスイッチ４０と低アイドルスイッチ３５は開位置内にある。オペレータがロッカスイッチ３０の左部分２７を押すと、低アイドルスイッチ３５は閉位置に動き、高アイドルスイッチ４０は開位置のままである。オペレータがスイッチを離すと、ロッカスイッチは中央位置に戻る。逆に、オペレータがロッカスイッチ３０の右部分４０を押すと、高アイドルスイッチ４０は閉位置に動き、低アイドルスイッチ３５は開位置に動く。
【０００７】
高アイドルスイッチ４０と低アイドルスイッチ３５を含む好ましい実施例において、ロッカスイッチ３０は、２対の電気コネクタに流れる電流を制御する。この方法において、ロッカスイッチは、上述した高アイドルスイッチ４０と低アイドルスイッチ３５のために、開位置と閉位置の組み合わせに対応する信号を発することができる。多くの異なる組み合わせの信号が、高アイドルスイッチ４０と低アイドルスイッチ３５に対する、開位置と閉位置との組み合わせを表すことができる。二対の電気コネクタ内の特定の信号は設計事項である。しかしながら、好ましい実施例において、ロッカスイッチ３０の構成は、図２に示した通りである。ロッカスイッチの出力は以下のとおりである。
スイッチ位置 １ ３ ４ ６
中央位置                Ｈ    Ｌ    Ｌ    Ｈ
右位置押圧              Ｈ    Ｌ    Ｈ    Ｌ
左位置押圧              Ｌ    Ｈ    Ｌ    Ｈ
図２を参照すると、出力ピン２、５が地面に接地されている。電子コントローラ１５の内部にはプルアップ抵抗器があり、出力ピン１、３、４、６が地面に接地されなければ、これら出力ピンに高信号（Ｈ）を発信する。本発明の好ましい実施例は、図２に示したスイッチ構成を用いるが、他の構成のピンと出力信号の組合せは公知である。公知のいかなる構成でも、請求の範囲によって定義された本発明の範囲から逸脱することなく、たやすく且つ容易に代えることができる。
【０００８】
本発明の実施例は、単一のロッカスイッチ３０を備えた、高アイドルスイッチ４０と低アイドルスイッチ３５に関して述べられているが、他のスイッチでも請求の範囲によって定義された本発明の範囲から逸脱することなく、たやすく且つ容易に代えることができる。例えば、高アイドルスイッチ４０を表す第一スイッチと低アイドルスイッチ３５を表す第二スイッチの二個の別個の瞬時スイッチとすることも可能である。
減速ペダル４５は、位置センサ５０に取りつけられている。位置センサ５０は電気コネクタ５１を介して減速位置信号を出力する。多くの適当な位置センサが公知である。好ましい実施例において、位置センサ５０は、米国特許第４、９１５、０７５に開示されたセンサの形状をとっている。電子コネクタ１５は、電気コネクタ５１を介して減速ペダル位置信号を入力する。
電子コントローラ１５は、コネクタ５６によってエンジン５５に接続されている。電子コントローラ１５は、所定のエンジンパラメータとオペレータ入力とに基づいたエンジン速度コマンドを計算し、燃料噴射器、或いはコネクタ５６を介して他の燃料給送手段に送られる燃料給送コマンドを計算する。この計算と、エンジンパラメータとオペレータ入力に基づく燃料給送コマンドの発信は公知であるので、これ以上は説明しない。エンジン速度センサ６０は、エンジン５５に接続されており、エンジン速度の関数であるエンジン速度信号を発信する。エンジン速度センサ６０は、電気コネクタ６１によって電子コントローラ１５に接続されており、エンジン速度信号が電子コントローラ１５に送られる。多くの適当なエンジン速度センサが公知である。好ましい実施例において、エンジン速度センサは、米国特許第４、９７２、３３２号に開示された形状をとっている。
【０００９】
図３を参照すると、本発明の一実施例のソフトウェア制御の詳細なフローチャートが示されている。好ましい実施例において、電子コントローラ１５は、モトロラ社により製造されている６８ＨＣ１１マイクロコントローラである。しかしながら、他の適当なマイクロコントローラが公知であり、このうちのいずれでも本発明の本実施例に関連して、たやすく且つ容易に用いることができる。当業者であれば、選択されたマイクロコントローラの特定のアセンブリ語、即ちマイクロコードを用いて、図３に示した詳細なフローチャートから特定のプログラムコードを容易に且つ簡易に書き出すことができる。
ブロック１００において、本発明の本実施例のプログラム制御が開始する。プログラム制御はブロック１１０に進む。ブロック１１０において、電子コントローラ１５は、変数高アイドル設定ポイント（ＨＩＧＨ  ＩＤＬＥ  ＳＥＴ  ＰＯＩＮＴ）をメモリ２０に記憶された、デフォールト値、低アイドルＤＦＬＴ（ＬＯＷ  ＩＤＬＥ  ＤＦＬＴ）に設定する。プログラム制御はブロック１１０からブロック１２０に進む。
ブロック１２０において、電子コントローラ１５は、変数低アイドル設定ポイントをメモリ２０に記憶された、デフォールト値、低アイドルＤＦＬＴに設定する。次いで、プログラム制御はブロック１３０に進む。
【００１０】
ブロック１３０において、電子コントローラ１５は、高アイドル設定ポイントと減速ペダル位置信号の間の差の関数であるエンジン速度コマンドを発信する。減速ペダル位置信号によって、オペレータは減速ペダルを押すことによりエンジン速度コマンドを高アイドル設定ポイントよりも低い値に、瞬時に調整することができる。このように、オペレータは、高アイドル設定ポイント（以下に述べる）を、機器が通常操作されるエンジン速度に対応する値に設定してもよい。エンジン速度コマンドは、減速ペダルが押されない限りこの値のままである（即ち、減速ペダル位置信号は、ほぼゼロである）。次いで、公知のように、エンジン速度コマンドが他のエンジンパラメータと入力とを組み合わせて用いられ、コネクタ５６を介してエンジン５５に送られた燃料給送コマンドを計算する。プログラム制御はブロック１３０からブロック１３３に進む。
ブロック１３３において、電子コントローラは、エンジン速度コマンドを低アイドルＤＦＬＴ値と比較する。ブロック１３０で計算されたエンジン速度コマンドが低アイドルＤＦＬＴ値よりも小さい場合には、プログラム制御はブロック１３５に進む。そうでない場合には、プログラム制御はブロック１４０に進む。
【００１１】
ブロック１３５において、エンジン速度信号コマンドが低アイドルＤＦＬＴに対応する速度に設定される。このように、低アイドルＤＦＬＴがエンジン速度コマンドに対する最小の値であり、オペレータは、この値以下のエンジン速度をコマンドすることができない。プログラム制御は、ブロック１３５からブロック１４０に進む。
ブロック１４０において、電子コントローラ１５は、高アイドルスイッチ４０を読み取り、オペレータがスイッチを下げ、これによりスイッチを閉位置にしたかどうかを判定する。高アイドルスイッチ４０が押されたときには、ブログラム制御はブロック１５０に進み、そうでない場合には、プログラム制御はブロック２００に進む。
ブロック１５０において、電子コントローラは、高アイドル設定ポイント変数をデフォールト値の高アイドルＤＦＬＴに設定する。次いで、プログラム制御はブロック１６０に進む。
ブロック１６０において、電子コントローラ１５は、高アイドルスイッチ４０を監視し、スイッチ４０が所定の時間の長さの間よりも長い間、閉位置の状態であったかどうかを判定する。所定の長さの時間よりも長い間、高アイドルスイッチ４０を押すことによって、機器オペレータは、高アイドル設定ポイント値を再プログラムできる。上述したように、エンジン速度コマンドは、部分的に高アイドル設定ポイントの関数として決定される。このように、高アイドル設定ポイントを再プログラムすることによって、オペレータはエンジン速度コマンドに影響を及ぼす。高アイドルスイッチが所定の長さの時間よりも長い間押された場合には、プログラム制御はブロック１７０に進み、そうでない場合にはプログラム制御はブロック２００に進む。
【００１２】
ブロック１７０において、電子コントローラ１５は、コネクタ５１上で減速ペダル位置信号を読み取る。次いで、電子コントローラ１５は、初期の高アイドル設定ポイントと、高アイドルスイッチが離されたときの減速ペダル位置信号との間の差の関数として高アイドル設定ポイント値を再プログラムする。この方法において、所定の時間の長さよりも長い間、高アイドルスイッチを押し、かつ減速ペダルを押すことによって、オペレータは、高アイドル設定ポイントを高アイドルＤＦＬＴ値よりも小さい値に再プログラムすることができる。高アイドル設定ポイント変数が再プログラムされると、プログラム制御は、ブロック２００に進む。
ブロック２００において、電子コントローラ１５は、低アイドルスイッチ３５の位置を読み取る。低アイドルスイッチが閉位置にあるときには、プログラム制御はブロック２１０に進み、閉位置にない場合には、プログラム制御はブロック１３０に進む。
ブロック２１０において、高アイドル設定ポイントは、低アイドルＤＦＬＴ値に再プログラムされる。次いで、プログラム制御はブロック１３０に進む。ブロック１３０において、電子コントローラ１５は、上述したようにエンジン速度コマンドを発する。
【００１３】
オペレータが、まず機器を始動すると、電子コントローラ１５が、低アイドルＤＦＬＴ値の関数としてエンジン速度コマンドを計算する。
次いで、オペレータが高アイドルＤＦＬＴ値に対応するエンジン速度で機器を操作することを望む場合には、オペレータは、所定の長さよりも短い時間の間、高アイドルスイッチ４０を瞬時に押す。次いで、エンジン速度コマンドは、最初に高アイドルＤＦＬＴ値に対応する。オペレータは、減速ペダル４５を押すことによって瞬時にエンジン速度を減速できる。一方、オペレータがより低速で車両を連続して操作したいときには、減速ペダル４５を所定位置に固定したままよりも高アイドル設定ポイント値を再プログラムする方が都合がよい。次いで、オペレータは、所定の時間の長さよりも長い間、高アイドルスイッチ４０を押し、同時に減速ペダル４５を所望の速度に対応する位置にまで押す。オペレータが高アイドルスイッチ４０を離すと、電子コントローラ１５は、高アイドル設定ポイントを新しい値に再プログラムする。次いでエンジン速度コマンドは、減速ペダル４５が下げられない限り、所望の値に対応する。上述したように、オペレータは、減速ペダル４５を押すことによって、高アイドル設定ポイント値からエンジン速度コマンドを瞬時に減少させることができる。
【００１４】
オペレータが機器を低アイドルで操作したいときには、オペレータは低アイドルスイッチ３５を押す。次いで、エンジン速度コマンドが低アイドルＤＦＬＴ値に設定される。好ましい実施例において、エンジン速度コマンドは、１分につき約６５０回転の値に対応しており、エンジン速度はそのレベルまで低下する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施例の概略図である。
【図２】図１に示したスイッチの好ましい実施例の概略図である。
【図３】図１に示した実施例に関して用いられたソフトウェア制御の一実施例のフローチャートである。
【符号】
１０  エンジン制御部
１５  コントローラ
２０  メモリ装置
２５  スイッチ
２６  コネクタ
３０  ロッカスイッチ
３５  低アイドルスイッチ
４０  高アイドルスイッチ
５０  位置センサ
５１  コネクタ
５５  エンジン
６０  エンジン速度センサ
６１  コネクタ
【図１】
0003741739.tif 000002
【図２】
0003741739.tif 000003
【図３】
0003741739.tif 000004