JP2005299519A - 高圧洗浄機のエンジン回転数制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡素な構成で放水作業の実行と停止に応じてエンジン回転数を制御して作業性を向上（安定）させると共に、燃費を向上させつつ騒音を低減させるようにした高圧洗浄機のエンジン回転数制御装置を提供する。
【解決手段】 エンジンの吸気路に設けられたスロットルバルブの開度θＴＨを調整するアクチュエータを設け、放水作業が実行されていると判断されるとき（Ｓ２０）、エンジン回転数ＮＥ（目標エンジン回転数ＮＥＤ）を作業時回転数ＮＥＤａに上昇させる（Ｓ２６）一方、放水作業が実行されていないと判断されるとき（Ｓ２８）、エンジン回転数ＮＥを作業停止時回転数ＮＥＤｉに下降させる（Ｓ３２）ように前記アクチュエータの駆動を制御する。
【選択図】 図８

Description

この発明は、高圧洗浄機のエンジン回転数制御装置に関する。

従来、高圧洗浄機において、搭載されたエンジンでポンプを駆動し、かかるポンプによって加圧された水を放出する技術が知られている。このような高圧洗浄機においては、一般に機械式ガバナによってエンジン回転数の調整をしている。従って、操作者がエンジン回転数の調整を行う場合、機械式ガバナにワイヤを介して取り付けられたレバー（回転数調整レバー）を手動で操作することで行われていた。

そのため、放水を一時的に停止させることの多い作業などでは、放水作業の停止や再開の都度、エンジン回転数を操作者が調整する必要があって煩瑣であった。その結果、放水作業を停止しているにも関わらず、エンジン回転数が放水作業時の回転数（放水作業停止時より高い回転数）に維持されたままとなることが多く、それに伴って燃費が悪化すると共に、騒音が大きくなるという不具合があった。

そこで、例えば、特許文献１に記載される技術にあっては、操作者によってノズルに取り付けられた手元コックが閉じられたとき（操作者が放水作業を停止したとき）、無負荷弁（アンロード弁）が作動して高圧ポンプを無負荷運転（ポンプ無負荷状態）にすると共に、その無負荷弁の弁体の動きに連動してエンジンのガバナレバーを回転させるように構成している。この回転によってガバナレバーに連結されたガバナロッドが押され、さらにガバナロッドに連結されたスロットルレバーが閉方向に回転させられることでスロットルバルブが閉じ、よってエンジン回転数を自動的に低下させるように構成している。

実開平６−７７８６９号公報（段落００１１、００１２など）

しかしながら、上記特許文献１に記載されるような無負荷弁の変位に応じてガバナレバーを操作する構成では、無負荷弁の弁体の動きに連動するスピンドルを設けると共に、スピンドルとガバナレバーの間にワイヤを引き回す必要があり、構成が複雑であった。

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、より簡素な構成で放水作業の実行と停止に応じてエンジン回転数を制御して作業性を向上（安定）させると共に、燃費を向上させつつ騒音を低減させるようにした高圧洗浄機のエンジン回転数制御装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１にあっては、搭載されたエンジンでポンプを駆動して加圧しつつ放水部から放水して洗浄する高圧洗浄機のエンジン回転数制御装置において、前記エンジンの吸気路に設けられたスロットルバルブの開度を調整するアクチュエータと、放水作業が実行されているか否かを判断する作業実行判断手段と、前記作業実行判断手段により、前記放水作業が実行されていると判断されるとき、エンジン回転数を作業時回転数に上昇させる一方、前記放水作業が実行されていないと判断されるとき、前記エンジン回転数を作業停止時回転数に下降させ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を備えるように構成した。

また、請求項２にあっては、さらに、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とスロットル開度に基づいて前記エンジンの出力がしきい値以上か否かを推定するエンジン出力推定手段とを備えると共に、前記作業実行判断手段は、前記エンジンの出力が前記しきい値以上と推定されたとき、前記放水作業が実行されていると判断するように構成した。

また、請求項３にあっては、前記作業実行判断手段は、所定時間以上継続して前記エンジンの出力が前記しきい値以上と推定されたとき、前記放水作業が実行されていると判断するように構成した。

また、請求項４にあっては、さらに、前記放水部に取り付けられて操作者によって操作可能な放水実行手段と、前記操作者によって前記放水実行手段が操作されたとき、放水実行信号を出力する放水実行信号出力手段とを備えると共に、前記作業実行判断手段は、前記放水実行信号出力手段から前記放水実行信号が入力されたとき、前記放水作業が実行されていると判断するように構成した。

また、請求項５にあっては、さらに、前記放水部に取り付けられて操作者によって操作可能なエンジン回転数変更指示入力手段を備えると共に、前記エンジン回転数制御手段は、前記エンジン回転数変更指示入力手段からの指示が入力されたとき、前記作業時回転数を変更するように構成した。

請求項１に係る高圧洗浄機のエンジン回転数制御装置においては、エンジンの吸気路に設けられたスロットルバルブの開度を調整するアクチュエータを備えると共に、放水作業が実行されているか否かを判断し、放水作業が実行されていると判断されるとき、エンジン回転数を作業時回転数に上昇させる一方、実行されていないと判断されるとき、エンジン回転数を作業停止時回転数に下降させるようにアクチュエータの駆動を制御する如く構成したので、操作者によるエンジン回転数の調整作業を不要とすることができる、即ち、自動的に放水作業の実行と停止に応じたエンジン回転数の制御を行うことができ、よって作業性を向上（安定）させることができる。さらには、作業停止時にエンジン回転数を下降させることで、燃費を向上させつつ騒音を低減させることができる。

また、請求項２にあっては、エンジンの回転数とスロットルバルブの開度を検出し、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エンジンの出力がしきい値以上か否かを推定し、エンジン出力がしきい値以上のとき、放水作業が実行されていると判断するように構成したので、放水作業が実行されているか否かをより正確に判断することができ、よって請求項１で述べた効果をより一層得ることができる。

また、請求項３にあっては、所定時間以上継続して前記エンジンの出力が前記しきい値以上と推定されたとき、放水作業が実行されていると判断するように構成したので、上記した効果に加え、エンジンに作用する負荷を精度良く判断することができ（エンジン出力の一時的な変動（燃料溜りなどに起因する偶発的な変動）を負荷変動と誤って判断することがなく）、よって放水作業の実行と停止に応じたエンジン回転数の切り換えをより的確に行うことができる。さらには、エンジン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る。

また、請求項４にあっては、放水部に取り付けられて操作者によって操作可能な放水実行手段と、操作者によって放水実行手段が操作されたとき、放水実行信号を出力する放水実行信号出力手段とを備えると共に、放水実行信号出力手段から放水実行信号が入力されたとき、放水作業が実行されていると判断するように構成したので、請求項１で述べた効果を簡素な構成で得ることができる。

また、請求項５にあっては、放水部に取り付けられて操作者によって操作可能なエンジン回転数変更指示入力手段を備えると共に、エンジン回転数変更指示入力手段からの指示が入力されたとき、前記作業時回転数を変更するように構成したので、上記した効果に加え、操作者が放水作業を行いながら作業時回転数を変更（所望の水量（水圧）に変更）することができ、よって作業性を一層向上させることができる。さらには、スロットル開度を上記の如くアクチュエータによって調整するようにしたことから、エンジン回転数をエンジン回転数変更指示入力手段を介して入力された作業時回転数に精度よく一致させることができ、よって機械式ガバナを用いた従来例に比して作業時回転数（水量（水圧））を微調整することが可能となって作業性をより一層向上させることができる。

以下、添付図面に即してこの発明に係る高圧洗浄機のエンジン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。

図１は、この実施の形態に係る高圧洗浄機用エンジン回転数制御装置が搭載される高圧洗浄機の本体の平面図である。また、図２は、図１に示す高圧洗浄機の本体の左側面図である。

図１および図２において、符号１０は高圧洗浄機を示す。高圧洗浄機１０は、フレーム１２と、フレーム１２に取り付けられた把手１４と、フレーム１２の左右（図１，２において矢印の向きを進行方向とした場合の左右）に取り付けられた車輪１６Ｒ，１６Ｌとを備える。

高圧洗浄機１０のフレーム１２の先端付近にエンジン１８（内燃機関。後述）、後端付近にポンプ２０が搭載される。尚、エンジン１８は、リコイルスタータ２２を備え、操作者によって手動で始動される。

図１に示すように、エンジン１８のクランク軸１８Ｓは、エンジン側プーリ２４に巻き掛けられたベルト２６を介し、ポンプ２０の駆動軸２０Ｓに取り付けられたポンプ側プーリ２８と接続される。従って、ポンプ２０は、ベルト２６によってエンジン１８の回転出力が駆動軸２０Ｓに伝達されて駆動される。

また、ポンプ２０には給水管３０が接続される。給水管３０の一端はポンプ２０の吸水口３２に接続されると共に、その他端は水道などの水源（図示せず）に接続される。従って、給水管３０はポンプ２０に供給される水の流路となる。

ポンプ２０の吐出口（図１，２で見えず）には、ポンプで加圧された水の流路である放水管３４の一端が接続される。また、放水管３４の他端には高圧ホース３６が接続され、高圧ホース３６の先端には洗浄ガン（放水部）（図１，２で図示せず）が取り付けられる。

放水管３４の途中には、調圧機能を備えたアンロード弁４０を介して還流管４２の一端が接続され、その他端は給水管３０の途中に接続される。即ち、還流管４２は放水管３４から分岐されて給水管３０に接続されている。

図３は、高圧洗浄機の洗浄ガン（放水部）の左側面図である。

図３において、符号４４は洗浄ガンを示す。洗浄ガン４４は、把持部４６、フォアグリップ４８および水が放出される放出部５０からなる。把持部４６は、操作者によって把持されるグリップ５２を備えると共に、グリップ５２に対して移動自在なトリガ５４を備える。さらに、グリップ５２の端部（底面）には高圧ホース接続口５６が設けられ、前記した高圧ホース３６の先端と接続される。また、把持部４６の適宜位置、具体的には、グリップ５２の重力方向において上部付近に、エンジン１８の回転数（アイドリング回転数よりも高く設定された作業時回転数）を変更（調整）するボリューム５８（エンジン回転数変更指示入力手段）が設けられる。ボリューム５８の付近にはボリュームセンサ６０が配置され、操作者によってボリューム５８を介して入力されたエンジン回転数（作業時回転数）に応じた信号を出力する。

また、放出部５０は、内部に加圧された水を圧送する流路を有したバレル６２を備え、その一端は、把持部４６に接続されると共に、他端には水が噴出（放出）されるノズル６４が取り付けられる。さらに、バレル６２の適宜位置には前記したフォアグリップ４８が下向きに取り付けられる。

ここで、洗浄ガン４４の動作について簡単に説明すると、洗浄ガン４４の内部には前記した高圧ホース接続口５６とノズル６４を連通する流路が設けられると共に、前記流路内にはトリガ５４の動作と機械的に連動して前記流路を開閉するニードル弁（図示せず）が設けられる。前記ニードル弁は、操作者によってトリガ５４が図３の矢印方向に操作されたときに開弁して前記流路と外部（大気）を連通させる一方、トリガ５４が操作されていないときに閉弁して前記流路を密閉（封止）させる。

次いで、図４および図５を参照して放水作業時および放水作業停止時の水の流れについて説明する。図４は、放水作業時の水の流れを示す模式図であり、図５は作業停止時のそれである。

放水作業を行うために操作者によって洗浄ガンのトリガ５４が操作されると、水は、図４に示す如く、給水管３０、ポンプ２０、第１の放水管３４ａ、アンロード弁４０、第２の放水管３４ｂおよび高圧ホース３６を介して洗浄ガンへ圧送され、洗浄ガンのノズル６４から放水（噴射）される。即ち、ポンプ１８に負荷が作用する状態（ポンプ負荷状態）となる。尚、ポンプ２０からアンロード弁４０までの放水管３４を第１の放水管３４ａとし、アンロード弁４０から高圧ホース３６との接続位置までのそれを第２の放水管３４ｂとした。

一方、放水作業の停止時（即ち、操作者によって洗浄ガンのトリガ５４が操作されていないとき）は、前述の如く洗浄ガン内のニードル弁によって流路が密閉され、よって流路内の水圧（流路からアンロード弁４０までの間にある水の圧力）が急激に上昇する。この水圧の上昇により、アンロード弁４０が動作し（具体的には、アンロード弁内にある逆止弁（図示せず）が閉じ、アンロード弁内にあってリリーフ弁に連結されたピストン（図示せず）が押し上げられ）、第１の放水管３４ａと還流管４２を連通させると共に、第１の放水管３４ａと第２の放水管３４ｂを連通させる流路を閉じる。これにより、水は、図５に示す如く、給水管３０、ポンプ２０、第１の放水管３４ａ、アンロード弁４０および還流管４２を循環させられる。即ち、ポンプ２０に作用する負荷がほとんどない状態（ポンプ無負荷状態）となる。

図６は、エンジン１８の説明断面図である。

エンジン１８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１８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。

ピストン７２は前記したクランク軸１８Ｓに連結され、クランク軸１８Ｓはギヤを介してカム軸８６と連結される。また、クランク軸１８Ｓ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２２が取り付けられる。尚、クランク軸１８Ｓの他端には、図示は省略するが、前記したエンジン側プーリ２４が取り付けられる。

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。

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、燃料タンク（図示せず）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。

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。

スロットル開度センサ９８、クランク角センサ１００およびボリュームセンサ６０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、高圧洗浄機１０の適宜位置に配置される。

ここで、ＥＣＵ１０２におけるエンジン回転数制御を、図７を参照して説明する。図７は、高圧洗浄機のエンジン回転数制御の構成を機能的に示すブロック図である。

図７に示す如く、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センサ９８から出力されたスロットル開度θＴＨに基づき、エンジン回転数ＮＥが目標回転数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。

さらに、ＥＣＵ１０２には、操作者によってボリューム５８（ボリュームセンサ６０）を介して操作者が所望するエンジン回転数（作業時回転数ＮＥＤａ）が入力される。

このように、この実施例に係る高圧洗浄機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１８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を制御すると共に、操作者によってエンジン回転数ＮＥ（作業時回転数ＮＥＤａ）を入力できるようにした。

次いで、図８を参照してこの実施例に係る高圧洗浄機のエンジン回転数制御装置の動作について説明する。図８は、その動作を示すフローチャートである。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。

図８の説明に入る前に、この実施例における放水作業が実行されているか否か、換言すれば、ポンプ負荷状態およびポンプ無負荷状態のいずれであるかの判断について概説する。図９は、放水作業時（ポンプ負荷状態）および放水作業停止時（ポンプ無負荷状態）のエンジン回転数ＮＥに対するエンジン出力ＯＰの特性を示すグラフである。尚、エンジン出力ＯＰは、エンジン負荷を表す値（パラメータ）である。

図９に示す如く、エンジン回転数ＮＥに対するエンジン出力ＯＰの特性は、放水作業時（ポンプ負荷状態）と放水作業停止時（ポンプ無負荷状態）で大きく異なる（２極化されている）。この特性に基づいて、エンジン出力ＯＰがしきい値ＯＰ１（例えば、１．０［ＰＳ］とする）以上か否かを判断することで、放水作業時であるか否か（ポンプが負荷状態あるいはポンプ無負荷状態のいずれであるか）を判断するようにした。

図１０は、エンジン出力ＯＰがしきい値ＯＰ１における、作業停止時回転数ＮＥＤｉ（アイドリング回転数）からＮＥＤｍａｘ（作業時回転数ＮＥＤａが取り得る最大値）までのエンジン回転数ＮＥに対するスロットル開度θＴＨの特性を示すグラフである。

図１０に示す如く、エンジン出力ＯＰが一定の値（所定値。例えば、しきい値ＯＰ１）であるときのエンジン回転数ＮＥに対するスロットル開度θＴＨは、予め実験を通じてマップ化することができる。即ち、現在のエンジン回転数ＮＥから、エンジン出力ＯＰがしきい値ＯＰ１であるときのスロットル開度を求めることができる。例えば、エンジン回転数ＮＥが作業停止時回転数ＮＥＤｉ（アイドリング回転数）であるときのスロットル開度はθＴＨref（以下「スロットル開度しきい値θＴＨref」という）となる。

そこで、この実施例では現在のスロットル開度θＴＨと前記スロットル開度しきい値θＴＨrefを比較し、スロットル開度θＴＨがスロットル開度しきい値θＴＨref以上であれば、現在のエンジン出力ＯＰがしきい値ＯＰ１以上であると推定するようにした。一方、スロットル開度しきい値θＴＨref未満であれば、現在のエンジン出力ＯＰがしきい値ＯＰ１未満であると推定するようにした。尚、エンジン回転数ＮＥが作業時回転数ＮＥＤａであるときも同様に、スロットル開度しきい値θＴＨrefを、図示の特性から求めることができる。

図８の説明に戻ると、まず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。

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１８の目標回転数ＮＥＤが作業停止時回転数ＮＥＤｉ（アイドリング回転数。例えば、２０００［ｒｐｍ］とする）に設定されているか否か判断する。尚、目標回転数ＮＥＤは、ＥＣＵ１０２の起動時に作業停止時回転数ＮＥＤｉに設定される。

Ｓ１８で肯定されるときは、次いでＳ２０に進み、エンジン出力ＯＰがしきい値ＯＰ１以上か否かを推定する。具体的には、前述したようにエンジン回転数平均値ＮＥavg（概略的には、エンジン回転数ＮＥ）およびスロットル開度θＴＨに基づいてエンジン出力ＯＰがしきい値ＯＰ１以上か否かを推定し、よって放水作業が実行されているか否かを判断する。

Ｓ２０で否定されるとき（エンジン出力ＯＰがしきい値ＯＰ１未満（放水作業が実行されていない）と判断されるとき）は以降の処理をスキップして目標回転数ＮＥＤが作業停止時回転数ＮＥＤｉに維持される一方、Ｓ２０で肯定されるとき（エンジン出力ＯＰがしきい値ＯＰ１以上（放水作業が実行されている）と判断されるとき）はＳ２２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がしきい値ＯＰ１以上であるか否か判断する。尚、この判断は、Ｓ２０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。

Ｓ２２で否定されるときは以降の処理をスキップして目標回転数ＮＥＤが作業停止時回転数ＮＥＤｉに維持される一方、Ｓ２２で肯定されるときはＳ２４に進み、操作者によってボリューム５８を介して設定された作業時回転数ＮＥＤａ（例えば、３６００［ｒｐｍ］）を読み込む。

次いでＳ２６に進み、目標回転数ＮＥＤをＳ２４で読み込んだ作業時回転数ＮＥＤａに変更する（上昇させる）。これにより、ＥＣＵ１０２は、エンジン回転数ＮＥが変更された目標回転数ＮＥＤに一致するように電動モータ９６を制御し、よってエンジン回転数ＮＥが上昇する。

Ｓ２６で目標回転数ＮＥＤが作業時回転数ＮＥＤａに変更されると、次回のプラグラムループ時はＳ１８で否定されてＳ２８に進み、Ｓ２０同様にエンジン出力ＯＰがしきい値ＯＰ１未満か否か、即ち、放水作業が停止された（実行されていない）か否かを判断する。

Ｓ２８で否定されるとき（エンジン出力ＯＰが所定値ＯＰ１以上（放水作業が実行されている）と判断されるとき）は以降の処理をスキップして目標回転数ＮＥＤが作業時回転数ＮＥＤａに維持される一方、Ｓ２８で肯定されるとき（エンジン出力ＯＰが所定値ＯＰ１未満（放水作業が実行されていない）と判断されるとき）はＳ３０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が所定値ＯＰ１未満か否か判断する。尚、この判断もＳ２２同様に、Ｓ２８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］）に達したか確認することによって行われる。

Ｓ３０で否定されるときは以降の処理をスキップして目標回転数ＮＥＤが作業時回転数ＮＥＤａに維持される一方、Ｓ３０で肯定されるときはＳ３２に進み、目標回転数ＮＥＤを作業停止時回転数ＮＥＤｉに変更する（下降させる）。これにより、ＥＣＵ１０２は、エンジン回転数ＮＥが変更された目標回転数ＮＥＤに一致するように電動モータ９６を制御し、よってエンジン回転数ＮＥが下降する。

このように、この実施例にあっては、エンジン回転数ＮＥ（エンジン回転数ＮＥavg）およびスロットル開度θＴＨを検出（算出）し、それらの値に基づいてエンジン出力ＯＰがしきい値ＯＰ１以上か否かを推定し、その結果に応じてエンジン１８の回転数ＮＥ（目標回転数ＮＥＤ）を変更する、具体的には作業停止時回転数ＮＥＤｉ（アイドリング回転数）とそれよりも高く設定された作業時回転数ＮＥＤａとの間で切り換えるように構成したので、放水作業が実行されているか否かを正確に判断することができると共に、操作者によるエンジン回転数の調整作業を不要とすることができる。即ち、自動的に放水作業の実行と停止に応じたエンジン回転数の制御を行うことができ、作業性を向上（安定）させることができる。さらには、作業停止時にエンジン回転数を下降させることで、燃費を向上させつつ騒音を低減させることができる。

また、目標回転数ＮＥＤが作業停止時回転数ＮＥＤｉであって第１の所定時間ｔ１にわたってエンジン出力ＯＰがしきい値ＯＰ１以上と推定されたとき、エンジン回転数ＮＥ（目標回転数ＮＥＤ）を作業停止時回転数ＮＥＤｉから、それよりも高い値に設定された作業時回転数ＮＥＤａに変更する（上昇させる）一方、目標回転数ＮＥＤが作業時回転数ＮＥＤａであって第２の所定時間ｔ２にわたってエンジン出力ＯＰがしきい値ＯＰ１未満と推定されたとき、エンジン回転数ＮＥ（目標回転数ＮＥＤ）を作業時回転数ＮＥＤａから作業停止時回転数ＮＥＤｉに変更する（下降させる）ように構成したので、エンジン１８に作用する負荷を精度良く判断することができ、よって放水作業の実行と停止に応じたエンジン回転数ＮＥの切り換えをより的確に行うことができる。さらには、エンジン回転数ＮＥ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る。

また、操作者が洗浄ガン４４に取り付けられたボリューム５８を介して作業時回転数ＮＥＤａを設定し、所望のエンジン回転数を得ることができるように構成したので、操作者が放水作業を行いながら作業時回転数を変更（所望の水量（水圧）に変更）することができ、よって作業性を一層向上させることができる。さらには、スロットル開度θＴＨを電動モータ９６（アクチュエータ）によって調整するようにしたことから、エンジン回転数ＮＥをボリューム５８を介して入力された作業時回転数ＮＥＤａに精度よく一致させることができ、よって機械式ガバナを用いたものに比して作業時回転数（水量（水圧））を微調整することが可能となって作業性をより一層向上させることができる。

次いで、図１１以降を参照し、この発明の第２実施例に係る高圧洗浄機のエンジン回転数制御装置について説明する。

図１１は、第２実施例に係る放水部（洗浄ガン）４４２の左側面図である。また、図１２は、第２実施例に係る高圧洗浄機のエンジン回転数制御の構成を機能的に示すブロック図である。尚、以下の説明において、第１実施例と共通の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

第２実施例に係る洗浄ガン４４２にあっては、図１１に示すように、トリガ５４の付近にトリガセンサ１０４が配置される。トリガセンサ１０４は操作者によってトリガ５４が図１１の矢印方向に操作されたとき、図１２に示すように、ＥＣＵ１０２にオン信号を出力する一方、然らざるときはオフ信号を出力するようにした。

次いで、図１３および図１４を参照して第２実施例に係る高圧洗浄機のエンジン回転数制御装置の動作について説明する。図１３は、その動作を示すフローチャートであり、ＥＣＵ１０２において所定の周期（例えば、２０［ｍｓｅｃ］）ごとに実行される。また、図１４は、トリガセンサ１０４の出力に対する目標回転数ＮＥＤの変化を表すタイムチャートである。

以下説明すると、Ｓ１００において、トリガセンサ１０４がオン信号を出力しているか否か、即ち、放水作業が実行されているか否か判断する。Ｓ１００で肯定されるときはＳ１０２に進み、操作者によってボリューム５８を介して設定された作業時回転数ＮＥＤａ（例えば、３６００［ｒｐｍ］）を読み込む。

次いでＳ１０４に進み、図１４に示す如く、ただちに目標回転数ＮＥＤをＳ１０２で読み込んだ作業時回転数ＮＥＤａに変更する（上昇させる）。これにより、ＥＣＵ１０２は、エンジン回転数ＮＥが変更された目標回転数ＮＥＤに一致するように電動モータ９６を制御し、よってエンジン回転数ＮＥが上昇する。尚、オン信号が出力されている間は、エンジン回転数ＮＥが作業時回転数ＮＥＤａに維持される。

一方、Ｓ１００で否定されるとき、即ち、トリガセンサ１０４がオフ信号を出力しているときはＳ１０６に進み、図１４に示す如く、ただちに目標回転数ＮＥＤを作業停止時回転数ＮＥＤｉ（例えば、２０００［ｒｐｍ］）に変更する（下降させる）。これにより、ＥＣＵ１０２は、エンジン回転数ＮＥが変更された目標回転数ＮＥＤに一致するように電動モータ９６を制御し、よってエンジン回転数ＮＥが下降する。尚、オフ信号が出力されている間は、回転数ＮＥが作業停止時回転数ＮＥＤｉに維持される。

尚、残余の構成は第１実施例と同様であるので、説明を省略する。

このように、第２実施例にあっては、洗浄ガン４４２が操作されることによってトリガセンサ１０４からオン信号が出力されると、エンジン１８の回転数ＮＥ（目標回転数ＮＥＤ）が作業停止時回転数ＮＥＤｉから作業時回転数ＮＥＤａに変更される一方、オフ信号が出力されると、エンジン回転数ＮＥ（目標回転数ＮＥＤ）が作業時回転数ＮＥＤａから作業停止時回転数ＮＥＤｉに変更されるように構成したので、簡素な構成で放水作業の実行と停止に応じたエンジン回転数にすることができ、よって作業性を向上（安定）させることができる。さらには、作業停止時にエンジン回転数を下降させるように構成したので、燃費を向上させつつ騒音を低減させることができる。

以上の如く、この発明の第１および第２実施例にあっては、搭載されたエンジン（１８）でポンプ（２０）を駆動して加圧しつつ放水部（洗浄ガン４４，４４２）から放水して洗浄する高圧洗浄機（１０）のエンジン回転数制御装置において、前記エンジン（１８）の吸気路（８０）に設けられたスロットルバルブ（９４）の開度（θＴＨ）を調整するアクチュエータ（電動モータ９６）と、放水作業が実行されているか否かを判断する作業実行判断手段（ＥＣＵ１０２。図８フローチャートのＳ２０，Ｓ２８、図１３フローチャートのＳ１００）と、前記作業実行判断手段により、前記放水作業が実行されていると判断されるとき、エンジン回転数（ＮＥ）を作業時回転数（ＮＥＤａ）に上昇させる（図８フローチャートのＳ２６、図１３フローチャートのＳ１０４）一方、前記放水作業が実行されていないと判断されるとき、前記エンジン回転数（ＮＥ）を作業停止時回転数（ＮＥＤｉ）に下降させる（図８フローチャートのＳ３２、図１３フローチャートのＳ１０６）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（１０２）とを備えるように構成した。

この発明の第１実施例にあっては、前記エンジン（１８）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、図８フローチャートのＳ１０，Ｓ１４）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（スロットル開度センサ９８、図８フローチャートのＳ１６）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）に基づいて前記エンジン（１８）の出力（ＯＰ）がしきい値（ＯＰ１）以上か否かを推定するエンジン出力推定手段（ＥＣＵ１０２。図８フローチャートのＳ２０，Ｓ２８）とを備えると共に、前記作業実行判断手段は、前記エンジン（１８）の出力（ＯＰ）が前記しきい値（ＯＰ１）以上と推定されたとき、前記放水作業が実行されていると判断する（図８フローチャートのＳ２０，Ｓ２８）ように構成した。

また、前記作業実行判断手段（ＥＣＵ１０２）は、所定時間（ｔ１）以上継続して前記エンジンの出力（ＯＰ）が前記しきい値（ＯＰ１）以上と推定されたとき、前記放水作業が実行されていると判断する（図８フローチャートのＳ２０，Ｓ２２）ように構成した。

また、この発明の第２実施例にあっては、さらに、前記放水部（洗浄ガン４４２）に取り付けられて操作者によって操作可能な放水実行手段（トリガ５４）と、前記操作者によって前記放水実行手段が操作されたとき、放水実行信号を出力する放水実行信号出力手段（トリガセンサ１０４）とを備えると共に、前記作業実行判断手段（ＥＣＵ１０２）は、前記放水実行信号出力手段から前記放水実行信号が入力されたとき、前記放水作業が実行されていると判断する（図１３フローチャートのＳ１００）ように構成した。

また、この発明の第１および第２実施例にあっては、さらに、前記放水部（洗浄ガン４４，４４２）に取り付けられて操作者によって操作可能なエンジン回転数変更指示入力手段（ボリューム５８）を備えると共に、前記エンジン回転数制御手段（ＥＣＵ１０２）は、前記エンジン回転数変更指示入力手段からの指示が入力されたとき、前記作業時回転数（ＮＥＤａ）を変更する（図８フローチャートのＳ２４、図１３フローチャートのＳ１０２）ように構成した。

尚、上記において、作業時回転数ＮＥＤａ、作業停止時回転数ＮＥＤｉ、しきい値ＯＰ１、第１および第２所定時間ｔ１，ｔ２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。

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。

また、洗浄に用いられる流体として水を例示したが、それに限られるものではなく、洗浄液、さらには塗料などであっても良いことは言うまでもない。

この発明の第１実施例に係る高圧洗浄機のエンジン回転数制御装置が搭載される高圧洗浄機の本体の平面図である。 図１に示す高圧洗浄機の本体の左側面図である。 第１実施例に係る高圧洗浄機の放水部（洗浄ガン）の左側面図である。 図１に示す高圧洗浄機の放水作業時の水の流れを示す模式図である。 図１に示す高圧洗浄機の放水停止時の水の流れを示す模式図である。 図１に示すエンジンの説明断面図である。 第１実施例に係る高圧洗浄機のエンジン回転数制御装置の動作を機能的に示すブロック図である。 第１実施例に係る高圧洗浄機のエンジン回転数制御装置の動作を示すフローチャートである。 図１に示す高圧洗浄機のエンジン回転数に対するエンジン出力の特性を示すグラフである。 図１に示す高圧洗浄機のエンジン出力がしきい値ＯＰ１におけるエンジン回転数に対するスロットル開度の特性を示すグラフである。 第２実施例に係る放水部（洗浄ガン）の左側面図である。 第２実施例に係る高圧洗浄機のエンジン回転数制御装置の動作を機能的に示すブロック図である。 第２実施例に係る高圧洗浄機のエンジン回転数制御装置の動作を示すフローチャートである。 図１１に示すトリガセンサの出力に対する目標回転数の変化を表すタイムチャートである。

符号の説明

１０ 高圧洗浄機
１８ エンジン
２０ ポンプ
４４，４４２ 洗浄ガン（放水部）
５４ トリガ（放水実行手段）
５８ ボリューム（エンジン回転数変更指示入力手段）
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（作業実行判断手段、エンジン回転数制御手段、エンジン出力推定手段）
１０４ トリガセンサ（放水実行信号出力手段）

Claims (5)

1. 搭載されたエンジンでポンプを駆動して加圧しつつ放水部から放水して洗浄する高圧洗浄機のエンジン回転数制御装置において、前記エンジンの吸気路に設けられたスロットルバルブの開度を調整するアクチュエータと、放水作業が実行されているか否かを判断する作業実行判断手段と、前記作業実行判断手段により、前記放水作業が実行されていると判断されるとき、エンジン回転数を作業時回転数に上昇させる一方、前記放水作業が実行されていないと判断されるとき、前記エンジン回転数を作業停止時回転数に下降させ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を備えることを特徴とする高圧洗浄機のエンジン回転数制御装置。
2. さらに、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とスロットル開度に基づいて前記エンジンの出力がしきい値以上か否かを推定するエンジン出力推定手段とを備えると共に、前記作業実行判断手段は、前記エンジンの出力が前記しきい値以上と推定されたとき、前記放水作業が実行されていると判断することを特徴とする請求項１記載の高圧洗浄機のエンジン回転数制御装置。
3. 前記作業実行判断手段は、所定時間以上継続して前記エンジンの出力が前記しきい値以上と推定されたとき、前記放水作業が実行されていると判断することを特徴とする請求項２記載の高圧洗浄機のエンジン回転数制御装置。
4. さらに、前記放水部に取り付けられて操作者によって操作可能な放水実行手段と、前記操作者によって前記放水実行手段が操作されたとき、放水実行信号を出力する放水実行信号出力手段とを備えると共に、前記作業実行判断手段は、前記放水実行信号出力手段から前記放水実行信号が入力されたとき、前記放水作業が実行されていると判断することを特徴とする請求項１記載の高圧洗浄機のエンジン回転数制御装置。
5. さらに、前記放水部に取り付けられて操作者によって操作可能なエンジン回転数変更指示入力手段を備えると共に、前記エンジン回転数制御手段は、前記エンジン回転数変更指示入力手段からエンジン回転数変更指示が入力されたとき、前記作業時回転数を変更す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高圧洗浄機のエンジン回転数制御装置。
   

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