JP2013194578A - 流体ポンプの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関に駆動される流体ポンプにおいて、運転を開始してから流体の吐出が始まるまでの時間を短縮して送水効率を向上させるようにした流体ポンプの制御装置を提供する。
【解決手段】内燃機関に駆動されて流体を吸入して吐出する流体ポンプの制御装置において、内燃機関のスロットルバルブを開閉するアクチュエータを備え、スロットルバルブの開度ＴＨを検出すると共に（Ｓ１２）、内燃機関が始動された後、内燃機関の目標回転数ＮＥａを第１の所定回転数ＮＥａ１に設定し（Ｓ１０）、次いで検出されたスロットル開度ＴＨが第１の所定開度ＴＨａを超えるとき、目標回転数ＮＥａを第１の所定回転数ＮＥａ１より低い第２の所定回転数ＮＥａ２に変更すると共に（Ｓ１６，Ｓ１８）、内燃機関の機関回転数ＮＥが目標回転数ＮＥａとなるようにアクチュエータの駆動を制御する。
【選択図】図６

Description

この発明は流体ポンプの制御装置に関し、より詳しくは内燃機関によって駆動される流体ポンプの制御装置に関する。

従来より、内燃機関に駆動されて流体（例えば水）を吸入して吐出する流体ポンプが種々提案されており、その一例として特許文献１記載の技術を挙げることができる。特許文献１に記載される技術にあっては、自吸式の流体ポンプにおいて、内燃機関のスロットルバルブの駆動を制御するアクチュエータ（電動モータ）を備え、機関回転数が目標回転数となるようにアクチュエータの駆動を制御する如く構成される。尚、上記した目標回転数は、内燃機関の運転中は常に一定とされ、ポンプが効率良く送水できるような回転数に設定される。

特開２００６−９７５０１号公報（段落００２６、図３など）

ところで、流体ポンプは、内燃機関が始動されて運転を開始する際、吸入口に接続された吸入配管の中にある空気を吸い込んで排気しつつ（換言すれば自吸しつつ）水を汲み上げ、そして吸入配管が水で充填されるときに吐出（送水）を開始する。このポンプの運転を開始してから水の吐出を始めるまでの時間は、送水効率の点でできるだけ短い方が望ましい。

しかしながら、特許文献１記載の技術の如く構成すると、流体ポンプの運転開始時も内燃機関は効率良く送水できるような回転数で運転されるため、別言すれば、吸入配管内の空気を吸い込んで排気するのに適した回転数で運転されないため、排気に時間がかかり、よって吐出が始まるまでの時間が長くなって送水効率が低下するという不都合が生じていた。

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、内燃機関に駆動される流体ポンプにおいて、運転を開始してから流体の吐出が始まるまでの時間を短縮して送水効率を向上させるようにした流体ポンプの制御装置を提供することにある。

上記した課題を解決するために、請求項１にあっては、内燃機関に駆動されて流体を吸入して吐出する流体ポンプの制御装置において、前記内燃機関のスロットルバルブを開閉するアクチュエータと、前記アクチュエータの駆動を制御するアクチュエータ制御手段と、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、前記内燃機関が始動された後、前記内燃機関の目標回転数を第１の所定回転数に設定し、次いで前記検出されたスロットル開度が第１の所定開度を超えるとき、前記目標回転数を前記第１の所定回転数より低い第２の所定回転数に変更する目標回転数設定手段とを備えると共に、前記アクチュエータ制御手段は、前記内燃機関の機関回転数が前記目標回転数となるように前記アクチュエータの駆動を制御する如く構成した。

請求項２に係る流体ポンプの制御装置にあっては、前記目標回転数設定手段は、前記検出されたスロットル開度が第１の所定時間継続して前記第１の所定開度を超えるとき、前記目標回転数を前記第２の所定回転数に変更する如く構成した。

請求項３に係る流体ポンプの制御装置にあっては、前記目標回転数設定手段によって目標回転数が前記第２の所定回転数に変更された後、前記検出されたスロットル開度が第２の所定開度未満に減少したとき、前記内燃機関の運転を停止させる運転停止手段を備える如く構成した。

請求項４に係る流体ポンプの制御装置にあっては、前記運転停止手段は、前記目標回転数設定手段によって前記目標回転数が前記第２の所定回転数に変更された後、前記検出されたスロットル開度が第２の所定時間継続して前記第２の所定開度未満に減少したとき、前記内燃機関の運転を停止させる如く構成した。

請求項５に係る流体ポンプの制御装置にあっては、前記運転停止手段は、前記目標回転数設定手段によって前記目標回転数が前記第１の所定回転数に設定された後、前記検出されたスロットル開度が第３の所定時間継続して第３の所定開度未満に止まるとき、前記内燃機関の運転を停止させる如く構成した。

請求項１に係る流体ポンプの制御装置にあっては、内燃機関のスロットルバルブを開閉するアクチュエータを備え、スロットルバルブの開度を検出すると共に、内燃機関が始動された後、内燃機関の目標回転数を第１の所定回転数に設定し、次いで検出されたスロットル開度が第１の所定開度を超えるとき、目標回転数を第１の所定回転数より低い第２の所定回転数に変更すると共に、内燃機関の機関回転数が目標回転数とな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、例えば第１の所定回転数をポンプが吸入配管の中にある空気を吸い込んで排気する（自吸する）のに適した回転数とし、第２の所定回転数をポンプが効率良く送水できるような回転数とすることが可能となり、よって内燃機関が始動されてポンプの運転が開始されるとき、内燃機関は第１の所定回転数で運転されることから、吸入配管内の空気を効率良く排気できて、水（流体）の吐出が始まるまでの時間を短縮でき、送水効率を向上させることができる。

また、スロットル開度が第１の所定開度を超えるとき、換言すれば、水の吐出が始まって内燃機関の負荷が増加したと判定されるとき、内燃機関の目標回転数を第１の所定回転数から第２の所定回転数に変更するように構成したので、吐出開始後はポンプを効率良く送水できるように駆動させることができる。

尚、この明細書において「流体」は主として水を意味するが、この「水」とは、真水の他、海水や泥水など、ポンプで汲み上げ可能な液体を全て含むものとして使用する。従って「流体ポンプ」とは、真水の他、海水や泥水といった種々の流体（液体）の汲み上げに用いられるポンプを意味する。また「流体」は、上記した水以外にも作動液など他の液体であっても良い。

請求項２に係る流体ポンプの制御装置にあっては、目標回転数設定手段は、検出されたスロットル開度が第１の所定時間継続して第１の所定開度を超えるとき、目標回転数を第２の所定回転数に変更するように構成したので、上記した効果に加え、例えば吸入配管内の空気の状態によっては水の吐出が始まっていないにも関わらず、スロットル開度が一時的に増加して第１の所定開度を超えることがあるが、そのようなときに吐出が開始されたと誤って判定して目標回転数を第２の所定回転数に変更してしまうのを回避することができる、換言すれば、目標回転数の変更をより一層適切なタイミングで行うことができる。

請求項３に係る流体ポンプの制御装置にあっては、目標回転数設定手段によって目標回転数が第２の所定回転数に変更された後、検出されたスロットル開度が第２の所定開度未満に減少したとき、具体的には流体ポンプで送水が終了して内燃機関の負荷が減少したと判定されるとき、内燃機関の運転を停止させるように構成したので、上記した効果に加え、内燃機関の運転が送水終了後も不要に継続されることがなく、燃費や作業性を向上させることができる。

請求項４に係る流体ポンプの制御装置にあっては、運転停止手段は、目標回転数設定手段によって目標回転数が第２の所定回転数に変更された後、検出されたスロットル開度が第２の所定時間継続して第２の所定開度未満に減少したとき、内燃機関の運転を停止させるように構成したので、請求項３で述べた効果に加え、例えば流体ポンプで送水が終了していないにも関わらず、スロットル開度が一時的に減少して第２の所定開度未満になることがあるが、そのようなときに送水が終了したと誤って判定して内燃機関の運転を停止させてしまうのを回避することができる、別言すれば、内燃機関の運転の停止をより一層適切なタイミングで行うことができる。

請求項５に係る流体ポンプの制御装置にあっては、運転停止手段は、目標回転数設定手段によって目標回転数が第１の所定回転数に設定された後、検出されたスロットル開度が第３の所定時間継続して第３の所定開度未満に止まるとき、具体的には流体ポンプの空転（空汲み）により内燃機関の負荷が低い状態が継続するとき、内燃機関の運転を停止させるように構成したので、上記した効果に加え、流体ポンプが長時間に亘って空転するのを防止することができる。

この発明の実施例に係る流体ポンプの制御装置が搭載されるポンプユニットの正面図である。 図１に示すポンプユニットの平面図である。 図１に示すエンジンの説明断面図である。 図１に示す流体ポンプの分解斜視図である。 図４に示すケーシングカバーの分解斜視図である。 図３に示すＥＣＵで実行される、流体ポンプの制御装置の動作を示すフロー・チャートである。 図６フロー・チャートの処理を説明するタイム・チャートである。

以下、添付図面に即してこの発明に係る流体ポンプの制御装置を実施するための形態について説明する。

図１は、この発明の実施例に係る流体ポンプの制御装置が搭載されるポンプユニットの正面図である。また、図２は、図１に示すポンプユニットの平面図である。

図１および図２において、符号１０はポンプユニットを示す。ポンプユニット１０は、内燃機関（以下「エンジン」という）１２と、エンジン１２に駆動されて流体（具体的には水）を吸入して吐出する流体ポンプ（エンジンポンプ。水ポンプ。以下、単に「ポンプ」という）１４とを備える。

エンジン１２とポンプ１４は、パイプ状のフレーム１６に搭載される。エンジン１２は、リコイルスタータ１８を備え、操作者（図示せず）がそれを操作することによって始動自在とされる。

ポンプ１４は、具体的には自吸式の渦巻ポンプからなり、水の吸入口たるインレットパイプ２０と吐出口たるアウトレットパイプ２２を備える。インレットパイプ２０は、想像線で示す吸入配管（または吸入ホース）２４を介し、池、プール、貯水槽などの水の供給源に接続される。一方、アウトレットパイプ２２は、想像線で示す吐出配管（または吐出ホース）２６を介して水の供給先（汲み上げ先）へと接続される。

図３はエンジン１２の説明断面図である。

エンジン１２は、火花点火式の４サイクルの単気筒ＯＨＶ型の空冷ガソリンエンジンで、例えば１６３ｃｃの排気量を備える。エンジン１２は、１個の気筒（シリンダ）３０を備え、その内部にピストン３２が往復動自在に収容される。エンジン１２の燃焼室３４を臨む位置には吸気バルブ３６と排気バルブ３８が配置され、燃焼室３４と吸気管４０あるいは排気管４２の間を開閉する。

ピストン３２はクランクシャフト４４に連結される。クランクシャフト４４の一端にはフライホイール４６が取り付けられると共に、フライホイール４６の先端側には前記したリコイルスタータ１８が取り付けられる。一方、クランクシャフト４４の他端には、ポンプ１４のインペラ（後述）が取り付けられる。

フライホイール４６の内側には発電コイル（オルタネータ）４８が配置され、交流電流を発電する。発電コイル４８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５０などに動作電源として供給される。

また、吸気管４０にはスロットルボディ５２が配置される。スロットルボディ５２にはスロットルバルブ５４が収容され、スロットルバルブ５４は減速ギヤ機構（図示せず）を介して電動モータ（アクチュエータ。具体的にはステッピングモータ）５６に接続される。吸気管４０のスロットルバルブ５４よりも上流側には、キャブレタ・アシー５８（図１に示す）が取り付けられる。

キャブレタ・アシー５８は、燃料タンク６０（図１，２に示す）に接続され、スロットルバルブ５４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５４、吸気管４０および吸気バルブ３６を通って気筒３０の燃焼室３４に流入する。

燃焼室３４に流入した混合気は、図示しない点火プラグで点火されて燃焼してピストン３２を駆動する。燃焼によって生じた排ガスは排気バルブ３８が開かれるとき、排気管４２を流れて外部に放出される。

電動モータ５６の付近にはスロットル開度センサ（スロットルバルブ開度検出手段）６２が配置され、スロットルバルブ５４の開度ＴＨ（以下「スロットル開度ＴＨ」という）に応じた信号を出力する。また、フライホイール４６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６４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。

各センサ６２，６４の出力は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit。電子制御ユニット）６６に入力される。ＥＣＵ６６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、ポンプユニット１０の適宜位置に配置される。

ＥＣＵ６６は、後述する如く、クランク角センサ６４の出力からエンジン回転数（機関回転数）ＮＥを、スロットル開度センサ６２の出力からスロットル開度ＴＨを検出し、検出されたエンジン回転数ＮＥとスロットル開度ＴＨに基づき、エンジン回転数ＮＥが目標回転数に一致するように電動モータ５６の駆動を制御する（スロットル開度ＴＨを制御する）。

このように、エンジン１２は、電動モータ５６、スロットル開度センサ６２、クランク角センサ６４およびＥＣＵ６６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５４が開閉され、その出力が調整される。

次いでポンプ１４の構造について説明する。図４はポンプ１４の分解斜視図である。

図４に示すように、ポンプ１４は、ケーシング７０を備える。ケーシング７０の側面には開口部７２が穿設され、開口部７２には前記したインレットパイプ２０が複数本のボルト７４（図では１本のみ示す）によって固定される。ケーシング７０とインレットパイプ２０の当接部には、パッキン７６が介挿される。また、インレットパイプ２０には、インレットバルブ８０が複数本のボルト８２（図では１本のみ示す）によって取り付けられる。尚、図４および後述する図５において、ボルトやナットを締結する際に使用されるワッシャやシム、Ｏリングなどは図示を省略する。

ケーシング７０の上面には開口部８４が穿設され、開口部８４には前述したアウトレットパイプ２２が複数本のボルト８６（図では１本のみ示す）によって固定される。ケーシング７０とアウトレットパイプ２２の当接部には、パッキン８８が介挿される。

アウトレットパイプ２２の適宜位置には、開口部９０が穿設される。開口部９０は、ポンプ１４を始動する際に必要となる呼び水の注入口であり、操作者によって着脱自在なフィラキャップ９２によって封止される。

ケーシング７０において開口部７２と対向する面はその全面が開口され、そこにはケーシングカバー９６が複数本のボルト９８（図では１本のみ示す）によって取り付けられる。ケーシング７０とケーシングカバー９６の当接部には、シールリング１００が介挿される。

図５はケーシングカバー９６の分解斜視図である。

図５に示す如く、ケーシングカバー９６は、複数本のボルト１０２（図では１本のみ示す）によってエンジン１２に取り付けられる。ケーシングカバー９６においてケーシング７０（図５で図示せず）と対向する面には、渦巻き状に突設された壁部１０４によって渦型室１０６が形成される。渦型室１０６は、具体的には、紙面において反時計回りに通路断面積が拡大しつつ、上部に形成された排出口１０８に至る形状とされる。

渦型室１０６にはインペラ１１０が収容される。インペラ１１０は、エンジン１２が後述する第２の所定回転数ＮＥａ２で運転されるとき、別言すれば、第２の所定回転数ＮＥａ２で回転させられるとき、最も効率良く送水できるような羽根形状に設計される。

ケーシングカバー９６には貫通孔１１２が穿設され、かかる貫通孔１１２を介してエンジン１２のクランクシャフト４４が渦型室１０６に挿通される。インペラ１１０は、渦型室１０６に挿通されたクランクシャフト４４に図示しないキーで位置決めされつつ、ナット１１４によって固定される。尚、クランクシャフト４４とインペラ１１０の回転方向は、紙面において反時計回りである。また、符号１２０はクランクシャフト４４の外周に取り付けられるメカニカルシールであり、符号１２２はメカニカルシール１２０と共に貫通孔１１２に嵌合されるシールカラーである。

ケーシングカバー９６の壁部１０４には、フリクションディスク１２６が複数本のボルト１２４（図５では１本、図４では２本のみ示す）によって取り付けられる。これにより、渦型室１０６が封止される。フリクションディスク１２６には貫通孔１２８が穿設され、貫通孔１２８は、ケーシング７０に穿設された開口部７２とシールリング１３０（図４に示す）を介して連通させられる。

ここで、図４および図５を参照し、ポンプ１４の内部に吸入された水の流れについて説明する。先ず操作者によって呼び水が開口部９０から注入された状態でエンジン１２が始動されると、クランクシャフト４４とインペラ１１０が回転させられる。インペラ１１０の回転によって吸引力が発生してインレットパイプ２０から吸入配管２４の中にある空気を吸い込んで、アウトレットパイプ２２から吐出配管２６に排気しつつ（換言すれば、自吸しつつ）水が汲み上げられる。

そして吸入配管２４が水で充填されると、インレットパイプ２０から吸入された水は、ケーシング７０の開口部７２とフリクションディスク１２６の貫通孔１２８を通過して渦型室１０６に流入させられる。

渦型室１０６に流入させられた水は、インペラ１１０の回転によって渦型室１０６の排出口１０８へと圧送され、さらにケーシング７０の開口部８４を通過してアウトレットパイプ２２から吐出配管２６に吐出される。

次いでポンプの制御装置１０の動作について説明する。図６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、操作者によってリコイルスタータ１８が操作されてエンジン１２が始動された後、ＥＣＵ６６において実行される。

以下説明すると、図６に示す如く、先ずＳ（ステップ）１０において、エンジン１２の目標回転数ＮＥａを第１の所定回転数ＮＥａ１に設定する。第１の所定回転数ＮＥａ１は、具体的にはポンプ１４が吸入配管２４の中にある空気を吸い込んで排気する（自吸する）のに適した回転数、例えばエンジン１２の最大回転数である４０００ｒｐｍとされる。

次いでＳ１２に進み、クランク角センサ６４の出力パルスをカウントしてエンジン回転数ＮＥ［ｒｐｍ］を検出（算出）すると共に、スロットル開度センサ６２の出力に基づいてスロットル開度ＴＨ［％］を検出（算出）する。尚、スロットル開度ＴＨは、スロットルバルブ５４が全閉位置のときを０％、全開位置のときを１００％、その中間位置のときを５０％として表される。

ＥＣＵ６６は、検出されたエンジン回転数ＮＥとスロットル開度ＴＨに基づき、図示しないプログラムによってエンジン回転数ＮＥが目標回転数ＮＥａ（ここでは第１の所定回転数ＮＥａ１）となるように電動モータ５６の駆動を制御、即ち、スロットル開度ＴＨを制御する。これらに伴ってポンプ１４の運転が開始される、具体的には先ず吸入配管２４内の空気が排気される。

次いでＳ１４に進み、ポンプ１４が比較的長い時間に亘って空転しているか否か判定する。具体的には、スロットル開度ＴＨが空転判定用の所定時間（第３の所定時間）Ｔｃ継続して空転判定用の所定開度（第３の所定開度）ＴＨｃ未満に止まっているか否か判断する。

Ｓ１４の処理について詳説すると、ポンプ１４が空転（空回り）している場合、送水を行っていないことから、エンジン１２の負荷は比較的低くなる。そのため、エンジン１２のスロットルバルブ５４は、ポンプ１４が送水しているときに比して低いスロットル開度ＴＨとなるように、その動作が制御されることとなる。即ち、エンジン１２においては、負荷が少ないため、比較的低いスロットル開度ＴＨで、エンジン回転数ＮＥが第１の所定回転数ＮＥａ１に維持される。

そこでＳ１４では、スロットル開度ＴＨが所定時間Ｔｃ継続して所定開度ＴＨｃ未満に止まるとき、ポンプ１４が比較的長い時間空転していると判定するようにした。従って、上記した所定開度ＴＨｃは、ポンプ１４が空転していると判定できるような比較的低い値、例えば３０％に設定される。また、所定時間Ｔｃは、それ以上ポンプ１４の空転が続くとポンプ１４に不具合（例えば焼き付きやシール不良など）が生じるおそれがあるような値、例えば６０ｓｅｃに設定される。

Ｓ１４で否定されるときはＳ１６に進み、ポンプ１４において吸入配管２４内の空気の排気が終了して水の吐出が開始されたか否か判定する。即ち、ポンプ１４で水の吐出（送水）が開始されると、エンジン１２の負荷は上昇する。そのため、ＥＣＵ６６は、エンジン回転数ＮＥを目標回転数ＮＥａに維持するよう、スロットル開度ＴＨを増加させる。従って、Ｓ１６ではこのスロットル開度ＴＨの増加の有無によって送水の開始を検知するようした。

具体的にＳ１６では、スロットル開度ＴＨが送水開始判定用の所定時間（第１の所定時間）Ｔａ継続して送水開始判定用の所定開度（第１の所定開度）ＴＨａを超えたか否か判断する。上記した所定開度ＴＨａは、空転判定用の所定開度ＴＨｃより高く設定されると共に、ポンプ１４で送水を行っていると判定できるような値、例えば４０％に設定される。また、所定時間Ｔａは、ポンプ１４で送水が確実に開始されたと判定できるような値、例えば５ｓｅｃに設定される。

Ｓ１６で否定されるとき、即ち、まだ吸入配管２４内の空気を排気しているときはＳ１０に戻ってＳ１０からＳ１６までの処理を繰り返す一方、肯定されるときはＳ１８に進んでエンジン１２の目標回転数ＮＥａを第２の目標回転数ＮＥａ２に変更する。第２の目標回転数ＮＥａ２は、第１の目標回転数ＮＥａ１より低い値に設定され、詳しくはポンプ１４が効率良く送水できるような回転数（例えば３６００ｒｐｍ）に設定される。

次いでＳ２０に進み、Ｓ１２と同様、エンジン回転数ＮＥとスロットル開度ＴＨを検出し、前述した如く、図示しないプログラムでエンジン回転数ＮＥが目標回転数ＮＥａ（ここでは第２の目標回転数ＮＥａ２）となるように電動モータ５６の駆動を制御する（スロットル開度ＴＨを制御する）。

次いでＳ２２進み、ポンプ１４で送水が終了したか否か判定する。即ち、ポンプ１４で送水が終了すると、エンジン１２の負荷は減少する。そのため、エンジン１２のスロットルバルブ５４は、送水時に比して低いスロットル開度ＴＨとなるように、その動作が制御されることとなる。即ち、エンジン１２においては、負荷が少ないため、比較的低いスロットル開度ＴＨで、エンジン回転数ＮＥが第２の所定回転数ＮＥａ２に維持される。

そこでＳ２２では、スロットル開度ＴＨが減少するとき、ポンプ１４で送水が終了したと判定するようにした。具体的にＳ２２では、スロットル開度ＴＨが送水終了判定用の所定時間（第２の所定時間）Ｔｂ継続して送水終了判定用の所定開度（第２の所定開度）ＴＨｂ未満に減少したか否か判断する。この所定開度ＴＨｂは、ポンプ１４で送水が終わって空気を吸い込み始めた（空回りし始めた）と判定できるような値、例えば３０％に設定される。また、所定時間Ｔｂは、ポンプ１４で送水が確実に終了したと判定できるような値（例えば３０ｓｅｃ）に設定される。

Ｓ２２で否定されるときはＳ１８に戻る一方、肯定されるときはＳ２４に進み、エンジン停止信号を点火回路５０に出力し、エンジン１２の点火カットを行ってその運転を停止し、よってポンプ１４の駆動を停止する。

他方、Ｓ１４で肯定されるとき、即ち、ポンプ１４が比較的長い時間空転していると判定されるときもＳ２４に進み、エンジン１２の運転を停止してポンプ１４の駆動を停止する。

図７は、図６のフロー・チャートでの処理を説明するタイム・チャートである。尚、図７においては、上から順に、ポンプ１４の送水量、池やプールなど水供給源の貯水量、エンジン１２のスロットル開度ＴＨ、目標回転数ＮＥａ、エンジン停止信号のＯＮ／ＯＦＦを示す。

図７に示すように、時刻ｔ０でエンジン１２が始動されると、先ず目標回転数ＮＥａを第１の所定回転数ＮＥａ１に設定する（Ｓ１０）。時刻ｔ０以降、ポンプ１４は主に吸入配管２４内の空気を排気している状態であるため、ポンプ１４の送水量はゼロ（あるいは僅か）であり、水供給源の貯水量は減少しない（あるいはほとんど減少しない）。

時刻ｔ１で吸入配管２４内の空気の排気が終了して水の吐出が開始されると、エンジン負荷の増加に伴ってスロットル開度ＴＨも増加する。そして、時刻ｔ２でスロットル開度ＴＨが送水開始判定用の所定開度ＴＨａを超え、その状態が所定時間Ｔａ継続するとき（時刻ｔ３）、目標回転数ＮＥａを第１の所定回転数ＮＥａ１から第２の所定回転数ＮＥａ２に変更する（Ｓ１６，Ｓ１８）。

時刻ｔ１以降、水供給源の貯水量は徐々に減少し、時刻ｔ４で枯渇してゼロになると、ポンプ１４で送水が終了してエンジン１２の負荷が減り、それに伴ってスロットル開度ＴＨも減少する。そして、時刻ｔ５でスロットル開度ＴＨが送水終了判定用の所定開度ＴＨｂ未満に減少し、その状態が所定時間Ｔｂ続くとき（時刻ｔ６）、エンジン停止信号を出力（ＯＮ）してエンジン１２を停止させる（Ｓ２２，Ｓ２４）。

尚、図７に想像線で示す如く、時刻ｔ０で目標回転数ＮＥａを第１の所定回転数ＮＥａ１に設定した後、スロットル開度ＴＨが所定時間Ｔｃ継続して空転判定用の所定開度ＴＨｃ未満に止まるとき（時刻ｔａ）、エンジン１２を停止させる（Ｓ１４，Ｓ２４）。

以上の如く、この発明の実施例にあっては、内燃機関（エンジン）１２に駆動されて流体（水）を吸入して吐出する流体ポンプの制御装置１０において、前記内燃機関１２のスロットルバルブ５４を開閉するアクチュエータ（電動モータ）５６と、前記アクチュエータ５６の駆動を制御するアクチュエータ制御手段（ＥＣＵ６６）と、前記スロットルバルブ５４の開度（スロットル開度）ＴＨ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６２、ＥＣＵ６６。Ｓ１２，Ｓ２０）と、前記内燃機関１２が始動された後、前記内燃機関１２の目標回転数ＮＥａを第１の所定回転数ＮＥａ１に設定し、次いで前記検出されたスロットル開度ＴＨが第１の所定開度（送水開始判定用の所定開度）ＴＨａを超えるとき、前記目標回転数ＮＥａを前記第１の所定回転数ＮＥａ１より低い第２の所定回転数ＮＥａ２に変更する目標回転数設定手段（ＥＣＵ６６。Ｓ１０，Ｓ１６，Ｓ１８）とを備えると共に、前記アクチュエータ制御手段は、前記内燃機関１２の機関回転数（エンジン回転数）ＮＥが前記目標回転数ＮＥａとなるように前記アクチュエータ５６の駆動を制御する如く構成した。

これにより、例えば第１の所定回転数ＮＥａ１をポンプ１４が吸入配管２４の中にある空気を吸い込んで排気する（自吸する）のに適した回転数（４０００ｒｐｍ）とし、第２の所定回転数ＮＥａ２をポンプ１４が効率良く送水できるような回転数（３６００ｒｐｍ）とすることが可能となり、よってエンジン１２が始動されてポンプ１４の運転が開始されるとき、エンジン１２は第１の所定回転数ＮＥａ１で運転されることから、吸入配管２４内の空気を効率良く排気できて、水（流体）の吐出が始まるまでの時間を短縮でき、送水効率を向上させることができる。

また、スロットル開度ＴＨが第１の所定開度ＴＨａを超えるとき、換言すれば、水の吐出が始まってエンジン１２の負荷が増加したと判定されるとき、エンジン１２の目標回転数ＮＥａを第１の所定回転数ＮＥａ１から第２の所定回転数ＮＥａ２に変更するように構成したので、吐出開始後はポンプ１４を効率良く送水できるように駆動させることができる。

また、前記目標回転数設定手段は、前記検出されたスロットル開度ＴＨが第１の所定時間（送水開始判定用の所定時間）Ｔａ継続して前記第１の所定開度ＴＨａを超えるとき、前記目標回転数ＮＥａを前記第２の所定回転数ＮＥａ２に変更する如く構成したので（Ｓ１６，Ｓ１８）、例えば吸入配管２４内の空気の状態によっては水の吐出が始まっていないにも関わらず、スロットル開度ＴＨが一時的に増加して第１の所定開度ＴＨａを超えることがあるが、そのようなときに吐出が開始されたと誤って判定して目標回転数ＮＥａを第２の所定回転数ＮＥａ２に変更してしまうのを回避することができる、換言すれば、目標回転数ＮＥａの変更をより一層適切なタイミングで行うことができる。

また、前記目標回転数設定手段によって目標回転数ＮＥａが前記第２の所定回転数ＮＥａ２に変更された後、前記検出されたスロットル開度ＴＨが第２の所定開度（送水終了判定用の所定開度）ＴＨｂ未満に減少したとき、具体的にはポンプ１４で送水が終了して内燃機関１２の負荷が減少したと判定されるとき、前記内燃機関１２の運転を停止させる運転停止手段（ＥＣＵ６６。Ｓ２２，２４）を備える如く構成したので、エンジン１２の運転が送水終了後も不要に継続されることがなく、燃費や作業性を向上させることができる。

また、前記運転停止手段は、前記目標回転数設定手段によって前記目標回転数ＮＥａが前記第２の所定回転数ＮＥａ２に変更された後、前記検出されたスロットル開度ＴＨが第２の所定時間（送水終了判定用の所定時間）Ｔｂ継続して前記第２の所定開度ＴＨｂ未満に減少したとき、前記内燃機関１２の運転を停止させる如く構成したので（Ｓ２２，２４）、例えばポンプ１４で送水が終了していないにも関わらず、スロットル開度ＴＨが一時的に減少して第２の所定開度ＴＨｂ未満になることがあるが、そのようなときに送水が終了したと誤って判定してエンジン１２の運転を停止させてしまうのを回避することができる、別言すれば、エンジン１２の運転の停止をより一層適切なタイミングで行うことができる。

また、前記運転停止手段は、前記目標回転数設定手段によって前記目標回転数ＮＥａが前記第１の所定回転数ＮＥａ１に設定された後、前記検出されたスロットル開度ＴＨが第３の所定時間（空転判定用の所定時間）Ｔｃ継続して第３の所定開度（空転判定用の所定開度）ＴＨｃ未満に止まるとき、具体的にはポンプ１４の空転（空汲み）により内燃機関１２の負荷が低い状態が継続するとき、前記内燃機関１２の運転を停止させる如く構成したので、ポンプ１４が長時間に亘って空転するのを防止することができる。

尚、上記において、流体ポンプ１４を渦巻ポンプとしたが、他の形式のポンプを使用しても良い。

また、スロットルバルブ５４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、第１、第２の所定回転数ＮＥａ１，ＮＥａ２、第１、第２、第３の所定開度ＴＨａ，ＴＨｂ，ＴＨｃ、第１、第２、第３の所定時間Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ、エンジン１２の排気量などを具体的な値で示したが、それらは例示であって限定されるものではない。

１０ 流体ポンプの制御装置、１２ エンジン（内燃機関）、１４ 流体ポンプ、５４ スロットルバルブ、５６ 電動モータ（アクチュエータ）、６２ スロットル開度センサ（スロットル開度検出手段）、６６ ＥＣＵ（電子制御ユニット）

Claims (5)

1. 内燃機関に駆動されて流体を吸入して吐出する流体ポンプの制御装置において、
   ａ．前記内燃機関のスロットルバルブを開閉するアクチュエータと、
   ｂ．前記アクチュエータの駆動を制御するアクチュエータ制御手段と、
   ｃ．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、
   ｄ．前記内燃機関が始動された後、前記内燃機関の目標回転数を第１の所定回転数に設定し、次いで前記検出されたスロットル開度が第１の所定開度を超えるとき、前記目標回転数を前記第１の所定回転数より低い第２の所定回転数に変更する目標回転数設定手段と、
   を備えると共に、前記アクチュエータ制御手段は、前記内燃機関の機関回転数が前記目標回転数となるように前記アクチュエータの駆動を制御することを特徴とする流体ポンプの制御装置。
2. 前記目標回転数設定手段は、前記検出されたスロットル開度が第１の所定時間継続して前記第１の所定開度を超えるとき、前記目標回転数を前記第２の所定回転数に変更することを特徴とする請求項１記載の流体ポンプの制御装置。
3. ｅ．前記目標回転数設定手段によって目標回転数が前記第２の所定回転数に変更された後、前記検出されたスロットル開度が第２の所定開度未満に減少したとき、前記内燃機関の運転を停止させる運転停止手段、
   を備えることを特徴とする請求項１または２記載の流体ポンプの制御装置。
4. 前記運転停止手段は、前記目標回転数設定手段によって前記目標回転数が前記第２の所定回転数に変更された後、前記検出されたスロットル開度が第２の所定時間継続して前記第２の所定開度未満に減少したとき、前記内燃機関の運転を停止させることを特徴とする請求項３記載の流体ポンプの制御装置。
5. 前記運転停止手段は、前記目標回転数設定手段によって前記目標回転数が前記第１の所定回転数に設定された後、前記検出されたスロットル開度が第３の所定時間継続して第３の所定開度未満に止まるとき、前記内燃機関の運転を停止させることを特徴とする請求項３または４記載の流体ポンプの制御装置。

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