JP2013525656A - 差し迫った燃料不足時に運転を中断する装置を備えた駆動システム - Google Patents

Abstract

駆動システムは、原動機と、原動機用に消費する動力用燃料（２）を貯蔵するタンク容器（１）と、タンク容器（１）及び／又は該タンク容器（１）から前記原動機への供給管路（４）における充填レベルを監視する充填レベル監視装置（６）と、動力用燃料不足が差し迫った場合に原動機を中断するための中断装置（６）とを有する。充填レベルが所定の充填レベル液位を下回ると、このことは充填レベル監視装置により認識され、中断装置（６）に通知され、したがって中断装置（６）は駆動システムを中断する。このように形成された駆動システムは、例えば粗い工事現場運転により頻繁に燃料タンクの空状態につながる土木建築における作業機器における使用に適している。

Description

本発明は、請求項１の上位概念部に記載した充填レベル監視部を備えた駆動システム及び作業機器に関する。

原動機を有する駆動システムは、正常に機能するために消費する動力用燃料、例えば消費器の駆動のための燃料を必要とする。上記消費する動力用燃料は、供給管路システムを介して原動機に接続されているタンクに蓄えることができる。

上記駆動システムの使用時には限られたタンク容量によりタンク容器又は供給管路システムが空になることがある。この構成において、物質的な損傷が駆動システムに発生することがあり、かつ空気が供給管路システムに達することがある。

内燃機関において、充填レベル液位をシステムの操作者に示すために、動力用燃料タンク用の簡単な充填レベル監視システムが使用される。したがって、消費する動力用燃料の不足が切迫している場合、操作者に知らせるために信号を発信することができる。さらに、原動機のクランク室における油不足時に原動機を一時停止するか原動機の始動を防ぐ、油レベルの監視部から成る装置が公知になっている。

ドイツ連邦共和国登録特許第１０２００４０２１３９４号明細書において、始動装置と、クランク室の領域における油溜めと、この油溜め内における油の有無を認識するための油測定装置と、油レベル情報を形成するための評価装置とを有する内燃機関を備えた作業機器が開示されている。この油レベル情報は、内燃機関の始動後の所定の期間内に形成可能である。この期間においてクランク室の油不足が認識され、内燃機関の点火は停止装置により阻止される。

しかし原動機の運転時において、油不足時にのみ、駆動システムの運転における障害に繋がるわけではない。内燃機関における燃料不足時に、燃料タンクから原動機への供給管路システム又は設けられている気化器が空気を吸い込む場合、機能障害が発生する。この事例において、供給管路システム及び気化器をまず、駆動システムを新たに始動できるようにする前に排気する必要がある。このためにタンク容器の新たな充填後に大抵、何度も始動を試みる必要がある。

本発明の目的は、消費する動力用燃料が切迫して不足している場合に原動機を自動的に一時停止し、その結果、タンク容器から原動機への供給管路システム及び原動機自体の空運転、及び空気の侵入を効果的に防ぐ、原動機を備えた作業機器のための駆動システムを提供することである。

上記目的は請求項１記載の駆動システム、請求項１２記載の作業機器及び請求項１３記載の方法により達成される。本発明のさらに有利な構成は、従属請求項から明らかにされる。

駆動システムは原動機と、この原動機のために消費する動力用燃料を貯蔵するための分離されたタンク容器とを有する。さらに、タンク容器及び／又はタンク容器と原動機との間の供給管路における充填レベルの監視を可能にする充填レベル監視装置が設けられている。さらに、充填レベル監視装置により所定の充填レベル液位より下への充填レベルの降下が確認された場合に、原動機の運転を中断することができる中断装置が設けられている。

原動機は駆動システムの使用に応じて、蒸気タービン若しくはガスタービン又は内燃機関であってよい。内燃機関は、２又は４ストローク原理に基づき作動するディーゼルエンジン又はオットーエンジンであってよい。

上記原動機は、夫々のコンセプトに応じて種々異なる動力用燃料を必要とする。したがって、原動機の機械的な運動部分の潤滑により摩擦及び摩耗を和らげ、力伝達を改良し、中空室をシールすることができる潤滑剤のように消費しない動力用燃料が使用される。上述のように潤滑剤の充填レベルは、既知の装置によって監視することができるので、上記充填レベル監視部は、以下の構成の対象ではない。

内燃機関は、高いエネルギ密度を有し機械的なシステムの駆動のために燃焼される、主として消費する動力用燃料として燃料を必要とする。燃料としては、例えばガソリン又はディーゼルが使用される。このような消費する動力用燃料は、独自のタンク容器に貯蔵され、供給管路システムを介して原動機に供給することができる。この構成において、迅速に空になることが通常であるので、タンク容器、及び原動機への供給管路システムの空運転が、簡単に起こることがある。

燃料の別個の貯蔵の他に、２ストローク原動機において使用されるようにガソリン・オイル混合物での貯蔵も公知である。このようなガソリン・オイル混合物は、独自のタンク容器内に貯蔵することができる。上記混合物は原動機の運転時に迅速に消費されるので、充填レベル監視は充填レベル監視装置によって実施することができ、したがって原動機及び供給管路システムの空運転による運転の障害を阻止することができる。

これに対して分離式潤滑（Getrenntschmierung）において油は、別体のタンク容器からか又はクランク室近くの油溜めから受け取ることができる。この構成において、別個の燃料容器に貯蔵される燃料だけが急激な消費にさらされる。この急激な消費は充填レベル監視装置により監視することができる。油溜めにおける充填レベルの監視は、慣用の油レベル監視装置によって実施することができる。

タンク容器は、原動機、例えば気化器への動力用燃料の供給のための供給管路を有する、消費する動力用燃料で充填する容器から成っている。一度タンク容器から原動機に導かれた動力用燃料は消費され、タンク容器に戻らないので、動力用燃料タンクに含まれる動力用燃料は常に未使用であり、品質を同じに保った状態において原動機に供給することができる。

このことは油が一般に使用されるオイルパン潤滑とは異なる。このオイルパン潤滑において、油はクランクチャンバに統合されている油槽（オイルパン）に保持される。オイルパン潤滑において、原動機の運転中に消費された油は油ストックに流れて戻るので、油ストックは、確かに実質的に存在し続けるが、保持される油の品質は、使用されるに連れて低下している。

動力用燃料の種類及び動力用燃料タンクの構成に応じて、充填レベル監視のために種々異なる装置が使用される。燃料監視には浮子システムが使用され、この浮子システムにおいて浮子はタンク内に取り付けられており、充填レベル情報は浮子の位置から導出される。さらに、計深棒又は圧力スイッチによる充填レベル測定も公知である。

充填レベル情報の利用は、駆動システムの使用及び動力用燃料の種類に応じて異なる。例えば操作者は、充填レベル監視装置によって認識される充填レベル若しくは動力用燃料不足についての情報を知らされるようになっている。情報は、例えば信号により通知することができる。例えば発光ダイオードを介しての光信号の表示、例えばブザーを介しての音信号の発生及び／又は例えばディスプレイにおけるクリアテキストとしての警告の通知の発信が可能である。ディスプレイは、使用される言語に基づく操作者の言語選択が評価及び支援されるように構成若しくは制御されていてよい。

充填レベルに応じて通知は種々異なって構成されていてよい。したがって、低くはあるが、まだ臨界的状況でなくてよい、所定の第１の充填レベル液位を下回っている場合には、例えば微弱な及び／若しくは連続的な光信号、微弱な及び／若しくは間欠的な音信号、並びに／又は例えば「予備燃料」といった適切なクリアテキストによる指示を発することができる。中断装置による駆動の中断は、上記時点においてはまだ行うことはできない。操作者は、適切な時点において燃料タンクを充填することができる。所定の第１の充填レベル液位よりも低いことになっている所定の第２の充填レベル液位を下回った場合、例えば発光する光信号、強力な及び／若しくは連続的な音信号、並びに／又は例えば「少ない予備燃料−今、給油してください」といった他のクリアテキストにより他の情報を発信することができる。これにより操作者は、駆動システムを停止するための、例えば駐車場所を探すといった適切な処置を取ることが可能になる。さらに、可能な場合にはさらに低い所定の第３の充填レベルを下回った場合、原動機の運転は中断装置により中断することができ、例えば多色の若しくは赤色の発光ダイオードの始動制御、さらなる大音量の音信号、及び／又は例えば「燃料不足のため停止」といった適切なクリアテキストの表示により、適切な信号を操作者に発信することができる。通知は、一時停止若しくは中断時機を過ぎても操作者が認識できるようになったままにできる。

駆動システムの運転期間中、充填レベルの連続的な表示はそのために設けられている表示装置により可能でもある。

中断装置により、１つ又は複数のタンク容器における充填レベル液位が、予め決めた充填レベル液位より下がった場合に、タンク容器の充填レベルの監視の上記可能な構成に対して付加的に又は択一的に、駆動システム若しくは原動機の一時停止を実施することが可能である。

燃料の不足が差し迫っている場合に原動機を停止することにより、燃料タンクと原動機との間の供給管路が空気を吸引するか、又は内燃機関に設けられている気化器内に空気が達することを防ぐことができる。この構成は従来のシステムに対する利点であり、従来のシステムは、この場合、新たな始動時に苦労して何度も始動を試みて排気する必要がある。

さらに、タンク容器における低い充填レベル液位は、既に駆動装置の運転開始時、例えば原動機の始動前に認識することができる。この構成において、原動機の始動は中断装置により事前に阻止することができる。充填レベルに関する情報は、例えば上記形式において発信することができる。この構成に対して択一的には、充填レベル液位が許容する限りにおいて原動機を始動でき、予め決めた期間に亘って、又は充填レベル液位が許容する限り原動機を運転することができる。これにより操作者は、駆動システムを、例えば適切な駐車場所又は給油位置に動かすことが可能になる。

駆動システムの一時停止は、例えば原動機の点火装置へ中断装置が作用を及ぼすことにより達成することができる。この構成において、例えば点火プラグへの点火パルスの導入を阻止することができる。内燃機関が、例えばディーゼルエンジンといった自己点火機関である場合、択一的には、燃料供給を電磁弁の駆動制御により阻止することが可能である。

消費する動力用燃料の切迫した不足を充填レベル監視装置により検知することは、充填レベル液位の確定により種々異なって構成することができる。

したがって、充填レベル監視装置が、差し迫る不足を可能な限り遅れて中断装置に伝えるので、原動機は可能な限り長く運転することができ、また例えばタンクと原動機との間の供給管路内への空気の侵入といった動力用燃料不足の重大な結果だけは防がれる、ということが可能である。

択一的には、比較的高い液位レベルの基準値も可能であるので、差し迫る動力用燃料不足は既に早期に、充填レベル監視装置によって認識でき、かつ／又は上述したように、操作者に通知することができる。この構成において、動力用燃料不足の不都合な結果が損壊又は深刻な損傷に繋がることなく、原動機の停止までさらに短い期間を経過することができる。液位レベルの規定及び中断装置による自動停止までの期間の基準は、この構成においては適切に互いに調節されていてよい。

既述したように、充填レベル監視装置により通知される複数の液位レベルを予め設定することが可能である。したがって明らかになる動力用燃料不足時には、操作者に早期の情報を発信することができる。液位レベルがさらに下がっていると、緊急手段を講じることができ、停止のための適切な時機を待つことができる。極めて低い液位レベルに到達して初めて、原動機の直接的な停止を一時停止若しくは中断ユニットにより実施することができる。上記極めて低い液位レベルを下回った場合には、駆動システム全体又は運転される作業機器にとって不都合な結果を予め考慮することができる。上記段階的な反応に対して補完的に、タンク容器における上記液位レベルを連続的に発信することができ、操作者にとって可視に表示することができる。

原動機の従来の空運転とは異なり、上記制御された停止時には、停止時点に対して影響を及ぼすことが可能であるようになる。つまり中断装置に、差し迫った燃料不足に関する情報が存在し、原動機の停止のための期間が予め決められている場合、中断装置は、先ず非常手段を取ることができる。この非常手段は、駆動システム又は駆動システムにより運転される作業機器を、例えば場合によっては設けられている圧力弁を開放することができるか、又は作業機器の可動な部分が静止位置にある、安全な状態に導くという目的を持っていてよい。さらに原動機の停止のために、システムの停止が有利である運転状態を待つことができる。このことは、例えば、プレス工場における過圧機のように周期的に作業する作業機器において駆動システムを使用する場合に可能である。この構成において、駆動ユニットの停止前に、過圧機が戻されていて、加工物を簡単に取り除くことができる運転状態を待つことができる。突然の燃料不足に起因する、作業機器の不都合な状態における駆動装置の一時停止はこうして回避することができる。

貯蔵している動力用燃料の種類に応じて、種々異なる種類のタンク容器が駆動システムに設けられていてよい。したがって、内燃機関の使用時に、燃料を燃料タンクに予備として蓄えることができる。混合潤滑が使用される場合、燃料−オイル混合物が、そのために設けられているタンク内に予備として蓄えられる。さらに複数のタンク、例えばメインタンク及び予備タンクの使用が可能である。上記構成及び組合せ全部が、本発明に相当する駆動システムに設けられていてよく、監視することができる。

駆動システムが複数のタンク容器を有していると、充填レベル監視の種々異なる可能な構成が存在する。したがって、個々のタンク容器のために独自の充填レベル監視装置が設けられていることが可能である。充填レベル監視装置が、複数のタンク容器を監視することもできる。設けられている各充填レベル監視装置は、動力用燃料の差し迫った不足に関する情報を中断装置に伝達することができる。したがって、１つ又は複数のタンク容器において充填レベルが低い場合に、原動機の停止を実施することができる。

充填レベル監視装置及び中断装置の緊密な協働により、これらの装置は、本発明の一構成において、完全に又は部分的に統合されていてよく、共通の構成部材と共に実現することができる。しかし充填レベル監視装置のセンサ機器だけが別個に配置されていて、充填レベル監視装置及び中断装置の他の全ての部分が、共通の構成部材と共に実現されている、という構成が可能である。

内燃機関を備えた本発明のさらに別の構成は、シリンダの燃焼室における圧縮された混合燃料空気を点火するための点火装置を有する。この構成は、マグネトー式点火、ブレーカ式点火（Unterbrecherzuendung）又は電子制御式点火であってもよい。中断装置は、上記構成において原動機の運転を、中断装置が点火装置のさらなる点火を防ぐことにより中断することができる。

中断及び点火装置の緊密な協働により、本発明のさらに別の構成において２つの装置を、完全に又は部分的に統合することが可能になる。充填レベル監視装置を、完全に又は部分的に点火装置又は統合された中断・点火装置と一緒に実現することもできるので、使用される構成部材はユニットを形成し、一緒に駆動システムに組み込むことができる。

本発明のさらに別の構成において、駆動システムは、電気エネルギを形成する及び／又は蓄えるための装置を有している。これは、エネルギを形成するマグネトー式点火装置であってよいか、又はエネルギを蓄えるための可能な構成を備えたバッテリ式点火装置であってよい。エネルギを形成するジェネレータが、駆動システム内に統合されていてもよい。さらにエネルギの貯蔵及び提供は、バッテリ又はアキュムレータにより達成することができる。このように提供されたエネルギは、充填レベル監視装置及び／又は中断装置の運転のために使用することができる。

エネルギ供給のためのマグネトー式点火装置が使用される場合、付加的な構成部材を設ける必要はない。充填レベル監視装置及び／又は中断装置には、原動機の始動後に初めてエネルギを供給することができる。充填レベル情報を原動機の始動前に既に評価することが望ましい場合には、付加的にバッテリ又はアキュムレータを使用することができる。この構成において原動機の始動は、複数の動力用燃料のうち１つが不十分な充填レベルにある場合には、最初から防ぐことができる。

さらに別の構成において、タンク容器の充填レベル監視のためにセンサが設けられている。このようなセンサは、タンク容器に若しくはタンク容器内に、又はタンク容器から原動機への供給管路に接して又は供給管路内に配置されていてもよい。センサは、種々異なる原理に基づいて機能することができ、容量性、光学的、熱的及び／又は機械的な測定原理が適している。

駆動システムの使用領域を考慮して測定原理を選択することができる。したがって、作動システム又は作動システムの部分が加速振幅でもって負荷を掛けられる作業機器における使用時に、タンク容器内における液位レベルの確実な測定は、機械的な測定システム、例えば浮子システムでは保証され得ない。これは、例えば地固めのための突棒又は振動板、及び穿孔又は打撃ハンマにおいて当てはまる。自動車において、特に始動段階における加速により、タンク容器内に乱流が生じる。この乱流は、従来の浮子システムでの充填レベルの規定を困難にする。駆動システムが、例えば電動鋸又は芝刈り機といった比較的小さな作業機器においてのように、種々異なる空間的な状況において運転される場合であっても、浮子システムでの測定はしばしば効果的でない。この場合、容量性、光学的、磁気的又は熱的な測定により、タンク容器の充填レベルの表示を可能にすることができる。

駆動システムのさらに別の構成において、充填レベル監視装置のセンサは、容量性ベースで作動し、かつ２つの電極を有する。充填レベルが十分である場合に、タンク容器内に若しくはタンク容器において、又は供給管路システム内に若しくは供給管路システムにおいて動力用燃料がコンデンサ電極の間に位置し、そこで誘電体として作用するように、上記電極は位置決めされている。したがって充填レベルに応じてコンデンサの容量は変更される。この容量は、振動回路によって評価され、タンク内の充填レベル液位の推量を可能にする。

本発明のさらに別の構成において、センサは、駆動システムの規定通りの使用時における高さ水準に関して、可能な限りタンク容器内の深い位置に位置決めされる。したがって、中断装置が原動機の運転を差し迫った動力用燃料不足のために止める前に、駆動装置の長い運転期間及びタンク容器の十分な空の状態を達成することができる。

タンク容器と原動機との間の供給管路システムに又は供給管路システム内に、センサを配置することも可能である。この構成において、供給管路の一部分は、センサの位置からタンク容器まで、駆動システムを規定通りに使用した場合に高さ水準に関して一貫した傾斜を有している、ということに注意されたい。この傾斜は、空の場合にタンク容器にまで侵入してくる空気の気泡の上昇を、タンクを新たに充填する際に可能にする。したがって、単に、タンクを新たに充填した場合に自動的に漏れ出ることができる空気しかタンク容器内に、かつタンク容器から原動機への供給管路内に侵入することができない、ということが保証される。これと同時に原動機の長い運転時間が可能になる。

供給管路、及び／又は、設けられている気化器若しくは択一的には設けられている噴射システムが空気を吸い込むことは防がれるので、上記装置は、燃料タンク又は複合型の燃料−油タンクを監視するために適している。この構成でなければ、供給管路及び／又は設けられている気化器若しくは択一的には設けられている噴射システムは、駆動システムの新たな始動前にまず排気する必要がある。このことは一般的に多くの苦労と多くの始動試行とを伴っている。

容量性センサを備えた駆動システムのさらに別の構成において、測定容器が設けられていてよい。この測定容器は、流入部を通じて供給管路の第１の部分と上流側で接続されていてよく、流出部を通じて供給管路の第２の部分と下流側で接続されていてよい。この構成においてタンク容器から原動機に導かれる動力用燃料を、供給管路の第１の部分及び流入部を通じて測定容器内に、そしてこの測定容器を抜けて案内することができ、次いで流出部及び流入管路の第２の部分を通じて原動機に案内することができる。これにより、測定容器は動力用燃料をタンク容器から原動機へ供給する際に貫流される。

電極は、上記実施の形態においては、別体の構成部材として測定容器内に若しくは測定容器に配置されていてよいか、又は測定容器と共に構造ユニットを形成することができる。測定容器の充填レベルに応じて、電極の間の容量は変更され、これにより充填レベルの電子的な評価が可能になる。

上記構成のさらに別の変化形において、複数のうち少なくとも１つの電極が、測定容器を取り囲む壁の構成部材であってよい。例えば電極は、測定容器の互いに電気的に絶縁されている２つの壁領域により形成されていてよい。これにより電極は省スペースで、測定容器と安定的な結合において配置することができる。

電極を形成する壁領域は、測定容器を通っている交線に沿って、少なくとも２つの層を成して重ね合わせて配置されていてよい。換言すると、壁領域は互いに、２つの壁領域若しくは電極の、空間的な重畳部を持った交互の層がもたらされるように、互いに重ね合わされていてよい。これにより誘電体により分離され、互いに相対しているコンデンサ表面を拡大することができる。このことは、容量性センサの適切な感度を、測定容器の空間的に小さな広がりにおいて保証する。

さらに、測定容器の上記構成においては壁領域の互いに入り込んだ配置により、何重にも折り曲げられた領域に亘って延びている小さな充填体積だけがもたらされる。これにより、駆動システムが、例えば作業機器において強力な揺れ又は振動にさらされると、例えば測定容器内の動力用燃料の、起こることがある渦流に対して容量性センサは鈍感になる。

さらに別の構成において、測定容器は、供給管路の統合された構成部材として、つまり構造的に供給管路内に統合されて設けられていてよい。この構成において、容量性センサの電極は、測定容器内に又は測定容器に配置されていてよい。

さらに別の構成において、測定容器は完全に又は部分的に充填レベル監視装置及び／又は中断装置に組み込まれていてよい。このことは、例えば壁領域の重ね合わされた配置により、小さな体積及び小さな空間的な寸法を備えた測定容器が、同時に十分な測定正確性において達成されると可能である。構成群への充填レベル監視装置及び／又は中断装置内への測定容器の統合により、上記構成部材の簡単な接続が可能であるので、配線の手間は最小限に抑えられる。これと同時に、機能不良の考えられる原因であり得る配線における弱化個所が回避される。この構成は、揺れ及び振動にさらされている作業機器における駆動システムの使用を促進する。

さらに、上記型式の複数の測定容器は互いに、充填レベル監視装置及び／又は中断装置と組み合わされて１つの構成群を形成するようになっていてよい。この構成において、複数の測定容器は、例えば唯一の測定管路の構成部材として直列に配置されていてよい。これにより、タンク容器の充填レベルの正確でかつ場合によっては段階的な評価が可能になる。択一的又は付加的には、測定容器は夫々、例えば複数のタンク容器の複数の供給管路に接続されていてよい。これにより、場合によっては複数の種々異なる消費する動力用燃料を備えた複数のタンク容器の充填レベルの評価が可能になる。

本発明に係る駆動システムは、種々異なる作業機器において使用することができる。特に上記駆動システムを、使用領域又は周辺の状況に基づきタンク容器の充填レベルの注意深い、積極的な監視が簡単に可能でない作業機器において使用することができる。この構成は、地固めのための突棒及び振動板並びに穿孔又は打撃ハンマといった、土木における作業機器に当てはまる。農業及び林業の領域においても、本発明に係る駆動システムを備え付けることができる、例えば電動鋸、芝刈り機、及び平らでない路床又は斜めの土地において使用するための農機といった作業機器が使用される。上記作業機器にはしばしばリバーススタータが設けられているので、燃料タンクが空になった後で、気化器又は燃料管路からの空気の排出には多大な肉体的操作を伴う。上記及び他の作業機器において、タンク容器が空になったことにより、しばしば粗い作動運転において繰り返し発生する機能的な障害及び物質的な損傷を、本発明により予防することができる。さらに本発明は他の作業機器においても使用することができ、充填レベル監視の他の形式と組み合わせることができる。

さらに別の可能な構成において上記作業機器に、作業機器の状態を監視し影響を与えることができる制御装置が付加的に備えられていると、この制御装置は、消費する動力用燃料の差し迫った不足を認識した後に、充填レベル監視装置及び中断装置との協働において原動機の一時停止のための時機を適切に確定することができる。したがって、例えば駆動システムの一時停止前に作業機器を、適切な、例えば安全な状態に運ぶことができる。この状態においては、例えば場合によっては設けられている安全弁は開放されていて、支持部は外れ、可動な部材は安定して支持されていて、加工物が取去り可能であり、電気的に駆動制御された係止固定は解除されているといった適切な、例えば安全な状態に移行することができるので、作業機器は原動機の一時停止後であっても使用場所から動かすことができる。これに起因した比較的遅くの一時停止時機は、とりわけ動力用燃料の差し迫った不足が、充填レベル監視装置により適切な時に通知されて、上記措置に十分な期間をなお原動機の一時停止前に経過することができる、ということを前提とする。

上記駆動システムは他の構成において、駆動システムにより運転される作業機器の状態を監視しかつ制御するための制御装置を有していてよい。充填レベル監視装置が、充填レベルの、予め決められた充填レベル液位より下への降下を確認した場合、制御装置は、作業機器の状態に基づいて、中断装置による原動機の運転を中断する時機を決定することができる。さらに制御装置は、上記時機での中断装置による運転の中断を制御することができる。これにより、例えば作業機器の運転状況を考慮した停止のための、予想して適切な時機を選択することができる。

この構成の別のバリエーションにおいて、作業機器が上記時機において、おそらく運転確実な状態及び／又はメインテナンスに適した状態にあるように、時機を制御装置により規定できる及び／又は作業機器を制御することができる。例えば上述したように、圧力容器の、場合によっては設けられている安全弁が開放していて、可動な、例えば揺動する部材が安定して支持されているか、若しくは係止されている時機を待つことができる。さらに作業機器の状態は停止前に、選択された時機において予想して停止に合わされているように、影響を与えることができる。したがって、例えば運転中に手動により案内される作動機器の支持を外すことができ、フラップ又は過圧機を開放することができるので、加工物は、例えばハイドロリックプレスから取出し可能である。さらに、作業機器の電気的に制御された係止固定を解除することができるので、作業機器は原動機の一時停止後であっても使用場所から動かしてどかすことができる。

さらに別の構成において、時機は特に、作業機器によって加工される素材及び／又は作業機器によって加工された加工物が作業機器から取去り可能であり、かつ／又は取り去られているように制御装置により決定することができる。このことは、例えば停止段階中に硬化できるか、又は作業機器に持続的に結合できる素材において有利である。したがって、導出するための開口、フラップ及び／又は弁を停止前に開放すること、及び／又は、例えば作業機器又は操作員による放出若しくは取出しを待つことは有利であってよい。例えば液状のコンクリートをコンクリート混合装置又はコンクリートポンプから適切な時点で導出することは、コンクリートの硬化後に作業機器がもはや使用可能でなくなってしまうので、コンクリート混合装置又はコンクリートポンプを引き続き使用する可能性にとって重要である。

さらにタンク容器の充填レベルを監視する方法において、駆動システムは、駆動システムにより運転される作業機器の状態を監視しかつ制御する制御装置を有している。さらにこの方法は、充填レベル監視装置が、予め決められている充填レベル液位より下に充填レベルが下がったことを確認すると、制御装置による原動機の運転を中断するための時機を決定するようになっている。この構成において、上記時機は作業機器の状態に基づいて規定される。さらに上記方法は、例えば上記記載に基づく制御装置により、上記時機において運転の中断を制御するようになっている。

燃料が十分に存在する状態にある、燃料タンク及び容量性の充填レベルセンサを備えた実施の形態を概略的に示す図である。 燃料タンクの充填レベル液位が極めて低い状態にある、図１に示した実施の形態を示す図である。 燃料タンク、予備燃料タンク及び容量性の充填レベルセンサを備えた実施の形態を概略的に示す図であって、燃料タンクの充填レベル液位は極めて低い状態にある。 一緒に監視される機械的な充填レベルセンサを備えた、燃料タンク及び予備燃料タンクを有する実施の形態を概略的に示す図であって、燃料タンクの充填レベル液位は極めて低い状態にある。 燃料タンクが極めて低い充填レベル液位にある場合の、タンク容器と原動機との間の供給管路系に設けられている、容量性の充填レベルセンサを備えた燃料タンク及び予備燃料タンクを有する実施の形態を概略的に示す図であって、燃料タンクの充填レベル液位は極めて低い状態にある。 容量性の充填レベルセンサを備えた測定容器の実施の形態を概略的に示す図である。

以下に、本発明の上記特徴及び他の特徴を、添付の図面を用いて、実施の形態に基づき詳細に説明する。

図１に、本発明に係る駆動ユニットを示す。この駆動ユニットにおいて燃料タンク１の充填レベルは監視される。燃料タンク１は、燃料２によって十分に充填された状態にある。充填レベル液位を測定するために、２つの電極３ａ，３ｂを有する容量性センサ３が使用される。これらの２つの電極３ａ，３ｂの間において燃料２は、その充填レベルに基づいて誘電体として働く。図１において電極３ａ，３ｂの間隔は、燃料２によって完全に充填されている。このことは容量性センサ３により認識される。燃料２は、供給管路４を介して内燃機関の気化器５に供給される。内燃機関の作用形式は公知であるので、その作用形式については以下、詳細に記載及び説明することはない。

充填レベル液位の評価は、図１に記載の実施の形態においては、複合型の充填レベル監視装置・中断装置６において実施される。この実施の形態において、容量性センサ３の信号は評価され、所定の充填レベル液位を下回った場合に、駆動ユニットのさらなる点火は阻止される。このために、点火パルスの点火プラグ７へのさらなる伝達は阻止される。

充填レベル監視装置・中断装置６及び点火プラグ７の電圧供給は、図１に示した実施の形態においては、マグネトー点火装置の使用分野において公知であるアセンブリにより保証される。このために、原動機に属するクランクシャフト８に取り付けられているか、又はクランクシャフト８によって回転駆動させられる磁石９は、ヨーク１０を通過する。これにより高電圧パルスが形成される。複合型の充填レベル監視装置・中断装置６は、ヨーク１０からエネルギを取り込む。このエネルギは、複合型の充填レベル監視装置・中断装置６及び容量性センサ３の運転を賄う。燃料タンク１に燃料２が十分にある場合、エネルギは引き続き点火プラグ７のための点火パルスとして伝達される。

図２に、燃料タンク１における燃料２の充填レベル液位が低い場合の、図１に示した本発明の実施の形態を示す。燃料２の充填レベルが降下した場合、電極３ａ，３ｂの間に空気が到達する。このことは容量性センサ３、ひいては複合型の充填レベル監視装置・中断装置６により認識される。ここで複合型の充填レベル監視装置・中断装置６は、点火プラグ７の点火を阻止し、もって駆動ユニットの内燃機関の運転を中断する。図２に示したアセンブリにおいて、燃料タンク１における電極３ａ，３ｂの配置により、燃料２の充填レベルのための限界レベル液位が予め決められている。充填レベル液位を下回ったことは、容量性センサ３により認識される。

図３に、本発明に係る駆動システムの別の実施の形態を示す。図３において、燃料タンク１に加えて付加的に、原動機の運転のための予備燃料１２が蓄えられる予備燃料タンク１１が設けられている。予備燃料タンク１１における充填レベルは、第２の容量性センサ１３により監視される。予備燃料１２は、予備供給管路１４を介して、予備燃料タンク１１から気化器５へと案内される。この実施の形態において点火プラグ７の点火は複合型の充填レベル監視装置・中断装置６により、燃料タンク１の充填レベル液位が極めて低い場合ではあるが、燃料貯蔵タンク１１になお十分な予備燃料１２があるので可能のままである。

図４に、本発明に係る駆動システムの別の可能な実施の形態を示す。この実施の形態においてタンク容器内の充填レベルは、機械的な浮子システムにより監視される。このために、燃料タンク１に浮子システム１５が設けられている。この浮子システム１５において、浮子１６の位置により、燃料２の液位レベルが測定される。浮子１６の低い位置は、燃料２の低い充填レベルに起因する。浮子１６の低い位置はデテクタ１７により検知される。このデテクタ１７は、予め規定された領域における浮子１６の位置を、光学的又は磁気的な検知により検知し、複合型の充填レベル監視装置・中断装置６に信号を発信する。予備燃料タンク１１にも、予備浮子システム１９における予備浮子１８が備え付けられている。予備浮子１８の位置は、予備燃料１２の充填レベルに起因する。予備浮子１８の位置は同様に、デテクタ１７により検知され、複合型の充填レベル監視装置・中断装置６に伝えられる。図４においても燃料タンク１における低い充填レベルに基づき、予備燃料タンク１１がまだ十分な予備燃料１２を有しているので、点火プラグ７の点火は複合型の充填レベル監視装置・中断装置６により阻止されない。

図５に、本発明に係る駆動システムのさらに別の実施の形態を示す。この実施の形態において、燃料タンク１における又は燃料タンク１内の燃料２の充填レベルは算出されず、気化器５への燃料タンク１の供給管路４における燃料２の充填レベルが算出される。この実施の形態において、供給管路４における燃料の充填レベルによって誘電式に変更される容量性管路センサ２０が配置されている。同様に、予備燃料タンク１２の充填レベルは、気化器５へ通じる予備管路１４に設けられた第２の容量性の管路センサ２１により測定される。

図５において、燃料不足は燃料タンク１の完全な空状態後に、及び管路４が空になり始めた際に初めて認識されるものの、供給管路４の水平の部分に空気が到達することになる前に認識されるように、容量性の管路センサ２０の位置決めは選択されている。このために、容量性の管路センサ２０の配置は、燃料タンク１から垂直に突出している供給管路４の第１の部分において選択されている。

図５において、供給管路４内への空気の侵入を阻止するために、複合型の充填レベル監視装置・中断装置６による点火プラグ７の点火がまず防がれる。したがって、燃料タンク１が空になった場合に空気が供給管路４内に侵入しないことが達成される。この空気は、燃料タンク１の新たな充填時に、自動的に抜けることはできない。

これと同時に、例えば原動機により駆動される作業機器の離反運動を非常時に可能にするために、非常始動機能を、予備燃料タンク１１にある予備燃料１２を使用することで、原動機の新たな始動を可能にすることができる。この実施の形態においてとりわけ、発生する吸引により空気が供給管路４に達することを甘受しなければならない。この実施の形態においては、複合型の充填レベル監視装置・中断装置６に包括的かつ任意に構成される停止論理を実現することができることが明らかになる。

さらに図５において、第２の容量性の管路センサ２１を、予備燃料タンク１１から垂直に突出している予備供給管路１４の第１の部分に位置決めすることにより、予備供給管路１４も空気の侵入から保護されているということも保証する。

さらに図５には、充填レベル監視装置６が、燃料タンク１及び／又は予備タンク１１における充填レベルの、所定の充填レベル液位及び／又は他の所定の充填レベル液位より下への降下を認めた場合、光学による及び／又は音響による通知を発信することができる通知装置Ｍを示す。通知装置Ｍは、例えば音響による通知装置ＭＡを有する。この音響による通知装置ＭＡは、スピーカ又はブザーとして構成されていてよく、音響による通知及び／又は警告信号を、認識した充填レベルに応じて発信することができる。さらに、第１の光学的な通知装置ＭＯ１は、発光ダイオードの形式において設けられている。この第１の光学的な通知装置ＭＯ１は、発光、点滅又は色の変化により、光学的な通知及び／又は警告信号を、認識した充填レベルに応じて発信することができる。さらに他の光学的な通知装置ＭＯ２が設けられている。この他の光学的な通知装置ＭＯ２においては、充填レベルに関する通知を、クリアテキストとして発信することができる。例えば予備タンクを使用する指示を与える。

図６には、容量性の充填レベルセンサを備えた測定容器２２の実施の形態を示す。この測定容器２２は流入部２３を有する。この流入部２３は供給管路４，１４の第１の部分に上流側で、つまり接続されている燃料タンク１若しくは予備燃料タンク１１の方向に接続されていてよい。さらに測定容器２２は流出部２４を有している。この流出部２４は供給管路４，１４の第２の部分に下流側で接続されていてよい。したがって、燃料タンク１又は予備燃料タンク１１から供給管路４，１４を通って気化器５に案内される燃料は、測定容器の内室２５内への流入部２３を抜けて流出部２４に案内され、供給管路４，１４の第２の部分を通って気化器５に案内することができる。この実施の形態により測定容器２２の内室２５を、燃料２，２１が通流する。

さらに測定容器２２は、２つの壁領域Ｅ１，Ｅ２を有する。これらの壁領域Ｅ１，Ｅ２は電気的な絶縁体２６，２７により、電気的に互いに分離されていて、測定容器２２の内室２５を密に取り囲む。壁領域Ｅ１，Ｅ２は、導電性の材料から成っていて、コンデンサのコンデンサ極板として構成されている。さらに、壁領域Ｅ１，Ｅ２は、測定・評価ユニット（図示せず）に電気的な線路（図示せず）を介して接続されている。

測定容器を通っている交線Ｓに沿って、少なくとも２つの層において、空間的な重畳部を備えた２つの壁領域Ｅ１，Ｅ２の交互の折り重なりが、交線Ｓの領域にもたらされるように、壁領域Ｅ１，Ｅ２は互いに重ね合わされている。これにより内室２５の屈曲した構造がもたらされる。この構造は、コンデンサ極板として形成されている壁領域Ｅ１，Ｅ２の大きな面にかかわらず、測定容器２２の空間的に小さな延びを得ることを可能にする。

蓄えられた燃料２又は予備燃料１２に基づき、測定容器２２は可変の充填レベルを有することができる。燃料２若しくは予備燃料１２及び同様に内室２５にある空気は、壁領域Ｅ１，Ｅ２の間における誘電体として作用し、もって充填レベルに基づいてコンデンサの容量を変更する。したがって、例えば共振回路（図示せず）による容量の評価により、測定容器２２の充填レベルを決定することができる。

これと同時に、内室２５の屈曲した構成により、振動及び動揺が内室の充填レベルに対して与える影響は少ない。これにより、強力な加速、動揺及び振動にさらされることがある、作業機器における使用時にも安定的な測定が可能になる。

測定容器２２は、供給管路４及び／又は予備供給管路１４の一体形の構成部材であってよい。例えば測定容器２２は、図５に示した実施の形態と同様に、供給管路４の、燃料タンク１からほぼ垂直に突出している第１の部分に、若しくは予備燃料タンク１１からほぼ垂直に突出している予備供給管路１４の第１の部分に配置されていてよいので、供給管路４，１４若しくは予備供給管路１４の、脱気することが困難な部分への空気の侵入は防がれる。

さらに、測定容器２２は、複合型の充填レベル監視装置・中断装置６の一体形の構成部分であってよく、ひいては原動機電子機器構成群の一体の部分であってよい。この実施の形態により、上記装置の電子的な相互接続における配線の手間は最小限に抑えることができる。この実施の形態において燃料は原動機電子機器構成群を通流するので、例えば適切なチューブ管片を必要とすることがある貫流通路の適切な構成を設ける必要がある。

ドイツ連邦共和国登録特許第１０２００４０２１３９４号明細書において、始動装置と、クランク室の領域における油溜めと、この油溜め内における油の有無を認識するための油測定装置と、油レベル情報を形成するための評価装置とを有する内燃機関を備えた作業機器が開示されている。この油レベル情報は、内燃機関の始動後の所定の期間内に形成可能である。この期間においてクランク室の油不足が認識され、内燃機関の点火は停止装置により阻止される。
欧州特許出願公開第１８１８５１９号明細書に、点火スイッチ回路のエネルギ供給の接続及び切断のための制御ユニットを有する、多目的原動機のための制御装置が開示されている。この切換えは、２つの状態、つまり原動機速度センサの検知信号に基づいて決められる多目的原動機の操作状態と、浮子の型式の油充填レベルセンサの検知信号に基づき決められる予備油の充填レベルの状態に基づき行われる。
米国特許公告第２０７／０７９７９３号明細書において、車両のディーゼル原動機の自動車噴射システムにおける噴射停止を回避するためのシステム及び方法が開示されている。タンク内に十分に燃料がないので、燃料液位の発信器が、噴射停止のリスクがあることを通知する場合、原動機運転中に、コントロールシステムが原動機を停止させる。別の構成において、付加的な燃料が供給されないうちは、原動機を新たに始動することはできない。他の特徴は、中断後の原動機の再スタート及び限定された運転時間を許容する。
欧州特許出願公開第１３０２６３２号明細書に、燃料タンクと、燃料噴射器と、流入供給部により燃料タンクに接続されている入口を有する噴射ポンプと、供給管路により燃料噴射器に接続されている出口とを備えた、原動機のための燃料供給システムが開示されている。さらに、原動機のオイルパンにおける潤滑油の充填レベルが所望の最小液位の下にある場合に、原動機を遮断することができる原動機遮断装置が設けられている。
欧州特許出願公開第０４２０４２１号明細書は、容器における液体の液位を検知する液体センシング装置を開示している。この装置は、液体の誘電定数を検知するための容量性の標準センサと、液体の充填レベルの液位を検知するための容量性の充填レベルセンサとを有する。ケーシングがコンデンサ電極を形成し、別個に巻成された２つのワイヤが、第２のコンデンサ電極を形成する。容量性の標準センサは、入口における上側の端部に配置されている。容量性の充填レベルセンサは、容器内における充填レベルを検知するためにケーシングの下側の部分に配置されている。
仏国公開特許第２６８１４２４号明細書において、液体の液位の検知装置が開示されている。検知装置は、誘電性の合成樹脂でコーティングされている実質的に円筒状の電極を備えたゾンデと、円筒状の電極を取り囲む外側の電極とを有する。ゾンデはほぼ垂直に、かつ中央の電極と外側の電極との間に液体が侵入することができるように、液体内に挿入することができる。さらに、ゾンデの測定された容量から液体の液位を演繹するための電子回路が開示されている。
英国公開特許第２０５５４７７号明細書において、向かい合って配置されている、絶縁性のスペーサにより分離されている一対の電極を備えた静電性の燃料測定装置が開示されている。電極は、タンク内の液状のガソリン内に挿入することができる。この構成において、電極間の静電容量の変化は、燃料の充填レベルの液位の変化により電気的に認識される。燃料量は測定できかつ表示できる。

上記目的は独立請求項により達成される。本発明のさらに有利な構成は、従属請求項から明らかにされる。

Claims (15)

1. 原動機と、
   前記原動機が消費する動力用燃料（２）を貯蔵するタンク容器（１）と、
   前記タンク容器（１）及び／又は該タンク容器（１）から前記原動機への供給管路（４）における充填レベルを監視する充填レベル監視装置（６）と、
   を備える、駆動システムであって、
   前記充填レベル監視装置（６）が、前記充填レベルの、所定の充填レベル液位より下への降下を確認すると、前記原動機の運転を中断する中断装置（６）が設けられていることを特徴とする、駆動システム。
2. 前記原動機は、該原動機を点火する点火装置（７）を有し、
   前記中断装置は、前記点火装置による前記原動機の点火を阻止することにより前記原動機の運転を停止することを特徴とする、請求項１記載の駆動システム。
3. 前記中断装置（６）及び／又は前記充填レベル監視装置（６）は、前記点火装置（７）に全体的に又は部分的に統合されていることを特徴とする、請求項２記載の駆動システム。
4. 前記駆動システムにより運転される作業機器の状態を監視しかつ制御する制御装置が設けられており、
   前記充填レベル監視装置（６）が、前記充填レベルの、前記所定の充填レベル液位より下への降下を確認した場合、前記制御装置は、前記作業機器の状態に基づき前記原動機の運転を中断する時機を決定し、運転の中断を前記中断装置（６）により前記時機において制御することを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一項記載の駆動システム。
5. 前記作業機器が前記時機において予想して運転確実な状態及び／又はメインテナンスに適した状態にあるように、制御装置により、前記時機は規定可能であり、かつ／又は前記作業機器は制御可能であることを特徴とする、請求項４記載の駆動システム。
6. 前記時機において前記作業機器によって加工された原材料、及び／又は前記作業機器によって加工された加工物が、前記作業機器から取出し可能である、かつ／又は取り出されているように、前記時機は規定可能であることを特徴とする、請求項４又は５記載の駆動システム。
7. 前記充填レベル監視装置（６）は、前記充填レベルを監視するセンサ（３）を有し、
   該センサ（３）は、容量性、光学的、磁気的又は熱的なセンサであり、該センサは前記タンク容器（１）に若しくは前記タンク容器（１）内に配置されているか、又は前記供給管路（４）に若しくは前記供給管路（４）内に配置されていることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一項記載の駆動システム。
8. 前記センサ（３）は容量性センサであり、２つの電極（３ａ，３ｂ）を有し、該２つの電極（３ａ，３ｂ）の間において動力用燃料は、該動力用燃料の充填レベルに基づいて誘電体として働くことを特徴とする、請求項７記載の駆動システム。
9. センサ（２０）は、前記供給管路（４）が前記センサ（２０）の位置から前記タンク容器（１）にまで一貫した傾斜を有しているように、前記供給管路（４）に配置されていることを特徴とする、請求項７又は８記載の駆動システム。
10. 前記供給管路の第１の部分に上流側で接続されている流入部と、前記供給管路の第２の部分に下流側で接続されている流出部と、を備える測定容器を有し、
    前記電極（３ａ，３ｂ）は、前記測定容器に又は前記測定容器内に配置されていることを特徴とする、請求項８又は９記載の駆動システム、
11. 前記電極は、電気的に互いに絶縁されている、前記測定容器の２つの壁領域により形成されていて、
    前記壁領域は、前記測定容器を通る交線に沿って、少なくとも２つの層において交互に互いに重ね合わされていることを特徴とする、請求項１０記載の駆動システム。
12. 請求項１から１１までのいずれか一項記載の駆動システムを有することを特徴とする、作業機器。
13. タンク容器（１）及び／又は該タンク容器（１）から原動機への供給管路（４）における充填レベルを監視する充填レベル監視装置（６）と、前記原動機の運転を中断する中断装置（６）と、を備える駆動システムにおける、原動機が消費する動力用燃料（２）を貯蔵するタンク容器（１）の充填レベルを監視する方法であって、
    前記充填レベル監視装置（６）により前記タンク容器（１）の充填レベルを評価し、
    前記充填レベル監視装置（６）が、前記充填レベル液位の、所定の充填レベル液位より下への降下を確認した場合に、前記原動機の運転を中断することを特徴とする、方法。
14. 前記充填レベルの、前記所定の充填レベル液位及び／又は他の所定の充填レベル液位より下方への降下を確認したことに基づき、１つ又は複数の以下のステップ、つまり、
    前記原動機の運転を迅速に中断するステップと、
    前記充填レベルの、前記所定の充填レベル液位及び／又は前記他の所定の充填レベル液位より下方への降下の確認後であって、所定の期間経過後に前記原動機の運転を中断するステップと、
    通知装置（Ｍ，ＭＡ，ＭＯ１，ＭＯ２）により、音響的及び／又は光学的な通知を行うステップと、
    を実施することを特徴とする、請求項１３記載の方法。
15. 前記駆動システムは、該駆動システムにより運転される作業機器の状態を監視しかつ制御する制御装置を有し、
    前記充填レベル監視装置（６）が、前記充填レベルの、前記所定の充填レベル液位より下への降下を確認した場合に、前記制御装置による前記原動機の運転を中断する時機を確定し、該時機を、前記作業機器の状態に基づいて決定し、
    前記制御装置により、前記時機での運転の中断を制御することを特徴とする、請求項１３又は１４記載の方法。

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