JP2550524B2 - 作業機械を駆動する車両用エンジンの制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、自動車に例えばクレーン等の作業機械を
搭載し、上記自動車の停車状態で上記作業機械を利用し
た作業を実行するようにした車両において使用される作
業機械を駆動する車両用エンジンの制御装置に関する。

［従来の技術］ 例えばクレーン等の作業機械を搭載した自動車にあっ
ては、一般的に車両の走行状態では作業機械は使用せ
ず、車両を停車させた状態で、搭載した作業機械を動作
制御するようにしている。したがって、車両走行状態に
あっては走行モードが設定されているものであり、車両
の停車状態で走行モードから作業モードに切換える動作
が実行される。このモードの切換え動作は、適宜操作レ
バー、スイッチ機構等によって実行されるものである
が、走行モードから作業モードへの切換え要求信号が発
生された場合、直ちに作業機械が始動可能の状態とされ
ることがある。

このように作業機械が起動可能な状態となった場合、
設定された負荷合せ入力値の状態に対応して作業機械が
起動されるようになる。したがって、上記負荷合せ入力
値が高負荷状態、すなわち中間値あるいは最大値となっ
ていたとすると、エンジン出力が急激に増加させられる
ような状態となり、作業機械が急激に起動動作するよう
な危険を伴うような状態となったり、さらには作業機械
に急激な応力が作用するようになって、この作業機械の
故障の原因となるおそれもある。

ここで、一般的な車載された作業機械の制御仕様につ
いて検討してみると、作業モード設定のための指令スイ
ッチをオンすると、エンジンの制御ユニットにあっては
各種センサ類からの入力をチェックし、作業機械の起動
が可能か否かを判定する。そして、作業機械の起動条件
が設定されていることが確認されたならば、作業機械が
起動されるようになるもので、この場合この作業機械を
駆動する動力源となるエンジン出力は、負荷合せボリュ
ーム等で設定された値に対応して設定される。したがっ
て、上記負荷合せボリュームが高負荷位置に設定されて
いたような場合には、エンジン出力が作業モード設定と
共に大きな値となり、作業機械が急起動されるようにな
る。

［発明が解決しようとする問題点］ この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、車
両に搭載される例えばクレーン等の作業機械は、手動に
よって設定される負荷合せボリュームによって設定され
ており、作業モードに設定されたときには、この負荷合
せボリュームの設定位置に応じてエンジン出力が制御さ
れる。このため、車両の走行モードから作業機械の作業
モードに切り換えられた場合、負荷合せ値に応じてエン
ジン出力が制御されて、もしその負荷合せ値が大きな値
に設定されていた場合には、エンジン出力が大きな状態
で起動される問題が発生する。

そこで、この発明にあっては手動で設定されている負
荷合せ値が大きな値に設定されていた場合においても、
作業機械が安全な低出力の状態で起動され、危険状態の
発生が確実に回避されると共に、さらに作業機械の不要
な故障原因の発生を回避できるようにする作業機械を駆
動する車両用エンジンの制御装置を提供しようとするも
のである。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る作業機械を駆動する車両用エンジンの
制御装置は、車両の走行用および作業機械の駆動用のエ
ンジンの動作モードを選択設定する手段であって、車両
走行用の走行モードと、作業機械駆動用の作業モードと
を選択設定する選択手段と、この選択手段からのモード
設定指令信号が供給され、前記エンジンの出力を制御す
るエンジン制御ユニットと、手動によって負荷合せデー
タが設定され、この負荷合せデータを前記制御ユニット
に供給する手動設定手段とを備え、この手動設定手段で
設定される負荷データは、前記走行モードでは使用され
ずに前記作業モードでのみ使用されるものである。

ここで、前記エンジン制御ユニットは、前記選択手段
で作業モードが設定された状態で、前記エンジン出力を
前記設定手段から入力される負荷合せデータに応じて制
御する制御手段と、前記設定手段から入力される負荷合
せデータが、作業モードへの切り換えが許容される設定
範囲外であることを判別する判別手段と、前記選択手段
で作業モードが設定され、かつ前記判別手段で負荷合せ
データが前記設定範囲外にあると判定された状態では、
前記設定手段で設定された負荷合わせデータを無視し
て、前記エンジン出力を、前記設定手段から入力される
負荷合せデータに応じて前記制御手段により制御される
出力より強制的に低く制御する低出力制御手段とを備え
て構成される。

［作用］ この様に構成される作業機械を駆動する車両用エンジ
ンの制御装置によれば、選択手段によって作業モードが
選択設定されると、制御手段によってエンジンの出力が
負荷合わせデータにしたがって制御される。ただし、こ
の負荷合わせデータは手動によって入力されているもの
であり、また作業モードへの切り換えに際して、この負
荷合わせデータが許容される設定範囲外の場合には、負
荷合わせデータが無視されて、エンジンの出力が設定さ
れた負荷合わせデータに応じた出力よりも低く制御さ
れ、例えば負荷合わせデータが必要以上に大きな値に設
定されていた場合には、作業機械が起動される前にそれ
を判別してエンジン出力の低下制御が実行され、起動時
における危険の発生を未然に防止するようにしている。
すなわち、負荷合わせデータの入力に際しての人為的な
誤りに基づく問題が、確実に解消されるようになるもの
である。

［発明の実施例］ 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明す
る。第１図はその構成を説明するためのもので、この制
御装置はエンジン制御ユニット11を中心にして構成され
るもので、この制御ユニット11はマイクロコンピュータ
によって構成されるようにしている。すなわち、この制
御ユニット11はCPU111にデータバスを介してプログラム
データ、制御データ等を記録したROM112、演算データ等
を記憶するRAA113、入力回路114、115、さらに出力回路
116等が接続設定されるようになっているもので、入力
回路114にはエンジン等の制御用に各種スイッチ類から
のスイッチ信号、各種センサ類からのエンジン運転状態
等の検出信号、さらに作業機械を含む制御対象の制御用
のボリューム信号が入力されている。そして、この入力
回路114には、さらにモード切換えスイッチ12からの走
行モード指定あるいは作業モード指定の信号が入力され
るようにしている。

入力回路115には、負荷合せ回路13からの負荷合せ設
定データが入力されるようになっている。上記負荷合せ
回路13は、可変抵抗回路によるボリューム装置によって
構成されているもので、その設定位置に対応した例えば
電圧信号が入力される。

すなわち、モード切換えスイッチ12が走行状態に設定
されている場合には、入力回路114に入力される車両走
行状態を検出する信号、例えばエンジンの吸入空気量、
エンジン回転数、スロットル開度等の検出信号に基づい
てCPU11はエンジン制御条件、すなわち燃料噴射量、点
火時期等を演算し、出力回路116からエンジン14に制御
指令を与えるようになり、車両の走行制御状態に対応し
てエンジン14が制御されるようになる。また、モード切
換えスイッチ12が作業モードに設定されている場合に
は、入力回路115から負荷合せデータを読み込み、この
負荷合せデータに基づいて上記エンジン14を制御し、ま
た作業機械15を起動制御するようになる。そして、起動
後は入力回路114に入力される作業機械操縦用のボリュ
ームデータに基づいてエンジン14が出力制御されるよう
にするものである。

ここで、負荷合せ回路13で設定される負荷合せデータ
とエンジン出力との関係は、第２図に示すようになるも
ので、Ａの範囲が低負荷状態に対応し、Ｂの範囲が中お
よび高負荷状態に対応するようになるものである。すな
わち、負荷合せデータがSMAX以下の状態でエンジン出力
が低負荷状態に設定されるようになるものである。ここ
で、上記負荷合せデータSMAXは、基準設定値として例え
ばROM112に記憶設定されている。

第３図は上記のような制御装置における、特にエンジ
ン制御ユニット11における作業機械の作業モードでの制
御状態の流れを説明するためのもので、作業モード設定
のためにステップ301で作業モードスイッチがオンされ
る。具体的には、第１図で示したモード切換えスイッチ
12が作業モード側に切換え設定される。

このようにして作業モードが設定されると、次のステ
ップ302で負荷合せ条件以外の条件をチェックする。す
なわち、車両が作業機械を使用して良い状態となってい
るか等の作業条件を確認するようになるもので、作業開
始条件が整っていると判断された場合にはステップ303
に進む。また、作業開始条件が整っていないと判断され
た場合（NG）には、ステップ304に進んで作業モードに
は入らないようにし、ステップ305で作業モードに入る
ことができるようにする適切な作業モード設定処置を行
って、最初のステップ301に戻るようになる。

上記ステップ303では、負荷合せ回路13で設定されて
いる負荷合せ入力データを読み込むものであり、この入
力データは次のステップ306で負荷合せ設定値、すなわ
ち第２図で示したSMAXに相当する設定値と比較する。そ
して、このステップ306で入力負荷合せデータが設定値
以下の状態であると判定された場合には、ステップ307
に進んで作業モードに入り、ステップ308で操縦動作等
に対応した負荷合せボリューム信号にしたがって、エン
ジン出力を制御し、作業機械を駆動制御するようにな
る。

一方ステップ306で負荷合せ入力データが設定値以上
の状態であると判定された場合には、ステップ309に進
んでエンジンをアイドリング状態に制御設定し、次のス
テップ310に進む。このステップ310では、負荷合せ回路
13を操作して負荷合せ入力データがSMAX以下の値となる
ように調整し、ステップ306に戻すようにしている。

上記ステップ308で作業機械の運転動作が実行されて
いる状態では、ステップ311で作業モード解除条件が存
在しているか否かを判定しているもので、作業モード解
除条件が存在しない限りステップ308に戻り、作業機械
による作業が継続実行されるようになる。そして、作業
モードの解除指令等によって作業モード解除条件が成立
った場合には、ステップ312で作業モードを解除するよ
うになる。

すなわち、負荷合せ入力値が低負荷状態に設定されて
いるときにのみ、作業機械の作業モードが設定され、エ
ンジンが上記負荷合せ入力値に対応して出力制御される
ようになるものであり、高負荷状態で作業モードが起動
されることが無いようになっているものである。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明に係る車載作業機械の制御装置
にあっては、特に作業モードに切換えられたときに、手
動によって操作設定される負荷合せボリューム等の負荷
合せ設定手段が、大きなエンジン出力を求める状態に設
定されていたとしても、この負荷合せ状態が確認された
後にエンジン出力が設定され、適正な低出力状態とされ
た後に、作業モードが設定された作業機械が起動される
ようになる。そして、この作業機械の動力源となってい
るエンジンの出力は、必ず低出力状態で作業モードが起
動されるようになっているものであるため、作業機械が
急起動されることが無いものであり、特に作業者の安全
性の向上に大きな効果を発揮するものである。そして、
作業機械に無理な大きな応力が作用することが避けられ
るようになるものであり、この作業機械の保守管理のた
めにも大きな効果が発揮されるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る車載作業機械の制御
装置を説明するための構成図、第２図は上記制御装置で
設定される負荷合せ入力とエンジン出力との関係を示す
図、第３図は上記制御装置の動作の流れを説明するフロ
ーチャートである。 11……エンジン制御ユニット、12……モード切換えスイ
ッチ、13……負荷合せ回路、14……エンジン、15……作
業機械。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の走行用および作業機械の駆動用のエ
   ンジンの動作モードを選択設定する手段であって、車両
   走行用の走行モードと、作業機械駆動用の作業モードと
   を選択設定する選択手段と、 この選択手段からのモード設定指令信号が供給され、前
   記エンジンの出力を制御するエンジン制御ユニットと、 手動によって負荷合せデータが設定され、この負荷合せ
   データを前記制御ユニットに供給する手動設定手段とを
   備え、この手動設定手段で設定される負荷データは、前
   記走行モードでは使用されずに前記作業モードでのみ使
   用されるものであり、 前記エンジン制御ユニットは、 前記選択手段で作業モードが設定された状態で、前記エ
   ンジン出力を前記設定手段から入力される負荷合せデー
   タに応じて制御する制御手段と、 前記設定手段から入力される負荷合せデータが、作業モ
   ードへの切り換えが許容される設定範囲外であることを
   判別する判別手段と、 前記選択手段で作業モードが設定され、かつ前記判別手
   段で負荷合せデータが前記設定範囲外にあると判定され
   た状態では、前記設定手段で設定された負荷合わせデー
   タを無視して、前記エンジン出力を、前記設定手段から
   入力される負荷合せデータに応じて前記制御手段により
   制御される出力より強制的に低く制御する低出力制御手
   段と を備えることを特徴とする作業機械を駆動する車両用エ
   ンジンの制御装置。