JP3208453U - 作業車両のエンジン回転数制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両に作業装置を組み付ける工程における工数を増加させることなく作業装置による作業を確実に実行することのできる作業車両のエンジン回転数制御装置を提供する。【解決手段】Ｄ／Ａ変換回路４２は、車両側コントローラ３０から供給される電力の電圧を作業装置側コントローラ４０のＣＰＵ４１から出力される回転数要求信号に応じて変換した電圧信号を車両側コントローラ３０に送信するものであり、駆動開始信号送信部から送信された駆動開始信号を作業装置側コントローラが受信してからＣＰＵ４１が回転数要求信号を出力するまで、回転数信号の送信を規制する。ＰＴＯスイッチ２７がオフからオンに切り替えられた後、Ｄ／Ａ変換回路により回転数信号が送信されない状態においても、車両側コントローラにより故障の判断がなされることはないので、作業効率の低下を防止できる。【選択図】図３

Description

本考案は、例えば、エンジンの動力によって走行する車両と、車両の走行に用いられるエンジンの動力によって駆動するクレーン装置と、を備えた作業車両のエンジン回転数制御装置に関するものである。

従来の作業車両としては、例えば、車両搭載型クレーン等、エンジンの動力によって走行する車両と、車両の走行に用いられるエンジンの動力によって駆動する作業装置と、を備えたものが知られている。

前記作業車両は、エンジンの回転数を制御するための車両側コントローラと、作業装置の動作を制御するための作業装置側コントローラと、を有している。前記作業車両では、エンジンの回転数に関する信号を作業装置側コントローラから車両側コントローラに送信し、車両側コントローラが受信したエンジンの回転数に関する信号に基づいて作業装置の駆動時におけるエンジンの回転数を制御している（例えば、特許文献１）。

前記作業車両では、車両の走行時等、作業装置を使用しない場合に、車両側コントローラのみに電力が供給され、作業装置側コントローラに対して電力は供給されていない。このため、前記作業車両では、作業装置による作業を開始する際には、作業装置側コントローラに電力を供給する必要がある。そこで、前記作業車両では、作業装置の駆動力としてエンジンの動力を取り出すＰＴＯ（パワーテイクオフ）機構のオン・オフの切り替えスイッチの操作に連動して作業装置側コントローラに電力を供給している。

特開２０１０−１６８１６６号公報

前記車両側コントローラは、ＰＴＯ機構の切り替えスイッチがオフからオンに切り替えられると、エンジンの回転数に関する信号の受信を開始し、受信したエンジンの回転数に関する信号に基づいてエンジンの回転数を制御する。しかし、前記作業車両では、ＰＴＯ機構の切り替えスイッチをオフからオンに切り換えた場合に、作業装置側コントローラに対する電力の供給が開始されてエンジンの回転数に関する信号を車両側コントローラに送信するまでに、例えば数百ミリ秒の時間の遅れが生じる。

前記作業車両では、作業装置側コントローラにおける信号の送信の遅れを、車両側コントローラが故障と判断し、警告灯を点灯したりエンジンを緊急停止させたりする場合がある。このため、前記作業車両では、作業装置側コントローラが信号を送信するまでの時間の遅れに合わせて、車両側コントローラが信号の受信を開始するように、作業車両の製造時にタイマリレー回路等の装置を組み込む作業が必要となり、製造コストが高くなる。

本考案の目的とするところは、車両に作業装置を組み付ける工程における工数を増加させることなく作業装置による作業を確実に実行することのできる作業車両のエンジン回転数制御装置を提供することにある。

本考案は、前記目的を達成するために、エンジンの動力で走行する車両と、車両の走行に用いられるエンジンの動力によって駆動する作業装置と、を備えた作業車両のエンジン回転数制御装置であって、車両のエンジンの回転数を制御する車両側コントローラと、作業装置の動作を制御する作業装置側コントローラと、作業装置の駆動を開始する操作を入力する駆動開始操作入力部と、駆動開始操作入力部の操作によって、車両側コントローラ及び作業装置側コントローラのそれぞれに駆動開始信号を送信する駆動開始信号送信部と、を備え、作業装置側コントローラは、作業装置を駆動させる際にエンジンの回転数に関する回転数信号を車両側コントローラに送信する回転数信号送信部と、車両側コントローラに所定の信号を送信する所定信号送信部と、駆動開始信号送信部から送信された駆動開始信号を受信すると、所定の条件が成立するまで、車両側コントローラに対する回転数信号送信部からの回転数信号の送信を規制して、所定信号送信部から所定の信号を車両側コントローラに送信する回転数信号送信規制部と、を有している。

これにより、駆動開始信号送信部によって駆動開始信号が送信された後、所定の条件が成立するまで、所定信号送信部によって所定の信号が車両側コントローラに送信されることから、回転数信号送信部によってエンジンの回転数に関する信号の送信が可能となるまで、駆動開始信号を受信した車両側コントローラに対してエンジンの回転数に関する信号として正常な範囲の信号を送信することが可能となる。

本考案によれば、駆動開始信号送信部によって駆動開始信号が送信された後、回転数信号送信部によってエンジンの回転数に関する信号が送信されない状態においても、車両側コントローラによって故障の判断がなされることはないので、作業装置による作業を確実に実行することができ、作業効率の低下を防止することが可能となる。

本考案の一実施形態を示す作業車両の斜視図である。 クレーン装置の正面図である。 車両側コントローラ及び作業装置側コントローラの構成を示す図である。

図１乃至図３は、本考案の一実施形態を示すものである。

本考案のエンジン回転数制御装置は、例えば、車両にクレーン装置が搭載された作業車両１に適用されるものである。

作業車両１は、図１に示すように、エンジンＥの動力によって走行する車両１０と、車両１０に設けられた作業装置としてのクレーン装置２０と、を備えている。

車両１０は、シャシフレーム１１の前側に設けられたキャブ１２と、シャシフレーム１１の後側に設けられた荷台１３と、を備えており、シャシフレーム１１上におけるキャブ１２と荷台１３との間にクレーン装置２０が搭載される。

クレーン装置２０は、図２に示すように、シャシフレーム１１上に固定される基台２１と、基台２１の左右両側に設けられたアウトリガ２２と、基台２１の上面に旋回自在に設けられた旋回台２３と、旋回台２３に対して起伏自在に設けられたブーム２４と、ブーム２４の先端側から垂下されるワイヤロープ２５と、を備えている。

各アウトリガ２２は、基台２１の幅方向両側からそれぞれ幅方向外側に向かって移動可能に設けられるとともに、油圧式のジャッキシリンダによって下方に向かって伸長可能である。アウトリガ２２は、下端を接地させて車両１０を支持することにより、クレーン作業時における車両１０の傾きや転倒を防止する。

旋回台２３は、ボールベアリング式やローラーベアリング式の旋回サークルによって基台２１に対して旋回自在に設けられ、油圧式の旋回モータによって旋回するように構成されている。また、旋回台２３の上面には、上下方向に延びる旋回ポスト２３ａが設けられ、旋回ポスト２３ａの上端側にブーム２４が起伏自在に連結されている。

ブーム２４は、複数のブーム部材２４ａ〜２４ｄからなり、ブーム部材２４ａ〜２４ｃの内部に先端側に隣り合うブーム部材２４ｂ〜２４ｄが収納可能な多段式に構成されている。最基端側のブーム部材２４ａは、基端部が旋回ポスト２３ａの上端側に上下方向に揺動自在に連結されている。ブーム部材２４ａの基端側と旋回ポスト２３ａとの間には、油圧式の起伏シリンダ２４ｅが連結され、起伏シリンダ２４ｅの伸縮動作によってブーム２４を起伏させる。また、最基端側のブーム部材２４ａ内には、油圧式の伸縮シリンダが設けられ、伸縮シリンダの伸縮動作によってブーム２４の伸縮動作を行う。

ワイヤロープ２５は、旋回ポストに設けられたウインチに巻き掛けられ、ウインチの巻き込みまたは繰り出しの動作によってブーム２４の先端部から繰り出される長さが変えられる。ブーム２４の先端部から繰り出されたワイヤロープ２５には、フックブロック２６が係止され、フックブロック２６は、ブーム２４の先端部から垂下された状態となる。フックブロック２６には吊荷を係止可能であり、フックブロック２６に係止された吊荷はブーム２４の先端部から吊り下げられる。

各ジャッキシリンダ、旋回モータ、起伏シリンダ２４ｅ、伸縮シリンダおよびウインチモータ等のアクチュエータは、作動油が供給されることによって駆動する。アクチュエータを駆動する作動油は、エンジンＥの動力によって駆動する油圧ポンプから供給される。エンジンＥの動力は、ＰＴＯ（パワーテイクオフ）機構を介して油圧ポンプに伝達されるようになっている。ＰＴＯ機構は、ＰＴＯスイッチ２７の操作によって油圧ポンプに対するエンジンＥの動力の伝達と動力の伝達の遮断とを切り替える。

また、作業車両１は、図３に示すように、車両１０の走行に関する制御を行う車両側コントローラ３０と、クレーン装置２０の動作に関する制御を行う作業装置側コントローラ４０と、を有している。車両側コントローラ３０には、車両１０のイグニッションスイッチがオンの状態で、バッテリ１４の電圧が供給される。また、作業装置側コントローラ４０には、ＰＴＯスイッチ２７がオンの状態でバッテリ１４の電力が供給される。本考案において、ＰＴＯスイッチ２７は、駆動開始操作入力部及び駆動開始信号送信部として機能する。

車両側コントローラ３０は、ＣＰＵ３１と、ＰＴＯスイッチ２７のオンの状態において電力を供給する電源３２と、を有している。車両側コントローラ３０には、エンジンＥが接続されており、ＣＰＵ３１は、作業装置側コントローラ４０から受信したエンジンＥの回転数に関する電圧信号に応じたエンジンＥのスロットルバルブの開度に関する信号に変換してエンジンＥに送信し、エンジンＥの回転数を制御する。また、車両側コントローラ３０は、電源３２から作業装置側コントローラ４０に例えば５Ｖの電圧の電力を供給するとともに、作業装置側コントローラ４０からエンジンＥの回転数に関する例えば０Ｖ〜５Ｖの範囲内の電圧信号を受信する。

作業装置側コントローラ４０は、ＣＰＵ４１と、ＣＰＵの出力したデジタル信号をアナログ信号に変換するための回転数信号送信部としてのＤ／Ａ変換回路４２と、Ｄ／Ａ変換回路４２と並列に接続された所定信号送信部としての初期回路４３と、車両側コントローラ３０に送信する電圧信号をＤ／Ａ変換回路４２側または初期回路４３側に切り替えるための回転数信号送信規制部としての電圧信号切替スイッチ４４と、を有している。

作業装置側コントローラ４０には、アクチュエータに対する作動油の流量及び流通方向を制御するためのコントロールバルブ２８が接続されており、ＣＰＵ４１は、コントロールバルブ２８のバルブスプールの動作に応じてエンジンＥの回転数に関する回転数要求信号をＤ／Ａ変換回路４２に出力する。

Ｄ／Ａ変換回路４２は、車両側コントローラ３０の電源３２から電力の供給を受けて電圧信号を出力するものであり、ＣＰＵ４１が送信した回転数要求信号に応じた電圧の電圧信号を出力する。

初期回路４３は、例えばポテンショメータ等の可変抵抗器であり、車両側コントローラ３０の電源３２から供給された電力の電圧を任意の電圧に調整して電圧信号として出力することが可能である。

電圧信号切替スイッチ４４は、バッテリ１４から作業装置側コントローラ４０に電力が供給されていない状態で、車両側コントローラ３０側に信号を送信する信号線が初期回路４３側に接続されている。電圧信号切替スイッチ４４は、作業装置側コントローラ４０のＣＰＵ４１からの切替信号によって信号線がＤ／Ａ変換回路４２側に切り替えられる。

以上のように構成された作業車両１では、車両１０のイグニッションスイッチがオフの状態において、車両側コントローラ３０及び作業装置側コントローラ４０に対してバッテリ１４の電力は供給されていない。

作業車両１の走行を開始する際には、イグニッションスイッチをオンの状態とする。このとき、ＰＴＯスイッチ２７は、オフの状態であり、作業装置側コントローラ４０に電力が供給されず、車両側コントローラ３０のみにバッテリ１４の電力が供給される。このため、作業車両１の走行中において、作業装置側コントローラ４０は、信号の入出力を行わない。

また、クレーン装置２０による作業を開始する際には、イグニッションスイッチがオンの状態において、ＰＴＯスイッチ２７をオフの状態からオンの状態に切り替える。これにより、車両側コントローラ３０は、電源３２から作業装置側コントローラ４０に対する電力の供給を開始し、エンジンＥの回転数に関する電圧信号の受信を開始する。

また、ＰＴＯスイッチ２７がオフの状態からオンの状態に切り替えられると、作業装置側コントローラ４０では、バッテリ１４からの電力の供給が開始された後に起動状態となる。作業装置側コントローラ４０の起動状態とは、ＣＰＵ４１からエンジンＥの回転数に関する回転数要求信号がＤ／Ａ変換回路４２に出力されている状態である。作業装置側コントローラ４０の起動時間は、バッテリ１４から作業装置側コントローラ４０に電力の供給が開始されてから例えば数百ミリ秒間である。

バッテリ１４から電力の供給が開始された時点において、作業装置側コントローラ４０では、車両側コントローラ３０に電圧信号を送信する信号線が初期回路４３側に接続されている。このため、車両側コントローラ３０のＣＰＵ３１には、初期回路４３において事前に調整された所定の電圧信号が入力される。所定の電圧信号とは、例えば、エンジンＥのアイドル回転数に相当する電圧信号である。

また、作業装置側コントローラ４０は、ＣＰＵ４１から回転数要求信号が出力されると、車両側コントローラ３０に電圧信号を送信する信号線を電圧信号切替スイッチ４４によってＤ／Ａ変換回路４２側に切り替える。本考案において、所定の条件が成立するとは、起動時間が経過してＣＰＵ４１が回転数要求信号をＤ／Ａ変換回路４２に出力するという条件が成立することをいう。

これにより、作業装置側コントローラ４０に対するバッテリ１４の電力の供給が開始された後、ＣＰＵ４１から回転数要求信号が出力されるまでの間、車両側コントローラ３０のＣＰＵには、初期回路４３において調整された所定の電圧信号が入力される。したがって、車両側コントローラ３０では、作業装置側コントローラ４０から回転数要求信号が出力されないことを原因とする異常な電圧の電圧信号が入力されることがない。

このように、本実施形態の作業車両のエンジン回転数制御装置によれば、ＰＴＯスイッチ２７がオフの状態からオンの状態に切り替えられると、Ｄ／Ａ変換回路４２によってエンジンＥの回転数に関する電圧信号の送信が可能となるまで、車両側コントローラ３０に対してエンジンＥの回転数に関する信号として正常な範囲の電圧信号を送信する。

また、Ｄ／Ａ変換回路４２は、車両側コントローラ３０から供給される電力の電圧を作業装置側コントローラ４０のＣＰＵ４１から出力される回転数要求信号に応じて変換した電圧信号を車両側コントローラ３０に送信するものであり、駆動開始信号送信部から送信された駆動開始信号を作業装置側コントローラが受信してから作業装置側コントローラ４０のＣＰＵ４１が回転数要求信号を出力するまで、Ｄ／Ａ変換回路４２からの回転数信号の送信を規制する。

これにより、ＰＴＯスイッチ２７がオフの状態からオンの状態に切り替えられた後、Ｄ／Ａ変換回路４２によってエンジンＥの回転数に関する電圧信号が送信されない状態においても、車両側コントローラ３０によって故障の判断がなされることはないので、クレーン装置２０による作業を確実に実行することができ、作業効率の低下を防止することが可能となる。

また、初期回路４３は、車両側コントローラ３０から供給される電力の電圧を任意の電圧に変換することが可能であり、変換した電圧を電圧信号として車両側コントローラ３０に送信するものである。

これにより、クレーン装置２０を組み付ける車両１０の種類に応じてエンジンＥの回転数に関する電圧信号の範囲が異なる場合に、車両１０の種類に応じて電圧信号の電圧を調整することができるので、多種の車両１０に対してクレーン装置２０を適用することが可能となる。

尚、前記実施形態では、車両１０にクレーン装置２０を搭載した作業車両１を示したが、これに限られるものではなく、トラック車両に作業装置を搭載したものであれば、例えば、高所作業装置を備えた作業車両に対しても本考案を適用することが可能である。

１…作業車両、１０…車両、１４…バッテリ、２０…クレーン装置、２７…ＰＴＯスイッチ、３０…車両側コントローラ、３１…ＣＰＵ、４０…作業装置側コントローラ、４１…ＣＰＵ、４２…Ｄ／Ａ変換回路、４３…初期回路、４４…電圧信号切替スイッチ。

Claims (3)

1. エンジンの動力で走行する車両と、車両の走行に用いられるエンジンの動力によって駆動する作業装置と、を備えた作業車両のエンジン回転数制御装置であって、
   車両のエンジンの回転数を制御する車両側コントローラと、
   作業装置の動作を制御する作業装置側コントローラと、
   作業装置の駆動を開始する操作を入力する駆動開始操作入力部と、
   駆動開始操作入力部の操作によって、車両側コントローラ及び作業装置側コントローラのそれぞれに駆動開始信号を送信する駆動開始信号送信部と、を備え、
   作業装置側コントローラは、
   作業装置を駆動させる際にエンジンの回転数に関する回転数信号を車両側コントローラに送信する回転数信号送信部と、
   車両側コントローラに所定の信号を送信する所定信号送信部と、
   駆動開始信号送信部から送信された駆動開始信号を受信すると、所定の条件が成立するまで、車両側コントローラに対する回転数信号送信部からの回転数信号の送信を規制して、所定信号送信部から所定の信号を車両側コントローラに送信する回転数信号送信規制部と、を有している
   作業車両のエンジン回転数制御装置。
2. 回転数信号送信部は、車両側コントローラから供給される電力の電圧を作業装置側コントローラのＣＰＵから出力される回転数要求信号に応じて変換した電圧信号を車両側コントローラに送信するものであり、
   回転数信号送信規制部は、駆動開始信号送信部から送信された駆動開始信号を作業装置側コントローラが受信してから作業装置側コントローラのＣＰＵが回転数要求信号を出力するまで、回転数信号送信部からの回転数信号の送信を規制する
   請求項１に記載の作業車両のエンジン回転数制御装置。
3. 所定信号送信部は、車両側コントローラから供給される電力の電圧を任意の電圧に変換することが可能であり、変換した電圧を電圧信号として車両側コントローラに送信するものである
   請求項１または２に記載の作業車両のエンジン回転数制御装置。