JP6243124B2

JP6243124B2 - 除雪機

Info

Publication number: JP6243124B2
Application number: JP2013010528A
Authority: JP
Inventors: 信男山崎
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2013-01-23
Filing date: 2013-01-23
Publication date: 2017-12-06
Anticipated expiration: 2033-01-23
Also published as: US20140202046A1; US9085861B2; EP2759638B1; EP2759638A1; JP2014141816A; CA2838918C; CA2838918A1

Description

本発明は、自走式オーガ除雪機の改良された技術に関する。

自走式オーガ除雪機には、エンジンによってオーガと、このオーガによって集められた雪をシュータから周囲に吹き飛ばすブロアとを駆動するものがある。このような除雪機において、複数のエンジン制御モードを切り換える技術が、特許文献１から知られている。

特許文献１で知られている除雪機は、複数の除雪モード（制御モード）のなかから、モード設定スイッチによって任意の１つを選択し、選択した除雪モードによってエンジンの回転制御を行うというものである。選択された除雪モードにおいて、走行速度レバーの操作量に従った走行速度に合わせてエンジンを制御することができる。

ところで、各制御モードにおいて、オーガとブロアとからなる除雪作業部の制御を、除雪機の走行速度から切り離し、除雪状況に合わせて作業者自身が走行速度を調節する方が、きめ細かい除雪作業を行う上で、好ましい場合があり得る。その場合に、各制御モードを実行中において、エンジンの運転状態が最適な運転範囲にあるか、作業者が知ることができれば、作業者はエンジンを最適な運転状態に操作することができる。この結果、除雪機の除雪性能を有効に引き出すことができる。

エンジンの運転状態が最適な運転範囲にあるかを知るには、エンジン回転計を設けることが考えられる。しかし、単にエンジン回転計を設けただけでは、種々の制御モードにおいて個別に最適であるかを判断するには、熟練を要する。

しかも、電子ガバナを備えたエンジンでは、エンジンの回転数が上限値であっても、無負荷のときには、スロットルが閉じている。エンジン回転計によって最適な運転状態であるかを知るには、作業をする前に、エンジン回転数が上限値になるように操作した上で、エンジンに負荷をかけることによって、回転数が減少する場合しか、有効ではない。

特開２００７−０５６４４５号公報

本発明は、複数の制御モードのなかの、どのモードにおいても、エンジンの運転状態が最適な運転範囲にあるか否かを作業者が簡単に認識できる、技術を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明によれば、エンジンによって、少なくともオーガと、このオーガによって集められた雪をシュータから周囲に飛ばすブロアとを駆動するとともに、走行装置によって自走する形式の除雪機において、
エンジン出力制御特性が互いに異なる複数の制御モードの、いずれか１つを選択して切り換え操作するモード切換え操作部と、
このモード切換え操作部の操作信号に従い、前記複数の制御モードのいずれか１つを実行して、前記エンジンを制御する制御部とを備え、
前記制御モードに、少なくとも、高速域で回転速度の増大に従って出力トルクが減少するときの変化率が大きくなるように制御する第１制御モードと、高速域で回転速度の増大に従って出力トルクが減少するときの変化率が前記第１制御モードよりも小さくなるように制御する第２制御モードとが含まれ、
前記制御部に、少なくとも、第１制御モード時で運転するときに推奨される第１運転推奨範囲と、第２制御モード時で運転するときに推奨される第２運転推奨範囲とが、少なくとも前記エンジンの回転速度とスロットル開度とに基づいて設定され、
この制御部は、実行している制御モードが前記第１制御モードであるか又は前記第２制御モードであるかに応じて、前記エンジンの運転状態が前記第１運転推奨範囲又は前記第２運転推奨範囲にあるか否かをそれぞれ判定し、実行している前記第１制御モード、又は前記第２制御モード毎にこの判定結果を表示するように表示部に指令を発する構成であることを特徴とする除雪機である。

請求項１に記載のごとく、前記走行装置の走行速度を操作する速度レバーを、更に備え、前記制御部は、前記エンジンの運転状態が前記第１運転推奨範囲又は前記第２運転推奨範囲から外れていると判断した場合には、前記表示部に対して前記速度レバーの操作を促す表示をするように、表示部に指令を発することを特徴とする。

本発明では、制御部は、今実行している制御モードにおいて、エンジンの運転状態が運転推奨範囲にあるか否かを判定し、この判定結果を表示部に表示させる。このため、除雪作業の環境や作業者の好みによって選択された、どの制御モードにおいても、エンジンの運転状態が運転推奨範囲、つまり最適な運転範囲にあるか否かを、目視によって簡単に認識することができる。従って、除雪機の除雪性能を簡便に且つ有効に引き出すことができる。このように、作業者の要求による制御モードにおいて、最適な運転範囲を表示することによって、作業者を誘導し、最適な運転範囲となるように、操作を促すことができる。

また、本発明では、制御部は、エンジンの運転状態が運転推奨範囲から外れていると判断した場合には、作業者に対して速度レバーの操作を促すように、表示部に表示させる。このため、エンジンを最適な運転範囲に操作する操作性が一層高まり、特に作業の初心者に最適である。

本発明の実施例１に係る除雪機の側面図である。図１に示された操作部の平面図である。図２に示された制御部によるエンジンの制御系統の模式図である。図３に示された制御部が実行するエンジン制御モードの概念図である。図３に示された制御部の制御フローチャートである。本発明の実施例２に係る除雪機の操作部の平面図である。図６に示された制御部が実行するエンジン制御モードの概念図である。図６に示された制御部の制御フローチャートである。本発明の実施例３に係る除雪機の制御部の制御フローチャートである。

本発明を実施するための形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、説明中、左右とは作業者を基準として左右、前後とは機体の進行方向を基準として前後を指す。また、図中Ｆｒは前、Ｒｒは後、Ｌは作業者から見て左、Ｒは作業者から見て右、Ｕｐは上、Ｄｗは下を示している。

実施例１に係る除雪機について図１〜図５に基づき説明する。図１に示されるように、除雪機１０は、エンジン２２によって、少なくともオーガ３１と、このオーガ３１によって集められた雪をシュータ３５から周囲に飛ばすブロア３２とを駆動するとともに、走行装置５０によって自走する形式の作業機である。

詳しくは、除雪機１０は、機体１１のクローラフレーム１６の前部に遊動輪１２、下部に３個の下部転輪１３，１４，１５を各々回転自在に備え、クローラフレーム１６の後部に、機体フレーム２１を上下スイング可能に連結し、この機体フレーム２１の前部に作業系３０を取付け、機体フレーム２１にエンジン２２を載せ、クローラフレーム１６の後部に駆動輪２３を取付け、この駆動輪２３と前記遊動輪１２とにクローラベルト２４を巻き掛け、クローラフレーム１６に対し、機体フレーム２１を連結するピボット軸２５を前に、駆動輪２３を後に、最後尾の下部転輪１５をピボット軸２５と駆動輪２３の中間下方に配置し、且つ、ピボット軸２５と駆動輪２３の中間上方でクローラベルト２４を支える上部転輪２６をクローラフレーム１６に取付けた、自走式車両である。

エンジン２２は、エンジンカバー２７によって覆われている。エンジン２２の下部には、オーガ高さ調節用油圧シリンダ２９が取付けられている。

作業系３０（除雪部３０）は、エンジン２２を駆動源としたオーガ３１及びブロア３２、オーガハウジング３３、シュータ３５を基本要素とし、エンジン２２、駆動プーリ３６、ベルト３７、被動プーリ３８、駆動軸３９、ギヤケース４１、オーガ軸４２の順でエンジン２２の動力を伝えることにより、オーガ３１を回転させて路上の雪を図面表裏方向に掻き集めることでブロア３２に送り込み、ブロア３２の遠心力でシュータ３５を通じて雪を投射することができる。

このようにして、エンジン２２の動力を負荷としてのオーガ３１やブロア３２へ伝える動力伝達系統４３に、一対のプーリ３６，３８並びにこれらに掛け渡したベルト３７を介設する。

走行装置５０は、エンジン２２を駆動源とした油圧式無段変速機５１、遊動輪１２、下部転輪１３，１４，１５、駆動輪２３、クローラベルト２４を基本要素とし、エンジン２２、駆動プーリ５２、ベルト５３、被動プーリ５４、油圧式無段変速機５１、駆動輪２３の順でエンジン２２の動力を伝えることにより、クローラベルト２４を回転させて路上を走行することができる。

このようにして、エンジン２２の動力を負荷としてのクローラベルト２４へ伝える走行動力伝達系統５５に、一対のプーリ５２，５４並びにこれらに掛け渡したベルト５３を介設する。機体１１の後部には操作部６０が設けられている。

図１及び図２に示されるように、操作部６０には複数の操作レバーや操作ノブが取付けられている。詳しく述べると、操作部６０の中央には速度レバー６１（変速操作レバー６１）が取付けられている。この速度レバー６１は、除雪機１０の走行状態と作業状態を選択するとともに、前進の速度又は後退の速度を調整する、操作部材である。つまり、速度レバー６１は、走行装置５０の走行速度を操作する操作部材である。

速度レバー６１の左側に、機体１１を旋回操作するための２本の旋回操作レバー６２，６３がスイング可能に取付けられている。２本の旋回操作レバー６２，６３が前方に倒れている場合には、機体１１は直進する。この状態から、左側の旋回操作レバー６２を後方に倒すと、機体１１は左に旋回し、右側の旋回操作レバー６３を後方に倒すと、機体１１は右に旋回する。即ち、旋回操作レバー６２，６３が前方に倒れている場合には、油圧式無段変速機５１に駆動輪２３がクラッチを介して繋がれている。一方、旋回操作レバー６２，６３を後方に倒した場合には、倒した旋回操作レバー６２，６３に対応した駆動輪２３のクラッチが切られ、動力が伝達されなくなる。他方の駆動輪２３には動力が伝達され続け、機体１１を旋回させる。

操作部６０の後部に、平面視略コの字形状のクラッチレバー６４が上下スイング可能に取付けられている。クラッチレバー６４は、エンジン２２と走行装置５０及び作業系３０との間に介設されているクラッチ（図示せず）のオン・オフを切り替える操作部材である。

速度レバー６１の右側には、オーガハウジング姿勢操作レバー６６とシュータ操作レバー６７が取付けられている。オーガハウジング姿勢操作レバー６６によって、オーガ高さ調節用油圧シリンダ２９を作動させオーガ３１の姿勢を調節する。シュータ操作レバー６７によって、シュータ３５の方向を調節し掻き上げられた雪の投雪方向を調節する。

シュータ操作レバー６７の前方には、エンジン２２のオン・オフを切り替えるメインスイッチ６８（エンジンスイッチ６８）が取付けられている。エンジンスイッチ６８の左側には、スロットル弁８２（図３参照）の開度を調節するスロットルレバー６９がスイング可能に取付けられている。

さらに、操作部６０の上部にはモード切換え操作部７１と表示部７２が設けられ、操作部６０の内部には制御部８１が設けられている。

図３を参照しつつ説明すると、モード切換え操作部７１は、エンジン出力制御特性が互いに異なる複数の制御モードの、いずれか１つを選択して切り換え操作する、手動式切り換えスイッチであり、例えばロータリスイッチからなる。複数の制御モードは、例えば、第１制御モードと第２制御モードの、２つである。

制御部８１は、モード切換え操作部７１の操作信号に従い、前記複数の制御モードのいずれか１つ、例えば２つの制御モードのいずれか１つを実行して、エンジン２２を制御する。表示部７２は、制御部８１の指令を受けて表示するものであり、例えば表示ランプからなる。

エンジン２２のためのスロットル弁８２は、スロットルレバー６９の操作に従って制御部８１が電子式ガバナ（電気式ガバナとも言う。）の制御モータ８３を制御することによって、開閉制御される。スロットルレバー６９は、作業者の手で、前後方向へ往復させることができ、ポテンショメータ８４でポジションに応じた電圧を発生させる。スロットルレバー６９を後方へ倒せばスロットル弁８２を全閉まで閉じることができ、スロットルレバー６９を前方へ倒せばスロットル弁８２を全開まで開けることができる。この結果、エンジン２２の回転速度を調節することができる。

エンジン２２の実際の回転速度Ｎｒについては、エンジン回転センサ８５によって検出して、検出信号を制御部８１に発する。実際のスロットル開度θｒについては、スロットル開度センサ８６によって検出して、検出信号を制御部８１に発する。

ここで、制御部８１が実行する第１及び第２制御モードの概要について、図４に基づき説明する。図４は、横軸をエンジン２２の回転速度Ｎｒとし、縦軸をエンジン２２の出力トルクＴｒとして、回転速度Ｎｒに対する出力トルクＴｒの特性、つまりエンジン出力特性を示すエンジン特性図である。

この図４において、破線によって表された概ね山形状の曲線は、第１エンジン出力特性線Ｑ１である。また、実線によって表された概ね山形状の曲線は、第２エンジン出力特性線Ｑ２である。第１エンジン出力特性線Ｑ１と第２エンジン出力特性線Ｑ２は、最大トルク点Ｐｔが概ね合致し、この最大トルク点Ｐｔよりも低速域Ｚｄでは互いに重なり、最大トルク点Ｐｔよりも高速域Ｚｈでは互いに異なる特性を有する。

第１エンジン出力特性線Ｑ１は、高速域Ｚｈにおいて、「回転速度Ｎｒの増大に従って出力トルクＴｒが減少する」傾向の大きい特性、つまり、回転速度Ｎｒの変化に対する出力トルクＴｒの変化（トルク変化率）が大きい特性であることを特徴とする。言い換えると、第１エンジン出力特性線Ｑ１では、高速域Ｚｈにおいて、エンジン２２の回転速度Ｎｒが減少するにつれて、出力トルクＴｒは大きく増す。この特性によれば、トルク変化率が大きいので、エンジンストールが発生しにくく、いわゆる「ねばりのある」特性となる。この特性は、制御部８１が、例えば電子式ガバナの特性やスロットル開度を規制するように、制御することによって得ることができる。

オーガ式除雪機１０では、積雪高さや雪質が一定であっても、走行速度に従って除雪部３０の負荷トルクが大きく変動する。しかし、第１エンジン出力特性線Ｑ１を採用することにより、高速域Ｚｈで運転中のエンジン２２によって駆動する除雪部３０の負荷トルクが急増した場合であっても、トルク急増に対して回転速度Ｎｒは急減しない。しかも、負荷トルクが下がれば、再び元の回転速度Ｎｒに戻る。

エンジン２２の回転速度Ｎｒが下がれば、エンジン２２によって駆動されている走行装置５０の走行速度も下がる。この走行速度が下がれば、除雪部３０の負荷トルクが下がる。この結果、除雪量が下がる。このように、除雪部３０の負荷トルクの変化に対する走行速度の変化の追従性が速い。このため、作業者は、エンジンストールの発生に注意し過ぎる必要はない。速度レバー６１を頻繁に操作する必要がないので、操作が簡単になる。しかも、除雪作業を早く行うことができるので、作業効率が高まる。特に、除雪作業に不慣れな初心者が使う場合に好適である。また、オーガ３１によって集められた雪をシュータ３５から遠くまで吹き飛ばす必要がない場合、いわゆる投雪距離が短くてよい場合にも好適である。

第２エンジン出力特性線Ｑ２は、高速域Ｚｈにおいて、「回転速度Ｎｒの増大に従って出力トルクＴｒが減少する」傾向が、第１エンジン出力特性線Ｑ１に比べて小さい特性、つまり、回転速度Ｎｒの変化に対する出力トルクＴｒの変化（トルク変化率）が小さい特性であることを特徴とする。言い換えると、第２エンジン出力特性線Ｑ２では、高速域Ｚｈにおいて、エンジン２２の回転速度Ｎｒが減少しても、出力トルクＴｒに大きい変化はなく、緩やかに増大する。つまり、高速域Ｚｈにおけるトルク変化率の傾きは、第１エンジン出力特性線Ｑ１の場合よりも緩やかである。

この特性によれば、高速域Ｚｈの全範囲にわたって、出力トルクＴｒが第１エンジン出力特性線Ｑ１よりも大きく、しかも、トルク変化率が小さい。このため、所望の出力トルクＴｒを得るときの回転速度Ｎｒは、高速に維持される。回転速度Ｎｒが下がらずに、大きい出力トルクＴｒが得られるので、シュータ３５から雪を飛ばす投雪距離を長くする、つまり遠くへ飛ばす場合に好適である。この第２エンジン出力特性線Ｑ２は、除雪作業になれた熟練者が使う場合に好適である。しかも、投雪距離を長くすることによって、除雪作業を早く行うことができるので、作業効率が高まる。積雪が新雪の場合には特に有力である。

「第１制御モード」は、前記第１エンジン出力特性線Ｑ１のエンジン出力制御特性によってエンジン２２を制御する、いわゆるトルクライズドモードである。また、「第２制御モード」は、前記第２エンジン出力特性線Ｑ２のエンジン出力制御特性によってエンジン２２を制御する、いわゆるパワーモードである。

本発明では、図４に示されるように、第１制御モードでは、第１エンジン出力特性線Ｑ１の特性に、第１の運転推奨範囲Ａ１を設定している。また、第２制御モードでは、第２エンジン出力特性線Ｑ２の特性に、第２の運転推奨範囲Ａ２を設定している。これらの第１及び第２の運転推奨範囲Ａ１，Ａ２は、エンジン２２によってオーガ３１及びブロア３２を駆動するのに、エンジン２２の運転状態（特に、高速域での運転状態）が最適な運転範囲にあるか否か、つまり推奨される範囲にあるか否かの判断基準となる。

第１及び第２の運転推奨範囲Ａ１，Ａ２は、少なくともエンジン２２の回転速度Ｎｒとスロットル開度θｒとに基づいて予め設定されており、特に、高速域Ｚｈのなかで最適な範囲となるように設定される。第１及び第２の運転推奨範囲Ａ１，Ａ２のときのスロットル開度θｒは、全開に近い。第１の運転推奨範囲Ａ１は、第１エンジン出力特性線Ｑ１のなかの、最大トルク点Ｐｔ近くの回転速度に設定される。第２の運転推奨範囲Ａ２は、第２エンジン出力特性線Ｑ２のなかの、最大トルク点Ｐｔから離れた回転速度に設定される。

次に、制御部８１をマイクロコンピュータによって構成した場合の制御フローについて、図５に基づき説明する。この制御フローは、例えばメインスイッチ６８をオンにしたときに制御を開始し、メインスイッチ６８をオフにしたときに制御を終了する。なお、図５に示される制御フローチャートでは、除雪機１０の制御のなかの、エンジン制御に関するステップのみを説明し、他の制御に関するステップについては省略する。以下、図３及び図４を参照しつつ説明する。

図５は、制御部８１の制御フローチャートである。制御部８１は制御を開始すると、先ずステップＳ１１において各スイッチのスイッチ信号を読み込む。次に、モード切換え操作部７１が第１制御モードに切り換えられたか否か、つまりエンジン２２の制御モードが第１制御モードであるか否かを判定する（ステップＳ１２）。ここで、第１制御モードに切り換えられたと判定した場合には、ステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３では、エンジン２２を第１制御モードによって制御する。この第１制御モードは、図４に示される第１エンジン出力特性線Ｑ１の特性を有する。次に、エンジン２２の回転速度Ｎｒを読み込む（ステップＳ１４）。この回転速度Ｎｒについては、エンジン回転センサ８５によって検出された検出値を読み込めばよい。

次に、回転速度Ｎｒが第１の運転推奨範囲Ａ１にあるか否かを判定する（ステップＳ１５）。ここで、回転速度Ｎｒが第１の運転推奨範囲Ａ１にあると判定した場合には、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１６では、スロットル弁８２のスロットル開度θｒを読み込む。このスロットル開度θｒについては、スロットル開度センサ８６によって検出された検出値を読み込めばよい。

次に、スロットル開度θｒが少なくとも目標開度θｓに達しているか、つまりθｒ≧θｓであるか否かを判定する（ステップＳ１７）。ここで、θｒ≧θｓであると判定した場合には、表示部７２（表示灯７２）に点灯指令を発する（ステップＳ１８）。表示部７２は点灯することによって、回転速度Ｎｒが第１の運転推奨範囲Ａ１にあることを報知する。点灯している表示部７２を目視した作業者は、エンジン２２の現在の運転状態が運転推奨範囲Ａ１に入っていると判断して、そのままの運転状態を維持する。

一方、ステップＳ１５において回転速度Ｎｒが第１の運転推奨範囲Ａ１から外れていると判断した場合、又は、ステップＳ１７においてθｒ＜θｓであると判断した場合には、表示部７２に消灯指令を発する（ステップＳ１９）。つまり、制御部８１は、表示部７２に対して速度レバー６１の操作を促す表示をするように、表示部７２に指令を発する。表示部７２は消灯することによって、回転速度Ｎｒが第１の運転推奨範囲Ａ１から外れていることを報知し、速度レバー６１の操作を促す。消灯している表示部７２を目視した作業者は、エンジン２２の現在の運転状態が第１の運転推奨範囲Ａ１から外れていると判断する。そして、第１の運転推奨範囲Ａ１に入るように、速度レバー６１を適宜操作する。このように、エンジン２２を最適な運転範囲に操作する操作性が一層高まり、特に作業の初心者に最適である。

ステップＳ１８又はステップＳ１９の次には、メインスイッチ６８のスイッチ信号を読み込む（ステップＳ２０）。次に、制御部８１は、この制御フローを停止するか否かを判断する（ステップＳ２１）。つまり、メインスイッチ６８がオン（on）の場合には、制御を継続すると判断してステップＳ１１に戻る。一方、メインスイッチ６８がオフ（off）の場合には、制御を停止すると判断してエンジン２２を停止した後に（ステップＳ２２）、一連の制御を終了する。

上記ステップＳ１２において第１制御モードではないと判定、つまりモード切換え操作部７１が第２制御モードに切り換えられたと判定した場合には、ステップＳ２３に進む。

ステップＳ２３では、エンジン２２を第２制御モードによって制御する。この第２制御モードは、図４に示される第２エンジン出力特性線Ｑ２の特性を有する。次に、エンジン２２の回転速度Ｎｒを読み込む（ステップＳ２４）。この回転速度Ｎｒについては、エンジン回転センサ８５によって検出された検出値を読み込めばよい。

次に、回転速度Ｎｒが第２の運転推奨範囲Ａ２にあるか否かを判定する（ステップＳ２５）。ここで、回転速度Ｎｒが第２の運転推奨範囲Ａ２にあると判定した場合には、ステップＳ２６に進む。ステップＳ２６では、スロットル弁８２のスロットル開度θｒを読み込む。このスロットル開度θｒについては、スロットル開度センサ８６によって検出された検出値を読み込めばよい。

次に、スロットル開度θｒが少なくとも目標開度θｓに達しているか、つまりθｒ≧θｓであるか否かを判定する（ステップＳ２７）。ここで、θｒ≧θｓであると判定した場合には、ステップＳ２８で表示部７２に点灯指令を発した後に、ステップＳ２０に進む。表示部７２は点灯することによって、回転速度Ｎｒが第２の運転推奨範囲Ａ２にあることを報知する。

一方、ステップＳ２５において回転速度Ｎｒが第２の運転推奨範囲Ａ２から外れていると判断した場合、又は、ステップＳ２７においてθｒ＜θｓであると判断した場合には、ステップＳ２９で表示部７２に消灯指令を発した後に、ステップＳ２０に進む。つまり、制御部８１は、表示部７２に対して速度レバー６１の操作を促す表示をするように、表示部７２に指令を発する。表示部７２は消灯することによって、回転速度Ｎｒが第２の運転推奨範囲Ａ２から外れていることを報知し、速度レバー６１の操作を促す。消灯している表示部７２を目視した作業者は、エンジン２２の現在の運転状態が第２の運転推奨範囲Ａ２から外れていると判断する。そして、第２の運転推奨範囲Ａ２に入るように、速度レバー６１を適宜操作する。このように、エンジン２２を最適な運転範囲に操作する操作性が一層高まり、特に作業の初心者に最適である。

以上の説明から明らかなように、実施例１によれば、制御部８１は、今実行している制御モードにおいて、エンジン２２の運転状態が運転推奨範囲Ａ１，Ａ２にあるか否かを判定し、この判定結果を表示部７２に表示させる。このため、除雪作業の環境や作業者の好みによって選択された、第１及び第２制御モードのどちらにおいても、エンジン２２の運転状態が運転推奨範囲Ａ１，Ａ２、つまり最適な運転範囲にあるか否かを、目視によって簡単に認識することができる。従って、除雪機１０の除雪性能を簡便に且つ有効に引き出すことができる。このように、作業者の要求による制御モードにおいて、最適な運転範囲を表示することによって、作業者を誘導し、最適な運転範囲となるように、操作を促すことができる。

実施例２に係る除雪機について図６〜図８に基づき説明する。図６は上記図２に対応して表している。図７は上記図４に対応して表している。図８は上記図５に対応して表している。

実施例２の除雪機１０Ａは、次の２つの変更点を変更したことを特徴とし、他の構成については上記図１乃至図５に示す構成と同じなので、説明を省略する。第１の変更点は、上記図２及び図３に示されている表示部７２を、図６に示される表示部７２Ａに変更したことである。第２の変更点は、図４及び図５に示されている制御部８１の制御モード及び制御フローを、図７及び図８に示されている制御部８１の制御モード及び制御フローに変更したことである。

具体的には、図６に示されるように、表示部７２Ａは操作部６０の上部に設けられている。この表示部７２Ａは３つの表示器７２ａ，７２ｂ，７２ｃからなる。第１表示器７２ａと第２表示器７２ｂと第３表示器７２ｃは、互いに独立して表示することが可能な表示灯である。

図７（ａ）は、制御部８１が実行する第１制御モードの概念を示しており、上記図４に示されている第１エンジン出力特性線Ｑ１と同じである。また、図７（ｂ）は、制御部８１が実行する第２制御モードの概念を示しており、上記図４に示されている第２エンジン出力特性線Ｑ２と同じである。

実施例２の第１制御モードでは、第１エンジン出力特性線Ｑ１の特性において、エンジン２２の出力トルクＴｒが零（無負荷）のときの回転速度Ｎｒは、最大速度であり、この最大速度の点Ｐ１１のことを「無負荷時点Ｐ１１」という。高速域Ｚｈのなかの無負荷時点Ｐ１１付近で、エンジン２２が安定した最適な運転をすることが可能な最高回転速度の点Ｐ１２のことを「安定最高回転点Ｐ１２」という。高速域Ｚｈのなかの最大トルク点Ｐｔ付近で、エンジン２２が安定した最適な運転をすることが可能な最低回転速度の点Ｐ１３のことを、「安定最低回転点Ｐ１３」という。

無負荷時点Ｐ１１から安定最高回転点Ｐ１２までの範囲Ａ１１を、「余裕運転範囲Ａ１１」とする。この余裕運転範囲Ａ１１では、エンジン２２の出力トルクＴｒに余裕がある。このため、除雪機１０Ａの走行速度を高速にすることによって、除雪の負荷トルクを増すことができる。

安定最高回転点Ｐ１２から安定最低回転点Ｐ１３までの範囲Ａ１２を、「最適運転範囲Ａ１２」とする。この最適運転範囲Ａ１２は、エンジン２２によってオーガ３１及びブロア３２を駆動するのに、エンジン２２の運転状態が最適な運転範囲にあるか否か、つまり推奨される範囲にあるか否かの判断基準となる。電子ガバナは、無負荷時点Ｐ１１からスロットル弁８２のスロットル開度制御を実行しており、最適運転範囲Ａ１２のなかに全開となる点がある。最適運転範囲Ａ１２は、上記実施例１の「第１の運転推奨範囲」に相当しており、第１の運転推奨範囲と同等の効果を有する。

安定最低回転点Ｐ１３よりも低速の範囲Ａ１３を、「負荷過大範囲Ａ１３」とする。この負荷過大範囲Ａ１３では、除雪の負荷トルクが過大なので、除雪機１０Ａの走行速度を下げる必要がある。

このように、第１エンジン出力特性線Ｑ１の特性において、エンジン２２が回転可能な回転速度Ｎｒの全範囲、つまり「第１の運転範囲」を、余裕運転範囲Ａ１１と最適運転範囲Ａ１２と負荷過大範囲Ａ１３という、３つの範囲に区画している。

実施例２の第２制御モードにおいても、第１制御モードと同様にエンジン２２が回転可能な回転速度Ｎｒの全範囲、つまり「第２の運転範囲」を、余裕運転範囲Ａ２１と最適運転範囲Ａ２２と負荷過大範囲Ａ２３という、３つの範囲に区画している。

つまり、第２エンジン出力特性線Ｑ２の特性において、出力トルクＴｒが零（無負荷）のときの最大速度の点Ｐ２１のことを「無負荷時点Ｐ２１」という。高速域Ｚｈのなかの無負荷時点Ｐ２１付近で、エンジン２２が安定した最適な運転をすることが可能な最高回転速度の点Ｐ２２のことを「安定最高回転点Ｐ２２」という。高速域Ｚｈのなかの最大トルク点Ｐｔ付近で、エンジン２２が安定した最適な運転をすることが可能な最低回転速度の点Ｐ２３のことを、「安定最低回転点Ｐ２３」という。

無負荷時点Ｐ２１から安定最高回転点Ｐ２２までの範囲Ａ２１を、「余裕運転範囲Ａ２１」とする。この余裕運転範囲Ａ２１では、エンジン２２の出力トルクＴｒに余裕がある。

安定最高回転点Ｐ２２から安定最低回転点Ｐ２３までの範囲Ａ２２を、「最適運転範囲Ａ２２」とする。この最適運転範囲Ａ２２は、エンジン２２によってオーガ３１及びブロア３２を駆動するのに、エンジン２２の運転状態が最適な運転範囲にあるか否か、つまり推奨される範囲にあるか否かの判断基準となる。最適運転範囲Ａ２２は、上記実施例１の「第１の運転推奨範囲」に相当しており、第１の運転推奨範囲と同等の効果を有する。

安定最低回転点Ｐ２３よりも低速の範囲Ａ２３を、「負荷過大範囲Ａ２３」とする。この負荷過大範囲Ａ２３では、除雪の負荷トルクが過大なので、除雪機１０Ａの走行速度を下げる必要がある。

図８は、実施例２の制御部８１の制御フローチャートである。制御部８１は制御を開始すると、先ずステップＳ１１１において各スイッチのスイッチ信号を読み込む。次に、モード切換え操作部７１が第１制御モードに切り換えられたか否か、つまりエンジン２２の制御モードが第１制御モードであるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。ここで、第１制御モードに切り換えられたと判定した場合には、ステップＳ１１３に進む。

ステップＳ１１３では、エンジン２２を第１制御モードによって制御する。この第１制御モードは、図７（ａ）に示される第１エンジン出力特性線Ｑ１の特性を有する。次に、エンジン２２の回転速度Ｎｒを読み込む（ステップＳ１１４）。この回転速度Ｎｒについては、エンジン回転センサ８５によって検出された検出値を読み込めばよい。

次に、回転速度Ｎｒが第１の運転範囲のどこに入るか判定する（ステップＳ１１５）。ここで、回転速度Ｎｒが余裕運転範囲Ａ１１に入ると判断した場合には、第１表示器７２ａに点灯指令を発する（ステップＳ１１６）。第１表示器７２ａは点灯することによって、回転速度Ｎｒが余裕運転範囲Ａ１１にあることを報知する。

また、ステップＳ１１５において、回転速度Ｎｒが最適運転範囲Ａ１２に入ると判断した場合には、第２表示器７２ｂに点灯指令を発する（ステップＳ１１７）。第２表示器７２ｂは点灯することによって、回転速度Ｎｒが最適運転範囲Ａ１２（第１の運転推奨範囲Ａ１２）にあることを報知する。

また、ステップＳ１１５において、回転速度Ｎｒが負荷過大範囲Ａ１３に入ると判断した場合には、第３表示器７２ｃに点灯指令を発する（ステップＳ１１８）。第３表示器７２ｃは点灯することによって、回転速度Ｎｒが負荷過大範囲Ａ１３にあることを報知する。

ステップＳ１１６〜Ｓ１１８のいずれか１つを実行した次には、メインスイッチ６８のスイッチ信号を読み込む（ステップＳ１１９）。次に、制御部８１は、この制御フローを停止するか否かを判断する（ステップＳ１２０）。つまり、メインスイッチ６８がオン（on）の場合には、制御を継続すると判断してステップＳ１１１に戻る。一方、メインスイッチ６８がオフ（off）の場合には、制御を停止すると判断してエンジン２２を停止した後に（ステップＳ１２１）、一連の制御を終了する。

上記ステップＳ１１２において第１制御モードではないと判定、つまりモード切換え操作部７１が第２制御モードに切り換えられたと判定した場合には、ステップＳ１２２に進む。

ステップＳ１２２では、エンジン２２を第２制御モードによって制御する。この第２制御モードは、図７（ｂ）に示される第２エンジン出力特性線Ｑ２の特性を有する。次に、エンジン２２の回転速度Ｎｒを読み込む（ステップＳ１２３）。この回転速度Ｎｒについては、エンジン回転センサ８５によって検出された検出値を読み込めばよい。

次に、回転速度Ｎｒが第２の運転範囲のどこに入るか判定する（ステップＳ１２４）。ここで、回転速度Ｎｒが余裕運転範囲Ａ２１に入ると判断した場合には、第１表示器７２ａに点灯指令を発する（ステップＳ１２５）。第１表示器７２ａは点灯することによって、回転速度Ｎｒが余裕運転範囲Ａ２１にあることを報知する。

また、ステップＳ１２４において、回転速度Ｎｒが最適運転範囲Ａ２２に入ると判断した場合には、第２表示器７２ｂに点灯指令を発する（ステップＳ１２６）。第２表示器７２ｂは点灯することによって、回転速度Ｎｒが最適運転範囲Ａ２２（第２の運転推奨範囲Ａ２２）にあることを報知する。

また、ステップＳ１２４において、回転速度Ｎｒが負荷過大範囲Ａ２３に入ると判断した場合には、第３表示器７２ｃに点灯指令を発する（ステップＳ１２７）。第３表示器７２ｃは点灯することによって、回転速度Ｎｒが負荷過大範囲Ａ２３にあることを報知する。

ステップＳ１２５〜Ｓ１２７のいずれか１つを実行した次には、上記ステップＳ１１９に進む。

実施例２によれば、制御部８１は、今実行している制御モードにおいて、エンジン２２の運転状態が運転推奨範囲Ａ１２，Ａ２２にあるか否かを判定し、この判定結果を表示部７２Ａに表示させる。このため、除雪作業の環境や作業者の好みによって選択された、第１及び第２制御モードのどちらにおいても、エンジン２２の運転状態が運転推奨範囲Ａ１２，Ａ２２、つまり最適な運転範囲にあるか否かを、目視によって簡単に認識することができる。従って、除雪機１０Ａの除雪性能を簡便に且つ有効に引き出すことができる。このように、作業者の要求による制御モードにおいて、最適な運転範囲を表示することによって、作業者を誘導し、最適な運転範囲となるように、操作を促すことができる。

さらに実施例２によれば、表示部７２Ａは、複数の制御モードのそれぞれにおいて、余裕運転範囲Ａ１１と最適運転範囲Ａ１２と負荷過大範囲Ａ１３という、３つの範囲に、よりきめ細かく表示することができる。このため、エンジン２２の運転状態（動作状態）を、目視によって、よりきめ細かく明確に識別することができる。作業者は、速度レバー６１を増速操作するか、又は減速操作するかを明確に知ることができるので、速度レバー６１の操作が容易である。

例えば、作業者は表示部７２Ａを目視することによって、現在のエンジン運転状態が最適運転状態ではない場合には、余裕状態にあるか、又は負荷過大状態にあるかについても、明確に識別することができる。このため、最適運転状態にするためには、速度レバー６１を増速操作すればよいのか、又は減速操作すればよいのかを、簡単に且つ明確に知ることができる。従って、熟練者でなくても、効率の良い除雪作業を行うことができる。

実施例３に係る除雪機について図９に基づき説明する。図９は上記図８に対応して表している。実施例３の除雪機１０Ｂは、実施例２に対して次の２つの変更点を変更したことを特徴とする。第１の変更点は、図６に示されている実施例２の表示部７２Ａを図２に示されている表示部７２に変更したことである。第２の変更点は、図８に示されている実施例２の制御フローを、図９に示されている制御フローに変更したことである。

具体的には、図９に示される制御フローにおいて、ステップＳ１１６Ａは図８のステップＳ１１６に相当する。同様に、ステップＳ１１７Ａは図８のステップＳ１１７に相当し、ステップＳ１１８Ａは図８のステップＳ１１８に相当し、ステップＳ１２５Ａは図８のステップＳ１２５に相当し、ステップＳ１２６Ａは図８のステップＳ１２６に相当し、ステップＳ１２７Ａは図８のステップＳ１２７に相当する。その他のステップは実施例２と同じ内容である。

ステップＳ１１５において、回転速度Ｎｒが余裕運転範囲Ａ１１に入ると判断した場合には、表示部７２（表示灯）に消灯指令を発する（ステップＳ１１６Ａ）。表示部７２は消灯することによって、回転速度Ｎｒが余裕運転範囲Ａ１１にあることを報知する。

また、ステップＳ１１５において、回転速度Ｎｒが最適運転範囲Ａ１２に入ると判断した場合には、表示部７２に点灯指令を発する（ステップＳ１１７Ａ）。表示部７２は点灯することによって、回転速度Ｎｒが最適運転範囲Ａ１２（第１の運転推奨範囲Ａ１２）にあることを報知する。

また、ステップＳ１１５において、回転速度Ｎｒが負荷過大範囲Ａ１３に入ると判断した場合には、表示部７２に点滅指令を発する（ステップＳ１１８Ａ）。表示部７２は点滅することによって、回転速度Ｎｒが負荷過大範囲Ａ１３にあることを報知する。

一方、ステップＳ１２４において、回転速度Ｎｒが余裕運転範囲Ａ２１に入ると判断した場合には、表示部７２に消灯指令を発する（ステップＳ１２５Ａ）。表示部７２は消灯することによって、回転速度Ｎｒが余裕運転範囲Ａ２１にあることを報知する。

また、ステップＳ１２４において、回転速度Ｎｒが最適運転範囲Ａ２２に入ると判断した場合には、表示部７２に点灯指令を発する（ステップＳ１２６Ａ）。表示部７２は点灯することによって、回転速度Ｎｒが最適運転範囲Ａ２２（第２の運転推奨範囲Ａ２２）にあることを報知する。

また、ステップＳ１２４において、回転速度Ｎｒが負荷過大範囲Ａ２３に入ると判断した場合には、表示部７２に点滅指令を発する（ステップＳ１２８Ａ）。表示部７２は点滅することによって、回転速度Ｎｒが負荷過大範囲Ａ２３にあることを報知する。

実施例３によれば、上記実施例２と同様の作用、効果を有する。さらに実施例３によれば、１つの表示部７２によって３種類の表示を行うので、実施例２に比べて表示構造が簡単である。

なお、本発明では、除雪機１０，１０Ａ，１０Ｂは、オーガ３１及びブロア３２をエンジン２２によって駆動するとともに、走行装置５０を電動モータによって駆動する構成の除雪機にも適用可能である。

本発明の除雪機１０，１０Ａ，１０Ｂは、少なくともオーガ３１をエンジン２２によって駆動するオーガ式除雪機に好適である。

１０，１０Ａ，１０Ｂ…除雪機、２２…エンジン、３１…オーガ、３２…ブロア、３５…シュータ、５０…走行装置、６１…速度レバー、７１…モード切替操作部、７２，７２Ａ…表示部、８１…制御部、Ａ１，Ａ２，Ａ１２，Ａ２２…運転推奨範囲、Ｎｒ…エンジンの回転速度、θｒ…スロットル開度。

Claims

エンジンによって、少なくともオーガと、このオーガによって集められた雪をシュータから周囲に飛ばすブロアとを駆動するとともに、走行装置によって自走する形式の除雪機において、
エンジン出力制御特性が互いに異なる複数の制御モードの、いずれか１つを選択して切り換え操作するモード切換え操作部と、
このモード切換え操作部の操作信号に従い、前記複数の制御モードのいずれか１つを実行して、前記エンジンを制御する制御部と、
前記走行装置の走行速度を操作する速度レバーと、
を備え、
前記制御モードに、少なくとも、高速域で回転速度の増大に従って出力トルクが減少するときの変化率が大きくなるように制御する第１制御モードと、高速域で回転速度の増大に従って出力トルクが減少するときの変化率が前記第１制御モードよりも小さくなるように制御する第２制御モードとが含まれ、
前記制御部に、少なくとも、第１制御モード時で運転するときに推奨される第１運転推奨範囲と、第２制御モード時で運転するときに推奨される第２運転推奨範囲とが、少なくとも前記エンジンの回転速度とスロットル開度とに基づいて設定され、
この制御部は、実行している制御モードが前記第１制御モードであるか又は前記第２制御モードであるかに応じて、前記エンジンの運転状態が前記第１運転推奨範囲又は前記第２運転推奨範囲にあるか否かをそれぞれ判定し、実行している前記第１制御モード、又は前記第２制御モード毎にこの判定結果を表示するように表示部に指令を発するとともに、
前記エンジンの運転状態が前記第１運転推奨範囲又は前記第２運転推奨範囲から外れていると判断した場合、前記表示部に対して前記速度レバーの操作を促す表示をするように前記表示部に指令を発することを特徴とする除雪機。