JPH0720357Y2 - エンジンの制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は主としてラフテレーンク
レーン等のホイールクレーンに搭載されたエンジンの回
転数を制御する制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ホイールクレーンにおいては、ガバナレ
バーによって制御されるエンジン回転数の下限値（最低
回転数）を作業状態等に応じて変化させたい場合があ
る。たとえば、エンジンのアイドリング時には、時間の
節約のために最低回転数を通常作業時よりもアップさせ
るのが望ましい。

【０００３】従来、このような機能をもったエンジンの
制御装置として、アクチュエータ（エアシリンダ）で駆
動されるガバナレバーの作動範囲を、長孔をもったリン
クで規制して最高回転数と最低回転数を設定し、このリ
ンクを、ガバナレバーとは別のアクチュエータ（エアシ
リンダ）によって移動させることにより、ガバナレバー
の減速方向の限界位置をずらして最低回転数をアップさ
せる構成のものが公知である。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】ところが、このように
ガバナレバーのストロークを機械的に制限してエンジン
の最低回転数を調節する従来の構成によると、ガバナレ
バー駆動用アクチュエータのほかにリンク機構およびこ
れを駆動する専用アクチュエータが必要となるため、構
造が複雑かつ大形となり、スペースおよびコスト等の面
で不利となっていた。

【０００５】そこで本考案は、エンジンの最低回転数を
調節するための専用アクチュエータおよびリンク機構を
省略し、構造を簡略化および小形化することができるエ
ンジンの制御装置を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本考案は、ガバナレバー
駆動用のアクチュエータに供給する空気圧を空気圧調節
手段により調節してエンジン回転数を制御するエンジン
の制御装置において、上記空気圧調節手段によって調節
された空気が送り込まれる主空気圧供給ラインと、上記
空気圧調節手段の出口圧の最大値より小さくて最小値よ
りは大きい圧力の空気が送り込まれる副空気圧供給ライ
ンとが並列に設けられ、この両ラインがシャトル弁を介
して合流ラインに接続されるとともに、この合流ライン
が上記アクチュエータに接続され、かつ、上記副空気圧
供給ラインに開閉弁が設けられてなるものである。

【０００７】

【作用】上記構成によると、開閉弁が閉じた状態では副
空気圧供給ラインが無効となるため、アクチュエータが
空気圧調節手段の出口圧に応じたストローク作動を行な
って通常のエンジンオールスピード制御が行なわれる。

【０００８】一方、開閉弁が開くと、主、副両空気圧供
給ラインのうち高圧側がシャトル弁により選択され、こ
の選択された空気圧がアクチュエータに送られる。従っ
て、主空気圧供給ラインの空気圧が副空気圧供給ライン
の空気圧よりも小さくなると、副空気圧供給ラインの空
気圧がアクチュエータに送られる。このため、このとき
のエンジンの最低回転数は、通常運転時の設定最低回転
数よりも高い値となる。

【０００９】

【実施例】本考案の実施例を図によって説明する。

【００１０】図１において、２１はエンジン、２２は燃
料噴射ポンプ、２３はガバナレバー、２４はこのガバナ
レバー２３を駆動するアクチュエータ、２５は主エアタ
ンク、２６はスロットルバルブ、２９はこのスロットル
バルブ２６とで空気圧調節手段を構成するアクセルペダ
ル、５４はスロットルバルブ２６によって圧力調節され
た空気が送り込まれる主空気圧供給ライン（以下、単に
主ラインという）である。

【００１１】なお、ホイールクレーンにおいては、エン
ジン２１、燃料噴射ポンプ２２、アクチュエータ２４が
下部走行体に、主エアタンク２５が、スロットルバルブ
２６が上部旋回体にそれぞれ設けられるため、主ライン
５４の途中にスイベルジョイント２８が設けられる。

【００１２】アクチュエータ２４の構成を図２を併用し
て説明する。

【００１３】３０は筒状のエアチャンバーで、このエア
チャンバー３０内に、ラバー等の可撓性を備えた材料か
らなるダイヤフラム３１が、エアチャンバー３０内を空
気室３２とバネ室３３とに仕切る状態で設けられ、空気
室３２に供給される空気圧により、ダイヤフラム３１が
変形してストローク作動を行なうようになっている。

【００１４】３４はプッシュロッドで、このプッシュロ
ッド３４の一端がバネ室３３内においてダイヤフラム３
１の中心部に連結され、同他端が第１および第２両リン
ク３５，３６を介してガバナレバー２３に連動連結され
ている。こうして、ダイヤフラム３１のストローク運動
がプッシュロッド３４、両リンク３５，３６経由で、か
つ両リンク３５，３６により拡大されてガバナレバー２
３に伝えられるようになっている。一方、エアチャンバ
ー３０のバネ室３３には、空気圧に対抗する内部リター
ンスプリング３７が設けられている。

【００１５】また、第１図中、３８はエアチャンバー３
０外においてガバナレバー２３とエンジン外面等の固定
部との間に設けられた外部リターンスプリングで、この
外部リターンスプリング３８により、両リンク３５，３
６の遊び等によるガバナレバー２３のハンチングが防止
される。

【００１６】このようにダイヤフラム３１をストローク
動作要素として用いたこのガバナレバー駆動用アクチュ
エータ２４によると、従来技術においてガバナレバー駆
動用アクチュエータとして用いられているエアシリンダ
と比較してつぎのような利点を有する。

【００１７】エアシリンダにおいては、気密保持のため
に、ピストンの外面にゴム等の弾性材料からなる摩擦抵
抗の大きなシールが設けられ、このシールの摩擦抵抗が
シリンダの大きな摺動抵抗となるため、アクセルペダル
の踏込み量（スロットルバルブ２６の出口圧）と、エン
ジン回転数とが正確に対応しない現象、すなわちペダル
踏込み量に対してエンジン回転数が直線的でなく階段状
に変化し、かつペダル踏込み方向と復帰方向とでエンジ
ン回転数の変化軌跡が大きく異なる所謂ヒステリシス現
象が生じていた。

【００１８】従って、正確なエンジンコントロールがで
きないため、たとえばクレーン作業時において、エンジ
ン回転数の急変により吊り荷やブームの巻上げ、巻下げ
速度が急変してショックを与える場合があった。また、
エンジン回転数の微調節が困難なため、吊り荷を少しず
つ上げ下げするインチング作業等の微速制御が困難とな
っていた。

【００１９】これに対し、このダイヤフラム式アクチュ
エータ２４によると、上記エアシリンダにおけるピスト
ンのシールのようなストローク動作の抵抗となる要素が
なく、ダイヤフラム３１が、空気室３２に加えられる空
気圧に正確に比例してストローク作動し、しかも空気圧
の変化に対する応答性が良いため、アクセルペダル２９
の踏込み量に対してエンジン回転数が直線的に変化し、
かつペダル踏込み方向と復帰方向とで回転数の変化軌跡
に殆どずれがなくなる。

【００２０】一方、図１において、５５は主ライン５４
のエアタンク２５とは別の副エアタンク５６を空気圧供
給源とする副空気圧供給ライン（以下、単に副ラインと
いう）で、主、副両ライン５４，５５がシャトル弁５７
を介して合流し、この合流ライン５８がアクチュエータ
２４に接続されている。

【００２１】また、副ライン５５には開閉弁５９と減圧
弁６０とが設けられている。この減圧弁６０の出口圧
は、スロットルバルブ２６の出口圧の最大値よりは小さ
く、最小値よりは大きい値（通常は最小値より少し大き
い値）に設定される。

【００２２】この構成において、開閉弁５９が閉じた状
態では副ライン５５が無効となるため、アクチュエータ
２４がアクセルペダル２９の踏込み量に応じたストロー
ク作動を行なって、通常のエンジンオールスピード制御
が行なわれる。

【００２３】そして、この状態から開閉弁５９を開く
と、主、副両ライン５４，５５のうち高圧側がシャトル
弁５７によって選択され、この選択された空気圧がアク
チュエータ２４に送られる。

【００２４】従って、高速域ではスロットルバルブ２６
による調節圧が選択されて、ペダル踏込み量に応じた回
転数制御が行なわれ、低速域において主ライン５４の空
気圧が副ライン５５の空気圧よりも小さくなると、副ラ
イン５５の空気圧が選択されてアクチュエータ２４に送
られる。

【００２５】このため、エンジン回転数は、たとえペダ
ル踏込み量が零のときでも通常運転時の設定最低回転数
までは下がらず、減圧弁６０の設定圧力に応じた回転数
に保持される。すなわち、設定最低回転数が通常運転時
よりも高くなる。

【００２６】なお、上記実施例において、副ライン５５
の圧力設定の誤差をなくして設定回転数の調節を正確に
行なうために、減圧弁として、調圧誤差の少ないダイヤ
フラム式減圧弁を用いるのが望ましい。

【００２７】また、主、副両ライン５４，５５をスイベ
ルジョイント２８の上流側に設け、開閉弁５９を運転席
で手動操作しうるようにしてもよい。

【００２８】ところで、上記したエンジンの最低回転数
の調節は、ガバナレバー２３の微調節となるため、この
ガバナレバー駆動用アクチュエータとして、従来の一般
的なエアシリンダを用いた場合には、現状では、前記し
たように微調節が困難なことから、空気圧の選択によっ
て設定回転数を正確に調節することは、実際上、困難で
ある。従って、上記実施例で示した、制御性にすぐれ、
微調節が可能なダイヤフラム式アクチュエータ２４をガ
バナレバー駆動用アクチュエータとして用いるのが望ま
しいが、エアシリンダであっても摺動抵抗をごく小さく
しうるものであれば、同アクチュエータとして用いるこ
とは可能である。

【００２９】また、上記実施例では、ダイヤフラム式ア
クチュエータ２４のストローク運動量を拡大するため
に、プッシュロッド３４とガバナレバー２３との間に第
１および第２両リンク３５，３６を介在させたが、ダイ
ヤフラム３１の面積を十分大きくとれる場合等には、両
リンク３５，３６を省略することが可能である。

【００３０】

【考案の効果】上記のように本考案によるときは、空気
圧調節手段によって調節された空気が送り込まれる主空
気圧供給ラインと、上記空気圧調節手段の出口圧の最大
値より小さくて最小値よりは大きい圧力の空気が送り込
まれる副空気圧供給ラインとを並列に設け、この両ライ
ンをシャトル弁を介して合流ラインに接続するととも
に、この合流ラインをガバナレバー駆動用のアクチュエ
ータに接続し、かつ、上記副空気圧供給ラインに開閉弁
を設けることにより、エンジンの最低回転数を調節しう
るように構成したから、この最低回転数の調節をリンク
機構によって機械的に行なう従来の装置と比較して、構
造を大幅に簡略化および小形化でき、スペースおよびコ
スト等の点で非常に有利となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例にかかるエンジンの制御装置の
構成を示す図である。

【図２】同装置におけるガバナレバー駆動用アクチュエ
ータの拡大図である。

【符号の説明】

２１ エンジン ２２ 燃料噴射ポンプ ２３ ガバナレバー ２４ ガバナレバー駆動用アクチュエータ ２５ 主空気圧供給ラインに空気を送り込む主タンク ２６ 空気圧調節手段を構成するスロットルバルブ ２９ 同アクセルペダル ５４ 主空気圧供給ライン ５５ 副空気圧供給ライン ５７ シャトル弁 ５８ 合流ライン ５９ 開閉弁

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガバナレバー駆動用のアクチュエータに
   供給する空気圧を空気圧調節手段により調節してエンジ
   ン回転数を制御するエンジンの制御装置において、上記
   空気圧調節手段によって調節された空気が送り込まれる
   主空気圧供給ラインと、上記空気圧調節手段の出口圧の
   最大値より小さくて最小値よりは大きい圧力の空気が送
   り込まれる副空気圧供給ラインとが並列に設けられ、こ
   の両ラインがシャトル弁を介して合流ラインに接続され
   るとともに、この合流ラインが上記アクチュエータに接
   続され、かつ、上記副空気圧供給ラインに開閉弁が設け
   られてなることを特徴とするエンジンの制御装置。