JP5888022B2 - Power take-off device - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンの出力の一部または全部を取り出すパワーテイクオフ装置に関するものである。 The present invention relates to a power take-off device that extracts part or all of the output of an engine.
車両としては、走行用のエンジンの駆動力の一部又は全部を取り出し、車両に搭載された被駆動機器(クレーン、ミキサ、消防ポンプ等)を駆動するパワーテイクオフ(PTO)装置を備えた特装車両が知られている。 As a vehicle, a specially equipped vehicle equipped with a power take-off (PTO) device that takes out part or all of the driving force of a traveling engine and drives a driven device (crane, mixer, fire pump, etc.) mounted on the vehicle. It has been known.
このような特装車両においては、イグニッションスイッチの他に、作業を行う際に操作する起動スイッチ(以下、PTOスイッチという。)及びエンジンの出力を増減するアクセル操作部であるアクセルレバー(以下、PTOアクセルという。)を備えている。 In such specially equipped vehicles, in addition to the ignition switch, a start switch (hereinafter referred to as a PTO switch) that is operated when performing work and an accelerator lever (hereinafter referred to as a PTO accelerator) that is an accelerator operating unit that increases or decreases the output of the engine. Is provided.)
PTOアクセルは、PTO作業中に、レバー操作にてアクセル操作量(例えば開度)を変えることにより、PTO作業のためのエンジンの出力(回転数)を上げ下げ操作することができる。 The PTO accelerator can be operated to increase or decrease the output (rotation speed) of the engine for the PTO work by changing the accelerator operation amount (for example, opening degree) by lever operation during the PTO work.
このようなパワーテイクオフ装置においては、例えば図3に示すように、PTOスイッチをオンにすると(S11)、PTOモードに入り、その時点におけるPTOアクセル開度を確認し(S12)、そのPTOアクセル開度に基づいて燃料噴射量を換算し(S13)、その燃料噴射量の燃料の噴射により、PTOアクセル開度に応じた所定のエンジンの出力に制御を行う(S14)。 In such a power take-off device, for example, as shown in FIG. 3, when the PTO switch is turned on (S11), the PTO mode is entered, the PTO accelerator opening at that time is confirmed (S12), and the PTO accelerator is opened. The fuel injection amount is converted based on the degree (S13), and control is performed to a predetermined engine output corresponding to the PTO accelerator opening by injection of the fuel injection amount (S14).
なお、PTO関連の先行技術として、特許文献1が知られている。 Patent Document 1 is known as a prior art related to PTO.
ところで、PTOモードでの作業を中止する際に、PTOアクセルを初期位置(開度0%)に戻さずに、PTOスイッチを一旦オフにした場合、次に再度PTO作業を行うためにPTOスイッチをオンにすると、エンジンの出力(回転数)が現在のPTOアクセル開度が示すエンジンの出力まで一気に上昇する可能性があり、予期しない事態を招くおそれがある。 By the way, when stopping the work in the PTO mode, if the PTO switch is once turned off without returning the PTO accelerator to the initial position (opening degree 0%), the PTO switch is turned on again to perform the PTO work again. If it is turned on, the engine output (the number of revolutions) may increase at a stretch to the engine output indicated by the current PTO accelerator opening, which may lead to an unexpected situation.
本発明は、上記事情を考慮してなされたものであり、アクセル操作部を戻し忘れた状態で起動スイッチをオンにしたとしても、不用意にエンジン回転が上昇するのを防ぐことができ、より安全性を確保することができるパワーテイクオフ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and even if the start switch is turned on in a state where the accelerator operation unit has been forgotten to be returned, the engine rotation can be prevented from inadvertently rising. An object of the present invention is to provide a power take-off device that can ensure safety.
上記目的を達成するために、本発明は、エンジンの出力の一部または全部を取り出すパワーテイクオフ装置であって、該パワーテイクオフ装置を起動するための起動スイッチと、上記エンジンの出力を増減するためのアクセル操作部と、該アクセル操作部の操作量を検出するアクセル操作量センサと、該アクセル操作量センサによる検出値に基づいて上記エンジンの出力を制御する制御部とを備え、該制御部は、上記起動スイッチが前回オフの状態からオンされた時の上記アクセル操作部の操作量を0%と設定して初期化し、これを基準として上記エンジンの出力を制御することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides a power take-off device that extracts part or all of the output of an engine, a start switch for starting the power take-off device, and an increase / decrease in the output of the engine. An accelerator operation unit, an accelerator operation amount sensor for detecting an operation amount of the accelerator operation unit, and a control unit for controlling the output of the engine based on a detection value by the accelerator operation amount sensor, The operation amount of the accelerator operation unit when the start switch is turned on from the previous off state is set to 0% for initialization, and the output of the engine is controlled based on this. is there.
上記制御部は、上記アクセル操作部が所定の操作量に設定されている場合、上記起動スイッチがオンされた時の基点よりもアクセル操作部を出力増側に操作したときはその増加量だけエンジンの出力を増大させ、上記基点よりも出力減側に操作したときはその位置を新たな基点とすることが好ましい。 When the accelerator operation unit is set to a predetermined operation amount, the controller controls the engine by the increase amount when the accelerator operation unit is operated on the output increasing side from the base point when the start switch is turned on. When the output is increased and the operation is performed on the output decreasing side with respect to the base point, the position is preferably set as a new base point.
上記制御部は、上記初期化を実行するか否か選択する初期化スイッチを備えていることが好ましい。 The control unit preferably includes an initialization switch for selecting whether or not to execute the initialization.
本発明によれば、パワーテイクオフ装置の前回使用したアクセル操作部を戻し忘れた状態で起動スイッチをオフにしてから再び起動スイッチをオンにしたとしても、不用意にエンジン回転が上昇するのを防ぐことができ、より安全性を確保することができる。 According to the present invention, even if the start switch is turned off and the start switch is turned on again after forgetting to return the accelerator operation unit used last time of the power take-off device, the engine rotation is prevented from inadvertently increasing. Can be secured.
以下に、本発明を実施するための形態を添付図面に基いて詳述する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is explained in full detail based on an accompanying drawing.
図1において、1は車両に搭載された駆動用のエンジンで、車両にはそのエンジン1の駆動力の一部または全部を取り出して作業機である被駆動機器2を駆動するパワーテイクオフ機構部3aを含むパワーテイクオフ装置3が装備されている。 In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a driving engine mounted on a vehicle. A power take-off mechanism unit 3a that drives a driven device 2 that is a working machine by extracting a part or all of the driving force of the engine 1 from the vehicle. Is equipped with a power take-off device 3.
エンジン1には、その駆動を制御するための制御部であるエンジンコントロールモジュール(以下ECMという。)4が接続されている。このECM4には、エンジン1を始動、停止するためにオン、オフするイグニッションスイッチ5と、パワーテイクオフ装置3を作動モードまたは非作動モードに切り替えるためにオン、オフする起動スイッチであるPTOスイッチ6とがそれぞれ接続されている。これらイグニッションスイッチ5およびPTOスイッチ6は、例えば運転席に設けられている。 The engine 1 is connected to an engine control module (hereinafter referred to as ECM) 4 which is a control unit for controlling the driving of the engine 1. The ECM 4 includes an ignition switch 5 that is turned on and off to start and stop the engine 1, and a PTO switch 6 that is an activation switch that is turned on and off to switch the power take-off device 3 to an operation mode or a non-operation mode. Are connected to each other. These ignition switch 5 and PTO switch 6 are provided, for example, in the driver's seat.
車両の被駆動機器2の近傍には、運転席に設けられた車両用のアクセル操作部とは別に、被駆動機器2のためのエンジン1の出力を増減するアクセル操作部であるPTOアクセル7が設けられている。このPTOアクセルとしては機械式アクセルレバーが一般的であるが、本実施形態のPTOアクセル7としてはポテンショタイプの電子式アクセルレバーが用いられている。PTOアクセル7には、その操作量例えば開度θを検出するアクセル開度センサ(アクセル操作量センサ)8が設けられている。このアクセル開度センサ8は、ECM4に接続されている。 In the vicinity of the driven device 2 of the vehicle, there is a PTO accelerator 7 that is an accelerator operating unit that increases or decreases the output of the engine 1 for the driven device 2 separately from the vehicle accelerator operating unit provided in the driver's seat. Is provided. A mechanical accelerator lever is generally used as the PTO accelerator, but a potentio type electronic accelerator lever is used as the PTO accelerator 7 of the present embodiment. The PTO accelerator 7 is provided with an accelerator opening sensor (accelerator operation amount sensor) 8 for detecting an operation amount thereof, for example, an opening θ. The accelerator opening sensor 8 is connected to the ECM 4.
ECM4は、アクセル開度センサ8を介してPTOアクセル7の開度θを認識し、そのPTOアクセル7の開度θに応じた燃料噴射量を換算し、その燃料噴射量の燃料を供給することにより、PTOアクセル7の開度θに応じた所定のエンジンの出力(回転数)に上昇または下降させるエンジンの出力制御を行うように構成されている。 The ECM 4 recognizes the opening θ of the PTO accelerator 7 via the accelerator opening sensor 8, converts the fuel injection amount corresponding to the opening θ of the PTO accelerator 7, and supplies the fuel of that fuel injection amount. Thus, the engine output is controlled to increase or decrease to a predetermined engine output (rotation speed) according to the opening degree θ of the PTO accelerator 7.
特に、ECM4は、作業者が前回の作業時にPTOアクセルを戻さずに(戻し忘れて)PTOスイッチをオフにしてから、再びPTOスイッチをオンして作業を再開(PTO SW;OFF⇒ON)した場合でも常にPTOアイドル回転から作業を開始できるようにするために、PTOスイッチ6がオン(PTO SW;OFF⇒ON)された時のPTOアクセル7の開度θを0%と設定して初期化し、これを基準としてエンジン1を制御するように構成されている。 In particular, ECM4 turned off the PTO switch without returning the PTO accelerator at the previous work (forgot to return it) and then turned on the PTO switch again to resume the work (PTO SW; OFF⇒ON). Even in such a case, in order to always start work from the PTO idle rotation, the opening degree θ of the PTO accelerator 7 when the PTO switch 6 is turned on (PTO SW; OFF⇒ON) is set to 0% and initialized. The engine 1 is controlled based on this.
なお、常に固定のPTOアクセル開度を使用するユーザの場合、PTOアクセル開度の初期化処理を必ずしも必要としないため、初期設定用として、初期化を実行するか否かを選択することができる機能を備えていることが好ましい。 In addition, in the case of a user who always uses a fixed PTO accelerator opening, since the initialization process of the PTO accelerator opening is not necessarily required, it is possible to select whether or not to execute initialization for initial setting. It is preferable to have a function.
このため、ECM4には、初期化を実行するか否かを選択するPTOアクセル初期化スイッチ9が組み込まれている。このPTOアクセル初期化スイッチ9は、例えばプログラムの書き換えによりオンまたはオフに切り替えることが可能なソフトスイッチからなっている。 For this reason, the ECM 4 incorporates a PTO accelerator initialization switch 9 for selecting whether or not to execute initialization. The PTO accelerator initialization switch 9 is a soft switch that can be switched on or off by rewriting a program, for example.
このPTOアクセル初期化スイッチ9が初期化を実行する方に設定されている場合、PTOアクセル7の開度(PTOアクセル開度ともいう)θが0%に設定されて初期化され、PTOアイドル回転とされるため、作業者が前回作業時にPTOアクセル7を開度0%に戻さずにPTOスイッチ6をオフにし、この状態からPTOスイッチ6をオンにして作業を再開したとしても常にPTOアイドル回転から作業を開始することが可能となる。なお、PTOアイドル回転としては、車両走行用としての通常運転時のアイドル回転とは別に被駆動機器用としての少し高めのアイドル回転が用いられる場合が多い。 When this PTO accelerator initialization switch 9 is set to execute initialization, the opening degree of the PTO accelerator 7 (also referred to as PTO accelerator opening degree) θ is set to 0% and initialized, and the PTO idle rotation Therefore, even if the operator turns off the PTO switch 6 without returning the opening of the PTO accelerator 7 to 0% during the previous work and resumes the work by turning on the PTO switch 6 from this state, the PTO idle rotation is always performed. It becomes possible to start work from. Note that, as the PTO idle rotation, a slightly higher idle rotation for the driven device is often used in addition to the idle rotation during normal operation for vehicle travel.
PTOアクセル初期化スイッチ9によりPTOアクセル開度θの現在の位置が0%に設定されて初期化されるため、PTOアクセル7が途中まで引かれている場合には、その位置から出力増側(図1のPTOアクセル7を時計方向)に一杯(θ=100%の開度)にPTOアクセルを操作しても100%の開度のエンジン出力までは出せない。 Since the current position of the PTO accelerator opening θ is set to 0% and initialized by the PTO accelerator initialization switch 9, when the PTO accelerator 7 is pulled halfway, the output increasing side ( Even if the PTO accelerator is operated fully (θ = 100% opening), the engine output of 100% opening cannot be output.
そこで、ECM4は、PTOアクセル7が所定の操作量に設定されている場合、PTOスイッチ6がオンされた時の基点PよりもPTOアクセル7を出力増側に操作したときはその増加量だけエンジンの出力を増大させ、基点Pよりも出力減側(図1のPTOアクセルを反時計方向)に操作したときはその位置を新たな基点Pとするように構成されている。従って、PTOアクセル7がPTOスイッチ6のOFF⇒ON時の基点Pよりも出力減側に操作されたときは、出力減側一杯(θ=0%)までPTOアクセル7を戻すと再び出力増側に100%までエンジンの出力すなわちパワーテイクオフ装置3の出力を増大せることが可能となる。 Therefore, when the PTO accelerator 7 is set to a predetermined operation amount, the ECM 4 is designed to increase the engine by the increase amount when the PTO accelerator 7 is operated to the output increasing side from the base point P when the PTO switch 6 is turned on. When the output is operated to the output decreasing side (the PTO accelerator in FIG. 1 counterclockwise) from the base point P, the position is set as a new base point P. Therefore, when the PTO accelerator 7 is operated to the output decreasing side from the base point P when the PTO switch 6 is turned OFF → ON, returning the PTO accelerator 7 to the full output decreasing side (θ = 0%) will increase the output again. In addition, the engine output, that is, the output of the power take-off device 3 can be increased to 100%.
次に、ECM4に組み込まれたパワーテイクオフ装置3の制御について図2のフローチャートに基づき説明する。先ず、ステップS1でPTOスイッチ6がオンされるとフローが開始され、PTOスイッチ6がオフされて終了するまでフローが繰り返される。ステップS1でPTOスイッチ6をオンすると、ステップS2に進む。ステップS2でPTOアクセル初期化スイッチ9がオンか否かを判定するが、初期設定でオンに設定されているため、ステップS3に進む。ステップS3で前回のPTOスイッチ6の状態がオフか否かを判定する。ステップS1のPTOスイッチONは今回のPTOスイッチ6の状態である。なお、図2のフローチャートで開始から終了まで一巡すると、再び開始から終了まで繰り返される。その場合、二巡目以降は、ステップS1は今回のPTOスイッチONになるから、ステップS3で一巡目の前回のPTOスイッチの状態がオンである(オフでない)ので、ステップS4に進む。 Next, the control of the power take-off device 3 incorporated in the ECM 4 will be described based on the flowchart of FIG. First, when the PTO switch 6 is turned on in step S1, the flow is started, and the flow is repeated until the PTO switch 6 is turned off and finished. When the PTO switch 6 is turned on in step S1, the process proceeds to step S2. In step S2, it is determined whether or not the PTO accelerator initialization switch 9 is on. Since the initial setting is on, the process proceeds to step S3. In step S3, it is determined whether or not the previous state of the PTO switch 6 is OFF. The PTO switch ON in step S1 is the current state of the PTO switch 6. Note that when one cycle is made from the start to the end in the flowchart of FIG. 2, the process is repeated from the start to the end again. In that case, since the current PTO switch is turned on in step S1 after the second round, the state of the previous PTO switch in the first round is on (not off) in step S3, and the process proceeds to step S4.
一巡目のステップS3で前回のPTOスイッチ6の状態がオフであれば、PTOアクセル7の開度を0%の位置に戻さずにPTOスイッチ6をオフにしている可能性があるため、ステップS5に進み、PTOアクセル開度を0%と設定して初期化する。 If the previous state of the PTO switch 6 is off in step S3 of the first round, there is a possibility that the PTO switch 6 is turned off without returning the opening of the PTO accelerator 7 to the 0% position. Proceed to, and initialize the PTO accelerator opening to 0%.
ステップS3で前回のPTOスイッチ6の状態がオフでなければ、PTOアクセル7の開度を0%の位置に戻さずにPTOスイッチ6をオフにしている可能性がないため、ステップS4に進み、PTOアクセル開度が0%以上であるか否(マイナス)かを判定する。PTOアクセル開度が0%以上であれば、ステップS6、ステップS7へと進む。ステップS6では、PTOアクセル開度に基いて燃料噴射量を換算し、ステップS7では、PTOアクセル開度に応じた所定のエンジンの出力に制御される。初期化された場合、PTOアクセル開度が0%のアイドリング回転となる。 If the previous state of the PTO switch 6 is not OFF in step S3, there is no possibility that the PTO switch 6 has been turned OFF without returning the opening of the PTO accelerator 7 to the 0% position. It is determined whether the PTO accelerator opening is 0% or more (minus). If the PTO accelerator opening is 0% or more, the process proceeds to step S6 and step S7. In step S6, the fuel injection amount is converted based on the PTO accelerator opening, and in step S7, the engine output is controlled to a predetermined engine corresponding to the PTO accelerator opening. When initialized, the PTO accelerator opening is idling rotation with 0%.
ステップS4でPTOアクセル開度が0%以上でなければ、PTOアクセルがマイナス側(図1において0%側)に戻された場合であるため、ステップS5に進み、その戻された位置でのPTOアクセル開度が0%と設定されて初期化され、その位置が新たな基点Pとされる。 If the PTO accelerator opening is not 0% or more in step S4, it is a case where the PTO accelerator is returned to the minus side (0% side in FIG. 1). Therefore, the process proceeds to step S5 and the PTO accelerator at the returned position is reached. The accelerator opening is set to 0% and initialized, and the position is set as a new base point P.
なお、常に固定アクセル開度を使用するユーザである場合には、PTOアクセル初期化スイッチ9をオフに設定しておけばよく、PTOアクセル開度の初期化処理は行われない。 If the user always uses the fixed accelerator opening, the PTO accelerator initialization switch 9 may be set to OFF, and the PTO accelerator opening initialization process is not performed.
以上説明したように、本実施形態のパワーテイクオフ装置3によれば、パワーテイクオフ装置3を起動するためのPTOスイッチ6と、エンジン1の出力を増減するためのPTOアクセル7と、PTOアクセル7の操作量例えば開度θを検出するアクセル開度センサ8と、アクセル開度センサ8の検出値に基づいてエンジン1の出力を制御するECM4とを備え、ECM4は、PTOスイッチ6がオンされた時のPTOアクセル7の操作量を0%と設定して初期化し、これを基準としてエンジン1の出力を制御するため、PTOアクセル7を戻し忘れた状態でPTOスイッチ6をオンしても、不用意にエンジン回転が上昇するのを防ぐことができ、より安全性を確保することが可能となる。また、初期化により前回のPTOスイッチ6の状態やPTOアクセル7の状態を気にせずにパワーテイクオフ装置3を起動することができ、操作性の向上が図れる。 As described above, according to the power take-off device 3 of the present embodiment, the PTO switch 6 for starting the power take-off device 3, the PTO accelerator 7 for increasing / decreasing the output of the engine 1, and the PTO accelerator 7 An accelerator opening sensor 8 that detects an operation amount, for example, an opening θ, and an ECM 4 that controls the output of the engine 1 based on a detection value of the accelerator opening sensor 8 are provided. The ECM 4 is provided when the PTO switch 6 is turned on. In order to control the output of the engine 1 based on this, the operation amount of the PTO accelerator 7 is set to 0%, and it is inadvertent even if the PTO switch 6 is turned on when the PTO accelerator 7 is forgotten to be returned. Therefore, it is possible to prevent the engine rotation from rising, and it is possible to secure more safety. In addition, the power take-off device 3 can be activated without worrying about the previous state of the PTO switch 6 or the state of the PTO accelerator 7 by the initialization, so that the operability can be improved.
更に、ECM4は、PTOアクセル7が所定の操作量例えば開度θに設定されている場合、PTOスイッチ6がオンされた時の基点PよりもPTOアクセル7を出力増側(図1のPTOアクセルを時計方向)に操作したときはその増加量だけエンジンの出力を増大させ、基点Pよりも出力減側(同、反時計方向)に操作したときはその位置を新たな基点Pとするため、操作性の向上が図れる。初期化によりPTOアクセル7の開度が0%となるため、PTOアクセル7が途中まで引かれている場合、そのまま一杯にPTOアクセル7を引いても100%の開度まではいかなくなるが、PTOアクセル7を基点Pより戻せば、戻した分だけその位置を新たな基点Pにオフセットでき、一杯まで戻せば、100%の開度までエンジンの出力を出すことができる。 Further, when the PTO accelerator 7 is set to a predetermined operation amount, for example, the opening θ, the ECM 4 outputs the PTO accelerator 7 on the output increasing side from the base point P when the PTO switch 6 is turned on (PTO accelerator in FIG. 1). Is operated in the clockwise direction), the output of the engine is increased by the increase amount, and when operated in the output decreasing side (same counterclockwise direction) from the base point P, the position becomes the new base point P. The operability can be improved. Since the opening of the PTO accelerator 7 is 0% due to the initialization, when the PTO accelerator 7 is pulled halfway, even if the PTO accelerator 7 is pulled as it is, the opening does not reach 100%. If the accelerator 7 is returned from the base point P, the position can be offset to a new base point P by the amount returned, and if it is returned to the full position, the engine output can be output up to 100% of the opening.
なお、ECMは、初期化を実行するか否かを選択するPTOアクセル初期化スイッチ9を備えているため、常に固定アクセル開度を使用するユーザと常に固定アクセル開度を使用しないユーザに合わせて設定を容易に変更することができる。 Since the ECM includes a PTO accelerator initialization switch 9 for selecting whether or not to execute initialization, the ECM is adapted to a user who always uses the fixed accelerator opening and a user who does not always use the fixed accelerator opening. Settings can be easily changed.
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の設計変更等が可能である。例えば、このPTOアクセル初期化スイッチは、ハードスイッチ(メカニカルスイッチ)であっても良い。また、PTOアクセルは、運転席に設けられていても良い。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes and the like can be made without departing from the gist of the present invention. is there. For example, the PTO accelerator initialization switch may be a hard switch (mechanical switch). The PTO accelerator may be provided in the driver's seat.
1 エンジン
2 被駆動機器
3 パワーテイクオフ装置
4 エンジンコントロールモジュール(制御部)
5 イグニッションスイッチ
6 PTOスイッチ(起動スイッチ)
7 PTOアクセル(アクセル操作部)
θ 開度(操作量)
8 アクセル開度センサ(アクセル操作量センサ)
9 PTOアクセル初期化スイッチ(初期化スイッチ)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Driven apparatus 3 Power take-off apparatus 4 Engine control module (control part)
5 Ignition switch 6 PTO switch (startup switch)
7 PTO accelerator (accelerator operation part)
θ Opening (operation amount)
8 Accelerator opening sensor (Accelerator operation amount sensor)
9 PTO accelerator initialization switch (initialization switch)
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