JP7309597B2 - 作業機 - Google Patents
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Description
特許文献1に開示された作業機は、機体に搭載された原動機を有している。
ところが、燃料ボンベには燃料残量を検出する検出装置が備えられていない場合が多い。そこで、燃料残量を把握するために、燃料ボンベからエンジンまでの燃料供給経路にリザーブタンクを設置し、リザーブタンク内の燃料液面が所定高さまで低下したときに通知を行う方法が考えられる。この方法では、燃料ボンベの燃料残量が十分にある場合には燃料ボンベからリザーブタンクに燃料が液体で供給されるのでリザーブタンク内は液体で満たされるが、燃料ボンベの燃料残量が低下して燃料ボンベからリザーブタンクに燃料が気体で供給されるようになるとリザーブタンク内の液面が低下するという現象を利用し、リザーブタンク内の液面が所定高さまで低下したことを検知して通知を行う。
本発明は、前記問題点に鑑み、リザーブタンク内の燃料残量が所定量に達したことを検出した後の燃料残量を把握することのできる作業機を提供することを目的とする。
図1は、本実施形態に係る作業機(旋回作業機)1であるバックホーの全体構成を示す概略側面図である。図2は、旋回作業機1の全体構成を示す概略平面図である。
以下に説明する実施形態では本発明を作業機1であるバックホーに適用する例について説明するが、本発明の適用対象はこれに限らず、各種の建設機械、土木機械、農業機械等、多様な作業機に適用できる。
本実施形態においては、作業機1の運転席8に着座した作業者(オペレータ)の前側の方向(図1、図2の矢印A1方向)を前方、作業者の後側の方向(図1、図2の矢印A2方向)を後方、作業者の左側の方向(図1の手前側、図2の矢印B1方向)を左方、作業者の右側の方向(図1の奥側、図2の矢印B2方向)を右方として説明する。
燃料ボンベ130とベーパライザ39との間の燃料供給経路41には、リザーブタンク42が設けられている。リザーブタンク42は、燃料ボンベ130から供給される燃料を内部に収容(貯留)し、燃料ボンベ130内の燃料残量が所定量以下に低下した(残り少なくなった)場合に、原動機4に燃料を供給する。リザーブタンク42から原動機4に燃料が供給されているときにでも、燃料ボンベ130からリザーブタンク42へ燃料は流れる。そして、燃料ボンベ130内の燃料が空になっても、作業機1は、リザーブタンク42内の燃料を用いて駆動を継続することができる。つまり、燃料ボンベ130内の燃料残量が少なくなった場合であっても、作業機1は、即時に作業を停止することなく、作業を継続することができる。リザーブタンク42には、該リザーブタンク42内の燃料が少なくなったことを検出する残量センサ43が設けられている。残量センサ43は、リザーブタンク42内の燃料残量が所定量に達したことを検出する。具体的には、残量センサ43は、例えば、リザーブタンク42内の燃料の液面を検出する光センサであり、リザーブタンク42内の燃料の液面が所定高さよりも下がると、光センサが露出してリザーブタンク42内の燃料の残量が所定量に達したことを検出する。つまり、残量センサ43の出力は、OFF(残量あり)、ON(残量なし)の2値である。
制御装置47には、アクセルダイヤル48が接続されている。アクセルダイヤル48は、原動機4の回転数を、ローアイドル(例えば、1350rpm)からハイアイドル(例えば、2600rpm)まで変化させるアクセル操作具である。制御装置47は、アクセルダイヤル48の操作を取得し、原動機4の回転数をアクセルダイヤル48の操作量に対応する回転数に制御する。アクセルダイヤル48は、操作した位置に自己保持可能である。
ところで、寒冷地で原動機4が冷えている状態では、エンジン冷却水の温度も低いため、ベーパライザ39の気化能力が低い。気化能力が低い(エンジン冷却水が温まっていない)状態で、原動機4に負荷を掛けたり、原動機4の回転数を上げて燃料が増量されると、燃料であるLPG等の気化が追いつかなくなり、LPG等がエンジンに液体状態で供給されようになるため、燃料過多になって空燃比が小さくなりすぎて(燃料リッチになりすぎて)原動機4がストール(エンジンストール)を起こす。燃料がLPGの場合、LPGはプロパンとブタンとを主成分とする混合燃料なので各成分の配合比率によって沸点は異なるが、ベーパライザ39の温度がLPGの沸点よりも高い場合には、LPGは気化する。しかしながら、ベーパライザ39の気化能力が低いまま気化していくと、気化熱によってだんだんと(徐々に)ベーパライザ39が冷えていき、ベーパライザ39がLPGの沸点以下になるとLPGを十分に気化できなくなって、エンジンストールを起こす。このような原因でエンジンストールを起こす場合、原動機4は、一旦は簡単に始動して回転数がスムーズに上がるが、その後にエンジンストールが起こるので、突然のエンジンストールにオペレータは、違和感を感じる(オペレータは、故障かガス欠と感じる)。
また、温度検出器44として、油温センサ44Cを採用した場合、原動機4の始動時において、作動油の温度(油温)が、例えば、-10℃(第1温度)以下の場合に、回転数制限部47Aは、原動機4の回転数の上限を制限する。この場合は、油温が5℃(第2温度)に達したら回転数の制限が解除される。
また、原動機4を始動してから、ある程度の時間が経過すると、エンジン冷却水の水温(原動機4の温度)が上昇していることが予想されるので、解除部47Cは、原動機4を始動してから所定時間経過後に回転数の制限(燃料の流量の抑制)を解除するものであってもよい。この所定時間は、例えば、120秒である。つまり、解除部47Cは、原動機4を始動してから120秒経過したら回転数の制限を解除する。所定時間は、120秒に限定されることはない。また、原動機4を始動してから回転数の制限を解除するまでの時間は、一定でなくてもよい。つまり、原動機4を始動してから回転数の制限を解除するまでの時間は、原動機4の始動時に温度検出器44が検出した温度(水温、ガス温、油温)に応じて変更してもよい。
図4に示すように、制御装置47には、原動機4へ流れる燃料の流量が抑制されていることを表示する表示部49が接続されている。制御装置47は、原動機4の回転数の上限が制限されている場合、又は原動機4の出力が制限されている場合に、これら制限が行われていることを表示部49に表示する。表示部49は、運転席8の近傍のオペレータが視認することができる場所に設けられる。表示部49は、例えば、ランプ等で構成されるインジケータである。また、表示部49は、運転席8の近傍に設けられたディスプレイに表示されるものであってもよい。表示部49の表示は、回転数の上限の制限、出力の制限が解除されるときに解除される。
図4に示すように、制御装置47には、残量センサ43が接続されている。制御装置47は、残量センサ43が検出した検出情報を取得可能である。また、制御装置47には、報知器50が接続されている。制御装置47は、報知器50を制御する報知制御部47Dを有する。報知制御部47Dは、残量センサ43が検出した検出情報を取得可能である。報知器50と報知制御部47Dとは、残量センサ43が、リザーブタンク42内の燃料残量が所定量に達したことの検出を行った後に、所定の報知態様で残りの燃料の減少変化を報知する報知部51を構成している。
報知部51(報知制御部47D)は、残りの燃料の量の減少に応じて報知態様を段階的に変化させる。即ち、図5に示すように、残量センサ43がリザーブタンク42内の燃料残量が所定量に達したことを検出していない非検出状態53では、報知部51(報知器50)は警告音を発しなく、残量センサ43がリザーブタンク42内の燃料残量が所定量に達したことを検出した検出状態54で報知部51(報知器50)は警告音を発する。本実施形態の場合は、報知態様(警告音)を4段階55A~55Dに変化させる。第1段階55Aは、非検出状態53から検出状態54に切り換わったときの状態である。第1段階55Aでは、警告音を所定間隔56A(例えば、1分間隔)で繰り返すように構成されている。第2段階55Bは、警告音を第1段階55Aよりも短い間隔56B(例えば、10秒間隔)で繰り返すように構成されている。第3段階55Cは、警告音を第2段階55Bよりも短い間隔56C(例えば、5秒間隔)で繰り返すように構成されている。第4段階55Dは、警告音を連続的に発するように構成されている。
原動機4の運転時間:大→燃料消費:大
スロットルバルブ38の開度:大→燃料消費:大
原動機4の回転速度:大→燃料消費:大
シリンダ32へ流れる空気流量:大→燃料消費:大
空燃比:大→燃料消費:小
原動機4の出力:大→燃料消費:大
ところで、燃料補給の際に、燃料ボンベ130を交換するタイプの作業機1にあっては、燃料ボンベ130の充填量はボンベサイズによって異なるので、交換直後からの運転時間で燃料残量を推定するのは、困難である。
また、原動機4へ流れる燃料の流量が抑制されていることを表示する表示部49を備えている。
また、制御装置47は、原動機4へ流れる燃料の流量を抑制すべく原動機4の回転数の上限を制限する回転数制限部47Aを有している。
この構成によれば、原動機4の回転数の上限を制限することで、ベーパライザ39から原動機4へ流れる燃料の流量が抑制でき、原動機4のストールを防止することができる。
この構成によれば、原動機4の出力を制限することで、ベーパライザ39から原動機4へ流れる燃料の流量が抑制でき、原動機4のストールを防止することができる。
また、制御装置47は、温度検出器44が検出した温度が第1温度よりも高い第2温度以上になると抑制を解除する解除部47Cを有している。
また、制御装置47は、原動機4を始動してから所定時間経過後に抑制を解除する解除部47Cを有している。
この構成によれば、原動機4へ流れる燃料の流量の抑制を自動的に解除することができる。
この構成によれば、原動機4の冷却水の温度を検出することで、燃料の気化を良好に行えるか否かの判別を適切に行える。
また、温度検出器44は、ベーパライザ39で気化された燃料の温度を検出するガス温センサ44Bである。
また、作動油を用いて駆動される油圧装置を備え、温度検出器44は、作動油の温度を検出する油温センサ44Cである。
この構成によれば、作動油の温度を検出することで、燃料の気化を良好に行えるか否かの判別を適切に行える。
また、報知部51は、残量センサ43が検出を行った後の原動機4の駆動時間に応じて報知態様を変化させる報知制御部47Dを有している。
この構成によれば、残量センサ43が検出を行った後に、原動機4の駆動時間をカウントすることにより、報知態様を変化させることができる。
この構成によれば、残量センサ43が検出を行った後に、燃料消費量を算出することにより、報知態様を変化させることができる。
報知制御部は、報知態様を段階的に変化させるものであってもよい。
この構成によれば、リザーブタンク42内の燃料が所定量に達したことを検出した後の燃料残量を、音によってオペレータに認識させることができる。
この構成によれば、残量センサ43が検出を行った後の燃料消費量を算出することができる。
この構成によれば、リザーブタンク42内の燃料が所定量に達したことを検出した後の燃料残量を、給油ランプ57によってもオペレータに認識させることができる。
4 原動機
38 スロットルバルブ
42 リザーブタンク
43 残量センサ
47D 報知制御部
50 報知器
51 報知部
52 指令信号
55A 最初の段階(第1段階)
55C 最終段階に至る前の段階(第3段階)
55D 最終段階(第4段階)
57 給油ランプ
130 燃料ボンベ
Claims (6)
- 機体と、
前記機体に搭載された原動機と、
前記原動機に供給される燃料を収容する燃料ボンベと、
前記燃料ボンベから供給される燃料を貯留し、前記燃料ボンベ内の燃料残量が所定量以下に低下した場合に、前記原動機に燃料を供給するリザーブタンクと、
前記リザーブタンク内の燃料残量が所定量に達したことを検出する残量センサと、
前記残量センサが前記検出を行った後に、所定の報知態様で残りの燃料の減少変化を報知する報知部と、
を備え、
前記残量センサは、前記リザーブタンク内の燃料残量が所定量に達したか否かの二つの値を出力するオンオフセンサであり、
前記報知部は、前記リザーブタンク内の燃料残量が所定量に達したことを前記オンオフセンサである前記残量センサが出力した後の残りの燃料の減少変化を所定の報知態様で報知するものであって、前記残量センサが前記検出を行った後の前記原動機の駆動時間に応じて前記報知態様を変化させる報知制御部を有している作業機。 - 機体と、
前記機体に搭載された原動機と、
前記原動機に供給される燃料を収容する燃料ボンベと、
前記燃料ボンベから供給される燃料を貯留し、前記燃料ボンベ内の燃料残量が所定量以下に低下した場合に、前記原動機に燃料を供給するリザーブタンクと、
前記リザーブタンク内の燃料残量が所定量に達したことを検出する残量センサと、
前記残量センサが前記検出を行った後に、所定の報知態様で残りの燃料の減少変化を報知する報知部と、
を備え、
前記残量センサは、前記リザーブタンク内の燃料残量が所定量に達したか否かの二つの値を出力するオンオフセンサであり、
前記報知部は、前記リザーブタンク内の燃料残量が所定量に達したことを前記オンオフセンサである前記残量センサが出力した後の残りの燃料の減少変化を所定の報知態様で報知するものであって、前記残量センサが前記検出を行った後の燃料消費量を算出し且つ算出した燃料消費量に基づいて前記報知態様を変化させる報知制御部を有している作業機。 - 前記報知制御部は、前記報知態様を段階的に変化させる請求項1または2に記載の作業機。
- 前記報知部は、警告音を発する報知器を有し、
前記報知態様は、警告音を周期的に鳴らすことであり、
前記報知制御部は、残りの燃料の減少変化に応じて前記警告音の間隔を狭める指令信号を前記報知器に送ることで前記報知態様を変化させる請求項1~3のいずれか1項に記載の作業機。 - 前記報知制御部は、燃料に混合される空気量、原動機の回転数、スロットルバルブの開度、原動機の運転時間のうちの1つ又は複数の算出条件に基づいて前記燃料消費量を算出する請求項2に記載の作業機。
- 前記残量センサが前記検出を行ったことを表示する給油ランプを備え、
前記報知制御部は、前記給油ランプを、前記報知態様の最初の段階から最終段階に至る前の段階まで点滅させ、前記報知態様の最終段階で点灯させる請求項3に記載の作業機。
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JP2008274894A (ja) | 2007-05-07 | 2008-11-13 | Nikki Co Ltd | Lpg燃料供給方法及びその装置 |
JP2010007595A (ja) | 2008-06-27 | 2010-01-14 | Nikki Co Ltd | Lpgエンジンの燃料供給装置 |
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