WO2018179446A1 - 汎用エンジンの制御装置 - Google Patents

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崇 橋爪
昭史 藤間
圭一朗 豊後
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Definitions

  • the present invention relates to a general-purpose engine control device.
  • an engine ECU Electronic Control Unit
  • a work machine ECU that performs overall control of the work machine and manages operation of the work machine. Then, the work machine operates by the cooperation of these two ECUs.
  • Patent Document 1 when an abnormal state is reached in which an instruction for the target engine speed of the engine cannot be given from the work machine ECU to the engine ECU, the engine ECU performs control to rotate the engine at a predetermined fixed speed.
  • the engine ECU performs control to rotate the engine at a predetermined fixed speed.
  • Patent Document 1 assumes only a state where the working machine ECU cannot instruct the target engine rotational speed to the engine ECU as an abnormal state. For this reason, when the work machine ECU itself stops operating due to a failure or the like, the work machine cannot be operated, and the worker must interrupt the work.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a general-purpose engine control device capable of continuing the operation of the work implement even when the operation management unit of the work implement fails. To do.
  • a control device for a general-purpose engine that can be used as a power source of a work machine (for example, a snowplow 1 in an embodiment described later), and the operation of the work machine included in the work machine using the general-purpose engine as a power source
  • An engine control unit (for example, an implementation described later) configured to be communicable with an operation management unit (for example, a work machine ECU 21 in an embodiment described later) that manages the state and controls the general-purpose engine based on a command from the operation management unit.
  • Engine control unit 14A in the form, a communication interface (for example, communication I / F 13 in the embodiment described later) for communicating with an external device (for example, electronic device 30 in the embodiment described later), and the operation management unit
  • a management program for managing the operating state is acquired from the external device via the communication interface and recorded.
  • a management program acquisition unit (for example, a management program acquisition unit 14B in an embodiment described later) stored in a medium, and the work implement according to the management program stored in the storage medium when a failure of the operation management unit is detected
  • a general-purpose engine control device comprising: an operation management agent unit (for example, an operation management agent unit 14C in an embodiment described later) that manages the operation state of the vehicle instead of the operation management unit.
  • control device for a general-purpose engine according to (1) or (2), wherein the operation management agent performs management of the operation state according to the management program.
  • a control device for a general-purpose engine that performs only management of some of the items instead of the operation management unit.
  • a general-purpose engine control device that reduces the number of management items performed in place of the operation management unit when the processing load of the control device is equal to or greater than a threshold value than when the processing load is less than the threshold value.
  • FIG. 5 It is a block diagram which shows schematic structure of the snow remover which is an example of a working machine. It is a functional block diagram of engine ECU14 in the snowplow 1 shown in FIG. It is a flowchart for demonstrating operation
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a snowplow 1 which is an example of a work machine.
  • the snowplow 1 includes an engine device 10 and a main body 20.
  • the engine device 10 includes a general-purpose engine 11, a communication interface (I / F) 13, and an engine ECU 14.
  • the general-purpose engine 11 is composed of, for example, an air-cooled 2-cycle or 4-cycle single-cylinder engine using gasoline as fuel.
  • the communication I / F 13 is an interface for communicating with an electronic device 30 such as a smartphone that can be connected to a mobile phone network, or an interface for directly connecting to the mobile phone network.
  • the engine ECU 14 is configured by a microcomputer including a processor, a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like, and operates with electric power of a battery (not shown) charged by the power of the general-purpose engine 11.
  • a microcomputer including a processor, a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like, and operates with electric power of a battery (not shown) charged by the power of the general-purpose engine 11.
  • a control program P1 for controlling the general-purpose engine 11 and communication control using the communication I / F 13 is stored in advance.
  • the engine ECU 14 controls the general-purpose engine 11 in accordance with a command from the work machine ECU 21 of the main body unit 20 based on the control program P1, or performs communication control with an external device via the communication I / F 13.
  • the communication I / F 13 and the engine ECU 14 constitute a control device for the general-purpose engine 11.
  • the main body 20 includes a work machine ECU 21, a traveling device 22, a snow collecting device 23, a snow throwing device 24, a display device 25, and an operating device 26.
  • the traveling device 22 includes a rotating body such as a wheel or a crawler, a drive shaft coupled to the rotating body, a transmission connected to the drive shaft, a traveling clutch for transmitting the power of the general-purpose engine 11 to the transmission, An assist motor for assisting the operation of the travel clutch and a transmission motor for driving the transmission are included.
  • the snow collecting device 23 includes an auger formed of a spiral rotary blade, an auger housing that houses the auger, an auger housing motor that drives the auger housing, and an auger clutch that transmits the power of the general-purpose engine 11 to the auger. And an auger clutch motor for driving the auger clutch.
  • the snow throwing device 24 includes a shooter, a shooter motor for changing the direction of the shooter, a blower that blows off the snow scraped off by the auger from the shooter, and an impeller included in the blower.
  • a blower clutch for transmission and a blower clutch motor for driving the blower clutch are included.
  • the display device 25 is a device for notifying information indicating various states of the snowplow 1.
  • the display device 25 is turned on when a failure occurs, a failure notification light that is turned on, a charging warning light that is turned on when an abnormality occurs in the battery charging system, and a light that is turned on when the engine oil level is low. Oil warning lights, and battery warning lights that light or flash when the battery voltage drops.
  • the operation device 26 includes a travel clutch lever for operating a travel clutch included in the travel device 22, a forward / reverse speed adjusting lever for operating a transmission included in the travel device 22, and an auger housing of the snow collecting device 23. Included in the auger adjusting lever for adjusting the posture, the snow throwing direction adjusting lever for adjusting the direction of the shooter of the snow throwing device 24, the auger clutch motor and the snow throwing device 24 included in the snow collecting device 23.
  • a snow removal clutch button for operating the blower clutch motor, an engine rotation adjusting lever for adjusting the rotational speed of the general-purpose engine 11, and a mode switching button for switching the snow removal mode are included.
  • the work machine ECU 21 is configured by a microcomputer including a processor, a ROM, a RAM, and the like, and operates by power of a battery charged by the power of the general-purpose engine 11.
  • the ROM built in the work machine ECU 21 stores in advance a management program P2 for managing the operation state of the snowplow 1.
  • the general-purpose engine 11, engine ECU 14, communication I / F 13, work machine ECU 21, traveling device 22, snow collecting device 23, snow throwing device 24, display device 25, and operating device 26 are connected to a common bus 40 and are unidirectional Alternatively, bidirectional communication is possible.
  • the processor of the work machine ECU 21 that has executed the management program P2 controls the engine ECU 14, the traveling device 22, the snow collecting device 23, the snow throwing device 24, and the display device 25 based on an instruction signal or the like output from the operation device 26, respectively.
  • the operation state of the snowplow 1 is controlled and controlled.
  • the processor of the work machine ECU 21 functions as an operation management unit.
  • the work machine ECU 21 drives the auger clutch motor and the blower clutch motor to control the auger and blower to the operating state.
  • the work machine ECU 21 drives the auger clutch motor and the blower clutch motor to control the auger and the blower to a stopped state.
  • the work machine ECU 21 When a signal instructing setting of the manual mode as the operation mode is output from the mode switching button, the work machine ECU 21 issues a command to the engine ECU 14 so that the engine speed becomes the speed input from the engine speed adjusting lever. And the traveling apparatus 22 is controlled so that the traveling speed of the snowplow 1 becomes the target speed input from the forward / reverse speed adjusting lever.
  • the work machine ECU 21 performs lighting control of the oil warning light based on the remaining amount information of the engine oil notified from the engine ECU 14, or performs lighting control of the charging warning light or the battery warning light based on the state of the battery, When a failure occurs in the hardware of the snowplow 1, control is performed to turn on the failure notification lamp.
  • FIG. 2 is a functional block diagram of the engine ECU 14 in the snowplow 1 shown in FIG.
  • the processor of the engine ECU 14 functions as an engine control unit 14A, a management program acquisition unit 14B, and an operation management proxy unit 14C by executing the control program P1.
  • the engine control unit 14A controls the rotational speed of the general-purpose engine 11 in accordance with a command from the work machine ECU 21.
  • the management program acquisition unit 14B acquires the same program as the management program P2 stored in the ROM built in the work machine ECU 21 from an external device via the communication I / F 13, and this program is built in the engine ECU 14. It memorize
  • the management program P2 is stored in the electronic device 30 at the time of this installation. Is memorized.
  • the electronic device 30 When the electronic device 30 receives a transmission instruction of the management program P2 from the engine device 10 by the function of the application program, the electronic device 30 transmits the management program P2 stored therein to the engine device 10.
  • the operation management proxy unit 14C manages the operation state of the snowplow 1 in place of the work machine ECU 21 according to the management program P2 stored in the ROM of the engine ECU 14.
  • the operation management proxy unit 14C periodically transmits a signal for operation confirmation to the work implement ECU 21, and when there is no response from the work implement ECU 21 to this signal, the work implement ECU 21 breaks down. Detect that
  • FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the snowplow 1 shown in FIG.
  • step S1 When the engine ECU 14 and the work machine ECU 21 are activated, the work machine ECU 21 starts managing the operation state of the snowplow 1 based on the management program P2 (step S1).
  • the operation management proxy unit 14C of the engine ECU 14 periodically determines whether or not the work machine ECU 21 has failed (step S2), and when the failure of the work machine ECU 21 is not detected (step S2). : NO), the management of the operation state by the work machine ECU 21 is continued.
  • management program P2 is acquired from electronic device 30 by management program acquisition unit 14B of engine ECU 14, and this management program P2 is stored in ROM of engine ECU 14. (Step S3).
  • the operation management proxy unit 14C of the engine ECU 14 executes the management program P2 acquired in step S3 to start the management of the operation state of the snowplow 1 (step S4).
  • the operation management proxy unit 14C acquires a signal output from the operation device 26, and according to this signal, the above-described travel management, transmission management, snow removal management, snow throwing direction management, auger attitude management, Rotational speed management, snow removal mode management, and display management are executed.
  • the engine ECU 14 performs the management of the operation state performed by the work machine ECU 21. Therefore, the user of the snow removal machine 1 can continue the snow removal work.
  • the timing at which the management program acquisition unit 14B acquires the management program P2 from the electronic device 30 is not limited to the timing at which a failure of the work machine ECU 21 is detected.
  • the management program P2 may be acquired at any timing when the engine ECU 14 is activated or during a period in which the work machine ECU 21 is managing the operating state.
  • operation management proxy unit 14C may perform only some of the management items instead of all the management items of the operation state performed by the work machine ECU 21.
  • step S4 of FIG. 3 the operation management agent 14C performs management items (specifically, travel management and transmission management) required for movement of the snowplow 1 and part of display management (specifically, Performs control to turn on the failure notification lamp.
  • management items specifically, travel management and transmission management
  • part of display management specifically, Performs control to turn on the failure notification lamp.
  • the operation management proxy unit 14C may control the number of management items to be substituted in accordance with the processing load of the processor of the engine ECU 14.
  • the processing load of the processor of the engine ECU 14 is obtained from, for example, the usage rate of the RAM built in the engine ECU 14.
  • the operation management agent 14C sets three threshold values TH1, a threshold value TH2 larger than the threshold value TH1, and a threshold value TH3 larger than the threshold value TH2 for the processing load of the processor of the engine ECU 14.
  • the operation management proxy unit 14C performs all management items performed by the work implement ECU 21 when the processing load of the processor of the engine ECU 14 is less than the threshold value TH1.
  • the operation management agent 14C when the processing load of the processor of the engine ECU 14 is equal to or greater than the threshold value TH1 and less than the threshold value TH2, among the management items performed by the work machine ECU 21, is a management item (specifically, required for advanced snow removal work).
  • a management item specifically, required for advanced snow removal work.
  • part of display management specifically, control to turn on the failure notification lamp
  • the operation management agent 14C when the processing load of the processor of the engine ECU 14 is not less than the threshold value TH2 and less than the threshold value TH3, among the management items performed by the work implement ECU 21, is a management item (specifically necessary for snow removal work). Specifically, a part of the display management (specifically, the control for lighting the failure notification lamp) is performed on behalf of the travel management, transmission management, snow removal management, and auger attitude management).
  • the operation management agent unit 14C manages items (specifically, management items required for the movement of the snowplow 1 among the management items performed by the work machine ECU 21). Acts as part of display management (specifically, control for turning on the failure notification lamp).
  • the operation management proxy unit 14C can prevent the performance of the engine ECU 14 from being lowered by changing the number of management items to be substituted in accordance with the processing load of the processor of the engine ECU 14, and the snow removal machine 1 It is possible to operate smoothly.
  • FIG. 4 is a diagram showing a modification of the functional block of the engine ECU 14 shown in FIG. In FIG. 4, the same components as those in FIG.
  • the engine ECU 14 shown in FIG. 4 functions as an engine control unit 14A, a management program acquisition unit 14B, an operation management proxy unit 14E, and a performance data storage unit 14D when the processor executes the control program P1.
  • the result data storage unit 14D acquires the result data indicating the results of operation state management by the work machine ECU 21 from the work machine ECU 21, and stores the result data in the ROM of the engine ECU 14.
  • the work unit ECU 21 performs control of the signal output from the travel clutch lever and the forward / reverse speed adjustment when performing the travel management and the transmission management which are management items necessary for the movement of the snowplow 1.
  • the details of the control performed on the signal output from the lever are transmitted to the engine ECU 14 as performance data.
  • the operation management agency 14E has the same function as the operation management agency 14C shown in FIG. However, the operation management agent 14E detects a failure of the work machine ECU 21 in a state where the management program P2 is not stored in the ROM by the management program acquisition unit 14B, and communicates with an external device via the communication I / F 13. Is not possible (in the case where the management of the operation state according to the management program P2 is not possible), the operation state management of the snowplow 1 is performed based on the result data stored in the ROM by the result data storage unit 14D. On behalf of
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the snowplow 1 including the engine ECU 14 shown in FIG.
  • the work machine ECU 21 starts managing the operation state of the snowplow 1 based on the management program P2 (step S11).
  • step S12 When traveling management and transmission management are performed by the work implement ECU 21, the performance data of these management is transmitted from the work implement ECU 21 to the engine ECU 14, and this performance data is stored in the ROM of the engine ECU 14 by the performance data storage unit 14D of the engine ECU 14. Stored (step S12).
  • step S13 When management of the operating state is started by the work implement ECU 21, the operation management proxy unit 14E of the engine ECU 14 periodically determines whether or not the work implement ECU 21 is out of order (step S13). When failure of work implement ECU21 is not detected (step S13: NO), management of the operation state by work implement ECU21 is continued.
  • step S13 when a failure of the work implement ECU 21 is detected (step S13: YES), it is determined by the operation management proxy unit 14E whether or not the management program acquisition unit 14B can acquire the management program P2. (Step S14).
  • the radio wave intensity required for communication using the communication I / F 13 is weak and communication with an external device cannot be performed, the radio wave intensity is strong but the electronic device 30 does not exist in the vicinity, or the management program P2 is provided. When it is not possible to access a certain server, it is determined that the management program P2 cannot be acquired.
  • step S14 When it is determined that communication with the electronic device 30 is possible and the management program P2 can be acquired (step S14: YES), the management program P2 is acquired by the management program acquisition unit 14B (step S15). . Then, the operation management proxy unit 14E executes the management program P2 acquired in step S15, and starts the management of the operation state of the snowplow 1 (step S16).
  • step S14 NO
  • the operation management proxy unit 14E performs the travel management and transmission of the snowplow 1 based on the result data stored in the ROM in step S12. Management surrogate is started (step S17).
  • the operation management proxy unit 14E refers to the performance data and performs control corresponding to this signal (drive of the assist motor). Further, for example, when a signal instructing forward and high-speed travel is output from the forward / reverse speed adjusting lever, the operation management agent 14E refers to the result data and performs control corresponding to this signal (transmission motor Drive).
  • the operation management proxy unit 14E does not control this signal.
  • a signal output from the snow removal clutch button and performance data indicating control contents of the auger clutch motor and the blower clutch motor according to the signal may be stored in the ROM of the engine ECU 14. In this case, even if the work machine ECU 21 breaks down, at least snow removal work can be performed.
  • a snowplow is taken as an example of a work machine, but the general-purpose engine control device of the present invention is applicable to any work machine that uses a general-purpose engine as a power source and is equipped with an ECU.

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Abstract

作業機の運転管理部が故障した場合でも作業機の運転を継続することを可能とする汎用エンジンの制御装置を提供する。汎用エンジン１１の制御装置は、除雪機１の運転状態を管理する作業機ＥＣＵ２１からの指令に基づいて汎用エンジン１１の制御を行うエンジン制御部１４Ａと、外部機器と通信を行うための通信インタフェース１３と、作業機ＥＣＵ２１が運転状態の管理を行うための管理プログラムＰ２を、外部機器から通信インタフェース１３を介して取得してＲＯＭに記憶する管理プログラム取得部１４Ｂと、作業機ＥＣＵ２１の故障を検知した場合にこの管理プログラムＰ２にしたがって除雪機１の運転状態の管理を作業機ＥＣＵ２１の代わりに行う運転管理代行部１４Ｃと、を備える。

Description

汎用エンジンの制御装置
　本発明は、汎用エンジンの制御装置に関する。
　発電機、ポンプ、船外機、農作業機、土木用作業機、運搬車、又は除雪機等の汎用エンジンを動力とする作業機には、汎用エンジンの制御を行うエンジンＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）と、作業機全体を統括制御して作業機の運転管理を行う作業機ＥＣＵとが設けられる。そして、これら２つのＥＣＵが協働することで作業機が動作する。
　特許文献１には、作業機ＥＣＵからエンジンＥＣＵに対してエンジンの目標回転速度の指示ができない異常状態になった場合に、エンジンＥＣＵが予め決めた固定の回転速度でエンジンを回転させる制御を行うことで、異常状態になった場合でも作業不能となるのを防ぐ作業機が記載されている。
日本国特開２００８－８２２８３号公報
　特許文献１に記載の作業機では、異常状態として作業機ＥＣＵからエンジンＥＣＵに対してエンジンの目標回転速度の指示ができない状態しか想定していない。このため、作業機ＥＣＵ自体が故障等によって動作停止してしまった場合には、作業機の操作が不能となり、作業者は作業を中断しなければならない。
　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、作業機の運転管理部が故障した場合でも作業機の運転を継続することを可能とする汎用エンジンの制御装置を提供することを目的とする。
　上記目的は以下の（１）～（４）によって達成される。
（１）　作業機（例えば後述する実施形態における除雪機１）の動力源として使用可能な汎用エンジンの制御装置であって、前記汎用エンジンを動力源とする作業機に含まれる当該作業機の運転状態を管理する運転管理部（例えば後述する実施形態における作業機ＥＣＵ２１）と通信可能に構成され、前記運転管理部からの指令に基づいて前記汎用エンジンの制御を行うエンジン制御部（例えば後述する実施形態におけるエンジン制御部１４Ａ）と、外部機器（例えば後述する実施形態における電子機器３０）と通信を行うための通信インタフェース（例えば後述する実施形態における通信Ｉ／Ｆ１３）と、前記運転管理部が前記運転状態の管理を行うための管理プログラムを、前記外部機器から前記通信インタフェースを介して取得して記憶媒体に記憶する管理プログラム取得部（例えば後述する実施形態における管理プログラム取得部１４Ｂ）と、前記運転管理部の故障を検知した場合に前記記憶媒体に記憶されている前記管理プログラムにしたがって前記作業機の運転状態の管理を前記運転管理部の代わりに行う運転管理代行部（例えば後述する実施形態における運転管理代行部１４Ｃ）と、を備える汎用エンジンの制御装置。
（２）　（１）記載の汎用エンジンの制御装置であって、前記作業機が運転されている状態において、前記運転管理部による管理実績を示す実績データを記憶媒体に記憶する実績データ記憶部（例えば後述する実施形態における実績データ記憶部１４Ｄ）を更に備え、前記運転管理代行部は、前記管理プログラム取得部による前記管理プログラムの記憶が未実施の状態で前記運転管理部の故障を検知しかつ前記外部機器との通信が不可の場合に、前記実績データ記憶部によって記憶された前記実績データに基づいて前記作業機の運転状態の管理を行う汎用エンジンの制御装置。
（３）　（１）又は（２）記載の汎用エンジンの制御装置であって、前記運転管理代行部は、前記管理プログラムにしたがって前記運転状態の管理を行う場合に、前記運転状態の管理項目のうちの一部の項目の管理のみを前記運転管理部の代わりに行う汎用エンジンの制御装置。
（４）　（１）又は（２）記載の汎用エンジンの制御装置であって、前記運転管理代行部は、前記管理プログラムにしたがって前記運転状態の管理を行う場合に、前記運転状態の管理項目のうち前記運転管理部の代わりに行う前記管理項目の数を、前記制御装置の処理負荷が閾値以上の場合には、前記処理負荷が前記閾値未満の場合よりも少なくする汎用エンジンの制御装置。
　（１）によれば、運転管理部が故障している場合でも、運転管理代行部によって運転状態の管理が継続されるため、作業機による作業の継続が可能となる。
　（２）によれば、運転管理部が故障しかつ管理プログラムが取得不可の状態であっても、実績データに基づいて運転状態の管理が継続されるため、作業機の動作の継続が可能となる。
　（３）によれば、制御装置の処理負荷を軽減して、制御装置のパフォーマンス低下を防ぐことができる。
　（４）によれば、制御装置の処理負荷に合わせて管理項目の数が制御されるため、制御装置のパフォーマンス低下を防ぐことができる。
作業機の一例である除雪機１の概略構成を示すブロック図である。 図１に示す除雪機１におけるエンジンＥＣＵ１４の機能ブロック図である。 図１に示す除雪機１の動作を説明するためのフローチャートである。 図２に示すエンジンＥＣＵ１４の機能ブロックの変形例を示す図である。 図４に示すエンジンＥＣＵ１４を含む除雪機１の動作を説明するためのフローチャートである。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
　図１は、作業機の一例である除雪機１の概略構成を示すブロック図である。
　除雪機１は、エンジン装置１０と、本体部２０と、を備える。
　エンジン装置１０は、汎用エンジン１１と、通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）１３と、エンジンＥＣＵ１４と、を備える。
　汎用エンジン１１は、例えばガソリンを燃料とする空冷２サイクル又は４サイクルの単気筒エンジン等で構成される。
　通信Ｉ／Ｆ１３は、携帯電話ネットワークに接続可能なスマートフォン等の電子機器３０と通信するためのインタフェース、又は、携帯電話ネットワークに直接接続するためのインタフェース等である。
　エンジンＥＣＵ１４は、プロセッサ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｓｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）等を備えるマイクロコンピュータによって構成され、汎用エンジン１１の動力によって充電される図示省略のバッテリの電力により動作する。
　エンジンＥＣＵ１４に内蔵されるＲＯＭには、汎用エンジン１１の制御と通信Ｉ／Ｆ１３を用いた通信制御とを行うための制御プログラムＰ１が予め記憶されている。
　エンジンＥＣＵ１４は、制御プログラムＰ１に基づき、本体部２０の作業機ＥＣＵ２１からの指令にしたがって汎用エンジン１１の制御を行ったり、通信Ｉ／Ｆ１３を介した外部機器との通信制御を行ったりする。
　通信Ｉ／Ｆ１３とエンジンＥＣＵ１４により、汎用エンジン１１の制御装置が構成される。
　本体部２０は、作業機ＥＣＵ２１と、走行装置２２と、集雪装置２３と、投雪装置２４と、表示装置２５と、操作装置２６と、を備える。
　走行装置２２は、車輪又はクローラ等の回転体と、この回転体に連結されたドライブシャフトと、ドライブシャフトに接続されたトランスミッションと、汎用エンジン１１の動力をトランスミッションに伝達するための走行クラッチと、走行クラッチの操作をアシストするためのアシスト用モータと、トランスミッションを駆動するためのトランスミッション用モータと、を含む。
　集雪装置２３は、らせん状の回転刃からなるオーガと、オーガを収容するオーガハウジングと、オーガハウジングを駆動するオーガハウジング用モータと、汎用エンジン１１の動力をオーガに伝達するためのオーガクラッチと、オーガクラッチを駆動するオーガクラッチ用モータと、を含む。
　投雪装置２４は、シュータと、シュータの向きを変更するためのシュータ用モータと、オーガによって掻き取られた雪をシュータから外部に吹き飛ばすブロアと、汎用エンジン１１の動力をブロアに含まれるインペラに伝達するためのブロアクラッチと、ブロアクラッチを駆動するブロアクラッチ用モータと、を含む。
　表示装置２５は、除雪機１の各種状態を示す情報を通知するための装置である。表示装置２５には、故障が発生している場合に点灯される故障通知灯、バッテリの充電系統に異常が発生したときに点灯される充電警告灯、エンジンオイル量が少なくなったときに点灯されるオイル警告灯、及びバッテリの電圧が低下したときに点灯又は点滅するバッテリ警告灯等が含まれる。
　操作装置２６は、走行装置２２に含まれる走行クラッチを操作するための走行クラッチレバーと、走行装置２２に含まれるトランスミッションを操作するための前後進速度調節レバーと、集雪装置２３のオーガハウジングの姿勢を調節するためのオーガ調節レバーと、投雪装置２４のシュータの向きを調節するための投雪方向調節レバーと、集雪装置２３に含まれるオーガクラッチ用モータ及び投雪装置２４に含まれるブロアクラッチ用モータを操作するための除雪クラッチボタンと、汎用エンジン１１の回転数を調節するためのエンジン回転調節レバーと、除雪モードの切替を行うためのモード切替ボタンと、を含む。
　作業機ＥＣＵ２１は、プロセッサ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等を備えるマイクロコンピュータによって構成され、汎用エンジン１１の動力によって充電されるバッテリの電力により動作する。
　作業機ＥＣＵ２１に内蔵されるＲＯＭには、除雪機１の運転状態の管理を行うための管理プログラムＰ２が予め記憶される。
　汎用エンジン１１、エンジンＥＣＵ１４、通信Ｉ／Ｆ１３、作業機ＥＣＵ２１、走行装置２２、集雪装置２３、投雪装置２４、表示装置２５、及び操作装置２６は、共通のバス４０に接続されて単方向又は双方向での通信が可能となっている。
　管理プログラムＰ２を実行した作業機ＥＣＵ２１のプロセッサは、操作装置２６から出力される指示信号等に基づいて、エンジンＥＣＵ１４、走行装置２２、集雪装置２３、投雪装置２４、及び表示装置２５をそれぞれ制御して除雪機１の運転状態の管理を行う。作業機ＥＣＵ２１のプロセッサは運転管理部として機能する。
　以下、管理プログラムＰ２を実行した作業機ＥＣＵ２１による運転状態の管理項目の例について列挙する。
　（走行管理）
　作業機ＥＣＵ２１は、走行開始指示を示す信号が走行クラッチレバーから出力されると、アシスト用モータを駆動して走行クラッチをトランスミッションに接続する。作業機ＥＣＵ２１は、走行停止を示す信号が走行クラッチレバーから出力されると、アシスト用モータを駆動して走行クラッチをトランスミッションから離間させる。
　（トランスミッション管理）
　作業機ＥＣＵ２１は、走行方向（前進又は後進）及び走行速度を指示する信号が前後進速度調節レバーから出力されると、トランスミッション用モータを駆動して、指示に応じた状態となるようにトランスミッションを制御する。
　（除雪管理）
　作業機ＥＣＵ２１は、除雪開始を指示する信号が除雪クラッチボタンから出力されると、オーガクラッチ用モータとブロアクラッチ用モータを駆動してオーガとブロアを作動状態に制御する。作業機ＥＣＵ２１は、除雪停止を指示する信号が除雪クラッチボタンから出力されると、オーガクラッチ用モータとブロアクラッチ用モータを駆動してオーガとブロアを停止状態に制御する。
　（投雪方向管理）
　作業機ＥＣＵ２１は、シュータの向きを指示する信号が投雪方向調節レバーから出力されると、シュータ用モータを駆動してシュータの向きを変更する。
　（オーガ姿勢管理）
　作業機ＥＣＵ２１は、オーガハウジングの姿勢を指示する信号がオーガ調節レバーから出力されると、オーガハウジング用モータを駆動してオーガハウジングの向きを変更する。
　（回転数管理）
　作業機ＥＣＵ２１は、汎用エンジン１１の回転数を指示する信号がエンジン回転調節レバーから出力されると、指示された回転数で汎用エンジン１１を動作させる指令をエンジンＥＣＵ１４に対して行う。エンジンＥＣＵ１４は、この指令を受けると、エンジン回転数が指示された回転数となるように汎用エンジン１１を制御する。
　（除雪モード管理）
　作業機ＥＣＵ２１は、運転モードとして自動モードの設定を指示する信号がモード切替ボタンから出力されると、除雪作業の負荷に応じて走行装置２２による除雪機１の走行速度を制御し、かつ、運転状況に応じたエンジン回転数となるようにエンジンＥＣＵ１４に指令を出す。
　作業機ＥＣＵ２１は、運転モードとして手動モードの設定を指示する信号がモード切替ボタンから出力されると、エンジン回転数がエンジン回転調節レバーから入力された回転数となるようにエンジンＥＣＵ１４に指令を出し、かつ、除雪機１の走行速度が前後進速度調節レバーから入力された目標速度となるように走行装置２２を制御する。
　（表示管理）
　作業機ＥＣＵ２１は、エンジンＥＣＵ１４から通知されるエンジンオイルの残量情報に基づいてオイル警告灯の点灯制御を行ったり、バッテリの状態に基づいて充電警告灯又はバッテリ警告灯の点灯制御を行ったり、除雪機１のハードウェアに故障が発生した場合に故障通知灯を点灯させる制御を行ったりする。
　図２は、図１に示す除雪機１におけるエンジンＥＣＵ１４の機能ブロック図である。
　エンジンＥＣＵ１４のプロセッサは、制御プログラムＰ１を実行することにより、エンジン制御部１４Ａ、管理プログラム取得部１４Ｂ、及び運転管理代行部１４Ｃとして機能する。
　エンジン制御部１４Ａは、作業機ＥＣＵ２１からの指令にしたがって汎用エンジン１１の回転数の制御を行う。
　管理プログラム取得部１４Ｂは、作業機ＥＣＵ２１に内蔵されたＲＯＭに格納されている管理プログラムＰ２と同じプログラムを、外部機器から通信Ｉ／Ｆ１３を介して取得し、このプログラムをエンジンＥＣＵ１４に内蔵された記憶媒体としてのＲＯＭに記憶する。
　例えば、除雪機１の所有者が、自身の所持するスマートフォン等の電子機器３０に、除雪機１の管理のためのアプリケーションプログラムをインストールすると、このインストールの時点で、電子機器３０には管理プログラムＰ２が記憶される。
　電子機器３０は、このアプリケーションプログラムの機能により、エンジン装置１０から管理プログラムＰ２の送信指示を受けると、内部に記憶している管理プログラムＰ２をエンジン装置１０へと送信する。
　運転管理代行部１４Ｃは、作業機ＥＣＵ２１の故障を検知した場合に、エンジンＥＣＵ１４のＲＯＭに記憶されている管理プログラムＰ２にしたがって、除雪機１の運転状態の管理を作業機ＥＣＵ２１の代わりに行う。
　運転管理代行部１４Ｃは、例えば、動作確認のための信号を作業機ＥＣＵ２１に対して定期的に送信し、この信号に対して作業機ＥＣＵ２１から応答がない場合に、作業機ＥＣＵ２１が故障していることを検知する。
　図３は、図１に示す除雪機１の動作を説明するためのフローチャートである。
　エンジンＥＣＵ１４及び作業機ＥＣＵ２１が起動すると、作業機ＥＣＵ２１が管理プログラムＰ２に基づいて除雪機１の運転状態の管理を開始する（ステップＳ１）。
　運転状態の管理が開始されると、エンジンＥＣＵ１４の運転管理代行部１４Ｃにより、作業機ＥＣＵ２１の故障の有無が定期的に判定され（ステップＳ２）、作業機ＥＣＵ２１の故障が検知されない場合（ステップＳ２：ＮＯ）には、作業機ＥＣＵ２１による運転状態の管理が継続される。
　一方、作業機ＥＣＵ２１の故障が検知された場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）には、エンジンＥＣＵ１４の管理プログラム取得部１４Ｂによって電子機器３０から管理プログラムＰ２が取得され、この管理プログラムＰ２がエンジンＥＣＵ１４のＲＯＭに記憶される（ステップＳ３）。
　そして、エンジンＥＣＵ１４の運転管理代行部１４Ｃは、ステップＳ３で取得された管理プログラムＰ２を実行して、除雪機１の運転状態の管理の代行を開始する（ステップＳ４）。
　具体的には、運転管理代行部１４Ｃは、操作装置２６から出力される信号を取得し、この信号に応じて、上述した走行管理、トランスミッション管理、除雪管理、投雪方向管理、オーガ姿勢管理、回転数管理、除雪モード管理、及び表示管理を実行する。
　以上のように、図１に示す除雪機１に搭載されるエンジン装置１０によれば、作業機ＥＣＵ２１が故障した場合でも、作業機ＥＣＵ２１が行っていた運転状態の管理をエンジンＥＣＵ１４が代行して行うため、除雪機１の使用者は、除雪作業を継続することができる。
　なお、管理プログラム取得部１４Ｂが電子機器３０から管理プログラムＰ２を取得するタイミングは、作業機ＥＣＵ２１の故障が検知されたタイミングに限らない。例えば、エンジンＥＣＵ１４が起動したタイミング、又は、作業機ＥＣＵ２１が運転状態の管理を実行している期間の任意のタイミングで管理プログラムＰ２の取得が行われてもよい。
　また、運転管理代行部１４Ｃは、作業機ＥＣＵ２１が行う運転状態の管理項目の全てを代行せず、全ての管理項目のうちの一部の管理項目のみを代行してもよい。
　例えば、図３のステップＳ４において、運転管理代行部１４Ｃは、除雪機１の移動に必要とされる管理項目（具体的には、走行管理及びトランスミッション管理）と表示管理の一部（具体的には、故障通知灯を点灯させる制御）を代行する。このようにすることで、作業機ＥＣＵ２１が故障していても、少なくとも除雪機１を移動させることが可能となる。このため、作業現場から除雪機１を移動させて除雪機１の修理依頼をスムーズに行うことができ、利便性を向上させることができる。
　また、運転管理代行部１４Ｃは、エンジンＥＣＵ１４のプロセッサの処理負荷に合わせて、代行する管理項目の数を制御してもよい。エンジンＥＣＵ１４のプロセッサの処理負荷は、例えばエンジンＥＣＵ１４に内蔵されるＲＡＭの使用率から求められる。
　例えば、運転管理代行部１４Ｃは、エンジンＥＣＵ１４のプロセッサの処理負荷に対し、閾値ＴＨ１と、閾値ＴＨ１よりも大きい閾値ＴＨ２と、閾値ＴＨ２よりも大きい閾値ＴＨ３の３つを設定する。
　そして、運転管理代行部１４Ｃは、エンジンＥＣＵ１４のプロセッサの処理負荷が閾値ＴＨ１未満の場合には、作業機ＥＣＵ２１が行う管理項目の全てを代行する。
　また、運転管理代行部１４Ｃは、エンジンＥＣＵ１４のプロセッサの処理負荷が閾値ＴＨ１以上閾値ＴＨ２未満の場合には、作業機ＥＣＵ２１が行う管理項目のうち、高度な除雪作業に必要となる管理項目（具体的には、走行管理、トランスミッション管理、除雪管理、投雪方向管理、オーガ姿勢管理、及び回転数管理）と表示管理の一部（具体的には、故障通知灯を点灯させる制御）を代行する。
　また、運転管理代行部１４Ｃは、エンジンＥＣＵ１４のプロセッサの処理負荷が閾値ＴＨ２以上閾値ＴＨ３未満の場合には、作業機ＥＣＵ２１が行う管理項目のうち、除雪作業に最低限必要となる管理項目（具体的には、走行管理、トランスミッション管理、除雪管理、及びオーガ姿勢管理）と表示管理の一部（具体的には、故障通知灯を点灯させる制御）を代行する。
　また、運転管理代行部１４Ｃは、エンジンＥＣＵ１４のプロセッサの処理負荷が閾値ＴＨ３以上の場合には、作業機ＥＣＵ２１が行う管理項目のうち、除雪機１の移動に必要となる管理項目（具体的には、走行管理及びトランスミッション管理）と表示管理の一部（具体的には、故障通知灯を点灯させる制御）を代行する。
　このように、運転管理代行部１４Ｃは、エンジンＥＣＵ１４のプロセッサの処理負荷に合わせて、代行すべき管理項目の数を変更することで、エンジンＥＣＵ１４のパフォーマンス低下を防ぐことができ、除雪機１をスムーズに動作させることが可能となる。
　図４は、図２に示すエンジンＥＣＵ１４の機能ブロックの変形例を示す図である。図４において図２と同じ構成には同一符号を付してある。
　図４に示すエンジンＥＣＵ１４は、プロセッサが制御プログラムＰ１を実行することにより、エンジン制御部１４Ａ、管理プログラム取得部１４Ｂ、運転管理代行部１４Ｅ、及び実績データ記憶部１４Ｄとして機能する。
　実績データ記憶部１４Ｄは、作業機ＥＣＵ２１による運転状態の管理の実績を示す実績データを作業機ＥＣＵ２１から取得し、エンジンＥＣＵ１４のＲＯＭに記憶する。
　作業機ＥＣＵ２１は、除雪機１の移動に必要となる管理項目である走行管理及びトランスミッション管理を行った場合に、走行クラッチレバーから出力される信号に対して行った制御内容と、前後進速度調節レバーから出力される信号に対して行った制御内容とを、実績データとしてエンジンＥＣＵ１４に送信する。
　運転管理代行部１４Ｅは、図２に示す運転管理代行部１４Ｃと同じ機能を有する。ただし、運転管理代行部１４Ｅは、管理プログラム取得部１４Ｂによる管理プログラムＰ２のＲＯＭへの記憶が未実施の状態で作業機ＥＣＵ２１の故障を検知しかつ通信Ｉ／Ｆ１３を介した外部機器との通信が不可の場合（管理プログラムＰ２にしたがった運転状態の管理の代行が不可の場合）には、実績データ記憶部１４ＤによってＲＯＭに記憶された実績データに基づいて、除雪機１の運転状態の管理を代行する。
　図５は、図４に示すエンジンＥＣＵ１４を含む除雪機１の動作を説明するためのフローチャートである。
　エンジンＥＣＵ１４及び作業機ＥＣＵ２１が起動すると、作業機ＥＣＵ２１が管理プログラムＰ２に基づいて除雪機１の運転状態の管理を開始する（ステップＳ１１）。
　そして、作業機ＥＣＵ２１によって走行管理及びトランスミッション管理が行われると、作業機ＥＣＵ２１からエンジンＥＣＵ１４にこれら管理の実績データが送信され、この実績データがエンジンＥＣＵ１４の実績データ記憶部１４ＤによってエンジンＥＣＵ１４のＲＯＭに記憶される（ステップＳ１２）。
　作業機ＥＣＵ２１によって運転状態の管理が開始されると、エンジンＥＣＵ１４の運転管理代行部１４Ｅにより、作業機ＥＣＵ２１の故障の有無が定期的に判定される（ステップＳ１３）。作業機ＥＣＵ２１の故障が検知されない場合（ステップＳ１３：ＮＯ）には、作業機ＥＣＵ２１による運転状態の管理が継続される。
　一方、作業機ＥＣＵ２１の故障が検知された場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）には、運転管理代行部１４Ｅにより、管理プログラム取得部１４Ｂによって管理プログラムＰ２を取得可能な状態であるか否かが判定される（ステップＳ１４）。
　通信Ｉ／Ｆ１３を用いた通信に必要な電波強度が弱く外部機器との通信を行うことができない場合、電波強度は強いが周辺に電子機器３０が存在しない場合、又は管理プログラムＰ２を提供しているサーバにアクセスできない場合等には、管理プログラムＰ２が取得不可の状態と判定される。
　電子機器３０との通信が可能であり、管理プログラムＰ２が取得可能な状態と判定された場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）には、管理プログラム取得部１４Ｂによって管理プログラムＰ２が取得される（ステップＳ１５）。そして、運転管理代行部１４Ｅは、ステップＳ１５で取得された管理プログラムＰ２を実行して、除雪機１の運転状態の管理の代行を開始する（ステップＳ１６）。
　一方、管理プログラムＰ２が取得不可と判定された場合（ステップＳ１４：ＮＯ）には、運転管理代行部１４Ｅは、ステップＳ１２でＲＯＭに記憶された実績データに基づいて除雪機１の走行管理及びトランスミッション管理の代行を開始する（ステップＳ１７）。
　例えば、走行クラッチレバーから走行開始を指示する信号が出力されると、運転管理代行部１４Ｅは、実績データを参照し、この信号に対応する制御（アシスト用モータの駆動）を実施する。また、例えば、前後進速度調節レバーから前進かつ高速での走行を指示する信号が出力されると、運転管理代行部１４Ｅは、実績データを参照し、この信号に対応する制御（トランスミッション用モータの駆動）を実施する。
　なお、実績データに含まれない信号が操作装置２６から出力された場合には、運転管理代行部１４Ｅは、この信号に対する制御は行わない。
　以上のように、図４に示すエンジンＥＣＵ１４によれば、管理プログラムＰ２が取得できない場合でも、除雪機１の運転状態の管理のうち走行管理とトランスミッション管理については代行を行うことが可能となる。除雪機１を使用する際に、走行管理とトランスミッション管理は高い頻度で実施される。このため、実績データに基づく走行管理及びトランスミッション管理は問題なく実施可能となる。これにより、作業機ＥＣＵ２１が故障した場合でも、少なくとも除雪機１を移動させることができる。
　なお、図５の説明では、実績データとして、走行管理とトランスミッション管理に関するデータのみをエンジンＥＣＵ１４のＲＯＭに記憶するものとしているが、これに限らない。
　例えば、除雪クラッチボタンから出力される信号と、その信号に応じたオーガクラッチ用モータ及びブロアクラッチ用モータの制御内容を示す実績データが、エンジンＥＣＵ１４のＲＯＭに記憶されてもよい。この場合には、作業機ＥＣＵ２１が故障した場合でも、少なくとも除雪作業を行うことが可能となる。
　また、作業機ＥＣＵ２１が行う管理項目の全てについて、操作装置２６から出力される信号と、その信号に対応する制御内容とを対応付けた実績データをエンジンＥＣＵ１４のＲＯＭに記憶していくようにしてもよい。このようにすることで、より多くの運転状態の管理の代行を運転管理代行部１４Ｅが行うことができ、作業機ＥＣＵ２１の故障時に、除雪機１の機能が制限されるのを防ぐことができる。
　本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。
　例えば、以上の説明では作業機として除雪機を例にしたが、本発明の汎用エンジンの制御装置は、汎用エンジンを動力源とし、かつＥＣＵを搭載する作業機であれば適用可能である。
１　除雪機
１０　エンジン装置
１１　汎用エンジン
１３　通信インタフェース
１４　エンジンＥＣＵ
１４Ａ　エンジン制御部
１４Ｂ　管理プログラム取得部
１４Ｃ，１４Ｅ　運転管理代行部
１４Ｄ　実績データ記憶部
Ｐ１　制御プログラム
２０　本体部
２１　作業機ＥＣＵ
２２　走行装置
２３　集雪装置
２４　投雪装置
２５　表示装置
２６　操作装置
Ｐ２　管理プログラム
３０　電子機器
４０　バス

Claims (4)

  1. 　作業機の動力源として使用可能な汎用エンジンの制御装置であって、
    　前記汎用エンジンを動力源とする作業機に含まれる当該作業機の運転状態を管理する運転管理部と通信可能に構成され、前記運転管理部からの指令に基づいて前記汎用エンジンの制御を行うエンジン制御部と、
    　外部機器と通信を行うための通信インタフェースと、
    　前記運転管理部が前記運転状態の管理を行うための管理プログラムを、前記外部機器から前記通信インタフェースを介して取得して記憶媒体に記憶する管理プログラム取得部と、
    　前記運転管理部の故障を検知した場合に、前記記憶媒体に記憶されている前記管理プログラムにしたがって前記作業機の運転状態の管理を前記運転管理部の代わりに行う運転管理代行部と、を備える汎用エンジンの制御装置。
  2. 　請求項１記載の汎用エンジンの制御装置であって、
    　前記作業機が運転されている状態において、前記運転管理部による管理実績を示す実績データを記憶媒体に記憶する実績データ記憶部を更に備え、
    　前記運転管理代行部は、前記管理プログラム取得部による前記管理プログラムの記憶が未実施の状態で前記運転管理部の故障を検知しかつ前記外部機器との通信が不可の場合に、前記実績データ記憶部によって記憶された前記実績データに基づいて前記作業機の運転状態の管理を行う汎用エンジンの制御装置。
  3. 　請求項１又は２記載の汎用エンジンの制御装置であって、
    　前記運転管理代行部は、前記管理プログラムにしたがって前記運転状態の管理を行う場合に、前記運転状態の管理項目のうちの一部の項目の管理のみを前記運転管理部の代わりに行う汎用エンジンの制御装置。
  4. 　請求項１又は２記載の汎用エンジンの制御装置であって、
    　前記運転管理代行部は、前記管理プログラムにしたがって前記運転状態の管理を行う場合に、前記運転状態の管理項目のうち前記運転管理部の代わりに行う前記管理項目の数を、前記制御装置の処理負荷が閾値以上の場合には、前記処理負荷が前記閾値未満の場合よりも少なくする汎用エンジンの制御装置。
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