CN1738728A - 建筑机械的动力控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种建筑机械的动力控制装置(500)，所述建筑机械备有发动机(100)、由该发动机(100)的动力驱动的致动器、在不需要驱动该致动器时使发动机(100)自动停止的发动机控制部(510)、和进行驾驶室内的空气调节的空调(200)，其特征在于，在空调动作检测部(520)检测出空调(200)为工作中时，即使在发动机动力要否判断部(530)判断为不需要发动机(100)的动力时，也阻止由发动机控制部(510)进行的发动机(100)的自动停止。

Description

建筑机械的动力控制装置
技术领域
本发明涉及液压挖掘机和起重机等建筑机械的动力控制装置。
背景技术
由日本特开2000-96627号公报和日本特开2001-41069号公报公开了一种具备在预先设定的自动停止条件(例如，打开对操作者的乘降口进行开闭的门杆，并且，操作作业用致动器的操作杆为无操作状态)成立时使发动机自动停止的自动停止功能的建筑机械。
在具有该自动停止功能、且、在驾驶室(座舱)中搭载了空气调节装置(空调)的建筑机械中，由于空调的压缩机直接连结于发动机，所以，当发动机自动停止时，便不再能够驱动压缩机，不久就会失去空调的冷却能力。因此，例如在夏季，当在作业途中不切断操作就离开建筑机械的操作者不久后返回时，座舱内的温度已上升，舒适度不能得到维持，操作者不能马上进入到座舱内并再次进行作业，所以存在作业效率降低的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种即使在没有进行切断操作就离开了建筑机械的操作者返回时、也能适当地进行座舱内的空气调节的建筑机械的动力控制装置。
本发明为一种建筑机械的动力控制装置，所述建筑机械备有发动机、由该发动机的动力驱动的致动器、在不需要驱动该致动器时使发动机自动停止的发动机停止机构、和进行驾驶室内的空气调节的空气调节装置，其特征在于，所述动力控制装置备有：发动机动力要否判断机构，判断是否需要发动机的动力；空气调节装置工作检测机构，检测空气调节装置是否处于工作中；空气调节装置工作维持机构，在该空气调节装置工作检测机构检测出空气调节装置为工作中时，即使上述发动机动力要否判断机构判断为不需要发动机的动力时，也至少维持空气调节装置的最低限度的工作状态。
根据该构成，当由空气调节装置工作检测机构检测为空气调节装置处于工作中时，即使由发动机动力要否判断机构判断为不需要发动机的动力时，也可至少维持空气调节装置的最低限度的工作状态，所以不会失去空气调节装置的冷却能力。因此，即使不进行切断操作就离开了建筑机械的操作者不久返回，也可维持驾驶室内的舒适度，能够马上开始作业，所以提高了作业效率。
上述空气调节装置由发动机的动力驱动，并且，上述空气调节装置工作维持机构，在空气调节装置工作检测机构检测出空气调节装置处于工作中时，即使在发动机动力要否判断机构判断为不需要发动机的动力时，也阻止发动机停止机构进行的发动机停止。这样，由该发动机继续驱动空气调节装置，可维持空气调节装置的冷却能力。
备有发生动力比发动机小的辅助动力源，并且，上述空气调节装置工作维持机构，在空气调节装置工作检测机构检测出空气调节装置处于工作中时，利用上述辅助动力源的动力对空气调节装置进行驱动。这样，由于用辅助动力源继续驱动空气调节装置，所以可维持空气调节装置的冷却能力。另外，由于发动机与辅助动力源的燃耗存在差异，可实现燃耗的节约。
另一方面，由于空调的送风风扇接受来自于电池的供给而转动，而所述电池通常由发动机驱动的交流发电机充电，所以即使发动机自动停止该送风风扇也会保持转动的状态。这样，当发动机自动停止时，便不再对电池进行充电，在这样的状态下继续驱动送风风扇，所以会造成过放电，电池耗尽。这时，为了进行电池的充电，最好为如下构成，以使得在长时间作业的情况下也不会中断。
备有电池，并且上述空气调节装置，具有由该电池的供给电力驱动的送风风扇，在上述发动机动力要否判断机构判断为不需要发动机的动力时通过发动机停止机构使发动机自动停止，而且，上述空气调节装置工作维持机构，在从该发动机停止起经过规定时间之后使上述送风风扇的工作停止。这时，由于空气调节装置的送风风扇继续转动的时间内不会使电池耗尽，所以可避免电池耗尽，并且可由该送风维持驾驶室内的舒适度。
另外，备有电池和检测电池的供给电力的残余量的电池供给电力检测机构，并且上述空气调节装置，具有由该电池的供给电力驱动的送风风扇，在上述发动机动力要否判断机构判断为不需要发动机的动力时通过发动机停止机构使发动机停止，而且，上述空气调节装置工作维持机构，在上述电池供给电力检测机构检测出电池的供给电力的残余量小于规定值时停止上述送风风扇的动作。这样，由于可使空气调节装置的送风风扇转动不耗尽电池的尽量长的时间，所以可避免电池耗尽，并且可由该送风维持驾驶室内的舒适度。
附图说明
图1是表示履带式液压挖掘机的整体构成的图。
图2是围绕本发明的实施方式1的履带式液压挖掘机的动力控制装置的功能方框图。
图3是表示实施方式1的动力控制装置的动作例的流程图。
图4是围绕本发明的实施方式2的履带式液压挖掘机的动力控制装置的功能方框图。
图5是表示实施方式2的动力控制装置的动作例的流程图。
图6是围绕本发明的实施方式3的动力控制装置的功能方框图。
图7是表示实施方式3的动力控制装置的动作例的流程图。
图8是围绕本发明的实施方式4的动力控制装置的功能方框图。
图9是表示实施方式4的动力控制装置的动作例的流程图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的几个实施方式进行说明。
(a)实施方式1
图1为表示履带式液压挖掘机的整体构成的图。如该图所示，作为建筑机械的一例的液压挖掘机的车体，由下部行驶体1和上部旋转体2构成，在该上部旋转体2的前部，起伏自如地安装有挖掘用附属装置3。
下部行驶体1，由左右的履带构架4及履带5(都仅图示单侧)构成，由左右的行驶马达7分别旋转驱动两侧履带5而使其行驶。上部旋转体2，由旋转构架8、驾驶室(座舱)9、机械室10等构成。其中的座舱9，为保护操作者远离外部噪音和尘埃等而成为与外部空气隔断的大致密闭结构，为确保其乘坐性而具有图中省略的空气调节装置(空调)等。挖掘用附属装置3，具备：动臂17、使该动臂17起伏的动臂压力缸18、斗杆19、使该斗杆19转动的斗杆压力缸20、铲斗21、使该铲斗转动的铲斗压力缸22。另外，各压力缸18、20、22分别相当于致动器。
图2为围绕本发明实施方式1的履带式液压挖掘机的动力控制装置的功能方框图。在该图中，100为发动机，200为空气调节装置，300为电池，400为液压回路，500为动力控制装置。
发动机100的输出由调速器101控制，所以液压泵102直接连结于发动机100的输出轴，并且通过同步齿形带分别连结交流发电机103及压缩机104。
空调200，例如适当混合暖风和冷风并利用送风风扇201向座舱内吹出，该送风风扇201由送风马达202驱动。并且，利用发动机冷却水或另外设置的电加热器来形成暖风，另外，利用使由压缩机104压缩的制冷剂蒸发时的汽化热来形成冷风。
电池300，例如为蓄电池或ウルトラキヤパシタ(商品名)，这里由交流发电机103发出的电力进行充电，通过其放电产生的供给电力驱动送风马达202。另外，虽然未图示，但利用来自该电池300的供给电力使动力控制装置500工作。
液压回路400，通过座舱9内的操作杆401、402的操作，经由未图示的控制阀等，利用来自液压泵102的压油使动臂压力缸18、斗杆压力缸20、铲斗压力缸22伸缩动作，为检测该操作信息，设有对根据操作杆401、402的操作而动作的遥控阀403、404的先导压力进行检测的压力传感器405、406。
动力控制装置500，还备有：发动机控制部(相当于发动机停止机构)510、空调工作中检测部(相当于空气调节装置工作检测机构)520、发动机动力要否判断部(相当于发动机动力要否判断机构)530、送风马达控制部(相当于空气调节装置工作维持机构)540。
其中的空调工作中检测部520，以空调开关521的接通信号检测空调200为工作中，并将例如表示空调200为工作中的接通信息发出到发动机动力要否判断部530和送风马达控制部540。
发动机动力要否判断部530，基于作为操作机构的操作杆401、402的操作信息和来自空调工作中检测部520的工作信息(例如接通信息)来判断是否需要发动机100的动力。并且，该发动机动力要否判断部530，在操作杆401、402被操作了的时候，使动臂压力缸18、斗杆压力缸20、铲斗压力缸22动作而进行某些作业，所以判断为需要发动机100的动力而发出发动机动力需要信号，另一方面，在未操作操作杆401、402时，不进行作业，所以判断为不需要发动机100的动力而发出发动机动力不需要信号。另外，也可取代操作杆401、402的操作信息，而检测设置于座舱9的出入口的门杆(安全杆)的开闭，利用该检测信息进行上述判断。
发动机控制部510以钥匙开关511的接通信号来起动发动机100，以断开信号停止发动机100，另一方面，发动机起动后，基于加速器512的操作信息向调速器101发出指令信号，以对发动机输出进行控制，并且，接收到来自发动机动力要否判断部530的发动机动力不需要信号则使发动机100自动停止。
送风马达控制部540，基于来自发动机动力要否判断部530的动力要否信息和来自空调工作中检测部520的接通信息，对送风马达202的动作进行控制，送风马达202通过由电池300供给的电力进行动作。
图3为表示本装置的动作例的流程图，下面参照该图进行说明。首先，当操作者将钥匙开关511旋转到开始位置时，发动机控制部510发出开始信号，使发动机100起动(步骤S1)。之后，钥匙开关511自动返回接通位置，在该位置，当操作者使加速器512从低旋转到高时，发动机控制部510发出加速信号，使调速器101的设定值变化，由此对发动机输出进行控制。这里，若操作者使钥匙开关511旋转到断开位置并施加了手动停止，当然也能够立即使发动机100停止。
接着，当操作者操作操作杆401、402时，通过压力传感器405、406，检测遥控阀403、404的先导压力(步骤S2)，并将其输入到发动机动力要否判断部530。这样，发动机动力要否判断部530，根据这些先导压力判断目前是需要发动机100的动力、还是不需要(步骤S3)。并且，在判断为需要发动机100的动力时，返回到步骤S1之后，在发动机动力要否判断部530判断为不需要发动机100的动力时，进入下一步骤。即，只要操作者操作操作杆401、402使动臂压力缸18、斗杆压力缸20、铲斗压力缸22伸缩动作而进行某些作业，就需要发动机100的动力，所以，不能进入下一步骤。另一方面，当操作者不操作操作杆401，402时，由于不需要用于作业的发动机100的动力，所以能够进入到下一步骤。
现在，若操作者接通空调开关521的话(步骤S4)，则空调200被驱动。空调工作中检测部520，通过该接通信号检测出空调200为工作中(步骤S5)。并且，当检测出空调200为工作中时，返回到上述步骤S1之后，所以可阻止由发动机控制装置510进行的发动机100的自动停止。
另一方面，若空调开关521被断开的话，则会停止工作中的空调200，所以，空调工作中检测部520向发动机动力要否判断部530和送风马达控制部540发出空调200的断开信号。这样，发动机动力要否判断部530向发动机控制部510发出发动机停止信号，由发动机控制部510进行发动机100的自动停止(步骤S6)。通过该发动机100的自动停止，压缩机104自动停止，同时，发动机动力要否判断部530向送风马达控制部540发出送风马达停止信号，所以也由该送风马达控制部540进行送风马达202的自动停止。
如上所述，根据该实施方式1，在空调工作中检测部520检测出空调200为工作中时，即使在发动机动力要否判断部530判断为不需要发动机100的动力时，也可阻止由发动机控制部510进行发动机100的自动停止。因此，通过发动机100继续驱动空调200的压缩机104，维持空调200的冷却能力。因此，即使在作业途中不进行切断操作就离开了液压挖掘机的操作者不久返回，也可维持座舱9内的舒适度。另外，由于即使在空调200的送风风扇201转动的状态下，电池300也得到持续充电，所以不会发生电池300耗尽的现象。其结果，返回到液压挖掘机的操作者能够马上再次开始作业，提高作业效率。
在该实施方式1的情况下，在空调200的工作中发动机100不自动停止。因此，在操作者频繁地离开液压挖掘机的情况下，最好考虑对燃耗的降低和排气的降低的效果。实施方式2着眼于该问题而作出，下面对其进行详细说明。
(b)实施方式2
图4为本发明实施方式2的履带式液压挖掘机的动力控制装置的功能方框图，这里，对于与上述实施方式1通用的要素标注以相同的标记，省略重复说明。
在图4中，600为辅助发动机(辅助动力源的一例)，其发生动力比发动机100小，为能够驱动空调200的压缩机104和送风马达202的程度。并且，辅助发动机600的输出由专用的调速器601控制，发电机(交流发电机)602直接连结于其输出轴，并且这里压缩机104通过同步齿形带连接到辅助发动机600(并不是发动机100)的输出轴上。因此，这里，压缩机104并没有连结到发动机100的输出轴上。另外，由于交流发电机602的发生电力与交流发电机103的发生电力同样是对电池300进行充电，所以在适当部位上加装防止交流发电机间的逆电流的元件(二极管等)603、604。
另外，该实施方式2中的动力控制装置500a，还具有辅助发动机控制部550。该辅助发动机控制部550，在输入了钥匙开关511产生的接通信号和来自发动机动力要否判断部530的动力不需要信号的这两者时起动辅助发动机600，在输入钥匙开关511的断开信号、或经由发动机动力要否判断部530输入了来自空调工作中检测部520的断开信号时使辅助发动机600自动停止。并且，由该辅助发动机控制部550以辅助发动机600驱动压缩机104，由送风马达控制部540驱动送风马达202，使送风风扇201转动。这里，以调速器601进行控制，以使辅助发动机600的输出恒定，但也可具有其输出调整功能。另外，也可取代辅助发动机600，而使用专用电池等其他辅助动力源。
图5为表示本装置的动作例的流程图。下面，参照该图进行说明。该图中的步骤S11～S13与上述实施方式1中的步骤S1～S3相同。但是，在步骤S13中，在发动机动力要否判断部530判断为不需要发动机100的动力时，在该实施方式2中，辅助发动机控制部550起动辅助发动机600(步骤S14)。在该辅助发动机600起动后，发动机100自动停止(步骤S15)。
现在，若操作者将空调开关521接通(步骤S16)，则驱动空调200。空调工作中检测部520根据该接通信号检测出空调200为工作中(步骤S17)。并且，当检测出空调200为工作中时，返回到上述步骤S15之后。
另一方面，若断开空调开关521的话，则停止工作中的空调200，所以，空调工作中检测部520将空调200的断开信号发出给发动机动力要否判断部530和送风马达控制部540。这样，发动机动力要否判断部530，向辅助发动机控制部550发出发动机停止信号，由辅助发动机控制部550进行辅助发动机600的自动停止(步骤S18)。通过该辅助发动机600的自动停止，压缩机104自动停止，同时，发动机动力要否判断部530向送风马达控制部540发出送风马达停止信号，所以也由该送风马达控制部540进行送风马达202的自动停止。
如上所述，根据该实施方式2，具有发生动力比发动机100小的辅助发动机600，并且，在空调工作中检测部520检测出空调200为工作中时，由辅助发动机600的动力驱动空调200。因此，空调200由辅助发动机600继续驱动，维持空调200的冷却能力。因此，即使在作业途中不进行切断操作就离开了建筑机械的操作者不久返回，也可维持座舱9内的舒适度。其结果，返回到液压挖掘机的操作者能够马上开始作业，提高了作业效率。另外，利用发动机100和辅助发动机600的燃耗差异，可实现燃耗的节约，随之向外界放出的废气量也降低。
然而，在上述内容中，由于不以发动机100驱动压缩机104，所以不得不并行运转发动机100和辅助发动机600，还有改善燃耗节约等的余地。因此，使用离合器或带变换器等，在发动机100动作期间，以该发动机100驱动压缩机104，仅在发动机100为停止中或空转中等情况下，起动辅助发动机600，以该辅助发动机600驱动压缩机104，根据此构成，可以进一步改善燃耗等。另外，辅助发动机600的动力，除驱动空调200以外，也可以代替例如照明等的供给电力而进行使用，从而可进一步实现燃耗等的改善。
在上述实施方式1、实施方式2中，都是对空调200整体进行驱动，但仅使其中的送风风扇201转动，也能够在一定程度上维持座舱9内的舒适。实施方式3正是着眼于该问题而作出的，下面进行说明。
(c)实施方式3
图6为本发明实施方式3的履带式液压挖掘机的动力控制装置的功能方框图，这里，对于与上述实施方式1通用的要素标注以相同的标记，省略其重复说明。
如图6所示，实施方式3的动力控制装置500b具有延迟定时器(相当于空气调节装置工作维持机构)560。该延迟定时器560，从根据发动机控制部510发出的指令使发动机100停止起经过规定时间后，送风马达控制部540使送风风扇201的工作停止。
图7为表示本装置的动作例的流程图，下面，参照该图进行说明。在本装置500b中，如图7所示，继步骤S21～S23(与上述实施方式1的步骤S1～S3相同)之后，开始延迟定时器560的计数(步骤S24)，当其计数值达到规定值时(步骤S25)，送风马达202自动停止(步骤S26)。因此，若将上述规定值设定为不使电池300耗尽的程度的时间的话，则空调200的送风风扇201继续转动该段时间，所以由该送风维持座舱9内的舒适度。
这里，在液压挖掘机的周围环境变化较大时，电池300的供给电力的残余量也会较大地变动，需要重新设定延迟定时器560。实施方式4正是着眼于该问题而作出的。
(d)实施方式4
图8为本发明实施方式4的履带式液压挖掘机的动力控制装置的功能方框图，这里，对于与上述实施方式1通用的要素标注以相同的标记，省略重复说明。
如图8所示，实施方式4的动力控制装置500c，具有检测电池300的供给电力的残余量的电池残余量检测部(相当于电池供给电力检测机构)570。送风马达控制部(相当于空气调节装置工作维持机构)540构成为，在检测出由该电池残余量检测部570检测到的电池的供给电力的残余量小于规定值时，送风马达控制部540使送风风扇的工作停止。
图9为表示本装置的动作例的流程图，下面，参照该图进行说明。在本装置500b中，如图9所示，继步骤S31～S33(与上述实施方式1的步骤S1～S3相同)之后，由电池残余量检测部570检测电池的残余量(步骤S34)，当该检测值达到规定值时(步骤S35)，送风马达202自动停止(步骤S36)。因此，若将上述规定值设定为不使电池300耗尽的程度的值的话，则空调200的送风风扇201继续转动，所以由该送风维持座舱9内的舒适度。
另外，在上述实施方式1～4中，说明了作为建筑机械一例的液压挖掘机的动力控制装置，但本发明的适用范围并不限于此，当然本发明也同样适用于轮式起重机等其他建筑机械的动力控制装置。
工业实用性
如上所述，本发明对液压挖掘机或起重机等建筑机械的动力控制装置有用，特别适合于具有使发动机自动停止的发动机停止机构和进行座舱内的空气调节的空气调节装置的建筑机械的动力控制装置。

Claims (6)

1.一种建筑机械的动力控制装置，所述建筑机械备有：发动机、由该发动机的动力驱动的致动器、在不需要驱动该致动器时使发动机自动停止的发动机停止机构、和进行驾驶室内的空气调节的空气调节装置，其特征在于，
所述动力控制装置备有：发动机动力要否判断机构，判断是否需要发动机的动力；空气调节装置工作检测机构，检测空气调节装置是否处于工作中；空气调节装置工作维持机构，在该空气调节装置工作检测机构检测出空气调节装置处于工作中时，即使上述发动机动力要否判断机构判断为不需要发动机的动力时，也至少维持空气调节装置的最低限度的工作状态。
2.如权利要求1所述的建筑机械的动力控制装置，其特征在于：上述空气调节装置由发动机的动力驱动；并且，上述空气调节装置工作维持机构，在空气调节装置工作检测机构检测出空气调节装置为工作中时，即使发动机动力要否判断机构判断为不需要发动机的动力时，也阻止由发动机停止机构进行的发动机的停止。
3.如权利要求1所述的建筑机械的动力控制装置，其特征在于：备有发生动力比发动机小的辅助动力源；并且，上述空气调节装置工作维持机构，在空气调节装置工作检测机构检测出空气调节装置为工作中时，利用上述辅助动力源的动力对空气调节装置进行驱动。
4.如权利要求1所述的建筑机械的动力控制装置，其特征在于：备有电池；并且上述空气调节装置，具有由来自该电池的供给电力驱动的送风风扇，在上述发动机动力要否判断机构判断为不需要发动机的动力时通过发动机停止机构使发动机自动停止；而且，上述空气调节装置工作维持机构，在从该发动机停止起经过规定时间之后使上述送风风扇的工作停止。
5.如权利要求1所述的建筑机械的动力控制装置，其特征在于：备有电池和检测电池的供给电力的残余量的电池供给电力检测机构；并且上述空气调节装置，具有由来自该电池的供给电力驱动的送风风扇，在上述发动机动力要否判断机构判断为不需要发动机的动力时通过发动机停止机构使发动机停止，而且，上述空气调节装置工作维持机构，在上述电池供给电力检测机构检测出电池的供给电力的残余量小于规定值时使上述送风风扇的工作停止。
6.一种建筑机械的动力控制装置，其特征在于，所述建筑机械备有：发动机；致动器，由该发动机的动力驱动；发动机停止机构，在不需要驱动该致动器时使发动机自动停止；空气调节装置，进行驾驶室内的空气调节；空气调节装置工作检测机构，检测空气调节装置是否处于工作中；发动机动力要否判断机构，基于来自该空气调节装置工作检测机构的工作信息与来自操作机构的操作信息，来判断是否需要发动机的动力；空气调节装置工作维持机构，在该空气调节装置工作检测机构检测出空气调节装置为工作中时，即使上述发动机动力要否判断机构判断为不需要发动机的动力时，也至少维持空气调节装置的最低限度的工作状态。
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