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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Arbeitsmaschine, in
der ein hydraulisches Stellglied und ein elektrisches Stellglied
veranlasst werden, gewünschte Operationen durch Bedienung
von Bedienhebeln auszuführen.
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VERWANDTER STAND DER TECHNIK
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Unter
herkömmlichen Baumaschinen, in denen eine Brennkraftmaschine
eine hydraulische Pumpe antreibt und von der hydraulischen Pumpe ausgestoßenes
Drucköl ein hydraulisches Stellglied für eine
Arbeitsmaschine betreibt, liegen Maschinen vor, in denen unnötiger
Leerlauf der Brennkraftmaschine gestoppt wird. Zum Beispiel offenbart
Patentdruckschrift 1 ein Stoppen des Leerlaufs der Brennkraftmaschine,
nachdem ein Zustand ohne einen Bediener in einem Führerstand
für eine vorbestimmte Zeit andauert. Anhand dieser Arbeitsmaschinen
ist es möglich, einen Brennstoffverbrauch und einen Betrag
von ausgestoßenem Kohlendioxid zu verringern.
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Patentdruckschrift
1:
Japanische Patentanmeldungsoffenlegung
Nr. 2002-13425
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDES
PROBLEM
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In
den letzten Jahren wurde eine ansteigende Anzahl von Hybridarbeitsmaschinen
hergestellt, und es liegen Baumaschinen mit einem elektrischen Stellglied
sowie dem vorstehend beschriebenen hydraulischen Stellglied vor.
Umfasst die Arbeitsmaschine lediglich das hydraulische Stellglied,
dann wird ein Ausstoß von Drucköl aus einer hydraulischen
Pumpe gestoppt, wenn ein Leerlauf der Brennkraftmaschine gestoppt
wird, und deshalb steht selbst dann kein zufälliger Betrieb
des hydraulischen Stellglieds zu befürchten, wenn ein Bedienhebel
in dem Leerlaufstoppzustand irrtümlich bedient wird. In dem
Leerlaufstoppzustand kann ein elektrisches Zufuhrsystem im Falle
eines Neuanlassens der Brennkraftmaschine jedoch nicht abgeschaltet
werden. Deshalb ist in der Hybridarbeitsmaschine das elektrische
Stellglied selbst in dem Leerlaufstoppzustand zu einem Laufen in
der Lage.
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In
Anbetracht der vorstehend beschriebenen Umstände liegt
eine Aufgabe der Erfindung in einem Bereitstellen einer Arbeitsmaschine,
die einen Leerlauf stoppen kann, um einen Brennstoffverbrauch und
einen Betrag von ausgestoßenem Kohlendioxid zu verringern,
ohne an dem durch Aufnahme eines elektrischen Stellglieds verursachten
Problem zu leiden.
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EINRICHTUNG(EN) ZUM LÖSEN DES
PROBLEMS
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Gemäß einer
Ausgestaltung der Erfindung umfasst eine Arbeitsmaschine: eine hydraulische Pumpe,
die durch eine Brennkraftmaschine angetrieben wird; ein hydraulisches
Stellglied, das durch von der hydraulischen Pumpe ausgestoßenes
Drucköl angetrieben wird; einen Generatormotor, der mit
einem Ausgangssystem der Brennkraftmaschine verbunden ist; eine
Energiespeichereinheit zum Speichern von elektrischer Energie, wenn
der Generatormotor durch die Brennkraftmaschine veranlasst wird, als
ein Generator zu fungieren, und zum Zuführen von elektrischer
Energie, wenn der Generatormotor als ein Motor fungiert; und ein
elektrisches Stellglied, das durch die elektrische Energie angetrieben
wird, die von dem Generatormotor oder der Energiespeichereinheit
zugeführt wird. Das hydraulische Stellglied und das elektrische
Stellglied werden gemäß einer Bedienung eines
Bedienhebels betrieben, und die Arbeitsmaschine umfasst eine Leerlaufstoppsteuereinheit,
die aufweist: eine Bedienhebelüberwachungseinheit zum Überwachen
eines Bedienzustands des Bedienhebels während eines Betriebs
der Brennkraftmaschine; eine Neutralzustandszeitgabeeinheit zum
Messen einer Zeit, für die sich der Bedienhebel in einem
neutralen Zustand befindet; eine Leerlaufstoppeinheit zum Stoppen
eines Leerlaufs der Brennkraftmaschine, wenn der neutrale Zustand des
Bedienhebels für eine vorbestimmte Stoppzeit andauert;
und eine Maschinenbetriebsverbotseinheit zum Halten des elektrischen
Stellglieds in einem Betriebsverbotszustand, wenn die Leerlaufstoppeinheit den
Leerlauf der Brennkraftmaschine stoppt. Bei der vorliegenden Anwendung
bezieht sich der Leerlauf auf einen Betrieb der Brennkraftmaschine,
wenn die Arbeitsmaschine nicht läuft, oder auf einen Betrieb der
Brennkraftmaschine ohne eine Last.
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Vorteilhafterweise
weist in der Arbeitsmaschine die Leerlaufstoppsteuereinheit eine
Maschinenbetriebsverbotseinheit auf, um eine Steuerung durch eine
Energiezufuhrsteuereinheit zu stoppen, oder um die Energiezufuhrsteuereinheit
in einen Stoppzustand zu steuern, um wiederum das elektrische Stellglied
in einen Stoppzustand zu verbringen, und um eine Schließeinheit
zum mechanischen Verhindern eines Schwenkens einer oberen Schwenkkarosserie
hinsichtlich einer unteren Laufkarosserie zu betreiben, wenn der
Leerlauf der Brennkraftmaschine gestoppt wird.
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Vorteilhafterweise
umfasst die Arbeitsmaschine ferner eine Energiezufuhrsteuereinheit,
die aktiviert wird, um die Zufuhr der elektrischen Energie zu dem
elektrischen Stellglied gemäß einem Steuersignal
zu steuern, wenn das Steuersignal gemäß der Bedienung
des Bedienhebels an die Energiezufuhrsteuereinheit angelegt wird.
Das elektrische Stellglied weist zumindest einen elektrischen Schwenkmotor
auf, der aufgebaut ist, um eine obere Schwenkkarosserie hinsichtlich
einer unteren Laufkarosserie zu schwenken, und die Leerlaufstoppsteuereinheit
weist eine Maschinenbetriebsverbotseinheit auf, um eine Steuerung
durch die Energiezufuhrsteuereinheit zu stoppen, oder um die Energiezufuhrsteuereinheit
in einen Stoppzustand zu steuern, um wiederum das elektrische Stellglied
in einen Stoppzustand zu verbringen, und um eine Schließeinheit
zum mechanischen Verhindern eines Schwenkens der oberen Schwenkkarosserie
hinsichtlich der unteren Laufkarosserie zu betreiben, wenn der Leerlauf
der Brennkraftmaschine gestoppt wird.
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Vorteilhafterweise
umfasst die Arbeitsmaschine ferner eine Steuereinheit für
eine Hydraulikdruckzufuhr, um eine Zufuhr von Drucköl von
der hydraulischen Pumpe zu dem hydraulischen Stellglied gemäß einem
Steuerhydraulikdruck zu steuern, wenn der Steuerhydraulikdruck gemäß der
Bedienung des Bedienhebels der Steuereinheit für eine Hydraulikdruckzufuhr
zugeführt wird. Die Leerlaufstoppsteuereinheit weist eine
Maschinenbetriebsverbotseinheit auf, um eine Steuerung durch die
Energiezufuhrsteuereinheit zu stoppen, oder um die Energiezufuhrsteuereinheit
in einen Stoppzustand zu steuern, um wiederum das elektrische Stellglied
in einen Stoppzustand zu verbringen, und um eine Schließeinheit
zu veranlassen, um wiederum ein Schwenken der oberen Schwenkkarosserie
hinsichtlich der unteren Laufkarosserie mechanisch zu verhindern,
wenn der Leerlauf der Brennkraftmaschine gestoppt wird, und die
Maschinenbetriebsverbotseinheit schaltet ein Zufuhrsystem des Steuerhydraulikdrucks
zu der Steuereinheit für eine Hydraulikdruckzufuhr ab,
wenn der Leerlauf der Brennkraftmaschine gestoppt wird.
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Vorteilhafterweise
stoppt in der Arbeitsmaschine die Leerlaufstoppsteuereinheit den
Leerlauf der Brennkraftmaschine und hält das elektrische Stellglied
in dem Betriebsverbotszustand unter einer Bedingung, dass eine vorbestimmte
Leerlaufstoppverbotsbedingung nicht erfüllt ist, wenn der
neutrale Zustand des Bedienhebels für die vorbestimmte Stoppzeit
andauert.
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Vorteilhafterweise
bestimmt in der Arbeitsmaschine die Leerlaufstoppsteuereinheit,
dass die Leerlaufstoppverbotsbedingung zumindest dann erfüllt
ist, wenn eine gespeicherte Spannung der Energiespeichereinheit
niedriger als ein voreingestellter Schwellenwert ist.
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Vorteilhafterweise
umfasst die Arbeitsmaschine ferner eine manuell bediente Betriebsausweitungseinheit.
Die Leerlaufstoppsteuereinheit weist eine Funktion zum Ausweiten
der Stoppzeit auf, wenn die Betriebsausweitungseinheit während
eines Andauerns des neutralen Zustands des Bedienhebels eingeschaltet
wird.
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Vorteilhafterweise
umfasst die Arbeitsmaschine ferner einen fahrzeugeigenen Monitor
zum Bereitstellen einer Anzeige und die manuell bediente Betriebsausweitungseinheit.
Die Leerlaufstoppsteuereinheit weist eine Herabzählanzeigeverarbeitungseinheit
zum Anzeigen eines Herabzählens von Zeit, bis die Stoppzeit
verstrichen ist, auf dem fahrzeugeigenen Monitor auf, und die Leerlaufstoppsteuereinheit
weist eine Funktion zum Ausweiten der Stoppzeit auf, wenn die Betriebsausweitungseinheit
während einer Anzeige des Herabzählens auf dem
fahrzeugeigenen Monitor durch die Herabzählanzeigeverarbeitungseinheit
eingeschaltet wird.
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Vorteilhafterweise
umfasst in der Arbeitsmaschine die Leerlaufstoppsteuereinheit eine
Leerlaufstoppverarbeitungseinheit, die die Verarbeitung zum Ausweiten
der Stoppzeit jedes Mal dann durchführt, wenn die Betriebsausweitungseinheit
eingeschaltet wird.
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Vorteilhafterweise
ist in der Arbeitsmaschine die Betriebsausweitungseinheit ein Schalter
mit einer unabhängigen Druckknopfeinheit bei einem oberen Abschnitt
des Bedienhebels und gibt ein Bediensignal zu der Leerlaufstoppverarbeitungseinheit
aus, wenn die Druckknopfeinheit gedrückt wird.
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WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
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Gemäß der
Erfindung steht, da das elektrische Stellglied in dem Betriebsverbotszustand
gehalten wird, wenn der Leerlauf der Brennkraftmaschine gestoppt
ist, selbst dann nicht zu befürchten, dass das elektrische
Stellglied zufällig läuft, wenn der Bedienhebel
irrtümlich bedient wird. Läuft die Brennkraftmaschine,
dann wird das elektrische Stellglied mit Energie versorgt, das viel
Strom verbraucht. Dadurch, dass dies verhindert wird, ist es möglich,
einen Brennstoffverbrauch und ausgestoßenes Kohlendioxid
zu verringern, während eine Verringerung bei einer Spannung
der Energiespeichereinrichtung verhindert und ein leichtes Neuanlassen
der Brennkraftmaschine sichergestellt wird.
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Gemäß der
Erfindung wird die Brennkraftmaschinengeschwindigkeit vor einem
Stoppen des Leerlaufs auf die niedrige Geschwindigkeit verringert, während
der Leerlauf nach dem Wunsch des Bedieners ausgeweitet werden kann.
Deshalb ist es möglich, den Brennstoffverbrauch und das
ausgestoßene Kohlendioxid zu verringern, während
eine Verringerung bei der Arbeitsleistung minimiert wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Es
zeigen:
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1 eine
Darstellung eines Strukturbeispiels einer Arbeitsmaschine, die ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung ist;
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2 eine
Konzeptdarstellung eines oberen Endabschnitts eines Bedienhebels,
der bei der in 1 gezeigten Arbeitsmaschine
angewendet wird;
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3 ein
Ablaufdiagramm einer Leerlaufstoppverarbeitung, die durch eine in 1 gezeigte Hauptsteuereinrichtung
durchgeführt wird;
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4 ein
Ablaufdiagramm einer Brennkraftmaschinenneuanlassverarbeitung, die
durch die in 1 gezeigte Hauptsteuereinrichtung
durchgeführt wird;
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5 ein
Ablaufdiagramm einer in 4 gezeigten Unterstützungsverarbeitung;
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6 ein
Ablaufdiagramm einer in 4 gezeigten Maschinenbetriebsstopplöseverarbeitung;
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7 ein
Zeitdiagramm einer Bedienposition eines PPC-Schließhebels,
eines Bedienhubs des Bedienhebels, einer Brennkraftmaschinengeschwindigkeit,
einer Anzeige des Herabzählens, eines Zustands eines Abschaltventils
eines Steuerhydraulikdrucks, und von Betriebszuständen
einer Drehleuchte und eines Alarmsummers in der in 1 gezeigten Arbeitsmaschine;
und
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8 ein
Zeitdiagramm der Bedienposition des PPC-Schließhebels,
des Bedienhubs des Bedienhebels, der Brennkraftmaschinengeschwindigkeit,
der Anzeige des Herabzählens, des Zustands des Abschaltventils
des Steuerhydraulikdrucks, und der Betriebszustände der
Drehleuchte und des Alarmsummers in der in 1 gezeigten
Arbeitsmaschine, wenn ein Ausweitungsschalter eingeschaltet ist.
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- 1
- untere
Laufkarosserie
- 2
- obere
Schwenkkarosserie
- 3
- Schwenkmaschinerie
- 10
- elektrischer
Schwenkmotor
- 11
- Schwenkbremse
- 20
- Arbeitsmaschineneinheit
- 21,
22, 23, 31, 32
- hydraulisches
Stellglied
- 24,
25, 26, 33, 34
- Betriebsventil
- 30
- Laufeinheit
- 40
- Brennkraftmaschine
- 42
- hydraulische
Pumpe
- 43
- Anlasser
- 44
- Generatormotor
- 45
- Brennkraftmaschinensteuereinrichtung
- 50,
70
- Bedienhebel
- 52
- Abschaltventil
eines Steuerhydraulikdrucks
- 60
- Generatormotorsteuereinrichtung
- 61
- Kapazität
- 62
- Schwenksteuereinrichtung
- 63
- Spannungssensor
- 70
- Schwenkbedienhebel
- 73
- Alarmsummer
- 74
- Drehleuchte
- 75
- Monitor
- 76
- Ausweitungsschalter
- 77
- Brennkraftmaschinenneuanlassschalter
- 78
- PPC-Druckschließschalter
- 79
- PPC-
Schließhebel
- 100
- Hauptsteuereinrichtung
- 110
- Leerlaufstoppsteuereinrichtung
- 111
- Brennkraftmaschinengeschwindigkeitssteuereinheit
- 112
- Leerlaufstoppverarbeitungseinheit
- 113
- Maschinenbetriebsverbotseinheit
- 114
- Herabzählanzeigeverarbeitungseinheit
- 115
- Ankündigungsverarbeitungseinheit
- 120
- Brennkraftmaschinenneuanlasssteuereinrichtung
- 121
- Neuanlassverarbeitungseinheit
- 122
- Schließzustandsüberwachungseinheit
- 123
- Anlassunterstützungssteuereinheit
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BESTE AUSFÜHRUNGSART(EN) ZUM
AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
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Unter
Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen wird nachstehend ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Arbeitsmaschine ausführlich beschrieben.
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1 zeigt
die Arbeitsmaschine, die das Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist. Die hier als ein Beispiel gezeigte Arbeitsmaschine dient zum
Ausführen einer Bauarbeit, wie ein hydraulischer Schaufelbagger,
und umfasst eine untere Laufkarosserie 1 und eine obere
Schwenkkarosserie 2. Die untere Laufkarosserie 1 bewegt
sich unter Verwendung einer (nicht gezeigten) linken und rechten
Raupenkette fort. Die obere Schwenkkarosserie 2 kann hinsichtlich
der unteren Laufkarosserie 1 durch eine Schwenkmaschinerie 3 geschwenkt
werden, die zwischen der oberen Schwenkkarosserie 2 und
der unteren Laufkarosserie 1 gebildet ist. Obwohl es nicht deutlich
in den Zeichnungen gezeigt ist, umfasst die Schwenkmaschinerie 3 zum
Beispiel einen Schwenkkreis und ein Ritzel, das mit dem Schwenkkreis
in Eingriff geht. Durch Antreiben des Ritzels mit einem elektrischen
Schwenkmotor 10, der ein elektrisches Stellglied ist, kann
die Schwenkmaschinerie 3 die obere Schwenkkarosserie 2 hinsichtlich
der unteren Laufkarosserie 1 schwenken. Wird eine Schwenkbremse
(Schließeinrichtung) gestellt, dann ist es ebenso möglich,
ein Schwenken der oberen Schwenkkarosserie 2 hinsichtlich
der unteren Laufkarosserie 1 mechanisch zu verhindern.
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Die
Arbeitsmaschine ist mit einer Arbeitsmaschineneinheit 20 an
der oberen Schwenkkarosserie 2 und einer Laufeinheit 30 an
der unteren Laufkarosserie 1 versehen. Die Arbeitsmaschineneinheit 20 dient
zum Ausführen von Bauarbeit, wie Graben und Laden. Bei
der Arbeitsmaschine in dem Ausführungsbeispiel wird die
Arbeitsmaschineneinheit 20 eingesetzt, die einem Arm bei
einem Spitzenendabschnitt eines Auslegers und eine Schaufel bei
einem Spitzenendabschnitt des Arms aufweist. Die Arbeitsmaschineneinheit 20 umfasst
einen Auslegerzylinder 21, einen Armzylinder 22 und
einen Schaufelzylinder 23. Durch geeignetes Zuführen
von Drucköl zu den hydraulischen Arbeitsmaschinenstellgliedern 21, 22, 23 ist
es möglich, den Ausleger, den Arm und die Schaufel zu einem
Betrieb zu veranlassen.
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Die
Laufeinheit 30 dient zum individuellen Antreiben der Raupenketten
der unteren Laufkarosserie 1. Die Laufeinheit 30 in
dem Ausführungsbeispiel umfasst einen Rechtslaufmotor 31 und
einen Linkslaufmotor 32. Durch geeignetes Zuführen
von Drucköl zu den hydraulischen Laufstellgliedern 31, 32 ist
es möglich, die Raupenketten anzutreiben.
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Des
Weiteren umfasst die Arbeitsmaschine eine Brennkraftmaschine 40 als
eine primäre Bewegungsvorrichtung, eine hydraulische Pumpe 42,
einen Anlasser 43 und einen Generatormotor 44,
der über einen PTO („Power take off”,
Nebenabtrieb) 41 mit einer Abtriebswelle der Brennkraftmaschine 40 verbunden
ist.
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Die
Brennkraftmaschine 40 ist eine Dieselbrennkraftmaschine,
deren Ausgabe durch Einstellen einer in Zylinder zugeführten
Brennstoffeinspritzmenge gesteuert wird. Die Brennstoffeinspritzmenge kann
durch Vermitteln eines Steuersignals von einer nachstehend beschriebenen
Hauptsteuereinrichtung 100 an eine an die Brennkraftmaschine 40 angefügte Brennkraftmaschinensteuereinrichtung 45 eingestellt werden.
Die Brennkraftmaschine 40 umfasst einen Öltemperatursensor 46.
Der Öltemperatursensor 46 erfasst eine Temperatur
von in der Brennkraftmaschine 40 zirkulierendem Schmieröl
und gibt ein Erfassungsergebnis zu der nachstehend beschriebenen Hauptsteuereinrichtung 100 aus.
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Die
hydraulische Pumpe 42 ist von einer durch die Brennkraftmaschine 40 angetriebenen,
variablen Stellart. Eine Kapazität der hydraulischen Pumpe 42 kann
durch Vermitteln eines Steuersignals von der nachstehend beschriebenen
Hauptsteuereinrichtung 100 an ein Pumpensteuerventil 47 ge ändert
werden. Die hydraulische Pumpe 42 kann dem Auslegerzylinder 21,
dem Armzylinder 22, dem Schaufelzylinder 23, dem
Rechtslaufmotor 31 und dem Linkslaufmotor 32,
die vorstehend beschrieben sind, während des Betriebs der
Brennkraftmaschine 40 Drucköl zuführen.
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An
jeweiligen Zufuhrdurchlässen für das Drucköl
von der hydraulischen Pumpe 42 zu den hydraulischen Stellgliedern 21, 22, 23, 31 und 32 sind ein
Drucksensor 48 und Betriebsventile (Steuereinrichtung für
eine Hydraulikdruckzufuhr) 24, 25, 26, 33 und 34 vorgesehen.
Der Drucksensor 48 erfasst einen Druck des durch die Zufuhrdurchlässe
strömenden Drucköls und gibt ein Erfassungsergebnis
zu der nachstehend beschriebenen Hauptsteuereinrichtung 100 aus.
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Die
Betriebsventile 24, 25, 26, 33 beziehungsweise 34 sind
ein Auslegerbetriebsventil 24, ein Armbetriebsventil 25,
ein Schaufelbetriebsventil 26, ein Rechtslaufbetriebsventil 33 beziehungsweise ein
Linkslaufbetriebsventil 34, die für den Auslegerzylinder 21,
den Armzylinder 22, den Schaufelzylinder 23, den
Rechtslaufmotor 31 beziehungsweise den Linkslaufmotor 32 vorgesehen
sind, und steuern eine Zufuhr von Drucköl von der hydraulischen
Pumpe 42 zu den jeweiligen hydraulischen Stellgliedern 21, 22, 23, 31 und 32 auf
der Grundlage eines hydraulischen Steuerdrucks, der gemäß einer
Bedienung eines hydraulischen Bedienhebels 50 zugeführt wird.
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Der
hydraulische Bedienhebel 50 ist eine Eingabevorrichtung,
die in einer derartigen Position in einem Führerstand an
der oberen Schwenkkarosserie 2 angelegt ist, um durch einen
Bediener bedient zu werden. Der hydraulische Bedienhebel 50 ist
an Steuerölwegen von der hydraulischen Pumpe 42 zu den
jeweiligen hydraulischen Stellgliedern 21, 22, 23, 31 und 32 angelegt,
vermittelt einen hydraulischen Steuerdruck gemäß einer
Bedienrichtung und einem Bedienbetrag an jedes der Betriebsventile 24, 25, 26, 33 und 34,
und kann ein Bediensignal gemäß der Bedienrichtung
und dem Bedienbetrag über ein an den hydraulischen Bedienhebel 50 angefügtes
Potentiometer 51 zu der nachstehend beschriebenen Hauptsteuereinrichtung 100 ausgeben.
Der hydraulische Bedienhebel 50 gibt das Bediensignal nicht
notwendigerweise über das Potentiometer 51 aus.
Wird zum Beispiel ein hydraulischer Bedienhebel eingesetzt, an den
an Stelle des Potentiometers ein hydraulischer Drucksensor angefügt
ist, dann kann der Bedienhebel das Bediensignal über den
hydraulischen Drucksensor ausgeben und es ist möglich,
einen Bedienzustand des hydraulischen Bedienhebels auf der Grundlage
des Bediensignals zu überwachen.
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An
dem Steuerölweg von der hydraulischen Pumpe 42 zu
dem hydraulischen Bedienhebel 50 ist ein Abschaltventil 52 für
einen Steuerhydraulikdruck vorgesehen. Das Abschaltventil 52 für
einen Steuerhydraulikdruck läuft als Antwort auf ein Steuersignal von
der nachstehend beschriebenen Hauptsteuereinrichtung 100 und
schaltet/lässt eine Zufuhr des Drucköls von der
hydraulischen Pumpe 42 zu dem hydraulischen Bedienhebel 50 aus/zu.
Befindet sich das Abschaltventil 52 für einen
Steuerhydraulikdruck in einem Abschaltzustand, dann wird eine Zufuhr
des Drucköls von der hydraulischen Pumpe 42 zu
dem hydraulischen Bedienhebel 50 abgeschaltet und werden
Betriebe der Betriebsventile 24, 25, 26, 33 und 34 ohne
Rücksichtnahme auf eine Bedienung des hydraulischen Bedienhebels 50 gestoppt.
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Der
Anlasser 43 ist ein elektrischer Motor, der zu einer Umdrehung
angesteuert wird, wenn die nachstehend beschriebene Hauptsteuereinrichtung 100 dem
Anlasser 43 ein Ansteuersignal vermittelt.
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Der
Generatormotor 44 wird gemäß einer Steuerung
durch eine Generatormotorsteuereinrichtung 60 zwischen
Generator- und Motorbetrieben umgeschaltet. Die Generatormotorsteuereinrichtung 60 schaltet
gemäß einem Steuersignal von der nachstehend beschriebenen
Hauptsteuereinrichtung 100 einen Betrieb des Generatormotors 44 um.
Läuft der Generatormotor 44 als ein Generator,
dann speichert die Generatormotorsteuereinrichtung 60 durch
den Generatormotor 44 erzeugte, elektrische Energie in einer
Kapazität (Energiespeichereinrichtung) 61 oder führt
die elektrische Energie über eine Schwenksteuereinrichtung
(elektrische Energiezufuhrsteuereinrichtung) 62 dem vorstehend
beschriebenen elektrischen Schwenkmotor 10 zu. Läuft
demgegenüber der Generatormotor 44 als ein Motor,
dann wird die in der Kapazität 61 gespeicherte
elektrische Energie dem Generatormotor 44 zugeführt.
Die Kapazität 61 besteht aus einer Kapazität
oder einer Speicherbatterie und umfasst einen Spannungssensor 63.
Der Spannungssensor 63 erfasst die in der Kapazität 61 gespeicherte
Spannung und gibt ein Erfassungsergebnis zu der nachstehend beschriebenen
Hauptsteuereinrichtung 100 aus.
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Die
Schwenksteuereinrichtung 62 führt eine Steuerung
der Zufuhr der elektrischen Energie zu dem elektrischen Schwenkmotor 10 gemäß einem Steuersignal
aus, wenn die nachstehend beschriebene Hauptsteuereinrichtung 100 der
Schwenksteuereinrichtung 62 das Steuersignal vermittelt.
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Die
Arbeitsmaschine ist ebenso mit einem Schwenkbedienhebel 70,
einem Schlüsselschalter 71, einem Klimaanlagenschalter 72,
einem Alarmsummer 73, einer Drehleuchte 74, einem
Monitor 75, einem Ausweitungsschalter (Betriebsausweitungseinrichtung) 76,
einem Brennkraftmaschinenneuanlassschalter 77 und einem
PPC-Druckschließschalter 78 versehen.
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Der
Schwenkbedienhebel 70 ist eine Eingabevorrichtung zum Eingeben
eines Schwenkbefehls für die obere Schwenkkarosserie 2,
und ist in einer derartigen Position in dem Führerstand
an der oberen Schwenkkarosserie 2 angelegt, um durch den Bediener ähnlich
dem hydraulischen Bedienhebel 50 bedient zu werden. Es
wird ein eine Bedienrichtung und einen Bedienbetrag des Schwenkbedienhebels 70 darstellendes
Bediensignal der nachstehend beschriebenen Hauptsteuereinrichtung 100 vermittelt.
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Der
Schlüsselschalter 71 ist eine sogenannte Schalteinrichtung
der Momentanart und ist in einer derartigen Position in dem Führerstand
angelegt, um durch den Bediener bedient zu werden. Wird der Schlüsselschalter 71 mit
eingestecktem Brennkraftmaschinenschlüssel hin zu einer
EIN-Position bedient, dann wird der nachstehend beschriebenen Hauptsteuereinrichtung 100 von
dem Schlüsselschalter 71 ein EIN-Signal ausgegeben,
und eine Zufuhr der elektrischen Energie von der Kapazität 61 wird
möglich. Wird der Brennkraftmaschinenschlüssel
von der EIN-Position zum Anlassen bedient, dann wird ein Anlassbefehl
für die Brennkraftmaschine 40 zu der nachstehend
beschriebenen Hauptsteuereinrichtung 100 ausgegeben, während
der Brennkraftmaschinenschlüssel zum Anlassen bedient wird.
Im Ergebnis wird von der nachstehend beschriebenen Hauptsteuereinrichtung 100 dem
Anlasser 43 ein Ansteuersignal vermittelt, um zum Beispiel
die Brennkraftmaschine 40 anzulassen. Wird die Kraft zum
Bedienen des Brennkraftmaschinenschlüssels zum Anlassen
gelöst, dann kehrt der Schlüsselschalter 71 zu der
EIN-Position zurück, aber der Betriebszustand der Brennkraftmaschine 40 dauert
an, da das EIN-Signal weiterhin zu der nachstehend beschriebenen Hauptsteuereinrichtung 100 ausgegeben
wird. Wird der Brennkraftmaschinenschlüssel abgeschaltet, dann
wird die Zufuhr der elektrischen Energie von der Kapazität 61 abgeschaltet
und wird ebenso die Brenn stoffzufuhr zu der Brennkraftmaschine 40 abgeschaltet.
Dann stoppt die Brennkraftmaschine 40, und deshalb stoppt
ebenso die gesamte Arbeitsmaschine.
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Der
Klimaanlagenschalter 72 dient zum Vermitteln eines Bediensignals
zum Ein-/Abschalten eines Klimaanlagenkompressors 80, der
mit dem Nebenabtrieb 41 der Brennkraftmaschine 40 verbunden ist,
zu der Hauptsteuereinrichtung 100. Sowohl der Alarmsummer 73 als
auch die Drehleuchte 74 erklingt oder leuchtet als Antwort
auf ein Ansteuersignal von der Hauptsteuereinrichtung 100 auf,
um dadurch eine Ankündigung an die Umgebung der Arbeitsmaschine
zu tätigen. Der Alarmsummer 73 ist in einer derartigen
Position angebracht, dass Menschen um die Arbeitsmaschine herum
das Geräusch hören können. Die Drehleuchte 74 ist
in einer derartigen Position an einem oberen Abschnitt eines Führerstands
der oberen Schwenkkarosserie 2 vorgesehen, dass zum Beispiel
Menschen um die Arbeitsmaschine herum das Licht der Drehleuchte 74 leicht
visuell erkennen können. Der Monitor 75 ist eine
fahrzeugeigene Anzeigeeinrichtung, die in einer derartigen Position
in dem Führerstand vorgesehen ist, dass der Bediener den
Monitor 75 visuell erkennen kann, und die verschiedene
Anzeigen gemäß Steuersignalen einschließlich
von von der nachstehend beschriebenen Hauptsteuereinrichtung 100 vermittelten Ausgabedaten
bereitstellt.
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Der
Ausweitungsschalter 76 wird bedient, um den Leerlauf der
Brennkraftmaschine 40 auszuweiten. Der Brennkraftmaschinenneuanlassschalter 77 wird
bedient, um die Brennkraftmaschine 40 neu anzulassen. Der
Ausweitungsschalter 76 und der Brennkraftmaschinenneuanlassschalter 77 weisen jeweils
separate Druckknöpfe 76a, 77a auf, die
an einem oberen Endabschnitt des hydraulischen Bedienhebels 50 oder
des Schwenkbedienhebels 70 vorgesehen sind, wie in 2 gezeigt
ist. Werden die Druckknöpfe 76a, 77a gedrückt,
dann geben die Schalter 76, 77 ihre jeweiligen
Bediensignale zu der nachstehend beschriebenen Hauptsteuereinrichtung 100 aus.
Bezugszeichen 53 in der Zeichnung stellt einen Hupenschalter
zum Ertönen einer Hupe dar.
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Der
PPC-Druckschließschalter 78 gibt ein Steuersignal
zum Abschalten/Öffnen des in 1 gezeigten
Abschaltventils 52 für einen Steuerhydraulikdruck
aus und kann durch den Bediener durch einen in dem Führerstand
vorgesehenen PPC-Schließhebel 79 bedient werden.
Wird der PPC-Schließhebel 79 genauer gesagt veranlasst,
sich zurückzuziehen, so dass der Bediener in den und aus
dem Führerstand gelangen kann (nachstehend als eine „Rückzugsposition” des
PPC-Schließhebels 79 bezeichnet), dann wird das
Abschaltventil 52 für einen Steuerhydraulikdruck
in den Abschaltzustand verbracht. Wird demgegenüber der
PPC-Schließhebel 79 vorgeschoben, so dass der
Bediener nicht in den oder aus dem Führerstand gelangen
kann (nachstehend als eine „Vorschubposition” des
PPC-Schließhebels 79 bezeichnet), dann wird das
Abschaltventil 52 für einen Steuerhydraulikdruck
geöffnet. Das Ausgabesignal des PPC-Druckschließschalters 78 wird der
nachstehend beschriebenen Hauptsteuereinrichtung 100 vermittelt.
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Des
Weiteren umfasst die Arbeitsmaschine die Hauptsteuereinrichtung 100.
Die Hauptsteuereinrichtung 100 weist eine Funktion zum
Ausführen einer zentralisierten Steuerung der Arbeitsmaschine auf,
um die Bauarbeit durch Ansteuern der Brennkraftmaschine 40,
der hydraulischen Pumpe 42, des Anlassers 43,
des Generatormotors 44, des elektrischen Schwenkmotors 10,
der Schwenkbremse 11, der Arbeitsmaschineneinheit 20 und
der Laufeinheit 30 auf der Grundlage der Signale durchzuführen,
die von den vorstehend beschriebenen verschiedenen Sensoren 46, 48 und 63,
verschiedenen Schal tern 71, 72, 76, 77 und 78 und
Bedienhebeln 50, 70 ausgegeben werden.
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Wird
zum Beispiel der Bedienhebel 50 während eines
Betriebs der Brennkraftmaschine 40 bedient, dann wird ein
Steuerhydraulikdruck an das Betriebsventil 24, 25, 26, 33 oder 34 gemäß dem
Betrieb des hydraulischen Bedienhebels 50 angelegt, und
steuert das Betriebsventil 24, 25, 26, 33 oder 34 von
der hydraulischen Pumpe 42 zugeführtes Drucköl,
dann wird dadurch die Arbeitsmaschineneinheit 20 und die
Laufeinheit 30 zu einem Ausführen von gewünschten
Betrieben veranlasst. In der Zwischenzeit befiehlt die Hauptsteuereinrichtung 100 der
Brennkraftmaschinensteuereinrichtung 45 eine Brennkraftmaschinensollgeschwindigkeit,
und die Brennkraftmaschinensteuereinrichtung 45 steuert
die Brennstoffeinspritzmenge, um die Sollgeschwindigkeit als Antwort
auf den Befehl zu erreichen.
-
Die
Hauptsteuereinrichtung 100 ist mit einer Leerlaufstoppsteuereinrichtung 110 und
einer Brennkraftmaschinenneuanlasssteuereinrichtung 120 versehen.
Die Leerlaufstoppsteuereinrichtung 110 stoppt einen Leerlauf
der Brennkraftmaschine 40, wenn vorbestimmte Stoppbedingungen
während eines Betriebs der Brennkraftmaschine 40 erfüllt sind.
Die Brennkraftmaschinenneuanlasssteuereinrichtung 120 lässt
ein Neuanlassen der Brennkraftmaschine 40 zu, wenn vorbestimmte
Neuanlassbedingungen in einem Zustand erfüllt sind, in
dem der Leerlauf der Brennkraftmaschine 40 durch die Leerlaufstoppsteuereinrichtung 110 gestoppt
wird.
-
Die
Leerlaufstoppsteuereinrichtung 110 umfasst eine Brennkraftmaschinengeschwindigkeitssteuereinheit 111,
eine Leerlaufstoppverarbeitungseinheit 112, eine Maschinenbetriebsverbotseinheit 113,
eine Herabzählanzeigeverarbeitungseinheit 114 und
eine Ankündigungsverarbeitungseinheit 115.
-
Die
Brennkraftmaschinengeschwindigkeitssteuereinheit 111 überwacht
die Bedienzustände des hydraulischen Bedienhebels 50 und
des Schwenkbedienhebels 70 (nachstehend werden beide lediglich als
die „Bedienhebel 50, 70” bezeichnet)
in einem Leerlaufzustand (z. B. circa 2000 U/min) der Brennkraftmaschine 40 und
gibt ein Steuersignal zu der Brennkraftmaschinensteuereinrichtung 45 aus,
um die Geschwindigkeit der Brennkraftmaschine 40 auf eine
niedrige Geschwindigkeit (z. B. circa 1050 U/min) zu verringern,
wenn eine Dauer, für die die Bedienhebel 50, 70 in
neutralen Zuständen gehalten werden, eine voreingestellte
Zeit (T1 Sekunden) niedriger Geschwindigkeit erreicht.
-
Die
Leerlaufstoppverarbeitungseinheit 112 weist eine Bedienhebelüberwachungseinheit 112a, eine
Neutralzustandszeitgabeeinheit 112b und eine Leerlaufstoppeinheit 112c auf.
Die Bedienhebelüberwachungseinheit 112a überwacht
die Bedienzustände der Bedienhebel 50, 70 während
eines Betriebs der Brennkraftmaschine 40. Die Neutralzustandszeitgabeeinheit 112b misst
eine Zeit, für die die Bedienhebel 50, 70 in
den neutralen Zuständen gehalten werden. Die Leerlaufstoppeinheit 112c stoppt
den Leerlauf der Brennkraftmaschine 40, wenn ein Ergebnis
der Zeitgabe durch die Neutralzustandszeitgabeeinheit 112b eine
vorbestimmte Stoppzeit (T2 Sekunden) erreicht, falls keine voreingestellten Stoppverbotsbedingungen
erfüllt sind.
-
In
dem Ausführungsbeispiel sind die folgenden Stoppverbotsbedingungen
gesetzt.
- (1) Der PPC-Schließhebel 79 befindet
sich in der Rückzugsposition.
- (2) Die gespeicherte Spannung der Kapazität 61 ist
kleiner als ein voreingestellter Schwellenwert.
- (3) Die Klimaanlage ist in Betrieb.
- (4) Die Brennkraftmaschine befindet sich in einem Aufwärmbetrieb.
- (5) Eine Betriebszeit nach dem Neuanlassen der Brennkraftmaschine
ist kürzer als eine voreingestellte Zeit.
-
Der
Grund, aus dem „Der PPC-Schließhebel 79 befindet
sich in der Rückzugsposition” die Stoppverbotsbedingung
ist, besteht darin, dass sich der Bediener mit hoher Wahrscheinlichkeit
von dem Führerstand entfernt, und ein Abschalten des Brennkraftmaschinenschlüssels
zum Stoppen des Betriebs der gesamten Arbeitsmaschine vorzuziehen
ist, um den Leerlauf zu stoppen.
-
Der
Grund, aus dem „Die gespeicherte Spannung der Kapazität 61 ist
kleiner als ein voreingestellter Schwellenwert” die Stoppverbotsbedingung
ist, besteht in einem Aufrechterhalten eines leichten Neuanlassens
der Brennkraftmaschine 40 nach dem Stoppen des Leerlaufs.
Wie nachstehend beschrieben ist, erfordern der Anlasser 43 und
ein Unterstützungsbetriebs durch den Generatormotor 44 zu
dem Zeitpunkt des Neuanlassens der Brennkraftmaschine elektrische
Energie, und deshalb ist es vorzuziehen, den vorstehend beschriebenen
Schwellenwert auf einen vergleichsweise hohen Wert zu setzen.
-
Der
Grund, aus dem „Die Klimaanlage ist in Betrieb”,
und der Grund, aus dem „Die Brennkraftmaschine befindet
sich in dem Aufwärmzustand” die Stoppverbotsbedingungen
sind, besteht darin, dass deren Zielsetzungen nicht erreicht werden
können, wenn der Leerlauf gestoppt ist.
-
Der
Grund, aus dem „Die Betriebszeit nach dem Neuanlassen der
Brennkraftmaschine ist kürzer als die voreingestellte Zeit” die
Stoppverbotsbedingung ist, besteht darin, dass die Arbeitsleistung
beeinträchtigt werden und sich der Brennstoffverbrauch erhöhen
kann, falls die Brennkraftmaschine 40 häufig angelassen
und gestoppt wird.
-
Die
Leerlaufstoppverarbeitungseinheit 112 weist eine Funktion
zum Ausweiten der Stoppzeit auf, falls der Ausweitungsschalter 76 eingeschaltet
ist, wenn die Brennkraftmaschine 40 durch die Brennkraftmaschinengeschwindigkeitssteuereinheit 111 veranlasst
wird, mit einer niedrigen Geschwindigkeit zu laufen. Wird der Ausweitungsschalter 76 wiederholt
bedient, dann führt die Leerlaufstoppverarbeitungseinheit 112 eine
Verarbeitung zum Ausweiten der Stoppzeit jedes Mal dann durch, wenn
der Schalter 76 eingeschaltet wird.
-
Die
Maschinenbetriebsverbotseinheit 113 stoppt das Steuersignal
von der Hauptsteuereinrichtung 100 zu der Schwenksteuereinrichtung 62 und stellt
die Schwenkbremse 11, um das Schwenken der oberen Schwenkkarosserie 2 hinsichtlich
der unteren Laufkarosserie 1 mechanisch zu verhindern,
wenn der Leerlauf der Brennkraftmaschine 40 durch die Leerlaufstoppverarbeitungseinheit 112 gestoppt
wird. Außerdem gibt die Maschinenbetriebsverbotseinheit 113 ein
Steuersignal zum Halten des Abschaltzustands zu dem Abschaltventil 52 für
einen Steuerhydraulikdruck aus, wenn der Leerlauf der Brennkraftmaschine 40 durch
die Leerlaufstoppverarbeitungseinheit 112 gestoppt wird.
Wird das Abschaltventil 52 für einen Steuerhydraulikdruck
durch das Steuersignal von der Maschinenbetriebsverbotseinheit 113 in dem
Abschaltzustand aufrechterhalten, dann verbleibt das Abschaltventil 52 für
einen Steuerhydraulikdruck selbst dann in dem Abschaltzustand, wenn der
PPC-Schließhebel 79 bedient wird.
-
Die
Herabzählanzeigeverarbeitungseinheit 114 gibt
Anzeigedaten zum Bereitstellen einer Herabzählanzeige zu
dem Monitor 75 aus, wenn eine Zeit zu dem Stoppen des Leerlaufs
durch die Leerlaufstoppverarbeitungseinheit 112 kleiner
oder gleich einer vorbestimmten Zeit (T3 Sekunden) wird. Zum Beispiel
gibt die Herabzählanzeigeverarbeitungseinheit 114 die
Anzeigedaten zu dem Monitor 75 aus, wenn die Zeit zu dem
Stoppen des Leerlaufs 10 Sekunden wird, und stellt die
Herabzählanzeige bereit, wie „10 Sekunden bis
zum Stopp des Leerlaufs”, „9 Sekunden bis zum
Stopp des Leerlaufs”, bis der Leerlauf gestoppt wird. Wird
die Zeit bis zu dem Stoppen des Leerlaufs durch den vorstehend beschriebenen
Ausweitungsschalter 76 auf 10 Sekunden oder länger
ausgeweitet, dann wird die Herabzählanzeige zeitweise gestoppt
und wird eine Verarbeitung zum Neustarten der Herabzählanzeige
ausgeführt, wenn die Zeit wieder 10 Sekunden wird.
-
Wird
der Leerlauf der Brennkraftmaschine 40 durch die Leerlaufstoppverarbeitungseinheit 112 gestoppt,
dann lässt die Ankündigungsverarbeitungseinheit 115 den
Alarmsummer 73 ertönen und die Drehleuchte 74 aufleuchten,
um dadurch eine Ankündigung des Leerlaufstoppzustands an
die Umgebung der Arbeitsmaschine zu tätigen.
-
Des
Weiteren gibt die Ankündigungsverarbeitungseinheit 115 Ankündigungsdaten
zu dem Monitor 75 aus, um eine Ankündigung zu
tätigen, wenn die nachstehenden Bedingungen erfüllt
sind.
- (1) Der PPC-Schließhebel 79 wurde
in die Vorschubposition bewegt.
- (2) Eine vorbestimmte Zeit nach dem Stoppen des Leerlaufs ist
verstrichen.
- (3) Eine gespeicherte Spannung der Kapazität 61 ist
kleiner als ein voreingestellter Schwellenwert.
-
Die
Anzeige wird auf dem Monitor 75 bereitgestellt, wenn diese
Bedingungen erfüllt sind, um zu verhindern, dass die Arbeitsmaschine
mit eingestecktem Brennkraftmaschinenschlüssel in dem Leerlaufstoppzustand
verlassen wird.
-
Demgegenüber
umfasst die Brennkraftmaschinenneuanlasssteuereinrichtung 120 eine
Neuanlassverarbeitungseinheit 121, eine Schließzustandsüberwachungseinheit 122 und
eine Anlassunterstützungssteuereinheit 123.
-
Wird
der Brennkraftmaschinenneuanlassschalter 76 in dem Zustand
eingeschaltet, in dem der Leerlauf der Brennkraftmaschine 40 durch
die Leerlaufstoppsteuereinrichtung 110 gestoppt wird, dann gibt
die Neuanlassverarbeitungseinheit 121 eine Neuanlasszulassung
für die Brennkraftmaschine 40 zu dem Anlasser 43 und
der Brennkraftmaschinensteuereinrichtung 45 unter der Bedingung
aus, dass die Bedienhebel 50, 70 in den neutralen
Zuständen gehalten werden. Wird die Brennkraftmaschine 40 neu
angelassen, dann veranlasst die Neuanlassverarbeitungseinheit 121 zuerst
die Brennkraftmaschine 40, maximal mit einer ersten Geschwindigkeit
(z. B. circa 1050 U/min) zu laufen. Wird der PPC-Schließhebel 79 in
die Vorschubposition bewegt, um das Abschaltventil 52 für
einen Steuerhydraulikdruck in den geöffneten Zustand zu
verbringen, dann fährt die Neuanlassverarbeitungseinheit 121 die
Brennkraftmaschine 40 auf eine zweite Geschwindigkeit (z.
B. 2000 U/min) hoch.
-
Die
Schließzustandsüberwachungseinheit 122 gibt
ein Steuersignal zum Halten des Abschaltventils 52 für
einen Steuerhydraulikdruck in dem Abschaltzustand aus, bis eine
vorbestimmte Betriebsmöglichkeitszustandsbedingung erfüllt
ist, nachdem die Brennkraftmaschine 40 durch die Neuanlassverarbeitungseinheit 121 neu
angelassen wird. Wird das Abschalt ventil 52 für
einen Steuerhydraulikdruck durch das Steuersignal von der Schließzustandsüberwachungseinheit 122 in
dem Abschaltzustand gehalten, dann läuft das Abschaltventil 52 für
einen Steuerhydraulikdruck nicht und verbleibt selbst dann in dem
Abschaltzustand, wenn der PPC-Schließhebel 79 bedient
wird. In dem Ausführungsbeispiel wird die Verarbeitung
unter Berücksichtigung der Betriebsmöglichkeitszustandsbedingung
ausgeführt, die zu erfüllen ist, wenn sich die
Geschwindigkeit der neu angelassenen Brennkraftmaschine 40 auf
eine voreingestellte Betriebsgeschwindigkeit (z. B. 700 U/min) erhöht
hat.
-
Wird
der Anlasser 43 als Antwort auf die Neuanlasszulassung
von der Neuanlassverarbeitungseinheit 121 angesteuert und
wird die Brennkraftmaschine 40 neu angelassen, dann gibt
die Anlassunterstützungssteuereinheit 123 zu der
Generatormotorsteuereinrichtung 60 ein Steuersignal zum Veranlassen
des Generatormotors 44 zu einem Laufen als der Motor aus,
bis die Geschwindigkeit der Brennkraftmaschine 40 eine
vorbestimmte Unterstützungsendgeschwindigkeit erreicht.
-
3 zeigt
ein Ablaufdiagramm der Leerlaufstoppverarbeitung, die durch die
vorstehend beschriebene Leerlaufstoppsteuereinrichtung 110 der Hauptsteuereinrichtung 100 durchgeführt
wird. Die Leerlaufstoppverarbeitung der Arbeitsmaschine wird nachstehend
unter Bezugnahme auf 3 und nach Bedarf auf die Zeitdiagramme
in 7, 8 beschrieben. Wie in 7, 8 gezeigt
ist, basiert die nachstehende Beschreibung auf den Annahmen, dass
sich der PPC-Schließhebel 79 in der Vorschubposition
befindet, und dass das Abschaltventil 52 für einen
Steuerhydraulikdruck geöffnet ist.
-
Zuerst,
wenn die Brennkraftmaschine 40 in Betrieb ist (Schritt
S101: Ja), dann überwacht die Hauptsteuereinrich tung 100 die
Bedienzustände der Bedienhebel 50, 70 (Schritt
S102). Werden die Bedienhebel 50, 70 in den neutralen
Zuständen gehalten (Schritt S102: Ja), ob die Dauer der
neutralen Zustände die Zeit (T1 Sekunden) niedriger Geschwindigkeit
erreicht oder nicht (Schritt S103, Schritt S104, Schritt S105).
Werden die Bedienhebel 50, 70 ausgelenkt, bevor
die Dauer die Zeit niedriger Geschwindigkeit erreicht (Schritt S104:
Nein – Schritt S105: Ja), dann setzt die Hauptsteuereinrichtung 100 einen Zeitgeber 1 rück
(Schritt S106) und lässt dann die Prozedur zurückkehren,
um diese Leerlaufstoppverarbeitung zu beenden. Im Ergebnis setzt
die Brennkraftmaschine 40 den Leerlauf mit einer Geschwindigkeit
von circa. 2000 U/min fort.
-
Dauern
demgegenüber die neutralen Zustände der Bedienhebel 50, 70 für
die Zeit niedriger Geschwindigkeit an (Schritt S104: Ja, t1 ➔ t2
in 7 und 8), dann wird der Zeitgeber 1 gelöscht (Schritt
S107), und wird dann ein Steuersignal zu der Brennkraftmaschinensteuereinrichtung 45 ausgegeben,
um die Brennkraftmaschinengeschwindigkeit auf die niedrige Geschwindigkeit
zu verringern (Schritt S108). Im Ergebnis dauert der Leerlauf der Brennkraftmaschine 40 mit
der niedrigen Geschwindigkeit fort, auf die die Brennkraftmaschinengeschwindigkeit
verringert wurde. Auf diese Art und Weise können der Brennstoffverbrauch
und der Betrag von ausgestoßenem Kohlendioxid verglichen
mit einem Fall verringert werden, in dem der Leerlauf der Brennkraftmaschine 40 in
dem vorherigen Zustand fortgesetzt wird (t2 ➔ in 7 und 8).
-
Außerdem
gibt die Hauptsteuereinrichtung 100 ein Steuersignal zu
der Brennkraftmaschinensteuereinrichtung 45 aus und startet
gleichzeitig einen Zeitgeber 2 neu (Schritt S109) und bestimmt,
ob die neutralen Zustände der Bedienhebel 50, 70 für die
Stoppzeit (T2 Sekunden) andauern oder nicht (Schritt S110, Schritt
S111).
-
In
der Zwischenzeit bestimmt die Hauptsteuereinrichtung 100,
ob es Zeit ist, das Herabzählen anzuzeigen, oder nicht
(Schritt S112). Ist es Zeit zum Anzeigen (Schritt S112: Ja, t3 in 7 und 8,
t5 in 8), dann wird das Herabzählen auf dem
Monitor 75 angezeigt (Schritt S113, t3 ➔ t4 in 7 und 8,
t5 ➔ t6 in 8).
-
Die
Hauptsteuereinrichtung 100 überwacht, ob der Ausweitungsschalter 76 eingeschaltet
wird oder nicht (Schritt S114). Wird der Ausweitungsschalter 76 eingeschaltet
(Schritt S114: Ja, t4 in 8), dann wird der Zeitgeber 2 gelöscht
(Schritt S115) und die Prozedur geht zu Schritt S109 über
(t4 ➔ t6 in 8).
-
Dauern
die neutralen Zustände der Bedienhebel 50, 70 für
die Stoppzeit an, wenn sich der Leerlauf der Brennkraftmaschine 40 bei
der niedrigen Geschwindigkeit befindet (Schritt S110:. Ja, t4 in 7, t6
in 8), dann führt die Hauptsteuereinrichtung 100 eine
Stoppverarbeitung der Brennkraftmaschine 40 unter der Bedingung
durch, dass keine Stoppverbotsbedingungen erfüllt sind
(Schritt S116: Nein ➔ Schritt S117).
-
Die
Hauptsteuereinrichtung 100, die die Stoppverarbeitung der
Brennkraftmaschine 40 durchführte, führt
eine Maschinenbetriebsstoppverarbeitung durch (Schritt S118), führt
eine Ankündigungsverarbeitung durch (Schritt S119) und
beendet diese Leerlaufstoppverarbeitung nach dem Löschen des
Zeitgebers 2 (Schritt S120).
-
Im
Ergebnis wird der unnötige Leerlauf der Brennkraftmaschine 40 gestoppt
und es ist deshalb möglich, den Brenn stoffverbrauch und
den Betrag von ausgestoßenem Kohlendioxid zu verringern.
In diesem Fall ist es möglich, da der Leerlauf der Brennkraftmaschine 40 zumindest
unter der Bedingung gestoppt wird, dass die gespeicherte Spannung
der Kapazität 61 größer oder
gleich dem voreingestellten Schwellenwert ist, hinreichende elektrische
Energie zum Neuanlassen der Brennkraftmaschine 40 sicherzustellen.
-
Des
Weiteren wird, wenn der Leerlauf der Brennkraftmaschine 40 gestoppt
wird, das Steuersignal zu der Schwenksteuereinrichtung 62 gestoppt und
die Schwenkbremse 11 gestellt, um das Schwenken der oberen
Schwenkkarosserie 2 hinsichtlich der unteren Laufkarosserie 1 mechanisch
zu verhindern. Außerdem wird das Steuersignal zum Halten
des Abschaltzustands zu dem Abschaltventil 52 für
einen Steuerhydraulikdruck ausgegeben. Deshalb steht selbst dann,
wenn die Bedienhebel 50, 70 in dem Leerlaufstoppzustand
irrtümlich bedient werden, nicht zu befürchten,
dass der elektrische Schwenkmotor 10 und die hydraulischen
Stellglieder 21, 22, 23, 31 und 32 zufällig
bedient werden, die obere Schwenkkarosserie 2 nicht hinsichtlich
der unteren Laufkarosserie 1 schwenkt, sich die untere
Laufkarosserie 1 nicht fortbewegt und die Arbeitsmaschineneinheit 20 nicht
läuft.
-
In
dem Leerlaufstoppzustand der Brennkraftmaschine 40 leuchtet
die Drehleuchte 74 weiter und der Alarmsummer 73 ertönt
weiter. Deshalb ist es möglich, den Menschen in der Umgebung
der Arbeitsmaschine den Leerlaufstoppzustand anzukündigen.
-
Selbst
wenn sich der Leerlauf der Brennkraftmaschine 40 auf der
niedrigen Geschwindigkeit befindet, dann wird die Prozedur zur Rückkehr
veranlasst (Schritt S121), nachdem der Zeitgeber 2 gelöscht
ist, und diese Leerlaufstoppverarbeitung endet ohne Stoppen des
Leerlaufs, falls die Bedienhe bel 50, 70 nach Wunsch
des Bedieners bedient werden, der die Herabzählverarbeitung
visuell erkannt hat (Schritt S111: Ja). Deshalb ist es möglich,
die Bauarbeit ohne Stoppen des Leerlaufs fortzusetzen, und es steht
nicht zu befürchten, dass die vorstehend beschriebene Leerlaufstoppverarbeitung
die Bauarbeit ernsthaft stört. Selbst wenn sich der Leerlauf
der Brennkraftmaschine 40 auf der niedrigen Geschwindigkeit
befindet, wird die Prozedur zur Rückkehr veranlasst (Schritt
S121), nachdem der Zeitgeber 2 gelöscht ist, und
diese Leerlaufstoppverarbeitung endet ohne Stoppen des Leerlaufs,
falls irgendeine der vorstehend beschriebenen Stoppverbotsbedingungen erfüllt
ist, d. h. (1) der PPC-Schließhebel 79 befindet sich
in der Rückzugsposition, (2) die gespeicherte Spannung
der Kapazität 61 ist kleiner als der voreingestellte
Schwellenwert, (3) die Klimaanlage ist in Betrieb, (4) die Brennkraftmaschine
befindet sich in dem Aufwärmbetrieb und (5) eine Betriebszeit
nach dem Neuanlassen der Brennkraftmaschine ist kürzer als
die voreingestellte Zeit (Schritt S116: Ja). Deshalb (1) wird, falls
sich der Bediener lange von dem Führerstand entfernt, der
Leerlauf nicht automatisch gestoppt, um den Bediener zu ermutigen,
den Schlüsselschalter 71 abzuschalten, um die
Brennkraftmaschine zu stoppen. (2) Der Leerlauf wird unter Umständen
nicht automatisch gestoppt, in denen es schwierig werden könnte,
die Brennkraftmaschine neu anzulassen. (3) Die Verarbeitung stört
den Betrieb der Klimaanlage nicht. (4) Die Verarbeitung stört den
Aufwärmbetrieb der Brennkraftmaschine nicht. (5) Es ist
möglich, das häufige Auftreten des automatischen
Stoppens und des automatischen Neuanlassens der Brennkraftmaschine
zu verhindern.
-
4 zeigt
ein Ablaufdiagramm der Brennkraftmaschinenneuanlassverarbeitung,
die durch die Brennkraftmaschinenneuanlasssteuereinrichtung 120 der
vorstehend beschriebenen Hauptsteuereinrichtung 100 durchgeführt
wird. Die Leer laufstoppverarbeitung der Arbeitsmaschine wird nachstehend
unter Bezugnahme auf 4 und nach Bedarf auf die Zeitdiagramme
in 7 und 8 beschrieben. Die nachstehende
Beschreibung basiert auf den Annahmen, dass sich die Brennkraftmaschine 40 durch
die vorstehend beschriebene Leerlaufstoppverarbeitung in dem Leerlaufstoppzustand
befindet, dass sich der PPC-Schließhebel 79 in
der Vorschubposition befindet, und dass sich das Abschaltventil 52 für
einen Steuerhydraulikdruck in einem Abschaltzustand, wie bei t5
in 7 oder t7 in 8 gezeigt
ist.
-
Befindet
sich die Brennkraftmaschine 40 durch die Leerlaufstoppverarbeitung
in dem Leerlaufstoppzustand (Schritt S201: Ja), dann überwacht
die Hauptsteuereinrichtung 100 zuerst die Bedienzustände
des Brennkraftmaschinenneuanlassschalters 77 und der Bedienhebel 50, 70 (Schritt
S202, Schritt S203). Wurde der Brennkraftmaschinenneuanlassschalter 77 eingeschaltet
und befinden sich die Bedienhebel 50, 70 in den
neutralen Zuständen (Schritt S202: Ja ➔ Schritt
S203: Ja, t10 in 7 und 8), dann
gibt die Hauptsteuereinrichtung 100 eine Neuanlasszulassung
der Brennkraftmaschine 40 zu dem Anlasser 43 und
der Brennkraftmaschinensteuereinrichtung 45 aus (Schritt
S204). Die zu dem Anlasser 43 und der Brennkraftmaschinensteuereinrichtung 45 ausgegebene
Neuanlasszulassung der Brennkraftmaschine 40 kommt mit
einem oberen Grenzwert, d. h. der ersten Geschwindigkeit. Im Ergebnis wird
der Anlasser 43 angesteuert (Schritt S205) und wird die
Brennkraftmaschine 40 mit der ersten Geschwindigkeit als
eine Sollgeschwindigkeit neu angelassen. Gleichzeitig mit dem Neuanlassen
der Brennkraftmaschine 40 wird die Drehleuchte 74 abgeschaltet
und wird das Ertönen des Alarmsummers 73 gestoppt,
um die Ankündigung an die Umgebung zu beenden.
-
Wird
der Anlasser 43 angesteuert, dann führt die Hauptsteuereinrichtung 100 gleichzeitig
eine Unterstützungsverarbeitung durch (Schritt S206). In
der Unterstützungsverarbeitung erfasst die Hauptsteuereinrichtung 100 die
Brennkraftmaschinengeschwindigkeit (Schritt S301), bestimmt, ob
die erfasste Brennkraftmaschinengeschwindigkeit eine eine Unterstützung
erfordernde Geschwindigkeit ist oder nicht (Schritt S302) und veranlasst
den Generatormotor 44 zu einem Laufen als der Motor, wenn
es sich um die eine Unterstützung erfordernde Geschwindigkeit
handelt (Schritt S302: Ja), wie in 5 gezeigt
ist.
-
Die
eine Unterstützung erfordernde Geschwindigkeit, bezüglich
derer die Bestimmung in Schritt S302 getroffen wird, ist eine Geschwindigkeit der
Brennkraftmaschine 40, die 50 U/min oder darüber
beträgt, wobei der Betragswert von deren Differenz von
einer Sollbrennkraftmaschinengeschwindigkeit 100 U/min oder darüber
beträgt. Läuft der Generatormotor 44 als
der Motor mit der eine Unterstützung erfordernden Geschwindigkeit,
dann wird die Brennkraftmaschine 40 mit einem Drehmoment
des Anlassers 43 zuzüglich eines Drehmoments des
Generatormotors 44 angetrieben, und es ist möglich,
die Brennkraftmaschine 40 mit einer verringerten Last an dem
Anlasser 43 schnell und zuverlässig auf die Sollgeschwindigkeit
hochzufahren.
-
Wird
der Betragswert der Differenz zwischen der Brennkraftmaschinengeschwindigkeit
und der Sollbrennkraftmaschinengeschwindigkeit kleiner als 100 U/min
(Schritt S302: Nein), dann lässt die Hauptsteuereinrichtung 100 die
Verarbeitung zurückkehren und beendet diese Unterstützungsverarbeitung.
-
In 4 führt
die Hauptsteuereinrichtung 100, die die Unterstützungsverarbeitung
beendete, dann eine Maschinenbetriebsstopplöseverarbeitung durch
(Schritt S207). In der Maschinenbetriebsstopplöseverarbeitung
erfasst die Hauptsteuereinrichtung 100 zuerst die Brennkraftmaschinengeschwindigkeit (Schritt
S401) und bestimmt, ob die erfasste Brennkraftmaschinengeschwindigkeit
größer oder gleich der Betriebsgeschwindigkeit
ist oder nicht (Schritt S402), wie in 6 gezeigt
ist. Ist die Brennkraftmaschinengeschwindigkeit größer
oder gleich der Betriebsgeschwindigkeit (Schritt S402: Ja), dann
lässt die Hauptsteuereinrichtung 100 ein Öffnen
des Abschaltventils 52 für einen Steuerhydraulikdruck
zu, das in dem Abschaltzustand gehalten wurde (Schritt S403), nimmt
eine Ausgabe des Steuersignals zu der Schwenksteuereinrichtung 60 wieder
auf (Schritt S404) und löst die gestellte Schwenkbremse 11,
um die Prozedur zurückkehren zu lassen (Schritt S405).
-
Im
Ergebnis, wie in 4 gezeigt ist, falls der PPC-Schließhebel 79 in
die Vorschubposition bewegt wird (Schritt S208: Ja), dann kommt
das Abschaltventil 52 für einen Steuerhydraulikdruck
in den geöffneten Zustand (Schritt S209). Auf diese Art
und Weise wird der Steuerdruck an die Betriebsventile 24, 25, 26, 33 und 34 angelegt,
wenn der hydraulische Bedienhebel 50 bedient wird, was
bedeutet, dass die Arbeitsmaschineneinheit 20 und die Laufeinheit 30 wieder
gemäß der Bedienung des hydraulischen Bedienhebels 50 bedienbar
sind. Wird der Schwenkbedienhebel 70 bedient, dann wird
das Steuersignal gemäß der Bedienung des Schwenkbedienhebels 70 zu
der Schwenksteuereinrichtung 60 ausgegeben, um die obere
Schwenkkarosserie 2 hinsichtlich der unteren Laufkarosserie 1 zu
schwenken.
-
In
Schritt S209 in 4 gibt die Hauptsteuereinrichtung 100,
die das Abschaltventil 52 für einen Steuerhydraulikdruck öffnete,
ein Steuersignal zum Erhöhen der Geschwindigkeit der Brennkraftmaschine 40 auf
eine zweite Geschwindigkeit zu der Brennkraftmaschinensteuereinrichtung 45 gleichzeitig
mit dem Öffnen des Ventils 52 aus (Schritt S210).
Im Ergebnis wird die Geschwindigkeit der Brennkraftmaschine 40 circa
2000 U/min, und die Arbeitsmaschine kehrt in den Zustand vor der
Leerlaufstoppverarbeitung zurück.
-
Da
das Neuanlassen der Brennkraftmaschine 40 unter der Bedingung
zugelassen wird, dass sich die Bedienhebel 50, 70 in
der vorstehend beschriebenen Neuanlassverarbeitung der Brennkraftmaschine 40 in
den neutralen Zuständen befinden, steht nicht zu befürchten,
dass eine Last zum Antreiben der hydraulischen Pumpe 42 die
Brennkraftmaschine 40 während des Neuanlassens
belastet. Deshalb ist es selbst dann möglich, die Brennkraftmaschine 40 zuverlässig
neu anzulassen, wenn der Leerlauf der Brennkraftmaschine 40 gestoppt
wird, um den Brennstoffverbrauch und die Menge von ausgestoßenem
Kohlendioxid zu verringern.
-
Dann
werden die Leerlaufstoppverarbeitung und Brennkraftmaschinenneuanlassverarbeitung, die
vorstehend beschrieben sind, wiederholt durchgeführt und
es ist möglich, den Brennstoffverbrauch und die Menge von
ausgestoßenem Kohlendioxid ohne ein Stören der
Bauarbeit zu verringern.
-
Obwohl
die Geschwindigkeit der der Brennkraftmaschinengeschwindigkeit zu
Beginn des Stoppens des Leerlaufs in dem vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispiel verringert wird, ist eine Verringerung
der Brennkraftmaschinengeschwindigkeit nicht unumgänglich.
-
Obwohl
der Ausweitungsschalter 76 und der Brennkraftmaschinenneuanlassschalter 77 in
dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel als separate,
voneinander unabhängige Schalter vorgesehen sind, sind
sie nicht notwendigerweise als die getrennten Schalter vorgesehen,
und es kann derselbe Schalter gemeinsam verwendet werden. In diesem
Fall weitet die Hauptsteuereinrichtung 100 die Stoppzeit
aus, wenn der Schalter während eines Betriebs niedriger
Geschwindigkeit der Brennkraftmaschine 40 durch die Brennkraftmaschinengeschwindigkeitsteuereinheit 111 eingeschaltet
wird. Befindet sich demgegenüber die Brennkraftmaschine
in dem Stoppzustand und ist der Schalter eingeschaltet, dann gibt
die Hauptsteuereinrichtung 100 eine Neuanlasszulassung
der Brennkraftmaschine 40 zu dem Anlasser 43 und
der Brennkraftmaschinensteuereinrichtung 45 unter der Bedingung
aus, dass die Bedienhebel 50, 70 in den neutralen
Zuständen gehalten werden.
-
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
-
Wie
vorstehend beschrieben ist, ist die Erfindung für die Arbeitsmaschine
nützlich, in der das hydraulische Stellglied und das elektrische
Stellglied veranlasst werden, gewünschte Betriebe durch
Bedienung der Bedienhebel auszuführen, und ist zum Verringern
des Brennstoffverbrauchs und der Menge von ausgestoßenem
Kohlendioxid durch Stoppen des Leerlaufs geeignet, ohne an dem durch
die Aufnahme des elektrischen Stellglieds verursachten Problem zu
leiden.
-
Zusammenfassung
-
Eine
Arbeitsmaschine umfasst: hydraulische Stellglieder 21, 22, 23, 31 und 32;
eine Kapazität 61 zum Speichern von elektrischer
Energie, wenn ein Generatormotor 44 als ein Generator fungiert,
und zum Zuführen von elektrischer Energie, wenn der Generatormotor 44 als
ein Motor fungiert; und einen elektrischen Schwenkmotor 10,
wobei die hydraulischen Stellglieder 21, 22, 23, 31 und 32 und
der elektrische Schwenkmotor 10 durch eine Bedienung von Bedienhebeln 50, 70 betrieben
werden. Die Arbeitsmaschine umfasst eine Leerlaufstoppsteuereinheit 110 zum
Stoppen des Leerlaufs einer Brennkraftmaschine 40 und hält
den elektrischen Schwenkmotor 10 in einem Betriebsverbotszustand
zumindest unter der Bedingung, dass die gespeicherte Spannung der Kapazität 61 eine
vorbestimmte Spannung oder höher ist, wenn die neutralen
Zustände der Bedienhebel 50, 70 für
eine vorbestimmte Stoppzeit während eines Betriebs der
Brennkraftmaschine 40 andauern.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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