JP2855526B2 - 特殊車両におけるエンジンの自動減速方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、特殊車両におけるエンジンの自動減速方
法及び装置、殊に、パワーショベルやクレーン等の特殊
車両における各種作業用油圧モータへ、圧油を供給する
油圧ポンプの駆動用エンジンの自動減速方法及び装置に
関するものである。 （従来の技術） 一般にパワーショベルやクレーン等の特殊車両におけ
る各種作業用油圧モータへの圧油を供給する油圧ポンプ
駆動用エンジンにおいては、当該特殊車両によりなされ
る作業の特殊性から、当該各種作業を確実に遂行するた
めの充分な出力確保が重要であり、当該エンジンの出力
回転数を高目に設定するのが通常である。そして、例え
ば、パワーショベルのエンジンには、掘削、積込等の作
業をするフル運転状態と、ダンプ待ちや地ならし等の無
負荷ないし軽負荷運転状態とがあり、このエンジンの無
負荷ないし軽負荷運転状態にあっては、エンジンの高速
回転に伴なう騒音発生防止と燃料節約のため、パワーシ
ョベル作業の中止の都度、手動操作によりエンジンを低
速運転に切換えるか、又は作業機の操作レバーの非操作
状態を検出状態により（当該作業機の非作業状態を）検
出して、エンジンの回転数を低下させる手段を設けた建
設機械のエンジンの制御装置が提案されている（例え
ば、特開昭59−231155号公報参照）。 また、特公昭60−38561号公報には、エンジンにより
駆動される油圧ポンプからの圧油により作動する複数の
アクチュエータと、上記エンジンの回転数を設定するス
ロットルレバーと、上記アクチュエータの作動を制御す
る作動制御器と、上記アチュエータに対応して設けら
れ、かつ、上記作動制御器を操作して上記アクチュエー
タの作動を指令する複数の操作レバーとを有する油圧式
建設機のエンジンの回転数制御方法において、上記操作
レバーの少なくとも一つが作動状態になったとき、上記
エンジンの回転数を上記スロットルレバーにより設定さ
れた設定回転数とする設定回転数運転を指令し、その設
定回転数運転指令状態で上記操作レバーのすべてが中立
状態となった時点から予め定められた遅延時間を経過し
た時、上記エンジンの回転数を上記設定回転数より小さ
い低速回転数とする低速回転数運転を指令する制御方法
が記載されている。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、前記ような従来の特殊車両のエンジン
の制御装置にあっては、エンジンの回転数が当該特殊車
両による各種作業を確実に遂行できるように、充分高く
設定されるのが通常であり、また、複数のアクチュエー
タの少なくとも２つの動作状態が予定される限り、当該
エンジンによるフル作業状態にするものであったため、
当該特殊車両による各種作業を確実に行える利点は存す
るものの、次のような問題点があった。すなわち、 （１） 負荷運転と無負荷ないし軽負荷運転状態との繰
返されることが通常である特殊車両にあっては、荷の積
込み待ち時や地ならし作業時等の無負荷ないし軽負荷運
転状態が比較的長く継続する場合には、エンジンが高速
回転して騒音を発生するばかりでなく、実質的に無駄に
なる燃料消費量が増大する。 （２） 無負荷ないし軽負荷運転状態におけるエンジン
の回転数をマニユアル操作により減速させるものにあっ
ては、その低速運転へのマニユアル操作による切換えが
面倒であり、ひいては、各種作業機の誤操作を招く恐れ
がある。 （３） 各種作業機の操作レバーの非作業状態を検出す
る手段と、該検出手段により非作業状態が検出された際
にエンジンの回転数を自動的に減速させる制御手段とを
備えるもの（特開昭59−231155号公報）にあっては、当
該特殊車両が、例えば、地ならし等の軽作業状態を含め
何等かの作業を継続する限り、当該エンジンの高速運転
状態が継続されることに基ずく騒音が発生し、しかも、
燃料消費率が高い。 （４） 設定されるガバナリンク（スロットルレバー）
角の検出情報から演算される目標回転数により、エンジ
ン出力回転数を直接制御する従来例にあっては、ガバナ
リンク角とエンジン回転数との各作業条件毎の対応関係
の記憶装置を設ける必要があるばかりでなく、当該エン
ジンの使用環境、例えば高所での使用時における酸素濃
度の低下や、クーラー等の付属装置等を併用することに
よるエンジン出力回転数の低下により、ガバナリンク角
と実際回転数との対応関係が変化することになるため、
当該エンジンの運転環境如何によっては、必要時にエジ
ン速度の切換操作を行えないことの生ずる恐れがある。 （５） 前記特公昭60−38561号公報記載の油圧式建設
機械のエンジン回転数の制御方法にあっては、操作レバ
ーの１つでも作動状態にある限り、当該エンジンの回転
数がそのスロットルレバーにより設定される設定回転数
運転が指令され、当該エンジンの全操作レバーが中立状
態になってから、予め定められた遅延時間経過後に、当
該エンジンの上記設定回転数を低速設定回転数運転に指
令することにより相応の燃料消費効率の向上を図れるも
のの、何れかの操作レバーがONする限り当該エンジンが
動作状態にあるものと判定される運転制御がされるのに
留まるものでてるから、例えば、地ならし等の動作態勢
のように、その負荷が実際に無負荷状態に近い軽負荷状
態においても動作状態であるとして、すなわち、最大設
定回転数で運転されることになるため、それだけ無駄な
燃料が消費されることになり、しかも、気圧変化に対応
できる制御手法の開示がなく、ひいては、当該エンジン
の燃料消費効率の向上が充分図られていない。 この発明は、このような従来例における問題点に鑑
み、特殊車両のエンジンの実回転数が、当該動作状態に
おけるその最大設定回転数から設定値以上離間する状態
が規定時間以上継続した際、当該エンジンの当該動作状
態に対応する無負荷又は軽負荷状態に対応する燃料供給
量に自動的に減少させるように切換えることにより、前
記のような問題点のない特殊車両におけるエンジンの自
動減速方法及び装置を提供しようとするものである。 （問題点を解決するための手段） この発明は、前記のような従来の問題点を解決するた
め、特殊車両の各種作業状態の負荷に対応するエンジン
の目標回転数の設定手段を備え、該設定手段により設定
された当該動作状態に対応する最大エンジン目標回転数
を記憶部に記憶させ、該記憶部に記憶された最大エンジ
ン目標回転数と、当該作業状態における当該エンジンの
センサにより検出した実回転数との差の規定値以下の状
態が、規定時間以上継続した際、当該エンジンへの燃料
供給量を当該作業状態における無負荷又は軽負荷状態の
エンジン目標回転数に相応する量に自動的に減少させる
特殊車両におけるエンジンの自動減速方法であり、ま
た、特殊車両のエンジンの当該作業状態に対応し、目標
回転数記憶部Ｄに記憶された旧最大エンジン設定回転数
と、当該動作状態におけるガバナリンク角に対応する当
該エンジンの実回転数を演算部Ｂにより演算し、該演算
されたエンジン実回転数との回転数差が規定値ΔN₁以上
の際、前記目標回転数記憶部Ｄに前記演算された回転数
を新最大エンジン目標回転数として記憶させる一方、前
記最大エンジン実回転数記憶部Ｉをリセットし、該最大
エンジン実回転数記憶部Ｉに記憶されている旧最大エン
ジン実回転数と、エンジン実回転数検出部Ｆにより検出
した当該動作状態における当該エンジンの最大エンジン
実回転数との対比により、該最大エンジン実回転数が前
記記憶部Ｉに登録された旧エンジン実回転数より大きい
場合には、該最大エンジン実回転数を前記最大エンジン
実回転数記憶部に新最大エンジン実回転数として記憶さ
せ、前記新最大エンジン実回転数と旧最大エンジン実回
転数の差ΔN₂が規定Ｔ値以下の場合には、クロックをタ
イムカウンタに接続して時間カウントを開始し、当該タ
イムカウンタのカウント時間が規定値Ｔを越えた場合に
は自動減速出力部を作動させて、当該エンジンへの燃料
供給量を自動的に減少させように制御する方法である。 さらに、特殊車両のエンジン２の当該作業状態に対応
する最大エンジン目標回転数の記憶部Ｉに記憶された、
当該作業状態に対応する当該エンジン２の最大エンジン
目標回転数と、当該エンジン２の実回転数検出部Ｆによ
り検出した当該動作状態における最大エンジン実回転数
との比較部K₂を備え、該比較部K₂により比較された当該
エンジン２の旧最大エンジン実回転数と、当該動作状態
における最大エンジン実回転数との差ΔN₂が規定値以下
の場合に加算動作するタイムカウンタＬを備え、該タイ
ムカウンタＬによるカウント時間が規定時間Ｔ以上継続
した際、当該エンジン２への燃料供給量を当該動作状態
における無負荷又は軽負荷に対応する目標回転数相応量
に減少させるように、当該エンジンのガバナを自動的に
制御する手段を備える特殊車両におけるエンジンの自動
減速装置である。 （作用） この発明は、前記のような構成を有するから、特殊車
両のエンジンの目標回転数を、当該作業状態における負
荷に対応するように設定手段により設定して記憶部に記
憶される一方、該記憶部に記憶したエンジンの目標回転
数と、当該作業状態における当該エンジンの実際回転数
のセンサによる検出値との差の規定値以下の状態が、規
定時間以上継続した際、当該エンジンへの燃料供給量を
当該動作状態における当該エンジンの無負荷又は軽負荷
状態における目標回転数に相応する量に自動的に減少さ
せる。また、特殊車両のエンジンの各種作業状態におけ
る目標回転数を、当該作業状態における最大エンジン回
転数と当該動作状態における無負荷ないし軽負荷状態に
対応する目標回転数を予め記憶部に記憶させる一方、当
該動作状態における当該エンジンの実際回転数をセンサ
（検出手段）により検出し、該検出手段により検出した
当該エンジンの実際回転数と当該エンジンの当該動作状
態における最大エンジン設定回転数として記憶部に記憶
された前記最大エンジン回転数と対比し、両者の回転数
差の規定値以上になる状態が、規定時間以継続した場合
には、当該エンジンが当該動作状態における無負荷又は
軽負荷状態の目標回転数に対応する燃料供給量に自動的
に切換えて減速運転をし、さらに、係る自動減速運転状
態から、必要に応じて当該動作状態における通常の運転
状態にマニユアル操作により直ちに復帰する。 （実施例） 以下、この発明に係る特殊車両のエンジンの自動減速
方法及び同方法を実施する装置の一例を、図面を参照し
て説明する。 図において、２は特殊車両としての、例えば、パワー
ショベル（図示省略）等の各種油圧モータ駆動用のエン
ジン、３は該エンジン２のガバナ、４ハガバナリンク
で、該ガバナリンク４は基部がガバナ３の軸3A端部に固
定された第１ガバナリンク５と、その端部に軸７着した
第２ガバナリンク６とにより構成される。８は第３ガバ
ナリンク６の端部外側に設けた係止片で、該係止片８の
第１ガバナリンク５の外側（第１図左側）端部への当接
により、第２ガバナリンク６が第１ガバナリンク５の中
心線を越える時計方向への屈折が阻止される。９は第１
ガバナリンク５の上端右側に係合するストッパ、10は第
１ガバナリンク５を軸3Aまわりの時計方向に弾圧するば
ね、11は第１ガバナリンク５下部の軸７端部に設けた引
張ばね、12は引張ばね11の張力加減用ナット付アイボル
ト、13は第２ガバナリンク５の中央部にユニバーサルジ
ョイントを介して連結したプッシュロッド、14はエンジ
ン２の側壁部に設けたブラケット、15はプッシュロッド
13をピストン16により押圧する油圧シリンダ、17はプッ
シュロッド13のガイド、18は油路、19は電気−油圧変換
部（電磁弁又は比例電磁弁）、20はポンプ、21はタン
ク、22は運転席、23は一端が第２ガバナリンク６の端部
に、他端が運転席22まわりのアクセルレバー25にそれぞ
れ連結されたスロットル（コントロール）ケーブル、26
はガバナリンク角の検出器で、該検出器26はその接触子
27が図示しないばねにより、常時第１ガバナリンク５の
右（第１図）側に当接するように弾圧する。28はエンジ
ン２の軸端部に設けたフライホイール、29はフライホイ
ール28の周面に形成した所要ピッチの歯形、30は該歯形
29へのパルス発射によりエンジン２の実回転数を検出す
る検出器である。 なお、図中、α_０はガバナリク４のエンジン２の停止
対応位置、α_１は同アイドリング（例えば、1000rpm）
対応位置、α_２は当該動作状態における無負荷又は軽負
荷ないし経済速度（以下これを「自動減速状態」とい
う。同、1600rpm）対応位置、α_３は当該動作状態にお
ける最高速度（同、2000rpm）対応位置である。 また、25Aはこの自動減速装置の制御系40におけるマ
ニユアル解除信号発信部で、該マニユアル解除信号発信
部25Aはパワーショベルの図示しない作業レバーのノブ
に設けられる。 この発明に係る特殊車両のエンジンの自動減速方法を
実施する装置の制御系の流れ図を示す第８図及び第９図
において、Ａはガバナリンク（レバー）４角検出器（取
込部26）、Ｂは目標回転数演算部、Ｃは比較部で、該比
較部Ｃはガバナリンク４角検出器Ａにより検出した検出
角（このガバナリンク角Ａは、パワーショベルによる当
該作業に適する回転数で当該エンジンを回転させるよう
に設定される）に対応する目標回転数（同、例えば、20
00rpm）が、それを前記演算部Ｂにより演算した目標回
転数（同、1950rpm）と記憶部Ｄに記憶される目標回転
数（同、2000rpm）との差ΔN₁が、規定値（同、±20rp
m）以上であるか否かを判別するもので、この差ΔN₁を
規定値（同、例えば、±20rpm）に設定することによ
り、ガバナリンク４機構に本来当然に発生し許容される
極く僅かなガタ等の機械的誤差等に基づく、この装置の
過敏な応答（例えば、±20rpm未満の変動）を排除する
ように作動する。 Ｄは新目標回転数記憶部、Ｅは最大エンジン実回転数
登録値（旧目標回転数）のクリア部（ゼロ値48）、Ｆは
エンジン２の実回転数検出器（パルス取込部30）、Ｇは
エンジン２の（新）実回転数演算部、Ｈは新エンジン実
回転数と登録済（旧）最大エンジン実回転数との大小比
較部（器）、Ｉは最大エンジン実回転数記憶部、Ｊは記
憶部Ｉに記憶された旧最大エンジン実回転数より大きい
（新）最大エンジン実回転数を検出した際、スイッチ56
をゼロ値57側に接続してタイムカウンタＬ（58）を０に
リセットするプリセッタ、Ｋ（K₁、K₂）は記憶部47に記
憶されるエンジン２の旧最大エンジン実回転数と、最大
エンジン実回転数との差ΔN₂が規定値（例えば、50rp
m）以上（K₁）であるか、又はそれ以下（K₂）であるか
の比較部で、この比較部Ｋ（K₁、K₂）により比較され
た、記憶部Ｉに記憶される旧最大エンジン実回転数とエ
ンジ２の最大エンジン実回転数との差ΔN₂が、前記規定
値（同、50rpm）以下であれば、当該エンジン２は無負
荷又は軽負荷状態であると判定し、この差ΔN₂が前記規
定値（同、50rpm）以上であれば、当該エンジン２が負
荷状態であると判定する。 ＮはタイムカウンタＬ（58）によるカウント時間T₀が
規定時間Ｔ（同、５秒）を越える（T₀＞Ｔ＝５秒）か否
かを判定する比較部、Ｏは自動減速出力部（リレー）、
44はスイッチ、48は記憶部Ｉに記憶された旧最大エンジ
ン実回転数のリセット（ゼロ値）信号発信部、54はクロ
ック、55及び56はスイッチ、57はタイムカウンタＬのリ
セット信号（ゼロ値）発信部、60は規定時間Ｔ（同、５
秒）の記憶部である。 以下、この実施例の作用を各作業状態毎に順次説明す
る。 （１） 第１作業状態（アイドリング状態） まず、パワーショベルの油圧ポンプ駆動用エンジン２
の始動の際、エンジン２の目標回転数N₁をアイドリング
（例えば、1000rpm）とするようアクセルレバー25よ
り、そのガバナリンク（レバー）4Nの角αをα_１（第５
図）に設定する（この際、第１ガバナリンク５と第２ガ
バナリンク６との軸７着部が引張ばね11により張引られ
るので、第１、第２ガバナリンク５、６は一直線状態を
維持する）と、この制御装置（系）40がスタートする。 ガバナリンク４角αの検出器（取込部）26（Ａ）から
の信号が同ガバナリンク４角α_１に対応する目標回転数
（この場合はガバナリンク角α_１位置に相応し、同、10
00rpm）が演算部Ｂにより演算さた後、同演算回転数
（同、1000rpm）と記憶部Ｄに記憶されている旧目標回
転数（この場合の記憶部Ｄは未登録であるから、旧目標
回転数は0rpm）とが比較部Ｃにより比較され（同、1000
−０＝1000rpm）、その差ΔN₁が所定値（同、±20rpm）
以上であるからスイッチ44を接続し、それが記憶部Ｄに
新目標回転数N₁として登録され、切換スイッチ46をリセ
ット信号発信部Ｅ（48）側に接続し、最大エンジン実回
転数記憶部Ｉ（47）にゼロ値信号Ｅ（48）を入力し、記
憶部Ｉ（47）に記憶済の旧最大エンジン実回転数をクリ
アする。 また、この比較の際、演算部Ｇにより演算された新エ
ンジン実回転数（例えば、990rpm）と記憶部Ｉに記憶さ
れる旧最大エンジン実回転数（同、990rpm）とが同時に
大小比較器52に印加され、 旧最大エンジン実回転数＜新最大エンジン実回転数 の場合には、スイッチＭをリセット信号発信部57側に接
続し、そのゼロ値信号（57）によりタイムカウンタＬ
（58）を０にリセットし（T₀＝０）、スイッチ55により
クロック54がタイムカウンタＬ（58）に接続された際、
時間カウント開始可能態勢（T₀＝T₀＋１）にする。 また、これと同時に、最大エンジン実回転数記憶部47
に記憶される旧最大エンジン実回転数（同、990rpm）
と、演算部Ｇにより演算される新エンジン実回転数
（同、990rpm）とが、それらの比較器K₂に印加され、そ
の差ΔN₂が規定回転数（同、50rpm）以下 990−990＝０＜50rpm であれば、スイッチ55によりクロック54がタイムカウン
タＬ（58）に接続されて時間カウントが開始され、この
カウントされた時間（T₀＝T₀＋１）と、規定時間記憶部
60に記憶される規定時間Ｔ（同、５秒）とが比較器Ｎに
より比較され、（Ｔ−T₀＜０秒）より小、すなわち、無
負荷ないし軽負荷状態が５秒以上継続すれば、自動減速
出力部Ｏのリレーがオンしてエンジン２の回転数低下可
能信号を発信し、電気−油圧変換部（電磁弁又は比例電
磁弁）19を相応量開放し、ポンプＰの油圧を当路18を介
してシリンダ15に所要量送油し、ピストン16を左方（第
４図）へ距離ｌ押して自動減速態勢とする。しかし、こ
のピストン16の左方への移動距離ｌは同ピストン16の端
部とプッシャロッド13との間隔l₂（第５図）より小さい
ので、ピストン16の端部はプッシャロッド13に当接せ
ず、この場合には自動減速装置は有効に動作しない。 また、記憶部Ｉ（47）に記憶される最大エンジン実回
転数（同、990rpm）と、エンジン実回転数Ｆ（30）で検
出され、演算部Ｇで演算されたエンジン実回転数とが比
較器K₂により比較され、その差ΔN₂が所定値（同、50rp
m）以下になればスイッチ55がオンし、クロック54がタ
イムカウンタＬに接続され、（T₀＝T₀＋１）の時間カウ
ントが開始される。 また、この差ΔN₂が所定値（同、50rpm）以上である
限り、比較器K₁によりスイッチＭ（56）がオンし、タイ
ムカウンタＬに繰返しゼロ値57が入力され、その出力値
（０）が繰返し比較器Ｎに印加され、規定時間記憶部60
に記憶される規定時間（同、５秒）を越えないから、オ
ートスロー（自動減速）出力部Ｏは動作しない。 なお、記憶部Ｉ（47）に記憶される旧最大エンジン実
回転数Nmaxと検出器Ｆ（30）により検出、演算された新
エンジン実回転数Ｎとの比較値が正（旧＜新）である限
り、記憶部Ｉには新実回転数（同、990rpm）が大小比較
器Ｈにより入力されるから、前記工程が繰返される。 また、前記新最大エンジン実回転数が、記憶済の旧最
大エンジン実回転数より小さければスイッチ55がオンと
なり、クロック54の時間信号がタイムカウンタＬ（58）
に入力され（T₀＝T₀＋１）、これと規定時間記憶部60に
記憶された規定時間Ｔ（同、５秒）が比較器Ｎにより比
較され、T₀＋１が規定時間Ｔ（同、５秒）を越えると自
動減速出力部Ｏのリレーがオンして電気−油圧変換部
（電磁弁）19を所定量開放し、油路18を介して相応量の
圧油を油圧シリンダ15に送油してピストン16を左方へ移
動させ、プッシュロッド13を介してガバナリンク４を押
し、自動減速動作態勢（第１作業状態、アイドリング回
転数：同、1000rpm）になる。 次に、この第１作業状態を含め、同第１作業状態か
ら、このパワーショベルを全負荷（同、目標回転数2000
rpm）に上昇させる第２作業状態（高速運転状態、最大
目標回転数：同、2000rpm）、同全負荷の第３作業状態
（同、目標回転数、2000rpm）、同状態での無負荷ない
し軽負荷運転の第４作業状態（同目標回転数：同、1700
rpm）、自動減速の第５作業状態（自動減速、軽負荷作
業状態、目標回転数、同、1600rpm）及び全負荷復帰へ
の第６作業状態（全負荷復帰状態）等の関係を、第１表
の１及び第１表の２にまとめて示す。 （２） 第２作業状態（高速運転への移行） 第１表の１の第２作業状態は、同第１表の１の第１作
業状態のアイドリング状態（目標回転数N₀、例えば、10
00rpm）から、アクセルレバー25を充分引いてそのガバ
ナリンク４角α_１を、当該パワーショベルによる作業態
勢（高速運転：同、2000rpm）に対応するように、同ガ
バナリンク角をα_３に変えて、当該パワーショベルによ
る作業態勢（高速運転：第６図参照）に移行させる状態
を示す。 第２作業状態では、新エンジン目標回転数（同、2000
rpm）と記憶部Ｄに記憶された旧エンジン目標回転数
（同、1000rpm）との差ΔN₁が、規定値（同、20rpm）よ
り大、すなわち、 2000−1000＞ΔN₁＝20rpm であるから、2000rpmが新エンジン目標回転数として記
憶部Ｄに登録される。 一方、この第２作業（高速運転）状態におけるエンジ
ン２の実回転数が、当該エンジン２のフライホイール28
まわりの歯形29へのパルス発射に基づく検出器（セン
サ）Ｆ（30）により検出され、エンジン実回転数演算部
Ｇで演算された最大エンジン実回転数（同、1990rpm）
が、大小比較器Ｈにより比較され、 1990＞0rpm で、この状態では新＞旧であるから、1990rpmが新最大
エンジン回転数として記憶部Ｉ（47）に登録され、同時
に大小比較部52によりスイッチ56がオンし、タイムカウ
ンタＬがリセット（58）される。この状態では比較部K₂
による比較値が、 1990−1990＝０＜50rpm であるから、スイッチ55のオンでクロック54がタイムカ
ウンタＬ（58）に接続され、該タイムカウンタＬにより
カウントされた時間T₀＝T₀＋１が、規定時間記憶部60に
記憶済の規定時間Ｔ、例えば、５秒を越えると同時に自
動減速出力部Ｏが動作して、油圧シリンダ15へ所要量の
圧油が油路18を介して送油され、シリンダロッド16、プ
ッシュロッド13を介して第１ガバナリンク５を角α_２位
置に押して、第２ガバナリンク６を第７図のように曲折
させ、後述の第５作業状態の自動減速体勢へ移行可能に
する。 （３） 第３作業状態（パワーショベル作業状態） 前記第２作業（高速運転）状態において、パワーショ
ベル作業を開始すると、その作業の負荷によりエンジン
２の実回転数が低下するが、その低下状態が検出器Ｆに
より（フライホイール28まわりの歯形29へのパルス発射
器30による）検出されると、エンジン実回転数演算部Ｇ
によりその実回転数が演算される（例えば、1700rp
m）。これは記憶部Ｉ（47）に記憶済の旧最大エンジン
実回転数1990rpmより小（旧＞新）であるから、この場
合には大小比較部Ｈがスイッチ51をオンせず、演算部Ｇ
により演算された新エンジン実回転数（同、1700rpm）
は記憶部47に登録されない。 一方、この新、旧最大エンジン実回転数の差ΔN₂は、 1700−1990＝−290＜50rpm であるから、比較器K₁によりスイッチＭがオンして、ゼ
ロ値57がタイムカウンタ56に繰り返し入力させることに
なり、その出力信号が規定時間記憶部60に記憶される規
定時間Ｔ、例えば、５秒に達しないから、この場合には
自動減速出力部Ｏのリレーはオンしない。しかし、この
エンジン２の回転数、ガバナリンク角４等は常時カウン
トされているので、その運転状態の変化によりこのオー
トスロー部（自動減速出力部）Ｏは直ちに応答可能な態
勢を維持して待機する。 （４） 第４作業状態（無負荷又は軽負荷作業状態） エンジン２の最大目標回転数を2000rpmに設定した第
３作業状態において、ダンプトラック等への荷積待ち等
の無負荷状態、又は地ならし等の軽負荷状態になるとエ
ンジン２が増速し、このエンジン２の実回転数がエンジ
ン実回転数検出器30（Ｆ）により検出され、エンジン実
回転数演算部Ｇにより演算された新エンジン実回転数、
例えば、1960rpmになると、比較器K₂による新エンジン
実回転数と記憶されている旧最大エンジン実回転数の差
ΔN₂が、 1990−1960＝30＜50rpm となるから、比較部K₂によりスイッチ55のオンし、クロ
ック54がタイムカウンタＬに接続されて時間カウント
（T₀＝T₀＋１）が開始され、それが記憶部60に記憶され
た規定時間Ｔ（同、５秒）を越えると自動減速出力部Ｏ
のリレーがオンし、電気−油圧変換部（電磁弁）19、油
路18を介して油圧シリンダ15に所要量の油圧を送り、ピ
ストン16を距離l₃（第７図）左方へ押し、プッシュロッ
ド13を介して第１ガバナリンク５を、ばね11の張引力に
抗して第７図のα_２位置、すなわち、同第１ガバナリン
ク５をその軸3Aまわりの時計方向に回動させるが、この
際第２ガバナリンク６の端部はスロットルケーブル23に
よりその下端位置（第６、７図参照）は、同図の位置に
係止されて移動せず、第２ガバナリンク６が第６図から
第７図の状態のように、同第２ガバナリンク６とスロッ
トルケーブル23との軸着点まわりの反時計方向（第７
図）に回動して、第１ガバナリンク５に対して第２ガバ
ナリンク６が屈折し、自動減速状態（第５作業状態）に
移行する。 （５） 第５作業状態（自動減速状態） 無負荷又は軽負荷状態の第４作業状態から、自動減速
状態に移行すると、ガバナリク４の第１ガバナリンク５
角がα_２位置を占め、この状態が目標回転数1600rpm相
当位置であるとすれば、目標回転数記憶部Ｄに登録済の
目標回転数2000rpmとの差Δ_１が、 2000−1600＝400＞±20rpm で、この差Δ_１＝400rpmは前記規定値±20rpmより大で
あるか、この状態においては、1600rpmが記憶部Ｄに新
目標回転数として登録され、同時にスイッチ46がオン
し、リセット信号発信部48のゼロ値（Ｅ）により、記憶
部47に記憶されていた最大エンジン実回転数2000rpmが
リセットされ、その直後に、その状態におけるエジン２
の実回転数が検出器30（Ｆ）により検出され、その検出
値がエンジン実回転数演算部Ｇにより演算され、例え
ば、1590rpmが得られる。この状態におけるエンジン実
回転数の1590rpmが大小比較器Ｈにより比較され、 1590−０＞0rpm すなわち、この状態においては新＞旧であるから、同大
小比較器Ｈによりスイチ51がオンし、記憶部Ｉ（47）に
この1590rpmが最大エンジン実回転数として記憶され
る。 同時に、この新＞旧により、大小比較部52（Ｊ）によ
りスイッチＭ（56）がオンし、ゼロ値57がタイムカウン
タＬ（58）に接続され、タイムカウンタＬの出力を０に
する。 なお、この場合における両者の回転数差ΔN₂は、 1590−1590＝０＜50rpm で、これは回転数差ΔN₂の規定値50rpmより小であるか
ら、大小比較部K₂によりスイッチ55がオンし、クロック
54がタイムカウンタＬ（58）に接続されて時間入力を継
続し、自動減速態勢が維持される。 （６） 第６作業状態（自動減速状態からパワーショベ
ル作業状態へ復帰） 次に、この特殊車両の第５作業状態、すなわち、目標
回転数2000rpm下における無負荷又は軽負荷状態（自動
減速状態：設定目標回転数:1600rpm）から、例えば、パ
ワーショベル作業を再開すると、エンジン２の負荷が増
加して減速する。この状態におけるエンジン２の実際回
転数がその実際回転数検出部Ｆ（30）により検出され、
その演算部Ｇにより演算された新エンジン実際回転数
が、例えば、1500rpmに低下すると、新エンジン実回転
数と記憶部47に記憶される旧最大エンジン実回転数が大
小比較器Ｈにより比較され、 1500＜1590rpm すなわち、 新エンジン実回転数＜旧最大エンジン実回転数（登録済） と判定され、この場合にはスイッチ51はオンしないか
ら、この実回転数1500rpmは記憶部47に記憶されない。 一方、この新エンジン実回転数1500rpmと、記憶部47
に記憶されている旧最大エンジン実回転数1590rpmの差
ΔN₂は、 1590−1500＝90＞50rpm で、この90rpmはΔN₂の規定値50rpmより大であるから、
この場合には比較器K₂は動作せず、スイッチ55はオフで
クロック54がタイムカウンタＬ（58）から分離する。 同時に、この新エンジン実回転数1500rpmと、記憶部4
7に記憶されている旧最大エンジン実回転数1590rpmとの
差ΔN₂は、 1590−1500＝90＞50rpm で、ΔN₂の規定値50rpmより大であるから、比較器k₁が
スイッチ56をゼロ値側にオンして、ゼロ値57をタイムカ
ウンタＬ（58）に入力し、そのカイウント時間をT₀＝０
とし、その出力時間は規定時間記憶部60に記憶される規
定時間Ｔの５秒に達しないから、この場合には自動減速
出力部（リレー）Ｏは動作しない。 したがって、この状態では、ガバナリンク角αが当該
動作状態における設定回転数、この例では、2000rpmに
対応するガバナリンク角α_３に直ちに復帰する態勢にな
っており、マニユアル解除信号発信部25Aをマニユアル
（人手でそのスイチをON）操作すれば、ピストン16を介
してプッシュロッド13を押圧するシリンダ15内の圧油が
油路18、電気−油圧変換部（電磁弁）19を介してタンク
21に解放され、第１ガバナリンク５、第２ガバナリンク
６の軸７着部がばね11により張引されることにより、ガ
バナ３のガバナリンク４（第１、第２ガバナリンク５、
６）が第７図の状態から第６図の状態に直ちに復帰し、
当該エンジン２の最大目標回転数2000rpmによる動作態
勢に復帰する。 なお、以上の説明では、エンジン２のアイドル目標回
転数を1000rpm、全負荷目標回転数を2000rpm、自動減速
状態の目標回転数を1600rpm、回転数差ΔN₁を±20rpm、
同回転数差ΔN₂を50rpm、規定時間Ｔを５秒とする例に
ついて述べたが、これらの値は当該特殊車両による実際
の作業目的に応じて適宜に選択できることはいうまでも
ない。 また、前記説明は、自動減速出力部（リレー）Ｏの出
力によりを、ガバナ３のガバナリンク４角αを調整する
ことにより、エンジン２への燃料供給量を調整する例に
ついで述べたが、この自動減速出力部（リレー）Ｏの出
力をガバナリンク４角αの調整に代えて、燃料噴射ポン
プの燃料噴射量の制御用ラック位置を調整するもの（例
えば、昭和54年８月、ヂーゼル機器販売株式会社発行、
RED電子ガバナII型 サービスマニユアル 参照、図示
省略）の、ガバナアクチュエータのラック位置を調整す
るフィードバックコイルに、同自動減速出力部Ｏの出力
信号を印加することにより、同ラックと一体状をなすコ
アを移動調整する構造のものにも適用できる。 なお、特殊車両の当該動作状態における設定回転数に
対応する運転状態において、当該動作状態における当該
エンジンの自動減速運転域におけるその実際回転数の低
下が検出され際、当該エンジンをその目標設定回転数状
態にワンタッチ操作により直ちに当該動作状態における
目標とする設定回転数運転状態に直ちに復帰させること
ができる。 （発明の効果） この発明は、前記のような構成を有し、作用をするか
ら、建設機械等の通常の特殊車両における油圧ポンプ駆
動用エンジンの運転制御装置と同様な効果を奏する外、
次のような特有の効果が得られる。 （１） アクセルレバー等により、当該特殊車両による
各種作業に必要なエンジンの出力回転数を設定した後、
当該エンジンの設定回転数域での運転状態が規定時間
（例えば、５秒）以上継続する際、当該エンジンを自動
減速運転状態に切換えるから、同一エンジンにより複数
のアクチュエータを駆動する建設機械等の特殊車両にお
ける、当該エンジンの必要な設定回転数を確保しなが
ら、無負荷又は軽負荷状態における燃料消費率を著しく
低下させると共に、無負荷又は軽負荷時に高い騒音を発
生させる恐れがない。 （２） 特殊車両のエンジンにより複数のアクチュエー
タを駆動する際、何れのアクチュエータの動作状態であ
るかにかかわらず、１個のエンジンの実回転数検出部と
ガバナリク角検出部により簡易な構成により、何れのア
クチュエータに対しても、それぞれの自動減速運転状態
への切換えが可能となり、ひいては故障が少なく、信頼
性の高いエンジンの自動減速方法及び装置を提供でき
る。 （３） 特殊車両による各種作業に必要な（目標）最大
エンジン回転数を設定した後、当該最大エンジン回転数
より規定値（ΔN₂）以上低い回転数での運転状態が規定
時間（Ｔ、例えば、５秒）以上継続する際、当該エンジ
ンが自動減速運転状態に切換えられるから、目標エンジ
ン回転数をアクセルレバーによるガバナ操作により、当
該ガバナリンク角の検出、演算により設定して記憶装置
に記憶させる一方、この記憶装置に記憶された設定回転
数と当該エンジンの実際回転数との対比により、その規
定値以上の回転数差が規定時間以上継続した場合、当該
エンジンを自動減速運転状態に切換えられる。 （４） 当該特殊車両による各種作業状態に適する当該
エンジンの最適回転数を、当該動作状態における当該エ
ンジンの目標最大回転数として、当該特殊車両のエンジ
ンの運転開始前に予め設定して、その目標回転数記憶部
に記憶させることにより、当該エンジンスピードを手動
調整することなく効率的な運転操作を行えるから、当該
エンジンの運転制御を従来例のようにその都度すること
に基づく疲労を招く恐れがなく、ひいては、当該特殊車
両の誤操作発生要因が減少し、特殊車両の各種操作の作
業能率が向上する。 （５） 特殊車両のエンジンの実回転数と設定回転数と
の差が規定値（ΔN₂）を越えることにより、当該動作状
態における当該エンジンを低負荷又は軽負荷状態の低回
転数運転に自動的に切換えられ、また、低回転数運転状
態からワンタッチ操作により当該動作状態における設定
回転数運転状統へ直ちに復帰させ得るから、アクセルレ
バー角の切換えにより無負荷状態又は負荷状態との何れ
かに単純に切換える従来例のように、アクセルレバー角
と回転数との条件毎の対応関連性を記憶させるための複
雑なメモリ等を必要とせず、また、平地と高地との気圧
差に基づく同一エンジンのアクセルレバー角とエンジン
回転数比の変化等に対処する必要性がなく、しかも、仮
に、各種の作業環境差によるアクセルレバー角とエンジ
ン回転数との対応関係が多少ずれてた場合においても、
この自動減速手段の応答性にずれの生ずる恐れがなく、
さらに、クーラー等の補助器具類の使用の有無等による
当該エンジンの回転数変化や、燃料の種類によるエンジ
ン回転数変化等の影響を受けることがなく、これらの何
れの状態においてもその応答性の低下を招く恐れがな
い。 （６） なお、ガバナリンクを、基部をガバナフレーム
に軸着した第１ガナリンクと、該第１ガナリンクの端部
に基部を軸着した第２ガバナリンクにより構成し、該軸
着部まわりに前記第２ガバナリンクの軸着部まわりを引
張ばねにより常時所定方向に弾引すると共に、前記第１
ガバナリンクの端部側を前記引張ばねに抗するプッシュ
ロッド、電磁弁、電磁比例弁等の油圧操作変換部を介し
て操作される油圧シリンダに当接させ、かつ、前記第１
ガバナリンク端部の軸着部まわりの前記引張ばねによる
張引では、前記第２ガバナリンクの前記軸着部まわりの
反時計方向への回動を規制するストッパが前記第２ガバ
ナリンクの基部に設けられ、該第２ガバナリンクの端部
に、当該エンジン２のアクセルレバーをスロットルワイ
ヤを介して連結すれば、当該エンジンの最大目標回転数
と当該作業状態における低回転数運転状態とをアクセル
レバーにより予め設定して、記憶装置に登録した後、予
め設定された目標回転数と当該エンジンの実際回転数と
の差が所定値以上であれば、無負荷又は軽負荷状態の回
転数に自動的に減速させるものが得られ、しかも、自動
低回転数運転状態から設定回転数運転状態にワンタッチ
操作により復帰可能なものを簡易に構成できる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明に係る特殊車両のエンジンの自動減速
制御方法及び装置の一実施例の要部を、その一部を切除
して側面図で示すその概略構造及び作用説明図、第２図
はガバナリンクの側面図、第３図は実回転数検出部の模
式説明図、第４図ないし第７図はその動作状態の説明
図、第８図及び第９図は同実施例の制御回路の流れ図で
ある。 （符号の説明） ２……エンジン ３……ガバナ ４……ガバナリンク（レバー） ５……第１ガバナリンク（レバー） ６……第２ガバナリンク（レバー） ７……軸（第１、第２ガバナリンク連結軸） ８……係止片（第２ガバナリンク６の回動規制片） ９……ストッパ 11……引張ばね 13……プッシャロッド 15……油圧シリンダ 16……シリンダロッド 17……プシュロッドのガイド 18……油路 19……電気−油圧変換部（電磁弁又は比例電磁弁） 19（Ｏ）……自動減速出力部 23……スロットル（コントロール）ケーブル 25……アクセルレバー 25A……マニュアル信号発信部（制御系40の） 26（Ａ）……ガバナリンク（レバー）角検出器 27……接触子 28……フライホィール 29……歯形（フライホィール周面に形成） 30……エンジンの実回転数検出器 30（Ｆ）……実回転数検出器 40……制御装置 44……スイッチ 47……最大実回転数記憶部 48……リセット信号（０値）発信部 49……スイッチ 52……大中比較器 54……クロック 55……スイッチ 56……スイッチ 57……タイムカウンダＬのリセット信号（ゼロ値）発信
部 60……規定時間（例:5秒）記憶部 Ａ……ガバナリンク角の検出器（取込部） Ｂ……目標回転数演算部 Ｃ……比較器（ΔN₁:20rpm以上？） Ｄ……エンジンの新目標回転数記憶部 Ｅ……エンジンの実回転数最大値のクリア部 Ｆ……エンジンの実回転数検出器 Ｇ……エンジンの実回転数演算部 Ｈ……エンジンの新実回転数と登録済設定回転数との大
小比較部 Ｉ……エンジンの最大実回転数記憶部（47） Ｊ……タイムカウンタＬのプリセッタ Ｋ……比較部 K₁……比較器（ΔN₂:50rpm:以上？） K₂……比較器（ΔN₂:50rpm:以下？） Ｌ……タイムカウンタ（58） Ｎ……比較器（ΔT:5秒経過したかか？） Ｍ……タイムカウンタＬ（58）のプリセット用スイッチ Ｎ……タイムカウンタＪによるカウント時間の比較器 N₁……エンジン２のアイドリング目標回転数（例:1000r
pm） Ｏ……エンジン回転数低下可能信号セット（自動減速出
力部、リレー） Ｔ……タイムカウンタＬのカウント時間 T₀……タイムカウンタＪの規定カウト時間（例:5秒） ｌ……シリンダロッド16の移動距（第１、５図） l₁……シリンダロッド16の移動距離（第４図）（最大間
隔） l₂……シリンダロッド16端部とプッシャロッド13との間
隔（第５図） l₃……シリンダロッド16による第１ガバナリンク５の戻
し間隔（第６図） α……ガバナリンク角 α_０……ガバナリンクのエンジン停止対応位置（0rpm） α_１……ガバナリンクのアイドリング対応位置（例:100
0rpm） α_２……ガバナリンクの経済速度対応位置（例:1600rp
m） α_３……ガバナリンクの最高速度対応位置（例:2000rp
m）

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02D 29/00 - 29/06 F02D 41/00 - 41/40

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．特殊車両の各種作業状態の負荷に対応するエンジン
   の目標回転数の設定手段を備え、該設定手段により設定
   された当該動作状態に対応する最大エンジン目標回転数
   を記憶部に記憶させ、該記憶部に記憶された最大エンジ
   ン目標回転数と、当該作業状態における当該エンジンの
   センサにより検出した実回転数との差の規定値以下の状
   態が、規定時間以上継続した際、当該エンジンへの燃料
   供給量を当該作業状態における無負荷又は軽負荷状態の
   エンジン目標回転数に相応する量に自動的に減少させる
   ことを特徴とする特殊車両におけるエンジンの自動減速
   方法。 ２．特殊車両のエンジンの当該作業状態に対応し、目標
   回転数記憶部Ｄに記憶された旧最大エンジン設定回転数
   と、当該動作状態におけるガバナリンク角に対応する当
   該エンジンの実回転数を演算部Ｂにより演算し、該演算
   されたエンジン実回転数との回転数差が規定値ΔN₁以上
   の際、前記目標回転数記憶部Ｄに前記演算された回転数
   を新最大エンジン目標回転数として記憶させる一方、前
   記最大エンジン実回転数記憶部Ｉをリセットし、該最大
   エンジン実回転数記憶部Ｉに記憶されている旧最大エン
   ジン実回転数と、エンジン実回転数検出部Ｆにより検出
   した当該動作状態における当該エンジンの最大エンジン
   実回転数との対比により、該最大エンジン実回転数が前
   記記憶部Ｉに登録された旧エンジン実回転数より大きい
   場合には、該最大エンジン回転数を前記最大エンジン実
   回転数記憶部に新最大エンジン実回転数として記憶さ
   せ、前記新最大エンジン実回転数と旧最大エンジン実回
   転数の差ΔN₂が規定Ｔ値以下の場合には、クロックをタ
   イムカウンタに接続して時間カウントを開始し、当該タ
   イムカウントのカウント時間が規定値Ｔを越えた場合に
   は自動減速出力部を作動させて、当該エンジンへの燃料
   供給量を自動的に減少させるように制御することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の特殊車両におけるエ
   ンジンの自動減速方法。 ３．特殊車両のエンジン２の当該作業状態に対応するエ
   ンジン目標回転数の記憶部Ｉに記憶された、当該作業状
   態に対応する当該エンジン２の最大エンジン目標回転数
   と、当該エンジン２の実回転数検出部Ｆにより検出した
   当該動作状態における最大エンジン実回転数との比較K₂
   を備え、該比較部K₂により比較された当該エンジン２の
   旧最大エンジン実回転数と、当該動作状態における最大
   エンジン実回転数との差ΔN₂が規定値以下の場合に加算
   動作するタイムカウンタＬを備え、該タイムカウンタＬ
   によるカウント時間が規定時間Ｔ以上継続した際、当該
   エンジン２への燃料供給量を当該動作状態における無負
   荷又は軽負荷に対応する目標回転数相応量に減少させる
   ように、当該エンジンのガバナを自動的に制御する手段
   を備えることを特徴とする特殊車両におけるエンジンの
   自動減速装置。