JP4089270B2 - Construction machine and engine control method thereof - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は非作業時に燃料節約及び排気、騒音の低減等のためにエンジンを自動的に停止させるようにした建設機械及びそのエンジン制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、ショベルやクレーン等におけるこの種の技術として、
(イ)キャビンの乗降口を開閉するゲートレバーが開かれたときに、これによって作動するスイッチの信号をもとに、オペレータが降車した(=非作業時)としてエンジンを自動停止させる技術(特開2001−41069号)、
(ロ)油圧回路を作動不能にロックするロックレバーが操作されたときに、非作業時としてエンジンを自動的に停止させる技術(特開2000−96627号)
が公知である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記(イ)の公知技術によるとゲートレバーが開かれただけで、また(ロ)の公知技術によるとロックレバーが操作されただけで、それぞれ作業中止とみなしてエンジンが停止するため、オペレータの意に反してエンジンが停止してしまう場合があった。
【0004】
すなわち、(イ)の公知技術の場合、オペレータが、作業続行の意思を持ちながら、短時間の用足しや打ち合わせのために一時的に降車した場合でもエンジンが直ちに停止してしまう。
【0005】
また、(ロ)の公知技術の場合、たとえばオペレータがキャビン内から外部に作業の指示や合図を与えたり作業内容を確認したりする間、油圧アクチュエータが動かないように一時的にロックレバーを操作した場合でもエンジンが停止する。
【0006】
こうなると、その都度、エンジンを再始動しなければならず、操作が煩わしい。
【0007】
一方、上記公知技術によると、特定の条件下でエンジンは自動停止させるが電源は接続したままとなるため、バッテリを電源として用いる建設機械においてバッテリが過放電するという問題もあった。
【0008】
そこで本発明は、オペレータに作業続行の意思がないときのみにエンジンを自動停止させることができる建設機械及びそのエンジン制御方法を提供するものである。
【0009】
また、本発明は、エンジン停止時に電源を遮断してその過放電を防止することができる建設機械を提供するものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明(建設機械のエンジン制御方法)は、エンジンを動力源として油圧ポンプを作動させ、操作手段の操作に基づいて上記油圧ポンプの吐出油により油圧アクチュエータを駆動する建設機械において、上記操作手段の操作が無くなった後、予め設定された猶予時間が経過し、かつ、この猶予時間の経過時点でオペレータが降車しているという条件下で、制御手段により上記エンジンを自動停止させるものである。
【0011】
請求項2の発明(建設機械)は、エンジンを動力源として油圧ポンプを作動させ、操作手段の操作に基づいて上記油圧ポンプの吐出油により油圧アクチュエータを駆動する建設機械において、オペレータの乗降状態を検出する乗降状態検出手段と、上記操作手段が操作中であるか否かを検出する操作状態検出手段と、制御手段とを具備し、この制御手段は、上記操作状態検出手段が操作手段の無操作を検出した後、予め設定された猶予時間が経過し、かつ、この猶予時間の経過時点で上記乗降状態検出手段がオペレータの降車を検出したという条件下でエンジンを自動停止させるように構成されたものである。
【0012】
請求項3の発明は、請求項2の構成において、制御手段は、猶予時間中はエンジン回転数を予め設定された待機回転数に低下させるように構成されたものである。
【0013】
請求項4の発明は、請求項2または3の構成において、乗降状態検出手段として、乗降口を開閉するゲートレバーによって作動するゲートレバースイッチが用いられ、制御手段は、上記ゲートレバーが開いたときの上記ゲートレバースイッチの信号によってオペレータが降車中であると判断するように構成されたものである。
【0014】
請求項5の発明は、請求項2乃至4のいずれかの構成において、照明灯を備え、制御手段は、この照明灯が点灯状態にあるときはエンジンを停止させないように構成されたものである。
【0015】
請求項6の発明は、請求項2乃至5のいずれかの構成において、制御手段は、エンジン停止前にオペレータに対してエンジン停止を予報するように構成されたものである。
【0016】
請求項7の発明は、請求項2乃至6のいずれかの構成において、制御手段は、エンジン停止後、乗降状態検出手段がオペレータの乗車を検出したときに、オペレータに対してエンジン再始動法を案内するように構成されたものである。
【0017】
請求項8の発明は、請求項2乃至7のいずれかの構成において、制御手段は、エンジン停止後、エンジン始動用のキースイッチがオン位置から他の位置に操作されたときに、オペレータに対して再始動法を案内するように構成されたものである。
【0018】
請求項9の発明は、請求項2乃至8のいずれかの構成において、制御手段は、エンジンを停止させるとともに電源を遮断するように構成されたものである。
【0019】
請求項10の発明は、制御手段は、エンジン停止から、予め設定された時間を経過した後に電源を遮断するように構成されたものである。
【0020】
請求項11の発明は、請求項9または10の構成において、制御手段は、エンジン停止後に乗降状態検出手段がオペレータの乗車を検出したときに電源を接続するように構成されたものである。
【0021】
請求項12の発明は、請求項9または10の構成において、制御手段は、エンジン停止後に、エンジン始動用のキースイッチがオン位置からオフ位置に戻された後、オン位置に操作されたときに電源を接続するように構成されたものである。
【0022】
請求項13の発明は、請求項2乃至12のいずれかの構成において、制御手段を作用させる状態と作用させない状態とに切換える切換手段が設けられたものである。
【0023】
上記構成によると、操作手段の操作が無くなった後、猶予時間が経過し、かつ、猶予時間経過時点でオペレータが降車している(請求項4ではゲートレバーが「開」)という条件下でエンジンが自動停止する。
【0024】
これらの条件が整うのは、通常、オペレータに作業続行の意思がないときのみであるため、エンジンが無駄に停止するおそれがない。
【0025】
詳述すると、オペレータがキャビン内から外部に作業の指示や合図を与えたり作業内容を確認したりする間、操作を止めてもエンジンは停止しない。
【0026】
また、オペレータが、短時間の用足しや打ち合わせのために一時的に降車しても、猶予時間内に再乗車したときにはエンジンは停止しない。
【0027】
従って、エンジンがオペレータの意に反して停止してしまうおそれがなく、その都度、エンジンを再始動する煩わしさがなくなる。
【0028】
また、猶予時間を設けることで、オペレータに作業続行/中止の意思選択の時間的余裕を与えることができる。
【0029】
請求項3の構成によると、上記猶予時間中はエンジンを低速(待機回転数)で回転させるため、エンジン燃料の浪費を避けることができる。
【0030】
一方、請求項5の構成によると、照明灯を点けて点検や修理等の作業を行っているときは、上記条件が整ってもエンジンが停止しないため、バッテリを電源とする場合にバッテリの過放電を防止することができる。
【0031】
請求項6の構成によると、エンジンの自動停止前にその旨をオペレータに予報するため、降車しようとするオペレータに、エンジン停止を確認させ、かつ、作業停止/継続を最終的に選択させて無駄なエンジン停止を極力回避することができる。
【0032】
請求項7の構成によると、エンジン停止後、オペレータが再乗車した場合に、オペレータにエンジンの再始動法を案内(ディスプレー上での文字表示や音声表示で案内)するため、このシステムに不慣れなオペレータでもエンジンの再始動を迅速、スムーズに行わせることができる。
【0033】
ところで、普通、エンジンを始動するときは、キースイッチをオフ位置からオン位置を経由してスタート位置まで回す操作を行うが、エンジンが自動停止した状態ではキースイッチはオン位置にある。
【0034】
そこで自動停止したエンジンを再始動するときは、上記始動時と同様の手順を踏むべく、オン位置にあるキースイッチを一旦オフ位置に戻した後、オン位置経由でスタート位置まで回すか、オン位置から直接スタート位置まで回す操作が行われる。
【0035】
請求項8の構成によると、エンジン停止後、このようなキースイッチの操作(オン位置から他の位置への操作)が行われたときに、オペレータにエンジン再始動の意思があるとして再始動法を案内するため、オペレータが不慣れでも操作に迷いがなくなる。
【0036】
一方、請求項9〜12の構成によると、エンジンを停止させるとともに電源を自動的に遮断するため、バッテリを電源とする場合の無駄な放電を防止することができるとともに、電気系統も停止させて安全性を確保することができる。
【0037】
また、請求項10の構成によると、エンジン停止から一定時間経過後に電源が遮断されるため、エンジン停止とともに行うべき電気的処理(たとえばコンピュータを搭載した機械におけるメモリ処理)を確保することができる。
【0038】
請求項11の構成によると、エンジン停止後、オペレータが乗車するだけで電源が復帰するため、電源復帰のための煩わしい手順を踏む必要がなく、オペレータの操作負担が軽減される。
【0039】
請求項12の構成によると、エンジン停止後に、前記のようにキースイッチがオン位置からオフ位置に戻された後、オン位置に戻されるという、オペレータのエンジン再始動の意思を確認した上で電源が復帰するため、無駄に電源が復帰するおそれがない。
【0040】
請求項13の構成によると、オペレータの好みや作業環境(たとえばエンジン自動停止の必要のない場合)に応じて、上記エンジン停止等の自動制御と手動制御を選択することができる。
【0041】
【発明の実施の形態】
第1実施形態(図1〜図7参照)
図1に、この建設機械におけるエンジン等の制御系の全体構成を示す。
【0042】
同図において、1はエンジンで、このエンジン1によって主、補助両油圧ポンプ2,3が駆動され、主油圧ポンプ2の吐出油が油圧アクチュエータ回路4に、補助油圧ポンプ3の吐出油が操作手段としてのリモコン弁5にそれぞれ供給される。
【0043】
リモコン弁5は、レバー5aを有し、このレバー5aの操作方向と操作量に応じたリモコン圧(パイロット圧)により、油圧アクチュエータ回路4中のコントロールバルブ(図示しない)が切換わり作動して、油圧シリンダや油圧モータ等の油圧アクチュエータの作動方向と速度が制御される。
【0044】
補助油圧ポンプ3とこのリモコン弁5とを結ぶリモコン弁一次側管路6に、制御手段としてのコントローラ7によって制御される油圧ロック弁(電磁弁)8が設けられ、この油圧ロック弁8が図示の開通位置イから右側のロック位置ロに切換わったときにリモコン弁5へのパイロット圧油の供給が停止する。
【0045】
これにより、リモコン弁5が操作されてもリモコン圧が発生しないため、油圧アクチュエータ回路4の作動が停止する。
【0046】
コントローラ7には、主としてエンジン1の運転/停止及び回転数を制御するエンジン制御部9と、リモコン弁5に設けられた圧力センサ10,11からの信号によってリモコン弁5が操作されたか否か(操作状態)を検出する操作状態検出部12と、キャビンの乗降口に設けられたゲートレバー13が図中実線の閉状態から破線で示すように開かれたとき(オペレータの降車時)にオンとなるゲートレバースイッチ14からの信号によって乗降状態を検出する乗降状態検出部15と、エンジン停止の予報や再始動案内を行う報知手段としてのディスプレー装置16及びスピーカー17を制御する報知制御部18と、電源スイッチ19をオン・オフ制御する電源制御部20と、照明灯21を制御する照明灯制御部22と、乗降状態検出部15からの信号に基づいて油圧ロック弁8を制御する(オペレータ降車時に油圧ロック弁8をロック位置ロに切換える)油圧ロック弁制御部23とを具備している。
【0047】
24はこのコントローラ7のエンジン制御部9からの信号に基づいてエンジン1の運転/停止及び回転数を設定するガバナ制御部、25はエンジン始動用のキースイッチ、26はエンジン回転数設定用のエンジンスロットル、27は照明灯21をオン/オフさせる照明灯スイッチ、28は以下に述べる自動制御を行うか行わないかをオペレータの意思によって選択する選択スイッチである。
【0048】
コントローラ7による制御内容を含むこの建設機械の作用を図2〜図7を併用して説明する。
【0049】
A.エンジン停止制御
図2はエンジン停止制御のフローを示し、制御開始とともに操作状態検出部12においてリモコン弁5が操作されているか否かが判断され(ステップS1)、NO(操作中)の場合は、エンジンスロットル6からの入力に基づくエンジン制御部9からガバナ制御部24への信号によってエンジン1が設定回転数で運転される(ステップS2)。
【0050】
一方、ステップS1でYES(無操作)の場合は、予め設定された待ち時間T1の経過を待って(ステップS3)、エンジン回転数が、エンジン停止につながる回転数として予め低めに設定された待機回転数に設定される(ステップS4)。
【0051】
この後、予め設定された猶予時間T2がカウントされ、猶予時間T2が経過したとき(ステップS5でYESのとき)に、ステップS6でゲートレバー13が「開」か否か、ステップS7で照明灯21が点灯中か否か、ステップS8で選択スイッチ28が自動制御を選択した状態にあるか否かがそれぞれ判断され、すべてYESのときに、ステップS9で、ディスプレー装置16またはスピーカー17によりエンジン停止の予報(たとえば『エンジンを自動停止します』)が出される。
【0052】
なお、ステップS5でT2経過前、ステップS6でゲートレバー「閉」、ステップS7で照明灯点灯、ステップS8で選択スイッチオフの場合は、いずれもステップS10でエンジン回転数が待機回転数に維持される。
【0053】
この後、エンジン停止予報から実際にエンジン1が停止するまでに必要として設定されたエンジン停止待ち時間T3が経過したとき(ステップS11でYESのとき)に、エンジン1が自動停止する(ステップS12)。
【0054】
また、このエンジン停止後、予め設定された待ち時間T4を置いて(ステップS13)、電源が遮断される(ステップS14)。
【0055】
以上の作用は図4,5のタイミングチャートにも示している。
【0056】
図4は、図2のステップS1で無操作が検出された後、図2中のステップS5における猶予時間T2が経過する前にゲートレバー13が開かれた(オペレータが降車した)場合を示し、この場合はゲートレバー13が開いた後、猶予時間T2及びエンジン停止待ち時間T3の経過を待ってエンジン1が停止する。
【0057】
これに対し、図5は、無操作検出後、猶予時間T2経過後にゲートレバー13が開かれた場合を示し、この場合は、猶予時間T2内に二つの条件が整わないため、猶予時間T2経過後もエンジン1は停止せず、その後、ゲートレバー13が開かれたときに、エンジン停止待ち時間T3のみを置いてエンジン1が停止する。
【0058】
このように、リモコン弁5の操作が無くなった後、猶予時間T2が経過し、かつ、オペレータが降車したとき(ゲートレバー13「開」)、すなわち、オペレータの作業中止の意思が明確な場合にのみエンジン1が自動停止する。
【0059】
従って、オペレータに作業を続行する意思のある場合、たとえばオペレータがキャビン内から外部に作業の指示や合図を与えたり作業内容を確認したりする間、操作を止めてもエンジンは停止しないし、オペレータが、短時間の用足しや打ち合わせのために一時的に降車しても、猶予時間T2内に再乗車したときにはエンジン1は停止しない。
【0060】
このため、エンジン1がオペレータの意に反して停止してしまうおそれがなく、その都度、エンジン1を再始動する煩わしさがなくなる。
【0061】
また、猶予時間T2を設けることで、オペレータに作業続行/中止の意思選択の時間的余裕を与えることができる。
【0062】
さらに、次のような効果が得られる。
【0063】
(i)図2,4に示すように上記猶予時間T2中はエンジン1を低速(待機回転数)で回転させるため、エンジン燃料の浪費を抑えることができる。
【0064】
(ii)照明灯21を点けて点検や修理等の作業を行っているときは、上記二条件が揃ってもエンジン1が停止しないため、バッテリを電源とする場合にバッテリの過放電を防止することができる。
【0065】
(iii)エンジン1の自動停止前にその旨をオペレータに予報するため、降車しようとするオペレータに、エンジン(作業)停止/継続を最終的に選択させ、無駄なエンジン停止を回避することができる。
【0066】
(iv)エンジン停止とともに電源を自動的に遮断するため、電気系統も停止させて安全性を確保できるとともに、バッテリを電源とする場合の無駄な放電を防止することができる。
【0067】
しかも、エンジン停止から一定の待ち時間T4経過後に電源が遮断されるため、エンジン停止とともに行うべき電気的処理(たとえばコンピュータを搭載した機械におけるメモリ処理)を確保することができる。
【0068】
B.エンジン再始動制御
図3はエンジン再始動のための制御フローを示し、まずステップS15でキースイッチ25がオン位置にあるか否かが判別される。
【0069】
上記エンジン停止制御によってエンジン1を自動停止させた場合、キースイッチ25はオン位置にあるが、その後、このオン位置のまま放置される場合と、オペレータがキースイッチ25をオフに戻してキーを抜き取る場合とがある。
【0070】
そこで、エンジン停止後、このステップS15でYESの場合は、ステップS16でゲートレバー13が「開」か「閉」のいずれであるかが判断され、「閉」のときは、オペレータが乗車したとして、ステップS17で、ディスプレー装置16またはスピーカー17によりオペレータに向けて再始動方法が案内(たとえば『キースイッチをスタートするとエンジンが再始動します』の文字表示または音声による案内)される。
【0071】
次いで、ステップS18で電源が復帰した後、ステップS19でキースイッチ25がスタート操作されたか否かが判断され、スタート操作されたときにエンジン1が再始動する(ステップS20)。
【0072】
一方、ステップS15でNOのとき、すなわち、キースイッチ25がオン位置でないと判断されると、ステップS21で、ステップS17と同様に再始動方法が案内された後、ステップS22で、この案内に従ってキースイッチ25が一旦オフ位置に戻されたか否かが判別され、YES(戻された)となるとステップS23でキースイッチ25が一旦オフ位置に戻されたことを表すフラグA=1が記憶されてステップS15に戻る。
【0073】
なお、ステップS22でNO(キースイッチ25がオフ操作されていない)となったときもステップS15に戻り、ステップS21、ステップS22を繰り返す。
【0074】
また、ステップS16でゲートレバー「開」となると、ステップS24でフラグA=1か否か、つまりキースイッチ25が一旦オフ位置に戻されたか否かが判別され、YESのときは、オペレータがゲートレバー13を開いたまま再始動操作を行っているとして電源を接続し(ステップS18)、エンジン再始動(ステップS20)に向かう。
【0075】
これに対してステップS24でNOのときは、オペレータがキースイッチ操作を行っていないとしてステップS15に戻る。
【0076】
一方、ステップS19でNO(キースイッチ25がスタート操作されていない)となると、ステップS25でキースイッチ25がオフ位置にあるか否かが判断され、オフ位置にないときはステップS19に戻ってスタート操作を待ち、オフ位置のときはステップS15に戻ってオン位置への操作を待つ。
【0077】
図6はゲートレバー13がキースイッチ25よりも先に「閉」操作された場合のエンジン再始動のタイミングチャートであり、ゲートレバー13の「閉」操作によって電源が復帰し、キースイッチ25のスタート操作によってエンジン1が回転する。
【0078】
一方、図7はキースイッチ25がゲートレバー13の「閉」操作よりも先に操作された場合(オペレータが乗車してゲートレバー13を閉じるよりも先に再始動操作を行った場合)のエンジン再始動のタイミングチャートであり、前記のようにキースイッチ25のオン→オフorスタート操作で再始動案内が行われ、キースイッチ25のオフ→オン操作で電源が復帰するとともに、キースイッチ25のオン→スタート操作でエンジン1が再始動する。
【0079】
このように、エンジン停止後、オペレータが乗車するだけで電源が復帰する(ステップS16〜18)ため、電源復帰のための煩わしい手順を踏む必要がなく、オペレータの操作負担が軽減される。
【0080】
また、ステップS15→ステップS21〜S23→ステップS15のフローにより、キースイッチ25がオン位置からオフ位置に戻された後、オン位置に戻されるという、オペレータのエンジン再始動の意思を確認した上で電源が復帰するため、無駄に電源が復帰するおそれがない。
【0081】
一方、
a.オペレータが乗車したとき(ステップS16で「閉」のとき)、
b.キースイッチ25がオン位置から他の位置に操作されたとき(ステップS15でNOのとき)
に、それぞれオペレータにエンジン再始動法を案内するため、オペレータが不慣れでも操作に迷いがなくなり、エンジン1を迅速かつスムーズに再始動させることができる。
【0082】
第2及び第3実施形態(図8,9参照)
第1実施形態では、無操作から猶予時間T2を経過し、かつ、ゲートレバー13が「開」のときにエンジン1を自動停止させるとともに、電源を遮断する構成をとったのに対し、第2実施形態においては、図8に示すように、ゲートレバー13が「開」という条件のみでエンジン1を自動停止させる(ステップS101,102)とともに、待ち時間T4を置いて(ステップS103)電源を遮断する(ステップS104)構成をとっている。
【0083】
また、図9に示す第3実施形態においては、ステップS201で無操作か否かを判断し(操作有りの場合はステップS202)し、無操作のときに、待ち時間T1経過後にエンジン回転数を待機回転数に落とし(ステップS203,S204)、さらにステップS205で猶予時間T2経過後(経過前はステップS207)に、エンジン停止予報(ステップS206)を経てエンジン1を自動停止させる(ステップS208)とともに、待ち時間T4経過後に電源を遮断する(ステップS211)構成をとっている。
【0084】
この第2及び第3両実施形態の場合も、第1実施形態と同様に、エンジン停止時に電源を遮断することで、バッテリを電源とする機械においてバッテリの過放電を防止できるとともに、電気系統も停止させて安全性を確保できるという効果が得られる。
【0085】
他の実施形態
(1)エンジン停止時の猶予時間T2をオペレータの好みや作業環境等に応じて機械ごとに長短調節できるようにしてもよい。
【0086】
また、猶予時間T2中にエンジン回転数を待機回転数に落とさずに設定回転数に維持するように構成してもよい。
【0087】
(2)上記実施形態では、照明灯21が点灯しているときはエンジン1を自動停止させないように構成したが、この照明灯点灯中であってもエンジン1を自動停止させるように構成してもよい。
【0088】
また、この二つのパターン(照明灯点灯中にエンジン停止させる/させない)を切換スイッチで任意に選択できるようにしてもよい。
【0089】
(3)乗降状態検出手段として、上記のようにゲートレバー13の開閉によってオペレータの乗降を間接的に検出する方式に代えて、重量センサや光センサ等によって直接オペレータの乗降を検出するようにしてもよい。
【0090】
(4)操作状態検出手段として、リモコン弁5のリモコン圧を検出する方式に代えて、オペレータがリモコン弁5を動かしたときに作動する圧力スイッチやリミットスイッチ、マイクロスイッチ、光電スイッチ等を用いてもよい。
【0091】
【発明の効果】
上記のように本発明によると、操作手段の操作が無くなった後、猶予時間が経過し、かつ、猶予時間経過時点でオペレータが降車しているという条件下、すなわち、オペレータに作業続行の意思がないときにのみエンジンを自動停止させるため、公知技術の場合のようにエンジンがオペレータの意に反して停止してしまうおそれがなく、その都度、エンジンを再始動する煩わしさがなくなる。
【0092】
また、猶予時間を設けることで、オペレータに作業続行/中止の意思選択の時間的余裕を与えることができる。
【0093】
この場合、請求項6の発明によると、エンジンの自動停止前にその旨をオペレータに予報するため、降車しようとするオペレータに、エンジン停止を確認させ、かつ、作業停止/継続を最終的に選択させて無駄なエンジン停止を極力回避することができる。
【0094】
一方、請求項9〜12の発明によると、エンジンを停止させるとともに電源を自動的に遮断するため、バッテリを電源とする場合の無駄な放電を防止することができるとともに、電気系統も停止させて安全性を確保することができる。
【0095】
また、請求項10の発明によると、エンジン停止から一定時間経過後に電源が遮断されるため、エンジン停止とともに行うべき電気的処理(たとえばコンピュータを搭載した機械におけるメモリ処理)を確保することができる。
【0096】
請求項11の発明によると、エンジン停止後、オペレータが乗車するだけで電源が復帰するため、電源復帰のための煩わしい手順を踏む必要がなく、オペレータの操作負担が軽減される。
【0097】
請求項12の発明によると、エンジン停止後に、前記のようにキースイッチがオン位置からオフ位置に戻された後、オン位置に戻されるという、オペレータのエンジン再始動の意思を確認した上で電源が復帰するため、無駄に電源が復帰するおそれがない。
【0098】
請求項13の発明によると、オペレータの好みや作業環境(たとえばエンジン自動停止の必要のない場合)に応じて、上記エンジン停止等の自動制御と手動制御を選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施形態にかかる建設機械の制御系のブロック構成図である。
【図2】 同実施形態による作用を説明するためのエンジン停止及び電源遮断制御のフローチャートである。
【図3】 同エンジン再始動及び電源接続制御のフローチャートである。
【図4】 エンジン停止制御において猶予時間経過前にゲートレバーが「開」操作された場合のタイミングチャートである。
【図5】 同猶予時間経過後にゲートレバーが「開」操作された場合のタイミングチャートである。
【図6】 エンジン再始動制御においてゲートレバーがキースイッチよりも先に操作された場合のタイミングチャートである。
【図7】 同制御においてキースイッチがゲートレバーよりも先に操作された場合のタイミングチャートである。
【図8】 本発明の第2実施形態による作用を説明するためのエンジン停止及び電源遮断制御のフローチャートである。
【図9】 本発明の第3実施形態による作用を説明するためのエンジン停止及び電源遮断制御のフローチャートである。
【符号の説明】
1 エンジン
2 油圧ポンプ
4 油圧アクチュエータ回路
5 操作手段としてのリモコン弁
7 制御手段としてのコントローラ
9 コントローラのエンジン制御部
10,11 操作状態検出手段としての圧力センサ
12 コントローラの操作状態検出部
13 乗降状態検出手段としてのゲートレバー
14 同ゲートレバースイッチ
15 コントローラの乗降状態検出部
16 エンジン停止予報等を行う報知手段としてのディプレー装置
17 同スピーカー
21 照明灯
25 キースイッチ
28 制御手段を作用させる状態と作用させない状態とに切換える切換手段としての選択スイッチ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a construction machine and an engine control method for the construction machine that automatically stops the engine in order to save fuel, exhaust, reduce noise and the like when not working.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this kind of technology in excavators and cranes,
(A) Technology that automatically stops the engine when the gate lever that opens and closes the cabin entrance is opened based on the signal of the switch that is actuated (= not working) No. 2001-41069),
(B) Technology for automatically stopping the engine when it is not in operation when a lock lever that locks the hydraulic circuit is operated (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-96627)
Is known.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the above-mentioned known technique (a), the gate lever is just opened, and according to the known technique (b), the lock lever is operated, and the engine is stopped as if the operation is stopped. The engine sometimes stopped against the operator's will.
[0004]
That is, in the case of the known technique (A), the engine stops immediately even when the operator gets off the vehicle temporarily for a short period of time for addition or a meeting while having the intention of continuing the work.
[0005]
In the case of (b) known technology, for example, the operator temporarily operates the lock lever so that the hydraulic actuator does not move while giving an operation instruction or signal from inside the cabin to the outside or checking the work content. Even if you do, the engine stops.
[0006]
In this case, the engine must be restarted each time, and the operation is troublesome.
[0007]
On the other hand, according to the above known technique, the engine is automatically stopped under a specific condition, but the power source remains connected. Therefore, there is a problem that the battery is overdischarged in a construction machine using the battery as a power source.
[0008]
Therefore, the present invention provides a construction machine capable of automatically stopping an engine only when an operator does not intend to continue work, and an engine control method thereof.
[0009]
The present invention also provides a construction machine that can shut off the power source when the engine is stopped to prevent overdischarge.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 (engine control method for a construction machine) is a construction machine in which a hydraulic pump is operated using an engine as a power source, and a hydraulic actuator is driven by discharged oil of the hydraulic pump based on an operation of an operating means. After the operation of the operation means is lost, a preset grace time has elapsed, andAt the end of this grace periodThe operatorUnder the condition of getting offThe engine is automatically stopped by the control means.
[0011]
According to a second aspect of the present invention (construction machine), in a construction machine in which a hydraulic pump is operated using an engine as a power source and a hydraulic actuator is driven by discharged oil of the hydraulic pump based on an operation of an operation means. There are provided a boarding / alighting state detecting means for detecting, an operating state detecting means for detecting whether or not the operating means is operating, and a control means. After detecting an operation, a preset grace time has elapsed, andAt the end of this grace periodThe above-mentioned getting-on / off state detecting means detects the operator getting off.Under the conditionsThe engine is configured to automatically stop.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the second aspect, the control means is configured to reduce the engine speed to a preset standby speed during the grace period.
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration of the second or third aspect, a gate lever switch that is operated by a gate lever that opens and closes the entrance / exit is used as the getting-on / off state detecting means, and the control means is provided when the gate lever opens. The gate lever switch signal determines that the operator is getting off the vehicle.
[0014]
According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the second to fourth aspects, an illumination lamp is provided, and the control means is configured not to stop the engine when the illumination lamp is in a lighting state. .
[0015]
According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the second to fifth aspects, the control means is configured to predict the engine stop to the operator before the engine is stopped.
[0016]
According to a seventh aspect of the present invention, in the configuration according to any one of the second to sixth aspects, the control means performs an engine restart method on the operator when the boarding / alighting state detecting means detects the boarding of the operator after the engine is stopped. It is configured to guide.
[0017]
According to an eighth aspect of the present invention, in the configuration according to any one of the second to seventh aspects, when the key switch for starting the engine is operated from the on position to another position after the engine is stopped, the control means And is configured to guide the restart method.
[0018]
According to a ninth aspect of the present invention, in any one of the second to eighth aspects, the control means is an engine.TheStopAs well asThe power supply is configured to be cut off.
[0019]
The invention of claim 10After the preset time has elapsed since the engine stopped, the control meansThe power supply is configured to be cut off.
[0020]
The invention of claim 1111. The configuration according to claim 9, wherein the control means detects the boarding of the operator after the engine stops.WhenTo powerAre configured to connect.
[0021]
The invention of
[0022]
The invention of
[0023]
Above structureAccording to the construction, after the operation of the operating means is lost, the grace time elapses and the operator gets off when the grace time elapses.ing(In claim 4, the gate lever is "open")Under the conditionsThe engine stops automatically.
[0024]
Since these conditions are usually met only when the operator does not intend to continue work, there is no possibility that the engine will be stopped unnecessarily.
[0025]
More specifically, the engine does not stop even if the operation is stopped while the operator gives an operation instruction or signal from the cabin to the outside or confirms the work content.
[0026]
Further, even if the operator gets off temporarily for short-term addition or a meeting, the engine does not stop when he / she gets on again within the grace period.
[0027]
Therefore, there is no possibility that the engine will stop against the will of the operator, and the trouble of restarting the engine each time is eliminated.
[0028]
Further, by providing a grace period, it is possible to give the operator time to select the intention to continue / stop work.
[0029]
According to the third aspect of the present invention, the engine is rotated at a low speed (standby speed) during the grace period, so that waste of engine fuel can be avoided.
[0030]
On the other hand, according to the configuration of
[0031]
According to the configuration of
[0032]
According to the configuration of
[0033]
Normally, when starting the engine, the key switch is turned from the off position to the start position via the on position, but the key switch is in the on position when the engine is automatically stopped.
[0034]
Therefore, when restarting the engine that has been automatically stopped, the key switch in the ON position is temporarily returned to the OFF position and then turned to the start position via the ON position or the ON position in order to follow the same procedure as at the start. The operation to turn directly to the start position is performed.
[0035]
According to the configuration of the eighth aspect, when the key switch is operated (operation from the on position to another position) after the engine is stopped, it is assumed that the operator intends to restart the engine. Therefore, even if the operator is unfamiliar, there is no hesitation in operation.
[0036]
On the other hand, claims 9 to12According to the configuration of the engineTheStopAs well asSince the power supply is automatically shut off, it is possible to prevent wasteful discharge when the battery is used as the power supply and to stop the electric system to ensure safety..
[0037]
MaClaim10With this configuration, since the power supply is shut off after a lapse of a certain time from the engine stop, it is possible to secure electrical processing (for example, memory processing in a machine equipped with a computer) to be performed together with the engine stop.
[0038]
Claim 11According to this configuration, after the engine is stopped, the power is restored simply by getting on the operator, so that it is not necessary to take a troublesome procedure for restoring the power, and the operation burden on the operator is reduced.
[0039]
ContractClaim12According to the configuration, after the engine is stopped, the power is restored after confirming the operator's intention to restart the engine, that is, the key switch is returned from the on position to the off position as described above. Therefore, there is no possibility that the power supply is restored in vain.
[0040]
Claim13According to this configuration, automatic control such as engine stop and manual control can be selected according to the preference of the operator and the work environment (for example, when the engine automatic stop is not necessary).
[0041]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1st Embodiment (refer FIGS. 1-7)
FIG. 1 shows the overall configuration of a control system such as an engine in this construction machine.
[0042]
In the figure,
[0043]
The
[0044]
A hydraulic lock valve (electromagnetic valve) 8 controlled by a
[0045]
Thereby, even if the
[0046]
The
[0047]
[0048]
The operation of the construction machine including the contents of control by the
[0049]
A. Engine stop control
FIG. 2 shows a flow of engine stop control. When the control is started, it is determined whether or not the
[0050]
On the other hand, in the case of YES (no operation) in step S1, waiting for the elapse of a preset waiting time T1 (step S3), the standby in which the engine speed is set to be low in advance as the engine speed leading to engine stop. The rotation speed is set (step S4).
[0051]
Thereafter, a preset grace time T2 is counted, and when the grace time T2 has elapsed (YES in step S5), whether or not the
[0052]
Note that if T2 elapses in step S5, the gate lever is “closed” in step S6, the illumination lamp is turned on in step S7, and the selection switch is turned off in step S8, the engine speed is maintained at the standby speed in step S10. The
[0053]
Thereafter, the
[0054]
Further, after the engine is stopped, a preset waiting time T4 is set (step S13), and the power is shut off (step S14).
[0055]
The above operation is also shown in the timing charts of FIGS.
[0056]
FIG. 4 shows a case where the
[0057]
On the other hand, FIG. 5 shows a case where the
[0058]
As described above, after the operation of the
[0059]
Therefore, if the operator intends to continue the work, for example, the engine will not stop even if the operation is stopped while the operator gives the work instruction or signal from inside the cabin to the outside or confirms the work content. However, the
[0060]
For this reason, there is no possibility that the
[0061]
Further, by providing the grace time T2, it is possible to give the operator time to select the intention to continue / stop work.
[0062]
Further, the following effects can be obtained.
[0063]
(I) Since the
[0064]
(Ii) When work such as inspection or repair is performed with the
[0065]
(Iii) Since the operator is notified before the automatic stop of the
[0066]
(Iv) Since the power supply is automatically shut off when the engine is stopped, the electrical system can also be stopped to ensure safety, and wasteful discharge when the battery is used as the power supply can be prevented.
[0067]
In addition, since the power is shut off after a certain waiting time T4 has elapsed since the engine stopped, it is possible to ensure electrical processing (for example, memory processing in a machine equipped with a computer) to be performed together with the engine stopping.
[0068]
B. Engine restart control
FIG. 3 shows a control flow for engine restart. First, in step S15, it is determined whether or not the
[0069]
When the
[0070]
Therefore, after the engine is stopped, in the case of YES in step S15, it is determined in step S16 whether the
[0071]
Next, after the power is restored in step S18, it is determined in step S19 whether or not the
[0072]
On the other hand, if NO in step S15, that is, if it is determined that the
[0073]
In addition, also when it becomes NO (the
[0074]
When the gate lever is opened in step S16, it is determined in step S24 whether or not flag A = 1, that is, whether or not the
[0075]
On the other hand, if NO in step S24, it is determined that the operator has not operated the key switch, and the process returns to step S15.
[0076]
On the other hand, if NO in step S19 (the
[0077]
FIG. 6 is a timing chart of engine restart when the
[0078]
On the other hand, FIG. 7 shows the engine when the
[0079]
As described above, after the engine is stopped, the power is restored only by getting on by the operator (steps S16 to S18). Therefore, it is not necessary to take a troublesome procedure for restoring the power, and the operation burden on the operator is reduced.
[0080]
In addition, after confirming the operator's intention to restart the engine, the
[0081]
on the other hand,
a. When the operator gets on (when “closed” in step S16),
b. When the
In addition, since the engine restart method is guided to each operator, there is no hesitation in operation even if the operator is unfamiliar, and the
[0082]
Second and third embodiments (see FIGS. 8 and 9)
In the first embodiment, the configuration is such that the
[0083]
In the third embodiment shown in FIG. 9, it is determined whether or not there is no operation in step S201 (step S202 if there is an operation), and when there is no operation, the engine speed is set after the waiting time T1 has elapsed. In addition, the
[0084]
In both the second and third embodiments, as in the first embodiment, the power supply is shut off when the engine is stopped, so that overdischarge of the battery can be prevented in a machine using the battery as a power source, and the electric system is also used. The effect that the safety can be ensured by stopping is obtained.
[0085]
Other embodiments
(1) The grace time T2 when the engine is stopped may be adjusted to be longer or shorter for each machine according to the operator's preference, work environment, or the like.
[0086]
Further, the engine speed may be maintained at the set speed without dropping to the standby speed during the grace period T2.
[0087]
(2) In the above embodiment, the
[0088]
The two patterns (whether or not to stop the engine while the illumination lamp is lit) may be arbitrarily selected by a changeover switch.
[0089]
(3) As a boarding / alighting state detection means, instead of the method of indirectly detecting the boarding / alighting of the operator by opening / closing the
[0090]
(4) Instead of the method of detecting the remote control pressure of the
[0091]
【The invention's effect】
As aboveToAccording to Ming, the grace time has elapsed after the operation of the operating means has ceased, andAt the grace timeThe operator gets offConditionIn other words, since the engine is automatically stopped only when the operator does not intend to continue the work, there is no possibility that the engine will stop against the operator's intention as in the case of the known technology. The trouble of starting is eliminated.
[0092]
Further, by providing a grace period, it is possible to give the operator time to select the intention to continue / stop work.
[0093]
In this case, according to the invention of
[0094]
On the other hand, claims 9 to12According to the invention of the engineTheStopAs well asSince the power supply is automatically shut off, it is possible to prevent wasteful discharge when the battery is used as the power supply, and also to stop the electric system to ensure safety.
[0095]
According to the invention of
[0096]
Claim 11According to this invention, after the engine is stopped, the power is restored simply by getting on by the operator, so that it is not necessary to take a troublesome procedure for power restoration, and the operation burden on the operator is reduced.
[0097]
According to the invention of
[0098]
According to the invention of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block configuration diagram of a control system of a construction machine according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart of engine stop and power shutdown control for explaining the operation of the embodiment.
FIG. 3 is a flowchart of the engine restart and power connection control.
FIG. 4 is a timing chart when the gate lever is “opened” before the grace period elapses in engine stop control.
FIG. 5 is a timing chart when the gate lever is “opened” after the grace period has elapsed.
FIG. 6 is a timing chart when the gate lever is operated before the key switch in the engine restart control.
FIG. 7 is a timing chart when the key switch is operated before the gate lever in the same control.
FIG. 8 is a flowchart of engine stop and power shut-off control for explaining the operation according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart of engine stop and power shut-off control for explaining the operation according to the third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 engine
2 Hydraulic pump
4 Hydraulic actuator circuit
5 Remote control valve as operating means
7 Controller as control means
9 Controller engine controller
10, 11 Pressure sensor as operation state detection means
12 Controller operation state detector
13 Gate lever as means for detecting getting on and off
14 Same gate lever switch
15 Controller entry / exit state detector
16 Display device as notification means for performing engine stop prediction
17 The same speaker
21 Lighting
25 Key switch
28 Selection switch as switching means for switching between a state in which the control means is operated and a state in which the control means is not operated
Claims (13)
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