JP4331208B2 - 作業車両の原動機制御装置 - Google Patents
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Description
オペレータの操作によりローアイドル回転数を下限とした範囲内で原動機の回転数を指令する回転数指令手段をさらに備えることもできる。この原動機制御装置では、駆動禁止検出手段により駆動禁止手段の作動が検出され、かつ、回転数指令手段によりローアイドル回転数が指令されると、原動機の回転数を低速回転数に制御し、回転数指令手段によりローアイドル回転数より高い回転数が指令されると、原動機の回転数をこの指令された回転数に制御することができる。
油圧アクチュエータを制動する制動装置と、制動装置の作動/非作動を検出する制動検出手段をさらに備えてもよい。この原動機制御装置では、駆動禁止検出手段により駆動禁止手段の作動が検出され、かつ、回転数指令手段によりローアイドル回転数が指令され、かつ、制動検出手段により制動装置の作動が検出されると、原動機の回転数を低速回転数に制御することができる。
油圧アクチュエータを走行ペダルの操作量に応じて回転する走行モータとする場合、本発明による原動機制御装置は、走行ペダルの操作による走行モータの回転が可能な走行可能状態と回転が不可能な中立状態とを選択する走行選択手段と、走行選択手段により走行可能状態が選択されると油圧ポンプから走行モータへの圧油の流れを許容し、走行選択手段により中立状態が選択されると油圧ポンプから走行モータへの圧油の流れを禁止する走行制御手段とをさらに備えることができる。この原動機制御装置では、駆動禁止検出手段により駆動禁止手段の作動が検出され、かつ、回転数指令手段によりローアイドル回転数が指令され、かつ、走行選択手段により中立状態が指令されると、原動機の回転数を低速回転数に制御することができる。
エンジン冷却水温を検出する水温検出手段と、水温検出手段により検出されたエンジン冷却水温が低いほど低速回転数が高くなるようにエンジン冷却水温に応じて低速回転数を設定する第1の設定手段とをさらに備え、原動機の回転数を低速回転数に制御するとき、第1の設定手段で設定された回転数に制御することが好ましい。
作動油温を検出する油温検出手段と、油温検出手段により検出された作動油温が低いほど低速回転数が高くなるように作動油温に応じて低速回転数を設定する第2の設定手段とをさらに備え、原動機の回転数を低速回転数に制御するとき、第2の設定手段で設定された回転数に制御することが好ましい。
原動機の始動を検出する始動検出手段をさらに備え、始動検出手段により原動機の始動が検出されてから所定時間が経過するまでは、原動機の回転数の低速回転数への切換を禁止し、始動検出手段により原動機の始動が検出されてから所定時間が経過すると、低速回転数への切換を許容することもできる。
原動機の暖機運転の完了を判定する暖機判定手段をさらに備え、暖機判定手段により暖機運転の完了が判定されるまでは、原動機の回転数の低速回転数への切換を禁止し、暖機判定手段により暖機運転の完了が判定されると、低速回転数への切換を許容することもできる。
少なくとも駆動禁止検出手段により駆動禁止手段の非作動が検出されると、原動機の回転数を、ローアイドル回転数以上の設定回転数に制御することが好ましい。
以下、図1,2を参照して本発明による作業車両の原動機制御装置の第1の実施の形態について説明する。
図1は第1の実施の形態に係る原動機制御装置の構成を示すブロック図である。この原動機制御装置は、油圧アクチュエータを有する作業車両(例えば油圧ショベルなど)に搭載される。
作業時にはオペレータはゲートロックレバー6を解除位置に操作する。これによりロックバルブ3が連通位置に切り換えられ(ロックバルブ非作動)、操作レバー7の操作による油圧アクチュエータ5の駆動が許容されるとともに、リミットスイッチ14がオフされ、切換回路16が端子a側に切り換えられる。その結果、切換回路16からは燃料レバー8の操作量に応じた目標回転数Nが出力され、サーボ制御回路25でエンジン回転数が目標回転数Nに制御される。例えば燃料レバー8をアイドルに操作するとエンジン回転数はローアイドル回転数NLに制御され、フルに操作すると定格回転数N1に制御される。
(1)油圧アクチュエータ5への圧油の供給が不可能な非作業状態が検出されると、エアコン,補機類,無負荷状態のポンプ等を駆動する必要最低限の回転数(スーパーローアイドル回転数NS)にエンジン回転数を制御するようにした。これにより燃費が向上するとともに騒音を抑えることができる。
(2)ゲートロックレバー6の操作によりロックバルブ3が遮断位置に切り換えられると(ロックバルブ作動)、エンジン回転数をスーパーローアイドル回転数NSに制御するようにしたので、スーパーローアイドル回転数NSの下で油圧アクチュエータ5に圧油が供給されることはなく、エンストを防止することができる。
(3)ゲートロックレバー6がロック位置に操作され、かつ燃料レバー8がアイドルに操作されるとスーパーローアイドル回転数NSに制御するようにしたので、燃料レバー8の操作により最小回転数が要求された場合にのみスーパーローアイドル回転数NSに制御され、不所望なエンジン回転数の低下を防止することができる。
図3,4を参照して本発明による作業車両の原動機制御装置の第2の実施の形態について説明する。
第2の実施の形態では油圧アクチュエータ5が作業用の油圧シリンダ、油圧モータと、走行用の油圧モータ(以下走行モータという)である。作業用の油圧シリンダ、油圧モータは上述したようにロックバルブ3,ゲートロックレバー6によって動作/非動作が切り換えられ、走行モータは後述するブレーキスイッチ18などによって走行/非走行が切り換えられるものであり、例えばホイール式の油圧ショベルなどに適用される。
図5〜7を参照して本発明による作業車両の原動機制御装置の第3の実施の形態について説明する。
図5は、第3の実施の形態に係る原動機制御装置が適用される作業車両の走行用油圧回路図である。第2の実施の形態は、走行ペダル31の前踏み操作および後踏み操作により走行モータ33に圧油を供給するような作業車両に適用したが、第3の実施の形態は、走行ペダル31の踏み込み操作と前後進切換バルブ34の切換操作により走行モータ33に圧油を供給するような作業車両に適用する。
図8を参照して本発明による作業車両の原動機制御装置の第4の実施の形態について説明する。
第4の実施の形態では、エンジン冷却水温と作動油温に応じてスーパーローアイドル回転数NSを補正する。すなわちエンジン冷却水温が低いとエンジン1が暖まっていないためエンジン出力が十分とはいえず、また、作動油温が低いと油の粘性が高いためポンプ負荷が大きくなる。そこで、このような場合にはエンストが発生しやすくなるので、スーパーローアイドル回転数NSを高めの値に補正する。
図9を参照して本発明による作業車両の原動機制御装置の第5の実施の形態について説明する。
第5の実施の形態では、エンジン始動時にエンジン冷却水温が低いとエンジン回転数がスーパーローアイドル回転数NSとなることを禁止する。すなわちエンジン冷却水温が低い状態でエンジンキースイッチをオンしてエンジン1を始動した際、エンジン回転数が安定していないにも拘わらずアイドル回転数を低くするとエンストするおそれがあるため、このような場合にはエンジン回転数をスーパーローアイドル回転数NSとはしない。
図12,13を参照して本発明による作業車両の原動機制御装置の第6の実施の形態について説明する。
上述したようにゲートロックレバー6がロック位置に操作されたことのみを条件としてエンジン回転数をスーパーローアイドル回転数NSに制御する場合(図10)、燃料レバー8がアイドル以外に操作(例えばフル操作)されてもエンジン回転数はスーパーローアイドル回転数NSに制御される。この状態でゲートロックレバー6が解除位置に操作され、燃料レバー8の操作量に応じた目標回転数Nを即座にエンジン回転数の指令値として出力すると、燃料供給量が一気に増加してエンジンに過大な負荷(ストレス)がかかり、エンジン強度上およびエンジン性能上、好ましくない。この点を考慮して第6の実施の形態では以下のようにエンジン回転数の復帰動作を制御する。
図14を参照して本発明による作業車両の原動機制御装置の第7の実施の形態について説明する。
第6の実施の形態では、エンジン回転数の復帰動作の際に、エンジン回転数をスーパーローアイドル回転数NSから目標回転数Nまで徐々に増加させるようにしたが、第7の実施の形態では、エンジン回転数を目標回転数Nよりも低い設定回転数(オートアイドル回転数)まで増加させる。
本出願は日本国特許出願2004−279087号を基礎とし、その内容は引用文としてここに含まれる。
Claims (8)
- 原動機により駆動される油圧ポンプと、
前記油圧ポンプからの圧油により駆動する油圧アクチュエータと、
操作部材の操作量に応じて前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータへの圧油の流れを制御する制御弁と、
前記操作部材の操作による前記油圧ポンプからの圧油による前記油圧アクチュエータの駆動を禁止する駆動禁止手段と、
前記駆動禁止手段の作動/非作動を検出する駆動禁止検出手段と、
オペレータの操作により前記ローアイドル回転数を下限とした範囲内で前記原動機の回転数を指令する回転数指令手段と、
前記駆動禁止検出手段により前記駆動禁止手段の作動が検出され、かつ、前記回転数指令手段により前記ローアイドル回転数が指令されると、前記原動機の回転数を、前記油圧アクチュエータを駆動可能な最小回転数(以下、これをローアイドル回転数と呼ぶ)よりも低い回転数であり、かつ、前記油圧アクチュエータに負荷が作用すると前記原動機が停止する回転数である低速回転数に制御し、前記回転数指令手段により前記ローアイドル回転数より高い回転数が指令されると、前記原動機の回転数をこの指令された回転数に制御する回転数制御手段とを備え、
前記回転数制御手段は、
前記原動機回転数が前記低速回転数に制御された状態で、前記駆動禁止検出手段により前記駆動禁止手段の非作動が検出されると、前記原動機回転数を前記ローアイドル回転数に制御し、
前記原動機回転数が前記低速回転数に制御された状態で、前記回転数指令手段によって前記ローアイドル回転数より高い回転数が指令されると、前記原動機の回転数をこの指令された回転数に制御し、さらにその後、前記駆動禁止検出手段により前記駆動禁止手段の非作動が検出されても、前記原動機の回転数を前記回転数指令手段により指令された回転数に制御することを特徴とする作業車両の原動機制御装置。 - 請求項1に記載の作業車両の原動機制御装置において、
前記油圧アクチュエータを制動する制動装置と、
前記制動装置の作動/非作動を検出する制動検出手段をさらに備え、
前記回転数制御手段は、前記駆動禁止検出手段により前記駆動禁止手段の作動が検出され、かつ、前記回転数指令手段により前記ローアイドル回転数が指令され、かつ、前記制動検出手段により制動装置の作動が検出されると、前記原動機の回転数を前記低速回転数に制御することを特徴とする作業車両の原動機制御装置。 - 請求項1または2に記載の作業車両の原動機制御装置において、
前記油圧アクチュエータは走行ペダルの操作量に応じて回転する走行モータであり、
前記走行ペダルの操作による前記走行モータの回転が可能な走行可能状態と回転が不可能な中立状態とを選択する走行選択手段と、
前記走行選択手段により走行可能状態が選択されると前記油圧ポンプから前記走行モータへの圧油の流れを許容し、前記走行選択手段により中立状態が選択されると前記油圧ポンプから前記走行モータへの圧油の流れを禁止する走行制御手段とをさらに備え、
前記回転数制御手段は、前記駆動禁止検出手段により前記駆動禁止手段の作動が検出され、かつ、前記回転数指令手段により前記ローアイドル回転数が指令され、かつ、前記走行選択手段により中立状態が指令されると、前記原動機の回転数を前記低速回転数に制御することを特徴とする作業車両の原動機制御装置。 - 請求項1〜3のいずれか1項記載の作業車両の原動機制御装置において、
エンジン冷却水温を検出する水温検出手段と、
前記水温検出手段により検出されたエンジン冷却水温が低いほど前記低速回転数が高くなるようにエンジン冷却水温に応じて前記低速回転数を設定する第1の設定手段とをさらに備え、
前記回転数制御手段は、前記原動機の回転数を前記低速回転数に制御するとき、前記第1の設定手段で設定された回転数に制御することを特徴とする作業車両の原動機制御装置。 - 請求項1〜4のいずれか1項記載の作業車両の原動機制御装置において、
作動油温を検出する油温検出手段と、
前記油温検出手段により検出された作動油温が低いほど前記低速回転数が高くなるように作動油温に応じて前記低速回転数を設定する第2の設定手段とをさらに備え、
前記回転数制御手段は、前記原動機の回転数を前記低速回転数に制御するとき、前記第2の設定手段で設定された回転数に制御することを特徴とする作業車両の原動機制御装置。 - 請求項1〜5のいずれか1項記載の作業車両の原動機制御装置において、
前記原動機の始動を検出する始動検出手段をさらに備え、
前記回転数制御手段は、前記始動検出手段により前記原動機の始動が検出されてから所定時間が経過するまでは、前記原動機の回転数の前記低速回転数への切換を禁止し、前記始動検出手段により原動機の始動が検出されてから前記所定時間が経過すると、前記低速回転数への切換を許容することを特徴とする作業車両の原動機制御装置。 - 請求項1〜6のいずれか1項記載の作業車両の原動機制御装置において、
前記原動機の暖機運転の完了を判定する暖機判定手段をさらに備え、
前記回転数制御手段は、前記暖機判定手段により暖機運転の完了が判定されるまでは、前記原動機の回転数の前記低速回転数への切換を禁止し、前記暖機判定手段により暖機運転の完了が判定されると、前記低速回転数への切換を許容することを特徴とする作業車両の原動機制御装置。 - 請求項1〜7のいずれか1項記載の作業車両の原動機制御装置において、
前記回転数制御手段は、少なくとも前記駆動禁止検出手段により前記駆動禁止手段の非作動が検出されると、前記原動機の回転数を、前記ローアイドル回転数以上の設定回転数に制御することを特徴とする作業車両の原動機制御装置。
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