JP5437125B2

JP5437125B2 - 旋回作業車

Info

Publication number: JP5437125B2
Application number: JP2010062738A
Authority: JP
Inventors: 淳哉坂田; 和也保木本
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2010-03-18
Filing date: 2010-03-18
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2030-03-18
Also published as: JP2011196227A

Description

本発明は、旋回作業車の技術に関する。

従来より、ディーゼルエンジンの制御パターンとして、ディーゼルエンジンに掛かる負荷の増減に関わらずエンジン回転数を一定とするアイソクロナス制御と、ディーゼルエンジンに掛かる負荷の増減に応じてエンジン回転数を変化させるドループ制御と、が知られている（例えば特許文献１参照。）。

そして、このような制御パターンを適用した一例として、走行に際してはアイソクロナス制御を行なうことで走行性能の向上を図り、掘削作業に際してはドループ制御を行なうことで騒音の低減や燃料消費量の低減を図るとした旋回作業車が公知となっている（例えば特許文献２参照。）。

しかし、走行時に際してもドループ制御を行なうことでディーゼルエンジンのエンジン回転数の変化から該ディーゼルエンジンに掛かる負荷の大きさを把握し、負荷の大きさに応じた運転操作を可能とすることで操作性を向上させたいという要望があった。また、掘削作業時に際してもアイソクロナス制御を行なうことでディーゼルエンジンのエンジン回転数を一定に維持してエンジン出力を確保し、該ディーゼルエンジンに掛かる負荷が大きい場合の作業性を向上させたいという要望もあった。

特開平１０−１５９５９９号公報特許第４１９９２７６号公報

本発明はかかる問題を解決すべくなされたものであり、ディーゼルエンジンの制御パターンをアイソクロナス制御とドループ制御のいずれかに選択可能とすることでオペレータの要求に応じた運転を実現し、操作性ならびに作業性を向上させた旋回作業車を提供することを目的としている。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、ディーゼルエンジンと、前記ディーゼルエンジンの動力を受けて駆動する走行装置と、前記ディーゼルエンジンの動力を受けて駆動する作業装置と、を備える旋回作業車において、前記走行装置の駆動状態を検出する走行検出手段と、走行時ならびに作業時における、前記ディーゼルエンジンの制御パターンとして、アイソクロナス制御を行なうか否かを選択可能とするフルアイソクロナス制御選択手段と、走行時のみにおける前記ディーゼルエンジンの制御パターンとして、アイソクロナス制御を行なうか否かを選択可能とする走行アイソクロナス制御選択手段と、選択された制御パターンに応じて制御信号を作成して、前記ディーゼルエンジンの制御を行なうエンジン制御装置とを具備し、前記エンジン制御装置は、前記フルアイソクロナス制御選択手段が入状態である場合には、アイソクロナス制御を行ない、前記フルアイソクロナス制御選択手段が切状態であって、前記走行アイソクロナス制御選択手段が入状態である場合に、前記走行検出手段が前記走行装置の駆動を検出したときにはアイソクロナス制御を行ない、前記フルアイソクロナス制御選択手段が切状態であって、前記走行アイソクロナス制御選択手段が入状態である場合に、前記走行検出手段が、前記走行装置の駆動を検出できないときにはドループ制御を行ない、前記フルアイソクロナス制御選択手段が切状態であって、前記走行アイソクロナス制御選択手段が切状態である場合にはドループ制御を行ない、前記ディーゼルエンジンのハイアイドルエンジン回転数を指示するハイアイドル選択手段と、前記ハイアイドル選択手段による指示を有効又は無効とするハイアイドル選択許可手段とを具備し、前記エンジン制御装置は、前記ハイアイドル選択許可手段が前記ハイアイドル選択手段による指示を有効としている場合には、該ハイアイドル選択手段が指示する所定の値をハイアイドルエンジン回転数として制御を行なうものである。

請求項２においては、請求項１に記載の旋回作業車において、前記フルアイソクロナス制御選択手段と、前記走行アイソクロナス制御選択手段と、前記ハイアイドル選択手段とによる選択、ならびに指示を有効又は無効とする制御パターン選択許可手段を具備し、
前記エンジン制御装置は、前記制御パターン選択許可手段が、前記フルアイソクロナス制御選択手段と、前記走行アイソクロナス制御選択手段と、前記ハイアイドル選択手段とによる選択、ならびに指示を無効としている場合には、初期設定情報に基づいて制御を行なうものである。

請求項３においては、請求項１又は請求項２に記載の旋回作業車において、前記エンジン制御装置は、前記ディーゼルエンジンのエンジン回転数がローアイドルエンジン回転数である場合には、アイソクロナス制御を行なうものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１に記載の発明によれば、ディーゼルエンジンと、前記ディーゼルエンジンの動力を受けて駆動する走行装置と、前記ディーゼルエンジンの動力を受けて駆動する作業装置と、を備える旋回作業車において、前記走行装置の駆動状態を検出する走行検出手段と、走行時ならびに作業時における、前記ディーゼルエンジンの制御パターンとして、アイソクロナス制御を行なうか否かを選択可能とするフルアイソクロナス制御選択手段と、走行時のみにおける前記ディーゼルエンジンの制御パターンとして、アイソクロナス制御を行なうか否かを選択可能とする走行アイソクロナス制御選択手段と、選択された制御パターンに応じて制御信号を作成して、前記ディーゼルエンジンの制御を行なうエンジン制御装置とを具備し、前記エンジン制御装置は、前記フルアイソクロナス制御選択手段が入状態である場合には、アイソクロナス制御を行ない、前記フルアイソクロナス制御選択手段が切状態であって、前記走行アイソクロナス制御選択手段が入状態である場合に、前記走行検出手段が前記走行装置の駆動を検出したときにはアイソクロナス制御を行ない、前記フルアイソクロナス制御選択手段が切状態であって、前記走行アイソクロナス制御選択手段が入状態である場合に、前記走行検出手段が、前記走行装置の駆動を検出できないときにはドループ制御を行ない、前記フルアイソクロナス制御選択手段が切状態であって、前記走行アイソクロナス制御選択手段が切状態である場合にはドループ制御を行なうので、ディーゼルエンジンの制御パターンをアイソクロナス制御とドループ制御のいずれかに選択可能とすることでオペレータの要求に応じた運転を実現することができる。

これにより、旋回作業車の操作性ならびに作業性を向上させることが可能となる。

また、前記ディーゼルエンジンのハイアイドルエンジン回転数を指示するハイアイドル選択手段と、前記ハイアイドル選択手段による指示を有効又は無効とするハイアイドル選択許可手段とを具備し、前記エンジン制御装置は、前記ハイアイドル選択許可手段が、前記ハイアイドル選択手段による指示を有効としている場合には該ハイアイドル選択手段が指示する所定の値をハイアイドルエンジン回転数として制御を行なうので、ディーゼルエンジンのハイアイドルエンジン回転数を選択可能とすることで騒音の低減や燃料消費量の低減を図ることができる。これにより、旋回作業車の静粛性や経済性を向上させることが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の旋回作業車において、前記フルアイソクロナス制御選択手段と、前記走行アイソクロナス制御選択手段と、前記ハイアイドル選択手段とによる選択、ならびに指示を有効又は無効とする制御パターン選択許可手段を具備し、前記エンジン制御装置は、前記制御パターン選択許可手段が、前記フルアイソクロナス制御選択手段と、前記走行アイソクロナス制御選択手段と、前記ハイアイドル選択手段とによる選択、ならびに指示を無効としている場合には初期設定情報に基づいて制御を行なうので、ディーゼルエンジンの制御パターンを予め記憶された制御パターンに容易に変更することができる。これにより、旋回作業車の操作性を向上させることが可能となる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の旋回作業車において、前記エンジン制御装置は、前記ディーゼルエンジンのエンジン回転数がローアイドルエンジン回転数である場合にはアイソクロナス制御を行なうので、ディーゼルエンジンに掛かる負荷が増加した場合であってもエンジン回転数を一定に維持しながらエンジントルクを増大することができる。これにより、エンジンストールを回避することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る旋回作業車の全体構成を示す図。ディーゼルエンジンの性能曲線図。ディーゼルエンジンの制御システムの構成を示す図。（Ａ）操作具を示す正面図。（Ｂ）操作具を示す側面図。（Ｃ）操作具を示す背面図。エンジン制御装置の制御フローを示す図。（Ａ）アイソクロナス制御を行なう場合の制御態様を示す一の性能曲線図。（Ｂ）アイソクロナス制御を行なう場合の制御態様を示す他の性能曲線図。（Ａ）ドループ制御を行なう場合の制御態様を示す一の性能曲線図。（Ｂ）ドループ制御を行なう場合の制御態様を示す他の性能曲線図。

まず、図１を用いて、本発明の一実施形態に係る旋回作業車１００の全体構成について説明する。

図１に示すように、旋回作業車１００は、主に走行装置１と、作業装置２と、旋回装置３と、から構成される。

走行装置１は、旋回作業車１００を走行させるものである。走行装置１は、左右一対のクローラ１１・１１や油圧モータ１２・１２等から構成され、該油圧モータ１２・１２が左右のクローラ１１・１１を駆動することによって、旋回作業車１００の前後進を可能としている。また、油圧モータ１２・１２が左右のクローラ１１・１１を独立して駆動することによって旋回作業車１００の旋回を可能としている。

作業装置２は、土砂等の掘削作業を行なうものである。作業装置２は、ブーム２１やアーム２２、バケット２３等から構成され、これらを独立して駆動することによって掘削作業を可能としている。

具体的に説明すると、ブーム２１は、その一端部が旋回装置３の前部に支持されて、伸縮自在に可動するブームシリンダ２１ａによって回動される。また、アーム２２は、その一端部がブーム２１の他端部に支持されて、伸縮自在に可動するアームシリンダ２２ａによって回動される。そして、バケット２３は、その一端部がアーム２２の他端部に支持されて、伸縮自在に可動するバケットシリンダ２３ａによって回動される。つまり、作業装置２は、バケット２３を用いて土砂等の掘削を行なう多関節構造を構成している。

なお、本旋回作業車１００は、バケット２３を取り付けて掘削作業を行なう仕様としているが、例えば油圧ブレーカーを取り付けて破砕作業を行なう仕様であっても良く、これに限定するものではない。

旋回装置３は、作業装置２を旋回させるものである。旋回装置３は、旋回台３１や油圧モータ３２等から構成され、該油圧モータ３２が旋回台３１を駆動することによって作業装置２を旋回させる。また、旋回装置３には、操縦部３３やディーゼルエンジン３４が配置されている。

具体的に説明すると、操縦部３３には、操縦席３３１や操作具３３２が備えられており、オペレータは、操縦席３３１に着座して操作具３３２等を操作することによってディーゼルエンジン３４の制御を行なう。更に、オペレータは、操作具３３２等を操作することによって各油圧モータ１２・３２の制御を行なう。こうして、オペレータは、旋回作業車１００の操縦を行なうのである。

なお、操作具３３２とディーゼルエンジン３４は、エンジン制御装置３５を介して電気的に接続されており、エンジン制御装置３５は、操作具３３２からの電気信号に基づいて制御信号を作成するとともに、ディーゼルエンジン３４に作成した制御信号を出力する。つまり、オペレータは、エンジン制御装置３５を介して、ディーゼルエンジン３４の制御を行なうのである。

以上が本発明の一実施形態に係る旋回作業車１００の全体構成であるが、以下にディーゼルエンジン３４の制御システムについて説明する。

まず、図２を用いて、ディーゼルエンジン３４のエンジン回転数Ｎと、エンジントルクＴとの関係を示した性能曲線図について説明する。

図２に示すように、ディーゼルエンジン３４のエンジン回転数Ｎは、ローアイドルエンジン回転数Ｎｍｉｎから、ハイアイドルエンジン回転数Ｎｍａｘまで任意に変更可能とされる。そして、ディーゼルエンジン３４は、エンジン回転数Ｎ毎に設定された最高トルク点を結んで成るトルクカーブＴｃｕｒｖｅに囲まれた範囲内で自在に運転可能とされる。

なお、ディーゼルエンジン３４のエンジントルクＴは、エンジン回転数Ｎｍにおける最高トルク点で最大となる（最大トルク点Ｔｍ）。換言すると、ディーゼルエンジン３４は、エンジン回転数Ｎｍにおける最高トルク点で最大エンジントルクＴｍａｘとなるようにトルクカーブＴｃｕｒｖｅが形成されているのである。

また、ディーゼルエンジン３４のエンジン回転数ＮとエンジントルクＴとの関数であるエンジン出力は、エンジン回転数Ｎｅにおける最高トルク点（エンジントルクＴｅ）で最大となる。換言すると、ディーゼルエンジン３４は、エンジン回転数Ｎｅにおける最高トルク点で最大エンジン出力となるようにトルクカーブＴｃｕｒｖｅが形成されているのである。

更に、ディーゼルエンジン３４のエンジン回転数Ｎは、該ディーゼルエンジン３４に負荷が掛かっていないときにおける最高エンジン回転数Ｎｈでハイアイドルエンジン回転数Ｎｍａｘとなる。換言すると、ディーゼルエンジン３４は、該ディーゼルエンジン３４に負荷が掛かっていないときにおける最高エンジン回転数Ｎｈがハイアイドル回転数ＮｍａｘとなるようにトルクカーブＴｃｕｒｖｅが形成されているのである。

次に、図２を用いて、ドループ制御を行なった場合の制御態様ならびにアイソクロナス制御を行なった場合の制御態様について説明する。

アイソクロナス制御は、ディーゼルエンジン３４に掛かる負荷の増減に関わらずエンジン回転数Ｎを一定とする制御パターンである。ここで、ディーゼルエンジン３４がエンジン回転数ＮｘにおけるエンジントルクＴｘで運転している場合（図中Ｘ１点参照。）を想定すると、エンジン制御装置３５は、ディーゼルエンジン３４に掛かる負荷が増加したときには該ディーゼルエンジン３４のエンジン回転数Ｎｘを一定に維持しつつ、エンジントルクＴを増大させる（図中Ｘａ２点参照。）。

また、エンジン制御装置３５は、ディーゼルエンジン３４に掛かる負荷が低減したときには該ディーゼルエンジン３４のエンジン回転数Ｎｘを一定に維持しつつ、エンジントルクＴを減少させる（図中Ｘａ３点参照。）。

このようにアイソクロナス制御においては、ディーゼルエンジン３４に掛かる負荷の増減に関わらずエンジン回転数Ｎを一定とすることができるため、該ディーゼルエンジン３４の動力を走行装置１等に安定して伝達することが可能となる。これにより、例えば走行に際してアイソクロナス制御を行なった場合に、旋回作業車１００の走行性能を向上させることが可能となるのである。

一方、ドループ制御は、ディーゼルエンジン３４に掛かる負荷の増減に応じてエンジン回転数Ｎを変化させる制御パターンである。ここで、ディーゼルエンジン３４がエンジン回転数ＮｘにおけるエンジントルクＴｘで運転している場合（図中Ｘ１点参照。）を想定すると、エンジン制御装置３５は、ディーゼルエンジン３４に掛かる負荷が増加したときには該ディーゼルエンジン３４のエンジン回転数Ｎを漸減させつつ、エンジントルクＴを増大させる（図中Ｘｄ２点参照。）。

また、エンジン制御装置３５は、ディーゼルエンジン３４に掛かる負荷が低減したときには該ディーゼルエンジン３４のエンジン回転数Ｎを漸増させつつ、エンジントルクＴを減少させる（図中Ｘｄ３点参照。）。

このようにドループ制御においては、ディーゼルエンジン３４に掛かる負荷の増減に応じてエンジン回転数Ｎが変化するため、例えばディーゼルエンジン３４に掛かる負荷が増加した場合にはエンジン回転数Ｎを低下させることが可能となる。これにより、例えば掘削作業に際してドループ制御を行なった場合に、旋回作業車１００の騒音の低減や燃料消費量の低減を図ることが可能となるのである。

以上がディーゼルエンジン３４の制御パターンとして、ドループ制御ならびにアイソクロナス制御を行なった場合の制御態様であるが、次に、図３を用いて、ディーゼルエンジン３４の制御システムの構成について説明する。

図３に示すように、ディーゼルエンジン３４の制御システムは、エンジン制御装置３５と、フルアイソクロナス制御選択手段である第一スイッチ１ＳＷと、走行アイソクロナス制御選択手段である第二スイッチ２ＳＷと、ハイアイドル選択手段である第三スイッチ３ＳＷと、ハイアイドル選択許可手段である第四スイッチ４ＳＷと、制御パターン選択許可手段である第五スイッチ５ＳＷと、走行検出手段であるポジションセンサ６ＳＷと、から構成される。

エンジン制御装置３５は、主として中央処理装置や記憶装置等により構成される。エンジン制御装置３５は、操作具３３２や各スイッチ１ＳＷ・２ＳＷ・３ＳＷ・４ＳＷ、５ＳＷ、そして、ポジションセンサ６ＳＷ等と電気的に接続されており、これらから入力された電気信号に基づいて制御信号を作成する。そして、エンジン制御装置３５は、作成した制御信号をディーゼルエンジン３４に出力する。

エンジン制御装置３５には、オペレータの要求に応じてディーゼルエンジン３４の制御を行なうべく、アイソクロナス制御における制御マップやドループ制御における制御マップが複数記憶されている。そして、エンジン制御装置３５は、これらの制御マップのうちから最適な制御マップを選択し、選択した制御マップに基づいて制御信号を作成してディーゼルエンジン３４に出力する。こうすることで、エンジン制御装置３５は、オペレータが要求するディーゼルエンジン３４の運転を実現するのである。

フルアイソクロナス制御選択手段である第一スイッチ１ＳＷは、走行時ならびに作業時におけるディーゼルエンジン３４の制御パターンとしてアイソクロナス制御を行なうか否かを選択可能とするものである。本実施形態において第一スイッチ１ＳＷは、オペレータが入状態と切状態とを自在に変更できる、いわゆるＡ接点スイッチとされる。

走行アイソクロナス制御選択手段である第二スイッチ２ＳＷは、走行時におけるディーゼルエンジン３４の制御パターンとしてアイソクロナス制御を行なうか否かを選択可能とするものである。本実施形態において第二スイッチ２ＳＷは、オペレータが入状態と切状態とを自在に変更できる、いわゆるＡ接点スイッチとされる。

ハイアイドル選択手段である第三スイッチ３ＳＷは、ディーゼルエンジン３４のハイアイドルエンジン回転数Ｎｍａｘを指示するものである。本実施形態において第三スイッチ３ＳＷは、オペレータが一のハイアイドルエンジン回転数Ｎｍａｘと他のハイアイドルエンジン回転数Ｎｍａｘとを自在に選択できる、いわゆるＣ接点スイッチとされる。

ハイアイドル選択許可手段である第四スイッチ４ＳＷは、ハイアイドル選択スイッチ３ＳＷによる指示を有効又は無効とするものである。本実施形態において第四スイッチ４ＳＷは、オペレータが有効状態と無効状態とを自在に変更できる、いわゆるＡ接点スイッチとされる。

制御パターン選択許可手段である第五スイッチ５ＳＷは、第一スイッチ１ＳＷと第二スイッチ２ＳＷと第三スイッチ３ＳＷとによる選択ならびに指示を有効又は無効とするものである。本実施形態において第五スイッチ５ＳＷは、オペレータが有効状態と無効状態とを自在に変更できる、いわゆるＢ接点スイッチとされる。

なお、これらの各スイッチ１ＳＷ・２ＳＷ・３ＳＷ・４ＳＷは、オペレータが操縦席３３１に着座した状態で操作することができるよう、操縦部３３に設けられたコントロールパネルにそれぞれ配置されている。また、第五スイッチ５ＳＷは、オペレータが旋回作業車１００を操縦しながら容易に操作することができるよう、操作具３３２におけるグリップ部の背面上方に配置されている（図４参照。）。

走行検出手段であるポジションセンサ６ＳＷは、走行装置１の駆動状態を検出するものである。本実施形態においてポジションセンサ６ＳＷは、ロータリーポテンショメータ等で構成され、操作具３３２の操作位置を把握することによって走行装置１の駆動状態を検出する。また、例えば油圧モータ１２の駆動状態を把握することによって走行装置１の駆動状態を検出するとしても良く、これに限定するものではない。

以上がディーゼルエンジン３４の制御システムの構成であるが、次に、図５を用いて、エンジン制御装置３５の制御フローについて説明する。また、図６（Ａ）、図６（Ｂ）は、アイソクロナス制御を行なう場合の制御態様を示す性能曲線図であり、図７（Ａ）、図７（Ｂ）は、ドループ制御を行なう場合の制御態様を示す性能曲線図である。

まず、ステップＳ１０１においてエンジン制御装置３５は、制御パターン選択許可手段である第五スイッチ５ＳＷがどのような状態にあるかを判断する。つまり、エンジン制御装置３５は、第一スイッチ１ＳＷ、第二スイッチ２ＳＷ及び第三スイッチ３ＳＷによる選択ならびに指示が有効であるか無効であるかの判断を行なう。

そして、エンジン制御装置３５は、第五スイッチ５ＳＷが有効状態である、即ち、各スイッチ１ＳＷ・２ＳＷ・３ＳＷによる選択ならびに指示が有効であると判断した場合はステップＳ１０２へ移行し、第五スイッチ５ＳＷが無効状態である、即ち、各スイッチ１ＳＷ・２ＳＷ・３ＳＷによる選択ならびに指示が無効であると判断した場合はステップＳ１３１へ移行する。

ステップＳ１０２においてエンジン制御装置３５は、フルアイソクロナス制御選択手段である第一スイッチ１ＳＷがどのような状態にあるかを判断する。つまり、エンジン制御装置３５は、走行時ならびに作業時におけるディーゼルエンジン３４の制御パターンとしてアイソクロナス制御を行なうか否かの判断を行なう。

そして、エンジン制御装置３５は、第一スイッチ１ＳＷが入状態である、即ち、走行時ならびに作業時にアイソクロナス制御を行なうと判断した場合はステップＳ１０３へ移行し、第一スイッチ１ＳＷが切状態である、即ち、走行時ならびに作業時にアイソクロナス制御を行なわないと判断した場合はステップＳ１１２へ移行する。

ステップＳ１１２においてエンジン制御装置３５は、走行アイソクロナス制御選択手段である第二スイッチ２ＳＷがどのような状態にあるかを判断する。つまり、エンジン制御装置３５は、走行時のみにおけるディーゼルエンジン３４の制御パターンとしてアイソクロナス制御を行なうか否かの判断を行なう。

そして、エンジン制御装置３５は、第二スイッチ２ＳＷが入状態である、即ち、走行時のみにおいてアイソクロナス制御を行なうと判断した場合はステップＳ１１３へ移行し、第二スイッチ２ＳＷが切状態である、即ち、作業時のみならず走行時においてもアイソクロナス制御を行なわないと判断した場合はステップＳ１２３へ移行する。

ステップＳ１１３においてエンジン制御装置３５は、走行装置１が駆動状態であるか停止状態であるかを判断する。つまり、エンジン制御装置３５は、走行検出手段であるポジションセンサ６ＳＷの検出結果に基づいて旋回作業車１００が走行しているか否かの判断を行なう。

そして、エンジン制御装置３５は、ポジションセンサ６ＳＷの検出結果から走行装置１が駆動状態である、即ち、旋回作業車１００が走行していると判断した場合はステップＳ１０３へ移行し、走行装置１が停止状態である、即ち、旋回作業車１００が停止していると判断した場合はステップＳ１２３へ移行する。

ステップＳ１０３においてエンジン制御装置３５は、ハイアイドル選択許可手段である第四スイッチ４ＳＷがどのような状態にあるかを判断する。つまり、エンジン制御装置３５は、ディーゼルエンジン３４のハイアイドルエンジン回転数Ｎｍａｘを変更するか否かの判断を行なう。

そして、エンジン制御装置３５は、第四スイッチ４ＳＷが有効状態である、即ち、ディーゼルエンジン３４のハイアイドルエンジン回転数Ｎｍａｘを初期設定の値から変更すると判断した場合はステップＳ１０４へ移行し、第四スイッチ４ＳＷが無効状態である、即ち、ディーゼルエンジン３４のハイアイドルエンジン回転数Ｎｍａｘを初期設定の値から変更しないと判断した場合はステップＳ１０７へ移行する。

ステップＳ１０７においてエンジン制御装置３５は、アイソクロナス制御であってエンジン回転数Ｎｅをハイアイドルエンジン回転数Ｎｍａｘとした制御マップを選択し、選択した制御マップに基づいて制御信号を作成する。そして、エンジン制御装置３５は、作成した制御信号をディーゼルエンジン３４に出力する。

これにより、図６（Ａ）に示すように、ディーゼルエンジン３４の制御パターンは、該ディーゼルエンジン３４に掛かる負荷の増減に関わらずエンジン回転数Ｎを一定とするアイソクロナス制御となり、ディーゼルエンジン３４のハイアイドルエンジン回転数Ｎｍａｘは、初期設定として定められたエンジン回転数Ｎｅとなる。

一方、第四スイッチ４ＳＷが有効状態であるとしてステップＳ１０４へ移行した場合は以下の制御フローとなる。

ステップＳ１０４においてエンジン制御装置３５は、ハイアイドル選択手段である第三スイッチ３ＳＷがどのような状態にあるかを判断する。つまり、エンジン制御装置３５は、予め記憶されている複数のハイアイドルエンジン回転数Ｎｍａｘのうちから第三スイッチ３ＳＷが指示しているハイアイドルエンジン回転数Ｎｍａｘを把握する。なお、本実施形態においては、第一設定であるエンジン回転数Ｎｆと第二設定であるエンジン回転数Ｎｇの二つのハイアイドルエンジン回転数Ｎｍａｘが記憶されており、第三スイッチ３ＳＷは、いずれかを選択、指示するものとされる。

そして、エンジン制御装置３５は、第三スイッチ３ＳＷが第一設定であるエンジン回転数Ｎｆをハイアイドルエンジン回転数Ｎｍａｘとして指示している場合はステップＳ１０５へ移行し、第三スイッチ３ＳＷが第二設定であるエンジン回転数Ｎｇをハイアイドルエンジン回転数Ｎｍａｘとして指示している場合はステップＳ１０６へ移行する。

ステップＳ１０５においてエンジン制御装置３５は、アイソクロナス制御であってエンジン回転数Ｎｆをハイアイドルエンジン回転数Ｎｍａｘとした制御マップを選択し、選択した制御マップに基づいて制御信号を作成する。そして、エンジン制御装置３５は、作成した制御信号をディーゼルエンジン３４に出力する。

これにより、図６（Ｂ）に示すように、ディーゼルエンジン３４の制御パターンは、該ディーゼルエンジン３４に掛かる負荷の増減に関わらずエンジン回転数Ｎを一定とするアイソクロナス制御となり、ディーゼルエンジン３４のハイアイドルエンジン回転数Ｎｍａｘは、第三スイッチ３ＳＷが指示したエンジン回転数Ｎｆとなる。

また、ステップＳ１０６においてエンジン制御装置３５は、アイソクロナス制御であってエンジン回転数Ｎｇをハイアイドルエンジン回転数Ｎｍａｘとした制御マップを選択し、選択した制御マップに基づいて制御信号を作成する。そして、エンジン制御装置３５は、作成した制御信号をディーゼルエンジン３４に出力する。

これにより、図６（Ｂ）に示すように、ディーゼルエンジン３４の制御パターンは、該ディーゼルエンジン３４に掛かる負荷の増減に関わらずエンジン回転数Ｎを一定とするアイソクロナス制御となり、ディーゼルエンジン３４のハイアイドルエンジン回転数Ｎｍａｘは、第三スイッチ３ＳＷが指示したエンジン回転数Ｎｇとなる。

このような制御構成とすることで、旋回作業車１００は、ディーゼルエンジン３４のハイアイドルエンジン回転数Ｎｍａｘを変更でき、ハイアイドルエンジン回転数Ｎｍａｘを低下させることによって騒音の低減や燃料消費量の低減を図ることができる。これにより、旋回作業車１００は、静粛性や経済性を向上することが可能となるのである。

また、旋回作業車１００は、ディーゼルエンジン３４のハイアイドルエンジン回転数Ｎｍａｘを低下させることで作業装置２への動力の伝達力を弱めることができ、繊細な掘削作業を行なうことができる。これにより、旋回作業車１００は、操作性を向上させることも可能となるのである。

以降に、ステップＳ１１２においてエンジン制御装置３５が、第二スイッチ２ＳＷが切状態である、即ち、作業時のみならず走行時においてもアイソクロナス制御を行なわないと判断した場合のその後の制御フローについて説明する。

これは、ステップＳ１１３においてエンジン制御装置３５が、ポジションセンサ６ＳＷの検出結果から走行装置１が停止状態である、即ち、旋回作業車１００が停止していると判断した場合のその後の制御フローと同様である。

ステップＳ１２３においてエンジン制御装置３５は、ハイアイドル選択許可手段である第四スイッチ４ＳＷがどのような状態にあるかを判断する。つまり、エンジン制御装置３５は、ディーゼルエンジン３４のハイアイドルエンジン回転数Ｎｍａｘを変更するか否かの判断を行なう。

そして、エンジン制御装置３５は、第四スイッチ４ＳＷが有効状態である、即ち、ディーゼルエンジン３４のハイアイドルエンジン回転数Ｎｍａｘを初期設定の値から変更すると判断した場合はステップＳ１２４へ移行し、第四スイッチ４ＳＷが無効状態である、即ち、ディーゼルエンジン３４のハイアイドルエンジン回転数Ｎｍａｘを初期設定の値から変更しないと判断した場合はステップＳ１２７へ移行する。

ステップＳ１２７においてエンジン制御装置３５は、ドループ制御であってエンジン回転数Ｎｈをハイアイドルエンジン回転数Ｎｍａｘとした制御マップを選択し、選択した制御マップに基づいて制御信号を作成する。そして、エンジン制御装置３５は、作成した制御信号をディーゼルエンジン３４に出力する。

これにより、図７（Ａ）に示すように、ディーゼルエンジン３４の制御パターンは、該ディーゼルエンジン３４に掛かる負荷の増減に応じてエンジン回転数Ｎを変化させるドループ制御となり、ディーゼルエンジン３４のハイアイドルエンジン回転数Ｎｍａｘは、初期設定として定められたエンジン回転数Ｎｈとなる。

一方、第四スイッチ４ＳＷが有効状態であるとしてステップＳ１２４へ移行した場合は以下の制御フローとなる。

ステップＳ１２４においてエンジン制御装置３５は、ハイアイドル選択手段である第三スイッチ３ＳＷがどのような状態にあるかを判断する。つまり、エンジン制御装置３５は、予め記憶されている複数のハイアイドルエンジン回転数Ｎｍａｘのうちから第三スイッチ３ＳＷが指示しているハイアイドルエンジン回転数Ｎｍａｘを把握する。なお、上述したように本実施形態においては、第一設定であるエンジン回転数Ｎｆと第二設定であるエンジン回転数Ｎｇの二つのハイアイドルエンジン回転数Ｎｍａｘが記憶されており、第三スイッチ３ＳＷは、いずれかを選択、指示するものとされる。

そして、エンジン制御装置３５は、第三スイッチ３ＳＷが第一設定であるエンジン回転数Ｎｆをハイアイドルエンジン回転数Ｎｍａｘとして指示している場合はステップＳ１２５へ移行し、第三スイッチ３ＳＷが第二設定であるエンジン回転数Ｎｇをハイアイドルエンジン回転数Ｎｍａｘとして指示している場合はステップＳ１２６へ移行する。

ステップＳ１２５においてエンジン制御装置３５は、ドループ制御であってエンジン回転数Ｎｆをハイアイドルエンジン回転数Ｎｍａｘとした制御マップを選択し、選択した制御マップに基づいて制御信号を作成する。そして、エンジン制御装置３５は、作成した制御信号をディーゼルエンジン３４に出力する。

これにより、図７（Ｂ）に示すように、ディーゼルエンジン３４の制御パターンは、該ディーゼルエンジン３４に掛かる負荷の増減に応じてエンジン回転数Ｎを変化させるドループ制御となり、ディーゼルエンジン３４のハイアイドルエンジン回転数Ｎｍａｘは、第三スイッチ３ＳＷが指示したエンジン回転数Ｎｆとなる。

また、ステップＳ１２６においてエンジン制御装置３５は、ドループ制御であってエンジン回転数Ｎｇをハイアイドルエンジン回転数Ｎｍａｘとした制御マップを選択し、選択した制御マップに基づいて制御信号を作成する。そして、エンジン制御装置３５は、作成した制御信号をディーゼルエンジン３４に出力する。

これにより、図７（Ｂ）に示すように、ディーゼルエンジン３４の制御パターンは、該ディーゼルエンジン３４に掛かる負荷の増減に応じてエンジン回転数Ｎを変化させるドループ制御となり、ディーゼルエンジン３４のハイアイドルエンジン回転数Ｎｍａｘは、第三スイッチ３ＳＷが指示したエンジン回転数Ｎｇとなる。

以上のように、ディーゼルエンジン３４の制御パターンをアイソクロナス制御とドループ制御のいずれかに選択可能とすることで、旋回作業車１００は、オペレータの要求に応じた運転を実現することができる。

これにより、オペレータは、ドループ制御を行なうことでディーゼルエンジン３４のエンジン回転数Ｎの変化から該ディーゼルエンジン３４に掛かる負荷の大きさを把握でき、負荷の大きさに応じた運転操作が可能となる。また、オペレータは、アイソクロナス制御を行なうことでディーゼルエンジン３４に掛かる負荷が大きい場合でも該ディーゼルエンジン３４のエンジン回転数Ｎを一定に維持してエンジン出力を確保できる。こうして、旋回作業車１００は、操作性ならびに作業性を向上させることが可能となるのである。

以降に、ステップＳ１０１においてエンジン制御装置３５が、第五スイッチ５ＳＷが無効状態である、即ち、第一スイッチ１ＳＷ、第二スイッチ２ＳＷ及び第三スイッチ３ＳＷによる選択ならびに指示が無効であると判断した場合のその後の制御フローについて説明する。

ステップＳ１３１においてエンジン制御装置３５は、初期設定情報に基づいて制御信号を作成し、作成した制御信号をディーゼルエンジン３４に出力する。なお、初期設定情報とは、走行時ならびに作業時において最も多用する制御パターンを記憶したものであり、例えば走行時ならびに作業時においてドループ制御を行なうものと設定される。また、ディーゼルエンジン３４のハイアイドルエンジン回転数Ｎｍａｘは、例えばエンジン回転数Ｎｆに設定される。

これにより、図７（Ｂ）に示すように、ディーゼルエンジン３４の制御パターンは、該ディーゼルエンジン３４に掛かる負荷の増減に応じてエンジン回転数Ｎを変化させるドループ制御となり、ディーゼルエンジン３４のハイアイドルエンジン回転数Ｎｍａｘは、初期設定情報として定められたエンジン回転数Ｎｆとなる。

このような制御構成とすることで、旋回作業車１００は、第五スイッチ５ＳＷを操作して、各スイッチ１ＳＷ・２ＳＷ・３ＳＷによる選択ならびに指示を無効とすることによって初期設定情報として記憶された制御パターンに容易に変更することができる。これにより、旋回作業車１００は、操作性を向上させることが可能となるのである。

なお、本旋回作業車１００のエンジン制御装置３５は、ディーゼルエンジン３４のエンジン回転数Ｎがローアイドルエンジン回転数Ｎｍｉｎである場合には、第一スイッチ１ＳＷならびに第二スイッチ２ＳＷの選択に関わらずアイソクロナス制御を行なうものとしている。

これにより、図６（Ａ）、図６（Ｂ）、図７（Ａ）、図７（Ｂ）に示すように、ディーゼルエンジン３４の運転状態がローアイドルエンジン回転数Ｎｍｉｎである場合では、該ディーゼルエンジン３４に掛かる負荷の増減に関わらずエンジン回転数Ｎを一定とするアイソクロナス制御が行なわれる。

このような制御構成とすることで、旋回作業車１００は、ディーゼルエンジン３４に掛かる負荷が増加した場合であってもローアイドルエンジン回転数Ｎｍｉｎで一定に維持しながらエンジントルクＴを増大することができ、エンジンストールを回避することが可能となるのである。

１走行装置
２作業装置
３旋回装置
３４ディーゼルエンジン
３５エンジン制御装置
１００旋回作業車
１ＳＷ第一スイッチ（フルアイソクロナス制御選択手段）
２ＳＷ第二スイッチ（走行アイソクロナス制御選択手段）
３ＳＷ第三スイッチ（ハイアイドル選択手段）
４ＳＷ第四スイッチ（ハイアイドル選択許可手段）
５ＳＷ第五スイッチ（制御パターン選択許可手段）
６ＳＷポジションセンサ（走行検出手段）
Ｎエンジン回転数
Ｎｍａｘハイアイドルエンジン回転数
Ｎｍｉｎローアイドルエンジン回転数
Ｔエンジントルク
Ｔｍ最大トルク点
Ｔｍａｘ最大エンジントルク

Claims

ディーゼルエンジンと、
前記ディーゼルエンジンの動力を受けて駆動する走行装置と、
前記ディーゼルエンジンの動力を受けて駆動する作業装置と、を備える旋回作業車において、
前記走行装置の駆動状態を検出する走行検出手段と、
走行時ならびに作業時における前記ディーゼルエンジンの制御パターンとして、アイソクロナス制御を行なうか否かを選択可能とするフルアイソクロナス制御選択手段と、
走行時のみにおける前記ディーゼルエンジンの制御パターンとして、アイソクロナス制御を行なうか否かを選択可能とする走行アイソクロナス制御選択手段と、
選択された制御パターンに応じて制御信号を作成して、前記ディーゼルエンジンの制御を行なうエンジン制御装置とを具備し、
前記エンジン制御装置は、前記フルアイソクロナス制御選択手段が入状態である場合にはアイソクロナス制御を行ない、
前記フルアイソクロナス制御選択手段が切状態であって、前記走行アイソクロナス制御選択手段が入状態である場合に、前記走行検出手段が前記走行装置の駆動を検出したときにはアイソクロナス制御を行ない、
前記フルアイソクロナス制御選択手段が切状態であって、前記走行アイソクロナス制御選択手段が入状態である場合に、前記走行検出手段が前記走行装置の駆動を検出できないときにはドループ制御を行ない、
前記フルアイソクロナス制御選択手段が切状態であって、前記走行アイソクロナス制御選択手段が切状態である場合にはドループ制御を行ない、
前記ディーゼルエンジンのハイアイドルエンジン回転数を指示するハイアイドル選択手段と、前記ハイアイドル選択手段による指示を有効又は無効とするハイアイドル選択許可手段とを具備し、
前記エンジン制御装置は、前記ハイアイドル選択許可手段が前記ハイアイドル選択手段による指示を有効としている場合には、該ハイアイドル選択手段が指示する所定の値をハイアイドルエンジン回転数として制御を行なう
ことを特徴とする旋回作業車。
請求項１記載の旋回作業車において、
前記フルアイソクロナス制御選択手段と、前記走行アイソクロナス制御選択手段と、前記ハイアイドル選択手段とによる選択、ならびに指示を、有効又は無効とする制御パターン選択許可手段を具備し、
前記エンジン制御装置は、前記制御パターン選択許可手段が、前記フルアイソクロナス制御選択手段と、前記走行アイソクロナス制御選択手段と、前記ハイアイドル選択手段とによる選択ならびに指示を無効としている場合には、初期設定情報に基づいて制御を行なう
ことを特徴とする旋回作業車。
請求項１又は請求項２に記載の旋回作業車において、
前記エンジン制御装置は、前記ディーゼルエンジンのエンジン回転数がローアイドルエンジン回転数である場合には、アイソクロナス制御を行なう
ことを特徴とする旋回作業車。