JP7004419B2

JP7004419B2 - 作業機及び作業機の駆動方法

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Publication number: JP7004419B2
Application number: JP2018237600A
Authority: JP
Inventors: 拓真佐井; 厚松本
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2018-12-19
Filing date: 2018-12-19
Publication date: 2022-01-21
Anticipated expiration: 2038-12-19
Also published as: JP2020100940A

Description

本発明は、例えば、バックホー等の作業機及び作業機の駆動方法に関する。

従来、特許文献１に開示された作業機が知られている。
特許文献１に開示された作業機は、運転席への乗降路に設けられたレバーロックを上方に操作すると、ブーム・バケット用操作レバー、旋回・アーム用操作レバーを操作しても、ブーム、アーム、バケット及び旋回台を作動不能なロック状態にすることができる。また、この作業機は、レバーロックを下方に操作すると、ブーム・バケット用操作レバー、旋回・アーム用操作レバーの操作に応じてブーム、アーム、バケット及び旋回台を作動可能なロック解除状態にさせることができる。

特開２００９－５２２８４号公報

さて、特許文献１のような作業機において、レバーロックを下方に操作した状態（ロック解除状態）では、エンジン等の始動を行えない構成にすることが考えらえている。このような場合、レバーロックをロック解除状態にした場合にはエンジンの始動が行えないため、エンジンの始動時に不用意にブーム、アーム、バケット及び旋回台等が動いてしまうことを防止することができる。一方、レバーロックをロック状態にしたことを条件としてエンジンの始動を行う場合には、必ずレバーロックをロック状態にしなければならず、作業効率が低下するという問題がある。

そこで本発明は、上記課題に鑑み、作業装置の作動を不許可状態（ロック状態）にすることを条件として原動機を始動可能にする作業機において、所定の条件下で簡単に原動機の始動を行えるようにすることを目的とする。

本発明の一態様に係る作業機は、原動機と、前記原動機の動力によって作動する作業装置と、前記原動機の始動を指令する始動位置と前記原動機の停止を指令する停止位置とに切り換え可能なイグニッションスイッチと、前記作業装置の作動を許可する許可位置と前記作動を許可しない不許可位置とに切り換え可能な許可スイッチと、前記原動機が駆動している状態で作業装置の作動が第１所定時間以上行われなかった場合に前記原動機を停止させるオートストップを実行するオートストップ制御部と、前記許可スイッチが前記不許可位置である状態で前記イグニッションスイッチが始動位置に切り替えられた場合に前記原動機を始動させる一方、前記許可スイッチが許可位置である状態では前記イグニッションスイッチが始動位置に切り替えられても前記原動機を始動させない始動制御部とを備え、前記始動制御部は、前記オートストップにより原動機が停止してから第２所定時間が経過するまでは、前記許可スイッチが許可位置であっても前記イグニッションスイッチが前記停止位置から前記始動位置に切り替えられたときに前記原動機を始動させる。

本発明によれば、オートストップ機能により原動機が停止した場合の原動機の再始動操作を、所定の条件下で簡単に行うことができる。

作業機の制御ブロックの概略図である。作業機の油圧システム（油圧回路）の概略図である。オートストップの前に原動機の始動をした場合のスイッチの切換図である。オートストップの後に原動機の始動をした場合のスイッチの切換図である。オートストップの後に原動機の始動した場合の図３Ｂとは異なる図である。作業機の駆動方法を示す図である。バックホーの側面図を示す図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。
図５は、本実施形態に係る作業機１の全体構成を示す概略側面図である。本実施形態では、作業機１として旋回作業機であるバックホーが例示されている。
先ず、作業機１の全体構成を説明する。
図５に示すように、作業機１は、機体（旋回台）２と、走行装置３と、作業装置４とを備えている。機体２上にはキャビン５が搭載されている。キャビン５の室内には運転席６が設けられている。

本実施形態においては、作業機１の運転席６に着座した運転者（オペレータ）の前側（図５の矢印Ａ１方向）を前方、運転者の後側（図５の矢印Ａ２方向）を後方、運転者の左側（図５の手前側）を左方、運転者の右側（図５の奥側）を右方として説明する。
また、前後方向Ｋ１に直交する方向である水平方向を機体幅方向として説明する。機体２の幅方向の中央部から右部、或いは、左部へ向かう方向を機体外方として説明する。言い換えれば、機体外方とは、機体幅方向であって機体２の幅方向の中心から離れる方向のことである。機体外方とは反対の方向を、機体内方として説明する。言い換えれば、機体内方とは、機体幅方向であって機体２の幅方向の中心に近づく方向である。

図５に示すように、走行装置３は、左側に設けられた走行体３Ｌと、右側に設けられた走行体３Ｒとを有する。走行体３Ｌ及び走行体３Ｒは、駆動輪１１ａと、従動輪１１ｂと、複数の転輪１１ｅと、駆動輪１１ａ、従動輪１１ｂ、及び転輪１１ｅを回転自在に支持するフレーム１１ｃと、駆動輪１１ａ、従動輪１１ｂ、及び転輪１１ｅに架け渡されたベルト１１ｄとを有するクローラ式の走行装置である。走行体３Ｌのフレーム１１ｃには、第１走行モータＭＬが支持されており、第１走行モータＭＬの動力が走行体３Ｌの駆動輪１１ａに伝達される。走行体３Ｒのフレーム１１ｃには、第２走行モータＭＲが支持されており、第２走行モータＭＲの動力が走行体３Ｒの駆動輪１１ａに伝達される。

走行装置３の前部には、ドーザ装置７が装着されている。ドーザ装置７は、ドーザシリンダを伸縮することにより昇降（ブレードを上げ下げ）させることができる。
機体２は、走行装置３上に旋回ベアリング８を介して縦軸（上下の方向に延伸する軸心）回りに旋回自在に支持されている。機体２は、油圧モータ（油圧アクチュエータ）からなる旋回モータＭＴによって旋回駆動される。機体２は、縦軸回りに旋回する旋回基板９と、ウエイト１０とを有している。旋回基板９は、鋼板等から形成されており、旋回ベアリング８に連結されている。ウエイト１０は、機体２の後部に設けられている。機体２の後部には、原動機Ｅ１が搭載されている。原動機Ｅ１は、ディーゼルエンジンである。なお、原動機Ｅ１は、電動モータであってもよいし、ディーゼルエンジン及び電動モータを有するハイブリッド型であってもよい。

機体２は、機体幅方向の中央のやや右寄りの前部に支持ブラケット１３を有している。支持ブラケット１３には、スイングブラケット１４が、縦軸回りに揺動自在に取り付けられている。スイングブラケット１４には、作業装置４が取り付けられている。
図５に示すように、作業装置４は、ブーム１５と、アーム１６と、バケット（作業具）１７とを有している。ブーム１５の基部は、スイングブラケット１４に横軸（機体幅方向に延伸する軸心）回りに回動自在に枢着されている。これによって、ブーム１５が上下に揺動自在とされている。アーム１６は、ブーム１５の先端側に横軸回りに回動自在に枢着されている。これによって、アーム１６が前後或いは上下に揺動自在とされている。バケット１７は、アーム１６の先端側にスクイ動作及びダンプ動作可能に設けられている。作業機１は、バケット１７に代えて或いは加えて、油圧アクチュエータにより駆動可能な他の作業具（予備アタッチメント）を装着することが可能である。他の作業具（予備アタッチメント）としては、油圧ブレーカ、油圧圧砕機、アングルブルーム、アースオーガ、パレットフォーク、スイーパー、モア、スノウブロア等が例示できる。

スイングブラケット１４は、機体２内に備えられたスイングシリンダＣ２の伸縮によって揺動自在とされている。ブーム１５は、ブームシリンダＣ３の伸縮によって揺動自在とされている。アーム１６は、アームシリンダＣ４の伸縮によって揺動自在とされている。バケット１７は、バケットシリンダ（作業具シリンダ）Ｃ５の伸縮によってスクイ動作及びダンプ動作自在とされている。ドーザシリンダ、スイングシリンダＣ２、ブームシリンダＣ３、アームシリンダＣ４、バケットシリンダＣ５は、油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）によって構成されている。なお、作業装置４は、機体２に設けられたものであればよく、ブーム１５、アーム１６及びバケット（作業具）１７以外を有していてもよい。

図２は、作業機１の油圧アクチュエータを作動させる油圧回路（油圧システム）の概略を示している。
図２に示すように、作業機１の油圧システムは、ブームシリンダＣ３、アームシリンダＣ４、バケットシリンダＣ５、旋回モータＭＴ等の作業系油圧アクチュエータと、第１走行モータＭＬ、第２走行モータＭＲ等の走行系油圧アクチュエータとを作動させるシステムである。なお、図２の油圧システムは、説明の便宜上、ドーザシリンダ及びスイングシリンダＣ２を制御する回路を省略している。

作業機１の油圧システムは、第１油圧ポンプＰ１と、第２油圧ポンプＰ２と、複数の制御弁３３を有している。第１油圧ポンプＰ１は、作業系油圧アクチュエータ及び走行系油圧アクチュエータに作動油を供給するポンプである。第１油圧ポンプＰ１は、例えば、定容量ポンプ、或いは、可変容量ポンプである。また、第２油圧ポンプＰ２は、信号用又は制御用等の作動油、即ち、パイロット油を供給するポンプである。複数の制御弁３３は、作業系油圧アクチュエータ、走行系油圧アクチュエータを制御する弁である。複数の制御弁３３には、油路３４を介して第１油圧ポンプＰ１が接続されている。

複数の制御弁３３は、ブームシリンダＣ３を制御するブーム制御弁３３Ｃ、アームシリンダＣ４を制御するアーム制御弁３３Ｄ、バケットシリンダＣ５を制御するバケット制御弁３３Ｅ、旋回モータＭＴを制御する旋回制御弁３３Ｆ、第１走行モータＭＬを制御する第１走行制御弁３３Ｇ、第２走行モータＭＲを制御する第２走行制御弁３３Ｈを含んでいる。

ブーム制御弁３３Ｃは、油路４３を介してブームシリンダＣ３に接続されている。アーム制御弁３３Ｄは、油路４４を介してアームシリンダＣ４に接続されている。バケット制御弁３３Ｅは、油路４５を介してバケットシリンダＣ５に接続されている。旋回制御弁３３Ｆは、油路４６を介して旋回モータＭＴに接続されている。第１走行制御弁３３Ｇは、油路（第１油路）４７を介して第１走行モータＭＬに接続されている。第２走行制御弁３３Ｈは、油路（第２油路）４８を介して第２走行モータＭＲに接続されている。

ブーム制御弁３３Ｃの受圧部には、ブーム電磁弁３７Ｃが接続されている。アーム制御弁３３Ｄの受圧部には、アーム電磁弁３７Ｄが接続されている。バケット制御弁３３Ｅの受圧部には、バケット電磁弁３７Ｅが接続されている。旋回制御弁３３Ｆの受圧部には、旋回電磁弁３７Ｆが接続されている。第１走行制御弁３３Ｇの受圧部には、前進電磁弁３７Ｇ１及び後進電磁弁３７Ｇ２が接続されている。第２走行制御弁３３Ｈの受圧部には、前進電磁弁３７Ｈ１及び後進電磁弁３７Ｈ２が接続されている。

即ち、複数の制御弁３３には、それぞれの制御弁３３に対応して、電磁弁３７（３７Ｃ、３７Ｄ、３７Ｅ、３７Ｆ、３７Ｇ１、３７Ｇ２、３７Ｈ１、あるいは、３７Ｈ２）が接続されている。各電磁弁３７には、油路（パイロット油路）４９を介して第２油圧ポンプＰ２が接続され、当該電磁弁３７の開度に応じて当該電磁弁３７に対応する制御弁３３の受圧部に作用するパイロット圧が変化する。

ブーム制御弁３３Ｃ、アーム制御弁３３Ｄ、バケット制御弁３３Ｅ、旋回制御弁３３Ｆ、第１走行制御弁３３Ｇ、第２走行制御弁３３Ｈは、例えば、直動スプール形の切換弁である。複数の制御弁３３（３３Ｃ、３３Ｄ、３３Ｅ、３３Ｆ、３３Ｇ、３３Ｈ）のそれぞれは、当該制御弁３３に対応する複数の電磁弁３７を介して受圧部に作用するパイロット油によって、当該制御弁３３に供給された作動油の方向等を切り換え、作業系油圧アクチュエータ（ブームシリンダＣ３、アームシリンダＣ４、バケットシリンダＣ５、旋回モータＭＴ）、或いは、走行系油圧アクチュエータ（第１走行モータＭＬ、第２走行モータＭＲ）に供給される作動油の流量等を制御する。

作業系油圧アクチュエータは、操縦装置１９（操縦装置１９Ｌ、操縦装置１９Ｒ）によって操作される。操縦装置１９Ｌは、操作部材４０Ｌと、操作部材４０Ｌの揺動量を検出する第１操作検出部４１Ｌとを有している。操作部材４０Ｌは、中立位置から、前、後、右、左に揺動自在なレバーである。第１操作検出部４１Ｌは、操作部材４０Ｌの前、後、右、左の中立位置からの揺動量（操作量）を検出するポテンションメータである。

操作部材４０Ｌをオペレータ等が操作すると、操作部材４０Ｌの操作量及び操作方向が第１操作検出部４１Ｌにより検出され、検出された操作量及び操作方向は、ＣＰＵ等から構成された制御装置６０に入力される。制御装置６０は、操作部材４０Ｌの操作量及び操作方向に応じて、旋回制御弁３３Ｆの受圧部に接続された旋回電磁弁３７Ｆのソレノイドを励磁し、当該旋回電磁弁３７Ｆの開度を制御する。その結果、旋回制御弁３３Ｆの受圧部にパイロット圧が作用し、当該旋回制御弁３３Ｆの位置が切り換えられ、当該位置に応じて旋回モータＭＴの回転方向が切り換えられる。

また、操作部材４０Ｌをオペレータ等が操作すると、操作部材４０Ｌの操作量及び操作方向が第１操作検出部４１Ｌにより検出され、制御装置６０は、操作部材４０Ｌの操作量及び操作方向に応じて、アーム制御弁３３Ｄの受圧部に接続されたアーム電磁弁３７Ｄのソレノイドを励磁し、当該アーム電磁弁３７Ｄの開度を制御する。その結果、アーム制御弁３３Ｄの受圧部にパイロット圧が作用し、当該アーム制御弁３３Ｄの位置が切り換えられ、位置に応じてアームシリンダＣ４が伸縮する。

操縦装置１９Ｒは、操作部材４０Ｒと、操作部材４０Ｒの揺動量を検出する第２操作検出部４１Ｒとを有している。操作部材４０Ｒは、中立位置から、前、後、右、左に揺動自在なレバーである。第２操作検出部４１Ｒは、操作部材４０Ｒの前、後、右、左の中立位置からの揺動量（操作量）を検出するポテンションメータである。
操作部材４０Ｒをオペレータ等が操作すると、操作部材４０Ｒの操作量及び操作方向が第２操作検出部４１Ｒにより検出され、検出された操作量及び操作方向は制御装置６０に入力される。制御装置６０は、操作部材４０Ｒの操作量及び操作方向に応じて、ブーム制御弁３３Ｃの受圧部に接続されたブーム電磁弁３７Ｃのソレノイドを励磁し、当該ブーム電磁弁３７Ｃの開度を制御する。その結果、ブーム制御弁３３Ｃの受圧部にパイロット圧が作用し、当該ブーム制御弁３３Ｃの位置が切り換えられ、当該位置に応じてブームシリンダＣ３が伸縮する。

また、操作部材４０Ｒをオペレータ等が操作すると、操作部材４０Ｒの操作量及び操作方向が第２操作検出部４１Ｒにより検出され、制御装置６０は、操作部材４０Ｒの操作量及び操作方向に応じて、バケット制御弁３３Ｅの受圧部に接続されたバケット電磁弁３７Ｅのソレノイドを励磁し、当該バケット電磁弁３７Ｅの開度を制御する。その結果、バケット制御弁３３Ｅの受圧部にパイロット圧が作用し、当該バケット制御弁３３Ｅの位置が切り換えられ、位置に応じてバケットシリンダＣ５が伸縮する。

以上のように、操縦装置１９Ｌ及び操縦装置１９Ｒを操作することによって、機体２、ブーム１５、アーム１６、バケット（作業具）１７を操作することができる。
図２に示すように、作業機１の油圧システムは、アンロード弁９０を備えている。アンロード弁９０は、作業装置４の作動の許可／不許可をする弁である。この実施形態では、アンロード弁９０は、作業系及び走行系の油圧アクチュエータへの作動油の供給を可能にする供給状態と、作業系及び走行系の油圧アクチュエータへの作動油の供給を停止する供給停止状態とに切り換えるアンロード弁である。詳しくは、アンロード弁９０は、供給状態にするロード位置９０Ａと、供給停止状態にするアンロード位置９０Ｂとに切換可能な２位置切換弁であって、パイロット油を供給するパイロット油路４９に接続されている。アンロード弁９０は、バネ９２等によってアンロード位置９０Ｂに付勢されている。アンロード弁９０は、レバーロック９３及び許可スイッチ１１１の操作によってロード位置９０Ａ及びアンロード位置９０Ｂに切り換え自在である。

レバーロック９３は、運転席６の側方であって運転者が乗降する通路（乗降路）に対応する位置に、下げた状態（下げ位置）と上げた状態（上げ位置）とに揺動自在に支持されている。許可スイッチ１１１は、作業装置４の作動を許可する許可位置１１１ａと作業装置４の作動を許可しない不許可位置１１１ｂとに切り換え可能なスイッチであって、レバーロック９３の揺動に伴って切り換わる。詳しくは、許可スイッチ１１１は、レバーロック９３を一方側である下げ位置に揺動した場合に許可位置１１１ａに切り換わり、当該レバーロック９３は、乗降路を閉鎖して乗降を不能にする。また、許可スイッチ１１１は、レバーロック９３を他方側である上げ位置に揺動した場合に不許可位置１１１ｂに切り、当該レバーロック９３は、乗降路を開放して乗降を可能にする。許可スイッチ１１１が許可位置１１１ａに切り換わった場合、制御装置６０は、アンロード弁９０のソレノイドを励磁することによって当該アンロード弁９０をロード位置９０Ａに切り換える。一方、許可スイッチ１１１が不許可位置１１１ｂに切り換わった場合、制御装置６０は、アンロード弁９０のソレノイドを消磁することによって当該アンロード弁９０をアンロード位置９０Ｂに切り換える。

したがって、アンロード弁９０がアンロード位置９０Ｂである場合、電磁弁（ブーム電磁弁３７Ｃ、アーム電磁弁３７Ｄ、バケット電磁弁３７Ｅ、旋回電磁弁３７Ｆ、前進電磁弁３７Ｇ１、後進電磁弁３７Ｇ２、前進電磁弁３７Ｈ１、後進電磁弁３７Ｈ２）に作動油（パイロット油）が供給されなくなるため、操縦装置１９（１９Ｌ、１９Ｒ）による操縦操作、作業系及び走行系の油圧アクチュエータの作動ができなくなる。一方、アンロード弁９０がロード位置９０Ａである場合、電磁弁（ブーム電磁弁３７Ｃ、アーム電磁弁３７Ｄ、バケット電磁弁３７Ｅ、旋回電磁弁３７Ｆ、前進電磁弁３７Ｇ１、後進電磁弁３７Ｇ２、前進電磁弁３７Ｈ１、後進電磁弁３７Ｈ２）に作動油（パイロット油）が供給できるため、操縦装置１９（１９Ｌ、１９Ｒ）による操縦操作、作業系及び走行系の油圧アクチュエータの作動が可能となる。

図１は、作業機１の制御ブロックの概略図をしている。図１に示すように、作業機１は、制御装置６０を備えている。制御装置６０は、上述したように電磁弁等の油圧制御を行う他に、オートアイドル制御（ＡＩ制御）及びオートストップ制御を行うオートストップ制御部６０ａと、原動機Ｅ１の駆動制御を行う始動制御部６０ｂとを備えている。制御装置６０は、プログラムの命令を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）、コンピュータプログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）、各種の制御プログラムを展開するＲＡＭ（random access memory）、各種の制御プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶部（記録媒体）などにより構成されている。

制御装置６０には、ガバナセンサからのガバナ角度（ガバナ位置）、アクセル１００の操作量（角度）、アイドルスイッチ（ＡＩ-ＳＷ）１０１のオン信号／オフ信号、原動機回転センサ１０２で検出した原動機回転数、アクチュエータの角度センサ１０３が検出したアームの角度、ブームの角度などの信号が入力される。
ＡＩ制御では、オートストップ制御部６０ａは、原動機Ｅ１が駆動されている状態で操縦装置１９が所定時間以上操作されていない場合に、原動機回転数を予め定められたアイドリングの原動機回転数に低下させる。

駆動制御は、始動制御部６０ｂにより、制御装置６０に接続されたイグニッションスイッチ１１０及び許可スイッチ１１１の状態に基づいて行われる。イグニッションスイッチ１１０は、原動機Ｅ１の始動を指令する始動位置１１０ａと原動機Ｅ１の停止を指令する停止位置１１０ｂとに切り換え可能なスイッチである。例えば、始動制御部６０ｂは、イグニッションスイッチ１１０が始動位置１１０ａにされたとき、許可スイッチ１１１が不許可位置１１１ｂである場合には、原動機Ｅ１を始動させる。一方、イグニッションスイッチ１１０が始動位置１１０ａにされた場合であっても、許可スイッチ１１１が許可位置１１１ａである場合には、原動機Ｅ１の始動を行わず、原動機Ｅ１の停止を保持する。

オートストップ制御では、オートストップ制御部６０ａは、原動機Ｅ１が始動（駆動）している状態であって作業装置４の作動（操縦装置２９の操作）が行われていない状態が予め定められた所定時間（オートストップ時間）に達した場合に、原動機Ｅ１の駆動を停止するオートストップを実行する。なお、オートストップが実行された場合、制御装置６０には、オートストップが実行されたことを示すフラグ（実行フラグ）が記憶される。実行フラグは、オートストップのリセットにより消去される。

さて、制御装置６０は、原動機Ｅ１を駆動する駆動制御と、オートストップ制御とを連携して、原動機Ｅ１の駆動を決定する。
始動制御部６０ｂによる駆動制御は、イグニッションスイッチ１１０及び許可スイッチ１１１の状態に加え、前回の原動機Ｅ１の停止がオートストップにより行われていたか否か、及びオートストップが行われてからの経過時間等に基づいて実行される。図３Ａ～図３Ｃは、イグニッションスイッチ１１０、許可スイッチ１１１及びオートストップの状態を示した図である。以下、駆動制御とオートストップ制御との連携について詳しく説明する。

図３Ａに示すように、イグニッションスイッチ１１０が時点Ｐ１で始動位置１１０ａに切り換えられた場合、始動制御部６０ｂは、時点Ｐ１における許可スイッチ１１１の切換位置を確認する。
始動制御部６０ｂは、時点Ｐ１において許可スイッチ１１１が不許可位置１１１ｂである場合は、原動機Ｅ１の始動を実行する。つまり、始動制御部６０ｂは、イグニッションスイッチ１１０が始動位置１１０ａで且つ許可スイッチ１１１が不許可位置１１１ｂである場合に原動機Ｅ１を始動する。

一方、始動制御部６０ｂは、時点Ｐ１において許可スイッチ１１１が許可位置１１１ａである場合、時点Ｐ１から所定時間Ｔ１遡った時点から時点Ｐ１までの期間（第２所定時間ＴＡ以内）にオートストップが行われたかを判断する。そして、この期間内にオートストップが行われたと判断した場合、即ち、図３Ｂに示すように、オートストップにより原動機Ｅ１が停止されてから所定時間ＴＡが経過する前にイグニッションスイッチ１１０が始動位置１１０ａに切り換えられたと判断した場合、許可スイッチ１１１が許可位置１１１ａであっても原動機Ｅ１を始動させる。一方、上記期間内にオートストップが行われていないと判断した場合、即ちオートストップにより原動機Ｅ１が停止されてから所定時間ＴＡ以上経過しているか、あるいは前回の原動機Ｅ１の停止がオートストップによるものではない場合であって、許可スイッチ１１１が許可位置１１１ａである場合、始動制御部６０ｂは、原動機Ｅ１の始動を行わず、原動機Ｅ１の停止を保持する。

詳しくは、始動制御部６０ｂは、オートストップを実行した時点Ｐ２からイグニッションスイッチ１１０を始動位置１１０ａにした時点Ｐ１までの第１経過時間Ｔｐ１が所定時間ＴＡ内である場合は、原動機Ｅ１の始動を許容する。言い換えれば、駆動許容制御部６０ｄは、オートストップを実行した時点Ｐ２から所定時間ＴＡだけ経過した時点Ｐ３よりも、イグニッションスイッチ１１０を始動位置１１０ａにした時点Ｐ１が早い時期の場合、原動機Ｅ１の始動を許容する。一方、始動制御部６０ｂは、オートストップを実行した時点Ｐ２からイグニッションスイッチ１１０を始動位置１１０ａにした時点Ｐ１までの第１経過時間Ｔｐ１が所定時間ＴＡを超えた場合は、原動機Ｅ１の始動を行わない。

なお、上述した説明では、始動制御部６０ｂは、オートストップを実行してからの第１経過時間Ｔｐ１を基準に原動機Ｅ１の始動を行うか否かを判断していたが、これに限るものではない。例えば、オートストップの実行後、イグニッションスイッチ１１０が停止位置１１０ｂになってからの第２経過時間Ｔｐ２を基準に原動機Ｅ１の始動を行うか否かを判断してもよい。

すなわち、図３Ｃに示すように、時点Ｐ２においてオートストップの実行した後、時点Ｐ４でイグニッションスイッチ１１０が始動位置１１０ａから停止位置１１０ｂに切り換わったとすると、始動制御部６０ｂは、時点Ｐ４から始動位置１１０ａである時点Ｐ１になるまでの第２経過時間Ｔｐ２が予め定められた所定時間ＴＢ内である場合には、原動機Ｅ１の始動を許容する（原動機Ｅ１の始動をする）。言い換えれば、始動制御部６０ｂは、オートストップを実行した後、イグニッションスイッチ１１０が始動位置１１０ａから停止位置１１０ｂに切り換わった時点Ｐ４から所定時間ＴＢだけ経過した時点Ｐ５よりも、イグニッションスイッチ１１０を始動位置１１０ａにした時点Ｐ１が早い時期の場合、原動機Ｅ１の始動を許容する。

また、制御装置６０は、オートストップを実行してからの第１経過時間Ｔｐ１が所定時間ＴＡを超えた場合、或いは、オートストップの実行後且つイグニッションスイッチ１１０が停止位置１１０ｂに切り換わってからの第２経過時間Ｔｐ２が所定時間ＴＢを超えた場合、オートストップの実行フラグはリセットされ、オートストップ以外で原動機Ｅ１が停止された場合と同様の状態に移行する。

図４は、原動機Ｅ１の始動（作業機の駆動方法）について示したフローである。
図４に示すように、始動制御部６０ｂは、イグニッションスイッチ１１０が停止位置１１０ｂから始動位置１１０ａに切り換えられることを監視し（Ｓ１）、イグニッションスイッチ１１０が始動位置１１０ａに切り換えられると（Ｓ１、Ｙｅｓ）、許可スイッチ１１１が不許可位置１１１ｂであるか否かを判断する（Ｓ２）。

Ｓ２において不許可位置１１１ｂではない（許可位置１１１ａ）であると判断した場合、始動制御部６０ｂは、オートストップにより原動機Ｅ１が停止してから所定時間（第２所定時間ＴＡ）以内にイグニッションスイッチ１１０が始動位置１１０ａに切り換えられたか否かを判断する（Ｓ３）。
Ｓ３において所定時間ＴＡ以内に始動位置１１０ａに切り換えられていないと判断した場合（前回の原動機Ｅ１の停止がオートストップによるものではない場合を含む）、始動制御部６０ｂは、原動機Ｅ１を停止状態に維持し（Ｓ４）、処理を終了する。

一方、Ｓ２において許可スイッチ１１１が不許可位置１１１ｂであると判断した場合（Ｓ２、Ｙｅｓ）、及びＳ３において所定時間ＴＡ以内にイグニッションスイッチ１１０が始動位置１１０ａに切り換えられたと判断した場合（Ｓ３、Ｙｅｓ）、始動制御部６０ｂは、原動機Ｅ１を始動させ（Ｓ５）、通常作業を実行させる（Ｓ６）。通常作業では、制御装置６０は、操作部材４０Ｌ、４０Ｒに対する作業者の操作に応じて原動機Ｅ１の回転数、及び作業装置４の各部の動作を制御する。

Ｓ６で通常作業を開始させた後、始動制御部６０ｂは、イグニッションスイッチ１１０が停止位置１１０ｂに切り換えられたか否かを判断し（Ｓ７）、停止位置１１０ｂに切り換えられたと判断した場合（Ｓ７、Ｙｅｓ）、原動機Ｅ１を停止させ（Ｓ１３）、処理を終了する。
一方、Ｓ６において停止位置１１０ｂに切り換えられていないと判断した場合（Ｓ７、Ｎｏ）、オートストップ制御部６０ａは、作業装置４が操作されていない状態が所定時間（第４所定時間）Ｔａｉ以上継続したか否かを判断する（Ｓ８）。なお、オートストップ制御部６０ａは、作業装置４に対する操作が最後に行われたときからの経過時間を計時して記憶している。そして、Ｓ８において所定時間Ｔａｉ以上継続していないと判断した場合には、Ｓ６の処理に戻り、通常作業を継続する。

Ｓ８において所定時間Ｔａｉ以上継続したと判断した場合には、オートストップ制御部６０ａは、原動機Ｅ１の回転数を所定回転数以下に下げるオートアイドルを実行する（Ｓ９）。なお、始動制御部６０ｂは、オートアイドルを実行してからの経過時間を計時して記憶する。
その後、オートストップ制御部６０ａは、作業装置４に対する操作が行われたか否かを判断し（Ｓ１０）、操作が行われたと判断した場合（Ｓ１０、Ｙｅｓ）、Ｓ６の処理に戻り、通常作業を継続する。

Ｓ１０において作業装置４に対する操作が行われていないと判断した場合、オートストップ制御部６０ａは、オートアイドルを実行した後、作業装置４が操作されていない状態が所定時間（第１所定時間）Ｔａｓ以上継続したか否かを判断する（Ｓ１１）。そして、Ｓ１１において作業装置４が操作されていない状態が所定時間Ｔａｓ以上継続していないと判断した場合には（Ｓ１１、Ｎｏ）、Ｓ１０の処理に戻り、作業装置４に対する操作が行われることを監視する。一方、Ｓ１１において作業装置４が操作されていない状態が所定時間Ｔａｓ以上継続したと判断した場合（Ｓ１１、Ｙｅｓ）、オートストップ制御部６０ａは、原動機Ｅ１を停止させるオートストップを実行し（Ｓ１２）、処理を終了する。なお、始動制御部６０ｂは、原動機Ｅ１を停止させた後、オートストップを実行してからの経過時間を計時して記憶する処理を行う。

なお、上記の説明では、Ｓ３の処理において、オートストップにより原動機Ｅ１が停止してから所定時間（第２所定時間）ＴＡ以内にイグニッションスイッチ１１０が始動位置１１０ａに切り換えられたか否かを判断するものとしたが、これに限るものではない。例えば、Ｓ３の処理において、オートストップにより原動機Ｅ１が停止し、さらにイグニッションスイッチ１１０が停止位置１１０ｂに切り換えられてから所定時間（第３所定時間）ＴＢ以内にイグニッションスイッチ１１０が始動位置１１０ａに切り換えられたか否かを判断するようにしてもよい。あるいは、本実施形態では、始動制御部６０ｂがオートストップが実行されてからの経過時間を計時開始するが、オートストップが実行され、更にイグニッションスイッチ１１０が停止位置１１０ｂに切り換えられた場合に計時時間をリセットして計時を再開し、Ｓ３の処理ではこの計時開始または計時再開から所定時間（第２所定時間）ＴＡ以内にイグニッションスイッチ１１０が始動位置１１０ａに切り換えられたか否かを判断するようにしてもよい。

また、上記の所定時間ＴＡ，ＴＢを、制御装置６０と有線または無線により接続される操作手段を介して作業者或いは作業機１の管理者が任意に設定できるようにしてもよい。
本実施形態にかかる作業機１は、原動機Ｅ１と、原動機Ｅ１の動力によって作動する作業装置４と、原動機Ｅ１の始動を指令する始動位置１１０ａと原動機Ｅ１の停止を指令する停止位置１１０ｂとに切り換え可能なイグニッションスイッチ１１０と、作業装置４の作動を許可する許可位置１１１ａと作動を許可しない不許可位置１１１ｂとに切り換え可能な許可スイッチ１１１と、原動機Ｅ１が駆動している状態で作業装置４の作動が第１所定時間Ｔａｓ以上行われなかった場合に原動機Ｅ１を停止させるオートストップを実行するオートストップ制御部６０ａと、許可スイッチ１１１が不許可位置１１１ｂである状態でイグニッションスイッチ１１０が始動位置１１０ａに切り替えられた場合に原動機Ｅ１を始動させる一方、許可スイッチ１１１が許可位置１１１ａである状態ではイグニッションスイッチ１１０が始動位置１１０ａに切り替えられても原動機Ｅ１を始動させない始動制御部６０ｂとを備え、始動制御部６０ｂは、オートストップにより原動機Ｅ１が停止してから第２所定時間ＴＡが経過するまでは、許可スイッチ１１１が許可位置１１１ａであってもイグニッションスイッチ１１０が停止位置１１０ｂから始動位置１１０ａに切り替えられたときに原動機Ｅ１を始動させる。

本実施形態にかかる作業機１の駆動方法では、原動機Ｅ１と、原動機Ｅ１の動力によって作動する作業装置４と、原動機Ｅ１の始動を指令する始動位置１１０ａと原動機Ｅ１の停止を指令する停止位置１１０ｂとに切り換え可能なイグニッションスイッチ１１０と、作業装置４の作動を許可する許可位置１１１ａと作動を許可しない不許可位置１１１ｂとに切り換え可能な許可スイッチ１１１とを備え且つ原動機Ｅ１が駆動している状態で作業装置４の作動が第１所定時間Ｔａｓ以上行われなかった場合に原動機Ｅ１を停止させるオートストップ機能を有し、許可スイッチ１１１が不許可位置１１１ｂである状態でイグニッションスイッチ１１０が停止位置１１０ｂから始動位置１１０ａに切り替えられた場合に原動機Ｅ１を始動させる一方、許可スイッチ１１１が許可位置１１１ａである状態ではイグニッションスイッチ１１０が停止位置１１０ｂから始動位置１１０ａに切り替えられても原動機Ｅ１を始動させない作業機の駆動方法であって、オートストップにより原動機Ｅ１が停止してから第２所定時間ＴＡが経過するまでは、許可スイッチ１１１が許可位置１１１ａであってもイグニッションスイッチ１１０が停止位置１１０ｂから始動位置１１０ａに切り替えられたときに原動機Ｅ１を始動させる。

上記の作業機1及びその駆動方法によれば、オートストップ機能により原動機が停止した場合、第２所定時間経過するまでは、許可スイッチ１１１が許可位置１１１ａのままであってもイグニッションスイッチ１１０を始動位置１１０ａに切り替えるだけで原動機Ｅ１を始動させることができる。したがって、原動機の再始動操作を簡単に行うことができる。

本実施形態にかかる作業機１は、原動機Ｅ１と、原動機Ｅ１の動力によって作動する作業装置４と、原動機Ｅ１の始動を指令する始動位置１１０ａと原動機Ｅ１の停止を指令する停止位置１１０ｂとに切り換え可能なイグニッションスイッチ１１０と、作業装置４の作動を許可する許可位置１１１ａと作動を許可しない不許可位置１１１ｂとに切り換え可能な許可スイッチ１１１と、原動機Ｅ１が駆動している状態で作業装置４の作動が第１所定時間Ｔａｓ以上行われなかった場合に原動機Ｅ１を停止させるオートストップを実行するオートストップ制御部６０ａと、許可スイッチ１１１が不許可位置１１１ｂである状態でイグニッションスイッチ１１０が始動位置１１０ａに切り替えられた場合に原動機Ｅ１を始動させる一方、許可スイッチ１１１が許可位置１１１ａである状態ではイグニッションスイッチ１１０が始動位置１１０ａに切り替えられても原動機Ｅ１を始動させない始動制御部６０ｂと、を備え、始動制御部６０ｂは、オートストップにより原動機Ｅ１が停止し、且つイグニッションスイッチ１１０が停止位置１１０ｂに切り替えられた場合、イグニッションスイッチ１１０が停止位置１１０ｂに切り替えられてから第３所定時間ＴＢが経過するまでは、許可スイッチ１１１が許可位置１１１ａであってもイグニッションスイッチ１１０が停止位置１１０ｂから始動位置１１０ａに切り替えられたときに原動機Ｅ１を始動させる。

これにより、オートストップ機能により原動機が停止し、且つイグニッションスイッチ１１０が停止位置１１０ｂに切り替えられた場合、イグニッションスイッチ１１０が停止位置１１０ｂに切り替えられてから第３所定時間ＴＢが経過するまでは、許可スイッチ１１１が許可位置１１１ａのままであってもイグニッションスイッチ１１０を始動位置１１０ａに切り替えるだけで原動機Ｅ１を始動させることができる。したがって、原動機の再始動操作を簡単に行うことができる。

始動制御部６０ｂは、オートストップにより原動機Ｅ１が停止してから第２所定時間ＴＡが経過した場合、及び原動機Ｅ１がオートストップ以外で停止した場合、許可スイッチ１１１が許可位置１１１ａである状態ではイグニッションスイッチ１１０が始動位置１１０ａに切り替えられても原動機Ｅ１を始動させない。これによれば、原動機Ｅ１がオートストップ以外で停止した場合において、原動機Ｅ１の始動によって作業装置４が不用意に作動してしまうことを防止することができる。

許可スイッチ１１１は、許可位置１１１ａと不許可位置１１１ｂとに揺動操作されるレバーロックである。これによれば、作業者が状況に合わせて操作を行ったレバーロックの動作に対応して、原動機Ｅ１の始動のタイミング等をコントロールすることができる。
作業機１は、運転席６と、運転席６への乗降路と、を備え、レバーロックは、許可位置１１１ａに切り替えられたときに乗降路における乗降を不能とし、不許可位置１１１ｂに切り替えられたときに乗降路における乗降を可能とする位置に配置されている。これによれば、レバーロックによる原動機Ｅ１の始動の許可、不許可と、乗降とを連動させることができる。

オートストップ制御部６０ａは、原動機Ｅ１が駆動している状態で作業装置４の作動が第４所定時間Ｔａｉ以上行われなかった場合に原動機Ｅ１の回転数を所定回転数以下に低下させるオートアイドルを実行し、オートアイドルを実行してから作業装置４の作動が第１所定時間Ｔａｓ以上行われなかった場合にオートストップを実行する。これによれば、作業装置４によって作業を行っていない場合には、オートアイドルによって原動機Ｅ１で消費される燃料を抑制することができ、さらに、オートストップによって、不要な燃焼消費を防止することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
上述した許可スイッチ１１１は、許可位置１１１ａと不許可位置１１１ｂとに切り換え可能で作業装置４の作動を許可／不許可にするスイッチであれば何でもよい。作業装置は、原動機Ｅ１の動力によって作動する装置であればよく、上述した走行系油圧アクチュエータを含んでいてもよいし、その他の油圧アクチュエータを含んでいてもよい。

１作業機
４作業装置
６運転席
６０ａオートストップ制御部
６０ｂ始動制御部
９３レバーロック
１１０イグニッションスイッチ
１１０ａ始動位置
１１０ｂ停止位置
１１１許可スイッチ
１１１ａ許可位置
１１１ｂ不許可位置
Ｅ１原動機
Ｔａｓ第１所定時間
Ｔａｉ第４所定時間
ＴＡ第２所定時間
ＴＢ第３所定時間

Claims

原動機と、
前記原動機の動力によって作動する作業装置と、
前記原動機の始動を指令する始動位置と前記原動機の停止を指令する停止位置とに切り換え可能なイグニッションスイッチと、
前記作業装置の作動を許可する許可位置と前記作動を許可しない不許可位置とに切り換え可能な許可スイッチと、
前記原動機が駆動している状態で作業装置の作動が第１所定時間以上行われなかった場合に前記原動機を停止させるオートストップを実行するオートストップ制御部と、
前記許可スイッチが前記不許可位置である状態で前記イグニッションスイッチが始動位置に切り替えられた場合に前記原動機を始動させる一方、前記許可スイッチが許可位置である状態では前記イグニッションスイッチが始動位置に切り替えられても前記原動機を始動させない始動制御部とを備え、
前記始動制御部は、
前記オートストップにより原動機が停止してから第２所定時間が経過するまでは、前記許可スイッチが許可位置であっても前記イグニッションスイッチが前記停止位置から前記始動位置に切り替えられたときに前記原動機を始動させることを特徴とする作業機。
原動機と、
前記原動機の動力によって作動する作業装置と、
前記原動機の始動を指令する始動位置と前記原動機の停止を指令する停止位置とに切り換え可能なイグニッションスイッチと、
前記作業装置の作動を許可する許可位置と前記作動を許可しない不許可位置とに切り換え可能な許可スイッチと、
前記原動機が駆動している状態で作業装置の作動が第１所定時間以上行われなかった場合に前記原動機を停止させるオートストップを実行するオートストップ制御部と、
前記許可スイッチが前記不許可位置である状態で前記イグニッションスイッチが始動位置に切り替えられた場合に前記原動機を始動させる一方、前記許可スイッチが許可位置である状態では前記イグニッションスイッチが始動位置に切り替えられても前記原動機を始動させない始動制御部とを備え、
前記始動制御部は、
前記オートストップにより原動機が停止し、且つ前記イグニッションスイッチが停止位置に切り替えられた場合、前記イグニッションスイッチが停止位置に切り替えられてから第３所定時間が経過するまでは、前記許可スイッチが許可位置であっても前記イグニッションスイッチが前記停止位置から前記始動位置に切り替えられたときに前記原動機を始動させることを特徴とする作業機。
前記始動制御部は、
前記オートストップにより原動機が停止してから第２所定時間が経過した場合、及び前記原動機が前記オートストップ以外で停止した場合、前記許可スイッチが許可位置である状態では前記イグニッションスイッチが始動位置に切り替えられても前記原動機を始動させないことを特徴とする請求項１に記載の作業機。
前記許可スイッチは、前記許可位置と前記不許可位置とに揺動操作されるレバーロックであることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の作業機。
運転席と、
前記運転席への乗降路と、を備え、
レバーロックは、許可位置に切り替えられたときに乗降路における乗降を不能とし、不
許可位置に切り替えられたときに乗降路における乗降を可能とする位置に配置されている請求項４に記載の作業機。
前記オートストップ制御部は、
前記原動機が駆動している状態で作業装置の作動が第４所定時間以上行われなかった場合に前記原動機の回転数を所定回転数以下に低下させるオートアイドルを実行し、
前記オートアイドルを実行してから作業装置の作動が前記第１所定時間以上行われなかった場合に前記オートストップを実行する請求項１～５のいずれか１項に記載の作業機。
原動機と、前記原動機の動力によって作動する作業装置と、前記原動機の始動を指令する始動位置と前記原動機の停止を指令する停止位置とに切り換え可能なイグニッションスイッチと、前記作業装置の作動を許可する許可位置と前記作動を許可しない不許可位置とに切り換え可能な許可スイッチとを備え且つ前記原動機が駆動している状態で作業装置の作動が第１所定時間以上行われなかった場合に前記原動機を停止させるオートストップ機能を有し、前記許可スイッチが前記不許可位置である状態で前記イグニッションスイッチが停止位置から始動位置に切り替えられた場合に前記原動機を始動させる一方、前記許可スイッチが許可位置である状態では前記イグニッションスイッチが停止位置から始動位置に切り替えられても前記原動機を始動させない作業機の駆動方法であって、前記オートストップにより原動機が停止してから第２所定時間が経過するまでは、前記許可スイッチが許可位置であっても前記イグニッションスイッチが前記停止位置から前記始動位置に切り替えられたときに前記原動機を始動させることを特徴とする方法。