JPWO2013111613A1 - 建設機械 - Google Patents

Abstract

温度状態検出器（３０）、回転検出器（３１）および回転数設定装置（３２）からの信号に基づいてエンジン（１０）を駆動制御する制御装置（３４）を備えている。制御装置（３４）は、エンジン（１０）の始動時の温度（Ｔ）が所定温度（Ｔw1）まで低下しているか否かを判定する始動時温度判定処理手段と、該始動時温度判定処理手段により温度（Ｔ）が所定温度（Ｔw1）以下と判定したときに、回転数設定装置（３２）による目標回転数（Ｎset）の設定値に従ってエンジン（１０）の始動制御を行う始動制御処理手段とを有している。この始動制御処理手段は、温度（Ｔ）が所定温度（Ｔw1）以下で、かつエンジン（１０）の目標回転数（Ｎset）が所定の閾値（Ｎca）よりも高い範囲では、エンジン（１０）の始動を停止させることにより、キャビテーションの発生を抑える。

Description

本発明は、電子制御式のエンジンを搭載した油圧ショベル等の建設機械に関する。

油圧ショベルに代表される建設機械には、原動機として電子制御式のディーゼルエンジンを搭載したものが知られている。このようなディーゼルエンジンには、排気ガス中の有害物質を除去するために排気ガス浄化装置が設けられている。一方、電子制御式燃料噴射装置を用いることにより、燃料の噴射量や噴射タイミングを高精度に制御することができる。このため、機械式の燃料噴射装置に比較して寒冷地での低温始動性を向上でき、暖機運転に必要な時間を短縮することができる（特許文献１）。

特開２００８−８２３０３号公報

ところで、上述した従来技術では、エンジンの高性能化により低温始動性の向上、暖機運転の時間短縮という利点がある。しかし、下記のような未解決な問題が生じている。即ち、建設機械のエンジンは、その出力軸が油圧源となる油圧ポンプに直結され、エンジンの起動時から油圧ポンプを回転駆動する構成である。

このため、寒冷地のような低温環境下でエンジンを早期に始動できたとしても、油圧ポンプは低温で粘度が高い作動油を、その始動初期から吸込んで吐出し続けることになる。これにより、作動油タンクから油圧ポンプに吸込まれる作動油は、負圧傾向となって、気泡、キャビテーションが発生し易くなり、油圧機器の耐久性、寿命を低下させる原因となってしまう。

特に、建設機械のエンジンは、オペレータが回転数設定装置のダイヤルを手動で操作することにより、エンジンの目標回転数がローアイドル回転数からハイアイドル回転数の範囲で可変に制御される。このため、回転数設定装置のダイヤルをハイアイドル側に操作したままで、エンジンの低温始動が行われた場合には、エンジン回転数がハイアイドル回転数まで急激に上昇し、作動油中には気泡、キャビテーションが発生し易くなるという問題がある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、エンジンの低温始動時に作動油によるキャビテーションの発生を抑えることができ、安定したエンジンの始動制御を実現することができるようにした建設機械を提供することにある。

（１）．上述した課題を解決するために、本発明は、電子制御式燃料噴射装置により噴射燃料が供給されるエンジンと、該エンジンの温度状態を検出する温度状態検出器と、前記エンジンの回転数を検出する回転検出器と、前記エンジンの目標回転数を設定する回転数設定装置と、前記温度状態検出器、回転検出器および回転数設定装置からの信号に基づいて前記エンジンを駆動制御する制御装置と、前記エンジンにより駆動されて圧油を吐出しトルク制限制御される可変容量型の油圧ポンプと、該油圧ポンプから吐出された圧油により駆動される油圧アクチュエータとを備えてなる建設機械に適用される。

本発明が採用する構成の特徴は、前記制御装置は、前記温度状態検出器から出力される検出信号に基づいて前記エンジンの始動時の温度が予め決められた所定温度まで低下しているか否かを判定する始動時温度判定処理手段と、該始動時温度判定処理手段により前記温度が所定温度以下と判定したときに、前記回転数設定装置による目標回転数の設定値に従って前記エンジンの始動制御を行う始動制御処理手段とを有する構成としたことにある。

このように構成することにより、エンジン始動前の温度（例えば、冷却水温度または作動油の温度）が予め決められた所定温度以下まで低下しているときには、エンジンの始動時における油圧ポンプの吸込側圧力が粘度の高い作動油によって低下する。これにより、吸込側圧力は負圧傾向となるため、作動油中にキャビテーションが発生し易いと判断できる。このため、制御装置の始動制御処理手段は、始動時温度判定処理手段により前記温度が所定温度以下と判定したときに、回転数設定装置によるエンジン回転数の設定値に従ってエンジンの始動制御を行うことができ、作動油中のキャビテーションの発生を抑えて、油圧ポンプの破損を防止することができる。

（２）．本発明によると、前記始動制御処理手段は、前記回転数設定装置による目標回転数の設定値が予め決められた閾値以下の場合に、このときの設定値に従って前記エンジンを始動させ、前記回転数設定装置の設定値が前記閾値よりも高い場合には、前記エンジンの始動を停止させるか、または予め設定されたエンジン始動用の仮の設定値に従って前記エンジンの始動制御を行う構成としている。

このように構成すれば、回転数設定装置による目標回転数の設定値が予め決められた閾値以下の場合には、相対的に低い回転数でエンジンを始動することができ、油圧ポンプの回転を低く抑えてキャビテーションの発生を抑えることができる。一方、前記回転数設定装置の設定値が前記閾値よりも高い場合には、エンジンの始動を停止させることにより、キャビテーションの発生を抑えることできる。また、予め設定されたエンジン始動用の仮の設定値に従ってエンジンの始動制御を行うこともでき、油圧ポンプの回転を低く抑えてキャビテーションの発生を抑えることができる。

（３）．本発明によると、前記始動制御処理手段は、前記回転数設定装置による目標回転数の設定値が予め決められた閾値以下の場合には、このときの設定値に従って前記エンジンを始動させ、前記回転数設定装置による目標回転数の設定値が前記閾値よりも高い場合には、前記回転数設定装置の設定値よりも低い値に予め設定されたエンジン始動用の仮の設定値に従って前記エンジンの始動制御を行う構成としている。

この構成によれば、回転数設定装置の設定値が前記閾値よりも高い場合に、予め設定されたエンジン始動用の仮の設定値（即ち、回転数設定装置の設定値よりも低い値の仮の設定値）に従ってエンジンの始動制御を行うことができ、油圧ポンプの回転を低く抑えてキャビテーションの発生を抑えることができる。

（４）．本発明によると、前記閾値は、前記エンジンの低温始動時に前記油圧ポンプが回転するとき、作動油中に気泡が発生してキャビテーションを起こす可能性が高くなる限界値としてのポンプキャビテーション限界回転数である。

（５）．本発明によると、前記制御装置は、前記エンジンの始動後に前記温度状態検出器からの検出信号によって前記エンジンの温度が前記所定温度以上の判定温度まで上昇したか否かを判定する始動後温度判定処理手段と、該始動後温度判定処理手段により前記温度が判定温度まで上昇したと判定したときに、前記回転数設定装置による目標回転数の設定値に従って前記エンジンの回転数を制御する始動後回転数制御処理手段とを有する構成としている。

このように構成することにより、始動後温度判定処理手段は、エンジンの始動後においてエンジンの温度（例えば、冷却水温度または作動油の温度）が判定温度まで上昇したときには、温度上昇に伴って作動油の粘度が下がり、キャビテーション発生の可能性は低いと判断することができる。そこで、この場合に、始動後回転数制御処理手段は、エンジンの始動後にエンジン回転数を回転数設定装置による目標回転数の設定値に従って制御することができる。即ち、オペレータは、回転数設定装置を手動操作することにより目標回転数の設定値に従った回転数でエンジン制御を行うことができる。

（６）．本発明によると、前記始動後回転数制御処理は、前記始動後温度判定処理手段により前記温度が判定温度まで上昇したと判定したときに、前記回転数設定装置による目標回転数の設定値に従って前記エンジンの回転数を自動復帰させる構成としている。これにより、エンジンの始動後には、エンジン回転数を回転数設定装置による目標回転数の設定値まで自動復帰させることができ、その後はオペレータの手動操作に従った回転数でエンジン制御を行うことができる。

（７）．本発明によると、前記制御装置の前記始動制御処理手段は、前記始動時温度判定処理手段により前記温度が所定温度以下と判定したときに前記回転数設定装置による目標回転数の設定値をローアイドル回転数に対応した値に一時的に固定し、この固定設定値に従ってエンジンを始動制御する構成とし、かつ前記制御装置は、前記エンジンの始動後に前記温度状態検出器からの検出信号により前記エンジンの温度が前記所定温度以上の判定温度まで上昇したか否かを判定する始動後温度判定処理手段と、該始動後温度判定処理手段により前記温度が判定温度まで上昇したと判定したときに、前記固定設定値によるエンジン回転数の制御を解除する始動後回転数制御処理手段とを有する構成としている。

この構成によれば、エンジンの始動時に油圧ポンプの吸込み圧が下がって作動油にキャビテーションが発生し易いと判断したときに、ローアイドル回転数に対応した固定設定値に従ってエンジンを始動制御することができ、エンジン始動時の回転数を低く抑えることができる。また、エンジン始動後の温度上昇に伴って作動油の粘度が下がり、キャビテーション発生の可能性が低い状態となった場合には、前記固定設定値によるエンジン回転数の制御を解除することができる。

（８）．本発明によると、前記始動後回転数制御処理手段は、前記始動後温度判定処理手段により前記温度が判定温度まで上昇したと判定したときに、オペレータが前記回転数設定装置の設定値を前記ローアイドル回転数に対応した値に変更するまでは前記固定設定値によるエンジン回転数の制御を続行し、オペレータが変更操作を行ったときに前記固定設定値によるエンジン回転数の制御を解除する構成としている。

このように構成することにより、エンジンの始動後にオペレータが回転数設定装置の設定値をローアイドル回転数に対応した値に変更するまで前記固定設定値によるエンジン回転数の制御を続行でき、オペレータが変更操作を行ったときには前記固定設定値によるエンジン回転数の制御を解除することができる。これにより、その後はオペレータの手動操作に従った回転数（即ち、ローアイドル回転数からハイアイドル回転数の範囲）でエンジン回転数を可変に制御することができる。

（９）．本発明によると、前記始動後回転数制御処理手段は、前記固定設定値による目標回転数の制御を解除したときに、前記回転数設定装置による目標回転数の設定値に従って前記エンジンの回転数を制御する構成としている。これにより、前記固定設定値による目標回転数の制御を解除した後には、エンジン回転数を回転数設定装置による目標回転数の設定値に従って制御することができ、オペレータは、回転数設定装置を手動操作することにより目標回転数の設定値に従った回転数でエンジン制御を行うことができる。

本発明の第１の実施の形態による油圧ショベルを示す正面図である。 図１中の上部旋回体のうちキャブ、外装カバーの一部を取除いた状態で油圧ショベルを拡大して示す一部破断の平面図である。 エンジン、油圧ポンプ、コントロールバルブ、油圧アクチュエータ、排気ガス浄化装置および制御装置等を示す全体構成図である。 図３中の回転数設定装置として用いられる操作ダイヤルを示す正面図である。 回転数設定装置によるエンジン回転数の設定値と目標回転数との関係を示す特性線図である。 エンジン始動時の冷却水温度とエンジン回転数との関係を示す特性線図である。 制御装置によるエンジン始動時の制御処理を示す流れ図である。 第２の実施の形態によるエンジン始動時と始動後の制御処理を示す流れ図である。 第３の実施の形態によるエンジン始動時と始動後の制御処理を示す流れ図である。 回転数設定装置によるエンジン回転数の設定値と目標回転数との関係を示す特性線図である。 エンジン始動時と始動後の冷却水温度とエンジン回転数との関係を示す特性線図である。 エンジン始動後にエンジン回転数を冷却水の温度に応じて徐々に増大させる復帰マップの特性線図である。 第１の変形例によりエンジン始動後にエンジン回転数を冷却水の温度に応じて段階的に増大させる復帰マップの特性線図である。 第２の変形例によりエンジン始動後にエンジン回転数を冷却水の温度に従って増大させる復帰マップの特性線図である。 第４の実施の形態によるエンジン始動時と始動後の制御処理を示す流れ図である。

以下、本発明の実施の形態による建設機械として小型の油圧ショベルを例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。

図１ないし図７は本発明の第１の実施の形態に係る油圧ショベルを示している。

図中、１は土砂の掘削作業、排土作業に用いられる小型の油圧ショベルである。この油圧ショベル１は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回装置３を介して旋回可能に搭載され、該下部走行体２と共に車体を構成する上部旋回体４と、該上部旋回体４の前側に俯仰動可能に設けられた作業装置５とを含んで構成されている。

ここで、作業装置５は、スイングポスト式の作業装置として構成されている。この作業装置５は、スイングポスト５Ａ、ブーム５Ｂ、アーム５Ｃ、作業具としてのバケット５Ｄ、スイングシリンダ（図示せず）、ブームシリンダ５Ｅ、アームシリンダ５Ｆおよびバケットシリンダ５Ｇを備えている。上部旋回体４は、後述の旋回フレーム６、外装カバー７、キャブ８およびカウンタウエイト９を含んで構成されている。

旋回フレーム６は上部旋回体４の支持構造体であって、該旋回フレーム６は、旋回装置３を介して下部走行体２上に取付けられている。旋回フレーム６には、その後部側に後述のカウンタウエイト９、エンジン１０が設けられ、左前側には後述のキャブ８が設けられている。さらに、旋回フレーム６には、キャブ８とカウンタウエイト９との間に位置して外装カバー７が設けられ、この外装カバー７内には、エンジン１０、油圧ポンプ１３、熱交換器１５の他に、燃料タンク（図示せず）が収容されている。

キャブ８は旋回フレーム６の左前側に搭載され、該キャブ８は、オペレータが搭乗する運転室を内部に画成している。キャブ８の内部には、オペレータが着座する運転席、各種の操作レバー（図３中に後述の操作レバー２７Ａのみ図示）、後述の始動スイッチ２９、回転数設定装置３２およびオートアイドル選択装置３３等が配設されている。

カウンタウエイト９は作業装置５との重量バランスをとるもので、該カウンタウエイト９は、後述するエンジン１０の後側に位置して旋回フレーム６の後端部に取付けられている。図２に示すように、カウンタウエイト９の後面側は、円弧状をなして形成され、上部旋回体４の旋回半径を小さく収める構成となっている。

次に、エンジン１０、該エンジン１０に付設された油圧ポンプ１３、排気ガス浄化装置１６等について説明する。

１０は旋回フレーム６の後側に横置き状態で配置されたエンジンで、該エンジン１０は、前述の如く小型の油圧ショベル１に原動機として搭載されるため、例えば小型のディーゼルエンジンを用いて構成されている。図２に示すように、エンジン１０の左側には、排気ガス通路の一部をなす排気管１１が設けられ、該排気管１１には後述の排気ガス浄化装置１６が接続して設けられている。

ここで、エンジン１０は、電子制御式燃料噴射装置を有した電子ガバナ１２（図３参照）を備え、この電子ガバナ１２により噴射燃料の供給量が可変に制御される。即ち、電子ガバナ１２は、後述のエンジン制御装置３６から出力される制御信号に基づいてエンジン１０に供給すべき燃料の噴射量を可変に制御する。これにより、エンジン１０の回転数は、前記制御信号による目標回転数に対応した回転数となるように制御される。

１３はエンジン１０の左側に設けられた油圧ポンプで、該油圧ポンプ１３は、作動油タンク１４（図３参照）と共にメインの油圧源を構成するものである。油圧ポンプ１３は、エンジン１０の限られた出力馬力を有効活用するようにトルク制限制御される可変容量型の油圧ポンプが用いられている。ここで、トルク制限制御される可変容量型の油圧ポンプ１３は、圧油の吐出圧Ｐと吐出量Ｑとの関係が公知の「Ｐ−Ｑ特性」を満たすように制御されるものである。油圧ポンプ１３は、例えば可変容量型の斜板式、斜軸式またはラジアルピストン式油圧ポンプによって構成される。

図２に示すように、油圧ポンプ１３は、エンジン１０の左側に動力伝達装置（図示せず）を介して取付けられ、この動力伝達装置によりエンジン１０の回転出力が伝えられる。油圧ポンプ１３は、エンジン１０によって駆動されると、作動油タンク１４内の油液を吸込んで、圧油を後述のコントロールバルブ２５等に向けて吐出するものである。

熱交換器１５はエンジン１０を挟んで油圧ポンプ１３と反対側に位置して旋回フレーム６上に設けられている。この熱交換器１５は、例えばラジエータ、オイルクーラ、インタクーラを含んで構成されている。即ち、熱交換器１５は、エンジン１０の冷却を行うと共に、作動油タンク１４に戻される圧油（作動油）の冷却も行うものである。

１６はエンジン１０の排気ガスに含まれる有害物質を除去して浄化する排気ガス浄化装置である。図２に示すように、この排気ガス浄化装置１６は、エンジン１０の左側上部で、油圧ポンプ１３の上側となる位置に配設されている。排気ガス浄化装置１６は、その上流側にエンジン１０の排気管１１が接続されている。排気ガス浄化装置１６は、排気管１１と共に排気ガス通路を構成し、上流側から下流側に排気ガスが流通する間に、この排気ガスに含まれる有害物質を除去するものである。

即ち、ディーゼルエンジンからなるエンジン１０は、高効率で耐久性にも優れている。しかし、このようなエンジン１０の排気ガス中には、粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）等の有害物質が含まれている。このため、排気管１１に取付けられる排気ガス浄化装置１６は、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）を酸化して除去する後述の酸化触媒１８と、粒子状物質（ＰＭ）を捕集して除去する後述の粒子状物質除去フィルタ１９とを含んで構成されている。

図３に示すように、排気ガス浄化装置１６は、複数の筒体を前，後で着脱可能に連結して構成された筒状のケーシング１７を有している。該ケーシング１７内には、酸化触媒１８（通常、Diesel Oxidation Catalyst、略してＤＯＣと呼ばれる）と、粒子状物質除去フィルタ１９（通常、Diesel Particulate Filter、略してＤＰＦと呼ばれる）とが取外し可能に収容されている。

前記酸化触媒１８は、例えばケーシング１７の内径寸法と同等の外径寸法をもったセラミックス製のセル状筒体からなり、その軸方向には多数の貫通孔（図示せず）が形成され、その内面に貴金属がコーティングされている。酸化触媒１８は、所定の温度下で各貫通孔内に排気ガスを流通させることにより、この排気ガスに含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）を酸化して除去し、窒素酸化物（ＮＯ）を二酸化窒素（ＮＯ_２）として除去するものである。

粒子状物質除去フィルタ１９は、ケーシング１７内で酸化触媒１８の下流側に配置されている。粒子状物質除去フィルタ１９は、エンジン１０から排出される排気ガス中の粒子状物質を捕集すると共に、捕集した粒子状物質を燃焼して除去することにより排気ガスの浄化を行うものである。このため、粒子状物質除去フィルタ１９は、例えばセラミックス材料からなる多孔質な部材に軸方向に多数の小孔（図示せず）を設けたセル状筒体により構成されている。これにより、粒子状物質除去フィルタ１９は、多数の小孔を介して粒子状物質を捕集し、捕集した粒子状物質は、前述の如く燃焼して除去される。この結果、粒子状物質除去フィルタ１９は再生される。

図３に示すように、排気ガスの排出口２０は排気ガス浄化装置１６の下流側に設けられている。この排出口２０は、粒子状物質除去フィルタ１９よりも下流側に位置してケーシング１７の出口側に接続されている。この排出口２０は、例えば浄化処理された後の排気ガスを大気中に放出する煙突を含んで構成される。

排気温センサ２１は排気ガスの温度を検出するものである。この排気温センサ２１は、排気ガス浄化装置１６のケーシング１７に取付けられ、例えば排気管１１側から排出される排気ガスの温度を検出する。排気温センサ２１で検出した温度は、検出信号として後述のエンジン制御装置３６に出力されるものである。

ガス圧センサ２２，２３は排気ガス浄化装置１６のケーシング１７に設けられている。これらのガス圧センサ２２，２３は、粒子状物質除去フィルタ１９を挟んで互いに離間して配置されている。一方のガス圧センサ２２は、粒子状物質除去フィルタ１９の上流側（入口側）で排気ガスのガス圧を圧力Ｐ1 として検出し、他方のガス圧センサ２３は、粒子状物質除去フィルタ１９の下流側（出口側）で排気ガスのガス圧を圧力Ｐ2 として検出する。ガス圧センサ２２，２３は、それぞれの検出信号を後述のエンジン制御装置３６に出力する。

エンジン制御装置３６は、ガス圧センサ２２で検出した上流側の圧力Ｐ1 とガス圧センサ２３で検出した下流側の圧力Ｐ2 とから、両者の圧力差ΔＰを下記の数１式に従って演算する。また、エンジン制御装置３６は、圧力差ΔＰの演算結果から粒子状物質除去フィルタ１９に付着した粒子状物質、未燃焼残留物等の堆積量、即ち捕集量を推定するものである。この場合、前記圧力差ΔＰは、前記捕集量が少ないときには小さな圧力値となり、前記捕集量が増加するに従って高い圧力値となる。

複数の油圧アクチュエータ２４（図３中には１個のみ図示）は、油圧ポンプ１３から吐出される圧油により駆動されるものである。これらの油圧アクチュエータ２４は、例えば作業装置５のスイングシリンダ（図示せず）、ブームシリンダ５Ｅ、アームシリンダ５Ｆまたはバケットシリンダ５Ｇ（図１参照）を含んで構成される。油圧ショベル１に搭載される油圧アクチュエータ２４としては、例えば走行用の油圧モータ、旋回用の油圧モータ、排土板用の昇降シリンダ（いずれも図示せず）も含まれる。

複数のコントロールバルブ２５（図３中には１個のみ図示）は、油圧アクチュエータ２４用の方向制御弁を構成するものである。これらのコントロールバルブ２５は、油圧ポンプ１３と作動油タンク１４から構成される油圧源と各油圧アクチュエータ２４との間にそれぞれ設けられている。各コントロールバルブ２５は、後述の操作弁２７からパイロット圧が供給されることにより、各油圧アクチュエータ２４に供給する圧油の流量と方向を可変に制御するものである。

パイロットポンプ２６は作動油タンク１４と共に補助油圧源を構成する補助油圧ポンプである。図３に示す如く、このパイロットポンプ２６は、メインの油圧ポンプ１３と共にエンジン１０によって回転駆動される。パイロットポンプ２６は、作動油タンク１４内から吸込んだ作動油を後述の操作弁２７等に向けて吐出するものである。

操作弁２７は減圧弁型のパイロット操作弁により構成されている。この操作弁２７は、油圧ショベル１のキャブ８（図１参照）内に設けられ、オペレータによって傾転操作される操作レバー２７Ａを有している。操作弁２７は、複数の油圧アクチュエータ２４を個別に遠隔操作するため複数のコントロールバルブ２５に対応した個数をもって配置されている。即ち、各操作弁２７は、オペレータが操作レバー２７Ａを傾転操作したときに、その操作量に対応したパイロット圧を各コントロールバルブ２５の油圧パイロット部（図示せず）に供給する。

これにより、コントロールバルブ２５は、中立位置から左，右の切換位置に切換えられる。コントロールバルブ２５が一方の切換位置に切換えられると、油圧アクチュエータ２４は、油圧ポンプ１３からの圧油が一方向に供給され、該当する方向に駆動される。一方、コントロールバルブ２５が他方の切換位置に切換えられたときには、油圧アクチュエータ２４は、油圧ポンプ１３からの圧油が他方向に供給されて逆方向に駆動されるものである。

スタータ２８はエンジン１０の起動を行うものである。このスタータ２８は、エンジン１０のクランク軸を回転駆動する電動モータ（いずれも図示せず）により構成されている。油圧ショベル１のキャブ８内に設けられた始動スイッチ２９を、オペレータが手動操作（即ち、キーＯＮ）することによって、スタータ２８はエンジン１０の起動を行う。これにより、エンジン１０は始動される。

次に、エンジン１０の始動時と始動後の制御に用いられる水温センサ３０、回転検出器３１、回転数設定装置３２、制御装置３４等について説明する。

３０はエンジン１０の温度状態を検出する温度状態検出器としての水温センサである。この水温センサ３０は、エンジン１０の冷却水温度をエンジンの温度（Ｔ）として検出し、その検出信号を後述の車体制御装置３５に出力する。なお、エンジン１０の温度状態を検出する温度状態検出器としては、水温センサ３０の他に、エンジン１０の吸入空気温度を検出する温度センサ、エンジンオイルの温度センサ、作動油の油温を検出する温度センサ、またはエンジン１０の近傍位置で周囲温度（外気温度）を検出する温度センサを用いることができる。本実施の形態では、温度状態検出器として水温センサ３０を用いる場合を例に挙げて説明する。

３１はエンジン１０の回転数を検出する回転検出器で、該回転検出器３１は、エンジン回転数Ｎを検出し、その検出信号を後述のエンジン制御装置３６に出力する。エンジン制御装置３６は、エンジン回転数Ｎの検出信号に基づいてエンジン１０の実回転数を監視し、後述の回転数設定装置３２によって設定された目標回転数Ｎsetに従ってエンジン回転数Ｎを制御するものである。

３２はエンジン１０の目標回転数Ｎsetを設定する回転数設定装置で、該回転数設定装置３２は、油圧ショベル１のキャブ８（図１参照）内に設けられ、オペレータによって手動で操作される操作ダイヤル（図４参照）により構成されている。なお、回転数設定装置３２は、図４に示す操作ダイヤルに限られるものではなく、例えば公知のアップダウンスイッチまたはエンジンレバー（いずれも図示せず）によっても構成することができる。

図４に示すように、回転数設定装置３２は、オペレータにより手動で回動操作されるダイヤル３２Ａを有している。回転数設定装置３２は、オペレータが手動でダイヤル３２Ａを設定値「Ｌｏ」〜「Ｈｉ」の範囲で回動操作することにより、このときの設定値に従った目標回転数Ｎsetの指令信号を後述の車体制御装置３５に出力するものである。回転数設定装置３２は、オペレータがダイヤル３２Ａを図４中に二点鎖線で示す位置まで回動すると、エンジン回転数の設定値が「Ｌｏ」となり、ダイヤル３２Ａを図４中に点線で示す位置まで回動すると、エンジン回転数の設定値が「Ｈｉ」となる。

図５に示すように、オペレータが回転数設定装置３２のダイヤル３２Ａを設定値「Ｌｏ」の位置まで回動すると、エンジン１０の目標回転数Ｎsetはローアイドル回転数ＮLo（一例としては、１２００ｒｐｍ）に設定される。回転数設定装置３２のダイヤル３２Ａを設定値「Ｈｉ」の位置まで回動すると、エンジン１０の目標回転数Ｎsetはハイアイドル回転数ＮHi（一例としては、２４００ｒｐｍ）に設定される。

このように、オペレータが回転数設定装置３２のダイヤル３２Ａを設定値「Ｌｏ」〜「Ｈｉ」の範囲で可変に回動操作することにより、エンジン１０の目標回転数Ｎsetは、ローアイドル回転数ＮLoからハイアイドル回転数ＮHiの範囲で可変に制御される。また、第１の実施の形態においては、回転数設定装置３２のダイヤル３２Ａが図４中に示す設定値「ｃａ」の位置に回動操作されたときには、目標回転数Ｎsetが図５中に実線で示す特性線３８のようにポンプキャビテーション限界回転数Ｎca（但し、ＮHi＞Ｎca＞ＮLo）に設定される。なお、ポンプキャビテーション限界回転数Ｎcaは、寒冷地等の厳しい気候条件下でローアイドル回転数ＮLo以下の回転数（Ｎca≦ＮLo ）となることもありうる。

オートアイドル選択装置３３は、エンジン１０のオートアイドル制御を行うために用いられる。このオートアイドル選択装置３３は、油圧ショベル１のキャブ８内に設けられた選択スイッチにより構成され、オペレータによってＯＮ，ＯＦＦ操作される。オートアイドル選択装置３３は、このときのＯＮ信号またはＯＦＦ信号を後述の車体制御装置３５に出力する。即ち、オートアイドル選択装置３３がＯＮ操作されたときには、後述の如くエンジン回転数Ｎを予め決められたオートアイドル回転数（例えば、ローアイドル回転数ＮLo）まで下げるためのオートアイドル制御が行われる。しかし、オートアイドル選択装置３３がＯＦＦ操作されているときには、オートアイドル制御は行われず、回転数設定装置３２で設定した目標回転数Ｎsetに従ってエンジン回転数Ｎは制御される。

３４は油圧ショベル１の制御装置で、該制御装置３４は、図３に示すように車体制御装置３５とエンジン制御装置３６とを含んで構成されている。制御装置３４を構成する車体制御装置３５は、入力側が、始動スイッチ２９、水温センサ３０、回転数設定装置３２およびオートアイドル選択装置３３に接続され、出力側が、スタータ２８、報知装置３７に接続されている。この報知装置３７は、キャブ８内に設けたディスプレイ等の表示器、警報ランプ、音声合成装置、警報ブザーのうち、いずれか一つ以上のものを用いて構成されている。

ここで、車体制御装置３５は、始動スイッチ２９がキーＯＮ操作されたときにスタータ２８を起動してエンジン１０の始動制御を行う。一方、車体制御装置３５は、回転数設定装置３２およびオートアイドル選択装置３３から出力される信号に従ってエンジン制御装置３６にエンジン１０の目標回転数を設定する指令信号を出力する機能も有している。

一方、制御装置３４を構成するエンジン制御装置３６は、車体制御装置３５から出力される前記指令信号と、回転検出器３１から出力されるエンジン回転数Ｎの検出信号とに基づいて所定の演算処理を行い、エンジン１０の電子ガバナ１２に目標燃料噴射量を指示する制御信号を出力する。エンジン１０の電子ガバナ１２は、その制御信号に従ってエンジン１０の燃焼室（図示せず）内に噴射供給すべき燃料の噴射量を増加または減少したり、燃料の噴射を停止したりする。この結果、エンジン１０の回転数は、車体制御装置３５からの前記指令信号が指示する目標回転数に対応した回転数となるように制御される。

即ち、エンジン制御装置３６は、オートアイドル選択装置３３がＯＦＦ操作されているときには、回転数設定装置３２による設定値（目標回転数）に従ってエンジン１０の回転数を制御する。しかし、オートアイドル選択装置３３がＯＮ操作され、操作弁２７側の操作検出器（図示せず）により全てのコントロールバルブ２５が中立位置にあることを検出しているときには、前記設定値に拘りなく前記オートアイドル回転数でエンジン１０の回転数を制御する機能を有している。

エンジン制御装置３６は、その入力側が排気温センサ２１、ガス圧センサ２２，２３、回転検出器３１および車体制御装置３５に接続され、その出力側は、エンジン１０の電子ガバナ１２および車体制御装置３５に接続されている。また、エンジン制御装置３６は、ＲＯＭ，ＲＡＭ，不揮発性メモリ等からなる記憶部（図示せず）を有している。この記憶部内には、後述の図７に示すエンジン１０の始動制御等を行うための処理プログラムと、予め決められた閾値としてのポンプキャビテーション限界回転数Ｎca、エンジン始動認識回転数Ｎsr、冷却水の温度Ｔとして予め決められた所定温度Ｔw1（例えば、Ｔw1＝−５℃）とが格納されている。

ここで、ポンプキャビテーション限界回転数Ｎca、エンジン始動認識回転数Ｎsrおよび所定温度Ｔw1は、予め実験データ等に従って決められる数値である。即ち、エンジン始動認識回転数Ｎsrは、エンジン１０の始動時にエンジン回転数Ｎが回転数Ｎsr以上となっているか否かにより、エンジン１０をスタータ２８によって始動できたか否かを判断するものである。図５に示すように、エンジン始動認識回転数Ｎsrは、ローアイドル回転数ＮLoよりも低い回転数である。

次に、冷却水の温度Ｔが所定温度Ｔw1（例えば、−５℃）以下まで下がった場合について検討する。エンジン回転数Ｎがポンプキャビテーション限界回転数Ｎca以下のときには、油圧ポンプ１３の回転数も低いため、油圧ポンプ１３により吸込み、吐出される作動油中に気泡が発生してキャビテーションを起こす可能性は低いと判断できる。しかし、冷却水の温度Ｔが低い状態で、エンジン回転数Ｎ（即ち、油圧ポンプ１３の回転数）がポンプキャビテーション限界回転数Ｎcaよりも高くなると、油圧ポンプ１３により作動油中に気泡が発生してキャビテーションを起こす可能性は高いと判断することができる。第１の実施の形態においては、ポンプキャビテーション限界回転数Ｎcaは、ローアイドル回転数ＮLoよりも高く、ハイアイドル回転数ＮHiよりも低い回転数である。

このため、図７に示すエンジン１０の始動制御処理では、後述のステップ２による始動時温度判定処理手段おいて、エンジン１０の始動時における冷却水の温度Ｔが所定温度Ｔw1まで下がっているか否かを判定する。また、後述のステップ３〜６、ステップ８〜１０による始動制御処理手段では、エンジン回転数の設定値に従ってエンジン１０の始動制御を行うものである。

図６中の特性線３９は、冷却水の温度Ｔとエンジン回転数Ｎとの関係でキャビテーションの発生領域を区分けしたものである。特性線３９の上側に斜線で示す範囲３９Ａは、エンジン１０の始動時に油圧ポンプ１３を回転駆動することにより作動油にキャビテーションが発生し易い領域を表している。即ち、特性線３９による範囲３９Ａは、冷却水の温度Ｔが所定温度Ｔw1以下まで下がり、かつエンジン１０の目標回転数Ｎsetがポンプキャビテーション限界回転数Ｎcaよりも高い範囲である。

第１の実施の形態による油圧ショベル１は、上述の如き構成を有するもので、次に、その動作について説明する。

まず、油圧ショベル１のオペレータは、上部旋回体４のキャブ８に搭乗し、エンジン１０を始動して油圧ポンプ１３とパイロットポンプ２６を駆動する。これにより、油圧ポンプ１３から圧油が吐出され、この圧油はコントロールバルブ２５を介して油圧アクチュエータ２４に供給される。他のコントロールバルブ（図示せず）からは他の油圧アクチュエータ（例えば、走行用，旋回用の油圧モータ、または他の油圧シリンダ等）へと供給される。キャブ８に搭乗したオペレータが走行用の操作レバー（図示せず）を操作したときには、下部走行体２により車両を前進または後退させることができる。

一方、キャブ８内のオペレータが作業用の操作レバー（即ち、図３に示す操作弁２７の操作レバー２７Ａ）を操作することにより、作業装置５を俯仰動させて土砂の掘削作業を行うことができる。小型の油圧ショベル１は、上部旋回体４による旋回半径が小さいため、市街地のように狭い作業現場でも、上部旋回体４を旋回駆動しながら作業装置５により側溝堀作業を行うことができ、このような場合には、エンジン１０を負荷の軽い状態で稼働することにより騒音の低減化を図ることがある。

エンジン１０の運転時には、その排気管１１から有害物質である粒子状物質が排出される。このときに排気ガス浄化装置１６は、酸化触媒１８によって排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯ）、一酸化炭素（ＣＯ）を酸化除去することができる。粒子状物質除去フィルタ１９は、排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集し、捕集した粒子状物質を燃焼して除去（再生）する。これにより、浄化した排気ガスを下流側の排出口２０から外部に排出することができる。

ところで、エンジン１０は、電子制御式燃料噴射装置を有した電子ガバナ１２（図３参照）を備えて高性能化されているため、低温始動性が向上しており、暖機運転の時間も短縮することができるという利点がある。しかし、油圧ショベル１の原動機となるエンジン１０は、その出力軸が油圧源となる油圧ポンプ１３に直結され、エンジン起動時から油圧ポンプ１３を回転駆動する構成である。このため、周囲温度が氷点下となる寒冷地では、エンジン１０を早期に始動できたとしても、油圧ポンプ１３は低温で粘度が高い作動油を、その始動初期から吸込んで、吐出し続けることになる。

特に、油圧ショベル１のエンジン１０は、オペレータが回転数設定装置３２のダイヤル３２Ａ（図４参照）を手動で回動操作することにより、エンジン１０の目標回転数Ｎsetがローアイドル回転数ＮLoからハイアイドル回転数ＮHiの範囲で可変に制御される。このため、回転数設定装置３２のダイヤル３２Ａをハイアイドル側（即ち、図４中の設定値「Ｈｉ」側）に回動操作したままで、エンジン１０の低温始動が行われた場合、エンジン回転数Ｎがハイアイドル回転数ＮHiまで急激に上昇し、作動油中には気泡、キャビテーションが発生し易くなる。

そこで、第１の実施の形態では、エンジン１０の始動制御を図７に示す処理プログラムに沿って行うことにより、エンジン１０の低温始動時でも作動油によるキャビテーションの発生を抑えることができ、安定したエンジン１０の始動制御を実現することができるようにしている。なお、上述の如き問題は、電子制御式燃料噴射装置を有した電子ガバナ１２を備え高性能化されたエンジン１０の場合に特有な問題である。これに対し、機械式の燃料噴射装置を用いた場合には、エンジンの立上がり性能が低いので、あまり問題にはならなかったものである。

図７に示す処理動作がスタートし、ステップ１で始動スイッチ２９が「キーＯＮ」されると、次のステップ２では、エンジン１０の始動時における冷却水の温度Ｔが所定温度Ｔw1（例えば、−５℃）以下となっているか否かを判定する。ステップ２で「ＮＯ」と判定するときには、冷却水の温度Ｔが所定温度Ｔw1よりも高いので、エンジン１０の始動に伴って油圧ポンプ１３により作動油を吸込んでも、キャビテーションが発生する虞れはないと判断できる。

そこで、この場合は、ステップ４に移ってスタータ２８を作動させ、エンジン１０の始動を行う。次のステップ５では、エンジン１０の始動時回転数Ｎがエンジン始動認識回転数Ｎsrに達しているか、即ち回転検出器３１による検出回転数が回転数Ｎsr以上であるか否かを判定する。ステップ５で「ＮＯ」と判定したときには、エンジン回転数Ｎがエンジン始動認識回転数Ｎsrよりも低く、エンジン１０を始動できていない場合であるから、後述のステップ７に移ってオペレータが始動スイッチ２９を「キーＯＦＦ」するのを待つ。

ステップ５で「ＹＥＳ」と判定したときには、エンジン１０をスタータ２８により起動して始動できた場合であるから、次のステップ６に移り、エンジン１０の回転数Ｎが回転数設定装置３２で選択した目標回転数Ｎsetに対応した回転数となるように、エンジン１０の回転数制御（即ち、電子ガバナ１２による燃料の噴射量制御）を行う。このようなステップ６によるエンジン制御処理は、その後に、ステップ７でオペレータが始動スイッチ２９を「キーＯＦＦ」するまで続行される。

一方、前記ステップ２で「ＹＥＳ」と判定したときには、冷却水の温度Ｔが所定温度Ｔw1以下まで下がっている。そこで、次のステップ３では、回転数設定装置３２で選択的に設定している目標回転数Ｎsetがポンプキャビテーション限界回転数Ｎca以下まで低下されているか否かを判定する。ステップ３で「ＹＥＳ」と判定したときには、エンジン回転数Ｎがポンプキャビテーション限界回転数Ｎca以下まで下がっており、油圧ポンプ１３の作動により作動油中に気泡が発生してキャビテーションを起こす可能性は低いと判断できる。このため、前述したステップ４〜６の処理を行わせる。

しかし、ステップ３で「ＮＯ」と判定したときには、冷却水の温度Ｔが所定温度Ｔw1以下まで下がった低温始動時の状態で、エンジン１０の目標回転数Ｎsetがポンプキャビテーション限界回転数Ｎcaよりも高くなっている。従って、この状態で、エンジン１０により油圧ポンプ１３を回転駆動した場合には、作動油中に気泡が発生してキャビテーションを起こす可能性は高いと判断することができる。そこで、このような低温始動時の場合には、ステップ８でスタータ２８によりエンジン１０の起動を行っても、即座に、次のステップ９に移って、このような低温時の始動制御を中止し、エンジン１０の始動前にスタータ２８の回転を強制的に停止させる。

従って、ステップ８〜９の処理ではエンジン１０が始動されることはなく、エンジン１０を停止状態に保つことができる。次のステップ１０では、オペレータに対してエンジン１０の始動を強制的に停止していることを、報知装置３７により報知する。即ち、冷却水の温度Ｔが所定温度Ｔw1以下まで下がっている条件下で、エンジン１０の目標回転数Ｎsetがポンプキャビテーション限界回転数Ｎcaよりも高いために、キャビテーションの発生を防止する目的でエンジン１０の始動を停止させたことを、オペレータに対して報知する。

このため、次のステップ７では、オペレータが始動スイッチ２９を「キーＯＦＦ」することにより、処理動作は終了される。この場合、オペレータには、回転数設定装置３２を用いてエンジン１０の目標回転数Ｎsetをポンプキャビテーション限界回転数Ｎca以下の回転数まで下げるべきことを、報知装置３７により報知されている。

そこで、オペレータが再びステップ１で「キーＯＮ」を行うときには、オペレータは既にエンジン１０の目標回転数Ｎsetを、ポンプキャビテーション限界回転数Ｎca以下の回転数まで下げる処理を行っている。即ち、オペレータは、回転数設定装置３２のダイヤル３２Ａを設定値「ｃａ」以下で、「Ｌｏ」以上の範囲まで下げるように回動操作している。これにより、エンジン１０の目標回転数Ｎsetは、ローアイドル回転数ＮLoからポンプキャビテーション限界回転数Ｎcaの範囲内に設定されている。従って、図５中に実線で示す特性線３８上で目標回転数Ｎsetの選択制御を行うことにより、ステップ２〜６の制御処理を行うことができる。この結果、エンジン１０の低温始動時でも作動油によるキャビテーションの発生を抑えることができ、安定したエンジン１０の始動制御を実現することができる。

かくして、第１の実施の形態によれば、エンジン始動前の温度Ｔ（例えば、冷却水の温度Ｔ）が所定温度Ｔw1以下まで低下しているときには、エンジン１０の始動時に油圧ポンプ１３により吸込まれる作動油中でキャビテーションが発生し易いと判断できる。このため、エンジン制御装置３６は、エンジン１０の目標回転数Ｎsetが図６中に示す特性線３９により上で、斜線で示す範囲３９Ａ（即ち、冷却水の温度Ｔが所定温度Ｔw1以下まで下がって、かつ回転数がポンプキャビテーション限界回転数Ｎcaよりも高い範囲）では、エンジン１０の始動を停止させる。これにより、キャビテーションの発生を抑えることできる。

一方、冷却水の温度Ｔが所定温度Ｔw1以下の低温条件下でも、回転数設定装置３２によるエンジン１０の目標回転数Ｎsetがポンプキャビテーション限界回転数Ｎca以下まで下げられているときには、エンジン１０を始動して油圧ポンプ１３を回転させても、油圧ポンプ１３の回転数を低く抑えることができるので、キャビテーションの発生を抑えることができる。これにより、低温条件下でのエンジン１０の始動制御を安定して行うことができ、油圧機器の耐久性、寿命を向上することができる。

なお、前記第１の実施の形態では、図７に示すステップ２の処理が本発明の構成要件である始動時温度判定処理手段の具体例であり、ステップ３〜６、ステップ８〜１０にわたる処理が始動制御処理手段の具体例を示している。

次に、図８は本発明の第２の実施の形態を示している。第２の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。しかし、第２の実施の形態の特徴は、冷却水の温度Ｔが所定温度Ｔw1以下まで下がった状態で、かつ目標回転数Ｎsetがポンプキャビテーション限界回転数Ｎcaよりも高い場合には、エンジン１０を始動するときの回転数を仮の目標回転数Ｎtemまで一時的に下げる制御を行う構成としたことにある。

第２の実施の形態では、油圧ショベル１を用いた前回の作業時において、キャブ８内のオペレータが回転数設定装置３２のダイヤル３２Ａを図４に示す設定値「Ｈｉ」の位置に回動したまま、エンジン１０を停止させた場合を例に挙げて説明するものとする。これにより、エンジン１０がスタータ２８によって新たに起動されるときには、エンジン１０の目標回転数Ｎsetは、図５に示すハイアイドル回転数ＮHiに設定されている場合が前提となっている。

ここで、図８に示す処理動作がスタートすると、ステップ１１〜ステップ１７にわたる処理を、前記第１の実施の形態による図７に示すステップ１〜ステップ７と同様に行う。また、ステップ１３で「ＮＯ」と判定したときには、ステップ１８に移って、図７に示すステップ８と同様にエンジン１０の始動を行う。しかし、第２の実施の形態では、ステップ１８に続くステップ１９の処理で、前記エンジン制御装置３６の記憶部内から仮の目標回転数Ｎtemを読出し、仮の目標回転数Ｎtemをエンジン始動用の目標回転数として一時的に設定する制御を行う。仮の目標回転数Ｎtemは、ポンプキャビテーション限界回転数Ｎcaに等しい回転数（Ｎtem＝Ｎca）として、前記エンジン制御装置３６の記憶部内に予め格納しておけばよい。

図８中のステップ１９では、前述したように、エンジン１０の目標回転数Ｎsetがハイアイドル回転数ＮHiに設定されている場合でも、これに替わる仮の目標回転数Ｎtem（Ｎtem＜ＮHi）を仮の設定値としてエンジン目標回転数に一時的に置き換える。このため、スタータ２８によるエンジン１０の始動直後の回転数制御は仮の目標回転数Ｎtemに従って実行される。

次のステップ２０では、エンジン１０の始動時回転数Ｎがエンジン始動認識回転数Ｎsrに達しているか、即ち回転数Ｎsr以上であるか否かを判定する。ステップ２０で「ＮＯ」と判定したときには、エンジン回転数Ｎは始動認識回転数Ｎsrよりも低く、エンジン１０を始動できていない場合であるから、ステップ１７に移ってオペレータが始動スイッチ２９を「キーＯＦＦ」するのを待つ。

ステップ２０で「ＹＥＳ」と判定したときには、エンジン１０をスタータ２８により始動できた場合であるから、次のステップ２１に移り、エンジン１０の回転数Ｎが仮の目標回転数Ｎtemに対応した回転数となるように、エンジン１０の回転数制御（即ち、電子ガバナ１２による燃料の噴射量制御）を行う。次のステップ２２では、冷却水の温度Ｔが予め決められた判定温度Ｔw2以上まで上昇したか否かを判定する。

この判定温度Ｔw2は、前述した所定温度Ｔw1と同等の温度、または、これよりも高い温度（例えば、Ｔw2＝０℃）に設定されている。即ち、判定温度Ｔw2は、下記の数２式により設定されている。ステップ２２で「ＮＯ」と判定する間は、仮の目標回転数Ｎtemによるエンジン１０の回転数制御を暖機運転として続け、これにより、冷却水の温度Ｔが判定温度Ｔw2以上まで上昇するのを待つ。ステップ２２で「ＹＥＳ」と判定したときには、仮の目標回転数Ｎtemによるエンジン１０の暖機運転が完了したとして判断することができる。

次のステップ２３では、報知装置３７によりオペレータに対して報知を行い、回転数設定装置３２のダイヤル３２Ａを図４中で、設定値「ｃａ」以下で、設定値「Ｌｏ」以上の位置まで下げる操作を行うべきことを促す。ステップ２４では、オペレータがダイヤル３２Ａを操作するのを待つ。前述したように、この段階でも、キャブ８内の回転数設定装置３２は、ダイヤル３２Ａが図４に示す設定値「Ｈｉ」の位置にあり、エンジン１０の目標回転数Ｎsetは図５に示すハイアイドル回転数ＮHiに設定されたままの状態である。即ち、前記仮の目標回転数Ｎtemは、エンジンの始動後にのみ一時的に用いられるもので、目標回転数Ｎsetは、エンジンの始動後には回転数設定装置３２のダイヤル３２Ａによって設定された回転数に戻されるものである。

そこで、次のステップ２５では、オペレータが回転数設定装置３２のダイヤル３２Ａを設定値「Ｈｉ」の位置から「ｃａ」と「Ｌｏ」との間の位置に向けて下げる操作を行ったか否か、即ちエンジン１０の目標回転数Ｎsetを前述したハイアイドル回転数ＮHiからポンプキャビテーション限界回転数Ｎca以下の回転数まで下げる操作を行った否かを判定する。ステップ２５で「ＮＯ」と判定する間は、例えばオペレータが手動によるダイヤル３２Ａの操作を行うのを待機する。

ステップ２５で「ＹＥＳ」と判定したときには、オペレータが報知装置３７の報知内容に従ってエンジン１０の目標回転数Ｎsetをポンプキャビテーション限界回転数Ｎca以下の回転数まで下げる操作を行っているので、ステップ１６に移って目標回転数Ｎsetに従ったエンジン制御を行う。即ち、エンジン１０の回転数Ｎは、目標回転数Ｎsetに従った回転数に復帰する。この結果、ステップ１６では、エンジン１０の回転数Ｎが回転数設定装置３２のダイヤル３２Ａで選択した目標回転数Ｎsetに対応した回転数となるように、エンジン１０の回転数制御（即ち、電子ガバナ１２による燃料の噴射量制御）を行う。

このようなステップ１６によるエンジン制御処理は、その後にステップ１７でオペレータが始動スイッチ２９を「キーＯＦＦ」する操作を行うまで続行される。このため、オペレータが回転数設定装置３２のダイヤル３２Ａを設定値「Ｌｏ」〜「Ｈｉ」の範囲で可変に操作することにより、オペレータは、油圧ショベルを用いて所望の作業を行うことができる。このように油圧ショベルを操作している間、ステップ１６の処理では、エンジン１０の目標回転数Ｎsetをローアイドル回転数ＮLoからハイアイドル回転数ＮHiの範囲で可変に制御することができ、作業内容に応じたエンジン１０の回転数制御が行われるものである。

かくして、このように構成される第２の実施の形態でも、エンジン１０の低温始動時に作動油によるキャビテーションの発生を抑えることができ、第１の実施の形態と同様に安定したエンジン１０の始動制御を実現することができる。特に、第２の実施の形態では、始動時における冷却水の温度Ｔが所定温度Ｔw1以下まで下がった状態で、かつ目標回転数Ｎsetがポンプキャビテーション限界回転数Ｎcaよりも高いときに、エンジン１０の目標回転数をエンジン始動用の仮の目標回転数Ｎtemに一時的に置き換える制御を行う構成としている。

このため、回転数設定装置３２の設定値よりも低い仮の設定値（即ち、ポンプキャビテーション限界回転数Ｎcaに一例として等しい仮の目標回転数Ｎtem）に従ってエンジン１０の始動制御を行うことができ、油圧ポンプ１３の回転を低く抑えてキャビテーションの発生を抑えることができる。

なお、前記第２の実施の形態では、図８に示すステップ１２の処理が本発明の構成要件である始動時温度判定処理手段の具体例であり、ステップ１３〜１６、ステップ１８〜２１にわたる処理が始動制御処理手段の具体例を示している。また、図８に示すステップ２２が始動後温度判定処理手段の具体例であり、ステップ２３〜２５およびステップ１６にわたる処理が始動後回転数制御処理手段の具体例を示している。

また、前記第２の実施の形態では、仮の目標回転数Ｎtemをポンプキャビテーション限界回転数Ｎcaに等しい値に設定する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばローアイドル回転数ＮLoからポンプキャビテーション限界回転数Ｎcaの範囲（即ち、ＮLo〜Ｎcaの範囲）内で、仮の目標回転数Ｎtemを適宜に選択できるように構成してもよく、仮の目標回転数Ｎtemをローアイドル回転数ＮLoに設定してもよい。即ち、仮の目標回転数Ｎtemは、ポンプキャビテーション限界回転数Ｎcaよりも低く、ローアイドル回転数ＮLo以上の目標回転数に設定してもよいものである。

次に、図９〜図１２は本発明の第３の実施の形態を示している。第３の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。しかし、第３の実施の形態の特徴は、エンジン１０の始動後に行う始動後回転数制御処理手段において、回転数設定装置３２による目標回転数の設定値までエンジン１０の回転数Ｎを徐々に自動復帰させる構成としたことにある。

第３の実施の形態においても、前記第２の実施の形態と同様に、エンジン１０がスタータ２８によって新たに起動されるときに、回転数設定装置３２のダイヤル３２Ａは、設定値「Ｈｉ」の位置に回動されている場合を例に挙げて説明する。これにより、エンジン１０の目標回転数Ｎsetは、図５に示すハイアイドル回転数ＮHiに設定されている場合が前提となっている。

ここで、図９に示す処理動作がスタートすると、ステップ３１〜ステップ３７にわたる処理を、前記第１の実施の形態による図７に示すステップ１〜ステップ７と同様に行う。また、ステップ３３で「ＮＯ」と判定したときには、ステップ３８に移って、図７に示すステップ８と同様にエンジン１０の始動を行う。しかし、第３の実施の形態では、ステップ３８に続くステップ３９の処理で、前記エンジン制御装置３６の記憶部内から仮の目標回転数Ｎtemを読出し、仮の目標回転数Ｎtemをエンジン始動用の目標回転数として一時的に設定する。仮の目標回転数Ｎtemは、ポンプキャビテーション限界回転数Ｎcaに等しい回転数（Ｎtem＝Ｎca）として、前記エンジン制御装置３６の記憶部内に予め格納しておけばよい。

図９中のステップ３９では、前述したように、エンジン１０の目標回転数Ｎsetがハイアイドル回転数ＮHiに設定されている場合でも、これに替わる仮の目標回転数Ｎtem（Ｎtem＜ＮHi）をエンジン目標回転数に一時的に置き換える。このため、スタータ２８によるエンジン１０の始動後の回転数制御は仮の目標回転数Ｎtemに従って実行される。

次のステップ４０では、エンジン１０の始動時回転数Ｎがエンジン始動認識回転数Ｎsrに達しているか、即ち回転数Ｎsr以上であるか否かを判定する。ステップ４０で「ＮＯ」と判定するときには、エンジン１０を始動できない場合であるから、ステップ３７に移ってオペレータが始動スイッチ２９を「キーＯＦＦ」するのを待つ。

ステップ４０で「ＹＥＳ」と判定したときには、エンジン１０をスタータ２８により始動できた場合であるから、次のステップ４１の処理により、エンジン１０の回転数Ｎが仮の目標回転数Ｎtemに対応した回転数となるように、エンジン１０の回転数制御（即ち、電子ガバナ１２による燃料の噴射量制御）を行う。次のステップ４２では、冷却水の温度Ｔが予め決められた判定温度Ｔw2（例えば、Ｔw2＝０℃）以上まで上昇したか否かを判定する。

ステップ４２で「ＮＯ」と判定する間は、仮の目標回転数Ｎtemによるエンジン１０の回転数制御を暖機運転として続け、これにより、冷却水の温度Ｔが判定温度Ｔw2以上まで上昇するのを待つ。ステップ４２で「ＹＥＳ」と判定したときには、仮の目標回転数Ｎtemによるエンジン１０の暖機運転が完了したと判断することができる。

そこで、次のステップ４３では、例えば図１２に示すエンジン回転数の復帰マップを読出す。図１２に示す復帰マップは、特性線４１に沿って冷却水の温度Ｔが判定温度Ｔw2から目標とする温度Ｔw3（Ｔw3＞Ｔw2）に達するまで、エンジン１０の回転数Ｎを仮の目標回転数Ｎtemから目標回転数Ｎsetまで徐々に増大させるものである。次のステップ４４では、図１２に示す復帰マップに基づいてエンジン１０の回転数Ｎを、回転数設定装置３２のダイヤル３２Ａによる設定値に従った目標回転数Ｎsetまで自動復帰させる制御を行う。この自動復帰制御により、エンジン１０の回転数Ｎは、図１２に示す特性線４１に沿って冷却水の温度Ｔが判定温度Ｔw2から目標とする温度Ｔw3（Ｔw3＞Ｔw2）に達するまで、仮の目標回転数Ｎtemから目標回転数Ｎsetまで徐々に増大され、エンジン回転数の急激な変動を抑えることができる。

ここで、図１０中に示す特性線４２および図１１中に示す特性線４２Ａに沿って自動復帰制御を行う場合について、具体例を挙げて説明する。即ち、回転数設定装置３２のダイヤル３２Ａが、前述したように、図４に示す設定値「Ｈｉ」の位置で、目標回転数Ｎset が図１０中に点線で示す特性線４２のようにハイアイドル回転数ＮHiに設定されている場合は、図１１中に点線で示す特性線４２Ａのように自動復帰制御を行う。

即ち、ステップ４４で図１１中の特性線４２Ａに沿った自動復帰制御を行う場合、冷却水の温度Ｔが判定温度Ｔw2から目標とする温度Ｔw3に達するまで、エンジン１０の回転数Ｎを仮の目標回転数Ｎtemから目標回転数Ｎsetであるハイアイドル回転数ＮHiまで徐々に増大させる。冷却水の温度Ｔが目標とする温度Ｔw3に達したときには、次のステップ３６に移ってエンジン１０の回転数Ｎを目標回転数Ｎsetであるハイアイドル回転数ＮHiに維持する制御を行う。このステップ３６では、エンジン１０の回転数Ｎが回転数設定装置３２で選択した目標回転数Ｎsetに対応した回転数となるようにエンジン１０の回転数制御を行う。このようなステップ３６によるエンジン制御処理は、その後に、ステップ３７でオペレータが始動スイッチ２９を「キーＯＦＦ」するまで続行される。

なお、前記第３の実施の形態では、エンジン１０が新たに起動されるときに、回転数設定装置３２のダイヤル３２Ａは、設定値「Ｈｉ」の位置に回動され、エンジン１０の目標回転数Ｎsetは、ハイアイドル回転数ＮHiに設定されている場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明による自動復帰制御はこれに限るものではなく、例えば図１０中に示す特性線４２以外に、特性線４３，４４に沿って自動復帰制御を行ってもよい。

即ち、エンジン１０が新たに起動されるときに、回転数設定装置３２のダイヤル３２Ａが図４に例示した中高速回転の設定値「Mh」の位置に回動されている場合もある。これにより、エンジン１０の目標回転数Ｎsetは、図１０中に点線で示す特性線４３のようにハイアイドル回転数ＮHiよりも低い中高速の回転数ＮMhに設定されている。このような場合には、図１１中に点線で示す特性線４３Ａのように自動復帰制御を行う。

即ち、ステップ４４で図１１中の特性線４３Ａに沿った自動復帰制御を行う場合、冷却水の温度Ｔが判定温度Ｔw2から目標とする温度Ｔw3に達するまで、エンジン１０の回転数Ｎを仮の目標回転数Ｎtemから目標回転数Ｎsetである回転数ＮMhまで徐々に増大させる。冷却水の温度Ｔが目標とする温度Ｔw3に達したときには、次のステップ３６に移ってエンジン１０の回転数Ｎを目標回転数Ｎsetである回転数ＮMhに従って制御する。このステップ３６の処理は、オペレータが回転数設定装置３２で目標回転数Ｎsetの設定値を変更すると、エンジン１０の回転数Ｎは、回転数設定装置３２で設定された目標回転数Ｎsetに対応する回転数となるように、エンジン１０の回転数制御が行われる。

一方、回転数設定装置３２のダイヤル３２Ａが図４に例示した中低速回転の設定値「ML」の位置に回動されている場合もある。これにより、エンジン１０の目標回転数Ｎsetは、図１０中に点線で示す特性線４４のように回転数ＮMhよりも低い中低速の回転数ＮML（但し、ＮMh＞ＮML＞Ｎca）に設定されている。このような場合には、ステップ４４で図１１中に点線で示す特性線４４Ａに沿った自動復帰制御が行われる。即ち、冷却水の温度Ｔが判定温度Ｔw2から目標とする温度Ｔw3に達するまで、エンジン１０の回転数Ｎは、仮の目標回転数Ｎtemから目標回転数Ｎsetである回転数ＮMLまで徐々に増大される。冷却水の温度Ｔが目標とする温度Ｔw3に達したときに、エンジン１０の回転数Ｎは、ステップ３６の処理により目標回転数Ｎsetである回転数ＮMLに従って制御される。

また、回転数設定装置３２のダイヤル３２Ａが図４に例示した設定値「ｃａ」の位置で、目標回転数Ｎsetが図１０中に実線で示す特性線４５のようにポンプキャビテーション限界回転数Ｎca（但し、ＮML＞Ｎca＞ＮLo）に設定されている場合は、ステップ３３で「ＹＥＳ」と判定されるので、その後のステップ３４〜３６の処理により図１１中に実線で示す特性線４５Ａに沿った制御が行われる。この場合、冷却水の温度Ｔが判定温度Ｔw2から温度Ｔw3以上に上昇しても、エンジン１０の回転数Ｎは、目標回転数Ｎsetであるポンプキャビテーション限界回転数Ｎcaに維持される。

冷却水の温度Ｔが目標とする温度Ｔw3に達したときに、エンジン１０の回転数Ｎは、ステップ３６の処理により目標回転数Ｎsetであるポンプキャビテーション限界回転数Ｎcaに従って制御される。この場合も、ステップ３６の処理においてオペレータが回転数設定装置３２で目標回転数Ｎsetの設定値を変更すると、エンジン１０の回転数Ｎは、回転数設定装置３２で設定された目標回転数Ｎsetに対応する回転数となるように、エンジン１０の回転数制御が行われる。

また、仮に回転数設定装置３２のダイヤル３２Ａが図４に例示した設定値「Ｌｏ」の位置で、目標回転数Ｎsetが図１０中に実線で示す特性線４６のようにローアイドル回転数ＮLoに設定されている場合も、ステップ３３で「ＹＥＳ」と判定されるので、その後のステップ３４〜３６の処理が実行される。しかし、仮に、ステップ３８〜４４にわたる処理を行った場合には、図１１中に点線で示す特性線４６Ａに沿った制御が行われる。即ち、冷却水の温度Ｔが判定温度Ｔw2から目標とする温度Ｔw3に達するまで、エンジン１０の回転数Ｎは、仮の目標回転数Ｎtemから目標回転数Ｎsetであるローアイドル回転数ＮLoまで徐々に低下される。冷却水の温度Ｔが目標とする温度Ｔw3に達したときに、エンジン１０の回転数Ｎは、ステップ３６の処理により目標回転数Ｎsetであるローアイドル回転数ＮLoに従って制御される。

かくして、このように構成される第３の実施の形態でも、エンジン１０の低温始動時にキャビテーションの発生を抑えることができ、第１の実施の形態と同様に安定したエンジン１０の始動制御を実現することができる。特に、第３の実施の形態では、エンジン１０の始動後において、回転数設定装置３２によるエンジン回転数の設定値までエンジン１０の回転数Ｎを徐々に自動復帰させる構成としている。

このため、エンジン１０の始動後に仮の設定値と回転数設定装置３２の設定値との差（即ち、回転数差）が大きい場合でも、エンジン１０の回転数Ｎを徐々に自動復帰させることにより、エンジン回転数Ｎの急激な変動を防ぐことができ、これによってもキャビテーションの発生を抑えることができる。その後は、オペレータの手動操作に従った回転数でエンジン制御を行うことができる。

なお、前記第３の実施の形態では、図９に示すステップ３２の処理が本発明の構成要件である始動時温度判定処理手段の具体例であり、ステップ３３〜３６、ステップ３８〜４１にわたる処理が始動制御処理手段の具体例を示している。また、ステップ４２の処理が始動後温度判定処理手段の具体例であり、ステップ４３，４４の処理が始動後回転数制御処理手段の具体例を示している。

また、前記第３の実施の形態では、エンジン１０の始動後に行う自動復帰制御を図１２に示す復帰マップの特性線４１に沿って行う場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図１３に示す第１の変形例による復帰マップのように、冷却水の温度Ｔが判定温度Ｔw2から目標とする温度Ｔw3に達するまで、特性線５１に沿ってエンジン１０の回転数Ｎを仮の目標回転数Ｎtemから目標回転数Ｎsetまで段階的に増大させるように自動復帰制御を行う構成としてもよい。また、例えば図１４に示す第２の変形例による復帰マップの如く、特性線６１に沿ってエンジン１０の回転数Ｎを仮の目標回転数Ｎtemから目標回転数Ｎsetまで増大させるように自動復帰制御を行う構成としてもよい。

次に、図１５は本発明の第４の実施の形態を示している。第４の本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。しかし、第４の実施の形態の特徴は、エンジン１０の低温始動時に目標回転数をローアイドル回転数ＮLoまで強制的に下げてエンジン１０の始動制御を行う構成としたことにある。

第４の実施の形態においても、前記第２の実施の形態と同様に、エンジン１０がスタータ２８によって新たに起動されるときに、回転数設定装置３２のダイヤル３２Ａは、設定値「Ｈｉ」の位置に回動されている場合を例に挙げて説明する。これにより、エンジン１０の目標回転数Ｎsetは、図５に示すハイアイドル回転数ＮHiに設定されている場合が前提となっている。

ここで、図１５に示す処理動作がスタートすると、ステップ５１，５２の処理を、前記第１の実施の形態による図７に示すステップ１，２と同様に行う。ステップ５２で「ＮＯ」と判定したときには、エンジン１０の始動時における冷却水の温度Ｔが所定温度Ｔw1よりも高いので、エンジン１０の始動に伴って油圧ポンプ１３により作動油を撹拌しても、キャビテーションが発生する虞れはないと判断できる。

そこで、この場合は、ステップ５３に移って回転数設定装置３２で選択した目標回転数Ｎsetの指令信号（設定値）をそのまま出力する。次のステップ５４では、スタータ２８を作動させてエンジン１０の始動を行う。次のステップ５５〜５７にわたる処理を第１の実施の形態による図７に示すステップ５〜７と同様に行う。これにより、エンジン１０の運転制御は、回転数設定装置３２による目標回転数Ｎsetに対応した回転数Ｎで行われる。

しかし、ステップ５２で「ＹＥＳ」と判定したときには、冷却水の温度Ｔが所定温度Ｔw1以下となってエンジン１０の低温始動を行う場合である。このため、次のステップ５８では、回転数設定装置３２の設定値に拘りなく、エンジン１０の低温始動時の目標回転数Ｎsetがローアイドル回転数ＮLoに対応した仮の目標回転数となるように、ローアイドル回転数ＮLoの指令信号を一時的に固定された固定設定値（即ち、仮の設定値でもある）として出力する。

次のステップ５９では、目標回転数Ｎsetを一時的に固定設定値に対応したローアイドル回転数ＮLoに設定した状態で、スタータ２８によりエンジン１０を起動する。次のステップ６０の処理は、前記第２の実施の形態による図８に示すステップ２０と同様に行う。次のステップ６１では、エンジン１０の始動後の回転数Ｎがローアイドル回転数ＮLoに対応した回転数となるようにエンジン１０の運転制御を行う。これにより、エンジン１０の低温始動時には、ポンプキャビテーション限界回転数Ｎcaよりも低いローアイドル回転数ＮLoでエンジン１０の回転数制御（即ち、電子ガバナ１２による燃料の噴射量制御）が行われる。

このため、エンジン１０の低温始動時にエンジン１０の回転数が、ポンプキャビテーション限界回転数Ｎcaよりも高い回転数となるのを防ぐことができ、油圧ポンプ１３の回転数を低く抑えて作動油中に気泡、キャビテーションが発生するのを防止することができる。エンジン１０の始動後には、次のステップ６２で冷却水の温度Ｔが予め決められた判定温度Ｔw2以上まで上昇したか否かを判定する。

この判定温度Ｔw2は、前述した所定温度Ｔw1と同等の温度、または、これよりも高い温度（例えば、Ｔw2＝０℃）に設定されている。ステップ６２で「ＮＯ」と判定する間は、仮の目標回転数（即ち、ローアイドル回転数ＮLo）によるエンジン１０の回転数制御を暖機運転として続け、冷却水の温度Ｔが判定温度Ｔw2以上まで上昇するのを待つ。ステップ６２で「ＹＥＳ」と判定したときには、ローアイドル回転数ＮLoによるエンジン１０の暖機運転が完了したとして判断することができる。

次のステップ６３では、報知装置３７によりオペレータに対して報知を行い、回転数設定装置３２のダイヤル３２Ａを図４に示す設定値「Ｌｏ」の位置まで下げる変更操作を行うべきことを促す。即ち、オペレータがダイヤル３２Ａの変更操作を行うまでは、前述したように、エンジン１０の目標回転数Ｎsetはハイアイドル回転数ＮHiに設定されたままである。このため、ステップ６４では、オペレータがダイヤル３２Ａを操作するのを待つ。次のステップ６５では、オペレータが回転数設定装置３２のダイヤル３２Ａを設定値「Ｌｏ」の位置に下げる操作を行ったか否か、即ちエンジン１０の目標回転数Ｎsetをローアイドル回転数ＮLoまで下げる操作を行った否かを判定する。ステップ６５で「ＮＯ」と判定する間は、例えばオペレータが手動によるダイヤル３２Ａの変更操作を行うのを待機する。

ステップ６５で「ＹＥＳ」と判定したときには、オペレータが報知装置３７の報知内容に従ってエンジン１０の目標回転数Ｎsetをポンプキャビテーション限界回転数Ｎcaよりも低い回転数（即ち、ローアイドル回転数ＮLo）まで下げる操作を行っているので、ステップ６６に移ってローアイドル回転数ＮLoでの運転を解除する制御を実行する。

このため、エンジン１０の目標回転数Ｎsetは、ローアイドル回転数ＮLoに対応した回転数まで下げられると共に、このような制御が解除された状態で、ステップ５６の処理に戻る。これにより、キャブ８内のオペレータは、回転数設定装置３２のダイヤル３２Ａによる設定値を「Ｌｏ」の位置から「Ｈｉ」の位置に向けて任意な設定値に上げることができる。

即ち、ステップ５６の制御処理では、エンジン１０の回転数Ｎが回転数設定装置３２で選択した目標回転数Ｎsetに対応した回転数となるように、エンジン１０の回転数制御を行うことができる。即ち、オペレータが回転数設定装置３２のダイヤル３２Ａを設定値「Ｌｏ」〜「Ｈｉ」の範囲で可変に操作することにより、エンジン１０の目標回転数Ｎsetをローアイドル回転数ＮLoからハイアイドル回転数ＮHiの範囲で可変に制御することができ、作業内容に応じたエンジン１０の回転数制御が行われるものである。

かくして、このように構成される第４の実施の形態でも、エンジン１０の低温始動時にキャビテーションの発生を抑えることができ、第１の実施の形態と同様に安定したエンジン１０の始動制御を実現することができる。特に、第４の実施の形態では、始動時における冷却水の温度Ｔが所定温度Ｔw1以下まで下がったときに、エンジン１０の目標回転数をエンジン始動用の固定設定値による仮の目標回転数（即ち、ローアイドル回転数ＮLo）に一時的に置き換える制御を行う構成としている。

このため、回転数設定装置３２の設定値よりも低い固定設定値（即ち、ローアイドル回転数ＮLo）に従ってエンジン１０の始動制御を行うことができ、油圧ポンプ１３の回転を低く抑えてキャビテーションの発生を抑えることができる。また、エンジン始動後の温度上昇に伴って作動油の粘度が下がり、キャビテーション発生の可能性が低い状態となった場合には、前記固定設定値によるエンジン回転数の制御を解除することができる。

さらに、エンジン１０の始動後にオペレータが回転数設定装置３２の設定値をローアイドル回転数に対応した値に変更するまで前記固定設定値によるエンジン回転数の制御を続行でき、オペレータが変更操作を行ったときには前記固定設定値によるエンジン回転数の制御を解除することができる。これにより、その後はオペレータの手動操作に従った回転数（即ち、ローアイドル回転数ＮLoからハイアイドル回転数ＮHiの範囲）でエンジン制御を可変に行うことができる。

なお、前記第４の実施の形態では、図１５に示すステップ５２の処理が本発明の構成要件である始動時温度判定処理手段の具体例であり、ステップ５８〜６１が始動制御処理手段の具体例を示している。また、ステップ６２の処理が始動後温度判定処理手段の具体例であり、ステップ６３〜６６およびステップ５６にわたる処理が始動後回転数制御処理手段の具体例を示している。

また、前記各実施の形態では、エンジン１０の温度状態を検出する温度状態検出器として水温センサ３０を用いる場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばエンジン１０の吸入空気温度を検出する温度センサ、エンジンオイルの温度センサ、作動油の油温を検出する温度センサ、またはエンジン１０の近傍位置で周囲温度（外気温度）を検出する温度センサを用いてエンジン１０の温度状態を検出する温度状態検出器を構成してもよい。

また、制御装置３４の車体制御装置３５およびエンジン制御装置３６に対する信号の入，出力は、上部旋回体４（車体）に搭載された車載向けの多重通信を行うシリアル通信部としてのＣＡＮ通信等の手段を用いて行う構成としてもよいものである。

さらに、前述した各実施の形態では、電子制御式のエンジンを搭載した小型の油圧ショベル１を例に挙げて説明した。しかし、本発明による電子制御式のエンジンを搭載した建設機械はこれに限るものではなく、例えば中型以上の油圧ショベルに適用してもよい。また、ホイール式の下部走行体を備えた油圧ショベル、ホイールローダ、フォークリフト、油圧クレーン等の建設機械にも広く適用することができるものである。

１ 油圧ショベル（建設機械）
２ 下部走行体（車体）
４ 上部旋回体（車体）
５ 作業装置
６ 旋回フレーム（フレーム）
９ カウンタウエイト
１０ エンジン
１１ 排気管
１２ 電子ガバナ（電子制御式燃料噴射装置）
１３ 油圧ポンプ
１５ 熱交換器
１６ 排気ガス浄化装置
２４ 油圧アクチュエータ
２５ コントロールバルブ
２６ パイロットポンプ
２７ パイロット操作弁
２７Ａ 操作レバー
２８ スタータ
２９ 始動スイッチ
３０ 水温センサ（温度状態検出器）
３１ 回転検出器
３２ 回転数設定装置
３４ 制御装置
３５ 車体制御装置
３６ エンジン制御装置
３７ 報知装置
Ｎca ポンプキャビテーション限界回転数（閾値）
Ｎsr エンジン始動認識回転数
Ｎtem 仮の目標回転数（仮の設定値）
ＮHi ハイアイドル回転数
ＮLo ローアイドル回転数
Ｔw1 所定温度
Ｔw2 判定温度

上述した課題を解決するために、本発明は、電子制御式燃料噴射装置により噴射燃料が供給されるエンジンと、該エンジンの温度状態を検出する温度状態検出器と、前記エンジンの回転数を検出する回転検出器と、前記エンジンの目標回転数を設定する回転数設定装置と、前記温度状態検出器、回転検出器および回転数設定装置からの信号に基づいて前記エンジンを駆動制御する制御装置と、前記エンジンにより駆動されて圧油を吐出しトルク制限制御される可変容量型の油圧ポンプと、該油圧ポンプから吐出された圧油により駆動される油圧アクチュエータとを備えてなる建設機械に適用される。

請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記制御装置は、前記温度状態検出器から出力される検出信号に基づいて前記エンジンの始動時の温度が予め決められた所定温度まで低下しているか否かを判定する始動時温度判定処理手段と、該始動時温度判定処理手段により前記温度が所定温度以下と判定したときに、前記回転数設定装置による目標回転数の設定値に従って前記エンジンの始動制御を行う始動制御処理手段とを有する構成とし、前記エンジンの低温始動時に前記油圧ポンプが回転するとき、作動油中に気泡が発生してキャビテーションを起こす可能性が高くなる限界値としてのポンプキャビテーション限界回転数を、予め閾値として決めておき、前記始動制御処理手段は、前記回転数設定装置による目標回転数の設定値が、前記閾値以下の場合には、このときの設定値に従って前記エンジンを始動させ、前記回転数設定装置の設定値が前記閾値よりも高い場合には、前記エンジンの始動を停止させるか、または予め設定されたエンジン始動用の仮の設定値に従って前記エンジンの始動制御を行う構成としたことにある。

この場合、前記閾値は、前記エンジンの低温始動時に前記油圧ポンプが回転するとき、作動油中に気泡が発生してキャビテーションを起こす可能性が高くなる限界値としてのポンプキャビテーション限界回転数であり、前記始動制御処理手段は、前記回転数設定装置による目標回転数の設定値が予め決められた閾値以下の場合に、このときの設定値に従って前記エンジンを始動させることができ、前記回転数設定装置の設定値が前記閾値よりも高い場合には、前記エンジンの始動を停止させるか、または予め設定されたエンジン始動用の仮の設定値に従って前記エンジンの始動制御を行うことができる。

このように、回転数設定装置による目標回転数の設定値が前記閾値以下の場合には、相対的に低い回転数でエンジンを始動することができ、油圧ポンプの回転を低く抑えてキャビテーションの発生を抑えることができる。一方、前記回転数設定装置の設定値が前記閾値よりも高い場合には、エンジンの始動を停止させることにより、キャビテーションの発生を抑えることできる。また、予め設定されたエンジン始動用の仮の設定値に従ってエンジンの始動制御を行うこともでき、油圧ポンプの回転を低く抑えてキャビテーションの発生を抑えることができる。

請求項２の発明によると、前記仮の設定値は、前記回転数設定装置の設定値よりも低く、前記閾値以下の値に予め設定してなる構成としている。

この構成によれば、回転数設定装置の設定値が前記閾値よりも高い場合に、予め設定されたエンジン始動用の仮の設定値（即ち、回転数設定装置の設定値よりも低く、前記閾値以下の値の仮の設定値）に従ってエンジンの始動制御を行うことができ、油圧ポンプの回転を低く抑えてキャビテーションの発生を抑えることができる。

請求項３の発明によると、前記制御装置は、前記エンジンの始動後に前記温度状態検出器からの検出信号によって前記エンジンの温度が前記所定温度以上の判定温度まで上昇したか否かを判定する始動後温度判定処理手段と、該始動後温度判定処理手段により前記温度が判定温度まで上昇したと判定したときに、前記回転数設定装置による目標回転数の設定値に従って前記エンジンの回転数を制御する始動後回転数制御処理手段とを有する構成としている。

請求項４の発明によると、前記始動後回転数制御処理は、前記始動後温度判定処理手段により前記温度が判定温度まで上昇したと判定したときに、前記回転数設定装置による目標回転数の設定値に従って前記エンジンの回転数を自動復帰させる構成としている。これにより、エンジンの始動後には、エンジン回転数を回転数設定装置による目標回転数の設定値まで自動復帰させることができ、その後はオペレータの手動操作に従った回転数でエンジン制御を行うことができる。

請求項５の発明によると、前記制御装置の前記始動制御処理手段は、前記始動時温度判定処理手段により前記温度が所定温度以下と判定したときに前記回転数設定装置による目標回転数の設定値を、前記仮の設定値であるローアイドル回転数に対応した値に一時的に固定し、この固定設定値に従ってエンジンを始動制御する構成とし、かつ前記制御装置は、前記エンジンの始動後に前記温度状態検出器からの検出信号により前記エンジンの温度が前記所定温度以上の判定温度まで上昇したか否かを判定する始動後温度判定処理手段と、該始動後温度判定処理手段により前記温度が判定温度まで上昇したと判定したときに、前記固定設定値によるエンジン回転数の制御を解除する始動後回転数制御処理手段とを有する構成としている。

請求項６の発明によると、前記始動後回転数制御処理手段は、前記始動後温度判定処理手段により前記温度が判定温度まで上昇したと判定したときに、オペレータが前記回転数設定装置の設定値を前記ローアイドル回転数に対応した値に変更するまでは前記固定設定値によるエンジン回転数の制御を続行し、オペレータが変更操作を行ったときに前記固定設定値によるエンジン回転数の制御を解除する構成としている。

請求項７の発明によると、前記始動後回転数制御処理手段は、前記固定設定値による目標回転数の制御を解除したときに、前記回転数設定装置による目標回転数の設定値に従って前記エンジンの回転数を制御する構成としている。これにより、前記固定設定値による目標回転数の制御を解除した後には、エンジン回転数を回転数設定装置による目標回転数の設定値に従って制御することができ、オペレータは、回転数設定装置を手動操作することにより目標回転数の設定値に従った回転数でエンジン制御を行うことができる。

Claims (9)

1. 電子制御式燃料噴射装置（１２）により噴射燃料が供給されるエンジン（１０）と、該エンジン（１０）の温度状態を検出する温度状態検出器（３０）と、前記エンジン（１０）の回転数（Ｎ）を検出する回転検出器（３１）と、前記エンジン（１０）の目標回転数（Ｎset）を設定する回転数設定装置（３２）と、前記温度状態検出器（３０）、回転検出器（３１）および回転数設定装置（３２）からの信号に基づいて前記エンジン（１０）を駆動制御する制御装置（３４）と、前記エンジン（１０）により駆動されて圧油を吐出しトルク制限制御される可変容量型の油圧ポンプ（１３）と、該油圧ポンプ（１３）から吐出された圧油により駆動される油圧アクチュエータ（２４）とを備えてなる建設機械において、
   前記制御装置（３４）は、
   前記温度状態検出器（３０）から出力される検出信号に基づいて前記エンジン（１０）の始動時の温度（Ｔ）が予め決められた所定温度（Ｔw1）まで低下しているか否かを判定する始動時温度判定処理手段と、
   該始動時温度判定処理手段により前記温度（Ｔ）が所定温度（Ｔw1）以下と判定したときに、前記回転数設定装置（３２）による目標回転数（Ｎset）の設定値に従って前記エンジン（１０）の始動制御を行う始動制御処理手段とを有する構成としたことを特徴とする建設機械。
2. 前記始動制御処理手段は、
   前記回転数設定装置（３２）による目標回転数（Ｎset）の設定値が予め決められた閾値（Ｎca）以下の場合には、このときの設定値に従って前記エンジン（１０）を始動させ、
   前記回転数設定装置（３２）の設定値が前記閾値（Ｎca）よりも高い場合には、前記エンジン（１０）の始動を停止させるか、または予め設定されたエンジン始動用の仮の設定値（Ｎtem）に従って前記エンジン（１０）の始動制御を行う構成としてなる請求項１に記載の建設機械。
3. 前記始動制御処理手段は、
   前記回転数設定装置（３２）による目標回転数（Ｎset）の設定値が予め決められた閾値（Ｎca）以下の場合には、このときの設定値に従って前記エンジン（１０）を始動させ、
   前記回転数設定装置（３２）による目標回転数（Ｎset）の設定値が前記閾値（Ｎca）よりも高い場合には、前記回転数設定装置（３２）の設定値よりも低い値に予め設定されたエンジン始動用の仮の設定値（Ｎtem）に従って前記エンジン（１０）の始動制御を行う構成としてなる請求項１に記載の建設機械。
4. 前記閾値（Ｎca）は、前記エンジンの低温始動時に前記油圧ポンプ（１３）が回転するとき、作動油中に気泡が発生してキャビテーションを起こす可能性が高くなる限界値としてのポンプキャビテーション限界回転数である請求項２または３に記載の建設機械。
5. 前記制御装置（３４）は、
   前記エンジン（１０）の始動後に前記温度状態検出器（３０）からの検出信号によって前記エンジン（１０）の温度（Ｔ）が前記所定温度（Ｔw1）以上の判定温度（Ｔw2）まで上昇したか否かを判定する始動後温度判定処理手段と、
   該始動後温度判定処理手段により前記温度（Ｔ）が判定温度（Ｔw2）まで上昇したと判定したときに、前記回転数設定装置（３２）による目標回転数（Ｎset）の設定値に従って前記エンジン（１０）の回転数（Ｎ）を制御する始動後回転数制御処理手段とを有する構成としてなる請求項１に記載の建設機械。
6. 前記始動後回転数制御処理は、前記始動後温度判定処理手段により前記温度（Ｔ）が判定温度（Ｔw2）まで上昇したと判定したときに、前記回転数設定装置（３２）による目標回転数（Ｎset）の設定値に従って前記エンジン（１０）の回転数（Ｎ）を自動復帰させる構成としてなる請求項５に記載の建設機械。
7. 前記制御装置（３４）の前記始動制御処理手段は、前記始動時温度判定処理手段により前記温度（Ｔ）が前記所定温度（Ｔw1）以下と判定したときに前記回転数設定装置（３２）による目標回転数（Ｎset）の設定値をローアイドル回転数（ＮLo）に対応した値に一時的に固定し、この固定設定値に従ってエンジン（１０）を始動制御する構成とし、
   かつ前記制御装置（３４）は、前記エンジン（１０）の始動後に前記温度状態検出器（３０）からの検出信号により前記エンジン（１０）の温度（Ｔ）が前記所定温度（Ｔw1）以上の判定温度（Ｔw2）まで上昇したか否かを判定する始動後温度判定処理手段と、
   該始動後温度判定処理手段により前記温度（Ｔ）が判定温度（Ｔw2）まで上昇したと判定したときに、前記固定設定値による目標回転数（Ｎset）の制御を解除する始動後回転数制御処理手段とを有する構成としてなる請求項１に記載の建設機械。
8. 前記始動後回転数制御処理手段は、前記始動後温度判定処理手段により前記温度（Ｔ）が判定温度（Ｔw2）まで上昇したと判定したときに、オペレータが前記回転数設定装置（３２）の設定値を前記ローアイドル回転数（ＮLo）に対応した値に変更するまでは前記固定設定値による目標回転数（Ｎset）の制御を続行し、オペレータが変更操作を行ったときに前記固定設定値による目標回転数（Ｎset）の制御を解除する構成としてなる請求項７に記載の建設機械。
9. 前記始動後回転数制御処理手段は、前記固定設定値による目標回転数（Ｎset）の制御を解除したときに、前記回転数設定装置（３２）による目標回転数（Ｎset）の設定値に従って前記エンジン（１０）の回転数（Ｎ）を制御する構成としてなる請求項７に記載の建設機械。

Images