WO2004070186A1 - 建設機械のエンジン制御装置 - Google Patents

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Inventor
Tomohiko Asakage
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Kobelco Construction Machinery Co., Ltd.
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    • F02N2200/08—Parameters used for control of starting apparatus said parameters being related to the vehicle or its components
    • F02N2200/0815—Vehicle door sensors

Definitions

  • the present invention relates to an engine control device for a construction machine that automatically stops (auto-stops) an engine when not in operation.
  • Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 2000-96667 / 2000 Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 2001-41069 discloses a construction machine having a photo stop function for automatically stopping the vehicle.
  • An object of the present invention is to provide an engine control device of a construction machine capable of reliably protecting an engine and other devices even when the automatic deceleration function is disabled. Disclosure of the invention
  • the present invention has the following configuration.
  • the present invention relates to an engine as a power source, and an engine speed when a preset auto-deserling (auto-deserging) condition is satisfied.
  • the automatic deceleration control Prior to the auto stop control, the automatic deceleration control is forcibly controlled to operate for a certain period of time.
  • the present invention provides an engine as a power source, an auto deceleration control for reducing the engine speed when a preset auto deceleration condition is satisfied, and an auto deceleration condition when a preset auto stop condition is satisfied.
  • Control means for performing auto stop control for automatically stopping the engine, and selecting one of the first to third states set for valid / ineffective of auto decel control and auto stop control by the control means. Selection means, wherein the control means enables both auto decel control and auto stop control when the first state is selected, and auto decel control when the second state is selected.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • the control unit 2 is provided.
  • the governor control unit 2 controls the stop Z rotation speed of the engine 1 based on signals from a controller 3 as control means and an engine throttle (rotation speed setting device) not shown.
  • the controller 3 includes an engine control unit 4 that sends a signal of a stop Z rotation speed command to the governor control unit 2, and the engine control unit 4 reduces the engine rotation speed to a low rotation speed below a predetermined value to cool down the engine.
  • Auto decel command section 5 for sending a command to start auto decel control
  • auto stop command section 6 for sending a command to start auto stop control to engine control section 4, and selection discriminating section 7 are provided.
  • the selection discriminating unit 7 discriminates whether the auto deceleration control and the operation of the first and second switches 9 and 10 constituting the selection means 8 are valid or invalid based on the on / off operation of the first and second switches 9 and 10. .
  • This determination situation is as follows. When the first switch 9 is turned on, it is determined that the validity of the auto decel control is selected, and in the switch off state, it is determined that the invalidation of the control is selected.
  • the auto deceleration command section 5 has a signal (auto deceleration condition signal) indicating that a preset condition for starting auto deceleration control has been established, and the auto stop command section 6 has a preset auto stop control start.
  • the signals (auto stop condition signals) indicating that the above conditions are satisfied are input respectively.
  • the two control units 5, 6 Based on this condition signal and the discrimination signal from the selection discriminating unit 7, the two control units 5, 6 give the engine control unit 4 control that is determined to be valid (auto decel or auto stop control). ) Is sent.
  • the auto-deceleration condition includes, for example, that a remote control valve (not shown) for controlling the operation of the hydraulic actuator for work is not operated for a certain period of time (no operation). This is provided on the remote control valve
  • the automatic stop condition is, for example, that the gate lever for opening / closing the entrance / exit of the cabin is opened. It is detected by a switch that turns on and off in conjunction with it and sent to the auto stop command section 6.
  • the operation of this alternative means is an auto-stop condition.
  • the auto stop condition is that the operation lever box is raised (opened).
  • a signal from engine operation detecting means 11 is sent to engine control unit 4.
  • the engine operation detecting means 11 includes, for example, a sensor for detecting the number of revolutions of the engine 1, a sensor for detecting the voltage or current of a generator driven by the engine 1, and an actuator driven by the engine 1.
  • a sensor that detects the pressure of a hydraulic pump as a drive source is used. Auto-decel control or auto stop control is performed on the assumption that the detection means 11 detects that the engine 1 is operating.
  • step S1 it is determined whether or not the auto stop control is invalid. If it is determined to be invalid, the process proceeds to step S2, and if it is determined to be valid, the process proceeds to step S6.
  • step S2 it is further determined whether the auto deceleration control is valid or invalid. If it is determined that N O (valid), it is determined in step S3 whether the auto deceleration condition is satisfied.
  • step S3 In the case of NO (not established) in step S3 and in the case of YES (disabled) in step S2, the engine speed is set to the speed (set speed) set in the engine throttle in step S4. Maintained It is. On the other hand, if YES (the auto deceleration condition is satisfied) in step S3, the engine speed is reduced to a predetermined low-speed standby speed in step S5.
  • step S1 it is determined in step S6 whether or not the engine is operating, and further in step S7 whether the auto stop condition is satisfied. If the answer is NO in Steps S6 and S7, the process proceeds to Step S2.
  • step S7 the process proceeds to step S8, and it is determined whether or not a predetermined time T has elapsed as a time required for the cool down. If NO in step S8 (before the time T has elapsed), the engine speed is maintained at the standby speed (step S5), and after the elapse, the engine 1 is automatically stopped (step S9).
  • step S8 If YES (time T has elapsed) in step S8, the process proceeds to step S9, and the engine 1 automatically stops.
  • the validity / invalidity of the auto deceleration control is selected by the selecting means 8, and in a state where the auto stop condition is not satisfied, the auto deceleration control is activated or disabled according to this selection.
  • step S7 regardless of whether the auto decel control is enabled or disabled, the auto decel control is performed within a fixed time T before the auto stop control in steps S8 and S5. (Forced control), the engine speed drops, and engine 1 cools down. For this reason, there is no possibility that the engine 1 suddenly stops at a high rotational speed exceeding the predetermined value and causes a failure of the engine 1 and the like. In other words, it is possible to maintain the intended protection of the device, which is the intended purpose of this device.
  • the auto decel control is forcibly performed before the auto stop when the auto stop condition is satisfied. To work. Therefore, if the operator does not understand the mechanism of this point, —The operating state will be contrary to the intention of the operator who intends to invalidate Todecel, and the operator may misunderstand that it has failed.
  • a rotary selection switch 12 is used as the selection means.
  • the switch 12 includes a first position (a first state) a where both the auto decel control and the auto stop control are valid, and a second position (a second state) where only the auto decel control is valid. b and a third position (third state) c at which both controls are invalidated, and a display indicating a selection item at each position a, b, c (for example, as shown in the figure)
  • the first position "a” is labeled "auto decel + photo stop”
  • the second position "b” is “auto decel”
  • the third position c is " ⁇ FF". Have been.
  • the operator recognizes that the automatic deceleration control is also activated and selects the automatic deceleration control. Therefore, even if the automatic deceleration control is activated before the automatic stop, there is no possibility that the automatic deceleration control will be mistaken for a failure.
  • the auto decel control always operates before the automatic stop control, so that the intended purpose of protecting equipment such as an engine can be reliably achieved.
  • the length T of the auto decel control before auto stop control may be adjusted for each machine according to the operating preference and the working environment.
  • a rotation type selection means that sequentially switches between the first to third states by repeatedly operating one switch may be employed. In this case, it is desirable to display the switching status by turning on, blinking, or turning off the lamp.
  • the power of the machine may be turned off at the same time as or after a certain period of time when the engine is stopped.
  • auto-decel control force control
  • auto-decel control force control
  • the present invention there is no state where only the automatic stop control is valid as the selection state by the selection means, and the validity of the automatic stop control Z can be selected only in combination with the automatic deceleration control. Select after the operator recognizes that auto decel control works. For this reason, even if the auto deceleration control works before the automatic stop, there is no risk of being mistaken for a failure.

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Abstract

コントローラ(３)によるオートデセル制御の有効／無効を選択する第１スイッチ(９)と、オートストップ制御の有効／無効を選択する第２スイッチ(１０)とを設け、予め設定されたオートストップ条件が成立したときに、コントローラ(３)により、オートデセル制御の無効が選択されていても、オートストップ制御に先立ってエンジン回転数を低下させるオートデセル制御を一定時間働かせるように構成した。

Description

明細書
建設機械のエンジン制御装置 技術分野
本発明は非作業時にエンジンを自動的に停止 （オートストップ） さ せるようにした建設機械のエンジン制御装置に関するものである。 背景技術
従来、 予め設定されたオートス トップ条件 （たとえばキャビンの乗 降口を開閉するゲ一トレバーが開かれ、 かつ、 作業ァクチユエ一夕を 操作する操作レバーが無操作であること） が成立したときにエンジン を自動停止させるォ一トストツプ機能を備えた建設機械が特開 2 0 0 0 - 9 6 6 2 7号公報ゃ特開 2 0 0 1— 4 1 0 6 9号公報に記載され ている。
また、 一定の条件 （たとえば作業ァクチユエ一夕を操作する操作レ バーが一定時間継続して操作されないとき） が成立したときに、 ェン ジン回転数を自動的に低下させて燃料節約等を図る、 いわゆるオート デセル（自動減速）機能を行わせる技術も一般に知られている。
上記ォートデセル機能を上記ォートストップ機能と組み合わせ、 両 機能の有効 Z無効を選択できる構成をとつた場合に、 オートストップ 機能は生きたままォートデセル機能の無効が選択された状態でォート ストップ条件が成立すると、 オートストップ機能のみが働き、 ェンジ ンが高回転数のまま停止してしまう事態が発生し、 エンジンをはじめ とする機器の保護が図れなくなる。
本発明の目的は、 ォートデセル機能の無効が選択された状態でも、 エンジンその他の機器を確実に保護し得る建設機械のエンジン制御装 置を提供するものである。 発明の開示
上記問題を解決するため、 本発明は次の構成とした。
本発明は、 動力源としてのエンジンと、 予め設定されたォ一卜デセ ル（ォー卜デセレーション）条件が成立したときにエンジンの回転数を 低下させるォートデセル制御及び予め設定されたォートストツプ条件 が成立したときにエンジンを自動停止させるォートストツプ制御を行 う制御手段と、 この制御手段による上記ォートデセル制御を有効とす るォートデセル有効位置とォ一トデセル制御を無効とするォートデセ ル無効位置との間で切換えられる選択手段とを備え、 上記制御手段は 、 上記オートストップ条件が成立したときに、 上記選択手段が上記ォ 一トデセル無効位置に設定されていても、 オートス トツプ制御に先立 つてォ一トデセル制御を一定時間働かせる強制制御を行うように構成 されたものである。
また本発明は、 動力源としてのエンジンと、 予め設定されたォ一ト デセル条件が成立したときにエンジンの回転数を低下させるォートデ セル制御及び予め設定されたォートス 卜ップ条件が成立したときにェ ンジンを自動停止させるォートス トツプ制御を行う制御手段と、 この 制御手段によるォートデセル制御及びォートス トツプ制御の有効 · 無 効について設定された第 1乃至第 3の状態のうちから一つを選択する 選択手段とを備え、 制御手段は、 この選択手段によって第 1の状態が 選択されたときにはォ一卜デセル制御とォートストツプ制御の双方を 有効とし、 第 2の状態が選択されたときにはォ一卜デセル制御のみを 有効とし、 第 3の状態が選択されたときにはォ一トデセル制御とォ一 トストップ制御の双方を無効とし、 かつ、 上記第 1の状態が選択され た状態で、 上記ォ一トストツプ条件が成立したときに、 ォ一トストツ プ制御に先立ってォー卜デセル制御を一定時間働かせる強制制御を行 うように構成されたものである。 図面の簡単な説明
図 1は本発明の第 1実施形態を示すプロック構成図である。
図 2は同実施形態の作用を説明するためのフローチヤ一トである。 図 3は本発明の第 2実施形態を示すプロック構成図である。 発明を実施するための最良の形態
第 1実施形態 （図 1、 2参照）
1は機械の動力源としてのエンジンで、 このエンジン 1にガバナ制 御部 2が設けられている。 このガバナ制御部 2により、 制御手段とし てのコントローラ 3、 及び図示しないエンジンスロッ トル （回転数設 定器） からの信号に基づいてエンジン 1の停止 Z回転数の制御が行わ れる。
コントローラ 3には、 ガバナ制御部 2に停止 Z回転数指令の信号を 送るエンジン制御部 4と、 このエンジン制御部 4にエンジン回転数を 所定値以下の低回転数に落としてエンジンのクールダウンを行わせる ォ一卜デセル制御開始の指令を送るォ一トデセル指令部 5と、 ェンジ ン制御部 4にォートス卜ップ制御開始の指令を送るォートス卜ップ指 令部 6 と、 選択判別部 7とが設けられている。
選択判別部 7は、 選択手段 8を構成する第 1及び第 2両スィッチ 9 、 1 0のオン/オフ操作に基づいてォートデセル制御及びォ一 1、ス ト ップ制御の有効/無効を判別する。 この判別状況は次の通りである。 第 1スィッチ 9がオン操作されると、 ォートデセル制御の有効が選 択されたと判別され、 同スィツチオフ状態では同制御の無効が選択さ れたと判別する。
第 2スィッチ 1 0がオン操作されると、 ォートストツプ制御の有効 が選択されたと判別され、 同スィツチオフ状態では同制御の無効が選 択されたと判別する。
この判別結果はォートデセル指令部 5及びォートス トップ指令部 6 に送られる。
また、 オートデセル指令部 5には、 予め設定されたオートデセル制 御開始の条件が成立したことを示す信号 （オートデセル条件信号） 、 オートス トツプ指令部 6には、 予め設定されたォ一トストツプ制御開 始の条件が成立したことを示す信号 (ォートス トツプ条件信号) がそ れぞれ入力される。 この条件信号と、 上記選択判別部 7からの判別信 号とに基づいて、 両指令部 5 、 6からエンジン制御部 4に、 有効と判 別された制御（ォ一トデセルまたはォ一トス トツプ制御）の開始を指令 する信号が送られる。
なお、 オートデセル条件としては、 たとえば、 作業用の油圧ァクチ ユエ一夕の作動を制御する図示しないリモコン弁が一定時間継続して 操作されないこと （無操作） が挙げられる。 これはリモコン弁に設け られた圧力センサにより検出されてォ一トデセル指令部 5に送られる 一方、 オートストップ条件としては、 たとえば、 キャビンの乗降口 を開閉するゲ一トレバーが開かれたことが挙げられ、 ゲートレバーの 動きに連動してオン/オフ動作するスィツチにより検出されてオート ストップ指令部 6に送られる。
なお、 キャビンを持たないキヤノピ構造の機械において、 上記ゲー トレバーの代替手段を有する場合には、 この代替手段が操作されたこ とがオートストップ条件となる。 たとえば、 操作レバ一が設けられた 操作レバーポックスが上げ下げ可能で、 オペレータ着座時に下げられ る構成をとる場合は、 操作レバーボックスが上げられた（開かれた）こ とがォートストツプ条件となる。
また、 エンジン制御部 4には、 両指令部 5 、 6からの指令信号に加 えて、 エンジン運転検出手段 1 1からの信号が送られる。
このエンジン運転検出手段 1 1 としては、 たとえばエンジン 1の回 転数を検出するセンサや、 エンジン 1により駆動される発電機の電圧 または電流を検出するセンサ、 エンジン 1 により駆動されるァクチュ ェ一タ駆動源としての油圧ポンプの圧力を検出するセンサが用いられ る。 同検出手段 1 1によってエンジン 1が運転中であることが検出さ れたことを前提として、 ォ一トデセル制御またはオートストツプ制御 が行われる。
このコントローラ 3の作用を図 2のフローチャートを併用して説明 する。
制御開始とともにォ一トス トツプ制御が無効か否かが判断され（ス テツプ S 1 )、 無効と判別されるとステップ S 2に, 有効と判別され るとステップ S 6にそれぞれ移行する。
ステップ S 2では、 さらにォートデセル制御が有効か無効かが判断 され、 N O (有効) と判別されると、 ステップ S 3でォートデセル条 件が成立したか否かが判断される。
このステップ S 3で N O (成立しない） の場合、 及びステップ S 2 で Y E S (無効）の場合は、 ともにステップ S 4においてエンジン回転 数がエンジンスロッ トルで設定された回転数 （設定回転数） に維持さ れる。 一方、 ステップ S 3で Y E S (オートデセル条件が成立した） の場合は、 ステップ S 5においてエンジン回転数が予め定められた低 速の待機回転数に落とされる。
一方、 ステップ S 1で N O (オートストップ制御が有効） の場合は 、 ステップ S 6でエンジン運転中であるか否か、 さらにステップ S 7 でオートス トツプ条件が成立したか否かがそれぞれ判断され、 このス テツプ S 6及びステツプ S 7で N Oの場合は、 いずれもステツプ S 2 に移行する。
これに対し、 ステツプ S 7で Y E Sの場合はステツプ S 8に移行し 、 クールダウンに要する時間として予め設定された時間 Tが経過した か否かが判断される。 ステツプ S 8で N O (時間 T経過前）であれば待 機回転数のままに維持され（ステップ S 5 )、 経過後にエンジン 1が自 動停止する （ステップ S 9 ) 。
また、 ステップ S 8で Y E S (時間 T経過）の場合はステップ S 9に 移行し、 エンジン 1が自動停止する。
このように、 選択手段 8によってォートデセル制御の有効/無効が 選択され、 オートストップ条件が成立しない状態では、 この選択に従 つてオートデセル制御が働き、 または無効となる。
一方、 ステップ S 7においてオートストップ条件が成立すると、 上 記オートデセル制御の有効 Z無効の選択に関係なく、 ステップ S 8 、 S 5によりォ一トス トツプ制御前に一定時間 T内でォ一トデセル制御 (強制制御） が行われ、 エンジン回転数が低下してエンジン 1のク一 ルダウンが行われる。 このため、 エンジン 1が所定値を超える高回転 数のままいきなり停止してエンジン 1等の機器の故障を招くおそれが ない。 すなわち、 この装置の所期の目的である機器の保護作用を堅持 することができる。
第 2実施形態 （図 3参照）
第 1実施形態との相違点のみを説明する。
第 1実施形態では、 オペレータが選択手段 8の第 1スィッチ 9をォ フにしてォー卜デセル制御を無効にした状態でも、 ォ一トストップ条 件が成立するとォートストツプ前にォートデセル制御が強制的に働く 。 このため、 この点の仕組みをオペレータが理解していない場合、 ォ —トデセルを無効にしたつもりのオペレータの意思に反した運転状態 となり、 オペレータが故障と勘違いするおそれがある。
そこで第 2実施形態においては、 選択手段として回転式の選択スィ ツチ 1 2を用いた。 このスィッチ 1 2に、 オートデセル制御及びォ一 トストップ制御の双方が有効となる第 1の位置 （第 1の状態） aと、 オートデセル制御のみが有効となる第 2の位置 （第 2の状態） bと、 両制御がともに無効となる第 3の位置 （第 3の状態） c とが設定され 、 かつ、 各位置 a、 b、 cにそれぞれの選択項目を示す表示 （たとえ ば図示のように第 1の.位置 aには 『ォ一トデセル +ォ一トストツプ』 、 第 2の位置 bには 『ォ一トデセル』 、 第 3の位置 cには 『〇 F F』 の文字) 1 3…が付されている。
こうすれば、 選択スィッチ 1 2による選択状態として、 オートスト ップ制御のみが有効となる状態が無い。 いいかえれば、 オートス トツ プ制御の有効/無効は単独では不可で、 ォ一トデセル制御と対でしか 選択できない。
従って、 オートストツプ制御が働くときはォートデセル制御も働く ことをオペレータが認識した上で選択するため、 オートストップ前に ォー卜デセル制御が働いても故障と勘違いするおそれがなくなる。
また、 第 1実施形態と同様に、 オートストップ制御時にはその前に 必ずォートデセル制御が働くため、 エンジン等の機器保護という所期 の目的を確実に達成することができる。
他の実施形態
( 1 ) ォートストツプ制御前のォートデセル制御の時間 Tをォペレ 一夕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。
( 2 ) オートストップ制御によるエンジン停止前の待機回転数と、 ォートデセル制御によるエンジン待機回転数が異なる回転数となるよ うに構成してもよい。
( 3 ) 第 2実施形態のバリエーショ ンとして、 一つのスィッチの繰 り返し操作によつて第 1〜第 3の各状態間で順次切換わるローテーシ ヨン方式の選択手段を採用してもよい。 この場合、 切換わり状態をラ ンプの点灯や点滅、 消灯等によって表示するように構成するのが望ま しい。
( 4 ) オートス トップ制御において、 エンジン停止と同時または一 定時間後に機械の電源を遮断するようにしてもよい。
( 5 ) オートストップ制御が働く条件は、 機械の使用環境等に応じ て適宜変更することができる。 産業上の利用可能性
上記のように本発明によると、 ォ一トストツプ条件が成立すると、 オートデセルの有効/無効の選択に関係なく、 ォ一トストツプ制御前 に一定時間、 オートデセル制御 （強制制御） が行われ、 エンジン回転 数が低下する。 このため、 エンジン等の機器の保護作用を堅持するこ とができる。
また本発明によると、 選択手段による選択状態として、 オートスト ップ制御のみが有効となる状態が無く、 オートス卜ップ制御の有効 Z 無効はォートデセル制御と対でしか選択できないことから、 ォートス トップ時にはオートデセル制御が働く ことをオペレータが認識した上 で選択する。 このため、 オートストップ前にオートデセル制御が働い ても故障と勘違いするおそれがなくなる。

Claims

請求の範囲
1 . 動力源としてのエンジンと、 予め設定されたォ一トデセル条 件が成立したときにエンジンの回転数を低下させるォ一トデセル制御 及び予め設定されたォートス トツプ条件が成立したときにエンジンを 自動停止させるオートス トップ制御を行う制御手段と、 この制御手段 による上記ォ一トデセル制御を有効とするォートデセル有効位置とォ 一トデセル制御を無効とするォートデセル無効位置との間で切換えら れる選択手段とを備え、 上記制御手段は、 上記オートストップ条件が 成立したときに、 上記選択手段が上記ォートデセル無効位置に設定さ れていても、 オートストップ制御に先立ってォートデセル制御を一定 時間働かせる強制制御を行うように構成されたことを特徴とする建設 機械のエンジン制御装置。
2 . 動力源としてのエンジンと、 予め設定されたォートデセル条 件が成立したときにエンジンの回転数を低下させるォートデセル制御 及び予め設定されたォートス トツプ条件が成立したときにエンジンを 自動停止させるォートス トツプ制御を行う制御手段と、 この制御手段 によるォ一トデセル制御及びォートストツプ制御の有効 · 無効につい て設定された第 1乃至第 3の状態のうちから一つを選択する選択手段 とを備え、 制御手段は、 この選択手段によって第 1の状態が選択され たときにはォ一トデセル制御とオートス トップ制御の双方を有効とし 、 第 2の状態が選択されたときにはォートデセル制御のみを有効とし 、 第 3の状態が選択されたときにはオートデセル制御とォ一トス トツ プ制御の双方を無効とし、 かつ、 上記第 1の状態が選択された状態で 、 上記オートストップ条件が成立したときに、 ォ一トストップ制御に 先立ってォートデセル制御を一定時間働かせる強制制御を行うように 構成されたことを特徴とする建設機械のエンジン制御装置。
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