(57)【要約】【課題】建設機械の作業スピードを抑えて燃費効率を向上し、燃料費を低減することができる建設機械のエンジン回転数制限装置を提供する。【解決手段】建設機械のエンジン回転数制限装置において、制限回転数設定スイッチ１０と、制限エンジン回転数Ｎｉ、及び前記エンジン回転数設定器の操作量とこの目標エンジン回転数Ｎｄとの関係特性を記憶する記憶部５０と、前記エンジン回転数設定器の操作量から目標エンジン回転数Ｎｄを演算し、前記制限回転数設定スイッチがオンの時、このオン信号に基づいて前記目標エンジン回転数Ｎｄを前記記憶部に記憶した制限エンジン回転数Ｎｉに変更し、この制限エンジン回転数Ｎｉを前記電子ガバナに出力する演算部５１とからなる制御手段５とを備えたことを特徴とする。【選択図】図１
2010138766.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業時のエンジンの回転数を可変に変更できるエンジン回転数設定器と、このエンジン回転数設定器からの信号に基づいて前記エンジンの回転数を制御する電子ガバナを備えた建設機械のエンジン回転数制限装置において、
制限回転数設定スイッチと、
制限エンジン回転数Ｎｉ、及び前記エンジン回転数設定器の操作量とこの目標エンジン回転数Ｎｄとの関係特性を記憶する記憶部と、前記エンジン回転数設定器の操作量から目標エンジン回転数Ｎｄを演算し、前記制限回転数設定スイッチがオンの時、このオン信号に基づいて前記目標エンジン回転数Ｎｄを前記記憶部に記憶した制限エンジン回転数Ｎｉに変更し、この制限エンジン回転数Ｎｉを前記電子ガバナに出力する演算部とからなる制御手段とを備えた
ことを特徴とする建設機械のエンジン回転数制限装置。
【請求項２】
請求項１に記載の建設機械のエンジン回転数制限装置において、
前記制御手段は、前記制限回転数設定スイッチがオフの場合、このオフ信号に基づいて前記目標エンジン回転数Ｎｄと前記制限エンジン回転数Ｎｉとを比較し、前記目標エンジン回転数Ｎｄが前記制限エンジン回転数Ｎｉより大きい場合には、前記目標エンジン回転数Ｎｉを最終目標エンジン回転数Ｎとして前記電子ガバナに出力する
ことを特徴とする建設機械のエンジン回転数制限装置。
【請求項３】
請求項１に記載の建設機械のエンジン回転数制限装置において、
前記制御手段は、前記制限回転数設定スイッチがオフの場合、このオフ信号に基づいて前記目標エンジン回転数Ｎｄと前記制限エンジン回転数Ｎｉとを比較し、前記目標エンジン回転数Ｎｄが前記制限エンジン回転数Ｎｉより小さい場合には、前記目標エンジン回転数Ｎｄを最終目標エンジン回転数Ｎとして前記電子ガバナに出力する
ことを特徴とする建設機械のエンジン回転数制限装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の建設機械のエンジン回転数制限装置において、
前記制御手段は、前記制限回転数設定スイッチがオンの場合、前記制限回転数設定スイッチがオフになるまで、前記制限エンジン回転数Ｎｉを前記目標エンジン回転数Ｎｄで更新し続ける演算制御を実行する
ことを特徴とする建設機械のエンジン回転数制限装置。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれかに記載の建設機械のエンジン回転数制限装置において、
前記制御手段は、圧力センサで検出される走行操作圧を取り込み、この走行操作圧に基づいて目標走行エンジン回転数Ｎｔを演算し、この目標走行エンジン回転数Ｎｔと前記最終目標エンジン回転数Ｎとを比較し、前記目標走行エンジン回転数Ｎｔが前記最終目標エンジン回転数Ｎより大きい場合には、前記目標走行エンジン回転数Ｎｔを前記最終目標エンジン回転数Ｎとして前記前記電子ガバナに出力する
ことを特徴とする建設機械のエンジン回転数制限装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械のエンジンの回転数を制限する建設機械のエンジン回転数制限装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベル等の建設機械は、一般に、原動機としてディーゼルエンジンを備え、このエンジンにより油圧ポンプを回転駆動し、油圧ポンプから吐出した圧油により油圧アクチュエータを駆動し、必要な作業を行っている。また、オペレータは操作レバーやペダルを動かし、パイロットポンプからのパイロット油圧を方向切換弁に導き、方向切換弁を動かすことによって油圧アクチュエータの動作を制御している。
【０００３】
ディーゼルエンジンに対しては入力手段、例えばエンジンコントロールダイヤルが設けられ、エンジンコントロールダイヤルで目標とするエンジン回転数が指示される。エンジンコントロールダイヤルの指示は電圧で与えられコントローラに入力される。コントローラはその指示（電圧）に基づき演算によってディーゼルエンジンの目標回転数を求め、この目標回転数に応じて燃料噴射量を制御し、エンジン回転数を制御する。
【０００４】
従来の建設機械のエンジン制御装置では、エンジンコントロールダイヤル（エンジン回転数設定手段）が指示する目標回転数にダイレクトにエンジン回転を追従させる方式が採用されている（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】特開２００１−９０５７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、燃料が高騰しているため、建設機械を所有するユーザにおいては、建設機械の作業スピードを抑えても、エンジン回転数を制限して燃料費を低減したいという要請が高まっている。また、制限すべきエンジン回転数の制限値は、ユーザ毎に区区であるので、この点も考慮して、エンジン回転数の制限値を、簡単に設定できる制御手段を提供することが必要となっている。
【０００６】
本発明は、上述の事柄に基づいてなされたもので、建設機械の作業スピードを抑えて燃費効率を向上し、燃料費を低減することができる建設機械のエンジン回転数制限装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、第１の発明は、作業時のエンジンの回転数を可変に変更できるエンジン回転数設定器と、このエンジン回転数設定器からの信号に基づいて前記エンジンの回転数を制御する電子ガバナを備えた建設機械のエンジン回転数制限装置において、制限回転数設定スイッチと、制限エンジン回転数Ｎｉ、及び前記エンジン回転数設定器の操作量とこの目標エンジン回転数Ｎｄとの関係特性を記憶する記憶部と、前記エンジン回転数設定器の操作量から目標エンジン回転数Ｎｄを演算し、前記制限回転数設定スイッチがオンの時、このオン信号に基づいて前記目標エンジン回転数Ｎｄを前記記憶部に記憶した制限エンジン回転数Ｎｉに変更し、この制限エンジン回転数Ｎｉを前記電子ガバナに出力する演算部とからなる制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記制御手段は、前記制限回転数設定スイッチがオフの場合、このオフ信号に基づいて前記目標エンジン回転数Ｎｄと前記制限エンジン回転数Ｎｉとを比較し、前記目標エンジン回転数Ｎｄが前記制限エンジン回転数Ｎｉより大きい場合には、前記目標エンジン回転数Ｎｉを最終目標エンジン回転数Ｎとして前記電子ガバナに出力することを特徴とする。
【０００９】
更に、第３の発明は、第１の発明において、前記制御手段は、前記制限回転数設定スイッチがオフの場合、このオフ信号に基づいて前記目標エンジン回転数Ｎｄと前記制限エンジン回転数Ｎｉとを比較し、前記目標エンジン回転数Ｎｄが前記制限エンジン回転数Ｎｉより小さい場合には、前記制限エンジン回転数Ｎｄを最終目標エンジン回転数Ｎとして前記電子ガバナに出力することを特徴とする。
【００１０】
また、第４の発明は、第２又は第３の発明において、前記制御手段は、前記制限回転数設定スイッチがオンの場合、前記制限回転数設定スイッチがオフになるまで、前記目標エンジン回転数Ｎｄを前記制限エンジン回転数Ｎｉに更新し続ける演算制御を実行することを特徴とする。
【００１１】
更に、第５の発明は、第２乃至第４の発明のいずれかにおいて、前記制御手段は、圧力センサで検出される走行操作圧を取り込み、この走行操作圧に基づいて目標走行エンジン回転数Ｎｔを演算し、この目標走行エンジン回転数Ｎｔと前記最終目標エンジン回転数Ｎとを比較し、前記目標走行エンジン回転数Ｎｔが前記最終目標エンジン回転数Ｎより大きい場合には、前記目標走行エンジン回転数Ｎｔを前記最終目標エンジン回転数Ｎとして前記前記電子ガバナに出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、建設機械の作業スピードを抑えて燃費効率を向上し、燃料費を低減することができる建設機械のエンジン回転数制限装置を提供することができるので、経費節減、及び燃料消費管理に貢献することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の建設機械のエンジン回転数制限装置の実施の形態を図面を用いて説明する。  
図１乃至図３は、本発明の建設機械のエンジン回転数制限装置の一実施の形態を示すもので、図１は本発明の建設機械のエンジン回転数制限装置の一実施の形態の構成図、図２は本発明の建設機械のエンジン回転数制限装置の一実施の形態に係わる処理機能の概要を示す機能ブロック図、図３は本発明の建設機械のエンジン回転数制限装置の一実施の形態の制御フローチャート図である。  
図１において、建設機械には、エンジン１が搭載されている。エンジン１は、油圧ポンプ２を駆動する。油圧ポンプ２は、エンジン１によって駆動され、吐出圧油を制御弁を介して、走行系、旋回系、フロント作業機系における油圧モータや油圧シリンダに供給する。
【００１４】
エンジン１は電子ガバナ３を備えている。この電子ガバナ３は、制御信号を取り込み、エンジン１の回転数を制御する。電子ガバナ３はエンジンコントローラ４が接続されている。このエンジンコントローラ４には、メインコントローラ（制御手段）５が接続されている。このメインコントローラ５、エンジンコントローラ４及びモニタ６は、相互にデータの授受を行うようにＣＡＮ７により、接続されている。
【００１５】
メインコントローラ５には、キースイッチ８、エンジン回転数設定手段であるエンジンコントロールダイヤル９、及び制限回転数設定スイッチ１０が接続されている。メインコントローラ５には、エンジンコントロールダイヤル９からの信号（エンジンコントロールダイヤルをまわすことにより変化する電圧値）を取り込み、目標とするエンジン回転数Ｎｄを計算する。
【００１６】
また、メインコントローラ５は、例えば、マイコンで構成され、記憶部５０と演算部５１とを備えている。記憶部５０には、図２に示すように、制限エンジン回転数Ｎｉ、及びエンジンコントロールダイヤル９の操作量とこの目標エンジン回転数Ｎｄとの関係特性Ａを記憶している。演算部５１は、キースイッチ８のオン信号により、エンジンコントロールダイヤル９からの信号（エンジンコントロールダイヤル９をまわすことにより変化する電圧値）を取り込み、記憶部５０に記憶した特性Ａに基づいて、エンジンコントロールダイヤル９によって設定された目標エンジン回転数Ｎｄを演算する目標エンジン回転数Ｎｄ演算部５１Ａ、及び制限回転数設定スイッチ１０からの信号がオフの場合、記憶部５０に記憶した制限エンジン回転数Ｎｉを取り込み、この制限エンジン回転数Ｎｉとエンジンコントロールダイヤル９によって設定された目標エンジン回転数Ｎｄとを比較し、目標エンジン回転数Ｎｄが制限エンジン回転数Ｎｉより大きい場合には、制限エンジン回転数Ｎｉを最終目標エンジン回転数Ｎとする演算を行い、この最終目標エンジン回転数Ｎの信号を電子ガバナ３に出力し、また、目標エンジン回転数Ｎｄが制限エンジン回転数Ｎｉより小さい場合には、制限エンジン回転数Ｎｉを目標エンジン回転数Ｎｄに変更し、この目標エンジン回転数Ｎｄを最終目標エンジン回転数Ｎとする演算を行い、この最終目標エンジン回転数Ｎの信号を電子ガバナ３に出力する最小値選択部５１Ｂを備えている。
【００１７】
また、演算部５１は、制限回転数設定スイッチ１０からの信号がオンの場合、制限回転数設定スイッチ１０がオフになるまで、目標エンジン回転数Ｎｄを制限エンジン回転数Ｎｉに変更し更新し続ける演算制御を実行する。
【００１８】
エンジンコントローラ４は、メインコントローラ５からの最終目標エンジン回転数Ｎに対応する信号を取り込み、この信号を電子ガバナ３に出力する。電子ガバナ３は、メインコントローラ５からの目標とするエンジン回転数Ｎｄに対応する信号に基づいて、制御され、エンジン１の回転数を変更する。
【００１９】
次に、上述した本発明の建設機械のエンジン回転数制限装置の一実施の形態の動作を、図３を用いて説明する。  
キースイッチ８のオン（ステップ３０）により、メインコントローラ５は、エンジンコントロールダイヤル９からの信号を取り込み、エンジンコントロールダイヤル９によって設定された目標エンジン回転数Ｎｄを演算する（ステップ３１）。
【００２０】
次に、制限回転数設定スイッチ１０をオンにし（ステップ３２）、オフになるまで、メインコントローラ５は、現在の目標エンジン回転数Ｎｄを制限エンジン回転数Ｎｉに更新し記憶を繰り返す（ステップ３３，３４）。
【００２１】
次に、メインコントローラ５は、制限回転数設定スイッチ１０の操作により、オフ信号を取り込むと、記憶部５０に記憶した制限エンジン回転数Ｎｉを取り込み、前述したステップ３３，３４で更新された制限エンジン回転数Ｎｉとエンジンコントロールダイヤル９によって設定された目標エンジン回転数Ｎｄとを比較し（ステップ３５）、目標エンジン回転数Ｎｄが制限エンジン回転数Ｎｉより大きい場合には、制限エンジン回転数Ｎｉを最終目標エンジン回転数Ｎとする演算を行い、この最終目標エンジン回転数Ｎの信号を電子ガバナ３に出力する（ステップ３６）。
【００２２】
また、目標エンジン回転数Ｎｄが制限エンジン回転数Ｎｉより小さい場合には、制限エンジン回転数Ｎｉを目標エンジン回転数Ｎｄに変更し、この目標エンジン回転数Ｎｄを最終目標エンジン回転数Ｎとする演算を行い、この最終目標エンジン回転数Ｎの信号を電子ガバナ３に出力する（ステップ３７）。前述したステップ３６及びステップ３７の演算処理後は、ステップ３１に戻り、上記の処理を繰り返す。
【００２３】
また、エンジン１の目標回転数を制限したくない場合（解除したい場合）は、エンジンコントロールダイヤル９を最大の位置にし、制限回転数設定スイッチ１０をオンからオフにすることで、制限エンジン回転数Ｎｉを最大とすることができるので、エンジン１の回転数をエンジンコントロールダイヤル９の出力に応じた回転数に設定することができる。
【００２４】
上述したように、本発明の建設機械のエンジン回転数制限装置の一実施の形態によれば、建設機械の作業スピードを抑えても、燃料費を低減することができる建設機械のエンジン回転数制限装置を提供することができるので、経費節減、及び燃料消費管理に貢献することができる。
【００２５】
また、一度、制限エンジン回転数Ｎｉを設定すれば、その制限エンジン回転数Ｎｉを継続して使用することができるので、その操作性も良好である。更に、建設機械のフロントに、破砕機、ブレーカ等のアタッチメントを交換した場合にも、その作業条件に応じたエンジン回転数制限が可能である。
【００２６】
図４乃至図６は、本発明の建設機械のエンジン回転数制限装置の他の実施の形態を示すもので、図４は本発明の建設機械のエンジン回転数制限装置の他の実施の形態の構成図、図５は本発明の建設機械のエンジン回転数制限装置の他の実施の形態に係わる処理機能の概要を示す機能ブロック図、図６は本発明の建設機械のエンジン回転数制限装置の他の実施の形態の制御フローチャート図である。図４乃至図６において、図１乃至図３に示す符号と同符号のものは、同一又は相当する部分であるので、その詳細な説明は省略する。
【００２７】
この実施の形態は、前述した本発明のエンジン回転数制限装置の一実施の形態によるエンジン回転数制限の制御に加えて、例えば、安全上、建設機械を緊急に移動させたい場合に、エンジン回転数を制限せずに、建設機械を素早く移動させることができるようにしたものである。
【００２８】
これを実現するために、図４に示すように、前述した本発明のエンジン回転数制限装置の一実施の形態の構成に加えて、メインコントローラ５には、建設機械の走行系を操作する走行操作圧を検出する圧力センサ１１が接続している。
【００２９】
また、メインコントローラ５は、前述した本発明のエンジン回転数制限装置の一実施の形態の構成に加えて、その記憶部５０に図５に示す圧力センサ１１からの走行操作圧とその目標エンジン回転数Ｎｔとの関係特性Ｂを記憶している。また、メインコントローラ５は、図５に示すように、走行操作圧から記憶部５０に記憶した関係特性Ｂに基づいて目標エンジン回転数Ｎｔを演算する目標エンジン回転数Ｎｔ演算部５１Ｃ、及びこの目標エンジン回転数Ｎｔと最小値選択部５１Ｂからのエンジン回転数Ｎとを比較し、目標エンジン回転数Ｎｔがエンジン回転数Ｎより大きいならば、最終目標エンジン回転数Ｎを目標エンジン回転数Ｎｔに変更し、この最終目標エンジン回転数Ｎｔの信号を電子ガバナ３に出力する最大値選択部５１Ｄを備えている。
【００３０】
次に、上述した上述した本発明の建設機械のエンジン回転数制限装置の他の実施の形態の動作を、図６を用いて説明する。  
キースイッチ８のオン（ステップ６０）により、メインコントローラ５は、エンジンコントロールダイヤル９からの信号を取り込み、記憶部５０に記憶した特性Ａに基づいてエンジンコントロールダイヤル９によって設定された目標エンジン回転数Ｎｄを演算する（ステップ６１）。
【００３１】
次に、メインコントローラ５は、圧力センサ１１からの走行操作圧を取り込み、記憶部５０に記憶した特性Ｂに基づいて走行操作圧に対応した目標エンジン回転数Ｎｔを演算する（ステップ６２）。
【００３２】
次に、制限回転数設定スイッチ１０をオンにし（ステップ６３）、オフになるまで、メインコントローラ５は、現在の目標エンジン回転数Ｎｄを制限エンジン回転数Ｎｉに更新し記憶を繰り返す（ステップ６４，６５）。
【００３３】
次に、メインコントローラ５は、制限回転数設定スイッチ１０の操作により、オフ信号を取り込むと、記憶部５０に記憶した制限エンジン回転数Ｎｉを取り込み、前述したステップ３３，３４で更新された制限エンジン回転数Ｎｉとエンジンコントロールダイヤル９によって設定された目標エンジン回転数Ｎｄとを比較し（ステップ６６）、目標エンジン回転数Ｎｄが制限エンジン回転数Ｎｉより大きい場合には、制限エンジン回転数Ｎｉを最終目標エンジン回転数Ｎとする演算を行い、この最終目標エンジン回転数Ｎの信号を電子ガバナ３に出力する（ステップ６７）。
【００３４】
また、目標エンジン回転数Ｎｄが制限エンジン回転数Ｎｉより小さい場合には、制限エンジン回転数Ｎｉを目標エンジン回転数Ｎｄに変更し、この目標エンジン回転数Ｎｄを最終目標エンジン回転数Ｎとする演算を行い、この最終目標エンジン回転数Ｎの信号を電子ガバナ３に出力する（ステップ６８）。
【００３５】
また、エンジン１の目標回転数を制限したくない場合（解除したい場合）は、エンジンコントロールダイヤル９を最大の位置にし、制限回転数設定スイッチ１０をオンからオフにすることで、制限エンジン回転数Ｎｉを最大とすることができるので、エンジン１の回転数をエンジンコントロールダイヤル９の出力に応じた回転数に設定することができる。
【００３６】
次に、メインコントローラ５は、ステップ６７，６８からの最終目標エンジン回転数Ｎと走行操作圧に対応した目標エンジン回転数Ｎｔとを比較し、走行操作圧に対応した目標エンジン回転数Ｎｔが、ステップ６７，６８からの最終目標エンジン回転数Ｎより大きいならば（ステップ７０）、走行操作圧に対応した目標エンジン回転数Ｎｔを最終目標エンジン回転数Ｎに変更し、この最終目標エンジン回転数Ｎの信号を電子ガバナ３に出力する（ステップ７０）。これによって、エンジン１の回転数が増加するので、走行操作用レバーの操作によって、建設機械の走行速度が確保され、例えば、安全上、建設機械を緊急に移動させたい場合に、エンジン回転数を制限せずに、建設機械を素早く移動させることができる。
【００３７】
上述したように、本発明の建設機械のエンジン回転数制限装置の他の実施の形態によれば、建設機械の作業スピードを抑えて燃費効率を向上し、燃料費を低減することができる建設機械のエンジン回転数制限装置を提供することができるので、経費節減、及び燃料消費管理に貢献することができる。
【００３８】
また、一度、制限エンジン回転数Ｎｉを設定すれば、その制限エンジン回転数Ｎｉを継続して使用することができるので、その操作性も良好である。更に、建設機械のフロントに、破砕機、ブレーカ等のアタッチメントを交換した場合にも、その作業条件に応じたエンジン回転数制限が可能である。
【００３９】
更に、例えば、安全上、建設機械を緊急に移動させたい場合に、エンジン回転数を制限せずに、建設機械を素早く移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の建設機械のエンジン回転数制限装置の一実施の形態の構成図である。
【図２】本発明の建設機械のエンジン回転数制限装置の一実施の形態に係わる処理機能の概要を示す機能ブロック図である。
【図３】本発明の建設機械のエンジン回転数制限装置の一実施の形態の制御フローチャート図である。
【図４】本発明の建設機械のエンジン回転数制限装置の他の実施の形態の構成図である。
【図５】本発明の建設機械のエンジン回転数制限装置の他の一実施の形態に係わる処理機能の概要を示す機能ブロック図である。
【図６】本発明の建設機械のエンジン回転数制限装置の他の実施の形態の制御フローチャート図である。
【符号の説明】
【００４１】
１      エンジン
２      油圧ポンプ
３      電子ガバナ
４      エンジンコントローラ
５      メインコントローラ（制御手段）
６      モニタ
７      ＣＡＮ
８      キースイッチ
９      エンジンコントロールダイヤル（エンジン回転数設定手段）
１０    制限回転数設定スイッチ
【図１】
2010138766.tif 000003
【図２】
2010138766.tif 000004
【図３】
2010138766.tif 000005
【図４】
2010138766.tif 000006
【図５】
2010138766.tif 000007
【図６】
2010138766.tif 000008