(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、エンジンの出力から動力を得る油圧ポンプを備えた油圧装置と、前記油圧装置を操作する操作装置と、前記油圧装置の操作装置を操作可能状態と操作不能状態との間で切り替えるロック手段を有し、前記油圧装置は、無操作状態での作動油圧を操作状態での作動油圧より低くなるように設定されている作業機械に対して、後付けされるアイドリングストップ装置であって、
前記ロック手段の状態を検出するロック状態検出手段と、
前記油圧ポンプの吐出圧点検時に使用されるポンプ圧センサ検出口に接続され、油圧ポンプから吐出される作動油圧を検出する圧力検出手段と、
前記油圧センサの検出値が所定値より低い場合に操作装置が無操作状態であることを検出する操作状態検出手段と、
無操作状態の経過時間を計る時間計測手段と、
前記操作装置の操作状態が無操作状態であって、前記時間計測手段により無操作状態が所定時間以上継続した場合に、エンジン停止を判定する停止判断手段と、
前記停止判断手段の停止判断に基づきエンジンを自動停止させる停止手段とを有することを特徴とするアイドリングストップ装置。
【請求項２】
さらに、前記ロック状態検出手段からの出力によって、前記ロック手段の状態が、操作可能状態から操作不能状態に切り替えられたことを検出した場合に、前記停止手段によって停止されたエンジンを再始動するエンジン始動手段とを有する請求項１に記載のアイドリングストップ装置。
【請求項３】
エンジンが搭載されている機体の傾斜角度を検出する傾斜センサを有し、
前記停止判断手段は、前記傾斜センサの検出する傾斜角度が所定値以上である場合には、エンジンを自動停止させない請求項１又は２に記載のアイドリングストップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、油圧装置を搭載する作業機の運転状況に応じて、エンジンのアイドリングを自動的に停止するアイドリングストップ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、自動車の燃費の向上や、二酸化炭素・未燃ガスの排出の抑制などを目的として、車両の停止ととともに自動的にエンジンを停止させるアイドリングストップ装置が搭載されている車両がある。
【０００３】
このようなアイドリングストップ装置は、例えば、停止信号により車両が一時的に停止した場合、車両の停止を検知して、エンジンを停止させ、さらに、運転者によるイグニッションキーの始動操作に基づき、或は、特定の運転操作に基づきエンジンを始動させる装置である。 
また、油圧により作業機器を駆動させる重機等についても、同様なアイドリングストップ装置が提案されている。
【０００４】
このような従来のアイドリングストップ装置には、例えば以下に示す先行文献が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００５／０６４１７０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ショベルカー等の重機において、上記特許文献１では、アイドリングストップ装置が提案されている。これらのアイドリングストップ装置は、重機を製造する際に、予め機体内に組み込まれているものである。
【０００７】
一方、既に使用されているアイドリングストップ装置を備えていない重機に関して、これに新たにアイドリングストップ装置を取り付ける場合には、操作レバーの操作検出に必要なセンサや、エンジンの状態を検出するためのセンサ等を後付けする必要がある。
【０００８】
既存の重機に対してアイドリングストップ装置を後付けする場合、操作レバー位置を検出するためのセンサを、操作レバーの近傍に取り付けるなどの作業が必要であるが、重機の操作機構自体が、センサを後付けできる構成になっていない場合が多く、センサを取り付けることが困難である場合がある。
【０００９】
さらに、操作レバー位置を検出するために、センサを後付けすると、センサの感度によって操作レバーの位置を正確に検出できない場合があり、センサでは、無操作状態を検出していても、実際には油圧装置が駆動していたり、その逆場合が生じするといった恐れがある。
【００１０】
この発明の目的は、既存の重機などの作業機に対して後付け可能なアイドリングストップ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以上のような問題を解決する本発明は、以下のような構成を有する。 
（１）エンジンと、エンジンの出力から動力を得る油圧ポンプを備えた油圧装置と、前記油圧装置を操作する操作装置と、前記油圧装置の操作装置を操作可能状態と操作不能状態との間で切り替えるロック手段を有し、前記油圧装置は、無操作状態での作動油圧を操作状態での作動油圧より低くなるように設定されている作業機械に対して、後付けされるアイドリングストップ装置であって、
前記ロック手段の状態を検出するロック状態検出手段と、
前記油圧ポンプの吐出圧点検時に使用されるポンプ圧センサ検出口に接続され、油圧ポンプから吐出される作動油圧を検出する圧力検出手段と、
前記油圧センサの検出値が所定値より低い場合に操作装置が無操作状態であることを検出する操作状態検出手段と、
無操作状態の経過時間を計る時間計測手段と、
前記操作装置の操作状態が無操作状態であって、前記時間計測手段により無操作状態が所定時間以上継続した場合に、エンジン停止を判定する停止判断手段と、
前記停止判断手段の停止判断に基づきエンジンを自動停止させる停止手段とを有することを特徴とするアイドリングストップ装置。
【００１２】
（２）さらに、前記ロック状態検出手段からの出力によって、前記ロック手段の状態が、操作可能状態から操作不能状態に切り替えられたことを検出した場合に、前記停止手段によって停止されたエンジンを再始動するエンジン始動手段とを有する請求項１に記載のアイドリングストップ装置。
【００１７】
（３）エンジンが搭載されている機体の傾斜角度を検出する傾斜センサを有し、
前記停止判断手段は、前記傾斜センサの検出する傾斜角度が所定値以上である場合には、エンジンを自動停止させない上記（１）又は（２）に記載のアイドリングストップ装置。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の発明によれば、既存の作業機に対して後付けすることができるので、より多くの機械に装着することができる。油圧ポンプの状態に基づいて操作状態を検出するので、油圧装置の状態を直接検出することができ、検出内容と、実際の油圧装置の状態が異なっているといった不都合を抑制することができる。油圧ポンプからの作動油圧に基づいて操作状態を検出するので、作動油圧が所定値より高ければ操作状態であることが検出でき、検出内容と、実際の油圧装置の状態が異なっているといった不都合をより確実に抑制することができる。特に、油圧ポンプの吐出圧点検時に使用されるセンサ検出口に接続される圧力検出手段によってポンプ圧を検出する構成であるので、既存の重機の構成を改造することなく、既存の構造に、容易に検出手段を取り付けることができる。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、操作装置のロック手段を動かしたことをトリガーにして、エンジンが再始動するので、エンジンを再始動するために特別の操作を行うことなく、エンジンを始動でき、操作が簡易である。特に、ロック手段を操作可能状態から操作不能状態に切り替えた場合にエンジンを始動するので、エンジンが始動した時にはロック状態となっており、油圧装置の動力源がオンになることにより、油圧装置が作業者の意に反して動き出すといった不都合を抑制できる。
【００２４】
請求項７に記載の発明によれば、機体が傾斜している場合には、エンジンの自動停止が実行されないので、傾斜地においけるエンジン自動停止による機体の移動を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下本発明の好適実施形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。本発明のアイドリングストップ装置１は、油圧装置を搭載する作業機に後付けされる装置であり、例えば、図1に示されているような油圧ショベル10に搭載される場合について説明する。なお、本発明のアイドリングストップ装置1は、油圧装置を搭載する作業機であれば、フォークリフト、ホイルローダ、クレーン、ブルドーザ、トラック等の他の作業機にも搭載可能である。
【００２６】
図2は、油圧ショベル10の構成を示すブロック図である。油圧ショベル10は、エンジン11と、油圧装置2と、操作制御部3とを備えている。油圧装置2は、油圧作動部21と、油圧作動部21の各部の作動を操作するためのパイロット操作部22とを備えている。油圧作動部21は、エンジン11から駆動力を得て駆動する油圧ポンプP1、P2、P3と、油圧ポンプP1、P2、P3から吐圧によって駆動するアクチュエータA1〜A5と、油圧ポンプP1、P2、P3から吐出された油圧を各アクチュエータA1〜A5に分配する分配部MAとを備える。分配部MAは、切換弁の集合体であり、前記パイロット操作部22から供給されるパイロット圧によって、特定の切換弁が切換えられ、所望のアクチュエータに作動圧が供給される構成となっている。前記3つの油圧ポンプは、フロントポンプP1、リアーポンプP2、〜?〜ポンプP3であり、前記アクチュエータは、ブームシリンダA1、アームシリンダA2、バケットシリンダA3、走行用油圧モータA4、旋回用油圧モータA5である。
【００２７】
パイロット操作部22は、パイロット油圧ポンプPp、パイロット分配部Mpとを備えている。パイロット油圧ポンプPpは、エンジン11から駆動力を得て駆動し、分配部MAへ供給するパイロット圧を供給する。パイロット分配部Mpは、パイロット油圧ポンプPpから供給された油圧を、電磁弁の切り替えによって、分配部MAの所望のポートへパイロット圧を供給する。分配部Mpは、操作制御部3から供給される制御信号によって、分配部Mpを構成する切換電磁弁を切り換える。
【００２８】
操作制御部3は、電気的に各部の操作手段としての操作レバーの操作位置を検出し、操作レバーの操作内容をパイロット圧の切換によって、各部のアクチュエータを駆動させる機能を有する。
【００２９】
操作制御部3は、作業機の操縦席に設けられた各種操作レバー(ペダル等)の操作位置を検出するセンサS１〜S6と、センサの検出値に基づいて、パイロット分配部Mpへの制御信号を出力する制御装置31とを備えている。
【００３０】
センサS1は、ブームの操作位置を検出し、センサS2は、アームの操作位置を検出し、センサS3は、バケットの操作位置を検出し、センサS4は、左右の走行クローラの操作位置を検出し、センサS5は、旋回操作における操作位置を検出し、センサS6は、安全レバーの操作位置を検出する。安全レバーは、油圧作動部21の作動をロックするロック手段であり、操作不能状態(ロック)と、操作可能状態（ロック解除）との間で切換操作される。安全レバーがロック状態の場合には、他の操作レバーの操作は無効とされ、操作レバーの操作は、各アクチュエータには、伝達されない。
【００３１】
各アクチュエータへ配管されている作動油圧は、無操作状態においては、低圧であり、アクチュエータを駆動させる場合には、作動油圧が上昇しアクチュエータが駆動させられる。制御装置31は、センサS1〜S5より、いずれかの操作レバーが操作位置である信号を受信すると、エンジン11の回転数を制御して、油圧ポンプP1〜P3の吐出圧を上げる。また、いずれの操作レバーも操作位置にない場合には、アクチュエータを駆動させる状態ではないので、油圧ポンプP1〜P3の吐出圧を低い状態に維持する。
【００３２】
このような油圧ショベル10に搭載されるアイドリングストップ装置1は、ロック手段が操作可能状態（ロック解除）であるか操作不能状態(ロック)であるのかの状態を検出するロックセンサSa1と、操作装置の操作状態を検出する操作状態検出手段としての油圧センサSa2と、エンジン11の始動と停止を制御するエンジン制御装置Ecと、搭載されている機体（油圧ショベル10）の傾斜角度を検出する傾斜センサSa3と、アイドリングを自動的に停止した後、手動により再始動させるための始動スイッチSW1と、を備えている。ロックセンサSa1は、安全レバーの近傍に配置されたタッチセンサ或いは光学センサ等によって構成され、又は、センサS6の出力値をモニターする構成であってもよい。油圧センサSa2は、次の様に構成される。油圧ポンプ、或いは油圧ポンプの吐出側の油圧回路(油圧配管部)には、点検時において、油圧ポンプの吐出圧を検出して、油圧ポンプの状態を検査するために、油圧センサを接続するための接続口が設けられている。この接続口には、油圧を点検する場合以外では使用しないので、通常の作業状態では、油が漏れないように塞がれている。油圧センサSa2は、この接続口に接続され、油圧ポンプの吐出圧を常時検出する。このように、既に設けられている接続口を利用することで、油圧センサを後付けするために、油圧回路の構成を変更する必要がないといった利点が生じ、また油圧の検出も確実に行うことができる。エンジン制御装置Ecには、ロックセンサSa1、油圧センサSa2、傾斜センサSa3から検出内容が供給される。また、始動スイッチSW1からは、始動信号が供給される。
【００３３】
以上のように構成されたエンジン制御装置Ecの作用について説明する。図３は、本発明のアイドリングストップ装置1のエンジン停止動作を示すフローチャートである。 
勾配センサＳ７からの検出値に基づき、車両が勾配のある場所（坂道など）に位置しているか否かを判断する（ステップＳ101）。勾配のある場所に位置する場合には、以下の制御は行わず、システムが作動しないことを示す報知装置が作動する(例えば、ランプ点灯)。坂道に機体が位置している状態では、各動作部分に、通常とは異なる方向に荷重が加わっている可能性があり、自動的にエンジン11を停止するにはそぐわないからである。勾配のある場所に位置していない場合には、次のステップを実行する。このステップＳ101で、勾配検出手段か構成される。
【００３４】
油圧センサSa2の検出値に基づき、油圧が所定値以下であるか否か判断する（ステップS103）。この所定値とは、無操作状態における油圧値より大きく、操作状態における油圧値よりも小さい値である。この所定値より油圧が小さい場合には、無操作状態（いずれの操作手段（操作レバー、ペダル等゜）も作業を行っておらず、走行もしていない状態）であると判断できる。
【００３５】
所定値以上である場合には、油圧装置2が操作状態であることを意味し、エンジン11を停止させることはできないので、次の処理を行わず、ステップS103を繰り返す。所定値以下である場合には、油圧装置2が無操作状態であると判断できるので、タイマをオンし（ステップS105）、無操作状態が継続している時間の計測を開始する。また、計測中に、操作状態が生じるか否かを油圧センサSa2の値をモニターし、所定値より大きくなるか否かを判断する（ステップS107）。所定値以上に達した場合には、操作状態に移行したことを意味するので、タイマのセットはキャンセルし（ステップS109）、ステップS103に戻る。
【００３６】
タイマのオン（ステップS105）から継続して油圧が所定値以下であって、所定時間経過したか否か判断する（ステップS111）。所定時間経過した場合には、エンジン11を停止させ（ステップS113）、フラグをオンする（ステップS115）。経過していない場合には、次の操作が開始さる可能性が高いので、エンジンを停止させず、ステップS107
〜S111を繰り返し実行する。
【００３７】
次に、エンジンを再始動させる場合の動作を、図4に示されているフローチャートに基づいて説明する。フラグがオンであるか判断する（ステップS201）。フラグがオンでない場合は、アイドリングストップ装置によってエンジンを自動停止された状態でなく、他の操作によって停止された(例えば、イグニッションオフ操作)状態であるので、再始動にはそぐわない。このため、エンジンの再始動は行わず、以下の処理は実行されない。
【００３８】
フラグがオンである場合には、安全レバーが操作可能状態から操作不能状態に切り換える操作が実行されたか否か、ロックセンサSa1の検出値に基づいて判断する（ステップS203）。この判断は、安全レバーの切換操作が行われた否かを判断するもので、安全レバーが当初から操作不能状態(ロック位置)にセットさせている場合には、判断の対象にならない(エンジンは始動させない)。この場合には、一旦、安全レバーを解除し、その後、再びロック位置に切り換える動作を行うことにより、ステップS203が、安全レバーの切換操作が行われたものと判断する。
【００３９】
安全レバーの切換操作が行われた場合には、エンジン11を始動させる（ステップS205）。エンジンが始動することで、油圧ポンプの駆動が開始され、各部に油圧が供給されるが、安全レバーをロック位置に切り換えることが始動条件であるので、油圧の供給により油圧作動部のアクチュエータが作動し、作業機が不用意に動き出すといった不都合が抑制される。
【００４０】
なお、エンジンの始動は、始動スイッチSW1のオン信号が供給された場合にも実行される。この場合には、ステップS203に代えて、エンジン始動スイッチの信号が供給されたか判断する処理が行われる。この場合、安全レバーがロック位置であることを条件にエンジンを始動させる構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】油圧ショベル構成を示す模式図である。
【図２】油圧ショベルの構成を示すブロック図である。
【図３】エンジン停止動作を示すフローチャートである。
【図４】エンジン始動動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４２】
１ アイドリングストップ装置
１０  油圧ショベル
１１  エンジン
２   油圧装置
２１  油圧作動部
２２  パイロット操作部
P１〜P３  油圧ポンプ
A１〜A５  アクチュエータ
MA  分配部
３ 操作制御部
Ec エンジン制御装置
Sa１ ロックセンサ
Sa２  油圧センサ
Sa３  傾斜センサ
SW１  始動スイッチ
【図１】
0005518040.tif 000002
【図２】
0005518040.tif 000003
【図３】
0005518040.tif 000004
【図４】
0005518040.tif 000005