(57)【要約】【課題】  油圧ショベル１に、操作具操作が所定の設定時間以上操作されなかった場合に自動的にエンジン停止をする自動エンジン停止機構を設けるにあたり、エンジン温度、作動油温度が予め設定される温度以下に下降するまでは、自動のエンジン停止を制限するようにする。【解決手段】  無操作検知時のエンジンの自動停止を、エンジンルーム６内にエンジンルーム内温度測定センサ１８を設け、該ルーム内測定温度と外気温度との差が予め設定される設定温度最下になるまで制限するようにする。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンを駆動源として駆動する油圧ポンプを備え、該油圧ポンプから供給される作動油を受ける油圧アクチュエータの作動を、操作手段の操作に基づいて行うように構成してなる建設機械において、前記操作手段の操作が予め設定される設定時間のあいだ無かった場合に、エンジンを自動停止するよう制御する制御部を設けるにあたり、前記制御部には、エンジンの自動停止の実行を、エンジン温度が予め設定される設定温度以下であることの判断をしてから行うよう制限する制限手段が設けられていることを特徴とする建設機械におけるエンジンの制御装置。
【請求項２】
請求項１において、制限手段は、エンジン温度が予め設定される第一の設定温度以下であることの判断に加えて、さらに作動油温度が予め設定される第二の設定温度以下であることの判断があった場合にエンジンの自動停止を実行するように設定されていることを特徴とする建設機械におけるエンジンの制御装置。
【請求項３】
請求項２において、エンジン温度および作動油温度が予め設定される第一、第二の設定温度以下であることの判断は、エンジンルーム内の温度と外気温度との差が予め設定される温度以下であるか否かで判断されるものであることを特徴とする建設機械におけるエンジンの制御装置。
【請求項４】
請求項２において、エンジン温度および作動油温度が予め設定される第一、第二の設定温度以下であることの判断は、エンジンルーム内の温度が予め設定される温度以下であるか否かで判断されるものであることを特徴とする建設機械におけるエンジンの制御装置。
【請求項５】
請求項１または２において、エンジン温度が予め設定される第一の設定温度以下であることの判断はエンジンの冷却水温度が予め設定される温度以下であるか否かで判断されるものであることを特徴とする建設機械におけるエンジンの制御装置。
【請求項６】
請求項２において、作動油タンクが予め設定される第二の設定温度以下であることの判断は、作動油タンク内の作動油温度が予め設定される温度以下であるか否かで判断されることを特徴とする建設機械におけるエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械におけるエンジンの制御装置の技術分野に属するものである。
【背景技術】
【０００２】
今日、自然環境を守り、地球温暖化の防止する一環として、油圧ショベル等の建設機械においても燃料消費の低減化が提唱され、その中の一つとして作業をしていないときエンジン駆動を自動的に停止するようにすることが試みられている。そしてこのような試みとして、オペレータが作業を中断して運転操縦室を出るべく油圧ロックスイッチ（ロックレバースイッチ、ゲートロックスイッチ等としても表現される、以下同じ）をＯＮ状態、つまり油圧ロックの状態してから所定のタイマ時間が経過した場合、エンジンを自動的に停止制御するようにしたもの（例えば特許文献１、２、３）がある。
【特許文献１】特開２０００−９６６２７号公報
【特許文献２】特開２００１−４１０６９号公報
【特許文献３】特開２００３−３０７１４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで建設機械は、高負荷作業を行った場合や高温度雰囲気下で作業を行ったような場合、冷却水や作動油の温度が高くなっていることがあり、このような場合には、エンジン回転数を待機回転数（例えばアイドリング回転数）に下げ、これら冷却水や作動油の温度を低くしてからエンジン停止をする必要がある。しかるに前記従来のものは、何れもこのことを無視し、冷却水や作動油の温度が高い状態であっても油圧ロックスイッチをＯＮにしてから所定のタイマ時間経過に基づいてエンジン停止してしまうため、故障を誘発しやすく、建設機械の寿命を短くしてしまうという問題があり、ここに本発明が解決しようとする課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、エンジンを駆動源として駆動する油圧ポンプを備え、該油圧ポンプから供給される作動油を受ける油圧アクチュエータの作動を、操作手段の操作に基づいて行うように構成してなる建設機械において、前記操作手段の操作が予め設定される設定時間のあいだ無かった場合に、エンジンを自動停止するよう制御する制御部を設けるにあたり、前記制御部には、エンジンの自動停止の実行を、エンジン温度が予め設定される設定温度以下であることの判断をしてから行うよう制限する制限手段が設けられていることを特徴とする建設機械におけるエンジンの制御装置である。
請求項２の発明は、請求項１において、制限手段は、エンジン温度が予め設定される第一の設定温度以下であることの判断に加えて、さらに作動油温度が予め設定される第二の設定温度以下であることの判断があった場合にエンジンの自動停止を実行するように設定されていることを特徴とする建設機械におけるエンジンの制御装置である。
請求項３の発明は、請求項２において、エンジン温度および作動油温度が予め設定される第一、第二の設定温度以下であることの判断は、エンジンルーム内の温度と外気温度との差が予め設定される温度以下であるか否かで判断されるものであることを特徴とする建設機械におけるエンジンの制御装置である。
請求項４の発明は、請求項２において、エンジン温度および作動油温度が予め設定される第一、第二の設定温度以下であることの判断は、エンジンルーム内の温度が予め設定される温度以下であるか否かで判断されるものであることを特徴とする建設機械におけるエンジンの制御装置である。
請求項５の発明は、請求項１または２において、エンジン温度が予め設定される第一の設定温度以下であることの判断はエンジンの冷却水温度が予め設定される温度以下であるか否かで判断されるものであることを特徴とする建設機械におけるエンジンの制御装置である。
請求項６の発明は、請求項２において、作動油タンクが予め設定される第二の設定温度以下であることの判断は、作動油タンク内の作動油温度が予め設定される温度以下であるか否かで判断されることを特徴とする建設機械におけるエンジンの制御装置である。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１の発明とすることで、操作手段の操作が予め設定される設定時間のあいだ操作手段による操作が無かった場合のエンジンの自動停止を、エンジン温度が予め設定される設定温度以下になるまで制限されることになって、エンジン関係の部材の保護が図れることになる。
請求項２の発明とすることで、操作手段の操作が予め設定される設定時間のあいだ操作手段による操作が無かった場合のエンジンの自動停止を、エンジン温度だけでなく、作動油温度についても予め設定される温度以下になるまで制限されることになって、エンジン関係だけでなく、油圧関係の部材についても有効な保護が図れることになる。
請求項３または４の発明とすることで、エンジンルームに供給される冷却風は、冷却水を冷やすラジエータと作動油を冷やすオイルクーラーを経たものであるから、一つの温度検知で両者の温度が測定できることになって、温度センサの兼用化が図れることになる。
請求項５の発明とすることで、冷却水温度を測定することでエンジン温度の測定ができることになる。
請求項６の発明とすることで、作動油タンクの温度を測定することで作動油温度の測定ができることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
次ぎに、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。図中、１は建設機械の一例である油圧ショベルであって、該油圧ショベル１は、クローラ式の下部走行体２、該下部走行体２に旋回自在に設けられる上部旋回体３、該上部旋回体３に作業アタッチメントとして設けられるバケット４、キャブ方式の運転操縦室５、該運転操縦室５の後方に配され、エンジン６ａを内装したエンジンルーム６、運転操縦室５の側方に配される燃料タンク７、作動油タンク８等の各種部材装置を用いて構成されていることは何れも従来通りである。
【０００７】
前記運転操縦室５には、スタータスイッチ９、油圧ロックレバー１０、バケット用シリンダ１１ａ等の各種油圧アクチュエータ１１を作動させるため設けられる操作レバーや操作ペダル、操作スイッチ等の操作具１２、エンジン自動停止をするか否かの選択をする自動停止選択スイッチ１３が配設されている。前記油圧ロックレバー１０は、オペレータが運転操縦室５に乗り降りするときには邪魔にならないよう起立させ、運転操縦室５に座して作業するときには乗り降りの邪魔になるよう倒伏させるもので、該油圧ロックレバー１０の起倒を検知する油圧ロックスイッチ１４が設けられている。そして該油圧ロックスイッチ１４がＯＮ、つまり油圧ロックレバー１０が起立しているときには油圧ロック状態となって操作具１２の操作をしても制御バルブ１５の切換えは行われないことになって油圧アクチュエータ１１の作動は禁止され、油圧ロックレバー１０が倒伏していて油圧ロックスイッチ１４がＯＦＦになっているときのみ、操作具１２の操作をした場合に制御バルブ１５に制御指令が出力されて油圧アクチュエータ１１の作動が実行されるようになっている。
【０００８】
次に、本発明が実施された前記エンジン６ａの第一の実施の形態の自動停止制御について、図３に示すブロック回路図、図４に示すフローチャート図を用いて説明するが、このものは、エンジンルーム６の温度に基づいてエンジンの自動停止制御をするように設定されているが、該エンジンルーム６には、エンジン６ａの冷却水を冷却するラジエータ６ｂおよび作動油を冷却するオイルクーラ６ｃを通過した冷却風が入り込むため、該エンジンルーム６内に入った冷却風の温度を測定することで、冷却水及び作動油の温度を、後述するようにエンジンルーム温度測定センサ１８を用いて同時に測定することができることを有効に利用している。
図面において１６はマイクロコンピュータ等の電子、電気機器を用いて構成される制御部であって、油圧ショベルの各種制御を実行するものであるが、ここではエンジン６ａの自動停止制御に関連のあるものに限定して説明する。前記制御部１６には、スタータスイッチ９、自動停止選択スイッチ１３、油圧ロックスイッチ１４、前記操作具１２を操作したことを検知する操作具操作検知センサ１７の他に、エンジンルーム６内の温度を測定するエンジンルーム温度測定センサ１８、外気温度を測定する外気温度測定センサ１９（該センサ１９は、専用のものを用いてもよいが、キャブ方式のものでは空気調整機器（空調装置）が備えられているものがあり、この場合には、該空調装置に設けられる外気温測定センサを利用することができる）が接続され、これらスイッチ、センサからの信号が入力するようになっている。そして制御部１６は、これら入力した信号に基づいて必要な演算をし、エンジン６ａに対して駆動制御指令を出力すると共に、さらに機体に搭載した各種電装品（例えば空気調整器や音響機器）に電源供給をするための電装品用電源スイッチ２０、メイン電源のＯＮ−ＯＦＦをする主電源スイッチ２１、スピーカ等の報知手段２２に対して制御指令を出力するようになっている。
【０００９】
前記スタータスイッチ９がＯＮ操作され、必要な情報を読み込む初期設定が実行されると共に、エンジン６ａが始動してエンジンの駆動制御がスタートすると、制御部１６は、操作具操作検知センサ１７から操作検知信号が入力したか否かの判断をし、入力したとしてＹＥＳの判断がなされた場合、エンジン６ａに対し予め設定された作業時回転数（例えばアクセルダイヤル設定回転数やフルスロットル駆動時の回転数）となるよう駆動制御指令を出力し、操作検知信号の入力があるか否かの判断状態にリターンする。このときエンジン６は、前記作業時回転数になるよう駆動制御が実行される。これに対し、操作信号の入力が無く、無操作状態であるとしてＮＯの判断がなされた場合、この無操作状態が、予め設定される第一タイマ時間Ｔ１を経過するまで継続したか否かの判断がなされ、第一タイマ時間Ｔ１を経過していないとしてＮＯの判断がなされた場合には、エンジン６ａに対して前記作業時回転数となるよう駆動制御指令が出力される。これに対し、第一タイマ時間Ｔ１を経過したとしてＹＥＳの判断がなされた場合、さらに自動停止選択スイッチ１３がＯＮか否かの判断がなされ、自動停止選択スイッチ１３がＯＦＦである（自動停止制御を選択していない）としてＮＯの判断がなされると、エンジン６ａに対し予め設定された待機時回転数（例えばローアイドリング時の回転数）となるよう駆動制御指令を出力する。これによりエンジン６ａは、前記作業時回転数の駆動から待機時回転数の駆動に切換わって該駆動が実行される。
【００１０】
一方、前記自動停止選択スイッチ１３がＯＮである、つまり自動停止が選択されているとしてＹＥＳの判断がなされると、さらに油圧ロックスイッチ１４がＯＮであるか否かの判断がなされ、該油圧ロックスイッチ１４がＯＦＦである、つまり油圧ロックレバー１０がオペレータの乗降の邪魔をしている状態であるとしてＮＯの判断がなされると前記待機時駆動制御指令が出力される。これに対し、油圧ロックスイッチ１４がＯＦＦである、つまり油圧ロックレバー１０がオペレータの乗降の邪魔をしていないとしてＹＥＳの判断がなされると、該自動停止選択スイッチ１３がＯＮで、油圧ロックスイッチ１４がＯＮである状態が、予め設定される第二タイマ時間Ｔ２のあいだ継続しているか否かの判断がなされる。そして、自動停止選択スイッチ１３、および油圧ロックスイッチ１４がＯＮである状態が第二タイマ時間Ｔ２を未だ経過していないとしてＮＯの判断がなされると、前記待機時駆動制御指令の出力を継続する状態で第二タイマ時間Ｔ２の経過を待つ。
【００１１】
これに対し、第二タイマ時間Ｔ２を経過したとしてＹＥＳの判断がなされると、エンジンルーム温度測定センサ１８、外気温度測定センサ１９の各センサ値Ｘ１、Ｘ２を読込み、エンジンルームの測定温度Ｘ１の外気測定温度Ｘ２との測定温度差（Ｘ１−Ｘ２）があらかじめ設定される設定温度差Ｘ以下である（Ｘ１−Ｘ２≦Ｘ）か否かの判断がなされ、以下でない、つまり測定温度差が設定温度差よりも高い（Ｘ１−Ｘ２＞Ｘ）としてＮＯの判断がなされると、前記待機時駆動制御指令の出力が継続される。一方、測定温度差が設定温度差Ｘ以下であるとしてＹＥＳの判断がなされると、制御部１６はスピーカやディスプレイ等で例示される報知手段２２に対して「エンジンを停止します」等のエンジン停止警告指令の出力を、予め設定される第三タイマ時間Ｔ３のあいだ出力し続け、第三タイマ時間Ｔ３を経過すると、エンジン６ａに対して停止指令を出力するとともに、電装品用電源スイッチ２０に対してＯＦＦ指令を出力し、さらに予め設定された第四タイマ時間Ｔ４を経過後、主電源スイッチ２１に対してＯＦＦ指令を出力するようになっている。
【００１２】
叙述のごとく構成された本発明の第一の実施の形態において、自動停止選択スイッチ１３がＯＮ操作されていてエンジン６ａの自動停止が選択されている場合において、オペレータが運転操縦室５から離れるべく油圧ロック状態になった状態でのエンジン６ａの自動停止は、油圧ロック状態になってから第二タイマ時間Ｔ２経過しても、エンジンルーム６内の温度が高い場合、つまり、本実施の形態では、測定されたエンジンルーム内の温度Ｘ１から外気温度Ｘ２を差し引いた測定温度差が予め設定される設定温度差Ｘよりも高い場合にはエンジン停止することは無く、エンジン６ａは待機時回転数で駆動し続けることになり、そして前記測定温度差が設定温度差Ｘよりも低くなって、エンジン停止をしても問題が生じない状態になることを条件に自動的なエンジン停止が実行される。
【００１３】
このように本発明が実施された第一の実施の形態のものにおいて、エンジンの自動停止は、エンジンルーム６内の温度が、エンジン停止をしても問題のない温度に低下するのを待って実行される、つまりエンジンルーム６内の温度が高い状態では、操作具１２の無操作状態が所定時間継続した場合であってもエンジン６ａの自動停止が制限されることになるため、従来のようにエンジンルーム６内の温度が高い状態でエンジン６ａが自動停止するようなことが無く、この結果、エンジン６ａ関係の部品や、油圧関係の部品の故障を誘引したり機体寿命が短くなったりすることを回避できることになる。
【００１４】
しかもこのものでは、エンジンルーム６には、エンジン冷却水を冷却するためのラジエータ６ｂと作動油を冷却するためのオイルクーラ６ｃとを通過した冷却風が入ることを利用し、該冷却風の温度測定をすることで両者の温度測定ができることになって、各専用の温度測定をするもののように温度測定センサが二組必要になることがなく、一組でよいことになって、部品点数の低減が図れることになる。勿論、本発明は、後述するように各専用の温度測定センサを用いても実施することができる。
【００１５】
また、前記実施の形態では、測定温度と外気温との差異が予め設定される設定温度以下であるか否かを判断基準にしているので、高温地方で作業する場合のように温度低下が遅い場合において有効である。
【００１６】
尚、本発明は、前記第一の実施の形態のように、エンジンルーム内の温度Ｘ１から外気温度Ｘ２を差し引いた測定温度差が予め設定される設定温度差Ｘよりも低くいことを条件に、エンジン６ａの自動停止するようにしたものに限定されないことは勿論であって、エンジンルーム内の測定温度が予め設定される設定温度よりも低くなることを待ってエンジンを自動停止するように構成することもできる。さらには、エンジンを冷却するための冷却水の温度が設定温度以下になることを待って、あるいは作動油の温度が予め設定される設定温度以下になることを待ってエンジンを自動停止するように構成することもできる。
【００１７】
さらには、図５、６に示す第二の実施の形態のように、冷却水の温度、作動油の温度が何れも各設定される設定温度よりも低くなったときエンジンの自動停止をするようにしても実施することができ、これについて説明する。この第二の実施の形態において、前記第一の実施の形態と同じものについては同じ引出し符号を付すこととして、その詳細な説明については省略し、異なる点について主に説明する。図５に示されるブロック回路図において、制御部１６には、エンジンルーム内温度測定センサ１８、外気温度測定センサ１９に替えて、冷却水温度検知センサ２３、作動油温度検知センサ２４からの検知信号が入力するようになっている。
【００１８】
そしてこのものは、前記自動停止選択スイッチ１３のＯＮ状態、油圧ロックスイッチ１４のＯＮ状態が第二タイマ時間Ｔ２のあいだ継続したと判断された場合に、冷却水温度測定センサ２３、作動油温度測定センサ２４の測定温度Ｙ１、Ｚ１が読み込まれ、該読み込んだ冷却水測定温度Ｙ１が予め設定される冷却水設定温度Ｙ以下（Ｙ１≦Ｙ）であり、かつ作動油測定温度Ｚ１が予め設定される作動油設定温度Ｚ以下（Ｚ１≦Ｚ）であると判断された場合になるのを待ってエンジン６ａの自動停止が実行される、つまりこの状態になるまでエンジン６ａの自動停止の制限があるようになっており、このようにすることで、エンジン温度だけでなく、作動油温度が低下した状態でのエンジン６の自動停止が実行され、エンジン６ａだけでなく、搭載する各種の油圧機器の故障を誘引したり機体寿命が短くなったりすることを回避できることになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】油圧ショベルの全体側面図である。
【図２】油圧ショベルの平面図である。
【図３】第一の実施の形態の制御システムを示すブロック回路図である。
【図４】同制御システムのフローチャート図である。
【図５】第二の実施の形態の制御システムを示すブロック回路図である。
【図６】同制御システムのフローチャート図である。
【符号の説明】
【００２０】
１    油圧ショベル
６    エンジンルーム
６ａ  エンジン
１３    自動停止選択スイッチ
１４    油圧ロックスイッチ
１６    制御部
１７    操作具操作検知センサ
１８    エンジンルーム温度測定センサ
１９    外気温度測定センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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