(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの出力によって作動する作業用アクチュエータが搭載され、計時手段によって所定の非作業時間が計時されたときに前記エンジンの駆動を停止させる作業車両のアイドリングストップ装置において、
前記作業用アクチュエータの状態を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された作業用アクチュエータの状態に応じて、前記エンジンの駆動を停止させるまでの時間を設定する停止時間設定手段と、
前記停止時間設定手段によって設定された時間が前記計時手段によって計時されたことを条件として、前記エンジンの駆動を停止するエンジン駆動停止手段と、を備え、
前記検出手段は、
前記作業用アクチュエータの状態に基づいて作業開始状態および作業終了状態を検出するとともに、
前記停止時間設定手段は、
前記検出手段によって作業開始状態が検出されたときと作業終了状態が検出されたときとで、エンジンの駆動を停止させるまでの時間を異なる時間に設定し、
前記検出手段は、
前記作業用アクチュエータとして設けられたアウトリガ・ジャッキ装置の格納または非格納状態を検出するとともに、
前記停止時間設定手段は、
前記検出手段によって前記アウトリガ・ジャッキ装置の非格納状態が検出されたことを条件として、前記作業開始状態に対応する時間を設定するとともに、前記検出手段によって前記アウトリガ・ジャッキ装置の格納状態が検出されたことを条件として、前記作業終了状態に対応する時間を設定することを特徴とする作業車両のアイドリングストップ装置。
【請求項２】
前記停止時間設定手段は、
前記検出手段によって作業開始状態が検出されたとき、作業終了状態が検出されたときよりも、エンジンの駆動を停止させるまでの時間を長く設定することを特徴とする請求項１記載の作業車両のアイドリングストップ装置。
【請求項３】
前記検出手段は、
前記作業用アクチュエータとして設けられたブームの格納または非格納状態をさらに検出するとともに、
前記停止時間設定手段は、
前記検出手段によって前記アウトリガ・ジャッキ装置および前記ブームの双方の非格納状態が検出されたことを条件として、前記作業終了状態よりも長い時間を設定することを特徴とする請求項１または２に記載の作業車両のアイドリングストップ装置
【請求項４】
作業条件を入力する入力手段と、
前記入力手段から入力された作業条件に応じて、前記エンジンの駆動を停止させるまでの時間を設定する停止時間設定手段と、
前記停止時間設定手段によって設定された時間が前記計時手段によって計時されたことを条件として、前記エンジンの駆動を停止するエンジン駆動停止手段と、を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の作業車両のアイドリングストップ装置。
【請求項５】
前記入力手段には作業者の識別情報が入力可能であって、
前記停止時間設定手段は、
前記入力手段によって入力された識別情報に応じて、エンジンの駆動を停止させるまでの時間を異なる時間に設定することを特徴とする請求項４記載の作業車両のアイドリングストップ装置。
【請求項６】
前記作業用アクチュエータの状態または前記作業用アクチュエータに対する操作を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記識別情報ごとの操作特性を導出する特性導出手段と、を備え、
前記停止時間設定手段は、
前記特性導出手段によって導出された操作特性に基づいて、前記エンジンの駆動を停止させるまでの時間を設定することを特徴とする請求項５記載の作業車両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】
本発明は、エンジンの出力によって作動する作業装置が搭載された作業車両のアイドリングストップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に示すように、アイドリング状態において作業が一定時間継続して行われなかった場合に、エンジンの駆動を停止させる作業車両のアイドリングストップ装置が知られている。このアイドリングストップ装置によれば、アイドリング状態が長時間にわたって不要に継続してしまうのを防ぐことが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−８７７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のアイドリングストップ装置によれば、エンジンの駆動を停止させるまでの時間すなわちアイドリング時間が一様に設定されている。ところが、例えば、クレーン装置が搭載された作業車両においては、作業開始時に吊り具をフックに取り付けたり、ジャッキの敷板を置いたりするなど、作業用アクチュエータを作動するまでに行わなければならない作業がある。そのため、アイドリング時間を短時間に設定してしまうと、頻繁にエンジンを始動しなければならなくなってしまい作業効率が低下してしまう。そこで、こうした作業開始時の煩雑さを解消するために、アイドリング時間を長く設定することが考えられる。ところが、全ての作業用アクチュエータを格納して作業を終了する場合には、エンジンの駆動を即座に停止させても何ら問題とならないのが一般的であるため、上記のようにアイドリング時間が長く設定されていると、今度はアイドリングストップ機能が発動せずに、不必要にエンジンが駆動したままになってしまう。
【０００５】
また、同じ作業であっても、作業者の特性や作業内容によって、アイドリングストップ機能を発動すべき適切なタイミングが異なるという実態がある。
このように、従来のアイドリングストップ装置においては、アイドリング時間が一様に設定されることから、作業効率が低下してしまったり、あるいは適切にエンジンの駆動が停止されずに、不必要にエンジンが駆動したままになってしまったりするという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、アイドリングストップを最適なタイミングで行うことができる作業車両のアイドリングストップ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、エンジンの出力によって作動する作業用アクチュエータが搭載され、計時手段によって所定の非作業時間が計時されたときに前記エンジンの駆動を停止させる作業車両のアイドリングストップ装置において、前記作業用アクチュエータの状態を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された作業用アクチュエータの状態に応じて、前記エンジンの駆動を停止させるまでの時間を設定する停止時間設定手段と、前記停止時間設定手段によって設定された時間が前記計時手段によって計時されたことを条件として、前記エンジンの駆動を停止するエンジン駆動停止手段と、を備え、前記検出手段が、前記作業用アクチュエータの状態に基づいて作業開始状態および作業終了状態を検出するとともに、前記停止時間設定手段が、前記検出手段によって作業開始状態が検出されたときと作業終了状態が検出されたときとで、エンジンの駆動を停止させるまでの時間を異なる時間に設定し、前記検出手段が、前記作業用アクチュエータとして設けられたアウトリガ・ジャッキ装置の格納または非格納状態を検出するとともに、前記停止時間設定手段が、前記検出手段によって前記アウトリガ・ジャッキ装置の非格納状態が検出されたことを条件として、前記作業開始状態に対応する時間を設定するとともに、前記検出手段によって前記アウトリガ・ジャッキ装置の格納状態が検出されたことを条件として、前記作業終了状態に対応する時間を設定することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記停止時間設定手段が、前記検出手段によって作業開始状態が検出されたとき、作業終了状態が検出されたときよりも、エンジンの駆動を停止させるまでの時間を長く設定することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、前記検出手段が、前記作業用アクチュエータとして設けられたブームの格納または非格納状態をさらに検出するとともに、前記停止時間設定手段は、前記検出手段によって前記アウトリガ・ジャッキ装置および前記ブームの双方の非格納状態が検出されたことを条件として、前記作業終了状態よりも長い時間を設定することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、作業条件を入力する入力手段と、前記入力手段から入力された作業条件に応じて、前記エンジンの駆動を停止させるまでの時間を設定する停止時間設定手段と、前記停止時間設定手段によって設定された時間が前記計時手段によって計時されたことを条件として、前記エンジンの駆動を停止するエンジン駆動停止手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、前記入力手段には作業者の識別情報が入力可能であって、前記停止時間設定手段は、前記入力手段によって入力された識別情報に応じて、エンジンの駆動を停止させるまでの時間を異なる時間に設定することを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、前記作業用アクチュエータの状態または前記作業用アクチュエータに対する操作を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記識別情報ごとの操作特性を導出する特性導出手段と、を備え、前記停止時間設定手段は、前記特性導出手段によって導出された操作特性に基づいて、前記エンジンの駆動を停止させるまでの時間を設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、作業状態や作業者ごとの特性に応じて、アイドリング時間を適切に設定することができるので、作業を開始しようとしたときにエンジンが停止してしまったり、あるいはアイドリング状態が不必要に継続してしまったりすることがない。したがって、作業効率を向上するとともに、燃費効率の向上および環境負荷の低減を実現することができる。
また、本発明によれば、作業開始時と作業終了時とでアイドリング時間を最適な時間に設定することができ、作業の開始または終了を適切に判断することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、作業開始時における作業効率の低下を防ぎながら、作業終了時における不必要なエンジンの駆動を防いで燃費効率の向上と環境負荷の低減とを実現することができる。
請求項３に記載の発明によれば、作業中であることを適切に判断することができ、また、作業中に不用意にエンジンの駆動が停止するのを防ぐことができ、作業効率の低下を防ぐことができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、アイドリング時間をさまざまな作業条件ごとに適切に設定することができるので、作業を開始しようとしたときにエンジンが停止してしまったり、あるいはアイドリング状態が不必要に継続してしまったりすることがない。したがって、作業効率を向上するとともに、燃費効率の向上および環境負荷の低減を実現することができる。
請求項５に記載の発明によれば、作業者の特性に応じてアイドリング時間を適切に設定することができる。
請求項６に記載の発明によれば、所定の作業を行う際の作業者の特性に応じてアイドリング時間が設定されるので、一層適切な時間設定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態の制御系の構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態の作業開始時および作業中のアイドリングストップ制御を示す図である。
【図３】第１実施形態の作業終了時のアイドリングストップ制御を示す図である。
【図４】第２実施形態の条件設定入力処理を示す図である。
【図５】第２実施形態の作業開始時および作業中のアイドリングストップ制御を示す図である。
【図６】第２実施形態のエンジン停止信号入力処理を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１〜図３を用いて、本発明のアイドリングストップ装置をクレーン車に適用した場合の第１実施形態について説明する。
図１に示すように、この第１実施形態のクレーン車は、車両の走行および作業を行うための動力源であるエンジンＥを備えている。このエンジンＥには、ＰＴＯを介して油圧ポンプＰが接続可能となっており、作業を行う際にエンジンＥの出力によって油圧ポンプＰから作動油が吐出されるようになっている。
【００１７】
この油圧ポンプＰにはメイン通路１が接続されるとともに、このメイン通路１には、直列的に複数のコントロールバルブＣＶａ〜ＣＶｎが接続されている。これら各コントロールバルブＣＶａ〜ＣＶｎは、中立位置においてメイン通路１をタンクＴに連通させるとともに、中立位置から切り換え位置に切り換えることによって、各作業用アクチュエータに作動油を供給したり、あるいは各作業用アクチュエータからの戻り油をタンクＴに還流させたりする。
ここでは、コントロールバルブＣＶａ〜ＣＶｎは、それぞれ、アウトリガを作動するアウトリガ用シリンダ２、ジャッキを作動するジャッキ用シリンダ３、ブームを起伏させるブーム起伏用シリンダ４、ブームを伸縮するブーム伸縮用シリンダ５、旋回台を旋回させる旋回用モータ６およびロープの繰り入れ・繰り出しを行うウインチ用モータ７への作動油の給排を制御することとしている。
【００１８】
そして、上記の各作業用アクチュエータのうち、アウトリガ用シリンダ２、ジャッキ用シリンダ３、ブーム起伏用シリンダ４およびブーム伸縮用シリンダ５には、それぞれストロークセンサ２ａ〜５ａが設けられ、旋回用モータ６およびウインチ用モータ７には回転センサ６ａ，７ａがそれぞれ設けられている。また、各コントロールバルブＣＶａ〜ＣＶｎにも、これらコントロールバルブＣＶａ〜ＣＶｎの操作状態を検出するストロークセンサ２ｂ〜７ｂが設けられている。
これら各センサ２ａ〜７ａ，２ｂ〜７ｂは、各作業用アクチュエータの状態を検出する本発明の検出手段に相当するものであり、各センサ２ａ〜７ａ，２ｂ〜７ｂからの検出信号がコントローラＣに入力するようになっている。ただし、各作業用アクチュエータの状態を検出することができれば、センサ２ａ〜７ａのみを設けたり、センサ２ｂ〜７ｂのみを設けたりするようにしても構わない。
このコントローラＣは、ＣＰＵによって構成される演算部１０、ＲＡＭによって構成される記憶部１１、および設定された時間を計時するタイマ１２（本発明の計時手段に相当する）を備えており、上記の各センサ２ａ〜７ａ，２ｂ〜７ｂから入力する検出信号に基づいて、エンジンＥの駆動を停止するものである。
なお、コントローラＣには、各コントロールバルブＣＶａ〜ＣＶｎを切り換える操作を受け付けるリモートコントローラＲと、作業の開始時に作業者の識別情報であるユーザーＩＤや作業内容などを入力する条件入力手段１３が接続されている。
【００１９】
次に、上記のコントローラＣによってなされるアイドリングストップ制御について図２および図３を用いて説明する。
図２に示す処理は、ストロークセンサ２ａ，３ａ（２ｂ，３ｂ）から出力される検出信号のうち、アウトリガおよびジャッキの双方が非格納状態すなわち張り出し状態となったことを示す検出信号が入力されたときに開始される。
【００２０】
この処理においては、アウトリガおよびジャッキの双方が非格納状態となった場合に作業開始状態であると判断する。そして、作業開始状態となってから５分間、センサ４ａ〜７ａ（４ｂ〜７ｂ）のいずれからも検出信号が入力しなかった場合、すなわち、５分間にわたって、ブーム起伏用シリンダ４、ブーム伸縮用シリンダ５、旋回用モータ６およびウインチ用モータ７のいずれも作動しなかった場合に、エンジンＥの駆動を停止するように制御する。この場合、コントローラＣは、まず、タイマカウンタに５分に対応するカウント値をセットし（ステップＳ１）、その後、カウント値が０になるまでステップＳ２→ステップＳ５→ステップＳ６の処理を繰り返し、カウント値が０になったところでエンジンＥの駆動を停止することとなる（ステップＳ７）。
【００２１】
一方、作業開始状態となってから５分以内に、ブーム起伏用シリンダ４、ブーム伸縮用シリンダ５、旋回用モータ６およびウインチ用モータ７のいずれかが作動した場合には、コントローラＣは、当該作動が停止するまで待機する（ステップＳ３）とともに、作動が停止したところで、タイマカウンタに３分に対応するカウント値をセットする（ステップＳ４）。そして、以後、３分間にわたって、ブーム起伏用シリンダ４、ブーム伸縮用シリンダ５、旋回用モータ６およびウインチ用モータ７のいずれも作動しなかった場合に、エンジンＥの駆動を停止するように制御する。
この処理によれば、作業開始状態になったときには、アイドリング時間が５分に設定され、ひとたび作業が開始されたときには、作業中と判断されてアイドリング時間が３分に設定されることとなる。
【００２２】
これは、作業開始時には、吊り具をフックに取り付けるなど作業用アクチュエータを作動しない準備作業が行われるものと想定し、エンジンＥの駆動や停止が繰り返される煩雑さが生じないように、エンジンＥのアイドリング時間をある程度長く設定したものである。
一方で、ひとたび作業が開始されて通常通りの作業が行われていれば、作業用アクチュエータが継続的に非作動となる可能性は低いと想定し、作業開始時よりも短い時間でエンジンＥの駆動が停止するようにしている。
ただし、こうした時間は作業内容や作業車両の種類に応じて適宜設定すればよく、この実施形態に限られるものではない。したがって、例えば、高所作業車のように、作業開始時よりも作業中の方が、長時間にわたって作業用アクチュエータが非作動となりうる場合には、作業中のアイドリング時間を作業開始時のアイドリング時間よりも長くすればよい。
【００２３】
図３に示す処理は、ストロークセンサ２ａ，３ａ（２ｂ，３ｂ）から出力される検出信号のうち、アウトリガおよびジャッキの双方が格納状態となったことを示す検出信号が入力されたときに開始される。
この処理においては、アウトリガおよびジャッキの双方が格納状態となった場合に作業終了状態であると判断する。そして、作業終了状態となってから１分が経過したところで、エンジンＥの駆動を停止するように制御する。この場合、コントローラＣは、まず、タイマカウンタに１分に対応するカウント値をセットし（ステップＳ１１）、その後、カウント値が０になるまでカウント値の減算処理を行い（ステップＳ１２→ステップＳ１３）、カウント値が０になったところでエンジンＥの駆動を停止することとなる（ステップＳ１４）。
なお、図２および図３において、ステップＳ１、ステップＳ４およびステップＳ１１の処理を実行するコントローラＣが本発明の停止時間設定手段に相当し、ステップＳ７およびステップＳ１４の処理を実行するコントローラＣが本発明のエンジン駆動停止手段に相当する。
【００２４】
この処理によれば、作業終了状態になった後、１分でエンジンＥの駆動が停止することとなり、作業開始状態や作業中と判断した場合よりも、アイドリング時間が短く設定されている。これは、アウトリガやジャッキが格納された状態では、インターロックによって作業を行うことができなくなるため、エンジンＥの駆動を即座に停止しても作業効率が低下することがないと考えられるためである。これにより、エンジンＥが不必要に駆動したままになることがなく、不必要な燃料消費と環境負荷を低減することが可能となっている。
なお、作業終了後に即座に車両の走行が行われる可能性もあり、上記の処理によって車両の走行中にエンジンＥの駆動が停止してしまうと危険が生じる。したがって、例えば、ＰＴＯが接続されたままになっている場合に限って上記の処理を行うなど、走行に支障をきたさない処理を施すことが望ましい。
【００２５】
次に、図４〜図６を用いて、本発明の第２実施形態について説明する。なお、上記第１実施形態と同様の構成については詳細な説明を省略する。
この第２実施形態のクレーン車は、作業者が作業開始前に条件入力手段１３からユーザーＩＤおよび作業内容を入力することにより、入力された内容に応じてアイドリング時間が設定されるものである。
図４は、作業開始前に作業者が条件入力手段１３に対して各種の入力を行う処理を示している。コントローラＣは、例えば、表示画面などに固有のユーザーＩＤと作業条件を入力するように要求するとともに、この要求にしたがって入力された内容を記憶部１１に記憶する処理を行う。ステップＳ２２において入力される作業条件は、例えば、作業が行われる場所や作業範囲などの規制条件、さらには吊り荷の種類や最大荷重、作業時の天候などさまざまである。
【００２６】
そして、第１実施形態と同様に、アウトリガおよびジャッキの双方が非格納状態となって、コントローラＣが作業開始状態であると判断すると、図５に示すように、ステップＳ３１〜ステップＳ４０の処理が実行される。ここでは、まず、上記ステップＳ２１およびステップＳ２２において記憶部１２に記憶された情報を読み出すとともに（ステップＳ３１）、当該情報に基づいて第１の時間がタイマカウンタにセットされることとなる（ステップＳ３２）。
ここでセットされる第１の時間というのは、作業者の特性や作業条件に基づいて設定されるものであり、例えば、同一の作業内容であっても、ユーザーＩＤが「００００」の場合には第１の時間として５分がセットされ、ユーザーＩＤが「０００１」の場合には第１の時間として３分がセットされる。詳しくは後述するが、この第２実施形態においては、例えば、作業状態となってから作業用アクチュエータが作動するまでの時間をユーザーＩＤごとに記憶するなど、作業の進捗態様に関するデータを蓄積してアイドリング時間に反映している。
【００２７】
そして、作業開始状態となってから第１の時間が経過するまでに、ブーム起伏用シリンダ４、ブーム伸縮用シリンダ５、旋回用モータ６およびウインチ用モータ７のいずれかが作動した場合には、コントローラＣは、アクチュエータ作動時のカウント値を記憶部１２に記憶する。つまり、このステップＳ３４の処理により、作業開始状態となってから実際に作業が開始されるまでの時間が、ユーザーＩＤごとに、あるいは作業条件ごとに記憶されることとなる。
また、作業用アクチュエータの作動が停止すると、コントローラＣは、再び入力された条件を読み出すとともに、当該読み出した条件に基づいて、タイマカウンタに第２の時間に対応するカウント値をセットする（ステップＳ３７）。
この処理によれば、作業開始時や作業中などに設定されるアイドリング時間が、作業者や作業内容ごとに最適に設定される。つまり、作業用アクチュエータの状態のみならず、作業者や他の要因の特性までもアイドリング時間に反映されるので、作業効率が低下することなく、エンジンＥが不必要に駆動したままになる時間を可能な限り短縮することができる。
【００２８】
なお、コントローラＣは、図６に示すように、作業者や作業内容の特性を作業が行われるたびに更新して記憶している。ここでは、エンジンＥの停止が検出された場合に、当該処理が開始されることとしている。
具体的には、エンジンＥが停止すると、上記ステップＳ３４で記憶された作業用アクチュエータが作動するまでの時間、つまり、作業開始状態となってから実際に作業が開始されるまでの時間や、作業中に作業用アクチュエータが停止している時間と、ステップＳ２１およびステップＳ２２で入力された条件とから、最適なアイドリング時間が演算される（ステップＳ４１）。
そして、ステップＳ４１における演算結果が記憶部１２に更新して記憶されることにより、以後、ふたたび当該車両で作業を行う際に、アイドリング時間の設定に反映されることとなる。
なお、ステップＳ４１の処理を実行するコントローラＣが本発明の特性導出手段に相当するが、ここで行われる演算の内容はどのようなものであってもよく、例えば、単に平均値を演算するようにしてもよい。
【００２９】
上記のように、この第２実施形態においても、上記第１実施形態と同様の作用効果を実現することができる。しかも、作業用アクチュエータの状態に加えて、さまざまな特性をも反映されるので、一層、最適なアイドリング時間を設定することができる。
なお、この第２実施形態においては、作業が行われるたびにアイドリング時間の設定時間を更新することとしたが、こうした機能は必須の要件ではない。例えば、ユーザーＩＤや作業条件に対応するアイドリング時間を、作業開始状態、作業終了状態および作業中といった状態ごとに予め記憶しておき、この記憶されているアイドリング時間が常に設定されるようにしても構わない。
【００３０】
また、上記第２実施形態においては、作業用アクチュエータの状態の変位に基づいて、作業者や作業内容ごとの操作特性を導出するようにしているが、例えば、リモートコントローラＲの操作に基づいて作業者や作業内容ごとの特性を導出するようにしてもよい。具体的には、図５に示すステップＳ３３において、作業用アクチュエータを作動する所定の操作信号がリモートコントローラＲから入力した場合に、各操作が行われる間隔などを記憶すればよい。
【００３１】
また、上記実施形態においては、本発明をクレーン車に適用した場合について説明したが、本発明はクレーン車に限らず、例えば、高所作業車や車両運搬車など、エンジンの出力によって作動する作業機械が搭載される車両に広く適用可能である。
また、上記実施形態においては、アウトリガおよびジャッキの状態に基づいて、作業開始状態または作業終了状態を判断することとしたが、両状態の判断はこれに限らず、例えばブームや旋回台など他の作業用アクチュエータの状態に基づいて判断してもよい。したがって、エンジンＥを始動したときに各作業用アクチュエータの状態を確認するとともに、確認した結果に応じて異なるアイドリング時間を設定することも可能である。
【符号の説明】
【００３２】
２  アウトリガ用シリンダ
３  ジャッキ用シリンダ
４  ブーム起伏用シリンダ
５  ブーム伸縮用シリンダ
６  旋回用モータ
７  ウインチ用モータ
２ａ〜５ａ  ストロークセンサ
６ａ，７ａ  回転センサ
１０  演算部
１１  記憶部
１２  タイマ
１３  条件入力手段
Ｃ  コントローラ
Ｅ  エンジン
Ｒ  リモートコントローラ
【図１】
0005731152.tif 000002
【図２】
0005731152.tif 000003
【図３】
0005731152.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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