(57)【要約】  【課題】エンジン回転数が所定の回転数より低いときに、エンジン負荷率からエンストの発生を予測して、エンストの可能性がある場合は自動的にエンジン回転数を上昇させるように制御する。  【解決手段】燃料噴射ポンプの噴射量および噴射時期を調整するエンジン制御部１１と、エンジン制御部１１を制御する本体制御用のコントローラ２０を備えた建設機械のエンジン回転数制御装置において、エンジン回転数が所定の回転数より低いときに、コントローラ２０はエンジン制御部１１からエンジン負荷率の信号を受信し、エンジン負荷率の変化に基づきエンジン回転数を上昇させるどうかを判定するエンジン負荷率判定手段２１を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料噴射ポンプの噴射量および噴射時期を調整するエンジン制御部と、該エンジン制御部を制御する本体制御用のコントローラを備えた建設機械のエンジン回転数制御装置において、
エンジン回転数が所定の回転数より低いときに、前記コントローラはエンジン制御部からエンジン負荷率の信号を受信し、該エンジン負荷率の変化に基づきエンジン回転数を上昇させるどうかを判定するようにしたことを特徴とする建設機械のエンジン回転数制御装置。
【請求項２】
上記コントローラにはエンジン負荷率判定手段が設けられ、上記エンジン制御部からＣＡＮ通信にて送られるエンジン負荷率の信号が、予め決められた所定の変化を生じ、エンジン回転数を上昇させる必要があると判定したときに、前記コントローラからエンジン制御部へＣＡＮ通信にてエンジン回転数上昇の信号を送信するように制御することを特徴とする請求項１記載の建設機械のエンジン回転数制御装置。
【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回転数制御装置に関するものであり、特に、エンジン回転数が低い場合のエンストを防止した建設機械のエンジン回転数制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、此種建設機械では、電子制御式の燃料噴射ポンプの噴射量および噴射時期を調整するエンジン制御部を備え、本体制御用のコントローラから前記エンジン制御部へ指令信号を送って、エンジン回転数を制御する構成が知られている。そして、省エネを図るために、機械の非動作時には、スロットルボリュームの操作、あるいはワンタッチアイドルスイッチの操作などにより、エンジン回転数を最小回転速度まで低下させる構成になっていることが多い。
【０００３】
例えば、低回転速度指令手段と、非操作状態検出手段と、位置検出センサと、作業中断状態検出手段と、切換出力手段とを備え、ステアリング操作や作業機運転操作が中断されていることを検出したときは、前記低回転速度指令手段からの回転指令に切り換わり、ローアイドル回転速度よりも低いエンジン許容最低回転数となるように自動制御する装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、作業機の非動作時にエンジン回転数を自動的に低下させるオートアイドル機能を備えた建設機械において、コントローラは、エンジンがハンチングやエンストを生じない安定領域内の所定回転数を記憶しておき、作業機が非動作中でエンジンが所定回転数よりも低速運転しているときに、作業機の動作開始によってエンジンに負荷がかかった場合に、コントローラから出力される回転数信号によってエンジン調速器を制御する作動部がエンジン回転数を所定回転数以上に上昇させるように自動制御する装置も知られている（特許文献２）。
【特許文献１】特許２５６７２２０号公報
【特許文献２】特許３５８０９４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１記載の発明は、機体の走行操作や作業機の運転操作が中断されたときに、エンジンの回転数をローアイドル回転速度よりもさらに低回転速度に切り換えることにより燃費を良くし、また、エンジン騒音を低下させるものであるが、作業中断状態から作業状態に切り換わったときは作業中断状態検出回路を構成するタイマから作業状態を示す信号を出力し、エンジン回転数を目標回転速度にするもので、複数のセンサの全てが非操作のときを作業中断状態、複数のセンサのうち一つでも操作されたときを作業状態としているので、エンジン負荷率に関係なく、どの作業操作を行っても常にエンジン回転数が上昇し、エンストのおそれがない作業でもエンジン回転数を上昇させるため、燃費が悪化するとともに騒音も増大するという不具合があった。
【０００６】
また、特許文献２の発明の詳細な説明及び図３には、エンジンの回転数指示器による指示値がハンチングやエンストを生じない所定の回転数Ｎより小さく、かつ、操作レバーがＯＮ、すなわち動作状態にあるときは、エンジン回転数を所定の回転数Ｎにし、指示値が所定の回転数Ｎより小さく、かつ、操作レバーがＯＦＦ、すなわち非動作状態にあるときは、エンジン回転数を所定の回転数Ｎより小さくし、一方、指示値が所定の回転数Ｎ以上のときは、操作レバーのＯＮ，ＯＦＦ、すなわち動作状態、非動作状態に拘わらずエンジン回転数を指示値、すなわち、所定の回転数Ｎ以上にする技術が開示されており、このうち特許文献２の請求項１記載の発明は、回転数指示器で入力された指示値が所定の回転数Ｎよりも小さく、かつ、操作レバーがＯＮ、すなわち動作状態にある場合にエンジン回転数を所定の回転数Ｎ以上に上昇させるものであり、操作レバーのＯＮ、すなわち動作状態か否かを検出し、エンジン負荷率を検出するものでないため、特許文献１と同様の不具合がある。また、特許文献２の請求項２及び３は請求項１を変形させたものであり、この請求項２及び３記載の発明も特許文献１と同様の不具合がある。
【０００７】
そこで、エンジン回転数が所定の回転数より低いときに、エンジン負荷率からエンストの発生を予測して、エンストの可能性がある場合は自動的にエンジン回転数を上昇させるように制御するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、燃料噴射ポンプの噴射量および噴射時期を調整するエンジン制御部と、該エンジン制御部を制御する本体制御用のコントローラを備えた建設機械のエンジン回転数制御装置において、エンジン回転数が所定の回転数より低いときに、前記コントローラはエンジン制御部からエンジン負荷率の信号を受信し、該エンジン負荷率の変化に基づきエンジン回転数を上昇させるどうかを判定するようにしたことを特徴とする建設機械のエンジン回転数制御装置を提供する。
【０００９】
この構成によれば、エンジン回転数が所定の回転数より低いときに、ラック変位量をセンサで検出してエンジン負荷率を算出し、このエンジン負荷率を前記コントローラへ送信する。コントローラは受信したエンジン負荷率の変化に基づいてエンジン回転数を上昇させるかどうかを判定し、回転上昇が必要ないと判定したときはエンジン回転数を低く抑え、一方、エンストを防止するために回転上昇が必要と判定したときは、エンジン回転数を上昇させるように制御する。
【００１０】
請求項２記載の発明は、上記コントローラにはエンジン負荷率判定手段が設けられ、上記エンジン制御部からＣＡＮ通信にて送られるエンジン負荷率の信号が、予め決められた所定の変化を生じ、エンジン回転数を上昇させる必要があると判定したときに、前記コントローラからエンジン制御部へＣＡＮ通信にてエンジン回転数上昇の信号を送信するように制御することを特徴とする請求項１記載の建設機械のエンジン回転数制御装置を提供する。
【００１１】
この構成によれば、コントローラは、エンジン制御部からＣＡＮ通信にて送られてくるエンジン負荷率の信号を監視し、該エンジン負荷率が予め決められた所定の変化を生じ、エンジン回転数を上昇させる必要があると判定したときは、前記エンジン制御部へＣＡＮ通信にてエンジン回転数を上昇させる信号を送信する。これにより、エンジンの回転数が上昇してエンストの発生を防止する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、エンジン制御部から送られたエンジン負荷率に基づき、コントローラがエンストの発生を予測して、エンジン回転数の上昇を判定するので、作業開始動作があったとしても、最小回転数におけるトルクが十分であればエンジン回転数を上昇させない。したがって、無駄な高回転による燃費の悪化を防止できる。一方、作業動作がない場合でも、エンジン負荷率が上昇したときは、エンジン回転数を上昇させるため、不慮のエンスト発生を防止できる。
【００１３】
かくして、エンジン回転数が所定の回転数より低いときに、必要に応じてエンジン回転数を上昇させてエンストを防止できるとともに、不要な場合はエンジン回転数を低く抑えて、燃費の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る建設機械のエンジン回転数制御装置について、好適な実施例をあげて説明する。エンジン回転数が所定の回転数より低いときに、エンジン負荷率からエンストの発生を予測して、エンストの可能性がある場合は自動的にエンジン回転数を上昇させるように制御するという目的を達成するために、本発明は燃料噴射ポンプの噴射量および噴射時期を調整するエンジン制御部と、該エンジン制御部を制御する本体制御用のコントローラを備えた建設機械のエンジン回転数制御装置において、エンジン回転数が所定の回転数より低いときに、コントローラはエンジン制御部からエンジン負荷率の信号を受信し、該エンジン負荷率の変化に基づきエンジン回転数を上昇させるどうかを判定することにより実現した。
【実施例１】
【００１５】
図１は建設機械の一例として油圧ショベルにおけるエンジン回転数制御回路を示し、エンジン１０と、燃料噴射ポンプの噴射量および噴射時期を調整するとともにエンジン回転数を検出するエンジン制御部１１と、エンジン１０により駆動されて作動油タンク１２内の作動油を汲み上げて吐出する油圧ポンプ１３と、該油圧ポンプ１３から吐出される作動油の方向および流量制御を行う方向制御弁１４と、該方向制御弁１４を介して作動油が給排されて作業機を駆動するアクチュエータ１５とを備えている。
【００１６】
符号１６は作業機の運転操作検出センサであり、ブームやアームまたは走行などの各種操作レバーの動きを検出し、あるいは前記いずれかの方向制御弁１４が切り換わってアクチュエータ１５へ供給される作動油圧を検出して、これらのストロークや圧力の変化によって機体の走行操作や作業機の運転操作の有無を検出するものである。また、符号１７は油圧ポンプ１３の吐出圧やセンタバイパスのネガコン圧などを検出する圧力検出センサである。これら各検出センサ１６，１７の検出信号は本体制御用のコントローラ２０へ送信され、該コントローラ２０にはスロットルボリューム１８が接続されている。
【００１７】
コントローラ２０は本体操作の各種制御を行うものであり、エンジン１０に係わる制御では、前記運転操作検出センサ１６をはじめとする各種検出信号や、前記スロットルボリューム１８などによる設定信号により、エンジン回転数を決定してエンジン制御部１１へＣＡＮ通信にて指令信号を送信する一方、前記エンジン制御部で検出されたエンジンの実際の回転数を受信し、記憶されている所定のエンジン回転数と比較し、判定を行う。
【００１８】
エンジン制御部１１は、ＣＡＮ通信にてコントローラ２０からエンジン回転数の指令信号を受信したときに、該指令信号に基づくエンジン回転数となるように、燃料噴射ポンプの噴射量および噴射時期を調整する。また、ラック変位量をセンサで検出してエンジン負荷率を算出し、このエンジン負荷率をＣＡＮ通信にて前記コントローラ２０へ送信する。
【００１９】
さらに、前記コントローラ２０にはエンジン負荷率判定手段２１が設けられ、受信したエンジン負荷率の変化に基づいて、エンジン回転数を上昇させるかどうかを判定し、この判定に基づいてコントローラ２０からエンジン制御部１１へ指令信号を送信する。また、該コントローラ２０は、必要に応じてポンプレギュレータ２２へ制御信号を送り、油圧ポンプ１３の傾転角を調整してポンプ吐出量を変更する。
【００２０】
図２はエンジン回転数制御のフローチャートであり、先ずエンジン１０を始動し（ステップ１）、スロットルボリューム１８によりエンジン回転数を設定する（ステップ２）。そして前記エンジン制御部１１で検出されたエンジン回転数がエンストを生じない所定の回転数より低いか否かをコントローラ２０で判定する（ステップ３）。
【００２１】
コントローラ２０で判定されたエンジン回転数が所定の回転数より低い場合にエンジン制御部１１で算出されたエンジン負荷率がＣＡＮ通信でコントローラ２０へ送信されると、コントローラ２０に設けられたエンジン負荷率判定手段２１は、該エンジン負荷率が一定の値を超えたか、あるいは一定の傾き以上の変化で急上昇したかなど、予め決められた所定の変化を生じたかどうかを判定する（ステップ４）。
【００２２】
受信したエンジン負荷率が所定の変化を生じたと判定した場合は、更に、エンジン回転数を上昇させる必要があるかどうかを判定し（ステップ５）、エンジン回転数を上昇させる必要があると判断されたときは、コントローラ２０からＣＡＮ通信にてエンジン回転数を上昇させる指令信号をエンジン制御部１１へ送信し、エンジン制御部１１はコントローラ２０からの指令信号にしたがって燃料噴射ポンプの噴射量および噴射時期を調整し、エンジン回転数をエンストが発生するおそれのない回転数まで上昇させ（ステップ６及びステップ７）、次のステップに進む。
【００２３】
一方、ステップ３において、エンジン回転数が所定の回転数以上であると判定された場合や、ステップ４で受信したエンジン負荷率が所定の変化を生じないと判定された場合、更には、ステップ５でエンジン回転数アップの必要性がないと判定された場合は、スロットルボリューム１８により設定されたエンジン回転数運転が行われ（ステップ８）、次のステップに進む。
【００２４】
このように、エンジン負荷率の変化から必要に応じてエンジン回転数を上昇させることによりエンストを防止するとともに、不要な場合はエンジン回転数を低く抑えて、燃費の向上を図ることができる。
【００２５】
なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係るエンジン回転数制御装置の回路図。
【図２】本発明に係るエンジン回転数制御のフローチャート。
【符号の説明】
【００２７】
１０  エンジン
１１  エンジン制御部
１２  作動油タンク
１３  油圧ポンプ
１４  方向制御弁
１５  アクチュエータ
１６  運転操作検出センサ
１７  圧力検出センサ
１８  スロットルボリューム
２０  コントローラ
２１  エンジン負荷率判定手段
２２  ポンプレギュレータ
【図１】
2008223695.tif 000003
【図２】
2008223695.tif 000004