(57)【要約】【課題】実作業に影響を及ぼすことなく、適切なタイミングでエンジンを停止させ、燃料費の節減と排気ガスや騒音等の低減を効果的に図り得る荷役作業機械のエンジン制御装置を提供する。【解決手段】エンジン１によって油圧ポンプ２が駆動され、油圧ポンプから吐出される圧油によって荷役作業用作動部４〜６が駆動される。作動部を操作するための操作部７がキャブ内に操作可能に設けられている。エンジン制御装置１０は、操作部の操作の有無を検出する操作状態検出手段１１と、作動部が荷を吊り上げていない状態にあることを検出する荷役状態検出手段１２と、両検出手段からの信号を受け、荷を吊り上げていない状態でかつ操作部の操作がない状態が一定時間経過したときエンジンを停止させる制御手段１３とを備える。【選択図】図１
2007153473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンによって油圧ポンプが駆動され、この油圧ポンプから吐出される圧油によって荷役作業用作動部が駆動されるようになっており、この作動部を操作するための操作部がキャブ内に操作可能に設けられた荷役作業機械において、
上記操作部の操作の有無を検出する操作状態検出手段と、
上記作動部が荷を吊り上げていない状態にあることを検出する荷役状態検出手段と、
上記両検出手段からの信号を受け、荷を吊り上げていない状態でかつ操作部の操作がない状態が一定時間経過したとき上記エンジンを停止させる制御手段とを備えたことを特徴とする荷役作業機械のエンジン制御装置。
【請求項２】
上記荷役状態検出手段は、荷の吊り上げ時のモーメントを規制するために装備されるモーメントリミッターを兼用してなる請求項１記載の荷役作業機械のエンジン制御装置。
【請求項３】
上記油圧ポンプから作動部に連通するパイロットラインに切換弁を介して、エンジン停止時にも加圧可能な加圧手段が接続されており、上記切換弁は、パイロットラインの油圧ポンプ側と作動部側とを連通させる第１位置と、パイロットラインの油圧ポンプ側と作動部側とを遮断しかつ加圧手段を作動部側に連通させる第２位置とに切換可能に設けられており、上記制御手段は、エンジンを停止させる時切換弁を第１位置から第２位置に、エンジン停止後にエンジンを始動させる時第２位置から第１位置にそれぞれ切り換えるように設けられている請求項１又は２記載の荷役作業機械のエンジン制御装置。
【請求項４】
上記加圧手段はアキュムレータからなり、上記切換弁は、第１位置に位置するときパイロットラインとアキュムレータとを連通させるように設けられている請求項３記載の荷役作業機械のエンジン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷役作業に用いるクレーンやリフト等の荷役作業機械のエンジン制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、クレーン等の荷役作業機械においては、エンジンによって油圧ポンプを駆動し、この油圧ポンプから吐出される圧油によって荷役作業用の油圧アクチュエータ、例えば巻上用モータやブーム起伏用モータ又はシリンダ等を駆動する構成になっており、これらの油圧アクチュエータの作動ひいては吊荷の巻上・巻下やブームの起伏等の作動は、キャブ内に設けた操作レバー等の操作部により操作される。
【０００３】
ところで、近年、荷役作業機械を含む作業機械全般のエンジン制御装置として、作業機械の作業状態又は非作業状態を判断し、非作業状態と判断したときエンジンを停止させることにより、燃料費の節減と排気ガスや騒音等の低減を図るようにしたものが種々提案されている。その中の一例として、特許文献１には、特に高所作業車でその作業台に設けた操作レバーの操作の有無を検出手段で検出し、操作レバーの操作がない状態がタイマーの計測で一定時間経過したとき作業機械の非作業状態と判断し、エンジンの自動停止を行うことが開示されている。また、特許文献２には、運転席にオペレータが存在することを検出手段で検出するとともに、油圧アクチュエータの作動を制御する操作部の操作の有無を別の検出手段で検出し、操作部が操作されずかつ運転席にオペレータが存在しないとき作業機械の非作業状態と判断し、エンジンの自動停止を行うことが開示されている。
【特許文献１】特開２００２−８７７９９号公報
【特許文献２】特開２００２−１３４２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のものでは、いずれも荷役作業機械を対象とした場合、その非作業状態を判断する判断要素の点に問題がある。
【０００５】
すなわち、荷役作業機械の場合、荷を吊り上げた状態でも作業の兼ね合いから待機状態になることが多々あるが、特許文献１の如く単に操作レバーの操作がない状態が一定時間経過したときに作業機械の非作業状態と判断してエンジンの自動停止を行った場合、荷を吊り上げた状態でエンジンが自動停止する事態が生じることがある。しかし、荷を吊り上げた状態は次の作業が間近に控えていることから、次の作業にスムーズに移行するためにエンジンは停止させない方が望ましい。また、エンジンの再始動時にはエンジンの始動時間と、油圧ポンプから吐出される圧油の圧力上昇に要する時間とが必要であるため、エンジンの再始動直後はパイロットラインの圧力が上昇せず、操作レバーを操作しても油圧モータ等のアクチュエータの反応がなかったり、急に作動したりして操作性が悪く、操作ミスを招く虞がある。
【０００６】
また、荷役作業機械の場合、オペレータは待機中もキャブ内の運転席に座っていることが多いことから、特許文献２の如くキャブ内でのオペレータの非存在を作業機械の非作業状態の判断要素の一つとすることは、待機中にエンジンが停止されず、その分エンジンの停止時間が短くなり、エンジンの自動停止による燃料費の節減と排気ガスや騒音等の低減を十分に図ることができない。
【０００７】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、荷役作業機械の作業特性を十分に考慮し、その非作業状態の判断を適切に行うことにより、実作業に影響を及ぼすことなく、適切なタイミングでエンジンを停止させ、燃料費の節減と排気ガスや騒音等の低減を効果的に図り得る荷役作業機械のエンジン制御装置を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明は、荷役作業機械として、エンジンによって油圧ポンプが駆動され、この油圧ポンプから吐出される圧油によって荷役作業用作動部が駆動されるようになっており、この作動部を操作するための操作部がキャブ内に操作可能に設けられていることを前提とする。そして、この荷役作業機械のエンジン制御装置として、上記操作部の操作の有無を検出する操作状態検出手段と、上記作動部が荷を吊り上げていない状態にあることを検出する荷役状態検出手段と、上記両検出手段からの信号を受け、荷を吊り上げていない状態でかつ操作部の操作がない状態が一定時間経過したとき上記エンジンを停止させる制御手段とを備える構成にする。
【０００９】
この構成では、荷役作業機械が荷を吊り上げていない状態でかつキャブ内の操作部がオペレータによって一定時間操作されていない非作業状態の場合、荷の吊り上げ状態でないことを荷役状態検出手段が検出するとともに、操作部の非操作状態を操作状態検出手段が検出し、この両検出手段からの信号を受ける制御手段がエンジンを停止させる。これにより、オペレータが作業の合間で荷も吊り上げていない本当の待機時にエンジンを自動停止させることができる。また、荷を吊り上げている場合にエンジンが自動停止することはないので、荷を吊り上げて待機している状態からは次の作業にスムーズに移行することができる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の荷役作業機械のエンジン制御装置において、上記荷役状態検出手段を、荷の吊り上げ時のモーメントを規制するために装備されるモーメントリミッターを兼用してなる構成にする。この構成では、クレーン等の荷役作業機械に通常装備されるモーメントリミッターが荷役状態検出手段として兼用されるため、専用の検出器を装備する場合に比べてコスト面等で実施化を図り易くなる。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２記載の荷役作業機械のエンジン制御装置において、上記油圧ポンプから作動部に連通するパイロットラインに切換弁を介して、エンジン停止時にも加圧可能な加圧手段を接続し、上記切換弁を、パイロットラインの油圧ポンプ側と作動部側とを連通させる第１位置と、パイロットラインの油圧ポンプ側と作動部側とを遮断しかつ加圧手段を作動部側に連通させる第２位置とに切換可能に設けるとともに、上記制御手段を、エンジンを停止させる時切換弁を第１位置から第２位置に、エンジン停止後にエンジンを始動させる時第２位置から第１位置にそれぞれ切り換えるように設ける構成にする。
【００１２】
この構成では、制御手段の制御の下に、エンジンの停止時には切換弁が第１位置から第２位置に切り換えられ、加圧手段により加圧された圧油が切換弁を通してパイロットラインの作動部側に流れ、パイロット圧力が確保される。このため、エンジン停止後にエンジンを再始動させた直後でも操作レバー等の操作部を操作するとこのパイロット圧力でもって作動部の油圧モータ等が迅速に反応することになる。また、エンジンの再始動時には、切換弁が第２位置から第１位置に切り換えられ、パイロットラインの油圧ポンプ側と作動部側とが連通するため、油圧ポンプから吐出された圧油によりパイロットラインの圧力が確保される。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項３記載の荷役作業機械のエンジン制御装置において、上記加圧手段をアキュムレータにより構成し、上記切換弁を、第１位置に位置するときパイロットラインとアキュムレータとを連通させるように設ける構成にする。この構成では、エンジンの始動に伴い切換弁が第１位置に位置するときには、パイロットラインの圧油が切換弁を通してアキュムレータに流れて蓄えられ、エンジンの停止時に切換弁が第２位置に切り換えられるとこのアキュムレータ内の圧油がパイロットラインの作動部側に流入する。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明における荷役作業機械のエンジン制御装置によれば、オペレータが作業の合間で荷も吊り上げていない本当の待機時にエンジンを自動停止させることができ、また、荷を吊り上げている場合にエンジンが自動停止することはないので、荷を吊り上げて待機している状態からは次の作業にスムーズに移行することができる。この結果、荷役の実作業に影響を及ぼすことなく、適切なタイミングでエンジンを停止させることができ、燃料費の節減と排気ガスや騒音等の低減を効果的に図ることができるという効果を奏する。
【００１５】
特に、請求項２に係る発明では、モーメントリミッターを荷役状態検出手段に兼用してなるため、専用の検出器を装備する場合に比べて安価に実施することができるなど、実施化を図る上で有利なものである。
【００１６】
また、請求項３に係る発明では、エンジン停止時にもパイロット圧力が確保されるため、エンジン停止後のエンジン再始動直後でも操作部を操作するとこのパイロット圧力でもって作動部を迅速に反応させることができ、操作性の向上を図ることができる。
【００１７】
さらに、請求項４に係る発明では、エンジン停止時でのパイロット圧力の確保がアキュムレータと切換弁だけで達成されるため、実施化を容易に図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態である実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は本発明の第１の実施形態に係るエンジン制御装置を装備した荷役作業機械の油圧制御系のブロック構成を示し、１は動力源としてのエンジン、２はこのエンジン１によって駆動させる油圧ポンプであって、この油圧ポンプ２から吐出される圧油は、コントロールバルブ３を通して巻上用油圧モータ４、ブーム起伏用油圧モータ５及び旋回用油圧モータ６にそれぞれ供給され、各油圧モータ４〜６を駆動するようになっている。
【００２０】
また、７はキャブ内に操作可能に設けられた操作部としての操作レバーであり、この操作レバー７を操作するとコントロールバルブ３の位置が切り換えられ、各油圧モータ４〜６の作動が遠隔操作されるようになっている。尚、図１では、コントロールバルブ３及び操作レバー７は、それぞれ１つずつ表示されているが、実際は油圧モータ４〜６の個数だけ設けられている。また、油圧モータ４〜６は３個表示されているが、本発明はこの個数に限らないのは勿論であり、この油圧モータ４〜６及びこれらにより駆動される図示していない他の作動部（例えばブームや旋回体等）により、本発明にいう荷役作業用作動部が構成される。
【００２１】
そして、本発明のエンジン制御装置１０は、上記操作レバー７の操作の有無を検出する光電センサなどからなる操作状態検出手段１１と、上記作動部が荷を吊り上げていない状態にあることを検出する荷役状態検出手段としてのモーメントリミッター１２と、この両検出手段１１，１２の信号などを受け、エンジン１の作動を制御する制御手段としてのコントローラ１３とを備えてなる。モーメントリミッター１２は、荷の吊り上げ時のモーメントを規制するために装備されるものであって、吊荷の負荷（重量）を計測するロードセル１４からの信号を受け、吊荷の有無を検出信号としてコントローラ１３に出力する。
【００２２】
上記コントローラ１３の制御は、図２に示すフローチャートに従って行われる。尚、この制御は、コントローラ１３によるエンジン１の通常制御と並行してエンジン１の作動中に行われるものである。
【００２３】
すなわち、スタートした後、ステップＳ１でモーメントリミッター１２の信号に基づいて吊荷があるか否かを判定し、この判定がＹＥＳの吊荷のあるときにはリターンする一方、判定がＮＯの吊荷のないときにはステップＳ２へ移行する。
【００２４】
ステップＳ２では操作状態検出手段１１の信号に基づいて操作レバー７が操作されていないか否かを判定し、この判定がＮＯのときにはリターンする一方、判定がＹＥＳの操作されていないときには、更にステップＳ３で操作のない状態が一定時間継続し、その一定時間が経過するのを待ち、ステップＳ４でエンジン１を停止させる。続いて、ステップＳ５で再度操作状態検出手段１１の信号に基づいて操作レバー７が操作されるのを待った後、ステップＳ６でエンジン１を始動させ、リターンする。
【００２５】
従って、上記第１の実施形態においては、荷役作業機械が吊荷のない状態でかつキャブ内の操作レバー７がオペレータによって一定時間操作されていない非作業状態の場合、吊荷のないことをモーメントリミッター１２が検出するとともに、操作レバー７の非操作状態を操作状態検出手段１１が検出し、この両検出手段１１，１２からの信号を受けるコントローラ１３がエンジン１を停止させる。これにより、オペレータが作業の合間で吊荷もない本当の待機時にエンジンを自動停止させることができる。また、荷を吊り上げている場合にエンジン１が自動停止することはないので、荷を吊り上げて待機している状態からは次の作業にスムーズに移行することができる。この結果、荷役の実作業に影響を及ぼすことなく、適切なタイミングでエンジン１を停止させることができ、燃料費の節減と排気ガスや騒音等の低減を効果的に図ることができる。
【００２６】
その上、上記モーメントリミッター１２は、荷役作業機械に本来荷の吊り上げ時のモーメントを規制するために装備されるものであって、荷役状態検出手段として兼用されているため、専用の検出器を装備する場合に比べて安価に実施することができるなど、実施化を図る上で有利である。
【００２７】
図３は本発明の第２の実施形態に係るエンジン制御装置を装備した荷役作業機械の油圧制御系のブロック構成を示す。上記第１の実施形態では、操作レバー７によりコントロールバルブ３の位置切換を直接的に行うように構成したが、この第２の実施形態の場合、操作レバー７の操作信号を、エンジン１の作動を制御するコントローラ１３に入力し、このコントローラ１３により電磁比例弁２１を介してコントロールバルブ３の位置切換を制御するように構成している。
【００２８】
すなわち、油圧ポンプ２からコントロールバルブ３に連通するパイロットライン２２に上記電磁比例弁２１が介設され、この電磁比例弁２１によりコントロールバルブ３のパイロット圧力を調整することによりコントロールバルブ３の位置切換が行われる。また、上記パイロットライン２２には、油圧ポンプ２と電磁比例弁２１との間に電磁切換弁２３を介して、エンジン停止時にも加圧可能な加圧手段としてのアキュムレータ２４が接続されている。上記電磁切換弁２３は、パイロットライン２２の油圧ポンプ２側と電磁比例弁２３側ないしコントロールバルブ３側とを連通させかつこのパイロットライン２２とアキュムレータ２４とを連通させる第１位置と、パイロットライン２２の油圧ポンプ２側と電磁比例弁２３側とを遮断しかつアキュムレータ２４をパイロットライン２２の電磁比例弁２３側に連通させる第２位置とに切換可能に設けられている。
【００２９】
上記コントローラ１３は、操作レバー７の操作信号に基づいて電磁比例弁２１を制御すること以外に、第１の実施形態の場合と同じく操作状態検出手段１１及びモーメントリミッター１２の信号などを受け、エンジン１の作動を制御するとともに、上記電磁切換弁２３の位置切換を制御するようになっており、この制御は、図４に示すフローチャートに従って行われる。以下、これについて説明する。尚、この制御は、コントローラ１３によるエンジン１の通常制御と並行してエンジン１の作動中に行われるものであり、エンジン１の通常制御中、電磁切換弁２３は第１位置に位置する。図３中、２５は油圧ポンプ２に接続されたタンクであり、電磁切換弁２３が第２位置に切り換えられてパイロットライン２２の油圧ポンプ２側と電磁比例弁２１側とが遮断されたときパイロットライン２２の油圧ポンプ２側の圧油はこのタンク２５に戻される。また、その他の構成は第１の実施形態の場合と同じであり、同一部材には同一符号を付してその説明は省略する。
【００３０】
図４において、スタートした後、ステップＳ１１でモーメントリミッター１２の信号に基づいて吊荷があるか否かを判定し、この判定がＹＥＳの吊荷のあるときにはリターンする一方、判定がＮＯの吊荷のないときにはステップＳ１２へ移行する。
【００３１】
ステップＳ１２では操作状態検出手段１１の信号に基づいて操作レバー７が操作されていないか否かを判定し、この判定がＮＯのときにはリターンする一方、判定がＹＥＳの操作されていないときには、更にステップＳ１３で操作のない状態が一定時間継続し、その一定時間が経過するのを待ち、ステップＳ１４でエンジン１を停止させる。続いて、ステップＳ１５で電磁切換弁２３を第１位置から第２位置に切り換える。
【００３２】
次に、ステップＳ１６で再度操作状態検出手段１１の信号に基づいて操作レバー７が操作されるのを待った後、ステップＳ１７でエンジン１を始動させる。続いて、ステップＳ１８で電磁切換弁２３を第２位置から第１位置に切り換え、リターンする。
【００３３】
従って、上記第２の実施形態においても、第１の実施形態の場合と同じく、荷役作業機械が吊荷のない状態でかつキャブ内の操作レバー７がオペレータによって一定時間操作されていない非作業状態の場合にエンジン１が自動停止するため、荷役の実作業に影響を及ぼすことなく、適切なタイミングでエンジン１を停止させることができ、燃料費の節減と排気ガスや騒音等の低減を効果的に図ることができるなどの効果を奏する。
【００３４】
その上、第２の実施形態の場合、エンジン１を停止させたときには、電磁切換弁２３が第１位置から第２位置に切り換えられ（図４のステップＳ１５）、パイロットライン２２が電磁切換弁２３でその上流の油圧ポンプ２側と下流の電磁比例弁２１側とに遮断されるとともに、パイロットライン２２の電磁比例弁２１側がアキュムレータ２４と連通する。このため、パイロットライン２２の油圧ポンプ２側の圧油は油圧ポンプ２を通してタンク２５に戻されるが、パイロットライン２２の電磁比例弁２１側にはアキュムレータ２４に蓄えられた圧油が電磁切換弁２３を通して流れ、パイロット圧力がエンジン１の停止にも拘わらず確保される。それ故、エンジン１の停止後にエンジン１を再始動させた直後でも操作レバー７を操作するとこのパイロット圧力でもってコントロールバルブ３ひいては荷役作業用油圧モータ４〜６を迅速に反応させることができ、操作性の向上を図ることができる。
【００３５】
さらに、エンジン１が作動中で電磁切換弁２３が第１位置に位置するときにパイロットライン２２の圧油が電磁切換弁２３を通してアキュムレータ２４に流れて蓄えられ、このアキュムレータ２４に蓄えられた圧油が、エンジン１の停止時に電磁切換弁２３が第２位置に切り換えられるとパイロットライン２２の電磁比例弁２１側に流入する構成になっているため、コスト的に安価に実施することができるなど、実施化を図る上で有利なものである。
【００３６】
尚、本発明は上記第１及び第２の実施形態に限定されるものではなく、その他種々の形態を包含するものである。例えば上記各実施形態では、作動部が荷を吊り上げていない状態を検出する荷役状態検出手段として、いずれも荷の吊り上げ時のモーメントを規制するために装備されるモーメントリミッター１２を兼用する構成にしたが、本発明は、このモーメントリミッター１２を装備しない場合等に、例えば荷を吊り上げるフック等に張力測定器を設け、この測定器で測定した負荷の大きさにより吊荷のない状態を検出するように構成してもよい。
【００３７】
また、上記第２の実施形態では、エンジン１の停止時にも加圧可能な加圧手段として、アキュムレータ２４を用いて構成したが、本発明は、このアキュムレータ２４の代わりに、電動ポンプ又は別の小型エンジンにより駆動される油圧ポンプを用いて構成してもよいのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す荷役作業機械の油圧制御系のブロック構成図である。
【図２】コントローラの制御内容を示すフローチャート図である。
【図３】第２の実施形態を示す図１相当図である。
【図４】同じく図２相当図である。
【符号の説明】
【００３９】
１    エンジン
２    油圧ポンプ
３    コントロールバルブ
４    巻上用油圧モータ（作動部）
５    ブーム起伏用油圧モータ作動部）
６    旋回用油圧モータ（作動部）
７    操作レバー（操作部）
１０    エンジン制御装置
１１    操作状態検出手段
１２    モーメントリミッター（荷役状態検出手段）
１３    コントローラ（制御手段）
２２    パイロットライン
２３    電磁切換弁
２４    アキュムレータ
【図１】
2007153473.tif 000003
【図２】
2007153473.tif 000004
【図３】
2007153473.tif 000005
【図４】
2007153473.tif 000006