(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から操作されてエンジン回転数を指令するアクセル操作手段と、このアクセル操作手段の操作量を電気信号であるアクセル操作信号に変換する操作量変換手段と、この操作量変換手段からのアクセル操作信号に基づいてエンジン回転数を設定する電子ガバナとを備えた建設機械において、上記アクセル操作信号を調整して操作量／エンジン回転数の特性を設定するアクセル調整手段が設けられ、このアクセル調整手段は、設定された操作量／エンジン回転数の特性に基づいて電子ガバナにエンジン回転数指令信号を出力するコントローラと、このコントローラに外部から調整信号を加えて操作量／エンジン回転数の特性を設定する設定スイッチとを具備し、上記コントローラは、上記設定スイッチが操作されたときのアクセル操作手段の操作量をエンジン最高回転数のときの操作量として、操作量／エンジン回転数の特性を設定するように構成されたことを特徴とする建設機械のエンジン制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の建設機械のエンジン制御装置において、走行時と作業時とでエンジンの最高回転数を異なる値に切換える切換スイッチが設けられ、コントローラは、上記切換スイッチの両位置において、設定スイッチが操作されたときのアクセル操作手段の操作量をエンジン最高回転数のときの操作量として、切換スイッチの両位置での操作量／エンジン回転数の特性を設定するように構成されたことを特徴とする建設機械のエンジン制御装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の建設機械のエンジン制御装置において、アクセル調整手段による操作量／エンジン回転数の特性の調整を許可する調整許可手段が設けられたことを特徴とする建設機械のエンジン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はクレーンやショベル等の建設機械のエンジン回転数を制御するエンジン制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、建設機械においては、アクセルペダルやアクセルレバー等のアクセル操作手段の操作量を、リンクやケーブルを用いた伝達機構を介してエンジンの機械式ガバナ（ガバナレバー）に伝え、あるいは上記操作量を電気信号に変換して電子ガバナのコントローラに伝えることにより、アクセル操作手段の操作量に応じてエンジン回転数を変化させる構成をとっている。
【０００３】
一方、建設機械においては、上記アクセル操作手段の操作量とエンジン回転数の関係を調整したい場合がある。
【０００４】
たとえばホイールクレーンにおいては、基本的には、アクセル操作手段のフル操作でエンジン回転数が最高となるように操作量／エンジン回転数の特性が設定されるが、オペレータの好みや作業内容によってこの特性を変えたい（操作レンジを広狭調整したい）場合がある。
【０００５】
このような操作量／エンジン回転数の特性を変更する技術として、特開平９−１９５３２０号に記載されているように、ガバナレバーの作動範囲（＝アクセル操作手段の操作範囲）を規制するストッパボルトの位置を手回し調整し、あるいはレバー作動手段（たとえばソレノイド）によりガバナレバーを操作することにより、エンジン最高回転数を高低二段階に切換える技術が公知である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ストッパボルトの位置を手回し調整する技術では、調整操作がきわめて面倒となる。
【０００７】
また、レバー作動手段を用いる技術では、エンジン最高回転数の二段階切換えしか行えず、調整パターンがごく限定されてしまうため、操作レンジをオペレータの好みや作業内容等に応じて任意に変更したい等の種々の要望に十分応えられない。
【０００８】
そこで本発明は、操作量／エンジン回転数の特性を簡単に、しかも種々の要請に応じて自在に調整できるとともに、エンジン回転数が最高となるアクセル操作手段の操作量を任意に調整することができる建設機械のエンジン制御装置を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、外部から操作されてエンジン回転数を指令するアクセル操作手段と、このアクセル操作手段の操作量を電気信号であるアクセル操作信号に変換する操作量変換手段と、この操作量変換手段からのアクセル操作信号に基づいてエンジン回転数を設定する電子ガバナとを備えた建設機械において、上記アクセル操作信号を調整して操作量／エンジン回転数の特性を設定するアクセル調整手段が設けられ、このアクセル調整手段は、設定された操作量／エンジン回転数の特性に基づいて電子ガバナにエンジン回転数指令信号を出力するコントローラと、このコントローラに外部から調整信号を加えて操作量／エンジン回転数の特性を設定する設定スイッチとを具備し、上記コントローラは、上記設定スイッチが操作されたときのアクセル操作手段の操作量をエンジン最高回転数のときの操作量として、操作量／エンジン回転数の特性を設定するように構成されたものである。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、走行時と作業時とでエンジンの最高回転数を異なる値に切換える切換スイッチが設けられ、コントローラは、上記切換スイッチの両位置において、設定スイッチが操作されたときのアクセル操作手段の操作量をエンジン最高回転数のときの操作量として、切換スイッチの両位置での操作量／エンジン回転数の特性を設定するように構成されたものである。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１または２の構成において、アクセル調整手段による操作量／エンジン回転数の特性の調整を許可する調整許可手段が設けられたものである。
【００１２】
上記構成によると、アクセル操作手段の操作によって発生するアクセル操作信号をアクセル調整手段で調整して電子ガバナに入力することにより、操作量／エンジン回転数の特性を設定するため、すなわち、電気信号の処理によって特性を調整するため、公知技術のような機械的な操作によって特性を調整する場合と比較して、ボルトの手回し調整といった面倒な機械的操作が不要で調整が簡単となる。
【００１３】
しかも、レバー作動手段によってガバナレバーを操作する公知技術と異なり、電気信号の処理による調整であるため、調整が自在で、操作レンジの調整を含めて特性変更の種々の要望に応えることができる。
【００１４】
この場合、アクセル調整手段を、設定された操作量／エンジン回転数の特性に基づいて電子ガバナに回転数指令信号を出力するコントローラと、このコントローラに外部から調整信号を加えて特性を設定する設定スイッチとによって構成したから、得ようとする特性をこの設定スイッチの操作のみによって簡単に設定できるとともに、コントローラを用いることで制御の精度を上げることができる。
【００１５】
また、オペレータがアクセル操作手段を操作しながら設定スイッチを操作するだけで、このスイッチ操作されたときの操作量でエンジン最高回転数が設定され、操作レンジが決まるため、操作レンジをオペレータの好みや作業内容等に応じて簡単かつ多様に調整することができる。
【００１６】
たとえば、分解能（微操作性）を良くしたい場合や、エンジン回転数最高時の操作手段の操作位置が深い（操作量が大きい）方が良い場合は、操作レンジを所望の範囲に広げ、逆に、操作量の変化に対するエンジン回転数の変化を大きくしたい場合やエンジン回転数最高時の操作手段の操作位置が浅い（操作量が小さい）方が良い場合には、操作レンジを所望の範囲に狭めることができる。
【００１７】
しかも、オペレータがみずからアクセル操作手段を操作して操作レンジを設定するため、オペレータの感覚にフィットした（たとえば最も多用される操作位置で疲れ難いように）レンジ設定が可能となり、最適の操作性を得ることができる。
【００１８】
ところで、ホイールクレーンにおいては、クレーン作業時には走行時よりもエンジン最高回転数を低くしたい要請があるため、切換スイッチとしてのＰＴＯ（Ｐｏｗｅｒ  Ｔａｋｅ  Ｏｆｆ）スイッチが設けられ、このＰＴＯスイッチのオン操作時にエンジン最高回転数を低下させる構成がとられている。
【００１９】
請求項２の構成によると、このように切換スイッチによって走行時とクレーン作業時とでエンジン最高回転数を切換えるホイールクレーンにおいて、切換スイッチオフ時とオン時の双方で上記操作レンジの調整が可能となるため、走行時及びクレーン作業時の双方で操作性を向上させることができる。
【００２０】
請求項３の構成によると、アクセル調整手段が誤って操作されても、調整許可手段による許可がない限り調整不能となるため、オペレータの意に反した調整が実行されるおそれがない。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図によって説明する。
【００２２】
第１実施形態（図１〜図３参照）
図１に制御装置全体のブロック構成を示す。
【００２３】
この装置においては、アクセル操作手段としてのアクセルペダル１の操作量が、操作量変換手段としてのアクセルセンサ２によりアクセル操作信号（電気信号）に変換されてアクセル調整手段としてのアクセル調整部３に入力される。
【００２４】
このアクセル調整部３は、コントローラ４と、外部入力手段としての設定スイッチ５から成り、コントローラ４に予め記憶された操作量／エンジン回転数の特性が、設定スイッチ５の操作によりアレンジされて電子ガバナ６に入力される。
【００２５】
すなわち、コントローラ４には、図２の実線で示すように基準特性として操作量０からフル操作Ｓｍまでの間でエンジン回転数が操作量に応じて変化する特性イが記憶されている。
【００２６】
そして、運転に先立ってオペレータがアクセルペダル１を操作し、その操作中の任意の位置で設定スイッチ５がオン操作されたときのペダル操作量でエンジン回転数が最高（最高回転数）Ｍａｘとなるように操作量／エンジン回転数の特性が設定される。
【００２７】
図例ではＳ１またはＳ２の操作量で設定スイッチ５がオン操作された場合を示し、実線で示す基準特性イと比較して、Ｓ１で操作されたときには操作レンジが狭い特性ロが設定され、Ｓ２で操作されると操作レンジがさらに狭い特性ハが設定される。
【００２８】
こうして、コントローラ４内で操作量／エンジン回転数の特性イまたはロが設定され、アクセルセンサ２からのアクセル操作信号と、この設定された特性イまたはロとに基づいて電子ガバナ６にエンジン回転数の指令信号が出力される。
【００２９】
具体的にいうと、たとえば基準特性イにおけるエンジン最高回転時のアクセル操作信号値が４Ｖであって、特性ロにおけるエンジン最高回転時のアクセル操作信号値が３Ｖの場合、調整後は、コントローラ４から電子ガバナ６にアクセル操作信号値の４／３倍で換算したエンジン回転数指令信号が出力される。
【００３０】
なお、図２の例では操作量Ｓの変化に対してエンジン回転数が直線状に変化する特性イ，ロ，ハを示しているが、図３に示すように操作量の変化に対してエンジン回転数が曲線状に変化する特性イ′，ロ′，ハ′、またはある重み付け（関数あるいはマップに基づく）をした特性が得られるようにしてもよい。
【００３１】
電子ガバナ６は、電子ガバナ制御部７と、同制御部７からの作動指令信号を受けてエンジン回転数を設定する電子ガバナアクチュエータ８とから成り、この電子ガバナ６の作用によってエンジン回転数がアクセル調整部３で設定された特性イまたはロ通りに制御される。
【００３２】
このように、電気信号の処理のみによって操作量／エンジン回転数の特性（操作レンジ）を調整できるため、公知技術のようなボルトの手回しやガバナレバーの操作、あるいは操作手段側の機械的調整という面倒な機械的操作が不要となり、かつ、オペレータがアクセルペダル１を操作しながら設定スイッチ５を操作するだけで特性を設定できるため、公知技術と比較して調整操作が遙かに簡単で、しかも調整の精度を格段に上げることができる。
【００３３】
また、操作レンジの広狭の設定を、オペレータの好みや作業内容に応じて多様に行うことができる。
【００３４】
たとえば、分解能を重視する微操作時には操作レンジを広げ、少ない操作量で早くエンジン回転数を変化させたい場合は操作レンジを狭くすることができる。
【００３５】
さらに、オペレータがみずからアクセルペダル１を操作して操作レンジを決めるため、たとえば予め「大」「中」「小」として決められた操作レンジのなかから選択する場合よりも、オペレータの感覚にフィットした（微操作を含めて操作し易い、あるいはオペレータの体型や癖等の個人差に応じて最も多用される操作位置で疲れ難い姿勢を維持できるように）最適の操作レンジを選択することができる。このため、操作性が向上するとともにオペレータの疲労を軽減することができる。
【００３６】
ところで、設定スイッチ５が誤って操作され、オペレータの意に反した特性設定が行われる可能性がある。
【００３７】
そこで、調整許可手段９が設けられ、この調整許可手段９によって調整が許可された状態でのみ調整を受け付けるように構成されている。
【００３８】
調整許可手段９としては、たとえばオン・オフスイッチを用い、同スイッチオン操作によって調整を許可するように構成することができる。
【００３９】
第２実施形態（図４，５参照）
ラフテレーンクレーン等のホイールクレーンにおいては、図５の特性Ａ，Ｂのように、エンジン最高回転数を、クレーン作業時で低く（たとえば１９００ｒｐｍ）、走行時で高く（たとえば３０００ｒｐｍ）なるように切換える構成がとられている。
【００４０】
これは、クレーン作業時の操作では、吊荷の振れを抑えるためにエンジン回転数を一定に保持したり、その状態からアクチュエータの出力の微調整を行うためにアクセルの微調整を行うことが多く、シビアなアクセル操作が要求されるためである。
【００４１】
この切換えは、ＰＴＯ（Ｐｏｗｒ  Ｔａｋｅ  Ｏｆｆ）スイッチを操作することによって行われ、同スイッチが、走行時にはオフ、クレーン作業時にはオン操作される。
【００４２】
第２実施形態においては、このようなホイールクレーンを適用対象として、ＰＴＯスイッチ１０をオン操作した状態（クレーン作業時）とオフ操作した状態（走行時）の双方で上記調整ができるように構成されている。
【００４３】
この調整の結果、たとえば図５に示すように、ＰＴＯスイッチオン時の基準特性Ａが特性Ａ１に、同スイッチオフ時の基準特性Ｂが特性Ｂ１にそれぞれ調整される。Ｍａｘ１はＰＴＯスイッチオフ時のエンジン最高回転数、Ｍａｘ２は同オン時のエンジン最高回転数をそれぞれ示す。
【００４４】
こうすれば、クレーン作業時と走行時の双方についてオペレータの好み等に応じた操作量／エンジン回転数の特性を得ることができる。
【００４５】
なお、第２実施形態においても調整許可手段９が設けられている。この場合、ＰＴＯスイッチ１０のオン時（クレーン作業時）にのみ調整を許可するように構成してもよい。
【００４６】
ところで、第１、第２両実施形態では、アクセル調整部３のコントローラ４を、元々電子ガバナ式エンジンに装備された電子ガバナ６の電子ガバナ制御部７とは別に設けたが、これらを一つのコントローラとして構成してもよい。
【００４７】
【発明の効果】
上記のように本発明によると、アクセル操作手段の操作によって発生するアクセル操作信号をアクセル調整手段で調整して電子ガバナに入力することにより、操作量／エンジン回転数の特性を調整する構成としたから、電気信号の処理のみによって特性を調整することができる。
【００４８】
このため、公知技術のような機械的な操作によって特性を調整する場合と比較して、ボルトの手回し調整といった面倒な機械的操作が不要で調整作業が簡単となる。
【００４９】
しかも、レバー作動手段によってガバナレバーを操作する公知技術と異なり、電気信号の処理による調整であるため、調整が自在で、操作レンジの調整を含めて特性変更の種々の要望に応えることができる。
【００５０】
この場合、アクセル調整手段を、設定された操作量／エンジン回転数の特性に基づいて電子ガバナに回転数指令信号を出力するコントローラと、このコントローラに外部から調整信号を加えて特性を設定する設定スイッチとによって構成したから、得ようとする特性をこの設定スイッチの操作のみによって簡単に設定できるとともに、コントローラを用いることで制御の精度を上げることができる。
【００５１】
また、オペレータがアクセル操作手段を操作しながら設定スイッチを操作するだけで、このスイッチ操作されたときの操作量でエンジン最高回転数が設定され、操作レンジが決まるため、たとえば分解能（微操作性）を良くしたい場合は、操作レンジを所望の範囲に広げ、操作量の変化に対するエンジン回転数の変化を大きくしたい作業時には、操作レンジを作業に適合した範囲に狭めるといった操作レンジの設定を、オペレータの好みや作業内容等に応じて簡単かつ多様に行うことができる。
【００５２】
しかも、オペレータがみずからアクセル操作手段を操作して操作レンジを設定するため、オペレータの感覚にフィットした（微操作を含めて操作し易く、オペレータの個人差に応じて最も多用される操作位置で疲れ難い姿勢を維持できるような）レンジ設定が可能となる。これにより、操作性が向上するとともにオペレータの疲労を軽減することができる。
【００５３】
請求項２の発明によると、切換スイッチによって走行時とクレーン作業時とでエンジン最高回転数を切換えるホイールクレーンにおいて、同スイッチオフ時（走行時）とオン時（クレーン作業時）の双方で上記操作レンジの調整が可能となる。
【００５４】
請求項３の発明によると、アクセル調整手段が誤って操作されても、調整許可手段による許可がない限り調整不能となるため、オペレータの意に反した調整が実行されるおそれがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態を示すブロック構成図である。
【図２】  同実施形態による操作量／エンジン回転数の基準特性と調整後の特性を示す図である。
【図３】  図２と異なる特性を示す図である。
【図４】  本発明の第２実施形態を示すブロック構成図である。
【図５】  同実施形態によるＰＴＯスイッチのオン時及びオフ時の操作量／エンジン回転数の基準特性と調整後の特性を示す図である。
【符号の説明】
１  アクセルペダル（アクセル操作手段）
２  アクセルセンサ（操作量変換手段）
３  アクセル調整部（アクセル調整手段）
４  アクセル調整部のコントローラ
５  同設定スイッチ
６  電子ガバナ
７  電子ガバナの電子ガバナ制御部
８  同アクチュエータ
９  ＰＴＯスイッチ（切換スイッチ）
１０  調整許可手段
【図１】
0003994793.tif 000002
【図２】
0003994793.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003994793.tif 000005
【図５】
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