(57)【要約】      （修正有）【課題】エアクリーナーなどの詰まりにより、吸気システムの点検要求する警告信号が運転者に無視された場合、作業が正常に行えないようにする。【解決手段】エアクリーナー２０とエンジン燃焼室１０との間の管路に設けられ、管路内の外部空気圧力を検出し、検出圧力に対応する圧力信号を出力する圧力センサー３０と、圧力センサーから入力される圧力信号を予め設定された基準圧力値と比較し、既設定された基準圧力値を超過した場合、運転者に前記エアクリーナーを点検するように警告信号を伝達し、この警告信号が伝達された後、運転者が警告信号を無視して作業を継続すると、エンジン回転数を低くし、油圧ポンプ６０の吐出流量を減量させる電子制御装置４０とを含める。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削機に装着されたエンジン及び油圧ポンプ、
エンジン燃焼室に吸入される外部空気中に包含された異物をエレメントにより濾過し、該濾過された外部空気をエンジン燃焼室に供給するエアクリーナーと、
前記エアクリーナーとエンジン燃焼室との管路に設けられ、管路内の外部空気圧力を検出し、検出圧力に対応する圧力信号を出力する圧力センサーと、
前記圧力センサーから入力される圧力信号を予め設定された基準圧力値と比較し、既設定された基準圧力値を超過した場合、運転室の運転者に前記エアクリーナーを点検するように警告信号を伝達し、警告信号が伝達された後、運転者が警告信号を無視して作業を継続すると、エンジン回転数を低くし、油圧ポンプの吐出流量を減量させる電子制御装置とを含めることを特徴とする掘削機用エンジン回転数制御装置。
【請求項２】
前記電子制御装置からの警告信号は、警告灯又は警告音メッセージにより運転室の運転者に伝達されることを特徴とする請求項１に記載の掘削機用エンジン回転数制御装置。
【請求項３】
掘削機に装着されるエンジン、油圧ポンプ、エアクリーナー、圧力センサー及び電子制御装置を包含する掘削機用エンジン回転数制御方法において、
前記エアクリーナーを通過し、エンジン燃焼室に吸入される外部空気の圧力を前記圧力センサーにより検出する第１段階、
前記圧力センサーにより検出されて入力される圧力信号値と予め設定された基準圧力値とを比較する第２段階、
前記圧力信号値が基準圧力値を超過した場合、運転者に前記エアクリーナーを点検するように警告信号を伝達する第３段階、
前記エアクリーナーの点検有無を確認する第４段階、
運転者に警告信号が伝達された後、運転者が警告信号を無視して作業を継続する場合、前記電子制御装置からの制御信号によりエンジン回転数を低くし、前記油圧ポンプの吐出流量を減量させる第５段階を含めることを特徴とする掘削機用エンジン回転数制御方法。
【請求項４】
前記第５段階は、
運転者に警告信号が伝達された後、運転者が警告信号を無視して作業を継続すると、一次的にエンジン回転数を低くし、油圧ポンプの吐出流量を減量させることにより、作業装置の操作を干渉し、
作業装置の操作を一次的に干渉した後、運転者が警告信号を無視して作業を継続すると、２次的にエンジン回転数を低くし、油圧ポンプの吐出流量を減量させることによって、作業装置が正常に駆動しなくなるようにしたことを特徴とする請求項３に記載の掘削機用エンジン回転数制御方法。
【請求項５】
運転者に警告信号が伝達されてから一定時間が経過した場合に、運転者が警告信号を無視したものと判断することを特徴とする請求項３又は４に記載の掘削機用エンジン回転数制御方法。
【請求項６】
運転者に警告信号が伝達された後、警告信号が一定回数を超過する場合に、運転者が警告信号を無視したものと判断することを特徴とする請求項３又は４に記載の掘削機用エンジン回転数制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン吸気システムの点検を要求する警告信号が運転者に伝達されてから一定時間が経過した後にもこれを無視して作業を継続する場合、エンジンの回転数を低くすることにより、作業を干渉し得るようにした掘削機用エンジン回転数制御装置及びその制御方法に係る。
【０００２】
さらに詳しくは、吸気システムを点検するように要求する警告信号が運転者に伝達されてから一定時間が経過したり、又は警告信号が所定回数以上繰り返された場合、エンジンの回転数を低くし、油圧ポンプの吐出流量を減らすことにより、作業が正常に行えないように構成し、エアクリーナーなどを点検してから作業を行うことができるようにした掘削機用エンジン回転数制御装置及びその制御方法に係る。
【背景技術】
【０００３】
掘削機のような建設機械は、その特性上、劣悪な作業環境下で作業を主に行うことになる。作業中にエンジン燃焼室へ吸入される外部空気中には微細粒子の埃を含めた粉塵、土砂などのような異物が包含されており、この外部空気は、エアクリーナーを介して濾過された後、エンジン燃焼室に供給される。
【０００４】
即ち、エンジン燃焼室に吸入される外部空気中に含まれた土砂、埃などの異物をエアクリーナーで濾過し、この濾過済みの外部空気は燃焼室に流入されるように構成することによって、エンジン摺動部の磨耗及び破損を防止し、当該部品の使用寿命を長くすることができる。
【０００５】
この際、エアクリーナーのエレメントに累積している異物によりエンジン燃焼室に流入される外部空気の流れが円滑でないことから、抵抗が増加する場合、運転席の運転者にエアクリーナーなどの交換時期を知らせるためのシステムが構成される。
【０００６】
図１に示したように、従来技術による掘削機用エンジン回転数制御装置は、
掘削機に装着されたエンジン１と、
エンジン燃焼室に吸入される外部空気中に包含された異物から、遠心力により空気と粉塵を１次的に選別するプレクリーナー(図示せず)と、
プレクリーナーを通過した外部空気中に含まれている埃、土砂などのような異物をエレメントにより濾過し、該濾過された外部空気をエンジン燃焼室に供給するエアクリーナー(湿式エアクリーナーの場合はオイルを交換し、乾式エアクリーナーの場合は、フィルターを掃除するか、又は交換する)と、
エアクリーナー２とエンジン燃焼室との間の管路(吸気マニホールド)に設けられ、管路内の外部空気圧力を検出し、検出圧力に対応する圧力信号を出力する圧力センサー３と、
圧力センサー３から入力される圧力信号を予め設定された基準圧力値と比較し、既設定された基準圧力値を超過した場合、運転室５の運転者に圧力の上昇された吸気システム(エアクリーナーなど)を点検するように警告信号を伝達する電子制御装置４(ＥＣＵ)とを含める。
【０００７】
従来技術の掘削機用エンジン回転数制御装置は、エアクリーナー２などの詰りにより、エンジン燃焼室へ流入される外部空気の圧力が設定圧力値を超過するようになった場合、電子制御装置４は、運転者にエアクリーナー２などを点検してから作業を行うように警告信号を伝達する。
【０００８】
この際、もし運転者が電子制御装置４から伝達された、吸気系ラインを点検しろという警告信号を無視し、作業を継続する場合、エンジン１の燃料消耗量が増加し、吸気系ラインを形成しているパイプ、ホース類の損傷を招く。
【０００９】
これにより、外部空気中に含まれている埃などのような異物がエンジン燃焼室にそのまま流入されてしまうので、エンジン１を損傷すると共に、使用寿命が短縮するという問題を抱えていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の実施例は、吸気システムを点検するように要求する警告信号が運転者に伝達されてから一定時間が経過した場合にも、これを無視して作業を続けるとき、エンジン回転数を低くすることにより油圧ポンプの吐出流量を減らし、掘削機の作業装置(ブーム、アームなどをいう)が正常に駆動し得ないようにした掘削機用エンジン回転数制御装置及びその制御方法に係る。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の実施例による掘削機用エンジン回転数制御装置は、
掘削機に装着されたエンジン及び油圧ポンプと、
エンジン燃焼室に吸入される外部空気中に包含された異物をエレメントにより濾過し、該濾過された外部空気をエンジン燃焼室に供給するエアクリーナーと、
エアクリーナーとエンジン燃焼室との間の管路に設けられ、管路内の外部空気圧力を検出し、検出圧力に対応する圧力信号を出力する圧力センサーと、
圧力センサーから入力される圧力信号を予め設定された基準圧力値と比較し、既設定された基準圧力値を超過した場合、運転室の運転者に前記エアクリーナーを点検するように警告信号を伝達し、この警告信号が伝達された後、運転者が警告信号を無視して作業を継続すると、エンジン回転数を低くし、油圧ポンプの吐出流量を減量させる電子制御装置とを含める。
【００１２】
望ましい実施例によれば、前述した電子制御装置からの警告信号は、警告灯又は警告音メッセージにより運転室の運転者に伝えられる。
【００１３】
本発明の実施例による掘削機用エンジン回転数制御方法は、
掘削機に装着されるエンジン、油圧ポンプ、エアクリーナー、圧力センサー及び電子制御装置を包含する掘削機用エンジン回転数制御方法において、
エアクリーナーを通過し、エンジン燃焼室へ吸入される外部空気の圧力を圧力センサーにより検出する第１段階と、
圧力センサーにより検出されて入力される圧力信号値と予め設定された基準圧力値とを比較する第２段階と、
圧力信号値が基準圧力値を超過した場合、運転者にエアクリーナーを点検するように警告信号を伝達する第３段階と、
エアクリーナーの点検有無を確認する第４段階と、
運転者に警告信号が伝達された後、運転者が警告信号を無視して作業を継続する場合、電子制御装置からの制御信号によりエンジン回転数を低くし、油圧ポンプの吐出流量を減量させる第５段階とを含める。
【００１４】
前述した第５段階は、
運転者に警告信号が伝達された後、運転者が警告信号を無視して作業を続ける場合、一次的にエンジン回転数を低くし、油圧ポンプの吐出流量を減量させることによって、作業装置の操作を干渉し、
作業装置の操作を一次的に干渉した後、運転者が警告信号を無視して作業を継続すると、２次的にエンジン回転数を低くし、油圧ポンプの吐出流量を減量させることによって、作業装置が正常に駆動しなくなっている。
【００１５】
また、運転者に警告信号が伝達されてから一定時間が経過した場合に、運転者が警告信号を無視したものと判断する。
【００１６】
また、運転者に警告信号が伝達された後、警告信号が一定回数を超過した場合に、運転者が警告信号を無視したものと判断する。
【発明の効果】
【００１７】
前述したように、本発明の実施例による掘削機用エンジン回転数制御装置及びその制御方法は、次のような利点を有している。
エンジンの吸気システムを点検するように運転者に警告信号が伝えられた後、一定時間が経過したり、又は警告信号が所定回数以上繰り返された場合にも、これを無視して作業を行う場合、エンジン回転数を低くすることによって、油圧ポンプの吐出流量を減らし、作業装置が正常に駆動しなくなるようにすることによって、吸気システムのメンテナンスを行ってから作業を行うことになるので、エンジンを保護することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の望ましい実施例を添付図面に基づいて説明するが、これは、本発明の属する技術分野において通常の知識を有する者が発明を容易に実施得る程度に詳細に説明するためのものであって、これに本発明の技術的思想及び範疇が限定されるものではない。
【００１９】
図２に示したように、本発明の実施例による掘削機用エンジン回転数制御装置は、
掘削機に装着されたエンジン１０及びエンジン１０につなげられた油圧ポンプ６０と、
エンジン燃焼室に吸入される外部空気中に包含された異物をエレメントにより濾過し、該濾過された外部空気をエンジン燃焼室に供給するエアクリーナー２０と、
エアクリーナー２０とエンジン燃焼室との間の管路に設けられ、管路内の外部空気圧力を検出し、検出圧力に対応する圧力信号を出力する圧力センサー３０と、
圧力センサー３０から入力される圧力信号を予め設定された基準圧力値と比較し、既設定された基準圧力値を超過した場合、運転室５０の運転者に前記エアクリーナー２０を点検するように警告信号を伝達し、運転者に警告信号が伝達されてから一定時間が経過したり、警告信号が一定回数を超過する場合、エンジン１０の回転数を強制に低くし、油圧ポンプの吐出流量を減量させるように制御信号を出力する電子制御装置４０(ＥＣＵ)とを含める。
【００２０】
前述した電子制御装置４０からの警告信号は、警告灯又は警告音メッセージにより運転室の運転者に伝えられる。
【００２１】
この際、エンジン１０の駆動時、外部空気がエアクリーナー２０を通過し、エンジン１０の燃焼室に吸入され、次いで圧力センサー３０により外部空気の圧力検出信号が電子制御装置４０に入力され、電子制御装置４０からの制御信号によりエンジン１０の回転数を低くすることによって、油圧ポンプ１０の吐出流量を減量させる。こうした技術内容は、本願の属する技術分野で知られた技術であるから、これらに対する詳しい説明は省略する。
【００２２】
以下で、本発明の実施例による掘削機用エンジン回転数制御装置及びその制御方法の使用例を添付図面に基づいて説明する。
図２乃至図４を参照すると、Ｓ１００で、エンジン１０の作動によりエアクリーナー２０を通過した後、吸気管に沿って移動し、エンジン１０の燃焼室に吸入される外部空気の圧力を圧力センサー３０により検出する。
【００２３】
この際、エンジン１０の燃焼室に吸入される外部空気中に含まれた埃、粉塵、土砂などのような異物は、エアクリーナー２０(湿式エアクリーナー又は乾式エアクリーナー)により濾過される。
【００２４】
Ｓ２００で、圧力センサー３０により検出される外部空気の検出圧力に対応する圧力信号値と予め設定された基準圧力値とを比較する。
【００２５】
Ｓ３００で、圧力信号値と基準圧力値を比較した結果、圧力信号値が基準圧力値を超過した場合(エアクリーナー２０が甚だしく汚染され、交換が必要になった場合)、エアクリーナー２０の交換時期と判断し、運転者にエアクリーナー２０などの吸気システムに対するメンテナンスを実行するように警告信号を伝達する。
【００２６】
この際、運転室の運転者に伝達される警告信号としては、警告灯又は警告音メッセージが使われる。
【００２７】
Ｓ４００で、警告信号が運転者に伝達された後、汚染されたエアクリーナ２０を点検したかどうかを確認する。
【００２８】
Ｓ５００で、運転者に警告信号が伝達されてから一定時間が経過したり、警告信号が一定回数を超過する場合(運転者が警告信号を無視し、作業を継続すして行う場合)、電子制御装置４０からの制御信号によりエンジン１０の回転数を低くし、油圧ポンプ６０の吐出流量を強制に減量させる。
【００２９】
前述した第５段階Ｓ５００は、汚染されたエアクリーナー２０を点検してから作業を行うように誘導する段階である。即ち、警告信号が伝達されてから一定時間が経過したり、警告信号が一定回数を超過する場合、一次的にエンジン１０の回転数を低くし、油圧ポンプ６０の吐出流量を減量させる(図３に‘ａ’区間として示している)。これにより、運転者が作業装置(ブームなどをいう)を操作するとき、作業装置の駆動が円滑に行われない。
【００３０】
一方、一次的に作業装置の操作を干渉することにより警告を実行した以降にも、エアクリーナー２０を点検せずに作業を継続する場合、二次的にエンジン１０の回転数を低くし、油圧ポンプ６０の吐出流量を減量させる(図３に‘ｂ’区間として示している)。これにより、運転者が作業装置を無理に操作する場合、作業装置の駆動速度が著しく減速するので、作業を正常に行えなくなる。
【００３１】
前述したように、エアクリーナー２０などの汚染により吸気系の外部空気圧力値が基準設定値を超過し、エアクリーナー２０を点検するように警告信号が運転者に伝えられた場合にも、運転者が警告信号を無視して作業を継続すると、エンジン１０の回転数と油圧ポンプ６０の吐出流量を低くさせることによって、作業を正常に行えなくなった運転者は、エアクリーナー２０を点検してから作業を行うことになる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】従来技術による掘削機用エンジン回転数制御装置の概略的なブロック図である。
【図２】本発明の実施例による掘削機用エンジン回転数制御装置の概略的なブロック図である。
【図３】本発明の実施例による掘削機用エンジン回転数制御装置でエンジン回転数を制御することを説明するためのグラフである。
【図４】本発明の実施例による掘削機用エンジン回転数制御方法を示す流れ図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０  エンジン
２０  エアクリーナー
３０  圧力センサー
４０  電子制御装置
５０  運転室
６０  油圧ポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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