(57)【要約】【課題】異なるエンジン目標回転数に応じて定められた複数のエンジン回転数−出力特性に基づいてエンジン出力を制御する作業機械において、高負荷状態から負荷が抜けたときのエンジンの吹き上がりを抑えて、低燃費化を図る。【解決手段】エンジンの負荷状態が、アクセルダイヤル値Ａで設定された操作具設定エンジン目標回転数ＳＮに対して低負荷状態であるか否かを判断し、低負荷状態であると判断された場合には、操作具設定エンジン目標回転数ＳＮよりも低い低減制御用エンジン目標回転数ＬＴがエンジン目標回転数ＴＮとして設定されるように構成した。【選択図】図４
2009052519.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無負荷時エンジン回転数をエンジン目標回転数とし、異なるエンジン目標回転数に応じて定められた複数のエンジン回転数−出力特性に基づいてエンジン出力を制御するコントローラと、
前記エンジン目標回転数を複数段のポジションで設定するべく操作される設定操作具とを備えた作業機械のエンジン制御装置において、
エンジンの負荷状態を検出する負荷検出手段を設けると共に、
前記コントローラは、
前記負荷検出手段により検出されるエンジンの負荷状態が、設定操作具のポジションで設定された操作具設定エンジン目標回転数に対して低負荷状態であるか否かを判断し、低負荷状態でないと判断された場合は、操作具設定エンジン目標回転数をエンジン目標回転数として設定する一方、低負荷状態であると判断された場合は、エンジン目標回転数を操作具設定エンジン目標回転数よりも低く設定する低負荷時エンジン目標回転数低減制御を行うことを特徴とする作業機械におけるエンジン制御装置。
【請求項２】
負荷検出手段は、エンジン回転数を検出する速度センサを用いて構成される一方、コントローラは、速度センサにより検出されるエンジン回転数が、設定操作具のポジションに応じて設定される第一閾値以上の場合に、エンジンの負荷状態が操作具設定エンジン目標回転数に対して低負荷状態であると判断することを特徴とする請求項１に記載の作業機械におけるエンジン制御装置。
【請求項３】
低負荷時エンジン目標回転数低減制御は、負荷検出手段により検出されるエンジンの負荷状態が、低負荷時エンジン目標回転数低減制御時において操作具設定エンジン目標回転数よりも低く設定された低減制御用エンジン目標回転数に対して高負荷状態であると判断された場合に解除されることを特徴とする請求項１または２に記載の作業機械におけるエンジン制御装置。
【請求項４】
作業機械は、エンジンにより駆動される油圧ポンプを備えると共に、負荷検出手段は、エンジン回転数を検出する速度センサと、前記油圧ポンプの吐出圧を検出する圧力センサとを用いて構成される一方、コントローラは、速度センサにより検出されるエンジン回転数が、設定操作具のポジションに応じて設定される第二閾値以下で、且つ、圧力センサにより検出される油圧ポンプの吐出圧が、設定操作具のポジションに応じて設定される第三閾値以上の場合に、エンジンの負荷状態が低減制御用エンジン目標回転数に対して高負荷状態であると判断することを特徴とする請求項３に記載の作業機械におけるエンジン制御装置。
【請求項５】
コントローラに、作業機械の行う作業が、低負荷時エンジン目標回転数低減制御に適さない作業として予め設定される特定作業であるか否かを判別するための特定作業判別手段を接続する一方、コントローラは、該特定作業判別手段により特定作業を行っていると判別される場合は、低負荷時エンジン目標回転数低減制御を実行しないことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の作業機械におけるエンジン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベル等の作業機械におけるエンジン制御装置の技術分野に属するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、油圧ショベル等の作業機械のなかには、作業内容に応じて使用するエンジン回転数（ｒｐｍ）領域を異ならしめることができるように、無負荷時エンジン回転数をエンジン目標回転数とし、該エンジン目標回転数をオペレータがアクセルダイヤル等の設定操作具によって任意に設定できるようにしたものがある。この場合、エンジンは、前記エンジン目標回転数に応じて定められた複数のエンジン回転数−出力特性に基づいて、負荷の増加に伴いエンジン回転数が減少するにつれて出力トルクが増加するように制御される（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００５−３２０９４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、例えば油圧ショベルにおいて、土砂を掘削してトラックに積込む掘削積込作業を繰り返し行うような場合、土砂を掘削する作業や該土砂をトラックに積込む作業は高負荷の作業である一方、土砂をトラックに積込むと負荷が急に抜けて、再び掘削を開始するまでは低負荷の作業となる。このように負荷が大きく変動する作業を行う場合、オペレータは、通常、高負荷作業を効率良く行うことができるように、前述したアクセダイヤル等の設定操作具によりエンジン目標回転数を高く設定するが、該オペレータが設定操作具で設定したエンジン目標回転数は負荷が変動しても変化しないから、高負荷作業から負荷が抜けたとたんにエンジン回転数がエンジン目標回転数（無負荷時エンジン回転数）に向かって急上昇し、この時エンジンが吹き上がる状態になって燃料を無駄に多く消費してしまうという問題があり、ここに本発明が解決しようとする課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、無負荷時エンジン回転数をエンジン目標回転数とし、異なるエンジン目標回転数に応じて定められた複数のエンジン回転数−出力特性に基づいてエンジン出力を制御するコントローラと、前記エンジン目標回転数を複数段のポジションで設定するべく操作される設定操作具とを備えた作業機械のエンジン制御装置において、エンジンの負荷状態を検出する負荷検出手段を設けると共に、前記コントローラは、前記負荷検出手段により検出されるエンジンの負荷状態が、設定操作具のポジションで設定された操作具設定エンジン目標回転数に対して低負荷状態であるか否かを判断し、低負荷状態でないと判断された場合は、操作具設定エンジン目標回転数をエンジン目標回転数として設定する一方、低負荷状態であると判断された場合は、エンジン目標回転数を操作具設定エンジン目標回転数よりも低く設定する低負荷時エンジン目標回転数低減制御を行うことを特徴とする作業機械におけるエンジン制御装置である。
請求項２の発明は、負荷検出手段は、エンジン回転数を検出する速度センサを用いて構成される一方、コントローラは、速度センサにより検出されるエンジン回転数が、設定操作具のポジションに応じて設定される第一閾値以上の場合に、エンジンの負荷状態が操作具設定エンジン目標回転数に対して低負荷状態であると判断することを特徴とする請求項１に記載の作業機械におけるエンジン制御装置である。
請求項３の発明は、低負荷時エンジン目標回転数低減制御は、負荷検出手段により検出されるエンジンの負荷状態が、低負荷時エンジン目標回転数低減制御時において操作具設定エンジン目標回転数よりも低く設定された低減制御用エンジン目標回転数に対して高負荷状態であると判断された場合に解除されることを特徴とする請求項１または２に記載の作業機械におけるエンジン制御装置である。
請求項４の発明は、作業機械は、エンジンにより駆動される油圧ポンプを備えると共に、負荷検出手段は、エンジン回転数を検出する速度センサと、前記油圧ポンプの吐出圧を検出する圧力センサとを用いて構成される一方、コントローラは、速度センサにより検出されるエンジン回転数が、設定操作具のポジションに応じて設定される第二閾値以下で、且つ、圧力センサにより検出される油圧ポンプの吐出圧が、設定操作具のポジションに応じて設定される第三閾値以上の場合に、エンジンの負荷状態が低減制御用エンジン目標回転数に対して高負荷状態であると判断することを特徴とする請求項３に記載の作業機械におけるエンジン制御装置である。
請求項５の発明は、コントローラに、作業機械の行う作業が、低負荷時エンジン目標回転数低減制御に適さない作業として予め設定される特定作業であるか否かを判別するための特定作業判別手段を接続する一方、コントローラは、該特定作業判別手段により特定作業を行っていると判別される場合は、低負荷時エンジン目標回転数低減制御を実行しないことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の作業機械におけるエンジン制御装置である。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１の発明とすることにより、エンジンの負荷状態が、設定操作具のポジションで設定された操作具設定エンジン目標回転数に対して低負荷状態になれば、低負荷時エンジン目標回転数低減制御が実行されて、エンジン目標回転数は操作具設定エンジン目標回転数よりも低く設定されることになる。これにより、エンジンは、操作具設定エンジン目標回転数よりも低く設定されたエンジン目標回転数に応じる出力となるように制御されることになり、而して、負荷が変動してもエンジン目標回転数が変化しない従来のもののように、高負荷状態から負荷が抜けたときにエンジンが吹き上がる状態になって燃料を無駄に多く消費してしまうような不具合を確実になくすことができ、低燃費化に大きく貢献できる。
請求項２の発明とすることにより、エンジンの負荷状態が操作具設定エンジン目標回転数に対して低負荷状態であることの判断を、容易且つ確実に行えると共に、エンジン回転数を検出する速度センサは、通常、エンジン制御のために作業機械に装備されているものであるから、新たなセンサ等を必要とせず、コスト的に有利である。
請求項３の発明とすることにより、エンジンの負荷状態が、低減制御用エンジン目標回転数に対して高負荷状態であると判断された場合は、低負荷時エンジン目標回転数低減制御が解除されて、再び操作具設定エンジン目標回転数がエンジン目標回転数として設定されることになるが、この場合、低負荷時エンジン目標回転数低減制御解除の判断基準は、低減制御用エンジン目標回転数に対するエンジンの負荷状態であるから、低負荷時エンジン目標回転数低減制御の解除を的確に行うことができる。
請求項４の発明とすることにより、エンジンの負荷状態が低減制御用エンジン目標回転数に対して高負荷状態であることの判断を、容易且つ確実に行えると共に、エンジン回転数を検出する速度センサ、および油圧ポンプの吐出圧を検出する圧力センサは、通常、エンジン制御やポンプ制御のために作業機械に装備されているものであるから、新たなセンサ等を必要とせず、コスト的に有利である。
請求項５の発明とすることにより、例えば走行やリフティングマグネット作業のように低負荷時エンジン目標回転数低減制御に適さない特定作業が行われている場合には、低負荷時エンジン目標回転数低減制御は実行されないことになり、而して、特定作業時に低負荷時エンジン目標回転数低減制御が実行されて作業効率が低下してしまうような不具合を、確実に回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
次に、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図１において、１は作業機械の一例である油圧ショベルであって、該油圧ショベル１は、クローラ式の下部走行体２、該下部走行体２の上方に旋回自在に支持される上部旋回体３、該上部旋回体３に装着される作業部４等の各部から構成されると共に、上部旋回体３には、エンジンＥおよび該エンジンＥの動力により駆動する油圧ポンプＰが搭載されており、そして、該油圧ポンプＰを圧油供給源として、図示しない走行モータや旋回モータ、ブームシリンダ５、アームシリンダ６、バケットシリンダ７等の各種油圧アクチュエータが作動する等の構成は従来通りである。尚、図１では、作業部４に取付けられるアタッチメントとしてバケット８を図示したが、該バケット８に代えて、図示しないグラップルやリフティングマグネット等の各種アタッチメントを装着することもできる。
【０００７】
前記エンジンＥは、燃料噴射量を制御するガバナＧがエンジンコントローラ９からの制御信号に基づいて作動する電子制御方式のものであるが、上記エンジンコントローラ９は、図２のブロック図に示す如く、後述するサブコントローラ１０から入力されるエンジン目標回転数ＴＮ（ｒｐｍ）と、エンジンＥの回転数を検出する速度センサ１１から入力される現在のエンジン回転数Ｎ（ｒｐｍ）とに基づいて、燃料噴射量を増減してエンジン出力を制御するべくガバナＧに制御信号を出力する。この場合、エンジンコントローラ９は、エンジン目標回転数ＴＮに応じたエンジン回転数−出力特性に従うように、ガバナＧに制御信号を出力する。尚、本発明のコントローラは、前記エンジンコントローラ９とサブコントローラ１０とにより構成される。
【０００８】
前記エンジン回転数−出力特性について図３に基づいて説明すると、該エンジン回転数−出力特性は、エンジン回転数Ｎ（ｒｐｍ）と出力トルク（ｋＷ）との関係を示すものであって、無負荷時のエンジン回転数をエンジン目標回転数ＴＮとし、異なるエンジン目標回転数ＴＮに応じて複数定められている。このエンジン回転数−出力特性は、油圧ショベル１のエンジン制御に用いられる特性として周知なものであるため詳細な説明は省略するが、本実施の形態では、ＴＮ１〜ＴＮ１０の１０段階のエンジン目標回転数ＴＮが設けられており、各エンジン目標回転数ＴＮ１〜ＴＮ１０に応じてそれぞれの特性ラインが定められている。
【０００９】
一方、前記サブコントローラ１０は、前記図２に示す如く、アクセルダイヤル１２のダイヤル値Ａと、前記速度センサ１１により検出される現在のエンジン回転数Ｎ（ｒｐｍ）と、前記油圧ポンプＰの吐出ラインに配された圧力センサ１３により検出されるポンプ吐出圧ＰＰと、後述する特定作業を行うときに操作される特定作業用操作具１４の操作信号とを入力し、これら入力信号に基づいて、前記エンジンコントローラ９にエンジン目標回転数ＴＮを出力する。
【００１０】
ここで、前記アクセルダイヤル１２は、オペレータが作業内容等に応じて任意にエンジン目標回転数を設定するために操作するダイヤルであって、本実施の形態では、前記ＴＮ１〜ＴＮ１０の各エンジン目標回転数ＴＮに対応して、 「１」〜「１０」の１０段階のアクセルダイヤル値Ａが設けられている。尚、該アクセルダイヤル１２は本発明の設定操作具に相当し、また、アクセルダイヤル値Ａは、本発明の設定操作具のポジションに相当する。
【００１１】
また、前記特定作業は、後述する低負荷時エンジン目標回転数低減制御に適さない作業として予め設定される作業であって、例えば、走行（低負荷状態であっても、エンジン回転数の低下により走行モータへの供給流量が低下すると、走行スピードが低下してしまう惧れがある）やリフティングマグネット作業（低負荷状態であっても、エンジン回転数の低下によりリフティングマグネット用油圧モータへの供給流量が低下すると、発電力が低下してしまう惧れがある）が特定作業として設定される。そして、これら特定作業を行う場合には特定作業用操作具１４（例えば、走行ペダル、リフティングマグネット用スイッチ）が操作されるが、該特定作業用操作具１４が本発明の特定作業判別手段に相当する。
【００１２】
次いで、前記サブコントローラ１０における制御について、図４に示す制御ブロック図に基づいて説明するが、サブコントローラ１０は、前述したように、アクセルダイヤル値Ａと、エンジン回転数Ｎ（ｒｐｍ）と、ポンプ吐出圧ＰＰと、特定作業用操作具１４の操作信号とを入力すると共に、第一〜第四テーブル１５〜１８を内蔵している。
【００１３】
前記第一テーブル１５は、アクセルダイヤル値Ａと操作具設定エンジン目標回転数ＳＮとの関係が設定されたテーブル、第二テーブル１６は、アクセルダイヤル値Ａと第一閾値エンジン回転数Ｘの関係が設定されたテーブル、第三テーブル１７は、アクセルダイヤル値Ａと第二閾値エンジン回転数Ｙとの関係が設定されたテーブル、第四テーブル１８は、アクセルダイヤル値Ａと第三閾値ポンプ吐出圧Ｚとの関係が設定されたテーブルである。
【００１４】
ここで、前記操作具設定エンジン目標回転数ＳＮは、オペレータが操作するアクセルダイヤル１２のダイヤル値Ａによって設定されるエンジン目標回転数であって、本実施の形態では、前記「１」〜「１０」の１０段階のアクセルダイヤル値Ａに対応して１０段階の操作具設定エンジン目標回転数ＳＮ１〜ＳＮ１０が設けられていると共に、各段階の操作具設定エンジン目標回転数ＳＮ１〜ＳＮ１０の値は、同じ段階のエンジン目標回転数ＴＮ１〜ＴＮ１０と等値になるように設定されている（ＳＮ１＝ＴＮ１、・・・ＳＮ９＝ＴＮ９、ＳＮ１０＝ＴＮ１０）。
【００１５】
また、第一閾値エンジン回転数Ｘは、エンジンＥの負荷状態が、前記操作具設定エンジン目標回転数ＳＮに対して低負荷状態であるか否かを判断するために設定される閾値であって、該第一閾値エンジン回転数Ｘは、各アクセルダイヤル値Ａに応じて設定されている。
【００１６】
また、第二閾値エンジン回転数Ｙは、エンジンＥの負荷状態が、後述する低減制御用エンジン目標回転数ＬＮに対して高負荷状態であるか否かを判断するために設定される閾値であって、該第二閾値エンジン回転数Ｙは、各アクセルダイヤル値Ａに応じて設定されている。尚、該第二閾値エンジン回転数Ｙは、前記第一閾値エンジン回転数Ｘよりも小さく（Ｙ＜Ｘ）設定される。
【００１７】
また、第三閾値ポンプ吐出圧Ｚは、エンジンＥの負荷状態が、後述する低減制御用エンジン目標回転数ＬＮに対して高負荷状態であるか否かを判断するために設定される閾値であって、該第三閾値ポンプ吐出圧Ｚは、各アクセルダイヤル値Ａに応じて設定されている。
【００１８】
そして、サブコントローラ１０は、アクセルダイヤル値Ａに基づき、前記第一〜第四テーブル１５〜１８を用いて、操作具設定エンジン目標回転数ＳＮ、第一閾値エンジン回転数Ｘ、第二閾値エンジン回転数Ｙ、第三閾値ポンプ吐出圧Ｚを求めるが、第一テーブル１５により求められた操作具設定エンジン目標回転数ＳＮの値は、減算器１９および選択器２０に入力される。
【００１９】
前記減算器１９は、操作具設定エンジン目標回転数ＳＮから所定回転数ΔＮを減じ、該減じた値を低減制御用エンジン目標回転数ＬＮ（ＬＮ＝ＳＮ−ΔＮ）として前記選択器２０に出力する。上記所定回転数ΔＮは、後述する低負荷状態時においてエンジン目標回転数を低下させるために予め設定される回転数であって、本実施の形態では、操作具設定エンジン目標回転数ＳＮ２〜ＳＮ１０のときの所定回転数ΔＮは、エンジン目標回転数ＴＮの一段階分の回転数に相当するように設定されている。つまり、各操作具設定エンジン目標回転数ＳＮ２〜ＳＮ１０に対応してそれぞれ低減制御用エンジン目標回転数ＬＮ２〜ＳＮ１０が演算されるが、各低減制御用エンジン目標回転数ＬＮ２〜ＳＮ１０の値は、一段低い段階のエンジン目標回転数ＴＮ１〜ＴＮ９の値と等値となるように設定されている（ＬＮ２＝ＴＮ１、・・・ＬＮ９＝ＴＮ８、ＬＮ１０＝ＴＮ９）。尚、操作具設定エンジン目標回転数ＳＮ１のときは、所定回転数ΔＮ＝０に、つまり、操作具設定エンジン目標回転数ＳＮ１と低減制御用エンジン目標回転数ＬＮ１とが等値となるように設定されている（ＬＮ１＝ＳＮ１）。
【００２０】
さらに、前記選択器２０は、後述する第二アンドゲート２１から入力されるＯＦＦ−ＯＮ信号に基づいて、前記操作具設定エンジン目標回転数ＳＮ或いは低減制御用エンジン目標回転数ＬＮの何れかを選択するものであって、第二アンドゲート２１からの入力がＯＦＦ信号の場合には操作具設定エンジン目標回転数ＳＮを選択し、ＯＮ信号の場合には低減制御用エンジン目標回転数ＬＮを選択すると共に、該選択された方が、エンジン目標回転数ＴＮとしてエンジンコントローラ９に出力されるようになっている。つまり、第二アンドゲート２１からＯＦＦ信号が入力された場合には、操作具設定エンジン目標回転数ＳＮがエンジン目標回転数ＴＮとして設定される一方、ＯＮ信号が入力された場合には、低減制御用エンジン目標回転数ＬＮがエンジン目標回転数ＴＮとして設定されるように構成されている。
【００２１】
一方、第二テーブル１６により求められた第一閾値エンジン回転数Ｘの値は、第一判断部２３に入力される。該第一判断部２３は、エンジン回転数Ｎと前記第一閾値エンジン回転数Ｘとを入力し、エンジン回転数Ｎが第一閾値エンジン回転数Ｘ以上（Ｎ≧Ｘ？）であるか否かを判断する。そして、エンジン回転数Ｎが第一閾値エンジン回転数Ｘ以上（Ｎ≧Ｘ)の場合は、エンジンＥの負荷状態が、前記操作具設定エンジン目標回転数ＳＮに対して低負荷状態であると判断して、後述するフリップフロップ回路２４にＳ＝１を出力する。一方、エンジン回転数Ｎが第一閾値エンジン回転数Ｘ未満（Ｎ＜Ｘ)の場合は、エンジンＥの負荷状態が操作具設定エンジン目標回転数ＳＮに対して低負荷状態でないと判断して、フリップフロップ回路２４にＳ＝０を出力する。
【００２２】
また、第三テーブル１７により求められた第二閾値エンジン回転数Ｙの値は、第二判断部２５に入力される。該第二判断部２５は、エンジン回転数Ｎと前記第二閾値エンジン回転数Ｙとを入力し、エンジン回転数Ｎが第二閾値エンジン回転数Ｙ以下（Ｎ≦Ｙ？）であるか否かを判断する。そして、エンジン回転数Ｎが第二閾値エンジン回転数Ｙ以下（Ｎ≦Ｙ）の場合は、第一アンドゲート２６にＯＮ信号を出力する。一方、エンジン回転数Ｎが第二閾値エンジン回転数Ｙよりも大きい（Ｎ＞Ｙ）場合には、第一アンドゲート２６にＯＦＦ信号を出力する。
【００２３】
さらに、第四テーブル１８により求められた第三閾値ポンプ吐出圧Ｚの値は、第三判断部２７に入力される。該第三判断部２７は、油圧ポンプＰのポンプ吐出圧ＰＰと前記第三閾値ポンプ吐出圧Ｚとを入力し、ポンプ吐出圧ＰＰが第三閾値ポンプ吐出圧Ｚ以上（ＰＰ≧Ｚ？）であるか否かを判断する。そして、ポンプ吐出圧ＰＰが第三閾値ポンプ吐出圧Ｚ以上（ＰＰ≧Ｚ）の場合は、前記第一アンドゲート２６にＯＮ信号を出力する。一方、ポンプ吐出圧ＰＰが第三閾値ポンプ吐出圧Ｚ未満（ＰＰ＜Ｚ）の場合は、第一アンドゲート２６にＯＦＦ信号を出力する。
【００２４】
前記第一アンドゲート２６は、第二判断部２５および第三判断部２７の両方からＯＮ信号が入力した場合に、Ｒ＝１を出力する。そして、該第一アンドゲート２７からのＲ＝１の出力が所定時間Ｔ１（例えば、数秒間）継続すると、該Ｒ＝１の信号は前記フリップフロップ回路２４に入力される。つまり、エンジン回転数Ｎが第二閾値エンジン回転数Ｙ以下（Ｎ≦Ｙ）で、且つ、ポンプ吐出圧ＰＰが第三閾値ポンプ吐出圧Ｚ以上（ＰＰ≧Ｚ）であり、さらにこの状態が所定時間Ｔ１継続した場合に、エンジンＥの負荷状態が、低減制御用エンジン目標回転数ＬＮに対して高負荷状態であると判断されて、フリップフロップ回路２４にＲ＝１が入力される。一方、第二判断部２５、第三判断部２７の少なくとも何れかから第一アンドゲート２６にＯＦＦ信号が入力した場合、或いは第一アンドゲート２６からのＲ＝１の出力が所定時間Ｔ１未満の場合には、Ｒ＝０がフリップフロップ回路２４に入力される。
【００２５】
そして、前記フリップフロップ回路２４は、Ｓ＝１、Ｒ＝０が入力されると前記第二アンドゲート２１にＱ＝１を出力する一方、Ｓ＝０、Ｒ＝１が入力されると第二アンドゲート２１にＱ＝０を出力する。また、Ｓ＝０、Ｒ＝０の入力では、前回の出力のままに保持される。
【００２６】
さらに、サブコントローラ１０は、特定作業用操作具１４の操作信号を第四判断部２８に入力し、該第四判断部２８において、特定作業用操作具１４が非操作か否かを判断する。そして、該第四判断部２８により特定作業用操作具１４が非操作と判断された場合にはＯＮ信号が出力されるが、該ＯＮ信号の出力が所定時間Ｔ２（例えば、数秒間）継続した場合、特定作業が行われていないと判断されて、前記第二アンドゲート２１にＯＮ信号が入力される。一方、第四判断部２８により特定作業用操作具１４が操作されていると判断された場合、或いは第四判断部２８からのＯＮ信号の出力が所定時間Ｔ２未満の場合には、特定作業が行われていると判断されて、第二アンドゲート２１にＯＦＦ信号が入力される。
【００２７】
そして、前記第二アンドゲート２１は、フリップフロップ回路２４からＱ＝１の信号が入力され、且つ、第四判断部２８からＯＮ信号が入力された場合に、前記選択器２０にＯＮ信号を出力する一方、フリップフロップ回路２４からＱ＝０の信号が入力された場合、或いは第四判断部２８からＯＦＦ信号が入力された場合には、選択器２０にＯＦＦ信号を出力する。そして、前述したように、第二アンドゲート２１から選択器２０にＯＦＦ信号が入力された場合には、操作具設定エンジン目標回転数ＳＮがエンジン目標回転数ＴＮとして設定される一方、ＯＮ信号が入力された場合には、低減制御用エンジン目標回転数ＬＮがエンジン目標回転数ＴＮとして設定される。
【００２８】
つまり、エンジン回転数Ｎが第一閾値エンジン回転数Ｘ未満（Ｎ＜Ｘ）の場合は、エンジンＥの負荷状態が、アクセルダイヤル１２のダイヤル値Ａで設定された操作具設定エンジン目標回転数ＳＮに対して低負荷状態でないと判断されるが、この場合には、上記操作具設定エンジン目標回転数ＳＮがエンジン目標回転数ＴＮとして設定される。
【００２９】
一方、エンジン回転数Ｎが第一閾値エンジン回転数Ｘ以上（Ｎ≧Ｘ）の場合は、エンジンＥの負荷状態が操作具設定エンジン目標回転数ＳＮに対して低負荷状態であると判断されるが、この場合には、操作具設定エンジン目標回転数ＳＮから所定回転数ΔＮを減じた低減制御用エンジン目標回転数ＬＮがエンジン目標回転数ＴＮとして設定される。これにより、エンジンＥが低負荷状態であると判断された場合に、操作具設定エンジン目標回転数ＳＮよりも回転数の低い低減制御用エンジン目標回転数ＬＮをエンジン目標回転数ＴＮとして設定する低負荷時エンジン目標回転数低減制御が実行される。
【００３０】
さらに、前記低負荷時エンジン目標回転数低減制御時において、エンジン回転数Ｎが第二閾値エンジン回転数Ｙ以下（Ｎ≦Ｙ）で、且つ、ポンプ吐出圧ＰＰが第三閾値ポンプ吐出圧Ｚ以上（ＰＰ≧Ｚ）であり、さらにこの状態が所定時間Ｔ１継続した場合は、エンジンＥの負荷状態が低減制御用エンジン目標回転数ＬＮに対して高負荷状態であると判断されるが、この場合には、前記低負荷時エンジン目標回転数低減制御は解除されて、操作具設定エンジン目標回転数ＳＮがエンジン目標回転数ＴＮとして設定される。
【００３１】
また、特定作業が行われている場合には、エンジンＥの負荷状態に関わらず、操作具設定エンジン目標回転数ＳＮがエンジン目標回転数ＴＮとして設定される。つまり、特定作業時には低負荷時エンジン目標回転数低減制御は実行されないようになっている。
【００３２】
次いで、アクセルダイヤル１２のダイヤル値Ａを「１０」に設定して、特定作業以外の作業を行う場合の低負荷時エンジン目標回転数低減制御およびその解除の制御例を、図５に基づいて説明する。まず、掘削作業時等の高負荷状態では、エンジン回転数Ｎは第一閾値エンジン回転数Ｘ未満（Ｎ＜Ｘ）となっているが、この状態では、サブコントローラ１０は、アクセルダイヤル１２で設定された操作具設定エンジン目標回転数ＳＮ１０をエンジン目標回転数ＴＮに設定する。上記操作具設定エンジン目標回転数ＳＮ１０の値は、エンジン目標回転数ＴＮ１０の値と同値であるから、エンジンＥは、エンジン目標回転数ＴＮ１０の特性ラインに従うように制御される。
【００３３】
前記高負荷の状態から、負荷が抜けて低負荷状態になるとエンジン回転数Ｎが上昇するが、該エンジン回転数Ｎが第一閾値エンジン回転数Ｘ以上（Ｎ≧Ｘ）になると、サブコントローラ１０は、操作具設定エンジン目標回転数ＳＮ１０から所定回転数ΔＮを減じた低減制御用エンジン目標回転数ＬＮ１０を、エンジン目標回転数ＴＮに設定する。上記低減制御用エンジン目標回転数ＬＮ１０の値は、一段階低い段階のエンジン目標回転数ＴＮ９の値と等値であるから、エンジンＥは、エンジン目標回転数ＴＮ９の特性ラインに従うように制御され、而して、低負荷時エンジン目標回転数低減制御が実行される。
【００３４】
さらに、前記低負荷状態から再び高負荷状態になって、エンジン回転数Ｎが第二閾値エンジン回転数Ｙ未満（Ｎ＜Ｙ）になり、且つ、ポンプ吐出圧ＰＰが第三閾値ポンプ吐出圧Ｚ以上（ＰＰ≧Ｚ）になると、サブコントローラ１０は、操作具設定エンジン目標回転数ＳＮ１０をエンジン目標回転数ＴＮに設定する。これにより、エンジンＥは、エンジン目標回転数ＴＮ１０の特性ラインに従うように制御され、而して、前記低負荷時エンジン目標回転数低減制御が解除される。
【００３５】
叙述の如く構成された本形態において、エンジンＥの出力は、異なるエンジン目標回転数ＴＮに応じて定められた複数のエンジン回転数−出力特性に基づいて制御されることになるが、この場合に、エンジンＥの負荷状態が、アクセルダイヤル１２のダイヤル値Ａで設定された操作具設定エンジン目標回転数ＳＮに対して低負荷状態でないと判断された場合は、該操作具設定エンジン目標回転数ＳＮがエンジン目標回転数ＴＮとして設定される一方、低負荷状態であると判断された場合には、低負荷時エンジン目標回転数低減制御が実行されて、操作具設定エンジン目標回転数ＳＮから所定回転数ΔＮを減じた低減制御用エンジン目標回転数ＬＮがエンジン目標回転数ＴＮとして設定されることになる。
【００３６】
この結果、例えば油圧ショベルにおいて高負荷作業と低負荷作業とを繰り返し行うような場合に、オペレータが高負荷作業を効率良く行うべくアクセルダイヤル１２のダイヤル値Ａでエンジン目標回転数を高く設定しても、エンジンＥの負荷状態が、上記アクセルダイヤル値Ａで設定された操作具設定エンジン目標回転数ＳＮに対して低負荷状態になれば、エンジン目標回転数ＴＮは低減制御用エンジン目標回転数ＬＮまで低下することになる。そして、該エンジン目標回転数ＴＮが操作具設定エンジン目標回転数ＳＮから低減制御用エンジン目標回転数ＬＮまで低下することで、エンジンＥは、低減制御用エンジン目標回転数ＬＮに応じた出力となるよう燃料噴射量が絞られることになり、而して、負荷が変動してもエンジン目標回転数が変化しない従来のもののように、高負荷状態から負荷が抜けたときにエンジンが吹き上がる状態になって燃料を無駄に多く消費してしまうような不具合を確実になくすことができ、低燃費化に大きく貢献できる。また、アクセルダイヤル値Ａによりエンジン目標回転数ＴＮが最高値、つまり本実施の形態ではエンジン目標回転数ＴＮ１０に設定されていても、前記図５に示す制御例で説明したように、低負荷状態になればエンジン目標回転数ＴＮがエンジン目標回転数ＴＮ９まで低下するため、エンジン目標回転数ＴＮ１０の高回転数領域（図５のＡ−Ｂ部分）は使用されないことになり、而して、エンジン騒音の低減にも貢献できる。
【００３７】
さらに、前記低負荷時エンジン目標回転数低減制御は、エンジンＥの負荷状態が、低減制御用エンジン目標回転数ＬＮに対して高負荷状態であると判断された場合には解除される構成になっており、而して、低負荷作業から高負荷作業に戻れば、エンジン目標回転数ＴＮも自動的にアクセルダイヤル１２のダイヤル値Ａで設定した操作具設定エンジン目標回転数ＳＮに戻って、該操作具設定エンジン目標回転数ＳＮに応じたエンジン出力となるが、この場合、低負荷時エンジン目標回転数低減制御解除の判断基準は、低減制御用エンジン目標回転数ＬＮに対するエンジンＥの負荷状態であるから、低負荷時エンジン目標回転数低減制御の解除を的確に行うことができる。
【００３８】
また、前記エンジンＥの負荷状態が操作具設定エンジン目標回転数ＳＮに対して低負荷状態であるか否かの判断は、エンジン回転数Ｎが、アクセルダイヤル値Ａに応じて設定される第一閾値エンジン回転数Ｘ以上であるか否かの判断に基づいて行われ、また、エンジンＥの負荷状態が低減制御用エンジン目標回転数ＬＮに対して高負荷状態であるか否かの判断は、エンジン回転数Ｎが、アクセルダイヤル値Ａに応じて設定される第二閾値エンジン回転数Ｙ以下であるか否かの判断と、ポンプ吐出圧ＰＰが、アクセルダイヤル値Ａに応じて設定される第三閾値ポンプ吐出圧Ｚ以上であるか否かの判断に基づいて行われる構成になっており、而して、エンジンＥの負荷状態を容易且つ確実に判断できると共に、エンジン回転数Ｎを検出する速度センサ１１、およびポンプ吐出圧ＰＰを検出する圧力センサ１３は、通常、エンジン制御やポンプ制御のために油圧ショベル１に装備されているものであるから、新たなセンサ等を必要とせず、コスト的にも有利である。
【００３９】
そのうえ、例えば走行やリフティングマグネット作業のように低負荷時エンジン目標回転数低減制御に適さない作業は、予め特定作業として設定されると共に、該特定作業が行われている場合には、低負荷時エンジン目標回転数低減制御が実行されない構成になっているから、特定作業時に低負荷時エンジン目標回転数低減制御が実行されて作業効率が低下してしまうような不具合を、確実に回避できる。
【００４０】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されないことは勿論であって、例えば、上記実施の形態では、操作具設定エンジン目標回転数ＳＮ１のときには、所定回転数ΔＮ＝０に、つまり、操作具設定エンジン目標回転数ＳＮ１と低減制御用エンジン目標回転数ＬＮ１とが等値となるように設定されており、これにより、アクセルダイヤル１２のダイヤル値Ａが「１」のときは低負荷時エンジン目標回転数低減制御が実行されないようになっているが、エンジン目標回転数ＴＮが低い領域では、前述したエンジンが吹き上がる現象は殆ど発生しないため、アクセルダイヤル値Ａが「１」のときだけでなく、例えば「１」〜「５」のときに低負荷時エンジン目標回転数低減制御が実行されないように構成することもできる。
また、上記実施の形態では、電子制御方式のガバナが用いられているが、これに限定されることなく、メカニカル（機械式）ガバナでも実施可能なことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】油圧ショベルの側面図である。
【図２】エンジンコントローラおよびサブコントローラの入出力を示すブロック図である。
【図３】エンジン回転数−出力特性を示す図である。
【図４】サブコントローラの制御を示すブロック図である。
【図５】制御例を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
９    エンジンコントローラ
１０  サブコントローラ
１１  速度センサ
１２  アクセルダイヤル
１３  圧力センサ
１４  特定作業用操作具
Ａ    アクセルダイヤル値
Ｅ    エンジン
Ｐ    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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【図５】
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