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JP4951650B2 - 油圧作業機 - Google Patents

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JP4951650B2 JP2009119943A JP2009119943A JP4951650B2 JP 4951650 B2 JP4951650 B2 JP 4951650B2 JP 2009119943 A JP2009119943 A JP 2009119943A JP 2009119943 A JP2009119943 A JP 2009119943A JP 4951650 B2 JP4951650 B2 JP 4951650B2
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本発明は、アイドル状態にあるエンジンを自動的に停止させるエンジン停止制御手段を備えた油圧作業機に関する。
この種の従来技術として、特許文献1に示されるものがある。この従来技術は建設機械例えば油圧ショベルであり、エンジンと、このエンジンの駆動に応じて作動可能なブーム、アーム、バケットを含む作業装置とを備えている。また、作業装置を作動させるブームシリンダ、アームシリンダ等の油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータの操作手段とを備えている。また、作業装置の作動が停止した状態でエンジンが駆動を続けるアイドル状態にあるときに、エンジンを自動的に停止させるエンジン停止制御手段を備えている。すなわち、操作手段が操作されず、オペレータが運転席に居ないことが検出されると、予め設定された時間が経過した後に、エンジンを自動的に停止させるアイドルストップ制御を行なうエンジン停止制御手段を備えた構成になっている。
特開2002−13425号公報
上述した従来技術は、例えば作業装置が空中に保持されている姿勢にあっても、この作業装置に対する操作が停止され、オペレータが運転席から離れると、予め設定された時間の経過後にエンジン停止制御手段によってエンジンが停止する。しかし、このように作業装置が空中に保持されている姿勢では、油圧アクチュエータを制御する各種の弁体等からリークした油によって油圧アクチュエータが動作し、作業装置が空中に停止している状態から下降を始める虞がある。このときエンジンが停止しているので、作業装置の下方に障害物がある場合の作業装置を上昇させて障害物を回避する動作、また、作業装置の位置を変更して障害物を回避する動作、また、作業装置を直ちに接地することによって障害物を回避する動作を行うことができない。
本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、エンジンがアイドル状態にあるときにエンジンを自動的に停止させるものにあって、作業装置が空中に停止保持されているときのエンジンの停止を防ぐことができる油圧作業機を提供することにある。
この目的を達成するために、本発明に係る油圧作業機は、エンジンと、このエンジンの駆動に応じて作動可能な作業装置と、この作業装置を作動させる油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータの操作手段と、上記作業装置の作動が停止した状態で上記エンジンが駆動を続けるアイドル状態にあるときに、上記エンジンを自動的に停止させるエンジン停止制御手段とを備えた油圧作業機において、上記エンジンが上記アイドル状態にあることを検出するアイドル検出手段と、このアイドル検出手段の検出結果に基づいて上記アイドル状態と判定するアイドル判定手段と、上記作業装置が接地状態にあることを検出する接地検出手段と、この接地検出手段の検出結果に基づいて上記接地状態と判定する接地判定手段と、上記アイドル判定手段で上記アイドル状態と判定され、かつ、上記接地判定手段で上記接地状態と判定されたとき、上記エンジン停止制御手段による上記エンジンの停止処理を実行する制御装置とを備えたことを特徴としている。
このように構成した本発明は、アイドル検出手段の検出結果に基づくアイドル判定手段によるエンジンがアイドル状態にあるとの判定と、接地検出手段の検出結果に基づく接地判定手段による作業装置が接地状態にあるとの判定の双方の判定がなされたときに、制御装置はエンジン停止制御手段によるエンジン停止処理を実行する。したがって、エンジンが停止した状態では、作業装置は接地状態となっている。すなわち、作業装置が空中に停止保持されているときのエンジンの停止を生じる懸念がない。これによって、空中に停止保持されている作業装置がリークによって下降を始めても、それを回避する動作をエンジンの駆動に応じて直ちに実施することができる。
また、本発明に係る油圧作業機は、上記発明において、上記接地検出手段は、上記作業装置の上記接地状態に相応する姿勢を検出する姿勢検出手段から成ることを特徴としている。
このように構成した本発明は、アイドル判定手段によるエンジンがアイドル状態にあるとの判定とともに、接地判定手段で、姿勢検出手段の検出結果に基づいて接地状態であるとの判定がなされたときに、制御装置はエンジン停止制御手段によるエンジン停止処理を実行する。
また、本発明に係る油圧作業機は、上記発明において、上記接地検出手段は、上記作業装置の上記接地状態に相応する上記油圧アクチュエータ内の圧力を検出する圧力検出手段から成ることを特徴としている。
このように構成した本発明は、アイドル判定手段によるエンジンがアイドル状態にあるとの判定とともに、接地判定手段で、圧力検出手段の検出結果に基づいて接地状態であるとの判定がなされたときに、制御装置はエンジン停止制御手段によるエンジン停止処理を実行する。
本発明は、作業装置の作動が停止した状態でエンジンが駆動を続けるアイドル状態にあることを検出するアイドル検出手段と、このアイドル検出手段の検出結果に基づいてアイドル状態と判定するアイドル判定手段と、作業装置が接地状態にあることを検出する接地検出手段と、この接地検出手段の検出結果に基づいて接地状態と判定する接地判定手段と、アイドル判定手段でアイドル状態と判定され、かつ、接地判定手段で接地状態と判定されたとき、エンジン停止制御手段によるエンジンの停止処理を実行する制御装置とを備えたことから、エンジンが停止している状態では、作業装置は接地状態となっている。すなわち、エンジンがアイドル状態にあるときにエンジンを自動的に停止させるものにあって、作業装置が空中に停止保持されているときのエンジンの停止を生じる懸念がない。これによって、空中に停止保持されている作業装置がリークによって下降を始めても、それを回避する動作をエンジンの駆動に応じて直ちに実施することができ、従来に比べて優れた安全性を確保することができる。
本発明に係る油圧作業機の一実施形態を示す油圧ショベルの側面図である。 図1に示す油圧ショベルに備えられる要部構成を示すブロック図である。 図2に示すコントローラで実施される処理を示すフローチャートである。 本発明に係る油圧作業機の別の実施形態の要部構成を示すブロック図である。
以下、本発明に係る油圧作業機の実施の形態を図に基づいて説明する。
図1は本発明に係る油圧作業機の一実施形態を示す油圧ショベルの側面図、図2は図1に示す油圧ショベルに備えられる要部構成を示すブロック図である。
本実施形態に係る油圧作業機は、例えば図1に示す油圧ショベルであり、この油圧ショベルは、走行体1と、この走行体1上に配置される旋回体2と、この旋回体2に取り付けられる作業装置3とを備えている。この作業装置3は、旋回体2に上下方向の回動可能に取り付けられるブーム4と、このブーム4の先端に取り付けられるアーム5と、このアーム5の先端に取り付けられるバケット6とを含んでいる。また、ブーム4を作動させるブームシリンダ4a、アーム5を作動させるアームシリンダ5a、バケット6を作動させるバケットシリンダ6a等の作業装置3を作動させる油圧アクチュエータを備えている。
旋回体2上の前側位置には運転室7が配置され、後側位置には重量バランスを確保するカウンタウエイト9が配置されている。運転室7とカウンタウエイト9の間には、エンジン13等の機器が収容される機械室8が配置されている。また、図2に示すように本実施形態は、エンジン13によって駆動する油圧ポンプ14と、この油圧ポンプ14から上述したブームシリンダ4a、アームシリンダ5a等の油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを制御するコントロールバルブ15とを備えている。
この図2に示すように、運転室7内には、作業装置3を作動させるブームシリンダ4a、アームシリンダ5a等の油圧アクチュエータを操作する操作手段17を備えている。また、運転室7内の運転席の脇には、矢印19aで示すように、引き下げ操作、または引き上げ操作されるゲートロックレバー19が備えられている。このゲートロックレバー19は、作業装置3による作業開始に際して引き下げ操作され、これにより作業装置3の操作が可能になる。すなわち油圧ポンプ14から作業装置3を作動させるブームシリンダ4a、アームシリンダ5a等の油圧アクチュエータへの圧油の供給が可能となる。また、降車時に引き上げ操作され、これにより作業装置3の操作が不能に保持される。すなわち油圧ポンプ14から作業装置3を作動させるブームシリンダ4a、アームシリンダ5a等の油圧アクチュエータへの圧油の供給が不能に保持される。
また、本実施形態に係る油圧ショベルは、例えば作業装置3が停止すると、エンジン13が自動的に作業装置3による掘削作業等の通常作業が不能となるローアイドル、すなわち所定の低回転数に制御されるようになっている。
また、本実施形態は、運転室7内に制御装置、すなわちコントローラ12を備えている。また、本実施形態は、エンジン13の回転数を検出しコントローラ12に出力する回転センサ16と、ブーム4の回動角度を検出しコントローラ12に出力するブーム角センサ10と、アーム5の回動角度を検出しコントローラ12に出力するアーム角センサ11とを備えている。ブーム角センサ10とアーム角センサ11は、作業装置3の接地状態に相応する姿勢を検出する姿勢検出手段を構成している。
また、操作手段17が非操作状態にあることを検出し、信号をコントローラ12に出力する非操作検出器18と、ゲートロックレバー19が引き上げ操作されたことを検出するゲートロック検出器20とを備えている。
上述したエンジン13の回転数を検出する回転センサ16は、エンジン13の回転数が作業装置3による通常作業の実施が不能となる所定の低回転数であり、作業装置3の作動が停止した状態でエンジン13が駆動を続けるアイドル状態であることを検出するアイドル検出手段を構成している。また、操作手段17が非操作状態にあることを検出する非操作検出器18、及びゲートロックレバー19が引き上げ操作されたことを検出するゲートロック検出器20のそれぞれも、アイドル検出手段を構成している。
また、図2に示すように、コントローラ12は、エンジン13を自動的に停止させるエンジン停止制御手段12aと、上述したアイドル検出手段の検出結果に基づいてアイドル状態と判定するアイドル判定手段12bと、ブーム角センサ10及びアーム角センサ11から成り、作業装置3が接地状態に相応する姿勢であることを検出する姿勢検出手段の検出結果に基づいて、接地状態と判定する接地判定手段12cとを備えており、アイドル判定手段12bでアイドル状態と判定され、かつ、接地判定手段12cで接地状態と判定されたときに、エンジン停止制御手段12aによるエンジン13の停止制御、すなわちアイドルストップ制御を実行するように構成してある。
図3は図2に示すコントローラ12で実施される処理を示すフローチャートである。本実施形態に係る油圧ショベルにあっては、オペレータが運転室7に乗り込み、エンジン13を駆動し、運転席の脇のゲートロックレバー19を引き下げて、油圧ポンプ14からブームシリンダ4a、アームシリンダ5a等の油圧アクチュエータへの圧油の供給を可能にした状態において、操作手段17を操作してコントロールバルブ15を切り換えると、エンジン13によって駆動する油圧ポンプ14の圧油がコントロールバルブ15を介してブームシリンダ4a、アームシリンダ5a等に供給され、ブーム4、アーム5等が作動してバケット6による掘削作業等の所望の作業を実施することができる。
このような作業の間、例えば作業装置3の作動による作業を一時的に中断するために作業装置3が空中に停止保持された状態で、操作手段17を中立に戻したときには、エンジン13が所定の低回転数となったことが回転センサ16で検出され、コントローラ12に含まれるアイドル判定手段12bでアイドル状態と判定されるものの(図3の手順S1)、ブーム角センサ10、アーム角センサ11から出力される信号によって、コントローラ12に含まれる接地判定手段12cで作業装置3が接地状態であるとは判定されない。したがって、エンジン停止制御が実行されることはない。
なお、作業開始に際して、暖機運転を実施するために、例えば作業装置3が接地されている状態で、図示しないエンジン回転数指示器の操作によってエンジン13の回転数を上述した所定の低回転数よりも高い回転数に上昇させた場合には、回転センサ13で検出される回転数は所定の低回転数よりも高い回転数であるので、コントローラ12におけるアイドル判定手段12bの判定は、アイドル状態と判定されることがなく、これによって作動油の温度を暖める所望の暖機運転を実施することができる。
また、作業終了に際して、作業装置3を接地した状態で操作手段17を中立に戻したときには、この油圧ショベルにあってはエンジン13の回転数が自動的にローアイドルとなるように低下するが、エンジン13が所定の低回転数となったことが回転センサ16で検出されると、コントローラ12のアイドル判定手段12bでアイドル状態と判断され(図3の手順S1)、さらにブーム角センサ10、アーム角センサ11から出力される信号に基づいてコントローラ12の接地判定手段12cで接地状態と判定され(図3の手順S2)、コントローラ12はエンジン停止制御手段12aによるエンジン停止処理、すなわちアイドルストップ制御を実行する(図3の手順S3)。
なお、その後エンジンが再び始動され、作業装置3による作業が行われるに際しては、図示しないエンジン回転数指示器の操作に応じた比較的高い回転数が回転センサ16で検出されるので、コントローラ12におけるアイドル判定手段12bの判定は、作業装置3が停止されるまではアイドル状態とは判定されない。したがって、作業装置3による所望の作業を実施することができる。
このように構成した本実施形態に係る油圧作業機は、エンジン13の停止状態では作業装置3が接地状態となっており、作業装置3が空中に保持される事態を生じる懸念がない。これによって空中に停止保持されている作業装置がリークにより下降を始めても、それを回避する動作をエンジン13の駆動に応じて直ちに実施でき、優れた安全性を確保することができる。
なお、上記実施形態にあっては、アイドル判定手段が、回転センサ16によって検出されるエンジン13の回転数が所定の低回転数になったときにアイドル状態と判定するようになっているが、アイドル判定手段12bは、操作手段17が非操作状態であることを検出した非操作検出器18の信号に基づいてアイドル状態にあると判定してもよく、また、ゲートロックレバー19が引き上げ操作されたことを検出したゲートロック検出器20の信号に基づいてアイドル状態にあると判定してもよい。このように非操作検出器18の信号、あるいはゲートロック検出器20の信号に基づいてアイドル判定手段12bがアイドル状態と判定して、エンジン13の停止制御、すなわちアイドルストップ制御が実施された場合も、その後エンジンが再び始動し、エンジン13の回転数が図示しないエンジン回転数指示器の操作に応じて比較的高い回転数となり、操作手段17が操作されると、あるいはゲートロックレバー19が引き下げ操作されると、操作手段17が再度中立位置に戻されるまでは、あるいはゲートロックレバー19が再度引き上げ操作されるまでは、コントローラ12におけるアイドル判定手段12bの判定はアイドル状態とは判定されない。したがって、作業装置3による所望の作業を実施することができる。
また、アイドル判定手段は、エンジン13の所定の低回転数と、操作手段17の非操作状態と、ゲートロックレバー19の引き上げ状態の3つに基づいて、アイドル状態を判定するものであってもよい。
また、上述した実施形態では、作業装置3の接地姿勢を検出する姿勢検出手段をブーム角センサ10、アーム角センサ11によって構成してあるが、これらの角度センサに代えて、ブームシリンダ4a、アームシリンダ5aのストロークを検出するストロークセンサによって姿勢検出手段を構成してもよい。
図4は本発明に係る油圧作業機の別の実施形態の要部構成を示すブロック図である。この図4に示す別の実施形態も、例えば図1に示す油圧ショベルに備えられるものである。この別の実施形態は、上述した実施形態におけるブーム角センサ10及びアーム角センサ11等によって構成される姿勢検出手段から成る接地検出手段とは異なり、接地検出手段が、作業装置3の接地状態に相応するブームシリンダ4a、アームシリンダ5aへの供給圧力をそれぞれ検出する圧力検出手段、すなわち圧力センサ21,22から成る構成にしてある。その他の構成は上述した実施形態と同等の構成にしてある。
このように構成した別の実施形態も、上述した実施形態と同様に、アイドル検出手段の検出結果に基づくコントローラ12のアイドル判定手段12bによるエンジン13がアイドル状態にあるとの判定とともに、接地判定手段12cで、圧力センサ21,22の信号に基づいて接地状態であるとの判定がなされたときに、コントローラ12はエンジン停止制御手段12aによるエンジン停止処理を実行する。これにより、上述した実施形態と同等の効果を得ることができる。
なお、接地検出手段を、上述した図2に示す実施形態におけるブーム角センサ10及びアーム角センサ11を含む姿勢検出手段と、図4に示す実施形態における圧力センサ21,22との双方によって構成し、接地判定手段12cで、ブーム角センサ10及びアーム角センサ11の信号と、圧力センサ21,22の信号とのうちの少なくとも一方の信号に基づいて接地状態と判定されたときに、接地状態にあるものと見做すようにしてもよい。このように構成した場合には、例えば傾斜地等において作業装置3を接地させたときに、ブーム角センサ10、アーム角センサ11からの信号からは接地判定手段12cでは接地状態と判定されないが、圧力センサ21,22からの信号に基づいて接地状態と判定されるので、作業装置3が接地状態と見做すことができる。したがって、傾斜地において作業装置3を接地させたときのアイドルストップ制御も実行することができる。
1 走行体
2 旋回体
3 作業装置
4 ブーム
4a ブームシリンダ(油圧アクチュエータ)
5 アーム
5a アームシリンダ(油圧アクチュエータ)
10 ブーム角センサ(姿勢検出手段)〔接地検出手段〕
11 アーム角センサ(姿勢検出手段)〔接地検出手段〕
12 コントローラ(制御装置)
12a エンジン停止制御手段
12b アイドル判定手段
12c 接地判定手段
13 エンジン
14 油圧ポンプ
15 コントロールバルブ
16 回転センサ(アイドル検出手段)
17 操作手段
18 非操作検出器(アイドル検出手段)
19 ゲートロックレバー
20 ゲートロック検出器(アイドル検出手段)
21 圧力センサ(圧力検出手段)〔接地検出手段〕
22 圧力センサ(圧力検出手段)〔接地検出手段〕

Claims (3)

  1. エンジンと、このエンジンの駆動に応じて作動可能な作業装置と、この作業装置を作動させる油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータの操作手段と、上記作業装置の作動が停止した状態で上記エンジンが駆動を続けるアイドル状態にあるときに、上記エンジンを自動的に停止させるエンジン停止制御手段とを備えた油圧作業機において、
    上記エンジンが上記アイドル状態にあることを検出するアイドル検出手段と、このアイドル検出手段の検出結果に基づいて上記アイドル状態と判定するアイドル判定手段と、
    上記作業装置が接地状態にあることを検出する接地検出手段と、この接地検出手段の検出結果に基づいて上記接地状態と判定する接地判定手段と、
    上記アイドル判定手段で上記アイドル状態と判定され、かつ、上記接地判定手段で上記接地状態と判定されたとき、上記エンジン停止制御手段による上記エンジンの停止処理を実行する制御装置とを備えたことを特徴とする油圧作業機。
  2. 請求項1に記載の油圧作業機において、
    上記接地検出手段は、上記作業装置の上記接地状態に相応する姿勢を検出する姿勢検出手段から成ることを特徴とする油圧作業機。
  3. 請求項1または2に記載の油圧作業機において、
    上記接地検出手段は、上記作業装置の上記接地状態に相応する上記油圧アクチュエータ内の圧力を検出する圧力検出手段から成ることを特徴とする油圧作業機。
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