JP2017187002A - 作業機械 - Google Patents

Abstract

【課題】 エンジン停止までの時間を充分に把握でき、アイドリングストップ機能に関するエンジン動作を、簡単な操作により状況に合わせる。【解決手段】 油圧ショベル１は、操作レバー装置１４と、ロック位置とロック解除位置とを切換えるロックレバー１５と、ロックレバー１５がロック位置にあるか否かを検出するロックスイッチ１６と、エンジン１０の作動を自動的に停止させるアイドリングストップ機能を有するコントローラ２６と、を含んで構成されている。コントローラ２６は、予め設定され記憶されたアイドリングストップ設定時間に対し、ロックスイッチ１６によるロックレバー１５のロック位置の継続時間を演算する。また、コントローラ２６は、演算された継続時間に基づき、アイドリングストップ機能が作動するまでのアイドリングストップ残時間を表示装置２８に表示する。【選択図】 図４

Description

本発明は、アイドリングストップ機能を備えた作業機械に関する。

一般に、油圧ショベルのような作業機械は、エンジンと、エンジンによって駆動する油圧ポンプと、油圧ポンプからの圧油により作動する油圧アクチュエータと、油圧アクチュエータを作動させる操作信号を出力する操作レバー装置と、操作レバー装置の操作に応じた操作信号の出力を禁止するロック位置と操作信号の出力を許容する解除位置とに切換えられるロックレバーと、を備えている。

ところで、このような作業機械では、ロックレバーがロック位置にある状態が一定時間経過したときにエンジンの作動を停止させるアイドリングストップ機能を備えたものが知られている（例えば、特許文献１，２参照）。

特許第２９５１１５５号公報 特開２００４−３００９４７号公報

特許文献１，２に記載された作業機械は、エンジン停止までの時間を予め設定する方法である為、その設定時間を変更したい場合は、その都度、モニタ画面操作等を行い再設定する必要があった。また、設定時間が経過する前にエンジンを停止させたい場合は、エンジンスタートキーをＯＦＦにし、エンジン再始動の際には、再度エンジンスタートキーをＯＮにする必要があった。一方、アイドリングストップ機能作動中にエンジンを停止させたくない場合は、一旦、ロックレバーを解除位置にして、設定時間をリセット（延長）する必要があった。

以上のように、従来の作業機械では、オペレータがアイドリングストップまでの残時間を充分に把握できず、残時間を変更する場合、その設定方法や操作方法が煩わしいという問題がある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、アイドリングストップまでの残時間を充分に把握でき、簡単な操作で状況に応じ残時間を変更することができる作業機械を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明は、エンジンと、前記エンジンにより駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプからの圧油により作動する油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータを作動させる操作信号を出力する操作レバー装置と、前記操作レバー装置の操作に応じた操作信号の出力を禁止するロック位置と操作信号の出力を許容する解除位置とに切換えられるロックレバーと、前記ロックレバーが前記ロック位置にあるか否かを検出するロック状態検出器と、前記ロックレバーが前記ロック位置にある状態が一定時間経過したときに前記エンジンの作動を自動的に停止させるアイドリングストップ機能を有するコントローラと、を備えた作業機械において、前記コントローラには、予め設定され記憶されたアイドリングストップ設定時間に対し、前記ロック状態検出器による前記ロックレバーの前記ロック位置の継続時間を演算する継続時間演算部が設けられており、前記コントローラの前記継続時間演算部によって演算された継続時間に基づき、前記アイドリングストップ機能が作動するまでのアイドリングストップ残時間を表示する表示装置を備えていることにある。

本発明によれば、アイドリングストップまでの残時間を充分に把握でき、簡単な操作で状況に応じ残時間を変更することができる。

本実施の形態による油圧ショベルを示す正面図である。 キャブの内部を示す一部破断の外観斜視図である。 キャブの内部を後方から示す斜視図である。 油圧ポンプを含む油圧システムとコントローラを含む電気制御システムとを示すシステム構成図である。 アイドリングストップ残時間を表示する表示装置の画面説明図である。 シャットダウン残時間を表示する表示装置の画面説明図である。 図３中の入力装置を示す平面図である。 コントローラによるアイドリングストップ残時間を表示するか否かを判定する処理を示す流れ図である。 コントローラによる残時間表示処理を示す流れ図である。 コントローラによるシステムシャットダウン制御処理を示す流れ図である。 電磁パイロット式の方向制御弁を備えた変形例によるシステム構成図である。 変形例によるアイドリングストップ残時間を表示する表示装置の画面説明図である。

以下、本発明に係る作業機械の実施の形態を、油圧ショベルを例に挙げ、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１ないし図１０は本発明の実施の形態を示している。図１において、作業機械の代表例である油圧ショベル１は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、下部走行体２上に設けられた旋回輪３と、旋回輪３を介して下部走行体２上に旋回可能に搭載され下部走行体２と共に車体を構成する上部旋回体４と、上部旋回体４の前側に俯仰動可能に取付けられ土砂の掘削作業等を行う作業装置５とを含んで構成されている。

下部走行体２は、トラックフレーム２Ａと、トラックフレーム２Ａの左，右両側に設けられた駆動輪２Ｂと、トラックフレーム２Ａの左，右両側で駆動輪２Ｂと前，後方向の反対側に設けられた遊動輪２Ｃと、駆動輪２Ｂと遊動輪２Ｃに巻回された履帯２Ｄ（いずれも左側のみ図示）とにより構成されている。この左，右の駆動輪２Ｂは、油圧アクチュエータとしての左，右の走行油圧モータ２Ｅ（左側のみ図示）によって回転駆動される。

旋回輪３は、下部走行体２上に設けられ、油圧アクチュエータとしての旋回油圧モータ３Ａが噛合している。この油圧モータ３Ａは、上部旋回体４を下部走行体２に対して旋回させるものである。

作業装置５は、上部旋回体４の旋回フレーム６の前側に俯仰動可能に取付けられたブーム５Ａと、該ブーム５Ａの先端部に俯仰動可能に取付けられたアーム５Ｂと、アーム５Ｂの先端部に回動可能に取付けられたバケット５Ｃと、これらを駆動する油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）からなるブームシリンダ５Ｄ、アームシリンダ５Ｅ、バケットシリンダ５Ｆとにより構成されている。

旋回フレーム６は、上部旋回体４のベースとなるもので、強固な支持構造体を構成している。この旋回フレーム６は、旋回輪３を介して下部走行体２上に旋回可能に搭載されている。また、旋回フレーム６の後端部には、作業装置５との重量バランスをとるカウンタウエイト７が設けられている。

キャブ８は、旋回フレーム６の左前側に設けられている。キャブ８内には、オペレータ（操作者）が着座する運転席９が設けられている。キャブ８は、運転席９の周囲を取囲むボックス状に形成されている。キャブ８の左側面には、開閉可能なドア８Ａが設けられ、オペレータは、ドア８Ａを開いてキャブ８に乗降する構成となっている。ここで、運転席９の周囲には、後述の操作レバー装置１４、ロックレバー１５、入力装置２７等が配設されている。

エンジン１０は、カウンタウエイト７よりも前側に位置して旋回フレーム６の後側に設けられている。エンジン１０は、クランク軸（図示せず）が左，右方向に延びる横置き状態となって旋回フレーム６上に搭載されている。このエンジン１０は、例えばディーゼルエンジン（内燃機関）を用いて構成され、油圧ポンプ１２を回転駆動する駆動源を構成している。エンジン１０の出力側には、アシスト発電モータ１１と油圧ポンプ１２が機械的に接続されている（図４参照）。

アシスト発電モータ１１は、電動機を構成し、エンジン１０と油圧ポンプ１２とに機械的に接続されている。このアシスト発電モータ１１は、例えば永久磁石式の同期電動機によって構成されている。アシスト発電モータ１１は、エンジン１０によって回転駆動されることにより発電を行い、または電力が供給されることによりエンジン１０の駆動を補助（アシスト）するものである。即ち、アシスト発電モータ１１は、エンジン１０によって回転駆動されることにより発電を行う作用（発電機作用）と、電動機としてエンジン１０の駆動を補助する作用（電動機作用）とを有するものである。

油圧ポンプ１２は、アシスト発電モータ１１を介してエンジン１０に取付けられ、エンジン１０により回転駆動される。この油圧ポンプ１２は、作動油タンク１３とともに油圧源を構成するものである。油圧ポンプ１２は、例えば可変容量型の斜板式、斜軸式またはラジアルピストン式油圧ポンプ等によって構成され、作動油タンク１３内から作動油を吸込みつつ、この作動油を高圧な圧油として吐出する。油圧ポンプ１２から吐出された圧油は、後述の方向制御弁２１を介して後述の油圧アクチュエータ１８に供給される。即ち、油圧アクチュエータ１８は、油圧ポンプ１２からの圧油により作動される。

操作レバー装置１４は、運転席９の前側に配置された走行用操作レバー・ペダル１４Ａと、運転席９の左，右両側に配置された左，右の作業用操作レバー１４Ｂとを含んで構成されている。走行用操作レバー・ペダル１４Ａは、走行油圧モータ２Ｅの動作を制御するときに操作される。一方、作業用操作レバー１４Ｂは、旋回油圧モータ３Ａおよび作業装置５の各シリンダ５Ｄ，５Ｅ，５Ｆの動作を制御するときに操作される。オペレータは、この操作レバー装置１４を操作することにより、方向制御弁２１の弁位置を切換え、油圧ポンプ１２から油圧アクチュエータ１８に向けて吐出する圧油の方向を制御する。即ち、操作レバー装置１４は、油圧アクチュエータ１８を作動させる操作信号を出力するものである。これにより、操作レバー装置１４は、油圧ショベル１の走行動作、旋回動作、掘削動作等を操作するものである。

ロックレバー１５は、運転席９の左側で、キャブ８のドア８Ａ側に設けられている。ロックレバー１５は、オペレータの操作により、操作レバー装置１４の操作に応じた操作信号の出力を禁止するロック位置（上げ位置）と操作信号の出力を許容するロック解除位置（下げ位置）とに切換えられる。即ち、ロックレバー１５をロック位置としたときには、後述する方向制御弁２１へのパイロット圧の供給が禁止され、ロックレバー１５をロック解除位置としたときには、方向制御弁２１へのパイロット圧の供給が許可される。

ロックスイッチ１６は、ロック状態検出器として、ロックレバー１５の近傍に設けられている。ロックスイッチ１６は、例えばロックレバー１５の操作に連動する機械的なスイッチにより構成され、ロックレバー１５がロック位置にあるか否かを検出するものである。図４に示すように、ロックスイッチ１６は、後述のコントローラ２６に接続されている。コントローラ２６は、ロックスイッチ１６の検出信号（ＯＮ／ＯＦＦ信号）に基づいて、ロックレバー１５がロック位置であるかロック解除位置であるかを判定することができる。

ここで、油圧ショベル１には、油圧ポンプ１２を含む油圧システムと後述するコントローラ２６を含む電気制御システムとが搭載されている。以下、油圧ショベル１のシステム構成について図４を参照して説明する。

油圧ポンプ１２は、作動油タンク１３と共に油圧源を構成し、パイロットポンプ１７は、作動油タンク１３と共にパイロット油圧源を構成している。油圧ポンプ１２とパイロットポンプ１７は、エンジン１０によって駆動される。

油圧アクチュエータ１８は、油圧ポンプ１２および作動油タンク１３からなる油圧源に、主管路１９，２０を介して接続されている。この場合、油圧アクチュエータ１８は、走行油圧モータ２Ｅ、旋回油圧モータ３Ａ、ブームシリンダ５Ｄ、アームシリンダ５Ｅ、バケットシリンダ５Ｆを含んで構成されている。主管路１９，２０の途中には、例えば６ポート３位置の油圧パイロット式の方向制御弁２１が設けられている。この場合、方向制御弁２１は、油圧アクチュエータ１８を構成する走行油圧モータ２Ｅ、旋回油圧モータ３Ａ、ブームシリンダ５Ｄ、アームシリンダ５Ｅ、バケットシリンダ５Ｆに対し、それぞれ個別に設けられるものである。

ここで、方向制御弁２１は油圧パイロット部２１Ａ，２１Ｂを有し、各油圧パイロット部２１Ａ，２１Ｂにパイロット圧が供給されないときには、方向制御弁２１は中立位置（ａ）を保持し、油圧ポンプ１２から吐出した圧油を作動油タンク１３に排出する。一方、油圧パイロット部２１Ａまたは２１Ｂにパイロット圧が供給されたときには、方向制御弁２１は切換位置（ｂ）または（ｃ）に切換えられる。これにより、油圧ポンプ１２からの圧油が主管路１９，２０を介して油圧アクチュエータ１８に供給され、油圧アクチュエータ１８が作動する。

パイロット管路２２の途中には、パイロットポンプ１７と操作レバー装置１４との間に位置して遮断弁２３が設けられている。遮断弁２３は、電磁パイロット部２３Ａを有する３ポート２位置の電磁弁からなり、パイロット管路２２を遮断する遮断位置（ｄ）と連通させる連通位置（ｅ）とに切換えられる。

遮断弁２３は、ロックレバー１５がロック位置にあるときには遮断位置（ｄ）を保持する。この場合には、操作レバー装置１４に対する操作に拘らず、方向制御弁２１の各油圧パイロット部２１Ａ，２１Ｂに対するパイロット圧の供給が禁止され、油圧アクチュエータ１８は非作動状態となる。一方、ロックレバー１５がロック解除位置に切換えられたときには、コントローラ２６からの信号が電磁パイロット部２３Ａに供給されることにより、遮断弁２３は連通位置（ｅ）に切換えられる。この場合には、操作レバー装置１４に対する操作に応じて、方向制御弁２１の各油圧パイロット部２１Ａ，２１Ｂにパイロット圧が供給され、油圧アクチュエータ１８は作動状態となる。

主管路１９（２０）の途中には、油圧ポンプ１２と方向制御弁２１との間に位置してメインリリーフ弁２４が設けられ、パイロット管路２２の途中には、パイロットポンプ１７と遮断弁２３との間に位置してパイロットリリーフ弁２５が設けられている。メインリリーフ弁２４は、油圧ポンプ１２からの吐出圧が設定圧を超えたときに開弁し、過剰圧を作動油タンク１３側にリリーフさせる。一方、パイロットリリーフ弁２５は、パイロットポンプ１７からの吐出圧が設定圧を超えたときに開弁し、パイロット管路２２内のパイロット圧を一定に維持し、操作レバー装置１４で減圧された操作圧が操作信号として油圧パイロット部２１Ａ，２１Ｂに供給される。

コントローラ２６は、例えばキャブ８内に設けられ、エンジン１０、ロックスイッチ１６、遮断弁２３、後述の入力装置２７および表示装置２８等に接続されている。このコントローラ２６は、例えばマイクロコンピュータ等により構成され、エンジン１０、遮断弁２３、表示装置２８等に対する制御指令を生成し、各種の制御機能（手段）を実行する。具体的には、例えば、コントローラ２６は、エンジン１０の回転数制御、遮断弁２３の駆動制御、表示装置２８の画面切替制御、エンジン１０の作動を自動的に停止させるオートアイドリングストップ（Ａ／Ｓ）制御、自動的にエンジン回転数をアイドル回転数まで下げるオートアイドリング（Ａ／Ｉ）制御等を行う。

入力装置２７は、キャブ８内に位置して、運転席９の右側に設けられている。この入力装置２７は、図７に示すように、モニタ入力器２７Ａ、オートアイドリング設定スイッチ２７Ｂ、エンジン制御ダイヤル２７Ｃ、キースイッチ２７Ｄを含んで構成されている。オペレータは、この入力装置２７を操作することにより、例えば、オートアイドリングストップ制御のＯＮ／ＯＦＦ、オートアイドリング制御のＯＮ／ＯＦＦ、走行モード、ラジオ設定、空調装置（エアコン）設定等の油圧ショベル１の各種の機能設定を行うことができる。

モニタ入力器２７Ａは、入力装置２７の右前端部に位置して、回転可能かつ押圧可能なダイヤルによって構成されている。このモニタ入力器２７Ａは、オートアイドリングストップ制御の表示画面において、ダイヤルの回転動作に応じて、表示装置２８に表示される後述のアイドリングストップ残時間を任意に増減するものである。即ち、残時間入力器としてのモニタ入力器２７Ａを操作することにより、アイドリングストップ残時間を増加もしくは減少させて、エンジン停止までの時間を任意に増減させることができる。

オートアイドリング設定スイッチ２７Ｂは、入力装置２７の右下端部に位置して、選択可能なスイッチによって構成されている。このオートアイドリング設定スイッチ２７Ｂは、コントローラ２６によるオートアイドリング制御のＯＮ／ＯＦＦを切換えるものである。

エンジン制御ダイヤル２７Ｃは、入力装置２７のモニタ入力器２７Ａとオートアイドリング設定スイッチ２７Ｂとの間に位置して、回転可能なダイヤルによって構成されている。このエンジン制御ダイヤル２７Ｃは、エンジン回転数入力手段として、ダイヤルの回転位置に応じてエンジン１０の目標回転数を所定の範囲内（例えば８００ｒｐｍ〜１８００ｒｐｍ）で設定するものである。

キースイッチ２７Ｄは、入力装置２７の左側に位置して設けられている。このキースイッチ２７Ｄは、エンジンキー（図示せず）を用いて、油圧ショベル１の電気系統のＯＮ／ＯＦＦ、エンジン１０の始動、停止等を操作するものである。

表示装置２８は、キャブ８内に位置して運転席９の前方に設けられている。この表示装置２８は、例えば液晶モニタにより構成され、オペレータに対して運転状況を表示するものである。表示装置２８は、コントローラ２６に接続され、コントローラ２６からの指令に応じた画面が表示される。例えば、表示装置２８には、燃料の残量、エンジン冷却水の水温、稼動時間、車内温度等のように車体に関する各種の情報が表示される。オートアイドリングストップ制御においては、表示装置２８に、図５に示すように、アイドリングストップ機能が作動するまでのアイドリングストップ残時間、あるいは図６に示すように、油圧ショベル１の車体全体の電気系統をシャットダウンさせるまでのシャットダウン残時間が表示される。

この場合、アイドリングストップ残時間とは、数１式に示すように、アイドリングストップ設定時間からロックレバー１５がロック位置にある継続時間を減算した時間のことをいう。ここで、アイドリングストップ設定時間とは、ロックレバー１５をロック位置にしてからエンジン１０を停止させるまでの時間を指し、オペレータによって予めコントローラ２６に設定・記憶されている。本実施の形態では、図５に示すように、例えば、アイドリングストップ設定時間を３０秒（０．５min）に設定した。

さらに、シャットダウン残時間とは、シャットダウン設定時間からオートアアイドリングストップ制御によりエンジン１０が停止している継続時間を減算した時間のことをいう。ここで、シャットダウン設定時間とは、オートアイドリングストップ制御によるエンジン停止からシャットダウン（電気系統を自動的にＯＦＦ）させるまでの時間を指し、オペレータによってコントローラ２６に予め設定・記憶されている。本実施の形態では、図６に示すように、例えば、シャットダウン設定時間を１０分（１０min）に設定した。

バッテリ２９は、エンジン１０を含む電気機器の電源となるものである。具体的には、バッテリ２９は、エンジン１０を駆動（運転）するための電気機器、コントローラ２６、入力装置２７、表示装置２８等の電源となるものである。このバッテリ２９は、例えば電荷を蓄える蓄電装置として一般的な鉛蓄電池が用いられている。

本実施の形態による油圧ショベル１は、上述の如き構成を有するもので、次に、その動作について説明する。

まず、オペレータは、キャブ８に搭乗して運転席９に着座し、ロックレバー１５をロック位置に固定した状態で、キースイッチ２７ＤをＳＴＡＲＴ位置に回動させる。これにより、エンジン１０に燃料が供給され、エンジン１０が始動する。そして、エンジン回転数が所定の回転数（例えば、アイドル回転数）以上となり、エンジン始動完了状態になったら、オペレータは、ロックレバー１５をロック位置からロック解除位置に切り換える。この状態で、オペレータが操作レバー装置１４の走行用操作レバー・ペダル１４Ａを操作すると、方向制御弁２１を通じて油圧ポンプ１２からの圧油が下部走行体２の走行油圧モータ２Ｅに供給され、油圧ショベル１は前進、後退等のような走行動作を行う。また、オペレータが操作レバー装置１４の作業用操作レバー１４Ｂを操作すると、方向制御弁２１を通じて油圧ポンプ１２からの圧油が旋回油圧モータ３Ａや油圧シリンダ５Ｄ〜５Ｆに供給され、油圧ショベル１は旋回動作や作業装置５の俯仰動による掘削動作等を行う。

次に、図８ないし図１０を用いて、コントローラ２６により実行されるオートアイドリングストップ制御処理およびシステムシャットダウン制御処理について説明する。なお、オートアイドリングストップ制御処理およびシステムシャットダウン制御処理は、コントローラ２６が駆動している間、所定の制御周期で繰り返し実行される。最初に、図８を用いて、コントローラ２６によるアイドリングストップ残時間を表示するか否かを判定する処理を説明する。

まず、ステップ１では、ロックレバー１５がロック位置にあるか否かを判定する。この場合、コントローラ２６は、ロックスイッチ１６の検出信号（ＯＮ／ＯＦＦ信号）に基づいて、ロックレバー１５がロック位置であるかロック解除位置であるかを判定することができる。

ステップ１で「ＮＯ」と判定した場合は、ロックレバー１５がロック位置になくロック解除位置にあるので、油圧ショベル１の操作があると判断し、アイドリングストップ残時間を表示するか否かを判定する処理を終了する。

一方、ステップ１で「ＹＥＳ」と判定した場合は、ロックレバー１５がロック位置にあるので、油圧ショベル１の操作がないと判断し、ステップ２に進む。ステップ２では、コントローラ２６は、表示装置２８の画面をメイン画面に切替える。即ち、図５に示すように、オペレータがロックレバー１５をロック位置にすると、表示装置２８の画面下部には、エンジン停止までのアイドリングストップ残時間が、横方向に延びる棒グラフ状のバー表示２８Ａとして表示される。本実施の例では、バー表示２８Ａの最大値はアイドリングストップ設定時間の０．５min、バー表示２８Ａの最小値は０（零）となり、バー表示２８Ａの黒色部分が、アイドリングストップ残時間を示している。

続くステップ３では、コントローラ２６は、図９に示すアイドリングストップ残時間表示処理を実行する。

次に、図９を用いて、コントローラ２６により実行されるアイドリングストップ残時間表示処理について説明する。

まず、ステップ１１では、残時間入力器としてのモニタ入力器２７Ａが操作されたか否かを判定する。この場合、コントローラ２６は、モニタ入力器２７Ａが操作されることによって、アイドリングストップ残時間が増減されたか否かを判定する。

ステップ１１で「ＹＥＳ」と判定した場合は、残時間の変更操作がされているので、ステップ１２に進む。ステップ１２では、コントローラ２６はアイドリングストップ残時間を再計算する。具体的には、コントローラ２６は、モニタ入力器２７Ａを操作することによりアイドリングストップ残時間が増加された場合は、アイドリングストップ残時間にモニタ入力器２７Ａにより指令された時間を加える演算を行う。また、モニタ入力器２７Ａを操作することによりアイドリングストップ残時間が減少された場合は、アイドリングストップ残時間にモニタ入力器２７Ａにより指令された時間を減算する演算を行う。このように、モニタ入力器２７Ａが操作された場合には、アイドリングストップ残時間を再設定（変更）した後、ステップ１３に進む。

一方、ステップ１１で「ＮＯ」と判定した場合は、残時間の変更操作がされていないので、ステップ１３に進む。ステップ１３では、コントローラ２６は、アイドリングストップ残時間を演算する。即ち、コントローラ２６は、ロックレバー１５がロック位置にある状態が一定時間経過して、アイドリングストップ残時間が０になるまでカウントダウンする演算処理をおこなう。なお、オペレータが、カウントダウン中に表示装置２８の画面を切換えてラジオや空調装置等の各種設定を行う場合は、カウントダウンは中止される。即ち、表示装置２８が、図５に示すメイン画面以外の画面（ラジオ、空調装置の設定画面等）を表示している間は、カウントダウンは中断（一時停止）され、再度メイン画面に戻ったときに、カウントダウンが再開される。

続くステップ１４では、コントローラ２６は、エンジンスローダウン制御を行う。即ち、コントローラ２６は、エンジン１０の回転数を、例えば８００rpmになるまで徐々に下げる制御を行う。このエンジンスローダウン制御によって、エンジン１０の回転数を低下させることにより、エンジン１０が自動停止するときのショックを抑えることができる。また、オペレータに対してアイドリングストップによるエンジン停止を予め報知することができる。

続くステップ１５では、ロックレバー１５がロック解除位置にあるか否かを判定する。この場合、コントローラ２６は、上述のステップ１と同様に、ロックスイッチ１６の検出信号（ＯＮ／ＯＦＦ信号）に基づいて、ロックレバー１５がロック位置であるかロック解除位置であるかを判定することができる。

ステップ１５で「ＹＥＳ」と判定した場合は、油圧ショベル１の操作があると判断し、アイドリングストップ残時間表示処理を終了する。

一方、ステップ１５で「ＮＯ」と判定した場合は、引き続き油圧ショベル１の操作がないと判断し、ステップ１６に進む。

ステップ１６では、アイドリングストップ残時間が０であるか否かを判定する。即ち、コントローラ２６は、ステップ１３で演算されたアイドリングストップ残時間に基づいて予め設定したアイドリングストップ設定時間またはモニタ入力器２７Ａにより変更されたアイドリングストップ残時間が経過したか否かを判定する。

ステップ１６で「ＮＯ」と判定した場合は、アイドリングストップ残時間が０ではないので、ステップ１１に戻って、再度ステップ１１以降の処理を繰り返す。

一方、ステップ１６で「ＹＥＳ」と判定した場合は、アイドリングストップ残時間が０となり、ステップ１７に進み、コントローラ２６はエンジン１０を自動停止する。即ち、コントローラ２６は、エンジン１０に対する燃料噴射を中止して、エンジン１０の駆動を停止する。この場合、コントローラ２６は、エンジン１０の停止とともに、例えば空調装置の駆動を停止させる構成としてもよい。

続くステップ１８では、コントローラ２６は、図１０に示すシステムシャットダウン制御処理を実行する。即ち、エンジン１０の駆動を停止させただけでは、バッテリ２９が過放電を生じる可能性があるので、電気系統を遮断（電源遮断）するシャットダウン制御を実行する。

ここで、予め設定され記憶されたアイドリングストップ設定時間に対し、ロックスイッチ１６によるロックレバー１５のロック位置の継続時間を演算する継続時間演算部は、上述のステップ１２およびステップ１３によって構成されている。

次に、図１０を用いて、コントローラ２６により実行されるシステムシャットダウン制御処理について説明する。

まず、ステップ２１では、表示装置２８のメイン画面にエンジン再始動方法とシャットダウン残時間を表示する。即ち、図６に示すように、オートアイドリングストップ制御によりエンジン１０が停止されると、表示装置２８の画面下部には、電源遮断までのシャットダウン残時間が、横方向に延びる棒グラフ状のバー表示２８Ｂとして表示される。本実施の例では、バー表示２８Ｂの最大値はシャットダウン設定時間の１０minとなり、バー表示２８Ｂの最小値は０（零）となり、バー表示２８Ｂの黒色部分が、シャットダウン残時間を示している。即ち、エンジン１０が停止した後に車体全体のバッテリ２９をシャットダウンさせるまでのシャットダウン残時間を表示装置２８に表示するシャットダウン残時間表示機能は、ステップ２１によって構成されている。また、シャットダウン残時間の上側には、エンジン１０の再始動のＹＥＳ／ＮＯを選択するアイコン２８Ｃが表示される。

続くステップ２２では、コントローラ２６は、シャットダウン残時間を演算する。即ち、コントローラ２６は、シャットダウン残時間が０になるまでカウントダウンする。

続くステップ２３では、エンジン再始動操作があるか否かを判定する。即ち、コントローラ２６は、オペレータにより、表示装置２８に表示されているエンジン１０を再始動するアイコン２８ＣのＹＥＳが選択されているか否かを判定する。

ステップ２３で「ＹＥＳ」と判定した場合は、エンジン１０の再始動操作がされているので、ステップ２４に進む。ステップ２４では、コントローラ２６は、アシスト発電モータ１１を用いてエンジン１０を再始動させる。このようにして、アシスト発電モータ１１を用いてエンジン１０を迅速かつ静かに再始動させた後、システムシャットダウン制御を終了する。

一方、ステップ２３で「ＮＯ」と判定した場合は、エンジン１０の再始動操作がされていないので、ステップ２５に進む。ステップ２５では、シャットダウン残時間が０であるか否かを判定する。即ち、コントローラ２６は、予め設定したシャットダウン設定時間が経過したか否かを判定する。

ステップ２５で「ＮＯ」と判定した場合は、シャットダウン残時間が０ではないので、ステップ２２に戻って、再度ステップ２２以降の処理を繰り返す。

一方、ステップ２５で「ＹＥＳ」と判定した場合は、シャットダウン残時間が０となり、ステップ２６に進み、コントローラ２６は電気系統を遮断して、システムシャットダウンを実行する。なお、シャットダウン残時間が０となる前にバッテリ２９の電圧が所定値以下となった場合にも、システムシャットダウンを実行する構成としてもよい。

かくして、本実施の形態では、油圧ショベル１のコントローラ２６は、ロックスイッチ１６によるロックレバー１５のロック位置の継続時間を演算し、予め設定され記憶されたアイドリングストップ設定時間に対するアイドリングストップ残時間を表示装置２８に表示する構成としている。これにより、オペレータは、表示装置２８を確認することにより、エンジン１０が停止されるまでの時間を充分に把握することができる。

また、アイドリングストップ残時間は、表示装置２８にバー表示２８Ａとして表示される構成としたので、オペレータは、アイドリングストップ残時間を瞬時に、かつ直感的に把握することができる。

また、油圧ショベル１は、アイドリングストップ残時間を任意に増減する残時間入力器としてのモニタ入力器２７Ａを備える構成としている。即ち、オペレータは、残時間入力器を操作することによりアイドリングストップ残時間を増加減させることができる。これにより、オペレータは、オートアイドリングストップ制御による簡単な操作により状況に合わせ、エンジン停止を遅らせることも、早めることもできる。

また、油圧ショベル１のコントローラ２６は、オートアイドリングストップ制御により、エンジン１０が停止した後に車体全体の電気系統をシャットダウンさせるまでのシャットダウン残時間を、表示装置２８にバー表示２８Ｂとして表示する構成としている。これにより、オペレータは、表示装置２８を確認することにより、シャットダウンされるまでの時間を充分に把握することができる。

また、エンジン１０が停止した後の一定時間内に電気系統を自動的にシャットダウンさせる構成としたので、バッテリ２９の過放電を抑制することができる。

なお、本実施の形態では、油圧パイロット式の方向制御弁２１を用いて油圧アクチュエータ１８に供給される圧油を制御する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図１１に示す変形例のように、油圧パイロット式の方向制御弁２１に代えて電磁パイロット式の方向制御弁３１を用いる構成としてもよい。この場合には、方向制御弁３１の電磁パイロット部３１Ａ，３１Ｂと電気式の操作レバー装置３２との間を電気的に接続し、操作レバー装置３２とバッテリ２９との間にはスイッチ３３を設ける。これにより、ロックレバー１５がロック位置にあるときには、コントローラ２６からの信号によってスイッチ３３をＯＦＦ状態とすることにより、操作レバー装置３２の操作に拘わらず、油圧アクチュエータ１８を非作動状態に保持することができる。

また、本実施の形態では、アイドリングストップ残時間を、棒グラフ状のバー表示２８Ａによって表示装置２８に表示する構成を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、図１２に示すように、アイドリングストップ残時間を、リング状表示２８Ｄによって表示する構成としてもよい。また、アイドリングストップ残時間を、数字を用いてデジタル表示する構成としてもよい。

また、本実施の形態では、システムシャットダウン制御処理において、オペレータは、表示装置２８に表示されているエンジン１０の再始動のアイコン２８Ｃを操作することにより、アシスト発電モータ１１を用いてエンジン１０を再始動させる構成を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、オペレータは、キースイッチ２７Ｄを操作することにより、アシスト発電モータを用いてエンジンを再始動させてもよい。

また、本実施の形態では、作業機械として、自走可能なクローラ式の油圧ショベル１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、自走可能なホイール式油圧ショベル、移動式クレーン、さらには、走行しない基体上に旋回可能に旋回体が搭載された設置式のショベル、クレーン等に適用してもよい。また、作業機械として、例えばホイールローダ、フォークリフト、ダンプトラック等のように、旋回体を備えない各種の作業車両等にも広く適用することができるものである。

さらに、上述した実施の形態では、エンジン１０とアシスト発電モータ１１とからなる駆動源を有するハイブリッド式の油圧ショベル１を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、エンジンのみによって駆動源が構成された作業機械にも広く適用することができるものである。

１ 油圧ショベル（作業機械）
２ 下部走行体（車体）
２Ｅ 走行油圧モータ（油圧アクチュエータ）
３Ａ 旋回油圧モータ（油圧アクチュエータ）
４ 上部旋回体（車体）
５Ｄ ブームシリンダ（油圧アクチュエータ）
５Ｅ アームシリンダ（油圧アクチュエータ）
５Ｆ バケットシリンダ（油圧アクチュエータ）
１０ エンジン
１２ 油圧ポンプ
１４，３２ 操作レバー装置
１５ ロックレバー
１６ ロックスイッチ（ロック状態検出器）
１８ 油圧アクチュエータ
２６ コントローラ
２７Ａ モニタ入力器（残時間入力器）
２８ 表示装置
２９ バッテリ（電源）

Claims (3)

1. エンジンと、
   前記エンジンにより駆動される油圧ポンプと、
   前記油圧ポンプからの圧油により作動する油圧アクチュエータと、
   前記油圧アクチュエータを作動させる操作信号を出力する操作レバー装置と、
   前記操作レバー装置の操作に応じた操作信号の出力を禁止するロック位置と操作信号の出力を許容する解除位置とに切換えられるロックレバーと、
   前記ロックレバーが前記ロック位置にあるか否かを検出するロック状態検出器と、
   前記ロックレバーが前記ロック位置にある状態が一定時間経過したときに前記エンジンの作動を自動的に停止させるアイドリングストップ機能を有するコントローラと、を備えた作業機械において、
   前記コントローラには、予め設定され記憶されたアイドリングストップ設定時間に対し、前記ロック状態検出器による前記ロックレバーの前記ロック位置の継続時間を演算する継続時間演算部が設けられており、
   前記コントローラの前記継続時間演算部によって演算された継続時間に基づき、前記アイドリングストップ機能が作動するまでのアイドリングストップ残時間を表示する表示装置を備えていることを特徴とする作業機械。
2. 前記アイドリングストップ残時間を任意に増減する残時間入力器をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の作業機械。
3. 前記コントローラは、前記エンジンが停止した後に車体全体の電源をシャットダウンさせるまでのシャットダウン残時間を前記表示装置に表示するシャットダウン残時間表示機能をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の作業機械。

Images