JP2012237161A - 作業機械の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置のコストアップを最小限に抑えると共に、再始動指令信号によってエンジンを再始動することができないときには、エンジンスイッチを操作してのエンジン再始動等をオペレータに報知する作業機械の制御装置を提供する。
【解決手段】操作体の操作によって変動するパイロット油路の圧力を検出する圧力センサと、パイロット油路に接続され、パイロット油ポンプにより吐出された圧油を一時的に蓄圧するアキュムレータと、アキュムレータの蓄圧状態を検出する検出手段と、アキュムレータに蓄圧された圧油をパイロット油ポンプと操作体との間のパイロット油路に導入する切換手段と、圧力センサからの指令信号と検出手段からの検出信号を取り込み、エンジンが自動停止した後に、エンジンを再始動させるためにエンジン制御手段に再始動指令を出力する制御手段とを備えた。
【選択図】 図２

Description

本発明は、燃料節約や排ガス及び騒音の低減等を目的として、非作業時にエンジンを自動的に停止（オートアイドリングストップ）させる作業機械の制御装置に関する。

予め設定されたオートストップ条件（例えば、キャビンの乗降口を開閉するゲートレバーが開かれたこと）が成立したときに、非作業時としてエンジンを自動停止させる建設機械のエンジン制御装置において、エンジン再始動の煩わしさを無くしながら、安全性を確保するために、再始動スイッチを設け、エンジンの自動停止後、再始動スイッチが操作されたときに、エンジンスイッチとは別経路でエンジン制御部に再始動指令を送り、エンジンを再始動させる建設機械の制御装置がある（例えば、特許文献１参照）。

特許第４０１０２５５号公報

上述した制御装置において、再始動スイッチを、例えば、操作レバーのグリップ等に設けると、通常のレバー操作感と異なる操作感をオペレータに与える場合がある。

また、再始動スイッチを設けた操作レバーの耐久性の保証については、操作レバー本体のみの場合と異なり、新たな装置として耐久性の保証が必要となる。このため、再始動スイッチ自体のコストと共に耐久性保証を実現するための実験等のコストが必要となり、製造費のコストの上昇が避けられなくなる。

更に、油圧ショベル等では、パイロット操作式の操作レバーによる制御回路が通常よく使用されているため、電気式の操作レバーで制御回路を構成すると、コストの上昇を招くという問題がある。

更に、エンジンが自動停止した後に、何らかの理由により、再始動スイッチの操作による再始動ができない場合がある。このようなときには、オペレータに再始動スイッチの操作による再始動ができないことを報知すると共に、例えば、エンジンスイッチを操作してエンジンが再始動できること等を報知する必要がある。

本発明は上述の事柄に基づいてなされたもので、その目的は、作業機械の非作業時にエンジンを自動的に停止させる作業機械において、エンジンの再始動指令生成手段として通常の油圧ショベルでは良く使用されるパイロット圧力センサを用いて、装置のコストアップを最小限に抑えると共に、エンジンが自動的に停止した場合、その再始動時に車体状態を監視検出し、再始動指令信号によってエンジンを再始動することができないときには、エンジンスイッチを操作してのエンジン再始動等を迅速にオペレータに報知する作業機械の制御装置を提供するものである。

上記の目的を達成するために、第１の発明は、エンジンスイッチの操作に基づいてセルモータによって始動する動力源としてのエンジンと、前記エンジンによって駆動される油圧ポンプ及びパイロット油ポンプと、前記油圧ポンプを駆動源とする複数の油圧アクチュエータと、前記複数の油圧アクチュエータの作動を指令する複数の操作体と、前記油圧ポンプから前記複数の油圧アクチュエータへ供給される圧油の方向と流量を制御する制御弁と、前記制御弁の操作部に前記パイロット油ポンプからの圧油を前記操作体を介して供給するパイロット油路と、予め設定されたオートアイドリングストップ条件が成立したときに前記エンジンを自動停止させるオートアイドリングストップ制御を行うことができるエンジン制御手段とを備えた作業機械の制御装置において、前記操作体の操作によって変動する前記パイロット油路の圧力を検出する圧力センサと、前記パイロット油路に接続され、前記パイロット油ポンプにより吐出された圧油を一時的に蓄圧するアキュムレータと、前記アキュムレータの蓄圧状態を検出する検出手段と、前記アキュムレータに蓄圧された圧油を前記パイロット油ポンプと前記操作体との間の前記パイロット油路に導入する切換手段と、前記圧力センサからの指令信号と前記検出手段からの検出信号を取り込み、前記エンジンが自動停止した後に、前記エンジンを再始動させるために前記エンジン制御手段に再始動指令を出力する制御手段とを備えたものとする。

また、第２の発明は、エンジンスイッチの操作に基づいてセルモータによって始動する動力源としてのエンジンと、前記エンジンによって駆動される油圧ポンプ及びパイロット油ポンプと、前記油圧ポンプを駆動源とする複数の油圧アクチュエータと、前記複数の油圧アクチュエータの作動を指令する複数の操作体と、前記油圧ポンプから前記複数の油圧アクチュエータへ供給される圧油の方向と流量を制御する制御弁と、前記制御弁の操作部へ前記パイロット油ポンプからの圧油を前記操作体を介して供給するパイロット油路と、予め設定されたオートアイドリングストップ条件が成立したときに前記エンジンを自動停止させるオートアイドリングストップ制御を行うエンジン制御手段とを備えた作業機械の制御装置において、前記操作体の操作によって変動する前記パイロット油路の圧力を検出する圧力センサと、前記パイロット油ポンプと前記操作体とを接続する前記パイロット油路に接続され、前記パイロット油ポンプにより吐出された圧油を一時的に蓄圧するアキュムレータと、前記アキュムレータと前記パイロット油ポンプとを接続する油路に設けられ、前記アキュムレータの蓄圧状態を制御する制御手段と、前記アキュムレータと前記制御手段との間の油路に設けられ、前記アキュムレータの蓄圧状態を検出する検出手段と、前記制御手段と前記パイロット油ポンプとの間の油路に設けられ、前記アキュムレータの蓄油と前記パイロット油ポンプの吐出油とのいずれか高圧力の圧油を選択的に前記操作体へ通じる前記パイロット油路へ供給するシャトル弁と、前記シャトル弁と前記パイロット油ポンプとを接続する油路の分岐部と前記シャトル弁と前記制御手段とを接続する油路の分岐部とを接続するシャトル弁バイパス油路と、前記シャトル弁バイパス油路に設けられ、前記パイロット油ポンプ側から前記アキュムレータ側への圧油の流通方向のみを許容するチェック弁と、前記圧力センサからの指令信号と前記検出手段からの検出信号を取り込み、前記エンジンが自動停止した後に、前記エンジンを再始動させるために再始動指令を前記エンジン制御手段に出力する制御手段とを備えたものとする。

更に、第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記制御手段は、前記検出手段によって検出された前記アキュムレータの蓄圧状態を取り込み、エンジン再始動指令の出力の可否を判断する再始動可否判断手段と、前記再始動可否判断手段において、エンジン再始動指令の出力が不可能であると判断された場合に、前記エンジンスイッチを操作してのエンジン再始動指示信号を出力するモニタ指示手段とを有し、前記再始動可否判断手段の判断の結果と前記モニタ指示手段からの再始動指示をオペレータに表示するモニタ手段を更に備えたことを特徴とする。

また、第４の発明は、第１又は第２の発明において、前記エンジンと駆動軸を機械的に結合した電動機と、前記電動機に電気エネルギを供給する蓄電装置と、前記蓄電装置と前記電動機との間の電気エネルギを変換する電力変換手段と、前記蓄電装置に蓄えられている蓄電量を検出する蓄電量検出手段とを備え、前記制御手段は、前記蓄電量検出手段によって検出された蓄電状態を取り込み、前記電動機の始動によるエンジン再始動指令の出力の可否を判断する第２再始動可否判断手段と、前記第２再始動可否判断手段において、前記電動機の始動によるエンジン再始動指令の出力が不可能であると判断された場合に、前記エンジンスイッチを操作して前記セルモータによるエンジン再始動指示信号を出力する第２モニタ指示手段とを有し、前記第２再始動可否判断手段の判断の結果と前記第２モニタ指示手段からの再始動指示をオペレータに表示するモニタ手段を更に備えたことを特徴とする。

更に、第５の発明は、第１乃至第４の発明のいずれかにおいて、前記制御手段は、前記オートアイドリングストップ制御により前記エンジンが停止してからの経過時間を演算するアイドリングストップ経過時間演算手段と、前記アイドリングストップ経過時間演算手段において、予め定めた一定時間を経過してエンジン再始動指令が出力されない場合、エンジン再始動指令を無効とするエンジン再始動指令無効手段と、前記エンジンスイッチを操作してのエンジン再始動指示信号を出力する第３モニタ指示手段とを有し、前記再始動指令無効手段によりエンジン再始動指令を無効とした場合、エンジン再始動指令が無効となっていることと前記第３モニタ指示手段からの再始動指示をオペレータに表示する第３モニタ手段を更に備えたことを特徴とする。

本発明によれば、エンジンの再始動指令生成手段としてパイロット圧力センサを設け、パイロット圧力センサからの再始動指令信号によるエンジン再始動の可否を指示する表示信号を出力するようにしたので、装置のコストアップを最小限に抑えると共に、オペレータが再始動の方法を迅速に選択できるので円滑な作業が遂行できる。

本発明の作業機械の制御装置の一実施の形態を備えた油圧ショベルを示す斜視図である。 本発明の作業機械の制御装置の一実施の形態を備えた油圧ショベルのアクチュエータ駆動システムを示すシステム構成図である。 本発明の作業機械の制御装置の一実施の形態の構成を示す制御ブロック図である。 本発明の作業機械の制御装置の一実施の形態の処理内容を示すフローチャート図である。

以下に、本発明の作業機械の制御装置の実施の形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明の作業機械の制御装置の一実施の形態を備えた油圧ショベルを示す斜視図である。

本発明の作業機械の制御装置の一実施の形態を備えた油圧ショベル１は、図１に示すように、垂直方向にそれぞれ回動するブーム１ａ、アーム１ｂ及びバケット１ｃからなる多関節型のフロント装置１Ａと、上部旋回体１ｄ及び下部走行体１ｅからなる車体１Ｂとで構成され、フロント装置１Ａのブーム１ａの基端は上部旋回体１ｄの前部に支持されている。

ブーム１ａは、上部旋回体１ｄの前部に俯仰動可能に支持されていて、ブームシリンダ（油圧シリンダ）３ａにより駆動される。アーム１ｂは、ブーム１ａに回動可能に支持されており、アームシリンダ（油圧シリンダ）３ｂにより駆動される。バケット１ｃは、アーム１ｂに回動可能に支持されており、バケットシリンダ（油圧シリンダ）３ｃにより駆動される。上部旋回体１ｄは旋回モータ（油圧モータ）３ｄ（図２参照）により旋回駆動され、下部走行体１ｅは左右の走行モータ（油圧モータ）３ｅ，３ｆ（図２参照）により駆動される。ブームシリンダ３ａ、アームシリンダ３ｂ、バケットシリンダ３ｃ、旋回モータ３ｄの駆動は、上部旋回体１ｄの運転室（キャブ）内に設置され油圧信号を出力する操作装置４ａ，４ｂ（図２参照）によって制御される。

図２は、本発明の作業機械の制御装置の一実施の形態を備えた油圧ショベルのアクチュエータ駆動システムを示すシステム構成図である。なお、図２において、図１に示す符号と同符号のものは同一部分又は相当する部分であるので、その部分の説明を省略する。

図２において、油圧源装置としては、油圧ポンプ６とパイロット圧油を供給するパイロット油ポンプ７と作動油タンク８とを備えている。油圧ポンプ６とパイロット油ポンプ７とは同一の駆動軸で連結され、この駆動軸と直列に接続されたエンジン９、電動機１０によって駆動される。また、電動機１０と油圧ポンプ６との間の駆動軸には、プーリ２３ａが設けられていて、ベルト２３ｂを介してセルモータ２３の回転軸と連結されている。

油圧ポンプ６からの圧油をブームシリンダ３ａ〜走行モータ３ｆへ供給する油路３０には、油路内の圧油の圧力を制限するリリーフ弁３０Ａと圧油の方向と流量を制御する制御弁５ａ〜５ｆとが設けられている。制御弁５ａ〜５ｆは、そのパイロット操作部へのパイロット二次側油路４４ａ〜４４ｆからのパイロット圧油の供給により、スプール位置を切り換えて、油圧ポンプ６からの圧油を各油圧アクチュエータに供給して、アーム１ｂ等を駆動している。

制御弁５ａ〜５ｆのスプール位置は、操作装置４ａ，４ｂの操作レバー等の操作によって切り換えされる。操作装置４ａ，４ｂは、操作レバー等の操作により、パイロット油ポンプ７又はアキュムレータ１８からパイロット一次側油路４０〜４３を介して供給されるパイロット一次圧油を、パイロット二次側油路４４ａ〜４４ｆを通して制御弁５ａ〜５ｆのパイロット操作部に供給し、又は、排油路４５を通して作動油タンク８へ還流する。

パイロット二次側油路４４ａ〜４４ｆのいずれかには、パイロット油二次圧力を検出する圧力センサ２１が設けられ、検出したパイロット油二次圧力信号は、メインコントロールユニット２（以下ＭＣＵ２という）に入力される。

操作装置４ａ，４ｂに一端側を接続するパイロット一次側油路４１は、他端側をシャトル弁１５の出力部に接続し、中間部にゲートロック用電磁切換弁２０を設けている。このゲートロック用電磁切換弁２０は、ＭＣＵ２からの指令により、パイロット一次側油路４１の連通／遮断を切換える。

シャトル弁１５は、２つの入力部と１つの出力部を備え、入力部のいずれかに入力された圧油のうち高圧の圧油を出力部から排出する。シャトル弁１５の一方の入力部にはパイロット一次側油路４０の一端側が接続され、他方の入力部にはパイロット一次側油路４２の一端側が接続されている。

パイロット一次側油路４０は、他端側をパイロット油ポンプ７の吐出部に接続し、中間部に油路内の圧油の圧力を制限するリリーフ弁４０Ａと下流側への不純物の混入を防止するフィルタ１４とを設けている。

パイロット一次側油路４２は、他端側を、作動油を蓄圧するアキュムレータ１８の吐出部に接続し、中間部にアキュムレータ１８が蓄圧している圧油の圧力を検出する圧力センサ１９とアキュムレータ用電磁切換弁１７とを設けている。検出したパイロット油一次圧力信号は、ＭＣＵ２に入力され、アキュムレータ用電磁切換弁１７は、ＭＣＵ２からの指令により、アキュムレータ１８で蓄圧した圧油のパイロット一次側油路４２への連通／遮断を切換える。

パイロット一次側油路４０の一端側近傍とパイロット一次側油路４２の一端側近傍とには、分岐部がそれぞれ設けられていて、これらの分岐部は、パイロット一次側油路４３によって接続されている。パイロット一次側油路４３には、チェック弁１６が設けられていて、このチェック弁１６は、パイロット油ポンプ７からの圧油が、パイロット一次側油路４０、パイロット一次側油路４３を通してパイロット一次側油路４２に連通することを許容するが、アキュムレータ１８からの圧油が、パイロット一次側油路４２、パイロット一次側油路４３を通してパイロット一次側油路４０に連通することを阻止する。

電動機１０は、電力変換機構であるチョッパ／インバータ装置１１を介して蓄電池１２に蓄えられた電力エネルギにより駆動され、エンジン９による駆動出力をアシストして前記油圧ポンプ６及びパイロット油ポンプ７をアシスト駆動する機能を有している。一方、エンジン９による出力が過多である場合は電動機１０を回生制御することで、発電した電力エネルギをチョッパ／インバータ装置１１を介して蓄電池１２に充電する。

図３は、本発明の作業機械の制御装置の一実施の形態の構成を示す制御ブロック図である。図３において、図１及び図２に示す符号と同符号のものは同一部分又は相当する部分であるので、その部分の説明を省略する。
図３において、ＭＣＵ２は、入力部と演算部と出力部とを備えている。演算部は、ロックレバー制御部２ａと、レバーパイロット圧制御部２ｂと、バッテリ充電量演算部２ｃと、アイドルストップ条件判断部２ｄと、アキュムレータ蓄圧演算部２ｅと、モニタ制御部２ｆと、アシストモータ制御部２ｇと、アキュムレータ開閉制御部２ｈと、エンジン制御部２ｊとを備えている。

ロックレバー制御部２ａは、ゲートロックレバー２２の開閉状況を入力し、その位置によって、ゲートロック用電磁切換弁２０への開閉指令を出力するものである。ゲートロックレバー２２が、例えば運転室の入口を閉止する位置（押し下げ位置）にある場合には、ゲートロック用電磁切換弁２０を連通位置に切り換えて、圧油を操作装置４ａ，４ｂに導き、これにより操作装置４ａ，４ｂによる制御弁５ａ〜５ｆの操作を有効とする。ゲートロックレバー２２が運転室の入口を開放する位置（引き上げ位置）にある場合には、ゲートロック用電磁切換弁２０は遮断位置のままとなりパイロット油ポンプ７又はアキュムレータ１８からの圧油は操作装置４ａ，４ｂに導入されない。これにより、操作装置４ａ，４ｂによる制御弁５ａ〜５ｆの操作を無効としている。

レバーパイロット圧制御部２ｂは、パイロット二次側油路４４ａ〜４４ｆのいずれかに設けられたパイロット油二次圧力を検出する圧力センサ２１からの信号を入力し、再始動指令生成手段の信号として認識し、アシストモータ制御部２ｇに出力している。

バッテリ充電量演算部２ｃは、バッテリ１２の例えば電圧値等の充電量を検出する図示せぬ検出器からの信号をチョッパ／インバータ装置１１を介して入力し、予め定めた値と充電量との比較を行い、モニタ制御部２ｆやアシストモータ制御部２ｇに出力している。

アイドルストップ条件判断部２ｄは、例えば、運転室に設けたアイドルストップスイッチ２８の状態を入力し、ＯＮ又はＯＦＦの信号をモニタ制御部２ｆ、アシストモータ制御部２ｇ、及びアキュムレータ開閉制御部２ｈに出力している。

アキュムレータ蓄圧演算部２ｅは、アキュムレータ１８が蓄圧している圧油の圧力を検出する圧力センサ１９からの信号を入力し、予め定めた値と検出圧力との比較を行い、モニタ制御部２ｆやアキュムレータ開閉制御部２ｈに出力している。

モニタ制御部２ｆは、バッテリ充電量演算部２ｃ、アイドルストップ条件判断部２ｄ、及びアキュムレータ蓄圧演算部２ｅからの各出力を入力し、例えば運転室に設けられたモニタ２６へ各種情報を出力している。

アシストモータ制御部２ｇは、レバーパイロット圧制御部２ｂ、バッテリ充電量演算部２ｃ、及びアイドルストップ条件判断部２ｄからの各出力を入力し、チョッパ／インバータ装置１１へ電動機１０の回生制御信号や力行制御信号などのトルク指令を出力する。また、このトルク指令は、エンジン制御部２ｊへ出力している。

アキュムレータ開閉制御部２ｈは、アイドルストップ条件判断部２ｄとアキュムレータ蓄圧演算部２ｅとからの各信号を入力し、アキュムレータ用電磁切換弁１７への開閉指令を出力するものである。例えば、パイロット油ポンプ７が停止していても、アキュムレータ用電磁切換弁１７を開動作することにより、蓄圧されたパイロット油を操作装置４ａ，４ｂに供給することができる。

エンジン制御部２ｊは、例えば、運転室に設けられた回転数指令手段２５からの回転数指令と、同様なエンジンスタートスイッチ２７からのＯＮ／ＯＦＦ信号と、バッテリ充電量演算部２ｃからの出力信号と、アシストモータ制御部２ｇからの出力信号とを入力し、エンジン制御指令をエンジンコントローラ１３（以下ＥＣＵという）とセルモータ制御部２４に出力している。例えば、予め設定されたオートアイドリングストップ条件が成立したときには、エンジン９を自動停止させるオートアイドリングストップ制御を行うためのエンジン制御指令がＥＣＵ１３に出力される。

なお、図示していないが、オートアイドリングストップ制御によりエンジン９が停止してからの経過時間を演算するアイドリングストップ経過時間演算手段を備えている。

ＥＣＵ１３は、ＭＣＵ２からのエンジン制御指令に基づいて、所定のエンジン回転数となるようエンジン９の燃料噴射量と回転数を制御する。

セルモータ制御部２４は、ＭＣＵ２からのエンジン制御指令に基づいて、エンジン始動の際にセルモータ２３を制御して始動回転させる。

図４は、本発明の作業機械の制御装置の一実施の形態の処理内容を示すフローチャート図である。図４において、図１乃至図３に示す符号と同符号のものは同一部分又は相当する部分であるので、その部分の説明を省略する。

まず、ステップ（Ｓ１００）では、エンジン始動が行われる。具体的には、オペレータのエンジンスタートスイッチ２７の回動により、セルモータ制御部２４を介してセルモータ２３が始動される。このセルモータ２３の始動によりエンジン９の駆動軸が回転してエンジン９が始動する。

ステップ（Ｓ１０１）では、エンジン９の回転数の増速が行われる。具体的には、エンジン回転数指令手段２５からの指令にしたがって、ＥＣＵ１３を介して所定のエンジン回転数へ増速する。

ステップ（Ｓ１０２）では、アイドルストップスイッチ２８の状態が判断され、ＯＮと判断されれば、ステップ（Ｓ１０３）へ進み、ＮＯと判断された場合には、ＹＥＳと判断されるまで繰り返される。

ステップ（Ｓ１０３）では、アキュムレータ１８の蓄圧値が判断される。具体的には、アキュムレータ１８が蓄圧している圧油の圧力を検出する圧力センサ１９からの信号を入力し、予め定めた値である３Ｍｐａ以下か否かの判断を行う。ＹＥＳと判断されれば、ステップ（Ｓ１０４）へ進み、ＮＯと判断されれば、ステップ（Ｓ１０５）へ進む。ここで、予め定めた値（蓄圧している圧油の圧力）を３Ｍｐａと定めたのは、本実施の形態において、アキュムレータ１８が、複数のアクチュエータを作動し得るに足りる蓄圧量を備えているか否かをチェックするための一例として定めたものであって、この値に限るものではない。

ステップ（Ｓ１０４）では、アキュムレータ１８の蓄圧を行う。具体的には、アキュムレータ用電磁切換弁１７を連通位置に切換え、パイロット油ポンプ７から吐出される圧油をパイロット一次側油路４０、パイロット一次側油路４３、チェック弁１６、及びパイロット一次側油路４２を介して、アキュムレータ１８へ導入し蓄圧する。ステップ（Ｓ１０４）の後は、再度ステップ（Ｓ１０３）へ戻る。

ステップ（Ｓ１０５）では、アキュムレータ用電磁切換弁１７を遮断位置に切換えて、アキュムレータ１８の蓄圧された圧油を封止しておく。

ステップ（Ｓ１０６）では、操作装置４ａ，４ｂが一定時間操作されていないかどうかを判断する。いわゆるアイドルストップするための条件判断を行う。具体的には、操作装置４ａ，４ｂのレバー操作の停止時間が２０秒以上か否かの判断を行う。ＹＥＳと判断されれば、ステップ（Ｓ１０７）へ進み、ＮＯと判断されれば、ステップ（Ｓ１０３）へ戻る。ここで、一定時間を２０秒としたのは、本実施の形態における一例として定めたものであって、この値に限るものではない。

ステップ（Ｓ１０７）では、アイドルストップの前にバッテリ１２の充電量（:State of charge 以下ＳＯＣという）を判断する。バッテリ１２の充電量が少ない場合には、エンジン９の停止後に始動できない等不具合が予測されるため、エンジン９の自動停止を阻止する。具体的には、バッテリ１２の例えば電圧値等の充電量を検出する検出器からの信号が、予め定めた値である定格充電量の２５％以上か否かの判断を行う。ＹＥＳと判断されれば、ステップ（Ｓ１０９）へ進み、ＮＯと判断されれば、ステップ（Ｓ１０８）へ進む。ここで、充電量を定格充電量の２５％としたのは、本実施の形態における一例として定めたものであって、この値に限るものではない。

ステップ（Ｓ１０８）では、バッテリ１２のＳＯＣが不足していることを運転室のモニタ２６装置に表示してオペレータに報知する。報知されたオペレータは、例えば電動機１０を回生制御させてＳＯＣを上昇させてもよいが、回生制御させることなく作業を継続してもよい。この状態では、アイドルストップが阻止されるだけであり、作業機械を使用した作業は継続することができる。オペレータには、アイドルストップとしてのエンジン９の停止はできないことも報知する。ステップ（Ｓ１０８）の後は、再度ステップ（Ｓ１０３）へ戻る。

ステップ（Ｓ１０９）では、エンジン９を停止する。具体的には、ＥＣＵ１３へエンジン停止信号を出力してエンジン９を停止させる。

ステップ（Ｓ１１０）では、パイロット一次側油路４１における圧油の充填を
確保する。エンジン９の停止によりパイロット油ポンプ７も停止するので、パイロット一次側油路４０から供給される圧油はなくなる。そこで、アキュムレータ用電磁切換弁１７に連通指令を出力し、アキュムレータ１８に蓄圧された圧油をパイロット一次側油路４２及びシャトル弁１５を介してパイロット一次側油路４１に供給する。

ステップ（Ｓ１１１）では、エンジン９の停止開始から操作装置４ａ，４ｂが一定時間操作されていないかどうかを判断する。長時間停止の場合には、オペレータの交代の可能性があるため、再始動方法を切り分ける必要があり、この条件判断を行う。具体的には、操作装置４ａ，４ｂのレバー操作の停止時間が１０分以上か否かの判断を行う。例えば、オートアイドリングストップ制御によりエンジン９が停止してからの経過時間を演算するアイドリングストップ経過時間演算手段において、予め定めた一定時間である１０分を経過してエンジン再始動指令が出力されないか否かの判断を行う。ＹＥＳと判断されれば、ステップ（Ｓ１１２）へ進み、ＮＯと判断されれば、ステップ（Ｓ１１３）へ進む。ここで、一定時間を１０分としたのは、本実施の形態における一例として定めたものであって、この値に限るものではない。

ステップ（Ｓ１１２）では、運転室のモニタ２６装置で、１０分以上の無操作状態であることを警告し、エンジンスタートスイッチ２７を一旦ＯＦＦにしてセルモータ２３で再始動するようにオペレータに表示する。オペレータ交代の可能性があるので、安全上標準の状態から再始動させることが好ましいからである。ステップ（Ｓ１１２）の後は、後述するステップ（Ｓ１１９）へ進む。

ステップ（Ｓ１１３）では、アキュムレータ１８の蓄圧値が判断される。アキュムレータ１８が蓄圧している圧油の圧力を検出する圧力センサ１９からの信号を入力し、予め定めた値である０．６Ｍｐａ以上か否かの判断を行う。ＹＥＳと判断されれば、ステップ（Ｓ１１５）へ進み、ＮＯと判断されれば、ステップ（Ｓ１１４）へ進む。ここで、予め定めた値を０．６Ｍｐａと定めたのは、本実施の形態において、アキュムレータ用電磁切換弁１７からの漏れ等の影響でパイロット油の一次側圧力が減少すると、再始動指令生成手段としての機能が担保されなくなるため、この機能を確保できる圧力を備えているか否かをチェックするための一例として定めたものであって、この値に限るものではない。

ステップ（Ｓ１１４）では、運転室のモニタ２６装置で、アキュムレータ１８が蓄圧不足であることを警告し、エンジンスタートスイッチ２７を一旦ＯＦＦにしてセルモータ２３で再始動するようにオペレータに表示する。ステップ（Ｓ１１４）の後は、後述するステップ（Ｓ１１９）へ進む。

ステップ（Ｓ１１５）では、再始動指令を出力するための再始動指令の生成を行う。具体的には、パイロット油二次圧力を検出する圧力センサ２１からの信号を入力し、予め定めた値である１Ｍｐａ以上か否かの判断を行う。ＹＥＳと判断されれば、ステップ（Ｓ１１５ａ）へ進み、ＮＯと判断されれば、ステップ（Ｓ１１５ｂ）へ進む。パイロット油二次圧力が１ＭＰａ以上となれば、オペレータが操作装置４ａ，４ｂを一度操作したため圧力上昇したと判断され、ステップ（Ｓ１１５ａ）でフラグ１＝１とされる。

ステップ（Ｓ１１５ｂ）では、パイロット油二次圧力が１ＭＰａ以下のときに、フラグ１＝１かつパイロット油二次圧力が０．４ＭＰａ以下か否かの判断を行う。ＹＥＳと判断されれば、ステップ（Ｓ１１６）へ進み再始動シーケンスが続き、ＮＯと判断されれば、ステップ（Ｓ１１５）へ戻る。このように、操作装置４ａ，４ｂが操作されて、所定のパイロット油二次圧力の変動がされないと、再始動シーケンスが進まないため、オペレータの再始動の意志が明確となり、安全性が向上する。

ステップ（Ｓ１１６）では、再度バッテリ１２のＳＯＣが予め定めた値である定格充電量の２５％以上か否かの判断を行う。ＹＥＳと判断されれば、ステップ（Ｓ１１８）へ進み、ＮＯと判断されれば、ステップ（Ｓ１１７）へ進む。ここで、バッテリ１２のＳＯＣを再度確認するのは、ステップ（Ｓ１０７）の時点で２５％以上であったとしても、エンジン停止中にＳＯＣが低下してしまう可能性があるためである。

ステップ（Ｓ１１７）では、運転室のモニタ２６装置で、バッテリ１２のＳＯＣ不足であることを警告し、エンジンスタートスイッチ２７を一旦ＯＦＦにしてセルモータ２３で再始動するようにオペレータに表示する。

ステップ（Ｓ１１９）では、オペレータにより、エンジンスタートスイッチ２７が一旦ＯＦＦされ、次のステップ（Ｓ１２０）において、スタートに戻る。

ステップ（Ｓ１１８）では、いわゆる自動再始動が行われる。具体的には、チョッパ／インバータ装置１１を介して、バッテリ装置１２から電力を電動機１０へ供給し、電動機１０が始動される。この電動機１０の始動によりエンジン９の駆動軸が回転してエンジン９が始動する。ステップ（Ｓ１１８）の後は、再度ステップ（Ｓ１０３）へ戻る。

上述した本発明の作業機械の制御装置の一実施の形態によれば、エンジン９の再始動指令生成手段としてパイロット圧力センサ２１を設け、パイロット圧力センサ２１からの再始動指令信号によるエンジン再始動の可否を指示する表示信号を出力するようにしたので、装置のコストアップを最小限に抑えると共に、オペレータが再始動の方法を迅速に選択できるので円滑な作業が遂行できる。

また、上述した本発明の作業機械の制御装置の一実施の形態によれば、モニタ装置２６により、オペレータはエンジン９の再始動指令の出力が不可能であると迅速に把握することができる。この結果、バッテリ装置１２をさらに消耗させることなく早急にエンジンスタートスイッチ２７を操作してのエンジン９の再始動を行うことができるので、作業を円滑に遂行することが可能となり、加えてバッテリ装置１２の無用な消耗を防止することが可能となる。

更に、上述した本発明の作業機械の制御装置の一実施の形態によれば、オートアイドリングストップ制御によりエンジン９が長時間停止している最中にオペレータが交代した場合であっても、再始動シーケンスを実行させないので、交代したオペレータが不用意に操作体４ａ，４ｂを操作してもエンジン９が再始動することがない。この結果、オペレータの危険な操作を防止することができる。

なお、本実施の形態における構成について、いくつかの変更は可能である。例えば、アキュムレータ用電磁切換弁１７は、閉止することにより過渡的に高い圧力がアキュムレータ１８にかかるのを防ぎ有用であるが、本発明において、必ず設けることは要しない。

１ 油圧ショベル
１Ａ フロント装置
１Ｂ 車体
２ メインコントロールユニット（ＭＣＵ）
３ａ ブームシリンダ
３ｂ アームシリンダ
３ｃ バケットシリンダ
４ａ，４ｂ 操作装置
５ａ〜５ｆ 制御弁
６ 油圧ポンプ
７ パイロット油ポンプ
８ 作動油タンク
９ エンジン
１０ 電動機
１１ チョッパ／インバータ装置
１２ バッテリ装置
１３ エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）
１４ フィルタ
１５ シャトル弁
１６ チェック弁
１７ アキュムレータ用電磁切換弁
１８ アキュムレータ
１９ 圧力センサ
２０ ゲートロック用電磁切換弁
２１ 圧力センサ
２２ ゲートロックレバー
２３ セルモータ
２４ セルモータ制御部
２５ 回転数指令手段
２６ モニタ装置
２７ エンジンスタートスイッチ
２８ アイドルストップスイッチ

Claims (5)

1. エンジンスイッチの操作に基づいてセルモータによって始動する動力源としてのエンジンと、
   前記エンジンによって駆動される油圧ポンプ及びパイロット油ポンプと、
   前記油圧ポンプを駆動源とする複数の油圧アクチュエータと、
   前記複数の油圧アクチュエータの作動を指令する複数の操作体と、
   前記油圧ポンプから前記複数の油圧アクチュエータへ供給される圧油の方向と流量を制御する制御弁と、
   前記制御弁の操作部に前記パイロット油ポンプからの圧油を前記操作体を介して供給するパイロット油路と、
   予め設定されたオートアイドリングストップ条件が成立したときに前記エンジンを自動停止させるオートアイドリングストップ制御を行うことができるエンジン制御手段とを備えた作業機械の制御装置において、
   前記操作体の操作によって変動する前記パイロット油路の圧力を検出する圧力センサと、
   前記パイロット油路に接続され、前記パイロット油ポンプにより吐出された圧油を一時的に蓄圧するアキュムレータと、
   前記アキュムレータの蓄圧状態を検出する検出手段と、前記アキュムレータに蓄圧された圧油を前記パイロット油ポンプと前記操作体との間の前記パイロット油路に導入する切換手段と、
   前記圧力センサからの指令信号と前記検出手段からの検出信号を取り込み、前記エンジンが自動停止した後に、前記エンジンを再始動させるために前記エンジン制御手段に再始動指令を出力する制御手段とを備えた
   ことを特徴とする作業機械の制御装置。
2. エンジンスイッチの操作に基づいてセルモータによって始動する動力源としてのエンジンと、
   前記エンジンによって駆動される油圧ポンプ及びパイロット油ポンプと、
   前記油圧ポンプを駆動源とする複数の油圧アクチュエータと、
   前記複数の油圧アクチュエータの作動を指令する複数の操作体と、
   前記油圧ポンプから前記複数の油圧アクチュエータへ供給される圧油の方向と流量を制御する制御弁と、
   前記制御弁の操作部へ前記パイロット油ポンプからの圧油を前記操作体を介して供給するパイロット油路と、
   予め設定されたオートアイドリングストップ条件が成立したときに前記エンジンを自動停止させるオートアイドリングストップ制御を行うエンジン制御手段とを備えた作業機械の制御装置において、
   前記操作体の操作によって変動する前記パイロット油路の圧力を検出する圧力センサと、
   前記パイロット油ポンプと前記操作体とを接続する前記パイロット油路に接続され、前記パイロット油ポンプにより吐出された圧油を一時的に蓄圧するアキュムレータと、
   前記アキュムレータと前記パイロット油ポンプとを接続する油路に設けられ、前記アキュムレータの蓄圧状態を制御する制御手段と、
   前記アキュムレータと前記制御手段との間の油路に設けられ、前記アキュムレータの蓄圧状態を検出する検出手段と、
   前記制御手段と前記パイロット油ポンプとの間の油路に設けられ、前記アキュムレータの蓄油と前記パイロット油ポンプの吐出油とのいずれか高圧力の圧油を選択的に前記操作体へ通じる前記パイロット油路へ供給するシャトル弁と、
   前記シャトル弁と前記パイロット油ポンプとを接続する油路の分岐部と前記シャトル弁と前記制御手段とを接続する油路の分岐部とを接続するシャトル弁バイパス油路と、
   前記シャトル弁バイパス油路に設けられ、前記パイロット油ポンプ側から前記アキュムレータ側への圧油の流通方向のみを許容するチェック弁と、
   前記圧力センサからの指令信号と前記検出手段からの検出信号を取り込み、前記エンジンが自動停止した後に、前記エンジンを再始動させるために再始動指令を前記エンジン制御手段に出力する制御手段とを備えた
   ことを特徴とする作業機械の制御装置。
3. 請求項１又は２に記載の作業機械の制御装置において、
   前記制御手段は、前記検出手段によって検出された前記アキュムレータの蓄圧状態を取り込み、エンジン再始動指令の出力の可否を判断する再始動可否判断手段と、
   前記再始動可否判断手段において、エンジン再始動指令の出力が不可能であると判断された場合に、前記エンジンスイッチを操作してのエンジン再始動指示信号を出力するモニタ指示手段とを有し、
   前記再始動可否判断手段の判断の結果と前記モニタ指示手段からの再始動指示をオペレータに表示するモニタ手段を更に備えた
   ことを特徴とする作業機械の制御装置。
4. 請求項１又は２に記載の作業機械の制御装置において、
   前記エンジンと駆動軸を機械的に結合した電動機と、前記電動機に電気エネルギを供給する蓄電装置と、前記蓄電装置と前記電動機との間の電気エネルギを変換する電力変換手段と、前記蓄電装置に蓄えられている蓄電量を検出する蓄電量検出手段とを備え、
   前記制御手段は、前記蓄電量検出手段によって検出された蓄電状態を取り込み、前記電動機の始動によるエンジン再始動指令の出力の可否を判断する第２再始動可否判断手段と、
   前記第２再始動可否判断手段において、前記電動機の始動によるエンジン再始動指令の出力が不可能であると判断された場合に、前記エンジンスイッチを操作して前記セルモータによるエンジン再始動指示信号を出力する第２モニタ指示手段とを有し、
   前記第２再始動可否判断手段の判断の結果と前記第２モニタ指示手段からの再始動指示をオペレータに表示するモニタ手段を更に備えた
   ことを特徴とする作業機械の制御装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の作業機械の制御装置において、
   前記制御手段は、前記オートアイドリングストップ制御により前記エンジンが停止してからの経過時間を演算するアイドリングストップ経過時間演算手段と、
   前記アイドリングストップ経過時間演算手段において、予め定めた一定時間を経過してエンジン再始動指令が出力されない場合、エンジン再始動指令を無効とするエンジン再始動指令無効手段と、
   前記エンジンスイッチを操作してのエンジン再始動指示信号を出力する第３モニタ指示手段とを有し、
   前記再始動指令無効手段によりエンジン再始動指令を無効とした場合、エンジン再始動指令が無効となっていることと前記第３モニタ指示手段からの再始動指示をオペレータに表示する第３モニタ手段を更に備えた
   ことを特徴とする作業機械の制御装置。

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