JP5816586B2

JP5816586B2 - 建設機械

Info

Publication number: JP5816586B2
Application number: JP2012080827A
Authority: JP
Inventors: 孝治鳥井
Original assignee: Hitachi Sumitomo Heavy Industries Construction Crane Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Construction Crane Co Ltd
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2015-11-18
Anticipated expiration: 2032-03-30
Also published as: JP2013209193A

Description

本発明は、アイドルストップ機能とエンジン再始動機能とを備える建設機械に関する。

アイドルストップ機能とエンジン再始動機能とを備える建設機械が知られている（特許文献１参照）。特許文献１に記載の建設機械では、アイドリング運転中のエンジンが自動的に停止した後、ロックレバーの位置がロック位置にあると判別された場合には、電磁比例弁が制御されて、パイロット元圧がパイロット操作方式の制御弁の切換え動作が行われ得る最低油圧よりも低くされる。

特許文献１に記載の建設機械では、エンジンが停止した後、油圧回路を作動不能の状態にするため、その後にエンジンが再始動されても、建設機械が動きだすことが防止されている。特許文献１に記載の建設機械では、エンジンを再始動した後、操作部材が操作されていない場合に、パイロット元圧を昇圧して油圧回路を作動可能な状態に移行させる。

特許第４２７１６８５号公報

特許文献１に記載の建設機械では、エンジンを再始動した後、操作部材の非操作などの所定条件が成立したときに油圧回路を作動可能な状態に移行させる。特許文献１に記載の建設機械では、操作部材の操作がなされている間はエンジンが駆動しているので、油圧回路を作動可能な状態に移行させるまでの燃費効率が悪いという問題があった。

請求項１に係る発明は、エンジンにより駆動される第１油圧ポンプおよび第２油圧ポンプと、第１油圧ポンプから吐出される圧油により回転する走行用油圧モータと、第１油圧ポンプから走行用油圧モータへの圧油の流れを制御する油圧パイロット操作方式の走行用制御弁と、操作量に応じて、走行用制御弁のパイロット部にパイロット圧を出力する走行用操作部材と、走行用操作部材の操作量に応じて出力されるパイロット圧を検出する圧力検出手段と、第２油圧ポンプと走行用操作部材とを接続するパイロット管路に接続され、第２油圧ポンプからの圧油を蓄積するアキュムレータと、パイロット管路とアキュムレータとを連通／遮断する連通／遮断手段と、アイドルストップ条件が成立しているか否かを判定するアイドルストップ条件判定手段と、エンジンの再始動操作を検出する再始動操作検出手段と、再始動操作検出手段で検出されたエンジンの再始動操作の有無を含む第１再始動条件が成立しているか否かを判定し、第１再始動条件が成立していると判定した後、圧力検出手段で検出された圧力が所定値未満であるときに第２再始動条件が成立していると判定する再始動条件判定手段と、アイドルストップ条件判定手段によりアイドルストップ条件が成立したと判定されたときにエンジンを停止させ、再始動条件判定手段により第１再始動条件が成立したと判定され、その後第２再始動条件が成立したと判定されたときにエンジンを再始動させるエンジン制御手段と、アイドルストップ条件が成立してエンジンが停止しているときに、再始動操作検出手段によりエンジンの再始動操作が検出され、再始動条件判定手段により第１再始動条件が成立したと判定されると、連通／遮断手段によりパイロット管路とアキュムレータとを連通させる連通／遮断制御手段とを備えることを特徴とする建設機械である。
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の建設機械において、再始動条件判定手段により第１再始動条件が成立したと判定されたときからの時間を計測する時間計測手段と、時間計測手段により計測された時間が、所定時間を経過したか否かを判定する時間経過判定手段とを備え、再始動条件判定手段は、時間計測手段で計測された時間が所定時間を経過したと時間経過判定手段により判定されたときに、圧力検出手段で検出された圧力が所定値未満であるとき、第２再始動条件が成立したと判定することを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の建設機械において、連通／遮断制御手段は、エンジンの運転中、連通／遮断手段によりパイロット管路とアキュムレータとを連通させ、アイドルストップ条件判定手段によりアイドルストップ条件が成立したと判定されたとき、連通／遮断手段によりパイロット管路とアキュムレータとを遮断させることを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の建設機械において、エンジンの回転数を増減させるためのアクセル操作部材を備え、再始動操作検出手段は、アクセル操作部材が操作されたことを検出するアクセル操作検出手段を含んで構成され、再始動条件判定手段は、少なくともアクセル操作検出手段でアクセル操作部材が操作されたことが検出されたことを加味して第１再始動条件が成立しているか否かを判定することを特徴とする。

本発明によれば、アイドルストップ中に操作部材が操作されていないことを判定してからエンジンを再始動するので、燃費効率を向上させることができる。

クレーンの外観側面図。運転室の全体を示す斜視図。運転室を上方から見た図。左側レバー（旋回レバー）を示す図。モニタパネルを示す図。エンジンキースイッチを示す図。クレーンの油圧回路の概略構成を示す図。本実施の形態のアイドルストップ機能およびエンジン再始動機能を実現する制御系の全体構成を示す図。エンジンの一時停止処理の動作について説明するフローチャート。エンジンが停止された後のエンジン再始動処理の動作について説明するフローチャート。

以下、図面を参照して、本発明に係る建設機械の一実施の形態について説明する。
―第１の実施の形態―
図１は、本実施の形態の建設機械の一例である移動式クレーン（クローラクレーン）の外観側面図である。図１に示すように、移動式クレーン（以下、単にクレーンと呼ぶ）１は、一対のクローラを有する走行体１０１と、走行体１０１上に搭載された旋回可能な旋回体１０２と、旋回体１０２に起伏可能に支持されたブーム１０３とを有する。旋回体１０２には、クレーン１の動力源であるエンジン１１０と、３つのウインチドラム（フロントドラム１０５ａおよびリヤドラム１０５ｂ、ブーム起伏ドラム１０７）とが搭載されている。

フロントドラム１０５ａの駆動によりフロントドラムワイヤロープ１０４が巻き上げまたは巻き下げられ、主フック１０６に吊り下げられた吊り荷（掘削用バケット等）１０６ａが昇降する。なお、図１では、リヤドラム１０５ｂの駆動により巻き上げまたは巻き下げられるリヤドラムワイヤロープによって昇降される補フック等の記載を省略している。ブーム起伏ドラム１０７の駆動によりブーム起伏ロープ１０８が巻き上げまたは巻き下げられ、ブーム１０３が起伏される。

旋回体１０２には、運転室１０９が設けられている。図２は運転室１０９の全体を示す斜視図であり、図３は運転室１０９を上方から見た図である。運転室１０９には、オペレータが着座する運転席２０１と、運転席２０１に着座したオペレータが右手で操作する右側レバー群２１０と、運転席２０１に着座したオペレータが左手で操作する左側レバー（旋回レバー）２２１とが設けられている。運転席２０１の左前方には、表示装置２３１と、モニタパネル２４０とが設けられ、運転席２０１の右前方には、ゲートロックレバー２５３が設けられている。運転室１０９の床には、フロントドラム１０５ａを制動するためのフロントドラムブレーキペダル２５１と、リヤドラム１０５ｂを制動するためのリヤドラムブレーキペダル２５２と、エンジン１１０の回転数を増減させるためのアクセルペダル２６１と、旋回体１０２を制動するための旋回ブレーキペダル２６２とが設けられている。

右側レバー群２１０は、一対の走行レバー２１１、すなわち左側のクローラを駆動するための走行レバー２１１Ｌ、および、右側のクローラを駆動するための走行レバー２１１Ｒと、３つのウインチレバー２１３、すなわちフロントウインチレバー２１３Ｆ、リヤウインチレバー２１３Ｒ、および、ブーム起伏ウインチレバー２１３Ｂとを含む。走行レバー２１１Ｌ，２１１Ｒは、前後方向に揺動させることで右側および左側のクローラをそれぞれ駆動するための操作レバーである。フロントウインチレバー２１３Ｆは、前後方向に揺動させることでフロントドラム１０５ａを駆動するための操作レバーであり、リヤウインチレバー２１３Ｒは、前後方向に揺動させることでリヤドラム１０５ｂを駆動するための操作レバーである。ブーム起伏ウインチレバー２１３Ｂは、前後方向に揺動させることでブーム起伏ドラム１０７を駆動するための操作レバーである。

左側レバー、すなわち旋回レバー２２１は、前後方向に揺動させることで旋回体１０２の旋回駆動するための操作レバーである。旋回レバー２２１には、図４に示すように、アクセルグリップ２２１ａと、旋回ブレーキスイッチ２２１ｂとが設けられている。アクセルグリップ２２１ａは、オペレータが左手で握った状態で、上から見たときに時計方向または反時計方向に回転させることでエンジン１１０の回転数を増減するための操作装置である。旋回ブレーキスイッチ２２１ｂは、旋回体１０２が旋回しないように保持する旋回ブレーキを掛けるか否かを選択するためのスイッチである。

図５は、モニタパネル２４０を示す図である。モニタパネル２４０には、警告灯群２４１と、水温計２４２と、燃料計２４３と、アワーメータ２４４と、アイドルストップ機能オンオフスイッチ２４５と、エンジンキースイッチ２４６とが設けられている。警告灯群２４１は、クレーン１の各部の状態をオペレータに知らせるための各種の警告灯である。水温計２４２は、冷却水の温度を示す計器であり、燃料計２４３は、燃料の残量を示す計器であり、アワーメータ２４４は、クレーン１の積算稼働時間を示す計器である。

アイドルストップ機能オンオフスイッチ２４５は、後述する所定の条件を満たすとエンジン１１０を一時的に停止させたり再始動させたりする機能（アイドルストップ機能）を有効にするか無効にするのかを選択するためのスイッチである。アイドルストップ機能オンオフスイッチ２４５がオンされるとアイドルストップ機能が有効となり、アイドルストップ機能オンオフスイッチ２４５がオフされるとアイドルストップ機能が無効となる。

図６は、エンジンキースイッチ２４６を示す図である。エンジンキースイッチ２４６は、エンジン１１０を始動または停止させるためのスイッチであり、不図示のエンジンキーが差し込まれて回転されることで、ＯＦＦ位置（停止位置）、ＯＮ位置（運転位置）、ＳＴＡＲＴ位置（始動位置）のいずれかの位置に切り換えられる。エンジンキースイッチ２４６は、エンジンキーが差し込まれてオペレータによってＳＴＡＲＴ位置に回転させられた後、オペレータがエンジンキーから手を放すと、不図示のばねの付勢力によってＯＮ位置に切り換えられる。

図７は、本実施の形態に係るクレーン１の油圧回路の概略構成を示す図である。クレーン１には、エンジン１１０と、エンジン１１０により駆動されるメインポンプ１３１およびパイロットポンプ１３２と、作動油タンク１３３と、メインポンプ１３１から吐出される圧油により回転する各油圧モータとが設けられている。油圧モータとしては、左右のクローラを個別に動作させるための、左側走行用モータおよび右側走行用モータ、ならびに、フロントドラム１０５ａを回転させるためのフロントウインチ用モータ、リヤドラム１０５ｂを回転させるためのリヤウインチ用モータ、ブーム起伏ドラム１０７を回転させるための起伏ウインチ用モータ等がある。

図７では、便宜上、走行用モータ１３４については、左側の走行用モータを代表して図示し、左側の走行用モータと同様の構成とされる右側の走行用モータおよびモータを駆動させるための油圧回路については省略している。ウインチ用モータ１３５についても、代表してフロントウインチ用モータについてのみ図示し、フロントウインチ用モータと同様の構成とされるリヤウインチ用モータ、起伏ウインチ用モータおよびモータを駆動させるための油圧回路については省略している。

メインポンプ１３１は可変容量型の油圧ポンプであり、不図示の傾転角度制御装置によって傾転角度が制御されることでポンプ容量が制御される。走行用モータ１３４は、クレーン１を走行させるための油圧モータであり、コントロールバルブ１４１で流れが制御されたメインポンプ１３１からの圧油によって駆動される。ウインチ用モータ１３５は、コントロールバルブ１５１で流れが制御されたメインポンプ１３１からの圧油によって駆動される。

コントロールバルブ１４１は、上述した運転室１０９内に設けられた走行レバー２１１（２１１Ｌ）の操作方向および操作量に応じて制御される油圧パイロット操作方式の制御弁である。コントロールバルブ１５１は、上述した運転室１０９内に設けられたウインチレバー２１３（２１３Ｆ）の操作方向および操作量に応じて制御される油圧パイロット操作方式の制御弁である。

コントロールバルブ１４１は、走行レバー２１１（２１１Ｌ）の操作方向および操作量に応じて操作されるパイロット弁２１１ａを介して供給されるパイロットポンプ１３２からのパイロット圧油により制御される。パイロット弁２１１ａは、走行レバー２１１の操作量に応じたパイロット圧をコントロールバルブ１４１のパイロット部に出力する。コントロールバルブ１５１は、ウインチレバー２１３（２１３Ｆ）の操作方向および操作量に応じて操作されるパイロット弁２１３ａを介して供給されるパイロットポンプ１３２からのパイロット圧油により制御される。パイロット弁２１３ａは、ウインチレバー２１３の操作量に応じたパイロット圧をコントロールバルブ１５１のパイロット部に出力する。

各パイロット弁２１１ａ，２１３ａと、各コントロールバルブ１４１，１５１とを結ぶパイロット油圧配管には、それぞれ圧力センサ２２２，２２３が設けられている。圧力センサ２２２は、走行用のコントロールバルブ１４１のパイロット部に供給されるパイロット圧油の圧力を検出する。圧力センサ２２３は、ウインチ用のコントロールバルブ１５１のパイロット部に供給されるパイロット圧油の圧力を検出する。

ウインチ用のパイロット弁２１３ａと、コントロールバルブ１５１とを結ぶパイロット油圧配管には、電磁比例弁２２５が設けられている。電磁比例弁２２５の減圧度は、後述の車体コントローラ３０（図８参照）からの制御信号により制御される。電磁比例弁２２５の弁特性は、ソレノイドに入力される制御信号Ｉの増加に伴い減圧度が小さくなるように、すなわち２次圧力が大きくなるように設定されている。コントロールバルブ１５１は電磁比例弁２２５の減圧度に応じて切換量が制限される。減圧度の増加（２次圧力の減少）に伴いコントロールバルブ１５１は中立位置側へ切り換えられてモータ速度は減速される。２次圧力が最小のとき、コントロールバルブ１５１は中立位置に切り換えられてウインチ用モータ１３５の回転が停止される。

電磁比例弁２２５は、図示しない速度制御ダイヤルにより各ウインチドラムの回転速度が制御される。電磁比例弁２２５は速度制御ダイヤルでオペレータにより制御されるほか、所定の条件が成立したときに自動で駆動される。たとえば、電磁比例弁２２５は、フック過巻検出スイッチ（不図示）により、主フック１０６の過巻が検出されたときに駆動されて、主フック１０６の巻上げが停止する。

なお、電磁比例弁２２５は、図示しないリヤウインチ駆動用の油圧回路、起伏ドラム駆動用の油圧回路のそれぞれにも設けられており、所定の条件が成立したときに自動で駆動される。たとえば、起伏ドラム駆動用の油圧回路の電磁比例弁２２５は、図示しないブーム過巻検出スイッチによりブーム１０３の起伏角度が上限に達したときに駆動されて、ブーム１０３の起立動作が停止する。また、電磁比例弁２２５は、図示しないモーメントリミッタ（過負荷防止装置）により転倒モーメントが制限値を超えると駆動されて、ブーム１０３の倒伏動作が停止する。

パイロットポンプ１３２は、走行用のパイロット弁２１１ａおよびウインチ用のパイロット弁２１３ａのそれぞれに接続されている。パイロットポンプ１３２に接続される主管路１７３から分岐してウインチ用のパイロット弁２１３ａに接続されるパイロット管路１７０には、電磁切換弁２２７が設けられている。電磁切換弁２２７は、センサの故障等によりフック過巻あるいはブーム過巻を検出できなかったときにフックの巻上げ、ブームの巻上げによるブームの後方あおりを防止するために、図示しないバックストップにあるリミットスイッチの作動により駆動されて、パイロットポンプ１３２からパイロット弁２１３ａへの圧油の供給が遮断される。

パイロットポンプ１３２に接続される主管路１７３から分岐して走行用のパイロット弁２１１ａに接続されるパイロット管路１７１には、パイロットポンプ１３２からの圧油の油圧脈動を吸収するアキュムレータ１６０が接続されている。アキュムレータ１６０は、後述するように、アイドルストップ中に所定条件が満たされた際、蓄積された圧油をパイロット管路１７１に供給することで、走行レバー２１１やウインチレバー２１３が操作されているときに圧力センサ２２２，２２３で所定値以上の圧力を検出し得るのに十分な容量を有している。

アキュムレータ１６０とパイロット管路１７１との間、すなわちアキュムレータ１６０の給排部には、アキュムレータ１６０内に蓄積された圧油の圧力を保持するノンリーク弁１６１が設けられている。本実施の形態では、ノンリーク弁１６１としてポペット形電磁弁を採用した。

ノンリーク弁１６１は、エンジン１１０の運転中はソレノイド１６１Ｓが消磁され、ばねの付勢力により開位置に切り換えられ、アキュムレータ１６０とパイロット管路１７１，１７０とが連通される。これにより、アキュムレータ１６０にパイロットポンプ１３２からの圧油が蓄積される。

ノンリーク弁１６１は、後述するアイドルストップ条件が成立すると、ソレノイド１６１Ｓが励磁されて閉位置に切り換えられ、アキュムレータ１６０とパイロット管路１７１，１７０とが遮断される。これにより、アキュムレータ１６０内に蓄積された圧油の圧力が保持される。ノンリーク弁１６１は、アイドルストップ中に後述する第１再始動条件が成立すると、ソレノイド１６１Ｓが消磁されて開位置に切り換えられ、アキュムレータ１６０とパイロット管路１７１，１７０とが連通される。これにより、アキュムレータ１６０内に蓄積された圧油がパイロット管路１７１，１７０を介してパイロット弁２１１ａ，２１３ａに供給される。

図８は、本実施の形態のアイドルストップ機能およびエンジン再始動機能を実現する制御系の全体構成を示す図である。図８に示すように、クレーン１には、車体コントローラ３０とエンジンコントローラ４０とが設けられている。

車体コントローラ３０は、クレーン１の各部を制御するための制御装置であり、各種の演算を行うＣＰＵや記憶装置であるメモリ、その他周辺機器等を有する。エンジンコントローラ４０は、エンジン１１０を始動させる、所定の回転数で運転させる、停止させる等、エンジン１１０を制御するための制御装置であり、各種の演算を行うＣＰＵや記憶装置であるメモリ、その他周辺機器等を有する。なお、本実施の形態の説明では、車体コントローラ３０およびエンジンコントローラ４０の機能に関し、後述するアイドルストップ機能およびエンジン再始動機能について主に説明し、他の機能についての説明を省略する。

車体コントローラ３０には、上述したアイドルストップ機能オンオフスイッチ２４５と、エンジンキースイッチ２４６と、旋回ブレーキスイッチ２２１ｂと、アクセルグリップの操作量センサ２２１Ｓと、アクセルペダルの操作検出スイッチ２６１Ｓと、表示装置２３１と、ノンリーク弁のソレノイド１６１Ｓと、圧力センサ２２２，２２３とが接続されている。表示装置２３１は、後述するようにアイドルストップ機能によってエンジン１１０を一時的に停止させる際に、停止の予告としての報知画面を出力するための装置である。

車体コントローラ３０の記憶装置には、予め操作レバー（走行レバー２１１およびウインチレバー２１３）が操作されているか否かを判定するための所定の閾値Ｐ１が記憶されており、圧力センサ２２２，２２３で検出された圧力が閾値Ｐ１未満である場合には、操作レバーが中立位置にあると判定し、検出された圧力が閾値Ｐ１以上である場合には操作レバーが操作位置にあると判定する。

車体コントローラ３０には、安全装置の作動検出スイッチ群２７０Ｓと、ブレーキモード切換スイッチ２７１Ｓと、作業姿勢検出センサ２７２Ｓと、負荷検出センサ２７３Ｓとが接続されている。安全装置の作動検出スイッチ群２７０Ｓは、上述したフック過巻検出スイッチ、ブーム過巻検出スイッチ、バックストップにあるリミットスイッチ、および、モーメントリミッタ（過負荷防止装置）とからなる。

ブレーキモード切換スイッチ２７１Ｓは、ブレーキモードを切り換えるためのスイッチである。オペレータは、ブレーキモード切換スイッチ２７１Ｓにより自動ブレーキモードと中立フリーモードとを選択できる。自動ブレーキモードとは、フロントウインチレバー２１３Ｆの操作方向、操作量に応じた回転方向、回転速度でフロントドラム１０５ａが駆動されるモードであって、フロントウインチレバー２１３Ｆが中立位置では、フロントドラム１０５ａが停止するモードである。これに対して、中立フリーモードとは、フロントドラム１０５ａが吊り荷１０６ａの自重により自由に回転可能となるモードである。

作業姿勢検出センサ２７２Ｓは、ブーム角度センサである。フック過巻検出スイッチやブーム角度センサ等に配線が接続されている状態でエンジンキースイッチ２４６をＯＦＦ位置からＯＮ位置に切り換えると、車体コントローラ３０はフロントアタッチメントが取り付けられている状態にあると判定して、表示装置２３１に作業状態を確認するための画面を表示させる。作業状態を確認するための画面が表示されているときに、オペレータにより作業を継続するための操作がなされると、車体コントローラ３０は、検出されたブーム１０３の角度が最大作業半径角度より大きいか否か、すなわちクレーン１が作業姿勢にあるか、あるいは非作業姿勢（分解／組立姿勢）にあるかを判定する。クレーン１が作業姿勢であると判定されると、車体コントローラ３０は、表示装置２３１にモーメントリミッタ画面（不図示）を表示させる（以下、モーメントリミッタ画面（不図示）が表示装置２３１に表示されている状態を作業モード状態と記す）。クレーン１が非作業姿勢（分解／組立姿勢）にあると判定されると、車体コントローラ３０は、表示装置２３１に分解／組立姿勢画面（不図示）を表示させる。なお、フック過巻検出スイッチやブーム角度センサ等に配線が接続されていない状態でエンジンキースイッチを２４６をＯＦＦ位置からＯＮ位置に切り換えると、車体コントローラ３０は分解姿勢画面を表示装置２３１に表示させる。

負荷検出センサ２７３Ｓは、ブーム起伏ロープ１０８の張力を検出するロードセルなどの荷重センサと、ブーム１０３の角度センサとを含んで構成されている。車体コントローラ３０の記憶装置には、ブーム１０３の起伏角度に応じた無負荷時のブーム重量による起伏ロープの張力テーブルが記憶されており、車体コントローラ３０は、検出された張力およびブーム起伏角度を無負荷時の張力テーブルと比較して、フックに吊り荷を取り付けていない状態であるか否か、すなわち無負荷状態であるか否かを判定する。

（エンジンキースイッチによるエンジンの始動について）
本実施の形態のクレーン１では、旋回ブレーキスイッチ２２１ｂが掛かり位置にあり、ブレーキモード切換スイッチ２７１Ｓで自動ブレーキモードが選択されている場合にオペレータがエンジンキースイッチ２４６をＯＦＦ位置からＳＴＡＲＴ位置に切り換えるとエンジン１１０が始動する。

車体コントローラ３０は、旋回ブレーキスイッチ２２１ｂが掛かり位置にあることが検出され、かつ、ブレーキモード切換スイッチ２７１Ｓで自動ブレーキモードが選択されていることが検出され、かつ、エンジンキースイッチ２４６がＳＴＡＲＴ位置にされたことが検出されると、エンジンコントローラ４０に始動信号を出力する。エンジンコントローラ４０は車体コントローラ３０からの始動信号を受信するとエンジン１１０を始動させる。

オペレータがエンジンキーから手を放すと、上述したように不図示のばねの付勢力によってエンジンキースイッチ２４６がＯＮ位置に切り換えられる。車体コントローラ３０は、エンジンキースイッチ２４６がＯＮ位置にされたことが検出されると、エンジンコントローラ４０に運転信号を出力する。エンジンコントローラ４０は車体コントローラ３０からの運転信号を受信するとエンジン１１０の運転を継続させる。

（エンジンキースイッチによるエンジンの停止について）
オペレータがエンジンキーを回して、エンジンキースイッチ２４６をＯＦＦ位置に切り換えると、エンジン１１０が停止する。

車体コントローラ３０は、エンジンキースイッチ２４６がＯＦＦ位置にされたことが検出されると、エンジンコントローラ４０への運転信号の出力を停止する。エンジンコントローラ４０は車体コントローラ３０からの運転信号を受信できなくなるとエンジン１１０を停止させる。

（アイドルストップ機能）
本実施の形態のクレーン１では、エンジン１１０の運転中に、アイドルストップ条件が満たされると、エンジンキースイッチ２４６がＯＮ位置に切り換えられたままであってもエンジン１１０を一時的に停止させる。

具体的には、次の条件が成立するとアイドリング中のエンジン１１０が一時的に停止される。（１）アイドルストップ機能オンオフスイッチ２４５がオン位置、（２）エンジン１１０の運転中に旋回ブレーキスイッチ２２１ｂが掛かり位置、（３）操作レバー（走行レバー２１１およびウインチレバー２１３）が中立位置、（４）無負荷状態である、（５）安全装置が作動していない、（６）ブレーキモード切換スイッチ２７１Ｓにより自動ブレーキモードが選択、（７）作業モード状態である、（８）アイドリング状態が所定時間（たとえば３分）以上継続し、エンジン１１０の一時停止を予告するメッセージが表示装置２３１に表示された後、アイドリング状態が所定時間（たとえば１０秒）以上継続。

車体コントローラ３０は、次の条件（ａ）〜（ｉ）の全てが満たされている場合に、車体コントローラ３０に内蔵のタイマを起動する。
（ａ）アイドルストップ機能オンオフスイッチ２４５がオン位置にあることが検出されている。
（ｂ）エンジンキースイッチ２４６がＯＮ位置（運転位置）であることが検出されている。
（ｃ）旋回ブレーキスイッチ２２１ｂが掛かり位置にあることが検出されている。
（ｄ）各圧力センサ２２２，２２３のそれぞれで所定値未満の圧力が検出されている。
（ｅ）負荷検出センサ２７３Ｓにより検出された信号に基づき、車体コントローラ３０で無負荷状態であることが判定されている。
（ｆ）安全装置の作動検出スイッチ群２７０Ｓから作動信号が出力されていない。
（ｇ）ブレーキモード切換スイッチ２７１Ｓで自動ブレーキモードが選択されていることが検出されている。
（ｈ）作業姿勢検出センサ２７２Ｓからの信号に基づき、車体コントローラ３０で作業モード状態であることが判定されている。
（ｉ）エンジン１１０の設定回転数が最低回転数（アイドリング回転数）である。

車体コントローラ３０は、タイマの起動後、上記の条件（ａ）〜（ｉ）のいずれかが満たされなくなるとタイマを停止させて、計測時間をリセットする。車体コントローラ３０は、起動したタイマの計測時間が所定時間Ｔ１（上述したようにたとえば３分）に達すると、エンジン１１０の一時停止を予告する報知画面を出力するための信号（予告報知信号）を表示装置２３１に出力する。その後、さらに所定時間Ｔ２（上述したようにたとえば１０秒）経過して、タイマの計測時間がＴ１＋Ｔ２（たとえば３分１０秒）に達すると、車体コントローラ３０は、アイドルストップ条件が成立したと判定し、エンジンコントローラ４０への運転信号の出力を停止する。エンジンコントローラ４０は車体コントローラ３０からの運転信号を受信できなくなるのでエンジン１１０を停止させる。

なお、オペレータがアイドルストップ機能オンオフスイッチ２４５をオフ位置に切り換えると、上記条件（ａ）が満たされなくなるので、エンジン１１０は停止されず運転が継続される。オペレータが最初からアイドルストップ機能オンオフスイッチ２４５をオフ位置に切り換えておいた場合や、エンジン１１０の一時停止を予告する報知画面を見たオペレータがアイドルストップ機能オンオフスイッチ２４５をオフ位置に切り換えた場合には、エンジン１１０は停止されず運転が継続される。

（アイドルストップ後のエンジンの再始動機能）
上述したアイドルストップ機能によってアイドルストップ、すなわち、エンジン１１０が一時的に停止された後、次の条件（Ａ）〜（Ｄ）の全ての条件が満たされているときに、エンジン１１０を再始動するための操作としてアクセルグリップ２２１ａまたはアクセルペダル２６１が操作されると、アクセルグリップの操作量センサ２２１Ｓ、または、アクセルペダルの操作検出スイッチ２６１Ｓからの信号が車体コントローラ３０に入力され、車体コントローラ３０は第１再始動条件が成立したと判定する。
（Ａ）アイドルストップ機能オンオフスイッチ２４５がオン位置にあることが検出されている。
（Ｂ）エンジンキースイッチ２４６がＯＮ位置（運転位置）であることが検出されている。
（Ｃ）旋回ブレーキスイッチ２２１ｂが掛かり位置にあることが検出されている。
（Ｄ）ブレーキモード切換スイッチ２７１Ｓで自動ブレーキモードが選択されていることが検出されている。

車体コントローラ３０は第１再始動条件が成立したと判定すると、ノンリーク弁１６１のソレノイド１６１Ｓを消磁するとともにタイマを起動して第１再始動条件が成立したと判定されたときからの時間を計測する。

ノンリーク弁１６１のソレノイド１６１Ｓが消磁されると、パイロット管路１７１とアキュムレータ１６０とが連通され、アキュムレータ１６０で蓄積されていた圧油がパイロット管路１７１を介して走行用のパイロット弁２１１ａおよびウインチ用のパイロット弁２１３ａに供給される。このため、エンジン１１０が停止状態にあっても、圧力センサ２２２，２２３で各レバーの操作量に応じたパイロット圧の検出が可能となる。すなわち、エンジン１１０が停止状態にあっても、車体コントローラ３０で操作レバーが操作されているか否かを判定することが可能となる。

車体コントローラ３０は、タイマにより計測された時間が、ノンリーク弁１６１の開動作の開始から所定時間（たとえば０．５秒）を経過したか否かを判定する。タイマにより計測された時間が所定時間を経過したと判定されたときに、圧力センサ２２２，２２３で検出された圧力が所定値未満であるとき、車体コントローラ３０は第２再始動条件が成立したと判定する。車体コントローラ３０は、第２再始動条件が成立したと判定すると、エンジンコントローラ４０に始動信号を出力する。エンジンコントローラ４０は車体コントローラ３０からの始動信号を受信するとエンジン１１０を再始動させ、運転が継続される。

（フローチャート）
図９は、上述したアイドルストップ機能のうち、エンジン１１０の一時停止処理の動作について説明するフローチャートである。エンジン１１０の運転が開始されると、図９に示す処理を行うプログラムが起動されて車体コントローラ３０で実行される。ステップＳ１１１において、上述した条件（ａ）〜（ｉ）の全てが満たされるまで待機する。ステップＳ１１１で肯定判定されるとステップＳ１１６へ進み、車体コントローラ３０は、タイマを起動してステップＳ１２１へ進む。

ステップＳ１２１において、車体コントローラ３０は、上述した条件（ａ）〜（ｉ）の全てが満たされているか否かを判定する。ステップＳ１２１で肯定判定されるとステップＳ１２６へ進み、車体コントローラ３０は、ステップＳ１１６で起動したタイマの計測時間が上述した所定時間Ｔ１に到達したか否かを判定する。ステップＳ１２６で否定判定されるとステップＳ１２１へ戻る。ステップＳ１２６で肯定判定されるとステップＳ１３１へ進み、車体コントローラ３０は予告報知信号を表示装置２３１に出力してステップＳ１３６へ進む。

ステップＳ１３６において、上述した条件（ａ）〜（ｉ）の全てが満たされているか否かを判定する。ステップＳ１３６で肯定判定されるとステップＳ１４１へ進み、車体コントローラ３０は、ステップＳ１１６で起動したタイマの計測時間が上述した所定時間Ｔ１＋Ｔ２に到達したか否かを判定する。ステップＳ１４１で否定判定されるとステップＳ１３６へ戻る。ステップＳ１４１で肯定判定されるとステップＳ１４３へ進み、車体コントローラ３０はノンリーク弁１６１のソレノイド１６１Ｓに励磁信号を出力してステップＳ１４６へ進む。ステップＳ１４６において、車体コントローラ３０は、エンジンコントローラ４０への運転信号の出力を停止して本プログラムを終了する。

ステップＳ１２１あるいはステップＳ１３６で否定判定されるとステップＳ１５１へ進み、車体コントローラ３０は、ステップＳ１１６で起動したタイマを停止させ、当該タイマをリセットしてステップＳ１１１へ戻る。

図１０は、上述したアイドルストップ機能により、エンジン１１０が停止された後のエンジン再始動処理の動作について説明するフローチャートである。図９で説明した処理の動作によってエンジン１１０が一時停止されると、図１０に示す処理を行うプログラムが起動されて車体コントローラ３０で実行される。

ステップＳ１６１において、車体コントローラ３０は、上述した条件（Ａ）〜（Ｄ）の全ての条件が満たされるまで待機する。ステップＳ１６１で肯定判定されると、ステップＳ１６４へ進む。

ステップＳ１６４において、車体コントローラ３０は、アクセルグリップ２２１ａの操作量センサ２２１Ｓまたはアクセルペダル２６１の操作検出スイッチ２６１Ｓからの信号に基づき、アクセル操作がされたか否か、すなわちエンジン１１０の再始動操作がされたか否かを判定する。ステップＳ１６４で肯定判定されると、ステップＳ１６７へ進み、否定判定されると、ステップＳ１６１へ戻る。

ステップＳ１６７において、車体コントローラ３０は、ノンリーク弁１６１のソレノイド１６１Ｓに消磁信号を出力してステップＳ１７１へ進む。ステップＳ１７１において、車体コントローラ３０は、タイマを起動してステップＳ１７４へ進む。

ステップＳ１７４において、車体コントローラ３０は、ステップＳ１７１で起動したタイマの計測時間が所定時間Ｔ３（たとえば０．５秒）に到達したか否かを判定する。ステップＳ１７４で肯定判定されると、ステップＳ１７７へ進む。

ステップＳ１７７において、車体コントローラ３０は、各圧力センサ２２２，２２３で検出された圧力Ｐｐの情報を取得してステップＳ１８１へ進む。ステップＳ１８１において、車体コントローラ３０は、読み込んだ圧力Ｐｐの全てが所定値Ｐ１未満か否かを判定する。

ステップＳ１８１で肯定判定されると、すなわち走行レバー２１１（２１１Ｌ，２１１Ｒ）、ウインチレバー２１３（２１３Ｆ，２１３Ｒ，２１３Ｂ）のいずれもが操作されていないと判定されると、ステップＳ１８４へ進む。ステップＳ１８１で否定判定されると、すなわち走行レバー２１１、ウインチレバー２１３のうちのいずれかが操作されていると判定されると、ステップＳ１７７へ戻る。ステップＳ１８４において、車体コントローラ３０は、エンジンコントローラ４０への始動信号の出力を開始してステップＳ１８７へ進む。

ステップＳ１８７において、車体コントローラ３０は、エンジンコントローラ４０からの再始動完了信号を受信するまで待機する。ステップＳ１８７で肯定判定されるとステップＳ１９１へ進み、車体コントローラ３０は、エンジンコントローラ４０への始動信号の出力を停止し、運転信号の出力を開始して本プログラムを終了する。

以上説明した実施の形態によれば、以下のような作用効果を奏することができる。
（１）パイロット管路１７１とアキュムレータ１６０とを連通／遮断するノンリーク弁１６１を設け、アイドルストップ中にアキュムレータ１６０内に蓄積された圧油の圧力を保持できるようにした。アイドルストップ中に、エンジン１１０の再始動操作がなされ、第１再始動条件が成立すると、ノンリーク弁１６１のソレノイド１６１Ｓを消磁して、ノンリーク弁１６１を開くようにした。したがって、第１再始動条件が成立すると、パイロット管路１７１，１７０とアキュムレータ１６０とが連通され、アキュムレータ１６０内に蓄積された圧油がパイロット管路１７１，１７０を介してパイロット弁２１１ａ，２１３ａに供給される。このため、エンジン１１０が停止しているとき、すなわちパイロットポンプ１３２が停止しているときであっても、圧力センサ２２２，２２３で走行レバー２１１およびウインチレバー２１３が操作されているか否かを判定することができる。

第１再始動条件が成立した後、圧力センサ２２２，２２３で検出された圧力が所定値未満であるとき、すなわち走行レバー２１１およびウインチレバー２１３のいずれもが操作されていないときに第２再始動条件が成立したことを判定し、エンジン１１０が再始動するようにしたので、エンジン１１０を再始動する際、クレーン１が動きだすことが防止される。本実施の形態によれば、アイドルストップ中に走行レバー２１１およびウインチレバー２１３が操作されていないことを判定してからエンジン１１０を再始動して、クレーン１を作動可能な状態に移行するので、燃費効率を向上させることができる。

（２）油圧回路にノンリーク弁１６１を設けた簡易な構成で、上記のように、エンジン１１０を再始動する際、クレーン１が動きだすことを防止できるので、コストの増加を抑えることができる。

（３）本実施の形態によれば、エンジン１１０を再始動させ、クレーン１を作動可能な状態に移行するために、特別な操作を必要としないため、取扱い易いクレーン１を提供することができる。

次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
［変形例］
（１）パイロット管路１７１，１７０とアキュムレータ１６０とを連通／遮断する連通／遮断手段として、ポペット形電磁弁などのノンリーク弁１６１を採用したが本発明はこれに限定されない。連通／遮断手段には、シール性の良い種々の弁等を用いることができる。

（２）アイドルストップ条件は、上述で説明したものに限定されない。

（３）第１再始動条件は、上述で説明したものに限定されない。上記した実施の形態では、車体コントローラ３０は、（Ａ）〜（Ｄ）の全ての条件が満たされているときに、アクセルグリップ２２１ａまたはアクセルペダル２６１が操作されたときに第１再始動条件が成立すると判定したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、（Ａ）〜（Ｄ）の全ての条件が満たされているときに、ブレーキペダル２５１，２５２，２６２のいずれかが操作されたときに第１再始動条件が成立したと判定するようにしてもよい。つまり、エンジン１１０の再始動操作を検出する再始動操作検出手段は、ブレーキペダル２５１，２５２，２６２が操作されたことを検出するブレーキ操作検出手段を含んで構成してもよい。なお、第１再始動条件には少なくともエンジン１１０の再始動操作の有無が含まれていればよく、再始動操作の有無以外の第１再始動条件を構成する条件については、上記条件（Ａ）〜（Ｄ）に限定されることなく、建設機械の種類等に応じて適宜決定することができる。

（４）上記した実施の形態では、圧力検出手段として圧力センサ２２２，２２３を用いたが、圧力センサ２２２，２２３に代えて、所定値以上の圧力を検出したときにオン信号を出力する圧力スイッチを用いてもよい。この場合、図１０のフローチャートのステップＳ１７７の処理に代えて、圧力スイッチからの出力信号を読み込む処理を行い、ステップＳ１８１の処理に代えて、圧力スイッチからオフ信号が出力されているか否かを判定する。

（５）上記した実施の形態では、第１再始動条件が成立し、アキュムレータ１６０で蓄積した圧油をパイロット管路１７０，１７１に供給した後、各圧力センサ２２２，２２３（走行レバー２１１Ｌ，２１１Ｒの操作／非操作を検出する圧力センサ２２２、ならびに、ウインチレバー２１３Ｆ，２１３Ｒ，２１３Ｂの操作／非操作を検出する圧力センサ２２３）で検出された圧力Ｐｐの全てが所定値Ｐ１未満である場合に、第２再始動条件が成立したと判定したが、本発明はこれに限定されない。操作レバーのうち、走行レバー２１１のみを対象として、走行レバー２１１（２１１Ｌ，２１１Ｒ）のいずれもが操作されていないときに、第２再始動条件が成立したと判定してもよい。圧力センサ２２２で検出した圧力が所定値Ｐ１未満であるか否かを判定することで、エンジン１１０を再始動する際に、クレーン１が走行することを防止できる。なお、このような構成とする場合、ウインチレバー２１３を操作した状態でエンジン１１０を再始動したときに、ウインチドラム（フロントドラム１０５ａおよびリヤドラム１０５ｂ、ブーム起伏ドラム１０７）が動作しないように、たとえば、第２再始動条件が成立したときには、電磁比例弁２２５を全閉に制御すればよい。その後、ウインチレバー２１３が操作されていないことが圧力センサ２２３で検出されたとき、電磁比例弁２２５を開くように制御する。
（６）上記実施の形態において、ウインチレバー２１３が操作されているときには、再始動させないだけでなく、さらに電磁比例弁２２５を全閉に制御し、ウインチレバー２１３が操作されていないときには、エンジン１１０を再始動させ、電磁比例弁２２５を開くように制御してもよい。

（７）上記した実施の形態では、建設機械としてクレーン１を例に説明したが、本発明はこれに限定されない。油圧ショベルやホイールローダなど、アイドルストップ機能とエンジン再始動機能とを備える種々の建設機械に本発明を適用することができる。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で自由に変更、改良が可能である。

１クレーン、３０車体コントローラ、４０エンジンコントローラ、１０１走行体、１０２旋回体、１０３ブーム、１０４フロントドラムワイヤロープ、１０５ａフロントドラム、１０５ｂリヤドラム、１０６主フック、１０６ａ吊り荷、１０７ブーム起伏ドラム、１０８ブーム起伏ロープ、１０９運転室、１１０エンジン、１３１メインポンプ、１３２パイロットポンプ、１３３作動油タンク、１３４走行用モータ、１３５ウインチ用モータ、１４１コントロールバルブ、１５１コントロールバルブ、１６０アキュムレータ、１６１ノンリーク弁、１６１Ｓソレノイド、１７０，１７１パイロット管路、１７３主管路、２０１運転席、２１０右側レバー群、２１１走行レバー、２１１Ｌ走行レバー、２１１Ｒ走行レバー、２１１ａパイロット弁、２１３ウインチレバー、２１３Ｂブーム起伏ウインチレバー、２１３Ｆフロントウインチレバー、２１３Ｒリヤウインチレバー、２１３ａパイロット弁、２２１旋回レバー、２２１ａアクセルグリップ、２２１ｂ旋回ブレーキスイッチ、２２１Ｓ操作量センサ、２２２，２２３圧力センサ、２２５電磁比例弁，２２７電磁切換弁、２３１表示装置、２４０モニタパネル、２４１警告灯群、２４２水温計、２４３燃料計、２４４アワーメータ、２４５アイドルストップ機能オンオフスイッチ、２４６エンジンキースイッチ、２５１フロントドラムブレーキペダル、２５２リヤドラムブレーキペダル、２５３ゲートロックレバー、２６１アクセルペダル、２６１Ｓ操作検出スイッチ、２６２旋回ブレーキペダル、２７０Ｓ安全装置の作動検出スイッチ群、２７１Ｓブレーキモード切換スイッチ、２７２Ｓ作業姿勢検出センサ、２７３Ｓ負荷検出センサ

Claims

エンジンにより駆動される第１油圧ポンプおよび第２油圧ポンプと、
前記第１油圧ポンプから吐出される圧油により回転する走行用油圧モータと、
前記第１油圧ポンプから前記走行用油圧モータへの圧油の流れを制御する油圧パイロット操作方式の走行用制御弁と、
操作量に応じて、前記走行用制御弁のパイロット部にパイロット圧を出力する走行用操作部材と、
前記走行用操作部材の操作量に応じて出力されるパイロット圧を検出する圧力検出手段と、
前記第２油圧ポンプと前記走行用操作部材とを接続するパイロット管路に接続され、前記第２油圧ポンプからの圧油を蓄積するアキュムレータと、
前記パイロット管路と前記アキュムレータとを連通／遮断する連通／遮断手段と、
アイドルストップ条件が成立しているか否かを判定するアイドルストップ条件判定手段と、
前記エンジンの再始動操作を検出する再始動操作検出手段と、
前記再始動操作検出手段で検出された前記エンジンの再始動操作の有無を含む第１再始動条件が成立しているか否かを判定し、前記第１再始動条件が成立していると判定した後、前記圧力検出手段で検出された圧力が所定値未満であるときに第２再始動条件が成立していると判定する再始動条件判定手段と、
前記アイドルストップ条件判定手段により前記アイドルストップ条件が成立したと判定されたときに前記エンジンを停止させ、前記再始動条件判定手段により前記第１再始動条件が成立したと判定され、その後前記第２再始動条件が成立したと判定されたときに前記エンジンを再始動させるエンジン制御手段と、
前記アイドルストップ条件が成立して前記エンジンが停止しているときに、前記再始動操作検出手段により前記エンジンの再始動操作が検出され、前記再始動条件判定手段により前記第１再始動条件が成立したと判定されると、前記連通／遮断手段により前記パイロット管路と前記アキュムレータとを連通させる連通／遮断制御手段とを備えることを特徴とする建設機械。
請求項１に記載の建設機械において、
前記再始動条件判定手段により前記第１再始動条件が成立したと判定されたときからの時間を計測する時間計測手段と、
前記時間計測手段により計測された時間が、所定時間を経過したか否かを判定する時間経過判定手段とを備え、
前記再始動条件判定手段は、前記時間計測手段で計測された時間が所定時間を経過したと前記時間経過判定手段により判定されたときに、前記圧力検出手段で検出された圧力が前記所定値未満であるとき、前記第２再始動条件が成立したと判定することを特徴とする建設機械。
請求項１または２に記載の建設機械において、
前記連通／遮断制御手段は、前記エンジンの運転中、前記連通／遮断手段により前記パイロット管路と前記アキュムレータとを連通させ、前記アイドルストップ条件判定手段により前記アイドルストップ条件が成立したと判定されたとき、前記連通／遮断手段により前記パイロット管路と前記アキュムレータとを遮断させることを特徴とする建設機械。
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の建設機械において、
前記エンジンの回転数を増減させるためのアクセル操作部材を備え、
前記再始動操作検出手段は、前記アクセル操作部材が操作されたことを検出するアクセル操作検出手段を含んで構成され、
前記再始動条件判定手段は、少なくとも前記アクセル操作検出手段で前記アクセル操作部材が操作されたことが検出されたことを加味して前記第１再始動条件が成立しているか否かを判定することを特徴とする建設機械。