JPS62191638A - オ−トデセル装置付きエンジンの制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、パワーショベル等の建設桓械のエンジンで、
特にオートデセル装置付きエンジンの１ｌｊｌ制御方法
に関するものである。

従来の技術 パワー７ヨベル等の建設す械は、エンジン金フル回転さ
ぞｆｃ状態で掘削、払込み等の作業を行なっているが、
これらの作業の間には、ダンプトラック待ち等の作業休
止時間がある。この休止時間中においては、騒音の発生
を防ぎ、かつ燃料を節約するためにエンジンをアイドル
回転にすることが望ましい。しかし、作業が休止するた
びに燃料副脚レバーをアイドル位置に操作することはオ
ペレータにとって面倒でおる。

そのため、エンジンの燃料制御系にオートデセル装＃を
連投し、作業が休止して全てのアクチェータが休止した
ときにこれを検出してエンジンの燃料制御系を、燃料コ
ントロールレバーがフル回転位置にあるにもかかわらす
アイドリング状態にするようになっている。

上記従来のオートデセル装置付きエンジンのオートデセ
ル装置は、作業機の操作レバーの全てが中立になって作
業機が休止したときに直ちにオートデセル装置が作動し
て第８図の実線αで示すように、所定時間内にエンジン
回転数がアイドル回転まで低下するよりになっているか
、あるいは第６図の実線すで示すように、一定時間、例
えば１０秒間程経過してからデセル作動するようになっ
ていた（例えば特公昭６０−３８５６１号）。

発明が解決しようとする１す（）照点 上記従来例のうち、前者にあっては、作業機の休止及び
作動を断続的に行なう作条の場合にもその都度エンジン
回転数が低下するので、作動油を供給する油圧ポンプ全
駆動する動力が波打ち現象となり、またエンジン音も波
打ち現象が生じる。また作業機をわずかな時間たけ中断
してエンジン回転数が低下した状態で丹び作動したとき
、油圧ポンプの吐出′Ｍｋは徐々に増加するからアクチ
ェータの速度が操作レバーの操作量に応じた値とは直ち
にならないで、操作性が著しく阻害される。

一方上記従来例の後者にあっては、全ての作業機が休止
してからデセル作動するまで所定時間の間エンジンは高
速回転を続けるため、上記不具合はなくなるが、特に作
業機の作動に長時ｆｔｔ＋の休止があるような断続的な
作業の場合この間の燃料が無駄であると共に、騒音も高
い。またデセル作動するまでのＨ「定時間の間、エンジ
ン回転数がいつ低下するのかオペレータにははっきりつ
かめず急にデセル状態になるためおどろくことがある。

また上記両従来例とも、オートデセル時におけるエンジ
ン回転数の低下は最初から終りまで一定の早さで行なわ
れることにより、高速回転時における回転数の変化が大
きく、オートデセル作動初期に、エンジン及び油圧機器
に衝撃力が作用してしまい、それぞれの寿命に悪影４Ｆ
を与えていた。

問題点を解決するための手段及び作用 本発明は上記のことにかんがみなされたもので、作業機
をわずかな時間だけ中断して再び作動したときの操作性
を阻害することなく中断時に、これと同時にエンジン回
転数をわずかでも低下して作業状態とオペレータ感覚と
を一致させることができると共に、燃料の無駄を省き、
また騒音の低減全図ることができ、さらにオートデセル
時におけるデセル作動初期におけるエンジン及び油圧機
器に対する衝撃力を少なくすることができるようにした
オートデセル装置付きエンジンの制御方法全提供するこ
とを目的とするもので、全ての作業機の操作レバーが中
立になったときに、エンジン回転数がアイドリンク状態
まで、曲線的な変化率でもって低下するようになってい
る。又作業状況に応じてこの曲機を選択することができ
る。

実施例 本発明の実施態様を第１図を参照して説明する。

図中１はエンジン、２はガバナ、３はこのガバナ２を制
御する制御レバーであり、この制御レバー３をストップ
位置、アイドリンク位置（デセル位置）、フル位置にす
ることにより、エンジン１はストップ、アイドリング回
転、フル回転するようになっている。制御レバー３はル
ーズスプリング装＊４、リンク５及びロッド６′ｊ＆：
介して手動の燃料制御レバー７に連結されている。制御
レバー３の中間部には長穴ヨーク８を介してデセルシリ
ンダ９のピストンロッド１゜が連結されている。デセル
シリンダ９のボトム室１１１Ｃ圧油を供給することによ
り、ピストンロッド１０はばね１２に抗して作動して上
記制御レバー３をフル位置からアイドリンク位置（デセ
ル位［１）に作動するようになっている。

上記デセルシリンダ９のボトム室１１は電磁切換弁１３
を介して副脚用ポンプ１４及びタンク１５に接続されて
いる。そして上記デセルシリンダ９のボトム室１１と電
磁切換弁１３との間に電磁比例絞り弁１６が介装しであ
る。

上記電磁切換弁１３は「デセル」位置１３αと、「ドレ
ン」位置＋３ｂとを有しており、常時「ドレン」位置＋
３ｂとなるように付勢されている・そしてソレノイド１
７に通電されたときに「デセル」位［１３αに切換るよ
うになっている。

１９α、１９ｂは比例制丁却弁（／’　Ｐ　Ｃ’弁〕で
あり、この各比例＠カリ弁１９α、１９ｂは上記ｍｌＪ
　両用ポンプ１４に接続されていて、各比例制両弁＋９
ｃＬ、１９ｂの操作レバー２０α、２０ｈを回動するこ
とにより、例えばブームシリンダ、アームシリンダ、パ
ケットシリンダさらには旋回モータ等の作業機用の７ク
チエータ２１の油圧回路内に介装した方向切換弁２２α
、２２ｂへの制の圧が切換えられ、これらの方向切換弁
２２α、２２ｂが切換制御されるようになっている。

上記各比例制御弁＋９ｃＬ、Ｉ９ｂのそれぞれの操作レ
バー２０α、２０ｂの近傍には、この各操作レバー２０
α、２０ｂが中立位置にあるときにＯＮとなるリミット
スイッチ等の検出器２３α、２３ｂが対設されている。

この各検出器２３α、２３ｈの検出範囲は操作レバー２
０α。

２０ｂの中立位置だけの短い範囲ではなく、操作レバー
２０α、２０ｂが作動位置から中立朱肉に回動して方向
切換弁２２（Ｌ、２２６が実質的に中立になったときの
操作レバー２０α、２０ｂの回動姿勢にてＯＮとなるよ
うになっている。

上記ｔｍ比例絞り弁１６はデセルシリンダ９のボトム室
１１方向からの流れを許す逆止弁２４と可変絞り弁２５
とを並列に接続した構成となっており、可変絞り弁２５
に１！磁比例弁２６が連結しである。

上記電磁比例絞り弁１６の可変絞り弁２５は第２図に示
すようになっており、絞りスプール２７のランド２８に
軸力向に断面積全容々に変化させた楔状の絞り溝２９が
複数個設けられており、この絞りスプール２７全ばね３
ｏに抗して押し込むことにより絞り開度が徐々に大きく
なるようになっている。そしてこの絞りスプール２７に
は電磁比例弁２６に連結したロッド３２が対向してあり
、このロッド３２を介して電磁比例弁２６により押し込
み方向に付勢されるようになっている。電磁比例弁２６
は通電力に対応した作動力を出すようになっているもの
で、これはマイクロコンピュータ等の制御装ｆｔ３３に
接続されている。制ｆ１１１装置３３は上記検出器２３
α、２３ｂに接続されていて、検出器２３α。

２３ｂがＯＮとなつ念ときの信号が入力されることによ
り上記電磁比例弁２６に所定の電流を送るようになって
いる。

上記′ｇＩＬ磁比例絞り弁１６における絞りスプール２
７の溝形状及び制御装置１３３からの電流の変化は、制
御装置３３に検出器２３α、２３ｂからの入力信号が入
ってからの上記電磁比例絞り弁１６′ｆｔ通る油の流量
が第３図に示すように、下方に凸あるいは下方に凹の清
らかな連続曲線を描いて変化するようになっている。

３４は上記検出器２３α、２３ｂと電磁切換弁１３の制
御装置１１３３との間に介装され念オートデセルスイッ
チで、このオートデセルスイッチ３４はエンジン回転数
の変化の選択をできるようになっている。そしてこのオ
ートデセルスイッチ３４は例えばオートデセル作動させ
るとき下方に凸の場合■に、下方に凹の場合■に（第５
１１）、またオートデセル作動をさせないときは■にし
ておく。

以下に上記構成を用いた本発明に係る制御方法を説明す
る。

建設機檄のエンジン１は通常エンジン１の最大能力を発
揮するようにフル回転で運転されている。すなわち、燃
料制御レバー７は第１図に実線で示すようにフル位置に
設定されている。

このとき、ガバナ２の制御レバー３の動きは、長穴ヨー
クｇの長穴のためにデセルシリンダ９とは伺ら機械的な
干渉を受けない。

この状態で比例制御弁１９α、１９ｈの操作レバー２０
α、２０ｂ’を操作することにより方向切換弁２２α、
２２ｂが切換制御されて、上記フル回転状態のエンジン
１にて駆動されている油圧ボンダ３６．３７からの圧油
がアクチェータ２１に選択的に供給されてブームシリン
ダ、アームシリンダ等が作動される。

このとき、各操作レバー１９α、１９ｈに対向して設け
た検出器２３α、２３ｂがＯＦＦとなっているのでオー
トデセルスイッチ３４ｋＯＮにした状態でも′ｆｌＬ磁
切遊弁１３は「ドレン」位Ｆｊ１３ＡＫ切換えられ、従
ってデセルシリンダ９のボトム室ＩＩは逆止弁２４、電
磁切換弁）３の「ドレ／」位ｆｆ１３ｂ’ｅ介してドレ
ンされていてデセルシリンダ１１のピストンロッド１２
は短縮状態になっている。

次に、オートデセルスイッチ３４を■または■にした状
態で、例えばダンプトラック待ち等のために全ての操作
レバー１９α、１９ｂｋ中立にして各方向切換−７ｆ２
２α、２２ｂｋ中立にし、アクチェータ２１を停止させ
た場合に、上記操作レバー１９α、１９ｈが作動位置か
ら中立位置に戻ることにより、侠出器２３σ、２３ｂが
ＯＮとなり、これにより、電磁切換弁１３が０　、ＩＶ
となって「デセル」位置＋３ｃＬに切換る。

そしてこれと同時に制御装置３３へも上記検出器２３’
＋　２３ｂから信号が入力される。制御装置３３に信号
が入力されると電磁比例絞り弁１６の電磁比例弁２６が
作動して絞りスプール２７は開方向に押動され、電磁切
換弁１３の１デセル」位置１３αを通った制御用ポンプ
からの圧油はとの′＠電磁比例り弁１６を通ってデセル
シリンダ９のボトム室１１へ供給されてデセルシリンダ
９のピストンロッド１０が伸長動され、フル位置にあっ
た制御レバー３がデセル位置に戻され、エンジン１はア
イドリンク回転状態となる（第１図）。

このとき、デセルシリンダ９のボトム室１１に供給され
る圧油の流値は電磁比例絞り弁１６にて第３図に示すよ
うに制御されるから、フル位置からデセル位置に戻る制
御レバー３の回動角は＠４図に示すように下方に凸（あ
るいは下方に凹）の滑らかな連続曲線を描くように変化
し、はじめはゆっくり動き、徐々に速くなる。

従ってこのｉｉ７ルバー３の動作により、フル回転状態
にあったエンジン回転数は第５図に示すように上方に凸
の滑らかな連続曲線を描くように変化し、はじめはゆっ
くり低下し、徐々にその低下率が大きくなる。

すなわち、フル回転状態にあったエンジン回転数ははじ
めのうちはゆっくり低下し、その後大きく低下されてア
イドル回転になる。

オートデセルスイッチ３４　；２　ａＦＦにし′ｆｃ場
合、全ての操作レバー２０α、２０ｈが中立になってエ
ンジン負荷が軽くなっても上記したオートデセル作用は
されない。

なお上記作動において、検出器２３α、２３ｂは操作レ
バー２０α、２０ｂが作動位置から中立方向に回動して
方向切換弁２２α、２２ｂが実質的に中立になったとき
にＯＮとなるから、このときのデセル作動はエンジン１
の負荷が軽減されると同時になされ、負荷軽減時のエン
ジン回転の不必要な増速か防止できる。

上記実施例ではデセルシリンダ９のボトム室１１へ供給
される圧油の圧力ｅｉ８３図に示すような下方に凸（あ
るいは下方に凹〕の滑らかな連続曲線状に変化させるた
めの手段として絞り溝２９を有する絞りスプール２７（
ｆ−駆動する電磁比例弁２６の作動を制御装置３３にて
制御するようにした例を示したが、この実施例によるこ
となく、伐りスプール２７の絞り溝２９の断面形状を適
当に変えることにより、制御装［３３を用いずに、電磁
比例弁２６で絞りスプール２７を一定の速度でストロー
クしてボトム室１１へ供給される圧油の流−Ｓｔ′を第
３図に示すように変化するようにしてもよい。

又第１図は油量を制御したが第６図のととくデセルシリ
ンダ９のボトム室１１に接続した回路に電磁比例圧力弁
３５を介装して圧力を制御するようにしても良い。

さらに第７図に示すごとくマイコンからの電流を１■接
電子ガバナ３６に入れ制御しても良い。

発明の効果 本発明によれば、全ての作業機の操作レバーが中立にな
ったときに、エンジン回転数が、作業時設定回転状態か
らアイドル回転数まで、はじめのうちはゆっくり低下し
、その後後々にその低下率が大きくなるように変化する
ようにしたから、作業Ｐ＆ヲわずかな時間だけ中断して
再び作動したときの操作性を阻害することなく中断時に
これと同時にエンジン回転数をわずかでも低下して作業
状態とオペレータ感覚とを一致させることができると共
に、燃料の無駄を省き、また、薯音の低減を図ることが
できる。また本発明方法によれば、作業機が休止したと
きのエンジン１の回転数の低下が初期には徐々に行なわ
れることにより、このときのエンジンや油圧役器に衝撃
的な力が作用されず、エンジンや油圧機器の寿命に悪影
響を与えることがない。

【図面の簡単な説明】

＠１図から８ｇ５図は本発明の実施態様を示すもので、
第１図は概略的な構成説明図１．′ｇ２図は１！磁比例
升の可変絞り弁部を示す断面図、第３図はデセルシリン
ダのボトム室へ流入する圧油の流督の変化を示す線図、
第４図は制御レバーの回動角の変化を示す線図、第５図
はエンジン（ロ）転数の変化を示す線図、第６図及び第
７図は他の実施例を示す説明図、第６図は従来例におけ
るエンジン回転数の変化を示す線図である。 １はエンジン、２０１Ｚ、２０ｂは操作レバー、２３α
、２３ｂは検出器。 第２図 第３図 第４図 時　　　　廚 第５図 時　　　周

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　オートデセル装置を備えたエンジンにおいて、このエ
   ンジンにより駆動される作業機の操作レバ２０ａ，２０
   ｂが全て中立になつたときから、エンジン回転数が作業
   時設定回転状態からアイドル回転状態まで、曲線的な変
   化率でもつて低下するようにしたことを特徴とするオー
   トデセル装置付きエンジンの制御方法。