JPS6367413A - 建設機械のウオ−ミングアツプ方法 - 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） 本発明は油圧ショベル、クレーン等の建設機械において
、特に寒冷時における始動時にエンジンおよび油圧系の
作動油を自動的につＡ−タンクアップする”ｈ　＞１に
関するものである。

（従来技術） 従来、１１設機械のウオーミングアツプに関しては、特
１７１１１１ｆ（５９−５４８０５号公報に示されてい
るように、油圧系の作動油をつＡ−タンクアップ対象と
する方法のみが提案され、油圧系の駆動源であるエンジ
ンのウオーミングアツプは、もっばら運転石臼らの操作
によって行うこととしている。

このため、エンジンのウオーミングアツプが不十分な状
態で、ポンプのフル運転による作動油のウオーミングア
ツプが開始され、これによりエンジン負荷が過大となっ
てエンストを起したり、エンジンのウオーミングアツプ
が必要以、［に良く行なわれて作動油のウオーミングア
ツプ開始が遅れる等、機械全体のウオーミングアツプが
不確実でかつ効率が悪いものとなっていた。

（発明の目的） そこで本発明は、エンジンおよび作動油のウオーミング
アツプを連続して自動的にそして確実に行なうことがで
きる建設機械のウオーミングアツプ方法を従供するもの
である。

（発明の構成） 本発明の特徴とするところは、エンジンと、このエンジ
ンによって駆動されるｑ’ｇｌ容吊油圧ポンプと、この
ポンプの吐出油によって駆動されるアクチュエークと、
このアクチェエータの作動をυ制御するコントロールバ
ルブと、Ｅ記エンジンの回転数を設定するエンジン回転
数設定手段と、上記ボン°プの吐出油量を制御するレギ
ュレータと、このレギュレータを駆動するレギュレータ
駆動手段と、リリーフ弁を有しこのリリーフ弁の作動に
よってポンプ吐出油をタンクに戻すリリーフ回路とを備
えた建設機械において、ウオーミングアツプ開始を指令
するウオーミングアツプ開始スイッチと、エンジンのウ
オーミングアツプ終了信号を発生するエンジンウオーミ
ングアツプ終了信号発生手段と、作動油のウオーミング
アツプ終了信号を発生する作動油ウオーミングアツプ終
了信号発生手段と、上記ウオーミングアツプ開始指令信
号、エンジンウオーミングアツプ終了信号、作動油ウオ
ーミングアツプ終了信号が入力されるコントローラと、
上記エンジン回転数設定手段を駆動して設定回転数を指
令づ′るエンジン回転数詞ｍ＋手段と、上配りリーフ弁
を０動制御するリリーフ弁制御手段とを具備し１．Ｆ記
つオーミングアツプ開始指令（９号に基づいて、上記コ
ントローラから上記エンジン回転数υ制御手段に低速回
転信号を出力してエンジン回転数をエンジンのウオーミ
ングアツプに適した低速回転数に制御すると同時に、コ
ントローラから上記レギュレータ駆動手段に油量減少信
号を出力して、ポンプ吐出油がほぼ最小となるようにレ
ギュレータを駆動し、この状態でエンジンのウオーミン
グアツプを行なった後、上記エンジンウオーミングアツ
プ終了信号に基づいて、上記コント［１−ラから上記エ
ンジン回転数制御手段に対する低速回転信号を解除し、
かつコントローラから上記リリーフ弁制御手段にリリー
フ弁作動信号を出力してリリーフ弁を作動させることに
よりポンプ吐出油を上記リリーフ回路によってリリーフ
するとともに、上記レギュレータ駆動手段を制御してポ
ンプの吐出油部を増加させ、この状態で作動油のウオー
ミングアツプを行なった後、上記作動油ウオーミングア
ツプ終了信号に基づき、コントローラから、上記リリー
フ弁制御手段に対するリリーフ弁作動信号を解除して、
上記リリーフ回路によるポンプ吐出油のリリーフを停止
さける建設機械のウオーミングアツプ方法、にある。

（実施例） 図において、１はエンジン、２はこのエンジン１によっ
て駆動される町変容￥油圧ポンプ（以下、メインポンプ
という）、３は同パイロットポンプ、４はメインポンプ
２からの圧油によって駆動されるアクグユエータとして
の油圧シリンダ、５はこの油圧シリンダ４の作動を制御
する電磁式コント［Ｉ−ルバルブである。６はエンジン
１の燃料噴射ωを調節してエンジン回転数を設定するエ
ンジン回転数設定手段としてのガバナレバー、７はこの
ガバナレバー６を駆動するエンジン回転数制御手段であ
る。

このエンジン回転数制御手段７は、ガバナレバー６を操
作するコントロールレバー８と、このコントロールレバ
ー８をリンク９を介して回動駆動する駆動シリンダ１０
と、この駆動シリンダ１０を作動制御プる第１電磁切換
弁１１とから成っている。リンク９は長孔９ａを右し、
この長孔９ａに、コントロールレバー８に設けられたビ
ン８ａが係合している。このビン８ａは、通常運転時に
は長孔９ａの中間部に位置し、長孔９ａ内を自由に移動
しつる状態となる。コントロールレバー８には、図示し
ないスロットルレバーが連ａ連結され、通常運転的には
、運転者によるこのスロットルレバーの操作によりコン
ト［］−ルレバー８が駆動され、これによりガバナレバ
ー６が作動して、エンジン回転数が最大から最小までの
全範囲のうちから任意に設定される。一方、エンジン１
のウオーミングアツプ時には、駆動シリンダ１０が伸長
作動することにより（この点は後に詳述する）、リンク
９が図の下方に移！ＩＩ　Ｌ、て、ビン８ａが長孔９ａ
における図の上端に当接する状態でコント［１−ルレバ
ー８を図の下方に押づ。これにより、ガバナレバー６が
ウオーミングアツプ位置にセットされて、エンジン１の
回転数がウオーミングアツプに適した低速回転数（例え
ば１２００ｐｐｍ。

以下、ウオーミングアツプ回転数という）に設定される
。第１電磁切換弁１１は、パイロットポンプ３と駆動シ
リンダ１０との間に設けられ、パイロットポンプ３の吐
出油がこの切換弁１１を介して駆動シリンダ１０に供給
されることによって同シリンダ１０が伸長作動する。

コントロールバルブ５は油圧シリンダ４の駆動時には図
の上側または下側位置にセットされ、このときメインポ
ンプ２からの圧油がチェック弁１２．１３、コントロー
ルバルブ５を介して油圧シリンダ４の押し側または引き
側に供給される。また、コントロールバルブ５は、中立
位置で開となるバイパス通路５ａを右し、通常作５Ａ時
において、このコント１コールバルブ中立状態で、メイ
ンポンプ２からの圧油が上記バイパス通路５ａ、パイロ
ット切換弁１４、それに低圧リリーフアンロード弁（所
謂ネガコン弁）１５を介してタンクに戻される。

１６は第２電（ｉＩ、Ｉ）換弁で、この切換弁１６が図
下側の位ｄにセットされたときに、パイロットポンプ３
の油圧が同切換弁１６を介して、上記パイロット切換弁
１４および低圧リリーフアンロード弁１５にパイロット
圧として加えられ、これによリパイロット切換弁１４が
ｍ、低圧リリーフアンロード弁１５が開となる。パイロ
ットψＪ換弁１４が閑となると、コントロールバルブ５
の中立バイパス通路５ａを通る油の戻り流路が遮断され
、代わって、チェック弁１２からリリーフ弁１７、低圧
リリーフアンロード弁１５を通るリリーフ回路が形成さ
れ、メインポンプ２からの圧油がこのリリーフ回路を通
ってタンクに戻される。すなわｔ５、第２電磁切換弁１
６とパイロット切換弁１４とによって、リリーフ弁１７
の作ＯＪを制御するリリーフ弁ｔＩ１１１１１１手段が
構成されている。

１８はメインポンプ２の吐出油片を制御するレギュレー
タで、このレギュレータ１８には、上記低圧リリーフア
ンロード弁１５によるネガコン圧（向弁１５の入口圧）
と電磁比例減圧弁１９の二次圧とが加えられ、これらの
合計圧力によりし、１”ユレータ１８が駆動されてメイ
ンポンプ２の口ｔ１１１油吊が制御される。寸なわら、
このポンプ吐出油量は、上記合計圧力が大きければ少な
く、小さ１プれば多くなるように制御される。

また、２０はウオーミングアツプの開始を指令するウオ
ーミングアツプ開始スイッチ、２１はエンジン回転数検
出センサ、２２はガバナストローク検出センサ、２３は
油温検出センサで、これらスイッチ２０および各センサ
２１．２２．２３からの信号がコントローラ２４に入力
され、このコントローラ２４から第１電磁切換弁１１、
第２電磁切換弁１６、電磁比例減圧弁１９の各電磁操作
部に操作信号が出力される。また、このコントローラ２
４には、上記ウオーミングアツプ開始スイッチ２０のオ
ン４８号によって計時作動を開始するタイマ（図示せず
）が組込まれ、このタイマによってエンジン１のウオー
ミングアツプ時間が設定される。

つぎに、上記構成に基づくウオーミングアツプ方法を説
明する。

（Ｉ）　　エンジン１のウオーミングアツプエンジン始
動後、運転者がウオーミングアツプ開始スイッチ２０を
オン操作することにより、このスイッチオン信号がウオ
ーミングアツプ開始ＩＨ令信号としてコントローラ２４
に入力され、エンジン１のウオーミングアツプが開始さ
れる。

まず、コント１〕−ラ２４から第１電磁切換弁１１に操
ｆｉ信号ａが出力され、同切換弁１１が図下側の位置に
切換ねる。これにより、パイロットポンプ３からの圧油
が第１電磁切換弁１１を介してエンジン回転数制御手段
７の駆動シリンダ１０に供給され、同シリンダ１０が伸
長作動する。このため、前記したようにリンク９を介し
てコントロールレバー８が図下りに押されることにより
、エンジン１の回転数がウオーミングアツプ回転数に設
定され、この状態でエンジン１のウオーミングアツプが
行なわれる。

一方、ウオーミングアツプ開始と同時に、コントローラ
２４から電磁比例減圧弁１９に操作信号すが出力されて
同減几弁１９が開状態となり、パイロットポンプ３の吐
出圧がこの減圧弁１９により減圧されて、レギュレータ
１８に油量減少信号として加えられる。また、このレギ
ュレータ１８には、低圧リリーフアンロード切換弁１５
によるネガコン圧が同じく油量減少信号として加えられ
、このネガコン圧と上記減圧弁１９の二次圧とによるレ
ギュレータｉ、ＩＩ　ＩＩＩによってメインポンプ２の
吐出油量がほぼ最小となる。

このように、エンジン１のウオーミングアツプ中、メイ
ンポンプ２の吐出油ム（がほぼ最小となってエンジン負
荷がほぼ最小に保たれるため、このエンジンウオーミン
グアツプ中にコントロールレバー５が操作されてもエン
ストが起こるおそれがない。

なお、このエンジンウオーミングアツプ中、メインポン
プ２の吐出油は、コントロールバルブ５の中立バイパス
通路５ａ、パイロット切換弁１４、低圧リリーフアンロ
ード弁１５を通ってタンクに戻される。

上記エンジン１のウオーミングアツプは、コントローラ
２４内にタイマにより設定された時間内行なわれ、この
設定時間の終了後、引続き油圧系作動油のウオーミング
アツプに自動的に移行する。

（Ｕ）　　作動油のウオーミングアツプ上記タイマの設
定時間終了と同時に、コントローラ２４から第１電磁切
換弁１１に対する操作信号ａが解除される。これにより
、エンジン回転数制御手段すの駆動シリンダ１０が縮小
状態に復帰するため、エンジン回転数はスロットルレバ
ーによって指令される回転数となる。

また、コントローラ２４から第２電磁切換弁１６に操作
信号Ｃが出力され、これによって同切換弁１６が図の下
側位置に切換わる。こうなると、パイロットポンプ３か
らの油圧が切換弁１６を介してパイロット切換弁１４お
よび低圧リリーフアンロード弁１５にパイロット圧とし
て加えられ、パイロット切換弁１４が図下側の閉位置に
切換ねる一方、低圧リリーフアンロード弁１５が開状態
に保持される。こうして、コントロールバルブ５の中立
バイパス通路５ａからパイロット切換弁１４を通る油の
戻り流路がブロックされるため、回路圧が１脣してリリ
ーフ弁１７が作動する。これにより、メインポンプ２の
吐出油が、チェック弁１２、リリーフ弁１７、低圧リリ
ーファンロード弁１５を含むリリーフ回路を通ってリリ
ーフされ、このリリーフ作用に基づく動力損失（発熱）
によって作動油のウオーミングアツプが行なわれる。

このとき、低圧リリーフアンロード１５によるネガコン
圧は零となる。一方、電磁比例減圧弁１９は、コントロ
ーラ２４からの操作信号すによって依然開状態にある。

したがって、レギュレータ１８には減圧弁１９の二次圧
のみが作用し、この結果、レギュレータ１８には油量増
加信号が入力されることとなるため、メインポンプ２の
吐出油萌が増加ηる。但しこの場合、エンジン回転数検
出センサ２１およびガバナストローク検出センサ２２か
らの信号がコントローラ２４に入力され、このコントロ
ーラ２４で、現在のエンジン回転数とガバナストローク
に基づいて現在のエンジン負荷が演算され、このエンジ
ン負荷の大きさに応じた大きさの操作信号すがコントロ
ーラ２４から電磁比例減圧弁１９に出力される。これに
より、同減圧弁１９の二次圧がエンジン負荷に対応した
値に調節されてレギュレータ１８に作用するため、メイ
ンポンプ２の吐出油ｍが、エンストが起こらない範囲で
多くなるように制御される。こうして、多がのポンプ吐
出油がリリーフ回路によってリリーフされることにより
作動油のつＡ−ミングアツブが効率良く行なわれる。

ぞして、このウオーミングアツプの成果として作動油の
温度が所定温度に上昇すると、油温検出センサ２３がこ
れを検出してコント【】−ラ２４に作動油ウオーミング
アツプ終了信号を送る。この終了信号により、コントロ
ーラ２４から第２電磁切換弁１６に対する操作信号が解
除されるため、上記リリーフ弁１７によるリリーフ作用
が停止１“る。

以上により、エンジン１６３よび作動油の連続したウオ
ーミングアツプが終了することとなる。なお、この終了
後、省エネルギーのため、コントローラ２４から第１電
磁切換弁１１に再び操作信号ａが入力され１間切換弁１
１が切換ねり作動し、エンジン回転数ｆｉ、ＩＩ　ＩＩ
ＸＩ手段７によりエンジン回転数がウオーミングアツプ
回転数に自動的にセットされる。また、ウオーミングア
ツプ終了と同時に、図示しないランプまたはブザー等の
表示手段が作動し、運転者にウオーミングアツプの終了
を表示する。

そして、運転者がウオーミングアツプ開始スイッチ２０
をオフ操作すると、第１切換弁１１が図上側の位置に切
換ねって、エンジン回転数がスロットルレバーによる指
令回転数に設定され、以後本格運転が可能となる。

ところで、上記実施例では、エンジン１のウオーミング
アツプ時間をタイマによって設定するようにしたが、た
とえばエンジン１のラジＩ−タ水温を温度センサで検出
し、この水温によってエンジン１のウオーミングアツプ
完了を７＋１　ＩＩするようにしてもよい。また、エン
ジン回転数制御手段として、上記実施例では、駆動シリ
ンダ（油圧シリンダ）１０を第１電磁切換弁１１によっ
てυＩ１１］する構成をとったが、この駆動シリンダ１
０に代えて電磁石を用い、この電磁石をコント［ｌ−ラ
で直接ａ、ＩＩ御してエンジン回転数を制御する構成を
とつてもよい。さらに、レギュレータ駆動手段として、
上記実施例では、電磁比例減圧弁１９と低圧リリーフア
ンロード弁１５とを組合せて使用したが、減圧弁１９の
みによってレギュレータ１８を駆動する構成とすること
も可能である。

（発明の効！！り 上記のように本発明によるときは、ウオーミングアツプ
開始スイッチの操作によってエンジンと油圧系作動油の
ウオーミングアツプを自動的に連続して行なうことがで
きるため、「クオ〜タングアップを過不戻なく確実にそ
して効率良＜ｆｒなうことができる。また、エンジンの
ウオーミングアツプ中、ポンプの吐出油星をほぼ最小と
してエンジン負荷を小さくおさえるようにしたから、こ
のウオーミングアツプ中のエンストを確実に防止〕るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

図は本光１り１方法を実ｔＭ７るための電気および油圧
回路の構成例を示す図である。 １・・・エンジン、２・・・ポンプ、４・・・アクヂュ
エータとしての油圧シリンダ、５・・・コントロールバ
ルブ、６・・・エンジン回転ａ設定手段としてのガバナ
レバー、７・・・エンジン回転数制御手段、８・・・同
ｆ段を構成するコントロールレバー、９・・・同リンク
、１０・・・同駆動シリンダ、１１・・・同電磁切換弁
、１７・・・リリーフ弁、１６・・・同リリーフ弁制御
手段を構成する電磁切換弁、１４・・・回パイロット切
換弁、１８・・・レギュレータ、１９・・・レギュレー
タ駆動手段を構成する′ｒｆ１磁比例減圧弁、１５・・
・同低圧リリーフアンロード弁、２０・・・ウオーミン
グアツプ開始スイッチ、２３・・・作動油つＡ−ミング
アツブ終了信号発生手段としての油温センサ、２４・・
・コントローラ。 特許出願人　　　　　　株式会社神戸製鋼所代　理　人
　　　　　　弁理士　　小谷悦司同　　　　　　　　弁
理１　　長１）正向　　　　　　　　弁理士　　板谷康
夫手続補正書く自発） 昭和６２年１０月２３日 、、、、、、ｊ、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、エンジンと、このエンジンによって駆動される可変
   容量油圧ポンプと、このポンプの吐出油によって駆動さ
   れるアクチュエータと、このアクチュエータの作動を制
   御するコントロールバルブと、上記エンジンの回転数を
   設定するエンジン回転数設定手段と、上記ポンプの吐出
   油量を制御するレギュレータと、このレギュレータを駆
   動するレギュレータ駆動手段と、リリーフ弁を有しこの
   リリーフ弁の作動によってポンプ吐出油をタンクに戻す
   リリーフ回路とを備えた建設機械において、ウォーミン
   グアップ開始を指令するウォーミングアップ開始スイッ
   チと、エンジンのウォーミングアップ終了信号を発生す
   るエンジンウォーミングアップ終了信号発生手段と、作
   動油のウォーミングアップ終了信号を発生する作動油ウ
   ォーミングアップ終了信号発生手段と、上記ウォーミン
   グアップ開始指令信号、エンジンウォーミングアップ終
   了信号、作動油ウォーミングアップ終了信号が入力され
   るコントローラと、上記エンジン回転数設定手段を駆動
   して設定回転数を指令するエンジン回転数制御手段と、
   上記リリーフ弁を作動制御するリリーフ弁制御手段とを
   具備し、上記ウォーミングアップ開始指令信号に基づい
   て、上記コントローラから上記エンジン回転数制御手段
   に低速回転信号を出力してエンジン回転数をエンジンの
   ウォーミングアップに適した低速回転数に制御すると同
   時に、コントローラから上記レギュレータ駆動手段に油
   量減少信号を出力して、ポンプ吐出油がほぼ最小となる
   ようにレギュレータを駆動し、この状態でエンジンのウ
   ォーミングアップを行なった後、上記エンジンウォーミ
   ングアップ終了信号に基づいて、上記コントローラから
   上記エンジン回転数制御手段に対する低速回転信号を解
   除し、かつコントローラから上記リリーフ弁制御手段に
   リリーフ弁作動信号を出力してリリーフ弁を作動させる
   ことによりポンプ吐出油を上記リリーフ回路によってリ
   リーフするとともに、上記レギュレータ駆動手段を制御
   してポンプの吐出油量を増加させ、この状態で作動油の
   ウォーミングアップを行なった後、上記作動油ウォーミ
   ングアップ終了信号に基づき、コントローラから上記リ
   リーフ弁制御手段に対するリリーフ弁作動信号を解除し
   て、上記リリーフ回路によるポンプ吐出油のリリーフを
   停止させることを特徴とする建設機械のウォーミングア
   ップ方法。