KR101891376B1 - 건설 기계 - Google Patents

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하지메 요시다
슈우헤이 노구치
마코토 모토즈
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가부시키가이샤 히다치 겡키 티에라
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Abstract

온도 상태 검출기(30), 회전 검출기(31) 및 회전수 설정 장치(32)로부터의 신호에 기초하여 엔진(10)을 구동 제어하는 제어 장치(34)를 구비하고 있다. 제어 장치(34)는, 엔진(10)의 시동 시의 온도(T)가 소정 온도(Tw1)까지 저하되어 있는지 여부를 판정하는 시동시 온도 판정 처리 수단과, 상기 시동시 온도 판정 처리 수단에 의해 온도(T)가 소정 온도(Tw1) 이하라고 판정되었을 때에, 회전수 설정 장치(32)에 의한 목표 회전수(Nset)의 설정값에 따라서 엔진(10)의 시동 제어를 행하는 시동 제어 처리 수단을 갖고 있다. 이 시동 제어 처리 수단은, 온도(T)가 소정 온도(Tw1) 이하이고, 또한 엔진(10)의 목표 회전수(Nset)가 소정의 임계값(Nca)보다도 높은 범위에서는, 엔진(10)의 시동을 정지시킴으로써, 캐비테이션의 발생을 억제한다.

Description

건설 기계{CONSTRUCTION MACHINE}
본 발명은 전자 제어식의 엔진을 탑재한 유압 셔블 등의 건설 기계에 관한 것이다.
유압 셔블로 대표되는 건설 기계에는, 원동기로서 전자 제어식의 디젤 엔진을 탑재한 것이 알려져 있다. 이와 같은 디젤 엔진에는, 배기 가스 중의 유해 물질을 제거하기 위해서 배기 가스 정화 장치가 설치되어 있다. 한편, 전자 제어식 연료 분사 장치를 사용함으로써, 연료의 분사량이나 분사 타이밍을 고정밀도로 제어할 수 있다. 이 때문에, 기계식의 연료 분사 장치에 비해 한냉지에서의 저온 시동성을 향상시킬 수 있어, 난기 운전에 필요한 시간을 단축할 수 있다(특허문헌 1).
일본 특허 출원 공개 제2008-82303호 공보
그런데, 상술한 종래 기술에서는, 엔진의 고성능화에 의해 저온 시동성의 향상, 난기 운전의 시간 단축이라는 이점이 있다. 그러나, 하기와 같은 미해결 문제가 발생하고 있다. 즉, 건설 기계의 엔진은, 그 출력축이 유압원으로 되는 유압 펌프에 직결되어, 엔진의 기동 시부터 유압 펌프를 회전 구동하는 구성이다.
이 때문에, 한냉지와 같은 저온 환경 하에서 엔진을 조기에 시동할 수 있었다고 해도, 유압 펌프는 저온에서 점도가 높은 작동유를, 그 시동 초기부터 흡입하여 계속해서 토출하게 된다. 이에 의해, 작동유 탱크로부터 유압 펌프에 흡입되는 작동유는, 부압 경향으로 되어, 기포, 캐비테이션이 발생하기 쉬워져, 유압 기기의 내구성, 수명을 저하시키는 원인으로 되어 버린다.
특히, 건설 기계의 엔진은 오퍼레이터가 회전수 설정 장치의 다이얼을 수동으로 조작함으로써, 엔진의 목표 회전수가 로우 아이들 회전수로부터 하이 아이들 회전수의 범위에서 가변으로 제어된다. 이 때문에, 회전수 설정 장치의 다이얼을 하이 아이들측으로 조작한 채로, 엔진의 저온 시동이 행해진 경우에는, 엔진 회전수가 하이 아이들 회전수까지 급격하게 상승하여, 작동유 중에는 기포, 캐비테이션이 발생하기 쉬워진다는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 본 발명의 목적은, 엔진의 저온 시동 시에 작동유에 의한 캐비테이션의 발생을 억제할 수 있어, 안정된 엔진의 시동 제어를 실현할 수 있도록 한 건설 기계를 제공하는 것에 있다.
(1). 상술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은, 전자 제어식 연료 분사 장치에 의해 분사 연료가 공급되는 엔진과, 상기 엔진의 온도 상태를 검출하는 온도 상태 검출기와, 상기 엔진의 회전수를 검출하는 회전 검출기와, 상기 엔진의 목표 회전수를 설정하는 회전수 설정 장치와, 상기 온도 상태 검출기, 회전 검출기 및 회전수 설정 장치로부터의 신호에 기초하여 상기 엔진을 구동 제어하는 제어 장치와, 상기 엔진에 의해 구동되어 압유를 토출하고 토크 제한 제어되는 가변 용량형의 유압 펌프와, 상기 유압 펌프로부터 토출된 압유에 의해 구동되는 유압 액추에이터를 구비하여 이루어지는 건설 기계에 적용된다.
본 발명이 채용하는 구성의 특징은, 상기 제어 장치는, 상기 온도 상태 검출기로부터 출력되는 검출 신호에 기초하여 상기 엔진의 시동 시의 온도가 미리 정해진 소정 온도까지 저하되어 있는지 여부를 판정하는 시동시 온도 판정 처리 수단과, 상기 시동시 온도 판정 처리 수단에 의해 상기 온도가 소정 온도 이하라고 판정되었을 때에, 상기 회전수 설정 장치에 의한 목표 회전수의 설정값에 따라서 상기 엔진의 시동 제어를 행하는 시동 제어 처리 수단을 갖는 구성으로 한 것에 있다.
이와 같이 구성함으로써, 엔진 시동 전의 온도(예를 들면, 냉각수 온도 또는 작동유의 온도)가 미리 정해진 소정 온도 이하까지 저하되어 있을 때에는, 엔진의 시동 시에 있어서의 유압 펌프의 흡입측 압력이 점도가 높은 작동유에 의해 저하된다. 이에 의해, 흡입측 압력은 부압 경향으로 되기 때문에, 작동유 중에 캐비테이션이 발생하기 쉽다고 판단할 수 있다. 이 때문에, 제어 장치의 시동 제어 처리 수단은, 시동시 온도 판정 처리 수단에 의해 상기 온도가 소정 온도 이하라고 판정되었을 때에, 회전수 설정 장치에 의한 엔진 회전수의 설정값에 따라서 엔진의 시동 제어를 행할 수 있어, 작동유 중의 캐비테이션의 발생을 억제하여, 유압 펌프의 파손을 방지할 수 있다.
(2). 본 발명에 의하면, 상기 시동 제어 처리 수단은, 상기 회전수 설정 장치에 의한 목표 회전수의 설정값이 미리 정해진 임계값 이하인 경우에, 이때의 설정값에 따라서 상기 엔진을 시동시키고, 상기 회전수 설정 장치의 설정값이 상기 임계값보다도 높은 경우에는, 상기 엔진의 시동을 정지시키거나, 또는 미리 설정된 엔진 시동용의 가상의 설정값에 따라서 상기 엔진의 시동 제어를 행하는 구성으로 하고 있다.
이와 같이 구성하면, 회전수 설정 장치에 의한 목표 회전수의 설정값이 미리 정해진 임계값 이하인 경우에는, 상대적으로 낮은 회전수로 엔진을 시동할 수 있어, 유압 펌프의 회전을 낮게 억제하여 캐비테이션의 발생을 억제할 수 있다. 한편, 상기 회전수 설정 장치의 설정값이 상기 임계값보다도 높은 경우에는 엔진의 시동을 정지시킴으로써, 캐비테이션의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 미리 설정된 엔진 시동용의 가상의 설정값에 따라서 엔진의 시동 제어를 행할 수도 있어, 유압 펌프의 회전을 낮게 억제하여 캐비테이션의 발생을 억제할 수 있다.
(3). 본 발명에 의하면, 상기 시동 제어 처리 수단은, 상기 회전수 설정 장치에 의한 목표 회전수의 설정값이 미리 정해진 임계값 이하인 경우에는, 이때의 설정값에 따라서 상기 엔진을 시동시키고, 상기 회전수 설정 장치에 의한 목표 회전수의 설정값이 상기 임계값보다도 높은 경우에는, 상기 회전수 설정 장치의 설정값보다도 낮은 값으로 미리 설정된 엔진 시동용의 가상의 설정값에 따라서 상기 엔진의 시동 제어를 행하는 구성으로 하고 있다.
이 구성에 의하면, 회전수 설정 장치의 설정값이 상기 임계값보다도 높은 경우에, 미리 설정된 엔진 시동용의 가상의 설정값(즉, 회전수 설정 장치의 설정값보다도 낮은 값의 가상의 설정값)에 따라서 엔진의 시동 제어를 행할 수 있어, 유압 펌프의 회전을 낮게 억제하여 캐비테이션의 발생을 억제할 수 있다.
(4). 본 발명에 의하면, 상기 임계값은, 상기 엔진의 저온 시동 시에 상기 유압 펌프가 회전할 때, 작동유 중에 기포가 발생하여 캐비테이션을 일으킬 가능성이 높아지는 한계값으로서의 펌프 캐비테이션 한계 회전수이다.
(5). 본 발명에 의하면, 상기 제어 장치는, 상기 엔진의 시동 후에 상기 온도 상태 검출기로부터의 검출 신호에 의해 상기 엔진의 온도가 상기 소정 온도 이상의 판정 온도까지 상승하였는지 여부를 판정하는 시동 후 온도 판정 처리 수단과, 상기 시동 후 온도 판정 처리 수단에 의해 상기 온도가 판정 온도까지 상승하였다고 판정하였을 때에, 상기 회전수 설정 장치에 의한 목표 회전수의 설정값에 따라서 상기 엔진의 회전수를 제어하는 시동 후 회전수 제어 처리 수단을 갖는 구성으로 하고 있다.
이와 같이 구성함으로써, 시동 후 온도 판정 처리 수단은, 엔진의 시동 후에 있어서 엔진의 온도(예를 들면, 냉각수 온도 또는 작동유의 온도)가 판정 온도까지 상승하였을 때에는, 온도 상승에 수반하여 작동유의 점도가 내려가, 캐비테이션 발생의 가능성은 낮다고 판단할 수 있다. 따라서 이 경우에, 시동 후 회전수 제어 처리 수단은, 엔진의 시동 후에 엔진 회전수를 회전수 설정 장치에 의한 목표 회전수의 설정값에 따라서 제어할 수 있다. 즉, 오퍼레이터는, 회전수 설정 장치를 수동 조작함으로써 목표 회전수의 설정값에 따른 회전수로 엔진 제어를 행할 수 있다.
(6). 본 발명에 의하면, 상기 시동 후 회전수 제어 처리는, 상기 시동 후 온도 판정 처리 수단에 의해 상기 온도가 판정 온도까지 상승하였다고 판정되었을 때에, 상기 회전수 설정 장치에 의한 목표 회전수의 설정값에 따라서 상기 엔진의 회전수를 자동 복귀시키는 구성으로 하고 있다. 이에 의해, 엔진의 시동 후에는, 엔진 회전수를 회전수 설정 장치에 의한 목표 회전수의 설정값까지 자동 복귀시킬 수 있고, 그 후는 오퍼레이터의 수동 조작에 따른 회전수로 엔진 제어를 행할 수 있다.
(7). 본 발명에 의하면, 상기 제어 장치의 상기 시동 제어 처리 수단은, 상기 시동시 온도 판정 처리 수단에 의해 상기 온도가 소정 온도 이하라고 판정되었을 때에 상기 회전수 설정 장치에 의한 목표 회전수의 설정값을 로우 아이들 회전수에 대응한 값으로 일시적으로 고정하고, 이 고정 설정값에 따라서 엔진을 시동 제어하는 구성으로 하고, 또한 상기 제어 장치는, 상기 엔진의 시동 후에 상기 온도 상태 검출기로부터의 검출 신호에 의해 상기 엔진의 온도가 상기 소정 온도 이상의 판정 온도까지 상승하였는지 여부를 판정하는 시동 후 온도 판정 처리 수단과, 상기 시동 후 온도 판정 처리 수단에 의해 상기 온도가 판정 온도까지 상승하였다고 판정되었을 때에, 상기 고정 설정값에 의한 엔진 회전수의 제어를 해제하는 시동 후 회전수 제어 처리 수단을 갖는 구성으로 하고 있다.
이 구성에 의하면, 엔진의 시동 시에 유압 펌프의 흡입압이 내려가 작동유에 캐비테이션이 발생하기 쉽다고 판단하였을 때에, 로우 아이들 회전수에 대응한 고정 설정값에 따라서 엔진을 시동 제어할 수 있어, 엔진 시동 시의 회전수를 낮게 억제할 수 있다. 또한, 엔진 시동 후의 온도 상승에 수반하여 작동유의 점도가 내려가, 캐비테이션 발생의 가능성이 낮은 상태로 된 경우에는, 상기 고정 설정값에 의한 엔진 회전수의 제어를 해제할 수 있다.
(8). 본 발명에 의하면, 상기 시동 후 회전수 제어 처리 수단은, 상기 시동 후 온도 판정 처리 수단에 의해 상기 온도가 판정 온도까지 상승하였다고 판정하였을 때에, 오퍼레이터가 상기 회전수 설정 장치의 설정값을 상기 로우 아이들 회전수에 대응한 값으로 변경할 때까지는 상기 고정 설정값에 의한 엔진 회전수의 제어를 속행하고, 오퍼레이터가 변경 조작을 행하였을 때에 상기 고정 설정값에 의한 엔진 회전수의 제어를 해제하는 구성으로 하고 있다.
이와 같이 구성함으로써, 엔진의 시동 후에 오퍼레이터가 회전수 설정 장치의 설정값을 로우 아이들 회전수에 대응한 값으로 변경할 때까지 상기 고정 설정값에 의한 엔진 회전수의 제어를 속행할 수 있고, 오퍼레이터가 변경 조작을 행하였을 때에는 상기 고정 설정값에 의한 엔진 회전수의 제어를 해제할 수 있다. 이에 의해, 그 후는 오퍼레이터의 수동 조작에 따른 회전수(즉, 로우 아이들 회전수로부터 하이 아이들 회전수의 범위)로 엔진 회전수를 가변으로 제어할 수 있다.
(9). 본 발명에 의하면, 상기 시동 후 회전수 제어 처리 수단은, 상기 고정 설정값에 의한 목표 회전수의 제어를 해제하였을 때에, 상기 회전수 설정 장치에 의한 목표 회전수의 설정값에 따라서 상기 엔진의 회전수를 제어하는 구성으로 하고 있다. 이에 의해, 상기 고정 설정값에 의한 목표 회전수의 제어를 해제한 후에는, 엔진 회전수를 회전수 설정 장치에 의한 목표 회전수의 설정값에 따라서 제어할 수 있고, 오퍼레이터는, 회전수 설정 장치를 수동 조작함으로써 목표 회전수의 설정값을 따른 회전수로 엔진 제어를 행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 유압 셔블을 도시하는 정면도이다.
도 2는 도 1 중의 상부 선회체 중 캡, 외장 커버의 일부를 제거한 상태에서 유압 셔블을 확대하여 도시하는 일부 파단의 평면도이다.
도 3은 엔진, 유압 펌프, 컨트롤 밸브, 유압 액추에이터, 배기 가스 정화 장치 및 제어 장치 등을 도시하는 전체 구성도이다.
도 4는 도 3 중의 회전수 설정 장치로서 사용되는 조작 다이얼을 도시하는 정면도이다.
도 5는 회전수 설정 장치에 의한 엔진 회전수의 설정값과 목표 회전수의 관계를 도시하는 특성선도이다.
도 6은 엔진 시동 시의 냉각수 온도와 엔진 회전수의 관계를 도시하는 특성선도이다.
도 7은 제어 장치에 의한 엔진 시동 시의 제어 처리를 설명하는 흐름도이다.
도 8은 제2 실시 형태에 의한 엔진 시동 시와 시동 후의 제어 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 9는 제3 실시 형태에 의한 엔진 시동 시와 시동 후의 제어 처리를 설명하는 흐름도이다.
도 10은 회전수 설정 장치에 의한 엔진 회전수의 설정값과 목표 회전수의 관계를 도시하는 특성선도이다.
도 11은 엔진 시동 시와 시동 후의 냉각수 온도와 엔진 회전수의 관계를 도시하는 특성선도이다.
도 12는 엔진 시동 후에 엔진 회전수를 냉각수의 온도에 따라서 서서히 증대시키는 복귀 맵의 특성선도이다.
도 13은 제1 변형예에 의해 엔진 시동 후에 엔진 회전수를 냉각수의 온도에 따라서 단계적으로 증대시키는 복귀 맵의 특성선도이다.
도 14는 제2 변형예에 의해 엔진 시동 후에 엔진 회전수를 냉각수의 온도에 따라서 증대시키는 복귀 맵의 특성선도이다.
도 15는 제4 실시 형태에 의한 엔진 시동 시와 시동 후의 제어 처리를 설명하는 흐름도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 의한 건설 기계로서 소형의 유압 셔블을 예로 들어, 첨부 도면에 따라서 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 7은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 유압 셔블을 도시하고 있다.
도면 중, 참조 부호 1은 토사의 굴삭 작업, 배토 작업에 사용되는 소형의 유압 셔블이다. 이 유압 셔블(1)은, 자주(自走) 가능한 크롤러식의 하부 주행체(2)와, 상기 하부 주행체(2) 상에 선회 장치(3)를 통하여 선회 가능하게 탑재되며, 상기 하부 주행체(2)와 함께 차체를 구성하는 상부 선회체(4)와, 상기 상부 선회체(4)의 전방측에 부앙동 가능하게 설치된 작업 장치(5)를 포함하여 구성되어 있다.
여기서, 작업 장치(5)는 스윙 포스트식의 작업 장치로서 구성되어 있다. 이 작업 장치(5)는, 스윙 포스트(5A), 붐(5B), 아암(5C), 작업구로서의 버킷(5D), 스윙 실린더(도시 생략), 붐 실린더(5E), 아암 실린더(5F) 및 버킷 실린더(5G)를 구비하고 있다. 상부 선회체(4)는 후술하는 선회 프레임(6), 외장 커버(7), 캡(8) 및 카운터 웨이트(9)를 포함하여 구성되어 있다.
선회 프레임(6)은 상부 선회체(4)의 지지 구조체이며, 상기 선회 프레임(6)은 선회 장치(3)를 통하여 하부 주행체(2) 상에 설치되어 있다. 선회 프레임(6)에는, 그 후방부측에 후술하는 카운터 웨이트(9), 엔진(10)이 설치되고, 좌측 전방측에는 후술하는 캡(8)이 설치되어 있다. 또한, 선회 프레임(6)에는, 캡(8)과 카운터 웨이트(9) 사이에 위치하여 외장 커버(7)가 설치되고, 이 외장 커버(7) 내에는 엔진(10), 유압 펌프(13), 열교환기(15) 외에, 연료 탱크(도시 생략)가 수용되어 있다.
캡(8)은 선회 프레임(6)의 좌측 전방측에 탑재되고, 상기 캡(8)은 오퍼레이터가 탑승하는 운전실을 내부에 구획하고 있다. 캡(8)의 내부에는, 오퍼레이터가 착석하는 운전석, 각종 조작 레버[도 3 중에 후술하는 조작 레버(27A)만 도시], 후술하는 시동 스위치(29), 회전수 설정 장치(32) 및 오토 아이들 선택 장치(33) 등이 배치되어 있다.
카운터 웨이트(9)는 작업 장치(5)와의 중량 밸러스를 취하는 것이며, 상기 카운터 웨이트(9)는 후술하는 엔진(10)의 후방측에 위치하여 선회 프레임(6)의 후단부에 설치되어 있다. 도 2에 도시한 바와 같이, 카운터 웨이트(9)의 후방면측은 원호 형상을 이루어 형성되고, 상부 선회체(4)의 선회 반경을 작게 수용하는 구성으로 되어 있다.
다음에, 엔진(10), 상기 엔진(10)에 부설된 유압 펌프(13), 배기 가스 정화 장치(16) 등에 대하여 설명한다.
참조 부호 10은 선회 프레임(6)의 후방측에 가로 배치 상태로 배치된 엔진이며, 상기 엔진(10)은 상술한 바와 같이 소형의 유압 셔블(1)에 원동기로서 탑재되기 때문에, 예를 들면 소형의 디젤 엔진을 사용하여 구성되어 있다. 도 2에 도시한 바와 같이, 엔진(10)의 좌측에는 배기 가스 통로의 일부를 이루는 배기관(11)이 설치되고, 상기 배기관(11)에는 후술하는 배기 가스 정화 장치(16)가 접속되어 설치되어 있다.
여기서, 엔진(10)은 전자 제어식 연료 분사 장치를 가진 전자 거버너(12)(도 3 참조)를 구비하고, 이 전자 거버너(12)에 의해 분사 연료의 공급량이 가변으로 제어된다. 즉, 전자 거버너(12)는 후술하는 엔진 제어 장치(36)로부터 출력되는 제어 신호에 기초하여 엔진(10)에 공급해야 할 연료의 분사량을 가변으로 제어한다. 이에 의해, 엔진(10)의 회전수는 상기 제어 신호에 의한 목표 회전수에 대응한 회전수로 되도록 제어된다.
참조 부호 13은 엔진(10)의 좌측에 설치된 유압 펌프이며, 상기 유압 펌프(13)는 작동유 탱크(14)(도 3 참조)와 함께 메인의 유압원을 구성하는 것이다. 유압 펌프(13)는 엔진(10)의 한정된 출력 마력을 유효 활용하도록 토크 제한 제어되는 가변 용량형의 유압 펌프가 사용되고 있다. 여기서, 토크 제한 제어되는 가변 용량형의 유압 펌프(13)는, 압유의 토출압 P와 토출량 Q의 관계가 공지의 「P-Q 특성」을 만족시키도록 제어되는 것이다. 유압 펌프(13)는, 예를 들면 가변 용량형의 사판식, 사축식 또는 래디얼 피스톤식 유압 펌프에 의해 구성된다.
도 2에 도시한 바와 같이, 유압 펌프(13)는 엔진(10)의 좌측에 동력 전달 장치(도시 생략)를 통하여 설치되고, 이 동력 전달 장치에 의해 엔진(10)의 회전 출력이 전달된다. 유압 펌프(13)는 엔진(10)에 의해 구동되면, 작동유 탱크(14) 내의 유액을 흡입하고, 압유를 후술하는 컨트롤 밸브(25) 등을 향하여 토출하는 것이다.
열교환기(15)는 엔진(10)을 사이에 두고 유압 펌프(13)와 반대측에 위치하여 선회 프레임(6) 상에 설치되어 있다. 이 열교환기(15)는, 예를 들면 라디에이터, 오일 쿨러, 인터쿨러를 포함하여 구성되어 있다. 즉, 열교환기(15)는 엔진(10)의 냉각을 행함과 함께, 작동유 탱크(14)로 되돌려지는 압유(작동유)의 냉각도 행하는 것이다.
참조 부호 16은 엔진(10)의 배기 가스에 포함되는 유해 물질을 제거하여 정화하는 배기 가스 정화 장치이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 이 배기 가스 정화 장치(16)는, 엔진(10)의 좌측 상부이며, 유압 펌프(13)의 상측으로 되는 위치에 배치되어 있다. 배기 가스 정화 장치(16)는, 그 상류측에 엔진(10)의 배기관(11)이 접속되어 있다. 배기 가스 정화 장치(16)는, 배기관(11)과 함께 배기 가스 통로를 구성하고, 상류측으로부터 하류측으로 배기 가스가 유통하는 동안에, 이 배기 가스에 포함되는 유해 물질을 제거하는 것이다.
즉, 디젤 엔진을 포함하는 엔진(10)은, 고효율이며 내구성도 우수하다. 그러나, 이와 같은 엔진(10)의 배기 가스 중에는, 입자상 물질(PM : Particulate Matter), 질소산화물(NOx), 일산화탄소(CO) 등의 유해 물질이 포함되어 있다. 이 때문에, 배기관(11)에 설치되는 배기 가스 정화 장치(16)는 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC)를 산화하여 제거하는 후술하는 산화 촉매(18)와, 입자상 물질(PM)을 포집하여 제거하는 후술하는 입자상 물질 제거 필터(19)를 포함하여 구성되어 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 배기 가스 정화 장치(16)는, 복수의 통체를 전, 후로 착탈 가능하게 연결하여 구성된 통 형상의 케이싱(17)을 갖고 있다. 상기 케이싱(17) 내에는, 산화 촉매(18)(통상 Diesel Oxidation Catalyst, 약칭하여 DOC라 부름)와, 입자상 물질 제거 필터(19)(통상 Diesel Particulate Filter, 약칭하여 DPF라 부름)가 착탈 가능하게 수용되어 있다.
상기 산화 촉매(18)는, 예를 들면 케이싱(17)의 내경 치수와 동등한 외경 치수를 가진 세라믹스제의 셀 형상 통체를 포함하고, 그 축 방향으로는 다수의 관통 구멍(도시 생략)이 형성되고, 그 내면에 귀금속이 코팅되어 있다. 산화 촉매(18)는 소정의 온도 하에서 각 관통 구멍 내로 배기 가스를 유통시킴으로써, 이 배기 가스에 포함되는 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC)를 산화하여 제거하고, 질소 산화물(NO)을 이산화질소(NO2)로서 제거하는 것이다.
입자상 물질 제거 필터(19)는 케이싱(17) 내에서 산화 촉매(18)의 하류측에 배치되어 있다. 입자상 물질 제거 필터(19)는, 엔진(10)으로부터 배출되는 배기 가스 중의 입자상 물질을 포집함과 함께, 포집한 입자상 물질을 연소하여 제거함으로써 배기 가스의 정화를 행하는 것이다. 이 때문에, 입자상 물질 제거 필터(19)는, 예를 들면 세라믹스 재료를 포함하는 다공질 부재에 축방향으로 다수의 작은 구멍(도시 생략)을 형성한 셀 형상 통체에 의해 구성되어 있다. 이에 의해, 입자상 물질 제거 필터(19)는, 다수의 작은 구멍을 통하여 입자상 물질을 포집하고, 포집된 입자상 물질은 상술한 바와 같이 연소하여 제거된다. 이 결과, 입자상 물질 제거 필터(19)는 재생된다.
도 3에 도시한 바와 같이, 배기 가스의 배출구(20)는 배기 가스 정화 장치(16)의 하류측에 설치되어 있다. 이 배출구(20)는, 입자상 물질 제거 필터(19)보다도 하류측에 위치하여 케이싱(17)의 출구측에 접속되어 있다. 이 배출구(20)는, 예를 들면 정화 처리된 후의 배기 가스를 대기 중에 방출하는 굴뚝을 포함하여 구성된다.
배기온 센서(21)는 배기 가스의 온도를 검출하는 것이다. 이 배기온 센서(21)는, 배기 가스 정화 장치(16)의 케이싱(17)에 설치되고, 예를 들면 배기관(11)측으로부터 배출되는 배기 가스의 온도를 검출한다. 배기온 센서(21)에 의해 검출한 온도는, 검출 신호로서 후술하는 엔진 제어 장치(36)에 출력되는 것이다.
가스압 센서(22, 23)는 배기 가스 정화 장치(16)의 케이싱(17)에 설치되어 있다. 이들 가스압 센서(22, 23)는 입자상 물질 제거 필터(19)를 사이에 두고 서로 이격하여 배치되어 있다. 한쪽의 가스압 센서(22)는, 입자상 물질 제거 필터(19)의 상류측(입구측)에서 배기 가스의 가스압을 압력 P1로서 검출하고, 다른 쪽의 가스압 센서(23)는, 입자상 물질 제거 필터(19)의 하류측(출구측)에서 배기 가스의 가스압을 압력 P2로서 검출한다. 가스압 센서(22, 23)는, 각각의 검출 신호를 후술하는 엔진 제어 장치(36)에 출력한다.
엔진 제어 장치(36)는 가스압 센서(22)에 의해 검출한 상류측의 압력 P1과 가스압 센서(23)에 의해 검출한 하류측의 압력 P2로부터, 양자의 압력차 ΔP를 하기의 수학수 1에 따라서 연산한다. 또한, 엔진 제어 장치(36)는, 압력차 ΔP의 연산 결과로부터 입자상 물질 제거 필터(19)에 부착된 입자상 물질, 미연소 잔류물 등의 퇴적량, 즉 포집량을 추정하는 것이다. 이 경우, 상기 압력차 ΔP는, 상기 포집량이 적을 때에는 작은 압력값으로 되고, 상기 포집량이 증가함에 따라서 높은 압력값으로 된다.
Figure 112014051389072-pct00001
복수의 유압 액추에이터(24)(도 3 중에는 1개만 도시)는 유압 펌프(13)로부터 토출되는 압유에 의해 구동되는 것이다. 이들 유압 액추에이터(24)는, 예를 들면 작업 장치(5)의 스윙 실린더(도시 생략), 붐 실린더(5E), 아암 실린더(5F) 또는 버킷 실린더(5G)(도 1 참조)를 포함하여 구성된다. 유압 셔블(1)에 탑재되는 유압 액추에이터(24)로서는, 예를 들면 주행용의 유압 모터, 선회용의 유압 모터, 배토판용의 승강 실린더(모두 도시 생략)도 포함된다.
복수의 컨트롤 밸브(25)(도 3 중에는 1개만 도시)는 유압 액추에이터(24)용의 방향 제어 밸브를 구성하는 것이다. 이들 컨트롤 밸브(25)는, 유압 펌프(13)와 작동유 탱크(14)로 구성되는 유압원과 각 유압 액추에이터(24) 사이에 각각 설치되어 있다. 각 컨트롤 밸브(25)는, 후술하는 조작 밸브(27)로부터 파일럿압이 공급됨으로써, 각 유압 액추에이터(24)에 공급하는 압유의 유량과 방향을 가변으로 제어하는 것이다.
파일럿 펌프(26)는 작동유 탱크(14)와 함께 보조 유압원을 구성하는 보조 유압 펌프이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 이 파일럿 펌프(26)는 메인의 유압 펌프(13)와 함께 엔진(10)에 의해 회전 구동된다. 파일럿 펌프(26)는, 작동유 탱크(14) 내로부터 흡입한 작동유를 후술하는 조작 밸브(27) 등을 향하여 토출하는 것이다.
조작 밸브(27)는 감압 밸브형의 파일럿 조작 밸브에 의해 구성되어 있다. 이 조작 밸브(27)는 유압 셔블(1)의 캡(8)(도 1 참조) 내에 설치되고, 오퍼레이터에 의해 틸팅 조작되는 조작 레버(27A)를 갖고 있다. 조작 밸브(27)는, 복수의 유압 액추에이터(24)를 개별로 원격 조작하기 위해서 복수의 컨트롤 밸브(25)에 대응한 개수로써 배치되어 있다. 즉, 각 조작 밸브(27)는, 오퍼레이터가 조작 레버(27A)를 틸팅 조작하였을 때에, 그 조작량에 대응한 파일럿압을 각 컨트롤 밸브(25)의 유압 파일럿부(도시 생략)에 공급한다.
이에 의해, 컨트롤 밸브(25)는, 중립 위치로부터 좌, 우의 전환 위치로 전환된다. 컨트롤 밸브(25)가 한쪽의 전환 위치로 전환되면, 유압 액추에이터(24)는, 유압 펌프(13)로부터의 압유가 일방향으로 공급되어, 해당하는 방향으로 구동된다. 한편, 컨트롤 밸브(25)가 다른 쪽의 전환 위치로 전환되었을 때에는, 유압 액추에이터(24)는 유압 펌프(13)로부터의 압유가 타방향으로 공급되어 역방향으로 구동되는 것이다.
스타터(28)는 엔진(10)의 기동을 행하는 것이다. 이 스타터(28)는, 엔진(10)의 크랭크축을 회전 구동하는 전동 모터(모두 도시 생략)에 의해 구성되어 있다. 유압 셔블(1)의 캡(8) 내에 설치된 시동 스위치(29)를, 오퍼레이터가 수동 조작(즉, 키 ON)함으로써, 스타터(28)는 엔진(10)의 기동을 행한다. 이에 의해, 엔진(10)은 시동된다.
다음에, 엔진(10)의 시동 시와 시동 후의 제어에 사용되는 수온 센서(30), 회전 검출기(31), 회전수 설정 장치(32), 제어 장치(34) 등에 대하여 설명한다.
참조 부호 30은 엔진(10)의 온도 상태를 검출하는 온도 상태 검출기로서의 수온 센서이다. 이 수온 센서(30)는 엔진(10)의 냉각수 온도를 엔진의 온도(T)로서 검출하고, 그 검출 신호를 후술하는 차체 제어 장치(35)에 출력한다. 또한, 엔진(10)의 온도 상태를 검출하는 온도 상태 검출기로서는, 수온 센서(30) 외에, 엔진(10)의 흡입 공기 온도를 검출하는 온도 센서, 엔진 오일의 온도 센서, 작동유의 유온을 검출하는 온도 센서, 또는 엔진(10)의 근방 위치에서 주위 온도(외기 온도)를 검출하는 온도 센서를 사용할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 온도 상태 검출기로서 수온 센서(30)를 사용하는 경우를 예로 들어 설명한다.
참조 부호 31은 엔진(10)의 회전수를 검출하는 회전 검출기이며, 상기 회전 검출기(31)는 엔진 회전수 N을 검출하고, 그 검출 신호를 후술하는 엔진 제어 장치(36)에 출력한다. 엔진 제어 장치(36)는, 엔진 회전수 N의 검출 신호에 기초하여 엔진(10)의 실제 회전수를 감시하고, 후술하는 회전수 설정 장치(32)에 의해 설정된 목표 회전수 Nset에 따라서 엔진 회전수 N을 제어하는 것이다.
참조 부호 32는 엔진(10)의 목표 회전수 Nset를 설정하는 회전수 설정 장치이며, 상기 회전수 설정 장치(32)는 유압 셔블(1)의 캡(8)(도 1 참조) 내에 설치되고, 오퍼레이터에 의해 수동으로 조작되는 조작 다이얼(도 4 참조)에 의해 구성되어 있다. 또한, 회전수 설정 장치(32)는, 도 4에 도시한 조작 다이얼에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 공지의 업 다운 스위치 또는 엔진 레버(모두 도시 생략)에 의해서도 구성할 수 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, 회전수 설정 장치(32)는 오퍼레이터에 의해 수동으로 회전 조작되는 다이얼(32A)을 갖고 있다. 회전수 설정 장치(32)는 오퍼레이터가 수동으로 다이얼(32A)을 설정값 「Lo」 내지 「Hi」의 범위에서 회전 조작함으로써, 이때의 설정값에 따른 목표 회전수 Nset의 지령 신호를 후술하는 차체 제어 장치(35)에 출력하는 것이다. 회전수 설정 장치(32)는, 오퍼레이터가 다이얼(32A)을 도 4 중에 이점쇄선으로 나타내는 위치까지 회전하면, 엔진 회전수의 설정값이 「Lo」로 되고, 다이얼(32A)을 도 4 중에 점선으로 나타내는 위치까지 회전하면, 엔진 회전수의 설정값이 「Hi」로 된다.
도 5에 도시한 바와 같이, 오퍼레이터가 회전수 설정 장치(32)의 다이얼(32A)을 설정값 「Lo」의 위치까지 회전하면, 엔진(10)의 목표 회전수 Nset는 로우 아이들 회전수 NLo(일례로서는 1200rpm)로 설정된다. 회전수 설정 장치(32)의 다이얼(32A)을 설정값 「Hi」의 위치까지 회전하면, 엔진(10)의 목표 회전수 Nset는 하이 아이들 회전수 NHi(일례로서는 2400rpm)로 설정된다.
이와 같이, 오퍼레이터가 회전수 설정 장치(32)의 다이얼(32A)을 설정값 「Lo」 내지 「Hi」의 범위에서 가변으로 회전 조작함으로써, 엔진(10)의 목표 회전수 Nset는, 로우 아이들 회전수 NLo로부터 하이 아이들 회전수 NHi의 범위에서 가변으로 제어된다. 또한, 제1 실시 형태에 있어서는, 회전수 설정 장치(32)의 다이얼(32A)이 도 4 중에 나타내는 설정값 「ca」의 위치로 회전 조작되었을 때에는, 목표 회전수 Nset가 도 5 중에 실선으로 나타내는 특성선(38)과 같이 펌프 캐비테이션 한계 회전수 Nca(단, NHi>Nca>NLo)로 설정된다. 또한, 펌프 캐비테이션 한계 회전수 Nca는, 한냉지 등의 엄격한 기후 조건 하에서 로우 아이들 회전수 NLo 이하의 회전수(Nca≤NLo)로 되는 경우도 있을 수 있다.
오토 아이들 선택 장치(33)는 엔진(10)의 오토 아이들 제어를 행하기 위해서 사용된다. 이 오토 아이들 선택 장치(33)는, 유압 셔블(1)의 캡(8) 내에 설치된 선택 스위치에 의해 구성되며, 오퍼레이터에 의해 ON, OFF 조작된다. 오토 아이들 선택 장치(33)는, 이때의 ON 신호 또는 OFF 신호를 후술하는 차체 제어 장치(35)에 출력한다. 즉, 오토 아이들 선택 장치(33)가 ON 조작되었을 때에는, 후술하는 바와 같이 엔진 회전수 N을 미리 정해진 오토 아이들 회전수(예를 들면, 로우 아이들 회전수 NLo)까지 내리기 위한 오토 아이들 제어가 행해진다. 그러나, 오토 아이들 선택 장치(33)가 OFF 조작되어 있을 때에는, 오토 아이들 제어는 행해지지 않고, 회전수 설정 장치(32)에 의해 설정한 목표 회전수 Nset에 따라서 엔진 회전수 N은 제어된다.
참조 부호 34는 유압 셔블(1)의 제어 장치이며, 상기 제어 장치(34)는, 도 3에 도시한 바와 같이 차체 제어 장치(35)와 엔진 제어 장치(36)를 포함하여 구성되어 있다. 제어 장치(34)를 구성하는 차체 제어 장치(35)는, 입력측이 시동 스위치(29), 수온 센서(30), 회전수 설정 장치(32) 및 오토 아이들 선택 장치(33)에 접속되고, 출력측이 스타터(28), 통지 장치(37)에 접속되어 있다. 이 통지 장치(37)는, 캡(8) 내에 설치한 디스플레이 등의 표시기, 경보 램프, 음성 합성 장치, 경보 버저 중, 어느 하나 이상의 것을 사용하여 구성되어 있다.
여기서, 차체 제어 장치(35)는, 시동 스위치(29)가 키 ON 조작되었을 때에 스타터(28)를 기동하여 엔진(10)의 시동 제어를 행한다. 한편, 차체 제어 장치(35)는, 회전수 설정 장치(32) 및 오토 아이들 선택 장치(33)로부터 출력되는 신호에 따라서 엔진 제어 장치(36)에 엔진(10)의 목표 회전수를 설정하는 지령 신호를 출력하는 기능도 갖고 있다.
한편, 제어 장치(34)를 구성하는 엔진 제어 장치(36)는, 차체 제어 장치(35)로부터 출력되는 상기 지령 신호와, 회전 검출기(31)로부터 출력되는 엔진 회전수 N의 검출 신호에 기초하여 소정의 연산 처리를 행하여, 엔진(10)의 전자 거버너(12)에 목표 연료 분사량을 지시하는 제어 신호를 출력한다. 엔진(10)의 전자 거버너(12)는, 그 제어 신호에 따라서 엔진(10)의 연소실(도시 생략) 내에 분사 공급해야 할 연료의 분사량을 증가 또는 감소하거나, 연료의 분사를 정지하거나 한다. 이 결과, 엔진(10)의 회전수는, 차체 제어 장치(35)로부터의 상기 지령 신호가 지시하는 목표 회전수에 대응한 회전수로 되도록 제어된다.
즉, 엔진 제어 장치(36)는, 오토 아이들 선택 장치(33)가 OFF 조작되어 있을 때에는, 회전수 설정 장치(32)에 의한 설정값(목표 회전수)에 따라서 엔진(10)의 회전수를 제어한다. 그러나, 오토 아이들 선택 장치(33)가 ON 조작되고, 조작 밸브(27)측의 조작 검출기(도시 생략)에 의해 모든 컨트롤 밸브(25)가 중립 위치에 있는 것을 검출하였을 때에는, 상기 설정값에 구애되지 않고 상기 오토 아이들 회전수로 엔진(10)의 회전수를 제어하는 기능을 갖고 있다.
엔진 제어 장치(36)는, 그 입력측이 배기온 센서(21), 가스압 센서(22, 23), 회전 검출기(31) 및 차체 제어 장치(35)에 접속되고, 그 출력측은 엔진(10)의 전자 거버너(12) 및 차체 제어 장치(35)에 접속되어 있다. 또한, 엔진 제어 장치(36)는 ROM, RAM, 불휘발성 메모리 등을 포함하는 기억부(도시 생략)를 갖고 있다. 이 기억부 내에는, 후술하는 도 7에 도시한 엔진(10)의 시동 제어 등을 행하기 위한 처리 프로그램과, 미리 정해진 임계값으로서의 펌프 캐비테이션 한계 회전수 Nca, 엔진 시동 인식 회전수 Nsr, 냉각수의 온도 T로서 미리 정해진 소정 온도 Tw1(예를 들면 Tw1=-5℃)이 저장되어 있다.
여기서, 펌프 캐비테이션 한계 회전수 Nca, 엔진 시동 인식 회전수 Nsr 및 소정 온도 Tw1은 미리 실험 데이터 등에 따라서 정해지는 수치이다. 즉, 엔진 시동 인식 회전수 Nsr은, 엔진(10)의 시동 시에 엔진 회전수 N이 회전수 Nsr 이상으로 되어 있는지 여부에 의해, 엔진(10)을 스타터(28)에 의해 시동할 수 있었는지 여부를 판단하는 것이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 엔진 시동 인식 회전수 Nsr은 로우 아이들 회전수 NLo보다도 낮은 회전수이다.
다음에, 냉각수의 온도 T가 소정 온도 Tw1(예를 들면, -5℃) 이하까지 내려간 경우에 대하여 검토한다. 엔진 회전수 N이 펌프 캐비테이션 한계 회전수 Nca 이하일 때에는, 유압 펌프(13)의 회전수도 낮기 때문에, 유압 펌프(13)에 의해 흡입, 토출되는 작동유 중에 기포가 발생하여 캐비테이션을 일으킬 가능성은 낮다고 판단할 수 있다. 그러나, 냉각수의 온도 T가 낮은 상태에서, 엔진 회전수 N[즉, 유압 펌프(13)의 회전수]이 펌프 캐비테이션 한계 회전수 Nca보다도 높아지면, 유압 펌프(13)에 의해 작동유 중에 기포가 발생하여 캐비테이션을 일으킬 가능성은 높다고 판단할 수 있다. 제1 실시 형태에 있어서는, 펌프 캐비테이션 한계 회전수 Nca는, 로우 아이들 회전수 NLo보다도 높고, 하이 아이들 회전수 NHi보다도 낮은 회전수이다.
이 때문에, 도 7에 도시한 엔진(10)의 시동 제어 처리에서는, 후술하는 스텝 2에 의한 시동시 온도 판정 처리 수단에 있어서, 엔진(10)의 시동 시에 있어서의 냉각수의 온도 T가 소정 온도 Tw1까지 내려가 있는지 여부를 판정한다. 또한, 후술하는 스텝 3 내지 6, 스텝 8 내지 10에 의한 시동 제어 처리 수단에서는, 엔진 회전수의 설정값에 따라서 엔진(10)의 시동 제어를 행하는 것이다.
도 6 중의 특성선(39)은, 냉각수의 온도 T와 엔진 회전수 N의 관계로 캐비테이션의 발생 영역을 구분한 것이다. 특성선(39)의 상측에 사선으로 나타내는 범위(39A)는, 엔진(10)의 시동 시에 유압 펌프(13)를 회전 구동함으로써 작동유에 캐비테이션이 발생하기 쉬운 영역을 나타내고 있다. 즉, 특성선(39)에 의한 범위(39A)는, 냉각수의 온도 T가 소정 온도 Tw1 이하까지 내려가고, 또한 엔진(10)의 목표 회전수 Nset가 펌프 캐비테이션 한계 회전수 Nca보다도 높은 범위이다.
제1 실시 형태에 의한 유압 셔블(1)은, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 것이며, 다음에, 그 동작에 대하여 설명한다.
먼저, 유압 셔블(1)의 오퍼레이터는 상부 선회체(4)의 캡(8)에 탑승하고, 엔진(10)을 시동하여 유압 펌프(13)와 파일럿 펌프(26)를 구동한다. 이에 의해, 유압 펌프(13)로부터 압유가 토출되고, 이 압유는 컨트롤 밸브(25)를 통하여 유압 액추에이터(24)에 공급된다. 다른 컨트롤 밸브(도시 생략)로부터는 다른 유압 액추에이터(예를 들면, 주행용, 선회용의 유압 모터 또는 다른 유압 실린더 등)에 공급된다. 캡(8)에 탑승한 오퍼레이터가 주행용의 조작 레버(도시 생략)를 조작하였을 때에는, 하부 주행체(2)에 의해 차량을 전진 또는 후퇴시킬 수 있다.
한편, 캡(8) 내의 오퍼레이터가 작업용의 조작 레버[즉, 도 3에 도시한 조작 밸브(27)의 조작 레버(27A)]를 조작함으로써, 작업 장치(5)를 부앙동시켜 토사의 굴삭 작업을 행할 수 있다. 소형의 유압 셔블(1)은, 상부 선회체(4)에 의한 선회 반경이 작기 때문에, 시가지와 같이 좁은 작업 현장에서도, 상부 선회체(4)를 선회 구동하면서 작업 장치(5)에 의해 측구 굴삭 작업을 행할 수 있고, 이와 같은 경우에는, 엔진(10)을 부하가 가벼운 상태로 가동함으로써 소음의 저감화를 도모할 수 있다.
엔진(10)의 운전 시에는, 그 배기관(11)으로부터 유해 물질인 입자상 물질이 배출된다. 이때에 배기 가스 정화 장치(16)는, 산화 촉매(18)에 의해 배기 가스 중의 탄화수소(HC), 질소 산화물(NO), 일산화탄소(CO)를 산화 제거할 수 있다. 입자상 물질 제거 필터(19)는 배기 가스 중에 포함되는 입자상 물질을 포집하고, 포집한 입자상 물질을 연소하여 제거(재생)한다. 이에 의해, 정화된 배기 가스를 하류측의 배출구(20)로부터 외부로 배출할 수 있다.
그런데, 엔진(10)은 전자 제어식 연료 분사 장치를 가진 전자 거버너(12)(도 3 참조)를 구비하여 고성능화되어 있기 때문에, 저온 시동성이 향상되어 있고, 난기 운전의 시간도 단축할 수 있다는 이점이 있다. 그러나, 유압 셔블(1)의 원동기로 되는 엔진(10)은, 그 출력축이 유압원으로 되는 유압 펌프(13)에 직결되어, 엔진 기동 시부터 유압 펌프(13)를 회전 구동하는 구성이다. 이 때문에, 주위 온도가 영하로 되는 한냉지에서는, 엔진(10)을 조기에 시동할 수 있었다고 해도, 유압 펌프(13)는 저온에서 점도가 높은 작동유를, 그 시동 초기부터 흡입하고, 계속해서 토출하게 된다.
특히, 유압 셔블(1)의 엔진(10)은, 오퍼레이터가 회전수 설정 장치(32)의 다이얼(32A)(도 4 참조)을 수동으로 회전 조작함으로써, 엔진(10)의 목표 회전수 Nset가 로우 아이들 회전수 NLo로부터 하이 아이들 회전수 NHi의 범위에서 가변으로 제어된다. 이 때문에, 회전수 설정 장치(32)의 다이얼(32A)을 하이 아이들측(즉, 도 4 중의 설정값 「Hi」측)으로 회전 조작한 채로, 엔진(10)의 저온 시동이 행해진 경우, 엔진 회전수 N이 하이 아이들 회전수 NHi까지 급격하게 상승하여, 작동유 중에는 기포, 캐비테이션이 발생하기 쉬워진다.
따라서, 제1 실시 형태에서는, 엔진(10)의 시동 제어를 도 7에 도시한 처리 프로그램에 따라서 행함으로써, 엔진(10)의 저온 시동 시라도 작동유에 의한 캐비테이션의 발생을 억제할 수 있어, 안정된 엔진(10)의 시동 제어를 실현할 수 있도록 하고 있다. 또한, 상술한 바와 같은 문제는, 전자 제어식 연료 분사 장치를 가진 전자 거버너(12)를 구비하여 고성능화된 엔진(10)의 경우에 특유의 문제이다. 이에 반해, 기계식의 연료 분사 장치를 사용한 경우에는, 엔진의 기동 성능이 낮으므로, 그다지 문제가 되지 않은 것이다.
도 7에 도시한 처리 동작이 스타트되고, 스텝 1에서 시동 스위치(29)가 「키ON」되면, 다음의 스텝 2에서는, 엔진(10)의 시동 시에 있어서의 냉각수의 온도 T가 소정 온도 Tw1(예를 들면, -5℃) 이하로 되어 있는지 여부를 판정한다. 스텝 2에서 「"아니오"」라고 판정할 때에는, 냉각수의 온도 T가 소정 온도 Tw1보다도 높으므로, 엔진(10)의 시동에 수반하여 유압 펌프(13)에 의해 작동유를 흡입해도, 캐비테이션이 발생할 우려는 없다고 판단할 수 있다.
따라서, 이 경우는, 스텝 4로 이동하여 스타터(28)를 작동시켜, 엔진(10)의 시동을 행한다. 다음의 스텝 5에서는, 엔진(10)의 시동시 회전수 N이 엔진 시동 인식 회전수 Nsr에 도달하였는지, 즉 회전 검출기(31)에 의한 검출 회전수가 회전수 Nsr 이상인지 여부를 판정한다. 스텝 5에서 「"아니오"」라고 판정하였을 때에는, 엔진 회전수 N이 엔진 시동 인식 회전수 Nsr보다도 낮아, 엔진(10)을 시동할 수 없는 경우이기 때문에, 후술하는 스텝 7로 이동하여 오퍼레이터가 시동 스위치(29)를 「키 OFF」하는 것을 기다린다.
스텝 5에서 「"예"」라고 판정하였을 때에는, 엔진(10)을 스타터(28)에 의해 기동하여 시동할 수 있는 경우이기 때문에, 다음의 스텝 6으로 이동하여, 엔진(10)의 회전수 N이 회전수 설정 장치(32)에 의해 선택한 목표 회전수 Nset에 대응한 회전수로 되도록, 엔진(10)의 회전수 제어[즉, 전자 거버너(12)에 의한 연료의 분사량 제어]를 행한다. 이와 같은 스텝 6에 의한 엔진 제어 처리는, 그 후에, 스텝 7에서 오퍼레이터가 시동 스위치(29)를 「키 OFF」할 때까지 속행된다.
한편, 상기 스텝 2에서 「"예"」라고 판정하였을 때에는, 냉각수의 온도 T가 소정 온도 Tw1 이하까지 내려가 있다. 따라서, 다음의 스텝 3에서는, 회전수 설정 장치(32)에 의해 선택적으로 설정하고 있는 목표 회전수 Nset가 펌프 캐비테이션 한계 회전수 Nca 이하까지 저하되어 있는지 여부를 판정한다. 스텝 3에서 「"예"」라고 판정하였을 때에는, 엔진 회전수 N이 펌프 캐비테이션 한계 회전수 Nca 이하까지 내려가 있어, 유압 펌프(13)의 작동에 의해 작동유 중에 기포가 발생하여 캐비테이션을 일으킬 가능성은 낮다고 판단할 수 있다. 이 때문에, 전술한 스텝 4 내지 6의 처리를 행하게 한다.
그러나, 스텝 3에서 「"아니오"」라고 판정하였을 때에는, 냉각수의 온도 T가 소정 온도 Tw1 이하까지 내려간 저온 시동 시의 상태에서, 엔진(10)의 목표 회전수 Nset가 펌프 캐비테이션 한계 회전수 Nca보다도 높게 되어 있다. 따라서, 이 상태에서, 엔진(10)에 의해 유압 펌프(13)를 회전 구동한 경우에는, 작동유 중에 기포가 발생하여 캐비테이션을 일으킬 가능성은 높다고 판단할 수 있다. 따라서, 이와 같은 저온 시동 시의 경우에는, 스텝 8에서 스타터(28)에 의해 엔진(10)의 기동을 행해도, 바로 다음의 스텝 9로 이동하여, 이와 같은 저온 시의 시동 제어를 중지하여, 엔진(10)의 시동 전에 스타터(28)의 회전을 강제적으로 정지시킨다.
따라서, 스텝 8 내지 9의 처리에서는 엔진(10)이 시동되는 일은 없고, 엔진(10)을 정지 상태로 유지할 수 있다. 다음의 스텝 10에서는, 오퍼레이터에 대하여 엔진(10)의 시동을 강제적으로 정지하고 있는 것을, 통지 장치(37)에 의해 통지한다. 즉, 냉각수의 온도 T가 소정 온도 Tw1 이하까지 내려가 있는 조건 하에서, 엔진(10)의 목표 회전수 Nset가 펌프 캐비테이션 한계 회전수 Nca보다도 높기 때문에, 캐비테이션의 발생을 방지할 목적으로 엔진(10)의 시동을 정지시킨 것을 오퍼레이터에 대하여 통지한다.
이 때문에, 다음의 스텝 7에서는, 오퍼레이터가 시동 스위치(29)를 「키 OFF」함으로써, 처리 동작은 종료된다. 이 경우, 오퍼레이터에게는, 회전수 설정 장치(32)를 사용하여 엔진(10)의 목표 회전수 Nset를 펌프 캐비테이션 한계 회전수 Nca 이하의 회전수까지 내려야 할 것이, 통지 장치(37)에 의해 통지되고 있다.
따라서, 오퍼레이터가 다시 스텝 1에서 「키 ON」을 행할 때에는, 오퍼레이터는 이미 엔진(10)의 목표 회전수 Nset를, 펌프 캐비테이션 한계 회전수 Nca 이하의 회전수까지 내리는 처리를 행하고 있다. 즉, 오퍼레이터는, 회전수 설정 장치(32)의 다이얼(32A)을 설정값 「ca」 이하이며, 「Lo」 이상의 범위까지 내리도록 회전 조작하고 있다. 이에 의해, 엔진(10)의 목표 회전수 Nset는, 로우 아이들 회전수 NLo로부터 펌프 캐비테이션 한계 회전수 Nca의 범위 내로 설정되어 있다. 따라서, 도 5 중에 실선으로 나타내는 특성선(38) 상에서 목표 회전수 Nset의 선택 제어를 행함으로써, 스텝 2 내지 6의 제어 처리를 행할 수 있다. 이 결과, 엔진(10)의 저온 시동 시라도 작동유에 의한 캐비테이션의 발생을 억제할 수 있어, 안정된 엔진(10)의 시동 제어를 실현할 수 있다.
이렇게 하여, 제1 실시 형태에 의하면, 엔진 시동 전의 온도 T(예를 들면, 냉각수의 온도 T)가 소정 온도 Tw1 이하까지 저하되어 있을 때에는, 엔진(10)의 시동 시에 유압 펌프(13)에 의해 흡입되는 작동유 중에서 캐비테이션이 발생하기 쉽다고 판단할 수 있다. 이 때문에, 엔진 제어 장치(36)는 엔진(10)의 목표 회전수 Nset가 도 6 중에 나타내는 특성선(39)에 보다 위이며, 사선으로 나타내는 범위(39A)(즉, 냉각수의 온도 T가 소정 온도 Tw1 이하까지 내려가고, 또한 회전수가 펌프 캐비테이션 한계 회전수 Nca보다도 높은 범위)에서는, 엔진(10)의 시동을 정지시킨다. 이에 의해, 캐비테이션의 발생을 억제할 수 있다.
한편, 냉각수의 온도 T가 소정 온도 Tw1 이하의 저온 조건 하에서도, 회전수 설정 장치(32)에 의한 엔진(10)의 목표 회전수 Nset가 펌프 캐비테이션 한계 회전수 Nca 이하까지 내려져 있을 때에는, 엔진(10)을 시동하여 유압 펌프(13)를 회전시켜도, 유압 펌프(13)의 회전수를 낮게 억제할 수 있으므로, 캐비테이션의 발생을 억제할 수 있다. 이에 의해, 저온 조건 하에서의 엔진(10)의 시동 제어를 안정적으로 행할 수 있어, 유압 기기의 내구성, 수명을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 제1 실시 형태에서는, 도 7에 도시한 스텝 2의 처리가 본 발명의 구성 요건인 시동시 온도 판정 처리 수단의 구체예이며, 스텝 3 내지 6, 스텝 8 내지 10에 걸치는 처리가 시동 제어 처리 수단의 구체예를 나타내고 있다.
다음에, 도 8은 본 발명의 제2 실시 형태를 도시하고 있다. 제2 실시 형태에서는, 전술한 제1 실시 형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다. 그러나, 제2 실시 형태의 특징은, 냉각수의 온도 T가 소정 온도 Tw1 이하까지 내려간 상태이며, 또한 목표 회전수 Nset가 펌프 캐비테이션 한계 회전수 Nca보다도 높은 경우에는, 엔진(10)을 시동할 때의 회전수를 가상의 목표 회전수 Ntem까지 일시적으로 내리는 제어를 행하는 구성으로 한 것에 있다.
제2 실시 형태에서는, 유압 셔블(1)을 사용한 전회의 작업 시에 있어서, 캡(8) 내의 오퍼레이터가 회전수 설정 장치(32)의 다이얼(32A)을 도 4에 도시한 설정값 「Hi」의 위치로 회전한 채로, 엔진(10)을 정지시킨 경우를 예로 들어 설명하는 것으로 한다. 이에 의해, 엔진(10)이 스타터(28)에 의해 새롭게 기동될 때에는, 엔진(10)의 목표 회전수 Nset는, 도 5에 도시한 하이 아이들 회전수 NHi로 설정되어 있는 경우가 전제로 되어 있다.
여기서, 도 8에 도시한 처리 동작이 스타트되면, 스텝 11 내지 스텝 17에 걸치는 처리를, 상기 제1 실시 형태에 의한 도 7에 도시한 스텝 1 내지 스텝 7과 마찬가지로 행한다. 또한, 스텝 13에서 「"아니오"」라고 판정하였을 때에는, 스텝 18로 이동하여, 도 7에 도시한 스텝 8과 마찬가지로 엔진(10)의 시동을 행한다. 그러나, 제2 실시 형태에서는, 스텝 18에 계속되는 스텝 19의 처리에서, 상기 엔진 제어 장치(36)의 기억부 내로부터 가상의 목표 회전수 Ntem을 판독하고, 가상의 목표 회전수 Ntem을 엔진 시동용의 목표 회전수로서 일시적으로 설정하는 제어를 행한다. 가상의 목표 회전수 Ntem은, 펌프 캐비테이션 한계 회전수 Nca와 동일한 회전수(Ntem=Nca)로서, 상기 엔진 제어 장치(36)의 기억부 내에 미리 저장해 두면 된다.
도 8 중의 스텝 19에서는, 전술한 바와 같이, 엔진(10)의 목표 회전수 Nset가 하이 아이들 회전수 NHi로 설정되어 있는 경우라도, 이것을 대신하는 가상의 목표 회전수 Ntem(Ntem<NHi)을 가상의 설정값으로 하여 엔진 목표 회전수로 일시적으로 치환한다. 이 때문에, 스타터(28)에 의한 엔진(10)의 시동 직후의 회전수 제어는 가상의 목표 회전수 Ntem에 따라서 실행된다.
다음의 스텝 20에서는, 엔진(10)의 시동시 회전수 N이 엔진 시동 인식 회전수 Nsr에 도달하였는지, 즉 회전수 Nsr 이상인지 여부를 판정한다. 스텝 20에서 「"아니오"」라고 판정하였을 때에는, 엔진 회전수 N은 시동 인식 회전수 Nsr보다도 낮아, 엔진(10)을 시동할 수 없는 경우이기 때문에, 스텝 17로 이동하여 오퍼레이터가 시동 스위치(29)를 「키 OFF」하는 것을 기다린다.
스텝 20에서 「"예"」라고 판정하였을 때에는, 엔진(10)을 스타터(28)에 의해 시동할 수 있는 경우이기 때문에, 다음의 스텝 21로 이동하여, 엔진(10)의 회전수 N이 가상의 목표 회전수 Ntem에 대응한 회전수로 되도록, 엔진(10)의 회전수 제어[즉, 전자 거버너(12)에 의한 연료의 분사량 제어]를 행한다. 다음의 스텝 22에서는, 냉각수의 온도 T가 미리 정해진 판정 온도 Tw2 이상까지 상승하였는지 여부를 판정한다.
이 판정 온도 Tw2는, 전술한 소정 온도 Tw1과 동등한 온도, 또는, 이것보다도 높은 온도(예를 들면, Tw2=0℃)로 설정되어 있다. 즉, 판정 온도 Tw2는, 하기의 수학식 2에 의해 설정되어 있다. 스텝 22에서 「"아니오"」라고 판정하는 동안은, 가상의 목표 회전수 Ntem에 의한 엔진(10)의 회전수 제어를 난기 운전으로서 계속하고, 이에 의해, 냉각수의 온도 T가 판정 온도 Tw2 이상까지 상승하는 것을 기다린다. 스텝 22에서 「"예"」라고 판정하였을 때에는, 가상의 목표 회전수 Ntem에 의한 엔진(10)의 난기 운전이 완료된 것으로 판단할 수 있다.
Figure 112014051389072-pct00002
다음의 스텝 23에서는, 통지 장치(37)에 의해 오퍼레이터에 대하여 통지를 행하여, 회전수 설정 장치(32)의 다이얼(32A)을 도 4 중에서, 설정값 「ca」 이하이며, 설정값 「Lo」 이상의 위치까지 내리는 조작을 행해야 할 것을 재촉한다. 스텝 24에서는, 오퍼레이터가 다이얼(32A)을 조작하는 것을 기다린다. 전술한 바와 같이, 이 단계에서도, 캡(8) 내의 회전수 설정 장치(32)는, 다이얼(32A)이 도 4에 도시한 설정값 「Hi」의 위치에 있고, 엔진(10)의 목표 회전수 Nset는 도 5에 도시한 하이 아이들 회전수 NHi로 설정된 채로의 상태이다. 즉, 상기 가상의 목표 회전수 Ntem은, 엔진의 시동 후에만 일시적으로 사용되는 것이며, 목표 회전수 Nset는, 엔진의 시동 후에는 회전수 설정 장치(32)의 다이얼(32A)에 의해 설정된 회전수로 되돌려지는 것이다.
따라서, 다음의 스텝 25에서는, 오퍼레이터가 회전수 설정 장치(32)의 다이얼(32A)을 설정값 「Hi」의 위치로부터 「ca」와 「Lo」 사이의 위치를 향하여 내리는 조작을 행하였는지 여부, 즉 엔진(10)의 목표 회전수 Nset를 전술한 하이 아이들 회전수 NHi로부터 펌프 캐비테이션 한계 회전수 Nca 이하의 회전수까지 내리는 조작을 행하였는지 여부를 판정한다. 스텝 25에서 「"아니오"」라고 판정하는 동안은, 예를 들면 오퍼레이터가 수동에 의한 다이얼(32A)의 조작을 행하는 것을 대기한다.
스텝 25에서 「"예"」라고 판정하였을 때에는, 오퍼레이터가 통지 장치(37)의 통지 내용에 따라서 엔진(10)의 목표 회전수 Nset를 펌프 캐비테이션 한계 회전수 Nca 이하의 회전수까지 내리는 조작을 행하고 있으므로, 스텝 16으로 이동하여 목표 회전수 Nset에 따른 엔진 제어를 행한다. 즉, 엔진(10)의 회전수 N은, 목표 회전수 Nset에 따른 회전수로 복귀된다. 이 결과, 스텝 16에서는, 엔진(10)의 회전수 N이 회전수 설정 장치(32)의 다이얼(32A)로 선택한 목표 회전수 Nset에 대응한 회전수로 되도록, 엔진(10)의 회전수 제어[즉, 전자 거버너(12)에 의한 연료의 분사량 제어]를 행한다.
이와 같은 스텝 16에 의한 엔진 제어 처리는, 그 후에 스텝 17에서 오퍼레이터가 시동 스위치(29)를 「키 OFF」하는 조작을 행할 때까지 속행된다. 이 때문에, 오퍼레이터가 회전수 설정 장치(32)의 다이얼(32A)을 설정값 「Lo」 내지 「Hi」의 범위에서 가변으로 조작함으로써, 오퍼레이터는, 유압 셔블을 사용하여 원하는 작업을 행할 수 있다. 이와 같이 유압 셔블을 조작하고 있는 동안, 스텝 16의 처리에서는, 엔진(10)의 목표 회전수 Nset를 로우 아이들 회전수 NLo로부터 하이 아이들 회전수 NHi의 범위에서 가변으로 제어할 수 있어, 작업 내용에 따른 엔진(10)의 회전수 제어가 행해지는 것이다.
이렇게 하여, 이와 같이 구성되는 제2 실시 형태에서도, 엔진(10)의 저온 시동 시에 작동유에 의한 캐비테이션의 발생을 억제할 수 있어, 제1 실시 형태와 마찬가지로 안정된 엔진(10)의 시동 제어를 실현할 수 있다. 특히, 제2 실시 형태에서는, 시동 시에 있어서의 냉각수의 온도 T가 소정 온도 Tw1 이하까지 내려간 상태이며, 또한 목표 회전수 Nset가 펌프 캐비테이션 한계 회전수 Nca보다도 높을 때에, 엔진(10)의 목표 회전수를 엔진 시동용의 가상의 목표 회전수 Ntem으로 일시적으로 치환하는 제어를 행하는 구성으로 하고 있다.
이 때문에, 회전수 설정 장치(32)의 설정값보다도 낮은 가상의 설정값(즉, 펌프 캐비테이션 한계 회전수 Nca에 일례로서 동일한 가상의 목표 회전수 Ntem)에 따라서 엔진(10)의 시동 제어를 행할 수 있어, 유압 펌프(13)의 회전을 낮게 억제하여 캐비테이션의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 상기 제2 실시 형태에서는, 도 8에 도시한 스텝 12의 처리가 본 발명의 구성 요건인 시동시 온도 판정 처리 수단의 구체예이며, 스텝 13 내지 16, 스텝 18 내지 21에 걸치는 처리가 시동 제어 처리 수단의 구체예를 나타내고 있다. 또한, 도 8에 도시한 스텝 22가 시동 후 온도 판정 처리 수단의 구체예이며, 스텝 23 내지 25 및 스텝 16에 걸치는 처리가 시동 후 회전수 제어 처리 수단의 구체예를 나타내고 있다.
또한, 상기 제2 실시 형태에서는, 가상의 목표 회전수 Ntem을 펌프 캐비테이션 한계 회전수 Nca와 동일한 값으로 설정하는 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예를 들면 로우 아이들 회전수 NLo로부터 펌프 캐비테이션 한계 회전수 Nca의 범위(즉, NLo 내지 Nca의 범위) 내에서, 가상의 목표 회전수 Ntem을 적절하게 선택할 수 있도록 구성해도 되고, 가상의 목표 회전수 Ntem을 로우 아이들 회전수 NLo로 설정해도 된다. 즉, 가상의 목표 회전수 Ntem은, 펌프 캐비테이션 한계 회전수 Nca보다도 낮고, 로우 아이들 회전수 NLo 이상의 목표 회전수로 설정해도 되는 것이다.
다음에, 도 9 내지 도 12는 본 발명의 제3 실시 형태를 도시하고 있다. 제3 실시 형태에서는, 전술한 제1 실시 형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다. 그러나, 제3 실시 형태의 특징은, 엔진(10)의 시동 후에 행하는 시동 후 회전수 제어 처리 수단에 있어서, 회전수 설정 장치(32)에 의한 목표 회전수의 설정값까지 엔진(10)의 회전수 N을 서서히 자동 복귀시키는 구성으로 한 것에 있다.
제3 실시 형태에 있어서도, 상기 제2 실시 형태와 마찬가지로, 엔진(10)이 스타터(28)에 의해 새롭게 기동될 때에, 회전수 설정 장치(32)의 다이얼(32A)은, 설정값 「Hi」의 위치로 회전되어 있는 경우를 예로 들어 설명한다. 이에 의해, 엔진(10)의 목표 회전수 Nset는, 도 5에 도시한 하이 아이들 회전수 NHi로 설정되어 있는 경우가 전제로 되어 있다.
여기서, 도 9에 도시한 처리 동작이 스타트되면, 스텝 31 내지 스텝 37에 걸치는 처리를, 상기 제1 실시 형태에 의한 도 7에 도시한 스텝 1 내지 스텝 7과 마찬가지로 행한다. 또한, 스텝 33에서 「"아니오"」라고 판정하였을 때에는, 스텝 38로 이동하여, 도 7에 도시한 스텝 8과 마찬가지로 엔진(10)의 시동을 행한다. 그러나, 제3 실시 형태에서는, 스텝 38에 계속되는 스텝 39의 처리에서, 상기 엔진 제어 장치(36)의 기억부 내로부터 가상의 목표 회전수 Ntem을 판독하고, 가상의 목표 회전수 Ntem을 엔진 시동용의 목표 회전수로서 일시적으로 설정한다. 가상의 목표 회전수 Ntem은, 펌프 캐비테이션 한계 회전수 Nca와 동일한 회전수(Ntem=Nca)로서, 상기 엔진 제어 장치(36)의 기억부 내에 미리 저장해 두면 된다.
도 9 중의 스텝 39에서는, 전술한 바와 같이, 엔진(10)의 목표 회전수 Nset가 하이 아이들 회전수 NHi로 설정되어 있는 경우라도, 이것을 대신하는 가상의 목표 회전수 Ntem(Ntem<NHi)을 엔진 목표 회전수로 일시적으로 치환한다. 이 때문에, 스타터(28)에 의한 엔진(10)의 시동 후의 회전수 제어는 가상의 목표 회전수 Ntem에 따라서 실행된다.
다음의 스텝 40에서는, 엔진(10)의 시동시 회전수 N이 엔진 시동 인식 회전수 Nsr에 도달하였는지, 즉 회전수 Nsr 이상인지 여부를 판정한다. 스텝 40에서 「"아니오"」라고 판정할 때에는, 엔진(10)을 시동할 수 없는 경우이기 때문에, 스텝 37로 이동하여 오퍼레이터가 시동 스위치(29)를 「키 OFF」하는 것을 기다린다.
스텝 40에서 「"예"」라고 판정하였을 때에는, 엔진(10)을 스타터(28)에 의해 시동할 수 있는 경우이기 때문에, 다음의 스텝 41의 처리에 의해, 엔진(10)의 회전수 N이 가상의 목표 회전수 Ntem에 대응한 회전수로 되도록, 엔진(10)의 회전수 제어[즉, 전자 거버너(12)에 의한 연료의 분사량 제어]를 행한다. 다음의 스텝 42에서는, 냉각수의 온도 T가 미리 정해진 판정 온도 Tw2(예를 들면, Tw2=0℃) 이상까지 상승하였는지 여부를 판정한다.
스텝 42에서 「"아니오"」라고 판정하는 동안은, 가상의 목표 회전수 Ntem에 의한 엔진(10)의 회전수 제어를 난기 운전으로서 계속하고, 이에 의해, 냉각수의 온도 T가 판정 온도 Tw2 이상까지 상승하는 것을 기다린다. 스텝 42에서 「"예"」라고 판정하였을 때에는, 가상의 목표 회전수 Ntem에 의한 엔진(10)의 난기 운전이 완료되었다고 판단할 수 있다.
따라서, 다음의 스텝 43에서는, 예를 들면 도 12에 도시한 엔진 회전수의 복귀 맵을 판독한다. 도 12에 도시한 복귀 맵은, 특성선(41)을 따라서 냉각수의 온도 T가 판정 온도 Tw2로부터 목표로 하는 온도 Tw3(Tw3>Tw2)에 도달할 때까지, 엔진(10)의 회전수 N을 가상의 목표 회전수 Ntem으로부터 목표 회전수 Nset까지 서서히 증대시키는 것이다. 다음의 스텝 44에서는, 도 12에 도시한 복귀 맵에 기초하여 엔진(10)의 회전수 N을, 회전수 설정 장치(32)의 다이얼(32A)에 의한 설정값에 따른 목표 회전수 Nset까지 자동 복귀시키는 제어를 행한다. 이 자동 복귀 제어에 의해, 엔진(10)의 회전수 N은, 도 12에 도시한 특성선(41)을 따라서 냉각수의 온도 T가 판정 온도 Tw2로부터 목표로 하는 온도 Tw3(Tw3>Tw2)에 도달할 때까지, 가상의 목표 회전수 Ntem으로부터 목표 회전수 Nset까지 서서히 증대되어, 엔진 회전수의 급격한 변동을 억제할 수 있다.
여기서, 도 10 중에 나타내는 특성선(42) 및 도 11 중에 나타내는 특성선(42A)을 따라서 자동 복귀 제어를 행하는 경우에 대하여, 구체예를 들어 설명한다. 즉, 회전수 설정 장치(32)의 다이얼(32A)이, 전술한 바와 같이, 도 4에 도시한 설정값 「Hi」의 위치이며, 목표 회전수 Nset가 도 10 중에 점선으로 나타내는 특성선(42)과 같이 하이 아이들 회전수 NHi로 설정되어 있는 경우는, 도 11 중에 점선으로 나타내는 특성선(42A)과 같이 자동 복귀 제어를 행한다.
즉, 스텝 44에서 도 11 중의 특성선(42A)을 따른 자동 복귀 제어를 행하는 경우, 냉각수의 온도 T가 판정 온도 Tw2로부터 목표로 하는 온도 Tw3에 도달할 때까지, 엔진(10)의 회전수 N을 가상의 목표 회전수 Ntem으로부터 목표 회전수 Nset인 하이 아이들 회전수 NHi까지 서서히 증대시킨다. 냉각수의 온도 T가 목표로 하는 온도 Tw3에 도달하였을 때에는, 다음의 스텝 36으로 이동하여 엔진(10)의 회전수 N을 목표 회전수 Nset인 하이 아이들 회전수 NHi로 유지하는 제어를 행한다. 이 스텝 36에서는, 엔진(10)의 회전수 N이 회전수 설정 장치(32)에 의해 선택한 목표 회전수 Nset에 대응한 회전수로 되도록 엔진(10)의 회전수 제어를 행한다. 이와 같은 스텝 36에 의한 엔진 제어 처리는, 그 후에, 스텝 37에서 오퍼레이터가 시동 스위치(29)를 「키 OFF」할 때까지 속행된다.
또한, 상기 제3 실시 형태에서는, 엔진(10)이 새롭게 기동될 때에, 회전수 설정 장치(32)의 다이얼(32A)은, 설정값 「Hi」의 위치로 회전되고, 엔진(10)의 목표 회전수 Nset는, 하이 아이들 회전수 NHi로 설정되어 있는 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 본 발명에 의한 자동 복귀 제어는 이것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 도 10 중에 나타내는 특성선(42) 이외에, 특성선(43, 44)을 따라서 자동 복귀 제어를 행해도 된다.
즉, 엔진(10)이 새롭게 기동될 때에, 회전수 설정 장치(32)의 다이얼(32A)이 도 4에 예시한 중고속 회전의 설정값 「Mh」의 위치로 회전되어 있는 경우도 있다. 이에 의해, 엔진(10)의 목표 회전수 Nset는, 도 10 중에 점선으로 나타내는 특성선(43)과 같이 하이 아이들 회전수 NHi보다도 낮은 중고속의 회전수 NMh로 설정되어 있다. 이와 같은 경우에는, 도 11 중에 점선으로 나타내는 특성선(43A)과 같이 자동 복귀 제어를 행한다.
즉, 스텝 44에서 도 11 중의 특성선(43A)을 따른 자동 복귀 제어를 행하는 경우, 냉각수의 온도 T가 판정 온도 Tw2로부터 목표로 하는 온도 Tw3에 도달할 때까지, 엔진(10)의 회전수 N을 가상의 목표 회전수 Ntem으로부터 목표 회전수 Nset인 회전수 NMh까지 서서히 증대시킨다. 냉각수의 온도 T가 목표로 하는 온도 Tw3에 도달하였을 때에는, 다음의 스텝 36으로 이동하여 엔진(10)의 회전수 N을 목표 회전수 Nset인 회전수 NMh에 따라서 제어한다. 이 스텝 36의 처리는, 오퍼레이터가 회전수 설정 장치(32)에 의해 목표 회전수 Nset의 설정값을 변경하면, 엔진(10)의 회전수 N은, 회전수 설정 장치(32)에 의해 설정된 목표 회전수 Nset에 대응하는 회전수로 되도록, 엔진(10)의 회전수 제어가 행해진다.
한편, 회전수 설정 장치(32)의 다이얼(32A)이 도 4에 예시한 중저속 회전의 설정값 「ML」의 위치로 회전되어 있는 경우도 있다. 이에 의해, 엔진(10)의 목표 회전수 Nset는, 도 10 중에 점선으로 나타내는 특성선(44)과 같이 회전수 NMh보다도 낮은 중저속의 회전수 NML(단, NMh>NML>Nca)로 설정되어 있다. 이와 같은 경우에는, 스텝 44에서 도 11 중에 점선으로 나타내는 특성선(44A)을 따른 자동 복귀 제어가 행해진다. 즉, 냉각수의 온도 T가 판정 온도 Tw2로부터 목표로 하는 온도 Tw3에 도달할 때까지, 엔진(10)의 회전수 N은, 가상의 목표 회전수 Ntem으로부터 목표 회전수 Nset인 회전수 NML까지 서서히 증대된다. 냉각수의 온도 T가 목표로 하는 온도 Tw3에 도달하였을 때에, 엔진(10)의 회전수 N은, 스텝 36의 처리에 의해 목표 회전수 Nset인 회전수 NML에 따라서 제어된다.
또한, 회전수 설정 장치(32)의 다이얼(32A)이 도 4에 예시한 설정값 「ca」의 위치이며, 목표 회전수 Nset가 도 10 중에 실선으로 나타내는 특성선(45)과 같이 펌프 캐비테이션 한계 회전수 Nca(단, NML>Nca>NLo)로 설정되어 있는 경우는, 스텝 33에서 「"예"」라고 판정되므로, 그 후의 스텝 34 내지 36의 처리에 의해 도 11 중에 실선으로 나타내는 특성선(45A)을 따른 제어가 행해진다. 이 경우, 냉각수의 온도 T가 판정 온도 Tw2로부터 온도 Tw3 이상으로 상승해도, 엔진(10)의 회전수 N은, 목표 회전수 Nset인 펌프 캐비테이션 한계 회전수 Nca로 유지된다.
냉각수의 온도 T가 목표로 하는 온도 Tw3에 도달하였을 때에, 엔진(10)의 회전수 N은, 스텝 36의 처리에 의해 목표 회전수 Nset인 펌프 캐비테이션 한계 회전수 Nca에 따라서 제어된다. 이 경우도, 스텝 36의 처리에 있어서 오퍼레이터가 회전수 설정 장치(32)에 의해 목표 회전수 Nset의 설정값을 변경하면, 엔진(10)의 회전수 N은, 회전수 설정 장치(32)에 의해 설정된 목표 회전수 Nset에 대응하는 회전수로 되도록, 엔진(10)의 회전수 제어가 행해진다.
또한, 만약 회전수 설정 장치(32)의 다이얼(32A)이 도 4에 예시한 설정값 「Lo」의 위치이며, 목표 회전수 Nset가 도 10 중에 실선으로 나타내는 특성선(46)과 같이 로우 아이들 회전수 NLo로 설정되어 있는 경우도, 스텝 33에서 「"예"」라고 판정되므로, 그 후의 스텝 34 내지 36의 처리가 실행된다. 그러나, 만약, 스텝 38 내지 44에 걸치는 처리를 행한 경우에는, 도 11 중에 점선으로 나타내는 특성선(46A)을 따른 제어가 행해진다. 즉, 냉각수의 온도 T가 판정 온도 Tw2로부터 목표로 하는 온도 Tw3에 도달할 때까지, 엔진(10)의 회전수 N은, 가상의 목표 회전수 Ntem으로부터 목표 회전수 Nset인 로우 아이들 회전수 NLo까지 서서히 저하된다. 냉각수의 온도 T가 목표로 하는 온도 Tw3에 도달하였을 때에, 엔진(10)의 회전수 N은, 스텝 36의 처리에 의해 목표 회전수 Nset인 로우 아이들 회전수 NLo를 따라서 제어된다.
이렇게 하여, 이와 같이 구성되는 제3 실시 형태에서도, 엔진(10)의 저온 시동 시에 캐비테이션의 발생을 억제할 수 있어, 제1 실시 형태와 마찬가지로 안정된 엔진(10)의 시동 제어를 실현할 수 있다. 특히, 제3 실시 형태에서는, 엔진(10)의 시동 후에 있어서, 회전수 설정 장치(32)에 의한 엔진 회전수의 설정값까지 엔진(10)의 회전수 N을 서서히 자동 복귀시키는 구성으로 하고 있다.
이 때문에, 엔진(10)의 시동 후에 가상의 설정값과 회전수 설정 장치(32)의 설정값의 차(즉, 회전수차)가 큰 경우라도, 엔진(10)의 회전수 N을 서서히 자동 복귀시킴으로써, 엔진 회전수 N의 급격한 변동을 방지할 수 있고, 이것에 의해서도 캐비테이션의 발생을 억제할 수 있다. 그 후는 오퍼레이터의 수동 조작에 따른 회전수로 엔진 제어를 행할 수 있다.
또한, 상기 제3 실시 형태에서는, 도 9에 도시한 스텝 32의 처리가 본 발명의 구성 요건인 시동시 온도 판정 처리 수단의 구체예이며, 스텝 33 내지 36, 스텝 38 내지 41에 걸치는 처리가 시동 제어 처리 수단의 구체예를 나타내고 있다. 또한, 스텝 42의 처리가 시동 후 온도 판정 처리 수단의 구체예이며, 스텝 43, 44의 처리가 시동 후 회전수 제어 처리 수단의 구체예를 나타내고 있다.
또한, 상기 제3 실시 형태에서는, 엔진(10)의 시동 후에 행하는 자동 복귀 제어를 도 12에 도시한 복귀 맵의 특성선(41)을 따라서 행하는 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예를 들면 도 13에 도시한 제1 변형예에 의한 복귀 맵과 같이, 냉각수의 온도 T가 판정 온도 Tw2로부터 목표로 하는 온도 Tw3에 도달할 때까지, 특성선(51)을 따라서 엔진(10)의 회전수 N을 가상의 목표 회전수 Ntem으로부터 목표 회전수 Nset까지 단계적으로 증대시키도록 자동 복귀 제어를 행하는 구성으로 해도 된다. 또한, 예를 들면 도 14에 도시한 제2 변형예에 의한 복귀 맵과 같이, 특성선(61)을 따라서 엔진(10)의 회전수 N을 가상의 목표 회전수 Ntem으로부터 목표 회전수 Nset까지 증대시키도록 자동 복귀 제어를 행하는 구성으로 해도 된다.
다음에, 도 15는 본 발명의 제4 실시 형태를 도시하고 있다. 제4 본 실시 형태에서는, 전술한 제1 실시 형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다. 그러나, 제4 실시 형태의 특징은, 엔진(10)의 저온 시동 시에 목표 회전수를 로우 아이들 회전수 NLo까지 강제적으로 내려 엔진(10)의 시동 제어를 행하는 구성으로 한 것에 있다.
제4 실시 형태에 있어서도, 상기 제2 실시 형태와 마찬가지로, 엔진(10)이 스타터(28)에 의해 새롭게 기동될 때에, 회전수 설정 장치(32)의 다이얼(32A)은 설정값 「Hi」의 위치로 회전되어 있는 경우를 예로 들어 설명한다. 이에 의해, 엔진(10)의 목표 회전수 Nset는, 도 5에 도시한 하이 아이들 회전수 NHi로 설정되어 있는 경우가 전제로 되어 있다.
여기서, 도 15에 도시한 처리 동작이 스타트되면, 스텝 51, 52의 처리를, 상기 제1 실시 형태에 의한 도 7에 도시한 스텝 1, 2와 마찬가지로 행한다. 스텝 52에서 「"아니오"」라고 판정하였을 때에는, 엔진(10)의 시동 시에 있어서의 냉각수의 온도 T가 소정 온도 Tw1보다도 높으므로, 엔진(10)의 시동에 수반하여 유압 펌프(13)에 의해 작동유를 교반해도, 캐비테이션이 발생할 우려는 없다고 판단할 수 있다.
따라서, 이 경우는, 스텝 53으로 이동하여 회전수 설정 장치(32)에 의해 선택한 목표 회전수 Nset의 지령 신호(설정값)를 그대로 출력한다. 다음의 스텝 54에서는, 스타터(28)를 작동시켜 엔진(10)의 시동을 행한다. 다음의 스텝 55 내지 57에 걸치는 처리를 제1 실시 형태에 의한 도 7에 도시한 스텝 5 내지 7과 마찬가지로 행한다. 이에 의해, 엔진(10)의 운전 제어는, 회전수 설정 장치(32)에 의한 목표 회전수 Nset에 대응한 회전수 N에 의해 행해진다.
그러나, 스텝 52에서 「"예"」라고 판정하였을 때에는, 냉각수의 온도 T가 소정 온도 Tw1 이하로 되어 엔진(10)의 저온 시동을 행하는 경우이다. 이 때문에, 다음의 스텝 58에서는, 회전수 설정 장치(32)의 설정값에 구애되지 않고, 엔진(10)의 저온 시동 시의 목표 회전수 Nset가 로우 아이들 회전수 NLo에 대응한 가상의 목표 회전수로 되도록, 로우 아이들 회전수 NLo의 지령 신호를 일시적으로 고정된 고정 설정값(즉, 가상의 설정값이기도 함)으로서 출력한다.
다음의 스텝 59에서는, 목표 회전수 Nset를 일시적으로 고정 설정값에 대응한 로우 아이들 회전수 NLo로 설정한 상태에서, 스타터(28)에 의해 엔진(10)을 기동한다. 다음의 스텝 60의 처리는, 상기 제2 실시 형태에 의한 도 8에 도시한 스텝 20과 마찬가지로 행한다. 다음의 스텝 61에서는, 엔진(10)의 시동 후의 회전수 N이 로우 아이들 회전수 NLo에 대응한 회전수로 되도록 엔진(10)의 운전 제어를 행한다. 이에 의해, 엔진(10)의 저온 시동 시에는, 펌프 캐비테이션 한계 회전수 Nca보다도 낮은 로우 아이들 회전수 NLo로 엔진(10)의 회전수 제어[즉, 전자 거버너(12)에 의한 연료의 분사량 제어]가 행해진다.
이 때문에, 엔진(10)의 저온 시동 시에 엔진(10)의 회전수가, 펌프 캐비테이션 한계 회전수 Nca보다도 높은 회전수로 되는 것을 방지할 수 있고, 유압 펌프(13)의 회전수를 낮게 억제하여 작동유 중에 기포, 캐비테이션이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 엔진(10)의 시동 후에는, 다음 스텝 62에서 냉각수의 온도 T가 미리 정해진 판정 온도 Tw2 이상까지 상승하였는지 여부를 판정한다.
이 판정 온도 Tw2는, 전술한 소정 온도 Tw1과 동등한 온도, 또는, 이것보다도 높은 온도(예를 들면, Tw2=0℃)로 설정되어 있다. 스텝 62에서 「"아니오"」라고 판정하는 동안은, 가상의 목표 회전수(즉, 로우 아이들 회전수 NLo)에 의한 엔진(10)의 회전수 제어를 난기 운전으로서 계속하고, 냉각수의 온도 T가 판정 온도 Tw2 이상까지 상승하는 것을 기다린다. 스텝 62에서 「"예"」라고 판정하였을 때에는, 로우 아이들 회전수 NLo에 의한 엔진(10)의 난기 운전이 완료된 것으로서 판단할 수 있다.
다음의 스텝 63에서는, 통지 장치(37)에 의해 오퍼레이터에 대하여 통지를 행하여, 회전수 설정 장치(32)의 다이얼(32A)을 도 4에 도시한 설정값 「Lo」의 위치까지 내리는 변경 조작을 행해야 할 것을 재촉한다. 즉, 오퍼레이터가 다이얼(32A)의 변경 조작을 행할 때까지는, 전술한 바와 같이, 엔진(10)의 목표 회전수 Nset는 하이 아이들 회전수 NHi로 설정된 상태 그대로이다. 이 때문에, 스텝 64에서는, 오퍼레이터가 다이얼(32A)을 조작하는 것을 기다린다. 다음의 스텝 65에서는, 오퍼레이터가 회전수 설정 장치(32)의 다이얼(32A)을 설정값 「Lo」의 위치로 내리는 조작을 행하였는지 여부, 즉 엔진(10)의 목표 회전수 Nset를 로우 아이들 회전수 NLo까지 내리는 조작을 행하였는지 여부를 판정한다. 스텝 65에서 「"아니오"」라고 판정하는 동안은, 예를 들면 오퍼레이터가 수동에 의한 다이얼(32A)의 변경 조작을 행하는 것을 대기한다.
스텝 65에서 「"예"」라고 판정하였을 때에는, 오퍼레이터가 통지 장치(37)의 통지 내용에 따라서 엔진(10)의 목표 회전수 Nset를 펌프 캐비테이션 한계 회전수 Nca보다도 낮은 회전수(즉, 로우 아이들 회전수 NLo)까지 내리는 조작을 행하고 있으므로, 스텝 66으로 이동하여 로우 아이들 회전수 NLo로의 운전을 해제하는 제어를 실행한다.
이 때문에, 엔진(10)의 목표 회전수 Nset는, 로우 아이들 회전수 NLo에 대응한 회전수까지 내려짐과 함께, 이와 같은 제어가 해제된 상태에서, 스텝 56의 처리로 복귀된다. 이에 의해, 캡(8) 내의 오퍼레이터는, 회전수 설정 장치(32)의 다이얼(32A)에 의한 설정값을 「Lo」의 위치로부터 「Hi」의 위치를 향하여 임의의 설정값으로 올릴 수 있다.
즉, 스텝 56의 제어 처리에서는, 엔진(10)의 회전수 N이 회전수 설정 장치(32)에 의해 선택한 목표 회전수 Nset에 대응한 회전수로 되도록, 엔진(10)의 회전수 제어를 행할 수 있다. 즉, 오퍼레이터가 회전수 설정 장치(32)의 다이얼(32A)을 설정값 「Lo」 내지 「Hi」의 범위에서 가변으로 조작함으로써, 엔진(10)의 목표 회전수 Nset를 로우 아이들 회전수 NLo로부터 하이 아이들 회전수 NHi의 범위에서 가변으로 제어할 수 있어, 작업 내용에 따른 엔진(10)의 회전수 제어가 행해지는 것이다.
이렇게 하여, 이와 같이 구성되는 제4 실시 형태에서도, 엔진(10)의 저온 시동 시에 캐비테이션의 발생을 억제할 수 있어, 제1 실시 형태와 마찬가지로 안정된 엔진(10)의 시동 제어를 실현할 수 있다. 특히, 제4 실시 형태에서는, 시동 시에 있어서의 냉각수의 온도 T가 소정 온도 Tw1 이하까지 내려갔을 때에, 엔진(10)의 목표 회전수를 엔진 시동용의 고정 설정값에 의한 가상의 목표 회전수(즉, 로우 아이들 회전수 NLo)로 일시적으로 치환하는 제어를 행하는 구성으로 하고 있다.
이 때문에, 회전수 설정 장치(32)의 설정값보다도 낮은 고정 설정값(즉, 로우 아이들 회전수 NLo)을 따라서 엔진(10)의 시동 제어를 행할 수 있어, 유압 펌프(13)의 회전을 낮게 억제하여 캐비테이션의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 엔진 시동 후의 온도 상승에 수반하여 작동유의 점도가 내려가, 캐비테이션 발생의 가능성이 낮은 상태로 된 경우에는, 상기 고정 설정값에 의한 엔진 회전수의 제어를 해제할 수 있다.
또한, 엔진(10)의 시동 후에 오퍼레이터가 회전수 설정 장치(32)의 설정값을 로우 아이들 회전수에 대응한 값으로 변경할 때까지 상기 고정 설정값에 의한 엔진 회전수의 제어를 속행할 수 있고, 오퍼레이터가 변경 조작을 행하였을 때에는 상기 고정 설정값에 의한 엔진 회전수의 제어를 해제할 수 있다. 이에 의해, 그 후는 오퍼레이터의 수동 조작에 따른 회전수(즉, 로우 아이들 회전수 NLo로부터 하이 아이들 회전수 NHi의 범위)로 엔진 제어를 가변으로 행할 수 있다.
또한, 상기 제4 실시 형태에서는, 도 15에 도시한 스텝 52의 처리가 본 발명의 구성 요건인 시동시 온도 판정 처리 수단의 구체예이며, 스텝 58 내지 61이 시동 제어 처리 수단의 구체예를 나타내고 있다. 또한, 스텝 62의 처리가 시동 후 온도 판정 처리 수단의 구체예이며, 스텝 63 내지 66 및 스텝 56에 걸치는 처리가 시동 후 회전수 제어 처리 수단의 구체예를 나타내고 있다.
또한, 상기 각 실시 형태에서는, 엔진(10)의 온도 상태를 검출하는 온도 상태 검출기로서 수온 센서(30)를 사용하는 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예를 들면 엔진(10)의 흡입 공기 온도를 검출하는 온도 센서, 엔진 오일의 온도 센서, 작동유의 유온을 검출하는 온도 센서 또는 엔진(10)의 근방 위치에서 주위 온도(외기 온도)를 검출하는 온도 센서를 사용하여 엔진(10)의 온도 상태를 검출하는 온도 상태 검출기를 구성해도 된다.
또한, 제어 장치(34)의 차체 제어 장치(35) 및 엔진 제어 장치(36)에 대한 신호의 입력, 출력은, 상부 선회체(4)(차체)에 탑재된 차량 탑재용의 다중 통신을 행하는 시리얼 통신부로서의 CAN 통신 등의 수단을 사용하여 행하는 구성으로 해도 되는 것이다.
또한, 전술한 각 실시 형태에서는, 전자 제어식의 엔진을 탑재한 소형의 유압 셔블(1)을 예로 들어 설명하였다. 그러나, 본 발명에 의한 전자 제어식의 엔진을 탑재한 건설 기계는 이것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 중형 이상의 유압 셔블에 적용해도 된다. 또한, 휠식의 하부 주행체를 구비한 유압 셔블, 휠 로더, 포크리프트, 유압 크레인 등의 건설 기계에도 널리 적용할 수 있는 것이다.
1 : 유압 셔블(건설 기계)
2 : 하부 주행체(차체)
4 : 상부 선회체(차체)
5 : 작업 장치
6 : 선회 프레임(프레임)
9 : 카운터 웨이트
10 : 엔진
11 : 배기관
12 : 전자 거버너(전자 제어식 연료 분사 장치)
13 : 유압 펌프
15 : 열교환기
16 : 배기 가스 정화 장치
24 : 유압 액추에이터
25 : 컨트롤 밸브
26 : 파일럿 펌프
27 : 파일럿 조작 밸브
27A : 조작 레버
28 : 스타터
29 : 시동 스위치
30 : 수온 센서(온도 상태 검출기)
31 : 회전 검출기
32 : 회전수 설정 장치
34 : 제어 장치
35 : 차체 제어 장치
36 : 엔진 제어 장치
37 : 통지 장치
Nca : 펌프 캐비테이션 한계 회전수(임계값)
Nsr : 엔진 시동 인식 회전수
Ntem : 가상의 목표 회전수(가상의 설정값)
NHi : 하이 아이들 회전수
NLo : 로우 아이들 회전수
Tw1 : 소정 온도
Tw2 : 판정 온도

Claims (9)

  1. 전자 제어식 연료 분사 장치(12)에 의해 분사 연료가 공급되는 엔진(10)과, 상기 엔진(10)의 온도 상태를 검출하는 온도 상태 검출기(30)와, 상기 엔진(10)의 회전수(N)를 검출하는 회전 검출기(31)와, 상기 엔진(10)의 목표 회전수(Nset)를 설정하는 회전수 설정 장치(32)와, 상기 온도 상태 검출기(30), 회전 검출기(31) 및 회전수 설정 장치(32)로부터의 신호에 기초하여 상기 엔진(10)을 구동 제어하는 제어 장치(34)와, 상기 엔진(10)에 의해 구동되어 압유를 토출하고 토크 제한 제어되는 가변 용량형의 유압 펌프(13)와, 상기 유압 펌프(13)로부터 토출된 압유에 의해 구동되는 유압 액추에이터(24)를 구비하여 이루어지는 건설 기계에 있어서,
    상기 제어 장치(34)는,
    상기 온도 상태 검출기(30)로부터 출력되는 검출 신호에 기초하여 상기 엔진(10)의 시동 시의 온도(T)가 미리 정해진 소정 온도(Tw1)까지 저하되어 있는지 여부를 판정하는 시동시 온도 판정 처리 수단과,
    상기 시동시 온도 판정 처리 수단에 의해 상기 온도(T)가 소정 온도(Tw1) 이하라고 판정되었을 때에, 상기 회전수 설정 장치(32)에 의한 목표 회전수(Nset)의 설정값에 따라서 상기 엔진(10)의 시동 제어를 행하는 시동 제어 처리 수단을 갖는 구성으로 하고,
    상기 엔진의 저온 시동 시에 상기 유압 펌프(13)가 회전할 때, 작동유 중에 기포가 발생하여 캐비테이션을 일으킬 가능성이 높아지는 한계값으로서의 펌프 캐비테이션 한계 회전수를, 미리 임계값(Nca)으로서 정해 두고,
    상기 시동 제어 처리 수단은,
    상기 회전수 설정 장치(32)에 의한 목표 회전수(Nset)의 설정값이 상기 임계값(Nca) 이하인 경우에는, 이때의 설정값에 따라서 상기 엔진(10)을 시동시키고,
    상기 회전수 설정 장치(32)의 설정값이 상기 임계값(Nca)보다도 높은 경우에는, 상기 엔진(10)의 시동을 정지시키거나 또는 미리 설정된 엔진 시동용의 가상의 설정값(Ntem)에 따라서 상기 엔진(10)의 시동 제어를 행하는 구성으로 하는 것을 특징으로 하는, 건설 기계.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가상의 설정값(Ntem)은, 상기 회전수 설정 장치(32)의 설정값보다도 낮고, 상기 임계값(Nca) 이하의 값으로 미리 설정되어 이루어지는, 건설 기계.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어 장치(34)는,
    상기 엔진(10)의 시동 후에 상기 온도 상태 검출기(30)로부터의 검출 신호에 의해 상기 엔진(10)의 온도(T)가 상기 소정 온도(Tw1) 이상의 판정 온도(Tw2)까지 상승하였는지 여부를 판정하는 시동 후 온도 판정 처리 수단과,
    상기 시동 후 온도 판정 처리 수단에 의해 상기 온도(T)가 판정 온도(Tw2)까지 상승하였다고 판정되었을 때에, 상기 회전수 설정 장치(32)에 의한 목표 회전수(Nset)의 설정값에 따라서 상기 엔진(10)의 회전수(N)를 제어하는 시동 후 회전수 제어 처리 수단을 갖는 구성으로 하여 이루어지는, 건설 기계.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 시동 후 회전수 제어 처리는, 상기 시동 후 온도 판정 처리 수단에 의해 상기 온도(T)가 판정 온도(Tw2)까지 상승하였다고 판정되었을 때에, 상기 회전수 설정 장치(32)에 의한 목표 회전수(Nset)의 설정값에 따라서 상기 엔진(10)의 회전수(N)를 자동 복귀시키는 구성으로 하여 이루어지는, 건설 기계.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어 장치(34)의 상기 시동 제어 처리 수단은, 상기 시동시 온도 판정 처리 수단에 의해 상기 온도(T)가 상기 소정 온도(Tw1) 이하라고 판정되었을 때에 상기 회전수 설정 장치(32)에 의한 목표 회전수(Nset)의 설정값을, 상기 가상의 설정값(Ntem)인 로우 아이들 회전수(NLo)에 대응한 값으로 일시적으로 고정하고, 이 고정 설정값에 따라서 엔진(10)을 시동 제어하는 구성으로 하고,
    또한 상기 제어 장치(34)는, 상기 엔진(10)의 시동 후에 상기 온도 상태 검출기(30)로부터의 검출 신호에 의해 상기 엔진(10)의 온도(T)가 상기 소정 온도(Tw1) 이상의 판정 온도(Tw2)까지 상승하였는지 여부를 판정하는 시동 후 온도 판정 처리 수단과,
    상기 시동 후 온도 판정 처리 수단에 의해 상기 온도(T)가 판정 온도(Tw2)까지 상승하였다고 판정되었을 때에, 상기 고정 설정값에 의한 목표 회전수(Nset)의 제어를 해제하는 시동 후 회전수 제어 처리 수단을 갖는 구성으로 하여 이루어지는, 건설 기계.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 시동 후 회전수 제어 처리 수단은, 상기 시동 후 온도 판정 처리 수단에 의해 상기 온도(T)가 판정 온도(Tw2)까지 상승하였다고 판정되었을 때에, 오퍼레이터가 상기 회전수 설정 장치(32)의 설정값을 상기 로우 아이들 회전수(NLo)에 대응한 값으로 변경할 때까지는 상기 고정 설정값에 의한 목표 회전수(Nset)의 제어를 속행하고, 오퍼레이터가 변경 조작을 행하였을 때에 상기 고정 설정값에 의한 목표 회전수(Nset)의 제어를 해제하는 구성으로 하여 이루어지는, 건설 기계.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 시동 후 회전수 제어 처리 수단은, 상기 고정 설정값에 의한 목표 회전수(Nset)의 제어를 해제하였을 때에, 상기 회전수 설정 장치(32)에 의한 목표 회전수(Nset)의 설정값에 따라서 상기 엔진(10)의 회전수(N)를 제어하는 구성으로 하여 이루어지는, 건설 기계.
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