JP2010169090A - 掘削機のエンジン回転数制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】入力部とディスプレイを用いて高精度のエンジン回転数を設定することができ、入力部のオン/オフスイッチを操作するだけで作業環境に好適に設定されたエンジン回転数にしたがってエンジンを駆動でき、燃料の浪費、掘削機の過負荷、過熱や作業時における動力不足を防ぐ。
【解決手段】掘削機のエンジン回転数制御システムは、運転者がエンジン回転数を設定可能であり、設定過程を設定信号に出力し、設定されたエンジン回転数にエンジンの駆動可否を決定するオン/オフ信号を出力する入力部と、前記設定信号を入力され、設定されたエンジン回転数を貯蔵し、前記設定信号とオン/オフ信号を入力され、それに相応する出力信号を出力し、オン/オフ信号によって設定されたエンジン回転数にエンジンの駆動を制御する制御部と、前記出力信号を入力され、設定過程又は設定されたエンジン回転数の駆動可否を視覚的に出力するディスプレイとを含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、掘削機のエンジン回転数制御システムに関するものであって、さらに詳しくは、運転者がエンジン回転数を設定可能であり、作業環境に応じて設定されたエンジン回転数が必要な場合、設定されたエンジン回転数に迅速かつ正確にエンジンを駆動させることができる掘削機のエンジン回転数制御システムに関する。

通常、掘削機の作業とは、旋回、走行、掘削、停止、積上げなどの作業要素別に定められている同質の仕事のことをいうが、その作業速度及び作業量は、同質の作業要素の場合であっても大きく異なる。例えば、走行においては、高速走行と低速走行に分けられており、また掘削作業においては、多くの作業量が担われている重い掘削作業があれば、比較的に少ない作業をする軽い掘削作業がある。

したがって、従来の掘削機は、図１に示したように、エンジン回転数制御スイッチ１００と、モード切換スイッチ２００とを備えており、運転者が作業環境に応じてエンジン回転数制御スイッチ１００を回転させたり、モード切換スイッチ２００を、重掘削モード、標準掘削モード、軽掘削モードなどに切り換えながらエンジン回転数を調節したりすることができる。

しかし、従来のエンジン回転数制御スイッチ１００とモード切換スチッチ２００は、手で操作を行うダイアル式であるため、高精度の操作は難しい。そのことから、作業環境に適したエンジン回転数より高い値に設定すると、燃料の浪費及び掘削機の過負荷、過熱などを生じさせており、また低い値に設定すると、作業時、動力の不足を招く虞があった。

また、従来、エンジン回転数制御スイッチ１００とモード切換スチッチ２００を操作したい場合は、一旦、操作レバーから手を離し、作業を止めてから、エンジン回転数制御スイッチ１００とモード切換スイッチ２００を操作しなければならなかったので、作業の空き時間が生じてしまい、作業効率が劣るという問題点があった。

本発明の目的は、運転者が、エンジン回転数を作業環境に合わせて正確に設定可能であり、設定されたエンジン回転数にしたがってエンジンを駆動させる必要がある場合は、余計な作業空白を生じさせず、設定されたエンジン回転数に迅速に駆動可能な掘削機のエンジン回転数制御システムを提供することにある。

本発明に係る掘削機のエンジン回転数制御システムは、運転者がエンジン回転数を設定可能であり、設定過程を設定信号に出力し、設定されたエンジン回転数にエンジンの駆動可否を決定するオン/オフ信号を出力する入力部と、前記設定信号を入力され、設定されたエンジン回転数を貯蔵し、前記設定信号とオン/オフ信号を入力され、それに相応する出力信号を出力し、オン/オフ信号によって設定されたエンジン回転数にエンジンの駆動を制御する制御部と、前記出力信号を入力され、設定過程又は設定されたエンジン回転数の駆動可否を視覚的に出力するディスプレイとを含む。

前記入力部は、操作レバーの上側に備えられており、エンジン回転数の設定過程に関する情報が入力可能な設定スイッチと、設定されたエンジン回転数にしたがってエンジンの駆動可否を決定する情報が入力可能なオン/オフスイッチと、入力された設定過程に関する情報を設定信号に出力し、入力された駆動可否に関する情報を駆動信号に出力する信号発生手段とを含むことが望ましい。

望ましくは、前記信号発生手段は、一回目のオン/オフスイッチの操作が行われる際にはオン信号を出力し、二回目の操作の際にはオフ信号を出力するようになっている。

望ましくは、前記制御部は、オンの信号を入力された場合、入力部で設定されたエンジン回転数にエンジンを駆動せしめ、オフの信号を入力された場合、従来のエンジン回転数制御スイッチで設定されたエンジン回転数にエンジンを駆動させるようになっている。

望ましくは、前記制御部は、現在のエンジン回転数を測定し、回転信号を出力するエンジン回転数検出センサー及びエンジン回転数を一定に維持させる調速機につながっており、前記エンジン回転数検出センサーから回転信号を入力され、現在のエンジン回転数を把握し、オン信号を入力され、設定されたエンジン回転数にエンジンを駆動させたにもかかわらず、設定されたエンジン回転数と現在のエンジン回転数が違うとき、調速機を介して設定されたエンジン回転数にエンジンを一定に駆動させる。

本発明に係る掘削機のエンジン回転数制御システムによれば、作業環境に適するように入力部とディスプレイを利用して高精度のエンジン回転数を設定することができ、且つ、入力部のオン/オフスイッチを操作するだけでも作業環境に好適に設定された回転数にしたがってエンジンを駆動させることができるので、燃料の浪費又は掘削機の過負荷、過熱や作業時における動力の不足などを防ぐことができる。

また、入力部は、操作レバーの上側に備えられており、作業中にも操作レバーを把持した状態で設定されたエンジン回転数のとおり、エンジンを迅速に駆動させることができるので、余計な作業空白を低減でき、作業効率を高められる利点がある。

本発明の様々な実施例による効果等は、該当分野において通常の知識を有する者により請求項及び実施例に記載された多様な実施例の構成から理解できる。

従来の掘削機のエンジン回転数制御スイッチとモード切換スイッチの概略図である。 本発明の一実施例による掘削機のエンジン回転数制御システムの構成ブロック図である。 図２に図示された掘削機のエンジン回転数制御システムの入力部が備えられた操作レバーの斜視図である。 図２に図示された掘削機のエンジン回転数制御システムのディスプレイを示した図面である。 図２に図示された掘削機のエンジン回転数制御システムのディスプレイを示した図面である。

以下、図面を参照し、本発明の望ましい一実施例による掘削機のエンジン回転数制御システムについてさらに具体的に説明する。

図２は、本発明による掘削機のエンジン回転数制御システムの構成ブロック図である。図２を参照すると、本発明に係る掘削機のエンジン回転数制御システムは、エンジン回転数の設定が可能であり、駆動可否を決定する入力部１、設定されたエンジン回転数の貯蔵及びエンジンとディスプレイを制御する制御部２と、エンジン回転数の設定段階と設定されたエンジン回転数の駆動可否を視覚的に出力するディスプレイ３、エンジンの回転数を測定するエンジン回転数検出センサー２１、エンジン回転数を一定に維持させる調速機２３及び掘削機のエンジン４を有する。

図３は、図２に示された掘削機のエンジン回転数制御システムの入力部が備えられた操作レバーの斜視図であって、図示の如く、操作レバー３００には入力部１の設定スイッチ１１とオン/オフスイッチ１２が備えられており、入力部１は、さらに、図示されていない信号発生手段１３を包含することができる。

図３を参照すると、入力部１の設定スイッチ１１とオン/オフスイッチ１２は、従来のエンジン回転数制御スイッチ１００と違って、操作レバー３００の上側に備えられている。したがって、従来のエンジン回転数制御スイッチ１００は、作業中、エンジン回転数の調節が必要な場合、操作レバー３００から一旦手を離さなければならなかったが、本発明に係る入力部１によれば、運転者が作業中にも操作レバー３００を把持した状態で設定スイッチ１１とオン/オフスイッチ１２の操作を行うことができるので、余計な作業空白を生じさせることなく、作業能率を高めることができる。

詳しくは、入力部１は、運転者の操作を通じてエンジン回転数を設定するための手段であって、エンジン回転数の設定が可能であり、エンジン回転数が設定される過程を設定信号に切り換え、制御部２に出力する。

望ましくは、設定スイッチ１１は、運転者がエンジン回転数の設定過程に関する情報を入力可能にする機能を奏し、信号発生手段１３は、入力された設定過程に関する情報を設定信号に切り換え、制御部２に出力する。

また、入力部１は、運転者の操作を通じて設定されたエンジン回転数の駆動可否を決定する手段として、設定されたエンジン回転数にしたがってエンジン４の駆動可否を決定するオン/オフ信号を制御部２に出力する。即ち、設定されたエンジン回転数にしたがってエンジン４を駆動させたい場合は、制御部２にオン信号を出力すればよく、従来のエンジン回転数制御スイッチ１００に設定されたエンジン回転数にエンジン４を駆動させたい場合は、制御部２にオフ信号を出力すればよい。

望ましくは、オン/オフスイッチ１２は、運転者が、設定されたエンジン回転数の駆動可否に関する情報を入力するためのものであり、信号発生手段１３は、入力された駆動可否に関する情報をオン/オフ信号に切り換えて制御部２に出力する。また、信号発生手段１３は、運転者が一回目のオン/オフスイッチ１２の操作をするときはオンの信号を出力し、二回目の操作をするときはオフの信号を出力することによって、容易に、設定されたエンジン回転数にエンジン４を駆動させるか否かを決定できる。

また、制御部２は、入力部１から設定信号を入力され、設定されたエンジン回転数を貯蔵し、エンジン回転数の設定過程に相応する出力信号をディスプレイ３に出力する。

即ち、制御部２は、設定されたエンジン回転数を貯蔵し、後述するオン信号を受ける場合、設定されたエンジン回転数にしたがってエンジン４を駆動せしめ、入力部１から入力された設定信号にしたがってディスプレイ３が設定過程を出力するように制御する機能をする。

また、制御部２は、入力部１からオン/オフ信号を入力され、設定されたエンジン回転数の駆動可否に相応する出力信号をディスプレイ３に出力する。

即ち、制御部２は、オン信号を入力された場合、ディスプレイ３が、入力部１で設定されたエンジン回転数にしたがってエンジン４が駆動されていることを出力するように制御する一方、オフ信号を入力された場合、ディスプレイ３が、従来のエンジン回転数制御スイッチ１００で設定されたエンジン回転数にしたがってエンジン４が駆動されていることを出力するように制御する。

また、制御部２は、入力部１からオン/オフ信号を入力され、設定されたエンジン回転数にエンジン４を駆動させるか否かを制御する。

即ち、制御部２は、オン信号を入力された場合、エンジン４を入力部１で設定されたエンジン回転数に駆動せしめ、オフ信号を入力された場合、エンジン４を従来のエンジン回転数制御スイッチ１１で設定されたエンジン回転数に駆動させる機能をする。

望ましくは、制御部２は、スロットル弁を調節し、燃料の流入を制御することによってエンジン回転数を調節することができる。

また、望ましくは、制御部２は、現在のエンジン回転数を測定して回転信号を出力するエンジン回転数検出センサー２１及びエンジン回転数を一定に維持させる調速機２３につながっている。制御部２は、エンジン回転数検出センサー２１から回転信号を入力され、現在のエンジン回転数を把握し、オン信号を入力され、入力部１で設定されたエンジン回転数にエンジン４を駆動させたにもかかわらず、設定されたエンジン回転数と現在のエンジン回転数が違うとき、調速機２３を通じて設定されたエンジン回転数にエンジン４を一定に駆動させる。つまり、制御部２は、エンジン４を、設定されたエンジン回転数に駆動させたにもかかわらず、実際のエンジン回転数との誤差がある場合、これを補正する機能をさらに包含することができる。

また、図４Ａと図４Ｂは、図２に示された掘削機のエンジン回転数の制御システムのディスプレイを示した図面である。図４Ａに示すように、ディスプレイ３は、エンジン回転数の設定過程を視覚的に出力しており、図４Ｂに示すように、設定されたエンジン回転数の駆動可否を視覚的に出力している。

即ち、ディスプレイ３は、エンジン回転数の設定過程と共に設定されたエンジン回転数の駆動可否について、運転者が認知し得るように視覚的に出力するための出力手段であって、制御部２から出力信号を入力され、それに相応する視覚信号に切り換え、エンジン回転数設定過程を視覚的に出力したり、設定されたエンジン回転数の駆動可否を視覚的に出力する。

したがって、運転者が、入力部１の設定スイッチ１１を操作し、エンジン回転数を設定すると、ディスプレイ３を通じて設定過程を見られるので、迅速かつ正確な設定が可能になると共に、入力部１のオン/オフスイッチ１２を操作し、設定されたエンジン回転数にエンジン４を駆動させると、それを視覚的に出力し、設定されたエンジン回転数の駆動可否も把握することができる。

一方、本発明による掘削機のエンジン回転数制御システムの動作について説明すると、以下の通りである。

先ず、運転者は、入力部１の設定スイッチ１１の操作を通じて作業環境に適したエンジン回転数を設定する。こうした設定過程は、信号発生手段１３で設定信号に出力され、次いで制御部２は、それを入力され、設定されたエンジン回転数を貯蔵し、設定過程に対応する出力信号をディスプレイ３に出力する。図４Ａに示したように、ディスプレイ３は、出力信号を入力され、視覚信号に切り換えて出力することによって、運転者が、エンジン回転数の設定過程を視覚的に認知し得るようにする。

即ち、運転者は、設定スイッチ１１を操作すると同時に設定過程をディスプレイ３を通じて把握することができる。したがって、運転者は、迅速かつ正確にエンジン回転数を設定することができる。

次いで、運転者は、設定されたエンジン回転数にエンジン４を駆動させる必要があるとき、入力部１のオン/オフスイッチ１２を操作し、オン信号を制御部２に出力させる。

また、制御部２は、入力部１からオン信号を入力され、設定されたエンジン回転数の駆動に相応する出力信号をディスプレイ３に出力し、設定されたエンジン回転数にしたがってエンジン４を駆動させる。

そして、図４Ｂに示したように、ディスプレイ３は、出力信号を入力され、設定されたエンジン回転数にしたがってエンジン４が駆動されていることを視覚的に表現することにより、運転者が認知可能であるようにする。

したがって、運転者は、作業中にも操作レバー３００の上側に備えられたオン/オフスイッチ１２を操作するだけでも、迅速かつ正確に設定されたエンジン回転数にエンジン４を駆動させることができると共にディスプレイ３を通じて確認することができる。

一方、運転者は、従来のエンジン回転数制御スイッチ１００で設定されたエンジン回転数にエンジン４を駆動させようとすると、入力部１のオン/オフスイッチ１２を操作し、オフ信号を制御部２に出力させる。

また、制御部２は、オフ信号を入力され、従来のエンジン回転数制御スイッチ１００で設定されたエンジン回転数に相応する出力信号をディスプレイ３に出力し、従来のエンジン回転数制御スイッチ１００で設定されたエンジン回転数にしたがってエンジン４を駆動させる。

そして、ディスプレイ３は、出力信号を入力され、従来のエンジン回転数制御スイッチ１００で設定されたエンジン回転数にしたがってエンジン４が駆動されていることを視覚的に表現することにより、運転者が認知可能であるようにする。

即ち、運転者は、作業中にも操作レバー３００の上側に備えられたオン/オフスイッチ１２を操作するだけで、従来のエンジン回転数制御スイッチ１００で設定されたエンジン回転数にエンジン４を駆動させることができ、さらにディスプレイ３を通じて確認することができる。

したがって、運転者は、操作レバー３００の上側に備えられた入力部１の設定スイッチ１１を操作し、作業環境に適したエンジン回転数を設定することができ、入力部１のオン/オフスイッチ１２を操作し、入力部１で設定されたエンジン回転数にエンジン４を正確に駆動させたり、従来のエンジン回転数制御スイッチ１００で設定されたエンジン回転数にエンジン４を駆動させたりすることができるので、余計な作業空白を防止し、作業効率を高めることができる。

しかも、掘削機のエンジン回転数の制御システムを利用し、設定されたエンジン回転数にエンジン４を駆動させ、油圧を駆動することによって、油圧ポンプの出力も、作業環境に合わせて制御することができる。

また、本発明は、添付図面及び実施例にしたがって具体的に説明されているが、添付図面及び前述した実施例は、本発明に対する該当技術分野における通常の知識を有する者の理解を助けるために例示的に説明されたものである。よって、前述した実施例は、限定されるものでない、例示的なものと認められるべきであって、本発明の範囲は、添付された特許請求の範囲に記載された発明に基づいて解析されなければならず、その範囲は、該当技術分野で通常の知識を有する者による様々な変更、代案、均等物を包含する。

１ 入力部
２ 制御部
３ ディスプレイ
４ エンジン
１１ 設定スイッチ
１２ オン/オフスイッチ
１３ 信号発生手段
２１ エンジン回転数検出センサー
２２ 調速機（ｇｏｖｅｒｎｏｒ）

Claims (5)

1. 掘削機のエンジン回転数制御システムにおいて、
   運転者がエンジン回転数を設定可能であり、設定過程を設定信号に出力し、設定されたエンジン回転数にエンジンの駆動可否を決定するオン/オフ信号を出力する入力部と、
   前記設定信号を入力され、設定されたエンジン回転数を貯蔵し、前記設定信号とオン/オフ信号を入力され、それに相応する出力信号を出力し、オン/オフ信号にしたがって設定されたエンジン回転数にエンジンの駆動を制御する制御部と、
   前記出力信号を入力され、設定過程又は設定されたエンジン回転数の駆動可否を視角的に出力するディスプレイとを含む、掘削機のエンジン回転数制御システム。
2. 前記入力部は、操作レバーの上側に備えられており、エンジン回転数設定過程に関する情報が入力可能な設定スイッチと、設定されたエンジン回転数にしたがってエンジンの駆動可否を決定する情報が入力可能なオン/オフスイッチと、入力された設定過程に関する情報を設定信号に出力し、入力された駆動可否に関する情報を駆動信号に出力する信号発生手段とを含む、請求項１に記載の掘削機のエンジン回転数制御システム。
3. 前記信号発生手段は、一回目のオン/オフスイッチの操作が行われる際にはオン信号を出力し、二回目の操作の際にはオフ信号を出力する、請求項２に記載の掘削機のエンジン回転数制御システム。
4. 前記制御部は、オンの信号を入力された場合、入力部で設定されたエンジン回転数にエンジンを駆動せしめ、オフの信号を入力された場合、従来のエンジン回転数制御スイッチで設定されたエンジン回転数にエンジンを駆動させる、請求項１又は２に記載の掘削機のエンジン回転数制御システム。
5. 前記制御部は、現在のエンジン回転数を測定し、回転信号を出力するエンジン回転数検出センサー及びエンジン回転数を一定に維持させる調速機に繋がっており、前記エンジン回転数検出センサーから回転信号を入力され、現在のエンジン回転数を把握し、オン信号を入力され、設定されたエンジン回転数にエンジンを駆動させたにもかかわらず、設定されたエンジン回転数と現在のエンジン回転数が違うとき、調速機を介して設定されたエンジン回転数に一定にエンジンを駆動させる、請求項１又は２に記載の掘削機のエンジン回転数制御システム。

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