JP2001090574A - 建設機械のエンジン制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】建設機械のエンジン制御装置において、操作開
始時にオートアクセル制御によりレスポンス良くエンジ
ン回転上昇を行え、合わせてオートアイドル制御終了時
にアイドル回転数から指示回転数までスムーズにエンジ
ン回転数を上昇させ、かつアクチュエータの非操作直後
の燃費及び騒音を低減する。 【解決手段】コントローラ１５のオートアクセル許容減
回転数演算部１５ｄにエンジン目標回転数Ｎrを入力し
てオートアクセル制御の許容減回転数ΔＮajを計算し、
演算部１５ｂ，１５ｃで操作パイロット圧等から計算し
た補正回転数との最小値選択をしてオートアクセル制御
の補正回転数を求め、オートアクセル制御の目標回転数
が予め設定した最小目標回転数Ｎaminを下回らないよう
にする。また、オートアクセル制御の目標回転数とオー
トアイドル制御の目標回転数の最小値選択で最終目標回
転数を決め、両制御を同時に行えるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば油圧ショベ
ル等の建設機械に備えられるエンジンの制御装置に係わ
り、特にアクチュエータが非作動になるとエンジンの目
標回転数を低下させる建設機械のエンジン制御装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】油圧ショベル等の建設機械は、一般に、
原動機としてディーゼルエンジンを備え、このエンジン
により油圧ポンプを回転駆動し、油圧ポンプから吐出し
た圧油により油圧アクチュエータを駆動し、必要な作業
を行っている。

【０００３】また、オペレータは操作レバーやペダルを
動かし、パイロットポンプからのパイロット油圧を方向
切換弁に導き、方向切換弁を動かすことによって油圧ア
クチュエータの動作を制御している。

【０００４】ディーゼルエンジンに対しては入力手段、
例えばエンジンコントロールダイヤルが設けられ、この
エンジンコントロールダイヤルで目標とするエンジン回
転数が指示される。エンジンコントロールダイヤルの指
示は電圧で与えられコントローラに入力される。コント
ローラはその指示（電圧）に基づき演算によってディー
ゼルエンジンの目標回転数を求め、この目標回転数に応
じて燃料噴射量を制御し、エンジン回転数を制御する。

【０００５】従来の建設機械のエンジン制御装置では、
エンジンコントロールダイヤルが指示する目標回転数に
ダイレクトにエンジン回転を追従させるのが一般的であ
る。

【０００６】これに対し、オートアクセル制御と呼ばれ
るエンジン制御を行うものが知られており、その一例が
特開平１１−１０７３２１号公報に示されている。オー
トアクセル制御の概要は次のようである。

【０００７】(1)油圧アクチュエータのフル操作時、エ
ンジン回転数はエンジンコントロールダイヤルが指示す
る目標回転数で回転させる。

【０００８】(2)油圧アクチュエータの非操作時、エン
ジン回転数はエンジンコントロールダイヤルが指示する
目標回転数よりも所定量（例えば４００ｒｐｍ）低い回
転数で回転させる。

【０００９】(3)油圧アクチュエータを作動すると、ア
クチュエータの動作量（操作レバーの操作量）に応じて
エンジン回転数はエンジンコントロールダイヤルが指示
する目標回転数よりも所定量低い回転数からエンジンコ
ントロールダイヤルが指示する目標回転数まで上昇す
る。

【００１０】また、アクチュエータが非作動になるとエ
ンジンの目標回転数を低下させるものとしてオートアイ
ドル制御と呼ばれるエンジン制御を行うものが知られて
おり、その一例が特開平１０−１２２００３号公報に示
されている。オートアイドル制御の概要は次のようであ
る。

【００１１】(1) 油圧アクチュエータの作動時は、エン
ジンコントロールダイヤルが指示する目標回転数でエン
ジンを回転させる。

【００１２】(2) 油圧アクチュエータが非作動になる
と、ある一定の時間（例えば３．５秒）それまでのエン
ジン回転を保持した後、エンジン回転を急速にオートア
イドルの目標回転数（例えば１２００ｒｐｍ）まで下げ
る。

【００１３】(3) 油圧アクチュエータが再び作動する
と、再びエンジン回転数をエンジンコントロールダイヤ
ルが指示する目標回転数まで上昇させる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術には次のような問題がある。

【００１５】エンジンコントロールダイヤルが指示する
目標回転数にダイレクトにエンジン回転を追従させる従
来の一般的なエンジン制御装置では、エンジン回転が高
回転数域にあり、かつオペレータが油圧ショベルの操作
を行っていないときは、 1)油圧アクチュエータが非作動状態でもエンジン回転が
高いため、無駄に燃料が消費される； 2)エンジン回転が高く、エンジン冷却ファンの回転数も
高く、その分騒音が大きくなる；という問題が発生す
る。

【００１６】特開平１１−１０７３２１号公報に示され
ているようなオートアクセル制御を行うエンジン装置で
は、アクチュエータの非操作時、エンジン回転を所定量
下げるので、上記1)及び2)のような問題はない。しか
し、オートアクセル制御では、エンジン回転は常にエン
ジンコントロールダイヤルが指示する目標回転数よりも
所定量低い回転数に下げるので、次のような問題があ
る。

【００１７】3)操作開始時、エンジンに目標回転数を指
令してからエンジンが指令回転に上昇するまで、時間が
かかる。特に、エンジンコントロールダイヤルが指示す
る目標回転数が低く、アクチュエータ非操作時エンジン
回転数が下がり過ぎ、エンジン回転−トルク特性図の最
大トルクに対応したエンジン回転数よりも低くなると、
負荷に対するエンジンの粘り無い（少しの負荷でエンジ
ン回転がダウンし易くなる）ため、負荷状態でエンジン
回転上昇を指令しても、指令回転になるまで時間を要す
る。

【００１８】4)オートアクセル制御は、その時々のアク
チュエータ動作量、ポンプ圧力等に応じたエンジン回転
を実現するため、エンジン回転のレスポンスが重要にな
る。上記の様にアクチュエータ非操作時にエンジン回転
数が下がり過ぎると、アクチュエータ動作量に応じたエ
ンジン回転になるまでに時間を要し、操作フィーリング
が悪くなり、かつ作業効率も落ちる。

【００１９】また、特開平１０−１２２００３号公報に
示されるようなオートアイドル制御を行うエンジン制御
装置では、アクチュエータの非操作時、エンジン回転を
アイドル回転数まで自動的に下げるので、やはり上記1)
及び2)のような問題はない。しかし、オートアイドル制
御では、アクチュエータが非操作になってから一定時間
経過後、エンジン回転はアイドル回転数まで下げるの
で、次のような問題を生じる。

【００２０】5)油圧アクチュエータに負荷がかかってい
る状態でアクチュエータの作動を再開すると、エンジン
に負荷がかかった状態でエンジン回転数を上げるので、
急にエンジンが吹き上がり、オペレータに違和感を与え
かつエンジン排気に黒煙が混じる。

【００２１】6)アクチュエータを非操作にした後、ある
一定の時間、それまでのエンジン回転を保持するので、
その間の燃料消費が無駄で、かつ騒音も大きい。

【００２２】本発明の第１の目的は、操作開始時にオー
トアクセル制御によりレスポンス良くエンジン回転上昇
を行える建設機械のエンジン制御装置を提供することで
ある。

【００２３】本発明の第２の目的は、操作開始時にオー
トアイドル制御によりアイドル回転数から指示回転数ま
でスムーズにエンジン回転数を上昇させ、操作フィーリ
ングを良くしかつ黒煙を低減すると共に、アクチュエー
タの非操作直後における燃費及び騒音を低減できる建設
機械のエンジン制御装置を提供することである。

【００２４】

【課題を解決するための手段】（１）上記第１の目的を
達成するために、本発明は、エンジンと、このエンジン
の目標回転数を指示する回転数指示手段と、前記エンジ
ンにより液圧駆動されるアクチュエータの動作を指令す
る操作指令手段と、この操作指令手段の指令信号を検出
する検出手段と、この検出手段の検出値に基づきアート
アクセル補正回転数を計算し、前記回転数指示手段で指
示される目標回転数とこのオートアクセル補正回転数と
で、前記アクチュエータの動作量が小さくなるに従い低
下するオートアクセル制御の第１目標回転数を計算する
第１回転数設定手段とを備え、前記第１目標回転数に応
じて前記エンジンの回転数を制御する建設機械のエンジ
ン制御装置において、オートアクセル制御の最小目標回
転数が予め設定され、前記回転数指示手段で指示された
目標回転数がこの最小目標回転数よりも高いとき、前記
第１回転数設定手段で計算される第１目標回転数が前記
最小目標回転数を下回らないように制御する下限設定手
段を備えるものとする。

【００２５】このようにオートアクセル制御の第１の目
標回転数を計算する第１回転数設定手段に対し下限設定
手段を設け、オートアクセル制御の第１目標回転数が最
小目標回転数を下回らないようにすることにより、負荷
がかかった状態でエンジン回転数上昇を指示してもエン
ジンはスムーズに吹き上がり、オートアクセル制御時の
エンジンレスポンスが良くなる。

【００２６】（２）また、上記第１及び第２の目的を達
成するために、本発明は、エンジンと、このエンジンの
目標回転数を指示する回転数指示手段と、前記エンジン
により液圧駆動されるアクチュエータの動作を指令する
操作指令手段と、この操作指令手段の指令信号を検出す
る検出手段と、この検出手段の検出値に基づきオートア
クセル補正回転数を計算し、前記回転数指示手段で指示
される目標回転数とこのオートアクセル補正回転数と
で、前記アクチュエータの動作量が小さくなるに従い低
下するオートアクセル制御の第１目標回転数を計算する
第１回転数設定手段とを備え、前記第１目標回転数に応
じて前記エンジンの回転数を制御する建設機械のエンジ
ン制御装置において、オートアクセル制御の最小目標回
転数が予め設定され、前記回転数指示手段で指示された
目標回転数がこの最小目標回転数よりも高いとき、前記
第１回転数設定手段で計算される第１目標回転数が前記
最小目標回転数を下回らないように制御する下限設定手
段と、前記検出手段の検出値に基づき、前記アクチュエ
ータが非作動になるとオートアイドル制御の第２目標回
転数を設定する第２目標回転数制御手段と、前記第１目
標回転数と前記２目標回転数の一方を選択し最終目標回
転数とする選択手段とを備えるものとする。

【００２７】このようにオートアクセル制御の第１の目
標回転数を計算する第１回転数設定手段に対し下限設定
手段を設け、オートアクセル制御の第１目標回転数が最
小目標回転数を下回らないようにすることにより、負荷
がかかった状態でエンジン回転数上昇を指示してもエン
ジンはスムーズに吹き上がり、オートアクセル制御時の
エンジンレスポンスが良くなる。

【００２８】また、オートアイドル制御の第２目標回転
数を設定する第２目標回転数制御手段と、選択手段とを
設け、第１及び第２目標回転数の一方を最終目標回転数
とすることにより、オートアイドル制御とオートアクセ
ル制御を同時に行うことができるようになり、オートア
イドル制御を単独で行った場合に比べ、オートアイドル
制御の第２目標回転数から回転数指示手段による目標回
転数までエンジン回転数が上昇するよう制御されるとき
のエンジンの吹き上がりがスムーズになり、操作フィー
リングが良くなり、かつ黒煙が低減する。

【００２９】しかも、オートアイドル制御とオートアク
セル制御を同時に行えるので、オートアイドル制御を単
独で行う場合に比べ、エンジン回転数がオートアイドル
制御の第２目標回転数に低下するまでの間、エンジン回
転数はオートアクセル制御の第１の目標回転数に応じて
低くなり、その分燃料を節約して燃費を低減し、かつ騒
音も低減する。

【００３０】（３）上記（１）又は（２）において、好
ましくは、前記下限設定手段で設定されるオートアクセ
ル制御の最小目標回転数はエンジン回転−トルク特性図
の最大トルク近傍の回転数である。

【００３１】これにより上記（１）及び（２）で述べた
ように、負荷がかかった状態でエンジン回転数上昇を指
示してもエンジンはスムーズに吹き上がり、オートアク
セル制御時のエンジンレスポンスが良くなる。

【００３２】（４）また、上記（２）において、好まし
くは、前記第２回転数設定手段で設定されるオートアイ
ドル制御の第２目標回転数は前記下限設定手段で設定さ
れるオートアクセル制御の最小目標回転数より低い。

【００３３】これにより上記（２）で述べたように、オ
ートアイドル制御とオートアクセル制御を同時に行うこ
とで、オートアイドル制御の第２目標回転数から回転数
指示手段による目標回転数までエンジン回転数が上昇す
るよう制御されるときのエンジンの吹き上がりがスムー
ズになり、操作フィーリングが良くなり、かつ黒煙が低
減すると共に、エンジン回転数がオートアイドル制御の
第２目標回転数に低下するまでの間、エンジン回転数は
オートアクセル制御の第１の目標回転数に応じて低くな
り、その分燃料を節約して燃費を低減し、かつ騒音も低
減する。

【００３４】（５）更に、上記（２）において、好まし
くは、前記選択手段は、前記第１目標回転数と前記第２
目標回転数の小さい方を選択する。

【００３５】これにより上記（２）で述べたようにオー
トアイドル制御とオートアクセル制御を同時に行うこと
ができるようになる。

【００３６】（６）また、上記（２）において、好まし
くは、前記選択手段は、前記アクチュエータが非作動に
なると、一定の時間、前記第１目標回転数を優先して選
択し、その後前記第２目標回転数を選択する。

【００３７】これにより上記（２）で述べたように、エ
ンジン回転数がオートアイドル制御の第２目標回転数に
低下するまでの間、エンジン回転数はオートアクセル制
御の第１の目標回転数に応じて低くなり、その分燃料を
節約して燃費を低減し、かつ騒音も低減する。

【００３８】（７）ここで上記（６）において、好まし
くは、前記選択手段は、前記アクチュエータが作動する
と、直ちに前記第１目標回転数を選択し前記最終目標回
転数とする。

【００３９】これにより上記（２）で述べたように、オ
ートアイドル制御の第２目標回転数から回転数指示手段
による目標回転数までエンジン回転数が上昇するよう制
御されるときのエンジンの吹き上がりがスムーズにな
り、操作フィーリングが良くなり、かつ黒煙が低減す
る。

【００４０】（８）また、上記（２）において、好まし
くは、前記第１回転数設定手段を有効化する第１位置
と、前記第２回転数設定手段を有効化する第２位置と、
前記第１回転数設定手段と第２回転数設定手段の両方を
有効化する第３位置とを有する入力手段を更に備える。

【００４１】これにより第１位置ではオートアクセル制
御を単独で行え、第２位置ではオートアイドル制御を単
独で行え、第３位置ではオートアクセル制御とオートア
イドル制御を同時に行えるようになる。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。以下の実施形態は、油圧ショベルのエ
ンジン制御に本発明を適用した場合のものである。

【００４３】図１において、１及び２は例えば斜板式の
可変容量型の油圧ポンプであり、油圧ポンプ１，２の吐
出路３，４には図２に示す弁装置５が接続され、この弁
装置５を介して複数のアクチュエータ５０〜５６に圧油
を送り、これらアクチュエータを駆動する。

【００４４】９は固定容量型のパイロットポンプであ
り、パイロットポンプ９の吐出路９ａにはパイロットポ
ンプ９の吐出圧力を一定圧に保持するパイロットリリー
フ弁９ｂが接続されている。

【００４５】油圧ポンプ１，２及びパイロットポンプ９
は原動機１０の出力軸１１に接続され、原動機１０によ
り回転駆動される。

【００４６】弁装置５の詳細を説明する。

【００４７】図２において、弁装置５は、流量制御弁５
ａ〜５ｄと流量制御弁５ｅ〜５ｉの２つの弁グループを
有し、流量制御弁５ａ〜５ｄは油圧ポンプ１の吐出路３
につながるセンタバイパスライン５ｊ上に位置し、流量
制御弁５ｅ〜５ｉは油圧ポンプ２の吐出路４につながる
センタバイパスライン５ｋ上に位置している。吐出路
３，４には油圧ポンプ１，２の吐出圧力の最大圧力を決
定するメインリリーフ弁５ｍが設けられている。

【００４８】流量制御弁５ａ〜５ｄ及び流量制御弁５ｅ
〜５ｉはセンタバイパスタイプであり、油圧ポンプ１，
２から吐出された圧油はこれらの流量制御弁によりアク
チュエータ５０〜５６の対応するものに供給される。ア
クチュエータ５０は走行右用の油圧モータ（右走行モー
タ）、アクチュエータ５１はバケット用の油圧シリンダ
（バケットシリンダ）、アクチュエータ５２はブーム用
の油圧シリンダ（ブームシリンダ）、アクチュエータ５
３は旋回用の油圧モータ（旋回モータ）、アクチュエー
タ５４はアーム用の油圧シリンダ（アームシリンダ）、
アクチュエータ５５は予備の油圧シリンダ、アクチュエ
ータ５６は走行左用の油圧モータ（左走行モータ）であ
り、流量制御弁５ａは走行右用、流量制御弁５ｂはバケ
ット用、流量制御弁５ｃは第１ブーム用、流量制御弁５
ｄは第２アーム用、流量制御弁５ｅは旋回用、流量制御
弁５ｆは第１アーム用、流量制御弁５ｇは第２ブーム
用、流量制御弁５ｈは予備用、流量制御弁５ｉは走行左
用である。即ち、ブームシリンダ５２に対しては２つの
流量制御弁５ｇ，５ｃが設けられ、アームシリンダ５４
に対しても２つの流量制御弁５ｄ，５ｆが設けられ、ブ
ームシリンダ５２とアームシリンダ５４のボトム側に
は、それぞれ、２つの油圧ポンプ１，２からの圧油が合
流して供給可能になっている。

【００４９】図３に本発明の原動機と油圧ポンプの制御
装置が搭載される油圧ショベルの外観を示す。油圧ショ
ベルは下部走行体１００と、上部旋回体１０１と、フロ
ント作業機１０２とを有している。下部走行体１００に
は左右の走行モータ５０，５６が配置され、この走行モ
ータ５０，５６によりクローラ１００ａが回転駆動さ
れ、前方又は後方に走行する。上部旋回体１０１には旋
回モータ５３が搭載され、この旋回モータ５３により上
部旋回体１０１が下部走行体１００に対して右方向又は
左方向に旋回される。フロント作業機１０２はブーム１
０３、アーム１０４、バケット１０５からなり、ブーム
１０３はブームシリンダ５２により上下動され、アーム
１０４はアームシリンダ５４によりダンプ側（開く側）
又はクラウド側（掻き込む側）に操作され、バケット１
０５はバケットシリンダ５１によりダンプ側（開く側）
又はクラウド側（掻き込む側）に操作される。

【００５０】流量制御弁５ａ〜５ｉの操作パイロット系
を図４に示す。

【００５１】流量制御弁５ｉ，５ａは操作装置３５の操
作パイロット装置３８，３９からの操作パイロット圧TR
1,TR2及びTR3,TR4により、流量制御弁５ｂ及び流量制御
弁５ｃ，５ｇは操作装置３６の操作パイロット装置４
０，４１からの操作パイロット圧BKC,BKD及びBOD,BOUに
より、流量制御弁５ｄ，５ｆ及び流量制御弁５ｅは操作
装置３７の操作パイロット装置４２，４３からの操作パ
イロット圧ARC,ARD及びSW1,SW2により、流量制御弁５ｈ
は操作パイロット装置４４からの操作パイロット圧AU1,
AU2により、それぞれ切り換え操作される。

【００５２】操作パイロット装置３８〜４４は、それぞ
れ、１対のパイロット弁（減圧弁）３８ａ，３８ｂ〜４
４ａ，４４ｂを有し、操作パイロット装置３８，３９，
４４はそれぞれ更に操作ペダル３８ｃ，３９ｃ、４４ｃ
を有し、操作パイロット装置４０，４１は更に共通の操
作レバー４０ｃを有し、操作パイロット装置４２，４３
は更に共通の操作レバー４２ｃを有している。操作ペダ
ル３８ｃ，３９ｃ、４４ｃ及び操作レバー４０ｃ，４２
ｃを操作すると、その操作方向に応じて関連する操作パ
イロット装置のパイロット弁が作動し、ペダル又はレバ
ーの操作量に応じた操作パイロット圧が生成される。

【００５３】また、操作パイロット装置３８〜４４の各
パイロット弁の出力ラインにはシャトル弁６１〜６７が
接続され、これらシャトル弁６１〜６７には更にシャト
ル弁６８，６９，１２０〜１２３が階層的に接続され、
シャトル弁６２，６３，６４，６５，６８，６９，１２
１により操作パイロット装置３８，４０，４１，４２の
操作パイロット圧の最高圧力が油圧ポンプ１の制御パイ
ロット圧（以下、ポンプ１制御パイロット圧という）Ｐ
L1として検出され、シャトル弁６１，６４，６５，６
６，６７，６９，１２０，１２２，１２３により操作パ
イロット装置３９，４１，４２，４３，４４の操作パイ
ロット圧の最高圧力が油圧ポンプ２の制御パイロット圧
（以下、ポンプ２制御パイロット圧という）ＰL2として
検出される。

【００５４】また、シャトル弁６１により操作パイロッ
ト装置３８の走行モータ５６に対する操作パイロット圧
（以下、走行１操作パイロット圧という）ＰT1が検出さ
れ、シャトル弁６２により操作パイロット装置３９の走
行モータ５０に対する操作パイロット圧（以下、走行２
操作パイロット圧という）ＰT2が検出され、シャトル弁
６６により操作パイロット装置４３の旋回モータ５３に
対するパイロット圧（以下、旋回操作パイロット圧とい
う）PWSが検出される。

【００５５】図１に戻り、原動機１０はディーゼルエン
ジンであり、燃料噴射装置１２を備えている。この燃料
噴射装置１２は例えば電子ガバナユニットであり、コン
トローラ１５からの指令信号により電子ガバナユニット
を作動することにより燃料噴射量が制御され、エンジン
回転数が制御される。

【００５６】燃料噴射装置１２のガバナ機構のタイプ
は、電子ガバナユニット以外、機械式の燃料噴射ポンプ
のガバナレバーにモータを連結し、コントローラからの
指令値に基づいて目標エンジン回転数になるよう予め定
められた位置にモータを駆動し、ガバナレバー位置を制
御するような機械式ガバナ制御装置であってもよい。

【００５７】以上のような油圧駆動装置に本発明のオー
トアクセル装置とオートアイドル装置を備えたエンジン
制御装置が設けられている。以下、その詳細を説明す
る。

【００５８】図１において、エンジン制御装置はエンジ
ン１０の目標回転数を指示するエンジンコントロールダ
イヤル２０を有し、エンジンコントロールダイヤル２０
の指示信号は電圧で与えられコントローラ１５に入力さ
れる。エンジンコントロールダイヤル２０は、オペレー
タが基準となる目標回転数Ｎrの大小を指示するもので
あり、この目標回転数Ｎrは一般には重掘削では大、軽
作業では小である。

【００５９】また、エンジン制御装置はモードスイッチ
２２を有し、この信号もコントローラ１５に入力され
る。モードスイッチ２２はＯＦＦ位置と３つのＯＮ位置
とを有し、第１のＯＮ位置ではオートアイドル制御を選
択し、第２のＯＮ位置ではオートアクセル制御を選択
し、第３のＯＮ位置ではオートアイドル制御とオートア
クセル制御の両方を選択する。

【００６０】更に、エンジン制御装置は、油圧ポンプ
１，２の吐出圧力ＰD1,ＰD2を検出する圧力センサー７
５，７６を有すると共に、図４に示すように、油圧ポン
プ１，２の制御パイロット圧ＰL1，ＰL2を検出する圧力
センサー７３，７４と、アームクラウド操作パイロット
圧ＰACを検出する圧力センサー７７と、ブーム上げ操作
パイロット圧ＰBUを検出する圧力センサー７８と、旋回
操作パイロット圧PWSを検出する圧力センサー７９と、
走行１操作パイロット圧ＰT1を検出する圧力センサー８
０と、走行２操作パイロット圧ＰT2を検出する圧力セン
サー８１とを有し、これらの信号もコントローラ１５に
入力される。

【００６１】コントローラ１５の処理機能を図５及び図
６に示す。

【００６２】コントローラ１５は、図５に示すエンジン
目標回転数演算部１５ａ、アクチュエータ操作によるエ
ンジン補正回転数演算部１５ｂ、アクチュエータ負荷に
よるエンジン補正回転数演算部１５ｃ、エンジン目標回
転数によるオートアクセル許容減回転数演算部１５ｄ、
最小値選択部１５ｅ、オートアクセル制御選択スイッチ
部１５ｆ、減算部１５ｇと、図６に示すオートアイドル
回転数設定部１５ｈ、エンジン最大回転数設定部１５
ｉ、オートアイドル制御選択判別部１５ｊ、オートアイ
ドル制御選択スイッチ部１５ｋ、最小値選択部１５ｍの
各機能を有している。

【００６３】図５において、エンジン目標回転数演算部
１５ａは、エンジンコントロールダイヤル２０の指示信
号で（電圧）を入力し、これをメモリに記憶してあるテ
ーブルに参照させ、そのときの電圧に応じたエンジン目
標回転数Ｎrを計算する。メモリのテーブルには、電圧
が高くなるに従い目標回転数Ｎrが大きくなるように電
圧と目標回転数Ｎrの関係が設定されている。

【００６４】エンジン補正回転数演算部１５ｂは、ポン
プ１制御パイロット圧ＰL1、ポンプ２制御パイロット圧
ＰL2、走行１操作パイロット圧ＰT1、走行２操作パイロ
ット圧ＰT2、ブーム上げ操作パイロット圧ＰBU、アーム
クラウド操作パイロット圧ＰAC、旋回操作パイロット圧
ＰSWの各信号を入力し、これをメモリに記憶してあるテ
ーブルに参照させ、そのときの各パイロット圧に応じた
エンジン補正回転数ΔＮaa〜ΔＮagを計算する。ポンプ
１制御パイロット圧ＰL1及びポンプ２制御パイロット圧
ＰL2は、走行１及び２、ブーム上げ、アームクラウド、
旋回の各操作パイロット圧ＰT1，ＰT2，ＰBU，ＰAC，Ｐ
SW以外の操作パイロット圧を代表して検出するものであ
る。ここで、エンジン補正回転数演算部１５ｂは操作す
るアクチュエータ毎に操作レバー又はペダルの入力変化
（操作パイロット圧の変化）に対するエンジン回転数の
変化を予測し、その回転数変化を補償して操作をやり易
くするためのものであり、メモリの各テーブルには、そ
れぞれのアクチュエータの動作条件を加味し、操作パイ
ロット圧が高くなるに従い補正回転数が小さくなるよう
に操作パイロット圧と補正回転数との関係が設定されて
いる。

【００６５】エンジン補正回転数演算部１５ｃは、圧力
センサー７５，７６からの油圧ポンプ１，２の吐出圧力
ＰD1，ＰD2の信号を入力し、これをメモリに記憶してあ
るテーブルに参照させ、そのときの各吐出圧力に応じた
エンジン補正回転数ΔＮah，ΔＮaiを計算する。ここ
で、エンジン補正回転数演算部１５ｃは、アクチュエー
タ負荷の増大に対するエンジン回転数の変化を予測し、
その回転数変化を補償して操作をやり易くするためのも
のであり、メモリの各テーブルには、ポンプ吐出圧が高
くなるに従い補正回転数が小さくなるようにポンプ吐出
圧と補正回転数との関係が設定されている。

【００６６】オートアクセル許容減回転数演算部１５ｄ
は、エンジン目標回転数演算部１５ａで計算されたエン
ジン目標回転数Ｎrを入力し、これをメモリに記憶して
あるテーブルに参照させ、そのときのエンジン目標回転
数Ｎrに応じたオートアクセル制御の許容減回転数ΔＮa
jを計算する。ここで、オートアクセル許容減回転数演
算部１５ｄは、エンジンコントロールダイヤル２２で指
示される目標回転数Ｎrが予め設定したオートアクセル
制御の最小目標回転数よりも高いとき、オートアクセル
制御の目標回転数を当該最小目標回転数より低くしない
ように制限するためのものであり、メモリのテーブルに
は、図７に示すようなエンジン目標回転数Ｎrと許容減
回転数ΔＮajとの関係が設定されている（後述）。

【００６７】最小値選択部１５ｅは、演算部１５ｂ，１
５ｃ，１５ｄで計算した補正回転数及び許容減回転数の
最小値を選択し、オートアクセル制御の補正回転数とす
る。

【００６８】オートアクセル制御選択スイッチ部１５ｆ
は、モードスイッチ２２が第２のＯＮ位置か第３のＯＮ
位置にあるとき（オートアクセル制御を選択していると
き）にＯＮして最小値選択部１５ｅの選択値を減算部１
５ｇに出力する。

【００６９】減算部１５ｇは、エンジン目標回転数演算
部１５ａで計算したエンジン目標回転数Ｎrから減算部
１５ｇの出力を減算し、モードスイッチ２２がオートア
クセル制御を選択しているとき、オートアクセル制御の
目標回転数を算出する。

【００７０】ここで、オートアクセル許容減回転数演算
部１５ｄの図７に示す設定関係について説明する。

【００７１】図７において、Ｎaminが予め設定したオー
トアクセル制御の最小目標回転数である。また、エンジ
ン目標回転数演算部１５ａに設定される最大の目標回転
数は例えば２０００ｒｐｍであり、エンジン補正回転数
演算部１５ｂ，１５ｃに設定される最大の補正回転数は
例えば４００ｒｐｍであり、この場合、最小目標回転数
Ｎaminは例えば１６００ｒｐｍであり、最大の許容減回
転数は補正回転数と同じ４００ｒｐｍである。そして、
エンジン目標回転数Ｎrが２０００ｒｐｍでは許容減回
転数ΔＮajは最大の４００ｒｐｍ（ΔＮaj＝４００ｒｐ
ｍ）であり、エンジン目標回転数Ｎrが２０００ｒｐｍ
から最小目標回転数１６００ｒｐｍまで低下するに従い
ΔＮajは小さくなり、エンジン目標回転数Ｎrが１６０
０ｒｐｍでΔＮaj＝０になるようにエンジン目標回転数
Ｎrと許容減回転数ΔＮajとの関係が設定されている。

【００７２】図８にエンジン１０のエンジン回転−トル
ク特性図を示す。エンジン１０の最大出力トルクは１６
００ｒｐｍ付近であり、オートアクセル制御の最小目標
回転数Ｎaminはその１６００ｒｐｍ、つまり最大トルク
近傍の回転数に設定されている。これは、エンジン回転
−トルク特性図の最大トルク近傍が平で、エンジン回転
数の変化に対する出力トルクの変化が小さいため、オー
トアクセル制御のエンジンレスポンスが良くなるからで
ある。

【００７３】このようにエンジン目標回転数Ｎrと許容
減回転数ΔＮajとの関係を設定することにより、エンジ
ンコントロールダイヤル２２で指示される目標回転数Ｎ
rがオートアクセル制御の最小目標回転数Ｎamin（１６
００ｒｐｍ）よりも高いときは、エンジン補正回転数演
算部１５ｂ，１５ｃで計算された補正回転数がオートア
クセル許容減回転数演算部１５ｄで計算された許容減回
転数より大きくなると、最小値選択部１５ｅでは許容減
回転数が選択され、オートアクセル制御の目標回転数は
最小目標回転数Ｎamin（１６００ｒｐｍ）を下回らない
ようになる。また、エンジン補正回転数演算部１５ｂ，
１５ｃで計算された補正回転数が大きくなるのはポンプ
吐出圧あるいは操作パイロット圧又はポンプ制御パイロ
ット圧が低くなるとき、つまりアクチュエータの非動作
時であり、このときのエンジン目標回転数を最大トルク
近傍の回転数（１６００ｒｐｍ）に保つことによりアク
チュエータ駆動開始時のオートアクセル制御のエンジン
レスポンスを良好にできる。

【００７４】図６に戻り、オートアイドル回転数設定部
１５ｈにはオートアイドル回転数が設定されている。こ
のオートアイドル回転数は、図８に示すように、オート
アクセル制御の最小目標回転数Ｎamin（１６００ｒｐ
ｍ）よりも低い回転数、例えば１２００ｒｐｍである。

【００７５】エンジン最大回転数設定部１５ｉには、オ
ートアイドル制御を解除するためのエンジン最大回転
数、つまり２２００ｒｐｍが設定されている。

【００７６】オートアイドル制御選択判別部１５ｊは、
オートアイドル制御を選択するかどうかを判別するもの
であり、下記の条件（ａ）〜（ｄ）が成立するとオート
アイドル制御を選択すると判別する。

【００７７】（ａ）ポンプ１制御パイロット圧ＰL1が操
作判定敷居値より小さく、かつ（ｂ）ポンプ２制御パイ
ロット圧ＰL2が操作判定敷居値より小さく、かつ（ｃ）
モードスイッチ２２が第１のＯＮ位置か第３のＯＮ位置
にありオートアイドル制御を選択しており、かつ（ｄ）
上記（ａ），（ｂ），（ｃ）の条件が成立して一定の時
間（例えば５秒）が経過している。

【００７８】オートアイドル制御選択スイッチ部１５ｋ
は、オートアイドル制御選択判別部１５ｊでオートアイ
ドル制御を選択すると判別されるとＯＮしてオートアイ
ドル回転数設定部１５ｈに設定されたオートアイドル制
御の目標回転数（例えば１２００ｒｐｍ）を最小値選択
部１５ｍに出力する。

【００７９】最小値選択部１５ｍは図５の減算部１５ｇ
の出力目標回転数とオートアイドル制御選択スイッチ部
１５ｋの出力目標回転数の最小値選択をし、最終目標回
転数とする。これによりモードスイッチ２２が第３のＯ
Ｎ位置にありオートアイドル制御とオートアクセル制御
の両方を選択しているときは、最小値選択部１５ｍでオ
ートアクセル制御の目標回転数とオートアイドル制御の
目標回転数の最小値選択がなされ、オートアクセル制御
とオートアイドル制御を同時に行えようにする。

【００８０】以上のように構成したエンジン制御装置の
動作を図９に示すタイムチャートを用いて説明する。

【００８１】図９において、上段は操作装置３５，３
６，３７からの操作パイロット圧（ポンプ１，２制御パ
イロット圧ＰL1，ＰL2）の時間的変化であり、油圧アク
チュエータの操作→油圧アクチュエータの操作を中断→
油圧アクチュエータの操作再開の変化を示している。２
段目のはモードスイッチ２２が第１のＯＮ位置にあり
オートアイドル制御を選択しているときの上段の操作パ
イロット圧の変化に対応した最終目標回転数の時間的変
化であり、３段目のはモードスイッチ２２が第２のＯ
Ｎ位置にありオートアクセル制御を選択しているときの
上段の操作パイロット圧の変化に対応した最終目標回転
数の時間的変化であり、４段目のはモードスイッチ２
２が第３のＯＮ位置にありオートアイドル制御とオート
アクセル制御の両方を選択しているときの上段の操作パ
イロット圧の変化に対応した最終目標回転数の時間的変
化である。

【００８２】モードスイッチ２２ＯＦＦ時 モードスイッチ２２が図１のＯＦＦ位置にあるときは、
オートアクセル制御選択スイッチ部１５ｆがＯＦＦであ
り、エンジン目標回転数演算部１５ａで計算した目標回
転数Ｎrが減算部１５ｇの出力となる。また、オートア
イドル制御選択判別部１５ｊで条件（ｃ）が成立せず、
オートアイドル制御選択スイッチ部１５ｋはエンジン最
大回転数設定部１５ｉの出力を選択しているため、減算
部１５ｇの出力が最小値選択部１５ｍの出力となる。即
ち、エンジン目標回転数Ｎrがそのまま最終目標回転数
となる。

【００８３】オートアイドル制御選択時 モードスイッチ２２が第１のＯＮ位置にありオートアイ
ドル制御を選択しているときは、上記と同様、オートア
クセル制御選択スイッチ部１５ｆがＯＦＦであり、エン
ジン目標回転数演算部１５ａで計算した目標回転数Ｎr
が減算部１５ｇの出力となる。一方、オートアイドル制
御選択判別部１５ｊでは条件（ｃ）が成立するため、他
の条件（ａ），（ｂ），（ｄ）が成立すると、オートア
イドル制御選択スイッチ部１５ｋはオートアイドル回転
数設定部１５ｈで設定されたオートアイドル制御の目標
回転数（例えば１２００ｒｐｍ）を選択する。ここで、
通常作業時のエンジン目標回転数Ｎrはオートアイドル
制御の目標回転数（１２００ｒｐｍ）より高く設定され
ている。このため、条件（ａ），（ｂ），（ｄ）が成立
しない間は、上記と同様、減算部１５ｇの出力が最小値
選択部１５ｍの出力となり、最終目標回転数はエンジン
目標回転数Ｎrとなる。一方、条件（ａ），（ｂ），
（ｄ）が成立すると、オートアイドル制御選択スイッチ
部１５ｋの出力が最小値選択部１５ｍの出力となり、最
終目標回転数はオートアイドル制御の目標回転数とな
る。

【００８４】一例として、エンジン目標回転数Ｎrが２
０００ｒｐｍである場合、最終目標回転数は図９のよ
うに変化する。

【００８５】（１）操作パイロット圧がフルに立ってい
るとき、つまり油圧アクチュエータ操作時は、判定部１
５ｊの条件（ａ）及び（ｂ）が成立しないため、最小値
選択部１５ｍの出力は減算部１５ｇの出力となり、最終
目標回転数はエンジン目標回転数Ｎrの２０００ｒｐｍ
となり、エンジン１０はこれに応じて回転するよう制御
される。

【００８６】（２）操作パイロット圧が低下しても、操
作判定敷居値より低くならない間は判定部１５ｊの条件
（ａ）及び（ｂ）が成立せず、また操作パイロット圧が
操作判定敷居値より低くなっても一定時間経過するまで
は判定部１５ｊの条件（ｄ）が成立しない。このため、
これらの間の最終目標回転数は、上記（１）と同様、エ
ンジン目標回転数Ｎrの２０００ｒｐｍとなり、それま
でのエンジン回転数を保持する。

【００８７】（３）操作パイロット圧が操作判定敷居値
より低くなってから一定時間経過すると、判定部１５ｊ
の条件（ａ），（ｂ），（ｄ）が成立するため、最小値
選択部１５ｍの出力はオートアイドル制御選択スイッチ
部１５ｋの出力となり、最終目標回転数はオートアイド
ル制御の目標回転数となり、エンジン回転数を急速にオ
ートアイドル回転数まで下げる。

【００８８】（４）操作パイロット圧が０になり、アク
チュエータが非操作の間は、最終目標回転数はオートア
イドル回転数（１２００ｒｐｍ）に保たれ、エンジン回
転数はオートアイドル回転数で制御される。

【００８９】（５）操作パイロット圧が立ち上がって
も、操作パイロット圧が操作判定敷居値よりも低い間は
判定部１５ｊの条件（ａ），（ｂ），（ｄ）が成立し続
けるため、最終目標回転数はオートアイドル回転数（１
２００ｒｐｍ）に保たれ、エンジン回転数はオートアイ
ドル回転数で制御される。

【００９０】（６）操作パイロット圧が更に上昇し、操
作判定敷居値より高くなると、判定部１５ｊの条件
（ａ）及び（ｂ）が成立しなくなるため、減算部１５ｇ
の出力は最小値選択部１５ｍの出力となり、最終目標回
転数はエンジン目標回転数Ｎrの２０００ｒｐｍとな
る。このため、エンジン回転数は急速に上昇し２０００
ｒｐｍに制御される。

【００９１】オートアクセル制御選択時 モードスイッチ２２が第２のＯＮ位置にありオートアク
セル制御を選択しているときは、オートアクセル制御選
択スイッチ部１５ｆはＯＮになり、エンジン目標回転数
演算部１５ａで計算した目標回転数Ｎrから最小値選択
部１５ｅの出力、つまりオートアクセル制御の補正回転
数（演算部１５ｂ，１５ｃ，１５ｄで計算した補正回転
数及び許容減回転数の最小値）を減算した値が減算部１
５ｇでオートアクセル制御の目標回転数として計算され
る。一方、オートアイドル制御選択判別部１５ｊでは条
件（ｃ）が成立せず、オートアイドル制御選択スイッチ
部１５ｋはエンジン最大回転数設定部１５ｉの出力を選
択しているため、減算部１５ｇの出力が最小値選択部１
５ｍの出力となる。即ち、オートアイドル制御の目標回
転数（エンジン目標回転数Ｎrからオートアクセル制御
の補正回転数を減算した値）が最終目標回転数となる。

【００９２】一例として、エンジン目標回転数Ｎrを２
０００ｒｐｍに設定した場合、最終目標回転数は図９
に実線で示すように変化する。

【００９３】（１）操作パイロット圧がフルに立ってい
るとき、つまり油圧アクチュエータ操作時は、エンジン
補正回転数演算部１５ｂ，１５ｃで計算される補正回転
数は０であり、オートアクセル許容減回転数演算部１５
ｄで計算される許容減回転数は４００ｒｐｍであるため
（図７参照）、最小値選択部１５ｅでオートアクセル制
御の補正回転数として０が選択され、減算部１５ｇで計
算されるオートアクセル制御の目標回転数はエンジン目
標回転数の２０００ｒｐｍとなる。このため、最終目標
回転数はそのエンジン目標回転数の２０００ｒｐｍとな
り、エンジン１０はこれに応じた回転数となるよう制御
される。

【００９４】（２）操作パイロット圧が低下すると、そ
の低下に従ってエンジン補正回転数演算部１５ｂ，１５
ｃで計算される補正回転数は増加し、このときの補正回
転数は許容減回転数の４００ｒｐｍ以下であるため、最
小値選択部１５ｅでは当該補正回転数が選択され続け、
この補正回転数の増加に応じて減算部１５ｇで計算され
るオートアクセル制御の目標回転数は減少する。このた
め、最終目標回転数は徐々に低下し、エンジン回転数も
これに応じて低下する。

【００９５】（３）操作パイロット圧が０になり、アク
チュエータが非操作になると、オートアクセル制御の補
正回転数は最大の４００ｒｐｍとなり、減算部１５ｇで
計算されるオートアクセル制御の目標回転数は１６００
ｒｐｍとなるため、最終目標回転数も１６００ｒｐｍま
で低下する。

【００９６】（４）以後、アクチュエータの非操作の間
は最終目標回転数は１６００ｒｐｍに保たれ、エンジン
回転数もこれに応じて制御される。

【００９７】（５）操作パイロット圧が立ち上がると、
その立ち上がりに応じてエンジン補正回転数演算部１５
ｂ，１５ｃの補正回転数が減少し、この補正回転数の減
少に応じて減算部１５ｇで計算されるオートアクセル制
御の目標回転数が増加する。このため、最終目標回転数
は徐々に増加し、エンジン回転数もこれに応じて上昇す
る。

【００９８】（６）操作パイロット圧がフルに立ち上が
ると、オートアクセル制御の補正回転数は０となり、減
算部１５ｇで計算されるオートアクセル制御の目標回転
数はエンジン目標回転数の２０００ｒｐｍとなるため、
最終目標回転数も２０００ｒｐｍとなり、エンジン回転
数は２０００ｒｐｍとなるよう制御される。

【００９９】エンジン目標回転数Ｎrを１８００ｒｐｍ
に下げた場合は、最終目標回転数は図９の一点鎖線で
示すように変化する。

【０１００】（１）操作パイロット圧がフルに立ってい
るとき、つまり油圧アクチュエータ操作時は、エンジン
補正回転数演算部１５ｂ，１５ｃで計算される補正回転
数は０であり、オートアクセル許容減回転数演算部１５
ｄで計算される許容減回転数は２００ｒｐｍであるため
（図７参照）、最小値選択部１５ｅでオートアクセル制
御の補正回転数として０が選択され、減算部１５ｇで計
算されるオートアクセル制御の目標回転数はエンジン目
標回転数の１８００ｒｐｍとなる。このため、最終目標
回転数はエンジン目標回転数の１８００ｒｐｍとなり、
エンジン１０はこれに応じた回転数となるよう制御され
る。

【０１０１】（２）操作パイロット圧が低下すると、そ
の低下に従ってエンジン補正回転数演算部１５ｂ，１５
ｃで計算される補正回転数は増加し、この補正回転数が
オートアクセル許容減回転数演算部１５ｄで計算される
許容減回転数の２００ｒｐｍより小さい間は、最小値選
択部１５ｅで当該補正回転数が選択され続け、この補正
回転数の増加に応じて減算部１５ｇで計算されるオート
アクセル制御の目標回転数は減少する。このため、最終
目標回転数は徐々に低下し、エンジン回転数もこれに応
じて低下する。

【０１０２】（３）操作パイロット圧が更に低下し、エ
ンジン補正回転数演算部１５ｂ，１５ｃで計算される補
正回転数が２００ｒｐｍになるまで低下すると、それ以
降は最小値選択部１５ｅでは許容減回転数の２００ｒｐ
ｍが選択されるようになり、減算部１５ｇで計算される
オートアクセル制御の目標回転数は１６００ｒｐｍで一
定となる。このため、最終目標回転数も１６００ｒｐｍ
で一定となり、エンジン回転数も同様に一定となる。

【０１０３】（４）以後、操作パイロット圧が０となる
アクチュエータの非操作の間も、最終目標回転数は１６
００ｒｐｍに保たれ、エンジン回転数もこれに応じて制
御される。

【０１０４】（５）操作パイロット圧が立ち上がると、
その立ち上がりに応じてエンジン補正回転数演算部１５
ｂ，１５ｃで計算される補正回転数が減少するが、この
補正回転数が許容減回転数の２００ｒｐｍより大きい間
は、最小値選択部１５ｅではオートアクセル制御の補正
回転数として許容減回転数の２００ｒｐｍが選択され続
け、最終目標回転数は１６００ｒｐｍに保たれたままで
ある。

【０１０５】（６）操作パイロット圧が更に高くなり、
エンジン補正回転数演算部１５ｂ，１５ｃで計算される
補正回転数が許容減回転数の２００ｒｐｍより小さくな
ると、最小値選択部１５ｅでは当該補正回転数が選択さ
れ、この補正回転数の減少に応じて減算部１５ｇで計算
されるオートアクセル制御の目標回転数は増加する。こ
のため、最終目標回転数は徐々に増大し、エンジン回転
数もこれに応じて上昇するよう制御される。

【０１０６】（７）操作パイロット圧がフルに立ち上が
ると、オートアクセル制御の補正回転数は０となり、減
算部１５ｇで計算されるオートアクセル制御の目標回転
数はエンジン目標回転数の１８００ｒｐｍとなる。この
ため、最終目標回転数も１８００ｒｐｍとなり、エンジ
ン回転数は１８０００ｒｐｍとなるよう制御される。

【０１０７】エンジン目標回転数Ｎrを１６００ｒｐｍ
あるいはそれより低い回転数、例えば１５００ｒｐｍま
で下げた場合は、最終目標回転数は図９の破線で示す
ように変化する。

【０１０８】つまり、このときオートアクセル許容減回
転数演算部１５ｄで計算される許容減回転数は２００ｒ
ｐｍであるため（図７参照）、最小値選択部１５ｅでは
常にオートアクセル制御の補正回転数として０が選択さ
れ、減算部１５ｇで計算されるオートアクセル制御の目
標回転数（エンジン目標回転数Ｎrからオートアクセル
制御の補正回転数を減算した値）は常にエンジン目標回
転数の１６００あるいは１５００ｒｐｍとなる。このた
め、最終目標回転数は常にエンジン目標回転数の１６０
０あるいは１５００ｒｐｍとなり、エンジン１０はこれ
に応じた回転数となるよう制御される。

【０１０９】オートアイドル制御＋オートアクセル制御
選択時 モードスイッチ２２が第３のＯＮ位置にありオートアイ
ドル制御とオートアクセル制御の両方を選択していると
きは、オートアクセル制御選択スイッチ部１５ｆはＯＮ
になり、エンジン目標回転数演算部１５ａで計算した目
標回転数Ｎrから最小値選択部１５ｅの出力、つまりオ
ートアクセル制御の補正回転数（演算部１５ｂ，１５
ｃ，１５ｄで計算した補正回転数及び許容減回転数の最
小値）を減算した値が減算部１５ｇでオートアクセル制
御の目標回転数として計算される。一方、オートアイド
ル制御選択判別部１５ｊでは条件（ｃ）が成立するた
め、他の条件（ａ），（ｂ），（ｄ）が成立すると、オ
ートアイドル制御選択スイッチ部１５ｋはオートアイド
ル回転数設定部１５ｈで設定されたオートアイドル制御
の目標回転数（例えば１２００ｒｐｍ）を選択する。こ
のため、条件（ａ），（ｂ），（ｄ）が成立しない間
は、減算部１５ｇの出力、つまりオートアクセル制御の
目標回転数が最小値選択部１５ｍの出力となり、最終目
標回転数はオートアクセル制御の目標回転数となる。条
件（ａ），（ｂ），（ｄ）が成立すると、オートアイド
ル制御選択スイッチ部１５ｋの出力が最小値選択部１５
ｍの出力となり、最終目標回転数はオートアイドル制御
の目標回転数となる。

【０１１０】一例として、エンジン目標回転数Ｎrを２
０００ｒｐｍに設定した場合、最終目標回転数は図９
のように変化する。

【０１１１】（１）操作パイロット圧がフルに立ってい
るとき、つまり油圧アクチュエータ操作時は、判定部１
５ｊの条件（ａ）及び（ｂ）が成立しないため、最小値
選択部１５ｍの出力は減算部１５ｇの出力となり、最終
目標回転数はオートアクセル制御の目標回転数（エンジ
ン目標回転数Ｎrからオートアクセル制御の補正回転数
を減算した値）となる。このため、最終目標回転数は上
記オートアクセル制御選択時の場合と同様に変化する。
つまり、最終目標回転数はエンジン目標回転数の２００
０ｒｐｍとなり、エンジン１０はこれに応じた回転数と
なるよう制御される。

【０１１２】（２）操作パイロット圧が低下しても、操
作判定敷居値より低くならない間は判定部１５ｊの条件
（ａ）及び（ｂ）が成立せず、また操作パイロット圧が
操作判定敷居値より低くなっても一定時間経過するまで
は判定部１５ｊの条件（ｄ）が成立しない。このため、
これらの間の最終目標回転数は、上記（１）と同様、オ
ートアクセル制御の目標回転数となり、最終目標回転数
は上記オートアクセル制御選択時の場合と同様に変化す
る。つまり、最終目標回転数は、補正回転数の増加に応
じて１６００ｒｐｍまで徐々に低下し、エンジン回転数
もこれに応じて低下する。

【０１１３】（３）操作パイロット圧が操作判定敷居値
より低くなってから一定時間経過すると、判定部１５ｊ
の条件（ａ），（ｂ），（ｄ）が成立するため、最小値
選択部１５ｍの出力はオートアイドル制御選択スイッチ
部１５ｋの出力となり、最終目標回転数はオートアイド
ル制御の目標回転数となり、エンジン回転数を急速にオ
ートアイドル回転数まで下げる。

【０１１４】（４）操作パイロット圧が０になり、アク
チュエータが非操作の間は、最終目標回転数はオートア
イドル回転数（１２００ｒｐｍ）に保たれ、エンジン回
転数はオートアイドル回転数で制御される。

【０１１５】（５）操作パイロット圧が立ち上がって
も、操作パイロット圧が操作判定敷居値よりも低い間は
判定部１５ｊの条件（ａ），（ｂ），（ｄ）が成立し続
けるため、最終目標回転数はオートアイドル回転数（１
２００ｒｐｍ）に保たれ、エンジン回転数はオートアイ
ドル回転数で制御される。

【０１１６】（６）操作パイロット圧が更に上昇し、操
作判定敷居値より高くなると、判定部１５ｊの条件
（ａ）及び（ｂ）が成立しなくなるため、減算部１５ｇ
の出力は最小値選択部１５ｍの出力となり、最終目標回
転数はオートアクセル制御の目標回転数となる。このた
め、最終目標回転数は上記オートアクセル制御選択時の
場合と同様に変化する。つまり、最終目標回転数は、操
作パイロット圧が操作判定敷居値より高くなった時点の
エンジン目標回転数Ｎrからオートアクセル制御の補正
回転数を減算した回転数まで上昇し、その後最終目標回
転数は補正回転数の減少に応じて徐々に増加し、エンジ
ン回転数もこれに応じて上昇する。

【０１１７】（７）操作パイロット圧がフルに立ち上が
ると、判定部１５ｊの条件（ａ）及び（ｂ）は成立しな
いままであるため、減算部１５ｇの出力が最小値選択部
１５ｍの出力となり続け、最終目標回転数は上記オート
アクセル制御選択時の場合と同様に変化する。つまり、
最終目標回転数も２０００ｒｐｍとなり、エンジン回転
数は２０００ｒｐｍとなるよう制御される。

【０１１８】エンジン目標回転数Ｎrを１８００ｒｐｍ
に下げた場合も同様である。また、エンジン目標回転数
Ｎrを１６００ｒｐｍあるいはそれより低い回転数、例
えば１５００ｒｐｍに下げた場合も、上記と同様である
が、この場合は、オートアクセル制御の目標回転数は上
記のように一定であるため、オートアイドル制御選択時
と同様になる。

【０１１９】以上のように構成した本実施形態によれ
ば、次の効果が得られる。

【０１２０】(1)オートアクセル制御又はオートアイド
ル制御により、油圧アクチュエータの非操作の間は、エ
ンジン回転数を下げ、燃費及び騒音を低減できる。

【０１２１】(2)エンジン目標回転数Ｎrとオートアクセ
ル制御の補正回転数とで生成するオートアクセル制御の
目標回転数が最小の目標回転数Ｎaminを下回らないよう
にし、この最小の目標回転数Ｎaminを図８に示すエンジ
ン回転−トルク特性図の最大トルク近傍の１６００ｒｐ
ｍに設定したので、負荷がかかった状態でエンジン回転
数上昇を指示してもエンジンはスムーズに吹き上がり、
オートアクセル制御時のエンジンレスポンスが良くな
る。

【０１２２】(3)オートアイドル制御とオートアクセル
制御を同時に行うことで、オートアイドル制御を単独で
行った場合に比べ、図９のとの比較から分かるよう
に、オートアイドル回転数からエンジン目標回転数Ｎr
までエンジン回転数が上昇するよう制御されるときのエ
ンジンの吹き上がりがスムーズになり、操作フィーリン
グが良くなり、かつ黒煙が低減する。

【０１２３】(4)オートアイドル制御とオートアクセル
制御を同時に行うことで、オートアイドル制御を単独で
行う場合に比べ、エンジン回転数がオートアイドル回転
数に低下するまでの間、エンジン回転数は図９のの斜
線で示す部分だけ低くなり、その分燃料を節約して燃費
を低減し、かつ騒音も低減する。

【０１２４】(5)オートアイドル制御とオートアクセル
制御を同時に行うことで、オートアクセル制御を単独で
行う場合に比べて、アクチュエータ非操作中のエンジン
回転数がオートアイドル回転数まで低下し、その分燃料
を節約して燃費を低減し、かつ騒音も低減する。

【０１２５】なお、上記の実施の形態では、エンジン目
標回転数の指示手段としてエンジンコントロールダイヤ
ルを例示したが、スロットルレバーを設け、このレバー
操作量を検出してエンジン目標回転数を指示するように
してもよい。

【０１２６】

【発明の効果】本発明によれば、オートアクセル制御の
第１の目標回転数を計算する第１回転数設定手段に対し
下限設定手段を設け、オートアクセル制御の第１目標回
転数が最小目標回転数を下回らないようにしたので、負
荷がかかった状態でエンジン回転数上昇を指示してもエ
ンジンはスムーズに吹き上がり、オートアクセル制御時
のエンジンレスポンスが良くなる。

【０１２７】また、本発明によれば、オートアイドル制
御の第２目標回転数を設定する第２目標回転数制御手段
と、選択手段とを設け、第１及び第２目標回転数の一方
を最終目標回転数としたので、オートアイドル制御とオ
ートアクセル制御を同時に行うことができるようにな
り、オートアイドル制御を単独で行った場合に比べ、オ
ートアイドル制御の第２目標回転数からエンジン目標回
転数までエンジン回転数が上昇するよう制御されるとき
のエンジンの吹き上がりがスムーズになり、操作フィー
リングが良くなり、かつ黒煙が低減する。

【０１２８】また、オートアイドル制御とオートアクセ
ル制御を同時に行えるので、オートアイドル制御を単独
で行う場合に比べ、エンジン回転数がオートアイドル制
御の第２目標回転数に低下するまでの間、エンジン回転
数はオートアクセル制御の第１の目標回転数に応じて低
くなり、その分燃料を節約して燃費を低減し、かつ騒音
も低減する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による油圧ショベルのエン
ジン制御装置を示す図である。

【図２】図１に示す油圧ポンプに接続された弁装置及び
アクチュエータを示す油圧回路図である。

【図３】本発明のエンジン制御装置を搭載した油圧ショ
ベルの外観を示す図である。

【図４】図２に示した流量制御弁の操作パイロット系を
示す図である。

【図５】図１に示すコントローラの処理機能のうち、主
としてオートアクセル制御部分を示す図である。

【図６】図１に示すコントローラの処理機能のうち、主
としてオートアイドル制御部分を示す図である。

【図７】図５に示すオートアクセル許容減回転数演算部
の設定関係を示す図である。

【図８】図７に示すオートアクセル許容減回転数演算部
の最小目標回転数を説明するためのエンジン回転−トル
ク特性図である。

【図９】本発明の一実施形態によるエンジン制御装置の
動作を説明するためのタイムチャートである。

【符号の説明】

１，２ 油圧ポンプ ３，４ ポンプ吐出路 ５ 弁装置 １０ 原動機 １２ 燃料噴射装置 １５ コントローラ １５ａ エンジン目標回転数演算部 １５ｂ アクチュエータ操作によるエンジン補正回転数
演算部 １５ｃ アクチュエータ負荷によるエンジン補正回転数
演算部 １５ｄ エンジン目標回転数によるオートアクセル許容
減回転数演算部 １５ｅ 最小値選択部 １５ｆ オートアクセル制御選択スイッチ部 １５ｇ 減算部 １５ｈ オートアイドル回転数設定部 １５ｉ エンジン最大回転数設定部 １５ｊ オートアイドル制御選択判別部 １５ｋ オートアイドル制御選択スイッチ部 １５ｍ 最小値選択部 ２０ エンジンコントロールダイヤル ２２ モードスイッチ ３５〜３７ 操作装置 ３８〜４４ 操作パイロット装置 ５０〜５６ アクチュエータ ７３，７４ 圧力センサー ７５，７６ 圧力センサー ７７〜８１ 圧力センサー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 豊岡 司 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 今野 繁哉 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 中村 剛志 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 Ｆターム(参考） 2D003 AA01 AB06 BA01 BA05 BB07 CA04 DA03 DA04 DB02 3G301 HA02 KA07 KA10 LA03 NB02 NC01 ND02 NE17 NE19 PE01A PF11Z

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンと、このエンジンの目標回転数を
   指示する回転数指示手段と、前記エンジンにより液圧駆
   動されるアクチュエータの動作を指令する操作指令手段
   と、この操作指令手段の指令信号を検出する検出手段
   と、この検出手段の検出値に基づきアートアクセル補正
   回転数を計算し、前記回転数指示手段で指示される目標
   回転数とこのオートアクセル補正回転数とで、前記アク
   チュエータの動作量が小さくなるに従い低下するオート
   アクセル制御の第１目標回転数を計算する第１回転数設
   定手段とを備え、前記第１目標回転数に応じて前記エン
   ジンの回転数を制御する建設機械のエンジン制御装置に
   おいて、 オートアクセル制御の最小目標回転数が予め設定され、
   前記回転数指示手段で指示された目標回転数がこの最小
   目標回転数よりも高いとき、前記第１回転数設定手段で
   計算される第１目標回転数が前記最小目標回転数を下回
   らないように制御する下限設定手段を備えることを特徴
   とする建設機械のエンジン制御装置。
2. 【請求項２】エンジンと、このエンジンの目標回転数を
   指示する回転数指示手段と、前記エンジンにより液圧駆
   動されるアクチュエータの動作を指令する操作指令手段
   と、この操作指令手段の指令信号を検出する検出手段
   と、この検出手段の検出値に基づきオートアクセル補正
   回転数を計算し、前記回転数指示手段で指示される目標
   回転数とこのオートアクセル補正回転数とで、前記アク
   チュエータの動作量が小さくなるに従い低下するオート
   アクセル制御の第１目標回転数を計算する第１回転数設
   定手段とを備え、前記第１目標回転数に応じて前記エン
   ジンの回転数を制御する建設機械のエンジン制御装置に
   おいて、 オートアクセル制御の最小目標回転数が予め設定され、
   前記回転数指示手段で指示された目標回転数がこの最小
   目標回転数よりも高いとき、前記第１回転数設定手段で
   計算される第１目標回転数が前記最小目標回転数を下回
   らないように制御する下限設定手段と、 前記検出手段の検出値に基づき、前記アクチュエータが
   非作動になるとオートアイドル制御の第２目標回転数を
   設定する第２目標回転数制御手段と、 前記第１目標回転数と前記２目標回転数の一方を選択し
   最終目標回転数とする選択手段とを備えることを特徴と
   する建設機械のエンジン制御装置。
3. 【請求項３】請求項１又は２記載の建設機械のエンジン
   制御装置において、前記下限設定手段で設定されるオー
   トアクセル制御の最小目標回転数はエンジン回転−トル
   ク特性図の最大トルク近傍の回転数であることを特徴と
   する建設機械のエンジン制御装置。
4. 【請求項４】請求項２記載の建設機械のエンジン制御装
   置において、前記第２回転数設定手段で設定されるオー
   トアイドル制御の第２目標回転数は前記下限設定手段で
   設定されるオートアクセル制御の最小目標回転数より低
   いことを特徴とする建設機械のエンジン制御装置。
5. 【請求項５】請求項２記載の建設機械のエンジン制御装
   置において、前記選択手段は、前記第１目標回転数と前
   記第２目標回転数の小さい方を選択することを特徴とす
   る建設機械のエンジン制御装置。
6. 【請求項６】請求項２記載の建設機械のエンジン制御装
   置において、前記選択手段は、前記アクチュエータが非
   作動になると、一定の時間、前記第１目標回転数を優先
   して選択し、その後前記第２目標回転数を選択すること
   を特徴とする建設機械のエンジン制御装置。
7. 【請求項７】請求項６記載の建設機械のエンジン制御装
   置において、前記選択手段は、前記アクチュエータが作
   動すると、直ちに前記第１目標回転数を選択し前記最終
   目標回転数とすることを特徴とする建設機械のエンジン
   制御装置。
8. 【請求項８】請求項２記載の建設機械のエンジン制御装
   置において、前記第１回転数設定手段を有効化する第１
   位置と、前記第２回転数設定手段を有効化する第２位置
   と、前記第１回転数設定手段と第２回転数設定手段の両
   方を有効化する第３位置とを有する入力手段を更に備え
   ることを特徴とする建設機械のエンジン制御装置。