作业机械以及引擎停止控制装置的制作方法

本发明涉及一种作业机械以及引擎停止控制装置。

背景技术：

移动式起重机等作业机械一般具备进行规定的作业的作业装置以及作为驱动该作业装置的动力源的引擎。作业装置由吊臂、单顶装置(single top)、悬臂等构成，它们单独或者协作地进行动作，从而进行起重机作业。

在该起重机作业中，根据该起重机作业内容，需要进行各作业装置的状态设定。作为该状态设定，例如，根据在起重机作业中使用的货物的载荷、移动范围，除了设定外伸叉架的伸出幅度、回旋台的回旋角度之外，还能够设定吊臂的起伏角度以及伸缩长度等。即，针对作业内容，需要进行避免移动式起重机等作业机械成为过载的状态的设定。

例如，在专利文献1中，公开了如下内容：作为为了安全地进行起重机作业所需的条件，选择设定吊臂角度、负荷率等。

这样的状态设定是分别针对起重机作业中的各作业装置而详细进行的，除起重机作业的作业内容之外，还考虑作业环境(气象条件、地基等)等来进行，为了更安全地进行起重机作业，为了提高作业效率，需要进行更适当的设定。因此，根据该起重机作业的作业内容、作业环境，有时在设定作业中需要大量时间。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013－217224号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

在上述所示的起重机作业所需的设定信息的设定作业中，若由于怠速停止功能而使引擎停止，则除了有时在引擎停止前设定的设定信息在引擎停止之后被变更之外，根据情况，还有时设定内容被重置为初始设定值。

因此，本发明的目的在于，提供一种能够高效地实现与起重机作业相关的设定作业的作业机械以及引擎停止控制装置。

用于解决课题的方案

为了达到上述目的，本发明的特征在于，具备：作业装置，进行规定的作业；引擎停止单元，基于规定的引擎停止条件，使引擎停止；设定单元，能够设定在进行所述规定的作业时使用的所述作业装置中的作业形式；判断单元，判断是否处于通过所述设定单元设定所述作业形式的设定状态；以及引擎停止限制单元，在通过所述判断单元判断为处于设定状态时，即使所述引擎停止条件成立，也限制由所述引擎停止单元实施的所述引擎的停止。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式中的移动式起重机的图。

图2是示出本发明的实施方式中的移动式起重机具备的装置的一个例子的框图。

图3是示出本发明的实施方式中的移动式起重机的显示器中所显示的画面的图。

图4是示出由构成本发明的实施方式中的移动式起重机的控制器进行的处理的流程图。

具体实施方式

下面，参照附图，详细说明本发明的移动式起重机的一个实施例。

图1是示出本发明的实施方式中的移动式起重机的图。该移动式起重机是作为作业车辆的一个例子而示出的。

在图1中示出的移动式起重机1(下面，简称为“起重机”)具备作为行驶体的车辆10以及进行吊起货物(作业对象物)并在水平方向上旋转地搬运的“起重机作业”的作业装置即起重机装置20。该起重机作业是在起重机装置20中进行的“规定的作业”的一个例子，起重机装置20是进行“规定的作业”的作业机械、作业装置的一个例子。

该车辆10是支持起重机装置20的机身，将作为内燃机的引擎作为动力源，使车轮11旋转而行驶。在该车辆10中，在起重机作业时稳定地支撑车辆10或者起重机本身来谋求防止翻倒的外伸叉架12设置于前方2个部位以及后方2个部位的总共4个部位。

该外伸叉架12分别通过基于来自后述的控制器50的控制信号而外伸叉架液压电路61b驱动伸出汽缸60e，从而能够向车辆10的宽度方向外侧伸出，并且，通过液压式的千斤顶汽缸60f能够向下方伸长。外伸叉架12使千斤顶汽缸60f向下方延伸，使4个部位接地，从而相对于地面稳定地支撑车辆10。

起重机装置20具备在车辆10的前后方向大致中央部在水平面上能够回旋地设置的回旋台21、设置成相对于回旋台21能够起伏并且设置成能够伸缩的吊臂22、从吊臂22的前端部下垂的钢丝绳23、进行钢丝绳23的卷进或者放出的卷扬机24、以及设置于回旋台21的前侧并且用于进行与车辆10的行驶以及由起重机装置20实施的作业相关的操作的操作台即操纵室25。

回旋台21通过回旋马达60a进行驱动而能够相对于车辆10回旋，吊臂22通过起伏汽缸60b而从回旋台21进行起伏。

通过基于来自后述的控制器50的控制信号而使吊臂液压电路61a驱动伸缩汽缸60c，从而能够使吊臂22的长度伸缩。此时，与由伸缩汽缸60c实施的吊臂22的长度的伸缩一起地，吊臂液压电路61a驱动起伏汽缸60b，从而能够使吊臂22起伏。

卷扬机24通过使卷扬机马达60d旋转来进行从吊臂的前端部下垂的钢丝绳23的卷起、放出，从而能够通过从吊臂22的前端部下垂的带钩滑轮23a、吊桶来将货物拿起或者使货物下垂。

因此，将这些作业分别称为“起重机作业”，或者将使这些作业联动的作业称为“起重机作业”。

另外，这些回旋马达60a、起伏汽缸60b、伸缩汽缸60c、卷扬机马达60d是为了实现各功能而利用液压油(油)进行工作的致动器60的一个例子。除此以外，还存在未图示的各种致动器60。

图2是示出本发明的实施方式中的移动式起重机具备的装置的一个例子的框图。

移动式起重机1具有在车辆10行驶时、由起重机装置20实施的作业时使用的液压供给装置30、将车辆10与相对于该车辆进行旋转的起重机装置20之间连接的旋转接头33、使用从液压供给装置30供给的油来进行动作的动力装置40、以及基于操作员的指示而进行动力装置40的控制的控制器50。

液压供给装置30为了实现回旋马达60a、起伏汽缸60b、伸缩汽缸60c、卷扬机马达60d等致动器60中的功能，将液压油(油)供给到各致动器60。

该液压供给装置30具备为了向各致动器60供给(喷出)而产生液压的液压泵31、以及用于将从液压泵31喷出的液压油供给到各致动器60的液压油电路32。

液压泵31例如通过斜板式的轴向柱塞液压泵、能够使斜板的角度变更的可变容量型的液压泵构成，产生使车辆10行驶的动力，并且，通过从用于将动力传递到车轮11的动力装置40取出的动力来进行驱动。

将设置于起重机装置20的致动器60经由旋转接头33连接到液压油电路32。另外，将多个控制阀(未图示)设置于液压油电路32，通过各控制阀来控制流入到各致动器60的液压油的流量以及流通方向。各控制阀通过操作员(司机)操作设置于操纵室25的由操作杆51a、操作踏板51b等构成的操作输入部51，从而根据其操作量，调整液压油的流量。各控制阀具有电磁线圈等切换单元，根据来自控制器50的信号来调整液压油的流量。

旋转接头33是将作为行驶体的车辆10与旋转的起重机装置20连接的旋转设备，通过滑环等接口，在车辆10与相对于该车辆10旋转的起重机装置20之间发送接收各种电信号。即，如果从起重机装置20看去，则可以说车辆10是静止体，起重机装置20是旋转体。

动力装置40至少具备用于产生动力的动力源单元41、转换转矩而将从动力源单元41输出的动力传递到车轮11侧的转矩转换器42、对从转矩转换器42输出的动力的旋转速度以及转矩进行变换的变速器43、将从变速器43输出的动力传递到车轮11的传动轴44以及对动力源单元41指示动力源的起动(开启)的起动机47。

动力源单元41具备作为动力源的引擎41a、作为电动马达发挥功能并且通过引擎41a的动力而作为发电机发挥功能的交流发电机41b、蓄积由交流发电机41b发电产生的电力并且在使交流发电机41b作为电动马达发挥功能的情况下能够供给电力的电池41c、控制电池41c的输出或者控制交流发电机41b的动作的交流发电机驱动控制部41d、以及能够对将引擎41a的输出传递到转矩转换器42以及切断输出进行切换的离合器41e。

交流发电机41b也称为“发电部”，利用由引擎41a输出的动力进行发电，经由交流发电机驱动控制部41d对电池41c蓄电(蓄积电力)。

电池41c是在控制器50、各种电路中使用的电源(电力供给源)，根据起动机47的指示，向控制器50、电路供给电力。

该电池41c当在引擎41a的起动过程中进行行驶、起重机作业的情况下，通过交流发电机41b始终进行充电(蓄电)。即，即使在行驶、起重机作业中使用电池41c的电力，通过来自交流发电机41b的充电，也能够适时地将电池41c保持于最佳的充电容量。此时的电池41c的最佳的充电容量例如是“充满电状态”。

电池41c由锂离子电池等构成，除了由使用环境等导致的自然放电之外，根据其使用状态，被充电的充电容量(蓄电容量)也降低。例如，当在超过规定的温度的高温下使用的情况、在充满电状态下进一步地施加电压而继续进行充电的情况(涓流充电)等下，其电力较快地降低。

交流发电机驱动控制部41d也称为“电力控制部”，具有逆变器、升压转换器、马达控制部、发电设备控制部等，控制电池41c的输出而向交流发电机41b供给电力，或者根据来自控制器50的信号而将交流发电机41b的功能切换成发电机或者电动马达。另外，将用于连接到外部电源的电源缆线41f能够连接地设置于交流发电机驱动控制部41d，在使交流发电机41b作为电动马达发挥功能的情况下，能够将电源切换成电池41c或者外部电源。外部电源例如使用3相交流200V、3相交流400V等电源。

在转矩转换器42的输出侧，设置有能够取出传递到变速器43的动力的PTO(动力输出装置)机构46，经由PTO机构46能够连结液压泵31。PTO机构46能够切换针对液压泵31的与引擎41a的输出轴和转矩转换器42的输入输出轴的连结以及连结的解除。

起动机47由起动机开关47a(图示为“起动机SW”)和继电器开关47b(图示为“继电器SW”)构成，使引擎41a、起重机作业所需的功能、装置起动。

起动机开关47a是在车辆10行驶时、起重机作业等时将电池41c与控制器50连接的开关，继电器开关47b是通过磁性体进行磁化的励磁线圈等而对将电池41c与控制器50连接、切断的电力(电源)进行中继(传送)的开关。

控制器50由CPU、ROM、RAM、计时装置等构成，CPU当接收到来自所连接的装置的输入信号时，基于该输入信号，读出在ROM中存储的程序，并且，将通过输入信号检测到的状态存储到RAM中，或者将输出信号发送到所连接的装置。在此时的CPU中进行的处理中，还能够使用由计时装置计时得到的时间信息。

对该控制器50连接有致动器60、与各致动器60对应的控制阀(未图示)、液压泵31、动力源单元41、操作杆51a、操作踏板51b等用于进行车辆10以及起重机装置20的操作的操作输入部51、进行车辆10的行驶以及起重机装置20的驱动等的各种设定的触摸面板式的显示器52(兼具输入装置和显示装置)、用于对周围的操作员利用声音进行表示起重机装置20处于驱动中的意思的通知的扬声器53、检测外伸叉架的伸出量(实际伸出量)的外伸叉架伸出量传感器70a、检测吊臂的姿势的吊臂姿势传感器70b、检测由卷扬机产生的钢丝的张力的钢丝张力传感器70c。

在此时的显示器52中，在移动式起重机处于行驶状态时，除了能够显示与该行驶状态相关的信息之外，还能够显示与起重机作业相关的信息。作为与该起重机作业相关的信息，除了在起重机作业前的状态(起重机作业前状态)下能够设定在该起重机作业中使用的信息之外，还能够显示处于进行起重机作业的状态(起重机作业状态)时的信息。

特别是，作为为了进行起重机作业而设定的信息，存在用于决定起重机作业中的移动式起重机1的作业姿势等的信息。如果决定该作业姿势，则决定了起重机作业中的额定载荷，能够实现更安全的作业。在图3中示出此时的设定在起重机作业中使用的信息的画面的一个例子，在后面叙述。

在为了进行该起重机作业而设定的信息中，包括当通过后述的怠速停止而使引擎停止时在引擎的停止前后有可能变更的信息(例如，引擎的转速等)。

另外，额定载荷根据外伸叉架的伸出幅度、回旋台的回旋角度、吊臂的起伏角度以及伸缩长度等作业条件来确定，推荐在该额定载荷的范围内进行起重机作业。相反地，如果在超过该额定载荷的状态、即所谓的过载的状态下进行起重机作业，则表示翻倒等的危险提高。

进一步地，外伸叉架伸出量传感器70a、吊臂姿势传感器70b、钢丝张力传感器70c能够掌握后述的各致动器60以及移动式起重机1的作业姿势，是在进行起重机作业时根据该起重机作业的内容而设定的信息。

关于该外伸叉架伸出量传感器70a，示出在最小伸出量与最大伸出量之间检测其伸出量的传感器，例如，能够通过设置于外伸叉架内的多个开关来检测外伸叉架内的位置，并检测伸出量。

吊臂姿势传感器70b由变形检测器、起伏角度检测器、吊臂长度检测器、回旋角度检测器等构成，能够根据这些检测器的信息来掌握吊臂的作业姿势。此时的变形检测器安装于起伏汽缸，能够检测施加到吊臂整体的负荷量(负荷力矩量)，起伏角度检测器安装于吊臂本身，能够检测作为起伏状态的吊臂的起伏角度。除此以外，吊臂长度检测器安装于吊臂本身，能够检测吊臂的伸长量，回旋角度检测器能够检测回旋台的回旋角。

钢丝张力传感器70c安装于吊臂的前端，能够检测钢丝张力。

通过设定这些信息，从而进行与起重机作业相关的信息的设定。

除此以外，将与致动器60的驱动状态相关的信号输入到控制器50。当输入该信号时，控制器50基于与致动器60的驱动状态相关的信号，将信号输出到控制阀、显示器52。另外，对控制器50输入与供给到连接有电源缆线41f的交流发电机驱动控制部41d的连接部的电力相关的信号。控制器50基于供给到连接部的外部电源的电压，检测有没有外部电源的连接。

在如上所述构成的作为作业机械的移动式起重机1中，在进行由起重机装置20实施的作业的情况下，能够通过引擎41a的动力、电池41c的电力以及外部电源的电力中的某一方来驱动液压泵31。

进一步地，在控制器50中，在一定时间内持续未从操作杆51a、操作踏板51b、显示器52、扬声器53中的至少一方接收到输入信号，作为结果，判断在一定时间内未进行由致动器60实施的驱动动作或者在一定时间内未进行由操作员(司机)实施的规定的操作等允许使引擎41a停止的引擎停止条件(除此以外，也称为“怠速停止允许条件”)是否成立。此时的引擎的停止一般被称为“怠速停止”。

基于怠速停止的引擎停止与通过引擎启动/停止开关(引擎钥匙)的停止操作而起动机开关47a成为无效(OFF)的状态而引擎停止的情形不同，表示在起动机开关47a为有效(ON)的状态下引擎停止。

即，基于怠速停止的引擎停止处于通过继电器开关47b从电池41c向各电气设备中继电流的状态，表示能够进行各电气设备的操作、控制的状态。

如果进一步地说，则由于怠速停止，引擎处于停止状态，所以，交流发电机驱动控制部41d处于通过来自交流发电机41b的发电无法对电池41c蓄电的状态。另一方面，如上述所示，从电池41c向各电气设备中继电流，所以，电池41c的蓄电容量降低。怠速停止的状态越持续，则电池41c的蓄电容量越减少。

由此，电池41c有时无法确保使怠速停止状态的引擎旋转(使引擎启动)所需的电力，无法进行引擎启动。这不仅意味着移动式起重机1无法行驶，还意味着无法进行起重机作业。

因此，在控制器50中，使用设置于动力源单元41的测试器、传感器等计测装置(未图示)来计测电池41c的蓄电容量的剩余容量。然后，控制器50当通过计测装置计测到电池41c的蓄电容量为规定的容量以下时，使引擎41a再启动，通过交流发电机驱动控制部41d使电池41c的充电开始。

接下来，该控制器50在判断为怠速停止允许条件成立的情况下，判断是否处于对在作为规定的作业的一个例子的起重机作业中使用的作业装置的作业形式进行设定的状态。该“对在起重机作业中使用的作业装置的作业形式进行设定的状态”是指对在起重机作业中使用的信息进行设定的状态，例如是显示图3所示的起重机作业信息设定画面的状态(设定状态)。更详细地说，是显示该起重机作业信息设定画面并且通过RAM等管理“起重机作业设定模式”的模式信息(或者标记信息)的状态。

然后，控制器50当在该判断处理中判断为是设定与起重机作业相关的信息的状态、并且怠速停止允许条件成立的情况下(在通过RAM管理模式信息时)，限制(禁止)基于怠速停止允许条件的成立的引擎的停止。即，以继续引擎的驱动并在引擎停止的前后不使在图3所示的画面中显示的信息变更的方式进行控制。与此相对地，在判断为是设定与起重机作业相关的信息的状态、并且怠速停止允许条件成立的情况下(在通过RAM管理模式信息时)，控制器50将引擎的停止信号发送到动力源单元41。

作为该怠速停止的限制方法，除了例如控制器50将对动力源单元41发送的引擎停止信号切掉(设为无效)的方法之外，还存在使怠速停止允许条件的成立无效(变更为怠速停止允许条件未成立)的方法。

此外，在上述中，当在引擎进行驱动的状态下进行“与起重机作业相关的信息”的设定时示出基于怠速停止允许条件成立的处理，但在由于怠速停止而引擎停止的状态下，既可以显示图3所示的画面，将与起重机作业相关的信息设为无法设定，当然也可以显示图3所示的画面，将与起重机作业相关的信息设为能够设定。在后者的情况下，在已经由于怠速停止而使引擎停止的状态下进行设定，所以，当在引擎进行驱动的状态下进行“与起重机作业相关的信息”的设定时，不可能发生怠速停止允许条件成立那样的事态。

图3是示出本申请发明的实施方式中的移动式起重机的显示器中显示的起重机作业信息设定画面的一个例子的图。

在图3中，是在触摸面板式的显示器中显示的起重机作业信息设定画面的例子。该图3示出作为与起重机作业相关的信息而能够设定与起重机作业相关的信息(例如，起重机作业姿势信息)的画面。通过设定这些信息，从而使作用于吊臂、单顶装置的前端部的载荷的额定载荷导出。

在图3中，示出作为与起重机作业相关的信息而能够设定与吊臂、外伸叉架以及蜂鸣器相关的信息的画面。作为与吊臂相关的信息，能够设定表示伸缩状态的“伸缩量”、表示起伏状态的“起伏角度”、表示回旋状态的“回旋角度”，作为与外伸叉架相关的信息，能够设定“有没有在轮胎上”、表示伸出状态的“伸出量”，作为与蜂鸣器相关的信息，能够进行在起重机作业中使“蜂鸣器”鸣叫的设定。

除这些设定之外，还能够设定针对吊臂、外伸叉架的各设定信息的致动器。详细来说，能够设定直至伸缩到所指定的吊臂的“伸缩量”为止的伸缩速度、直至起伏到所指定的“起伏角度”为止的起伏速度、直至回旋到所指定的“回旋角度”为止的回旋速度、直至进行所指定的外伸叉架的“伸出量”的伸出为止的伸出速度。

在图3所示的起重机作业信息设定画面中，对各设定信息进行输入、选择，当设定完成时，操作员(操作者)按下“设定”按钮。当按下“设定”按钮时，控制器50(的CPU)将设定信息写入到RAM，在执行在ROM等中存储的与起重机作业相关的程序时参照。另外，如果按下“取消”按钮，则被输入并选择出的信息不作为设定信息反映。

图4是示出通过构成本发明的实施方式中的移动式起重机的控制器进行的怠速停止控制处理的流程图。

在图4中，控制器50通过恒定间隔的中断控制等，判断引擎是否处于动作中(包括怠速中)(S401)。引擎不处于动作中的情况例如表示已经处于怠速停止的状态的情况等。在通过该判断处理(S401)不判断为引擎处于动作中的情况下(S401中的“否”)，控制器50不进行之后的处理，结束怠速停止控制处理。

在通过该判断处理(S401)判断为引擎处于动作中的情况下(S401中的“是”)，控制器50接下来判断怠速停止允许条件是否成立(S402)。在不判断为怠速停止允许条件成立的情况下(S402中的“否”)，控制器50不进行之后的处理，结束怠速停止控制处理。

与此相对地，在通过该判断处理(S402)判断为怠速停止允许条件成立的情况下(S402中的“是”)，控制器50接下来判断是否为由操作员使用图3所示的画面正在进行与起重机作业相关的信息的设定作业的状态(S403)。在该“是否为正在进行与起重机作业相关的信息的设定作业的状态的判断处理”的情况下，在显示图3所示的画面时，控制器50(的CPU)通过RAM等管理“起重机作业设定模式”的模式信息(或者标记信息)，在通过RAM管理该模式信息时，判断为是正在进行设定作业的状态。

当在该判断处理(S403)中判断为是正在进行与起重机作业相关的信息的设定作业的状态的情况下(S403中的“是”)，控制器50限制(禁止)基于怠速停止允许条件的怠速停止(S404)。更具体来说，控制器50使怠速停止允许条件的成立取消，设为怠速停止允许条件未成立的状态。

该“限制基于怠速停止允许条件的成立的怠速停止”意味着在正在进行与起重机作业相关的信息的设定作业时，能够防止由引擎的停止导致的状态的变更，不会由于进行怠速停止而导致在显示器中显示的信息的内容被变更。

另外，在是否为正在进行与起重机作业相关的信息的设定作业的状态的判断处理(S403)中，在不判断为是正在进行设定作业的状态的情况下(S403中的“否”)，控制器50对动力源单元41发送使引擎41a停止的信号(S405)。

判断为是正在进行与起重机作业相关的信息的设定作业的状态时例如是指未通过RAM等管理“起重机作业设定模式”的模式信息(或者标记信息)的状态。

此外，在上述所示的怠速停止控制处理中，判断是否正在进行与起重机作业相关的信息的设定作业，进行使引擎停止或者限制怠速停止中的某一方，但除此以外，也可以通过以下所示的处理来使引擎停止或者限制怠速停止。

在通过图4所示的步骤403中的处理而判断为正在进行起重机作业的情况下，控制器50进行确认与起重机作业相关的设定内容的处理。在该确认处理中，虽然设定的信息是与起重机作业相关的信息，但确认到仅为如下信息：即使进行了怠速停止，在显示器中显示的信息的显示状态在怠速停止的前后也没有任何变更。

在是仅设定在怠速停止的前后没有任何变更的信息的内容的情况下，对于操作员(操作者)，确认是否进行基于怠速停止允许条件的成立的怠速停止。如果由操作员(操作者)允许怠速停止，则控制器50基于怠速停止允许条件的成立，发送使引擎停止的信号。

通过以上的处理，即使正在进行与起重机作业相关的信息的设定作业，也能够根据其设定内容而允许怠速停止，带来由高效的怠速停止引起的燃油经济性提高等。

以上所示的实施方式是本发明的实施的一个方式，不限定于这些实施例，在不变更其主旨的范围内，能够适当变形来实施。

符号说明

1…移动式起重机；10…车辆；20…起重机装置；25…操纵室；30…液压供给装置；31…液压泵；40…动力装置；41…动力源单元；41b…交流发电机；41d…交流发电机驱动控制部；41f…电源缆线；50…控制器；51…操作输入部；52…显示器；53…扬声器；60…致动器。