JP5236872B2 - 作業車両 - Google Patents

Description

本発明は、作業車両に関する。

油圧ショベル等の作業車両には、運転中にオペレーターに対して燃費を向上させる運転を促すように警報を発することができるものがある（特許文献１参照）。この作業車両では、計測された燃費と予め設定されている目標値とが比較され、燃費が目標値よりも大きいか否かが判断される。そして、燃費が目標値よりも大きいと判断された場合には、警報が発せられる。ここで、参照される燃費の目標値は、作業車両の機種毎に定められモニタ装置に設けられたＲＯＭ（Rｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等に予め設定されたものである。
特開平４−３６６７２９号公報

しかし、作業車両は様々な環境下で使用されるものであり、作業車両が受ける負荷は使用される環境や作業内容などによって異なることが通常である。従って、燃費の望ましい目標値は、作業車両が使用される環境等によって異なり、上記のように目標値が固定的では、作業環境に応じて適切に警報を発することは困難である。例えば、負荷の大きな過酷な作業環境においては、燃費が必然的に大きくなってしまい、目標値よりも小さな燃費を実現することが困難になる。このような状況では、警報が発せられたとしても燃費の低い運転をオペレーターが行うことは不可能である。また、負荷の小さな作業環境においては、目標値を下回る燃費を容易に実現することができるため、警報が発せられることが少なくなる。このような状況では、オペレーターに対して省エネ運転を促すことは困難である。

本発明の課題は、作業環境や作業内容などが変化してもオペレーターに省エネ運転を適切に促すことができる作業車両を提供することにある。

第１発明の作業車両は、エンジンからの動力を用いて駆動される油圧作業機および走行装置と、エンジンにおいて消費される燃料の燃費を表示する燃費表示装置とを備える。燃費表示装置は、燃費算出部と、燃費表示部と、目標燃費変更部とを備える。燃費算出部は、作業車両の燃費を算出する。燃費表示部は、燃費算出部によって算出された燃費が目標燃費以上であるか否かを表示する。そして、目標燃費変更部は、使用者からの入力により作業時において目標燃費を変更可能である。燃費算出部は、サンプリングされたエンジンでの燃料噴射量から瞬時燃費を算出し、燃費として、所定時点からの累積燃料消費量に基づいた累積燃費を瞬時燃費から算出する。

この作業車両では、使用者が目標燃費を変更することができる。従って、作業車両の作業環境等が変更された場合に、オペレーターや管理者などの使用者が、作業環境等に応じた望ましい目標燃費に変更することができる。そして、燃費表示部は、燃費算出部によって算出された燃費が使用者によって設定された目標燃費以上であるか否かを表示する。これにより、この作業車両では、作業環境等が変化してもオペレーターに省エネ運転を適切に促すことができる。また、この作業車両では、燃費算出部によって累積燃費が算出されるため、燃費表示部に表示される燃費の表示は、瞬間燃費の場合のように過敏に変化するのではなく、安定的に表示される。このため、燃費の表示がオペレーターにとって参照し易いものとなっている。

第２発明の作業車両は、第１発明の作業車両であって、燃費算出部は、使用者からの入力により累積燃費の起算時点をリセットする。

この作業車両では、使用者が累積燃費の起算時点をリセットすることができる。このため、作業車両の作業環境等が変化したときに累積燃費の起算時点をリセットすることによって、作業環境等の変化に応じた適切な累積燃費を算出させることができる。

第３発明の作業車両は、第１発明または第２発明の作業車両であって、燃費算出部は、目標燃費変更部によって目標燃費が変更されたときに累積燃費の起算時点をリセットする。

この作業車両では、目標燃費変更部によって目標燃費が変更されたときに、自動的に累積燃費の起算時点がリセットされる。目標燃費が変更される場合は作業車両の作業環境等が変更される場合が多いため、このような場合に累積燃費の起算時点が自動的にリセットされることにより、使用者の手を煩わせることなく、作業車両の作業環境等の変化に対応した累積燃費を算出することができる。

第４発明の作業車両は、第１発明から第３発明のいずれかの作業車両であって、目標燃費変更部は、複数段階で目標燃費を変更可能である。

この作業車両では、目標燃費変更部によって、使用者が目標燃費を複数段階から選択的に変更することができる。このため、目標燃費の設定が容易になっている。

第５発明の作業車両は、第１発明から第４発明のいずれかの作業車両であって、燃費表示部は、燃費をバー表示し、バー表示が目標燃費に相当する位置を越えた場合は、目標燃費以上の部分を目標燃費未満の部分と異なる色で表示する。

この作業車両では、バー表示の色分けによって、燃費の表示がオペレーターにとってより参照し易いものとなっている。このため、燃費が目標燃費以上であるか否かをオペレーターがより容易に認識することができる。

本発明に係る作業車両では、作業車両の作業環境等が変更された場合に、使用者が、作業環境等に応じた望ましい目標燃費に変更することができる。そして、燃費表示部は、燃費算出部によって算出された燃費が使用者によって設定された目標燃費以上であるか否かを表示する。これにより、この作業車両では、作業環境等が変化してもオペレーターに省エネ運転を適切に促すことができる。

＜作業車両１の構成＞
本発明の一実施形態に係る作業車両１を図１に示す。この作業車両１は、油圧ショベルであり、本体部２と、本体部２上に載置される運転室３と、本体部２に取り付けられる油圧作業機４と、本体部２を支持する走行装置５とを備える。

油圧作業機４は、アーム４１、ブーム４２、バケット４３、および、これらの部材を動作させる油圧シリンダ４４−４６を有している。走行装置５は、複数の走行輪（図示せず）と、走行輪に巻回された履帯５１とを有している。そして、本体部２の内部にはエンジンや油圧ポンプが収納されており、エンジンからの動力を用いて油圧作業機４と走行装置５とが駆動される。

運転室３には、オペレーターが着席するシート（図示せず）や作業車両１の操作を行うための各種操作部材３１（図２参照）が内装されている。これらの操作部材３１は、オペレーターによる操作を受けて操作信号を出力し、図２に示すように、各種センサー３２からの検知信号と共に車体制御部３３に送られる。車体制御部３３は、エンジン３４の燃料噴射量を制御するエンジン制御部３５に指令信号を送ることにより、エンジン３４の出力を制御することができる。

また、運転室３には、図２に示すモニタ装置６が備えられている。このモニタ装置６は、作業車両１に関する各種の情報を表示すると共に、オペレーターからの操作入力を受け付ける装置である。特に、このモニタ装置６は、エンジン３４において消費される燃料の燃費を表示する燃費表示装置として機能することができる。

このモニタ装置６は、表示部６１と、表示制御部６２とを備えている。

表示部６１は、タッチパネル式の液晶モニタであり、作業車両１に関する各種の情報を表示する。また、オペレーターは、表示部６１上に表示されるキー表示に触れることにより各種の操作入力を行うことができる。表示部６１に表示される情報の詳細については後述する。

表示制御部６２は、ＣＰＵやメモリーなどの制御部品から構成されており、表示部６１の制御を行う。表示制御部６２は、燃費算出部６３と目標燃費変更部６４とを有する。

燃費算出部６３は、エンジン制御部３５から燃料噴射量やエンジン回転数などの情報を受けて、作業車両１の燃費を算出する。ここで算出される燃費は、所定時点からの累積燃料消費量に基づいた累積燃費であり、エンジン３４が駆動されている時間の単位時間当たりの燃料消費量を示すものである。具体的には、以下の計算式によって算出される。

〔瞬時燃費〕＝〔燃料噴射量［ｍｇ／ｓｔ］〕×〔エンジン回転数〕÷２×６０
〔累積燃費〕＝（Σ〔瞬時燃費〕）／〔サンプリング数〕
すなわち、サンプリングされた燃料噴射量とそのときのエンジン回転数から瞬時燃費が算出され、所定時点からの瞬時燃費の合計をサンプリング数で除することによって累積燃費が算出される。なお、燃料噴射量のサンプリングは、０．０１ｓｅｃ毎に行われる。

このように算出された燃費は、表示部６１に表示される。ここで、表示部６１は、燃費算出部６３によって算出された燃費が目標燃費以上であるか否かを表示する。そして、目標燃費変更部６４は、使用者からの入力によりこの目標燃費を変更する。

以下、表示部６１での表示について詳細に説明しながら、モニタ装置６の燃費表示装置としての機能を説明する。

＜表示部６１での表示＞
図３に、表示部６１に表示される通常画面７を示す。通常画面７では、冷却水温度を示す冷却水温度メーター７１、作動油温度を示す作動油温度メーター７２、燃料量を示す燃料量メーター７３が画面中央部に大きく表示されている。通常画面７の上部には、現在時刻７４、現在実行中の作業モード７５、作業量７６などが表示されている。また、各メーター７１−７３の下方には、ページ切換キー７７やユーザーメニュー表示キー７８などが表示されており、さらにその下方にはファンクションキー７９が表示されている。オペレーターは、これらのキー表示に触れることによって、各キー表示に割り当てられた機能を選択することができる。また、通常画面７の側部には、燃費が目標燃費以上であるか否かを示すエコゲージ８が表示されている。

このエコゲージ８は、燃費をリアルタイムにバー表示しており、バーの長さで燃費の大きさを示している。このバー表示は、複数のブロックで構成されており（図７参照）、表示されるブロックの数が多いほど、バーの長さが長くなり、燃費が大きいことを示す。そして、燃費のバー表示が目標燃費に相当する位置を越えた場合は、目標燃費以上の部分を目標燃費未満の部分と異なる色で表示する。具体的には、バー表示は、第１ブロック８１から第１０ブロックまでの上下方向に並んだ１０個のブロックによって構成されており、最も下方に位置する第１ブロック８１から第８ブロック８８までが例えば緑色で表示され、残りの２個すなわち第９ブロック８９と第１０ブロック９０が他の８個のブロック８１−８８とは異なる色、例えばオレンジ色で表示される。この異なる色の境目が目標燃費に相当する。図３では、第１ブロック８１のみ表示されており、比較的燃費の小さい状態すなわち燃料効率のよい運転が行われていることを示している。この状態から燃費が大きくなると、表示されるブロックの数が増大し、バー表示が上方へ伸びる。そして、９個目の第９ブロック８９がオレンジ色で表示されると、燃費が目標燃費を超えたことになる。なお、燃費が目標燃費未満であることを示す第１ブロック８１から第８ブロック８８までが表示される場合は常時点灯状態で表示され、燃費が目標燃費以上であることを示す第９ブロック８９および第１０ブロック９０が表示される場合は点滅状態で表示される。

この目標燃費は、上述したように使用者によって変更可能である。図３の通常画面７において右下のユーザーメニュー表示キー７８が押されると、図４に示すユーザーメニュー画面１０が表示される。このユーザーメニュー画面１０において、使用者が矢印キー１１，１２を押してカーソル１３を「ＥＣＯ表示設定」に移動させ、決定キー１４を押すと、図５に示すＥＣＯ表示選択画面１５が表示される。なお、キャンセルキー１６が押されると１つ前の画面に戻る。ＥＣＯ表示選択画面１５において、使用者がカーソル１３を「目標設定画面」に移動させて決定キー１４を押すと、図６に示すＥＣＯ表示目標設定表示画面１７が表示される。このＥＣＯ表示目標設定表示画面１７では、目標燃費の選択枝として、所定の幅をもった複数の範囲が表示され、使用者は、複数段階で目標燃費を変更することができる。ここでは、１０Ｌ／Ｈの幅の５つの範囲が選択可能となっている。具体的には、１４０〜１５０Ｌ／Ｈの第１範囲、１３０〜１４０Ｌ／Ｈの第２範囲、１３０〜１２０Ｌ／Ｈの第３範囲、１２０〜１１０Ｌ／Ｈの第４範囲、１１０〜１００Ｌ／Ｈの第５範囲が選択可能となっている。使用者が所望の範囲にカーソル１３を移動させて決定キー１４を押すと、上述した目標燃費変更部６４が、選択された範囲の下限値に目標燃費を変更し、通常画面７に戻る。

目標燃費が変更されると、変更後の目標燃費がエコゲージ８の色の境界に相当するように、各ブロック８１−９０に割り当てられている燃費の大きさが変更される。すなわち、設定された目標燃費をＡとすると、図７の表に示すように、第９ブロック８９は、「Ａ」以上「Ａ＋１０」未満の燃費を示し、この範囲から１０Ｌ／Ｈずつ変更した範囲が他のブロックに割り当てられる。例えば、第８ブロック８８は「Ａ−１０」以上「Ａ」未満の燃費の範囲が割り当てられる。なお、第１ブロック８１の上限は「Ａ−９０」であり設定された目標燃費によって変化するが、下限は常に０Ｌ／Ｈである。また、第１０ブロック９０は、「Ａ＋１０」以上の燃費を示している。なお、図７では、ブロック８１−９０の色分けをハッチングの種別で示している。

また、目標燃費が変更されると、燃費算出部６３は、累積燃費の起算時点をリセットする。燃費算出部６３は、リセットされた時点からの累積燃費を算出し、燃費算出部６３によって算出された燃費が表示部６１にエコゲージ８として表示される。なお、燃費算出部６３は、使用者からの入力があった場合も累積燃費の起算時点をリセットする。上述したＥＣＯ表示選択画面１５（図５参照）において、「ＥＣＯゲージ表示リセット」が選択されると、図８に示すＥＣＯゲージ表示リセット画面１８が表示部６１に表示される。ここで決定キー１４が押されると、燃費算出部６３は、累積燃費の起算時点をリセットし、通常画面７に戻る。なお、燃費算出部６３は、リセットされない限り累積燃費のデータを保持する。

＜特徴＞
（１）
この作業車両１では、燃費が目標燃費を超えているか否かを表示部６１に表示されているエコゲージ８のブロック数によって容易に把握することができる。また、燃費がエコゲージ８においてバー表示されるため、目標燃費までの余裕の程度や目標燃費を超えている程度の把握も容易である。そして、燃費が目標燃費を超えている場合には、色の異なるブロックが点滅表示されるため、燃費を抑える運転をオペレーターに効果的に促すことができる。

また、表示される燃費が累積燃費であるため、瞬時燃費が表示される場合のように過敏に表示が変化せず、オペレーターにとって表示が見やすくなっている。

（２）
この作業車両１では、目標燃費を使用者が簡易に変更することができる。このため、作業環境等に応じて適切な目標燃費を設定することができる。特に、複数の範囲から選択して段階的に目標燃費を設定することができるため、作業環境等に応じた適切な目標燃費の設定が容易である。

また、目標燃費が変更されたときに自動的に燃費算出の起算時点がリセットされ、さらに、使用者が任意に燃費算出の起算時点をリセットすることもできるため、作業環境等の変更に容易に対応することができる。

＜他の実施形態＞
（１）
上記の実施形態では、作業車両１として油圧ショベルが例示されているが、ホイールローダーやブルドーザーなどの他の種類の作業車両にも本発明が適用可能である。

（２）
上記の実施形態では、燃費の表示は複数のブロック８１−９０からなるバー表示によって行われているが、ブロックに限らず複数の丸いランプによって表示が行われてもよい。また、燃費がバーの長さで連続的に示されてもよい。さらに、直線的なバー表示に限らず、曲線的なバー表示や円グラフ、タコメーターなどによって表示されてもよい。

（３）
上記の実施形態では、バー表示のうち、目標燃費以上の部分をオレンジで表示し、目標燃費未満の部分を緑色で表示することが例示されているが、表示の色はこれに限られるものではない。また、目標燃費以上および目標燃費未満を示すブロック８１−９０の数も上記のものに限られない。

（４）
上記の実施形態では、表示部６１はタッチパネル式の液晶パネルであるが、タッチパネル式のものに限らず、操作入力用のハードキーが別に備えられてもよい。また、液晶パネルに限らず、他の表示手段が用いられてもよい。

本発明は、作業環境等が変化してもオペレーターに省エネ運転を適切に促すことができる効果を有し、作業車両として有用である。

作業車両１の外観図。 燃費表示装置の構成を示すブロック図。 表示部に示される画面を示す図。 表示部に示される画面を示す図。 表示部に示される画面を示す図。 表示部に示される画面を示す図。 エコゲージのブロックと燃費の範囲との対応を示す表。 表示部に示される画面を示す図。

１ 作業車両
４ 油圧作業機
５ 走行装置
６ モニタ装置（燃費表示装置）
６１ 表示部（燃費表示部）
６３ 燃費算出部
６４ 目標燃費変更部

Claims (5)

1. エンジンからの動力を用いて駆動される油圧作業機および走行装置と、
   前記エンジンにおいて消費される燃料の燃費を表示する燃費表示装置と、
   を備え、
   前記燃費表示装置は、
   前記作業車両の燃費を算出する燃費算出部と、
   前記燃費算出部によって算出された燃費が目標燃費以上であるか否かを表示する燃費表示部と、
   使用者からの入力により作業時において前記目標燃費を変更可能な目標燃費変更部と、
   を備え、
   前記燃費算出部は、サンプリングされたエンジンでの燃料噴射量から瞬時燃費を算出し、前記燃費として、所定時点からの累積燃料消費量に基づいた累積燃費を前記瞬時燃費から算出する、
   作業車両。
2. 前記燃費算出部は、使用者からの入力により前記累積燃費の起算時点をリセットする、
   請求項１に記載の作業車両。
3. 前記燃費算出部は、前記目標燃費変更部によって前記目標燃費が変更されたときに前記累積燃費の起算時点をリセットする、
   請求項１または２に記載の作業車両。
4. 前記目標燃費変更部は、複数段階に前記目標燃費を変更可能である、
   請求項１から３のいずれかに記載の作業車両。
5. 前記燃費表示部は、前記燃費をバー表示し、前記バー表示が前記目標燃費に相当する位置を越えた場合は、前記目標燃費以上の部分を前記目標燃費未満の部分と異なる色で表示する、
   請求項１から４のいずれかに記載の作業車両。