JP6247552B2 - Construction machine operation support system - Google Patents

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泰典 太田
泰典 太田
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英敏 佐竹
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Description

本発明は、油圧ショベル等の建設機械の運転支援システムに関する。   The present invention relates to an operation support system for a construction machine such as a hydraulic excavator.

近年では、世界的な環境対応への動きに伴い、油圧ショベル等の建設機械においても燃費低減に対する取組みが進んでいる。このような背景から、作業モードとして従来の標準モード(パワーモード)だけでなく、燃費重視モード(エコモード)を更に備えた建設機械が公知である。これらの作業モードは、室内に設けられたスイッチやタッチパネル等の作業モード選択装置により運転者が手動で設定する方式が主流である。   In recent years, with the movement toward global environmental measures, efforts are being made to reduce fuel consumption in construction machines such as hydraulic excavators. From such a background, a construction machine is known that has not only a conventional standard mode (power mode) but also a fuel consumption priority mode (eco mode) as a work mode. In these work modes, a method in which the driver manually sets the work mode using a work mode selection device such as a switch or a touch panel provided in the room is the mainstream.

例えば、均し作業のような負荷の軽い作業を行う場合は燃費重視モードを選択し、それ以外の作業を行う場合は従来の標準モードを選択するのが通例である。燃費重視モードでは、燃費を重視して油圧アクチュエータの出力(以下、「作業出力」と称する)をある程度抑える仕様になっており、標準モードでは作業出力を最大限に活用できる仕様になっている場合が多い。   For example, the fuel consumption priority mode is usually selected when performing a light work such as leveling work, and the conventional standard mode is selected when performing other work. In the fuel efficiency mode, when the specifications are such that the output of the hydraulic actuator (hereinafter referred to as “work output”) is suppressed to a certain degree with an emphasis on fuel efficiency, and in the standard mode, the specifications are such that the work output can be fully utilized. There are many.

また、特許文献1では、実燃費が目標燃費に到達しないときに省エネ運転に切り換えることのできる建設機械の省エネ運転装置が提案されている。この特許文献1に記載された技術は、燃料タンク内の燃料残量を検出した結果に基づいて、過去のある時点から現時点に至るまでの単位時間当りの実燃費を算出し、この実燃費が予め記憶されている目標燃費を下回るときにエンジン回転数を制御して省エネ運転に切り換える方式である。   Patent Document 1 proposes an energy saving operation device for a construction machine that can be switched to energy saving operation when the actual fuel efficiency does not reach the target fuel efficiency. The technique described in Patent Document 1 calculates the actual fuel consumption per unit time from a certain point in the past to the present time based on the result of detecting the remaining amount of fuel in the fuel tank. This is a method of switching to energy saving operation by controlling the engine speed when the target fuel consumption is stored in advance.

特開2002−285890号公報JP 2002-285890 A

上述したように、運転者が標準モードや燃費重視モード等の作業モードを選択する機能を有する従来の建設機械においては、実際の作業内容と選択した作業モードのアンマッチにより作業効率が低下する可能性がある。例えば、燃費重視モードでも十分な作業が行える軽負荷作業を標準モードで実施した場合には、燃料消費量が増大する。この場合に、特許文献1では、単位時間当たりの実燃費と目標燃費との関係でエンジン回転数を制御しているため、作業モードが切り替わるような作業環境において作業内容に適した省エネ運転が行われていないという課題がある。   As described above, in a conventional construction machine having a function for the driver to select a work mode such as the standard mode or the fuel efficiency-oriented mode, there is a possibility that work efficiency may be reduced due to mismatch between the actual work content and the selected work mode. There is. For example, when light load work that can perform sufficient work even in the fuel economy mode is performed in the standard mode, the fuel consumption increases. In this case, in Patent Document 1, since the engine speed is controlled based on the relationship between the actual fuel consumption per unit time and the target fuel consumption, an energy-saving operation suitable for the work content is performed in a work environment where the work mode is switched. There is a problem that it is not.

本発明は上記した実状を鑑みてなされたものであり、その目的は、作業内容に適した省エネ運転を実現できる建設機械の運転支援システムを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described actual situation, and an object thereof is to provide an operation support system for a construction machine that can realize an energy-saving operation suitable for work contents.

上記目的を達成するため、本発明は、エンジンと、前記エンジンによって駆動可能な油圧ポンプと、前記油圧ポンプの動力で作業機を駆動する油圧アクチュエータと、前記作業機を操作する操作レバーと、複数の作業モードの中から何れかを選択する作業モード選択装置と、を有する建設機械の運転支援システムであって、前記エンジンの燃料消費量を算出する燃料消費量算出部と、前記油圧アクチュエータの仕事量を算出する仕事量算出部と、前記燃料消費量算出部で算出した前記エンジンの燃料消費量と前記仕事量算出部で算出した前記油圧アクチュエータの仕事量とに基づいて前記各作業モードの作業効率を算出する作業効率算出部と、前記作業効率算出部にて算出された所定期間内の作業効率を履歴として記憶すると共に、前記記憶された作業効率の履歴から推奨される前記作業モードを判定する作業モード判定部と、操作者に対して報知を行う報知装置と、前記報知装置の制御を行う報知制御部と、を備え、前記報知制御部は、前記作業効率算出部の算出結果に基づく情報および前記作業モード判定部にて判定された前記推奨される作業モードの情報を前記報知装置に出力することを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention includes an engine, a hydraulic pump that can be driven by the engine, a hydraulic actuator that drives a work machine with the power of the hydraulic pump, an operation lever that operates the work machine, A construction mode operation support system comprising: a work mode selection device that selects any one of the work modes; a fuel consumption calculation unit that calculates a fuel consumption amount of the engine; and a work of the hydraulic actuator Work in each work mode based on the work amount calculation unit for calculating the amount, the fuel consumption amount of the engine calculated by the fuel consumption amount calculation unit, and the work amount of the hydraulic actuator calculated by the work amount calculation unit and work efficiency calculation unit for calculating the efficiency, stores the working efficiency within the predetermined time period calculated by the efficiency calculation section as the history, the memory Comprising the the work mode determining section for determining work mode recommended from the work efficiency of the history of the notification device that performs the notification to the operator, and a notification control unit that controls the notification device, wherein The notification control unit outputs information based on a calculation result of the work efficiency calculation unit and information on the recommended work mode determined by the work mode determination unit to the notification device.

本発明によれば、作業効率算出部により算出された各作業モードの作業効率に基づく情報が報知装置に出力されるから、建設機械の操作者は、報知装置で各作業モードの作業効率を確認したうえで、作業内容に適した省エネ運転を行うことができる。よって、燃料消費量も抑えることができる。   According to the present invention, since the information based on the work efficiency of each work mode calculated by the work efficiency calculation unit is output to the notification device, the operator of the construction machine checks the work efficiency of each work mode with the notification device. In addition, energy-saving operation suitable for the work content can be performed. Therefore, fuel consumption can also be suppressed.

ここで、本発明は、燃料消費量算出部、仕事量算出部、作業効率算出部、報知装置、および報知制御部の各構成を建設機械に全て備えるシステムに限定されない。即ち、前記構成の一部を建設機械に設け、残りを例えば建設機械から離れた管理センタなどの建物に設け、通信手段によって各種情報の送受信を可能としたシステムも本発明に含まれる。   Here, the present invention is not limited to a system that includes all the components of the fuel consumption amount calculation unit, the work amount calculation unit, the work efficiency calculation unit, the notification device, and the notification control unit in the construction machine. That is, a system in which a part of the configuration is provided in a construction machine and the rest is provided in a building such as a management center away from the construction machine, and various types of information can be transmitted and received by communication means is also included in the present invention.

本発明によれば、推奨される作業モードの情報が報知装置に出力されるため、操作者はその推奨される作業モードを選択して建設機械を運転することにより、より適切な省エネ運転を行うことができる。なお、本発明の作業モード判定部は建設機械に設けることもできるし、例えば管理センタなどの建設機械から離れた建物に設けることもできる。   According to the present invention, since information on the recommended work mode is output to the notification device, the operator performs a more appropriate energy saving operation by selecting the recommended work mode and operating the construction machine. be able to. The work mode determination unit according to the present invention can be provided in a construction machine, or can be provided in a building away from a construction machine such as a management center.

また、本発明は、上記構成において、前記作業モード判定部は、前記推奨される作業モードを使用した場合における前記作業効率を予測し、前記報知制御部は、前記作業モード判定部にて予測された作業効率に関する情報を前記報知装置に出力することを特徴としている。   Further, according to the present invention, in the above configuration, the work mode determination unit predicts the work efficiency when the recommended work mode is used, and the notification control unit is predicted by the work mode determination unit. It is characterized in that information relating to the work efficiency is output to the notification device.

本発明によれば、推奨される作業モードを使用した場合の作業効率の予測結果の情報が報知装置に出力されるため、操作者はその予測結果を参照することにより、さらに好適な省エネ運転を行える。そのため、省エネ効果もより一層高まる。   According to the present invention, the information on the prediction result of the work efficiency when the recommended work mode is used is output to the notification device. Therefore, the operator refers to the prediction result, so that more suitable energy saving operation can be performed. Yes. Therefore, the energy saving effect is further enhanced.

また、本発明は、上記構成において、前記作業効率算出部は、前記油圧アクチュエータの仕事量を前記エンジンの燃料消費量で除算することにより前記作業効率を算出することを特徴としている。本発明によれば、作業効率を精度良く算出することができる。   In the above configuration, the present invention is characterized in that the work efficiency calculation unit calculates the work efficiency by dividing a work amount of the hydraulic actuator by a fuel consumption amount of the engine. According to the present invention, work efficiency can be calculated with high accuracy.

また、本発明は、上記構成において、前記仕事量算出部は、操作者による前記操作レバーの操作量または前記油圧ポンプの負荷に基づいて前記油圧アクチュエータの仕事量を算出することを特徴としている。本発明によれば、油圧アクチュエータの仕事量を精度良く算出することができる。   In the above configuration, the present invention is characterized in that the work amount calculation unit calculates the work amount of the hydraulic actuator based on an operation amount of the operation lever by an operator or a load of the hydraulic pump. According to the present invention, the work amount of the hydraulic actuator can be calculated with high accuracy.

また、本発明は、上記構成において、前記建設機械は、前記エンジンによって発電可能、かつ、前記油圧ポンプを駆動可能な発電機モータと、前記発電機モータを駆動する電力の供給および前記発電機モータで生成した電力の充電を行うための蓄電デバイスと、を有し、前記仕事量算出部は、前記蓄電デバイスの充電量に基づいて前記油圧アクチュエータの仕事量を算出することを特徴としている。本発明によれば、発電機モータと蓄電デバイスとを備えたハイブリッド式の建設機械においても好適な運転支援システムとなる。   Further, according to the present invention, in the above configuration, the construction machine can generate electric power by the engine and can drive the hydraulic pump, supply of electric power for driving the generator motor, and the generator motor And the work amount calculator calculates the work amount of the hydraulic actuator based on the charge amount of the electricity storage device. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes a suitable driving assistance system also in the hybrid type construction machine provided with the generator motor and the electrical storage device.

また、本発明は、上記構成において、前記作業モード判定部は、前記作業モード選択装置にて現在選択されている作業モードと前記作業モード判定部にて判定された推奨される作業モードとが異なる場合に、前記作業モードを前記推奨される作業モードに自動的に切り替えるための信号を出力することを特徴としている。   Further, according to the present invention, in the above configuration, the work mode determination unit is different from a work mode currently selected by the work mode selection device and a recommended work mode determined by the work mode determination unit. In this case, a signal for automatically switching the work mode to the recommended work mode is output.

本発明によれば、推奨される作業モードに自動的に切り替わるため、操作者が煩わしい操作をしなくて済み、利便性が高まる。   According to the present invention, since the operation mode is automatically switched to the recommended work mode, the operator does not have to perform a troublesome operation, and convenience is improved.

また、本発明は、上記構成において、前記建設機械の運転室内に設けられた、前記報知装置としての表示装置を備え、前記表示装置に、前記作業モード毎の作業効率、前記推奨される作業モード、前記予測された作業効率のうち、少なくとも1つの情報を表示することを特徴としている。本発明によれば、操作者が視覚的に各種情報を認識できるため、作業性が向上する。 The present invention further includes a display device as the notification device provided in a cab of the construction machine in the above-described configuration, wherein the display device has a work efficiency for each work mode and the recommended work mode. In addition, at least one piece of information among the predicted work efficiency is displayed. According to the present invention, since the operator can visually recognize various information, workability is improved.

また、本発明は、上記構成において、前記建設機械の運転室内に設けられた、前記報知装置としてのスピーカを備え、前記スピーカから、前記作業モード毎の作業効率、前記推奨される作業モード、前記予測された作業効率のうち、少なくとも1つの情報を音声ガイダンスとして出力することを特徴としている。本発明によれば、操作者が聴覚的に各種情報を認識できるため、作業性が向上する。 Further, the present invention, in the above configuration, includes a speaker as the notification device provided in a cab of the construction machine, from the speaker, the work efficiency for each work mode, the recommended work mode, Among the predicted work efficiencies, at least one piece of information is output as voice guidance. According to the present invention, since the operator can audibly recognize various information, workability is improved.

本発明によれば、作業内容に適した省エネ運転を実現できる建設機械の運転支援システムを提供するこができる。なお、上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the driving assistance system of the construction machine which can implement | achieve the energy-saving driving | operation suitable for work content can be provided. Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of embodiments.

本発明の実施形態に係る油圧ショベルの側面図である。1 is a side view of a hydraulic excavator according to an embodiment of the present invention. 図1に示す油圧ショベルの主要電動・油圧機器のシステム構成図である。FIG. 2 is a system configuration diagram of main electric and hydraulic equipment of the excavator shown in FIG. 1. 本発明の実施形態に係る運転支援システムの構成図である。1 is a configuration diagram of a driving support system according to an embodiment of the present invention. (a)はレバー操作量の時間的な頻度分布を求める手順を示すフローチャートであり、(b)はレバー操作量の頻度分布を用いて、アクチュエータの仕事量を推定する方法を説明するための図である。(A) is a flowchart which shows the procedure which calculates | requires temporal frequency distribution of lever operation amount, (b) is a figure for demonstrating the method of estimating the workload of an actuator using the frequency distribution of lever operation amount. It is. (a)はポンプ出力の時間的な頻度分布を求める手順を示すフローチャートであり、(b)はポンプ出力の頻度分布を用いて、アクチュエータの仕事量を推定する方法を説明するための図である。(A) is a flowchart which shows the procedure which calculates | requires the temporal frequency distribution of a pump output, (b) is a figure for demonstrating the method of estimating the work amount of an actuator using the frequency distribution of a pump output. . (a)はハイブリッド式の建設機械におけるアクチュエータの仕事量を推定する手順を示すフローチャートであり、(b)はバッテリSOCのタイムチャートを用いて、アクチュエータの仕事量を推定する方法を説明するための図である。(A) is a flowchart which shows the procedure which estimates the workload of the actuator in a hybrid type construction machine, (b) is for demonstrating the method of estimating the workload of an actuator using the time chart of battery SOC. FIG. (a)は作業モード毎の作業効率、推奨される作業モード、推奨される作業モードを使用した場合の作業効率の予測結果を示す表であり、(b)は表示装置に表示される作業効率等の具体例を示す図である。(A) is a table | surface which shows the prediction result of the work efficiency at the time of using the work efficiency for every work mode, the recommended work mode, and the recommended work mode, (b) is the work efficiency displayed on a display apparatus. FIG. (a)は作業時間と作業効率との関係を示す図であり、(b)は作業モードを自動的に推奨モードへ切り替える処理を示すフローチャートである。(A) is a figure which shows the relationship between work time and work efficiency, (b) is a flowchart which shows the process which switches work mode to recommended mode automatically. 本発明の変形例に係る運転支援システムの全体構成図である。It is a whole block diagram of the driving assistance system which concerns on the modification of this invention.

以下、本発明に係る建設機械の運転支援システムの一実施形態について、図を参照しながら説明する。図1は、本発明に係る建設機械の運転支援システムに用いられる油圧ショベルの側面図である。図1に示す油圧ショベル(建設機械)1は、主に、下部走行体10、下部走行体10に旋回可能に設けられる上部旋回体20、運転室5、上部旋回体20に設けられ、各種作業を行う作業機30、および作業機30を駆動する油圧アクチュエータ32,34,36を備えて構成される。   Hereinafter, an embodiment of an operation support system for a construction machine according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view of a hydraulic excavator used in a construction machine operation support system according to the present invention. A hydraulic excavator (construction machine) 1 shown in FIG. 1 is mainly provided in a lower traveling body 10, an upper revolving body 20 that is turnably provided on the lower traveling body 10, a driver's cab 5, and the upper revolving body 20. And a hydraulic actuator 32, 34, 36 for driving the work machine 30.

下部走行体10は、一対のクローラ11およびクローラフレーム12、各クローラ11を独立して駆動制御する一対の走行用油圧モータと減速機構等(図示しない)で構成されている。   The lower traveling body 10 includes a pair of crawlers 11, a crawler frame 12, a pair of traveling hydraulic motors that independently drive and control each crawler 11, a speed reduction mechanism, and the like (not shown).

上部旋回体20は、旋回フレーム21、旋回フレーム21上に設けられたエンジン22、エンジン22によって発電可能な発電機モータ23、旋回用油圧モータ(以下、旋回モータと称する)25、発電機モータ23と電気的に接続されたバッテリ(蓄電デバイス)24、旋回用油圧モータ25の回転を減速する減速機構(図示せず)、旋回モータ25の駆動力により下部走行体10に対して上部旋回体20(旋回フレーム21)を旋回駆動させるための旋回機構26等で構成されている。   The upper swing body 20 includes a swing frame 21, an engine 22 provided on the swing frame 21, a generator motor 23 that can generate electric power by the engine 22, a swing hydraulic motor (hereinafter referred to as a swing motor) 25, and a generator motor 23. A battery (electric storage device) 24 electrically connected to the motor, a speed reduction mechanism (not shown) for decelerating the rotation of the turning hydraulic motor 25, and the upper turning body 20 with respect to the lower traveling body 10 by the driving force of the turning motor 25. The turning mechanism 26 is configured to turn the (turning frame 21).

作業機30は、主に、ブーム31、ブーム31の先端部近傍に回転自在に軸支されたアーム33、アーム33の先端部近傍に回転可能に軸支されたバケット35を備えて構成される。作業機30は、油圧アクチュエータによって駆動される。具体的には、ブームシリンダ32によってブーム31が駆動され、アームシリンダ34によってアーム33が駆動され、バケットシリンダ36によってバケット35が駆動される。   The work implement 30 mainly includes a boom 31, an arm 33 that is rotatably supported near the tip of the boom 31, and a bucket 35 that is rotatably supported near the tip of the arm 33. . The work machine 30 is driven by a hydraulic actuator. Specifically, the boom 31 is driven by the boom cylinder 32, the arm 33 is driven by the arm cylinder 34, and the bucket 35 is driven by the bucket cylinder 36.

また、上部旋回体20の旋回フレーム21上には、ブームシリンダ32、アームシリンダ34、バケットシリンダ36、旋回モータ25、および走行用油圧モータ(以下、走行モータと称する)13,14(図2参照)等を駆動するための油圧を発生する油圧ポンプ41、および各油圧アクチュエータ32,34,36を駆動制御するためのコントロールバルブ42を含む油圧システム40が搭載されている。なお、本実施形態における油圧ポンプ41は、エンジン22で駆動し、必要に応じて発電機モータ23のアシストを受けて駆動することができる構成(ハイブリッド式)となっているが、発電機モータ23およびバッテリ24が搭載されていない油圧システムの構成としても良い。   Further, on the swing frame 21 of the upper swing body 20, a boom cylinder 32, an arm cylinder 34, a bucket cylinder 36, a swing motor 25, and a traveling hydraulic motor (hereinafter referred to as a traveling motor) 13, 14 (see FIG. 2). ) And the like, and a hydraulic system 40 including a hydraulic pump 41 that generates hydraulic pressure for driving the hydraulic actuators and the like, and a control valve 42 for driving and controlling each of the hydraulic actuators 32, 34, and 36 is mounted. The hydraulic pump 41 in the present embodiment is driven by the engine 22 and can be driven with the assistance of the generator motor 23 as necessary (hybrid type). And it is good also as a structure of the hydraulic system in which the battery 24 is not mounted.

運転室5には、ブーム31、アーム33、バケット35等を操作するレバー(操作レバー)201、作業モードを選択するモード選択スイッチ(作業モード選択装置)90などの運転者(操作者)が操作する各種操作装置や、運転に関する各種情報を表示する表示装置(報知装置)306、これらの各種情報を音声として出力するスピーカ(報知装置)307などが設けられている。   A driver (operator) such as a lever (operating lever) 201 for operating the boom 31, arm 33, bucket 35, and a mode selection switch (working mode selection device) 90 for selecting a work mode is operated in the cab 5. And a display device (notification device) 306 for displaying various information related to driving, a speaker (notification device) 307 for outputting the various information as sound, and the like.

図2は、本発明の実施形態に用いられる油圧ショベルの主要電動・油圧機器のシステム構成図である。図2に示すように、エンジン22の動力は発電機モータ23を介して油圧ポンプ41に伝達される。また、コントロールバルブ42は、レバー201からの指令に応じて、ブームシリンダ32、アームシリンダ34、バケットシリンダ36、旋回モータ25および走行モータ13、14への動作油の吐出量および吐出方向を制御する。   FIG. 2 is a system configuration diagram of main electric / hydraulic equipment of the hydraulic excavator used in the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the power of the engine 22 is transmitted to the hydraulic pump 41 via the generator motor 23. Further, the control valve 42 controls the discharge amount and the discharge direction of the working oil to the boom cylinder 32, the arm cylinder 34, the bucket cylinder 36, the swing motor 25, and the traveling motors 13 and 14 according to a command from the lever 201. .

バッテリ24からの直流電力はパワー・コントロール・ユニット55(以下、PCUと称する)内の図示しないチョッパ等によって所定の直流電圧に昇圧され、発電機モータ23を駆動するためにPCU55内の図示しないインバータ等に入力される。また、発電機モータ23の駆動状態(力行しているか回生しているか)によって、バッテリ24は充放電されることになる。   DC power from the battery 24 is boosted to a predetermined DC voltage by a chopper or the like (not shown) in a power control unit 55 (hereinafter referred to as PCU), and an inverter (not shown) in the PCU 55 for driving the generator motor 23. Etc. Further, the battery 24 is charged and discharged depending on the driving state of the generator motor 23 (whether it is powering or regenerating).

ハイブリッド・コントロール・ユニット100(以下、HCUと称する)は、PCU55やエンジン・コントロール・ユニット57(以下、ECUと称する)、マシン・コントロール・ユニット80(以下、MCUと称する)で検出した回転速度信号、レバー信号、圧力信号等に基づいて、PCU55、ECU57、MCU80に対して指令を行い、エンジン22、発電機モータ23、油圧ポンプ41、およびコントロールバルブ42を統括的に制御する。   The hybrid control unit 100 (hereinafter referred to as “HCU”) is a rotational speed signal detected by the PCU 55, the engine control unit 57 (hereinafter referred to as “ECU”), and the machine control unit 80 (hereinafter referred to as “MCU”). Based on the lever signal, pressure signal, etc., commands are given to the PCU 55, ECU 57, and MCU 80, and the engine 22, generator motor 23, hydraulic pump 41, and control valve 42 are controlled in an integrated manner.

例えば、運転者がレバー201を操作してブーム上げ動作を行う場合には、MCU80が電磁比例弁75を制御し、コントロールバルブ42によって油圧ポンプ41の動力をブームシリンダ32に伝達する。ここで、電磁比例弁75は、MCU80からの電気信号を油圧信号に変換するデバイスである。このとき、HCU100は、MCU80で検出したレバー信号と油圧ポンプ41の圧力信号等に基づいて油圧ポンプ41に必要な動力を推定し、PCU55で検出したバッテリ24の電圧値に基づいてバッテリ24の蓄電残量(以下、SOCと称する)を推定する。HCU100は、油圧ポンプ41に必要な動力をエンジン22と発電機モータ23で適切に配分するため、推定した油圧ポンプ41の動力とバッテリ24のSOCに基づいてエンジン回転速度指令および発電機モータ出力指令を演算し、それぞれECU57とPCU55に対して指令を行う。   For example, when the driver operates the lever 201 to perform the boom raising operation, the MCU 80 controls the electromagnetic proportional valve 75 and transmits the power of the hydraulic pump 41 to the boom cylinder 32 by the control valve 42. Here, the electromagnetic proportional valve 75 is a device that converts an electrical signal from the MCU 80 into a hydraulic signal. At this time, the HCU 100 estimates the power required for the hydraulic pump 41 based on the lever signal detected by the MCU 80, the pressure signal of the hydraulic pump 41, and the like, and stores the power of the battery 24 based on the voltage value of the battery 24 detected by the PCU 55. The remaining amount (hereinafter referred to as SOC) is estimated. The HCU 100 appropriately distributes the power required for the hydraulic pump 41 between the engine 22 and the generator motor 23, so that the engine rotation speed command and the generator motor output command are based on the estimated power of the hydraulic pump 41 and the SOC of the battery 24. And commands the ECU 57 and the PCU 55, respectively.

また、HCU100は、シリンダや油圧モータの負荷が大きくなり、油圧ポンプ41が過負荷状態になった場合には、エンジン22のストールを防止するためにエンジン24の回転速度に応じて油圧ポンプ41の動力を制限する指令をMCU80に出力する。MCU80は、HCU100からの指令に応じて電磁比例弁75を制御し、油圧ポンプ41の動力を制限する。   In addition, the HCU 100 is configured such that when the load on the cylinder or the hydraulic motor becomes large and the hydraulic pump 41 is overloaded, the hydraulic pump 41 is controlled according to the rotational speed of the engine 24 in order to prevent the engine 22 from stalling. A command for limiting the power is output to the MCU 80. The MCU 80 controls the electromagnetic proportional valve 75 in accordance with a command from the HCU 100 and limits the power of the hydraulic pump 41.

次に、図3を用いて、本発明の実施形態に係る建設機械の運転支援システム(以下、運転支援システムという)について説明する。図3に示すように、本実施形態に係る運転支援システムは、情報処理部300と、表示装置306と、スピーカ307とによって構成され、情報処理部300の処理内容は、HCU100にプログラミングされ、あらかじめ定められた周期で繰り返し実行される。   Next, a construction machine driving support system (hereinafter referred to as a driving support system) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, the driving support system according to the present embodiment includes an information processing unit 300, a display device 306, and a speaker 307. The processing content of the information processing unit 300 is programmed in the HCU 100, and It is repeatedly executed at a predetermined cycle.

情報処理部300は、燃料消費量算出部301と、アクチュエータ仕事量算出部(仕事量算出部)302と、作業効率算出部303と、仕事効率記憶部304と、表示制御部(報知制御部)305と、を備えて構成される。   The information processing unit 300 includes a fuel consumption calculation unit 301, an actuator work amount calculation unit (work amount calculation unit) 302, a work efficiency calculation unit 303, a work efficiency storage unit 304, and a display control unit (notification control unit). 305.

燃料消費量算出部301では、ECU57で検出した燃料流量とモード選択スイッチ90の操作信号とに応じて運転者が現在選択している作業モードにおける燃料消費量を算出する。   The fuel consumption amount calculation unit 301 calculates the fuel consumption amount in the work mode currently selected by the driver according to the fuel flow rate detected by the ECU 57 and the operation signal of the mode selection switch 90.

アクチュエータ仕事量算出部302では、MCU80で検出したレバー操作量、油圧ポンプ41の圧力や流量、および、PCU55で検出したバッテリSOCに応じて運転者が現在選択している作業モードにおけるアクチュエータ仕事量を算出する。なお、アクチュエータ仕事量の算出方法については後述する。   The actuator work amount calculation unit 302 calculates the actuator work amount in the work mode currently selected by the driver according to the lever operation amount detected by the MCU 80, the pressure and flow rate of the hydraulic pump 41, and the battery SOC detected by the PCU 55. calculate. A method for calculating the actuator work will be described later.

作業効率算出部303では、アクチュエータ仕事量算出部302で算出したアクチュエータ仕事量を燃料消費量算出部301で算出した燃料消費量で除算することにより運転者が現在選択している作業モードにおける作業効率を算出し、その算出結果を作業モード判定部304に出力する。また、作業効率算出部303は、現在選択している作業モード(当該M)と、現在選択している作業モードにおける作業効率の算出結果(実測値)とを表示制御部305に出力する。   The work efficiency calculation unit 303 divides the actuator work amount calculated by the actuator work amount calculation unit 302 by the fuel consumption amount calculated by the fuel consumption amount calculation unit 301 to thereby obtain the work efficiency in the work mode currently selected by the driver. And the calculation result is output to the work mode determination unit 304. In addition, the work efficiency calculation unit 303 outputs the currently selected work mode (M) and the work efficiency calculation result (actually measured value) in the currently selected work mode to the display control unit 305.

作業モード判定部304では、作業効率算出部303で算出した作業モード毎の作業効率を履歴として記憶し、記憶した作業モード毎の作業効率履歴に応じて推奨される作業モード(推奨M)を判断して、それを表示制御部305に出力する。また、推奨される作業モードを使用した場合の作業効率の予測結果(予測値)を表示制御部305に出力する。なお、これらの具体的な実現方法については後述する。   The work mode determination unit 304 stores the work efficiency for each work mode calculated by the work efficiency calculation unit 303 as a history, and determines a recommended work mode (recommended M) according to the stored work efficiency history for each work mode. Then, it is output to the display control unit 305. In addition, a predicted result (predicted value) of work efficiency when the recommended work mode is used is output to the display control unit 305. A specific method for realizing these will be described later.

表示制御部305では、作業効率算出部303で算出した作業モード毎の作業効率を報知手段である表示装置306に表示する処理を行う。また、作業モード判定部304から出力された推奨される作業モード、または、推奨される作業モードを使用した場合の作業効率の予測結果を表示装置306に表示する処理を行う。また、これらの作業モード毎の作業効率、推奨される作業モード、作業効率の予測結果を運転者に報知する手段として、本実施形態ではスピーカ307を用いて音声ガイダンスを行うようにしている。勿論、表示装置306とスピーカ307の何れか一方のみを備えていても良い。   The display control unit 305 performs processing for displaying the work efficiency for each work mode calculated by the work efficiency calculation unit 303 on the display device 306 serving as a notification unit. Further, the display unit 306 displays a recommended work mode output from the work mode determination unit 304 or a work efficiency prediction result when the recommended work mode is used. Further, in this embodiment, voice guidance is performed using the speaker 307 as means for notifying the driver of the work efficiency for each work mode, the recommended work mode, and the work efficiency prediction result. Of course, only one of the display device 306 and the speaker 307 may be provided.

次に、アクチュエータ仕事量算出部303の処理内容について説明する。アクチュエータ仕事量算出部303による仕事量の算出方法として、以下に、代表的なパターンを3つ説明する。図4〜図6は、アクチュエータ仕事量算出部303による仕事量の算出方法を示す図である。なお、図4〜図6は、作業モードとしてECOモードとPWRモードの2つが存在する場合を前提にした説明図である。   Next, processing contents of the actuator work amount calculation unit 303 will be described. Three typical patterns will be described below as a method of calculating the work by the actuator work calculation unit 303. 4 to 6 are diagrams showing a calculation method of the work by the actuator work calculation unit 303. FIG. 4 to 6 are explanatory diagrams on the assumption that there are two work modes, an ECO mode and a PWR mode.

パターン1:「レバー操作量を用いた仕事量の算出方法」(図4)
アクチュエータ仕事量算出部303が、レバー操作量を利用して仕事量を算出する方法について、図4を用いて説明する。
Pattern 1: “Calculation of work amount using lever operation amount” (FIG. 4)
A method in which the actuator work amount calculation unit 303 calculates the work amount using the lever operation amount will be described with reference to FIG.

まず、図4(a)を用いてレバー操作量の時間的な頻度分布を求める方法について説明する。アクチュエータ仕事量算出部303は、ステップ401において、現在の作業モードがECOモードか否かの判定を行い、ECOモードの場合はステップ402に進み、ECOモード以外(PWRモード)の場合はステップ403に進む。アクチュエータ仕事量算出部303は、ステップ402において、前回の作業モードがPWRモードか否かの判定を行い、PWRモードの場合はECOモード開始時であると判定してステップ404に進み、PWRモード以外(ECOモード)の場合はECOモード実行中であると判定してステップ405に進む。   First, a method for obtaining a temporal frequency distribution of lever operation amounts will be described with reference to FIG. In step 401, the actuator work amount calculation unit 303 determines whether or not the current work mode is the ECO mode. If the ECO mode is set, the process proceeds to step 402. If the ECO mode is not the ECO mode (PWR mode), the process proceeds to step 403. move on. In step 402, the actuator work amount calculation unit 303 determines whether or not the previous work mode is the PWR mode. If the previous work mode is the PWR mode, the actuator work amount calculation unit 303 determines that the ECO mode is started, and proceeds to step 404. In the case of (ECO mode), it is determined that the ECO mode is being executed, and the process proceeds to step 405.

アクチュエータ仕事量算出部303は、ステップ405では、レバー操作量がどの領域にあるかを判定してステップ407に進み、ステップ407では、ステップ405で判定した領域の頻度を加算することにより頻度分布の更新処理を行う。なお、アクチュエータ仕事量算出部303は、ステップ404では、ECOモード開始時に前回PWRモードでRAMに蓄積された頻度分布を作業モード判定部304に出力して記憶させる処理を行い、記憶させた後はステップ406においてRAMに蓄積された頻度分布をリセットする処理を実行する。   In step 405, the actuator work amount calculation unit 303 determines which region the lever operation amount is in and proceeds to step 407. In step 407, the frequency of the frequency distribution is determined by adding the frequency of the region determined in step 405. Perform update processing. In step 404, the actuator work amount calculation unit 303 outputs the frequency distribution accumulated in the RAM in the previous PWR mode at the start of the ECO mode to the work mode determination unit 304 and stores it. In step 406, a process for resetting the frequency distribution stored in the RAM is executed.

また、アクチュエータ仕事量算出部303は、ステップ403において、前回の作業モードがECOモードか否かの判定を行い、ECOモードの場合はPWRモード開始時であると判定してステップ408に進み、ECOモード以外(PWRモード)の場合はPWRモード実行中であると判定してステップ409に進む。アクチュエータ仕事量算出部303は、ステップ409では、レバー操作量がどの領域にあるかを判定してステップ411に進み、ステップ411では、ステップ409で判定した領域の頻度を加算することにより頻度分布の更新処理を行う。なお、アクチュエータ仕事量算出部303は、ステップ408では、PWRモード開始時に前回ECOモードでRAMに蓄積された頻度分布を作業モード判定部304に出力して記憶させる処理を行い、記憶させた後はステップ410においてRAMに蓄積された頻度分布をリセットする処理を実行する。   In step 403, the actuator work amount calculation unit 303 determines whether or not the previous work mode is the ECO mode. If the ECO mode, the actuator work amount calculation unit 303 determines that the PWR mode is started, and proceeds to step 408. When the mode is other than the mode (PWR mode), it is determined that the PWR mode is being executed, and the process proceeds to Step 409. In step 409, the actuator work amount calculation unit 303 determines which region the lever operation amount is in, and proceeds to step 411. In step 411, the frequency of the frequency distribution is determined by adding the frequency of the region determined in step 409. Perform update processing. In step 408, the actuator work amount calculation unit 303 performs processing for outputting and storing the frequency distribution accumulated in the RAM in the previous ECO mode to the work mode determination unit 304 at the start of the PWR mode. In step 410, processing for resetting the frequency distribution stored in the RAM is executed.

このように、図4(a)で示した処理を実行することにより、運転者が現在選択している作業モードにおけるレバー操作量の時間的な頻度分布を算出し、算出した頻度分布を作業効率記憶手段304に出力することができる。   In this way, by executing the processing shown in FIG. 4A, the temporal frequency distribution of the lever operation amount in the work mode currently selected by the driver is calculated, and the calculated frequency distribution is used as the work efficiency. The data can be output to the storage unit 304.

次に、図4(b)に示すレバー操作量の頻度分布を用いて、アクチュエータの仕事量を推定する方法について説明する。まず、レバー操作量の頻度分布から大まかな平均値(AVE)を求めるとともに、フルレバー操作を行っていると予想されるレバー操作量が所定値以上となっている領域(フルレバー域)の時間頻度(DEG)を求める。   Next, a method for estimating the work amount of the actuator using the frequency distribution of lever operation amounts shown in FIG. 4B will be described. First, a rough average value (AVE) is obtained from the frequency distribution of lever operation amounts, and the time frequency of a region (full lever region) in which the lever operation amount expected to be full lever operation is greater than or equal to a predetermined value ( DEG).

この平均値(AVG)とフルレバー域の時間頻度(DEG)に応じて式(1)に示す評価関数Kによってアクチュエータの仕事量を推定する。ここで、α、βはそれぞれ、平均値とフルレバー域の頻度に対する重み係数であり、平均値を重視する場合はαを大きな値に設定し、フルレバー域の頻度を重視する場合はβを大きな値に設定する。
K=AVE×α+DEG×β ・・・(式1)
According to the average value (AVG) and the time frequency (DEG) of the full lever region, the work amount of the actuator is estimated by the evaluation function K shown in Expression (1). Here, α and β are weighting factors for the average value and the frequency of the full lever region, respectively, α is set to a large value when importance is attached to the average value, and β is set to a large value when importance is attached to the frequency of the full lever region. Set to.
K = AVE × α + DEG × β (Formula 1)

この評価関数Kにより平均値が高くて、レバー操作が微操作〜ハーフレバー域の動作がそれなりに多い場合などの特殊な頻度分布を包括して評価することが可能となり、レバー操作量からアクチュエータの仕事量を推定する精度を高めることができる。   With this evaluation function K, it is possible to comprehensively evaluate special frequency distributions such as when the average value is high and the lever operation is fine operation to half-lever operation. The accuracy of estimating the workload can be increased.

パターン2:「ポンプ出力を用いた仕事量の算出方法」(図5)
アクチュエータ仕事量算出部303が、ポンプ出力を利用して仕事量を算出する方法について、図5を用いて説明する。
Pattern 2: “Calculation method of work volume using pump output” (FIG. 5)
A method in which the actuator work amount calculation unit 303 calculates the work amount using the pump output will be described with reference to FIG.

まず、図5(a)を用いてポンプ出力の時間的な頻度分布を求める方法について説明する。アクチュエータ仕事量算出部303は、ステップ501において、現在の作業モードがECOモードか否かの判定を行い、ECOモードの場合はステップ502に進み、ECOモード以外(PWRモード)の場合はステップ503に進む。アクチュエータ仕事量算出部303は、ステップ502において、前回の作業モードがPWRモードか否かの判定を行い、PWRモードの場合はECOモード開始時であると判定してステップ504に進み、PWRモード以外(ECOモード)の場合はECOモード実行中であると判定してステップ505に進む。   First, a method for obtaining the temporal frequency distribution of the pump output will be described with reference to FIG. In step 501, the actuator work amount calculation unit 303 determines whether or not the current work mode is the ECO mode. If the ECO mode is set, the process proceeds to step 502. If the ECO mode is not the ECO mode (PWR mode), the process proceeds to step 503. move on. In step 502, the actuator work amount calculation unit 303 determines whether or not the previous work mode is the PWR mode. If the previous work mode is the PWR mode, the actuator work amount calculation unit 303 determines that the ECO mode is started and proceeds to step 504. In the case of (ECO mode), it is determined that the ECO mode is being executed, and the process proceeds to step 505.

アクチュエータ仕事量算出部303は、ステップ505では、油圧ポンプ41の圧力(P)に流量(Q)を乗じてポンプ出力を算出することにより、ポンプ出力がどの領域にあるかを判定してステップ507に進み、ステップ507では、ステップ505で判定した領域の頻度を加算することにより頻度分布の更新処理を行う。なお、アクチュエータ仕事量算出部303は、ステップ504では、ECOモード開始時に前回PWRモードでRAMに蓄積された頻度分布を作業モード判定部304に出力して記憶させる処理を行い、記憶させた後はステップ506においてRAMに蓄積された頻度分布をリセットする処理を実行する。   In step 505, the actuator work amount calculation unit 303 calculates the pump output by multiplying the pressure (P) of the hydraulic pump 41 by the flow rate (Q), thereby determining which region the pump output is in, and step 507. In step 507, the frequency distribution is updated by adding the frequencies of the areas determined in step 505. In step 504, the actuator work amount calculation unit 303 performs a process of outputting and storing the frequency distribution accumulated in the RAM in the previous PWR mode to the work mode determination unit 304 at the start of the ECO mode. In step 506, processing for resetting the frequency distribution accumulated in the RAM is executed.

また、アクチュエータ仕事量算出部303は、ステップ503において、前回の作業モードがECOモードか否かの判定を行い、ECOモードの場合はPWRモード開始時であると判定してステップ508に進み、ECOモード以外(PWRモード)の場合はPWRモード実行中であると判定してステップ509に進む。アクチュエータ仕事量算出部303は、ステップ509では、油圧ポンプ41の圧力(P)に流量(Q)を乗じてポンプ出力を算出することにより、ポンプ出力がどの領域にあるかを判定してステップ511に進み、ステップ511では、ステップ509で判定した領域の頻度を加算することにより頻度分布の更新処理を行う。なお、ステップ508では、PWRモード開始時に前回ECOモードでRAMに蓄積された頻度分布を作業モード判定部304に出力して記憶させる処理を行い、記憶させた後はステップ510においてRAMに蓄積された頻度分布をリセットする処理を実行する。   In step 503, the actuator work amount calculation unit 303 determines whether or not the previous work mode is the ECO mode. If the ECO mode is selected, the actuator work amount calculation unit 303 determines that the PWR mode is started, and proceeds to step 508. When the mode is other than the mode (PWR mode), it is determined that the PWR mode is being executed, and the process proceeds to Step 509. In step 509, the actuator work amount calculation unit 303 calculates the pump output by multiplying the pressure (P) of the hydraulic pump 41 by the flow rate (Q), thereby determining which region the pump output is in, and step 511. In step 511, the frequency distribution is updated by adding the frequencies of the areas determined in step 509. In step 508, the frequency distribution previously stored in the RAM in the ECO mode at the start of the PWR mode is output to the work mode determination unit 304 for storage. After the storage, the frequency distribution is stored in the RAM in step 510. A process for resetting the frequency distribution is executed.

このように、図5(a)で示した処理を実行することにより、運転者が現在選択している作業モードにおける油圧ポンプ41の出力の時間的な頻度分布を算出し、算出した頻度分布を作業効率記憶手段304に出力することができる。   In this way, by executing the processing shown in FIG. 5A, the temporal frequency distribution of the output of the hydraulic pump 41 in the work mode currently selected by the driver is calculated, and the calculated frequency distribution is calculated. It can be output to the work efficiency storage means 304.

次に、図5(b)に示すポンプ出力の頻度分布を用いて、アクチュエータの仕事量を推定する方法について説明する。まず、ポンプ出力の頻度分布から大まかな平均値(AVE)を求めるとともに、高出力作業を行っていると予想されるポンプ出力が所定値以上となっている領域(高出力領域)の時間頻度(DEG)を求める。   Next, a method for estimating the work amount of the actuator using the frequency distribution of the pump output shown in FIG. First, a rough average value (AVE) is obtained from the pump output frequency distribution, and the time frequency (high output region) of the region (high output region) where the pump output expected to be performing high output work is equal to or greater than a predetermined value ( DEG).

この平均値(AVG)と高出力領域の時間頻度(DEG)に応じて式(2)に示す評価関数Kによってアクチュエータの仕事量を推定する。ここで、α、βはそれぞれ、平均値と高出力領域の頻度に対する重み係数であり、平均値を重視する場合はαを大きな値に設定し、高出力領域の頻度を重視する場合はβを大きな値に設定する。
K=AVE×α+DEG×β ・・・(式2)
According to the average value (AVG) and the time frequency (DEG) of the high output region, the work amount of the actuator is estimated by the evaluation function K shown in Expression (2). Here, α and β are weighting factors for the average value and the frequency of the high output region, respectively, α is set to a large value when importance is attached to the average value, and β is set when importance is attached to the frequency of the high output region. Set to a large value.
K = AVE × α + DEG × β (Expression 2)

この評価関数Kにより平均値が高くて、ポンプ出力が低〜中出力域がそれなりに多い場合などの特殊な頻度分布を包括して評価することが可能となり、油圧ポンプ41の出力からアクチュエータの仕事量を推定する精度を高めることができる。   With this evaluation function K, it is possible to comprehensively evaluate a special frequency distribution such as when the average value is high and the pump output is low to moderately high, and the work of the actuator is determined from the output of the hydraulic pump 41. The accuracy of estimating the quantity can be increased.

パターン3:「バッテリのSOCを用いた仕事量の算出方法」(図6)
アクチュエータ仕事量算出部303が、バッテリのSOCを利用して仕事量を算出する方法について、図6を用いて説明する。なお、このパターン3は、例えばハイブリッド式などのバッテリを搭載した建設機械に限って適用可能な仕事量の算出方法である。
Pattern 3: “Calculation method of work volume using battery SOC” (FIG. 6)
A method in which the actuator work amount calculation unit 303 calculates the work amount using the SOC of the battery will be described with reference to FIG. This pattern 3 is a work amount calculation method applicable only to a construction machine equipped with, for example, a hybrid battery.

まず、図6(a)を用いてハイブリッド式の建設機械におけるアクチュエータの仕事量を推定する方法について説明する。アクチュエータ仕事量算出部303は、ステップ601において、現在の作業モードがECOモードか否かの判定を行い、ECOモードの場合はステップ602に進み、ECOモード以外(PWRモード)の場合はステップ603に進む。アクチュエータ仕事量算出部303は、ステップ602において、前回の作業モードがPWRモードか否かの判定を行い、PWRモードの場合はECOモード開始時であると判定してステップ604に進み、PWRモード以外(ECOモード)の場合はECOモード実行中であると判定してステップ605に進む。   First, a method for estimating the work of an actuator in a hybrid construction machine will be described with reference to FIG. In step 601, the actuator work amount calculation unit 303 determines whether or not the current work mode is the ECO mode. If the ECO mode is set, the process proceeds to step 602. If the ECO mode is not the ECO mode (PWR mode), the process proceeds to step 603. move on. In step 602, the actuator work amount calculation unit 303 determines whether or not the previous work mode is the PWR mode. If the previous work mode is the PWR mode, the actuator work amount calculation unit 303 determines that the ECO mode is started and proceeds to step 604. In the case of (ECO mode), it is determined that the ECO mode is being executed, and the process proceeds to step 605.

アクチュエータ仕事量算出部303は、ステップ605では、現在のバッテリSOCを読み込んでステップ607に進み、ステップ607においてECOモード開始時に格納したバッテリSOCに応じてECOモードでのバッテリSOC変化量を算出する。なお、アクチュエータ仕事量算出部303は、ステップ604では、前回PWRモードで算出したバッテリSOC変化量を作業モード判定部304に出力して記憶させる処理を行い、記憶させた後はステップ606においてECOモード開始時のバッテリSOCを格納する処理を実行する。   In step 605, the actuator work amount calculation unit 303 reads the current battery SOC, proceeds to step 607, and calculates the battery SOC change amount in the ECO mode according to the battery SOC stored at the start of the ECO mode in step 607. In step 604, the actuator work amount calculation unit 303 outputs the battery SOC change amount calculated in the previous PWR mode to the work mode determination unit 304 and stores it. After the storage, the actuator work amount calculation unit 303 stores the ECO mode in step 606. A process of storing the battery SOC at the start is executed.

また、アクチュエータ仕事量算出部303は、ステップ603において、前回の作業モードがECOモードか否かの判定を行い、ECOモードの場合はPWRモード開始時であると判定してステップ608に進み、ECOモード以外(PWRモード)の場合はPWRモード実行中であると判定してステップ609に進む。アクチュエータ仕事量算出部303は、ステップ609では、現在のバッテリSOCを読み込んでステップ611に進み、ステップ611においてPWRモード開始時に格納したバッテリSOCに応じてPWRモードでのバッテリSOC変化量を算出する。なお、ステップ608では、アクチュエータ仕事量算出部303は、前回ECOモードで算出したバッテリSOC変化量を作業モード判定部304に出力して記憶させる処理を行い、記憶させた後はステップ610においてPWRモード開始時のバッテリSOCを格納する処理を実行する。   Further, in step 603, the actuator work amount calculation unit 303 determines whether or not the previous work mode is the ECO mode. If the ECO mode is determined, it is determined that the PWR mode is started, and the process proceeds to step 608. When the mode is other than the mode (PWR mode), it is determined that the PWR mode is being executed, and the process proceeds to Step 609. In step 609, the actuator work amount calculation unit 303 reads the current battery SOC and proceeds to step 611. In step 611, the actuator work amount calculation unit 303 calculates the battery SOC change amount in the PWR mode according to the battery SOC stored at the start of the PWR mode. In step 608, the actuator work amount calculation unit 303 performs processing for outputting and storing the battery SOC change amount calculated in the previous ECO mode to the work mode determination unit 304. After the storage, the PWR mode is calculated in step 610. A process of storing the battery SOC at the start is executed.

このように、図6(a)で示した処理を実行することにより、運転者が現在選択している作業モードにおけるバッテリSOC変化量を算出し、算出したバッテリSOC変化量を作業効率記憶手段304に出力することができる。   As described above, by executing the processing shown in FIG. 6A, the battery SOC change amount in the work mode currently selected by the driver is calculated, and the calculated battery SOC change amount is stored in the work efficiency storage unit 304. Can be output.

次に、図6(b)に示すバッテリSOCのタイムチャートを用いて、アクチュエータの仕事量を推定する方法について説明する。また、以降の説明においてバッテリSOCは充電側を正の値、放電側を負の値として定義する。   Next, a method for estimating the work amount of the actuator will be described using the time chart of the battery SOC shown in FIG. In the following description, the battery SOC is defined as a positive value on the charging side and a negative value on the discharging side.

まず、時刻t1において、運転者によってECOモードが選択された後、時刻t2においてECOモードからPWRモードが選択された場合について説明する。時刻t1からt2の間のECOモードが選択されている間は、バッテリSOCがECOモード開始時SOC(S1)からECOモード終了時SOC(S2)に上昇しているため、油圧ポンプ41の出力が比較的小さく、エンジン22に対して余裕があるため、発電機モータ23によってバッテリ24が充電可能であったと判断できるため、アクチュエータの仕事量が小さいと予想できる。   First, a case will be described in which, after the ECO mode is selected by the driver at time t1, the PWR mode is selected from the ECO mode at time t2. While the ECO mode between the times t1 and t2 is selected, the battery SOC rises from the SOC (S1) at the start of the ECO mode to the SOC (S2) at the end of the ECO mode. Since it is relatively small and has room for the engine 22, it can be determined that the battery 24 can be charged by the generator motor 23, and therefore the work of the actuator can be expected to be small.

次に、時刻t2において、PWRモードが選択された後、時刻t4においてPWRモード以外が選択された場合について説明する。時刻t2から時刻t3までの間はバッテリSOCが低下しており、エンジン22の最大出力よりも油圧ポンプ41の出力が比較的大きく、バッテリ24の放電電力によって発電機モータ23によるパワーアシストを行っていると判断できるが、時刻t3以降はバッテリSOCが上昇し、時刻t4においてはPWRモード開始時のバッテリSOCよりも上昇している(S2<S3)。したがって時刻t2から時刻t4までのPWRモードが選択されている間は、平均的に見ると油圧ポンプ41の出力が比較的小さく、エンジン22に対して余裕があるため、発電機モータ23によってバッテリ24が充電可能であったと判断できるため、アクチュエータの仕事量が小さいと予想できる。   Next, a case will be described in which, after the PWR mode is selected at time t2, a mode other than the PWR mode is selected at time t4. The battery SOC decreases from time t2 to time t3, the output of the hydraulic pump 41 is relatively larger than the maximum output of the engine 22, and the power assist by the generator motor 23 is performed by the discharge power of the battery 24. However, the battery SOC rises after time t3 and rises higher than the battery SOC at the start of the PWR mode at time t4 (S2 <S3). Therefore, while the PWR mode from the time t2 to the time t4 is selected, the output of the hydraulic pump 41 is relatively small on average, and there is room for the engine 22. Therefore, the battery 24 is generated by the generator / motor 23. Therefore, it can be estimated that the work amount of the actuator is small.

以上説明したように、アクチュエータの仕事量を示す評価関数Kを式(3)のように設定することにより、ハイブリッド式の建設機械の場合は、バッテリSOCに応じてアクチュエータの仕事量を推定することが可能である。
K=基準仕事量−バッテリSOC変化量×γ ・・・(式3)
ここで、γはバッテリSOC変化量に対する重み係数であり、バッテリSOC変化量が正、すなわち充電方向のときは、評価関数Kは基準仕事量よりも小さくなり、バッテリSOC変化量が負、すなわち放電方向のときは、評価関数Kが基準仕事量よりも大きくなるように設定する。
As described above, by setting the evaluation function K indicating the work of the actuator as shown in Expression (3), in the case of a hybrid construction machine, the work of the actuator is estimated according to the battery SOC. Is possible.
K = reference work amount−battery SOC change amount × γ (Expression 3)
Here, γ is a weighting factor for the battery SOC change amount. When the battery SOC change amount is positive, that is, in the charging direction, the evaluation function K is smaller than the reference work amount, and the battery SOC change amount is negative, that is, discharge. In the direction, the evaluation function K is set to be larger than the reference work amount.

次に、図7を用いて、作業効率算出部303、作業モード判定部304、表示制御部305の処理内容について説明する。図7(a)は、作業モード毎の作業効率、そのときに推奨される作業モード、推奨される作業モードを使用した場合の作業効率の予測結果を示す表である。図7(a)では、一例として、現在の日付(本日)から前々日までの作業履歴と、この3日間の合計値および平均的な作業効率、および、作業効率の基準値を示している。   Next, processing contents of the work efficiency calculation unit 303, the work mode determination unit 304, and the display control unit 305 will be described with reference to FIG. FIG. 7A is a table showing the work efficiency for each work mode, the work mode recommended at that time, and the work efficiency prediction result when the recommended work mode is used. FIG. 7A shows, as an example, a work history from the current date (today) to the previous day, a total value of these three days, an average work efficiency, and a reference value for work efficiency. .

最初に、作業効率の基準値について説明する。作業効率の基準値は開発時の試験データ等により定められ、MCU80やHCU100内に記憶されている。これらの値は式(1)〜(3)に示すアクチュエータの仕事量や燃料消費量算出部301で算出した燃料消費量に基づき、PWRモードでは作業効率5.0(≒作業量100÷燃料消費量20)、ECOモードでは作業効率5.6(≒作業量90÷燃料消費量17)と定められている。この場合、PWRモードでは作業性を確保するためにエンジン22の出力を大きく設定しているため、PWRモードでの燃料消費量が大きくなりECOモードでの作業効率が良い。   First, the working efficiency reference value will be described. The reference value of the work efficiency is determined by test data at the time of development and is stored in the MCU 80 or the HCU 100. These values are based on the work amount of the actuator shown in the equations (1) to (3) and the fuel consumption amount calculated by the fuel consumption amount calculation unit 301. In the PWR mode, the work efficiency is 5.0 (≈work amount 100 ÷ fuel consumption). In the ECO mode, the work efficiency is 5.6 (≈work amount 90 ÷ fuel consumption 17). In this case, since the output of the engine 22 is set large in order to ensure workability in the PWR mode, the amount of fuel consumption in the PWR mode is large and the work efficiency in the ECO mode is good.

次に、本日の作業履歴について説明する。稼働時間4.0hr、PWRモードとECOモードの使用時間はそれぞれ3.0hr、1.0hrとなっており、各作業モードの作業効率はそれぞれ式(4)と(5)で求めることができる。
PWRモード:作業量276÷燃料消費量60≒作業効率4.6 ・・・(式4)
ECOモード:作業量88÷燃料消費量17≒作業効率5.2 ・・・(式5)
Next, today's work history will be described. The operating time is 4.0 hr, the usage time in the PWR mode and the ECO mode is 3.0 hr and 1.0 hr, respectively, and the working efficiency in each working mode can be obtained by equations (4) and (5), respectively.
PWR mode: work amount 276 ÷ fuel consumption 60≈working efficiency 4.6 (Expression 4)
ECO mode: work amount 88 ÷ fuel consumption 17≈working efficiency 5.2 (Expression 5)

作業モード判定部304は、これらの作業効率から、PWRモードで効率良く使われているかどうかを判断するため、PWRモードでの作業効率の基準値(5.0)と式(4)の結果を比較し、作業効率が低下しているかどうかの判定を行う。例えば、作業効率の基準値に対して作業効率が0.2以上低下している場合は、作業モード判定部304はPWRモードの割に作業量が少ないと判断してECOモードを推奨する。式(4)の結果から、本日の作業効率は4.6となっているので、作業モード判定部304はECOモードを推奨する。   The work mode determination unit 304 determines, based on these work efficiencies, whether the PWR mode is used efficiently or not, using the work efficiency reference value (5.0) and the result of the expression (4) in the PWR mode. A comparison is made to determine whether the work efficiency is reduced. For example, when the work efficiency has decreased by 0.2 or more with respect to the work efficiency reference value, the work mode determination unit 304 determines that the work amount is small relative to the PWR mode and recommends the ECO mode. From the result of the expression (4), the working efficiency of today is 4.6, so the working mode determination unit 304 recommends the ECO mode.

次に、前日の作業履歴について説明する。稼働時間8.0hr、PWRモードとECOモードの使用時間はそれぞれ2.0hr、6.0hrとなっており、各作業モードの作業効率はそれぞれ式(6)と(7)で求めることができる。
PWRモード:作業量196÷燃料消費量40≒作業効率4.9 ・・・(6)
ECOモード:作業量522÷燃料消費量102≒作業効率5.1 ・・・(7)
Next, the work history of the previous day will be described. The operating time is 8.0 hr, the usage time of the PWR mode and the ECO mode is 2.0 hr and 6.0 hr, respectively.
PWR mode: work volume 196 ÷ fuel consumption 40≈work efficiency 4.9 (6)
ECO mode: work amount 522 ÷ fuel consumption 102≈work efficiency 5.1 (7)

作業モード判定部304は、これらの作業効率から、本日の作業履歴と同様に、PWRモードで効率良く使われているかどうかを判断するため、PWRモードでの作業効率の基準値(5.0)と式(6)の結果を比較し、作業効率が低下しているかどうかの判定を行う。式(6)の結果から、前日の作業効率は4.9となっており、基準値(5.0)に対して乖離が少ないので、作業モード判定部304はECOモードを推奨しない。   From these work efficiencies, the work mode determination unit 304 determines whether or not the PWR mode is used efficiently in the same way as the work history of today, so that the work efficiency reference value (5.0) in the PWR mode is used. And the result of the equation (6) are compared, and it is determined whether the working efficiency is lowered. From the result of the equation (6), the work efficiency of the previous day is 4.9, and there is little deviation from the reference value (5.0), so the work mode determination unit 304 does not recommend the ECO mode.

次に、前々日の作業履歴について説明する。稼働時間6.0hr、PWRモードとECOモードの使用時間はそれぞれ4.0hr、2.0hrとなっており、各作業モードの作業効率はそれぞれ式(8)と(9)で求めることができる。
PWRモード:作業量376÷燃料消費量80≒作業効率4.7 ・・・(8)
ECOモード:作業量172÷燃料消費量34≒作業効率5.1 ・・・(9)
Next, the work history of the day before last will be described. The operating time is 6.0 hr, the usage time in the PWR mode and the ECO mode is 4.0 hr and 2.0 hr, respectively, and the working efficiency in each working mode can be obtained by equations (8) and (9), respectively.
PWR mode: work amount 376 ÷ fuel consumption 80≈work efficiency 4.7 (8)
ECO mode: work amount 172 ÷ fuel consumption 34 ≒ work efficiency 5.1 (9)

作業モード判定部304は、これらの作業効率から、本日、前日の作業履歴と同様に、PWRモードで効率良く使われているかどうかを判断するため、PWRモードでの作業効率の基準値(5.0)と式(8)の結果を比較し、作業効率が低下しているかどうかの判定を行う。式(8)の結果から、前々の作業効率は4.7となっているので、作業モード判定部304はECOモードを推奨する。   From these work efficiencies, the work mode determination unit 304 determines whether or not the PWR mode is used efficiently in the same way as the work history of today and the previous day. 0) and the result of Expression (8) are compared, and it is determined whether the working efficiency is lowered. From the result of Expression (8), the previous work efficiency is 4.7, so the work mode determination unit 304 recommends the ECO mode.

さらに、3日間の合計の作業履歴について説明する。稼働時間18.0hr、PWRモードとECOモードの使用時間はそれぞれ9.0hr、9.0hrとなっており、各作業モードの作業効率はそれぞれ式(10)と(11)で求めることができる。
PWRモード:作業量848÷燃料消費量180≒作業効率4.7 ・・・(式10)
ECOモード:作業量782÷燃料消費量153≒作業効率5.1 ・・・(式11)
Further, the total work history for three days will be described. The operating time is 18.0 hr, the usage time in the PWR mode and the ECO mode is 9.0 hr and 9.0 hr, respectively, and the working efficiency in each working mode can be obtained by the equations (10) and (11), respectively.
PWR mode: work amount 848 ÷ fuel consumption 180≈work efficiency 4.7 (Expression 10)
ECO mode: work amount 782 ÷ fuel consumption 153 ≒ work efficiency 5.1 (Expression 11)

作業モード判定部304は、これらの作業効率から、日毎の作業履歴と同様に、PWRモードで効率良く使われているかどうかを判断するため、作業モード判定部304は、PWRモードでの作業効率の基準値(5.0)と式(10)の結果を比較し、作業効率が低下しているかどうかの判定を行う。式(10)の結果から、前々の作業効率は4.7となっているので、作業モード判定部304は、3日間の合計の作業履歴に関してはECOモードを推奨する。   The work mode determination unit 304 determines whether or not it is used efficiently in the PWR mode from these work efficiencies, like the daily work history. Therefore, the work mode determination unit 304 determines the work efficiency in the PWR mode. The reference value (5.0) and the result of the equation (10) are compared, and it is determined whether the work efficiency is reduced. Since the previous work efficiency is 4.7 based on the result of Expression (10), the work mode determination unit 304 recommends the ECO mode for the total work history for three days.

次に、ECOモードを推奨した場合の作業効率の予測値を算出する方法について、本日の作業履歴を用いて説明する。図7(a)において、作業効率の基準値を求めるための作業量と燃料消費量が単位時間当たりの値と仮定すると、本日のPWRモードの単位時間当たりの作業量は276÷3=92となり、PWRモードの基準作業量よりも低く、ECOモードの基準作業量よりも若干高い。   Next, a method for calculating a predicted value of work efficiency when the ECO mode is recommended will be described using today's work history. In FIG. 7A, assuming that the amount of work and the fuel consumption for obtaining the reference value of work efficiency are values per unit time, the amount of work per unit time in today's PWR mode is 276 ÷ 3 = 92. This is lower than the reference work amount in the PWR mode and slightly higher than the reference work amount in the ECO mode.

したがって、ECOモードを使用した場合には、17×(92/90)≒17.38程度の燃料消費量になると考えられる。この値から、本日のPWRモードの作業をECOモードで実施した場合の作業効率を予測すると式(12)となる。
作業量276÷燃料消費量17.4×3.0hr≒予測効率5.3 ・・・(式12)
同様に、前々日、3日間の合計の作業履歴に関しても、作業モード判定部304は、PWRモードの作業をECOモードで実施した場合の作業効率を予測することができる。
Therefore, when the ECO mode is used, it is considered that the fuel consumption amount is approximately 17 × (92/90) ≈17.38. From this value, the work efficiency when the work in today's PWR mode is performed in the ECO mode is predicted as Equation (12).
Work amount 276 / fuel consumption 17.4 × 3.0 hr≈predictive efficiency 5.3 (Expression 12)
Similarly, regarding the total work history of the previous three days, the work mode determination unit 304 can predict work efficiency when the PWR mode work is performed in the ECO mode.

次に、図7(b)を用いて、表示制御部305の処理内容について説明する。図7(b)は、図7(a)で示す本日の作業履歴を表示装置306に表示した結果を示している。図7(b)では、図の左側に本日の稼働時間(4.0hr)とモード使用時間(PWR:3.0hr、ECO:1.0hr)の比率を示すチャートを表示すると共に、図の右側にPWR、ECOモードそれぞれの作業効率を示している。図の右側では、“PWRMAX”、“ECO MAX”と称して各作業モードの理想的な作業効率(基準値)を表示しており、その値に対して本日の作業効率がどの程度であったかを視覚的に表示している。   Next, processing contents of the display control unit 305 will be described with reference to FIG. FIG. 7B shows the result of displaying today's work history shown in FIG. 7A on the display device 306. In FIG. 7 (b), a chart showing the ratio of today's operating time (4.0 hr) and mode usage time (PWR: 3.0 hr, ECO: 1.0 hr) is displayed on the left side of the diagram, and the right side of the diagram. The work efficiency of each of the PWR and ECO modes is shown in FIG. On the right side of the figure, “PWRMAX” and “ECO MAX” are displayed and the ideal work efficiency (reference value) for each work mode is displayed. Visually displayed.

図7(a)で示したように、本日の作業履歴では、PWRモードしては作業量が少なく、作業効率が基準値に対して低下しているため、「中〜軽作業が少し多いようです。ECOモード使用で効率が上がります。」といった意味の表示を行っている。また、ECOモードの作業効率に関しては、基準値に対して作業量は若干少ないが、PWRモードよりも作業効率の良い状態が維持できているため、「中〜軽作業が多いようです。上手にECOモードを使えています。」といった意味の表示を行っている。なお、これらの表示は音声ガイダンスによって運転者に報知しても良い。   As shown in FIG. 7A, according to today's work history, the amount of work is small in the PWR mode and the work efficiency is lower than the reference value. “ECO mode is used to improve efficiency.” Is displayed. Regarding the work efficiency in the ECO mode, the work amount is slightly smaller than the reference value, but since the work efficiency is better than that in the PWR mode, “medium to light work seems to be a lot. "ECO mode is used." These displays may be notified to the driver by voice guidance.

このように、本実施形態によれば、操作者は、表示装置306に表示される作業効率に関するデータや推奨モードの履歴を見ながら、あるいはスピーカ307から出力される音声ガイダンスを聞きながら、作業内容に適した作業モードを選択して油圧ショベルを上手に運転することができる。その結果、油圧ショベルを低燃費で運転することができ、高い省エネ効果を得ることができる。   As described above, according to the present embodiment, the operator can view the work content while viewing the data on the work efficiency displayed on the display device 306 and the history of the recommended mode, or listening to the voice guidance output from the speaker 307. The operation mode suitable for the vehicle can be selected and the excavator can be operated well. As a result, the hydraulic excavator can be operated with low fuel consumption, and a high energy saving effect can be obtained.

なお、上記した実施形態において、表示装置306に表示される項目あるいはスピーカ307から出力される音声ガイダンスの項目は、作業モード毎の作業効率、推奨される作業モード、予測される作業効率の少なくとも1項目が含まれていれば良く、油圧ショベルの作業環境等を考慮して適宜表示される項目を決定すれば良い。   In the above-described embodiment, items displayed on the display device 306 or voice guidance items output from the speaker 307 are at least one of work efficiency for each work mode, recommended work mode, and predicted work efficiency. It is sufficient that items are included, and items to be displayed may be determined as appropriate in consideration of the working environment of the excavator.

次に、推奨する作業モードへの切り替えを自動に行う場合について、図を用いて説明する。図8は、現在の作業モードから推奨する作業モードに自動的に切り換える場合について説明した図であり、図8(a)は、PWRモードで作業している場合に作業効率に応じてECOモードを推奨する方法の一例を示している。図8(a)では、横軸に作業時間、縦軸に作業効率を示しており、運転者がキースイッチをオンしてエンジンを始動した時間を0として1時間毎の作業効率を演算した結果を示している。運転者が作業を開始して1時間後に0〜1時間の作業効率を演算すると、作業効率はECOモードを推奨する閾値(4.7)よりも大きく、PWRモードでの作業効率の基準値(5.0)に近い値を示している。   Next, the case of automatically switching to the recommended work mode will be described with reference to the drawings. FIG. 8 is a diagram for explaining the case of automatically switching from the current work mode to the recommended work mode. FIG. 8A shows the ECO mode according to work efficiency when working in the PWR mode. An example of the recommended method is shown. In FIG. 8 (a), the horizontal axis represents the working time, and the vertical axis represents the working efficiency. The result of calculating the working efficiency for each hour with the time when the driver turned on the key switch and started the engine as 0. Is shown. When the driver calculates the work efficiency for 0 to 1 hour one hour after the start of work, the work efficiency is greater than the threshold (4.7) for recommending the ECO mode, and the reference value of work efficiency in the PWR mode ( The value is close to 5.0).

その1時間後、作業時間1〜2時間の作業効率を演算すると、作業効率は若干低下しているが、ECOモードを推奨する閾値(4.7)よりも大きい値を示している。さらに1時間後、作業時間2〜3時間の作業効率を演算すると、作業効率はさらに低下し、ECOモードを推奨する閾値(4.7)よりも小さい値を示しているため、PWRモードの割には軽作業であると判断して、作業モード判定部304はECOモードを推奨する。   One hour later, when the work efficiency of the work time of 1 to 2 hours is calculated, the work efficiency is slightly lowered, but shows a value larger than the threshold (4.7) for recommending the ECO mode. When the work efficiency of 2 to 3 hours after 1 hour is further calculated, the work efficiency is further reduced, indicating a value smaller than the recommended threshold (4.7) for the ECO mode. Therefore, the work mode determination unit 304 recommends the ECO mode.

次に、図8(b)を用いて、現在の作業モードから推奨する作業モードに自動的に切り換える処理について説明する。最初に、作業モード判定部304は、ステップ811において、推奨する作業モードを読込む。次に、作業モード判定部304は、ステップ812において、現在使用している作業モードと推奨する作業モードが異なるか否かの判定を行い、異なる場合はステップ813に進み、一致している場合はステップ811に戻る。作業モード判定部304は、ステップ813では、レバー操作量に応じて運転者の操作が無いかどうかの判定を行い、運転者の操作が無ければステップ814に進み、運転者の操作がある場合はリターンとなってステップ811に戻る。なお、作業モード判定部304は、ステップ813では、レバー操作量だけでなく、走行操作ペダルやゲートロックレバー等の状態に応じて運転者の操作が無いかどうかを判定することが望ましい。   Next, a process for automatically switching from the current work mode to the recommended work mode will be described with reference to FIG. First, in step 811, the work mode determination unit 304 reads a recommended work mode. Next, in step 812, the work mode determination unit 304 determines whether or not the currently used work mode is different from the recommended work mode. If they are different, the process proceeds to step 813. Return to Step 811. In step 813, the work mode determination unit 304 determines whether or not there is no driver operation according to the lever operation amount. If there is no driver operation, the process proceeds to step 814. Return to step 811. In step 813, it is desirable that the work mode determination unit 304 determines whether there is no driver's operation according to not only the lever operation amount but also the state of the travel operation pedal, the gate lock lever, and the like.

ステップ814では、現在の作業モードを推奨する作業モードに自動的に切り換える処理を実行する。具体的には、作業モード判定部304から作業モード切替信号が出力されると、運転者がモード選択スイッチ90を操作して設定した現在の作業モードから、作業モード判定部304が推奨する作業モードにモード選択スイッチ90の設定が自動的に変更される。そして、図2に示すECU57やMCU80、HCU100は、変更された作業モードに応じてエンジン22の回転数や油圧ポンプ41の出力、発電機モータ23の出力の上限値や下限値を設定することにより、推奨するモードに合うように各アクチュエータ32,34,36を制御する。さらに、ステップ815では、推奨する作業モードに自動的に切り換えたことを運転者に報知するため、表示制御部305が表示装置306にて表示やスピーカ307にて音声ガイダンスの出力等の処理を実行する。   In step 814, a process of automatically switching the current work mode to the recommended work mode is executed. Specifically, when a work mode switching signal is output from the work mode determination unit 304, the work mode recommended by the work mode determination unit 304 is selected from the current work mode set by the driver operating the mode selection switch 90. The setting of the mode selection switch 90 is automatically changed. The ECU 57, MCU 80, and HCU 100 shown in FIG. 2 set the upper limit value and the lower limit value of the rotation speed of the engine 22, the output of the hydraulic pump 41, and the output of the generator motor 23 according to the changed work mode. The actuators 32, 34, and 36 are controlled so as to meet the recommended mode. Further, in step 815, the display control unit 305 performs processing such as display on the display device 306 and output of voice guidance on the speaker 307 in order to notify the driver that the operation mode has been automatically switched to the recommended work mode. To do.

以上説明したように、所定期間の作業効率を見積ることにより推奨する作業モードを判定し、運転者が操作していないとき(非作業中)に現在のモードから推奨する作業モードに自動的に切り換え、かつ、切り換えたことを運転者に報知することによって、上記した実施形態の作用効果に加えて、安全、かつ、効率的な作業を行うことが可能となる。   As described above, the recommended work mode is determined by estimating the work efficiency for a predetermined period, and when the driver is not operating (not working), the current mode is automatically switched to the recommended work mode. In addition, by notifying the driver of the switching, it is possible to perform safe and efficient work in addition to the effects of the above-described embodiment.

なお、情報処理部300、表示装置306、およびスピーカ307は、上記したように油圧ショベル1内に設ける構成のほか、例えば、図9に示す構成とすることもできる。即ち、図9に示す本発明の変形例に係る運転支援システムは、油圧ショベル1と管理センタ2とを無線通信回線3を介して接続し、管理センタ2内に、情報処理部300、表示装置306、スピーカ307を設けたものである。この構成によれば、管理センタ2内のオペレータが推奨する作業モードを確認し、油圧ショベル1の運転者に対して指令を行うことができる。   Note that the information processing unit 300, the display device 306, and the speaker 307 can be configured as shown in FIG. 9 in addition to the configuration provided in the excavator 1 as described above. That is, the driving support system according to the modification of the present invention shown in FIG. 9 connects the excavator 1 and the management center 2 via the wireless communication line 3, and the information processing unit 300 and the display device are provided in the management center 2. 306 and a speaker 307 are provided. According to this configuration, it is possible to confirm the work mode recommended by the operator in the management center 2 and to instruct the driver of the hydraulic excavator 1.

また、データを管理センタ2内に集約できるため、データの一元管理を行えるといった利点がある。さらには、管理センタ2に集約されたデータを、所定期間毎、例えば日毎にオーナーに管理日報、月報という形で出力するようにしても良い。勿論、情報処理部300、表示装置306、スピーカ307の何れかを油圧ショベル1に残りを管理センタ2に別々に設置することもできる。   In addition, since the data can be aggregated in the management center 2, there is an advantage that the data can be centrally managed. Furthermore, the data collected in the management center 2 may be output to the owner in a form of a management daily report or a monthly report every predetermined period, for example, every day. Of course, any one of the information processing unit 300, the display device 306, and the speaker 307 can be separately installed in the hydraulic excavator 1 and in the management center 2.

上述の実施形態は、本発明を実施するために好適なものであるが、その実施形式はこれらに限定されるものでなく、本発明の要旨を変更しない範囲内において種々変形することが可能である。例えば、油圧ショベル以外の建設機械に対して本発明に係る運転支援システムを適用しても良い。   The above-described embodiments are suitable for carrying out the present invention, but the form of implementation is not limited to these, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. is there. For example, the driving support system according to the present invention may be applied to a construction machine other than a hydraulic excavator.

1 油圧ショベル(建設機械)
5 運転室
22 エンジン
23 発電機モータ
24 バッテリ(蓄電デバイス)
41 油圧ポンプ
32 ブームシリンダ(油圧アクチュエータ)
34 アームシリンダ(油圧アクチュエータ)
36 バケットシリンダ(油圧アクチュエータ)
90 モード選択スイッチ(作業モード選択装置)
201 レバー(操作レバー)
301 燃料消費量算出部
302 アクチュエータ仕事量算出部(仕事量算出部)
303 作業効率算出部
304 作業モード判定部
305 表示制御部(報知制御部)
306 表示装置(報知装置)
307 スピーカ(報知装置)
1 Excavator (construction machine)
5 cab 22 engine 23 generator motor 24 battery (power storage device)
41 Hydraulic pump 32 Boom cylinder (hydraulic actuator)
34 Arm cylinder (hydraulic actuator)
36 Bucket cylinder (hydraulic actuator)
90 mode selection switch (work mode selection device)
201 Lever (control lever)
301 Fuel consumption amount calculation unit 302 Actuator work amount calculation unit (work amount calculation unit)
303 Work Efficiency Calculation Unit 304 Work Mode Determination Unit 305 Display Control Unit (Notification Control Unit)
306 Display device (notification device)
307 Speaker (notification device)

Claims (8)

エンジンと、前記エンジンによって駆動可能な油圧ポンプと、前記油圧ポンプの動力で作業機を駆動する油圧アクチュエータと、前記作業機を操作する操作レバーと、複数の作業モードの中から何れかを選択する作業モード選択装置と、を有する建設機械の運転支援システムであって、
前記エンジンの燃料消費量を算出する燃料消費量算出部と、
前記油圧アクチュエータの仕事量を算出する仕事量算出部と、
前記燃料消費量算出部で算出した前記エンジンの燃料消費量と前記仕事量算出部で算出した前記油圧アクチュエータの仕事量とに基づいて前記各作業モードの作業効率を算出する作業効率算出部と、
前記作業効率算出部にて算出された所定期間内の作業効率を履歴として記憶すると共に、前記記憶された作業効率の履歴から推奨される前記作業モードを判定する作業モード判定部と、
操作者に対して報知を行う報知装置と、
前記報知装置の制御を行う報知制御部と、
を備え、
前記報知制御部は、前記作業効率算出部の算出結果に基づく情報および前記作業モード判定部にて判定された前記推奨される作業モードの情報を前記報知装置に出力することを特徴とする建設機械の運転支援システム。
The engine, a hydraulic pump that can be driven by the engine, a hydraulic actuator that drives the work machine with the power of the hydraulic pump, an operation lever that operates the work machine, and a plurality of work modes are selected. A work mode selection device, and a construction machine operation support system comprising:
A fuel consumption calculation unit for calculating the fuel consumption of the engine;
A work amount calculating section for calculating the work amount of the hydraulic actuator;
A work efficiency calculator that calculates the work efficiency of each work mode based on the fuel consumption of the engine calculated by the fuel consumption calculator and the work of the hydraulic actuator calculated by the work calculator;
A work mode determination unit that stores the work efficiency within a predetermined period calculated by the work efficiency calculation unit as a history, and that determines the recommended work mode from the stored work efficiency history;
An informing device for informing the operator;
A notification control unit for controlling the notification device;
With
The notification control unit outputs information based on a calculation result of the work efficiency calculation unit and information of the recommended work mode determined by the work mode determination unit to the notification device. Driving support system.
請求項において、
前記作業モード判定部は、前記推奨される作業モードを使用した場合における前記作業効率を予測し、前記報知制御部は、前記作業モード判定部にて予測された作業効率に関する情報を前記報知装置に出力することを特徴とする建設機械の運転支援システム。
In claim 1 ,
The work mode determination unit predicts the work efficiency when the recommended work mode is used, and the notification control unit transmits information on the work efficiency predicted by the work mode determination unit to the notification device. A construction machine driving support system characterized by output.
請求項において、
前記作業効率算出部は、前記油圧アクチュエータの仕事量を前記エンジンの燃料消費量で除算することにより前記作業効率を算出することを特徴とする建設機械の運転支援システム。
In claim 1 ,
The operation efficiency calculation unit calculates the operation efficiency by dividing the work amount of the hydraulic actuator by the fuel consumption of the engine.
請求項において、
前記仕事量算出部は、操作者による前記操作レバーの操作量または前記油圧ポンプの負荷に基づいて前記油圧アクチュエータの仕事量を算出することを特徴とする建設機械の運転支援システム。
In claim 1 ,
The operation support system for a construction machine, wherein the work calculation unit calculates the work of the hydraulic actuator based on an operation amount of the operation lever by an operator or a load of the hydraulic pump.
請求項において、
前記建設機械は、前記エンジンによって発電可能、かつ、前記油圧ポンプを駆動可能な発電機モータと、前記発電機モータを駆動する電力の供給および前記発電機モータで生成した電力の充電を行うための蓄電デバイスと、を有し、
前記仕事量算出部は、前記蓄電デバイスの充電量に基づいて前記油圧アクチュエータの仕事量を算出することを特徴とする建設機械の運転支援システム。
In claim 1 ,
The construction machine is capable of generating electric power with the engine and capable of driving the hydraulic pump, supplying electric power for driving the generator motor, and charging electric power generated by the generator motor. An electricity storage device,
The operation support system for a construction machine, wherein the work amount calculation unit calculates a work amount of the hydraulic actuator based on a charge amount of the power storage device.
請求項において、
前記作業モード判定部は、前記作業モード選択装置にて現在選択されている作業モードと前記作業モード判定部にて判定された推奨される作業モードとが異なる場合に、前記作業モードを前記推奨される作業モードに自動的に切り替えるための信号を出力することを特徴とする建設機械の運転支援システム。
In claim 1 ,
The work mode determination unit recommends the work mode when the work mode currently selected by the work mode selection device is different from the recommended work mode determined by the work mode determination unit. A construction machine operation support system that outputs a signal for automatically switching to a work mode.
請求項において、
前記建設機械の運転室内に設けられた、前記報知装置としての表示装置を備え、
前記表示装置に、前記作業モード毎の作業効率、前記推奨される作業モード、前記予測された作業効率のうち、少なくとも1つの情報を表示することを特徴とする建設機械の運転支援システム。
In claim 2 ,
Provided in the cab of the construction machine, provided with a display device as the notification device,
An operation support system for a construction machine, wherein the display device displays at least one of the work efficiency for each work mode, the recommended work mode, and the predicted work efficiency.
請求項において、
前記建設機械の運転室内に設けられた、前記報知装置としてのスピーカを備え、
前記スピーカから、前記作業モード毎の作業効率、前記推奨される作業モード、前記予測された作業効率のうち、少なくとも1つの情報を音声ガイダンスとして出力することを特徴とする建設機械の運転支援システム。
In claim 2 ,
Provided in the cab of the construction machine, provided with a speaker as the notification device,
A construction machine driving support system, characterized in that at least one of the work efficiency for each work mode, the recommended work mode, and the predicted work efficiency is output as voice guidance from the speaker.
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