JP6307482B2

JP6307482B2 - 施工機械

Info

Publication number: JP6307482B2
Application number: JP2015161417A
Authority: JP
Inventors: 田中　純; 純田中; 聡介越村; 学菅野; 遼太三嶋
Original assignee: Taisei Rotec Corp
Current assignee: Taisei Rotec Corp
Priority date: 2015-08-18
Filing date: 2015-08-18
Publication date: 2018-04-04
Anticipated expiration: 2035-08-18
Also published as: JP2017040062A

Description

本発明は、施工機械に関する。

従来、スリップフォーム工法において、エンジンの回転速度を下げて省エネ運転を行う道路建設機械が提案されている（特許文献１参照）。
特許文献１に記載の発明では、舗装幅及び舗装厚に対する推奨エンジン回転速度を予め決めておき、かかる推奨エンジン回転速度で道路建設機械を作動させている。

特開２０１２−１６２８７６号公報

しかし、特許文献１に記載の道路建設機械は、エンジン回転速度を決めるにあたって舗装幅及び舗装厚しか考慮しておらず、舗装材の粘性、施工面の傾斜等に基づくバイブレータの作動状況の変化に対応した省エネ運転を行うことはできない。

本発明は、前記した事情に鑑みてなされたものであり、バイブレータの作動状況に応じた省エネ運転を支援することが可能な施工機械を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明の施工機械は、エンジンと、前記エンジンによって駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプからの油圧によって駆動するモータを有し、舗装材を締め固める複数のバイブレータと、前記油圧ポンプと前記バイブレータとの間に設けられている複数のバルブと、前記エンジンの回転速度を変更するためにオペレータによって操作されるエンジン操作部と、前記複数のバルブの開量を変更するためにオペレータによって操作されるバルブ操作部と、前記油圧ポンプの押しのけ容積と前記エンジンの回転速度の積に対する前記モータの押しのけ容積と前記モータの回転速度の積の総和の比である油圧使用率を算出する油圧使用率算出部と、算出された前記油圧使用率を表示する表示部と、を備えることを特徴とする。

かかる構成によると、バイブレータの油圧使用率を算出して表示するので、油圧使用率をオペレータに把握させることができ、バイブレータによる振動付与を好適に行いつつ、バイブレータの作動状況に応じたオペレータによる省エネ運転を好適に支援することができる。

前記施工機械は、前記油圧使用率が所定値を超えた場合に、前記エンジンの回転速度を大きくするエンジン制御部を備える構成であってもよい。

かかる構成によると、油圧使用率に基づいてエンジン回転速度を制御するので、施工機械の省エネ運転をより好適に行うことができる。

前記表示部は、エンジン制御装置から取得された前記エンジンの負荷率を表示する構成であってもよい。

かかる構成によると、エンジンの負荷率を表示するので、負荷率をオペレータに把握させることができ、オペレータによる省エネ運転を好適に支援することができる。

前記施工機械は、前記負荷率が所定値を超えた場合に、前記エンジンの回転速度を大きくするエンジン制御部を備える構成であってもよい。

かかる構成によると、負荷率に基づいてエンジン回転速度を制御するので、施工機械１の省エネ運転をより好適に行うことができる。

前記施工機械は、前記エンジンの回転速度と、負荷率と、燃料消費量と、の関係が記憶される記憶部と、前記エンジンの定格回転速度及び実際の前記負荷率と前記記憶部に記憶された関係とに基づいて、定格回転速度における前記燃料消費量を算出する燃料消費量算出部と、を備え、前記表示部は、前記エンジン制御装置から取得された実際の前記燃料消費量及び算出された定格回転速度における前記燃料消費量の両方、前記エンジン制御装置から取得された実際の前記燃料消費量と算出された定格回転速度における前記燃料消費量との差、並びに、算出された定格回転速度における前記燃料消費量に対する前記エンジン制御装置から取得された実際の前記燃料消費量の比の少なくとも一つを表示する構成であってもよい。

かかる構成によると、オペレータによる省エネ運転をより好適に支援することができる。

本発明によると、バイブレータの作動状況に応じた省エネ運転を支援することができる。

本発明の実施形態に係る施工機械を示す斜視図である。本発明の実施形態に係る施工機械を模式的に示すシステム図である。本発明の実施形態に係る施工機械を模式的に示すブロック図である。エンジン回転速度、負荷率及び燃料消費量の関係の例を示すグラフである。第一の表示部におけるスタート画面の表示例を示す図である。第一の表示部における工事設定画面の表示例を示す図である。第一の表示部における機械設定画面の表示例を示す図である。第一の表示部における数値モニタ画面の表示例を示す図である。第一の表示部における第一の施工画面の表示例を示す図である。第一の表示部における第二の施工画面の表示例を示す図である。第三の表示部における第三の施工画面の表示例を示す図である。

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図１に示すように、本発明の実施形態に係る施工機械１は、施工面Ｓに供給された舗装材（生コンクリート）を、前進しながら締め固めることで、同一断面の舗装材を連続して構築するスリップフォーム工法に用いられるものである。

施工機械１は、自走式の車両本体１０と、施工面Ｓに供給された舗装材を敷き拡げるとともに、舗装材を敷き均す敷き均し装置２０と、舗装材を締め固める複数のバイブレータ３０と、舗装材を所定の断面に成型するモールド４０と、を備えている。舗装材は、施工機械１に先行して走行する車両（いわゆる、生コン車）から、モールド４０間に供給される。

＜車両本体＞
車両本体１０は、フレーム１１と、前後左右の４つのクローラ走行体１２と、を備えている。各クローラ走行体１２の上面には支柱１２ａが垂直に立設されている。クロ―ラ走行体１２を走行させるために走行用モータ１３は、クロ―ラ走行体１２内に収容されている。フレーム１１上には、オペレータが乗って施工機械１を操作するための操縦台（図示せず）が設けられている。操縦台には、クローラ走行体１２、敷き均し装置２０及びバイブレータ３０等の駆動を制御する制御部１００（図３参照）等が設けられている。

フレーム１１は、前後方向に延在している左右一対の第一フレーム１１ａと、左右の第一フレーム１１ａに架け渡された前後一対の第二フレーム１１ｂと、を備えている。第一フレーム１１ａの前後両端部は、前後のクローラ走行体１２の支柱１２ａに取り付けられている。フレーム１１は、前後左右のクローラ走行体１２によって所定の高さに支持されている。

＜モールド＞
モールド４０は、施工面Ｓ上の舗装材を所定の断面に成型する部材である。モールド４０は、左右の第一フレーム１１ａの間に配置された左右一対のエンドプレート４１と、両エンドプレート４１の間に配置されたスクリード４２と、を備えている。

エンドプレート４１は、舗装材の幅を規定する鉛直板である。エンドプレート４１は、前後方向に延在しており、上端縁部が前後の第二フレーム１１ｂの下面に取り付けられている。スクリード４２は、舗装材の高さを規定するとともに上面が開口となっている溶接構造部材である。スクリード４２は、左右方向に延在しており、左右両端部が左右のエンドプレート４１の内側面に取り付けられている。スクリード４２の下面は施工面Ｓに対して間隔を空けて平行に配置されている。

＜敷き均し装置＞
敷き均し装置２０は、フレーム１１の下方に配置されており、施工面Ｓに供給された舗装材を左右に敷き拡げる２つのオーガ２１によって構成されている。オーガ２１は、左右方向に延在しているスクリュー軸２１ａと、スクリュー軸２１ａの外周面に取り付けられた螺旋状のスクリュー羽根２１ｂと、を備えている。オーガ２１は、スクリード４２の前方に配置され、スクリュー軸２１ａの左右両端部は、モールド４０の左右のフレームに回転自在に軸支されている。

オーガ２１を回転させるためのオーガ用モータ２２（図２参照）は、モールド４０のスクリード４２内に収容されており、チェーンやベルト等の駆動伝達機構（図示せず）によって、オーガ用モータ２２の駆動力がスクリュー軸２１ａに伝達される。

＜バイブレータ＞
バイブレータ３０は、施工面Ｓ上に敷き広げられた舗装材に振動を付与して締め固める装置である。本実施形態では、複数（１６基）のバイブレータ３０がオーガ２１の前方に配置されており、各バイブレータ３０は左右方向に間隔を空けて配置されている。バイブレータ３０は、舗装材に付与される振動を発生させるための駆動モータ３１（図２参照）を備えている。なお、バイブレータ３０は、舗装材上で振動し、舗装材の表面を叩いて締め固めるタンパとして作動することもできる。

また、図２に示すように、施工機械１は、駆動源であるエンジン５０と、複数（本実施形態では、６基）のポンプ６０と、複数（本実施形態では、４つのクロ―ラ走行体に対応して４基）の走行用モータ１３と、一以上（本実施形態では、２つのオーガに対応して２基）のオーガ用モータ２２と、複数（本実施形態では、１６基）の駆動用モータ３１と、複数（本実施形態では、駆動用モータ３１に対応して１６基）のバルブ７０と、を備えている。走行用モータ１３、オーガ用モータ２２及び駆動用モータ３１は、油圧モータである。

＜エンジン及びポンプ＞
エンジン５０及び複数のポンプ６０は、車両本体１０（図１参照）に設けられている。複数のポンプ６０は、エンジン５０の駆動力によって作動する油圧ポンプであり、タンク（図示せず）に貯蔵された作動油を汲み上げ、回路を介して当該ポンプ６０に対応する各モータへ供給する。

第一のポンプ６０は、作動油を４個の走行用モータ１３へ供給する。走行用モータ１３は、供給された作動油によって回転し、作動油の油圧に応じた速度でクロ―ラ走行体１２を走行させる。走行用モータ１３へ供給された作動油は、図示しない回路を介して前記タンクに戻される。なお、第一のポンプ６０と走行用モータ１３との間の回路には、図示しない流量制御弁が設けられている。

第二のポンプ６０は、作動油をオーガ用モータ２２へ供給する。オーガ用モータ２２は、供給された作動油によって回転し、作動油の油圧に応じた回転速度（すなわち、単位時間当たりの回転数）でオーガ２１を回転させる。オーガ用モータ２２へ供給された作動油は、図示しない回路を介して前記タンクに戻される。

なお、走行用モータ１３、オーガ用モータ２２並びに第一及び第二のポンプ６０の制御については、説明を省略する。

第四のポンプ６０は、作動油を８基のバイブレータ３０の駆動モータ３１へ供給する。８基の駆動モータ３１は、第四のポンプ６０に対して並列に設けられている。第五のポンプ６０は、作動油を残りの８基のバイブレータ３０の駆動モータ３１へ供給する。８基の駆動モータ３１は、第五のポンプ６０に対して並列に設けられている。駆動モータ３１は、供給された作動油によって回転し、作動油の油圧に応じた回転速度でバイブレータ３０の振動を発生させる。駆動モータ３１へ供給された作動油は、図示しない回路を介して前記タンクに戻される。

なお、図２への記載は省略されているが、第六のポンプ６０は、油圧シリンダを稼働させるためのポンプである。

＜バルブ＞
バルブ７０は、ポンプ６０と駆動モータ３１との間の作動油が流通する回路に設けられており、当該回路の開閉具合を調整する弁である。本実施形態において、バルブ７０は、オペレータによる操作に応じて当該バルブ７０の開度を変更して駆動モータ３１へ供給される作動油の油量を変更する可能な絞り弁である。

また、図３に示すように、施工機械１は、操作部８０と、エンジン回転速度検出部９１と、負荷率関連パラメータ検出部９２と、複数（本実施形態では、駆動用モータ３１に対応して１６個）のモータ回転速度検出部９３と、ロータリーエンコーダ９４と、複数（本実施形態では、左、中央、右の３個）の表面距離検出部９５と、ＥＣＵ２００と、制御部１００と、第一の表示部１１１と、第二の表示部１１２と、第三の表示部１１３と、を備えている。なお、図３では、ＥＣＵ２００が便宜上２つ図示されているが、これらは同一のものである。

＜操作部＞
操作部８０は、操縦台に設けられており、施工機械１を操作するためにオペレータによって操作可能なスイッチ、ボタン、調整ダイヤル等によって構成されている。操作部８０は、エンジン操作部８１と、複数のバルブ操作部８２と、を備えている。

≪エンジン操作部≫
エンジン操作部８１は、アクセル開度を変更することによって、エンジン５０の回転速度を変更するためのもの（例えば、アクセルペダル）であり、オペレータの操作内容又は後記するエンジン制御部１０６からの制御信号に応じた回転速度指令信号を、ＥＣＵ２００へ出力する。

≪バルブ操作部≫
バルブ操作部８２は、複数のバルブ７０の開度をそれぞれ変更するためのもの（例えば、調整ダイヤル）である。

＜各種検出部＞
≪エンジン回転速度検出部≫
エンジン回転速度検出部９１は、エンジン５０の回転速度（エンジン回転速度）を検出するセンサであり、検出されたエンジン回転速度をＥＣＵ２００へ出力する。

≪負荷率関連パラメータ検出部≫
負荷率関連パラメータ検出部９２は、エンジン５０の負荷率を算出するための回転速度以外のパラメータ（例えば、アクセル開度）を検出するセンサであり、検出されたパラメータをＥＣＵ２００へ出力する。

≪モータ回転速度検出部≫
複数（図３には１個のみ図示）のモータ回転速度検出部９３は、複数のバイブレータ３０の駆動モータ３１の回転速度（モータ回転速度）をそれぞれ検出するセンサであり、検出されたモータ回転速度を、第二の表示部１１２を介して制御部１００へ出力する。

≪ロータリーエンコーダ≫
ロータリーエンコーダ９４は、クロ―ラ走行体１２の車輪の回転速度を検出し、検出された回転速度を制御部１００へ出力する。

≪表面距離検出部≫
複数（図３には、１個のみ図示）の表面距離検出部９５は、敷き均し装置２０によって敷き均された舗装材の表面までの距離（表面距離）を検出する非接触式の距離計（例えば、レーザセンサ）であり、検出された表面距離を制御部１００へ出力する。

＜ＥＣＵ＞
ＥＣＵ（Engine Control Unit）２００は、ＣＰＵ（Central Prcessing Unit）、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力回路等から構成されており、エンジン５０を制御するエンジン制御装置としてのコンピュータである。
ＥＣＵ２００は、エンジン操作部８１から出力された回転速度指令信号を取得し、取得された回転速度指令信号に基づいて、エンジン５０のエンジン回転速度を制御する。

また、本実施形態において、ＥＣＵ２００は、エンジン回転速度検出部９１によって検出されたエンジン回転速度及び負荷率関連パラメータ検出部９２によって検出されたパラメータを取得し、取得された回転速度及びパラメータに基づいて、エンジン５０の負荷率を算出する負荷率算出部として機能する。負荷率の算出手法としては、公知の手法が用いられる。取得されたエンジン回転速度及び算出された負荷率は、ＣＡＮ（Control Area Network）データとして制御部１００へ出力される。

また、本実施形態において、ＥＣＵ２００は、エンジン回転速度検出部９１によって検出されたエンジン回転速度及び算出された負荷率に基づいて、実際の燃料消費量を算出する燃料消費量算出部として機能する。算出された実際の燃料消費量は、前記したエンジン回転速度及び負荷率とともにＣＡＮ（Control Area Network）データとして制御部１００へ出力される。

ＥＣＵ２００は、エンジン回転速度及び負荷率等を用いた公知の手法によって、実際の燃料消費量を算出する。なお、以下の説明において、定格回転速度における燃料消費量と区別するために、ＥＣＵ２００によって算出されたエンジン回転速度に基づく燃料消費量を、実際の燃料消費量と称することがある。

＜制御部＞
制御部１００は、ＣＰＵ（Central Prcessing Unit）、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力回路等から構成されており、機能部として、記憶部１０１と、油圧使用率算出部１０２と、燃料消費量算出部１０３と、施工距離算出部１０４と、走行速度算出部１０５と、エンジン制御部１０６と、表示データ出力部１０７と、を備えている。

≪記憶部≫
記憶部１０１には、エンジン５０のエンジン回転速度と、負荷率と、燃料消費量と、の関係を表すテーブル１０１ａが記憶されている。かかるテーブル１０１ａにおいて、エンジン回転速度、負荷率及び燃料消費量は、以下に示す関係性を有している（図４のグラフ参照）。
・エンジン回転速度が同一であるとき、負荷率が増加すると燃料消費量も増加する。
・負荷率が同一であるとき、エンジン回転速度が増加すると燃料消費量も増加する。
かかるテーブル１０１ａは、エンジン５０を作動させた状態でエンジン回転速度、負荷率及び燃料消費量を実際に測定した結果に基づいて作成されている。また、記憶部１０１には、エンジン５０の定格回転速度が記憶されているとともに、油圧使用率、施工距離及び走行速度を算出するために必要な定数が記憶されている。

≪油圧使用率算出部≫
油圧使用率算出部１０２は、エンジン回転速度検出部９１によって検出されたエンジン回転速度をＥＣＵ２００を介して取得するとともにモータ回転速度検出部９３によって検出されたモータ回転速度を第二の表示部１１２を介して取得し、取得されたエンジン回転速度及びモータ回転速度に基づいて、油圧使用率を算出する。ここで、バイブレータ３０の駆動モータ３１に接続されたポンプ６０の押しのけ容積をＡ、駆動モータ３１の押しのけ容積をＢ、エンジンの回転速度をＶ_Ｅ、駆動モータの回転速度をＶ_Ｍとすると、油圧使用率Ｃは、下記式によって算出される。
Ｃ＝Σ（Ｂ・Ｖ_Ｍ）／Σ（Ａ・Ｖ_Ｅ）
すなわち、油圧使用率Ｃは、ポンプ６０の押しのけ容積Ａとエンジン５０の回転速度Ｖ_Ｅの積の総和（分母）に対する駆動モータ３１の押しのけ容積Ｂと駆動モータ３１の回転速度Ｖ_Ｍの積の総和（分子）の比である。

本実施形態において、油圧使用率算出部１０２は、第四及び第五のポンプ６０のそれぞれに関して、油圧使用率を算出する。なお、押しのけ容積Ａ，Ｂは、記憶部１０１に記憶されている。また、バイブレータ３０がタンパとして使用されている場合には、油圧使用率算出部１０２は、当該バイブレータ３０の回転速度を最大値として油圧使用率を算出する。また、バイブレータ３０が未使用である場合には、油圧使用率算出部１０２は、当該バイブレータ３０の回転速度を０として油圧使用率を算出する。また、バイブレータ３０に対応するモータ回転速度検出部９３が故障中である場合には、油圧使用率算出部１０２は、他のバイブレータ３０の回転速度の平均値（すなわち、故障していない全てのバイブレータ３０の回転速度の平均値）を当該バイブレータ３０の回転速度として油圧使用率を算出する。算出された油圧使用率は、エンジン制御部１０６及び表示データ出力部１０７へ出力される。

≪燃料消費量算出部≫
燃料消費量算出部１０３は、ＥＣＵ２００によって算出された負荷率を取得するとともに記憶部１０１に記憶された定格回転速度を読み出し、取得された負荷率及び読み出された定格回転速度に基づいて、エンジン５０の定格回転速度における燃料消費量を算出する。本実施形態では、燃料消費量算出部１０３は、取得された負荷率及び読み出された定格回転速度に基づいてテーブル１０１ａを参照し、負荷率及び定格回転速度に対応する燃料消費量を読み出す。算出された定格回転速度における燃料消費量は、表示データ出力部１０７へ出力される。
また、燃料消費量算出部１０３は、燃料消費量改善率（燃料消費量算出部１０３によって算出された定格回転速度における燃料消費量に対するＥＣＵ２００から取得された実際の燃料消費量の比）、及び、ＥＣＵ２００から取得された実際の燃料消費量と燃料消費量算出部１０３によって算出された定格回転速度における燃料消費量との差を算出して表示データ出力部１０７へ出力することもできる。

≪施工距離算出部≫
施工距離算出部１０４は、ロータリーエンコーダ９４によって検出された回転速度を取得し、取得された回転速度及び記憶部１０１に記憶された車輪径に基づいて、施工機械１の走行距離すなわち施工距離を算出する。算出された施工距離は、表示データ出力部１０７へ出力される。

≪走行速度算出部≫
走行速度算出部１０５は、ロータリーエンコーダ９４によって検出された回転速度を取得し、取得された回転速度及び記憶部１０１に記憶された車輪径に基づいて、施工機械１の走行速度を算出する。算出された走行速度は、表示データ出力部１０７へ出力される。

≪エンジン制御部≫
エンジン制御部１０６は、施工機械１がオペレータによるエンジン操作部８１の操作によらずにエンジン５０の回転速度を自動的に調整制御する場合に作動する機能部である。本実施形態において、エンジン制御部１０６は、油圧使用率が所定値を超えないようにエンジン５０の回転速度を自動的に制御するための制御信号をエンジン操作部８１（又は、図示しない別の操作スイッチ）へ出力することができる。また、エンジン制御部１０６は、負荷率が所定値を超えないようにエンジン５０の回転速度を自動的に制御するための制御信号をエンジン操作部８１（又は、図示しない別の操作スイッチ）へ出力することもできる。エンジン操作部８１（又は、図示しない別の操作スイッチ）は、かかる制御信号に応じて作動し、ＥＣＵ２００を介してエンジン５０の所望の回転速度を実現する。

≪表示データ出力部≫
表示データ出力部１０７は、検出されたエンジン回転速度、モータ回転速度及び表面距離、ＥＣＵ２００によって算出された負荷率及び実際の燃料消費量、並びに、算出された油圧使用率、定格回転速度における燃料消費量、施工距離及び走行速度を取得し、取得された各データに基づいて表示データを生成し、生成された表示データを各表示部１１１，１１３へ出力する。

＜表示部＞
≪第一の表示部≫
第一の表示部１１１は、操縦台に設けられており、表示データ出力部１０７から出力された表示データに基づいて画面表示を行うタッチパネル式のモニタ装置である。

≪第二の表示部≫
第二の表示部１１２は、操縦台に設けられており、モータ回転速度検出部９３によって検出されたモータ回転速度を取得し、取得されたモータ回転速度を表示するモニタ装置である。また、第二の表示部１１２は、取得されたモータ回転速度を制御部１００へ出力する。

≪第三の表示部≫
第三の表示部１１３は、施工機械１の第一フレーム１１ａに設けられており、表示データ出力部１０７から出力された表示データに基づいて画面表示を行うタッチパネル式のモニタ装置である。

第一の表示部１１１及び第二の表示部１１２は、操縦台に乗ったオペレータが監視するモニタ装置であり、第三の表示部１１３は、施工機械１の走行に沿って移動する作業員が監視するモニタ装置である。

＜動作例＞
続いて、施工機械１による舗装材の施工時におけるエンジン５０の回転速度及びバルブ７０の開度の調整例について説明する。

＜施工開始前＞
まず、表示データ出力部１０７は、スタート画面用の表示データを生成して第一の表示部１１１へ出力する。第一の表示部１１１は、スタート画面用の表示データを取得し、取得された表示データに基づいて、図５に示すスタート画面を表示する。

≪工事設定≫
スタート画面においてオペレータが「工事設定」を選択すると、第一の表示部１１１は、かかる選択結果を表示データ出力部１０７へ出力する。表示データ出力部１０７は、選択結果を取得し、取得された選択結果に基づいて、工事設定画面用の表示データを生成して第一の表示部１１１へ出力する。第一の表示部１１１は、工事設定画面用の表示データを取得し、取得された表示データに基づいて、図６に示す工事設定画面を表示する。オペレータは、工事設定画面が表示された第一の表示部１１１を操作することによって、「工事名称」「施工厚」「施工幅」「測点間隔（例えば、一般道路の場合は２０［ｍ］、高速道路の場合は１００［ｍ］」「測点名称（側点のナンバリング等）」を入力する。

≪機械設定≫
また、スタート画面においてオペレータが「機械設定」を選択すると、第一の表示部１１１は、かかる選択結果を表示データ出力部１０７へ出力する。表示データ出力部１０７は、選択結果を取得し、取得された選択結果に基づいて、機械設定画面用の表示データを生成して第一の表示部１１１へ出力する。第一の表示部１１１は、機械設定画面用の表示データを取得し、取得された表示データに基づいて、図７に示す機械設定画面を表示する。オペレータは、機械設定画面が表示された第一の表示部１１１を操作することによって、施工機器１の号機設定を行うとともに、１６基のバイブレータ３０の作動手法を「バイブレータ」「タンパ」「未使用」の３つから選択して設定する。

≪数値モニタ≫
また、スタート画面においてオペレータが「数値モニタ」を選択すると、第一の表示部１１１は、かかる選択結果を表示データ出力部１０７へ出力する。表示データ出力部１０７は、選択結果を取得し、取得された選択結果に基づいて、数値モニタ画面用の表示データを生成して第一の表示部１１１へ出力する。第一の表示部１１１は、数値モニタ画面用の表示データを取得し、取得された表示データに基づいて、図８に示す数値モニタ画面を表示する。数値モニタ画面には、複数のバイブレータ３０の駆動モータ３１の回転速度を電圧に変換した値、エンジン５０のエンジン回転速度、負荷率、燃料消費量、表面距離検出部（距離計）９５に印加されている電圧等の実測値又は実測値に基づく算出値が表示されている。

＜施工実施中＞
続いて、施工機械１は、スリップフォーム施工方法によって舗装材の施工を行う。すなわち、エンジン５０が駆動して各種モータを回転させることによって、クロ―ラ走行体１２が走行し、オーガ２１が回転してモールド４０間に舗装材を敷き均し、バイブレータ３０が振動して舗装材を締め固める。本実施形態において、ＥＣＵ２００は、初期設定として、定格回転速度（例えば、２０００［ｒｐｍ］）よりも小さいエンジン回転速度（例えば、１５００［ｒｐｍ］でエンジン５０を駆動する。

また、施工開始直前に、スタート画面においてオペレータが「施工」を選択すると、第一の表示部１１１は、かかる選択結果を表示データ出力部１０７へ出力する。表示データ出力部１０７は、選択結果を取得し、取得された選択結果に基づいて、第一の施工画面用の表示データを生成して第一の表示部１１１へ出力する。第一の表示部１１１は、第一の施工画面用の表示データを取得し、取得された表示データに基づいて、図９に示す第一の施工画面を表示する。第一の施工画面には、測点、施工距離、走行速度、エンジン回転速度、負荷率、バイブレータ３０用の第四及び第五のポンプ６０の油圧使用率、実際の燃料消費量、定格回転速度での燃料消費量、燃料消費量改善率（燃料消費量算出部１０３によって算出された定格回転速度における燃料消費量に対するＥＣＵ２００から取得された実際の燃料消費量の比）、及び、吹きあがり量が表示されている。

ここで、施工距離は、オペレータが施工開始時に０セットを操作したときに、そのときの値を０とする。また、測点は、オペレータが施工開始前にタップして施工開始時の測点の位置を決め、算出された施工距離が設定済みの測点間隔に達する度にカウントされる。

また、吹きあがり量は、表面距離検出部９５によって検出された表面距離であり、オペレータが０セットを操作したときに、そのときの値を０とし、「検出値−０セット時の値」として表示される。

また、バイブレータ３０の回転速度が下限値（例えば、３０００［ｒｐｍ］）を下回った場合、モータ回転速度検出部９１が故障した（駆動モータ３１が作動している状態において検出値が５００［ｒｐｍ］以下である）場合、エンジン５０の負荷率が所定値（例えば、９０％）を超えた場合、第三及び第四のポンプ６０の油圧使用率が所定値（例えば、９０％）を超えた場合、吹きあがり量が所定値（例えば、２０［ｍｍ］）を超えた場合、後記する呼び出しボタンが操作された場合、等には、対応する警告メッセージが第一の表示部１１１に表示される。

第一の施工画面において、オペレータが「次ページ」を選択すると、第一の表示部１１１は、かかる選択結果を表示データ出力部１０７へ出力する。表示データ出力部１０７は、選択結果を取得し、取得された選択結果に基づいて、第二の施工画面用の表示データを生成して第一の表示部１１１へ出力する。第一の表示部１１１は、第二の施工画面用の表示データを取得し、取得された表示データに基づいて、図１０に示す第二の施工画面を表示する。第二の施工画面には、複数のバイブレータ３０の駆動モータ３１のモータ回転速度が、それぞれ棒グラフとして表示される。

また、表示データ出力部１０７は、第三の施工画面用の表示データを生成して第三の表示部１１３へ出力する。第三の表示部１１３は、第三の施工画面用の表示データを取得し、取得された表示データに基づいて、図１１に示す第三の施工画面を表示する。第三の施工画面には、測点、施工距離、走行速度及び吹きあがり量が表示されているとともに、複数のバイブレータ３０の駆動モータ３１のモータ回転速度が、それぞれ棒グラフとして表示される。第三の施工画面においてオペレータが呼び出しボタンを操作すると、第一の施工画面（図９参照）において警告メッセージが表示される。

操縦台のオペレータは、第一の施工画面が表示された第一の表示１１１部及び第二の表示部１１２を主に監視し、表示内容に基づいてエンジン操作部８１及びバルブ操作部８２を操作する。

＜モータ回転速度の調整＞
オペレータは、主に、施工面Ｓに供給された舗装材の状態、第一の表示部１１１に表示された吹きあがり量、及び、第二の表示部１１２に表示された複数のバイブレータ３０の駆動モータ３１のモータ回転速度を監視し、バルブ操作部８２を操作することによって、バイブレータとして作動中の駆動モータ３１のモータ回転速度を、ほぼ同じ回転速度に設定する。

＜エンジン回転速度の調整＞
前記したように、ＥＣＵ２００は、初期設定として、定格回転速度（例えば、２０００［ｒｐｍ］）よりも小さいエンジン回転速度（例えば、１５００［ｒｐｍ］でエンジン５０を駆動する。

例えば、舗装材が硬くて締め固めにくいのでバルブ７０が全開に制御された場合、施工幅が広くてバイブレータ３０の使用数が増えた場合、等には、油圧使用率が大きくなる。ここで、油圧使用率が所定値（例えば、９０％）を超えた場合には、オペレータは、エンジン回転速度を上げる（例えば、所定値又は所定割合だけエンジン回転速度を上げる）ようにエンジン操作部８１を操作する。

その後、油圧使用率が前記所定値以下となった場合には、オペレータは、エンジン回転速度を下げる（例えば、初期設定のエンジン回転速度とする）ようにエンジン操作部８１を操作する。ＥＣＵ２００は、かかる操作内容に応じてエンジン回転速度を制御する。このように、エンジン回転速度の初期設定を定格回転速度よりも小さくすることで省エネ運転を実現するとともに、油圧使用率が大きくなった場合にエンジン回転速度を大きくすることによって、油圧使用率を下げてバイブレータ３０の駆動モータ３１へ作動油を安定的に供給することができる。

また、上り坂を施工する場合、舗装材が硬くてオーガ２１に高い負荷がかかる場合、等には、エンジン３０の負荷率が大きくなる。ここで、負荷率が所定値（例えば、９０％）を超えた場合には、オペレータは、エンジン回転速度を上げる（例えば、所定値又は所定割合だけエンジン回転速度を上げる）ようにエンジン操作部８１を操作する。

その後、負荷率が前記所定値以下となった場合（例えば、施工機械１が平地又は下り坂に移動した場合）には、オペレータは、エンジン回転速度を下げる（例えば、初期設定のエンジン回転速度とする）ようにエンジン操作部８１を操作する。ＥＣＵ２００は、かかる操作内容に応じてエンジン回転速度を制御する。このように、エンジン回転速度の初期設定を定格回転速度よりも小さくすることで省エネ運転を実現するとともに、負荷率が大きくなった場合にエンジン回転速度を大きくすることによって、エンジン５０の負荷率を下げてエンジン５０の故障等を防止することができる。

また、施工開始初期等、エンジン５０が不安定な挙動を行う場合にも、オペレータは、エンジン回転速度を上げるようにエンジン操作部８１を操作することができる。ＥＣＵ２００は、かかる操作内容に応じてエンジン回転速度を制御する。

前記したエンジン回転速度の調整手法は、オペレータのエンジン操作部８１の手動操作によるものだったが、エンジン操作部８１の手動操作によらずにエンジン制御部１０６がエンジン操作部８１及びＥＣＵ２００を介して自動的にエンジン回転速度を調整制御する構成であってもよい。

すなわち、エンジン制御部１０６が、オペレータのエンジン操作部８１の手動操作によらずに、油圧使用率が所定値を超えた場合にエンジン回転速度を大きくするとともに、その後、油圧使用率が前記所定値以下となった場合にエンジン回転速度を小さくする（元の値に戻す）ようにＥＣＵ２００を介してエンジン５０を自動的に制御する構成であってもよい。
また、エンジン制御部１０６が、オペレータのエンジン操作部８１の手動操作によらずに、負荷率が所定値を超えた場合にエンジン回転速度を大きくするとともに、その後、負荷率が前記所定値以下となった場合にエンジン回転速度を小さくする（元の値に戻す）ようにＥＣＵ２００を介してエンジン５０を自動的に制御する構成であってもよい。

本発明の実施形態に係る施工機械１は、バイブレータ３０の油圧使用率を算出して表示するので、油圧使用率をオペレータに把握させることができ、バイブレータ３０による振動付与を好適に行いつつ、バイブレータ３０の作動状況に応じたオペレータによる省エネ運転を好適に支援することができる。

また、施工機械１は、エンジン５０の負荷率を表示するので、負荷率をオペレータに把握させることができ、オペレータによる省エネ運転を好適に支援することができる。

また、施工機械１は、ＥＣＵ２００においてエンジン５０のエンジン回転速度及び負荷率に基づいて算出された実際の燃料消費量を表示するので、負荷率を考慮せずにエンジン５０の能力表に基づいて得られた燃料消費量を表示する場合と比較して、より正確な燃料消費量をオペレータに把握させることができ、オペレータによる省エネ運転を好適に支援することができる。
また、施工機械１は、定格回転速度よりも小さい回転速度でエンジン５０を駆動するとともに、実際のエンジン回転速度における燃料消費量と定格回転速度における燃料消費量とを比較表示するので、オペレータによる省エネ運転を好適に支援することができる。

また、施工機械１は、油圧使用率及び負荷率の少なくとも一方に基づいてエンジン回転速度を制御するので、施工機械１の省エネ運転をより好適に行うことができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。例えば、バイブレータ３０の数及び配列の態様は、前記したものに限定されず、舗装材の材質や施工面Ｓの幅員に応じて適宜に設定される。また、燃料消費量算出部１０３が実際の燃料消費量と定格回転速度における燃料消費量との差を算出して第一の表示部１１１に表示させる構成であってもよい。すなわち、第一の表示部１１１は、ＥＣＵ２００から取得された実際の燃料消費量及び燃料消費量算出部１０３によって算出された定格回転速度における燃料消費量の両方、ＥＣＵ２００から取得された実際の燃料消費量と燃料消費量算出部１０３によって算出された定格回転速度における燃料消費量との差、並びに、燃料消費量算出部１０３によって算出された定格回転速度における燃料消費量に対するＥＣＵ２００から取得された実際の燃料消費量の比の少なくとも一つを表示する構成であってもよい。

また、エンジン制御部１０６及びＥＣＵ２００は、油圧使用率が大きいほどエンジン回転速度が大きくなるようにエンジン５０を自動的に制御してもよく、エンジン５０の負荷率が大きいほどエンジン回転速度が大きくなるようにエンジン５０を自動的に制御してもよい。すなわち、エンジン制御部１０６及びＥＣＵ２００は、協働して本発明のエンジン制御部としての機能を実現することができればよく、制御部１００のエンジン制御部１０６は、ＥＣＵ２００において具現化されていてもよい。また、バルブ７０が電磁弁、ボール弁等である場合には、制御部１００は、バルブ操作部８２の操作内容に基づいてバルブ７０の開量を制御するバルブ制御部を備える構成であってもよい。また、参考形態として、油圧使用率算出部１０２が、エンジン回転速度に代えてポンプ６０の回転速度に基づいて油圧使用率を算出する構成であってもよい。また、本発明の施工機械は、スリップフォーム工法以外の各種工法にも適用可能である。

１施工機械
１０車両本体
１２クローラ走行体
２０敷き均し装置
２１オーガ
３０バイブレータ
３１駆動モータ
５０エンジン
６０ポンプ
７０バルブ
８１エンジン操作部
８２バルブ操作部
１０１記憶部
１０２油圧使用率算出部
１０３燃料消費量算出部
１０６エンジン制御部
１１１第一の表示部
２００ＥＣＵ（エンジン制御装置）

Claims

エンジンと、
前記エンジンによって駆動される油圧ポンプと、
前記油圧ポンプからの油圧によって駆動するモータを有し、舗装材を締め固める複数のバイブレータと、
前記油圧ポンプと前記バイブレータとの間に設けられている複数のバルブと、
前記エンジンの回転速度を変更するためにオペレータによって操作されるエンジン操作部と、
前記複数のバルブの開量を変更するためにオペレータによって操作されるバルブ操作部と、
前記油圧ポンプの押しのけ容積と前記エンジンの回転速度の積に対する前記モータの押しのけ容積と前記モータの回転速度の積の総和の比である油圧使用率を算出する油圧使用率算出部と、
算出された前記油圧使用率を表示する表示部と、
を備えることを特徴とする施工機械。
前記油圧使用率が所定値を超えた場合に、前記エンジンの回転速度を大きくするエンジン制御部を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の施工機械。
前記表示部は、エンジン制御装置から取得された前記エンジンの負荷率を表示する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の施工機械。
前記負荷率が所定値を超えた場合に、前記エンジンの回転速度を大きくするエンジン制御部を備える
ことを特徴とする請求項３に記載の施工機械。
前記エンジンの回転速度と、負荷率と、燃料消費量と、の関係が記憶される記憶部と、
前記エンジンの定格回転速度及び実際の前記負荷率と前記記憶部に記憶された関係とに基づいて、定格回転速度における前記燃料消費量を算出する燃料消費量算出部と、
を備え、
前記表示部は、前記エンジン制御装置から取得された実際の前記燃料消費量及び算出された定格回転速度における前記燃料消費量の両方、前記エンジン制御装置から取得された実際の前記燃料消費量と算出された定格回転速度における前記燃料消費量との差、並びに、算出された定格回転速度における前記燃料消費量に対する前記エンジン制御装置から取得された実際の前記燃料消費量の比の少なくとも一つを表示する
ことを特徴とする請求項４に記載の施工機械。