JP7349369B2 - 作業機械 - Google Patents

Description

本発明は、作業機械に関する。

従来、エンジンによって油圧ポンプを駆動し、油圧ポンプから吐出される作動油によってアクチュエータを駆動することにより作業装置等、作業機械の各部を動作させる油圧ショベル等の作業機械が知られている。

作業機械は、金属スクラップの解体、廃棄作業といった粉塵が多い環境下で作業を行うことがある。粉塵によって、ラジエータ等の熱交換器の冷却風上流側に設けられるフィルタに目詰まりが発生すると、熱交換器の冷却性能が低下し、オーバーヒートが発生するおそれがある。

特許文献１には、エンジン冷却水の温度または作動油の温度に基づいてオーバーヒートが発生したか否かを判断し、所定期間内にオーバーヒートの発生履歴に応じてエンジンの出力制限の度合いを段階的に強くする出力制御部を備えた作業機械が記載されている。

特開２０１５－２００１６０号公報

特許文献１に記載の技術では、作業機械が粉塵の多い環境下で用いられる場合、その作業環境に適した出力制限の度合いとなるまでに時間がかかるおそれがある。このため、作業環境に適した出力制限の度合いとなるまでの間は、フィルタの目詰まりの進行速度が速く、短時間でオーバーヒートが発生することになる。その結果、フィルタの清掃・交換作業を頻繁に行う必要が生じ、作業効率が低下してしまうおそれがある。

本発明は、作業環境に応じてエンジンの出力を制御することにより、作業機械の作業効率を向上することを目的とする。

本発明の一態様による作業機械は、エンジンと、前記エンジンにより駆動されるポンプと、前記ポンプから吐出される作動流体により駆動されるアクチュエータと、流体を冷却風によって冷却する熱交換器と、冷却風の流れ方向に対し前記熱交換器の上流側に設けられ前記冷却風に混入した粉塵を捕捉するフィルタと、前記エンジンの出力を制御する制御装置と、を備える。前記制御装置は、当該作業機械の作業環境が粉塵の多い環境であるか否かを表す作業環境情報を取得し、取得した前記作業環境情報に基づいて、前記エンジンの出力を制限する。

本発明によれば、作業環境に応じてエンジンの出力を制御することにより、作業機械の作業効率を向上することができる。

作業機械の管理システムの構成を示す図。 管理サーバの記憶装置に記憶されている作業環境情報テーブルの一例について示す図。 油圧ショベルの油圧システムをメインコントローラと共に示す図。 図１のＩＶ－ＩＶ線に沿う断面模式図。 油圧ショベルの制御装置の構成を示す図。 表示装置の表示画面に表示される作業環境情報の設定画面の一例について示す図。 第１実施形態に係る制御装置の機能ブロック図。 目標回転数演算テーブルについて示す図。 作動油温と、フィルタの目詰まりの度合い（進行度）との関係を示す図。 第１制限モード設定テーブルについて示す図。 第２制限モード設定テーブルについて示す図。 表示装置の表示画面に表示される出力制限画面について示す図。 メインコントローラにより実行される環境制限モード設定処理の内容について示すフローチャート。 第２実施形態に係る制御装置の一部を構成する情報コントローラの機能ブロック図。 情報コントローラにより実行される作業環境情報の設定処理の内容について示すフローチャート。 表示装置の表示画面に表示される作業環境情報の設定画面の別の例について示す図。 業種と、補正量とが対応付けられたデータテーブルについて示す図。 作業内容と、補正量とが対応付けられたデータテーブルについて示す図。

＜第１実施形態＞
図１～図１３を参照して、本発明の第１実施形態に係る作業機械の一例である油圧ショベル１００及びその管理システム１０について説明する。図１は、作業機械の管理システム１０の構成を示す図である。図１に示すように、管理システム１０は、管理センタ４０に設置される管理サーバ４１と、作業現場で作業を行う作業機械としての油圧ショベル１００と、を含む。管理センタ４０は、例えば、油圧ショベル１００の製造業者（メーカー）の本社、支社、工場等の施設、油圧ショベル１００のレンタル会社、サーバの運営を専門的に行うデータセンタ等に設置される。管理サーバ４１は、油圧ショベル１００から離れた位置に設置され、油圧ショベル１００と情報（データ）の送受信を行う。管理サーバ４１は、油圧ショベル１００の状態を遠隔で管理（把握、監視）する管理装置として機能する。

油圧ショベル１００は、その製造業者の工場から出荷され、作業現場（工事現場）で稼働している。油圧ショベル１００は、作業現場において、土木作業、建設作業、解体作業、浚渫作業等の種々の作業を行う。なお、図１では、図面の簡略化のために、１台の油圧ショベル１００のみを示しているが、複数の油圧ショベル１００が作業現場で稼働している場合もある。

管理システム１０は、油圧ショベル１００と管理サーバ４１との間で通信回線７０を介して双方向通信を行うことができるように構成されている。すなわち、油圧ショベル１００と管理サーバ４１とは、通信回線７０を介して情報（データ）の送信、受信を行うことができる。例えば、図示するように、油圧ショベル１００と無線基地局７１とが携帯電話通信網（移動通信網）の無線通信回線で接続されている場合、無線基地局７１が油圧ショベル１００から受信した情報をインターネット回線を介して管理サーバ４１に送信する。

管理サーバ４１は、油圧ショベル１００から受信した稼働情報、警告情報等の車体情報を受信することにより、油圧ショベル１００の状態を把握することができる。また、管理サーバ４１の記憶装置４２には、作業環境情報テーブル４２ａが記憶されている。

図２は、管理サーバ４１の記憶装置４２に記憶されている作業環境情報テーブル４２ａの一例について示す図である。図２に示すように、作業環境情報テーブル４２ａは、油圧ショベル１００を識別するための情報である製造番号と、その油圧ショベル１００の作業環境情報と、が対応付けられたデータテーブルである。本実施形態では、作業環境情報として、油圧ショベル１００を使用する使用者の業種と、油圧ショベル１００によって行われる作業内容と、がある。

油圧ショベル１００の使用者の業種には、例えば、建設業、林業、解体業、廃棄物処理業などがある。また、作業環境情報である、油圧ショベル１００によって使用者が行う作業内容には、道路工事、造成工事、伐倒作業、造材作業、解体作業、産業廃棄物処理などがある。作業環境情報である使用者の業種及び作業内容の情報は、図示しないその他の使用者の情報（例えば、使用者の会社、作業地域等の情報）とともに、作業環境情報テーブル４２ａに記憶されている。作業環境情報テーブル４２ａに記憶されている作業環境情報は、作業環境情報に対応付けられた製造番号を有する油圧ショベル１００に送信され、後述する情報コントローラ１５０の記憶装置１５９に記憶される。

図１に示すように、管理サーバ４１は、通信回線７０を介して、社内コンピュータ４４に接続されている。社内コンピュータ４４は、製造業者の本社、支社、工場等の施設に設置され、製造業者によって使用されるコンピュータである。管理サーバ４１の記憶装置４２に記憶されている作業環境情報テーブル４２ａは、社内コンピュータ４４から所定の情報（データ）を管理サーバ４１に送信することにより、更新することができる。例えば、製造業者は、製造した油圧ショベル１００を出荷する際、その油圧ショベル１００の製造番号と、その油圧ショベル１００の作業環境情報（使用者の業種及び作業内容）とを対応付けた情報（データ）を社内コンピュータ４４から管理サーバ４１に送信し、作業環境情報テーブル４２ａに登録する。

油圧ショベル１００は、車体９と、車体９に取り付けられる作業装置１３と、を備える。車体９は、走行体１１と、走行体１１上に旋回可能に設けられた旋回体１２と、を備える。旋回体１２の前部には作業装置１３が取り付けられている。

作業装置１３は、回動可能に連結される複数のフロント部材を有する多関節型の作業装置である。本実施形態では、３つのフロント部材として、ブーム１４、アーム１５及びバケット１６が、直列的に連結される。ブーム１４は、その基端部が旋回体１２のフレーム１２ｂの前部に回動可能に連結される。アーム１５は、その基端部がブーム１４の先端部に回動可能に連結される。バケット１６は、アーム１５の先端部に回動可能に連結される。ブーム１４は、ブームシリンダ１４ａを伸縮させることによって、旋回体１２に対して回動する。アーム１５は、アームシリンダ１５ａを伸縮させることによって、ブーム１４に対して回動する。バケット１６は、バケットシリンダ１６ａを伸縮させることによって、アーム１５に対して回動する。

走行体１１は、左右一対のクローラを走行用油圧モータ１１ａ（左走行用油圧モータ１１ａｌ及び右走行用油圧モータ１１ａｒ）によって駆動することにより走行する。旋回体１２は、旋回用油圧モータ１２ａを駆動することにより旋回する。旋回体１２の前部左側には運転室１７が設けられ、運転室１７の後部にはエンジン８０（図４参照）が収容されるエンジン室１８が設けられている。エンジン室１８の後部には、作業時の機体のバランスをとるためのカウンタウエイト１９が取り付けられている。

運転室１７内には、走行体１１、旋回体１２及び作業装置１３を操作するための操作装置６４～６９（図３参照）と、エンジン回転数を設定するためのエンジンコントロールダイヤル８３（図５参照）と、表示装置１９０（図５参照）と、入力装置１８０（図５参照）と、が設けられる。

図３は、油圧ショベル１００の油圧システムをメインコントローラ１１０と共に示す図である。図３に示すように、エンジン８０は、油圧ポンプであるメインポンプ１７１及びパイロットポンプ１７２を駆動する。メインポンプ１７１はレギュレータ１７１ａによって容量が制御される可変容量型ポンプであり、パイロットポンプ１７２は固定容量型ポンプである。本実施形態においては、パイロットライン１４４～１４９の途中にシャトルブロック１７３が設けられている。操作装置６４～６９から出力された油圧信号が、このシャトルブロック１７３を介してレギュレータ１７１ａにも入力される。シャトルブロック１７３の詳細構成は省略するが、油圧信号がシャトルブロック１７３を介してレギュレータ１７１ａに入力されており、メインポンプ１７１の吐出流量が当該油圧信号に応じて制御される。

パイロットポンプ１７２の吐出配管であるポンプライン１７０にはロック弁１７４が設けられる。ポンプライン１７０におけるロック弁１７４の下流側は、複数に分岐されて操作装置６４～６９、及び作業装置１３を制御するための油圧ユニット１６０内の複数の電磁弁１６１（図５参照）に接続されている。ロック弁１７４は本例では電磁切換弁であり、その電磁駆動部は運転室１７に配置されたゲートロックレバー（不図示）の位置検出器と電気的に接続されている。ゲートロックレバーのポジションは位置検出器で検出され、その位置検出器からロック弁１７４に対してゲートロックレバーのポジションに応じた信号が入力される。ゲートロックレバーのポジションがロック位置にあればロック弁１７４が閉じてポンプライン１７０が遮断され、ロック解除位置にあればロック弁１７４が開いてポンプライン１７０が開通する。つまり、ポンプライン１７０が遮断された状態では操作装置６４～６９による操作が無効化され、旋回、掘削等の動作が禁止される。

操作装置６８は、走行右レバー５３ａを有し右走行用油圧モータ１１ａｒ（走行体１１）を操作するための操作装置である。操作装置６９は、走行左レバー５３ｂを有し左走行用油圧モータ１１ａｌ（走行体１１）を操作するための操作装置である。操作装置６４は、操作右レバー５２ａを共有しブームシリンダ１４ａ（ブーム１４）を操作するための操作装置である。操作装置６６は、操作右レバー５２ａを共有しバケットシリンダ１６ａ（バケット１６）を操作するための操作装置である。操作装置６５は、操作左レバー５２ｂを共有しアームシリンダ１５ａ（アーム１５）を操作するための操作装置である。操作装置６７は、操作左レバー５２ｂを共有し旋回用油圧モータ１２ａ（旋回体１２）を操作するための操作装置である。以下では、走行右レバー５３ａ及び走行左レバー５３ｂを総称して操作レバー５３とも記し、操作右レバー５２ａ及び操作左レバー５２ｂを総称して操作レバー５２とも記す。

操作装置６４～６９は、それぞれ油圧パイロット方式の一対の減圧弁を含んでいる。これら操作装置６４～６９は、パイロットポンプ１７２の吐出圧を元圧として、それぞれオペレータにより操作される操作レバー５２，５３の操作量（例えば、レバーストローク）と操作方向に応じたパイロット圧（操作圧と称することもある）を発生する。このように発生したパイロット圧は、コントロールバルブユニット５０内の対応する流量制御弁５５ａ～５５ｆの油圧駆動部１５０ａ～１５５ｂにパイロットライン１４４ａ～１４９ｂを介して供給され、これら流量制御弁５５ａ～５５ｆを駆動する制御信号として利用される。

メインポンプ１７１から吐出される作動流体としての作動油（圧油）は、流量制御弁５５ａ～５５ｆを介して、アクチュエータ（ブームシリンダ１４ａ、アームシリンダ１５ａ、バケットシリンダ１６ａ、旋回用油圧モータ１２ａ、右走行用油圧モータ１１ａｒ、左走行用油圧モータ１１ａｌ）に供給される。供給される圧油によって、作業装置１３のアクチュエータであるブームシリンダ１４ａ、アームシリンダ１５ａ及びバケットシリンダ１６ａが伸縮駆動されると、ブーム１４、アーム１５及びバケット１６がそれぞれ回動する。これにより、バケット１６の位置及び作業装置１３の姿勢が変化する。供給される圧油によって、アクチュエータである旋回用油圧モータ１２ａが回転駆動されると、走行体１１に対して旋回体１２が旋回する。供給される圧油によって、アクチュエータである右走行用油圧モータ１１ａｒ及び左走行用油圧モータ１１ａｌが回転駆動されると、走行体１１が走行する。

図１に示すように、旋回体１２のフレーム１２ｂには、エンジン室１８の外郭を構成する建屋カバー２０が設けられている。建屋カバー２０の左側の側部２０ａには、外気を取り入れるための開口部である通気孔１８ａが複数形成されている。

図４は、図１のＩＶ－ＩＶ線に沿う断面模式図であり、エンジン室１８の内部を示す。エンジン室１８には、エンジン８０と、エンジン８０により駆動され冷却風を発生させる冷却ファン２２と、エンジン８０により駆動され作動油を吐出する油圧ポンプ（メインポンプ１７１及びパイロットポンプ１７２（図４において不図示））と、複数の熱交換器を有する熱交換ユニット２１と、冷却風内の異物を捕捉するフィルタ２３と、が収容されている。エンジン８０は、冷却ファン２２、メインポンプ１７１及びパイロットポンプ１７２の動力源であり、例えば、ディーゼルエンジン等の内燃機関により構成される。

フィルタ２３は、冷却風の流れ方向（矢印Ｆ参照）に対し、熱交換ユニット２１の上流側に設けられている。本実施形態では、フィルタ２３は、建屋カバー２０の側部（側板）２０ａと対向するように設けられている。フィルタ２３は、冷却風に混入した粉塵等の異物を捕捉する部材であり、例えば、多孔板、金網、ネット等、複数の開口を有する部材である。

冷却ファン２２がエンジン８０により回転駆動されると、矢印Ｆで示すように、通気孔１８ａ及びフィルタ２３を通じてエンジン室１８の内部に外気が吸い込まれ、外気が冷却風として熱交換ユニット２１に供給される。なお、冷却ファン２２は、エンジン８０によって駆動される場合に限定されず、例えば電動モータによって駆動されるように構成してもよい。

熱交換ユニット２１は、冷却ファン２２と旋回体１２の左右方向で対面した状態で、旋回体１２のフレーム１２ｂに固定されている。熱交換ユニット２１は、複数の熱交換器２１ａを含む。例えば、熱交換ユニット２１は、熱交換器２１ａとして、エンジン冷却水（流体）を冷却風によって冷却するラジエータ、作動油（流体）を冷却風によって冷却するオイルクーラ、ターボ過給機からエンジン８０に供給される吸気（流体）を冷却風によって冷却するインタクーラ、及び、エアコンの冷媒（流体）を冷却風によって冷却するコンデンサと、を有する。

熱交換ユニット２１は、冷却ファン２２によって生じる冷却風の流れ方向（矢印Ｆ方向）において冷却ファン２２よりも上流側、即ちフィルタ２３と冷却ファン２２との間に配置されている。熱交換ユニット２１は、各熱交換器（ラジエータ、オイルクーラ、インタクーラ、エアコンのコンデンサ）２１ａの熱を、建屋カバー２０内に供給された冷却風中に放熱することにより、エンジン冷却水、作動油、吸気、エアコンの冷媒等の流体を冷却する。つまり、熱交換ユニット２１の各熱交換器２１ａは、熱交換器２１ａ内を流れる流体と冷却風とを熱交換させることによって流体を冷却する。

図５は、油圧ショベル１００の制御装置１０１の構成を示す図である。なお、油圧ユニット１６０には複数の電磁弁１６１が設けられるが、図５では一つの電磁弁１６１を代表して図示している。図５に示すように、制御装置１０１は、メインコントローラ１１０と、エンジンコントローラ１２０と、情報コントローラ１５０と、を備える。各コントローラ１１０，１２０，１５０は、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）と呼ばれる車載ネットワークを介して、相互に情報（データ）の授受を行う。

メインコントローラ１１０は、動作回路としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）１１１と、記憶装置としてのＲＯＭ（Read Only Memory）１１２と、記憶装置としてのＲＡＭ（Random Access Memory）１１３と、入力インタフェース（入力部）１１４と、出力インタフェース（出力部）１１５と、その他の周辺回路を備えたマイクロコンピュータで構成される。メインコントローラ１１０は、複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。なお、図示は省略するが、エンジンコントローラ１２０及び情報コントローラ１５０も、メインコントローラ１１０と同様、動作回路としてのＣＰＵ、記憶装置としてのＲＯＭ及びＲＡＭ、並びに、入出力インタフェース、その他の周辺回路を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ１１０，１２０，１５０は、その機能の一部、または全部を他のコントローラ１１０，１２０，１５０に持たせてもよい。各コントローラ１１０，１２０，１５０の記憶装置には、各種演算が実行可能なプログラムが格納されている。すなわち、各コントローラ１１０，１２０，１５０の記憶装置は、本実施形態の機能を実現するプログラムを読み取り可能な記憶媒体である。

メインコントローラ１１０のＲＯＭ１１２は、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリであり、後述するエンジン出力制限制御を含む各種制御を実行するための制御プログラムと、当該処理の実行に必要な各種情報（データ）と、が記憶された記憶媒体である。ＲＡＭ１１３は揮発性メモリであり、ＣＰＵ１１１との間で直接的にデータの入出力を行うワークメモリである。ＲＡＭ１１２は、ＣＰＵ１１１がプログラムを演算実行している間、必要なデータを一時的に記憶する。

ＣＰＵ１１１は、ＲＯＭ１１２に記憶された制御プログラムをＲＡＭ１０２に展開して演算実行する処理装置であって、制御プログラムに従って入力インタフェース１１４及びＲＯＭ１１２，ＲＡＭ１１３から取り入れた信号に対して所定の演算処理を行う。出力インタフェース１１５は、ＣＰＵ１１１での演算結果に応じた出力用の信号を生成し、その信号を油圧ユニット１６０の電磁弁１６１、エンジンコントローラ１２０及び情報コントローラ１５０に出力し、各機器を制御する。なお、記憶装置は、ＲＯＭ１１２，ＲＡＭ１１３に限定されず、ハードディスクドライブ等の磁気記憶装置であってもよい。

メインコントローラ１１０は、メインポンプ１７１の吐出圧、各アクチュエータの負荷圧、操作装置６４～６９の操作量、油圧ショベル１００の姿勢等に基づいて、メインポンプ１７１から各アクチュエータへの油圧分配を調整するための演算処理を実行し、その演算結果に基づいて、メインポンプ１７１の流量、吐出圧及び各アクチュエータの作動速度等を制御する。また、本実施形態に係るメインコントローラ１１０は、作動環境情報に応じてエンジン８０の出力の制限も行う。エンジン８０の出力の制限制御の詳細については後述する。

メインコントローラ１１０の入力インタフェース１１４には、エンジン回転数を設定するための設定装置であるエンジンコントロールダイヤル８３からの信号と、作動油の温度（作動油温）を検出する作動油温センサ８４からの信号と、エンジンコントローラ１２０及び情報コントローラ１５０からの信号と、が入力され、入力された信号をＣＰＵ１１１で演算可能なように変換する。

情報コントローラ１５０には、通信端末１４０、入力装置１８０及び表示装置１９０が接続される。通信端末１４０は、通信アンテナ１４１を介して、外部のコンピュータと情報の授受を行うための無線通信装置である。情報コントローラ１５０は、通信端末１４０を介して、管理サーバ４１、社内コンピュータ４４等の外部のコンピュータと情報の授受を行う。入力装置１８０は、オペレータによって操作され、オペレータの操作に応じた操作信号を情報コントローラ１５０に出力する装置である。入力装置１８０としては、キーボード、マウス、各種ボタンを有する操作パネル、タッチパネル等を採用することができる。情報コントローラ１５０は、入力装置１８０からの信号をＥＥＰＲＯＭ等の記憶装置１５９に記憶させる。表示装置１９０は、液晶ディスプレイなどであり、情報コントローラ１５０からの表示制御信号に基づき、所定の表示画像を表示画面に表示する。表示装置１９０は、例えば、エンジン８０の駆動状態、車両の走行状態、旋回体１２の旋回状態、作業装置１３の姿勢等を表す表示画像を表示画面に表示する。

オペレータは、表示装置１９０の表示画面の案内にしたがって入力装置１８０を操作することにより、作業環境情報を設定することができる。図６は、表示装置１９０の表示画面に表示される作業環境情報の設定画面１９８の一例について示す図である。図６に示すように、表示装置１９０の表示画面には、基本画面を構成するエンジン冷却水の温度を表す水温メータ１９１と、燃料の残量を表す燃料メータ１９２の画像が表示されている。

図６に示す作業環境情報の設定画面１９８は、オペレータが入力装置１８０を操作することにより、表示装置１９０の表示画面に表示させることができる。設定画面１９８は、作業環境情報（使用者の業種及び作業内容）の設定を促す案内画像１９３と、業種の選択状態を示す業種選択画像１９４と、作業内容の選択状態を示す作業内容選択画像１９５と、設定ボタン画像１９９と、を有する。このように、設定画面１９８には、オペレータに対して作業環境情報を入力装置１８０によって入力させるように促す情報が含まれている。

案内画像１９３は、例えば、「業種、作業内容を選択してください。」といった文の画像である。業種選択画像１９４は、建設業、林業、解体業、廃棄物処理業などの中からオペレータによって選択された業種を表す画像である。業種選択画像１９４は、オペレータが入力装置１８０を操作することにより変更される。作業内容選択画像１９５は、道路工事、造成工事、伐倒作業、造材作業、解体作業、産業廃棄物処理などの中からオペレータによって選択された作業内容を表す画像である。作業内容選択画像１９５は、オペレータが入力装置１８０を操作することにより変更される。設定ボタン画像１９９は、例えば、オペレータが入力装置１８０を操作して表示画面上のポインタ画像を設定ボタン画像１９９に重ねた状態で決定ボタンを操作するといった設定操作に用いられる画像である。オペレータが入力装置１８０を操作して、複数の業種の中から一の業種（図６に示す例では建設業）を選択し、かつ、複数の作業内容の中から一の作業内容（図６に示す例では道路工事）を選択した状態で設定操作を行うと、情報コントローラ１５０の記憶装置１５９に作業環境情報（使用者の業種及び作業内容）が記憶される。

情報コントローラ１５０の記憶装置１５９に記憶される作業環境情報（使用者の業種及び作業内容）は、上述した管理サーバ４１の記憶装置４２に記憶される作業環境情報テーブル４２ａの作業環境情報（使用者の業種及び作業内容）と同じである。なお、説明の便宜上、入力装置１８０によってオペレータにより設定される作業環境情報については第１作業環境情報と記し、製造業者により管理サーバ４１に設定される作業環境情報については第２作業環境情報と記し、両者を区別する。

図５に示すように、エンジンコントローラ１２０には、エンジン８０の燃料噴射装置８１及び回転数センサ８２が接続されている。燃料噴射装置８１は、エンジン８０のシリンダ内に燃料を噴射する装置であり、エンジンコントローラ１２０によって燃料の噴射量が調整される。回転数センサ８２は、エンジン８０の回転数（回転速度）を検出し、検出信号をエンジンコントローラ１２０に出力する。なお、図示しないが、エンジンコントローラ１２０には、エンジン冷却水の温度を検出する冷却水温センサが接続され、冷却水温センサで検出された冷却水温を表す検出信号がエンジンコントローラ１２０に出力される。

メインコントローラ１１０は、油圧ユニット１６０の電磁弁１６１に制御信号（励磁電流）を出力して電磁弁１６１を作動させることにより、作業装置１３を構成する各アクチュエータ（ブームシリンダ１４ａ、アームシリンダ１５ａ及びバケットシリンダ１６ａ）の制御を行う。また、メインコントローラ１１０は、情報コントローラ１５０に制御信号を出力することにより、情報コントローラ１５０を用いて表示装置１９０の制御を行う。表示装置１９０は、情報コントローラ１５０からの信号（表示制御信号）が入力されると、その信号に基づいて、表示画面に表示画像を表示する。さらに、メインコントローラ１１０は、エンジンコントローラ１２０に制御信号を出力することにより、エンジンコントローラ１２０を用いてエンジン８０の制御を行う。

エンジンコントローラ１２０は、燃料噴射装置８１により、エンジン８０のシリンダ内に噴射する燃料の噴射量を調整してエンジン回転数を制御する。つまり、エンジン８０は、エンジンコントローラ１２０により所定の回転数で回転するように制御される。

メインコントローラ１１０は、目標回転数の情報（データ）をエンジンコントローラ１２０に出力する。エンジンコントローラ１２０は、回転数センサ８２の検出信号から演算したエンジン８０の回転数（実回転数）を、メインコントローラ１１０から取得した目標回転数に一致させるように燃料噴射装置８１を制御する。

メインコントローラ１１０には、エンジン８０の目標回転数を設定するためのエンジンコントロールダイヤル８３が接続される。エンジンコントロールダイヤル８３からの指令値は、メインコントローラ１１０に入力される。オペレータは、エンジンコントロールダイヤル８３を操作することにより、エンジン８０の目標回転数を調整することができる。

本実施形態に係る制御装置１０１は、フィルタ２３の目詰まり状態（目詰まりの度合い）に基づいて、エンジンの出力を制御する。また、制御装置１０１は、油圧ショベル１００の作業環境情報（使用者の業種及び作業内容）を取得し、取得した作業環境情報に基づいて、エンジン８０の出力を制御する。図７～図９を参照して、フィルタ２３の目詰まりの度合い及び作業環境情報に基づく、エンジン８０の出力の制限制御の内容について、詳しく説明する。図７は、制御装置１０１の機能ブロック図である。図８は、メインコントローラ１１０のＲＯＭ１１２に記憶されている目標回転数演算テーブルについて示す図である。

図７に示すように、メインコントローラ１１０は、ＲＯＭ１１２に記憶されているプログラムを実行することにより、目標回転数演算部１８１、モード設定部１８２、及び、補正部１８３として機能する。

目標回転数演算部１８１は、フィルタ２３の目詰まりの度合い（目詰まりの進行度）に基づいて、図８に示す複数の目標回転数演算テーブルＴ０，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の中からエンジン回転数の制御に用いる目標回転数演算テーブルを選択する。

メインコントローラ１１０のＲＯＭ１１２には、複数の目標回転数演算テーブルＴ０，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３が記憶されている。本実施形態では、目標回転数演算テーブルとして、標準テーブルＴ０と、第１制限テーブルＴ１と、第２制限テーブルＴ２と、第３制限テーブルＴ３と、がある。なお、目標回転数演算テーブルの数は、４つに限定されるものではない。

目標回転数演算テーブルは、エンジンコントロールダイヤル８３からの指令値（横軸）に対するエンジン８０の目標回転数（縦軸）を表すテーブルである。目標回転数演算テーブルは、エンジンコントロールダイヤル８３からの指令値（出力値）が増加するにしたがって目標回転数が直線的に増加する特性を有している。第１制限テーブルＴ１は、標準テーブルＴ０よりもエンジンコントロールダイヤル８３からの指令値（出力値）に応じた目標回転数が小さくなる特性を有し、第２制限テーブルＴ２は、第１制限テーブルＴ１よりもエンジンコントロールダイヤル８３からの指令値（出力値）に応じた目標回転数が小さくなる特性を有し、第３制限テーブルＴ３は、第２制限テーブルＴ２よりもエンジンコントロールダイヤル８３からの指令値（出力値）に応じた目標回転数が小さくなる特性を有する。本実施形態では、各目標回転数演算テーブルの特性を表す直線の傾き（エンジン８０の目標回転数／エンジンコントロールダイヤル８３からの指令値）は、いずれも同じである。

ところで、熱交換ユニット２１は、フィルタ２３の目詰まりが進行すると、熱交換ユニット２１に供給される冷却風の流量が減少し、熱交換器２１ａ内の流体（エンジン冷却水、作動油等）を冷却する能力が低下するので、熱交換器２１ａ内の流体の温度が上昇する。このため、所定の運転条件下において、熱交換器２１ａ内の流体の温度を監視することにより、フィルタ２３の目詰まりの度合い（進行度）を推定することができる。本実施形態では、フィルタ２３の目詰まりの度合いを作動油温センサ８４で検出された作動油温Ｔｏの温度により推定する。

図９は、作動油温Ｔｏと、フィルタ２３の目詰まりの度合い（進行度）Ｄｆとの関係を示す図である。この図９に示す特性は、実験等により得られる。目詰まりの度合い（進行度）Ｄｆは、例えば、異物によって遮蔽されているフィルタ２３の開口部の面積（総面積）を、目詰まりが全くないときのフィルタ２３の開口部の面積（総面積）によって除した値で表される（（遮蔽されている開口面積／目詰まりが全くないときの開口面積）×１００％）。目詰まり度合いＤｆは、目詰まりが全く無い状態では０％であり、目詰まりの進行とともに増加し、異物によってフィルタ２３の開口が全て塞がれると１００％となる。

図９に示すように、作動油温Ｔｏは、フィルタ２３の目詰まりの度合いＤｆが高くなるにしたがって上昇する。図９に示す例では、フィルタ２３の目詰まりの度合いＤｆがＤｆ０であるとき作動油温ＴｏはＴｏ０であり、フィルタ２３の目詰まりの度合いＤｆがＤｆ１であるとき作動油温ＴｏはＴｏ１であり、フィルタ２３の目詰まりの度合いＤｆがＤｆ２であるとき作動油温ＴｏはＴｏ２である。

図７に示す目標回転数演算部１８１は、作動油温Ｔｏが予め定めた閾値Ｔｏ０未満である場合には、フィルタ２３の目詰まりの度合いＤｆがＤｆ０未満であると判定し、目標回転数演算テーブルとして、標準テーブルＴ０（図８参照）を選択する。目標回転数演算部１８１は、作動油温Ｔｏが予め定めた閾値Ｔｏ０以上Ｔｏ１未満である場合には、フィルタ２３の目詰まりの度合いＤｆがＤｆ０以上Ｄｆ１未満であると判定し、目標回転数演算テーブルとして、第１制限テーブルＴ１（図８参照）を選択する。目標回転数演算部１８１は、作動油温Ｔｏが予め定めた閾値Ｔｏ１以上Ｔｏ２未満である場合には、フィルタ２３の目詰まりの度合いＤｆがＤｆ１以上Ｄｆ２未満であると判定し、目標回転数演算テーブルとして、第２制限テーブルＴ２（図８参照）を選択する。目標回転数演算部１８１は、作動油温Ｔｏが予め定めた閾値Ｔｏ２以上である場合には、フィルタ２３の目詰まりの度合いＤｆがＤｆ２以上であると判定し、目標回転数演算テーブルとして、第３制限テーブルＴ３（図８参照）を選択する。

目標回転数演算部１８１は、選択した目標回転数演算テーブルを参照し、エンジンコントロールダイヤル８３から入力される指令値（入力値）に基づいて、エンジン８０の目標回転数を演算する。目標回転数演算テーブルが、第１制限テーブルＴ１、第２制限テーブルＴ２及び第３制限テーブルＴ３のいずれかに設定された場合、標準テーブルＴ０が設定されているときよりもエンジン８０の目標回転数が低く制限されることになる。その結果、エンジン８０の出力が低く制限される。本実施形態では、第１制限テーブルＴ１が設定された場合、標準テーブルＴ０が設定されているときに比べて、エンジン８０の出力が１０％程度低下する。第２制限テーブルＴ２が設定された場合、標準テーブルＴ０が設定されているときに比べて、エンジン８０の出力が２０％程度低下する。第３制限テーブルＴ３が設定された場合、標準テーブルＴ０が設定されているときに比べて、エンジン８０の出力が３０％程度低下する。

モード設定部１８２は、情報コントローラ１５０に第１作業環境情報を取得するための要求指令を出力する。情報コントローラ１５０の記憶装置１５９に第１作業環境情報が記憶されていない場合、情報コントローラ１５０は、第１作業環境情報が記憶装置１５９に記憶されていないことを表す信号をメインコントローラ１１０に出力する。情報コントローラ１５０の記憶装置１５９に第１作業環境情報が記憶されている場合、情報コントローラ１５０は、第１作業環境情報をメインコントローラ１１０に出力する。

モード設定部１８２は、情報コントローラ１５０から第１作業環境情報を取得した場合、作業環境情報がオペレータによって設定済みであると判定する。モード設定部１８２は、情報コントローラ１５０から第１作業環境情報が記憶装置１５９に記憶されていないことを表す信号を取得した場合（すなわち、第１作業環境情報を取得することができなかった場合）、作業環境情報がオペレータによって設定されていないと判定する。

作業環境情報がオペレータによって設定されていないと判定された場合、モード設定部１８２は、情報コントローラ１５０に第２作業環境情報を取得するための要求指令を出力する。これにより、情報コントローラ１５０は、第２作業環境情報をメインコントローラ１１０に出力する。

モード設定部１８２は、第１作業環境情報を取得した場合、制限モード設定テーブルを参照し、取得した第１作業環境情報に基づいて、環境制限モードを有効または無効に設定する。モード設定部１８２は、第２作業環境情報を取得した場合、制限モード設定テーブルを参照し、取得した第２作業環境情報に基づいて、環境制限モードを有効または無効に設定する。

図１０は、メインコントローラ１１０のＲＯＭ１１２に記憶されている第１制限モード設定テーブル１１３ａについて示す図である。図１０に示すように、第１制限モード設定テーブル１１３ａは、業種と、その業種が制限業種であるか、あるいは非制限業種であるかを表す情報と、が対応付けられたデータテーブルであり、予めメインコントローラ１１０のＲＯＭ１１２に記憶されている。ここで、制限業種とは、粉塵の多い環境下で作業を行うことが多く、エンジン８０の出力を制限することが好ましい業種のことを指し、非制限業種とは、粉塵の多い環境下で作業を行うことが少なく、エンジン８０の出力を制限することが好ましくない業種のことを指す。

図１０に示す例では、建設業、林業は、粉塵の多い環境下で作業を行うことは少ない業種であることから非制限業種としてＲＯＭ１１２に記憶され、解体業及び産業廃棄物処理業は、粉塵の多い環境下で作業を行うことが多い業種であることから制限業種として、ＲＯＭ１１２に記憶されている。

図１１は、メインコントローラ１１０のＲＯＭ１１２に記憶されている第２制限モード設定テーブル１１３ｂについて示す図である。図１１に示すように、第２制限モード設定テーブル１１３ｂは、作業内容と、その作業内容が制限作業内容であるか、あるいは非制限作業内容であるかを表す情報と、が対応付けられたデータテーブルであり、予めメインコントローラ１１０のＲＯＭ１１２に記憶されている。ここで、制限作業内容とは、粉塵の多い環境下で行われることが多い作業内容であり、エンジン８０の出力を制限することが好ましい作業内容のことを指し、非制限作業内容とは、粉塵の多い環境下で行われることが少ない作業内容であり、エンジン８０の出力を制限することが好ましくない作業内容のことを指す。

図１１に示す例では、道路工事、造成工事、伐倒作業、造材作業は、粉塵の多い環境下で行われることが少ない作業内容であることから非制限作業内容としてＲＯＭ１１２に記憶され、解体作業及び産業廃棄物処理は、粉塵の多い環境下で行われることが多い作業内容であることから制限作業内容として、ＲＯＭ１１２に記憶されている。

図７に示すモード設定部１８２は、第１制限モード設定テーブル１１３ａ（図１０参照）を参照し、取得した業種が制限業種であるか否かを判定する。取得した業種が制限業種であると判定されると、モード設定部１８２は、環境制限モードを有効に設定する。取得した業種が制限業種でない（非制限業種である）と判定された場合、モード設定部１８２は、第２制限モード設定テーブル１１３ｂ（図１１参照）を参照し、取得した作業内容が制限作業内容であるか否かを判定する。取得した作業内容が制限作業内容であると判定されると、モード設定部１８２は、環境制限モードを有効に設定する。取得した作業内容が制限作業内容でない（非制限作業内容）と判定された場合、モード設定部１８２は、環境制限モードを無効に設定する。

環境制限モードが有効に設定されると、補正部１８３は、目標回転数演算部１８１で演算された目標回転数から予め定められた補正量Ｎｃ（＞０）を減算し、目標回転数を補正し、補正後の目標回転数をエンジンコントローラ１２０へ出力する。補正量Ｎｃは、作業環境を考慮して設定される値であり、予めメインコントローラ１１０のＲＯＭ１１２に記憶されている。補正部１８３は、環境制限モードが無効に設定されると、目標回転数演算部１８１で演算された目標回転数を補正することなく、そのままエンジンコントローラ１２０へ出力する。

したがって、環境制限モードが有効に設定されている状態では、メインコントローラ１１０は、フィルタ２３の目詰まり状態にかかわらず、エンジンコントロールダイヤル８３で設定されている目標回転数（指令値）よりも低い回転数を目標回転数としてエンジンコントローラ１２０に出力し、エンジン８０の出力を制限する。

モード設定部１８２は、環境制限モードが有効に設定されている場合、そのことを表す信号を情報コントローラ１５０に出力する。環境制限モードが有効に設定されている場合、情報コントローラ１５０は、表示装置１９０に表示制御信号を出力し、表示装置１９０によって、エンジン８０の出力が制限されいていることを表す情報を報知させる。

図１２は、表示装置１９０の表示画面に表示される出力制限画面１９７について示す図である。図１２に示すように、環境制限モードが有効に設定されている場合、情報コントローラ１５０は、表示装置１９０の表示画面に、エンジン８０の出力が制限されている状態であることを表す出力制限画像１９６を有する出力制限画面１９７を表示させる。出力制限画像１９６は、例えば、「出力制限中です。」といった文の画像である。このように、表示装置１９０によって、エンジン８０の出力が制限されている状態を報知することにより、オペレータに対して、エンジン８０の出力が制限されている状態であることを容易に認識させることができる。

図１３は、メインコントローラ１１０により実行される環境制限モード設定処理の内容について示すフローチャートである。図１３に示すフローチャートの処理は、イグニッションスイッチ（不図示）がオンされることにより開始され、図示しない初期設定が行われた後、実行される。

図１３に示すように、ステップＳ１１０において、メインコントローラ１１０は、第１作業環境情報（業種及び作業内容）を取得するための要求指令を情報コントローラ１５０に出力する。情報コントローラ１５０は、第１作業環境情報が記憶装置１５９に記憶（設定）されている場合、第１作業環境情報をメインコントローラ１１０に出力する。この場合、ステップＳ１１０において、メインコントローラ１１０は、情報コントローラ１５０から第１作業環境情報（業種及び作業内容）を取得する。情報コントローラ１５０は、第１作業環境情報が記憶装置１５９に記憶（設定）されていない場合、そのことを表す信号（未設定信号）をメインコントローラ１１０に出力する。この場合、ステップＳ１１０において、メインコントローラ１１０は、情報コントローラ１５０から未設定信号を取得する。ステップＳ１１０において、メインコントローラ１１０が第１作業環境情報または未設定信号を取得すると、ステップＳ１２０へ進む。

ステップＳ１２０において、メインコントローラ１１０は、情報コントローラ１５０から出力される情報に基づいて、作業環境情報がオペレータにより設定済みであるか否かを判定する。ステップＳ１２０において、メインコントローラ１１０は、ステップＳ１１０において第１作業環境情報を取得した場合、作業環境情報がオペレータにより設定済みであると判定し、ステップＳ１４０へ進む。ステップＳ１２０において、メインコントローラ１１０は、ステップＳ１１０において第１作業環境情報を取得しなかった場合、すなわち未設定信号を取得した場合、作業環境情報がオペレータにより設定済みでないと判定し、ステップＳ１３０へ進む。

ステップＳ１３０において、メインコントローラ１１０は、第２作業環境情報（業種及び作業内容）を取得するための要求指令を情報コントローラ１５０に出力する。情報コントローラ１５０は、記憶装置１５９に記憶（設定）されている第２作業環境情報をメインコントローラ１１０に出力する。ステップＳ１３０において、メインコントローラ１１０が情報コントローラ１５０から第２作業環境情報（業種及び作業内容）を取得すると、ステップＳ１４０へ進む。

ステップＳ１４０において、メインコントローラ１１０は、ステップＳ１１０またはステップＳ１３０で取得した作業環境情報に含まれる業種が制限業種であるか否かを判定する。ステップＳ１４０において、取得した作業環境情報に含まれる業種が制限業種であると判定されるとステップＳ１６０へ進み、取得した作業環境情報に含まれる業種が制限業種でないと判定されるとステップＳ１５０へ進む。

ステップＳ１５０において、メインコントローラ１１０は、ステップＳ１１０またはステップＳ１３０で取得した作業環境情報に含まれる作業内容が制限作業内容であるか否かを判定する。ステップＳ１５０において、取得した作業環境情報に含まれる作業内容が制限作業内容であると判定されるとステップＳ１６０へ進み、取得した作業環境情報に含まれる作業内容が制限作業内容でないと判定されるとステップＳ１７０へ進む。

ステップＳ１６０において、メインコントローラ１１０は、環境制限モードを有効に設定し、図１３のフローチャートに示す処理を終了する。ステップＳ１７０において、メインコントローラ１１０は、環境制限モードを無効に設定し、図１３のフローチャートに示す処理を終了する。

本実施形態の動作の一例について説明する。油圧ショベル１００が製造工場から出荷される際、製造業者は、その油圧ショベル１００の製造番号と、その油圧ショベル１００の作業環境情報（使用者の業種及び作業内容）とを対応付けた情報（データ）を社内コンピュータ４４から管理サーバ４１に送信し、作業環境情報テーブル４２ａを更新する。

例えば、使用者の業種が解体業である場合、作業環境情報テーブル４２ａには、その油圧ショベル１００の製造番号、業種として「解体業」が対応付けられて登録されている。オペレータが作業環境情報を設定せずに油圧ショベル１００によって作業をする場合、制御装置１０１は、油圧ショベル１００の外部に設置される管理サーバ４１から作業環境情報を取得し、エンジン８０の出力を一律に制限した状態（例えば、エンジン出力が５％～１０％低下した状態）でエンジン８０を駆動する（図１３のＳ１２０でＮ→Ｓ１３０→Ｓ１４０でＹ→Ｓ１６０）。粉塵の多い環境下において、エンジン８０の回転数を低く制限することにより、フィルタ２３を通過する外気の流量を減少させることができるので、フィルタ２３の目詰まりの進行を抑制することができる。これにより、フィルタ２３の清掃間隔及び交換間隔を延ばすことができ、油圧ショベル１００によって行われる作業の効率の向上を図ることができる。

なお、作業を継続して行う場合、フィルタ２３の目詰まりが進行するにしたがって、エンジン８０の出力が段階的に制限されるため、オーバーヒートの発生を抑制することができる。

また、例えば、使用者の業種が解体工事を請け負う建設業である場合であって、油圧ショベル１００を解体作業に用いる場合、管理サーバ４１の作業環境情報テーブル４２ａには、その油圧ショベル１００の製造番号、業種として「建設業」、及び、作業内容として「解体作業」が対応付けられて登録されている。オペレータが作業環境情報を設定せずに油圧ショベル１００によって作業をする場合、制御装置１０１は、油圧ショベル１００の外部に設置される管理サーバ４１から作業環境情報を取得し、エンジン８０の出力を一律に制限した状態でエンジン８０を駆動する（図１３のＳ１２０でＮ→Ｓ１３０→Ｓ１４０でＮ→Ｓ１５０でＹ→Ｓ１６０）。粉塵の多い環境下において、エンジン８０の回転数を低く制限することにより、フィルタ２３を通過する外気の流量を減少させることができるので、フィルタ２３の目詰まりの進行を抑制することができる。これにより、フィルタ２３の清掃間隔及び交換間隔を延ばすことができ、油圧ショベル１００によって行われる作業の効率の向上を図ることができる。

解体作業に使用していた油圧ショベル１００を別の作業（例えば、粉塵が比較的少ない環境で行われる作業である道路工事）に使用する場合、オペレータは、入力装置１８０によって作業環境情報の設定を行う。制御装置１０１は、入力装置１８０から作業環境情報を取得し、取得した作業環境情報に基づいてエンジン８０の出力を制御する。例えば、オペレータが、作業環境情報として、業種に「建設業」を設定し、作業内容に「道路工事」を設定した場合、制御装置１０１は、作業環境情報に基づくエンジン８０の出力の制限制御を実行しない（図１３のＳ１１０→Ｓ１２０でＹ→Ｓ１４０でＮ→Ｓ１５０でＮ→Ｓ１７０）。

油圧ショベル１００が用いられる作業環境が変わったときに、エンジン８０の出力が一律に制限されたままであると、エンジン８０の出力が制限されていない場合に比べて作業効率が低下してしまうという問題が生じる。これに対して、本実施形態では、作業環境が、粉塵の多い環境から粉塵の少ない環境に変更になった場合、作業環境情報に基づく出力制限制御を解除することができるので、油圧ショベル１００によって行われる作業の効率を向上することができる。

また、本実施形態では、作業環境が、粉塵の少ない環境から粉塵の多い環境に変更になった場合、オペレータが入力装置１８０によって作業環境情報を設定することにより、制御装置１０１によって、再び出力制限制御を実行させることができる。

上述した実施形態によれば、次の作用効果を奏する。

（１）油圧ショベル（作業機械）１００は、エンジン８０と、エンジン８０により駆動されるメインポンプ（ポンプ）１７１と、メインポンプ１７１から吐出される作動油（作動流体）により駆動されるアクチュエータ（ブームシリンダ１４ａ、アームシリンダ１５ａ及びバケットシリンダ１６ａ等）と、流体（エンジン冷却水、作動油等）を冷却風によって冷却する熱交換器（ラジエータ、オイルクーラ等）２１ａを有する熱交換ユニット２１と、冷却風の流れ方向に対し熱交換ユニット２１の上流側に設けられ冷却風に混入した異物を捕捉するフィルタ２３と、フィルタ２３の目詰まりの度合い（目詰まり状態）に基づいてエンジン８０の出力を制御する制御装置１０１と、を備える。制御装置１０１は、油圧ショベル１００の作業環境情報を取得し、取得した作業環境情報に基づいて、エンジン８０の出力を制御する。本実施形態によれば、作業環境に応じてエンジン８０の出力を制御（調整）することにより、油圧ショベル１００の作業効率を向上することができる。

（２）油圧ショベル１００は、運転室１７内に設けられオペレータによって操作される入力装置１８０を備え、制御装置１０１は、入力装置１８０から作業環境情報を取得する。したがって、オペレータは、容易に作業環境情報を設定することができる。

（３）油圧ショベル１００の外部に設置される管理サーバ４１から作業環境情報を取得する。これにより、製造業者等は、容易に作業環境情報を設定することができる。

＜第２実施形態＞
図１４及び図１５を参照して、第２実施形態に係る油圧ショベル２００について説明する。なお、図中、第１実施形態と同一もしくは相当部分には同一の参照番号を付し、相違点を主に説明する。図１４は、第２実施形態に係る制御装置２０１の機能ブロック図である。なお、図１４において、メインコントローラ１１０及びエンジンコントローラ１２０の図示は省略している。

第２実施形態に係る制御装置２０１は、情報コントローラ２５０と、メインコントローラ１１０（図１４において不図示）と、エンジンコントローラ１２０（図１４において不図示）と、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System：全地球衛星測位システム）用の複数の衛星通信アンテナを有するＧＮＳＳ受信装置２３０と、を備えている。ＧＮＳＳ受信装置２３０は、衛星通信アンテナで受信した信号に基づき、地理座標系（グローバル座標系）における油圧ショベル２００の位置（例えば、アンテナの位置）を演算し、演算した油圧ショベル２００の位置に関する情報を情報コントローラ２５０に出力する。つまり、ＧＮＳＳ受信装置２３０は、油圧ショベル２００の位置を検出する位置検出装置として機能する。

第１実施形態では、油圧ショベル１００を別の作業に使用する場合、オペレータが任意のタイミングで、入力装置１８０により作業環境情報の設定を行う例について説明した。これに対して、第２実施形態では、制御装置２０１は、油圧ショベル２００の位置を取得し、当該油圧ショベル２００の現在の位置が登録位置から所定距離以上離れた場合、オペレータに対して作業環境情報を入力装置１８０によって入力させるように促す情報を表示装置１９０によって報知させる。以下、詳しく説明する。

情報コントローラ２５０は、ＥＥＰＲＯＭ等の記憶装置２５９に記憶されているプログラムを実行することにより、位置情報取得部２５１、距離演算部２５２、判定部２５３、表示制御部２５４、作業環境情報取得部２５５、及び、登録位置設定部２５６として機能する。

位置情報取得部２５１は、ＧＮＳＳ受信装置２３０から油圧ショベル２００の位置に関する情報（アンテナの位置に関する情報）を取得し、取得した位置情報に基づいて油圧ショベル２００の基準位置（例えば、旋回中心軸上の任意の位置）の地理座標系（グローバル座標系）における座標値を算出する。位置情報取得部２５１は、イグニッションスイッチ（不図示）がオンされた後、油圧ショベル２００の基準位置を所定の制御周期で繰り返し、あるいは所定のタイミングで演算する。

距離演算部２５２は、記憶装置２５９に記憶されている登録位置と、位置情報取得部２５１で演算された油圧ショベル２００の基準位置（現在位置）までの距離Ｄ（登録位置と現在位置とを直線で結んだ距離）を演算する。

判定部２５３は、距離演算部２５２が演算した距離Ｄが所定距離Ｄ０以上であるか否かを判定する。所定距離Ｄ０は、登録位置を有する作業現場とは異なる作業現場に油圧ショベル２００が位置しているか否かを判定するための閾値であり、予め記憶装置２５９に記憶されている。所定距離Ｄ０としては、任意の距離（例えば、１～数ｋｍ程度）が設定される。つまり、判定部２５３は、距離Ｄに基づいて、作業現場が変更されたか否かを判定する作業現場判定部として機能する。判定部２５３は、距離Ｄが所定距離Ｄ０未満である場合には、作業現場は変更されていないと判定し、距離Ｄが所定距離Ｄ０以上である場合には、作業現場が変更されたと判定する。

表示制御部２５４は、表示装置１９０によって所定の情報を報知させる報知制御部として機能する。表示制御部２５４は、判定部２５３により作業現場が変更されたと判定された場合、作業環境情報の設定画面１９８（図６参照）を表示装置１９０に表示させる。すなわち、表示制御部２５４は、オペレータに対して作業環境情報を入力装置１８０によって入力させるように促す情報を表示装置１９０によって報知する。

作業環境情報取得部２５５は、オペレータによって操作される入力装置１８０から第１作業環境情報を取得し、記憶装置２５９に記憶させる。

登録位置設定部２５６は、作業環境情報取得部２５５が作業環境情報を取得した場合、位置情報取得部２５１で演算された油圧ショベル２００の基準位置を、登録位置（作業環境情報が登録されたときの位置）として記憶装置２５９に記憶させる。登録位置設定部２５６は、作業環境情報取得部２５５によって作業環境情報が取得されるたびに、作業環境情報を取得したときの油圧ショベル２００の基準位置を登録位置として記憶装置２５９に記憶させ、登録位置を更新する。

図１５は、情報コントローラ２５０により実行される作業環境情報の設定処理の内容について示すフローチャートである。図１５に示すフローチャートの処理は、イグニッションスイッチ（不図示）がオンされることにより開始され、図示しない初期設定が行われた後、実行される。

図１５に示すように、ステップＳ２２０において、情報コントローラ２５０は、作業環境情報がオペレータにより設定済みであるか否かを判定する。ステップＳ２２０において、記憶装置２５９に第１作業環境情報が記憶（設定）されていない場合、情報コントローラ２５０は、作業環境情報がオペレータにより設定済みでないと判定し、ステップＳ２３５へ進む。ステップＳ２２０において、記憶装置２５９に第１作業環境情報が記憶（設定）されている場合、情報コントローラ２５０は、作業環境情報がオペレータにより設定済みであると判定し、ステップＳ２６５へ進む。

ステップＳ２３５において、情報コントローラ２５０は、作業環境情報の設定画面１９８（図６参照）を表示装置１９０に表示させ、ステップＳ２４５へ進む。

ステップＳ２４５において、情報コントローラ２５０は、オペレータにより操作される入力装置１８０からの信号に基づき、作業環境情報を記憶装置２５９に記憶させ、ステップＳ２５５へ進む。

ステップＳ２５５において、情報コントローラ２５０は、ＧＮＳＳ受信装置２３０から取得した位置情報に基づいて、地理座標系（グローバル座標系）における油圧ショベル２００の基準位置を演算し、演算した基準位置を登録位置として記憶装置２５９に記憶させ、図１５のフローチャートに示す処理を終了する。

ステップＳ２６５において、情報コントローラ２５０は、ＧＮＳＳ受信装置２３０から取得した位置情報に基づいて、地理座標系（グローバル座標系）における油圧ショベル２００の基準位置を演算し、ステップＳ２７５へ進む。

ステップＳ２７５において、情報コントローラ２５０は、記憶装置２５９に記憶されている登録位置から、ステップＳ２６５で演算された位置（現在位置）までの距離Ｄを演算し、ステップＳ２８５へ進む。

ステップＳ２８５において、情報コントローラ２５０は、ステップＳ２７５で演算された距離Ｄに基づいて、作業現場が変更されたか否かを判定する。ステップＳ２８５において、情報コントローラ２５０は、距離Ｄが予め定めた所定距離Ｄ０未満である場合には、作業現場は変更されていないと判定し、図１５のフローチャートに示す処理を終了する。ステップＳ２８５において、情報コントローラ２５０は、距離Ｄが予め定めた所定距離Ｄ０以上である場合には、作業現場は変更されていると判定し、ステップＳ２３５へ進む。

このような第２実施形態に係る油圧ショベル２００の制御装置２０１は、当該油圧ショベル（作業機械）２００の位置情報を取得し、当該油圧ショベル（作業機械）２００の現在の位置が登録位置から所定距離Ｄ０以上離れた場合、オペレータに対して作業環境情報を入力装置１８０によって入力させるように促す情報を表示装置（報知装置）１９０によって報知させる。

これにより、粉塵の少ない環境の作業現場から粉塵の多い環境の別の作業現場に移動した場合、あるいは粉塵の多い環境の作業現場から粉塵の少ない環境の別の作業現場に移動した場合において、オペレータが作業環境情報の更新を忘れてしまうことに起因して、作業現場に適していない設定で油圧ショベル１００が稼働してしまうことを防止できる。つまり、第２実施形態によれば、作業現場が別の作業現場に変更した場合に、オペレータによって確実に作業環境情報を入力させることができるので、作業環境に応じてエンジンの出力を調整し、作業効率を向上することができる。

次のような変形例も本発明の範囲内であり、変形例に示す構成と上述の実施形態で説明した構成を組み合わせたり、上述の異なる実施形態で説明した構成同士を組み合わせたり、以下の異なる変形例で説明する構成同士を組み合わせることも可能である。

＜変形例１＞
上記実施形態では、油圧ショベル１００，２００を使用する使用者の業種及び油圧ショベル１００，２００の作業内容を作業環境情報の例として説明したが、本発明はこれに限定されない。作業環境情報は、油圧ショベル１００，２００が使用される場所であってもよい。図１６は、表示装置１９０の表示画面に表示される作業環境情報の設定画面２９８の別の例について示す図である。図１６に示すように、本変形例では、設定画面２９８には、オペレータに対して作業環境情報として、油圧ショベル１００，２００を使用する場所である作業現場を入力装置１８０によって入力させるように促す情報が含まれている。

設定画面２９８は、作業現場の設定を促す案内画像２９３と、作業現場の選択状態を示す現場選択画像２９６と、設定ボタン画像２９９と、を有する。案内画像２９３は、例えば、「作業現場を選択してください。」といった文の画像である。現場選択画像２９６は、現場Ａ、現場Ｂ、現場Ｃなどの中からオペレータによって選択された作業現場を表す画像であり、オペレータが入力装置１８０を操作することにより変更される。設定ボタン画像２９９は、設定ボタン画像１９９（図６参照）と同様、設定操作に用いられる画像である。オペレータが入力装置１８０を操作して、複数の作業現場の中から一の作業現場（図１６に示す例では現場Ａ）を選択した状態で、設定操作を行うと、情報コントローラ１５０，２５０の記憶装置１５９，２５９に作業環境情報（作業現場）が記憶される。

メインコントローラ１１０のＲＯＭ１１２には、作業現場と、その作業現場が制限作業現場であるか、あるいは非制限作業現場であるかを表す情報とが対応付けられたデータテーブルが記憶されている。ここで、制限作業現場とは、粉塵の多い環境となることが多く、エンジン８０の出力を制限することが好ましい作業現場のことを指し、非制限作業現場とは、粉塵の多い環境となることが少なく、エンジン８０の出力を制限することが好ましくない作業現場のことを指す。

メインコントローラ１１０は、このデータテーブルを参照し、設定された作業現場が制限作業現場であるか否かを判定する。メインコントローラ１１０は、情報コントローラ１５０，２５０から取得した作業環境情報に含まれる作業現場が制限作業現場であると判定されると、環境制限モードを有効に設定し、情報コントローラ１５０，２５０から取得した作業環境情報に含まれる作業現場が制限作業現場でないと判定されると、環境制限モードを無効に設定する。

なお、作業環境情報には、少なくとも、当該油圧ショベル１００，２００を使用する使用者の業種、当該油圧ショベル１００，２００の作業内容、及び、当該油圧ショベル１００，２００が使用される場所のいずれかが含まれることが好ましい。これにより、作業環境に応じてエンジン８０の出力の調整をし、作業効率の向上を図ることができる。

＜変形例２＞
上記実施形態では、設定された作業環境情報（例えば、業種）が、作業環境情報に基づいてエンジン８０の出力を制限することが好ましい業種（制限業種）であるか、制限することが好ましくない（非制限業種）であるかを示す情報が対応付けられて記憶されている例について説明したが、本発明はこれに限定されない。

図１７及び図１８に示すように、業種、作業内容等の作業環境情報ごとに補正量Ｎｃを設定してもよい。図１７は、業種と、補正量Ｎｃとが対応付けられたデータテーブル２１３ａについて示す図であり、このデータテーブル２１３ａは、予めＲＯＭ１１２に記憶されている。図１８は、作業内容と、補正量Ｎｃとが対応付けられたデータテーブル２１３ｂについて示す図であり、このデータテーブル２１３ｂは予めＲＯＭ１１２に記憶されている。

メインコントローラ１１０は、情報コントローラ１５０から第１作業環境情報（使用者の業種及び作業内容）を取得し、データテーブル２１３ａ，２１３ｂを参照し、補正量Ｎｃを取得する。メインコントローラ１１０は、取得した業種に対応する補正量Ｎｃと作業内容に対応する補正量Ｎｃのうち大きい方の補正量Ｎｃを選択する。メインコントローラ１１０は、目標回転数演算部１８１で演算された目標回転数から、選択された補正量Ｎｃ（＞０）を減算し、目標回転数を補正し、補正後の目標回転数をメインコントローラ１１０に出力する。これにより、作業環境に応じて、より適切なエンジン８０の出力制限を行うことができる。

＜変形例３＞
第２実施形態では、制御装置２０１は、入力装置１８０から作業環境情報を取得した場合に、油圧ショベル２００の位置情報を取得し、取得した油圧ショベル２００の位置を登録位置として記憶装置２５９に記憶させる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。管理サーバ４１が、通信回線７０を介して登録位置を油圧ショベル２００に送信し、情報コントローラ２５０の記憶装置２５９に記憶させるようにしてもよい。社内コンピュータ４４、あるいはサービス員が用いる情報端末から通信回線７０を介して登録位置を油圧ショベル２００に送信し、情報コントローラ２５０の記憶装置２５９に記憶させるようにしてもよい。

＜変形例４＞
上記実施形態では、作動油温センサ８４で検出された作動油温に基づいて、フィルタ２３の目詰まりの度合いを推定する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。エンジン冷却水の温度に基づいて、フィルタ２３の目詰まりの度合いを推定してもよい。また、作動油温及び冷却水温の双方に基づいて、フィルタ２３の目詰まりの度合いを推定してもよい。この場合、作動油温に基づいて推定されたフィルタ２３の目詰まりの度合いＤｆ、及び、冷却水温に基づいて推定されたフィルタ２３の目詰まりの度合いＤｆのうち、高い方のＤｆに基づいて、目標回転数演算テーブルを選択する。なお、作動油温、冷却水温によってフィルタ２３の目詰まりの度合いを推定する場合に限定されることもなく、例えば、フィルタ２３の前後差圧によってフィルタ２３の目詰まりの度合いを推定してもよい。

＜変形例５＞
第２実施形態では、ＧＮＳＳ受信装置２３０から取得した位置情報に基づいて、油圧ショベル２００の位置を演算する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。携帯電話通信網（移動通信網）の無線通信回線で接続されている無線基地局７１からの情報に基づいて、油圧ショベル２００の位置を演算するようにしてもよい。

＜変形例６＞
上記実施形態では、所定の情報を報知する報知装置が表示装置１９０である例について説明したが、本発明はこれに限定されない。所定の情報を報知する報知装置には、音声により所定の情報を報知するスピーカ等の音声出力装置を採用してもよい。

＜変形例７＞
上記実施形態では、作業機械がクローラ式の油圧ショベル１００，２００である場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されない。ホイール式の油圧ショベル、ホイールローダ、クローラクレーン、ダンプトラック等、熱交換器２１ａに供給する冷却風に混入した異物を捕捉するフィルタ２３を備える種々の作業機械に本発明を適用することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

１４ａ…ブームシリンダ（アクチュエータ）、１５ａ…アームシリンダ（アクチュエータ）、１６ａ…バケットシリンダ（アクチュエータ）、２１…熱交換ユニット、２１ａ…熱交換器、２２…冷却ファン、２３…フィルタ、４１…管理サーバ、８０…エンジン、１００，２００…油圧ショベル（作業機械）、１０１，２０１…制御装置、１７１…メインポンプ（ポンプ）、１８０…入力装置、１９０…表示装置（報知装置）

Claims (6)

1. エンジンと、前記エンジンにより駆動されるポンプと、前記ポンプから吐出される作動流体により駆動されるアクチュエータと、流体を冷却風によって冷却する熱交換器と、冷却風の流れ方向に対し前記熱交換器の上流側に設けられ前記冷却風に混入した粉塵を捕捉するフィルタと、前記エンジンの出力を制御する制御装置と、を備えた作業機械において、
   前記制御装置は、
   当該作業機械の作業環境が粉塵の多い環境であるか否かを表す作業環境情報を取得し、
   取得した前記作業環境情報に基づいて、前記エンジンの出力を制限する、
   ことを特徴とする作業機械。
2. 請求項１に記載の作業機械において、
   前記作業環境情報には、少なくとも、当該作業機械を使用する使用者の業種、当該作業機械の作業内容、及び、当該作業機械が使用される場所のいずれかが含まれる、
   ことを特徴とする作業機械。
3. 請求項１に記載の作業機械において、
   運転室内に設けられオペレータによって操作される入力装置をさらに備え、
   前記制御装置は、前記入力装置から前記作業環境情報を取得する、
   ことを特徴とする作業機械。
4. 請求項３に記載の作業機械において、
   前記制御装置は、
   当該作業機械の位置情報を取得し、当該作業機械の現在の位置が登録位置から所定距離以上離れた場合、オペレータに対して前記作業環境情報を前記入力装置によって入力させるように促す情報を報知装置によって報知させる、
   ことを特徴とする作業機械。
5. 請求項４に記載の作業機械において、
   前記制御装置は、
   前記入力装置から前記作業環境情報を取得したときの前記作業機械の位置を前記登録位置として記憶装置に記憶させる、
   ことを特徴とする作業機械。
6. 請求項１に記載の作業機械において、
   前記制御装置は、
   当該作業機械の外部に設置される管理サーバから前記作業環境情報を取得する、
   ことを特徴とする作業機械。

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