KR101327372B1

KR101327372B1 - 가이던스 출력 장치, 가이던스 출력 방법, 및 가이던스 출력 장치를 구비한 건설 기계

Info

Publication number: KR101327372B1
Application number: KR1020127023851A
Authority: KR
Inventors: 켄타로 타지마; 세이지 카마다; 코이치 야마시타
Original assignee: 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼
Priority date: 2010-12-24
Filing date: 2011-11-04
Publication date: 2013-11-08
Also published as: JP4948643B1; JP2012136985A; CN102791993A; DE112011104503T5; KR20120118068A; CN102791993B; US8959893B2; DE112011104503B4; WO2012086317A1; US20130006495A1

Abstract

내연 기관의 배기가스 정화 장치를 구비한 건설 기계에 있어서, 에너지 낭비 운전 동작인 것을 검출했을 때에 연비 개선의 가이던스를 출력하는 가이던스 출력 장치(23)는 배기가스 정화 장치가 재생 처리 중인지의 여부를 판정하는 재생 처리 판정 수단(60)과, 재생 처리 판정 수단에서 배기가스 정화 장치가 재생 처리 중이라고 판정했을 때에 가이던스 출력 수단(63)에 의한 에너지 절약용 가이던스의 출력을 규제하는 가이던스 출력 규제 수단(61)을 구비하고 있다.

Description

가이던스 출력 장치, 가이던스 출력 방법, 및 가이던스 출력 장치를 구비한 건설 기계{GUIDANCE OUTPUT DEVICE, GUIDANCE OUTPUT METHOD, AND CONSTRUCTION MACHINE EQUIPPED WITH GUIDANCE OUTPUT DEVICE}

본 발명은 가이던스 출력 장치, 가이던스 출력 방법, 및 가이던스 출력 장치를 구비한 건설 기계에 관한 것이다.

건설 기계에 있어서는 엔진의 냉각수의 수온, 연료의 잔량, 작동유의 유온 등 여러 가지 대상의 상태를 검출하고, 모니터 장치에 표시하는 것이 행해지고 있다. 최근에는 건설 기계에 대하여도 에너지 절약화가 요청되고 있고, 예를 들면 연료 소비량을 저감하는 것이 요청되고 있다. 이러한 요청에 대하여, 예를 들면 목표로 하는 연료 소비율과 실제 연료 소비율의 차를 표시시켜서 오퍼레이터에 통지하는 기술이나, 연료 소비율이 목표 설정값을 초과하고 있을 때에 연비의 개선을 촉구하는 표시를 행하는 기술이 알려져 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조).

예를 들면, 건설 기계의 운전실에 설치되는 모니터 장치(100)의 모니터 화면(101) 상에 도 15 에 나타내는 바와 같이 「장시간 아이들링을 삼가합시다」, 「아이들링을 정지합시다」 등의 표시(G0)를 표시시켜 오퍼레이터에게 연비의 개선을 촉구하는 기술이 알려져 있다.

한편, 디젤엔진을 구동원으로 하는 건설 기계 등의 차량에 있어서는 디젤엔진의 배기가스에 포함되는 미립자(PM: Particulate Matter)를 제거하기 위해서 디젤 파티큐레이트 필터(DPF: Diesel Particulate Filter)를 갖는 내연 기관의 배기가스 정화 장치를 구비한 건설 기계가 알려져 있다.

이러한 내연 기관의 배기가스 정화 장치를 구비한 건설 기계에서는 DPF에 퇴적된 PM을 연소시키는 재생 처리를 행하는 것이 일반적이다. 구체적으로는 건설 기계에서는 DPF에 퇴적된 PM이 소정량에 달했을 경우에 모니터 장치 상에 재생 처리를 촉구하는 가이던스를 표시하도록 한 것이 알려져 있다(예를 들면 특허문헌 2).

그리고, 재처리를 촉구하는 가이던스가 모니터 장치 상에 표시되고 이것에 따라서 오퍼레이터가 배기가스 정화 장치의 DPF의 재생 처리를 행할 때, 오퍼레이터는 작업기 등의 조작을 멈추고 건설 기계의 아이들링 상태를 유지한 상태로 한다.

일본 특허 공개 2005-98073호 공보 일본 특허 공개 2009-257323호 공보

그러나, 내연 기관의 배기가스 정화 장치를 구비한 건설 기계에 상기 특허문헌 1에 개시된 기술을 적용했을 경우, DPF의 재생 처리 중에는 오퍼레이터는 작업기의 조작 레버, 엔진의 액셀러레이터를 조작하지 않고 아이들링 상태를 유지해야 함에도 불구하고 건설 기계의 제어 장치는 건설 기계의 에너지 낭비 운전 동작이라고 판단해버려 연비 개선을 촉구하는 가이던스를 모니터 장치 상에 표시해버리는 경우가 있다.

본 발명의 목적은 내연 기관의 배기가스 정화 장치의 재생 처리 중에는 불필요한 연비 개선의 가이던스를 출력시키지 않는 가이던스 출력 장치, 가이던스 출력 방법, 및 가이던스 출력 장치를 구비한 건설 기계를 제공하는 것에 있다.

제 1 발명에 의한 가이던스 장치는,

내연 기관의 배기가스 정화 장치를 구비한 건설 기계에 있어서 상기 내연 기관의 에너지 절약용 가이던스를 출력하는 가이던스 출력 장치로서,

상기 건설 기계의 에너지 낭비 운전 동작에 대응하는 에너지 절약용 가이던스를 기억하는 가이던스 기억 수단과,

상기 건설 기계의 운전 중에 있어서의 에너지 낭비 운전 동작의 발생을 검출하는 발생 검출 수단과,

상기 발생 검출 수단에서 에너지 낭비 운전 동작을 검출했을 때에 대응하는 에너지 절약용 가이던스를 출력하는 가이던스 출력 수단과,

상기 배기가스 정화 장치의 상태를 검출하는 상태 검출 수단과,

상기 배기가스 정화 장치가 재생 처리 중인지의 여부를 판정하는 재생 처리 판정 수단과,

상기 재생 처리 판정 수단에서 상기 배기가스 정화 장치가 재생 처리 중이라고 판정했을 때에 상기 가이던스 출력 수단에 의한 에너지 절약용 가이던스 중 엔진 정지를 촉구하는 가이던스의 출력을 규제하는 가이던스 출력 규제 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

제 2 발명에 의한 가이던스 출력 장치는 제 1 발명에 있어서,

상기 가이던스 기억 수단은 복수의 가이던스 항목을 기억하고 있는 것을 특징으로 한다.

제 3 발명에 의한 가이던스 출력 장치는 제 2 발명에 있어서,

상기 가이던스 출력 규제 수단에 의해 출력을 규제하는 가이던스는 엔진 정지를 촉구하는 가이던스인 것을 특징으로 한다.

제 4 발명에 의한 가이던스 출력 장치는 제 3 발명에 있어서,

에너지 낭비 운전 동작의 횟수와 상기 가이던스 기억 수단에 기억된 에너지 낭비 운전 동작의 우선 순위에 의거하여 우선적으로 에너지 절약용 가이던스를 출력해야 할 에너지 낭비 운전 동작을 결정하는 우선 항목 판정 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

제 5 발명에 의한 가이던스 출력 장치는 제 1 발명 내지 제 4 발명 중 어느 하나의 발명에 있어서,

상기 건설 기계의 작업기를 조작하는 조작 수단의 조작을 검출하는 조작 검출 수단을 구비하고,

상기 가이던스 출력 수단은 상기 건설 기계의 엔진 가동 상태에 있어서, 상기 조작 검출 수단에 의해 상기 조작 수단이 소정 시간 조작되고 있지 않거나 또는 상기 조작 수단이 록 상태에 있다고 검출했을 때에 상기 에너지 낭비 운전 동작이라고 판정하여 가이던스를 출력하는 것을 특징으로 한다.

제 6 발명에 의한 가이던스 출력 장치는 제 1 발명 내지 제 5 발명 중 어느 하나의 발명에 있어서,

상기 가이던스 출력 규제 수단은 상기 배기가스 정화 장치를 수동으로 동작시켜서 재생 처리를 행했을 때에 에너지 절약용 가이던스의 출력을 규제하는 것을 특징으로 한다.

제 7 발명에 의한 가이던스 출력 장치는 제 1 발명 내지 제 6 발명 중 어느 하나의 발명에 있어서,

상기 가이던스 출력 수단은 상기 건설 기계에 설치된 표시 장치에 가이던스를 표시시키고,

상기 배기가스 정화 장치의 재생 처리 중 상기 가이던스 출력 규제 수단은 상기 표시 장치에 재생 처리 중인 취지를 표시시키는 것을 특징으로 한다.

제 8 발명에 의한 가이던스 출력 장치는 제 1 발명 내지 제 7 발명 중 어느 하나의 발명에 있어서,

상기 가이던스 출력 수단은 상기 발생 검출 수단에서 검출된 에너지 낭비 운전 동작 개시로부터의 시간을 계시하는 계시부(計時部)와, 이 계시부에서 계시한 시간이 소정 시간을 초과했을 때에 가이던스를 출력하는 출력부를 구비하고,

상기 가이던스 출력 규제 수단은 상기 가이던스 출력 수단에 의한 가이던스 출력의 규제와 아울러 재생 처리 중에는 상기 계시부에서의 계시 시간을 클리어하는 것을 특징으로 한다.

제 9 발명에 의한 가이던스 출력 장치는

상기 건설 기계의 에너지 낭비 운전 동작에 대응하는 에너지 절약용의 복수의 가이던스를 기억하는 가이던스 기억 수단과,

상기 발생 검출 수단에서 에너지 낭비 운전 동작인 것을 검출했을 때에 대응하는 에너지 절약용 가이던스를 출력하는 가이던스 출력 수단과,

상기 재생 처리 판정 수단에서 상기 배기가스 정화 장치가 재생 처리 중이라고 판정했을 때에 상기 가이던스 출력 수단에 의한 에너지 절약용 가이던스의 출력을 규제하는 가이던스 출력 규제 수단과,

에너지 낭비 운전 동작의 횟수와 상기 가이던스 기억 수단에 기억된 에너지 낭비 운전 동작의 우선 순위에 의거하여 우선적으로 에너지 절약용 가이던스를 출력해야 할 에너지 낭비 운전 동작을 결정하는 우선 항목 판정 수단을 구비하고,

상기 가이던스 출력 규제 수단에 의해 출력을 규제하는 가이던스는 엔진 정지를 촉구하는 가이던스이고,

제 10 발명에 의한 가이던스 출력 방법은,

내연 기관의 배기가스 정화 장치를 구비한 건설 기계에 있어서 상기 내연 기관의 에너지 절약용 가이던스를 출력하는 가이던스 출력 방법으로서,

상기 건설 기계의 에너지 낭비 운전 동작에 대응하는 에너지 절약용 가이던스를 미리 기억하는 가이던스 기억 스텝과,

상기 건설 기계의 운전 중에 있어서의 에너지 낭비 동작의 발생을 검출하는 발생 검출 스텝과,

상기 발생 검출 스텝에서 에너지 낭비 운전 동작을 검출했을 때에 대응하는 에너지 절약용 가이던스를 출력하는 가이던스 출력 스텝과,

상기 배기가스 정화 장치의 상태를 검출하는 상태 검출 스텝과,

상기 상태 검출 스텝에 의해 상기 배기가스 정화 장치가 재생 처리 중인지의 여부를 판정하는 재생 처리 판정 스텝과,

상기 배기가스 정화 장치가 재생 처리 중이라고 판정되었을 때에 상기 가이던스 출력 스텝에 있어서의 에너지 절약용 가이던스의 출력을 규제하는 가이던스 출력 규제 스텝을 실시하는 것을 특징으로 한다.

제 11 발명에 의한 건설 기계는,

내연 기관의 배기가스 정화 장치와,

제 1 발명 내지 제 9 발명 중 어느 하나에 기재된 가이던스 출력 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.

제 1 발명의 가이던스 출력 장치에 의하면, 재생 처리 검출 수단 및 가이던스 출력 규제 수단을 구비함으로써 내연 기관의 배기가스 정화 장치의 재생 처리 중 오퍼레이터가 작업기의 조작을 전혀 하지 않아도 가이던스 출력 수단에 의한 에너지 절약용 가이던스의 출력이 규제되므로, 건설 기계의 에너지 낭비 운전 동작이라고 판단될 일이 없다.

제 2 발명의 가이던스 출력 장치에 의하면, 가이던스 기억 수단이 복수의 가이던스 항목을 갖고 있을 경우 가이던스 출력 수단이 엔진 정지를 촉구하는 내용의 가이던스를 표시할 때에 가이던스 출력 규제 수단에 의한 가이던스 출력의 규제가 되기 때문에 다른 가이던스 항목의 표시는 규제될 일이 없다.

제 3 발명의 가이던스 출력 장치에 의하면, 연비의 개선책으로서 엔진 정지를 촉구하는 내용의 가이던스가 표시되지 않으므로 불필요한 연비 개선의 가이던스의 출력을 방지할 수 있다.

제 4 발명의 가이던스 출력 장치에 의하면, 복수의 가이던스 항목 중 우선적으로 가이던스를 출력해야 할 에너지 낭비 운전 동작이 우선 항목 판정 수단에서 결정되어 있는 경우라도 엔진 정지를 촉구하는 가이던스만이 가이던스의 출력이 규제되므로, 다른 가이던스 항목에 의한 가이던스의 출력이 영향받을 일은 없다.

제 5 발명의 가이던스 출력 장치에 의하면, 건설 기계의 작업기의 조작 수단이 소정 시간 조작되고 있지 않거나, 또는 작업기의 조작 수단이 록 상태에 있을 때에 가이던스 출력 수단이 에너지 낭비 운전 동작이라고 판정해서 가이던스를 출력해버리는 것을 가이던스 출력 규제 수단에 의해 방지할 수 있다.

제 6 발명 및 제 9 발명의 가이던스 출력 장치에 의하면, 가이던스 출력 규제 수단이 특히 배기가스 정화 장치를 수동으로 동작시켜서 재생 처리를 행했을 경우에 에너지 절약용 가이던스의 출력을 규제하게 되어 있으므로, 오퍼레이터가 배기가스 정화 장치의 재생 처리를 행했을 때 건설 기계의 에너지 낭비 운전 동작이라고 판단될 일이 없다.

제 7 발명의 가이던스 출력 장치에 의하면, 배기가스 정화 장치의 재생 처리 중에는 가이던스 출력 규제 수단이 표시 장치에 재생 처리 중인 취지의 가이던스를 출력시키게 되어 있으므로 오퍼레이터가 배기가스 정화 장치의 재생 처리를 시인(視認)할 수 있고, 잘못하여 작업기 레버 등을 조작해버릴 일도 없다.

제 8 발명에 의하면, 가이던스 출력 수단이 발생 검출 수단에서 검출된 에너지 낭비 운전 동작 개시로부터의 시간을 계시하는 계시부를 구비하고 있을 경우, 가이던스 출력 규제 수단이 계시부에서의 계시 시간을 클리어하게 되어 있기 때문에, 배기가스 정화 장치의 재생 처리 종료 후에 가이던스 출력 수단이 종전의 계시 시간에 의거하여 출력부로부터 가이던스가 출력될 일이 없다.

제 10 발명의 가이던스 출력 방법, 제 11 발명의 건설 기계에 의하면 제 1 발명과 마찬가지의 작용 및 효과를 향수할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시형태에 의한 건설 기계의 측면도이다.
도 2는 상기 실시형태에 있어서의 건설 기계의 운전실을 나타내는 부분 사시도이다.
도 3은 상기 실시형태에 있어서의 건설 기계의 제어 시스템을 나타내는 모식도이다.
도 4는 상기 실시형태에 있어서의 모니터 장치 내부의 데이터 처리 구조를 나타내는 기능 블록도이다.
도 5는 상기 실시형태에 있어서의 모니터 장치 내의 가이던스 기억부의 구조를 나타내는 모식도이다.
도 6은 상기 실시형태에 있어서의 모니터 장치 및 관리 서버간의 통신 시스템을 나타내는 기능 블록도이다.
도 7은 상기 실시형태에 있어서의 모니터 장치 상에 표시되는 화면예를 나타내는 모식도이다.
도 8은 상기 실시형태에 있어서의 모니터 장치 상에 표시되는 화면예를 나타내는 모식도이다.
도 9는 상기 실시형태에 있어서의 모니터 장치 상에 표시되는 화면예를 나타내는 모식도이다.
도 10은 상기 실시형태에 있어서의 모니터 장치 상에 표시되는 화면예를 나타내는 모식도이다.
도 11은 상기 실시형태의 작용을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 12는 상기 실시형태에 있어서의 모니터 장치 상에 표시되는 화면예를 나타내는 모식도이다.
도 13은 상기 실시형태의 작용을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 14는 상기 실시형태의 작용을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 15는 종래 기술에 있어서의 가이던스를 표시하는 화면예를 나타내는 모식도이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다.

[1] 전체 구성

도 1에는 본 발명의 실시형태에 의한 건설 기계로서의 유압 셔블(1)이 나타내어져 있다.

이 유압 셔블(1)은 하부 주행체(2)와, 하부 주행체(2)의 상부에 선회 기구(3)를 통해서 선회 가능하게 장착되는 상부 선회체(4)와, 상부 선회체(4)에 연설되어 있는 작업기(5)를 구비한다.

작업기(5)는 그 기초부가 상부 선회체(4)에 요동 가능하게 연결되어 있는 붐(6)과, 붐(6)의 선단에 요동 가능하게 연결되어 있는 암(7)과, 암(7)의 선단에 요동 가능하게 연결되어 있는 버킷(8)을 구비한다.

상부 선회체(4)는 유압 셔블(1)을 운전하는 오퍼레이터가 올라타는 운전실(10)을 구비한다.

상부 선회체(4)의 운전실(10)은 도 2에 나타내는 바와 같이 그 중앙부에 운전석(11)이 설치되고, 운전석(11)의 전방에 주행 조작 수단(12)이 설치되어 있다. 주행 조작 수단(12)은 주행 레버(13, 14)와, 각 주행 레버(13, 14)와 일체로 요동하는 주행 페달(15, 16)을 구비한다.

본 실시형태의 유압 셔블(1)에 있어서는 주행 레버(13, 14)를 전방으로 밀면 하부 주행체(2)가 전진하고, 주행 레버(13, 14)를 후방으로 당기면 하부 주행체(2)가 후진하게 되어 있다. 또한, 운전석(11) 우측의 측방 창(18)측에는 계기판(19)이 설치되어 있다.

운전석(11)의 측부측에는 조작 레버(20, 21)가 각각 설치되어 있다. 조작 레버(20)는 암(7)의 회동, 및 상부 선회체(4)의 선회 조작을 행하는 것이다. 조작 레버(21)는 붐(6)의 상하 이동, 및 버킷(8)의 회동 등을 행하는 것이다. 한쪽 조작 레버(20)의 근방에는 록 레버(22)가 설치되어 있다.

여기에서, 록 레버(22)란 작업기(5)의 조작, 상부 선회체(4)의 선회, 및 하부 주행체(2)의 주행 등의 기능을 정지시키기 위한 것이다. 즉, 록 레버(22)의 끌어당김 조작을 행함으로써 작업기(5) 등의 움직임을 록할 수 있고, 이 상태에서는 조작 레버(20, 21) 등을 조작해도 작업기(5) 등이 동작하지 않게 되어 있다.

운전실(10)에는 유압 셔블(1)의 다양한 상태(엔진 수온, 작동 유온, 연료량 등)를 표시하는 모니터 장치(23)가 설치되어 있다.

모니터 장치(23)는 운전실(10)의 전방 창(24)과 한쪽 측방 창(18)을 칸막이하는 세로 프레임(25)의 하부에 설치되어 있다. 모니터 장치(23)의 외장 케이스(28) 앞면에는 모니터 화면(29)과 조작용 누름 버튼(30)이 설치되어 있다. 모니터 화면(29)은 예를 들면 액정 패널에 의해 구성되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는 버튼(30)은 모니터 장치(23)에 일체적으로 설치되어 있지만, 버튼이 모니터 장치와 별체라도 좋다.

[2] 유압 셔블(1)의 제어 시스템의 구조

도 3에는 유압 셔블(1)의 제어 시스템이 나타내어져 있다.

유압 셔블(1)의 제어 시스템은 엔진(31), 유압 펌프(32), 및 배기가스 정화 장치(33)를 제어하는 시스템이며, 엔진 컨트롤러(34)와 펌프 컨트롤러(35)를 구비한다. 또한, 상술한 모니터 장치(23), 엔진 컨트롤러(34), 및 펌프 컨트롤러(35)는 서로 CAN(Controller Area Network)으로 통신 가능하게 접속되어 있다.

엔진(31)은 경유를 연료유로서 구동하는 디젤엔진이며, 커먼레일식 연료 분사 장치를 갖고, 연료를 커먼레일에 압송하는 연료 펌프(36)와, 엔진(31)의 냉각수의 수온을 검출하는 엔진 수온 센서(37)를 구비한다. 또한, 엔진(31)의 출력축은 유압 펌프(32)에 접속되어 있다.

유압 펌프(32)는 사판(斜板) 구동 장치(38)에 의해 구동하는 사판을 구비하고, 사판의 회전 위치에서 작동유의 토출압을 조정하는 액시얼 피스톤 펌프이다. 이 유압 펌프(32)의 작동유 토출측에는 컨트롤 밸브(39)를 통해서 유압 액츄에이터(40)가 접속되어 있다. 유압 액츄에이터(40)에는 도시하지 않은 붐용 실린더, 암용 실린더, 버킷용 실린더, 선회용 유압 모터, 주행용 유압 모터 등이 있다.

또한, 유압 펌프(32)에는 파일롯 압(pilot pressure) 생성용 유압 펌프(32A)가 접속되고, 유압 펌프(32A)의 토출측은 파일롯 관로를 통해서 조작 레버(20, 21), 주행 레버(13, 14)에 접속되어 있다. 그리고, 조작 레버(20, 21), 주행 레버(13, 14)를 조작하면 파일롯 관로를 통해서 컨트롤 밸브(39)의 토출압이 변화되고, 작업기(5)의 유압 액츄에이터(40)가 동작한다.

또한, 유압 펌프(32A)와 조작 레버(20, 21), 주행 레버(13, 14) 사이에는 솔레노이드 밸브(22A)가 설치되고, 상술한 록 레버(22)를 록측으로 조작하면 솔레노이드 밸브(22A)에 의해 파일롯 관로가 차단되어 오퍼레이터가 조작 레버(20, 21), 주행 레버(13, 14)를 조작해도 유압 액츄에이터(40)는 구동하지 않는다.

압력 센서(40A)는 작업기 레버(20, 21), 주행 레버(13, 14)가 조작되었는지의 여부를 검출하는 센서이며, 아날로그식 센서라도 좋고, 또한 온-오프 센서라도 좋다. 압력 센서(40A)는 예를 들면 조작 레버(20, 21), 주행 레버(13, 14)의 조작을 컨트롤 밸브(39)에 전달하는 파일롯 관로에 설치되어 있다. 또한, 압력 센서(40A)로 바꿔서 조작 레버에 포텐셔미터를 장착하고 이 포텐셔미터에 의해 조작되었는지의 여부를 판정하도록 해도 좋다.

배기가스 정화 장치(33)는 엔진(31)의 배기가스 중에 포함되는 PM(Particulate Matter)을 제거하는 장치이며, 필터(41) 및 산화 촉매(42)를 구비한다.

필터(41)는 세라믹 등의 재료로 이루어지고, 배기가스 중에 포함되는 PM을 포착한다.

산화 촉매(42)는 배기가스 중의 질소산화물(NOx) 중 일산화질소(NO)를 저감시키고 이산화질소(NO₂)를 증가시키는 기능을 구비한다. 또한, 이 산화 촉매(42)는 산화 촉매(42)보다 배기가스 흐름의 상류측에 설치되는 연료 분사 인젝터(43)로부터 분사된 탄화수소(하이드로카본)를 산화시키고, 산화 반응에 의해 발생한 반응열에 의해 필터(41)에서 포착된 PM을 연소시키는 필터(41)의 재생 처리를 행하는 기능도 구비한다. 또한, 연료 분사 인젝터(43)로부터 분사되는 탄화수소로서는 예를 들면 연료인 경유를 사용할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는 엔진(31)과 산화 촉매(42) 사이의 배기 경로 도중에 연료 분사 인젝터(43)를 설치하는 구성으로 하고 있지만 이것에 한정되지 않고, 엔진(31)의 연소실로의 연료 분사 타이밍을 엔진(31)의 배기 행정에서 행하고, 미연소의 연료를 배기가스 정화 장치(33)에 공급하는 포스트 분사라도 좋다.

또한, 본 실시형태의 배기가스 정화 장치(33)는 필터(41)의 상류측에 산화 촉매(42)를 배치한 구성이지만 이에 한정하지 않고, 배기가스 정화 장치는 필터 내에 직접 산화 촉매를 담지시킨 구성을 채용해도 좋고, 또한 필터에 직접 산화 촉매를 담지시키면서 필터의 상류측에 다른 산화 촉매를 배치해도 좋다.

이 배기가스 정화 장치(33)에는 필터(41)의 입구측 및 출구측의 차압을 검출하는 차압 센서(44)와, 배기가스 정화 장치(33)의 입구측, 필터(41)의 입구측, 및 배기가스 정화 장치(33)의 출구측의 각각의 온도를 검출하는 온도 센서(45, 46, 47)가 설치되고, 이들 각 센서(44∼47)에서 검출된 검출값은 전기 신호로서 엔진 컨트롤러(34)에 출력된다.

또한, 본 실시형태에서는 차압 센서(44)는 단체의 차압 센서이지만, 필터(41)의 입구측 및 출구측의 각각에 압력 센서를 설치하고, 각각에서 검출된 압력을 엔진 컨트롤러(34)에 전기 신호로서 출력하여 그 차를 얻는 구성으로 해도 좋다.

엔진 컨트롤러(34)는 연료 다이얼(48)에서 설정된 회전수에 따라서 엔진(31)의 회전수를 제어한다. 엔진(31)의 제어 결과, 엔진 수온 센서(37)에서 검출된 수온 등은 전기 신호로서 모니터 장치(23)에 출력된다.

또한, 엔진 컨트롤러(34)는 배기가스 정화 장치(33)의 차압 센서(44)로부터의 전기 신호에 의거하여 배기가스 정화 장치(33)의 재생 처리를 행해야 하는지의 여부를 판정하고, 재생 처리가 필요하다고 판정되었을 경우 오퍼레이터로부터의 재생 처리 개시의 지시 신호를 받거나(수동 재생), 또는 스스로 자동적(자동 재생)으로 배기가스 정화 장치(33)의 재생 처리를 개시하고 재생 처리 중인 취지의 지령을 생성하여 전기 신호로서 모니터 장치(23)에 출력한다.

또한, 본 실시형태에서는 압력에 의해 필터(41)의 재생 처리가 필요한지의 여부를 판정하고 있지만 이에 한정하지 않고, 회전 센서, 부하 센서, 온도 센서를 사용하여 PM의 배출량, PM 연소량을 산출하고, 이 차분을 구하여 PM 퇴적량을 구하고, 이것을 시계열적으로 축적함으로써 필터(41)의 막힘이 발생하고 있는지의 여부, 재생 처리가 필요한지의 여부를 판정하는 것도 가능하다.

펌프 컨트롤러(35)는 유압 펌프(32)의 토출압을 검출하는 압력 센서(49), 엔진(31) 및 유압 펌프(32) 사이를 접속하는 출력축에 설치되는 엔진 회전 센서(50)의 검출값에 의거하여 사판 구동 장치(38)를 제어한다. 또한, 펌프 컨트롤러(35)는 파일롯 관로의 압력 센서(40A)에 의거하여 조작 레버(20, 21), 주행 레버(13, 14)가 조작되었는지 여부의 데이터를 생성하고, 전기 신호로서 모니터 장치(23)에 출력한다.

[3] 모니터 장치(23)의 데이터 처리 구조

도 4에는 모니터 장치(23)의 데이터 처리 구조를 나타내는 기능 블록도가 나타내어져 있다.

모니터 장치(23)는 조작용 누름 버튼(30)의 상태나, 엔진 컨트롤러(34), 펌프 컨트롤러(35)로부터 CAN을 통해서 출력된 여러 가지 검출값에 의거하여 유압 셔블(1)의 상태를 모니터 화면(29) 상에 표시한다. 이 모니터 장치(23)는 엔진 가동 상태 취득부(52), 레버 조작 취득부(53), 작업 모드 취득부(55), 가이던스 판정부(57), 가이던스 기억부(58), 우선 항목 판정부(59), 재생 처리 판정부(60), 가이던스 출력 규제부(61), 표시 제어부(62), 및 가이던스 출력부(63)를 구비한다.

엔진 가동 상태 취득부(52)는 엔진 컨트롤러(34)로부터 출력된 각종 검출값에 의거하여 엔진(31)의 가동 상태를 취득한다.

레버 조작 취득부(53)는 펌프 컨트롤러(35)로부터 출력되는 각 레버(20, 21, 13, 14)가 조작되었는지 여부의 판정값을 취득한다.

작업 모드 취득부(55)는 예를 들면 모니터 장치(23) 상에 설치된 버튼(30)에 할당된 작업 모드 스위치의 설정을 취득한다. 또한, 일반적으로 유압 셔블 등의 건설 기계에는 작업의 부하가 각각 다른 기본 작업의 종류를 나타내는 복수의 작업 모드가 설치되어 있다. 예를 들면, 「P 모드」, 「E 모드」 등의 작업 모드가 있다. 유압 셔블은 오퍼레이터에 의해 선택된 작업 모드에 따라 각각 다른 제어를 행한다. 각 작업 모드의 개요는 이하와 같다.

「P 모드」는 부하가 큰 굴착 작업을 행하기 위한 작업 모드(작업량을 중시)이며, 엔진의 회전 및 출력 토크가 비교적 높은 영역에서 엔진의 출력 토크와 유압 펌프의 흡수 토크가 매칭되는 모드이다.

「E 모드」는 P 모드보다 부하가 작은 굴착 작업을 행하기 위한 작업 모드(연비를 중시)이며, P 모드일 경우와 비교해서 보다 낮은 엔진 출력 토크 특성이 설정되는 모드이다.

가이던스 판정부(57)는 상술한 각 취득부(52, 53, 55)에서 취득된 유압 셔블(1)의 상태에 의거하여 에너지 낭비 운전 동작으로 되어 있는지의 여부를 판정한다.

구체적으로는 가이던스 판정부(57)는 가이던스 기억부(58)의 각 연비 악화 운전 동작 항목의 판정 조건에 의거하여 에너지 낭비 운전 동작인지의 여부를 판정한다.

가이던스 기억부(58)는 모니터 장치(23) 내에 설치되는 도시하지 않은 메모리 상에 기억되어 있다. 이 가이던스 기억부(58)는 도 5에 나타내어지는 바와 같이, 연비 악화 운전 동작 항목명과, 에너지 낭비 운전 동작이라고 판정하는 조건과, 각 항목에 따르는 가이던스와, 각 항목의 우선 순위를 대응시킨 테이블 구조의 데이터 베이스이다.

여기에서, 가이던스 기억부(58)에는 예를 들면 에너지 낭비 운전 동작이라고 판단되는 사항으로서 이하의 사항이 기억되어 있다.

(1) 동작을 나타내는 항목명: 장시간 아이들링

「장시간 아이들링」은 엔진(31)이 가동하고 있는 상태에 있어서, 작업기(5) 등의 유압 액츄에이터가 모두 동작되고 있지 않은 상태[레버(13, 14, 20, 21)가 모두 조작되지 않을 경우, 또는 레버(22)가 록 상태]가 소정 시간 계속되고 있는 경우를 말한다. 또한, 판정 조건의 대상이 되는 레버는 휠 로더 등 차량의 종류에 따라 적당하게 결정하면 좋지만, 작업기 레버가 조건의 대상으로 되어 있는 것이 바람직하다.

(2) 동작을 나타내는 항목명: E 모드 권장

「E 모드 권장」은 작업 모드 스위치가 E 모드가 아니라, E 모드보다 연료 소비가 많아지는 모드, 예를 들면 P 모드로 설정되고 발생 마력이 E 모드 범위 내일 경우를 말한다.

또한, 발생 마력의 산출은 엔진 컨트롤러로부터의 엔진 회전수와 엔진 출력 토크의 값을 적산해서 구해진다.

우선 항목 판정부(59)는 가이던스 판정부(57)에서 판정된 에너지 낭비 운전 동작의 횟수와 가이던스 기억부(58)에 기억된 에너지 낭비 운전 동작의 우선 순위 에 의거하여, 우선적으로 에너지 절약용 가이던스를 출력해야 할 에너지 낭비 동작을 결정하는 부분이다.

예를 들면, 우선 항목 판정부(59)는 발생 횟수가 많은 에너지 낭비 운전 동작을 우선적으로 에너지 절약용 가이던스를 출력해야 한다고 결정한다. 또한, 발생 횟수가 동수일 경우에는 우선 순위가 높은 항목이 출력된다. 여기에서, 비교에 사용하는 횟수로서는 1일마다의 횟수 또는 키 온으로부터의 횟수 중 어느 하나가 설정에 의거하여 이용된다. 예를 들면, 키 온으로부터의 횟수를 기준으로 하면 예를 들면 오퍼레이터를 변경할 때마다 키 온을 하는 운용이 되어 있을 경우에 있어서는 운전하고 있는 오퍼레이터에 대하여 적절한 가이던스를 결정할 수 있다. 또한, 오퍼레이터를 특별히 지정할 수 있는 ID키나 패스워드 입력을 사용함으로써 특정 오퍼레이터의 운전에 대한 적절한 가이던스를 결정할 수 있다.

또한, 우선 항목 판정부(59)는 가이던스 판정부(57)로부터 출력되는 각각의 에너지 낭비 운전 동작의 횟수와, 후술하는 통신 수단(64)으로부터 출력되는 평균 정보에 의거하여 우선적으로 에너지 절약용 가이던스를 출력해야 할 에너지 낭비 운전 동작을 결정하도록 해도 좋다.

여기에서, 평균 정보는 동종의 유압 셔블(1)이나 휠 로더 등의 다른 건설 기계에 있어서의 각각의 에너지 낭비 운전 동작 평균 횟수에 관한 정보이며, 예를 들면 동종의 건설 기계에 있어서 발생한 각각의 에너지 낭비 운전 동작 횟수의 각각의 평균값 역수로 해도 좋다.

평균 정보가 동종의 건설 기계에 발생한 횟수의 평균값 역수일 경우에는 우선 항목 판정부(59)는 가이던스 판정부(57)로부터 출력되는 각각의 에너지 낭비 운전 동작의 횟수와, 각각의 에너지 낭비 운전 동작에 대응하는 평균값의 역수를 승산하고, 승산한 결과가 가장 큰 에너지 낭비 운전 동작을 우선적으로 에너지 절약용 가이던스를 출력해야 할 것이라고 결정한다.

이 경우에는 복수의 에너지 낭비 운전 동작을 단순하게 횟수로 비교하여 우선해서 출력하는 가이던스를 결정하는 것은 아니고, 다른 건설 기계에 있어서의 운전 상황을 가미하고 우선해서 출력하는 가이던스를 결정할 수 있으므로, 다른 건설 기계와 비교해서 발생 횟수가 많은 에너지 낭비 운전 동작에 대한 가이던스를 우선해서 출력해야 할 것이라고 판정할 수 있다.

우선 항목 판정부(59)는 각 에너지 낭비 운전의 발생 횟수가 0회일 경우에는 우량 운전인 취지를 가이던스 출력부(63)에 출력한다. 또한, 본 실시형태에서는 우선 항목 판정부(59)는 가동 시간이 소정 시간(예를 들면 1시간) 이상이며, 각 에너지 낭비 운전의 발생 횟수가 0회일 경우에 우량 운전인 취지를 가이던스 출력부(63)에 출력한다. 이와 같이, 가동 시간이 소정 시간 이상을 조건으로 함으로써 에너지 낭비 운전이 발생하는 일이 거의 없는 매우 단시간에서의 운전시에 우량 운전인 취지의 통지가 이루어지지 않도록 하고 있다.

또한, 우선 항목 판정부(59)는 각각의 에너지 낭비 운전 동작의 발생 횟수를 포함하는 운전 정보를 통신 수단(64)에 출력한다.

재생 처리 판정부(60)는 배기가스 정화 장치(33)의 재생 처리 중인 취지의 전기 신호를 엔진 컨트롤러(34)로부터 취득했을 때에 배기가스 정화 장치(33)가 재생 처리라고 판정한다.

가이던스 출력 규제부(61)는 재생 처리 판정부(60)에서 필터(41)가 재생 처리 중이라고 판정되었을 경우에 우선 항목 판정부(59)에서 판정된 표시해야 할 가이던스를 모니터 화면(29) 상에 표시시키는 것을 규제, 즉 가이던스 표시를 무효로 하는 부분이다.

또한, 가이던스 출력 규제부(61)는 재생 처리 판정부(60)에서 필터(41)가 재생 처리 중이라고 판정되었을 경우에 우선 항목 판정부(59)에 있어서의 에너지 낭비 운전 동작의 대응 항목의 가산도 규제한다.

표시 제어부(62)는 유압 셔블(1)의 가동 상태를 나타내는 각종 정보를 모니터 화면(29) 상에 표시시키는 부분이며, 가이던스 출력부(63)를 구비한다.

가이던스 출력부(63)는 우선 항목 판정부(59)에서 판정된 가이던스를 모니터 화면(29) 상에 표시하는 부분이다. 이 가이던스 출력부(63)에 의한 가이던스의 표시는 에너지 낭비 운전 동작이라고 가이던스 판정부(57)에서 판정되었을 경우에 행해진다.

또한, 가이던스 출력부(63)는 유압 셔블(1)의 키 오프시에도 우선 항목 판정부(59)에서 가산된 1일의 에너지 낭비 운전 동작의 항목 중 가장 횟수가 많았던 것을 모니터 화면(29) 상에 원포인트 가이던스로서 소정 시간 표시하게 되어 있다. 예를 들면, 장시간 아이들링 항목의 발생 횟수가 가장 많았을 경우에는 「부지런한 아이들링 스톱으로 연료 소비가 절감됩니다」라고 표시된다. 이 경우, 키 오프의 조작이 행해지고 나서 표시가 끝날 때까지의 동안 동작하는 부위(예를 들면 모니터 장치 등)에 전력의 공급이 유지되게 되어 있다. 이와 같이 전력의 공급을 유지하는 구성(전력 유지부)으로서, 예를 들면 표시가 끝날 때까지 배터리로부터의 전원 공급을 차단하지 않도록 릴레이를 제어하는 제어부를 갖도록 해도 좋고, 또는 메인 배터리로부터의 전력 공급이 스톱한 뒤 표시가 끝날 때까지 필요한 전력을 공급하기 위한 다른 배터리를 갖도록 해도 좋다.

통신 수단(64)은 우선 항목 판정부(59)에서 판정된 각종 운전 정보를 받고, 위성 통신 등의 통신 회선을 통해서 관리 서버(67)에 송신하는 부분이며, 구체적으로는 도 6에 나타내는 바와 같이 통신 처리부(65) 및 송수신부(66)를 구비한다. 이 통신 수단(64)은 도시를 생략했지만, 유압 셔블(1)의 차량 내부에 설치되어 모니터 장치(23)와 CAN에 의해 통신 가능하게 접속되어 있다.

통신 처리부(65)는 우선 항목 판정부(59)로부터 받은 각종 운전 정보에 유압 셔블(1)의 식별 정보, 오퍼레이터의 식별 정보 등을 관련해서 송수신부(66)에 출력하는 부분이다.

송수신부(66)는 통신 처리부(65)로부터 받은 각종 운전 정보를 관리 서버(67)에 송신하는 부분이다.

또한, 송수신부(66)는 관리 서버(67)로부터 송신된 운전 정보를 수신하여 통신 처리부(65)에 출력한다.

통신 처리부(65)는 송수신부(66)로부터 받은 정보를 우선 항목 판정부(59)에 출력한다.

관리 서버(67)는 유압 셔블(1) 외에 다른 건설 기계로부터 마찬가지로 전송되어 오는 각종 운전 정보를 집계하고 기록 보존하는 부분이며, 송수신부(68), 통신 처리부(69), 집계 처리부(70), 집계 데이터 베이스(71), 및 공개 처리부(72)를 구비한다.

송수신부(68)는 유압 셔블(1)로부터의 운전 정보를 수신하여 통신 처리부(69)에 출력하는 부분이다.

통신 처리부(69)는 송수신부(68)로부터 받은 운전 정보를 소정의 형식으로 변환하여 집계 처리부(70)에 출력하는 부분이다.

집계 처리부(70)는 통신 처리부(69)로부터 받은 운전 정보를 집계 데이터 베이스(71)에 격납한다. 또한, 집계 데이터 베이스(71)의 정보에 의거하여 동종의 유압 셔블(1)에 있어서의 각 에너지 낭비 운전 동작의 평균 횟수에 관한 정보(예를 들면 평균 횟수의 역수)를 산출하여 통신 처리부(69)에 출력하는 부분이다.

집계 결과는 통신 처리부(69)로부터 송수신부(68)를 통해서 유압 셔블(1)에 송신된다.

또한, 집계 처리부(70)는 집계된 운전 정보에 의거하여 소정의 조건을 만족시킬 경우에 유압 셔블(1)에서 표시시키는 변경 메시지를 통신 처리부(69)를 통해서 송신한다.

예를 들면, 집계 처리부(70)는 운전 정보가 나타내는 에너지 낭비 운전 동작의 횟수가 동종의 유압 셔블(1)에 대하여 적을 경우, 즉 뛰어난 경우에는 상기 유압 셔블(1)에 대하여 운전이 뛰어난 취지의 메시지를 송신한다.

또한, 집계 처리부(70)는 관리 서버(67)로부터 차량에 송신되어 유압 셔블(1)의 모니터 장치(23) 상에 표시시키는 변경 메시지의 이외에 그림, 색, 음성 등의 데이터를 통신 처리부(69)를 통해서 송신할 수 있다.

집계 데이터 베이스(71)는 복수의 유압 셔블(1)로부터 받은 운전 정보를 기억하는 부분이다.

공개 처리부(72)는 집계 데이터 베이스(71)의 정보에 의거하여 여러 가지 WEB 페이지(73)를 생성하고, 열람 가능하게 공개하는 부분이다.

공개 처리부(72)는 예를 들면 동종의 유압 셔블(1)에 있어서의 각각의 에너지 낭비 운전 동작의 평균 횟수나, 각 유압 셔블(1)의 에너지 낭비 운전 동작의 횟수에 대한 순위 등을 포함하는 WEB 페이지(73)를 생성한다.

[4] 모니터 화면(29)의 화면 표시 및 배기가스 정화 장치(33)의 재생 처리

이어서, 이러한 모니터 장치(23)의 모니터 화면(29) 상에 표시되는 표준 화면(G1)에 대해서 도 7을 참조하여 설명한다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 표준 화면(G1)에서는 중앙 상에 표시되는 「12345.6h」라고 하는 표시(G2)는 유압 셔블(1)의 적산 가동 시간을 나타낸다. 그 우측 옆의 표시(G3)는 오토 디셀러레이터 기능의 작동 상태를 나타내는 표시이다. 또한, 그 우측 옆의 표시(G4)는 오퍼레이터가 선택한 작업 모드를 나타내는 표시이다. 상단 우측 끝의 표시(G5)는 오퍼레이터가 설정한 유압 셔블(1)의 주행 속도의 설정 모드를 나타내는 표시이다.

이어서, 중단의 표시(G6)는 엔진 수온 센서(37)에서 검출된 엔진(31)의 냉각수의 온도를 나타내는 엔진 수온계의 표시이다. 중단의 표시(G7)는 작동 유온 센서(51)에서 검출된 작동유의 온도를 나타내는 작동 유온계의 표시이다. 중단의 표시(G8)는 엔진(31)의 연료유의 잔량을 나타내는 연료계의 표시이다. 또한, 표준 화면(G1)은 적어도 엔진 수온계, 연료계가 동시에 표시되는 것이면 좋지만, 또한 적산 가동 시간도 표시되는 것이 바람직하다.

하단의 표시는 그 하방에 있는 F1∼F6 버튼(30)의 기능을 나타내는 표시이다. 표시(G11)는 유압 셔블(1)의 후방에 설치된 카메라의 화상으로의 스위칭 기능을 나타내는 표시이다. 표시(G12)는 표시(G2)의 표시를 적산 가동 시간으로부터 시계로, 시계로부터 적산 가동 시간으로의 스위칭 기능을 나타내는 표시이다. 표시(G13)는 메뉴 화면으로의 스위칭 기능을 나타내는 표시이다.

표시(G13) 하방의 버튼(F6)은 배기가스 정화 장치(33)의 재생 처리 설정을 행할 때에도 사용된다.

구체적으로는 유압 셔블(1)의 운전 중 엔진 컨트롤러(34)가 배기가스 정화 장치(33)의 재생 처리가 필요한 상태를 검출하면, 그 취지의 지령을 모니터 장치(23)의 엔진 가동 상태 취득부(52)에 출력한다.

모니터 장치(23)는 엔진 가동 상태 취득부(52)에서 취득된 정보에 의거하여 도 8에 나타내는 바와 같이, 배기가스 정화 장치(33)의 재생 처리를 촉구하는 표시(G14)를 화면 표시(G1) 상에 표시시킨다.

유압 셔블(1)의 오퍼레이터는 표시(G14)에 의해 유압 셔블(1)을 평탄한 지면에 정지시켜서 작업기 등의 레버(20, 21, 13, 14)에 접촉하지 않거나, 록 레버(22)를 록측으로 조작해서 엔진(31)을 소정의 회전수(예를 들면 로우 아이들)의 상태로 한다.

이어서, 오퍼레이터가 「F6」 버튼(30)을 누르면 모니터 화면(29)은 도 9에 나타내어지는 화면 표시(G15)로 스위칭된다. 오퍼레이터는 「정치(定置) 수동 재생」이 커서로 선택되어 있는 것을 확인한 후, 「F6」 버튼(30)을 눌러서 배기가스 정화 장치(33)의 재생 처리를 개시한다.

배기가스 정화 장치(33)의 재생 처리가 개시되면, 도 10에 나타내는 바와 같이 운전 상태를 나타내는 화면 표시(G1) 상에 재생 처리를 촉구하는 표시(G14)와 아울러 재생 처리 중인 것을 나타내는 표시(G17)가 화면 좌측 위에 표시된다.

배기가스 정화 장치(33)의 재생 처리가 종료되면, 재생 처리가 종료된 것을 나타내는 메시지 등이 화면에 표시되어 재생 처리의 종료를 오퍼레이터에게 알린다. 또한, 재생 처리를 도중에 중단하는 경우에는 도 9의 화면 표시(G15) 상에서 커서를 「재생 정지」의 위치로 이동시켜서 재생 처리를 종료한다.

[5] 실시형태의 작용

이상과 같은 가이던스 출력 장치로서의 모니터 장치(23)의 작용을 도 11 내지 도 13 에 의거하여 설명한다.

(1) 유압 셔블(1)의 가동 중의 가이던스 표시

우선, 엔진 가동 상태 취득부(52), 레버 조작 취득부(53), 및 작업 모드 취득부(55)는 엔진 컨트롤러(34) 및 펌프 컨트롤러(35)로부터 각종 운전 상태의 정보를 취득한다(스텝 S1).

이어서, 레버 조작 취득부(53)는 레버(20, 21, 13, 14)의 조작 상태를 취득하고, 소정 시간 동안 계속적으로 레버 조작이 없는지의 여부를 판정한다(스텝 S2).

소정 시간 내에 레버 조작이 있을 경우에는 스텝 S1으로 되돌아간다.

한편, 레버 조작이 소정 시간 동안 계속적으로 조작되고 있지 않을 경우에는 재생 처리 판정부(60)는 엔진 컨트롤러(34)로부터의 재생 처리 중인 취지의 입력이 있는지의 여부를 판정한다(스텝 S3).

엔진 컨트롤러(34)로부터 재생 처리 중인 취지의 신호 입력이 있다고 판정되었을 경우, 가이던스 출력 규제부(61)는 우선 항목 판정부(59)에 의한 대응 항목의 소정 시간을 계측하는 카운터를 클리어하고, 가이던스 출력부(63)에 의한 모니터 화면(29) 상으로의 가이던스 표시를 규제(무효)로 해서 스텝 S1으로 되돌아간다(스텝 S4). 또한, 재생 처리 중에는 시간 계측의 카운터를 클리어함으로써 배기가스 정화 장치(33) 재생 처리의 종료와 아울러 시간 계측의 개시를 시작할 수 있으므로, 재생 처리 종료 후 바로 가이던스 표시될 일이 없다.

배기가스 정화 장치(33)가 재생 처리 중인 취지의 신호 입력이 없다고 판정되었을 경우, 우선 항목 판정부(59)는 가이던스 기억부(58)에 기억된 에너지 낭비 운전 동작 중 항목 「장시간 아이들링」의 횟수를 가산하여 메모리 상에 기억한다(스텝 S5).

가이던스 출력부(63)는 도 12에 나타내는 바와 같이, 모니터 화면(29)의 화면 표시(G1) 상에 「장시간 아이들링을 삼가합시다」라고 하는 표시(G18)를 표시시킨다(스텝 S6).

또한, 이상의 설명에서는 「장시간 아이들링」의 경우에 가이던스 출력의 규제를 행하고 있었지만, 가이던스의 출력 규제는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 작업 모드 취득부(55)에 의해 취득된 작업 모드가 「E 모드」보다 연료 소비가 많은 작업 모드, 예를 들면 「P 모드」일 경우에는 가이던스 판정부(57)에 의해 상술한 「E 모드 권장」항목의 판정 조건(도 5 참조)에 의거하여 가이던스 표시가 행해진다. 즉, 배기가스 정화 장치(33)의 재생 처리 중에는 아이들링 상태로 되어 있으므로 「E 모드」 설정이 적절하기 때문이다. 이러한 실시형태에 있어서, 재생 처리 중일 경우에는 가이던스 출력 규제부(61)에 의해 가이던스의 출력이 규제되도록 해도 좋다. 또한, 이 경우 자동적으로 「P 모드」에서 「E 모드」로 작업 모드가 변경되는 것이 바람직하다.

(2) 유압 셔블(1)의 작업 종료시의 가이던스 표시

유압 셔블(1)에 의한 작업 종료시에는 도 13에 나타내는 바와 같이, 엔진 가동 상태 취득부(52)는 유압 셔블(1)의 키의 온, 오프 상태를 감시하여(스텝 S7) 유압 셔블(1)의 엔진 키가 오프가 되었다고 판정되면 우선 항목 판정부(59)는 같은 날의 에너지 낭비 운전 동작 횟수의 운전 정보를 취득하고, 유압 셔블(1) 및 오퍼레이터의 식별 정보와 관련해서 통신 수단(64)에 출력한다(스텝 S8).

또한, 배기가스 정화 장치(33)의 재생 처리 중에 가이던스 판정부(57)에서 에너지 낭비 운전 동작이라고 판정된, 예를 들면 「장시간 아이들링」 등의 항목에 대해서는 재생 처리 중의 우선 항목 판정부(59)에서의 횟수 가산이 행해지고 있지 않으므로 관리 서버(67)에 부적절한 횟수가 출력될 일은 없다.

통신 수단(64)의 송수신부(66)는 위성 통신을 통해서 운전 정보를 관리 서버(67)에 송신한다(스텝 S9).

가이던스 출력부(63)는 우선 항목 판정부(59)에서 가산된 가장 횟수가 많았던 에너지 낭비 운전 동작에 대응하는 가이던스를 모니터 화면(29) 상에 표시하고, 처리를 종료한다(스텝 S10).

관리 서버(67)의 송수신부(68)가 운전 정보를 수신하면(스텝 S11), 통신 처리부(69)는 수신한 운전 정보를 소정의 형식으로 변환하여 집계 처리부(70)에 출력한다.

집계 처리부(70)는 취득한 운전 정보의 집계 처리를 행하여(스텝 S12) 집계 결과를 집계 데이터 베이스(71)에 기억 보존한다(스텝 S13).

(3) 유압 셔블(1)의 작업 개시시의 가이던스 표시

유압 셔블(1)의 작업 개시시에는 도 14에 나타내는 바와 같이, 유압 셔블(1)의 엔진 키가 온되면(스텝 S14) 모니터 장치(23)의 우선 항목 판정부(59)는 유압 셔블(1) 및 오퍼레이터의 식별 정보에 의거하여 집계 결과의 요구 정보를 생성하고, 통신 수단(64)을 통해서 관리 서버(67)에 송신한다(스텝 S15).

관리 서버(67)가 요구 정보를 수신하면(스텝 S16) 집계 처리부(70)는 집계 데이터 베이스(71) 내를 탐색하고, 요구 정보에 대응하는 집계 결과의 호출을 행한다(스텝 S17).

통신 처리부(69)는 호출된 집계 결과를 유압 셔블(1)의 통신 수단(64)에 송신한다(스텝 S18).

유압 셔블(1)의 통신 수단(64)이 집계 결과를 수신하면(스텝 S19) 우선 항목 판정부(59)는 집계 결과를 모니터 장치(23) 내의 메모리 상에 기억함과 아울러 집계 결과에서 가장 많았던 에너지 낭비 운전 동작을 추출하고, 가이던스 출력부(63)는 모니터 화면(29) 상에 대응하는 가이던스를 표시시킨다(스텝 S20).

[6] 실시형태의 효과

이러한 본 실시형태에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.

모니터 장치(23)가 재생 처리 판정부(60) 및 가이던스 출력 규제부(61)를 구비함으로써 배기가스 정화 장치(33)의 재생 처리 중에는 가이던스 판정부(57)에서 장시간 아이들링에 해당한다고 판정되어도 「장시간 아이들링을 삼가합시다」라고 하는 연비의 개선책으로서 엔진 정지를 촉구하는 내용의 가이던스가 표시되지 않고, 불필요한 연비 개선의 가이던스 출력을 방지할 수 있다.

즉, 이 가이던스 출력 규제부(61)가 없으면 배기가스 정화 장치(33)를 도 8의 화면 표시(G14)에 따라서 재생 처리하고 있는데도 「장시간 아이들링」의 가이던스가 나와버려 위화감을 가져버린다.

또한, 재생 처리 중에 이러한 「장시간 아이들링」의 가이던스가 표시되면 오퍼레이터가 잘못해서 엔진(31)을 정지시켜버릴 가능성이 있어 오조작의 원인이 되어버린다.

배기가스 정화 장치의 재생 처리는 장시간에 걸쳐서 행해지기 때문에, 이 동안 「장시간 아이들링」의 가이던스가 계속해서 표시되면 엔진 수온계의 표시(G6)나 연료계의 표시(G8)가 도 12의 표시(G18) 등에 의해 숨겨져버려서 오퍼레이터가 이들 표시 변화(예를 들면 온도 상승, 연료 잔량의 저하)를 발견하는 것이 곤란해져버린다. 특히, 배기가스 정화 장치(33)의 재생 처리 중에는 약 600℃의 고온이 되므로 엔진(31)의 이상으로 연결되기 쉽고, 장시간의 재생 처리에 의해 연료도 많이 소비된다. 본 실시형태에 의하면, 이러한 것을 방지할 수 있다.

본 실시형태에서는 도 5에 나타내는 바와 같이, 가이던스 기억부(58)가 복수의 가이던스 항목을 갖고 발생 빈도가 높은 항목을 우선 표시시키고 있다. 따라서, 재생 처리 판정부(60) 및 가이던스 출력 규제부(61)가 없으면 배기가스 정화 장치(33)의 재생 처리 중과 같이, 본래 개선을 촉구하는 가이던스 항목에 해당하지 않는데도 잘못하여 가이던스 항목에 해당한다고 판정해서 카운트 가산을 행하여 우선도가 부적절한 상태가 되고, 적절한 가이던스 항목에 준한 가이던스 표시를 행할 수 없다. 본 실시형태에서는 이러한 것도 방지할 수 있다.

또한, 동시에 가이던스 출력 규제부(61)가 우선 항목 판정부(59)에 있어서의 에너지 낭비 운전 동작의 카운터를 클리어하고 있으므로, 배기가스 정화 장치(33)의 재생 처리 중에 있어서의 아이들링 상태가 잘못해서 에너지 낭비 운전 동작으로서 기억될 일도 없고, 또한 관리 서버(67)에 송신될 일도 없다. 따라서, 관리 서버(67)에서는 배기가스 정화 장치(33)의 재생 처리 중의 아이들링을 잘못해서 에너지 낭비 운전 동작으로서 기억 보존하는 것을 방지할 수 있고, 보다 정확한 집계 데이터를 축적할 수 있다.

[7] 실시형태의 변형

또한, 본 발명은 상술한 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위에서의 변형, 개량 등은 본 발명에 포함되는 것이다.

상기 실시형태는 유압 셔블(1)이었지만 본 발명은 이에 한정하지 않고, 배기가스 정화 장치를 탑재한 휠 로더, 불도저 등 다른 건설 기계에도 적용할 수 있다.

상기 실시형태에서는 가이던스 출력 장치를 가이던스를 모니터 화면(29) 상에 표시하는 모니터 장치로서 구성하고 있었지만 출력의 형태는 이것에 한정되지 않고, 음성 출력, 무선 출력 등의 다른 출력 장치에 본 발명을 적용해도 좋다.

또한, 본 실시형태에서는 도 12 표준 화면(G1)의 일부를 은폐하도록 가이던스를 출력하고 있었지만 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 표준 화면(G1)의 표시를 은폐하지 않는 위치에 가이던스를 출력하는 형태로 적용해도 좋다. 또한, 가이던스로서는 문자 등의 메시지에 한하지 않고, 마크 등을 표시시켜서 표시된 마크의 색을 단계적으로 다른 색으로 변화시키는 것이나, 바 표시 등으로 연비의 개선을 촉구하는 것이라도 좋다.

(산업상의 이용 가능성)

본 발명은 유압 셔블의 모니터 장치로서 이용할 수 있는 것 외에 휠 로더, 불도저 등 다른 건설 기계의 모니터 장치에도 이용할 수 있다.

1 : 유압 셔블 2 : 하부 주행체
3 : 선회 기구 4 : 상부 선회체
5 : 작업기 6 : 붐
7 : 암 8 : 버킷
10 : 운전실 11 : 운전석
12 : 주행 조작 수단 13, 14 : 주행 레버
15, 16 : 주행 페달 18 : 측방 창
19 : 계기판 20, 21 : 조작 레버
22 : 록 레버 22A : 솔레노이드 밸브
23 : 모니터 장치 24 : 전방 창
25 : 세로 프레임 28 : 외장 케이스
29 : 모니터 화면 30 : 버튼
31 : 엔진 32 : 유압 펌프
32A : 유압 펌프 33 : 배기가스 정화 장치
34 : 엔진 컨트롤러 35 : 펌프 컨트롤러
36 : 거버너 모터 37 : 엔진 수온 센서
38 : 사판 구동 장치 39 : 컨트롤 밸브
40 : 유압 액츄에이터 40A : 압력 센서
42 : 산화 촉매 43 : 연료 분사 인젝터
44 : 차압 센서 45, 46, 47 : 온도 센서
49 : 압력 센서 50 : 회전 센서
51 : 작동 유온 센서 52 : 엔진 가동 상태 취득부
53 : 레버 조작 취득부 55 : 작업 모드 취득부
57 : 가이던스 판정부 58 : 가이던스 기억부
59 : 우선 항목 판정부 60 : 재생 처리 판정부
61 : 가이던스 출력 규제부 62 : 표시 제어부
63 : 가이던스 출력부 64 : 통신 수단
65 : 통신 처리부 66 : 송수신부
67 : 관리 서버 68 : 송수신부
69 : 통신 처리부 70 : 집계 처리부
71 : 집계 데이터 베이스 72 : 공개 처리부
73 : WEB 페이지

Claims

내연 기관의 배기가스 정화 장치를 구비한 건설 기계에 있어서 상기 내연 기관의 에너지 절약용 가이던스를 출력하는 가이던스 출력 장치로서,
상기 건설 기계의 에너지 낭비 운전 동작에 대응하는 에너지 절약용 가이던스를 기억하는 가이던스 기억 수단과,
상기 건설 기계의 운전 중에 있어서의 에너지 낭비 운전 동작의 발생을 검출하는 발생 검출 수단과,
상기 발생 검출 수단에서 에너지 낭비 운전 동작인 것을 검출했을 때에 대응하는 에너지 절약용 가이던스를 출력하는 가이던스 출력 수단과,
상기 배기가스 정화 장치의 상태를 검출하는 상태 검출 수단과,
상기 배기가스 정화 장치가 재생 처리 중인지의 여부를 판정하는 재생 처리 판정 수단과,
상기 재생 처리 판정 수단에서 상기 배기가스 정화 장치가 재생 처리 중이라고 판정했을 때에 상기 가이던스 출력 수단에 의한 에너지 절약용 가이던스의 출력을 규제하는 가이던스 출력 규제 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 가이던스 출력 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 가이던스 기억 수단은 복수의 가이던스 항목을 기억하고 있는 것을 특징으로 하는 가이던스 출력 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 가이던스 출력 규제 수단에 의해 출력을 규제하는 가이던스는 엔진 정지를 촉구하는 가이던스인 것을 특징으로 하는 가이던스 출력 장치.
제 3 항에 있어서,
에너지 낭비 운전 동작의 횟수와 상기 가이던스 기억 수단에 기억된 에너지 낭비 운전 동작의 우선 순위에 의거하여 우선적으로 에너지 절약용 가이던스를 출력해야 할 에너지 낭비 운전 동작을 결정하는 우선 항목 판정 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 가이던스 출력 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 건설 기계의 작업기를 조작하는 조작 수단의 조작을 검출하는 조작 검출 수단을 구비하고,
상기 가이던스 출력 수단은 상기 건설 기계의 엔진 가동 상태에 있어서 상기 조작 검출 수단에 의해 상기 조작 수단이 소정 시간 조작되고 있지 않거나 또는 상기 조작 수단이 록 상태에 있다고 검출했을 때에 상기 에너지 낭비 운전 동작이라고 판정하여 가이던스를 출력하는 것을 특징으로 하는 가이던스 출력 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 가이던스 출력 규제 수단은 상기 배기가스 정화 장치를 수동으로 동작시켜서 재생 처리를 행했을 때에 에너지 절약용 가이던스의 출력을 규제하는 것을 특징으로 하는 가이던스 출력 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 가이던스 출력 수단은 상기 건설 기계에 설치된 표시 장치에 가이던스를 표시시키고,
상기 배기가스 정화 장치의 재생 처리 중 상기 표시 장치에 재생 처리 중인 취지를 표시시키는 것을 특징으로 하는 가이던스 출력 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 가이던스 출력 수단은 상기 발생 검출 수단에서 검출된 에너지 낭비 운전 동작 개시로부터의 시간을 계시하는 계시부와, 이 계시부에서 계시된 시간이 소정 시간을 초과했을 때에 가이던스를 출력하는 출력부를 구비하고,
상기 가이던스 출력 규제 수단은 상기 가이던스 출력 수단에 의한 가이던스 출력의 규제와 아울러 재생 처리 중에는 상기 계시부에서의 계시 시간을 클리어하는 것을 특징으로 하는 가이던스 출력 장치.
내연 기관의 배기가스 정화 장치를 구비한 건설 기계에 있어서 상기 내연 기관의 에너지 절약용 가이던스를 출력하는 가이던스 출력 장치로서,
상기 건설 기계의 에너지 낭비 운전 동작에 대응하는 에너지 절약용 복수의 가이던스를 기억하는 가이던스 기억 수단과,
상기 건설 기계의 운전 중에 있어서의 에너지 낭비 운전 동작의 발생을 검출하는 발생 검출 수단과,
상기 발생 검출 수단에서 에너지 낭비 운전 동작인 것을 검출했을 때에 대응하는 에너지 절약용 가이던스를 출력하는 가이던스 출력 수단과,
상기 배기가스 정화 장치의 상태를 검출하는 상태 검출 수단과,
상기 배기가스 정화 장치가 재생 처리 중인지의 여부를 판정하는 재생 처리 판정 수단과,
상기 재생 처리 판정 수단에서 상기 배기가스 정화 장치가 재생 처리 중이라고 판정했을 때에 상기 가이던스 출력 수단에 의한 에너지 절약용 가이던스의 출력을 규제하는 가이던스 출력 규제 수단과,
에너지 낭비 운전 동작의 횟수와 상기 가이던스 기억 수단에 기억된 에너지 낭비 운전 동작의 우선 순위에 의거하여 우선적으로 에너지 절약용 가이던스를 출력해야 할 에너지 낭비 운전 동작을 결정하는 우선 항목 판정 수단을 구비하고,
상기 가이던스 출력 규제 수단에 의해 출력을 규제하는 가이던스는 엔진 정지를 촉구하는 가이던스이고,
상기 가이던스 출력 규제 수단은 상기 배기가스 정화 장치를 수동으로 동작시켜서 재생 처리를 행했을 때에 에너지 절약용 가이던스의 출력을 규제하는 것을 특징으로 하는 가이던스 출력 장치.
내연 기관의 배기가스 정화 장치를 구비한 건설 기계에 있어서 상기 내연 기관의 에너지 절약용 가이던스를 출력하는 가이던스 출력 방법으로서,
상기 건설 기계의 에너지 낭비 운전 동작에 대응하는 에너지 절약용 가이던스를 미리 기억하는 가이던스 기억 스텝과,
상기 건설 기계의 운전 중에 있어서의 에너지 낭비 동작의 발생을 검출하는 발생 검출 스텝과,
상기 발생 검출 스텝에서 에너지 낭비 운전 동작을 검출했을 때에 대응하는 에너지 절약용 가이던스를 출력하는 가이던스 출력 스텝과,
상기 배기가스 정화 장치의 상태를 검출하는 상태 검출 스텝과,
상기 상태 검출 스텝에 의해 상기 배기가스 정화 장치가 재생 처리 중인지의 여부를 판정하는 재생 처리 판정 스텝과,
상기 배기가스 정화 장치가 재생 처리 중이라고 판정되었을 때에 상기 가이던스 출력 스텝에 있어서의 에너지 절약용 가이던스의 출력을 규제하는 가이던스 출력 규제 스텝을 실시하는 것을 특징으로 하는 가이던스 출력 방법.
내연 기관의 배기가스 정화 장치와,
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 가이던스 출력 장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 건설 기계.