KR101413556B1

KR101413556B1 - 무한궤도식 건설 기계

Info

Publication number: KR101413556B1
Application number: KR1020137001182A
Authority: KR
Inventors: 하야토 마츠모토; 히로시 사와다; 카즈요시 모리모토
Original assignee: 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼
Priority date: 2012-05-24
Filing date: 2012-10-18
Publication date: 2014-07-01
Also published as: KR20140025293A; US20140150750A1; WO2013175654A1; CN103547471B; JP2013244778A; DE112012000103B4; US8805608B2; CN103547471A; JP5236101B1; DE112012000103T5

Abstract

엔진(31)과, 작업기의 작업 부하에 따라서 엔진(31)의 회전수를 조정하는 연료 조정 다이얼(48)을 구비한 무한궤도식 건설 기계에 있어서, 연료 조정 다이얼(48)은 무단계로 조정가능한 회전식의 노치레스 다이얼이고, 연료 조절 다이얼(48)의 회전 조정 위치를 검출하는 조정 위치 검출 장치(487)와, 조정 위치 검출 장치(487)와 접속되고 연료 조정 다이얼(48)의 조정 위치에 의거하여 엔진(31)의 회전수를 제어하는 엔진 제어 장치(34)와, 엔진 제어 장치(34)와 접속되고 연료 조정 다이얼(48)의 조정 위치를 연료 조정 다이얼(48)의 최대 회전 위치를 100%로 한 백분율로서 화면 상에 표시하는 표시 장치(23)를 구비한다.

Description

무한궤도식 건설 기계{CRAWLER CONSTRUCTION MACHINE}

본 발명은 무한궤도식 건설 기계에 관한 것이다.

종래, 유압 셔블, 불도저 등의 무한궤도식 건설 기계에는 작업기의 작업에 따라 엔진의 회전수를 조정하는 연료 조정 다이얼이 설치되어 있다.

이 연료 조정 다이얼로서는 회전축에 설치된 원판의 외주에 노치를 복수 형성하고 비회전 부분에는 선단이 돌출되고 함몰되는 돌기를 형성해 두어 다이얼을 회전 조작했을 때에 돌기가 노치와 맞물림으로써 클릭감을 갖게 한 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

일본 특허 공개 제 2006-152970 호 공보

그러나, 이러한 노치와 맞물리는 돌기가 형성된 연료 조정 다이얼은 돌기가 노치를 지나는 위치에서 다이얼을 고정할 수 없기 때문에 최적의 연료 조정 상태가 이 노치를 지나는 위치일 경우 전후의 노치의 맞물림 위치로 벗어나 버려 정확한 연료 조정 위치에 맞추는 것이 곤란하다는 문제가 있다.

또한, 무한궤도식 건설 기계에 있어서는 주행시에 있어서의 진동이나 충격에 의해 다이얼 위치가 오퍼레이터의 조작에 따르지 않고 위치가 바뀌어버릴 우려가 있기 때문에 종래부터 노치 부착 다이얼이 사용되고 있다.

본 발명의 목적은 연료 조정 다이얼을 정확하게 조정할 수 있고, 또한 정확한 연료 조정 다이얼의 조정 위치를 오퍼레이터가 눈으로 확인할 수 있게 하는 무한궤도식 건설 기계를 제공하는 것에 있다.

제 1 발명에 의한 무한궤도식 건설 기계는,

엔진과, 작업기와, 상기 작업기의 작업에 따라 상기 엔진의 회전수를 조정하는 연료 조정 다이얼을 구비한 무한궤도식 건설 기계로서,

상기 연료 조정 다이얼은 무단계로 조정가능한 회전식 노치레스 다이얼(notchless dial)이며,

상기 연료 조정 다이얼의 회전 조정 위치를 검출하는 조정 위치 검출 장치와,

상기 조정 위치 검출 장치와 접속되고 상기 조정 위치 검출 장치로부터 출력된 상기 연료 조정 다이얼의 조정 위치에 의거하여 상기 엔진의 회전수를 제어하는 엔진 제어 장치와,

상기 엔진 제어 장치와 접속되고 상기 엔진 제어 장치로부터 출력된 상기 연료 조정 다이얼의 조정 위치를 상기 연료 조정 다이얼의 최대 회전 위치를 100%로 한 백분율로서 화면 상에 표시하는 표시 장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

제 2 발명에 의한 무한궤도식 건설 기계는 제 1 발명에 있어서,

상기 표시 장치는 상기 조정 위치 검출 장치, 상기 조정 위치 검출 장치 및 상기 엔진 제어 장치 사이, 상기 엔진 제어 장치 및 상기 표시 장치 사이 중 어느 한쪽에 이상이 발생했을 때에 상기 연료 조정 다이얼의 백분율 표시를 규제하는 표시 규제 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

제 3 발명에 의한 무한궤도식 건설 기계는 제 1 발명 또는 제 2 발명에 있어서,

상기 표시 장치의 화면 상에는 상기 엔진의 연비 효율이 표시되고,

상기 연료 조정 다이얼의 백분율의 표시는 상기 엔진의 연비 효율의 표시와 함께 되는 것을 특징으로 한다.

제 4 발명에 의한 무한궤도식 건설 기계는 제 3 발명에 있어서,

상기 연료 조정 다이얼의 백분율의 표시는 상기 엔진의 연비 효율의 표시의 근방에 배치되는 것을 특징으로 한다.

제 1 발명에 의하면, 연료 조정 다이얼을 노치레스 다이얼로 함으로써 연료 조정 다이얼의 위치를 조정 범위 내의 임의의 위치로 설정할 수 있기 때문에 작업기의 작업 부하에 따라 최적의 회전수로 엔진을 구동시키는 것이 가능하다.

또한, 표시 장치 상에 연료 조정 다이얼의 조정 위치를 백분율 표시함으로써 오퍼레이터가 운전중 주시하는 표시 화면 상에서 연료 조정 다이얼의 조정 위치를 확인할 수 있기 때문에 운전 상태에 따라 연료 조정 다이얼의 조정 조작을 행하기 쉬워지는데다가 백분율 표시로 함으로써 보다 세밀한 연료 조정의 조정 조작을 행할 수 있다.

제 2 발명에 의하면, 표시 규제 수단을 구비함으로써 위치 조정 검출 장치 및 엔진 제어 장치 사이, 상기 엔진 제어 장치 및 상기 표시 장치 사이에 이상이 생겼을 때에 오퍼레이터가 표시 장치 상에서 확인할 수 있기 때문에 이들의 이상시에 즉시 대응할 수 있다.

제 3 발명 및 제 4 발명에 의하면, 연료 조정 다이얼의 백분율의 표시가 엔진의 연비 효율의 표시의 근방에 배치되기 때문에 오퍼레이터는 양쪽 표시를 동시에 확인해서 가장 연비 효율이 좋은 상태에서 연료 조정 다이얼의 조정 위치를 설정하는 것이 용이해진다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 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 4a는 상기 실시형태에 있어서의 연료 조정 다이얼의 평면도이다.
도 4b는 상기 실시형태에 있어서의 연료 조정 다이얼의 측면도이다.
도 5는 상기 실시형태에 있어서의 연료 조정 다이얼을 구성하는 포텐셔미터의 구성을 의미하는 모식도이다.
도 6은 상기 실시형태에 있어서의 포텐셔미터로부터 출력되는 스로틀 전압과 액셀 개방도의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 7은 상기 실시형태에 있어서의 액셀 개방도와 모니터 장치 상에 표시되는 백분율 표시의 값의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 8은 상기 실시형태에 있어서의 표시 장치 내의 구조를 나타내는 기능 블록도이다.
도 9는 상기 실시형태에 있어서의 표시 장치의 모니터 화면에 표시된 화상을 나타내는 모식도이다.
도 10은 상기 실시형태의 작용을 설명하기 위한 플로우차트이다.

[1] 전체 구성

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

이 유압 셔블(1)은 1쌍의 무한궤도를 구비하는 하부 주행체(2)와, 하부 주행체(2)의 상부에 선회 기구(3)를 통해 선회가능하게 장착되는 상부 선회체(4)와, 상부 선회체(4)에 연이어져 있는 작업기(5)를 구비한다.

작업기(5)는 그 기부가 상부 선회체(4)로 요동가능하게 연결되어 있는 붐(6)과, 붐(6)의 선단에 요동가능하게 연결되어 있는 암(7)과, 암(7)의 선단에 요동가능하게 연결되어 있는 버킷(8)을 구비한다.

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

상부 선회체(4)의 운전실(10)에는 도 2에 나타낸 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 후진하도록 되어 있다. 또한, 운전석(11)의 우측의 측방 창(18)측에는 계기반(19)이 설치되어 있다.

이 계기반(19)에는 후술하는 엔진(31)의 회전수를 조정하는 연료 조정 다이얼(48)이 설치되어 있다.

운전석(11)의 측부에는 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 방향의 조작 레버(20)의 근방에는 록 레버(lock lever)(22)가 설치되어 있다.

여기에서, 록 레버(22)는 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 끌어올림 조작을 행함으로써 작업기(5) 등의 움직임을 록킹 가능하고, 이 상태에서는 조작 레버(20, 21) 등을 조작해도 작업기(5) 등이 동작하지 않게 되어 있다.

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

모니터 장치(23)는 운전실(10)의 전방 창(24)과 한쪽의 측방 창(18)을 분할하는 세로 프레임(25)의 하부에 설치되어 있다. 모니터 장치(23)의 외장 케이스(28)의 앞면에는 모니터 화면(29)과 조작 입력부인 조작용 손잡이(30)가 설치되어 있다. 모니터 화면(29)은 예를 들면 액정 패널에 의해 구성되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는 조작용 손잡이(30)는 모니터 장치(23)에 일체적으로 설치되어 있지만 조작용 손잡이가 운전실 내의 계기반(19) 등에 설치되는 등 모니터 장치와 별체이여도 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 배기 가스 정화 장치(33)를 제어하는 시스템이고, 엔진 컨트롤러(34)와 펌프 컨트롤러(35)를 구비한다. 또한, 전술한 모니터 장치(23), 엔진 컨트롤러(34), 및 펌프 컨트롤러(35)는 서로 CAN(Controller Area Network)에 의해 통신가능하게 접속되어 있다.

엔진(31)은 경유를 연료유로 하여 구동하는 디젤 엔진이고, 커먼 레일식의 연료 분사 장치를 갖고, 연료를 커먼 레일로 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 경사판 구동 장치(38)에 의해 구동하는 경사판을 구비하고, 경사판의 회전 위치에 의해 작동유의 토출압을 조정하는 액시얼 피스톤 펌프이다. 이 유압 펌프(32)의 작동유 토출측에는 컨트롤 밸브(39)를 통해서 유압 액추에이터(40)가 접속되어 있다. 유압 액추에이터(40)에는 도시하지 않은 붐용 실린더, 암용 실린더, 버킷용 실린더, 선회용 유압 모터, 주행용 유압 모터 등이 있다.

또한, 유압 펌프(32)에는 파일럿압 생성용의 유압 펌프(32A)가 접속되고, 유압 펌프(32A)의 토출측은 파일럿 관로를 통해 조작 레버(20, 21), 주행 레버(13, 14)에 접속되어 있다. 그리고, 조작 레버(20, 21), 주행 레버(13, 14)를 조작하면 파일럿 관로를 통해 컨트롤 밸브(39)의 토출압이 변화되어 작업기(5)의 유압 액추에어터(40)가 동작한다. 엔진(31), 및 유압 펌프(32)는 상부 선회체(4)로 설치되어 있다.

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

압력 센서(40A)는 조작 레버(20, 21), 주행 레버(13, 14)가 조작되었는지의 여부를 검출하는 센서이고, 아날로그식의 센서이여도 좋고, 또한 온-오프의 센서이여도 좋다. 압력 센서(40A)는 예를 들면 조작 레버(20, 21), 주행 레버(13, 14)의 조작을 컨트롤 밸브(39)에 전달하는 파일럿 관로에 설치되어 있다. 또한, 압력 센서(40A) 대신에 조작 레버에 포텐셔미터를 포함시켜 이 포텐셔미터에 의해 조작되었는지의 여부를 판정하도록 해도 좋다.

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

필터(41)는 세라믹 등의 재료로 이루어지고 배기 가스 중에 포함되는 PM을 포착한다.

산화 촉매(42)는 배기 가스 중의 질소 산화물(NOx) 중 일산화질소(NO)를 저감시켜서 이산화질소(NO₂)를 증가시키는 기능을 구비한다. 또한, 이 산화 촉매(42)는 산화 촉매(42)보다 배기 가스 흐름의 상류측에 설치되는 연료 분사 인젝터(43)로부터 분사된 탄화 수소(하이드로 카본)를 산화시켜 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 탄화 수소로서는 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 분사의 타이밍을 엔진(31)의 배기 행정에서 행하고, 미연소의 연료를 배기 가스 정화 장치(33)에 공급하는 포스트 분사이여도 좋다.

또한, 본 실시형태의 배기 가스 정화 장치(33)는 필터(41)의 상류측에 산화 촉매(42)를 배치한 구성이지만 이것에 한정되지 않는다. 다시 말해, 배기 가스 정화 장치로서는 필터 내에 직접 산화 촉매를 담지시킨 구성을 채용해도 좋고, 또는 필터에 직접 산화 촉매를 담지시키면서 필터의 상류측에 다른 산화 촉매를 배치해도 좋다.

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

또한, 본 실시형태에서는 차압 센서(44)는 단체(單體)의 차압 센서이지만 필터(41)의 입구측 및 출구측 각각에 압력 센서를 설치하고, 각각에서 검출된 압력을 엔진 컨트롤러(34)에 전기 신호로서 출력하고, 그 차이를 얻는 구성으로 해도 좋다.

엔진 컨트롤러(34)는 연료 조정 다이얼(48)에 의해 설정된 회전수에 따라 엔진(31)의 회전수를 제어한다. 엔진(31)에 설치되어 있는 엔진 수온 센서(37)에 의해 검출된 수온 등은 전기 신호로서 모니터 장치(23)에 출력된다.

엔진 컨트롤러(34)는 연료 조정 다이얼(48)을 구성하는 포텐셔미터(487)로부터 출력된 전기 신호(스로롤 전압)에 의거하여 엔진(31)의 회전수를 제어하지만 이 전기 신호의 값을 그대로 사용하는 것이 아니라 유압 셔블(1)의 기종, 크기 등에 따라 설정된 회전 위치 및 연료 분사량(액셀 개방도)의 관계를 부여하는 맵에 의거하여 행하여진다.

또한, 엔진 컨트롤러(34)는 배기 가스 정화 장치(33)의 차압 센서(44)로부터의 전기 신호에 의거하여 배기 가스 정화 장치(33)의 재생 처리를 행해야 하는지의 여부를 판정한다.

또한, 본 실시형태에서는 압력에 의해 필터(41)의 재생 처리가 필요한지의 여부를 판정하고 있지만 이것에 한하지 않고 회전 센서, 부하 센서, 온도 센서를 사용하고 PM의 배출량, PM 연소량을 산출하고 이 차분을 가지고 PM 퇴적량을 구하고 이것을 시계열적으로 축적함으로써 필터(41)의 막힘이 발생하는지의 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 경사판 구동 장치(38)를 제어한다. 또한, 펌프 컨트롤러(35)는 파일럿 관로의 압력 센서(40A)에 의거하여 조작 레버(20, 21), 주행 레버(13, 14)가 조작되었는지의 여부의 데이터를 생성하여 전기 신호로서 모니터 장치(23)에 출력한다.

[3] 연료 조정 다이얼(48)의 구조

도 4a 및 도 4b에는 연료 조정 다이얼(48)의 구조가 나타내어져 있다.

연료 조정 다이얼(48)은 무단계로 회전 위치를 조정할 수 있는 노치레스 다이얼이고, 도 4a 및 도 4b에 나타낸 바와 같이 계기반(19) 상에 설치되며, 다이얼 본체(481), 조정 기준 마크(482), 조정량 표시 마크(483), 회전축(484), 하부 돌기(485), 스토퍼(486), 및 포텐셔미터(487)를 구비한다.

다이얼 본체(481)는 평면으로 봐서 원판 형상으로 형성되고 원판의 대략 중앙에 직경 방향으로 연장해서 융기하는 손잡이부가 형성된다.

다이얼 본체(481)의 손잡이부의 상면에는 조정 기준 마크(482)가 각인되어 이 조정 기준 마크(482)가 연료 조정 다이얼(48)의 조정 위치를 나타낸다.

계기반(19)의 다이얼 본체(481) 주위에는 조정량 표시 마크(483)가 형성되어 있고, 마크의 폭이 굵어지는 방향으로 회전하면 엔진(31)의 회전수가 커지는, 즉 엔진(31)에 공급되는 연료가 많아지는 것을 나타내고 있다.

다이얼 본체(481)의 원판의 중심에는 회전축(484)이 접속되고 이 회전축(484)은 포텐셔미터(487)에 회전가능하게 설치되어 있다.

다이얼 본체(481)의 하면에는 하부 돌기(485)가 일체적으로 형성되고 다이얼 본체(481)의 회전과 함께 이 하부 돌기(485)도 회전한다.

또한, 다이얼 본체(481)의 하면에는 외주에 복수의 노치가 형성된 노치판도 이것에 맞물리는 돌기도 설치되어 있지 않고, 다이얼 본체(481)의 회전은 무단계로 행하여진다.

회전축(484) 주위에는 절곡판 형상체로 형성된 스토퍼(486)가 설치되고, 이 스토퍼(486)의 기립 부분이 하부 돌기(485)와 접촉해서 다이얼 본체(481)의 그 이상의 회전을 규제하고 있다.

이 스토퍼(486)는 연료 조정 다이얼(48)의 회전가능한 범위에서 2개소에 설치되어 있고, 스토퍼(486)의 접촉 위치에 의해 연료 조정 다이얼(48)의 회전 하한 위치 및 회전 상한 위치가 결정되고, 그 범위 내에서 연료 조정 다이얼(48)의 회전 위치를 임의로 설정할 수 있다.

그리고, 연료 조정 다이얼(48)은 회전의 상하한 위치의 범위 내에서 설정된 회전 위치에 따라 포텐셔미터(487)로부터 스로틀 전압이 출력된다. 또한, 연료 조정 다이얼(48)의 회전 위치와 출력되는 스로롤 전압의 관계는 대략 비례 관계로 되어 있다.

또한, 출력되는 스로롤 전압의 0V로부터 인가 전압까지의 예를 들면 대략 10% 미만의 영역, 및 인가 전압의 대략 90%를 초과하고, 인가 전압까지의 스로롤 전압의 영역은 고장 영역으로 한다.

포텐셔미터(487)는 도 5에 나타낸 바와 같이 원통 형상의 케이스 내면에 원주 방향을 따라 설치되는 저항체(487A)와, 회전축(484)에 설치되어 선단이 저항체(487A)와 접촉하면서 회전 슬라이딩하는 슬라이더(487B)를 구비한다.

저항체(487A)에는 전압(Vcc)이 인가된 상태로 되고 슬라이더(487B)의 접촉 위치에서 분압된 출력 전압(Vout)이 스로롤 전압으로서 출력된다.

연료 조정 다이얼(48)의 스로롤 전압과 액셀 개방도의 관계는 도 6(A)에 나타낸 바와 같이 대략 비례 관계의 그래프(맵 데이터)로서 설정되어 있다. 이 관계는 건설 기계의 기종에 따라 다르고 기종에 따라 그래프(A) 및 그래프(B)와 같이 설정되어 있다.

그래프(A)와 같은 맵 데이터의 경우 스로롤 전압의 고장 영역 이외의 유효 영역 내의 스로롤 전압에 따라 결정되는 액셀 개방도의 값(%)이 액셀 개방도 0% ~100%의 값 중에 수용되어 있기 때문에 도 6(B)의 액셀 개방도와 모니터 표시 수치의 관계에 나타낸 바와 같이 스로롤 전압의 값을 그대로 모니터 장치(23)의 백분율 표시로서 이용할 수 있다.

한편, 그래프(B)와 같은 맵 데이터의 경우 스로롤 전압의 유효 영역 내에서는 문제없이 그래프(A)와 동일하게 백분율을 표시할 수 있지만 연료 조정 다이얼(48)의 회전 하한 위치(다이얼 MIN)에서 액셀 개방도가 0이 아닌 맵 데이터가 되어 있기 때문에 연료 조정 다이얼(48)을 조작해서 회전 하한 위치로 조정해도 모니터 화면(29) 상에는 액셀 개방도에 따른 백분율이 수치 표시되어 버린다.

그래서, 그래프(B)와 같은 관계에 있는 기종에서는 그래프(A)에 대응하는 스로틀 전압과 모니터 표시(％)의 관계를 나타내는 도 7의 그래프(D)와 동일하게 되는 도 6(B)의 그래프(C)와 같은 환산값을 설정해 두고 화상 생성부(51)(후술)에 있어서 입력된 스로롤 전압을 환산함으로써 적절하게 백분율 표시를 한다. 이에 따라, 도 7에 나타내는 그래프(D)와 같이 그래프(A)에 관한 기종과 동일하게 적절한 백분율 표시를 모니터 장치(23) 상에 표시시킬 수 있다. 또한, 다이얼의 회전 각도 등의 다이얼의 기계 사양이 동일하므로 슬롯 전압과 액셀 개방도의 관계 그래프가 다를 경우에서도 소정의 스로롤 위치에 있어서의 액셀 개방도에 따른 수치 표시를 기종에 따르지 않고 동일하게 할 수 있다.

또한, 환산 처리는 화상 생성부(51)에 있어서 맵 데이터를 기억해 두고 이 맵 데이터를 사용해서 환산해도 좋고 환산식에 의해 환산해도 좋다.

[4] 모니터 장치(23) 내의 기능 블록도

도 8에는 모니터 장치(23) 내의 기능 블록도가 도시되며, 모니터 장치(23)는 화상 생성부(51), 표시 규제부(52), 및 표시 제어부(53)를 구비한다.

화상 생성부(51)는 엔진 컨트롤러(34)로부터 출력된 연료 조정 다이얼(48)의 조정 위치에 따른 전기 신호(스로롤 전압)에 의거하여 모니터 화면(29) 상에 표시하는 화상을 생성한다. 또한, 스로롤 전압과 액셀 개방도의 관계가 도 6(A)의 그래프(B)와 같은 기종에 있어서는 화상 생성부(51)는 스로롤 전압을 도 6(B)의 그래프(C)로 환산해서 화상을 생성한다.

구체적으로는 도 9에 나타낸 바와 같이 연료 조정 다이얼(48)의 아이콘 화상(G1)의 옆에 백분율에 상당하는 수치 화상(G2)을 표시한다.

이 수치 화상(G2)은 모니터 화면(29) 상의 연비 효율의 좋고 나쁨을 나타내는 표시와 함께 표시되는 것이여도 좋고, 예를 들면 모니터 화면(29)의 우측단 근방에 설치된 연비 효율 표시바 화상(G3)의 상부 근방에 표시된다.

본 실시형태에서는 화상 생성부(51)는 연료 조정량의 개방도가 몇 %일지를 100단계로 표시가능하게 되어 있고, 환산 처리할 경우에는 이 화상 생성부(51)에서 환산하고 있지만 이것에 한정되지 않고 엔진 컨트롤러(34) 등의 기타 컨트롤러로 행할 수 있다.

표시 규제부(52)는 엔진 컨트롤러(34)로부터 출력된 연료 조정 다이얼(48)의 조정 위치에 따른 전기 신호가 이상값(異常値)이라고 판정된 경우 도 9에 있어서의 수치 화상(G2)의 표시를 규제하는 부분이고, 구체적으로는 화상 생성부(51)에 의한 수치 화상(G2)의 생성을 규제하고 수치 화상(G2)의 표시를 행하지 않는다.

표시 제어부(53)는 화상 생성부(51)에서 생성된 화상 데이터에 의거하여 모니터 화면(29)의 구동 제어를 행하고 모니터 화면(29) 상에 도 9에 나타낸 화상을 표시한다. 또한, 도 8에서는 도시를 생략했지만 차량의 운전 상태를 나타내는 예를 들면 엔진(31)의 수온, 연료 잔량, 작동유의 온도 등의 검출 신호에 의거하여 도 9에 나타낸 바와 같이 엔진(31)의 냉각수 온도를 화상(G4)으로서, 작동유의 온도를 화상(G5)으로서, 연료 잔량을 화상(G6)으로서 표시한다. 또한, 본 실시형태에서는 작동유의 온도를 표시하고 있지만, 엔진 수온과 연료량 잔량만의 표시라도 좋다.

[5] 실시형태의 작용 및 효과

이어서, 본 실시형태의 작용 및 효과에 대해서 도 10에 나타내는 플로우차트에 의거하여 설명한다.

엔진 컨트롤러(34)는 연료 조정 다이얼(48)을 구성하는 포텐셔미터(487)로부터 출력된 연료 조정 다이얼(48)의 조정 위치에 따른 전기 신호[스로롤 전압(Vout)]를 검출한다(스텝 S1).

이어서, 엔진 컨트롤러(34)는 포텐셔미터(487)로부터 출력된 전기 신호로부터 전술한 도 6(A)에 나타내는 맵에 의거하여 엔진(31)의 제어를 행한다(스텝 S2).

동시에, 엔진 컨트롤러(34)는 검출한 연료 조정 다이얼(48)의 조정 위치에 따른 전기 신호를 모니터 장치(23)에 출력한다(스텝 S3).

모니터 장치(23)의 표시 규제부(52)는 엔진 컨트롤러(34)로부터 출력된 전기 신호가 이상인지의 여부를 판정한다(스텝 S4). 또한, 이상은 전술한 포텐셔미터(487)의 고장 영역에 있어서의 출력 전압 이상이나, 포텐셔미터(487) 및 엔진 컨트롤러(34) 사이의 통신 이상, 엔진 컨트롤러(34) 및 모니터 장치(23) 사이의 통신 이상이 해당된다.

이상이 없다고 판정된 경우 화상 생성부(51)는 도 6(B)에 도시된 맵 데이터를 사용해서 연료 조정 다이얼(48)의 조정 위치에 따른 전기 신호에 의거한 백분율의 수치 화상(G2)을 생성하고(스텝 S5), 아이콘 화상(G1)과 함께 모니터 화면(29) 상에 백분율의 화상으로서 표시한다(스텝 S6).

한편, 이상이 있다고 판정된 경우 표시 규제부(52)는 화상 생성부(51)에 의한 표시 화상의 생성을 규제하고, 수치 화상(G2)이 표시되는 것을 규제하며, 수치화상을 표시시키지 않는다(스텝 S7).

이러한 본 실시형태에 의하면 노치부 다이얼에서는 노치와 노치 사이에 작업으로서 엔진 출력과 연비로부터 봐서 최적인 다이얼 위치가 있었을 때에는 다이얼의 작은 쪽의 위치가 되는 노치에서는 엔진 출력이 작업에 대해 부족하고, 큰 쪽의 노치에서는 작업에 대하여 연비가 나쁘다는 문제가 발생했지만 연료 조정 다이얼(48)을 노치레스 다이얼로 함으로써 연료 조정 다이얼(48)의 위치를 조정 범위 내의 임의의 위치로 설정할 수 있기 때문에 작업기(5)의 작업 부하에 따라 최적의 회전수로 엔진(31)을 구동하는 것이 가능하다.

또한, 모니터 장치(23) 상에 연료 조정 다이얼(48)의 조정 위치를 백분율의 수치 화상(G2)으로 표시함으로써 오퍼레이터가 운전중 주시하는 모니터 화면(29) 상에서 연료 조정 다이얼(48)의 조정 위치를 확인할 수 있기 때문에 운전 상태에 따라 연료 조정 다이얼(48)의 조정 조작을 행하기 쉬워지는 데다가 수치 화상(G2)을 백분율 표시로 함으로써 보다 세밀한 연료 조정 다이얼(48)의 조정 조작을 행할 수 있다.

또한, 모니터 장치(23)가 표시 규제부(52)를 구비함으로써 포텐셔미터(487), 포텐셔미터(487) 및 엔진 컨트롤러(34) 제어 장치 사이, 엔진 컨트롤러(34) 및 모니터 장치(23) 사이에 어떠한 이상이 발생했을 때에 오퍼레이터가 모니터 장치(23) 상에서 확인할 수 있기 때문에 이들의 이상시에 즉시 대응할 수 있다.

그리고, 연료 조정 다이얼(48)의 백분율의 수치 화상(G2)이 모니터 화면(29) 상의 연비 효율의 좋고 나쁨을 나타내는 표시와 함께 표시되기 때문에 오퍼레이터는 양쪽 표시를 동시에 눈으로 확인해서 가장 연비 효율이 좋은 상태에서 연료 조정 다이얼(48)의 조정 위치를 설정하는 것이 용이하게 된다.

또한, 연료 조정 다이얼(48)의 백분율의 수치 화상(G2)은 연비 효율의 좋고 나쁨을 나타내는 표시의 일례이고 엔진(31)의 연비 효율 표시바 화상(G3)의 근방에 배치되는 것이 바람직하다.

본 발명은 유압 셔블에 사용할 수 있는 것 외에 불도저 등에도 사용하는 것이 가능하다.

1 : 유압 셔블 2 : 하부 주행체
3 : 선회 기구 4 : 상부 선회체
5 : 작업기 6 : 붐
7 : 암 8 : 버킷
10 : 운전실 11 : 운전석
13, 14 : 주행 레버 15, 16 : 주행 페달
18 : 측방 창 19 : 계량반
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 : 조작용 손잡이 31 : 엔진
32 : 유압 펌프 32A : 유압 펌프
33 : 배기가스 정화 장치 34 : 엔진 컨트롤러
35 : 펌프 컨트롤러 36 : 연료 펌프
37 : 엔진 수온 센서 38 : 경사판 구동 장치
39 : 컨트롤 밸브 40 : 유압 액추에이터
40A : 압력 센서 41 : 필터
42 : 산화 촉매 43 : 연료 분사 인젝터
44 : 차압 센서 45 : 온도 센서
48 : 연료 조정 다이얼 49 : 압력 센서
50 : 엔진 회전 센서 51 : 화상 생성부
52 : 표시 규제부 53 : 표시 제어부
481 : 다이얼 본체 482 : 조정 기준 마크
483 : 조정량 표시 마크 484 : 회전축
485 : 하부 돌기 486 : 스토퍼
487 : 포텐셔미터 487A : 저항체
487B : 슬라이더

Claims

엔진과, 작업기와, 상기 작업기의 작업에 따라 상기 엔진의 회전수를 조정하는 연료 조정 다이얼을 구비하는 무한궤도식 건설 기계로서:
상기 연료 조정 다이얼은 무단계로 조정가능한 회전식의 노치레스 다이얼이고,
상기 연료 조정 다이얼의 회전 조정 위치를 검출하는 조정 위치 검출 장치와,
상기 조정 위치 검출 장치와 접속되고 상기 조정 위치 검출 장치로부터 출력된 상기 연료 조정 다이얼의 조정 위치에 의거하여 상기 엔진의 회전수를 제어하는 엔진 제어 장치와,
상기 엔진 제어 장치와 접속되고 상기 엔진 제어 장치로부터 출력된 상기 연료 조정 다이얼의 조정 위치를 상기 연료 조정 다이얼의 최대 회전 위치를 100%로 한 백분율로서 화면 상에 표시하는 표시 장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 무한궤도식 건설 기계.
제 1 항에 있어서,
상기 표시 장치는 상기 조정 위치 검출 장치, 상기 조정 위치 검출 장치 및 상기 엔진 제어 장치 사이, 상기 엔진 제어 장치 및 상기 표시 장치 사이 중 어느 한쪽에 이상이 생겼을 때에 상기 연료 조정 다이얼의 백분율 표시를 규제하는 표시 규제 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 무한궤도식 건설 기계.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 표시 장치의 화면 상에는 상기 엔진의 연비 효율이 표시되고,
상기 연료 조정 다이얼의 백분율의 표시는 상기 엔진의 연비 효율의 표시와 함께 되는 것을 특징으로 하는 무한궤도식 건설 기계.
제 3 항에 있어서,
상기 표시 장치의 화면 상에는 상기 엔진의 연비 효율이 표시되고,
상기 연료 조정 다이얼의 백분율의 표시는 상기 엔진의 연비 효율의 표시의 근방에 배치되는 것을 특징으로 하는 무한궤도식 건설 기계.