(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
舗装幅および舗装厚に応じてエンジンの回転数を制御する道路建設機械用駆動エンジンの回転数制御装置において、
前記道路建設機械に搭載され、複数組みとされた舗装幅および舗装厚の組み合わせと、この舗装幅および舗装厚の組み合わせに対応する推奨エンジン回転数と、前記エンジンの回転数に対応する燃料消費量、タンパの回転数およびバイブレータの回転数とが記憶されているデータ記憶部と、
前記データ記憶部に記憶された前記推奨エンジン回転数、前記燃料消費量、前記タンパの回転数、前記バイブレータの回転数及び、前記舗装幅および舗装厚の組み合わせが表示される表示部と、
前記表示部に表示された前記舗装幅および舗装厚の組み合わせの中から所望の組み合わせを選択する選択手段と、
前記選択手段によって選択された状況で前記エンジンを駆動するエンジン駆動手段と、
前記エンジン駆動手段が駆動させた前記エンジンを、その選択された状況の前記エンジンの回転数に変えるとともに、変えられた前記エンジンの回転数を維持するように制御するエンジン制御手段と、
前記道路建設機械に着脱可能に搭載され、作業中の前記エンジン回転数及び前記燃料消費量がデータとして所定時間間隔で記憶されるメモリーカードと、
から少なくとも構成され、
前記表示部に前記舗装幅および舗装厚の組み合わせが複数組みで表示され、これらから前記選択手段によって所望の組み合わせが選択されると、これに対応する第１推奨エンジン回転数が前記表示部に表示され、続いて、前記第１推奨エンジン回転数に対応する前記タンパの回転数および前記バイブレータの回転数が表示されて、前記第１推奨エンジン回転数になるように前記エンジンの回転数が、前記エンジン駆動手段及び前記エンジン制御手段を通じて調整され、
前記表示部に表示される前記舗装幅および舗装厚の組み合わせが適当でない場合に、前記選択手段は、前記舗装幅および舗装厚の組み合わせを変更する選択が可能であり、舗装幅指標および舗装厚指標の必要な数値が入力により変更されると、変更された舗装幅および舗装厚に対応する第２推奨エンジン回転数が前記表示部に表示され、続いて、前記第２推奨エンジン回転数に対応する前記タンパの回転数および前記バイブレータの回転数が表示されて、前記第２推奨エンジン回転数になるように前記エンジンの回転数が、前記エンジン駆動手段及び前記エンジン制御手段を通じて調整され、
前記メモリーカードは、前記道路建設機械から取り出して前記データを外部において確認可能である、
ことを特徴とする道路建設機械用駆動エンジンの回転数制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現場の状況に合った運転条件で道路建設機械を駆動することにより、省エネルギーで、かつ、二酸化炭素の排出を削減することができる道路建設機械用駆動エンジンの回転数制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
道路建設機械におけるアスファルトフィニッシャは、アスファルト合材プラントで混合され、トラックやダンプカー等で現場に運ばれた合材を敷きならすために用いられるものであって、タンパとバイブレータ（加振装置）を備え、施工時には、タンパ、バイブレータを駆動するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２２３４８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記アスファルトフィニッシャは、その特性上、エンジンを定格回転まで上昇させて、一定回転で稼働しているため、エンジンに対する低負荷の作業であっても、定格回転でエンジンを回転させている。前記アスファルトフィニッシャの性能は、施工可能な舗装幅、あるいは舗装厚に基づいて、予め、エンジンの出力が決められている。すなわち、前記アスファルトフィニッシャは、低負荷の施工を行う場合であっても、不必要なエンジンの回転数を維持しているため、燃料の消費および排気ガス量が大きくなっている。
【０００５】
前記アスファルトフィニッシャにおいて、例えば、エンジンの回転数を最大回転数の２０００ｒｐｍに保持し、舗装幅および舗装厚が定格以下の場合であっても、前記エンジンを２０００ｒｐｍにしていた。
【０００６】
以上のような課題を解決するために、本発明の道路建設機械は、たとえば、アスファルトフィニッシャ、スリップフォームペーバ（コンクリート舗装機械）等が代表的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の道路建設機械用駆動エンジンの回転数制御装置は、舗装幅および舗装厚に応じてエンジンの回転数を制御するものであり、前記道路建設機械に搭載され、複数組みとされた舗装幅および舗装厚の組み合わせと、この舗装幅および舗装厚の組み合わせに対応する推奨エンジン回転数と、前記エンジンの回転数に対応する燃料消費量、タンパの回転数及びバイブレータの回転数とが記憶されているデータ記憶部と、前記データ記憶部に記憶された前記推奨エンジン回転数、前記燃料消費量、前記タンパの回転数、前記バイブレータの回転数及び、前記舗装幅および舗装厚の組み合わせが表示される表示部と、前記表示部に表示された前記舗装幅および舗装厚の組み合わせの中から所望の組み合わせを選択する選択手段と、前記選択手段によって選択された状況で前記エンジンを駆動するエンジン駆動手段と、前記エンジン駆動手段が駆動させた前記エンジンを、その選択された状況の前記エンジンの回転数に変えるとともに、変えられた前記エンジンの回転数を維持するように制御するエンジン制御手段と、前記道路建設機械に着脱可能に搭載され、作業中の前記エンジン回転数及び前記燃料消費量がデータとして所定時間間隔で記憶されるメモリーカードとから少なくとも構成されている。
【０００８】
特に、前記表示部に前記舗装幅および舗装厚の組み合わせが複数組みで表示され、これらから前記選択手段によって所望の組み合わせが選択されると、これに対応する第１推奨エンジン回転数が前記表示部に表示され、続いて、前記第１推奨エンジン回転数に対応する前記タンパの回転数および前記バイブレータの回転数が表示されて、前記第１推奨エンジン回転数になるように前記エンジンの回転数が、前記エンジン駆動手段及び前記エンジン制御手段を通じて調整され、前記表示部に表示される前記舗装幅および舗装厚の組み合わせが適当でない場合に、前記選択手段は、前記舗装幅および舗装厚の組み合わせを変更する選択が可能であり、舗装幅指標および舗装厚指標の必要な数値が入力により変更されると、変更された舗装幅および舗装厚に対応する第２推奨エンジン回転数が前記表示部に表示され、続いて、前記第２推奨エンジン回転数に対応する前記タンパの回転数および前記バイブレータの回転数が表示されて、前記第２推奨エンジン回転数になるように前記エンジンの回転数が、前記エンジン駆動手段及び前記エンジン制御手段を通じて調整されることを特徴とする。
【０００９】
及び、前記メモリーカードは、前記道路建設機械から取り出して前記データを外部において確認可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、現場の仕事に見合った負荷条件によって、エンジンの回転数を選択できるようにして、省エネルギーを図るとともに、排気ガスを抑制し、二酸化炭素の発生量を削減することができた。
【００１１】
本発明によれば、前記負荷条件を数種類に分けることにより、作業者が表示部を見て任意の運転条件を選択することにより、省エネルギーおよび排気ガスの抑制が簡単にできるようになった。
【００１２】
本発明によれば、施工現場の傾斜状態、材料（の成分）状態等の状況に応じて、最適なエンジン出力、回転数を導き出すことができるため、燃料消費効率の向上、二酸化炭素の排出削減、騒音の低下、エンジンあるいは油圧機器の寿命増大効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の概念を説明するためのブロック構成図である。
【図２】本発明の実施例である道路建設機械用駆動エンジンの回転数制御装置を駆動する場合の手順をフローチャートとして表したものである。
【図３】本発明の実施例であるアスファルトフィニッシャにおけるエンジン回転数とエンジン性能曲線を表した図である。
【図４】本発明の実施例であるアスファルトフィニッシャにおける表示装置の一例を説明するための図である。
【図５】本発明の実施例であるアスファルトフィニッシャにおける表示装置の一例で、メインメニューの画面である。
【図６】本発明の実施例であるアスファルトフィニッシャにおける表示装置の一例で、メインメニューからＥＣＯモードを選択した場合の表示画面である。
【図７】本発明の実施例であるアスファルトフィニッシャにおける表示装置の一例で、メインメニューから舗装幅・舗装厚を選択した場合の表示画面である。
【図８】本発明の実施例であるアスファルトフィニッシャにおける表示装置の一例で、メインメニューから舗装幅・舗装厚を選択し、タンパ回転、バイブレータ回転の設定回転数を入力した場合の作業時の運転画面である。
【図９】本発明の実施例であるアスファルトフィニッシャにおける表示装置の一例で、メインメニューの画面からセットアップを選択し、舗装幅／舗装厚の指標を変更する図である。
【図１０】本発明の実施例であるアスファルトフィニッシャにおける表示装置の一例で、燃料消費量の削減状態を確認する画面である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１発明）
第１発明の道路建設機械用駆動エンジンの回転数制御装置は、舗装幅および舗装厚に応じてエンジンの回転数を制御することにより、軽油の消費量を減少させるとともに、前記軽油から出る二酸化炭素を少なくすることができるようにするものである。前記道路建設機械用駆動エンジンの回転数制御装置は、データ記憶部と、表示部と、選択手段と、エンジン駆動手段、エンジン制御手段とから少なくとも構成されている。
【００１５】
前記データ記憶部は、前記道路建設機械に搭載された複数組みの舗装幅および舗装厚に対する、それぞれの推奨エンジン回転数が可視化された状態、たとえば、マトリクス状に記憶されている。前記舗装幅および舗装厚の組み合わせは、一つではなく、複数組みとすることが望ましい。前記表示部は、たとえば、液晶表示部からなり、前記データ記憶部に記憶された前記推奨エンジン回転数、舗装幅および舗装厚が表示されている。
【００１６】
オペレータは、前記表示部に表示された、前記推奨エンジン回転数、舗装幅および舗装厚の中から所望のものを選択手段によって選択する。前記エンジン駆動手段は、前記選択手段によって選択された状況でエンジンを駆動する。前記エンジン制御手段は、前記選択手段によって選択されたエンジンの回転数に変えるとともに、変えられたエンジンの回転数を維持するように制御する。前記エンジンは、前記舗装幅および舗装厚にとって最適なエンジンの回転数を維持することができるため、省エネルギーおよび排気ガスの規制に貢献することができる。
【００１７】
（第２発明）
第２発明の道路建設機械用駆動エンジンの回転数制御装置は、前記データ記憶部に、舗装幅、舗装厚、推奨エンジン回転数が可視化されて、たとえば、マトリクス状にそれぞれ記憶されている。前記データ記憶部に記憶されている舗装幅、舗装厚、推奨エンジン回転数は、選択部によって所望の位置に記憶されている組み合わせが選択されることによって、省エネルギーおよび低排気ガス状態となるエンジンの回転数で運転制御される。
【００１８】
（第３発明）
第３発明の道路建設機械用駆動エンジンの回転数制御装置は、オペレータが道路建設機械の運転状況を見て、制御装置における入力条件を変更することができる。前記オペレータは、前記表示部に表示された舗装幅および／または舗装厚の組み合わせを見て変更することができる。前記選択手段は、エンジンの回転数に応じて、前記表示部に表示された舗装幅および／または舗装厚の組み合わせを変更することができる。前記舗装幅および／または舗装厚は、予め決められた理論値であるため、実際の現場状況（上り坂、下り坂、敷きならす材料が粗い、細かい、硬い、柔らかい等）に応じて、エンジンの回転数等を変更できるようになっている。
【実施例】
【００１９】
図１は本発明の概念を説明するためのブロック構成図である。図１において、本発明の道路建設機械用駆動エンジンの回転数制御装置は、選択・変更部１１と、表示部１２と、エンジン駆動部１３と、データ記憶部１４とから少なくとも構成されている。前記道路建設機械用駆動エンジンの回転数制御装置は、操縦席の一部に設けられており、オペレータの操作によって制御される。前記選択・変更部１１は、オペレータが現場状態（上り坂、下り坂、敷きならす材料が粗い、細かい、硬い、柔らかい等）および／または作業状況を見て、前記表示部１２に表示されているデータを選択および変更を行うことができる。前記表示部１２は、たとえば、前記データ記憶部１４に記憶されているデータが表示されている。前記道路建設機械用駆動エンジンの回転数制御装置は、たとえば、アスファルトフィニッシャに適用できるものである。
【００２０】
前記エンジン駆動部１３は、前記表示部１２に表示されたデータ記憶部１４のデータに基づいて、エンジンを駆動するとともに、エンジンの駆動状態を表示部１２に表示する。前記データ記憶部１４は、予め、複数組みの舗装幅、および舗装厚に対する、それぞれの推奨エンジン回転数、が記憶されている。
【００２１】
図２は本発明の実施例である道路建設機械用駆動エンジンの回転数制御装置を駆動する場合の手順をフローチャートとして表したものである。図２において、ディスプレイ表示画面は、オペレータの見やすい位置に設けられており、エンジンを始動し、作業を始める前にＥＣＯモードシステム電源をいれてＥＣＯモードをスタートさせる（ステップ２１１）。オペレータは、表示画面にメインメニューが表示されていることを確認する（ステップ２１２）。
【００２２】
オペレータは、前記表示画面のメインメニューから舗装幅および／または舗装厚を選択する（ステップ２１３）。オペレータは、舗装幅および／または舗装厚を選択し、表示された舗装幅入力指標、舗装厚入力指標の中からこれから作業を行う舗装幅、舗装厚に見合った指標を選択する（ステップ２１４）。オペレータは、選択した舗装幅、舗装厚を確認し、変更する必要がない場合、設定を完了する（ステップ２１５）。
【００２３】
オペレータが舗装幅および／または舗装厚を選択し、設定完了を押すとＥＣＯモード画面が表示され、推奨エンジン回転数が表示される（ステップ２１６）。次に、オペレータは、舗装幅および舗装厚の選択と同様に、これから作業を行う作業条件に見合ったタンパ回転数、およびバイブレータ回転数をタンパ設定回転数、およびバイブレータ設定回転数に入力する（ステップ２１７）。
【００２４】
次に、オペレータは、ＥＣＯモード画面に表示された推奨エンジン回転数を確認し、道路建設用機械駆動エンジンの回転数を推奨エンジン回転数になるように調整し（ステップ２１８）、ＥＣＯモード運転作業を開始する（ステップ２２０）。オペレータは、作業中、ＥＣＯモード画面に表示される燃料消費量を確認することで、燃料消費の削減状態を確認することができる（ステップ２２１）。オペレータが道路建設用機械駆動エンジンの回転数を推奨エンジン回転数ではなく、定格回転数に合わせると、通常モード運転作業となる（ステップ２１９）。
【００２５】
オペレータがメインメニューから舗装幅および／または舗装厚を選択し、舗装幅入力指標および舗装厚入力指標から作業に見合った舗装幅および舗装厚を選択する際、作業に見合った舗装幅、または舗装厚入力指標が表示されていない、もしくは舗装幅、または舗装厚入力指標の変更が必要と感じた場合、メインメニューに戻り、セットアップを選択する（ステップ２２２）。オペレータが作業に見合った舗装幅、または舗装厚入力指標が表示されていない、もしくは舗装幅、または舗装厚指標の変更が必要と感じた場合メインメニューからセットアップを選択し、舗装幅および／または舗装厚指標の変更を選択する（ステップ２２３）。
【００２６】
オペレータは、舗装幅指標、もしくは舗装厚指標の中から変更したい数字をタッチし、変更が必要な数値をテンキーにて入力することができる（ステップ２２４）。舗装幅指標、もしくは舗装厚指標を変更し、設定完了を押すと、舗装幅および／または舗装厚入力の画面に切り替わり、ステップ２２４にて変更した舗装幅指標、もしくは舗装厚指標が表示されていることを確認し、作業に見合った舗装幅指標、もしくは舗装厚指標を選択することができる。
【００２７】
オペレータは、ＥＣＯモード運転作業もしくは通常作業終了後、ＥＣＯモード表示画面よりメインメニューに戻り、ＥＣＯ作業終了を押すことで、ＥＣＯモードシステムの電源を切ることができる。オペレータは、ＥＣＯモードシステムからメモリカードを抜取り、事務所等のパソコンで作業中の道路建設用機械の燃料消費量を確認でき、道路建設用機械の省エネルギーおよび排気ガスの規制状況を把握することが可能である。
【００２８】
次に、本発明の道路建設機械用駆動エンジンの回転数制御装置の一例であるアスファルトフィニッシャについて説明する。
図３は本発明の実施例であるアスファルトフィニッシャにおけるエンジン回転数とエンジン性能曲線を表した図である。従来のアスファルトフィニッシャは、作業状況にかかわらず、エンジンを２０００ｒｐｍにしていた。本発明のアスファルトフィニッシャは、舗装幅および舗装厚に応じて、エンジンの回転数を選択できるようになっている。前記エンジン性能曲線は、エンジンの回転数（ｒｐｍ）に対するエンジン出力（Ｋｗ）、燃料消費率（ｇ／ｋｗｈ）が一目で判る。また、表示画面には、前記エンジンの回転数等が可視的に判るようになっている。
【００２９】
図４は本発明の実施例であるアスファルトフィニッシャにおける表示装置の一例を説明するための図である。図４において、表示装置は、運転席の見易い場所に配置されており、たとえば、タッチパネルにより、容易に入力等を行うことができるようになっている。
【００３０】
図５は本発明の実施例であるアスファルトフィニッシャにおける表示装置の一例で、電源起動時の初期画面からＥＣＯモードをスタートしたメインメニューの画面である。図５において、オペレータは、ＥＣＯモード、舗装幅  舗装厚の選択、セットアップ、ＥＣＯ作業終了のそれぞれのモードが選択できるようになっている。
【００３１】
図６は本発明の実施例であるアスファルトフィニッシャにおける表示装置の一例で、メインメニューからＥＣＯモードを選択した場合の表示画面である。図６において、オペレータは、これから行う工事に必要なタンパ回転、バイブレータ回転の設定回転数が入力できるようになっている。舗装幅および／または舗装厚は、まだ選択されていないため、推奨エンジン回転数は表示されていない。
【００３２】
図７は本発明の実施例であるアスファルトフィニッシャにおける表示装置の一例で、メインメニューから舗装幅および／または舗装厚を選択した場合の表示画面である。図７において、たとえば、オペレータは、舗装幅を４ｍ−５ｍ、舗装厚を１０−１５ｃｍに選択した場合、図７に示す表示画面に推奨エンジン回転数は１７５０ｒｐｍと表示される。
【００３３】
図８は本発明の実施例であるアスファルトフィニッシャにおける表示装置の一例で、メインメニューから舗装幅および／または舗装厚を選択し、タンパ回転、バイブレータ回転の設定回転数を入力した場合の作業時の運転画面である。図８において、オペレータは、舗装幅を３ｍ−４ｍ、舗装厚を０−５ｃｍに選択し、タンパ設定回転数を８００ｒｐｍ、バイブレータ設定回転数を１４００ｒｐｍと入力した場合、通常モード運転時（エンジン回転数１９５０ｒｐｍ）の燃料消費量は４８Ｌ／ｈと表示される。しかし、本発明の推奨エンジン回転数は１６００ｒｐｍであることから、エンジン回転数を１９５０ｒｐｍから１６００ｒｐｍに落とす。前記エンジン回転数を落とすと、それに伴って、図示されていないが、たとえば、タンパ現在回転数が８００ｒｐｍ、バイブレータ現在回転数が１４００ｒｐｍから落ちてしまう。オペレータは、前記タンパ回転数、およびバイブレータ回転数が実際に工事を行う際に出力が不足であると判断した場合、エンジンの回転数に関係なくタンパおよびバイブレータ回転数を設定回転数まで上げることができる。
【００３４】
図９は本発明の実施例であるアスファルトフィニッシャにおける表示装置の一例で、メインメニューの画面からセットアップを選択し、舗装幅および／または舗装厚の指標を変更する図である。図９において、オペレータは、３ｍ−４ｍの舗装幅指標を３ｍ−５ｍに、０ｃｍ−５ｃｍの舗装厚指標を０−７ｃｍに変更している。
【００３５】
図１０は本発明の実施例であるアスファルトフィニッシャにおける表示装置の一例で、燃料消費量の削減状態を確認する画面である。オペレータは、工事終了後、データの保存されたメモリカードをシステムから取り出し、事務所等のパソコンで燃料消費量の削減された状態を確認できるようになっている。たとえば、ＥＣＯモード運転データ（エンジン回転数１５５０〜１８５０ｒｐｍ時の１分間隔のデータ）、通常モード運転データ（エンジン回転数１９５０〜２０５０ｒｐｍ時の１分間間隔のデータ）、稼働データ（エンジン回転数７００〜２１００ｒｐｍ時の１分間隔のデータ）を記憶する。
【００３６】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではない。そして、本発明は、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。本実施例は、アスファルトフィニッシャを一例にして説明したが、他の建設用機械についても同様であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００３７】
１１・・・選択・変更部
１２・・・表示部
１３・・・エンジン駆動部
１４・・・データ記憶部
【図１】
0005534463.tif 000002
【図２】
0005534463.tif 000003
【図３】
0005534463.tif 000004
【図４】
0005534463.tif 000005
【図５】
0005534463.tif 000006
【図６】
0005534463.tif 000007
【図７】
0005534463.tif 000008
【図８】
0005534463.tif 000009
【図９】
0005534463.tif 000010
【図１０】
0005534463.tif 000011