(57)【要約】【課題】  油圧ショベル１の作業現場が、病院や学校等に近く、騒音や排気ガスを発生したくないところである場合に、自動的にエンジン出力を低下させて低騒音、低排ガス状態で作業できるようにする。【解決手段】  ＧＰＳ制御システムにより油圧ショベル１の現在位置を検出し、該検出した現在位置が、予め設定される病院や学校等に近い低騒音領域である場合、アクセルダイヤル１７を高出力設定状態にしていても、これに拘わらず、低騒音状態のエンジン出力を自動的にするように制御する。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機体本体の現在位置を検出するための現在位置検出手段と、該検出された現在位置が属する地図上の位置を判別する位置判別手段と、該判別された位置が低騒音領域であるか否かの判別をする低騒音領域判別手段と、エンジン出力を設定するエンジン出力設定手段と、低騒音領域であると判別された場合には、エンジン出力設定手段の設定に拘わらずエンジン出力が低騒音領域になるようエンジン出力指令を出力し、低騒音領域でないと判別された場合にはエンジン出力設定手段で設定されたエンジン出力指令を出力するよう制御するエンジン出力制御手段とを備えていることを特徴とする建設機械におけるエンジン出力制御装置。
【請求項２】
請求項１において、低騒音領域は、最低騒音領域から低騒音領域外の通常騒音領域に至るまで複数段設定されていることを特徴とする建設機械におけるエンジン出力制御装置。
【請求項３】
請求項１または２において、低騒音領域は変更可能であることを特徴とする建設機械におけるエンジン出力制御装置。
【請求項４】
請求項３において、低騒音領域の変更は、日時的な要素で変更されるものであることを特徴とする建設機械におけるエンジン出力制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一つにおいて、エンジン出力制御手段には車速切換え手段が接続され、該車速切換え手段が高速に切換えられている場合には低騒音領域のエンジン出力指令を出力しないように設定されていることを特徴とする建設機械におけるエンジン出力制御装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一つにおいて、エンジン出力制御手段には、低騒音領域のエンジン出力指令の出力を解除する解除手段が設けられていることを特徴とする建設機械におけるエンジン出力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械におけるエンジン出力制御装置の技術分野に属するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、油圧ショベル等の建設機械においては、エンジン回転数を一定の定格回転状態にし、これに基づいて回転する油圧ポンプからの圧油供給によって各種作業を行うようにしている。このような作業を行うにあたり、周辺環境を考慮して作業を行うことが近時要求され、低騒音型の建設機械の生産も始まっている。
ところがこのような低騒音型の建設機械で作業をしたとしても、例えば住宅地や病院、学校の近隣のように騒音の発生が特に問題になる地域では、低騒音型の建設機械で作業をしても、発生する騒音が問題になることがある。そこで騒音検知センサを建設機械に搭載し、騒音検知センサが予め設定される騒音レベルを超えた場合に、エンジン回転数を低下させて低騒音制御状態での作業をするようにしたものが提唱されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】実公昭６２−１５３３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが前記従来のものは、現在作業しているところが、騒音発生が特に問題になる地域であるか否かをオペレータ等が自ら判断し、騒音問題地域であると判断された場合、騒音検知センサをＯＮして低騒音制御を行う必要があるが、これを忘れる等して高騒音状態で作業してしまうことがあって、ここに本発明が解決すべき課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、機体本体の現在位置を検出するための現在位置検出手段と、該検出された現在位置が属する地図上の位置を判別する位置判別手段と、該判別された位置が低騒音領域であるか否かの判別をする低騒音領域判別手段と、エンジン出力を設定するエンジン出力設定手段と、低騒音領域であると判別された場合には、エンジン出力設定手段の設定に拘わらずエンジン出力が低騒音領域になるようエンジン出力指令を出力し、低騒音領域でないと判別された場合にはエンジン出力設定手段で設定されたエンジン出力指令を出力するよう制御するエンジン出力制御手段とを備えていることを特徴とする建設機械におけるエンジン出力制御装置である。
請求項２の発明は、請求項１において、低騒音領域は、最低騒音領域から低騒音領域外の通常騒音領域に至るまで複数段設定されていることを特徴とする建設機械におけるエンジン出力制御装置である。
請求項３の発明は、請求項１または２において、低騒音領域は変更可能であることを特徴とする建設機械におけるエンジン出力制御装置である。
請求項４の発明は、請求項３において、低騒音領域の変更は、日時的な要素で変更されるものであることを特徴とする建設機械におけるエンジン出力制御装置である。
請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れか一つにおいて、エンジン出力制御手段には車速切換え手段が接続され、該車速切換え手段が高速に切換えられている場合には低騒音領域のエンジン出力指令を出力しないように設定されていることを特徴とする建設機械におけるエンジン出力制御装置である。
請求項６の発明は、請求項１乃至５の何れか一つにおいて、エンジン出力制御手段には、低騒音領域のエンジン出力指令の出力を解除する解除手段が設けられていることを特徴とする建設機械におけるエンジン出力制御装置である。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１の発明とすることにより、機体本体が低騒音領域に位置する場合、エンジン出力設定手段で設定されるエンジン出力が、低騒音領域になるよう低下することになって、低騒音領域で、しかも排気ガスの少ない状態での作業ができることになる。
請求項２の発明とすることにより、段階的な低騒音化ができることになって、きめの細かい環境対策の達成と、それに対応させた稼動状態の確保とができる。
請求項３の発明とすることにより、作業現場の環境に合わせた低騒音化が達成できる。
請求項４の発明とすることにより、日時の要素を加味しての低騒音化が達成できる。
請求項５の発明とすることにより、遠くに移動走行する場合に切換える高速走行状態ではエンジン出力設定手段で設定されたエンジン出力になるため、速やかな移動ができることになる。
請求項６の発明とすることにより、緊急移動もしくは回避作動をしたいような場合に、低騒音領域でのエンジン出力指令を解除して迅速移動ができることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
次ぎに、本発明の第一の実施の形態について図面に基づいて説明する。図中、１は建設機械の一例である油圧ショベルであって、該油圧ショベル１は、クローラ型の下部走行体２に、キャビン３、フロントアタッチメント３ａ、エンジンルーム４等の各種部材装置が設けられた上部旋回体５が旋回自在に搭載されて構成されていること等は何れも従来通りである。
【０００７】
前記上部旋回体５には、ナビゲーションシステム６が搭載されているが、該ナビケーションシステム６は、現在位置検出手段として例示されるＧＰＳ（Ｇｒｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍの略：広域位置検出システム）受信装置（位置検出手段、時計手段）７、操作スイッチ（設定手段）１０、ディスプレイ（表示手段）１１、通信装置（外部情報取得手段）１２、記憶装置１３、そしてこれらに接続され、マイクロコンピュータを用いたナビゲーション制御装置１４を用いて構成されている。
【０００８】
ＧＰＳ受信装置７は、ＧＰＳ衛星Ｙから送信される位置信号に基づいて油圧ショベル１の現在いる位置を絶対位置として検出できるようになっており、ナビケーション制御装置１４内にある位置判別手段としての現在位置照合装置Ｚでは、前記検出した現在位置を記憶装置１３で記憶する各種の地図データ（道路データ、地名、番地、地形、建物、施設等の各種データ）と重畳し、これをディスプレイ１１に表示するように制御する。さらに、ナビゲーション制御装置１４内にある低騒音領域判別手段としての低騒音領域照合装置Ｘでは、前記検出された現在位置が記憶装置１３に予め登録されている低騒音領域内であるか否かの判別をするようになっている。
【０００９】
さらにナビケーション制御装置１４は、例えば携帯電話で代表される通信装置１２により外部情報を入力できるが、外部情報としては、予め登録されている情報入出力手段（サーバーコンピュータ）１５から出力される情報、あるいは通信装置１２から情報入出力手段１５にアクセスして入力する情報等の各種の外部情報があり、これら入力した外部情報には、前記低騒音領域としては登録されていないが、一時的に低騒音作業をしなければならない領域、低騒音領域として登録されているが、一時的に低騒音作業が解除される領域、新たに低騒音領域として登録する領域、低騒音領域としての登録を解除する領域等の各種の情報があり、これらの各種情報を一時登録、あるいは情報の書換えが記憶装置１３でできるようになっている。尚、通信装置１２としては、携帯電話に限定されず、ＰＨＳ、無線ＬＡＮ、さらには衛星通信等、各種の通信手段の一つあるいは複数を利用できることは言うまでも無い。
【００１０】
ディスプレイ１１は、現在位置を含めた周辺の地図を表示するが、ナビゲーション制御装置１４からの指令に基づき、低騒音領域と低騒音作業をする必要がない通常領域とを色分けする等で表示するようになっている。また、操作スイッチ１０としては、ディスプレイの縮尺変更、位置移動、各種設定の操作ができるものが実装されるが、低騒音制御を解除（停止）するための解除スイッチ１０ａも設けられている。
【００１１】
低騒音領域の設定としては、例えば最も低騒音作業が要求される領域を最低騒音領域として、ここから遠くなるほど低騒音作業の度合を低減するよう複数段階に設定でき、これらを越えた領域を低騒音作業をする必要がない通常作業量位置として設定できる。この設定には、日時の考慮を反映できるようになっている。つまり、深夜等の静寂性が特に要求される時間帯や、土曜日や日曜日のように休日であるような場合には、前記低騒音領域の範囲を広げたり狭めたりする設定変更の演算ができるようになっている。この演算は、例えば、最低騒音領域から段階的に設定されている各段の低騒音領域までの距離に対して、低騒音領域を広げる場合には１以上の乗数を乗じ、狭める場合には１以下の乗数を乗じることで演算されるが、この乗数は、例えば深夜である場合には「３」、休日の昼間である場合には「１．５」、月曜日から金曜日の昼間（例えば午前９時から午後５時までのあいだ）は「０．６」等の数値として設定することができる。またこの設定の変更は、前記設定された複数段階の低騒音領域について、これが例えば九段階の設定であった場合に、これを五段階に低減するとか十五段階に増加するとかの変更としてもよい。
【００１２】
さらに前記ナビゲーション制御装置１４は、マイクロコンピュータを用いて構成される油圧ショベル１の主制御装置１６に接続されているが、該主制御装置１６は、キャビン３内に設けた図示しないエンジン出力設定手段としてのアクセルダイヤル１７、車速切換えスイッチ１８に接続されている。そして主制御装置１６は、アクセルダイヤル１７のダイヤル設定に基づいたアクセル指令をアクセル調整装置１９に出力し、これによってエンジン出力の調整ができるようになっている一方、車速切換えスイッチ１８の高低速切換えに基づいた切換え指令を車速切換え手段としての車速切換え装置２０に出力して、機体移動時に選択される高速走行と作業時に選択される低速走行との切換えができるようになっているが、前記低騒音制御が実行される手順について図４のフローチャート図を用いて説明する。
【００１３】
まず、主制御装置１６は、エンジン始動がなされ初期設定がなされると、低騒音制御ルーチンを含めた各種の制御ルーチンが実行されるが、低騒音制御ルーチンでは、車速切換えスイッチ１８による車速選択が高速か低速かの判断がなされ、高速である、つまり機体の移動走行が選択されていると判断された場合には、アクセルダイヤル１７により設定されたダイヤルに基づくアクセル指令をアクセル調整装置１９に出力し、エンジンをダイヤル設定に基づく出力に調整する。
【００１４】
これに対し、車速選択が低速であると判断された場合、作業走行状態が選択されていると判断された場合、主制御装置１６は、ナビゲーション制御装置１４から低騒音制御指令が出力されているか否か、出力されているとしたら、その低騒音段階は何段階かの判断をし、これをいまＸ段階であるとすると、アクセル調整装置１９に対して左段階の低騒音領域になるようアクセル指令を出力し、これによってエンジン出力が低騒音領域になるよう制御される。
これに対して低騒音制御指令が出力されていないと判断された場合、アクセルダイヤル１７により設定されたダイヤルに基づくアクセル指令をアクセル調整装置１９に出力し、エンジンをダイヤル設定に基づく出力に調整する。
【００１５】
叙述の如く構成された本発明の実施の形態において、検出される油圧ショベル１の現在位置が低騒音領域に位置すると判別された場合、アクセルダイヤル１７が作業に合わせた高出力状態の定格回転運転であったとして、アクセル調整装置１９に出力されるエンジン出力は低騒音領域になるよう自動的に低下することになり、この結果、作業が低騒音領域でしかも排気ガスの少ない状態での作業が実行され、周辺領域での環境の悪化を回避できることになる。
【００１６】
しかもこのものでは、低騒音領域に位置するときの低騒音制御が、最低騒音領域から低騒音化の必要がない通常騒音領域に至るまでに段階的な低騒音化が実行されることになって、きめの細かい環境対策が達成できる。さらにこのものでは、低騒音領域の変更ができ、作業現場の環境に合わせた低騒音化が自在に達成できるが、この低騒音領域の変更が、日時の要素を加味してできるため、さらに周辺環境を考慮しての低騒音化作業が達成できる。
【００１７】
またこのものでは、遠くに移動走行する場合に切換える高速走行状態ではアクセルダイヤル１７によって設定されたエンジン出力になって低騒音制御が解除されるため、速やかな移動ができることになる。そのうえ緊急移動したいような場合に、低騒音領域でのエンジン出力指令を操作スイッチ１０の一つである解除手段としての解除スイッチ１０ａの操作をすることで解除できることになって緊急時の迅速移動ができることになる。
【００１８】
尚、本発明は前記第一の実施の形態に限定されないものである。つまり、前記第一の実施の形態では、建設機械側において、予め設定される低騒音領域等の各種データの記憶、検出される現在位置が低騒音領域内にあるか否かの判断等の各種判断および制御を実行するようにしたが、次の第二の実施の形態のようにしても実施することができる。つまりこのものは、図５に示すように、前記第一の実施の形態のものと同様にしてＧＰＳ受信装置を備え、ＧＰＳ衛星Ｙから送信される位置信号に基づいて油圧ショベル１の現在いる位置を絶対位置として検出できるようになっており、そして前記検出した現在位置データを記憶する各種の地図データ（道路データ、地名、番地、地形、建物、施設等の各種データ）と重畳し、これをディスプレイに表示するように制御するものである（本第二の実施の形態では汎用のＧＰＳ装置で良い）が、この検出された現在位置データを、前述したような携帯電話や無線ＬＡＮ等の通信装置１２を介して例えば事業所や管理センター等に別途配したサーバ２１に入力する。そしてサーバ２１内の低騒音領域判別手段としての低騒音領域照合装置で、前記入力した現在位置データが予め登録されている低騒音領域内であるか否かの判断をし、現在位置データが低騒音領域内であると判断された場合、前記第一の実施の形態で実行されたような低騒音制御を推奨する運転モードとして通信装置１２を介して油圧ショベル１側に出力し、油圧ショベル１側では入力した推奨運転モードに基づいて設定される前記第一の実施の形態の低騒音制御運転を実行するように制御される。
【００１９】
そしてこのようにした場合には、低騒音領域であるか否か（新たに低騒音領域に追加されたり低騒音領域から解除された等のデータ）のデータ書き換え（データ更新）を、サーバ２１側で行えば良いことになって、第一の実施の形態のように個々の建設機械（油圧ショベル１）側でいちいちデータ書き換えをするような必要がない。そしてサーバ２１側では、データの書き換えを入力情報に基づいて丹念にしておくと共に、例えば特別に要望されるある期間や時間だけ低騒音制御を実行させたいような場合、そのようにセットしておけば、該サーバ２１の管理下にある建設機械についてはデータ書き換えをしないでも、常に現場状況に対応させたタイムリーな低騒音制御の実行を伴う作業ができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】油圧ショベルの側面図である。
【図２】ナビゲーションシステムのブロック回路図である。
【図３】油圧ショベルの制御システムを示すブロック回路の概略図である。
【図４】低騒音制御のフローチャート図である。
【図５】第二の実施の形態の油圧ショベルの制御システムを示すブロック回路の概略図である。
【符号の説明】
【００２１】
１    油圧ショベル（建設機械）
６    ナビゲーションシステム（現在位置検出手段）
１０ａ    解除スイッチ（解除手段）
１６    主制御装置（エンジン出力制御装置）
１７    アクセルダイヤル（エンジン出力設定手段）
１８    車速切換えスイッチ
２０    車速切換え装置（車速切換え手段）
Ｘ    低騒音領域照合装置（低騒音領域判別手段）
Ｚ    現在位置照合装置（位置判別手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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