(57)【要約】【課題】正確なエンジンオイル消費率を容易に把握できるエンジンオイル消費率表示装置を提供する。【解決手段】作業機械の機体を制御するマシンコントローラ１は、エンジン２で消費する燃料消費量に対するエンジンオイル消費量の割合からエンジンオイル消費率を演算する機能も備えている。このマシンコントローラ１に、エンジンオイル消費率を表示するモニタ３を接続する。燃料消費量は、エンジンコントローラ５が有する燃料噴射量に関するデータから得られる。エンジンオイル消費量は、エンジンオイルを収容するオイルパン６に設けたエンジンオイル量センサ７により検出するか、または、オイルレベルスイッチにより検出されるエンジンオイル不足に対し、作業者が給油したエンジンオイル量をマシンコントローラに入力することにより検出する。【選択図】図１
2011007063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機械の機体を制御するとともに、エンジンで消費される燃料消費量に対するエンジンオイル消費量の割合からエンジンオイル消費率を演算する機能を備えたマシンコントローラと、
このマシンコントローラに接続されてエンジンオイル消費率を表示するモニタと
を具備したことを特徴とするエンジンオイル消費率表示装置。
【請求項２】
マシンコントローラに接続されてエンジンオイル消費率信号を発信する無線通信装置と、
この無線通信装置から発信されたエンジンオイル消費率信号を無線キャリアネットワークを介して受信し保存する管理部と、
この管理部に通信回線網を介しアクセスして取得したエンジンオイル消費率を表示する端末機器と
を具備したことを特徴とする請求項１記載のエンジンオイル消費率表示装置。
【請求項３】
作業機械は、燃料噴射量を制御するエンジンコントローラを備え、
燃料消費量は、エンジンコントローラが有する燃料噴射量に関するデータから得られる
ことを特徴とする請求項１または２記載のエンジンオイル消費率表示装置。
【請求項４】
エンジンオイル消費量は、エンジンオイルを収容するオイルパンに設けられたエンジンオイル量センサにより検出された
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載のエンジンオイル消費率表示装置。
【請求項５】
エンジンオイル消費量は、エンジンオイル給油時に作業者がモニタの指示にしたがってモニタに入力したエンジンオイル給油量である
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載のエンジンオイル消費率表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンオイル消費率を表示するエンジンオイル消費率表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一定のエンジン稼働条件下で、エンジンオイルの消費量を計測し、そのエンジンオイル消費量データからエンジンのピストンリング摩耗状況を把握し、メンテナンス時期を予測する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３０７７９２号公報（第１頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この従来技術は、エンジンオイルの消費量に注目したものであり、燃料消費量とエンジンオイル消費量との関係に着目したものではないので、エンジンの健康状態が正確に判断できない。
【０００５】
一方、燃料の消費量とエンジンオイルの給油量を記録しておいて、燃料消費量/エンジンオイル消費量で表わされるエンジンオイル消費率を計算することで、エンジンのピストンリング摩耗状態などのエンジンの健康状態を正確に判断することが可能であるが、このエンジンオイル消費率を計算することは、作業機械のユーザにとって容易でない。また、作業機械のディーラおよびメーカ側も正確なエンジンオイル消費率を把握することは難しい。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、正確なエンジンオイル消費率を容易に把握できるエンジンオイル消費率表示装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載された発明は、作業機械の機体を制御するとともに、エンジンで消費される燃料消費量に対するエンジンオイル消費量の割合からエンジンオイル消費率を演算する機能を備えたマシンコントローラと、このマシンコントローラに接続されてエンジンオイル消費率を表示するモニタとを具備したエンジンオイル消費率表示装置である。
【０００８】
請求項２に記載された発明は、請求項１記載のエンジンオイル消費率表示装置において、マシンコントローラに接続されてエンジンオイル消費率信号を発信する無線通信装置と、この無線通信装置から発信されたエンジンオイル消費率信号を無線キャリアネットワークを介して受信し保存する管理部と、この管理部に通信回線網を介しアクセスして取得したエンジンオイル消費率を表示する端末機器とを具備したエンジンオイル消費率表示装置である。
【０００９】
請求項３に記載された発明は、請求項１または２記載における作業機械が、燃料噴射量を制御するエンジンコントローラを備え、燃料消費量は、エンジンコントローラが有する燃料噴射量に関するデータから得られるようにしたエンジンオイル消費率表示装置である。
【００１０】
請求項４に記載された発明は、請求項１乃至３のいずれか記載のエンジンオイル消費率表示装置におけるエンジンオイル消費量が、エンジンオイルを収容するオイルパンに設けられたエンジンオイル量センサにより検出されたものである。
【００１１】
請求項５に記載された発明は、請求項１乃至３のいずれか記載のエンジンオイル消費率表示装置におけるエンジンオイル消費量を、エンジンオイル給油時に作業者がモニタの指示にしたがってモニタに入力したエンジンオイル給油量としたものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、作業機械の機体を制御するマシンコントローラによって、エンジンで消費される燃料消費量に対するエンジンオイル消費量の割合からエンジンオイル消費率を演算し、このエンジンオイル消費率をモニタに表示するので、このモニタをみた作業者は正確なエンジンオイル消費率を容易に把握できる。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、マシンコントローラから無線通信装置を経て発信されたエンジンオイル消費率信号を、無線キャリアネットワークを介して管理部に保存し、この管理部に通信回線網を介してアクセスした端末機器によりエンジンオイル消費率を取得して表示するので、作業機械から遠隔地にいるユーザ、ディーラおよびメーカのいずれもが正確なエンジンオイル消費率を迅速に把握でき、適切な対応をとることができる。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、燃料噴射量を制御するエンジンコントローラからマシンコントローラに送信される燃料噴射量に関するデータから燃料消費量が得られるので、燃料消費量を検出するためのセンサを不要にできる。
【００１５】
請求項４記載の発明によれば、エンジンオイル消費量は、エンジンオイルを収容するオイルパンに設けられたエンジンオイル量センサにより検出されたので、エンジンオイル消費量を自動的に計測でき、エンジンオイル消費率が必要なときに得られる。
【００１６】
請求項５記載の発明によれば、エンジンオイル給油時に作業者がモニタの指示にしたがってモニタに入力したエンジンオイル給油量をエンジンオイル消費量としたので、エンジンオイル量を検出するセンサを必要とせず、エンジンオイル消費率が安価に得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るエンジンオイル消費率表示装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】同上表示装置の一部を構成する作業機械遠隔稼働管理システムの構成図である。
【図３】同上表示装置のモニタ画面を示す表示画面図であり、（ａ）はエンジンオイル消費率メニュー画面、（ｂ）は演算結果表示画面である。
【図４】同上表示装置のエンジンオイル消費率を演算・表示する手順を示すフローチャートである。
【図５】同上表示装置のエンジンオイル給油量を手動入力する場合（他の実施の形態）のエンジンオイル消費率を演算・表示する手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を、図１乃至図４に示された一実施の形態、図５に示された他の実施の形態に基いて詳細に説明する。
【００１９】
図１は、エンジンオイル消費率表示装置を示し、作業機械の機体を制御するマシンコントローラ１は、エンジン２で消費される燃料消費量に対するエンジンオイル消費量の割合からエンジンオイル消費率を演算する機能も備え、このマシンコントローラ１に、エンジンオイル消費率を表示するモニタ３が接続されている。
【００２０】
このモニタ３は、マシンコントローラ１に対する入出力装置として機能し、作業者がエンジンオイル量を手動入力する際の入力装置であるとともに、マシンコントローラ１の演算結果を数値およびグラフで表示する出力装置である。
【００２１】
作業機械は、エンジン２のインジェクタ４から噴射される燃料噴射量およびタイミングを制御するエンジンコントローラ５を備え、燃料消費量は、エンジンコントローラ５が有する燃料噴射量に関するデータから得られる。すなわち、時間とともに変化する燃料噴射量を積分して求めた燃料総噴射量である。
【００２２】
エンジンオイルを収容するオイルパン６にはエンジンオイル量を検出するエンジンオイル量センサ７が設けられ、このエンジンオイル量センサ７により検出されたエンジンオイル消費量の信号は、マシンコントローラ１に送信される。エンジンオイル量センサ７としては、フロート式または光学式などを用いる。例えば、オイルパン６内にフロートを設け、このフロートの変位をポテンショメータなどで検出することで、エンジンオイル量の変化すなわちエンジンオイル消費量を検出する。
【００２３】
マシンコントローラ１には、エンジンオイル消費率信号を発信する無線通信装置８が接続されている。この無線通信装置８は、通信端末8aと、送受信用アンテナ8bとで構成されている。
【００２４】
エンジン２の出力軸は、油圧ポンプ９に接続され、この油圧ポンプ９から吐出された作動油が、作業機械の走行モータ、旋回モータ、ブームシリンダ、アームシリンダおよびバケットシリンダなどの油圧アクチュエータに加圧供給される。
【００２５】
図２は作業機械遠隔稼働管理システム10の概要を示し、この作業機械遠隔稼働管理システム10は、作業機械11の動態管理を無線通信を利用して遠隔地で行なうもので、作業機械11は、上記無線通信装置８を有するとともに、グローバル・ポジショニング・システム用衛星（以下、GPS衛星12という）による測位機能を有する。なお、この図２で示された作業機械11は油圧ショベルであるが、作業機械としては、ブルドーザ、ローダなどでも良い。
【００２６】
作業機械11は、中継局13および無線キャリアネットワーク14を介して、エンジンオイル消費率信号を管理部15に送信可能である。無線キャリアネットワーク14は、携帯電話通信と衛星通信とを併用して、作業機械11のマシンコントローラ１と管理部15とを結ぶ携帯電話回路網である。
【００２７】
管理部15は、例えば作業機械11を生産するメーカ内などに設置されたものであり、データ連結処理部（ウェブサーバ）を中心に種々のデータベースなどが連結されている。
【００２８】
この管理部15には、通信回線網としてのインターネット回線網16を介して端末機器としての顧客端末機器17が通信可能に構成されているとともに、メーカ系列の通信回線網としてのイントラネット回線網18を介して端末機器としての社内端末機器19が通信可能に構成されている。
【００２９】
管理部15は、作業機械11のマシンコントローラ１から無線通信装置８を経て発信されたエンジンオイル消費率などの稼働情報および警告情報を位置情報とともに受信して保存し、ユーザ、およびメーカまたは販売店のサービスマンに対して、インターネット回線網16またはイントラネット回線網18を通じて、ウェブまたはメーラにて情報提供を行なう。
【００３０】
顧客端末機器17または社内端末機器19は、ユーザまたはサービスマンが、インターネット回線網16またはイントラネット回線網18を通じて管理部15にアクセスし、ウェブブラウザまたはメーラにより自分の所有または担当する作業機械11のエンジンオイル消費率などの稼働情報および警告情報などを閲覧する際の表示装置として機能する主としてパーソナルコンピュータ（以下、単に「パソコン」という）であるが、携帯電話も含む。
【００３１】
このように、エンジンオイル消費率表示装置は、作業機械11の内部に設けられたモニタ３だけでなく、作業機械11の外部にも、作業機械11の無線通信装置８から発信されたエンジンオイル消費率信号を無線キャリアネットワーク14を介して受信し保存する管理部15と、この管理部15に通信回線網を介しアクセスして取得したエンジンオイル消費率を表示する顧客端末機器17または社内端末機器19とを具備している。
【００３２】
次に、図３（ａ）は、モニタ３に表示されたモニタ画面21を示す。このモニタ画面21は、エンジンオイル消費率メニュー画面の一例であり、カーソル22を選択ボタン23により移動させて、「今日」または「過去」を選択し、「過去」を選択した場合は、時間を選択し、決定ボタン24を押すと、選択した時間のエンジンオイル消費率を演算するとともに、図３（ｂ）に示されるように、演算結果を表示する画面21aに切替わる。なお、「今日」や「過去」の表示は一例であり、選択者が望む情報が得られるような表示形態であれば何でも良い。
【００３３】
例えば「過去１０００時間」を選択した場合は、エンジンオイル量センサ７により検出された過去１０００時間のエンジンオイル消費量と、マシンコントローラ１から得た過去１０００時間の燃料噴射量（＝燃料消費量）とにより、マシンコントローラ１は、
エンジンオイル消費率＝エンジンオイル消費量／燃料消費量
の演算をして、その演算結果を、選択された時間内の平均消費率（アベレージ）25としてモニタ画面21に表示する。
【００３４】
同時に、「過去１０００時間」の間に一定時間ごとに演算したエンジンオイル消費率の変化をグラフ26で表示する。または、アベレージかグラフのどちらか一方を表示させても良い。
【００３５】
このようして、マシンコントローラ１内で演算された燃料消費量に対するエンジンオイル消費量の割合であるエンジンオイル消費率により、例えばピストンリングの磨耗状態などのエンジンの健康状態を把握できる。このエンジンオイル消費率が一定の範囲内に収まれば正常である。
【００３６】
一方、エンジンオイル消費率が高すぎる場合は、エンジンオイルのオイル漏れ、ピストンリングの磨耗などが考えられ、エンジンオイル消費率が低すぎる場合は、エンジンオイルの潤滑が十分でない問題があると考えられる。なお、エンジンオイルが不足すると、ピストンリングまたはピストンが焼き付くおそれがある。
【００３７】
例えば、図３に示されたグラフ26を見ると、時間t1からエンジンオイル消費率が顕著に増大しているので、時間t1の時点でオイル漏れ、またはピストンリング損傷などが発生したことを推量できる。
【００３８】
また、マシンコントローラ１でのエンジンオイル消費率の演算結果は、作業機械遠隔稼働管理システム10により、作業機械11の無線通信装置８から一定時間ごとに管理部15に送信され、この管理部15のデータベースに保存されるので、ユーザ、ディーラおよびメーカの管理者は、必要に応じて、管理部15のデータベースからエンジンオイル消費率の演算結果を引出して利用することができる。
【００３９】
次に、図４は、エンジンオイル量センサ７を設置した場合の、マシンコントローラ１によるエンジンオイル消費率の演算・表示制御例を示す。図中の丸数字は、ステップ番号を表わす。
【００４０】
（ステップ１）
マシンコントローラ１は、エンジンキーがオン位置にあるか否かを判定する。
【００４１】
（ステップ２）
キーオン（電気系統オン）で、エンジンオイル量センサ７によりエンジンオイル量の初期値Oil 0を計測する。
【００４２】
（ステップ３）
マシンコントローラ１は、エンジンキーがスタート位置に操作されてエンジン２が始動したか否かを判定する。
【００４３】
（ステップ４）
エンジン２が始動したら、エンジン２のインジェクタ４での燃料噴射量（すなわち燃料消費量）を制御するエンジンコントローラ５内の燃料消費量データを蓄積する。
【００４４】
（ステップ５）
マシンコントローラ１は、エンジン２が停止されたか否かを判定する。
【００４５】
（ステップ６）
エンジン停止後に、エンジンオイル量センサ７により作業機械稼働後のエンジンオイル量Oil 1を計測する。
【００４６】
（ステップ７）
マシンコントローラ１は、エンジンオイル消費量Oil total＝Oil 1−Oil 0と、ステップ４で蓄積された燃料総消費量Fuel totalを算出する。
【００４７】
（ステップ８）
マシンコントローラ１は、エンジンオイル消費率Oil rate＝（Oil total/Fuel total）×100を算出する。
【００４８】
（ステップ９）
マシンコントローラ１は、モニタ３からの表示要請の有無を判定する。
【００４９】
（ステップ１０）
モニタ３からの表示要請があれば、図３（ｂ）に示されるようにモニタ３の画面21aにエンジンオイル消費率を表示する。
【００５０】
次に、この図１乃至図４に示された実施の形態の作用効果を説明する。
【００５１】
作業機械11の機体を制御するマシンコントローラ１によって、エンジン２で消費される燃料消費量に対するエンジンオイル消費量の割合からエンジンオイル消費率を演算し、このエンジンオイル消費率の演算結果をモニタ３に表示させるので、このモニタ３をみた作業者は正確なエンジンオイル消費率を容易に把握できる。
【００５２】
マシンコントローラ１から無線通信装置８を経て発信されたエンジンオイル消費率信号を、無線キャリアネットワーク14を介して管理部15に保存し、この管理部15にインターネット回線網16を介してアクセスした顧客端末機器17、またはイントラネット回線網18を介してアクセスした社内端末機器19によりエンジンオイル消費率を取得して端末機器画面上に表示するので、作業機械11から遠隔地にいるユーザ、ディーラおよびメーカのいずれもが正確なエンジンオイル消費率を迅速に把握でき、適切な対応をとることができる。
【００５３】
すなわち、作業機械11での演算結果を作業機械遠隔稼働管理システム10を通じてメーカ・ディーラ側も直ちに入手できるので、正確なエンジンオイル消費率を迅速に把握することができ、不具合への早期対応や、設計改善に役立てることができる。
【００５４】
燃料噴射量を制御するエンジンコントローラ５からマシンコントローラ１に送信される燃料噴射量に関するデータから燃料消費量が得られるので、燃料消費量を検出するためのセンサを不要にできる。
【００５５】
エンジンオイル消費量は、エンジンオイルを収容するオイルパン６に設けられたエンジンオイル量センサ７により自動的に計測でき、エンジン停止中であれば運転時毎にエンジンオイル消費率を算出可能であるので、必要なときにエンジンオイル消費率が得られる。
【００５６】
次に、図５は、エンジンオイル給油量を作業者がモニタ３から入力する場合の、マシンコントローラ１での演算・表示制御例を示す。なお、システム構成は、図１乃至図３に示されたものとほぼ同一であるが、オイルパン６内のエンジンオイル量センサ７は設置されておらず、代わりに、オイルパン６にオイルレベルスイッチ（図示せず）が設置され、このオイルレベルスイッチにより所定量のエンジンオイルの有無を検知するものとする。
【００５７】
すなわち、この場合も、図１に示されるように作業機械11の機体を制御するとともにエンジン２で消費される燃料消費量に対するエンジンオイル消費量の割合からエンジンオイル消費率を演算する機能を備えたマシンコントローラ１と、このマシンコントローラ１に接続されてエンジンオイル消費率を表示するモニタ３とを具備しているが、エンジンオイル消費量は、オイルレベルスイッチによりエンジンオイル不足を検知したときに、給油したエンジンオイル給油量をモニタ３からマシンコントローラ１に給油作業者が手動で入力し記録しておくことにより、再度オイルレベルスイッチによりエンジンオイル不足を検知したときに、記録しておいたエンジンオイル給油量がエンジンオイル消費量となる。
【００５８】
したがって、オイルレベルスイッチによるエンジンオイル不足検知時からエンジンオイル補給後の再度のエンジンオイル不足検知時までのエンジンコントローラ５から得た燃料噴射量に基づく燃料総消費量と、作業者がモニタ３から入力した上記エンジンオイル給油量（＝エンジンオイル消費量）とから、マシンコントローラ１は、エンジンオイル消費率を演算して、図３（ｂ）に示されるようにモニタ３の画面21aに表示するとともに、図２に示されるように作業機械11から作業機械遠隔稼働管理システム10を通じて顧客端末機器17または社内端末機器19に提供することができる。
【００５９】
図５に基づいて、作業者がモニタ３からエンジンオイル給油量を入力する場合の操作手順を示す。図中の丸数字は、ステップ番号を表わす。
【００６０】
（ステップ１１）
オイルパン６のオイルレベルスイッチ（図示せず）により所定量のエンジンオイルの有無を検知しているので、マシンコントローラ１は、オイルレベルスイッチを通じてエンジンオイル不足か否かを判定する。
【００６１】
（ステップ１２）
エンジンオイル不足が検知された場合は、マシンコントローラ１は、エンジンオイルを補給するよう指示内容をモニタ３に表示させる。
【００６２】
（ステップ１３）
マシンコントローラ１は、オイルレベルスイッチを通じてエンジンオイルが給油されたか否かを判定する。
【００６３】
（ステップ１４）
マシンコントローラ１は、エンジンオイルが給油された場合は、そのエンジンオイル給油量を入力するよう指示内容をモニタ３に表示させる。
【００６４】
（ステップ１５）
マシンコントローラ１は、上記指示にしたがってエンジンオイル給油量が作業者により入力されたか否かを判定し、エンジンオイル給油量が入力されるまでモニタ表示を継続する。
【００６５】
（ステップ１６）
エンジンオイル給油量が作業者により入力されると、そのエンジンオイル給油量Oil supplyは、モニタ３からマシンコントローラ１に入力されて、そのメモリに記録される。
【００６６】
（ステップ１７）
作業機械11が稼働される。
【００６７】
（ステップ１８）
マシンコントローラ１は、オイルレベルスイッチを通じてエンジンオイル不足か否かを判定する。
【００６８】
（ステップ１９）
エンジンオイル不足が検知された場合は、マシンコントローラ１は、前回のエンジンオイル不足によるエンジンオイル給油から今回のエンジンオイル不足までの間に、エンジン２での燃料噴射量（すなわち燃料消費量）を制御するエンジンコントローラ５内で蓄積された燃料総消費量Fuel totalを算出する。
【００６９】
（ステップ２０）
マシンコントローラ１は、エンジンオイル消費率Oil rate＝（Oil supply/Fuel total）×100を算出する。
【００７０】
（ステップ２１）
マシンコントローラ１は、モニタ３からの表示要請の有無を判定する。
【００７１】
（ステップ２２）
モニタ３からの表示要請があれば、図３（ｂ）に示されるようにモニタ３の画面21aにエンジンオイル消費率を表示する。
【００７２】
（ステップ２３）
モニタ３からの表示要請がないときは、エンジンオイル消費率Oil rateをマシンコントローラ１内のメモリに記録する。
【００７３】
この図５に示された実施の形態によれば、エンジンオイル給油時に作業者がモニタ３の指示にしたがってモニタ３に入力したエンジンオイル給油量Oil supplyをエンジンオイル消費量としたので、エンジンオイル量を検出するセンサを必要とせず、その分のコストアップがないので、エンジンオイル消費率が安価に得られる。
【００７４】
また、作業機械11での演算結果を作業機械遠隔稼働管理システム10を通じてメーカ・ディーラ側も直ちに入手できるので、正確なエンジンオイル消費率を迅速に把握することができ、不具合への早期対応や、設計改善に役立てることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明は、油圧ショベル、ブルドーザなどの作業機械に利用可能である。
【符号の説明】
【００７６】
１    マシンコントローラ
２    エンジン
３    モニタ
５    エンジンコントローラ
６    オイルパン
７    エンジンオイル量センサ
８    無線通信装置
11    作業機械
14    無線キャリアネットワーク
15    管理部
16    通信回線網としてのインターネット回線網
17    端末機器としての顧客端末機器
18    通信回線網としてのイントラネット回線網
19    端末機器としての社内端末機器
【図１】
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【図２】
2011007063.tif 000004
【図３】
2011007063.tif 000005
【図４】
2011007063.tif 000006
【図５】
2011007063.tif 000007