(57)【要約】  作業機の操作時と非操作時とを含めたエンジン稼働期間全体で、燃費の良し悪しを評価でき、その評価をオペレータにリアルタイムで報知して、省燃費運転を促すことのできる作業機械の表示装置を提供する。  エンジンと、前記エンジンにより駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプが吐出した圧油により駆動されるアクチュエータと、前記アクチュエータを操作する操作装置とを備えた作業機械の表示装置であって、前記操作装置の操作時間を前記エンジンの燃料消費量で除算して、または、前記エンジンの燃料消費量を前記操作装置の操作時間で除算して、第１の燃費指標を算出する燃費指標算出部を備え、前記燃費指標算出部が算出した前記第１の燃費指標を表示部にリアルタイムに表示する。
2016047167.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、前記エンジンにより駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプが吐出した圧油により駆動されるアクチュエータと、前記アクチュエータを操作する操作装置とを備えた作業機械の表示装置であって、
前記操作装置の操作状態の時間を操作状態での前記エンジンの燃料消費量と非操作状態での前記エンジンの燃料消費量とを加算した値で除算して、または、操作状態での前記エンジンの燃料消費量と非操作状態での前記エンジンの燃料消費量とを加算した値を前記操作装置の操作状態の時間で除算して、第１の燃費指標を算出する燃費指標算出部を備え、
前記燃費指標算出部が算出した前記第１の燃費指標を表示部にリアルタイムに表示する
ことを特徴とする作業機械の表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の作業機械の表示装置において、
前記エンジンの動作状態情報を算出するエンジン負荷値算出部を更に備え、
前記燃費指標算出部は、前記エンジン負荷値算出部で算出した前記エンジンの動作状態情報を基に、前記第１の燃費指標の値の増減を判断し、
前記燃費指標算出部が判断した前記第１の燃費指標の変化状況を前記表示部にリアルタイムに表示する
ことを特徴とする作業機械の表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の作業機械の表示装置において、
前記表示部には、前記エンジン負荷算出部が算出した前記エンジンの動作状態情報を表示する動作状態情報表示部を備え、
前記燃費指標算出部が判断した前記第１の燃費指標の変化状況を前記動作状態情報表示部にリアルタイムに表示する
ことを特徴とする作業機械の表示装置。
【請求項４】
請求項３に記載の作業機械の表示装置において、
前記動作状態情報表示部は、前記動作状態情報に応じて点灯状態と消灯状態とを切り替える複数の表示セルを縦に配置したものであって、
前記表示セルの点灯状態の表示色を、前記第１の燃費指標の変化状況が悪化する場合と良化する場合とで変化させる
ことを特徴とする作業機械の表示装置。
【請求項５】
請求項１に記載の作業機械の表示装置において、
前記燃費指標算出部は、前記操作装置の操作時間を前記エンジンの稼働時間で除算してエンジン稼働率を算出し、
前記エンジンの燃料消費量を前記エンジンの稼働時間で除算して現在のエンジン稼働率における時間燃費を算出し、
前記エンジン稼働率における時間燃費を基に、予め設定した基準稼働率における時間燃費を第２の燃費指標として算出し、
前記第２の燃費指標を表示部にリアルタイムに表示する
ことを特徴とする作業機械の表示装置。
【請求項６】
請求項１に記載の作業機械の表示装置において
前記操作装置の操作量を検出する圧力センサを更に備え、
前記燃費指標算出部は、前記圧力センサが検出した前記操作装置の操作量を取り込み、前記操作装置の操作量に応じて前記操作装置の操作時間を算出する
ことを特徴とする作業機械の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機械の表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベル等の作業機械の運転室に設けられた表示装置において、オペレータに省エネ運転を促すことを目的として、作業車両の燃費を算出する燃費算出部と、燃費算出部によって算出された燃費が目標燃費以上であるか否かを表示する燃費表示部とを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
また、アイドル状態において、オペレータに燃費の良い状態への移行を促すことを目的として、アイドル状態におけるエンジン負荷の状態を報知する作業機械の表示装置がある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−６２７９１号公報
【特許文献２】特開２０１２−２２５００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
油圧ショベル等の作業機械の場合、時間当たりの燃料消費量（以下、時間燃費という）（例えば［Ｌ／ｈ］）で燃費を評価すると、以下の問題がある。  
時間燃費の数値は、エンジン負荷が高いほど大きくなるため、作業機を操作する操作時と、非操作時とでは、非操作時の数値が小さくなる。このため、ある一定期間における平均の時間燃費（平均燃費という）を考慮すると、非操作の時間が長い作業機械の方が平均燃費の数値が小さくなる。【０００６】
しかしながら、作業機械は、ある作業を行った場合に消費した燃料が少ない場合を省燃費運転と捉える。これを評価する数値として燃料１Ｌあたりの作業量（以下、作業量燃費という）（例えば、［ｍ３／Ｌ］）を用いることがあり、この数値が大きいほど省燃費運転だと言える。上述した非操作状態は、燃料のみを消費するだけなので、作業量燃費が小さくなり、省燃費運転とは言えない。【０００７】
上述した特許文献１においては、作業中の燃費の良し悪しを視覚的にオペレータに示して、省燃費運転を促しているが、非操作時の燃費は考慮されていない。また、特許文献２においては、非操作時の燃費の良し悪しを視覚的にオペレータに示して、省燃費運転を促しているが、特許文献１、２共に、ある瞬間における燃費を評価するものであるため、例えば、エンジン稼働期間における燃費については評価できない。【０００８】
時間燃費で作業機械の燃費を表示する場合には、非操作時が長いと燃費が良いように見えてしまう。このため、従来技術においては、オペレータに対して非操作状態が、作業量燃費の観点からの省燃費運転に悪影響を与えていることを報知できないという憾みがあった。【０００９】
本発明は上述の事柄に基づいてなされたもので、その目的は、作業機の操作時と非操作時とを含めたエンジン稼働期間全体で、燃費の良し悪しを評価でき、その評価をオペレータにリアルタイムで報知して、省燃費運転を促すことのできる作業機械の表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、第１の発明は、エンジンと、前記エンジンにより駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプが吐出した圧油により駆動されるアクチュエータと、前記アクチュエータを操作する操作装置とを備えた作業機械の表示装置であって、前記操作装置の操作状態の時間を操作状態での前記エンジンの燃料消費量と非操作状態での前記エンジンの燃料消費量とを加算した値で除算して、または、操作状態での前記エンジンの燃料消費量と非操作状態での前記エンジンの燃料消費量とを加算した値を前記操作装置の操作状態の時間で除算して、第１の燃費指標を算出する燃費指標算出部を備え、前記燃費指標算出部が算出した前記第１の燃費指標を表示部にリアルタイムに表示するものとする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、作業機の操作時と非操作時とを含めたエンジン稼働期間全体で、燃費の良し悪しを評価できる。また、その評価をオペレータにリアルタイムで報知するので、省燃費運転を促すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の作業機械の表示装置の第１の実施の形態を備えた油圧ショベルの外観を示す側面図である。
【図２】本発明の作業機械の表示装置の第１の実施の形態を備えた油圧ショベルの概略システムと表示装置とを示す制御ブロック図である。
【図３】本発明の作業機械の表示装置の第１の実施の形態を示す概念図である。
【図４】本発明の作業機械の表示装置の第１の実施の形態における燃費指標の増減を説明するための特性図である。
【図５】本発明の作業機械の表示装置の第１の実施の形態における動作状態表示部のローアイドル状態を示す概念図である。
【図６】本発明の作業機械の表示装置の第１の実施の形態における動作状態表示部のハイアイドル状態を示す概念図である。
【図７】本発明の作業機械の表示装置の第１の実施の形態における動作状態表示部の作業状態を示す概念図である。
【図８】本発明の作業機械の表示装置の第１の実施の形態の表示処理の処理内容を示すフローチャート図である。
【図９】本発明の作業機械の表示装置の第１の実施の形態の表示色処理の処理内容を示すフローチャート図である。
【図１０】本発明の作業機械の表示装置の第２の実施の形態における燃費指標増減状態を示す概念図である。
【図１１】本発明の作業機械の表示装置の第３の実施の形態における燃費指標表示部を示す概念図である。
【図１２】本発明の作業機械の表示装置の第３の実施の形態における燃費指標の増減を説明するための特性図である。
【図１３】本発明の作業機械の表示装置の第４の実施の形態における燃費指標補助表示部を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、作業機械として油圧ショベルを例にとって本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。なお、本発明は、作業機械全般に適用が可能であり、本発明の適用は油圧ショベルに限定されるものではない。
＜実施例１＞
図１は作業機械の表示装置の第１の実施の形態を備えた油圧ショベルの外観を示す側面図である。  
図１において、油圧ショベル（作業機械）は、クローラ式の下部走行体１と、下部走行体１に対して旋回可能に設けられた上部旋回体２と、掘削作業手段などを備えるフロント作業機３とから概略構成されている。
【００１４】
下部走行体１には左右一対の走行用油圧モータ（図示せず）が配置され、この走行用油圧モータ及びその減速機構等により各クローラが独立して回転駆動され、前方又は後方に走行する。
【００１５】
上部旋回体２には、油圧ショベルの各種操作を行う操作装置６やオペレータが着席する運転席等が配置された運転室４、エンジン等の原動機、油圧ポンプ及び旋回モータ（図示せず）などが備えられており、この旋回モータにより上部旋回体２が下部走行体１に対して右方向又は左方向に旋回される。運転室４の内部には、オペレータが油圧ショベル（作業機械）の状況を確認できるように各種の計器類や機体情報が表示される表示装置５が設けられている。
【００１６】
フロント作業機３は、ブーム３ａ、アーム３ｂ及びバケット３ｃから構成されており、ブーム３ａはブームシリンダ３ｄにより上下動され、アーム３ｂはアームシリンダ３ｅによりダンプ側（開く側）又はクラウド側（掻き込む側）に操作され、バケット３ｃはバケットシリンダ３ｆによりダンプ側又はクラウド側に操作される。
【００１７】
図２は本発明の作業機械の表示装置の第１の実施の形態を備えた油圧ショベルの概略システムと表示装置とを示す制御ブロック図である。  
図２に示すように、油圧ショベルの運転室４には、機体全体の動作を制御する機体コントローラ７と、機体コントローラ７からの信号に基づいて油圧ショベルに関する各種の情報を表示する表示装置５と、原動機であるエンジン９の回転数を機体コントローラ７に指示するエンジンコントロールダイヤル（ＥＣダイヤル）８と、油圧ショベルの各アクチュエータの動作を指示するための複数（本実施の形態では代表して１つを示す）の操作装置６とが設けられている。
【００１８】
また、油圧ショベルは、原動機であるエンジン９と、エンジン９により駆動される可変容量型の油圧ポンプ１０と、固定容量型のパイロットポンプ１１と、油圧ポンプ１０から吐出される圧油により駆動されるブームシリンダ３ｄやアームシリンダ３ｅ、バケットシリンダ３ｆ等の複数のアクチュエータ（図１参照）に供給される圧油を制御するコントロールバルブ群１２と、操作装置６からコントロールバルブ群１２に送られるパイロット圧操作信号を制御する信号制御弁群１３と、油圧ポンプ１０の斜板の傾転角を制御するレギュレータ１４とを備えている。
【００１９】
操作装置６には操作レバー６ａが設けられており、オペレータが操作装置６に設けられた操作レバー６ａを操作することによりパイロット油圧の操作信号が生成され、信号制御弁群１３を介してコントロールバルブ群１２に送られることにより対象のアクチュエータが駆動される。
【００２０】
ＥＣダイヤル８は、オペレータの回転操作によってエンジン９の回転数Ｎを機体コントローラ７に指示する回転ダイヤル式の指示装置であり、エンジン９の回転数Ｎの指示可能範囲における最小値、最大値、及びその間の値を無段階に指示することができる。
【００２１】
エンジン制御装置９ａは、機体コントローラ７と信号の授受を行っており、機体コントローラ７からの制御信号（ＥＣダイヤル８による指示回転数など）に基づいてエンジン９の駆動を制御するとともに、エンジン９から得られる回転数Ｎや燃料噴射量等の情報を機体コントローラ７に出力する。
【００２２】
レギュレータ１４は、ポンプトルク制御電磁弁１４ａを有しており、機体コントローラ７からポンプトルク制御電磁弁１４ａに出力される制御信号と、信号制御弁群１３で生成されるパイロット油圧の操作信号とに基づいて油圧ポンプ１０の傾転角を制御する。
【００２３】
また、油圧回路部には、信号制御弁群１３からレギュレータ１４に送られるパイロット油圧（すなわち、レギュレータ１４の制御圧）を検出するポンプコントロール圧センサ１４ｂと、油圧ポンプ１０の吐出圧を検出する圧力センサ１０ａと、操作装置６から信号制御弁群１３に送られる操作信号のパイロット油圧を検出する操作圧センサ１３ａとが設けられており、それぞれの検出信号を機体コントローラ７に出力する。機体コントローラ７は、操作圧センサ１３ａの検出信号、圧力センサ１０ａの検出信号、及び、ポンプコントロール圧センサ１４ｂの検出信号に基づいて油圧ポンプ１０の吐出容量（傾転）を算出し、算出した傾転となるように、ポンプトルク制御電磁弁１４ａへの指令信号を出力する。
【００２４】
機体コントローラ７は、エンジン負荷に関連付けられた情報であるエンジンの動作状態情報を算出するエンジン負荷値算出部７ａと、燃費指標を算出する燃費指標算出部７ｂとを備えている。
【００２５】
エンジン負荷値算出部７ａは、上述した各入力信号に基づいて、ポンプ１０のポンプ出力Ｗ［ｋＷ］などを算出して、表示装置５に動作状態情報としてエンジン９の回転数Ｎ［ｒｐｍ］等と共に出力する。
【００２６】
例えば、エンジン負荷値算出部７ａが動作状態情報としてポンプ出力Ｗ［ｋＷ］を算出する場合、具体的には、ポンプ１０のポンプ容量Ｌ［ｃｍ３］とエンジン回転数Ｎ［ｍｉｎ−１］からポンプ流量［Ｌ／ｍｉｎ］を算出し、そのポンプ流量とポンプ圧［ＭＰａ］からポンプ出力Ｗ［ｋＷ］を算出する。
【００２７】
燃費指標算出部７ｂは、上述した各入力信号に基づいて、燃費（燃料消費量）Ｍ［Ｌ／ｈ］や後述する燃費指標を算出して、表示装置５に動作状態情報として積算燃料使用量Ｓ［Ｌ］等と共に出力する。
【００２８】
燃費指標算出部７ｂでは、燃費指標として、作業機の操作時間Ｔ［ｍｉｎ］を燃料消費量Ｆ［Ｌ］で除算して算出する作業時間燃費ＦＩ［ｍｉｎ／Ｌ］が記録されている。また、この作業時間燃費ＦＩは、例えば、オペレータが表示装置５を操作することにより、初期化（０にリセットする）ことができる。
【００２９】
燃費指標算出部７ｂにおける燃費指標の計算は、１秒毎にサイクリックに実行される。燃費指標算出部７ｂは、まず、エンジン制御装置９ａから受信した積算燃料使用量Ｓを基に、初期化された時点の積算燃料使用量を燃料消費量初期値Ｆ０とする。この燃料消費量初期値Ｆ０とエンジン稼働中の積算燃料使用量Ｓとからそのエンジン稼働中における燃料消費量Ｆを以下の式で算出する。エンジン稼働中における燃料消費量Ｆは、操作装置６の操作状態でのエンジン９の燃料消費量と操作装置６の非操作状態でのエンジン９の燃料消費量とを加算した値になる。  
Ｆ＝Ｓ−Ｆ０［Ｌ］
次に、燃費指標算出部７ｂは、操作圧センサ１３ａからの操作信号を予め設定した閾値と比較し、操作信号が閾値を超えた場合には作業機が操作中であると判断し、操作時間Ｔに１秒を加算することで、操作時間Ｔの値を積算する。換言すると、操作時間Ｔは、操作装置６の操作状態の時間を示す。
【００３０】
次に、燃費指標算出部７ｂは、操作時間Ｔと燃料消費量Ｆとから作業時間燃費ＦＩを以下の式で算出し、表示装置５へ燃費指標としてリアルタイムに出力する。  
ＦＩ＝Ｔ／Ｆ［ｍｉｎ／Ｌ］
図３は、本発明の作業機械の表示装置の第１の実施の形態を示す概念図である。図３に示すように、表示装置５は、油圧ショベルに関する各種の情報を表示する表示部５ａと、各種操作入力を行うための表示操作部５ｂとを備えており、各種情報の表示や操作を図示しない表示コントローラにより制御している。なお、表示部５ａをタッチパネル式の液晶モニタとして表示操作部５ｂを兼ねる構成としても良い。
【００３１】
表示部５ａには、機体コントローラ７からの燃費指標情報を表示する燃費指標表示部７０と負荷状態情報を表示する動作状態情報表示部５０とが設けられている。燃費指標指示部７０においては、燃費評価のための数値であることをオペレータに明示することを目的として、「燃費スコア」と表示し、その下に作業時間燃費ＦＩの数値をリアルタイムに表示している。ここでは、よりスコアらしく視認できるように単位［ｍｉｎ／Ｌ］を非表示としているが、単位を表示しても良いし、「燃費スコア」という表示をなくしても良い。
【００３２】
次に、燃費指標の増減について図４を用いて説明する。図４は本発明の作業機械の表示装置の第１の実施の形態における燃費指標の増減を説明するための特性図である。図４において、横軸は時間を示していて、縦軸は、時間燃費［Ｌ／ｈ］を示している。また、実線は作業をし続けた場合（操作状態のみの場合）を示し、破線は操作状態の後に非操作状態となった場合を示している。また、時刻ｔ１は、燃費料指標を初期化してから６０分後の時刻を、時刻ｔ２は、燃費料指標を初期化してから１２０分後の時刻をそれぞれ示している。
【００３３】
まず、実線で示す操作状態のみの場合について説明する。例えば、燃費指標を初期化（リセット）してから、時間燃費１２［Ｌ／ｈ］で１時間作業機を操作し続けている場合を考えると、このとき（時刻ｔ１）燃料の消費量は１２［Ｌ］で操作時間は６０［ｍｉｎ］なので、燃費指標である作業時間燃費ＦＩは６０／１２＝５．０となる。これは、逆に考えると作業時間燃費ＦＩが５．０のときは対応する時間燃費は１２［Ｌ／ｈ］であるといえる。
【００３４】
このあと（時刻ｔ１のあと）に、作業中の燃費が悪化して、時間燃費１４［Ｌ／ｈ］の作業になったとすると、燃費としては悪化状態になったといえる。このような状態でさらに１時間稼働したとすると、時刻ｔ２における作業時間燃費ＦＩは、  （６０＋６０）／（１２＋１４）＝４．６となり、作業時間燃費ＦＩの値は、時刻ｔ１のときよりも小さくなる。したがって、作業時間燃費ＦＩである燃費指標の値が小さくなれば、燃費が悪化したことをオペレータに知らせることができる。
【００３５】
次に、破線で示す操作状態の後に非操作状態となった場合について説明する。時刻ｔ１までは、上記した場合と同じでこの時の作業時間燃費ＦＩは５．０である。このあと（時刻ｔ１のあと）に、非操作になった場合、作業量を考慮した燃費としては悪化した状態といえる。非操作での時間燃費を３［Ｌ／ｈ］として１時間非操作状態だったとすると、時刻ｔ２における作業時間燃費ＦＩは、燃料消費量Ｆは加算されるが操作時間Ｔが加算されないため、  
６０／（１２＋３）＝４．０となり、作業時間燃費ＦＩの値は、時刻ｔ１のときよりも小さくなる。したがって、作業時間燃費ＦＩである燃費指標の値が小さくなれば、燃費が悪化したことをオペレータに知らせることができる。
【００３６】
さらに、非操作時間が時刻ｔ２を超えて続き、作業時間燃費ＦＩが３．０となった場合を考えると、このとき、燃料消費量Ｆは２０となり、対応する時間燃費は２０［Ｌ／ｈ］である。このあとに、操作を再開して作業中の時間燃費が１４［Ｌ／ｈ］だったとすると、再開後における作業中の時間燃費（１４）が、作業時間燃費ＦＩである燃費指標の値が３．０となった場合に対応する時間燃費（２０）より小さいので、燃費指標の値は大きくなり、燃費が好転したことをオペレータに知らせることができる。
【００３７】
このように、本実施の形態の燃費指標を用いれば、作業時間の時間燃費が悪化している場合や作業機が非操作時に作業時間燃費ＦＩである燃費指標の値が減少する。また、作業機の非操作時から操作を開始する場合等に、再開後の作業における時間燃費が、操作開始時の燃費指標に対応する時間燃費よりも良いときは、作業時間燃費ＦＩである燃費指標の値が増加する。したがって、燃費指標の値が大きければ大きいほど、作業機の操作中と非操作中とを含めたエンジン稼働期間全体で、燃費の良し悪しを評価判定できる。このことにより、オペレータはこの燃費指標の値を良く（大きく）するために、作業中は省エネ運転を心掛けることが予想され、作業機の非操作のときには、この時間を短縮するように、より積極的にアイドリングストップ等を心掛けることが予想される。
【００３８】
次に、動作状態情報表示部５０について図３、図５乃至図９を用いて説明する。図５は本発明の作業機械の表示装置の第１の実施の形態における動作状態表示部のローアイドル状態を示す概念図、図６は本発明の作業機械の表示装置の第１の実施の形態における動作状態表示部のハイアイドル状態を示す概念図、図７は本発明の作業機械の表示装置の第１の実施の形態における動作状態表示部の作業状態を示す概念図、図８は本発明の作業機械の表示装置の第１の実施の形態の表示処理の処理内容を示すフローチャート図、図９は本発明の作業機械の表示装置の第１の実施の形態の表示色処理の処理内容を示すフローチャート図である。
【００３９】
図３に示すように、動作状態情報表示部５０は、機体コントローラ７から出力されるエンジン９の動作状態情報を表示するものであり、エンジン９がアイドル状態である場合における動作状態情報を表示するアイドル状態表示部５０ａと、アイドル状態表示部５０ａに連なるように配置され、操作装置６の操作時におけるエンジン９の時間燃費に応じて動作状態情報を表示する動作状態表示部５０ｂとから構成されている。
【００４０】
アイドル状態表示部５０ａは、動作状態情報に応じて点灯状態と消灯状態とを切り替える表示セルからなるローアイドル表示部５１とハイアイドル表示部５２とを備えている。アイドル状態表示部５０ａでは、機体コントローラ７で算出される燃費指標に基づく燃費の良し悪しにより、点灯状態での表示色を変化させている。
【００４１】
動作状態表示部５０ｂは、動作状態表示部５０ｂは、動作状態情報に応じて点灯状態と消灯状態とを切り替える複数（本例では８つ）の表示セル５３，・・・，６０を備えている。複数の表示セル５３，・・・，６０は、アイドル状態表示部５０ａのハイアイドル表示部５２側に連なるように配置されている。動作状態表示部５０ｂでは、動作状態情報として機体コントローラ７で算出されるエンジン９の時間燃費に応じて各表示セル５３，・・・，６０の点灯状態と消灯状態を切り替える。また、機体コントローラ７で算出される燃費指標に基づく燃費の良し悪しにより、点灯状態での表示色を変化させている。
【００４２】
次に、表示装置５における動作状態表示部５０の表示処理について図８を用いて説明する。  
まず、スタートの状態としては、例えば、オペレータが油圧ショベルの図示しないキースイッチによりエンジン稼働中の状態とする。
【００４３】
表示装置５は、動作状態表示部５０のローアイドル表示部５１を点灯状態にする（ステップＳ１）。具体的には、機体コントローラ７から、エンジン９が稼働状態であるとの状態信号を受信した場合、図５に示すような表示状態とする。
【００４４】
機体コントローラ７は、操作信号を検出したか否かを判断する（ステップＳ２）。具体的には、燃費指標算出部７ｂにおいて、操作圧センサ１３ａからの操作信号を予め設定した閾値と比較し、操作信号が閾値を超えた場合には作業機が操作中であると判断する。操作信号が閾値を超えた場合にはＹＥＳと判断されて（ステップＳ３）へ進み、それ以外の場合にはＮＯと判断されて（ステップＳ６）へ進む。
【００４５】
表示装置５は、動作状態表示部５０のハイアイドル表示部５２を点灯状態にする（ステップＳ３）。具体的には、機体コントローラ７から、（ステップＳ２）の信号を受信した場合、図６に示すような表示状態とする。
【００４６】
表示装置５は、エンジン９の時間燃費Ｍを取得する（ステップＳ４）。具体的には、機体コントローラ７の燃費指標算出部７ｂから時間燃費Ｍ［Ｌ／ｈ］を受信する。
【００４７】
表示装置５は、取得した時間燃費Ｍに応じて動作状態表示部５０ｂを点灯状態にする（ステップＳ５）。具体的には、時間燃費Ｍの大きさに応じて、動作状態表示部５０ｂの対応する表示セル５３，・・・，６０を点灯状態にして、例えば図７に示すような表示状態とする。（ステップＳ５）の処理完了後リターンを経由して（ステップＳ１）に戻り、再度処理を開始する。
【００４８】
（ステップＳ２）にて、操作信号が検出されなかった場合、機体コントローラ７はエンジン９の回転数Ｎを取得する（ステップＳ６）。具体的には、機体コントローラ７のエンジン負荷値算出部７ａがエンジン制御装置９ａから回転数Ｎ［ｒｐｍ］を受信する。
【００４９】
機体コントローラ７は、取得したエンジン回転数Ｎが予め定めた基準値Ｎｌ０以下であるか否かを判断する（ステップＳ７）。具体的には、エンジン負荷値算出部７ａにおいて、回転数Ｎが基準値Ｎｌ０以下の場合にはローアイドル状態であると判断する。回転数Ｎが基準値Ｎｌ０以下の場合にはＹＥＳと判断されてリターンへ進み、それ以外の場合にはＮＯと判断されて（ステップＳ８）へ進む。
【００５０】
表示装置５は、動作状態表示部５０のハイアイドル表示部５２を点灯状態にする（ステップＳ８）。具体的には、機体コントローラ７から、（ステップＳ７）の信号を受信した場合、図６に示すような表示状態とする。（ステップＳ８）の処理完了後リターンを経由して（ステップＳ１）に戻り、再度処理を開始する。
【００５１】
次に、表示装置５における動作状態表示部５０の表示色処理について図９を用いて説明する。本実施の形態においては、機体コントローラ７で算出される燃費指標に基づくエンジン９の燃費の良し悪しにより、動作状態表示部５０の点灯状態での表示色を変化させている。ここで、燃費が良い状態をオペレータに報知するものとして表示色１（例えば緑色）を示し、燃費が悪い状態をオペレータに報知するものとして表示色２（例えば赤色）を示す。
【００５２】
まず、スタートの状態としては、例えば、オペレータが油圧ショベルの図示しないキースイッチによりエンジン稼働中の状態とする。
【００５３】
機体コントローラ７は、操作信号を検出したか否かを判断する（ステップＳ１１）。具体的には、燃費指標算出部７ｂにおいて、操作圧センサ１３ａからの操作信号を予め設定した閾値と比較し、操作信号が閾値を超えた場合には作業機が操作中であると判断する。操作信号が閾値を超えた場合にはＹＥＳと判断されて（ステップＳ１３）へ進み、それ以外の場合にはＮＯと判断されて（ステップＳ１２）へ進む。
【００５４】
表示装置５は、動作状態表示部５０を表示色２で点灯する（ステップＳ１２）。具体的には、機体コントローラ７から、（ステップＳ１１）の信号を受信した場合、すなわち作業機の非操作の場合は、燃費が悪い（作業時間燃費ＦＩである燃費指標の値は減少する）ため、表示色２を点灯してオペレータに燃費の悪化を報知する。（ステップＳ１２）の処理完了後リターンを経由して（ステップＳ１１）に戻り、再度処理を開始する。
【００５５】
（ステップＳ１１）にて、操作信号が検出されなかった場合、機体コントローラ７は、油圧ポンプ１０の吐出圧が予め定めたリリーフ圧Ｐｐｈ以上か否かを判断する（ステップＳ１３）。具体的には、機体コントローラ７のエンジン負荷値算出部７ａにおいて、圧力センサ１０ａが検出した油圧ポンプ１０の吐出圧の値とリリーフ圧Ｐｐｈとを比較する。油圧ポンプ１０の吐出圧がリリーフ圧Ｐｐｈ以上の場合にはＹＥＳと判断されて（ステップＳ１４）へ進み、それ以外の場合にはＮＯと判断されて（ステップＳ１５）へ進む。
【００５６】
表示装置５は、動作状態表示部５０を表示色２で点灯する（ステップＳ１４）。具体的には、機体コントローラ７から、（ステップＳ１３）の信号を受信した場合、すなわち、圧力センサ１０ａが検出した油圧ポンプ１０の吐出圧の値がリリーフ圧Ｐｐｈ以上の場合には、リリーフ動作することから燃費が悪化した（作業時間燃費ＦＩである燃費指標の値は減少する）状態であると判断し、表示色２を点灯してオペレータに燃費の悪化を報知する。（ステップＳ１４）の処理完了後リターンを経由して（ステップＳ１１）に戻り、再度処理を開始する。
【００５７】
（ステップＳ１３）にて、油圧ポンプ１０の吐出圧の値がリリーフ圧Ｐｐｈ以上でない場合、機体コントローラ７は、エンジンの時間燃費Ｍが、そのときの作業時間燃費ＦＩである燃費指標の値に対応する時間燃費以下か否かを判断する（ステップＳ１５）。具体的には、燃費指標算出部７ｂにおいて、エンジン９の時間燃費Ｍをそのときの作業時間燃費ＦＩである燃費指標の値に対応する時間燃費と比較する。エンジン９の時間燃費Ｍが燃費指標の値に対応する時間燃費以下の場合にはＹＥＳと判断されて（ステップＳ１６）へ進み、それ以外の場合にはＮＯと判断されて（ステップＳ１７）へ進む。
【００５８】
表示装置５は、動作状態表示部５０を表示色１で点灯する（ステップＳ１６）。具体的には、機体コントローラ７から、（ステップＳ１５）の信号を受信した場合、すなわち、エンジン９の時間燃費Ｍが燃費指標の値に対応する時間燃費以下の場合には、今までの時間燃費より小さくなるため、燃費が好転した（作業時間燃費ＦＩである燃費指標の値は増加する）状態であると判断し、表示色１を点灯してオペレータに燃費の良化を報知する。（ステップＳ１６）の処理完了後リターンを経由して（ステップＳ１１）に戻り、再度処理を開始する。
【００５９】
（ステップＳ１５）にて、エンジン９の時間燃費Ｍが燃費指標の値に対応する時間燃費以下でない場合、表示装置５は、動作状態表示部５０を表示色２で点灯する（ステップＳ１７）。具体的には、機体コントローラ７から、（ステップＳ１５）の信号を受信した場合、すなわち、エンジン９の時間燃費Ｍが燃費指標の値に対応する時間燃費以下でない場合には、今までの時間燃費より大きくなるため、燃費が悪化した（作業時間燃費ＦＩである燃費指標の値は減少する）状態であると判断し、表示色２を点灯してオペレータに燃費の悪化を報知する。（ステップＳ１４）の処理完了後リターンを経由して（ステップＳ１１）に戻り、再度処理を開始する。
【００６０】
このように、現在の作業機の操作状況と負荷状況が、燃費に対して与える影響（すなわち、作業時間燃費ＦＩである燃費指標の値の増減）を、動作状態情報表示部５０の表示色を変化させて明示するので、オペレータは現在の運転状態（省エネ運転か否か）を容易に認識できる。
【００６１】
上述した本発明の作業機械の表示装置の第１の実施の形態によれば、作業機の操作時と非操作時とを含めたエンジン稼働期間全体で、燃費の良し悪しを評価できる。また、その評価をオペレータにリアルタイムで報知するので、省燃費運転を促すことができる。
【００６２】
また、上述した本発明の作業機械の表示装置の第１の実施の形態によれば、燃費指標表示部７０に直接燃費指標を明示するので、オペレータには、この燃費指標を良くするための省エネ運転が促される。
【００６３】
また、上述した本発明の作業機械の表示装置の第１の実施の形態によれば、動作状態表示部５０の各表示セルの表示色を変化させることで、現在の作業機の操作状況と負荷状況が、燃費に対して与える影響をオペレータに報知するので、オペレータは現在の運転状態（省エネ運転か否か）を容易に認識できる。
【００６４】
なお、本実施の形態の説明においては、燃費指標として、操作時間Ｔを燃料消費量Ｆで除算した作業時間燃費［ｍｉｎ／Ｌ］を用いたが、これに限るものではない。例えば、燃料消費量を操作時間で除算した値［Ｌ／ｍｉｎ］を用いても良い。この場合、燃費指標の値は、小さければ小さいほど燃費が良いことを示す。
【００６５】
また、よりオペレータに省エネ運転を促すために、燃費指標が何を表しているのか、また、どうすれば燃費指標がよくなるのかを文章等によって表示装置５に表示させても良い。例えば、燃費スコアの近傍に「燃費スコアは、単位燃料消費量における操作時間［ｍｉｎ／Ｌ］です」と表示しても良いし、「非操作時間を長くすると、または、リリーフ時間を長くすると、燃費が悪くなります」等と表示しても良い。
【００６６】
また、本実施の形態の説明においては、表示装置５の動作状態表示部５０の点灯状態と消灯状態の切り替え（負荷表示）にエンジン９の時間燃費Ｍを用いたが、これに限るものではない。例えば、ポンプ出力Ｗを用いても良い。ポンプ出力Ｗとエンジン９の時間燃費Ｍには、相関関係があるため、予め変換式を設定しておけば、ポンプ出力で燃費指標の増減を判定できる。
【００６７】
また、本実施の形態において、燃費の良否を判定するに際して、作業時間の時間燃費と、そのときの燃費指標に対応する時間燃費とを比較して、大小関係で燃費の良し悪しを判定する例を説明したが、これに限るものではない。例えば、比較結果に一定の閾値を設けて、燃費の良し悪しの他に燃費の変化なしという判定を行っても良い。
＜実施例２＞
以下、本発明の作業機械の表示装置の第２の実施の形態を図面を用いて説明する。図１０は本発明の作業機械の表示装置の第２の実施の形態における燃費指標増減状態を示す概念図である。  
本発明の作業機械の表示装置の第２の実施の形態において、油圧ショベルの概略システムは、第１の実施の形態と同じであるが、表示装置５の表示部５ａの一部が第１の実施の形態と異なる。具体的には、図１０に示すように動作状態情報表示部５０を省略し、燃費指標表示部７０の近傍に燃費指標増減状況表示部８０を設けている。
【００６８】
第１の実施の形態においては、現在の作業機の操作状況と負荷状況が、燃費に対して与える影響（すなわち、作業時間燃費ＦＩである燃費指標の値の増減）を、動作状態情報表示部５０の表示色を変化させることで、明示していたが、本実施の形態における燃費指標増減状況表示部８０は、単純に矢印表示でオペレータに報知する。具体的には、燃費が良くなっている場合（燃費指標が増加している状態）には、図１０に示すように上方向に矢印が表示され、燃費が悪化している場合（燃費指標が増加している状態）には、下方向に矢印が表示される。
【００６９】
上述した本発明の作業機械の表示装置の第２の実施の形態によれば、上述した第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
＜実施例３＞
以下、本発明の作業機械の表示装置の第３の実施の形態を図面を用いて説明する。図１１は本発明の作業機械の表示装置の第２の実施の形態における燃費指標表示部を示す概念図である。  
本発明の作業機械の表示装置の第３の実施の形態において、油圧ショベルの概略システムは、第１の実施の形態と同じであるが、機体コントローラ７の燃費指標算出部７ｂにおける燃費指標の算出方法と燃費指標表示部７０の表示が第１の実施の形態と異なる。
【００７０】
まず、機体コントローラ７の燃費指標算出部７ｂにおける燃費指標の算出方法について説明する。燃費指標算出部７ｂは、第１の実施の形態と同様に操作時間Ｔ［ｈ］を算出すると共に、そのときまでのエンジン稼働時間Ｔｅ［ｈ］とを基にそのときの稼働率Ｒ［％］を以下の式で算出する。  
Ｒ＝Ｔ／Ｔｅ×１００
また、この稼働率Ｒで操作しているときの時間燃費をＦＲ［Ｌ／ｈ］とし、非操作時（稼働率が０％のとき）の時間燃費を基準燃費ＦＺ［Ｌ／ｈ］と定義する。作業機械の基準とする稼働率を予め定め、これを基準稼働率ＲＳ［％］とし、基準稼働率における時間燃費ＦＲＳ［Ｌ／ｈ］を後述する方法で算出する。燃費指標算出部７ｂには、燃費指標として、基準稼働率ＲＳでの時間燃費ＦＲＳ［Ｌ／ｈ］が記録されている。また、この基準稼働率ＲＳでの時間燃費ＦＲＳは、例えば、オペレータが表示装置５を操作することにより、初期化（０にリセットする）ことができる。
【００７１】
燃費指標算出部７ｂにおける燃費指標の計算は、１秒毎にサイクリックに実行される。燃費指標算出部７ｂは、まず、エンジン制御装置９ａから受信した積算燃料使用量Ｓを基に、基準稼働率ＲＳでの時間燃費ＦＲＳが初期化された時点の積算燃料使用量を燃料消費量初期値Ｆ０とする。この燃料消費量初期値Ｆ０とエンジン稼働中の積算燃料使用量Ｓとからそのエンジン稼働中における燃料消費量Ｆを以下の式で算出する。  
Ｆ＝Ｓ−Ｆ０［Ｌ］。
【００７２】
次に、燃費指標算出部７ｂは、非操作時間に消費した燃料の値を非操作時間の積算値で除算することで、稼働率が０［％］（非操作時）の時間燃費である基準燃費ＦＺ［Ｌ／ｈ］を算出する。
【００７３】
次に、燃費指標算出部７ｂは、操作時間Ｔとエンジン稼働時間Ｔｅとから稼働率Ｒ［％］を算出すると共に、そのときまでに消費した燃料消費量Ｆをエンジン稼働時間Ｔｅで除算することで、現在の稼働率Ｒ［％］での時間燃費ＦＲ［Ｌ／ｈ］を算出する。
【００７４】
次に、燃費指標算出部７ｂは、これらの数値から基準稼働率ＲＳでの時間燃費ＦＲＳを以下の式で算出し、表示装置５へ燃費指標としてリアルタイムに出力する。  
ＦＲＳ＝α・ＲＳ＋ＦＺ［Ｌ／ｈ］  
但しα＝（ＦＲ−ＦＺ）／Ｒ
図１１に示すように、表示装置５の表示部５ａにおける燃費指標表示部７０は、現在の稼働率として上述したＲの値を、現在の時間燃費として上述したＦＲの値を、基準稼働率ＲＳとして上述したＲＳの値を、基準稼働率ＲＳでの時間燃費として上述したＦＲＳの値をそれぞれ、リアルタイムに表示している。
【００７５】
次に、燃費指標の増減について図１２を用いて説明する。図１２は本発明の作業機械の表示装置の第３の実施の形態における燃費指標の増減を説明するための特性図である。図１２において、横軸は稼働率を示していて、縦軸は、時間燃費［Ｌ／ｈ］を示している。また、実線は稼働率Ｒが５０［％］のときの時間燃費が１０［Ｌ／ｈ］で作業をした場合の基準稼働率ＲＳでの時間燃費ＦＲＳの特性を示し、破線は稼働率Ｒが５０［％］のときの時間燃費が８［Ｌ／ｈ］で作業をした場合の基準稼働率ＲＳでの時間燃費ＦＲＳの特性を示している。なお、本実施の形態においては、基準稼働率ＲＳを８０［％］とし、基準燃費ＦＺを３［Ｌ／ｈ］としている。
【００７６】
まず、実線で示す場合について説明する。例えば、燃費指標を初期化してからエンジン稼働時間Ｔｅが２時間経過し、操作時間が１時間であって、燃料消費量が２０［Ｌ］であった場合、稼働率Ｒは、１／２×１００で５０［％］となる。また、このときの稼働率Ｒ［％］での時間燃費ＦＲ［Ｌ／ｈ］は、そのときまでに消費した燃料消費量Ｆである２０をエンジン稼働時間Ｔｅである２で除算して、１０［Ｌ／ｈ］を算出する。
【００７７】
そして、これらの数値を上述した式に代入し、以下のように基準稼働率ＲＳでの時間燃費ＦＲＳを算出する。  
ＦＲＳ＝（ＦＲ−ＦＺ）／Ｒ・ＲＳ＋ＦＺ［Ｌ／ｈ］  
＝（１０−３）／５０・８０＋３＝１４．２［Ｌ／ｈ］
次に、破線で示す場合について説明する。例えば、燃費指標を初期化してからエンジン稼働時間Ｔｅが２時間経過し、操作時間が１時間であって、燃料消費量が１６［Ｌ］であった場合、稼働率Ｒは、１／２×１００で５０［％］となる。また、このときの稼働率Ｒ［％］での時間燃費ＦＲ［Ｌ／ｈ］は、そのときまでに消費した燃料消費量Ｆである１６をエンジン稼働時間Ｔｅである２で除算して、８［Ｌ／ｈ］を算出する。
【００７８】
そして、これらの数値を上述した式に代入し、以下のように基準稼働率ＲＳでの時間燃費ＦＲＳを算出する。  
ＦＲＳ＝（ＦＲ−ＦＺ）／Ｒ・ＲＳ＋ＦＺ［Ｌ／ｈ］  
＝（８−３）／５０・８０＋３＝１１［Ｌ／ｈ］
このように、あるときの稼働率での時間燃費が異なる場合や、稼働率が異なる場合には、その時点の時間燃費が変化するので、基準とする稼働率での時間燃費を比較することで、作業機械の燃費性能を評価することができる。また、非操作時間が増加すると稼働率の数値が減少するので、現在の稼働率の数値が大きい方が、燃費の良い状態であることをオペレータに報知し、省燃費運転を促すことができる。
【００７９】
上述した本発明の作業機械の表示装置の第３の実施の形態によれば、上述した第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
＜実施例４＞
以下、本発明の作業機械の表示装置の第４の実施の形態を図面を用いて説明する。図１３は本発明の作業機械の表示装置の第４の実施の形態における燃費指標補助表示部を示す概念図である。  
本発明の作業機械の表示装置の第４の実施の形態において、油圧ショベルの概略システムは、第１の実施の形態と同じであるが、表示部５ａの燃費指標表示部７０の表示が第１の実施の形態と異なる。具体的には、図１３に示すように燃費指標表示部７０の近傍に燃費指標補助表示部７１を設け、非操作時間と非操作時間の消費燃料を表示している点が第１の実施の形態と異なる。この燃費指標補助表示部７１は、上述した第２〜第３の実施の形態のいずれに付加しても良い。
【００８０】
燃費指標算出部７ｂは、第１の実施の形態と同様に操作時間Ｔ［ｈ］を算出すると共に、非操作時の時間ＴＨ［ｈ］と非操作時に消費された燃料消費量ＦＨ［Ｌ］とを算出し、これらを燃費補助指標として記録している。また、この非操作時の時間ＴＨ［ｈ］と非操作時に消費された燃料消費量ＦＨ［Ｌ］は、例えば、オペレータが表示装置５を操作することにより、初期化（０にリセットする）ことができる。
【００８１】
燃費指標算出部７ｂにおける燃費補助指標の計算は、１秒毎にサイクリックに実行される。燃費指標算出部７ｂは、操作圧センサ１３ａからの操作信号を予め設定した閾値と比較し、操作信号が閾値を超えない場合には作業機が非操作中であると判断し、非操作時間ＴＨに１秒を加算することで、非操作時間ＴＨの値を積算する。また、同様に、非操作時の燃料消費量ＦＨを積算する。
【００８２】
図１３に示すように、表示装置５の表示部５ａにおける燃費指標補助表示部７１は上述した燃費指標表示部７０の近傍に配置されていて、現在の稼働率として上述したＴＨの値を、非操作時間に消費した燃料として上述したＦＨの値をそれぞれ、リアルタイムに表示している。
【００８３】
非操作の状態が続くと、表示部５ａの燃費指標補助表示部７１の非操作時間の値が増加すると共に、非操作時の燃料消費量の値が増加するので、オペレータに対して、無効になった燃焼消費量をカンタンに報知することができる。このことにより、オペレータに省エネ運転を促すことができる。
【００８４】
上述した本発明の作業機械の表示装置の第４の実施の形態によれば、上述した第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００８５】
また、本発明は上述した第１乃至第４の実施の形態に限られるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記した実施形態は本発明をわかり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。例えば、ある実施形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。
【符号の説明】
【００８６】
１：下部走行体、２：上部旋回体、３：フロント作業機、４：運転室、５：表示装置、５ａ：表示部、５ｂ：表示操作部、６：操作装置、７：機体コントローラ、７ａ：エンジン負荷値算出部、７ｂ：燃費指標算出部、８：エンジンコントロール（ＥＣ）ダイヤル、９：エンジン、９ａ：エンジン制御装置、１０：油圧ポンプ、１０ａ：圧力センサ、１１：パイロットポンプ、１２：コントロールバルブ群、１３：信号制御弁群、１３ａ：操作圧センサ、１４：レギュレータ、１４ａ：ポンプトルク制御電磁弁、１４ｂ：ポンプコントロール圧センサ、５０：動作状態情報表示部、５０ａ：アイドル状態表示部、５０ｂ：動作状態表示部、７０：燃費指標表示部、８０：燃費指標増減状況表示部、５１，・・・，６０：表示セル
【図１】
2016047167.tif 000003
【図２】
2016047167.tif 000004
【図３】
2016047167.tif 000005
【図４】
2016047167.tif 000006
【図５】
2016047167.tif 000007
【図６】
2016047167.tif 000008
【図７】
2016047167.tif 000009
【図８】
2016047167.tif 000010
【図９】
2016047167.tif 000011
【図１０】
2016047167.tif 000012
【図１１】
2016047167.tif 000013
【図１２】
2016047167.tif 000014
【図１３】
2016047167.tif 000015
【国際調査報告】
2016047167.tif 000016
2016047167.tif 000017
2016047167.tif 000018
2016047167.tif 000019