(57)【要約】【課題】エンジン回転数に左右されずに常に正確なエンジンオイル圧力メータ表示を可能とする。【解決手段】エンジン回転数に依存する吐出圧力でエンジンオイルをエンジン各部に圧送するオイルポンプと、正常領域と異常領域とから成るエンジンオイル圧力範囲を表示するとともに、エンジンオイル圧力範囲のいずれかを指示手段で指示することでエンジンオイル圧力を報知するエンジンオイル圧力メータ５０と、エンジンオイル圧力を検出する圧力センサ２と、エンジン回転数を検出する回転数センサ３とを備え、圧力センサ２の検出出力に基づいてエンジンオイル圧力メータ５０の指示手段を制御し、回転数センサ３の検出出力に基づいてエンジンオイル圧力範囲の異常領域の占める割合を変更する。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン回転数に依存する吐出圧力でエンジンオイルをエンジン各部に圧送するオイルポンプと、
正常領域と異常領域とから成るエンジンオイル圧力範囲を表示するとともに、該エンジンオイル圧力範囲のいずれかを指示手段で指示することでエンジンオイル圧力を報知するエンジンオイル圧力メータと、
前記エンジンオイル圧力を検出する圧力センサと、
前記圧力センサの検出出力に基づいて前記指示手段を制御する第１の制御装置と、
エンジン回転数を検出する回転数センサと、
該回転数センサの検出出力に基づいて前記エンジンオイル圧力範囲の前記異常領域の占める割合を変更する第２の制御装置とを具備することを特徴とする建設機械。
【請求項２】
エンジンオイル温度を検出する温度センサを更に備え、
前記第２の制御装置は、前記回転数センサの検出出力および前記温度センサの検出出力に基づいて前記異常領域の占める割合を変更することを特徴とする請求項１に記載の建設機械。
【請求項３】
正常領域と異常領域とから成るエンジンオイル圧力範囲を表示するとともに、該エンジンオイル圧力範囲のいずれかを指示手段で指示することでエンジンオイル圧力を報知するエンジンオイル圧力メータと、
エンジンオイル圧力に応じて前記指示手段を制御するとともに、エンジン回転数に応じて前記エンジンオイル圧力範囲の前記異常領域の占める割合を変更する表示制御装置とを具備することを特徴とする建設機械の表示装置。
【請求項４】
正常領域と異常領域とから成るエンジンオイル圧力範囲を表示するとともに、該エンジンオイル圧力範囲のいずれかを指示手段で指示することでエンジンオイル圧力を報知するエンジンオイル圧力メータを制御する建設機械の表示装置であって、
前記エンジンオイル圧力が高いほど前記指示手段が前記エンジンオイル圧力範囲の高圧側を指示するよう第１の表示信号を出力するとともに、前記回転数が高いほど前記エンジンオイル圧力範囲における前記異常領域の占める割合が大きくなるよう第２の表示信号を出力する信号出力装置と、
前記第１の表示信号に基づいて前記指示手段を制御するとともに、前記第２の表示信号に応じて前記エンジンオイル圧力範囲の表示制御を行う表示制御装置とを具備することを特徴とする建設機械の表示装置。
【請求項５】
エンジン回転数に依存する吐出圧力でエンジンオイルをエンジン各部に圧送するオイルポンプと、
正常領域と異常領域とから成るエンジンオイル圧力範囲を表示するとともに、該エンジンオイル圧力範囲のいずれかを指示手段で指示することでエンジンオイル圧力を報知するエンジンオイル圧力メータと、
前記エンジンオイル圧力を検出する圧力センサと、
エンジン回転数を検出する回転数センサと、
前記圧力センサの検出出力に前記回転数センサの検出出力を加味して前記指示手段の指示位置を決定し、決定された指示位置を指示するよう該指示手段を制御する制御装置とを具備することを特徴とする建設機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンオイル圧力メータを備えた油圧ショベル等の建設機械およびその建設機械の表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンオイルをエンジン各部に供給するためのオイルポンプと、エンジンオイル圧力に応じてオン・オフする油圧センサとを有し、この油圧センサの状態に基づき、エンジンオイル圧力が所定値を下回った場合に異常警報を発する異常検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特許第２５７１３０１号公報（第２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
エンジンに設けられるオイルポンプの吐出圧力はエンジン回転数に依存するため、エンジン回転数が高いときには、たとえ異常状態（例えば、オイル量が既定値未満）でもエンジンオイル圧力はある程度まで上昇する。このためオイル圧力の異常検出においては、エンジン回転数がある程度以上高いときには、異常であるにも拘わらず異常検出されない場合がある。これはエンジンオイル圧力をエンジンオイル圧力メータで表示する場合も同様であり、異常状態であるにも拘わらず指針がレッドゾーンを指示しない場合がある。
【０００５】
本発明の目的は、エンジン回転数の高低に左右されずに常に正確なエンジンオイル圧力メータ表示を行うことが可能な建設機械およびその表示装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る建設機械は、エンジン回転数に依存する吐出圧力でエンジンオイルをエンジン各部に圧送するオイルポンプと、正常領域と異常領域とから成るエンジンオイル圧力範囲を表示するとともに、エンジンオイル圧力範囲のいずれかを指示手段で指示することでエンジンオイル圧力を報知するエンジンオイル圧力メータと、エンジンオイル圧力を検出する圧力センサと、圧力センサの検出出力に基づいて指示手段を制御する第１の制御装置と、エンジン回転数を検出する回転数センサと、回転数センサの検出出力に基づいてエンジンオイル圧力範囲の前記異常領域の占める割合を変更する第２の制御装置とを具備し、これにより上記問題点を解決する。
請求項２の発明は、エンジンオイル温度を検出する温度センサを更に備え、回転数センサの検出出力および温度センサの検出出力に基づいて異常領域の占める割合を変更するようにしたものである。
請求項３の発明に係る建設機械の表示装置は、正常領域と異常領域とから成るエンジンオイル圧力範囲を表示するとともに、エンジンオイル圧力範囲のいずれかを指示手段で指示することでエンジンオイル圧力を報知するエンジンオイル圧力メータと、エンジンオイル圧力に応じて指示手段を制御するとともに、エンジン回転数に応じてエンジンオイル圧力範囲の異常領域の占める割合を変更する表示制御装置とを具備するものである。
請求項４の発明は、正常領域と異常領域とから成るエンジンオイル圧力範囲を表示するとともに、エンジンオイル圧力範囲のいずれかを指示手段で指示することでエンジンオイル圧力を報知するエンジンオイル圧力メータを制御する建設機械の表示装置に適用される。そして、エンジンオイル圧力が高いほど指示手段がエンジンオイル圧力範囲の高圧側を指示するよう第１の表示信号を出力するとともに、回転数が高いほどエンジンオイル圧力範囲における異常領域の占める割合が大きくなるよう第２の表示信号を出力する信号出力装置と、第１の表示信号に基づいて指示手段を制御するとともに、第２の表示信号に応じてエンジンオイル圧力範囲の表示制御を行う表示制御装置とを具備する。
請求項５の発明に係る建設機械は、エンジン回転数に依存する吐出圧力でエンジンオイルをエンジン各部に圧送するオイルポンプと、正常領域と異常領域とから成るエンジンオイル圧力範囲を表示するとともに、エンジンオイル圧力範囲のいずれかを指示手段で指示することでエンジンオイル圧力を報知するエンジンオイル圧力メータと、エンジンオイル圧力を検出する圧力センサと、エンジン回転数を検出する回転数センサと、圧力センサの検出出力に前記回転数センサの検出出力を加味して指示手段の指示位置を決定し、決定された指示位置を指示するよう指示手段を制御する制御装置とを具備する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１〜図６により本発明の一実施の形態を説明する。
図１は本実施形態における建設機械のエンジン潤滑系を示す概略図である。エンジン１０の始動に伴ってオイルポンプ１１が駆動され、オイルパン１２から吸い上げられたエンジンオイルはオイルフィルタ１３で濾過された後、エンジン各部（例えば、シリンダヘッド１４や他の摺動部および回転部）に供給され、各部の潤滑および冷却に寄与する。各部を通ったオイルはオイルパン１２に戻る。圧力センサ２は、オイルポンプ１１の吐出圧力（オイルフィルタ１３の二次側圧力）をエンジンオイル圧力として検出する。回転数センサ３は、エンジン出力軸１５の回転をエンジン回転数として検出する。温度センサ４は、オイルパン１２内のオイル温度を検出する。
【０００８】
各センサ２〜４の出力は図２に示すマイクロコンピュータ（以下、マイコンと呼ぶ）２０に入力される。マイコン２０は、ＣＰＵ２１およびメモリ２２を有するとともに、出力ポートには表示制御回路３０および警告制御回路４０が接続されている。
【０００９】
表示制御回路３０は、エンジンオイル圧力メータ５０を駆動制御するものである。エンジンオイル圧力メータ５０は建設機械の運転席に設けられ、例えば図３に示すようにエンジンオイル圧力の範囲を示す円弧状のゾーン部５１と、ゾーン部５１のいずれかを指し示すことでエンジンオイル圧力を報知する指針５２とを有する。ゾーン部５１は、正常な圧力範囲を示す正常領域５１ａと、異常な圧力範囲（低圧範囲）を示す異常領域５１ｂとから成る。異常領域５１ｂは一般にレッドゾーンと呼ばれるもので、以下レッドゾーンと記す。本実施形態のエンジンオイル圧力メータ５０は液晶表示装置で構成され、ゾーン部５１および指針５２のいずれもが液晶表示される。表示制御回路３０は、ゾーン部５１の表示制御を行うゾーン制御部３１と、指針５２の表示制御を行う指針制御部３２とを有する。
【００１０】
警告制御回路４０には、警告装置としての表示灯６１およびブザー６２が接続されている。これらの警告装置は、エンジンオイル圧力が既定値を下回ったときに駆動されるものである。
【００１１】
上述したエンジンオイル圧力メータ５０の表示制御について詳述する。
マイコン２０のメモリ２２には、図４に示すようなマップＭ１が予め格納されている。このマップＭ１は、エンジンオイル圧力に指針５２の振れ角度（ここでは、時計回り方向の角度）θを対応づけたもので、基本的にエンジンオイル圧力の上昇に伴って振れ角度が直線的に増加するようになっている。マイコン２０のＣＰＵ２１は、圧力センサ２の検出出力であるエンジンオイル圧力に基づいてマップＭ１から指針５２の振れ角度θを求め、表示制御回路３０に出力する。表示制御回路３０の指針制御部３２は、入力された振れ角度θに基づいて指針５２の表示制御を行う。
【００１２】
上記の指針制御によれば、例えばエンジンオイル量の減少や、フィルタの目詰まりなどによってエンジンオイル圧力が低下すると、指針５２の振れ角θが小さくなり、圧力が既定値を下回る異常状態では指針５２がレッドゾーン５１ｂを指示するようになる。このような状態では、エンジンオイルが必要な箇所に充分行き渡らず、エンジンの駆動に支障を来すおそれがある。そこでオペレータは、指針５２がレッドゾーンにある程度近づいたことを確認したら、オイル補充等のメンテナンスを行う。
【００１３】
ところで、エンジン内のオイルポンプ１１の吐出圧力はエンジン回転数に依存するから、エンジン回転数が高いときには、たとえ異常状態（例えば、オイル量が既定値未満）でもエンジンオイル圧力はある程度まで上昇する。このため上記の指針制御のみでは、エンジン回転数が高いときに異常であるにも拘わらず指針５２がレッドゾーン５１ｂを指示しないおそれがある。これを防止するため、本実施形態では、ゾーン部５１におけるレッドゾーン５１ｂの占める割合、換言すればレッドゾーン５１ｂと正常領域５１ａとの比率をエンジン回転数に応じて変えるようにした。
【００１４】
すなわち、マイコン２０のメモリ２２には、図５に示すレッドゾーン範囲決定用のマップＭ２が予め格納されている。このマップＭ２は、レッドゾーン範囲Ｅ１をエンジン回転数に対応づけたもので、基本的にはエンジン回転数が高いほどレッドゾーン範囲の占める割合が大きくなるようになっている。ＣＰＵ２１は、回転数センサ３の検出出力であるエンジン回転数に基づいてマップＭ２からレッドゾーン範囲Ｅ１を求め、表示制御回路３０に出力する。表示制御回路３０のゾーン制御部３１は、入力されたレッドゾーン範囲Ｅ１に基づいてゾーン部５１の表示制御を行い、レッドゾーン５１ｂの占める割合を変更する。ここで、上述したようにエンジンオイル圧力メータ５０は液晶表示装置で構成されているので、ゾーン部５１の表示変更は容易に行える。
【００１５】
図６は上述の動作をソフト的に実現するための処理手順の一例を示し、これはマイコン２０のＣＰＵ２１および表示制御回路３０にて実行されるものである。また図３（ａ）〜（ｃ）はその制御によるエンジンオイル圧力メータ５０の表示例を示し、それぞれエンジン回転数が７５０ｒｐｍ，１５００ｒｐｍ，２０００ｒｐｍのときの表示状態を示している。図３から分かるように、エンジン回転数が高いほどレッドゾーン５１ｂの占める割合が大きく、同一の指針振れ角θ（同一のエンジンオイル圧力）に対し、図３（ａ），（ｂ）ではレッドゾーンは指示されていないが、図３（ｃ）ではレッドゾーンが指示されている。これは、エンジン回転数が７５０ｒｐｍ，１５００ｒｐｍのときのオイル圧力がある値Ｐであれば異常ではないが、同じ圧力Ｐでもそれが２０００ｒｐｍのときの値であれば異常であることを示している。
【００１６】
このように本実施形態によれば、エンジン回転数に基づいてレッドゾーン範囲を変更するようにしたので、エンジン回転数に拘わらず常に正確なエンジンオイル圧力表示がなされ、異常時には必ずレッドゾーン５１ｂが指示される。したがって、エンジンオイルのメンテナンス時期を逸するといった不都合はなくなる。
【００１７】
ここで、図６には記載しなかったが、ＣＰＵ２１は圧力センサ２の出力と回転数センサ３の出力とに基づいて警告制御をも行う。すなわち、両センサ２，３の出力に基づいて警告の必要性の有無を判定し、必要と判断した場合には警告制御回路４０を介して表示灯６１およびブザー６２とを作動せしめる。上記エンジンオイル圧力メータ５０の指針５２がレッドゾーン５１ｂを指示するような状況では警告が発生し、指針５２が正常領域５１ａを指示する状況では警告は発生しない。警告が発生しているのにレッドゾーン５１ｂが指示されないといった不都合はない。
【００１８】
図７および図８により他の実施形態を説明する。
本実施形態は、エンジンオイル温度をも加味してレッドゾーン範囲を求めるようにしたものである。マイコン２０のメモリ２２には、上述したマップＭ１，Ｍ２に加え、図７に示すようにレッドゾーン範囲Ｅ２をエンジンオイル温度に対応づけたマップＭ３も格納されている。すなわち、エンジンオイル温度が低いときにはオイルの粘性が高いため、オイル温度が高いときと比べて大きな圧力がたつ。このためオイル温度を加味しないと、オイル温度が低いとき（エンジン始動直後）に異常であるにも拘わらずレッドゾーン５１ｂが指示されないことがある。そこでマップＭ３では、基本的にエンジンオイル温度が低いほどレッドゾーン範囲Ｅ２の占める割合が大きくなるようになっている。ＣＰＵ２１は、温度センサ４の検出出力であるエンジンオイル温度に基づいてマップＭ３からレッドゾーン範囲Ｅ２を求め、表示制御回路３０に出力する。
【００１９】
表示制御回路３０のゾーン制御部３１は、マップＭ２，Ｍ３からそれぞれ求められたレッドゾーン範囲Ｅ１，Ｅ２を足し合わせ、最終的なレッドゾーン範囲Ｅとする。そして、そのレッドゾーン範囲Ｅに基づいてゾーン部５１の表示制御を行い、レッドゾーン５１ｂの占める割合を変更する。なお、指針制御は先の実施形態と同様である。
このようにエンジンオイル温度をも加味してレッドゾーン範囲を求めることで、特にエンジン始動直後に誤った表示が行われることはなくなる。
【００２０】
図８は本実施形態における動作をソフト的に実現するための処理手順を示すフローチャートである。また本実施形態においても警告制御がなされる。つまり圧力センサ２，回転数センサ３および温度センサ４の出力に基づいて警告の必要性の有無が判定され、必要と判断されると表示灯６１およびブザー６２とが作動する。警告が発生しているのにレッドゾーン５１ｂが指示されないといった不都合はない。
【００２１】
なお、エンジンオイル圧力メータの表示形式は上述のものに限定されない。例えばゾーン部は液晶表示であるが、指針はメカ的なものであってもよい。ゾーン部も図３に示すような円弧状のものに限定されず、直線的なものやその他の形状のものでもよい。指針もゾーン部のいずれを指示しているかが分かるものであればよく、回動式のものでなくてもよい。
【００２２】
また以上ではレッドゾーン範囲を変更する例を示したが、レッドゾーン範囲はそのままで、指針の制御（例えば回動角）のみで上述の作用効果を得ることも可能である。例えば回動式の指針に適用した場合には、指針の振れ角を単にエンジンオイル圧力で制御するのではなく、エンジンオイル圧力とエンジン回転数とに基づいて制御するようにすればよい。さらにエンジンオイル温度をも加味して振れ角を制御するようにしてもよい。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、エンジンオイル圧力メータの表示にあたり、エンジンオイル圧力のみならずエンジン回転数をも加味して表示制御を行うようにしたので、エンジン回転数の高低に左右されず常に正確な表示が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態における建設機械のエンジンの潤滑系統を示す図。
【図２】建設機械の表示装置の制御系を示すブロック図。
【図３】エンジンオイル圧力メータの表示例を示す図。
【図４】エンジンオイル圧力に指針の振れ角を対応づけた制御マップＭ１を示す図。
【図５】エンジン回転数にレッドゾーン範囲を対応づけた制御マップＭ２を示す。
【図６】エンジンオイル圧力メータの表示制御手順を示すフローチャート。
【図７】エンジンオイル温度にレッドゾーン範囲を対応づけたマップＭ３を示す図。
【図８】他の実施形態におけるエンジンオイル圧力メータの表示制御手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
２　圧力センサ
３　回転数センサ
４　温度センサ
１０　エンジン
１１　オイルポンプ
１２オイルパン
２０　マイクロコンピュータ
２１　ＣＰＵ
２２　メモリ
３０　表示制御回路
３１　ゾーン制御部
３２　指針制御部
４０　警告制御回路
５０　エンジンオイル圧力メータ
５１　ゾーン部
５１ａ　正常領域
５１ｂ　異常領域（レッドゾーン）
５２　指針
６１　警告表示灯
６２　警告ブザー
Ｍ１　指針制御用のマップ
Ｍ２，Ｍ３　レッドゾーン範囲決定用のマップ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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