建設機械の騒音制御装置
【課題】作業の周囲環境に合わせて車体騒音を設定した場合にも、その設定の範囲内で最大限の作業を可能にする建設機械の騒音制御装置を提供する。
【解決手段】エンジン１と、エンジン１によって回転され、アクチュエータ７の駆動油圧源となる可変容量型のメイン油圧ポンプ２と、作動油の温度を検出する油温センサ２６と、エンジンの冷却水の温度を検出する冷却水温度センサ２７と、圧縮空気の温度を検出する圧縮空気温度センサ２８と、エンジンの回転数を検出する回転数センサ２９と、外気温度を検出する外気温センサ３１と、騒音値を設定する騒音値指示ダイヤル３２と、設定される騒音値と、各センサからの検出値とに基づいて、騒音値設定の範囲内で最大限の作業を可能にするエンジン回転数等を演算し、エンジンの回転数及びメイン油圧ポンプの吐出容量を制御するコントローラ４０とを備えた。
【解決手段】エンジン１と、エンジン１によって回転され、アクチュエータ７の駆動油圧源となる可変容量型のメイン油圧ポンプ２と、作動油の温度を検出する油温センサ２６と、エンジンの冷却水の温度を検出する冷却水温度センサ２７と、圧縮空気の温度を検出する圧縮空気温度センサ２８と、エンジンの回転数を検出する回転数センサ２９と、外気温度を検出する外気温センサ３１と、騒音値を設定する騒音値指示ダイヤル３２と、設定される騒音値と、各センサからの検出値とに基づいて、騒音値設定の範囲内で最大限の作業を可能にするエンジン回転数等を演算し、エンジンの回転数及びメイン油圧ポンプの吐出容量を制御するコントローラ４０とを備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械の騒音制御装置に係り、更に詳しくは、作業の周囲環境に合わせて車体騒音を設定した場合にも、その設定の範囲内で最大限の作業を可能にする建設機械の騒音制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
建設機械、例えば油圧ショベルでは、掘削などの作業を行う関係より常時高いエンジン回転数で使用されることから、エンジンの作動により発生する騒音が騒音源となっている。このため、特に、住宅地、商店街などの人口の密集する都市部にて、建設機械を使用する際、エンジンの騒音が周囲に影響を与えてしまうという問題がある。
【０００３】
また、近年では、騒音低減のための規制が厳しくなってきているので、エンジンの騒音を下げることが重要となっている。このため、建設機械が周囲環境に与える騒音を低減するために、騒音検知器で検知したエンジンの騒音値が、所定の騒音レベルよりも大となるときに、エンジンの最大回転数を下げるように制御するものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】実開昭５７−１２４７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
建設機械の例えば大型油圧ショベルにおいて、通常の運転時における機械全体から発生する全騒音は、エンジンから発生する騒音より冷却ファンから発生する騒音のほうが大きい場合が多い。例えば、大型油圧ショベルが運転時に発生する騒音を、発生部位毎の騒音の総和とした場合、大略、エンジン部からの騒音が３０％、冷却ファン部からの騒音が６０％、油圧系統等その他の部位からの騒音が１０％の例が計測されている。
【０００６】
したがって、このような建設機械に、従来例の騒音防止装置を適用した場合には、エンジン以外の部位から発生する騒音値も下げる必要があるため、エンジンの最大回転数を大きく下げないと、周囲環境に与える建設機械の騒音を低減することができない。
【０００７】
この結果、建設機械のエンジン回転数の低下に伴い、その作業能力が著しく低下してしまい、遵守すべき騒音レベルによっては、長時間にわたる建設機械の作業が必要となり、全体の作業工程を延長させてしまうという問題がある。
【０００８】
本発明は、上述の事柄に基づいてなされたもので、その目的とするところは、作業の周囲環境に合わせて車体騒音を設定した場合にも、その設定の範囲内で最大限の作業を可能にする建設機械の騒音制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、建設機械の騒音を制御する建設機械の騒音制御装置であって、エンジンと、前記エンジンによって回転され、前記建設機械におけるアクチュエータの駆動油圧源となる可変容量型のメイン油圧ポンプと、前記メイン油圧ポンプの作動油の温度を検出する油温センサと、前記エンジンの冷却系に供給される冷却水の温度を検出する冷却水温度センサと、前記エンジンの吸気系に供給される圧縮空気の温度を検出する圧縮空気温度センサと、前記エンジンの回転数を検出する回転数センサと、前記建設機械の外気温度を検出する外気温センサと、騒音値を設定する騒音値指示ダイヤルと、前記騒音値指示ダイヤルによって設定される騒音値と、前記各センサからの検出値とに基づいて、騒音値設定の範囲内で最大限の作業を可能にするエンジン回転数、及びメイン油圧ポンプの負荷を演算し、この演算値によって、エンジンの回転数、及びメイン油圧ポンプの吐出容量を制御するコントローラとを備えたものとする。
【００１０】
（２）上記目的を達成するために、本発明は、建設機械の騒音を制御する建設機械の騒音制御装置であって、エンジンと、前記エンジンによって回転され、前記建設機械におけるアクチュエータの駆動油圧源となる可変容量型のメイン油圧ポンプと、前記エンジンによって回転され、前記建設機械における作動油、冷却水、圧縮空気を冷却する冷却ファンを駆動するファン回転用油圧モータの駆動油圧源となる可変容量型のファン制御用油圧ポンプと、前記メイン油圧ポンプの作動油の温度を検出する油温センサと、前記エンジンの冷却系に供給される冷却水の温度を検出する冷却水温度センサと、前記エンジンの吸気系に供給される圧縮空気の温度を検出する圧縮空気温度センサと、前記エンジンの回転数を検出する回転数センサと、前記冷却ファンの回転数を検出する回転数センサと、前記建設機械の外気温度を検出する外気温センサと、騒音値を設定する騒音値指示ダイヤルと、前記騒音値指示ダイヤルによって設定される騒音値と、前記各センサからの検出値とに基づいて、騒音値設定の範囲内で最大限の作業を可能にするエンジン回転数、冷却ファン回転数及びメイン油圧ポンプの負荷を演算し、この演算値によって、エンジンの回転数、ファン制御用油圧ポンプの吐出容量、及びメイン油圧ポンプの吐出容量を制御するコントローラとを備えたものとする。
【００１１】
（３）上記（１）または（２）において、好ましくは、前記コントローラは、建設機械全体から発生する騒音値を基準にした、外気温度に対応するエンジン回転数と冷却ファン回転数との組み合わせデータ、及び、前記メイン油圧ポンプの作動油と前記エンジンの冷却系に供給される冷却水と前記エンジンの吸気系に供給される圧縮空気とからなる冷却流体の各管理温度値を記憶した記憶部と、前記騒音値指示ダイヤルから入力された騒音設定値と、前記外気温度センサが検出した外気温度とを条件として、前記記憶部に記憶されたエンジン回転数と、冷却ファン回転数との組み合わせデータから、必要となるエンジン及び冷却ファンの回転数を算出する第１の手順と、前記各冷却流体の温度が、前記記憶部に記憶した各冷却流体の管理温度値よりも低いか否かを比較する第２の手順と、前記第２の手順により前記各冷却流体の温度検出値が前記各冷却流体の管理温度値より低いと判断した場合に、前記第１の手順で算出されたエンジン回転数と冷却ファン回転数を制限信号として、それぞれエンジン、メイン油圧ポンプ及びファン制御用油圧ポンプを制御する第３の手順と、前記第２の手順により前記各冷却流体の温度検出値が前記各冷却流体の管理温度値より高いと判断した場合に、前記第１の手順で算出されたエンジン回転数と冷却ファン回転数に補正値を加算して制限信号として、それぞれエンジン、メイン油圧ポンプ及びファン制御用油圧ポンプを制御する第４の手順とを実行する演算部とを備えたものとする。
【００１２】
（４）上記（３）において、好ましくは、前記コントローラの記憶部は、前記管理温度値を超えた前記冷却流体の種類ごとに異なる補正値をさらに記憶し、前記演算部は、前記第４の手順において、前記各冷却流体の温度検出値が前記各冷却流体の管理温度値より高いと判断した場合に、前記管理温度値を超えた前記冷却流体の種類ごとに異なる補正値を前記記憶部から読み出し、前記第１の手順で算出されたエンジン回転数と冷却ファン回転数にこの補正値を加算して制限信号として、それぞれエンジン、メイン油圧ポンプ及びファン制御用油圧ポンプを制御するものとする。
【００１３】
（５）上記（３）または（４）において、好ましくは、前記コントローラの記憶部は、前記各冷却流体の警報温度値をさらに記憶し、前記演算部は、前記第２の手順において、さらに前記各冷却流体の温度が、前記記憶部に記憶した各冷却流体の警報温度値よりも低いか否かを比較し、高いと判断した場合に、警報を出力するものとする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の建設機械の騒音制御装置によれば、目標の値に設定された車体騒音値と、外気温度センサで検出した外気温度とを入力し、外気温度と車体騒音値とに対応させて設定したエンジン回転数及び冷却ファン回転数を算出し、この値を制限値として制御するようにしたので、設定した車体騒音値の範囲内で、建設機械を最大限に運転することができる。この結果、建設機械は制限された騒音の範囲内で最大の作業量を出すことができ、作業効率を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の建設機械の騒音制御装置の実施の形態を図面を用いて説明する。
図１は、本発明の建設機械の騒音制御装置の一実施の形態を示す構成図である。この図１において、１はエンジンである。エンジン１には、建設機械におけるアクチュエータの駆動油圧源となる可変容量型のメイン油圧ポンプ２と、冷却ファンの回転数を制御する可変容量型のファン制御用油圧ポンプ３とが連結されている。
【００１６】
メイン油圧ポンプ２は、作動油タンク４内の作動油を加圧し、作動油を管路５によってコントロールバルブ６に供給する。コントロールバルブ６は、メイン油圧ポンプ２からの作動油を、建設機械におけるアクチュエータである油圧シリンダ７、及び油圧モータ８に供給する。コントロールバルブ６からの戻り油は、管路９、オイルクーラ１０、管路１１を通して、作動油タンク４に戻される。
【００１７】
ファン制御用油圧ポンプ３は、作動油タンク４内の作動油を加圧し、吐出作動油を管路１２によってファン回転用油圧モータ１３に供給する。ファン回転用油圧モータ１３からの流出する作動油は、管路１４によって管路９に連結されている。ファン回転用油圧モータ１３の出力軸には、冷却用ファン１５が取り付けられている。
【００１８】
冷却用ファン１５に対向する箇所には、オイルクーラ１０、エンジン１の冷却媒体であるクーラント（冷却水）の放熱器としてのラジエータ１６、エンジン１に供給される空気の放熱器としてのインタークーラ１７、及びエアコン１８のコンデンサ１９が配置されている。
【００１９】
ラジエータ１６は、管路２０，２１によって、エンジン１の冷却系に連結されている。インタークーラ１７は、その入口側が管路２２によってターボチャージャ２３に、その出口側が管路２４によってエンジン１の吸気系に連結されている。エアコン１８のコンデンサ１９は、エンジン１によって回転されるコンプレッサ２５を介してエアコン１８に連結されている。
【００２０】
上述したオイルクーラ１０の作動油の温度Ｔ２、エンジン１の冷却系に供給される冷却水の温度Ｔ３、エンジン１の吸気系に供給される圧縮空気の温度Ｔ４、エンジン１の回転数、冷却用ファン１５の回転数、及び外気温度Ｔ１をそれぞれ検出するために、オイルクーラ１０の戻り側の管路１１には、作動油の温度Ｔ２を検出する油温センサ２６が取り付けられている。ラジエータ１６の管路２１には、エンジン１の冷却系に供給される冷却水の温度Ｔ３を検出する冷却水温度センサ２７が取り付けられている。インタークーラ１７の管路２４には、エンジン１の吸気系に供給される圧縮空気の温度Ｔ４を検出する圧縮空気温度センサ２８が取り付けられている。また、エンジン１及び冷却ファン１５には、それぞれの回転数を検出する回転数センサ２９及び３０が取り付けられている。更に、建設機械の本体（図示せず）には、外気温度Ｔ１を検出する外気温センサ３１が取り付けられている。
【００２１】
コントローラ４０は、予め各種設定値を記憶する記憶部（メモリ）４１と、各種手順を実行する演算部（ＣＰＵ）４２と、入力部４３と、出力部４４とを備えるコントローラユニットで構成されている。
【００２２】
コントローラ４０の入力部４３には、油温センサ２６、冷却水温度センサ２７、圧縮空気温度センサ２８、回転数センサ２９及び３０、外気温センサ３１が接続されていて、各センサからの検出信号が入力される。また、コントローラ４０の入力部４３には、騒音値指示ダイヤル３２が接続されていて、騒音値指示ダイヤル３２によって設定される騒音設定値が入力される。
【００２３】
コントローラ４０の出力部４４は、例えば図示しないエンジンコントローラにエンジン回転数指令及びエンジントルク指令等を出力する。エンジンコントローラは、この指令値から必要な燃料噴射量を演算し、図示しない燃料噴射制御装置を制御することによって、所定のエンジン回転数を保持することができる。また、例えば斜板式ピストンポンプで構成されるメイン油圧ポンプ２とファン制御用油圧ポンプ３の場合、コントローラ４０の出力部４４は、それぞれの斜板の傾きを駆動制御する図示しない比例制御弁の電磁ソレノイドに電流信号を出力する。電流信号を受けた電磁ソレノイドは、比例制御弁の弁位置を変化させて、これら油圧ポンプの斜板を駆動制御することによって、吐出油流量を変化させる。この結果、メイン油圧ポンプ２及びファン制御用油圧ポンプ３のポンプ負荷がそれぞれ制御され、ファン回転用油圧モータ１３の回転数すなわち冷却用ファン１５の回転数も制御される。
【００２４】
ところで、コントローラ４０の記憶部４１には、建設機械全体から発生する各部騒音の総和である全騒音値を基準にした、外気温度Ｔ１に対応する最大エンジン回転数と冷却ファン回転数との組み合わせデータが、予め入力されて設定されている。つまり、外気温度Ｔ１の状態において、この回転数の組合せでエンジン１及び冷却ファン１５が運転されれば、建設機械の全騒音値は、所定の騒音値以下であって、オーバーヒート等の問題なく稼働させることができる。また、記憶部４１には、建設機械を適正に稼働するための、各種冷却流体の管理温度値が記憶されている。各種冷却流体の温度としては、例えば、オイルクーラ１０の作動油の温度Ｔ２、エンジン１の冷却系に供給される冷却水の温度Ｔ３、エンジン１の吸気系に供給される圧縮空気の温度Ｔ４等があり、これらの検出温度のいずれかが、所定の管理温度値を超えた場合には、建設機械の負荷を軽減するなどの処置が必要となる。
【００２５】
また、コントローラ４０の演算部４２は、騒音値指示ダイヤル３２から入力された騒音設定値と、外気温センサ３１から入力された外気温度Ｔ１とを条件として、記憶部４１から、目標騒音になるエンジン回転数と冷却ファン回転数とを演算して算出する手順と、この演算されたエンジン回転数と冷却ファン回転数を制限信号として、それぞれエンジン１、メイン油圧ポンプ２、及びファン制御用油圧ポンプ３を制御する手順とを含んでいる。
【００２６】
上述した建設機械全体から発生する全騒音値と外気温度Ｔ１とに基づいて設定される最大エンジン回転数と、冷却ファン回転数の設定の一例を、図２を用いて説明する。
図２は、本発明の建設機械の騒音制御装置の一実施の形態のコントローラに記憶される全騒音値と外気温度とに基づくエンジン／冷却ファン回転数の一例を示す説明図である。図２において、上側の表は、全騒音が１１５ｄＢ以下の場合を示し、下側の表は、全騒音が１１０ｄＢ以下の場合を示す。コントローラ４０の記憶部４１には、このような記憶テーブルの形式でデータが記憶されていて、例えば０．１ｄＢごと記憶テーブルが設定される場合には、記憶されていないデータ（例えば０．０５ｄＢ差の騒音値）は補間演算処理により算出される。また、記憶テーブルにおける外気温度についても、同様に処理される。
【００２７】
図２の上側の表において、例えば、外気温度１５度の場合は、ファン回転数は６００回転、エンジン回転数は、１７００回転で運転すべきことを示す。つまり、外気温度１５度の下、全騒音を１１５ｄＢ以下として建設機械を運転する場合には、ファン回転数を６００回転に制御すると共に、エンジンの最大回転数を１７００回転に制限する制御が行われれば、機械の全騒音を１１５ｄＢ以下に制限し継続して稼働させることができる。一方、外気温度が３０度の場合には、冷却能力を確保する必要があるため、ファン回転数を８００回転に上昇させると共に、エンジン回転数を１５００回転に制限する必要が生じる。このような状態で運転することにより、建設機械がオーバーヒート等することなく継続して稼働させることができる。これらのデータは、建設機械の試作機での実験や、各構成部品の解析結果から作成することができる。図２の下側の表は、全騒音を１００ｄＢ以下として建設機械を運転する場合のエンジン／ファン回転数を示している。
【００２８】
次に、上述した本発明の建設機械の騒音制御装置の一実施の形態の動作を、図１乃至図３を用いて説明する。図３は、本発明の建設機械の騒音制御装置の一実施の形態による制限制御の演算を示すフローチャート図である。
【００２９】
まず、図３のステップ（Ｓ１００）では、キースイッチＯＮにより、コントローラ４０に制御電源が供給され制御プログラムがスタートし、例えば初期化処理などが行われる。その後、設定された目標騒音値を騒音値指示ダイヤル３２が検出し、演算部４２における演算の制御条件としてコントローラ４０の入力部４３に入力される（Ｓ１０２）。
【００３０】
次のステップ（Ｓ１０４）では、建設機械の本体に取り付けられている外気温センサ３１が外気温度Ｔ１を検出し、演算部４２における演算の制御条件としてコントローラ４０の入力部４３に入力される。
【００３１】
次のステップ（Ｓ１０６）では、設定された目標騒音値の範囲内で、外気温度Ｔ１の下で、建設機械がオーバーヒートすることなく運転継続できるエンジン１及び冷却ファン１５の回転数を、コントローラ４０の演算部４２が算出する。具体的には、上記ステップ（Ｓ１０２）とステップ（Ｓ１０４）とで入力された目標騒音値と外気温度Ｔ１を基準として、記憶部４１に記憶された最大エンジン回転数と、冷却ファン回転数との組み合わせデータから、必要となるエンジン１及び冷却ファン１５の回転数を算出する。算出されたこれらの回転数は、記憶部４２に一時的に記憶される。
【００３２】
次のステップ（Ｓ１０８）では、オイルクーラ１０の戻り側の管路１１に取り付けられている油温センサ２６が作動油の温度Ｔ２を検出し、ラジエータ１６の管路２１に取り付けられている冷却水温度センサ２７がエンジン１の冷却系に供給される冷却水の温度Ｔ３を検出し、インタークーラ１７の管路２４に取り付けられている圧縮空気温度センサ２８がエンジン１の吸気系に供給される圧縮空気の温度Ｔ４を検出し、演算部４２における演算の制御条件としてコントローラ４０の入力部４３にそれぞれ入力される。
【００３３】
次のステップ（Ｓ１１０）では、演算部４２が制御モードの選択を行う。具体的には、上記ステップ（Ｓ１０８）で入力された各冷却流体の温度Ｔ２〜Ｔ４と、予め記憶部４１に記憶された各冷却流体の管理温度値との比較演算を行う。この比較演算の結果、一つも管理温度値を超えるものがない場合には、ＹＥＳと判断され通常制御モードが選択され、ステップ（Ｓ１１２）に移る。
【００３４】
ステップ（Ｓ１１２）では、演算部４２が、上述したステップ（Ｓ１０６）で算出された一時記憶されたエンジン１及び冷却ファン１５の回転数を読み出し、このエンジン回転数と冷却ファン回転数を制限信号として、それぞれエンジン１、メイン油圧ポンプ２、及びファン制御用油圧ポンプ３を制御する。このような制限信号を設定した後、先のステップ（Ｓ１０２）に戻る。
【００３５】
上述したステップ（Ｓ１１０）において、ＮＯと判断された場合は、いずれかの冷却流体の温度が管理温度値を超えている場合であるから、所定の全騒音値の範囲内において、建設機械の負荷制限を図ると共に、冷却能力は増加する必要がある。このため、補正制御モードが選択され、ステップ（Ｓ１１４）に移る。
【００３６】
ステップ（Ｓ１１４）では、演算部４２が、上述したステップ（Ｓ１０６）で算出された一時記憶されたエンジン１及び冷却ファン１５の回転数を読み出すとともに、これらの回転数に所定の補正値を加算して制限信号を算出する。例えば、エンジン１の回転数については、読み出し値からさらに−２０回転を加算し、冷却ファン１５の回転数には＋１０回転を加算して制限信号を算出する。この算出されたエンジン回転数と冷却ファン回転数を制限信号として、それぞれエンジン１、メイン油圧ポンプ２、及びファン制御用油圧ポンプ３を制御する。このような制限信号を設定した後、先のステップ（Ｓ１０２）に戻る。なお、例えば、管理温度値を超えた各冷却流体Ｔ２〜Ｔ４の系統毎に、異なった補正信号を予め記憶部４１に記憶させて、補正信号の値を増減させることも可能である。つまり、油温度Ｔ２が管理温度値を超えた場合には、エンジン回転数を−１０回転加算し、冷却水温度Ｔ３が管理温度値を超えた場合には、−２０回転加算とする等が考えられる。また、管理温度値を超えた検出値のその過剰分に比例して補正信号を増減させることも可能である。さらに、検出値が管理温度値を超えない場合であっても、検出値と管理温度値の差異が小さい場合には、警報を出力させるように構成しても良い。
【００３７】
上述した本発明の建設機械の騒音制御装置の一実施の形態によれば、目標の値に設定された車体騒音値と、外気温度センサ３１で検出した外気温度Ｔ１とを入力し、外気温度Ｔ１と車体騒音値とに対応させて設定したエンジン１の回転数及び冷却ファン１５の回転数を算出し、この値を制限値として制御するようにしたので、設定した車体騒音値の範囲内で、建設機械を最大限に運転することができる。この結果、建設機械は制限された騒音の範囲内で最大の作業量を出すことができ、作業効率を向上することができる。
【００３８】
また、建設機械の各冷却流体の温度（作動油の温度Ｔ２、エンジン１の冷却系に供給される冷却水の温度Ｔ３、エンジン１の吸気系に供給される圧縮空気の温度Ｔ４等）を検出し、管理温度値を超えた場合には、さらに負荷制限すると共に冷却効果を上昇させているので、設定した車体騒音値の範囲内でオーバーヒートすることなく長時間稼働させることができる。この結果、オペレータの負担が軽減され、安全な作業が容易になり作業効率の向上が図れる。
【００３９】
なお、本発明の実施の形態においては、冷却用ファン１５をファン回転用油圧モータ１３で駆動し、このファン回転用油圧モータ１３の駆動油圧源としてのファン制御用油圧ポンプ３が単独で設けられている場合を例に説明したが、これに限られるものではなく、冷却用ファンの回転数が制御できる形態であれば、本発明は適用することができる。
【００４０】
なお、本発明の実施の形態においては、建設機械として大型油圧ショベルを例に説明したが、これに限られるものではなく、例えば油圧クレーン等の他の建設機械にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の建設機械の騒音制御装置の一実施の形態を示す構成図である。
【図２】本発明の建設機械の騒音制御装置の一実施の形態のコントローラに記憶される全騒音値と外気温度とに基づくエンジン／冷却ファン回転数のデータの一例を示す説明図である。
【図３】本発明の建設機械の騒音制御装置の一実施の形態による制限制御の演算を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
【００４２】
１ エンジン
２ メイン油圧ポンプ
３ ファン制御用油圧ポンプ
４ 作動油タンク
７ 油圧シリンダ
１０ オイルクーラ
１３ ファン回転用油圧モータ
１５ 冷却用ファン
１６ ラジエータ
１７ インタークーラ
１８ エアコン
１９ コンデンサ
２３ ターボチャージャ
２５ コンプレッサ
２６ 油温センサ
２７ 冷却水温度センサ
２８ 圧縮空気温度センサ
２９ エンジン回転数センサ
３０ 冷却用ファン回転数センサ
３１ 外気温センサ
３２ 騒音値指示ダイヤル
４０ コントローラ
４１ 記憶部
４２ 演算部
４３ 入力部
４４ 出力部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械の騒音制御装置に係り、更に詳しくは、作業の周囲環境に合わせて車体騒音を設定した場合にも、その設定の範囲内で最大限の作業を可能にする建設機械の騒音制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
建設機械、例えば油圧ショベルでは、掘削などの作業を行う関係より常時高いエンジン回転数で使用されることから、エンジンの作動により発生する騒音が騒音源となっている。このため、特に、住宅地、商店街などの人口の密集する都市部にて、建設機械を使用する際、エンジンの騒音が周囲に影響を与えてしまうという問題がある。
【０００３】
また、近年では、騒音低減のための規制が厳しくなってきているので、エンジンの騒音を下げることが重要となっている。このため、建設機械が周囲環境に与える騒音を低減するために、騒音検知器で検知したエンジンの騒音値が、所定の騒音レベルよりも大となるときに、エンジンの最大回転数を下げるように制御するものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】実開昭５７−１２４７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
建設機械の例えば大型油圧ショベルにおいて、通常の運転時における機械全体から発生する全騒音は、エンジンから発生する騒音より冷却ファンから発生する騒音のほうが大きい場合が多い。例えば、大型油圧ショベルが運転時に発生する騒音を、発生部位毎の騒音の総和とした場合、大略、エンジン部からの騒音が３０％、冷却ファン部からの騒音が６０％、油圧系統等その他の部位からの騒音が１０％の例が計測されている。
【０００６】
したがって、このような建設機械に、従来例の騒音防止装置を適用した場合には、エンジン以外の部位から発生する騒音値も下げる必要があるため、エンジンの最大回転数を大きく下げないと、周囲環境に与える建設機械の騒音を低減することができない。
【０００７】
この結果、建設機械のエンジン回転数の低下に伴い、その作業能力が著しく低下してしまい、遵守すべき騒音レベルによっては、長時間にわたる建設機械の作業が必要となり、全体の作業工程を延長させてしまうという問題がある。
【０００８】
本発明は、上述の事柄に基づいてなされたもので、その目的とするところは、作業の周囲環境に合わせて車体騒音を設定した場合にも、その設定の範囲内で最大限の作業を可能にする建設機械の騒音制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、建設機械の騒音を制御する建設機械の騒音制御装置であって、エンジンと、前記エンジンによって回転され、前記建設機械におけるアクチュエータの駆動油圧源となる可変容量型のメイン油圧ポンプと、前記メイン油圧ポンプの作動油の温度を検出する油温センサと、前記エンジンの冷却系に供給される冷却水の温度を検出する冷却水温度センサと、前記エンジンの吸気系に供給される圧縮空気の温度を検出する圧縮空気温度センサと、前記エンジンの回転数を検出する回転数センサと、前記建設機械の外気温度を検出する外気温センサと、騒音値を設定する騒音値指示ダイヤルと、前記騒音値指示ダイヤルによって設定される騒音値と、前記各センサからの検出値とに基づいて、騒音値設定の範囲内で最大限の作業を可能にするエンジン回転数、及びメイン油圧ポンプの負荷を演算し、この演算値によって、エンジンの回転数、及びメイン油圧ポンプの吐出容量を制御するコントローラとを備えたものとする。
【００１０】
（２）上記目的を達成するために、本発明は、建設機械の騒音を制御する建設機械の騒音制御装置であって、エンジンと、前記エンジンによって回転され、前記建設機械におけるアクチュエータの駆動油圧源となる可変容量型のメイン油圧ポンプと、前記エンジンによって回転され、前記建設機械における作動油、冷却水、圧縮空気を冷却する冷却ファンを駆動するファン回転用油圧モータの駆動油圧源となる可変容量型のファン制御用油圧ポンプと、前記メイン油圧ポンプの作動油の温度を検出する油温センサと、前記エンジンの冷却系に供給される冷却水の温度を検出する冷却水温度センサと、前記エンジンの吸気系に供給される圧縮空気の温度を検出する圧縮空気温度センサと、前記エンジンの回転数を検出する回転数センサと、前記冷却ファンの回転数を検出する回転数センサと、前記建設機械の外気温度を検出する外気温センサと、騒音値を設定する騒音値指示ダイヤルと、前記騒音値指示ダイヤルによって設定される騒音値と、前記各センサからの検出値とに基づいて、騒音値設定の範囲内で最大限の作業を可能にするエンジン回転数、冷却ファン回転数及びメイン油圧ポンプの負荷を演算し、この演算値によって、エンジンの回転数、ファン制御用油圧ポンプの吐出容量、及びメイン油圧ポンプの吐出容量を制御するコントローラとを備えたものとする。
【００１１】
（３）上記（１）または（２）において、好ましくは、前記コントローラは、建設機械全体から発生する騒音値を基準にした、外気温度に対応するエンジン回転数と冷却ファン回転数との組み合わせデータ、及び、前記メイン油圧ポンプの作動油と前記エンジンの冷却系に供給される冷却水と前記エンジンの吸気系に供給される圧縮空気とからなる冷却流体の各管理温度値を記憶した記憶部と、前記騒音値指示ダイヤルから入力された騒音設定値と、前記外気温度センサが検出した外気温度とを条件として、前記記憶部に記憶されたエンジン回転数と、冷却ファン回転数との組み合わせデータから、必要となるエンジン及び冷却ファンの回転数を算出する第１の手順と、前記各冷却流体の温度が、前記記憶部に記憶した各冷却流体の管理温度値よりも低いか否かを比較する第２の手順と、前記第２の手順により前記各冷却流体の温度検出値が前記各冷却流体の管理温度値より低いと判断した場合に、前記第１の手順で算出されたエンジン回転数と冷却ファン回転数を制限信号として、それぞれエンジン、メイン油圧ポンプ及びファン制御用油圧ポンプを制御する第３の手順と、前記第２の手順により前記各冷却流体の温度検出値が前記各冷却流体の管理温度値より高いと判断した場合に、前記第１の手順で算出されたエンジン回転数と冷却ファン回転数に補正値を加算して制限信号として、それぞれエンジン、メイン油圧ポンプ及びファン制御用油圧ポンプを制御する第４の手順とを実行する演算部とを備えたものとする。
【００１２】
（４）上記（３）において、好ましくは、前記コントローラの記憶部は、前記管理温度値を超えた前記冷却流体の種類ごとに異なる補正値をさらに記憶し、前記演算部は、前記第４の手順において、前記各冷却流体の温度検出値が前記各冷却流体の管理温度値より高いと判断した場合に、前記管理温度値を超えた前記冷却流体の種類ごとに異なる補正値を前記記憶部から読み出し、前記第１の手順で算出されたエンジン回転数と冷却ファン回転数にこの補正値を加算して制限信号として、それぞれエンジン、メイン油圧ポンプ及びファン制御用油圧ポンプを制御するものとする。
【００１３】
（５）上記（３）または（４）において、好ましくは、前記コントローラの記憶部は、前記各冷却流体の警報温度値をさらに記憶し、前記演算部は、前記第２の手順において、さらに前記各冷却流体の温度が、前記記憶部に記憶した各冷却流体の警報温度値よりも低いか否かを比較し、高いと判断した場合に、警報を出力するものとする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の建設機械の騒音制御装置によれば、目標の値に設定された車体騒音値と、外気温度センサで検出した外気温度とを入力し、外気温度と車体騒音値とに対応させて設定したエンジン回転数及び冷却ファン回転数を算出し、この値を制限値として制御するようにしたので、設定した車体騒音値の範囲内で、建設機械を最大限に運転することができる。この結果、建設機械は制限された騒音の範囲内で最大の作業量を出すことができ、作業効率を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の建設機械の騒音制御装置の実施の形態を図面を用いて説明する。
図１は、本発明の建設機械の騒音制御装置の一実施の形態を示す構成図である。この図１において、１はエンジンである。エンジン１には、建設機械におけるアクチュエータの駆動油圧源となる可変容量型のメイン油圧ポンプ２と、冷却ファンの回転数を制御する可変容量型のファン制御用油圧ポンプ３とが連結されている。
【００１６】
メイン油圧ポンプ２は、作動油タンク４内の作動油を加圧し、作動油を管路５によってコントロールバルブ６に供給する。コントロールバルブ６は、メイン油圧ポンプ２からの作動油を、建設機械におけるアクチュエータである油圧シリンダ７、及び油圧モータ８に供給する。コントロールバルブ６からの戻り油は、管路９、オイルクーラ１０、管路１１を通して、作動油タンク４に戻される。
【００１７】
ファン制御用油圧ポンプ３は、作動油タンク４内の作動油を加圧し、吐出作動油を管路１２によってファン回転用油圧モータ１３に供給する。ファン回転用油圧モータ１３からの流出する作動油は、管路１４によって管路９に連結されている。ファン回転用油圧モータ１３の出力軸には、冷却用ファン１５が取り付けられている。
【００１８】
冷却用ファン１５に対向する箇所には、オイルクーラ１０、エンジン１の冷却媒体であるクーラント（冷却水）の放熱器としてのラジエータ１６、エンジン１に供給される空気の放熱器としてのインタークーラ１７、及びエアコン１８のコンデンサ１９が配置されている。
【００１９】
ラジエータ１６は、管路２０，２１によって、エンジン１の冷却系に連結されている。インタークーラ１７は、その入口側が管路２２によってターボチャージャ２３に、その出口側が管路２４によってエンジン１の吸気系に連結されている。エアコン１８のコンデンサ１９は、エンジン１によって回転されるコンプレッサ２５を介してエアコン１８に連結されている。
【００２０】
上述したオイルクーラ１０の作動油の温度Ｔ２、エンジン１の冷却系に供給される冷却水の温度Ｔ３、エンジン１の吸気系に供給される圧縮空気の温度Ｔ４、エンジン１の回転数、冷却用ファン１５の回転数、及び外気温度Ｔ１をそれぞれ検出するために、オイルクーラ１０の戻り側の管路１１には、作動油の温度Ｔ２を検出する油温センサ２６が取り付けられている。ラジエータ１６の管路２１には、エンジン１の冷却系に供給される冷却水の温度Ｔ３を検出する冷却水温度センサ２７が取り付けられている。インタークーラ１７の管路２４には、エンジン１の吸気系に供給される圧縮空気の温度Ｔ４を検出する圧縮空気温度センサ２８が取り付けられている。また、エンジン１及び冷却ファン１５には、それぞれの回転数を検出する回転数センサ２９及び３０が取り付けられている。更に、建設機械の本体（図示せず）には、外気温度Ｔ１を検出する外気温センサ３１が取り付けられている。
【００２１】
コントローラ４０は、予め各種設定値を記憶する記憶部（メモリ）４１と、各種手順を実行する演算部（ＣＰＵ）４２と、入力部４３と、出力部４４とを備えるコントローラユニットで構成されている。
【００２２】
コントローラ４０の入力部４３には、油温センサ２６、冷却水温度センサ２７、圧縮空気温度センサ２８、回転数センサ２９及び３０、外気温センサ３１が接続されていて、各センサからの検出信号が入力される。また、コントローラ４０の入力部４３には、騒音値指示ダイヤル３２が接続されていて、騒音値指示ダイヤル３２によって設定される騒音設定値が入力される。
【００２３】
コントローラ４０の出力部４４は、例えば図示しないエンジンコントローラにエンジン回転数指令及びエンジントルク指令等を出力する。エンジンコントローラは、この指令値から必要な燃料噴射量を演算し、図示しない燃料噴射制御装置を制御することによって、所定のエンジン回転数を保持することができる。また、例えば斜板式ピストンポンプで構成されるメイン油圧ポンプ２とファン制御用油圧ポンプ３の場合、コントローラ４０の出力部４４は、それぞれの斜板の傾きを駆動制御する図示しない比例制御弁の電磁ソレノイドに電流信号を出力する。電流信号を受けた電磁ソレノイドは、比例制御弁の弁位置を変化させて、これら油圧ポンプの斜板を駆動制御することによって、吐出油流量を変化させる。この結果、メイン油圧ポンプ２及びファン制御用油圧ポンプ３のポンプ負荷がそれぞれ制御され、ファン回転用油圧モータ１３の回転数すなわち冷却用ファン１５の回転数も制御される。
【００２４】
ところで、コントローラ４０の記憶部４１には、建設機械全体から発生する各部騒音の総和である全騒音値を基準にした、外気温度Ｔ１に対応する最大エンジン回転数と冷却ファン回転数との組み合わせデータが、予め入力されて設定されている。つまり、外気温度Ｔ１の状態において、この回転数の組合せでエンジン１及び冷却ファン１５が運転されれば、建設機械の全騒音値は、所定の騒音値以下であって、オーバーヒート等の問題なく稼働させることができる。また、記憶部４１には、建設機械を適正に稼働するための、各種冷却流体の管理温度値が記憶されている。各種冷却流体の温度としては、例えば、オイルクーラ１０の作動油の温度Ｔ２、エンジン１の冷却系に供給される冷却水の温度Ｔ３、エンジン１の吸気系に供給される圧縮空気の温度Ｔ４等があり、これらの検出温度のいずれかが、所定の管理温度値を超えた場合には、建設機械の負荷を軽減するなどの処置が必要となる。
【００２５】
また、コントローラ４０の演算部４２は、騒音値指示ダイヤル３２から入力された騒音設定値と、外気温センサ３１から入力された外気温度Ｔ１とを条件として、記憶部４１から、目標騒音になるエンジン回転数と冷却ファン回転数とを演算して算出する手順と、この演算されたエンジン回転数と冷却ファン回転数を制限信号として、それぞれエンジン１、メイン油圧ポンプ２、及びファン制御用油圧ポンプ３を制御する手順とを含んでいる。
【００２６】
上述した建設機械全体から発生する全騒音値と外気温度Ｔ１とに基づいて設定される最大エンジン回転数と、冷却ファン回転数の設定の一例を、図２を用いて説明する。
図２は、本発明の建設機械の騒音制御装置の一実施の形態のコントローラに記憶される全騒音値と外気温度とに基づくエンジン／冷却ファン回転数の一例を示す説明図である。図２において、上側の表は、全騒音が１１５ｄＢ以下の場合を示し、下側の表は、全騒音が１１０ｄＢ以下の場合を示す。コントローラ４０の記憶部４１には、このような記憶テーブルの形式でデータが記憶されていて、例えば０．１ｄＢごと記憶テーブルが設定される場合には、記憶されていないデータ（例えば０．０５ｄＢ差の騒音値）は補間演算処理により算出される。また、記憶テーブルにおける外気温度についても、同様に処理される。
【００２７】
図２の上側の表において、例えば、外気温度１５度の場合は、ファン回転数は６００回転、エンジン回転数は、１７００回転で運転すべきことを示す。つまり、外気温度１５度の下、全騒音を１１５ｄＢ以下として建設機械を運転する場合には、ファン回転数を６００回転に制御すると共に、エンジンの最大回転数を１７００回転に制限する制御が行われれば、機械の全騒音を１１５ｄＢ以下に制限し継続して稼働させることができる。一方、外気温度が３０度の場合には、冷却能力を確保する必要があるため、ファン回転数を８００回転に上昇させると共に、エンジン回転数を１５００回転に制限する必要が生じる。このような状態で運転することにより、建設機械がオーバーヒート等することなく継続して稼働させることができる。これらのデータは、建設機械の試作機での実験や、各構成部品の解析結果から作成することができる。図２の下側の表は、全騒音を１００ｄＢ以下として建設機械を運転する場合のエンジン／ファン回転数を示している。
【００２８】
次に、上述した本発明の建設機械の騒音制御装置の一実施の形態の動作を、図１乃至図３を用いて説明する。図３は、本発明の建設機械の騒音制御装置の一実施の形態による制限制御の演算を示すフローチャート図である。
【００２９】
まず、図３のステップ（Ｓ１００）では、キースイッチＯＮにより、コントローラ４０に制御電源が供給され制御プログラムがスタートし、例えば初期化処理などが行われる。その後、設定された目標騒音値を騒音値指示ダイヤル３２が検出し、演算部４２における演算の制御条件としてコントローラ４０の入力部４３に入力される（Ｓ１０２）。
【００３０】
次のステップ（Ｓ１０４）では、建設機械の本体に取り付けられている外気温センサ３１が外気温度Ｔ１を検出し、演算部４２における演算の制御条件としてコントローラ４０の入力部４３に入力される。
【００３１】
次のステップ（Ｓ１０６）では、設定された目標騒音値の範囲内で、外気温度Ｔ１の下で、建設機械がオーバーヒートすることなく運転継続できるエンジン１及び冷却ファン１５の回転数を、コントローラ４０の演算部４２が算出する。具体的には、上記ステップ（Ｓ１０２）とステップ（Ｓ１０４）とで入力された目標騒音値と外気温度Ｔ１を基準として、記憶部４１に記憶された最大エンジン回転数と、冷却ファン回転数との組み合わせデータから、必要となるエンジン１及び冷却ファン１５の回転数を算出する。算出されたこれらの回転数は、記憶部４２に一時的に記憶される。
【００３２】
次のステップ（Ｓ１０８）では、オイルクーラ１０の戻り側の管路１１に取り付けられている油温センサ２６が作動油の温度Ｔ２を検出し、ラジエータ１６の管路２１に取り付けられている冷却水温度センサ２７がエンジン１の冷却系に供給される冷却水の温度Ｔ３を検出し、インタークーラ１７の管路２４に取り付けられている圧縮空気温度センサ２８がエンジン１の吸気系に供給される圧縮空気の温度Ｔ４を検出し、演算部４２における演算の制御条件としてコントローラ４０の入力部４３にそれぞれ入力される。
【００３３】
次のステップ（Ｓ１１０）では、演算部４２が制御モードの選択を行う。具体的には、上記ステップ（Ｓ１０８）で入力された各冷却流体の温度Ｔ２〜Ｔ４と、予め記憶部４１に記憶された各冷却流体の管理温度値との比較演算を行う。この比較演算の結果、一つも管理温度値を超えるものがない場合には、ＹＥＳと判断され通常制御モードが選択され、ステップ（Ｓ１１２）に移る。
【００３４】
ステップ（Ｓ１１２）では、演算部４２が、上述したステップ（Ｓ１０６）で算出された一時記憶されたエンジン１及び冷却ファン１５の回転数を読み出し、このエンジン回転数と冷却ファン回転数を制限信号として、それぞれエンジン１、メイン油圧ポンプ２、及びファン制御用油圧ポンプ３を制御する。このような制限信号を設定した後、先のステップ（Ｓ１０２）に戻る。
【００３５】
上述したステップ（Ｓ１１０）において、ＮＯと判断された場合は、いずれかの冷却流体の温度が管理温度値を超えている場合であるから、所定の全騒音値の範囲内において、建設機械の負荷制限を図ると共に、冷却能力は増加する必要がある。このため、補正制御モードが選択され、ステップ（Ｓ１１４）に移る。
【００３６】
ステップ（Ｓ１１４）では、演算部４２が、上述したステップ（Ｓ１０６）で算出された一時記憶されたエンジン１及び冷却ファン１５の回転数を読み出すとともに、これらの回転数に所定の補正値を加算して制限信号を算出する。例えば、エンジン１の回転数については、読み出し値からさらに−２０回転を加算し、冷却ファン１５の回転数には＋１０回転を加算して制限信号を算出する。この算出されたエンジン回転数と冷却ファン回転数を制限信号として、それぞれエンジン１、メイン油圧ポンプ２、及びファン制御用油圧ポンプ３を制御する。このような制限信号を設定した後、先のステップ（Ｓ１０２）に戻る。なお、例えば、管理温度値を超えた各冷却流体Ｔ２〜Ｔ４の系統毎に、異なった補正信号を予め記憶部４１に記憶させて、補正信号の値を増減させることも可能である。つまり、油温度Ｔ２が管理温度値を超えた場合には、エンジン回転数を−１０回転加算し、冷却水温度Ｔ３が管理温度値を超えた場合には、−２０回転加算とする等が考えられる。また、管理温度値を超えた検出値のその過剰分に比例して補正信号を増減させることも可能である。さらに、検出値が管理温度値を超えない場合であっても、検出値と管理温度値の差異が小さい場合には、警報を出力させるように構成しても良い。
【００３７】
上述した本発明の建設機械の騒音制御装置の一実施の形態によれば、目標の値に設定された車体騒音値と、外気温度センサ３１で検出した外気温度Ｔ１とを入力し、外気温度Ｔ１と車体騒音値とに対応させて設定したエンジン１の回転数及び冷却ファン１５の回転数を算出し、この値を制限値として制御するようにしたので、設定した車体騒音値の範囲内で、建設機械を最大限に運転することができる。この結果、建設機械は制限された騒音の範囲内で最大の作業量を出すことができ、作業効率を向上することができる。
【００３８】
また、建設機械の各冷却流体の温度（作動油の温度Ｔ２、エンジン１の冷却系に供給される冷却水の温度Ｔ３、エンジン１の吸気系に供給される圧縮空気の温度Ｔ４等）を検出し、管理温度値を超えた場合には、さらに負荷制限すると共に冷却効果を上昇させているので、設定した車体騒音値の範囲内でオーバーヒートすることなく長時間稼働させることができる。この結果、オペレータの負担が軽減され、安全な作業が容易になり作業効率の向上が図れる。
【００３９】
なお、本発明の実施の形態においては、冷却用ファン１５をファン回転用油圧モータ１３で駆動し、このファン回転用油圧モータ１３の駆動油圧源としてのファン制御用油圧ポンプ３が単独で設けられている場合を例に説明したが、これに限られるものではなく、冷却用ファンの回転数が制御できる形態であれば、本発明は適用することができる。
【００４０】
なお、本発明の実施の形態においては、建設機械として大型油圧ショベルを例に説明したが、これに限られるものではなく、例えば油圧クレーン等の他の建設機械にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の建設機械の騒音制御装置の一実施の形態を示す構成図である。
【図２】本発明の建設機械の騒音制御装置の一実施の形態のコントローラに記憶される全騒音値と外気温度とに基づくエンジン／冷却ファン回転数のデータの一例を示す説明図である。
【図３】本発明の建設機械の騒音制御装置の一実施の形態による制限制御の演算を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
【００４２】
１ エンジン
２ メイン油圧ポンプ
３ ファン制御用油圧ポンプ
４ 作動油タンク
７ 油圧シリンダ
１０ オイルクーラ
１３ ファン回転用油圧モータ
１５ 冷却用ファン
１６ ラジエータ
１７ インタークーラ
１８ エアコン
１９ コンデンサ
２３ ターボチャージャ
２５ コンプレッサ
２６ 油温センサ
２７ 冷却水温度センサ
２８ 圧縮空気温度センサ
２９ エンジン回転数センサ
３０ 冷却用ファン回転数センサ
３１ 外気温センサ
３２ 騒音値指示ダイヤル
４０ コントローラ
４１ 記憶部
４２ 演算部
４３ 入力部
４４ 出力部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建設機械の騒音を制御する建設機械の騒音制御装置であって、
エンジンと、
前記エンジンによって回転され、前記建設機械におけるアクチュエータの駆動油圧源となる可変容量型のメイン油圧ポンプと、
前記メイン油圧ポンプの作動油の温度を検出する油温センサと、
前記エンジンの冷却系に供給される冷却水の温度を検出する冷却水温度センサと、
前記エンジンの吸気系に供給される圧縮空気の温度を検出する圧縮空気温度センサと、
前記エンジンの回転数を検出する回転数センサと、
前記建設機械の外気温度を検出する外気温センサと、
騒音値を設定する騒音値指示ダイヤルと、
前記騒音値指示ダイヤルによって設定される騒音値と、前記各センサからの検出値とに基づいて、騒音値設定の範囲内で最大限の作業を可能にするエンジン回転数、及びメイン油圧ポンプの負荷を演算し、この演算値によって、エンジンの回転数、及びメイン油圧ポンプの吐出容量を制御するコントローラとを備えたことを特徴とする建設機械の騒音制御装置。
【請求項２】
建設機械の騒音を制御する建設機械の騒音制御装置であって、
エンジンと、
前記エンジンによって回転され、前記建設機械におけるアクチュエータの駆動油圧源となる可変容量型のメイン油圧ポンプと、
前記エンジンによって回転され、前記建設機械における作動油、冷却水、圧縮空気を冷却する冷却ファンを駆動するファン回転用油圧モータの駆動油圧源となる可変容量型のファン制御用油圧ポンプと、
前記メイン油圧ポンプの作動油の温度を検出する油温センサと、
前記エンジンの冷却系に供給される冷却水の温度を検出する冷却水温度センサと、
前記エンジンの吸気系に供給される圧縮空気の温度を検出する圧縮空気温度センサと、
前記エンジンの回転数を検出する回転数センサと、
前記冷却ファンの回転数を検出する回転数センサと、
前記建設機械の外気温度を検出する外気温センサと、
騒音値を設定する騒音値指示ダイヤルと、
前記騒音値指示ダイヤルによって設定される騒音値と、前記各センサからの検出値とに基づいて、騒音値設定の範囲内で最大限の作業を可能にするエンジン回転数、冷却ファン回転数及びメイン油圧ポンプの負荷を演算し、この演算値によって、エンジンの回転数、ファン制御用油圧ポンプの吐出容量、及びメイン油圧ポンプの吐出容量を制御するコントローラとを備えたことを特徴とする建設機械の騒音制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の建設機械の騒音制御装置において、
前記コントローラは、建設機械全体から発生する騒音値を基準にした、外気温度に対応するエンジン回転数と冷却ファン回転数との組み合わせデータ、及び、前記メイン油圧ポンプの作動油と前記エンジンの冷却系に供給される冷却水と前記エンジンの吸気系に供給される圧縮空気とからなる冷却流体の各管理温度値を記憶した記憶部と、
前記騒音値指示ダイヤルから入力された騒音設定値と、前記外気温度センサが検出した外気温度とを条件として、前記記憶部に記憶されたエンジン回転数と、冷却ファン回転数との組み合わせデータから、必要となるエンジン及び冷却ファンの回転数を算出する第１の手順と、
前記各冷却流体の温度が、前記記憶部に記憶した各冷却流体の管理温度値よりも低いか否かを比較する第２の手順と、
前記第２の手順により前記各冷却流体の温度検出値が前記各冷却流体の管理温度値より低いと判断した場合に、前記第１の手順で算出されたエンジン回転数と冷却ファン回転数を制限信号として、それぞれエンジン、メイン油圧ポンプ及びファン制御用油圧ポンプを制御する第３の手順と、
前記第２の手順により前記各冷却流体の温度検出値が前記各冷却流体の管理温度値より高いと判断した場合に、前記第１の手順で算出されたエンジン回転数と冷却ファン回転数に補正値を加算して制限信号として、それぞれエンジン、メイン油圧ポンプ及びファン制御用油圧ポンプを制御する第４の手順とを実行する演算部とを備えた
ことを特徴とする建設機械の騒音制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の建設機械の騒音制御装置において、
前記コントローラの記憶部は、前記管理温度値を超えた前記冷却流体の種類ごとに異なる補正値をさらに記憶し、
前記演算部は、前記第４の手順において、前記各冷却流体の温度検出値が前記各冷却流体の管理温度値より高いと判断した場合に、前記管理温度値を超えた前記冷却流体の種類ごとに異なる補正値を前記記憶部から読み出し、前記第１の手順で算出されたエンジン回転数と冷却ファン回転数にこの補正値を加算して制限信号として、それぞれエンジン、メイン油圧ポンプ及びファン制御用油圧ポンプを制御する
ことを特徴とする建設機械の騒音制御装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の建設機械の騒音制御装置において、
前記コントローラの記憶部は、前記各冷却流体の警報温度値をさらに記憶し、
前記演算部は、前記第２の手順において、さらに前記各冷却流体の温度が、前記記憶部に記憶した各冷却流体の警報温度値よりも低いか否かを比較し、高いと判断した場合に、警報を出力する
ことを特徴とする建設機械の騒音制御装置。
【請求項１】
建設機械の騒音を制御する建設機械の騒音制御装置であって、
エンジンと、
前記エンジンによって回転され、前記建設機械におけるアクチュエータの駆動油圧源となる可変容量型のメイン油圧ポンプと、
前記メイン油圧ポンプの作動油の温度を検出する油温センサと、
前記エンジンの冷却系に供給される冷却水の温度を検出する冷却水温度センサと、
前記エンジンの吸気系に供給される圧縮空気の温度を検出する圧縮空気温度センサと、
前記エンジンの回転数を検出する回転数センサと、
前記建設機械の外気温度を検出する外気温センサと、
騒音値を設定する騒音値指示ダイヤルと、
前記騒音値指示ダイヤルによって設定される騒音値と、前記各センサからの検出値とに基づいて、騒音値設定の範囲内で最大限の作業を可能にするエンジン回転数、及びメイン油圧ポンプの負荷を演算し、この演算値によって、エンジンの回転数、及びメイン油圧ポンプの吐出容量を制御するコントローラとを備えたことを特徴とする建設機械の騒音制御装置。
【請求項２】
建設機械の騒音を制御する建設機械の騒音制御装置であって、
エンジンと、
前記エンジンによって回転され、前記建設機械におけるアクチュエータの駆動油圧源となる可変容量型のメイン油圧ポンプと、
前記エンジンによって回転され、前記建設機械における作動油、冷却水、圧縮空気を冷却する冷却ファンを駆動するファン回転用油圧モータの駆動油圧源となる可変容量型のファン制御用油圧ポンプと、
前記メイン油圧ポンプの作動油の温度を検出する油温センサと、
前記エンジンの冷却系に供給される冷却水の温度を検出する冷却水温度センサと、
前記エンジンの吸気系に供給される圧縮空気の温度を検出する圧縮空気温度センサと、
前記エンジンの回転数を検出する回転数センサと、
前記冷却ファンの回転数を検出する回転数センサと、
前記建設機械の外気温度を検出する外気温センサと、
騒音値を設定する騒音値指示ダイヤルと、
前記騒音値指示ダイヤルによって設定される騒音値と、前記各センサからの検出値とに基づいて、騒音値設定の範囲内で最大限の作業を可能にするエンジン回転数、冷却ファン回転数及びメイン油圧ポンプの負荷を演算し、この演算値によって、エンジンの回転数、ファン制御用油圧ポンプの吐出容量、及びメイン油圧ポンプの吐出容量を制御するコントローラとを備えたことを特徴とする建設機械の騒音制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の建設機械の騒音制御装置において、
前記コントローラは、建設機械全体から発生する騒音値を基準にした、外気温度に対応するエンジン回転数と冷却ファン回転数との組み合わせデータ、及び、前記メイン油圧ポンプの作動油と前記エンジンの冷却系に供給される冷却水と前記エンジンの吸気系に供給される圧縮空気とからなる冷却流体の各管理温度値を記憶した記憶部と、
前記騒音値指示ダイヤルから入力された騒音設定値と、前記外気温度センサが検出した外気温度とを条件として、前記記憶部に記憶されたエンジン回転数と、冷却ファン回転数との組み合わせデータから、必要となるエンジン及び冷却ファンの回転数を算出する第１の手順と、
前記各冷却流体の温度が、前記記憶部に記憶した各冷却流体の管理温度値よりも低いか否かを比較する第２の手順と、
前記第２の手順により前記各冷却流体の温度検出値が前記各冷却流体の管理温度値より低いと判断した場合に、前記第１の手順で算出されたエンジン回転数と冷却ファン回転数を制限信号として、それぞれエンジン、メイン油圧ポンプ及びファン制御用油圧ポンプを制御する第３の手順と、
前記第２の手順により前記各冷却流体の温度検出値が前記各冷却流体の管理温度値より高いと判断した場合に、前記第１の手順で算出されたエンジン回転数と冷却ファン回転数に補正値を加算して制限信号として、それぞれエンジン、メイン油圧ポンプ及びファン制御用油圧ポンプを制御する第４の手順とを実行する演算部とを備えた
ことを特徴とする建設機械の騒音制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の建設機械の騒音制御装置において、
前記コントローラの記憶部は、前記管理温度値を超えた前記冷却流体の種類ごとに異なる補正値をさらに記憶し、
前記演算部は、前記第４の手順において、前記各冷却流体の温度検出値が前記各冷却流体の管理温度値より高いと判断した場合に、前記管理温度値を超えた前記冷却流体の種類ごとに異なる補正値を前記記憶部から読み出し、前記第１の手順で算出されたエンジン回転数と冷却ファン回転数にこの補正値を加算して制限信号として、それぞれエンジン、メイン油圧ポンプ及びファン制御用油圧ポンプを制御する
ことを特徴とする建設機械の騒音制御装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の建設機械の騒音制御装置において、
前記コントローラの記憶部は、前記各冷却流体の警報温度値をさらに記憶し、
前記演算部は、前記第２の手順において、さらに前記各冷却流体の温度が、前記記憶部に記憶した各冷却流体の警報温度値よりも低いか否かを比較し、高いと判断した場合に、警報を出力する
ことを特徴とする建設機械の騒音制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−１３３１４９（Ｐ２０１０−１３３１４９Ａ）
【公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３０９９４９（Ｐ２００８−３０９９４９）
【出願日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【Ｆターム（参考）】
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