操作指示装置及び作業車
【課題】コストを抑えつつ操作性の良好な操作指示装置を提供する。
【解決手段】作業機の操縦者に対して操作内容を指示する操作指示装置２である。
そして、この操作指示装置２は、油圧によって駆動される作業機１２，１４，１８と、作業機１２，１４，１８へ供給される供給油量Ｑｓを人為操作で増減する供給手段４と、作業機１２，１４，１８へ供給される供給油量Ｑｓと作業機１２，１４，１８を駆動するために使われる駆動油量Ｑｄとの大小を判定する判定手段７と、判定手段７の判定に基づいて操縦者に対して省エネ操作を指示する指示手段８と、を備えている。
【解決手段】作業機の操縦者に対して操作内容を指示する操作指示装置２である。
そして、この操作指示装置２は、油圧によって駆動される作業機１２，１４，１８と、作業機１２，１４，１８へ供給される供給油量Ｑｓを人為操作で増減する供給手段４と、作業機１２，１４，１８へ供給される供給油量Ｑｓと作業機１２，１４，１８を駆動するために使われる駆動油量Ｑｄとの大小を判定する判定手段７と、判定手段７の判定に基づいて操縦者に対して省エネ操作を指示する指示手段８と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作指示装置及び作業車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建設機械等の作業機を備える作業車において、エンジン回転数を制御したり、可変容量ポンプの吐出量を調整したりすることで、作業機の操縦に適切な動力を供給する技術が開示されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、油圧アクチュエータに流れる流量を検出し、可変容量ポンプの吐出量が油圧アクチュエータ流量と一致するように制御する油圧ポンプの吐出量制御装置が記載されている。この構成によれば、油圧ポンプから吐出される作動油を効率的に使用することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２３２９０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の吐出量制御装置は、可変容量ポンプの制御装置が必要となるためコストが高くなるという問題があった。さらに、オペレータは、アクセルが自動制御されると思い通りに操作できず操作性が悪くなるという問題もあった。
【０００６】
そこで、本発明は、コストを抑えつつ操作性の優れた操作指示装置と、この操作指示装置を備える作業車と、を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明の操作指示装置は、作業機の操縦者に対して操作内容を指示する操作指示装置であって、油圧によって駆動される作業機と、前記作業機へ供給される供給油量を人為操作によって増減する供給手段と、前記作業機へ供給される前記供給油量と、前記作業機を駆動するために使われる駆動油量と、の大小を判定する判定手段と、前記判定手段の判定に基づいて操縦者に対して省エネ操作を指示する指示手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
このように、本発明の操作指示装置は、油圧駆動の作業機と、人為操作によって供給油量を増減する供給手段と、供給油量と作業機を駆動するために使われる駆動油量との大小を判定する判定手段と、判定手段の判定に基づいて操縦者に対して省エネ操作を指示する指示手段と、を備えている。
【０００９】
このため、供給油量が駆動油量を上回っており、供給油量を増加させても作業機の作動速度が速くならないことを操縦者に指示することで、省エネ操作を促すことができる。
【００１０】
さらに、操縦者は指示にしたがって人為的に供給油量を増減するため、自動的に供給油量が調整されて思い通りの操作ができなくなることもなく、操作しやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１の操作指示装置の制御系の全体構成を説明するブロック図である。
【図２】ラフテレーンクレーンの全体構成を説明する側面図である。
【図３】実施例１の駆動油量算出手段の構成を説明するブロック図である。
【図４】実施例１の供給油量算出手段の構成を説明するブロック図である。
【図５】実施例２の操作指示装置の制御系の全体構成を説明するブロック図である。
【図６】実施例２の駆動油量算出手段の構成を説明するブロック図である。
【図７】実施例２の供給油量算出手段の構成を説明するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１３】
[機械系の構成]
まず、機械系の構成について説明する。なお、以下では作業車としてラフテレーンクレーン１に操作指示装置２を適用する場合について説明するが、これに限定されるものではなく、作業機の駆動に自動制御でなく人為的なアクセル操作を必要とする作業車であれば、オールテレーンクレーンや高所作業車にも本発明を適用できる。
【００１４】
本実施例の操作指示装置２を備える作業車としてのラフテレーンクレーン１は、図２に示すように、走行機能を有する車両の本体部分となる車体１０と、車体１０の四隅に設けられたアウトリガ１１，・・・と、車体１０に水平旋回自在に取り付けられた旋回台１２と、旋回台１２に立設されたブラケット１３に取り付けられたブーム１４と、を備えている。
【００１５】
この旋回台１２は、油圧モータの動力を伝達されるピニオンギヤを有しており、このピニオンギヤが車体１０に設けた円形状のギヤに噛み合って周回することで回動（旋回）する。
【００１６】
加えて、旋回台１２には操縦室１２ａが設置されており、内部にブーム１４等の作業機を操作するための操作レバー５５（図６参照）と、エンジン４２の出力を調整するアクセル操作部４１（図１，５参照）と、が配置されている。
【００１７】
また、ブーム１４は、基端ブーム１４１と中間ブーム１４２と先端ブーム１４３とによって入れ子式に構成されており、内部に収容された油圧駆動の伸縮シリンダ（不図示）を伸縮することで、全体の長さが伸縮する。
【００１８】
この基端ブーム１４１は、その付け根がブラケット１３に水平に設置された支持軸に回動自在に取り付けられている。加えて、ブラケット１３と基端ブーム１４１の間には、油圧駆動の起伏シリンダ１５が架け渡されているため、起伏シリンダ１５を伸縮することでブーム１４全体が起伏する。
【００１９】
さらに、先端ブーム１４３の先端には回転自在のシーブ（不図示）が取付けられており、このシーブには先端にフック１７が取付けられたワイヤ１６が掛け回されている。
【００２０】
他方、ワイヤ１６の末端はウインチ１８に巻き回されており、ウインチ１８を正逆方向に回転することでワイヤ１６を送出し又は巻取ることでフック１７が上下する。
【００２１】
加えて、これらの作業機としての旋回台１２，ブーム１４及びウインチ１８は、エンジン４２に連結されたＰＴＯ(Power Take Off)４３によって回転駆動される油圧ポンプ４４が発生する油圧によって駆動される（図１参照）。
【００２２】
また、図示しないが、旋回台１２，ブーム１４及びウインチ１８には、安全装置用に姿勢検出器５１が取り付けられている（図３参照）。この姿勢検出器５１としては、ブーム長検出器、ブーム起伏角検出器、ブーム旋回角検出器、ウインチ回転数検出器がある。
【００２３】
そして、本実施例のラフテレーンクレーン１は、作業機の操縦者に対して操作内容を指示する操作指示装置２を備えている（図１参照）。
【００２４】
[制御系の構成]
次に、本実施例の操作指示装置２の制御系の構成について説明する。
【００２５】
本実施例の操作指示装置２は、図１に示すように、油圧によって駆動される作業機としての旋回台１２、ブーム１４及びウインチ１８と、作業機へ供給される供給油量Ｑｓを人為操作で増減する供給手段４と、作業機を駆動するために使われる駆動油量Ｑｄを算出する駆動油量算出手段５と、作業機へ供給される供給油量Ｑｓを算出する供給油量算出手段６と、供給油量Ｑｓと駆動油量Ｑｄの大小を判定する判定手段７と、判定手段７の判定に基づいて操縦者に対して省エネ操作を指示する指示手段８と、を備えている。
【００２６】
作業機としての旋回台１２、ブーム１４及びウインチ１８は、供給手段４のアクセル操作部４１の操作量に基づいて増減される供給油量Ｑｓ、及び、操作レバー５５（図６参照）の操作量、の両方に基づいて移動速度を変化させる。ここにおいて、本発明の作業機とは、作業のために用いられる機械を意味するものとし、油圧ポンプ４４及び油圧アクチュエータ類を含む概念である。
【００２７】
また、供給手段４は、操縦者が人為操作（踏み込み）によって操作するアクセル操作部４１と、アクセル操作部４１の踏み込み量に応じて回転数が変化するエンジン４２と、エンジン４２の回転動力を取り出すＰＴＯ（Power Take Off）４３と、ＰＴＯ４３によって回転駆動される定容量型の油圧ポンプ４４と、を備えている。
【００２８】
したがって、油圧ポンプ４４によって油圧回路全体に供給される油量は、アクセル操作部４１の踏み込み量に応じて変化し、これに伴って作業機に供給される供給油量Ｑｓも変化する。
【００２９】
さらに、本実施例の駆動油量算出手段５は、図３に示すように、作業機の姿勢を検出する姿勢検出器５１と、姿勢に基づいて作動速度を演算する作動速度演算部５２と、作業機の構造情報を記憶する記憶部５３と、駆動油量Ｑｄを演算する油量算出部５４と、を備えている。
【００３０】
この姿勢検出器５１は、前述したように、安全装置用に設置されているもので、ブーム長検出器、ブーム起伏角検出器、ブーム旋回角検出器、ウインチ回転数検出器がある。検出したブーム長Ｌ、ブーム起伏角θ１、ブーム旋回角θ２、ウインチ回転数Ｎは作動速度演算部５２に伝送される。
【００３１】
また、作動速度演算部５２は、伝送されたブーム長Ｌ、ブーム起伏角θ１、ブーム旋回角θ２、ウインチ回転数Ｎのそれぞれの時間変化量に基づいて、ブーム伸縮速度ＶＬ、ブーム起伏角速度ω１、ブーム旋回角速度ω２、ウインチ回転速度Ｖｎを演算して油量算出部５４に伝送する。
【００３２】
さらに、記憶部５３は、作業機の構造情報を記憶する記憶装置で、伸縮シリンダ断面積、起伏シリンダ断面積、各部材の座標、油圧モータの容積、効率及び減速比などを記憶する。
【００３３】
そして、油量算出部５４は、各作動速度及び作業機の構造情報に基づいて駆動油量Ｑｄを演算する。ここにおいて、本発明における駆動油量Ｑｄとは、作業機を駆動するために実際に使用される油量を意味するもので、シリンダの動特性、回路抵抗、油圧モータの内部リーク等も考慮される。
【００３４】
そして、本実施例の供給油量算出手段６は、図４に示すように、エンジン回転数Ｅｎｇを算出するエンジン回転数算出手段６１と、作業機の構造情報を記憶する記憶部６２と、供給油量Ｑｓを演算する油量算出部６３と、を備えている。
【００３５】
このエンジン回転数算出手段６１は、エンジン４２を操作するアクセル操作部４１からアクセル開度δを取得し、アクセル開度δに基づいてエンジン回転数Ｅｎｇを算出して、油量算出部６３に伝送する。
【００３６】
また、記憶部６２は、作業機の構造情報を記憶する記憶装置で、油圧ポンプ４４の容積、効率及び減速比などを記憶する。
【００３７】
さらに、油量算出部６３は、エンジン回転数Ｅｎｇ及び作業機の構造情報に基づいて供給油量Ｑｓを演算する。ここにおいて、本発明における供給油量Ｑｓとは、作業機へ実際に供給される油量を意味するもので、回路内の圧力と油圧ポンプ４４の圧力−流量特性等も考慮される。
【００３８】
そして、本実施例の判定手段７は、作業機へ供給される供給油量Ｑｓと、作業機を駆動するために使われる駆動油量Ｑｄと、の大小を判定する。すなわち、判定手段７は、供給油量Ｑｓが駆動油量Ｑｄより少ない不足状態か、供給油量Ｑｓが駆動油量Ｑｄを超えて所定範囲α内にある省エネ状態か、供給油量Ｑｓが所定範囲αの最大値を超える過剰状態か、を判定する。ここにおいて、所定範囲αは、省エネ状態の範囲を規定するためにあらかじめ設定する定数で、タンクへ戻る作動油量などを考慮して実験によって設定される。
【００３９】
なお、上記した駆動油量算出手段５、供給油量算出手段６及び判定手段７は、ＣＰＵ、メモリ、ＨＤＤ若しくはＳＳＤなどを有する汎用のマイクロコンピュータであるコントローラの制御ブロックとして実行される。
【００４０】
さらに、本実施例の指示手段８は、判定手段７の判定に基づいて操縦者に対するアクセル操作部４１の省エネ操作を指示するもので、操縦室１２ａ内に配置される。
【００４１】
ここにおいて、省エネ操作とは、供給手段４のアクセル操作部４１の人為的な操作のことであり、作業機で使用されずにタンクへ戻る作動油量を減少させたり維持させたりして、作業機の操縦に必要十分な作動油を供給する操作をいうものとする。
【００４２】
また、指示手段８としては、操縦室１２ａ内に配置された安全装置用のモニタ、点灯、点滅若しくは消灯するランプ、音声を発するスピーカなどを使用する。
【００４３】
具体的には、指示手段８としてモニタを用いた場合には、判定手段７において不足状態と判定されると「供給油量を増やすことで増速可能です」と表示され、判定手段７において省エネ状態と判定されると「効率的な省エネ操作です」と表示され、判定手段７において過剰状態と判定されると「アクセル操作を緩めてください」と表示される。
【００４４】
[作用]
次に、作用について説明する。
【００４５】
（姿勢に基づく駆動油量Ｑｄ算出作用）
本実施例の操作指示装置２は、作業機の姿勢の変化と、作業機の構造情報と、に基づいて駆動油量Ｑｄを演算する。すなわち、駆動油量算出手段５は、作動速度演算部５２において姿勢検出器５１で検出した作業機の姿勢に基づいて作業機の姿勢の変化（作動速度）を演算し、油量算出部５４において作動速度と記憶部５３に記憶された油圧シリンダ断面積等とに基づいて駆動油量Ｑｄを逆算的に算出する。
【００４６】
なお、ここでは作業機の姿勢の変化に基づいて駆動油量Ｑｄを算出する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、作業機の姿勢と作業機の姿勢の変化（作動速度）との関係をあらかじめ記憶しておけば、作業機の姿勢に基づいて駆動油量Ｑｄを算出することもできる。
【００４７】
（アクセル開度δに基づく供給油量Ｑｓ算出作用）
本実施例の操作指示装置２は、アクセル開度δと、作業機の構造情報と、に基づいて供給油量Ｑｓを演算する。すなわち、供給油量算出手段６は、エンジン回転数算出手段６１においてアクセル開度δに基づいてエンジン回転数Ｅｎｇを演算し、油量算出部６３においてエンジン回転数Ｅｎｇと記憶部６２に記憶された油圧ポンプ４４の構造情報とに基づいて供給油量Ｑｓを算出する。
【００４８】
（自動判定作用）
本実施例の操作指示装置２は、判定手段７が駆動油量Ｑｄと供給油量Ｑｓの大小を自動的に判定して操縦者に提示する。したがって、操縦者は大小関係を推定する必要がなくなるため、作業に集中できる。
【００４９】
（指示による省エネ作用）
本実施例の操作指示装置２は、判定手段７において供給油量Ｑｓが所定範囲αの最大値を超える過剰状態と判定されると、指示手段８としての表示モニタに「アクセル操作を緩めてください」というメッセージを表示する。
【００５０】
これを見た操縦者は、過剰状態であることを認識し、アクセル操作部４１の踏み込み量を小さくすることで、作業機で使用されずにタンクへ戻る作動油の量を減少させることができる。
【００５１】
（指示による増速作用）
また、供給油量Ｑｓが所定範囲αの最大値を超える場合とは逆に、判定手段７において供給油量Ｑｓが駆動油量Ｑｄより少ない不足状態と判定されると、指示手段８としての表示モニタに「供給油量を増やすことで増速可能です」というメッセージを表示する。
【００５２】
これを見た操縦者は、増速可能であることを認識し、増速する必要があればアクセル操作部４１の踏み込み量を大きくすることで、供給油量Ｑｓ及び駆動油量Ｑｄを増加させて、作業機の移動速度を速くすることができる。増速する必要がなければ、アクセル操作部４１の踏み込み量を維持したままで作業を継続することができる。
【００５３】
（指示による省エネ状態維持作用）
さらに、判定手段７において供給油量Ｑｓが駆動油量Ｑｄを超えて所定範囲α内にある省エネ状態と判定されると、指示手段８としての表示モニタに「効率的な省エネ操作です」というメッセージが表示される。
【００５４】
これを見た操縦者は、省エネ状態であることを認識するとともに、これ以上増速できないとわかるため、アクセル操作部４１の踏み込み量を維持したままで作業を継続する。
【００５５】
（人為的なアクセル操作による作業機の微動作用）
そして、以上のすべての状態を通じて、操縦者は、コントローラによる自動制御ではなく、人為的に踏み込み量を増減することによってアクセル操作部４１を操作してエンジン回転数Ｅｎｇを調整する。このため、作業中にエンジン回転数Ｅｎｇが意図しない変化をすることがなく、作業機を思い通りに操作することができる。
【００５６】
[効果]
次に、効果について説明する。
【００５７】
（１）このように、本実施例の操作指示装置２は、油圧駆動の作業機としての旋回台１２，ブーム１４，ウインチ１８と、人為操作で供給油量Ｑｓを増減する供給手段４と、作業機へ供給される供給油量Ｑｓと作業機を駆動するために使われる駆動油量Ｑｄとの大小を判定する判定手段７と、判定手段７の判定に基づいて操縦者に対する操作内容を指示する指示手段８と、を備えている。
【００５８】
このため、供給油量Ｑｓが駆動油量Ｑｄを上回っており、供給油量Ｑｓを増加させても作業機の作動速度が速くならないことを操縦者に指示することで、省エネ操作を促すことができる。
【００５９】
特に、６０ｔクラスのラフテレーンクレーン１やオールテレーンクレーンなどのクレーンの場合、操作レバーを最大限に倒してもブーム１４の移動速度が遅く感じられてしまい、アクセルを最大に踏み込むことが多くなるため、操作を指示する効果は大きい。
【００６０】
さらに、操縦者は指示にしたがって人為的に供給油量Ｑｓを増減するため、自動的に供給油量Ｑｓが調整されて思い通りの操作ができなくなることもなく、操作しやすくなる。
【００６１】
つまり、あえて自動制御を採用しないことで、操縦者は指示にしたがって意図した通りにエンジン回転数Ｅｎｇを調整して供給油量Ｑｓを増減できるため、供給油量Ｑｓが自動的に増減されて思い通りの操作ができなくなることがない。
【００６２】
加えて、自動制御を採用しないことで、エンジン回転数制御手段や可変容量油圧ポンプの制御装置などの装置が不要となるため、全体の構成を簡易なものとしてコストを抑制することもできる。
【００６３】
（２）また、指示手段８は、判定手段７において供給油量Ｑｓが駆動油量Ｑｄを超えて所定範囲α内にあると判定された場合には省エネ状態であることを指示し、判定手段７において供給油量Ｑｓが所定範囲αを超えると判定された場合には供給油量Ｑｓの減少操作を指示する。
【００６４】
このため、供給油量Ｑｓが駆動油量Ｑｄを超えて所定範囲α内にある場合には、操縦者は省エネ状態であることを認識するとともに、これ以上増速できないとわかるため、アクセル操作部４１の踏み込み量を維持したままで作業を継続できる。
【００６５】
一方、供給油量Ｑｓが所定範囲αを超える場合には、操縦者は過剰状態であることを認識し、アクセル操作部４１の踏み込み量を小さくすることで、使用されずにタンクへ戻る作動油の量を減少させることができる。
【００６６】
加えて、供給油量Ｑｓが駆動油量Ｑｄより少ない場合には、操縦者は増速可能であることを認識し、増速する必要があればアクセル操作部４１の踏み込み量を大きくすることで、作業機の移動速度を速くすることができる。増速する必要がなければ、アクセル操作部４１の踏み込み量を維持したままで作業を継続できる。
【００６７】
（３）さらに、作業機を駆動するために使われる駆動油量Ｑｄは、作業機の姿勢又は作業機の姿勢の変化と、作業機の構造情報と、に基づいて算出することで、実際の作業機の姿勢に基づいて正確に駆動油量Ｑｄを算出して供給油量Ｑｓとの大小関係を判定できる。
【００６８】
つまり、駆動油量Ｑｄは、作業機の実際の移動速度に基づいて算出されるため、作業機の駆動に実際に使用される駆動油量Ｑｄをきわめて正確に算出することができる。
【００６９】
（４）そして、本実施例の作業車としてのラフテレーンクレーン１は、上記したいずれかの操作指示装置２を備えることで、エネルギー消費が少なく環境に優しい作業車となる。
【実施例２】
【００７０】
以下、図５，６，７を用いて、前記実施例とは異なる別の操作指示装置２Ａを備える作業車としてのラフテレーンクレーン１について説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【００７１】
[機械系の構成]
本実施例の操作指示装置２Ａを備えるラフテレーンクレーン１は、実施例１と同様の機械系の構成を備えるため、説明を省略する。
【００７２】
[制御系の構成]
次に、本実施例の操作指示装置２Ａの制御系の構成について説明する。
【００７３】
本実施例の操作指示装置２Ａは、電動ポンプ４５を有する点と、操作レバーの操作量ＬＶに基づいて駆動油量Ｑｄを算出する点と、において前記実施例１（図１参照）と異なっている。
【００７４】
すなわち、操作指示装置２Ａは、図５に示すように、旋回台１２、ブーム１４及びウインチ１８と、供給手段４Ａと、駆動油量算出手段５Ａと、供給油量算出手段６Ａと、判定手段７と、指示手段８と、を備えている。このうち、供給手段４Ａ、駆動油量算出手段５Ａ及び供給油量算出手段６Ａが実施例１と異なる。
【００７５】
本実施例の供給手段４Ａは、操縦者が人為操作（踏み込み）によって操作するアクセル操作部４１と、アクセル操作部４１の踏み込み量に応じてモータ回転数ｒｏｔを指令される電動ポンプ４５と、を備えている。
【００７６】
この電動ポンプ４５は、電動モータによって駆動される油圧ポンプであり、直流モータを用いた場合にはＰＷＭ制御によって制御され、交流モータを用いた場合にはインバータ制御によって制御される。いずれの制御においても、モータ回転数ｒｏｔの値は、操縦者の人為操作によって直接指示される。
【００７７】
また、本実施例の駆動油量算出手段５Ａは、図６に示すように、作業機を操作する操作レバー５５と、操作レバー５５の操作量ＬＶに基づいて速度指令Ｖを算出する速度指令算出部５６と、作業機の構造情報を記憶する記憶部５３と、駆動油量Ｑｄを演算する油量算出部５４と、を備えている。
【００７８】
この操作レバー５５は、操縦者がいずれかの方向に傾倒させることで作業機を操作するもので、ポテンショメータによって検出された操作量ＬＶ（正負いずれかの値）は速度指令算出部５６に伝送される。
【００７９】
また、速度指令算出部５６は、伝送された操作量ＬＶの値に応じて、実際の作業機の速度指令Ｖを算出し、作業機を制御する制御バルブに伝送するとともに油量算出部５４に伝送する。
【００８０】
そして、油量算出部５４は、伝送された速度指令Ｖ及び作業機の構造情報に基づいて駆動油量Ｑｄを算出する。
【００８１】
また、本実施例の供給油量算出手段６Ａは、図７に示すように、作業機の構造情報を記憶する記憶部６２と、供給油量Ｑｓを算出する油量算出部６３と、を備えている。
【００８２】
この油量算出部６３は、モータ回転数ｒｏｔ及び作業機の構造情報に基づいて供給油量Ｑｓを算出する。すなわち、油量算出部６３は、電動ポンプ４５のモータ回転数ｒｏｔをアクセル操作部４１から直接に取得する。
【００８３】
[作用]
次に、作用について説明する。
【００８４】
（操作量ＬＶに基づく駆動油量Ｑｄ算出作用）
本実施例の操作指示装置２は、操作レバー５５の操作量ＬＶと、作業機の構造情報と、に基づいて駆動油量Ｑｄを演算する。すなわち、駆動油量算出手段５は、速度指令算出部５６において操作レバー５５の操作量ＬＶに基づいて作業機の速度指令Ｖを演算し、油量算出部５４において速度指令Ｖと記憶部５３に記憶された油圧シリンダ断面積等とに基づいて駆動油量Ｑｄを算出する。
【００８５】
（モータ回転数ｒｏｔに基づく供給油量Ｑｓ算出作用）
本実施例の操作指示装置２は、モータ回転数ｒｏｔと、作業機の構造情報と、に基づいて供給油量Ｑｓを演算する。すなわち、供給油量算出手段６は、アクセル操作部４１から直接に電動ポンプ４５のモータ回転数ｒｏｔを取得し、油量算出部６３においてモータ回転数ｒｏｔと記憶部６２に記憶された電動ポンプ４５の構造情報とに基づいて供給油量Ｑｓを算出する。
【００８６】
[効果]
次に、効果について説明する。
【００８７】
（１）このように、本実施例の操作指示装置２Ａは、作業機を駆動するために使われる駆動油量Ｑｄは、作業機を操作する操作手段としての操作レバー５５の操作量ＬＶと、作業機の構造情報と、に基づいて算出することで、操作量ＬＶに反映されるオペレータの意志に基づいて駆動油量Ｑｄを算出して大小を判定できる。
【００８８】
加えて、本実施例の操作指示装置２Ａは、供給油量Ｑｓは、電動ポンプ４５のモータ回転数ｒｏｔと、作業機の構造情報と、に基づいて供給油量Ｑｓを演算する。すなわち、供給油量算出手段６は、アクセル操作部４１からモータ回転数ｒｏｔを直接に取得するため、いっそう正確に供給油量Ｑｓを算出できる。
【００８９】
なお、この他の構成および作用効果については、前記実施例と略同様であるため説明を省略する。
【００９０】
以上、図面を参照して、本発明の実施例を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【００９１】
例えば、前記実施例１では、駆動油量算出手段５が作業機の姿勢（又は姿勢の変化）に基づいて駆動油量Ｑｄを算出するとともに、供給油量算出手段６がエンジン回転数Ｅｎｇに基づいて供給油量Ｑｓを算出する場合について説明し、前記実施例２では、駆動油量算出手段５が操作レバー５５の操作量ＬＶに基づいて駆動油量Ｑｄを算出するとともに、供給油量算出手段６がモータ回転数ｒｏｔに基づいて供給油量Ｑｓを算出する場合について説明したが、この組み合せに限定されるものではなく、別の組合せであってもよい。
【符号の説明】
【００９２】
δ アクセル開度
Ｅｎｇ エンジン回転数
ｒｏｔ モータ回転数
Ｑｄ 駆動油量
Ｑｓ 供給油量
α 所定範囲
１ ラフテレーンクレーン（作業車）
１２ 旋回台（作業機）
１４ ブーム（作業機）
１８ ウインチ（作業機）
２，２Ａ 操作指示装置
４，４Ａ 供給手段
４１ アクセル操作部
４２ エンジン
４３ ＰＴＯ
４４ 油圧ポンプ
４５ 電動ポンプ
５，５Ａ 駆動油量算出手段
５１ 姿勢検出器
５２ 作動速度演算部
５３ 記憶部
５４ 油量算出部
５５ 操作レバー
５６ 速度指令算出部
６，６Ａ 供給油量算出手段
６１ エンジン回転数算出手段
６２ 記憶部
６３ 油量算出部
７ 判定手段
８ 指示手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作指示装置及び作業車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建設機械等の作業機を備える作業車において、エンジン回転数を制御したり、可変容量ポンプの吐出量を調整したりすることで、作業機の操縦に適切な動力を供給する技術が開示されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、油圧アクチュエータに流れる流量を検出し、可変容量ポンプの吐出量が油圧アクチュエータ流量と一致するように制御する油圧ポンプの吐出量制御装置が記載されている。この構成によれば、油圧ポンプから吐出される作動油を効率的に使用することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２３２９０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の吐出量制御装置は、可変容量ポンプの制御装置が必要となるためコストが高くなるという問題があった。さらに、オペレータは、アクセルが自動制御されると思い通りに操作できず操作性が悪くなるという問題もあった。
【０００６】
そこで、本発明は、コストを抑えつつ操作性の優れた操作指示装置と、この操作指示装置を備える作業車と、を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明の操作指示装置は、作業機の操縦者に対して操作内容を指示する操作指示装置であって、油圧によって駆動される作業機と、前記作業機へ供給される供給油量を人為操作によって増減する供給手段と、前記作業機へ供給される前記供給油量と、前記作業機を駆動するために使われる駆動油量と、の大小を判定する判定手段と、前記判定手段の判定に基づいて操縦者に対して省エネ操作を指示する指示手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
このように、本発明の操作指示装置は、油圧駆動の作業機と、人為操作によって供給油量を増減する供給手段と、供給油量と作業機を駆動するために使われる駆動油量との大小を判定する判定手段と、判定手段の判定に基づいて操縦者に対して省エネ操作を指示する指示手段と、を備えている。
【０００９】
このため、供給油量が駆動油量を上回っており、供給油量を増加させても作業機の作動速度が速くならないことを操縦者に指示することで、省エネ操作を促すことができる。
【００１０】
さらに、操縦者は指示にしたがって人為的に供給油量を増減するため、自動的に供給油量が調整されて思い通りの操作ができなくなることもなく、操作しやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１の操作指示装置の制御系の全体構成を説明するブロック図である。
【図２】ラフテレーンクレーンの全体構成を説明する側面図である。
【図３】実施例１の駆動油量算出手段の構成を説明するブロック図である。
【図４】実施例１の供給油量算出手段の構成を説明するブロック図である。
【図５】実施例２の操作指示装置の制御系の全体構成を説明するブロック図である。
【図６】実施例２の駆動油量算出手段の構成を説明するブロック図である。
【図７】実施例２の供給油量算出手段の構成を説明するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１３】
[機械系の構成]
まず、機械系の構成について説明する。なお、以下では作業車としてラフテレーンクレーン１に操作指示装置２を適用する場合について説明するが、これに限定されるものではなく、作業機の駆動に自動制御でなく人為的なアクセル操作を必要とする作業車であれば、オールテレーンクレーンや高所作業車にも本発明を適用できる。
【００１４】
本実施例の操作指示装置２を備える作業車としてのラフテレーンクレーン１は、図２に示すように、走行機能を有する車両の本体部分となる車体１０と、車体１０の四隅に設けられたアウトリガ１１，・・・と、車体１０に水平旋回自在に取り付けられた旋回台１２と、旋回台１２に立設されたブラケット１３に取り付けられたブーム１４と、を備えている。
【００１５】
この旋回台１２は、油圧モータの動力を伝達されるピニオンギヤを有しており、このピニオンギヤが車体１０に設けた円形状のギヤに噛み合って周回することで回動（旋回）する。
【００１６】
加えて、旋回台１２には操縦室１２ａが設置されており、内部にブーム１４等の作業機を操作するための操作レバー５５（図６参照）と、エンジン４２の出力を調整するアクセル操作部４１（図１，５参照）と、が配置されている。
【００１７】
また、ブーム１４は、基端ブーム１４１と中間ブーム１４２と先端ブーム１４３とによって入れ子式に構成されており、内部に収容された油圧駆動の伸縮シリンダ（不図示）を伸縮することで、全体の長さが伸縮する。
【００１８】
この基端ブーム１４１は、その付け根がブラケット１３に水平に設置された支持軸に回動自在に取り付けられている。加えて、ブラケット１３と基端ブーム１４１の間には、油圧駆動の起伏シリンダ１５が架け渡されているため、起伏シリンダ１５を伸縮することでブーム１４全体が起伏する。
【００１９】
さらに、先端ブーム１４３の先端には回転自在のシーブ（不図示）が取付けられており、このシーブには先端にフック１７が取付けられたワイヤ１６が掛け回されている。
【００２０】
他方、ワイヤ１６の末端はウインチ１８に巻き回されており、ウインチ１８を正逆方向に回転することでワイヤ１６を送出し又は巻取ることでフック１７が上下する。
【００２１】
加えて、これらの作業機としての旋回台１２，ブーム１４及びウインチ１８は、エンジン４２に連結されたＰＴＯ(Power Take Off)４３によって回転駆動される油圧ポンプ４４が発生する油圧によって駆動される（図１参照）。
【００２２】
また、図示しないが、旋回台１２，ブーム１４及びウインチ１８には、安全装置用に姿勢検出器５１が取り付けられている（図３参照）。この姿勢検出器５１としては、ブーム長検出器、ブーム起伏角検出器、ブーム旋回角検出器、ウインチ回転数検出器がある。
【００２３】
そして、本実施例のラフテレーンクレーン１は、作業機の操縦者に対して操作内容を指示する操作指示装置２を備えている（図１参照）。
【００２４】
[制御系の構成]
次に、本実施例の操作指示装置２の制御系の構成について説明する。
【００２５】
本実施例の操作指示装置２は、図１に示すように、油圧によって駆動される作業機としての旋回台１２、ブーム１４及びウインチ１８と、作業機へ供給される供給油量Ｑｓを人為操作で増減する供給手段４と、作業機を駆動するために使われる駆動油量Ｑｄを算出する駆動油量算出手段５と、作業機へ供給される供給油量Ｑｓを算出する供給油量算出手段６と、供給油量Ｑｓと駆動油量Ｑｄの大小を判定する判定手段７と、判定手段７の判定に基づいて操縦者に対して省エネ操作を指示する指示手段８と、を備えている。
【００２６】
作業機としての旋回台１２、ブーム１４及びウインチ１８は、供給手段４のアクセル操作部４１の操作量に基づいて増減される供給油量Ｑｓ、及び、操作レバー５５（図６参照）の操作量、の両方に基づいて移動速度を変化させる。ここにおいて、本発明の作業機とは、作業のために用いられる機械を意味するものとし、油圧ポンプ４４及び油圧アクチュエータ類を含む概念である。
【００２７】
また、供給手段４は、操縦者が人為操作（踏み込み）によって操作するアクセル操作部４１と、アクセル操作部４１の踏み込み量に応じて回転数が変化するエンジン４２と、エンジン４２の回転動力を取り出すＰＴＯ（Power Take Off）４３と、ＰＴＯ４３によって回転駆動される定容量型の油圧ポンプ４４と、を備えている。
【００２８】
したがって、油圧ポンプ４４によって油圧回路全体に供給される油量は、アクセル操作部４１の踏み込み量に応じて変化し、これに伴って作業機に供給される供給油量Ｑｓも変化する。
【００２９】
さらに、本実施例の駆動油量算出手段５は、図３に示すように、作業機の姿勢を検出する姿勢検出器５１と、姿勢に基づいて作動速度を演算する作動速度演算部５２と、作業機の構造情報を記憶する記憶部５３と、駆動油量Ｑｄを演算する油量算出部５４と、を備えている。
【００３０】
この姿勢検出器５１は、前述したように、安全装置用に設置されているもので、ブーム長検出器、ブーム起伏角検出器、ブーム旋回角検出器、ウインチ回転数検出器がある。検出したブーム長Ｌ、ブーム起伏角θ１、ブーム旋回角θ２、ウインチ回転数Ｎは作動速度演算部５２に伝送される。
【００３１】
また、作動速度演算部５２は、伝送されたブーム長Ｌ、ブーム起伏角θ１、ブーム旋回角θ２、ウインチ回転数Ｎのそれぞれの時間変化量に基づいて、ブーム伸縮速度ＶＬ、ブーム起伏角速度ω１、ブーム旋回角速度ω２、ウインチ回転速度Ｖｎを演算して油量算出部５４に伝送する。
【００３２】
さらに、記憶部５３は、作業機の構造情報を記憶する記憶装置で、伸縮シリンダ断面積、起伏シリンダ断面積、各部材の座標、油圧モータの容積、効率及び減速比などを記憶する。
【００３３】
そして、油量算出部５４は、各作動速度及び作業機の構造情報に基づいて駆動油量Ｑｄを演算する。ここにおいて、本発明における駆動油量Ｑｄとは、作業機を駆動するために実際に使用される油量を意味するもので、シリンダの動特性、回路抵抗、油圧モータの内部リーク等も考慮される。
【００３４】
そして、本実施例の供給油量算出手段６は、図４に示すように、エンジン回転数Ｅｎｇを算出するエンジン回転数算出手段６１と、作業機の構造情報を記憶する記憶部６２と、供給油量Ｑｓを演算する油量算出部６３と、を備えている。
【００３５】
このエンジン回転数算出手段６１は、エンジン４２を操作するアクセル操作部４１からアクセル開度δを取得し、アクセル開度δに基づいてエンジン回転数Ｅｎｇを算出して、油量算出部６３に伝送する。
【００３６】
また、記憶部６２は、作業機の構造情報を記憶する記憶装置で、油圧ポンプ４４の容積、効率及び減速比などを記憶する。
【００３７】
さらに、油量算出部６３は、エンジン回転数Ｅｎｇ及び作業機の構造情報に基づいて供給油量Ｑｓを演算する。ここにおいて、本発明における供給油量Ｑｓとは、作業機へ実際に供給される油量を意味するもので、回路内の圧力と油圧ポンプ４４の圧力−流量特性等も考慮される。
【００３８】
そして、本実施例の判定手段７は、作業機へ供給される供給油量Ｑｓと、作業機を駆動するために使われる駆動油量Ｑｄと、の大小を判定する。すなわち、判定手段７は、供給油量Ｑｓが駆動油量Ｑｄより少ない不足状態か、供給油量Ｑｓが駆動油量Ｑｄを超えて所定範囲α内にある省エネ状態か、供給油量Ｑｓが所定範囲αの最大値を超える過剰状態か、を判定する。ここにおいて、所定範囲αは、省エネ状態の範囲を規定するためにあらかじめ設定する定数で、タンクへ戻る作動油量などを考慮して実験によって設定される。
【００３９】
なお、上記した駆動油量算出手段５、供給油量算出手段６及び判定手段７は、ＣＰＵ、メモリ、ＨＤＤ若しくはＳＳＤなどを有する汎用のマイクロコンピュータであるコントローラの制御ブロックとして実行される。
【００４０】
さらに、本実施例の指示手段８は、判定手段７の判定に基づいて操縦者に対するアクセル操作部４１の省エネ操作を指示するもので、操縦室１２ａ内に配置される。
【００４１】
ここにおいて、省エネ操作とは、供給手段４のアクセル操作部４１の人為的な操作のことであり、作業機で使用されずにタンクへ戻る作動油量を減少させたり維持させたりして、作業機の操縦に必要十分な作動油を供給する操作をいうものとする。
【００４２】
また、指示手段８としては、操縦室１２ａ内に配置された安全装置用のモニタ、点灯、点滅若しくは消灯するランプ、音声を発するスピーカなどを使用する。
【００４３】
具体的には、指示手段８としてモニタを用いた場合には、判定手段７において不足状態と判定されると「供給油量を増やすことで増速可能です」と表示され、判定手段７において省エネ状態と判定されると「効率的な省エネ操作です」と表示され、判定手段７において過剰状態と判定されると「アクセル操作を緩めてください」と表示される。
【００４４】
[作用]
次に、作用について説明する。
【００４５】
（姿勢に基づく駆動油量Ｑｄ算出作用）
本実施例の操作指示装置２は、作業機の姿勢の変化と、作業機の構造情報と、に基づいて駆動油量Ｑｄを演算する。すなわち、駆動油量算出手段５は、作動速度演算部５２において姿勢検出器５１で検出した作業機の姿勢に基づいて作業機の姿勢の変化（作動速度）を演算し、油量算出部５４において作動速度と記憶部５３に記憶された油圧シリンダ断面積等とに基づいて駆動油量Ｑｄを逆算的に算出する。
【００４６】
なお、ここでは作業機の姿勢の変化に基づいて駆動油量Ｑｄを算出する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、作業機の姿勢と作業機の姿勢の変化（作動速度）との関係をあらかじめ記憶しておけば、作業機の姿勢に基づいて駆動油量Ｑｄを算出することもできる。
【００４７】
（アクセル開度δに基づく供給油量Ｑｓ算出作用）
本実施例の操作指示装置２は、アクセル開度δと、作業機の構造情報と、に基づいて供給油量Ｑｓを演算する。すなわち、供給油量算出手段６は、エンジン回転数算出手段６１においてアクセル開度δに基づいてエンジン回転数Ｅｎｇを演算し、油量算出部６３においてエンジン回転数Ｅｎｇと記憶部６２に記憶された油圧ポンプ４４の構造情報とに基づいて供給油量Ｑｓを算出する。
【００４８】
（自動判定作用）
本実施例の操作指示装置２は、判定手段７が駆動油量Ｑｄと供給油量Ｑｓの大小を自動的に判定して操縦者に提示する。したがって、操縦者は大小関係を推定する必要がなくなるため、作業に集中できる。
【００４９】
（指示による省エネ作用）
本実施例の操作指示装置２は、判定手段７において供給油量Ｑｓが所定範囲αの最大値を超える過剰状態と判定されると、指示手段８としての表示モニタに「アクセル操作を緩めてください」というメッセージを表示する。
【００５０】
これを見た操縦者は、過剰状態であることを認識し、アクセル操作部４１の踏み込み量を小さくすることで、作業機で使用されずにタンクへ戻る作動油の量を減少させることができる。
【００５１】
（指示による増速作用）
また、供給油量Ｑｓが所定範囲αの最大値を超える場合とは逆に、判定手段７において供給油量Ｑｓが駆動油量Ｑｄより少ない不足状態と判定されると、指示手段８としての表示モニタに「供給油量を増やすことで増速可能です」というメッセージを表示する。
【００５２】
これを見た操縦者は、増速可能であることを認識し、増速する必要があればアクセル操作部４１の踏み込み量を大きくすることで、供給油量Ｑｓ及び駆動油量Ｑｄを増加させて、作業機の移動速度を速くすることができる。増速する必要がなければ、アクセル操作部４１の踏み込み量を維持したままで作業を継続することができる。
【００５３】
（指示による省エネ状態維持作用）
さらに、判定手段７において供給油量Ｑｓが駆動油量Ｑｄを超えて所定範囲α内にある省エネ状態と判定されると、指示手段８としての表示モニタに「効率的な省エネ操作です」というメッセージが表示される。
【００５４】
これを見た操縦者は、省エネ状態であることを認識するとともに、これ以上増速できないとわかるため、アクセル操作部４１の踏み込み量を維持したままで作業を継続する。
【００５５】
（人為的なアクセル操作による作業機の微動作用）
そして、以上のすべての状態を通じて、操縦者は、コントローラによる自動制御ではなく、人為的に踏み込み量を増減することによってアクセル操作部４１を操作してエンジン回転数Ｅｎｇを調整する。このため、作業中にエンジン回転数Ｅｎｇが意図しない変化をすることがなく、作業機を思い通りに操作することができる。
【００５６】
[効果]
次に、効果について説明する。
【００５７】
（１）このように、本実施例の操作指示装置２は、油圧駆動の作業機としての旋回台１２，ブーム１４，ウインチ１８と、人為操作で供給油量Ｑｓを増減する供給手段４と、作業機へ供給される供給油量Ｑｓと作業機を駆動するために使われる駆動油量Ｑｄとの大小を判定する判定手段７と、判定手段７の判定に基づいて操縦者に対する操作内容を指示する指示手段８と、を備えている。
【００５８】
このため、供給油量Ｑｓが駆動油量Ｑｄを上回っており、供給油量Ｑｓを増加させても作業機の作動速度が速くならないことを操縦者に指示することで、省エネ操作を促すことができる。
【００５９】
特に、６０ｔクラスのラフテレーンクレーン１やオールテレーンクレーンなどのクレーンの場合、操作レバーを最大限に倒してもブーム１４の移動速度が遅く感じられてしまい、アクセルを最大に踏み込むことが多くなるため、操作を指示する効果は大きい。
【００６０】
さらに、操縦者は指示にしたがって人為的に供給油量Ｑｓを増減するため、自動的に供給油量Ｑｓが調整されて思い通りの操作ができなくなることもなく、操作しやすくなる。
【００６１】
つまり、あえて自動制御を採用しないことで、操縦者は指示にしたがって意図した通りにエンジン回転数Ｅｎｇを調整して供給油量Ｑｓを増減できるため、供給油量Ｑｓが自動的に増減されて思い通りの操作ができなくなることがない。
【００６２】
加えて、自動制御を採用しないことで、エンジン回転数制御手段や可変容量油圧ポンプの制御装置などの装置が不要となるため、全体の構成を簡易なものとしてコストを抑制することもできる。
【００６３】
（２）また、指示手段８は、判定手段７において供給油量Ｑｓが駆動油量Ｑｄを超えて所定範囲α内にあると判定された場合には省エネ状態であることを指示し、判定手段７において供給油量Ｑｓが所定範囲αを超えると判定された場合には供給油量Ｑｓの減少操作を指示する。
【００６４】
このため、供給油量Ｑｓが駆動油量Ｑｄを超えて所定範囲α内にある場合には、操縦者は省エネ状態であることを認識するとともに、これ以上増速できないとわかるため、アクセル操作部４１の踏み込み量を維持したままで作業を継続できる。
【００６５】
一方、供給油量Ｑｓが所定範囲αを超える場合には、操縦者は過剰状態であることを認識し、アクセル操作部４１の踏み込み量を小さくすることで、使用されずにタンクへ戻る作動油の量を減少させることができる。
【００６６】
加えて、供給油量Ｑｓが駆動油量Ｑｄより少ない場合には、操縦者は増速可能であることを認識し、増速する必要があればアクセル操作部４１の踏み込み量を大きくすることで、作業機の移動速度を速くすることができる。増速する必要がなければ、アクセル操作部４１の踏み込み量を維持したままで作業を継続できる。
【００６７】
（３）さらに、作業機を駆動するために使われる駆動油量Ｑｄは、作業機の姿勢又は作業機の姿勢の変化と、作業機の構造情報と、に基づいて算出することで、実際の作業機の姿勢に基づいて正確に駆動油量Ｑｄを算出して供給油量Ｑｓとの大小関係を判定できる。
【００６８】
つまり、駆動油量Ｑｄは、作業機の実際の移動速度に基づいて算出されるため、作業機の駆動に実際に使用される駆動油量Ｑｄをきわめて正確に算出することができる。
【００６９】
（４）そして、本実施例の作業車としてのラフテレーンクレーン１は、上記したいずれかの操作指示装置２を備えることで、エネルギー消費が少なく環境に優しい作業車となる。
【実施例２】
【００７０】
以下、図５，６，７を用いて、前記実施例とは異なる別の操作指示装置２Ａを備える作業車としてのラフテレーンクレーン１について説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【００７１】
[機械系の構成]
本実施例の操作指示装置２Ａを備えるラフテレーンクレーン１は、実施例１と同様の機械系の構成を備えるため、説明を省略する。
【００７２】
[制御系の構成]
次に、本実施例の操作指示装置２Ａの制御系の構成について説明する。
【００７３】
本実施例の操作指示装置２Ａは、電動ポンプ４５を有する点と、操作レバーの操作量ＬＶに基づいて駆動油量Ｑｄを算出する点と、において前記実施例１（図１参照）と異なっている。
【００７４】
すなわち、操作指示装置２Ａは、図５に示すように、旋回台１２、ブーム１４及びウインチ１８と、供給手段４Ａと、駆動油量算出手段５Ａと、供給油量算出手段６Ａと、判定手段７と、指示手段８と、を備えている。このうち、供給手段４Ａ、駆動油量算出手段５Ａ及び供給油量算出手段６Ａが実施例１と異なる。
【００７５】
本実施例の供給手段４Ａは、操縦者が人為操作（踏み込み）によって操作するアクセル操作部４１と、アクセル操作部４１の踏み込み量に応じてモータ回転数ｒｏｔを指令される電動ポンプ４５と、を備えている。
【００７６】
この電動ポンプ４５は、電動モータによって駆動される油圧ポンプであり、直流モータを用いた場合にはＰＷＭ制御によって制御され、交流モータを用いた場合にはインバータ制御によって制御される。いずれの制御においても、モータ回転数ｒｏｔの値は、操縦者の人為操作によって直接指示される。
【００７７】
また、本実施例の駆動油量算出手段５Ａは、図６に示すように、作業機を操作する操作レバー５５と、操作レバー５５の操作量ＬＶに基づいて速度指令Ｖを算出する速度指令算出部５６と、作業機の構造情報を記憶する記憶部５３と、駆動油量Ｑｄを演算する油量算出部５４と、を備えている。
【００７８】
この操作レバー５５は、操縦者がいずれかの方向に傾倒させることで作業機を操作するもので、ポテンショメータによって検出された操作量ＬＶ（正負いずれかの値）は速度指令算出部５６に伝送される。
【００７９】
また、速度指令算出部５６は、伝送された操作量ＬＶの値に応じて、実際の作業機の速度指令Ｖを算出し、作業機を制御する制御バルブに伝送するとともに油量算出部５４に伝送する。
【００８０】
そして、油量算出部５４は、伝送された速度指令Ｖ及び作業機の構造情報に基づいて駆動油量Ｑｄを算出する。
【００８１】
また、本実施例の供給油量算出手段６Ａは、図７に示すように、作業機の構造情報を記憶する記憶部６２と、供給油量Ｑｓを算出する油量算出部６３と、を備えている。
【００８２】
この油量算出部６３は、モータ回転数ｒｏｔ及び作業機の構造情報に基づいて供給油量Ｑｓを算出する。すなわち、油量算出部６３は、電動ポンプ４５のモータ回転数ｒｏｔをアクセル操作部４１から直接に取得する。
【００８３】
[作用]
次に、作用について説明する。
【００８４】
（操作量ＬＶに基づく駆動油量Ｑｄ算出作用）
本実施例の操作指示装置２は、操作レバー５５の操作量ＬＶと、作業機の構造情報と、に基づいて駆動油量Ｑｄを演算する。すなわち、駆動油量算出手段５は、速度指令算出部５６において操作レバー５５の操作量ＬＶに基づいて作業機の速度指令Ｖを演算し、油量算出部５４において速度指令Ｖと記憶部５３に記憶された油圧シリンダ断面積等とに基づいて駆動油量Ｑｄを算出する。
【００８５】
（モータ回転数ｒｏｔに基づく供給油量Ｑｓ算出作用）
本実施例の操作指示装置２は、モータ回転数ｒｏｔと、作業機の構造情報と、に基づいて供給油量Ｑｓを演算する。すなわち、供給油量算出手段６は、アクセル操作部４１から直接に電動ポンプ４５のモータ回転数ｒｏｔを取得し、油量算出部６３においてモータ回転数ｒｏｔと記憶部６２に記憶された電動ポンプ４５の構造情報とに基づいて供給油量Ｑｓを算出する。
【００８６】
[効果]
次に、効果について説明する。
【００８７】
（１）このように、本実施例の操作指示装置２Ａは、作業機を駆動するために使われる駆動油量Ｑｄは、作業機を操作する操作手段としての操作レバー５５の操作量ＬＶと、作業機の構造情報と、に基づいて算出することで、操作量ＬＶに反映されるオペレータの意志に基づいて駆動油量Ｑｄを算出して大小を判定できる。
【００８８】
加えて、本実施例の操作指示装置２Ａは、供給油量Ｑｓは、電動ポンプ４５のモータ回転数ｒｏｔと、作業機の構造情報と、に基づいて供給油量Ｑｓを演算する。すなわち、供給油量算出手段６は、アクセル操作部４１からモータ回転数ｒｏｔを直接に取得するため、いっそう正確に供給油量Ｑｓを算出できる。
【００８９】
なお、この他の構成および作用効果については、前記実施例と略同様であるため説明を省略する。
【００９０】
以上、図面を参照して、本発明の実施例を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【００９１】
例えば、前記実施例１では、駆動油量算出手段５が作業機の姿勢（又は姿勢の変化）に基づいて駆動油量Ｑｄを算出するとともに、供給油量算出手段６がエンジン回転数Ｅｎｇに基づいて供給油量Ｑｓを算出する場合について説明し、前記実施例２では、駆動油量算出手段５が操作レバー５５の操作量ＬＶに基づいて駆動油量Ｑｄを算出するとともに、供給油量算出手段６がモータ回転数ｒｏｔに基づいて供給油量Ｑｓを算出する場合について説明したが、この組み合せに限定されるものではなく、別の組合せであってもよい。
【符号の説明】
【００９２】
δ アクセル開度
Ｅｎｇ エンジン回転数
ｒｏｔ モータ回転数
Ｑｄ 駆動油量
Ｑｓ 供給油量
α 所定範囲
１ ラフテレーンクレーン（作業車）
１２ 旋回台（作業機）
１４ ブーム（作業機）
１８ ウインチ（作業機）
２，２Ａ 操作指示装置
４，４Ａ 供給手段
４１ アクセル操作部
４２ エンジン
４３ ＰＴＯ
４４ 油圧ポンプ
４５ 電動ポンプ
５，５Ａ 駆動油量算出手段
５１ 姿勢検出器
５２ 作動速度演算部
５３ 記憶部
５４ 油量算出部
５５ 操作レバー
５６ 速度指令算出部
６，６Ａ 供給油量算出手段
６１ エンジン回転数算出手段
６２ 記憶部
６３ 油量算出部
７ 判定手段
８ 指示手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機の操縦者に対して操作内容を指示する操作指示装置であって、
油圧によって駆動される作業機と、
前記作業機へ供給される供給油量を人為操作によって増減する供給手段と、
前記作業機へ供給される前記供給油量と、前記作業機を駆動するために使われる駆動油量と、の大小を判定する判定手段と、
前記判定手段の判定に基づいて操縦者に対して省エネ操作を指示する指示手段と、を備えることを特徴とする操作指示装置。
【請求項２】
前記指示手段は、前記判定手段において前記供給油量が前記駆動油量を超えて所定範囲内にあると判定された場合には省エネ状態であることを指示し、
前記判定手段において前記供給油量が前記所定範囲を超えると判定された場合には前記供給油量の減少操作を指示することを特徴とする請求項１に記載の操作指示装置。
【請求項３】
前記作業機を駆動するために使われる駆動油量は、前記作業機の姿勢又は前記作業機の姿勢の変化と、前記作業機の構造情報と、に基づいて算出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の操作指示装置。
【請求項４】
前記作業機を駆動するために使われる駆動油量は、前記作業機を操作する操作手段の操作量と、前記作業機の構造情報と、に基づいて算出することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の操作指示装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の操作指示装置を備えることを特徴とする作業車。
【請求項１】
作業機の操縦者に対して操作内容を指示する操作指示装置であって、
油圧によって駆動される作業機と、
前記作業機へ供給される供給油量を人為操作によって増減する供給手段と、
前記作業機へ供給される前記供給油量と、前記作業機を駆動するために使われる駆動油量と、の大小を判定する判定手段と、
前記判定手段の判定に基づいて操縦者に対して省エネ操作を指示する指示手段と、を備えることを特徴とする操作指示装置。
【請求項２】
前記指示手段は、前記判定手段において前記供給油量が前記駆動油量を超えて所定範囲内にあると判定された場合には省エネ状態であることを指示し、
前記判定手段において前記供給油量が前記所定範囲を超えると判定された場合には前記供給油量の減少操作を指示することを特徴とする請求項１に記載の操作指示装置。
【請求項３】
前記作業機を駆動するために使われる駆動油量は、前記作業機の姿勢又は前記作業機の姿勢の変化と、前記作業機の構造情報と、に基づいて算出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の操作指示装置。
【請求項４】
前記作業機を駆動するために使われる駆動油量は、前記作業機を操作する操作手段の操作量と、前記作業機の構造情報と、に基づいて算出することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の操作指示装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の操作指示装置を備えることを特徴とする作業車。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２５５３１（Ｐ２０１２−２５５３１Ａ）
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６５１７２（Ｐ２０１０−１６５１７２）
【出願日】平成２２年７月２２日（２０１０．７．２２）
【出願人】（０００１４８７５９）株式会社タダノ (419)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月２２日（２０１０．７．２２）
【出願人】（０００１４８７５９）株式会社タダノ (419)
【Ｆターム（参考）】
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