説明

道路建設機械用駆動エンジンの回転数制御装置

【課題】 本発明は、現場の状況に合った運転条件で道路建設機械を駆動することにより、省エネルギーで、かつ、排出ガスを削減することができる道路建設機械用駆動エンジンの回転数制御装置に関するものである。
【解決手段】 本発明の道路建設機械用駆動エンジンの回転数制御装置は、道路の舗装幅および舗装厚に応じてエンジンの回転数を変えて運転するようにして、省エネルギーを図るとともに、排気ガスの拡散を少なくしている。複数組みの舗装幅および舗装厚に対する、それぞれの推奨エンジン回転数は、表として作成されている。前記エンジンは、前記表、および実際の道路建設機械の仕事状況に基づいて、エンジンの回転数を変化させることにより、不必要なエネルギーの消費および排気ガス等の排出を防止する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、現場の状況に合った運転条件で道路建設機械を駆動することにより、省エネルギーで、かつ、二酸化炭素の排出を削減することができる道路建設機械用駆動エンジンの回転数制御装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
道路建設機械におけるアスファルトフィニッシャは、アスファルト合材プラントで混合され、トラックやダンプカー等で現場に運ばれた合材を敷きならすために用いられるものであって、タンパとバイブレータ(加振装置)を備え、施工時には、タンパ、バイブレータを駆動するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2008−223480号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
前記アスファルトフィニッシャは、その特性上、エンジンを定格回転まで上昇させて、一定回転で稼働しているため、エンジンに対する低負荷の作業であっても、定格回転でエンジンを回転させている。前記アスファルトフィニッシャの性能は、施工可能な舗装幅、あるいは舗装厚に基づいて、予め、エンジンの出力が決められている。すなわち、前記アスファルトフィニッシャは、低負荷の施工を行う場合であっても、不必要なエンジンの回転数を維持しているため、燃料の消費および排気ガス量が大きくなっている。
【0005】
前記アスファルトフィニッシャにおいて、例えば、エンジンの回転数を最大回転数の2000rpmに保持し、舗装幅および舗装厚が定格以下の場合であっても、前記エンジンを2000rpmにしていた。
【0006】
以上のような課題を解決するために、本発明の道路建設機械は、たとえば、アスファルトフィニッシャ、スリップフォームペーバ(コンクリート舗装機械)等が代表的である。
【課題を解決するための手段】
【0007】
(第1発明)
第1発明の道路建設機械用駆動エンジンの回転数制御装置は、舗装幅および舗装厚に応じてエンジンの回転数を制御するものであり、前記道路建設機械に搭載された複数組みの舗装幅および舗装厚に対する、それぞれの推奨エンジン回転数を可視化して表に記憶したデータ記憶部と、前記データ記憶部に記憶された前記推奨エンジン回転数、舗装幅および舗装厚が表示される表示部と、前記表示された前記推奨エンジン回転数、舗装幅および舗装厚の中から所望の組み合わせを選択する選択手段と、前記選択手段によって選択された状況でエンジンを駆動するエンジン駆動手段と、前記エンジンの回転数を変えるとともに、所定の回転数を維持するように制御するエンジン制御手段とから少なくとも構成されていることを特徴とする。
【0008】
(第2発明)
第2発明の道路建設機械用駆動エンジンの回転数制御装置において、前記データ記憶部には、舗装幅、舗装厚、推奨エンジン回転数が記憶されていることを特徴とする。
【0009】
(第3発明)
第3発明の道路建設機械用駆動エンジンの回転数制御装置は、前記エンジンの駆動状態に応じて前記表示部に表示された舗装幅および/または舗装厚の組み合わせを変更することができる選択手段を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、現場の仕事に見合った負荷条件によって、エンジンの回転数を選択できるようにして、省エネルギーを図るとともに、排気ガスを抑制し、二酸化炭素の発生量を削減することができた。
【0011】
本発明によれば、前記負荷条件を数種類に分けることにより、作業者が表示部を見て任意の運転条件を選択することにより、省エネルギーおよび排気ガスの抑制が簡単にできるようになった。
【0012】
本発明によれば、施工現場の傾斜状態、材料(の成分)状態等の状況に応じて、最適なエンジン出力、回転数を導き出すことができるため、燃料消費効率の向上、二酸化炭素の排出削減、騒音の低下、エンジンあるいは油圧機器の寿命増大効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の概念を説明するためのブロック構成図である。
【図2】本発明の実施例である道路建設機械用駆動エンジンの回転数制御装置を駆動する場合の手順をフローチャートとして表したものである。
【図3】本発明の実施例であるアスファルトフィニッシャにおけるエンジン回転数とエンジン性能曲線を表した図である。
【図4】本発明の実施例であるアスファルトフィニッシャにおける表示装置の一例を説明するための図である。
【図5】本発明の実施例であるアスファルトフィニッシャにおける表示装置の一例で、メインメニューの画面である。
【図6】本発明の実施例であるアスファルトフィニッシャにおける表示装置の一例で、メインメニューからECOモードを選択した場合の表示画面である。
【図7】本発明の実施例であるアスファルトフィニッシャにおける表示装置の一例で、メインメニューから舗装幅・舗装厚を選択した場合の表示画面である。
【図8】本発明の実施例であるアスファルトフィニッシャにおける表示装置の一例で、メインメニューから舗装幅・舗装厚を選択し、タンパ回転、バイブレータ回転の設定回転数を入力した場合の作業時の運転画面である。
【図9】本発明の実施例であるアスファルトフィニッシャにおける表示装置の一例で、メインメニューの画面からセットアップを選択し、舗装幅/舗装厚の指標を変更する図である。
【図10】本発明の実施例であるアスファルトフィニッシャにおける表示装置の一例で、燃料消費量の削減状態を確認する画面である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
(第1発明)
第1発明の道路建設機械用駆動エンジンの回転数制御装置は、舗装幅および舗装厚に応じてエンジンの回転数を制御することにより、軽油の消費量を減少させるとともに、前記軽油から出る二酸化炭素を少なくすることができるようにするものである。前記道路建設機械用駆動エンジンの回転数制御装置は、データ記憶部と、表示部と、選択手段と、エンジン駆動手段、エンジン制御手段とから少なくとも構成されている。
【0015】
前記データ記憶部は、前記道路建設機械に搭載された複数組みの舗装幅および舗装厚に対する、それぞれの推奨エンジン回転数が可視化された状態、たとえば、マトリクス状に記憶されている。前記舗装幅および舗装厚の組み合わせは、一つではなく、複数組みとすることが望ましい。前記表示部は、たとえば、液晶表示部からなり、前記データ記憶部に記憶された前記推奨エンジン回転数、舗装幅および舗装厚が表示されている。
【0016】
オペレータは、前記表示部に表示された、前記推奨エンジン回転数、舗装幅および舗装厚の中から所望のものを選択手段によって選択する。前記エンジン駆動手段は、前記選択手段によって選択された状況でエンジンを駆動する。前記エンジン制御手段は、前記選択手段によって選択されたエンジンの回転数に変えるとともに、変えられたエンジンの回転数を維持するように制御する。前記エンジンは、前記舗装幅および舗装厚にとって最適なエンジンの回転数を維持することができるため、省エネルギーおよび排気ガスの規制に貢献することができる。
【0017】
(第2発明)
第2発明の道路建設機械用駆動エンジンの回転数制御装置は、前記データ記憶部に、舗装幅、舗装厚、推奨エンジン回転数が可視化されて、たとえば、マトリクス状にそれぞれ記憶されている。前記データ記憶部に記憶されている舗装幅、舗装厚、推奨エンジン回転数は、選択部によって所望の位置に記憶されている組み合わせが選択されることによって、省エネルギーおよび低排気ガス状態となるエンジンの回転数で運転制御される。
【0018】
(第3発明)
第3発明の道路建設機械用駆動エンジンの回転数制御装置は、オペレータが道路建設機械の運転状況を見て、制御装置における入力条件を変更することができる。前記オペレータは、前記表示部に表示された舗装幅および/または舗装厚の組み合わせを見て変更することができる。前記選択手段は、エンジンの回転数に応じて、前記表示部に表示された舗装幅および/または舗装厚の組み合わせを変更することができる。前記舗装幅および/または舗装厚は、予め決められた理論値であるため、実際の現場状況(上り坂、下り坂、敷きならす材料が粗い、細かい、硬い、柔らかい等)に応じて、エンジンの回転数等を変更できるようになっている。
【実施例】
【0019】
図1は本発明の概念を説明するためのブロック構成図である。図1において、本発明の道路建設機械用駆動エンジンの回転数制御装置は、選択・変更部11と、表示部12と、エンジン駆動部13と、データ記憶部14とから少なくとも構成されている。前記道路建設機械用駆動エンジンの回転数制御装置は、操縦席の一部に設けられており、オペレータの操作によって制御される。前記選択・変更部11は、オペレータが現場状態(上り坂、下り坂、敷きならす材料が粗い、細かい、硬い、柔らかい等)および/または作業状況を見て、前記表示部12に表示されているデータを選択および変更を行うことができる。前記表示部12は、たとえば、前記データ記憶部14に記憶されているデータが表示されている。前記道路建設機械用駆動エンジンの回転数制御装置は、たとえば、アスファルトフィニッシャに適用できるものである。
【0020】
前記エンジン駆動部13は、前記表示部12に表示されたデータ記憶部14のデータに基づいて、エンジンを駆動するとともに、エンジンの駆動状態を表示部12に表示する。前記データ記憶部14は、予め、複数組みの舗装幅、および舗装厚に対する、それぞれの推奨エンジン回転数、が記憶されている。
【0021】
図2は本発明の実施例である道路建設機械用駆動エンジンの回転数制御装置を駆動する場合の手順をフローチャートとして表したものである。図2において、ディスプレイ表示画面は、オペレータの見やすい位置に設けられており、エンジンを始動し、作業を始める前にECOモードシステム電源をいれてECOモードをスタートさせる(ステップ211)。オペレータは、表示画面にメインメニューが表示されていることを確認する(ステップ212)。
【0022】
オペレータは、前記表示画面のメインメニューから舗装幅および/または舗装厚を選択する(ステップ213)。オペレータは、舗装幅および/または舗装厚を選択し、表示された舗装幅入力指標、舗装厚入力指標の中からこれから作業を行う舗装幅、舗装厚に見合った指標を選択する(ステップ214)。オペレータは、選択した舗装幅、舗装厚を確認し、変更する必要がない場合、設定を完了する(ステップ215)。
【0023】
オペレータが舗装幅および/または舗装厚を選択し、設定完了を押すとECOモード画面が表示され、推奨エンジン回転数が表示される(ステップ216)。次に、オペレータは、舗装幅および舗装厚の選択と同様に、これから作業を行う作業条件に見合ったタンパ回転数、およびバイブレータ回転数をタンパ設定回転数、およびバイブレータ設定回転数に入力する(ステップ217)。
【0024】
次に、オペレータは、ECOモード画面に表示された推奨エンジン回転数を確認し、道路建設用機械駆動エンジンの回転数を推奨エンジン回転数になるように調整し(ステップ218)、ECOモード運転作業を開始する(ステップ220)。オペレータは、作業中、ECOモード画面に表示される燃料消費量を確認することで、燃料消費の削減状態を確認することができる(ステップ221)。オペレータが道路建設用機械駆動エンジンの回転数を推奨エンジン回転数ではなく、定格回転数に合わせると、通常モード運転作業となる(ステップ219)。
【0025】
オペレータがメインメニューから舗装幅および/または舗装厚を選択し、舗装幅入力指標および舗装厚入力指標から作業に見合った舗装幅および舗装厚を選択する際、作業に見合った舗装幅、または舗装厚入力指標が表示されていない、もしくは舗装幅、または舗装厚入力指標の変更が必要と感じた場合、メインメニューに戻り、セットアップを選択する(ステップ222)。オペレータが作業に見合った舗装幅、または舗装厚入力指標が表示されていない、もしくは舗装幅、または舗装厚指標の変更が必要と感じた場合メインメニューからセットアップを選択し、舗装幅および/または舗装厚指標の変更を選択する(ステップ223)。
【0026】
オペレータは、舗装幅指標、もしくは舗装厚指標の中から変更したい数字をタッチし、変更が必要な数値をテンキーにて入力することができる(ステップ224)。舗装幅指標、もしくは舗装厚指標を変更し、設定完了を押すと、舗装幅および/または舗装厚入力の画面に切り替わり、ステップ224にて変更した舗装幅指標、もしくは舗装厚指標が表示されていることを確認し、作業に見合った舗装幅指標、もしくは舗装厚指標を選択することができる。
【0027】
オペレータは、ECOモード運転作業もしくは通常作業終了後、ECOモード表示画面よりメインメニューに戻り、ECO作業終了を押すことで、ECOモードシステムの電源を切ることができる。オペレータは、ECOモードシステムからメモリカードを抜取り、事務所等のパソコンで作業中の道路建設用機械の燃料消費量を確認でき、道路建設用機械の省エネルギーおよび排気ガスの規制状況を把握することが可能である。
【0028】
次に、本発明の道路建設機械用駆動エンジンの回転数制御装置の一例であるアスファルトフィニッシャについて説明する。
図3は本発明の実施例であるアスファルトフィニッシャにおけるエンジン回転数とエンジン性能曲線を表した図である。従来のアスファルトフィニッシャは、作業状況にかかわらず、エンジンを2000rpmにしていた。本発明のアスファルトフィニッシャは、舗装幅および舗装厚に応じて、エンジンの回転数を選択できるようになっている。前記エンジン性能曲線は、エンジンの回転数(rpm)に対するエンジン出力(Kw)、燃料消費率(g/kwh)が一目で判る。また、表示画面には、前記エンジンの回転数等が可視的に判るようになっている。
【0029】
図4は本発明の実施例であるアスファルトフィニッシャにおける表示装置の一例を説明するための図である。図4において、表示装置は、運転席の見易い場所に配置されており、たとえば、タッチパネルにより、容易に入力等を行うことができるようになっている。
【0030】
図5は本発明の実施例であるアスファルトフィニッシャにおける表示装置の一例で、電源起動時の初期画面からECOモードをスタートしたメインメニューの画面である。図5において、オペレータは、ECOモード、舗装幅 舗装厚の選択、セットアップ、ECO作業終了のそれぞれのモードが選択できるようになっている。
【0031】
図6は本発明の実施例であるアスファルトフィニッシャにおける表示装置の一例で、メインメニューからECOモードを選択した場合の表示画面である。図6において、オペレータは、これから行う工事に必要なタンパ回転、バイブレータ回転の設定回転数が入力できるようになっている。舗装幅および/または舗装厚は、まだ選択されていないため、推奨エンジン回転数は表示されていない。
【0032】
図7は本発明の実施例であるアスファルトフィニッシャにおける表示装置の一例で、メインメニューから舗装幅および/または舗装厚を選択した場合の表示画面である。図7において、たとえば、オペレータは、舗装幅を4m−5m、舗装厚を10−15cmに選択した場合、図7に示す表示画面に推奨エンジン回転数は1750rpmと表示される。
【0033】
図8は本発明の実施例であるアスファルトフィニッシャにおける表示装置の一例で、メインメニューから舗装幅および/または舗装厚を選択し、タンパ回転、バイブレータ回転の設定回転数を入力した場合の作業時の運転画面である。図8において、オペレータは、舗装幅を3m−4m、舗装厚を0−5cmに選択し、タンパ設定回転数を800rpm、バイブレータ設定回転数を1400rpmと入力した場合、通常モード運転時(エンジン回転数1950rpm)の燃料消費量は48L/hと表示される。しかし、本発明の推奨エンジン回転数は1600rpmであることから、エンジン回転数を1950rpmから1600rpmに落とす。前記エンジン回転数を落とすと、それに伴って、図示されていないが、たとえば、タンパ現在回転数が800rpm、バイブレータ現在回転数が1400rpmから落ちてしまう。オペレータは、前記タンパ回転数、およびバイブレータ回転数が実際に工事を行う際に出力が不足であると判断した場合、エンジンの回転数に関係なくタンパおよびバイブレータ回転数を設定回転数まで上げることができる。
【0034】
図9は本発明の実施例であるアスファルトフィニッシャにおける表示装置の一例で、メインメニューの画面からセットアップを選択し、舗装幅および/または舗装厚の指標を変更する図である。図9において、オペレータは、3m−4mの舗装幅指標を3m−5mに、0cm−5cmの舗装厚指標を0−7cmに変更している。
【0035】
図10は本発明の実施例であるアスファルトフィニッシャにおける表示装置の一例で、燃料消費量の削減状態を確認する画面である。オペレータは、工事終了後、データの保存されたメモリカードをシステムから取り出し、事務所等のパソコンで燃料消費量の削減された状態を確認できるようになっている。たとえば、ECOモード運転データ(エンジン回転数1550〜1850rpm時の1分間隔のデータ)、通常モード運転データ(エンジン回転数1950〜2050rpm時の1分間間隔のデータ)、稼働データ(エンジン回転数700〜2100rpm時の1分間隔のデータ)を記憶する。
【0036】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではない。そして、本発明は、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。本実施例は、アスファルトフィニッシャを一例にして説明したが、他の建設用機械についても同様であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【0037】
11・・・選択・変更部
12・・・表示部
13・・・エンジン駆動部
14・・・データ記憶部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
舗装幅および舗装厚に応じてエンジンの回転数を制御する道路建設機械用駆動エンジンの回転数制御装置において、
前記道路建設機械に搭載された複数組みの舗装幅および舗装厚に対する、それぞれの推奨エンジン回転数を記憶したデータ記憶部と、
前記データ記憶部に記憶された前記推奨エンジン回転数、舗装幅および舗装厚が表示される表示部と、
前記可視化して表示された前記推奨エンジン回転数、舗装幅および舗装厚の中から所望の組み合わせを選択する選択手段と、
前記選択手段によって選択された状況でエンジンを駆動するエンジン駆動手段と、
前記エンジンの回転数を変えるとともに、所定の回転数を維持するように制御するエンジン制御手段と、
から少なくとも構成されていることを特徴とする道路建設機械用駆動エンジンの回転数制御装置。
【請求項2】
前記データ記憶部には、舗装幅、舗装厚、推奨エンジン回転数が記憶されていることを特徴とする請求項1に記載された道路建設機械用駆動エンジンの回転数制御装置。
【請求項3】
前記エンジンの駆動状態に応じて前記表示部に表示された舗装幅および/または舗装厚の組み合わせを変更することができる選択手段を備えていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載された道路建設機械用駆動エンジンの回転数制御装置。

【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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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2012−162876(P2012−162876A)
【公開日】平成24年8月30日(2012.8.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−22523(P2011−22523)
【出願日】平成23年2月4日(2011.2.4)
【出願人】(000201515)前田道路株式会社 (61)
【Fターム(参考)】