JP2008180115A - 建設機械の使用燃料管理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】使用燃料を簡単に把握でき、また悪意等をもって不許可燃料が使用されるのを抑制する。
【解決手段】建設機械２０に搭載され、該建設機械２０のエンジンＥに使用される燃料の使用可否を管理する建設機械の使用燃料管理装置において、建設機械２０の燃料タンクに導入された燃料の種類を識別する燃料識別手段６と、この燃料識別手段６で識別された被識別燃料の種類から該燃料を使用して良いか否を判定して建設機械２０の運転を管理するための制御信号を出力する燃料判定部５ａとを設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は建設機械の使用燃料管理装置に関するものであり、特に、建設機械におけるエンジンの燃料として質の悪い燃料が使用されるのを防ぐようにした建設機械の使用燃料管理装置に関するものである。

近年、典型的な建設機械である例えば油圧ショベル、ブルドーザ、フォークリフト、油圧クレーン等は、非常に高価なため、建設・土木業者がそれぞれ建設機械を所有するという方式ではなく、工事の施工にあたって必要な建設機械をレンタル業者から借り受けて作業を行うという方式が一般化しつつある（例えば、特許文献１参照）。

また、この種の建設機械は、ディーゼルエンジンを使用し、使用燃料は軽油のみしか認められていない。しかし、実状としては、灯油や重油でも稼働するため、燃料価格の安い灯油や重油を使用したり、あるいは軽油に灯油や重油を混合させて使用される可能性もある。そのため、これら不許可燃料の使用が原因でのエンジン故障や不良排ガスの排出が発生しており、問題になっている。

また、特にレンタル業者等が第三者に建設機械を貸し出し、返却を受けた場合、使用者が使用した燃料の実状把握は、使用者からのヒヤリングだけで行っており、使用者からの正直な申告がないと使用した燃料を把握するのが難しく、エンジン故障の原因究明や不良排ガスの原因究明等が困難になる可能性も高い。しかし、従来では、使用した燃料は、使用者からのヒヤリング以外、簡単に把握する方法はなかった。
特許第３６９７１５１号公報。

上述したように、従来では、建設機械に使用した燃料の種類を使用者からのヒヤリング以外の方法で簡単に把握する手段が無く、エンジン故障等を起こしたとき等に、その原因究明が難しいという問題があった。また、レンタル業者等が第三者に建設機械を貸し出したような場合、ヒヤリング以外で簡単に把握するのが困難であるため、悪意をもって安価な灯油や重油等の不許可燃料を使用するという利用者も現れ、これらを有効に阻止する手立てはなかった。

そこで、使用燃料を簡単に把握でき、また悪意等をもって不許可燃料が使用されるのを抑制するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、建設機械に搭載され、該建設機械のエンジンに使用される燃料の使用可否を管理する建設機械の使用燃料管理装置において、前記建設機械の燃料タンクまたは燃料系に導入された燃料の種類を識別する燃料識別手段と、前記燃料識別手段で識別された被識別燃料の種類から該燃料を使用して良いか否を判定して前記建設機械の運転を管理するための制御信号を出力する制御手段とを備えた建設機械の使用燃料管理装置を提供する。

この構成によれば、燃料タンクまたは燃料系に導入された燃料の種類を燃料識別手段により識別し、かつ、該燃料識別手段で識別された燃料の種類から、制御手段が該燃料を使用して良いか否を自動的に判定して、不許可燃料が使用された場合には、例えばエンジンの始動を阻止する、あるいは始動しているエンジンを強制停止する、エンジン回転を強制ダウンさせる、機械操作を不能にする等の処置を施し、不許可燃料による建設機械の運転ができないように制御することができる。

請求項２記載の発明は、請求項１において、上記燃料識別手段は、上記被識別燃料の密度に応じた信号を出力する密度センサと、該密度センサの出力信号から前記被識別燃料の密度を検出して前記燃料の種類を識別する識別処理部とを備えた建設機械の使用燃料管理装置を提供する。

この構成によれば、燃料の密度から導入されている燃料の種類が識別され、これが制御手段に出力される。

請求項３記載の発明は、請求項２において、上記燃料識別手段は、上記密度センサが上記被識別燃料の密度を検出したときにおける前記被識別燃料の温度を検出する燃料温度センサを有しているとともに、前記密度センサの出力信号と前記燃料温度センサで検出された温度を基に、前記密度センサの出力信号を所定の温度時における出力信号に換算して、上記被識別燃料の密度を検出する温度−密度換算手段を備えた建設機械の使用燃料管理装置を提供する。

この構成によれば、密度センサで検出された被識別燃料の密度を、所定の温度時の密度に換算して識別するので、測定環境に影響されることなく、どのような場所でも正確に識別ができる。

請求項４記載の発明は、請求項２または３において、上記制御手段は、上記建設機械を駆動するキーが差し込まれてオン操作される度に上記被識別燃料の密度を判定し、前回のキーオン時の密度と比較することで密度差を確認し、その密度差をもって燃料の使用の可否を判定するようにした建設機械の使用燃料管理装置を提供する。

この構成によれば、建設機械を駆動するキーが差し込まれてオン操作される度に燃料の密度を判定し、前回のキーオン時の密度と比較して使用の可否を判定するので、許可できない燃料が使用されているときには、建設機械の運転ができないように制御することが可能になる。

請求項５記載の発明は、請求項１，２，３または４において、上記制御手段は、上記信号情報として、通信回線を介してセンターに使用燃料情報を送る報知情報を出力する建設機械の使用燃料管理装置を提供する。

この構成によれば、制御手段で判定された判定結果の情報を、衛星通信等の通信回線を介して遠隔地にあるセンターに送ることができるので、建設機械を遠隔地にあるセンターで管理することができる。

請求項１記載の発明は、燃料タンクまたは燃料系に導入された燃料の種類を自動的に識別し、不許可燃料である場合に、例えばエンジンの始動を阻止する、あるいは始動しているエンジンを強制停止する、エンジン回転を強制ダウンさせる、機械操作を不能にする等の処置を施すことができるので、悪意等をもって不許可燃料が使用されるのを抑制する、あるいは悪意が無くても不注意で不許可燃料が使用されるのを抑制する効果等が期待できる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の効果に加えて、燃料の密度を検出して、該燃料の識別を簡単かつ正確に行えるという効果が期待できる。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明の効果に加えて、導入されている使用燃料の識別を、温度環境に影響されることなく正確に識別することができる。

請求項４記載の発明は、請求項２または３記載の発明の効果に加えて、許可されない燃料が使用されているときには、建設機械にキーが差し込まれる度に、自動的にチェックをするので、チェック性能の向上と、不許可燃料が導入されているときにはエンジンの始動を阻止して、エンジンを保護することができる。

請求項５記載の発明は、請求項１，２，３または４記載の発明の効果に加えて、制御手段で判定された判定結果の情報を、衛星通信等の通信回線を介して受けることにより、建設機械を遠隔地にあるセンターで管理することができるという効果が期待できる。

使用燃料を簡単に把握でき、また悪意等をもって不許可燃料が使用されるのを抑制するという目的を達成するために、建設機械に搭載され、該建設機械のエンジンに使用される燃料の使用可否を管理する建設機械の使用燃料管理装置において、前記建設機械の燃料タンクまたは燃料系に導入された燃料の種類を識別する燃料識別手段と、前記燃料識別手段で識別された被識別燃料の種類から該燃料を使用して良いか否を判定して前記建設機械の運転を管理するための制御信号を出力する制御手段とを備える構成にして実現した。

以下、本発明の建設機械の使用燃料管理装置について、好適な実施例をあげて説明する。

図１は、本発明に係る使用燃料管理装置を実行する使用燃料管理システムの概略構成を示す図である。図１において、この使用燃料管理システムは、使用燃料管理装置１と、通信衛星２及び基地局３を介して建設機械２０からの情報を受ける管理センター４とを備えている。

使用燃料管理装置１は、油圧ショベル、ブルドーザ、フォークリフト、油圧クレーン等の建設機械２０に搭載されるもので、機械本体コントローラ５、燃料識別手段６、報知装置７、送信装置８等で構成されている。また、機械本体コントローラ５には、建設機械２０のエンジンＥを始動する始動キー９が装着されるキースイッチユニット１０と、エンジンＥの駆動を制御するエンジンコントローラ１１が接続されている。

前記キースイッチユニット１０は、始動キー９が差し込まれるキー穴(図示せず)を有し、始動キー９の挿脱自在の位置である「LOCK」位置から「ON」位置及び「START」位置に切り換え可能なキースイッチ(図示せず)を備えている。

前記機械本体コントローラ５は、マイクロコンピュータを主体として構成されており、燃料識別手段６により識別された燃料を使用して良いか否を判定して建設機械２０の運転を管理するための制御信号を出力する制御手段としての燃料判定部５ａを備えている。

また、機械本体コントローラ５は、始動キー９がキー穴に差し込まれ、キースイッチが「ON」位置に回動されたとき、すなわちオン操作されたときに、燃料判定部５ａによる燃料判定動作を実行させ、燃料判定部５ａで燃料の使用が許可されたときにだけ、さらにキースイッチが「ON」位置から「START」位置に回動した際にエンジン始動制御を行う。他方、燃料判定部５ａで不正燃料と判定されたときには、キースイッチを「ON」位置から「START」位置に回動してもエンジンが始動しない様に制御し、かつ、報知装置７を介して建設機械２０のオペレータにその旨を文字表示あるいは音声で報知する機能と、送信装置８及び通信衛星２、基地局３を介して管理センター４にその旨を通報する機能も有している。

燃料識別手段６は、密度センサ１２と温度センサ１３と識別処理部１４とで構成されている。密度センサ１２は被識別燃料の密度を検出して識別処理部１４に信号を出力し、温度センサ１３は密度センサ１２が密度を検出している被識別燃料の温度を検出して識別処理部１４に出力する。識別処理部１４は、密度センサ１２からの信号に基づき、使用燃料が軽油であるか、それ以外の燃料であるか等の、燃料の種類を識別して制御部５に出力するようになっている。

なお、温度センサ１３で測定された温度は、識別処理部１４に設けられている燃料−密度換算手段１４ａにより、密度センサ１２で測定された結果を１５℃時の温度−密度に換算し、１５℃換算時の燃料密度として燃料の種類を識別するもので、これにより燃料温度(温度環境)に影響されないで燃料の識別が正確にできるようになっている。

図２は燃料識別手段６における密度センサ１２と温度センサ１３の概略配置構成を示す図である。図２において、密度センサ１２と温度センサ１３は、燃料１５を燃料タンク１６に導入するインレットパイプ１６ａの燃料１５が溜められている下端部若しくは燃料タンク１６の下部に、互いに隣接した状態で配設されている。

前記温度センサ１３はプローブ１３ａを有し、該プローブ１３ａの先端部がインレットパイプ１６ａを貫通して燃料１５内に突出して設けられている。

一方、前記密度センサ１２は、燃料１５が溜められた状態にあるインレットパイプ１６ａの下端部において、燃料１５を挟んで配置されたランプ１２ａと受光部１２ｂとを有する。受光部１２ｂは光電変換素子(例えば、ＣｄＳ)等でなる。該密度センサ１２は、電源からの電力供給を受けて発光するランプ１２ａの光を燃料１５内に照射し、該燃料１５を透過して来た光の一部を受光部１２ｂで受け取り、受光部１２ｂがその光の強さに応じた信号を識別処理部１４に出力し、さらに識別処理部１４で受光部１２ｂからの信号と温度センサ１３からの信号とで１５℃換算時の燃料密度を算出して燃料の種類を識別するもので、このような密度による燃料の識別は、石油チェッカー等により既に知られている技術である（例えば、http://www.geo5.co.jp/products/catalog/sekiyu.html）。

図３は、制御部５による使用燃料管理手順の一例を示すフローチャートである。図３に示すフローチャートに従って制御部５の使用燃料管理手順を説明する。

始動キー９がキー穴に差し込まれ、キースイッチが「LOCK」位置から「ON」位置に配置されるとフローがスタートする(ステップＳＴ１)。そして、まず燃料識別手段６により使用燃料(被識別燃料)１５が識別され、この識別された燃料の識別情報が制御部５に入力される(ステップＳＴ２)。

制御部５では、識別された燃料１５が使用を許可できる燃料であるか否かを判定し(ステップＳＴ３)、使用できる燃料である場合は、キースイッチが「ON」位置から「START」位置に回動されてエンジンＥがスタートするのを許容する(ステップＳＴ４)。使用できない燃料である場合は、異常を報知するとともに、キースイッチが「START」位置に回動されてエンジンＥが始動されるのを阻止する(ステップＳＴ５)。この報知では、建設機械２０のオペレータに対して、報知装置７よる表示あるいは音声によりその旨を報知するとともに、送信装置８及び通信衛星２、基地局３を介して管理センター４に通報する。

したがって、この実施例による使用燃料管理システムの構成によれば、燃料タンク１６に導入された燃料１５の種類を自動的に識別し、不許可燃料が導入されている場合には、エンジンＥの始動を阻止するようにしているので、悪意等をもって不許可燃料が使用されるのを抑制し、あるいは悪意が無くても不注意で不許可燃料が使用されるのを抑制することができる。

なお、上記実施例では、使用燃料のチェックを、キースイッチが「LOCK」位置から「ON」位置に配置されたときに行うようにしているが、エンジン起動後の途中でもチェックし、不許可燃料であると判定されたときには、起動しているエンジンＥを強制停止する、またはエンジンＥの回転を強制ダウンさせる、あるいは機械操作を不能にする等の処理を施すようにしても良い。

また、使用燃料を識別する手段も、上記実施例で示した密度計を使用する以外の手段を使用しても良いし、密度センサ１２ａ及び温度センサ１２ｂも燃料タンク１６の燃料系の通路内に配置しても良い。

さらに、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。

本発明に係る使用燃料管理装置を実行する使用燃料管理システムの概略構成を示す図。 同上使用燃料管理装置における燃料識別手段の概略構成を示す図。 同上使用燃料管理装置の制御部による管理手順の一例を示すフローチャート。

符号の説明

１ 使用燃料管理装置
２ 通信衛星
３ 基地局
４ 管理センター
５ 機械本体コントローラ
５ａ 燃料判定部(制御手段)
６ 燃料識別手段
７ 報知装置
８ 送信装置
９ 始動キー
１０ キースイッチユニット
１１ エンジンコントローラ
１２ 密度センサ
１３ 温度センサ
１４ 識別処理部
１４ａ 燃料−密度換算手段
２０ 建設機械
Ｅ エンジン

Claims (5)

1. 建設機械に搭載され、該建設機械のエンジンに使用される燃料の使用可否を管理する建設機械の使用燃料管理装置において、
   前記建設機械の燃料タンクまたは燃料系に導入された燃料の種類を識別する燃料識別手段と、前記燃料識別手段で識別された被識別燃料の種類から該燃料を使用して良いか否を判定して前記建設機械の運転を管理するための制御信号を出力する制御手段とを備えたことを特徴とする建設機械の使用燃料管理装置。
2. 上記燃料識別手段は、上記被識別燃料の密度に応じた信号を出力する密度センサと、該密度センサの出力信号から前記被識別燃料の密度を検出して前記燃料の種類を識別する識別処理部とを備えたことを特徴とする請求項１記載の建設機械の使用燃料管理装置。
3. 上記燃料識別手段は、上記密度センサが上記被識別燃料の密度を検出したときにおける前記被識別燃料の温度を検出する燃料温度センサを有しているとともに、前記密度センサの出力信号と前記燃料温度センサで検出された温度を基に、前記密度センサの出力信号を所定の温度時における出力信号に換算して、上記被識別燃料の密度を検出する温度−密度換算手段を備えたことを特徴とする請求項２記載の建設機械の使用燃料管理装置。
4. 上記制御手段は、上記建設機械を駆動するキーが差し込まれてオン操作される度に上記被識別燃料の密度を判定し、前回のキーオン時の密度と比較することで密度差を確認し、その密度差をもって燃料の使用の可否を判定するようにしたことを特徴とする請求項２または３記載の建設機械の使用燃料管理装置。
5. 上記制御手段は、上記制御信号として、通信回線を介してセンターに使用燃料の情報を送るための信号を出力することを特徴とする請求項１，２，３または４記載の建設機械の使用燃料管理装置。

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