JPH0525018B2

JPH0525018B2 -

Info

Publication number: JPH0525018B2
Application number: JP3153285A
Authority: JP
Inventors: Kyohiro Sato
Original assignee: Zexel Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1985-02-21
Filing date: 1985-02-21
Publication date: 1993-04-09
Also published as: JPS61192821A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は作業機用のアクセル制御装置に関し、
更に詳細に述べると、内燃機関により駆動される
各種の作業機のアクセルを手動操作又は遠隔操作
で行なうようにした、作業機用のアクセル制御装
置に関する。

従来の技術例えば、油圧制御クレーン等の作業機を搭載す
る車輌において、遠隔操作装置を設け、作業機を
手動操作又は遠隔操作のいずれかによつて操作す
ることができる構成が一般によく用いられてい
る。このようなシステムにおけるアクセルの手
動／遠隔操作の切換は、遠隔操作ボツクス内のア
クセル操作部材により、アクセルレバーをアイド
ル運転位置に位置せしめた際にアクセルレバーを
駆動する油圧ピストンをフリーの状態とすること
により行なわれ、これによりアクセルレバーの手
動操作が可能とされるようになつている。

発明が解決しようとする問題点このように、従来の作業機用アクセル制御装置
においては、遠隔操作ボツクス側のアクセル操作
部材をアイドル位置にセツトすることによりアク
セルレバーを駆動する油圧ピストンがフリーとな
り、アクセルレバーの手動操作が可能となる。し
かし、特に、外気温が低く、作動油及び各部の潤
滑油の粘度が高い場合に、遠隔操作ボツクス側の
アクセル操作部材を素早く高回転位置からアイド
ル位置に変化させると、油圧ピストンの動作が緩
慢となつているため、油圧ピストンが操作部材に
よつて指示されたアイドル位置にまで達しないう
ちに、油圧ピストンをアイドル位置へ移動させる
ようその油圧回路を切換えるための電磁弁の作動
が停止するために、作業機を駆動するための内燃
機関がアイドル回転状態にまで戻らず、回転速度
が高い状態のまま手動操作状態に切換えられてし
まうという不都合があつた。

本発明の目的は、従つて、遠隔操作ボツクス側
のアクセル操作部材がアイドル位置にセツトされ
た場合には、作業機側に設けられたアクセル操作
用の油圧シリンダが、確実に、内燃機関をアイド
ル運転状態とする状態に操作され、手動操作と遠
隔操作との間の切換を迅速且つ確実に行ないうる
ようにした作業機用のアクセル制御装置を提供す
ることにある。

問題点を解決するための手段本発明の構成は、作業機用の内燃機関のアクセ
ル操作を手動で行なうための手動操作レバーと、
該手動操作レバーに連結された流体圧ピストンと
を備え、アクセル操作を手動又は遠隔操作により
行なうようにした作業機用のアクセル制御装置に
おいて、上記流体圧ピストンの位置に関連する位
置信号を出力する検出手段と、遠隔操作用の操作
部材に連動し所望のアクセル量を示す設定信号を
出力する設定手段と、上記位置信号と上記設定信
号との偏差に応じ上記所望のアクセル量が得られ
るように上記流体圧ピストンの位置決めを行なう
制御手段と、上記位置信号と上記設定信号とに応
答し上記設定信号によりアイドル状態に相応する
アクセル量の設定がなされこれにより上記位置信
号と上記設定信号との偏差が所定の範囲内に入つ
たときに上記制御手段による制御動作を停止せし
め以後流体圧ピストンの動きを自由にする第１手
段と、上記設定信号に応答し上記第１手段による
上記制御手段の制御動作の停止を解除する第２手
段とを備えた点に特徴を有する。

作用このアクセル制御装置では、流体圧ピストンの
動作を自由にし、手動操作レバーによる手動操作
を可能とするため、設定手段によりアイドル運転
相当のアクセル量を示す設定信号が出力される
と、先ず、制御手段がこれに応答し、流体圧ピス
トンを内燃機関の速度を低下させる方向に移動せ
しめ、これにより、位置信号と設定信号との偏差
が所定範囲内に入つたときに、第１手段が作動
し、制御手段によつて流体圧ピストンに与えられ
ている拘束力がここで除去され、手動操作レバー
の手動操作が可能となる。このようにして、遠隔
制御から手動制御への切換が一旦行なわれた後
は、手動操作レバーの操作によつて位置信号と指
示信号との偏差が再び大きくなつても、第１手段
の働きにより制御手段は流体圧ピストンの位置制
御を行なわない。第１手段による、制御手段の動
作停止の状態は、設定手段の操作により、アクセ
ル量がアイドル運転相当量以外のところに設定さ
れたことに応答して、第２手段により解除され
る。

実施例以下、図示の実施例により本発明を詳細に説明
する。

第１図は本発明によるアクセル制御装置３０に
より制御される作業機の構成図が示されている。
圧力制御弁１は、送油ポンプ２によりタンク３か
ら吸い上げられた作動油の油路４内の圧力を一定
に保持するためのもので、この圧力制御弁１によ
り圧力調整された作動油は油路４を通り手動操作
レバー５に連結された油圧ピストン１５の油圧回
路に供給される。符号７で示されるのは戻り油路
であり、作動油路４はチエツクバルブ８、減圧弁
９を介し油路１０と連通し、該パイロツト油路１
０の圧力は圧力制御弁１１により制御される。こ
の圧力制御弁１１により圧力の設定された油路１
０には直列配置の３つの電磁弁１２，１３，１４
が接続されている。手動操作レバー５に連結され
ている油圧ピストン１５の一方の室１６は常閉型
電磁弁１２と常開型電磁弁１３の間に油路に接続
され、他方の室１７は常開型電磁弁１３，１４間
の油路と接続されている。また、室１７の受圧面
積は室１６の受圧面積よりも大きく、例えば２倍
程度に形成されている。常閉型電磁弁１２はソレ
ノイド１２Ｓが付勢されると開位置に切換えら
れ、常開型電磁弁１３，１４は夫々ソレノイド１
３Ｓ，１４Ｓが付勢されると閉位置に切換えられ
る。電磁弁１２がオンで、電磁弁１３，１４が
夫々オフの状態においては、室１６，１７が電磁
弁１３を介して互いに連通され、ピストン１５の
移行が自由となり、従つて、手動操作レバー５を
自由に操作することができる。電磁弁１２がオ
フ、電磁弁１３，１４が共にオンとなつた場合に
はこれらの各電磁弁１２，１３，１４がパイロツ
ト油路１０を閉じるため、油圧ピストン１５はそ
の位置で固定される。また、この状態においては
手動操作レバー５の操作はできない。電磁弁１
２，１３がオン、電磁弁１４がオフのときには、
油路１０の作動油が油圧ピストン１５の室１６に
流入し、一方室１７の作動油はタンク３に戻り、
従つて、油圧ピストン１５は左方向（矢印Ａ方
向）へ移行する。また、電磁弁１２，１４がオ
ン、１３がオフの場合には油路１０の作動油が共
に室１６，１７内に流入する。しかしながら、前
述したように室１７の受圧面積の方が室１６の受
圧面積よりも大きく形成されているため、ピスト
ン１５は右方向（矢印A′方向）へ移行する。更
に、油圧ピストン１５の一端側１５ａには位置検
出器１８が取付けられており、油圧ピストン１５
の位置を検出するようになつている。この位置検
出器１８は、例えばポテンシヨメータを用いて構
成されており、油圧ピストン１５の位置に応じて
レベルの変化する位置信号V_Fを出力する。ピス
トン１５には、また、一端が燃料噴射ポンプ１９
のコントロールレバー２０とアクセルワイヤ２１
によつて連結されているベルクランク２２の他端
が枢着されており、ピストン１５の位置に応じ
て、即ち、手動操作レバー５の操作量に応じてコ
ントロールレバー２０の位置調節を行なうことが
できる。燃料噴射ポンプ１９は、クレーン等の作
業機２３を駆動するための内燃機関であるデイー
ゼル機関２４に燃料を供給するが、その燃料供給
量はピストン１５の位置により調節されることに
なる。

尚、図示の実施例では、ピストン１５が矢印Ａ
方向に移動したときに燃料噴射量が増加し、ピス
トン１５が矢印A′方向一杯に移動したときに燃
料噴射量が減少し、アイドル運転位置となる構成
である。

アクセル制御装置３０は、油圧ピストン１５の
設定位置を示す設定信号V_INを出力するための位
置設定器３１と、位置信号V_F及び設定信号V_INに
応答して作動し、設定信号V_INによつて示される
位置に油圧ピストン１５を位置せしめるために電
磁弁１２乃至１４の開閉制御を行なう制御ユニツ
ト４０と、位置信号V_F及び設定信号V_INに応答し
設定信号V_INに従つて制御ユニツト４０による遠
隔制御モードと手動操作レバー５による手動制御
モードとの間の切換制御を行なうための切換制御
ユニツト５０とから成つている。

本実施例においては、位置設定器３１は可変抵
抗器から成り、可変抵抗器に連結された操作部材
（図示せず）によりその操作量に応じた設定信号
V_INを出力する構成となつている。

第２図には、アクセル制御装置３０の回路図が
示されている。ここで、制御ユニツト４０は、油
圧ピストン１５の位置が設定信号V_INによつて示
される位置に位置決めされるよう、位置信号V_F
を用いてフイードバツグ制御を行なうための回路
ユニツトであり、制御ユニツト４０内において行
なわれる制御演算結果に基づいた制御信号V_a，
V_b，V_dが出力される。制御信号V_a，V_b，V_cは、
夫々、ソレノイド１４Ｓ，１３Ｓ及び１２Ｓに印
加され、これにより油圧ピストン１５の位置制御
が行なわれ、油圧ピストン１５が所望の位置に位
置決めされる。位置信号V_Fと設定信号V_INとに応
答して油圧ピストン１５を所望の位置に位置決め
するようにフイードバツク制御を行なう回路構成
は公知であるから、本明細書においては、制御ユ
ニツト４０の回路構成の詳細を図示するのを省略
する。

次に、切換制御ユニツト５０について説明する
と、R₁乃至R₁₄は抵抗器、Q₁乃至Q₃はトランジス
タ、D₁乃至D₅はダイオード、Ｃはコンデンサ、
CM₁及びCM₂は電圧比較器、ZDは定電圧ダイオ
ードである。端子５１には、図示しないバツテリ
の電圧を電圧安定化回路（図示せず）により安定
化させることにより得られた回路用の電圧V_ccが
印加されており、端子５２，５３には、位置信号
V_F及び設定信号V_INが夫々印加されている。電圧
比較器CM₁の非反転入力端子には設定信号V_INが
印加され、その反転入力端子には、抵抗器R₁，
R₂により分圧された電圧V₁が印加されている。
電圧V₁はデイーゼル機関２４をアイドル運転状
態とするのに必要な設定信号V_INのレベルL₀より
若干大きな値に定められており、従つて、V_IN＞
V₁の場合には電圧比較器CM₁の出力電圧V₂のレ
ベルは「Ｈ」となり、V_IN≦V₁の場合には出力電
圧V₂のレベルは「Ｌ」となる。出力電圧V₂は、
ダイオードD₂及び、抵抗器R₅を介してトランジ
スタQ₁のベースに印加されると共に、ダイオー
ドD₁を介してトランジスタQ₂のベースに印加さ
れているので、出力電圧V₂のレベルが「Ｈ」と
なると、トランジスタQ₁，Q₂は共にオンとなる。

位置信号V_Fが非反転入力端子に印加されてい
る電圧比較器CM₂の反転入力端子には、抵抗器
R₇乃至R₉が直列に接続されて成る分圧回路５４
が接続され、抵抗器R₇とR₈との接続点Ｘの電位
がその反転入力端子に印加される。抵抗器R₉に
は、トランジスタQ₂のコレクタ−エミツタ回路
が並列に接続されており、トランジスタQ₂がオ
ンとなつたときに抵抗器R₉が短絡される。接続
点Ｘは、また、抵抗器R₆を介して、エミツタが
アースされているトランジスタQ₁のクレクタに
接続されており、トランジスタQ₁がオンとなつ
た時に抵抗器R₆が接続点Ｘとアースとの間に接
続されるようになつている。従つて、接続点Ｘの
電位V_Xは、トランジスタQ₁，Q₂のオン、オフ状
態に従つて３段階にレベル変化することになる。
即ち、トランジスタQ₁，Q₂が共にオフの場合に
電位V_XのレベルがL₁、トランジスタQ₂のみがオ
ンの場合に電位V_XのレベルがL₂（＜L₁）、そして
両トランジスタQ₁，Q₂が共にオンの場合に電位
V_XのレベルがL₃（＜L₂）となる。そして、本実施
例では、レベルL₁値は、位置信号V_Fの最大レベ
ルL_naxよりも大きく、レベルL₃の値はアイドル運
転時における位置信号V_Fのレベル（即ち、位置
信号V_Fの最小レベルL_nio）より小さく、且つレベ
ルL₂の値が最小レベルL_nioよりも若干大きなレベ
ルとなるように、抵抗器R₆乃至R₉の各値が定め
られている。

尚、制御ユニツト４０において符号Q₄乃至Q₆
で示されているのは、各ソレノイド１２Ｓ乃至１
４Ｓの駆動を行なうための駆動トランジスタであ
り、これらの駆動トランジスタの各コレクタに対
応するソレノイドが接続されており、各エミツタ
には電源電圧V_ccが印加されている。駆動トラン
ジスタQ₅，Q₆の各ベースには、ダイオードD₄，
D₅各カソードが接続されており、これらのダイ
オードの各アノードが接続されているトランジス
タQ₃がオンとなつたときに、ダイオードD₄，D₅
のアノードの電位が電源電圧V_ccのレベルに略等
しくなり、駆動トランジスタQ₅，Q₆が強制的に
オフ状態とされる。従つて、この場合、ソレノイ
ド１３Ｓ，１４Ｓは、消磁状態に保持され、ソレ
ノイド１２Ｓは制御ユニツト４０によつて制御さ
れる。尚、トランジスタQ₃がオフとなつている
場合には、駆動トランジスタQ₅，Q₆も、夫々、
制御ユニツト４０の制御演算結果に従つて駆動さ
れる。

次に、第２図に示した回路の動作を第１図を参
照しながら説明する。

アクセルの遠隔操作が位置設定器３１によつて
行なわれており、設定信号V_INのレベルが、V_IN
とV₁となつていると、電圧比較器CM₁の出力電
圧V₂のレベルは「Ｈ」となつており、従つて、
トランジスタQ₁，Q₂は共にオンとなつている。
この結果、接続点Ｘの電位V_XのレベルはL₃とな
つている。ところで、位置信号V_Fのレベルは、
油圧ピストン１５がその通常の作動範囲において
いかに変化してもL₃以下となることはなく、従
つて電圧比較器CM₂の出力電圧V₃のレベルは
「Ｈ」に保持されることになる。この結果、トラ
ンジスタQ₃はオフとなるので、制御ユニツト４
０は切換制御ユニツト５０の影響なしに各ソレノ
イド１２Ｓ乃至１４Ｓを制御することができる。
しかるに、各電磁弁１２乃至１４は、制御ユニツ
ト４０の演算結果に従つて開閉制御せしめられ、
位置設定器３１の操作に従つてアクセル制御がフ
イードバツグ制御されることになる。

アクセル操作を手動操作レバー５による手動操
作に切換えるため、位置設定器３１により設定信
号V_INのレベルをL₀とすると、先ず、電圧比較器
CM₁がこれに応答して出力電圧V₂のレベルが
「Ｌ」となり、トランジスタQ₁がオフとなる。こ
の場合、電圧比較器CM₂の出力電圧V₃のレベル
は「Ｈ」であるから、ダイオードD₁は逆バイア
ス状態となり、従つてトランジスタQ₂はオン状
態のままである。従つて、電位V_Xのレベルは、
L₂となる。従つて、このとき、油圧ピストン１
５の位置がまだアイドル相当の位置に達しておら
ず、V_F＞V_Xであると、設定信号V_INのレベルが
L₀となつても、出力電圧V₃のレベルは「Ｈ」と
なつたままである。

このように、設定信号V_INのレベルがL₀となつ
ても、位置検出器１８によつて油圧ピストン１５
の位置がアイドル相当の位置となつたことが検出
されないうちは、即ち、V_FのレベルがL_nioになら
ないうちは、油圧ピストン１５の位置は制御ユニ
ツト４０によつてV_IN＝V_Fとなるようにフイード
バツク制御されつづけることになる。かくして、
V_INのレベルがL₀となつたのち、制御ユニツト４
０の働きによりV_IN＝V_Fとなる直前にV_X＞V_Fと
なると、出力電圧V₃のレベルが「Ｌ」となり、
トランジスタQ₃がオンとなつて、駆動トランジ
スタQ₅，Q₆が強制的にオフとされる。この結果、
電磁弁１３，１４は夫々開状態となる。一方、電
磁弁１２の開閉状態は制御ユニツト４０により制
御されることとなるが、この場合には、V_IN＝V_F
となつているので、電磁弁１２は閉じられてい
る。この結果、油圧ピストン１５の動作がフリー
となり、手動操作レバー５の手動操作が可能とな
る。

出力電圧V₃のレベルが「Ｌ」となると、トラ
ンジスタQ₂もまたオフとなり、電位V_Xのレベル
はL₁となる。この結果、手動操作レバー５によ
りアクセル操作をどのように行なつても、位置検
出器１８からの位置信号V_Fのレベルはこのとき
の電位V_Xのレベルより大きくなることはなく、
電圧比較器CM₂の出力電圧V₃のレベルは、上述
の手動制御モード中、「Ｌ」レベルに保持される。

即ち、設定信号V_INのレベルがL₀となることに
応答し、V_IN＝V_Fとなるまで制御ユニツト４０に
より油圧ピストン１５の位置をアイドル相当位置
へ戻し、V_IN＝V_Fとなつたことが判別された場合
に、制御ユニツト４０による油圧ピストン１５の
位置決め作動を停止させ、以後、アクセル操作が
手動操作レバー５により自由に操作できる状態に
油圧ピストン１５を保持する。従つて、設定信号
V_INのレベルがL₀となつたことにより、直ちに制
御ユニツトの作動を停止させ、油圧ピストン１５
を例えばばね力のみによつてそのアイドル制御位
置に位置せしめる従来の装置に比べ、油圧ピスト
ン１５をより迅速且つ確実にアイドル制御位置へ
移行させることができる。この結果、遠隔操作モ
ードから手動操作モードへの切換えを迅速且つ確
実に行なうことができる。これは、特に、外気温
が低く、油の粘度が高くなつていて油圧機構の動
作が緩慢な場合に、その切換を迅速に行なうのに
効果的である。このように、操作モードの切換が
外気温の高低に拘らず確実に行なわれるので、そ
の切換の際に機関の運転状態がアイドル状態にま
で戻らないという不具合を起すことがなく、その
切換を良好に行なうことができるものである。

手動操作モードになつた後、位置検出器３１を
作動させ、設定信号V_INのレベルL₀が変化し、
V_IN＞V₁となると、電圧比較器CM₁の出力電圧V₂
のレベルが「Ｈ」となり、トランジスタQ₁，Q₂
がオンとなるので、電位V_XのレベルがL₁となり
電圧比較器CM₂の出力電圧V₃のレベルは「Ｌ」
となる。この結果、トランジスタQ₃がオンとな
り、この制御装置の操作モードは、位置検出器３
１の操作による遠隔操作モードに切換えられ、ソ
レノイド１２Ｓ乃至１４Ｓは制御ユニツト４０か
らの信号に基づいて駆動される。

尚、本発明は、クレーンを始めとする各種の作
業機のアクセル制御装置に広く適用することがで
きるものであることは上記実施例に基づく説明か
ら容易に理解されるところである。

効果本発明によれば、上述の如く、各種作業機のア
クセル制御を、遠隔操作モードから手動操作モー
ドに切換える場合に、外気温が低くても極めて迅
速な切換を実現することができる。即ち、遠隔操
作から手動操作への切換時に、位置信号と設定信
号との偏差が略零となるまでアクセル操作用の流
体圧ピストンを位置フイードバツク制御しつづ
け、流体圧ピストンによつて手動操作レバーがア
イドル制御位置に達してから制御手段による流体
圧ピストンの制御を停止する構成であるから、ア
クセル操作部材にばね等によつて作用するアイド
ル位置への戻し力が小さくても、操作モードの切
換時に、流体圧ピストンが制御手段により迅速に
所要の位置にまで復帰せしめられる。従つて、操
作モードを遠隔操作モードから手動操作モードに
切換える際に、設定手段を急速に操作しても機関
がアイドル運転状態にならないうちに手動操作モ
ードに切換つてしまうという不都合を起すことは
なく、操作モードの切換を確実、迅速に行なうこ
とができる優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による作業機用アクセル制御装
置を用いた作業機の構成を示すブロツク図、第２
図は第１図に示した装置の制御回路の回路図であ
る。５……手動操作レバー、１２，１３，１４……
電磁弁、１２ａ，１３ａ，１４ａ……ソレノイ
ド、１５……油圧ピストン、１８……位置検出
器、２３……作業機、３０……アクセル制御装
置、３１……位置設定器、４０……制御ユニツ
ト、５０……切換制御ユニツト、V_F……位置信
号、V_IN……設定信号。

Claims

【特許請求の範囲】

１作業機用の内燃機関のアクセル操作を手動で
行なうための手動操作レバーと、該手動操作レバ
ーに連結された流体圧ピストンとを備え、アクセ
ル操作を手動又は遠隔操作により行なうようにし
た作業機用のアクセル制御装置において、前記流
体圧ピストンの位置に関連する位置信号を出力す
る検出手段と、遠隔操作用の操作部材に連動し所
望のアクセル量を示す設定信号を出力する設定手
段と、前記位置信号と前記設定信号との偏差に応
じ前記所望のアクセル量が得られるように前記流
体圧ピストンの位置決めを行なう制御手段と、前
記位置信号と前記設定信号とに応答し前記設定信
号によりアイドル状態に相応するアクセル量の設
定がなされこれにより前記位置信号と前記設定信
号との偏差が所定の範囲内に入つたときに前記制
御手段による制御動作を停止せしめ以後流体圧ピ
ストンの動きを自由にする第１手段と、前記設定
信号に応答し前記第１手段による前記制御手段の
制御動作の停止を解除する第２手段とを備えたこ
とを特徴とする作業機用のアクセル制御装置。