JPS59106335A - トラツクミキサ車等車両における回転体の定速回転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えばトラックミキサ車（コンクリートミキ
サ車）の回転ドラム等、車両における回転体を油圧モー
タによって一定速度に回転制御するようにした回転体の
定速回転制御装置に関するものである。

一般ニ、トランクミキサ車は、走行中回転ドラムを回転
させることにより該回転ドラム内に投入されたコンクリ
ート桐科を目的地に着くまでに練り混ぜ、目的地ではド
ラムを逆転させて練り上ったコンクリートを排出するよ
うにしたものである。

そして、このようなトラックミキサ車における回転ドラ
ムの回転駆動装置１°コ１゛として、従来、エンジンで
ｉθス動される可変容量形の油圧ポンプと、該油圧ポン
プからの圧油を受けて回転ドラムを回転駆動する油圧モ
ータとを師え、油圧ポンプの圧油吐出量を変化させて回
転ドラムを回転制御し、コンクリート搬送走行時にはポ
ンプの可変容量機構を固定して使用するものが知られて
いる。

しかしなから、＋ｉｆｌ記従来のものでは、コンクリー
ト搬送走行時には油圧ポンプを定容量形として用いてい
るため、エンジンの回転変動に伴って油圧モータすなわ
ち回転ドラムの回転数が変化し、エンジンの高速運転領
域では回転ドラムも高速回転してしまい、その結果、練
り上げられるコンクリートの品質やドラム自体の寿命等
に悪影響を及はし、またドラムの不要な回転に要する１
ヌメ動旧失か増大し、ひいてはミキサ車の走行性能か悪
化する等の問題があった。

そこで、前記の油圧ポンプとして例えば斜板式アキシャ
ルピストンポンプ等よりなる町変容に形を使用し、かつ
回転ドラム（油圧モータ）ノ回転数を検出するドラム回
転数センサを設け、該回転数センサからのドラム回転数
信号に応じてＤｆＪ記可要ポンプの＝ｆ変副制御部材制
御量をフィードバック制御するようにすることにより、
エンジンｆａｔ　ｄｗ我が増大変化してもそれに応じて
圧油′ポンプの圧油吐出量を減少させて、回転ドラムを
エンジンの回転変１のに拘らず定速回転させるようにす
ることが考えられる。

ところが、その場合、回転ドラムの回転数信号に応じて
可変ポンプの可変制御部材の制御量をフィードバック制
御す為だめ、単にポンプの可変側（ｉ！Ｍｌ　１ｍ材の
制御１且との関係において回転ドラムを安゛定制御する
ことができるものの、エンジンの回１版変ωＪに対して
は回転ドラムの回転制御に応答遅れが生じ、エンジン回
転数か急激に変動したときにはその変Ｕ）に可変ポンプ
のｏＴ変副制御部材正確に追従して変化せずにやはり回
転ドラムの回転数が極端に変動するという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑み、可変ポンプの可変制征１部
材の制御量を前記の如く回転ドラムの回転数に応じてフ
ィードバック制御するのではなく、予め求めておいたポ
ンプの可変制御部材の制御量とエンジン回転数との関係
に基ついて実際のエンジン回転故に応じてフィードフォ
ワード制御するようにすることにより、ポンプのエンジ
ンの回転変動に対する応答速度を速め、エンジンか急激
に回転変動してもポンプの圧油吐出量を安′ｉｊ’−し
て一定量に保つようにｌ〜、よって回転体（回転ドラム
）の定速回転制御を実効あるものとすることを目的とす
るものである。

、この目的の達成のため、本発明の構成は、エンジンで
駆Ｕノされかつ可変制御部材をイイする町要容量旧ポン
プと、該ポンプからの圧油を受けて車両に装置１ｉｉｉ
された回転体を回転部ωノする油圧モータと、エンジン
回１版数を検出する回転数センサあるいは発電機と、予
め求められたエンジン回転数と該エンジン回転数に応じ
て油圧モータの回転速度を一定にするだめの前記ポンプ
の可変制御部材の制御量との相関関係を記憶しておき、
目［Ｉ配回転故センサあるいは発電機からの出力信号に
基づいて１ｊ１１記油圧モータの回転速度を一定に保つ
よう１］［１記ポンプの圧油吐出−鼠を制御する制御回
路とを備えてなるものであり、このことによってポンプ
の作動をエンジン回転数に応じてフィードフォワード制
御し、制御系をオープンループとしたものである。

以丁、本発明の実施例を図面に基ついて詳細に説明する
。

第１図は本発明をトラックミキサ車（コンクリートミキ
サ車）に適用した例の概略構成を示し、（１）はトラッ
クミキサ車の車載エンジン、（２）はミキサ車に装備さ
れた回転ドラムであって、該回転ドラム（２）は正転に
より内部に投入されたコンクリート材料を混練し、逆転
により練り上ったコンクリートを排出するものである。

また、（３）は前記エンジン（１）で駆ＷＪされる斜板
式アキシャルピストンポンプであって、該ピストンポン
プ（３）は、図示ｌ〜でいないか入力軸に対し傾転する
斜板を有し、該斜板の傾転角すなわち斜板角を変化させ
て内蔵する各ピストンの押しのけ容積を変乏、ることに
より圧油吐出量を変ＭＬ　制ｍ＋する＋Ｉｆ変容ｉｊ、
１．形ポンプである。捷だ、該ピストンポンプ（３）に
は、入力電流に応じてスツールを移動させることにより
ピストンポンプ（３）の作亜Ｊ油圧を制御して前記斜板
角すなわちピストンポンプ（３）の圧油吐出「１を変化
させるとともに、圧油吐出方向を切り換える電磁比例ソ
レノイド弁（４）が収り付けられている。

寸だ、（５）は正逆回転１能な定容俵形油圧モータであ
って、該油圧モータ（５）の出力軸（５ａ）は前記回転
ドラム（２）に駆動連結され、捷だ油圧モータ（５）の
圧油口は圧油通路（６）。

（６）を介して前記ピストンポンプ（３）に接続されて
おり、ピストンポンプ（３）からの圧油の供給により油
圧モータ（５）を正逆回転させて回転ドラム（２）を回
転駆動するようにしている。

さらに、（７）はエンジン（１）の回転数を検出してそ
ｆ−Ｌに対応したパルス数の回１版数信号を出力する回
１版数センザ（通常の車載発電機を利用してもよい）、
（８’）　ｔｒｉ該１ｉ４転放センサ（７）の出力商号
に応じて前記ピストンポンプ（３）の圧油吐出ｉｔ、を
制御する制御回路であって、該制御回路（８”ｌｉｊ、
第２図に１示するように、回転数センサ（７）からの回
転数信号（パルス信号）をそれに比例した電圧に要換す
るｆ−４変換回路（９）と、基準矩形波信号を発生する
基準矩′形波発生回路（１０）と、該矩形波発生回路（
１０）からの矩形波信号を前記ｆ−Ｖ変換回路（９）か
らの電圧信号と比較してその差に応じたパルス信号を出
力する比較器（１１）と、該比較器（１１）からのパル
ス信号のパルス幅を変調して前記電磁比例ソレノイド弁
（４）への通電量を制１ｉ１１１−するパルス１１１１
ｊｆ変１づ、′１Ｉｌｉ５ｊ路（１２）とを備えている
。そして、前記回ｌ伝攻センサ（７）からの出力信号（
エンジン回転数信号）に応じて前記電磁比例ソレノイド
弁（４）への通電量を反比例的に増減変化させ、エンジ
ン回転数が低いときには該ソレノイド弁（４）への通電
量を大にしてピストンポンプ（３）の斜板角を大きくす
る一方、エンジン回転＆　カ上昇するに伴ってソレノイ
ド弁（４）への通電量を減少させて斜板角を小さくする
ものである。つまり、第４図に示すように、実験等によ
って予め求められたエンジン回転数と該エンジン回転数
に応じて油圧モータ（５）の回転速度を一定にするだめ
のピストンポンプ（３）の斜板角との適正な相関関係、
すなわち例えばエンジン回転数が４０Ｏｒｐｍのとき斜
板角が９°’、２５００ｒｐｍのとき斜板角が１゜５°
との如く斜板角がエンジン回転数に反比例する関係にな
るようにするものであり、よってエンジン回転数のｆ動
に拘らず＋ＪｆＪ記油圧モータ（５）（回転ドラム（２
））の回転速度を一定に保つようピストンポンプ（３）
の圧油吐出量を制御するようにしている。尚、第２図中
、（１３）は車両後部のドラム（２）の排出口付近に収
り付けられた制御パルス信号を発するリヤ用パルス信号
発生回路で、その出力はパルス幅変調回路Ｃｌ２）に入
力されており、コンクリートの排出時等にドラム（２）
をマニュアル回転制御するだめのものである。

次に、前記実施例の作動について第３図に示す制御シス
テムのフローチャートにより説明する顛、エンジン（１
）の運転時、その時のエンジン回転数が回転数センサ（
７）により検出されて回転数信号と１〜て制御回路（８
）に入力され、この回転数信号は制御回路（８）におい
て該制御回路（８）に記憶されているエンジン回転故ど
ピストンポンプ（３）の斜板角との相関関係と照合され
て目標とする斜板角を割り出す。この目標斜板角に相当
する電流信号が制御回路（８）から電磁比例ソレノイド
弁（４）に出力されてピストンポンプ（３）の斜板角が
前記目標斜板角通りに設定され、このことによって該ピ
ストンポンプ（３）から所定量の圧油か吐出される。こ
のピストンポンプ（３）から吐出された圧油は一方の圧
油通路（６）を通って油圧モータ（５）に供給されて該
油圧モータ（５）を所定回転速度に回転させ、このこと
により回転ドラム（２）が所定回転速度に回転駆動され
てコンクリート材料の混練等が良好に行われる。

そして、この状態からエンジン回転数が変動すると、１
り配回転攻センサ（７）からの回転数信号が変（ヒし、
そｈにｆ゛トつでピストンポンプ（３）の斜板角か第４
図（で示すようにエンジン回転故に対して反比例するよ
うに変更される。このことによって＋’＋ｔＪ記ピスト
ンポンプ（３）の圧油吐出量はエンジン回転故のｖ動に
拘らず略一定になり、よって回転ドラム（２）が定速回
転してコンクリートの品質間上等が図られる。

したがって、予め求められているエンジン１１ｉｌ転攻
とピストンポンプ（３）の斜板角との相関関係に基つい
て実際のエンジン回転数に対応するピストンポンプ（３
）の斜板角が設定されて該ヒストンポンプ（３）の圧油
吐出量が制御さ７ハ１、すなわちピストンポンプ（３）
の圧油吐出量かエンジン回転故に応じてフィードフォワ
ード制＝＋されるので、エンジン回転数の装動に対する
ピストンポンプ（３）の斜板角制御を迅速てかつ正確に
行うことができ、よって回転ドラム（２）の定速回転制
御を安定してかつ応答性良く行うことができる。

！、た、そのことにより、トラックミＶす車の余分な駆
動損失を可及的に低減でき、運転性能の向上および省燃
費化、省エネルギー化を図ることができる。

尚、前記実施例では、回転ドラム（２）を定速回転させ
るトラックミキサ車に適用した例を説明しだが、木発明
はその他各種の回転体を定速回転させる車両に対しても
適用することができるのは言うまでもない。

寸だ、１ｆ丁記制御回路（８）ｒＪ″ｉ第２図の如き構
成の他、入力インクフェイスと、前記の如キニンジン回
転数とピストンポンプ（３）の斜板角との相関関係が記
憶されたＣＰＵと、出力インクフェイスとからなるコン
ピュータによって構成してもよい。

さらに、前記実施例では、可変容量形ポンプとして斜板
式アキシャルピストンポンプ（３）を用いたが、斜軸式
ピストンポンプ、可変ベーンポンプ等その他の可変ポン
プを用いてもよい。

以上説明したように、木発明によれば、エンジンで可変
ポンプを回転駆動し、該可変ポンプからの吐出圧油によ
り油圧モータを作動させて回転体を回転駆動するように
した車両における回転体の回転駆動装置において、エン
ジン回転故と、該エンジン回転数に応して油圧モーフの
回転速度を一定にするだめの可変ポンプの可変制御部材
の制御量との相関関係を予め求めておき、該相関関係に
基づいて実際のエンジン回転数に対応するポンプの可変
制御部材の制御量を設定してｌｊａ記油圧モータの回転
数を一定に保つようポンプの圧油吐出量を制御するよう
にしたことにより、エンジンの回転変動に対するポンプ
の可変制御部材の変更制御をフィードフォワード制ｗＪ
によって迅速にかつ正確に行うことができるので、エン
ジンの急激な回転変動に対しても常に回転体を安定して
かつ応答性良く定速回転させることができ、よってコン
クリート等製品の品質向上、車両の走行性能の向上、省
エネルギー化等に有効に寄与することができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は全体概１洛措成
説明図、第２図は制御回路の具体的回路図、第３図は制
御系のフローチャート図、第４図はエンジン回転数とピ
ストンポンプの斜板角との４１：１間関係を例示する説
明図である。 （１）・°エンジン、（２）・・回転ドラム、（３）・
・斜板式アキシャルピストンポンプ’、（４’）・・電
磁比例ソレノイド弁、（５）・・油圧モーフ、（６）・
・・・圧油通路、（７）・・回１阪数センザ、（８）・
・制御回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　エンジン（１）で駆動され且つ可変制御部材
   を有する可変容量形ポンプ（３）と、該ポンプ（３）か
   らの圧油を受けて車両ｒ装備された回転体（２）を回転
   駆動する油圧モータ（５）と、エンジン回転数を検出す
   る回転数センサ（７）あるいは発電機と、予め求められ
   た、エンジン回転数と該エンジン回転数に応じて油圧モ
   ータ（５）の回転速度を一定にするだめの前記−ポンプ
   （３）のｉ’ｊＪ変制・＋ｌｌ　７４１＜　４ＡＩの制
   御１」１との相関関係を記憶しておき、前記回転数セン
   サ（７）あるいけ発電機からの出力信号に応じて前記油
   圧モータ（５）の回転速度を一定に保つよう前記ポンプ
   （３）の圧油吐出量を制御゛する制御回路（８）とを備
   えてなることを特徴とするトラックミキサ車等車両にお
   ける回転体の定速回転制御装置。