JPS6160214B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6160214B2 JPS6160214B2 JP16334178A JP16334178A JPS6160214B2 JP S6160214 B2 JPS6160214 B2 JP S6160214B2 JP 16334178 A JP16334178 A JP 16334178A JP 16334178 A JP16334178 A JP 16334178A JP S6160214 B2 JPS6160214 B2 JP S6160214B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- vehicle speed
- operation amount
- gear position
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Operation Control Of Excavators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は土工機をその最大作業能力を発揮さ
せて運転するための制御装置に関する。
せて運転するための制御装置に関する。
ブルドーザの作業能力とはJIS Ｄ 6507によれ
ば「ブルドーザが掘削運転可能な土の量をいい、
時間当りの体積（運土量）〔m3／ｈ〕で示す」と
規定されている。すなわち、ブルドーザの作業能
力とは単位時間当りの仕事量であり、これは一定
時間内に一定の土量をある距離運搬できる能力で
ある。単位時間当りの仕事量は土量をＷ、運搬距
離をＤ、所要時間をＴとすると、 Ｗ・Ｄ／Ｔ であるから、作業能力〔m3／ｈ〕もこの式で表わ
されることになる。ここで、ブルドーザの速度を
Ｖとすると上式は Ｗ・Ｄ／Ｔ＝Ｗ・Ｖ となる。この式において右辺は力と速度の積とな
り、作業時の実際の馬力（出力）に相当してい
る。したがつて、ブルドーザをその最大作業能力
で運転するということは結局、エンジンの最大出
力を維持して運転するということに帰着する。
ば「ブルドーザが掘削運転可能な土の量をいい、
時間当りの体積（運土量）〔m3／ｈ〕で示す」と
規定されている。すなわち、ブルドーザの作業能
力とは単位時間当りの仕事量であり、これは一定
時間内に一定の土量をある距離運搬できる能力で
ある。単位時間当りの仕事量は土量をＷ、運搬距
離をＤ、所要時間をＴとすると、 Ｗ・Ｄ／Ｔ であるから、作業能力〔m3／ｈ〕もこの式で表わ
されることになる。ここで、ブルドーザの速度を
Ｖとすると上式は Ｗ・Ｄ／Ｔ＝Ｗ・Ｖ となる。この式において右辺は力と速度の積とな
り、作業時の実際の馬力（出力）に相当してい
る。したがつて、ブルドーザをその最大作業能力
で運転するということは結局、エンジンの最大出
力を維持して運転するということに帰着する。
上記のような制御を行なう場合、最大出力が得
られるときの速度が一義的に定まれば、出力を直
接みるかわりに速度をみて間接的に出力を制御す
ることができる。しかしながら、上記速度が一義
的に定まるには、ガバナーの設定回転数が一定
で、かつ、変速段も所定の段に継ながれていなけ
ればならない。
られるときの速度が一義的に定まれば、出力を直
接みるかわりに速度をみて間接的に出力を制御す
ることができる。しかしながら、上記速度が一義
的に定まるには、ガバナーの設定回転数が一定
で、かつ、変速段も所定の段に継ながれていなけ
ればならない。
通常、作業現場では、作業速度の微小な可変
や、作業けん引力を調整しながら現場の地形や土
質に合わせて、臨機応変に対処するため、スロツ
トルレバーを可変し、ガバナーの設定回転数を変
えて作業を行なつている。また、作業工程、施行
順序、土質、車輌の特性などに応じて変速段を頻
繁に切換えて作業を行なつている。したがつて、
速度制御によつて出力制御を行なう場合には、こ
れらの点を考慮して作業を行なわなければ、最大
出力を発揮して（すなわち最大作業能力を発揮し
て）作業を行なうことができなくなつてしまう。
や、作業けん引力を調整しながら現場の地形や土
質に合わせて、臨機応変に対処するため、スロツ
トルレバーを可変し、ガバナーの設定回転数を変
えて作業を行なつている。また、作業工程、施行
順序、土質、車輌の特性などに応じて変速段を頻
繁に切換えて作業を行なつている。したがつて、
速度制御によつて出力制御を行なう場合には、こ
れらの点を考慮して作業を行なわなければ、最大
出力を発揮して（すなわち最大作業能力を発揮し
て）作業を行なうことができなくなつてしまう。
この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、
最大出力を発生する車速を予め設定し、該設定車
速に実際の車速を制御するようにして、最大出力
で作業を行なうようにした方法において、上記設
定車速をスロツトルレバーの操作量および使用す
る変速段に応じて自動的に切換えるようにして、
どのような状態でも常に最大出力で（すなわち最
大作業能力を発揮して）作業を行なうことができ
るようにした土工機の出力制御装置を提供しよう
とするものである。
最大出力を発生する車速を予め設定し、該設定車
速に実際の車速を制御するようにして、最大出力
で作業を行なうようにした方法において、上記設
定車速をスロツトルレバーの操作量および使用す
る変速段に応じて自動的に切換えるようにして、
どのような状態でも常に最大出力で（すなわち最
大作業能力を発揮して）作業を行なうことができ
るようにした土工機の出力制御装置を提供しよう
とするものである。
以下この発明を添付図面の一実施例にもとづい
て詳しく説明する。
て詳しく説明する。
以下の実施例において車輌の変速段は５段ある
ものとし、夫々の段をF1〜F5で示す。
ものとし、夫々の段をF1〜F5で示す。
第１図に示すブルドーザにおいてスロツトルレ
バー１はその操作量φに応じてガバナー（図示せ
ず）の設定の回転数を変えるものである。スロツ
トルレバー１には操作量検出器２が取付けられて
いる。この操作量検出器２は例えばポテンシヨメ
ータであり、スロツトルレバー１の操作量φに応
じた信号を出力する。
バー１はその操作量φに応じてガバナー（図示せ
ず）の設定の回転数を変えるものである。スロツ
トルレバー１には操作量検出器２が取付けられて
いる。この操作量検出器２は例えばポテンシヨメ
ータであり、スロツトルレバー１の操作量φに応
じた信号を出力する。
シフトレバー３は変速段F1〜F5を切換えるた
めのレバーである。このシフトレバー３には変速
段検出器４が取付けられている。変速段検出器４
は現在継ながれている変速段を検出するものであ
る。この変速段検出器４は例えば、変速段を夫々
の段F1〜F5に継ないだ状態でシフトレバー３が
位置する個所にリミツトスイツチを夫々配して構
成される。
めのレバーである。このシフトレバー３には変速
段検出器４が取付けられている。変速段検出器４
は現在継ながれている変速段を検出するものであ
る。この変速段検出器４は例えば、変速段を夫々
の段F1〜F5に継ないだ状態でシフトレバー３が
位置する個所にリミツトスイツチを夫々配して構
成される。
車速検出器５は車速Ｖfを検出するためのもの
である。この車速検出器５は例えばドツプラレー
ダであり、車体後部から地面に向けて電磁波等を
放射して、放射波とその反射波との周波数差から
ブルドーザの車速Ｖfを検出する。
である。この車速検出器５は例えばドツプラレー
ダであり、車体後部から地面に向けて電磁波等を
放射して、放射波とその反射波との周波数差から
ブルドーザの車速Ｖfを検出する。
関数発生器６は、スロツトルレバー１の操作量
φに対する最大出力発生時の車速Ｖsの関数を変
速段F1〜F5毎に記憶している回路である。普
通、車速と作業検出力との関係は変速段F1〜F5
毎に夫々第２図に曲線f1〜f5で示すようになり、
また、各変速段F1〜F5においてもスロツトルレ
バー１を操作すると、その操作量φがφ１，φ
２，φ３と変化するにしたがつて、第２図に示す
曲線も、実線で示す曲線から一点鎖線で示す曲線
へ、更に点線で示す曲線へと変化していく。第２
図からわかるように最大出力発生時の車速Ｖsは
変速段およびスロツトルレバー操作量φに応じて
変化していく。ここで、上記第２図からスロツト
ルレバー操作量φに対する最大出力発生時の車速
Ｖsの変化をみてみると、変速段F1〜F5毎に夫々
第３図に曲線A1〜A5で示すような関数となり、
前記関数発生器６ではこれらの関数A1〜A5を
夫々記憶しているのである。
φに対する最大出力発生時の車速Ｖsの関数を変
速段F1〜F5毎に記憶している回路である。普
通、車速と作業検出力との関係は変速段F1〜F5
毎に夫々第２図に曲線f1〜f5で示すようになり、
また、各変速段F1〜F5においてもスロツトルレ
バー１を操作すると、その操作量φがφ１，φ
２，φ３と変化するにしたがつて、第２図に示す
曲線も、実線で示す曲線から一点鎖線で示す曲線
へ、更に点線で示す曲線へと変化していく。第２
図からわかるように最大出力発生時の車速Ｖsは
変速段およびスロツトルレバー操作量φに応じて
変化していく。ここで、上記第２図からスロツト
ルレバー操作量φに対する最大出力発生時の車速
Ｖsの変化をみてみると、変速段F1〜F5毎に夫々
第３図に曲線A1〜A5で示すような関数となり、
前記関数発生器６ではこれらの関数A1〜A5を
夫々記憶しているのである。
関数選択機７は上記関数発生器６から関数A1
〜A5を入力し、それらのうちから前記変速段検
出器４で検出された変速段に対応する関数を選択
出力する。
〜A5を入力し、それらのうちから前記変速段検
出器４で検出された変速段に対応する関数を選択
出力する。
係数発生器８は関数発生器７で選択された関数
から前記スロツトルレバー操作量検出器２で検出
された操作量φに対応した速度Ｖsを読出す。例
えば第３図において、変速段が第３段F3に継な
がれ、スロツトルレバー操作量φがφ２に設定さ
れていたとすると係数発生器８からは速度Ｖs32
が読出されることになる。
から前記スロツトルレバー操作量検出器２で検出
された操作量φに対応した速度Ｖsを読出す。例
えば第３図において、変速段が第３段F3に継な
がれ、スロツトルレバー操作量φがφ２に設定さ
れていたとすると係数発生器８からは速度Ｖs32
が読出されることになる。
係数発生器７から読出された速度Ｖsは速度設
定値として減算器９に加わる。減算器９は、また
一方から前記速度検出値Ｖfを入力し、両者の偏
差Δｅを求める。この偏差Δｅは補償回路（例え
ばPID補償を行う）１０を介して制御演算部１１
に加わる。制御演算部１１は入力される偏差電圧
Δｅ応じて第４図に示すような電圧を出力する。
すなわち、制御演算部１１の出力は電磁弁１３の
制御電圧として用いられるため、偏差電圧Δｅが
微小な範囲にあるときは不感帯として出力電圧は
０で、その範囲を越えて偏差電圧Δｅが正である
ときは正の電圧Ｖpを出力し、また反対に負であ
るときは負の電圧−Ｖpを出力する。
定値として減算器９に加わる。減算器９は、また
一方から前記速度検出値Ｖfを入力し、両者の偏
差Δｅを求める。この偏差Δｅは補償回路（例え
ばPID補償を行う）１０を介して制御演算部１１
に加わる。制御演算部１１は入力される偏差電圧
Δｅ応じて第４図に示すような電圧を出力する。
すなわち、制御演算部１１の出力は電磁弁１３の
制御電圧として用いられるため、偏差電圧Δｅが
微小な範囲にあるときは不感帯として出力電圧は
０で、その範囲を越えて偏差電圧Δｅが正である
ときは正の電圧Ｖpを出力し、また反対に負であ
るときは負の電圧−Ｖpを出力する。
制御演算部１１の出力電圧は駆動部１２を介し
て電磁弁１３に加わり、該弁１３を切換制御す
る。この電磁弁１３は油圧シリンダ１４に油を供
給してブレード１５を上昇または下降させ、検出
される速度Ｖfが設定速度Ｖsとなるようにブレー
ド１５の負荷を制御するものである。例えば、検
出速度Ｖfが設定速度Ｖsよりも遅い場合は偏差電
圧Δｅは正となり、電磁弁１３は位置１３ａに切
換えられる。これにより、油圧シリンダ１４は縮
む方向に動作し、ブレード１５は上昇して負荷が
軽くなり、車輛の速度は設定速度Ｖsに向けて速
くなる。また、検出速度Ｖfが設定速度Ｖsよりも
速い場合は偏差電圧Δｅは負となり、電磁弁１３
は位置１３ｂに切換えられる。これにより、油圧
シリンダ１４は伸びる方向に動作し、ブレード１
５は下降して負荷は重くなり、車輛の速度は設定
速度Ｖsに向けて遅くなる。
て電磁弁１３に加わり、該弁１３を切換制御す
る。この電磁弁１３は油圧シリンダ１４に油を供
給してブレード１５を上昇または下降させ、検出
される速度Ｖfが設定速度Ｖsとなるようにブレー
ド１５の負荷を制御するものである。例えば、検
出速度Ｖfが設定速度Ｖsよりも遅い場合は偏差電
圧Δｅは正となり、電磁弁１３は位置１３ａに切
換えられる。これにより、油圧シリンダ１４は縮
む方向に動作し、ブレード１５は上昇して負荷が
軽くなり、車輛の速度は設定速度Ｖsに向けて速
くなる。また、検出速度Ｖfが設定速度Ｖsよりも
速い場合は偏差電圧Δｅは負となり、電磁弁１３
は位置１３ｂに切換えられる。これにより、油圧
シリンダ１４は伸びる方向に動作し、ブレード１
５は下降して負荷は重くなり、車輛の速度は設定
速度Ｖsに向けて遅くなる。
以上のようにして、車輛の速度は係数発生器８
の設定値すなわち変速段およびスロツトルレバー
１の操作量に応じて定まる最高出力発生時の速度
Ｖsに制御される。
の設定値すなわち変速段およびスロツトルレバー
１の操作量に応じて定まる最高出力発生時の速度
Ｖsに制御される。
尚、上記実施例においてはこの発明をブルドー
ザに適用した場合について説明したが、これに限
らず他の土工機（例えばモータグレーダ）にも適
用することができる。
ザに適用した場合について説明したが、これに限
らず他の土工機（例えばモータグレーダ）にも適
用することができる。
以上説明したようにこの発明によれば、車輛の
速度を最大出力発生時の速度に制御して作業を行
なうようにした掘削運搬作業において、使用する
変速段およびスロツトルレバーの操作量に応じて
上記設定速度を自動的に切換えるようにしたの
で、どのような状態で作業を行なつても常に最大
出力ですなわち最大作業能力を発揮して土工機を
運転することができる。
速度を最大出力発生時の速度に制御して作業を行
なうようにした掘削運搬作業において、使用する
変速段およびスロツトルレバーの操作量に応じて
上記設定速度を自動的に切換えるようにしたの
で、どのような状態で作業を行なつても常に最大
出力ですなわち最大作業能力を発揮して土工機を
運転することができる。
第１図はこの発明の一実施例を示すブロツク
図、第２図は車速と作業機出力の関係を変速段お
よびスロツトルレバーの操作量毎に示した図、第
３図は第２図から求まるスロツトルレバー操作量
と最大出力発生時の車速の関係を変速段毎に示し
た図で、第１図の関数発生器に読込まれている関
数の一例を示す図、第４図は第１図における制御
演算部の入出力特性の一例を示す図である。 １……スロツトルレバー、２……スロツトルレ
バー操作量検出器、３……シフトレバー、４……
変速段検出器、５……速度検出器、６……関数発
生器、７……関数選択器、８……係数発生器、１
４……ブレード昇降用シリンダ、１５……ブレー
ド。
図、第２図は車速と作業機出力の関係を変速段お
よびスロツトルレバーの操作量毎に示した図、第
３図は第２図から求まるスロツトルレバー操作量
と最大出力発生時の車速の関係を変速段毎に示し
た図で、第１図の関数発生器に読込まれている関
数の一例を示す図、第４図は第１図における制御
演算部の入出力特性の一例を示す図である。 １……スロツトルレバー、２……スロツトルレ
バー操作量検出器、３……シフトレバー、４……
変速段検出器、５……速度検出器、６……関数発
生器、７……関数選択器、８……係数発生器、１
４……ブレード昇降用シリンダ、１５……ブレー
ド。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 変速段レバーによつて選択された変速段を検
出する変速段検出手段と、 スロツトルレバーの操作量を検出する操作量検
出手段と、 土工機の実車速を検出する速度検出手段と、 変速段およびスロツトルレバー操作量に対応し
て土工機が最大出力を発生する車速を予め記憶す
る記憶手段と、 前記変速段検出手段および操作量検出手段の各
検出出力に基づいて前記記憶手段から車速を読み
出す読出手段と、 土工機のブレードを昇降させる駆動手段と、 前記読出手段から読み出した車速を目標車速と
し、前記速度検出手段によつて検出した実車速が
目標車速に一致するように前記駆動手段を制御す
る制御手段と、 を具えた土工機の出力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16334178A JPS5589544A (en) | 1978-12-26 | 1978-12-26 | Output controlling device for earth moving machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16334178A JPS5589544A (en) | 1978-12-26 | 1978-12-26 | Output controlling device for earth moving machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5589544A JPS5589544A (en) | 1980-07-07 |
| JPS6160214B2 true JPS6160214B2 (ja) | 1986-12-19 |
Family
ID=15772020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16334178A Granted JPS5589544A (en) | 1978-12-26 | 1978-12-26 | Output controlling device for earth moving machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5589544A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0535183Y2 (ja) * | 1986-04-08 | 1993-09-07 |
-
1978
- 1978-12-26 JP JP16334178A patent/JPS5589544A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5589544A (en) | 1980-07-07 |
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