JPH0830427B2 - Method for controlling traction characteristics of construction machinery - Google Patents
Method for controlling traction characteristics of construction machineryInfo
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- JPH0830427B2 JPH0830427B2 JP29712088A JP29712088A JPH0830427B2 JP H0830427 B2 JPH0830427 B2 JP H0830427B2 JP 29712088 A JP29712088 A JP 29712088A JP 29712088 A JP29712088 A JP 29712088A JP H0830427 B2 JPH0830427 B2 JP H0830427B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野： 本発明は、エンジン出力系にトルクコンバータを有
し、ドージング、リッピング等の作業機を装備したブル
ドーザのごとき建設機械におけるけん引特性を制御する
方法に係るものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for controlling traction characteristics in a construction machine such as a bulldozer having a torque converter in an engine output system and equipped with a working machine such as dozing and ripping. It is related.
従来技術とその課題： ブルドーザ等の建設機械の運動はエンジンの出力を、
トルクコンバータ、変速機、傘歯車、横軸、操向クラッ
チ、操向ブレーキ、終減速機等のパワーラインによりス
プロケットホイールに伝達し、スプロケットホイールに
巻回された履帯を駆動することにより行われる。従って
履帯に生起するけん引力は、エンジン出力とパワーライ
ンの減速比とにより正確な算定が可能である。Conventional technology and its problems: The motion of construction machinery such as a bulldozer is the output of the engine,
It is performed by transmitting power to a sprocket wheel through a power line such as a torque converter, a transmission, a bevel gear, a horizontal shaft, a steering clutch, a steering brake, and a final reduction gear, and driving a crawler belt wound around the sprocket wheel. Therefore, the traction force generated in the crawler belt can be accurately calculated from the engine output and the reduction ratio of the power line.
ブルドーザ等の建設機械のエンジン出力は、主コント
ロールレバーによる手動操作で所要値にセットされてお
り、この主コントロールレバーでセットされたエンジン
出力は、デセルペダルの足踏み操作で減じ、デセルペダ
ルを元に戻すとセットされた所要出力を回復する。The engine output of construction machines such as bulldozers is set to the required value by manual operation by the main control lever, and the engine output set by this main control lever is reduced by depressing the deceleration pedal. Restore the required output set.
ブルドーザの運動中に、けん引力が、履帯と接地面と
の摩擦力を上まわると履帯が地面に対して滑りを生じ、
いわゆる履帯滑りの状態となる。この履帯滑りが生ずる
と、ブルドーザのエンジン出力はけん引力として有効に
活用されずエネルギーのロスばかりでなく、履帯が異常
摩耗する等の支障が避けられない。このため、履帯滑り
が生じたときは、従来はオペレータがこれを感知し、デ
セルペダルを踏んでエンジン出力を小さくすることによ
りスプロケット回転数（車速）を低下させ、履帯滑りを
解消していた。When the pulling force exceeds the frictional force between the track and the ground contact surface during exercise of the bulldozer, the track slips on the ground,
So-called track slippage occurs. When this track slippage occurs, the engine output of the bulldozer is not effectively utilized as a traction force, and not only energy loss but also trouble such as abnormal wear of the track is inevitable. For this reason, when crawler belt slippage occurs, the operator conventionally senses it and depresses the deceleration pedal to reduce the engine output, thereby reducing the sprocket rotation speed (vehicle speed) and eliminating the crawler belt slippage.
このような従来技術では、エンジン→トルコン→パワ
ーラインの設計時の設定によってけん引特性が定まる。
けん引特性はけん引力（実質的に負荷に等しい。）と車
速特性とにより支配される。従って、オペレータによる
デセルペダル操作なしには任意のけん引特性を設定する
ことができなかった。In such a conventional technique, the traction characteristic is determined by the setting at the time of designing the engine → torque converter → power line.
The traction characteristics are governed by the traction force (substantially equal to the load) and the vehicle speed characteristics. Therefore, it is impossible to set an arbitrary traction characteristic without operating the deceleration pedal by the operator.
本発明は、前述のような事情に鑑みてなされたもの
で、建設機械のけん引特性を、建設機械自体の運動もし
くは作業機の作業内容に対応した任意の特性に設定し、
オペレータが選択したけん引特性で機械を動かすことの
できる建設機械のけん引特性制御方法を提供することを
目的とするものである。The present invention has been made in view of the above circumstances, and sets the traction characteristics of the construction machine to any characteristics corresponding to the movement of the construction machine itself or the work content of the working machine,
It is an object of the present invention to provide a traction characteristic control method for a construction machine, which is capable of operating the machine with a traction characteristic selected by an operator.
課題を解決するための手段および作用： 本発明では、パワーラインを通じて作業に好適なけん
引力を発現させるのに、トルクコンバータの入出力回転
数の時間的変化率により、けん引力およびスプロケット
車速が互いに関連しつつ変動することに着目し、所要の
スプロケット車速に対応する好適なけん引力を得ること
を可能にしたものである。このことは、トルクコンバー
タの出力変化を要因として、履帯滑りを生じない範囲で
作業対象負荷または作業機の操作等を円滑に行うけん引
力を得ることを意味する。Means and Actions for Solving the Problems: In the present invention, in order to develop a traction force suitable for work through a power line, the traction force and the sprocket vehicle speed are mutually dependent on the temporal change rate of the input / output speed of the torque converter. It is possible to obtain a suitable traction force corresponding to the required sprocket vehicle speed, paying attention to the fact that it fluctuates while being related. This means that due to the change in the output of the torque converter, a traction force for smoothly performing the work target load or the operation of the work machine, etc. is obtained within a range in which crawler belt slip does not occur.
要するに、本発明による建設機械のけん引特性制御方
法は、第１に、 エンジン出力をトルクコンバータを介してスプロケッ
トホイールに伝達する建設機械において、この建設機械
のけん引特性を、エンジンの出力状態を表すけん引力−
速度線図における出力カーブの内側にある任意の制御目
標線図に制御する建設機械のけん引特性制御方法であっ
て、 エンジン回転数およびトルクコンバータ出力回転数を
検出するとともに、トルクコンバータ速度比，トルク係
数およびトルク比を演算してけん引力およびスプロケッ
ト車速を求め、このスプロケット車速を前記けん引力−
速度線図における制御目標線図に導入して目標けん引力
を演算し、次いでそれらスプロケット車速と目標けん引
力とを、目標けん引力をパラメータとするトルクコンバ
ータ特性に基づくスロットル指令−速度線図に導入して
スロットル指令を演算することにより目標とするけん引
力を得ることを特徴とするものである。In short, the traction characteristic control method for a construction machine according to the present invention is, firstly, in a construction machine that transmits an engine output to a sprocket wheel through a torque converter, and the traction characteristic of the construction machine is used to represent the output state of the engine. Power −
A method for controlling a traction characteristic of a construction machine for controlling an arbitrary control target diagram inside an output curve in a speed diagram, which detects an engine speed and a torque converter output speed, and a torque converter speed ratio and torque. The coefficient and the torque ratio are calculated to obtain the traction force and the sprocket vehicle speed.
The target traction force is calculated by introducing it into the control target diagram in the speed diagram, and then the sprocket vehicle speed and the target traction force are introduced into the throttle command-speed diagram based on the torque converter characteristics with the target traction force as a parameter. The target traction force is obtained by calculating the throttle command.
本発明によれば、負荷の状態に対応する任意のけん引
特性を設定することができ、種々の作業状況に適応した
けん引特性を選択するだけで、デセルペダルを操作しな
くても目標とするけん引力を得ることができる。According to the present invention, it is possible to set an arbitrary traction characteristic corresponding to a load state, and only by selecting a traction characteristic adapted to various work situations, a target traction force can be obtained without operating the deceleration pedal. Can be obtained.
本発明による建設機械のけん引特性制御方法は、第２
に、 エンジン出力をトルクコンバータを介してスプロケッ
トホイールに伝達する建設機械において、この建設機械
のけん引特性を、エンジンの出力状態を表すけん引力−
速度線図におけるフル出力カーブの内側にある任意の制
御目標線図に制御する建設機械のけん引特性制御方法で
あって、 エンジン回転数およびトルクコンバータ出力回転数を
検出するとともに、トルクコンバータ速度比，トルク係
数およびトルク比を演算してけん引力およびスプロケッ
ト車速を求め、このスプロケット車速を前記けん引力−
速度線図における制御目標線図に導入して目標けん引力
を演算し、次いでそれらスプロケット車速と目標けん引
力とを、目標けん引力をパラメータとするトルクコンバ
ータ特性に基づくスロットル指令−速度線図に導入し、
同時に前記スプロケット車速を、当該建設機械の重量に
よる慣性力を記憶させて予測出力することにより前記ス
ロットル指令−速度線図に併せて導入してスロットル指
令を演算することにより目標とするけん引力を得ること
を特徴とするものである。A method for controlling a traction characteristic of a construction machine according to the present invention is a second method.
In the construction machine that transmits the engine output to the sprocket wheel via the torque converter, the traction characteristic of the construction machine is referred to as the traction force that represents the output state of the engine.
A method for controlling a traction characteristic of a construction machine for controlling an arbitrary control target diagram inside a full output curve in a speed diagram, the engine speed and the torque converter output speed being detected, and the torque converter speed ratio, The traction force and the sprocket vehicle speed are calculated by calculating the torque coefficient and the torque ratio.
The target traction force is calculated by introducing it into the control target diagram in the speed diagram, and then the sprocket vehicle speed and the target traction force are introduced into the throttle command-speed diagram based on the torque converter characteristics with the target traction force as a parameter. Then
At the same time, the sprocket vehicle speed is stored by storing the inertial force due to the weight of the construction machine and predicted and output to be introduced together with the throttle command-speed diagram to calculate the throttle command to obtain the target traction force. It is characterized by that.
本発明において、前記スロットル指令−速度線図より
得られるスロットル指令に、作業機ポンプの吸収トルク
分に相当する補正値を加味して最終スロットル指令を求
め、この最終スロットル指令により目標とするけん引力
を得るようにするのが、けん引特性の制御の精度向上の
上で好ましい。In the present invention, a final throttle command is obtained by adding a correction value corresponding to the absorption torque of the work implement pump to the throttle command obtained from the throttle command-velocity diagram, and the target traction force is determined by this final throttle command. Is preferable in order to improve the accuracy of control of the traction characteristics.
実施例： 以下、本発明の具体的な１実施例を図面に基づき説明
する。第１図のブロック図はこの１実施例を示すもので
ある。エンジン回転数Ne、トルクコンバータ出力回転数
Ntの各検出値は車速信号と共に演算器１に入力され、ト
ルクコンバータ速度比、トルク係数、トルク比、けん引
力、車速が演算され、けん引力Fveと理論車速（スプロ
ケット車速）Vspが出力される。一方、けん引力−速度
よりなる制御目標線図２を設定する。この制御目標線図
２は第２図に例示するように、けん引力Ｆと建設機械の
速度Ｖとの関連を示すもので、エンジン出力がフルスト
ロークのときは主として破線で示すフル性能カーブのご
とくなっている。このエンジン出力のフル性能カーブが
速度を示すＸ軸と交わる点が車速の上限であり、けん引
力を示すＹ軸と交わる点がけん引力の上限である。しか
し、履帯を有する建設機械のけん引力は一定のシュース
リップ率のときに実効最大けん引力が得られる。従っ
て、この要素を含めたけん引力と車速とは、土質・岩質
が硬くなってくれば、第２図のフル性能カーブにおいて
高出力部をカットした線で示す傾向のエンジン出力基本
モードとなっている。Vo及びFoは基本モード線図の原点
となる車速及びけん引力である。このようにして得られ
るけん引力−速度よりなる制御目標線図２に、上記演算
器１から出力されるけん引力Fve及びスプロケット車速V
spを導入し目標となるけん引力Ｆ′を計算し出力する。
この目標けん引力Ｆ′はゲイン４を経由するか或いはフ
ィードフォワードしてＦ″に変換された後、エンジン出
力指令マップ３に導入される。同時にエンジン回転数か
ら演算器１において演算されたスプロケット車速Vsp
を、応答速度を向上させた後、ゲイン４′を経由して上
記エンジン出力マップ３に併せ導入する。応答速度の向
上は、本実施例では建設機械の重量による慣性力を記憶
させたのち、予測出力することにより達成している。Example: Hereinafter, a specific example of the present invention will be described with reference to the drawings. The block diagram of FIG. 1 shows this embodiment. Engine speed Ne, torque converter output speed
Each detected value of Nt is input to the calculator 1 together with the vehicle speed signal, the torque converter speed ratio, torque coefficient, torque ratio, traction force, vehicle speed are calculated, and the traction force Fve and theoretical vehicle speed (sprocket vehicle speed) Vsp are output. . On the other hand, a control target diagram 2 composed of traction force-speed is set. As shown in FIG. 2, this control target diagram 2 shows the relationship between the traction force F and the speed V of the construction machine. When the engine output is a full stroke, it is shown as a full performance curve mainly indicated by a broken line. Has become. The point where the full performance curve of the engine output intersects the X axis indicating speed is the upper limit of vehicle speed, and the point where the full performance curve intersects the Y axis indicating traction force is the upper limit of traction force. However, as for the traction force of the construction machine having the crawler belt, the effective maximum traction force is obtained when the shoe slip ratio is constant. Therefore, the traction force including this factor and the vehicle speed will be the engine output basic mode that tends to be shown by the line with the high output part cut in the full performance curve of Fig. 2 as the soil and rock quality become harder. ing. Vo and Fo are the vehicle speed and traction force that are the origin of the basic mode diagram. The control target line diagram 2 consisting of the traction force-speed thus obtained is shown in FIG. 2 and the traction force Fve and the sprocket vehicle speed V output from the computing unit 1 are shown.
Introduce sp to calculate and output the target traction force F '.
This target traction force F ′ is introduced into the engine output command map 3 after being converted to F ″ via the gain 4 or feedforward. At the same time, the sprocket vehicle speed calculated by the calculator 1 from the engine speed is calculated. Vsp
After improving the response speed, is also introduced into the engine output map 3 via the gain 4 '. In this embodiment, the improvement of the response speed is achieved by storing the inertial force due to the weight of the construction machine and then predictively outputting it.
このエンジン出力指令を求めるマップ３は、第３図に
示すようにＦ″をパラメータとする多様なトルクコンバ
ータ特性カーブを有するスロットル指令−速度線図より
なるマップで、この中の好適トルクコンバータ特性を選
択し、上記車速Vspに対応するスロットル指令Wconを得
る。このスロットル指令Wconは実質的に最終スロットル
指令Wsetとしてエンジンに出力することができる。The map 3 for obtaining the engine output command is a map including a throttle command-speed diagram having various torque converter characteristic curves with F ″ as a parameter as shown in FIG. The throttle command Wcon corresponding to the vehicle speed Vsp is selected, and this throttle command Wcon can be substantially output to the engine as the final throttle command Wset.
さらに、作業機ポンプの吸収トルク分に相当する補正
値を加味するために、作業機の目的作業に追随するポン
プ圧にポンプ吐出量を乗じてポンプ吸収トルクTPを算出
し、このポンプ吸収トルクTPにレギュレーション勾配の
逆数を乗じてスロットル指令の補正値Whを算出し、この
補正値Whを前述のスロットル指令Wconに加算して最終的
なスロットル指令Wsetを得るのが好適である。こうする
ことで、建設機械の運動並びに作業機の挙動をより高精
度にかつ円滑に制御することが可能となる。Further, in order to add a correction value corresponding to the absorption torque of the work implement pump, the pump absorption torque T P is calculated by multiplying the pump pressure that follows the target work of the work implement by the pump discharge amount. It is preferable to multiply T P by the reciprocal of the regulation gradient to calculate the throttle command correction value W h , and add this correction value W h to the above-mentioned throttle command W con to obtain the final throttle command W set. is there. By doing so, it becomes possible to control the motion of the construction machine and the behavior of the work machine with higher accuracy and smoothly.
他の実施例として、スロットル指令の補正値Whおよび
最終的なスロットル指令Wsetを得るのに、予め設定され
る補正率を乗じる実施例も可能である。すなわち、この
スロットル指令の補正値Whは、スロットル指令Wconに対
し Wh＝α×Wcon で表すことができる。このときの補正率αはこの実施例
では0.1〜0.2となり、この範囲において好ましい運転状
態が得られる。従って、最終スロットル指令Wsetは Wset＝α′×Wcon で表すことができ、この場合の最終補正率α′は1.1〜
1.2が適値となる。そして、この補正率或いは最終補正
率による補正加算値はリッパレバーの各作動に予め組込
んでおき、レバーの操作とともに自動的に発現するよう
にしてもよい。As another embodiment, an embodiment in which a preset correction factor is multiplied to obtain the throttle command correction value W h and the final throttle command W set is also possible. That is, the correction value Wh of this throttle command can be expressed as Wh = α × Wcon with respect to the throttle command Wcon. The correction rate α at this time is 0.1 to 0.2 in this embodiment, and a preferable operating condition is obtained in this range. Therefore, the final throttle command Wset can be expressed by Wset = α ′ × Wcon, and the final correction factor α ′ in this case is 1.1 to
1.2 is an appropriate value. Then, the correction addition value based on the correction rate or the final correction rate may be incorporated in advance in each operation of the ripper lever so as to be automatically expressed as the lever is operated.
発明の効果： 本発明方法によれば、確実なシュースリップコントロ
ールが可能で、建設機械の経済的な運転の確保及び履帯
の異常摩耗の防止が達成される。また、任意のけん引性
能が実現できて、多様な作業状況に対し効率のよい処理
力が得られる。Effects of the Invention: According to the method of the present invention, reliable shoe slip control is possible, and economical operation of a construction machine is ensured and abnormal wear of a crawler belt is prevented. Also, any traction performance can be realized, and efficient processing power can be obtained for various work situations.
第１図は本発明の具体的な１実施例のブロック図であ
る。 第２図は第１図における制御目標線図、第３図は第１図
におけるエンジン特性を求めるマップである。FIG. 1 is a block diagram of a specific embodiment of the present invention. FIG. 2 is a control target diagram in FIG. 1, and FIG. 3 is a map for obtaining engine characteristics in FIG.
Claims (3)
スプロケットホイールに伝達する建設機械において、こ
の建設機械のけん引特性を、エンジンの出力状態を表す
けん引力−速度線図におけるフル出力カーブの内側にあ
る任意の制御目標線図に制御する建設機械のけん引特性
制御方法であって、 エンジン回転数およびトルクコンバータ出力回転数を検
出するとともに、トルクコンバータ速度比，トルク係数
およびトルク比を演算してけん引力およびスプロケット
車速を求め、このスプロケット車速を前記けん引力−速
度線図における制御目標線図に導入して目標けん引力を
演算し、次いでそれらスプロケット車速と目標けん引力
とを、目標けん引力をパラメータとするトルクコンバー
タ特性に基づくスロットル指令−速度線図に導入してス
ロットル指令を演算することにより目標とするけん引力
を得ることを特徴とする建設機械のけん引特性制御方
法。1. In a construction machine for transmitting engine output to a sprocket wheel via a torque converter, the traction characteristic of the construction machine is inside a full output curve in a traction force-speed diagram representing an output state of the engine. A method for controlling a traction characteristic of a construction machine for controlling to an arbitrary control target diagram, which detects an engine speed and an output speed of a torque converter, and calculates a torque converter speed ratio, a torque coefficient and a torque ratio to draw a traction force. And the sprocket vehicle speed is obtained, the sprocket vehicle speed is introduced into the control target diagram in the traction force-speed diagram to calculate the target traction force, and then the sprocket vehicle speed and the target traction force are set with the target traction force as a parameter. Introduced into the throttle command-velocity diagram based on the torque converter characteristics A method for controlling a traction characteristic of a construction machine, wherein a target traction force is obtained by calculating a throttle command.
スプロケットホイールに伝達する建設機械において、こ
の建設機械のけん引特性を、エンジンの出力状態を表す
けん引力−速度線図におけるフル出力カーブの内側にあ
る任意の制御目標線図に制御する建設機械のけん引特性
制御方法であって、 エンジン回転数およびトルクコンバータ出力回転数を検
出するとともに、トルクコンバータ速度比，トルク係数
およびトルク比を演算してけん引力およびスプロケット
車速を求め、このスプロケット車速を前記けん引力−速
度線図における制御目標線図に導入して目標けん引力を
演算し、次いでそれらスプロケット車速と目標けん引力
とを、目標けん引力をパラメータとするトルクコンバー
タ特性に基づくスロットル指令−速度線図に導入し、同
時に前記スプロケット車速を、当該建設機械の重量によ
る慣性力を記憶させて予測出力することにより前記スロ
ットル指令−速度線図に併せて導入してスロットル指令
を演算することにより目標とするけん引力を得ることを
特徴とする建設機械のけん引特性制御方法。2. In a construction machine for transmitting engine output to a sprocket wheel via a torque converter, a traction characteristic of the construction machine is inside a full output curve in a traction force-speed diagram representing an output state of the engine. A method for controlling a traction characteristic of a construction machine for controlling to an arbitrary control target diagram, which detects an engine speed and an output speed of a torque converter, and calculates a torque converter speed ratio, a torque coefficient and a torque ratio to draw a traction force. And the sprocket vehicle speed is obtained, the sprocket vehicle speed is introduced into the control target diagram in the traction force-speed diagram to calculate the target traction force, and then the sprocket vehicle speed and the target traction force are set with the target traction force as a parameter. Introduced into the throttle command-speed diagram based on the torque converter characteristics that At the same time, the sprocket vehicle speed is stored by storing the inertial force due to the weight of the construction machine and predicted and output to be introduced together with the throttle command-speed diagram to calculate the throttle command to obtain the target traction force. A method for controlling a traction characteristic of a construction machine, comprising:
るスロットル指令に、作業機ポンプの吸収トルク分に相
当する補正値を加味して最終スロットル指令を求め、こ
の最終スロットル指令により目標とするけん引力を得る
ことを特徴とする請求項１または２に記載の建設機械の
けん引特性制御方法。3. A final throttle command is obtained by adding a correction value corresponding to the absorption torque of the working machine pump to the throttle command obtained from the throttle command-velocity diagram, and the target traction is made by this final throttle command. The method for controlling a traction characteristic of a construction machine according to claim 1, wherein a force is obtained.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29712088A JPH0830427B2 (en) | 1988-11-24 | 1988-11-24 | Method for controlling traction characteristics of construction machinery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29712088A JPH0830427B2 (en) | 1988-11-24 | 1988-11-24 | Method for controlling traction characteristics of construction machinery |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02146234A JPH02146234A (en) | 1990-06-05 |
| JPH0830427B2 true JPH0830427B2 (en) | 1996-03-27 |
Family
ID=17842474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29712088A Expired - Lifetime JPH0830427B2 (en) | 1988-11-24 | 1988-11-24 | Method for controlling traction characteristics of construction machinery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0830427B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2119836A1 (en) | 2003-08-01 | 2009-11-18 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Traveling hydraulic working machine |
-
1988
- 1988-11-24 JP JP29712088A patent/JPH0830427B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2119836A1 (en) | 2003-08-01 | 2009-11-18 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Traveling hydraulic working machine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02146234A (en) | 1990-06-05 |
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Legal Events
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