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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Eigenantriebs-Arbeitsmaschine,
welche eine von einer Kraftmaschine angetriebene Arbeitseinheit
aufweist, die an einem Maschinenkörper angebracht ist, welcher
unter Verwendung eines Elektromotors einen Eigenantrieb aufweisen
kann.
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Die
an der Arbeitseinheit anliegende Last erhöht sich bei einigen Eigenantriebs-Arbeitsmaschinen,
wie beispielsweise Schneeräummaschinen
vom Einzugsschnecken-Typ, welche mit einer von einer Kraftmaschine
angetriebenen Arbeitseinheit versehen sind, nach Maßgabe der
Fortbewegungsgeschwindigkeit oder der Arbeitsbedingungen. Eine Schneeräummaschine
vom Einzugsschnecken-Typ ist eine Arbeitsmaschine, bei der unter
Verwendung einer Einzugsschnecke (Arbeitseinheit) Schnee vor der
Maschine gesammelt und entfernt wird, während sich die Maschine vorwärts fortbewegt.
Wenn sich die Fortbewegungsgeschwindigkeit erhöht, erhöht sich auch die von der Einzugsschnecke
entfernte Schneemenge. Demzufolge erhöht sich die an der Einzugsschnecke
anliegende Last. Dieser Typ einer Schneeräummaschine vom Einzugsschnecken-Typ ist
in der japanischen Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift Nr. 3-32617
und in den japanischen Patentoffenlegungsschriften Nr. 2004-278055
und 2002-142307 beschrieben.
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Bei
der in der japanischen Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift Nr. 3-32617 beschriebenen Schneeräummaschine
vom Einzugsschnecken-Typ wird die Fortbewegungsgeschwindigkeit der
Fortbewegungseinheit geändert,
wenn die auf die Einzugsschnecke wirkende Last sich entsprechend
der Art oder der angesammelten Menge des Schnees ändert.
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Bei
der in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2004-278055
beschriebenen Schneeräummaschine
vom Einzugsschnecken-Typ wird durch eine Anzeigelampe eine Mitteilung
ausgegeben, wenn die Istdrehzahl der Kraftmaschine sich bezogen
auf eine Solldrehzahl verringert oder erhöht. Die Drehzahl der Kraftmaschine
wird dabei entsprechend Fluktuationen der auf die Einzugsschnecke ausgeübten Last
geändert.
Eine Bedienungsperson kann die Fortbewegungsgeschwindigkeit der Schneeräummaschine
vom Einzugsschnecken-Typ auf Grundlage der Anzeige durch die Anzeigelampe ändern. Demzufolge
kann die Istdrehzahl der Kraftmaschine an die Solldrehzahl angeglichen
werden.
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Bei
der in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2002-142307
beschriebenen Schneeräummaschine
vom Einzugsschnecken-Typ wird ein Maschinenkörper, der mit einer Schneeräum-Arbeitseinheit
versehen ist, durch eine Fortbewegungseinheit fortbewegt, und die
Schneeräum-Arbeitseinheit
wird durch eine Kraftmaschine angetrieben.
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Die
in der japanischen Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift Nr. 3-32617
beschriebene Schneeräummaschine
(Eigenantriebs-Arbeitsmaschine) wird hierin unter Bezugnahme auf 18A und 18B als ein Beispiel des oben genannten
Standes der Technik beschrieben. 18A und 18B sind schematische Ansichten
der herkömmlichen
Eigenantriebs-Arbeitsmaschine. 18A ist
eine Seitenansicht der Eigenantriebs-Arbeitsmaschine. 18B ist eine schematische
Ansicht der Eigenantriebs-Arbeitsmaschine.
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Die
herkömmliche
Eigenantriebs-Arbeitsmaschine 100 (Schneeräummaschine 100 vom
Einzugsschnecken-Typ) ist aus einer Schneeräum-Arbeitseinheit 101,
einem Maschinenkörper 102,
an dem die Schneeräum-Arbeitseinheit 101 vorgesehen ist,
und einer Fortbewegungseinheit 103 gebildet. Die Schneeräum-Arbeitseinheit 101 ist
aus einer Einzugsschnecke 111, einem Gebläse 112 und
einem Auswurf 113 gebildet. Die Fortbewegungseinheit 103 ist
aus einer Raupe gebildet. Eine Kraftmaschine bildet eine An triebsquelle 104 zum
Antreiben der Schneeräum-Arbeitseinheit 101 und
der Fortbewegungseinheit 103.
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Bei
dieser Schneeräummaschine 100 vom Einzugsschnecken-Typ
können
die Art und die angesammelte Menge von entferntem Schnee durch eine Steuer-/Regeleinheit 123 auf
Grundlage der Drehzahl der Kraftmaschine 104, welche von
einem Drehzahlsensor 121 erfasst ist, und des Last-Drehmoments
der Schneeräum-Arbeitseinheit 101,
das von einem Drehmomentsensor 122 erfasst ist, abgeschätzt werden.
Die Steuer-/Regeleinheit 123 steuert/regelt die Drehzahl
der Fortbewegungseinheit 103, der Einzugsschnecke 111 und
des Gebläses 112 auf
Grundlage der Ergebnisse dieser Abschätzung.
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Insbesondere
verringert die Steuer-/Regeleinheit 123 die Geschwindigkeit
der Fortbewegungseinheit 103 und erhöht die Drehzahl der Einzugsschnecke 111 und
des Gebläses 112,
wenn abgeschätzt
wird, dass der Schneetyp eishaltig ist und die Schneedecke in dem
geräumten
Schneeabschnitt niedrig ist. Die Steuer-/Regeleinheit 123 verringert ebenfalls
die Drehzahl der Fortbewegungseinheit 103, der Einzugsschnecke 111 und
des Gebläses 112,
wenn abgeschätzt
wird, dass der Schneetyp normal ist (weicher Schnee oder dergleichen)
und die Schneedecke hoch ist.
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Es
tritt allerdings oft auf, dass sich der Schneetyp oder die Bedeckung
des geräumten Schneeabschnitts
kontinuierlich ändert.
Wie bei der Schneeräummaschine 100 vom
Einzugsschnecken-Typ, wird, wenn sich die auf die Schneeräum-Arbeitseinheit 101 ausgeübte Last
entsprechend dem Schneetyp oder der Menge des geräumten Schneeabschnitts ändert, das
bloße Ändern der
Fortbewegungsgeschwindigkeit der Fortbewegungseinheit 103 häufige Wiederholungen
von Verzögerungen
und Beschleunigungen bei jeder Änderung
der Last bewirken. Zum Beispiel sind häufige starke Änderungen
der Fortbewegungsgeschwindigkeit während des Schneeräumens für die Bedienungsperson lästig. Es
können
Verbesserungen vorgenommen werden, um die Bedienbarkeit zu vereinfachen.
Unabhängig
von der Fortbewegungsgeschwindigkeit oder der Größe der Last, ist die Geschwindigkeit manchmal
zu niedrig, wenn eine einfache Verzögerung zu einer konstanten
Fortbewegungsgeschwindigkeit jedes Mal durchgeführt wird, wenn die Last ansteigt,
und es besteht auch in dieser Hinsicht Verbesserungspotential für eine einfachere
Bedienbarkeit.
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Es
besteht ebenfalls Potential zum Vereinfachen der Bedienung von Schneeräummaschinen vom
Einzugsschnecken-Typ, wie beispielsweise die in der japanischen
Patentoffenlegungsschrift Nr. 2004-278055 beschriebenen, wobei die
Bedienung durch die Tatsache unbequem gemacht ist, dass die Bedienungsperson
häufig
die Fortbewegungsgeschwindigkeit ändern muss, und zwar jedes
mal, wenn sich die Last an der Einzugsschnecke entsprechend dem
Schneetyp oder der Menge des geräumten
Schneeabschnitts ändert.
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Da
Schnee bei niedrigen Temperaturen entfernt wird, wird eine relativ
lange Zeit von dem Zeitpunkt, zu dem die Kraftmaschine 104 angelassen wird,
bis der Aufwärmbetrieb
(das Aufwärmen)
beendet ist, benötigt.
Es ist daher für
die Bedienungsperson unbequem, warten zu müssen, ohne Schnee zu räumen, bis
das Aufwärmen
beendet ist. Der von der Bedienungsperson manuell durchgeführte Aufwärmbetrieb
umfasst zuerst das Schließen
eines Chokeventils, und dann das allmähliche Öffnen des Chokeventils entsprechend
dem Aufwärmzustand.
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Wegen
der Unbequemlichkeit dieser Betätigung
wird die Verwendung eines automatischen Chokes in Betracht gezogen.
Ein automatischer Choke ist eine Vorrichtung zum automatischen Öffnen und
Schließen
des Chokeventils entsprechend dem Temperaturzustand der Kraftmaschine.
Die Vorrichtung wird auch als ein Autochoke bezeichnet. Mit anderen
Worten kann ein Aufbau angenommen werden, bei dem der Ventilhub
des Chokeventils und des Drosselventils der Kraftmaschine durch
einen elektronischen Regler eingestellt werden. Verschiedene Typen
derartiger Vorrichtungen sind bekannt.
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Zum
Beispiel wird eine Arbeitsmaschine, welche mit einer Kraftmaschine
ausgestattet ist, wobei der Ventilhub des Drosselventils durch einen elektronischen
Regler eingestellt wird, im japanischen Patent Nr. 2832610 beschrieben.
Bei der in dem japanischen Patent Nr. 2832610 beschriebenen Arbeitsmaschine
ist ein Elektronikregler-Drosselventil an einer Kraftmaschine vorgesehen,
die ein einer Reispflanzmaschine oder an einer Ackerfräse angebracht
ist. Ein automatischer Choke kann an der Kraftmaschine dieser Arbeitsmaschine
befestigt werden.
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Nun
wird weiter unter Bezugnahme auf 18A und 18B beschrieben. Es kann
ein Fall betrachtet werden, wobei ein elektronischer Regler zum Einstellen
des Ventilhubs eines Chokeventils und eines Drosselventils bei der
Kraftmaschine 104 einer herkömmlichen Schneeräummaschine 100 vom
Einzugsschnecken-Typ eingesetzt wird. Der Aufwärmbetrieb wird durchgeführt, während der
Choke geschlossen ist, aber die an die Kraftmaschine 104 angelegte
Last ist groß,
wenn die Schneeräummaschine 100 vom
Einzugsschnecken-Typ vorwärts
bewegt wird und in diesem Zustand das Schneeräumen begonnen wird.
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Diese
Situation tritt besonders wahrscheinlich auf, wenn die Fortbewegungseinheit 103 separat von
dem durch die Kraftmaschine 104 angetriebenen Antriebssystem
ausgeführt
ist und Teil eines Antriebssystems ist, das von einem Elektromotor
angetrieben wird. Dies tritt auf, da bewirkt wird, dass sich die
Schneeräummaschine 100 vom
Einzugsschnecken-Typ vorwärts
bewegt, obwohl die Kraftmaschine 104 noch aufgewärmt wird.
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Das
Verhalten einer herkömmlichen
Schneeräummaschine
in einem Fall, wobei die Fortbewegungseinheit 103 Teil
eines Elektromotor-Antriebssystems ist, wird unter Bezugnahme auf 19 beschrieben.
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19 ist ein Diagramm, das
das Verhalten der herkömmlichen
Schneeräummaschine
vom Einzugsschnecken-Typ beschreibt. Die Zeichnung zeigt das Verhalten
der Schneeräummaschine
vom Einzugsschnecken-Typ. Die verstrichene Zeit ist auf der horizontalen
Achse aufgetragen, der Drosselventil-Hub Str ist auf der vertikalen
Achse auf der linken Seite des Diagramms aufgetragen, und der Chokeventil-Hub
Cr und die Istdrehzahl Tr des Elektromotors sind auf der vertikalen
Achse auf der rechten Seite des Diagramms aufgetragen.
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Der
Chokeventil-Hub Cr beträgt
0% bei t1 und 100% bei t2, wobei t1 der Zeitpunkt ist, zu dem die
Kraftmaschine angelassen wird, und t2 der Zeitpunkt ist, zu dem
der Aufwärmbetrieb
beendet ist. Mit anderen Worten steigt der Chokeventil-Hub allmählich von
0% bis 100% entsprechend dem Aufwärmzustand.
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Der
Drosselventil-Hub Str steigt stark an, wenn die Schneeräum-Arbeitseinheit
von der Kraftmaschine angetrieben wird, während die Fortbewegungseinheit
von dem Elektromotor zu ungefähr demselben
Zeitpunkt vorwärts
bewegt wird, zu dem die Kraftmaschine angelassen wird, Dies liegt
daran, dass eine große
Last an die Kraftmaschine angelegt wird. Mit anderen Worten ist
der Drosselventil-Hub Str unnötig
groß.
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Wenn
ein Aufbau angenommen wird, wobei die Istdrehzahl Tr des Elektromotors
relativ zu dem Anstieg des Drosselventil-Hubs Str verringert wird, sinkt
die Istdrehzahl Tr des Elektromotors stark mit dem schnellen Anstieg
des Drosselventil-Hubs Str. Es wird daher von der Schneeräummaschine
vom Einzugsschnecken-Typ kein Schnee geräumt. Es macht daher keinen
Sinn, früh
während
des Aufwärmens
der Kraftmaschine Schnee zu räumen.
Dieses Verfahren lässt
Raum zum Verbessern der Fähigkeit, Schnee
zu räumen.
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Als
nächstes
wird unter Bezugnahme auf 20 die
Schneeräummaschine
vom Einzugsschnecken-Typ beschrieben, die in der japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift
Nr. 2002-142307 beschrieben ist. 20 ist eine
schematische Ansicht einer herkömmlichen
Eigenantriebs-Arbeitsmaschine.
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Die
herkömmliche
Eigenantriebs-Arbeitsmaschine 200 (Schneeräummaschine 200 vom
Einzugsschnecken-Typ) wird derart beschrieben, dass sie mit einer
Schneeräum-Arbeitseinheit 203,
welche aus einer Einzugsschnecke 201 und einem Gebläse 202 gebildet
ist, einer Kraftmaschine 205 zum Antreiben der Schneeräum-Arbeitseinheit 203 über eine Kupplung 204,
einer linken und einer rechten Fortbewegungseinheit 206 und 206,
welche von Raupen gebildet sind, einem linken und einem rechten
Elektromotor 207 und 207 zum Antreiben der Fortbewegungseinheiten 206 und 206,
einer linken und einer rechten Bremse 208 und 208 zum Anwenden
von Bremskraft an die Fortbewegungseinheiten 206 und 206,
einer Steuer-/Regeleinheit 209 zum Steuern/Regeln der Elektromotoren 207 und 207 oder
der Bremsen 208 und 208, und unterschiedlichen
Arten von Betätigungselementen 211, 213, 214 und 214 zum
Ausgeben von Betätigungssignalen
an die Steuer-/Regeleinheit 209 versehen ist.
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Der
Hub des Drosselventils 212 der Kraftmaschine 205 kann
eingestellt werden, indem ein Drosselhebel 211 betätigt wird.
Die Drehzahl der Kraftmaschine 205 erhöht sich, wenn das Drosselventil 212 geöffnet wird.
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Die
Steuer-/Regeleinheit 209 steuert/regelt die Richtung oder
die Geschwindigkeit der Drehung des linken und des rechten Elektromotors 207 und 207 nach
Maßgabe
der Betätigung
eines Beschleunigungshebels 213, und steuert/regelt die
linke und die rechte Bremse 208 und 208 nach Maßgabe der
Betätigung
von Geschwindigkeits-Einstellhebeln 214 und 214.
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Die
derart aufgebaute Schneeräummaschine 200 vom
Einzugsschnecken-Typ
ist ein Typ einer Arbeitsmaschine, wobei eine Schneeräum-Arbeitseinheit 203 von
einer Kraftmaschine 205 angetrieben wird, und Fortbewegungseinheiten 206 und 206 durch
Elektromotoren 207 und 207 angetrieben werden.
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Durch
Betätigen
eines Kupplungs-Betätigungselements
(nicht gezeigt), um die Kupplung 204 einzurücken, kann
die Schneeräum-Arbeitseinheit 203 durch
die Leistung der Kraftmaschine 205 angetrieben werden,
um Schnee zu räumen.
Die Drehzahl der Kraftmaschine 205 wird nach Maßgabe des
Betrags der an der Schneeräum-Arbeitseinheit 203 angelegten
Last verringert. Der Hub des Drosselventils 212 wird automatisch
nach Maßgabe
des Grades der Drehzahlverringerung erhöht, um die Solldrehzahl beizubehalten.
Die Steuer-/Regeleinheit 209 bewirkt, dass sich die Fortbewegungsgeschwindigkeit
der Fortbewegungseinheiten 206 und 206 verringert,
indem sie die Drehzahl der Elektromotoren 207 und 207 nach
Maßgabe
der Verringerung der Drehzahl der Kraftmaschine 205 oder
des Anstiegs des Hubs des Drosselventils 212 verringert.
Insbesondere wird die Schneeräummaschine
vom Einzugsschnecken-Typ bei der Fortbewegungsgeschwindigkeit bewegt,
die der Schneeräumlast
entspricht.
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Die
Charakteristiken einer herkömmlichen Schneeräummaschine 200 vom
Einzugsschnecken-Typ für
den Fall, dass die Fortbewegungseinheiten 206 und 206 durch
Elektromotoren angetrieben werden, wird als nächstes unter Bezugnahme auf 21A und 21B und unter Bezugnahme auf 20 beschrieben.
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21A ist ein Zeitdiagramm,
bei dem die verstrichene Zeit auf der horizontalen Achse aufgetragen
ist und der Hub Str des Drosselventils 212 auf der vertikalen
Achse aufgetragen ist. 21B ist
ein Zeitdiagramm, bei dem die verstrichene Zeit auf der horizontalen
Achse aufgetragen ist und die Istdrehzahl Tr der Elektromotoren 207 und 207 auf
der vertikalen Achse aufgetragen ist. Die in 21A und 21B gezeigten
Charakteristiken sind zwischen diesen beiden Diagrammen korreliert.
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Zu
dem Zeitpunkt t21, wenn die Kupplung 204 eingerückt wird,
wird für
eine sehr kurze Zeit eine große
Last an die Schneeräum-Arbeitseinheit 203 angelegt.
Demzufolge beginnt die Drehzahl der Kraftmaschine 205,
anzusteigen, nachdem sie für
eine kurze Zeit stark abgefallen ist. Der Hub Str des Drosselventils 212 ändert sich
ebenfalls schnell für
eine kurze Zeit in Zusammenhang mit der schnellen Änderung
der Drehzahl der Kraftmaschine 205. Die Steuer-/Regeleinheit 209 bewirkt,
dass sich die Istdrehzahl Tr der Elektromotoren 207 und 207 entsprechend
der plötzlichen Änderung
der Drehzahl der Kraftmaschine 205 oder der plötzlichen Änderung des
Hubs Str des Drosselventils 212 für eine kurze Zeit schnell ändert.
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Da
die Fortbewegungsgeschwindigkeit der Schneeräummaschine vom Einzugsschnecken-Typ im
Allgemeinen niedrig ist, wird eine Bedienungsperson, welche relativ
erfahren beim Schneeräumen
ist, durch diesen Grad der Änderung
der Fortbewegungsgeschwindigkeit überhaupt nicht belästigt. Andererseits
sollte für
eine Anfänger-Bedienungsperson,
die im Schneeräumen
unerfahren ist, die Fortbewegung vorzugsweise so stabil wie möglich gemacht werden,
um die Bedienbarkeit zu verbessern.
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Das
Gleiche trifft zu dem Zeitpunkt t22 oder t23 zu, wenn der Hub Str
des Drosselventils 212 durch die Betätigung des Drosselhebels 211 eingestellt
wird. Dies liegt daran, dass der Drosselhebel 211 von einem
Anfänger-Benutzer, der mit
dessen Betätigung
nicht vertraut ist, nicht notwendigerweise glatt betätigt wird.
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Daher
wird ein Verfahren benötigt,
das die Bedienbarkeit einer Eigenantriebs-Arbeitsmaschine, welche
mit einer von einer Kraftmaschine angetriebenen Arbeitseinheit in
einem Maschinenkörper,
welcher unter Verwendung eines Elektromotors selbst angetrieben
werden kann, versehen ist, noch weiter vereinfachen kann.
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In
einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Eigenantriebs-Arbeitsmaschine bereitgestellt,
umfassend Fortbewegungseinheiten und eine Arbeitseinheit, wobei
sich eine auf die Arbeitseinheit wirkende Last erhöht, wenn
sich die Fortbewegungsgeschwindigkeit der Fortbewegungseinheiten
erhöht,
wobei die Eigenantriebs-Arbeitsmaschine ferner umfasst: Elektromotoren
zum Antreiben der Fortbewegungseinheiten, eine Kraftmaschine zum Antreiben
der Arbeitseinheit, eine Arbeitsantriebsanweisungseinheit zum Anweisen
des Ein- und Ausschaltens der Arbeitseinheit und eine Steuer-/Regeleinheit
zum Steuern/Regeln der Elektromotoren, wobei die Steuer-/Regeleinheit
eine PID-Regelung (eine Regelung, welche drei Vorgänge umfasst,
bestehend aus einem Proportionalvorgang, einem Integralvorgang und
einem Ableitungsvorgang) durchführt,
wobei die Istdrehzahl der Elektromotoren derart verringert wird,
dass die Istdrehzahl der Kraftmaschine zu einer Kraftmaschinen-Referenzdrehzahl
zurückkehrt,
wenn bestimmt wird, dass zwei Bedingungen aus einer Bedingung, wobei
die Anweisung der Arbeitsantriebsanweisungseinheit EIN ist, und
aus einer Bedingung, wobei die Istdrehzahl der Kraftmaschine unterhalb
der vorgeschriebenen Kraftmaschinen-Referenzdrehzahl liegt, wenn
die Arbeitseinheit von der Kraftmaschine angetrieben wird, erfüllt sind.
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Bei
der Eigenantriebs-Arbeitsmaschine ist eine Drehzahl für die Kraftmaschine
im Voraus als ein Bezugswert für
die Zeitspanne eingestellt, während der
die Arbeitseinheit von der Kraftmaschine angetrieben wird, diese
eingestellte Drehzahl wird als die Kraftmaschinen-Referenzdrehzahl
verwendet, und die Arbeit kann durchgeführt werden, während diese Kraftmaschinen-Referenzdrehzahl
beibehalten wird. Zum Beispiel kann eine Drehzahl, welche im Wesentlichen
ein maximales Drehmoment der Kraftmaschine erzeugt, als die Kraftmaschinen-Referenzdrehzahl
eingestellt werden. Dies liegt daran, dass ein Beibehalten der Kraftmaschinendrehzahl,
welche im Wesentlichen ein maximales Drehmoment erzeugt, den höchsten Anstieg
der Arbeitseffizienz erzielt.
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Im
Allgemeinen steigt die auf die Kraftmaschine wirkende Last an, wenn
die Last an der Arbeitseinheit während
einer Arbeit bei der derzeitigen Fortbewegungsgeschwindigkeit bei
einer Eigenantriebs-Arbeitsmaschine, bei der die auf die Arbeitseinheit
wirkende Last sich mit ansteigender Fortbewegungsgeschwindigkeit
erhöht,
erhöht
ist, wie beispielsweise bei einer Arbeitsmaschine vom Einzugsschnecken-Typ.
Demzufolge verringert sich die Drehzahl der Kraftmaschine. Die auf
die Arbeitseinheit wirkende Last wird zu diesem Zeitpunkt verringert,
indem die Fortbewegungsgeschwindigkeit der Eigenantriebs-Arbeitsmaschine
verringert wird. Demzufolge kann die Kraftmaschine zu ihrer ursprünglichen Drehzahl
zurückgebracht
werden.
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Es
wird bei der Eigenantriebs-Arbeitsmaschine ein Aufbau angenommen,
wobei die Istdrehzahl der Elektromotoren durch PID-Regelung verringert
wird, so dass die Istdrehzahl der Kraftmaschine zu der Kraftmaschinen-Referenzdrehzahl
zurückkehrt,
wenn die Istdrehzahl der Kraftmaschine in einem Zustand, in dem
die Arbeitseinheit durch die Arbeitsantriebsanweisungseinheit eingeschaltet
ist, unter die Kraftmaschinen-Referenzdrehzahl fällt.
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Insbesondere,
wenn die Istdrehzahl der Kraftmaschine unter die Kraftmaschinen-Referenzdrehzahl
fällt,
bestimmt die Steuer-/Regeleinheit, dass eine übermäßige Last an der Kraftmaschine
anliegt (Überlastzustand),
und verringert die Istdrehzahl der Elektromotoren. Da sich die Fortbewegungsgeschwindigkeit
der Eigenantriebs-Arbeitsmaschine verringert, kann der Kraftmaschinen-Überlastzustand überwunden
werden. Demzufolge kann die Istdrehzahl der Kraftmaschine automatisch
zu der Kraftmaschinen-Referenzdrehzahl zurückgebracht werden. Die Betriebseffizienz
kann daher gesteigert werden, während
die Kraftmaschinen-Referenzdrehzahl beibehalten wird. Indem der
Kraftmaschinen-Überlastzustand überwunden
wird, kann die Rate des Kraftstoffverbrauchs (pro Zeiteinheit verbrauchte
Kraftstoffmenge; Kraftstoffverbrauch) durch die Kraftmaschine ebenfalls
verbessert werden.
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Da
ferner die Istdrehzahl der Elektromotoren PID-geregelt wird, kann
eine häufige,
starke Änderung
der Fortbewegungsgeschwindigkeit verhindert werden, selbst wenn
sich zum Beispiel die auf die Kraftmaschine wirkende Last stark
und häufig ändert. Die
Bedienbarkeit kann daher weiter vereinfacht werden, ohne dass häufige, starke Änderungen
der Fortbewegungsgeschwindigkeit auftreten, welche für die Bedienungsperson
lästig
sind.
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Vorzugsweise
umfasst die Eigenantriebs-Arbeitsmaschine ferner eine Solldrehzahl-Einstelleinheit
zum Festlegen einer Solldrehzahl der Elektromotoren, wobei die Steuer-/Regeleinheit
eine PID-Regelung durchführt,
um die Istdrehzahl der Elektromotoren bei der Solldrehzahl zu halten,
wenn bestimmt wird, dass die Bedingung, wobei die Anweisung von der
Arbeitsantriebsanweisungseinheit EIN ist, erfüllt ist, und dass die Istdrehzahl
der Kraftmaschine zu der Kraftmaschinen-Referenzdrehzahl zurückgekehrt
ist.
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Vorzugsweise
führt die
Steuer-/Regeleinheit eine Steuerung/Regelung durch, wobei die Istdrehzahl
der Elektromotoren sich unabhängig
von der Istdrehzahl der Kraftmaschine zu der Solldrehzahl der Elektromotoren ändert, wenn
die Bedingung, wobei die Anweisung der Arbeitsantriebsanweisungseinheit EIN
ist, nicht erfüllt
ist.
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Es
wird weiter bevorzugt, dass die Arbeitsmaschine ferner einen elektronischen
Regler zum Einstellen des Hubs eines Chokeventils und des Hubs eines
Drosselventils in der Kraftmaschine umfasst, wobei die Steuer-/Regeleinheit
eine Steuerung/Regelung durchführt,
um die Istdrehzahl der Elektromotoren in Beziehung zu einem Anstieg
des Hubs des Drosselventils zu verringern, und eine Steuerung/Regelung
durchführt,
um die Rate, mit der die Istdrehzahl der Elektromotoren in Beziehung
zu einem Anstieg des Hubs des Drosselventils verringert ist, zu
einem niedrigeren Pegel zu bringen, wenn eine Anlaufbedingung, wobei
das Chokeventil durch den elektronischen Regler eingestellt wird,
erfüllt
ist, als wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist.
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Es
wird ferner bevorzugt, dass die Steuer-/Regeleinheit ferner ein
Anlaufzeit-Korrekturkennfeld
umfasst, das während
eines Anlaufens der Kraftmaschine verwendet wird, wobei das Anlaufzeit-Korrekturkennfeld
eine Charakteristik zum Verringern eines Verzögerungskorrekturkoeffizienten
für die
Elektromotoren in Bezug auf einen Anstieg des Hubs des Drosselventils
umfasst, so dass der Verzögerungskorrekturkoeffizient,
wenn das Drosselventil vollständig
geöffnet
ist, größer als
Null ist; und wobei die Steuer-/Regeleinheit den Verzögerungskorrekturkoeffizienten
für den
derzeitigen Hub des Drosselventils auf Grundlage des Anlaufzeit-Korrekturkennfelds
berechnet, den Verzögerungskorrekturkoeffizienten
mit der Solldrehzahl multipliziert, um eine Korrektur durchzuführen, und
die Istdrehzahl der Elektromotoren zu der korrigierten Solldrehzahl
steuert/regelt, wenn die Anlaufbedingung erfüllt ist.
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Vorzugsweise
umfasst die Steuer-/Regeleinheit ferner ein Anfangs-Korrekturkennfeld,
das während
des Anlaufens der Kraftmaschine verwendet wird, und ein Normalzeit-Korrekturkennfeld,
das verwendet wird, nachdem das Anlaufen der Kraftmaschine beendet
ist, wobei das Anfangs-Korrekturkennfeld eine Charakteristik umfasst,
wobei ein Anfangskorrekturkoeffizient für die Elektromotoren sich in
Beziehung zu einem Anstieg des Hubs des Chokeventils erhöht; wobei
das Normalzeit-Korrekturkennfeld eine Charakteristik umfasst, wobei
ein Verzögerungskorrekturkoeffizient
für die
Elektromotoren sich in Beziehung zu einem Anstieg des Hubs des Drosselventils
verringert; und wobei die Steuer-/Regeleinheit den Anfangskorrekturkoeffizienten
für den
derzeitigen Hub des Chokeventils auf Grundlage des Anfangs-Korrekturkennfelds
berechnet, den Verzögerungskorrekturkoeffizienten
für den
derzeitigen Hub des Drosselventils auf Grundlage des Normalzeit-Korrekturkennfelds
berechnet, den Verzögerungskorrekturkoeffizienten
und den invertierten Anfangskorrekturkoeffizienten beide mit der
Solldrehzahl multipliziert, um eine Korrektur durchzuführen, und
die Istdrehzahl der Elektromotoren zu der korrigierten Solldrehzahl
steuert/regelt, wenn die Anlaufbedingung erfüllt ist.
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Es
wird weiterhin bevorzugt, dass die Eigenantriebs-Arbeitsmaschine
ferner eine Fortbewegungsantriebsanweisungseinheit zum Festlegen
einer Vorwärtsbewegung
der Fortbewegungseinheiten umfasst, wobei die Steuer-/Regeleinheit
eine Steuerung/Regelung durchführt,
um die Rate, mit der die Istdrehzahl der Elektromotoren bezogen
auf einen Anstieg des Hubs des Drosselventils verringert wird, nur
dann auf einen niedrigeren Pegel zu bringen, als wenn das Chokeventil
angehalten ist, wenn die drei Bedingungen aus einer Bedingung, wobei
die Fortbewegungsantriebsanwei sungseinheit eine Vorwärtsbewegung
festlegt, einer Bedingung, wobei die Arbeitsantriebsanweisungseinheit
den EIN-Zustand festlegt, und einer Bedingung, wobei die Anlaufbedingung
erfüllt
ist, erfüllt
sind.
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Vorzugsweise
umfasst die Eigenantriebs-Arbeitsmaschine ferner eine Drehzahländerungsanweisungseinheit
zum Festlegen einer Änderung
der Drehzahl, um die Drehzahl der Kraftmaschine zu ändern, wobei
die Steuer-/Regeleinheit eine Steuerung/Regelung durchführt, so
dass der Steuer-/Regelzustand, in dem die Elektromotoren unmittelbar bevor
dem Erhalten einer Anweisung gehalten werden, für eine vorgeschriebene spezifische
Zeitspanne von dem Moment an, zu dem eine Anweisung erhalten wird,
beibehalten wird, wenn wenigstens eine Anweisung aus den Anweisungen
der Arbeitsantriebsanweisungseinheit und der Drehzahländerungsanweisung
von der Drehzahländerungsanweisungseinheit
erhalten wird.
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Es
wird weiterhin bevorzugt, dass die spezifische Zeitspanne der Zeit
entspricht, bis ein instabiler Zustand überwunden ist, wenn ein Signal,
das die Steuerung/Regelung der Elektromotoren durch die Steuer-/Regeleinheit
beeinflusst und eines der Signale ist, die von der Kraftmaschine
zu der Steuer-/Regeleinheit ausgegeben sind, in Zusammenhang mit
wenigstens einer der Anweisungen vorübergehend instabil wird.
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Vorzugsweise
steuert/regelt die Steuer-/Regeleinheit die Elektromotoren kontinuierlich
in Zusammenhang mit der Kraftmaschine, während die Kraftmaschine in
Betrieb ist.
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In
einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Eigenantriebs-Arbeitsmaschine bereitgestellt,
umfassend Fortbewegungseinheiten und eine Arbeitseinheit, wobei
sich eine auf die Arbeitseinheit wirkende Last erhöht, wenn
sich die Fortbewegungsgeschwindigkeit der Fortbewegungseinheiten
erhöht,
wobei die Eigenantriebs-Arbeitsmaschine ferner umfasst: Elektromotoren
zum Antreiben der Fortbewegungseinheiten, eine Kraftmaschine zum
Antreiben der Arbeitseinheit, einen elektronischen Regler zum Einstellen
des Hubs eines Chokeventils und des Hubs eines Drosselventils in
der Kraftmaschine, eine Arbeitsantriebsanweisungseinheit zum Anweisen
des Ein- und Ausschaltens der Arbeitseinheit und eine Steuer-/Regeleinheit
zum Steuern/Regeln der Elektromotoren, wobei die Steuer-/Regeleinheit
eine Steuerung/Regelung durchführt,
um die Istdrehzahl der Elektromotoren in Beziehung zu einem Anstieg
des Hubs des Drosselventils zu verringern, und eine Steuerung/Regelung
durchführt,
um die Rate, mit der die Istdrehzahl der Elektromotoren bezogen
auf einen Anstieg des Hubs des Drosselventils verringert wird, auf
einen niedrigeren Pegel zu bringen, wenn eine Anlaufbedingung, wobei das
Chokeventil durch den elektronischen Regler eingestellt wird, erfüllt ist,
als wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist. Bei der Eigenantriebs-Arbeitsmaschine
wird eine Steuerung/Regelung durchgeführt, um die Rate, mit der sich
die Fortbewegungsgeschwindigkeit in Beziehung zu einem Anstieg des
Hubs des Drosselventils verringert, in dem Kraftmaschinen-Anlaufzustand,
in dem das Chokeventil angetrieben wird, niedriger ist, als in dem
Zustand, nachdem ein Anlaufen beendet ist.
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Im
Allgemeinen wirkt bei einer Eigenantriebs-Arbeitsmaschine, bei der
die auf die Arbeitseinheit wirkende Last sich mit ansteigender Fortbewegungsgeschwindigkeit
erhöht,
wie beispielsweise bei einer Arbeitsmaschine vom Einzugsschnecken-Typ,
eine große
Last auf die Kraftmaschine, wenn die Arbeitseinheit von der Kraftmaschine
angetrieben wird, während
die Fortbewegungseinheiten von den Elektromotoren ungefähr zur gleichen
Zeit bewegt werden, zu der die Kraftmaschine angelassen wird. Daher
erhöht
sich plötzlich
der Hub des Drosselventils.
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Bei
der Eigenantriebs-Arbeitsmaschine kann die Drehzahl der Elektromotoren
relativ glatt verringert werden, selbst wenn der Drosselventilhub
plötzlich
ansteigt. Die Fortbewegungsgeschwindigkeit der Eigenantriebs-Arbeitsmaschine
kann daher ebenfalls relativ glatt verringert werden. Demzufolge
kann die von der Arbeitseinheit verrichtete Arbeit beschleunigt werden.
Da die Kraftmaschine dadurch während
des Anlaufens einfacher zu betätigen
ist, wird auch die Eigenantriebs-Arbeitsmaschine einfacher zu betätigen.
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In
einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Eigenantriebs-Arbeitsmaschine bereitgestellt,
umfassend Fortbewegungseinheiten und eine Arbeitseinheit, wobei
sich eine auf die Arbeitseinheit wirkende Last erhöht, wenn
sich die Fortbewegungsgeschwindigkeit der Fortbewegungseinheiten
erhöht,
wobei die Eigenantriebs-Arbeitsmaschine ferner umfasst: Elektromotoren
zum Antreiben der Fortbewegungseinheiten, eine Kraftmaschine zum Antreiben
der Arbeitseinheit, eine Arbeitsantriebsanweisungseinheit zum Anweisen
des Ein- und Ausschaltens der Arbeitseinheit, eine Drehzahländerungsanweisungseinheit
zum Festlegen einer Änderung
der Drehzahl, um die Drehzahl der Kraftmaschine zu ändern, und
eine Steuer-/Regeleinheit zum Steuern/Regeln der Elektromotoren,
wobei die Steuer-/Regeleinheit eine Steuerung/Regelung derart durchführt, dass
der Steuer-/Regelzustand, in dem die Elektromotoren unmittelbar
bevor dem Erhalten einer Anweisung gehalten werden, für eine vorgeschriebene
spezifische Zeitspanne von dem Moment an, zu dem eine Anweisung
erhalten wird, beibehalten wird, wenn wenigstens eine Anweisung
aus den Anweisungen der Arbeitsantriebsanweisungseinheit und der
Drehzahländerungsanweisung
von der Drehzahländerungsanweisungseinheit
erhalten wird.
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Wenn
eine Bedienungsperson einen Vorgang zum Aktivieren der Arbeitseinheit
oder einen Vorgang zum Ändern
der Drehzahl der Kraftmaschine durchführt, kann die Steuer-/Regeleinheit
daher die Elektromotoren derart steuern/regeln, dass der Steuer-/Regelzustand,
der unmittelbar bevor dem Vorgang der Bedienungsperson vorliegt,
für eine spezifische
Zeitspanne beibehalten wird, nachdem der Vorgang durchgeführt worden
ist. Die Steuer-/Regeleinheit steuert/regelt daher die Elektromotoren
auf eine stabile Art und Weise, unabhängig von Änderungen der Last, für eine spezifische
Zeitspanne, nachdem eine Anweisung empfangen wird, und Signalfluktuationen,
welche Änderungen
der Last begleiten, werden ignoriert. Eine vorübergehende Fluktuation der
Fortbewegungsgeschwindigkeit der Eigenantriebs-Arbeitsmaschine wird
daher minimiert, und ein stabilerer Fortbewegungszustand kann erreicht
werden. Die Eigenantriebs-Arbeitsmaschine kann demzufolge einfacher
zu bedienen sein.
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Bestimmte
bevorzugte Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung werden im Folgenden detailliert beschrieben,
rein als Beispiele, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen,
wobei:
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1 eine
Seitenansicht der Eigenantriebs-Arbeitsmaschine gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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2 eine
schematische Draufsicht auf die in 1 gezeigte
Eigenantriebs-Arbeitsmaschine ist;
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3 eine
perspektivische Ansicht der in 1 gezeigten
Betätigungseinheit
ist;
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4 eine
Draufsicht auf die Betätigungseinheit
von 3 ist;
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5 ein
Diagramm ist, das die Betätigung des
in 3 gezeigten Richtungs-Geschwindigkeitshebels zeigt;
-
6 ein
Steuer-/Regel-Flussdiagramm gemäß einer
ersten Ausführungsform
der in 2 gezeigten Betätigungseinheit ist;
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7A und 7B Diagramme
sind, die die Charakteristiken der Eigenantriebs-Arbeitsmaschine auf
Grundlage des Steuer-/Regelprogramms der in 6 gezeigten
ersten Ausführungsform
zeigen;
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8 ein
Steuer-/Regel-Flussdiagramm ist, das die erste Hälfte des Steuer-/Regelprogramms der
zweiten Ausführungsform
der in 2 gezeigten Betätigungseinheit zeigt;
-
9 ein
Steuer-/Regel-Flussdiagramm ist, das die zweite Hälfte des
Steuer-/Regelprogramms der zweiten Ausführungsform der in 2 gezeigten Betätigungseinheit
zeigt;
-
10 ein
Diagramm des in 9 gezeigten Anlaufzeit-Korrekturkennfelds
ist;
-
11 ein
Diagramm des in 9 gezeigten Normalzeit-Korrekturkennfelds
ist;
-
12 ein
Diagramm ist, das die Charakteristiken der Eigenantriebs-Arbeitsmaschine
auf Grundlage des Steuer-/Regelprogramms der in 8 und 9 gezeigten
zweiten Ausführungsform
zeigt;
-
13 ein
Diagramm eines modifizierten Beispiels des in 9 gezeigten
Steuer-/Regelprogramms der zweiten Ausführungsform ist;
-
14 ein
Diagramm des in 13 gezeigten Anfangs-Korrekturkennfelds
ist;
-
15 ein
Steuer-/Regel-Flussdiagramm ist, das die erste Hälfte des Steuer-/Regelprogramms der
dritten Ausführungsform
der in 2 gezeigten Betätigungseinheit zeigt;
-
16 ein
Steuer-/Regel-Flussdiagramm ist, das die zweite Hälfte des
Steuer-/Regelprogramms der dritten Ausführungsform der in 2 gezeigten
Betätigungseinheit
zeigt;
-
17A und 17B Diagramme
sind, die die Charakteristiken der Eigenantriebs-Arbeitsmaschine
auf Grundlage des Steuer-/Regelprogramms der in 15 und 16 gezeigten
dritten Ausführungsform
zeigen;
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18A und 18B vereinfachte
Diagramme der herkömmlichen
Eigenantriebs-Arbeitsmaschine sind;
-
19 ein
Diagramm ist, das das Verhalten der herkömmlichen Eigenantriebs-Arbeitsmaschine zeigt;
-
20 eine
schematische Ansicht der herkömmlichen
Eigenantriebs-Arbeitsmaschine ist; und
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21A und 21B Diagramme
sind, die die Charakteristiken einer herkömmlichen Eigenantriebs-Arbeitsmaschine
zeigen.
-
Wie
in 1 und 2 gezeigt, umfasst die Eigenantriebs-Arbeitsmaschine 10 eine
linke und eine rechte Fortbewegungseinheit 11L und 11R,
einen linken und einen rechten Elektromotor 21L und 21R zum
Antreiben der Fortbewegungseinheiten 11L und 11R,
eine Arbeitseinheit 13 vom Einzugsschnecken-Typ, eine Kraftmaschine 14 zum
Antreiben der Arbeitseinheit 13 und einen Maschinenkörper 19. Diese
Eigenantriebs-Arbeitsmaschine 10 wird als eine Eigenantriebs-Schneeräummaschine
vom Einzugsschnecken-Typ bezeichnet, und die an der Arbeitseinheit 13 anliegende
Last erhöht
und verringert sich nach Maßgabe
der Fortbewegungsgeschwindigkeit der Fortbewegungseinheiten 11L und 11R.
Die Eigenantriebs-Arbeitsmaschine 10 wird im Folgenden
einfach als die Arbeitsmaschine 10 bezeichnet.
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Der
Maschinenkörper 19 umfasst
einen Fortbewegungsrahmen 12 und einen Fahrzeugkörperrahmen 15,
der derart an dem Fortbewegungsrahmen 12 angebracht ist,
dass er um den hinteren Endabschnitt desselben vertikal schwenkbar
ist. Dieser Maschinenkörper 19 ist
mit einem Hubantriebsmechanismus 16 zum Anheben und Absenken
des vorderen Abschnitts des Fahrzeugkörperrahmens 15 relativ
zu dem Fortbewegungsrahmen 12 versehen.
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Der
Hubantriebsmechanismus 16 ist ein Aktuator, wodurch ein
Kolben sich in einen Zylinder hinein und aus diesem heraus bewegen
kann. Dieser Aktuator ist ein elektrohydraulischer Zylinder, in
dem durch eine Hydraulikpumpe (nicht gezeigt) unter Verwendung eines
Elektromotors 16a (siehe 2) erzeugter
Hydraulikdruck bewirkt, dass ein Kolben teleskopartig bewegt wird.
Der Elektromotor 16a ist eine zum Anheben verwendete Antriebsquelle,
und der Motor ist in den Seitenabschnitt des Zylinders des Hubantriebsmechanismus 16 eingebaut.
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Der
Fortbewegungsrahmen 12 ist mit der linken und der rechten
Fortbewegungseinheit 11L, 11R, dem linken und
dem rechten Elektromotor 21L, 21R und zwei Betätigungsgriffen 17L und 17R an
der linken und der rechten Seite versehen. Der linke und der rechte
Betätigungsgriff 17L, 17R erstrecken
sich von der Rückseite
des Fortbewegungsrahmens 12 aus nach oben und nach hinten
und weisen an ihren distalen Enden Handgriffe 18L, 18R auf.
Eine Bedienungsperson kann die Arbeitsmaschine 10 unter
Verwendung der Betätigungsgriffe 17L, 17R betätigen, während er
mit der Arbeitsmaschine 10 entlang läuft. Die Arbeitseinheit 13 und
die Kraftmaschine 14 sind an dem Fahrzeugkörperrahmen 15 angebracht.
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Die
linke und die rechte Fortbewegungseinheit 11L, 11R umfassen
einen linken und einen rechten Raupenriemen 22L, 22R,
ein linkes und ein rechtes Antriebsrad 23L, 23R,
welche hinten am Fortbewegungsrahmen 12 angeordnet sind,
und ein linkes und ein rechtes Laufrad 24L, 24R,
welche vorne am Fortbewegungsrahmen 12 angeordnet sind.
Das linke und das rechte Antriebsrad 23L, 23R dienen
als Fortbewegungsräder.
Der linke Raupenriemen 22L kann über das linke Antriebsrad 23L durch
die Antriebskraft des linken Elektromotors 21L unabhängig angetrieben
werden. Der rechte Raupenriemen 22R kann über das
rechte Antriebsrad 23R durch die Antriebskraft des rechten
Elektromotors 21R unabhängig
angetrieben werden.
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Die
Arbeitseinheit 13 umfasst ein Einzugsschneckengehäuse 25,
ein Gebläsegehäuse 26,
welches integral mit der hinteren Oberfläche des Einzugsschneckengehäuses 25 gebildet
ist, eine in dem Einzugsschneckengehäuse 25 angeordnete
Einzugsschnecke 27, ein in dem Gebläsegehäuse 26 angeordnetes
Gebläse 28 und
einen Auswurf 29 (siehe 1), der
oben an dem Gebläsegehäuse 26 angeordnet
ist. Die Arbeitseinheit 13 ist ferner mit einer Einzugsschnecken-Getriebewelle 33 zum Übertragen
der Bewegungskraft der Kraftmaschine 14 zu der Einzugsschnecke 27 und
dem Gebläse 28 versehen. Die
Einzugsschnecken-Getriebewelle 33 erstreckt sich in Richtung
nach vorne und hinten der Arbeitsmaschine 10 und ist durch
das Einzugsschneckengehäuse 25 und
das Gebläsegehäuse 26 drehbar
gelagert. Die Arbeitseinheit 13 wird im Folgenden soweit angemessen
als die „Schneeräum-Arbeitseinheit 13" bezeichnet. Ein
Kratzer 35 zum Abkratzen der Schneeoberfläche und
eine linke und eine rechte Kufe 36L, 36R, welche
auf der Schneeoberfläche oder
der Straßenoberfläche gleiten,
sind am unteren hinteren Ende des Einzugsschneckengehäuses 25 vorgesehen.
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Das
Gebläsegehäuse 26 ist
am vorderen Endabschnitt des Fahrzeugkörperrahmens 15 derart angebracht,
dass es rollen kann (Links-/Rechtsdrehung; Links-/Rechtsneigung;
Verschwenken). Ein mit dem Gebläsegehäuse 26 integriertes
Einzugsschneckengehäuse 25 ist
ebenfalls derart an dem Fahrzeugkörperrahmen 15 angebracht,
dass es rollen kann. Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist,
können
das Einzugsschneckengehäuse 25 und das
Gebläsegehäuse 26 relativ
zu dem Fortbewegungsrahmen 12 angehoben und abgesenkt werden und
rollen.
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Der
Maschinenkörper 19 ist
mit einem Rollantriebsmechanismus 38 versehen, um zu bewirken, dass
das Gebläsegehäuse 25 und
das Einzugsschneckengehäuse 26 relativ
zu dem Fortbewegungsrahmen 12 rollen. Der Rollantriebsmechanismus 38 ist
ein Aktuator, der es ermöglicht,
dass ein Kolben sich in einen Zylinder hinein und aus diesem heraus
bewegt. Dieser Aktuator ist ein Typ eines elektrohydraulischen Zylinders,
um zu bewirken, dass sich ein Kolben teleskopartig bewegt, indem von
einem Hydraulikkolben (nicht gezeigt) in einem Elektromotor 38a (siehe 2)
erzeugter Hydraulikdruck verwendet wird. Der Elektromotor 38a ist
eine Antriebsquelle, die für
das Rollen verwendet wird, und der Motor ist in den Seitenabschnitt
des Zylinders des Rollantriebsmechanismus 38 eingebaut.
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Wie
in 1 gezeigt, ist die Kraftmaschine 14 eine
Schneeräum-Antriebsquelle
zum Antreiben der Arbeitseinheit 13 über eine elektromagnetische Kupplung 31 und
einen Getriebemechanismus 32. Der Getriebemechanismus 32 ist
ein Getriebemechanismus vom Riementyp, wobei Antriebskraft durch
einen Riemen von einer an eine Kurbelwelle 14a der Kraftmaschine 14 angebrachten
elektromagnetischen Kupplung 31 zu der Einzugsschneckengetriebewelle 33 übertragen
wird. Die Antriebskraft der Kraftmaschine 14 wird über die
Kurbelwelle 14a, die elektromagnetische Kupplung 31,
den Getriebemechanismus 32 und die Einzugsschneckengetriebewelle 33 an
die Einzugsschnecke 27 übertragen.
Von der Einzugsschnecke 27 gesammelter Schnee kann durch
das Gebläse 29 über den
Auswurf 29 weg geworfen werden.
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Bei
der Arbeitsmaschine 10, wie in 1 gezeigt,
sind eine Betätigungseinheit 40,
eine Steuer-/Regeleinheit 61 und eine Batterie 62 zwischen dem
linken und dem rechten Betätigungsgriff 17L, 17R angebracht.
Die Betätigungseinheit 40 wird
im Folgenden beschrieben.
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Wie
in 3 und 4 gezeigt, ist die Betätigungseinheit 40 durch
eine Betätigungsbox 41,
einen Fortbewegungs-Bereitschaftshebel 42, einen Linkswendungshebel 43L und
einen Rechtswendungshebel 43R gebildet. Die Betätigungsbox 41 überbrückt die
Länge zwischen
dem linken und dem rechten Betätigungsgriff 17L, 17R.
Der Fortbewegungs-Bereitschaftshebel 42 und der Linkswendungshebel 43L sind
in der Nähe
des linken Handgriffs 18L an dem linken Betätigungsgriff 17L angebracht.
Der Rechtswendungshebel 43R ist in der Nähe des rechten
Handgriffs 18R an dem rechten Betätigungsgriff 17R angebracht.
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Der
Fortbewegungs-Bereitschaftshebel 42 wirkt auf einen Schalter 42a (siehe 2)
und ist ein Element, das in der Vorbereitung für eine Fortbewegung verwendet
wird. Der Schalter 42a ist ausgeschaltet, wenn er sich
in dem in der Zeichnung gezeigten freien Zustand befindet, und wird
nur dann in den eingeschalteten Zustand gedrückt, wenn er an die Seite des
Handgriffs 18L geschwenkt wird, nachdem der Fortbewegungs-Bereitschaftshebel 42 in
der linken Hand der Bedienungsperson ergriffen wird.
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Die
Links- und Rechtswendungshebel 43L, 43R sind Lenkelemente,
welche von den Händen
betätigt
werden, die jeweils den linken und den rechten Handgriff 18L, 18R ergreifen,
und sind Betätigungselemente,
welche auf die entsprechenden Wendungsschalter 43La, 43Ra (siehe 2)
wirken. Der Linkswendungsschalter 43La ist ausgeschaltet,
wenn er sich in dem in 3 gezeigten freien Zustand befindet,
und wird nur dann in den eingeschalteten Zustand gedrückt, wenn
er an die Seite des Handgriffs 18L geschwenkt wird, nachdem
der Linkswendungshebel 43L in der linken Hand der Bedienungsperson ergriffen
wird. Der Rechtswendungsschalter 43Ra wird auf die glei che
Art und Weise betätigt.
Es kann dadurch durch die Wendungsschalter 43La, 43Ra erfasst
werden, ob der Links- und der Rechtswendungshebel 43L, 43R ergriffen
sind.
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Die
Betätigungsbox 41 und
die in der Betätigungsbox 41 angeordneten
Betätigungselemente werden
nachfolgend unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
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In
der Betätigungsbox,
wie in 3 und 4 gezeigt, sind ein Hauptschalter 44 und
einen Einzugsschneckenschalter 45 an der hinteren Oberfläche 41a (der
der Bedienungsperson zugewandten Seite) vorgesehen. Der Hauptschalter 44 ist
ein manuell betätigter
Stromschalter, wodurch die Kraftmaschine 14 angelassen
werden kann, indem ein Knopf in die AN-Position gedreht wird. Der
Einzugsschneckenschalter 45, auch als der „Kupplungsbetätigungsschalter 45" oder die „Arbeitsantriebsanweisungseinheit 45" bezeichnet, ist
ein manuell betätigter
Schalter zum Ein- und Ausschalten der elektromagnetischen Kupplung 31.
Der Schalter kann beispielsweise einen Druckknopfschalter umfassen.
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Die
Betätigungsbox 41 ist
ferner mit einem Modusschalter 51, einem Drosselhebel 52,
einem Richtungs-Geschwindigkeitshebel 53, einem Rückstellschalter 54,
ein Einzugsschneckengehäuse-Stellungshebel 55 und
einem Auswurf-Betätigungshebel 56 versehen,
welche in dieser Reihenfolge von der linken Seite zu der rechten
Seite an der oberen Fläche
derselben angeordnet sind. Insbesondere ist der Richtungs-Geschwindigkeitshebel 53 links
neben der Mitte CL des Fahrzeugs in Breitenrichtung angeordnet und
der Rückstellschalter 54 ist
rechts neben der Mitte CL der Fahrzeugbreite an der oberen Fläche 41b der
Betätigungsbox 41 angeordnet.
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Der
Modusschalter 51 ist ein manuell betätigter Schalter zum Schalten
des Fortbewegungs-Steuer-/Regelmodus, der von der Steuer-/Regeleinheit 61 gesteuert/geregelt
wird (siehe 3). Der Schalter kann beispielsweise
einen Drehschalter umfassen. Ein Schalten zu einer ersten Steuer-/Regelpo sition P1,
einer zweiten Steuer-/Regelposition P2 und einer dritten Steuer-/Regelposition
P3 kann durch Drehen eines Knopfs 51a in der Gegenuhrzeigerrichtung
in der Zeichnung durchgeführt
werden. Der Modusschalter 51 erzeugt ein Schaltsignal,
das den Positionen P1, P2 und P3 entspricht, zu denen durch den Knopf 51a geschaltet
ist.
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Die
erste Steuer-/Regelposition P1 ist eine Schaltposition, bei der
ein Schaltsignal, das einen „ersten
Steuer-/Regelmodus" anzeigt,
an die Steuer-/Regeleinheit 61 gesendet wird. Die zweite
Steuer-/Regelposition P2 ist eine Schaltposition, bei der ein Schaltsignal,
das einen „zweiten
Steuer-/Regelmodus" anzeigt,
an die Steuer-/Regeleinheit 61 gesendet wird. Die dritte
Steuer-/Regelposition P3 ist eine Schaltposition, bei der ein Schaltsignal,
das einen „dritten
Steuer-/Regelmodus" anzeigt,
an die Steuer-/Regeleinheit 61 gesendet wird.
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Der
erste Steuer-/Regelmodus ist ein Modus, wobei die Fortbewegungsgeschwindigkeit
der Fortbewegungseinheiten 11L, 11R nach Maßgabe der
manuellen Betätigung
durch den Fahrer gesteuert/geregelt wird. Dieser Modus kann auch
als „manueller
Modus" bezeichnet
werden. Zum Beispiel kann die Bedienungsperson die Arbeitsmaschine
bedienen, während
sie die Drehgeschwindigkeit der Kraftmaschine 14 überwacht.
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Der
zweite Steuer-/Regelmodus ist ein Modus, wobei die Fortbewegungsgeschwindigkeit
der Fortbewegungseinheiten 11L, 11R derart gesteuert/geregelt
wird, dass sie nach Maßgabe
des Anstiegs des Bewegungsbetrags des Drosselventils 71 allmählich verringert
wird. Dieser Modus kann auch als „Leistungsmodus" bezeichnet werden.
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Der
dritte Steuer-/Regelmodus ist ein Modus, wobei die Fortbewegungsgeschwindigkeit
der Fortbewegungseinheiten 11L, 11R derart gesteuert/geregelt
wird, dass sie stärker
als bei dem zweiten Steuer-/Regelmodus nach Maßgabe des Anstiegs des Bewegungsbetrags
des Drosselventils 71 ver ringert wird. Dieser Modus kann
auch als „Auto-Modus (Automatikmodus)" bezeichnet werden.
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Der
zweite und der dritte Steuer-/Regelmodus können die Fortbewegungsgeschwindigkeit
der Fortbewegungseinheiten 11L, 11R nach Maßgabe der
Drehgeschwindigkeit der Kraftmaschine 14 steuern/regeln,
anstelle nach Maßgabe
der Bewegung des Drosselventils 71.
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Die
Last-Steuer-/Regelmodi der Steuer-/Regeleinheit 61 sind
daher auf drei Modi gesetzt, die umfassen: (1) einen ersten Steuer-/Regelmodus
für eine
manuelle Betätigung,
die von einer fortgeschrittenen Bedienungsperson verwendet wird,
welche ausreichend mit der Betätigung
der Maschine vertraut ist, (2) einen halbautomatischen zweiten Steuer-/Regelmodus,
der von einer mittelmäßig qualifizierten
Bedienungsperson verwendet wird, welche einen gewissen Erfahrungsstand
beim Betätigen
der Maschine hat, und (3) einen automatischen dritten Steuer-/Regelmodus,
der von einer Anfähger-Bedienungsperson
verwendet wird, welche keine Erfahrung beim Betätigen der Maschine hat. Durch
geeignetes Auswählen
dieser Modi kann eine einzige Arbeitsmaschine 10 einfach
in Betriebszuständen
verwendet werden, welche für
unerfahrene bis fortgeschrittene Bedienungspersonen optimiert sind.
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Der
Drosselhebel 52 ist ein Betätigungselement, das über die
Steuer-/Regeleinheit 61 die Drehung eines ersten Steuer-/Regelmotors 72 in
dem elektronischen Regler 65 (auch als ein elektrischer Regler 65 bezeichnet)
beeinflusst. Ein Potentiometer 52a gibt nach Maßgabe der
Position des Drosselhebels 52 ein vorbestimmtes Spannungssignal
(Drehgeschwindigkeitsänderungs-Anweisungssignal)
an die Steuer-/Regeleinheit 61 aus. Der Drosselhebel 52 ist
ein Betätigungselement,
das eine Drehgeschwindigkeitsänderungs-Anweisung
ausgibt, um die Drehgeschwindigkeit der Kraftmaschine 14 zu ändern, und
kann daher auch als die „Drehgeschwindigkeitsänderungs-Anweisungseinheit 52" bezeichnet werden.
Die Bedienungsperson kann den Drosselhebel 52 nach vorne
und nach hinten schwenken oder schieben, wie durch Pfeile In und
De angezeigt. Das Drosselventil 71 kann durch Betätigen des
Drosselhebels 52 zum Bewirken, dass sich ein erster Steuer-/Regelmotor 72 dreht,
geöffnet
und geschlossen werden. Mit anderen Worten kann die Drehgeschwindigkeit
der Kraftmaschine 14 eingestellt werden, indem der Drosselhebel 52 betätigt wird.
Insbesondere kann das Drosselventil 71 vollständig geöffnet werden,
indem der Drosselhebel 52 in die durch den Pfeil In angezeigte
Richtung bewegt wird. Das Drosselventil 71 kann vollständig geschlossen
werden, indem der Drosselhebel 52 in die durch den Pfeil
De angezeigte Richtung bewegt wird.
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Wie
in 3 und 5 gezeigt, ist der Richtungs-Geschwindigkeitshebel 53 ein
Betätigungselement
zum Steuern/Regeln der Drehung der Elektromotoren 21L, 21R über die
Steuer-/Regeleinheit 61. Dieser Richtungs-Geschwindigkeitshebel 53 wird auch
als ein „Vorwärts-/Rückwärts-Geschwindigkeits-Einstellhebel 53", eine „Sollgeschwindigkeit-Einstelleinheit 53" oder eine „Fortbewegungsantriebs-Anweisungseinheit 53" bezeichnet, und
die Bedienungsperson kann den Richtungs-Geschwindigkeitshebel 53 nach
vorne und nach hinten schwenken oder schieben, wie durch Pfeile
Ad und Ba angezeigt.
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Wenn
der Richtungs-Geschwindigkeitshebel 53 vom „mittleren
Bereich" zu „Vorwärts" bewegt wird, wird
bewirkt, dass sich die Elektromotoren 21L, 21R vorwärts drehen
und die Fortbewegungseinheiten 11L, 11R können vorwärts bewegt
werden. Im „Vorwärts-"Bereich kann die
Fortbewegungsgeschwindigkeit der Fortbewegungseinheiten 11L, 11R derart
gesteuert/geregelt werden, dass LF eine Vorwärtsbewegung bei einer niedrigen
Geschwindigkeit repräsentiert
und HF eine Vorwärtsbewegung
bei einer hohen Geschwindigkeit repräsentiert.
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Auf
die gleiche Art und Weise wird, wenn der Richtungs-Geschwindigkeitshebel 53 von
dem „mittleren
Bereich" zu „Rückwärts" bewegt wird, bewirkt, dass
sich die Elektromotoren 21L, 21R rückwärts drehen,
und die Fortbewegungseinheiten 11L, 11R können rückwärts bewegt
werden. In dem „Rückwärts-"Bereich kann die
Fortbewegungsgeschwindigkeit der Fortbewegungseinheiten 11L, 11R derart gesteuert/geregelt
werden, dass LR eine Rückwärtsbewegung
bei einer niedrigen Geschwindigkeit repräsentiert und HR eine Rückwärtsbewegung
bei einer hohen Geschwindigkeit repräsentiert.
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Bei
diesem Beispiel bewirkt das Potentiometer 52a (siehe 2),
dass nach Maßgabe
der Position eine Spannung erzeugt wird, so dass die maximale Rückwärts-Fortbewegungsgeschwindigkeit
bei 0 V auftritt, die maximale Vorwärts-Fortbewegungsgeschwindigkeit
bei 5 V auftritt, und der mittlere Bereich der Geschwindigkeiten
bei 2,3 V bis 2,7 V auftritt, wie auf der linken Seite von 6 angezeigt. Eine
Vorwärts-
oder Rückwärtsbewegung
und eine Geschwindigkeits-Steuerung/Regelung zwischen einer niedrigen
und einer hohen Geschwindigkeit können daher beide durch einen
einzigen Richtungs-Geschwindigkeitshebel 53 eingestellt
werden.
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Wie
in 3 und 4 gezeigt, ist der Rückstellschalter 54 ein
manueller Schalter zum Wiederherstellen der Stellung (Position)
des Einzugsschneckengehäuses 25 zu
einem voreingestellten Ausgangspunkt (Referenzposition). Dieser
Rückstellschalter 54 wird
auch als ein „Schalter 54 zum
automatischen Zurückbringen
der Einzugsschnecke zu ihrer ursprünglichen Position" bezeichnet und umfasst
beispielsweise einen Druckknopfschalter, der mit einer Anzeigelampe 57 versehen
ist.
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Der
Einzugsschneckengehäuse-Stellungshebel 55 ist
ein Betätigungselement,
das in vier Richtungen schwenken kann, und wird zum Ändern der Ausrichtung
des Einzugsschneckengehäuses 25 verwendet.
Wenn beispielsweise Schnee mit der Einzugsschnecke 27 geräumt wird,
betätigt
die Bedienungsperson den Stellungshebel 55, um das Einzugsschneckengehäuse 25 mit
der Schneeoberfläche
auszurichten. Indem der Stellungshebel 55 nach vorne Frs
oder nach hinten Rrs geschwenkt wird, kann das Einzugsschneckengehäuse 25 durch
den Hubantriebsmechanismus 16 angehoben und abgesenkt werden.
Indem der Stellungshebel 55 nach links Les und nach rechts
Ris geschwenkt wird, kann durch den Rollantriebsmechanismus 38 bewirkt
werden, dass das Einzugsschneckengehäuse 25 rollt.
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Der
Auswurf-Betätigungshebel 56 ist
ein Betätigungselement,
das in vier Richtungen schwenken kann, um die Ausrichtung des Auswurfs 29 (siehe 1)
zu ändern.
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Unter
Bezugnahme auf 2 wird als Nächstes das Steuer-/Regelsystem
der Arbeitsmaschine 10 beschrieben. Das Steuer-/Regelsystem der
Arbeitsmaschine 10 ist in der Steuer-/Regeleinheit 61 zentralisiert.
Die Steuer-/Regeleinheit 61 umfasst einen Speicher 63 und
ist derart ausgelegt, dass sie unterschiedliche Typen von Informationen (einschließlich des
im Folgenden beschriebenen Steuer-/Regelprogramms), die im Speicher 63 gespeichert
sind, auf geeignete Art und Weise lesen und eine Steuerung/Regelung
durchführen
kann. Diese Steuer-/Regeleinheit 61 steuert/regelt den elektronischen
Regler 65, koordiniert den Betrieb des elektronischen Reglers 65 mit
dem Betrieb der Elektromotoren 21L, 21R und steuert/regelt
die Fortbewegungsgeschwindigkeit.
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Zunächst wird
die Kraftmaschine 14 beschrieben. Das Lufteinlasssystem
der Kraftmaschine 14 ist derart ausgelegt, dass die Bewegung
des Chokeventils 73 und die Bewegung des Drosselventils 71 durch
den elektronischen Regler 65 eingestellt werden. Mit anderen
Worten stellt der erste Steuer-/Regelmotor 72 des elektronischen
Reglers 65 automatisch die Bewegung des Drosselventils 71 auf
Grundlage des Signals von der Steuer-/Regeleinheit 61 ein. Der
zweite Steuer-/Regelmotor 74 des elektronischen Reglers 65 stellt
automatisch die Bewegung des Chokeventils 73 auf Grundlage
des Signals von der Steuer-/Regeleinheit 61 ein.
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Der
elektronische Regler 65 hat eine automatische Choke-Funktion
(auch als Auto-Choke bezeichnet), um das Chokeventil 73 nach
Maßgabe
des Temperaturzustands der Kraftmaschine 14 automatisch
zu öffnen
und zu schließen.
Die Kraftmaschine 14 kann geeigneter und einfacher aufgewärmt werden,
indem das Chokeventil 73 nach Maßgabe des Temperaturzustands
der Kraftmaschine 14 automatisch geöffnet und geschlossen wird,
wenn die Kraftmaschine 14 angelassen worden ist.
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Der
elektronische Regler 65 weist eine automatische Choke-Funktion
(auch als Autochoke-Funktion bezeichnet) auf, um das Chokeventil 73 nach
Maßgabe
des Temperaturzustands der Kraftmaschine 14 automatisch
zu öffnen
und zu schließen.
Die Kraftmaschine 14 kann angemessener und einfacher aufgewärmt werden,
indem das Chokeventil 73 nach Maßgabe des Temperaturzustands
der Kraftmaschine 14 automatisch geöffnet und geschlossen wird,
wenn die Kraftmaschine 14 angelassen wird. Eine Autochoke-Anzeigelampe 78 (nur
in 2 gezeigt) kann eine Mitteilung bereitstellen,
dass der automatische Choke betätigt
wird. Die Autochoke-Anzeigelampe 78 kann in der Betätigungsbox 41 angeordnet
sein.
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Die
Kraftmaschine 14 ist mit einem Drosselpositionssensor 75,
einem Chokepositionssensor 76, einem Kraftmaschinendrehzahlsensor 77 und
einem Generator 81 versehen. Der Drosselpositionssensor 75 erfasst
den Hub des Drosselventils 71 und gibt ein Erfassungssignal
an die Steuer-/Regeleinheit 61 aus. Der Chokepositionssensor 76 erfasst
den Hub des Chokeventils 73 und gibt ein Erfassungssignal
an die Steuer-/Regeleinheit 61 aus. Der Kraftmaschinendrehzahlsensor 77 erfasst
die Drehgeschwindigkeit (Drehzahl) der Kraftmaschine 14 und
gibt ein Erfassungssignal an die Steuer-/Regeleinheit 61 aus.
Der Generator 81 wird durch die Kraftmaschine 14 gedreht
und speist die erzeugte elektrische Leistung in eine Batterie 62,
den linken und den rechten Elektromotor 21L, 21R und
andere elektrische Komponenten ein.
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Durch
Ergreifen des Fortbewegungs-Bereitschaftshebels 42 und
Drehen des Einzugsschneckenschalters 45 auf EIN, kann die
elektromagnetische Kupplung 31 eingerückt werden (EIN), und die Einzugsschnecke 27 und
das Gebläse 28 können durch
die Antriebskraft der Kraftmaschine 14 gedreht werden.
Die elektromagnetische Kupplung 31 kann ausgerückt werden (AUS),
indem der Fortbewegungs-Bereitschaftshebel 42 freigegeben
wird oder der Einzugsschneckenschalter 45 ausgeschaltet wird.
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Das
System, das die Fortbewegungseinheiten 11L, 11R umfasst,
wird als nächstes
beschrieben. Die Arbeitsmaschine 10 ist mit einer linken
und einer rechten elektromagnetischen Bremse 82L, 82R versehen,
um die Bewegung der Fortbewegungseinheiten 11L, 11R zu
begrenzen. Die linke und die rechte elektromagnetische Bremse 82L, 82R entsprechen einer
Feststellbremse bei einem normalen Automobil und sind beispielsweise
derart ausgelegt, dass sie die Bewegung der Motorwellen des rechten
und des linken Elektromotors 21L, 21R begrenzen.
Wenn die Maschine geparkt ist, sind die elektromagnetischen Bremsen 82L, 82R durch
die Steuer-/Regelaktion der Steuer-/Regeleinheit 61 in
einen Bremszustand (EIN-Zustand) versetzt.
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Die
Steuer-/Regeleinheit 61 gibt die elektromagnetischen Bremsen 82L, 82R frei,
wenn alle Bedingungen erfüllt
sind, und zwar von einer ersten Bedingung, wobei sich der Hauptschalter 44 in
der AN-Position befindet, einer zweiten Bedingung, wobei der Fortbewegungs-Bereitschaftshebel 42 ergriffen
ist, und einer dritten Bedingung, wobei der Richtungs-Geschwindigkeitshebel 53 sich
in der Vorwärtsbewegungs-
oder Rückwärtsbewegungsposition
befindet. Die Steuer-/Regeleinheit 61 bewirkt dann, dass
sich der linke und der rechte Elektromotor 21L, 21R drehen,
und zwar über
einen linken und einen rechten Motortreiber 84L, 84R auf
Grundlage von Informationen über
die Position des Richtungs-Geschwindigkeitshebels 53, die
von einem Potentiometer 53a erhalten sind. Die Steuer-/Regeleinheit 61 führt ebenfalls
eine Rückkopplungs-Steuerung/Regelung
derart aus, dass die Drehgeschwindigkeit (Drehzahl) der Elektromotoren 21L, 21R,
die von Motordrehzahlsensoren 83L, 83R erfasst
ist, einem vorbestimmten Wert entspricht. Demzufolge drehen sich
die linke und die rechte Fortbewegungseinheit 11L, 11R mit
einer vorbestimmten Geschwindigkeit in einer vorbestimmten Richtung
und befinden sich in einem Fortbewegungszustand.
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Die
Motortreiber 84L, 84R weisen Regenerationsbremsschaltungen 85L, 85R und
Kurzschlussbremsschaltungen 86L, 86R auf. Die
Kurzschlussbremsschaltungen 86L, 86R sind ein
Typ eines Bremsmittels.
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Wenn
der Linkswendungshebel 43L ergriffen wird und der Linkswendungsschalter 43La eingeschaltet
wird, betätigt
die Steuer-/Regeleinheit 61 die linke Regenerationsbremsschaltung 85L auf
Grundlage des derart erzeugten Schalter-AN-Signals. Demzufolge verringert
sich die Drehgeschwindigkeit des linken Elektromotors 21L.
Die Arbeitsmaschine 10 kann daher nur dann nach links gewendet
werden, wenn der Linkswendungshebel 43L ergriffen ist.
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Wenn
der Rechtswendungshebel 43R ergriffen wird und der Rechtswendungsschalter 43Ra eingeschaltet
wird, betätigt
die Steuer-/Regeleinheit 61 die rechte Regenerationsbremsschaltung 85L auf Grundlage
des derart erzeugten Schalter-AN-Signals. Demzufolge verringert
sich die Drehgeschwindigkeit des rechten Elektromotors 21R.
Die Arbeitsmaschine 10 kann daher nur dann nach rechts
gewendet werden, wenn der Rechtswendungshebel 43R ergriffen
ist.
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Die
Fortbewegungseinheiten 11L, 11R können angehalten
werden und die elektromagnetischen Bremsen 82L, 82R können in
den Bremszustand zurückgebracht
werden, indem irgendeine der Betätigungen
durchgeführt
wird, aus: (i) Zurückbringen
des Hauptschalters 44 in die AUS-Position, (ii) Freigeben des
Fortbewegungs-Bereitschaftshebels 42 oder (iii) Zurückbringen
des Richtungs-Geschwindigkeitshebels 53 in die mittlere
Position.
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Das
System, das das Einzugsschneckengehäuse 25 umfasst, wird
als nächstes
beschrieben. Wenn der Einzugsschneckengehäuse-Stellungshebel 55 nach
vorne oder nach hinten geschwenkt wird, dreht sich der Elektromotor 16a vorwärts oder
rückwärts und
der Kolben des Hubantriebsmechanismus 16 fährt nach
Maßgabe
des Steuer-/Regelsignals von der Steuer-/Regeleinheit 61 aus
oder ein. Demzufolge werden das Einzugsschne ckengehäuse 25 und
das Gebläsegehäuse 26 angehoben
oder abgesenkt. Wenn der Einzugsschneckengehäuse-Stellungshebel 55 nach
links oder rechts geschwenkt wird, dreht sich der Elektromotor 38a vorwärts und der
Kolben des Rollantriebsmechanismus 38 wird nach Maßgabe des
Steuer-/Regelsignals der Steuer-/Regeleinheit 61 ausgefahren
oder eingefahren. Demzufolge führen
das Einzugsschneckengehäuse 25 und
das Gebläsegehäuse 26 eine
Rollbewegung durch.
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Die
Arbeitsmaschine 10 ist mit einem Höhenpositionssensor 87 und
einem Rollpositionssensor 88 versehen. Der Höhenpositionssensor 87 (Vertikalbewegungsdetektor 87)
erfasst die Hubposition des Einzugsschneckengehäuses 25 und gibt ein
Erfassungssignal an die Steuer-/Regeleinheit 61 aus. Der Rollpositionssensor 88 (Links-/Rechtsneigungsdetektor 88)
erfasst die Rollposition des Einzugsschneckengehäuses 25 und gibt ein
Erfassungssignal an die Steuer-/Regeleinheit 61 aus.
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Eine
Mehrzahl von Steuer-/Regelprogrammen wird als nächstes für jede Ausführungsform für einen
Fall beschrieben, wobei die in 2 gezeigte Steuer-/Regeleinheit 61 ein
Mikrocomputer ist. Die Mehrzahl von Steuer-/Regelprogrammen wird
von einer einzigen Steuer-/Regeleinheit 61 ausgeführt. Diese
Steuer-/Regelprogramme initiieren beispielsweise eine Steuerung/Regelung,
wenn der Hauptschalter 44 eingeschaltet wird, und beenden
die Steuerung/Regelung, wenn der Hauptschalter 44 ausgeschaltet
wird. Die folgende Beschreibung wird under Bezugnahme auf 2 und 4 gegeben.
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Eine
erste Ausführungsform
des Steuer-/Regelprogramms wird zunächst unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
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Schritt
(im Folgenden als ST abgekürzt) ST01:
Das Positionssignal (d. h. das Signal, das die Betätigungsposition
und die Steuer-/Regeleingabe Rop des Richtungs-Geschwindigkeitshebels 53 anzeigt)
des Richtungs-Geschwindigkeitshebels 53 wird eingelesen.
Dieses Positionssignal ist eine Solldrehzahl anweisung, die durch
das Potentiometer 53a des Richtungs-Geschwindigkeitshebels 53 für die Elektromotoren 21L und 21R ausgegeben
wird.
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ST02:
Die Betätigungsposition
des Richtungs-Geschwindigkeitshebels 53 wird bestimmt, und
das Programm geht in Abhängigkeit
des Ergebnisses zum nächsten
Schritt weiter. Wenn die Betätigungsposition
die „mittlere
Position" ist, wird
bestimmt, dass als nächstes
eine Anhalte-Steuerung/Regelung durchgeführt wird, und das Programm
geht weiter zu ST03. Wenn die Betätigungsposition die „Rückwärtsbewegungsposition" ist, wird bestimmt,
dass als nächstes
eine Rückwärtsfortbewegungs-Steuerung/Regelung
durchgeführt
wird, und das Programm geht weiter zu ST04. Wenn die Betätigungsposition
die „Vorwärtsbewegungsposition" ist, wird bestimmt,
dass als nächstes
eine Vorwärtsfortbewegungs-Steuerung/Regelung
durchgeführt
wird, und das Programm geht weiter zu ST05.
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ST03:
Nachdem die Elektromotoren 21L und 21R angehalten
worden sind oder in einem angehaltenen Zustand gehalten werden,
kehrt das Programm zurück
zu ST01. Demzufolge werden die Fortbewegungseinheiten 11L und 11R angehalten oder
in einem angehaltenen Zustand gehalten.
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ST04:
Nachdem eine Steuerung/Regelung zum Umkehren der Drehung der Elektromotoren 21L und 21R durchgeführt ist,
d. h. eine Rückwärtsfortbewegungs-Steuerung/Regelung
(Rückwärtsdsrehungs-Steuerung/Regelung)
durchgeführt
ist, kehrt das Programm zurück
zu ST01. Demzufolge wird bewirkt, dass sich die Fortbewegungseinheiten 11L und 11R rückwärts fortbewegen
oder in einem Zustand der Rückwärtsfortbewegung
gehalten werden.
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ST05:
Das Schaltsignal des Einzugsschneckenschalters 45 wird
gelesen.
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ST06:
Es wird bestimmt, ob der Einzugsschneckenschalter 45 eingeschaltet
ist. Wenn NEIN, dann geht das Programm weiter zu ST07. Wenn JA, dann
geht das Programm weiter zu ST08.
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ST07:
Nachdem die elektromagnetische Kupplung 31 ausgeschaltet
worden ist, geht das Programm weiter zu ST11. Demzufolge wird die
Arbeitseinheit 13 angehalten oder in einem angehaltenen Zustand
gehalten.
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ST08:
Die elektromagnetische Kupplung 31 wird eingeschaltet.
Demzufolge wird die Arbeitseinheit 13 von der Antriebskraft
der Kraftmaschine 14 angetrieben.
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ST09:
Die Istdrehzahl Ne (im Folgenden als „Istdrehzahl Ne" bezeichnet) der
Kraftmaschine 14 wird gemessen. Das Erfassungssignal von
dem Kraftmaschinendrehzahlsensor 77 kann als die Istdrehzahl
Ne gelesen werden.
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ST10:
Es wird bestimmt, ob die Istdrehzahl Ne der Kraftmaschine eine bestimmte,
voreingestellte Kraftmaschinen-Referenzdrehzahl Ns erreicht oder überschritten
hat (Ne ≥ Ns).
Wenn JA, dann geht das Programm weiter zu ST11, und wenn NEIN, dann
geht das Programm weiter zu ST12. Die „Kraftmaschinen-Referenzdrehzahl
Ns" hierin ist im
Voraus festgesetzt. Diese Drehzahl bezieht sich auf eine Drehzahl
Ns der Kraftmaschine 14, welche als ein Bezugswert verwendet
wird, wenn die Arbeitseinheit 13 von der Kraftmaschine 14 angetrieben
wird. Zum Beispiel wird die Drehzahl der Kraftmaschine 14, wenn
die Kraftmaschine 14 ein maximales Drehmoment erzeugt,
als die „Kraftmaschinen-Referenzdrehzahl
Ns" bezeichnet.
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Wenn
die Kraftmaschine 14 während
des Betriebs von Drehung mit niedriger Drehzahl zu einer Drehung
mit hoher Drehzahl wechselt, wird die Arbeitsbedingung allgemein
derart eingeschätzt,
dass die an der Arbeitseinheit 13 anliegende Last niedrig ist.
Wenn die Kraftmaschine 14 andererseits von einer Drehung
mit hoher Drehzahl zu einer Drehung mit niedriger Drehzahl wechselt,
wird die Arbeitsbedingung derart eingeschätzt, dass die an der Arbeitseinheit 13 anliegende
Last hoch ist. Wenn in ST10 „Ne ≥ Ns" ist, dann wird bestimmt,
dass die an der Kraftmaschine 14 anliegende Last normal
(Normallast) oder nicht vorhanden ist, und das Ergebnis ist JA.
Wenn die Istdrehzahl Ne unterhalb der Kraftmaschinen-Referenzdrehzahl
Ns liegt (Ne < Ns),
dann wird bestimmt, dass die an der Kraftmaschine 14 anliegende
Last übermäßig ist
(Überlast),
und das Ergebnis ist NEIN.
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ST11:
Das Programm geht weiter zu ST13, nachdem die Solldrehzahl Ts (Solldrehgeschwindigkeit
Ts) der Elektromotoren 21L und 21R auf Grundlage
des Betrags Rop, um den der Richtungs-Geschwindigkeitshebel 53 bewegt
ist, berechnet ist. Die Solldrehzahl Ts ist proportional zu dem
Betrag Rop.
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ST12:
Da die an der Kraftmaschine 14 anliegende Last übermäßig ist,
wird die Solldrehzahl Ts verringert, um diesen Überlastzustand zu überwinden.
Insbesondere geht, nachdem die in ST11 berechnete Solldrehzahl TS
durch PID-Regelung verringert worden ist, um eine Korrektur durchzuführen, bis
die Bedingung „Ne ≥ Ns" erfüllt ist,
das Programm weiter zu ST13. Die PID-Regelung, auf die hier Bezug genommen
wird, ist ein allgemeines Steuer-/Regelsystem, welches die drei
Vorgänge
bestehend aus Proportionalvorgang, Integralvorgang und Ableitungsvorgang
umfasst (wie im Folgenden ebenfalls).
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ST13:
Die Istdrehzahl Tr (Istdrehgeschwindigkeit Tr; im Folgenden als „Istdrehzahl
Tr" bezeichnet)
der Elektromotoren 21L und 21R wird gemessen,
wonach das Programm weiter zu ST14 geht. Das Erfassungssignal von
den Motordrehzahlsensoren 83L und 83R kann als
die Istdrehzahl Tr eingelesen werden.
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ST14:
Die Elektromotoren 21L und 21R werden derart gesteuert/geregelt,
dass sie sich mit der Solldrehzahl Ts vorwärts drehen, wonach das Programm
zu ST01 zurückkehrt.
Insbesondere wird die Vorwärtsbewegung
(Vorwärtsdrehung)
der Elektromotoren 21L und 21R durch PID-Regelung
gesteuert/geregelt, so dass die Istdrehzahl Tr der Elektromotoren 21L und 21R der
Solldrehzahl Ts entspricht. Demzufolge werden die Fortbewegungseinheiten 11L und 11R vorwärts bewegt
oder in einem Zustand der Vor wärtsbewegung
gehalten. Die Solldrehzahl Ts ist in diesem Fall die in ST11 berechnete
Solldrehzahl Ts oder die in ST12 korrigierte Solldrehzahl Ts.
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Der
Betrieb einer Arbeitsmaschine 10, welche mit einer Steuer-/Regeleinheit 61 versehen
ist, die das Steuer-/Regelprogramm gemäß der ersten Ausführungsform
aufweist, wird als nächstes
unter Bezugnahme auf 7A und 7B und
unter Bezugnahme auf 2 und 6 beschrieben.
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7A ist
ein Zeitdiagramm, bei dem die verstrichene Zeit auf der horizontalen
Achse aufgetragen ist und die Istdrehzahl Ne der Kraftmaschine 14 auf
der vertikalen Achse aufgetragen ist. 7B ist
ein Zeitdiagramm, bei dem die verstrichene Zeit auf der horizontalen
Achse aufgetragen ist und die Istdrehzahl Tr der Elektromotoren 21L und 21R auf der
vertikalen Achse aufgetragen ist. Die in 7A und 7B gezeigten
Werte sind zwischen diesen beiden Diagrammen korreliert.
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Wenn
der Einzugsschneckenschalter 45 ausgeschaltet ist, d. h.
wenn die Arbeitseinheit 13 angehalten ist, ist die Istdrehzahl
Ne der Kraftmaschine 14 der Wert Nt (Ne = Nt) und liegt
oberhalb der Kraftmaschinen-Referenzdrehzahl Ns, wie in 7A gezeigt.
Die Steuer-/Regeleinheit 61 führt eine PID-Regelung durch, so
dass die Istdrehzahl Tr der Elektromotoren 21L und 21R der
Solldrehzahl Ts entspricht.
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Wenn
der Einzugsschneckenschalter 45 während einer Fortbewegung der
Arbeitsmaschine 10 eingeschaltet wird (ST06), beginnt die
Arbeitseinheit 13 den Schneeräumbetrieb (ST08). Da die an der
Arbeitseinheit 13 anliegende Last ansteigt, steigt die
an der Kraftmaschine 14 anliegende Last ebenfalls an. Demzufolge
verringert sich die Istdrehzahl Ne der Kraftmaschine 14,
wie in 7A gezeigt. Wenn diese Situation
unverändert
bleibt, dann wird die Istdrehzahl Ne der Kraftmaschine 14 unter
die Kraftmaschinen-Referenzdrehzahl Ns fallen.
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Im
Gegensatz dazu verringert die Steuer-/Regeleinheit 61 die
Istdrehzahl Tr der Elektromotoren 21L und 21R unter
Verwendung einer PID-Regelung, bis die Istdrehzahl Ne der Kraftmaschine 14 zu
der Kraftmaschinen-Referenzdrehzahl Ns zurückkehrt. Insbesondere korrigiert
die Steuer-/Regeleinheit 61 die Solldrehzahl Ts (ST12)
durch PID-Regelung nach unten, so dass „Ne = Ns" ist (ST10), und führt eine PID-Regelung (ST14)
der Istdrehzahl Tr der Elektromotoren 21L und 21R durch,
indem die korrigierte Solldrehzahl Ts als ein Bezugswert verwendet
wird.
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Die
Istdrehzahl Tr der Elektromotoren 21L und 21R wird
daher nach Maßgabe
der Stärke
der an der Kraftmaschine 14 anliegenden Last verringert. Demzufolge
kann die Kraftmaschinen-Referenzdrehzahl Ns (zum Beispiel die Drehzahl
der Kraftmaschine 14, wenn von der Kraftmaschine 14 das
im Wesentlichen maximale Drehmoment erzeugt wird) beibehalten werden.
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Da
die Istdrehzahl Tr der Elektromotoren 21L und 21R weiterhin
durch PID-Regelung
erhöht
oder verringert wird, so dass die Bedingung Ne = Ns erfüllt ist,
selbst wenn die Last fluktuiert, kann eine häufige, starke Fluktuation der
Fortbewegungsgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine 10 verringert
werden.
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Der
Schneeräumbetrieb
durch die Arbeitseinheit 13 wird dann fertiggestellt, woraufhin
die Arbeitseinheit 13 in einen lastfreien Zustand gebracht wird.
Die Kraftmaschine 14 befindet sich ebenfalls in einem lastfreien
Zustand. Wie in 7A gezeigt, kehrt die Istdrehzahl
Ne der Kraftmaschine 14 zu dem ursprünglichen Wert Nt zurück (Ns < Nt). Demgemäß kehrt,
wie in 7B gezeigt, die Istdrehzahl Tr
der Elektromotoren 21L und 21R zu der ursprünglichen
Solldrehzahl Ts zurück.
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Wie
oben beschrieben, werden die folgenden Wirkungen bei der Steuer-/Regeleinheit 61 der
in 6 gezeigten ersten Ausführungsform gezeigt.
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Die
Steuer-/Regeleinheit 61 ist derart aufgebaut, dass eine
Drehzahl Ns für
die Kraftmaschine im Voraus als ein Bezugswert für die Zeitspanne festge setzt
wird, während
der die Arbeitseinheit 13 von der Kraftmaschine 14 angetrieben
wird, diese festgesetzte Drehzahl Ns wird als die Kraftmaschinen-Referenzdrehzahl
Ns verwendet, und die Arbeit kann durchgeführt werden, während diese
Kraftmaschinen-Referenzdrehzahl beibehalten wird. Zum Beispiel kann
die Drehzahl, die ein im Wesentlichen maximales Drehmoment in der
Kraftmaschine 14 erzeugt, als die Kraftmaschinen-Referenzdrehzahl
Ns festgesetzt werden. Dies liegt daran, dass ein Beibehalten der
Kraftmaschinendrehzahl, die im Wesentlichen das maximale Drehmoment
in der Kraftmaschine 14 erzeugt, die größte Steigerung der Arbeitseffizienz
erzielt.
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Im
allgemeinen steigt die an der Kraftmaschine 14 anliegende
Last, wenn die Last an der Arbeitseinheit 13 während der
Arbeit bei der derzeitigen Fortbewegungsgeschwindigkeit ansteigt,
bei einer Arbeitsmaschine 10, bei der die an der Arbeitseinheit 13 anliegende
Last sich mit zunehmender Fortbewegungsgeschwindigkeit erhöht, wie
beispielsweise bei einer Schneeräummaschine
vom Einzugsschnecken-Typ. Demzufolge verringert sich die Istdrehzahl Ne
der Kraftmaschine 14. Die an der Arbeitseinheit 13 anliegende
Last wird zu diesem Zeitpunkt durch Verringern der Fortbewegungsgeschwindigkeit
der Arbeitsmaschine 10 gesenkt. Demzufolge kann die Istdrehzahl
Ne der Kraftmaschine 14 zu der ursprünglichen Istdrehzahl zurückgebracht
werden.
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Bei
der Steuer-/Regeleinheit 61 wird die Istdrehzahl Tr der
Elektromotoren 21L und 21R durch PID-Regelung
verringert, so dass die Istdrehzahl Ne der Kraftmaschine 14 zu
der Kraftmaschinen-Referenzdrehzahl Ns zurückkehrt, wenn die Istdrehzahl Ne
der Kraftmaschine 14 unter die Kraftmaschinen-Referenzdrehzahl
Ns in einem Zustand fällt,
bei dem die Arbeitseinheit 13 durch den Einzugsschneckenschalter 45 (die
Arbeitsantriebsanweisungseinheit 45) eingeschaltet ist.
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Insbesondere
wenn die Istdrehzahl Ne der Kraftmaschine 14 unter die
Kraftmaschinen-Referenzdrehzahl Ns fällt, bestimmt die Steuer-/Regeleinheit 61, dass
eine übermäßige Last
an der Kraftmaschine 14 anliegt (Überlastzustand), und verringert die
Istdrehzahl Tr der Elektromotoren 21L und 21R. Da
die Fortbewegungsgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine 10 abnimmt,
kann der Überlastzustand
in der Kraftmaschine 14 überwunden werden. Demzufolge
kann die Istdrehzahl Ne der Kraftmaschine 14 zu der Kraftmaschinen-Referenzdrehzahl
Ns zurückgebracht
werden. Die Betriebseffizienz kann daher gesteigert werden, während die
Kraftmaschinen-Referenzdrehzahl Ns beibehalten wird, Durch Überwinden
des Überlastzustands
kann die Rate des Kraftstoffverbrauchs (pro Zeiteinheit verbrauchte
Kraftstoffmenge; Kraftstoffverbrauch) durch die Kraftmaschine 14 ebenfalls
verbessert werden.
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Da
ferner die Istdrehzahl Tr der Elektromotoren 21L und 21R PID-geregelt
ist, kann eine häufige, starke Änderung
der Fortbewegungsgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine 10 selbst
dann verhindert werden, wenn sich zum Beispiel die an der Kraftmaschine
anliegende Last stark und häufig ändert. Beispielsweise
kann eine Fluktuation der Fortbewegungsgeschwindigkeit verglichen
mit einem Fall, wobei ein anderes Steuer-/Regelsystem verwendet wird,
d. h. verglichen mit einem Fall, wobei ein „Kennfeld" zum Verringern der Istdrehzahl Tr der
Elektromotoren 21L und 21R nach Maßgabe der
Istdrehzahl Ne der Kraftmaschine 14 eingesetzt wird, noch
weiter verringert werden. Die Bedienbarkeit kann daher noch weiter
vereinfacht werden, ohne dass häufige, starke Änderungen
der Fortbewegungsgeschwindigkeit auftreten, welche für die Bedienungsperson
lästig
sind.
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Die
Steuer-/Regeleinheit 61 führt weiterhin eine PID-Regelung
durch, so dass die Istdrehzahl Tr der Elektromotoren 21L und 21R der
durch den Richtungs-Geschwindigkeitshebel 53 (Solldrehzahl-Einstelleinheit 53)
festgesetzten Solldrehzahl Ts entspricht, wenn bestimmt wird, dass
die Istdrehzahl Ne der Kraftmaschine 14 zu der Kraftmaschinen-Referenzdrehzahl
Ns in einem Zustand (Antriebszustand), bei dem die Arbeitseinheit 13 durch
den Einzugsschneckenschalter 45 eingeschaltet ist, zurückgekehrt
ist.
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Mit
anderen Worten, kann, wenn die Istdrehzahl Ne der Kraftmaschine 14 die
Kraftmaschinen-Referenzdrehzahl Ns erreicht hat, angenommen werden,
dass ein Normallastzustand oder ein lastfreier Zustand wirksam sind.
Da zu diesem Zeitpunkt die Fortbewegungsgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine 10 erhöht ist,
kann die von der Arbeitseinheit 13 durchgeführte Arbeit
schneller durchgeführt
werden. Demzufolge ist die Betriebseffizienz der Arbeitsmaschine 10 erhöht und die
Betätigung
kann noch weiter vereinfacht werden.
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Die
Steuer-/Regeleinheit 61 führt weiterhin eine Steuerung/Regelung
durch, wobei die Istdrehzahl Tr der Elektromotoren 21L und 21R sich
in einem Zustand (Anhaltezustand), bei dem die Arbeitseinheit 13 durch
den Einzugsschneckenschalter 45 ausgeschaltet ist, unabhängig von
der Istdrehzahl Ne der Kraftmaschine 14 zu der von dem
Richtungs-Geschwindigkeitshebel 53 festgelegten Solldrehzahl
Ts ändert.
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Wenn
die Arbeitseinheit 13 durch den Einzugsschneckenschalter 45 ausgeschaltet
ist, ist ein lastfreier Zustand etabliert, bei dem keine Arbeit durchgeführt wird.
Da die Fortbewegungsgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine 10 zu
diesem Zeitpunkt erhöht
ist, kann bewirkt werden, dass sich die Arbeitsmaschine 10 schneller
fortbewegt.
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Der
Aufbau des Steuer-/Regelprogramms der ersten Ausführungsform,
das von der Steuer-/Regeleinheit 61 durchgeführt wird,
wie oben unter Bezugnahme auf 6 beschrieben,
wird am besten bei dem dritten Steuer-/Regelmodus angewendet, der
verwendet wird, wenn zum Beispiel ein Schalten zu der dritten Steuer-/Regelposition
P3 von dem oben genannten Modusschalter 51 (siehe 3) durchgeführt wird.
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Als
nächstes
wird eine zweite Ausführungsform
des Steuer-/Regelprogramms unter Bezugnahme auf 8 und 9 beschrieben.
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ST101:
Die Kraftmaschine 14 wird angelassen, indem der Hauptschalter 44 eingeschaltet
wird.
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ST102:
Das Positionssignal (d. h. das Signal, das die Betätigungsposition
und die Steuer-/Regeleingabe Rop des Richtungs-Geschwindigkeitshebels 53 anzeigt)
des Richtungs-Geschwindigkeitshebels 53 wird eingelesen.
Dieses Positionssignal ist eine Solldrehzahlanweisung, die durch
das Potentiometer 53a des Richtungs-Geschwindigkeitshebels 53 für die Elektromotoren 21L und 21R ausgegeben wird.
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ST103:
Es wird bestimmt, ob die Betätigungsposition
des Richtungs-Geschwindigkeitshebels 53 die „Vorwärtsbewegungsposition" ist. Wenn JA, dann
wird bestimmt, dass eine Vorwärtsfortbewegungs-Steuerung/Regelung
durchgeführt
wird, und das Programm geht weiter zu ST104. Wenn NEIN, dann ist
die Steuerung/Regelung gemäß diesem Steuer-/Regelprogramm
beendet.
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ST104:
Das Schaltsignal des Einzugsschneckenschalters 45 wird
gelesen.
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ST105:
Es wird bestimmt, ob der Einzugsschneckenschalter 45 eingeschaltet
ist. Wenn NEIN, dann geht das Programm weiter zu ST106. Wenn JA, dann
geht das Programm weiter zu ST107.
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ST106:
Nachdem die elektromagnetische Kupplung 31 ausgeschaltet
worden ist, wird die Steuerung/Regelung gemäß diesem Steuer-/Regelprogramm
beendet. Demzufolge wird die Arbeitseinheit 13 angehalten
oder in einem angehaltenen Zustand gehalten.
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ST107:
Nachdem die elektromagnetische Kupplung 31 eingeschaltet
worden ist, geht das Programm weiter zu ST108 in 9.
Demzufolge wird die Arbeitseinheit 13 von der Antriebskraft
der Kraftmaschine 14 angetrieben.
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ST108:
Der Hub Cr des Chokeventils 73 wird gemessen. Das Erfassungssignal
von dem Chokepositionssensor 76 kann als der Hub Cr eingelesen
werden.
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ST109:
Es wird bestimmt, ob der Autochoke wirksam ist. Wenn JA, dann geht
das Programm weiter zu ST110. Wenn NEIN, dann geht das Programm weiter
zu ST118. Wenn der Hub Cr des Chokeventils 73 weniger als
100% beträgt
(vollständig
geschlossener oder teilweise geöffneter
Zustand), ist die Bestimmung JA, da ein Aufwärmen durchgeführt wird,
wobei das Chokeventil 73 automatisch nach Maßgabe des Temperaturzustands
der Kraftmaschine 14 geöffnet und
geschlossen wird. Wenn der Hub Cr 100% ist (vollständig geöffneter
Zustand), ist die Bestimmung NEIN, da der Aufwärmbetrieb beendet ist.
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ST110:
Die Autochoke-Anzeigelampe 78 wird erleuchtet, um eine
Mitteilung bereitzustellen, dass der Autochoke wirksam ist.
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ST111:
Der Hub Str des Drosselventils 71 wird gemessen. Das Erfassungssignal
von dem Drosselpositionssensor 75 kann als der Hub Str
eingelesen werden.
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ST112:
Ein Anlaufzeit-Korrekturkennfeld Mp1 (siehe 10) wird
unter einer Mehrzahl von Korrekturkennfeldern ausgewählt, von
denen jedes unterschiedliche Korrektur-Charakteristiken aufweist.
Einzelheiten des Anlaufzeit-Korrekturkennfelds
Mp1 werden hierin später
beschrieben.
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ST113:
Der Verzögerungskorrekturkoeffizient
Rd der Elektromotoren 21L und 21R für den derzeitigen
Hub Str des Drosselventils 71 wird auf Grundlage des Anlaufzeit-Korrekturkennfelds
Mp1 berechnet.
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ST114:
Die Solldrehzahl Ts (Solldrehgeschwindigkeit Ts) der Elektromotoren 21L und 21R wird
auf Grundlage des Betrags Rop, um den der Richtungs-Geschwindigkeitshebel 53 bewegt
ist, berechnet.
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ST115:
Die Solldrehzahl Ts wird nach Maßgabe des Verzögerungskorrekturkoeffizienten
Rd korrigiert. Insbesondere wird der in ST113 berechnete Verzögerungskorrekturkoeffizient
Rd mit der in ST114 berechneten Solldrehzahl Ts multipliziert, um eine
Korrektur durchzuführen,
und der korrigierte Wert wird als eine neue Solldrehzahl Ts bezeichnet (Ts
= Ts × Rd).
-
ST116:
Die Istdrehzahl Tr (Istdrehgeschwindigkeit Tr; im Folgenden als „Istdrehzahl
Tr" bezeichnet)
der Elektromotoren 21L und 21R wird gemessen.
Das Erfassungssignal von dem Motordrehzahlsensoren 83L und 83R kann
beispielsweise als die Istdrehzahl Tr eingelesen werden.
-
ST117:
Die Elektromotoren 21L und 21R werden derart gesteuert/geregelt,
dass sie sich mit der korrigierten Solldrehzahl Ts (dem in ST115
korrigierten Wert Ts) vorwärts
drehen, wonach das Programm zu ST102 in 8 zurückkehrt.
Insbesondere wird eine Vorwärtsbewegung
(Vorwärtsdrehung) der
Elektromotoren 21L und 21R durch eine PID-Regelung
gesteuert/geregelt, so dass die Istdrehzahl Tr der Elektromotoren 21L und 21R der
korrigierten Solldrehzahl Ts entspricht. Demzufolge werden die Fortbewegungseinheiten 11L und 11R vorwärts bewegt
oder in einem Vorwärtsbewegungszustand
gehalten.
-
ST118:
Die Autochoke-Anzeigelampe 78 wird ausgeschaltet, um die
Mitteilung bereitzustellen, dass der Autochoke beendet ist.
-
ST119:
Der Hub Str des Drosselventils 71 wird gemessen.
-
ST120:
Ein Normalzeit-Korrekturkennfeld Mps (siehe 11) wird
aus einer Mehrzahl von Korrekturkennfeldern ausgewählt, von
denen jedes unterschiedliche Korrektur-Charakteristiken aufweist. Einzelheiten
des Normalzeit-Korrekturkennfelds Mp2 werden werden hierin später beschrieben.
-
ST121:
Der Verzögerungskorrekturkoeffizient
Rd der Elektromotoren 21L und 21R für den derzeitigen
Hub Str des Drosselventils 71 wird auf Grundlage des Normalzeit-Korrekturkennfelds
Mp2 berechnet.
-
ST122:
Die Solldrehzahl Ts (Solldrehgeschwindigkeit Ts) der Elektromotoren 21L und 21R wird
auf Grundlage des Betrags Rop, um den der Richtungs-Geschwindigkeitshebel 53 bewegt
ist, berechnet.
-
ST123:
Die Solldrehzahl Ts wird nach Maßgabe des Verzögerungskorrekturkoeffizienten
Rd korrigiert. Insbesondere wird der in ST121 berechnete Verzögerungskorrekturkoeffizient
Rd mit der in ST122 berechneten Solldrehzahl Ts multipliziert, um eine
Korrektur durchzuführen,
und der korrigierte Wert wird als eine neue Solldrehzahl Ts bezeichnet (Ts
= Ts × Rd).
-
ST124:
Die Istdrehzahl Tr der Elektromotoren 21L und 21R wird
gemessen.
-
ST125:
Die Elektromotoren 21L und 21R werden derart gesteuert/geregelt,
dass sie sich mit der korrigierten Solldrehzahl Ts (dem in ST123
korrigierten Wert Ts) vorwärts
drehen, wonach das Programm zu ST102 in 8 zurückkehrt.
Insbesondere wird eine Vorwärtsbewegung
(Vorwärtsdrehung) der
Elektromotoren 21L und 21R durch eine PID-Regelung
gesteuert/geregelt, so dass die Istdrehzahl Tr der Elektromotoren 21L und 21R der
korrigierten Solldrehzahl Ts entspricht. Demzufolge werden die Fortbewegungseinheiten 11L und 11R vorwärts bewegt
oder in einem Vorwärtsbewegungszustand
gehalten.
-
In
den in 9 gezeigten Schritten bildet die Serie von ST111
bis ST113 einen ersten Schritt, ST115 bildet einen zweiten Schritt
und ST117 bildet einen dritten Schritt.
-
Die
Steuer-/Regeleinheit 61 führt den ersten Schritt, den
zweiten Schritt und den dritten Schritt durch, wenn die Anlaufbedingung
erfüllt
ist (ST109).
-
Der
erste Schritt ist ein Programm zum Berechnen des Verzögerungskorrekturkoeffizienten
Rd der Elektromotoren 21L und 21R für den derzeitigen Hub
Str des Drosselventils 71 auf Grundlage des Anlaufzeit-Korrekturkennfelds
Mp1, welches das Kennfeld ist, das während des Anlaufens der Kraftmaschine 14 verwendet
wird, und welches Charakteristiken aufweist, wobei der Verzögerungskorrekturkoeffizient Rd
der Elektromotoren 21L und 21R nach Maßgabe eines
Anstiegs des Hubs Str des Drosselventils 71 abnimmt, und
der Verzögerungskorrekturkoeffizient Rd
in der vollständig
geöffneten
Position größer als Null
gehalten wird.
-
Der
zweite Schritt ist ein Programm zum Multiplizieren des Verzögerungskorrekturkoeffizienten Rd
mit der Solldrehzahl Ts, um eine Korrektur durchzuführen.
-
Der
dritte Schritt ist ein Programm zum Steuern/Regeln der Istdrehzahl
Tr der Elektromotoren 21L und 21R, um der korrigierten
Solldrehzahl Ts zu entsprechen.
-
Nun
wird unter Bezugnahme auf 10 das Anlaufzeit-Korrekturkennfeld
MP1 beschrieben, das in ST112 ausgewählt wird. Das in ST120 ausgewählte Normalzeit-Korrekturkennfeld
Mp2 wird ebenfalls unter Bezugnahme auf 11 beschrieben.
-
10 zeigt
das Anlaufzeit-Korrekturkennfeld Mp1 zum Erhalten des Verzögerungskorrekturkoeffizienten
Rd, der dem Hub Str des Drosselventils entspricht, wobei der Hub
Str (%) des Drosselventils auf der vertikalen Achse auf der linken
Seite des Diagramms aufgetragen ist, und der Verzögerungskorrekturkoeffizient
Rd der Elektromotoren auf der vertikalen Achse auf der rechten Seite
des Diagramms aufgetragen ist. Der Hub Str ist unten mit 0% und oben
mit 100% skaliert. Der Verzögerungskorrekturkoeffizient
Rd ist unten mit 0,0 und oben mit 1,0 skaliert.
-
Die
durchgezogene Linie, die in dem Diagramm nach oben und nach rechts
verläuft,
ist die Ventilhubcharakteristiklinie SV und ist eine gerade Linie,
die die Änderung
des Hubs Str des Drosselventils im Bereich von 0 bis 100% anzeigt.
Die durchgezogene Linie, die in dem Diagramm nach unten und nach
rechts verläuft,
ist die Verzögerungscharakteristiklinie
R1 und ist eine gerade Linie, welche die Änderung des Verzögerungskorrekturkoeffizienten
Rd der Elektromotoren im Bereich von 1,0 bis Rd1 anzeigt. Der minimale
Wert des Verzögerungskorrekturkoeffizienten
Rd ist Rd1, welcher größer als
Null ist. Der maximale Wert des Verzögerungskorrekturkoeffizienten
Rd ist 1,0.
-
Nun
wird 10 analysiert. Wenn zum Beispiel der Hub Str der
Wert Stre ist, dann schneidet die horizontale Linie, die durch Stre
verläuft,
die Ventilhubcharakteristiklinie SV an dem Punkt P1. Die durch diesen
Schnittpunkt P1 verlaufende vertikale Linie schneidet die Verzögerungscharakteristiklinie
R1 an dem Punkt P2. Die durch diesen Schnittpunkt P2 verlaufende
horizontale Linie gibt den Wert Rd2 des Verzögerungskorrekturkoeffizienten
Rd an. Mit anderen Worten ist der Wert des Verzögerungskorrekturkoeffizienten,
der dem Hub Stre entspricht, Rd2. Auf die gleiche Art und Weise
ist Rd = 1,0 wenn Str = 0%. Rd = Rd1 wenn Str = 100%.
-
Es
ist aus dem Anlaufzeit-Korrekturkennfeld Mp1 ersichtlich, dass sich
der Verzögerungskorrekturkoeffizient
Rd dem Wert 1 annähert,
wenn der Hub Str kleiner wird, und sich dem Wert 0 annähert, wenn der
Hub Str größer wird.
Das Anlaufzeit-Korrekturkennfeld Mp1 weist daher Charakteristiken
auf, wobei der Verzögerungskorrekturkoeffizient
Rd der Elektromotoren nach Maßgabe
eines Anstiegs des Hubs Str des Drosselventils abnimmt, und wobei
der Verzögerungskorrekturkoeffizient
in der vollständig geöffneten
Position (Str = 100%) Rd1 ist, welcher Wert größer ist als Null. Dieses Anlaufzeit-Korrekturkennfeld
Mp1 ist ein Kennfeld, das während
des Anlaufens der Kraftmaschine verwendet wird.
-
11 ist ähnlich zur
oben beschriebenen 10. Insbesondere zeigt 11 das
Normalzeit-Korrekturkennfeld Mp2 zum Erhalten des Verzögerungskorrekturkoeffizienten
Rd, welcher dem Hub Str des Drosselventils entspricht, wobei der
Hub (%) des Drosselventils auf der vertikalen Achse auf der linken
Seite des Diagramms aufgetragen ist, und der Verzögerungskorrekturkoeffizient
Rd der Elektromotoren auf der vertikalen Achse auf der rechten Seite des
Diagramms aufgetragen ist. Der Hub Str ist unten mit 0% und oben
mit 100% skaliert. Der Verzögerungskorrekturkoeffizient
Rd ist unten mit 0,0 und oben mit 1,0 skaliert.
-
Die
durchgezogene Linie, die in dem Diagramm nach oben und nach rechts
verläuft,
ist die Ventilhubcharakteristiklinie SV und ist eine gerade Linie,
die die Änderung
des Hubs Str des Drosselventils im Bereich von 0 bis 100% anzeigt.
Die durchgezogene Linie, die in dem Diagramm nach unten und nach
rechts verläuft,
ist die Verzögerungscharakteristiklinie
R2 und ist eine gerade Linie, welche die Änderung des Verzögerungskorrekturkoeffizienten
Rd der Elektromotoren im Bereich von 1,0 bis Rd3 anzeigt. Der minimale
Wert des Verzögerungskorrekturkoeffizienten
Rd ist Rd3, welcher etwas größer als
Null ist. Der maximale Wert des Verzögerungskorrekturkoeffizienten
Rd ist 1,0.
-
Nun
wird 11 analysiert. Wenn zum Beispiel der Hub Str der
Wert Stre ist, dann schneidet die horizontale Linie, die durch Stre
verläuft,
die Ventilhubcharakteristiklinie SV an dem Punkt P1. Die durch diesen
Schnittpunkt P1 verlaufende vertikale Linie schneidet die Verzögerungscharakteristiklinie
R2 an dem Punkt P3. Die durch diesen Schnittpunkt P3 verlaufende
horizontale Linie gibt den Wert Rd4 des Verzögerungskorrekturkoeffizienten
Rd an. Mit anderen Worten ist der Wert des Verzögerungskorrekturkoeffizienten,
der dem Hub Stre entspricht, Rd4. Auf die gleiche Art und Weise
ist Rd = 1,0 wenn Str = 0%. Rd = Rd3 wenn Str = 100%.
-
Es
ist aus dem Normalzeit-Korrekturkennfeld Mp2 ersichtlich, dass sich
der Verzögerungskorrekturkoeffizient
Rd dem Wert 1 annähert,
wenn der Hub Str kleiner wird, und sich dem Wert 0 annähert, wenn der
Hub Str größer wird.
Das Normalzeit-Korrekturkennfeld Mp2 weist daher Charakteristiken
auf, wobei der Verzögerungskorrekturkoeffizient
Rd der Elektromotoren nach Maßgabe
eines Anstiegs des Hubs Str des Drosselventils abnimmt, und wobei
der Verzögerungskorrekturkoeffizient
in der vollständig geöffneten
Position (Str = 100%) Rd3 ist, welcher Wert größer ist als Null. Dieses Normalzeit-Korrekturkennfeld
Mp2 ist ein Kennfeld, das verwendet wird, nachdem ein Anlaufen der
Kraftmaschine beendet ist.
-
Nun
wird 10 im Vergleich mit 11 betrachtet.
Die gestrichelte Linie, die im Diagramm von 10 nach
unten und nach rechts verläuft,
wird als die in 11 gezeigte Verzögerungscharakteristiklinie
R2 übertragen.
-
Wie
aus 10 ersichtlich ist, ist die Steigung der Verzögerungscharakteristiklinie
R1 in dem Anlaufzeit-Korrekturkennfeld Mp1, das durch die durchgezogene
Linie angezeigt ist, flacher als die der Verzögerungscharakteristiklinie
R2 in dem Normalzeit-Korrekturkennfeld Mp2, das durch die gestrichelte
Linie angezeigt ist. Die Verzögerungscharakteristiklinie
R2 des Normalzeit-Korrekturkennfelds Mp2 weist Charakteristiken
auf, wobei Rd = Rd3 ist, wenn Str = 100% ist. Rd3 ist der minimale
Wert der Verzögerungscharakteristiklinie
R2 und ist ein kleiner Wert sehr nahe an Null. Andererseits weist
die Verzögerungscharakteristiklinie
R1 des Anlaufzeit-Korrekturkennfelds Mp1 Charakteristiken auf, wobei
Rd = Rd1 ist, wenn Str = 100% ist. Rd1 ist der minimale Wert der
Verzögerungscharakteristiklinie
R1 und ist ein relativ größerer Wert
verglichen mit Rd3 (Rd1 > Rd3).
-
Das
Folgende ist eine Zusammenfassung der oben gegebenen Beschreibung.
Der Wert des Verzögerungskorrekturkoeffizienten
Rd, wenn das Drosselventil 71 vollständig geöffnet ist, ist Rd3 auf der
Verzögerungscharakteristiklinie
R2 in dem Normalzeit-Korrekturkennfeld Mp2, wohingegen dieser Wert
Rd1 auf der Verzögerungscharakteristiklinie
R1 in dem Anlaufzeit-Korrekturkennfeld Mp1 ist. Diese Werte stehen
derart in Beziehung miteinander, dass „Rd1 > Rd3" ist.
Bei der Verzögerungscharakteristiklinie
R1 des Anlaufzeit-Korrekturkennfelds Mp1 beträgt der Änderungsbereich des Verzögerungskorrekturkoeffizienten
Rd 1,0 bis Rd1, und ist proportional um das Ausmaß verringert,
um das Rd1 größer ist als
Rd3. Daher ist die Steigung der Verzögerungscharakteristiklinie
R1 des Anlaufzeit-Korrekturkennfelds Mp1, die durch die durchgezogene
Linie angezeigt ist, flacher als die der Verzögerungscharakteristiklinie
R2 in dem Normalzeit-Korrekturkennfeld Mp2, die durch die gestrichelte
Linie angezeigt ist. Die Rate, mit der der Verzögerungskorrekturkoeffizient
Rd nach Maßgabe
des Anstiegs des Hubs Str während des
Anlaufens der Kraftmaschine 14 verringert wird, kann um
einen Betrag verringert werden, der dem Grad entspricht, um den
die Steigung der Verzögerungscharakteristiklinie
R1 flach gemacht wird. Zum Beispiel tritt folgendes auf, wenn Str
= Stre ist. Rd = Rd4 entsprechend der Verzögerungscharakteristiklinie
R2 des Normalzeit-Korrekturkennfelds Mp2. Im Gegensatz dazu ist
gemäß der Verzögerungscharakteristiklinie
R1 des Anlaufzeit-Korrekturkennfelds Mp1 Rd = Rd2 und ist größer als
Rd2 (Rd2 > Rd4).
-
Die
Verzögerungskorrekturkoeffizienten
Rd1 und Rd3 für
ein vollständig
geöffnetes
Drosselventil 71 können
bei den optimalen Werten festgesetzt werden, während die Charakteristiken
der Arbeitsmaschine 10 oder der Kraftmaschine 14 berücksichtigt werden.
-
Der
Betrieb einer Arbeitsmaschine 10, welche mit einer Steuer-/Regeleinheit 61 versehen
ist, die das Steuer-/Regelprogramm der zweiten Ausführungsform
aufweist, wird als nächstes
unter Bezugnahme auf 2 und 8 bis 12 beschrieben.
-
12 zeigt
das Verhalten der Arbeitsmaschine, wobei die verstrichene Zeit auf
der horizontalen Achse aufgetragen ist, der Hub (%) des Drosselventils
auf der linken vertikalen Achse aufgetragen ist, und der Hub Cr
(%) des Chokeventils und die Istdrehzahl Tr (m/s) der Elektromotoren
auf der rechten vertikalen Achse aufgetragen sind.
-
Der
Hub Cr des Chokeventils 73 ist bei t1 0% und bei t2 100%,
wobei t1 der Zeitpunkt ist, zu dem die Kraftmaschine 14 angelassen
wird, und t2 der Zeitpunkt ist, zu dem der Aufwärmbetrieb beendet ist. Mit
anderen Worten steigt der Hub Cr des Chokeventils 73 allmählich von
0% zu 100% entsprechend dem Aufwärmzustand.
-
Die
an der Kraftmaschine 14 anliegende Last ist hoch, wenn
die Arbeitseinheit 13 von der Kraftmaschine 14 angetrieben
wird (JA in ST105), während die
Fortbewegungseinheiten 11L und 11R von den Elektromotoren 21L und 21R zu
im Wesentlichen demselben Zeitpunkt, zu dem die Kraftmaschine 14 angelassen
wird (ST101), vorwärts
bewegt werden (JA in ST103). Daher erhöht sich plötzlich der Hub Str des Drosselventils 71.
Mit anderen Worten wird der Hub Str des Drosselventils unnötig groß, wie in 12 gezeigt.
-
Im
Gegensatz dazu berechnet (ST113) während des Autochoke (JA in
ST109) vom Zeitpunkt t1 bis zum Zeitpunkt t2, d. h. während des
Aufwärmbetriebs,
die Steuer-/Regeleinheit 61 den Verzögerungskorrekturkoeffizienten
Rd der Elektromotoren 21L und 21R nach Maßgabe des
Hubs Str des Drosselventils 71 zu jedem beliebigen Zeitpunkt
unter Verwendung des Anlaufzeit-Korrekturkennfelds Mp1 (ST112),
das in 10 gezeigt ist. Die Steuer-/Regeleinheit 61 steuert/regelt
(ST117) ebenfalls die Istdrehzahl Tr der Elektromotoren 21L und 21R auf Grundlage
der Solldrehzahl Ts, die unter Verwendung des Verzögerungskorrekturkoeffizienten
Rd korrigiert worden ist (ST115). Die Istdrehzahl Tr der Elektromotoren 21L und 21R erreicht
daher nie das Minimum, selbst wenn das Drosselventil 71 vollständig geöffnet ist.
Der Verzögerungskorrekturkoeffizient Rd
in der vollständig
geöffneten
Position ist auf einen Wert Rd1 festgesetzt, welcher größer als
Null ist. Mit anderen Worten ist, wie in 10 gezeigt,
die Steigung der Verzögerungscharakteristiklinie
R1 des Anlaufzeit-Korrekturkennfelds Mp1 relativ flach. Die Rate,
mit der der Verzögerungskorrekturkoeffizient
Rd nach Maßgabe
des Anstiegs des Hubs Str des Drosselventils 71 verringert
wird, kann um ein entsprechendes Ausmaß verringert werden. Daher
nimmt die Istdreh zahl Tr der Elektromotoren 21L und 21R relativ
allmählich
ab, unabhängig
von einem plötzlichen
Anstieg des Hubs Str des Drosselventils 71, wie in 12 gezeigt.
-
Ferner
ist der Verzögerungskorrekturkoeffizient
Rd zu irgendeinem gegebenen Zeitpunkt aus dem Anlaufzeit-Korrekturkennfeld
Mp1 berechnet. Daher kann der Verzögerungskorrekturkoeffizient
Rd extrem schnell berechnet werden, und die Istdrehzahl Tr der Elektromotoren 21L und 21R kann
auf Grundlage der durch diesen Verzögerungskorrekturkoeffizienten
Rd korrigierten Solldrehzahl Ts schneller gesteuert/geregelt werden.
Demgemäß ist das Ansprechverhalten
(Ansprechen) der Drehzahländerung
der Elektromotoren 21L und 21R in Beziehung zu
der an die Kraftmaschine 14 angelegten Last während des
Anlaufens der Kraftmaschine gut. Die Schneeräum-Eigenschaften der Arbeitsmaschine 10 können daher
noch weiter verbessert werden.
-
Die
Kraftmaschine 14 befindet sich nach dem Zeitpunkt in in
dem normalen Betriebszustand (NEIN in ST109), wenn der Autochoke
(der Aufwärmbetrieb)
beendet ist. Die Steuer-/Regeleinheit 61 berechnet (ST121)
den Verzögerungskorrekturkoeffizienten
Rd der Elektromotoren 21L und 21R nach Maßgabe des
Hubs Str des Drosselventils zu irgendeinem beliebigen Zeitpunkt
unter Verwendung des Normalzeit-Korrekturkennfelds Mps (ST12), das in 11 gezeigt
ist. Die Steuer-/Regeleinheit 61 steuert/regelt (ST125)
weiterhin die Istdrehzahl tr der Elektromotoren 21L und 21R auf
Grundlage der Solldrehzahl Ts, die durch den Verzögerungskorrekturkoeffizienten
Rd korrigiert worden ist (ST123).
-
Ein
modifiziertes Beispiel der zweiten Ausführungsform des Steuer-/Regelprogramms
wird als nächstes
unter Bezugnahme auf 13 und 14 beschrieben.
-
Ein
essentielles Merkmal des Steuer-/Regelprogramms gemäß diesem
modifizierten Beispiel ist, dass der Aufbau (der in den Rahmen aus
gestri chelten Linien eingeschlossene Aufbau) von ST111 bis ST115
in 9, wie oben beschrieben, zu dem Aufbau (in den
Rahmen aus gestrichelten Linien eingeschlossener Aufbau) von ST131
bis ST137 geändert ist.
Andere Aspekte desselben sind die gleichen wie bei der vorher beschriebenen
zweiten Ausführungsform,
und eine Beschreibung derselben wird hierin weggelassen.
-
13 ist
ein Steuer-/Regel-Flussdiagramm eines modifizierten Beispiels der
Steuer-/Regeleinheit gemäß der vorliegenden
Erfindung.
-
ST108:
Der Hub Cr des Chokeventils 73 wird gemessen.
-
ST109:
Es wird bestimmt, ob ein Autochoke wirksam ist. Wenn JA, dann geht
das Programm weiter zu ST110. Wenn NEIN, dann geht das Programm weiter
zu ST118 (siehe 9).
-
ST110:
Nachdem die Autochoke-Anzeigelampe 78 beleuchtet ist, geht
das Programm weiter zu ST131.
-
ST131:
Der Hub Str des Drosselventils 71 wird gemessen.
-
ST132:
Ein Normalzeit-Korrekturkennfeld Mp2 (siehe 11) wird
aus einer Mehrzahl von Korrekturkennfeldern ausgewählt, von
denen jedes unterschiedliche Korrektur-Charakteristiken aufweist.
-
ST133:
Der Verzögerungskorrekturkoeffizient
Rd der Elektromotoren 21L und 21R für den derzeitigen
Hub Str des Drosselventils 71 wird auf Grundlage des Normalzeit-Korrekturkennfelds
Mp2 berechnet.
-
ST134:
Ein Anfangs-Korrekturkennfeld Mp3 (siehe 14) wird
aus einer Mehrzahl von Korrekturkennfeldern ausgewählt, von
denen jedes unterschiedliche Korrektur-Charakteristiken aufweist.
Die Einzelheiten des Anfangs-Korrekturkennfelds Mp3 werden später hierin
beschrieben.
-
ST135:
Der Anfangskorrekturkoeffizient Rch der Elektromotoren 21L und 21R für den derzeitigen Hub
Cr des Chokeventils 73 wird auf Grundlage des Anfangs-Korrekturkennfeld
Mp3 berechnet.
-
ST136:
Die Solldrehzahl Ts (Solldrehgeschwindigkeit Ts) der Elektromotoren 21L und 21R wird
auf Grundlage der Steuer-/Regeleingabe Rop des Richtungs-Geschwindigkeitshebels 53 berechnet.
-
ST137:
Nachdem die Solldrehzahl Ts nach Maßgabe des Verzögerungskorrekturkoeffizienten Rd
und des Anfangskorrekturkoeffizienten Rch korrigiert worden ist,
geht das Programm weiter zu ST116. Insbesondere wird die ursprüngliche
Solldrehzahl Ts, welche aus der Steuer-/Regeleingabe Rop des Richtungs-Geschwindigkeitshebels 53 berechnet
worden ist, mit dem Verzögerungskorrekturkoeffizienten
Rd und dem invertierten Wert des Anfangskorrekturkoeffizienten Rch
multipliziert, um eine Korrektur durchzuführen, und der korrigierte Wert wird
als eine neue Solldrehzahl Ts bezeichnet (Ts = Ts × Rd × 1/Rch).
-
ST116:
Die Istdrehzahl Tr der Elektromotoren 21L und 21R wird
gemessen.
-
ST117:
Die Vorwärtsbewegung
(Vorwärtsdrehung)
der Elektromotoren 21L und 21R wird durch PID-Regelung
derart gesteuert/geregelt, dass die Istdrehzahl Tr der Elektromotoren 21L und 21R der
korrigierten Solldrehzahl Zs entspricht, wonach das Programm zu
ST02 zurückkehrt.
Die Fortbewegungseinheiten 11L und 11R werden
vorwärts
bewegt.
-
Bei
den in 13 gezeigten modifizierten Schritten
bildet die Serie umfassend ST108, ST134 und ST135 einen ersten Schritt.
Die Serie von ST131 bis ST133 bildet einen zweiten Schritt. ST137
bildet einen dritten Schritt und ST117 bildet einen vierten Schritt.
-
Die
Steuer-/Regeleinheit 61 gemäß diesem modifizierten Beispiel
führt den
ersten Schritt, den zweiten Schritt, den dritten Schritt und den
vierten Schritt aus, wenn die Anlaufbedingung erfüllt ist (ST109).
-
Der
erste Schritt ist ein Programm zum Berechnen des Anfangskorrekturkoeffizienten
Rch der Elektromotoren 21L und 21R für den derzeitigen
Hub Cr des Chokeventils 73 auf Grundlage des Anfangs-Korrekturkennfelds
Mp3 (siehe 14), welches das Kennfeld ist,
das während
des Anlaufens der Kraftmaschine 14 verwendet wird, und
welches Charakteristiken aufweist, wobei der Anfangskorrekturkoeffizient
Rch der Elektromotoren 21L und 21R nach Maßgabe eines
Anstiegs des Hubs Cr des Chokeventils 73 abnimmt.
-
Der
zweite Schritt ist ein Programm zum Berechnen des Verzögerungskorrekturkoeffizienten
Rd der Elektromotoren 21L und 21R für den derzeitigen Hub
Str des Drosselventils 71 auf Grundlage des Normalzeit-Korrekturkennfelds
Mp2, welches das Kennfeld ist, das verwendet wird, nachdem das Anlaufen
der Kraftmaschine 14 beendet ist, und welches Charakteristiken
aufweist, wobei der Verzögerungskorrekturkoeffizient
Rd der Elektromotoren 21L und 21R nach Maßgabe eines
Anstiegs des Hubs Str des Drosselventils 71 abnimmt.
-
Der
dritte Schritt ist ein Programm zum Multiplizieren der Solldrehzahl
Ts mit dem Verzögerungskorrekturkoeffizienten
Rd und dem invertierten Wert des Anfangskorrekturkoeffizienten Rch,
um eine Korrektur durchzuführen.
-
Der
vierte Schritt ist ein Programm zum Steuern/Regeln der Istdrehzahl
Tr der Elektromotoren 21L und 21R entsprechend
der korrigierten Solldrehzahl Ts.
-
Das
in ST134 ausgewählte
Anfangs-Korrekturkennfeld Mp3 wird hierin unter Bezugnahme auf 14 beschrieben.
-
14 zeigt
das Anfangs-Korrekturkennfeld Mp3 zum Erhalten des Anfangskorrekturkoeffizienten Rch,
der dem Hub Cr des Chokeventils entspricht, wobei der Hub Cr (%)
des Chokeventils auf der linken vertikalen Achse des Diagramms aufgetragen
ist, und der Anfangskorrekturkoeffizient Rch der Elektromotoren
auf der rechten vertikalen Achse des Diagramms aufgetragen ist.
Der Hub Cr ist unten mit 0% und oben mit 100% skaliert. Der Anfangskorrekturkoeffizient
Rch ist derart unten mit 0,0 und oben mit 1,0 skaliert.
-
Die
durchgezogene Linie, die in dem Diagramm nach oben und nach rechts
verläuft,
ist die Ventilhubcharakteristiklinie Ch und ist eine gerade Linie,
die die Änderung
des Hubs Cr des Chokeventils im Bereich von 0 bis 100% anzeigt.
Die durchgezogene Linie, die in dem Diagramm nach oben und nach rechts
verläuft,
ist die Anfangskorrekturcharakteristiklinie Rc und ist eine gerade
Linie, welche die Änderung
des Anfangskorrekturkoeffizienten Rch der Elektromotoren im Bereich
von Rch1 bis 1,0 anzeigt. Rch1, welches der minimale Wert des Anfangskorrekturkoeffizienten
Rch ist, ist etwas größer als
Null. Der maximale Wert des Anfangskorrekturkoeffizienten Rch ist
1,0.
-
Das
Diagramm wird nun analysiert. Wenn zum Beispiel der Hub Cr der Wert
Cre ist, dann schneidet die horizontale Linie, die durch Cre verläuft, die
Chokeventilhubcharakteristiklinie Ch an dem Punkt Q1. Die durch
diesen Schnittpunkt Q1 verlaufende vertikale Linie schneidet die
Anfangskorrekturcharakteristiklinie Rc an dem Punkt Q2. Die durch
diesen Schnittpunkt Q2 verlaufende horizontale Linie gibt den Wert
Rch2 des Anfangskorrekturkoeffizienten Rch an. Mit anderen Worten
ist der Wert des Anfangskorrekturkoeffizienten Rch, der dem Hub Cre
entspricht, Rch2. Auf die gleiche Art und Weise ist Rch = Rch1 wenn
Cr = 0%. Rch = 1,0 wenn Str = 100%.
-
Es
ist aus dem Anfangs-Korrekturkennfeld Mp3 ersichtlich; dass der
Anfangskorrekturkoeffizient ein Wert nahe bei 0 ist, solange der
Hub Cr klein ist, und ein Wert nahe bei 1 ist, solange der Hub Cr
groß ist.
Das Anfangs- Korrekturkennfeld
Mp3 weist daher Charakteristiken auf, wobei der Anfangskorrekturkoeffizient
Rch der Elektromotoren nach Maßgabe
eines Anstiegs des Hubs Cr des Chokelventils abnimmt, und wobei
der Anfangskorrekturkoeffizient Rch in der vollständig geschlossenen
Position (Cr = 0%) Rch1 ist, welcher Wert größer ist als Null. Dieses Anfangs-Korrekturkennfeld
Mp3 ist ein Kennfeld, das während
des Anlaufens der Kraftmaschine verwendet wird.
-
Wie
aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, werden bei diesem modifizierten
Beispiel ein Normalzeit-Korrekturkennfeld Mp2 (siehe 11)
und ein Anfangs-Korrekturkennfeld Mp3 (siehe 14) im
Voraus vorbereitet. Die Steuer-/Regeleinheit 61 bei diesem
modifizierten Beispiel berechnet (ST133) den Verzögerungskorrekturkoeffizienten
Rd während des
Anlaufens (JA in ST109) der Kraftmaschine 14, berehcnet
(ST135) den Anfangskorrekturkoeffizienten Rch, korrigiert (ST137)
die Solldrehzahl Ts nach Maßgabe
des Verzögerungskorrekturkoeffizienten Rd
und des invertierten Werts des Anfangskorrekturkoeffizienten Rch
und steuert/regelt (ST117) die Drehzahl der Elektromotoren 21L und 21R auf Grundlage
der korrigierten Solldrehzahl Ts. Demzufolge kann die Solldrehzahl
Ts extrem schnell korrigiert werden. Die Istdrehzahl Tr der Elektromotoren 21L und 21R kann
ebenfalls schneller gesteuert/geregelt werden.
-
Insbesondere
wird der Hub Cr des Chokeventils 73 allmählich größer nach
Maßgabe
des Aufwärmzustands
während
des Anlaufens der Kraftmaschine 14, wie in 12 gezeigt.
Die an die Kraftmaschine 14 angelegte Last ist für einen
Fall, bei dem die Arbeitseinheit 13 von der Kraftmaschine 14 angetrieben
wird, groß,
während
die Fortbewegungseinheiten 11L und 11R durch die
Elektromotoren 21L und 21R zu im Wesentlichen
demselben Zeitpunkt angetrieben werden, zu dem die Kraftmaschine 14 angelassen
wird. Der Hub Str des Drosselventils 71 steigt daher plötzlich an.
-
Insbesondere,
wenn Schnee im Wesentlichen zu derselben Zeit entfernt wird, zu
der die Kraftmaschine 14 angelassen wird, ist der Hub Cr
des Cho keventils 73 klein und der Hub Str des Drosselventils 71 ist
in diesem Zustand groß,
wobei fast kein Aufwärmen
stattgefunden hat. Wenn das Aufwärmen voranschreitet,
steigt der Hub Cr des Chokeventils 73 an, und der Hub Str
des Drosselventils 71 fällt.
-
Im
Hinblick darauf wird die Solldrehzahl Ts der Elektromotoren 21L und 21R nicht
nur mit dem Verzögerungskorrekturkoeffizienten
Rd multipliziert, sondern auch mit dem invertierten Wert des Anfangskorrekturkoeffizienten
Rch, um gemäß dem modifizierten
Beispiel eine Korrektur durchzuführen.
Die Istdrehzahl Tr der Elektromotoren 21L und 21R kann daher
genauer und schneller gesteuert/geregelt werden. Demgemäß ist das
Ansprechverhalten (das Ansprechen) der Drehzahländerung der Elektromotoren 21L und 21R in
Beziehung zu einer an die Kraftmaschine 14 angelegten Last
während
des Anlaufens der Kraftmaschine gut. Die Schneeräum-Eigenschaften der Arbeitsmaschine 10 können daher
noch weiter verbessert werden. Mit anderen Worten werden die gleichen
Betätigungen
und Wirkungen gezeigt, wie bei der ersten Ausführungsform, die in der oben beschriebenen 6 gezeigt
ist.
-
Wie
oben beschrieben, werden von dem Steuer-/Regelprogramm der zweiten
Ausführungsform
(einschließlich
des modifizierten Beispiels der zweiten Ausführungsform) die folgenden Wirkungen in
der Steuer-/Regeleinheit 61 gezeigt.
-
Die
Steuer-/Regeleinheit 61 führt eine Steuerung/Regelung
durch, um die Istdrehzahl Tr der Elektromotoren 21L und 21R in
Beziehung zu einem Anstieg des Hubs Cr des Drosselventils 71 zu
verringern. Die Steuer-/Regeleinheit 61 führt ebenfalls
eine Steuerung/Regelung durch, so dass die Rate, mit der die Istdrehzahl
Tr relativ zu einem Anstieg des Hubs Str verringert wird, weiter
verringert wird, wenn die Anlaufbedingung der Kraftmaschine 14 erfüllt ist
(JA in ST109 von 9), als wenn diese Bedingung
nicht erfüllt
ist. Die Anlaufbedingung ist, dass das Chokeventil 73 durch
den elektronischen Regler 65 eingestellt wird, d. h. eine
Bedingung, wobei die Kraftmaschine 14 aufgewärmt wird.
-
Gemäß der derart
aufgebauten zweiten Ausführungsform
kann in den Kraftmaschinen-Anlaufzustand, in dem das Chokeventil 73 angetrieben
wird, eine Steuerung/Regelung derart durchgeführt werden, dass die Rate,
mit der die Fortbewegungsgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine 10 relativ
zu einem Anstieg des Hubs Str des Drosselventils 71 verringert
wird, sich verglichen mit der Zeit verringert, nachdem ein Aufwärmen beendet
ist.
-
Der
Hub Str des Drosselventils 71 steigt plötzlich an, da die an die Kraftmaschine 14 angelegte
Last groß ist,
wenn die Arbeitseinheit 13 von der Kraftmaschine 14 angetrieben
wird, während
die Fortbewegungseinheiten 11L und 11R durch die Elektromotoren 21L und 21R zu
im Wesentlichen dem gleichen Zeitpunkt vorwärts bewegt werden, zu dem die
Kraftmaschine 14 angelassen wird.
-
Im
Gegensatz dazu wird bei der zweiten Ausführungsform ein Aufbau angenommen,
wobei die Istdrehzahl Tr relativ allmählich verringert wird, unabhängig von
einem plötzlichen
Anstieg des Hubs Cr. Die Fortbewegungsgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine 10 kann
daher auch relativ glatt verringert werden. Demzufolge kann Schnee
von der Arbeitseinheit 13 schneller entfernt werden. Da
das Schneeräum-Verhalten
der Kraftmaschine 14 während
des Aufwärmens
daher verbessert werden kann, kann das Schneeräum-Verhalten der Arbeitsmaschine 10 weiter
verbessert werden.
-
Die
Steuer-/Regeleinheit führt
ebenfalls eine Steuerung/Regelung durch, um die Rate, mit der die Fortbewegungsgeschwindigkeit
relativ zu einem Anstieg des Hubs Str des Drosselventils 71 verringern ist,
auf einen niedrigeren Pegel, als wenn das Chokeventil 73 angehalten
ist. Dies wird nur dann durchgeführt,
wenn drei Bedingungen erfüllt
sind. Diese Bedingungen umfassen eine Bedingung (ST103 von 8),
wobei die Fortbewegungseinheiten 11L und 11R sich
vorwärts
bewegen, eine Bedingung (ST105 von 8), wobei
die Arbeitseinheit 13 Schnee entfernt, und eine Bedingung
(ST109 von 8), wobei die Anlaufbedingung
erfüllt
ist.
-
Die
zweite Ausführungsform
ist daher derart aufgebaut, dass die Rate, mit der die Fortbewegungsgeschwindigkeit
relativ zu einem Anstieg des Hubs Str des Drosselventils 71 verringert
wird, sich nur dann verringert, wenn Schnee von der Arbeitseinheit 13 entfernt
wird (d. h. während
des Schneeräumens),
während
sich die Arbeitsmaschine 10 in dem Kraftmaschinen-Anlaufzustand vorwärts bewegt,
wobei das Chokeventil 73 angetrieben wird.
-
Wenn
kein Schnee entfernt wird, bewegt sich die Arbeitsmaschine 10 lediglich
fort, und die Kraftmaschine 14 ist daher keiner mit Schneeräumen in Zusammenhang
stehenden Last ausgesetzt. Da die Fortbewegungsgeschwindigkeit unabhängig vom
Zustand das Kraftmaschine 14 bei der zweiten Ausführungsform
frei eingestellt werden kann, wird die Mobilität der Arbeitsmaschine 10 verbessert.
-
Als
nächstes
wird eine dritte Ausführungsform
des Steuer-/Regelprogramms unter Bezugnahme auf 15 und 16 beschrieben.
Es wird bei der dritten Ausführungsform
ein Fall beschrieben, wobei die Betätigungsposition des Richtungs-Geschwindigkeitshebels 53 die „Vorwärtsposition" ist.
-
ST201:
Die Kraftmaschine 14 wird angelassen, indem der Hauptschalter 44 eingeschaltet
wird.
-
ST202:
Die Steuer-/Regeleingabe Sr des Drosselhebels 52 wird gelesen.
Das Signal, das den Bewegungsbetrag, der von dem Potentiometer 52a nach
Maßgabe
der Position des Drosselhebels 52 ausgegeben wird, kann
als die Steuer-/Regeleingabe Sr gelesen werden.
-
ST203:
Die in ST202 gelesene Steuer-/Regeleingabe Sr wird als der Anfangswert
des „alten Bewegungsbetrags" Sb angenommen, und
wird vorübergehend
gespeichert (in den Speicher 63 geschrieben).
-
ST204:
Das Positionssignal (d. h. das Signal, das die Betätigungsposition
und die Steuer-/Regeleingabe Rop des Richtungs-Geschwindigkeitshebels 53 anzeigt)
des Richtungs-Geschwindigkeitshebels 53 wird eingelesen.
Dieses Positionssignal ist eine Solldrehzahlanweisung, die durch
das Potentiometer 53a des Richtungs-Geschwindigkeitshebels 53 für die Elektromotoren 21L und 21R ausgegeben wird.
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ST205:
Die Solldrehzahl Ts der Elektromotoren 21L und 21R wird
auf Grundlage der Steuer-/Regeleingabe Rop des Richtungs-Geschwindigkeitshebels
berechnet.
-
ST206:
Der Hub Str des Drosselventils 71 wird gemessen.
-
ST207:
Der Verzögerungskorrekturkoeffizient
Rd der Elektromotoren 21L und 21R für den derzeitigen
Hub Str des Drosselventils 71 wird auf Grundlage eines
Korrekturkennfelds berechnet. Das in 11 gezeigte „Normalzeit-Korrekturkennfeld Mp2" wird ohne Änderungen
als das „Korrekturkennfeld" verwendet. Mit anderen
Worten wird der Verzögerungskorrekturkoeffizient
Rd in Beziehung auf den Hub Str wird gemäß der Verzögerungscharakteristiklinie
R2 und der in 111 gezeigten Ventilantriebscharakteristiklinie
SV berechnet.
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ST208:
Die Solldrehzahl Ts wird nach Maßgabe des Verzögerungskorrekturkoeffizienten
Rd korrigiert. Insbesondere wird die in ST205 berechneten Solldrehzahl
Ts mit dem in ST207 berechneten Verzögerungskorrekturkoeffizienten
Rd multipliziert, um eine Korrektur durchzuführen, und der korrigierte Wert
wird als eine neue Solldrehzahl Ts bezeichnet (Ts = Ts × Rd).
-
ST209:
Die Istdrehzahl Tr der Elektromotoren 21L und 21R wird
gemessen.
-
ST210:
Die Elektromotoren 21L und 21R werden derart gesteuert/geregelt,
dass sie sich mit der korrigierten Solldrehzahl Ts (dem in ST208
korrigierten Wert Ts) vorwärts
drehen, wonach das Programm weiter geht zu ST211 in 16.
Insbesondere wird eine Vorwärtsbewegung
(Vorwärtsdrehung) der
Elektromotoren 21L und 21R durch eine PID-Regelung
gesteuert/geregelt, so dass die Istdrehzahl Tr der Elektromotoren 21L und 21R der
korrigierten Solldrehzahl Ts entspricht. Demzufolge werden die Fortbewegungseinheiten 11L und 11R vorwärts bewegt
oder in einem Vorwärtsbewegungszustand
gehalten.
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Die Änderung
des Hibs Str des Drosselventils 71 wird daher kontinuierlich
gemessen und die Istdrehzahl Tr der Elektromotoren 21L und 21R wird
gesteuert/geregelt, während
die Solldrehzahl Ts nach Maßgabe
des Hubs Str korrigiert wird. Die Fortbewegungsgeschwindigkeit der
Fortbewegungseinheiten 11L und 11R kann daher
gesteuert/geregelt werden.
-
ST211:
Das Schaltsignal des Einzugsschneckenschalters 45 wird
gelesen.
-
ST212:
Es wird bestimmt, ob sich der Einzugsschneckenschalter 45 von
ausgeschaltet zu eingeschaltet geändert hat (AUS zu EIN). Wenn
NEIN, dann geht das Programm weiter zu ST213. Wenn JA, dann geht
das Programm weiter zu ST217. Wenn die Bedienungsperson den Einzugsschneckenschalter 45 einschaltet, ändert sich
das von diesem Einzugsschneckenschalter 45 ausgegebene
Schaltsignal von ausgeschaltet zu eingeschaltet. Wenn sich das Schaltsignal
umkehrt, bestimmt die Steuer-/Regeleinheit 61, dass eine
Anweisung zum Betätigen
der Arbeitseinheit 13 auf Grundlage der Aktion der Bedienungsperson
empfangen worden ist, und eine JA-Bedingung wird hergestellt. Mit
anderen Worten empfängt
die Steuer-/Regeleinheit 61 eine Anweisung, um die Arbeitseinheit 13 auf
Grundlage einer Aktion zu betätigen
nur dann, wenn der Schalter eingeschaltet ist. Obwohl dies in der
Zeichnung nicht gezeigt ist, rückt
die elektromagnetische Kupplung 31 im Falle einer JA-Bedingung
ein. Demzufolge wird eine Betätigung
der Arbeitseinheit 13 begonnen.
-
ST213:
Es wird bestimmt, ob sich der Einzugsschneckenschalter 45 von
eingeschaltet zu ausgeschaltet (EIN zu AUS) geändert hat. Wenn NEIN, dann
geht das Programm weiter zu ST214. Wenn JA, dann geht das Programm
weiter zu ST217. Wenn die Bedienungsperson den Einzugsschneckenschalter 45 ausschaltet, ändert sich
das von diesem Einzugsschneckenschalter 45 ausgegebene
Schaltsignal von eingeschaltet zu ausgeschaltet. Wenn sich das Schaltsignal
umkehrt, bestimmt die Steuer-/Regeleinheit 61, dass eine
Anweisung zum Anhalten der Arbeitseinheit 13 auf Grundlage
der Aktion der Bedienungsperson empfangen worden ist, und eine JA-Bedingung
wird hergestellt. Mit anderen Worten empfängt die Steuer-/Regeleinheit 61 eine
Anweisung, um die Arbeitseinheit 13 auf Grundlage einer
Aktion anzuhalten nur dann, wenn der Schalter ausgeschaltet ist.
Obwohl dies in der Zeichnung nicht gezeigt ist, rückt die
elektromagnetische Kupplung 31 im Falle einer JA-Bedingung
aus. Demzufolge wird die Arbeitseinheit 13 angehalten.
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ST214:
Die Steuer-/Regeleingabe Sr des Drosselhebels 52 wird gelesen.
-
ST215:
Es wird bestimmt, ob die Steuer-/Regeleingabe Sr in ST214 nicht
mit dem Wert des „alten Bewegungsbetrags
Sb" übereinstimmt,
der in dem Speicher 63 gespeichert ist. Wenn JA, dann geht
das Programm weiter zu ST216. Wenn NEIN, dann geht das Programm
weiter zu ST221. Wenn eine neue Änderung
der Steuer-/Regeleingabe Sr relativ zu dem alten Bewegungsbetrag
Sb vorliegt, bestimmt die Steuer-/Regeleinheit 61, dass
der Drosselhebel 52 betätigt
worden ist (eine Anweisung zum Ändern
der Drehzahl der Kraftmaschine 14 empfangen worden ist),
und eine JA-Bedingung wird hergestellt.
-
ST216:
Die Steuer-/Regeleingabe Sr, die in ST214 gelesen worden ist, wird
vorübergehend
als der Wert des „alten
Bewegungsbetrags Sb" gespeichert.
Mit anderen Worten wird jedes mal, wenn in ST215 eine JA-Bedingung
hergestellt ist, der Wert des „alten
Bewegungsbetrags Sb" in
den Speicher 63 geschrieben, nachdem er als der Wert der
neuen Steuer-/Regeleingabe Sr ersetzt worden ist.
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ST217:
Nachdem die Zählzeit
Tc eines in der Steuer-/Regeleinheit 61 untergebrachten
Zeitzählers zurückgesetzt
wird (Tc = 0), wird der Zeitzähler
gestartet.
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ST218:
Der in ST201 durchgeführte
Motor-Steuer-/Regelzustand wird fortgesetzt. Mit anderen Worten
wird eine Vorwärtsbewegungs-Steuerung/Regelung
der Elektromotoren 21L und 21R durch PID-Regelung
durchgeführt
wird, so dass die Istdrehzahl Tr der Elektromotoren 21L und 21R der korrigierten
Solldrehzahl Ts entspricht (dem in ST208 korrigierten Wert von Ts).
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ST219
Es wird bestimmt, ob die Zählzeit
Tc (verstrichene Zeit) eine im Voraus festgesetzte spezifische Referenzzeit
Tis überstrichen
hat. Wenn NEIN, dann kehrt das Programm zu ST218 zurück. Wenn JA,
dann geht das Programm weiter zu ST220. Mit anderen Worten werden
ST218 und ST219 wiederholt, bis eine JA-Bedingung hergestellt ist.
Demzufolge können
die Elektromotoren 21L und 21R gesteuert/geregelt
werden, während
der Steuer-/Regelzustand von ST218 beibehalten wird.
-
Wenn
die gleiche Aktion ohne die Verwendung von ST218 erzielt werden
kann, kann ST218 ausgelassen werden. In diesem Fall wird nur ST219 wiederholt,
bie eine JA-Bedingung hergestellt ist.
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ST220:
Der Zeitzähler
wird angehalten.
-
ST221:
Es wird bestimmt, ob die Kraftmaschine 14 in Betrieb ist.
Wenn JA, dann kehrt das Programm zu ST204 zurück. Wenn NEIN, dann wird die
Steuerung/Regelung gemäß diesem
Steuer-/Regelprogramm beendet. Mit anderen Worten, bewirkt das Zurückbringen
des Systems zu ST204 im Falle eines JA-Ergebnisses den Zustand,
wobei die Elektromotoren 21L und 21R weiterhin
in Zusammenhang mit dem Betrieb der Kraftmaschine 14 ge steuert/geregelt
werden. Zum Beispiel ist das Ergebnis JA, wenn die Drehzahl der
Kraftmaschine 14, die von dem Kraftmaschinendrehzahlsensor 77 gemessen wird,
einen vorbestimmten Referenzwert überschreitet (zum Beispiel
die Drehzahl unmittelbar, bevor die Kraftmaschine 14 anhält).
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Wenn
in ST215 das Ergebnis NEIN ist, dann bestimmt die Steuer-/Regeleinheit 61,
dass es keine vorübergehende
Instabilität
des von der Kraftmaschine 14 zu der Steuer-/Regeleinheit 61 ausgegebenen Signals
gibt, da keine zwei aufeinander folgende Anweisungen vorliegen.
Die ersten Anweisungen sind eine Betätigungsanweisung und eine Anhalteanweisung
(ST212 bis ST213), welche für
die Arbeitseinheit 13 durch die Betätigung des Einzugsschneckenschalters 45 ausgegeben
werden. Die zweite Anweisung ist eine Drehzahländerungsanweisung (ST215),
welche für
die Kraftmaschine 14 durch Betätigung des Drosselhebels 52 ausgegeben
wird.
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Wie
aus der oben gegebenen Beschreibung klar ist, bildet die aus der
Serie von ST204 bis ST210 gebildete Struktur eine Last-Steuer-/Regeleinheit zum
Steuern/Regeln der Drehung der Elektromotoren 21L und 21R auf
Grundlagen der Steuer-/Regeleingabe Rop des Richtungs-Geschwindigkeitshebels 53 und
des Hubs Str des Drosselventils 71. Die Last-Steuer-/Regeleinheit
erfasst kontinuierlich den Änderungsbetrag
der Steuer-/Regeleingabe Rop und des Hubs Str und steuert/regelt
die Fortbewegungsgeschwindigkeit nach Maßgabe des Änderungsbetrags.
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Die
Fortbewegungsoberfläche,
auf der sich die Arbeitsmaschine 10 fortbewegt, weist Unregelmäßigkeiten
oder Steigungen auf. Selbst wenn die Arbeitseinheit 13 angehalten
wird, tritt nach Maßgabe
der Straßenoberflächenbedingungen
in den Fortbewegungseinheiten 11L und 11R während der
Fortbewegung ein Widerstand gegen eine Fortbewegung auf. Bei dem
Steuer-/Regelprogramm der dritten Ausführungsform werden derartige
Fortbewegungsbedingungen berücksichtigt,
um es der Arbeitsmaschine 10 zu ermöglichen, sich glatter fortzubewegen.
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Daher
ist die Steuer-/Regeleinheit 61 derart aufgebaut (ST204
bis ST210), dass sie die Elektromotoren 21L und 21R in
Zusammenhang mit der Kraftmaschine 14 steuert/regelt, selbst
wenn die Arbeitseinheit 13 angehalten ist, während die
Kraftmaschine 14 in Betrieb ist (ST221).
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Der
Betrieb einer Arbeitsmaschine 10, welche mit einer Steuer-/Regeleinheit 61 versehen
ist, die das Steuer-/Regelprogramm der dritten Ausführungsform
aufweist, wird als nächstes
unter Bezugnahme auf 17A, 17B, 2, 15 und 16 beschrieben.
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17A ist ein Zeitdiagramm, bei dem die verstrichene
Zeit auf der horizontalen Achse aufgetragen ist, und der Hub Str
des Drosselventils 71 auf der vertikalen Achse aufgetragen
ist. 17B ist ein Zeitdiagramm, bei
dem die verstrichene Zeit auf der horizontalen Achse aufgetragen
ist, und die Istdrehzahl Tr der Elektromotoren 21L und 21R auf
der vertikalen Achse aufgetragen ist. Die in 17A und 17B gezeigten Werte sind zwischen diesen beiden
Diagrammen korreliert.
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Zu
dem Zeitpunkt t11, wenn der Einzugsschneckenschalter 45 eingeschaltet
wird, d. h. zu dem Zeitpunkt t11, wenn die Steuer-/Regeleinheit 61 eine
Betätigungsanweisung
für die
Arbeitseinheit 13 empfängt,
wird für
eine sehr kurze Zeit eine große Last
an die Arbeitseinheit 13 angelegt. Demzufolge verringert
sich die Drehzahl der Kraftmaschine 14 schnell für eine kurze
Zeit und steigt dann wieder. Der Hub Str des Drosselventils 71 ändert sich
schnell für eine
kurze Zeit, wie in 17A gezeigt, nach Maßgabe der
plötzlichen Änderung
der Drehzahl der Kraftmaschine 14.
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Der
Hub Str des Drosselventils 71 ändert sich schnell für eine kurze
Zeit zu dem Zeitpunkt, zu dem der Drosselhebel 52 betätigt wird,
d. h. zu dem Zeitpunkt t12 oder t13 (dem Zeitpunkt, zu dem die Steuer-/Regeleinheit 61 eine
Anweisung empfängt, um
die Drehzahl der Kraftmaschine 14 zu ändern), zu dem der Hub Str
des Drosselventils 71 eingestellt wird, wie in 17A ge zeigt. Der Hub Str des Drosselventils 71 wird
daher in Zusammenhang mit jeder Anweisung vorübergehend destabilisiert.
-
Im
Gegensatz dazu behält
die Steuer-/Regeleinheit 61 den Steuer-/Regelzustand (ST210)
bei, der unmittelbar, bevor die Anweisung empfangen wurde, existierte,
und steuert/regelt (ST218) die Elektromotoren 21L und 21R für eine spezifische Zeitspanne
Tis (ST217 und ST219). Diese Art der Steuerung/Regelung wird von
Zeitpunkt t11 (ST212 und ST213) an, zu dem die Betätigungsanweisung und
die Anhalteanweisung der Arbeitseinheit 13 von dem Einzugsschneckenschalter 45 empfangen
sind, oder von den Zeitpunkten t12 und t13 an (ST215), zu denen
eine Anweisung zum Ändern
der Drehzahl der Kraftmaschine 14 von dem Drosselhebel 52 empfangen
wird, durchgeführt.
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Die
Steuer-/Regeleinheit 61 steuert/regelt daher die Istdrehzahl
Tr der Elektromotoren 21L und 21R stabil, während sie
die begleitenden Signalfluktuationen ignoriert, unabhängig von
der Art und Weise, in der die Last an der Kraftmaschine 14 während der
spezifischen Zeit Tis fluktuieren könnte, die von t11, t12 oder
t13 an verstreicht, wobei eine Anweisung empfangen wird, bis zu,
wenn die Unordnung des Hubs Str überwunden
ist. Demzufolge können vorübergehende
Fluktuationen der Fortbewegungsgeschwindigkeit in der Arbeitsmaschine 10 kontinuierlich
unterdrückt
werden, und der Fortbewegungszustand kann stabiler gemacht werden.
Demzufolge kann die Bedienbarkeit der Arbeitsmaschine 10 noch weiter
vereinfacht werden. Demgemäß können vorübergehende
Fluktuationen der Fortbewegungsgeschwindigkeit bei der Arbeitsmaschine 10 kontinuierlich
verringert werden, und der Fortbewegungszustand kann stabiler gemacht
werden. Demzufolge wird die Arbeitsmaschine 10 noch einfacher
zu verwenden.
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Unter
der Mehrzahl von Signalen, welche von der Kraftmaschine 14 an
die Steuer-/Regeleinheit 61 ausgegeben werden, kann das
in 17A gezeigte Signal, das den Hub Str des Drosselventils 71 anzeigt,
als ein Signal angenommen werden (als „Eingabesignal, das die Motor-Steuerung/Regelung be einflusst" bezeichnet), welches
einen Effekt auf die Steuerung/Regelung der Elektromotoren 21L und 21R durch
die Steuer-/Regeleinheit 61 hat. Das Eingabesignal, das
die Motor-Steuerung/Regelung beeinflusst, kann das Drehzahlsignal
der Kraftmaschine 14 anstelle des Signals sein, das den
Hub Str anzeigt.
-
Die „spezifische
Zeitspanne Tis" entspricht hierbei
der verstrichenen Zeit, bis ein instabiler Zustand überwunden
wird, wenn das oben genannte „Signal,
das die Motor-Steuerung/Regelung beeinflusst" vorübergehend
in Zusammenhang mit wenigstens einer Anweisung destabilisiert wird,
die aus der Anweisung der Arbeitsantriebsanweisungseinheit 45 (Einzugsschneckenschalter 45)
und aus der Drehzahländerungsanweisung
der Drehzahländerungsanweisungseinheit 52 (Drosselhebel 52)
ausgewählt ist.
Eine „spezifische
Zeitspanne Tis",
welche der Zeit entspricht, bis die vorübergehende Instabilität des Eingabesignals überwunden
ist, wird daher auf Grundlage der Last-Charakteristiken der Arbeitsmaschine 10 und
den Charakteristiken der daran angebrachten Kraftmaschine 14 festgesetzt,
und der Steuer-/Regelzustand, der unmittelbar bevor dem Empfang
dieser Anweisung vorlag, wird nur für die Dauer dieser spezifischen
Zeitspanne tis beibehalten.
-
Die
Instabilität
des Eingabesignals wird nicht überwunden,
wenn die „spezifische
Zeitspanne Tis" zu
kurz ist, und die Instabilität
hat daher einen negativen Effekt. Wenn die „spezifische Zeitspanne Tis" zu lang ist, wird
ein alter Steuer-/Regelzustand trotz der Tatsache weitergeführt, dass
die Instabilität
des Eingabesignals überwunden
worden ist, und das Ansprechen auf die Anweisung ist daher langsam.
-
Im
Gegensatz dazu wird die optimale „spezifische Zeitspanne Tis" bei der dritten
Ausführungsform
auf Grundlage der Last-Charakteristiken der Arbeitsmaschine 10 und
der Charakteristiken der an der Arbeitsmaschine 10 angebrachten
Kraftmaschine 14 eingestellt. Daher kann der Fortbewegungszustand
noch weiter stabilisiert werden, und das Ansprechen auf Anwei sungen
kann ausreichend beibehalten werden. Die spezifische Zeitspanne
Tis kann sehr kurz sein.
-
Der
Steuer-/Regelprogramm-Aufbau der dritten Ausführungsform, der oben beschrieben
ist, eignet sich am besten für
die Anwendung zum Beispiel bei dem zweiten Steuer-/Regelmodus, wenn
unter Verwendung des oben genannten Modenschalters 51 ein
Schalten zu der zweiten Steuer-/Regelposition P2 durchgeführt wird,
oder bei dem dritten Steuer-/Regelmodus, wenn ein Schalten zu der
dritten Steuer-/Regelposition P3 durchgeführt worden ist.
-
Bei
der vorliegenden Erfindung kann die Arbeitsmaschine jede Maschine
sein, bei der die an der Arbeitseinheit 13 anliegende Last
nach Maßgabe
der Fortbewegungsgeschwindigkeit ansteigt, und diese ist nicht auf
eine Schneeräummaschine
vom Einzugsschnecken-Typ begrenzt.
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Die
Steuer-/Regeleinheit 61 hat wenigstens ein Steuer-/Regelprogramm
aus der oben genannten Mehrzahl von Steuer-/Regelprogrammen (Steuer-/Regelprogramm
der ersten Ausführungsform,
der zweiten Ausführungsform
und eines modifizierten Beispiels davon und der dritten Ausführungsform) und
führt dieses
aus. Die Steuer-/Regeleinheit hat vorzugsweise zwei beliebige Steuer-/Regelprogramme
und führt
diese aus. Die Steuer-/Regeleinheit 61 hat am meisten bevorzugt
alle der Steuer-/Regelprogramme und führt diese aus.
-
Bei
den oben genannten Steuer-/Regelprogrammen kann das System, mit
dem der Antrieb des linken und des rechten Elektromotors 21L, 21R durch die
Steuer-/Regeleinheit 61 gesteuert/geregelt wird, zum Beispiel
ein Impulsbreiten-Modulationssystem (PWM-System, „pulse
width modulation")
zum Einspeisen einer Impulsspannung zu einem Motoranschluss sein.
Die Motortreiber 84L, 84R können ein Impulssignal ausgeben,
welches eine gesteuerte/geregelte Impulsbreite nach Maßgabe des
Steuer-/Regelsignals der Steuer-/Regeleinheit 61 aufweist,
um die Drehung der Elektromotoren 21L, 21R zu
steuern/regeln.
-
Abgesehen
davon, dass sie direkt angetrieben sind und ihre Fortbewegungsgeschwindigkeit durch
die Elektromotoren 21L und 21R eingestellt wird,
können
die Fortbewegungseinheiten 11L und 11R auch auf
die folgende Art und Weise aufgebaut sein. Zum Beispiel kann ein
Aufbau angenommen sein, bei dem die Antriebsquelle der Fortbewegungseinheiten 11L und 11R die
Kraftmaschine 14 ist, wobei die Antriebskraft der Kraftmaschine 14 zu
den Fortbewegungseinheiten 11L und 11R über ein
hydrostatisches CVT („continuously
variable transmission",
kontinuierlich veränderbares
Getriebe) übertragen
wird. Das hydrostatische CVT kann aus allgemein bekannten ausgewählt werden,
wobei eine linke und eine rechte Ausgangswelle einzeln abgebremst
werden können,
oder bewirkt werden kann, dass diese sich relativ zu der von einer
Eingangswelle zugeführten
Antriebskraft vorwärts
oder rückwärts drehen.
Das hydrostatische CVT kann derart aufgebaut sein, dass die Drehzahl
der linken und der rechten Ausgangswelle dadurch geändert wird,
dass zum Beispiel unter Verwendung der Elektromotoren 21L und 21R eine
Taumelscheibe an der Pumpenseite geändert wird. Mit anderen Worten
kann ein Aufbau angenommen werden, bei dem die Elektromotoren 21L und 21R die
Fortbewegungsgeschwindigkeit der Fortbewegungseinheiten 11L und 11R ändern können.
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Die
Arbeitsmaschine 10 der vorliegenden Erfindung ist eine
Eigenantriebs-Arbeitsmaschine,
bei der die an der Arbeitseinheit 13 anliegende Last sich nach
Maßgabe
der Fortbewegungsgeschwindigkeit erhöht, und die derart aufgebaut
ist, dass die Arbeitseinheit 13 von der Kraftmaschine 14 angetrieben wird,
wobei die Fortbewegungsgeschwindigkeit der Fortbewegungseinheiten 11L und 11R durch
die Elektromotoren 21L und 21R geändert werden
kann, und Fortbewegungsgeschwindigkeit in Korrelation mit der Kraftmaschine 14 und
der Elektromotoren 21L und 21R gesteuert/geregelt
wird. Dieser Typ einer Arbeitsmaschine 10 eignet sich für eine Schneeräummaschine
vom Einzugsschnecken-Typ, wobei Schnee durch eine Einzugsschnecke
gesammelt und vorne entfernt wird, während sich die Maschine vorwärts fortbewegt.
-
Eine
Eigenantriebs-Arbeitsmaschine (10), wobei die Last an der
Arbeitseinheit (13) nach Maßgabe eines Anstiegs der Fortbewegungsgeschwindigkeit
ansteigt. Die Eigenantriebs-Arbeitsmaschine (10) umfasst
Elektromotoren (21L und 21R) zum Antreiben der
Fortbewegungseinheiten (11L und 11R), eine Kraftmaschine
(14) zum Antreiben der Arbeitseinheit, eine Arbeitsantriebsanweisungseinheit
(45) zum Anweisen des Einschaltens der Arbeitseinheit (13),
und eine Steuer-/Regeleinheit (61) zum Steuern/Regeln der
Elektromotoren (21L und 21R). Die Steuer-/Regeleinheit
(61) verringert die Istdrehzahl der Elektromotoren (21L und 21R),
indem sie eine PID-Regelung verwendet, so dass die Istdrehzahl der
Kraftmaschine (14) zu einer Referenzdrehzahl zurückkehrt,
wenn die Istdrehzahl der Kraftmaschine (14) in dem Zustand,
in dem die Arbeitseinheit (13) von der Arbeitsantriebsanweisungseinheit
(45) eingeschaltet ist, unter die Referenzdrehzahl fällt. Die Referenzdrehzahl
ist ein Bezugswert, der verwendet wird, wenn die Arbeitseinheit
(13) von der Kraftmaschine (14) angetrieben wird.