JP4783499B2 - ミキサドラム駆動制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリートミキサ車に関し、特にミキサドラムによる混練作業に好適なコンクリートミキサ車のミキサドラム駆動制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コンクリートミキサ車による生コンの混練作業とは、現場への運搬中に分離傾向となった生コン構成材料を排出直前にドラム回転速度を５〜１０ｒｐｍにて３０秒程度回転させて品質の均一化を図るものである。
【０００３】
一般に、この混練作業は、オペレータにより操作レバー／リンクを操作して行われる手動操作であり、最終生コン品質がバラツクものであった。
【０００４】
前記最終生コン品質のバラツキを改善すべく混練機能を自動化したものが実用化されており、運搬時間中の回転数を含めて総回転数を予め設定し、排出現場で総回転数までの残りの回転数分については高速回転モードで１０分程度運転させるようにしている。
【０００５】
具体的には、運転席の操作部に「ｍｉｘ ｃｙｃｌｅ」スイッチ（混練開始スイッチ）を含んだシートキースイッチ群と、3〜4桁の液晶表示部および排出回転時の警報用ＬＥＤ表示が配置され、前記「ｍｉｘ ｃｙｃｌｅ」スイッチが押されると、例えば、総回転数が７０〜７５回転数となるまでは回転速度６ｒｐｍ以上で回転させ、液晶表示部には回転速度ｒｐｍ表示から総回転数を表示するように切換わり、目標回転数に到達すると回転速度１ｒｐｍを持続させるようにしている。
【０００６】
前記回転速度６ｒｐｍ以上の高速回転速度の設定は、運転席の操作部の高速／低速切換え用のシ一トキ一スイッチにより可変となっており、ストップキーにより途中停止が可能となっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、ドラムの総回転数により生コンの品質を決定するものであり、運転席の操作装置にのみ混練開始スイッチが配置され、生コンの排出直前の混練作業や排出作業の際に操作される車外の操作装置には混練用の操作スイッチが配置されていないため、車外の操作装置の操作に基づく混練作業の開始は行えず、作業効率が低下する不具合があった。
【０００８】
また、車外の操作装置はシートキースイッチのみで構成され、混練作業中の作業状態が、車外の操作装置には表示・指示されないため、異常とオペレータが判断して車外の操作装置を操作しても、その操作がコントローラに有効に入力されたか否か車外の操作装置では判断できない不具合があった。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、車外の操作装置の容易な操作で混練作業を開始できるミキサドラム駆動制御装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、車両に回転可能に搭載されたミキサドラムと、前記ミキサドラムを正、逆転および増、減速回転させる吐出容量が調整可能な可変容量ポンプおよびモータからなる駆動装置と、駆動装置を増、減速回転するための走行用エンジン駆動装置と、混練開始信号の入力時、前記駆動装置のポンプ容量およびエンジン駆動装置の回転速度を調整して、予め定められた一連のドラム回転速度パターンに従ってミキサドラムを回転させて混練動作を行わせるコントローラとから構成され、前記コントローラは、運転席の操作装置および車外の操作装置に接続され、前記混練開始信号は、車外の操作装置より出力されるものであり、前記車外の操作装置より混練開始信号が入力されたとき、ドラム回転状態が、停止した中立状態と低速で回転している攪拌状態の場合にのみ混練動作を開始するものであることを特徴とする。
【００１１】
前記一連のドラム回転速度パターンとは、時間の経過とともにドラム回転速度を変化させるパターンであり、時々刻々変化する必要はないが、ドラム回転速度を徐々に目標回転速度まで上昇させ、所定時間後に元の回転速度まで戻すものである。
【００１２】
この一連のドラム回転速度パターンは、オペレータにより任意に設定でき、混練作業の始まりと終了間近とでは回転速度の変化速度を変更したものであってもよい。
【００１３】
第２の発明は、第１の発明において、前記コントローラは、混練動作中に新たに混練開始信号が入力されたとき、混練動作を止めてドラム回転を中立状態に復帰させ、前記混練動作が正常に終了時した場合には、混練動作の直前の攪拌状態もしくは中立状態にドラム回転を復帰させることを特徴とする。
【００１４】
第３の発明は、第１または第２の発明において、前記車外の操作装置は、混練動作中は点灯し、前記混練動作の開始条件を満足しないドラム回転状態で混練開始信号が入力されるとき点滅し、混練動作が停止および終了するとき消灯する表示手段を有することを特徴とする。
【００１５】
第４の発明は、第３の発明において、前記車外の操作装置は、車外の異なる位置に配置されるよう複数設けられており、前記表示手段は複数の操作装置のいずれにも配置され、同期して作動することを特徴とする。
【００１６】
第５の発明は、第１ないし第４の発明のいずれかにおいて、前記コントローラの混練動作におけるドラム回転速度パターンは、起動時ドラム回転速度から目標ドラム回転速度まで第１の所定時間の間に上昇させ、次いで目標ドラム回転速度を第２の所定時間だけ継続させ、最後に目標ドラム回転速度から起動時ドラム回転速度まで第１の所定時間の間に戻すものであることを特徴とする。
【００１７】
第６の発明は、第１ないし第５の発明のいずれかにおいて、前記ドラム回転速度パターンは、スランプ設定スイッチの設定位置に応じて、目標回転速度およびまたは所定時間を異ならせるものであることを特徴とする。
【００２０】
【発明の効果】
したがって、第１の発明は、混練開始信号の入力時に予め定められた一連のドラム回転速度パターンに従ってミキサドラムを回転させるため、混練効果がオペレータの経験的な勘に左右されることがなく、混練品質が安定する。
【００２１】
また、混練動作中は自動的にエンジン回転速度および可変容量ポンプのポンプ容量が変化し、ドラム回転速度を一連のドラム回転速度パターンにしたがい回転するため、ドラム回転速度を調整するレバー操作から開放され、ミキサ車のオペレータの作業負荷が軽減される。
また、混練動作はドラム回転状態を目視できる車外の操作装置より開始信号を出力できるため、混練作業に引続く排出作業を同じ車外の操作装置により効率よく操作でき、作業効率を向上でき、排出現場での滞在時間を短縮でき、建築、建設現場への生コン投入効率が向上する。
しかも、車外の操作装置よりドラム混練信号が入力されたとき、中立状態と攪拌状態の場合にのみドラム混練動作を開始するものであるため、誤った操作でドラム混練動作に入ることがなく安全であり、オペレータへの負担を軽減できる。
【００２２】
第２の発明では、混練動作中に混練開始信号が入力されたとき混練動作を止めて中立状態に復帰するため、万一誤って混練動作に入っても再度混練開始信号を入力することで回避できる。そして、混練動作が正常に終了した場合に混練動作の直前の攪拌状態もしくは中立状態に復帰するため、なれていないオペレータにとっても違和感なく馴染み易い。
【００２３】
第３の発明では、混練動作中は点灯し、前記混練動作開始の条件を満足しないとき点滅し、混練動作が停止および終了するとき消灯する表示灯を有するため、混練動作の動作中か否か、また、誤ったドラム回転状態で混練開始を指示したことがオペレータに明瞭にわかる。
【００２４】
第４の発明は、第３の発明において、車外の操作装置の全てに同期して作動する表示手段を配置したため、例えば、車両の左右に操作装置があって一方側の操作で混練動作に移行しても、他方側の操作装置の表示手段に状態が表示でき、オペレータが他方に移動して他方の操作装置で作業を続行することを可能にして、作業能率を向上できる。
【００２５】
第５の発明では、混練動作中のドラム回転速度パターンが所定時間の目標回転速度を維持するため、走行用エンジン駆動装置の回転速度上昇（アイドルアップ）を最小限に止めることができ、排出現場での低騒音化と低燃費化が図れる。
【００２６】
第６の発明では、混練動作中のドラム回転速度パターンがスランプ値に対応して変化するため、スランプ値により配合の異なる成分であっても、その成分に適合したドラム回転速度パターンを設定できる。即ち、排出した直前の生コンクリートのスランプ値に対応した混練効果を期待できる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００３１】
図１は、ミキサドラム（以下、ドラムとのみ称する）１の駆動システム構成図を示し、エンジン２、可変容量ポンプ３、可変容量モータ４、減速機５からなるミキサドラム１駆動系統と、この駆動系統を制御するコントローラ６および操作装置７ないし９を具備する。
【００３２】
前記エンジン２は、コントローラ６からのエンジン２への回転速度指令信号Ｎｅｒがアクチュエータとして機能するスロットル調整装置１０により操作されるスロットル弁１１の開度に基づきその回転速度が調整される。即ち、エンジン２の回転速度を停車時のアクセルオフのアイドル状態より高い回転速度に上昇させる。
【００３３】
そして、エンジン２の回転速度は回転速度検出センサ１２により検出され、回転速度信号Ｎｅとしてコントローラ６に入力される。
【００３４】
なお、図示しないが、エンジン２が排気ガス対策等によりエンジン制御用コントローラが採用されている場合には、このエンジン制御用コントローラとコントローラ６との間で回転速度指令信号Ｎｅｒおよび回転速度信号Ｎｅの信号授受で対応可能である。
【００３５】
前記エンジン２により駆動される可変容量ポンプ３は、詳細は省略するが、コントローラ６からのポンプ容量指令信号Ｄｐｒを受け、可変容量ポンプ３の傾転角を入力信号に対応して正転方向および逆転方向に切換えると共にその傾転角を調整する電磁弁１３により、吐出方向と吐出容量とが調整される。
【００３６】
前記可変容量ポンプ３の吐出方向と吐出容量は、容量検出センサ１４によりポンプ容量信号Ｄｐとしてコントローラ６に入力される。
【００３７】
前記可変容量モータ４は、詳細は省略するが、コントローラ６からのモータ容量指令信号Ｄｍｒに対応して可変容量モータ４の傾転角を調整する電磁弁１５により容量が調整され、前記可変容量ポンプ３の吐出流体の供給を受けて回転する。
【００３８】
前記可変容量モータ４の回転速度Ｎｍは、供給流量Ｑに比例し、一回転当たりの容量Ｄｍに反比例し、Ｎｍ＝Ｑ／Ｄｍとなる。
【００３９】
そして、前記可変容量モータ４の回転速度は、回転速度検出センサ１６によりモータ回転速度信号Ｎｍとしてコントローラ６に入力される。
【００４０】
なお、この可変容量モータ４は容量が少容量から大容量まで連続的に変更できるものを必要とせず、例えば、高速回転用の少容量と通常回転用の大容量の２段階に容量を変えられるものでも、また、容量が変化しない定容量モータであってもよい。なお、定容量モータの場合、電磁弁１５は不要である。
【００４１】
前記減速機５は可変容量モータ４により駆動され、その回転速度Ｎｍを所定の減速比で減速した回転速度Ｎｄでミキサドラム１を駆動する。
【００４２】
前記運転席の操作装置７は、図２にその具体的構成の一例を示し、表示手段としてのランプ２１を内蔵する入力手段としての切換えスイッチ２０、回転設定手段としてのドラム回転設定スイッチ２２、ドラム回転状態を表示する投入、攪拌、中立、排出の各ランプ２３、および、スランプ値選択スイッチ２４を有し、コントローラ６に接続されている。
【００４３】
前記切換えスイッチ２０は、コントローラ６の後述する操作判別部３１へ操作権の切換え要求信号は、操作信号Ｕ１を通して送信するものであり、また、内蔵のランプ２１は前記操作判別部３１からの表示信号Ｄ１により当該操作装置７が操作権を有する場合に点灯表示し、操作権が他の操作装置８、９にある場合に消灯し、前記切換えスイッチ２０により操作権を要求したが操作権を切換える条件を満たしていない場合に点滅表示されるようになっている。
【００４４】
前記回転設定スイッチ２２は、前記内蔵のランプ２１が点灯中の操作権がある間において、ドラム１の回転速度を増減させるために操作されるスイッチであり、中立のオフ状態から、増加させるＵＰ端子と減少させるＤＯＷＮ端子とが配列されており、回転設定信号は操作信号Ｕ１を通してコントローラ６に送信される。
【００４５】
なお、ドラム１の回転状態は前記コントローラ６の操作判別部からの前記表示信号Ｄ１により選択表示される前記投入、攪拌、中立、排出の回転状態表示ランプ２３の点灯状態で確認できる。
【００４６】
前記スランプ値選択スイッチ２４は、オペレータが積載する生コンクリートのスランプ値に合わせて選択操作するもので、例えば図示のように高・中・低を選択するようにしている。この選択されたスランプ値は、スランプ値設定信号として操作信号Ｕ１を通してコントローラ６の後述する操作判別部３１を経由してドラム回転速度指令生成部３２の自動混練部３３に入力される。
【００４７】
なお、前記切換えスイッチ２０に内蔵のランプ２１は必ずしも内蔵されるものでなく、別々に配置されていてもよく、また、このランプ２１は操作権の有無の表示ができればよいものであるから、ランプ２１以外に、図示しないが文字表示や記号表示の表示手段、例えば液晶表示であってもよい。
【００４８】
前記車外の操作装置８、９は（操作装置８と９は同一構成であるため、操作装置８のみ説明する）、図３にその具体的構成の一例を示し、表示手段としてのランプ２６を内蔵の入力手段としての切換えスイッチ２５、回転設定手段としての回転設定ダイアル２７、および、ランプ２９を内蔵の自動混練スイッチ２８を有し、コントローラ６に接続されている。
【００４９】
前記切換えスイッチ２５は、コントローラ６の後述する操作判別部３１へ操作権信号を操作信号Ｕ２（操作装置９はＵ３）を通して送信するものであり、また、内蔵のランプ２６は前記操作判別部３１からの表示信号Ｄ２（操作装置９はＤ３）により当該操作装置８が操作権を有する場合に点灯表示し、操作権が他の操作装置７、９にある場合に消灯し、前記切換えスイッチ２５により操作権を要求したが操作権を切換える条件を満たしていない場合に点滅表示されるようになっている。
【００５０】
前記回転設定ダイアル２７は、前記内蔵のランプ２６が点灯中の操作権がある間において、ドラム１の回転速度を設定するために操作されるダイアルであり、中立のオフ状態から、時計方向に回転させて、ドラム１を低速回転させる攪拌位置、中速回転の投入位置、および、位置表示をしていないが高速位置が得られると共に、反時計方向に回転させることで逆回転を得ることができ、投入時と向きあう排出位置を得られ、回転設定信号として操作信号Ｕ２を通してコントローラ６に送信される。
【００５１】
前記自動混練スイッチ２８は、コントローラ６の後述する操作判別部３１へ混練開始信号を操作信号Ｕ２を通して送信するものである。
【００５２】
前記自動混練スイッチ２８に内蔵のランプ２９は、更に他の車外の操作装置９の内蔵のランプ２９ａと共に前記操作判別部３１からの表示信号Ｄ２（操作装置９はＤ３）により作動され、自動混練作動中は点灯表示され、混練作動終了時（混練作業以外の場合も含む）および、混練が中止されたとき消灯し、前記自動混練スイッチ２８により混練作動を開始要求したが混練作動を開始する条件を満たしていない場合に点滅表示されるようになっている。
【００５３】
なお、操作装置９の各部分の符号は、切換えスイッチ２５ａ、内蔵のランプ２６ａ、回転設定ダイアル２７ａ、自動混練スイッチ２８ａ、内蔵のランプ２９ａとする。
【００５４】
また、切換えスイッチ２５および混練開始スイッチ２８に内蔵のランプ２６、２６ａ、２９、２９ａは、必ずしも内蔵される必要はなく、スイッチ類と別に配置されてもよく、また、これらのランプ２６、２６ａ、２９、２９ａは操作権の有無や混練作動の状態が表示できればよく、ランプに限定されるものでなく、例えば、文字表示や記号表示の表示手段（例えば、液晶表示）であってもよい。
【００５５】
図４はコントローラ６の詳細を示し、操作判別部３１、自動混練回路３３を内蔵するドラム回転指令生成部３２、ドラム回転制御部３４、ドラム回転変換回路３５から構成される。
【００５６】
前記操作判別部３１は、運転席および車外の操作装置７〜９の切換え要求信号、回転設定信号、スランプ値設定信号、および、混練開始信号を操作信号Ｕ１〜Ｕ３により監視する機能を備えている。
【００５７】
そして、いずれかの操作装置７〜９に操作権を設定し（エンジン始動時は運転席の操作装置７になるようにしてもよい）、その操作権がある操作装置７〜９（以下、操作装置７とし、操作装置８の場合を（）内に記載する）の回転設定スイッチ２２、（回転設定ダイアル２７）の回転設定信号に従ってドラム回転指令生成部３２に操作指令信号Ｕを出力する機能を有する。
【００５８】
前記操作権の有無は、設定した操作装置７の切換えスイッチ２０（２５）に内蔵のランプ２１（２６）を点灯させることで操作権が有ることを表示し、操作権を設定していない他の操作装置８、９の切換えスイッチ２５、２５ａ（２１、２６ａ）に内蔵のランプ２６、２６ａ（２１、２６ａ）を消灯させて操作権が無いことを表示する。
【００５９】
また、前記操作権は、操作権の設定がない操作装置８、９（ここでは、操作装置７から操作装置８に切換える場合について説明する）の切換えスイッチ２５を押すことで切換え要求信号が操作判別部３１に出力され、所定の条件が満たされていれば、操作権が切換え要求信号を出した操作装置８に変更され、変更元の操作装置７の切換えスイッチ２０の内蔵ランプ２１を消灯させ、変更先の操作装置８の切換えスイッチ２５の内蔵ランプ２６を点灯させて、操作権が移動したことを表示する。
【００６０】
前記所定の条件は、切換え先である操作装置８の回転設定ダイアル２７の設定位置が中立・攪拌等の所定回転速度以下の位置となっている場合に、切換え先である操作装置８への切換えを許可するようにしている。
【００６１】
そして、この許可条件は例えば、図示しないが、許可条件記憶手段を設けて、許可条件記憶手段に記憶させるものとし、記憶内容は変更可能であり、切換え先の操作装置７〜９の回転設定位置を作業性が向上するようにも変更可能である。
【００６２】
さらに、（例えば、操作装置７から操作装置８へ切換える際）操作装置８の切換えスイッチ２５を操作（押）して操作権の切換え要求信号が入力された場合にあっても、上記許可条件を満たしていない場合には、操作装置８の切換えスイッチ２５の内蔵のランプ２６を点滅させることで警報する。
【００６３】
また、（例えば、操作権が操作装置８にあるとした場合）操作権のない操作装置７、９の回転設定手段２２、２７ａが操作されてドラム１の回転状態を変更しようとする場合に、その操作が許可されていないことを操作装置７、９の切換えスイッチ２０、２５ａの内蔵ランプ２１、２６ａを点滅させることで表示するようにしている。
【００６４】
上記の説明において、操作装置７から操作装置８への操作権の切換えについて説明したが、いずれの操作装置７〜９も、変更元となり、また、変更先となりうるものである。
【００６５】
また、運転席の操作装置７のスランプ設定スイッチ２４の設定は、ドラム回転指令生成部３２にスランプ値設定信号Ｕｓとして出力し、ドラム回転指令生成部３２に内蔵の自動混練回路３３に後述するよう入力される。
【００６６】
そして、車外の各操作装置８、９の自動混練スイッチ２８、２８ａの混練開始信号を監視し、混練開始信号が入力され、且つ、混練開始条件を満足するとき、ドラム回転指令生成部３２に混練開始の操作指令Ｕを出力すると共に車外の操作装置８、９の自動混練スイッチ２８、２８ａの内蔵のランプ２９、２９ａを点灯し、また、混練開始信号入力時に混練開始条件を満足していない場合は前記ランプ２９、２９ａを点滅させ、混練作動が終了もしくは中止された時には前記ランプ２９、２９ａを消灯するよう表示信号Ｄ２、Ｄ３を出力する。
【００６７】
前記混練開始条件は、混練開始信号入力時にドラム回転状態が、中立の停止状態か、低速の攪拌状態にあるとき、混練が開始されるよう設定している。
【００６８】
前記ドラム回転指令生成部３２は、前記操作判別部３１から入力される操作指令信号Ｕに応じて記憶している回転速度（攪拌回転速度、投入回転速度、排出回転速度）や回転パターン（時間の経過と共に回転速度が変化する）をドラム回転制御部３４にドラム回転速度指令Ｎｄｒとして出力するものであり、混練回転パターンを記憶している自動混練回路３３を有する。
【００６９】
なお、記憶されている各種回転速度や回転パターンは、スランプ値に応じて、もしくは、スランプ値を回転速度や回転パターンを増減させるパラメータとして記憶されており、これらの各種回転速度や回転パターンは、設定操作により任意に変更可能である。
【００７０】
前記混練用のドラム回転パターンを記憶している自動混練回路３３は、図５に示すように、混練パターンを記憶する記憶部４０と、混練開始の操作指令Ｕを受信したとき作動して記憶部４０に時間の経過と共に変化する混練回転速度指令Ｎｄｍを出力させるタイマー４１と、操作判別部３１よりのスランプ値設定信号Ｕｓにより選択されるスランプ係数選択回路４２と、記憶部４０より出力される混練回転速度指令Ｎｄｍとスランプ係数選択回路４２より出力されるスランプ係数Ｋとを乗算する乗算器４３を備え、乗算器４３より出力されるドラム回転速度指令Ｎｄｒをドラム回転制御部３４へ出力する。
【００７１】
前記記憶部４０には、例えば、標準的なスランプ値の生コンを混練する場合の起動時ドラム回転速度指令Ｎ１および目標ドラム回転速度指令Ｎ２と、起動時ドラム回転速度指令Ｎ１を目標ドラム回転速度指令Ｎ２まで増加させ、および、目標ドラム回転速度指令Ｎ２を起動時ドラム回転速度指令Ｎ１まで戻す際の時間を設定するパターン調整時間Ｔ１、目標回転速度指令の発生時間を設定するパターン調整時間Ｔ２、および、これらの調整時間Ｔ１、Ｔ２の合計値である動作終了時間ＴＥを記憶している。
【００７２】
従って、タイマー４１が作動されると、前記記憶部４０の出力する混練回転速度指令Ｎｄｍは、先ず、起動時ドラム回転速度指令Ｎ１に、次いで、パターン調整時間Ｔ１の間は徐々に目標回転速度指令Ｎ２に向かって増加し、続いて、パターン調整時間Ｔ２の間は目標回転速度指令Ｎ２となり、更に、パターン調整時間Ｔ１の間、起動時ドラム回転速度指令Ｎ１に向かって減少するよう変化する。
【００７３】
前記スランプ係数選択回路４２は、標準的なスランプ係数を挟んで低スランプ係数から高スランプ係数まで複数のスランプ係数を記憶する係数記憶部ＫＨ、Ｋ１、ＫＬと、いずれかの係数記憶部ＫＨ、Ｋ１、ＫＬをスランプ値設定信号Ｕｓ（高・中・低）に応じて選択し、選択した係数記憶部ＫＨ、Ｋ１、ＫＬのスランプ係数Ｋを出力する選択手段ＳＷとから構成されている。
【００７４】
そして、係数記憶部Ｋ１は、記憶部４０に記憶されている標準的な混練用ドラム回転速度パターンに合ったスランプ設定信号Ｕｓが入力された場合に選択されてスランプ係数Ｋ＝１を出力し、係数記憶部ＫＨは、高スランプ値のスランプ設定信号Ｕｓが入力された場合に選択されて１を超えるスランプ係数Ｋを出力し、係数記憶部ＫＬは、低スランプ値のスランプ設定信号Ｕｓが入力された場合に選択されて１未満のスランプ係数Ｋを出力する。
【００７５】
従って、タイマー４１により起動された混練用ドラム回転速度パターン記憶部４０からの混練回転速度指令Ｎｄｍとスランプ係数選択回路４２からのスランプ係数Ｋとが乗算器４３により乗算されて、スランプ値に応じたドラム回転速度指令Ｎｄｒが混練パターンに従って出力される。
【００７６】
上記自動混練回路３３では、標準スランプ値用の混練パターンを記憶部４０に記憶して、この混練用ドラム回転速度パターンにスランプ値の高低の係数Ｋを掛合せるようにしているが、自動混練回路３３は、上記に限定されることなく、図示しないが、例えば、スランプ値に応じて異なる混練パターンを複数記憶しておき、スランプ設定信号Ｕｓに応じて対応する混練パターンを選択してタイマー４１と連動してドラム回転速度指令Ｎｄｒを出力するようにしてもよい。
【００７７】
上記のように、混練パターンを複数記憶する場合には、スランプ値に応じて最適となるよう、起動時ドラム回転速度指令Ｎ１および目標ドラム回転速度指令Ｎ２、パターン調整時間Ｔ１、Ｔ２を個々に設定できる。
【００７８】
前記ドラム回転速度制御部３４は、ドラム回転速度指令生成部３２よりのドラム回転速度指令Ｎｄｒに基づき、ドラム１の回転速度即ちドラム回転速度Ｎｍからドラム回転変換回路３５を介しフィードバックされたドラム回転速度Ｎｄがドラム回転速度指令Ｎｄｒになるよう制御する。
【００７９】
具体的には、ドラム回転速度指令Ｎｄｒに基づき、必要エンジン回転速度Ｎｅｒ、必要ポンプ容量Ｄｐｒ、必要モータ容量Ｄｍｒを演算し、夫々スロットル調整装置１０、可変容量ポンプ３の電磁弁１３、可変容量モータ４の電磁弁１５に出力し、エンジン回転速度Ｎｅ、ポンプ容量Ｄｐ、モータ容量Ｄｍを調整する。
【００８０】
例えば、ドラム回転が攪拌状態等の低速時にはモータ容量指令Ｄｍｒをモータ容量の低速側大容量に固定するよう調整し、また、ドラム回転が投入状態や排出状態の中速時にはモータ容量指令Ｄｍｒを中速側中容量に固定するよう調整し、そして、エンジン回転速度指令Ｎｅｒをポンプ容量指令Ｄｐｒと協働してドラム回転速度指令Ｎｄｒが達成されるように調整する（モータ４の容量が固定の場合にはエンジン２の回転速度Ｎｅと可変容量ポンプ３のポンプ容量Ｄｐを調整してドラム１の回転速度が上記と同様に調整される）。
【００８１】
前記エンジン回転速度指令Ｎｅｒは、車両停止状態では、アイドリング状態が望ましく、微妙な調整はポンプ容量Ｄｐの変更で行い、大きい変更はエンジン回転速度Ｎｅで行われるのが妥当である。エンジン回転速度Ｎｅが所定回転以上になる場合はモータ容量Ｄｍの変更でなされるのがよい。
【００８２】
次に作動を説明する。
【００８３】
図１ないし図４において、ミキサ車のエンジン２始動直後は、前回の作業終了時のドラム１の回転停止操作により回転設定スイッチ（回転設定ダイアル２７、２７ａ）２２は中立位置にされ、可変容量ポンプ３の容量Ｄｐは中立の零であり、ドラム１の回転は停止した中立状態にある。
【００８４】
オペレータが運転席の操作装置７、もしくは車外の操作装置８、９のいずれか（ここでは運転席の操作装置７とする）において、切換えスイッチ２０の内蔵ランプランプ２１がコントローラ６の表示信号Ｄ１により点灯した操作権のある状態（操作装置８、９の内蔵のランプ２６、２６ａは消灯）で、回転設定スイッチ２２を例えば攪拌位置等に操作すると、操作信号（回転設定信号）Ｕ１がコントローラ６の操作判別部３１に入力され、操作判別部３１は操作権のある操作装置７からの操作信号Ｕ１であることから操作信号Ｕ１に応じた操作指令Ｕをドラム回転指令生成部３２に出力する。
【００８５】
前記ドラム回転指令生成部３２は記憶されているドラム回転速度指令Ｎｄｒの中から操作指令Ｕに応じたドラム回転速度指令Ｎｄｒを抽出してドラム回転制御部３４に出力する。
【００８６】
前記ドラム回転速度制御回路３４は、前述したごとく、ドラム回転速度指令Ｎｄｒに、ドラム回転速度Ｎｄが一致するよう、エンジン回転速度Ｎｅｒ、ポンプ容量指令Ｄｐｒ、モータ容量指令Ｄｍｒ、を計算し、夫々、スロットル調整装置１０、可変容量ポンプ３、可変容量モータ４へ出力する。
【００８７】
そして、スロットル調整装置１０は、エンジン回転速度指令Ｎｅｒに従ってエンジン回転速度Ｎｅを調整し、可変容量ポンプ３は、エンジン回転速度Ｎｅとポンプ容量指令Ｄｐｒに応じて吐出する流量Ｑが調整され、可変容量モータ４は、流量Ｑとモータ容量指令信号Ｄｍｒに応じてモータ回転速度Ｎｍが調整される。
【００８８】
さらに、モータ回転速度Ｎｍは、減速機５よりドラム回転速度Ｎｄに変換され、最終的にドラム回転速度Ｎｄが調整されることにより、ドラム回転速度Ｎｄが自動的に操作装置７の回転設定スイッチ２２の回転設定信号（攪拌位置）に対応して変化し、運転席の操作装置７にコントローラ６の操作判別部３１からの表示信号Ｄ１によりドラム回転状態表示ランプ２３の攪拌位置のランプが点灯して攪拌状態であることを表示する。
【００８９】
次に図６に示すフローチャートを参照しながら自動混練作動について説明する。
【００９０】
混練作業は、プラント工場からの運搬中に分離傾向となった生コン構成材料を打設現場で排出する直前にドラム回転速度を５〜１０ｒｐｍにて３０秒程度回転させて品質の均一化を図るものである。
【００９１】
先ず、プラント工場においての投入後に、オペレータにより運転席の操作装置７のスランプ設定スイッチ２４が操作されて生コンに応じたスランプ値が選択される。
【００９２】
選択されたスランプ値（高・中・低）は、スランプ設定信号として操作信号Ｕを通して操作判別部３１に入力され、スランプ設定信号Ｕｓとしてドラム回転指令生成部３２の自動混練回路３３に入力される。
【００９３】
前記自動混練回路３３のスランプ係数選択手段４２はスランプ設定信号Ｕｓに応じたスランプ係数記憶手段（ＫＨ、Ｋ１、Ｋｌ）が選択される。
【００９４】
打設現場に到着すると、オペレータはミキサ車を停車させ、車外の操作装置８もしくは８に移動して操作装置８、９のいずれかの自動混練スイッチ２８、２８ａを押して混練開始信号を操作信号Ｕを通じてコントローラ６の操作判別部３１に入力する。
【００９５】
図６のフローチャートにおいて、ステップ１ではドラム１が混練中か否かを判断し、混練中でない場合にはステップ１からステップ２に進み、自動混練スイッチ２８、２８ａが押されているか否かが判断される。
【００９６】
ステップ２で自動混練スイッチ２８または２８ａの操作が判断され、自動混練スイッチ２８または２８ａが操作されてない場合にはそのまま制御は終了するが、先ほどの混練開始信号を確認することで、自動混練スイッチ２８または２８ａが操作されていると判断してステップ３に進み、混練開始条件が満足されているか否かが判断される。
【００９７】
前記ステップ３でドラム回転状態が中立（停止状態）あるいは攪拌（低速正転状態）でない場合には、混練開始条件を満たしていないと判断してステップ６に進み、ステップ６で操作装置８、９の自動混練スイッチ２８、２８ａに内蔵のランプ２９、２９ａを点滅させ、オペレータに混練開始操作が受付けられなかったことを表示する。
【００９８】
オペレータは、自動混練スイッチ２８、２８ａに内蔵のランプ２９、２９ａの点滅を確認すると、操作装置８または９の切換えスイッチ２５または２５ａを押して操作権の切換え要求信号を操作判別部３１に出力し、切換えスイッチ２５、２５ａに内蔵のランプ２６または２６ａの点灯もしくは点滅させ、回転設定ダイアル２７または２７ａを操作して前記内蔵のランプ２６または２６ａを点灯させて操作権が操作装置８または９にあることを確認した後、回転設定ダイアル２７または２７ａにより攪拌設定位置もしくは中立設定位置を選択させるようにする。
【００９９】
他方、ステップ３でドラム回転状態が中立（停止状態）あるいは攪拌（低速正転状態）である場合には、混練開始可能と判断してステップ４に進み、ステップ４で混練開始指令Ｕをドラム回転速度指令生成部３２に出力し、ステップ５で操作装置８および９の自動混練スイッチ２８、２８ａに内蔵のランプ２９、２９ａを点灯させ混練動作が受付けられ混練中であることを表示する。
【０１００】
前記ステップ４での混練開始指令Ｕにより、ドラム回転速度指令生成部３２は自動混練回路３３のタイマー４１を起動し、混練用ドラム回転速度パターン記憶部４０に記憶された混練回転速度指令Ｎｄｍを呼出し、スランプ設定信号Ｕｓで選択されたスランプ係数Ｋと乗算器４３で掛合したドラム回転速度指令Ｎｄｒをドラム回転制御部３４に出力する。
【０１０１】
前記ドラム回転制御部３４は前述と同様にして、必要エンジン回転速度Ｎｅｒ、必要ポンプ容量Ｄｐｒ、必要モータ容量Ｄｍｒを演算し、夫々スロットル調整装置１０、可変容量ポンプ３の電磁弁１３、可変容量モータ４の電磁弁１５に出力し、エンジン回転速度Ｎｅ、ポンプ容量Ｄｐ、モータ容量Ｄｍを調整することで、ドラム１の回転速度Ｎｄがドラム回転速度指令Ｎｄｒとなるよう制御する。
【０１０２】
従って、ドラム回転速度Ｎｄは混練用ドラム回転速度パターン記憶部４０の記憶された混練パターンに追従してドラム回転速度指令Ｎｄｒが自動的に変化し、生コンの混練作業がなされる。
【０１０３】
この混練作業中であれば、次回からのステップ１は混練動作中と判断してステップ７に進み、ドラム１の混練パターンが完了したかどうかを判断する。
【０１０４】
前記ステップ７で混練動作が完了していない場合はステップ８に進み、操作装置８または９の自動混練スイッチ２８または２８ａが押されたか否かが判断され、混練スイッチ２８または２８ａが押されていない場合、混練動作は継続される。
【０１０５】
前記ステップ７でドラム１での混練パターンが全て終了した場合はステップ９に進み、ステップ９では、混練動作開始前のドラム１の回転が中立か（停止）否かが判断され、中立状態であればステップ１０に進み、中立（停止）でない場合にはステップ１１に進む。
【０１０６】
また、ドラム１での混練動作中であってもステップ８で自動混練スイッチ２８または２８ａが再び押されたことが判定された場合には、ステップ１１に進む。
【０１０７】
前記ステップ１０および１１は混練動作の終了の処理であり、ステップ１０では、ドラム回転指令生成部３２にドラム回転速度指令Ｎｄｒを中立（停止）とする操作指令Ｕを発し、ステップ１１では、ドラム回転指令生成部３２にドラム回転速度指令Ｎｄｒを攪拌（低速回転）とする指令をに発する。
【０１０８】
前記ドラム回転速度制御部３４は、上記ドラム回転速度指令Ｎｄｒに基づき、エンジン回転速度Ｎｅｒ、ポンプ容量指令Ｄｐｒ、モータ容量指令Ｄｍｒを計算し、夫々、スロットル調整装置８、可変容量ポンプ３、可変容量モータ４へ出力して、ドラム１を停止もしくは低速回転させる。
【０１０９】
前記ステップ１０，１１のいずれかを終了するとステップ１２に進み、操作装置８および９の自動混練スイッチ２８および２８ａに内蔵のランプ２９および２９ａを消灯して混練作動が終了したことを表示する。
【０１１０】
その後、オペレータの排出側への逆転操作にてドラム１内の混練された生コンを排出し、生コン投入からの一連の作業サイクルが完了する。
【０１１１】
本実施態様にあっては、混練開始信号を自動混練スイッチ２８、２８ａにより入力すると、自動混練回路３３の混練パターン記憶部４０に記憶した予め定められた一連のドラム回転速度パターンである混練用ドラム回転パターンに従ってドラム１が回転するため、混練効果がオペレータの経験的な勘に左右されることがなく、安定した混練品質を得ることができる。
【０１１２】
また、混練動作中は自動的にエンジン２の回転速度Ｎｅおよび可変容量ポンプ３のポンプ容量Ｄｐが変化し、ドラム回転速度Ｎｄを混練用ドラム回転パターンにしたがい回転させるため、ドラム回転速度Ｎｄを調整するレバー操作から開放され、ミキサ車のオペレータの作業負荷が軽減される。
【０１１３】
さらに、混練動作中のドラム回転速度パターンが目標ドラム回転速度Ｎ２をパターン調整時間Ｔ２の間は維持するため、走行用エンジン２の回転速度上昇（アイドルアップ）を最小限に止めることができ、排出現場での低騒音化と低燃費化が図れる。
【０１１４】
そして、混練動作中のドラム回転速度パターンがスランプ設定スイッチ２４の操作に対応して変化するため、スランプ値の異なる生コンであっても、その成分に適合したドラム回転速度パターンを設定できる。即ち、排出した直前の生コンクリートのスランプ値に対応した混練効果を期待できる。
【０１１５】
また、混練動作はドラム回転状態を目視できる車外の操作装置８または９により混練開始信号を出力できるため、オペレータは混練作業に引続き、排出作業を同じ車外の操作装置８または９により効率よく操作でき、作業効率を向上でき、排出現場での滞在時間を短縮でき、建築、建設現場への生コン投入効率が向上する。
【０１１６】
さらに、混練開始信号が入力されたとき、ドラム１の回転状態が中立状態と攪拌状態の場合にのみ混練動作を開始するため、誤って混練動作に入ることがなく安全であり、オペレータへの負担を軽減できる。
【０１１７】
そして、混練動作中に混練開始信号が入力されたときには、混練動作を止めて中立状態に復帰するため、万一誤って混練動作に入っても再度混練開始信号を入力することで回避できる。
【０１１８】
また、混練動作が正常に終了した場合に混練動作の直前の攪拌状態もしくは中立状態に復帰するため、なれていないオペレータにとっても違和感なく馴染み易い。
【０１１９】
さらに、混練動作中は点灯し、前記混練動作開始の条件を満足しないとき点滅し、混練動作が停止および終了するとき消灯する表示手段（ランプ）２９、２９ａを有するため、混練動作の動作中か否か、また、不適切なドラム回転状態で混練開始を指示したことがオペレータに明瞭にわかる。
【０１２０】
そして、車外の操作装置８、９の全てに同期して作動する表示手段２９、２９ａとしたため、例えば、車両の左右に操作装置８、９があり一方側の操作装置８で混練動作を開始しても、他方側の操作装置９の表示手段２９ａに状態が表示でき、オペレータが他方に移動して他方の操作装置９で混練作業に引続く排出作業を続行することが可能であり、作業能率を向上できる。
【０１２１】
なお、上記実施形態においては、車外の操作装置８または９の自動混練スイッチ２８または２８ａのみを押せば、自動混練回路の作動が開始するように記載しているが、車外の操作装置８、９の切換えスイッチ２５、２５ａを作動して操作権を取得した後、自動混練スイッチ２８、２８ａを押すようにすれば、操作権取得時に混練開始条件をクリアするドラム回転状態が中立状態あるいは攪拌状態であるため、自動混練スイッチ２８、２８ａにより即座に混練動作を開始できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すミキサドラムの駆動システムの構成図。
【図２】運転席の操作装置の具体例を示すレイアウト図。
【図３】車外の操作装置の具体例を示すレイアウト図。
【図４】コントローラのブロック図。
【図５】自動混練回路を示すブロック図。
【図６】コントローラの操作判別部の動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
１ ドラム
２ エンジン
３ 可変容量ポンプ
４ 可変容量モータ
５ 減速機
６ コントローラ
７、８、９ 操作装置
１０ スロットル調整装置
１１ スロットル
１２，１６ 回転速度検出センサ
１３，１５ 電磁弁
１４ 容量検出センサ
２０、２５、２５ａ 切換えスイッチ
２１、２６、２６ａ ランプ（表示手段）
２２ 回転設定スイッチ
２３ ドラム回転状態表示ランプ
２４ スランプ設定スイッチ
２７、２７ａ 回転設定ダイアル
２８、２８ａ 自動混練スイッチ
２９、２９ａ ランプ（表示手段）
３１ 操作判別部（操作判別手段）
３２ ドラム回転指令生成部（ドラム回転指令生成手段）
３３ 自動混練回路
３４ ドラム回転制御部（ドラム回転制御手段）
４０ 記憶部（混練パターン記憶部）
４１ タイマー
４２ スランプ係数選択回路
４３ 乗算器

Claims (6)

1. 車両に回転可能に搭載されたミキサドラムと、前記ミキサドラムを正、逆転および増、減速回転させる吐出容量が調整可能な可変容量ポンプおよびモータからなる駆動装置と、駆動装置を増、減速回転するための走行用エンジン駆動装置と、混練開始信号の入力時、前記駆動装置のポンプ容量およびエンジン駆動装置の回転速度を調整して、予め定められた一連のドラム回転速度パターンに従ってミキサドラムを回転させて混練動作を行わせるコントローラとから構成され、
   前記コントローラは、運転席の操作装置および車外の操作装置に接続され、前記混練開始信号は、車外の操作装置より出力されるものであり、
   前記車外の操作装置より混練開始信号が入力されたとき、ドラム回転状態が、停止した中立状態と低速で回転している攪拌状態の場合にのみ混練動作を開始するものであることを特徴とするミキサドラム駆動制御装置。
2. 前記コントローラは、混練動作中に新たに混練開始信号が入力されたとき、混練動作を止めてドラム回転を中立状態に復帰させ、前記混練動作が正常に終了時した場合には、混練動作の直前の攪拌状態もしくは中立状態にドラム回転を復帰させることを特徴とする請求項１に記載のミキサドラム駆動制御装置。
3. 前記車外の操作装置は、混練動作中は点灯し、前記混練動作の開始条件を満足しないドラム回転状態で混練開始信号が入力されるとき点滅し、混練動作が停止および終了するとき消灯する表示手段を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のミキサドラム駆動制御装置。
4. 前記車外の操作装置は、車外の異なる位置に配置されるよう複数設けられており、前記表示手段は複数の操作装置のいずれにも配置され、同期して作動することを特徴とする請求項３に記載のミキサドラム駆動制御装置。
5. 前記コントローラの混練動作におけるドラム回転速度パターンは、起動時ドラム回転速度から目標ドラム回転速度まで第１の所定時間の間に上昇させ、次いで目標ドラム回転速度を第２の所定時間だけ継続させ、最後に目標ドラム回転速度から起動時ドラム回転速度まで第１の所定時間の間に戻すものであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一つに記載のミキサドラム駆動制御装置。
6. 前記ドラム回転速度パターンは、スランプ設定スイッチの設定位置に応じて、目標回転速度およびまたは所定時間を異ならせるものであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一つに記載のミキサドラム駆動制御装置。

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