JP5968216B2 - 道路舗装機械における発電機制御装置及びその発電機制御方法 - Google Patents
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Description
本発明は道路舗装機械における発電機制御装置及びその発電機制御方法に関するものであり、特に、車両用エンジンにより駆動される油圧ポンプの駆動力で発電機とアクチュエータを駆動する道路舗装機械における発電機制御装置及びその発電機制御方法に関するものである。
従来、アスファルトフィニッシャ等の道路舗装機械では、路面に敷いたアスファルト合材に、加熱したスクリードプレートを押し付けて敷き均すスクリード装置が備えられている。そのスクリードプレートを加熱する手段としては、スクリードプレートをプロパンガスや軽油等を燃料とするバーナによって合材が付着しない最適な温度に加熱する方法、あるいはスクリードプレートの上面にニクロム線等の抵抗線を配設固定し、その端末を電源に接続して発熱させ、スクリードプレートを加熱する電気加熱方法がとられている。
その電気加熱方法では、車両用エンジンにより駆動される油圧ポンプの駆動力で発電機とアクチュエータを駆動する方法が採られている。また、一般に、このような道路舗装機械に搭載される発電装置は、道路舗装機械に搭載されたエンジンの動力取り出し口、すなわちＰＴＯ(Power takeoff)からＶベルトなどを介して発電機を直接駆動し、エンジンの
回転時に発電機を常時回転させておく方式が採用されている(例えば、特許文献１参照)。
回転時に発電機を常時回転させておく方式が採用されている(例えば、特許文献１参照)。
しかしながら、特許文献１に記載の電気加熱方法は、エンジンの回転数に依存しているため、エンジンの回転数が変化し、低速の例えばアイドリング状態のときには、十分な電力を出力できないという問題点があった。
また、スクリードプレートの加熱回路を左右２つに分割し、２つの加熱回路に通電する時間を一定時間毎に切り換えて消費電力を低減させるようにした制御方式も知られている。しかしながら、この制御方式では、スクリードプレート全体を加熱することができないため、施工中にスクリードプレート全体の温度が低下した場合に、左側または右側のスクリードプレートで十分な温度が確保できず、施工面(路面)の仕上がりが均一にならない。このため、舗装品質が低下するという問題点があった。
そこで、車両用エンジンにより駆動される油圧ポンプで生成された作動油を、エンジンの運転状態に応じて発電機を駆動するモータ側に配分して発電を行うことにより、低負荷運転時であっても十分な発電が得られてスクリードプレートを効率良く加熱することができるとともに、高負荷運転時にはエンジンの過負荷を防止することができるようにした道路舗装機械における発電機制御装置及びその発電機制御方法を提供するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、路面に敷いたアスファルト合材に、電気ヒータで加熱したスクリードプレートを押し付けて敷き均すスクリード装置と、車両用エンジンにより駆動される油圧ポンプと、該油圧ポンプから吐出される作動油で駆動される発電機用可変容量油圧モータ及び各種のアクチュエータと、該発電機用可変容量油圧モータの駆動力で回転し発電する発電機とを備え、前記発電機で発電された電力を前記電気ヒータに供給する道路舗装機械における発電機制御装置において、前記油圧ポンプから吐出された前記作動油の圧力を検知するポンプ圧力センサと、前記油圧ポンプから前記発電機用可変容量油圧モータ側に供給される前記作動油の流量を調整可能な調整弁と、前記発電機と前記電気ヒータとの間に設けられて前記発電機の前記電気ヒータに対する電力を調整する半導体スイッチング素子と、前記スクリードプレートの温度を検出する温度センサと、前記温度センサの検出値に基づいて、予め設定された温度になるように前記半導体スイッチング素子を制御して前記電気ヒータを温度制御するコントローラと、を備え、前記コントローラは、前記ポンプ圧力センサで検出された前記前記油圧ポンプの圧力に基づいて前記エンジン出力の状態を判定し、前記エンジンが過負荷と判定されると、前記調整弁及び／または前記スイッチング素子を制御し、前記温度制御から前記エンジンの過負荷を抑制するように前記電気ヒータへの電流供給を低減する制御へ変更する道路舗装機械における発電機制御装置を提供する。
この構成によれば、油圧ポンプから吐出された作動油の圧力をポンプ圧力センサで検出し、このポンプ圧力センサからの信号に基づいてエンジン出力の状態をコントローラが判定する。コントローラは、その判定結果に基づき、調整弁を制御して油圧ポンプから発電機用可変容量油圧モータ側に供給される前記作動油の流量及び発電機用可変容量油圧モータの容積を調整する、及び／またはスイッチング素子を制御して電気ヒータへの電力供給を制御することができる。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の構成において、上記コントローラは、上記アクチュエータの駆動が休止している準備期間中は上記油圧ポンプから吐出されるほぼ全ての作動油を上記発電機用可変容量油圧モータ側に振り分け、前記アクチュエータが駆動され、かつ該アクチュエータの負荷が小さい期間は前記油圧ポンプから吐出される作動油を前記発電機用可変容量油圧モータ側と前記アクチュエータ側とに振り分け、前記アクチュエータの負荷が予め決められた設定負荷を超えると前記油圧ポンプから吐出されるほぼ全ての作動油を前記アクチュエータ側に振り分けるように制御する、道路舗装機械における発電機制御装置を提供する。
この構成によれば、エンジンの出力限界内において、(１)アクチュエータが休止している施工準備の期間中は油圧ポンプから吐出されるほぼ全ての作動油を発電機用可変容量油圧モータ側に振り分けて発電機をフルに駆動させ、ここで作られた電力を電気ヒータに供給して急速に加熱させる。(２)アクチュエータが駆動され、かつアクチュエータの負荷が小さい期間は油圧ポンプから吐出される作動油を発電機用可変容量油圧モータ側とアクチュエータ側にそれぞれ振り分け、アクチュエータの駆動と電気ヒータの加熱を並行して行う。(３)アクチュエータの負荷が予め決められた設定負荷を超えると前記油圧ポンプから吐出されるほぼ全ての作動油を前記アクチュエータ側に振り分け、アクチュエータだけを駆動させてエンジンが過負荷になるのを防止できる、の３つのモードに自動的に切り換えて運転することができる。
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の構成において、上記スクリード装置は、上記スクリードプレートの温度を検出する温度センサを有し、上記コントローラは、前記温度センサで検出された前記スクリードプレートの温度が予め決められた設定温度を超えると上記調整弁を介して上記発電機用可変容量油圧モータの駆動を停止するように制御する、道路舗装機械における発電機制御装置を提供する。
この構成によれば、温度センサで検出されたスクリードプレートの温度が予め決められた設定温度を超えたら、設定温度を超えている間は、電気ヒータへの給電の必要も無くなる。したがって、発電機を駆動する必要もないので、発電機用可変容量油圧モータの駆動を停止して無駄なエネルギーの消費を防ぐことができる。
請求項４記載の発明は、請求項１,２または３記載の構成において、上記半導体スイッチング素子は、ソリッドステートリレーである、道路舗装機械における発電機制御装置を提供する。
この構成によれば、発電機の出力を、ソリッドステートリレーで細かくオン・オフ制御することができる。
請求項５記載の発明は、車両用エンジンで駆動される油圧ポンプから吐出される作動油により発電機用可変容量油圧モータとコンベアを含む各種のアクチュエータを駆動するとともに、該発電機用可変容量油圧モータの駆動力で発電機を回転させ、該発電機で発電された電力によりスクリード装置の電気ヒータを加熱する道路舗装機械における発電機制御方法であって、上記アクチュエータが休止している準備期間中は前記油圧ポンプから吐出されるほぼ全ての作動油を前記発電機用可変容量油圧モータ側に振り分け、前記アクチュエータが駆動され、かつ前記アクチュエータの負荷が小さい期間は前記油圧ポンプから吐出される作動油を前記発電機用可変容量油圧モータ側と前記アクチュエータ用モータ側とに振り分け、前記アクチュエータの負荷が予め決められた設定負荷を超えると前記油圧ポンプから吐出されるほぼ全ての作動油を前記アクチュエータ用モータ側に振り分けるように制御する、道路舗装機械における発電機制御方法を提供する。
この方法によれば、エンジンの出力限界内において、(１)アクチュエータが休止している準備期間中は油圧ポンプから吐出されるほぼ全ての作動油を発電機用可変容量油圧モータ側に振り分けて発電機をフルに駆動させ、ここで作られた電力を電気ヒータに供給してスクリードプレートを急速に加熱させる。(２)アクチュエータが駆動され、かつアクチュエータの負荷が小さい期間は油圧ポンプから吐出される作動油を発電機用可変容量油圧モータ側とアクチュエータ用モータ側に振り分け、アクチュエータの駆動と電気ヒータの加熱を並行して行う。(３)アクチュエータの負荷が予め決められた設定負荷を超えると前記油圧ポンプから吐出されるほぼ全ての作動油を前記アクチュエータ用モータ側に振り分け、アクチュエータだけを安定的に駆動させて、エンジンが過負荷になるのを防止できる、の３つのモードに自動的に切り換えて運転することができる。
請求項１記載の発明は、油圧ポンプから吐出された作動油の吐出圧をポンプ圧力センサで検出し、このポンプ圧力センサからの信号に基づいてコントローラがエンジン出力の状態を判定し、その判定結果に基づき、調整弁を制御して油圧ポンプから発電機用可変容量油圧モータ側に供給される前記作動油の吐出量を調整可能にする、及び／またはスイッチング素子を制御して電気ヒータへの電力供給を制御するので、エンジンの出力限界内において、作動油を自動的にアクチュエータ用モータ側と発電機用可変容量油圧モータ側に効率良く振り分けることができる。また、低負荷運転時には十分な発電を行ってスクリードプレートを効率良く加熱し、高負荷運転時にはエンジンが過負荷状態にならないようにして発電を行うことができるので、無駄なエネルギーの消費を抑え、また騒音を低減できる等の効果が期待できる。
請求項２記載の発明は、アクチュエータが休止している準備期間と、アクチュエータが駆動され、かつアクチュエータの負荷が小さい施工中の期間と、アクチュエータの負荷が予め決められた設定負荷を超えたときの施工中の期間とに分けて、油圧ポンプから吐出される作動油をそれぞれのモータに振り分け、エンジンの出力限界内で油圧ポンプを駆動させて運転するので、請求項１記載の発明の効果に加えて、さらにエンジンが過負荷になるのを防止できる効果が期待できる。
請求項３記載の発明は、温度センサで検出されたスクリードプレートの温度が予め決められた設定温度を超えたら、発電機用可変容量油圧モータの駆動を停止するので、請求項１または２記載の発明の効果に加えて、さらに無駄なエネルギーの消費を防ぐことができる効果が期待できる。
請求項４記載の発明は、発電機の電気ヒータに対する電力供給を、ソリッドステートリレーで細かくオン・オフ制御し、エンジンの出力限界内で可能な発電機出力を取り出すことができる。エンジンが過負荷になるのを防止できる効果が期待できる。
請求項５記載の発明は、アクチュエータが休止している施工準備の期間と、アクチュエータが駆動され、かつアクチュエータの負荷が小さい施工中の期間と、アクチュエータの負荷が予め決められた設定負荷を超えたときの施工中の期間とに分けて、油圧ポンプから吐出される作動油をそれぞれに振り分け、エンジンの出力限界内で油圧ポンプを駆動させて運転するので、低負荷運転時には十分な発電を行ってスクリードプレートを効率良く加熱し、高負荷運転時にはエンジンが過負荷状態にならないようにして発電を行うことができる。これにより、無駄なエネルギーの消費を抑え、また騒音を低減できる等の効果が期待できる。
本発明は、車両用エンジンにより駆動される油圧ポンプで生成された作動油を、エンジンの運転状態に応じて発電機を駆動するモータ側に配分して発電を行うことにより、低負荷運転時であっても十分な発電が得られてスクリードプレートを効率良く加熱することができるとともに、高負荷運転時にはエンジンの過負荷を防止することができるようにした道路舗装機械における発電機制御装置及びその発電機制御方法を提供するという目的を達成するために、車両用エンジンで駆動される油圧ポンプから吐出される作動油により発電機用可変容量油圧モータとコンベアを含む各種のアクチュエータを駆動するとともに、該発電機用可変容量油圧モータの駆動力で発電機を回転させ、該発電機で発電された電力によりスクリード装置の電気ヒータを加熱する道路舗装機械における発電機制御方法であって、上記アクチュエータが休止している準備期間中は前記油圧ポンプから吐出されるほぼ全ての作動油を前記発電機用可変容量油圧モータ側に振り分け、前記アクチュエータが駆動され、かつ前記アクチュエータの負荷が小さい期間は前記油圧ポンプから吐出される作動油を前記発電機用可変容量油圧モータ側と前記アクチュエータ用モータ側とに振り分け、前記アクチュエータの負荷が予め決められた設定負荷を超えると前記油圧ポンプから吐出されるほぼ全ての作動油を前記アクチュエータ用モータ側に振り分けるように制御することにより実現した。
以下、本発明の道路舗装機械における発電制御装置について、好適な実施例をあげて詳細に説明する。
図１及び図２は本発明を適用したアスファルトフィニッシャの一実施例を示し、図１はその平面図、図２はその側面図である。
同図において、アスファルトフィニッシャ１は、前輪２ａと後輪２ｂに支持された車体３と、該車体３のパワーユニット４内に搭載されているエンジン５の動力で走行する自走式の車両(走行車両)６と、該車両６の前部に設けられたアスファルト合材を収容するためのホッパ装置７と、前記車両６の後部に車体３の幅方向(図１で上下方向、図２で紙面に
垂直な方向)に向けて支持されているスクリュ(送出装置)８と、前記ホ
ッパ装置７の底部とスクリュ８との間において前記車体３にその前後方向(図１、図２で左右方向)に沿って設けられているフィーダ装置(コンベア)９と、前端を車両６の前後方向における中央の両側部に回動自在に支持され、後端部をシリンダ１０で車体３に上下動可能に支持されているレベリングアーム１１と、該レベリングアーム１１の後端に支持され、かつ、シリンダ(図示せず)で上下に回動可能となっている車両６の幅方向に伸縮自在のスクリード装置１２と、操縦装置１４を有する運転席１５とを備えている。なお、このアスファルトフィニッシャ１の構成は、従来のアスファルトフィニッシャの構成と基本的に同一になっている。
垂直な方向)に向けて支持されているスクリュ(送出装置)８と、前記ホ
ッパ装置７の底部とスクリュ８との間において前記車体３にその前後方向(図１、図２で左右方向)に沿って設けられているフィーダ装置(コンベア)９と、前端を車両６の前後方向における中央の両側部に回動自在に支持され、後端部をシリンダ１０で車体３に上下動可能に支持されているレベリングアーム１１と、該レベリングアーム１１の後端に支持され、かつ、シリンダ(図示せず)で上下に回動可能となっている車両６の幅方向に伸縮自在のスクリード装置１２と、操縦装置１４を有する運転席１５とを備えている。なお、このアスファルトフィニッシャ１の構成は、従来のアスファルトフィニッシャの構成と基本的に同一になっている。
図３は図１及び図２に示したアスファルトフィニッシャ１に搭載された発電機制御装置を構成しているパワー系統の回路図である。同図において、前記エンジン５の出力軸には、可変容量形の油圧ポンプ１６が取り付けられている。
前記油圧ポンプ１６は、該エンジン５の動力で駆動される構成になっている。該油圧ポンプ１６は、アクチュエータ用モータ１７を通ってタンクＴに接続された油圧経路５０ａと、比例形電磁制御弁１８と発電機用可変容量油圧モータ１９を通ってタンクＴに接続された油圧経路５０ｂとを有する油圧管５０内に配設されている。
前記アクチュエータ用モータ１７は、前記後輪２ｂと前記スクリュ８と前記フィーダ装置９、及び前記スクリード装置１２等のアクチュエータを各々駆動するためのモータ１７である。
前記比例形電磁制御弁１８は、前記油圧ポンプ１６と前記発電機用可変容量油圧モータ１９との連通を制御する調整弁であり、前記油圧ポンプ１６と前記発電機用可変容量油圧モータ１９との連通を遮断するポジション(イ)と、前記油圧ポンプ１６と前記発電機用可変容量油圧モータ１９とが連通した油系路を形成するポジション(ロ)との間で切り換え可能に形成されている。
前記ソレノイド１８ａには、発電制御装置を構成しているパワー系統全体を制御するコントローラ２０が接続されている。そして、比例形電磁制御弁１８は、該ソレノイド１８ａに通電が行われていないにときは、バネ１８ｂの付勢によりポジション(イ)に保持され、該コントローラ２０からの指令信号によりソレノイド１８ａに電流が流されると、その電流値に基づいてポジション(ロ)側へソレノイド１８ａと共に切り換えられ、その切り換えにより発電機用可変容量油圧モータ１９に供給される圧油(作動油)の流量を変化させて発電機用可変容量油圧モータ１９の回転速度を自在に可変制御する。さらに、発電機用可変容量油圧モータ１９に供給される圧油(作動油)の流量と容量を制御することで、回転数を所望の設定の回転数に保持することが可能である。
発電機用可変容量油圧モータ１９は、前記スクリードプレート１２ａを加熱する電気ヒータ２１に供給する電力を生成するための発電機２２を駆動するモータである。該発電機２２は、発電機用可変容量油圧モータ１９の出力軸に取り付けられており、発電機用可変容量油圧モータ１９と発電機２２とが一体に回転することにより、発電機２２から電力が生成されるようになっている。そして、発電機２２の出力側には、ブレーカ２３と半導体スイッチング素子であるソリッドステートリレー２４(以下、「ＳＳＲ２４」という)を介して、前記電気ヒータ２１が接続されている。
なお、図３中の符号２５は、例えばエンジンキー(図示せず)の操作に連動する電源スイッチである。また、符号２６は油圧管５０内の圧力を検出し、その圧力に基づいた信号を前記コントローラ２０に出力するポンプ圧力センサ、符号２７はスクリードプレート１２ａの温度を検出し、その温度に基づいた信号を前記コントローラ２０に出力する温度センサである。
図４は、発電機制御装置の一動作例を示す。そこで、図３に示したアスファルトフィニッシャにおける発電機制御装置の動作を、次に図４に示す動作例と共に説明する。
なお、ここでの制御は、エンジン５がストールを起こす直前のエンジン出力限界までエンジン５を使用したときに、前記油圧ポンプ１６から吐出される作動油の流量を１００とした場合に、その１００とした流量を発電機用可変容量油圧モータ１９とアクチュエータ用モータ１７にそれぞれ振り分け、該発電機用可変容量油圧モータ１９と該アクチュエータ用モータ１７を如何に効率良く動作させることができるかを考慮して、発電機２２の駆動を制御するものである。そして、図４では縦軸に油圧ポンプ１６により油圧管５０内に吐出される作動油の流量、及びその作動油で発電機２２が得られる最大電力(発電機出力)の大きさを示し、横軸に経過時間と油圧管５０内の圧力をそれぞれ示している。
まず、前記エンジン５が駆動されると、前記コントローラ２０の電源スイッチ２５がオンされ、コントローラ２０による制御が開始される。また、エンジン５の駆動と共に油圧ポンプ１６が駆動されると、その油圧ポンプ１６から油圧管５０内に作動油(圧油)が吐出される。この作動油は、アクチュエータ用モータ１７及び発電機用可変容量油圧モータ１９をそれぞれ駆動することができる。
そして、コントローラ２０は、アクチュエータが駆動される前の施工準備の段階(「工
程Ａ」)では、そのアクチュエータは作動油をさほど必要としないので、比例形電磁制御
弁１８のソレノイド１８ａを制御し、施工準備の期間中はアクチュエータで必要としないほぼ全ての作動油を発電機用可変容量油圧モータ１９側に振り分ける。この場合、発電機用可変容量油圧モータ１９に作動油を急激に流すと、該発電機用可変容量油圧モータ１９がハンチング現象を起こして駆動が不安定になる虞があるので、ソレノイド１８ａを徐々に制御し、前記比例形制御弁１８をポジション(イ)からポジション(ロ)へ徐々に移動させ、駆動開始時に発電機用可変容量油圧モータ１９をゆっくりと回転させる。発電機用可変容量油圧モータ１９が設定回転数に到達すると、この発電機用可変容量油圧モータ１９の駆動により発電機２２も一体に回転されて発電を開始し、その電力が電気ヒータ２１に供給されて、該電気ヒータ２１を加熱する。ここで、発電機２２の最大出力を急に電気ヒータ２１に供給すると、ハンチングの虞があるため、ＳＳＲ２４にて発電機２２の出力供給量を徐々に上げるようにする。これにより、スクリードプレート１２ａも電気ヒータ２１により加熱される。
程Ａ」)では、そのアクチュエータは作動油をさほど必要としないので、比例形電磁制御
弁１８のソレノイド１８ａを制御し、施工準備の期間中はアクチュエータで必要としないほぼ全ての作動油を発電機用可変容量油圧モータ１９側に振り分ける。この場合、発電機用可変容量油圧モータ１９に作動油を急激に流すと、該発電機用可変容量油圧モータ１９がハンチング現象を起こして駆動が不安定になる虞があるので、ソレノイド１８ａを徐々に制御し、前記比例形制御弁１８をポジション(イ)からポジション(ロ)へ徐々に移動させ、駆動開始時に発電機用可変容量油圧モータ１９をゆっくりと回転させる。発電機用可変容量油圧モータ１９が設定回転数に到達すると、この発電機用可変容量油圧モータ１９の駆動により発電機２２も一体に回転されて発電を開始し、その電力が電気ヒータ２１に供給されて、該電気ヒータ２１を加熱する。ここで、発電機２２の最大出力を急に電気ヒータ２１に供給すると、ハンチングの虞があるため、ＳＳＲ２４にて発電機２２の出力供給量を徐々に上げるようにする。これにより、スクリードプレート１２ａも電気ヒータ２１により加熱される。
また、この施工準備の期間中は、アクチュエータで必要としないほぼ全ての作動油が発電機用可変容量油圧モータ１９側に振り分けられて該発電機２２がフル稼働するので、発電機２２で生成される電力も大きく、この大きな電力が電気ヒータ２１に供給されて電気ヒータ２１を急速に所定の温度まで高めることができる。この電気ヒータ２１で温められたスクリードプレート１２ａの温度は温度センサ２６からの信号によりコントローラ２０で監視される。
そして、コントローラ２０では、スクリードプレート１２ａの温度が予め設定された温度に到達すると、ＳＳＲ２４を介して電気ヒータ２１とソレノイド１８ａを制御し、発電機２２の停止を行い、電気ヒータ２１への電力供給を停止する。また、スクリードプレート１２ａの温度が予め決められた温度よりも下がるとＳＳＲ２４を介して電気ヒータ２１とソレノイド１８ａを制御し、ヒータ２１への電力供給を開始する。この制御はエンジン５が駆動している間行われる。これにより、発電機２２を必要な時にだけ駆動させて、スクリードプレート１２ａの温度を一定温度に保つ。
次に、施工が開始されると、アクチュエータの負荷量は油圧管５０内の圧力を検出するポンプ圧力センサ２５からの信号によりコントローラ２０で監視される。そして、アクチュエータの負荷が小さい期間(「工程Ｂ」)は、コントローラ２０は、油圧ポンプ１６から吐出される作動油を発電機用可変容量油圧モータ１９側とアクチュエータ用モータ１７側に振り分け、アクチュエータの駆動と電気ヒータ２１の加熱を並行して制御する。この場合の作動油の振り分けでは、アクチュエータ用モータ１７側への振り分けを優先し、アクチュエータの動作への悪い影響を最小限に留める。一方、発電機２２側は、比例形電磁制御弁１８のソレノイド１８ａを制御し、電気ヒータ２１の加熱に支障がない程度の作動油を発電機用可変容量油圧モータ１９に送り、該発電機２２とＳＳＲ２４の制御を介して電気ヒータ２１に電力を供給し、該ヒータ２１を加熱して、スクリードプレート１２ａを温めて予め設定された温度に保つ。
また、施工中、ポンプ圧力センサ２５からの信号によりアクチュエータの負荷が高くなり、これがエンジンの出力限界に達したと判定されると、コントローラ２０は、油圧ポンプ１６から吐出されるほぼ全ての作動油をアクチュエータモータ１７側に振り分ける(「
工程Ｃ」)。そして、アクチュエータ用モータ１７だけを駆動させて、発電機用可変容量油圧モータ１９への作動油の供給を停止し、エンジン５が過負荷になるのを防止する。この場合、電気ヒータ２１への電流の供給も停止するが、この期間は僅かなものであり、またスクリードプレート１２ａは既に加熱されているので、この電力停止は路面の敷き均し作業の問題になることはない。また、アクチュエータの負荷が低くなったら、「工程Ｂ」に戻って、油圧ポンプ１６から吐出される作動油を発電機用可変容量油圧モータ１９側とアクチュエータ用モータ１７側に振り分けるように制御する。これにより、エンジンが過負荷状態になるのを防止し、無駄なエネルギーの消費を抑え、また騒音を低減することができる。
工程Ｃ」)。そして、アクチュエータ用モータ１７だけを駆動させて、発電機用可変容量油圧モータ１９への作動油の供給を停止し、エンジン５が過負荷になるのを防止する。この場合、電気ヒータ２１への電流の供給も停止するが、この期間は僅かなものであり、またスクリードプレート１２ａは既に加熱されているので、この電力停止は路面の敷き均し作業の問題になることはない。また、アクチュエータの負荷が低くなったら、「工程Ｂ」に戻って、油圧ポンプ１６から吐出される作動油を発電機用可変容量油圧モータ１９側とアクチュエータ用モータ１７側に振り分けるように制御する。これにより、エンジンが過負荷状態になるのを防止し、無駄なエネルギーの消費を抑え、また騒音を低減することができる。
なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
以上説明したように、本発明は道路舗装機械の発電制御以外にも、油圧ショベル等の建設機械の発電機制御装置にも応用できる。
５ エンジン
６ 車両(走行車両)
７ ホッパ装置
８ スクリュ
９ バーフィーダー(コンベア)
１０ シリンダ
１１ レベリングアーム
１２ スクリード装置
１２ａ スクリードプレート
１３ アスファルト乳剤散布装置
１４ 操縦装置
１５ 運転席
１６ 油圧ポンプ
１７ アクチュエータ用モータ
１８ 比例形電磁制御弁
１８ａ ソレノイド
１８ｂ バネ
１９ 発電機用可変容量油圧モータ
２０ コントローラ
２１ 電気ヒータ
２２ 発電機
２３ ブレーカ
２４ ソリッドステートリレー(半導体スイッチング素子)
２５ 電源スイッチ
２５ ポンプ圧力センサ
２６ 温度センサ
５０ 油圧管
５０ａ,５０ｂ 油圧経路
Ｔ タンク
６ 車両(走行車両)
７ ホッパ装置
８ スクリュ
９ バーフィーダー(コンベア)
１０ シリンダ
１１ レベリングアーム
１２ スクリード装置
１２ａ スクリードプレート
１３ アスファルト乳剤散布装置
１４ 操縦装置
１５ 運転席
１６ 油圧ポンプ
１７ アクチュエータ用モータ
１８ 比例形電磁制御弁
１８ａ ソレノイド
１８ｂ バネ
１９ 発電機用可変容量油圧モータ
２０ コントローラ
２１ 電気ヒータ
２２ 発電機
２３ ブレーカ
２４ ソリッドステートリレー(半導体スイッチング素子)
２５ 電源スイッチ
２５ ポンプ圧力センサ
２６ 温度センサ
５０ 油圧管
５０ａ,５０ｂ 油圧経路
Ｔ タンク
Claims (5)
- 路面に敷いたアスファルト合材に、電気ヒータで加熱したスクリードプレートを押し付けて敷き均すスクリード装置と、車両用エンジンにより駆動される油圧ポンプと、該油圧ポンプから吐出される作動油で駆動される発電機用可変容量油圧モータ及びコンベアを含む各種のアクチュエータと、該発電機用可変容量油圧モータの駆動力で回転し発電する発電機とを備え、前記発電機で発電された電力を前記電気ヒータに供給する道路舗装機械における発電機制御装置において、
前記油圧ポンプから吐出された前記作動油の圧力を検知するポンプ圧力センサと、
前記油圧ポンプから前記発電機用可変容量油圧モータ側に供給される前記作動油の流量を調整可能な調整弁と、
前記発電機と前記電気ヒータとの間に設けられて前記発電機の前記電気ヒータに対する電力を調整する半導体スイッチング素子と、
前記スクリードプレートの温度を検出する温度センサと、
前記温度センサの検出値に基づいて、予め設定された温度になるように前記半導体スイッチング素子を制御して前記電気ヒータを温度制御するコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、前記ポンプ圧力センサで検出された前記油圧ポンプの圧力に基づいて前記エンジン出力の状態を判定し、前記エンジンが過負荷と判定されると、前記調整弁及び／または前記スイッチング素子を制御し、前記温度制御から前記エンジンの過負荷を抑制するように前記電気ヒータへの電流供給を低減する制御へ変更することを特徴とする道路舗装機械における発電機制御装置。 - 上記コントローラは、上記アクチュエータの駆動が休止している準備期間中は上記油圧ポンプから吐出されるほぼ全ての作動油を上記発電機用可変容量油圧モータ側に振り分け、前記アクチュエータが駆動され、かつ該アクチュエータの負荷が小さい期間は前記油圧ポンプから吐出される作動油を前記発電機用可変容量油圧モータ側と前記アクチュエータ側とに振り分け、前記アクチュエータの負荷が予め決められた設定負荷を超えると前記油圧ポンプから吐出されるほぼ全ての作動油を前記アクチュエータ側に振り分けるように制御することを特徴とする請求項１記載の道路舗装機械における発電機制御装置。
- 上記スクリード装置は、上記スクリードプレートの温度を検出する温度センサを有し、上記コントローラは、前記温度センサで検出された前記スクリードプレートの温度が予め決められた設定温度を超えると上記調整弁を介して上記発電機用可変容量油圧モータの駆動を停止するように制御することを特徴とする請求項１または２記載の道路舗装機械における発電機制御装置。
- 上記半導体スイッチング素子は、ソリッドステートリレーであることを特徴とする請求項１,２または３記載の道路舗装機械における発電機制御装置。
- 車両用エンジンで駆動される油圧ポンプから吐出される作動油により発電機用可変容量油圧モータとコンベアを含む各種のアクチュエータを駆動するとともに、該発電機用可変容量油圧モータの駆動力で発電機を回転させ、該発電機で発電された電力によりスクリード装置の電気ヒータを加熱する道路舗装機械における発電機制御方法であって、
上記アクチュエータが休止している準備期間中は前記油圧ポンプから吐出されるほぼ全ての作動油を前記発電機用可変容量油圧モータ側に振り分け、前記アクチュエータが駆動され、かつ前記アクチュエータの負荷が小さい期間は前記油圧ポンプから吐出される作動油を前記発電機用可変容量油圧モータ側と前記アクチュエータ側とに振り分け、前記アクチュエータの負荷が予め決められた設定負荷を超えると前記油圧ポンプから吐出されるほぼ全ての作動油を前記アクチュエータ側に振り分けるように制御することを特徴とする道路舗装機械における発電機制御方法。
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