JPH0686197B2 - 車輛塔載用被駆動体の駆動制御操作装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はコンクリートミキサトラック等の車輛に搭載さ
れるミキサドラム等の被駆動体の駆動制御操作装置に関
するものである。

（従来の技術） 一般にコンクリートミキサトラック等の車輛の車体フレ
ーム上に搭載されるミキサドラムなどの被駆動体は、こ
れを運転制御すなわち正、逆転および増、減速制御して
生コンクリートの投入、混練、排出を行うようにしてい
る。

（発明が解決しようとする課題） ところが従来の前記運転制御では操作者は手動操作によ
り前記被駆動体の運転状態を監視しながらでないと、制
御が円滑にできず非能率的であった。

操作要領を詳述すると、可逆可変容量油圧ポンプの増、
減速操作とアクセル操作とを個別に手動で行っていた
が、コンクリートミキサトラックでは動力源としてディ
ーゼルエンジンを用いるのが一般的であり、ディーゼル
エンジンの特性として増、減速の微調整が困難であり、
特に800〜900rpmを越えると吹き上がってしまうため、
作業者が感覚のみである程度増速した上で、可逆可変容
量油圧ポンプの増、減速をインチング操作することによ
り運転制御していた。しかし、この操作要領によれば、
ややもするとエンジンを必要以上に増速し、大騒音を生
じたり、燃料を浪費したりしていたし、ミキサドラムの
回転も不安定であった。

これを解消するため出願人は先に油圧ポンプと走行用エ
ンジンとの両方を制御してドラム回転を一定にするもの
を提案したが（特公昭62−26930号公報）、マイコン制
御でも不安定なエンジンの回転数を細かく制御するのは
非常に困難なため、コンクリートミキサトラックの全使
用形態について再度着目し、生コンクリートの投入、混
練、排出作業のようにミキサドラムの回転数を細かく調
整する場合と、生コンクリート排出後の洗浄作業のよう
にミキサドラムの回転数をあまり調整しなくてもよい場
合とに大別してエンジンの増、減速の調整をより簡略化
するものである。

（課題を解決するための手段） 前記課題を解決するために本発明では、車輛に回転可能
に搭載される被駆動体と、この被駆動体を正、逆転およ
び増、減速回転するための駆動装置と、被駆動体を増、
減速回転するための走行用エンジンの駆動装置と、操作
部の操作信号が入力され駆動装置あるいは走行用エンジ
ンの駆動装置の制御信号を出力する情報処理装置とが設
けられ、操作部によるノーマルモード操作時には回転数
設定信号に応じて情報処理装置の制御信号とフィードバ
ックする作動信号とにより駆動装置と走行用エンジンの
駆動装置がフィードバック制御されて被駆動体が中、低
速で定回転され、一方、操作部による高速モード操作時
には走行用エンジンの駆動装置により走行用エンジンが
高速回転されるとともに、正、逆転および増、減速回転
の操作信号に応じて駆動装置が制御され、被駆動体が高
速回転まで任意に回転されるものである。

（実施例） 以下、図面により本発明をコンクリートミキサ車に実施
した場合の一実施例について説明すると、ミキサトラッ
クＶの車体フレーム１上にミキサドラム２が回転可能に
支承されている。ミキサドラム２は油圧モータＭに連動
され、この油圧モータＭは動力取出装置PTOを介して走
行用エンジンＥによって回転駆動される可逆可変容量油
圧ポンプＰ（以下単にポンプと云う）によって回転制御
されるようになっている。

前記ポンプＰは、ミキサトラックＶの運転室Cabの設け
られる内部操作器３、あるいば運転室Cab外の数箇所に
取脱自在に設けられる外部操作部４によってそれぞれ遠
隔制御されるようになっている。前記ポンプＰを制御す
るためのサーボ弁SVには後述する電気的信号が入力され
て作動可能とされており、入力に比較して左右への変位
置（切換量）定まり、流量が制御されることによってポ
ンプＰを回転制御できるものであって、すなわちサーボ
弁SVを第１図に示す中立位置より右側に変位すれば前記
ポンプＰ、すなわちミキサドラム２は正転Ｆされる。ま
た前記中立位置より左側に変位すれば前記ポンプＰ、す
なわちミキサドラム２は逆転Ｒされその変位量を増せば
漸次その回転は増速される。

前記外部操作器４の操作盤には操作つまみ10およびノー
マルモードと高速モードの切換スイッチ11が取付られて
おり、前記外部操作器４の操作つまみ10を停止位置Ｓよ
り右回転すると前記サーボ弁SVは正転Ｆ側に制御され、
また左回転すると逆転Ｒ側に制御されるようになってい
る。

前記ミキサトラックＶにはサーボ弁SVを制御する情報処
理装置12が搭載され、ミキサドラム２には回転数センサ
13が連係されている。

回転数センサ13はミキサドラム２の回転数を検出するも
ので、その回転信号は情報処理装置12にフィードバック
される。

さらに、情報処理装置12は走行用エンジンＥの回転数を
検出する回転数センサ15の回転信号がフィードバックさ
れるとともに、ガバナレバー（あるいはスロットルレバ
ー）を駆動するアクセル駆動部14（走行用エンジンの駆
動装置）に駆動部制御信号を出力する（アクセル駆動部
14への出力は停車時のみである）。

情報処理装置12は、第５図に示すように、マイクロコン
ピュータを用いたもので、中央処理装置（CPU）32、リ
ードオンリーメモリ（ROM）33、ランダムアクセスメモ
リ（RAM）34、アナログデータ入力ユニット（ADU）35、
ペリフェラルインターフェースアダプタ（PIA）36,39、
デコーダ37及びタイマ38より構成され、中央処理装置32
はリードオンリーメモリ33に記憶させた所定のプログラ
ムに従ってアナログデータ入力ユニット35及び、ペリフ
ェラルインターフェースアダプタ36からの入力信号を演
算し、コントロールバス42、アドレスバス40、データバ
ス41を介して出力信号を送るものである。デコーダ37は
中央処理装置32からのアドレス信号により何れの素子に
信号を伝達するかの選択信号を発するものである。

アナログデータ入力ユニット35は操作器による回転数設
定信号およびノーマルモードと高速モードのモード設定
信号、ミキサドラム２の作動状態をフィードバックする
作動信号（回転信号）、アクセル駆動装置14の作動状態
をフィードバックする作動信号（回転信号）といったア
ナログデータをデジタル８ビットデータに変換し、中央
処理装置32に入力し、ペリフェラルインターフェースア
ダプタ36はスイッチ入力、回転信号、水タンクからのド
ラム洗浄水の給水量の検出信号といったデジタル信号を
中央処理装置32に入力する、また、ペリフェラルインタ
ーフェースアダプタ39は中央処理装置32からのデジタル
出力用インターフェースでデジタル表示、ランプ表示出
力をディスプレイに送出し、駆動制御信号をサーボ弁S
V、アクセル駆動部14に送出する。

次に、動力伝達及び制御について説明すると、まず、走
行用エンジンＥの動力は動力取出装置PTOを介して可逆
可変容量ポンプＰに伝達され、該ポンプＰの駆動により
圧油が油圧モータＭに供給され、ミキサドラム２の回転
が行われる。

一方、操作器３の回転数設定信号、回転数センサ13の回
転信号が情報処理装置12に入力され、情報処理装置12の
出力信号によりサーボ弁SVが制御されることによってポ
ンプＰが制御される。

上記説明は主として走行（生コンクリートの混練作業）
時のもので、一方、停車（主たる生コンクリートの排出
作業のほか混練作業、投入作業）時には内部操作器３ま
たは、ノーマルモードに切換えた外部操作器４を用い
（以下、外部操作器４について説明）、操作つまみを逆
転Ｒ（投入あるいは混練時には正転Ｆ）方向に所望位置
まで回転することにより、モード設定信号と回転数設定
信号を情報処理装置12に入力するが、この場合、情報処
理装置12の出力はサーボ弁SV以外にアクセル駆動部14に
も送出され、走行用エンジンの増減速も行う。

次に、制御動作について説明する。

ノーマルモード設定時 まず、ミキサドラム２の回転数は回転数センサ13により
検出され、その回転信号は、情報処理装置12にフィード
バックされる。

一方、外部操作器４により設定されたノーマルモード設
定信号と回転数設定信号が情報処理装置12に伝達され、
前記回転信号と比較し、ミキサドラム２を作動するのに
必要な動力が算出され、作業に応じてサーボ弁SVを介し
て油圧ポンプＰの吐出量、あるいはアクセル駆動部14の
エンジン回転数が制御される。

さらに、詳述すると、外部操作器で設定されたドラム回
転数が低速域N_L（第３図；以下同じ）の場合、その操作
信号に応じてアクセル駆動部14には情報処理装置12から
低速制御信号が送られエンジン回転数はアイドリング回
転（400〜500rpm）とされ、実際のエンジン回転数が回
転数センサ15により検出され、回転信号として情報処理
装置12にフィードバックされる。このフィードバック制
御によってエンジン回転数がアイドリング回転に保持さ
れるとともに、外部操作器４に操作つまみ10の操作量に
応じて低速域N_Lにおいてサーボ弁SVには情報処理装置12
から制御信号が送られ、ミキサドラム２もフィードバッ
ク制御され、油圧負荷の大小にかかわらず所望のドラム
回転数が得られ、定回転される。

さらに、外部操作器４の操作つまみ10の操作量を増加す
ることにより、設定ドラム回転数が中速域N_Mに移行する
と、その操作信号に応じて情報処理装置12からアクセル
駆動部14に中速制御信号が送られ、エンジン回転数は中
速回転（800〜900rpm）とされ、前記と同様にフィード
バック制御されて中速回転が保持される。一方、前記と
同様に外部操作器４の操作つまみ10の操作量に応じて中
速域N_Mにおいてミキサドラム２の回転数もフィードバッ
ク制御される。つまり、ノーマルモードではドラム回転
数とエンジン回転数の関係は第３図実線のようになる。

高速モード設定時 生コンクリートの排出完了後等にはミキサドラム２内の
洗浄作業が行われるが、この際には少量の洗浄水が注水
されるだけであり、負荷が小さいし、作業能率を向上さ
せるためミキサドラム２を高速回転する。

まず、外部操作器４の切換スイッチ11を高速モードに切
換えることにより、高速モード設定信号が情報処理装置
12に伝達され、情報処理装置12から高速制御信号がアク
セル駆動部14に送られ、走行用エンジンＥは高速回転
（2800rpm）される（第３図破線）。

次に、外部操作器４の操作つまみ10を操作することによ
り、操作量に応じた操作信号が情報処理装置12に入力さ
れ、情報処理装置12からサーボ弁SVに制御信号が送ら
れ、信号の大小に応じてサーボ弁SVが比例制御されて開
度が定まる。そしてサーボ弁SVの開度に応じて流量が制
御されるが回転数センサ13,15からの回転信号はフィー
ドバックされないため、油圧負荷の大小により、走行用
エンジンＥの回転数及びドラム回転数は変動する。

しかし、洗浄作業においては生コンクリートの排出作業
のようにドラム回転数を細かく調整する必要がなく、ド
ラムを小負荷で高速回転すれば十分であるため高速域に
おけるドラム回転数の変動は何ら問題とならない。

尚、高速モード設定時においても操作つまみ10の操作に
よりドラムの高速回転だけでなく中・低速回転ひいては
停止ができるのは当然である。

（発明の効果） 本発明は以上の構成であるので次に記載する効果を奏す
る。

マイクロコンピュータを利用した情報処理装置を設け、
操作部によるノーマルモード操作時には駆動装置と走行
用エンジンの駆動装置がフィードバック制御されて被駆
動体が中・低速で定回転され、高速モード操作時には走
行用エンジンが高速回転されるとともに、操作信号に応
じて被駆動体が高速回転まで任意に回転されるために、
生コンクリートの排出、混練、投入作業などの細かいド
ラム回転数制御の必要な場合と、洗浄作業などの単なる
高速回転が必要な場合とに制御を大別し、簡略化するこ
とができる。

また、ノーマルモード操作時に走行用エンジンの駆動装
置が段階的に制御されるといっそう制御が簡単になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は制御系統を示す説明図、第２図はミキサトラッ
クの概略側面図、第３図はドラム回転数とエンジン回転
数との関連図、第４図は制御動作を示すブロック図、第
５図は情報処理装置の制御回路のブロック図である。 ２……被駆動体としてのミキサドラム、3,4……操作部
としての内，外部操作器、12……情報処理装置、14……
アクセル駆動部（走行用エンジンの駆動装置）、SV……
駆動装置としてのサーボ弁。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車輛に回転可能に搭載される被駆動体と、
   この被駆動体を正、逆転および増、減速回転するための
   駆動装置と、被駆動体を増、減速回転するための走行用
   エンジンの駆動装置と、操作部の操作信号が入力され駆
   動装置あるいは走行用エンジンの駆動装置の制御信号を
   出力する情報処理装置とが設けられ、操作部によるノー
   マルモード操作時には回転数設定信号に応じて情報処理
   装置の制御信号とフィードバックする作動信号とにより
   駆動装置と走行用エンジンの駆動装置がフィードバック
   制御されて被駆動体が中、低速で定回転され、一方、操
   作部による高速モード操作時には走行用エンジンの駆動
   装置により走行用エンジンが高速回転されるとともに、
   正、逆転および増、減速回転の操作信号に応じて駆動装
   置が制御され被駆動体が高速回転まで任意に回転される
   ことを特徴とする車輛搭載用被駆動体の駆動制御操作装
   置。
2. 【請求項２】操作部によるノーマルモード操作時には駆
   動装置が連続的に制御されるとともに、走行用エンジン
   の駆動装置が段階的に制御されることを特徴とする請求
   項１の車輛搭載用被駆動体の駆動制御操作装置。