JPH0826798B2 - 建設機械のシュースリップ制御方法 - Google Patents
建設機械のシュースリップ制御方法Info
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- JPH0826798B2 JPH0826798B2 JP63038928A JP3892888A JPH0826798B2 JP H0826798 B2 JPH0826798 B2 JP H0826798B2 JP 63038928 A JP63038928 A JP 63038928A JP 3892888 A JP3892888 A JP 3892888A JP H0826798 B2 JPH0826798 B2 JP H0826798B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- traction force
- speed
- diagram
- vehicle speed
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- Operation Control Of Excavators (AREA)
- Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、リッピング作業の作業機を有する例えばブ
ルドーザのような建設機械のシュースリップ制御方法に
関するものである。
ルドーザのような建設機械のシュースリップ制御方法に
関するものである。
（従来の技術） 通常、オペレータは、作業機レバーを操作して作業機
反力、接地圧分布を変化させてシュースリップを制御し
ている。しかし、岩盤地でのリッピング作業においては
特にスリップ限界の変動が激しく、作業機の操作のみで
はスリップの制御が困難なために、デセルペダルによっ
てエンジン出力を絞る操作が必要となってくる。殊に、
軟岩のリッピングではスリップ限界の変動が大きいため
に、オペレータはデセルペダルによって車両のパワー、
言い換えればエンジン出力を制御している。
反力、接地圧分布を変化させてシュースリップを制御し
ている。しかし、岩盤地でのリッピング作業においては
特にスリップ限界の変動が激しく、作業機の操作のみで
はスリップの制御が困難なために、デセルペダルによっ
てエンジン出力を絞る操作が必要となってくる。殊に、
軟岩のリッピングではスリップ限界の変動が大きいため
に、オペレータはデセルペダルによって車両のパワー、
言い換えればエンジン出力を制御している。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、デセルペダルによるエンジン出力の制
御は高い熟練度を必要とし、過渡のスリップを防ぎつ
つ、高い作業効率を維持することはベテランオペレータ
にとっても並大抵のことではなく、実際の作業中にはど
うしても不要なスリップが残るという問題点がある。さ
らに、集中力を要する長時間の作業はオペレータの疲労
を招き、この結果として不要なスリップは増加し作業効
率が低下してしまっているという問題点がある。
御は高い熟練度を必要とし、過渡のスリップを防ぎつ
つ、高い作業効率を維持することはベテランオペレータ
にとっても並大抵のことではなく、実際の作業中にはど
うしても不要なスリップが残るという問題点がある。さ
らに、集中力を要する長時間の作業はオペレータの疲労
を招き、この結果として不要なスリップは増加し作業効
率が低下してしまっているという問題点がある。
本発明は、このような問題点を解決することを目的と
し、簡単な操作で多大な疲労を伴うことなく作業効率を
低下させずに作業を行うことができ、しかも特にスリッ
プ限界の変動が大きい場合における不要な制御モード線
図での運転制御を阻止することができる建設機械のシュ
ースリップ制御方法を提供することにある。
し、簡単な操作で多大な疲労を伴うことなく作業効率を
低下させずに作業を行うことができ、しかも特にスリッ
プ限界の変動が大きい場合における不要な制御モード線
図での運転制御を阻止することができる建設機械のシュ
ースリップ制御方法を提供することにある。
（問題を解決するための手段および作用効果） 前述された目的を達成するために、本発明による建設
機械のシュースリップ制御方法は、 リッピング作業に応じて予め設定される、車速が低い
場合にけん引力を変化させて必要な車速を維持させるけ
ん引力軸に沿う線図部分と、けん引力が低い場合に必要
なけん引力を維持しつつ車速を変化させる速度軸に沿う
線図部分とを有して、両線図部分が低車速かつ低けん引
力の域において交わって原点とするけん引力−速度特性
の基本モード線図にしたがって運転制御を行う建設機械
のシュースリップ制御方法において、 シュースリップ率が所定値を超え、かつけん引力が前
記けん引力−速度特性の基本モード線図における所定け
ん引力の値以上である場合に加えて所定車速の値以上で
ある場合に、前記けん引力−速度特性の基本モード線図
に対してけん引力だけを低下させるように平行移動され
たけん引力−速度特性の制御モード線図にもとづき運転
制御を行うことを特徴とするものである。
機械のシュースリップ制御方法は、 リッピング作業に応じて予め設定される、車速が低い
場合にけん引力を変化させて必要な車速を維持させるけ
ん引力軸に沿う線図部分と、けん引力が低い場合に必要
なけん引力を維持しつつ車速を変化させる速度軸に沿う
線図部分とを有して、両線図部分が低車速かつ低けん引
力の域において交わって原点とするけん引力−速度特性
の基本モード線図にしたがって運転制御を行う建設機械
のシュースリップ制御方法において、 シュースリップ率が所定値を超え、かつけん引力が前
記けん引力−速度特性の基本モード線図における所定け
ん引力の値以上である場合に加えて所定車速の値以上で
ある場合に、前記けん引力−速度特性の基本モード線図
に対してけん引力だけを低下させるように平行移動され
たけん引力−速度特性の制御モード線図にもとづき運転
制御を行うことを特徴とするものである。
本発明によれば、シュースリップ率が所定値を超え、
かつ例えば軟岩でのリッピング作業で岩を割ったときの
ようなけん引力がけん引力−速度特性の基本モード線図
における所定けん引力の値以上でかつ所定車速の値以上
のスリップ限界の変動が大きい場合には、けん引力−速
度特性の基本モード線図に対してけん引力だけを低下さ
せるように平行移動されたけん引力−速度特性の制御モ
ード線図にもとづき運転制御されるために、簡単な操作
で多大の疲労を伴うことなく作業効率が低下せずに作業
を行うこうとができる。
かつ例えば軟岩でのリッピング作業で岩を割ったときの
ようなけん引力がけん引力−速度特性の基本モード線図
における所定けん引力の値以上でかつ所定車速の値以上
のスリップ限界の変動が大きい場合には、けん引力−速
度特性の基本モード線図に対してけん引力だけを低下さ
せるように平行移動されたけん引力−速度特性の制御モ
ード線図にもとづき運転制御されるために、簡単な操作
で多大の疲労を伴うことなく作業効率が低下せずに作業
を行うこうとができる。
しかも、けん引力が基本モード線図における所定けん
引力の値以上の場合に加えて所定車速の値以上の場合に
制御モード線図にもとづき運転制御させるようにしたた
めに、特にスリップ限界の変動が大きい場合における不
要な制御モード線図での運転制御を阻止することができ
る。
引力の値以上の場合に加えて所定車速の値以上の場合に
制御モード線図にもとづき運転制御させるようにしたた
めに、特にスリップ限界の変動が大きい場合における不
要な制御モード線図での運転制御を阻止することができ
る。
（実施例） 次に、本発明による建設機械のシュースリップ制御方
法の具体的実施例につき、図面を参照しつつ説明する。
法の具体的実施例につき、図面を参照しつつ説明する。
例えば、リッピング作業用の作業機をもつ大型ブルド
ーザのごとき建設機械の運動は、エンジンの出力を、ト
ルクコンバータ、変速機、傘歯車、操向クラッチ、操向
ブレーキ、終減速機等のパワーラインによりスプロケッ
トホイールに伝達し、スプロケットホイールに巻回され
た履帯を駆動することにより行われる。したがって、履
帯におけるけん引力は、エンジン出力とパワーラインの
の減速比とにより算定できる。
ーザのごとき建設機械の運動は、エンジンの出力を、ト
ルクコンバータ、変速機、傘歯車、操向クラッチ、操向
ブレーキ、終減速機等のパワーラインによりスプロケッ
トホイールに伝達し、スプロケットホイールに巻回され
た履帯を駆動することにより行われる。したがって、履
帯におけるけん引力は、エンジン出力とパワーラインの
の減速比とにより算定できる。
この建設機械の作業運転において、けん引力Ｆと車両
の速度Ｖとの関連をみると、第１図に示すようにエンジ
ン出力がフルストロークのときは、主として破線で示す
フル性能カーブのごとくなっている。このエンジン出力
のフル性能カーブが、速度を示すＸ軸と交わる点が車速
の上限であり、けん引力を示すＹ軸と交わる点がけん引
力の上限である。しかし、建設機械のけん引力はシュー
スリップ率に関係があり、一定のシュースリップ率のと
きに実行最大けん引力が得られる。したがって、この要
素を含めたけん引力と速度とは、土質・岩質の硬さに応
じて、第１図のフル性能カーブにおいて高出力部をカッ
トした線図で示す傾向のエンジン出力モード線図、言い
換えれば車速が低い場合にけん引力を変化させて必要な
車速を維持させるけん引力軸（Ｙ軸）に沿う線図部分
と、けん引力が低い場合に必要なけん引力を維持しつつ
車速を変化させる速度軸（Ｘ軸）に沿う線図部分とを有
して、両線図部分が低車速かつ低けん引力の域において
交わって原点とする基本モード線図が設定される。この
第１図でFoおよびVoは基本モードのけん引力−速度特性
線図のその原点とするけん引力および車速である。
の速度Ｖとの関連をみると、第１図に示すようにエンジ
ン出力がフルストロークのときは、主として破線で示す
フル性能カーブのごとくなっている。このエンジン出力
のフル性能カーブが、速度を示すＸ軸と交わる点が車速
の上限であり、けん引力を示すＹ軸と交わる点がけん引
力の上限である。しかし、建設機械のけん引力はシュー
スリップ率に関係があり、一定のシュースリップ率のと
きに実行最大けん引力が得られる。したがって、この要
素を含めたけん引力と速度とは、土質・岩質の硬さに応
じて、第１図のフル性能カーブにおいて高出力部をカッ
トした線図で示す傾向のエンジン出力モード線図、言い
換えれば車速が低い場合にけん引力を変化させて必要な
車速を維持させるけん引力軸（Ｙ軸）に沿う線図部分
と、けん引力が低い場合に必要なけん引力を維持しつつ
車速を変化させる速度軸（Ｘ軸）に沿う線図部分とを有
して、両線図部分が低車速かつ低けん引力の域において
交わって原点とする基本モード線図が設定される。この
第１図でFoおよびVoは基本モードのけん引力−速度特性
線図のその原点とするけん引力および車速である。
そして、基本モード線図によるエンジン出力によっ
て、ブルドーザがリッピングしながら前進しているとす
る。このときの定常けん引力Foは50トン、速度Voは1km/
h、制御ONとする所定シュースリップ率は30％に設定し
た。
て、ブルドーザがリッピングしながら前進しているとす
る。このときの定常けん引力Foは50トン、速度Voは1km/
h、制御ONとする所定シュースリップ率は30％に設定し
た。
この作業運転中に、第１図の基本モード線図上のＮ点
に車両の状態があるときにおいて、土質（岩質も含むこ
とは前述のとおり。）により最適出力が異なったりして
シュースリップ率が前記設定値を越し、シュースリップ
検出トリガ信号がONした場合に、その時のけん引力FNを
出力制御系に記憶させる。この記憶させたけん引力FNを
発現しているエンジン出力にカットオフ係数を乗じて、
シュースリップが解消するまでカットオフし、その時の
エンジン出力レベルによるけん引力FCを原点にもつ制御
モード線図を設定する。このカットオフ係数は、土質に
応じて代えられる。
に車両の状態があるときにおいて、土質（岩質も含むこ
とは前述のとおり。）により最適出力が異なったりして
シュースリップ率が前記設定値を越し、シュースリップ
検出トリガ信号がONした場合に、その時のけん引力FNを
出力制御系に記憶させる。この記憶させたけん引力FNを
発現しているエンジン出力にカットオフ係数を乗じて、
シュースリップが解消するまでカットオフし、その時の
エンジン出力レベルによるけん引力FCを原点にもつ制御
モード線図を設定する。このカットオフ係数は、土質に
応じて代えられる。
このようにしてエンジン出力に、所定のシュースリッ
プ率での作業運転を目途とする基本モード線図と、それ
よりエンジンン出力をカットオフした状態での作業運転
を目途とする制御モード線図とをもたせたならば、エン
ジン出力の制御系に第２図または第４図に示すような演
算過程を含む要素を設置する。
プ率での作業運転を目途とする基本モード線図と、それ
よりエンジンン出力をカットオフした状態での作業運転
を目途とする制御モード線図とをもたせたならば、エン
ジン出力の制御系に第２図または第４図に示すような演
算過程を含む要素を設置する。
この演算過程では、シュースリップ率が所定値、例え
ば30％以上となったときは、直ちに、あるいはシュース
リップ率が30％を上まわったときに発生する条件も検知
した後、この結果にもとづいてエンジン出力レベルを基
本モード線図から制御モード線図へ移行する。この移行
は一定時間ｔ、例えば０〜３秒の間に徐徐に移行する。
なお、第２図に示される演算過程におけるその他の条件
としては、第３図に示すように、速度がVo（この場合は
1.0km/hとした。）を超して1.3km/h以上となり、けん引
力がF1を超した範囲にエンジン出力がある場合である。
ば30％以上となったときは、直ちに、あるいはシュース
リップ率が30％を上まわったときに発生する条件も検知
した後、この結果にもとづいてエンジン出力レベルを基
本モード線図から制御モード線図へ移行する。この移行
は一定時間ｔ、例えば０〜３秒の間に徐徐に移行する。
なお、第２図に示される演算過程におけるその他の条件
としては、第３図に示すように、速度がVo（この場合は
1.0km/hとした。）を超して1.3km/h以上となり、けん引
力がF1を超した範囲にエンジン出力がある場合である。
このようにして、シュースリップ率が所定値（前述の
ごとく30％）を上まわり、エンジン出力が基本モード線
図から制御モード線図に移行し、エンジン出力がカット
オフされて過渡のシュースリップが解消されると、エン
ジン出力は制御モード線図から基本モード線図に復帰す
る。このときは第４図に示す演算過程のようにシュース
リップ率が所定値を下回り、例えば20％以下となったと
きには、直ちに、あるいはシュースリップ率が20％を下
まわったときに発生する条件も検知した後、この結果に
もとづいてエンジン出力レベルを制御モード線図から基
本モード線図へ移行復帰する。この移行は一定時間ｔ、
例えば０〜３秒の間に徐徐に移行する。なお、第４図に
示される演算過程におけるその他の条件としては、第５
図に示すように速度がVoより低下して0.7km/h以下とな
り、けん引力がF2未満の範囲にエンジン出力がある場合
である。
ごとく30％）を上まわり、エンジン出力が基本モード線
図から制御モード線図に移行し、エンジン出力がカット
オフされて過渡のシュースリップが解消されると、エン
ジン出力は制御モード線図から基本モード線図に復帰す
る。このときは第４図に示す演算過程のようにシュース
リップ率が所定値を下回り、例えば20％以下となったと
きには、直ちに、あるいはシュースリップ率が20％を下
まわったときに発生する条件も検知した後、この結果に
もとづいてエンジン出力レベルを制御モード線図から基
本モード線図へ移行復帰する。この移行は一定時間ｔ、
例えば０〜３秒の間に徐徐に移行する。なお、第４図に
示される演算過程におけるその他の条件としては、第５
図に示すように速度がVoより低下して0.7km/h以下とな
り、けん引力がF2未満の範囲にエンジン出力がある場合
である。
このように、基本モード線図から制御モード線図への
移行、並びに制御モード線図から基本モード線図への移
行復帰は自動的に円滑に行われるが、これらの制御手段
に付加して第２図または第４図に示すように、オペレー
タの主コントロールレバーまたはデセルペダルの操作に
よるエンジンの出力の制御を行うことも可能としてお
り、緊急時に活用して作業運転の安全性と適応性との拡
大を図っている。
移行、並びに制御モード線図から基本モード線図への移
行復帰は自動的に円滑に行われるが、これらの制御手段
に付加して第２図または第４図に示すように、オペレー
タの主コントロールレバーまたはデセルペダルの操作に
よるエンジンの出力の制御を行うことも可能としてお
り、緊急時に活用して作業運転の安全性と適応性との拡
大を図っている。
なお、速度は検知される例えばトルコンの出力回転数
から算定でき、けん引力はその速度と検知されるエンジ
ン回転数とから算定でき、更に実車速は装備される実車
速検知機構により検知されるとともに、シュースリップ
率は速度と実車速とから算定できる。
から算定でき、けん引力はその速度と検知されるエンジ
ン回転数とから算定でき、更に実車速は装備される実車
速検知機構により検知されるとともに、シュースリップ
率は速度と実車速とから算定できる。
第１図乃至第５図は、本発明による建設機械のシュース
リップ制御方法を説明するための図面であって、第１図
はけん引力−速度特性図、第２図は基本モード線図から
制御モード線図へ移行するときの演算過程を示すブロッ
ク図、第３図は第２図に示す移行時の条件の説明図、第
４図は制御モード線図から基本モード線図へ移行復帰す
るときの演算過程を示すブロック図、第５図は第４図に
示す移行時の条件の説明図である。
リップ制御方法を説明するための図面であって、第１図
はけん引力−速度特性図、第２図は基本モード線図から
制御モード線図へ移行するときの演算過程を示すブロッ
ク図、第３図は第２図に示す移行時の条件の説明図、第
４図は制御モード線図から基本モード線図へ移行復帰す
るときの演算過程を示すブロック図、第５図は第４図に
示す移行時の条件の説明図である。
Claims (1)
- 【請求項１】リッピング作業に応じて予め設定される、
車速が低い場合にけん引力を変化させて必要な車速を維
持させるけん引力軸に沿う線図部分と、けん引力が低い
場合に必要なけん引力を維持しつつ車速を変化させる速
度軸に沿う線図部分とを有して、両線図部分が低車速か
つ低けん引力の域において交わって原点とするけん引力
−速度特性の基本モード線図にしたがって運転制御を行
う建設機械のシュースリップ制御方法であって、 シュースリップ率が所定値を超え、かつけん引力が前記
けん引力−速度特性の基本モード線図における所定けん
引力の値以上である場合に加えて所定車速の値以上であ
る場合に、前記けん引力−速度特性の基本モード線図に
対してけん引力だけを低下させるように平行移動された
けん引力−速度特性の制御モード線図にもとづき運転制
御を行うことを特徴とする建設機械のシュースリップ制
御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63038928A JPH0826798B2 (ja) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | 建設機械のシュースリップ制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63038928A JPH0826798B2 (ja) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | 建設機械のシュースリップ制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01216035A JPH01216035A (ja) | 1989-08-30 |
| JPH0826798B2 true JPH0826798B2 (ja) | 1996-03-21 |
Family
ID=12538891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63038928A Expired - Lifetime JPH0826798B2 (ja) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | 建設機械のシュースリップ制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0826798B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60256529A (ja) * | 1984-05-31 | 1985-12-18 | Yanmar Diesel Engine Co Ltd | 作業機用内燃機関の制御装置 |
| JPS62288331A (ja) * | 1986-06-04 | 1987-12-15 | Komatsu Ltd | 建設車両のスリツプ防止制御方法 |
-
1988
- 1988-02-22 JP JP63038928A patent/JPH0826798B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01216035A (ja) | 1989-08-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |