JPH09329051A - 自走車両 - Google Patents

自走車両

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JPH09329051A
JPH09329051A JP8172980A JP17298096A JPH09329051A JP H09329051 A JPH09329051 A JP H09329051A JP 8172980 A JP8172980 A JP 8172980A JP 17298096 A JP17298096 A JP 17298096A JP H09329051 A JPH09329051 A JP H09329051A
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amount
injection amount
engine
trigger signal
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Yukio Sugano
幸夫 菅野
Genichirou Watanabe
弦一郎 渡辺
Nobuki Hasegawa
信樹 長谷川
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Original Assignee
Komatsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 単にエンジン状態ばかりでなく、仕事量も検
出することにより、エンジンは元より、自走車両全体の
修理計画や更新計画等も立案できる自走車両を提供す
る。 【解決手段】 エンジンを搭載して積載物を輸送する自
走車両において、エンジン回転速度Ｎの検出手段と、エ
ンジン１回転当たりの燃料噴射量ｑの検出手段と、積載
物の重量Ｗの検出手段と、車速Ｖの検出手段と、所定時
間ｔｏごとのトリガ信号ｄの発振手段と、回転速度Ｎ、
燃料噴射量ｑ、重量Ｗ、トリガ信号ｄを受け、ほぼ同じ
値の回転速度Ｎでほぼ同じ値の燃料噴射量ｑが持続する
時間ｔ（＝ｎ・ｔｏ）をトリガ信号ｄの数ｎから算出
し、累積総燃料噴射量Ｑ（＝Σｑ・Ｎ・ｔ）を算出し、
次いで、単位時間当たりの燃料噴射量ｑ１（＝Ｑ／Σ
ｔ）及び単位燃料噴射量当たりの輸送量ｗ１（＝ΣＷ・
Ｖ・ｔ／Ｑ）のいずれか一方又は両方を算出する演算手
段とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自走車両に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】自走車両は人や物を輸送するものである
が、例えばダンプトラックのように、エンジンを搭載し
て積載物を輸送する自走車両では、エンジン状態を自動
的に検出し、これに基づき修理計画や更新計画等を立案
するものがある。尚、検出されるエンジン状態としては
エンジン出力や燃費がある。
【０００３】（１）そして従来の殆どが、検出時のエン
ジン状態を基としている。
【０００４】（２）尚、特開昭４７−２６０５３号、特
開昭５８−８４３９４、８４３９７、１４８９１２号、
特開昭５９−９８９３５、１１９４９４号には、検出デ
ータを車載メモリに記憶しておき、所望時に磁気カード
等に移し、これによって検出データを建屋内のマイコン
等に入力し、種々処理することが記載されている。また
特開平５−５００５５９号には、検出データを車載マイ
コンによってエンジンの故障診断を行う記載がある。ま
た特開昭４−２７９８２４号には、車載表示器に燃費を
グラフ表示する記載がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが上記従来の自
走車両では、次のような問題点がある。
【０００６】（１）検出時のエンジン状態を基とした方
法は、ピンポイント的なデータ検出であるため、エンジ
ン状態を傾向として把握できない。従って立案された修
理時期や更新時期の前に重大故障が生じたり、健全であ
るにも係わらず修理や更新する問題が生ずる。
【０００７】（２）一方、上記各公報記載の技術は、思
想としては理解できるが、詳細を把握できない。
【０００８】（３）何にも増してこの種、エンジンを搭
載して積載物を輸送する自走車両では、従来のように、
エンジン状態を自動的に検出し、これに基づき修理計画
や更新計画等を立案することも重要であるが、寧ろ、仕
事量に着目して車両全体の修理計画や更新計画等を立案
することも肝要である。
【０００９】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、
単にエンジン状態ばかりでなく、仕事量も検出すること
によって、エンジンは元より、自走車両全体の修理計画
や更新計画等も立案できる自走車両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及び効果】上記目的を達成
するため、本発明に係わる自走車両の第１は、エンジン
を搭載して積載物を輸送する自走車両において、 ・エンジンの回転速度Ｎを検出するエンジン回転速度検
出手段と、 ・エンジンの１回転当たりの燃料噴射量ｑを検出する燃
料噴射量検出手段と、 ・積載物の重量Ｗを検出する積載重量検出手段と、 ・車速Ｖを検出する車速検出手段と、 ・所定時間ｔｏごとにトリガ信号ｄを発振するトリガ信
号発振手段と、 ・回転速度検出手段から回転速度Ｎを、燃料噴射量検出
手段から燃料噴射量ｑを、積載重量検出手段から重量Ｗ
を、トリガ信号発振手段からトリガ信号ｄを受け、ほぼ
同じ値の回転速度Ｎでほぼ同じ値の燃料噴射量ｑが持続
する時間ｔ（＝ｎ・ｔｏ）をトリガ信号ｄの数ｎから算
出し、 累積総燃料噴射量Ｑ（＝Σｑ・Ｎ・ｔ）を算出し、次い
で、単位時間当たりの燃料噴射量ｑ１（＝Ｑ／Σｔ）及
び単位燃料噴射量当たりの輸送量ｗ１（＝ΣＷ・Ｖ・ｔ
／Ｑ）のいずれか一方又は両方を算出する演算手段とを
有することを特徴としている。
【００１１】上記第１構成によれば、燃料噴射量ｑ１は
累積総燃料噴射量Ｑを累積稼働時間（Σｔ）で除した値
であるため、一方、輸送量ｗ１は累積仕事量（ΣＷ・Ｖ
・ｔ、即ちトンキロメータ）を累積総燃料噴射量Ｑで除
した値であるため、両値ｑ１、ｗ１は共に、従来技術の
ように、ピンポイント的なデータ検出とはならず、エン
ジン状態の傾向を含んだ値となる。従って修理時期や更
新時期等を正確に立案できる。しかも燃料噴射量ｑ１と
輸送量ｗ１とを共に演算し、表示できるため、両値ｑ
１、ｗ１を比較して悪い方を採用するなど、安全側に立
った修理計画や更新計画等を立案することもできる。ま
た上記各検出手段や演算手段は、目的は異なっていて
も、自走車両には常設される場合が多く、このため在来
の演算手段を多少バージョンアップするだけ上記第１構
成を構築でき、経済的である。
【００１２】また第２は、上記第１構成の自走車両にお
いて、さらに、 ・演算手段から燃料噴射量ｑ１及び輸送量ｗ１のいずれ
か一方又は両方を受け、これを自走車両の外部に出力す
る出力手段を有することを特徴としている。
【００１３】上記第２構成によれば、燃料噴射量ｑ１や
輸送量ｗ１を車載メモリに記憶しておき、所望時に磁気
カード等に移し、これによって燃料噴射量ｑ１や輸送量
ｗ１を建屋内の表示部に表示できる。言い換えれば、複
数自走車両に対する集中管理が可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１〜図３を参照し好適な事例を
説明する。図１に示すように、例機はダンプトラックで
あり、運転席１と、ボッシュ式燃料噴射ポンプ２によっ
て燃料を供給される多気筒ディーゼルエンジン３と、ベ
ッセル４と、上端５１をベッセル４裏面にピン連結さ
れ、下端５２を車体フレーム６にピン連結されてベッセ
ル４及び積載物７の荷重を受ける油圧シリンダ５とを備
え、自走してベッセル４内の積載物７を輸送すると共
に、油圧シリンダ５の伸縮に基づくベッセル４の起伏に
よって積載物７を排出自在としている。以下、詳細を図
２を併せ参照し説明する。
【００１５】運転席１には制御器８と、これに接続され
た表示部９及び各種指令入力部１０とが固設されてい
る。
【００１６】エンジン３の出力軸３１には、エンジン３
の回転速度Ｎを検出する回転検出器１１（前記エンジン
回転速度検出手段である）が装着され、その検出値Ｎを
制御器８に入力する。
【００１７】また燃料噴射ポンプ２のコントロールラッ
ク２１には、その移動量Ｌ（図示せず）を検出するリニ
アセンサ１２が装着され、その検出値Ｌが制御器８に入
力し、この制御器８において、移動量Ｌに対応する全気
筒への燃料噴射量ｑが算出される。従って前記燃料噴射
量検出手段はリニアセンサ１２と、制御器８とで構成さ
れる。
【００１８】尚、本事例では、燃料噴射ポンプ２をボッ
シュ式としたため、燃料噴射量検出手段をコントロール
ラック２１の移動量Ｌを検出するリニアセンサ１２とし
たが、例えばガバナスプリングの張力を検出するもので
もよい。またボッシュ式燃料噴射ポンプ２でなく、例え
ば燃圧を調整して各気筒に調整燃料を供給する燃圧制御
式（いわゆるＰＴ式やデトロイト式）であれば、リニア
センサ１２に代えて燃圧計でもよい。また機械式ガバナ
ではなく、電子制御式により調整された電流によって各
気筒に調整燃料を供給する電子制御式ガバナであれば、
リニアセンサ１２に代えて前記電流自体を制御器８に直
接入力してもよい。
【００１９】また油圧シリンダ５の下端５２のピン連結
のピン１３はピン形ロードセル１３としてある。このピ
ン形ロードセル１３はベッセル４、油圧シリンダ５及び
積載物７等に基づく負荷重量Ｗｏを検出し、この検出値
Ｗｏを制御器８に入力する。制御器８は、負荷重量Ｗｏ
からベッセル４及び油圧シリンダ５等に基づく重量成分
を減算し、積載物７だけに基づく重量Ｗを算出する。即
ち、前記積載重量検出手段は本事例ではピン形ロードセ
ル１３と、制御器８とで構成される。
【００２０】また車体フレーム６下面の前部には、前方
の地表に向けて斜めに超音波を発生し、反射波を受けて
これらから車速Ｖを検出するドップラー式車速計１４
（前記車速検出手段である）が装着され、この検出値Ｖ
が制御器８に入力される。
【００２１】そして制御器８には、例えばクロックパル
ス発振器８１が発振する所定時間ｔｏ（ｔｏ＝１分）ご
とのパルスＰの立上げ時や立下げ時をトリガ信号ｄとす
るトリガ信号発振器８２（即ち、前記トリガ信号発振手
段）を内蔵している。
【００２２】即ち制御器８の演算部８３は、次の手順
（Ａ）〜（Ｄ）を実行する。
【００２３】（Ａ）トリガ信号発振器８２からトリガ信
号ｄを受け、ほぼ同じ値の回転速度Ｎ、かつほぼ同じ値
の燃料噴射量ｑが持続する時間ｔ（＝ｎ・ｔｏ）をトリ
ガ信号ｄの数ｎから算出する。詳しくは次の通り。
【００２４】燃料噴射量ｑは概ね次のように設定され
る。エンジン回転速度Ｎと１回転当たりの燃料噴射量ｑ
との関係は、燃料ガバナによってアクセルベダル又は燃
料レバーの傾斜角ごとに定められている。例えばアクセ
ルベダル又は燃料レバーをある傾斜角に固定し、エンジ
ン３への負荷を零負荷から過負荷へ変化させる。すると
先ず零負荷時、燃料噴射量ｑは最小であり、一方エンジ
ン回転速度Ｎは最大となる（いわゆるアイドル回転であ
る）。負荷が増すと、ガバナ機能によって燃料噴射量ｑ
は増加し、一方エンジン回転速度Ｎは低下する。その
後、負荷が定格負荷となると、燃料噴射量ｑは最大とな
り、一方エンジン回転速度Ｎはいわゆる定格回転となる
（当該固定されたアクセルベダル又は燃料レバーをある
傾斜角におけるエンジン出力カーブでの最大出力点であ
る）。さらに負荷が増すと（即ち、過負荷となると）、
燃料噴射量ｑは前記最大値を持続するが（勿論、多少変
更するものもある）、エンジン回転速度Ｎはどんどん低
下してゆく。即ち、アイドル回転から定格回転までは、
燃料噴射量ｑもエンジン回転速度Ｎも共に大きく変化す
る。一方、定格回転より低回転域では燃料噴射量ｑは殆
ど変化しないが、エンジン回転速度Ｎはどんどん変化す
る。従って上記の通り、ほぼ同じ値の回転速度Ｎ、かつ
ほぼ同じ値の燃料噴射量ｑとの両条件の基に、両条件が
持続する時間ｔを算出しなければ、次に示す累積総燃料
噴射量Ｑ（＝Σｑ・Ｎ・ｔ）を算出できない。
【００２５】（Ｂ）そこで累積総燃料噴射量Ｑ（＝Σｑ
・Ｎ・ｔ）を算出する。即ち、ほぼ同じ値の回転速度
Ｎ、かつほぼ同じ値の燃料噴射量ｑが持続する時間ｔ
（＝ｎ・ｔｏ）が変化するごとに、これらを順次積算
（Σ）し、これにより例機の新車時（Ｔ＝０）から現在
又は所望時点（Ｔ＝Σｔ）までの累積装燃料噴射量Ｑを
算出する。
【００２６】（Ｃ）次いで単位時間当たりの燃料噴射量
ｑ１（＝Ｑ／Σｔ）を算出する。尚、燃料噴射量ｑ１に
代えて単位燃料噴射量当たりの輸送量ｗ１（＝ΣＷ・Ｖ
・ｔ／Ｑ）を算出してもよい。また燃料噴射量ｑ１と輸
送量ｗ１とを同時に算出してもよい。
【００２７】（Ｄ）次いで燃料噴射量ｑ１及び輸送量ｗ
１のいずれか一方又は両方を前記表示部９に入力し、表
示部９でこれらを表示する。即ち、制御器８の演算部８
３は前記演算手段と前記出力手段とを包括している。
【００２８】尚、上記「Ｑ」なる累積総燃料噴射量と、
「Σｔ（＝Ｔ）」なる累積時間と、「ΣＷ・Ｖ・ｔ」な
る累積仕事量とは夫々、例機の新車時（Ｔ＝０）から現
在又は所望時間（Ｔ＝Σｔ）までの累積値である。
【００２９】ところで例機なるダンプトラックは勿論の
こと、例えばホイールローダやモータスクレーパ等の自
走車両は、待機、整備、休車等に基づく稼働停止が多々
ある。従ってこれらの間、各累積値Ｑ、Σｔ、ΣＷ・Ｖ
・ｔを記憶しておくために、例機では、制御器８はバッ
クアップ電源１５に接続してある。尚、バックアップ電
源１５に代えて制御器８内の前記累積値を記憶するため
のメモリ８４を、例えばフラッシュメモリやＥ2 ＲＯＭ
等の書換え可能な不揮発性メモリとして前記各累積値を
記憶させ、次回稼働時での演算に供してもよい。
【００３０】尚、本事例ではトリガ信号ｄの発振間隔ｔ
ｏは１分ごととしたが、仮に発振間隔ｔｏを１秒ごとに
設定するならば、エンジンの回転速度Ｎも１秒当たりの
回転速度に設定することとなる。尚、発振間隔ｔｏを短
くするほど、累積総燃料噴射量Ｑの精度は向上し、従っ
て燃料噴射量ｑ１及び輸送量ｗ１の精度も向上する。但
し、実際利用での累積時間Ｔ（即ち、出力時における時
間）は、新車状態から、例えば１００時間目、５００時
間目、１０００時間目、５０００時間目等のロングオー
ダ−であるため、発振間隔ｔｏは１分としても、また１
秒としても、これらの差による精度上の差は殆ど生じな
い。もちろん頻繁に（例えば連続的に、１０分ごとに又
は１時間ごと等に）燃料噴射量ｑ１や輸送量ｗ１を出力
するときは、発振間隔ｔｏを例えば１秒又はそれより短
い時間ごとにしてもよい。
【００３１】尚、各種指令入力部１０は、オペレータ等
が制御器８に対し、燃料噴射量ｑ１及び輸送量ｗ１のい
ずれか一方又は両方に対する演算指令Ｓや、表示部９へ
の出力指令Ｓを与えるものである。尚、仮に予め定めた
インタバル（例えば前記連続的に、１０分ごとに、１時
間ごと、１００時間ごとに、５００時間目に、１０００
時間目に、５０００時間目に等）で自動的に演算し、か
つ自動表示するならば、本各種指令入力部１０はなくて
も構わない。
【００３２】上記事例によれば、次の効果を奏する。
【００３３】（ａ）例機は、燃料噴射量ｑ１を表示可能
とされている。そしてこの燃料噴射量ｑ１は、累積総燃
料噴射量Ｑを累積稼働時間（Σｔ）で除した値であるの
で、従来技術のように、ピンポイント的なデータ検出と
はならず、エンジン状態の傾向を含んだ値となる。従っ
て修理時期や更新時期を正確に立案できる。
【００３４】（ｂ）例機は、輸送量ｗ１も算出可能とさ
れている。そしてこの輸送量ｗ１は、累積仕事量（ΣＷ
・Ｖ・ｔ、いわゆるトンキロメータ）を累積総燃料噴射
量Ｑで除した値であるので、上記燃料噴射量ｑ１と同
様、従来技術のように、ピンポイント的なデータ検出と
はならず、エンジン状態の傾向を含んだ値となる。従っ
て修理時期や更新時期を正確に立案できる。
【００３５】（ｃ）しかも燃料噴射量ｑ１と輸送量ｗ１
との両方を演算し、また表示するようにしてもよく、こ
の場合、両結果値を比較し、悪い方を採用するなどの安
全側に立った修理計画や更新計画等を立案することもで
きる。
【００３６】（ｄ）また上記各検出器１１、１２、１
３、１４や制御器８は、目的は異なっているとしても、
例機なるダンプトラック等には常設されることが多い。
このため、既存の制御器を多少バージョンアップするだ
けで、上記事例を構築でき、従って上記効果（ａ）〜
（ｃ）を得ることができる。即ち、経済的である。
【００３７】他の事例として、上記事例における表示部
９を無くし、従来技術で示したように、燃料噴射量ｑ１
や輸送量ｗ１を車載メモリ８４に記憶しておき、所望時
に磁気カード等に移し、これによって燃料噴射量ｑ１や
輸送量ｗ１を建屋内の表示部に表示してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】事例なるダンプトラックの側面図である。
【図２】事例の制御ブロック図である。
【符号の説明】
３…エンジン、５…油圧シリンダ、７…積載物、８…制
御器、９…表示部、１１…回転検出器、１２…リニアセ
ンサ、１３…ピン形ロードセル、１４…ドップラー式車
速計、ｄ…トリガ信号、ｑ…エンジン１回転当たりの燃
料噴射量、ｑ１…単位時間当たりの燃料噴射量、ｎ…ト
リガ信号回数、Ｎ…回転速度、ｔｏ…所定時間、ｔ…時
間、Ｑ…累積総燃料噴射量、Ｖ…車速、Ｗ…積載物の重
量、ｗ１…単位燃料噴射量当たりの輸送量。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジンを搭載して積載物を輸送する自
    走車両において、 ・エンジンの回転速度Ｎを検出するエンジン回転速度検
    出手段と、 ・エンジンの１回転当たりの燃料噴射量ｑを検出する燃
    料噴射量検出手段と、 ・積載物の重量Ｗを検出する積載重量検出手段と、 ・車速Ｖを検出する車速検出手段と、 ・所定時間ｔｏごとにトリガ信号ｄを発振するトリガ信
    号発振手段と、 ・回転速度検出手段から回転速度Ｎを、燃料噴射量検出
    手段から燃料噴射量ｑを、積載重量検出手段から重量Ｗ
    を、トリガ信号発振手段からトリガ信号ｄを受け、ほぼ
    同じ値の回転速度Ｎでほぼ同じ値の燃料噴射量ｑが持続
    する時間ｔ（＝ｎ・ｔｏ）をトリガ信号ｄの数ｎから算
    出し、 累積総燃料噴射量Ｑ（＝Σｑ・Ｎ・ｔ）を算出し、次い
    で、単位時間当たりの燃料噴射量ｑ１（＝Ｑ／Σｔ）及
    び単位燃料噴射量当たりの輸送量ｗ１（＝ΣＷ・Ｖ・ｔ
    ／Ｑ）のいずれか一方又は両方を算出する演算手段とを
    有することを特徴とする自走車両。
  2. 【請求項２】 請求項２記載の自走車両において、さら
    に、 ・演算手段から燃料噴射量ｑ１及び輸送量ｗ１のいずれ
    か一方又は両方を受け、これを自走車両の外部に出力す
    る出力手段を有することを特徴とする自走車両。
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