JPS6160212B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6160212B2 JPS6160212B2 JP53163339A JP16333978A JPS6160212B2 JP S6160212 B2 JPS6160212 B2 JP S6160212B2 JP 53163339 A JP53163339 A JP 53163339A JP 16333978 A JP16333978 A JP 16333978A JP S6160212 B2 JPS6160212 B2 JP S6160212B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- rotation speed
- engine
- throttle lever
- speed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Operation Control Of Excavators (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は土工機をその最大作業能力を発揮さ
せて運転するための制御装置に関する。
せて運転するための制御装置に関する。
ブルドーザの作業能力とはJIS D6507によれば
「ブルドーザが掘削運搬可能な土の量をいい、時
間当りの体積（運土量）〔m3／ｈ〕で示す」と規
定されている。すなわち、ブルドーザの作業能力
とは単位時間当りの仕事量であり、これは一定時
間内に一定の土量をある距離運搬できる能力であ
る。単位時間当りの仕事量は土量をＷ、運搬距離
をＤ、所要時間をＴとすると、 Ｗ・Ｄ／Ｔ であるから、作業能力〔m3／ｈ〕もこの式で表わ
されることになる。ここで、ブルドーザの速度を
Ｖとすると上式は Ｗ・Ｄ／Ｔ＝Ｗ・Ｖ となる。この式において右辺は力と速度の積とな
り、作業時の実際の馬力（出力）に相当してい
る。したがつて、ブルドーザをその最大作業能力
で運転するということは結局、エンジンの最大出
力を維持して運転するということに帰着する。
「ブルドーザが掘削運搬可能な土の量をいい、時
間当りの体積（運土量）〔m3／ｈ〕で示す」と規
定されている。すなわち、ブルドーザの作業能力
とは単位時間当りの仕事量であり、これは一定時
間内に一定の土量をある距離運搬できる能力であ
る。単位時間当りの仕事量は土量をＷ、運搬距離
をＤ、所要時間をＴとすると、 Ｗ・Ｄ／Ｔ であるから、作業能力〔m3／ｈ〕もこの式で表わ
されることになる。ここで、ブルドーザの速度を
Ｖとすると上式は Ｗ・Ｄ／Ｔ＝Ｗ・Ｖ となる。この式において右辺は力と速度の積とな
り、作業時の実際の馬力（出力）に相当してい
る。したがつて、ブルドーザをその最大作業能力
で運転するということは結局、エンジンの最大出
力を維持して運転するということに帰着する。
上記のようなエンジンの出力特性に着目した運
転の基本的方式は、ブルドーザの実際の出力また
はエンジンの出力を検出して、これをフイードバ
ツクし、設定値と常に比較しながら、負荷が大き
いときはその負荷を減ずるように、また、負荷が
少ないときには、これを増大するようにブレード
を自動制御するものである。このような制御を行
なう場合、あるエンジンではこの機関出力とエン
ジンの回転数は一義的な関係にあるので、上記の
ように出力を比較するかわりに回転数で比較をし
ても同様の制御が可能となる。このような制御を
行なうものとして実公昭48−40561号に開示され
た考案がある。
転の基本的方式は、ブルドーザの実際の出力また
はエンジンの出力を検出して、これをフイードバ
ツクし、設定値と常に比較しながら、負荷が大き
いときはその負荷を減ずるように、また、負荷が
少ないときには、これを増大するようにブレード
を自動制御するものである。このような制御を行
なう場合、あるエンジンではこの機関出力とエン
ジンの回転数は一義的な関係にあるので、上記の
ように出力を比較するかわりに回転数で比較をし
ても同様の制御が可能となる。このような制御を
行なうものとして実公昭48−40561号に開示され
た考案がある。
しかし、エンジン機関出力とエンジン回転数と
が一義的な関係にあるためには、ガバナーの設定
回転数が一定でなければならない。通常、エンジ
ン性能曲線はガバナーの設定回転数が最大のとき
がプロツトされている。一方、実際の作業現場で
は、作業速度の微小な可変や、作業けん引力を調
整しながら現場の地形や土質に合わせて、臨機応
変に対処するため、スロツトルレバーを可変し、
ガバナーの設定回転数を変えているのである。こ
のような状況では、前述のエンジン回転数と出力
は一定の関係とはならず、定格回転数を設定して
も機関出力は必ずしも最大とはならなくなる。し
たがつて最大土工量（すなわち最大作業能力）を
得ることができなくなつてしまう。
が一義的な関係にあるためには、ガバナーの設定
回転数が一定でなければならない。通常、エンジ
ン性能曲線はガバナーの設定回転数が最大のとき
がプロツトされている。一方、実際の作業現場で
は、作業速度の微小な可変や、作業けん引力を調
整しながら現場の地形や土質に合わせて、臨機応
変に対処するため、スロツトルレバーを可変し、
ガバナーの設定回転数を変えているのである。こ
のような状況では、前述のエンジン回転数と出力
は一定の関係とはならず、定格回転数を設定して
も機関出力は必ずしも最大とはならなくなる。し
たがつて最大土工量（すなわち最大作業能力）を
得ることができなくなつてしまう。
この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、
スロツトルレバーの操作量に応じてエンジンの設
定回転数を自動的に変えて常に最大作業能力が得
られるようにした土工機の出力制御装置を提供し
ようとするものである。
スロツトルレバーの操作量に応じてエンジンの設
定回転数を自動的に変えて常に最大作業能力が得
られるようにした土工機の出力制御装置を提供し
ようとするものである。
以下この発明を添付図面の一実施例にもとづい
て詳しく説明する。
て詳しく説明する。
第１図に示すブルドーザにおいてスロツトルレ
バー１はその操作量に応じてガバナー（図示せ
ず）の設定回転数を変えるものである。スロツト
ルレバー１には操作量検出器２が取付けられてい
る。この操作量検出器２は例えばポテンシヨメー
タであり、スロツトルレバー１の操作量に応じ
た信号を出力し、該信号を関数発生器３に加え
る。
バー１はその操作量に応じてガバナー（図示せ
ず）の設定回転数を変えるものである。スロツト
ルレバー１には操作量検出器２が取付けられてい
る。この操作量検出器２は例えばポテンシヨメー
タであり、スロツトルレバー１の操作量に応じ
た信号を出力し、該信号を関数発生器３に加え
る。
関数発生器３はスロツトルレバー１の操作量
に対する最大出力発生時の回転数Ｎの関数を記
憶している回路である。すなわち、エンジンの出
力特性は第２図に示すように、スロツトルレバー
１の操作量１……４……に応じて例えば曲線
l1……l4……のように変化し、各々の操作量１
……４……において最大出力を示す回転数もＮ
S1……ＮS4……と変化する。ここで、操作量と
第２図から求まる最大出力時の回転数ＮS1……Ｎ
S4……との関係を求めると例えば第３図に示すよ
うな曲線となり、この関数を関数発生器３で記憶
している。そして、前記操作量検出器１から加え
られるスロツトルレバー操作量検出信号にもとづ
いて、関数発生器３からはその操作量に対応した
エンジン回転数ＮSを示す値が回転数設定値とし
て読出される。
に対する最大出力発生時の回転数Ｎの関数を記
憶している回路である。すなわち、エンジンの出
力特性は第２図に示すように、スロツトルレバー
１の操作量１……４……に応じて例えば曲線
l1……l4……のように変化し、各々の操作量１
……４……において最大出力を示す回転数もＮ
S1……ＮS4……と変化する。ここで、操作量と
第２図から求まる最大出力時の回転数ＮS1……Ｎ
S4……との関係を求めると例えば第３図に示すよ
うな曲線となり、この関数を関数発生器３で記憶
している。そして、前記操作量検出器１から加え
られるスロツトルレバー操作量検出信号にもとづ
いて、関数発生器３からはその操作量に対応した
エンジン回転数ＮSを示す値が回転数設定値とし
て読出される。
エンジン回転数検出器４はエンジンの実際の回
転数Ｎを検出するためのものである。
転数Ｎを検出するためのものである。
減算器５は関数発生器３から設定値ＮSを回転
数検出器４から検出値Ｎを入力し、両者の偏差
△ｅを求める。この偏差△ｅは補償回路（列例え
ばPID補償を行う）６を介して制御演算部７に加
わる。制御演算部７は入力される偏差電圧△ｅに
応じて第４図に示すような電圧を出力する。すな
わち、制御演算部７の出力は電磁弁９の制御電圧
として用いられるため、偏差電圧△ｅが微小な範
囲にあるときは不感帯として出力電圧は０で、そ
の範囲を越えて偏差電圧△ｅが正であるときは正
の電圧V0を出力し、また反対に負であるときは
負の電圧−V0を出力する。
数検出器４から検出値Ｎを入力し、両者の偏差
△ｅを求める。この偏差△ｅは補償回路（列例え
ばPID補償を行う）６を介して制御演算部７に加
わる。制御演算部７は入力される偏差電圧△ｅに
応じて第４図に示すような電圧を出力する。すな
わち、制御演算部７の出力は電磁弁９の制御電圧
として用いられるため、偏差電圧△ｅが微小な範
囲にあるときは不感帯として出力電圧は０で、そ
の範囲を越えて偏差電圧△ｅが正であるときは正
の電圧V0を出力し、また反対に負であるときは
負の電圧−V0を出力する。
制御演算部７の出力電圧は駆動部８を介して電
磁弁９に加わり、該弁９を切換制御する。この電
磁弁９は油圧シリンダ１０に油を供給してブレー
ド１１を上昇または下降させ、検出される回転数
Ｎが設定回転数ＮSとなるようにブレード１１
の負荷を制御するものである。例えば、検出回転
数Ｎが設定回転数ＮSよりも低い場合は偏差電
圧△ｅは正となり、電磁弁９は位置９ａに切換え
られる。これにより、油圧シリンダ１０は縮む方
向に動作し、ブレード１１は上昇して負荷が軽く
なり、エンジン回転数は設定回転数ＮSに向けて
高くなる。また、検出回転数Ｎが設定回転数Ｎ
Sよりも高い場合は偏差電圧△ｅは負となり、電
磁弁９は位置９ｂに切換えられる。これにより、
油圧シリンダ１０は伸びる方向に動作しブレード
１１は下降して負荷は重くなり、エンジン回転数
は設定回転数ＮSに向けて低くなる。以上のよう
にして、エンジンの回転数は関数発生器３の設定
値すなわちスロツトルレバー１の操作量に応じて
定まる最高出力発生時の回転数ＮSに制御され
る。
磁弁９に加わり、該弁９を切換制御する。この電
磁弁９は油圧シリンダ１０に油を供給してブレー
ド１１を上昇または下降させ、検出される回転数
Ｎが設定回転数ＮSとなるようにブレード１１
の負荷を制御するものである。例えば、検出回転
数Ｎが設定回転数ＮSよりも低い場合は偏差電
圧△ｅは正となり、電磁弁９は位置９ａに切換え
られる。これにより、油圧シリンダ１０は縮む方
向に動作し、ブレード１１は上昇して負荷が軽く
なり、エンジン回転数は設定回転数ＮSに向けて
高くなる。また、検出回転数Ｎが設定回転数Ｎ
Sよりも高い場合は偏差電圧△ｅは負となり、電
磁弁９は位置９ｂに切換えられる。これにより、
油圧シリンダ１０は伸びる方向に動作しブレード
１１は下降して負荷は重くなり、エンジン回転数
は設定回転数ＮSに向けて低くなる。以上のよう
にして、エンジンの回転数は関数発生器３の設定
値すなわちスロツトルレバー１の操作量に応じて
定まる最高出力発生時の回転数ＮSに制御され
る。
尚、上記実施例においてはこの発明をブルドー
ザに適用した場合について説明したが、これに限
らず他の土工機（例えばモータグレーダ）にも適
用することができる。
ザに適用した場合について説明したが、これに限
らず他の土工機（例えばモータグレーダ）にも適
用することができる。
以上説明したようにこの発明によれば、エンジ
ン回転数の予め設定された回転数（最大出力発生
時の回転数）に制御して作業を行なう掘削方法に
おいて、上記設定回転数をスロツトルレバーの操
作量に応じて自動的に変えるようにしたので、ス
ロツトルレバーの操作量にかかわらず常に最大出
力ですなわち最大作業能力を発揮して土工機を運
転することができる。
ン回転数の予め設定された回転数（最大出力発生
時の回転数）に制御して作業を行なう掘削方法に
おいて、上記設定回転数をスロツトルレバーの操
作量に応じて自動的に変えるようにしたので、ス
ロツトルレバーの操作量にかかわらず常に最大出
力ですなわち最大作業能力を発揮して土工機を運
転することができる。
第１図はこの発明の一実施例を示すブロツク
図、第２図はスロツトルレバー操作量をパラメー
タとしたエンジン出力特性の一例を示す図、第３
図は第２図から求まるスロツトルレバー操作量と
最大出力発生時の回転数の関数で、第１図の関数
発生器３に読込まれている関数の一例を示す図、
第４図は第１図の制御演算部の入出力特性の一例
を示す図である。 １……スロツトルレバー、２……スロツトルレ
バー操作量検出器、３……関数発生器、４……エ
ンジン回転数検出器、１０……ブレード昇降用シ
リンダ、１１……ブレード。
図、第２図はスロツトルレバー操作量をパラメー
タとしたエンジン出力特性の一例を示す図、第３
図は第２図から求まるスロツトルレバー操作量と
最大出力発生時の回転数の関数で、第１図の関数
発生器３に読込まれている関数の一例を示す図、
第４図は第１図の制御演算部の入出力特性の一例
を示す図である。 １……スロツトルレバー、２……スロツトルレ
バー操作量検出器、３……関数発生器、４……エ
ンジン回転数検出器、１０……ブレード昇降用シ
リンダ、１１……ブレード。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ スロツトルレバーの操作量に応じてガバナの
設定回転数を変化させるとともに、エンジン回転
数を所定の設定値にすべくブレードを上下動させ
る手段を有する土工機の出力制御装置において、 スロツトルレバーの操作量を検出する操作量検
出手段と、 スロツトルレバーの操作量を変数とした関数と
して最大出力を発生するエンジン回転数を記憶
し、前記操作量検出手段の出力に対応する関数値
を前記エンジン回転数の所定の設定値として出力
する関数発生器と を具えた土工機の出力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16333978A JPS5589542A (en) | 1978-12-26 | 1978-12-26 | Output controlling device for earth moving machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16333978A JPS5589542A (en) | 1978-12-26 | 1978-12-26 | Output controlling device for earth moving machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5589542A JPS5589542A (en) | 1980-07-07 |
| JPS6160212B2 true JPS6160212B2 (ja) | 1986-12-19 |
Family
ID=15771977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16333978A Granted JPS5589542A (en) | 1978-12-26 | 1978-12-26 | Output controlling device for earth moving machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5589542A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5334302A (en) * | 1976-09-09 | 1978-03-30 | Kubota Ltd | Vertically moving mechanism for work apparatus of earthwork machine |
-
1978
- 1978-12-26 JP JP16333978A patent/JPS5589542A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5334302A (en) * | 1976-09-09 | 1978-03-30 | Kubota Ltd | Vertically moving mechanism for work apparatus of earthwork machine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5589542A (en) | 1980-07-07 |
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