JPS6220324B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 高度に交通網が発達した現代に於いて雪国で
は、交通手段の確保、民生の安定のためロータリ
除雪車は冬期間、必要欠くべからざるものとなつ
ている。一方雪はその性質上、体積、硬度、粘度
等が千差万別変化することから、機関に対する負
荷変動が激しく、操縦者は機関に対する負荷を一
定とするため機関回転計を見ながら常にHSTの
ポンプ吐出量、すなわち走行速度を制御しなけれ
ばならず、又、人家密集地、畑地等では投雪位置
の制約から、投雪筒を常に操作する必要があり、
操縦者に対し高度の技量と負荷を要求するもので
ある。また、従来行われている作業負荷や機関負
荷に対応する走行速度を設定し、走行速度の制御
を行う方法では、機関回転速度はある範囲内で整
定するため、その整定する機関回転速度が範囲の
上限及び下限付近で整定した場合において機関の
動力を最大限に利用した作業が行えず、また、投
雪距離は機関回転速度と比例的に変化するから目
的の投雪距離を得られないなど一定した作業状態
を保つことが出来なかつた。

本発明は前記問題点のうち走行速度の制御を自
動化し、操縦者の負荷を軽減すると共に、ロータ
リ除雪車への負荷を一定にすることにより機械の
耐久性、信頼性及び作業能率を増大させようとす
るものである。

以下図面により一般のロータリ除雪車、つづい
て本発明の詳細を説明する。

第１図は一つの機関１を有し、走行動力伝達系
統にHST（Hydro static transmission）２を採
用したロータリ除雪車の動力伝達系統の一例であ
り、除雪作業系６の動力は機関１より分配機７、
伝動機８を介し、除雪装置９へ伝達され、一方走
行系の動力は機関１より分配機７、HST（ポン
プ４→モータ１０）２、トランスミツシヨン１１
を介して前輪駆動系統１２及び後輪駆動系統１３
へ伝達される。第２図はロータリ除雪車の動力源
である機関１の一般的な性能線図である。ロータ
リ除雪車の一般的な操縦方法は次の方法による。
第１図に於ける機関コントロールレバー１４を操
作し機関回転速度を第２図のNmaxに固定する。
次にHSTコントロールレバー１５を中立位置か
ら徐々に倒すと、倒す角度に応じてHST２を構
成している可変容量ポンプ４の吐出量が増加し、
結果として油圧モータ１０の回転が増加し、車速
が増すこととなる。さらに倒す角度を大きくする
か、あるいは除雪断面積の増加、雪の硬度が増加
すると機関１の馬力及びトルクは第２図のPS，
Ｔという矢印のように動く。このままさらに
HSTコントロールレバー１５を倒すかあるいは
除雪断面積が増加すると、機関１に対して過負荷
状態となりトルク最大点を通過し機関はストール
することとなる。逆にHSTコントロールレバー
１５をある位置に維持した後、除雪断面積が減少
すると機関１に対する負荷が減少する為機関回転
速度は増加することとなる。ロータリ除雪車を効
率良く使用することは作業速度を速めることが必
要であり、そのため操縦者は機関１をストールさ
せないで、且つ負荷が少ないことにより機関回転
速度が増加するのを防ぐ為常にHSTコントロー
ルレバー１５を操作することとなる。

つぎに本発明の一実施例を説明する。

第３図は第１図に示した一般のロータリ除雪車
を本発明の装置に変更した場合の系統図である。
すなわちHST２を構成する可変容量ポンプ４の
容量制御器５を機械式サーボバルブから電気−油
圧サーボバルブ１６に変更し機関回転を続み取る
為の回転検出器１７、機関回転を監視し、その結
果制御信号を指令するマイクロコンピユータ３、
マイクロコンピユータ３の指令をアナログ変換す
るＤ／Ａ変換器１８、手動−自動切換スイツチ１
９、及び手動レバー２０を設置する。第４図は電
気−油圧サーボバルブ１６の制御電流−吐出量線
図の一例である。制御電流IEの増減により、ポ
ンプ吐出量は比例的に変化する。すなわち制御電
流を制御することにより速度を制御することがで
きる。第５図はマイクロコンピユータ３に記憶す
るプログラムの流れ図である。除雪作業に於いて
手動−自動切換スイツチ１９により手動から自動
に切換えると、第５図に示される流れ図の通りプ
ログラムがスタートし手動レバー２０により制御
されていた制御電流が初期電流IOとして設定さ
れる。次にマイクロコンピユータ３が現在の機関
回転速度NEを続み取り、この現在の機関回転速
度NEとプログラム内に書かれている目標回転速
度NOとの大小を比較する。この結果、現在の機
関回転速度NEが目標回転速度NOより大きい場合
は現在の機関回転速度NEの回転を下げる方向、
すなわち除雪速度を増加し機関１の負荷を増加さ
せる方向、制御電流をIE＝IE＋ISとし増加させ
る。ISは１ループ当りの変化電流値である。NE
＝NOの場合はIE＝IEとして現在の状態を維持す
る。逆に現在の機関回転速度NEが目標回転速度
NOより小さい場合、すなわち機関回転速度が目
標回転速度より下回つた場合にはIE＝IE−ISと
し制御電流IEを減少させてポンプ吐出量を減少
させることにより除雪速度を低下させ機関１の負
荷を少なくし、結果として機関回転速度を増加さ
せ目標回転速度NOへ近づける。この後制御電流
IEの許容範囲を調整する為、許容される最小値
Iminと最大値Imaxとにより比較し、かりに外れ
ている場合は最少、あるいは最大値を制御電流
IEとし、再度初段の機関回転速度NEの読み込み
に戻す。

以上のループのくり返しにより除雪断面積等の
変化により負荷の変動が発生してもマイクロコン
ピユータ３によりこの負荷変動を打消すように、
HST２を構成する電気−油圧サーボバルブ１６
を制御し、すなわち車速を制御することとなるか
ら操縦者は従来機関回転計を見ながら頻繁に行な
つていたHST２のコントロールを一際行なわな
くても機関１に対する負荷が一定、すなわち機関
回転速度が一定となるような走行速度の制御が達
成できる。この結果、本発明のものは下記の効果
を奏することができる。

イ 本願のものは、機関回転速度を検出して、走
行速度の制御を行つているため、機関に対する
あらゆる負荷たとえば作業負荷や走行負荷又
は、その他の負荷のいずれが変化しようとも、
機関回転速度を一定に保つことができ、結果と
して除雪装置の回転速度も変化することなく投
雪距離を一定に保つことができると共に、機関
に対する負荷変動を小さくすることを可能とし
ており、機関の動力を最大限に利用した作業を
行うことができるものである。

ロ 又、本発明は機関回転速度を連続的に検出し
ているため、瞬時の機関回転速度を的確に判断
でき機関回転速度が僅かでも変化すると、その
変化を打ち消すような制御信号をマイクロコン
ピユータからHSTを構成している可変容量ポ
ンプの電気−油圧サーボバルブへ送り走行速度
を連続的に制御するから機関回転速度を一定に
保つことができる。

ハ 本発明では、目標機関回転速度と検出機関回
転速度が完全に一致していない限り常に走行速
度の修正を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の１実施例を示すもので、第１図
はHSTを採用した一般のロータリ除雪車に於け
る動力伝達系統図、第２図は一般のロータリ除雪
車に搭載する機関の性能線図、第３図は本発明を
採用したときの動力伝達系統図、第４図は電気−
油圧サーボバルブの制御電流−吐出量線図、第５
図はマイクロコンピユータに記憶するプログラム
の流れ図である。 １……機関、２……HST、３……マイクロコ
ンピユータ、４……可変容量ポンプ、５……容量
制御器、６……除雪作業系、７……分配機、８…
…伝動機、９……除雪装置、１０……油圧モー
タ、１１……トランスミツシヨン、１２……前輪
駆動系統、１３……後輪駆動系統、１４……機関
コントロールレバー、１５……HSTコントロー
ルレバー、１６……電気−油圧サーボバルブ、１
７……回転検出器、１８……Ｄ／Ａ変換器、１９
……手動−自動切換スイツチ、２０……手動レバ
ー、２１……歯車。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 動力源として一つの機関１を搭載し、かつ走
   行動力伝達系にHST２を採用したロータリ除雪
   車において、機関１に対する負荷を常に一定にす
   る目的で、機関１の回転速度を機関出力軸に取付
   けた歯車２１および回転検出器１７を介してマイ
   クロコンピユータ３により監視し、作業負荷及び
   走行負荷、又はその他の負荷が変動し、機関回転
   速度が、増加又は減少のいずれの方向に変化しよ
   うとも、この変化を打ち消すような制御信号をマ
   イクロコンピユータ３からＤ／Ａ変換器１８を経
   てHST２を構成している可変容量ポンプ４の電
   気−油圧サーボバルブ１６へ送り、走行速度を自
   動的に制御することにより機関１に対する負荷が
   一定になり、機関回転速度が一定になるように構
   成したことを特徴とするロータリ除雪車に於ける
   走行速度の制御装置。