KR0122629B1

KR0122629B1 - 슈우 슬립을 기초로한 적응 엔진출력 모우드 설정법

Info

Publication number: KR0122629B1
Application number: KR1019900700075A
Authority: KR
Inventors: 시게루 야마모토; 히데끼 야마다
Original assignee: 가타다 데츄야; 가부시기 가이샤 고마쯔 세이샤쿠쇼
Priority date: 1988-05-16
Filing date: 1989-05-16
Publication date: 1997-11-13
Also published as: US5333479A; EP0378686A1; WO1989011590A1; KR900702194A; EP0378686A4; US5219411A

Abstract

내용없음.

Description

[발명의 명칭]

슈우 슬립을 기초로한 적응 엔진출력 모우드 설정법

[도면의 간단한 설명]

제1-4도는 본 발명의 제1구체에 따른 견인력-속도 선도로서,

제1도는 기본 모우드,

제2도는 제어 모우드,

제3도는 구체적인 기본 모우드와 제어 모우드를 조합한 예,

제4도는 일시적으로 파우어를 출력시키는 상태를 나타낸 도면이고,

제5도는 본 발명의 제2구체예에 따른 견인력-속도선도이고,

제6도는 기본 모우드로부터 제어 모우드로 이행하는때의 연산과정을 나타낸 도면이고,

제7도는 제2도에 나타난 이행시에 조건에 대한 설명도이고,

제8도는 제어 모우드로부터 기본 모우드로 이행 복귀하는때의 연산과정을 나타낸 도면이고,

제9도는 제8도에 나타난 이행시의 조건에 대한 설명도이고,

제10도 및 제11도는 불도오저의 작업형태와 주요 컨트롤러의 각 속도단과 관련하여 제어하는 본 발명의 제3구체예로서의 방법 구분을 예시하는 설명도이고,

제12도는 본 발명의 방법의 제4구체예에 따른 엔진출력 모우드를 나타낸 견인력-속도선도에 의한 작업기 조작시의 엔진출력 모우드 제어의 설명도이고,

제13도는 작업기 동작시의 연산과정을 나타낸 도면이고,

제14도는 본 발명 방법의 제5구체예에 따른 엔진출력 모우드를 나타낸 견인력-속도선도에 의한 후진시의 엔진 회전수의 변화도면이고,

제15도는 후진 차속제어의 연산회전을 나타낸 도면이다.

[발명의 상세한 설명]

[발명의 기술분야]

본 발명은 도오징(Dozing), 립핑(Ripping) 등의 작업기를 갖는 대형 불도오저 등의 작업차량에 대한 슈우(shoee) 슬립(ship)시의 엔진출력 제어에 관한 것으로, 특히 슈우 슬립율에 대응하여 자동적으로 엔진출력을 최적상태가 되도록 설정하여 주는 엔진 출력 모우드(Mode) 설정법에 관한 것이다.

[발명의 배경 기술]

일반적으로, 불도오저등과 같은 작업차량의 주행은 엔진의 출력을, 토오크 컨버이터(Torque converter), 변속기, 베벨기어, 조향 클러치, 조향 브레이크, 최종 감속기 등의 파우어 라인을 따라 스프라켓트 휘일(sporocket wheel)에 전달하고, 이에 따라 스프라켓트 휘일에 감긴 견인대(Drawbar Pull)를 구동하는 것에 의하여 이루어진다. 따라서, 견인대에 의한 견인력은 엔진출력과 파우어 라인의 감속비에 따라 선정가능하다.

한편, 작업차량의 엔진출력은, 주요 컨트롤 레버에 따른 수동조작으로 소정값이 셋트되도록 되어있고, 또한 이 주요 컨트롤레버로서 셋트된 엔진출력은, 디프레싱 디셀레이숀 페달(Depressing deceleration pedal)의 조작에 의해 저하되지만, 해당 페달을 복귀시킴에 따라 셋트시킨 소정의 출력이 회복되도록 되어 있다.

작업차량의 운전중의 견인력은, 견인대와 지면간에 생기는 슈우 슬립율에 관련되고, 이 슈유 슬립율이 소정 한계치 까지는 슈우 슬립율이 커짐에 따라 견인력도 증대한다.

그러나 슈우 슬립율이 소정한계치를 초과하게 되면, 작업차량의 엔진출력은 견인력으로 유효하게 활용되지 못하고, 에너지 낭비와 견인대의 조기 마모를 가져오는 단점이 발생하게 된다.

예를 들면, 불도어저를 이용하여 블레이드(Blade)에 의한 정지작업이나, 립피(ripper)장치에 의한 립핑작업중에 부하가 커져 슈우 슬립이 발생한 때에는, 종래에는 운전자가 이를 감지하여, 디셀레이숀 페달을 밟아 엔진출력을 감소시키고, 이와동시에 상기한 작업기를 조작하여 부하를 경감시키는 것에 따라 견인력을 저하시키도록 되어 있어, 숙련을 요하는 운전조작을 실시하는 것에 의해 슈우 슬립에 따른 문제점을 해소시키도록 하였다.

운전자의 조작에 의한 슈우 슬립의 제어는 운전자가 직접 슈우 슬립을 감지하기 때문에 디셀레이숀 페달을 밟는 조작과 작업기의 조작을 동시에 수행해야만 하므로, 운전자의 조작이 복잡해지고, 또한 세심한 주의를 기울여야만 하며, 실질적으로 슈우 슬립이 발생함에 따라 운전자가 엔진출력을 제어하기 때문에, 발생된 슈우 슬립이 일정시간 지속되는 것을 피할 수 없고, 또한 운전자에 의해서도 불필요하게 슬립이 발생되는 경우도 많아 슈우 슬립을 사전에 방지한다고하는 목적을 달성하기 어려웠다.

한편, 슈우 슬립이 해소된후에는 디셀레이숀 페달을 작동시키는 동작을 완하시키거나 혹은 원상태로 복귀시켜 엔진출력을 정상적으로 운전시켜주지 않으면 안되었다.

한편, 운전자의 감지판단이 없이, 차량의 가동상태에 대응한 엔진출력을 얻는 기술이 일본 특허출력 공개 제60-245859호 공보에 나타나있다. 이 기술은, 드라이브 시스템의 부하에 대응하여 엔진의 가버너(governor) 컨트롤 레버를 자동적으로 절환하고, 운전자의 수동조작의 복잡성을 해소하며, 연비를 개선하도록 한 것이 있다.

상기 공보에 나타나있는 기술수단으로는, 드라이브 계통의 회전수를 감지, 해석, 연산하여, 그결과에 따라 가버너 컨트롤 레버를 다단계로 절환변위시키기 때문에 엔진 출력의 변화가 연속적으로 수행되지 못하고, 슈우 슬립을 이탈한때의 엔진출력을 정상상태로 복귀시키는 것에 대한 배려가 되어 있지 못하였다. 다른한편, 슈우 슬립 제어를 위한 종래장치로서, 일본특허 공고 제58-49661호 공보에 나타나있는 기술이 있다.

이 종래기술은, 도플러(Doppler)방식에 따른 차속검출수단과, 해당 차속검출수단에 따라 검출된 차속과 스파라켓트 휘일구동기구에 있어서 검출된 해당 스프라켓트 휘일의 회전수를 기초로하여 슈우 슬립을 검출하는 슈우 슬립 검출수단과, 검출된 슈우 슬립율이 기 설정치 이상으로될때, 신호를 발생하여 작업기의 부하를 절감시키기 위한 작업기 조작 제어수단을 갖고 있다.

상기의 도플러 방식에 따른 속도 검출수단은, 마이크로파를 대지에 향하여 송출하고, 반사파를 수신하는 것으로 차체의 대지에 대한 절대속도, 다시말하면 차속을 검출하는 것으로서, 수면이나 불균일한 대지에 대해서는 검출이 불안정할 뿐만아니라 응답시간도 늦고, 복수개의 센서들이 근접하여 설치되어 지기때문에, 오동작이 발생됨과 함께 공간필터, 레이저 발생기 등의 고가기기를 사용해야만 되므로 코스트가 높아지는 불합리한 단점이 있었다.

아울러, 작업기 조작시에는 통상의 슈우 슬립을 기준으로한 엔진 출력 이상의 파우어를 필요로 하고, 이에 디셀레이숀 페달조정을 하지않으면 파우어 부족이 발생하거나 혹은 작업기의 동작속도가 늦어진다.

따라서, 동일한 토질이나 암질에서 동일한 속도로 작업하고 있는 때에는, 작업기를 조작하는 경우에는 디셀레이숀 페달에 의한 파우어 조정이 필수 불가피하였다. 또한, 차량의 후진시에는 슈우 슬립율에 의한 전진 차속 제어에 따라, 여러단계의 엔진출력 모우드를 기초로하여 후진차속의 제어수단이 이루어지지 않으면 작업차량이 작업운전, 예를 들면 불도오저의 립핑 혹은 도오징 양자에서, 승차감이나 안정성에 따라 허용되는 후진차속이 다르게 되었고, 후진 차속을 적절하게 유지하기 위한 디셀레이숀 페달의 조작이 불가피하였다.

[발명의 개요]

본 발명은 상기한 바와같은 점에 착안한 것으로서, 제1의 목적은 이론차속, 실제차속,엔진회전수 등의 제원을 측정하는 것에 따라 작업에 부적당한 슈우 슬립, 차속, 견인력에 대한 것을 검출하고, 이들 검출값을 적어도 하나 이상 기초로하여 엔진 출력을 제어(컷트-오프(cut-off) 혹은 업(up))하여 최적효율의 운전 상태가 얻어지도록 엔진을 출력시키는 것이다.

다시말하면, 슈우 슬립율, 차속, 견인력의 각 검출값에 대해 적어도 하나에 대응하여, 자동적으로 엔진출력의 컷드-오프 또는 업, 그리고 헤제를 동반하는 컨트롤을 실시하는 것에 따라, 필요한 엔진슬립을 범위이내의 운전상태를 유지시켜 나가면서, 견인력 차 속의 연관작동에 따라 항시 최적인 엔진출력상태를 연속적으로 발휘할 수 있도록 한(이하, 간단하게 적응 엔진출력 모우드라 칭한다) 적응엔진 출력 모우드 설정법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제2목적은, 슈우 슬립율, 차속, 견인력의 적어도 하나의 검출값에 따라 작업기 동작의 유무에 대응하여, 자동적으로 엔진출력의 업과 그 해제를 컨트롤을 수행하는 것에 따라, 소요 슈우 슬립율범위 이내의 운전상태를 유지시켜 나가면서, 필요 적절한 최적의 파우어를 갖고서, 디셀레이숀 페달을 조작함이 없이 작업기의 작업스피드의 저하가 발생되지 않도록한 적응 엔진출력 모우드 설정법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제3목적은, 슈우 슬립을 기초로하여 적응 엔진 출력모우드별로 최고 속도를 설정하고, 이것을 매뉴얼 선택이나 혹은 작업조건과 레버조작 조건에 따라 자동선택하여 질환하는 작동에 의하여, 디셀레이숀 페달을 조작할 필요가 없이 후진 차속 제어방법을 제공하는 것이다.

상기 제1목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1형태에 따르면, 작업차량의 효율적인 운전동작을 수행하기 위하여 슈우 슬립율을 기초로한 엔진출력 제어에 있어서 : 엔진출력 상태를 나타낸 견인력-속도 선도에 표시된 엔진출력 풀(full)성능커브에 대하여, 토질 또는 암질에 대응하여 미리 상기 풀 성능 커브의 고출력 부분을 일부 컷트한 단수 또는 복수의 기본 모우드를 기 설정하여 엔진출력 제어계에 기억시키는 것; 이들 기본 모우드중에서 토질 또는 암질에 대하여 설정시킨 다이알 조작에 따라 적응 기본모우드로 선택하는 것; 이들 각 스텝으로부터 이루어지는 슈우 슬립을 기초로한 적응 엔진출력 모우드 설정법이 제공된다.

본 발명의 제2형태에 따르면, 상기 제1형태에 기재된 방법에서, 상기 기본 모우드시의 엔진출력을 일부 컷트-오프한 엔진출력의 제어모우드를 기 설정하여 엔진출력 제어계에 기억시키는 것; 작업운전중에 계속적으로 슈우 슬립율을 검지하는 것; 그리고 검지된 슈우 슬립율이 소정값을 상회한때, 엔진출력을 기본 모우드로부터 제어모우드로 서서히 이행시키는 것에 따라 슈우 슬립이 해소되기 까지 엔진출력을 컷트-오프하는 것; 이들 각 스텝을 모두 포함하는 슈우 슬립을 기초로한 적응엔진 출력모우드 설정법이 제공된다.

본 발명의 제3형태에 따르면, 상기 제2형태에 기재된 방법에서, 상기 검지된 슈우 슬립율이 소정값이하로 떨어질 때, 엔진출력을 제어모우드로부터 기본 모우드로 서서히 이행시키는 것에 따라, 엔진출력을 컷트-오프전의 레벨로 복귀시키는 것을 특징으로 하는 슈우 슬립을 기초로한 적응엔진 출력 모우드 설정법이 제공된다.

본 발명의 제4형태에 따르면, 상기 제3형태의 기재된 방법에서, 상기 엔진 출력이 상기 기본모우드로부터 상기 제어 모우드로 또한 제어모우드로부터 기본 모우드로 이동되는때에, 슈우 슬립율이 소정값보다 변동하고 있다는 것을 검지함과 함께, 이것과 병행하여 차속, 견인력이 소정의 차속, 견인력을 넘고있는가, 혹은 저하되는가를 검지하여 엔진출력 모우드 이해의 부가조건으로 실시하는 것을 특징으로 하는 슈우 슬립을 기초로한 적응 엔진출력 모우드 설정법이 제공된다.

본 발명의 제5형태에 따르면, 상기 제1형태에 기재된 방법에서, 슈우 슬립율이 소정값으로된때의 견인력을 랫치 견인력으로하여 기본 모우드를 갖는 엔진출력 제어계에 기억시키는 것; 이 랫치 견인력에 토질이나 임질에 대응하여 기 설정한 복수의 랫치 견인력 계수에 곱해진 값을 출력 컷트-오프한 값으로하여, 어떤 단계인가의 제어 모우드를 설정하여 엔진출력 제어계에 기억시키는 것; 이들 제어 모우드 중에서 토질 또는 암질에 대해 설정해놓은 다이알 조작에 의하여, 적응 제어 모우드를 선택하여 슈우 슬립율이 소정값으로 될때까지 엔진 출력을 컷트-오프하도록 한 것; 이들 각 스텝을 모두 포함하는 슈우 슬립을 기초로한 적응 엔진출력 모우드 설정법이 제공된다.

본 발명의 제6형태에 따르면, 작업차량의 효율적인 작업운전을 실시하기 위하여, 슈우 슬립을 기초로한 엔진출력 제어에 있어서, 립필시에는 립핑의 대상 지반에 따라 적어도 2그룹의 모우드로 나누어 엔진 출력을 소요값에 셋트하는 것; 도오징 및 후진 때에도 상기 출력 모우드를 각각 1그룹 이상으로하여 엔진출력을 소요값으로 셋트하는 것; 견인력-차속 선도로부터 받은 엔진출력 모우드를 기 설정하는 것; 이들 각 스탭으로 이루어지고, 그것에 있어서 작업차량에 따른 립핑작업과 도오징 작업으로 옮겨져, 그들 작업에 적절한 슈우 슬립율이 별도의 특별한 조작을 시행함이 없이 자동적으로 얻어지도록한, 슈우 슬립을 기초로한 적응 엔진출력 모우드 설정법이 제공된다.

본 발명의 제7형태에 따르면, 상기 제6형태에 기재된 방법에서, 상기 견인력-속도 선도로부터 전달받은 엔진출력이 트랜스 밋션의 속도단 조작레버를 전진 1단에 전위시킨때에 자동적으로 도오징에 적합한 엔진 출력 모우드로 되고, 그대로의 출력 모우드로 립퍼 레버를 조작하여도 자동적으로 립핑에 적합한 엔진모우드로 절환됨을 특징으로 하는 슈우 슬립을 기초로한 적응 엔진출력 모우드 설정법이 제공된다.

본 발명에 제8형태에 따르면, 상기 제6형태에 기재된 방법에서, 상기 견인력-속도선도로부터 전달받은 엔진출력이 트랜스 밋션의 속도단 조작레버를 전진 1단 또는 전진 2,3단에 셋트함과 함께, 립퍼 레버를 조작한때에 자동적으로 적합한 엔진출력 모우드로 되고, 그대로의 출력 모우드를 지속시키면서 미리정한 일정시간동안 립퍼 레버를 조작하지 않은때에는 자동적으로 도오징에 적합한 엔진출력 모우드로 전환됨을 특징으로 하는 슈우 슬립을 기초로한 적응 엔진출력 모우드 설정법이 제공된다.

본 발명의 제9형태에 따르면, 상기 제6형태에 기재된 방법에서 상기 견인력-속도 선도로부터 전달받은 엔진출력이 립퍼레버 또는 도오징을 위한 블레이드(blade) 레버의 양 레버의 어느 일측을 조작한 때에 그 레버에 지배되는 엔진출력 모우드로되고, 그리고 타측의 레버를 조작하기 까지는 해당 엔진출력 모우드로 유지됨을 특징으로 하는 슈우 슬립을 기초로한 적응 엔진출력 모우드 설정법이 제공된다.

상기 제2목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제10형태에 따르면, 작업차량의 효율적인 운전동작을 실시하기 위한 슈우 슬립을 기초로한 엔진출력 제어에 있어서; 엔진출력 상태를 나타내는 견인력-속도선도에 표시된 엔진출력 풀 성능 커브의 고출력부의 일부를 컷트한 기본 모우드와 특정의 슈우 슬립율에 복귀시키기 위해 엔진출력을 일부 컷트한 제어 모우드와, 그리고 작업기의 동작 개시시의 엔진출력 모우드를 소정비율의 엔진출력까지 작업시키는 작업기 조작 모우드를 기 설정하여 엔진출력 제어계에 기억시키는 것; 작업기를 동작시키지 않는때에는 상기 기본 모우드 또는 제어 모우드로 엔진을 운전시키는 것; 작업기를 동작시킨 때에는 상기 작업기 조작 모우드로 엔진을 운전시키는 것; 이들 각 스탭으로 구성되는 슈우 슬립을 기초로한 적응 엔진출력 모우드 설정법이 제공된다.

상기 제3목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제11형태에 따르면, 상기 제1형태에 기재된 방법에 있어서, 작업기 동작중에 후진하는 경우, 트랜스 밋션을 전진에서 후진으로 전위함과 함께, 작업기를 올리는 조작을 시행하고, 이 사이의 엔진 회전수를 고출력을 컷트한때의 엔진 회전수로부터 풀 출력에 가까운 엔진회전수가 되도록 하고, 아울러 이 풀 성능에 가까운 엔진 회전수를 토질 또는 암질에 대하여 다단계로 엔진 출력 제어계에 미리 기억시키는 것; 해당 다단계의 엔진 회전수에 셋트된 후진 차속 설정 다이알에 따라 작업상태에 대응한 엔진 회전수를 설정하는 것; 이들 각 스탭을 모두 포함하는 슈우 슬립을 기초로한 적응 엔진 출력 모우드 설정법에 제공된다.

상기 각 형태를 갖는 본 발명의 장점은 다음과 같다.

(1) 도오징, 립핑 등의 작업장치를 갖는 대형 불도오저의 작업차량 운전시의 연비개선, 차대의 수명향상, 운전자의 조작 경감을 가져온다.

특히, 모든 토질 또는 암질에 대하여 최적인 엔진출력 모우드를 갖도록 하는 것이 가능하고, 그밖에도 운전자의 조작감각에 가까운 엔진 출력 제어가 가능하다.

(2)긴급시에는 운전자의 매뉴얼 조작도 가능하고, 작업상의 안전유지에도 우수하다.

(3)각 작업형태에 적응하는 엔진출력모우드를 자동적으로 절환시킴과 함께, 해당 자동절환을 위한 특별한 센서등을 일정 새롭게 정착할 필요가 없다.

(4)디셀레이숀 페달의 조작을 하지않고도 작업운전중의 파우어 부족을 해소하고, 작업기의 동작속도를 확보하며, 위화감이 없이 조작성을 실현시켜 운전자의 부담을 경감시키게 된다.

상기한 이외의 본 발명의 목적, 형태, 그리고 장점은 본 발명의 원리에 합치하는 적절한 구체예가 실시예로서 나타나있는 이하의 기술 및 첨부도면에 관련하여 설명하는 것에 따라, 당해 기술의 숙련자에 의해 더욱 명확해질 것이다.

[최적인 구체예에 상세한 설명]

우선, 본 발명의 제1구체예를 첨부의 제1도에서 제4도에 따라 설명하면 다음과 같다.

작업차량의 운전은, 예를 들면, 도오징, 립핑 등의 작업기를 갖는 대형 불도오저의 견인력 F와 차량속도 V간의 관계를 보면, 제1도에 도시된 바와 같이, 엔진출력이 풀 스트로크일때에는 파선 M을 나타낸다.

이 엔진의 풀 성능 커브 M이, 속도를 나타낸 X축과 교차하는 점이 차 속의 상한점이고, 견인력을 나타낸 Y축과 교차하는 점이 견인력의 상한점이다. 그러나, 상기한 바와같은 작업차량의 견인력은 슈우 슬립율과 관계가 있고, 일정한 슈우 슬립율에 있어서 실제로 최대의 견인력이 얻어진다.

따라서, 이 요소를 포함한 견인력과 차량속도는 토질 또는 암질이 단단한 경우에는, 제1도의 선 M에 있어서 고출력부를 컷트한 선 H,S,L로서 나타낸 경사진 엔진출력 모우드, 다시말하면, 기본 모우드가 된다.

제1도에서 V. 및 F.는 기본 모우드 선도의 원점이 되는 차속 및 견인력이다. 이 H.S.L 3종류의 기본 모우드는 다이알로 전환시키는 것이 가능하다. 지금 H로 나타낸 기본 모우드의 엔진 출력으로 불도오저가 립핑을 실시하면서 전진하고 있는 것이다.

이때, 정상 견인력 F는 50톤, 정상속도 V0은 0.7km/h, 제어 ON으로 하는 소정 슈우 슬립율은 30%로 설정하였다.

이 운전에 있어서, 최고로 효율이 좋은 견인력이 얻어지도록, 슈우 슬립율이 설정치의 범위내에서 안정된 운전이 계속되는 상태에서의 엔진출력을 기초로 견인력-속도커브가 제2도에 있어서 H선으로 표시되는 기본 모우드이고, 동시에 기본제어목표가 되는 성능커브이다.

이 운전중에, 제2도의 견인력-속도선도의 H선상의 N점에 차량의 상태가 있는때에 대하여, 토질에 따라 최적 출력이 달라져 슈우 슬립율이 상기 설정치를 초과하고, 슈우 슬립 트리거(trigger) 신호가 ON된 경우에, 그때의 견인력을 기본 제어계로 기억한다.

이 기억된때의 랫치 견인력 F₁을 기준으로 하고, 이 랫치 견인력을 나타내고 있는 엔진출력을, 후기하는 비율에 따라 나누어 컷트-오프하여 불도오저의 슈우 슬립을 해소시키는 것이다.

이 경우 엔진출력을 컷트-오프하는 비율을 예를 들면 20%-40% 컷트함에 따라 슈우 슬립이 해소된다고 했을 때, 랫치 견인력을 받는 엔진출력을 기준으로한 엔진출력의 랫치 견인력 계수 K는 0.8-0.6 혹은 0.7-0.5등으로 설정하는 것이 가능하다.

이 계수 K값의 결정은, 다이알로 설정한 기본 모우드 H,S,L에 따라 일정하게 실시하여도 좋고, H,S,L마다 K₁-K₃로 변환시켜도 좋다. 또한, 기본 모우드를 하나로 설정할 수 있고, 다이알 H,S,L에 따라 K의 값을 변화시켜도 좋다.

제2도에 있어서, 선(1)은 랫치 견인력 계수가 0.8(K₁)의 엔진출력 제어 모우드를 나타내고, 동시에 선(2)은 랫치 견인력 계수가 0.6(K₂), 선(3)은 랫치 견인력 계수가 0.5(K₃)의 각 제어 모우드를 나타내고 있다. 제3도에 나타낸 것은, 다이알의 H,S,L에 대하여 기본 모우드를 3종류 갖고, 견인력 F₁으로 슈우 슬립 트리거신호가 ON된때를 제어모우드로하여, 다이알 H의 경우에는 랫치 견인력 계수가 K₁, 다이알 S의 경우에는 K₂, 다이알 L의 경우는 K₃를 갖도록 한 것이다.

랫치견인력 계수의 단계는, 예를 들면 0.1마다의 다단계로 하여도 좋으나, 조작의 간편성과 실제 차 운전시의 제어기능 발현성과의 관계로서 3단계 정도가 적합하다. 다음에는, 운전중 동일한 현장에서도, 토질 또는 암질이 불균일한 경우가 있고, 원활한 작업을 추진하기 위하여 빠른 시간내에 엔진출력을 변화시킬 필요가 있다.

이와같은때에는, 상기한 랫치 견인력 계수를 기초로한 엔진출력 컷트-오프와 타이밍이 중복되면, 과도적인 역부족 혹은 매뉴얼 조작을 자주 실시할 필요가 발생한다.

이와같은 사태를 피하기 위하여, 본 발명에서는 적응 슈우 슬립율로서 작업중에 일시적으로 엔진출력을 증가시킨다. 다시말하면, 제4도에 도시된 바와 같이 작업상태에 따른 엔진출력 모우드(예를들면 랫치견인력 계수 0.6의 경우)로 된때에, 토질의 불균일에 의하여 작업능력이 맥동적으로된 때에는, 일시적인 파우어 업을 엔진에 지령하여 토질의 급변등에 대응하고, 그 상태가 없어지면 즉시 엔진출력 모우드로 복귀한다.

이들 랫치 견인력 계수의 설정에 따라 엔진출력 모우드의 선택이 차례로 절환되고, 출력셋트 다이알에 따른 조작을, 이를 운전석의 조작판넬에 설치함에 의해 그 조작이 용이해지게 된다.

또한, 일시적인 엔진출력을 파우어 업시키는 파우어 업 스위치는 운전석의 립퍼 레버의 선단측에 설치하여, 립퍼 레버의 조작과 병행하여 이를 실시하는 것이 가능해진다.

다음으로, 제5도로부터 제9도까지의 각 도면에 따라 본 발명의 제2구체예를 설명한다.

이때, 제5도에 대하여 제1도와 동일한 부호 및 동일한 설명의 각 요소 및 각 선은 각각 동일한 의미를 갖고 있기때문에 중복을 피하기 위하여 설명을 생략한다.

제5도의 기본 모우드선상의 N점에 차량의 상태가 있다고 했을 경우, 토질에 따라 최적 출력이 달라져서 슈우 슬립율이 상기 설정치를 초과하고, 슈우 슬립 검출트리거 신호가 ON된 경우에, 이때에 견인력 F_n을 출력 제어계에 기억시킨다.

이 기억된 견인력 F_N을 나타내고있는 엔진출력을, 슈우 슬립이 해소되기까지 컷트-오프하고, 이때의 엔진출력 레벨에 따른 견인력 F_O을 원점으로 한 제어 모우드를 설정한다.

이와같이하여, 엔진출력에 소정의 슈우 슬립율의 운전을 목표로하는 기본 모우드와, 그에따라 엔진출력을 컷트-오프한 상태에서의 운전목표로하는 제어 모우드를 갖도록 하면, 엔진출력의 제어계에 제6도 및 제8도에 도시된 바와 같이 연산과정을 갖는 요소를 갖게 된다.

이 연산과정에서는 슈우 슬립율이 소정값, 예를 들면 30% 이상으로된 때에는 즉시, 혹은 슈우 슬립율이 30%를 넘을때에 발생하는 조건도 검지한후, 그 결과의 것에 대하여 엔진출력 레벨을 기본 모우드로부터 제어 모우드로 이행한다. 이 이행은 일정시간 T, 예를 들면 0.3초간의 사이에 서서히 이행한다. 제6도에 도시된 연산단계에 있어서의 기타 조건에 대해서는, 제7도와 같이 차 속의 V₀(이경우는 1.0km/h로 하였다)를 초과하여 1.3km/h이상으로 되고, 견인력이 F₁을 초과한 범위로 엔진출력을 갖는 경우이다.

이와같이하여, 슈우 슬립율이 소정값을 상회하고, 엔진출력이 기본 모우드로부터 제어 모우드로 이행하여, 엔진출력이 컷트-오프되어 과도한 슈우 슬립율이 해소되고, 엔진출력은 제어 모우드로부터 기본 모우드로 복귀한다.

이때는, 제8도와 같은 연산과정에 의하여, 슈우 슬립율이 소정값 이하로 떨어지고, 예를 들면, 20%이하로 된때에는, 즉시 혹은 슈우 슬립율이 20%이하로 더욱 떨어지는때에 발생하는 조건도 검지한 후, 그 결과의 것에 따라 엔진출력 레벨을 제어 모우드로부터 기본 모우드로 이행 복귀시킨다.

이 이행은 일정시간 T, 예를 들면 0-3초간에 서서히 이행한다. 제8도에 도시된 연산과정에 대한 기타조건으로서는, 제9도에 도시된 바와 같이 차 속의 V₀보다 저하하여 0.7km/h이하로 되고, 견인력이 F₂미만의 범위에 엔진출력이 있게 된다.

이와같이 기본 모우드로부터 제어 모우드로 이행, 이어서 제어 모우드로부터 기본 모우드의 이행 복귀는 자동적으로 원활하게 수행되지만, 이들 제어 수단에 부가하여 제6도와 제8도에 도시된 바와 같이, 운전자의 주요 컨트롤 레버와 디셀레이숀 페달의 조작에 따른 엔진출력의 제어를 수행하는 것도 가능하도록 되었있어, 긴급시에 활용하여 운전의 안전성과 적응성의 확대를 도모하고 있다.

이어서, 제5도, 제10도, 및 제11도에 따라 본 발명의 제3구체예를 설명한다. 운전중의 작업에 대응하는 엔진출력 모우드를 도오징 A, 1단에 의한 립핑 B, 2단, 3단에 따른 립핑 C와 후진 D로 나누어 제어하는 것으로서, 다음과 같은 각각의 제어방법을 갖는다.

A : 제5도에 따른 견인력-속도선도에 나타난 기본 모우드를 갖는 출력 모우드이다.

B : 제5도에 따른 견인력-속도센서도에 나타난 기본 모우드 및 제어 모우드를 병행하여 갖는 출력 모우드이고, 슈우 슬립율이 최적 견인력을 나타내는 값으로 된 때에는 기본 모우드에 따라 엔진 출력을 제어한다. 또한, 슈우 슬립율이 소정값보다 증대된 때에는 엔진출력을 컷트-오프한 제어 모우드에 따라 운전을 실시하고, 슈우 슬립이 소정값으로 돌아오면 기본 모우드에 복귀하도록 제어한다.

C : 엔진출력은 주요 컨트롤 레버에 대응한 풀 출력지령의 출력으로 되어있고, 운전자의 디셀레이숀 조작과 악셀레이숀 지령이 있는 경우는, 매뉴얼을 우선적으로 하여 대응하는 엔진출력 모우드로 한다.

D : 후진 차속이 전진보다도 작도록 하기 위하여, 엔진출력을 나누어 부분지령을 만들고, 이에따라 출력모우드로 한다. 그리고, 이와같은 제어방법은 제10도와 제11도에 도시된 바와같이, 불도오저의 작업형태에 따른 각자의 속도단계에 대응하여 적용시키는 것에 따라, 주요 컨트롤 레버가 전진 1단과 전진 2,3단의 상태로 립피 레버와 블레이드 레버중의 일측 작업기 레버를 조작하면, 그 운전에 대응하는 엔진출력 모우드로되고, 다른측의 작업기 레버를 조작하기까지는 이 엔진 출력 모우드를 지속시키는 것이 가능하다. 또한, 전진도 동일하게 실시하는 것이 가능하여 모든 작업형태에 따른 슈우 슬립을 제어하기 위한 적응 엔진출력을 설정하는 것이 가능하게 되었다.

다음에 제12도 및 제13도에 따라 본 발명의 제4구체예를 설명한다. 또 제12도에 대하여 제5도와 동일한 부호 및 동일설명의 각 요소와 각 선은 동일한 의미를 나타내기 때문에 중복을 피하기 위하여 설명은 생략한다.

작업중의 차량 운전중, 도오징이 곤란한 지반이나 포장의 파쇄, 암반의 균열을 실시하는 립핑의 예를 들면, 이 작업운전은 제12도에 도시된 견인력-속도선도에 나타난 기본 모우드와 제어 모우드의 엔진출력으로 립핑을 실시한다. 지금 립핑이 제12도에 도시된 제어 모우드의 엔진출력으로 실시되고 있는 것이다.

이 엔진출력 동안에 립퍼 레버의 조작에 따라 립퍼를 동작시키면, 엔진출력이 파우어 부족을 갖거나 혹은 작업기(이 경우 립퍼)의 동작속도가 지연된다. 그리하여, 립퍼 레버에 엔진출력의 가감을 연동시키게 되면, 립퍼 레버의 동작이 동기화되어 엔진출력의 파우어 업과 컷트-오프가 가능하게 된다. 이 경우의 파우어 업은 작업기를 조작하여 소요작업을 실시하는데 충분하고, 한편, 소요속도로 작업기를 동작시키는 것이 가능한 엔진출력 모우드, 소위 작업기조작 모우드까지 상승된다.

이 작업기 조작 모우드는, 이때의 제어 모우드 원점이 되는 Fc에, 소정의 계수를 곱한 견인력 Fu(속도는 V₀)를 원점으로하여 얻어지는 엔진출력 모우드로 한다.

파우어 업하여 작업기조작 모우드를 얻기 위한 계수는, 예를 들면 립퍼가 하향하는 때는 0.6, 립퍼가 틸티드(tilted) 백(back)하는 때는 0.6, 립퍼가 상승하는때는 0.8,립퍼가 틸티드하는데는 1.0등이 되도록한 상당값을 설정한다.

아울러 엔진출력 상태가 기본 모우드인 때에는 계수를 변화시켜주는것도 가능하다.

이 일련의 엔진출력 컨트롤을 수반하는 작업기 조작은, 각 작업기의 조작조간을 채운 요소를, 제13도에 도시한 연산과정으로 미리 립퍼 레버에 관련시켜, 립퍼 레버의 함께 엔진출력 모우드를 제어하고 있다. 한편, 이상과 같은 제4구체예는 립핑 작업시를 나타낸 것이나, 기타의 구체예로서 도오징이나 쇼우빌작업 등에 대해서 동일한 형태로 제어할 수 있음은 물론이다.

마지막으로, 제14도 및 제15도에 따라 본 발명의 제5구체예를 설명한다. 기본 모우드의 엔진출력에 따라 불도오저가 립핑을 해나가면서 전진하고, 이때의 작업운전의 각종 제어기준이 되는 슈우 슬립율은 30%로 설정하였다. 또한 이작업운전시의 설정값은, 견인력 70톤, 정상속도 0.7km/h로 하였다.

이 작업운전은, 제14도에 도시한 견인력-속도선도에 나타난 기본 모우드로서 도시되어있는 엔진출력 모우드로 실시하는 것이다.

그리고, 립핑중에 후진하는 경우는 트랜스 밋션을 전진에서 후진으로 전위함과 함께 작업기인 립퍼를 상승시킨다. 립퍼가 상승하기 시작함과 함께, 엔진 회전수는 제14도와 같이 기본 모우드를 기준으로 한 모우드 W_HCR로부터 풀 출력커브에 가까운 모우드 W_LUM으로되고, 작업기 조작시보다도 엔진의 최고회전수는 높아지지만, 견인력-속도선도에 따른 풀 출력커브의 범위내에서 후진한다.

전진이 끝나면 레버에 연동하는 스위치에 위해 후진 이전의 상태로 복귀하고, 악셀레이숀을 재지령하여 다음의 작업운전에 적응한 엔진출력 모우드로 된다. 이 일련의 움직임은, 각 작업조건을 구비한 요소를 제15도에 도시한 연산과정으로 미리 다이알을 설명하여 스위치와 관련시키고, 이들 스위치의 조작에 따라 후진 차속을 제어하고 있다.

이 연산과정에 있어서, 견인력을 70톤, 정상속도0.7km/h, 기준 슈우 슬립율을 30%한 경우는 립퍼 상승에 도달하기 까지의 모우드 W_HCR의 엔진회전수는 1600rpm 정도, 립퍼 하강시의 모우드 W_LUM의 엔진 회전수는 1800-1900rpm 정도가 적합하다.

또한, 작업운전의 기타형태, 구체적인 도오징시의 블레이드를 상승시킨 상태로의 후진 또는 블레이드를 하강시킨 상태로의 후진에 있어서도, 작업기 상승에 도달하기 까지의 엔진회전수에 따라 작업기 상승시의 엔진회전수를 적정한 값으로 설정하는 것에 의하여, 동일한 형태로 후진 차 속의 제어가 가능하다.

Claims

작업차량의 효율적인 운전동작을 실시하기 위하여 슈우 슬립을 기초로한 엔진출력 제어에 있어서 : 엔진의 출력상태를 나타내는 견인력-속도선도에 도시된 엔진출력 풀 성능 커브에 대하여, 토질 또는 암질 대해서 미리 풀 성능커브의 고출력 부분을 일부 컷트시킨 단수와 복수의 기본 모우드를 기 설정하여 엔진출력 제어계에 기억 시키는 것; 이들 기본 모우드중에서, 토질과 암질에 대해 복합적으로 설정한 다이알 조작에 따라 적응기본 모우드로하여 선택하는 것; 이들 각 스텝으로 구성함을 특징으로하는 슈우 슬립을 기초로한 적응 엔진 출력 모우드 설정법.
제1항에 있어서, 상기 기본 모우드시에 엔진출력을 일부 컷트-오프시킨 엔진출력의제어 모우드를 기 설정한 엔진출력 제어계에 기억시키는 것; 작업운전중에 계속적으로 슈우 슬립율을 검지하는 것; 검지된 슈우 슬립율이 소정값을 상회한때 엔진출력을 기본 모우드로부터 제어 모우드로 서서히 이행시키는 것에 따라 슈우 슬립이 해소되기까지 엔진출력을 컷트-오프하는 것; 이들 각 스텝으로 구성함을 특징으로 하는 슈우 슬립을 기초로한 적응 엔진 출력 모우드 설정법.
제2항에 있어서, 상기 검지된 슈우 슬립율이 소정값으로 하락한때 엔진 출력을 제어 모우드로부터 기본 모우드로 서서히 이동시키는 것에 따라, 엔진 출력을 컷트-오프전에 레벨로 복귀시키도록함을 특징으로 하는 슈우 슬립을 기초로한 적용 엔진 출력 모우드 설정법.
제3항에 있어서, 상기 엔진출력이 상기 기본 모우드로부터 상기 제어 모우드로, 또한 제어 모우드로부터 기본 모우드로 이행되는때에, 슈우 슬립율이 소정값보다 변동하고 있는 것을 검지함과 함께, 이와 병행하여 차속, 견인력이 소정의 차속, 견인력을 상회하는, 혹은 하락하고 있는가를 검지하여, 엔진출력 모우드 이행의 부가조건으로 함을 특징으로 하는 슈우 슬립을 기초로한 적응 엔진출력 모우드 설정법.
제1항에 있어서, 슈우 슬립율이 소정값으로 된때의 견인력을, 랫치 견인력으로하여 기본 모우드를 갖는 엔진출력 제어계에 기억시키는 것; 이 랫치 견인력을 토질 또는 암질에 따라 기 설정한 복수의 랫치 견인력 계수를 곱한 값을, 출력을 컷트-오프한 값으로하여 어떤 단계인가의 제어 모우드를 설정하여 엔진 출력 제어계에 기억시키는 것; 이들의 제어 모우드중에서, 토질과 암질에 대하여 설정한 다이알 조작에 따라 적응 제어 모우드를 선택하여 슈우 슬립율이 소정값으로 되기까지 엔진출력을 컷트-오프하도록 하는 것; 이들 각 스텝을 모두 포함함을 특징으로 하는 슈우 슬립을 기초로한 적응 엔진출력 모우드 설정법.
작업차량의 효율적인 작업운전을 시행하기 위한 슈우 슬립을 기초로한 엔진출력 제어에 있어서 : 립핑의 작업시는 립핑의 대상 지반에 따라 적어도 1그룹 이상으로하여 엔진출력을 소요값에 셋트하는 것; 도오징 및 후진때에도 상기 출력 모우드를 각각 1그룹 이상으로하여 엔진 출력을 소요값에 셋트하는 것; 견인력-속도 선도로부터 전달받은 엔진출력 모우드를 기설정하는 것; 이들, 각 스텝으로 구성하고, 이에 있어서 작업차량에 따른 립핑작업과 도오징 작업간에 이들 작업에 적합한 슈우 슬립율이, 별도의 특별한 조작을 시행하지 않고 자동적으로 얻어지도록함을 특징으로 하는 슈우 슬립을 기초로한 적응 엔진 모우드 설정법.
제6항에 있어서, 상기 견인력-속도 선도로부터 전달받은 엔진출력이, 트랜스 밋션의 속도단 조작레버를 전진 1단에 전위시킨때에 자동적으로 도오징에 적합한 출력 모우드로 되고, 그때까지의 출력모우드로 립퍼 레버를 조작하면 자동적으로 립핑에 적합한 엔진 모우드로됨을 특징으로 하는 슈우 슬립을 기초로한 적응 엔진출력 모우드 작성법.
제6항에 있어서, 상기 견인력-속도 선도로부터 전달받은 엔진출력이 트랜스 밋션의 속도단 조작 레버를 전진 1단 또는 전진 2,3단에 전위시킴과 함께, 립퍼 레버를 조작한때에 자동적으로 립핑에 적합한 엔진출력 모우드로 되고, 그때까지의 출력 모우드를 유지시켜 나가면서 기 설정한 일정시간내에 립퍼 레버를 조작하지 않는 때에는 자동적으로 도오징에 적합한 엔진출력 모우드로 절환하는 것을 특징으로 하는 슈우 슬립을 기초로한 적응 엔진 출력 모우드 설정법.
제6항에 있어서, 상기 견인력-속도선도로부터 전달받은 엔진 출력이,, 립퍼 레버 또는 도오징을 위한 블레이드 레버의 양 레버중 어느 일측을 조작할때에 그 레버에 해당 엔진 출력 모우드에 유지됨을 특징으로 하는 슈우 슬립을 기초로한 적응 엔진출력 모우드 설정법.
작업차량의 효율적인 운전조작을 실시하기 위한 슈우 슬립을 기초로한 엔진출력 제어에 있어서 : 엔진출력 상태를 나타낸 견인력-속도선도에 표시된 엔진출력 풀 성능커버의 고 출력부 일부를 컷트한 기본 모우드와, 특정 슈우 슬립율에 복귀시키기위해 엔진 출력의 일부를 컷트한 제어 모우드와, 그리고 작업기의 동작개시 시의 엔진출력 모우드를 소정비율의 엔진출력까지 업시키는 작업기 조작 모우드를 기 설정하여 엔진 출력 제어계에 기억시키는 것; 작업기를 동작시키지 않는때에는 상기 기본 모우드 또는 제어 모우드로 엔진을 운전시키는 것; 작업기를 동작시킨때에는 상기 작업기 조작 모우드로 엔진을 운전시키는 것; 이들 각 스텝으로 구성됨을 특징으로 하는 슈우 슬립을 기초로한 적응엔진 출력 모우드 설정법.
제1항에 있어서, 작업기 동작중에 후진하는 경우 트랜스 밋션을 전진으로부터 후진으로 전위시킴과 함께, 작업기를 올리는 조작을 시행하고, 이 사이의 엔진 회전수를, 고출력을 컷트한때의 엔진 회전수로부터 풀 출력에 가까운 엔진회전수가 되도록 하고, 이 풀 성능에 가까운 엔전회전수를 토질과 암질에 대하여 다단계로 엔진출력 제어계에 미리 기억시키는 것; 해당 다단계의 엔진회전수를 셋트된 후진 차속 설정다이알에 따라서, 작업상태에 대응한 엔진 회전수를 설정하는 것; 이들 각 스텝을 모두 포함함을 특징으로 하는 슈우 슬립을 기초로한 적응 엔진 출력 모우드 설정법.