JP2002266671A

JP2002266671A - 土質改良機のエンジン回転速度制御装置

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Publication number: JP2002266671A
Application number: JP2001064658A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Kamoshita; 安洋鴨志田; Yasuhiro Yoshida; 泰弘吉田; Katsuhiro Ikegami; 勝博池上
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2001-03-08
Filing date: 2001-03-08
Publication date: 2002-09-18
Anticipated expiration: 2021-03-08
Also published as: JP4382296B2

Abstract

(57)【要約】【課題】エンジンの騒音・振動を小さくし、優れた燃
費を有する土質改良機のエンジン回転速度制御装置を提
供する。【解決手段】被改良土を混合する混合機と、この混合
のための混合機周辺の１台以上の作業機とを備えた土質
改良機のエンジン回転速度制御装置において、混合機及
びそれぞれの周辺作業機を起動・停止させる操作信号を
出力する操作手段と、混合機及び周辺作業機をそれぞれ
駆動する複数の油圧アクチュエータを複数のグループに
分け、複数のグループのそれぞれに圧油を供給する複数
の油圧ポンプを有し、エンジンにより駆動されるポンプ
と、入力される指令値に基づきエンジン回転速度を制御
するガバナ制御手段と、操作手段から出力される操作信
号に基づいて、この操作信号により作動する油圧アクチ
ュエータに必要な圧油流量を前記複数のグループ別に積
算し、この積算値の大きい方の必要流量に応じたエンジ
ン回転速度に対応する指令値を演算してガバナ制御手段
に出力するコントローラとを備えた構成としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土質改良機のエン
ジン回転速度制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、建設発生土の再利用のために現場
で土質を改良する土質改良機が使用されることが多い。
図６に例として自走式の土質改良機１を示す。油圧ショ
ベル（図示せず）等の積込機で原料土ホッパ１６に投入
された土は、供給ベルトコンベア３０上で搬送されなが
ら掻き出しロータ４９により所定の厚さにされて、固化
材ホッパ２の下方を通過する。供給ベルトコンベア３０
上に土があるときには、固化材フィーダ４８が開き固化
材ホッパ２から固化材が土に降り注ぐ。土及び固化材
は、供給ベルトコンベア３０の搬送出口近傍に設けてあ
るソイルカッタ４７で切削され混ぜ合わされながら排出
ベルトコンベア５０上に落下する。落下するときにロー
タリーハンマ２７，２８，２９の衝撃により固化材が被
覆された土の粒径はさらに細かくなる。そして、固化材
と混合された土は排出ベルトコンベア５０で機体外に搬
送される。クレーン３１は固化材の固化材ホッパ２への
補充時に使用される。また、土質改良機１は、走行装置
３により現場間を移動する。ソイルカッタ４７、ロータ
リーハンマ２７，２８，２９を併せて混合機と呼び、供
給ベルトコンベア３０、クレーン３１、固化材フィーダ
４８、掻き出しロータ４９、排出ベルトコンベア５０を
併せて標準作業機と呼ぶ。オプション作業機として、清
掃時に使用するエアコンプレッサ５３、混合された土を
土質改良機１から所定の距離の場所に搬送する２，３次
ベルトコンベア５１，５２、混合された土からさらに細
かい土を選択する振動篩３２を備えている。混合機、標
準作業機、オプション作業機、走行装置３は全てエンジ
ン４により駆動される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような土質改良機１には下記のような問題がある。オペ
レータは、土質毎にまた作業内容毎に、混合機、標準作
業機、オプション作業機の内、使用する作業機を選択
し、また使用する作業機のアクチュエータの作動速度を
細かく操作する。このときオペレータは、エンジンスロ
ットルを作業させる作業機の種類、作動速度に応じて頻
繁に操作することは煩雑であるため、エンジン４を常に
フルスロットルに設定したままで作業する。しかし、作
動させる作業機数が少なくて、かつ作動速度が小さいと
きのように必要動力が小さい場合でもエンジン回転速度
が大きいので、騒音、振動が大きいという問題がある。
また、燃費も悪いという問題もある。

【０００４】本発明は、上記従来技術の問題点に着目
し、エンジンの騒音・振動を小さくし、優れた燃費を有
する土質改良機のエンジン回転速度制御装置を提供する
ことを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段、作用及び効果】上記の目
的を達成するために、第１発明は、被改良土を混合する
混合機及び混合機以外の作業機を備えた土質改良機のエ
ンジン回転速度制御装置において、土質改良機の少なく
とも混合機を起動・停止させる操作信号を出力する操作
手段と、土質改良機の少なくとも混合機の運転動力を供
給するエンジンと、入力される指令値に基づきエンジン
回転速度を制御するガバナ制御手段と、前記操作手段か
ら出力される操作信号に基づきエンジン回転速度を制御
するガバナ制御手段に出力するコントローラとを備えた
構成としている。

【０００６】第１発明によると、土質改良機の作業機を
起動・停止させる操作手段から出力される操作信号に基
づいてガバナ制御手段を制御する。これにより、例えば
土質改良機の混合機が停止中のときにはエンジン回転速
度を小さく設定するので、騒音、振動が低減し、かつ燃
費のよい土質改良機のエンジン回転速度制御装置が得ら
れる。

【０００７】第２発明は、被改良土を混合する混合機
と、この混合のための混合機周辺の１台以上の作業機と
を備えた土質改良機のエンジン回転速度制御装置におい
て、混合機及びそれぞれの周辺作業機を起動・停止させ
る操作信号を出力する操作手段と、混合機及び周辺作業
機をそれぞれ駆動する複数の油圧アクチュエータを複数
のグループに分け、複数のグループのそれぞれに圧油を
供給する複数の油圧ポンプを有し、エンジンにより駆動
されるポンプと、入力される指令値に基づきエンジン回
転速度を制御するガバナ制御手段と、操作手段から出力
される操作信号に基づいて、この操作信号により作動す
る油圧アクチュエータに必要な圧油流量を前記複数のグ
ループ別に積算し、この積算値の大きい方の必要流量に
応じたエンジン回転速度に対応する指令値を演算してガ
バナ制御手段に出力するコントローラとを備えた構成と
している。

【０００８】第２発明によると、操作手段から出力され
る操作信号に基づき、各グループの必要流量を積算し、
複数の積算値の最大値に応じて各グループを駆動する複
数の油圧ポンプを駆動するエンジンの回転速度を制御す
る。これにより、各油圧ポンプはそれぞれのグループで
必要とされる流量を確保できるので、作動させようとす
る混合機及び周辺作業機は確実に作動することができ
る。また、作動させる混合機及び作業機の種類に応じて
エンジン回転速度が制御されるので騒音、振動が低減
し、かつ燃費のよい土質改良機のエンジン回転速度制御
装置が得られる。

【０００９】第３発明は、第１又は２発明に基づき、被
改良土の種類を設定する作業モード信号を出力する作業
モード設定手段を付設し、前記コントローラは、この作
業モード信号と前記操作手段の操作信号とに応じて前記
ガバナ制御手段への指令値を演算する構成としている。

【００１０】第３発明によると、オペレータの設定した
作業モード信号及び操作信号により、混合機及び作業機
の作動速度が設定される。これにより、作動させる混合
機及び作業機の、被改良土の種類に応じた作動速度が得
られるので改良後の土は常に所定の一定の諸元が得られ
る。

【００１１】第４発明は、第３発明に基づき、前記コン
トローラは、予め全油圧ポンプの吐出量とエンジン回転
速度との関係を表わすエンジン制御カーブを記憶し、前
記作業モード設定手段により設定した作業モードと前記
操作手段の操作信号とに応じて混合機及び前記周辺作業
機の油圧アクチュエータに必要な圧油流量を求め、この
求めた必要流量に基づき前記エンジン制御カーブにより
求めたエンジン回転速度に応じた指令値を前記ガバナ制
御手段に出力する構成としている。

【００１２】第４発明によると、予め記憶したエンジン
制御カーブにより、作業モード信号と操作信号とに応じ
て求めた必要流量から設定すべきエンジン回転速度を求
める。エンジン制御カーブは、実車テストで性能が確認
されたカーブであるので、必要流量を確保するエンジン
回転速度が確実に得られる。

【００１３】第５発明は、第３又は４発明に基づき、前
記作業モード設定手段は、被改良土の種類を設定する複
数の選択スイッチを有し、前記コントローラは、予め各
選択スイッチ毎に対応して混合機及び前記周辺作業機の
油圧アクチュエータ別にそれぞれ必要な圧油流量を記憶
し、設定された選択スイッチに応じて前記記憶している
それぞれの油圧アクチュエータ別の必要流量を積算して
全必要流量を求め、この求めた全必要流量に基づき前記
ガバナ制御手段への指令値を演算する構成としている。

【００１４】第５発明によると、作業モード設定手段
は、複数の選択スイッチを有しているので、被改良土の
種類をきめ細かに設定できる。したがって必要流量もき
め細かに設定でき、エンジンは必要な回転速度だけを出
力するので騒音、振動が低減し、かつ燃費のよい土質改
良機のエンジン回転速度制御装置が得られる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に本発明に係る実施形態を図
を参照して説明する。なお、図６で説明した要素と同一
の要素には同一番号を付して説明する。図１に本発明に
係るエンジン回転速度制御装置１９の実施形態の構成図
を示す。エンジン回転速度制御装置１９は、操作盤５及
びコントローラ６を有している。操作盤５には、混合機
釦７ｓ、供給ベルトコンベア釦３０ｓ、掻き出しロータ
釦４９ｓ、排出ベルトコンベア釦５０ｓ、振動篩釦３２
ｓ、２次ベルトコンベア釦５１ｓ、３次ベルトコンベア
釦５２ｓ、エアコンプレッサ釦５３ｓを有している。各
釦は、オン釦とオフ釦とを有していて対応する作業機の
起動・停止を指令する操作信号Ｓｍ，Ｓｇ，Ｓｋ，Ｓ
ｈ，Ｓｖ，Ｓ２，Ｓ３，Ｓａをコントローラ６に出力す
る。

【００１６】また、操作盤５には、作業モード設定手段
８、燃料調整ダイヤル９、自動制御釦１０が配列されて
いる。作業モード設定手段８は、改良土の所望の粒径に
対応して操作されるスイッチであり、所望の粒径が小さ
いときに選択されるハイモードＨ、所望の粒径が大きく
なるにしたがってミドルモードＭ、ローモードＬ、また
原料土が砂のように粘性の少ない土質のときに選択され
るサンドモードＳのそれぞれの選択スイッチ８ａ，８
ｂ，８ｃ，８ｄを有している。各モードの順で作業モー
ド信号Ｈ，Ｍ，Ｌ，Ｓがコントローラ６に入力される。
燃料調整ダイヤル９は、ダイヤル位置に応じたスロット
ル指令値Ｔｈｍを燃料量を調整するガバナ制御手段１１
に出力する。自動制御釦１０をオン操作すると作動する
作業機の種類及び作業モード信号Ｈ，Ｍ，Ｌ，Ｓに応じ
てエンジン回転速度は自動的に制御され、オフ操作する
とエンジン回転速度はスロットル指令値Ｔｈｍに応じた
回転速度になる。

【００１７】供給ベルトコンベア３０が土を搬送してい
るか否かを検出する原料土有無スイッチ１７は、掻き出
しロータ４９の直後に取り付けてあり、土が所定の厚さ
以上有るときにオン、無いときにオフの有無信号Ｓｕを
コントローラ６に入力する。また、クレーン３１の起動
・停止を指令するクレーン釦３１から起動時にオン、停
止時にオフの操作信号Ｓｃがコントローラ６に入力され
ている。

【００１８】混合機釦７ｓ、供給ベルトコンベア釦３０
ｓ、掻き出しロータ釦４９ｓ、排出ベルトコンベア釦５
０ｓ、振動篩釦３２ｓ、２次ベルトコンベア釦５１ｓ、
３次ベルトコンベア釦５２ｓ、エアコンプレッサ釦５３
ｓ、クレーン釦３１を併せて操作手段１８と呼ぶ。

【００１９】混合機２７，２８，２９，４７及び全ての
作業機３０，３１，３２，４８，４９，５０，５１，５
２，５３はそれぞれの油圧アクチュエータにより駆動さ
れている。図２により、エンジン４で駆動され、油圧ア
クチュエータを制御する油圧回路の構成を説明する。エ
ンジン４の駆動するタンデムポンプ６１は、油圧ポンプ
の第１ポンプ２１及び第２ポンプ４１を有している。第
１ポンプ２１の圧油が流入する第１回路２０は、第１，
２，３ロータリーハンマ弁２７ｖ，２８ｖ，２９ｖ、供
給コンベア弁３０ｖ、クレーン弁３１ｖ、振動篩弁３２
ｖを主要素とする回路である。また、第２ポンプ４１の
圧油が流入する第２回路４０は、ソイルカッタ弁４７
ｖ、固化材フィーダ弁４８ｖ、掻き出しロータ弁４９
ｖ、排出ベルトコンベア弁５０ｖ、２次ベルトコンベア
弁５１ｖ、３次ベルトコンベア弁５２ｖ、エアコンプレ
ッサ弁５３ｖを主要素とする回路である。なお、第１ポ
ンプ２１、第２ポンプ４１は、タンデムでなくエンジン
４により個別に駆動されてもよい。

【００２０】第１ポンプ２１及び第２ポンプ４１は、斜
板の角度に応じて吐出流量が変化する可変容量型ポンプ
で、各斜板角は第１サーボ弁２２及び第２サーボ弁４２
によりそれぞれ制御される。また、第１サーボ弁２２及
び第２サーボ弁４２は、入力される電気信号に応じたパ
イロット油圧を発生する第１圧力弁２３及び第２圧力弁
４３からそれぞれ出力される第１パイロット油圧Ｐ１及
び第２パイロット油圧Ｐ２で制御される。

【００２１】まず、第１回路２０の構成を説明する。第
１，２，３ロータリーハンマ弁２７ｖ，２８ｖ，２９
ｖ、供給コンベア弁３０ｖ、クレーン弁３１ｖ、振動篩
弁３２ｖは、説明を容易にするために各弁がそれぞれ弁
開度を有し、各弁２７ｖ，２８ｖ，２９ｖ，３０ｖ，３
１ｖ，３２ｖに対応するそれぞれのアクチュエータ２７
ｂ，２８ｂ，２９ｂ，３０ｂ，３１ｂ，３２ｂがある方
向に動いているときの状態を示す。第１ロータリーハン
マ弁２７ｖを例として説明すると、図示しない操作レバ
ー等から指令される第１ロータリーハンマ弁油圧信号Ｃ
２７は第１ロータリーハンマ弁受圧部２７ｐに入力さ
れ、第１ロータリーハンマ弁２７ｖは第１ロータリーハ
ンマ弁油圧信号Ｃ２７の大きさに応じた開度位置に移動
する。第１ポンプ２１からの配管は、第１ロータリーハ
ンマ弁２７ｖのポートＡ２に接続され、ポートＡ２は、
絞り２７ｅを介してポートＡ５に連通している。絞り２
７ｅの面積は、第１ロータリーハンマ弁油圧信号Ｃ２７
の大きさに応じて変化する。そして、第１ロータリーハ
ンマ弁油圧信号Ｃ２７の大きさがゼロのときには絞り２
７ｅの面積もゼロになり、第１ポンプ２１の吐出油は第
１ロータリーハンマ弁２７ｖを通過できない。

【００２２】次に、ポートＡ５は、入力される油圧に基
づいて絞りの大きさが変化する圧力補償弁２７ｃを介し
て第１ロータリーハンマモータ２７ｂの一方のポートに
連通している。第１ロータリーハンマモータ２７ｂの負
荷圧Ｐ２７は、第１ロータリーハンマ弁２７ｖのポート
Ａ４、Ａ１を介して第１圧力選択弁２６に入力されてい
る。第１圧力選択弁２６には、他の第２，３ロータリー
ハンマ弁２８ｖ，２９ｖ、供給コンベア弁３０ｖ、クレ
ーン弁３１ｖ、振動篩弁３２ｖの出力側の負荷圧Ｐ２
８、Ｐ２９，Ｐ３０，Ｐ３１，Ｐ３２もそれぞれ入力さ
れている。そして、第１圧力選択弁２６は、入力される
複数の油圧の内、最も大きい油圧の第１負荷圧Ｐ２０ｍ
を選択し、選択した第１負荷圧Ｐ２０ｍを圧力補償弁２
７ｃ、２８ｃ、２９ｃ、３０ｃ、３１ｃ、３２ｃに出力
する。第１ロータリーハンマモータ２７ｂの他方のポー
トは、第１ロータリーハンマ弁２７ｖのポートＡ６，Ａ
３を介してタンク６０に連通している。

【００２３】次に、第２回路４０の構成を説明する。第
２回路４０のソイルカッタ弁４７ｖ、固化材フィーダ弁
４８ｖ、掻き出しロータ弁４９ｖ、排出ベルトコンベア
弁５０ｖ、２次ベルトコンベア弁５１ｖ、３次ベルトコ
ンベア弁５２ｖ、エアコンプレッサ弁５３ｖの内部の回
路及び各アクチュエータ４７ｂ，４８ｂ，４９ｂ，５０
ｂ，５１ｂ，５２ｂ，５３ｂとの接続回路は、第１ロー
タリーハンマ弁２７ｖと同一であるので、ここでは説明
を省略する。各アクチュエータの負荷圧Ｐ４７，Ｐ４
８，Ｐ４９，Ｐ５０，Ｐ５１，Ｐ５２，Ｐ５３は、第２
圧力選択弁４６に入力されている。第２圧力選択弁４６
は、入力される複数の油圧の内、最も大きい油圧の第２
負荷圧Ｐ４０ｍを選択し、選択した第２負荷圧Ｐ４０ｍ
を、各弁の各圧力補償弁（図示せず）に出力する。

【００２４】次に、タンデムポンプ６１の吐出流量を制
御するポンプコントローラ６２の入出力信号を説明す
る。第１ポンプ２１の吐出口に取着されている第１吐出
圧検出器２４により検出された第１吐出圧Ｐ２０ｐ、及
び第１負荷圧検出器２５で検出された第１負荷圧Ｐ２０
ｍは、ポンプコントローラ６２にそれぞれ入力されてい
る。また、第２ポンプ４１の吐出口に取着されている第
２吐出圧検出器４４により検出された第２吐出圧Ｐ４０
ｐ、及び第２負荷圧検出器４５で検出された第２負荷圧
Ｐ４０ｍも、ポンプコントローラ６２にそれぞれ入力さ
れている。また、図示しない検出器で検出されたエンジ
ン回転速度Ｎｅ及びスロットル指令値Ｔｈが入力されて
いる。そして、ポンプコントローラ６２から第１信号Ｓ
１及び第２信号Ｓ２が、第１圧力弁２３及び第２圧力弁
４３に出力されている。

【００２５】ここで、ポンプコントローラ６２の演算処
理内容を説明する。第１吐出圧Ｐ２０ｐ及び第１負荷圧
Ｐ２０ｍからそれらの差圧を演算する。そして、演算し
た差圧が予め設定された所定の値になるような第１信号
Ｓ１が第１圧力弁２３に出力される。これを、ポンプコ
ントローラ６２内の差圧制御手段と呼ぶ。差圧制御手段
により、各アクチュエータの負荷圧Ｐ２７，Ｐ２８，Ｐ
２９，Ｐ３０，Ｐ３１，Ｐ３２の内の最大値と第１吐出
圧Ｐ２０ｐとの差圧が所定値に略一定になるように第１
ポンプ２１の斜板角度が制御される。また、第２吐出圧
Ｐ４０ｐ及び第２負荷圧Ｐ４０ｍからそれらの差圧を演
算して、演算した差圧が略一定になるように第２信号Ｓ
２が第２圧力弁４３に出力される。そして、第２ポンプ
４１の斜板角度が、第１ポンプ２１と同様に制御され
る。

【００２６】なお、図３に示すように、縦軸に油圧ポン
プ吐出流量Ｑｐ、横軸に油圧ポンプへの負荷圧Ｐｐをと
った場合に、負荷圧Ｐｐが所定圧Ｐｃより大きいときに
はポンプ出力馬力が一定となるようにポンプコントロー
ラ６２により斜板角が制御される。また、負荷圧Ｐｐが
所定圧Ｐｃ以下のときには油圧ポンプの斜板角の最大値
は一定値に規制されていて油圧ポンプ吐出流量Ｑｐの最
大値はエンジン回転速度Ｎｅに応じた一定値となってい
る。第１回路２０及び第２回路４０の負荷圧は常に所定
圧Ｐｃ以下になるように各回路のリリーフ圧が設定して
あるので、第１，２ポンプ２１，４１のそれぞれの吐出
流量の最大値は、常にエンジン回転速度Ｎｅに応じた値
となっている。

【００２７】ここで、第１回路２０を代表させてその作
動を説明する。クレーン３１及び振動篩３２は作動停止
中で、第１，２，３ロータリーハンマ２７，２８，２９
及び供給ベルトコンベア３０を作動させる場合を説明す
る。なお、第１，２，３ロータリーハンマ２７，２８，
２９には全て同一負荷がかかっているとし、第１ロータ
リーハンマ２７を代表させて説明する。第１ポンプ２１
の吐出油は、第１ロータリーハンマ弁２７ｖ及び供給ベ
ルトコンベア弁３０ｖに流入し、第１ロータリーハンマ
モータ２７ｂおよび供給ベルトコンベアモータ３０ｂを
回転させる。絞り２７ｅ及び絞り３０ｅの面積が同じ
で、第１ロータリーハンマ負荷圧Ｐ２７と供給ベルトコ
ンベア負荷圧Ｐ３０とが等しいときには、第１ロータリ
ーハンマ弁２７ｖ及び供給ベルトコンベア弁３０ｖには
同量ずつの流量が流れている。このとき、第１負荷圧Ｐ
２０ｍは第１ロータリーハンマ負荷圧Ｐ２７又は供給ベ
ルトコンベア負荷圧Ｐ３０であり、第１吐出圧Ｐ２０ｐ
は、第１負荷圧Ｐ２０ｍよりも所定の値だけ大きい値に
なるように斜板角度が制御されている。

【００２８】第１ロータリーハンマ２７の負荷が大きく
なって第１ロータリーハンマ負荷圧Ｐ２７が供給ベルト
コンベア負荷圧Ｐ３０よりも大きくなると、第１吐出圧
Ｐ２０ｐが大きくなって供給ベルトコンベア弁３０の絞
り３０ｅを通過する流量は増加しようとする。このと
き、第１圧力選択弁２６は第１ロータリーハンマ負荷圧
Ｐ２７を第１負荷圧Ｐ２０ｍとして選択し、圧力補償弁
３０ｃに供給する。すると、圧力補償弁３０ｃの開口面
積は小さくなり絞られるので絞り３０ｅを通過する流量
は増加せず、絞り２７ｅを通過する流量と同じ流量を保
持する。また、第１負荷圧Ｐ２０ｍが大きくなるため
に、第１吐出圧Ｐ２０ｐと第１負荷圧Ｐ２０ｍとの間で
保持していた所定の差圧が小さくなる。ポンプコントロ
ーラ６２は、再度、所定の差圧になるような第１信号Ｓ
１を演算して第１圧力弁２３に出力し第１サーボ弁２２
を介して第１ポンプ２１の吐出流量を増加させる。この
ように、１個の油圧ポンプが複数の弁を介して複数のア
クチュエータを駆動するときに、個々の油圧アクチュエ
ータの負荷が異なる場合でも、他の弁の操作に影響され
ず、常に個々の弁開度に応じた制御流量を確保する。

【００２９】ここで、図１に示すエンジン回転速度制御
装置１９の構成の説明に戻る。必要流量演算部１２に
は、図４に示す必要流量演算テーブルが予め記憶されて
いる。図４（ａ）又は（ｂ）は、第１回路２０又は第２
回路４０の各アクチュエータの必要流量を作業モード設
定手段８からの作業モード信号Ｈ，Ｍ，Ｌ，Ｓ別に示し
ている。また、各アクチュエータの釦３１ｓ，７ｓ，３
０ｓ，４９ｓ，５０ｓ，３２ｓ，５１ｓ，５２ｓ，５３
ｓからの操作信号Ｓｃ，Ｓｍ，Ｓｇ，Ｓｋ，Ｓｈ，Ｓ
ｖ，Ｓ２，Ｓ３，Ｓａがオン信号のときの必要流量を示
している。また、第１，２，３ロータリーハンマ２７，
２８，２９、ソイルカッタ４７、固定材フィーダ４８の
必要流量は、原料土有無スイッチ１７からの有無信号Ｓ
ｕがオンのとき原料土有の欄の値を、オフのとき原料土
無の欄の値をそれぞれとる。第１，２，３ロータリハン
マ２７，２８，２９及びソイルカッタ４７の必要流量は
作業モード信号Ｈのときが最大値で、Ｍ，Ｌ，Ｓの順で
小さくなっている。なお、操作信号Ｓｃ，Ｓｍ，Ｓｇ，
Ｓｋ，Ｓｈ，Ｓｖ，Ｓ２，Ｓ３，Ｓａがオフ信号のとき
には各アクチュエータの必要流量はゼロ値であるが、図
４には表示していない。

【００３０】必要流量演算部１２で図４のテーブルに基
づいて第１回路２０及び第２回路４０に必要な第１流量
Ｑ１及び第２流量Ｑ２を演算し、大流量演算部１３で第
１，２流量Ｑ１，Ｑ２の大きい方を大流量Ｑとして選択
する。エンジン回転演算部１４では、流量Ｑを十分吐出
できるエンジン回転速度Ｎｅを図５に示すエンジン制御
カーブＣｅに基づいて演算する。図５に示すように、エ
ンジン回転速度Ｎｅが所定の第１速度Ｎ１のとき油圧ポ
ンプ吐出流量Ｑｐはゼロ値からＱ１まで、エンジン回転
速度Ｎｅが所定の第２速度Ｎ２のとき油圧ポンプ吐出流
量ＱｐはＱ２からＱ３までそれぞれ変化する。また、エ
ンジン回転速度Ｎｅが第１，２速度の間の回転速度のと
きには油圧ポンプ吐出流量ＱｐはＱ１とＱ２との間の値
をとる。なお、第１速度Ｎ１及び第２速度として、例え
ば１４００ｒｐｍ及びハイアイドル回転速度とする。ス
ロットル指令値演算部１５では、エンジン制御カーブＣ
ｅで求められたエンジン回転速度Ｎｅに応じたスロット
ル指令値Ｔｈｐを演算し、演算したスロットル指令値Ｔ
ｈｐは、ガバナ制御手段１１に入力される。

【００３１】以上の構成を備えたエンジン回転速度制御
装置１９の作動及び効果を説明する。自動制御釦１０が
オン操作され、クレーン３１に取り付けてあるクレーン
釦３１ｓ、操作盤５上の振動篩釦３２ｓ、２，３次ベル
トコンベア釦５１ｓ，５２ｓ、エアコンプレッサ釦５３
ｓがオフ操作されていて、かつ作業モード設定手段８で
作業モード信号Ｍが選択されているとする。また、供給
ベルトコンベア３０上には土が流れていて、原料土有無
スイッチ１７の有無信号Ｓｕはオン信号を出力している
とする。必要流量演算部１２では、図４（ａ）に示す第
１回路２０グループのＭの欄の第１，２，３ロータリー
ハンマ２７，２８，２９の原料土有のときの必要流量ｂ
１、ｂ３、ｂ５と、供給ベルトコンベア３０の必要流量
ｂ７とを合わせて第１流量Ｑ１は例えば１５０リットル
／分と積算される。また、図４（ｂ）に示す第１回路４
０グループのＭの欄のソイルカッタ４７、固化材フィー
ダ４８の原料土有のときの必要流量ｆ１，ｆ３と、掻き
出しロータ４９の必要流量ｆ５と、排出ベルトコンベア
５０の必要流量ｆ６とを合わせて第２流量Ｑ２は例えば
９１リットル／分と積算される。大流量選択部１３で
は、第１，２流量Ｑ１，Ｑ２の大きい方の流量１５０リ
ットル／分を大流量Ｑとして選択する。次に、エンジン
回転速度演算部１４では、図５に示すエンジン制御カー
ブＣｅにより、大流量Ｑの１５０リットル／分に対応す
るエンジン回転速度ＮｅをＸｒｐｍと演算する。スロッ
トル指令値演算部１５ではＸｒｐｍに応じたスロットル
指令値Ｔｈｐを演算してガバナ制御手段１１に出力して
エンジン回転速度ＮｅをＸｒｐｍに保持し、第１，２ポ
ンプ２１，４１のそれぞれの吐出流量を１５０リットル
／分に保持する。

【００３２】供給ベルトコンベア３０上には土が流れて
いなくて、原料土有無スイッチ１７の有無信号Ｓｕがオ
フのときには、必要流量演算部１２では、図４（ａ）に
示す第１回路２０グループのＭの欄の第１，２，３ロー
タリーハンマ２７，２８，２９の原料土無のときの必要
流量ｂ２，ｂ４，ｂ６と、供給ベルトコンベア３０の必
要流量ｂ７とを合わせて第１流量Ｑ１は例えば１０５リ
ットル／分と積算される。また、図４（ｂ）に示す第１
回路４０グループのＭの欄のソイルカッタ４７、固化材
フィーダ４８の原料土無のときの必要流量ｆ２，ｆ４
と、掻き出しロータ４９の必要流量ｆ５と、排出ベルト
コンベア５０の必要流量ｆ６とを合わせて第２流量Ｑ２
は例えば５１リットル／分と積算される。大流量選択部
１３では、第１，２流量Ｑ１，Ｑ２の大きい方の流量１
０５リットル／分を大流量Ｑとして選択する。次に、エ
ンジン回転速度演算部１４では、図５に示すエンジン制
御カーブＣｅにより、大流量Ｑの１０５リットル／分に
対応するエンジン回転速度をＮ１ｒｐｍと演算する。ス
ロットル指令値演算部１５ではＮ１ｒｐｍに応じたスロ
ットル指令値Ｔｈｐを演算してガバナ制御手段１１に出
力してエンジン回転速度ＮｅをＮ１ｒｐｍに保持し、第
１，２ポンプ２１，４１のそれぞれの吐出流量を１０５
リットル／分に保持する

【００３３】自動制御釦１０はオン操作され、操作盤５
上の振動篩釦３２ｓ、エアコンプレッサ釦５３ｓ、クレ
ーン釦３１ｓがオフ操作されているが、２，３次ベルト
コンベア釦５１ｓ，５２ｓはオン操作されていて、作業
モード設定手段８で作業モード信号Ｓが選択されている
とする。また、供給ベルトコンベア３０上には土が流れ
ていて、原料土有無スイッチ１７の有無信号Ｓｕはオン
信号を出力しているとする。必要流量演算部１２では、
図４（ａ）より第１回路２０グループの必要流量は例え
ば１０５．５リットル／分、図４（ｂ）より第２回路４
０グループの必要流量は例えば１２０．５リットル／分
とそれぞれ積算される。大流量選択部１３では、第１，
２流量Ｑ１，Ｑ２の大きい方の流量１２０．５リットル
／分を大流量Ｑとして選択し、図５に示すエンジン制御
カーブＣｅにより流量１２０．５リットル／分に対応す
るエンジン回転速度をＹｒｐｍと演算する。そして、ス
ロットル指令値演算部１５は、Ｙｒｐｍに応じたスロッ
トル指令値Ｔｈｐを演算してガバナ制御手段１１に出力
してエンジン回転速度ＮｅをＹｒｐｍに保持し、第１，
２ポンプ２１，４１のそれぞれの吐出流量を１２０．５
リットル／分に保持する。

【００３４】供給ベルトコンベア３０上に土が流れてい
なくて、原料土有無スイッチ１７の有無信号Ｓｕがオフ
信号のときには、必要流量演算部１２では、図４（ａ）
より第１回路２０グループの必要流量は例えば７７リッ
トル／分、図４（ｂ）より第２回路４０グループの必要
流量は例えば９５．５リットル／分とそれぞれ積算され
る。大流量選択部１３では、第１，２流量Ｑ１，Ｑ２の
大きい方の流量９５．５リットル／分を大流量Ｑとして
選択し、図５に示すエンジン制御カーブＣｅにより流量
９５．５リットル／分に対応するエンジン回転速度Ｎｅ
をＮ１ｒｐｍと演算する。そして、スロットル指令値演
算部１５は、Ｎ１ｒｐｍに応じたスロットル指令値Ｔｈ
ｐを演算してガバナ制御手段１１に出力してエンジン回
転速度ＮｅをＮ１ｒｐｍに保持し、第１，２ポンプ２
１，４１のそれぞれの吐出流量を９５．５リットル／分
に保持する。

【００３５】自動制御釦１０がオン操作され、全ての作
業機の釦３１ｓ、７ｓ、３０ｓ、４９ｓ、５０ｓ、３２
ｓ、５１ｓ、５２ｓ、５３ｓがオフ操作されているとき
には、エンジン回転速度Ｎｅはデセル回転速度（例えば
６００ｒｐｍのローアイドル回転速度）に制御される。

【００３６】このように、各アクチュエータの起動・停
止を指令する各釦３１ｓ、７ｓ、３０ｓ、４９ｓ、５０
ｓ、３２ｓ、５１ｓ、５２，５３ｓからの操作信号Ｓ
ｃ，Ｓｍ，Ｓｇ，Ｓｋ，Ｓｈ，Ｓｖ，Ｓ２，Ｓ３，Ｓａ
と、作業モード設定手段８からの作業モード信号Ｈ，
Ｍ，Ｌ，Ｓと、原料土有無スイッチ１７からの有無信号
Ｓｕとに基づいて、ポンプ必要流量を演算する。そし
て、エンジン回転速度Ｎｅをポンプ必要流量に応じた回
転速度に制御する。これにより、ポンプ必要流量が小さ
いときにはエンジン回転速度Ｎｅを小さくなるように自
動的にきめ細かに制御するので、エンジンの騒音・振動
を小さくし、優れた燃費を有する土質改良機のエンジン
回転速度制御装置１９が得られる。

【００３７】なお、本実施形態においては、移動式の土
質改良機を例にして説明したが、移動式ではなく定置式
の土質改良機であっても同様の効果を発揮することは明
らかである。また、本実施形態においては、全ての作業
機の釦３１ｓ、７ｓ、３０ｓ、４９ｓ、５０ｓ、３２
ｓ、５１ｓ、５２ｓ、５３ｓがオフ操作されているとき
にエンジン回転速度Ｎｅはデセル回転速度に制御される
としているが、これに拘束されることなく、例えば混合
機釦７ｓだけがオフ操作されているときにエンジン回転
速度Ｎｅをデセル回転速度にするようにしてもよい。

【００３８】以上、本発明によれば、混合機及びそれぞ
れの周辺作業機を起動・停止させる操作信号を出力する
操作手段と、混合機及び周辺作業機をそれぞれ駆動する
複数の油圧アクチュエータを複数のグループに分け、複
数のグループのそれぞれに圧油を供給する複数の油圧ポ
ンプを有し、エンジンにより駆動されるタンデムポンプ
と、入力される指令値に基づきエンジン回転速度を制御
するガバナ制御手段と、操作手段から出力される操作信
号に基づいて、この操作信号により作動する油圧アクチ
ュエータに必要な圧油流量を前記複数のグループ別に積
算し、この積算値の大きい方の必要流量に応じたエンジ
ン回転速度に対応する指令値を演算してガバナ制御手段
に出力するコントローラとを備えている。これにより、
各油圧ポンプはそれぞれのグループで必要とされる流量
を確保できるので、作動させようとする混合機及び周辺
作業機は確実に作動することができる。また、作動させ
る混合機及び作業機の種類に応じてエンジン回転速度が
制御されるので騒音、振動が低減し、かつ燃費のよい土
質改良機のエンジン回転速度制御装置が得られる。ま
た、作動中の作業機数の大小によりエンジン回転速度を
大きく又は小さく自動的に制御するので、オペレータの
操作が容易となり優れた運転感覚を有する土質改良機が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るエンジン回転速度制御装置の構成
図である。

【図２】混合機及び作業機の油圧回路図である。

【図３】油圧ポンプ吐出流量と油圧ポンプ負荷圧との関
係の説明図である。

【図４】必要流量演算テーブルの説明図である。

【図５】エンジン制御カーブの説明図である。

【図６】土質改良機の説明図である。

【符号の説明】

１…土質改良機、２…固化材ホッパ、３…走行装置、４
…エンジン、５…操作盤、６…コントローラ、８…作業
モード設定手段、９…燃料調整ダイヤル、１０…自動制
御釦、１１…ガバナ制御手段、１２…必要流量演算部、
１３…大流量選択部、１４…エンジン回転速度演算部、
１５…スロットル指令値演算部、１６…原料土ホッパ、
１７…原料土有無スイッチ、１８…操作手段、１９…エ
ンジン回転速度制御装置、２０…第１回路、２１…第１
ポンプ、２２…第１サーボ弁、２３…第１圧力弁、２４
…第１吐出圧検出器、２５…第１負荷圧検出器、２６…
第１圧力選択弁、２７…第１ロータリーハンマ、２８…
第２ロータリーハンマ、２９…第３ロータリーハンマ、
３０…供給ベルトコンベア、３１…クレーン、３２…振
動篩、４０…第２回路、４１…第２ポンプ、４２…第２
サーボ弁、４３…第２圧力弁、４４…第２吐出圧検出
器、４５…第２負荷圧検出器、４６…第２圧力選択弁、
４７…ソイルカッタ、４８…固化材フィーダ、４９…掻
き出しロータ、５０…排出ベルトコンベア、５１…２次
ベルトコンベア、５２…３次ベルトコンベア、５３…エ
アコンプレッサ、６０…タンク、６１…タンデムポン
プ、６２…ポンプコントローラ、７ｓ…混合機釦、３０
ｓ…供給コンベア釦、３１ｓ…クレーン釦、３２ｓ…振
動篩釦、４９ｓ…掻き出しロータ釦、５０ｓ…排出ベル
トコンベア釦、５１ｓ…２次ベルトコンベア釦、５２ｓ
…３次ベルトコンベア釦、５３ｓ…エアコンプレッサ
釦、Ｃ２７…第１ロータリーハンマ弁油圧信号、２７ｐ
…第１ロータリーハンマ弁受圧部、Ｐ２７…負荷圧、２
７ｅ…絞り、２７ｃ…圧力補償弁、Ｓ１…第１信号、Ｓ
２…第２信号、Ｐ２０ｍ…第１負荷圧、Ｐ４０ｍ…第２
負荷圧、Ｐ２０ｐ…第１吐出圧、Ｐ４０ｐ…第２吐出
圧、Ｐ１…第１パイロット油圧、Ｐ２…第２パイロット
油圧、Ｎｅ…エンジン回転速度、Ｔｈ，Ｔｈｍ，Ｔｈｐ
…スロットル指令値、Ｑ１…第１流量、Ｑ２…第２流
量、Ｑ…大流量、Ｓｃ，Ｓｍ，Ｓｇ，Ｓｋ，Ｓｈ，Ｓ
ｖ，Ｓ２，Ｓ３，Ｓａ…操作信号、Ｈ，Ｍ，Ｌ，Ｓ…作
業モード信号、Ｓｕ…有無信号、Ｃｅ…エンジン制御カ
ーブ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3G093 AA10 BA19 BA32 CA05 DB22 DB24 EA03 FA03 4D067 DD04 GA03 GB03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被改良土を混合する混合機及び混合機以
外の作業機を備えた土質改良機のエンジン回転速度制御
装置において、土質改良機の少なくとも混合機を起動・停止させる操作
信号(Sc,Sm,Sg,Sk, Sh,Sv,S2,S3,Sa)を出力する操作手
段(18)と、土質改良機の少なくとも混合機の運転動力を供給するエ
ンジン(4)と、入力される指令値に基づきエンジン回転速度を制御する
ガバナ制御手段(11)と、前記操作手段(18)から出力される操作信号(Sc,Sm,Sg,S
k,Sh,Sv,S2,S3,Sa)に基づきエンジン回転速度を制御す
るガバナ制御手段(11)に出力するコントローラ(6)とを
備えたことを特徴とする土質改良機のエンジン回転速度
制御装置。
【請求項２】被改良土を混合する混合機と、この混合
のための混合機周辺の１台以上の作業機とを備えた土質
改良機のエンジン回転速度制御装置において、混合機及びそれぞれの周辺作業機を起動・停止させる操
作信号(Sc,Sm,Sg,Sk,Sh,Sv,S2,S3,Sa)を出力する操作手
段(18)と、混合機及び周辺作業機をそれぞれ駆動する複数の油圧ア
クチュエータ(27b,28b,29b,30b,31b,32b,47b,48b,49b,5
0b,51b,52b,53b)を複数のグループに分け、複数のグル
ープのそれぞれに圧油を供給する複数の油圧ポンプ(21,
41)を有し、エンジン(4)により駆動されるポンプ(61)
と、入力される指令値に基づきエンジン回転速度を制御する
ガバナ制御手段(11)と、操作手段(18)から出力される操作信号(Sc,Sm,Sg,Sk,Sh,
Sv,S2,S3,Sa)に基づいて、この操作信号(Sc,Sm,Sg,Sk,S
h,Sv,S2,S3,Sa)により作動する油圧アクチュエータ(27
b,28b,29b,30b,31b,32b,47b,48b,49b,50b,51b,52b,53b)
に必要な圧油流量を前記複数のグループ別に積算し、こ
の積算値の大きい方の必要流量に応じたエンジン回転速
度に対応する指令値を演算してガバナ制御手段(11)に出
力するコントローラ(6)とを備えたことを特徴とする土
質改良機のエンジン回転速度制御装置。
【請求項３】請求項１又は２記載の土質改良機のエン
ジン回転速度制御装置において、被改良土の種類を設定する作業モード信号(H,M,L,S)を
出力する作業モード設定手段(8)を付設し、前記コントローラ(6)は、この作業モード信号(H,M,L,S)
と前記操作手段(18)の操作信号(Sc,Sm,Sg,Sk,Sh,Sv,S2,
S3,Sa)とに応じて前記ガバナ制御手段(11)への指令値を
演算することを特徴とする土質改良機のエンジン回転速
度制御装置。
【請求項４】請求項３記載の土質改良機のエンジン回
転速度制御装置において、前記コントローラ(6)は、予め全油圧ポンプの吐出量と
エンジン回転速度との関係を表わすエンジン制御カーブ
(Ce)を記憶し、前記作業モード設定手段(8)により設定
した作業モードと前記操作手段(18)の操作信号(Sc,Sm,S
g,Sk,Sh,Sv, S2,S3,Sa)とに応じて混合機(27,28,29,47)
及び前記周辺作業機(30,31,32, 48,49,50,51,52,53)の
油圧アクチュエータ(27b,28b,29b,47b,30b,31b,32b,48
b, 49b,50b,51b,52b,53b)に必要な圧油流量を求め、こ
の求めた必要流量に基づき前記エンジン制御カーブ(Ce)
により求めたエンジン回転速度に応じた指令値を前記ガ
バナ制御手段(11)に出力することを特徴とする土質改良
機のエンジン回転速度制御装置。
【請求項５】請求項３又は４記載の土質改良機のエン
ジン回転速度制御装置において、前記作業モード設定手段(8)は、被改良土の種類を設定
する複数の選択スイッチ(8a,8b,8c,8d)を有し、前記コントローラ(6)は、予め各選択スイッチ(8a,8b,8
c,8d)毎に対応して混合機(27,28,29,47)及び前記周辺作
業機(30,31,32,48,49,50,51,52,53)の油圧アクチュエー
タ(27b,28b,29b,47b,30b,31b,32b,48b,49b,50b,51b,52
b,53b)別にそれぞれ必要な圧油流量を記憶し、設定され
た選択スイッチ(8a,8b,8c,8d)に応じて前記記憶してい
るそれぞれの油圧アクチュエータ(27b,28b,29b,47b,30
b,31b, 32b,48b,49b,50b,51b,52b,53b)別の必要流量を
積算して全必要流量を求め、この求めた全必要流量に基
づき前記ガバナ制御手段(11)への指令値を演算すること
を特徴とする土質改良機のエンジン回転速度制御装置。