JPS62142834A - クレ−ンのエンジン制御装置 - Google Patents

クレ−ンのエンジン制御装置

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JPS62142834A
JPS62142834A JP60283768A JP28376885A JPS62142834A JP S62142834 A JPS62142834 A JP S62142834A JP 60283768 A JP60283768 A JP 60283768A JP 28376885 A JP28376885 A JP 28376885A JP S62142834 A JPS62142834 A JP S62142834A
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JP
Japan
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engine
crane
lever
cylinder
control device
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JP60283768A
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English (en)
Inventor
Kazuo Kubo
和雄 久保
Kazunori Hashi
橋 一徳
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Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05GCONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/04Controlling members for hand actuation by pivoting movement, e.g. levers
    • G05G1/06Details of their grip parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K28/00Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions
    • B60K28/02Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions responsive to conditions relating to the driver
    • B60K28/04Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions responsive to conditions relating to the driver responsive to presence or absence of the driver, e.g. to weight or lack thereof
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2246Control of prime movers, e.g. depending on the hydraulic load of work tools
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D29/00Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
    • F02D29/04Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving pumps
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/96Touch switches
    • H03K17/962Capacitive touch switches

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  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Control And Safety Of Cranes (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、クレーンのエンジン制御装置に関する。
〔従来の技術〕
ラフテレンクレーン等のクレーンでは、吊り荷作業時に
オペレータがアクセルペダルを踏み込んでエンジンの回
転数を調整している。
〔発明が解決しようとする問題点点〕
しかし、負荷の状態に応じてアクセル奮を適宜調整する
ことは、オペレータにとって面倒であり、しかもアクセ
ル量が適正でない場合にはエンジンがエンストしてしま
う虞れがあった。
なお、クレーンの吊り荷作業中にエンストが起こると、
その反動によって吊り荷に大きな揺れが生じることがあ
り、事故につながる可能性もある。
また、エンスト防止のためにアイドル回転数を高く設定
することも考えられるが、この場合には燃費が悪くなる
ばかりでなく、非作業時の騒音レベルが高くなるという
不都合を生じる。
〔問題点を解決するための手段および作用〕かかる従来
の問題点を解決するため、本発明では、1つのエンジン
をクレーンの動作の駆動源とするクレーンにおいて、前
記クレーンの動作を指令する操作レバーのグリップ部分
に配設され、該グリップ部分に人体が接触又は近接した
ことを感知する感知手段と、 前記感知手段が前記グリップ部分に人体が接触又は近接
したことを感知している期間、前記エンジンの回転数を
上昇させる制御手段とが備えられている。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を添付図面を参照して詳細に説明
する。
第1図は本発明に係るクレーンのエンジン制御装置の一
実施例を示している。
同図においてアクセルペダル1の踏み込み量は、ロッド
2と、ルーズスプリング3aを有するシリンダ3を介し
てガバナ4のレバー5に伝達される。
周知のようにガバナ4は、エンジン6に付設された燃料
噴射ポンプ7のコントロールラックを制御してエンジン
6の調速を行うものであり、上記アクセルペダルが踏み
込まれると、レバー5が左に回動してエンジンの回転を
上昇させろう上記レバー5の中央部は、長穴を有するヨ
ーク8を介してシリンダ9のピスト/ロッド9aに連結
されている。このシリンダ9は、CPUl0によって制
御される電磁弁11によって作動され、その作動時には
レバー5を左もしくは右に回動させ、エンジンの回転を
上昇もしくは下降させる作用をなす。
ポテンショメータ12はレバー5の回動位置(アクセル
量)を検出し、その回動位置を示す信号をA/Dコンバ
ータ13に印加スル。A/Dコンバータ13は印加され
た信号をアナログデジタル変換して、レバー5の回動位
置を示すデジタル信号をCPUl0に印加する。
ブーム起伏用操作レバー14およびウィンチ巻土用操作
レバー15は、各々グリップ143.158部分にグリ
ップセンサが設けられている。
このグリップセンサは、第2図に示すように上記グリッ
プの表面部分に付設された電極21と、この電極21に
人体が接触または近接した際に電極21とグランド(ク
レーンのボディ)間に発生する静電容量に基づいて発振
動作する発振回路nと、この発振回路nから出力された
発振信号を直流に整流する検波回路nと、この検波回路
おから出力された直流信号が所定の閾1直より高いとき
信号”1”を出力し、低いとき信号” o ”を出力す
るシュミット回路Uとを備えている。
したがって、グリップセンサは電極21に人の手指が接
触または近接すると信号“1”を、また手指が離れると
信号“O”をCPUl0に加える。
ブーム起伏角検出上ンサ16、ブーム長検出センサ17
および圧力センサ18は、各々第3図に示すようなブー
ム31の起伏角θ、ブーム31の長さLおよびブーム3
1を起伏させるシリンダ32におけるボトム圧PBとヘ
ッド圧P)Iを検出し、これらの起伏角θ、長さLおよ
びボトム圧PRとヘッド圧PHを示す信号を各々CPU
l0に加える。
CPUl0はこれらの起伏角θ、長さLおよびボトム圧
PRとヘッド圧PHVc基づいて、次式(1)。
(2)8よび(3)の演算を行い吊り荷重Wを求めてい
る。
F=PB−AB−PH−AH・・・・・・・・・・・・
・・(1)ただし1 、Fニジリンダ32のピストンロッドの軸力P、:第4
図に示されるシリンダ32におけるピストン下部の圧力 Ao:同図に示されるピストン下側の而槓PH:同図に
示、されるピストン上部の圧力A8:同図に示されるピ
ストン上側の面積F×θ=WX L+fiX B   
・・・・・・・・−・・・・・・(2)F×θ−ffl
XB W二□   ・・・・・・・・・・・・・・・(3)し ただし、 B:フ゛−ム自重 fn=ブーム自重Bによって生じるモーメントの腕長で
、長さしの関数 以下、この実施例の作用を説明する。
第5図はCPUl0の処理過程を示すフローチャートで
ある。
まず、CPUl0は各センサー6 、17および18の
検出出力を入力すると、上記(1)式、(2)式および
(3)式に基づいて吊り荷重Wを求める。そして、求め
られた荷重W1検出されたブーム起伏角θ、ブーム長し
、ボトム圧PBおよびヘッド圧P8に基づいた負荷状態
の変化に応じて、ブーム起伏操作の重み付けを示す係数
aおよびウィンチ巻上操作の重み付けを示す係数すを求
める(ステップ101)。
これらの係数aおよびbは様々な上記負荷状態の変化に
応じてCPUl0に予めデータとして記憶されている。
なお、このデータの一ダ1を次表(1)に示す。
表(1) この表(1)から、係数aはボトム圧P、にほぼ比列し
、また係数すは荷重Wにほぼ比例していることが分かる
そして、CPUl0はブーム起伏用操作し/<−14お
よびウィンチ巻土用操作レバー15に付設された各グリ
ップセンサの検出出力別およびS!を入力するとともに
、ポテンショメータ12の出力に基づいてアクセル量E
を入力する(ステップ102)。
次に、CPUl0は上記係数a、bおよびセンサ出力S
t 、Stに基づいて次式(4)の演算を行い、目標ア
クセル量Qを求めm Q=fF!(a−81+ b−8t )  ・−−−=
(4)ただし、St 、 St :1”または″0°′
fflニレベル調整係数 すなわち、この目標アクセル量Qは、手指が接触または
近接している操作レバーの操作に係る重み付けの係数に
基づいて定められる。なお、上記係数mは固定値でもよ
いし、外部つまみによって可変できるものでもよい。
さらに、CPU10は目標アクセル量Qからアクセルi
−Eを差し引いた偏差がアクセル不感帯n以上であるか
否かを判定しくステップ104)、上記偏差がアクセル
不感帯n以上であれば出力j1を信号″1”にする(ス
テップ105)。この信号”1”はアンプ19で増幅さ
れた後、電磁弁11のソレノイドllaに印加され、こ
れにより電磁弁11が作動してシリンダ9の油室9bに
圧油が圧送される。このため、レバー5は左に回動して
アクセル量が大きくなり、エンジン回転数を上昇させろ
う一方、上記偏差がアクセル不感帯n未満であれば、こ
の偏差が0以下であるか否かを判定しくステップ106
)%O以下ならば出力j!を信号“1”にする(ステッ
プ107)。この信号“1”はアンプ加を介して電磁弁
11のソレノイド11blc印加され、これにより電磁
弁11が作動してシリンダ9の油室9bの圧油が流出す
る。このため、レバー5は左に回動し、アクセル量が小
さくなってエンジン回転数を下降させる。
また、上記偏差がn未満でかつOより大きければ、出力
jIおよびj、を信号”0“にする(ステップ108)
。したがって、電磁弁11の各ソレノイドllaおよび
llbには電圧が印加されず、レバー5はクランプされ
てアクセル量が変化されない。
なお、上記アクセル不感帯nはアクセル量の微小な変更
を避け、エンジン回転数が小刻みに変化することを防止
するために設定されている。
以上、ステップ101〜108までの処理過程は、予設
定時間毎に行われる。
このようにブーム起伏角、ブーム長、シリンダのボトム
圧とヘッド圧および吊り荷重に基づいた負荷状態の変化
に応じて各操作の重み付けを行い、グリップセンサによ
って手指の接触または近接が感知された操作レバーにつ
いての操作の重み付けに基づいてアクセル量を変化させ
ているので、アクセルペダルを踏み込むことなくエンジ
ン回転数を最も適当な回転数で作動させることができる
なお、上記実施列においては、ヨーク8によってレバー
5とピストンロッド9aの連絡が行われているので、シ
リンダ9によってレバー5が作動されている際でも、ア
クセルペダル1を踏み込んでエンジン6の回転数をさら
に上昇させることができる。
ところで上記実施列では、グリップセンサに静電容量型
のものを用いたが、これに限定されるものでなく、例え
ば誘導形近接スイッチ等、人体がグリップに接触又は近
接したことを検出できるものであればいかなるものでも
よい。
また、ブーム起伏操作およびウィンチ巻上操作について
の重み付けを行ったが、これだけでなくブーム伸縮操作
、旋回操作等についての重み付けも行い、これらの重み
付けに基づいてアクセル量の制御を行ってもよい。更に
は、上記重み付けを行わずに、クレーンが作業中には一
義的に所定の回転数にエンジン回転数を上昇させるよう
にしてもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、アイドル運転中で
もクレーンが作業状態に入ると、自動的にエンジン回転
数が所要の回転数に上昇するため、エンストを防止する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るクレーンのエンジン制御装置の一
実施例を示す概念図、第2図は第1図に示された実施例
におけるグリップセンサを示す回路図、第3図および第
4図は第1図に示された実施例で検出されるブーム長、
ブーム起伏角、シリンダのボトム圧とヘッド圧および吊
り荷重を説明するために用いられた図、第5図は第1図
に示された実施例におけるCPUの処理過程を示すフロ
ーチャートである。 1・・・アクセルペダル、2・・・ロッド、3・・・シ
リンダ、4・・・ガバナ、5・−・レバー、6・・・エ
ンジン、7・・・燃料噴射ポンプ、8・・・ヨーク、9
・・・シリンダ、10・・・CPU、11・・・電磁弁
、 12・・・ポテンショメータ、13・・・A/Dコ
ンバータ、14・・・ブーム起伏用操作レバー、15・
・・ウィンチ巻土用操作レバー、16・・・ブーム起伏
角センサ、17・・・ブーム長検出センサ、18・・・
圧力センサ、19.20・・・アンプ。 出願人代理人 木 村 高 久    −第2図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)1つのエンジンをクレーンの動作の駆動源とする
    クレーンにおいて、 前記クレーンの動作を指令する操作レバーのグリップ部
    分に配設され、該グリップ部分に人体が接触又は近接し
    たことを感知する感知手段と、前記感知手段が前記グリ
    ップ部分に人体が接触又は近接したことを感知している
    期間、前記エンジンの回転数を上昇させる制御手段と、 を備えたクレーンのエンジン制御装置。
  2. (2)前記クレーンの動作は、ブーム起伏動作及びウイ
    ンチ巻上動作である特許請求の範囲第(1)項記載のク
    レーンのエンジン制御装置。
  3. (3)前記感知手段は、静電容量形近接スイッチである
    特許請求の範囲第(1)項記載のクレーンのエンジン制
    御装置。
  4. (4)前記制御手段は、ブーム起伏用シリンダのボトム
    圧に比例した係数と、吊り荷重に比例した係数とによっ
    て前記感知手段の感知の有無信号に重み付けしたアクセ
    ル信号を出力する手段と、このアクセル信号に対応した
    回転数になるように前記エンジンの回転数を制御する手
    段とからなる特許請求の範囲第(1)項記載のクレーン
    のエンジン制御装置。
JP60283768A 1985-12-17 1985-12-17 クレ−ンのエンジン制御装置 Pending JPS62142834A (ja)

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GB (1) GB2184162B (ja)

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