(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
雪を掻き集めるオーガと雪を放擲するブロワを備えたロータリ除雪車における搬送量算出方法において、
前記ロータリ除雪車は、前記ブロワとオーガをそれぞれ独立駆動し、
前記オーガの回転数を検出するオーガ回転センサと前記オーガの負荷を検出するオーガ負荷センサを使用して前記オーガの回転数と負荷を測定し、これら測定値から該オーガにより前記ブロワへ搬送される雪の搬送量を算出することを特徴とするロータリ除雪車における搬送量算出方法。
【請求項２】
雪を掻き集めるオーガと雪を放擲するブロワを備えたロータリ除雪車の制御方法において、
前記ブロワとオーガをそれぞれ独立駆動し、前記オーガの回転数を検出するオーガ回転センサと前記オーガの負荷を検出するオーガ負荷センサを使用して前記オーガの回転数と負荷を測定し、前記ブロワの性能から予め該ブロワによる除雪量を設定し、前記オーガの回転数と負荷の測定値から該オーガによりブロワへ搬送される雪の搬送量を算出し、前記除雪量と前記搬送量とを比較し、前記搬送量が前記除雪量と等しくなる前記オーガの目標オーガ回転数を設定し、この目標オーガ回転数になるように前記オーガの回転を制御することを特徴とするロータリ除雪車の制御方法。
【請求項３】
雪を掻き集めるオーガと雪を放擲するブロワを備えたロータリ除雪車において、
前記ブロワとオーガをそれぞれ独立駆動し、
前記オーガの回転数を検出するオーガ回転センサと前記オーガの負荷を検出するオーガ負荷センサを備え、
前記オーガ回転センサと前記オーガ負荷センサを使用して前記オーガの回転数と負荷を測定し、前記ブロワの性能から予め該ブロワによる除雪量を設定し、前記オーガの回転数と負荷の測定値から該オーガによりブロワへ搬送される雪の搬送量を算出し、前記除雪量と前記搬送量とを比較し、前記搬送量が前記除雪量と等しくなる前記オーガの目標オーガ回転数を設定し、この目標オーガ回転数になるように前記オーガの回転を制御することを特徴とするロータリ除雪車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーガとブロワを備えたロータリ除雪車に係り、特にロータリ除雪車における搬送量算出方法、ロータリ除雪車の制御方法及びそのロータリ除雪車に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロータリ除雪車は、車体前方にオーガとその後方にブロワを有し、オーガは軸方向を水平状態で走行車両の走行方向にほぼ直交して回転し、堆積した雪を切り崩し、ブロワへと送り込む。ブロワは走行方向にほぼ平行な回転軸となる遠心羽根であり、オーガによって切り崩された雪を周囲の空気流と共に遠心力により放擲する。動力は機関から直接あるいは油圧などに変換された回転力が減速機を介して伝達されオーガとブロワは歯車やチェーンによって機械的に接続される。従って、オーガの回転はブロワの回転数に比例して増減する構造である。オペレータが放擲される雪を制御する手段としてブロワの回転数を変速させて作業を行うが、オーガの回転はブロワの回転数に応じて変速していた（例えば、特許文献１及び特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−９６２１９号公報
【特許文献２】特開２００４−２９３０７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記ロータリ除雪車では、オーガ及びブロワの除雪装置の駆動系統と、走行装置の駆動系統とを独立して備えているが、オーガ及びブロワを同一の駆動モータにより駆動するため、除雪作業中にオーガとブロワに異なる負荷が加わると、効率よく除雪を行うことができない。
【０００５】
そこで、オーガとブロワの駆動を別系統にすることが考えられるが、単にオーガとブロワの駆動を別系統にしても、効率よく除雪を行うことはできない。
【０００６】
そこで、本発明は上述した問題点に鑑み、除雪作業の効率向上を図ることができるロータリ除雪車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、雪を掻き集めるオーガと雪を放擲するブロワを備えたロータリ除雪車における搬送量算出方法において、前記ロータリ除雪車は、前記ブロワとオーガをそれぞれ独立駆動し、前記オーガの回転数を検出するオーガ回転センサと前記オーガの負荷を検出するオーガ負荷センサを使用して前記オーガの回転数と負荷を測定し、これら測定値から該オーガにより前記ブロワへ搬送される雪の搬送量を算出することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に係る発明は、雪を掻き集めるオーガと雪を放擲するブロワを備えたロータリ除雪車の制御方法において、前記ブロワとオーガをそれぞれ独立駆動し、前記オーガの回転数を検出するオーガ回転センサと前記オーガの負荷を検出するオーガ負荷センサを使用して前記オーガの回転数と負荷を測定し、前記ブロワの性能から予め該ブロワによる除雪量を設定し、前記オーガの回転数と負荷の測定値から該オーガによりブロワへ搬送される雪の搬送量を算出し、前記除雪量と前記搬送量とを比較し、前記搬送量が前記除雪量と等しくなる前記オーガの目標オーガ回転数を設定し、この目標オーガ回転数になるように前記オーガの回転を制御することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３に係る発明は、雪を掻き集めるオーガと雪を放擲するブロワを備えたロータリ除雪車において、前記ブロワとオーガをそれぞれ独立駆動し、前記オーガの回転数を検出するオーガ回転センサと前記オーガの負荷を検出するオーガ負荷センサを備え、前記オーガ回転センサと前記オーガ負荷センサを使用して前記オーガの回転数と負荷を測定し、前記ブロワの性能から予め該ブロワによる除雪量を設定し、前記オーガの回転数と負荷の測定値から該オーガによりブロワへ搬送される雪の搬送量を算出し、前記除雪量と前記搬送量とを比較し、前記搬送量が前記除雪量と等しくなる前記オーガの目標オーガ回転数を設定し、この目標オーガ回転数になるように前記オーガの回転を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の請求項１の構成によれば、オーガによる雪の搬送量を算出することにより、効率のよい除雪を行うことができる。
【００１１】
また、本発明の請求項２の構成によれば、ブロワの性能に対応したオーガの回転数を算出することにより、除雪効率の向上を図ることができる。
【００１２】
また、本発明の請求項３の構成によれば、除雪効率の高いロータリ除雪車が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施例の実施例１を示すロータリ除雪車の動力伝達系統図である。
【図２】同上、ロータリ除雪車を示し、図２（Ａ）は正面図、図２（Ｂ）は側面図である。
【図３】同上、制御方法のブロック図である。
【図４】同上、他の制御方法のブロック図である。
【図５】同上、除雪量とブロワ回転数、搬送量とオーガ回転数、除雪量とブロワ回転数の関係を示すグラフ図である。
【図６】同上、オーガ回転数と出力の関係を示すグラフ図である。
【図７】同上、ブロワ消費エネルギーとオーガ回転数の関係を示すグラフ図である。
【図８】同上、ブロワ消費出力と除雪量の関係を示すグラフ図である。
【図９】同上、オーガ回転数とオーガ消費出力の関係を示すグラフ図である。
【図１０】同上、表示器の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明のロータリ除雪車の実施例１について説明する。
【実施例１】
【００１５】
オーガ、ブロワの消費出力に着目して見ると、図５などに示すように、回転数が上がればオーガ、ブロワとも消費出力が大きくなる。また、雪の処理量については、過去の実績から経験的に、ブロワの回転が速いほど、雪の処理量をあらわす「除雪量」は少なくなることを発明者は知見した。すなわち、図５のブロワ回転数と除雪量のグラフに示すように、気体と異なり質量の重い雪をブロワで送る場合、回転数を上げても、回転数が一定以上になると、原動機の出力（馬力）が追いつかなくなるので、除雪量が低下する。逆にオーガの場合はスクリューリボンの螺旋形状に沿って雪を掻き集める構造なので回転が速いほど雪の処理量「搬送量」は多くなる。
【００１６】
そこで、発明では、ブロワの回転数によって変化する「除雪量」に応じ、最適なオーガの「搬送量」が得られる回転数に制御する方法を提供し、ロータリ除雪装置の省エネルギー化を図るものである。
【００１７】
本発明は、ブロワとオーガの駆動装置をそれぞれ独立駆動とし、回転数などの回転情報と負荷量などの負荷情報が分かるセンサを設置する。また、各センサからの情報を演算し、オーガ回転装置の制御装置へ信号出力可能な演算子を用意する。演算子では各センサ信号をブロワ負荷、ブロワ回転数、オーガ負荷、オーガ回転数に変換する。そして、ブロワ消費出力と「除雪量」を算出し、その「除雪量」に必要な「搬送量」とオーガ負荷から最適なオーガ回転数を計算し、オーガ回転装置の制御装置へ信号出力することで、省エネルギー化を達成する。
【００１８】
具体的には、図１〜図１０に示すように、除雪装置であるロータリ除雪車１は、水平軸回転自在なオーガ２とその奥に進行方向に平行な回転軸３Ａを持つブロワ３を具備する。
【００１９】
堆積した雪はオーガ２で掻き崩され、オーガ２のスクリューリボン２Ａで中央部奥のブロワ３へと搬送される。その後、雪は回転するブロワ３で空気流と共に吐出され、ブロワダクト４を経てシュート５から投擲される。
【００２０】
前記ロータリ除雪車１は、前記オーガ２の駆動手段の一例として油圧モータ２Ｂを装備し、回転制御手段として可変容量油圧ポンプ２Ｃを備え、可変容量油圧ポンプ２Ｃからの流量を制御することで、前記油圧モータ２Ｂの回転数を制御する。前記オーガ２の回転を検出するオーガ回転センサとして近接センサを備え、この近接センサとして回転する歯車の山谷を検知する回転センサ６を使用し、また、オーガ２の負荷を検出するオーガ負荷センサには圧力計７を使用し、この圧力計７は、前記油圧モータ２Ｂに設けられ、この油圧モータ２Ｂの圧力を測定し、この圧力と既知の油圧モータ２Ｂの容量などからオーガ負荷を算出することができる。
【００２１】
前記ブロワ３の駆動手段の一例として、車載の原動機８からの回転力をドライブシャフト９，１１により伝達する機械式駆動とし、それらドライブシャフト９，１１の中間に変速機１０を具備する。また、前記ドライブシャフト１１とブロワ３の回転軸３Ａとの間には減速機１２が設けられている。さらに、ブロワ３の回転を検出するブロワ回転センサとして、原動機８の回転を検出する回転センサ８Ａ（歯車の歯数検出式）を使用し、ブロワ負荷センサとしてドライブシャフト１１に装着した歪式のトルク計１１Ａを使用する。
【００２２】
また、ロータリ除雪車１の走行駆動手段の一例として走行油圧モータ２１を装備し、この走行油圧モータ２１と車輪２２との間に変速機２３を具備する。また、ロータリ除雪車１の走行速度は車載の速度検出手段により検出し、また、車輪２２による走行の負荷を検出する走行負荷センサには圧力計２４を使用し、この圧力計２４は、前記走行油圧モータ２１に設けられ、この走行油圧モータ２１の圧力を測定し、この圧力と既知の走行油圧モータ２１の容量などから走行負荷を算出することができる。
【００２３】
尚、オーガ２とブロワ３と走行装置の駆動力は、共通する単一の原動機８を動力源とする。
【００２４】
次に、本発明のロータリ除雪車１の制御方法の一例について説明する。
【００２５】
ブロワ消費出力の算出方法
（１）前記ブロワ３に係り、ブロワ負荷Ｆｂとブロワ回転数Ｎｂの入力情報から、ブロワ消費出力Ｅｂを算出する。前記トルク計１１Ａにより得られたブロワ負荷Ｆｂが偶力［Ｎｍ］、前記回転センサ６により得られたブロワ回転数［sec-1］の単位で表される値の時、計算式は下記の数１で表すことができる。尚、ブロワ回転数［sec-1］は１秒間における回転数である。
【００２６】
【数１】
0005609951.tif 000002
但し、ｋｂは係数である。
（１−１）ブロワ負荷Ｆｂが測定できない場合について補足説明する。前記オーガ２に係り、オーガ負荷Ｆａとオーガ回転数Ｎａの入力情報から、オーガ消費出力Ｅａを算出する。前記圧力計７により得られたオーガ圧力Ｐａが圧力［ＭＰａ］、前記回転センサ６により得られたオーガ回転数Ｎａが［sec-1］の単位で表される値の時、計算式は下記の数２で表すことができる。
【００２７】
【数２】
0005609951.tif 000003
但し、Ｆａ＝Ｐａ×ｑ／２π、ｑは前記油圧モータ２Ｂの吐き出し容量、ｋａは係数である。
（１−２）走行負荷Ｆｄと走行速度Ｎｄの入力情報から、走行消費出力Ｅｄを算出する。前記圧力計２４から得られた走行圧力Ｐｄが圧力［ＭＰａ］、前記速度検出手段により得られた走行速度Ｎｄが［ｍ／s］の単位で表される値の時、計算式は下記の数３で表すことができる。
【００２８】
【数３】
0005609951.tif 000004
但し、Ｆｄ＝Ｐｄ×ｑ×ｉ／２πＲ、ｑは走行油圧モータ２１の吐き出し容量、ｉは前記変速機２３による走行油圧モータ２１と車輪２２の回転のギヤ比、Ｒは車輪２２の半径［ｍ］、ｋｄは係数である。
（１−３）ロータリ除雪車１を駆動するエンジンなど原動機８の原動力Ｅ［ｋＷ］が分かれば、各装置で消費される出力の総和は原動力Ｅと等しいから、下記の数４で得られる。
【００２９】
【数４】
0005609951.tif 000005
但し、αはロータリ除雪車１のその他の消費出力で一定値としてとらえることができる。
式を変形して、ブロワ消費出力Ｅｂを下記の数５で求めることができる。
【００３０】
【数５】
0005609951.tif 000006
（２）ブロワ消費出力Ｅｂはブロワ３単体が回転する時に生じる慣性などによるその他の出力Ｅｂ0と負荷に応じた実ブロワ消費出力Ｅｂ´の和として捉えることができる。その他の出力Ｅｂ0は回転数に依存するから、予め空転時に測定をして、定数化しておく。
【００３１】
【数６】
0005609951.tif 000007
ここで、その他の出力Ｅｂ0はブロワ回転数Ｎｂの二乗に比例（Ｅｂ0∝Ｎｂ2）する。
ブロワの「除雪量」の概算方法
（３）実ブロワ消費出力Ｅｂ´と除雪量Ｑは同じブロワ回転数Ｎｂの条件下で比例関係にあることがわかっているから、除雪量Ｑを下記の数７から算出できる。
【００３２】
【数７】
0005609951.tif 000008
但し、ｋｑはブロワ形状による係数であり、１／Ｎｂに比例する関数である。
オーガの「搬送量」の概算方法
（４）除雪量Ｑに必要なオーガ搬送量Ｑ´はＱ以上の量であればよいから、Ｑ´＝Ｑとして、下記の搬送量に係る数８から目標オーガ回転数Ｎｉを求める。
【００３３】
【数８】
0005609951.tif 000009
但し、ｋｃはオーガ形状とオーガ負荷Ｆａにより決定される係数である。
【００３４】
上記の数８を変形して、Ｑ´＝Ｑを代入すると、下記の数９が得られる。
【００３５】
【数９】
0005609951.tif 000010
となる。
（４−１）搬送量Ｑ´の式の導出は以下の通りである。
【００３６】
オーガ消費出力Ｅａはオーガ２の回転に関する慣性出力と、オーガ２のスクリューリボン２Ａに沿って雪を移動する摩擦に関する運動出力とブロワ３まで雪を持ち上げる位置出力とその他の出力の総和として下記の数１０で表すことができる。
【００３７】
【数１０】
0005609951.tif 000011
ここで、Ｑ´は搬送中の雪の単位時間当たり質量、Ｌはオーガ２の送り量に関する距離、Ｈはオーガ２からブロワ３までの高さ、μは雪とオーガ２の摩擦係数、ｇは重力加速度、αａはオーガ２のその他の消費出力とする。
【００３８】
【数１１】
0005609951.tif 000012
【数１２】
0005609951.tif 000013
【数１３】
0005609951.tif 000014
となる。Ｅａ＝ｋａ×Ｆａ×Ｎａで求められるから、オーガ消費出力Ｅａはオーガ回転数Ｎａに比例する。
【００３９】
基礎試験のデータを分析したところ、実用回転範囲ではαａは小さな値であり、変化量は少ないことから、オーガ２のその他の消費出力αａはオーガ回転数Ｎａに無関係な定数として検討を進める。
【００４０】
その結果、搬送量Ｑ´をオーガ回転数Ｎａの関数として纏めると、下記の数１４となる。
【００４１】
【数１４】
0005609951.tif 000015
ここで、ｋｃ＝ｋａ×Ｆａ／（μＬ＋ｇＨ）、η＝αａ／（μＬ＋ｇＨ）とすれば、
【００４２】
【数１５】
0005609951.tif 000016
となる。
【００４３】
ｋｃはオーガ負荷Ｆａに比例する値である。そして、上述したようにｋｃ＝ｋａ×Ｆａ／（μＬ＋ｇＨ）であるから、値ｋｃはオーガ負荷Ｆａの測定データから算出することができる。
【００４４】
ηは雪の搬送に直接関わらない出力に関する項であり、小さい値として無視すると、
【００４５】
【数１６】
0005609951.tif 000017
の式が得られる。
【００４６】
数１６により、厳密な値ではないが、実用に問題のない解が得られる。
目標オーガ回転数の算出方法
（５）これまでの数式から、下記の数１７と数１８が得られる。
【００４７】
尚、数１７は、上記数９のＮｉ＝Ｑ／ｋｃの除雪量Ｑに数７のｋｑ×Ｅｂ´を代入すると、Ｎｉ＝ｋｑ×Ｅｂ´／ｋｃとなり、上記数６から実ブロワ消費出力Ｅｂ´はＥｂ−Ｅｂ0であるから、Ｎｉ＝ｋｑ×（Ｅｂ−Ｅｂ0）／ｋｃとなり、ここで上記数１からブロワ消費出力Ｅｂはｋｂ×Ｆｂ×Ｎｂであるから、下記の式が得られる。
【００４８】
【数１７】
0005609951.tif 000018
または、
【数１８】
0005609951.tif 000019
となり、数１７において、上述したように値ｋｃはオーガ負荷Ｆａの測定データから算出することができるから、数１７を用いてオーガ負荷Ｆａ、ブロワ負荷Ｆｂ、ブロワ回転数Ｎｂの情報から目標オーガ回転数Ｎｉが求められる。
【００４９】
繰返しによる目標オーガ回転数の収束について
（６）オーガ回転数を変化させた時、オーガ負荷Ｐａ、ブロワ回転数Ｎａ、ブロワ負荷Ｆｂがそれぞれ原動機８の原動力Ｅの範囲内でバランスを変え増減するので、目標オーガ回転数Ｎｉは変化する。
【００５０】
したがって、その都度、上記（１）から（５）の手順でブロワ消費出力の算出から目標オーガ回転数Ｎｉまでを再計算していく。そして、一定時間後にはその系の中で最適なオーガ回転数Ｎａに近付ける。
【００５１】
オーガ回転数の算出方法（簡略式）
（７）ブロワ３の除雪量を計算するためにブロワ負荷Ｆｂ、ブロワ回転数Ｎｂの情報を回転センサ８Ａで測定しているが、以下に、オーガ回転数Ｎａ、オーガ負荷Ｐａの測定のみで目標オーガ回転数を算出する方法を述べる。
【００５２】
ブロワ除雪量は、あらかじめ定めた数値とし、その定数ブロワ除雪量に対して、上記（４）（６）の手順でオーガ搬送量を計算し、目標オーガ回転数Ｎｉを計算する。尚、ブロワ３の除雪量Ｑは、ブロワ３の性能から目標とする除雪量Ｑを設定することができる。この時に必要な入力情報はオーガ回転数Ｎａとオーガ負荷Ｆａだけでよい。定数のブロワ除雪量に複数個（２，３個）の値を用意し、ブロワ３の変速段数に合わせて切替えることができるようにすれば、簡易的な計測でオーガ消費出力Ｅａを低減することができる。ブロワ３の変速段数は、ブロワ３の性能から適した範囲で高速、中速、低速などに設定できる。
【００５３】
【数１９】
0005609951.tif 000020
となる。
オーガ回転数の制御方法
以上を基本計算し、さらに次の条件を組み込みオーガ回転数Ｎａの制御信号を出力する。
【００５４】
オーガ負荷Ｐａによる回転数下限制御方法
（８）オーガ２の回転数が小さくなると、オーガ負荷Ｐａは大きくなることが分かっているので、制御装置を損傷しないためにもオーガ負荷Ｐａの上限値を定めておく。
【００５５】
オーガ負荷Ｐａが上限値を上回った場合は、目標オーガ回転数Ｎｉを大きくするように補正する。
オーガ回転数による回転数制御方法
（９）オーガ回転数Ｎａが一定の値より小さくなると、雪詰まりを生じ、ブロワ３へ搬送することができなくなることが分かっており、この時のオーガ回転数の下限値とする。
【００５６】
オーガ回転数Ｎａがオーガ回転数の下限値（オーガ回転数下限値）に近付いた場合は、目標オーガ回転数Ｎｉを大きくするように補正する。
【００５７】
回転数下限制御の選択
（10）上記（８）と（９）の項は監視する入力情報は異なるが、目標オーガ回転数Ｎｉが下がり過ぎないようにする目的は同じなのでどちらか一方でよい。
回転数上限制御の方法
（11）オーガ駆動装置の構成部品を保護する目的で回転数上限値を設け、オーガ回転数Ｎａが上限値（オーガ回転数上限値）に近い場合は目標オーガ回転数Ｎｉを小さくするように補正する。
【００５８】
除雪作業中の不連続な状況に対する対処
（12）実際の除雪作業では吹き溜まりで発生する積雪量の増減や陰日向で雪の性質が変化しブロワ負荷Ｆｂが急激に変わるといった不連続な変化が起こる。このため、不連続的に計算された目標オーガ回転数Ｎｉが一定の値に落ち着かないことがあるかも知れない。
【００５９】
この対処方法として、オーガ回転数変化の上限値と下限値を定め、算出された目標オーガ回転数Ｎｉが入力情報であるオーガ回転数Ｎａと比較して変化量が、上限（または下限値）を超えていた場合は、上限値（または下限値）を超えない範囲で目標オーガ回転数Ｎｉの出力値を補正する。
【００６０】
以上のような流れで、積雪量や雪の性質による負荷の変化に対応し、「除雪」及び「搬送量」を概算する方法から目標オーガ回転数Ｎｉを算出し、オーガ回転数Ｎａを制御することで、オーガ消費出力の無駄を最小限に抑え、その除雪装置が持つ除雪能力を効率的に引き出すことができる。
【００６１】
また、オーガ２の回転制御を自動化することができるので、オペレータは従来どおりブロワ回転を制御するだけで、オペレータの操作負担をかけずにオーガ消費出力を抑制でき、除雪効率が向上する。
【００６２】
さらに、従来はオペレータの経験により感覚的に除雪量・除雪効率を把握するだけであったが、除雪量Ｑを概算する方法を利用すれば、オペレータに対して概算除雪量を視覚的に知らせることができ、作業性の効率向上に役立てることができる。
【００６３】
尚、図１０はロータリ除雪車１に搭載した表示器３１であり、上述した数式などから得られたロータリ除雪車１の状態を表示する複数の表示部３２，３２・・・を備え、これら表示部３２，３２・・・は、エンジン（原動機）回転数、除雪量Ｑ、ブロワ消費出力Ｅｂ、除雪燃料消費率などを表示する。
【００６４】
これらの装置の制御の仕組みとして、図３のような流れでオーガ２、ブロワ３の各回転数Ｎａ，Ｎｂ、負荷Ｆａ，Ｆｂの情報を処理し、最適なオーガ回転数Ｎａを求める演算子を用意する。求められた最適なオーガ回転数Ｎａは、オーガ駆動装置の油流量制御の信号に変換して出力し、この信号により可変容量油圧ポンプ２Ｃを制御し、これによりオーガの回転数Ｎａを制御する。具体的には、ステップ１（Ｓ１）において、各センサの検出データの入力によりオーガ回転数Ｎａ、ブロワ回転数Ｎｂ、Ｐａオーガ負荷、ブロワ負荷Ｆｂを算出し、これら算出データからステップ２（Ｓ２）において、ブロワ消費出力Ｅｂを算出し、ステップ１及び２で得られた算出データから、ステップ３（Ｓ３）において除雪量Ｑを算出し、これまでのステップ１〜３で得られた算出データから、ステップ４（Ｓ４）において目標オーガ回転数Ｎｉを算出し、ステップ５（Ｓ５）において、目標オーガ回転数Ｎｉと測定で得られたオーガ回転数Ｎａとを比較し、オーガ回転数Ｎａを目標オーガ回転数Ｎｉに設定し、且つ目標オーガ回転数Ｎｉが雪詰まり限界の下限値以上であるか、機械許容限界の上限値以下であるかを判断する。尚、この判断は、上記（８）〜（12）の手法により行われる。ステップ５（Ｓ５）の条件を満足する目標オーガ回転数Ｎｉのデータをステップ６（Ｓ６）に送り、ステップ６（Ｓ６）において、目標オーガ回転数Ｎｉを出力し、この出力により可変容量油圧ポンプ２Ｃからの流量を制御することで、前記油圧モータ２Ｂの回転数を制御してオーガ２の回転を目標オーガ回転数Ｎｉに設定する。これらステップ１（Ｓ１）〜ステップ６（Ｓ６）を所定時間間隔で繰り返し、除雪作業中にブロワ負荷Ｆｂとブロワ回転数Ｎｂが変化しても、最適な目標オーガ回転数Ｎｉになるようにオーガ２の回転を制御する。尚、制御には記憶装置を備えたパーソナルコンピュータなどを用いることができる。
【００６５】
また、図４においては、ステップ２とステップ３を省略し、ステップ２とステップ３との間にステップ７（Ｓ７）として、除雪量Ｑを設定する。この場合、ブロワ３の性能からロータリ除雪車１に適した除雪量Ｑをオペレータが入力する。
【００６６】
以上、説明したように、本発明のロータリ除雪装置の駆動制御方法によれば、オーガ回転数Ｎａを制御することでオーガ消費出力Ｅａを低減させることができ、オペレータはオーガ２の制御を意識することなく従来どうりブロワ回転制御操作だけで効率的な除雪作業ができるようになる。すなわちブロワ３による除雪量Ｑに応じてオーガ２の出力を調整し、効率のよい除雪を行うことができる。
【００６７】
本発明に係る基礎研究の結果を図６〜図９に示す。試験の条件はブロワ回転数Ｎｂを一定にし、オーガ回転数Ｎａを変化させて除雪作業を行い、その除雪量Ｑを算出したものである。横軸はオーガ回転数Ｎａを示し、縦軸棒グラフは各種センサの情報から算出したオーガ消費出力Ｅａとブロワ消費出力Ｅｂである。折れ線は単位時間当たりの除雪量Ｑを表している。この図から言えることはオーガ回転数Ｎａが小さいほどオーガ消費出力Ｅａが小さくなる。ブロワ消費出力Ｅｂが大きいほど除雪量Ｑが大きくなる。オーガ消費出力Ｅａとブロワ消費出力Ｅｂの和はロータリ除雪車１に搭載している原動機８の出力以下であり、オーガ消費出力Ｅａが減少した分だけブロワ消費出力Ｅｂが増加している。仮にブロワ消費出力Ｅｂが一定で除雪量Ｑが一定量と仮定すると、オーガ消費出力Ｅａが減少した分、省エネルギー化することができる。図９のようにオーガ消費出力Ｅａは４５％程度低減した。
【００６８】
ロータリ除雪車１はディーゼルエンジンなどの一定出力の原動機８を使用するため、現実にはオーガ消費出力Ｅａが減少した分の余剰出力は他の仕事に利用できる。基礎研究の結果ではブロワ消費出力Ｅｂが最も顕著に増える。上述したように一定条件下では除雪量Ｑはブロワ消費出力Ｅｂに比例することからＥｂが増えた分、除雪量Ｑが増加する。図９では除雪量Ｑが２２％増加している。
【００６９】
このように本実施例では、請求項１に対応して、雪を掻き集めるオーガ２と雪を放擲するブロワ３を備えたロータリ除雪車１における搬送量算出方法において、ロータリ除雪車１は、ブロワ３とオーガ２をそれぞれ独立駆動し、オーガ２の回転数を検出するオーガ回転センサたる回転センサ６とオーガ２の負荷を検出するオーガ負荷センサたる圧力計７を使用してオーガ２の回転数Ｎａと負荷Ｆａを測定し、これら測定値からオーガ２によりブロワ３へ搬送される雪の搬送量を算出することにより、効率のよい除雪を行うことができる。
【００７０】
また、このように本実施例では、雪を掻き集めるオーガ２と雪を放擲するブロワ３を備えたロータリ除雪車１の除雪量と搬送量を算出し、ブロワ３とオーガ２をそれぞれ独立駆動し、ブロワ３の回転数を検出するブロワ回転センサたる回転センサ８Ａとブロワ３の負荷を検出するブロワ負荷センサたる歪式のトルク計１１Ａを使用してブロワ３の回転数Ｎｂと負荷Ｆｂを測定し、これら測定値から除雪量を算出し、オーガ２の回転数を検出するオーガ回転センサたる回転センサ６とオーガ２の負荷を検出するオーガ負荷センサたる圧力計７を使用してオーガ２の回転数Ｎａと負荷Ｆａを測定し、これら測定値からオーガ２によりブロワ３へ搬送される雪の搬送量を算出することにより、効率のよい除雪を行うことができる。
【００７１】
また、このように本実施例では、請求項２に対応して、雪を掻き集めるオーガ２と雪を放擲するブロワ３を備えたロータリ除雪車１の制御方法において、ブロワ３とオーガ２をそれぞれ独立駆動し、オーガ２の回転数を検出するオーガ回転センサたる回転センサ６とオーガ２の負荷を検出するオーガ負荷センサたる圧力計７を使用してオーガ２の回転数Ｎａと負荷Ｆａを測定し、ブロワ３の性能から予め除雪量Ｑを設定し、オーガ２の回転数Ｎａと負荷Ｆａの測定値からオーガ２によりブロワ３へ搬送される雪の搬送量を算出し、除雪量Ｑと搬送量とを比較し、搬送量が除雪量Ｑと等しくなるオーガ２の目標オーガ回転数Ｎｉを設定し、この目標オーガ回転数Ｎｉになるようにオーガ２の回転を制御することにより、除雪効率の向上を図ることができる。
【００７２】
また、このように本実施例では、オーガ２とブロワ３を備えたロータリ除雪車１の制御方法において、ブロワ３の回転数Ｎｂ、オーガ２の回転数Ｎａ、ブロワ３の負荷Ｆｂ、オーガ２の負荷Ｆａを測定し、ブロワ３の回転数Ｎｂと負荷Ｆｂの測定値から除雪量Ｑを算出し、オーガ２の回転数Ｎａと負荷Ｆａの測定値から搬送量を算出し、除雪量Ｑと搬送量とを比較し、除雪量Ｑに必要な搬送量からオーガ２の回転数Ｎａを算出するから、ブロワ３の除雪量Ｑに対応したオーガ２の回転数Ｎａを算出することにより、除雪効率の向上を図ることができる。
【００７３】
また、このように本実施例では、除雪量Ｑに必要な搬送量になるようにオーガ２の回転を制御することにより、オーガ消費出力Ｅａを低減し、この低減分をブロワ消費出力Ｅｂに用いるから、原動機８の出力を効率よく振り分けて除雪効率を向上することができる。
【００７４】
また、このように本実施例では、請求項３に対応して、雪を掻き集めるオーガ２と雪を放擲するブロワ３を備えたロータリ除雪車１において、ブロワ３とオーガ２をそれぞれ独立駆動し、オーガ２の回転数を検出するオーガ回転センサたる回転センサ６とオーガ２の負荷を検出するオーガ負荷センサたる圧力計７を備え、回転センサ６と圧力計７を使用してオーガ２の回転数Ｎａと負荷Ｆａを測定し、ブロワ３の性能から予め除雪量Ｑを設定し、オーガ２の回転数Ｎａと負荷Ｆａの測定値からオーガ２によりブロワ３へ搬送される雪の搬送量を算出し、除雪量Ｑと搬送量とを比較し、搬送量が除雪量Ｑと等しくなるオーガ２の目標オーガ回転数Ｎｉを設定し、この目標オーガ回転数Ｎｉになるようにオーガ２の回転を制御するから、除雪効率の高いロータリ除雪車１が得られる。
【００７５】
また、このように本実施例では、オーガ２とブロワ３を備えたロータリ除雪車において、オーガ２とブロワ３を備えたロータリ除雪車１の制御方法において、ブロワ３の回転数Ｎｂ、オーガ２の回転数Ｎａ、ブロワ３の負荷Ｆｂ、オーガ２の負荷Ｆａを測定し、ブロワ３の回転数Ｎｂと負荷Ｆｂの測定値から除雪量Ｑを算出し、オーガ２の回転数Ｎａと負荷Ｆａの測定値から搬送量を算出し、除雪量Ｑと搬送量とを比較し、除雪量Ｑに必要な搬送量になるようにオーガ２の回転を制御するから、除雪効率の高いロータリ除雪車１が得られる。
【００７６】
尚、本発明は、本実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、オーガ回転センサ，オーガ負荷センサ，ブロワ回転センサ及びブロワ負荷センサは実施例に示したものに限らず、各種のものを用いることができる。
【符号の説明】
【００７７】
１  ロータリ除雪車
２  オーガ
３  ブロワ
６  回転センサ（オーガ回転センサ）
７  圧力計（オーガ負荷センサ）
８  原動機
８Ａ  回転センサ（ブロワ回転センサ）
１１Ａ  トルク計（ブロワ負荷センサ）
Ｆｂ  ブロワ負荷
Ｎｂ  ブロワ回転数
Ｅｂ  ブロワ消費出力
Ｆａ  オーガ負荷
Ｎａ  オーガ回転数
Ｎｉ  目標オーガ回転数
Ｅａ  オーガ消費出力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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