JP2646282B2 - 装軌車両のブレード高さ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ブルドーザやトラクタ、ドーザショベル等
の装軌車両に関し、特にブレード高さを一定に保持する
自動制御機能を有する装軌車両のブレード高さ制御装置
に関する。

〔従来の技術〕

ブルドーザ等の装軌車両により整地作業を行なうとき
は、ブレードを所望高さに保持した状態で車両を前進さ
せることで土砂等を押し退け、その後車両を一旦後退さ
せた後再び車両を前進するといった前後進動作を何回も
繰返すことが通常必要である。

最近の装軌車両には、かかる整地作業を簡便化するた
めに、ブレードを設定した高さに自動制御するブレード
高さ自動制御機能を備えたものが多い。この機能におい
ては、作業開始前にオペレータがブレード高さを所望の
値にセットすると、作業中この設定値を維持するように
ブレードが自動的に昇降駆動する。

また、このブレード制御を実行中に、オペレータがブ
レードの設定高さを変更したいと所望したときは、オペ
レータがブレード昇降操作レバーを操作すれば、このレ
バー操作が優先されるようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来装置においては、ブレード高さの
自動制御を実行中にブレード昇降操作レバーが操作され
てブレード高さがマニュアルによって変更された後、再
度自動制御に切替えられた場合、ブレード高さの設定値
は最初に設定されたものから変わらず、この後は元のブ
レード設定値による整地作業を行なってしまう。このた
め従来装置においては、このような場合マニュアル操作
を行なった部分のみに例えば第２図に示すような段差が
発生してしまう。

また、このような段差を発生させずに第２図に破線で
示したような整地結果を得るためには、従来装置におい
ては、マニュアル操作に切替えた後は作業が終了するま
でブレード昇降操作レバーを操作し続けたり、あるいは
マニュアル操作後ブレード高さ設定ダイヤルを再調整す
るといった面倒な手間を要していた。

〔発明を解決するための手段〕

この発明では、ブレード高さ一定自動制御におけるブ
レード高さの初期目標値が設定記憶されるブレード初期
目標高さ設定手段と、ブレード高さを検出するブレード
高さ検出手段とを具え、前記設定記憶されたブレード高
さの初期目標値と前記ブレード高さの検出値との偏差が
零になるようブレード昇降アクチュエータを駆動制御す
るブレード高さ一定自動制御を実行すると共に、このブ
レード高さ一定自動制御実行中にブレード昇降操作レバ
ーが操作されると該レバー操作を優先して該ブレード昇
降操作レバーからの信号によってブレード昇降アクチュ
エータを駆動制御する装軌車両のブレード高さ制御装置
において、 速度段が後進から前進に切替えられたことを検出する
後進前進切替え検出手段と、ブレード昇降操作レバーの
操作が行われたことを検出する操作検出手段と、前記後
進前進切替え検出手段の検出信号が出力される度に前記
ブレード初期目標高さ設定手段の設定値を選択し、かつ
前記後進前進切替え検出手段の検出信号が出力されてか
ら前記操作検出手段の検出信号が出力されるまでは前記
ブレード初期目標高さ設定手段の設定値を選択し、前記
後進前進切替え検出手段の検出信号が出力された後に前
記操作検出手段の検出信号が出力された時点以降は該操
作検出手段から検出信号が出力される度に該検出信号が
出力されている間は前記ブレード高さ検出手段の検出値
を選択する選択手段と、この選択手段の選択出力を所定
の周期で更新記憶する更新記憶手段と、 前記ブレード昇降操作レバーが操作されていないブレ
ード高さ一定自動制御の期間中は、前記更新記憶手段の
記憶データをブレード高さの目標値としてこの目標値と
前記ブレード高さ検出手段の検出値との偏差が零になる
ようブレード昇降アクチュエータを駆動制御するととも
に、前記ブレード昇降操作レバーが操作されている期間
中は前記更新記憶手段の記憶データが目標値として出力
されるのを禁止する駆動制御手段とを具えるようにした
ことを特徴とする。

〔作用〕

すなわち本件発明は、速度段が後進から前進に切り換
えられると、その度にブレード初期目標高さ設定手段に
設定記憶されたブレード高さの目標値を取り込んで該取
り込んだ値を目標値としたブレード高さ一定制御を行う
と共に、ブレード高さ一定自動制御中にブレード昇降操
作レバーの手動操作によるブレード高さの変更が行われ
た場合、これ以降ブレード昇降操作レバーの手動介入が
行われる度に、該手動介入時のその都度の最終ブレード
高さを目標値としてブレード高さ一定自動制御を行なう
ようにしたものである。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示すもので、ブレード
昇降操作レバー１はリンク機構６に機械的に直結された
機械レバーであり、そのレバー変位によりリンク機構６
を介して操作バルブ７の切替、流量制御を行なう。この
操作バルブ７を介してブレード昇降シリンダ８へ油圧が
供給され、このシリンダ８の伸縮によりブレード９が昇
降される。

マニュアル操作検出器２は、ブレード昇降操作レバー
１が操作されたことを検出するもので、その検出信号Ａ
を目標高さ信号選択部11に入力する。このマニュアル操
作検出器２の具体的としては、例えば、 （１）ブレード昇降操作レバー１のノブに押しボタンス
イッチを設け、該押しボタンスイッチが押されたときの
みにレバー１の支持を有効とし、このボタンスイッチの
オン／オフでマニュアル操作を検出する方法 （２）静電容量等の変化によりオペレータがブレード昇
降操作レバー１に触れたことを検出するタッチセンサを
設ける方法 （３）レバー１が中立位置から変位したことを検出する
センサを設ける方法 等がある。

トランスミッションレバー位置検出器３は、速度段が
後進から前進に切替えられたことを検出するもので、検
出信号Ｂを目標高さ信号選択部11に入力する。

ブレード高さ検出器15はブレード９の高さを検出する
もので、この場合その検出値Ｆを初期設定高さ記憶部1
0、目標高さ信号選択部11および減算器13に入力する。

初期高さ設定器４は、初期設定高さ記憶部10に書込み
イネーブル信号を入力するための操作スイッチであり、
該操作スイッチが投入されたときこのときのブレード高
さ検出器15の検出値が初期設定高さ記憶部10に記憶され
る。なお、この初期高さ設定器４をロータリ式やキーボ
ード式のディジタルスイッチで構成し、このディジタル
スイッチからブレード高さ指令値を出力するようにすれ
ば、初期設定高さ記憶部10が不要になるとともに（これ
らのディジタルスイッチにはデータ保持機能があるか
ら）、ブレート高さ検出器15の出力を記憶部10へ入力す
る必要もなくなる。

目標高さ信号選択部11は、トランスミッションレバー
位置検出器３の検出信号Ｂが入力されたときには、初期
設定高さ記憶部10に記憶されているブレード高さ設定値
Ｃを選択し、またマニュアル操作検出器２の検出信号Ａ
が入力されたときはブレード高さ検出器15の検出値Ｆを
選択し、その選択出力をメモリ12に記憶する。なお、目
標高さ信号選択部11では、初期設定高さ記憶部10の出力
Ｃは検出信号Ｂの立上がりで取込んでメモリ12に記憶す
るが、ブレード高さ検出器15の検出値Ｆはマニュアル操
作検出器２の検出信号Ａがオンの間中、各時点の値Ｆを
取込み、これら値でメモリ12の記憶内容を更新するよう
に動作する。

このメモリ12の記憶内容Ｄは、高さ設定値表示器５に
出力され、その内容が適宜表示される。

減算器13は、メモリ12の記憶データＤとブレード高さ
検出器15の検出出力Ｆとの偏差Ｅをとり、その偏差Ｅを
増幅器14を介して操作バルブ７のソレノイドに入力す
る。

前述のような操作にて、作業を行なうためにオペレー
タが、後進から前進にトランスミッション（T/M）レバ
ーを操作したとするとトランスミッション（T/M）レバ
ー位置検出器３から初期セット指令Ｂが目標高さ信号選
択部11に入力される。

これにより、目標高さ信号選択部11は初期設定高さ記
憶部10に記憶されているブレード高さの設定値Ｃを取込
み、この設定値Ｃをメモリ12にセットする。したがっ
て、ブルドーザを前進させて整地作業が開始されると、
このメモリ12に記憶された設定値Ｃとブレード高さ検出
器15の検出値Ｆとの偏差が零になるようにブレードが自
動的に昇降駆動される。

この自動制御中、オペレータがブレード昇降操作レバ
ー１を操作したとすると、リンク機構６を介して操作バ
ルブ７が駆動され、これによりブレード９がブレード昇
降操作レバー１の変位に対応する高さに昇降される。一
方、このブレード昇降操作レバー１の操作はマニュアル
操作検出器２によって検出され、検出信号Ａが目標高さ
信号選択部11に入力される。この信号Ａの入力によっ
て、目標高さ信号選択部11はブレード高さ検出器15の検
出値Ｆを検出信号Ａが入力されている間中順次取込み、
この検出値Ｆでメモリ12のデータを順次更新する。

ここで、このマニュアル操作が行われている期間中
は、マニュアル操作検出信号Ａによって増幅器14からの
信号出力を禁止することで、操作バルブ７がリンク機構
６を介したレバー操作のみで駆動されるようにしてい
る。すなわち、マニュアル操作中のメモリ12の記憶デー
タは表示器５に出力されて表示されるのみで、この記憶
データによってブレード９が昇降されることはない。

その後、上記マニュアル走査が終了すると、これ以降
はメモリ12の最終記憶データ（マニュアル操作が終了し
たときのブレード高さ検出値Ｆ）をブレード高さの目標
値としたブレード９の自動昇降駆動が実行される。すな
わち、マニュアル操作が終了した時点以降は、メモリ12
にマニュアル操作が終了したときのブレード高さ検出値
Ｆが記憶保持されており、マニュアル操作終了後はこの
最終記憶データをブレード高さの目標値としたブレード
自動制御が実行される。なお、マニュアル操作検出信号
Ａの入力がなくなると、増幅器14は再び信号出力動作を
開始して操作バルブ７に対して減算器13の出力を増幅し
て出力するよう動作する。

このようにして、ブレード９のマニュアル操作が終了
した後は、マニュアル操作の際の最終のデータをブレー
ド高さ目標値としたブレード９の昇降駆動が自動的に実
行される。

そして、１工程の作業を終了してオペレータがブルド
ーザを後進させて再度トランスミッションレバーを後進
から前進に切替えたとすると、メモリ12に初期設定高さ
記憶部10の設定値が再度記憶され、これ以降前記同様に
してこの記憶データをブレード高さの目標値としたブレ
ード９の自動昇降駆動が実行される。

また、高さ設定値表示器５には、ブレード自動制御実
行中はそのときのブレード高さの目標値が常に表示さ
れ、マニュアル操作時には該マニュアル操作に対応する
実ブレード高さが表示される。

なお、上記実施例では、マニュアル操作時、増幅器14
の信号出力を禁止することにより操作バルブ７の電気信
号による駆動を抑止するようにしたが、他の任意の方法
で上記抑止動作を実行させるようにしてもよい。

また、上記実施例では、速度段が後進から前進に切替
えられたことを検出し、この検出によりブレード高さ一
定自動制御の開始を指示するようにしたが、この指示を
通常の手動操作スイッチによって行なってもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、速度段が後進
から前進に切り換えられると、その度にブレード初期目
標高さ設定手段に設定記憶されたブレード高さの目標値
を取り込んで該取り込んだ値を目標値としたブレード高
さ一定制御を行うとともに、ブレード高さ一定自動制御
中にブレード昇降操作レバーの手動操作によるブレード
高さの変更が行われた場合、これ以降ブレード昇降操作
レバーの手動介入が行われる度に、該手動介入時のその
都度の最終ブレード高さを目標値としてブレード高さ一
定自動制御を行うようにしたので、つぎのような効果を
奏する。

（１）前進しながら土砂を掘削若しくは運土する作業中
に、前進作業が終了して後進した後再度前進作業に移行
した場合に、常に同じ高さ位置を目標値としたブレード
高さ一定制御を行うことができ、整地作業などを効率よ
く行うことができる。

（２）オペレータはブレード高さ一定自動制御による作
業中にブレード高さの変更が必要になる度にブレード昇
降操作レバーの手動介入という最もオペレータにとって
簡単で感覚的に受け入れ易い操作によって最適なブレー
ド高さを選択することができる。

（３）ブレード高さ一定自動制御は、ブレード昇降操作
レバーの手動介入によって終了するのではなく中断され
るのみであり、手動介入後も手動介入最終高さにてブレ
ード高さ一定制御を続行することができる。

（４）ブレード高さ一定自動制御中に何度でも手動介入
してブレード高さ一定自動制御の目標値を変更できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略図、第２図は従来
の不都合の説明図である。 １……ブレード操作レバー、２……マニュアル操作検出
器、３……トランスミッション位置検出器、４……初期
高さ設定器、５……高さ設定値表示器、６……リンク機
構、７……操作バルブ、８……ブレード昇降用シリン
ダ、９……ブレード、10……初期設定高さ記憶部、11…
…目標高さ信号選択部、12……メモリ、13……減算器、
14……増幅器、15……ブレード高さ検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−29628（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−149803（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−103133（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−195938（ＪＰ，Ａ) 実開 昭51−149102（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−36908（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ブレード高さ一定自動制御におけるブレー
   ド高さの初期目標値が設定記憶されるブレード初期目標
   高さ設定手段と、ブレード高さを検出するブレード高さ
   検出手段とを具え、前記設定記憶されたブレード高さの
   初期目標値と前記ブレード高さの検出値との偏差が零に
   なるようブレード昇降アクチュエータを駆動制御するブ
   レード高さ一定自動制御を実行すると共に、このブレー
   ド高さ一定自動制御実行中にブレード昇降操作レバーが
   操作されると該レバー操作を優先して該ブレード昇降操
   作レバーからの信号によってブレード昇降アクチュエー
   タを駆動制御する装軌車両のブレード高さ制御装置にお
   いて、 速度段が後進から前進に切替えられたことを検出する後
   進前進切替え検出手段と、 ブレード昇降操作レバーの操作が行われたことを検出す
   る操作検出手段と、 前記後進前進切替え検出手段の検出信号が出力される度
   に前記ブレード初期目標高さ設定手段の設定値を選択
   し、かつ前記後進前進切替え検出手段の検出信号が出力
   されてから前記操作検出手段の検出信号が出力されるま
   では前記ブレード初期目標高さ設定手段の設定値を選択
   し、前記後進前進切替え検出手段の検出信号が出力され
   た後に前記操作検出手段の検出信号が出力された時点以
   降は該操作検出手段から検出信号が出力される度に該検
   出信号が出力されている間は前記ブレード高さ検出手段
   の検出値を選択する選択手段と、 この選択手段の選択出力を所定の周期で更新記憶する更
   新記憶手段と、 前記ブレード昇降操作レバーが操作されていないブレー
   ド高さ一定自動制御の期間中は、前記更新記憶手段の記
   憶データをブレード高さの目標値としてこの目標値と前
   記ブレード高さ検出手段の検出値との偏差が零になるよ
   うブレード昇降アクチュエータを駆動制御するととも
   に、前記ブレード昇降操作レバーが操作されている期間
   中は前記更新記憶手段の記憶データが目標値として出力
   されるのを禁止する駆動制御手段と、 を具えるようにしたことを特徴とする装軌車両のブレー
   ド高さ制御装置。
2. 【請求項２】前記更新記憶手段の出力データを表示する
   表示手段を更に具える請求項（１）記載の装軌車両のブ
   レード高さ制御装置。