JP3657050B2

JP3657050B2 - Bulldozer dosing device

Info

Publication number: JP3657050B2
Application number: JP04660096A
Authority: JP
Inventors: 山本　　茂; 秀一永瀬; 博伊戸川; 信久神川
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1996-02-07
Filing date: 1996-02-07
Publication date: 2005-06-08
Anticipated expiration: 2016-02-07
Also published as: JPH09209393A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブルドーザのドージング装置に関し、より詳しくはブレードのピッチ動作を自動的に行うことのできるブルドーザのドージング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ブルドーザによるドージング作業は、オペレータの手動操作によりブレードを上昇もしくは下降、更にはチルト操作およびピッチ操作を行って、車体の走行滑り（シュースリップ）を回避しながらブレードに加わる掘削運土による負荷量を一定に保って行うことによりなされている。この場合、例えば掘削作業から運土作業への移行は、車体のシュースリップ状態またはブレード上面からの掘削土砂のこぼれの状態をオペレータが感覚で判断し、ブレード前面の土砂の量（土工量）を推定することによりなされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述されたようにブレードによる土工量をオペレータの感覚により推定するのでは、特に大きなブレードを有してシュースリップの少ないブルドーザの場合にその土工量を正確に判断するのが困難であり、例えば掘削作業から運土作業への移行が効果的なタイミングで行えないという問題点がある。また、前述のような判断を伴う操作は、未熟なオペレータにおいては多大の疲労を伴うとともにその判断自体が困難であるという問題点がある。
【０００４】
本発明は、前述のような問題点を解消することを目的として、ドージング作業時におけるブレード前面の土砂量を自動的に検知して、掘削作業から運土作業への移行を自動的に行うことのできるブルドーザのドージング装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
前記目的を達成するために、本発明によるブルドーザのドージング装置は、
ブレードによる掘削時にそのブレード前面の土砂の満杯率を演算する満杯率演算手段と、この満杯率演算手段により演算される満杯率が所定値に達するときに前記ブレードを後傾させて土砂を抱持するようにそのブレードを制御するブレード制御手段とを備えることを特徴とするものである。
【０００６】
本発明においては、ブレードによる掘削時にそのブレード前面の土砂の満杯率が満杯率演算手段により演算され、この演算される満杯率が所定値に達するときにブレード制御手段により前記ブレードが土砂を抱持するように後傾される。こうして、所要の掘削作業が終了すると、ブレードが掘削姿勢から運土姿勢（ピッチバック姿勢）に自動的に制御され、オペレータの感覚に頼ることなく、効果的なタイミングでドージング作業おける掘削作業から運土作業への移行がなされる。したがって、作業効率の向上を図ることができるとともに、ドージング作業の省人化を図ることが可能となる。
【０００７】
本発明において、前記満杯率演算手段は、前記ブレードに加わる水平反力と垂直反力とを検知してその水平反力に対する垂直反力の比を演算し、この比と前記ブレードのピッチ角とにより前記満杯率を得るものとするのが好ましい。また、この満杯率演算手段は、ブルドーザの車体に取り付けられる距離センサにより前記ブレード前面の土砂の高さを計測することにより前記満杯率を得るものとすることもできる。
【０００８】
さらに、前記満杯率演算手段により演算される満杯率と前記ブレードのピッチ角とにより前記ブレードを後傾させるための目標のピッチ角を演算する目標ピッチ角演算手段を備え、前記ブレード制御手段は、この目標ピッチ角演算手段により演算される目標のピッチ角に前記ブレードのピッチ角が一致するようにそのブレードを制御するのが好ましい。こうすることで、ブレードの後傾姿勢をより高精度に制御することができる。
【０００９】
さらに、ブルドーザが排土位置に達したことを検知する排土位置検知手段を備え、前記ブレード制御手段は、この排土位置検知手段の出力を受けて前記ブレードを前傾させて抱持されている土砂を排出するようにそのブレードを制御するのが好ましい。こうすることで、掘削作業から運土作業、更には運土作業から排土作業の一連のブレードの制御を自動化することができる。
【００１０】
さらに、前記排土位置検知手段により前記ブルドーザが排土位置に達したことが検知されるとき、変速装置の速度段位置を後進位置に切換えるようにその変速装置を制御する変速制御手段を備えるのが好ましい。また、ブルドーザが掘削開始位置に達したことを検知する掘削開始位置検知手段を備え、前記変速制御手段は、この掘削開始位置検知手段の出力を受けて前記変速装置の速度段位置を前進位置に切換えるようにその変速装置を制御するのが好ましい。このような変速制御手段を備えるものでは、ブルドーザが例えば崖際のような排土位置に達すると、ブレードの前傾によってそのブレードに抱持されている土砂が排出されるとともに、変速装置の速度段位置が後進位置に切換えられてブルドーザは掘削開始位置へ向けて後進走行され、またブルドーザが掘削開始位置に達すると、変速装置の速度段位置が前進位置に切換えられてブルドーザは排土位置に向けて前進走行される。そして、この前進走行に際しての掘削作業時にブレード前面の土砂の満杯率が所定値に達すると自動的にそのブレードが後傾されて土砂が抱持されて運土姿勢に制御される。こうして、所定のレーンのドージング作業の省人化をより促進することが可能となる。
【００１１】
ここで、前記排土位置検知手段としては、次のいずれかを採用することができる。
１．地上に設けられる少なくとも一つのレーザ投光器と、ブルドーザに設けられ前記レーザ投光器から入射されるレーザ光を受光する受光センサとを備えるもの。
２．地上に設けられる少なくとも一つのレーザ投受光器と、ブルドーザに設けられ前記レーザ投受光器から入射されるレーザ光を同一方向に反射させる反射器とを備えるもの。
３．ブルドーザに設けられるとともに車体の前方へ向けて超音波を投射することにより地面の有無を検知する超音波ソナーを備えるもの。
４．ブレードに加わる負荷状態の変化からそのブレードの前方にある土砂の量を推定する負荷検知器を備えるもの。
５．ブルドーザの前進時に掘削開始位置からの走行距離を実車速センサの出力の積分により計測して前記排土位置を検知するもの。
【００１２】
一方、前記掘削開始位置検知手段としては、次のいずれかを採用することができる。
１．地上に設けられる少なくとも一つのレーザ投光器と、ブルドーザに設けられ前記レーザ投光器から入射されるレーザ光を受光する受光センサとを備えるもの。
２．地上に設けられる少なくとも一つのレーザ投受光器と、ブルドーザに設けられ前記レーザ投受光器から入射されるレーザ光を同一方向に反射させる反射器とを備えるもの。
３．前記ブルドーザの後進時に前記排土位置からの履帯駆動用スプロケットの回転数を計測して前記掘削開始位置を検知するもの。
【００１３】
本発明においては、更にオペレータのティーチング操作による掘削開始位置および排土位置と、前記ブレード制御手段によりブレードを後傾させる掘削運土切換位置とを記憶する記憶手段と、この記憶手段の出力信号に基づき、前記ブルドーザが掘削開始位置にあるとき変速装置の速度段位置を前進位置に切換え、前記ブルドーザが排土位置にあるとき前記ブレードを前傾させて抱持されている土砂を排出するようにそのブレードを制御するとともに変速装置の速度段位置を後進位置に切換え、前記ブルドーザが前記掘削運土切換位置にあるときそのブレードを後傾させて土砂を抱持するようにそのブレードを制御する運転制御手段とを備えるものとすることもできる。このような構成によれば、オペレータによるマニュアル運転により掘削開始位置，排土位置および掘削運土切換位置を学習して、ブルドーザの自己位置と運転モード切換えとの関係マップを作成することができるので、ブルドーザの自動運転を図ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明によるブルドーザのドージング装置の具体的実施例について、図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
図１に本発明の一実施例に係るブルドーザの外観斜視図が、図２に同ブルドーザの側面図がそれぞれ示されている。
【００１６】
本実施例のブルドーザ１において、このブルドーザ１の車体２上には、後述のエンジン２０を収納しているボンネット３、およびブルドーザ１を運転操作するオペレータの運転室４が設けられている。また、車体２の前進方向における左右の各側部には、車体２を前進，後進および旋回させる履帯５（右側部の履帯は図示されていない）が設けられている。これら両履帯５は、エンジン２０から伝達される駆動力によって対応するスプロケット６により各履帯５毎に独立して駆動される。
【００１７】
車体２の前方にはブレード７が配設されている。このブレード７は、左および右のストレートフレーム８，９の先端部に支持されるとともに、これらストレートフレーム８，９の基端部はトラニオン１０（右側部のトラニオンは図示されていない）を介して車体２に枢支され、これによってブレード７は車体２に対して上昇・下降可能なように支持されている。さらに、車体２の両側部前方には、ブレード７を上昇，下降させる左右一対のブレードリフトシリンダ１１，１２が設けられている。これらブレードリフトシリンダ１１，１２は、基端部が車体２に回転自在に装着されるヨーク１３に支持されるとともに、他端部がブレード７の背面に枢支されている。また、ブレード７を後述の掘削姿勢，ピッチダンプ姿勢およびピッチバック姿勢にそれぞれ制御するために、このブレード７と左右の各ストレートフレーム８，９との間にはブレードピッチシリンダ１４，１５が設けられている。
【００１８】
前記車体２には、ヨーク１３の回動角、言い換えればブレードリフトシリンダ１１，１２の回動角を検出するヨーク角センサ１６ａ，１６ｂ（右側部のヨーク角センサは図示されていない）が設けられ、各ブレードリフトシリンダ１１，１２にはそれらブレードリフトシリンダ１１，１２のシリンダストロークを検出するストロークセンサ１９ａ，１９ｂ（図３にのみ図示する）が設けられている。また、図３の油圧回路図に示されているように、ブレードリフトシリンダ１１，１２のヘッド側およびボトム側へそれぞれ油圧を供給する油圧管路の途中には、各ブレードリフトシリンダ１１，１２のヘッド側油圧およびボトム側油圧をそれぞれ検出する油圧センサ１７_H，１７_Bが設けられている。これらヨーク角センサ１６ａ，１６ｂ，ストロークセンサ１９ａ，１９ｂおよび各油圧センサ１７_H，１７_Bの出力はマイコンよりなるコントローラ１８に入力され、このコントローラ１８にて後述のブレード７の垂直反力の演算に用いられる。
【００１９】
次に、動力伝達系統が示されている図４において、エンジン２０からの回転駆動力は、ダンパー２１および作業機油圧ポンプを含む各種油圧ポンプを駆動するＰＴＯ２２を介して、トルクコンバータ２３ａおよびロックアップクラッチ２３ｂを有するトルクコンバータユニット２３に伝達される。次に、このトルクコンバータユニット２３の出力軸から、回転駆動力はその出力軸に入力軸が連結されている例えば遊星歯車湿式多板式クラッチ変速機であるトランスミッション２４に伝達される。このトランスミッション２４は、前進クラッチ２４ａ，後進クラッチ２４ｂおよび１速乃至３速クラッチ２４ｃ，２４ｄ，２４ｅを有してトランスミッション２４の出力軸は前後進３段階の速度で回転されるようになっている。続いて、このトランスミッション２４の出力軸からその回転駆動力は、ピニオン２５ａおよびベベルギア２５ｂ、更には左右一対の操向クラッチ２５ｃおよび操向ブレーキ２５ｄが配されている横軸２５ｅを有する操向ユニット２５を介して左右一対の各終減速機構２６に伝達されて履帯５（図４には図示せず）を走行させる各スプロケット６が駆動されるようになっている。なお、符号２７はエンジン２０の回転数を検出するエンジン回転センサであり、符号２８はトルクコンバータユニット２３の出力軸の回転数を検出するトルクコンバータ出力軸回転センサである。
【００２０】
前記エンジン回転センサ２７からのエンジン２０の回転数データ，トルクコンバータ出力軸回転センサ２８からのトルクコンバータユニット２３の出力軸の回転数データおよびロックアップ切換スイッチ（図示せず）からのトルクコンバータユニット２３のロックアップオン・オフの切換えによるロックアップ（Ｌ／Ｕ）・トルコン（Ｔ／Ｃ）選択指示は前記コントローラ１８（図３参照）に入力され、このコントローラ１８にて後述のブレード７の水平反力（実牽引力）の演算に用いられる。
【００２１】
次に、図３を参照しながら、本実施例におけるブレードピッチシリンダ１４，１５によるブレード７のピッチ操作回路について説明する。なお、この油圧回路においてブレードリフトシリンダ１１，１２の操作によるブレード７のリフト操作回路については省略されている。
【００２２】
この油圧回路図において、左側のブレードピッチシリンダ１４に油圧を供給する固定容量型の油圧ポンプ３０Ａの吐出管路には第１方向制御弁３１Ａが接続され、右側のブレードピッチシリンダ１５に油圧を供給する固定容量型の油圧ポンプ３０Ｂの吐出管路には第２方向制御弁３１Ｂが接続されている。また、アシスト用油圧ポンプ３２Ａの吐出管路はアシスト用電磁弁３３Ａを介して油圧ポンプ３０Ａの吐出管路に接続され、アシスト用油圧ポンプ３２Ｂの吐出管路はアシスト用電磁弁３３Ｂを介して油圧ポンプ３０Ｂの吐出管路に接続されている。
【００２３】
パイロット用ポンプ３４の吐出管路は操作レバー３５のパイロット用制御弁３６に接続されている。このパイロット用制御弁３６は、ピッチバック制御弁３７を介して左チルト制限弁３８に、またピッチダンプ制御弁３９を介して右チルト制限弁４０にそれぞれ接続されるとともに、ピッチ・チルト切換用電磁切換弁４１を介して第２方向制御弁３１Ｂに接続されている。また、このパイロット用制御弁３６は、ピッチバック制御弁３７，左チルト制限弁３８およびピッチダンプ制御弁３９，右チルト制限弁４０を介して第１方向制御弁３１Ａに接続されている。
【００２４】
前記操作レバー３５にはピッチバック切換スイッチ３５Ａとピッチダンプ切換スイッチ３５Ｂとが設けられ、これら各切換スイッチ３５Ａ，３５Ｂはコントローラ１８に接続されている。
【００２５】
前記コントローラ１８の出力信号は、アシスト用電磁弁３３Ａ，３３Ｂ，ピッチバック制御弁３７，ピッチダンプ制御弁３９，左チルト制限弁３８，右チルト制限弁４０およびピッチ・チルト切換用電磁切換弁４１に入力されてそれら各弁を制御する。
【００２６】
次に、前述のように構成されているブレード７のピッチ操作回路において、掘削作業から運土作業への切換え時にブレード７を掘削姿勢から運土姿勢（ピッチバック（後傾）姿勢）に自動的に切換えるための制御手順を、図５に示されるフローチャートおよび図４の油圧回路図を参照しながら説明する。
【００２７】
Ｓ１：ブレード７の現在の姿勢を算出する。このブレード７は、リフト（昇降動），チルト（左右方向の傾動）およびピッチ（前後方向の傾動）の３つの自由度を有し、３つのパラメータが決まるとその姿勢が決定することから、このブレード７の姿勢は、左右のヨーク角センサ１６ａ，１６ｂにより得られる平均ヨーク角θと、ストロークセンサ１９ａ，１９ｂにより得られるピッチ角α（図６参照）とにより決定される。なお、このストロークセンサ１９ａ，１９ｂからの出力に代えて、常用掘削深さの値を用いるようにしても良い。
【００２８】
Ｓ２：ブレード７に加わる垂直反力（ブレードリフトシリンダ１１，１２による押付け力）Ｆ_Vを次のようにして算出する。
【００２９】
前記油圧センサ１７_Hにより検出される各ブレードリフトシリンダ１１，１２のヘッド側油圧の平均値をＰ_H，このヘッド側の断面積をＡ_Hとし、前記油圧センサ１７_Bにより検出される各ブレードリフトシリンダ１１，１２のボトム側油圧の平均値をＰ_B，このボトム側の断面積をＡ_Bとするとき、これら２本のブレードリフトシリンダ１１，１２のシリンダロッドに加わる軸力（シリンダ押付け力）Ｆ_Cの合計は次式で表される。
Ｆ_C＝（Ｐ_BＡ_B−Ｐ_HＡ_H）×２
したがって、前記ヨーク角センサ１６により得られる左右のヨーク角の平均値をθとすると、垂直反力Ｆ_Vは次式により得られる。
Ｆ_V＝Ｆ_Cｃｏｓθ
【００３０】
Ｓ３：ブレード７に加わる水平反力（履帯５による実牽引力）Ｆ_Hを次のようにして算出する。
【００３１】
トランスミッション２４の速度段が前進１速（Ｆ１）または前進２速（Ｆ２）にある場合には、トルクコンバータユニット２３がロックアップ（Ｌ／Ｕ）にあるかトルコン（Ｔ／Ｃ）にあるかにより、次のようにまず実牽引力Ｆ_Rを計算する。
１．ロックアップ時
エンジン２０の回転数Ｎ_Eから図７に示されているようなエンジン特性曲線マップからエンジントルクＴｅを得る。次に、このエンジントルクＴｅにトランスミッション２４，操向ユニット２５および終減速機構２６、言い換えればトルクコンバータユニット２３の出力軸からスプロケット６までの減速比ｋ_se、更にはスプロケット６の径ｒを乗算して牽引力Ｆｅ（＝Ｔｅ・ｋ_se・ｒ）を得る。さらに、この牽引力Ｆｅからブレード７のリフト操作量によって図８に示されているようなポンプ補正特性マップから得られるＰＴＯ２２におけるブレードリフトシリンダ１１，１２に対する作業機油圧ポンプ等のポンプ消費量に対応する牽引力補正分Ｆｃを差引いて実牽引力Ｆ_R（＝Ｆｅ−Ｆｃ）を得る。
２．トルコン時
エンジン２０の回転数Ｎ_Eとトルクコンバータユニット２３の出力軸の回転数Ｎｔとの比である速度比ｅ（＝Ｎｔ／Ｎ_E）により図９に示されているようなトルクコンバータ特性曲線マップからトルク係数ｔ_pおよびトルク比ｔを得てトルクコンバータ出力トルクＴｃ〔＝ｔ_p・（Ｎ_E／100)²・ｔ〕を得る。次に、このトルクコンバータ出力トルクＴｃに前項と同様にトルクコンバータユニット２３の出力軸からスプロケット６までの減速比ｋ_Se、更にはスプロケット６の径ｒを乗算することにより実牽引力Ｆ_R（＝Ｔｃ・ｋ_Se・ｒ）を得る。
【００３２】
次に、このようにして得られた実牽引力Ｆ_Rから、図１０に示されているような傾斜角度−負荷補正分特性マップから得られる車体２の傾斜角度に対応する負荷補正分を差引いて補正後実牽引力すなわち水平反力Ｆ_Hを得る。
【００３３】
Ｓ４：垂直反力Ｆ_Vおよび水平反力Ｆ_Hが求められると、コントローラ１８にて比Ｆ_V／Ｆ_Hを演算する。なお、この比Ｆ_V／Ｆ_Hの値は、図１１に示されるように掘削時には大きな値となり、運土時には小さな値となるので、掘削作業から運土作業への切換えのための指標となる。
【００３４】
Ｓ５〜Ｓ６：図１２に示されるように、比Ｆ_V／Ｆ_Hと満杯率Ｑとはピッチ角αをパラメータとして相関関係にあることから、この比Ｆ_V／Ｆ_Hとピッチ角αとから満杯率Ｑを算出する。次いで、こうして算出される満杯率Ｑとピッチ角αとから図１３に示されるマップにしたがって目標ピッチ角α₀を算出する。
【００３５】
Ｓ７〜Ｓ９：目標ピッチ角α₀が最小ピッチ角α_minではなく、現在のピッチ角αが目標ピッチ角α₀に達していない（α＞α₀）ときには、コントローラ１８からブレードピッチバック指令を出力してステップＳ８へ戻る。一方、目標ピッチ角α₀が最小ピッチ角α_minに等しい場合にはステップＳ１へ戻り、またα≠α_minであって、現在のピッチ角αが目標ピッチ角α₀に達した（α≦α₀）ときにはやはりステップＳ１へ戻る。
【００３６】
前述のコントローラ１８によりブレードピッチバック指令が出力されると、ピッチバック制御弁３７はＡ位置に切換わり、ピッチ・チルト切換用電磁切換弁４１もＡ位置に切換わるとともに、このコントローラ１８からの指令信号がアシスト用電磁弁３３Ａ，３３Ｂに入力されてそれらアシスト用電磁弁３３Ａ，３３ＢがＡ位置に切換わる。このためアシスト用油圧ポンプ３２Ａ，３２Ｂからの吐出流量が油圧ポンプ３０Ａ，３０Ｂの吐出管路に合流する。このときパイロット用ポンプ３４からのパイロット圧はピッチバック制御弁３７および左チルト制限弁３８を介して第１方向制御弁３１Ａの操作部と、ピッチバック制御弁３７，左チルト制限弁３８およびピッチ・チルト切換用電磁切換弁４１を介して第２方向制御弁３１Ｂの操作部とに加わる。これにより、第１方向制御弁３１Ａおよび第２方向制御弁３１ＢがＢ位置に切換えられ、油圧ポンプ３０Ａから吐出される圧油は第１方向制御弁３１Ａを通ってブレードピッチシリンダ１４のヘッド室に流入するとともに、油圧ポンプ３０Ｂから吐出される圧油は第２方向制御弁３１Ｂを通ってブレードピッチシリンダ１５のヘッド室に流入する。こうして、ブレードピッチシリンダ１４，１５は同時に短縮してブレード７はピッチバック（後傾）を迅速に行って、図１４に示されるようにそのブレード７は掘削姿勢Ｃから運土姿勢（ピッチバック姿勢）Ｄへ移行する。
【００３７】
本実施例において、図１５に示されるように、掘削された土砂を排出する排土位置の地上にブルドーザ１の進行方向に沿う水平軸回りに回転可能なレーザ照射部を有するレーザ投光器５０を設けるとともに、ブルドーザ１のボンネット３上の左右位置にそのレーザ投光器５０からのレーザビームを受光する一対のレーザ受光センサ５１，５１を設け、これらレーザ投光器５０とレーザ受光センサ５１，５１とよりなる排土位置検知手段によって排土位置を検知するようにするのが好ましい。このような排土位置検知手段を設けると、ピッチバック姿勢Ｄにてブルドーザ１を排土位置まで前進させてその排土位置においてコントローラ１８からブレードピッチダンプ指令を出力し、ブレード７をピッチダンプ（前傾）姿勢Ｅに自動的に移行させて排土を行うことができる。なお、本実施例においては、レーザ投光器５０に対向する地上位置にもレーザ受光センサ５１を設けてそのレーザ受光センサ５１によってレーザ投光器５０からの投光を確認するようにされている。
【００３８】
コントローラ１８によりブレードピッチダンプ指令が出力されると、ピッチダンプ制御弁３９はＡ位置に切換わり、ピッチ・チルト切換用電磁切換弁４１もＡ位置に切換わるとともに、このコントローラ１８からの指令信号がアシスト用電磁弁３３Ａ，３３Ｂに入力されてそれらアシスト用電磁弁３３Ａ，３３ＢがＡ位置に切換わる。このためアシスト用油圧ポンプ３２Ａ，３２Ｂからの吐出流量が油圧ポンプ３０Ａ，３０Ｂの吐出管路に合流する。このときパイロット用ポンプ３４からのパイロット圧はピッチダンプ制御弁３９および右チルト制限弁４０を介して第１方向制御弁３１Ａの操作部と、ピッチバック制御弁３７，左チルト制限弁３８およびピッチ・チルト切換用電磁切換弁４１を介して第２方向制御弁３１Ｂの操作部とに加わる。これにより、第１方向制御弁３１Ａおよび第２方向制御弁３１ＢがＡ位置に切換えられ、油圧ポンプ３０Ａから吐出される圧油は第１方向制御弁３１Ａを通ってブレードピッチシリンダ１４のボトム室へ流入するとともに、油圧ポンプ３０Ｂから吐出される圧油は第２方向制御弁３１Ｂを通ってブレードピッチシリンダ１５のボトム室に流入する。こうして、ブレードピッチシリンダ１４，１５は同時に伸長してブレード７はピッチダンプ（前傾）を迅速に行って、図１４に示されるようにそのブレード７はピッチバック姿勢Ｄからピッチダンプ姿勢Ｅへ移行する。
【００３９】
なお、前述の説明では、ブレード７のピッチバック制御およびピッチダンプ制御を自動的に行う場合について説明したが、これらピッチバックまたはピッチダンプは操作レバー３５のピッチバック切換スイッチ３５Ａまたはピッチダンプ切換スイッチ３５ＢをそれぞれＯＮにすることにより達成することができる。この他に、ピッチバック切換スイッチ３５Ａおよびピッチダンプ切換スイッチ３５ＢをＯＦＦにして操作レバー３５を右に倒すとブレード７は右チルトし、左に倒すと左チルトし、後方に倒すと上昇し、前方に倒すと下降する。また、ピッチバック切換スイッチ３５ＡをＯＮにして操作レバー３５を前方に倒すと、ブレード７はピッチバックしながら下降し、ピッチダンプ切換スイッチ３５ＢをＯＮにして操作レバー３５を後方に倒すとブレード７はピッチダンプしながら上昇する。このような操作レバー３５による手動操作は前述の自動操作に優先する。
【００４０】
本実施例においては、図１５に示されているように、掘削開始位置においても前記排土位置におけると同様のレーザ投光器５０を設け、このレーザ投光器５０とブルドーザ１上のレーザ受光センサ５１，５１とによってそのブルドーザ１が掘削開始位置にあることを検知するようにでき、またブルドーザ１に、車体２の目標進行方向に対するヨー方向角を検知するヨーレートジャイロを搭載するようにできる。このように構成すれば、掘削開始位置のレーザ投光器５０より照射されるレーザビームがブルドーザ１上のレーザ受光センサ５１にて受光されるときブルドーザ１が掘削開始位置にあることが検知され、また排土位置のレーザ投光器５０より照射されるレーザビームがブルドーザ１上のレーザ受光センサ５１にて受光されるときブルドーザ１が排土位置にあることが検知される。また、ブルドーザ１の進行方向の目標進行方向に対するずれが、前記ヨーレートジャイロからのデータを積分することにより算出される。こうして、ブルドーザ１を自動運転制御することが可能となる。なお、ブルドーザ１上にレーザ受光センサ５１を左右に各１個ずつ配置しているのは、レーザビームによる垂直平面と車体２との相対角を検出してブルドーザ１の進行方向を判定するためである。すなわち、これら左右のレーザ受光センサ５１，５１によって例えばブルドーザ１の１サイクル（１往復動）毎に垂直平面と車体２との相対角が検出され、こうして検出される相対角によって、ブルドーザ１の進行方向の目標進行方向に対するずれ量を得るためのヨーレートジャイロの基準値の設定および修正が行われる。
【００４１】
所定のレーン内を複数回往復する際のブルドーザ１の自動運転制御は次のようにして行われる。
【００４２】
まず、オペレータの手動操作によりブルドーザ１を掘削開始位置まで誘導して掘削方向を決めるとともに、負荷レベル，トランスミッション２４の速度段および往復回数を設定し、掘削開始指令を行う。そうすると、トランスミッション２４の前進クラッチ２４ａが係合されるとともに、設定された速度段クラッチが係合されることにより、ブルドーザ１は前方の排土位置へ向けて直進走行する。このとき、ブルドーザ１の進行方向はヨーレートジャイロにより検知され、ドージング開始前に目標進行方向からのずれが存在する場合には、操向クラッチ２５ｃおよび操向ブレーキ２５ｄが駆動制御されて進行方向の修正がなされる。また、ドージング開始後においては、ブレード７に加わる負荷を設定される負荷に一致させるようにそのブレード７が上昇もしくは下降されるとともに、ヨーレートジャイロにより検知されるブルドーザ１の進行方向に目標進行方向からのずれが存在する場合には、ブレード７がチルト操作されて進行方向の修正がなされる。
【００４３】
こうして、図１６に示されているように、掘削開始位置Ｇから土質状態に合わせた所定のピッチ角で掘削が行われ（Ｈ）、所定の満杯率に達するとブレード７が上昇されるとともにピッチバックされて運土モードに入り（Ｉ）、ブルドーザ１が排土位置に達したことがレーザ受光センサ５１，５１により検知されると、ブレード７が上昇されるとともにピッチダンプされてブレード７内の土砂が排土される（Ｊ）。次いで、トランスミッション２４が後進位置に切換えられるとともに、ブレード７が所定の高さ位置まで上昇されることにより、ブルドーザ１はレーンに沿って掘削開始位置まで後進走行する。そして、このような前後進による自動ドージングが設定回数だけ繰り返されるとブルドーザ１は自動停止し、マニュアル介入によってレーンの変更がなされる。
【００４４】
本実施例の自動運転制御においては、レーザ投光器５０とレーザ受光センサ５１とによりブルドーザ１の位置検出を行うものについて説明したが、地上に少なくとも一つのレーザ投受光器を設けるとともに、このレーザ投受光器から入射されるレーザビームを同一方向に反射する反射器（コーナキューブリニアアレー）をブルドーザ１の運転室４上に設けることにより、ブルドーザ１の位置検出を行うようにしても良い。
【００４５】
また、排土位置が崖際である場合には、車体２の所定箇所に所要数の超音波ソナーを取り付け、これら超音波ソナーにより反射体としての地面までの距離を検知してその超音波ソナーの反応がなくなったときに落とし込み位置と判定するようにすることもできる。好ましい実施態様として、これら超音波ソナーは、例えば車体２の前部両側に各１個ずつ取り付けるとともに、車体２の斜め前方へ向けて超音波を投射するようにし、いずれか一方の超音波ソナーの反応がなくなったときにブルドーザ１が崖際にあると判定するのがよい。この場合、これら超音波ソナーの取付角度（投射角度）は、崖からの土の落ち方に応じて調整可能とするのがよい。
【００４６】
また、崖際での土の落とし込み位置は、前述の手段以外に、ブレード７に加わる実牽引力の変化パターンによって判定することもできる。すなわち、この判定方法は、土が崖から落下するとブレードに加わる負荷が急激に小さくなることに着目し、この負荷の変化によってブルドーザ１が崖際にあることを判定するものである。なお、崖際での土の落とし込み位置検知手段としての前述の超音波ソナーによる方法および負荷変化の検知による方法は、レーザ投光器とレーザ受光センサとよりなる検知手段の補助手段として用いるのが望ましい。このように複数の検知手段を併用することにより崖際の検知をより確実に行うことができる。
【００４７】
また、排土位置は、ブルドーザ１の前進時に掘削開始位置からの走行距離を実車速センサの出力の積分により計測して検知することもできる。
【００４８】
一方、ブルドーザ１が掘削開始位置まで戻ったことを検知する際には、ブルドーザ１の後進時に排土位置からの履帯駆動用スプロケット６の回転数を計測し、この回転数から後進距離を算出するようにしても良い。
【００４９】
本実施例においては、レーザによる位置計測手段を用いるものとしたが、他に、ＧＰＳリアルタイムキネマティク法による位置計測手段を用いることもできる。
【００５０】
本実施例においては、ブルドーザ１を１速乃至３速の予め設定される速度段にて自動運転させるものについて説明したが、予め手動操作により最高速度段を設定するとともに、自動ドージング時には検出される実牽引力に応じて設定速度段まで自動変速させ、自動後進時には地面の傾斜角度に応じてやはり設定速度段まで自動変速させるようにする実施例も可能である。
【００５１】
また、本実施例では、ブルドーザ１の所定のレーンへの誘導等をオペレータの手動操作により行うものについて説明したが、オペレータがブルドーザ１から離れた位置でラジコンを操作することにより、所定のレーンへの誘導、掘削開始位置および方向の決定、目標牽引力，最高速度段，掘削回数の設定，レーンの変更，リッパ操作等を行うようにすることも可能である。このようにラジコンを用いてブルドーザ１の監視を行うようにすると、１台のブルドーザ当たりの操作時間が短いために、１人のオペレータにより複数台のブルドーザ１の監視を行うことができてドージング作業の効率化を図ることができる。
【００５２】
本実施例においては、水平反力Ｆ_Hを検知するに際して計算によって求めるものとしたが、スプロケット６の駆動トルクを検出する駆動トルクセンサを設けて、この駆動トルクセンサにより検出される駆動トルク量にもとづき水平反力Ｆ_Hを得るようにしても良い。また、トラニオン１０におけるブレード７を支持するストレートフレーム８による曲げ応力量を検出する曲げ応力センサを設けて、この曲げ応力センサにより検出される曲げ応力量にもとづき水平反力Ｆ_Hを得るようにしても良い。
【００５３】
本実施例においては、動力伝達系統にロックアップ付トルクコンバータユニット２３が配設される場合を説明したが、ロックアップ機構を有さないトルクコンバータの場合でも、またトルクコンバータを有さないダイレクトミッションの場合でも本発明を適用できるのは言うまでもない。なお、このダイレクトミッションの場合における水平反力Ｆ_Hの算出は前述のロックアップ時の場合と同様である。
【００５４】
また、本実施例においては、垂直反力Ｆ_Vを検知するに際してブレードリフトシリンダ１１，１２の押付け力を得るのにそれらブレードリフトシリンダ１１，１２のヘッド側油圧およびボトム側油圧を検出するものとしたが、この押付け力は、これらブレードリフトシリンダ１１，１２のシリンダロッドに歪ゲージを貼付け、この歪ゲージにより検出されるそれらブレードリフトシリンダ１１，１２の軸力から得るようにしても良い。
【００５５】
さらに、本実施例では、垂直反力Ｆ_Vを、前述の押付け力にヨーク角センサにより検出されるヨークの鉛直軸からの傾斜角の余弦（ｃｏｓθ）を乗算することにより算出するものとしたが、ドージング作業時において前記傾斜角θはほぼ決まった値となるので、この傾斜角θを定数として前記垂直反力Ｆ_Vを算出するようにしても良い。
【００５６】
本実施例においては、ブレード７の満杯率を求めるのに、ブレードに加わる垂直反力と水平反力との比から演算により求めるものとしたが、この満杯率は、図１７に示されるように、車体２の前部（本実施例ではブレードリフトシリンダ１１，１２の上部）に一対の距離センサ（超音波もしくはレーザ）５２，５２を取り付け、これら距離センサ５２，５２によりブレード７前面の土砂の高さを計測することにより求めても良い。
【００５７】
本発明の他の実施例として、オペレータのティーチング操作により掘削開始位置および排土位置をコントローラ１８に記憶させるとともに、前述の満杯率により制御されるブレードの掘削から運土への切換え位置と、実車速センサの出力を積分することによる掘削開始位置からの走行距離の計測データとをコントローラ１８に記憶させ、これら記憶データに基づいてブルドーザ１に自動運転を行わせることもできる。この場合、自動運転は次の手順によって行われる。
▲１▼記憶している掘削開始位置で掘削を開始する。
▲２▼実車速センサの出力を積分することにより掘削開始位置からの走行距離を計測する。
▲３▼記憶している掘削から運土への切換え位置を現在のＦ_V／Ｆ_Hの値によって補正し、自動運転モードを掘削から運土に切換える。
▲４▼記憶している排土位置に近づいたら排土を開始し、排土地点でトランスミッション２４を後進位置に切換えて後進を開始する。
▲５▼スプロケット回転数（もしくはトルクコンバータ出力回転数，トランスミッション出力回転数）を計測し、掘削開始地点に戻ったらトランスミッション２４を前進位置に切換えて掘削を開始する。
なお、ブレード姿勢（ピッチ角）は掘削，運土，排土で自動的に切換えるようにする。
【００５８】
本実施例において、掘削から運土への切換えに際してブレード７に加わる負荷変動の情報を加えることでより精度の高い制御を実現することができる。
【００５９】
本実施例においてはオペレータによりティーチングを行うようにしたものを説明したが、コンピュータの画面上で掘削開始位置および排土位置を指定するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施例に係るブルドーザの外観斜視図である。
【図２】図２は、本実施例のブルドーザの側面図である。
【図３】図３は、ブレードのピッチ操作回路を示す油圧回路図である。
【図４】図４は、動力伝達系統のスケルトン図である。
【図５】図５は、ブレードのピッチバック制御のフローチャートである。
【図６】図６は、ヨーク角およびピッチ角を説明する図である。
【図７】図７は、エンジン特性曲線マップのグラフである。
【図８】図８は、ポンプ補正特性マップのグラフである。
【図９】図９は、トルクコンバータ特性曲線マップのグラフである。
【図１０】図１０は、傾斜角度−負荷補正分特性マップのグラフである。
【図１１】図１１は、水平反力に対する垂直反力の比の変化を示すグラフである。
【図１２】図１２は、比Ｆ_V／Ｆ_Hに対する満杯率Ｑの関係を示すグラフである。
【図１３】図１３は、満杯率Ｑに対する目標ピッチ角α₀の関係を示すグラフである。
【図１４】図１４は、ブレードの姿勢を説明する図である。
【図１５】図１５は、自動運転制御を説明する斜視図である。
【図１６】図１６は、ブルドーザの作業行程説明図である。
【図１７】図１７は、満杯率演算手段の他の例を示す図である。
【符号の説明】
１ブルドーザ
２車体
５履帯
６スプロケット
７ブレード
１０トラニオン
１１，１２ブレードリフトシリンダ
１３ヨーク
１４，１５ブレードピッチシリンダ
１６ａ，１６ｂヨーク角センサ
１７_H，１７_B 油圧センサ
１８コントローラ
１９ａ，１９ｂスロトークセンサ
２０エンジン
２３トルクコンバータユニット
２４トランスミッション
２５操向ユニット
２７エンジン回転センサ
２８トルクコンバータ出力軸回転センサ
３０Ａ，３０Ｂ油圧ポンプ
３１Ａ第１方向制御弁
３１Ｂ第２方向制御弁
３７ピッチバック制御弁
４１ピッチ・チルト切換用電磁切換弁
５０レーザ投光器
５１レーザ受光センサ
５２距離センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a bulldozer dosing device, and more particularly to a bulldozer dosing device capable of automatically performing blade pitch operation.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, dosing work by a bulldozer is a load caused by excavation soil applied to the blade while raising or lowering the blade by manual operation of the operator and further performing tilting operation and pitch operation to avoid running slip (shoe slip) of the vehicle body. This is done by keeping the amount constant. In this case, for example, in the transition from excavation work to soil carrying work, the operator judges the state of shoe slip of the vehicle body or the state of excavated soil from the blade upper surface, and determines the amount of earth and sand (the amount of earthwork) in front of the blade. This is done by estimation.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, it is difficult to accurately determine the amount of earthwork in the case of a bulldozer having a large blade and few shoe slips by estimating the amount of earthwork by the blade as described above. For example, there is a problem that the transition from excavation work to soil carrying work cannot be performed at an effective timing. In addition, the operation with the above-described determination has a problem that an unskilled operator is accompanied with a great deal of fatigue and the determination itself is difficult.
[0004]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention automatically detects the amount of sediment on the front surface of the blade during dosing work and automatically shifts from excavation work to soil carrying work. An object of the present invention is to provide a bulldozer dosing device capable of performing
[0005]
[Means for solving the problems and actions / effects]
In order to achieve the above object, a dozer for a bulldozer according to the present invention comprises:
A fullness calculation means for calculating the fullness ratio of sand and sand in front of the blade during excavation by the blade, and when the fullness ratio calculated by this fullness ratio calculation means reaches a predetermined value, the blade is tilted backward to hold the earth and sand And a blade control means for controlling the blade.
[0006]
In the present invention, when the blade is excavated, the fullness rate of the earth and sand in front of the blade is calculated by the fullness rate calculating means, and when the calculated fullness ratio reaches a predetermined value, the blade control means holds the sand by the blade. Is tilted backwards. In this way, when the required excavation work is completed, the blade is automatically controlled from the excavation position to the soiling position (pitchback position), and the digging work can be carried out from the excavation work at an effective timing without depending on the operator's sense. Transition to earth work is made. Accordingly, it is possible to improve the work efficiency and save labor in the dosing work.
[0007]
In the present invention, the fullness calculating means detects a horizontal reaction force and a vertical reaction force applied to the blade, calculates a ratio of the vertical reaction force to the horizontal reaction force, and this ratio and the pitch angle of the blade It is preferable to obtain the above-mentioned full rate. The fullness calculating means may obtain the fullness by measuring the height of earth and sand on the front surface of the blade by a distance sensor attached to a bulldozer body.
[0008]
The blade control means further comprises target pitch angle calculation means for calculating a target pitch angle for tilting the blade backward based on the full rate calculated by the full rate calculation means and the pitch angle of the blade. It is preferable to control the blade so that the pitch angle of the blade coincides with the target pitch angle calculated by the target pitch angle calculation means. By doing so, the backward tilting posture of the blade can be controlled with higher accuracy.
[0009]
Furthermore, it comprises a soil removal position detection means for detecting that the bulldozer has reached the soil removal position, and the blade control means is held by tilting the blade forward in response to the output of the soil removal position detection means. It is preferable to control the blade so as to discharge the sediment. By doing so, it is possible to automate the control of a series of blades from excavation work to earth carrying work and further from earth carrying work to earth removing work.
[0010]
And a shift control means for controlling the transmission so that the speed stage position of the transmission is switched to the reverse position when the bulldozer has reached the discharge position by the discharge position detection means. Is preferred. The excavation start position detecting means detects that the bulldozer has reached the excavation start position, and the shift control means receives the output of the excavation start position detecting means and sets the speed stage position of the transmission to the forward position. The transmission is preferably controlled to switch. With such a shift control means, when the bulldozer reaches a soil removal position such as a cliff, for example, the earth and sand held by the blade is discharged by the forward tilt of the blade, and the speed of the transmission is increased. The step position is switched to the reverse position and the bulldozer travels backward toward the excavation start position.When the bulldozer reaches the excavation start position, the speed stage position of the transmission is switched to the forward position and the bulldozer is moved to the earthing position. Drive forward. Then, when the fullness rate of the earth and sand on the front surface of the blade reaches a predetermined value during excavation work during this forward traveling, the blade is automatically tilted backward, and the earth and sand are held and controlled to the carrying position. In this way, it is possible to further promote labor saving of dosing work for a predetermined lane.
[0011]
Here, any one of the following can be adopted as the earthing position detecting means.
1. One provided with at least one laser projector provided on the ground and a light receiving sensor provided on a bulldozer for receiving laser light incident from the laser projector.
2. The apparatus includes at least one laser projector / receiver provided on the ground and a reflector provided on a bulldozer to reflect laser light incident from the laser projector / receiver in the same direction.
3. It is equipped with an ultrasonic sonar that is installed in a bulldozer and detects the presence or absence of the ground by projecting ultrasonic waves toward the front of the vehicle body.
4). A load detector that estimates the amount of sediment in front of the blade from changes in the load applied to the blade.
5. When the bulldozer moves forward, it measures the distance traveled from the excavation start position by integrating the output of the actual vehicle speed sensor and detects the earthing position.
[0012]
On the other hand, any of the following can be adopted as the excavation start position detecting means.
1. One provided with at least one laser projector provided on the ground and a light receiving sensor provided on a bulldozer for receiving laser light incident from the laser projector.
2. The apparatus includes at least one laser projector / receiver provided on the ground and a reflector provided on a bulldozer to reflect laser light incident from the laser projector / receiver in the same direction.
3. Detecting the excavation start position by measuring the rotational speed of the crawler belt drive sprocket from the earthing position when the bulldozer moves backward.
[0013]
In the present invention, the storage means for storing the excavation start position and the earth removal position by the operator's teaching operation and the excavation soil switching position for tilting the blade backward by the blade control means, and the output signal of the storage means Based on this, when the bulldozer is in the excavation start position, the speed stage position of the transmission is switched to the forward movement position, and when the bulldozer is in the soil discharge position, the blade is tilted forward to discharge the held sand and sand. The operation of controlling the blade and switching the speed stage position of the transmission to the reverse position, and controlling the blade so as to hold the earth by tilting the blade backward when the bulldozer is in the excavation soil switching position. Control means can also be provided. According to such a configuration, it is possible to learn a digging start position, a digging position and a digging soil switching position by manual operation by an operator, and to create a relationship map between the bulldozer self-position and the operation mode switching. The bulldozer can be operated automatically.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, a specific embodiment of a bulldozer dosing device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
FIG. 1 is an external perspective view of a bulldozer according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view of the bulldozer.
[0016]
In the bulldozer 1 of the present embodiment, a bonnet 3 that houses an engine 20 (to be described later) and an operator cab 4 for operating the bulldozer 1 are provided on the vehicle body 2 of the bulldozer 1. A crawler belt 5 (the crawler belt on the right side is not shown) is provided on each of the left and right side portions in the forward direction of the vehicle body 2 to move the vehicle body 2 forward, backward, and turn. These two crawler belts 5 are independently driven for each crawler belt 5 by the corresponding sprocket 6 by the driving force transmitted from the engine 20.
[0017]
A blade 7 is disposed in front of the vehicle body 2. The blade 7 is supported by the distal ends of the left and right straight frames 8 and 9, and the base ends of the straight frames 8 and 9 are routed through trunnions 10 (the trunnions on the right side are not shown). The blade 7 is supported by the vehicle body 2 so that the blade 7 can be raised and lowered with respect to the vehicle body 2. Further, a pair of left and right blade lift cylinders 11 and 12 for raising and lowering the blade 7 are provided in front of both side portions of the vehicle body 2. The blade lift cylinders 11, 12 are supported at the base end portions by a yoke 13 that is rotatably mounted on the vehicle body 2, and the other end portions are pivotally supported on the back surface of the blade 7. Further, blade pitch cylinders 14 and 15 are provided between the blade 7 and the left and right straight frames 8 and 9 in order to control the blade 7 to an excavation posture, a pitch dumping posture, and a pitch back posture, which will be described later. ing.
[0018]
The vehicle body 2 is provided with yoke angle sensors 16a and 16b (the yoke angle sensor on the right side is not shown) for detecting the rotation angle of the yoke 13, in other words, the rotation angle of the blade lift cylinders 11 and 12. The blade lift cylinders 11 and 12 are provided with stroke sensors 19a and 19b (shown only in FIG. 3) for detecting cylinder strokes of the blade lift cylinders 11 and 12, respectively. In addition, as shown in the hydraulic circuit diagram of FIG. 3, each of the blade lift cylinders 11, 12 is provided in the middle of a hydraulic line that supplies hydraulic pressure to the head side and the bottom side of the blade lift cylinders 11, 12. Oil pressure sensor 17 for detecting head side oil pressure and bottom oil pressure respectively _H , 17 _B Is provided. These yoke angle sensors 16a and 16b, stroke sensors 19a and 19b, and hydraulic pressure sensors 17 _H , 17 _B Is input to a controller 18 composed of a microcomputer, and this controller 18 is used to calculate the vertical reaction force of the blade 7 described later.
[0019]
Next, in FIG. 4 in which the power transmission system is shown, the rotational driving force from the engine 20 is transmitted to the torque converter 23a and the lockup via the PTO 22 that drives various hydraulic pumps including the damper 21 and the work machine hydraulic pump. The torque is transmitted to the torque converter unit 23 having the clutch 23b. Next, the rotational driving force is transmitted from the output shaft of the torque converter unit 23 to a transmission 24 which is, for example, a planetary gear wet multi-plate clutch transmission whose input shaft is connected to the output shaft. The transmission 24 includes a forward clutch 24a, a reverse clutch 24b, and first to third speed clutches 24c, 24d, and 24e, and an output shaft of the transmission 24 is rotated at three stages of forward and backward speeds. Subsequently, the rotational drive force from the output shaft of the transmission 24 is a steering unit 25 having a pinion 25a and a bevel gear 25b, and a horizontal shaft 25e on which a pair of left and right steering clutches 25c and a steering brake 25d are arranged. Each of the sprockets 6 that are transmitted to the pair of left and right final reduction mechanisms 26 through the track and run the crawler belt 5 (not shown in FIG. 4) is driven. Reference numeral 27 denotes an engine rotation sensor that detects the rotation speed of the engine 20, and reference numeral 28 denotes a torque converter output shaft rotation sensor that detects the rotation speed of the output shaft of the torque converter unit 23.
[0020]
Revolution data of the engine 20 from the engine revolution sensor 27, revolution speed data of the output shaft of the torque converter unit 23 from the torque converter output shaft revolution sensor 28, and torque converter unit 23 from a lockup changeover switch (not shown). A lockup (L / U) / torque converter (T / C) selection instruction by switching the lockup on / off is input to the controller 18 (see FIG. 3). Used to calculate force (actual traction force).
[0021]
Next, the pitch operation circuit of the blade 7 by the blade pitch cylinders 14 and 15 in this embodiment will be described with reference to FIG. In this hydraulic circuit, the lift operation circuit of the blade 7 by the operation of the blade lift cylinders 11 and 12 is omitted.
[0022]
In this hydraulic circuit diagram, a first directional control valve 31A is connected to a discharge pipe of a fixed displacement hydraulic pump 30A that supplies hydraulic pressure to the left blade pitch cylinder 14 and supplies hydraulic pressure to the right blade pitch cylinder 15. A second directional control valve 31B is connected to the discharge line of the fixed displacement hydraulic pump 30B. The discharge line of the assist hydraulic pump 32A is connected to the discharge line of the hydraulic pump 30A via the assist electromagnetic valve 33A, and the discharge line of the assist hydraulic pump 32B is hydraulically connected via the assist electromagnetic valve 33B. It is connected to the discharge line of the pump 30B.
[0023]
The discharge line of the pilot pump 34 is connected to the pilot control valve 36 of the operation lever 35. The pilot control valve 36 is connected to the left tilt limit valve 38 via the pitch back control valve 37, and to the right tilt limit valve 40 via the pitch dump control valve 39, and the pitch / tilt switching electromagnetic wave. The second directional control valve 31B is connected via the switching valve 41. The pilot control valve 36 is connected to the first directional control valve 31A via a pitch back control valve 37, a left tilt limiting valve 38, a pitch dump control valve 39, and a right tilt limiting valve 40.
[0024]
The operation lever 35 is provided with a pitch back changeover switch 35A and a pitch dump changeover switch 35B, and these changeover switches 35A and 35B are connected to the controller 18.
[0025]
The output signal of the controller 18 is sent to the assisting electromagnetic valves 33A and 33B, the pitch back control valve 37, the pitch dump control valve 39, the left tilt limiting valve 38, the right tilt limiting valve 40, and the pitch / tilt switching electromagnetic switching valve 41. Input these to control each valve.
[0026]
Next, in the pitch operation circuit of the blade 7 configured as described above, the blade 7 is automatically changed from the excavation posture to the soil carrying posture (pitch back (backward tilt) posture) when switching from the excavation work to the soil carrying work. The control procedure for switching to will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 5 and the hydraulic circuit diagram of FIG.
[0027]
S1: The current posture of the blade 7 is calculated. The blade 7 has three degrees of freedom of lift (lifting / lowering), tilt (tilting in the left / right direction), and pitch (tilting in the front / rear direction), and its posture is determined when three parameters are determined. The posture of the blade 7 is determined by the average yoke angle θ obtained by the left and right yoke angle sensors 16a and 16b and the pitch angle α (see FIG. 6) obtained by the stroke sensors 19a and 19b. Instead of the outputs from the stroke sensors 19a and 19b, the value of the regular excavation depth may be used.
[0028]
S2: Vertical reaction force applied to the blade 7 (pressing force by the blade lift cylinders 11 and 12) F _V Is calculated as follows.
[0029]
The oil pressure sensor 17 _H The average value of the head side hydraulic pressure of each blade lift cylinder 11, 12 detected by _H , The cross-sectional area of this head side is A _H And the hydraulic sensor 17 _B The average value of the bottom hydraulic pressure of each blade lift cylinder 11, 12 detected by _B , The bottom cross-sectional area is A _B , Axial force (cylinder pressing force) F applied to the cylinder rods of these two blade lift cylinders 11 and 12 _C The total is expressed by the following equation.
F _C = (P _B A _B -P _H A _H ) × 2
Therefore, if the average value of the left and right yoke angles obtained by the yoke angle sensor 16 is θ, the vertical reaction force F _V Is obtained by the following equation.
F _V = F _C cosθ
[0030]
S3: Horizontal reaction force applied to the blade 7 (actual traction force by the crawler belt 5) F _H Is calculated as follows.
[0031]
When the speed stage of the transmission 24 is in the first forward speed (F1) or the second forward speed (F2), it depends on whether the torque converter unit 23 is in the lockup (L / U) or torque converter (T / C). First, the actual tractive force F as follows _R Calculate
1. When locking up
Number of revolutions N of engine 20 _E The engine torque Te is obtained from the engine characteristic curve map as shown in FIG. Next, the reduction ratio k from the output shaft of the torque converter unit 23 to the sprocket 6 is transmitted to the engine torque Te, the transmission 24, the steering unit 25, and the final reduction mechanism 26. _se Furthermore, the tractive force Fe (= Te · k) is multiplied by the diameter r of the sprocket 6. _se Obtain r). Further, the traction force Fe corresponds to the pump consumption amount of the working machine hydraulic pump or the like for the blade lift cylinders 11 and 12 in the PTO 22 obtained from the pump correction characteristic map as shown in FIG. Actual traction force F by subtracting traction force correction Fc _R (= Fe-Fc) is obtained.
2. Torcon time
Number of revolutions N of engine 20 _E And a speed ratio e (= Nt / N) which is a ratio of the rotational speed Nt of the output shaft of the torque converter unit 23 _E ) From the torque converter characteristic curve map as shown in FIG. _p And torque ratio t to obtain torque converter output torque Tc [= t _p ・ (N _E / 100) ² • Obtain t]. Next, the reduction ratio k from the output shaft of the torque converter unit 23 to the sprocket 6 is added to the torque converter output torque Tc as in the previous section. _Se Furthermore, the actual traction force F is obtained by multiplying the diameter r of the sprocket 6. _R (= Tc · k _Se Obtain r).
[0032]
Next, the actual traction force F obtained in this way _R 10 to subtract the load correction corresponding to the inclination angle of the vehicle body 2 obtained from the inclination angle-load correction characteristic map as shown in FIG. _H Get.
[0033]
S4: Vertical reaction force F _V And horizontal reaction force F _H Is obtained, the controller 18 uses the ratio F. _V / F _H Is calculated. This ratio F _V / F _H As shown in FIG. 11, the value is a large value during excavation and a small value during soiling, and is an index for switching from excavation work to soil transportation work.
[0034]
S5 to S6: As shown in FIG. 12, the ratio F _V / F _H And the fullness ratio Q are correlated with the pitch angle α as a parameter. _V / F _H And the fullness rate Q is calculated from the pitch angle α. Next, the target pitch angle α is calculated from the fullness rate Q and the pitch angle α thus calculated according to the map shown in FIG. ₀ Is calculated.
[0035]
S7 to S9: Target pitch angle α ₀ Is the minimum pitch angle α _min Rather, the current pitch angle α is the target pitch angle α ₀ Not reached (α> α ₀ ) When the blade pitch back command is output from the controller 18, the process returns to step S8. On the other hand, target pitch angle α ₀ Is the minimum pitch angle α _min Is equal to, return to step S1, and α ≠ α _min And the current pitch angle α is the target pitch angle α ₀ (Α ≦ α ₀ ) Sometimes the process returns to step S1.
[0036]
When the blade pitch back command is output by the controller 18, the pitch back control valve 37 is switched to the A position, the pitch / tilt switching electromagnetic switching valve 41 is also switched to the A position, and the command from the controller 18 is also switched. A signal is input to the assisting solenoid valves 33A and 33B, and the assisting solenoid valves 33A and 33B are switched to the A position. For this reason, the discharge flow rates from the assist hydraulic pumps 32A and 32B merge into the discharge pipes of the hydraulic pumps 30A and 30B. At this time, the pilot pressure from the pilot pump 34 is supplied to the operating portion of the first direction control valve 31A via the pitch back control valve 37 and the left tilt limiting valve 38, the pitch back control valve 37, the left tilt limiting valve 38, and the pitch / The operation is applied to the operation portion of the second directional control valve 31B through the tilt switching electromagnetic switching valve 41. As a result, the first directional control valve 31A and the second directional control valve 31B are switched to the B position, and the pressure oil discharged from the hydraulic pump 30A passes through the first directional control valve 31A and enters the head chamber of the blade pitch cylinder 14. While flowing in, the pressure oil discharged from the hydraulic pump 30B flows into the head chamber of the blade pitch cylinder 15 through the second direction control valve 31B. Thus, the blade pitch cylinders 14 and 15 are shortened at the same time, and the blade 7 quickly pitches back (backward tilt). As shown in FIG. 14, the blade 7 moves from the excavation posture C to the soil carrying posture (pitchback posture). ) Move to D.
[0037]
In this embodiment, as shown in FIG. 15, a laser projector 50 having a laser irradiator that can rotate around a horizontal axis along the traveling direction of the bulldozer 1 is provided on the ground where the excavated soil is discharged. In addition, a pair of laser light receiving sensors 51 and 51 for receiving the laser beam from the laser projector 50 are provided at the left and right positions on the hood 3 of the bulldozer 1, and the earth is composed of the laser projector 50 and the laser light receiving sensors 51 and 51. It is preferable to detect the earth discharging position by the position detecting means. When such a soil removal position detecting means is provided, the bulldozer 1 is advanced to the soil removal position in the pitch back posture D, and a blade pitch dump command is output from the controller 18 at the soil discharge position, and the blade 7 is pitch-dumped ( It is possible to automatically shift to a forward tilting posture E and perform soil removal. In this embodiment, a laser light receiving sensor 51 is also provided at a ground position facing the laser projector 50, and the light projection from the laser projector 50 is confirmed by the laser light receiving sensor 51.
[0038]
When the blade pitch dump command is output by the controller 18, the pitch dump control valve 39 is switched to the A position, the pitch / tilt switching electromagnetic switching valve 41 is also switched to the A position, and the command signal from the controller 18 is The assist solenoid valves 33A and 33B are switched to the A position by being input to the assist solenoid valves 33A and 33B. For this reason, the discharge flow rates from the assist hydraulic pumps 32A and 32B merge into the discharge pipes of the hydraulic pumps 30A and 30B. At this time, the pilot pressure from the pilot pump 34 is supplied via the pitch dump control valve 39 and the right tilt limiting valve 40 to the operating portion of the first direction control valve 31A, the pitch back control valve 37, the left tilt limiting valve 38, and the pitch / The operation is applied to the operation portion of the second directional control valve 31B through the tilt switching electromagnetic switching valve 41. As a result, the first directional control valve 31A and the second directional control valve 31B are switched to the A position, and the pressure oil discharged from the hydraulic pump 30A passes through the first directional control valve 31A to the bottom chamber of the blade pitch cylinder 14. While flowing in, the pressure oil discharged from the hydraulic pump 30B flows into the bottom chamber of the blade pitch cylinder 15 through the second direction control valve 31B. In this way, the blade pitch cylinders 14 and 15 are simultaneously extended, and the blade 7 quickly performs the pitch dump (forward tilt), and the blade 7 shifts from the pitch back posture D to the pitch dump posture E as shown in FIG. To do.
[0039]
In the above description, the case where the pitch back control and the pitch dump control of the blade 7 are automatically performed has been described. However, the pitch back or pitch dump is performed by the pitch back switch 35A or the pitch dump switch 35B of the operation lever 35. This can be achieved by turning ON each of them. In addition to this, when the pitch back changeover switch 35A and the pitch dump changeover switch 35B are turned OFF and the operation lever 35 is tilted to the right, the blade 7 tilts to the right, tilts to the left to tilt to the left, and tilts backward to raise. If you defeat it, it will descend. Further, when the pitch back changeover switch 35A is turned on and the operation lever 35 is tilted forward, the blade 7 descends while pitching back, and when the pitch dump changeover switch 35B is turned on and the operation lever 35 is tilted backward, the blade 7 Ascend while pitch dumping. Such manual operation by the operation lever 35 has priority over the above-described automatic operation.
[0040]
In the present embodiment, as shown in FIG. 15, the same laser projector 50 is provided at the excavation start position as at the earthing position, and this laser projector 50 and laser light receiving sensors 51 and 51 on the bulldozer 1 are provided. Thus, it can be detected that the bulldozer 1 is at the excavation start position, and the bulldozer 1 can be equipped with a yaw rate gyro for detecting the yaw direction angle with respect to the target traveling direction of the vehicle body 2. With this configuration, when the laser beam irradiated from the laser projector 50 at the excavation start position is received by the laser light receiving sensor 51 on the bulldozer 1, it is detected that the bulldozer 1 is at the excavation start position and When the laser beam emitted from the laser projector 50 at the soil position is received by the laser light receiving sensor 51 on the bulldozer 1, it is detected that the bulldozer 1 is at the soil discharging position. Further, the deviation of the direction of travel of the bulldozer 1 from the target travel direction is calculated by integrating the data from the yaw rate gyro. In this way, it is possible to control the bulldozer 1 automatically. The reason why the laser light receiving sensors 51 are arranged on the bulldozer 1 one each on the left and right is to determine the traveling direction of the bulldozer 1 by detecting the relative angle between the vertical plane by the laser beam and the vehicle body 2. is there. That is, the left and right laser light receiving sensors 51, 51 detect the relative angle between the vertical plane and the vehicle body 2 for each cycle (one reciprocating motion) of the bulldozer 1, and the progress of the bulldozer 1 based on the relative angle thus detected. The reference value of the yaw rate gyro for obtaining the deviation amount of the direction with respect to the target traveling direction is set and corrected.
[0041]
The automatic operation control of the bulldozer 1 when reciprocating a plurality of times within a predetermined lane is performed as follows.
[0042]
First, the bulldozer 1 is guided to the excavation start position by an operator's manual operation to determine the excavation direction, the load level, the speed stage of the transmission 24 and the number of reciprocations are set, and an excavation start command is issued. As a result, the forward clutch 24a of the transmission 24 is engaged, and the set speed gear clutch is engaged, so that the bulldozer 1 travels straight toward the forward soil removal position. At this time, the traveling direction of the bulldozer 1 is detected by the yaw rate gyro, and when there is a deviation from the target traveling direction before the start of dosing, the steering clutch 25c and the steering brake 25d are driven and controlled to correct the traveling direction. Is made. In addition, after the start of dosing, the blade 7 is raised or lowered so that the load applied to the blade 7 matches the set load, and the advancing direction of the bulldozer 1 detected by the yaw rate gyro is moved from the target advancing direction. If there is a deviation, the blade 7 is tilted and the traveling direction is corrected.
[0043]
Thus, as shown in FIG. 16, excavation is performed from the excavation start position G at a predetermined pitch angle according to the soil condition (H), and when the predetermined full rate is reached, the blade 7 is raised and the pitch is increased. When the laser light receiving sensors 51 and 51 detect that the bulldozer 1 has reached the soil removal position, the blade 7 is lifted and pitch dumped so that the bulldozer 1 reaches the soil removal mode. Sediment is discharged (J). Next, the transmission 24 is switched to the reverse position, and the blade 7 is raised to a predetermined height position, whereby the bulldozer 1 travels backward to the excavation start position along the lane. When such automatic dosing by forward / backward movement is repeated a set number of times, the bulldozer 1 automatically stops and the lane is changed by manual intervention.
[0044]
In the automatic operation control of this embodiment, the laser projector 50 and the laser light receiving sensor 51 are used to detect the position of the bulldozer 1, but at least one laser projector / receiver is provided on the ground, The position of the bulldozer 1 may be detected by providing a reflector (corner cube linear array) that reflects the laser beam incident from the vessel in the same direction on the cab 4 of the bulldozer 1.
[0045]
In addition, when the earth discharging position is on the cliff, a required number of ultrasonic sonars are attached to predetermined positions of the vehicle body 2, and the ultrasonic sonar is detected by detecting the distance to the ground as a reflector with these ultrasonic sonars. It is also possible to determine that the position is the drop-in position when there is no response. As a preferred embodiment, for example, one of these ultrasonic sonars is attached to each side of the front portion of the vehicle body 2 and the ultrasonic waves are projected obliquely forward of the vehicle body 2. It is better to determine that the bulldozer 1 is on the cliff when there is no response. In this case, it is preferable that the attachment angle (projection angle) of these ultrasonic sonars can be adjusted in accordance with how the soil falls from the cliff.
[0046]
In addition to the above-described means, the soil drop position at the cliff can be determined by a change pattern of the actual traction force applied to the blade 7. That is, this determination method pays attention to the fact that the load applied to the blade is suddenly reduced when the soil falls from the cliff, and determines that the bulldozer 1 is at the cliff by the change of the load. Note that the above-described ultrasonic sonar method and load change detection method as the soil drop position detection means at the edge of a cliff are preferably used as auxiliary means for detection means comprising a laser projector and a laser light receiving sensor. Thus, by using a plurality of detection means in combination, it is possible to more reliably detect the cliff.
[0047]
The earth removal position can also be detected by measuring the travel distance from the excavation start position by integrating the output of the actual vehicle speed sensor when the bulldozer 1 moves forward.
[0048]
On the other hand, when detecting that the bulldozer 1 has returned to the excavation start position, the rotational speed of the crawler belt drive sprocket 6 from the earthing position is measured when the bulldozer 1 moves backward, and the reverse travel distance is calculated from this rotational speed. You may do it.
[0049]
In the present embodiment, the position measuring means using the laser is used. However, position measuring means using the GPS real-time kinematic method can also be used.
[0050]
In the present embodiment, the bulldozer 1 is automatically operated at a preset speed stage of 1st to 3rd speeds. However, the maximum speed stage is set in advance by manual operation and is detected during automatic dosing. An embodiment is also possible in which automatic shifting is performed up to the set speed stage according to the actual traction force, and automatic shifting is performed up to the set speed stage according to the inclination angle of the ground during automatic reverse travel.
[0051]
In the present embodiment, the bulldozer 1 is guided to a predetermined lane by manual operation by the operator. However, when the operator operates the radio control at a position away from the bulldozer 1, the bulldozer 1 moves to the predetermined lane. It is also possible to perform guidance, determination of excavation start position and direction, target traction force, maximum speed stage, excavation frequency setting, lane change, ripper operation, and the like. When the bulldozer 1 is monitored using the radio control in this way, since the operation time per one bulldozer is short, a single operator can monitor a plurality of bulldozers 1 and dosing work Can be made more efficient.
[0052]
In this embodiment, the horizontal reaction force F _H However, the horizontal reaction force F is determined based on the amount of drive torque detected by the drive torque sensor by providing a drive torque sensor for detecting the drive torque of the sprocket 6. _H May be obtained. Further, a bending stress sensor for detecting the bending stress amount by the straight frame 8 supporting the blade 7 in the trunnion 10 is provided, and the horizontal reaction force F based on the bending stress amount detected by the bending stress sensor. _H May be obtained.
[0053]
In the present embodiment, the case where the torque converter unit 23 with lockup is disposed in the power transmission system has been described. However, even in the case of a torque converter having no lockup mechanism, a direct mission without a torque converter is also provided. It goes without saying that the present invention can be applied even in this case. The horizontal reaction force F in the case of this direct mission _H The calculation of is the same as in the case of the lock-up described above.
[0054]
In this embodiment, the vertical reaction force F _V In order to obtain the pressing force of the blade lift cylinders 11, 12, the head side hydraulic pressure and the bottom side hydraulic pressure of the blade lift cylinders 11, 12 are detected. , 12 may be attached to the cylinder rods and obtained from the axial force of the blade lift cylinders 11, 12 detected by the strain gauges.
[0055]
Furthermore, in this embodiment, the vertical reaction force F _V Is calculated by multiplying the above-mentioned pressing force by the cosine (cos θ) of the inclination angle from the vertical axis of the yoke detected by the yoke angle sensor, but the inclination angle θ is substantially determined during dosing work. Therefore, the vertical reaction force F is constant with the inclination angle θ as a constant. _V May be calculated.
[0056]
In the present embodiment, the full rate of the blade 7 is obtained by calculation from the ratio of the vertical reaction force to the blade and the horizontal reaction force applied to the blade, but this full rate is as shown in FIG. A pair of distance sensors (ultrasonic or laser) 52, 52 are attached to the front part of the vehicle body 2 (in the upper part of the blade lift cylinders 11, 12 in this embodiment). You may obtain | require by measuring height.
[0057]
As another embodiment of the present invention, the excavation start position and the soil removal position are stored in the controller 18 by the operator's teaching operation, the blade excavation to soil transfer position controlled by the full rate described above, and the actual vehicle Measurement data of the travel distance from the excavation start position by integrating the output of the speed sensor can be stored in the controller 18, and the bulldozer 1 can be automatically operated based on the stored data. In this case, the automatic operation is performed according to the following procedure.
(1) Start excavation at the stored excavation start position.
(2) The travel distance from the excavation start position is measured by integrating the output of the actual vehicle speed sensor.
(3) Current switching position from excavation to unloading is the current F _V / F _H The automatic operation mode is switched from excavation to soil removal.
(4) When approaching the stored earthing position, earthing is started, and the transmission 24 is switched to the reverse position at the earthing point to start reverse.
(5) The sprocket rotational speed (or torque converter output rotational speed, transmission output rotational speed) is measured, and when returning to the excavation start point, the transmission 24 is switched to the forward position to start excavation.
Note that the blade posture (pitch angle) is automatically switched between excavation, soil removal and soil removal.
[0058]
In the present embodiment, more accurate control can be realized by adding information on load fluctuation applied to the blade 7 when switching from excavation to carrying soil.
[0059]
In this embodiment, the teaching is performed by the operator, but the excavation start position and the earth removal position may be designated on the computer screen.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external perspective view of a bulldozer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of the bulldozer of the present embodiment.
FIG. 3 is a hydraulic circuit diagram showing a blade pitch operation circuit;
FIG. 4 is a skeleton diagram of a power transmission system.
FIG. 5 is a flowchart of blade pitch-back control.
FIG. 6 is a diagram for explaining a yoke angle and a pitch angle.
FIG. 7 is a graph of an engine characteristic curve map.
FIG. 8 is a graph of a pump correction characteristic map.
FIG. 9 is a graph of a torque converter characteristic curve map.
FIG. 10 is a graph of an inclination angle-load correction characteristic map.
FIG. 11 is a graph showing a change in a ratio of a vertical reaction force to a horizontal reaction force.
FIG. 12 shows the ratio F _V / F _H It is a graph which shows the relationship of the fullness rate Q with respect to.
FIG. 13 shows a target pitch angle α with respect to a full rate Q. ₀ It is a graph which shows the relationship.
FIG. 14 is a diagram for explaining the posture of a blade;
FIG. 15 is a perspective view illustrating automatic operation control.
FIG. 16 is an explanatory diagram of a work process of a bulldozer.
FIG. 17 is a diagram illustrating another example of a full rate calculation unit.
[Explanation of symbols]
1 Bulldozer
2 body
5 tracks
6 Sprocket
7 blade
10 Trunnion
11,12 Blade lift cylinder
13 York
14,15 Blade pitch cylinder
16a, 16b Yoke angle sensor
17 _H , 17 _B Hydraulic sensor
18 Controller
19a, 19b Strotalk sensor
20 engine
23 Torque converter unit
24 Transmission
25 Steering unit
27 Engine rotation sensor
28 Torque converter output shaft rotation sensor
30A, 30B hydraulic pump
31A First direction control valve
31B Second direction control valve
37 Pitchback control valve
41 Solenoid valve for pitch / tilt switching
50 Laser projector
51 Laser sensor
52 Distance sensor

Claims

A fullness calculation means for calculating the fullness ratio of sand and sand in front of the blade during excavation by the blade, and when the fullness ratio calculated by this fullness ratio calculation means reaches a predetermined value, the blade is tilted backward to hold the earth and sand A bulldozer dosing device comprising blade control means for controlling the blade.

The full rate calculation means detects a horizontal reaction force and a vertical reaction force applied to the blade, calculates a ratio of the vertical reaction force to the horizontal reaction force, and the full rate is calculated based on the ratio and the pitch angle of the blade. The bulldozer dosing device according to claim 1, wherein:

2. The dosing device for a bulldozer according to claim 1, wherein the fullness calculating means obtains the fullness by measuring the height of earth and sand on the blade front surface by a distance sensor attached to a vehicle body of the bulldozer.

The blade control means further comprises target pitch angle calculation means for calculating a target pitch angle for tilting the blade backward based on the full rate calculated by the full rate calculation means and the pitch angle of the blade. The bulldozer according to any one of claims 1 to 3, wherein the blade is controlled so that the pitch angle of the blade coincides with a target pitch angle calculated by the target pitch angle calculation means. Dosing device.

Furthermore, it comprises a soil removal position detection means for detecting that the bulldozer has reached the soil removal position, and the blade control means is held by tilting the blade forward in response to the output of the soil removal position detection means. The dosing device for a bulldozer according to any one of claims 1 to 4, wherein the blade is controlled so as to discharge the earth and sand.

And a shift control means for controlling the transmission so that the speed position of the transmission is switched to the reverse position when the bulldozer has reached the discharge position by the discharge position detection means. The bulldozer dosing device according to claim 5.

In addition, an excavation start position detecting means for detecting that the bulldozer has reached the excavation start position is provided, and the shift control means receives the output of the excavation start position detecting means and sets the speed stage position of the transmission to the forward position. 7. The bulldozer dosing device according to claim 6, wherein the transmission is controlled so as to be switched.

7. The earth removal position detecting means includes at least one laser projector provided on the ground, and a light receiving sensor provided on a bulldozer for receiving laser light incident from the laser projector. The bulldozer dosing device described in 1.

The earth removal position detecting means includes at least one laser projector / receiver provided on the ground and a reflector provided on a bulldozer to reflect laser light incident from the laser projector / receiver in the same direction. The bulldozer dosing device according to claim 5 or 6.

The said earth removal position detection means is provided with the said ultrasonic wave sonar which detects the presence or absence of the ground by projecting an ultrasonic wave toward the front of a vehicle body while being provided in the said bulldozer. Bulldozer dosing device.

The dosing of a bulldozer according to claim 5 or 6, wherein the soil discharge position detecting means includes a load detector that estimates the amount of soil in front of the blade from a change in load state applied to the blade. apparatus.

7. The earth removal position detecting unit according to claim 5, wherein the earth removal position detecting means detects the earth removal position by measuring a travel distance from an excavation start position by integrating an output of an actual vehicle speed sensor when the bulldozer moves forward. The bulldozer dosing device as described.

The said excavation start position detection means is provided with the at least 1 laser projector provided on the ground, and the light reception sensor which receives the laser beam which is provided in the bulldozer and injects from the said laser projector. Bulldozer dosing device.

The excavation start position detecting means includes at least one laser projector / receiver provided on the ground, and a reflector provided on a bulldozer to reflect laser light incident from the laser projector / receiver in the same direction. The dosing device for a bulldozer according to claim 7.

The bulldozer according to claim 7, wherein the excavation start position detecting means detects the excavation start position by measuring the number of rotations of the crawler belt drive sprocket from the earthing position when the bulldozer moves backward. Dosing device.

Furthermore, based on an output signal of the storage means, storage means for storing the excavation start position and the earth removal position by the operator's teaching operation, and the excavation soil switching position where the blade is inclined backward by the blade control means, the bulldozer Switch the speed stage position of the transmission to the forward position when the excavator is at the excavation start position, and control the blade to discharge the earth and sand held by tilting the blade forward when the bulldozer is at the soil discharge position And an operation control means for controlling the blade so as to hold the earth by tilting the blade backward when the bulldozer is in the excavation soil switching position. The bulldozer dosing device according to any one of claims 1 to 4, further comprising: