JP4448624B2 - 除雪車両及び除雪車両のブレード自動制御方法 - Google Patents
除雪車両及び除雪車両のブレード自動制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4448624B2 JP4448624B2 JP2001202608A JP2001202608A JP4448624B2 JP 4448624 B2 JP4448624 B2 JP 4448624B2 JP 2001202608 A JP2001202608 A JP 2001202608A JP 2001202608 A JP2001202608 A JP 2001202608A JP 4448624 B2 JP4448624 B2 JP 4448624B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- blade
- cutting angle
- pressing force
- snow
- snow removal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Operation Control Of Excavators (AREA)
- Cleaning Of Streets, Tracks, Or Beaches (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、除雪車両及び除雪車両のブレード自動制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、除雪車両としてはトラックに除雪用のブレードを取り付けたもの、あるいはモータグレーダ等が用いられている。除雪は舗装路面が露出するまで行う必要があり、作業には熟練を要する。そのため、いくつかの自動制御が提案されている。その一例として特許第２５１６５４７号公報および特許第２５７１５３５号公報に開示されたものがある。
【０００３】
特許第２５１６５４７号公報に開示されたものは、除雪車に、ブレードと、ブレード押圧手段と、ブレードの振動を感知する振動感知器と、制御器とを備える。そして振動感知器で検出した振動状態に基づいて現在の除雪状態を推定し、その推定結果に応じて制御器でブレード押圧手段を作動させ、アスファルト路面が完全に露出するようにブレードの接地圧を自動制御するようにしている。
【０００４】
特許第２５７１５３５号公報に開示されたものは、除雪車に、ブレードと、ブレードの左右のエッジ押圧手段と、左右のエッジの振動を検出する振動感知器とをそれぞれ独立して設ける。そして振動感知器で検出した振動状態に基づいてエッジ左右端それぞれの除雪状態を推定し、その結果に応じて左右それぞれのエッジ押圧手段を作動し、アスファルト路面が完全に露出するようにエッジ圧を制御する方法としている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
除雪作業を行う場合、ブレードの切削角を大きくするとブレードの刃先は雪に食い込みやすくなり、切削角を小さくすると切削抵抗が小さくなって作業効率が向上する。また、切削角を小さくして作業すると刃先がシャープに研削され、切削効率が向上する。
しかしながら、上記構成および方法においては、ブレードの押圧力のみを制御しているため常に効率的な切削状態で切削しているとは限らず、作業効率の低下、燃料消費の増大を招く恐れがある。また、ブレードの刃先の磨耗が一定方向であり、切削性が鈍化したり、あるいは硬い雪の除雪が困難になる場合がある。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に着目してなされたものであり、常に効率的な除雪作業を行え、ブレードの刃先をシャープに研削して良好な切削性を保持できる除雪車両及び除雪車両のブレード自動制御方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記の目的を達成するために、第１発明は、ブレードと、ブレード押圧手段と、ブレード切削角調整手段とを有し、ブレード押付力とブレード切削角とを調整可能な除雪車両であって、
残雪検知手段と、ブレード押付力検知手段と、ブレード切削角検知手段とを有するとともに、
前記残雪検知手段と、ブレード押付力検知手段と、ブレード切削角検知手段との検出値に基づいて、前記ブレード押圧手段とブレード切削角調整手段)とを作動制御し、ブレード押付力およびブレード切削角を制御するコントローラを有し、
残雪検知手段が路面を検知した場合には、ブレード押圧手段およびブレード切削角調整手段を作動させ、所定の等牽引力線に沿って切削角を減少させながら押付力を増大させて除雪作業を行うことを特徴としている。
【０００８】
第１発明によると、ブレード押圧手段のほかにブレード切削角調整手段を設けたため、ブレードの制御をブレード押圧手段とブレード切削角調整手段とで行うことができ、もって最適な切削条件で作業し得るために、効率的な除雪作業が可能となり、また上記制御を自動的に行えるために、作業能率が向上することとなる。
さらに、第１発明によると、積雪状態に応じて、所定の等牽引力線に沿って切削角を減少させながら押付力を増大させ、常に最適なブレード接地圧と最適なブレード切削角とで作業するよう制御されることから、切削抵抗が少なく抑えられることによって作業負荷が軽減され、燃料消費の低減、機械損失の減少、作業速度の向上が可能となり、もって効率的な除雪作業が行えるとともに、ブレードの刃先がシャープに研削され、常に良好な切削効率のもとで作業することができる。
【０００９】
第２発明は、第１発明において、前記残雪検知手段は、振動センサである
構成としている。
【００１０】
第２発明によると、残雪検知手段は振動センサとしたため、構造簡単でコストを安くすることができる。
【００１１】
第３発明は、ブレードと、ブレード押圧手段と、ブレード切削角調整手段と、残雪検知手段と、ブレード押付力検知手段と、ブレード切削角検知手段と、ブレード押付力とブレード切削角とを制御するコントローラとを備えた除雪車両のブレード自動制御方法であって、残雪検知手段が路面を検知した場合には、ブレード押圧手段およびブレード切削角調整手段を作動させ、所定の等牽引力線に沿って切削角を減少させながら押付力を増大させ除雪作業を行う方法としている。
【００１２】
第３発明によると、積雪状態に応じて、所定の等牽引力線に沿って切削角を減少させながら押付力を増大させ、常に最適なブレード接地圧と最適なブレード切削角とで作業するように制御される。そのため、切削抵抗が少なく、したがって作業負荷が軽減され、燃料消費の低減、機械損失の減少、作業速度の向上が可能となり、効率的な除雪作業が行える。また、ブレードの刃先がシャープに研削され、常に良好な切削効率のもとで作業することができる。
【００１３】
第４発明は、ブレードと、ブレード押圧手段と、ブレード切削角調整手段と、残雪検知手段と、ブレード押付力検知手段と、ブレード切削角検知手段と、ブレード押付力とブレード切削角とを制御するコントローラとを備えた除雪車両のブレード自動制御方法であって、
残雪検知手段が路面を検知した場合には、ブレード押圧手段およびブレード切削角調整手段を作動させ、所定の等牽引力線に沿って切削角を減少させながら押付力を増大させる第１の制御動作と、
前記第１の制御動作に次いで、ブレードが所定の最小切削角または所定の最大押付力に到達しても路面を検知している場合には、そのときの切削角を維持したままブレード押圧手段を作動させて押付力を減少させる第２の制御動作と、
前記第１の制御動作または前記第２の制御動作の途中において、路面を検知しなくなった場合には、押付力を維持したままブレード切削角調整手段を作動させて切削角を増大させる第３の制御動作とを含み、
以上の制御動作を自動的に繰り返しながら除雪作業を行うことを特徴としている。
第４発明によると、積雪状態に応じて常に小さなブレード接地圧と小さなブレード切削角とで作業するように制御される。そのため、第３発明と同様に、切削抵抗が少なく、したがって作業負荷が軽減され、燃料消費の低減、機械損失の減少、作業速度の向上が可能となり、効率的な除雪作業が行える。また、ブレードの刃先がシャープに研削され、常に良好な切削効率のもとで作業することができる。
【００１４】
第５発明は、ブレードと、ブレード押圧手段と、ブレード切削角調整手段と、残雪検知手段と、ブレード押付力検知手段と、ブレード切削角検知手段と、ブレード押付力とブレード切削角とを制御するコントローラとを備えた除雪車両のブレード自動制御方法であって、
ブレードが所定の最大切削角かつ所定の最大押付力に到達しても、残雪検知手段が路面を検知しない場合には、そのときの切削角を維持したままブレード押圧手段を作動させて、前記所定の最大押圧力を超えた圧力領域においてブレードの押圧力を増大させる特別な第１の制御動作と、
前記特別な第１の制御動作に次いで、残雪検知手段が路面を検知した場合には、そのときの切削角を維持したままブレード押圧手段を作動させて、前記所定の最大押圧力までブレードの押圧力を減少させる特別な第２の制御動作と、
前記特別な第２の制御動作に次いで、前記所定の最大押圧力を超えない圧力領域において、残雪検知手段が路面を検知した場合には、ブレード押圧手段およびブレード切削角調整手段を作動させ、所定の等牽引力線に沿って切削角を減少させながら押付力を増大させる第１の制御動作と、
前記第１の制御動作に次いで、ブレードが所定の最小切削角または所定の最大押付力に到達しても路面を検知している場合には、そのときの切削角を維持したままブレード押圧手段を作動させて押付力を減少させる第２の制御動作と、
前記第１の制御動作または前記第２の制御動作の途中において、路面を検知しなくなった場合には、押付力を維持したまま前記ブレード切削角調整手段を作動させて切削角を増大させる第３の制御動作とを含み、
以上の制御動作を自動的に繰り返しながら除雪作業を行うことを特徴としている。
第５発明によると、非常に固い雪を除雪する場合であっても、積雪状態に応じて常に小さなブレード接地圧と小さなブレード切削角とで作業するように制御される。そのため、第３発明に係るブレード自動制御方法と同様に、切削抵抗が少なく、したがって作業負荷が軽減され、燃料消費の低減、機械損失の減少、作業速度の向上が可能となり、効率的な除雪作業が行える。また、ブレードの刃先がシャープに研削され、常に良好な切削効率のもとで作業することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る除雪車両及び除雪車両のブレード自動制御方法の実施形態について、図面を参照して詳述する。
【００１６】
図１は除雪車両であるモータグレーダ１の側面図である。図１において、メインフレーム２の前部には前輪３が、後部には後輪４，４が配置されている。後輪４，４の上部には運転室５およびエンジンルーム６が設けられている。メインフレーム２のほぼ中央部の下方にはサークル７が揺動自在に取り付けられ、サークル７にはブレード８が回動自在に取り付けられている。メインフレーム２とサークル７とはブレード押圧手段１０を構成する左右一対のリフトシリンダ１１、１１により連結され、リフトシリンダ１１、１１を伸縮することによりブレード８は昇降する。サークル７とブレード８とはブレード切削角調整手段１３を構成するパワーチルトシリンダ１４により連結され、パワーチルトシリンダ１４を伸縮することによりブレード８は前後に揺動し、切削角αが変わるようになっている。
【００１７】
メインフレーム２にはリフトシリンダ用電磁弁１２と、パワーチルトシリンダ用電磁弁１５と、ブレード押付力検知手段２２を構成する圧力センサ２２ａとが設けられている。ブレード押圧力検知手段２２は例えばストレインメータを利用するものでも良い。運転室５内にはコントローラ２０および運転操作用のタッチパネル２４が設けられている。残雪検知手段２１は、光学式のものや、ブレード刃先の高さ方向位置を検出するものや、振動センサなど、各種の方法があるが、本実施例では振動センサ２１ａをブレード８に取り付けている。振動センサ２１ａの検出信号により、コントローラ２０はブレード８が残雪の上に有るのか、又は路面の上に有るのかを判断し、残雪の検知、又は路面の検知を行うようにしており、例えば、検出信号の大きさが所定値以上であったり、また検出信号によって求められる振動パターンが所定のパターンであれば、路面を検知したと判定している。２３ａはブレード切削角検知手段２３を構成する切削角センサであり、２６は速度センサである。
【００１８】
図２はブレード自動制御装置の制御系統図である。図２において、コントローラ２０は振動センサ２１ａ、一対の圧力センサ２２ａ，２２ａ、切削角センサ２３ａ、運転室５内に設けられた自動制御スイッチ２７、タッチパネル２４に設けられた圧雪スイッチ２５、および速度センサ２６に接続して信号を入力するようになっている。また、コントローラ２０は、リフトシリンダ用電磁弁１２，１２、パワーチルトシリンダ用電磁弁１５、およびタッチパネル２４に接続して信号を出力するようになっている。
【００１９】
図３はブレード８を制御する場合のブレード切削角αとブレード押付力Ｐとの関係を示すグラフである。図３において、縦軸はブレード切削角αを示し、予め最小切削角αｓおよび最大切削角αｄは定めてられている。横軸はブレードの片側あたりの下向き押付力Ｐを示しており、Ｘ−Ｘから左側は通常モードの制御範囲であり、右側は圧雪モードの制御範囲である。最小押付力Ｐｓ、通常モード最大押付力Ｐｄ、圧雪モード最大押付力Ｐａは予め定められている。通常モード制御範囲の斜線ｓは等牽引力線である。
【００２０】
以下に、軟らかい雪、やや硬い雪、硬い雪（以上通常モード）、非常に硬い雪（圧雪モード）の４種類の除雪作業時の、自動制御方法の実施形態について、上述のグラフとフローチャートとを参照して説明する。
【００２１】
先ず、第１実施形態の軟らかい雪の場合の除雪制御方法について、図３のグラフおよび図４のフローチャートを参照して詳述する。
軟らかい雪の場合には、ブレード８の切削角αｓおよび押付力Ｐｓは小さくて良いので、まず、オペレータは手動によりブレード８を、例えば、最小切削角αｓおよび最小押付力Ｐｓにする。
図４のフローチャートにおいて、ステップ１０１でオペレータは自動制御スイッチ２７をＯＮする。
ステップ１０２でオペレータは車両を走行させる。
ステップ１０３でコントローラ２０は速度センサ２６からの信号を入力し、走行速度が所定の速度（例えば７km/h）に達したか否かを判定し、ＮＯの場合にはステップ１０２の前に戻る。
ＹＥＳの場合にはステップ１０４に進み、コントローラ２０は自動制御を開始する。走行速度が所定の速度以下の場合には、コントローラ２０は自動制御を行わない。
ステップ１０５でコントローラ２０は振動センサ２１ａからの検出信号を入力して路面を検知したか否かを判定し、ＹＥＳの場合にはステップ１０５の前に戻る。すなわち、この場合は例えばシャーベット状の雪のような場合であり、ブレード８は図３のグラフに示す最小切削角αｓおよび最小押付力Ｐｓのままで除雪作業を行う。
ステップ１０５でＮＯの場合にはステップ１０６に進み、コントローラ２０はパワーチルトシリンダ用電磁弁１５に制御信号を出力し、図３のグラフに示す矢印Ａのように、例えば、最小押付力Ｐｓのままブレード８の切削角αを増大する。
ステップ１０７でコントローラ２０は振動センサ２１ａの検出信号を入力して路面を検知したか否かを判定し、ＮＯの場合にはステップ１０６の前に戻る。
ステップ１０７でＹＥＳの場合にはステップ１０８に進み、コントローラ２０はリフトシリンダ用電磁弁１２およびパワーチルトシリンダ用電磁弁１５に制御信号を出力し、図３のグラフに示す矢印Ｂのように等牽引力線ｓに沿ってブレード８の切削角αを減少しながら押付力Ｐを増大する（第１の制御動作）。
９）ステップ１０９でコントローラ２０は切削角センサ２３ａの検出信号を入力し、ブレード８の切削角αは最小か否かを判定し、ＮＯの場合にはステップ１０８の前に戻る。
１０）ステップ１０９でＹＥＳの場合にはステップ１１０に進み、コントローラ２０はリフトシリンダ用電磁弁１２に制御信号を出力し、図３のグラフに示す矢印Ｃのようにブレード８の最小切削角αｓ一定のまま押付力Ｐを減少させる（第２の制御動作）。
１１）ステップ１１１でコントローラ２０は振動センサ２１ａの検出信号を入力して路面検知したか否かを判定し、ＹＥＳの場合にはステップ１１０の前に戻る。
１２）ステップ１１１でＮＯの場合には、ステップ１０６の前に戻り、図３のグラフに示す矢印Ｄのように押付力Ｐ一定で切削力αを増大する（第３の制御動作）。
上記の作動を繰り返しながら除雪作業を行う。したがって、ブレード８の状態は図３のグラフに示す通常モード領域の下方に収斂する。
【００２２】
本発明の除雪用車両のブレード自動制御装置および制御方法は上記のような装置および方法としたため、以下のような効果が得られる。
車両が所定速度（例えば７km/h）以下ではブレード８は振動せず、振動センサ２１ａは積雪ありと判断する。したがって、車両停止時にはブレード８の押付力を増大しすぎる恐れがある。しかしながら、本発明では車両が所定速度以下では自動制御が作動開始しないようにしたので、上記のような問題を発生することはない。
ブレード８はそのときの作業条件下で、所定の等牽引力線に沿って切削角を減少させながら押付力を増大させ、常に最適の切削角αと、最適の押付力Ｐとで作業することとなる。そのため、切削抵抗は少なく、したがって作業負荷が軽減され、燃料消費の低減、機械損失の減少、作業速度の向上が可能となり、効率的な除雪作業が行える。また、ブレード８の刃先がシャープに研削され、常に良好な切削効率のもとで作業できる。
ブレード８はそのときの作業条件下での最小の切削角αと、最小の押付力Ｐとで作業することとなる。そのため、上記と同様に、切削抵抗は少なく、したがって作業負荷が軽減され、燃料消費の低減、機械損失の減少、作業速度の向上が可能となり、効率的な除雪作業が行え、また、ブレード８の刃先がシャープに研削され、常に良好な切削効率のもとで作業できる。
【００２３】
なお、残雪検知手段２１が振動センサ２１ａではなく、光学式のものや、ブレード刃先の高さ方向位置を検出するものの場合には、図４のフローチャートに示すステップ１０３の速度判定は無くても良い。また、本実施形態ではモータグレーダについて説明したが、押付力と切削角とを調整可能なブレードを有する除雪車両であれば他の車両でも差し支えない。
【００２４】
次に、第２実施形態のやや硬い雪の場合の制御方法について、図５のグラフおよび図６のフローチャートを参照して詳述する。
まず、オペレータは手動によりブレード８を、所定の切削角および最小押付力、例えば、最小切削角αｓおよび最小押付力Ｐｓにする。
図６のフローチャートにおいて、
ステップ２０１でオペレータは自動制御スイッチ２７をＯＮする。
ステップ２０２でオペレータは車両を走行させる。
ステップ２０３でコントローラ２０は走行速度が所定の速度に達したか否かを判定し、ＮＯの場合にはステップ２０２の前に戻る。
ＹＥＳの場合にはステップ２０４に進み、コントローラ２０は自動制御を開始する。
ステップ２０５でコントローラ２０はパワーチルトシリンダ用電磁弁１５に制御信号を出力し、図５のグラフに示す矢印Ａのように、例えば、最小押付力Ｐｓのままブレード８の切削角αを増大する。
ステップ２０６でコントローラ２０は切削角センサ２３ａの検出信号を入力してブレード８の切削角は最大切削角αｄか否かを判定し、ＮＯの場合にはステップ２０５の前に戻る。
ステップ２０６でＹＥＳの場合にはステップ２０７に進み、コントローラ２０はリフトシリンダ用電磁弁１２に制御信号を出力し、図５のグラフに示す矢印Ｅのように最大切削角αｄのままブレード８の押付力Ｐを増大させる。
ステップ２０８でコントローラ２０は振動センサ２１ａからの検出信号を入力して路面検知したか否かを判定し、ＮＯの場合にはステップ２０７の前に戻る。
９）ステップ２０８でＹＥＳの場合にはステップ２０９に進み、コントローラ２０はリフトシリンダ用電磁弁１２およびパワーチルトシリンダ用電磁弁１５に制御信号を出力し、図５のグラフに示す矢印Ｂのように等牽引力線ｓに沿ってブレード８の切削角αを減少しながら押付力Ｐを増大する。
１０）ステップ２１０でコントローラ２０は圧力センサ２２ａの検出信号を入力し、ブレード８の押付力Ｐは通常モードの最大押付力Ｐｄか否かを判定し、ＮＯの場合にはステップ２０９の前に戻る。
１１）ステップ２１０でＹＥＳの場合にはステップ２１１に進み、コントローラ２０はリフトシリンダ用電磁弁１２に制御信号を出力し、図５のグラフに示す矢印Ｃのようにブレード８の切削角α一定のまま押付力Ｐを減少する。
１２）ステップ２１２でコントローラ２０は振動センサ２１ａの検出信号を入力して路面検知したか否かを判定し、ＹＥＳの場合にはステップ２１１の前に戻る。
１３）ステップ２１２でＮＯの場合にはステップ２１３に進み、コントローラ２０はパワーチルトシリンダ用電磁弁１５に制御信号を出力し、図５のグラフに示す矢印Ｄのように押付力Ｐ一定のままブレード８の切削角αを増大する。
１４）ステップ２１４でコントローラ２０は振動センサ２１ａの検出信号を入力して路面検知したか否かを判定し、ＮＯの場合にはステップ２１３の前に戻る。
１５）ステップ２１４でＹＥＳの場合にはステップ２０９の前に戻る。
上記の作動を繰り返しながら除雪作業を行う。したがって、ブレード８の状態は図５のグラフに示す通常モード領域の最大押付力Ｐｄ近傍の下方に収斂する。
【００２５】
効果については第１実施形態のものと同一なので説明は省略する。
【００２６】
次に第３実施形態の硬い雪の場合の除雪制御方法について図７のグラフおよび図８のフローチャートを参照して詳述する。図８のフローチャートはステップ２１０までは、図６に示した第２実施形態のもののフローチャートと同一なので、ステップ２１０以降について示している。
図８のフローチャートにおいて、
ステップ２１０でコントローラ２０はリフトシリンダ用電磁弁１２およびパワーチルトシリンダ用電磁弁１５に制御信号を出力し、図７のグラフに示す矢印Ｂのように等牽引力線ｓに沿ってブレード８の切削角αを減少しながら押付力Ｐを増大する。
ステップ２１４でコントローラ２０は振動センサ２１ａの検出信号を入力して路面検知したか否かを判定し、ＹＥＳの場合にはステップ２１０の前に戻る。
ステップ２１４でＮＯの場合にはステップ２１５に進み、コントローラ２０はパワーチルトシリンダ用電磁弁１５に制御信号を出力し、図７のグラフに示す矢印Ｄのように押付力Ｐ一定のままブレード８の切削角αを増大する。
ステップ２１６でコントローラ２０は振動センサ２１ａの検出信号を入力して路面検知したか否かを判定し、ＮＯの場合にはステップ２１５の前に戻る。
ステップ２１６でＹＥＳの場合にはステップ２１７に進み、コントローラ２０はリフトシリンダ用電磁弁１２およびパワーチルトシリンダ用電磁弁１５に制御信号を出力し、図７のグラフに示す斜線Ｆのように等牽引力線ｓに沿ってブレード８の切削角αを減少しながら押付力Ｐを増大する。
ステップ２１８でコントローラ２０は圧力センサ２２ａの検出信号を入力し、ブレード８の押付力Ｐは通常モードの最大押付力Ｐｄか否かを判定し、ＮＯの場合にはステップ２１７の前に戻る。
ステップ２１８でＹＥＳの場合にはステップ２１９に進み、コントローラ２０はリフトシリンダ用電磁弁１２に制御信号を出力し、図７のグラフに示す矢印Ｃのようにブレード８の切削角α一定のまま押付力Ｐを減少する。
ステップ２２０でコントローラ２０は振動センサ２１ａの検出信号を入力して路面検知したか否かを判定し、ＹＥＳの場合にはステップ２１９の前に戻る。
ステップ２２０でＮＯの場合には、ステップ２１５の前に戻る。
以上の作動を繰り返しながら除雪作業を行う。したがって、ブレード８の状態は、図７のグラフに示す通常モード領域の最大押付力Ｐｄ近傍の上方に収斂する。効果は第１実施形態のものと同一である。
【００２７】
次に第４実施形態の非常に硬い雪の場合の除雪制御方法について図９のグラフおよび図１０のフローチャートを参照して詳述する。
図１０のフローチャートにおいて、ステップ３０１でオペレータは自動制御スイッチ２７をＯＮする。
ステップ３０２でオペレータは車両を走行させる。
ステップ３０３でコントローラ２０は走行速度が所定の速度に達したか否かを判定し、
ＮＯの場合にはステップ３０２の前に戻る。
ＹＥＳの場合にはステップ３０４に進み、コントローラ２０は自動制御を開始する。
ステップ３０５でコントローラ２０はリフトシリンダ用電磁弁１２およびパワーチルトシリンダ用電磁弁１５に制御信号を出力し、ブレード８を最小切削角αｓおよび最小押付力Ｐｓにする。雪が硬いためこの状態では路面は検知されない。
ステップ３０６でコントローラ２０はパワーチルトシリンダ用電磁弁１５に制御信号を出力し、図９のグラフに示す矢印Ａのように最小押付力Ｐｓのままブレード８の切削角αを増大する。
ステップ３０７でコントローラ２０は切削角センサ２３ａの検出信号を入力してブレード８の切削角αは最大か否かを判定し、ＮＯの場合にはステップ３０６の前に戻る。
ステップ３０７でＹＥＳの場合にはステップ３０８に進み、コントローラ２０はリフトシリンダ用電磁弁１２に制御信号を出力し、図９のグラフに示す矢印Ｅのように最大切削角αｄのままブレード８の押付力を増大する。
ステップ３０９でコントローラ２０は圧力センサ２２ａからの検出信号を入力し、ブレード８の押付力Ｐは通常モードの最大押付力Ｐｄか否かを判定してＮＯの場合にはステップ３０８の前に戻る。
１０）ステップ３０９でＹＥＳの場合にはステップ３１０に進み、コントローラ２０はブレード８が最大押付力Ｐｄに達してから所定時間ｔを経過したか否かを判定し、ＮＯの場合にはステップ３０８の前に戻る。
１１）ステップ３１０でＹＥＳの場合にはステップ３１１に進み、コントローラ２０はタッチパネル２４に制御信号を出力し、圧雪モードを表示させる。ＮＯの場合にはステップ３０８の前に戻る。
１２）ステップ３１２でオペレータは圧雪モード表示を見て圧雪スイッチ２５をＯＮする。
１３）ステップ３１３でコントローラ２０は圧雪スイッチ２５からの信号を入力し、リフトシリンダ用電磁弁１２に制御信号を出力し、図９のグラフに示す矢印Ｇのように、最大切削角αｄのまま圧雪モード内でブレード８の押付力Ｐを増大する（特別な第１の制御動作）。押付力Ｐは路面検知されるまで一定時間ごとに増大される。
１４）ステップ３１４でコントローラ２０は振動センサ２１ａからの検出信号を入力して路面検知したか否かを判定し、ＮＯの場合にはステップ３１３の前に戻る。
１５）ステップ３１４でＹＥＳの場合には、ステップ３１５に進み、コントローラ２０は押付力Ｐを一定時間保持した後リフトシリンダ用電磁弁１２に制御信号を出力し、図９のグラフに示す矢印Ｈのようにブレード８の押付力Ｐを減少する（特別な第２の制御動作）。
１６）ステップ３１６でコントローラ２０は圧力センサ２２ａの検出信号を入力し、ブレード押付力Ｐが通常モードの最大押付力Ｐｄに達したか否かを判定し、ＮＯの場合にはステップ３１４の前に戻る。
１７）ステップ３１６でＹＥＳの場合にはステップ３１７に進み、第２および第３実施形態で説明した通常モードに移行する。すなわち圧雪モードから通常モードに移行した時はその時の切削角、押付力で等牽引力線に沿って動作を始める。
【００２８】
従って、非常に硬い雪の場合でも自動的にブレード８の押付力Ｐを増大して自動制御を用いて除雪作業を行うことができる。
【００２９】
図９のグラフの圧雪モード領域で、最大押付力Ｐａになっても路面が検知されない場合には、手動操作に切り換えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のブレード自動制御装置を有するモータグレーダの側面図である。
【図２】本発明のブレード自動制御装置の系統図である。
【図３】本発明の第１実施形態の、ブレードの切削角と押付力の変化の状況を示すグラフである。
【図４】本発明の第１実施形態の、自動制御のフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態の、ブレードの切削角と押付力の変化の状況を示すグラフである。
【図６】本発明の第２実施形態の、自動制御のフローチャートである。
【図７】本発明の第３実施形態の、ブレードの切削角と押付力の変化の状況を示すグラフである。
【図８】本発明の第３実施形態の、自動制御のフローチャートである。
【図９】本発明の第４実施形態の、ブレードの切削角と押付力の変化の状況を示すグラフである。
【図１０】本発明の第４実施形態の、自動制御のフローチャートである。
【符号の説明】
８…ブレード、１０…ブレード押圧手段、１１…リフトシリンダ、１２…リフトシリンダ用電磁弁、１３…ブレード切削角調整手段、１４…パワーチルトシリンダ、１５…パワーチルトシリンダ用電磁弁、２０…コントローラ、２１…残雪検知手段、２１ａ…振動センサ、２２…ブレード押付力検知手段、２２ａ…圧力センサ、２３…ブレード切削角検知手段、２３ａ…切削角センサ、２４…タッチパネル、２５…圧雪スイッチ、２６…速度センサ、２７…自動制御スイッチ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、除雪車両及び除雪車両のブレード自動制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、除雪車両としてはトラックに除雪用のブレードを取り付けたもの、あるいはモータグレーダ等が用いられている。除雪は舗装路面が露出するまで行う必要があり、作業には熟練を要する。そのため、いくつかの自動制御が提案されている。その一例として特許第２５１６５４７号公報および特許第２５７１５３５号公報に開示されたものがある。
【０００３】
特許第２５１６５４７号公報に開示されたものは、除雪車に、ブレードと、ブレード押圧手段と、ブレードの振動を感知する振動感知器と、制御器とを備える。そして振動感知器で検出した振動状態に基づいて現在の除雪状態を推定し、その推定結果に応じて制御器でブレード押圧手段を作動させ、アスファルト路面が完全に露出するようにブレードの接地圧を自動制御するようにしている。
【０００４】
特許第２５７１５３５号公報に開示されたものは、除雪車に、ブレードと、ブレードの左右のエッジ押圧手段と、左右のエッジの振動を検出する振動感知器とをそれぞれ独立して設ける。そして振動感知器で検出した振動状態に基づいてエッジ左右端それぞれの除雪状態を推定し、その結果に応じて左右それぞれのエッジ押圧手段を作動し、アスファルト路面が完全に露出するようにエッジ圧を制御する方法としている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
除雪作業を行う場合、ブレードの切削角を大きくするとブレードの刃先は雪に食い込みやすくなり、切削角を小さくすると切削抵抗が小さくなって作業効率が向上する。また、切削角を小さくして作業すると刃先がシャープに研削され、切削効率が向上する。
しかしながら、上記構成および方法においては、ブレードの押圧力のみを制御しているため常に効率的な切削状態で切削しているとは限らず、作業効率の低下、燃料消費の増大を招く恐れがある。また、ブレードの刃先の磨耗が一定方向であり、切削性が鈍化したり、あるいは硬い雪の除雪が困難になる場合がある。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に着目してなされたものであり、常に効率的な除雪作業を行え、ブレードの刃先をシャープに研削して良好な切削性を保持できる除雪車両及び除雪車両のブレード自動制御方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記の目的を達成するために、第１発明は、ブレードと、ブレード押圧手段と、ブレード切削角調整手段とを有し、ブレード押付力とブレード切削角とを調整可能な除雪車両であって、
残雪検知手段と、ブレード押付力検知手段と、ブレード切削角検知手段とを有するとともに、
前記残雪検知手段と、ブレード押付力検知手段と、ブレード切削角検知手段との検出値に基づいて、前記ブレード押圧手段とブレード切削角調整手段)とを作動制御し、ブレード押付力およびブレード切削角を制御するコントローラを有し、
残雪検知手段が路面を検知した場合には、ブレード押圧手段およびブレード切削角調整手段を作動させ、所定の等牽引力線に沿って切削角を減少させながら押付力を増大させて除雪作業を行うことを特徴としている。
【０００８】
第１発明によると、ブレード押圧手段のほかにブレード切削角調整手段を設けたため、ブレードの制御をブレード押圧手段とブレード切削角調整手段とで行うことができ、もって最適な切削条件で作業し得るために、効率的な除雪作業が可能となり、また上記制御を自動的に行えるために、作業能率が向上することとなる。
さらに、第１発明によると、積雪状態に応じて、所定の等牽引力線に沿って切削角を減少させながら押付力を増大させ、常に最適なブレード接地圧と最適なブレード切削角とで作業するよう制御されることから、切削抵抗が少なく抑えられることによって作業負荷が軽減され、燃料消費の低減、機械損失の減少、作業速度の向上が可能となり、もって効率的な除雪作業が行えるとともに、ブレードの刃先がシャープに研削され、常に良好な切削効率のもとで作業することができる。
【０００９】
第２発明は、第１発明において、前記残雪検知手段は、振動センサである
構成としている。
【００１０】
第２発明によると、残雪検知手段は振動センサとしたため、構造簡単でコストを安くすることができる。
【００１１】
第３発明は、ブレードと、ブレード押圧手段と、ブレード切削角調整手段と、残雪検知手段と、ブレード押付力検知手段と、ブレード切削角検知手段と、ブレード押付力とブレード切削角とを制御するコントローラとを備えた除雪車両のブレード自動制御方法であって、残雪検知手段が路面を検知した場合には、ブレード押圧手段およびブレード切削角調整手段を作動させ、所定の等牽引力線に沿って切削角を減少させながら押付力を増大させ除雪作業を行う方法としている。
【００１２】
第３発明によると、積雪状態に応じて、所定の等牽引力線に沿って切削角を減少させながら押付力を増大させ、常に最適なブレード接地圧と最適なブレード切削角とで作業するように制御される。そのため、切削抵抗が少なく、したがって作業負荷が軽減され、燃料消費の低減、機械損失の減少、作業速度の向上が可能となり、効率的な除雪作業が行える。また、ブレードの刃先がシャープに研削され、常に良好な切削効率のもとで作業することができる。
【００１３】
第４発明は、ブレードと、ブレード押圧手段と、ブレード切削角調整手段と、残雪検知手段と、ブレード押付力検知手段と、ブレード切削角検知手段と、ブレード押付力とブレード切削角とを制御するコントローラとを備えた除雪車両のブレード自動制御方法であって、
残雪検知手段が路面を検知した場合には、ブレード押圧手段およびブレード切削角調整手段を作動させ、所定の等牽引力線に沿って切削角を減少させながら押付力を増大させる第１の制御動作と、
前記第１の制御動作に次いで、ブレードが所定の最小切削角または所定の最大押付力に到達しても路面を検知している場合には、そのときの切削角を維持したままブレード押圧手段を作動させて押付力を減少させる第２の制御動作と、
前記第１の制御動作または前記第２の制御動作の途中において、路面を検知しなくなった場合には、押付力を維持したままブレード切削角調整手段を作動させて切削角を増大させる第３の制御動作とを含み、
以上の制御動作を自動的に繰り返しながら除雪作業を行うことを特徴としている。
第４発明によると、積雪状態に応じて常に小さなブレード接地圧と小さなブレード切削角とで作業するように制御される。そのため、第３発明と同様に、切削抵抗が少なく、したがって作業負荷が軽減され、燃料消費の低減、機械損失の減少、作業速度の向上が可能となり、効率的な除雪作業が行える。また、ブレードの刃先がシャープに研削され、常に良好な切削効率のもとで作業することができる。
【００１４】
第５発明は、ブレードと、ブレード押圧手段と、ブレード切削角調整手段と、残雪検知手段と、ブレード押付力検知手段と、ブレード切削角検知手段と、ブレード押付力とブレード切削角とを制御するコントローラとを備えた除雪車両のブレード自動制御方法であって、
ブレードが所定の最大切削角かつ所定の最大押付力に到達しても、残雪検知手段が路面を検知しない場合には、そのときの切削角を維持したままブレード押圧手段を作動させて、前記所定の最大押圧力を超えた圧力領域においてブレードの押圧力を増大させる特別な第１の制御動作と、
前記特別な第１の制御動作に次いで、残雪検知手段が路面を検知した場合には、そのときの切削角を維持したままブレード押圧手段を作動させて、前記所定の最大押圧力までブレードの押圧力を減少させる特別な第２の制御動作と、
前記特別な第２の制御動作に次いで、前記所定の最大押圧力を超えない圧力領域において、残雪検知手段が路面を検知した場合には、ブレード押圧手段およびブレード切削角調整手段を作動させ、所定の等牽引力線に沿って切削角を減少させながら押付力を増大させる第１の制御動作と、
前記第１の制御動作に次いで、ブレードが所定の最小切削角または所定の最大押付力に到達しても路面を検知している場合には、そのときの切削角を維持したままブレード押圧手段を作動させて押付力を減少させる第２の制御動作と、
前記第１の制御動作または前記第２の制御動作の途中において、路面を検知しなくなった場合には、押付力を維持したまま前記ブレード切削角調整手段を作動させて切削角を増大させる第３の制御動作とを含み、
以上の制御動作を自動的に繰り返しながら除雪作業を行うことを特徴としている。
第５発明によると、非常に固い雪を除雪する場合であっても、積雪状態に応じて常に小さなブレード接地圧と小さなブレード切削角とで作業するように制御される。そのため、第３発明に係るブレード自動制御方法と同様に、切削抵抗が少なく、したがって作業負荷が軽減され、燃料消費の低減、機械損失の減少、作業速度の向上が可能となり、効率的な除雪作業が行える。また、ブレードの刃先がシャープに研削され、常に良好な切削効率のもとで作業することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る除雪車両及び除雪車両のブレード自動制御方法の実施形態について、図面を参照して詳述する。
【００１６】
図１は除雪車両であるモータグレーダ１の側面図である。図１において、メインフレーム２の前部には前輪３が、後部には後輪４，４が配置されている。後輪４，４の上部には運転室５およびエンジンルーム６が設けられている。メインフレーム２のほぼ中央部の下方にはサークル７が揺動自在に取り付けられ、サークル７にはブレード８が回動自在に取り付けられている。メインフレーム２とサークル７とはブレード押圧手段１０を構成する左右一対のリフトシリンダ１１、１１により連結され、リフトシリンダ１１、１１を伸縮することによりブレード８は昇降する。サークル７とブレード８とはブレード切削角調整手段１３を構成するパワーチルトシリンダ１４により連結され、パワーチルトシリンダ１４を伸縮することによりブレード８は前後に揺動し、切削角αが変わるようになっている。
【００１７】
メインフレーム２にはリフトシリンダ用電磁弁１２と、パワーチルトシリンダ用電磁弁１５と、ブレード押付力検知手段２２を構成する圧力センサ２２ａとが設けられている。ブレード押圧力検知手段２２は例えばストレインメータを利用するものでも良い。運転室５内にはコントローラ２０および運転操作用のタッチパネル２４が設けられている。残雪検知手段２１は、光学式のものや、ブレード刃先の高さ方向位置を検出するものや、振動センサなど、各種の方法があるが、本実施例では振動センサ２１ａをブレード８に取り付けている。振動センサ２１ａの検出信号により、コントローラ２０はブレード８が残雪の上に有るのか、又は路面の上に有るのかを判断し、残雪の検知、又は路面の検知を行うようにしており、例えば、検出信号の大きさが所定値以上であったり、また検出信号によって求められる振動パターンが所定のパターンであれば、路面を検知したと判定している。２３ａはブレード切削角検知手段２３を構成する切削角センサであり、２６は速度センサである。
【００１８】
図２はブレード自動制御装置の制御系統図である。図２において、コントローラ２０は振動センサ２１ａ、一対の圧力センサ２２ａ，２２ａ、切削角センサ２３ａ、運転室５内に設けられた自動制御スイッチ２７、タッチパネル２４に設けられた圧雪スイッチ２５、および速度センサ２６に接続して信号を入力するようになっている。また、コントローラ２０は、リフトシリンダ用電磁弁１２，１２、パワーチルトシリンダ用電磁弁１５、およびタッチパネル２４に接続して信号を出力するようになっている。
【００１９】
図３はブレード８を制御する場合のブレード切削角αとブレード押付力Ｐとの関係を示すグラフである。図３において、縦軸はブレード切削角αを示し、予め最小切削角αｓおよび最大切削角αｄは定めてられている。横軸はブレードの片側あたりの下向き押付力Ｐを示しており、Ｘ−Ｘから左側は通常モードの制御範囲であり、右側は圧雪モードの制御範囲である。最小押付力Ｐｓ、通常モード最大押付力Ｐｄ、圧雪モード最大押付力Ｐａは予め定められている。通常モード制御範囲の斜線ｓは等牽引力線である。
【００２０】
以下に、軟らかい雪、やや硬い雪、硬い雪（以上通常モード）、非常に硬い雪（圧雪モード）の４種類の除雪作業時の、自動制御方法の実施形態について、上述のグラフとフローチャートとを参照して説明する。
【００２１】
先ず、第１実施形態の軟らかい雪の場合の除雪制御方法について、図３のグラフおよび図４のフローチャートを参照して詳述する。
軟らかい雪の場合には、ブレード８の切削角αｓおよび押付力Ｐｓは小さくて良いので、まず、オペレータは手動によりブレード８を、例えば、最小切削角αｓおよび最小押付力Ｐｓにする。
図４のフローチャートにおいて、ステップ１０１でオペレータは自動制御スイッチ２７をＯＮする。
ステップ１０２でオペレータは車両を走行させる。
ステップ１０３でコントローラ２０は速度センサ２６からの信号を入力し、走行速度が所定の速度（例えば７km/h）に達したか否かを判定し、ＮＯの場合にはステップ１０２の前に戻る。
ＹＥＳの場合にはステップ１０４に進み、コントローラ２０は自動制御を開始する。走行速度が所定の速度以下の場合には、コントローラ２０は自動制御を行わない。
ステップ１０５でコントローラ２０は振動センサ２１ａからの検出信号を入力して路面を検知したか否かを判定し、ＹＥＳの場合にはステップ１０５の前に戻る。すなわち、この場合は例えばシャーベット状の雪のような場合であり、ブレード８は図３のグラフに示す最小切削角αｓおよび最小押付力Ｐｓのままで除雪作業を行う。
ステップ１０５でＮＯの場合にはステップ１０６に進み、コントローラ２０はパワーチルトシリンダ用電磁弁１５に制御信号を出力し、図３のグラフに示す矢印Ａのように、例えば、最小押付力Ｐｓのままブレード８の切削角αを増大する。
ステップ１０７でコントローラ２０は振動センサ２１ａの検出信号を入力して路面を検知したか否かを判定し、ＮＯの場合にはステップ１０６の前に戻る。
ステップ１０７でＹＥＳの場合にはステップ１０８に進み、コントローラ２０はリフトシリンダ用電磁弁１２およびパワーチルトシリンダ用電磁弁１５に制御信号を出力し、図３のグラフに示す矢印Ｂのように等牽引力線ｓに沿ってブレード８の切削角αを減少しながら押付力Ｐを増大する（第１の制御動作）。
９）ステップ１０９でコントローラ２０は切削角センサ２３ａの検出信号を入力し、ブレード８の切削角αは最小か否かを判定し、ＮＯの場合にはステップ１０８の前に戻る。
１０）ステップ１０９でＹＥＳの場合にはステップ１１０に進み、コントローラ２０はリフトシリンダ用電磁弁１２に制御信号を出力し、図３のグラフに示す矢印Ｃのようにブレード８の最小切削角αｓ一定のまま押付力Ｐを減少させる（第２の制御動作）。
１１）ステップ１１１でコントローラ２０は振動センサ２１ａの検出信号を入力して路面検知したか否かを判定し、ＹＥＳの場合にはステップ１１０の前に戻る。
１２）ステップ１１１でＮＯの場合には、ステップ１０６の前に戻り、図３のグラフに示す矢印Ｄのように押付力Ｐ一定で切削力αを増大する（第３の制御動作）。
上記の作動を繰り返しながら除雪作業を行う。したがって、ブレード８の状態は図３のグラフに示す通常モード領域の下方に収斂する。
【００２２】
本発明の除雪用車両のブレード自動制御装置および制御方法は上記のような装置および方法としたため、以下のような効果が得られる。
車両が所定速度（例えば７km/h）以下ではブレード８は振動せず、振動センサ２１ａは積雪ありと判断する。したがって、車両停止時にはブレード８の押付力を増大しすぎる恐れがある。しかしながら、本発明では車両が所定速度以下では自動制御が作動開始しないようにしたので、上記のような問題を発生することはない。
ブレード８はそのときの作業条件下で、所定の等牽引力線に沿って切削角を減少させながら押付力を増大させ、常に最適の切削角αと、最適の押付力Ｐとで作業することとなる。そのため、切削抵抗は少なく、したがって作業負荷が軽減され、燃料消費の低減、機械損失の減少、作業速度の向上が可能となり、効率的な除雪作業が行える。また、ブレード８の刃先がシャープに研削され、常に良好な切削効率のもとで作業できる。
ブレード８はそのときの作業条件下での最小の切削角αと、最小の押付力Ｐとで作業することとなる。そのため、上記と同様に、切削抵抗は少なく、したがって作業負荷が軽減され、燃料消費の低減、機械損失の減少、作業速度の向上が可能となり、効率的な除雪作業が行え、また、ブレード８の刃先がシャープに研削され、常に良好な切削効率のもとで作業できる。
【００２３】
なお、残雪検知手段２１が振動センサ２１ａではなく、光学式のものや、ブレード刃先の高さ方向位置を検出するものの場合には、図４のフローチャートに示すステップ１０３の速度判定は無くても良い。また、本実施形態ではモータグレーダについて説明したが、押付力と切削角とを調整可能なブレードを有する除雪車両であれば他の車両でも差し支えない。
【００２４】
次に、第２実施形態のやや硬い雪の場合の制御方法について、図５のグラフおよび図６のフローチャートを参照して詳述する。
まず、オペレータは手動によりブレード８を、所定の切削角および最小押付力、例えば、最小切削角αｓおよび最小押付力Ｐｓにする。
図６のフローチャートにおいて、
ステップ２０１でオペレータは自動制御スイッチ２７をＯＮする。
ステップ２０２でオペレータは車両を走行させる。
ステップ２０３でコントローラ２０は走行速度が所定の速度に達したか否かを判定し、ＮＯの場合にはステップ２０２の前に戻る。
ＹＥＳの場合にはステップ２０４に進み、コントローラ２０は自動制御を開始する。
ステップ２０５でコントローラ２０はパワーチルトシリンダ用電磁弁１５に制御信号を出力し、図５のグラフに示す矢印Ａのように、例えば、最小押付力Ｐｓのままブレード８の切削角αを増大する。
ステップ２０６でコントローラ２０は切削角センサ２３ａの検出信号を入力してブレード８の切削角は最大切削角αｄか否かを判定し、ＮＯの場合にはステップ２０５の前に戻る。
ステップ２０６でＹＥＳの場合にはステップ２０７に進み、コントローラ２０はリフトシリンダ用電磁弁１２に制御信号を出力し、図５のグラフに示す矢印Ｅのように最大切削角αｄのままブレード８の押付力Ｐを増大させる。
ステップ２０８でコントローラ２０は振動センサ２１ａからの検出信号を入力して路面検知したか否かを判定し、ＮＯの場合にはステップ２０７の前に戻る。
９）ステップ２０８でＹＥＳの場合にはステップ２０９に進み、コントローラ２０はリフトシリンダ用電磁弁１２およびパワーチルトシリンダ用電磁弁１５に制御信号を出力し、図５のグラフに示す矢印Ｂのように等牽引力線ｓに沿ってブレード８の切削角αを減少しながら押付力Ｐを増大する。
１０）ステップ２１０でコントローラ２０は圧力センサ２２ａの検出信号を入力し、ブレード８の押付力Ｐは通常モードの最大押付力Ｐｄか否かを判定し、ＮＯの場合にはステップ２０９の前に戻る。
１１）ステップ２１０でＹＥＳの場合にはステップ２１１に進み、コントローラ２０はリフトシリンダ用電磁弁１２に制御信号を出力し、図５のグラフに示す矢印Ｃのようにブレード８の切削角α一定のまま押付力Ｐを減少する。
１２）ステップ２１２でコントローラ２０は振動センサ２１ａの検出信号を入力して路面検知したか否かを判定し、ＹＥＳの場合にはステップ２１１の前に戻る。
１３）ステップ２１２でＮＯの場合にはステップ２１３に進み、コントローラ２０はパワーチルトシリンダ用電磁弁１５に制御信号を出力し、図５のグラフに示す矢印Ｄのように押付力Ｐ一定のままブレード８の切削角αを増大する。
１４）ステップ２１４でコントローラ２０は振動センサ２１ａの検出信号を入力して路面検知したか否かを判定し、ＮＯの場合にはステップ２１３の前に戻る。
１５）ステップ２１４でＹＥＳの場合にはステップ２０９の前に戻る。
上記の作動を繰り返しながら除雪作業を行う。したがって、ブレード８の状態は図５のグラフに示す通常モード領域の最大押付力Ｐｄ近傍の下方に収斂する。
【００２５】
効果については第１実施形態のものと同一なので説明は省略する。
【００２６】
次に第３実施形態の硬い雪の場合の除雪制御方法について図７のグラフおよび図８のフローチャートを参照して詳述する。図８のフローチャートはステップ２１０までは、図６に示した第２実施形態のもののフローチャートと同一なので、ステップ２１０以降について示している。
図８のフローチャートにおいて、
ステップ２１０でコントローラ２０はリフトシリンダ用電磁弁１２およびパワーチルトシリンダ用電磁弁１５に制御信号を出力し、図７のグラフに示す矢印Ｂのように等牽引力線ｓに沿ってブレード８の切削角αを減少しながら押付力Ｐを増大する。
ステップ２１４でコントローラ２０は振動センサ２１ａの検出信号を入力して路面検知したか否かを判定し、ＹＥＳの場合にはステップ２１０の前に戻る。
ステップ２１４でＮＯの場合にはステップ２１５に進み、コントローラ２０はパワーチルトシリンダ用電磁弁１５に制御信号を出力し、図７のグラフに示す矢印Ｄのように押付力Ｐ一定のままブレード８の切削角αを増大する。
ステップ２１６でコントローラ２０は振動センサ２１ａの検出信号を入力して路面検知したか否かを判定し、ＮＯの場合にはステップ２１５の前に戻る。
ステップ２１６でＹＥＳの場合にはステップ２１７に進み、コントローラ２０はリフトシリンダ用電磁弁１２およびパワーチルトシリンダ用電磁弁１５に制御信号を出力し、図７のグラフに示す斜線Ｆのように等牽引力線ｓに沿ってブレード８の切削角αを減少しながら押付力Ｐを増大する。
ステップ２１８でコントローラ２０は圧力センサ２２ａの検出信号を入力し、ブレード８の押付力Ｐは通常モードの最大押付力Ｐｄか否かを判定し、ＮＯの場合にはステップ２１７の前に戻る。
ステップ２１８でＹＥＳの場合にはステップ２１９に進み、コントローラ２０はリフトシリンダ用電磁弁１２に制御信号を出力し、図７のグラフに示す矢印Ｃのようにブレード８の切削角α一定のまま押付力Ｐを減少する。
ステップ２２０でコントローラ２０は振動センサ２１ａの検出信号を入力して路面検知したか否かを判定し、ＹＥＳの場合にはステップ２１９の前に戻る。
ステップ２２０でＮＯの場合には、ステップ２１５の前に戻る。
以上の作動を繰り返しながら除雪作業を行う。したがって、ブレード８の状態は、図７のグラフに示す通常モード領域の最大押付力Ｐｄ近傍の上方に収斂する。効果は第１実施形態のものと同一である。
【００２７】
次に第４実施形態の非常に硬い雪の場合の除雪制御方法について図９のグラフおよび図１０のフローチャートを参照して詳述する。
図１０のフローチャートにおいて、ステップ３０１でオペレータは自動制御スイッチ２７をＯＮする。
ステップ３０２でオペレータは車両を走行させる。
ステップ３０３でコントローラ２０は走行速度が所定の速度に達したか否かを判定し、
ＮＯの場合にはステップ３０２の前に戻る。
ＹＥＳの場合にはステップ３０４に進み、コントローラ２０は自動制御を開始する。
ステップ３０５でコントローラ２０はリフトシリンダ用電磁弁１２およびパワーチルトシリンダ用電磁弁１５に制御信号を出力し、ブレード８を最小切削角αｓおよび最小押付力Ｐｓにする。雪が硬いためこの状態では路面は検知されない。
ステップ３０６でコントローラ２０はパワーチルトシリンダ用電磁弁１５に制御信号を出力し、図９のグラフに示す矢印Ａのように最小押付力Ｐｓのままブレード８の切削角αを増大する。
ステップ３０７でコントローラ２０は切削角センサ２３ａの検出信号を入力してブレード８の切削角αは最大か否かを判定し、ＮＯの場合にはステップ３０６の前に戻る。
ステップ３０７でＹＥＳの場合にはステップ３０８に進み、コントローラ２０はリフトシリンダ用電磁弁１２に制御信号を出力し、図９のグラフに示す矢印Ｅのように最大切削角αｄのままブレード８の押付力を増大する。
ステップ３０９でコントローラ２０は圧力センサ２２ａからの検出信号を入力し、ブレード８の押付力Ｐは通常モードの最大押付力Ｐｄか否かを判定してＮＯの場合にはステップ３０８の前に戻る。
１０）ステップ３０９でＹＥＳの場合にはステップ３１０に進み、コントローラ２０はブレード８が最大押付力Ｐｄに達してから所定時間ｔを経過したか否かを判定し、ＮＯの場合にはステップ３０８の前に戻る。
１１）ステップ３１０でＹＥＳの場合にはステップ３１１に進み、コントローラ２０はタッチパネル２４に制御信号を出力し、圧雪モードを表示させる。ＮＯの場合にはステップ３０８の前に戻る。
１２）ステップ３１２でオペレータは圧雪モード表示を見て圧雪スイッチ２５をＯＮする。
１３）ステップ３１３でコントローラ２０は圧雪スイッチ２５からの信号を入力し、リフトシリンダ用電磁弁１２に制御信号を出力し、図９のグラフに示す矢印Ｇのように、最大切削角αｄのまま圧雪モード内でブレード８の押付力Ｐを増大する（特別な第１の制御動作）。押付力Ｐは路面検知されるまで一定時間ごとに増大される。
１４）ステップ３１４でコントローラ２０は振動センサ２１ａからの検出信号を入力して路面検知したか否かを判定し、ＮＯの場合にはステップ３１３の前に戻る。
１５）ステップ３１４でＹＥＳの場合には、ステップ３１５に進み、コントローラ２０は押付力Ｐを一定時間保持した後リフトシリンダ用電磁弁１２に制御信号を出力し、図９のグラフに示す矢印Ｈのようにブレード８の押付力Ｐを減少する（特別な第２の制御動作）。
１６）ステップ３１６でコントローラ２０は圧力センサ２２ａの検出信号を入力し、ブレード押付力Ｐが通常モードの最大押付力Ｐｄに達したか否かを判定し、ＮＯの場合にはステップ３１４の前に戻る。
１７）ステップ３１６でＹＥＳの場合にはステップ３１７に進み、第２および第３実施形態で説明した通常モードに移行する。すなわち圧雪モードから通常モードに移行した時はその時の切削角、押付力で等牽引力線に沿って動作を始める。
【００２８】
従って、非常に硬い雪の場合でも自動的にブレード８の押付力Ｐを増大して自動制御を用いて除雪作業を行うことができる。
【００２９】
図９のグラフの圧雪モード領域で、最大押付力Ｐａになっても路面が検知されない場合には、手動操作に切り換えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のブレード自動制御装置を有するモータグレーダの側面図である。
【図２】本発明のブレード自動制御装置の系統図である。
【図３】本発明の第１実施形態の、ブレードの切削角と押付力の変化の状況を示すグラフである。
【図４】本発明の第１実施形態の、自動制御のフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態の、ブレードの切削角と押付力の変化の状況を示すグラフである。
【図６】本発明の第２実施形態の、自動制御のフローチャートである。
【図７】本発明の第３実施形態の、ブレードの切削角と押付力の変化の状況を示すグラフである。
【図８】本発明の第３実施形態の、自動制御のフローチャートである。
【図９】本発明の第４実施形態の、ブレードの切削角と押付力の変化の状況を示すグラフである。
【図１０】本発明の第４実施形態の、自動制御のフローチャートである。
【符号の説明】
８…ブレード、１０…ブレード押圧手段、１１…リフトシリンダ、１２…リフトシリンダ用電磁弁、１３…ブレード切削角調整手段、１４…パワーチルトシリンダ、１５…パワーチルトシリンダ用電磁弁、２０…コントローラ、２１…残雪検知手段、２１ａ…振動センサ、２２…ブレード押付力検知手段、２２ａ…圧力センサ、２３…ブレード切削角検知手段、２３ａ…切削角センサ、２４…タッチパネル、２５…圧雪スイッチ、２６…速度センサ、２７…自動制御スイッチ。
Claims (5)
- ブレード(8)と、ブレード押圧手段(10)と、ブレード切削角調整手段(13)とを有し、
ブレード押付力とブレード切削角とを調整可能な除雪車両において、
残雪検知手段(21)と、
ブレード押付力検知手段(22)と、
ブレード切削角検知手段(23)と、
前記残雪検知手段(21)と、前記ブレード押付力検知手段(22)と、前記ブレード切削角検知手段(23)との検出値に基づいて、前記ブレード押圧手段(10)と前記ブレード切削角調整手段(13)とを作動制御し、前記ブレード押付力および前記ブレード切削角を制御するコントローラ(20)とを有し、
前記残雪検知手段(21)が路面を検知した場合には、前記ブレード押圧手段(10)および前記ブレード切削角調整手段(13)を作動させ、所定の等牽引力線に沿って切削角を減少させながら押付力を増大させて除雪作業を行う
ことを特徴とする除雪車両。 - 前記残雪検知手段(21)は、振動センサ(21a)である
ことを特徴とする請求項１記載の除雪車両。 - ブレード(8)と、ブレード押圧手段(10)と、ブレード切削角調整手段(13)と、残雪検知手段(21)と、ブレード押付力検知手段(22)と、ブレード切削角検知手段(23)と、ブレード押付力とブレード切削角とを制御するコントローラ(20)とを備えた除雪車両のブレード自動制御方法であって、
残雪検知手段(21)が路面を検知した場合には、ブレード押圧手段(10)およびブレード切削角調整手段(13)を作動させ、所定の等牽引力線に沿って切削角を減少させながら押付力を増大させ除雪作業を行う
ことを特徴とする除雪車両のブレード自動制御方法。 - ブレード(8)と、ブレード押圧手段(10)と、ブレード切削角調整手段(13)と、残雪検知手段(21)と、ブレード押付力検知手段(22)と、ブレード切削角検知手段(23)と、ブレード押付力とブレード切削角とを制御するコントローラ(20)とを備えた除雪車両のブレード自動制御方法であって、
残雪検知手段(21)が路面を検知した場合には、ブレード押圧手段(10)およびブレード切削角調整手段(13)を作動させ、所定の等牽引力線に沿って切削角を減少させながら押付力を増大させる第１の制御動作と、
前記第１の制御動作に次いで、ブレード(8)が所定の最小切削角または所定の最大押付力に到達しても路面を検知している場合には、そのときの切削角を維持したままブレード押圧手段(10)を作動させて押付力を減少させる第２の制御動作と、
前記第１の制御動作または前記第２の制御動作の途中において、路面を検知しなくなった場合には、押付力を維持したままブレード切削角調整手段(13)を作動させて切削角を増大させる第３の制御動作とを含み、
以上の制御動作を自動的に繰り返しながら除雪作業を行う
ことを特徴とする除雪車両のブレード自動制御方法。 - ブレード(8)と、ブレード押圧手段(10)と、ブレード切削角調整手段(13)と、残雪検知手段(21)と、ブレード押付力検知手段(22)と、ブレード切削角検知手段(23)と、ブレード押付力とブレード切削角とを制御するコントローラ(20)とを備えた除雪車両のブレード自動制御方法であって、
ブレード(8)が所定の最大切削角かつ所定の最大押付力に到達しても、残雪検知手段(21)が路面を検知しない場合には、そのときの切削角を維持したままブレード押圧手段(10)を作動させて、前記所定の最大押圧力を超えた圧力領域においてブレード(8)の押圧力を増大させる特別な第１の制御動作と、
前記特別な第１の制御動作に次いで、残雪検知手段(21)が路面を検知した場合には、そのときの切削角を維持したままブレード押圧手段(10)を作動させて、前記所定の最大押圧力までブレード(8)の押圧力を減少させる特別な第２の制御動作と、
前記特別な第２の制御動作に次いで、前記所定の最大押圧力を超えない圧力領域において、残雪検知手段(21)が路面を検知した場合には、ブレード押圧手段(10)およびブレード切削角調整手段(13)を作動させ、所定の等牽引力線に沿って切削角を減少させながら押付力を増大させる第１の制御動作と、
前記第１の制御動作に次いで、ブレード(8)が所定の最小切削角または所定の最大押付力に到達しても路面を検知している場合には、そのときの切削角を維持したままブレード押圧手段(10)を作動させて押付力を減少させる第２の制御動作と、
前記第１の制御動作または前記第２の制御動作の途中において、路面を検知しなくなった場合には、押付力を維持したまま前記ブレード切削角調整手段(13)を作動させて切削角を増大させる第３の制御動作とを含み、
以上の制御動作を自動的に繰り返しながら除雪作業を行う
ことを特徴とする除雪車両のブレード自動制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001202608A JP4448624B2 (ja) | 2001-07-03 | 2001-07-03 | 除雪車両及び除雪車両のブレード自動制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001202608A JP4448624B2 (ja) | 2001-07-03 | 2001-07-03 | 除雪車両及び除雪車両のブレード自動制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003013419A JP2003013419A (ja) | 2003-01-15 |
| JP4448624B2 true JP4448624B2 (ja) | 2010-04-14 |
Family
ID=19039387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001202608A Expired - Lifetime JP4448624B2 (ja) | 2001-07-03 | 2001-07-03 | 除雪車両及び除雪車両のブレード自動制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4448624B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008057275A (ja) * | 2006-09-01 | 2008-03-13 | Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd | 除雪作業機のフロント作業具 |
| JP6666180B2 (ja) * | 2016-03-23 | 2020-03-13 | 株式会社小松製作所 | モータグレーダの制御方法およびモータグレーダ |
| JP7154814B2 (ja) | 2018-04-26 | 2022-10-18 | 株式会社小松製作所 | 作業機械およびその制御方法 |
| DE102020205879A1 (de) * | 2020-05-11 | 2021-11-11 | Kässbohrer Geländefahrzeug Aktiengesellschaft | Räumvorrichtung und Pistenpflegefahrzeug |
-
2001
- 2001-07-03 JP JP2001202608A patent/JP4448624B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003013419A (ja) | 2003-01-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2007177418A (ja) | 建設機械のエンジン制御装置 | |
| CN108603354B (zh) | 控制方法以及机动平路机 | |
| US20070022637A1 (en) | Self-propelled snow remover | |
| JP4448624B2 (ja) | 除雪車両及び除雪車両のブレード自動制御方法 | |
| JPH0790879A (ja) | モータグレーダの自動ブレード昇降制御装置 | |
| US20060071541A1 (en) | Power machine having traction lock with speed-range selector | |
| JP2571535B2 (ja) | 振動感知式左右エッジ圧自動制御方法及びそれを利用した除雪車 | |
| JP4394424B2 (ja) | 車両の走行制御装置 | |
| JP2001180243A (ja) | 動力走行車の水準制御系 | |
| JP3734065B2 (ja) | トラクタ | |
| JP2795117B2 (ja) | 除雪用作業車 | |
| JP2003155718A (ja) | 後部工具キャリアを有するコース整備車両 | |
| JP4243842B2 (ja) | セミトレーラ式除雪車 | |
| JP2009148230A (ja) | 作業車両 | |
| JPH0549823U (ja) | 除雪車 | |
| WO2024111321A1 (ja) | 作業状態判別装置、作業状態判別方法および作業車両 | |
| KR101294069B1 (ko) | 전동식 파워 스티어링 시스템 및 제어방법 | |
| JPH1111343A (ja) | 移動車両のクローラ走行制御装置 | |
| JPH0689536B2 (ja) | グレーダ装置 | |
| KR100602664B1 (ko) | 전자제어 조향장치의 안전장치 | |
| JP3496340B2 (ja) | トラクタのブレーキ制御装置 | |
| US7937205B2 (en) | Method for controlling the functions of an electronic driving stability program for a motor vehicle | |
| JP3748039B2 (ja) | 除雪用車両 | |
| JP2003127698A (ja) | ４輪駆動／２輪駆動切換装置及びこの装置を搭載した車両 | |
| JP3099647B2 (ja) | トラクタ−の旋回制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20030515 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20030620 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20030620 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040224 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040305 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080131 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090630 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091006 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091204 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100119 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100125 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130129 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4448624 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130129 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140129 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |