JP7025364B2

JP7025364B2 - Work vehicle blade control system

Info

Publication number: JP7025364B2
Application number: JP2019053259A
Authority: JP
Inventors: 耕平岡崎
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2019-03-20
Filing date: 2019-03-20
Publication date: 2022-02-24
Anticipated expiration: 2039-03-20
Also published as: JP2020153156A; WO2020189048A1

Description

本発明は、作業車両のブレード制御システムに関する。 The present invention relates to a blade control system for a work vehicle.

例えば建設業界では、電子情報の活用により生産性の向上及び品質の確保を図る情報化施工の要請が高まっている。このため、従来から、ブレードを備え、設計情報に基づいてブレードを用いた作業を行うことができる作業車両が提案されている。特許文献１は、この種の作業車両に適用されるブレード制御システムを開示する。 For example, in the construction industry, there is an increasing demand for computerized construction to improve productivity and ensure quality by utilizing electronic information. For this reason, conventionally, a work vehicle equipped with a blade and capable of performing work using the blade based on design information has been proposed. Patent Document 1 discloses a blade control system applied to this type of work vehicle.

特許文献１の構成は、ブレードを備えたブルドーザが作業現場で整地を行う場合に、自動追尾式の測量機（トータルステーション）から得られた情報により算出された仕上げ面高さが、施工計画に基づく仕上げ面高さとなるように、油圧制御機器によりブレードを制御するようになっている。 The configuration of Patent Document 1 is based on the construction plan based on the finished surface height calculated from the information obtained from the automatic tracking type surveying instrument (total station) when the bulldozer equipped with the blade prepares the ground at the work site. The blade is controlled by a hydraulic control device so that the height of the finished surface is reached.

特開平１１－２３６７１３号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-236713

上記特許文献１の構成は、ブルドーザが高速走行しながら敷き均し作業を行う場合、その走行速度にブレードの動作速度が追従できず、ブレードが施工計画に基づく仕上げ面に対して遠い位置になりがちである。従って、仕上げ面について良好な仕上がり精度を得ることは困難である。一方で、ブレードの動作速度をブルドーザの高速走行に対応可能な速度とした場合、ブルドーザが低速走行を行うときに、その速度に対してブレードの移動速度が速過ぎることに起因するオーバーシュートが発生し、仕上げ面が施工管理値から外れたものになってしまう。 In the configuration of Patent Document 1, when the bulldozer is running at high speed and the leveling work is performed, the operating speed of the blade cannot follow the running speed, and the blade is located far from the finished surface based on the construction plan. It tends to be. Therefore, it is difficult to obtain good finish accuracy for the finished surface. On the other hand, if the operating speed of the blade is set to a speed that can correspond to the high speed running of the bulldozer, when the bulldozer runs at a low speed, overshoot occurs due to the moving speed of the blade being too fast for that speed. However, the finished surface will be out of the construction control value.

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、作業車両の走行速度にかかわらず、この作業車両による敷き均し作業の良好な仕上がりを実現することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to realize a good finish of the laying work by the work vehicle regardless of the traveling speed of the work vehicle.

Means and effects to solve problems

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above, and next, the means for solving this problem and its effect will be described.

本発明の観点によれば、以下の構成の作業車両のブレード制御システムが提供される。即ち、このブレード制御システムが適用される作業車両は、ブレードを備え、設計情報に基づいて前記ブレードを用いた作業を行うことができる。前記作業車両のブレード制御システムは、アクチュエータと、記憶部と、位置情報取得部と、アクチュエータ制御部と、走行速度検出部と、補正量計算部と、補正部と、を備える。前記アクチュエータは、前記ブレードを動作させる。前記記憶部は、前記設計情報を記憶する。前記位置情報取得部は、前記ブレードの位置情報を取得する。前記アクチュエータ制御部は、前記記憶部に記憶された設計情報と、前記位置情報取得部が取得した位置情報と、の差異に基づいて、前記アクチュエータの駆動を制御する。前記走行速度検出部は、前記作業車両の走行速度を検出する。前記補正量計算部は、前記走行速度検出部が検出した走行速度に基づいて、前記アクチュエータ制御部の制御量を補正するための補正量を計算する。前記補正部は、前記補正量計算部が計算した補正量に基づいて、前記アクチュエータ制御部の制御量を補正する。 According to the viewpoint of the present invention, a blade control system for a work vehicle having the following configuration is provided. That is, the work vehicle to which this blade control system is applied is provided with a blade, and can perform work using the blade based on the design information. The blade control system of the work vehicle includes an actuator, a storage unit, a position information acquisition unit, an actuator control unit, a traveling speed detection unit, a correction amount calculation unit, and a correction unit. The actuator operates the blade. The storage unit stores the design information. The position information acquisition unit acquires the position information of the blade. The actuator control unit controls the drive of the actuator based on the difference between the design information stored in the storage unit and the position information acquired by the position information acquisition unit. The traveling speed detection unit detects the traveling speed of the work vehicle. The correction amount calculation unit calculates a correction amount for correcting the control amount of the actuator control unit based on the travel speed detected by the travel speed detection unit. The correction unit corrects the control amount of the actuator control unit based on the correction amount calculated by the correction amount calculation unit.

これにより、ブレードの動作速度を、作業車両の走行速度に応じて変化させることができる。従って、作業車両が高速で走行しながらブレードを用いて敷き均し作業を行う場合は、ブレードが高速で動作するので、敷き均しの仕上がりについて良好な精度を確保することができる。一方で、作業車両が低速で走行しながらブレードを用いて敷き均し作業を行う場合は、ブレードが低速で動作するので、敷き均しの仕上げ面が施工管理値から外れるのを防止することができる。 As a result, the operating speed of the blade can be changed according to the traveling speed of the work vehicle. Therefore, when the work vehicle is traveling at a high speed and the blade is used for the laying work, the blade operates at a high speed, so that good accuracy can be ensured for the laying finish. On the other hand, when the work vehicle is running at low speed and the blade is used for leveling work, the blade operates at low speed, so it is possible to prevent the finished surface of the leveling from deviating from the construction control value. can.

前記の作業車両のブレード制御システムにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、この作業車両のブレード制御システムは、エンジン回転数検出部を備える。このエンジン回転数検出部は、前記作業車両に備えられたエンジンのエンジン回転数を検出する。前記補正量計算部は、前記エンジン回転数検出部が検出したエンジン回転数に基づいて、前記補正量を計算する。 The blade control system for the work vehicle preferably has the following configuration. That is, the blade control system of this work vehicle includes an engine rotation speed detection unit. This engine rotation speed detection unit detects the engine rotation speed of the engine provided in the work vehicle. The correction amount calculation unit calculates the correction amount based on the engine rotation speed detected by the engine rotation speed detection unit.

これにより、作業車両の走行速度に加えて、エンジン回転数を考慮して、制御量が補正される。従って、ブレードを用いた作業の仕上がりが一層安定して良好になる。 As a result, the control amount is corrected in consideration of the engine speed in addition to the traveling speed of the work vehicle. Therefore, the finish of the work using the blade becomes more stable and good.

前記の作業車両のブレード制御システムにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記アクチュエータ制御部は、方向切換弁から構成される。前記補正量計算部は、前記補正量として、前記方向切換弁に入力されるパイロット圧力の値を補正するための補正量を計算する。 The blade control system for the work vehicle preferably has the following configuration. That is, the actuator control unit is composed of a direction switching valve. The correction amount calculation unit calculates, as the correction amount, a correction amount for correcting the value of the pilot pressure input to the direction switching valve.

これにより、作業車両のブレード制御システムを簡易な構成とすることができる。また、方向切換弁は手動タイプの既存の作業車両に設けられているものを利用できるので、ブレード制御システムを既存の作業車両に容易に適用することができる。 As a result, the blade control system of the work vehicle can be configured in a simple manner. Further, since the directional control valve provided in the manual type existing work vehicle can be used, the blade control system can be easily applied to the existing work vehicle.

前記の作業車両のブレード制御システムにおいては、前記アクチュエータは、前記ブレードのリフト動作を行うリフトシリンダ、及び、チルト動作を行うチルトシリンダのうち、少なくとも一方であることが好ましい。 In the blade control system of the work vehicle, the actuator is preferably at least one of a lift cylinder that lifts the blade and a tilt cylinder that tilts the blade.

これにより、設計情報に従って、ブレードの高さ又は姿勢を精度良く制御することができる。 Thereby, the height or the posture of the blade can be accurately controlled according to the design information.

前記の作業車両のブレード制御システムにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、この作業車両のブレード制御システムは、走行速度制御部を備える。前記走行速度制御部は、前記作業車両の走行における目標速度と、前記走行速度検出部が検出した走行速度と、の偏差に基づいて、前記作業車両の走行速度を前記目標速度に近づけるように制御する。 The blade control system for the work vehicle preferably has the following configuration. That is, the blade control system of this work vehicle includes a traveling speed control unit. The traveling speed control unit controls the traveling speed of the work vehicle to approach the target speed based on the deviation between the target speed in the traveling of the work vehicle and the traveling speed detected by the traveling speed detection unit. do.

これにより、作業車両の走行速度を目標速度（一定速度）に保持しながら、この目標速度に対応した速度でブレードを動作させることができる。従って、良好な施工性を確保できると同時に、オペレータの作業負担を軽減することができる。 As a result, the blade can be operated at a speed corresponding to the target speed while maintaining the traveling speed of the work vehicle at the target speed (constant speed). Therefore, good workability can be ensured, and at the same time, the work load of the operator can be reduced.

本発明の第１実施形態に係る作業車両のブレード制御システムを適用した旋回作業車の全体的な構成を示す側面図。The side view which shows the overall structure of the turning work vehicle to which the blade control system of the work vehicle which concerns on 1st Embodiment of this invention is applied. 旋回作業車の油圧回路を模式的に示す図。The figure which shows typically the hydraulic circuit of a turning work vehicle. 図２の油圧回路の一部を模式的に示す図。The figure which shows a part of the hydraulic circuit of FIG. 2 schematically. 第１実施形態における、ブレードを制御するための電気的構成を示すブロック図。The block diagram which shows the electric structure for controlling a blade in 1st Embodiment. ブレード用の方向切換弁に作用するパイロット圧力についての処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the processing about the pilot pressure acting on the directional control valve for a blade. 旋回作業車の走行速度についての処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the process about the traveling speed of a turning work vehicle. 第２実施形態における、ブレードを制御するための電気的構成を示すブロック図。The block diagram which shows the electric structure for controlling a blade in 2nd Embodiment.

次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。先ず、本発明の第１実施形態を説明する。図１は、第１実施形態に係る、作業車両のブレード制御システムを適用した旋回作業車１の斜視図である。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a perspective view of a turning work vehicle 1 to which a blade control system for a work vehicle is applied according to the first embodiment.

図１に示す旋回作業車（ブレード作業機械、作業車両）１は、下部走行体１１と、上部旋回体１２と、を備えている。 The turning work vehicle (blade work machine, work vehicle) 1 shown in FIG. 1 includes a lower traveling body 11 and an upper turning body 12.

下部走行体１１は、クローラ走行装置２１と、油圧モータ２２と、を備える。クローラ走行装置２１及び油圧モータ２２は、それぞれ左右１対で配置されている。 The lower traveling body 11 includes a crawler traveling device 21 and a hydraulic motor 22. The crawler traveling device 21 and the hydraulic motor 22 are arranged in a pair on the left and right respectively.

それぞれのクローラ走行装置２１は、例えばゴムからなる無端状のクローラを備えている。このクローラはスプロケットに巻き掛けられており、スプロケットは、クローラ走行装置２１と同じ側に配置された油圧モータ２２の出力軸と連結されている。 Each crawler traveling device 21 includes an endless crawler made of, for example, rubber. The crawler is wound around a sprocket, and the sprocket is connected to an output shaft of a hydraulic motor 22 arranged on the same side as the crawler traveling device 21.

それぞれの油圧モータ２２は正逆回転が可能に構成されており、これにより、旋回作業車１を前進及び後進させることができる。油圧モータ２２は左右で個別に駆動可能に構成されており、これにより、旋回作業車１の直進及びステアリング等の走行を実現することができる。 Each hydraulic motor 22 is configured to be capable of forward and reverse rotation, whereby the turning work platform 1 can be moved forward and backward. The hydraulic motor 22 is configured to be individually driveable on the left and right sides, whereby the turning work vehicle 1 can travel straight and steer.

上部旋回体１２は、旋回フレーム３１と、旋回モータ３２と、エンジン３３と、油圧ポンプユニット３４と、操縦部３５と、作業装置１３と、を備える。 The upper swivel body 12 includes a swivel frame 31, a swivel motor 32, an engine 33, a hydraulic pump unit 34, a control unit 35, and a working device 13.

旋回フレーム３１は、下部走行体１１の上方に配置され、垂直な軸を中心として回転可能となるように下部走行体１１に支持されている。旋回モータ３２は、旋回フレーム３１を下部走行体１１に対して回転させることができる。エンジン３３は、例えばディーゼルエンジンとして構成されている。油圧ポンプユニット３４は、エンジン３３によって駆動され、旋回作業車１の走行及び作業に必要な油圧力を発生させる。 The swivel frame 31 is arranged above the lower traveling body 11 and is supported by the lower traveling body 11 so as to be rotatable about a vertical axis. The swivel motor 32 can rotate the swivel frame 31 with respect to the lower traveling body 11. The engine 33 is configured as, for example, a diesel engine. The hydraulic pump unit 34 is driven by the engine 33 to generate the hydraulic pressure required for traveling and working of the turning work platform 1.

操縦部３５は、様々な操作部材を備えている。この操作部材には、左右１対で配置される走行操作レバー３６及び作業操作レバー３７、ブレードリフト操作レバー３８、ブレードチルト操作レバー３９、並びに定速スイッチ（定速操作具）１３１等が含まれる。オペレータは、上記の操作部材を操作することにより、各種の指示を旋回作業車１に与えることができる。 The control unit 35 includes various operating members. The operating member includes a traveling operation lever 36 and a work operation lever 37 arranged in a pair on the left and right, a blade lift operation lever 38, a blade tilt operation lever 39, a constant speed switch (constant speed operation tool) 131, and the like. .. The operator can give various instructions to the turning work vehicle 1 by operating the above-mentioned operating member.

作業装置１３は、ブーム４１と、アーム４２と、バケット４３と、ブレード（排土板）４７と、を備える。また、作業装置１３は、アクチュエータとして、ブームシリンダ４４、アームシリンダ４５、バケットシリンダ４６、ブレードリフトシリンダ４８及びブレードチルトシリンダ４９を備える。 The working device 13 includes a boom 41, an arm 42, a bucket 43, and a blade (soil removal plate) 47. Further, the working device 13 includes a boom cylinder 44, an arm cylinder 45, a bucket cylinder 46, a blade lift cylinder 48, and a blade tilt cylinder 49 as actuators.

ブーム４１は細長い部材として構成されており、その基端部が、旋回フレーム３１の前部に回転可能に支持されている。ブーム４１にはブームシリンダ４４が取り付けられており、ブームシリンダ４４が伸縮することでブーム４１を回転させることができる。 The boom 41 is configured as an elongated member, the base end thereof being rotatably supported by the front portion of the swivel frame 31. A boom cylinder 44 is attached to the boom 41, and the boom 41 can be rotated by expanding and contracting the boom cylinder 44.

アーム４２は細長い部材として構成されており、その基端部が、ブーム４１の先端部に回転可能に支持されている。アーム４２にはアームシリンダ４５が取り付けられており、アームシリンダ４５が伸縮することでアーム４２を回転させることができる。 The arm 42 is configured as an elongated member, and its base end portion is rotatably supported by the tip end portion of the boom 41. An arm cylinder 45 is attached to the arm 42, and the arm 42 can be rotated by expanding and contracting the arm cylinder 45.

バケット４３は、容器状に形成された部材として構成されており、その基端部が、アーム４２の先端部に回転可能に支持されている。バケット４３にはバケットシリンダ４６が取り付けられており、バケットシリンダ４６が伸縮することでバケット４３を回転させて、すくい動作／ダンプ動作を行うことができる。 The bucket 43 is configured as a container-shaped member, and its base end portion is rotatably supported by the tip end portion of the arm 42. A bucket cylinder 46 is attached to the bucket 43, and the bucket cylinder 46 can be expanded and contracted to rotate the bucket 43 to perform a rake operation / dump operation.

ブレード４７は、車体幅方向（左右方向）に延びるように設けられている。ブレード４７は、下部走行体１１の前方に配置されている。 The blade 47 is provided so as to extend in the vehicle body width direction (left-right direction). The blade 47 is arranged in front of the lower traveling body 11.

ブレード４７は、下部走行体１１に対して、左右方向に延びる軸を中心として回転可能に支持されている。ブレード４７にはブレードリフトシリンダ４８が取り付けられており、ブレードリフトシリンダ４８が伸縮することでブレード４７を昇降させることができる。また、ブレード４７にはブレードチルトシリンダ４９が取り付けられており、ブレードチルトシリンダ４９が伸縮することで、旋回作業車１の直進方向に平行な軸を中心としてブレード４７を傾けることができる。 The blade 47 is rotatably supported with respect to the lower traveling body 11 about an axis extending in the left-right direction. A blade lift cylinder 48 is attached to the blade 47, and the blade 47 can be moved up and down by expanding and contracting the blade lift cylinder 48. Further, a blade tilt cylinder 49 is attached to the blade 47, and by expanding and contracting the blade tilt cylinder 49, the blade 47 can be tilted about an axis parallel to the straight direction of the turning work vehicle 1.

本実施形態では、ブームシリンダ４４、アームシリンダ４５、バケットシリンダ４６、ブレードリフトシリンダ４８及びブレードチルトシリンダ４９は、何れも油圧シリンダから構成されている。これらの油圧シリンダは、油圧ポンプユニット３４が発生させた油圧力によって伸縮する。 In the present embodiment, the boom cylinder 44, the arm cylinder 45, the bucket cylinder 46, the blade lift cylinder 48, and the blade tilt cylinder 49 are all composed of hydraulic cylinders. These hydraulic cylinders expand and contract due to the hydraulic pressure generated by the hydraulic pump unit 34.

ブレード４７の上部には支柱５５が固定され、この支柱５５の上端にターゲットプリズム５６が取り付けられている。ターゲットプリズム５６は３６０°プリズムを有しており、何れの方向から光が入射しても、入射光と平行な向きで光を反射させることができる。このターゲットプリズム５６は、後述のトータルステーション５７が位置を計測する対象となる。 A support column 55 is fixed to the upper part of the blade 47, and a target prism 56 is attached to the upper end of the support column 55. The target prism 56 has a 360 ° prism, and can reflect light in a direction parallel to the incident light regardless of the direction in which the light is incident. The target prism 56 is a target for which the total station 57, which will be described later, measures the position.

作業現場又はその近傍の適宜の位置には、トータルステーション５７が設置されている。トータルステーション５７は公知の電子式の測距測角装置として構成されており、ターゲットプリズム５６が位置する鉛直角、水平角及び距離を測定する。この測定結果に基づいて、ターゲットプリズム５６の３次元座標を計算することができる。トータルステーション５７は自動追尾型として構成されており、ターゲットプリズム５６の位置の変化を自動で追尾する機能を有している。トータルステーション５７は、ターゲットプリズム５６を追尾しながらその位置の変化をリアルタイムで取得する。 A total station 57 is installed at an appropriate position in or near the work site. The total station 57 is configured as a known electronic ranging angle measuring device, and measures the vertical angle, the horizontal angle, and the distance where the target prism 56 is located. Based on this measurement result, the three-dimensional coordinates of the target prism 56 can be calculated. The total station 57 is configured as an automatic tracking type, and has a function of automatically tracking a change in the position of the target prism 56. The total station 57 acquires the change in the position in real time while tracking the target prism 56.

旋回作業車１は、無線通信によりトータルステーション５７と通信可能なアンテナ５８を備える。旋回作業車１側は、ターゲットプリズム５６の位置を、トータルステーション５７からリアルタイムで受信することができる。 The turning work vehicle 1 includes an antenna 58 capable of communicating with the total station 57 by wireless communication. The turning work vehicle 1 side can receive the position of the target prism 56 from the total station 57 in real time.

次に、旋回作業車１が備える油圧回路を説明する。図２は、旋回作業車１の油圧回路を模式的に示す図である。図３は、図２の油圧回路の一部を模式的に示す図である。なお、以下では、左右のクローラ走行装置２１及び油圧モータ２２を特定するために、符号２１Ｌ，２１Ｒ，２２Ｌ，２２Ｒを用いることがある。 Next, the hydraulic circuit included in the turning work platform 1 will be described. FIG. 2 is a diagram schematically showing a hydraulic circuit of the turning work platform 1. FIG. 3 is a diagram schematically showing a part of the hydraulic circuit of FIG. In the following, reference numerals 21L, 21R, 22L, 22R may be used to specify the left and right crawler traveling devices 21 and the hydraulic motor 22.

油圧ポンプユニット３４は、可変容量型の第１油圧ポンプ６１と、固定容量型の第２油圧ポンプ６２と、固定容量型の第３油圧ポンプ６３と、を含んで構成されている。 The hydraulic pump unit 34 includes a variable capacity type first hydraulic pump 61, a fixed capacity type second hydraulic pump 62, and a fixed capacity type third hydraulic pump 63.

図２に示すように、第１油圧ポンプ６１は、左側の油圧モータ２２Ｌ、ブームシリンダ４４及びアームシリンダ４５と接続されている。第１油圧ポンプ６１の第１吐出ポートと、油圧モータ２２Ｌ、ブームシリンダ４４及びアームシリンダ４５と、の間には、それぞれ方向切換弁７１Ｌ，７２，７３が配置されている。 As shown in FIG. 2, the first hydraulic pump 61 is connected to the left hydraulic motor 22L, the boom cylinder 44, and the arm cylinder 45. Direction switching valves 71L, 72, 73 are arranged between the first discharge port of the first hydraulic pump 61 and the hydraulic motor 22L, the boom cylinder 44, and the arm cylinder 45, respectively.

第１油圧ポンプ６１は、右側の油圧モータ２２Ｒ及びバケットシリンダ４６と接続されている。第１油圧ポンプ６１の第２吐出ポートと、油圧モータ２２Ｒ及びバケットシリンダ４６と、の間には、それぞれ方向切換弁７１Ｒ，７４が配置されている。 The first hydraulic pump 61 is connected to the right hydraulic motor 22R and the bucket cylinder 46. Direction switching valves 71R and 74 are arranged between the second discharge port of the first hydraulic pump 61 and the hydraulic motor 22R and the bucket cylinder 46, respectively.

第２油圧ポンプ６２は、ブレードリフトシリンダ４８、ブレードチルトシリンダ４９、旋回モータ３２及びブームスイングシリンダ６６と接続されている。第２油圧ポンプ６２の吐出ポートと、ブレードリフトシリンダ４８、ブレードチルトシリンダ４９、旋回モータ３２及びブームスイングシリンダ６６と、の間には、それぞれ方向切換弁７５，７６，７７，７８が配置されている。 The second hydraulic pump 62 is connected to a blade lift cylinder 48, a blade tilt cylinder 49, a swivel motor 32, and a boom swing cylinder 66. Direction switching valves 75, 76, 77, 78 are arranged between the discharge port of the second hydraulic pump 62 and the blade lift cylinder 48, the blade tilt cylinder 49, the swivel motor 32, and the boom swing cylinder 66, respectively. There is.

ブレードリフト操作レバー３８は、ブレード４７の昇降を指示することができる。ブレードチルト操作レバー３９は、旋回作業車１の正面視におけるブレード４７の傾きを指示することができる。ブレード４７の傾きは、ブレードチルトシリンダ４９の伸縮に応じてブレード４７の左側部分が右側部分よりも上方又は下方に位置することで生じる。 The blade lift operating lever 38 can instruct the blade 47 to move up and down. The blade tilt operation lever 39 can instruct the tilt of the blade 47 in the front view of the turning work vehicle 1. The tilt of the blade 47 occurs when the left side portion of the blade 47 is located above or below the right side portion according to the expansion and contraction of the blade tilt cylinder 49.

旋回作業車１は、ブレードリフト操作レバー３８及びブレードチルト操作レバー３９に対応して配置されたリモコン弁８１，８２を備えている。それぞれのリモコン弁８１，８２は２つの出力ポートを有しており、ブレードリフト操作レバー３８及びブレードチルト操作レバー３９のそれぞれの操作に応じたポートに、操作量に応じた圧力の作動油を送ることができる。 The turning work vehicle 1 includes remote control valves 81 and 82 arranged corresponding to the blade lift operation lever 38 and the blade tilt operation lever 39. Each of the remote control valves 81 and 82 has two output ports, and feeds hydraulic oil at a pressure corresponding to the operation amount to the ports corresponding to the respective operations of the blade lift operation lever 38 and the blade tilt operation lever 39. be able to.

これらのリモコン弁８１，８２が出力するパイロット圧力が、それぞれ、アクチュエータ制御部に相当する方向切換弁７５，７６のパイロットポートに導かれる。言い換えれば、リモコン弁８１，８２は、ブレードリフト操作レバー３８及びブレードチルト操作レバー３９のそれぞれの操作に応じた圧力（パイロット圧力）で、作動油を送ることができる。 The pilot pressures output by these remote control valves 81 and 82 are guided to the pilot ports of the directional switching valves 75 and 76 corresponding to the actuator control unit, respectively. In other words, the remote control valves 81 and 82 can send hydraulic oil at a pressure (pilot pressure) corresponding to the respective operations of the blade lift operation lever 38 and the blade tilt operation lever 39.

従って、方向切換弁７５，７６のスプールは、ブレードリフト操作レバー３８及びブレードチルト操作レバー３９のそれぞれで指示される昇降状態及び傾き状態に応じた方向及び量だけ変位する。これにより、ブレードリフトシリンダ４８及びブレードチルトシリンダ４９を、オペレータの指示に基づいて伸縮させることができる。なお、詳細は後述するが、ブレードリフトシリンダ４８及びブレードチルトシリンダ４９の伸縮量は、制御部１００により調整することができる。 Therefore, the spools of the direction switching valves 75 and 76 are displaced by the direction and amount according to the elevating state and the tilting state indicated by the blade lift operating lever 38 and the blade tilt operating lever 39, respectively. As a result, the blade lift cylinder 48 and the blade tilt cylinder 49 can be expanded and contracted based on the operator's instructions. Although the details will be described later, the expansion / contraction amount of the blade lift cylinder 48 and the blade tilt cylinder 49 can be adjusted by the control unit 100.

他の方向切換弁７１～７４，７７，７８のそれぞれについても、上記の方向切換弁７５，７６と同様にリモコン弁が接続されている。走行操作レバー３６及び作業操作レバー３７等の操作部材をオペレータが操作することによって、リモコン弁が出力するパイロット圧力が変化し、これにより、方向切換弁７１～７４，７７，７８のスプールが変位して作動油の供給／停止を切り換える。これにより、油圧モータ２２Ｌ，２２Ｒ、ブームシリンダ４４、アームシリンダ４５、バケットシリンダ４６、旋回モータ３２、及びブームスイングシリンダ６６を、オペレータの指示により駆動することができる。 A remote control valve is also connected to each of the other directional switching valves 71 to 74, 77, 78 in the same manner as the directional switching valves 75, 76 described above. When the operator operates the operating members such as the traveling operation lever 36 and the work operation lever 37, the pilot pressure output by the remote control valve changes, and as a result, the spools of the direction switching valves 71 to 74, 77, 78 are displaced. To switch the supply / stop of hydraulic oil. Thereby, the hydraulic motors 22L and 22R, the boom cylinder 44, the arm cylinder 45, the bucket cylinder 46, the swivel motor 32, and the boom swing cylinder 66 can be driven according to the operator's instruction.

例えば、図３に示すように、方向切換弁７１Ｌ，７１Ｒのそれぞれにはリモコン弁１２１Ｌ，１２１Ｒが接続されている。走行操作レバー３６のうち左走行操作レバー３６Ｌ，右走行操作レバー３６Ｒをオペレータが操作することによって、対応するリモコン弁１２１Ｌ，１２１Ｒが出力するパイロット圧力が変化し、これにより、方向切換弁７１Ｌ，７１Ｒのスプールが変位して作動油の供給／停止を切り換える。これにより、油圧モータ２２Ｌ，２２Ｒを、オペレータの指示により駆動することができる。即ち、左右の走行操作レバー３６Ｌ，３６Ｒのそれぞれは、左右のクローラ走行装置２１Ｌ，２１Ｒの前進、後進及び停止を個別に指示することができる。 For example, as shown in FIG. 3, remote control valves 121L and 121R are connected to the directional control valves 71L and 71R, respectively. When the operator operates the left travel operation lever 36L and the right travel operation lever 36R of the travel operation levers 36, the pilot pressures output by the corresponding remote control valves 121L and 121R change, thereby changing the direction switching valves 71L and 71R. The spool is displaced to switch between supply / stop of hydraulic oil. As a result, the hydraulic motors 22L and 22R can be driven according to the operator's instructions. That is, each of the left and right traveling operation levers 36L and 36R can individually instruct the left and right crawler traveling devices 21L and 21R to move forward, backward and stop.

ブレードリフト操作レバー３８及びブレードチルト操作レバー３９に対応して配置されたリモコン弁８１，８２の出力ポートと、方向切換弁７５，７６のパイロットポートとの間には、それぞれシャトル弁８３，８４，８５，８６が設けられている。それぞれのシャトル弁８３，８４，８５，８６は、各リモコン弁８１，８２が有する出力ポートと、対応する電磁比例弁９３，９４，９５，９６が有する出力ポートと、のうち圧力が高い側を、方向切換弁７５，７６のパイロットポートと接続する。これにより、パイロット圧力は、電磁比例弁９３，９４，９５，９６により制御可能となっている。 Shuttle valves 83, 84, respectively, are located between the output ports of the remote control valves 81 and 82 arranged corresponding to the blade lift operation lever 38 and the blade tilt operation lever 39 and the pilot ports of the direction switching valves 75 and 76, respectively. 85 and 86 are provided. The shuttle valves 83, 84, 85, 86 have the higher pressure side of the output port of each remote control valve 81, 82 and the output port of the corresponding electromagnetic proportional valves 93, 94, 95, 96. , Connects to the pilot ports of the directional control valves 75 and 76. As a result, the pilot pressure can be controlled by the electromagnetic proportional valves 93, 94, 95, 96.

複数の電磁比例弁９３，９４，９５，９６は、対応するシャトル弁８３，８４，８５，８６と第３油圧ポンプ６３との間に配置されている。各電磁比例弁９３，９４，９５，９６は、その開度を制御部１００からの信号に基づいて全閉から全開の間で変更することで、第３油圧ポンプ６３から方向切換弁７５，７６のパイロットポートへの作動油の流れを制限することができる。これにより、方向切換弁７５，７６の制御量を調整し、方向切換弁７５，７６を所定のパイロット圧力により作動させることができる。 A plurality of electromagnetic proportional valves 93, 94, 95, 96 are arranged between the corresponding shuttle valves 83, 84, 85, 86 and the third hydraulic pump 63. The opening degree of each of the electromagnetic proportional valves 93, 94, 95, 96 is changed from fully closed to fully open based on the signal from the control unit 100, so that the direction switching valves 75, 76 are changed from the third hydraulic pump 63. The flow of hydraulic oil to the pilot port can be restricted. As a result, the control amount of the directional control valves 75 and 76 can be adjusted, and the directional control valves 75 and 76 can be operated by a predetermined pilot pressure.

なお、本実施形態では、ブレードリフト操作レバー３８及びブレードチルト操作レバー３９と同様に、左走行操作レバー３６Ｌ，右走行操作レバー３６Ｒに対応して配置されたリモコン弁１２１Ｌ，１２１Ｒの出力ポートと、方向切換弁７１Ｌ，７１Ｒのパイロットポートとの間に、それぞれシャトル弁１２３，１２４，１２５，１２６が設けられている。また、複数の電磁比例弁１３３，１３４，１３５，１３６も設けられている。 In this embodiment, similarly to the blade lift operation lever 38 and the blade tilt operation lever 39, the output ports of the remote control valves 121L and 121R arranged corresponding to the left travel operation lever 36L and the right travel operation lever 36R are used. Shuttle valves 123, 124, 125, and 126 are provided between the pilot ports of the directional control valves 71L and 71R, respectively. Further, a plurality of electromagnetic proportional valves 133, 134, 135, 136 are also provided.

次に、方向切換弁７５，７６に作用するパイロット圧力の補正について説明する。図４は、第１実施形態における、ブレード４７を制御するための電気的構成を示すブロック図である。 Next, the correction of the pilot pressure acting on the directional control valves 75 and 76 will be described. FIG. 4 is a block diagram showing an electrical configuration for controlling the blade 47 in the first embodiment.

旋回作業車１は、制御部１００を備える。図４に示すように、制御部１００は、記憶部１０１と、補正量計算部１０２と、補正部１０３と、走行速度制御部１０４と、を備える。 The turning work vehicle 1 includes a control unit 100. As shown in FIG. 4, the control unit 100 includes a storage unit 101, a correction amount calculation unit 102, a correction unit 103, and a traveling speed control unit 104.

具体的に説明すると、制御部１００は公知のコンピュータとして構成されており、図示しないＣＰＵ、記憶装置、入出力部等を備える。ＣＰＵは、各種プログラム等を記憶装置から読み出して実行することができる。記憶装置には、各種のプログラムやデータが記憶されている。そして、上記のハードウェアとソフトウェアの協働により、制御部１００を、図４に示す記憶部１０１、補正量計算部１０２、補正部１０３、及び走行速度制御部１０４等として動作させることができる。 Specifically, the control unit 100 is configured as a known computer, and includes a CPU, a storage device, an input / output unit, and the like (not shown). The CPU can read various programs and the like from the storage device and execute them. Various programs and data are stored in the storage device. Then, by the cooperation of the above hardware and software, the control unit 100 can be operated as the storage unit 101, the correction amount calculation unit 102, the correction unit 103, the traveling speed control unit 104, and the like shown in FIG.

記憶部１０１は、設計情報を記憶することができる。この設計情報としては、例えば、作業現場において実現したい仕上げ面の高さを３次元データとして表したものが用いられる。 The storage unit 101 can store design information. As this design information, for example, the height of the finished surface desired to be realized at the work site is expressed as three-dimensional data.

補正量計算部１０２は、旋回作業車１の走行速度（後述の車速センサ１０６が検出した走行速度）に基づいて、方向切換弁７５，７６のそれぞれにより制御されるブレードリフトシリンダ４８及びブレードチルトシリンダ４９に関する制御量（方向切換弁７５，７６の制御量）の補正を行うための補正量を計算する。 The correction amount calculation unit 102 is a blade lift cylinder 48 and a blade tilt cylinder controlled by the direction switching valves 75 and 76, respectively, based on the traveling speed of the turning work vehicle 1 (traveling speed detected by the vehicle speed sensor 106 described later). The correction amount for correcting the control amount (control amount of the directional control valves 75 and 76) with respect to 49 is calculated.

補正部１０３は、補正量計算部１０２が計算した補正量に基づいて、ブレードリフトシリンダ４８及びブレードチルトシリンダ４９に関する制御量を補正する。 The correction unit 103 corrects the control amount related to the blade lift cylinder 48 and the blade tilt cylinder 49 based on the correction amount calculated by the correction amount calculation unit 102.

走行速度制御部１０４は、旋回作業車１の走行速度を制御する。走行速度制御部１０４は、走行制御のための特別なモードである定速走行モードとなることができる。定速走行モードでは、走行速度制御部１０４は、旋回作業車１の走行速度が、予め定められた目標速度で一定となるように制御する。 The traveling speed control unit 104 controls the traveling speed of the turning work vehicle 1. The traveling speed control unit 104 can be in a constant speed traveling mode, which is a special mode for traveling control. In the constant speed traveling mode, the traveling speed control unit 104 controls the traveling speed of the turning work vehicle 1 so as to be constant at a predetermined target speed.

図４に示すように、制御部１００には、位置情報取得部１０５及び車速センサ（走行速度検出部）１０６が接続されている。また、制御部１００には、複数の電磁比例弁９３，９４，９５，９６がそれぞれ電気的に接続されている。なお、図示しないが、制御部１００には、複数の電磁比例弁１３３，１３４，１３５，１３６も接続されている。 As shown in FIG. 4, a position information acquisition unit 105 and a vehicle speed sensor (travel speed detection unit) 106 are connected to the control unit 100. Further, a plurality of electromagnetic proportional valves 93, 94, 95, 96 are electrically connected to the control unit 100, respectively. Although not shown, a plurality of electromagnetic proportional valves 133, 134, 135, and 136 are also connected to the control unit 100.

位置情報取得部１０５は、ブレード４７の位置情報を取得することができる。位置情報取得部１０５は、本実施形態では、アンテナ５８を用いてトータルステーション５７からターゲットプリズム５６の位置を無線受信する無線受信機から構成されている。 The position information acquisition unit 105 can acquire the position information of the blade 47. In the present embodiment, the position information acquisition unit 105 is composed of a wireless receiver that wirelessly receives the position of the target prism 56 from the total station 57 using the antenna 58.

なお、位置情報取得部は、これに限定されない。例えば、位置情報取得部を、衛星測位システム（ＧＮＳＳ）等の測位システムを用いて測位を行う測位装置から構成しても良い。この測位装置は、ブレード４７の適宜位置に取り付けたＧＮＳＳ測位アンテナの位置を取得するＧＮＳＳ受信機とすることが考えられる。 The location information acquisition unit is not limited to this. For example, the position information acquisition unit may be configured by a positioning device that performs positioning using a positioning system such as a satellite positioning system (GNSS). It is conceivable that this positioning device is a GNSS receiver that acquires the position of the GNSS positioning antenna attached to an appropriate position of the blade 47.

位置情報取得部１０５が取得したブレード４７の位置情報は、制御部１００に出力される。このブレード４７の位置情報は、本実施形態では、３次元位置情報として、ブレード４７に設けられた目標（ターゲットプリズム５６）までの距離、基準方向に対して目標が存在する方向の水平角度、基準高さに対して目標が存在する方向の鉛直角度を含む。 The position information of the blade 47 acquired by the position information acquisition unit 105 is output to the control unit 100. In the present embodiment, the position information of the blade 47 is, as three-dimensional position information, the distance to the target (target prism 56) provided on the blade 47, the horizontal angle in the direction in which the target exists with respect to the reference direction, and the reference. Includes the vertical angle in the direction in which the target is with respect to height.

車速センサ１０６は、旋回作業車１の走行速度を検出することができる。車速センサ１０６は、例えば、クローラ走行装置２１が備えるスプロケットの回転に応じたパルスを発生させるように構成される。車速センサ１０６の検出結果は、制御部１００に出力される。 The vehicle speed sensor 106 can detect the traveling speed of the turning work vehicle 1. The vehicle speed sensor 106 is configured to generate, for example, a pulse corresponding to the rotation of the sprocket included in the crawler traveling device 21. The detection result of the vehicle speed sensor 106 is output to the control unit 100.

制御部１００は、ブレード４７の動作に関し、以下のとおり、方向切換弁７５，７６の制御量を算出し、更にその制御量を補正する。そして、制御部１００は、方向切換弁７５，７６に、補正後の制御量（補正制御量）でブレードリフトシリンダ４８及びブレードチルトシリンダ４９の駆動を制御させる。 The control unit 100 calculates the control amount of the directional control valves 75 and 76 with respect to the operation of the blade 47, and further corrects the control amount as follows. Then, the control unit 100 causes the direction switching valves 75 and 76 to control the drive of the blade lift cylinder 48 and the blade tilt cylinder 49 with the corrected control amount (correction control amount).

以下、図５を参照して具体的に説明する。図５は、方向切換弁７５，７６に作用するパイロット圧力についての処理を示すフローチャートである。 Hereinafter, a specific description will be given with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart showing the processing of the pilot pressure acting on the directional control valves 75 and 76.

図５の処理がスタートすると、制御部１００は先ず、位置情報取得部１０５が取得したターゲットプリズム５６の３次元位置情報に基づいて、ブレード４７の最下部の位置を計算する（ステップＳ１０１）。この結果、ブレード４７の最下部の位置を３次元座標の形で取得することができる。ターゲットプリズム５６はブレード４７に固定した支柱５５に配置されているので、その位置関係を予め制御部１００に設定しておくことで、ターゲットプリズム５６の位置からブレード４７の最下部の位置を計算により得ることができる。 When the process of FIG. 5 starts, the control unit 100 first calculates the position of the lowermost portion of the blade 47 based on the three-dimensional position information of the target prism 56 acquired by the position information acquisition unit 105 (step S101). As a result, the position of the lowermost part of the blade 47 can be acquired in the form of three-dimensional coordinates. Since the target prism 56 is arranged on the support column 55 fixed to the blade 47, by setting the positional relationship in the control unit 100 in advance, the position of the lowermost portion of the blade 47 can be calculated from the position of the target prism 56. Obtainable.

ブレードリフトシリンダ４８及びブレードチルトシリンダ４９が駆動したり、旋回作業車１自体に傾斜が生じたりすると、ブレード４７の姿勢は変化する。ターゲットプリズム５６とブレード４７の最下部との位置関係は、ブレード４７の姿勢によって影響を受ける。従って、ステップＳ１０１でブレード４７の最下部の位置を計算するにあたっては、ブレード４７の姿勢を図略のセンサによって検出した結果を考慮することが好ましい。 When the blade lift cylinder 48 and the blade tilt cylinder 49 are driven or the turning work vehicle 1 itself is tilted, the posture of the blade 47 changes. The positional relationship between the target prism 56 and the lowermost portion of the blade 47 is affected by the posture of the blade 47. Therefore, when calculating the position of the lowermost portion of the blade 47 in step S101, it is preferable to consider the result of detecting the posture of the blade 47 by the sensor shown in the figure.

ブレード４７の最下部の位置が求められると、制御部１００は、当該位置を、記憶部１０１に記憶された設計情報と比較し、その偏差を計算により取得する（ステップＳ１０２）。この偏差は、リフト方向の偏差（高さの偏差）と、チルト方向の偏差（角度の偏差）と、を含む。偏差が得られると、制御部１００は、当該偏差の絶対値が閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ１０３）。この閾値は、予め適宜設定することができる。偏差の大きさが閾値を下回る場合、処理はステップＳ１０１に戻る。 When the position of the lowermost portion of the blade 47 is obtained, the control unit 100 compares the position with the design information stored in the storage unit 101, and acquires the deviation by calculation (step S102). This deviation includes a deviation in the lift direction (deviation in height) and a deviation in the tilt direction (deviation in angle). When the deviation is obtained, the control unit 100 determines whether or not the absolute value of the deviation is equal to or greater than the threshold value (step S103). This threshold can be appropriately set in advance. If the magnitude of the deviation is below the threshold, the process returns to step S101.

ステップＳ１０３の判断の結果、偏差の大きさが閾値以上である場合、制御部１００は、ブレードリフトシリンダ４８及びブレードチルトシリンダ４９の少なくとも一方を動作させるための方向切換弁７５，７６の制御量を計算により決定する（ステップＳ１０４）。この制御量は、所定の短い時間で上記の差異を解消できるように各シリンダを駆動する観点から定められる。 As a result of the determination in step S103, when the magnitude of the deviation is equal to or larger than the threshold value, the control unit 100 controls the direction switching valves 75 and 76 for operating at least one of the blade lift cylinder 48 and the blade tilt cylinder 49. It is determined by calculation (step S104). This control amount is determined from the viewpoint of driving each cylinder so that the above difference can be eliminated in a predetermined short time.

次に、制御部１００は、車速センサ１０６の検出結果に基づいて、旋回作業車１の走行速度を取得する（ステップＳ１０５）。 Next, the control unit 100 acquires the traveling speed of the turning work vehicle 1 based on the detection result of the vehicle speed sensor 106 (step S105).

走行速度が得られると、制御部１００は、この走行速度に基づいて、ステップＳ１０４で算出した方向切換弁７５，７６の制御量を補正するための補正量を計算する（ステップＳ１０６）。この補正量は、走行速度が低い場合は、高い場合に比べて、電磁比例弁９３，９４，９５，９６へのパイロット圧力を弱めるように計算される。その後、制御部１００は、得られた補正量をステップＳ１０４の制御量に適用することにより、補正制御量を決定する（ステップＳ１０７）。 When the traveling speed is obtained, the control unit 100 calculates a correction amount for correcting the control amount of the direction switching valves 75 and 76 calculated in step S104 based on the traveling speed (step S106). This correction amount is calculated so that when the traveling speed is low, the pilot pressure on the electromagnetic proportional valves 93, 94, 95, 96 is weaker than when the traveling speed is high. After that, the control unit 100 determines the correction control amount by applying the obtained correction amount to the control amount in step S104 (step S107).

次に、制御部１００は、補正制御量に基づいて、方向切換弁７５，７６を制御する（ステップＳ１０８）。具体的には、制御部１００は、補正制御量に基づいて電磁比例弁９３，９４，９５，９６を制御し、方向切換弁７５，７６に作用するパイロット圧力を調整する。これにより、方向切換弁７５，７６は、補正制御量でブレードリフトシリンダ４８、ブレードチルトシリンダ４９を駆動させる。 Next, the control unit 100 controls the direction switching valves 75 and 76 based on the correction control amount (step S108). Specifically, the control unit 100 controls the electromagnetic proportional valves 93, 94, 95, 96 based on the correction control amount, and adjusts the pilot pressure acting on the directional control valves 75, 76. As a result, the directional control valves 75 and 76 drive the blade lift cylinder 48 and the blade tilt cylinder 49 with the correction control amount.

このように、旋回作業車１においては、ブレード４７の位置情報と設計情報とから算出された方向切換弁７５，７６の制御量（ブレードリフトシリンダ４８及びブレードチルトシリンダ４９に関する制御量）を、車速センサ１０６が検出した走行速度に基づいて補正する。方向切換弁７５，７６のスプールは、補正された制御量に応じた距離だけ変位して、ブレードリフトシリンダ４８及びブレードチルトシリンダ４９の駆動を制御する。 As described above, in the turning work vehicle 1, the control amount (control amount for the blade lift cylinder 48 and the blade tilt cylinder 49) of the direction switching valves 75 and 76 calculated from the position information and the design information of the blade 47 is set to the vehicle speed. The correction is made based on the traveling speed detected by the sensor 106. The spools of the directional control valves 75 and 76 are displaced by a distance corresponding to the corrected control amount to control the drive of the blade lift cylinder 48 and the blade tilt cylinder 49.

本実施形態の構成では、ブレード４７の最下部の位置と設計情報との間で同じ偏差が生じている場合でも、旋回作業車１の走行速度が大きい場合は、小さい場合に比べて、方向切換弁７５，７６のスプールが大きく変位する。従って、高速走行時はブレード４７の動作が素早くなる一方で、低速走行時は動作がゆっくりになる。高速走行時は、単位時間当たりでブレード４７が敷き均しを行う距離が長くなり、地形の変化等に対してダイナミックに対応する必要性が高くなるが、ブレード４７が高速で動作することで、仕上がりを綺麗にすることができる。一方、低速走行時には、ブレード４７の動作がゆっくりになるので、オーバーシュートを抑制でき、仕上げ面が施工管理値から外れてしまうことがない。 In the configuration of the present embodiment, even when the same deviation occurs between the position of the lowermost portion of the blade 47 and the design information, when the traveling speed of the turning work vehicle 1 is high, the direction is switched as compared with the case where the traveling speed is small. The spools of the valves 75 and 76 are greatly displaced. Therefore, the blade 47 operates quickly when traveling at high speed, while it operates slowly when traveling at low speed. When traveling at high speed, the distance that the blade 47 spreads out per unit time becomes long, and it becomes necessary to dynamically respond to changes in the terrain, etc., but by operating the blade 47 at high speed, The finish can be beautiful. On the other hand, when traveling at low speed, the operation of the blade 47 becomes slow, so that overshoot can be suppressed and the finished surface does not deviate from the construction control value.

また、本実施形態において、制御部１００は、図６に示すとおり、旋回作業車１の走行速度についての処理を行う。図６は、旋回作業車１の走行速度についての処理を示すフローチャートである。図６に示す処理は、図５に示す処理と同時並行的に行われる。 Further, in the present embodiment, the control unit 100 processes the traveling speed of the turning work vehicle 1 as shown in FIG. FIG. 6 is a flowchart showing processing for the traveling speed of the turning work vehicle 1. The process shown in FIG. 6 is performed in parallel with the process shown in FIG.

図６の処理がスタートすると、制御部１００は先ず、上記の定速スイッチ１３１が操作されているか否かを判断する（ステップＳ２０１）。定速スイッチ１３１は、旋回作業車１の走行速度を一定速度（目標速度）に保持するためのものである。目標速度は、予めオペレータが適宜の操作を行うことにより、制御部１００に設定しておくことができる。定速スイッチ１３１が操作されていない場合は、制御部１００は、定速スイッチ１３１が操作されるまで待機する。 When the process of FIG. 6 starts, the control unit 100 first determines whether or not the constant speed switch 131 is operated (step S201). The constant speed switch 131 is for maintaining the traveling speed of the turning work vehicle 1 at a constant speed (target speed). The target speed can be set in the control unit 100 by the operator performing an appropriate operation in advance. When the constant speed switch 131 is not operated, the control unit 100 waits until the constant speed switch 131 is operated.

ステップＳ２０１の判断の結果、定速スイッチ１３１が操作されている場合は、制御部１００は定速走行モードとなり、ステップＳ２０２以降の処理を行う。 As a result of the determination in step S201, when the constant speed switch 131 is operated, the control unit 100 enters the constant speed traveling mode and performs the processing after step S202.

具体的に説明すると、制御部１００は、旋回作業車１の走行速度（車速センサ１０６が検出した走行速度）が第１閾値以上かつ第２閾値以下であるか否かを判断する（ステップＳ２０２）。第１閾値は、目標速度に対する許容範囲の低速側の境界として定められ、第２閾値は、高速側の境界として定められる。旋回作業車１の走行速度が第１閾値と第２閾値の間に入っている場合は、現在の走行速度を変更する必要がないので、ステップＳ２０１に戻る。 Specifically, the control unit 100 determines whether or not the traveling speed of the turning work vehicle 1 (traveling speed detected by the vehicle speed sensor 106) is equal to or higher than the first threshold value and equal to or lower than the second threshold value (step S202). .. The first threshold value is defined as the boundary on the low speed side of the allowable range with respect to the target speed, and the second threshold value is defined as the boundary on the high speed side. When the traveling speed of the turning work vehicle 1 is between the first threshold value and the second threshold value, it is not necessary to change the current traveling speed, so the process returns to step S201.

ステップＳ２０２の判断の結果、旋回作業車１の走行速度が第１閾値よりも低い場合、又は、第２閾値よりも高い場合は、制御部１００は、目標速度と、車速センサ１０６により得られた旋回作業車１の走行速度と、の偏差を計算する（ステップＳ２０３）。偏差が得られると、制御部１００は、当該偏差を解消するための方向切換弁７１Ｌ，７１Ｒの制御量を決定する（ステップＳ２０４）。 As a result of the determination in step S202, when the traveling speed of the turning work vehicle 1 is lower than the first threshold value or higher than the second threshold value, the control unit 100 is obtained by the target speed and the vehicle speed sensor 106. The deviation from the traveling speed of the turning work vehicle 1 is calculated (step S203). When the deviation is obtained, the control unit 100 determines the control amount of the directional switching valves 71L and 71R for eliminating the deviation (step S204).

続いて、制御部１００は、決定した制御量に基づいて、方向切換弁７１Ｌ，７１Ｒを制御する（ステップＳ２０５）。具体的には、制御部１００は、電磁比例弁１３３，１３４，１３５，１３６を制御して、方向切換弁７１Ｌ，７１Ｒに作用するパイロット圧力を調整する。これにより、方向切換弁７１Ｌ，７１Ｒは、油圧モータ２２Ｌ，２２Ｒの駆動を制御する。 Subsequently, the control unit 100 controls the direction switching valves 71L and 71R based on the determined control amount (step S205). Specifically, the control unit 100 controls the electromagnetic proportional valves 133, 134, 135, 136 to adjust the pilot pressure acting on the directional switching valves 71L, 71R. As a result, the directional control valves 71L and 71R control the drive of the hydraulic motors 22L and 22R.

このように、旋回作業車１においては、予め定められたその走行における目標速度と、車速センサ１０６が検出した走行速度と、の偏差に基づいて、旋回作業車１の走行速度が前記目標速度になるように油圧モータ２２Ｌ，２２Ｒの駆動を制御することができる。本実施形態では、こうして実現される定速走行モードと、前述のブレード動作速度の制御と、の組合せによって、オペレータの負担を大きく低減できる。 As described above, in the turning work vehicle 1, the traveling speed of the turning work vehicle 1 becomes the target speed based on the deviation between the predetermined target speed in the traveling and the traveling speed detected by the vehicle speed sensor 106. The drive of the hydraulic motors 22L and 22R can be controlled so as to be. In the present embodiment, the burden on the operator can be greatly reduced by the combination of the constant speed traveling mode realized in this way and the control of the blade operating speed described above.

次に、本発明の第２実施形態を説明する。図７は、第２実施形態における、ブレード４７を制御するための電気的構成を示すブロック図である。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a block diagram showing an electrical configuration for controlling the blade 47 in the second embodiment.

本実施形態は、補正量計算部１０２が、車速センサ１０６が検出した走行速度と、回転数センサ１０７が検出したエンジン回転数と、の両方に基づいて補正量を計算する点で、第１実施形態と相違する。 In the first embodiment, the correction amount calculation unit 102 calculates the correction amount based on both the traveling speed detected by the vehicle speed sensor 106 and the engine rotation speed detected by the rotation speed sensor 107. It differs from the form.

図７に示すように、制御部１００には、回転数センサ（エンジン回転数検出部）１０７が電気的に接続されている。 As shown in FIG. 7, a rotation speed sensor (engine rotation speed detection unit) 107 is electrically connected to the control unit 100.

回転数センサ１０７は、エンジン３３の回転数を検出することができる。回転数センサ１０７は、例えば、エンジン３３が備える図示しないクランク軸の回転を検出するクランクセンサにより構成することができる。回転数センサ１０７の検出結果は、制御部１００に出力される。 The rotation speed sensor 107 can detect the rotation speed of the engine 33. The rotation speed sensor 107 can be configured by, for example, a crank sensor for detecting the rotation of a crank shaft (not shown) included in the engine 33. The detection result of the rotation speed sensor 107 is output to the control unit 100.

制御部１００では、方向切換弁７５，７６に作用するパイロット圧力を補正する際、第１実施形態（図５）のステップＳ１０６及びステップＳ１０７の処理で、旋回作業車１の走行速度だけでなく、エンジン３３の回転数に基づいて、補正量を計算する。電磁比例弁９３，９４，９５，９６の補正制御量は、旋回作業車１の走行速度と、エンジン回転数と、の両方に基づいて決定される。これにより、旋回作業車１の走行速度だけでなくエンジン回転数の観点を考慮して、ブレード４７の動作速度を適切に調整することができる。この結果、より良好な仕上がりが期待できる。 When the control unit 100 corrects the pilot pressure acting on the direction switching valves 75 and 76, in the processing of steps S106 and S107 of the first embodiment (FIG. 5), not only the traveling speed of the turning work vehicle 1 but also the traveling speed of the turning work vehicle 1 is performed. The correction amount is calculated based on the rotation speed of the engine 33. The correction control amount of the electromagnetic proportional valves 93, 94, 95, 96 is determined based on both the traveling speed of the turning work vehicle 1 and the engine speed. Thereby, the operating speed of the blade 47 can be appropriately adjusted in consideration of not only the traveling speed of the turning work vehicle 1 but also the viewpoint of the engine rotation speed. As a result, a better finish can be expected.

以上に説明したように、第１実施形態及び第２実施形態のブレード制御システムは、旋回作業車１に適用される。旋回作業車１は、ブレード４７を備え、設計情報に基づいてブレード４７を用いた作業を行うことができる。このブレード制御システムは、ブレードリフトシリンダ４８及びブレードチルトシリンダ４９と、記憶部１０１と、位置情報取得部１０５と、方向切換弁７５，７６と、車速センサ１０６と、補正量計算部１０２と、補正部１０３と、を備える。ブレードリフトシリンダ４８及びブレードチルトシリンダ４９は、ブレード４７を動作させる。記憶部１０１は、設計情報を記憶する。位置情報取得部１０５は、ブレード４７の位置情報を取得する。方向切換弁７５，７６は、記憶部１０１に記憶された設計情報と、位置情報取得部１０５が取得した位置情報と、の差異に基づいて、ブレードリフトシリンダ４８及びブレードチルトシリンダ４９の駆動を制御する。車速センサ１０６は、旋回作業車１の走行速度を検出する。補正量計算部１０２は、車速センサ１０６が検出した走行速度に基づいて、方向切換弁７５，７６の制御量を補正するための補正量を計算する。補正部１０３は、補正量計算部１０２が計算した補正量に基づいて、方向切換弁７５，７６の制御量を補正する。 As described above, the blade control system of the first embodiment and the second embodiment is applied to the turning work vehicle 1. The turning work vehicle 1 is provided with a blade 47, and can perform work using the blade 47 based on design information. This blade control system includes a blade lift cylinder 48, a blade tilt cylinder 49, a storage unit 101, a position information acquisition unit 105, direction switching valves 75 and 76, a vehicle speed sensor 106, a correction amount calculation unit 102, and correction. A unit 103 is provided. The blade lift cylinder 48 and the blade tilt cylinder 49 operate the blade 47. The storage unit 101 stores design information. The position information acquisition unit 105 acquires the position information of the blade 47. The directional switching valves 75 and 76 control the drive of the blade lift cylinder 48 and the blade tilt cylinder 49 based on the difference between the design information stored in the storage unit 101 and the position information acquired by the position information acquisition unit 105. do. The vehicle speed sensor 106 detects the traveling speed of the turning work vehicle 1. The correction amount calculation unit 102 calculates a correction amount for correcting the control amount of the direction switching valves 75 and 76 based on the traveling speed detected by the vehicle speed sensor 106. The correction unit 103 corrects the control amount of the direction switching valves 75 and 76 based on the correction amount calculated by the correction amount calculation unit 102.

これにより、ブレード４７の動作速度（ブレード４７が昇降する速度及びブレード４７の傾きが変化する速度）を、旋回作業車１の走行速度に応じて変化させることができる。従って、旋回作業車１が高速で走行する場合も低速で走行する場合も、良好な仕上がりを実現することができる。 As a result, the operating speed of the blade 47 (the speed at which the blade 47 moves up and down and the speed at which the inclination of the blade 47 changes) can be changed according to the traveling speed of the turning work vehicle 1. Therefore, good finish can be achieved regardless of whether the turning work vehicle 1 travels at a high speed or at a low speed.

また、第２実施形態のブレード制御システムは、回転数センサ１０７を備える。回転数センサ１０７は、旋回作業車１に備えられたエンジン３３のエンジン回転数を検出する。補正量計算部１０２は、回転数センサ１０７が検出したエンジン回転数に基づいて、方向切換弁７５，７６の制御量を補正するための補正量を計算する。 Further, the blade control system of the second embodiment includes a rotation speed sensor 107. The rotation speed sensor 107 detects the engine rotation speed of the engine 33 provided in the turning work platform 1. The correction amount calculation unit 102 calculates a correction amount for correcting the control amount of the direction switching valves 75 and 76 based on the engine rotation speed detected by the rotation speed sensor 107.

これにより、旋回作業車１の走行速度に加えて、エンジン３３の回転数を考慮して、制御量が補正される。従って、ブレード４７を用いた作業の仕上がりが一層安定して良好になる。 As a result, the control amount is corrected in consideration of the rotation speed of the engine 33 in addition to the traveling speed of the turning work vehicle 1. Therefore, the finish of the work using the blade 47 becomes more stable and good.

また、第１実施形態及び第２実施形態のブレード制御システムにおいて、ブレードリフトシリンダ４８及びブレードチルトシリンダ４９の駆動を制御するアクチュエータ制御部が、方向切換弁７５，７６から構成されている。補正量計算部１０２は、補正量計算部１０２が計算する補正量として、方向切換弁７５，７６に入力されるパイロット圧力の値を補正するための補正量を計算する。 Further, in the blade control system of the first embodiment and the second embodiment, the actuator control unit that controls the drive of the blade lift cylinder 48 and the blade tilt cylinder 49 is composed of the direction switching valves 75 and 76. The correction amount calculation unit 102 calculates a correction amount for correcting the value of the pilot pressure input to the direction switching valves 75 and 76 as the correction amount calculated by the correction amount calculation unit 102.

これにより、ブレード制御システムを簡易な構成とすることができる。また、方向切換弁７５，７６を備える手動タイプの既存の旋回作業車に、ブレード制御システムを容易に適用することができる。 As a result, the blade control system can be configured in a simple manner. Further, the blade control system can be easily applied to the existing manual type turning work vehicle equipped with the directional control valves 75 and 76.

また、第１実施形態及び第２実施形態のブレード制御システムにおいて、ブレード４７を動作させるアクチュエータが、ブレード４７のリフト動作を行うブレードリフトシリンダ４８、及び、チルト動作を行うブレードチルトシリンダ４９である。 Further, in the blade control system of the first embodiment and the second embodiment, the actuators that operate the blade 47 are the blade lift cylinder 48 that lifts the blade 47 and the blade tilt cylinder 49 that performs the tilt operation.

これにより、設計情報に従って、ブレード４７の高さ及びチルトを良好に制御することができる。 Thereby, the height and tilt of the blade 47 can be satisfactorily controlled according to the design information.

また、第１実施形態及び第２実施形態のブレード制御システムは、走行速度制御部１０４を備える。走行速度制御部１０４は、旋回作業車１の走行における目標速度と、車速センサ１０６が検出した走行速度と、の偏差に基づいて、旋回作業車１の走行速度を前記目標速度に近づけるように制御する。 Further, the blade control system of the first embodiment and the second embodiment includes a traveling speed control unit 104. The traveling speed control unit 104 controls the traveling speed of the turning work vehicle 1 to approach the target speed based on the deviation between the target speed in the traveling of the turning work vehicle 1 and the traveling speed detected by the vehicle speed sensor 106. do.

これにより、旋回作業車１の走行速度を目標速度（一定速度）に保持しながら、この目標速度に対応した移動速度が実現されるようにブレード４７を動作させることができる。従って、良好な施工性を確保できると同時に、オペレータの作業負担を軽減することができる。 As a result, the blade 47 can be operated so that the moving speed corresponding to the target speed is realized while keeping the traveling speed of the turning work vehicle 1 at the target speed (constant speed). Therefore, good workability can be ensured, and at the same time, the work load of the operator can be reduced.

以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the above configuration can be changed as follows, for example.

ブレード４７は、下部走行体１１の後方に配置しても良い。 The blade 47 may be arranged behind the lower traveling body 11.

ブレード４７を動作させるアクチュエータは、ブレードリフトシリンダ４８及びブレードチルトシリンダ４９の少なくとも一方であれば良い。例えば、ブレードチルトシリンダ４９の自動制御を省略し、ブレードリフトシリンダ４８だけを自動制御するように構成することができる。 The actuator that operates the blade 47 may be at least one of the blade lift cylinder 48 and the blade tilt cylinder 49. For example, the automatic control of the blade tilt cylinder 49 can be omitted, and only the blade lift cylinder 48 can be automatically controlled.

ブレード４７にアングルシリンダを取り付け、ブレード４７のアングル動作を可能とするように構成しても良い。 An angle cylinder may be attached to the blade 47 so as to enable the angle operation of the blade 47.

第１油圧ポンプ６１は、いわゆるスピードセンシング制御を行うことが、エンジンストールを防止するために好ましい。ただし、レギュレータに自己圧を供給するように構成しても良い。 It is preferable that the first hydraulic pump 61 performs so-called speed sensing control in order to prevent engine stall. However, it may be configured to supply self-pressure to the regulator.

本発明は、旋回作業車だけでなく、他の様々な構成及び用途の作業車両（ブルドーザ、ブレードが装着されたトラクタ等）に適用することができる。 The present invention can be applied not only to turning work vehicles but also to work vehicles having various other configurations and applications (bulldozers, tractors equipped with blades, etc.).

上述の教示を考慮すれば、本発明が多くの変更形態及び変形形態をとり得ることは明らかである。従って、本発明が、添付の特許請求の範囲内において、本明細書に記載された以外の方法で実施され得ることを理解されたい。 In view of the above teachings, it is clear that the present invention can take many modified and modified forms. Therefore, it should be understood that the invention may be practiced in ways other than those described herein, within the scope of the appended claims.

１旋回作業車（作業車両）
３３エンジン
４７ブレード
４８ブレードリフトシリンダ（アクチュエータ）
４９ブレードチルトシリンダ（アクチュエータ）
７５方向切換弁（アクチュエータ制御部）
７６方向切換弁（アクチュエータ制御部）
１００制御部
１０１記憶部
１０２補正量計算部
１０３補正部
１０４走行速度制御部
１０５位置情報取得部
１０６車速センサ（走行速度検出部）
１０７回転数センサ（エンジン回転数検出部） 1 Turning work vehicle (work vehicle)
33 Engine 47 Blade 48 Blade Lift Cylinder (Actuator)
49 Blade tilt cylinder (actuator)
75 Direction switching valve (actuator control unit)
76 Direction switching valve (actuator control unit)
100 Control unit 101 Storage unit 102 Correction amount calculation unit 103 Correction unit 104 Travel speed control unit 105 Position information acquisition unit 106 Vehicle speed sensor (travel speed detection unit)
107 rpm sensor (engine rpm detector)

Claims

A blade control system for a work vehicle equipped with a blade and capable of performing work using the blade based on design information.
The actuator that operates the blade and
A storage unit that stores the design information and
A position information acquisition unit that acquires the position information of the blade, and
An actuator control unit that controls the drive of the actuator based on the difference between the design information stored in the storage unit and the position information acquired by the position information acquisition unit.
A traveling speed detection unit that detects the traveling speed of the work vehicle, and
A correction amount calculation unit that calculates a correction amount for correcting the control amount of the actuator control unit based on the travel speed detected by the travel speed detection unit.
A correction unit that corrects the control amount of the actuator control unit based on the correction amount calculated by the correction amount calculation unit, and a correction unit.
A blade control system for work vehicles, characterized by being equipped with.

The blade control system for a work vehicle according to claim 1.
The engine rotation speed detection unit for detecting the engine rotation speed of the engine included in the work vehicle is provided.
The correction amount calculation unit is a blade control system for a work vehicle, characterized in that the correction amount is calculated based on the engine rotation speed detected by the engine rotation speed detection unit.

The blade control system for a work vehicle according to claim 1 or 2.
The actuator control unit is composed of a directional control valve.
The blade control system for a work vehicle, wherein the correction amount calculation unit calculates a correction amount for correcting a value of a pilot pressure input to the direction switching valve as the correction amount.

The blade control system for a work vehicle according to any one of claims 1 to 3.
The actuator is a blade control system for a work vehicle, wherein the actuator is at least one of a lift cylinder that lifts the blade and a tilt cylinder that performs a tilt operation.

The blade control system for a work vehicle according to any one of claims 1 to 4.
A traveling speed control unit for controlling the traveling speed of the work vehicle is provided.
The traveling speed control unit controls the traveling speed of the work vehicle to approach the target speed based on the deviation between the target speed in the traveling of the work vehicle and the traveling speed detected by the traveling speed detection unit. A blade control system for work vehicles, characterized by