JPH01284623A - ブレード姿勢制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ブルドーザのブレード姿勢制御装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

ブルドーザの作業機装置を第１図に示す。同図中１はブ
レード、２は支持フレーム（Ｃフレー　　１−１１’ −ム）である。

この支持フレーム２の前端部中央に回転可能な水平軸３
と水平軸３を垂直方向に連結貫通する垂直軸５（第２図
参照）とが設けてあり、この垂直軸５にブレード］の背
面のブラケット４を連結のうえプレート１を垂直軸５を
中心に、アングル姿勢と、水平軸３を中心にチルド姿勢
可能に取付けである。

ブルドーザの車体側にはリフトンリンダ６か設けてあり
、リフトンリンダ６のピストンロッド側は前記支持フレ
ーム２のブラケット７にピン８て取付けである。

支持フレーム２の前部左右には左、右側アングル・チル
トシリンダ９，１０の基端部か揺動可能に取付けてあり
、左、右側アングル・チルトシリンダ９，１０のピスト
ンロッド］１□　ｊ２側はプレート１の背面の左右のブ
ラケッｌ−１，３。

１４にピン１３′、］４’で取付けである。

このような作業機装置においては、左、右側アングル・
チルトシリンダ９，１０のみてアン−つ　　　　− コ□　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　ムグル量、チルト量を制御し、第６図に示すように左
、右側アングル・チルトシリンダ９，１０のシリンダ長
の組み合せによりプレート姿勢を設定していた。

〔発明か解決しようとする課題〕

しかしながら、上記の構成では、左、右側アングル・チ
ルトシリンダ９，１０に過負荷かがかり、油圧回路がリ
リーフして片方のみのシリンダか動かなくなった場合、
オペレータか意図していたブレード姿勢から大きくすれ
て危険を招く可能性かあった。

本発明は上記の事情に鑑みなされたものであって、その
目的とするところは、ブレード操作終了後、プレート姿
勢か過負荷等で所期の位置よりずれた場合に、ブレード
姿勢を自動的に修正し所期の位置に戻すことか可能にな
り、安全に且つ確実に土工作業を行わしめるプレート姿
勢制御装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために本発明は、左、右側アンク
ル・チルトシリンダでアングルチルト２自由度のブレー
ド姿勢を制御するブレード姿勢制御装置において、ブレ
ードの操作終了後、ブレードの姿勢を検出し、このブレ
ード姿勢の誤差（アングル量もしくはチルト量）が一定
値以上となった場合にブレード姿勢を修正し、アングル
量もしくはチルト量を所定の目的位置に戻す制御手段を
備えた構成にしである。

〔作　用〕

制御手段により、ブレード姿勢の誤差が一定値以上にな
った場合、ブレード姿勢を修正し、アングル量もしくは
チル］・量を所定の目的位置に戻す。

〔実　施　例〕

以下、本発明の実施例を図面に基ついて説明する。

第１図に示す、ブルドーザの作業機装置において、第２
図に示すように、支軸（チルト軸）３にはチルト角度セ
ンサ１５か取付けてあり、またアングルＦｄ＋　５には
アングル角度センサ１６が取付けである。これらチルト
、アングル角度センサ１５，１．６はポテンショメータ
から成る。

チルト角度センサ１５及びアングル角度センサ１６はコ
ントローラ１７の入力側に接続しである。

ブレードコントロールレバー１８の出力側はコントロー
ラ１７の入力側に接続しである。

第３図にブレード操作油圧回路を示す。同図中２０はリ
フトシリンダ用油量制御弁、２１は左側アングル・チル
トシリンダ用流量制御弁、２２は右側アングル・チルト
シリンダ用流量制御弁である。

左側アングル・チルトシリンダ用油量制御弁２１のポン
プポートＰ］は管路２３を介して左側アングル・チルト
シリンダ９のボトム側に接続してあり、また他のポンプ
ポートＰ２は管路２４を介して左側アングル・チルトシ
リンダ９のロット側に接続しである。そして、前記管路
２３に第１ポペツト弁ＰＶ１とチエツク弁ｃｖ１とが設
けてあり、また、前記管路２４には第３ポペツト弁ＰＶ
３とチエツク弁ＣＶ２とか設けである。

前記左側アングル・チルトシリンダ９のボトム側戻り管
路２５とベット側戻り管路２６とは合流管路２７を介し
てタンクボートＴに接続してあり、ボトム側戻り管路２
５に第４ポペット弁ＰＶ４が設けてあり、ヘッド側戻り
管路２６に第２ポペツト弁ＰＶ２が設けである。

前記第１、第２ポペツト弁ＰＶＩ、ＰＶ２の制御回路２
７に第１電磁弁ＥＶＩが設けてあり、第３、第４ポペツ
ト弁ＰＶ３、ＰＶ４の制御回路２８に第２電磁弁ＥＶ２
か設けである。

前記右側アングル・チルトシリンダ用流量制御弁２２及
びリフトシリンダ用流量制御弁２０は上記した左側アン
グル・チルトシリンダ用流量制御弁２１と同構成である
。

そして、リフトシリンダ用流量制御弁２０、左側、右側
アングル・チルトシリンダ用流量制御弁２１．２２の各
ポンプポートＰ］、Ｐ２はポンプ２９の吐出管路３０に
、また各タンクポ−トＴは戻り管路３１にそれぞれ接続
しである。

前記ポンプ２９はエンジンＭにより回転駆動されるもの
である。

また、前記吐出管路３０は第５ポペツト弁ＰＶ５か設け
てあり、この第５ポペット弁ＰＶ５の制御回路３１に第
３電磁弁ＥＶ３か設けである。

前記ポンプ２９の吐出量はエンジン回転数信号としてコ
ントローラ］７に入力されるものである。

前記コントローラ１７の出力信号は前記第１、第２、第
３電磁弁ＥＶＩ、ＥＶ２、ＥＶ３の各ソレノイドに入力
されるものである。

前記コントローラ１７における制御ブロックを第４図に
示す。

ブレードコントロールレバー１８によるチルトレバー指
令値をＶＴ、ブレードコントロールレバー１８によるア
ングルレバ−指令値をＶＡ。

チルト角度センサ１５が検出したチルト角度（直をα、
アングル角度センサ１６が検出したアンクル角度値をβ
とする。

これらパラメータＶＴＸＶＡ、α、βは現在値である。

また３１．３２は積分器、３３はチルト角度の初期値α
０を設定する設定器、３４はアングル角度の初期値β０
を設定する設定器、３５゜３６は加算器、３７．３８は
演算回路、３９゜４０は減算器、４１．４１’　は制御
値発生部、４２は左側アングルチルトシリンダ用流量制
御弁２１の第１、第２電磁弁ＥＶ］、ＥＶ２に相当する
バルブ、４３は右側アングル・チルトシリンダ用流量制
御弁２２の第１、第２電磁弁ＥＶＩ、ＥＶ２に相当する
バルブである。

次に作動を説明する。

第５図のフローチャートに示すようにチルト角度センサ
１５かチルト角度値αを検出し、アンクル角度センサ１
６かアングル角度値βを検出し、これらの角度値かセン
シングされる（ステップ］、　０　］、　）　、次にレ
バー指令の読みか行われて、判断か行われる（ステップ
１０２．１０３）。

判断ボックス（ステップ１０３）でレバー指令有（ＶＴ
≠０、ＶＡ≠０）の判断かなされると次の判断ホックス
（ステップ１０４）でレバー指令かチルト指令（ＶＴ≠
Ｏ）、アングル指令（ＶＡ≠０）のいずれかが判断され
、チルト指令の場合、処理（β−β。、Ｔ＝１、Ａ＝０
）が行われて（ステップ１０５）、ブレード姿勢制御が
なされる（ステップ１０７）。

またアングル指令の場合も処理（α−α。、Ｔ＝Ｏ，Ａ
＝１）が行われて（ステップ１０Ｇ）、ブレード姿勢制
御がなされる（ステップ１０７）。

次にレバー指令の読みが行われ（ステップ１０８）、レ
バー指令が中立（ＶＴ＝ＶＡ＝Ｏ）かどうかが判断され
（ステップ１０９）、中立なら再びレバー指令の読みか
行われる（ステップ１０２）。

レバー指令か中立でない場合は左、右側アングル・チル
ドシリンダ９，１０が作動されてブレード姿勢制御が行
われる（ステップ１０７）。

判断ボックス（ステップ１０３）において、レバー指令
かなしと判断されると次に移り、（ステップ１１０）、
チルト指令かあった場合（Ｔ＝１）、アングル角度値β
の読みがなされて（ステップ１．１１　＞　、アングル
角度値βが所定の位置からずれているかどうかが判断さ
れる（ステップ１１３）。

アンクル指令かあった場合（Ａ＝１．）、チルト角度値
αの読みかなされて（ステップ１１２）、チルト角度値
βが所定の位置からすれているかどうかが判断される（
ステップ１１４）。

判断ボックス（ステップ１１３）においてアングル角度
値βが所定の位置からすれていないと判断され、判断ボ
ックス（ステップ１１４）において、チルト角度値αが
所定の位置からずれていないと判断されると制御中止と
なる（ステップ１１５’）。

アンクル角度値β及びチルト角度値αか所定の位置から
ずれていると判断されると、第４図にブロック図におけ
る演算回路３８において、チルト角度値α、アングル角
度値βを基に、左。

右側アングル・チルトンリンダ９，１０の現在に長さＬ
ｌ−１Ｌ１１が計算され（ステップ１１５）、演算回路
３７において、左、右側アングル・チルトシリンダ９，
１０の目標長さＬ′１１、Ｌ／　Ｒが旧算される（ステ
ップ１１６）。

次に減算器３９において、左側アングル・チルトシリン
ダ９の長さり、、Ｌ’、、の偏差△ＬＬか計算され（ス
テップ１］７）、また減算器４０において、右側アング
ル・チルトンリンダ１０の長さしＲ％　ＬＲ’の偏差△
ＬＲが計算され（ステップ１１７）、これらの偏差ＡＬ
　Ｌ　％△ＬＲを基にバルブ流量指令計算が行われ（ス
テップ１１８）、流量指令値ＶＬか左側アングル・チル
トシリンダ用流量制御弁２１のバルブ４２に出力され（
ステップ１１９）、流星指令値■７か右側アングル・チ
ルトシリンダ用流量制御弁２２のバルブ４３に出力され
る（ステップ１１９）。

左側アングル・チルトシリンダ９を伸長させる場合につ
いて、第３図に基づいて説明する。

コント−ラ１７から流量指令値ＶＬが第１電磁弁ＥＶＩ
のソレノイドに加えられる。これによって第１電磁弁Ｅ
ＶＩのスプール位置が移動し、絞りＣＦおよび第１電磁
弁ＥＶＩのスプール位置に応した油圧が第１ポペツト弁
ＰＶＩに加わり、この第１ポペツト弁ＰＶＩはその油圧
に応した流量、すなわち指令流量を逆止弁Ｃ■１を介し
て左側アングル・チルトシリンダ９のホトム側に加える
。

一方、この左側アングル・チルトシリンダ９のロッド側
の管路２４の圧力は上昇し、これに対し第１電磁弁ＥＶ
Ｉを介して管路ｒ３が戻り管路２７に接続されるため、
管路ｒ３の圧力が低下し、その結果第２ポペツト弁ＰＶ
２か開き、左側アングル・チルトシリンダ９のロッド側
の圧油か戻り管路２７を介してタンク４４に流れる。

以上のようにして、第１電磁弁Ｅ■１によって第１、第
２ポペツト弁ＰＶＩ、ＰＶ２か制御され、第１電磁弁Ｅ
ＶＩのソレノイドに印加される流量指令値Ｖ　＋−に応
じた流量が左側アングル・チルトシリンダ９のボトム側
に加えられて左側アングル・チルトシリンダ９を伸長さ
せる。

また、この左側アングル・チルトシリンダ９を縮小すべ
くこれのロッド側に所要流量を流す場合には、コントロ
ーラ１７から流量指令値Ｖ、が第２電磁弁ＥＶ２のソレ
ノイドに印加され、これによって第３、第４ポペツト弁
ＰＶ３、ＰＶ４を制御することにより行われるが、これ
らの弁は第１電磁弁ＥＶ１、第１、第２ポペツト弁ＰＶ
４、ＰＶ２と対称に設けられ、同等の動作を行うので、
その詳細な説明は省略する。

また、右側アングル・チルトシリンダ１０の伸長操作は
、右側アングル・チルトシリンダ用流量制御弁２２の第
１電磁弁ＥＶＩにより第１、第２ポペツト弁ＰＶＩ、Ｐ
Ｖ２を制御して行われ、右側アングル・チルトシリンダ
１０の縮小操作は第２電磁弁ＥＶＩにより第１、第２ポ
ペツト弁ＰＶＩ、ＰＶ２を制御して行われる。

また、リフトシリンダ６の伸縮操作も、左、右側アング
ル・チルトシリンダ９，１０の場合と同様にリフトシリ
ンダ用流量制御弁２０を作動させて行われる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明に係るブレード姿勢制御装
置は、左、右側アングル・チルトシリンダでアングルチ
ルト２自由度のブレード姿勢を制御するブレード姿勢制
御装置において、ブレードの操作終了後ブレードの姿勢
を検出し、このブレード姿勢の誤差（アングル量もしく
はチルト量）が一定値以上となった場合にブレード姿勢
を修正し、アングル量もしくはチルト量を所定の目的位
置に戻す制御手段を備えたから、この制御手段により、
ブレード姿勢の誤差が一定値以上になった場合、ブレー
ド姿勢を修正し、アングル量もしくは升ルト息を所定の
目的位置に戻すことができる。

過負荷時には、シリンダストロークか規制され予定外に
アングル又はチルト動作が入ることかあるが、この過負
荷時にも所期の位置にブレ−ド姿勢を自動的に修正する
ことにより安全に且つ確実に土工作業を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はブルドーザの作業機装置の斜視図、第２図は本
発明一実施例の構成説明図、第３図はブレード操作油圧
回路の構成説明図、第４図は本発明に係るブレード姿勢
制御装置の作動ブロック図、第５図は同フローチャー１
・、第６図は左、右側アングル・チルトシリンダのシリ
ンダ長の組み合せとブレード姿勢の関係を示す線図であ
る。 ９は左側アングル・チルトンリンダ、１０は右側アング
ル・チルトシリンダ、１５はチルト角度センサ、］６は
アングル角度センサ、］７はコントローラ。 出願人　　株式会社　小　松　製　作　所代理人　　弁
理士　　米　原　正　章

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 左、右側アングル・チルトシリンダでアングルチルト２
   自由度のブレード姿勢を制御するブレード姿勢制御装置
   において、ブレードの操作終了後ブレードの姿勢を検出
   し、このブレード姿勢の誤差（アングル量もしくはチル
   ト量）が一定値以上となった場合にブレード姿勢を修正
   し、アングル量もしくはチルト量を所定の目的位置に戻
   す制御手段を備えたことを特徴とするブレード姿勢制御
   装置。