JPH04161528A - 装軌車両のブレード制御装置 - Google Patents
装軌車両のブレード制御装置Info
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- JPH04161528A JPH04161528A JP28627590A JP28627590A JPH04161528A JP H04161528 A JPH04161528 A JP H04161528A JP 28627590 A JP28627590 A JP 28627590A JP 28627590 A JP28627590 A JP 28627590A JP H04161528 A JPH04161528 A JP H04161528A
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Landscapes
- Operation Control Of Excavators (AREA)
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。
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〕
この発明はブルドーザやドーサンヨヘルなとの装軌車両
に関し、特に負荷に応じてブレードの」二下制御を行な
う装軌車両のブレード制御装置に関する。
に関し、特に負荷に応じてブレードの」二下制御を行な
う装軌車両のブレード制御装置に関する。
従来、ブルドーザなとの装軌車両においては、基準高さ
や基準勾配に対するブレード高さを検出し、このブレー
ド高さを設定高さに維持するようブレード昇降シリンダ
を伸縮制御するブレード高さ自動制御機能か搭載されて
いるものが多く、掘−６＝ 削整地作業などが容易に行えるようになっている。
や基準勾配に対するブレード高さを検出し、このブレー
ド高さを設定高さに維持するようブレード昇降シリンダ
を伸縮制御するブレード高さ自動制御機能か搭載されて
いるものが多く、掘−６＝ 削整地作業などが容易に行えるようになっている。
この掘削作業中に運上量が過大になると、履帯が空転（
シュースリップ）シ、作業できなくなるため、従来装置
においてはオペレータがマニュアル操作によってブレー
ドを上昇させることで負荷を軽減する必要があった。
シュースリップ）シ、作業できなくなるため、従来装置
においてはオペレータがマニュアル操作によってブレー
ドを上昇させることで負荷を軽減する必要があった。
また、他の従来技術として、ドツプラーレーダなとによ
って対地車速を検出し、この対地車速を用いてシュース
リップ率を算出し、該シュースリップ率が許容限界を越
えるとブレードを上昇させるようにした技術がある。し
かしながら、ブルドーザなとの装軌車両においては、作
業中振動が厳しいため、対地車速を正確に検出すること
ができず、このため高精度のブレード制御をなし得ない
という問題がある。
って対地車速を検出し、この対地車速を用いてシュース
リップ率を算出し、該シュースリップ率が許容限界を越
えるとブレードを上昇させるようにした技術がある。し
かしながら、ブルドーザなとの装軌車両においては、作
業中振動が厳しいため、対地車速を正確に検出すること
ができず、このため高精度のブレード制御をなし得ない
という問題がある。
一般に、牽引力とシュースリップ率との関係は第６図に
示すようになり、ブルドーザの自重をＷとすると、牽引
力が０．８Ｗ前後てシュースリップ率が１００％になる
（第７図参照）。なお、シュースリップ率Ｓは下式のよ
うに表される。
示すようになり、ブルドーザの自重をＷとすると、牽引
力が０．８Ｗ前後てシュースリップ率が１００％になる
（第７図参照）。なお、シュースリップ率Ｓは下式のよ
うに表される。
５−（Ｖｃ −Ｖｒ）／Ｖｃ ）ＸＩ（１（１■Ｃ
；理想走行速度 ■ｒ：実際走行速度 しかし、上記第７図に示した牽引力とシュースリップ率
との関係は、ブレードを上げた状態での平地走行を仮定
したものであり、実際の作業走行においては上記関係は
様々な要因によって変化する。その中で、最も支配的な
要因は履帯接地荷重の変化と土質変化の２っである。
；理想走行速度 ■ｒ：実際走行速度 しかし、上記第７図に示した牽引力とシュースリップ率
との関係は、ブレードを上げた状態での平地走行を仮定
したものであり、実際の作業走行においては上記関係は
様々な要因によって変化する。その中で、最も支配的な
要因は履帯接地荷重の変化と土質変化の２っである。
すなわち、履帯接地荷重Ｗｅは履帯の全接地面の接地圧
の総和であり、理想状態においては第８図（ａ）に示す
ようにＷｅは自重Ｗに一致するが、同図（ｂ）に示すよ
うにブレードと本体との荷重配分が変化したり、同図（
ｃ）に示すように勾配が変化したりすると、Ｗｅは大き
く変化してしまう。なお、Ｗｂはブレードの接地荷重で
ある。
の総和であり、理想状態においては第８図（ａ）に示す
ようにＷｅは自重Ｗに一致するが、同図（ｂ）に示すよ
うにブレードと本体との荷重配分が変化したり、同図（
ｃ）に示すように勾配が変化したりすると、Ｗｅは大き
く変化してしまう。なお、Ｗｂはブレードの接地荷重で
ある。
また、路面の状態が、堅い土、柔軟な砂、泥ねい土、草
地などと変化すると上記牽引力とシュースリップ率との
関係は変化してしまう。
地などと変化すると上記牽引力とシュースリップ率との
関係は変化してしまう。
このように、牽引力とシュースリップ率との関係は土質
が一定の場合、自重Ｗではなく履帯接地荷重ＷＣによっ
てほぼ決定されるのであるが、従来装置においてはこれ
らを考慮したブレード制御を行っていなかったので、精
度の良いブレード制御が成し得なかった。
が一定の場合、自重Ｗではなく履帯接地荷重ＷＣによっ
てほぼ決定されるのであるが、従来装置においてはこれ
らを考慮したブレード制御を行っていなかったので、精
度の良いブレード制御が成し得なかった。
この発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、実
負荷に応じた精度のよいブレード制御をなし得る装軌車
両のブレード制御装置を提供することを目的とする。
負荷に応じた精度のよいブレード制御をなし得る装軌車
両のブレード制御装置を提供することを目的とする。
この発明では、設定されたブレード高さを維持するよう
ブレードを自動的に昇降駆動するブレード高さ自動制御
系を有する装軌車両のブレード制御装置において、履帯
接地荷重を測定する履帯接地荷重測定手段と、牽引力を
測定する牽引力測定手段と、前記測定した履帯接地荷重
に対する前記測定牽引力の比を求め、この比からシュー
スリップ率を求めるシュースリップ率演算手段と、シュ
ースリップ率の目標値を設定するシュースリップ率目標
値設定手段と、このシュースリップ率目標値設定手段の
設定値とシュースリップ率演算手段の演算値とからブレ
ード高さ修正指令を形成しこれを前記ブレード高さ自動
制御系に入力するブレード高さ修正手段とを具えるよう
にする。
ブレードを自動的に昇降駆動するブレード高さ自動制御
系を有する装軌車両のブレード制御装置において、履帯
接地荷重を測定する履帯接地荷重測定手段と、牽引力を
測定する牽引力測定手段と、前記測定した履帯接地荷重
に対する前記測定牽引力の比を求め、この比からシュー
スリップ率を求めるシュースリップ率演算手段と、シュ
ースリップ率の目標値を設定するシュースリップ率目標
値設定手段と、このシュースリップ率目標値設定手段の
設定値とシュースリップ率演算手段の演算値とからブレ
ード高さ修正指令を形成しこれを前記ブレード高さ自動
制御系に入力するブレード高さ修正手段とを具えるよう
にする。
かかる構成によれば、車体勾配やブレード接地荷重によ
る誤差分が影響しない履帯接地荷重から求めたシュース
リップ率に基すきブレードの昇降駆動が行なわれる。
る誤差分が影響しない履帯接地荷重から求めたシュース
リップ率に基すきブレードの昇降駆動が行なわれる。
以下、この発明を′添付図面に示す実施例にしたがって
詳細に説明する。
詳細に説明する。
第１図はこの発明の実施例を示すもので、ブレード昇降
操作レバー１は図示しないリンク機構を介してブレード
昇降アクチュエータ９に連結されており、そのレバー変
位によってブレード昇降アクチュエータ９を駆動してブ
レード１０を昇降する。マニュアル操作検出器２はブレ
ード昇降操作レバー１が操作されたことを検出するもの
で、その検出信号Ａを目標高さ信号選択部１２に入力す
る。
操作レバー１は図示しないリンク機構を介してブレード
昇降アクチュエータ９に連結されており、そのレバー変
位によってブレード昇降アクチュエータ９を駆動してブ
レード１０を昇降する。マニュアル操作検出器２はブレ
ード昇降操作レバー１が操作されたことを検出するもの
で、その検出信号Ａを目標高さ信号選択部１２に入力す
る。
このマニュアル操作検出器２の具体例としては、例えば
、 （１）ブレード昇降操作レバー］のノブに押しボタンス
イッチを設け、この押しボタンスイッチか押されたとき
のみにレバー］の操作を有効とし、該押しボタンスイッ
チのオンオフでマニュアル操作を検出する方法 （２）静電容量なとの変化によりオペレータがブレード
昇降操作レバー１に触れたことを検出するタッチセンサ
を設ける方法 （３）レバー１が中立位置から変位したことを検出する
方法 等がある。
、 （１）ブレード昇降操作レバー］のノブに押しボタンス
イッチを設け、この押しボタンスイッチか押されたとき
のみにレバー］の操作を有効とし、該押しボタンスイッ
チのオンオフでマニュアル操作を検出する方法 （２）静電容量なとの変化によりオペレータがブレード
昇降操作レバー１に触れたことを検出するタッチセンサ
を設ける方法 （３）レバー１が中立位置から変位したことを検出する
方法 等がある。
トランスミッンヨンレバー位置検出器３は速度段か後進
から前進に切り替えられたことを検出するもので、検出
信号を目標高さ信号選択部１２に入力する。
から前進に切り替えられたことを検出するもので、検出
信号を目標高さ信号選択部１２に入力する。
ブレード高さ検出器１７はブレード１ｏの高さを検出す
るもので、その検出信号を初期設定高さ一］］− 記憶部１］、目標高さ信号選択部１２、および減算器１
５に人力する。
るもので、その検出信号を初期設定高さ一］］− 記憶部１］、目標高さ信号選択部１２、および減算器１
５に人力する。
初期高さ設定器４は、初期設定高さ記憶部１１に書き込
みイネーブル信号を入力するための操作スイッチであり
、該操作スイッチか投入されたときこのときのブレード
高さ検出器］７の検出値か初期設定高さ記憶部］］に記
憶される。なお、この初期高さ設定器４および初期設定
高さ記憶部１１をデータ保持機能を有するロータリ式や
キーボード式のディジタルスイッチて措成し、このディ
ジタルスイッチによってブレード高さ指令値を目標高さ
信号選択部１２に直接入力するようにしてもよい。
みイネーブル信号を入力するための操作スイッチであり
、該操作スイッチか投入されたときこのときのブレード
高さ検出器］７の検出値か初期設定高さ記憶部］］に記
憶される。なお、この初期高さ設定器４および初期設定
高さ記憶部１１をデータ保持機能を有するロータリ式や
キーボード式のディジタルスイッチて措成し、このディ
ジタルスイッチによってブレード高さ指令値を目標高さ
信号選択部１２に直接入力するようにしてもよい。
目標高さ信号選択部］２は、トランスミッンヨンレハー
位置検出器３の検出信号Ｂか人力されたときには、初期
設定高さ記憶部］］に記憶されているブレード高さ設定
値Ｃを選択し、マニュアル操作検出器２の検出信号Ａか
入力されたときはブレード高さ検出器］７の検出値りを
選択し、その選択出力をメモリ］３に記憶する。なお、
目標高さ信号選択部］２ては、初期設定高さ記憶部］］
の出力Ｃは検出信号Ｂの立上がりで取込んでメモリ１３
に記憶するが、ブレード高さ検出器１７の検出値りはマ
ニュアル操作検出器２の検出信号Ａかオンの間中、各時
点の値りを取込み、これら値でメモリ１Ｂの記憶内容を
更新するように動作する。
位置検出器３の検出信号Ｂか人力されたときには、初期
設定高さ記憶部］］に記憶されているブレード高さ設定
値Ｃを選択し、マニュアル操作検出器２の検出信号Ａか
入力されたときはブレード高さ検出器］７の検出値りを
選択し、その選択出力をメモリ］３に記憶する。なお、
目標高さ信号選択部］２ては、初期設定高さ記憶部］］
の出力Ｃは検出信号Ｂの立上がりで取込んでメモリ１３
に記憶するが、ブレード高さ検出器１７の検出値りはマ
ニュアル操作検出器２の検出信号Ａかオンの間中、各時
点の値りを取込み、これら値でメモリ１Ｂの記憶内容を
更新するように動作する。
加算器１４は、メモリ１３の記憶データＥに後述する負
荷制御演算部３０からのブレード高さ補正指令Ｆを加算
し、この加算結果を減算器］５に入力する。また、加算
器１４の加算結果は高さ設定値表示器５に出力され、そ
の内容が適宜表示される。
荷制御演算部３０からのブレード高さ補正指令Ｆを加算
し、この加算結果を減算器］５に入力する。また、加算
器１４の加算結果は高さ設定値表示器５に出力され、そ
の内容が適宜表示される。
減算器］５は加算器１４の出力とブレード高さ検１１１
器］７の検出出力りとの偏差をとり、その偏差を増幅器
１６を介してブレード昇降アクチュエータ９に入力する
。
器］７の検出出力りとの偏差をとり、その偏差を増幅器
１６を介してブレード昇降アクチュエータ９に入力する
。
すなわち、以上の構成はブレードを設定された高さに保
持するブレード高さ一定制御系の構成を示すものであり
、かかるブレード高さ一定制御系において、作業を行な
うためにオペレータが、後進から前進にトランスミッン
ヨン（Ｔ／Ｍ）レバーを操作したとするとトランスミッ
ション（Ｔ／Ｍ）レバー位置検出器３から初期セット指
令Ｂが目標高さ信号選択部１２に入力される。
持するブレード高さ一定制御系の構成を示すものであり
、かかるブレード高さ一定制御系において、作業を行な
うためにオペレータが、後進から前進にトランスミッン
ヨン（Ｔ／Ｍ）レバーを操作したとするとトランスミッ
ション（Ｔ／Ｍ）レバー位置検出器３から初期セット指
令Ｂが目標高さ信号選択部１２に入力される。
これにより、目標高さ信号選択部１２は初期設定高さ記
憶部］］に記憶されているブレード高さの設定値Ｃを取
込み、この設定値Ｃをメモリ］３にセットする。したか
って、ブルト−サを前進させて整地作業か開始されると
、このメモリ１３に記憶された設定値Ｃとブレード高さ
検出器］５の検出値りとの偏差か零になるようにブレー
ドか自動的に昇降駆動される。
憶部］］に記憶されているブレード高さの設定値Ｃを取
込み、この設定値Ｃをメモリ］３にセットする。したか
って、ブルト−サを前進させて整地作業か開始されると
、このメモリ１３に記憶された設定値Ｃとブレード高さ
検出器］５の検出値りとの偏差か零になるようにブレー
ドか自動的に昇降駆動される。
この自動制御中、オペレータかブレード昇降操作レバー
１を操作したとすると、ブレード１０かブレード昇降操
作レバー１の変位に対応する高さに昇降される。一方、
このブレード昇降操作レバー１の操作はマニュアル操作
検出器２によって検出され、検出信号Ａが目標高さ信号
選択部１１に入力される。この信号Ａの入力によって、
目標高さ信号選択部１１はブレード高さ検出器１７の検
出値りを検出信号Ａが入力されている間中、順次取込み
、この検出値りてメモリ１３のデータを順次更新する。
１を操作したとすると、ブレード１０かブレード昇降操
作レバー１の変位に対応する高さに昇降される。一方、
このブレード昇降操作レバー１の操作はマニュアル操作
検出器２によって検出され、検出信号Ａが目標高さ信号
選択部１１に入力される。この信号Ａの入力によって、
目標高さ信号選択部１１はブレード高さ検出器１７の検
出値りを検出信号Ａが入力されている間中、順次取込み
、この検出値りてメモリ１３のデータを順次更新する。
ここで、このマニュアル操作が行われている期間中は、
マニュアル操作検出信号Ａによって増幅器１６からの信
号出力は禁止されている。すなわち、マニュアル操作中
のメモリ１３の記憶データは表示器５に出力されて表示
されるのみで、この記憶データによってブレード１０が
昇降されることはない。
マニュアル操作検出信号Ａによって増幅器１６からの信
号出力は禁止されている。すなわち、マニュアル操作中
のメモリ１３の記憶データは表示器５に出力されて表示
されるのみで、この記憶データによってブレード１０が
昇降されることはない。
その後、上記マニュアル操作が終了すると、これ以降は
メモリ１３の最終記憶データ（マニュアル操作が終了し
たときのブレード高さ検出値Ｄ）をブレード高さの目標
値としたブレード１ｏの自動昇降駆動が実行される。す
なわち、マニュアル操作が終了した時点以降は、メモリ
１３にマニュアル操作が終了したときのブレード高さ検
出値りが記憶保持されており、マニュアル操作終了後は
この最終記憶データをブレード高さの目標値としたブレ
ード自動制御が実行される。
メモリ１３の最終記憶データ（マニュアル操作が終了し
たときのブレード高さ検出値Ｄ）をブレード高さの目標
値としたブレード１ｏの自動昇降駆動が実行される。す
なわち、マニュアル操作が終了した時点以降は、メモリ
１３にマニュアル操作が終了したときのブレード高さ検
出値りが記憶保持されており、マニュアル操作終了後は
この最終記憶データをブレード高さの目標値としたブレ
ード自動制御が実行される。
このように、ブレード１０のマニュアル操作が終了した
後は、マニュアル操作の際の最後のデータをブレード高
さ目標値としたブレード１０の昇降駆動が自動的に実行
される。
後は、マニュアル操作の際の最後のデータをブレード高
さ目標値としたブレード１０の昇降駆動が自動的に実行
される。
そして、１工程の作業を終了してオペレータがブルドー
ザを後進させて再度トランスミッションレバーを後進か
ら前進に切替えたとすると、メモリ１Ｂに初期設定高さ
記憶部１１の設定値が再度記憶され、これ以降前記同様
にしてこの記憶データをブレード高さの目標値としたブ
レード１０の自動昇降駆動が実行される。
ザを後進させて再度トランスミッションレバーを後進か
ら前進に切替えたとすると、メモリ１Ｂに初期設定高さ
記憶部１１の設定値が再度記憶され、これ以降前記同様
にしてこの記憶データをブレード高さの目標値としたブ
レード１０の自動昇降駆動が実行される。
次に、本発明の要部である負荷制御演算部３０について
説明する。
説明する。
履帯接地荷重検出器７は、履帯接地加重ＷＣを検出する
もので、具体的には次の３手法がある。
もので、具体的には次の３手法がある。
■第２図（ａ）に示すように、履帯を支持する全ての転
輪６１〜Ｇｎに例えば歪ゲージなどの路面に対して垂直
方向に作用する荷重ｆｌ−ｆｎを検出する荷重センサを
それぞれ設け、これら荷重センサの検出値の総和を履帯
接地加重ｗｃとする方法。
輪６１〜Ｇｎに例えば歪ゲージなどの路面に対して垂直
方向に作用する荷重ｆｌ−ｆｎを検出する荷重センサを
それぞれ設け、これら荷重センサの検出値の総和を履帯
接地加重ｗｃとする方法。
■第２図（ｂ）に示すように、車体本体６ｏと左右履帯
６１をイコレイザバ−６２で連結し、このイコレイザバ
ーに上下方向の荷重を検出する歪ゲージなどの荷重セン
サ６３を設け、この歪ゲージ６３の出力から履帯接地加
重Ｗｃを求める方法。
６１をイコレイザバ−６２で連結し、このイコレイザバ
ーに上下方向の荷重を検出する歪ゲージなどの荷重セン
サ６３を設け、この歪ゲージ６３の出力から履帯接地加
重Ｗｃを求める方法。
■第２図（Ｃ）に示すように、まずブレード昇降シリン
ダ６３のボトム圧およびヘッド圧を検出し、これらの検
出圧からブレード昇降シリンダ６３に加わる負荷圧Ｗｂ
゛を求める。一方、ブレード１０とブレード昇降シリン
ダ６３との連結部６４に設けた角度計もしくは昇降シリ
ンダ６３と車体の連結部に設けた角度計によってブレー
ド１ｏの傾斜角φ（車体接地面に垂直な方向に対する昇
降シリンダ６３の角度）を検出し、ブレード接地荷重Ｗ
ｂ （＝Ｗｂ’・ｃ ｏ ｓφ）を演算する。更に、
車体傾斜角θを傾斜計６５により求め、腹帯接地加重Ｗ
ｃを下式にしたがって算出する（第８図（ｃ）参照）。
ダ６３のボトム圧およびヘッド圧を検出し、これらの検
出圧からブレード昇降シリンダ６３に加わる負荷圧Ｗｂ
゛を求める。一方、ブレード１０とブレード昇降シリン
ダ６３との連結部６４に設けた角度計もしくは昇降シリ
ンダ６３と車体の連結部に設けた角度計によってブレー
ド１ｏの傾斜角φ（車体接地面に垂直な方向に対する昇
降シリンダ６３の角度）を検出し、ブレード接地荷重Ｗ
ｂ （＝Ｗｂ’・ｃ ｏ ｓφ）を演算する。更に、
車体傾斜角θを傾斜計６５により求め、腹帯接地加重Ｗ
ｃを下式にしたがって算出する（第８図（ｃ）参照）。
Ｗｃ＝’Ｗ−ｃｏｓ θ−ｗｂ
このようにして履帯接地荷重検出器７で検出された履帯
接地荷重Ｗｃは、ｆ ／ Ｗ ｃ演算部１８に入力され
る。
接地荷重Ｗｃは、ｆ ／ Ｗ ｃ演算部１８に入力され
る。
牽引力検出器６は、車両が出す牽引力ｆを検出するもの
で、具体的には履帯に対する動力伝達部の最終出力のト
ルクをトルクセンサによって直接検出する方法や、トル
クコンバータの入／出カ商転数やエンジン性能特性など
を用いて間接的に検出する方法などがある。
で、具体的には履帯に対する動力伝達部の最終出力のト
ルクをトルクセンサによって直接検出する方法や、トル
クコンバータの入／出カ商転数やエンジン性能特性など
を用いて間接的に検出する方法などがある。
ｆ ／ Ｗ ｃ演算部１８は、入力された牽引力ｆと履
帯接地荷重Ｗ’ｃとの比ｆ／Ｗｃを求め、これをシュー
スリップ率算出部１９に入力する。
帯接地荷重Ｗ’ｃとの比ｆ／Ｗｃを求め、これをシュー
スリップ率算出部１９に入力する。
シュースリップ率算出部１９には、上記比ｆ／Ｗｃとシ
ュースリップ率Ｓとの対応テーブルが予め記憶されてお
り、シュースリップ率算出部１９は入力された比ｆ ／
Ｗ ｃに対応するシュースリップ率Ｓを出力する。こ
の場合は、対応テーブルを用いてシュースリップ率Ｓを
算出するようにしたが、上記比ｆ ／ Ｗ ｃとシュー
スリップ率Ｓとの関係を示す演算式を設定し、この演算
式を用いてシュースリップ率Ｓを算出するようにしても
よい。
ュースリップ率Ｓとの対応テーブルが予め記憶されてお
り、シュースリップ率算出部１９は入力された比ｆ ／
Ｗ ｃに対応するシュースリップ率Ｓを出力する。こ
の場合は、対応テーブルを用いてシュースリップ率Ｓを
算出するようにしたが、上記比ｆ ／ Ｗ ｃとシュー
スリップ率Ｓとの関係を示す演算式を設定し、この演算
式を用いてシュースリップ率Ｓを算出するようにしても
よい。
シュースリップ率算出部１９て算出されたシュースリッ
プ率Ｓは減算器２０に入力され、ここで、シュースリッ
プ率設定器２２て設定された目標シュースリップ率Ｓｃ
との偏差がとられる。
プ率Ｓは減算器２０に入力され、ここで、シュースリッ
プ率設定器２２て設定された目標シュースリップ率Ｓｃ
との偏差がとられる。
この偏差５−８ｃは誤差増幅器２］に入力されて増幅さ
れ、ブレード高さ修正指令Ｆとして加算器１４に入力さ
れ、メモリ１３に記憶されたブレード高さ指令Ｅに加え
られる。
れ、ブレード高さ修正指令Ｆとして加算器１４に入力さ
れ、メモリ１３に記憶されたブレード高さ指令Ｅに加え
られる。
なお、第１−図においては減算器２０を用いてシュース
リップ率Ｓと目標シュースリップ率Ｓｃとの偏差を求め
、これを誤差増幅器２１に入力するようにしたが、その
かわりにシュースリップ率Ｓと目標シュースリップ率Ｓ
ｃとの比Ｓ ／ Ｓ ｃを求め、この比Ｓ／Ｓｃから１
を減算した値（Ｓ／５ｃ）−１を誤差増幅器２１に入力
するようにしてもよい。
リップ率Ｓと目標シュースリップ率Ｓｃとの偏差を求め
、これを誤差増幅器２１に入力するようにしたが、その
かわりにシュースリップ率Ｓと目標シュースリップ率Ｓ
ｃとの比Ｓ ／ Ｓ ｃを求め、この比Ｓ／Ｓｃから１
を減算した値（Ｓ／５ｃ）−１を誤差増幅器２１に入力
するようにしてもよい。
第３図は、負荷制御演算部３０の他の構成例を示すもの
で、この場合は履帯接地荷重Ｗｅのみを用いてシュース
リップ限界の負荷を知るようにしている。すなわち、履
帯接地荷重ＷＣか低下し、これに伴ってンユースリップ
限界が低下しているということは別の表現を用いればプ
レー＋ＸＸＯの掘削押上負荷が増大しブレード］０の接
地加重Ｗｂが増大していることを意味するので、この履
帯接地荷重Ｗｅを用いてブレード］Ｏの負荷率を算出す
るようにする。具体的には、履帯接地荷重設定器３１に
最適な履帯接地加重Ｗｅ’を設定しておき、ブレード負
荷率演算部３２て前記設定した履帯接地加重Ｗ ｃ ’
と検出した履帯接地加重Ｗｃとの差（Ｗｅ’−ＷＣ）ま
たは比（Ｗ ｃ’／ Ｗ ｃ ）を演算し、この演算結
果を減算器２０に入力する。減算器２０では、ブレード
負荷率演算部３２の演算出力とブレード負荷率設定器３
３に設定されたブレード負荷率目標値との偏差をとり、
これを誤差増幅器２］を介してブレード高さ修正指令と
して第２図の加算器１４に出力する。
で、この場合は履帯接地荷重Ｗｅのみを用いてシュース
リップ限界の負荷を知るようにしている。すなわち、履
帯接地荷重ＷＣか低下し、これに伴ってンユースリップ
限界が低下しているということは別の表現を用いればプ
レー＋ＸＸＯの掘削押上負荷が増大しブレード］０の接
地加重Ｗｂが増大していることを意味するので、この履
帯接地荷重Ｗｅを用いてブレード］Ｏの負荷率を算出す
るようにする。具体的には、履帯接地荷重設定器３１に
最適な履帯接地加重Ｗｅ’を設定しておき、ブレード負
荷率演算部３２て前記設定した履帯接地加重Ｗ ｃ ’
と検出した履帯接地加重Ｗｃとの差（Ｗｅ’−ＷＣ）ま
たは比（Ｗ ｃ’／ Ｗ ｃ ）を演算し、この演算結
果を減算器２０に入力する。減算器２０では、ブレード
負荷率演算部３２の演算出力とブレード負荷率設定器３
３に設定されたブレード負荷率目標値との偏差をとり、
これを誤差増幅器２］を介してブレード高さ修正指令と
して第２図の加算器１４に出力する。
この様にして負荷制御演算部３０からは、負荷率が大き
ければブレードか上昇され、負荷率が小さければブレー
ドが下降されるようなブレード高さ修正指令が出力され
る。
ければブレードか上昇され、負荷率が小さければブレー
ドが下降されるようなブレード高さ修正指令が出力され
る。
なおこの場合も、減算器２０のかわりに、シュースリッ
プ率Ｓと目標シュースリップ率Ｓｃとの比Ｓ ／ Ｓ
ｃから１を減算した値（Ｓ／５ｃ）−１を演算する演算
器を用い、読値（Ｓ／Ｓｃ ） −１を誤差増幅器２１
に入力するようにしてもよい。
プ率Ｓと目標シュースリップ率Ｓｃとの比Ｓ ／ Ｓ
ｃから１を減算した値（Ｓ／５ｃ）−１を演算する演算
器を用い、読値（Ｓ／Ｓｃ ） −１を誤差増幅器２１
に入力するようにしてもよい。
第４図はこの発明のさらに別の実施例を示すものであり
、この場合は履帯接地荷重の変化のみならず土質の変化
を考慮してブレード制御を行うようにしている。
、この場合は履帯接地荷重の変化のみならず土質の変化
を考慮してブレード制御を行うようにしている。
すなわちこの場合は、第１図のシュースリップ率算出部
］９を複数のｆ／Ｗｅ −８対応テーブル４０〜４ｎで
構成し、これら複数の対応テーブルの各特性を例えば硬
土用、軟土用、砂土用、・・というように、様々な土質
に対応して異ならせ、これら複数の対応テーブルを土質
選択スイッチ５０によって選択するようにしており、こ
れにより土質に応じた負荷率の演算を可能にしている。
］９を複数のｆ／Ｗｅ −８対応テーブル４０〜４ｎで
構成し、これら複数の対応テーブルの各特性を例えば硬
土用、軟土用、砂土用、・・というように、様々な土質
に対応して異ならせ、これら複数の対応テーブルを土質
選択スイッチ５０によって選択するようにしており、こ
れにより土質に応じた負荷率の演算を可能にしている。
なお、第３図に示した負荷制御演算部３０の場合は、第
５図に示すように履帯接地加重設定器３１に様々な土質
に応した複数の履帯接地荷重の目標値Ｗ ｃ ’を設定
し、これらの設定目標値Ｗｃ°を土質選択スイッチ５０
に応じて選択するようにして土質に応じた負荷率の演算
を可能にする。また、この第５図の構成の場合も、減算
器２０のかわりに、シュースリップ率Ｓと目標シュース
リップ率Ｓｃとの比Ｓ ／ Ｓ ｃから１を減算した値
（Ｓ／５Ｃ）−１を演算する演算器を用い、読値（Ｓ／
５ｃ）−１を誤差増幅器２１に入力するようにしてもよ
い。
５図に示すように履帯接地加重設定器３１に様々な土質
に応した複数の履帯接地荷重の目標値Ｗ ｃ ’を設定
し、これらの設定目標値Ｗｃ°を土質選択スイッチ５０
に応じて選択するようにして土質に応じた負荷率の演算
を可能にする。また、この第５図の構成の場合も、減算
器２０のかわりに、シュースリップ率Ｓと目標シュース
リップ率Ｓｃとの比Ｓ ／ Ｓ ｃから１を減算した値
（Ｓ／５Ｃ）−１を演算する演算器を用い、読値（Ｓ／
５ｃ）−１を誤差増幅器２１に入力するようにしてもよ
い。
以上説明したようにこの発明によれば、履帯接地荷重お
よび牽引力に基ずくシュースリップ率制御によってブレ
ードの高さ指令を補正するようにしているので、常に最
適な牽引力をもって作業をなし得ると共に、ブレード制
御の精度を向上させることができる。更に、土質を考慮
したブレード制御をおこなっているので、いかなる路面
にも対処し得る。
よび牽引力に基ずくシュースリップ率制御によってブレ
ードの高さ指令を補正するようにしているので、常に最
適な牽引力をもって作業をなし得ると共に、ブレード制
御の精度を向上させることができる。更に、土質を考慮
したブレード制御をおこなっているので、いかなる路面
にも対処し得る。
−２２＝
第１図はこの発明の実施例を示すブロック図、第２図は
履帯接地荷重の検出例を示す図、第３図乃至第５図はそ
れぞれこの発明の他の実施例を示す図、第６図は牽引力
特性を示す図、第７図は牽引力とシュースリップ率との
関係を示す図、第８図は従来技術の不具合を説明する図
である。 ６・・牽引力検出器、 ７・・・履帯接地荷重検出器１
つ・・・シュースリップ率算出部１９２］・・誤差増幅
器 −２３＝ 竺Ａ Ｔヅ □ゴ□ Ｏ悲Ｖ 第６図 ｒ 第８図
履帯接地荷重の検出例を示す図、第３図乃至第５図はそ
れぞれこの発明の他の実施例を示す図、第６図は牽引力
特性を示す図、第７図は牽引力とシュースリップ率との
関係を示す図、第８図は従来技術の不具合を説明する図
である。 ６・・牽引力検出器、 ７・・・履帯接地荷重検出器１
つ・・・シュースリップ率算出部１９２］・・誤差増幅
器 −２３＝ 竺Ａ Ｔヅ □ゴ□ Ｏ悲Ｖ 第６図 ｒ 第８図
Claims (8)
- （１）設定されたブレード高さを維持するようブレード
を自動的に昇降駆動するブレード高さ自動制御系を有す
る装軌車両のブレード制御装置において、 履帯接地荷重を測定する履帯接地荷重測定手段と、 牽引力を測定する牽引力測定手段と、 前記測定した履帯接地荷重に対する前記測定牽引力の比
を求め、この比からシュースリップ率を求めるシュース
リップ率演算手段と、 シュースリップ率の目標値を設定するシュースリップ率
目標値設定手段と、 このシュースリップ率目標値設定手段の設定値とシュー
スリップ率演算手段の演算値とからブレード高さ修正指
令を形成し、これを前記ブレードを具える装軌車両のブ
レード制御装置。 - （２）設定されたブレード高さを維持するようブレード
を自動的に昇降駆動するブレード高さ自動制御系を有す
る装軌車両のブレード制御装置において、 履帯接地荷重を測定する履帯接地荷重測定手段と、 前記履帯接地荷重の目標値を設定する履帯接地荷重目標
値設定手段と、 この履帯接地荷重の目標値と前記履帯接地荷重測定手段
の測定値を比較し、ブレードの負荷率を求める比較手段
と、 ブレード負荷率の目標値を設定するブレード負荷率設定
手段と、 該ブレード負荷率の目標値と前記比較手段の出力とから
ブレード高さ修正指令を形成し、これを前記ブレード高
さ自動制御系に入力するブレード高さ修正手段と、 を具える装軌車両のブレード制御装置。 - （３）前記比較手段は、履帯接地荷重目標値設定手段の
設定目標値と前記履帯接地荷重測定手段の測定値の偏差
を求めるものである請求項（２）記載の装軌車両のブレ
ード制御装置。 - （４）前記比較手段は、前記履帯接地荷重測定手段の測
定値に対する履帯接地荷重目標値設定手段の設定目標値
の比を求めるものである請求項（２）記載の装軌車両の
ブレード制御装置。 - （５）設定されたブレード高さを維持するようブレード
を自動的に昇降駆動するブレード高さ自動制御系を有す
る装軌車両のブレード制御装置において、 土質を選択する土質選択スイッチと、 履帯接地荷重を測定する履帯接地荷重測定手段と、 牽引力を測定する牽引力測定手段と、 前記測定した履帯接地荷重に対する前記測定牽引力の比
を求める演算手段と、 履帯接地荷重に対する牽引力の比とシュースリップ率と
の対応関係が複数の異なる土質に対応して複数設定され
、前記土質選択スイッチの選択状態に対応する前記対応
関係を選択し、前記演算手段で求めた比に対応するシュ
ースリップ率を前記選択した対応関係から算出するシュ
ースリップ率演算手段と、 シュースリップ率の目標値が設定されるシュースリップ
率目標値設定手段と、 このシュースリップ率目標値設定手段の設定値とシュー
スリップ率演算手段の演算値とからブレード高さ修正指
令を形成しこれを前記ブレード高さ自動制御系に入力す
るブレード高さ修正手段と、を具える装軌車両のブレー
ド制御装置。 - （６）設定されたブレード高さを維持するようブレード
を自動的に昇降駆動するブレード高さ自動制御系を有す
る装軌車両のブレード制御装置において、 土質を選択する土質選択スイッチと、 履帯接地荷重を測定する履帯接地荷重測定手段と、 複数の異なる土質に対応して履帯接地荷重の目標値が複
数設定され、前記土質選択スイッチの選択状態に対応す
る履帯接地荷重の目標値を選択出力する履帯接地荷重目
標値設定手段と、 この履帯接地荷重の目標値と前記履帯接地荷重測定手段
の測定値を比較し、ブレードの負荷率を求める比較手段
と、 ブレード負荷率の目標値を設定するブレード負荷率設定
手段と、 該ブレード負荷率の目標値と前記比較手段の出力とから
ブレード高さ修正指令を形成し、これを前記ブレード高
さ自動制御系に入力するブレード高さ修正手段と、 を具える装軌車両のブレード制御装置。 - （７）前記ブレード高さ修正手段は、ブレード負荷率の
目標値と前記比較手段の出力との偏差によってブレード
高さ修正指令を形成する請求項（１）または（２）また
は（５）または（６）記載の装軌車両のブレード制御装
置。 - （８）前記ブレード高さ修正手段は、前記ブレード負荷
率の目標値に対する前記比較手段の出力の比を求め、こ
の比から１を減算した値を前記ブレード高さ修正指令と
して出力する請求項（１）または（２）または（５）ま
たは（６）記載の装軌車両のブレード制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2286275A JPH0823154B2 (ja) | 1990-10-24 | 1990-10-24 | 装軌車両のブレード制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2286275A JPH0823154B2 (ja) | 1990-10-24 | 1990-10-24 | 装軌車両のブレード制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04161528A true JPH04161528A (ja) | 1992-06-04 |
| JPH0823154B2 JPH0823154B2 (ja) | 1996-03-06 |
Family
ID=17702260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2286275A Expired - Lifetime JPH0823154B2 (ja) | 1990-10-24 | 1990-10-24 | 装軌車両のブレード制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0823154B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10519627B2 (en) | 2017-02-08 | 2019-12-31 | Caterpillar Inc. | Pull-slip control system for track-type tractor and track-type tractor operating method |
| JP2020521076A (ja) * | 2017-05-23 | 2020-07-16 | キャタピラー トリンブル コントロール テクノロジーズ、 エルエルシー | 設計より下のブレード制御 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63108456U (ja) * | 1986-12-27 | 1988-07-13 |
-
1990
- 1990-10-24 JP JP2286275A patent/JPH0823154B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63108456U (ja) * | 1986-12-27 | 1988-07-13 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10519627B2 (en) | 2017-02-08 | 2019-12-31 | Caterpillar Inc. | Pull-slip control system for track-type tractor and track-type tractor operating method |
| JP2020521076A (ja) * | 2017-05-23 | 2020-07-16 | キャタピラー トリンブル コントロール テクノロジーズ、 エルエルシー | 設計より下のブレード制御 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0823154B2 (ja) | 1996-03-06 |
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