JPH1088612A - ブルドーザのドージング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドージング作業の効率向上を図り、掘削跡坪
を滑らかにすることのできるブルドーザのドージング装
置を提供する。 【解決手段】 自動掘削運転時に、ブレードに加わる負
荷が安定状態にあることが検知されるとき、目標対地刃
先位置をその時点での実際の対地刃先位置に修正する。
また、ブレード満杯率および／またはブレードに加わる
負荷の安定度とに応じて負荷制御の操作量と平滑制御の
操作量との重み付け特性を変更する。さらに、実走行距
離とブレード刃先位置とのマップを作り、刃先位置が安
定している部分のその刃先位置を毎回蓄積して平均化す
ることにより平滑補正の目標値を最適化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブルドーザのドー
ジング装置に関し、より詳しくはブルドーザによるドー
ジング作業におけるブレードの対地刃先位置を適正に制
御する整地制御に関する技術である。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のブルドーザによるドージ
ング作業は、ブルドーザを運転操作するオペレータの手
動操作によりブレードを上昇若しくは下降させ、掘削押
土、更にはブレードの対地刃先位置を維持して整地を行
なうことでもってなされている。

【０００３】しかしながら、手動操作によりブレードを
上昇若しくは下降させて、対地刃先位置を維持して整地
を行なうことは、例え熟練のオペレータでもブレードの
上昇若しくは下降の操作頻度が多くて多大の疲労を伴う
という問題点がある。また、前述のような作業を行なう
操作が複雑なために、未熟なオペレータにおいては操作
自体が困難であるという問題点がある。

【０００４】このような問題点を解消するために、本出
願人は、ドージング作業における整地を多大の疲労を伴
うことなく簡単な操作で行うことのできるブルドーザの
整地制御装置を、特開平７−４８８５５号公報において
既に提案している。この既提案の整地制御装置において
は、実牽引力を目標牽引力に一致させるために負荷制御
特性マップから得られるリフト操作量と、実際の対地刃
先位置を目標対地刃先位置に一致させるために整地制御
（平滑制御）特性マップから得られるリフト操作量とを
求め、これら各リフト操作量を、牽引力差に基づき重み
付けされた負荷−整地制御重み付け特性マップにより加
算して最終的なリフト操作量を得るようにされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公
報に開示されている整地制御装置においては、ブレード
に加わる負荷の変動が大きい場合にも負荷制御の目標値
が平滑制御の目標値によって修正されることとなるため
に、例えば運土の終了点において、負荷制御に基づきブ
レードは上昇方向に制御されるのに対し、平滑制御では
目標刃先位置の変動を小さくするようにブレードは下降
方向に制御され、この結果地表にうねりが生じてしまう
という問題点がある。

【０００６】また、この公報のものでは、負荷−整地制
御重み付け特性マップがドージングの作業状況の変化に
も関わらず常に一定の重み付け関数に基づいて設定され
ているために、この重み付け関数が掘削時の重み付け関
数と運土時の重み付け関数とを折衷した関数とならざる
を得ず、制御性能の向上が図れないという問題点もあ
る。

【０００７】さらに、この公報のものでは、所定のレー
ンにおいて掘削作業および運土作業を複数回繰り返した
場合に、各回のドージング作業毎の目標値が毎回リセッ
トされるために、この繰り返し作業における性能の向上
を期待することができず、ドージング作業を行う現場毎
の土質もしくは作業形態等の条件の変化に対応させるの
が困難であるとい問題点もある。

【０００８】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、第１に、ドージング作業の効率の向上を図
るとともに掘削跡坪を滑らかな形状にすることのできる
ブルドーザのドージング装置を提供することを目的と
し、第２に、掘削作業であるか運土作業であるかに応じ
て重み付け関数を適切に設定して制御性能を向上させる
ことのできるブルドーザのドージング装置を提供するこ
とを目的とし、第３に、作業現場毎の条件の変化に適応
させて作業効率を向上させることのできるブルドーザの
ドージング装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段および作用・効果】本発明
によるブルドーザのドージング装置は、前述の第１の目
的を達成するために、（ａ）ブレードの対地刃先位置を
検知する対地刃先位置検知手段、（ｂ）ブレードの目標
対地刃先位置を設定する目標対地刃先位置設定手段、
（ｃ）ブレードに加わる負荷が安定状態にあることを検
知する負荷安定状態検知手段、（ｄ）ドージング作業に
おける自動掘削運転時に、前記負荷安定状態検知手段に
よりブレードに加わる負荷が安定状態にあることが検知
されるときには、前記目標対地刃先位置設定手段により
設定される目標対地刃先位置をその時点での実際の対地
刃先位置に修正する目標対地刃先位置修正手段および
（ｆ）前記対地刃先位置検知手段により検知されるブレ
ードの対地刃先位置を前記目標対地刃先位置修正手段に
よる修正後の目標対地刃先位置に一致させるようにブレ
ードの上昇若しくは下降を制御するブレード制御手段を
備えることを特徴とするものである。

【００１０】このような特徴を有する発明においては、
ドージング作業における自動掘削運転時に、ブレードに
加わる負荷が安定状態にあることが検知されるときに
は、言い換えれば自動掘削運転が安定した状態で行われ
ているときには、ブレードの目標対地刃先位置をその安
定している時点での実際の対地刃先位置に一致させるよ
うにその目標対地刃先位置が修正され、この修正された
目標対地刃先位置に基づいてブレードの対地刃先位置の
制御（平滑制御）が実行される。これにより、目標牽引
力に対して精度が良く効率の向上が図れ、しかも掘削跡
坪が平坦になるように自動掘削が実行され、更には傾斜
の変化もしくは地表面の硬さの不均一に対してもフレキ
シブルに対応することが可能となる。

【００１１】本発明において、前記目標対地刃先位置修
正手段により目標対地刃先位置を修正する際に用いられ
る前記実際の対地刃先位置の値は、移動平均により得ら
れる値とするのが好ましい。こうすることで、より精度
の高い制御を実現することができる。

【００１２】また、本発明によるブルドーザのドージン
グ装置は、前述の第２の目的を達成するために、（ａ）
車体の実牽引力を検知する実牽引力検知手段、（ｂ）ブ
レードの対地刃先位置を検知する対地刃先位置検知手
段、（ｃ）ブレードの前面の土砂の満杯率を検知する満
杯率検知手段、（ｄ）前記実牽引力検知手段により検知
される実牽引力と設定される目標牽引力との間に差があ
る場合に実牽引力を目標牽引力に一致させるようにブレ
ードを上昇もしくは下降させる操作量を演算する第１操
作量演算手段、（ｅ）前記対地刃先位置検知手段により
検知される実際の対地刃先位置と設定される目標対地刃
先位置との間に差がある場合に実際の対地刃先位置を目
標対地刃先位置に一致させるようにブレードを上昇もし
くは下降させる操作量を演算する第２操作量演算手段、
（ｆ）前記満杯率検知手段により検知される満杯率が所
定値未満の小さな値であるときに、前記第１操作量演算
手段により演算される操作量と前記第２操作量演算手段
により演算される操作量との重み付け特性を前記第１操
作量演算手段による操作量の重み付けを重視する自動掘
削運転用の重み付け特性に設定するとともに、前記満杯
率が前記所定値以上の大きな値であるときに、前記重み
付け特性を前記第２操作量演算手段による操作量の重み
付けを重視する自動運土運転用の重み付け特性に設定す
る重み付け特性設定手段および（ｇ）この重み付け特性
設定手段により設定される重み付け特性を加味してブレ
ードの上昇若しくは下降を制御するブレード制御手段を
備えることを特徴とするものである。

【００１３】このような特徴を有する発明においては、
ドージング作業時に検知されるブレード前面の土砂の満
杯率が所定値未満の小さな値であるときには、実牽引力
を目標牽引力に一致させるようにブレードを制御する、
所謂負荷制御の操作量を、実際の対地刃先位置を目標対
地刃先位置に一致させるようにブレードを制御する、所
謂平滑制御の操作量に比べて重視する自動掘削運転用の
重み付け特性が設定され、一方前記満杯率が所定値以上
の大きな値であるときには、平滑制御の操作量を負荷制
御の操作量に比べて重視する自動運土運転用の重み付け
特性が設定される。これにより、自動掘削運転時には負
荷制御を重視して負荷の誤差を小さくすることができ、
これに対して自動運土運転時には平滑制御を重視して掘
削跡坪を滑らかにすることができる。

【００１４】本発明においては、重み付け特性を変更す
るための判定基準として、前述の満杯率を用いるのに代
えて、ブレードに加わる負荷が安定状態にあるか否かの
データを用いることができる。すなわち、前述の第２の
目的を達成するための本発明によるブルドーザのドージ
ング装置は、（ａ）車体の実牽引力を検知する実牽引力
検知手段、（ｂ）ブレードの対地刃先位置を検知する対
地刃先位置検知手段、（ｃ）ブレードに加わる負荷が安
定状態にあることを検知する負荷安定状態検知手段、
（ｄ）前記実牽引力検知手段により検知される実牽引力
と設定される目標牽引力との間に差がある場合に実牽引
力を目標牽引力に一致させるようにブレードを上昇もし
くは下降させる操作量を演算する第１操作量演算手段、
（ｅ）前記対地刃先位置検知手段により検知される実際
の対地刃先位置と設定される目標対地刃先位置との間に
差がある場合に実際の対地刃先位置を目標対地刃先位置
に一致させるようにブレードを上昇もしくは下降させる
操作量を演算する第２操作量演算手段、（ｆ）前記負荷
安定状態検知手段によりブレードに加わる負荷が安定状
態にないと検知されるときに、前記第１操作量演算手段
により演算される操作量と前記第２操作量演算手段によ
り演算される操作量との重み付け特性を前記第１操作量
演算手段による操作量の重み付けを重視する自動掘削運
転用の重み付け特性に設定するとともに、前記ブレード
に加わる負荷が安定状態にあると検知されるときに、前
記重み付け特性を前記第２操作量演算手段による操作量
の重み付けを重視する自動運土運転用の重み付け特性に
設定する重み付け特性設定手段および（ｇ）この重み付
け特性設定手段により設定される重み付け特性を加味し
てブレードの上昇若しくは下降を制御するブレード制御
手段を備えることを特徴とするものである。

【００１５】このような特徴を有する発明においては、
ドージング作業時においてブレードに加わる負荷が安定
状態にないときには、負荷制御の操作量を平滑制御の操
作量に比べて重視する自動掘削運転用の重み付け特性が
設定され、一方前記ブレードに加わる負荷が安定状態に
あるときには、平滑制御の操作量を負荷制御の操作量に
比べて重視する自動運土運転用の重み付け特性が設定さ
れる。これにより、前述の発明と同様、自動掘削運転時
には負荷制御を重視して負荷の誤差を小さくすることが
でき、これに対して自動運土運転時には平滑制御を重視
して掘削跡坪を滑らかにすることができる。

【００１６】さらに、重み付け特性を変更するための判
定基準として、前述の満杯率とブレードに加わる負荷が
安定状態にあるか否かのデータとの双方を用いることも
できる。すなわち、前述の第２の目的を達成するための
本発明によるブルドーザのドージング装置は、（ａ）車
体の実牽引力を検知する実牽引力検知手段、（ｂ）ブレ
ードの対地刃先位置を検知する対地刃先位置検知手段、
（ｃ）ブレードの前面の土砂の満杯率を検知する満杯率
検知手段、（ｄ）ブレードに加わる負荷が安定状態にあ
ることを検知する負荷安定状態検知手段、（ｅ）前記実
牽引力検知手段により検知される実牽引力と設定される
目標牽引力との間に差がある場合に実牽引力を目標牽引
力に一致させるようにブレードを上昇もしくは下降させ
る操作量を演算する第１操作量演算手段、（ｆ）前記対
地刃先位置検知手段により検知される実際の対地刃先位
置と設定される目標対地刃先位置との間に差がある場合
に実際の対地刃先位置を目標対地刃先位置に一致させる
ようにブレードを上昇もしくは下降させる操作量を演算
する第２操作量演算手段、（ｇ）前記満杯率検知手段に
より検知される満杯率が所定値未満の小さな値である
か、もしくは前記負荷安定状態検知手段によりブレード
に加わる負荷が安定状態にないと検知されるときに、前
記第１操作量演算手段により演算される操作量と前記第
２操作量演算手段により演算される操作量との重み付け
特性を前記第１操作量演算手段による操作量の重み付け
を重視する自動掘削運転用の重み付け特性に設定すると
ともに、前記満杯率が前記所定値以上の大きな値であ
り、かつ前記ブレードに加わる負荷が安定状態にあると
検知されるときに、前記重み付け特性を前記第２操作量
演算手段による操作量の重み付けを重視する自動運土運
転用の重み付け特性に設定する重み付け特性設定手段お
よび（ｈ）この重み付け特性設定手段により設定される
重み付け特性を加味してブレードの上昇若しくは下降を
制御するブレード制御手段を備えることを特徴とするも
のである。

【００１７】このような特徴を有する発明においては、
ドージング作業時に検知されるブレード前面の土砂の満
杯率が所定値未満の小さな値であるか、もしくはドージ
ング作業時においてブレードに加わる負荷が安定状態に
ないときには、負荷制御の操作量を平滑制御の操作量に
比べて重視する自動掘削運転用の重み付け特性が設定さ
れ、一方前記満杯率が所定値以上の大きな値であり、か
つ前記ブレードに加わる負荷が安定状態にあるときに
は、平滑制御の操作量を負荷制御の操作量に比べて重視
する自動運土運転用の重み付け特性が設定される。この
ように満杯率と負荷の安定状態の双方の条件を満たす場
合に自動運土運転用の重み付け特性を設定するようにす
ることで、制御性能をより高めることが可能となる。

【００１８】また、重み付け特性を変更するための判定
基準として前述の満杯率を用いる場合に、この重み付け
特性を自動掘削運転用と自動運土運転用の２段階に分け
るだけでなく、満杯率の大小によって多段階に分けるこ
ともできる。すなわち、前述の第２の目的を達成するた
めの本発明によるブルドーザのドージング装置は、
（ａ）車体の実牽引力を検知する実牽引力検知手段、
（ｂ）ブレードの対地刃先位置を検知する対地刃先位置
検知手段、（ｃ）ブレードの前面の土砂の満杯率を検知
する満杯率検知手段、（ｄ）前記実牽引力検知手段によ
り検知される実牽引力と設定される目標牽引力との間に
差がある場合に実牽引力を目標牽引力に一致させるよう
にブレードを上昇もしくは下降させる操作量を演算する
第１操作量演算手段、（ｅ）前記対地刃先位置検知手段
により検知される実際の対地刃先位置と設定される目標
対地刃先位置との間に差がある場合に実際の対地刃先位
置を目標対地刃先位置に一致させるようにブレードを上
昇もしくは下降させる操作量を演算する第２操作量演算
手段、（ｆ）予め前記満杯率の大小によって多段階に層
別された各ゾーンに対応して前記第１操作量演算手段に
より演算される操作量と前記第２操作量演算手段により
演算される操作量との重み付け特性を記憶しておき、前
記満杯率検知手段により検知される満杯率に応じて前記
記憶されている重み付け特性を呼び出すことにより適切
な重み付け特性を設定する重み付け特性設定手段および
（ｇ）この重み付け特性設定手段により設定される重み
付け特性を加味してブレードの上昇若しくは下降を制御
するブレード制御手段を備えることを特徴とするもので
ある。

【００１９】このような特徴を有する発明においては、
ドージング作業時に検知されるブレード前面の土砂の満
杯率の大小によって予め多段階に層別された各ゾーンに
対応して重み付け特性が記憶されており、実際に検知さ
れる満杯率に応じてその記憶されている重み付け特性が
呼び出されて適切な重み付け特性が設定される。このよ
うに満杯率の多段階の値によって異なる重み付け特性を
設定することで、制御性能をより高めることが可能とな
る。

【００２０】次に、本発明によるブルドーザのドージン
グ装置は、前述の第３の目的を達成するために、（ａ）
ブレードの対地刃先位置を検知する対地刃先位置検知手
段、（ｂ）ブルドーザの掘削開始点からの実走行距離と
ブレードの目標対地刃先位置との関係を設定する目標対
地刃先位置設定手段、（ｃ）ブレードに加わる負荷が安
定状態にあることを検知する負荷安定状態検知手段、
（ｄ）ドージング作業における自動運転時に、前記負荷
安定状態検知手段によりブレードに加わる負荷が安定状
態にあることが検知されるときには、そのときの対地刃
先位置に係るデータを各回のドージング作業において蓄
積するとともに、これら蓄積データを平均化することに
より前記目標対地刃先位置設定手段により設定される目
標対地刃先位置を修正する目標対地刃先位置修正手段お
よび（ｅ）前記対地刃先位置検知手段により検知される
ブレードの対地刃先位置を前記目標対地刃先位置修正手
段による修正後の目標対地刃先位置に一致させるように
ブレードの上昇若しくは下降を制御するブレード制御手
段を備えることを特徴とするものである。

【００２１】このような特徴を有する発明においては、
ドージング作業における自動運転時に、ブレードに加わ
る負荷が安定状態にあるときには、そのときの対地刃先
位置に係るデータが各回のドージング作業において蓄積
されるとともに、これら蓄積データを平均化することに
よりその負荷が安定している区間における目標対地刃先
位置が修正され、この修正された目標対地刃先位置に基
づいてブレードの対地刃先位置の制御（平滑制御）が実
行される。このように作業が行われる現場の土質および
作業形態を学習してドージング作業が行われることによ
り、現場毎の作業条件に適応する自動化が可能となる。

【００２２】前記負荷安定状態検知手段は、ブレードに
加わる負荷変動量が所定値未満の小さな値であり、かつ
そのブレードに加わる負荷が設定される目標牽引力に近
い値であるときに、ブレードに加わる負荷が安定状態に
あると判定するものとするのが好ましい。また、前記ブ
レードに加わる負荷変動量の大きさは、車体の実牽引力
の変動量を検知することにより検知されるものであって
も良いし、ブレードの対地刃先位置の変動量を検知する
ことにより検知されるものであっても良い。

【００２３】

【発明の実施の形態】次に、本発明によるブルドーザの
ドージング装置の具体的な実施の形態につき、図面を参
照しつつ説明する。

【００２４】（第１実施例）図１に外観が示されている
ブルドーザ１において、このブルドーザ１の車体２上に
は、図示されないエンジンを収納しているボンネット３
およびブルドーザ１を運転操作するオペレータのオペレ
ータ席４が配設されている。また、車体２の両側部、言
い換えれば車体２の前進方向における左右の各側部に
は、車体２を前進，後進および旋回させる履帯５（右側
部の履帯は図示されてはいない。）が設けられている。
これら両履帯５は、エンジンから伝達される駆動力によ
って対応するスプロケット６により各履帯５毎に独立し
て駆動される。

【００２５】また、車体２の左右の側部には、ブレード
７を先端側で支持する左および右のストレートフレーム
８，９の基端部がトラニオン１０（右側部のトラニオン
は図示されてはいない。）によってブレード７が上昇・
下降可能なように枢支されている。さらに、ブレード７
には、このブレード７を上昇・下降させる左右一対のブ
レードリフトシリンダ１１が車体２との間に、またブレ
ード７を左右に傾斜させるブレース１２およびブレード
チルトシリンダ１３がそのブレース１２を左ストレート
フレーム８との間に、ブレードチルトシリンダ１３を右
ストレートフレーム９との間に配することにより設けら
れている。

【００２６】また、オペレータ席４の車体２の前進方向
における左側にはステアリングレバー１５，変速レバー
１６および燃料コントロールレバー１７が設けられてい
るとともに、右側にはブレード７を上昇，下降，左傾斜
および右傾斜させるブレードコントロールレバー１８，
ブレード７に加わる堀削押土の負荷量の設定用およびそ
の設定負荷量に対する増減修正用の第１ダイヤルスイッ
チ１９Ａおよび第２のダイヤルスイッチ１９Ｂ，ドージ
ング作業の自動運転オン・オフを切換える自動運転モー
ド押圧切換スイッチ２０，トルクコンバータのロックア
ップオン・オフを切換えるロックアップ切換スイッチ２
１および表示装置２２が設けられている。なお、オペレ
ータ席４の前方には図示されてはいないがデクセルペダ
ルが設けられている。

【００２７】次に、動力伝達系統が示されている図２に
おいて、エンジン３０からの回転駆動力は、ダンパー３
１および作業機油圧ポンプを含む各種油圧ポンプを駆動
するＰＴＯ３２を介して、ロックアップ機構３３ａおよ
びポンプ３３ｂを有するロックアップ付トルクコンバー
タ３３に伝達される。次に、このロックアップ付トルク
コンバータ３３の出力軸から、回転駆動力はその出力軸
に入力軸が連結されている例えば遊星歯車湿式多板式ク
ラッチ変速機であるトランスミッション３４に伝達され
る。このトランスミッション３４は、前進クラッチ３４
ａ，後進クラッチ３４ｂおよび１速乃至３速クラッチ３
４ｃ〜３４ｅを有してトランスミッション３４の出力軸
は前後進３段階の速度で回転されるようになっている。
続いて、このトランスミッション３４の出力軸からその
回転駆動力は、ピニオン３５ａおよびベベルギア３５
ｂ、更には左右一対の操向クラッチ３５ｃおよび操向ブ
レーキ３５ｄが配されている横軸３５ｅを有するステア
リング機構３５を介して左右一対の各終減速機構３６に
伝達されて履帯５を走行させる各スプロケット６が駆動
されるようになっている。なお、符号３７はエンジン３
０の回転数を検出するエンジン回転センサ、符号３８は
ロックアップ付トルクコンバータ３３の出力軸の回転数
を検出するトルクコンバータ出力軸回転センサである。

【００２８】一方、本実施例によるブルドーザのドージ
ング装置のシステム構成が概略的に示されている図３に
おいて、第１および第２のダイヤルスイッチ１９Ａ，１
９Ｂからのブレード７に加わる掘削押土の設定される負
荷量およびその設定負荷量に対する増減修正の各ダイヤ
ル値データ、自動運転モード押圧切換スイッチ２０から
のドージング作業の自動運転オン・オフの切換による自
動・手動運転モード選択指示、ロックアップ切換スイッ
チ２１からのトルクコンバータ３３のロックアップオン
・オフの切換えによるロックアップ（Ｌ／Ｕ）・トルコ
ン（Ｔ／Ｃ）選択指示、エンジン回転センサ３７からの
エンジン３０の回転数データおよびトルクコンバータ出
力軸回転センサ３８からのトルクコンバータ３３の出力
軸の回転数データは、バス４０を介してマイコン４１に
供給される。さらに、このマイコン４１には、ブレード
７を上昇・下降させる左右一対のブレードリフトシリン
ダ１１の左右の各ストローク位置を検出するブレードリ
フトシリンダストロークセンサ４２からの各ストローク
位置データ、車体２の時々刻々の前後方向の傾斜角度を
検出する傾斜角センサ４３からの傾斜角データ、変速レ
バー１６の操作により速度段が切換えられてトランスミ
ッション３４が前後進３段階のいずれの速度段状態にあ
るかを検出するトランスミッション速度段センサ４４か
らの速度段状態、およびブレードコントロールレバー１
８の操作によりブレード７が手動運転操作中であるか否
かを検出するブレード操作センサ４５からの手動運転操
作状況がバス４０を介して供給される。

【００２９】マイコン４１は、所定プログラムを実行す
る中央処理装置（ＣＰＵ）４１Ａと、このプログラムお
よびエンジン特性曲線マップ、トルクコンバータ特性曲
線マップ等の各種マップを記憶する読出し専用メモリ
（ＲＯＭ）４１Ｂと、このプログラムを実行するに必要
なワーキングメモリとして、また各種レジスタとしての
書込み可能メモリ（ＲＡＭ）４１Ｃと、このプログラム
中の時間を計測するタイマ４１Ｄとより構成されてい
る。そして、前述されたブレード７に加わる掘削押土の
設定される負荷量およびその設定負荷量に対する増減修
正の各ダイヤル値データ、ドージング作業の自動・手動
運転モード選択指示、トルクコンバータ３３のＬ／Ｕ・
Ｔ／Ｃ選択指示、エンジン３０の回転数データ、トルク
コンバータ３３の出力軸の回転数データ、左右のブレー
ドリフトシリンダ１１の各ストローク位置データ、車体
２の前後方向の傾斜角データ、トランスミッション３４
の速度段状態およびブレード７の手動運転操作状況にも
とづき、前記プログラムを実行することによりブレード
７を上昇若しくは下降させるリフト操作量がブレードリ
フトシリンダコントローラ４６に供給され、リフト弁ア
クチュエータ４７およびリフトシリンダ操作弁４８を介
して左右一対のブレードリフトシリンダ１１がそのリフ
ト操作量にもとづき駆動制御されることによって、ブレ
ード７を上昇または下降させている。なお、表示装置２
２においては、現在においてブルドーザ１がドージング
作業の自動運転モードにあるか手動運転モードにあるか
等が表示される。

【００３０】次に、前述のように構成されるブルドーザ
のドージング装置の動作について、図４および図５のフ
ローチャートに基づき詳述する。 Ｓ１〜Ｓ３：電源の投入により所定プログラムの実行を
開始してマイコン４１におけるＲＡＭ４１Ｃに設定され
ている各種レジスタ等の内容をクリヤする等の初期化を
行なう。次に、初期化後のｔ₁ 秒後間に亘って傾斜角セ
ンサ４３から傾斜角データを初期値として順次に読込
む。この傾斜角データを初期値として順次に読込むの
は、これら傾斜角データの移動平均による周波数分離に
より車体２の傾斜角度を得ているためである。

【００３１】Ｓ４〜Ｓ６：まず、第１および第２のダイ
ヤルスイッチ１９Ａ，１９Ｂからブレード７に加わる掘
削押土の設定される負荷量およびその設定負荷量に対す
る増減修正の各ダイヤル値データ、自動運転モード押圧
切換スイッチ２０からドージング作業の自動・手動運転
モード選択指示、ロックアップ切換スイッチ２１からト
ルクコンバータ３３のＬ／Ｕ・Ｔ／Ｃ選択指示、エンジ
ン回転センサ３７からエンジン３０の回転数データ、ト
ルクコンバータ出力軸回転センサ３８からトルクコンバ
ータ３３の出力軸の回転数データ、ブレードリフトシリ
ンダストロークセンサ４２から左右のブレードリフトシ
リンダ１１の各ストローク位置データ、傾斜角センサ４
３から車体２の前後方向の傾斜角データ、トランスミッ
ション速度段センサ４４からトランスミッション３４の
速度段状態およびブレード操作センサ４５からブレード
７の手動運転操作状況を読込む。次に、電源電圧が所定
電圧以上の正常で電子回路等が正常駆動状態にある場合
には、次のデータ処理を行なう。 １）順次に読込まれた傾斜角データから移動平均法によ
る周波数分離により低周波成分を抽出して車体２の傾斜
角度を得る。 ２）次に、この低周波成分を前述の順次に読込まれた傾
斜角データから差引く周波数分離により加速度成分を抽
出して車体２の加速度を得る。 ３）また、左右のブレードリフトシリンダ１１の各スト
ローク位置データを平均した平均ストローク位置データ
にもとづき左右のストレートフレーム８，９に対して平
均化された車体２に対するストレートフレーム相対角度
ψ₁ を得る。 ４）また、このストレートフレーム相対角度ψ₁ を前項
のようにして得られる車体２の傾斜角度とによって左右
のストレートフレーム８，９に対して平均化された対地
に対するストレートフレーム絶対角度を得る。次に、こ
のようにして得られる時間順次のストレートフレーム絶
対角度の５秒間の移動平均により移動平均ストレートフ
レーム絶対角度ψ₂ を得る。

【００３２】Ｓ７〜Ｓ１１：トランスミッション３４の
速度段状態が前進１速（Ｆ１）または前進２速（Ｆ２）
である場合には、トルクコンバータ３３のＬ／Ｕ・Ｔ／
Ｃ選択指示がロックアップかトルコンかにより、次のよ
うに実牽引力Ｆ_R を計算する。 １）ロックアップ時 エンジン３０の回転数Ｎｅから図６に示されているよう
なエンジン特性曲線マップからエンジントルクＴｅを得
る。次に、このエンジントルクＴｅにトランスミッショ
ン３４、ステアリング機構３５および終減速機構３６、
言い換えればトルクコンバータ３３の出力軸からスプロ
ケット６までの減速比ｋ_se、更にはスプロケット６の径
ｒを乗算して牽引力Ｆｅ（＝Ｔｅ・ｋ_se・ｒ）を得る。
さらに、この牽引力Ｆｅからブレード７のリフト操作量
によって図７に示されているようなポンプ補正特性マッ
プから得られるＰＴＯ３２におけるブレードリフトシリ
ンダ１１に対する作業機油圧ポンプ等のポンプ消費量に
対応する牽引力補正分Ｆｃを差引いて実牽引力Ｆ_R （＝
Ｆｅ−Ｆｃ）を得る。 ２）トルコン時 エンジン３０の回転数Ｎｅとトルクコンバータ３３の出
力軸の回転数Ｎｔとの比である速度比ｅ（＝Ｎｔ／Ｎ
ｅ）により図８に示されているようなトルクコンバータ
特性曲線マップからトルク係数ｔ_p およびトルク比ｔを
得てトルクコンバータ出力トルクＴｃ〔＝ｔ_p ・（Ｎｅ
／１０００）² ・ｔ〕を得る。次に、このトルクコンバ
ータ出力トルクＴｃに前項と同様にトルクコンバータ３
３の出力軸からスプロケット６までの減速比ｋ_Se、更に
はスプロケット６の径ｒを乗算することにより実牽引力
Ｆ_R （＝Ｔｃ・ｋ_Se・ｒ）を計算によって得る。

【００３３】次に、このようにして得られた実牽引力Ｆ
_R から、図９に示されているような傾斜角度−負荷補正
分特性マップから得られる車体２の傾斜角度に対応する
負荷補正分を差引いて補正後実牽引力Ｆを得る。 Ｓ１２〜Ｓ１６：自動運転モード押圧切換スイッチ２０
の自動・手動運転モード選択指示がドージング作業の自
動運転モード選択指示である場合には、次の処理を行な
う。 １）自動運転モード押圧切換スイッチ２０の押圧切換操
作の押圧持続時間がｔ₂秒以上である場合には、補正後
実牽引力Ｆを目標牽引力Ｆ₀ として設定する。 ２）自動運転モード押圧切換スイッチ２０の押圧切換操
作の押圧持続時間がｔ₂秒未満である場合には、第１の
ダイヤルスイッチ１９Ａで設定されるブレード７に加わ
る掘削押土の負荷量のダイヤル値を目標牽引力Ｆ₀ とし
て設定する。次に、この設定された目標牽引力Ｆ₀ を第
１のダイヤルスイッチ１９Ａで設定される負荷量に対す
る増減修正である第２のダイヤルスイッチ１９Ｂのダイ
ヤル値で増減修正して目標牽引力Ｆ₀ とする。

【００３４】Ｓ１７〜Ｓ１９：自動運転モード押圧切換
スイッチ２０の自動・手動運転モード選択指示がドージ
ング作業の自動運転モード選択指示になり、この自動運
転モード選択指示によって自動運転モードになってから
ｔ₃ 秒以上の場合には、ブレード７の目標対地刃先位置
ψ₀ として移動平均ストレートフレーム絶対角度ψ₂を
設定する。また、ｔ₃ 秒未満の場合にはブレード７の目
標対地刃先位置としてストレートフレーム相対角度ψ₁
を設定する。

【００３５】Ｓ２０〜Ｓ２３：ブレードコントロールレ
バー１８によりブレード７が手動運転されていない手動
運転操作状況にない場合には、図１０に示されているよ
うに、補正後実牽引力Ｆの変動量（負荷変動量）δＦが
予め設定されている所定値Ｆ _set 未満（δＦ＜Ｆ_set ）
の小さな値であって、かつその補正後実牽引力Ｆが目標
牽引力Ｆ₀ に近い値になったとき、言い換えればブレー
ド７に加わる負荷が安定状態になったと判断されるとき
には、目標対地刃先位置ψ₀ をそのときの移動平均スト
レートフレーム絶対角度ψ₂ ’に修正する。一方、前記
補正後実牽引力Ｆの変動量δＦが所定値Ｆ_set を越える
とき、もしくはその補正後実牽引力Ｆが目標牽引力Ｆ₀
から一定値以上離れた値であるとき、言い換えればブレ
ード７に加わる負荷が安定状態にないときには、目標対
地刃先位置ψ₀ の修正を行わずに次のステップへ進む。

【００３６】Ｓ２４〜Ｓ２５：目標牽引力Ｆ₀ と補正後
実牽引力Ｆとの牽引力差△Ｆおよび目標対地刃先位置ψ
₀ と移動平均ストレートフレーム絶対角度ψ₂ との対地
刃先位置差△ψを求めるとともに、表示装置２２にドー
ジング作業の自動運転モードにあることを表示する。

【００３７】Ｓ２６〜Ｓ２８：傾斜角データから周波数
分離に抽出される加速度成分から得られる車体２の加速
度の移動平均による移動平均加速度、更には補正後実牽
引力Ｆにもとづき、次の条件を基準にしてシュースリッ
プ、言い換えれば車体２の走行滑りを走行滑りとして検
知する。 １）走行滑りとされる条件（１°≒0.0174Ｇ，Ｗ：ブル
ドーザ１の全重量） 移動平均加速度α＜−４° または 移動平均加速度α＜−２°且つ補正後実牽引力Ｆ＞
０．６Ｗ ２）走行滑り後において走行滑りがなくなったとされる
条件 移動平均加速度α＞０．１° または 補正後実牽引力Ｆ＞走行滑りの開始時点における補正
後実牽引力Ｆ−０．１Ｗ

【００３８】次に、前述の条件を基準として走行滑りで
あると検知される場合と、走行滑りでないと検知される
場合とにおいて、次のように処理を行なう。 １）走行滑りであると検知される場合には、ブレード７
に加わる掘削押土の負荷量を軽減して走行滑りを回避す
るために、図示されないスリップ制御特性マップにより
ブレード７を上昇させるリフト操作量Ｑｓを得る。 ２）走行滑りでないと検知される場合には、まず次の各
リフト操作量Ｑ₁ , Ｑ₂を得る。 目標牽引力Ｆ₀ と補正後牽引力Ｆとの牽引力差△Ｆに
より、図１１に示されている負荷制御特性マップから補
正後牽引力Ｆが目標牽引力Ｆ₀ に一致するようにブレー
ド７を上昇若しくは下降させるリフト操作量Ｑ₁ を得
る。 次に、目標対地刃先位置ψ₀ と移動平均ストレートフ
レーム絶対角度ψ₂ との対地刃先位置差△ψにより図１
２に示されているような整地制御特性マップから移動平
均ストレートフレーム絶対角度ψ₂ を目標対地刃先位置
ψ₀ に一致するようにブレード７を上昇若しくは下降さ
せるリフト操作量Ｑ₂ を得る。 続いて、これらリフト操作量Ｑ₁ , Ｑ₂ を牽引力差△
Ｆにより図１３に示されているような負荷−整地制御重
み付け特性マップにしたがって重み付けにより加算した
リフト操作量Ｑ_T を得る。この重み付けマップによれば
牽引力差△Ｆが±０．１Ｗ以内である場合には負荷制御
が優先されるようになっている。

【００３９】なお、電源電圧が所定電圧以下の正常でな
く電子回路等が正常駆動状態でないとされる場合、トラ
ンスミッション３４の速度段状態が前進１速（Ｆ１）ま
たは前進２速（Ｆ２）以外である場合、自動運転モード
押圧切換スイッチ２０の自動・手動運転モード選択指示
がドージング作業の手動運転モード選択指示の場合、更
にブレードコントロールレバー１８によりブレード７が
手動運転されている手動運転状況にある場合には、ブレ
ードコントロールレバー１８の操作量にしたがって図示
されないマニュアル制御特性マップによりステップＳ２
６においてブレード７を上昇若しくは下降させるリフト
操作量Ｑ_N が得られる。

【００４０】以上の各リフト操作量Ｑ_S , Ｑ_T , Ｑ
_N は、ブレードリフトシリンダコントローラ４６に供給
され、各リフト操作量Ｑ_S , Ｑ_T , Ｑ_N にもとづきリフ
ト弁アクチュエータ４７およびリフトシリンダ操作弁４
８を介してブレードリフトシンリダ１１を駆動制御し、
ブレード７を上昇若しくは下降させる所望の制御が行な
われる。

【００４１】本実施例によれば、ブレード７に加わる負
荷が安定状態になったときのそのブレード７の上下位置
が平滑制御の目標値となるようにその平滑制御の目標値
が修正されるので、負荷一定制御の目標値に近い負荷で
ブレード７を精度良く制御することができ、例えば運土
の終了点において、負荷一定制御に基づきブレードが上
昇方向に制御されるのに対し、平滑制御で目標刃先位置
の変動を小さくするようにブレードが下降方向に制御さ
れるといった互いに相反する制御が行われるようなこと
がなく、掘削跡坪形状を滑らかにすることができる。

【００４２】本実施例においては、ブレード７に加わる
負荷が安定状態になったときに、目標対地刃先位置ψ₀
をそのときの移動平均ストレートフレーム絶対角度
ψ₂ ’に修正するものとしたが、このように移動平均値
を用いずに、その安定状態になった時点のストレートフ
レーム絶対角度を目標対地刃先位置に設定することもで
きる。

【００４３】また、ブレード７に加わる負荷変動量が小
さくなったか否かを判断するのに、補正後実牽引力Ｆの
変動量δＦが所定値Ｆ_set 未満であるか否かによって判
断するものとしたが、この判断は、対地刃先位置の変動
量が所定値未満であるか否かによって行っても良い。ま
た、他の方法として、前記変動量δＦの時間微分値が設
定値未満であるか否か、あるいは対地刃先位置の変動量
の時間微分値が設定値未満であるか否かによって行って
も良い。さらに、これら各判定方法は単独に用いても良
いが、複数の判定方法を組み合わせて用いても良い。

【００４４】（第２実施例）本実施例において、ブルド
ーザ１の装置構成，システム構成およびドージング装置
の動作を示すフローチャートの基本的部分は、前記第１
実施例と異なるところがない。したがって、第１実施例
と共通する部分については説明を省略し、本実施例に特
有の部分についてのみ以下に説明することとする（以
下、第３実施例および第４実施例についても同様）。

【００４５】本実施例では、ブレード満杯率とブレード
に加わる負荷の安定状態とに応じてブルドーザ１の運転
状態が自動掘削運転状態にあるのか、自動運土運転状態
にあるのかを判定し、これら各運転状態に応じて負荷−
整地制御重み付け特性（第１実施例の図１３参照）を変
化させるようにしたものである。

【００４６】本実施例におけるブルドーザのドージング
装置の動作を示すフローチャートについては、図５のフ
ローチャートのステップＳ２１以降が図１４に示される
ように変更される。以下、この図１４によってその動作
を説明する。

【００４７】Ｓ２０〜Ｓ２２：ブレードコントロールレ
バー１８によりブレード７が手動運転されていない手動
運転操作状況にない場合には、目標牽引力Ｆ₀ と補正後
牽引力Ｆとの牽引力差ΔＦ、また目標対地刃先位置ψ₀
と移動平均ストレートフレーム絶対角度ψ₂ との対地刃
先位置差Δψを得るとともに、表示装置２２にドージン
グ作業が自動運転モードにあることを表示する。

【００４８】Ｓ２３〜Ｓ２９：車体２の走行滑りを検知
し、走行滑りであると検知される場合と、走行滑りでな
いと検知される場合とにおいて、次のように処理を行
う。 １）走行滑りであると検知される場合には、ブレード７
に加わる掘削押土の負荷量を軽減して走行滑りを回避す
るために、図示されないスリップ制御特性マップにより
ブレード７を上昇させるリフト操作量Ｑｓを得る。 ２）走行滑りでないと検知される場合には、まず次の各
リフト操作量Ｑ₁ ，Ｑ₂を得る。 目標牽引力Ｆ₀ と補正後牽引力Ｆとの牽引力差ΔＦに
より、図１１に示されている負荷制御特性マップから補
正後牽引力Ｆが目標牽引力Ｆ₀ に一致するようにブレー
ド７を上昇若しくは下降させるリフト操作量Ｑ₁ を得
る。 次に、目標対地刃先位置ψ₀ と移動平均ストレートフ
レーム絶対角度ψ₂ との対地刃先位置差Δψにより図１
２に示されているような整地制御特性マップから移動平
均ストレートフレーム絶対角度ψ₂ が目標対地刃先位置
ψ₀ に一致するようにブレード７を上昇若しくは下降さ
せるリフト操作量Ｑ₂ を得る。 続いて、ブレード７の前面の土砂の満杯率を検知して
その満杯率が予め設定される値以上の大きな値であり、
補正後実牽引力の変動量δＦが予め設定されている所定
値Ｆ_set 未満の小さな値であり、かつその補正後実牽引
力Ｆが目標牽引量Ｆ₀ に近い値になったときには、図１
５に示されているような負荷制御のリフト操作量Ｑ₁ の
重み付けに対して平滑制御（整地制御）のリフト操作量
Ｑ₂ の重み付けを重視する、言い換えれば掘削跡坪を滑
らかにするための自動運土運転用の重み付け特性（重み
関数）Ｗ_C を選択し、この重み付け特性マップにしたが
って重み付けにより加算した牽引力差ΔＦに応じたリフ
ト操作量Ｑ_T を得る。一方、前述の各条件のいずれかが
満足されていないとき、すなわち満杯率が設定値未満の
小さな値であるか、補正後実牽引力の変動量δＦが所定
値Ｆ_set 以上の大きな値であるか、あるいはその補正後
実牽引力Ｆが目標牽引量Ｆ₀ から離れた値であるときに
は、図１６に示されているような平滑制御（整地制御）
のリフト操作量Ｑ₂ の重み付けに対して負荷制御のリフ
ト操作量Ｑ₁ の重み付けを重視する、言い換えれば負荷
一定制御を重視する自動掘削運転用の重み付け特性（重
み関数）Ｗ_D を選択し、この重み付け特性マップにした
がって重み付けにより加算した牽引力差ΔＦに応じたリ
フト操作量Ｑ_T を得る。

【００４９】ここで、満杯率は例えば次のようにして検
知される。まず、補正後実牽引力Ｆを前述のように算出
してその値をブレード７に加わる水平反力Ｆ_H とする。
次に、ブレードリフトシリンダ１１のシリンダロッドに
加わる軸力Ｆ_c を求めるとともに、ヨーク角センサによ
り得られるブレードリフトシリンダ１１のヨーク角θを
求め、これら軸力Ｆ_c およびヨーク角θから次式により
ブレード７に加わる垂直反力Ｆ_v を求める。 Ｆ_v ＝Ｆ_c ｃｏｓθ 次いで、これら垂直反力Ｆ_v と水平反力Ｆ_H との比Ｆ_v
／Ｆ_H を演算し、この比Ｆ_v ／Ｆ_H とピッチ角とからマ
ップに基づいて満杯率を演算する。

【００５０】本実施例においては、ブレードの満杯率の
条件およびブレードに加わる負荷が安定状態にあるとい
う条件（補正後実牽引力の変動量δＦが所定値Ｆ_set 未
満で、かつその補正後実牽引力Ｆが目標牽引量Ｆ₀ に近
い値であるという条件）の両方を満たす場合に、自動運
土運転用の重み付け特性Ｗ_C を選択するものとしたが、
これら条件のうちのいずれか一方の条件を満たす場合に
自動運土運転用の重み付け特性Ｗ_C を選択するようにす
る実施例も可能である。

【００５１】（第３実施例）前記第２実施例では、自動
掘削運転用の重み付け特性と自動運土運転用の重み付け
特性との２種類の重み付け特性を用意し、これらをドー
ジング作業の作業状況に応じて使い分けるものとした
が、本実施例では、ブルドーザ１の実走行距離とブレー
ド満杯率との間に図１７に示されるような関係がある点
に鑑み、満杯率の大小によって多段階に層別した各ゾー
ン（本実施例ではゾーン１，２，３，４，５）に対応し
て別々の重み付け特性を設定するようにしたものであ
る。こうして、検知されるブレード満杯率に応じて、設
定され記憶されている重み付け特性が呼び出されてその
呼び出された重み付け特性に基づいて最終的なリフト操
作量Ｑ_T が決定される。

【００５２】本実施例によれば、第２実施例に比較し
て、より精度の高いブレードの制御を実現することがで
きる。

【００５３】（第４実施例）本実施例では、１回のドー
ジング作業毎に掘削開始点からの実走行距離とブレード
対地刃先位置とのマップを作り、この対地刃先位置が安
定している部分のその刃先位置を毎回蓄積して平均化す
ることにより、平滑補正の目標値を最適化するものであ
る。本実施例においては、第１実施例の図５に示される
フロー中、ステップＳ２１〜Ｓ２３が図１８に示される
ステップＴ１〜Ｔ４に置き換えられる。以下、このフロ
ーによって説明する。

【００５４】Ｔ１：ブルドーザ１の実走行距離Ｋに対す
る対地刃先位置の目標値（平滑補正目標値）のマップを
初期設定しておく。このマップは、例えば図１９（ｃ）
に示されるように、掘削開始点Ｌ₀ からの距離に応じて
掘削時の目標値を決めることにより設定したり、あるい
は排土地点Ｌ_d からの距離に応じて排土時の目標値を決
めることにより設定される。

【００５５】Ｔ２〜Ｔ４：補正後実牽引力Ｆの変動量δ
Ｆが予め設定されている所定値Ｆ_{se t} 未満の小さな値で
あり、かつその補正後実牽引力Ｆが目標牽引量Ｆ₀ に近
い値になったとき、言い換えればブレードに加わる負荷
が安定状態になったときには、その安定状態時の対地刃
先目標値を修正する。そして、この修正データを蓄積し
ておき、これら蓄積データを平均化することにより目標
値の最適化を図る。こうして、ドージング作業が行われ
る現場の土質および作業形態を学習することができるの
で、現場毎の作業条件に適応したドージング作業の自動
化が可能となる。なお、図１９においては、（ｂ）のＡ
₁ ，Ａ₂ ，Ａ₃ が負荷安定区間を示し、これら負荷安定
区間Ａ₁ ，Ａ₂ ，Ａ₃ により修正された目標値の区間が
（ｃ）においてＡ₁ ’，Ａ₂ ’，Ａ₃ ’によってそれぞ
れ示されている。

【００５６】前記各実施例においては、実牽引力を検知
するに際して計算によって実牽引力を得たが、スプロケ
ット６の駆動トルクを検出する駆動トルクセンサを設け
て、この駆動トルクセンサにより検出される駆動トルク
量にもとづき実牽引力を得て検知するようにしても良
い。また、トラニオン１０におけるブレード７を支持す
るストレートフレーム８，９による曲げ応力量を検出す
る曲げ応力センサを設けて、この曲げ応力センサにより
検出される曲げ応力量にもとづき実牽引力を得て検知す
るようにしても良い。

【００５７】前記各実施例においては、動力伝達系統に
ロックアップ付トルクコンバータ３３が配設される場合
を説明したが、ロックアップ機構を有さないトルクコン
バータの場合でも、またトルクコンバータを有さないダ
イレクトミッションの場合でも本発明が適用できること
は言うまでもない。このダイレクトミッションの場合に
おける実牽引力の算出は前述のロックアップ時の場合と
同様である。

【００５８】前記各実施例においては、車体２の走行滑
りを傾斜角センサ４３からの出力である傾斜角データか
ら周波数分離により加速度成分を抽出することにより検
知したが、別途に加速度センサを設けてその加速度セン
サからの車体２の加速度状態を示す出力から検知するよ
うにしても良い。また、ドップラー車速計を設け、この
ドップラー車速計により得られる車体２の実車速とその
車体２を走行させる履帯５の走行速度とを比較して検知
しても良い。

【００５９】前記各実施例においては、目標対地刃先位
置の設定を算出等により設定したが、目標牽引力の設定
と同様にダイヤルスイッチで設定するようにしても良
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例によるブルドーザのドージング装置
を説明するためのブルドーザの外観図。

【図２】第１実施例によるブルドーザのドージング装置
における動力伝達系統のスケルトン図。

【図３】第１実施例によるブルドーザのドージング装置
のシステム構成を示す概略ブロック図。

【図４】第１実施例のドージング装置の動作を示すフロ
ーチャート（前段）。

【図５】第１実施例のドージング装置の動作を示すフロ
ーチャート（後段）。

【図６】エンジン特性曲線マップを示すグラフ。

【図７】ポンプ補正特性マップを示すグラフ。

【図８】トルクコンバータ特性曲線マップを示すグラ
フ。

【図９】傾斜角度−負荷補正分特性マップを示すグラ
フ。

【図１０】実牽引力の時間変動を示すグラフ。

【図１１】負荷制御特性マップを示すグラフ。

【図１２】整地制御特性マップを示すグラフ。

【図１３】負荷−整地制御重み付け特性マップを示すグ
ラフ。

【図１４】第１実施例のドージング装置の動作を示す要
部フローチャート。

【図１５】自動運土運転時の重み付け特性を示すグラ
フ。

【図１６】自動掘削運転時の重み付け特性を示すグラ
フ。

【図１７】第３実施例における実走行距離に対するブレ
ード満杯率の関係を示すグラフ。

【図１８】第４実施例ドージング装置の動作を示す要部
フローチャート。

【図１９】第４実施例のドージング装置の制御内容を説
明するグラフ。

【符号の説明】

１ ブルドーザ ７ ブレード ８，９ ストレートフレーム １０ トラニオン １１ ブレードリフトシリンダ １２ ブレース １３ ブレードチルトシリンダ １５ ステアリングレバー １８ ブレードコントロールレバー ２０ 自動運転モード押圧切換スイッチ ４１ マイコン ４２ ブレードリフトシリンダストロークセンサ ４３ 傾斜角センサ ４４ トランスミッション速度段センサ ４５ ブレード操作センサ ４６ ブレードリフトシリンダコントローラ ４７ リフト弁アクチュエータ ４８ リフトシリンダ操作弁

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）ブレードの対地刃先位置を検知す
   る対地刃先位置検知手段、（ｂ）ブレードの目標対地刃
   先位置を設定する目標対地刃先位置設定手段、（ｃ）ブ
   レードに加わる負荷が安定状態にあることを検知する負
   荷安定状態検知手段、（ｄ）ドージング作業における自
   動掘削運転時に、前記負荷安定状態検知手段によりブレ
   ードに加わる負荷が安定状態にあることが検知されると
   きには、前記目標対地刃先位置設定手段により設定され
   る目標対地刃先位置をその時点での実際の対地刃先位置
   に修正する目標対地刃先位置修正手段および（ｆ）前記
   対地刃先位置検知手段により検知されるブレードの対地
   刃先位置を前記目標対地刃先位置修正手段による修正後
   の目標対地刃先位置に一致させるようにブレードの上昇
   若しくは下降を制御するブレード制御手段を備えること
   を特徴とするブルドーザのドージング装置。
2. 【請求項２】 前記目標対地刃先位置修正手段により目
   標対地刃先位置を修正する際に用いられる前記実際の対
   地刃先位置の値は、移動平均により得られる値である請
   求項１に記載のブルドーザのドージング装置。
3. 【請求項３】 （ａ）車体の実牽引力を検知する実牽引
   力検知手段、（ｂ）ブレードの対地刃先位置を検知する
   対地刃先位置検知手段、（ｃ）ブレードの前面の土砂の
   満杯率を検知する満杯率検知手段、（ｄ）前記実牽引力
   検知手段により検知される実牽引力と設定される目標牽
   引力との間に差がある場合に実牽引力を目標牽引力に一
   致させるようにブレードを上昇もしくは下降させる操作
   量を演算する第１操作量演算手段、（ｅ）前記対地刃先
   位置検知手段により検知される実際の対地刃先位置と設
   定される目標対地刃先位置との間に差がある場合に実際
   の対地刃先位置を目標対地刃先位置に一致させるように
   ブレードを上昇もしくは下降させる操作量を演算する第
   ２操作量演算手段、（ｆ）前記満杯率検知手段により検
   知される満杯率が所定値未満の小さな値であるときに、
   前記第１操作量演算手段により演算される操作量と前記
   第２操作量演算手段により演算される操作量との重み付
   け特性を前記第１操作量演算手段による操作量の重み付
   けを重視する自動掘削運転用の重み付け特性に設定する
   とともに、前記満杯率が前記所定値以上の大きな値であ
   るときに、前記重み付け特性を前記第２操作量演算手段
   による操作量の重み付けを重視する自動運土運転用の重
   み付け特性に設定する重み付け特性設定手段および
   （ｇ）この重み付け特性設定手段により設定される重み
   付け特性を加味してブレードの上昇若しくは下降を制御
   するブレード制御手段を備えることを特徴とするブルド
   ーザのドージング装置。
4. 【請求項４】 （ａ）車体の実牽引力を検知する実牽引
   力検知手段、（ｂ）ブレードの対地刃先位置を検知する
   対地刃先位置検知手段、（ｃ）ブレードに加わる負荷が
   安定状態にあることを検知する負荷安定状態検知手段、
   （ｄ）前記実牽引力検知手段により検知される実牽引力
   と設定される目標牽引力との間に差がある場合に実牽引
   力を目標牽引力に一致させるようにブレードを上昇もし
   くは下降させる操作量を演算する第１操作量演算手段、
   （ｅ）前記対地刃先位置検知手段により検知される実際
   の対地刃先位置と設定される目標対地刃先位置との間に
   差がある場合に実際の対地刃先位置を目標対地刃先位置
   に一致させるようにブレードを上昇もしくは下降させる
   操作量を演算する第２操作量演算手段、（ｆ）前記負荷
   安定状態検知手段によりブレードに加わる負荷が安定状
   態にないと検知されるときに、前記第１操作量演算手段
   により演算される操作量と前記第２操作量演算手段によ
   り演算される操作量との重み付け特性を前記第１操作量
   演算手段による操作量の重み付けを重視する自動掘削運
   転用の重み付け特性に設定するとともに、前記ブレード
   に加わる負荷が安定状態にあると検知されるときに、前
   記重み付け特性を前記第２操作量演算手段による操作量
   の重み付けを重視する自動運土運転用の重み付け特性に
   設定する重み付け特性設定手段および（ｇ）この重み付
   け特性設定手段により設定される重み付け特性を加味し
   てブレードの上昇若しくは下降を制御するブレード制御
   手段を備えることを特徴とするブルドーザのドージング
   装置。
5. 【請求項５】 （ａ）車体の実牽引力を検知する実牽引
   力検知手段、（ｂ）ブレードの対地刃先位置を検知する
   対地刃先位置検知手段、（ｃ）ブレードの前面の土砂の
   満杯率を検知する満杯率検知手段、（ｄ）ブレードに加
   わる負荷が安定状態にあることを検知する負荷安定状態
   検知手段、（ｅ）前記実牽引力検知手段により検知され
   る実牽引力と設定される目標牽引力との間に差がある場
   合に実牽引力を目標牽引力に一致させるようにブレード
   を上昇もしくは下降させる操作量を演算する第１操作量
   演算手段、（ｆ）前記対地刃先位置検知手段により検知
   される実際の対地刃先位置と設定される目標対地刃先位
   置との間に差がある場合に実際の対地刃先位置を目標対
   地刃先位置に一致させるようにブレードを上昇もしくは
   下降させる操作量を演算する第２操作量演算手段、
   （ｇ）前記満杯率検知手段により検知される満杯率が所
   定値未満の小さな値であるか、もしくは前記負荷安定状
   態検知手段によりブレードに加わる負荷が安定状態にな
   いと検知されるときに、前記第１操作量演算手段により
   演算される操作量と前記第２操作量演算手段により演算
   される操作量との重み付け特性を前記第１操作量演算手
   段による操作量の重み付けを重視する自動掘削運転用の
   重み付け特性に設定するとともに、前記満杯率が前記所
   定値以上の大きな値であり、かつ前記ブレードに加わる
   負荷が安定状態にあると検知されるときに、前記重み付
   け特性を前記第２操作量演算手段による操作量の重み付
   けを重視する自動運土運転用の重み付け特性に設定する
   重み付け特性設定手段および（ｈ）この重み付け特性設
   定手段により設定される重み付け特性を加味してブレー
   ドの上昇若しくは下降を制御するブレード制御手段を備
   えることを特徴とするブルドーザのドージング装置。
6. 【請求項６】 （ａ）車体の実牽引力を検知する実牽引
   力検知手段、（ｂ）ブレードの対地刃先位置を検知する
   対地刃先位置検知手段、（ｃ）ブレードの前面の土砂の
   満杯率を検知する満杯率検知手段、（ｄ）前記実牽引力
   検知手段により検知される実牽引力と設定される目標牽
   引力との間に差がある場合に実牽引力を目標牽引力に一
   致させるようにブレードを上昇もしくは下降させる操作
   量を演算する第１操作量演算手段、（ｅ）前記対地刃先
   位置検知手段により検知される実際の対地刃先位置と設
   定される目標対地刃先位置との間に差がある場合に実際
   の対地刃先位置を目標対地刃先位置に一致させるように
   ブレードを上昇もしくは下降させる操作量を演算する第
   ２操作量演算手段、（ｆ）予め前記満杯率の大小によっ
   て多段階に層別された各ゾーンに対応して前記第１操作
   量演算手段により演算される操作量と前記第２操作量演
   算手段により演算される操作量との重み付け特性を記憶
   しておき、前記満杯率検知手段により検知される満杯率
   に応じて前記記憶されている重み付け特性を呼び出すこ
   とにより適切な重み付け特性を設定する重み付け特性設
   定手段および（ｇ）この重み付け特性設定手段により設
   定される重み付け特性を加味してブレードの上昇若しく
   は下降を制御するブレード制御手段を備えることを特徴
   とするブルドーザのドージング装置。
7. 【請求項７】 （ａ）ブレードの対地刃先位置を検知す
   る対地刃先位置検知手段、（ｂ）ブルドーザの掘削開始
   点からの実走行距離とブレードの目標対地刃先位置との
   関係を設定する目標対地刃先位置設定手段、（ｃ）ブレ
   ードに加わる負荷が安定状態にあることを検知する負荷
   安定状態検知手段、（ｄ）ドージング作業における自動
   運転時に、前記負荷安定状態検知手段によりブレードに
   加わる負荷が安定状態にあることが検知されるときに
   は、そのときの対地刃先位置に係るデータを各回のドー
   ジング作業において蓄積するとともに、これら蓄積デー
   タを平均化することにより前記目標対地刃先位置設定手
   段により設定される目標対地刃先位置を修正する目標対
   地刃先位置修正手段および（ｅ）前記対地刃先位置検知
   手段により検知されるブレードの対地刃先位置を前記目
   標対地刃先位置修正手段による修正後の目標対地刃先位
   置に一致させるようにブレードの上昇若しくは下降を制
   御するブレード制御手段を備えることを特徴とするブル
   ドーザのドージング装置。
8. 【請求項８】 前記負荷安定状態検知手段は、ブレード
   に加わる負荷変動量が所定値未満の小さな値であり、か
   つそのブレードに加わる負荷が設定される目標牽引力に
   近い値であるときに、ブレードに加わる負荷が安定状態
   にあると判定するものである請求項１，４，５または７
   に記載のブルドーザのドージング装置。
9. 【請求項９】 前記ブレードに加わる負荷変動量の大き
   さは、車体の実牽引力の変動量を検知することにより検
   知される請求項８に記載のブルドーザのドージング装
   置。
10. 【請求項１０】 前記ブレードに加わる負荷変動量の大
    きさは、ブレードの対地刃先位置の変動量を検知するこ
    とにより検知される請求項８に記載のブルドーザのドー
    ジング装置。