JPS6015785B2 - ブルド−ザのブレ−ド自動制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はブルド−ザのブレード自動制御装置に関する。

ブルドーザにより整地、押士等の作業を行う場合、車体
、・プレード等に無理を加えず且つ能率よく行うことが
必要であるが、このような作業は非常に困難である。従
釆、ブレードの制御方法としては、基準の高さとして所
定位置に配設したレーザ投光器からしーザビームを投光
し、一方、車鋼のブレード等の所定位置に固設した受光
器で上記レーザビームを受光検出して高さ信号を得、該
信号に基いてブレードの高さを自動制御するようにして
いる。

しかしながら、このような自動制御においては装置が複
数、且つ非常に高価であり、また、塵挨の多い場所では
しーザビームが妨害され充分な性能を発揮することがで
きない。更に、仕上り精度を高くするためにはブレード
に加わる負荷及び車遠に対する応答速度が大きな問題と
なる。また、プレードもこ加わる負荷を検出してプレー
ド制御を行う場合、モータグレーダ、モータスクレーパ
等のように装輪式軍師においては駆動輪と遊動輪との回
転数の比を検出してスリップ信号を得、この信号に基い
てブレードの上下動制御を行うようにしたものがある。

しかしながら、かかる方法においては負荷が増加して駆
動輪がスリップして始めて検出し得るものであり、ブル
ドーザのような履帯式車鋼には利用することができない
。

更に、プレードを自動制御する場合応答速度が仕上げ精
度に大きな影響を与えるが、通常のオン、オフ制御系に
おいては応答時間を遠くするには不感帯幅を大きくしな
ければハンチングを起すため、却って仕上げ精度が悪く
なり、反対に仕上げ精度を上げようとすると応答速度を
遅くしなければならないという相反する問題がある。

このため、ブレードの自動制御は非常に困難であり、殆
どのブルドーザがブレード自動制御装置を備えていない
のが現状である。従って、押士、整地等の作業は非常に
困難でありオペレー外こ高度の熟練度を要求する。

また、作業条件が苛酷であるためにオペレータの疲労度
が大きく困難な作業となっている。本発明は上述の点に
鑑みてなされたもので、ドップラレーダにより当該車鋼
の対地速度に応じた速度信号を得、駆動論回転数検出器
により当該車鋼の駆動論回転速度に応じた速度信号を得
、該信号に基いて履帯のスリップ信号を得、該スリップ
信号が所定値を超えたときにブレード過負荷信号を得る
。

更に、傾斜計によりブレードの後斜角、チルト角に応じ
た傾斜信号を検出し予設定額斜角との偏差に応じた偏差
信号を求め、前記過負荷信号と該偏差信号とに基いてこ
れらの信号に応じたパルス幅を有するパルス信号を得る
。更に、スブール位置検出器によりブレードを上下、チ
ルト制御する油圧切換弁のスプール位置に応じた位置信
号を検出し、該位置信号と前記パルス信号とにより過負
荷に応じてブレードを上動させて負荷軽減を行い、ブレ
ード負荷が所定負荷以下のときには該ブレードの高さ、
チルト角を予設定値に制御するようにしたブルドーザの
ブレード自動制御装置を提供するものである。以下本発
明を添付図面の一実施例に基いて詳述する。

第１図において、ブレード４はブルドーザ２の車体２ａ
に一方端部が回動自在に軸支されたＣフレーム３の先端
部に取付けられており、車体２ａと該Ｃフレーム３間に
配設されたりフトシリンダ５により上下動制御される。

また、該プレード４は当該ブレード４とＣフレーム３間
に配設されたチルトシリンダ６によりブレード４の長手
方向に傾斜制御される。方向切換弁７は切換位置７Ａ〜
７Ｄに応じて前記リフトシリング５を伸縮或はホールド
、浮等の位置に制御するためのものでロッド８を介して
操作シリンダ（以下スレープシリンダという）９のシリ
ンダ部９ａに連結されており、該スレ−ブシリンダ９の
ロッド９ｂは手動操作レバー１０に連結されてる。ロッ
ク機構１１はブレード自動制御時に操作レバー１０をロ
ックするためのものである。このロック機構１１は後述
するようにブレード手動一自動制御切換用スイッチ５０
と連動されており、操作レバー１０をロッ０クしたとき
に該スイッチ５０をオン、ロック解除したときにオフ状
態に切換えるようになっている。３位層切換電磁弁（以
下単に電磁弁という）１２及び１３は前記スレープシリ
ンダ９を駆動制御夕するためのもので、該スレーブシリ
ンダ９と油圧ポンプ２０間の油圧回路に接続されており
、後述する論理回路３５の出力信号Ｅ７〜Ｅ９に基いて
切換制御される。

そして手動制御時には、前記スイッチ５０および後記す
るスイッチ５１によりそれ０らの電磁弁１２．１３に対
する通電が遮断されることから、それらの電磁弁が各々
位置１２Ｃ，１３Ａにおかれる。この状態においては、
上記操作シリング９が油圧でロックされるので、該シリ
ンダ９のロッド９ｂと前記ロッド８とが直結される。従
って、オペレータは該操作レバー１０により前記方向切
換弁７を所定の切換位置に手動制御することができる。
また、自動制御時においては操作レバー１０はロック機
構１１によりロックされており、従って、電磁弁１２は
切換位置１２Ａ、１２Ｂに応じてスレーブシリンダ９の
シリンダ部９ａをロッド９ｂに対して伸縮駆動させ、方
向切換弁７を所定の切換位置に制御する。電磁弁１３は
方向功換弁７のバネによる復帰を補助するためのもので
、位置１３Ｂに切換えられたときボトム側とヘッド側の
室がタンクＴ６と直結されてスレーブシリンダ９の動き
を自由にする。方向切換弁１４は切換位置１４Ａ〜１４
Ｃに応じて前記チルトシリンダ６を制御するためのもの
で、ロッド１５を介してスレーブシリンダ１６のシリン
ダ部１６ａに連結されており、該スレーブシリンダ１６
のロッド１６ｂは前記操作レバー１０に連結されている
。電磁弁１７，１８はスレーブシリンダ１６を駆動制御
するためのもので、前述の電磁弁１２，１３と同機に該
スレーブシリンダ１６と油圧ポンプ２０間の油圧回路に
接続されており、後述する論理回路４８の出力信号だ，
６〜ｅ，８に基いて切換制御される。

そして手動制御時には、前記スイッチ５０および後記す
るスイッチ５１によりそれらの電磁弁１７，１８に対す
る通電が遮断されることから、それらの電磁弁が各々位
置１７Ｃ，１８Ａにおかれる。この状態においては、上
記操作シリンダー６が油圧でロックされるので、該シリ
ング１６のロッド１６ｂと前記ロッド１５とが直結され
る。従って、オベレ−夕は操作レバー１０により方向切
襖弁１４を所定の位置に切換制御することができる。ま
た、ブレード自動制御時においては、電磁弁１７は前記
電磁弁１２と同様に切換位置１７Ａ〜１７Ｃに応じてス
レーブシリンダ１６のシリンダ部１６ａをロッド１６ｂ
に対して伸縮駆動させ、方向切換弁１４を所定の位置に
切換制御する。電磁弁１８は前述の電磁弁１３と同様方
向切換弁１４のバれこよる復帰を補助するためのもので
、位置１８Ｂに切換えられたときにスレーブシリンダ１
６の動きを自由にする。そして、これらの電磁弁１３，
１８は通常、位置１３Ａ、１８Ａに切換えられており、
自動制御時において所定のタイミングで論理回路３５，
４８から出力される制御信号Ｅ９，ｅ，８によりソレノ
ィド１３Ｓ，１８Ｓが付勢されたときに夫々位置１３Ｂ
，１８Ｂに切換えられるようになっている。懐斜計２１
はＣフレーム３の所定位置に配設されており当該Ｃフレ
ーム３の傾斜角に応じた傾斜信号ｅ，を出力して比較器
３１に加える。

傾斜計２２はブレード４の背面上部所定位置に配設され
ており当該ブレード４の長手方向の傾斜に応じた懐斜信
号ｅ２を出力して比較器４４に加える。

ドツプラレーダ２３はアンテナ２３ａが大地１と所定の
角度で対向するように車体２ａの後方部所定位置に配設
されている。

そして、アンテナ２３ａを介してマイクロ波Ｌを大地１
に向けて送出し、反射波Ｌ′を受信検出することにより
当該車輪の対地速度に応じた周波数偏差信号宅３を出力
して信号処理回路３６に加える。この信号処理回路３６
は周波数偏差信号ｅ３を対応するアナログ信号に変換し
、当該軍師の対地速度に応じた速度信号ｅ６を出力して
演算回路３８に加える。スプール位置検出器２４はロッ
ド８の移行位置を検出することにより該ロッド８と連結
せる方向切換弁７のスブール位置を検知し、該スプール
位贋に応じたスプール位置信号ｅ４を出力して論理回路
３５に加える。

スプール位置検出器２５も前記スプール位置検出器２４
と同様にロッド１５の移行位置を検出することにより方
向切襖弁１４のスプール位置を検知し対応するスプール
位置信号ｅ５を出力して論理回路４８に加える。

フレーム頬斜角設定器２６はＣフレーム３の傾斜角８を
設定するためのもので設定に応じた傾斜角設定信号ＥＯ
を出力して比較器３１に加える。

また、フレーム額斜角設定器２７は手動レバー２８と運
動されており、該手動レバー２８の操作に応じて前記Ｃ
フレーム３の傾斜計角設定信号Ｅ８′を出力して比較器
３１に加える。この手動レバー２８はオペレータが手を
放すと復帰用スプリング２９ａ，２９ｂにより中位層に
復帰し、このときの傾斜角設定器２７の出力は０である
。また、比較器３１は該フレーム傾斜角設定器２７から
の入力信号ＥＯ′を前記入力信号Ｅ８に対して優先させ
るようになっている。そして、たとえブレード４が自動
制御中であっても、オペレータの判断により臨機応変に
当該ブレード４を手動により優先的に制御することがで
きるようになっている。尚、ブレード４は前述したよう
にＣフレーム３の先端部に取付けられており、従って、
該Ｃフレーム３を所定の角度に傾斜させることにより当
該ブレード４を所定の高さに設定することができる。チ
ルト角設定器３０はプレード４のチルト角を設定するた
めのもので設定角に応じたチルト角設定信号ｅａを出力
して前記比較器４４に加える。

駆動論回転数検出器３７は当該車繭の駆動論の回転数を
検出し対応する駆動輪回転速度信号ｅ７を出力して演算
回路３８及び後述するパルス制御回路３４，４７に加え
る。演算回路３８はこの速度信号ｅ７と前記ドップラレ
ーダ２３による当該車輪の対地速度信号ｅ６とに基いて
当該軍師の履帯のスリップ信号史８を演算出力して演算
回路４０‘こ加える。

負荷設定器３９は作業条件により当該ブルド−ザのブレ
ード４に加え得る最大負荷圧を設定するためのもので、
設定値に応じた負荷設定信号ｅｇを出力し前記演算回路
４川こ加える。

演算回路４川ま前記スリップ信号鷺８と負荷設定信号史
９とを比較し、信号宅８が信号ｅ９を超えたときすなわ
ち、ブレード４が過負荷となったときにこの過負荷に応
じた過負荷信号だ，ｏを出力し演算回路３３に加える。

前後進検出器４１は例えば加速度計で、プルドーザ２の
後進時の加速により信号Ｅ，を出力して切襖スイッチ４
２に加える。該切換スイッチ４２はブルドーザ２の後進
時にブレード４を自動的に「上げ」にするか或は「浮き
」の状態にするかを選択するためのもので、援片４２ａ
を接点４２ｂ側に切換えるとブレード４を上げ、接点４
２Ｃ側に切換えると浮きの状態となる。また、功換スイ
ッチ５１はブレードを手動−自動制御に切換えるための
もので、オペレータが手動で切換えるようになっている
。

そして、手動制御時にはオフ、自動制御時にはオンに切
換える。さて、オペレータが手動操作レバー１０をロッ
ク機構１１でロックし、従って切換スイッチ５０がオン
となり、且つ切換スイッチ５１をオンにして当該ブルド
ーザ２のブレード４を自動制御の状態にセットしたとす
る。また、該ブルドーザ２は所定の速度Ｖで前進してい
るものとする。更に、フレーム傾斜角設定器２６、チル
ト角設定器３０、傾斜計２１，２２の出力が夫々零度で
安定しており、従って、比較器３１，４４の出力が０で
あり、且つ電磁弁１３，１８が位置１３Ａ，１８Ａに切
換えられており従って、方向切換弁７，１４が共に中位
層７Ｃ，１４Ｃすなわち、ブレード保持の位置に保たれ
ているものとする。今、オペレータが時亥比。

においてフレーム傾斜角設定器２６を０度から例えば十
３度に設定すると、該設定器２６は第２図ａに示すよう
な十３度に相当する信号Ｅ８をステップ状に出力する。
一方、Ｃフレーム３の煩斜計２１の出力ｅ，は０であり
、従って、比較器３１はこれら両信号ＢＯとｅ，との偏
差すなわち＋３度に相当する偏差信号Ｅ２（第２図ｃ）
を出力して補償器３２に加える。補償器３２は入力信号
Ｅ２に適当な比例＋微分を施した偏差信号Ｅ３（第２図
ａ）を出力し演算回路３３に加える。尚、偏差信号Ｅ３
に微分特性を持たせることは制御系の特性を改善するた
めである。ここで、ブルドーザ２が前進時においては、
前記前後進検出器４１の出力Ｅ，は０である。

また、ブレード４が過負荷でないとすれば演算回路夕４
０の出力ｅ，。が０となる。従って、演算回路３３は補
償器３２の出力信号Ｅ３と同じ波形の信号Ｅ４を出力し
てパルス制御回路３４に加える。

該パルス制御回路３４は偏差信号Ｅ４と前記駆動論回転
速度信号ｅ７とを入力信号と０し、信号ｅ７に応じて適
当な周期Ｔと、信号Ｅ３に比例したパルス幅△Ｔとを有
するパルス信号Ｅ５（第２図ｅ）を出力して論理回路３
５に加える。このパルス信号Ｅ５は前記方向切換弁７の
スプール位置指令信号である。入力信号Ｅ３，ｅ７を周
期５Ｔ、パルス幅△Ｔのパルス信号Ｅ５に変換する方式
については種々考えられるが、ここでは一例として以下
のような方法をとる。ここで、偏差信号Ｅ４を仮にご（
ｔ）で表わし、また、駆動輪回転速度信号ｅ？がエンジ
ン回転速度Ｎに対応すること０から便宜上該信号ｅ７の
代りにエンジン回転速度信号ＮＥを使用して説明する。
先ず、周期Ｔ、パルス幅△Ｔで方向切換弁７のスプール
が開閉したときのりフトシリンダ５に供給される平均圧
油流量Ｑを概算する。

いま、油圧ポンプ１９の吐出塁をＱＮとすれば、平均圧
油流量Ｑは次式で表わされる。Ｑ＝Ｑ一．￥ ・
・・・・・・・・【１１ここで、油圧ポンプ１９がエン
ジンにより駆動されており、その吐出量ＱＭがエンジン
回転速度Ｎに比例するものとすると上式‘１｝‘ま次の
ように表わすことができる。

Ｑ＝Ｋ，．ＮＥ．羊 ．・・…【２１但し、Ｋ，
は比例定数である。

従って、周期Ｔ及びパルス幅△Ｔを次式 Ｔ＝羊器 肌‘３’ △Ｔ＝Ｋ２・ご（ｔ） ……‘４，で表
わせるように変換すれば、前記平均圧濁流量ＱはＱ：Ｋ
．‐篭り２くｔ）＝Ｋリ２（ｔ） ．・・．・・【５１ で与えられる。

但し、Ｋ２，Ｋ３，Ｋは比例定数である。従って、平均
圧油流量Ｑはエンジン回転速度Ｎに関係なく偏差ご（ｔ
）すなわち、偏差信号Ｅ４の２案に比例する。

この２秦特性により、偏差の大きいときは遠応性を増す
ために技油流量を多くし、偏差の小さいときには安定性
を良くするために圧油流量を減らすことができる。すな
わち、比例制御を行うことできる。パルス制御回路３４
は上述のようにして周期Ｔ及び入力信号に比例したパル
ス幅△Ｔを有するパルス信号Ｅ５を出力する。

一方、時刻ら‘こおいては前述したように方向切換弁７
のスプール位置は中位直７Ｃに切換えられており、従っ
て、スプール位置検出器２４の出力信号ｅ４は０である
。

（第２図ナ）。論理回路３５は前記スプール位置指令信
号すなわち、パルス信号Ｅ５と実際のスプール位直信号
ｅ４との偏差を得、この偏差が不惑帯幅設定器４３の不
感帯城信号Ｅ６を超えたとき、制御信号Ｅ７（第２図ｇ
）を出力して電磁弁１２のソレノィド１２Ｓａを付勢し
、該電磁弁１２を位置１２Ａに切換える。

従って、スレープシリンダ９が伸長してロッド８を矢印
Ａ方向へ移行させ、方向切操弁７をスプール位置７Ａに
切換える。そして、時亥肌において方向功換弁７がスプ
ール位置７Ａに完全に切換えられ、スプール位置検出器
２４の出力信号ｅ４が増大し、信号Ｅ５との偏差が不惑
帯城信号Ｅ６以下になると、論理回路３５が制御信号Ｅ
７をオフにしてソレ／ィド１２Ｓａを消勢し、電磁弁１
２を中位層１２Ｃに切換える。従って、スレーブシリン
ダ９が当該位置に固定されて方向切換弁７をスプール位
置７Ａに保持する。従って、リフトシリンダ５は油圧ポ
ンプ１９から圧油が供給されて短縮する。そして、該リ
フトシリンダ５は短縮に応じてＣフレーム３を上方に回
動傾斜させ、ブレード４を上動させる。頃斜計２１はＣ
フレーム３の傾斜に応じて傾斜信号ｅ，（第２図ｂ）を
出力し比較器３１に加える。

時刻ビーこおいてパルス信号Ｅ５が０となりブレード保
持を指令すると、論理回路３５が制御信号Ｅ８（第２図
ｈ）を出力して電磁弁１２のソレノィド１２Ｓｂを付勢
し、該電磁弁１２を位置１２Ｂに切換える。

従って、スレーブシリンダ９が短縮してロッド８を矢印
Ａ′方向へ移行させ、方向切換弁７を中位層７Ｃ方向に
移行させる。そして、この方向切換弁７が予め設定され
た時間或は量スプール中立方向に移動した時刻ｔ３にお
いて、論理回路３５が制御信号Ｅ８を０にして電磁弁１
２を中立位置１２Ｃに切換え、同時に制御信号Ｅ９（第
２図ｉ）を出力して電磁弁１３のソレノィド１３Ｓを付
勢し、該電磁弁を位置１３Ｂに切換える。従って、スレ
ーブシリンダ９には圧油が供Ｖ給されなくなると同時に
電磁弁１３によりボトム側とヘッド側の室がタンクＴ８
と直結され、当該スレーブシリンダ９は自由に動き得る
状態となる。従って、方向切換弁７は目からの復帰スプ
リングの復元力により正確に中位層７Ｃに戻ることがで
きる。論理回路３５は方向切換弁７が中位層７Ｃに戻っ
た時刻し１こおいて制御信号Ｅ９を０にしてソレノイド
１３Ｓを消勢し、当該電磁弁１３を位置１３Ａに切換え
る。従って、スレーブシリンダ９が当該位置に固定され
て方向切襖弁７を前記中位置７Ｃに係止する。従って、
ブレード４が当該位置に保持される。尚、制御信号Ｅ８
，Ｅ９の出力時間（ら−ｔ２）、（ｔ４一ｔ３）は設計
上の問題であり制御系の応答速度によって決定されるも
のである。

このような制御を順次繰返しながらブレード４を漸次上
動させ、Ｃフレーム３の煩斜角が前記所定の設定角＋３
度に等しくなると、比較器３１からの偏差信号Ｅ２が０
となり、制御系が安定し、ブレード４の上動制御が終了
する。

尚、リフトシリンダ５に供給される平均圧油流量Ｑは前
述したように偏差信号Ｅ３の２乗に比例するものであり
、従って、ブレード４の上昇速度は最初が最も遠く、Ｃ
フレーム３が設定角に近ずくにつれて段々に遅くなり、
ハンチング等を起すことなく設定値に安定させることが
できる。

また、前述したようにＣフレーム煩斜設定器２６を所定
の傾斜角に設定して自動制御中に、オペレータが手動レ
バー２８を作動させて傾斜設定器２７を作動させた場合
には、比較器３１は前述したようにこの傾斜設定器２７
の出力信号Ｅ′０を前記傾斜設定器２６の設定信号Ｅの
こ優先させ、該信号Ｅ′ｏと傾斜計２１からの傾斜信号
だ，との偏差信号Ｅ′２を出力する。そして、制御系は
この偏差信号Ｅ′２に基いて前述したようにブレードの
自動制御を行う。そして、手敷レバー２８を中立位置に
戻し傾斜信号Ｅ′ａを０にすれば、比較器３１は再び設
定信号Ｅ８と懐斜信号ｅ，との偏差信号Ｅ２を出力し、
制御系はこの信号Ｅ２に基いて自動制御される。このよ
うにしてブレード４を所定の高さに自動制御させながら
作業例えば整地作業中、プレード４の負荷が増大して演
算回路４０が過負荷信号ｅ，ｏを出力したとする。

演算回路３３はこの過負荷信号ｅ，ｏを前記偏差信号Ｅ
３に加えた偏差信号Ｅ′４を出力する。従って、パルス
制御回路３５はこの偏差信号Ｅ′４と前記信号だとに基
いて周期Ｔ′、パルス幅６Ｔ′のパルス信号Ｅ′５を出
力する。論理回路３５はこの信号Ｅ′５及びスプール位
置検出器２４からの信号ｅ４、不感帯幅設定器４３の不
感帯域信号Ｅ６とに基いて前述したように制御信号Ｅ７
，Ｅ８，Ｅ９を所定のタイミングで出力し、方向切換弁
７を駆動させてリフトシリンダ５を作動させ、ブレード
４を上動させて負荷軽減を行う。そして、負荷が軽減す
るにつれて過負荷信号ｅ，ｏは小さくなり、従って、ブ
レード４の上動速度が遅くなる。そして、過負荷信号ｅ
，。が０になるとブレード４は当該位置で停止する。そ
して、ブレード負荷が過負荷以下に軽減されると、当該
プレード４は前記傾斜設定信号ＥＯに基いて制御される
。すなわち、プレード４は過負荷信号だ，。が出力され
ない範囲で所定の頭斜設定角Ｅのこ応じた高さに等しく
或は近ずくように自動制御される。更に、ブルドーザ２
が作業中後進する場合、オペレータが切換スイッチ４２
を「ブレード上げぃすなわち、接点４２ｂ側に選択した
とする。前後進検出器４１の信号Ｅ，は該切換スイッチ
４２を介して前記演算回路３３に加えられる。該演算回
路３３は信号Ｂ，に応じた信号Ｅ″４を出力する。パル
ス制御回路３４は前述したように信号Ｅ″４と前記駆動
輪回転数検出器３７の出力信号ｅ７とに基いて信号Ｅ″
５を出力して論理回路３５に加える。該論理回路３５は
信号Ｅ″５とスプール位層検出器２４からの位置信号ｅ
４とに基いて制御信号Ｅ７〜Ｅ９を出力し、前述したよ
うに電磁弁１２，１３、スレーブシリンダ９を駆動させ
て方向切換・弁７を作動させ、ブレード４を所定の高さ
に上動し保持する。また、切換スイッチ４２を「プレー
ド浮き」すなわち、接点４２Ｃ側に選択した場合には、
信号Ｅ，は該切換スイッチ４２を介して論理回路３５に
加えられる。

議論理回路３５は前述と同様に信号Ｅ，とｅ４とに基い
て電磁弁１２，１３、スレーブシリンダ９を駆動して方
向切換弁７を位置７Ｄに切換え、ブレード４を「浮き」
の状態に保持する。そして、ブルドーザ２が再び前進す
ると、信号Ｅ，が０となり、従って、制御系が再び比較
器３１からの偏差信号Ｅ２に基し、て制御されてブレー
ド４を元の設定位置に制御する。

このようにして、ブレードの高さ制御、過負荷時におけ
る負荷軽減、後進時の「上げ」或は「浮一等を自動制御
することができる。

次に、ブレード４のチルト角の自動制御について説明す
る。

プレード４のチルト角自動制御も前述したブレード高さ
制御とほぼ同様に行なう。

今、ブレード４が水平位置に保持されている状態におい
て、オペレータがチルト角設定器３０を例えばブレード
４が長手方向に進行方向に対して左下りに５度便斜する
ように設定したとする。

このチルト角設定器３０は設定角５度に応じた鏡斜信号
ｅａを出力して比較器４４に加える。一方、傾斜計２２
の出力ｅ２はブレード４が水平であるために０である。
比較器４４は信号ｅｏとｅ２との偏差に応じた偏差信号
ｅ，．を出力して補償器４５に加える。該補償器４５は
前述した補償器３３と同様に信号だ，．に比例十微分を
施した信号ｅ，２を出力し演算回路４６に加える。演算
回路４６は信号ｅ，２に応じた信号ｅ，３を出力しパル
ス制御回路４７に加える。このパルス制御回路４７は前
述のパルス制御回路３４と同様に信号だ，３と前記駆動
論回転数検出器３７からの信号ｅ７とに塞いてパルス信
号ｅ，４を出力する。このパルス信号ｅ，４は前記パル
ス信号Ｅ５と同機に周期Ｔ，、パルス幅６Ｔ，を有し、
方向切換弁１４のスプール位置指令信号である。論理回
路４８はこのスプール位置指令信号すなわちパルス信号
だ，４とスプール位置検出器２５により検出した方向切
換弁１４の実際のスプール位置信号ｅ５との偏差を得、
この偏差が不惑帯幅設定器４９の不惑帯城信号ｅ，５を
超えたとき、制御信号だ，６を出力して電磁弁１７のソ
レノィド１７Ｓａを付勢し、該電磁弁１７を位置１７Ａ
に切換える。従って、スレーブシリンダ１６が伸長して
ロッド１５を矢印Ｂ方向へ移行させ、方向切換弁１４を
位置１４Ａに切換える。そして、該方向切換弁１４が位
置１４Ａに完全に切換えられ、スプール位置信号ｅ５と
信号ｅ，４との偏差が不感帯城信号ｅ，皮〆下になると
、論理回路４８が制御信号ｅ，５をオフにしてソレノィ
ド１７Ｓａを消勢し、電磁弁１７を中位層１７Ｃに切換
える。従って、スレープシリンダ２５が当該位置に固定
されて方向切換弁１４を位置１４Ａに保持する。従って
、チルトシリンダ６は油圧ポンプ１９から圧油が供Ｖ給
されて短縮し、ブレード４を左下りに煩斜させる。傾斜
計２２はブレード４が傾斜するに応じて鏡斜信号ｅ２を
出力して比較器４４に加える。所定時間後パルス信号ｅ
，３が０となりブレード保持を指令すると、論理回路４
８が制御信号ｅ，７を出力して電磁弁１７のソレノィド
１７Ｓｂを付勢し、該電磁弁１７を位置１７Ｂに切換え
る。従って、スレーブシリンダ１６が短縮してロッド１
５を矢印Ｂ′方向へ移行させ、方向切襖弁１４を中位暦
１４Ｃ方向に移行させる。そして、この方向切換弁１４
が予め設定された時間或は童スプール中立方向に移動し
た時刻において、論理回路４８が制御信号だ，７を０に
し電磁弁１７を中位直１ ７Ｃに切換え、同時に、制御
信号ｅ，８を出力して電磁弁１８のソレノィド１８Ｓを
付勢し、該電磁弁１８を位置１８Ｂに切換える。従って
、スレーブシリンダ１６には圧油が供給されなくなると
同時に電磁弁１８によってボトム側とヘッド側の部屋が
タンクＴ６と直結され、当該スレーブシリンダ１６は自
由に動き得る状態となる。従って、方向切換弁１４は前
記方向切換弁７と同様に自らの復帰スプリングの復元力
により正確に中位層１４Ｃに戻ることができる。論理回
路４８は方向切換弁１４が中位暦１４Ｃに戻った時刻に
おいて制御信号ｅ，８を０にしてソレノイド１８Ｓを消
勢し、当該電磁弁１８を位置１８Ａに切換える。

従って、スレーブシリンダ１６が当該位置に固定されて
方向切換弁１４を前記中位道１４Ｃに係止し、ブレード
４を当該傾斜角に保持する。このような制御を順次繰返
しながらブレード４を漸次傾斜させ、該プレード４のチ
ルト角が前記設定角５度に等しくなると、比較器４４か
らの偏差信号ｅ，．が０となり、ブレード４のチルト角
制御が終了する。

尚、ブレード４のチルト角を上述とは反対に右下りに制
御する場合も上述と同様に制御することができる。

また、上述のプレードチルト角制御は前述したブレード
上動制御と同様に設定角に近ずくにつれて徐々に遅くな
り、ハンチング等を起すことなく設定値に安定させるこ
とができる。

オペレータが自動制御を解除し手動制御に切換える場合
には、ブレード保持位置すなわち、方向切換弁７，１４
が共に中位直７Ｃ，１４Ｃに切換えられている状態にお
いて、切換スイッチ５１をオフに、次いで、ロック機構
１１を外して手動操作レバー１０の係止を解除する。

そして、このロック機構１１を外すと切換スイッチ５１
がオフとなり、自動制御系への電気回路が全てオフとな
る。この状態において、スレーブシリンダ９，１６は共
に方向切襖弁７，１４の中位暦７Ｃ，１４Ｃに応じた位
置に固定される。従って、これらの方向功換弁７，１４
はロッド８，１５及びスレーブシリンダ９，１６を介し
て手動操作レバー１０と直結される。従って、オペレー
タは該手動操作レバー１０を操作することにより、ブレ
ード４を自由に制御することができる。以上説明したよ
うに本発明によれば、ブレードの高さ、チルト角及び過
負荷時における負荷軽減等を全て完全に自動制御するこ
とができ、かつ手動−自動制御の切換えを簡単に行うこ
とができる。

また、自動制御時においてもオペレータの判断に応じて
臨機応変に手動制御を懐先させることができる。更に、
オベレ−夕に高度の操縦技術を要求せず、かつ作業時に
おける疲労を軽減させることができる等の優れた効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るブルドーザのブレード自動制御装
置の一実施例を示すブロック図、第２図は第１図に示す
制御系の出力信号のタイミングを示すグラフである。 １・・・・・・大地、２・・・・・・ブルドーザ、３・
・・・・・Ｃフレーム、４……プレード、５……リフト
シリンダ、６……チルトシリンダ、７，１４……方向切
換弁、８，１５……ロッド、３，１６……スレーブシリ
ンダ、１０，２８・・・・・・手敷操作レバー、１１・
・…・ロック機構、１２，１３，１７，１８・・・・・
・電磁弁、１９，２０・・・・・・油圧ポンプ、２１，
２２・・・・・・煩斜計、２３・…・・ドップラレーダ
、２４，２５・．．・・・スプール位置検出器、２６，
２７・・・・・・Ｃフレーム額斜角設定器、３０・・・
・・・チルト角設定器、３６…・・・信号処理回路、３
７・・・…駆動論回転数検出器、３１，４４・…・・比
較器、３２，４５・・・・・・補償器、３３，３８，４
０，４６……演算回路、３４，４７・・・・・・パルス
制御回路、３５，４８・・・・・・論理回路、４３，４
９・・・・・・不感帯幅設定器、５０，５１・・・・・
・切換スイッチ、Ｔ，〜Ｔ６・・・・・・タンク。 第１図第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ドツプラレーダによりブルドーザの対地速度を検出
   する速度検出器と、駆動輪の回転数を検出する駆動輪回
   転数検出器と、これらの検出器の出力の比が設定値を超
   えたとき過負荷信号を送出する過負荷検出装置と、Ｃフ
   レーム上に取付けられた傾斜計からの傾斜角信号と予設
   定傾斜信号との偏差に基づき上げ、下げ及び保持信号を
   送出し、かつ上記過負荷信号をブレードを上げる信号と
   して上記偏差に加える制御回路、上げ下げ信号により切
   換制御される第１の３位置電磁弁、ブレードリフトシリ
   ンダへの油流方向を切換制御する第１の方向切換弁のロ
   ツドにヘツド側を連結するとともに、ロツドを手動レバ
   ーに連結しかつ前記３位置電磁弁からの油流によつて制
   御される第１の操作シリンダ、前記保持信号印加時に前
   記操作シリンダ内の油圧を開放して前記第１の方向切換
   弁を中立位置に復帰させる第２の電磁弁を有し、前記偏
   差に基づきブレードの上下動を自動的に制御するブレー
   ド制御装置と、ブレード上に取付けられたチルト角傾斜
   計からの傾斜信号とチルト用予設定傾斜信号との偏差に
   基づきチルト角減少、増大及び保持信号を送出する制御
   回路、これらの信号に基づき切換制御される第２の３位
   置電磁弁、ブレードチルトシリンダへの油流方向を切換
   制御する第２の方向切換弁のロツドにヘツド側を連結す
   るとともに、ロツドを手動レバーに連結しかつ前記第２
   の３位置電磁弁からの油流によつて制御される第２の操
   作シリンダ、前記チルト角保持信号印加時に第２の操作
   シリンダの油圧を開放して前記第２の方向切換弁を中立
   位置に復帰させる第３の電磁弁を有し、前記チルト角に
   ついての偏差に基づきブレードのチルト角を自動的に制
   御するチルト角制御装置と、手動時に前記ブレード制御
   装置およびチルト角制御装置の各電磁弁に対する通電を
   遮断して前記第１、第２の操作シリンダを油圧でロツク
   させるスイツチ手段と、手動時に上記手動レバーをロツ
   クさせる手段とを具えてなるブルドーザのブレード自動
   制御装置。