JPS6015786B2 - 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】 本発明はプルドーザのブレード自動制御袋直に関する。

ブルドーザにより整地、押士等の作業を行う場０合、車
体、ブ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
来、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、軍師のブレード等の所定位置に園設した受光
器で上託し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
雑、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プレード‘
こ加わる負荷及び車速に対する応答速度が大きな問題と
なる。また、プレー日こ加わる負荷を検出してブレード
制御を行う場合、モータグレーダ、モータスクレーパ等
のように装論式車輪においては駆動輪と遊動論との回転
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、ブ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
どのプ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、押土、整地等の作業は非常に困難でありオペレ
ータに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、エンジンのスロットルレバー開
度と議しバ一開度における当該エンジン回転数を検出し
、レバー関度、エンジン回転数に応じた信号を得、該信
号に基いてブレード負荷を演算して負荷信号を得、該負
荷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傾斜角、チルト角に応じ
た傾斜信号を検出し予設定傾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、スプ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襖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−実施例に塞いて詳述する。

第１図において、ブレード４はプルドーザ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
配談されたりフトシリンダ５により上下動制御される。

また、該ブレード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ダ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
操作シリング（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
。ッドｇｂは手動操作レバー１０１こ連結されている。
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−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位置電磁弁（以下
単に電磁弁という）１２及び１３は前記スレーブシリン
ダ９を駆動制御するためのもので、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
記操作シリンダ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。従つ
て、オペレー外ま談操作レバー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
向切襖弁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〜１４Ｃ
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１′０‘こ連結されてい
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と同様に該ス
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
ンダ１６のロッド１６ｂと前記ロッド１５とが直結され
る。従って、オペレータは操作レバー１０１こより方向
切携弁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１６
ｂに対して伸縮駆動させ、方向切換弁１４の所定の位置
に切襖制御する。電磁弁１８は前述の電磁弁１３と同様
方向切換弁１４のバネに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
１６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。傾斜計２１
‘ま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‘こ加える。

懐斜計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煩斜信
号ｅ２を出力して比較器４４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と連結せる方向功換弁７のスプール位置を検
知し、該スプール位置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
向切換弁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。

フレーム榎斜角設定器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懐斜角設定信号Ｅ８
を出力して比較器３１に加える。

また、フレーム煩斜角設定器２７は手動レバー２８と連
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の煩斜角設定信号ＥＯ′を出力して比較器３
１に加える。この手敷レバー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は該フレーム頭斜角設定器２７からの
入力信号Ｅａ′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、たとえばブレード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３川まブレード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ｅ８を出
力して前記比較器４４に加える。

スロットルレバー関度検出器３６は当該ブルドーザ２の
駆動用エンジン（図示せず）の回転数を制御するスロッ
トルレバー（図示せず）のスロツトル関度を検出し、該
スロツトル閥度に応じたスロットル関度信号ｅ６を出力
して演算回路３８に加える。エンジン回転数検出器３７
は前記ブルドーザ２の駆動用エンジンの回転数を検出し
、該回転数に応じたエンジン回転数信号ｅ７を出力して
前記演算回路３８及び後述するパルス制御回路３４，４
７に加える。

演算回路３８はスロットル関度信号衿６とエンジン回転
数信号ｅ７とに塞いてプレード４に加わる負荷圧を演算
し、該負荷圧に応じたブレード負荷信号ｅ８を出力して
演算回路４０に加える。

負荷設定器３９は作業条件により当該ブルドーザのブレ
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ｅ９を出力し前記演算回路
４０‘こ加える。

演算回路４０は前記ブレード負荷信号竿８と負荷設定信
号宅９とを比較し、信号ｅ８が信号毛９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ｅ，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、ブルドーザ２の
後進時の加速により信号Ｅ，を出力して切換スイッチ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、鞍片４２ａを接点４２ｂ
側に切換えるとブレード４を上げ、懐点４２ｃ側に切換
えると浮きの状態となる。また、切換スイッチ５１はプ
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３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４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ｏにおい
てフレーム額斜角設定器２６を０暖から例えば十３度に
設定すると、該設定器２６１ま第２図ａに示すような十
３度に相当する信号ＥＯをステップ状に出力する。

一方、Ｃフレーム３の傾斜計２１の出力ｅ，は０であり
、従って、比較器３１はこれら両信号Ｅひとｅ，との偏
差すなわち十３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
ｄ）を出力して演算回路３３に加える。尚、偏差信号Ｅ
３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４０
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。

このパルス制御回路３４は偏差信号Ｅ３と前記エンジン
回転数信号ｅ７とを入力信号とし信号ｅ？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３５に
加える。このパルス信号Ｅ５は前記方向功換弁７のスプ
ール位置指令信号である。入力信号Ｅ３，ｅ７を周期Ｔ
、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Ｅ３を仮に関数ご（ｔ
）で表わし、また駆動論回転速度信号ｅ７がエンジン回
転速度Ｎに対応することから便宜上該信号ｅ７の代りに
エンジン回転速度信号Ｎ８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量Ｑ
を概算する。

いま、油圧ポンプ１９の吐出量をＱＭとすれば、平均圧
油流量Ｑは次式で表わされる。Ｑ＝ＱＭ．竿 ．
・・．・・．・・‘１’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‘こ比例するものとすると上式｛１雌次のよ
うに表わすことができる。

Ｑ＝Ｋ，．Ｎ８．△ＴＴ ………｛２１但
し、Ｋ，は比例定数である。

従って、周期Ｔ及びパルス幅ＡＴを次式 Ｔ＝羊器 肌刊 △Ｔ＝Ｋ２・ご（ｔ） ………‘４１で表わ
されるように変換すれば、前記平均圧油流量ＱはＱ：Ｋ
．‐擦り２（ｔ）＝Ｋリ２くｔ） …．・・‘５） 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乗に比例する。

この２乗特性により、偏差の大きいときは遠応性を増す
ために圧油流量を多くし、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、比例制制を行うことができる。パルス制御回路３
４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、時刻け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層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ｆ）。

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と実際のスブール位置信号ｅ４との偏差を
得、この偏差が不感帯幅設定器４３の不惑帯信号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、スレーブシリンダ９が伸長してロッド８を矢印
Ａ方向へ移行させ、方向切襖弁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切換弁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との偏差が不感
帯城信号Ｅ６以下になると、論理回路３５が制御信号Ｅ
７をオフにしてソレノィド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、譲り
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。傾斜計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。

時刻ヒ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の位置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亥Ｕｔ３に
おいて、論理回路３５が制御信号Ｅ８を０にして電磁弁
１２を中位層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には庄油が供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Ｔ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‘こおいて制御信号Ｅ９を０にしてソレノィド１３
ｓ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
向切換弁７を前記中位層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，Ｅ
９の出力時間（ヒーｔ２）、（ｔ４−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の傾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の上勤制御が終了
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
、従ってプレード４の上昇速度は最初が最も速く、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フレーム額斜設定器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８０を前記傾斜設定器２６の設定信号Ｅ８に
優先させ、該信号Ｅ′８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８２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、手動レバー２
８を中立位置に戻し傾斜信号Ｅ′８を０にすれば、比較
器３１は再び設定信号Ｅ８と傾斜信号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、ブレード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と前記信号宅７とに
基いて周期Ｔ′、パルス幅△Ｔ′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、不惑帯幅設定器４３の
不感帯城信号Ｅ６とに基いて前述したように制御信号Ｅ
７，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Ｅ８‘こ基いて制御さ
れる。すなわち、ブレード４は過負荷信号ｅ，。が出力
されない範囲で所定の傾斜設定角Ｅのこ応じた高さに等
しく或は近ず〈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「ブレード上げふすなわち、接点４２ｂ側に選択
したとする。前後進検出器４１の信号Ｅ，は談切換スイ
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Ｅ，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
前記駆動回転数検出器３７の出力信号竿７とに塞いて信
号Ｅ″５を出力して論理回路３５に加える。

議論理回路３５は信号Ｅ″５とスプール位置検出器２４
からの位置信号ｅ４とに塞いて制御信号Ｅ７〜Ｅ９を出
力し、前述したように電磁弁１２，１３、スレープシリ
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を所定の高さ尊こ上動し保持する。また、切換スイッ
チ４２を「ブレード浮き」すなわち、接点４２Ｃ側に選
択した場合には、信号Ｅ，は談切換スイッチ４２を介し
て論理回路３５に加えられる。

該論理回路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・て制御されてプレー
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。

ブレ−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を例えばプレード
４が長手方向に進行方向に対して左下りに５度傾斜する
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度に応じた傾斜信号
ｅｏ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ｅ８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＋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ｅ，３と前記エン
ジン回転数検出器３７からの信号ｅ７とに基し、てパル
ス信号ｅ，４を出力する。

このパルス信号だ，４は前記パルス信号Ｅ５と同様に周
期ｎ，、パルス幅△Ｔ，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、この偏差が不感帯幅設
定器４９の不感帯城信号だ，５を超えたとき、制御信号
ｅ，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、方向切襖弁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、スプール位置信号講５と信号ｅ，４との偏差が
不感帯域信号ｅ，５以下になると、論理回路４８が制御
信号ｅ，６をオフにしてソレノィド１７Ｓａを消勢し、
電磁弁１７を中位暦１７Ｃに切換える。従って、スレー
ブシリンダ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から圧油が供給されて短縮し、ブレード
４を左下りに傾斜させる。傾斜計２２はブレード４が傾
斜するに応じて傾斜信号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４８が制御信号ｅ，’を出
力して電磁弁１７のソレノイド１７ｓｂを付勢し、該電
磁弁１７を位置１７８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１５を矢印Ｂ′方向へ移行
させ、方向切換弁１４を中位層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
は量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にして電磁弁１７を中位層
１７Ｃ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−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室がタンク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贋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８，８を０
にしてソレノィド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を前記中位層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
しながらプレード４を漸次傾斜させ、該ブレード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
上動制御と同機に設定角に近ず〈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
が共に中位層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を外し手動操作レバー１０の孫止を解除する。

そして、このロック機構１１を外すと切襖スイッチ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
に方向切換弁７，１４の中位層７Ｃ，１４Ｃに応じた位
置に固定される。従って、これらの方向切換弁７，１４
はロッド６，１５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
タは該手動操作しバ一１０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
負荷時における負樹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優先させることができる。更に、
オペレータ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……ブレード、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、９，１６……スレーブ
シリンダ、１０，２８……手動操作レバー、１１・…・
・ロック機構、１２，１３，１７，１８…・・・電磁弁
、１９，２０・・…・油圧ポンプ、２１，２２…・・・
鏡斜計、２４，２５・・・・・・スプール位置検出器、
２６，２７・・・・・・Ｃフレーム傾斜角設定器、３０
・・・・・・チルト角設定器、３６・・・・・・スロッ
トルレバー関度検出器、３７・・・・・・エンジン回転
数検出器、３１，３４・・・・・・比較器、３２，４５
・・・・・・補償器、３３，３８，４０，４６・・・・
・・演算回路、３４，４７……パルス制御回路、３５．
４８……論理回路、４３．４９・・・・・・不惑帯幅設
定器、５０，５１・・・・・・切襖スイッチ、Ｔ，〜Ｔ
６・・・・・・タンク。 第１図第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ スロツトル開度を検出するスロツトル開度検出器と
   、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出器と、
   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ずきブレー
   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
   とチルト用の予設定傾斜信号とのチルト角偏差に基づき
   チルト角減少、増大及び保持信号を送出する制御回路、
   これらの信号に基ず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ッ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とロツクさせる手段とを具
   えてなるブレード自動制御装置。