JP2001214466A - トルクの離散値に基づいて土工機械の作業器具を自動制御するシステムと方法。 - Google Patents
トルクの離散値に基づいて土工機械の作業器具を自動制御するシステムと方法。Info
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- JP2001214466A JP2001214466A JP2000381504A JP2000381504A JP2001214466A JP 2001214466 A JP2001214466 A JP 2001214466A JP 2000381504 A JP2000381504 A JP 2000381504A JP 2000381504 A JP2000381504 A JP 2000381504A JP 2001214466 A JP2001214466 A JP 2001214466A
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- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
- E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
- E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
- E02F3/36—Component parts
- E02F3/42—Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
- E02F3/43—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
- E02F3/431—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for bucket-arms, front-end loaders, dumpers or the like
- E02F3/434—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for bucket-arms, front-end loaders, dumpers or the like providing automatic sequences of movements, e.g. automatic dumping or loading, automatic return-to-dig
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 車輪を持つ土工機械の作業器具を自動的に制
御するための、土工機械の車輪に供給される出力トルク
の離散値に基づいて土工機械の油圧シリンダを制御する
制御システムに関する。 【解決手段】 制御システムは、土工機械の車輪に加え
られるトルク量の代表値を供給するトルク表示機構と、
トルク表示機構から代表トルクを受け取り、トルク表示
機構から受け取った代表トルクが第1の所定値を超えて
いるか判断した後に、応答的に第1の指令信号を発生さ
せるための電子制御装置と、材料の山から材料を取り出
すために油圧傾斜シリンダが土工機械のバケットを制御
可能に作動させるための、第１の指令信号に応答して起
動される所定のシーケンスで油圧傾斜シリンダへの油圧
流体流量を制御する油圧器具制御装置とを含む。
御するための、土工機械の車輪に供給される出力トルク
の離散値に基づいて土工機械の油圧シリンダを制御する
制御システムに関する。 【解決手段】 制御システムは、土工機械の車輪に加え
られるトルク量の代表値を供給するトルク表示機構と、
トルク表示機構から代表トルクを受け取り、トルク表示
機構から受け取った代表トルクが第1の所定値を超えて
いるか判断した後に、応答的に第1の指令信号を発生さ
せるための電子制御装置と、材料の山から材料を取り出
すために油圧傾斜シリンダが土工機械のバケットを制御
可能に作動させるための、第１の指令信号に応答して起
動される所定のシーケンスで油圧傾斜シリンダへの油圧
流体流量を制御する油圧器具制御装置とを含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、車輪を持
つ土工機械の作業器具を自動的に制御するための制御シ
ステムに関し、更に詳しくは、土工機械の車輪に供給さ
れる出力トルクの離散値に基づいて土工機械の油圧シリ
ンダを制御する制御システムに関する。この出力トルク
は、車輪において実測する必要はなく、他の関連入力値
から導き出して算出することができる。
つ土工機械の作業器具を自動的に制御するための制御シ
ステムに関し、更に詳しくは、土工機械の車輪に供給さ
れる出力トルクの離散値に基づいて土工機械の油圧シリ
ンダを制御する制御システムに関する。この出力トルク
は、車輪において実測する必要はなく、他の関連入力値
から導き出して算出することができる。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ホイールローダ、掘削機、トラ
ックローダなどの土工機械は、大量の材料を移動させる
ために使用される。これらの土工機械は、バケットを備
えることができる作業器具を持つ。バケットは、少なく
とも１つの油圧シリンダによって制御可能に作動され
る。オペレータは通常、材料を捕集し、持ち上げて放り
落とすために、はっきりと分かれた一連の操作を行う。
ックローダなどの土工機械は、大量の材料を移動させる
ために使用される。これらの土工機械は、バケットを備
えることができる作業器具を持つ。バケットは、少なく
とも１つの油圧シリンダによって制御可能に作動され
る。オペレータは通常、材料を捕集し、持ち上げて放り
落とすために、はっきりと分かれた一連の操作を行う。
【０００３】典型的な作業サイクルとして、オペレータ
は、まず初めに、材料の山のところにバケットを配置す
る。次にバケットが降され、作業器具が地面近くに、か
つ材料の山に接近するようになる。オペレータは、それ
から、材料の山に係合させるために、別に「クラウディ
ング」としても知られているが、バケットを前方に向け
る。このバケットの方向付けには、土工機械全体の動き
を伴う可能性がある。次にオペレータは、引き続き、バ
ケットを満たして材料を持ち上げるために、作業器具を
材料の山の中を通って持ち上げるようにバケットを制御
する。次にオペレータは、バケットを後ろに傾ける、つ
まり後ろにラッキングして材料を捕集する。オペレータ
は次に、土工機械を目標とする目的地、例えばダンプカ
ーまで移動させて、バケットから捕集した材料を放り下
ろす。それからオペレータは、再びこの作業サイクルを
始めから行うために、材料の山まで土工機械を後退させ
る。
は、まず初めに、材料の山のところにバケットを配置す
る。次にバケットが降され、作業器具が地面近くに、か
つ材料の山に接近するようになる。オペレータは、それ
から、材料の山に係合させるために、別に「クラウディ
ング」としても知られているが、バケットを前方に向け
る。このバケットの方向付けには、土工機械全体の動き
を伴う可能性がある。次にオペレータは、引き続き、バ
ケットを満たして材料を持ち上げるために、作業器具を
材料の山の中を通って持ち上げるようにバケットを制御
する。次にオペレータは、バケットを後ろに傾ける、つ
まり後ろにラッキングして材料を捕集する。オペレータ
は次に、土工機械を目標とする目的地、例えばダンプカ
ーまで移動させて、バケットから捕集した材料を放り下
ろす。それからオペレータは、再びこの作業サイクルを
始めから行うために、材料の山まで土工機械を後退させ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この手動工程に関して
数多くの問題が発生している。土工機械は、全ての環境
において、また、作業時間延長時において、人間のオペ
レータでは一定した生産性を確保することはできない。
また、人間のオペレータは、土工機械のクラウディング
の全能力を利用することはできない。しかしながら、従
来の自動化された積載サイクルにおいても、油圧の適正
な閾値を超えた直後に作業サイクルのラッキングする部
分が開始され、その結果、作業サイクルのクラウディン
グ作業段階中に、必要もないのに、油圧装置に動力が分
散される。更に人間のオペレータは、バケットを傾け過
ぎる可能性があり、これにより、材料の山を過剰に突き
進み、揚力を低下させてタイヤスリップに至ることもあ
る。
数多くの問題が発生している。土工機械は、全ての環境
において、また、作業時間延長時において、人間のオペ
レータでは一定した生産性を確保することはできない。
また、人間のオペレータは、土工機械のクラウディング
の全能力を利用することはできない。しかしながら、従
来の自動化された積載サイクルにおいても、油圧の適正
な閾値を超えた直後に作業サイクルのラッキングする部
分が開始され、その結果、作業サイクルのクラウディン
グ作業段階中に、必要もないのに、油圧装置に動力が分
散される。更に人間のオペレータは、バケットを傾け過
ぎる可能性があり、これにより、材料の山を過剰に突き
進み、揚力を低下させてタイヤスリップに至ることもあ
る。
【０００５】ゴートラーに付与された米国特許第３、７
８２、５７２号では、関連する車輪トルクを監視するこ
とによって、地面との車輪接触を維持するためにリフト
シリンダを制御する油圧制御システムが開示されてい
る。ロックに付与された米国特許第５、５２８、８４３
号では、感知した油圧に応答して最大リフトおよび傾斜
信号を選択的に供給する材料捕集用制御システムが開示
されている。デイシス他による国際出願第ＷＯ ９５／
３３８９６号では、バケット力が許容限界値を超えると
油圧シリンダへの流体の流れの向きを逆にする段階が開
示されている。しかしながら、これらのシステムのいず
れにおいても、油圧系に動力を掛けて作業サイクルのラ
ッキング部分に入る前提条件として、駆動伝達系を経由
して作業機械の車輪に掛けられる所定の出力トルクの値
が利用されていない。本発明は、以上に述べた問題の１
つまたはそれ以上を解決することを意図している。
８２、５７２号では、関連する車輪トルクを監視するこ
とによって、地面との車輪接触を維持するためにリフト
シリンダを制御する油圧制御システムが開示されてい
る。ロックに付与された米国特許第５、５２８、８４３
号では、感知した油圧に応答して最大リフトおよび傾斜
信号を選択的に供給する材料捕集用制御システムが開示
されている。デイシス他による国際出願第ＷＯ ９５／
３３８９６号では、バケット力が許容限界値を超えると
油圧シリンダへの流体の流れの向きを逆にする段階が開
示されている。しかしながら、これらのシステムのいず
れにおいても、油圧系に動力を掛けて作業サイクルのラ
ッキング部分に入る前提条件として、駆動伝達系を経由
して作業機械の車輪に掛けられる所定の出力トルクの値
が利用されていない。本発明は、以上に述べた問題の１
つまたはそれ以上を解決することを意図している。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の１つの態様にお
いて、車輪を持つ土工機械の作業器具を自動的に制御す
るための制御システムを開示する。作業器具は、材料を
捕集し、持ち上げて放り落とすためにバケットを含み、
バケットは、油圧傾斜シリンダと少なくとも１つの油圧
リフトシリンダとによって制御可能に作動される。制御
システムは、土工機械の車輪に掛けられるトルク量の代
表値を供給するトルク表示機構と、トルク表示機構から
代表トルクを受け取り、トルク表示機構から受け取った
代表トルクが第1の所定値を超えているか判断した後
に、応答的に第1の指令信号を発生させるための電子制
御装置と、油圧傾斜シリンダが材料の山から材料を取り
出すために土工機械のバケットを制御可能に作動させる
ために、第１の指令信号に応答して起動される所定のシ
ーケンスで油圧傾斜シリンダへの油圧流体流量を制御す
る油圧器具制御装置とを含む。
いて、車輪を持つ土工機械の作業器具を自動的に制御す
るための制御システムを開示する。作業器具は、材料を
捕集し、持ち上げて放り落とすためにバケットを含み、
バケットは、油圧傾斜シリンダと少なくとも１つの油圧
リフトシリンダとによって制御可能に作動される。制御
システムは、土工機械の車輪に掛けられるトルク量の代
表値を供給するトルク表示機構と、トルク表示機構から
代表トルクを受け取り、トルク表示機構から受け取った
代表トルクが第1の所定値を超えているか判断した後
に、応答的に第1の指令信号を発生させるための電子制
御装置と、油圧傾斜シリンダが材料の山から材料を取り
出すために土工機械のバケットを制御可能に作動させる
ために、第１の指令信号に応答して起動される所定のシ
ーケンスで油圧傾斜シリンダへの油圧流体流量を制御す
る油圧器具制御装置とを含む。
【０００７】本発明の別の態様において、車輪を持つ土
工機械の作業器具を制御する方法であって、作業器具
は、材料を捕集して、持ち上げて放り落とすためにバケ
ットを含み、バケットは、油圧傾斜シリンダと少なくと
も１つの油圧リフトシリンダによって制御可能に作動さ
れる制御方法が開示される。本方法は、土工機械の車輪
に掛けられるトルクの代表値をトルク表示機構により準
備する段階と、トルク表示機構から代表トルク信号を受
け取り、トルク表示機構から受け取った代表トルクが第
1の所定値を超えているか判断した後に、応答的に電子
制御装置で第1の指令信号を発生させる段階と、油圧傾
斜シリンダが油圧器具制御装置と協働して材料の山から
材料を取り出すために土工機械のバケットを制御可能に
作動するために、第１の指令信号に応答して起動される
所定のシーケンスにより油圧傾斜シリンダへの油圧流体
流量を制御する段階とを含む。本発明のより深い理解の
ために、添付図面を参照することができる。
工機械の作業器具を制御する方法であって、作業器具
は、材料を捕集して、持ち上げて放り落とすためにバケ
ットを含み、バケットは、油圧傾斜シリンダと少なくと
も１つの油圧リフトシリンダによって制御可能に作動さ
れる制御方法が開示される。本方法は、土工機械の車輪
に掛けられるトルクの代表値をトルク表示機構により準
備する段階と、トルク表示機構から代表トルク信号を受
け取り、トルク表示機構から受け取った代表トルクが第
1の所定値を超えているか判断した後に、応答的に電子
制御装置で第1の指令信号を発生させる段階と、油圧傾
斜シリンダが油圧器具制御装置と協働して材料の山から
材料を取り出すために土工機械のバケットを制御可能に
作動するために、第１の指令信号に応答して起動される
所定のシーケンスにより油圧傾斜シリンダへの油圧流体
流量を制御する段階とを含む。本発明のより深い理解の
ために、添付図面を参照することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】ここで図面を参照すると、初めに
図１によれば、自動バケット積載システムは通常、数字
１０によって示される。図１は、作業器具１４および車
輪１３を持つ車輪型の土工機械１２の前方部分のみを示
すが、本発明は、掘削機（これに限定されない）など同
様な材料積載器具を持つトラックローダや他の機械など
の広範な機械に適用可能である。作業器具１４は、リフ
トアーム組立体１８に接続されるバケット１６を含むこ
とができる。しかしながら、材料２３の山を捕集して、
持ち上げて、放り落とすための広範な装置のいずれもバ
ケット１６として機能することができる。リフトアーム
組立体１８は、車輪型土工機械１２のフレームに取り付
けられる１対のリフトアーム枢軸ピン２２（その１つの
み図示）を中心として１対の油圧リフトシリンダ２０
（複数の場合もある）（その１つのみ図示）によって枢
軸的に作動される。１対のリフトアーム支持枢軸ピン２
４（その１つのみ図示）は、リフトアーム組立体１８お
よび油圧リフトシリンダ２０（複数の場合もある）に取
り付けられる。また、バケット１６は、油圧傾斜シリン
ダ２６によって傾斜されるか、または「ラッキングされ
る」。
図１によれば、自動バケット積載システムは通常、数字
１０によって示される。図１は、作業器具１４および車
輪１３を持つ車輪型の土工機械１２の前方部分のみを示
すが、本発明は、掘削機（これに限定されない）など同
様な材料積載器具を持つトラックローダや他の機械など
の広範な機械に適用可能である。作業器具１４は、リフ
トアーム組立体１８に接続されるバケット１６を含むこ
とができる。しかしながら、材料２３の山を捕集して、
持ち上げて、放り落とすための広範な装置のいずれもバ
ケット１６として機能することができる。リフトアーム
組立体１８は、車輪型土工機械１２のフレームに取り付
けられる１対のリフトアーム枢軸ピン２２（その１つの
み図示）を中心として１対の油圧リフトシリンダ２０
（複数の場合もある）（その１つのみ図示）によって枢
軸的に作動される。１対のリフトアーム支持枢軸ピン２
４（その１つのみ図示）は、リフトアーム組立体１８お
よび油圧リフトシリンダ２０（複数の場合もある）に取
り付けられる。また、バケット１６は、油圧傾斜シリン
ダ２６によって傾斜されるか、または「ラッキングされ
る」。
【０００９】ここで図２を参照すると、図１において先
に参照された構成部品に関連する本発明の１つの実施形
態による、数字１２０で通常示される電気油圧制御シス
テムのブロック図が示されている。本発明では所定のリ
フトおよび傾斜パターンが好ましく利用され、それは必
要ではないが、最適の実施形態は、恐らく位置センサ１
２１および１２２、及び、力センサ１２４、１２５、１
２６を含むであろう。リフトおよび傾斜位置センサ１２
１および１２２は、各々、油圧リフトシリンダ２０およ
び油圧傾斜シリンダ２６のピストンロッドの延びを感知
することによって、車輪型土工機械１２に対するバケッ
ト１６の位置に応答し、各々の位置信号を生成する。バ
イター他に付与された米国特許第４、７３７、７０５号
で開示された無線周波数共鳴センサなどの無線周波数共
鳴センサをこの目的に使用することができ、また代わり
に、リフトアーム枢軸ピン２２およびリフトアーム支持
枢軸ピン２４のところで回転を測定するために回転電位
差計やヨーヨーなどを使用して、作業器具接続部角度測
定値から直接位置を導くことができる。
に参照された構成部品に関連する本発明の１つの実施形
態による、数字１２０で通常示される電気油圧制御シス
テムのブロック図が示されている。本発明では所定のリ
フトおよび傾斜パターンが好ましく利用され、それは必
要ではないが、最適の実施形態は、恐らく位置センサ１
２１および１２２、及び、力センサ１２４、１２５、１
２６を含むであろう。リフトおよび傾斜位置センサ１２
１および１２２は、各々、油圧リフトシリンダ２０およ
び油圧傾斜シリンダ２６のピストンロッドの延びを感知
することによって、車輪型土工機械１２に対するバケッ
ト１６の位置に応答し、各々の位置信号を生成する。バ
イター他に付与された米国特許第４、７３７、７０５号
で開示された無線周波数共鳴センサなどの無線周波数共
鳴センサをこの目的に使用することができ、また代わり
に、リフトアーム枢軸ピン２２およびリフトアーム支持
枢軸ピン２４のところで回転を測定するために回転電位
差計やヨーヨーなどを使用して、作業器具接続部角度測
定値から直接位置を導くことができる。
【００１０】力センサ１２４、１２５、及び、１２６
は、好ましくは油圧リフトシリンダ２０（複数の場合も
ある）、また、その代わりに油圧傾斜シリンダ２６の圧
力を感知することによって、バケット１６に作用する油
圧力を代表する信号を生成する。油圧リフトシリンダ２
０（複数の場合もある）は、積載中は引っ込まず、従っ
てセンサは、通常上向きの運動をもたらすように指向さ
れた油圧リフトシリンダ２０のヘッド側にだけ準備され
る。しかしながら、特定の制御戦略上適当であれば、バ
ケット１６のラッキング時および逆ラッキング時の両方
で力の測定ができるように、油圧傾斜シリンダ２６のヘ
ッド側およびロッド側の両方にセンサを設置することが
できる。圧力信号は、油圧傾斜シリンダ２６のピストン
端部の各々の断面積Ａを代表する利得係数を掛けること
によって、対応する力の値に変換することができる。油
圧傾斜シリンダ２６の代表的な力ＦTは、ヘッド側圧力
と面積の積、及び、ロッド側圧力と面積の積、の差に相
当する。
は、好ましくは油圧リフトシリンダ２０（複数の場合も
ある）、また、その代わりに油圧傾斜シリンダ２６の圧
力を感知することによって、バケット１６に作用する油
圧力を代表する信号を生成する。油圧リフトシリンダ２
０（複数の場合もある）は、積載中は引っ込まず、従っ
てセンサは、通常上向きの運動をもたらすように指向さ
れた油圧リフトシリンダ２０のヘッド側にだけ準備され
る。しかしながら、特定の制御戦略上適当であれば、バ
ケット１６のラッキング時および逆ラッキング時の両方
で力の測定ができるように、油圧傾斜シリンダ２６のヘ
ッド側およびロッド側の両方にセンサを設置することが
できる。圧力信号は、油圧傾斜シリンダ２６のピストン
端部の各々の断面積Ａを代表する利得係数を掛けること
によって、対応する力の値に変換することができる。油
圧傾斜シリンダ２６の代表的な力ＦTは、ヘッド側圧力
と面積の積、及び、ロッド側圧力と面積の積、の差に相
当する。
【００１１】ＦT ＝ ＰH＊ＡH − ＰR＊ＡR
【００１２】代替実施形態において、作業器具の接続部
に位置するロードセルまたは同様の装置を力センサ１２
４、１２５、及び、１２６として利用することができ
る。これは、電気油圧制御システム１２０の１つの態様
にすぎず、電気油圧制御システム１２０は、位置センサ
および変位センサの両方、及び、様々な関連する制御ア
ルゴリズムを含むことができる。車輪１３に供給される
トルク変換器出力トルクＴは、トルク変換器入力と出力
速度との関数であり、通常、エンジンおよび駆動伝達系
２８の、変速機、車軸、または、トルク変換器出力シャ
フト上のいずれかで感知される。本特許出願を通じて、
出力トルクＴは実測する必要はなく、エンジン（図示し
ない）と車輪１３との間の多数の箇所での他の測定値か
ら得るか、または算出することができる。変速機、ギ
ヤ、及び、エンジンの回転速度は、例えば通過ギヤ歯数
から回転周波数を表す電気信号を生成する変速機回転毎
分センサ１３４およびエンジン回転毎分センサ１３５な
どの受動的ピックアップを使用して、変速機制御システ
ム１３６から容易に監視することができる。特定のトル
ク変換器設計に固有のトルク変換器性能表は、任意のト
ルク変換器入出力速度に対する変換器出力トルクを表示
する。
に位置するロードセルまたは同様の装置を力センサ１２
４、１２５、及び、１２６として利用することができ
る。これは、電気油圧制御システム１２０の１つの態様
にすぎず、電気油圧制御システム１２０は、位置センサ
および変位センサの両方、及び、様々な関連する制御ア
ルゴリズムを含むことができる。車輪１３に供給される
トルク変換器出力トルクＴは、トルク変換器入力と出力
速度との関数であり、通常、エンジンおよび駆動伝達系
２８の、変速機、車軸、または、トルク変換器出力シャ
フト上のいずれかで感知される。本特許出願を通じて、
出力トルクＴは実測する必要はなく、エンジン（図示し
ない）と車輪１３との間の多数の箇所での他の測定値か
ら得るか、または算出することができる。変速機、ギ
ヤ、及び、エンジンの回転速度は、例えば通過ギヤ歯数
から回転周波数を表す電気信号を生成する変速機回転毎
分センサ１３４およびエンジン回転毎分センサ１３５な
どの受動的ピックアップを使用して、変速機制御システ
ム１３６から容易に監視することができる。特定のトル
ク変換器設計に固有のトルク変換器性能表は、任意のト
ルク変換器入出力速度に対する変換器出力トルクを表示
する。
【００１３】機械対地速度Ｓは、駆動伝達系２８固有の
変速または他のギヤ減速に対する適切な補償と共に、変
速機、トルク変換器出力シャフト、または、車軸の感知
された回転数の関数として同様に測定される。位置、
力、及び、速度の信号は、従来の信号励振およびフィル
タ用の信号調節器１２７に送ることができる。条件付け
された信号は、次に電子制御装置１２８に送られる。電
子制御装置１２８は、ソフトウェアプログラムに従う処
理を制御する演算ユニットを利用するマイクロ処理装置
内蔵システムであってもよい。電子制御装置１２８は、
マイクロ処理装置などの処理装置（ただしこれに限定さ
れない）を含むことができるが、広範な演算装置のいず
れでも十分であろう。電子制御装置１２８は、好ましく
はメモリ装置１４６および時計（図示しない）を含み
（ただし、これらに限定されない）、浮動小数点処理装
置および固定小数点処理装置の両方に対応する。電子制
御装置１２８は、自動バケット積載システム１０に付随
する様々なセンサおよび他の装置から情報を受け取るた
めに作動可能である。プログラムは、通常メモリ装置１
４６に記憶され、記憶装置１４６は、一般に電子制御装
置１２８の構成部品であるＲＯＭ、ランダム・アクセス
・メモリなどであってもよいが、これらに限定されな
い。
変速または他のギヤ減速に対する適切な補償と共に、変
速機、トルク変換器出力シャフト、または、車軸の感知
された回転数の関数として同様に測定される。位置、
力、及び、速度の信号は、従来の信号励振およびフィル
タ用の信号調節器１２７に送ることができる。条件付け
された信号は、次に電子制御装置１２８に送られる。電
子制御装置１２８は、ソフトウェアプログラムに従う処
理を制御する演算ユニットを利用するマイクロ処理装置
内蔵システムであってもよい。電子制御装置１２８は、
マイクロ処理装置などの処理装置（ただしこれに限定さ
れない）を含むことができるが、広範な演算装置のいず
れでも十分であろう。電子制御装置１２８は、好ましく
はメモリ装置１４６および時計（図示しない）を含み
（ただし、これらに限定されない）、浮動小数点処理装
置および固定小数点処理装置の両方に対応する。電子制
御装置１２８は、自動バケット積載システム１０に付随
する様々なセンサおよび他の装置から情報を受け取るた
めに作動可能である。プログラムは、通常メモリ装置１
４６に記憶され、記憶装置１４６は、一般に電子制御装
置１２８の構成部品であるＲＯＭ、ランダム・アクセス
・メモリなどであってもよいが、これらに限定されな
い。
【００１４】更に電子制御装置１２８は、記憶装置１４
６に記憶されるソフトウェアに従って、手動制御レバー
入力１３０、例えばジョイスティックによって生成され
る信号、に似せた信号を発生させるために演算ユニット
を利用する。従来的には手動制御レバー入力１３０によ
って供給される目標とするリフト・傾斜シリンダの動き
の方向および速度を表す指令信号に似せることにより、
本発明は、手動制御レバー出力１３０に平行して、また
は、割り込んでプログラム可能器具制御装置１２９と接
続することにより、既存機械を有利に換装することがで
きる。代わりに、構成部品の数を減らすために、単一ユ
ニット内に電子制御装置１２８とプログラム可能器具制
御装置１２９とを結合して、一体型電気油圧制御装置を
準備することができる。機械オペレータは、英数字キー
パッド、ダイヤル、スイッチ、または、タッチ感応式表
示画面などのオペレータ・インタフェース１３１を通じ
て、後述する材料状態設定値など、制御仕様値を随意的
に入力することができる。
６に記憶されるソフトウェアに従って、手動制御レバー
入力１３０、例えばジョイスティックによって生成され
る信号、に似せた信号を発生させるために演算ユニット
を利用する。従来的には手動制御レバー入力１３０によ
って供給される目標とするリフト・傾斜シリンダの動き
の方向および速度を表す指令信号に似せることにより、
本発明は、手動制御レバー出力１３０に平行して、また
は、割り込んでプログラム可能器具制御装置１２９と接
続することにより、既存機械を有利に換装することがで
きる。代わりに、構成部品の数を減らすために、単一ユ
ニット内に電子制御装置１２８とプログラム可能器具制
御装置１２９とを結合して、一体型電気油圧制御装置を
準備することができる。機械オペレータは、英数字キー
パッド、ダイヤル、スイッチ、または、タッチ感応式表
示画面などのオペレータ・インタフェース１３１を通じ
て、後述する材料状態設定値など、制御仕様値を随意的
に入力することができる。
【００１５】プログラム可能器具制御装置１２９は、加
圧された油圧流体が、受信速度指令信号に比例して、当
業者によく知られている方法で、各リフトおよび傾斜シ
リンダ２０および２６に流れる速度を制御するためのリ
フトおよび傾斜シリンダ制御バルブ１３２および１３３
を各々について持つ油圧回路を含む。リフトおよび傾斜
油圧シリンダ速度指令信号は、以下簡単のために、リフ
トまたは傾斜指令、または、リフトまたは傾斜指令信号
と呼ぶ。手動制御レバー入力１３０の出力は、作業器具
１４の動き、方向、及び、速度を決める。
圧された油圧流体が、受信速度指令信号に比例して、当
業者によく知られている方法で、各リフトおよび傾斜シ
リンダ２０および２６に流れる速度を制御するためのリ
フトおよび傾斜シリンダ制御バルブ１３２および１３３
を各々について持つ油圧回路を含む。リフトおよび傾斜
油圧シリンダ速度指令信号は、以下簡単のために、リフ
トまたは傾斜指令、または、リフトまたは傾斜指令信号
と呼ぶ。手動制御レバー入力１３０の出力は、作業器具
１４の動き、方向、及び、速度を決める。
【００１６】作動中に、電子制御装置１２８は、指令信
号を使用してバケット１６の動きを制御する。車輪型土
工機械１２などの作業機械は、バケット１６底部が地面
にほぼ水平に、かつ地面に接近して積載すべき材料２３
の山に向かって駆動される。バケット１６の先端が材料
２３の山に接触して材料２３の山を掘り始めると、一方
で車輪型土工機械１２が車輪１３で前方に駆動され続け
ながら、ここで材料２３の山を「クラウディング」する
と呼ぶ、材料２３の山の中でバケット１６を持ち上げて
ラッキングするための指令信号が発生される。車輪型土
工機械１２の駆動伝達系トルクＴが監視されており、バ
ケット１６が受ける抵抗の結果としてこのパラメータの
数値が上がる。これがバケット１６の初回の貫入であっ
て、リフトシリンダ力の所定値を超えた場合、車輪型土
工機械１２の実質的に全ての動力が駆動伝達系２８に分
散され、作業器具１４を制御する油圧系には最小限の動
力が掛けられ、リフトシリンダ制御バルブ１３３には、
動力が掛けられたとしてもごく僅かである。これは、こ
の所定のリフトシリンダ力を超えた後に限り発生するこ
とになっており、車輪型土工機械１２の車輪１３がこの
ような駆動伝達系２８へのかなりの動力分散を可能にす
る良好なトラクションを持つことを示す。これにより、
バケット１６の材料の山２３の中への最大限の貫入と十
分な係合とがもたらされる。車輪型土工機械１２の駆動
伝達系トルクＴは、駆動伝達系トルクＴが第１の所定値
または設定値Ａになるまで増加し続ける。この第１の所
定値または設定値Ａを大幅に超えた場合、トルク変換器
が停止する可能性がある。
号を使用してバケット１６の動きを制御する。車輪型土
工機械１２などの作業機械は、バケット１６底部が地面
にほぼ水平に、かつ地面に接近して積載すべき材料２３
の山に向かって駆動される。バケット１６の先端が材料
２３の山に接触して材料２３の山を掘り始めると、一方
で車輪型土工機械１２が車輪１３で前方に駆動され続け
ながら、ここで材料２３の山を「クラウディング」する
と呼ぶ、材料２３の山の中でバケット１６を持ち上げて
ラッキングするための指令信号が発生される。車輪型土
工機械１２の駆動伝達系トルクＴが監視されており、バ
ケット１６が受ける抵抗の結果としてこのパラメータの
数値が上がる。これがバケット１６の初回の貫入であっ
て、リフトシリンダ力の所定値を超えた場合、車輪型土
工機械１２の実質的に全ての動力が駆動伝達系２８に分
散され、作業器具１４を制御する油圧系には最小限の動
力が掛けられ、リフトシリンダ制御バルブ１３３には、
動力が掛けられたとしてもごく僅かである。これは、こ
の所定のリフトシリンダ力を超えた後に限り発生するこ
とになっており、車輪型土工機械１２の車輪１３がこの
ような駆動伝達系２８へのかなりの動力分散を可能にす
る良好なトラクションを持つことを示す。これにより、
バケット１６の材料の山２３の中への最大限の貫入と十
分な係合とがもたらされる。車輪型土工機械１２の駆動
伝達系トルクＴは、駆動伝達系トルクＴが第１の所定値
または設定値Ａになるまで増加し続ける。この第１の所
定値または設定値Ａを大幅に超えた場合、トルク変換器
が停止する可能性がある。
【００１７】完全に貫入しているこの時点で、車輪型土
工機械１２は、所定の傾斜指令シーケンスに入り、電子
制御装置１２８は、プログラム可能器具制御装置１２９
を介して、油圧傾斜シリンダ２６を起動する傾斜シリン
ダ制御バルブ１３２に指令信号を与える。この所定の傾
斜指令シーケンスは、バケット１６の先端を山２３にな
った材料の表面に更に近づけ、材料の山２３からの抵抗
を低減させることによって最終的に駆動伝達系トルクＴ
を軽減するように発生され、その結果バケット１６内の
材料がバケット１６後部に向かって移動するので、車輪
型土工機械１２は前進することができる。バケット１６
をラッキングするのに早すぎるか、または、多すぎる
と、バケット１６が満載になる前にバケットを材料の山
２３の表面に向って運び、油圧リフトシリンダ２０（複
数の場合もある）の力を減らし、車輪13のスリップをも
たらす可能性がある。従って、所定の傾斜指令シーケン
スは、駆動伝達系トルクＴが第２所定値または設定値Ｂ
を下回ると止められる。
工機械１２は、所定の傾斜指令シーケンスに入り、電子
制御装置１２８は、プログラム可能器具制御装置１２９
を介して、油圧傾斜シリンダ２６を起動する傾斜シリン
ダ制御バルブ１３２に指令信号を与える。この所定の傾
斜指令シーケンスは、バケット１６の先端を山２３にな
った材料の表面に更に近づけ、材料の山２３からの抵抗
を低減させることによって最終的に駆動伝達系トルクＴ
を軽減するように発生され、その結果バケット１６内の
材料がバケット１６後部に向かって移動するので、車輪
型土工機械１２は前進することができる。バケット１６
をラッキングするのに早すぎるか、または、多すぎる
と、バケット１６が満載になる前にバケットを材料の山
２３の表面に向って運び、油圧リフトシリンダ２０（複
数の場合もある）の力を減らし、車輪13のスリップをも
たらす可能性がある。従って、所定の傾斜指令シーケン
スは、駆動伝達系トルクＴが第２所定値または設定値Ｂ
を下回ると止められる。
【００１８】別の選択肢は、油圧リフトシリンダ２０
（複数の場合もある）の力が、車輪型土工機械１２の電
気油圧制御システム１２０用の主油圧安全バルブ１３８
の所定の割合に超える限りば、たとえ駆動伝達系トルク
Ｔが第２の所定値または設定値Ｂを下回ったとしても、
所定の傾斜指令シーケンスを維持することであろう。こ
の割合は、土工機械の型、製作者、大きさなどに左右さ
れて変動する。この割合の非限定な例は、１１０％であ
ろう。駆動伝達系２８トルクＴの第１所定値または設定
値Ａと第２所定値または設定値Ｂとの間の広がりつまり
違いは、大き過ぎるとバケット１６の傾斜時間が長くな
り、また、小さ過ぎると所定の傾斜指令の作動停止サイ
クルの潜在的周波数が理想的なものにはならない。広が
りの範囲は、０パーセントから約５０（５０）パーセン
トの間であることが可能で、好ましくは４パーセントか
ら約１５パーセントの間になるとよい。この広がりつま
り差の範囲は、特定の機械、材料、及び、オペレータの
好みによって、極端に変わる可能性がある。
（複数の場合もある）の力が、車輪型土工機械１２の電
気油圧制御システム１２０用の主油圧安全バルブ１３８
の所定の割合に超える限りば、たとえ駆動伝達系トルク
Ｔが第２の所定値または設定値Ｂを下回ったとしても、
所定の傾斜指令シーケンスを維持することであろう。こ
の割合は、土工機械の型、製作者、大きさなどに左右さ
れて変動する。この割合の非限定な例は、１１０％であ
ろう。駆動伝達系２８トルクＴの第１所定値または設定
値Ａと第２所定値または設定値Ｂとの間の広がりつまり
違いは、大き過ぎるとバケット１６の傾斜時間が長くな
り、また、小さ過ぎると所定の傾斜指令の作動停止サイ
クルの潜在的周波数が理想的なものにはならない。広が
りの範囲は、０パーセントから約５０（５０）パーセン
トの間であることが可能で、好ましくは４パーセントか
ら約１５パーセントの間になるとよい。この広がりつま
り差の範囲は、特定の機械、材料、及び、オペレータの
好みによって、極端に変わる可能性がある。
【００１９】所定の傾斜指令は、チャタリングを防ぐた
めに、ある最小時間の間作動または停止状態に留まる必
要がある点に注意することが重要である。この時間間隔
は、土工機械および関連する油圧システムの型、製作
者、及び、大きさに左右される。好ましい実施形態にお
いて、車輪型土工機械１２が所定の傾斜シーケンスにあ
る時、油圧傾斜シリンダ２６への流量がある割合を下回
る場合に限り、油圧流量を油圧リフトシリンダ２０に供
給することができる。ここでもやはり、この割合は、土
工機械および関連する油圧システムの型、製作者、およ
び大きさにより左右され、機械設計に依存する。
めに、ある最小時間の間作動または停止状態に留まる必
要がある点に注意することが重要である。この時間間隔
は、土工機械および関連する油圧システムの型、製作
者、及び、大きさに左右される。好ましい実施形態にお
いて、車輪型土工機械１２が所定の傾斜シーケンスにあ
る時、油圧傾斜シリンダ２６への流量がある割合を下回
る場合に限り、油圧流量を油圧リフトシリンダ２０に供
給することができる。ここでもやはり、この割合は、土
工機械および関連する油圧システムの型、製作者、およ
び大きさにより左右され、機械設計に依存する。
【００２０】代わりに、リフト力が油圧遅延の対処に必
要な所定の限界値を下回る時期を予測するために、力の
値予測を利用して、油圧リフトシリンダ２０（複数の場
合もある）における力の変化率ｄＮ＝ｆ（ｎ−３）−ｆ
（ｎ）を算出することができる。また、油圧リフトシリ
ンダ２０（複数の場合もある）における力の変化率は、
リフト力がいかに早く車輪１３のスリップをもたらすレ
ベルに達するかを判断するために、所定の閾値と比較す
ることができる。ここで、出力伝達系２８トルクＴの離
散値に基づいて、供給源位置、例えば、材料の山２３か
ら材料を捕集して持ち上げるための、車輪型土工機械１
２のバケット１６を自動的に制御するソフトウェアにつ
いて、図２に示す電子制御装置１２８によって実行され
るコンピュータプログラム命令を表す、一般的に参照番
号２００で示される流れ図を描いた図３Ａおよび図３Ｂ
を参照しながら説明する。流れ図の記述において、不等
号マーク付き番号＜ｎｎｎ＞で記した機能上の説明は、
その番号を持つ流れ図のブロックを指すことになる。
要な所定の限界値を下回る時期を予測するために、力の
値予測を利用して、油圧リフトシリンダ２０（複数の場
合もある）における力の変化率ｄＮ＝ｆ（ｎ−３）−ｆ
（ｎ）を算出することができる。また、油圧リフトシリ
ンダ２０（複数の場合もある）における力の変化率は、
リフト力がいかに早く車輪１３のスリップをもたらすレ
ベルに達するかを判断するために、所定の閾値と比較す
ることができる。ここで、出力伝達系２８トルクＴの離
散値に基づいて、供給源位置、例えば、材料の山２３か
ら材料を捕集して持ち上げるための、車輪型土工機械１
２のバケット１６を自動的に制御するソフトウェアにつ
いて、図２に示す電子制御装置１２８によって実行され
るコンピュータプログラム命令を表す、一般的に参照番
号２００で示される流れ図を描いた図３Ａおよび図３Ｂ
を参照しながら説明する。流れ図の記述において、不等
号マーク付き番号＜ｎｎｎ＞で記した機能上の説明は、
その番号を持つ流れ図のブロックを指すことになる。
【００２１】図３Ａおよび図３Ｂに示すように、まず図
３ＡにおいてＭＯＤＥ変数がＩＤＬＥに設定されている
時、プログラム制御は、まず最初にプログラム段階＜２
１０＞から始まる。ＭＯＤＥは、バケット１６の自動積
載制御を可能にするためのスイッチを作動させるオペレ
ータに応答してＩＤＬＥに設定される。プログラム制御
はＩＤＬＥ ＭＯＤＥにあっても、オペレータが地面近
くでバケット１６を十分に水平にしていなかった場合、
指令信号は、自動的には発生されない。油圧リフトシリ
ンダ２０および油圧傾斜シリンダ２６から各々導かれる
バケット１６位置か、または、リフトアーム枢軸ピン２
２およびリフトアーム支持枢軸ピン２４からの位置信号
を使用して、バケット１６の床面が十分に水平で地面近
くにあるかどうか判断することができる。バケット１６
の自動積載が偶発的または通常の作動パラメータ範囲外
の状態のもとで起こらないことを確実にするため監視す
ることを可能にする追加的に感知される値には、以下が
含まれる。
３ＡにおいてＭＯＤＥ変数がＩＤＬＥに設定されている
時、プログラム制御は、まず最初にプログラム段階＜２
１０＞から始まる。ＭＯＤＥは、バケット１６の自動積
載制御を可能にするためのスイッチを作動させるオペレ
ータに応答してＩＤＬＥに設定される。プログラム制御
はＩＤＬＥ ＭＯＤＥにあっても、オペレータが地面近
くでバケット１６を十分に水平にしていなかった場合、
指令信号は、自動的には発生されない。油圧リフトシリ
ンダ２０および油圧傾斜シリンダ２６から各々導かれる
バケット１６位置か、または、リフトアーム枢軸ピン２
２およびリフトアーム支持枢軸ピン２４からの位置信号
を使用して、バケット１６の床面が十分に水平で地面近
くにあるかどうか判断することができる。バケット１６
の自動積載が偶発的または通常の作動パラメータ範囲外
の状態のもとで起こらないことを確実にするため監視す
ることを可能にする追加的に感知される値には、以下が
含まれる。
【００２２】● ３分の１トップ第１ギヤ速度とトップ
第２ギヤ速度との間など、特定範囲内にある車輪型土工
機械１２の速度。 ● 手動制御レバー入力１３０が実質的に中央にある中
立位置にある（僅かな下向き指令により、床面洗浄を可
能にすることができる）。 ● 変速機シフトレバー（図示しない）が低速前進ギヤ
位置、例えば１速から3速にあって、最後の上段シフト
から少なくとも所定の時間が経過した。
第２ギヤ速度との間など、特定範囲内にある車輪型土工
機械１２の速度。 ● 手動制御レバー入力１３０が実質的に中央にある中
立位置にある（僅かな下向き指令により、床面洗浄を可
能にすることができる）。 ● 変速機シフトレバー（図示しない）が低速前進ギヤ
位置、例えば１速から3速にあって、最後の上段シフト
から少なくとも所定の時間が経過した。
【００２３】次にオペレータは、材料の山２３の中へ車
輪型土工機械１２を向け、好ましくは、材料の山２３が
完全に係合されるまでには、選択されたギヤ範囲内の最
大動力設定値に近づける。第２のプログラム段階＜２２
０＞は、車輪型土工機械１２でクラウディング作業を始
める一方で、バケット１６で材料の山２３に接触および
係合する段階である。これがバケット１６の初回の貫入
であって、リフトシリンダ力の所定値を超えた場合、車
輪型土工機械１２の実質的に全ての動力が駆動伝達系２
８に分散され、作業器具１４を制御する油圧系には最小
限の動力が掛けられ、リフトシリンダ制御バルブ１３３
には、動力が掛けられたとしてもごく僅かである。これ
は、この所定のリフトシリンダ力を超えた後に限り発生
することになっており、車輪型土工機械１２の車輪１３
がこのような駆動伝達系２８へのかなりの動力分散を可
能にする良好なトラクションを持つことを示す。
輪型土工機械１２を向け、好ましくは、材料の山２３が
完全に係合されるまでには、選択されたギヤ範囲内の最
大動力設定値に近づける。第２のプログラム段階＜２２
０＞は、車輪型土工機械１２でクラウディング作業を始
める一方で、バケット１６で材料の山２３に接触および
係合する段階である。これがバケット１６の初回の貫入
であって、リフトシリンダ力の所定値を超えた場合、車
輪型土工機械１２の実質的に全ての動力が駆動伝達系２
８に分散され、作業器具１４を制御する油圧系には最小
限の動力が掛けられ、リフトシリンダ制御バルブ１３３
には、動力が掛けられたとしてもごく僅かである。これ
は、この所定のリフトシリンダ力を超えた後に限り発生
することになっており、車輪型土工機械１２の車輪１３
がこのような駆動伝達系２８へのかなりの動力分散を可
能にする良好なトラクションを持つことを示す。
【００２４】第３のプログラム段階＜２３０＞は、車輪
型土工機械１２の駆動伝達系２８のトルクＴが第１所定
値を超えているかの判断である。この質問の答えが否定
的であれば、プログラム段階＜２２０＞および＜２３０
＞は、連続して繰り返される。この質問の答えが肯定的
であれば、ソフトウェアプログラムは、第４のプログラ
ム段階＜２４０＞に進む。第４のプログラム段階＜２４
０＞では、車輪型土工機械１２のバケット１６に係わる
所定の傾斜シーケンスが利用される。これにより、バケ
ット１６は、バケット１６の後部に材料を摺動させなが
ら上向きに切り込むことができる。また、この所定の傾
斜シーケンスにより、駆動伝達系２８の停止が回避され
る。
型土工機械１２の駆動伝達系２８のトルクＴが第１所定
値を超えているかの判断である。この質問の答えが否定
的であれば、プログラム段階＜２２０＞および＜２３０
＞は、連続して繰り返される。この質問の答えが肯定的
であれば、ソフトウェアプログラムは、第４のプログラ
ム段階＜２４０＞に進む。第４のプログラム段階＜２４
０＞では、車輪型土工機械１２のバケット１６に係わる
所定の傾斜シーケンスが利用される。これにより、バケ
ット１６は、バケット１６の後部に材料を摺動させなが
ら上向きに切り込むことができる。また、この所定の傾
斜シーケンスにより、駆動伝達系２８の停止が回避され
る。
【００２５】第５のプログラム段階＜２５０＞は、車輪
型土工機械１２の駆動伝達系トルクＴが第２所定値を下
回っているかの判断である。この質問の答えが否定的で
あれば、ソフトウェアプログラムは、車輪型土工機械１
２に対するラッキングおよび保持シーケンスが起こった
かどうか判断する図３Ｂに示す第６のプログラム段階＜
２６０＞に進む。この質問の答えが否定的であれば、プ
ログラム段階＜２４０＞、＜２５０＞、及び、＜２６０
＞が繰り返される。プログラム段階＜２６０＞での質問
の答えが肯定的であれば、第７のプログラム＜２７０＞
として、ラッキングおよび保持シーケンスが完了し、材
料が材料の山２３から取り除かれる。揚程をこのシーケ
ンスに含むことができるが、揚程は、一般にこのシーケ
ンスの態様ではない。
型土工機械１２の駆動伝達系トルクＴが第２所定値を下
回っているかの判断である。この質問の答えが否定的で
あれば、ソフトウェアプログラムは、車輪型土工機械１
２に対するラッキングおよび保持シーケンスが起こった
かどうか判断する図３Ｂに示す第６のプログラム段階＜
２６０＞に進む。この質問の答えが否定的であれば、プ
ログラム段階＜２４０＞、＜２５０＞、及び、＜２６０
＞が繰り返される。プログラム段階＜２６０＞での質問
の答えが肯定的であれば、第７のプログラム＜２７０＞
として、ラッキングおよび保持シーケンスが完了し、材
料が材料の山２３から取り除かれる。揚程をこのシーケ
ンスに含むことができるが、揚程は、一般にこのシーケ
ンスの態様ではない。
【００２６】車輪型土工機械１２の駆動伝達系トルクＴ
が第２所定値を下回っているかの判断に係わる第５のプ
ログラム段階＜２５０＞での質問の答えが肯定的であれ
ば、ソフトウェアプログラムは、所定の傾斜シーケンス
を止めて、材料の山２３を係合するクラウディング作業
を継続しながら、車輪型土工機械１２の駆動伝達系２８
に実質的に全ての動力を分岐する第８のプログラム段階
＜２８０＞に進む。第９のプログラム段階では、車輪型
土工機械１２の駆動伝達系トルクＴが第３所定値を超え
ているか判断される＜２９０＞。この第３所定値は、第
１所定値と同一ではないにしても同様のものであるが、
車輪型土工機械１２の構成によっては、この第３所定値
は第１所定値と異なってもよい。この質問の答えが否定
的であれば、プログラム段階＜２８０＞および＜２９０
＞が連続的に繰り返される。この質問の答えが肯定的で
あれば、ソフトウェアプログラムは、再び所定の傾斜シ
ーケンスを利用するためにプログラム段階＜２４０＞に
進み、プログラム段階＜２８０＞に再び分岐されない限
りは、プログラム段階＜２５０＞から＜２７０＞によっ
てラッキングおよび保持シーケンスを完了すると期待さ
れる。
が第２所定値を下回っているかの判断に係わる第５のプ
ログラム段階＜２５０＞での質問の答えが肯定的であれ
ば、ソフトウェアプログラムは、所定の傾斜シーケンス
を止めて、材料の山２３を係合するクラウディング作業
を継続しながら、車輪型土工機械１２の駆動伝達系２８
に実質的に全ての動力を分岐する第８のプログラム段階
＜２８０＞に進む。第９のプログラム段階では、車輪型
土工機械１２の駆動伝達系トルクＴが第３所定値を超え
ているか判断される＜２９０＞。この第３所定値は、第
１所定値と同一ではないにしても同様のものであるが、
車輪型土工機械１２の構成によっては、この第３所定値
は第１所定値と異なってもよい。この質問の答えが否定
的であれば、プログラム段階＜２８０＞および＜２９０
＞が連続的に繰り返される。この質問の答えが肯定的で
あれば、ソフトウェアプログラムは、再び所定の傾斜シ
ーケンスを利用するためにプログラム段階＜２４０＞に
進み、プログラム段階＜２８０＞に再び分岐されない限
りは、プログラム段階＜２５０＞から＜２７０＞によっ
てラッキングおよび保持シーケンスを完了すると期待さ
れる。
【００２７】ここで、油圧リフトシリンダ２０（複数の
場合もある）の力が主油圧安全バルブ１３８の所定の割
合を超えているか判断する選択肢を利用し、出力伝達系
２８のトルクＴの離散値に基づいて、供給源位置、例え
ば、材料の山２３から材料を捕集して持ち上げるため
の、車輪型土工機械１２のバケット１６を自動的に制御
する第１の代替実施形態のためのソフトウェアについ
て、図２に示す電子制御装置１２８によって実行される
コンピュータプログラム命令を表す、一般的に参照番号
３００で示される流れ図を描いた図４Ａおよび図４Ｂ、
まず最初には図４Ａを参照しながら説明する。流れ図の
記述において、不等号マーク付き番号＜ｎｎｎ＞で記し
た機能上の説明は、その番号を持つ流れ図のブロックを
指すことになる。
場合もある）の力が主油圧安全バルブ１３８の所定の割
合を超えているか判断する選択肢を利用し、出力伝達系
２８のトルクＴの離散値に基づいて、供給源位置、例え
ば、材料の山２３から材料を捕集して持ち上げるため
の、車輪型土工機械１２のバケット１６を自動的に制御
する第１の代替実施形態のためのソフトウェアについ
て、図２に示す電子制御装置１２８によって実行される
コンピュータプログラム命令を表す、一般的に参照番号
３００で示される流れ図を描いた図４Ａおよび図４Ｂ、
まず最初には図４Ａを参照しながら説明する。流れ図の
記述において、不等号マーク付き番号＜ｎｎｎ＞で記し
た機能上の説明は、その番号を持つ流れ図のブロックを
指すことになる。
【００２８】上記のソフトウェアプログラムの場合と同
様に、図４Ａに示すように、ＭＯＤＥ変数がＩＤＬＥに
設定されている時、プログラム制御は、まず最初にプロ
グラム段階＜３１０＞から始まる。次にオペレータは、
材料の山２３の中へ車輪型土工機械１２を向け、好まし
くは、材料の山２３が完全に係合されるまでには、選択
されたギヤ範囲内の最大動力設定値に近づける。第２の
プログラム段階＜３２０＞は、車輪型土工機械１２でク
ラウディング作業を始める一方で、バケット１６で材料
の山２３に接触および係合する段階である。これがバケ
ット１６の初回の貫入であって、リフトシリンダ力の所
定値を超えた場合、車輪型土工機械１２の実質的に全て
の動力が駆動伝達系２８に分散され、作業器具１４を制
御する油圧系には最小限の動力が掛けられ、リフトシリ
ンダ制御バルブ１３３には、動力が掛けられたとしても
ごく僅かである。これは、この所定のリフトシリンダ力
を超えた後に限り発生することになっており、車輪型土
工機械１２の車輪１３がこのような駆動伝達系２８への
かなりの動力分散を可能にする良好なトラクションを持
つことを示す。
様に、図４Ａに示すように、ＭＯＤＥ変数がＩＤＬＥに
設定されている時、プログラム制御は、まず最初にプロ
グラム段階＜３１０＞から始まる。次にオペレータは、
材料の山２３の中へ車輪型土工機械１２を向け、好まし
くは、材料の山２３が完全に係合されるまでには、選択
されたギヤ範囲内の最大動力設定値に近づける。第２の
プログラム段階＜３２０＞は、車輪型土工機械１２でク
ラウディング作業を始める一方で、バケット１６で材料
の山２３に接触および係合する段階である。これがバケ
ット１６の初回の貫入であって、リフトシリンダ力の所
定値を超えた場合、車輪型土工機械１２の実質的に全て
の動力が駆動伝達系２８に分散され、作業器具１４を制
御する油圧系には最小限の動力が掛けられ、リフトシリ
ンダ制御バルブ１３３には、動力が掛けられたとしても
ごく僅かである。これは、この所定のリフトシリンダ力
を超えた後に限り発生することになっており、車輪型土
工機械１２の車輪１３がこのような駆動伝達系２８への
かなりの動力分散を可能にする良好なトラクションを持
つことを示す。
【００２９】第３のプログラム段階＜３３０＞は、車輪
型土工機械１２の駆動伝達系トルクＴが第１所定値を超
えているかの判断である。この質問の答えが否定的であ
れば、プログラム段階＜３２０＞および＜３３０＞は、
連続して繰り返される。この質問の答えが肯定的であれ
ば、ソフトウェアプログラムは、第４のプログラム段階
＜３４０＞に進む。第４のプログラム段階＜３４０＞で
は、車輪型土工機械１２のバケット１６に係わる所定の
傾斜シーケンスが利用される。これにより、バケット１
６は、バケット１６の後部に材料を摺動させながら上向
きに切り込むことができる。また、この所定の傾斜シー
ケンスにより、駆動伝達系２８の停止が回避される。
型土工機械１２の駆動伝達系トルクＴが第１所定値を超
えているかの判断である。この質問の答えが否定的であ
れば、プログラム段階＜３２０＞および＜３３０＞は、
連続して繰り返される。この質問の答えが肯定的であれ
ば、ソフトウェアプログラムは、第４のプログラム段階
＜３４０＞に進む。第４のプログラム段階＜３４０＞で
は、車輪型土工機械１２のバケット１６に係わる所定の
傾斜シーケンスが利用される。これにより、バケット１
６は、バケット１６の後部に材料を摺動させながら上向
きに切り込むことができる。また、この所定の傾斜シー
ケンスにより、駆動伝達系２８の停止が回避される。
【００３０】第５のプログラム段階＜３５０＞は、車輪
型土工機械１２の駆動伝達系トルクＴが第２所定値を下
回っているかの判断である。この質問の答えが否定的で
あれば、ソフトウェアプログラムは、車輪型土工機械１
２に対するラッキングおよび保持シーケンスが起こった
かどうか判断する図４Ｂに示す第６のプログラム段階＜
３６０＞に進む。この質問の答えが否定的であれば、プ
ログラム段階＜３４０＞、＜３５０＞、及び、＜３６０
＞が繰り返される。プログラム段階＜３６０＞での質問
の答えが肯定的であれば、第７のプログラム＜３７０＞
として、ラッキングおよび保持シーケンスが完了し、材
料が材料の山２３から取り除かれる。揚程をこのシーケ
ンスに含むことができるが、揚程は、一般にこのシーケ
ンスの態様ではない。
型土工機械１２の駆動伝達系トルクＴが第２所定値を下
回っているかの判断である。この質問の答えが否定的で
あれば、ソフトウェアプログラムは、車輪型土工機械１
２に対するラッキングおよび保持シーケンスが起こった
かどうか判断する図４Ｂに示す第６のプログラム段階＜
３６０＞に進む。この質問の答えが否定的であれば、プ
ログラム段階＜３４０＞、＜３５０＞、及び、＜３６０
＞が繰り返される。プログラム段階＜３６０＞での質問
の答えが肯定的であれば、第７のプログラム＜３７０＞
として、ラッキングおよび保持シーケンスが完了し、材
料が材料の山２３から取り除かれる。揚程をこのシーケ
ンスに含むことができるが、揚程は、一般にこのシーケ
ンスの態様ではない。
【００３１】車輪型土工機械１２の駆動伝達系トルクＴ
が第２所定値を下回っているかの判断に係わる第５のプ
ログラム段階＜３５０＞での質問の答えが肯定的であれ
ば、ソフトウェアプログラムは、所定の傾斜シーケンス
を止めて、材料の山２３を係合するクラウディング作業
を継続しながら、車輪型土工機械１２の電子油圧制御シ
ステム１２０から車輪型土工機械１２の駆動伝達系２８
に、実質的に全ての動力を分岐する第８のプログラム段
階＜３８０＞に進む。第９のプログラム段階では、車輪
型土工機械１２の駆動伝達系トルクＴが第３所定値を超
えているか判断される＜３９０＞。この第３所定値は、
第１所定値と同一ではないにしても同様のものである
が、車輪型土工機械１２の構成によっては、この第３所
定値は第１所定値と異なってもよい。この質問の答えが
肯定的であれば、ソフトウェアプログラムは、再び所定
の傾斜シーケンスを利用するためにプログラム段階＜３
４０＞に進み、プログラム段階＜３８０＞に再び分岐さ
れない限りは、プログラム段階＜３５０＞から＜３７０
＞によってラッキングおよび保持シーケンスを完了する
と期待される。
が第２所定値を下回っているかの判断に係わる第５のプ
ログラム段階＜３５０＞での質問の答えが肯定的であれ
ば、ソフトウェアプログラムは、所定の傾斜シーケンス
を止めて、材料の山２３を係合するクラウディング作業
を継続しながら、車輪型土工機械１２の電子油圧制御シ
ステム１２０から車輪型土工機械１２の駆動伝達系２８
に、実質的に全ての動力を分岐する第８のプログラム段
階＜３８０＞に進む。第９のプログラム段階では、車輪
型土工機械１２の駆動伝達系トルクＴが第３所定値を超
えているか判断される＜３９０＞。この第３所定値は、
第１所定値と同一ではないにしても同様のものである
が、車輪型土工機械１２の構成によっては、この第３所
定値は第１所定値と異なってもよい。この質問の答えが
肯定的であれば、ソフトウェアプログラムは、再び所定
の傾斜シーケンスを利用するためにプログラム段階＜３
４０＞に進み、プログラム段階＜３８０＞に再び分岐さ
れない限りは、プログラム段階＜３５０＞から＜３７０
＞によってラッキングおよび保持シーケンスを完了する
と期待される。
【００３２】この質問の答えが否定的であれば、ソフト
ウェアプログラムは、第１０のプログラム段階＜３９５
＞に進み、その後、油圧リフトシリンダ２０（複数の場
合もある）の力が主油圧安全バルブ１３８の所定の力の
割合を超えているか判断される。主油圧安全バルブのこ
の所定の力の割合は、土工機械および関連油圧システム
の型、製作者、及び、大きさに左右される。この割合
は、約１００パーセント（１００％）から約１５０パー
セント（１５０％）までの範囲に及ぶことができる。こ
れは、機械構成により大きく左右され、ある型の機械
は、１０５パーセント（１０５％）から約１１５パーセ
ント（１１５％）の間で最適に作動し、一方別の型の機
械では、１２５パーセント（１２５％）から約１４５パ
ーセント（１４５％）の間で最適に作動する。
ウェアプログラムは、第１０のプログラム段階＜３９５
＞に進み、その後、油圧リフトシリンダ２０（複数の場
合もある）の力が主油圧安全バルブ１３８の所定の力の
割合を超えているか判断される。主油圧安全バルブのこ
の所定の力の割合は、土工機械および関連油圧システム
の型、製作者、及び、大きさに左右される。この割合
は、約１００パーセント（１００％）から約１５０パー
セント（１５０％）までの範囲に及ぶことができる。こ
れは、機械構成により大きく左右され、ある型の機械
は、１０５パーセント（１０５％）から約１１５パーセ
ント（１１５％）の間で最適に作動し、一方別の型の機
械では、１２５パーセント（１２５％）から約１４５パ
ーセント（１４５％）の間で最適に作動する。
【００３３】この質問の答えが肯定的であれば、ソフト
ウェアプログラムは、再び所定の傾斜シーケンスを利用
するためにプログラム段階＜３４０＞に戻り、プログラ
ム段階＜３８０＞に再び分岐されない限りは、プログラ
ム段階＜３５０＞から＜３７０＞によってラッキングお
よび保持シーケンスを完了すると期待される。プログラ
ム段階＜３９５＞でのこの質問の答えが否定的であれ
ば、ソフトウェアプログラムは、材料の山２３に対して
クラウディング作業を継続するために、再度所定の傾斜
シーケンスを止めて、車輪型土工機械１２の電子油圧制
御システム１２０から車輪型土工機械１２の駆動伝達系
２８に、実質的に全ての動力を分岐するプログラム段階
＜３８０＞と、同時に、車輪型土工機械１２の駆動伝達
系トルクＴが第２所定値を超えているか判断するプログ
ラム段階＜３９０＞とに戻る。
ウェアプログラムは、再び所定の傾斜シーケンスを利用
するためにプログラム段階＜３４０＞に戻り、プログラ
ム段階＜３８０＞に再び分岐されない限りは、プログラ
ム段階＜３５０＞から＜３７０＞によってラッキングお
よび保持シーケンスを完了すると期待される。プログラ
ム段階＜３９５＞でのこの質問の答えが否定的であれ
ば、ソフトウェアプログラムは、材料の山２３に対して
クラウディング作業を継続するために、再度所定の傾斜
シーケンスを止めて、車輪型土工機械１２の電子油圧制
御システム１２０から車輪型土工機械１２の駆動伝達系
２８に、実質的に全ての動力を分岐するプログラム段階
＜３８０＞と、同時に、車輪型土工機械１２の駆動伝達
系トルクＴが第２所定値を超えているか判断するプログ
ラム段階＜３９０＞とに戻る。
【００３４】油圧リフトシリンダ２０（複数の場合もあ
る）に対する力の変化率が所定の限界値を下回っていな
いか、また閾値に比較してどうかを判断する選択肢を利
用し、出力伝達系トルクＴの離散値に基づいて、供給源
位置、例えば、材料の山２３から材料を捕集して持ち上
げるための、車輪型土工機械１２のバケット１６を自動
的に制御する第２の代替実施形態のためのソフトウェア
について説明する。いずれの場合においても、これは、
車輪１３のスリップをもたらし得る条件を示すであろ
う。ここで、この第２の代替実施形態は、図２に示す電
子制御装置１２８によって実行されるコンピュータプロ
グラム命令を表す、一般的に参照番号４００で示される
流れ図を描いた図５Ａおよび図５Ｂを参照しながら説明
される。
る）に対する力の変化率が所定の限界値を下回っていな
いか、また閾値に比較してどうかを判断する選択肢を利
用し、出力伝達系トルクＴの離散値に基づいて、供給源
位置、例えば、材料の山２３から材料を捕集して持ち上
げるための、車輪型土工機械１２のバケット１６を自動
的に制御する第２の代替実施形態のためのソフトウェア
について説明する。いずれの場合においても、これは、
車輪１３のスリップをもたらし得る条件を示すであろ
う。ここで、この第２の代替実施形態は、図２に示す電
子制御装置１２８によって実行されるコンピュータプロ
グラム命令を表す、一般的に参照番号４００で示される
流れ図を描いた図５Ａおよび図５Ｂを参照しながら説明
される。
【００３５】上記のソフトウェアプログラムの場合と同
様に、図５Ａに示すように、ＭＯＤＥ変数がＩＤＬＥに
設定されている時、プログラム制御は、まず最初にプロ
グラム段階＜４１０＞から始まる。次にオペレータは、
材料の山２３の中へ車輪型土工機械１２を向け、好まし
くは、材料の山２３が完全に係合されるまでには、選択
されたギヤ範囲内の最大動力設定値に近づける。第２の
プログラム段階＜４２０＞は、車輪型土工機械１２でク
ラウディング作業を始める一方で、バケット１６で材料
の山２３に接触および係合する段階である。これがバケ
ット１６の初回の貫入であって、リフトシリンダ力の所
定値を超えた場合、車輪型土工機械１２の実質的に全て
の動力が駆動伝達系２８に分散され、作業器具１４を制
御する油圧系には最小限の動力が掛けられ、リフトシリ
ンダ制御バルブ１３３には、動力が掛けられたとしても
ごく僅かである。これは、この所定のリフトシリンダ力
を超えた後に限り発生することになっており、車輪型土
工機械１２の車輪１３がこのような駆動伝達系２８への
かなりの動力分散を可能にする良好なトラクションを持
つことを示す。
様に、図５Ａに示すように、ＭＯＤＥ変数がＩＤＬＥに
設定されている時、プログラム制御は、まず最初にプロ
グラム段階＜４１０＞から始まる。次にオペレータは、
材料の山２３の中へ車輪型土工機械１２を向け、好まし
くは、材料の山２３が完全に係合されるまでには、選択
されたギヤ範囲内の最大動力設定値に近づける。第２の
プログラム段階＜４２０＞は、車輪型土工機械１２でク
ラウディング作業を始める一方で、バケット１６で材料
の山２３に接触および係合する段階である。これがバケ
ット１６の初回の貫入であって、リフトシリンダ力の所
定値を超えた場合、車輪型土工機械１２の実質的に全て
の動力が駆動伝達系２８に分散され、作業器具１４を制
御する油圧系には最小限の動力が掛けられ、リフトシリ
ンダ制御バルブ１３３には、動力が掛けられたとしても
ごく僅かである。これは、この所定のリフトシリンダ力
を超えた後に限り発生することになっており、車輪型土
工機械１２の車輪１３がこのような駆動伝達系２８への
かなりの動力分散を可能にする良好なトラクションを持
つことを示す。
【００３６】第３のプログラム段階＜４３０＞は、車輪
型土工機械１２の駆動伝達系トルクＴが第１所定値を超
えているかの判断である。この質問の答えが否定的であ
れば、プログラム段階＜４２０＞および＜４３０＞は、
連続して繰り返される。この質問の答えが肯定的であれ
ば、ソフトウェアプログラムは、第４のプログラム段階
＜４４０＞に進む。第４のプログラム段階＜４４０＞で
は、車輪型土工機械１２のバケット１６に係わる所定の
傾斜シーケンスが利用される。これにより、バケット１
６は、バケット１６の後部に材料を摺動させながら上向
きに切り込むことができる。また、この所定の傾斜シー
ケンスにより、駆動伝達系２８の停止が回避される。
型土工機械１２の駆動伝達系トルクＴが第１所定値を超
えているかの判断である。この質問の答えが否定的であ
れば、プログラム段階＜４２０＞および＜４３０＞は、
連続して繰り返される。この質問の答えが肯定的であれ
ば、ソフトウェアプログラムは、第４のプログラム段階
＜４４０＞に進む。第４のプログラム段階＜４４０＞で
は、車輪型土工機械１２のバケット１６に係わる所定の
傾斜シーケンスが利用される。これにより、バケット１
６は、バケット１６の後部に材料を摺動させながら上向
きに切り込むことができる。また、この所定の傾斜シー
ケンスにより、駆動伝達系２８の停止が回避される。
【００３７】第５のプログラム段階＜４５０＞は、車輪
型土工機械１２の駆動伝達系トルクＴが第２所定値を下
回っているかの判断である。この質問の答えが否定的で
あれば、ソフトウェアプログラムは、車輪型土工機械１
２に対するラッキングおよび保持シーケンスが起こった
かどうか判断する図４Ｂに示す第６のプログラム段階＜
４６０＞に進む。この質問の答えが否定的であれば、プ
ログラム段階＜４４０＞、＜４５０＞、及び、＜４６０
＞が繰り返される。プログラム段階＜４６０＞での質問
の答えが肯定的であれば、図５Ｂに示すように、第７の
プログラム＜４７０＞としてラッキングおよび保持シー
ケンスが完了される。揚程をこのシーケンスに含むこと
ができるが、揚程は、一般にこのシーケンスの態様では
ない。
型土工機械１２の駆動伝達系トルクＴが第２所定値を下
回っているかの判断である。この質問の答えが否定的で
あれば、ソフトウェアプログラムは、車輪型土工機械１
２に対するラッキングおよび保持シーケンスが起こった
かどうか判断する図４Ｂに示す第６のプログラム段階＜
４６０＞に進む。この質問の答えが否定的であれば、プ
ログラム段階＜４４０＞、＜４５０＞、及び、＜４６０
＞が繰り返される。プログラム段階＜４６０＞での質問
の答えが肯定的であれば、図５Ｂに示すように、第７の
プログラム＜４７０＞としてラッキングおよび保持シー
ケンスが完了される。揚程をこのシーケンスに含むこと
ができるが、揚程は、一般にこのシーケンスの態様では
ない。
【００３８】車輪型土工機械１２の駆動伝達系トルクＴ
が第２所定値を下回っているかの判断に係わる第５のプ
ログラム段階＜４５０＞での質問の答えが肯定的であれ
ば、ソフトウェアプログラムは、所定の傾斜シーケンス
を止め、材料の山２３を係合するクラウディング作業を
継続するために車輪型土工機械１２の電子油圧制御シス
テム１２０から車輪型土工機械１２の駆動伝達系２８に
実質的に全ての動力を分岐する、第８のプログラム段階
＜４８０＞に進む。第９のプログラム段階＜４９０＞で
は、車輪型土工機械１２の駆動伝達系トルクＴが第３所
定値を超えているか判断される。この第３所定値は、第
１所定値と同一ではないにしても同様のものであるが、
車輪型土工機械１２の構成によっては、この第３所定値
は第１所定値と異なってもよい。この質問の答えが肯定
的であれば、ソフトウェアプログラムは、再び所定の傾
斜シーケンスを利用するためにプログラム段階＜４４０
＞に進み、プログラム段階＜４８０＞に再び分岐されな
い限りは、プログラム段階＜４５０＞から＜４７０＞に
よってラッキングおよび保持シーケンスを完了すると期
待される。
が第２所定値を下回っているかの判断に係わる第５のプ
ログラム段階＜４５０＞での質問の答えが肯定的であれ
ば、ソフトウェアプログラムは、所定の傾斜シーケンス
を止め、材料の山２３を係合するクラウディング作業を
継続するために車輪型土工機械１２の電子油圧制御シス
テム１２０から車輪型土工機械１２の駆動伝達系２８に
実質的に全ての動力を分岐する、第８のプログラム段階
＜４８０＞に進む。第９のプログラム段階＜４９０＞で
は、車輪型土工機械１２の駆動伝達系トルクＴが第３所
定値を超えているか判断される。この第３所定値は、第
１所定値と同一ではないにしても同様のものであるが、
車輪型土工機械１２の構成によっては、この第３所定値
は第１所定値と異なってもよい。この質問の答えが肯定
的であれば、ソフトウェアプログラムは、再び所定の傾
斜シーケンスを利用するためにプログラム段階＜４４０
＞に進み、プログラム段階＜４８０＞に再び分岐されな
い限りは、プログラム段階＜４５０＞から＜４７０＞に
よってラッキングおよび保持シーケンスを完了すると期
待される。
【００３９】この質問の答えが否定的であれば、ソフト
ウェアプログラムは、第１０のプログラム段階＜４９５
＞に進み、次にソフトウェアプログラムは、リフト力が
油圧遅延への対処に必要な所定の限界値を何時下回るか
予測するために、力の値予測を利用して、油圧リフトシ
リンダ２０（複数の場合もある）における力の変化率ｄ
Ｎ＝ｆ（ｎ−３）−ｆ（ｎ）を決める。この所定の限界
値は、土工機械および関連する油圧システムの型、製作
者、及び、大きさに左右される。また、油圧リフトシリ
ンダ２０（複数の場合もある）の力の変化率は、所定の
閾値と比較することができる。この所定の限界値は、土
工機械および関連する油圧システムの型、製作者、及
び、大きさに左右される。いずれの場合も、これは、リ
フト力がいかに早く車輪１３のスリップをもたらすレベ
ルに達し得るかを判断するであろう。この質問の答えが
肯定的であれば、ソフトウェアプログラムは、再び所定
の傾斜シーケンスを利用するためにプログラム段階＜４
４０＞に進み、プログラム段階＜４８０＞に再び分岐さ
れない限りは、プログラム段階＜４５０＞から＜４７０
＞によってラッキングおよび保持シーケンスを完了する
と期待される。
ウェアプログラムは、第１０のプログラム段階＜４９５
＞に進み、次にソフトウェアプログラムは、リフト力が
油圧遅延への対処に必要な所定の限界値を何時下回るか
予測するために、力の値予測を利用して、油圧リフトシ
リンダ２０（複数の場合もある）における力の変化率ｄ
Ｎ＝ｆ（ｎ−３）−ｆ（ｎ）を決める。この所定の限界
値は、土工機械および関連する油圧システムの型、製作
者、及び、大きさに左右される。また、油圧リフトシリ
ンダ２０（複数の場合もある）の力の変化率は、所定の
閾値と比較することができる。この所定の限界値は、土
工機械および関連する油圧システムの型、製作者、及
び、大きさに左右される。いずれの場合も、これは、リ
フト力がいかに早く車輪１３のスリップをもたらすレベ
ルに達し得るかを判断するであろう。この質問の答えが
肯定的であれば、ソフトウェアプログラムは、再び所定
の傾斜シーケンスを利用するためにプログラム段階＜４
４０＞に進み、プログラム段階＜４８０＞に再び分岐さ
れない限りは、プログラム段階＜４５０＞から＜４７０
＞によってラッキングおよび保持シーケンスを完了する
と期待される。
【００４０】プログラム段階＜４９５＞でのこの質問の
答えが否定的であれば、ソフトウェアプログラムは、所
定の傾斜シーケンスを止めてクラウディング作業を継続
するために車輪型土工機械１２の電子油圧制御システム
１２０から車輪型土工機械１２の駆動伝達系２８に実質
的に全ての動力を分岐するプログラム段階＜４８０＞
と、同時に、車輪型土工機械１２の駆動伝達系トルクＴ
が第２所定値を超えているか判断するプログラム段階＜
４９０＞とに再び戻る。
答えが否定的であれば、ソフトウェアプログラムは、所
定の傾斜シーケンスを止めてクラウディング作業を継続
するために車輪型土工機械１２の電子油圧制御システム
１２０から車輪型土工機械１２の駆動伝達系２８に実質
的に全ての動力を分岐するプログラム段階＜４８０＞
と、同時に、車輪型土工機械１２の駆動伝達系トルクＴ
が第２所定値を超えているか判断するプログラム段階＜
４９０＞とに再び戻る。
【００４１】（産業上の応用可能性）本発明は、トラッ
クローダや同様な材料積載器具を持つ他の機械など、広
範な機械に適用可能な自動作業器具である。人間のオペ
レータおよび自動による車輪型土工機械１２の作動は、
極めて似る可能性があるが、車輪型土工機械１２の非限
定的な例が例えばホイールローダである場合に材料の積
載に関して、車輪型土工機械１２の車輪に供給される出
力トルクの離散値に基づいて人間のオペレータによって
操作される車輪型土工機械と、土工機械１２の車輪に供
給される出力トルクの離散値に基づいて自動的に制御さ
れる車輪付き土工機械１２との間には、各々いくつかの
重要な違いがあり得る。
クローダや同様な材料積載器具を持つ他の機械など、広
範な機械に適用可能な自動作業器具である。人間のオペ
レータおよび自動による車輪型土工機械１２の作動は、
極めて似る可能性があるが、車輪型土工機械１２の非限
定的な例が例えばホイールローダである場合に材料の積
載に関して、車輪型土工機械１２の車輪に供給される出
力トルクの離散値に基づいて人間のオペレータによって
操作される車輪型土工機械と、土工機械１２の車輪に供
給される出力トルクの離散値に基づいて自動的に制御さ
れる車輪付き土工機械１２との間には、各々いくつかの
重要な違いがあり得る。
【００４２】初めに車輪型土工機械12は、図１に示すよ
うに、バケット１６が材料の山２３にしっかり「食いつ
いて」、車輪のトラクションを最大限にするために、実
質的に全ての動力が駆動伝達系２８に移されている。こ
れがバケット１６の初回の貫入であって、リフトシリン
ダ力の所定値を超えた場合、車輪型土工機械１２の実質
的に全ての動力が駆動伝達系２８に分散され、作業器具
１４を制御する油圧系には最小限の動力が掛けられ、リ
フトシリンダ制御バルブ１３３には、動力が掛けられた
としてもごく僅かである。これは、この所定のリフトシ
リンダ力を超えた後に限り発生することになっており、
車輪型土工機械１２の車輪１３がこのような駆動伝達系
２８へのかなりの動力分散を可能にする良好なトラクシ
ョンを持つことを示す。
うに、バケット１６が材料の山２３にしっかり「食いつ
いて」、車輪のトラクションを最大限にするために、実
質的に全ての動力が駆動伝達系２８に移されている。こ
れがバケット１６の初回の貫入であって、リフトシリン
ダ力の所定値を超えた場合、車輪型土工機械１２の実質
的に全ての動力が駆動伝達系２８に分散され、作業器具
１４を制御する油圧系には最小限の動力が掛けられ、リ
フトシリンダ制御バルブ１３３には、動力が掛けられた
としてもごく僅かである。これは、この所定のリフトシ
リンダ力を超えた後に限り発生することになっており、
車輪型土工機械１２の車輪１３がこのような駆動伝達系
２８へのかなりの動力分散を可能にする良好なトラクシ
ョンを持つことを示す。
【００４３】離散トルクに基づくアルゴリズムが始まる
のは、バケット１６が材料の山２３の中に初回の貫入を
達成し、油圧リフトシリンダ２０（複数の場合もある）
への力がリフトシリンダ力の所定値を超えた場合であ
る。この所定値は、材料の山２３の性質と並んで、車輪
型土工機械１２および関連装置の製作者により異なる。
この時点で、図２に示すように、リフトシリンダ制御バ
ルブ１３３を閉じ、車輪型土工機械１２の駆動伝達系２
８を通じて全ての動力を伝えることによって、リフト指
令がゼロに設定される。オペレータは、リフトシリンダ
２０の力が主油圧安全バルブ１３８の設定値よりも大き
い時、リフトシリンダ制御バルブ１３３を開くことがで
きる。これは、流量を主油圧安全バルブ１３８の向こう
側に送ることによって動力が浪費されることを意味する
であろう。トルクは、第１所定値または設定値Ａまで増
え続ける。この所定値または設定値Ａが、第２セグメン
トの始まりを示す。
のは、バケット１６が材料の山２３の中に初回の貫入を
達成し、油圧リフトシリンダ２０（複数の場合もある）
への力がリフトシリンダ力の所定値を超えた場合であ
る。この所定値は、材料の山２３の性質と並んで、車輪
型土工機械１２および関連装置の製作者により異なる。
この時点で、図２に示すように、リフトシリンダ制御バ
ルブ１３３を閉じ、車輪型土工機械１２の駆動伝達系２
８を通じて全ての動力を伝えることによって、リフト指
令がゼロに設定される。オペレータは、リフトシリンダ
２０の力が主油圧安全バルブ１３８の設定値よりも大き
い時、リフトシリンダ制御バルブ１３３を開くことがで
きる。これは、流量を主油圧安全バルブ１３８の向こう
側に送ることによって動力が浪費されることを意味する
であろう。トルクは、第１所定値または設定値Ａまで増
え続ける。この所定値または設定値Ａが、第２セグメン
トの始まりを示す。
【００４４】完全に材料の山に貫入しているこの時点
で、車輪型土工機械１２は、所定の傾斜指令シーケンス
に入り、電子制御装置１２８は、器具制御装置１２９を
介して油圧傾斜シリンダ２６を作動させる傾斜シリンダ
制御バルブ１３２に指令信号を与える。この所定の傾斜
指令シーケンスは、バケット１６の先端を山２３になっ
た材料の表面に更に近づけ、材料の山２３からの抵抗を
低減させることによって最終的に駆動伝達系トルクＴを
軽減するように発生され、その結果バケット１６内の材
料がバケット１６後部に向かって移動するので、車輪型
土工機械１２は前進することができる。人間のオペレー
タは、油圧器具制御装置１２９を作動するために絶えず
手動制御レバー入力１３０を使用している場合に、車輪
型土工機械１２に材料の山２３に対して全クラウディン
グ能力を加えさせられないし、また、オペレータが手動
制御レバー入力１３０を使って油圧器具制御装置１２９
を使用する時に小休止する場合、オペレータは、バケッ
ト１６がより硬い材料の山２３に貫入するほど長く小休
止することができない。
で、車輪型土工機械１２は、所定の傾斜指令シーケンス
に入り、電子制御装置１２８は、器具制御装置１２９を
介して油圧傾斜シリンダ２６を作動させる傾斜シリンダ
制御バルブ１３２に指令信号を与える。この所定の傾斜
指令シーケンスは、バケット１６の先端を山２３になっ
た材料の表面に更に近づけ、材料の山２３からの抵抗を
低減させることによって最終的に駆動伝達系トルクＴを
軽減するように発生され、その結果バケット１６内の材
料がバケット１６後部に向かって移動するので、車輪型
土工機械１２は前進することができる。人間のオペレー
タは、油圧器具制御装置１２９を作動するために絶えず
手動制御レバー入力１３０を使用している場合に、車輪
型土工機械１２に材料の山２３に対して全クラウディン
グ能力を加えさせられないし、また、オペレータが手動
制御レバー入力１３０を使って油圧器具制御装置１２９
を使用する時に小休止する場合、オペレータは、バケッ
ト１６がより硬い材料の山２３に貫入するほど長く小休
止することができない。
【００４５】バケット１６をラッキングするのに早すぎ
るか、または、多すぎると、バケット１６が満載になる
前にバケットを材料の山２３の表面に向って運び、油圧
リフトシリンダ２０（複数の場合もある）の力を減ら
し、車輪13のスリップをもたらす可能性がある。従っ
て、所定の傾斜指令シーケンスは、駆動伝達系トルクＴ
が第２所定値または設定値Ｂを下回ると止められる。次
に、傾斜指令がほぼゼロに落ち、再び最大値まで上昇す
る。随意的に、車輪型土工機械１２の電気油圧制御シス
テム１２０について、油圧リフトシリンダ２０（複数の
場合もある）の力が主安全バルブの所定の割合、例えば
１１０％を超えている限り、たとえ駆動伝達系トルクが
第２所定値か設定値Ｂを下回ったとしても、所定の傾斜
指令シーケンスを維持することがある。傾斜指令は、再
びほぼゼロに落ち、再度最大値まで上昇する。
るか、または、多すぎると、バケット１６が満載になる
前にバケットを材料の山２３の表面に向って運び、油圧
リフトシリンダ２０（複数の場合もある）の力を減ら
し、車輪13のスリップをもたらす可能性がある。従っ
て、所定の傾斜指令シーケンスは、駆動伝達系トルクＴ
が第２所定値または設定値Ｂを下回ると止められる。次
に、傾斜指令がほぼゼロに落ち、再び最大値まで上昇す
る。随意的に、車輪型土工機械１２の電気油圧制御シス
テム１２０について、油圧リフトシリンダ２０（複数の
場合もある）の力が主安全バルブの所定の割合、例えば
１１０％を超えている限り、たとえ駆動伝達系トルクが
第２所定値か設定値Ｂを下回ったとしても、所定の傾斜
指令シーケンスを維持することがある。傾斜指令は、再
びほぼゼロに落ち、再度最大値まで上昇する。
【００４６】以下の記述は、説明目的に過ぎず、本説明
をそのように限定する意図はない。当業者は、本発明が
他の複数の応用に適することを理解するであろう。本発
明の他の態様、対象、及び、利点は、図面、開示、及
び、別記請求項を参照して得ることができる。
をそのように限定する意図はない。当業者は、本発明が
他の複数の応用に適することを理解するであろう。本発
明の他の態様、対象、及び、利点は、図面、開示、及
び、別記請求項を参照して得ることができる。
【図１】土工機械の作業器具の輪郭図である。
【図２】本発明に関する土工機械の制御システムにおけ
る様々な態様のハードウェア・ブロック図である。
る様々な態様のハードウェア・ブロック図である。
【図３Ａ】材料を捕集し、持ち上げて放り落とすため
に、土工機械の車輪に供給される出力トルクの離散値に
基づいて土工機械のバケットを自動的に制御するソフト
ウェアを示す流れ図である。
に、土工機械の車輪に供給される出力トルクの離散値に
基づいて土工機械のバケットを自動的に制御するソフト
ウェアを示す流れ図である。
【図３Ｂ】材料を捕集し、持ち上げて放り落とすため
に、土工機械の車輪に供給される出力トルクの離散値に
基づいて土工機械のバケットを自動的に制御するソフト
ウェアを示す流れ図である。
に、土工機械の車輪に供給される出力トルクの離散値に
基づいて土工機械のバケットを自動的に制御するソフト
ウェアを示す流れ図である。
【図４Ａ】図３Ａおよび図３Ｂに従って、土工機械の車
輪に供給される出力トルクの離散値に基づいて材料を捕
集し持ち上げて放り落とすために土工機械のバケットを
自動的に制御するソフトウェアの第１の代替実施形態を
示し、また、所定のシーケンスに入る前に油圧シリンダ
の力が主油圧安全バルブの所定の割合を超えているか判
断した後に、材料の山から材料を取り出すために土工機
械のバケットを制御可能に作動させる流れ図である。
輪に供給される出力トルクの離散値に基づいて材料を捕
集し持ち上げて放り落とすために土工機械のバケットを
自動的に制御するソフトウェアの第１の代替実施形態を
示し、また、所定のシーケンスに入る前に油圧シリンダ
の力が主油圧安全バルブの所定の割合を超えているか判
断した後に、材料の山から材料を取り出すために土工機
械のバケットを制御可能に作動させる流れ図である。
【図４Ｂ】図３Ａおよび図３Ｂに従って、土工機械の車
輪に供給される出力トルクの離散値に基づいて材料を捕
集し持ち上げて放り落とすために土工機械のバケットを
自動的に制御するソフトウェアの第１の代替実施形態を
示し、また、所定のシーケンスに入る前に油圧シリンダ
の力が主油圧安全バルブの所定の割合を超えているか判
断した後に、材料の山から材料を取り出すために土工機
械のバケットを制御可能に作動させる流れ図である。
輪に供給される出力トルクの離散値に基づいて材料を捕
集し持ち上げて放り落とすために土工機械のバケットを
自動的に制御するソフトウェアの第１の代替実施形態を
示し、また、所定のシーケンスに入る前に油圧シリンダ
の力が主油圧安全バルブの所定の割合を超えているか判
断した後に、材料の山から材料を取り出すために土工機
械のバケットを制御可能に作動させる流れ図である。
【図５Ａ】図３Ａおよび図３Ｂに従って、土工機械の車
輪に供給される出力トルクの離散値に基づいて材料を捕
集し持ち上げて放り落とすために土工機械のバケットを
自動的に制御するソフトウェアの第２の代替実施形態を
示し、また、所定のシーケンスに入る前に油圧リフトシ
リンダ（複数の場合もある）の力が所定の限界値つまり
所定の閾値を下回っているか判断した後に、材料の山か
ら材料を取り出すために土工機械のバケットを制御可能
に作動させる流れ図である。
輪に供給される出力トルクの離散値に基づいて材料を捕
集し持ち上げて放り落とすために土工機械のバケットを
自動的に制御するソフトウェアの第２の代替実施形態を
示し、また、所定のシーケンスに入る前に油圧リフトシ
リンダ（複数の場合もある）の力が所定の限界値つまり
所定の閾値を下回っているか判断した後に、材料の山か
ら材料を取り出すために土工機械のバケットを制御可能
に作動させる流れ図である。
【図５Ｂ】図３Ａおよび図３Ｂに従って、土工機械の車
輪に供給される出力トルクの離散値に基づいて材料を捕
集し持ち上げて放り落とすために土工機械のバケットを
自動的に制御するソフトウェアの第２の代替実施形態を
示し、また、所定のシーケンスに入る前に油圧リフトシ
リンダ（複数の場合もある）の力が所定の限界値つまり
所定の閾値を下回っているか判断した後に、材料の山か
ら材料を取り出すために土工機械のバケットを制御可能
に作動させる流れ図である。
輪に供給される出力トルクの離散値に基づいて材料を捕
集し持ち上げて放り落とすために土工機械のバケットを
自動的に制御するソフトウェアの第２の代替実施形態を
示し、また、所定のシーケンスに入る前に油圧リフトシ
リンダ（複数の場合もある）の力が所定の限界値つまり
所定の閾値を下回っているか判断した後に、材料の山か
ら材料を取り出すために土工機械のバケットを制御可能
に作動させる流れ図である。
１０ 自動バケット積載システム １２ 車輪型土工機械 １３ 車輪 １４ 作業器具 １６ バケット １８ リフトアーム組立体 ２０ 油圧リフトシリンダ（複数の場合もある） ２２ リフトアーム枢軸ピン ２３ 材料の山 ２４ リフトアーム支持枢軸ピン ２６ 油圧傾斜シリンダ ２８ 駆動伝達系
Claims (12)
- 【請求項１】 油圧傾斜シリンダと少なくとも１つの油
圧リフトシリンダとにより制御可能に作動され材料を捕
集し持ち上げて放り落とすためのバケットを含む、車輪
を持つ土工機械の作業器具を自動的に制御する制御シス
テムであって、 前記土工機械の前記車輪に加えられるトルク量の代表値
を与えるトルク表示機構と、 前記トルク表示機構から前記代表トルク値を受け取り、
前記トルク表示機構から受け取った前記代表トルク値が
第1の所定値を超えているか判断し、次に、応答的に第1
の指令信号を発生する電子制御装置と、 前記油圧傾斜シリンダが材料の山から材料を取り出すた
めに土工機械の前記バケットを制御可能に作動させるた
めに、前記第１の指令信号に応答して起動される所定の
シーケンスで前記油圧傾斜シリンダへの油圧流体流量を
制御する油圧器具制御装置と、を含むことを特徴とする
制御システム。 - 【請求項２】 前記電子制御装置は、前記トルク表示機
構から受け取った前記トルク代表値が第２の所定値より
も小さいか判断し、次に、応答的に第２の指令信号を発
生し、その結果、前記第２の指令信号に応答して、前記
油圧器具制御装置が前記油圧傾斜シリンダへの油圧流体
流量を制御する前記所定のシーケンスを止めることを特
徴とする請求項１に記載の制御システム。 - 【請求項３】 前記電子制御装置は、前記トルク表示機
構から受け取った前記トルク代表値が第３の所定値を超
えているか判断し、次に、応答的に第３の指令信号を発
生し、その結果、前記油圧器具制御装置が、前記第３の
指令信号に応答して起動される所定のシーケンスによ
り、材料の山から材料を取り出すために土工機械の前記
バケットを制御可能に作動する前記油圧傾斜シリンダへ
の油圧流体流量を制御することを特徴とする請求項２に
記載の制御システム。 - 【請求項４】 前記電子制御装置は、前記トルク表示機
構から受け取った前記トルク代表値が前記第３の所定値
を超えていないか、及び、前記少なくとも１つの油圧リ
フトシリンダの力の変化率が所定の限界値よりも低くな
っていないか、を判断し、次に、前記土工機械の実質的
に全ての動力を前記土工機械の駆動伝達系に向け、その
結果、前記土工機械の前記バケットは、前記材料に係合
させるためにクラウディング作業を実行することを特徴
とする請求項３に記載の制御システム。 - 【請求項５】 前記電子制御装置は、前記トルク表示機
構から受け取った前記代表トルク値が前記第３の所定値
を超えていないか、及び、前記少なくとも１つの油圧リ
フトシリンダの力の変化率が所定の限界値を超えている
か、を判断し、次に、前記油圧器具制御装置が、所定の
シーケンスにより、材料の山から材料を取り出すために
土工機械の前記バケットを制御可能に作動する前記油圧
傾斜シリンダへの油圧流体流量を制御することになるこ
とを特徴とする請求項３に記載の制御システム。 - 【請求項６】 前記所定の限界値は、方程式ｄＮ＝｛ｆ
（ｎ−３）−ｆ（ｎ）｝により決められることを特徴と
する請求項５に記載の制御システム。 - 【請求項７】 油圧傾斜シリンダと少なくとも１つの油
圧リフトシリンダとにより制御可能に作動され材料を捕
集し持ち上げて放り落とすためのバケットを含む、車輪
を持つ土工機械の作業器具を制御する方法であって、 前記土工機械の前記車輪に加えられるトルクの代表値を
トルク表示機構により与える段階と、 前記トルク表示機構から前記代表トルク信号を受け取
り、前記トルク表示機構から受け取った前記トルク代表
値が第1の所定値を超えているか判断し、次に、応答的
に電子制御装置により第1の指令信号を発生する段階
と、 前記油圧傾斜シリンダが油圧器具制御装置と協働して材
料の山から材料を取り出すために土工機械の前記バケッ
トを制御可能に作動するために、前記第１の指令信号に
応答して起動される所定のシーケンスにより前記油圧傾
斜シリンダへの油圧流体流量を制御する段階と、を含む
ことを特徴とする方法。 - 【請求項８】 前記トルク表示機構から受け取った前記
トルク代表値が第２の所定値よりも小さいか判断し、次
に、第２の指令信号に応答して前記油圧器具制御装置が
前記油圧傾斜シリンダへの油圧流体流量を制御する前記
所定のシーケンスを止めるように、前記電子制御装置に
より応答的に第２の指令信号を発生する段階を更に含む
ことを特徴とする請求項７に記載の方法。 - 【請求項９】 前記トルク表示機構から受け取った前記
トルク代表値が第３の所定値を超えるか判断し、次に、
前記油圧器具制御装置が第３の指令信号に応答して起動
される所定のシーケンスで前記油圧傾斜シリンダへの油
圧流体流量を制御するように、前記電子制御装置により
応答的に第３の指令信号を発生する段階と、 材料の山から材料を取り出すために土工機械の前記バケ
ットを制御可能に作動する段階と、を更に含むことを特
徴とする請求項８に記載の方法。 - 【請求項１０】 前記トルク表示機構から受け取った前
記トルク代表値が第３の所定値を超えるか判断し、次
に、前記油圧器具制御装置が第３の指令信号に応答して
起動される所定のシーケンスで前記油圧傾斜シリンダへ
の油圧流体流量を制御するように、前記電子制御装置に
より応答的に第３の指令信号を発生する段階と、 材料の山から材料を取り出すために土工機械の前記バケ
ットを制御可能に作動する段階と、を更に含むことを特
徴とする請求項９に記載の方法。 - 【請求項１１】 その後に前記油圧器具制御装置が所定
のシーケンスにより前記油圧傾斜シリンダへの油圧流体
流量を制御することになるように、前記トルク表示機構
から受け取った前記トルク代表値が前記第３の所定値を
超えていないか、及び、前記電子制御装置を用いて、前
記少なくとも１つの油圧リフトシリンダの力の変化率が
所定の限界値を超えているか、を判断する段階と、 材料の山から材料を取り出すために土工機械の前記バケ
ットを制御可能に作動する段階と、を更に含むことを特
徴とする請求項９に記載の方法。 - 【請求項１２】 前記電子制御装置により前記少なくと
も１つの油圧リフトシリンダの力の変化率が所定の閾値
を超えているか判断され、次に前記油圧器具制御装置
が、所定のシーケンスにより、材料の山から材料を取り
出すために土工機械の前記バケットを制御可能に作動す
る前記油圧傾斜シリンダへの油圧流体流量を前記電子制
御装置を用いて制御することになるように、 前記トルク表示機構から受け取った前記トルク代表値が
前記第２の所定値を超えていないかを判断する段階、を
更に含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US17080299P | 1999-12-15 | 1999-12-15 | |
| US60/170802 | 1999-12-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001214466A true JP2001214466A (ja) | 2001-08-07 |
| JP4993805B2 JP4993805B2 (ja) | 2012-08-08 |
Family
ID=22621318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000381504A Expired - Fee Related JP4993805B2 (ja) | 1999-12-15 | 2000-12-15 | トルクの離散値に基づいて土工機械の作業器具を自動制御するシステムと方法。 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6385519B2 (ja) |
| JP (1) | JP4993805B2 (ja) |
| AU (1) | AU772902B2 (ja) |
| DE (1) | DE10058980A1 (ja) |
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