JP3155119B2 - ブルドーザのド−ジング装置 - Google Patents
ブルドーザのド−ジング装置Info
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- JP3155119B2 JP3155119B2 JP12936993A JP12936993A JP3155119B2 JP 3155119 B2 JP3155119 B2 JP 3155119B2 JP 12936993 A JP12936993 A JP 12936993A JP 12936993 A JP12936993 A JP 12936993A JP 3155119 B2 JP3155119 B2 JP 3155119B2
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- Japan
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- deviation
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- blade
- traction force
- force
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/2025—Particular purposes of control systems not otherwise provided for
- E02F9/2029—Controlling the position of implements in function of its load, e.g. modifying the attitude of implements in accordance to vehicle speed
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Operation Control Of Excavators (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ブルドーザのドージン
グ装置に関し、より詳しくはブレードに加わる掘削運土
による負荷量の一定制御における制御応答性を向上させ
る技術に関するものである。
グ装置に関し、より詳しくはブレードに加わる掘削運土
による負荷量の一定制御における制御応答性を向上させ
る技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ブルドーザの掘削運土作業は、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
レードを上昇もしくは下降させてブレードに加わる負荷
量をほぼ一定に保ちながら行われている。この場合、ブ
レードに加わる負荷量を一定に保つのは、オペレータの
経験と感に頼っているのが実情である。
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
レードを上昇もしくは下降させてブレードに加わる負荷
量をほぼ一定に保ちながら行われている。この場合、ブ
レードに加わる負荷量を一定に保つのは、オペレータの
経験と感に頼っているのが実情である。
【０００３】ところが、このようにオペレータの手動操
作による掘削運土作業では、たとえ熟練のオペレータで
あってもブレードの上昇もしくは下降の操作頻度が多く
て多大の疲労を伴うとともに、この作業はあくまでオペ
レータの経験と感に頼る作業であるため、掘削運土を正
確に行うのが困難であるという問題があった。
作による掘削運土作業では、たとえ熟練のオペレータで
あってもブレードの上昇もしくは下降の操作頻度が多く
て多大の疲労を伴うとともに、この作業はあくまでオペ
レータの経験と感に頼る作業であるため、掘削運土を正
確に行うのが困難であるという問題があった。
【０００４】そこで、車体の実牽引力を検知するととも
に、この検知される実牽引力が設定される目標牽引力に
一致するようにブレードを制御する、いわゆる負荷一定
制御を行うブルドーザのドージング装置が提案されてい
る。
に、この検知される実牽引力が設定される目標牽引力に
一致するようにブレードを制御する、いわゆる負荷一定
制御を行うブルドーザのドージング装置が提案されてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述さ
れている従来の負荷一定制御では、実牽引力を目標牽引
力に一致させる際にその目標牽引力を行き過ぎる現象
（いわゆるオーバーシュート）を生じるため制御の応答
性が悪く、ブレードの制御がスムーズに行えないという
問題点があった。
れている従来の負荷一定制御では、実牽引力を目標牽引
力に一致させる際にその目標牽引力を行き過ぎる現象
（いわゆるオーバーシュート）を生じるため制御の応答
性が悪く、ブレードの制御がスムーズに行えないという
問題点があった。
【０００６】本発明は、このような問題点を解消するた
めになされたもので、実牽引力を目標牽引力に一致させ
る際の制御応答性を向上させ、それによってドージング
制御をスムーズに行う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。
めになされたもので、実牽引力を目標牽引力に一致させ
る際の制御応答性を向上させ、それによってドージング
制御をスムーズに行う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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によるブルドーザ
のドージング装置は、前述された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）この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偏差を演算する牽引力偏差
演算手段および （ｃ）この牽引力偏差演算手段により演算される偏差の
絶対値の大きさが第１の設定値以上のときおよびその第
１の設定値未満であっても前記実牽引力検知手段により
検知される実牽引力が目標牽引力より遠ざかる傾向にあ
るときには前記偏差を小さくする方向にブレードを上昇
もしくは下降させるとともに、前記牽引力偏差演算手段
により演算される偏差の絶対値の大きさが前記第１の設
定値未満でかつ前記実牽引力検知手段により検知される
実牽引力が目標牽引力に近づく傾向にあるときには前記
偏差を大きくする方向にブレードを上昇もしくは下降さ
せる比較制御手段を備えることを特徴とするものであ
る。
のドージング装置は、前述された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）この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偏差を演算する牽引力偏差
演算手段および （ｃ）この牽引力偏差演算手段により演算される偏差の
絶対値の大きさが第１の設定値以上のときおよびその第
１の設定値未満であっても前記実牽引力検知手段により
検知される実牽引力が目標牽引力より遠ざかる傾向にあ
るときには前記偏差を小さくする方向にブレードを上昇
もしくは下降させるとともに、前記牽引力偏差演算手段
により演算される偏差の絶対値の大きさが前記第１の設
定値未満でかつ前記実牽引力検知手段により検知される
実牽引力が目標牽引力に近づく傾向にあるときには前記
偏差を大きくする方向にブレードを上昇もしくは下降さ
せる比較制御手段を備えることを特徴とするものであ
る。
【０００８】前記実牽引力検知手段により検知される実
牽引力の検出値は、ローパスフィルタを通過させること
により高周波成分を除去するのが好ましい。また、前記
比較制御手段は、前記牽引力偏差演算手段により演算さ
れる偏差の絶対値の大きさが前記第１の設定値より小さ
な第２の設定値未満のときにはブレードを保持するよう
に制御するのが好ましい。
牽引力の検出値は、ローパスフィルタを通過させること
により高周波成分を除去するのが好ましい。また、前記
比較制御手段は、前記牽引力偏差演算手段により演算さ
れる偏差の絶対値の大きさが前記第１の設定値より小さ
な第２の設定値未満のときにはブレードを保持するよう
に制御するのが好ましい。
【０００９】
【作用】車体の実牽引力が実牽引力検知手段により検知
されるとともに、この実牽引力の検出値と設定される目
標牽引力との偏差の大きさが牽引力演算手段により演算
される。そして、前記偏差の絶対値の大きさが第１の設
定値以上のときおよびその第１の設定値未満であっても
前記実牽引力が目標牽引力より遠ざかる傾向にあるとき
には前記偏差の大きさを小さくする方向にブレードが上
昇もしくは下降され、前記偏差の絶対値の大きさが前記
第１の設定値未満でかつ前記実牽引力が目標牽引力に近
づく傾向にあるときには前記偏差の大きさを大きくする
方向にブレードが上昇もしくは下降される。こうして、
実牽引力が目標牽引力に近づこうとする所定区間におい
てその目標牽引力から遠ざかる方向に制御され、これに
よってオーバーシュートを最小限に抑えて制御応答性の
向上が図られる。
されるとともに、この実牽引力の検出値と設定される目
標牽引力との偏差の大きさが牽引力演算手段により演算
される。そして、前記偏差の絶対値の大きさが第１の設
定値以上のときおよびその第１の設定値未満であっても
前記実牽引力が目標牽引力より遠ざかる傾向にあるとき
には前記偏差の大きさを小さくする方向にブレードが上
昇もしくは下降され、前記偏差の絶対値の大きさが前記
第１の設定値未満でかつ前記実牽引力が目標牽引力に近
づく傾向にあるときには前記偏差の大きさを大きくする
方向にブレードが上昇もしくは下降される。こうして、
実牽引力が目標牽引力に近づこうとする所定区間におい
てその目標牽引力から遠ざかる方向に制御され、これに
よってオーバーシュートを最小限に抑えて制御応答性の
向上が図られる。
【００１０】前記実牽引力の検出値を、ローパスフィル
タを通過させて高周波成分を除去することで、この検出
値に含まれているノイズを除去することができ、より精
度の高い制御を行うことが可能となる。
タを通過させて高周波成分を除去することで、この検出
値に含まれているノイズを除去することができ、より精
度の高い制御を行うことが可能となる。
【００１１】また、前記偏差の絶対値の大きさが前記第
１の設定値より小さな第２の設定値未満のときにはブレ
ードを保持するように制御することで、小さな変動幅で
実牽引力が変動した場合にブレードが不用意に動くのを
避けることができる。
１の設定値より小さな第２の設定値未満のときにはブレ
ードを保持するように制御することで、小さな変動幅で
実牽引力が変動した場合にブレードが不用意に動くのを
避けることができる。
【００１２】
【実施例】次に、本発明によるブルドーザのドージング
装置の具体的実施例について、図面を参照しつつ説明す
る。
装置の具体的実施例について、図面を参照しつつ説明す
る。
【００１３】図１に、本発明の一実施例に係るブルドー
ザの斜視図が示されている。図示のように、本実施例の
ブルドーザ１において、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の前進方向の両側部には、車体
２を前進，後進および旋回させる履帯５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により各履帯５毎に独立
して駆動される。
ザの斜視図が示されている。図示のように、本実施例の
ブルドーザ１において、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の前進方向の両側部には、車体
２を前進，後進および旋回させる履帯５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により各履帯５毎に独立
して駆動される。
【００１４】また、車体２の前進方向の前部にはブレー
ド７が左右のストレートフレーム８，９の先端に支持さ
れて配設され、これらストレートフレーム８，９の基端
部はそれぞれトラニオン１０によって枢支されている。
さらに、ブレード７と車体２との間には、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、またブレード７とストレートフレーム８，９
との間には、このブレード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がそれぞれ設
けられている。
ド７が左右のストレートフレーム８，９の先端に支持さ
れて配設され、これらストレートフレーム８，９の基端
部はそれぞれトラニオン１０によって枢支されている。
さらに、ブレード７と車体２との間には、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、またブレード７とストレートフレーム８，９
との間には、このブレード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がそれぞれ設
けられている。
【００１５】また、オペレータ席４の車体２の前進方向
の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、一方、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
わる掘削運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および第２のダイヤルスイッチ
１９Ａ，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（オートス
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２１およびド
ージング作業の現在のモード等を表示する表示装置２２
が設けられている。なお、オペレータ席４の前方には図
示されていないがデクセルペダルが設けられている。
の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、一方、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
わる掘削運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および第２のダイヤルスイッチ
１９Ａ，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（オートス
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２１およびド
ージング作業の現在のモード等を表示する表示装置２２
が設けられている。なお、オペレータ席４の前方には図
示されていないがデクセルペダルが設けられている。
【００１６】一方、本発明の一実施例に係るブルドーザ
のドージング装置の概略構成が示されている図２におい
て、第１および第２のダイヤルスイッチ１９Ａ，１９Ｂ
からのブレード７に加わる掘削運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２
１からのトルクコンバータ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２３からのエンジン
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２４からのトルクコンバータの出力軸の回転数データ
は、バス２５を介してマイコン２６に供給される。さら
に、このマイコン２６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
ストローク量を検出するブレードリフトシリンダストロ
ークセンサ２７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２８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２９からの速度段状態、および
ブレードコントロールレバー１８の操作によりブレード
７が手動運転操作状態にあるか否かを検出するブレード
操作センサ３０からの手動運転操作状況がバス２５を介
して供給される。
のドージング装置の概略構成が示されている図２におい
て、第１および第２のダイヤルスイッチ１９Ａ，１９Ｂ
からのブレード７に加わる掘削運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２
１からのトルクコンバータ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２３からのエンジン
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２４からのトルクコンバータの出力軸の回転数データ
は、バス２５を介してマイコン２６に供給される。さら
に、このマイコン２６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
ストローク量を検出するブレードリフトシリンダストロ
ークセンサ２７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２８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２９からの速度段状態、および
ブレードコントロールレバー１８の操作によりブレード
７が手動運転操作状態にあるか否かを検出するブレード
操作センサ３０からの手動運転操作状況がバス２５を介
して供給される。
【００１７】マイコン２６は、所定のプログラムを実行
する中央処理装置（ＣＰＵ）２６Ａと、このプログラム
および各種マップ等を記憶する読出し専用メモリ（ＲＯ
Ｍ）２６Ｂと、このプログラムを実行するに必要なワー
キングメモリおよび各種レジスタとしての書込み可能メ
モリ（ＲＡＭ）２６Ｃと、このプログラム中の時間を計
測するタイマ２６Ｄとより構成されている。そして、マ
イコン２６は、前述の各種スイッチおよびセンサからの
信号に基づいて前記プログラムを実行し、それによりブ
レード７を上昇も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３１に供給され、リフ
ト弁アクチュエータ３２およびリフトシリンダ操作弁３
３を介して左右一対のブレードリフトシリンダ１１がそ
のリフト操作量に基づき駆動制御されることによって、
ブレード７が上昇または下降される。なお、ブルドーザ
が現在自動運転モードにあるか手動運転モードにあるか
等は表示装置２２に表示される。
する中央処理装置（ＣＰＵ）２６Ａと、このプログラム
および各種マップ等を記憶する読出し専用メモリ（ＲＯ
Ｍ）２６Ｂと、このプログラムを実行するに必要なワー
キングメモリおよび各種レジスタとしての書込み可能メ
モリ（ＲＡＭ）２６Ｃと、このプログラム中の時間を計
測するタイマ２６Ｄとより構成されている。そして、マ
イコン２６は、前述の各種スイッチおよびセンサからの
信号に基づいて前記プログラムを実行し、それによりブ
レード７を上昇も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３１に供給され、リフ
ト弁アクチュエータ３２およびリフトシリンダ操作弁３
３を介して左右一対のブレードリフトシリンダ１１がそ
のリフト操作量に基づき駆動制御されることによって、
ブレード７が上昇または下降される。なお、ブルドーザ
が現在自動運転モードにあるか手動運転モードにあるか
等は表示装置２２に表示される。
【００１８】本実施例のブルドーザのドージング装置に
おいては、オーバーシュートを最小限に抑えて制御応答
性の向上を図るため、ロックアップ時およびトルコン時
のそれぞれに応じて算出される車体２の実牽引力を設定
される目標牽引力に一致させる際に、実牽引力と目標牽
引力との偏差と実牽引力の時間的変動量（負荷微分）と
によりブレード７の昇降指令を決定するようにしてい
る。すなわち、図３に示されているように、実牽引力と
目標牽引力との偏差の絶対値｜Ｂ｜が０．０３Ｗ（Ｗ：
ブルドーザ１の全重量）未満の領域が不感帯とされ、こ
の領域ではブレード７に保持指令が出されるとともに、
｜Ｂ｜が０．０７Ｗ以上のとき、および０．０３Ｗ以上
０．０７Ｗ未満であっても実牽引力の絶対値が増加傾向
にあるときには前記｜Ｂ｜を小さくする方向にブレード
７が上昇もしくは下降され、また、｜Ｂ｜が０．０３Ｗ
以上０．０７Ｗ未満で実牽引力の絶対値が減少傾向にあ
るときにはこの｜Ｂ｜を大きくする方向にブレード７が
上昇もしくは下降される。つまり図３においてａの領域
では負荷一定制御によりブレード７に上げ指令が出され
てそのブレード７に加わる負荷が小さくなるように制御
され、ｃの領域ではやはり負荷一定制御によりブレード
７に下げ指令が出されてそのブレード７に加わる負荷が
大きくなるように制御される。これに対して、ｂの領域
では実牽引力が目標牽引力よりも大きいにもかかわらず
ブレード７に下げ指令が出されてそのブレード７に加わ
る負荷が大きくなるように制御され、またｄの領域では
実牽引力が目標牽引力よりも小さいにもかかわらずブレ
ード７に上げ指令が出されてそのブレード７に加わる負
荷が小さくなるように制御される。なお、図３において
上向きの矢印はブレード７の上げ指令を、下向きの矢印
はブレード７の下げ指令をそれぞれ示している。
おいては、オーバーシュートを最小限に抑えて制御応答
性の向上を図るため、ロックアップ時およびトルコン時
のそれぞれに応じて算出される車体２の実牽引力を設定
される目標牽引力に一致させる際に、実牽引力と目標牽
引力との偏差と実牽引力の時間的変動量（負荷微分）と
によりブレード７の昇降指令を決定するようにしてい
る。すなわち、図３に示されているように、実牽引力と
目標牽引力との偏差の絶対値｜Ｂ｜が０．０３Ｗ（Ｗ：
ブルドーザ１の全重量）未満の領域が不感帯とされ、こ
の領域ではブレード７に保持指令が出されるとともに、
｜Ｂ｜が０．０７Ｗ以上のとき、および０．０３Ｗ以上
０．０７Ｗ未満であっても実牽引力の絶対値が増加傾向
にあるときには前記｜Ｂ｜を小さくする方向にブレード
７が上昇もしくは下降され、また、｜Ｂ｜が０．０３Ｗ
以上０．０７Ｗ未満で実牽引力の絶対値が減少傾向にあ
るときにはこの｜Ｂ｜を大きくする方向にブレード７が
上昇もしくは下降される。つまり図３においてａの領域
では負荷一定制御によりブレード７に上げ指令が出され
てそのブレード７に加わる負荷が小さくなるように制御
され、ｃの領域ではやはり負荷一定制御によりブレード
７に下げ指令が出されてそのブレード７に加わる負荷が
大きくなるように制御される。これに対して、ｂの領域
では実牽引力が目標牽引力よりも大きいにもかかわらず
ブレード７に下げ指令が出されてそのブレード７に加わ
る負荷が大きくなるように制御され、またｄの領域では
実牽引力が目標牽引力よりも小さいにもかかわらずブレ
ード７に上げ指令が出されてそのブレード７に加わる負
荷が小さくなるように制御される。なお、図３において
上向きの矢印はブレード７の上げ指令を、下向きの矢印
はブレード７の下げ指令をそれぞれ示している。
【００１９】ここで、実牽引力の算出は、ロックアップ
時には、例えばエンジン回転数から得られるエンジント
ルクに、トルクコンバータの出力軸からスプロケットま
での減速比とスプロケットの径とを乗算することにより
行われ、トルコン時には、例えばエンジン回転数とトル
クコンバータの出力軸の回転数とから得られるトルクコ
ンバータ出力トルクに、前記と同様の減速比とスプロケ
ットの径とを乗算することにより行われる。
時には、例えばエンジン回転数から得られるエンジント
ルクに、トルクコンバータの出力軸からスプロケットま
での減速比とスプロケットの径とを乗算することにより
行われ、トルコン時には、例えばエンジン回転数とトル
クコンバータの出力軸の回転数とから得られるトルクコ
ンバータ出力トルクに、前記と同様の減速比とスプロケ
ットの径とを乗算することにより行われる。
【００２０】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のフローチャー
ト図に基づき説明する。 Ｓ１：各種スイッチおよびセンサからのデータを読み込
む。 Ｓ２：読み込まれたデータから車体２に加わる実牽引力
ｘｎを前述のようにして算出するとともに、運転モード
に合わせて目標牽引力（負荷目標値）を設定する。 Ｓ３：ブルドーザ１が自動運転モードにあるか否かを判
定し、この判定がＹＥＳの場合にはステップＳ４へ進
み、ＮＯの場合にはステップＳ５へ進む。 Ｓ４：ステップＳ２にて算出された実牽引力ｘｎに含ま
れているノイズの除去のため、この実牽引力ｘｎをロー
パスフィルタに通す。ここで、このローパスフィルタ
は、次式で与えられるように移動平均を算出することで
実牽引力ｘｎの高周波成分を取り除くものである。
のドージング装置の動作について、図４のフローチャー
ト図に基づき説明する。 Ｓ１：各種スイッチおよびセンサからのデータを読み込
む。 Ｓ２：読み込まれたデータから車体２に加わる実牽引力
ｘｎを前述のようにして算出するとともに、運転モード
に合わせて目標牽引力（負荷目標値）を設定する。 Ｓ３：ブルドーザ１が自動運転モードにあるか否かを判
定し、この判定がＹＥＳの場合にはステップＳ４へ進
み、ＮＯの場合にはステップＳ５へ進む。 Ｓ４：ステップＳ２にて算出された実牽引力ｘｎに含ま
れているノイズの除去のため、この実牽引力ｘｎをロー
パスフィルタに通す。ここで、このローパスフィルタ
は、次式で与えられるように移動平均を算出することで
実牽引力ｘｎの高周波成分を取り除くものである。
【００２１】
【数１】
【００２２】ただし、ｘ０'＝ｘ０，Ｋは定数であり、
「 '」付きの文字はローパスフィルタを通過させた後
の値を示す。 Ｓ５：マニュアル指令を行う。 Ｓ６：実牽引力の偏差（時間的変動量）Ａを今回の実牽
引力と前回の実牽引力との差ｘｎ'−ｘｎ−１'により算
出する。 Ｓ７：ステップＳ６で算出された偏差Ａを再度ローパス
フィルタに通す。 Ｓ８：実牽引力ｘｎ'と負荷目標値との偏差Ｂを算出す
る。 Ｓ９：偏差Ｂの絶対値｜Ｂ｜が０．０３Ｗ以上であるか
否かを判定し、この判定がＹＥＳの場合にはステップＳ
１０へ進み、ＮＯの場合には不感帯域にあるということ
なのでステップＳ１４へ進む。 Ｓ１０：｜Ｂ｜が０．０７Ｗ以上であるか否かを判定
し、この判定がＹＥＳの場合にはステップＳ１６へ進
み、ＮＯの場合にはステップＳ１１へ進む。 Ｓ１１：偏差Ａのローパスフィルタ通過後の値Ａ'が零
以上かどうかを判定することにより実牽引力の時間的変
動量が増加傾向にあるか減少傾向にあるかを判定し、
Ａ'≧０のときにはステップＳ１２へ進み、Ａ'＜０のと
きにはステップＳ１３へ進む。 Ｓ１２：偏差Ｂが零以上かどうかを判定し、Ｂ≧０のと
きにはステップＳ１６へ進み、Ｂ＜０のときにはステッ
プＳ１５へ進む。 Ｓ１３：ステップＳ１２と同様、偏差Ｂが零以上かどう
かを判定し、Ｂ≧０のときにはステップＳ１７へ進み、
Ｂ＜０のときにはステップＳ１６へ進む。 Ｓ１４：不感帯域にあるのでブレード７に保持指令を行
う。 Ｓ１５：図３のｄの領域にあるのでブレード７に一定上
げ指令を行う。 Ｓ１６：図３のａ，ｃの領域にあるので通常の負荷一定
制御を行う。 Ｓ１７：図３のｂの領域にあるのでブレード７に一定下
げ指令を行う。 Ｓ１８：各指令を出力して、ステップＳ１に戻る。
「 '」付きの文字はローパスフィルタを通過させた後
の値を示す。 Ｓ５：マニュアル指令を行う。 Ｓ６：実牽引力の偏差（時間的変動量）Ａを今回の実牽
引力と前回の実牽引力との差ｘｎ'−ｘｎ−１'により算
出する。 Ｓ７：ステップＳ６で算出された偏差Ａを再度ローパス
フィルタに通す。 Ｓ８：実牽引力ｘｎ'と負荷目標値との偏差Ｂを算出す
る。 Ｓ９：偏差Ｂの絶対値｜Ｂ｜が０．０３Ｗ以上であるか
否かを判定し、この判定がＹＥＳの場合にはステップＳ
１０へ進み、ＮＯの場合には不感帯域にあるということ
なのでステップＳ１４へ進む。 Ｓ１０：｜Ｂ｜が０．０７Ｗ以上であるか否かを判定
し、この判定がＹＥＳの場合にはステップＳ１６へ進
み、ＮＯの場合にはステップＳ１１へ進む。 Ｓ１１：偏差Ａのローパスフィルタ通過後の値Ａ'が零
以上かどうかを判定することにより実牽引力の時間的変
動量が増加傾向にあるか減少傾向にあるかを判定し、
Ａ'≧０のときにはステップＳ１２へ進み、Ａ'＜０のと
きにはステップＳ１３へ進む。 Ｓ１２：偏差Ｂが零以上かどうかを判定し、Ｂ≧０のと
きにはステップＳ１６へ進み、Ｂ＜０のときにはステッ
プＳ１５へ進む。 Ｓ１３：ステップＳ１２と同様、偏差Ｂが零以上かどう
かを判定し、Ｂ≧０のときにはステップＳ１７へ進み、
Ｂ＜０のときにはステップＳ１６へ進む。 Ｓ１４：不感帯域にあるのでブレード７に保持指令を行
う。 Ｓ１５：図３のｄの領域にあるのでブレード７に一定上
げ指令を行う。 Ｓ１６：図３のａ，ｃの領域にあるので通常の負荷一定
制御を行う。 Ｓ１７：図３のｂの領域にあるのでブレード７に一定下
げ指令を行う。 Ｓ１８：各指令を出力して、ステップＳ１に戻る。
【００２３】本実施例では、図３のｂの領域でブレード
７を下降させ、ｄの領域で上昇させるように構成したも
のを説明したが、これらｂ，ｄの領域においてブレード
７を保持させるようにする実施例も可能である。
７を下降させ、ｄの領域で上昇させるように構成したも
のを説明したが、これらｂ，ｄの領域においてブレード
７を保持させるようにする実施例も可能である。
【００２４】本実施例では、偏差の絶対値｜Ｂ｜が０．
０３Ｗ未満の領域を不感帯とし、この領域ではブレード
７を保持するようにしたが、この偏差の絶対値｜Ｂ｜が
０．０３Ｗ未満の領域においても、前述の制御、言い換
えれば偏差の絶対値｜Ｂ｜が０．０３Ｗ未満でかつ実牽
引力が目標牽引力より遠ざかる傾向にあるときには偏差
Ｂを小さくする方向にブレード７を上昇もしくは下降さ
せるとともに、偏差の絶対値｜Ｂ｜が０．０３Ｗ未満で
かつ実牽引力が目標牽引力に近づく傾向にあるときには
偏差Ｂを大きくする方向にブレードを上昇もしくは下降
させるような制御を実行するようにしても良い。
０３Ｗ未満の領域を不感帯とし、この領域ではブレード
７を保持するようにしたが、この偏差の絶対値｜Ｂ｜が
０．０３Ｗ未満の領域においても、前述の制御、言い換
えれば偏差の絶対値｜Ｂ｜が０．０３Ｗ未満でかつ実牽
引力が目標牽引力より遠ざかる傾向にあるときには偏差
Ｂを小さくする方向にブレード７を上昇もしくは下降さ
せるとともに、偏差の絶対値｜Ｂ｜が０．０３Ｗ未満で
かつ実牽引力が目標牽引力に近づく傾向にあるときには
偏差Ｂを大きくする方向にブレードを上昇もしくは下降
させるような制御を実行するようにしても良い。
【００２５】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれば
実牽引力と目標牽引力との偏差と実牽引力の時間的変動
（負荷微分）とによりブレードの昇降指令を決定するよ
うにしているので、実牽引力を目標牽引力に一致させる
際の制御応答性を向上させることができ、これによって
ドージング制御をスムーズに行うことができる。
実牽引力と目標牽引力との偏差と実牽引力の時間的変動
（負荷微分）とによりブレードの昇降指令を決定するよ
うにしているので、実牽引力を目標牽引力に一致させる
際の制御応答性を向上させることができ、これによって
ドージング制御をスムーズに行うことができる。
【図１】本発明の一実施例に係るブルドーザの斜視図
【図２】本発明の一実施例に係るブルドーザのドージン
グ装置の概略構成を示すブロック図
グ装置の概略構成を示すブロック図
【図３】本発明の一実施例の制御特性を示すグラフ図
【図４】本発明の一実施例の制御動作を示すフローチャ
ート図
ート図
１ ブルドーザ ２ 車体 ７ ブレード ２３ エンジン回転センサ ２４ トルクコンバータ出力軸回転センサ ２６ マイコン ２９ トランスミッション速度段センサ ３１ ブレードリフトシリンダコントローラ
フロントページの続き (72)発明者 西田 悟 大阪府枚方市上野３丁目１−１ 株式会 社小松製作所大阪工場内 (72)発明者 中田 和志 大阪府枚方市上野３丁目１−１ 株式会 社小松製作所大阪工場内 (56)参考文献 特開 昭59−34337（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−106239（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E02F 3/85 E02F 9/20
Claims (3)
- 【請求項１】 （ａ）車体の実牽引力を検知する実牽引
力検知手段、 （ｂ）この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偏差を演算する牽引力偏差
演算手段および （ｃ）この牽引力偏差演算手段により演算される偏差の
絶対値の大きさが第１の設定値以上のときおよびその第
１の設定値未満であっても前記実牽引力検知手段により
検知される実牽引力が目標牽引力より遠ざかる傾向にあ
るときには前記偏差を小さくする方向にブレードを上昇
もしくは下降させるとともに、前記牽引力偏差演算手段
により演算される偏差の絶対値の大きさが前記第１の設
定値未満でかつ前記実牽引力検知手段により検知される
実牽引力が目標牽引力に近づく傾向にあるときには前記
偏差を大きくする方向にブレードを上昇もしくは下降さ
せる比較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。 - 【請求項２】 前記実牽引力検知手段により検知される
実牽引力の検出値は、ローパスフィルタを通過させるこ
とにより高周波成分が除去されることを特徴とする請求
項１に記載のブルドーザのドージング装置。 - 【請求項３】 前記比較制御手段は、前記牽引力偏差演
算手段により演算される偏差の絶対値の大きさが前記第
１の設定値より小さな第２の設定値未満のときにはブレ
ードを保持するように制御することを特徴とする請求項
１または２に記載のブルドーザのドージング装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12936993A JP3155119B2 (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | ブルドーザのド−ジング装置 |
| US08/249,235 US5485885A (en) | 1993-05-31 | 1994-05-25 | Dozing system for a bulldozer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12936993A JP3155119B2 (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | ブルドーザのド−ジング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06341155A JPH06341155A (ja) | 1994-12-13 |
| JP3155119B2 true JP3155119B2 (ja) | 2001-04-09 |
Family
ID=15007883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12936993A Expired - Lifetime JP3155119B2 (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | ブルドーザのド−ジング装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5485885A (ja) |
| JP (1) | JP3155119B2 (ja) |
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| US6885930B2 (en) * | 2003-07-31 | 2005-04-26 | Siemens Energy & Automation, Inc. | System and method for slip slide control |
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| US7853383B2 (en) * | 2006-12-28 | 2010-12-14 | Caterpillar Inc | System for automatically loading a scraper |
| US8083004B2 (en) | 2007-03-29 | 2011-12-27 | Caterpillar Inc. | Ripper autodig system implementing machine acceleration control |
| US20090177337A1 (en) * | 2008-01-07 | 2009-07-09 | Caterpillar Inc. | Tool simulation system for remotely located machine |
| JP6416787B2 (ja) * | 2013-12-17 | 2018-10-31 | 株式会社小松製作所 | 作業車両及びその制御方法 |
| US9909284B2 (en) | 2015-03-23 | 2018-03-06 | Caterpillar Inc. | Missed cut detection and reaction |
| JP2020033788A (ja) * | 2018-08-31 | 2020-03-05 | 株式会社神戸製鋼所 | 作業機械のブレード制御装置 |
| CN114088276B (zh) * | 2021-11-29 | 2024-05-17 | 山推工程机械股份有限公司 | 一种推土机载荷谱监测方法、装置、vcu及存储介质 |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS536967A (en) * | 1976-07-08 | 1978-01-21 | Kurita Mach Mfg Co Ltd | Filter press |
| JPS54112503A (en) * | 1978-02-02 | 1979-09-03 | Komatsu Mfg Co Ltd | Blade automatic controller of bulldozer |
| JPS5536776A (en) * | 1978-09-06 | 1980-03-14 | Seikosha Co Ltd | Liquid-crystal digital watch |
| JPS55111706A (en) * | 1979-02-15 | 1980-08-28 | Kubota Ltd | Automatic lifting device of soil treating machine |
| JPS5697023A (en) * | 1980-01-07 | 1981-08-05 | Komatsu Ltd | Semiautomatic oil pressure excavator |
| US4630685A (en) * | 1983-11-18 | 1986-12-23 | Caterpillar Inc. | Apparatus for controlling an earthmoving implement |
| JPH07106007B2 (ja) * | 1985-01-21 | 1995-11-13 | 株式会社日立製作所 | 鉄道車両の粘着制御装置 |
| JPS6331618A (ja) * | 1986-07-28 | 1988-02-10 | 阪神エレクトリツク株式会社 | 調理における自動加熱停止方法 |
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| JPH0826797B2 (ja) * | 1987-09-02 | 1996-03-21 | 株式会社小松製作所 | ブルドーザのシュースリップ制御装置 |
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| JPH0343523A (ja) * | 1989-07-10 | 1991-02-25 | Fujita Corp | ブルドーザ等の排土板自動制御方法および装置 |
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| US5078215A (en) * | 1990-05-29 | 1992-01-07 | Spectra-Physics Laserplane, Inc. | Method and apparatus for controlling the slope of a blade on a motorgrader |
| US5621643A (en) * | 1991-04-12 | 1997-04-15 | Komatsu Ltd. | Dozing system for bulldozers |
| JP3288072B2 (ja) * | 1992-06-16 | 2002-06-04 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
| JPH06122332A (ja) * | 1992-10-09 | 1994-05-06 | Nippondenso Co Ltd | 車両のスリップ制御装置 |
-
1993
- 1993-05-31 JP JP12936993A patent/JP3155119B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-05-25 US US08/249,235 patent/US5485885A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06341155A (ja) | 1994-12-13 |
| US5485885A (en) | 1996-01-23 |
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