JPS6337214B2 - - Google Patents
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- JPS6337214B2 JPS6337214B2 JP1884880A JP1884880A JPS6337214B2 JP S6337214 B2 JPS6337214 B2 JP S6337214B2 JP 1884880 A JP1884880 A JP 1884880A JP 1884880 A JP1884880 A JP 1884880A JP S6337214 B2 JPS6337214 B2 JP S6337214B2
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- force
- dossing
- dozing
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- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 10
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 10
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 7
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Operation Control Of Excavators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はブレードの負荷制御装置に関する。
一般にブルドーザを用いた土木作業において常
に最大作業能力を引き出すのが好ましいが、最大
作業能力を引き出すためのブレードの負荷調整は
作業土質に密接に関係するため一概に決定するこ
とができない。そこでブレードの負荷調整は従来
オペレータの経験とカンに頼つて行なわれてい
た。
に最大作業能力を引き出すのが好ましいが、最大
作業能力を引き出すためのブレードの負荷調整は
作業土質に密接に関係するため一概に決定するこ
とができない。そこでブレードの負荷調整は従来
オペレータの経験とカンに頼つて行なわれてい
た。
したがつて必ずしも最大の作業能力を引き出す
ことができないという問題点があつた。
ことができないという問題点があつた。
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、最
大の作業能力を発揮する押土力をトルクコンバー
タとミツシヨンを接続するカツプリングシヤフト
の歪量から検出し、この押土力を目標値としてブ
レードの上下動を制御し、これによつて容易に最
大作業能力をあげることができるようにしたブル
ドーザ等のブレード負荷制御装置を提供しようと
するものである。
大の作業能力を発揮する押土力をトルクコンバー
タとミツシヨンを接続するカツプリングシヤフト
の歪量から検出し、この押土力を目標値としてブ
レードの上下動を制御し、これによつて容易に最
大作業能力をあげることができるようにしたブル
ドーザ等のブレード負荷制御装置を提供しようと
するものである。
まず本発明の原理について説明する。
第１の曲線は、走行性能曲線を示すもので、曲
線は実車速Ｖと押土力Ｆとの曲線、曲線は押
土力Ｆと押土出力Ｐとの曲線をそれぞれ表わして
いる。これら曲線，は作業現場の土質に応じ
て変化する。ここで押土出力Ｐは実車速Ｖ、押土
力Ｆから次式で算出される。
線は実車速Ｖと押土力Ｆとの曲線、曲線は押
土力Ｆと押土出力Ｐとの曲線をそれぞれ表わして
いる。これら曲線，は作業現場の土質に応じ
て変化する。ここで押土出力Ｐは実車速Ｖ、押土
力Ｆから次式で算出される。
Ｐ＝Ｋ・Ｆ・Ｖ ………(1)
（Ｋは定数である）
第１図において、最大作業能力を発揮させる有
効押土出力ＰをP0とすると、このときの押土力
はf0となる。したがつて前記押土力f0を目標値と
してブレードの上げ下げを制御し押土力がf0とな
るように制御すれば最大の作業能力を発揮するこ
とができる。
効押土出力ＰをP0とすると、このときの押土力
はf0となる。したがつて前記押土力f0を目標値と
してブレードの上げ下げを制御し押土力がf0とな
るように制御すれば最大の作業能力を発揮するこ
とができる。
この発明では作業現場においていろいろな負荷
条件で車両を試走させ、このときの車両の押土力
および実車速度を順次検出して第１図に示すよう
なグラフに基づき、最大土工量を引き出す押土力
を求め、この押土力を目標値としてブレードの昇
降を制御するようにしている。
条件で車両を試走させ、このときの車両の押土力
および実車速度を順次検出して第１図に示すよう
なグラフに基づき、最大土工量を引き出す押土力
を求め、この押土力を目標値としてブレードの昇
降を制御するようにしている。
以下この発明を添附図面の一実施例に基づいて
詳細に述べる。
詳細に述べる。
まず押土力の検出装置について説明する。この
発明では押土力はエンジンのパワーラインに配設
された歪計（ストレンゲージ）によつて検出され
る。
発明では押土力はエンジンのパワーラインに配設
された歪計（ストレンゲージ）によつて検出され
る。
第２図はエンジンのパワーラインをブロツク図
で示したものでエンジン２１の出力はトルクコン
バータ２２、カツプリングシヤフト２４、ミツシ
ヨン２５を介してスプロケツト２６に伝達され
る。
で示したものでエンジン２１の出力はトルクコン
バータ２２、カツプリングシヤフト２４、ミツシ
ヨン２５を介してスプロケツト２６に伝達され
る。
押土力を検出するためのストレンゲージはトル
クコンバータ２２とミツシヨン２５とを接続する
カツプリングシヤフト２４の適宜箇所に設置され
る。
クコンバータ２２とミツシヨン２５とを接続する
カツプリングシヤフト２４の適宜箇所に設置され
る。
一般にカツプリングシヤフト２４の歪量εは
（第３図に示すように）カツプリングシヤフト２
４のトルク値すなわち押土力Ｆと直線関係にある
ので、カツプリングシヤフト２４の歪量εを検出
することにより押土力Ｆを検出することができ
る。
（第３図に示すように）カツプリングシヤフト２
４のトルク値すなわち押土力Ｆと直線関係にある
ので、カツプリングシヤフト２４の歪量εを検出
することにより押土力Ｆを検出することができ
る。
なお、カツプリングシヤフト２４にストレンゲ
ージを取り付けるとこのストレンゲージはカツプ
リングシヤフト２４と共に回転してしまうため、
ストレンゲージの出力を取り出すことができな
い。
ージを取り付けるとこのストレンゲージはカツプ
リングシヤフト２４と共に回転してしまうため、
ストレンゲージの出力を取り出すことができな
い。
そこでこの発明ではカツプリングシヤフト２４
に取り付けたストレンゲージの出力をFM伝送を
利用して取り出すようにしている。
に取り付けたストレンゲージの出力をFM伝送を
利用して取り出すようにしている。
第４図は上記FM伝送のための装置の一例を示
すものである。
すものである。
ストレンゲージ２３で検知した歪量εはブリツ
ジアンプ３２を介してFM変調器３３に加えられ
る。
ジアンプ３２を介してFM変調器３３に加えられ
る。
FM変調器３３はブリツジアンプ３２から出力
される歪量εに対応した信号を周波数変調して
FM発信器３４から発信する。FM受信器３７は
FM発信器３４から発信された歪量εに対応する
信号を受信し、FM復調器３８で復調される。
される歪量εに対応した信号を周波数変調して
FM発信器３４から発信する。FM受信器３７は
FM発信器３４から発信された歪量εに対応する
信号を受信し、FM復調器３８で復調される。
これによつてFM復調器３８の出力からは歪量
すなわち押土力Ｆに対応する信号ecを得ることが
できる。
すなわち押土力Ｆに対応する信号ecを得ることが
できる。
なお前記ストレンゲージ２３、ブリツジアンプ
３２、FM変調器３３、FM発信器３４を含む発
信部３０はカツプリングシヤフト２４に配設さ
れ、FM受信器３７、FM復調器３８を含む受信
部３１は例えばオペレータの近くの操作板近くに
設置される。
３２、FM変調器３３、FM発信器３４を含む発
信部３０はカツプリングシヤフト２４に配設さ
れ、FM受信器３７、FM復調器３８を含む受信
部３１は例えばオペレータの近くの操作板近くに
設置される。
第５図はこの発明のブレード負荷制御装置をブ
ルドーザに適用した場合の一実施例を示したもの
である。
ルドーザに適用した場合の一実施例を示したもの
である。
第５図において押土力検出器２はブルドーザ１
の押土力Ｆを検出するもので押土力Ｆに対応する
信号ecを出力する。なおこの押土力検出器２とし
ては第４図に示したようなものを用いることがで
きる。
の押土力Ｆを検出するもので押土力Ｆに対応する
信号ecを出力する。なおこの押土力検出器２とし
ては第４図に示したようなものを用いることがで
きる。
車速検出器４は実車速VBに対応した実車速信
号eBを出力するものである。この車速検出器４は
例えば車載型のドツプラレーダを用いることがで
きる。この車載型のドツプラレーダは車体後部か
ら地面に向けて電磁波等を放射して、放射波とそ
の反射波との周波数差からブルドーザの実車速信
号eBを出力する。なお、上記ドツプラレーダは車
載型に限らず地上設置型を用いてもよい。
号eBを出力するものである。この車速検出器４は
例えば車載型のドツプラレーダを用いることがで
きる。この車載型のドツプラレーダは車体後部か
ら地面に向けて電磁波等を放射して、放射波とそ
の反射波との周波数差からブルドーザの実車速信
号eBを出力する。なお、上記ドツプラレーダは車
載型に限らず地上設置型を用いてもよい。
まずオペレータは、実際の土木作業に先立ち、
ブルドーザ１を手動操作し、対象となる路面に対
する例えば数回の土木作業を試みる。
ブルドーザ１を手動操作し、対象となる路面に対
する例えば数回の土木作業を試みる。
この土木作業により押土力検出器２および車速
検出器４の出力には、それぞれ信号ecおよびeBが
得られる。
検出器４の出力には、それぞれ信号ecおよびeBが
得られる。
演算表示器５は、これら複数の信号ecおよび信
号eBを順次取り込み記憶するとともに、記憶した
当該信号ecおよび信号eBに対して以下の演算を施
す。
号eBを順次取り込み記憶するとともに、記憶した
当該信号ecおよび信号eBに対して以下の演算を施
す。
まず演算表示器５は、上記信号ecおよび信号eB
にもとづき第１図の曲線に示されるような実車
速Ｖと押土力Ｆとの関数関係を求める。
にもとづき第１図の曲線に示されるような実車
速Ｖと押土力Ｆとの関数関係を求める。
この関数関係は、上記信号ecおよび信号eBにも
とづき周知の補間技術を用いて求めることができ
る。
とづき周知の補間技術を用いて求めることができ
る。
次いで演算表示器５は、求めたこの関数関係お
よび前述した(1)式にもとづき第１図の曲線に示
されるようなこのときの作業路面の土質に依存し
た押土力Ｆと押土出力Ｐとの関数関係を求める。
よび前述した(1)式にもとづき第１図の曲線に示
されるようなこのときの作業路面の土質に依存し
た押土力Ｆと押土出力Ｐとの関数関係を求める。
更に演算表示器５は、前記曲線に示される関
数関係から前記作業路面の土質に関して最大作業
量を得ることのできる有効押土出力P0を検出し、
更にこの有効押土出力P0に対応する押土力f0を求
める。
数関係から前記作業路面の土質に関して最大作業
量を得ることのできる有効押土出力P0を検出し、
更にこの有効押土出力P0に対応する押土力f0を求
める。
この押土力f0は、演算表示器５の適宜個所に設
けた表示部に表示され、オペレータに示される。
けた表示部に表示され、オペレータに示される。
このためオペレータは、ブルドーザ１を種々の
負荷条件（土質）で試走させれば、その都度当該
負荷条件のもとで最大作業量を得るに足る押土力
f0を演算表示器５の表示部から読取ることができ
る。
負荷条件（土質）で試走させれば、その都度当該
負荷条件のもとで最大作業量を得るに足る押土力
f0を演算表示器５の表示部から読取ることができ
る。
その後オペレータは、演算表示器５の表示部か
ら読取つた押土力f0を設定器６に設定する。
ら読取つた押土力f0を設定器６に設定する。
この設定器６はダイヤル付ポテンシヨメータか
ら成り、オペレータにより設定された押土力f0は
電圧値で与えられる押土力信号efとして当該設定
器６より出力される。
ら成り、オペレータにより設定された押土力f0は
電圧値で与えられる押土力信号efとして当該設定
器６より出力される。
設定器６から出力される信号efは加算器APに
おいて押土力検出器２から出力される押土力Ｆを
示す信号ecで減算され、これによつて得られた偏
差△ｅ（Δe＝ef−ec）は増幅器８および補償回路
９（例えばPID補償を行う）を介して制御演算部
１０に加えられる。
おいて押土力検出器２から出力される押土力Ｆを
示す信号ecで減算され、これによつて得られた偏
差△ｅ（Δe＝ef−ec）は増幅器８および補償回路
９（例えばPID補償を行う）を介して制御演算部
１０に加えられる。
制御演算部１０は入力される偏差Δeに対応し
た電圧を出力する。なおこの制御演算部１０は偏
差電圧Δeが微小な範囲にあるときは不感帯を設
けるのが好ましい。そしてこの制御演算部１０は
上記偏差電圧Δeが正であるときはこの偏差に対
応する正の電圧V0を出力し、また反対に負であ
るときは負の電圧−V0を出力する。
た電圧を出力する。なおこの制御演算部１０は偏
差電圧Δeが微小な範囲にあるときは不感帯を設
けるのが好ましい。そしてこの制御演算部１０は
上記偏差電圧Δeが正であるときはこの偏差に対
応する正の電圧V0を出力し、また反対に負であ
るときは負の電圧−V0を出力する。
この制御演算部１０の出力電圧は駆動部１１を
介して電磁弁１２に加わり、該電磁弁１２を切換
制御する。電磁弁１２は油圧シリンダ１３に油を
供給してブレード１４を上昇または下降させ、検
出される押土力Ｆが設定押土力f0となるようにブ
レード１４の負荷を制御するものである。
介して電磁弁１２に加わり、該電磁弁１２を切換
制御する。電磁弁１２は油圧シリンダ１３に油を
供給してブレード１４を上昇または下降させ、検
出される押土力Ｆが設定押土力f0となるようにブ
レード１４の負荷を制御するものである。
例えば、検出押土力Ｆが設定押土力f0よりも小
さい場合は偏差電圧Δeは正となり、電磁弁１２
は位置１２ａに切換えられる。これにより、油圧
シリンダ１３は縮む方向に動作し、ブレード１４
は上昇して負荷が軽くなり、ブルドーザ１の押土
力Ｆは設定押土力f0に向けて大きくなる。
さい場合は偏差電圧Δeは正となり、電磁弁１２
は位置１２ａに切換えられる。これにより、油圧
シリンダ１３は縮む方向に動作し、ブレード１４
は上昇して負荷が軽くなり、ブルドーザ１の押土
力Ｆは設定押土力f0に向けて大きくなる。
また検出押土力Ｆが設定押土力f0よりも大きい
場合は偏差電圧Δeは負となり、電磁弁１２は位
置１２ｂに切換えられる。これにより油圧シリン
ダ１３は伸びる方向に動作し、ブレード１４は下
降して負荷は重くなり、ブルドーザ１の押土力Ｆ
は設定押土力f0に向けて小さくなる。
場合は偏差電圧Δeは負となり、電磁弁１２は位
置１２ｂに切換えられる。これにより油圧シリン
ダ１３は伸びる方向に動作し、ブレード１４は下
降して負荷は重くなり、ブルドーザ１の押土力Ｆ
は設定押土力f0に向けて小さくなる。
以上のようにして、ブルドーザ１の押土力は設
定器６の設定値すなわち最大の押土出力発生時の
押土力f0に制御される。
定器６の設定値すなわち最大の押土出力発生時の
押土力f0に制御される。
なお上記実施例ではこの発明をブルドーザに適
用した場合を示したが、ブレードを有する他の土
工車両、例えばモータグレーダ等にも同様に適用
することができる。
用した場合を示したが、ブレードを有する他の土
工車両、例えばモータグレーダ等にも同様に適用
することができる。
以上説明したように本発明によれば、あらゆる
作業土質の変化に対応して車両の最大作業能力を
発揮させることができる。
作業土質の変化に対応して車両の最大作業能力を
発揮させることができる。
第１図はブルドーザの走行性能線図、第２図は
本発明に係る押土力検出器の取り付け個所を示す
図、第３図は歪量εと押土力Ｆとの関係を示すグ
ラフ、第４図は押土力検出器の一実施例を示すブ
ロツク図、第５図は本発明のブレード負荷制御装
置の一実施例を示す全体ブロツク図である。 １……ブルドーザ、２……押土力検出器、４…
…車速検出器、５……演算表示器、６……設定
器、８……増幅器、９……補償回路、１０……制
御演算部、１１……駆動部、１２……電磁弁、１
３……油圧シリンダ、１４……ブレード。
本発明に係る押土力検出器の取り付け個所を示す
図、第３図は歪量εと押土力Ｆとの関係を示すグ
ラフ、第４図は押土力検出器の一実施例を示すブ
ロツク図、第５図は本発明のブレード負荷制御装
置の一実施例を示す全体ブロツク図である。 １……ブルドーザ、２……押土力検出器、４…
…車速検出器、５……演算表示器、６……設定
器、８……増幅器、９……補償回路、１０……制
御演算部、１１……駆動部、１２……電磁弁、１
３……油圧シリンダ、１４……ブレード。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ブレードに加わる負荷に抗して走行する車両
の押土力を検出する押土力検出器と、 前記車両の走行速度を検出する速度検出器と、 前記車両をある負荷条件で試走させたときの前
記押土力検出器および前記速度検出器の各出力に
もとづき前記負荷条件における押土力と当該押土
力を得るための押土出力との関係式を求めるとと
もに、当該関係式より前記負荷条件における最大
作業量を得るための有効押土出力に対応した押土
力を算出する演算器と、 該演算器により算出した前記押土力を表示する
表示器と、 該表示器に表示された前記押土力を目標値とし
て設定する設定器と、 前記負荷条件における実際の作業走行におい
て、前記押土力検出器に検出される押土力が前記
目標値に一致すべき前記ブレードの昇降を制御す
るブレード昇降制御手段と を具備することを特徴とするブレード負荷制御装
置。 ２ 前記押土力検出器が前記車両のトルクコンバ
ータとミツシヨンを接続するカツプリングシヤフ
トに配設された歪計から成り、該歪計の出力を周
波数変調伝送によつて取出すものである特許請求
の範囲第１項記載のブレード負荷制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1884880A JPS56115430A (en) | 1980-02-18 | 1980-02-18 | Blade load controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1884880A JPS56115430A (en) | 1980-02-18 | 1980-02-18 | Blade load controller |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56115430A JPS56115430A (en) | 1981-09-10 |
| JPS6337214B2 true JPS6337214B2 (ja) | 1988-07-25 |
Family
ID=11982968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1884880A Granted JPS56115430A (en) | 1980-02-18 | 1980-02-18 | Blade load controller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56115430A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10195930A (ja) * | 1997-01-06 | 1998-07-28 | Caterpillar Inc | 密集係数を用いる自動バケット積載のシステムと方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5219411A (en) * | 1988-05-16 | 1993-06-15 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Adaptive engine output mode setting method based on shoe slip |
| JPWO2023089891A1 (ja) * | 2021-11-16 | 2023-05-25 |
-
1980
- 1980-02-18 JP JP1884880A patent/JPS56115430A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10195930A (ja) * | 1997-01-06 | 1998-07-28 | Caterpillar Inc | 密集係数を用いる自動バケット積載のシステムと方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56115430A (en) | 1981-09-10 |
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