(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
除雪トラックの車体下部に配設し路面上の圧雪に対して、ブレードの押付力を左右一対の昇降用流体圧シリンダにより調節して走行しながら圧雪を切削整正するグレーダ装置において、ブレードの左右押付力の変化を圧力センサにより、上記左右一対の昇降用流体圧シリンダによるブレードの変位量を変位センサにより左右それぞれ検出し、これらの検出値から車両を側方から見た状態での前後軸位置のシャシフレーム地上高さ、左右で前後方向位置が異なるブレード支持部におけるシャシフレームからブレード刃先位置までの鉛直方向高さ、およびこれらの高さから分かる車両左右のシャシフレームとブレード刃先位置および地面の相対位置であるブレード左右刃先の車両に対する高さ的な相対位置、道路の横断面方向に任意の深さや硬度で堆積する圧雪の硬度、圧雪に対する切込み量、路面の露出状態を求め圧雪状態が新雪やシャーベット、軟らかい圧雪等、完全除去が可能な雪と判断した場合、走行により任意に変化する圧雪の硬度、深さに対して路面を露出させるのに適した任意に変化する押付力および切込み量の制御目標値に追従して左右刃先の車両に対する高さ的な相対位置を調節する追従制御、低温が持続する厳冬地域等の完全除去ができない硬い圧雪や氷盤に対しては路面の凹凸を平滑に切削整正するようにブレード押付力を時間的に変化しない一定の制御目標値として左右刃先の車両に対する高さ的な相対位置を調節する定値制御することを特徴とする圧雪硬度感応形グレーダ装置。
【請求項２】
前記除雪トラックのシャシばねとブレード支持部の緩衝機構が押付力の変化に直線的に比例してたわむ性質により、路面上の圧雪の状態が急激に変化した場合の修正指令制御信号の電気的・油圧的な応答遅れを機械的に吸収するため、整正後は仕上がり精度の良い均一な路面となることを特徴とする請求項１記載の圧雪硬度感応形グレーダ装置。
【請求項３】
操作部とブレードの諸状態を表示する表示部が一体となったことを特徴とする自動制御システムを備えた請求項１記載の圧雪硬度感応形グレーダ装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の圧雪硬度感応形グレーダ装置において、ブレードのエッジを路面に対して押付けた場合、ブレード左右刃先の車両に対する高さ的な相対位置がブレードの押付力や、これに対する路面からの反力により生ずるタイヤ、シャシばねおよびブレード支持部の緩衝機構の荷重に比例したたわみ量と、
圧雪の硬度に反比例したエッジの切込み量により決まり、これらばねによる緩衝機構は押付力の変化にそれぞれのばね定数で直線的に比例してたわむ性質のため、ブレードの相対位置の変化量が正確に変位センサに表れることを利用し、圧雪の切込み量および残雪の有無を判断し制御することを特徴とする圧雪硬度感応形グレーダ装置の自動制御方法。
【請求項５】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の圧雪硬度感応形グレーダ装置において、ブレードにより除雪作業をする場合、雪で路面が露出していない状態ではブレードの押付力は作業速度に依存せず、圧雪硬度に応じた雪のせん断応力に比例するブレード除雪抵抗の垂直方向成分と圧雪硬度による抵抗との和につり合うことを利用して圧雪硬度を判断し圧雪状態に応じた制御方法を選択することを特徴とする圧雪硬度感応形グレーダ装置の自動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は除雪トラックに配設される圧雪硬度感応形グレーダ装置と圧雪硬度感応形グレーダ装置の自動制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のものにあっては、下記のようになっている。
従来のグレーダ装置の押付力自動制御装置は、振動センサなどによりブレードのエッジが舗装路面と摩擦する際に、ブレードに作用する抵抗の状態変化を検出して常に路面が露出するよう、押付力を路面が露出するために必要な任意に変化する目標値に追従制御する方式（特許文献１、特許文献２参照）と、圧力センサ、位置センサにより検出した信号をフィードバックし操作員が圧雪の状況や切削整正状況を確認しながら直接設定した押付力、または圧雪の状態を圧雪モードとして選択するとモードに応じて自動的に設定される押付力が路面に与えられるようブレード切削角や昇降位置を制御する定値制御方式（特許文献３参照）であった。
また、これらに前輪、後輪それぞれ左右の速度検出器の信号を車両のＥＣＵに入力し演算してスリップ信号を出力しブレードの押付力を制御する方式（特許文献４参照）を組み合わせているものや、アンチロックブレーキやリミテッドスリップデフの作動を検出しブレードの押付力を低減させる方式（特許文献５、特許文献６参照）もあった。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−２９４１１０号公報
【０００４】
【特許文献２】
特開平７−２８６３１２号公報
【０００５】
【特許文献３】
特開平６−１７４０９号公報
【０００６】
【特許文献４】
特開平８−２０９２５号公報
【０００７】
【特許文献５】
特開平５−２８７７１５号公報
【０００８】
【特許文献６】
特開平５−２８７７１６号公報
【０００９】
前者は、新積雪やシャーベット、軟化した圧雪等、完全除去可能な雪に対しては路面が露出するため有効であるが、振動レベルが変わるまでのエッジと路面の摩擦によるエッジの摩耗量が多いことや、道路の横断勾配に関して均一深さでない圧雪、あるいは低温が持続する地域等の完全除去できない硬い圧雪や氷盤に対しては路面が露出しないため、刃先の左右押付力をどんどん大きくしていくことになり、けん引力不足や走行安定性が危惧される場合もあった。
【００１０】
後者は、圧雪の状況に応じて押付力を直接または圧雪モード選択により設定できるため、必要以上に押付けることなく走行安定性を維持しながら平滑な切削整正が可能であるが、操作員の熟練度によって設定が適当でない時には除去可能な雪を残したり、必要以上の押付力によりエッジの摩耗量が多くなる場合もあった。
【００１１】
また、スリップ時の押付力制御を組み合わせることにより走行安定性は向上するが、完全に除去できない硬い圧雪や氷盤に対してもスリップ限界まで押付けることになり、必要以上のエッジ摩耗が生じたり、路面の切削精度が平滑にならない問題は残っている。
【００１２】
両者とも複数の操作レバースイッチを操作する手動作業に比べて操作員の煩雑さは軽減したが、自動制御装置の操作部と表示部は分離した構造で運転席斜め前方に別々に設置されており、運転席の操作員はグレーダ除雪作業時、表示部に表示されるブレードの制御状態を監視し、積雪条件の変化などによりブレードの一時回避作動や押付制御条件の設定・変更などの操作を操作部で行う場合、視線をそらす必要があり、高速作業時に前方の道路状況や除雪トラックのメータ類の確認がおろそかにならないよう、素早く操作を行っており、より負担の少ない作業となることが望まれている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明においては路面の圧雪の状況をセンサにより判断し、走行安定性を維持しながら完全除去が可能な圧雪の場合は路面を露出させ、完全除去しようとすると走行安定性が損なわれるような圧雪は平滑に切削整正することにより全ての圧雪に対して適切で安全な作業が可能となることを技術的課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
グレーダ装置の押付力自動制御において、センサは従来の定値制御用の圧力センサ、位置センサを使用し、舗装路面との摩擦抵抗による振動を検出する振動センサなどは使用しない。
【００１５】
ブレードの押付力の変化に対するブレード左右刃先の車両に対する高さ的な相対位置が、ブレードの押付力とこれに対する路面からの反力により生ずるシャシばねおよびブレード支持部の緩衝機構のばね定数に比例したたわみと、圧雪の硬度に反比例したエッジの切込み量とにより決まることを利用し、圧雪の硬度、圧雪の切込み量から残雪の有無を判断し、圧雪状態に応じた制御方法を選択しフィードバック制御を行う。
【００１６】
制御は追従制御により左右の昇降用流体圧シリンダを調節して路面上の圧雪に対して左右独立にブレード押付力を増加して行き、シリンダのストローク変位と圧力から演算した圧雪硬度と切込み量の結果から圧雪硬度に合ったブレードの左右押付力を微少増加させても切込み量が変化せず残雪が無くなり路面が露出したと判断される場合、この状態を常に維持するよう追従制御し、路面が露出する前に圧雪硬度が安定走行範囲で完全除去が可能な範囲の基準値を越えると、その時点での左右押付力を目標値とした定値制御に切り換える。
路面が露出可能な場合、露出に適した左右の昇降用流体圧シリンダの押付力とストロー
ク変位を追従制御の目標値とし、露出不可能な場合、走行安定性を維持しながら平滑な切削整正を行うために最も適した押付力を定値制御の目標値とし、その値を維持するよう左右の昇降用流体圧シリンダを調節するため除去可能な圧雪にも除去不可能な圧雪にも対応可能となる。
【００１７】
路面が露出可能な場合、路面状態の変化、エッジの摩耗、切削角の変更などにより押付力の変動に対するストロークの変位量が変化するため、適正値となるまで追従制御を行い路面を露出させ、路面が露出したと判断するとその位置を維持するように制御し、反力が変化すると追従制御を繰り返すため、舗装路面の摩擦抵抗による振動を常時検出しながら押付力制御する方式に比べ、押付力が圧雪の切削抵抗で消費され、押付過ぎの状態が減少するため必要以上にエッジが摩耗せず舗装路面をも傷めない。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は本発明の技術前提となる除雪トラックのグレーダ装置を示す。
図１において、グレーダ装置はシャシばね７、８を介してタイヤ４２、４３で荷重を支持する構造である除雪トラック４４のシャシフレーム１の中央部下面に配設したブレード２の押付力を左右一対の昇降用流体圧シリンダ３、３により左右一対の平行リンク４、４の機構により上下方向に昇降可能で自体も上下方向の緩衝機構を備えたブレード支持部５、５を介して調節し、ブレード２の切削角を反転用流体圧シリンダ６、６によりブラケット９、９を介して調節する装置である。
ブラケット９、９とブレード２の接合部には、作業時に刃先にかかる過負荷時に離脱してブレード２が後方に反転する安全機構４０、４０が装着されている。
【００２０】
図２は圧雪路面へのブレードの押付状態を左側方から見た図である。
グレーダ装置の懸架部はシャシフレーム１の両側に左右一対に配設されているが、図においては片側のみを示している。
路面とグレーダ装置の相対的な位置関係は、前記左右一対の昇降用流体圧シリンダ３、３が車両の前後軸荷重割合による前後軸のタイヤ４２、４３およびシャシばね７、８のたわみで地上高が決定されるシャシフレーム１の左右に配設され、前記左右一対の昇降用流体圧シリンダの伸縮自在なロッド部と前記シャシフレーム１に揺動自在に配設される左右一対の平行リンク４、４とに装着されロッド部の伸縮により上下方向に昇降可能で、自体も二重構造で内側の軸部４５、４５が圧縮力に対して内部のばね４６、４６の作用により伸縮する緩衝機構を備えた左右一対のブレード支持部５、５に左右一対のブラケット９、９を介し反転用流体圧シリンダ６、６で反転自在に取付けられたブレード２のエッジ部が圧雪に食い込んだ状態で路面と接している。
【００２１】
グレーダ作業時の除雪トラックは車両の後軸から進行方向水平距離ＬＧＣの重心位置に作用する車両重量Ｗを軸距（軸間の進行方向水平距離）がＬＷＢの前後軸の左右一対のタイヤ４２、４３（反力ＲＦ、ＲＲ）および後軸から進行方向水平距離ＬＢのブレード２のエッジ部刃先位置（ブレードの押付力ＷＢと向きが逆で大きさが等しい反力ＲＢ）で支持しながら走行する状態にあり、静力学的平衡条件から力の釣り合いは数式１、モーメントの釣り合いは数式２で示され、車両重量Ｗとエッジ部刃先の反力ＲＢが分かれば前後軸の反力ＲＦ、ＲＲが数式３、数式４で求められる。シャシフレーム１の車両前後軸位置での地上高ＨＦ、ＨＲはばねが無負荷状態の地上高ＨＦ０、ＨＲ０から前後軸の反力ＲＦ、ＲＲの作用によってたわむタイヤ４２、シャシばね７の合成ばね定数ｋＦ、タイヤ４３およびシャシばね８の合成ばね定数ｋＲに比例する変位量を引いた値となるため、車両の前後軸位置でのシャシフレーム１の地上高ＨＦ、ＨＲが数式５、数式６で求められる。
【数１】
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【００２２】
【数２】
0003749515.tif 000003
【００２３】
【数３】
0003749515.tif 000004
【００２４】
【数４】
0003749515.tif 000005
【００２５】
【数５】
0003749515.tif 000006
【００２６】
【数６】
0003749515.tif 000007
【００２７】
ブレード２の前記左右一対のブレード支持部５、５は緩衝機構部に作用するエッジ部刃先の反力ＲＢによりばね４６、４６のばね定数ｋＢに従い直線的に比例して伸縮する構造のため、ブレードのエッジ部刃先位置から車両のシャシフレーム１の上面までの高さＨＢはエッジ部刃先の反力ＲＢ、前記左右一対の昇降用流体圧シリンダ３、３のストロークＬを検出することによりブレード格納時のシャシフレーム１上面の基準位置からブレードのエッジ部刃先までの高さ（鉛直方向寸法）ＨＢ０に上記のばね、シリンダストロークによる鉛直方向変位量（昇降用流体圧シリンダの鉛直方向となす角度が微少なため≒Ｌと言える）を加算した数式７により求められ、このＨＢと前記の前後軸位置でのシャシフレーム１の地上高ＨＦ、ＨＲからブレード刃先の車両に対する高さ的な相対位置およびエッジ部の切込み量ＤＢが数式８により求められる。
【００２８】
【数７】
0003749515.tif 000008
【００２９】
【数８】
0003749515.tif 000009
【００３０】
圧雪の硬度は硬い金属を雪の中に押し込むときの抵抗力で、圧雪上に置いた金属円板の中央に重りを落下させた時の円板の沈下量、重りの質量、落下高さから数式９で求めるが、圧雪で２〜１７ＭＰａ、氷盤で９〜３０ＭＰａ程度であり、舗装路面では数式１０で示される支持力係数から数式１１で硬度に換算すると２４５ＭＰａ以上となり圧雪や氷盤に比べて圧倒的に大きな値である。
【００３１】
【数９】
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【００３２】
数式９において、Ｒは圧雪の硬度ＭＰａ、Ｍは円板の質量ｇ、Ｓは円板の面積ｍｍ2 、ｍは重りの質量ｇ、ｈは重りの落下高さｍｍ、ｄは円板の沈下量ｍｍを示す。
【００３３】
【数１０】
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【００３４】
【数１１】
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【００３５】
数式１０、１１において、Ｋ３０は支持力係数Ｎ／ｍｍ3で、一般道路では直径３００ｍｍの平板載荷試験結果で沈下量１．２５ｍｍ時１９６以上、Ｆは円板を押し付ける荷重Ｎ、Ｓは直径３００ｍｍの円板の面積ｍｍ2 、ｄは円板の沈下量ｍｍを示す。
【００３６】
図３は自動制御の検出部と制御部の構成を示す。
図３において、ブレード２の前記左右一対の昇降用流体圧シリンダ３、３のヘッド側・ロッド側それぞれの流体圧を検出し電気信号として出力する圧力センサ１０、１０．．．、前記左右一対の昇降用流体圧シリンダに内蔵された前記ブレード２の左右昇降位置を検出する昇降用のストロークセンサ１１、１１、前記反転用流体圧シリンダ６、６に内蔵されたブレード２の反転位置を検出する反転用のストロークセンサ１２が装着されている。
ブレード２のブラケット９、９には安全機構４０、４０が作動したことを検出するポジションセンサ４１、４１が装着されている。
また、実施例では車両のＥＣＵ１３から、車両のトランスミッション出力部の回転センサで検出し出力される車両速度信号と各車輪速度センサの信号からスリップを検出して出力されるＡＳＲ信号も検出部として使用し、より安定走行を高めることも可能としている。
【００３７】
制御部は前記各センサからの入力信号を演算し目標値と比較して修正指令信号を出力するプログラマブルコントローラ２０で、電源１４、ＣＰＵ１５、検出部からのアナログ入力信号のＡＤ変換器１６、信号の入力器１７、出力器１８、出力信号のＤＡ変換器１９で構成され、操作・表示部はハンディプログラマブル表示器２１を使用している。
【００３８】
図４は自動制御システムの調節部をなす流体圧回路図を示す。
図４において流体圧回路は、車両のフライホイルＰＴＯから動力を取出し流体圧を供給する流体圧ポンプ２２、２２、ポンプ吐出圧力を調節する電磁リリーフ弁２３、２３、前記各流体圧シリンダの作動方向を切換える電磁切換弁２４、２４．．．、電磁切換弁が中立時に流体圧のリークによるブレードの自然降下などを防止するパイロット操作チェック弁２５、２５．．．、前記左右一対の昇降用流体圧シリンダ３、３の押付時の圧力を調節する電磁比例リリーフ弁２６、２６、前記左右一対の昇降用流体圧シリンダ３、３のヘッド側注油口とロッド側注油口をバイパスしブレードの自重のみの押付力での浮き作業を可能とする電磁チェック弁２７、２７と、前記圧力センサ１０、１０．．．と、作動流体タンク２８とで構成される。
【００３９】
路面上の圧雪に対してブレードの押付力を増加させるためには前記左右一対の昇降用流体圧シリンダ３、３のストロークを伸ばすことになるが、増加した押付力に応じ車両の前後軸荷重が割合で減少し前記タイヤ４２、４３およびシャシばね７、８のばね定数により直線的に比例してたわみが減るため、前記左右一対の昇降用流体圧シリンダを配設する車両のシャシフレーム１の地上高が上昇する。
【００４０】
前記左右一対のブレード支持部５、５の緩衝機構も押付力の増加に応じ、緩衝機構部のばね定数により直線的に比例して圧縮する。前記ブレード２のエッジ部は増加した押付力に応じ圧雪の硬度に反比例して切込み量が増加することになり、これら三つの変位の総和がブレードエッジ部が地面に押付力のない自重のみで接地した状態からの前記左右一対の昇降用流体圧シリンダのストロークの変化量となり、関係は数式１２で示される。
【００４１】
【数１２】
0003749515.tif 000013
【００４２】
数式１２において、Ｌはストローク、Ｐは昇降用流体圧シリンダの押付圧ＭＰａ、Ａは昇降用流体圧シリンダのヘッド側断面積ｍｍ2 、ｋＦＲは前後軸タイヤおよびシャシばねによるブレード支持位置でのばね定数Ｎ／ｍｍ、ｋＢはブレード支持部の緩衝機構のばね定数Ｎ／ｍｍ、ＤＢは圧雪の切込み量ｍｍを示す。
数式１２をＤＢ＝の式に変形し、センサの検出値を代入して演算し、圧雪の切込み量を求める。
路面が露出した状態ではＤＢ≒０となる。
【００４３】
グレーダ作業時の圧雪除去抵抗の垂直方向成分ＦＰＺは北海道開発局建機技報Ｖｏｌ．１３Ｎｏ５６（昭和５３−３）に示された実験式が一般に用いられており、それによれば数式１３で示されるように作業速度に依存せず圧雪硬度に応じた雪のせん断応力に比例した値で、昇降用流体圧シリンダのヘッド側断面積と圧力を乗じたブレード押付力に等しい。
【００４４】
【数１３】
0003749515.tif 000014
【００４５】
数式１３において、Ｋはブレードのエッジの刃先係数、τは雪の平均せん断応力でτ＝０．０２４Ｒ＋０．０９２ＭＰａ、Ｒは圧雪硬度ＭＰａ、Ｂは除雪幅ｍｍ、θc はブレードの切削角ｄｅｇを示す。
【００４６】
前記圧力センサ１０、１０．．．からブレード押付力を、前記圧力センサ１０、１０．．．および前記左右一対の昇降用流体圧シリンダに内蔵された前記ブレード２の左右昇降位置を検出する昇降用のストロークセンサ１１、１１からブレード切込み量、前記反転用流体圧シリンダ６に内蔵されたブレード２の反転位置を検出する反転用のストロークセンサ１２からブレード切削角を検出する。
数式１３をＲ＝の形に変形し、センサの検出値を代入して演算し、圧雪硬度を求める。
【００４７】
図５、図６は自動制御システムの操作・表示部をなすハンディプログラマブル表示器を示す。
図５においてハンディプログラマブル表示器２１は中央にＴＦＴカラーＬＣＤ表示器、表示器の左右両側にファンクションスイッチ、右上に非常停止スイッチを備え、ロボットのティーチングペンダントとしてＦＡ現場などで使用されているハンディプログラマブル表示器を採用し、操作員が作業走行時に視線をそらさずに操作・目視しやすい位置に固定できるよう図６に示す構造のブラケットで取付けている。
【００４８】
図７に示すブロック線図により制御部は前記センサからの入力信号から上記演算式により演算し、調節部へ制御信号を出力する。
図４、図５、図７に基づいて制御内容を説明する。
操作員が操作・表示部の追従スイッチ２９を押して追従制御を選択し作業スイッチ３０を押すと、切削角スイッチ３１で設定された切削角、または標準作業切削角に相当する前記反転用のストロークセンサ１２の信号値を目標値として前記反転用流体圧シリンダ操作用の電磁切換弁２４と電磁リリーフ弁２３に制御信号を出力する。
目標切削角になったら、前記左右一対の昇降用流体圧シリンダ操作用の電磁切換弁２４、２４と電磁リリーフ弁２３、２３に制御信号を、電磁比例リリーフ弁２６、２６にアナログ制御信号を出力し、前記昇降用のストロークセンサ１１、１１の信号値からブレードエッジ部が路面に近い基準値まで降下した時点で前記左右一対の昇降用流体圧シリンダ３、３の電磁チェック弁２７、２７に制御信号を出力し、ロッド側注油口とヘッド側注油口間をバイパスさせフリーにしてブレード２が路面上に自重で接地した状態とする。
【００４９】
ブレード２のシャシフレーム１に対する相対位置を記憶し、ヘッド側とロッド側のバイパスを遮断した後、前記昇降用のストロークセンサ１１、１１の信号値をフィードバック信号とし、前記左右一対の昇降用流体圧シリンダ操作用の電磁切換弁２４、２４と電磁リ
リーフ弁２３、２３に制御信号を、電磁比例リリーフ弁２６、２６に押付力の単位時間当たりの増加量が一定となるようアナログ制御信号を出力し、単位時間当たりのストロークの変位量から押付力にばね定数の割合で比例するシャシフレーム１の地上高とブレード支持部５、５の緩衝機構の圧縮による変位量を引いた圧雪切込み量が路面が露出したことによりゼロになるか、圧雪の切込み量から演算した圧雪硬度が経験的に完全露出不可能な値と判断されるまで押付ける。
どちらかの状態となったら、前記圧力センサ１０、１０．．．をフィードバック信号とし、その時点での左右押付力を目標値として前記左右一対の昇降用流体圧シリンダ操作用の電磁切換弁２４、２４と電磁リリーフ弁２３、２３に制御信号を、電磁比例リリーフ弁２６、２６に修正指令信号を出力する。
【００５０】
グレーダ作業時の圧雪除去抵抗の進行方向成分ＦＰＸ、横方向成分ＦＰＹは北海道開発局建機技報Ｖｏｌ．１２Ｎｏ５５（昭和５２−３）及び前記Ｖｏｌ．１３Ｎｏ５６（昭和５３−３）に示された実験式によれば数式１４、数式１５で示される。
【００５１】
【数１４】
0003749515.tif 000015
【００５２】
【数１５】
0003749515.tif 000016
【００５３】
数式１４、数式１５において、θはブレードの推進角度ｄｅｇ、ρは雪の密度Ｎ／ｍｍ3 、ｖは作業速度ｍ／ｓ、εｎは雪の流れ速度の減速率のブレード面直角方向成分、εｔは雪の流れ速度の減速率のブレード面平行方向成分を示し、εｎとεｔの値は速度が高速域か低速域かで異なる値となる。
前記各センサで検出された信号から作業時の圧雪除去抵抗の進行方向成分ＦＰＸを演算して車両の総重量に路面とタイヤの横すべり摩擦係数を乗じたけん引力と比較、横方向成分ＦＰＹ を演算して車両の前輪荷重に路面とタイヤの横すべり摩擦係数を乗じた横方向抵抗力と比較し経験的に設定した限界値を超えないよう制御する。 
【００５４】
また、ＡＳＲスリップ信号の入力時にはスリップ信号がＯＦＦとなるよう前記左右一対の昇降用流体圧シリンダ操作用の電磁切換弁２４、２４と電磁リリーフ弁２３、２３に制御信号を、電磁比例リリーフ弁２６、２６に修正指令信号を出力し押付力を減少する。
【００５５】
実施例の操作・表示部にはその他、定値制御の左右押付力の目標値を操作員が増加設定する△スイッチ３２、３２、減少設定する▽スイッチ３３、３３、安全機構の作動時の復帰スイッチ３４、橋梁ジョイントなど作業装置に過負荷を与える箇所の通過時に予め押付力を減少させ作業装置の一時回避を行う一時回避スイッチ３５、押付制御を中断しブレードを上昇させたまま保持する待機スイッチ３６などブレード姿勢制御スイッチが装備され、押すとそれぞれの目標値に応じて前記左右一対の昇降用流体圧シリンダ操作用の電磁切換弁２４、２４と電磁リリーフ弁２３、２３とに制御信号を、電磁比例リリーフ弁２６、２６に修正指令信号を出力する。
作業終了時に回送スイッチ３７を押すと、前記左右一対の昇降用流体圧シリンダ３、３の電磁チェック弁２７、２７に制御信号を出力し、ロッド側とヘッド側のバイパスを遮断した後、前記昇降用のストロークセンサ１１、１１の信号値をフィードバック信号とし、ブレード２が回送高さになるまで前記左右一対の昇降用流体圧シリンダ操作用の電磁切換弁２４、２４．．．と電磁リリーフ弁２３、２３に制御信号を出力する。
ブレード２の左右高さが目標高さになったら、回送姿勢の切削角に相当する前記反転用のストロークセンサ１２の信号値を目標値として前記反転用流体圧シリンダ操作用の電磁切換弁２４、２４と電磁リリーフ弁２３、２３に制御信号を出力し、ブレード２を回送姿
勢にする。
記憶スイッチ３８は作業区間が断続し作業と回送を交互に繰り返す場合など、設定済みの内容を記憶するためのスイッチで、緊急時などに非常停止スイッチ３９を押すと、スイッチが解除されるまで一切の制御動作を停止する。
【００５６】
図８に操作・表示部の表示画面例を示す。
なお、実施例では車両速度の検出は車両のＥＣＵのアナログ出力信号をプログラマブルコントローラに入力しているが、ＥＣＵからパルス信号出力される場合はＦＶ変換器でアナログ信号に変換してからプログラマブルコントローラに入力すれば良く、ＥＣＵからの出力信号がない場合、車両の速度計用のトランスミッション部の回転センサに分配機を装着したり、プロペラ軸、タイヤ、車軸などに直接回転センサを装着しても良く、別に作業装置か車両に第５輪速度センサや非接触速度センサを装着しても良い。
また、実施例ではスリップ検出は車両のＡＳＲ信号を使用しているが、各車輪に回転センサを装着しても良く、別に車両に加速度センサを装着して横滑りを検出したり、作業装置にロードセルなどを装着したり、直接ひずみゲージを貼って作業抵抗を検出しても良い。
装置にロードセルなど実施例の押付力検出は昇降用流体圧シリンダの流体圧回路に圧力センサを装着しているが、作業を装着したり直接ひずみゲージを貼っても良い。
実施例のブレード位置検出は昇降用流体圧シリンダや反転用流体圧シリンダに内蔵したストロークセンサで行っているが、作業装置に直線変位センサやリンク部に回転変位センサを装着し検出しても良い。
実施例で制御部はプログラマブルコントローラを使用しているが、パソコンやマイコンを使用しても良い。
実施例で操作・表示部はハンディプログラマブル表示器を使用しているが、プログラマブル表示器とスイッチを組み合わせたり、プログラマブル表示器のタッチスイッチ機能を使用しても良い。また、プログラマブル表示器の替わりに液晶モニタやＣＲＴなどを用い映像信号で表示しても良い。
【００５７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、ブレード左右刃先の車両に対する相対位置とブレード左右押付力の変化から圧雪の硬度を求め、圧雪が完全除去可能範囲か不可能範囲かを判断したうえで圧雪硬度に応じたフィードバック制御をするため適切な作業を安全に行うことができる。
また、一体型の操作・表示部により、操作員が前方の道路状況や除雪トラックのメータ類を確認しながら視線を大きくそらさずにブレードの制御状態の確認と必要な指令操作が行えるため、作業の安全性と確実性を更に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  除雪トラックのグレーダ装置の側面図である。
【図２】  グレーダ装置のブレードの圧雪路面への押付状態を示す側面図である。
【図３】  実施例の自動制御システムの構成図である。
【図４】  実施例の自動制御システムの流体圧回路図である。
【図５】  実施例の自動制御システムにおける操作・表示部の平面図である。
【図６】  同上の側面図である。
【図７】  実施例の自動制御システムのブロック線図である。
【図８】  実施例の自動制御システムにおける操作・表示部の表示画面例である。
【符号の説明】
１  シャシフレーム
２  ブレード
３  昇降用流体圧シリンダ
５  支持部
７、８  シャシばね
１０  圧力センサ
１１  昇降用のストロークセンサ
２１  ハンディプログラマブル表示器
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１】
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【図２】
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