专利名称：自走式除雪机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有行走装置和除雪器具的自走式除雪机。
背景技术：
在一些自走式除雪机中，除雪器具安装在机体上，从而能够上升、下降和滚动，并且机体设置有行走单元。除雪器具由例如搅龙(auger)构成。在设有搅龙的除雪机中，采用可根据除雪环境而改变搅龙高度的系统。在除雪机运动时升起搅龙的下表面使得能够更有效地行走。另一方面，在除雪期间降低搅龙的下表面使得能够更有效地除雪。此外，还经常存在这样的情况，即，搅龙高度在除雪期间随着路面的不规则性而变化。利用人力来以这样的方式改变搅龙高度给操作者带来了较大的负担。
为了减轻操作者的负担，已经提出了用于通过机械动力来升高和降低搅龙的技术。在日本专利特公昭第61-30085号公报和日本实用新型实公昭第61-11292号公报中描述了这种搅龙型除雪机。
在61-30085号公报中描述的搅龙型除雪机中，通过使用操纵杆来操作用于升降的液压缸来使搅龙升高和降低，并通过使用操纵杆操作用于滚动的液压缸来使搅龙滚动。
在61-11292号公报中描述的搅龙型除雪机中，通过用于垂直运动的液压缸来升高和降低搅龙壳体，并通过水平运动液压缸使搅龙壳体滚动。在搅龙壳体相对于路面向左或向右倾斜时，搅龙壳体通过水平运动液压缸而自动滚动，以校正倾斜。
在使用这些搅龙型除雪机进行除雪期间，操作者经常根据除雪情况转动除雪机。因为除雪操作正在进行，所以要使搅龙和搅龙壳体降低至接近路面的位置。当在这种状态下使除雪机转动时，取决于除雪机周围的积雪状态，积雪会妨碍转动。因此，操作者每次转动除雪机时，都必须手动升起搅龙。尽管是通过机械动力使搅龙上升和下降，但还存在进一步改进以进一步减轻操作者负担的潜力。
因此，需要这样一种技术，即，增强除雪操作期间转动自走式除雪机的能力，并进一步降低操作者的负担。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种自走式除雪机，其包括行走单元，其能够转动和向前直线运动；至少一个转向件，其可操作用于使所述行走单元转动；机体，其上安装有所述行走单元；除雪器具，其以能够上升、下降和滚动的方式安装在所述机体上；升降驱动机构，用于升高和降低所述除雪器具；以及控制单元，用于控制所述升降驱动机构，其中所述控制单元在确定满足所述转向件转动的条件时向上述升降驱动机构发出上升驱动指令，从而升高所述除雪器具，并在确定不满足所述条件时向所述升降驱动机构发出下降驱动指令，从而降低所述除雪器具。
因此，在转向件转动时，除雪器具可随着转向件的操作一起而由升降驱动机构升起。换言之，除雪器具能在自走式除雪机转动时自动上升到相对较高的位置。因此，由于积雪不妨碍转弯，从而可提高除雪机在除雪期间的转动能力。
之后，在转向件的转动操作停止时，除雪器具可通过转动操作而降低。换言之，该除雪器具在除雪机完成转动时能够自动降低到较低位置。因此，能够快速地继续除雪。
这样，所述除雪器具能够根据转向件的操作而自动上升和下降。无需在操作者每次使除雪机转回并继续前进运动时手动地使除雪器具上升和下降。因此，能够更进一步减轻操作者的负担。
优选地，所述控制单元在存储器中存储在确定满足所述条件时所述除雪器具的高度位置，并在确定不再满足上述条件时，发出下降驱动指令，以使所述除雪器具的高度位置恢复至所存储的原始高度位置。
还优选地，所述除雪机还包括滚动驱动机构，用于使所述除雪器具滚动，其中所述控制单元在存储器中存储在确定满足所述转向条件时所述除雪器具的滚动位置，并在确定不再满足上述转向条件时，向所述滚动驱动机构发送调节驱动指令，从而使所述除雪器具的倾斜与所存储的原始滚动位置相匹配。
还优选地，所述除雪机还包括滚动驱动机构，用于使所述除雪器具滚动，其中所述控制单元在确定不再满足上述条件时，向所述滚动驱动机构发送调节驱动指令，从而使所述除雪器具的倾斜与预设的滚动基准位置相匹配。
以下将参照附图仅以示例的方式详细描述本发明的一些优选实施例，在附图中，图1为根据本发明的自走式除雪机的侧视图；图2为在图1中所示的自走式除雪机的示意性平面图；图3为在图1中所示的操作单元的立体图；图4为表示在图3中所示的方向速度杆的操作的图；图5为在图2中所示的除雪器具的控制系统图；图6为表示在图5中所示的控制单元的控制程序中的第一阶段的控制程序流程图；图7为在图5中所示的控制单元的控制程序中的中间阶段的控制程序流程图；图8为在图5中所示的控制单元的控制程序中的稍后阶段的控制程序流程图；图9为使在图5中所示的使除雪器具上升的操作示例的图；图10为使在图5中所示的使除雪器具下降的操作示例的图；图11A、11B和11C为表示在图5中所示的除雪器具的定向的图；图12为在图8中所示的控制程序流程图的修改例的图；以及图13A、13B和13C为表示根据修改例的除雪器具的定向的图。
具体实施例方式
如图1和图2所示，自走式除雪机10包括左、右行走单元11L和11R、用于驱动行走单元11L和11R的左、右电机21L和21R、搅龙型除雪器具13、用于驱动除雪器具13的发动机14、以及机体19。该自走式除雪机10称为自走式搅龙型除雪机。以下将自走式除雪机10简称为除雪机10。除雪器具13将简称为器具13。
机体19包括行走框架12、以及安装到该行走框架12上从而能够绕其后端部垂直摆动的车身框架15。该机体19设有升降驱动机构16，用于相对于行走框架12使车身框架15的前部上升和下降。
该升降驱动机构16为致动器，由此活塞可运动进出缸体。该致动器为电液缸，其中由液压泵(未示出)利用电机16a(见图2)而产生的液压力使得活塞伸缩运动。电机16a为用于升降的驱动源，该电机嵌入在升降驱动机构16的缸体的侧部中。
行走框架12设有左、右行走单元11L和11R、左、右电机21L和21R、以及位于左边和右边的两个操作手柄17L和17R。左、右操作手柄17L和17R从行走框架12的后部向上和向后延伸，并在其远端处具有把手18L和18R。操作者在与除雪机10一起行走的同时可使用操作手柄17L和17R来操作除雪机10。器具13和发动机14连接到车身框架15上。
左、右行走单元11L和11R包括左、右履带22L和22R、布置在行走框架12后部处的左、右驱动轮23L和23R、以及布置在行走框架12前部处的左、右滚动轮24L和24R。左、右驱动轮23L和23R用作行走轮。可由左电机21L的驱动力通过左驱动轮23L独立地驱动左履带22L。可由右电机21R的驱动力通过右驱动轮23R独立地驱动右履带22R。
器具13包括搅龙壳体25、与搅龙壳体25的后表面一体形成的鼓风机壳体26、布置在搅龙壳体25内的搅龙27、布置在鼓风机壳体26内的鼓风机28、以及布置在鼓风机壳体26顶部上的喷射器29(见图1)。器具13还设有用于将发动机14的原动力传送到搅龙27和鼓风机28的搅龙传动轴33。搅龙传动轴33延伸到除雪机10的前部和后部，并由搅龙壳体25和鼓风机壳体26可转动地支承。用于刮铲雪面的刮铲器35、以及在雪面上或路面上滑动的左、右滑板36L和36R都设置在搅龙壳体25的后下端上。
鼓风机壳体26连接到车身框架15的前端部分上，从而能够滚动(左/右旋转；摇动)。与鼓风机壳体26一体的搅龙壳体25还连接到车身框架15上，从而能够滚动。如从以上描述显而易见的是，搅龙壳体25和鼓风机壳体26能够相对于行走框架12上升、下降和滚动。
机体19设有滚动驱动机构38，用于使搅龙壳体25和鼓风机壳体26相对于行走框架12滚动。该滚动驱动机构38为允许活塞运动进出缸体的致动器。该致动器为电液型缸，用于利用由电机38a中的液压活塞(未示出)产生的液压使活塞伸缩运动(见图2)。电机38a为用于滚动的驱动源，并且该电机嵌入在滚动驱动机构38的缸体的侧部中。
如图1所示，发动机14为用于通过电磁离合器31和传动机构32驱动器具13的除雪驱动源。传动机构32为带式传动机构，其中原动力通过一带从连接到发动机14的曲轴14a上的电磁离合器31传送到搅龙传动轴33。发动机14的原动力通过曲轴14a、电磁离合器31、传动机构32以及搅龙传动轴33传送到搅龙27和鼓风机28。可由鼓风机28通过喷射器29抛空被搅龙27收集的雪。
在图1中所示的除雪机10中，操作单元40、控制单元61以及电池62安装在左、右操作手柄17L和17R之间。以下将描述操作单元40。
如图3所示，操作单元40包括操作箱41、行走准备杆42、左转杆43L以及右转杆43R。操作箱41横跨左、右操作手柄17L和17R之间的长度。行走准备杆42以及左转杆43L在左把手18L附近连接到左操作手柄17L上。右转杆43R在右把手18R附近连接到右操作手柄17R上。
行走准备杆42作用在开关42a(见图2)上，并且是用于准备行走的构件。开关42a当处于图示的自由状态时断开，而只有在操作者的左手抓握行走准备杆42之后摆动到把手18L侧时才被按压至接通状态。
左转杆和右转杆43L和43R为转向件，它们分别由抓握左、右把手18L和18R的手操作，并且还是作用在对应的转动开关43La和43Ra上的操作件(见图2)。
左转开关43La当处于图3中所示的自由状态时断开，而只有在操作者的左手抓握左转杆43L之后摆动到把手18L侧时才被按压至接通状态。换言之，左转开关43La在左转杆43L转动时接通，而在左转杆43L的转动停止时断开。
右转开关43Ra以相同的方式操作。具体地，右转开关43Ra在右转杆43R转动时接通，而在右转杆43R停止转动时断开。
从而可通过转动开关43La和43Ra检测是否抓握了左、右转杆43L和43R。
以下参照图2描述操作箱41以及布置在操作箱41中的操作件。
在图3中所示的操作箱41中，主开关44以及搅龙开关45设置在背面41a(面向操作者一侧)上。主开关44为手动操作的电源开关，可通过将旋钮转动至接通位置而起动发动机14。搅龙开关45(也称为“离合器操作开关45”或“工作驱动指令单元45”)为手动操作的开关，用于切换电磁离合器31的接通和断开。该开关可例如由按钮开关构成。
操作箱41还设有按以下顺序从左侧至右侧布置在其上表面41b上的模式开关51、节气门操纵杆52、方向速度杆53、复位开关54、搅龙壳体调整杆55、以及喷射器操作杆56。更具体地，方向速度杆53布置在车辆宽度中心CL的左侧，而复位开关54在操作箱41的上表面41b中布置在车辆宽度中心CL的右侧。
模式开关51为手动操作的开关，用于切换由控制单元61控制的行走控制模式(见图2)。该开关可例如由旋转开关构成。通过沿图中的逆时针方向转动旋钮51a可将开关切换到第一控制位置P1、第二控制位置P2、以及第三控制位置P3。模式开关51产生与通过旋钮51a而切换到的位置P1、P2和P3相对应的开关信号。
第一控制位置P1为向控制单元61发出表示“第一控制模式”的开关信号的开关位置。第二控制位置P2为向控制单元61发出表示“第二控制模式”的开关信号的开关位置。第三控制位置P3为向控制单元61发出表示“第三控制模式”的开关信号的开关位置。
第一控制模式为其中根据操作者的手动操作控制行走单元11L和11R的行走速度的模式。该模式也可称为“手动模式”。例如，操作者可在监控发动机14的转速同时操作[除雪机]。
第二控制模式为其中根据节气门71行程的增加量将行走单元11L和11R的行走速度控制成逐渐减小的模式。该模式也可称为“动力模式”。
第三控制模式为其中根据节气门71行程的增加量将行走单元11L和11R的行走速度控制成比第二控制模式更加显著减小的模式。该模式也可称为“自动模式(自动的模式)”。
第二和第三控制模式可根据发动机14的转速而不是根据节气门71行程对行走单元11L和11R的行走速度进行控制。
控制单元61的载荷控制模式因此而设置为三种模式，这些模式包括(1)第一控制模式，用于由充分熟悉机器操作的高级操作者进行手动操作；(2)半自动的第二控制模式，用于由有一定机器操作经验的中级操作者使用；以及(3)自动的第三控制模式，用于由无机器操作经验的初学操作者使用。通过合适地选择这些模式，可在对初学者到高级操作者而言最佳的操作状态下容易地使用单台除雪机10。
节气门操纵杆52为通过控制单元61影响电子调速器65(也称为“电调速器65”)中的第一控制电机72转动的操作件。电位计52a根据节气门操纵杆52的位置向控制单元61发出预定电压信号(转速改变指令信号)。节气门操纵杆52为发出转速改变指令以改变发动机14的转速的操作件，因此还可称为“转速改变指令单元52”。操作者可如箭头In和De所示向前和向后摆动或滑动节气门操纵杆52。可通过操作节气门操纵杆52使第一控制电机72转动而打开或关闭节气门71。换言之，可通过操作节气门操纵杆52而调节发动机14的转速。具体地，可通过沿箭头In示出的方向移动节气门操纵杆52而一直打开节气门71。可通过沿箭头De示出的方向移动节气门操纵杆52而一直关闭节气门71。
如图3和4所示，方向速度杆53为用于通过控制单元61对电机21L和21R的转动进行控制的操作件。该方向速度杆53也称为“前进/后退速度调节杆53”、“目标速度调节单元53”或“行走驱动指令单元53”，并且操作者可以如箭头Ad和Ba所示向前和向后摆动或滑动[方向速度杆53]。
当方向速度杆53从“中间范围”运动到“前进”时，就使电机21L和21R向前转动，从而使行走单元11L和11R可前进运动。在“前进”区域中，可控制行走单元11L和11R的行走速度，LF表示低速前进运动，而HF表示高速前进运动。
按照相同的方式，当方向速度杆53从“中间范围”运动到“后退”时，就使电机21L和21R向后转动，从而可使行走单元11L和11R后退运动。在“后退”区域中，可控制行走单元11L和11R的行走速度，LR表示低速后退运动，而HR表示高速后退运动。
在该示例中，电位计52a(见图2)使得能够根据位置而产生电压，从而在0V(伏特)产生最大后退运动速度，在5V产生最大的前进运动速度，而在2.3V至2.7V产生中间范围的速度，如图5的左侧所示。从而可通过单个方向速度杆53设置前进或后退运动并设置高速和低速之间的速度控制。
如图3所示，复位开关54是手动开关，用于使搅龙壳体25的定位(位置)恢复到预设的原始点(基准位置)。该复位开关54还称为“用于使搅龙自动返回其原始位置的开关54”，并例如由设置有显示灯57的按钮开关构成。
搅龙壳体调整杆55为可沿四个方向摆动、并用于改变搅龙壳体25调整的操作件。
喷射器操纵杆56为可沿四个方向摆动以改变喷射器29的定向的操作件(见图1)。
总结上述描述，除雪机10设有布置在机体19的左侧和右侧的行走单元11L和11R、布置在机体19前部处的器具13、左、右转杆43L和43R、以及布置在机体19中的升降驱动机构16和滚动驱动机构38。
左转杆43L为转向件，用于切换左、右行走单元11L和11R，以进行左转。右转杆43R为转向件，用于切换左、右行走单元11L和11R，以进行右转。升降驱动机构16使器具13相对于机体19上升和下降。滚动驱动机构38使器具13相对于机体19滚动。
接下来参照图2描述除雪机10的控制系统。除雪机10的控制系统集中在控制单元61中。该控制单元61包括存储器63，并被构造成适当地读取存储在存储器63中的各种信息(包括以下描述的控制程序)。该控制单元61控制电子调速器65，使电子调速器65的操作与电机21L和21R的操作相关联，并控制行走速度。
首先将描述发动机14。发动机14的进气系统被构造成可通过电子调速器65调节阻风门73行程和节气门71行程。换言之，电子调速器65的第一控制电机72基于控制单元61的信号自动调节节气门71行程。电子调速器65的第二控制电机74基于控制单元61的信号自动调节阻风门73行程。
电子调速器65具有根据发动机14的温度状态而自动打开和关闭阻风门73的自动的阻风(也称为自动阻风)功能。在起动发动机14时，可通过根据发动机14的温度状态自动打开和关闭阻风门73而更适当更容易地使发动机14预热。
发动机14设有节气门位置传感器75、阻风门位置传感器76、发动机转速传感器77以及发电机81。节气门位置传感器75检测节气门71行程，并向控制单元61发出检测信号。阻风门位置传感器76检测阻风门73行程，并向控制单元61发出检测信号。发动机转速传感器77检测发动机14的转动速速(转速)，并向控制单元61发出检测信号。发电机81通过发动机14转动，并将产生的电能供应给电池62、左、右电机21L和21R以及其它的电子元件。
通过抓握行走预备杆42并将搅龙开关45转动至接通，可连通(接通)电磁离合器31，从而可通过发动机14的原动力使搅龙27和鼓风机28转动。通过释放行走预备杆42或断开搅龙开关45，可使电磁离合器31断开(关闭)。
接下来将描述包括行走单元11L和11R的系统。除雪机10设有用于限制行走单元11L和11R的运动的左、右电磁制动器82L和82R。该左、右电磁制动器82L和82R对应于普通汽车的停车制动器，而且被构造成用于例如限制左、右电机21L和21R的电机轴的运动。在停放机器时，通过控制单元61的控制动作将电磁制动器82L和82R置于制动状态(接通状态)。
在第一条件(其中主开关44处于接通位置)、第二条件(其中行走预备杆42被抓握)以及第三条件(其中方向速度杆53处于前进运动或后退运动位置)中的所有条件都满足时，控制单元61释放电磁制动器82L和82R。控制单元61然后基于从电位计53a获得的关于方向速度杆53的位置的信息通过左、右电机驱动器84L和84R使左、右电机21L和21R转动。控制单元61还执行反馈控制，从而使通过电机转动传感器83L和83R检测到的电机21L和21R的转动速度(转速)与预定值相匹配。结果，左、右行走单元11L和11R沿预定方向以预定速度转动，并允许机器行走。
电机驱动器84L和84R具有再生制动器电路85L和85R以及短路制动器电路86L和86R。该短路制动器电路86L和86R为一类制动装置。
在抓握左转杆43L并接通左转开关43La时，控制单元61基于由此而产生的开关接通信号触发左再生制动器电路85L。结果，左电机21L的速度降低。因此，除雪机10只在左转杆43L被抓握时才能左转。
当右转杆43R被抓握时，右转开关43Ra接通，控制单元61基于由此而产生的开关接通信号触发右再生制动器电路85R。结果，右电机21R的速度降低。因此，除雪机10只在右转杆43R被抓握时才能右转。
通过执行以下任何操作，都可使行走单元11L和11R停止，并使电磁制动器82L和82R返回至制动状态，这些操作包括(i)使主开关44返回至断开状态，(ii)释放行走准备杆42，或(iii)使方向速度杆53返回至中间位置。
接下来将描述用于搅龙壳体25的控制系统。图5为在图2中所示的搅龙壳体25的控制系统的更加详细的视图。
如图5所示，操作箱41设有四个用于调整搅龙壳体的开关91至94，这些开关布置在搅龙壳体调整杆55的外周上。这四个开关包括布置在搅龙壳体调整杆55前方的下降开关91、布置在其后方的上升开关92、布置在其左侧的左滚动开关93、以及布置在其右侧的右滚动开关94。例如，在通过除雪机10除雪时，操作者操作搅龙壳体调整杆55，从而将搅龙壳体25调整成符合将要被除去的雪的高度。
当搅龙壳体调整杆55向前Frs摆动时，下降开关91接通。已经接收到该接通信号的控制单元61接通下降继电器95，从而给电机16a通电，并使其向前转动。结果，升降驱动机构16使器具13如箭头Dw所示下降。
当搅龙壳体调整杆55向后Rrs摆动时，上升开关92接通。已经接收到该接通信号的控制单元61接通上升继电器96，从而给电机16a通电，并使其向后转动。结果，升降驱动机构16使器具13如箭头Up所示上升。
当搅龙壳体调整杆55向左Les摆动时，左滚开关93接通。已经接收到该接通信号的控制单元61接通左滚动继电器97，从而给电机38a通电，并使其向前转动。结果，滚动驱动机构38使器具13如箭头Le所示向左滚动。
当搅龙壳体调整杆55向右Ris摆动时，右滚开关94接通。已经接收到该接通信号的控制单元61接通右滚动继电器98，从而给电机38a通电，并使其向后转动。结果，滚动驱动机构38使器具13如箭头Ri所示向右滚动。
当搅龙壳体调整杆55这样向前Frs或向后Rrs摆动时，升降驱动机构16的活塞伸出或缩回。结果，使搅龙壳体25和鼓风机壳体26上升或下降。当搅龙壳体调整杆55向左Les或向右Ris摆动时，滚动驱动机构38的活塞伸出或缩回。结果，使搅龙壳体25和鼓风机壳体26进行滚动运动。
除雪机10设有高度位置传感器87和滚动位置传感器88。
高度位置传感器87为垂直运动检测单元，用于检测搅龙壳体25相对于机体19的上升位置Hr(高度位置Hr)，并向控制单元61发出检测信号。该传感器可例如由电位计构成。高度位置传感器87的检测信号为与搅龙壳体25的高度位置Hr相对应的电压信号(高度位置检测信号)。
滚动位置传感器88为左、右倾斜检测单元，用于检测搅龙壳体25相对于机体19的滚动位置(倾斜至左边和右边的位置Lr)，并向控制单元61发出检测信号。该传感器可例如由电位计构成。滚动位置传感器88的检测信号为与倾斜位置Lr相对应的电压信号(倾斜位置检测信号)。
术语“高度位置Hr”在这里是指器具13的实际高度位置。以下将该实际高度位置Hr称为“实际高度位置Hr”。更具体地，实际高度位置Hr为搅龙壳体25处于水平状态时刮铲器35(见图1)的下端的高度。
术语“倾斜位置Lr”是指器具13的实际倾斜位置。以下将该实际倾斜位置Lr称为“实际倾斜位置Lr”，更具体地，该实际倾斜位置Lr为刮铲器35(见图1)的下端在搅龙壳体25相对于机体19从水平状态沿横向滚动(向左或向右倾斜)时的倾斜量。
术语“基准上限位置Hs”在这里用于表示器具13在除雪机10除雪的同时转动时搅龙壳体25或刮铲器35不接触雪面的高度。该基准上限位置Hs预先存储在控制单元61的存储器63中。
可根据以下两种方法设置该基准上限位置Hs。在第一种方法中，在从工厂或库房装运除雪机10之前，通过将用于基准上限位置Hs的值存储在存储器63中来设置基准上限位置Hs。在第二种方法中，根据除雪工作现场将预先存储在存储器63中的基准上限位置Hs重写为的新基准上限位置Hs。
以下将基于图6至图8描述当控制单元61为微处理器时的控制程序。该控制程序例如在主开关44接通时起动控制程序，而在主开关44断开时结束控制。将针对通过再生制动器电路85L和85R(见图2)的作用而使前行的除雪机10转向的情况来描述控制程序。
将参照图5以及图9至图11C基于图6至图8给出以下描述。
步骤(以下简写为ST)ST01将上次高度位置Hb以及上次倾斜位置Lb设置为初始值“0”(上次高度位置＝0、上次倾斜位置Lb＝0)。将值Hb＝0和Lb＝0写入存储器63。这里所使用的术语“上次高度位置Hb”是指在除雪机10在转动中在器具13即将上升之前器具13的高度位置。这里所用的术语“上次倾斜位置Lb”是指在除雪机10在转动中在器具13即将上升之前器具13的倾斜位置。
ST02计算器具13的实际高度位置Hr。可读取来自高度位置传感器87的检测信号作为实际高度位置Hr。
ST03计算器具13的实际倾斜位置Lr。可读取来自滚动位置传感器88的检测信号作为实际倾斜位置Lr。
ST04用在ST02中计算的实际高度位置Hr代替上次高度位置Hb的值，然后将其写入存储器63中。假设这里被代替的上次高度位置Hb的值为“在器具13即将上升之前的实际高度位置Hr”。另外，用在ST03中计算的实际倾斜位置Lr代替上次倾斜位置Lb的值，然后将其写入存储器63中。假设这里被代替的上次倾斜位置Lb的值为“在器具13即将上升之前的实际倾斜位置Lr”。
ST05读取左转和右转开关43La和43Ra的开关信号。
ST06确定左传开关43La是否接通。如果YES，则过程前进到ST07。如果NO，则过程前进至ST08。当左转杆43L被抓握在操作者手中时，左传开关43La接通。当在ST06中建立YES条件时，就确定在ST04中重写的上次高度位置Hb和上次倾斜位置Lb的值为“在器具13即将上升前的实际高度位置Hr和实际倾斜位置Lr”。
ST07操作左再生制动器电路85L，从而使左行走单元11L减速，之后过程前进到图7中的ST10。这样，除雪机10如图9中的箭头Lt所示向左转动。
ST08确定右转开关43Ra是否接通。如果YES，则过程前进到ST09。如果NO，则过程返回至ST02。当右转杆43R被抓握在操作者手中时，右传开关43Ra接通。当在ST08中建立YES条件时，就确定在ST04中重写的上次高度位置Hb和上次倾斜位置Lb的值为“在器具13即将上升前的实际高度位置Hr和实际倾斜位置Lr”。
ST09操作右再生制动器电路85R，从而使右行走单元11R减速，之后过程前进到图8中的ST10。这样，除雪机10如图9中的箭头Rt所示向右转动。
ST10从存储器63中读取器具13的基准上限位置Hs。
ST11接通上升继电器96。这样，升降驱动机构16就如图9中的箭头Up所示使器具13上升。
ST12计算器具13的实际高度位置Hr。
ST13确定实际高度位置Hr是否已经与器具13的上升一起达到基准上限位置Hs。如果YES，则过程前进到ST14。如果NO，则过程返回至ST12。
ST14断开上升继电器96。这样，升降驱动机构16使器具13停止上升，如图10所示。
ST15读取左、右转开关43La和43Ra的开关信号。
ST16确定左转开关43La是否断开。如果YES，则过程前进到ST17。如果NO，则过程返回至ST15。当操作者的手离开左转杆43L时，左转开关43La断开。
ST17停止左再生制动器电路85L。
ST18确定右转开关43Ra是否断开。如果YES，则过程前进到ST19。如果NO，则过程返回至ST15。当操作者的手离开右转杆43R时，右转开关43Ra断开。
ST19在停止右再生制动器电路85R后，过程前进到图8中的ST20。结果，因为左、右再生制动器电路85L和85R都停止，所以除雪机10返回至向前(向前)直线行走，如图10中的箭头Fr所示。
ST20从存储器63读取上次高度位置Hb以及上次倾斜位置Lb。
ST21计算器具13的实际高度位置Hr。
ST22确定实际高度位置Hr是否大于上次高度位置Hb(Hb＜Hr)。如果YES，则过程前进到ST23。如果NO，则确定实际高度位置Hr已经下降至上次高度位置Hb(Hb＝Hr)，过程前进到ST24。
ST23接通下降继电器95。这样，升降驱动机构16就如图10中的箭头Dw所示使器具13下降。
ST24断开下降继电器95。这样，升降驱动机构16停止降低器具13。
ST25计算器具13的实际倾斜位置Lr。
ST26相互比较上次倾斜位置Lb以及实际倾斜位置Lr。
如图11A所示，当确定实际倾斜位置Lr相对于上次倾斜位置Lb向下并向左倾斜(Lb＞Lr)时，即当确定搅龙壳体25的左端下降时，过程前进到ST27。
如图11B所示，当确定实际倾斜位置Lr相对于上次倾斜位置Lb向下并向右倾斜(Lb＜Lr)时，即当搅龙壳体25的右端下降时，过程前进到ST28。
如图11C所示，当确定实际倾斜位置Lr与上次倾斜位置Lb相匹配(Lb＝Lr)时，即当确定搅龙壳体25水平时，过程前进到ST29。
ST27接通右滚动继电器98。这样，滚动驱动机构38使器具13如图11A的箭头Ri所示向右滚动。
ST28接通左滚动继电器97。这样，滚动驱动机构38使器具13如图11B的箭头Le所示向左滚动。
ST29断开左右滚动继电器97和98。这样，滚动驱动机构38停止使器具13滚动。
ST30确定是否满足实际高度位置Hr与上次高度位置Hb相匹配(Hb＝Hr)以及实际倾斜位置Lr与上次倾斜位置Lb(Lb＝Lr)相匹配的条件。如果YES，则过程返回至ST02。如果NO，则过程返回至ST21。
这样重复步骤ST21至ST30，直到满足以下条件“Hb＝Hr”以及“Lb＝Lr”。从而能够使器具13恢复到处于上次高度位置Hb中的上次倾斜位置Lb的状态(原始定位)。
在本实施例中，描述了这样的示例，其中，单独执行用于根据ST21至ST24使器具13下降的程序以及用于根据ST25至ST29倾斜器具13的程序。然而，ST21至ST24的程序以及ST25至ST29的程序可构成为同时执行的并行程序。
以下为对上述描述的总结。
控制单元61在确定满足左转杆43L或右转杆43R(转动操作件43L和43R)转动的转向条件(在ST06中为YES或在ST08中为YES)时，向升降驱动机构16发出上升驱动指令(ST11)，从而使器具13上升。控制单元61然后在确定了不满足上述转向条件(ST16和ST18中为YES)时，向升降驱动机构16发送(ST23)下降驱动指令，从而使器具13下降。
因此，当左转杆43L或右转杆43R转动时，可通过升降驱动机构16与[左转杆或右转杆的]操作一起使器具13上升。换言之，器具13能在除雪机10处于转动时自动上升到相对高的位置。因此，由于积雪不妨碍转动，因此可提高除雪机10在除雪时的转动能力。
在随后停止转动杆43L和43R的转动操作时，可通过升降驱动机构16与转动操作的完成一起使器具13下降。换言之，器具13能在除雪机10完成转动时自动降低到较低位置。从而能快速重新开始除雪。
因此，器具13能够根据转杆43L和43R的操作而自动上升和下降。在操作者每次使除雪机10恢复到前进运动时，都无需手动使器具13上升和下降。从而更进一步减轻了操作者的负担。
控制单元61预先存储(ST04)器具13在确定满足前述转向条件(在ST06中为YES或在ST08中为YES)时的高度位置Hb。控制单元61然后在确定上述转向条件不再满足(在ST16和ST18中为YES)时，发出(ST21至ST24)下降驱动指令，从而使器具13的高度位置Hr返回至原始存储的高度位置Hb。
积雪在正被清除的位置处的高度通常是大致恒定的。因此，采用这样的结构，其中在转动期间存储器具13的高度位置Hb，而在转动结束时使器具13自动恢复到存储的高度位置Hb。器具13从而能够在转动结束时自动恢复到除雪位置。因此无需手动使器具13上升和下降。从而更进一步减轻了操作者的负担。
控制单元61还预先存储(ST04)器具13在确定满足上述转向条件(在ST06中为YES或在ST08中为YES)时的滚动位置Lb。控制单元61然后在确定不再满足上述转向条件(在ST16和ST18中为YES)时，向滚动驱动机构38发出(ST25至ST29)调节驱动指令，从而使器具13的倾斜Lr与所存储的原始滚动位置Lb相匹配。
从而在转动期间存储倾斜位置Lb，并且使器具13在转动完成时自动恢复到所存储的倾斜位置Lb。换言之，可以使器具13的左右倾斜恢复到原始状态。原始倾斜状态可认为基本与正被清除的位置处的雪面一致。因此，在进行转动后，操作者仅通过调节原始倾斜位置就能够再次调节器具13的倾斜位置以适应新的除雪区域。换言之，为适应雪面小的调节就足够了。因而，可更加充分地除雪，而且还能更加容易地操作除雪机10。
接下来将基于图12以及图13A至图13C描述除雪机10的修改例。在该修改例中的除雪机10中，将图8中的控制程序的内容改变成图12中示出的修改例的控制程序。结构的其它方面与上述实施例的结构和操作相同，从而省略对其的描述。
根据在图12中所示修改例的控制程序的基本特征如下。在图8所示的控制程序中，ST20改变为ST20A，ST26改变为ST26A，而ST30改变为ST30A。换言之，在图8所示的ST20、ST26、ST30中使用术语“上次倾斜位置Lb”。相反，在图12所示的ST20A、ST26A、ST30A中使用术语“倾斜基准位置Lo”以代替术语“上次倾斜位置Lb”。在图5所示的控制单元61的存储器63中预先存储预定倾斜基准位置Lo(滚动基准位置Lo)。
这里使用的术语“倾斜基准位置Lo”是指沿横向方向的位置(倾斜位置)，该位置用作器具13开始滚动时的基准。例如将倾斜基准位置Lo设置为“0”值(Lo＝0)。在倾斜基准位置Lo为“0”时，设置在搅龙壳体25上的刮铲器35处于水平状态，如图13C所示。换言之，器具13根本不向左或向右倾斜。
可根据以下两种方法设置倾斜基准位置Lo。在第一种方法中，在从工厂或库房装运除雪机10之前，通过将用于倾斜基准位置Lo的值存储在存储器63中来设置倾斜基准位置Lo。在第二种方法中，根据除雪工作现场将预先存储在存储器63中的倾斜基准位置Lo重写为新的倾斜基准位置Lo。
以下将参照图5以及图13A至13C基于图12描述根据修改例的控制程序。
ST20A从存储器63读取上次高度位置Hb以及倾斜基准位置Lo(滚动基准位置Lo)。
ST21计算器具13的实际高度位置Hr。
ST22确定是否Hb＜Hr。如果YES，则过程前进到ST23。如果NO，则过程前进到ST24。
ST23接通下降继电器95。
ST24断开下降继电器95。
ST25计算器具13的实际倾斜位置Lr。
ST26A相互比较倾斜基准位置Lo和实际倾斜位置Lr。
如图13A所示，当确定实际倾斜位置Lr相对于倾斜基准位置Lo向下并向左倾斜(Lo＞Lr)时，即当确定搅龙壳体25的左端降低时，过程前进到ST27。
如图13B所示，当确定实际倾斜位置Lr相对于倾斜基准位置Lo向下并向右倾斜(Lo＜Lr)时，即当确定搅龙壳体25的右端降低时，过程前进到ST28。
如图13C所示，当确定实际倾斜位置Lr与倾斜基准位置Lo相匹配(Lo＝Lr)时，即当确定搅龙壳体25水平时，过程前进到ST29。
ST27接通右滚动继电器98。
ST28接通左滚动继电器97。
ST29断开左、右滚动继电器97和98。
ST30A确定是否满足实际高度位置Hr与上次高度位置Hb相匹配(Hb＝Hr)以及实际倾斜位置Lr与倾斜基准位置Lo(Lo＝Lr)相匹配的条件。如果YES，则过程返回至ST02。如果NO，则过程返回至ST21。
以下是对修改例的以上描述的总结。
控制单元61在确定上述转向条件不再满足(在ST16和ST18中为YES)时，向滚动驱动机构38发出(ST25、ST26A、以及ST27至ST29)调节驱动指令，从而使器具13的倾斜Lr与预设滚动基准位置Lo相匹配。
因此，不管搅龙壳体25在除雪机10即将转动前是如何倾斜的，搅龙壳体25都能在机器转回并向前直线行走时自动恢复到水平状态。以这种方式使搅龙壳体25自动恢复到水平状态使得可通过简单的操作重新调节器具13的倾斜位置，在该简单的操作中，壳体适应于在完成转动后正被清除的新区域的地形。
在本发明中的除雪器具13不限于设有搅龙27的除雪单元，而是可例如设有除雪犁(除雪板)。
可采用任何转动操作件，只要能够操作该操作件以使行走单元11L和11R转动即可，并且不限于使用一对左、右转操作杆43L和43R。例如，设置至少一个转动操作件就足够了。
修改例中的倾斜基准位置Lo不限于具有“0”值，而是可设置任何位置。将倾斜基准位置Lo设置成任意位置使得能使除雪机10适于正被清除的地形。
在上述控制程序中，通过控制单元61控制左、右电机21L和21R的驱动的系统可例如为用于将脉冲电压供给至电机端子的脉宽调制系统(PWM系统)。电机驱动器84L和84R可发出具有与控制单元61的控制信号相对应的受控脉宽的脉冲信号，以控制电机21L和21R的转动。
本发明的自走式除雪机10适于作为搅龙型除雪机，从而在机器向前行走的同时通过前面的搅龙收集并除去雪。
权利要求
1.一种自走式除雪机，包括行走单元(11L、11R)，其能够转动和向前直线运动；至少一个转向件(43L、43R)，用于操作以使所述行走单元(11L、11R)转动；机体(19)，其上安装有所述行走单元(11L、11R)；除雪器具(13)，其以可上升、下降和滚动的方式安装在所述机体(19)上升降驱动机构(16)，用于使所述除雪器具(13)上升和下降；以及控制单元(61)，用于控制所述升降驱动机构(16)，其中所述控制单元(61)在确定满足所述转向件(43L、43R)转动的条件时向所述升降驱动机构(16)发出(ST11)上升驱动指令，从而使所述除雪器具(13)上升，并在确定不再满足所述条件时向所述升降驱动机构(16)发出(ST23)下降驱动指令，从而使所述除雪器具(13)下降。
2.根据权利要求1所述的除雪机，其特征在于，所述控制单元(61)在确定满足所述条件(ST06、ST08)时在存储器中存储(ST04)所述除雪器具(13)的高度位置(Hb)，并在确定不再满足所述条件(ST16、ST18)时，发出下降驱动指令(ST21至ST24)，以使所述除雪器具(13)的高度位置(Hr)恢复至所存储的原始高度位置(Hb)。
3.根据权利要求2所述的除雪机，其特征在于，还包括滚动驱动机构(38)，用于使所述除雪器具(13)滚动，其中所述控制单元(61)在确定满足所述条件(ST06、ST08)时在存储器中存储所述除雪器具(13)的滚动位置(Lb)，并在确定不再满足所述条件(ST16、ST18)时，向所述滚动驱动机构(38)发出(ST25至ST29)调节驱动指令，从而使所述除雪器具(13)的倾斜(Lr)与所存储的原始滚动位置(Lb)相匹配。
4.根据权利要求2所述的除雪机，其特征在于，还包括滚动驱动机构(38)，用于使所述除雪器具(13)滚动，其中所述控制单元(61)在确定不再满足所述条件(ST16、ST18)时向所述滚动驱动机构(38)发出(ST25、ST26A、ST27至ST29)调节驱动指令，从而使所述除雪器具(13)的倾斜(Lr)与预设滚动基准位置(Lo)相匹配。
全文摘要
公开了一种自走式除雪机(10)，其包括行走单元(11L、11R)，其能够转动和向前直线运动；至少一个转向件(43L；43R)，用于使所述行走单元转动；除雪器具(13)；升降驱动机构(16)以及控制单元(61)。该控制单元控制升降驱动机构，从而在所述转向件转动时使除雪器具上升，而在转向件停止转动时使除雪器具下降。
文档编号E01H5/09GK1904216SQ20061010898
公开日2007年1月31日 申请日期2006年7月31日 优先权日2005年7月29日
发明者胁谷勉, 川上俊明 申请人:本田技研工业株式会社