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公開番号2025087373
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-10
出願番号2023201971
出願日2023-11-29
発明の名称モータグレーダを制御するためのシステムおよび方法
出願人株式会社小松製作所
代理人弁理士法人新樹グローバル・アイピー
主分類E02F 9/20 20060101AFI20250603BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】モータグレーダの操作性を向上させる。
【解決手段】システムは、リフト操作部材と、センサと、コントローラとを備える。リフト操作部材は、リフトシリンダによってブレードを昇降させるために操作される。センサは、車体に対するブレードの実ピッチ角を取得する。コントローラは、車体の走行時に、リフト操作部材が、所定の継続時間以上操作された後に、中立位置に戻った場合に、リフトシリンダを制御して、ブレードを所定の目標位置まで上昇、又は下降させる自動ブレード制御を実行する。コントローラは、車体に対するブレードの実ピッチ角を取得する。コントローラは、目標位置に応じた車体に対するブレードの目標ピッチ角を取得する。コントローラは、自動ブレード制御において、実ピッチ角が目標ピッチ角となるように、実ピッチ角に応じて実ピッチ角の変化速度を制御する。
【選択図】図14
特許請求の範囲【請求項１】
モータグレーダを制御するためのシステムであって、
前記モータグレーダは、
走行輪を含む車体と、
前記車体に対して動作可能に接続され、ブレードを含む作業機と、
前記作業機に接続され、前記ブレードを昇降させるリフトシリンダと、
前記システムは、
前記リフトシリンダによって前記ブレードを昇降させるために操作されるリフト操作部材と、
前記車体に対する前記ブレードの実ピッチ角を取得するセンサと、
前記リフト操作部材の操作に応じた信号を受信可能なコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、
前記車体の走行時に、前記リフト操作部材が、所定の継続時間以上操作された後に、中立位置に戻った場合に、前記リフトシリンダを制御して、前記ブレードを所定の目標位置まで上昇、又は下降させる自動ブレード制御を実行し、
前記車体に対する前記ブレードの実ピッチ角を取得し、
前記目標位置に応じた前記車体に対する前記ブレードの目標ピッチ角を取得し、
前記自動ブレード制御において、前記実ピッチ角が前記目標ピッチ角となるように、前記実ピッチ角に応じて前記実ピッチ角の変化速度を制御する、
システム。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記コントローラは、前記実ピッチ角が、所定の減速開始点から前記目標ピッチ角までの間、前記実ピッチ角の変化速度を減速させる、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
オペレータによって操作可能な入力装置をさらに備え、
前記コントローラは、前記入力装置への操作に応じて、前記目標位置を設定する、
請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記コントローラは、
前記作業機の姿勢を取得し、
前記作業機の姿勢が所定のリスク姿勢である場合には、前記自動ブレード制御を禁止する、
請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記自動ブレード制御は、自動ブレード上げ制御を含み、
前記自動ブレード上げ制御において、前記コントローラは、前記車体の後進時に、前記リフト操作部材が、所定の第１継続時間以上ブレード上げ操作された後に、中立位置に戻った場合に、前記リフトシリンダを制御して、前記ブレードを所定の目標上昇位置まで上昇させる、
請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記コントローラは、前記自動ブレード上げ制御中に、前記リフト操作部材が、ブレード下げ操作された場合には、前記自動ブレード上げ制御をキャンセルする、
請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記コントローラは、前記自動ブレード上げ制御中に、前記リフト操作部材が、ブレード上げ操作された場合には、前記自動ブレード上げ制御を一時停止し、前記リフト操作部材が中立位置に戻った場合に、前記自動ブレード上げ制御を再開する、
請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
前記自動ブレード制御は、自動ブレード下げ制御を含み、
前記自動ブレード下げ制御において、前記コントローラは、前記車体の前進時に、前記リフト操作部材が、所定の第２継続時間以上ブレード下げ操作された後に、中立位置に戻った場合に、前記リフトシリンダを制御して、前記ブレードを所定の目標下降位置まで下降させる、
請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記コントローラは、前記自動ブレード下げ制御中に、前記左リフト操作部材、又は、前記右リフト操作部材が、ブレード上げ操作された場合には、前記自動ブレード下げ制御をキャンセルする、
請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記コントローラは、前記自動ブレード下げ制御中に、前記左リフト操作部材、又は、前記右リフト操作部材が、ブレード下げ操作された場合には、前記自動ブレード下げ制御を一時停止し、前記左リフト操作部材、又は、前記右リフト操作部材が中立位置に戻った場合に、前記自動ブレード下げ制御を再開する、
請求項８に記載のシステム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、モータグレーダを制御するためのシステムおよび方法に関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
モータグレーダは、ブレードと、リフトシリンダと、リフト操作部材とを備えている。リフトシリンダは、ブレードを昇降させる。リフト操作部材は、リフトシリンダによってブレードを昇降させるために操作される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－０５４２６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
モータグレーダは、ブレードを地面近くに配置し、前進して整地や地ならしを行った後、ブレードを上昇させて後進し、再び前進して整地や地ならし作業を繰り返すという作業を行う場合がある。このような場合、後進時のブレードの上げ操作または前進時のブレードの下げ操作と、ステアリング操作などの他の操作とをオペレータが同時に行うことは容易ではない。本開示の目的は、モータグレーダの操作性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様に係るシステムは、モータグレーダを制御するためのシステムである。モータグレーダは、車体と、作業機と、リフトシリンダとを含む。車体は、走行輪を含む。作業機は、車体に対して動作可能に接続され、ブレードを含む。リフトシリンダは、作業機に接続され、ブレードを昇降させる。当該システムは、リフト操作部材と、センサと、コントローラとを備える。リフト操作部材は、リフトシリンダによってブレードを昇降させるために操作される。センサは、車体に対するブレードの実ピッチ角を取得する。コントローラは、リフト操作部材の操作に応じた信号を受信可能である。コントローラは、車体の走行時に、リフト操作部材が、所定の継続時間以上操作された後に、中立位置に戻った場合に、リフトシリンダを制御して、ブレードを所定の目標位置まで上昇、又は下降させる自動ブレード制御を実行する。コントローラは、車体に対するブレードの実ピッチ角を取得する。コントローラは、目標位置に応じた車体に対するブレードの目標ピッチ角を取得する。コントローラは、自動ブレード制御において、実ピッチ角が目標ピッチ角となるように、実ピッチ角に応じて実ピッチ角の変化速度を制御する。
【０００６】
本開示の他の態様に係る方法は、モータグレーダを制御するための方法である。モータグレーダは、車体と、作業機と、リフトシリンダとを含む。車体は、走行輪を含む。作業機は、車体に対して動作可能に接続され、ブレードを含む。リフトシリンダは、作業機に接続され、ブレードを昇降させる。当該方法は、リフトシリンダによってブレードを昇降させるために操作されるリフト操作部材の操作に応じた信号を受信することと、車体の走行時に、リフト操作部材が、所定の継続時間以上操作された後に、中立位置に戻った場合に、リフトシリンダを制御して、ブレードを所定の目標位置まで上昇、又は下降させる自動ブレード制御を実行することと、車体に対するブレードの実ピッチ角を取得することと、目標位置に応じた車体に対するブレードの目標ピッチ角を取得することと、自動ブレード制御において、実ピッチ角が目標ピッチ角となるように、実ピッチ角に応じて実ピッチ角の変化速度を制御すること、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、車体の走行時に、オペレータによって、リフト操作部材が、所定の継続時間以上、操作された後で中立位置に戻ることで、自動ブレード制御により、ブレードが自動的に目標位置まで移動する。そのため、ステアリング操作などの他の操作が容易になる。また、ブレードの実ピッチ角の変化速度は、実ピッチ角に応じて制御される。そのため、ブレードを、迅速、且つ、精度よく目標位置まで上昇させることができる。それにより、モータグレーダの操作性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施形態に係るモータグレーダの斜視図である。
モータグレーダの側面図である。
モータグレーダの駆動系を示す模式図である。
モータグレーダの制御系を示す模式図である。
モータグレーダのアーティキュレート動作を示す上面図である。
モータグレーダのアーティキュレート動作を示す上面図である。
車体に対するブレードのピッチ角を示すモータグレーダの側面図である。
ブレードの回転角を示すモータグレーダの上面図である。
自動ブレード上げ制御の処理を示すフローチャートである。
後進時におけるリフト操作部材の操作と、ブレードの制御とを示す図である。
後進時におけるリフト操作部材の操作と、ブレードの制御とを示す図である。
後進時におけるリフト操作部材の操作と、ブレードの制御とを示す図である。
自動ブレード下げ制御の処理を示すフローチャートである。
前進時におけるリフト操作部材の操作と、ブレードの制御とを示す図である。
前進時におけるリフト操作部材の操作と、ブレードの制御とを示す図である。
前進時におけるリフト操作部材の操作と、ブレードの制御とを示す図である。
自動ブレード制御におけるリフトシリンダの制御の処理を示すフローチャートである。
スプールストローク－実ピッチ角データの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下図面を参照して、本開示の実施形態について説明する。図１は、実施形態に係るモータグレーダ１の斜視図である。図２は、モータグレーダ１の側面図である。図１に示すように、モータグレーダ１は、車体２と、複数の走行輪３Ａ，３Ｂ，４Ａ－４Ｄと、作業機５とを備える。車体２は、フロントフレーム１１と、リアフレーム１２と、キャブ１３と、動力室１４とを含む。複数の走行輪３Ａ，３Ｂ，４Ａ－４Ｄは、前輪３Ａ，３Ｂと、後輪４Ａ－４Ｄとを含む。
【００１０】
リアフレーム１２は、フロントフレーム１１に接続されている。フロントフレーム１１は、リアフレーム１２に対して、左右にアーティキュレート可能である。キャブ１３と動力室１４とは、リアフレーム１２上に配置されている。キャブ１３には、図示しない運転席が配置されている。動力室１４は、キャブ１３の後方に配置されている。フロントフレーム１１は、リアフレーム１２から前方へ延びている。前輪３Ａ，３Ｂは、フロントフレーム１１に取り付けられている。後輪４Ａ－４Ｄは、リアフレーム１２に取り付けられている。
（【００１１】以降は省略されています）

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