JP2024060716A - Work machine and method for controlling a work machine - Google Patents

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    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
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    • E02F3/80Component parts
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    • E02F3/841Devices for controlling and guiding the whole machine, e.g. by feeler elements and reference lines placed exteriorly of the machine

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Abstract

Figure 2024060716000001

【課題】作業機械が起伏のある地面を走行するときであっても、作業機を目標高さに精度よく保持すると共に、作業機のクロススロープ角を維持する。
【解決手段】作業機械は、車体と、作業機と、アクチュエータと、第1操作装置と、コントローラとを備える。作業機は、車体に対して動作可能に支持される。アクチュエータは、作業機を動作させる。第1操作装置は、重力方向における作業機の目標高さと、水平面に対する作業機の傾斜角度を示すクロススロープ角とを設定するために操作される。コントローラは、作業機の目標高さを取得する。コントローラは、車体の姿勢が変化しても、重力方向における作業機の高さを目標高さに維持するようにアクチュエータを制御する。
【選択図】図13A

Figure 2024060716000001

To accurately hold a work machine at a target height and maintain the cross slope angle of the work machine even when the work machine is traveling on uneven ground.
[Solution] The work machine includes a vehicle body, a work implement, an actuator, a first operating device, and a controller. The work implement is movably supported on the vehicle body. The actuator operates the work implement. The first operating device is operated to set a target height of the work implement in the direction of gravity and a cross slope angle indicating the inclination angle of the work implement with respect to a horizontal plane. The controller obtains the target height of the work implement. The controller controls the actuator to maintain the height of the work implement in the direction of gravity at the target height even if the attitude of the vehicle body changes.
[Selected Figure] Figure 13A

Description

本開示は、作業機械、及び、作業機械を制御するための方法に関する。 The present disclosure relates to a work machine and a method for controlling a work machine.

作業機械は、車体と、作業機と、アクチュエータとを備えている。アクチュエータは、例えば油圧シリンダである。アクチュエータは、オペレータの操作に応じて駆動されることで、作業機を動作させる。例えば、モータグレーダは、作業機として、ブレードを備えている。モータグレーダは、車体として、タンデムドライブとフレームとを備えている。ブレードは、フレームに支持されている。フレームは、前輪を回転可能に支持している。タンデムドライブは後輪を支持している。オペレータは、作業機の操作レバーを操作することで、ブレードを上下に動作させる。 A work machine includes a vehicle body, a working implement, and an actuator. The actuator is, for example, a hydraulic cylinder. The actuator is driven in response to the operation of the operator to operate the working implement. For example, a motor grader includes a blade as a working implement. The motor grader includes a tandem drive and a frame as a vehicle body. The blade is supported by the frame. The frame rotatably supports the front wheels. The tandem drive supports the rear wheels. The operator moves the blade up and down by operating the operating lever of the working implement.

上述したモータグレーダでは、前輪が起伏を乗り越えるときに、フレームの姿勢が変化することで、ブレードの高さが変化してしまう。この問題に対応する技術が特許文献1に開示されている。特許文献1においては、コントローラは、フレームとタンデムドライブとの相対回転角からブレードの高さの変化を算出する。コントローラは、ブレードの高さの変化に応じて、ブレードを上下に移動させる。それにより、ブレードが所定の高さに保持される。 In the motor grader described above, when the front wheels go over an uneven surface, the frame changes position, causing a change in the blade height. Patent Document 1 discloses technology that addresses this issue. In Patent Document 1, the controller calculates the change in blade height from the relative rotation angle between the frame and the tandem drive. The controller moves the blade up and down in response to the change in blade height. This keeps the blade at a specified height.

特開2001-193095号公報JP 2001-193095 A

しかしながら、特許文献1のモータグレーダでは、タンデムドライブを含んだ車体全体の姿勢が変化した場合には、車体に対するブレードの高さ方向も変化してしまう。例えば、タンデムドライブが水平面から傾斜したときには、コントローラが算出したブレードの高さは、実際のブレードの高さとは異なる値を取る。そのため、ブレードを地面に対して所定の高さに精度よく保持することは困難である。 However, in the motor grader of Patent Document 1, when the posture of the entire vehicle body including the tandem drive changes, the height of the blade relative to the vehicle body also changes. For example, when the tandem drive is tilted from the horizontal plane, the blade height calculated by the controller takes a value different from the actual blade height. This makes it difficult to accurately maintain the blade at a specified height relative to the ground.

また、モータグレーダでは、ブレードを水平面に対して傾けた状態で作業を行う場合がある。この場合、車体後方から見たブレードの水平面に対する傾斜角度(以下、クロススロープ角と呼ぶ)は、一定に維持される。しかし、上記のように車体全体の姿勢が変化した場合には、クロススロープ角を一定に維持することは困難である。本開示は、作業機械が起伏のある地面を走行するときであっても、作業機を目標高さに精度よく保持すると共に、作業機のクロススロープ角を維持することにある。 Motor graders may also perform work with the blade tilted relative to the horizontal plane. In this case, the inclination angle of the blade relative to the horizontal plane as viewed from the rear of the vehicle body (hereinafter referred to as the cross slope angle) is maintained constant. However, when the posture of the entire vehicle body changes as described above, it is difficult to maintain a constant cross slope angle. The present disclosure aims to accurately hold the work machine at a target height and maintain the cross slope angle of the work machine even when the work machine is traveling on uneven ground.

本開示の一態様は、作業機械であって、車体と、作業機と、アクチュエータと、第1操作装置と、コントローラとを備える。作業機は、車体に対して動作可能に支持される。アクチュエータは、作業機に接続される。アクチュエータは、作業機を動作させる。第1操作装置は、重力方向における作業機の目標高さと、水平面に対する作業機の傾斜角度を示すクロススロープ角とを設定するために操作される。コントローラは、作業機の目標高さを取得する。コントローラは、車体の姿勢が変化しても、重力方向における作業機の高さを目標高さに維持するようにアクチュエータを制御する。 One aspect of the present disclosure is a work machine comprising a vehicle body, a work implement, an actuator, a first operating device, and a controller. The work implement is operably supported on the vehicle body. The actuator is connected to the work implement. The actuator operates the work implement. The first operating device is operated to set a target height of the work implement in the direction of gravity and a cross slope angle indicating the inclination angle of the work implement with respect to a horizontal plane. The controller acquires the target height of the work implement. The controller controls the actuator to maintain the height of the work implement in the direction of gravity at the target height even if the attitude of the vehicle body changes.

本開示の他の態様に係る方法は、作業機械を制御するための方法である。作業機械は、車体と、作業機と、アクチュエータとを備える。作業機は、車体に対して動作可能に支持される。アクチュエータは、作業機に接続される。アクチュエータは、作業機を動作させる。当該方法は、重力方向における作業機の目標高さと、水平面に対する作業機の傾斜角度を示すクロススロープ角とを設定するために操作される第1操作装置の操作に応じて、作業機の目標高さとクロススロープ角とを設定することと、車体の姿勢が変化しても、重力方向における作業機の高さを目標高さに維持するようにアクチュエータを制御すること、を備える。 A method according to another aspect of the present disclosure is a method for controlling a work machine. The work machine includes a vehicle body, a work implement, and an actuator. The work implement is operably supported on the vehicle body. The actuator is connected to the work implement. The actuator operates the work implement. The method includes setting a target height and a cross slope angle of the work implement in the direction of gravity in response to operation of a first operating device that is operated to set the target height of the work implement in the direction of gravity and a cross slope angle indicating the inclination angle of the work implement with respect to a horizontal plane, and controlling the actuator to maintain the height of the work implement in the direction of gravity at the target height even if the attitude of the vehicle body changes.

本開示によれば、車体の姿勢が変化しても、重力方向における作業機の高さとクロススロープ角とが維持される。そのため、作業機械が起伏のある地面を走行するときであっても、作業機の高さとクロススロープ角とが精度よく維持される。 According to the present disclosure, the height of the work implement in the direction of gravity and the cross slope angle are maintained even if the posture of the vehicle body changes. Therefore, even when the work machine travels on uneven ground, the height of the work implement and the cross slope angle are maintained with high precision.

実施形態に係る作業機械の側面図である。FIG. 1 is a side view of a work machine according to an embodiment. 作業機械の前部の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the front of the work machine. 作業機械の駆動系及び制御系を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a drive system and a control system of the work machine. 作業機の姿勢を示す作業機械の模式的な背面図である。FIG. 2 is a schematic rear view of the work machine showing the attitude of the work implement. 作業機の姿勢を示す作業機械の模式的な平面図である。FIG. 2 is a schematic plan view of the work machine showing the attitude of the work machine. 作業機の姿勢を示す作業機械の模式的な拡大側面図である。FIG. 2 is a schematic enlarged side view of the work machine showing the attitude of the work implement. 作業機の姿勢を示す作業機械の模式的な平面図である。FIG. 2 is a schematic plan view of the work machine showing the attitude of the work machine. 作業機の姿勢を示す作業機械の模式的な平面図である。FIG. 2 is a schematic plan view of the work machine showing the attitude of the work machine. 作業機械の車体座標系を示す模式的な側面図である。FIG. 2 is a schematic side view showing a vehicle body coordinate system of a work machine. 作業機械の車体座標系を示す模式的な背面図である。FIG. 2 is a schematic rear view showing the vehicle body coordinate system of the work machine. 作業機の自動制御の処理を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing a process for automatic control of a work machine. 作業機械の車体座標系を示す模式的な側面図である。FIG. 2 is a schematic side view showing a vehicle body coordinate system of a work machine. 自動制御による作業機の位置を示す作業機械の模式的な背面図である。FIG. 4 is a schematic rear view of the work machine showing the position of the work implement under automatic control. 自動制御による作業機の位置を示す作業機械の模式的な背面図である。FIG. 4 is a schematic rear view of the work machine showing the position of the work implement under automatic control. 第1設定モードによる作業機の位置を示す作業機械の模式的な背面図である。FIG. 4 is a schematic rear view of the work machine showing the position of the work machine in a first setting mode. 第1設定モードによる作業機の位置を示す作業機械の模式的な背面図である。FIG. 4 is a schematic rear view of the work machine showing the position of the work machine in a first setting mode. 第1設定モードによる作業機の位置を示す作業機械の模式的な背面図である。FIG. 4 is a schematic rear view of the work machine showing the position of the work machine in a first setting mode. 第1設定モードによる作業機の位置を示す作業機械の模式的な背面図である。FIG. 4 is a schematic rear view of the work machine showing the position of the work machine in a first setting mode. 第2設定モードによる作業機の位置を示す作業機械の模式的な背面図である。FIG. 11 is a schematic rear view of the work machine showing the position of the work machine in a second setting mode. 第2設定モードによる作業機の位置を示す作業機械の模式的な背面図である。FIG. 11 is a schematic rear view of the work machine showing the position of the work machine in a second setting mode.

以下、図面を参照して、実施形態について説明する。図1は、実施形態に係る作業機械1の側面図である。図2は、作業機械1の前部の斜視図である。本実施形態における作業機械1は、モータグレーダである。図1に示すように、作業機械1は、車体2と作業機3とを備える。作業機3は、車体2に対して動作可能に支持される。車体2は、車体フレーム4と、タンデムドライブ5と、前輪6と、後輪7A,7Bとを含む。 The embodiment will be described below with reference to the drawings. Fig. 1 is a side view of a work machine 1 according to the embodiment. Fig. 2 is a perspective view of the front part of the work machine 1. In this embodiment, the work machine 1 is a motor grader. As shown in Fig. 1, the work machine 1 includes a vehicle body 2 and a work implement 3. The work implement 3 is operably supported on the vehicle body 2. The vehicle body 2 includes a vehicle body frame 4, a tandem drive 5, front wheels 6, and rear wheels 7A, 7B.

車体フレーム4は、前輪6と作業機3とを支持する。車体フレーム4は、フロントフレーム11とリアフレーム12とを含む。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。なお、以下の説明において、前後左右の各方向は、アーティキュレート角が0、すなわち、フロントフレーム11とリアフレーム12とが真っすぐな状態での車体2の前後左右の各方向を意味するものとする。 The vehicle body frame 4 supports the front wheels 6 and the work machine 3. The vehicle body frame 4 includes a front frame 11 and a rear frame 12. The rear frame 12 is connected to the front frame 11. The front frame 11 can be articulated left and right relative to the rear frame 12. In the following description, the front, rear, left and right directions refer to the front, rear, left and right directions of the vehicle body 2 when the articulation angle is 0, that is, when the front frame 11 and the rear frame 12 are straight.

リアフレーム12上には、キャブ13と動力室14とが配置されている。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には、後述する駆動系が配置されている。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6は、フロントフレーム11に取り付けられている。 A cab 13 and a power compartment 14 are arranged on the rear frame 12. A driver's seat (not shown) is arranged in the cab 13. A drive system (described below) is arranged in the power compartment 14. The front frame 11 extends forward from the rear frame 12. The front wheels 6 are attached to the front frame 11.

タンデムドライブ5は、リアフレーム12に接続されている。タンデムドライブ5は、後輪7A,7Bを支持すると共に、後輪7A,7Bを駆動する。タンデムドライブ5は、左右方向に延びる後軸10を含む。タンデムドライブ5は、車体フレーム4のリアフレーム12を後軸10回りに揺動可能に支持する。前輪6が作業機3によって整地されていない路面の起伏によって上下動するとき、車体フレーム4は後軸10回りに揺動する(図9を参照)。 The tandem drive 5 is connected to the rear frame 12. The tandem drive 5 supports and drives the rear wheels 7A, 7B. The tandem drive 5 includes a rear axle 10 extending in the left-right direction. The tandem drive 5 supports the rear frame 12 of the vehicle frame 4 so that it can swing around the rear axle 10. When the front wheels 6 move up and down due to the undulations of a road surface that has not been leveled by the work machine 3, the vehicle frame 4 swings around the rear axle 10 (see Figure 9).

後輪7A,7Bは、一対の第1後輪7Aと、一対の第2後輪7Bとを含む。なお、図1では、左側の第1後輪7Aと、左側の第2後輪7Bのみが図示されている。第2後輪7Bは、第1後輪7Aの後方に配置されている。後軸10は、第1後輪7Aと第2後輪7Bとの間に配置されている。後軸10は、タンデムドライブ5に対する車体フレーム4の揺動中心となる。 The rear wheels 7A, 7B include a pair of first rear wheels 7A and a pair of second rear wheels 7B. Note that in FIG. 1, only the left first rear wheel 7A and the left second rear wheel 7B are shown. The second rear wheel 7B is disposed behind the first rear wheel 7A. The rear axle 10 is disposed between the first rear wheel 7A and the second rear wheel 7B. The rear axle 10 is the pivot center of the vehicle frame 4 relative to the tandem drive 5.

作業機3は、車体2に対して可動的に接続されている。作業機3は、支持部材15とブレード16とを含む。支持部材15は、車体2に可動的に接続されている。支持部材15は、ブレード16を支持している。支持部材15は、ドローバ17とサークル18とを含む。ドローバ17とサークル18とは、フロントフレーム11の下方に配置される。 The working machine 3 is movably connected to the vehicle body 2. The working machine 3 includes a support member 15 and a blade 16. The support member 15 is movably connected to the vehicle body 2. The support member 15 supports the blade 16. The support member 15 includes a drawbar 17 and a circle 18. The drawbar 17 and the circle 18 are disposed below the front frame 11.

図2に示すように、ドローバ17は、フロントフレーム11の軸支部19に接続されている。軸支部19は、フロントフレーム11の前部に配置されている。ドローバ17は、フロントフレーム11の前部から後方へ延びている。ドローバ17は、フロントフレーム11に対して、少なくとも車体2の上下方向と左右方向とに揺動可能に支持されている。例えば、軸支部19は、ボールジョイントを含む。ドローバ17は、ボールジョイントを介して、フロントフレーム11に対して回転可能に接続されている。 As shown in FIG. 2, the drawbar 17 is connected to a pivot support 19 of the front frame 11. The pivot support 19 is disposed at the front of the front frame 11. The drawbar 17 extends rearward from the front of the front frame 11. The drawbar 17 is supported relative to the front frame 11 so as to be swingable at least in the up-down and left-right directions of the vehicle body 2. For example, the pivot support 19 includes a ball joint. The drawbar 17 is rotatably connected to the front frame 11 via the ball joint.

サークル18は、ドローバ17の後部に接続されている。サークル18は、ドローバ17に対して回転可能に支持される。ブレード16は、サークル18に接続される。ブレード16は、サークル18を介して、ドローバ17に支持されている。ブレード16は、チルト軸21回りに回転可能にサークル18に支持されている。チルト軸21は、左右方向に延びている。ブレード16は、左右方向にスライド可能にサークル18に支持されている。 The circle 18 is connected to the rear of the drawbar 17. The circle 18 is supported rotatably relative to the drawbar 17. The blade 16 is connected to the circle 18. The blade 16 is supported by the drawbar 17 via the circle 18. The blade 16 is supported by the circle 18 so as to be rotatable around a tilt shaft 21. The tilt shaft 21 extends in the left-right direction. The blade 16 is supported by the circle 18 so as to be slidable in the left-right direction.

作業機械1は、作業機3の姿勢を変更するための複数のアクチュエータ22-27を備えている。複数のアクチュエータ22-27は、複数の油圧シリンダ22-26を含む。複数の油圧シリンダ22-26は、作業機3に接続されている。複数の油圧シリンダ22-26は、油圧によって伸縮する。複数の油圧シリンダ22-26は、伸縮することで、車体2に対する作業機3の姿勢を変更する。以下の説明では、油圧シリンダの伸縮を「ストローク動作」と呼ぶ。 The work machine 1 is equipped with multiple actuators 22-27 for changing the posture of the work implement 3. The multiple actuators 22-27 include multiple hydraulic cylinders 22-26. The multiple hydraulic cylinders 22-26 are connected to the work implement 3. The multiple hydraulic cylinders 22-26 extend and retract by hydraulic pressure. By extending and retracting, the multiple hydraulic cylinders 22-26 change the posture of the work implement 3 relative to the vehicle body 2. In the following description, the extension and retraction of the hydraulic cylinders is referred to as "stroke operation."

詳細には、複数の油圧シリンダ22-26は、左リフトシリンダ22と、右リフトシリンダ23と、ドローバシフトシリンダ24と、ブレードチルトシリンダ25と、ブレードシフトシリンダ26とを含む。左リフトシリンダ22と右リフトシリンダ23とは、左右方向に互いに離れて配置されている。左リフトシリンダ22は、ドローバ17の左部分に接続されている。右リフトシリンダ23は、ドローバ17の右部分に接続されている。左リフトシリンダ22と右リフトシリンダ23とは、ドローバ17に対して左右に揺動可能に接続されている。 In detail, the multiple hydraulic cylinders 22-26 include a left lift cylinder 22, a right lift cylinder 23, a drawbar shift cylinder 24, a blade tilt cylinder 25, and a blade shift cylinder 26. The left lift cylinder 22 and the right lift cylinder 23 are arranged apart from each other in the left-right direction. The left lift cylinder 22 is connected to the left part of the drawbar 17. The right lift cylinder 23 is connected to the right part of the drawbar 17. The left lift cylinder 22 and the right lift cylinder 23 are connected to the drawbar 17 so as to be able to swing left and right.

左リフトシリンダ22と右リフトシリンダ23とは、フロントフレーム11に対して、左右に揺動可能に接続されている。詳細には、左リフトシリンダ22と右リフトシリンダ23とは、リフタブラケット29を介して、フロントフレーム11に接続されている。リフタブラケット29は、フロントフレーム11に接続されている。リフタブラケット29は、左リフトシリンダ22と右リフトシリンダ23とを左右に揺動可能に支持している。左リフトシリンダ22と右リフトシリンダ23とのストローク動作により、ドローバ17は、軸支部19回りに上下に揺動する。それにより、ブレード16が上下に移動する。 The left lift cylinder 22 and the right lift cylinder 23 are connected to the front frame 11 so that they can swing left and right. More specifically, the left lift cylinder 22 and the right lift cylinder 23 are connected to the front frame 11 via a lifter bracket 29. The lifter bracket 29 is connected to the front frame 11. The lifter bracket 29 supports the left lift cylinder 22 and the right lift cylinder 23 so that they can swing left and right. The stroke movement of the left lift cylinder 22 and the right lift cylinder 23 causes the drawbar 17 to swing up and down around the pivot 19. This causes the blade 16 to move up and down.

ドローバシフトシリンダ24は、ドローバ17とフロントフレーム11とに接続されている。ドローバシフトシリンダ24は、リフタブラケット29を介してフロントフレーム11に接続されている。ドローバシフトシリンダ24は、フロントフレーム11に対して、揺動可能に接続されている。ドローバシフトシリンダ24は、ドローバ17に対して、揺動可能に接続されている。ドローバシフトシリンダ24は、フロントフレーム11からドローバ17に向かって、斜め下方に延びている。ドローバシフトシリンダ24は、フロントフレーム11の左右の一側方から反対の側方へ向かって延びている。ドローバシフトシリンダ24のストローク動作により、ドローバ17は、軸支部19回りに左右に揺動する。 The drawbar shift cylinder 24 is connected to the drawbar 17 and the front frame 11. The drawbar shift cylinder 24 is connected to the front frame 11 via a lifter bracket 29. The drawbar shift cylinder 24 is connected to the front frame 11 so as to be able to swing. The drawbar shift cylinder 24 is connected to the drawbar 17 so as to be able to swing. The drawbar shift cylinder 24 extends obliquely downward from the front frame 11 toward the drawbar 17. The drawbar shift cylinder 24 extends from one side of the front frame 11 to the opposite side. The stroke movement of the drawbar shift cylinder 24 causes the drawbar 17 to swing left and right around the pivot support 19.

図1に示すように、ブレードチルトシリンダ25は、サークル18とブレード16とに接続されている。ブレードチルトシリンダ25のストローク動作により、ブレード16がチルト軸21回りに回転する。図2に示すように、ブレードシフトシリンダ26は、サークル18とブレード16とに接続されている。ブレードシフトシリンダ26のストローク動作により、ブレード16がサークル18に対して左右にスライドする。 As shown in FIG. 1, the blade tilt cylinder 25 is connected to the circle 18 and the blade 16. The stroke movement of the blade tilt cylinder 25 causes the blade 16 to rotate around the tilt axis 21. As shown in FIG. 2, the blade shift cylinder 26 is connected to the circle 18 and the blade 16. The stroke movement of the blade shift cylinder 26 causes the blade 16 to slide left and right relative to the circle 18.

複数のアクチュエータ22-27は、回転アクチュエータ27を含む。回転アクチュエータ27は、ドローバ17とサークル18とに接続されている。回転アクチュエータ27は、ドローバ17に対してサークル18を回転させる。それにより、ブレード16が、上下方向に延びる回転軸回りに回転する。 The actuators 22-27 include a rotary actuator 27. The rotary actuator 27 is connected to the drawbar 17 and the circle 18. The rotary actuator 27 rotates the circle 18 relative to the drawbar 17. This causes the blade 16 to rotate around a rotation axis that extends in the vertical direction.

図3は、作業機械1の駆動系8及び制御系9を示す模式図である。図3に示すように、作業機械1は、駆動源31と、油圧ポンプ32と、動力伝達装置33と、制御弁34とを備えている。駆動源31は、例えば内燃機関である。或いは、駆動源31は、電動モータ、或いは内燃機関と電動モータとのハイブリッドであってもよい。油圧ポンプ32は、駆動源31によって駆動されることで、作動油を吐出する。 Figure 3 is a schematic diagram showing the drive system 8 and control system 9 of the work machine 1. As shown in Figure 3, the work machine 1 is equipped with a drive source 31, a hydraulic pump 32, a power transmission device 33, and a control valve 34. The drive source 31 is, for example, an internal combustion engine. Alternatively, the drive source 31 may be an electric motor, or a hybrid of an internal combustion engine and an electric motor. The hydraulic pump 32 is driven by the drive source 31 to discharge hydraulic oil.

制御弁34は、油圧回路を介して油圧ポンプ32と複数の油圧シリンダ22-26とに接続されている。制御弁34は、複数の油圧シリンダ22-26にそれぞれ接続される複数の弁を含む。制御弁34は、油圧ポンプ32から複数の油圧シリンダ22-26に供給される作動油の流量を制御する。 The control valve 34 is connected to the hydraulic pump 32 and the multiple hydraulic cylinders 22-26 via a hydraulic circuit. The control valve 34 includes multiple valves that are respectively connected to the multiple hydraulic cylinders 22-26. The control valve 34 controls the flow rate of hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 32 to the multiple hydraulic cylinders 22-26.

本実施形態では、回転アクチュエータ27は、油圧モータである。制御弁34は、油圧回路を介して油圧ポンプ32と回転アクチュエータ27とに接続されている。制御弁34は、油圧ポンプ32から回転アクチュエータ27に供給される作動油の流量を制御する。なお、回転アクチュエータ27は、電動モータであってもよい。 In this embodiment, the rotary actuator 27 is a hydraulic motor. The control valve 34 is connected to the hydraulic pump 32 and the rotary actuator 27 via a hydraulic circuit. The control valve 34 controls the flow rate of hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 32 to the rotary actuator 27. The rotary actuator 27 may be an electric motor.

動力伝達装置33は、駆動源31からの駆動力を後輪7A,7Bに伝達する。動力伝達装置33は、トルクコンバータ、及び/又は、複数の変速ギアを含んでもよい。或いは、動力伝達装置33は、HST(Hydraulic Static Transmission)、或いは、HMT(Hydraulic Mechanical Transmission)などのトランスミッションであってもよい。 The power transmission device 33 transmits the driving force from the drive source 31 to the rear wheels 7A, 7B. The power transmission device 33 may include a torque converter and/or multiple speed change gears. Alternatively, the power transmission device 33 may be a transmission such as an HST (Hydraulic Static Transmission) or an HMT (Hydraulic Mechanical Transmission).

図3に示すように、作業機械1は、第1操作装置35とコントローラ36とを備えている。第1操作装置35は、作業機3の姿勢を変更するためにオペレータによって操作可能である。作業機3の姿勢は、車体2に対するブレード16の位置と向きとを示す。図4は、作業機3の姿勢を示す作業機械1の模式的な背面図である。図4に示すように、第1操作装置35の操作に応じて、ブレード16の左端部161の高さと、右端部162の高さとが変更される。 As shown in FIG. 3, the work machine 1 is equipped with a first operating device 35 and a controller 36. The first operating device 35 can be operated by an operator to change the attitude of the work implement 3. The attitude of the work implement 3 indicates the position and orientation of the blade 16 relative to the vehicle body 2. FIG. 4 is a schematic rear view of the work machine 1 showing the attitude of the work implement 3. As shown in FIG. 4, the height of the left end 161 and the height of the right end 162 of the blade 16 are changed in response to the operation of the first operating device 35.

第1操作装置35の操作に応じて、ドローバ17のヨー角θ1と、ピッチ角θ2と、ロール角θ3とが変更される。図5は、作業機3の姿勢を示す作業機械1の模式的な平面図である。図5に示すように、ドローバ17のヨー角θ1は、車体2の前後方向に対するドローバ17の左右方向の傾斜角度である。なお、ドローバ17のヨー角θ1は、フロントフレーム11の前後方向に対するドローバ17の左右方向の傾斜角度であってもよい。ブレード16の左右方向における位置は、ドローバ17のヨー角θ1に応じて変化する。 The yaw angle θ1, pitch angle θ2, and roll angle θ3 of the drawbar 17 are changed in response to the operation of the first operating device 35. FIG. 5 is a schematic plan view of the work machine 1 showing the attitude of the work implement 3. As shown in FIG. 5, the yaw angle θ1 of the drawbar 17 is the left-right inclination angle of the drawbar 17 relative to the fore-aft direction of the vehicle body 2. Note that the yaw angle θ1 of the drawbar 17 may also be the left-right inclination angle of the drawbar 17 relative to the fore-aft direction of the front frame 11. The position of the blade 16 in the left-right direction changes in response to the yaw angle θ1 of the drawbar 17.

図6は、作業機3の姿勢を示す作業機械1の模式的な側面図である。図6に示すように、ドローバ17のピッチ角θ2は、車体2の前後方向に対するドローバ17の上下方向の傾斜角度である。図4に示すように、ドローバ17のロール角θ3は、車体2の前後方向に延びるロール軸A1回りのドローバ17の傾斜角度である。 Figure 6 is a schematic side view of the work machine 1 showing the posture of the work implement 3. As shown in Figure 6, the pitch angle θ2 of the drawbar 17 is the inclination angle of the drawbar 17 in the up-down direction relative to the fore-and-aft direction of the vehicle body 2. As shown in Figure 4, the roll angle θ3 of the drawbar 17 is the inclination angle of the drawbar 17 around the roll axis A1 extending in the fore-and-aft direction of the vehicle body 2.

また、第1操作装置35の操作に応じて、サークル18の回転角θ4と、ブレード16のチルト角θ5と、ブレード16のシフト量W1とが変更される。図7は、作業機3の姿勢を示す作業機械1の模式的な平面図である。図7に示すように、サークル18の回転角θ4は、車体2の前後方向に対するサークル18の回転角θ4である。図6に示すように、ブレード16のチルト角θ5は、左右方向に延びるチルト軸21回りのブレード16の傾斜角である。図8は、作業機3の姿勢を示す作業機械1の模式的な平面図である。図8に示すように、ブレード16のシフト量W1は、サークル18に対するブレード16の左右方向へのスライド量である。 In addition, the rotation angle θ4 of the circle 18, the tilt angle θ5 of the blade 16, and the shift amount W1 of the blade 16 are changed according to the operation of the first operating device 35. FIG. 7 is a schematic plan view of the work machine 1 showing the posture of the work implement 3. As shown in FIG. 7, the rotation angle θ4 of the circle 18 is the rotation angle θ4 of the circle 18 relative to the front-rear direction of the vehicle body 2. As shown in FIG. 6, the tilt angle θ5 of the blade 16 is the inclination angle of the blade 16 around the tilt axis 21 extending in the left-right direction. FIG. 8 is a schematic plan view of the work machine 1 showing the posture of the work implement 3. As shown in FIG. 8, the shift amount W1 of the blade 16 is the amount of left-right sliding of the blade 16 relative to the circle 18.

第1操作装置35は、複数の操作部材41-46を含む。複数の操作部材41-46は、左リフトシリンダ22と、右リフトシリンダ23と、ドローバシフトシリンダ24と、ブレードチルトシリンダ25と、ブレードシフトシリンダ26と、回転アクチュエータ27とのそれぞれに対応して設けられている。 The first operating device 35 includes a plurality of operating members 41-46. The plurality of operating members 41-46 are provided corresponding to the left lift cylinder 22, the right lift cylinder 23, the drawbar shift cylinder 24, the blade tilt cylinder 25, the blade shift cylinder 26, and the rotary actuator 27, respectively.

複数の操作部材41-46は、左リフトレバー41と、右リフトレバー42と、ドローバシフトレバー43と、回転レバー44と、ブレードチルトレバー45と、ブレードシフトレバー46とを含む。左リフトレバー41の操作に応じて、左リフトシリンダ22が伸縮する。右リフトレバー42の操作に応じて、右リフトシリンダ23が伸縮する。 The multiple operating members 41-46 include a left lift lever 41, a right lift lever 42, a drawbar shift lever 43, a rotation lever 44, a blade tilt lever 45, and a blade shift lever 46. In response to operation of the left lift lever 41, the left lift cylinder 22 extends and retracts. In response to operation of the right lift lever 42, the right lift cylinder 23 extends and retracts.

ドローバシフトレバー43の操作に応じて、ドローバシフトシリンダ24が伸縮する。回転レバー44の操作に応じて、回転アクチュエータ27が回転する。ブレードチルトレバー45の操作に応じて、ブレードチルトシリンダ25が伸縮する。ブレードシフトレバー46の操作に応じて、ブレードシフトシリンダ26が伸縮する。複数の操作部材41-46のそれぞれは、オペレータによる各操作部材41-46への操作を示す信号を出力する。 The drawbar shift cylinder 24 extends and retracts in response to the operation of the drawbar shift lever 43. The rotary actuator 27 rotates in response to the operation of the rotary lever 44. The blade tilt cylinder 25 extends and retracts in response to the operation of the blade tilt lever 45. The blade shift cylinder 26 extends and retracts in response to the operation of the blade shift lever 46. Each of the multiple operating members 41-46 outputs a signal indicating the operation of each operating member 41-46 by the operator.

コントローラ36は、駆動源31及び動力伝達装置33を制御することで、作業機械1を走行させる。また、コントローラ36は、油圧ポンプ32と制御弁34とを制御することで、作業機3を動作させる。コントローラ36は、プロセッサ37と記憶装置38とを含む。プロセッサ37は、例えばCPUであり、作業機械1を制御するためのプログラムを実行する。記憶装置38は、RAM及びROMなどのメモリと、SSD或いはHDDなどの補助記憶装置を含む。記憶装置38は、作業機械1を制御するためのプログラムとデータとを記憶している。 The controller 36 controls the drive source 31 and the power transmission device 33 to drive the work machine 1. The controller 36 also controls the hydraulic pump 32 and the control valve 34 to operate the work implement 3. The controller 36 includes a processor 37 and a storage device 38. The processor 37 is, for example, a CPU, and executes a program for controlling the work machine 1. The storage device 38 includes memories such as RAM and ROM, and auxiliary storage devices such as SSD or HDD. The storage device 38 stores programs and data for controlling the work machine 1.

図3に示すように、作業機械1は、上述した作業機3の姿勢を検出するための作業機センサ48を含む。作業機センサ48は、複数のセンサS1-S8を含む。複数のセンサS1-S8は、例えば磁気センサである。ただし、複数のセンサS1-S8は、光学センサなどの他の方式のセンサであってもよい。複数のセンサS1-S5は、上述した複数の油圧シリンダ22-26のストローク長を検出する。複数のセンサS1-S5は、左リフトセンサS1と、右リフトセンサS2と、ドローバシフトセンサS3と、ブレードチルトセンサS4と、ブレードシフトセンサS5とを含む。 As shown in FIG. 3, the work machine 1 includes a work machine sensor 48 for detecting the posture of the work machine 3 described above. The work machine sensor 48 includes multiple sensors S1-S8. The multiple sensors S1-S8 are, for example, magnetic sensors. However, the multiple sensors S1-S8 may be other types of sensors, such as optical sensors. The multiple sensors S1-S5 detect the stroke lengths of the multiple hydraulic cylinders 22-26 described above. The multiple sensors S1-S5 include a left lift sensor S1, a right lift sensor S2, a drawbar shift sensor S3, a blade tilt sensor S4, and a blade shift sensor S5.

左リフトセンサS1は、左リフトシリンダ22のストローク長を検出する。右リフトセンサS2は、右リフトシリンダ23のストローク長を検出する。ドローバシフトセンサS3は、ドローバシフトシリンダ24のストローク長を検出する。ブレードチルトセンサS4は、ブレードチルトシリンダ25のストローク長を検出する。ブレードシフトセンサS5は、ブレードシフトシリンダ26のストローク長を検出する。 The left lift sensor S1 detects the stroke length of the left lift cylinder 22. The right lift sensor S2 detects the stroke length of the right lift cylinder 23. The drawbar shift sensor S3 detects the stroke length of the drawbar shift cylinder 24. The blade tilt sensor S4 detects the stroke length of the blade tilt cylinder 25. The blade shift sensor S5 detects the stroke length of the blade shift cylinder 26.

複数のセンサS1-S8は、回転センサS6を含む。回転センサS6は、サークル18の回転角θ4を検出する。複数のセンサS1-S8は、検出したストローク長及び回転角θ4を示す信号を出力する。複数のセンサS1-8は、左シリンダ角度センサS7と右シリンダ角度センサS8とを含む。左シリンダ角度センサS7は、リフタブラケット29に対する左リフトシリンダ22の左右方向の揺動角度を検出する。右シリンダ角度センサS8は、リフタブラケット29に対する右リフトシリンダ23の左右方向の揺動角度を検出する。これらセンサS1-S8により、車体2に対するドローバ17の姿勢が検出されると共に、ドローバ17に対するブレード16の姿勢が検出される。すなわち、これらセンサS1-S8により、車体2に対するブレード16の姿勢が検出される。 The multiple sensors S1-S8 include a rotation sensor S6. The rotation sensor S6 detects the rotation angle θ4 of the circle 18. The multiple sensors S1-S8 output signals indicating the detected stroke length and rotation angle θ4. The multiple sensors S1-8 include a left cylinder angle sensor S7 and a right cylinder angle sensor S8. The left cylinder angle sensor S7 detects the left-right swing angle of the left lift cylinder 22 relative to the lifter bracket 29. The right cylinder angle sensor S8 detects the left-right swing angle of the right lift cylinder 23 relative to the lifter bracket 29. These sensors S1-S8 detect the attitude of the draw bar 17 relative to the vehicle body 2, and also detect the attitude of the blade 16 relative to the draw bar 17. That is, these sensors S1-S8 detect the attitude of the blade 16 relative to the vehicle body 2.

作業機械1は、車体センサ49を含む。車体センサ49は、例えばIMU(慣性計測装置)である。車体センサ49は、車体2の姿勢を示す車体姿勢データを検出する。車体姿勢データは、車体2のピッチ角とロール角とを含む。なお、車体センサ49はIMUに限定されるものではない。車体センサ49は、車体2のピッチ角とロール角を計測する手段であればよく、例えば傾斜計であってもよい。 The work machine 1 includes a vehicle body sensor 49. The vehicle body sensor 49 is, for example, an IMU (inertial measurement unit). The vehicle body sensor 49 detects vehicle body attitude data indicating the attitude of the vehicle body 2. The vehicle body attitude data includes the pitch angle and roll angle of the vehicle body 2. Note that the vehicle body sensor 49 is not limited to an IMU. The vehicle body sensor 49 may be any means for measuring the pitch angle and roll angle of the vehicle body 2, and may be, for example, an inclinometer.

車体センサ49は、車体フレーム4に取り付けられている。従って、図9に示すように、車体2のピッチ角θ6は、水平面に対する車体フレーム4の上下方向の傾斜角度である。図10に示すように、車体2のロール角θ7は、水平面に対する車体フレーム4の左右方向の傾斜角度である。なお、車体センサ49は、車体フレーム4に限らず、車体フレーム4に対する相対位置が変化しない車体2の他の場所に取り付けられてもよい。例えば、車体センサ49は、タンデムドライブ5やドローバ17等の車体フレーム4に対する相対位置が変化する場所以外の他の場所に配置されてもよい。 The vehicle body sensor 49 is attached to the vehicle body frame 4. Therefore, as shown in FIG. 9, the pitch angle θ6 of the vehicle body 2 is the inclination angle of the vehicle body frame 4 in the up-down direction relative to the horizontal plane. As shown in FIG. 10, the roll angle θ7 of the vehicle body 2 is the inclination angle of the vehicle body frame 4 in the left-right direction relative to the horizontal plane. The vehicle body sensor 49 is not limited to being attached to the vehicle body frame 4, and may be attached to other locations of the vehicle body 2 where the relative position to the vehicle body frame 4 does not change. For example, the vehicle body sensor 49 may be disposed in other locations other than the locations where the relative position to the vehicle body frame 4 changes, such as the tandem drive 5 and the drawbar 17.

コントローラ36は、作業機センサ48からの信号に基づいて、車体2に対する作業機3の姿勢を示す作業機姿勢データを取得する。作業機姿勢データは、上述したブレード16の左端部161の高さと、右端部162の高さと、ドローバ17のヨー角θ1と、ピッチ角θ2と、ロール角θ3と、サークル18の回転角θ4と、ブレード16のチルト角θ5と、ブレード16のシフト量W1とを含む。コントローラ36は、車体センサ49からの信号に基づいて、車体姿勢データを取得する。 The controller 36 acquires work machine attitude data indicating the attitude of the work machine 3 relative to the vehicle body 2 based on a signal from the work machine sensor 48. The work machine attitude data includes the height of the left end 161 and the height of the right end 162 of the blade 16 described above, the yaw angle θ1, pitch angle θ2, and roll angle θ3 of the drawbar 17, the rotation angle θ4 of the circle 18, the tilt angle θ5 of the blade 16, and the shift amount W1 of the blade 16. The controller 36 acquires the vehicle body attitude data based on a signal from the vehicle body sensor 49.

作業機械1は、モード選択スイッチ47を備えている。モード選択スイッチ47は、作業機3の制御モードを選択するためにオペレータによって操作可能である。モード選択スイッチ47は、例えばキャブ13のピラー上に配置される。モード選択スイッチ47は、マニュアルモードの操作位置と、自動制御モードの操作位置とに操作可能である。コントローラ36は、モード選択スイッチ47の操作位置に応じた制御モードにて、複数のアクチュエータ22-27を制御する。 The work machine 1 is equipped with a mode selection switch 47. The mode selection switch 47 can be operated by the operator to select the control mode of the work machine 3. The mode selection switch 47 is located, for example, on a pillar of the cab 13. The mode selection switch 47 can be operated to an operating position for manual mode and an operating position for automatic control mode. The controller 36 controls the multiple actuators 22-27 in a control mode that corresponds to the operating position of the mode selection switch 47.

コントローラ36は、モード選択スイッチ47によってマニュアルモードが選択されている場合には、複数の操作部材41-46の操作に応じて、複数のアクチュエータ22-27を制御することで、作業機3の姿勢を変更する。例えば、左リフトレバー41と右リフトレバー42とは、上昇方向と下降方向とにそれぞれ操作可能である。 When the manual mode is selected by the mode selection switch 47, the controller 36 controls the actuators 22-27 in response to the operation of the operating members 41-46 to change the attitude of the work machine 3. For example, the left lift lever 41 and the right lift lever 42 can be operated in the upward and downward directions, respectively.

左リフトレバー41が上昇方向に操作されることで、コントローラ36は、ブレード16の左端部161が上昇するように、複数のアクチュエータ22-27を制御する。左リフトレバー41が下降方向に操作されることで、コントローラ36は、ブレード16の左端部161が下降するように、複数のアクチュエータ22-27を制御する。 When the left lift lever 41 is operated in the upward direction, the controller 36 controls the multiple actuators 22-27 so that the left end 161 of the blade 16 rises. When the left lift lever 41 is operated in the downward direction, the controller 36 controls the multiple actuators 22-27 so that the left end 161 of the blade 16 descends.

右リフトレバー42が上昇方向に操作されることで、コントローラ36は、ブレード16の右端部162が上昇するように、複数のアクチュエータ22-27を制御する。右リフトレバー42が下降方向に操作されることで、コントローラ36は、ブレード16の右端部162が下降するように、複数のアクチュエータ22-27を制御する。 When the right lift lever 42 is operated in the upward direction, the controller 36 controls the multiple actuators 22-27 so that the right end 162 of the blade 16 rises. When the right lift lever 42 is operated in the downward direction, the controller 36 controls the multiple actuators 22-27 so that the right end 162 of the blade 16 descends.

左リフトレバー41と右リフトレバー42とが共に上昇方向に操作されることで、コントローラ36は、ブレード16を上方に並行移動させる。左リフトレバー41と右リフトレバー42とが共に下降方向に操作されることで、コントローラ36は、ブレード16を下方に並行移動させる。 When both the left lift lever 41 and the right lift lever 42 are operated in the upward direction, the controller 36 moves the blade 16 in a parallel upward direction. When both the left lift lever 41 and the right lift lever 42 are operated in the downward direction, the controller 36 moves the blade 16 in a parallel downward direction.

コントローラ36は、モード選択スイッチ47によって自動制御モードが選択されている場合には、上述した車体姿勢データと、作業機姿勢データとに基づいて、作業機3の自動制御を実行する。コントローラ36は、自動制御において、車体2の姿勢が変化しても、重力方向における作業機3の高さを目標高さに維持するようにアクチュエータを制御する。以下、作業機3の自動制御の処理について説明する。図11は、作業機3の自動制御の処理を示すフローチャートである。 When the automatic control mode is selected by the mode selection switch 47, the controller 36 executes automatic control of the work implement 3 based on the vehicle body attitude data and the work implement attitude data described above. In automatic control, the controller 36 controls the actuator so as to maintain the height of the work implement 3 in the direction of gravity at a target height even if the attitude of the vehicle body 2 changes. The process of automatic control of the work implement 3 will be described below. Figure 11 is a flowchart showing the process of automatic control of the work implement 3.

図11に示すように、ステップS101では、コントローラ36は、第1操作装置35の操作があるかを判定する。コントローラ36は、第1操作装置35の操作入力が一定時間無かった場合に、第1操作装置35の操作が行われなくなったと判断してもよい。上述した操作部材41-46の少なくとも1つが操作されているときには、コントローラ36は、作業機3の自動制御を実行しない。従って、コントローラ36は、複数の操作部材41-46の操作に応じて、複数のアクチュエータ22-27を制御することで、作業機3の姿勢を変更する。操作部材41-46が操作されていないときには、処理はステップS102に進む。 As shown in FIG. 11, in step S101, the controller 36 determines whether the first operating device 35 is being operated. The controller 36 may determine that the first operating device 35 is no longer being operated if there is no operation input to the first operating device 35 for a certain period of time. When at least one of the above-mentioned operating members 41-46 is being operated, the controller 36 does not execute automatic control of the work machine 3. Therefore, the controller 36 changes the attitude of the work machine 3 by controlling the multiple actuators 22-27 in response to the operation of the multiple operating members 41-46. When the operating members 41-46 are not being operated, the process proceeds to step S102.

ステップS102では、コントローラ36は、車体2の現在の姿勢を取得する。ここでは、コントローラ36は、車体姿勢データにより、車体2の現在の姿勢を取得する。ステップS103では、コントローラ36は、作業機3の現在の姿勢を取得する。ここでは、コントローラ36は、作業機姿勢データにより、作業機3の現在の姿勢を取得する。 In step S102, the controller 36 acquires the current attitude of the vehicle body 2. Here, the controller 36 acquires the current attitude of the vehicle body 2 using the vehicle body attitude data. In step S103, the controller 36 acquires the current attitude of the work implement 3. Here, the controller 36 acquires the current attitude of the work implement 3 using the work implement attitude data.

ステップS104では、コントローラ36は、作業機3の現在の高さを算出する。コントローラ36は、車体姿勢データと、作業機姿勢データとに基づいて、作業機3の高さを算出する。例えば、作業機3の高さは、ブレード16の左端部161の高さと右端部162の高さである。ここで、作業機3の高さは、図12に示す車体2の原点O1を基準点として、原点O1からの重力方向における高さを意味する。例えば、作業機3の高さは、車体2の原点O1を含む水平面からの重力方向における作業機3の高さを意味する。 In step S104, the controller 36 calculates the current height of the work machine 3. The controller 36 calculates the height of the work machine 3 based on the vehicle body attitude data and the work machine attitude data. For example, the height of the work machine 3 is the height of the left end 161 and the height of the right end 162 of the blade 16. Here, the height of the work machine 3 means the height in the direction of gravity from the origin O1 of the vehicle body 2 shown in FIG. 12, with the origin O1 being the reference point. For example, the height of the work machine 3 means the height of the work machine 3 in the direction of gravity from a horizontal plane including the origin O1 of the vehicle body 2.

図12に示すように、作業機械1が前進して作業を行う場合、車体2の原点O1は、タンデムドライブ5に配置される。例えば、車体2の原点O1は、後軸10の左右方向における中心に配置される。図12において、Z1軸は、重力方向を示している。X1軸は、重力方向に垂直な車体2の前後方向を示している。図4において、Y1軸は、重力方向に垂直な車体2の左右方向を示している。車体2の姿勢は、車体2の原点O1を中心に変化する。例えば、図9に示すように、車体2のピッチ角θ6は、原点O1を中心に変化する。図10に示すように、車体2のロール角θ7は、原点O1を中心に変化する。なお、図10において、θ8はクロススロープ角である。 As shown in FIG. 12, when the work machine 1 moves forward to perform work, the origin O1 of the vehicle body 2 is located at the tandem drive 5. For example, the origin O1 of the vehicle body 2 is located at the center of the rear axle 10 in the left-right direction. In FIG. 12, the Z1 axis indicates the direction of gravity. The X1 axis indicates the front-rear direction of the vehicle body 2 perpendicular to the direction of gravity. In FIG. 4, the Y1 axis indicates the left-right direction of the vehicle body 2 perpendicular to the direction of gravity. The attitude of the vehicle body 2 changes around the origin O1 of the vehicle body 2. For example, as shown in FIG. 9, the pitch angle θ6 of the vehicle body 2 changes around the origin O1. As shown in FIG. 10, the roll angle θ7 of the vehicle body 2 changes around the origin O1. In FIG. 10, θ8 is the cross slope angle.

ステップS105では、コントローラ36は、作業機3の目標姿勢を決定する。コントローラ36は、ブレード16の左端部161と右端部162とのそれぞれの高さが目標高さとなるような、作業機3の目標姿勢を算出する。例えば、コントローラ36は、ブレード16の左端部161と右端部162とのそれぞれの高さが目標高さとなるような、ドローバ17の目標ピッチ角と目標ロール角を算出する。目標高さの設定方法については、後述する。 In step S105, the controller 36 determines the target attitude of the work machine 3. The controller 36 calculates the target attitude of the work machine 3 such that the heights of the left end 161 and the right end 162 of the blade 16 are the target heights. For example, the controller 36 calculates the target pitch angle and the target roll angle of the drawbar 17 such that the heights of the left end 161 and the right end 162 of the blade 16 are the target heights. The method of setting the target heights will be described later.

ステップS106では、コントローラ36は、ブレード16の左端部161と右端部162とのそれぞれの高さが目標高さとなるように、アクチュエータ22-27の少なくとも1つを制御する。例えば、コントローラ36は、ドローバ17のピッチ角θ2が目標ピッチ角となり、且つ、ドローバ17のロール角θ3が目標ロール角となるように、リフトシリンダ22,23とドローバシフトシリンダ24とを制御する。 In step S106, the controller 36 controls at least one of the actuators 22-27 so that the heights of the left end 161 and the right end 162 of the blade 16 become the target heights. For example, the controller 36 controls the lift cylinders 22, 23 and the drawbar shift cylinder 24 so that the pitch angle θ2 of the drawbar 17 becomes the target pitch angle, and the roll angle θ3 of the drawbar 17 becomes the target roll angle.

この場合、コントローラ36は、ブレード16の左右方向の位置を変化させないように、リフトシリンダ22,23とドローバシフトシリンダ24とを制御する。すなわち、作業機械1においては、リフトシリンダ22,23の伸縮により、ブレード16の高さ方向だけでなく、ブレード16の左右方向の位置も変化してしまう。そのため、コントローラ36は、リフトシリンダ22,23の伸縮によるブレード16の左右方向の位置の変化を相殺するように、ドローバシフトシリンダ24を制御する。それにより、作業機3の左端部161と右端部162とのそれぞれの高さが目標高さに維持されると共に、作業機3の左右方向の位置が維持される。作業機3の左端部161と右端部162とのそれぞれの高さが目標高さに維持される結果として、作業機3のクロススロープ角θ8も変化せずに一定に保たれる。 In this case, the controller 36 controls the lift cylinders 22, 23 and the drawbar shift cylinder 24 so as not to change the left-right position of the blade 16. That is, in the work machine 1, not only the height direction of the blade 16 but also the left-right position of the blade 16 changes due to the extension and contraction of the lift cylinders 22, 23. Therefore, the controller 36 controls the drawbar shift cylinder 24 so as to offset the change in the left-right position of the blade 16 caused by the extension and contraction of the lift cylinders 22, 23. As a result, the heights of the left end 161 and the right end 162 of the work machine 3 are maintained at the target height, and the left-right position of the work machine 3 is maintained. As a result of the heights of the left end 161 and the right end 162 of the work machine 3 being maintained at the target height, the cross slope angle θ8 of the work machine 3 is also kept constant without change.

コントローラ36は、上述したステップS102~S106の処理を繰り返すことで、作業機3の左端部161と右端部162とのそれぞれを目標高さに保持するように、アクチュエータ22-27を制御する。また、コントローラ36は、自動制御中に第1操作装置35が操作されたときには、自動制御を終了する(ステップS101)。 The controller 36 repeats the above-mentioned steps S102 to S106 to control the actuators 22-27 so as to maintain the left end 161 and the right end 162 of the work machine 3 at the target height. In addition, when the first operating device 35 is operated during automatic control, the controller 36 ends the automatic control (step S101).

以上説明した本実施形態に係る作業機械1によれば、自動制御によって、作業機3が、作業機3の目標高さに保持される。目標高さは、車体2の原点O1からの重力方向における高さであり、車体2の姿勢が変化しても、作業機3が、作業機3の目標高さに保持される。そのため、作業機械1が起伏のある地面を走行するときであっても、作業機3が目標高さに精度よく保持される。 According to the work machine 1 according to the present embodiment described above, the work machine 3 is maintained at the target height of the work machine 3 by automatic control. The target height is the height in the direction of gravity from the origin O1 of the vehicle body 2, and even if the attitude of the vehicle body 2 changes, the work machine 3 is maintained at the target height of the work machine 3. Therefore, even when the work machine 1 travels on uneven ground, the work machine 3 is accurately maintained at the target height.

例えば、図9において、破線で示すブレード16’は、自動制御が行われない場合のブレード16の位置を示している。図9に示すように、自動制御が行われない場合、前輪6が起伏に乗り上げたときに、ブレード16’は、図12に示すブレード16の位置よりも上昇してしまう。しかし、本実施形態に係る作業機械1では、図9に示すように、自動制御によって、ブレード16が、重力方向における作業機3の目標高さに保持される。そのため、前輪6が起伏に乗り上げても、コントローラ36がアクチュエータ22-27を制御することで、ブレード16が目標高さに精度よく保持される。 For example, in Figure 9, the blade 16' indicated by the dashed line indicates the position of the blade 16 when automatic control is not performed. As shown in Figure 9, when automatic control is not performed, when the front wheels 6 run over an undulating surface, the blade 16' rises higher than the position of the blade 16 shown in Figure 12. However, in the work machine 1 according to this embodiment, as shown in Figure 9, the blade 16 is maintained at the target height of the work implement 3 in the direction of gravity by automatic control. Therefore, even if the front wheels 6 run over an undulating surface, the controller 36 controls the actuators 22-27 to accurately maintain the blade 16 at the target height.

また、自動制御によって、車体2の姿勢が変化しても、ブレード16の左端部161と右端部162とのそれぞれの高さが維持されることで、作業機3のクロススロープ角θ8が維持される。図4及び図10に示すように、クロススロープ角θ8は、車体2の後方から見た水平面HPに対するブレード16の横方向の傾斜角度である。そのため、作業機械1が起伏のある地面を走行するときであっても、作業機3のクロススロープ角θ8が維持される。例えば、図13A及び図13Bは、車体2のロール角θ7が変化した場合のブレード16の姿勢を示している。本実施形態に係る作業機械1では、車体2のロール角θ7が、図13Aから図13Bに示すように変化しても、コントローラ36が自動制御によってアクチュエータ22-27を制御することで、作業機3のクロススロープ角θ8が維持される。 Even if the posture of the vehicle body 2 changes due to automatic control, the heights of the left end 161 and the right end 162 of the blade 16 are maintained, so that the cross slope angle θ8 of the work machine 3 is maintained. As shown in Figs. 4 and 10, the cross slope angle θ8 is the lateral inclination angle of the blade 16 with respect to the horizontal plane HP as seen from the rear of the vehicle body 2. Therefore, even when the work machine 1 travels on uneven ground, the cross slope angle θ8 of the work machine 3 is maintained. For example, Figs. 13A and 13B show the posture of the blade 16 when the roll angle θ7 of the vehicle body 2 changes. In the work machine 1 according to this embodiment, even if the roll angle θ7 of the vehicle body 2 changes as shown in Figs. 13A to 13B, the controller 36 controls the actuators 22-27 by automatic control, so that the cross slope angle θ8 of the work machine 3 is maintained.

次に、作業機3の目標高さとクロススロープ角θ8の設定方法について説明する。図3に示すように、作業機械1は、第2操作装置39を備えている。第2操作装置39は、自動制御の設定モードを、ブレード16の左端部161と右端部162とのそれぞれの目標高さを個別に設定するための第1設定モードと、クロススロープ角θ8を維持しながらブレード16の左端部161と右端部162との目標高さを設定するための第2設定モードとに切り替えるように、操作可能である。 Next, a method for setting the target height and cross slope angle θ8 of the work machine 3 will be described. As shown in FIG. 3, the work machine 1 is equipped with a second operating device 39. The second operating device 39 is operable to switch the setting mode of the automatic control between a first setting mode for individually setting the target heights of the left end 161 and the right end 162 of the blade 16, and a second setting mode for setting the target heights of the left end 161 and the right end 162 of the blade 16 while maintaining the cross slope angle θ8.

コントローラ36は、第1設定モードでは、第1操作装置35の操作に応じてブレード16の左端部161と右端部162とのそれぞれの高さを個別に変更し、変更されたブレード16の左端部161と右端部162とのそれぞれの高さを目標高さとして設定する。コントローラ36は、第2設定モードでは、第1操作装置35の操作に応じて作業機3のクロススロープ角θ8を維持しながらブレード16の左端部161と右端部162との高さを変更し、変更されたブレード16の左端部161と右端部162とのそれぞれの高さを目標高さとして設定する。 In the first setting mode, the controller 36 changes the heights of the left end 161 and the right end 162 of the blade 16 individually in response to the operation of the first operating device 35, and sets the changed heights of the left end 161 and the right end 162 of the blade 16 as target heights. In the second setting mode, the controller 36 changes the heights of the left end 161 and the right end 162 of the blade 16 while maintaining the cross slope angle θ8 of the work machine 3 in response to the operation of the first operating device 35, and sets the changed heights of the left end 161 and the right end 162 of the blade 16 as target heights.

詳細には、第2操作装置39は、左リフトレバー41に対応する左設定スイッチ51と、右リフトレバー42に対応する右設定スイッチ52とを含む。左設定スイッチ51と右設定スイッチ52とは、オン状態とオフ状態とにそれぞれ操作可能である。左設定スイッチ51と右設定スイッチ52とは、例えば押しボタンスイッチである。左設定スイッチ51は、左リフトレバー41に取り付けられている。右設定スイッチ52は、右リフトレバー42に取り付けられている。 In detail, the second operating device 39 includes a left setting switch 51 corresponding to the left lift lever 41 and a right setting switch 52 corresponding to the right lift lever 42. The left setting switch 51 and the right setting switch 52 can be operated to an on state and an off state, respectively. The left setting switch 51 and the right setting switch 52 are, for example, push button switches. The left setting switch 51 is attached to the left lift lever 41. The right setting switch 52 is attached to the right lift lever 42.

コントローラ36は、左設定スイッチ51と右設定スイッチ52との両方がオン状態である場合には、自動制御の設定モードを第1設定モードとする。第1設定モードでは、コントローラ36は、左リフトレバー41の操作に応じて、ブレード16の左端部161の高さを変更する。コントローラ36は、右リフトレバー42の操作に応じて、ブレード16の右端部162の高さを変更する。 When both the left setting switch 51 and the right setting switch 52 are in the on state, the controller 36 sets the automatic control setting mode to the first setting mode. In the first setting mode, the controller 36 changes the height of the left end 161 of the blade 16 in response to the operation of the left lift lever 41. The controller 36 changes the height of the right end 162 of the blade 16 in response to the operation of the right lift lever 42.

図14A及び図14Bは、第1設定モードにおいて、左リフトレバー41が操作された場合のブレード16の位置を示している。コントローラ36は、左リフトレバー41の操作に応じて、ブレード16の左端部161を、図14Aに示す位置から図14Bに示す位置に、重力方向において上下に移動させながら右端部162の高さを維持する。この場合、左端部161の移動に応じて、クロススロープ角θ8は変化する。コントローラ36は、左リフトレバー41の操作が行われなくなったと判定したときの左端部161の高さを、左端部161の目標高さとして設定する。 Figures 14A and 14B show the position of the blade 16 when the left lift lever 41 is operated in the first setting mode. In response to the operation of the left lift lever 41, the controller 36 moves the left end 161 of the blade 16 up and down in the direction of gravity from the position shown in Figure 14A to the position shown in Figure 14B while maintaining the height of the right end 162. In this case, the cross slope angle θ8 changes in response to the movement of the left end 161. The controller 36 sets the height of the left end 161 when it is determined that the left lift lever 41 is no longer being operated as the target height of the left end 161.

図15A及び図15Bは、第1設定モードにおいて、右リフトレバー42が操作された場合のブレード16の位置を示している。コントローラ36は、右リフトレバー42が操作された場合には、ブレード16の右端部162を、図15Aに示す位置から図15Bに示す位置に、重力方向において上下に移動させながら左端部161の高さを維持する。この場合、右端部162の移動に応じて、クロススロープ角θ8は変化する。コントローラ36は、右リフトレバー42の操作が行われなくなったと判定したときの右端部162の高さを、右端部162の目標高さとして設定する。 Figures 15A and 15B show the position of the blade 16 when the right lift lever 42 is operated in the first setting mode. When the right lift lever 42 is operated, the controller 36 moves the right end 162 of the blade 16 up and down in the direction of gravity from the position shown in Figure 15A to the position shown in Figure 15B while maintaining the height of the left end 161. In this case, the cross slope angle θ8 changes according to the movement of the right end 162. The controller 36 sets the height of the right end 162 when it is determined that the right lift lever 42 is no longer being operated as the target height of the right end 162.

コントローラ36は、左設定スイッチ51と右設定スイッチ52とのいずれか一方のみがオン状態である場合には、自動制御の設定モードを第2設定モードとする。図16A及び図16Bは、右設定スイッチ52のみがオン状態であり、左設定スイッチ51がオフ状態であり、左リフトレバー41が操作されたとき場合の作業機3の位置を示している。コントローラ36は、左リフトレバー41の操作に応じて、作業機3のクロススロープ角θ8を維持しながらブレード16の左端部161の高さを変更する。すなわち、コントローラ36は、クロススロープ角θ8を維持するように、左リフトレバー41の操作に応じて、ブレード16の左端部161と右端部162との高さを変更する。 When only one of the left setting switch 51 and the right setting switch 52 is in the ON state, the controller 36 sets the automatic control setting mode to the second setting mode. Figures 16A and 16B show the position of the work machine 3 when only the right setting switch 52 is in the ON state, the left setting switch 51 is in the OFF state, and the left lift lever 41 is operated. In response to the operation of the left lift lever 41, the controller 36 changes the height of the left end 161 of the blade 16 while maintaining the cross slope angle θ8 of the work machine 3. In other words, the controller 36 changes the heights of the left end 161 and right end 162 of the blade 16 in response to the operation of the left lift lever 41 so as to maintain the cross slope angle θ8.

左設定スイッチ51のみがオン状態であり、右設定スイッチ52がオフ状態であり、右リフトレバー42が操作された場合には、コントローラ36は、右リフトレバー42の操作に応じて、作業機3のクロススロープ角θ8を維持しながらブレード16の右端部162の高さを変更する。すなわち、図16A及び図16Bと同様に、コントローラ36は、クロススロープ角θ8を維持するように、右リフトレバー42の操作に応じて、ブレード16の右端部162と左端部161との高さを変更する。 When only the left setting switch 51 is on, the right setting switch 52 is off, and the right lift lever 42 is operated, the controller 36 changes the height of the right end 162 of the blade 16 in response to the operation of the right lift lever 42 while maintaining the cross slope angle θ8 of the work machine 3. That is, similar to Figures 16A and 16B, the controller 36 changes the heights of the right end 162 and left end 161 of the blade 16 in response to the operation of the right lift lever 42 so as to maintain the cross slope angle θ8.

なお、左設定スイッチ51のみがオン状態であり、左リフトレバー41が操作された場合には、コントローラ36は、図14A及び図14Bと同様に、ブレード16の右端部162の高さを維持しながら、左リフトレバー41の操作に応じてブレード16の左端部161を鉛直方向において上下に移動させる。それにより、作業機3のクロススロープ角θ8が変更される。右設定スイッチ52のみがオン状態であり、右リフトレバー42が操作された場合には、コントローラ36は、図15A及び図15Bと同様に、ブレード16の左端部161の高さを維持しながら、右リフトレバー42の操作に応じてブレード16の右端部162を鉛直方向において上下に移動させる。それにより、作業機3のクロススロープ角θ8が変更される。 When only the left setting switch 51 is on and the left lift lever 41 is operated, the controller 36 moves the left end 161 of the blade 16 up and down in the vertical direction in response to the operation of the left lift lever 41 while maintaining the height of the right end 162 of the blade 16, as in the case of Figs. 14A and 14B. This changes the cross slope angle θ8 of the work machine 3. When only the right setting switch 52 is on and the right lift lever 42 is operated, the controller 36 moves the right end 162 of the blade 16 up and down in the vertical direction in response to the operation of the right lift lever 42 while maintaining the height of the left end 161 of the blade 16, as in the case of Figs. 15A and 15B. This changes the cross slope angle θ8 of the work machine 3.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible without departing from the spirit of the invention.

作業機械1は、モータグレーダに限らず、ブルドーザなどの他の作業機械1であってもよい。ブルドーザなどの他の作業機械1においては、原点O1の位置は作業機械1の構造上の特性に応じて、適宜設定することができる。作業機3の構成は、上記の実施形態のものに限らず、変更されてもよい。例えば、作業機3は、ブレード16とリフトアームとを含んでもよい。リフトアームは、ブレード16を支持し、車体2に接続されてもよい。作業機3の姿勢を示すパラメータは、上記の実施形態のものに限らず、変更されてもよい。 The work machine 1 is not limited to a motor grader, and may be another work machine 1 such as a bulldozer. In another work machine 1 such as a bulldozer, the position of the origin O1 can be set appropriately according to the structural characteristics of the work machine 1. The configuration of the work implement 3 is not limited to that of the above embodiment and may be changed. For example, the work implement 3 may include a blade 16 and a lift arm. The lift arm may support the blade 16 and be connected to the vehicle body 2. The parameters indicating the attitude of the work implement 3 are not limited to those of the above embodiment and may be changed.

複数の操作部材41-46は、上記の実施形態のものに限らず、変更されてもよい。例えば、操作部材は、レバーに限らず、ジョイスティック、スイッチ、或いはタッチパネルなどの他の部材であってもよい。複数の操作部材41-46は、アクチュエータ22-27のそれぞれを直接的に操作するものであってもよい。 The multiple operating members 41-46 are not limited to those in the above embodiment and may be modified. For example, the operating members are not limited to levers, but may be other members such as joysticks, switches, or touch panels. The multiple operating members 41-46 may directly operate each of the actuators 22-27.

左設定スイッチ51と右設定スイッチ52とは、上記の実施形態のものに限らず、変更されてもよい。例えば、左設定スイッチ51と右設定スイッチ52とは、スライド式、或いは回転式のスイッチであってもよい。左設定スイッチ51と右設定スイッチ52とは、それぞれ左リフトレバー41と右リフトレバー42と異なる場所に配置されてもよい。 The left setting switch 51 and the right setting switch 52 are not limited to those in the above embodiment and may be modified. For example, the left setting switch 51 and the right setting switch 52 may be slide or rotary switches. The left setting switch 51 and the right setting switch 52 may be located in a different position from the left lift lever 41 and the right lift lever 42, respectively.

作業機3の姿勢を検出するためのセンサは、上記の実施形態のものに限らず、変更されてもよい。センサS1-S5は、ストローク長に限らず、角度を直接的に検出してもよい。作業機センサ48は、IMU(慣性計測装置)を含んでもよい。IMUは、ドローバ17に装着されてもよい。IMUによって、ドローバ17の姿勢が検出されてもよい。左シリンダ角度センサS7と右シリンダ角度センサS8とのいずれか一方が省略されてもよい。 The sensor for detecting the attitude of the work machine 3 is not limited to that of the above embodiment and may be changed. The sensors S1-S5 may directly detect the angle and not the stroke length. The work machine sensor 48 may include an IMU (inertial measurement unit). The IMU may be attached to the drawbar 17. The attitude of the drawbar 17 may be detected by the IMU. Either the left cylinder angle sensor S7 or the right cylinder angle sensor S8 may be omitted.

第1操作装置35は、自動制御の開始/終了のための操作部材を含んでもよい。コントローラ36は、自動制御のための操作部材の操作に応じて、自動制御を開始してもよい。コントローラ36は、自動制御のための操作部材の操作に応じて、自動制御を終了してもよい。コントローラ36は、自動制御のための操作部材の操作に応じて、自動制御が開始されたときの作業機3の高さを、目標高さとして記憶してもよい。 The first operating device 35 may include an operating member for starting/ending automatic control. The controller 36 may start automatic control in response to the operation of the operating member for automatic control. The controller 36 may end automatic control in response to the operation of the operating member for automatic control. The controller 36 may store the height of the work implement 3 when automatic control is started as a target height in response to the operation of the operating member for automatic control.

上述した自動制御において、車体2の姿勢(角度)、或いは、姿勢の変化(角速度)が所定値を超えるような場合には、センサS1-S8による検出誤差が大きくなる可能性がある。また、所定量以上の急加速、或いは、急減速が行われた場合にも、センサS1-S8の反応速度が追い付かない可能性がある。このような場合に、コントローラ36は、自動制御を一時的に解除してもよい。コントローラ36は、作業機3の目標姿勢と現在の姿勢との差が所定の閾値を超える場合に、自動制御を一時的に解除してもよい。 In the above-mentioned automatic control, if the attitude (angle) of the vehicle body 2 or the change in attitude (angular velocity) exceeds a predetermined value, the detection error by the sensors S1-S8 may become large. In addition, if rapid acceleration or deceleration of a predetermined amount or more occurs, the reaction speed of the sensors S1-S8 may not be able to keep up. In such a case, the controller 36 may temporarily cancel the automatic control. The controller 36 may temporarily cancel the automatic control if the difference between the target attitude and the current attitude of the work machine 3 exceeds a predetermined threshold value.

上述した実施形態においては、作業機械1が前進して作業を行う場合の自動制御について説明したが、作業機械1が後進して作業を行う場合に対して、本発明が適用されてもよい。その場合、車体2の原点Oは、左右の前輪6の間の中心位置であってもよい。 In the above embodiment, automatic control when the work machine 1 works while moving forward has been described, but the present invention may also be applied to a case where the work machine 1 works while moving backward. In that case, the origin O of the vehicle body 2 may be the center position between the left and right front wheels 6.

上述した実施形態においては、コントローラ36は、第1操作装置35の操作が一定時間無かったときの作業機3の姿勢を取得し、そのときの作業機3の高さを、作業機3の現在の高さとして取得している。しかし、作業機3の現在の高さを取得するための方法は、これに限らず、変更されてもよい。 In the embodiment described above, the controller 36 acquires the attitude of the work machine 3 when the first operating device 35 is not operated for a certain period of time, and acquires the height of the work machine 3 at that time as the current height of the work machine 3. However, the method for acquiring the current height of the work machine 3 is not limited to this and may be changed.

例えば、コントローラ36は、押しボタンなどの操作装置の操作が行われたときの作業機3の姿勢を取得し、そのときの作業機3の高さを、作業機3の目標高さとして取得してもよい。取得された作業機3の目標高さを所定量だけ増減させるためのスイッチが設けられてもよい。コントローラ36は、スイッチの操作に応じて、作業機3の目標高さを変更してもよい。それにより、作業機3の目標姿勢を微調整することができる。 For example, the controller 36 may acquire the attitude of the work machine 3 when an operating device such as a push button is operated, and acquire the height of the work machine 3 at that time as the target height of the work machine 3. A switch may be provided for increasing or decreasing the acquired target height of the work machine 3 by a predetermined amount. The controller 36 may change the target height of the work machine 3 in response to the operation of the switch. This allows fine adjustment of the target attitude of the work machine 3.

モード選択スイッチ47の構成は、上記の実施形態のものに限らず、変更されてもよい。例えば、モード選択スイッチ47は、マニュアルモードの操作位置と、自動制御の第1設定モードの操作位置と、自動制御の第2設定モードの操作位置とに操作可能であってもよい。 The configuration of the mode selection switch 47 is not limited to that of the above embodiment and may be modified. For example, the mode selection switch 47 may be operable to an operating position for manual mode, an operating position for a first setting mode of automatic control, and an operating position for a second setting mode of automatic control.

コントローラ36は、スイッチ或いはタッチパネルなどの入力装置によって、クロススロープ角θ8の目標角度が入力されることで、クロススロープ角θ8の目標角度を取得してもよい。コントローラ36は、クロススロープ角θ8の目標角度と、ブレード16の左端部161の高さから、右端部162の目標高さを算出してもよい。コントローラ36は、クロススロープ角θ8の目標角度と、ブレード16の右端部162の高さから、左端部161の目標高さを算出してもよい。 The controller 36 may obtain the target angle of the cross slope angle θ8 by inputting the target angle of the cross slope angle θ8 via an input device such as a switch or a touch panel. The controller 36 may calculate the target height of the right end 162 from the target angle of the cross slope angle θ8 and the height of the left end 161 of the blade 16. The controller 36 may calculate the target height of the left end 161 from the target angle of the cross slope angle θ8 and the height of the right end 162 of the blade 16.

或いは、コントローラ36は、押しボタンなどの操作装置の操作が行われたときの作業機3の姿勢を取得し、そのときの作業機3のクロススロープ角θ8を、作業機3の目標角度として取得してもよい。取得された作業機3の目標角度を所定量だけ増減させるためのスイッチが設けられてもよい。コントローラ36は、スイッチの操作に応じて、作業機3の目標角度を変更してもよい。それにより、作業機3の目標姿勢を微調整することができる。 Alternatively, the controller 36 may acquire the attitude of the work machine 3 when an operating device such as a push button is operated, and acquire the cross slope angle θ8 of the work machine 3 at that time as the target angle of the work machine 3. A switch may be provided for increasing or decreasing the acquired target angle of the work machine 3 by a predetermined amount. The controller 36 may change the target angle of the work machine 3 in response to the operation of the switch. This allows fine adjustment of the target attitude of the work machine 3.

上記の実施形態では、第2設定モードにおいて、オン状態の設定スイッチに対応するブレード16の左右の端部の一方の高さが維持されると共に、オフ状態の設定スイッチに対応するブレード16の左右の端部の他方の高さがオペレータによるリフトレバーの操作によって変更可能となる。ただし、上記の実施形態とは逆に、第2設定モードにおいて、オフ状態の設定スイッチに対応するブレード16の左右の端部の一方の高さが維持されると共に、オン状態の設定スイッチに対応するブレード16の左右の端部の他方の高さがオペレータによるリフトレバーの操作によって変更可能となってもよい。 In the above embodiment, in the second setting mode, the height of one of the left and right ends of the blade 16 corresponding to the setting switch in the ON state is maintained, and the height of the other of the left and right ends of the blade 16 corresponding to the setting switch in the OFF state can be changed by the operator operating the lift lever. However, conversely to the above embodiment, in the second setting mode, the height of one of the left and right ends of the blade 16 corresponding to the setting switch in the OFF state can be maintained, and the height of the other of the left and right ends of the blade 16 corresponding to the setting switch in the ON state can be changed by the operator operating the lift lever.

本開示によれば、車体の姿勢が変化しても、重力方向における作業機の高さとクロススロープ角とが維持される。そのため、作業機械が起伏のある地面を走行するときであっても、作業機の高さとクロススロープ角とが精度よく維持される。 According to the present disclosure, the height of the work implement in the direction of gravity and the cross slope angle are maintained even if the posture of the vehicle body changes. Therefore, even when the work machine travels on uneven ground, the height of the work implement and the cross slope angle are maintained with high precision.

2:車体、 3:作業機、 4:車体フレーム、 22-27:アクチュエータ、 35:第1操作装置、 36:コントローラ、 39:第2操作装置、 41:左リフトレバー、 42:右リフトレバー、 51:左設定スイッチ、 52:右設定スイッチ 2: Vehicle body, 3: Work equipment, 4: Vehicle frame, 22-27: Actuator, 35: First operating device, 36: Controller, 39: Second operating device, 41: Left lift lever, 42: Right lift lever, 51: Left setting switch, 52: Right setting switch

Claims (11)

車体と、
前記車体に対して動作可能に支持される作業機と、
前記作業機に接続され、前記作業機を動作させるアクチュエータと、
重力方向における前記作業機の目標高さと、水平面に対する前記作業機の傾斜角度を示すクロススロープ角とを設定するために操作される第1操作装置と、
コントローラと、
を備え、
前記コントローラは、
前記作業機の目標高さを取得し、
前記車体の姿勢が変化しても、重力方向における前記作業機の高さを前記目標高さに維持するように前記アクチュエータを制御する、
作業機械。
The car body and
A work machine operably supported on the vehicle body;
an actuator connected to the working machine and for operating the working machine;
a first operating device that is operated to set a target height of the work implement in a gravity direction and a cross slope angle that indicates an inclination angle of the work implement with respect to a horizontal plane;
A controller;
Equipped with
The controller:
A target height of the work implement is obtained;
controlling the actuator so as to maintain the height of the working implement in the gravity direction at the target height even if the posture of the vehicle body changes;
Working machinery.
前記作業機の目標高さを設定するための第1設定モードと第2設定モードとを切り替えるために操作される第2操作装置をさらに備え、
前記コントローラは、
前記第1設定モードにおいて、前記第1操作装置の操作に応じて、前記作業機の左端部と右端部とのそれぞれの前記目標高さを個別に設定し、
前記第2設定モードでは、前記クロススロープ角を維持しながら前記作業機の目標高さを設定する、
請求項1に記載の作業機械。
A second operating device is further provided which is operated to switch between a first setting mode and a second setting mode for setting a target height of the work implement,
The controller:
In the first setting mode, the target heights of the left end portion and the right end portion of the work machine are set individually in response to an operation of the first operating device;
In the second setting mode, a target height of the work implement is set while maintaining the cross slope angle.
2. The work machine of claim 1.
前記第1操作装置は、上昇方向と下降方向とにそれぞれ操作可能な左リフトレバーと右リフトレバーとを含み、
前記第2操作装置は、
前記左リフトレバーに対応する左設定スイッチと
前記右リフトレバーに対応する右設定スイッチと、
を含み、
前記左設定スイッチと前記右設定スイッチとは、オン状態とオフ状態とにそれぞれ操作可能であり、
前記コントローラは、
前記左設定スイッチがオン状態である場合には、前記左リフトレバーの操作に応じて、前記作業機の右端部の高さを維持しながら前記作業機の左端部の高さを変更することで、前記作業機のクロススロープ角を変更し、
前記右設定スイッチがオン状態である場合には、前記右リフトレバーの操作に応じて、前記作業機の左端部の高さを維持しながら前記作業機の右端部の高さを変更することで、前記作業機のクロススロープ角を変更する、
請求項2に記載の作業機械。
the first operating device includes a left lift lever and a right lift lever operable in an upward direction and a downward direction, respectively;
The second operating device is
a left setting switch corresponding to the left lift lever; and a right setting switch corresponding to the right lift lever.
Including,
The left setting switch and the right setting switch can be operated to an on state and an off state,
The controller:
When the left setting switch is in an on state, the height of the left end of the work machine is changed while maintaining the height of the right end of the work machine in response to the operation of the left lift lever, thereby changing the cross slope angle of the work machine;
When the right setting switch is in an on state, the height of the right end portion of the work machine is changed while maintaining the height of the left end portion of the work machine in response to the operation of the right lift lever, thereby changing the cross slope angle of the work machine.
3. A work machine according to claim 2.
前記コントローラは、
前記左設定スイッチがオフ状態である場合には、前記左リフトレバーの操作に応じて、前記作業機のクロススロープ角を維持しながら前記作業機の高さを変更し、
変更された前記作業機の高さを前記目標高さとして設定する、
請求項3に記載の作業機械。
The controller:
When the left setting switch is in an off state, the height of the working machine is changed while maintaining the cross slope angle of the working machine in response to the operation of the left lift lever,
Setting the changed height of the work implement as the target height;
4. A work machine according to claim 3.
前記コントローラは、
前記右設定スイッチがオフ状態である場合には、前記右リフトレバーの操作に応じて、前記作業機のクロススロープ角を維持しながら前記作業機の高さを変更し、
変更された前記作業機の高さを前記目標高さとして設定する、
請求項3に記載の作業機械。
The controller:
When the right setting switch is in an off state, the height of the working machine is changed while maintaining the cross slope angle of the working machine in response to the operation of the right lift lever,
Setting the changed height of the work implement as the target height;
4. A work machine according to claim 3.
車体と、前記車体に対して動作可能に支持される作業機と、前記作業機に接続され、前記作業機を動作させるアクチュエータとを含む作業機械を制御するための方法であって、
重力方向における前記作業機の目標高さと、水平面に対する前記作業機の傾斜角度を示すクロススロープ角とを設定するために操作される第1操作装置の操作に応じて、前記作業機の目標高さとクロススロープ角とを設定することと、
前記車体の姿勢が変化しても、重力方向における前記作業機の高さを前記目標高さに維持するように前記アクチュエータを制御すること、
を備える方法。
A method for controlling a work machine including a vehicle body, a work implement operably supported on the vehicle body, and an actuator connected to the work implement for operating the work implement, comprising:
setting a target height and a cross slope angle of the work implement in response to an operation of a first operating device that is operated to set a target height of the work implement in a gravity direction and a cross slope angle indicating an inclination angle of the work implement with respect to a horizontal plane;
controlling the actuator so as to maintain the height of the work implement in the gravity direction at the target height even if the posture of the vehicle body changes;
A method for providing the above.
第2操作装置の操作に応じて、前記作業機の目標高さを設定するための第1設定モードと第2設定モードとを切り替えることと、
前記第1設定モードにおいて、前記第1操作装置の操作に応じて、前記作業機の左端部と右端部とのそれぞれの前記目標高さを個別に設定することと、
前記第2設定モードでは、前記クロススロープ角を維持しながら前記作業機の目標高さを設定すること、
を備える請求項6に記載の方法。
switching between a first setting mode and a second setting mode for setting a target height of the work implement in response to an operation of a second operating device;
In the first setting mode, the target heights of the left end portion and the right end portion of the work machine are set individually in response to an operation of the first operating device;
In the second setting mode, a target height of the work implement is set while maintaining the cross slope angle;
The method of claim 6 comprising:
前記第1操作装置は、上昇方向と下降方向とにそれぞれ操作可能な左リフトレバーと右リフトレバーとを含み、
前記第2操作装置は、
前記左リフトレバーに対応する左設定スイッチと
前記右リフトレバーに対応する右設定スイッチと、
を含み、
前記左設定スイッチと前記右設定スイッチとは、オン状態とオフ状態とにそれぞれ操作可能であり、
前記左設定スイッチがオン状態である場合には、前記左リフトレバーの操作に応じて、前記作業機の右端部の高さを維持しながら前記作業機の左端部の高さを変更することで、前記作業機のクロススロープ角を変更することと、
前記右設定スイッチがオン状態である場合には、前記右リフトレバーの操作に応じて、前記作業機の左端部の高さを維持しながら前記作業機の右端部の高さを変更することで、前記作業機のクロススロープ角を変更すること、
を備える請求項7に記載の方法。
the first operating device includes a left lift lever and a right lift lever operable in an upward direction and a downward direction, respectively;
The second operating device is
a left setting switch corresponding to the left lift lever; and a right setting switch corresponding to the right lift lever.
Including,
The left setting switch and the right setting switch can be operated to an on state and an off state,
When the left setting switch is in an on state, changing the height of the left end of the working machine while maintaining the height of the right end of the working machine in response to the operation of the left lift lever, thereby changing the cross slope angle of the working machine;
When the right setting switch is in an on state, the height of the right end portion of the working machine is changed while maintaining the height of the left end portion of the working machine in response to the operation of the right lift lever, thereby changing the cross slope angle of the working machine;
The method of claim 7 comprising:
前記左設定スイッチがオフ状態である場合には、前記左リフトレバーの操作に応じて、前記作業機のクロススロープ角を維持しながら前記作業機の高さを変更することと、
変更された前記作業機の高さを前記目標高さとして設定すること、
を備える請求項8に記載の方法。
When the left setting switch is in an off state, changing the height of the working implement while maintaining the cross slope angle of the working implement in response to operation of the left lift lever;
Setting the changed height of the work implement as the target height;
The method of claim 8 comprising:
前記右設定スイッチがオフ状態である場合には、前記右リフトレバーの操作に応じて、前記作業機のクロススロープ角を維持しながら前記作業機の高さを変更することと、
変更された前記作業機の高さを前記目標高さとして設定すること、
を備える請求項8に記載の方法。
When the right setting switch is in an off state, changing the height of the working machine while maintaining the cross slope angle of the working machine in response to the operation of the right lift lever;
Setting the changed height of the work implement as the target height;
The method of claim 8 comprising:
車体と、前記車体に対して動作可能に支持される作業機と、前記作業機に接続され、前記作業機を動作させるアクチュエータとを含む作業機械を制御するための方法であって、
重力方向における前記作業機の目標高さを設定するために操作される第1操作装置の操作に応じて、前記作業機の左端部と右端部とのそれぞれの目標高さを設定することと、
前記車体の姿勢が変化しても、重力方向における前記作業機の左端部と右端部とのそれぞれの高さを前記目標高さに維持するように、前記アクチュエータを制御することによって、前記クロススロープ角を維持する、
を備える方法。
A method for controlling a work machine including a vehicle body, a work implement operably supported on the vehicle body, and an actuator connected to the work implement for operating the work implement, comprising:
setting target heights of a left end portion and a right end portion of the work implement in response to an operation of a first operating device that is operated to set a target height of the work implement in a gravity direction;
The cross slope angle is maintained by controlling the actuators so that the heights of the left end and the right end of the work machine in the gravity direction are maintained at the target heights even if the posture of the vehicle body changes.
A method for providing the above.
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