WO2021186850A1 - モータグレーダおよびモータグレーダの制御方法 - Google Patents
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Definitions
- This disclosure relates to a motor grader and a control method for the motor grader.
- a motor grader is known as a work vehicle.
- the motor grader is equipped with a working machine including a drawbar, a swivel circle, a blade and the like.
- Patent Document 1 when an operator operates a switch for automatic transportation control provided on an operation lever, the work machine is automatically moved to a forwarding position. Motor graders are disclosed. With such a configuration, in Patent Document 1, the labor of the operator when forwarding the motor grader by the transportation means is saved.
- the operator moves the blade closer to the front frame or away from the front frame by operating a pair of left and right lift cylinders during work. At that time, if the drawbar is not in the neutral position with respect to the front frame, the amount of vertical movement of the left end of the blade when the operator operates the lift cylinder on the left side by a certain amount and the lift cylinder on the right side by the operator. The amount of movement of the right end of the blade in the vertical direction will be different when the cylinder is operated by the same amount as the lift cylinder on the left side.
- the present disclosure has been made in view of the above problems, and an object of the present disclosure is to provide a motor grader and a control method of the motor grader capable of reducing the load on the operator when operating the work machine.
- the motor grader is mounted on the actuator, the front frame, the drawbar oscillatingly attached to the front frame, and the drawbar moved laterally with respect to the front frame.
- a first actuator to be operated a second actuator attached to the drawbar and moving the drawbar toward the front frame and away from the front frame, and a controller for operating the first actuator and the second actuator.
- the controller receives an operation signal from the operation device, and operates the first actuator and the second actuator based on the received operation signal so that the position of the drawbar with respect to the front frame approaches the neutral position of the drawbar with respect to the front frame.
- a method of controlling a motor grader is an actuator, a drawbar oscillatingly attached to the front frame, and a drawbar attached to the drawbar and the drawbar to the front frame. It includes a first actuator that moves the drawbar in the left-right direction, and a second actuator that is attached to the drawbar and moves the drawbar in a direction toward the front frame and a direction away from the front frame.
- the control method of the motor grader is based on the step of receiving the operation signal from the operation device based on the operation on the operation device and the position of the drawbar with respect to the front frame based on the operation signal received from the operation device. It includes a step of operating the first actuator and the second actuator so as to approach the neutral position of the drawbar with respect to the frame.
- the load on the operator when operating the work machine can be reduced.
- FIG. 1 is a perspective view schematically showing a configuration of a motor grader 1 based on the present embodiment.
- the motor grader 1 mainly includes a front wheel 11, a rear wheel 12, a vehicle body frame 2, a cab 3, and a working machine 4. Further, the motor grader 1 includes components such as an engine arranged in the engine chamber 6.
- the working machine 4 includes a blade 42. The motor grader 1 uses the blade 42 to perform operations such as leveling work, snow removal work, light cutting, and material mixing.
- the direction in which the motor grader 1 travels straight is referred to as the front-rear direction of the motor grader 1.
- the front-rear direction of the motor grader 1 the side where the front wheels 11 are arranged with respect to the work machine 4 is the front direction.
- the front-rear direction of the motor grader 1 the side where the rear wheels 12 are arranged with respect to the work machine 4 is the rear direction.
- the left-right direction of the motor grader 1 is a direction orthogonal to the front-rear direction in a plan view. Looking forward, the right and left sides of the left and right directions are the right direction and the left direction, respectively.
- the vertical direction of the motor grader 1 is a direction orthogonal to a plane defined by a front-rear direction and a left-right direction. In the vertical direction, the side with the ground is the lower side, and the side with the sky is the upper side.
- the front-back direction is the front-back direction of the operator seated in the driver's seat in the cab 3.
- the left-right direction is the left-right direction of the operator seated in the driver's seat.
- the left-right direction is the vehicle width direction of the motor grader 1.
- the vertical direction is the vertical direction of the operator seated in the driver's seat.
- the direction facing the operator seated in the driver's seat is the front direction, and the direction behind the operator seated in the driver's seat is the rear direction.
- the right side and the left side are the right direction and the left direction, respectively.
- the foot side of the operator seated in the driver's seat is the lower side, and the upper side of the head is the upper side.
- the forward direction is the negative direction of the X axis in the figure.
- the rear direction is the positive direction of the X axis.
- the left direction is the positive direction of the Y axis.
- the right direction is the negative direction of the Y axis.
- the upward direction is the positive direction of the Z axis.
- the downward direction is the negative direction of the Z axis.
- the body frame 2 extends in the front-rear direction.
- the body frame 2 includes a rear frame 21 and a front frame 22.
- the rear frame 21 supports the exterior cover 25 and components such as an engine arranged in the engine chamber 6.
- the exterior cover 25 covers the engine chamber 6.
- Each of the above-mentioned four rear wheels 12, for example, is attached to the rear frame 21 so as to be rotationally driveable by a driving force from the engine.
- the front frame 22 is attached to the front of the rear frame 21.
- the front frame 22 is rotatably connected to the rear frame 21.
- the front frame 22 extends in the front-rear direction.
- the front frame 22 has a base end portion connected to the rear frame 21 and a tip end portion opposite to the base end portion.
- the base end portion of the front frame 22 is connected to the tip end portion of the rear frame 21 by a vertical center pin.
- An articulated cylinder (not shown) is attached between the front frame 22 and the rear frame 21.
- the front frame 22 is rotatably provided with respect to the rear frame 21 by expanding and contracting the articulated cylinder.
- the articulated cylinder is provided so as to be expandable and contractible by operating an operation lever provided inside the cab 3.
- the above two front wheels 11 are rotatably attached to the tip of the front frame 22.
- the front wheels 11 are rotatably attached to the front frame 22 by expanding and contracting a steering cylinder (not shown).
- the motor grader 1 can change the traveling direction by expanding and contracting the steering cylinder.
- the steering cylinder can be expanded and contracted by operating a steering wheel or a steering operating lever provided inside the cab 3.
- a counterweight 51 is attached to the front end of the vehicle body frame 2.
- the counterweight 51 is a type of attachment attached to the front frame 22.
- the counterweight 51 is attached to the front frame 22 in order to increase the downward load applied to the front wheels 11 to enable steering and increase the pressing load of the blade 42.
- the cab 3 is mounted on the front frame 22. Inside the cab 3, operation parts (not shown) such as a handle, a speed change lever, an operation lever of the work equipment 4, a brake, an accelerator pedal, an inching pedal, and various switches are provided.
- the cab 3 may be mounted on the rear frame 21.
- FIG. 2 is an enlarged perspective view showing a main part of the working machine 4 of the motor grader 1 shown in FIG.
- the working machine 4 mainly includes a drawbar 40, a swivel circle 41, and a blade 42.
- the drawbar 40 is arranged below the front frame 22.
- the drawbar 40 is moved by the pair of lift cylinders 44 and 45 in a direction approaching the front frame 22 (a direction in which the blade 42 is separated from the ground) and a direction away from the front frame 22.
- the front end portion of the drawbar 40 is connected to the tip end portion of the front frame 22 by using a ball shaft portion 402.
- the front end portion of the drawbar 40 is swingably attached to the tip end portion of the front frame 22.
- the rear end of the drawbar 40 is supported by the front frame 22 by the lift cylinders 44 and 45.
- the rear end of the drawbar 40 can be moved up and down with respect to the front frame 22. Further, the drawbar 40 can swing up and down about an axis along the vehicle traveling direction by expanding and contracting the lift cylinders 44 and 45. Further, the drawbar 40 can be moved to the left and right with respect to the front frame 22 by expanding and contracting the drawbar shift cylinder 46.
- the lift cylinders 44 and 45 are attached to the drawbar 40 and the bracket 50.
- the head portions of the lift cylinders 44 and 45 are attached to the bracket 50.
- the rod tips of the lift cylinders 44 and 45 are attached to the drawbar 40.
- the bracket 50 is attached to the front frame 22.
- the drawbar shift cylinder 46 is attached to the drawbar 40 and the bracket 50.
- the tip of the head of the drawbar shift cylinder 46 is attached to the drawbar 40.
- the tip of the rod of the drawbar shift cylinder 46 is attached to the bracket 50.
- the swivel circle 41 is arranged below the front frame 22.
- the swivel circle 41 is arranged below the drawbar 40.
- the swivel circle 41 is rotatably supported at the rear end of the drawbar 40.
- the swivel circle 41 can be swiveled and driven by the swivel motor 49 with respect to the drawbar 40 in both the clockwise direction and the counterclockwise direction when viewed from above the vehicle.
- the blade 42 is arranged in the swivel circle 41.
- the blade propulsion angle of the blade 42 is adjusted by the rotation drive of the rotation circle 41.
- the blade propulsion angle is an inclination angle of the blade 42 with respect to the front-rear direction of the motor grader 1, as described in detail later with reference to FIG.
- the blade 42 is arranged between the front wheel 11 and the rear wheel 12.
- the front wheel 11 is arranged in front of the blade 42.
- the rear wheel 12 is arranged behind the blade 42.
- the blade 42 is arranged between the front end of the vehicle body frame 2 and the rear end of the vehicle body frame 2.
- the blade 42 is supported by the swivel circle 41.
- the blade 42 is supported by the drawbar 40 via the swivel circle 41.
- the blade 42 is supported by the front frame 22 via a swivel circle 41 and a drawbar 40.
- the blade 42 is supported so as to be movable in the left-right direction with respect to the swivel circle 41.
- the blade shift cylinder 47 is attached to the swivel circle 41 and the blade 42, and is arranged along the longitudinal direction of the blade 42.
- the blade shift cylinder 47 allows the blade 42 to move in the left-right direction with respect to the swivel circle 41.
- the blade 42 is movable in a direction intersecting the longitudinal direction of the front frame 22.
- the blade 42 is supported by the swivel circle 41 so as to be swingable around an axis extending in the longitudinal direction of the blade 42.
- the tilt cylinder 48 is attached to the swivel circle 41 and the blade 42. By expanding and contracting the tilt cylinder 48, the blade 42 swings about a shaft extending in the longitudinal direction of the blade 42 with respect to the swivel circle 41, and the tilt angle of the blade 42 with respect to the vehicle traveling direction can be changed. ..
- the blade 42 moves up and down with respect to the vehicle, swings around the axis along the vehicle traveling direction, changes the inclination angle with respect to the front-rear direction, and the left-right direction via the drawbar 40 and the turning circle 41. It is configured to be able to move and swing around an axis extending in the longitudinal direction of the blade 42.
- the case where the position of the blade 42 with respect to the swivel circle 41 is the neutral position and the position of the drawbar 40 with respect to the front frame 22 is the neutral position is defined as the "neutral position of the working machine 4".
- FIG. 3 is a functional block diagram illustrating a functional configuration of the control system of the motor grader 1.
- peripheral devices As shown in FIG. 3, the relationship between the main controller 150 and other peripheral devices is shown.
- peripheral devices the work equipment lever 118, the switch 120, the monitoring device 121, the control valve 134, the sensors 171 and 174 to 177, the swivel motor 49, the lift cylinders 44 and 45, and the swivel circle 41. Is shown.
- the work equipment lever 118, the switch 120, and the monitor device 121 are provided in the cab 3.
- the main controller 150 is a controller that controls the entire motor grader 1.
- the main controller 150 is composed of a CPU (Central Processing Unit), a non-volatile memory in which a program is stored, and the like.
- the main controller 150 controls the monitoring device 121, the control valve 134, and the like.
- the monitor device 121, the work equipment lever 118, and the switch 120 are connected to the main controller 150.
- the main controller 150 outputs a lever operation signal (electric signal) according to the operation state of the work machine lever 118 to the control valve 134.
- the control valve 134 is an electromagnetic proportional valve.
- the control valve 134 is connected to the main controller 150.
- the main controller 150 outputs an operation signal (electric signal) according to the operation direction and / or the operation amount of the work equipment lever 118 to the control valve 134.
- the control valve 134 controls the amount of hydraulic oil supplied from the hydraulic pump (not shown) to the hydraulic actuator according to the operation signal.
- the hydraulic actuators are, for example, a swivel motor 49, lift cylinders 44 and 45, drawbar shift cylinder 46, blade shift cylinder 47, tilt cylinder 48 and the like.
- the main controller 150 includes a notification unit 153, a memory 155, and a control valve control unit 156.
- the sensor 171 detects the rotation angle of the swivel circle 41 (typically, the blade propulsion angle ⁇ described later). The sensor 171 transmits the information on the rotation angle to the control valve control unit 156.
- the sensor 174 detects the cylinder length of the lift cylinder 44.
- the sensor 175 detects the cylinder length of the lift cylinder 45.
- the sensor 176 detects the cylinder length of the drawbar shift cylinder 46.
- the sensor 177 detects the cylinder length of the blade shift cylinder 47. The result detected by the sensors 174 to 177 is transmitted to the control valve control unit 156.
- the notification unit 153 instructs the monitoring device 121 to notify the guidance information according to the instruction from the control valve control unit 156.
- the memory 155 stores various information related to the engine output torque.
- the memory 155 stores information about the engine output torque curve.
- the memory 155 stores a reference value of the cylinder length of the drawbar shift cylinder 46 and a reference value of the cylinder length of the blade shift cylinder 47.
- the control valve control unit 156 controls the drive of the swivel motor 49 by controlling the opening amount of the control valve 134 according to the magnitude of the current value which is the output operation command. Further, the control valve control unit 156 receives information on the circle rotation angle from the sensor 171. The control valve control unit 156 corrects the current value, which is an operation command to the control valve 134, based on the information of the circle rotation angle from the sensor 171.
- the switch 120 is a switch for automatically shifting the working machine 4 to the neutral position.
- the switch 120 is a switch for automatically shifting the position of the blade 42 with respect to the swivel circle 41 to the neutral position of the blade 42 with respect to the swivel circle 41 (hereinafter, also referred to as “neutral position NB”).
- the switch 120 is a switch for automatically shifting the position of the drawbar 40 with respect to the front frame 22 to the neutral position of the drawbar 40 with respect to the front frame 22 (hereinafter, also referred to as “neutral position ND”).
- the switch 120 for example, a push button switch can be used.
- the motor grader 1 may have an operating lever instead of the switch 120 in order to automatically shift the working machine 4 to the neutral position.
- the motor grader 1 may have an operating device for automatically shifting the working machine 4 to the neutral position.
- FIG. 4 is a schematic view showing a state in which each of the blade 42 and the drawbar 40 is in the neutral position.
- the drawbar 40 moves in the direction of arrow 903.
- the swivel circle 41 rotates in the direction of arrow 902.
- the blade 42 moves in the direction of arrow 901.
- the blade 42 rotates about the rotation shaft C1 by the rotation drive of the rotation circle 41.
- the blade propulsion angle ⁇ fluctuates.
- the blade propulsion angle ⁇ is an angle formed by the vehicle body traveling direction and the blade 42.
- the blade propulsion angle ⁇ is an inclination angle of the blade 42 with respect to the longitudinal direction of the front frame 22.
- a virtual line orthogonal to the rotation axis C1 and parallel to the blade 42 (center line K of the blade 42) is referred to as a line M1.
- a virtual line orthogonal to the rotation axis C1 and orthogonal to the line M1 is defined as a line M2.
- the line M1 and the line M2 are lines parallel to the XY plane.
- the neutral position NB of the blade 42 will be described.
- the center point C2 in the longitudinal direction of the blade 42 is on the line M2
- the position of the blade 42 with respect to the swivel circle 41 is the neutral position NB.
- the center point C2 is located between the right end portion 421 and the left end portion 422 of the blade 42.
- the drawbar 40 can be in the neutral position ND regardless of the rotation angle of the turning circle 41. Regardless of the position of the blade 42 with respect to the swivel circle 41, the drawbar 40 can be in the neutral position ND.
- the switch 120 when the switch 120 is operated by the operator, the operation of transitioning the blade 42 to the neutral position NB and the operation of transitioning the drawbar 40 to the neutral position ND are continuously performed in this order.
- Examples of the operation of the switch 120 include a long press operation (a pressing operation for a certain period of time or longer).
- the main controller 150 automatically shifts the work machine 4 to the neutral position, provided that the motor grader 1 is moving forward. At the time of work, the motor grader 1 is moving forward. Therefore, if the work machine 4 automatically transitions to the neutral position at least when the motor grader 1 is moving forward, the convenience of the operator is not impaired. Further, by setting the condition of forward movement, the working machine 4 does not automatically shift to the neutral position even when the switch 120 is operated at the time of stopping.
- the motor grader 1 may be configured so that the work machine 4 automatically transitions to the neutral position even when the work machine 4 is stopped or is moving backward.
- the automatic transition to the neutral position is realized by the control by the control valve control unit 156 in the main controller 150.
- the CPU executes a program (control program) in the memory to realize an automatic transition to the neutral position.
- An automatic transition to a neutral position may be realized by a semiconductor integrated circuit (ASIC: Application Specific Integrated Circuit).
- FIGS. 5 to 7 below only the main part of the motor grader 1 is shown in order to make the operation of the drawbar 40, the swivel circle 41, the blade 42, the lift cylinders 44 and 45, and the drawbar shift cylinder 46 easy to understand.
- the front wheels 11 and the like are omitted.
- FIG. 5 is a diagram for explaining an operation of transitioning the blade 42 to the neutral position NB.
- the position of the blade 42 with respect to the turning circle 41 is shifted to the right (negative direction of the Y axis) from the neutral position NB. Further, in the state (A), the position of the drawbar 40 with respect to the front frame 22 is also shifted to the right from the neutral position ND.
- the cylinder length of the lift cylinder 44 is longer than the cylinder length of the lift cylinder 45.
- the main controller 150 (specifically, the control valve control unit 156) shifts the blade 42 so that the position of the blade 42 with respect to the swivel circle 41 approaches the neutral position NB.
- the cylinder 47 (see FIG. 2) is operated.
- the main controller 150 operates the blade shift cylinder 47 so that the position of the blade 42 is the neutral position NB.
- the main controller 150 stops the operation of the blade shift cylinder 47.
- the state of the motor grader 1 transitions from the state (A) to the state (B).
- the cylinder lengths of the lift cylinders 44 and 45 and the cylinder lengths of the drawbar shift cylinder 46 have not changed.
- the main controller 150 maintains the cylinder lengths of the lift cylinders 44 and 45 at the same length as when the switch 120 is operated, and the blade shift cylinder 47 so that the position of the blade 42 approaches the neutral position NB. To operate.
- the cylinder length of the blade shift cylinder 47 (corresponding to the above reference value) in which the position of the blade 42 is the neutral position NB is stored in advance.
- the main controller 150 is a blade shift cylinder until the cylinder length detected by the sensor 177 (see FIG. 3) is the cylinder length at which the position of the blade 42 becomes the neutral position NB based on the operation of the switch 120. Operate 47.
- the main controller 150 operates the lift cylinders 44 and 45 and the drawbar shift cylinder 46 so that the position of the drawbar 40 with respect to the front frame 22 approaches the neutral position ND.
- the main controller 150 operates the lift cylinders 44 and 45 and the drawbar shift cylinder 46 so that the position of the drawbar 40 with respect to the front frame 22 is the neutral position ND.
- FIG. 6 is a diagram for explaining an operation of transitioning the drawbar 40 to the neutral position ND.
- the state (A) represents the same state as the state (B) of FIG.
- the transition from the state (A) to the state (B) is based on the operation of the lift cylinders 44 and 45.
- the transition from state (B) to state (C) is based on the operation of the drawbar shift cylinder 46.
- the main controller 150 operates the lift cylinders 44 and 45 based on the completion of the operation of the blade shift cylinder 47 (state (A)).
- the main controller 150 operates the lift cylinders 44 and 45 to control the cylinder lengths of the lift cylinders 44 and 45 to the same length.
- the main controller 150 operates at least one of the lift cylinders 44 and 45 so that the cylinder length of the lift cylinder 44 and the cylinder length of the lift cylinder 45 are the same.
- the main controller 150 stops the operations of the lift cylinders 44 and 45 when the cylinder length of the lift cylinder 44 and the cylinder length of the lift cylinder 45 become the same.
- the main controller 150 operates the lift cylinder 44 so that the cylinder length of the lift cylinder 44 is the same as the cylinder length of the lift cylinder 45. Since the cylinder length of the lift cylinder 44 of the main controller 150 is longer than the cylinder length of the lift cylinder 45, the cylinder length of the lift cylinder 44 and the cylinder length of the lift cylinder 45 can be shortened by shortening the cylinder length of the lift cylinder 44. Make it the same as. By controlling the cylinder length of one of the lift cylinders to be shortened in this way, it is possible to prevent the blade 42 from scooping out the ground when the drawbar shift cylinder 46 is operated.
- the main controller 150 may operate the lift cylinder 45 so that the cylinder length of the lift cylinder 45 is the same as the cylinder length of the lift cylinder 44.
- the main controller 150 operates the lift cylinders 44 and 45 so that the cylinder length of the lift cylinder 44 and the cylinder length of the lift cylinder 45 are the current values of the cylinder lengths (for example, average values). You may. According to such a process, it is possible to shorten the time for making the cylinder length of the lift cylinder 45 and the cylinder length of the lift cylinder 44 the same length.
- the state of the motor grader 1 transitions from the state (A) to the state (B).
- the cylinder length of the drawbar shift cylinder 46 and the cylinder length of the blade shift cylinder 47 have not changed.
- the main controller 150 determines the target cylinder length based on the cylinder length detected by the sensor 174 (see FIG. 3) and the cylinder length detected by the sensor 175 when the switch 120 is operated. .. For example, the main controller 150 determines the cylinder length detected by the sensor 174 (or sensor 175) to be the target cylinder length. Alternatively, the main controller 150 determines the average value of the cylinder length detected by the sensor 174 and the cylinder length detected by the sensor 175 as the target cylinder length.
- the main controller 150 controls the cylinder lengths of the lift cylinders 44 and 45 to the same length by controlling the cylinder lengths of the lift cylinders 44 and 45 to the target cylinder lengths. As described above, when the target cylinder length is set to the cylinder length of one lift cylinder, only the other lift cylinder needs to be operated.
- the state of the motor grader 1 transitions from the state (B) to the state (C).
- the cylinder lengths of the lift cylinders 44 and 45 and the cylinder lengths of the blade shift cylinder 47 have not changed.
- the memory 155 of the main controller 150 is the cylinder length of the drawbar shift cylinder 46 (described above) in which the position of the drawbar 40 is the neutral position NB when the cylinder lengths of the lift cylinders 44 and 45 are the target cylinder lengths. (Corresponding to the reference value) is stored in advance.
- the memory 155 sets in advance the cylinder length of the drawbar shift cylinder 46 in which the position of the drawbar 40 is the neutral position NB in the numerical range of the cylinder lengths in which the cylinder lengths of the lift cylinders 44 and 45 are the same.
- the value within the numerical range and the cylinder length of the drawbar shift cylinder 46 in which the position of the drawbar 40 is the neutral position NB at the time of the value are stored in association with each other.
- the memory 155 stores the value within the numerical range and the cylinder length of the drawbar shift cylinder 46 whose position of the drawbar 40 is the neutral position NB at the value in association with each other as a function or a data table. ..
- the cylinder length of the drawbar shift cylinder 46 in which the position of the drawbar 40 becomes the neutral position NB is unique. It is decided.
- the main controller 150 operates the drawbar shift cylinder 46 until the cylinder length detected by the sensor 176 (see FIG. 3) becomes the cylinder length at which the position of the drawbar 40 becomes the neutral position ND.
- the work machine 4 when the position of the blade 42 is the neutral position NB and the position of the drawbar 40 with respect to the front frame 22 is the neutral position ND, the work machine 4 is in the neutral position in the monitoring device 121. It may be displayed. According to the display, the operator can know that the working machine 4 is in the neutral position.
- FIG. 7 is a diagram for explaining the advantages obtained by shifting the working machine 4 to the neutral position during work.
- the central state (A) represents the same state as the state (C) of FIG.
- the line P represents the position of the lower end portion of the blade 42 in the state (A).
- the state (B) represents a state after the cylinder length of the lift cylinder 45 is shortened by a predetermined length (arbitrary length) by an operator's operation from the state (A).
- the state (C) represents a state after the cylinder length of the lift cylinder 44 is shortened by the predetermined length from the state (A).
- the cylinder length of the lift cylinder 45 in the state (B) and the cylinder length of the lift cylinder 44 in the state (C) are the same.
- the cylinder length of the lift cylinder 44 in the state (B) and the cylinder length of the lift cylinder 45 in the state (C) are the same because there is no change.
- the amount of increase of the right end portion 421 of the blade 42 in the state (B) (the amount of upward movement) is the same as the amount of increase of the left end portion 422 of the blade 42 in the state (C). Further, the amount of descent (downward movement amount) of the left end portion 422 of the blade 42 in the state (B) and the amount of descent of the right end portion 421 of the blade 42 in the state (C) are the same.
- the left end portion 422 of the blade when the operator operates the lift cylinder 44 by a certain amount.
- the amount of movement in the vertical direction and the amount of movement in the vertical direction of the right end portion 421 of the blade when the operator operates the lift cylinder 45 by the same amount as the lift cylinder 44 are the same.
- the advantages when the blade 42 and the drawbar 40 are set to the neutral positions NB and ND, respectively, have been described.
- the blade 42 is desired as compared with the case where the blade 42 and the drawbar 40 are not in the neutral positions NB and ND, respectively. It becomes easy to move it to the desired position.
- the blade 42 is desired as compared with the case where the blade 42 and the drawbar 40 are not in the neutral positions NB and ND, respectively. It becomes easy to move it to the desired position. Therefore, even with such a configuration, according to the motor grader 1, it is possible to reduce the load on the operator when operating the work machine 4.
- the present disclosure includes not only a configuration in which each of the blade 42 and the drawbar 40 is set to the neutral position NB and ND, but also a configuration in which only the blade 42 is set to the neutral position NB and a configuration in which only the drawbar 40 is set to the neutral position ND. And include.
- the configuration of the motor grader 1 will be summarized from the viewpoint of the latter two configurations.
- the motor grader 1 is arranged along the switch 120, the swivel circle 41, the blade 42 supported by the swivel circle 41, and the longitudinal direction of the blade 42, and the blade 42 is left and right with respect to the swivel circle 41.
- a blade shift cylinder 47 that moves in the direction and a main controller 150 that operates the blade shift cylinder 47 are provided.
- the main controller 150 receives the operation signal from the switch 120. Based on the received operation signal, the main controller 150 operates the blade shift cylinder 47 so that the position of the blade 42 with respect to the swivel circle 41 approaches the neutral position NB of the blade 42 with respect to the swivel circle 41. More specifically, the main controller 150 operates the blade shift cylinder 47 so that the position of the blade 42 becomes the neutral position NB based on the operation of the switch 120.
- the motor grader 1 has a switch 120, a front frame 22, a drawbar 40 swingably attached to the front frame 22, and a drawbar 40 attached to the drawbar 40 in the left-right direction with respect to the front frame 22.
- the drawbar shift cylinder 46 which is attached to the drawbar 40 and moves the drawbar 40 toward the front frame 22 and away from the front frame 22, the drawbar shift cylinder 46 and the lift cylinder. It includes a main controller 150 that operates 44 and 45.
- the main controller 150 receives the operation signal from the switch 120. Based on the received operation signal, the main controller 150 operates the drawbar shift cylinders 46 and the lift cylinders 44 and 45 so that the position of the drawbar 40 with respect to the front frame 22 approaches the neutral position ND of the drawbar 40 with respect to the front frame 22. .. More specifically, the main controller 150 operates the drawbar shift cylinders 46 and the lift cylinders 44 and 45 so that the position of the drawbar 40 is the neutral position ND of the drawbar 40 based on the operation of the switch 120.
- FIG. 8 is a flow chart for explaining the flow of processing executed by the motor grader 1.
- step S1 the switch 120 accepts an operation by the operator.
- the main controller 150 receives the operation signal from the switch 120.
- step S2 the main controller 150 uses a blade shift cylinder so that the position of the blade 42 with respect to the swivel circle 41 approaches the neutral position NB of the blade 42 with respect to the swivel circle 41. Operate 47.
- step S3 the main controller 150 determines whether the position of the blade 42 has reached the neutral position NB. Specifically, the main controller 150 determines whether the position of the blade 42 has reached the neutral position NB based on the detection result of the sensor 177 (see FIG. 3).
- step S3 If it is determined that the message has not been reached (NO in step S3), the main controller 150 returns the process to step S2. If it is determined that the drawbar 40 has been reached (YES in step S3), the main controller 150 determines in step S4 that the position of the drawbar 40 with respect to the front frame 22 approaches the neutral position ND of the drawbar 40 with respect to the front frame 22. The 46 and the lift cylinders 44 and 45 are operated.
- step S5 the main controller 150 determines whether the position of the drawbar 40 has reached the neutral position ND. Specifically, the main controller 150 determines whether the position of the drawbar 40 has reached the neutral position ND based on the detection result of the sensor 176.
- step S5 If it is determined that the message has not been reached (NO in step S5), the main controller 150 returns the process to step S4. When it is determined that the arrival has been reached (YES in step S5), the main controller 150 ends a series of processes.
- FIG. 9 is a flow chart for explaining the details of the process of step S4 of FIG.
- the main controller 150 operates the lift cylinders 44 and 45.
- the main controller 150 determines whether or not the cylinder lengths of the lift cylinders 44 and 45 are the same. Specifically, the main controller 150 determines whether or not the cylinder length of the lift cylinder 44 and the cylinder length of the lift cylinder 45 are the same based on the detection results of the sensors 174 and 175 (see FIG. 3). ..
- step S42 If it is determined that the lengths are not the same (NO in step S42), the main controller 150 returns the process to step S41. When it is determined that the lengths are the same (YES in step S42), the main controller 150 operates the drawbar shift cylinder 46 so that the position of the drawbar 40 approaches the neutral position ND.
- step S44 the main controller 150 determines whether or not the position of the drawbar 40 has reached the neutral position ND. Specifically, the main controller 150 determines whether the position of the drawbar 40 has reached the neutral position ND based on the detection result of the sensor 176 (see FIG. 3).
- step S44 When it is determined that the position of the drawbar 40 has not reached the neutral position ND (NO in step S44), the main controller 150 returns the process to step S43. When it is determined that the position of the drawbar 40 has reached the neutral position ND (YES in step S44), the main controller 150 ends a series of processes.
- the present invention is not limited to this, and the blade 42 may be moved to the neutral position NB after the drawbar 40 is moved to the neutral position ND. Further, based on the operation of the switch 120, the operation of moving the blade 42 to the neutral position NB and the operation of moving the drawbar 40 to the neutral position ND may be performed at the same time. By moving the blade 42 and the drawbar 40 at the same time, it is possible to shorten the time for returning the work machine 4 to the neutral position (returning the blade 42 to the neutral position NB and returning the drawbar 40 to the neutral position ND). It becomes.
- the lift cylinders 44 and 45 were operated, and then the drawbar shift cylinder 46 was operated.
- the present invention is not limited to this, and the lift cylinders 44 and 45 may be operated after the drawbar shift cylinder 46 is operated.
- the fact that operating the drawbar shift cylinder 46 after operating the lift cylinders 44 and 45 causes the blade 42 to gouge the ground rather than operating the lift cylinders 44 and 45 after operating the drawbar shift cylinder 46. Can be reduced.
- the lift cylinders 44 and 45 and the drawbar shift cylinder 46 may be operated at the same time. By operating the lift cylinders 44 and 45 and the drawbar shift cylinder 46 at the same time, it is possible to shorten the time for returning the drawbar 40 to the neutral position ND.
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Abstract
モータグレーダは、操作装置と、フロントフレーム(22)と、フロントフレーム(22)に揺動可能に取り付けられたドローバ(40)と、ドローバ(40)に取り付けられ、かつドローバ(40)をフロントフレーム(22)に対して左右方向に移動させる第1のアクチュエータと、ドローバ(40)に取り付けられ、かつドローバ(40)をフロントフレーム(22)に近づく方向とフロントフレーム(22)から離れる方向とに移動させる第2のアクチュエータと、第1および第2のアクチュエータとを動作させるコントローラとを備える。コントローラは、操作装置から受信した操作信号に基づき、フロントフレーム(22)に対するドローバ(40)の位置がフロントフレーム(22)に対するドローバ(40)の中立位置に近づくように、第1のアクチュエータと第2のアクチュエータとを動作させる。
Description
本開示は、モータグレーダおよびモータグレーダの制御方法に関する。
従来、作業車両として、モータグレーダが知られている。モータグレーダは、ドローバ、旋回サークル、ブレード等を含む作業機を備えている。
たとえば、米国特許出願公開第2018/0106014号明細書(特許文献1)には、オペレータが操作レバーに設けられた自動輸送制御用のスイッチを操作すると、作業機を回送位置へ自動的に移動させるモータグレーダが開示されている。このような構成により、特許文献1では、モータグレーダを輸送手段にて回送する際のオペレータの手間を省いている。
オペレータは、作業時において、左右一対のリフトシリンダを動作させることによって、ブレードをフロントフレームに近づけたりあるいはフロントフレームから遠ざけたりする。その際、ドローバがフロントフレームに対して中立位置にない場合には、オペレータが左側のリフトシリンダを一定量操作させたときにおけるブレードの左端部の上下方向の移動量と、オペレータが右側のリフトシリンダを左側のリフトシリンダと同じ量だけ操作させたときにおけるブレードの右端部の上下方向の移動量とが異なってしまう。
このため、ドローバが中立位置から離れる位置にある程、操作に熟練していないオペレータにとっては、ブレードを所望する位置に移動させることは難しい。
本開示は、上記の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、作業機を操作する際のオペレータの負荷を軽減可能なモータグレーダおよびモータグレーダの制御方法を提供することにある。
本開示のある局面に従うと、モータグレーダは、操作装置と、フロントフレームと、フロントフレームに揺動可能に取り付けられたドローバと、ドローバに取り付けられ、かつドローバをフロントフレームに対して左右方向に移動させる第1のアクチュエータと、ドローバに取り付けられ、かつドローバをフロントフレームに近づく方向とフロントフレームから離れる方向とに移動させる第2のアクチュエータと、第1のアクチュエータと第2のアクチュエータとを動作させるコントローラとを備える。コントローラは、操作装置から操作信号を受信し,受信した操作信号に基づき、フロントフレームに対するドローバの位置がフロントフレームに対するドローバの中立位置に近づくように、第1のアクチュエータと第2のアクチュエータとを動作させる。
本開示の他の局面に従うと、モータグレーダの制御方法であって、モータグレーダは、操作装置と、フロントフレームに揺動可能に取り付けられたドローバと、ドローバに取り付けられ、かつドローバをフロントフレームに対して左右方向に移動させる第1のアクチュエータと、ドローバに取り付けられ、かつドローバをフロントフレームに近づく方向とフロントフレームから離れる方向とに移動させる第2のアクチュエータとを含む。モータグレーダの制御方法は、操作装置に対する操作が行われたことに基づき、操作装置から操作信号を受信するステップと、操作装置から操作信号を受信したことに基づき、フロントフレームに対するドローバの位置がフロントフレームに対するドローバの中立位置に近づくように、第1のアクチュエータと第2のアクチュエータとを動作させるステップとを備える。
本開示によれば、作業機を操作する際のオペレータの負荷を軽減できる。
以下、本発明の実施形態に係るモータグレーダ作業車両について、図に基づいて説明する。以下の説明では、同一部品には、同一の符号を付している。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
<A.モータグレーダの概略構成>
図1は、本実施形態に基づくモータグレーダ1の構成を概略的に示す斜視図である。図1に示すように、モータグレーダ1は、前輪11と、後輪12と、車体フレーム2と、キャブ3と、作業機4とを主に備えている。また、モータグレーダ1は、エンジン室6に配置されたエンジンなどの構成部品を備えている。作業機4は、ブレード42を含んでいる。モータグレーダ1は、ブレード42で整地作業、除雪作業、軽切削、材料混合などの作業を行なう。
図1は、本実施形態に基づくモータグレーダ1の構成を概略的に示す斜視図である。図1に示すように、モータグレーダ1は、前輪11と、後輪12と、車体フレーム2と、キャブ3と、作業機4とを主に備えている。また、モータグレーダ1は、エンジン室6に配置されたエンジンなどの構成部品を備えている。作業機4は、ブレード42を含んでいる。モータグレーダ1は、ブレード42で整地作業、除雪作業、軽切削、材料混合などの作業を行なう。
なお以下の図の説明において、モータグレーダ1が直進走行する方向を、モータグレーダ1の前後方向という。モータグレーダ1の前後方向において、作業機4に対して前輪11が配置されている側を、前方向とする。モータグレーダ1の前後方向において、作業機4に対して後輪12が配置されている側を、後方向とする。
モータグレーダ1の左右方向とは、平面視において前後方向と直交する方向である。前方向を見て左右方向の右側、左側が、それぞれ右方向、左方向である。モータグレーダ1の上下方向とは、前後方向および左右方向によって定められる平面に直交する方向である。上下方向において地面のある側が下側、空のある側が上側である。
前後方向とは、キャブ3内の運転席に着座したオペレータの前後方向である。左右方向とは、運転席に着座したオペレータの左右方向である。左右方向とは、モータグレーダ1の車幅方向である。上下方向とは、運転席に着座したオペレータの上下方向である。運転席に着座したオペレータに正対する方向が前方向であり、運転席に着座したオペレータの背後方向が後方向である。運転席に着座したオペレータが正面に正対したときの右側、左側がそれぞれ右方向、左方向である。運転席に着座したオペレータの足元側が下側、頭上側が上側である。
なお本例では、前方向は、図のX軸の負方向である。後ろ方向は、X軸の正方向である。左方向とは、Y軸の正方向である。右方向とは、Y軸の負方向である。上方向とは、Z軸の正方向である。下方向とは、Z軸の負方向である。
車体フレーム2は、前後方向に延びている。車体フレーム2は、リアフレーム21と、フロントフレーム22とを含んでいる。
リアフレーム21は、外装カバー25と、エンジン室6に配置されたエンジンなどの構成部品とを支持している。外装カバー25はエンジン室6を覆っている。リアフレーム21には、上記のたとえば4つの後輪12の各々がエンジンからの駆動力によって回転駆動可能に取り付けられている。
フロントフレーム22は、リアフレーム21の前方に取り付けられている。フロントフレーム22は、リアフレーム21に、回動可能に連結されている。フロントフレーム22は、前後方向に延びている。フロントフレーム22は、リアフレーム21に連結されている基端部と、基端部と反対側の先端部とを有している。フロントフレーム22の基端部は、鉛直なセンタピンにより、リアフレーム21の先端部と連結されている。
フロントフレーム22とリアフレーム21との間には、アーティキュレートシリンダ(図示せず)が取り付けられている。フロントフレーム22は、アーティキュレートシリンダの伸縮により、リアフレーム21に対して回動可能に設けられている。アーティキュレートシリンダは、キャブ3の内部に設けられる操作レバーの操作により、伸縮可能に設けられている。
フロントフレーム22の先端部には、上記のたとえば2つの前輪11が回転可能に取り付けられている。前輪11は、ステアリングシリンダ(図示せず)の伸縮によって、フロントフレーム22に対して旋回可能に取り付けられている。モータグレーダ1は、ステアリングシリンダの伸縮によって、進行方向を変更することが可能である。ステアリングシリンダは、キャブ3の内部に設けられるハンドルまたはステアリング操作レバーの操作によって、伸縮可能である。
車体フレーム2の前端には、カウンタウェイト51が取り付けられている。カウンタウェイト51は、フロントフレーム22に取り付けられるアタッチメントの一種である。カウンタウェイト51は、前輪11に負荷される下向きの荷重を増加して、操舵を可能にするとともにブレード42の押付荷重を増加するために、フロントフレーム22に装着されている。
キャブ3はフロントフレーム22に載置されている。キャブ3の内部には、ハンドル、変速レバー、作業機4の操作レバー、ブレーキ、アクセルペダル、インチングペダル、各種のスイッチなどの操作部(図示せず)が設けられている。なお、キャブ3は、リアフレーム21に載置されていてもよい。
<B.作業機の要部構成>
図2は、図1に示すモータグレーダ1の、作業機4の要部を示す拡大斜視図である。図2に示すように、作業機4は、ドローバ40と、旋回サークル41と、ブレード42とを主に有している。
図2は、図1に示すモータグレーダ1の、作業機4の要部を示す拡大斜視図である。図2に示すように、作業機4は、ドローバ40と、旋回サークル41と、ブレード42とを主に有している。
ドローバ40は、フロントフレーム22の下方に配置されている。ドローバ40は、一対のリフトシリンダ44,45によって、フロントフレーム22に近づく方向(地面からブレード42が離れる方向)と、フロントフレーム22から離れる方向とに移動する。
ドローバ40の前端部は、フロントフレーム22の先端部に、玉軸部402を用いて連結されている。ドローバ40の前端部は、フロントフレーム22の先端部に揺動可能に取り付けられている。ドローバ40の後端部は、リフトシリンダ44,45によってフロントフレーム22に支持されている。
リフトシリンダ44,45の伸縮によって、ドローバ40の後端部がフロントフレーム22に対して上下に昇降可能である。また、ドローバ40は、リフトシリンダ44,45の伸縮によって、車両進行方向に沿った軸を中心に上下に揺動可能である。また、ドローバ40は、ドローバシフトシリンダ46の伸縮によって、フロントフレーム22に対して左右に移動可能である。
リフトシリンダ44,45は、ドローバ40とブラケット50とに取り付けられている。リフトシリンダ44,45のヘッド部は、ブラケット50に取り付けられている。リフトシリンダ44,45のロッドの先端部は、ドローバ40に取り付けられている。ブラケット50は、フロントフレーム22に取り付けられている。
ドローバシフトシリンダ46は、ドローバ40とブラケット50とに取り付けられている。ドローバシフトシリンダ46のヘッドの先端部は、ドローバ40に取り付けられている。ドローバシフトシリンダ46のロッドの先端部は、ブラケット50に取り付けられている。
旋回サークル41は、フロントフレーム22の下方に配置されている。旋回サークル41は、ドローバ40の下方に配置されている。旋回サークル41は、ドローバ40の後端部に旋回(回転)可能に支持されている。旋回サークル41は、旋回モータ49によって、ドローバ40に対し、車両上方から見て時計方向と反時計方向との両方に、旋回駆動可能である。ブレード42は、旋回サークル41に配設されている。旋回サークル41の旋回駆動によって、ブレード42のブレード推進角が調整される。ブレード推進角とは、図4を参照して詳細を後述する通り、モータグレーダ1の前後方向に対するブレード42の傾斜角度である。
ブレード42は、前輪11と後輪12との間に配置されている。前輪11は、ブレード42よりも前方に配置されている。後輪12は、ブレード42よりも後方に配置されている。ブレード42は、車体フレーム2の前端と、車体フレーム2の後端との間に、配置されている。ブレード42は、旋回サークル41に支持されている。ブレード42は、旋回サークル41を介して、ドローバ40に支持されている。ブレード42は、旋回サークル41およびドローバ40を介して、フロントフレーム22に支持されている。
ブレード42は、旋回サークル41に対して左右方向に移動可能に支持されている。具体的には、ブレードシフトシリンダ47は、旋回サークル41およびブレード42に取り付けられており、かつブレード42の長手方向に沿って配置されている。このブレードシフトシリンダ47によって、ブレード42は旋回サークル41に対して左右方向に移動可能である。ブレード42は、フロントフレーム22の長手方向に交差する方向に移動可能である。
またブレード42は、旋回サークル41に対して、ブレード42の長手方向に延びる軸を中心に揺動可能に支持されている。具体的には、チルトシリンダ48が、旋回サークル41およびブレード42に取り付けられている。このチルトシリンダ48を伸縮させることによって、ブレード42は旋回サークル41に対してブレード42の長手方向に延びる軸を中心に揺動して、車両進行方向に対するブレード42の傾斜角度を変更することができる。
以上のように、ブレード42は、ドローバ40と旋回サークル41とを介して、車両に対する上下の昇降、車両進行方向に沿った軸を中心とする揺動、前後方向に対する傾斜角度の変更、左右方向の移動、および、ブレード42の長手方向に延びる軸を中心とする揺動を行なうことが可能に構成されている。
なお、本例では、旋回サークル41に対するブレード42の位置が中立位置であって、かつフロントフレーム22に対するドローバ40の位置が中立位置である場合を、「作業機4の中立位置」とする。
<C.機能的構成>
図3は、モータグレーダ1の制御システムの機能的構成を説明する機能ブロック図である。
図3は、モータグレーダ1の制御システムの機能的構成を説明する機能ブロック図である。
図3に示すように、メインコントローラ150と、他の周辺機器との関係が示されている。ここでは、周辺機器として、作業機レバー118と、スイッチ120と、モニタ装置121と、コントロールバルブ134と、センサ171,174~177と、旋回モータ49と、リフトシリンダ44、45と、旋回サークル41とが示されている。
なお、作業機レバー118と、スイッチ120と、モニタ装置121とは、キャブ3内に設けられている。
メインコントローラ150は、モータグレーダ1全体を制御するコントローラである。メインコントローラ150は、CPU(Central Processing Unit)、プログラムが格納された不揮発性メモリ等により構成される。
メインコントローラ150は、モニタ装置121、コントロールバルブ134等を制御する。
メインコントローラ150には、モニタ装置121と、作業機レバー118と、スイッチ120とが接続される。
メインコントローラ150は、作業機レバー118の操作状態に応じたレバー操作信号(電気信号)をコントロールバルブ134に出力する。
コントロールバルブ134は、電磁比例弁である。コントロールバルブ134は、メインコントローラ150と接続される。メインコントローラ150は、作業機レバー118の操作方向および/または操作量に応じた操作信号(電気信号)をコントロールバルブ134に出力する。コントロールバルブ134は、当該操作信号に従って油圧ポンプ(図示せず)から油圧アクチュエータへ供給される作動油の量を制御する。なお、油圧アクチュエータは、たとえば、旋回モータ49、リフトシリンダ44,45、ドローバシフトシリンダ46、ブレードシフトシリンダ47、チルトシリンダ48等である。
メインコントローラ150は、通知部153と、メモリ155と、コントロールバルブ制御部156とを含む。
センサ171は、旋回サークル41の回転角(典型的には、後述するブレード推進角θ)を検出する。センサ171は、当該回転角の情報を、コントロールバルブ制御部156に送信する。
センサ174は、リフトシリンダ44のシリンダ長さを検出する。センサ175は、リフトシリンダ45のシリンダ長さを検出する。センサ176は、ドローバシフトシリンダ46のシリンダ長さを検出する。センサ177は、ブレードシフトシリンダ47のシリンダ長さを検出する。センサ174~177によって検出された結果は、コントロールバルブ制御部156に送信される。
通知部153は、モニタ装置121に対して、コントロールバルブ制御部156からの指示に従ってガイダンス情報を通知するように指示する。
メモリ155は、エンジン出力トルクに関する各種情報を格納する。メモリ155は、エンジン出力トルクカーブに関する情報を格納する。メモリ155は、ドローバシフトシリンダ46のシリンダ長さの基準値と、ブレードシフトシリンダ47のシリンダ長さの基準値とを格納する。
コントロールバルブ制御部156は、出力する動作指令である電流値の大きさに応じてコントロールバルブ134の開口量を制御することにより、旋回モータ49の駆動を制御する。また、コントロールバルブ制御部156は、センサ171からサークル回転角の情報を受信する。コントロールバルブ制御部156は、センサ171からのサークル回転角の情報により、コントロールバルブ134への動作指令である電流値を補正する。
スイッチ120は、作業機4を中立位置に自動遷移させるためのスイッチである。スイッチ120は、旋回サークル41に対するブレード42の位置を、旋回サークル41に対するブレード42の中立位置(以下、「中立位置NB」とも称する)に自動遷移させるためのスイッチである。また、スイッチ120は、フロントフレーム22に対するドローバ40の位置を、フロントフレーム22に対するドローバ40の中立位置(以下、「中立位置ND」とも称する)に自動遷移させるためのスイッチである。なお、スイッチ120としては、たとえば押しボタンスイッチを用いることができる。また、モータグレーダ1は、作業機4を中立位置に自動遷移させるため、スイッチ120の代わりに操作レバーを有していてもよい。モータグレーダ1は、作業機4を中立位置に自動遷移させるための操作装置を有していればよい。
<D.中立位置について>
図4は、ブレード42とドローバ40との各々が中立位置となった状態を表した模式図である。
図4は、ブレード42とドローバ40との各々が中立位置となった状態を表した模式図である。
図4に示すように、ドローバ40は、矢印903の方向に移動する。旋回サークル41は、矢印902の方向に回転する。ブレード42は、矢印901の方向に移動する。ブレード42は、旋回サークル41の旋回駆動により回転軸C1を中心に回転する。ブレード42が回転軸C1を中心に回転することにより、ブレード推進角θが変動する。なお、ブレード推進角θは、車体進行方向とブレード42とのなす角度である。ブレード推進角θは、フロントフレーム22の長手方向に対するブレード42の傾斜角度である。
以下では、説明の便宜上、回転軸C1と直交し、かつブレード42(ブレード42の中心線K)に平行な仮想線を線M1とする。また、回転軸C1と直交し、かつ線M1に直交する仮想線を線M2とする。なお、線M1と線M2とは、XY平面に平行な線とする。
まず、ブレード42の中立位置NBについて説明する。
ブレード42の長手方向の中心点C2が線M2上にあるとき、旋回サークル41に対するブレード42の位置が中立位置NBとなる。中心点C2は、ブレード42の右端部421と左端部422との中間に位置する。
ブレード42の長手方向の中心点C2が線M2上にあるとき、旋回サークル41に対するブレード42の位置が中立位置NBとなる。中心点C2は、ブレード42の右端部421と左端部422との中間に位置する。
旋回サークル41の回転角に関わらず、中心点C2が線M2上にあるときに、旋回サークル41に対するブレード42の位置が中立位置NBとなる。ブレード推進角θの値に関わらず、中心点C2が線M2上にあるときに、旋回サークル41に対するブレード42の位置が中立位置NBとなる。
ドローバ40の位置に関わらず、中心点C2が線M2上にあるときに、旋回サークル41に対するブレード42の位置が中立位置NBとなる。ドローバ40の姿勢に関わらず、中心点C2が線M2上にあるときに、旋回サークル41に対するブレード42の位置が中立位置NBとなる。
次に、ドローバ40の中立位置NDについて説明する。
リフトシリンダ44、45の各シリンダ長さが同一であって、かつ、フロントフレーム22の軸線J2上に旋回サークル41の回転軸C1が位置する場合、フロントフレーム22に対するドローバ40の位置が中立位置NDとなる。
リフトシリンダ44、45の各シリンダ長さが同一であって、かつ、フロントフレーム22の軸線J2上に旋回サークル41の回転軸C1が位置する場合、フロントフレーム22に対するドローバ40の位置が中立位置NDとなる。
リフトシリンダ44、45の各シリンダ長さが同一であって、かつ、フロントフレーム22の軸線J2と旋回サークル41の回転軸C1とが交差する場合、フロントフレーム22に対するドローバ40の位置が中立位置NDとなる。
旋回サークル41の回転角に関わらず、ドローバ40は中立位置NDとなり得る。旋回サークル41に対するブレード42の位置に関わらず、ドローバ40は中立位置NDとなり得る。
<E.中立位置への自動遷移>
オペレータがスイッチ120を操作したときのモータグレーダの動作について説明する。具体的には、作業機4を中立位置に自動遷移させる動作について説明する。一例として、ブレード42を中立位置NBに遷移させた後に、ドローバ40を中立位置NDに遷移させる動作を説明する。
オペレータがスイッチ120を操作したときのモータグレーダの動作について説明する。具体的には、作業機4を中立位置に自動遷移させる動作について説明する。一例として、ブレード42を中立位置NBに遷移させた後に、ドローバ40を中立位置NDに遷移させる動作を説明する。
具体的には、オペレータによってスイッチ120が操作されると、ブレード42を中立位置NBに遷移させる動作と、ドローバ40を中立位置NDに遷移させる動作とが、この順に連続して行われる。スイッチ120の操作としては、たとえば長押し操作(一定時間以上の押し下げ操作)が挙げられる。
典型的には、オペレータによってスイッチ120が操作されると、メインコントローラ150は、モータグレーダ1が前進していることを条件に、作業機4を中立位置に自動遷移させる。作業時には、モータグレーダ1の前進している。したがって、少なくともモータグレーダ1が前進している場合に作業機4が中立位置に自動遷移すれば、オペレータの利便性を損ねることはない。また、前進を条件とすることにより、停止時にスイッチ120が操作された場合であっても、作業機4が中立位置に自動遷移ことはない。
ただし、作業機4を中立位置に自動遷移させる条件として、必ずしも前進を要件とするものではない。停止あるいは後進している場合にであっても、作業機4が中立位置に自動遷移するように、モータグレーダ1を構成してもよい。
中立位置への自動遷移は、メインコントローラ150内のコントロールバルブ制御部156による制御によって実現する。典型的には、CPUがメモリ内のプログラム(制御プログラム)を実行することにより、中立位置への自動遷移が実現する。半導体集積回路(ASIC:Application Specific Integrated Circuit)によって、中立位置への自動遷移を実現してもよい。
以下の図5~7においては、ドローバ40、旋回サークル41、ブレード42、リフトシリンダ44,45、ドローバシフトシリンダ46の動作を分かりやすくするため、モータグレーダ1の要部のみを記載している。図5~7においては、たとえば前輪11等を省略している。
(e1.ブレード42の中立位置NBへの遷移)
図5は、ブレード42を中立位置NBに遷移させる動作を説明するための図である。
図5は、ブレード42を中立位置NBに遷移させる動作を説明するための図である。
図5を参照して、状態(A)では、旋回サークル41に対するブレード42の位置が、中立位置NBから右方向(Y軸の負方向)にずれている。また、状態(A)では、フロントフレーム22に対するドローバ40の位置も、中立位置NDから右方向にずれている。リフトシリンダ44のシリンダ長さは、リフトシリンダ45のシリンダ長さよりも長くなっている。
状態(A)において、オペレータによってスイッチ120が操作されると、メインコントローラ150(詳しくは、コントロールバルブ制御部156)は、旋回サークル41に対するブレード42の位置が中立位置NBに近づくように、ブレードシフトシリンダ47(図2参照)を動作させる。メインコントローラ150は、ブレード42の位置が中立位置NBとなるように、ブレードシフトシリンダ47を動作させる。メインコントローラ150は、ブレード42の位置が中立位置NBに到達すると、ブレードシフトシリンダ47の動作を停止させる。
以上の処理によって、モータグレーダ1の状態は、状態(A)から状態(B)に遷移する。なお、状態(A)から状態(B)に遷移する間、リフトシリンダ44,45の各シリンダ長さおよびドローバシフトシリンダ46のシリンダ長さは変化していない。メインコントローラ150は、リフトシリンダ44,45の各シリンダ長さをスイッチ120が操作されたときと同じ長さに維持した状態で、ブレード42の位置が中立位置NBに近づくように、ブレードシフトシリンダ47を動作させる。
より詳しくは、以下のとおりである。メインコントローラ150のメモリ155(図3参照)には、ブレード42の位置が中立位置NBとなる、ブレードシフトシリンダ47のシリンダ長さ(上記の基準値に対応)が予め記憶されている。メインコントローラ150は、スイッチ120が操作されたことに基づき、センサ177(図3参照)によって検出されたシリンダ長さが、ブレード42の位置が中立位置NBとなるシリンダ長さとなるまで、ブレードシフトシリンダ47を動作させる。
(e2.ドローバ40の中立位置NBへの遷移)
メインコントローラ150は、ブレードシフトシリンダ47の動作が完了したことに基づき、フロントフレーム22に対するドローバ40の位置が中立位置NDに近づくように、リフトシリンダ44,45とドローバシフトシリンダ46とを動作させる。メインコントローラ150は、フロントフレーム22に対するドローバ40の位置が中立位置NDとなるように、リフトシリンダ44,45とドローバシフトシリンダ46とを動作させる。
メインコントローラ150は、ブレードシフトシリンダ47の動作が完了したことに基づき、フロントフレーム22に対するドローバ40の位置が中立位置NDに近づくように、リフトシリンダ44,45とドローバシフトシリンダ46とを動作させる。メインコントローラ150は、フロントフレーム22に対するドローバ40の位置が中立位置NDとなるように、リフトシリンダ44,45とドローバシフトシリンダ46とを動作させる。
図6は、ドローバ40を中立位置NDに遷移させる動作を説明するための図である。
図6を参照して、状態(A)は、図5の状態(B)と同じ状態を表している。状態(A)から状態(B)の遷移は、リフトシリンダ44,45の動作に基づく。状態(B)から状態(C)の遷移は、ドローバシフトシリンダ46の動作に基づく。
図6を参照して、状態(A)は、図5の状態(B)と同じ状態を表している。状態(A)から状態(B)の遷移は、リフトシリンダ44,45の動作に基づく。状態(B)から状態(C)の遷移は、ドローバシフトシリンダ46の動作に基づく。
(1)リフトシリンダ44,45の動作
メインコントローラ150は、ブレードシフトシリンダ47の動作が完了したことに基づき(状態(A))、リフトシリンダ44,45を動作させる。メインコントローラ150は、リフトシリンダ44,45を動作させて、リフトシリンダ44,45の各々のシリンダ長さを同じ長さに制御する。メインコントローラ150は、リフトシリンダ44のシリンダ長さと、リフトシリンダ45のシリンダ長さとが同じになるように、リフトシリンダ44,45の少なくとも一方を動作させる。メインコントローラ150は、状態(B)に示すようにリフトシリンダ44のシリンダ長さとリフトシリンダ45のシリンダ長さとが同じになると、リフトシリンダ44,45の動作を停止する。
メインコントローラ150は、ブレードシフトシリンダ47の動作が完了したことに基づき(状態(A))、リフトシリンダ44,45を動作させる。メインコントローラ150は、リフトシリンダ44,45を動作させて、リフトシリンダ44,45の各々のシリンダ長さを同じ長さに制御する。メインコントローラ150は、リフトシリンダ44のシリンダ長さと、リフトシリンダ45のシリンダ長さとが同じになるように、リフトシリンダ44,45の少なくとも一方を動作させる。メインコントローラ150は、状態(B)に示すようにリフトシリンダ44のシリンダ長さとリフトシリンダ45のシリンダ長さとが同じになると、リフトシリンダ44,45の動作を停止する。
図6の例では、メインコントローラ150は、リフトシリンダ44のシリンダ長さがリフトシリンダ45のシリンダ長さと同じになるように、リフトシリンダ44を動作させる。メインコントローラ150は、リフトシリンダ44のシリンダ長さがリフトシリンダ45のシリンダ長さよりも長いため、リフトシリンダ44のシリンダ長さを短くすることにより、リフトシリンダ44のシリンダ長さとリフトシリンダ45のシリンダ長さと同じにする。このように、一方のリフトシリンダのシリンダ長さを短くする制御を行うことにより、ドローバシフトシリンダ46を動作させたときにブレード42が地面をえぐってしまうことを防止できる。
これに限定されず、メインコントローラ150は、リフトシリンダ45のシリンダ長さがリフトシリンダ44のシリンダ長さと同じになるように、リフトシリンダ45を動作させてもよい。あるいは、メインコントローラ150は、リフトシリンダ44のシリンダ長さとリフトシリンダ45のシリンダ長さとが、現在の各シリンダ長さの値(たとえば、平均値)となるように、リフトシリンダ44,45を動作させてもよい。このような処理によれば、リフトシリンダ45のシリンダ長さとリフトシリンダ44のシリンダ長さとを同じ長さにする時間を短縮できる。
以上の処理によって、モータグレーダ1の状態は、状態(A)から状態(B)に遷移する。なお、状態(A)から状態(B)に遷移する間、ドローバシフトシリンダ46のシリンダ長さおよびブレードシフトシリンダ47のシリンダ長さは変化していない。
より詳しくは、以下のとおりである。メインコントローラ150は、スイッチ120が操作されたときの、センサ174(図3参照)によって検出されたシリンダ長さとセンサ175によって検出されたシリンダ長さとに基づいて、目標となるシリンダ長さを決定する。たとえば、メインコントローラ150は、センサ174(あるいはセンサ175)によって検出されたシリンダ長さを、目標となるシリンダ長さに決定する。あるいは、メインコントローラ150は、センサ174によって検出されたシリンダ長さと、センサ175によって検出されたシリンダ長さとの平均値を、目標となるシリンダ長さに決定する。
メインコントローラ150は、リフトシリンダ44,45の各々のシリンダ長さを目標となるシリンダ長さに制御することにより、リフトシリンダ44,45の各々のシリンダ長さを同じ長さに制御する。なお、上記のように、目標となるシリンダ長さを一方のリフトシリンダのシリンダ長さとする場合には、他方のリフトシリンダのみを動作させればよい。
(2)ドローバシフトシリンダ46の動作
メインコントローラ150は、リフトシリンダ44,45の各々のシリンダ長さが同じになったことを条件(状態(B))に、ドローバ40の位置が中立位置NDに近づくように、ドローバシフトシリンダ46を動作させる。メインコントローラ150は、ドローバ40の位置が中立位置NDとなるように、ドローバシフトシリンダ46を動作させる。メインコントローラ150は、ドローバ40の位置が中立位置NDに到達すると、ドローバシフトシリンダ46の動作を停止させる。
メインコントローラ150は、リフトシリンダ44,45の各々のシリンダ長さが同じになったことを条件(状態(B))に、ドローバ40の位置が中立位置NDに近づくように、ドローバシフトシリンダ46を動作させる。メインコントローラ150は、ドローバ40の位置が中立位置NDとなるように、ドローバシフトシリンダ46を動作させる。メインコントローラ150は、ドローバ40の位置が中立位置NDに到達すると、ドローバシフトシリンダ46の動作を停止させる。
以上の処理によって、モータグレーダ1の状態は、状態(B)から状態(C)に遷移する。なお、状態(B)から状態(C)に遷移する間、リフトシリンダ44,45のシリンダ長さおよびブレードシフトシリンダ47のシリンダ長さは変化していない。
より詳しくは、以下のとおりである。メインコントローラ150のメモリ155は、リフトシリンダ44,45のシリンダ長さが目標となるシリンダ長さのときに、ドローバ40の位置が中立位置NBとなる、ドローバシフトシリンダ46のシリンダ長さ(上記の基準値に対応)を予め記憶している。
典型的には、メモリ155は、リフトシリンダ44,45のシリンダ長さが同一となるシリンダ長さの数値範囲において、ドローバ40の位置が中立位置NBとなるドローバシフトシリンダ46のシリンダ長さを予め記憶している。詳しくは、数値範囲内の値と、当該値のときにドローバ40の位置が中立位置NBとなるドローバシフトシリンダ46のシリンダ長さとが対応付けて記憶されている。たとえば、メモリ155は、関数あるいはデータテーブルとして、数値範囲内の値と、当該値のときにドローバ40の位置が中立位置NBとなるドローバシフトシリンダ46のシリンダ長さとが対応付けて記憶されている。
このように、メインコントローラ150では、リフトシリンダ44,45のシリンダ長さ(同一のシリンダ長さ)が決まると、ドローバ40の位置が中立位置NBとなるドローバシフトシリンダ46のシリンダ長さが一意に決まる。
メインコントローラ150は、センサ176(図3参照)によって検出されたシリンダ長さが、ドローバ40の位置が中立位置NDとなるシリンダ長さとなるまで、ドローバシフトシリンダ46を動作させる。
なお、メインコントローラ150は、ブレード42の位置が中立位置NBとなり、かつフロントフレーム22に対するドローバ40の位置が中立位置NDとなった場合、モニタ装置121に作業機4が中立位置になったことを表示させてもよい。当該表示によれば、オペレータは、作業機4が中立位置になったことを知ることができる。
(e3.利点)
図7は、作業中に作業機4を中立位置に遷移させることにより得られる利点を説明するための図である。
図7は、作業中に作業機4を中立位置に遷移させることにより得られる利点を説明するための図である。
図7を参照して、中央の状態(A)は、図6の状態(C)と同じ状態を表している。なお、線Pは、状態(A)のときのブレード42の下端部の位置を表している。
状態(B)は、状態(A)から、オペレータの操作によってリフトシリンダ45のシリンダ長さを所定の長さ(任意の長さ)だけ短くした後の状態を表している。状態(C)は、状態(A)から、リフトシリンダ44のシリンダ長さを上記所定の長さだけ短くした後の状態を表している。
状態(B)のリフトシリンダ45のシリンダ長さと、状態(C)のリフトシリンダ44のシリンダ長さとは同じとなる。なお、状態(B)のリフトシリンダ44のシリンダ長さと、状態(C)のリフトシリンダ45のシリンダ長さとは、変化がないため同じである。
この場合には、状態(B)におけるブレード42の右端部421の上昇量(上方向の移動量)と、状態(C)におけるブレード42の左端部422の上昇量とは同じとなる。また、状態(B)におけるブレード42の左端部422の降下量(下方向の移動量)と、状態(C)におけるブレード42の右端部421の降下量とは同じとなる。
このように、状態(A)のように、ブレード42が中立位置NBにありかつドローバ40が中立位置NDにある場合、オペレータがリフトシリンダ44を一定量操作させたときにおけるブレードの左端部422の上下方向の移動量と、オペレータがリフトシリンダ45をリフトシリンダ44と同じ量だけ操作させたときにおけるブレードの右端部421の上下方向の移動量とが同一となる。
したがって、操作に熟練していないオペレータであっても、ブレード42およびドローバ40の各々が中立位置NB,NDにない場合に比べて、ブレード42を所望する位置に移動させることが容易となる。それゆえ、モータグレーダ1によれば、作業機4を操作する際のオペレータの負荷を軽減することが可能となる。
ところで、上記においては、ブレード42およびドローバ40の各々を中立位置NB,NDにしたときの利点を述べた。しかしながら、ブレード42およびドローバ40のうちブレード42のみを中立位置NBに復帰させた場合であっても、ブレード42およびドローバ40の各々が中立位置NB,NDにない場合に比べて、ブレード42を所望する位置に移動させることが容易となる。また、ブレード42およびドローバ40のうちドローバ40のみを中立位置NDに復帰させた場合であっても、ブレード42およびドローバ40の各々が中立位置NB,NDにない場合に比べて、ブレード42を所望する位置に移動させることが容易となる。それゆえ、このような構成であっても、モータグレーダ1によれば、作業機4を操作する際のオペレータの負荷を軽減することが可能となる。
(e4.小括)
このように、本開示は、ブレード42およびドローバ40の各々を中立位置NB,NDにする構成のみならず、ブレード42のみを中立位置NBにする構成と、ドローバ40のみを中立位置NDにする構成とを含む。以下、後者の2つの構成の観点から、モータグレーダ1の構成を小括する。
このように、本開示は、ブレード42およびドローバ40の各々を中立位置NB,NDにする構成のみならず、ブレード42のみを中立位置NBにする構成と、ドローバ40のみを中立位置NDにする構成とを含む。以下、後者の2つの構成の観点から、モータグレーダ1の構成を小括する。
(1)モータグレーダ1は、スイッチ120と、旋回サークル41と、旋回サークル41に支持されたブレード42と、ブレード42の長手方向に沿って配置され、かつブレード42を旋回サークル41に対して左右方向に移動させるブレードシフトシリンダ47と、ブレードシフトシリンダ47を動作させるメインコントローラ150とを備える。
メインコントローラ150は、スイッチ120からの操作信号を受信する。メインコントローラ150は、受信した操作信号に基づき、旋回サークル41に対するブレード42の位置が旋回サークル41に対するブレード42の中立位置NBに近づくように、ブレードシフトシリンダ47を動作させる。より詳しくは、メインコントローラ150は、スイッチ120が操作されたことに基づき、ブレード42の位置が中立位置NBとなるように、ブレードシフトシリンダ47を動作させる。
(2)モータグレーダ1は、スイッチ120と、フロントフレーム22と、フロントフレーム22に揺動可能に取り付けられたドローバ40と、ドローバ40に取り付けられ、かつドローバ40をフロントフレーム22に対して左右方向に移動させるドローバシフトシリンダ46と、ドローバ40に取り付けられ、かつドローバ40をフロントフレーム22に近づく方向とフロントフレーム22から離れる方向とに移動させるリフトシリンダ44,45と、ドローバシフトシリンダ46とリフトシリンダ44,45とを動作させるメインコントローラ150とを備える。
メインコントローラ150は、スイッチ120からの操作信号を受信する。メインコントローラ150は、受信した操作信号に基づき、フロントフレーム22に対するドローバ40の位置がフロントフレーム22に対するドローバ40の中立位置NDに近づくように、ドローバシフトシリンダ46とリフトシリンダ44,45とを動作させる。より詳しくは、メインコントローラ150は、スイッチ120が操作されたことに基づき、ドローバ40の位置がドローバ40の中立位置NDとなるように、ドローバシフトシリンダ46とリフトシリンダ44,45とを動作させる。
(e5.処理の流れ)
図8は、モータグレーダ1で実行される処理の流れを説明するためのフロー図である。
図8は、モータグレーダ1で実行される処理の流れを説明するためのフロー図である。
図8を参照して、ステップS1において、スイッチ120がオペレータによる操作を受け付ける。これにより、メインコントローラ150は、スイッチ120から操作信号を受信する。
メインコントローラ150は、スイッチ120から操作信号を受信すると、ステップS2において、メインコントローラ150は、旋回サークル41に対するブレード42の位置が旋回サークル41に対するブレード42の中立位置NBに近づくように、ブレードシフトシリンダ47を動作させる。
ステップS3において、メインコントローラ150は、ブレード42の位置が中立位置NBに到達したかを判断する。具体的には、メインコントローラ150は、センサ177(図3参照)の検出結果に基づいて、ブレード42の位置が中立位置NBに到達したかを判断する。
到達していないと判断された場合(ステップS3においてNO)、メインコントローラ150は、処理をステップS2に戻す。到達したと判断された場合(ステップS3においてYES)、メインコントローラ150は、ステップS4において、フロントフレーム22に対するドローバ40の位置がフロントフレーム22に対するドローバ40の中立位置NDに近づくように、ドローバシフトシリンダ46とリフトシリンダ44,45とを動作させる。
ステップS5において、メインコントローラ150は、ドローバ40の位置が中立位置NDに到達したかを判断する。具体的には、メインコントローラ150は、センサ176の検出結果に基づいて、ドローバ40の位置が中立位置NDに到達したかを判断する。
到達していないと判断された場合(ステップS5においてNO)、メインコントローラ150は、処理をステップS4に戻す。到達したと判断された場合(ステップS5においてYES)、メインコントローラ150は、一連の処理を終了する。
図9は、図8のステップS4の処理の詳細を説明するためのフロー図である。
図9を参照して、ステップS41において、メインコントローラ150は、リフトシリンダ44,45を動作させる。ステップS42において、メインコントローラ150は、リフトシリンダ44,45の各々のシリンダ長さが同じ長さになったか否かを判断する。具体的には、メインコントローラ150は、センサ174,175(図3参照)の検出結果に基づいて、リフトシリンダ44のシリンダ長さとリフトシリンダ45のシリンダ長さとが同じになったか否かを判断する。
図9を参照して、ステップS41において、メインコントローラ150は、リフトシリンダ44,45を動作させる。ステップS42において、メインコントローラ150は、リフトシリンダ44,45の各々のシリンダ長さが同じ長さになったか否かを判断する。具体的には、メインコントローラ150は、センサ174,175(図3参照)の検出結果に基づいて、リフトシリンダ44のシリンダ長さとリフトシリンダ45のシリンダ長さとが同じになったか否かを判断する。
同じ長さになっていないと判断された場合(ステップS42においてNO)、メインコントローラ150は、処理をステップS41に戻す。同じ長さになったと判断された場合(ステップS42においてYES)、メインコントローラ150は、ドローバ40の位置が中立位置NDに近づくように、ドローバシフトシリンダ46を動作させる。
ステップS44において、メインコントローラ150は、ドローバ40の位置が中立位置NDに到達したか否かを判断する。具体的には、メインコントローラ150は、センサ176(図3参照)の検出結果に基づいて、ドローバ40の位置が中立位置NDに到達したかを判断する。
ドローバ40の位置が中立位置NDに到達していないと判断された場合(ステップS44においてNO)、メインコントローラ150は、処理をステップS43に戻す。ドローバ40の位置が中立位置NDに到達したと判断された場合(ステップS44においてYES)、メインコントローラ150は、一連の処理を終了する。
ところで、上記の処理例では、ブレード42を中立位置NBに移動させた後、ドローバ40を中立位置NDに移動させた。しかしながら、これに限定されず、ドローバ40を中立位置NDに移動させた後に、ブレード42を中立位置NBに移動させてもよい。また、スイッチ120が操作されたことに基づき、ブレード42を中立位置NBに移動させる動作と、ドローバ40を中立位置NDに移動させる動作とを同時に行ってもよい。ブレード42とドローバ40とを同時に移動させることにより、作業機4を中立位置に復帰(ブレード42を中立位置NBに復帰し、かつドローバ40を中立位置NDに復帰)させる時間を短縮することが可能となる。
なお、「同時」とは、ブレード42の移動の開始タイミングとドローバ40の移動の開始タイミングが同一であるのみならず、あるタイミングにおいてブレード42の移動とドローバ40の移動とが行われている状態も含む。
また、上記の処理例では、ドローバ40を中立位置NDに移動させる際に、リフトシリンダ44,45を動作させた後に、ドローバシフトシリンダ46を動作させた。しかしながら、これに限定されず、ドローバシフトシリンダ46を動作させた後に、リフトシリンダ44,45を動作させてもよい。リフトシリンダ44,45を動作させた後にドローバシフトシリンダ46を動作させる方が、ドローバシフトシリンダ46を動作させた後にリフトシリンダ44,45を動作させるよりも、ブレード42が地面をえぐってしまうことを低減できる。
また、リフトシリンダ44,45とドローバシフトシリンダ46とを同時に動作させてもよい。リフトシリンダ44,45とドローバシフトシリンダ46とを同時に動作させることにより、ドローバ40を中立位置NDに復帰させる時間を短縮することが可能となる。
なお、「同時」とは、リフトシリンダ44,45の動作開始タイミングとドローバシフトシリンダ46の動作開始タイミングが同一であるのみならず、あるタイミングにおいてリフトシリンダ44,45の動作とドローバシフトシリンダ46の動作とが行われている状態も含む。
今回開示された実施の形態は例示であって、上記内容のみに制限されるものではない。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1 モータグレーダ、2 車体フレーム、3 キャブ、4 作業機、6 エンジン室、11 前輪、12 後輪、21 リアフレーム、22 フロントフレーム、25 外装カバー、40 ドローバ、41 旋回サークル、42 ブレード、44,45 リフトシリンダ、46 ドローバシフトシリンダ、47 ブレードシフトシリンダ、48 チルトシリンダ、49 旋回モータ、50 ブラケット、51 カウンタウェイト、111 走行レバー、118 作業機レバー、120 スイッチ、121 モニタ装置、134 コントロールバルブ、136 エンジン、138 エンジンコントローラ、139 スロットルダイヤル、145 ポテンショメータ、146 スタータスイッチ、148 トランスミッションコントローラ、149 トランスミッション、150 メインコントローラ、153 通知部、155 メモリ、156 コントロールバルブ制御部、171,174,175,176,177 センサ、402 玉軸部、421 右端部、422 左端部、C1 回転軸、C2 中心点、J2 軸線、K 中心線、M1,P 線、NB,ND 中立位置。
Claims (16)
- 操作装置と、
フロントフレームと、
前記フロントフレームに揺動可能に取り付けられたドローバと、
前記ドローバに取り付けられ、かつ前記ドローバを前記フロントフレームに対して左右方向に移動させる第1のアクチュエータと、
前記ドローバに取り付けられ、かつ前記ドローバを前記フロントフレームに近づく方向と前記フロントフレームから離れる方向とに移動させる第2のアクチュエータと、
前記第1のアクチュエータと前記第2のアクチュエータとを動作させるコントローラとを備え、
前記コントローラは、
前記操作装置から操作信号を受信し、
受信した前記操作信号に基づいて、前記フロントフレームに対する前記ドローバの位置が前記フロントフレームに対する前記ドローバの中立位置に近づくように、前記第1のアクチュエータと前記第2のアクチュエータとを動作させる、モータグレーダ。 - 前記コントローラは、前記操作装置からの操作信号を受信した場合、前記モータグレーダが前進していることを条件に、前記ドローバの位置が前記ドローバの中立位置に近づくように、前記第1のアクチュエータと前記第2のアクチュエータとを動作させる、請求項1に記載のモータグレーダ。
- 前記第2のアクチュエータは、一対のリフトシリンダであって、
前記コントローラは、
前記受信した操作信号に基づき、前記一対のリフトシリンダの各々のシリンダ長さが同じ長さになるように、前記一対のリフトシリンダを動作させ、
前記一対のリフトシリンダの各々のシリンダ長さが同じ長さになったことを条件に、前記ドローバの位置が前記ドローバの中立位置に近づくように、前記第1のアクチュエータを動作させる、請求項1または2に記載のモータグレーダ。 - 前記コントローラは、前記一対のリフトシリンダの各々のシリンダ長さが同じ長さになるように、前記一対のリフトシリンダの両方を動作させる、請求項3に記載のモータグレーダ。
- 前記コントローラは、前記一対のリフトシリンダの各々のシリンダ長さが同じ長さになるように、前記一対のリフトシリンダのうちの一方を動作させる、請求項3に記載のモータグレーダ。
- 前記コントローラは、前記受信した操作信号に基づき、前記ドローバの位置が前記ドローバの中立位置となるように、前記第1のアクチュエータと前記第2のアクチュエータとを動作させる、請求項1から5のいずれか1項に記載のモータグレーダ。
- 前記一対のリフトシリンダのうち一方のシリンダ長さを検出する第1のセンサと、
前記一対のリフトシリンダのうち他方のシリンダ長さを検出する第2のセンサとをさらに備え、
前記コントローラは、
前記操作装置から操作信号を受信したときの、前記第1のセンサによって検出された前記シリンダ長さと、前記第2のセンサによって検出された前記シリンダ長さとに基づいて、目標シリンダ長さを決定し、
前記一対のリフトシリンダの各々のシリンダ長さが前記目標シリンダ長さとなるように、前記一対のリフトシリンダを動作させる、請求項3から5のいずれか1項に記載のモータグレーダ。 - 前記第1のアクチュエータは、ドローバシフトシリンダであって、
前記ドローバシフトシリンダのシリンダ長さを検出する第3のセンサと、
前記一対のリフトシリンダの長さが前記目標となる長さのときに、前記ドローバの位置が前記ドローバの中立位置となる前記ドローバシフトシリンダのシリンダ長さが予め記憶された記憶部とをさらに備え、
前記コントローラは、
前記受信した操作信号に基づき、前記第3のセンサによって検出された前記シリンダ長さが、前記記憶部に予め記憶されたシリンダ長さとなるまで、前記ドローバシフトシリンダを動作させる、請求項7に記載のモータグレーダ。 - モータグレーダの制御方法であって、前記モータグレーダは、操作装置と、フロントフレームに揺動可能に取り付けられたドローバと、前記ドローバに取り付けられ、かつ前記ドローバを前記フロントフレームに対して左右方向に移動させる第1のアクチュエータと、前記ドローバに取り付けられ、かつ前記ドローバを前記フロントフレームに近づく方向と前記フロントフレームから離れる方向とに移動させる第2のアクチュエータとを含み、
前記モータグレーダの制御方法は、
前記操作装置に対する操作が行われたことに基づき、前記操作装置から操作信号を受信するステップと、
前記操作装置から前記操作信号を受信したことに基づき、前記フロントフレームに対する前記ドローバの位置が前記フロントフレームに対する前記ドローバの中立位置に近づくように、前記第1のアクチュエータと前記第2のアクチュエータとを動作させるステップとを備える、モータグレーダの制御方法。 - 前記第1のアクチュエータと前記第2のアクチュエータとを動作させるステップは、
前記モータグレーダが前進していることを条件に、前記ドローバの位置が前記ドローバの中立位置に近づくように、前記第1のアクチュエータと前記第2のアクチュエータとを動作させるステップを含む、請求項9に記載のモータグレーダの制御方法。 - 前記第2のアクチュエータは、一対のリフトシリンダであって、
前記第1のアクチュエータと前記第2のアクチュエータとを動作させるステップは、
前記一対のリフトシリンダの各々のシリンダ長さが同じ長さになるように、前記一対のリフトシリンダを動作させるステップと、
前記一対のリフトシリンダの各々のシリンダ長さが同じ長さになったことを条件に、前記ドローバの位置が前記ドローバの中立位置に近づくように、前記第1のアクチュエータを動作させるステップとを含む、請求項9または10に記載のモータグレーダの制御方法。 - 前記第1のアクチュエータと前記第2のアクチュエータとを動作させるステップは、
前記一対のリフトシリンダの各々のシリンダ長さが同じ長さになるように、前記一対のリフトシリンダの両方を動作させるステップを含む、請求項11に記載のモータグレーダの制御方法。 - 前記第1のアクチュエータと前記第2のアクチュエータとを動作させるステップは、
前記一対のリフトシリンダの各々のシリンダ長さが同じ長さになるように、前記一対のリフトシリンダのうちの一方を動作させるステップを含む、請求項11に記載のモータグレーダの制御方法。 - 前記第1のアクチュエータと前記第2のアクチュエータとを動作させるステップは、
前記ドローバの位置が前記ドローバの中立位置となるように、前記第1のアクチュエータと前記第2のアクチュエータとを動作させるステップを含む、請求項9から13のいずれか1項に記載のモータグレーダの制御方法。 - 前記モータグレーダは、前記一対のリフトシリンダのうち一方のシリンダ長さを検出する第1のセンサと、前記一対のリフトシリンダのうち他方のシリンダ長さを検出する第2のセンサとをさらに含み、
前記第1のアクチュエータと前記第2のアクチュエータとを動作させるステップは、
前記操作装置から操作信号を受信したときの、前記第1のセンサによって検出された前記シリンダ長さと、前記第2のセンサによって検出された前記シリンダ長さとに基づいて、目標シリンダ長さを決定するステップと、
前記一対のリフトシリンダの各々のシリンダ長さが前記目標シリンダ長さとなるように、前記一対のリフトシリンダを動作させるステップとを含む、請求項11から13のいずれか1項に記載のモータグレーダの制御方法。 - 前記第1のアクチュエータは、ドローバシフトシリンダであって、
前記モータグレーダは、前記ドローバシフトシリンダの長さを検出する第3のセンサと、前記一対のリフトシリンダのシリンダ長さが前記目標シリンダ長さのときに、前記ドローバの位置が前記ドローバの中立位置となる前記ドローバシフトシリンダのシリンダ長さが予め記憶された記憶部とをさらに備え、
前記第1のアクチュエータと前記第2のアクチュエータとを動作させるステップは、
前記第3のセンサによって検出された前記シリンダ長さが、前記記憶部に予め記憶されたシリンダ長さとなるまで、前記ドローバシフトシリンダを動作させるステップを含む、請求項15に記載のモータグレーダの制御方法。
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