(57)【要約】      （修正有）【課題】リッパー深度の変更時間を最小限に抑えるシステムを提供する。【解決手段】リッパー深度制限システム２００は、リッパーを上昇下降させるリフト入力、深度限界入力、リッパーリフトシリンダ２１０，２２０の位置を感知するリフトセンサー入力、およびリッパーをリッパー深度限界よりも上に保つリッパーリフトシリンダコマンドを生成・実行・修正する制御装置２０２を含む。深度限界入力は、複数の所定の深度限界から、または最低リッパー深度と最大リッパー深度の間、またはその他の手段によって、リッパー深度限界を選択し得る。リッパー深度制限システム２００はまた、ピッチ入力およびリッパーピッチシリンダ２３０，２４０の位置を感知するピッチセンサーを含むことができ、制御装置２０２はリッパーピッチを生成・実行・修正するためのピッチ入力と、リッパーをリッパー深度限界よりも上に保つリフトシリンダコマンドを処理し得る。【選択図】図２
2013002275.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リッパーリフトシリンダを含むリッパーのためのリッパー深度制限システムであって、
前記リッパーの上昇下降を制御するための操作者リフト信号を生成する操作者リフト入力と、
リッパー深度限界を設定するための操作者リッパー深度限界入力と、
前記リッパーリフトシリンダの位置を感知し、リフトシリンダ位置信号を生成するための、前記リッパーリフトシリンダに結合されたリフトシリンダセンサーと、
前記操作者リフト信号、前記リフトシリンダ位置信号、および前記リッパー深度限界を処理し、前記リッパーの深度が前記リッパー深度限界を超えないようにさせるリッパーリフトシリンダコマンドを生成し出力するためのリッパーの電気油圧式制御装置と、
を備えることを特徴とするリッパー深度制限システム。
【請求項２】
前記操作者リッパー深度限界入力は、リッパー深度制限の機能を起動するための起動制御および前記リッパー深度限界の深度設定を含む、請求項１のリッパー深度制限システム。
【請求項３】
前記操作者リッパー深度限界入力は、複数の所定の深度限界から前記リッパー深度限界を選択するためのセレクターを含む、請求項１のリッパー深度制限システム。
【請求項４】
前記操作者リッパー深度限界入力は、最低リッパー深度と最大リッパー深度との間で前記リッパー深度限界を選択するためのセレクターを含む、請求項１のリッパー深度制限システム。
【請求項５】
前記リッパーリフトシリンダコマンドが前記リッパーの上昇下降を制御するためのリッパーリフトスプール弁に出力される、請求項１のリッパー深度制限システム。
【請求項６】
前記リッパーリフトシリンダコマンドが出力調節プロセッサに出力され、前記出力調節プロセッサは、前記リッパーの上昇下降を制御するリッパーリフトスプール弁に、調整されたリッパーリフトシリンダコマンドを出力する、請求項１のリッパー深度制限システム。
【請求項７】
リッパーの電気油圧式制御装置は、前記リフトシリンダ位置信号に基づきリッパー位置を決定し前記リッパーの電気油圧式制御装置によってさらに処理するために前記リッパー位置を提供する位置プロセッサをさらに含む、請求項１のリッパー深度制限システム。
【請求項８】
請求項１のリッパー深度制限システムであって、
前記リッパーの前記ピッチを制御するための操作者ピッチ信号を生成する操作者ピッチ入力と、
リッパーピッチシリンダに結合される、前記リッパーピッチシリンダの位置を感知しピッチシリンダ位置信号を生成するためのピッチシリンダセンサーと、をさらに備え、
前記リッパーの電気油圧式制御装置は、前記操作者ピッチ信号、前記ピッチシリンダ位置信号をさらに処理し、前記リッパーの深度が前記リッパー深度限界を超えないようにさせるリッパーピッチシリンダコマンドを生成し出力すること、
を特徴とするリッパー深度制限システム。
【請求項９】
前記リッパーリフトシリンダコマンドは、前記リッパーの上昇下降を制御するためのリッパーリフトスプール弁に出力され、前記リッパーピッチシリンダコマンドは、前記リッパーの前記ピッチを制御するリッパーピッチスプール弁に出力される、請求項８のリッパー深度制限システム。
【請求項１０】
前記リッパーリフトシリンダコマンドおよび前記ピッチシリンダコマンドは出力調節プロセッサに出力され、前記出力調節プロセッサは、前記調整されたリッパーリフトシリンダコマンドを前記リッパーの上昇下降を制御するリッパーリフトスプール弁に、また前記調整されたリッパーピッチシリンダコマンドを前記リッパーの前記ピッチを制御するリッパーピッチスプール弁に出力する、請求項８のリッパー深度制限システム。
【請求項１１】
前記リッパーの電気油圧式制御装置は、前記リフトシリンダ位置信号および前記ピッチシリンダ位置信号に基づきリッパー位置を決定し、前記リッパーの電気油圧式制御装置によってさらに処理するためのリッパー位置を提供する位置プロセッサをさらに含む、請求項８のリッパー深度制限システム。
【請求項１２】
リッパーを上昇下降させるリフトシリンダに結合される前記リッパーを制御するためのリッパー深度制限方法であって、
リッパー深度限界を設定するステップと、
前記リフトシリンダに結合されるセンサーからのリフトシリンダ位置を読み取るステップと、
前記リフトシリンダ位置読取値を用いてリッパー位置を決定するステップと、
操作者制御装置からリッパーリフトシリンダコマンドを受信するステップと、
前記リッパーリフトシリンダコマンドの実行によって前記リッパーが前記リッパー深度限界を超えるかどうかを判断するステップと、
前記リッパーリフトシリンダコマンドによって前記リッパーが前記リッパー深度限界を超えない場合に、前記リッパーリフトシリンダコマンドを実行するステップと、
前記リッパーリフトシリンダコマンドによって前記リッパーが前記リッパー深度限界を超える場合に、前記リッパーが前記リッパー深度限界を超えないようにするための前記リッパーリフトシリンダコマンドを修正し、前記修正されたリッパーリフトシリンダコマンドを実行するステップと、
別のリッパーリフトシリンダコマンドを受信するために復帰するステップと、
を備えることを特徴とするリッパー深度制限方法。
【請求項１３】
請求項１２のリッパー深度制限方法であって、
前記リッパー位置を決定するステップの後かつ前記リッパーリフトシリンダコマンドを受信するステップの前に、
前記リッパー位置が前記リッパー深度限界を超えるかどうかを判断するステップと、
前記リッパー位置が前記リッパー深度限界を超える場合に、前記リッパーを前記リッパー深度限界に上昇させるためのリッパーリフトシリンダコマンドを生成するするステップと、
をさらに含むリッパー深度制限方法。
【請求項１４】
請求項１２のリッパー深度制限方法であって、
前記リッパーリフトシリンダコマンドを受信するステップの後に、
前記リッパー深度制限の機能がまだ動作しているかどうかを判断するするステップと、
前記リッパー深度制限の機能がもう動作していない場合に、前記リッパーリフトシリンダコマンドを実行し、リッパー深度限界方法を終了するステップと、
をさらに含むリッパー深度制限方法。
【請求項１５】
請求項１２のリッパー深度制限方法であって、
前記リッパー深度限界を設定するステップは、
深度限界セレクターからの複数の所定の深度限界値の一つを読み取るステップを備えること、
を特徴とするリッパー深度制限方法。
【請求項１６】
請求項１２のリッパー深度制限方法であって、
前記リッパー深度限界を設定するステップは、
最低値と最大値の間でのセレクターの位置を決定するステップと、
前記セレクターの前記位置に基づいて前記リッパー深度限界を決定するステップと、
をさらに含むリッパー深度制限方法。
【請求項１７】
リッパーを上昇下降させるリフトシリンダおよび前記リッパーのピッチを制御するピッチシリンダに結合される前記リッパーを制御するためのリッパー深度制限方法であって、
リッパー深度限界を設定するステップと、
前記リフトシリンダに結合されるリフトセンサーからリフトシリンダ位置を読み取るステップと、
前記ピッチシリンダに結合されるピッチセンサーからピッチシリンダ位置を読み取るステップと、
前記リフトシリンダおよびピッチシリンダ位置の読み取りを用いてリッパー位置を決定するステップと、
操作者制御装置からリッパーリフトシリンダコマンドまたはピッチシリンダコマンドを受信するステップと、
前記リッパーリフトシリンダコマンドまたは前記ピッチシリンダコマンドの実行によって前記リッパーが前記リッパー深度限界を超えるかどうかを判断するステップと、
前記リッパーリフトシリンダコマンドまたは前記ピッチシリンダコマンドの実行によって前記リッパーが前記リッパー深度限界を超えない場合に、前記リッパーリフトシリンダコマンドまたは前記ピッチシリンダコマンドを実行するステップと、
前記リッパーリフトシリンダコマンドまたは前記ピッチシリンダコマンドによって前記リッパーが前記リッパー深度限界を超える場合に、前記リッパーが前記リッパー深度限界を超えないようにするための前記リッパーリフトシリンダコマンドまたは前記ピッチシリンダコマンドを修正し、前記修正されたリッパーリフトシリンダコマンドまたはピッチシリンダコマンドを実行するステップと、
別のリッパーリフトシリンダコマンドまたはピッチシリンダコマンドを受信するために復帰するステップと、
を備えることを特徴とするリッパー深度制限方法。
【請求項１８】
請求項１７のリッパー深度制限方法であって、
前記リッパー位置を決定するステップの後かつ前記リッパーリフトコマンドまたはピッチシリンダコマンドを受信するステップの前に、
前記リッパー位置が前記リッパー深度限界を超えるかどうかを判断するステップと、
前記リッパー位置が前記リッパー深度限界を超える場合に、リッパーをリッパー深度限界に上昇させるためのリッパーリフトシリンダコマンドを生成するステップと、
をさらに含むリッパー深度制限方法。
【請求項１９】
請求項１７のリッパー深度制限方法であって、
前記リッパーリフトシリンダコマンドまたはピッチシリンダコマンドを受信するステップの後に、
前記リッパー深度制限の機能がまだ動作しているかどうかを判断するステップと、
前記リッパー深度制限の機能がもう動作していない場合に、前記リッパーリフトシリンダコマンドまたはピッチシリンダコマンドを実行し、前記リッパー深度制限方法を終了するステップと、
をさらに含むリッパー深度制限方法。
【請求項２０】
請求項１７のリッパー深度限界方法であって、
前記リッパーが前記リッパー深度限界を超えないようにするために前記リッパーリフトシリンダコマンドまたはピッチシリンダコマンドを修正するステップは、：
前記リッパーリフトシリンダコマンドまたはピッチシリンダコマンドがリッパーリフトシリンダコマンドである場合に、前記リッパー深度限界にまでリッパーを下降のみさせるために前記リッパーリフトシリンダコマンドを修正するステップと、
前記リッパーリフトシリンダコマンドまたはピッチシリンダコマンドがリッパーピッチシリンダコマンドである場合に、前記リッパーを上昇させるためのリッパーリフトシリンダコマンドを生成して実行し、前記リッパーがリッパー深度限界を超えないように前記リッパーピッチシリンダコマンドを実行するステップと、
を含む、リッパー深度限界方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般には建設機械に使用されるリッパーの自動制御システムに、より具体的にはリッパー深度の自動制御に関連する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、トラクターなどの建設機械に取り付けられたリッパーは、経験、地盤の条件、車両速度およびその他の作業条件に基づきリッパーシャンクを上昇下降させたり、リッパーのピッチを変えたりする操作者によって手作業で制御される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
リッパー深度は一般的に、リッパーシャンクからピンを外し、リッパーキャリアに対してシャンクを再配置し、ピンを再び挿入することで調整される。これにより、リッパーの長さと潜在的深度が事実上変化する。これは当然ながら、操作者がピンを使用してリッパーを再配置するのに時間を要し、リッパーの長さへの必要な変更を最小限に抑える望ましい深度を決定する操作者には、相当のスキルと経験が必要となる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
リフトシリンダの長さを電子的に感知し、リッパーによる地盤掘削の深度に限界を設定する目的で、その長さに限界を設定することで、トラクターに取り付けられたリッパーの深度を制限するシステムが開示される。
【０００５】
リッパーリフトシリンダを含むリッパーについて、リッパー深度制限システムが開示される。リッパー深度制限システムは、操作者リフト入力、操作者リッパー深度限界入力、リッパーリフトシリンダに結合されるリフトシリンダセンサーおよびリッパーの電気油圧式制御装置を含む。操作者リフト入力は、リッパーの上昇下降を制御する操作者リフト信号を生成する。操作者リッパー深度限界入力は、リッパーの深度限界を設定する。リフトシリンダセンサーはリッパーリフトシリンダの位置を感知し、リフトシリンダ位置信号を生成する。リッパーの電気油圧式制御装置は操作者リフト信号、リフトシリンダ位置信号およびリッパー深度限界を処理し、リッパー深度がリッパー深度限界を超えないようにさせるリッパーリフトシリンダコマンドを生成・出力する。リッパーの電気油圧式制御装置は、リフトシリンダ位置信号に基づきリッパー位置を決定するための位置プロセッサを含むことができ、ここで位置プロセッサは、リッパーの電気油圧式制御装置によって更に処理されるようリッパー位置を提供する。
【０００６】
操作者リッパー深度限界入力は、リッパーの深度制限機能を起動させるための起動制御、リッパー深度限界を設定するための深度設定を含み得る。操作者リッパー深度限界入力は、複数の所定の深度限界からリッパー深度限界を選択するためのセレクターを含み得る。別の方法として、操作者リッパー深度限界入力は、最低リッパー深度と最大リッパー深度の間でリッパー深度限界を選択するためのセレクターを含み得る。
【０００７】
リッパーリフトシリンダコマンドは、リッパーの上昇下降を制御するリッパーリフトスプール弁に出力され得る。リッパーリフトシリンダコマンドは、出力調節プロセッサに出力されることができ、出力調節プロセッサは、リッパーの上昇下降を制御するリッパーリフトスプール弁に、調整されたリッパーリフトシリンダコマンドを出力し得る。
【０００８】
リッパー深度制限システムはまた、操作者ピッチ入力、およびリッパーピッチシリンダに結合されるピッチシリンダセンサーを含むことでき、ここで操作者ピッチ入力は、リッパーのピッチを制御する操作者ピッチ信号を生成し、ピッチシリンダセンサーは、リッパーピッチシリンダの位置を感知し、ピッチシリンダ位置信号を生成する。リッパーの電気油圧式制御装置はまた、リッパー深度がリッパー深度限界を超えないようにさせるリッパーピッチシリンダコマンドを生成・出力するために、操作者ピッチ信号およびピッチシリンダ位置信号を処理し得る。リッパーピッチシリンダコマンドは、リッパーのピッチを制御するリッパーピッチスプール弁に出力され得る。リッパーピッチシリンダコマンドは、リッパーのピッチを制御するリッパーピッチスプール弁に調節されたリッパーピッチシリンダコマンドを出力する出力調節プロセッサに出力され得る。リッパーの電気油圧式制御装置は、リフトおよびピッチシリンダの位置信号に基づくリッパー位置を決定するための位置プロセッサを含み得る。
【０００９】
リッパーを上昇下降させるリフトシリンダに結合されるリッパーを制御するためのリッパー深度制限方法が開示される。リッパー深度制限方法には、リッパー深度限界の設定、リフトシリンダに結合されるセンサーからのリフトシリンダ位置の読取り、リフトシリンダ位置読取値を用いたリッパー位置の決定、操作者制御装置からのリッパーリフトシリンダコマンドの受信、およびリッパーリフトシリンダコマンドの実行によってリッパーがリッパー深度限界を超えるかどうかの判断を含む。リッパーリフトシリンダコマンドによってリッパーがリッパー深度限界を超えない場合、方法にはリッパーリフトシリンダコマンドの実行が含まれる。リッパーリフトシリンダコマンドによってリッパーがリッパー深度限界を超える場合、方法には、リッパーがリッパー深度限界を超えないようにするためのリッパーリフトシリンダコマンドの修正、および修正されたリッパーリフトシリンダコマンドの実行が含まれる。次に方法は、別のリッパーリフトシリンダコマンドを受信するための復帰を含む。
【００１０】
リッパー位置決定ステップの後かつリッパーリフトシリンダコマンド受信ステップの前に、リッパー深度制限方法は、リッパー位置がリッパー深度限界を超えるかどうかの決定を含むことができ、リッパー深度限界を超える場合は、リッパーをリッパー深度限界に上昇させるためのリッパーリフトシリンダコマンドの生成が含み得る。リッパーリフトシリンダコマンド受信ステップの後、リッパー深度制限方法は、リッパー深度制限機能がまだ動作しているかどうかの判断、また、もう動作していない場合は、リッパーリフトシリンダコマンドの実行とリッパー深度制限方法の終了を含み得る。
【００１１】
リッパー深度限界の設定には、深度限界セレクターから複数の所定の深度限界値の一つの読取りを含み得る。別の方法として、リッパー深度限界の設定は、最低値と最大値の間でのセレクターの位置の決定、およびセレクターの位置に基づくリッパー深度限界の決定を含み得る。
【００１２】
リッパーを上昇下降させるリフトシリンダおよびリッパーのピッチを制御するピッチシリンダに結合されるリッパーを制御するためのリッパー深度制限方法が開示される。リッパー深度制限方法には、リッパー深度限界の設定、リフトシリンダに結合されたリフトセンサーからのリフトシリンダ位置の読取り、ピッチシリンダに結合されるピッチセンサーからのピッチシリンダ位置の読取り、リフトシリンダおよびピッチシリンダの位置読取値を用いたリッパー位置の決定、操作者制御装置からのリッパーリフトシリンダコマンドまたはピッチシリンダコマンドの受信、およびリッパーリフトシリンダコマンドまたはピッチシリンダコマンドの実行によりリッパーがリッパー深度限界を超えるかどうかの決定を含む。リッパーリフトシリンダコマンドまたはピッチシリンダコマンドによってもリッパーがリッパー深度限界を超えない場合、方法にはリッパーリフトシリンダコマンドまたはピッチシリンダコマンドの実行を含む。リッパーリフトシリンダコマンドまたはピッチシリンダコマンドによってリッパーがリッパー深度限界を超える場合、方法には、リッパーがリッパー深度限界を超えないようにするためのリッパーリフトシリンダコマンドまたはピッチシリンダコマンドの修正、および修正されたリッパーリフトシリンダコマンドまたはピッチシリンダコマンドの実行が含まれる。次に方法は、別のリッパーリフトシリンダコマンドまたはピッチシリンダコマンドを受信するための復帰を含む。
【００１３】
リッパー位置決定ステップの後かつリッパーリフトシリンダコマンドまたはピッチシリンダコマンド受信ステップの前に、リッパー深度限界方法は、リッパー位置がリッパー深度限界を超えるかどうかの決定、またリッパー深度限界を超える場合は、リッパーをリッパー深度限界に上昇させるリッパーリフトシリンダコマンドの生成を含み得る。リッパーリフトシリンダコマンドまたはピッチシリンダコマンド受信ステップの後、リッパー深度限界方法は、リッパー深度制限機能がまだ動作しているかどうかの決定、また、もう動作していない場合は、リッパーリフトコマンドまたはピッチシリンダコマンドの実行およびリッパー深度制限方法の終了を含み得る。
【００１４】
リッパーがリッパー深度限界を超えないようにリッパーリフトシリンダコマンドまたはピッチシリンダコマンドを修正するステップには、リッパーリフトシリンダコマンドについては、リッパーをリッパー深度限界にまで下降のみさせるためのリッパーリフトシリンダコマンドの修正、および、リッパーピッチシリンダコマンドについては、リッパーを上昇させるためのリッパーリフトシリンダコマンドの生成・実行と、リッパーがリッパー深度限界を超えないようにする目的でのリッパーピッチシリンダコマンドの実行を含み得る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、クローラ型トラクターに結合されるリッパーの例示的な実施形態を説明する。
【図２】図２は、リッパーを制御する例示的な電気油圧式（Electro-Hydraulic、ＥＨ）システムを説明する。
【図３】図３は、図２のＥＨシステムで使用され得るＥＨ制御装置の例示的な実施形態のより詳細な図を説明する。
【図４】図４は、リッパーリフトシリンダからのセンサー読取値を使用するリッパー深度制限システムの例示的な制御過程の流れ図である。
【図５】図５は、リッパーリフトシリンダおよびピッチシリンダからのセンサー読取値を使用するリッパー深度制限システムの例示的な制御過程の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
新しい発明の原則に対する理解を促進する目的で、本明細書で説明し図面で説明する実施形態についてこれから述べるが、同左を説明するにあたっては特定の言語が使用される。しかしながら、新しい発明の範囲に対する限定は意図されておらず、説明される装置および方法への変更およびさらなる修正、および発明で説明される新しい発明の原則のさらなる応用は、新しい発明に関連する当業者が考えるものとして意図される。
【００１７】
リフトシリンダの長さを電子的に感知しリッパーの地盤掘削の深度限界を設定する目的で長さの限界を設定することで、クローラ型トラクターに取り付けられるリッパーの深度限界を設定するシステムが開示される。システムには、電気油圧式（ＥＨ）弁、マイクロプロセッサ、操作者入力装置、およびリッパーキャリアリフトシリンダの少なくとも一つの長さを感知するためのセンサーを含み得る。操作者がリッパー下降機能を命令すると、事実上リッパー掘削の深度限界を設定する所定またはカスタム定義された長さにリッパーシリンダの最低の長さを限定するために、制限の機能が使用され得る。
【００１８】
図１は、クローラ型トラクター１００に結合されるリッパー１１０の例示的な実施形態を説明する。リッパー１１０は、シャンクホルダー１１２、先端部１１６を持つリッパーシャンク１１４、一対のリッパーピッチシリンダ１２０、一対のリッパーリフトシリンダ１３０、および一対のリンク１４０を含む。リッパーピッチシリンダ１２０、リッパーリフトシリンダ１３０、およびリンク１４０の近位端は、クローラ型トラクター１００に結合され、リッパーピッチシリンダ１２０、リッパーリフトシリンダ１３０、およびリンク１４０の遠位端は、シャンクホルダー１１２に結合される。リッパーリフトシリンダ１３０は、リッパー１１４を上昇下降させるために伸張・格納することができる。リッパー１１４のピッチを変更するために、一対のリッパーピッチシリンダ１２０を伸張・格納することができる。リッパーシャンク１１４は、シャンクホルダー１１２で手作業で上昇下降させることができる。
【００１９】
図２は、リッパーを制御する例示的な電気油圧式（ＥＨ）システム２００を説明する。ＥＨシステム２００には、リッパーＥＨ制御装置２０２、リフトスプール弁２５０、ピッチスプール弁２６０、一対のリフトシリンダ２１０、２２０、一対のピッチシリンダ２３０、２４０、フロースペースＰ、およびシンクを含む。リッパーＥＨ制御装置２０２は、操作者入力およびシステム入力を受信し、スプール弁およびシリンダを制御するための出力信号を生成する。
【００２０】
リッパーＥＨ制御装置２０２は、リッパーリフト制御装置２０４、リッパーピッチ制御装置２０６、およびリッパー深度限界制御装置２０８から操作者入力を受信する。リッパーリフト制御装置２０４およびピッチ制御装置２０６は、リフト制御およびピッチ制御の両方に対する単一のジョイスティック、リフト制御およびピッチ制御それぞれに対する別途のジョイスティックなど、当該技術分野で知られているさまざまなタイプの制御装置であり得る。リッパー深度限界制御装置２０８はまた、例えばスイッチ、ノブ、ボタン、メニューなどのさまざまなタイプの制御装置であり得る。リッパーＥＨ制御装置２０２は、リッパーを制御するために操作者入力を処理する。
【００２１】
リッパーリフトシリンダ２１０、２２０の少なくとも一つには、リフトシリンダ位置センサー２１４がある。リフトシリンダ位置センサー２１４は、リフトシリンダ２１０におけるピストン２１２の位置を感知し、リッパーＥＨ制御装置２０２にセンサー出力を送信する。リッパーＥＨ制御装置２０２は、トラクターの主な幾何学形状に対してリッパーの位置を決定するために、リフトシリンダ位置センサー２１４の出力を使用し得る。
【００２２】
リッパーピッチシリンダ２３０、２４０の一つは、ピッチシリンダ位置センサー２３４を有し得る。ピッチシリンダ位置センサー２３４は、ピッチシリンダ２３０におけるピストン２３２の位置を感知し、リッパーＥＨ制御装置２０２にセンサー出力を送信する。リッパーＥＨ制御装置２０２は、トラクターの主要な幾何学形状に対してリッパーの位置をより正確に決定するために、ピッチシリンダ位置センサー２３４の出力を使用し得る。下記に示すように、オプションとして、リッパー深度限界設定システムについてピッチシリンダに位置センサーを含むことができる。
【００２３】
リッパーＥＨ制御装置２０２は、操作者およびセンサーの入力を処理し、制御信号をリフトスプール弁２５０およびピッチスプール弁２６０に送信する。リフトスプール弁２５０は、リフトスプール弁２５０を望ましい位置に移動するための第一の移動用アクチュエータ２５２および第二の移動用アクチュエータ２５４を含む。リフトスプール弁２５０はまた、フローソースＰ、例えばポンプに結合される入力側（下側）、およびリフトシリンダ２１０、２２０に結合される出力側（上側）を含む。第一の移動用アクチュエータ２５２は、リフトシリンダ２１０、２２０を格納するべくリフトスプール弁２５０を移動するために使用され得る。第二の移動用アクチュエータ２５４は、リフトシリンダ２１０、２２０を伸張するべくリフトスプール弁２５０を移動するために使用され得る。
【００２４】
ピッチスプール弁２６０は、ピッチスプール弁２６０を望ましい位置に移動するための第一の移動用アクチュエータ２６２および第二の移動用アクチュエータ２６４を含む。ピッチスプール弁２６０はまた、フローソースＰ、例えばポンプに結合される入力側（上側）、およびピッチシリンダ２３０、２４０に結合される出力側（下側）を含む。第一の移動用アクチュエータ２６２は、ピッチシリンダ２３０、２４０を格納するべくピッチスプール弁２６０を移動するために使用され得る。第二の移動用アクチュエータ２６４は、ピッチシリンダ２３０、２４０を伸張するべくピッチスプール弁２６０を移動するために使用され得る。
【００２５】
図３は、リッパーＥＨ制御装置２０２の例示的な実施形態のより詳細図を説明する。リッパーＥＨ制御装置２０２は、リッパーリフトシリンダおよびピッチシリンダの位置を含むシステムパラメータに基づきトラクターに対するリッパー位置を決定する際に使用され得る、幾何学的関係３０６の表を含む。リフトシリンダ位置センサー２１４およびピッチシリンダ位置センサー２３４からの入力は、リッパー位置データを決定する際に幾何学的関係３０６の表を同様に使用するシリンダ位置プロセッサ３０４によって処理される。位置プロセッサ３０４によって算定されるリッパー位置データは、操作者コマンドプロセッサ３０２および位置限界設定プロセッサ３１０に送信される。
【００２６】
操作者コマンドプロセッサ３０２は、リフトシリンダコマンドおよびピッチシリンダコマンドを生成するために、操作者リフト制御装置２０４および操作者ピッチ制御装置２０６からの入力、および幾何学的関係３０６の表と合わせて、位置プロセッサ３０４によって生成されるリッパー位置データを処理する。リフトシリンダコマンドおよびピッチシリンダコマンドは両方ともに、位置限界設定プロセッサ３１０に送信される。
【００２７】
リッパー深度限界セレクター２０８からの入力は、リッパー深度限界コマンドを生成するためにリッパー深度限界プロセッサ３０８によって処理される。リッパー深度限界プロセッサ３０８によって生成されるリッパー深度限界コマンドは、位置限界設定プロセッサ３１０に送信される。
【００２８】
位置限界設定プロセッサ３１０は、操作者コマンドプロセッサ３０２およびリッパー深度限界プロセッサ３０８からの入力を処理し、出力調節プロセッサ３１２に送信するべくリフトシリンダコマンドおよびピッチシリンダコマンドを決定するために幾何学的関係３０６の表を使用する。リッパー深度制限オプションが動作している場合で、かつ操作者コマンドによってリッパーが深度限界を超える場合は、位置限界設定プロセッサ３１０がリッパーリフトシリンダコマンドおよびピッチコマンドを修正して深度限界を超えないように操作者コマンドを実行する。
【００２９】
出力調節プロセッサ３１２は、リッパーＥＨ制御装置２０２からのコマンドをリフトスプール弁２５０およびピッチスプール弁２６０に送信する。出力調節プロセッサ３１２は、リフトコマンドを移動用アクチュエータ２５２、２５４に送信して、リフトスプール弁２５０を配置し、リフトシリンダ２１０、２２０を制御する。出力調節プロセッサ３１２は、ピッチコマンドを移動用アクチュエータ２６２、２６４に送信して、ピッチスプール弁２６０を配置し、ピッチシリンダ２３０、２４０を制御する。
【００３０】
図４は、ピッチシリンダではなく、リフトシリンダからのセンサー読取値を用いるリッパー深度限界の制御過程の例示的な実施についての流れ図である。コマンドが処理されると、システムは、リッパー深度限界が動作しているかどうか、ブロック４０２で確認する。リッパー深度限界が動作している場合、制御はブロック４０８に移り、それ以外の場合、制御はブロック４０４に移る。ブロック４０４では、システムは、コマンドがリフトシリンダコマンドであるかどうかを確認する。コマンドがリフトシリンダコマンドである場合、制御はブロック４０６に移り、それ以外の場合、システムは次のコマンドを処理するために復帰する。ブロック４０６では、システムは、リフトシリンダコマンドを実行してから次のコマンドを処理するために復帰する。
【００３１】
リッパー深度制限オプションが動作している場合、システムは、ブロック４０８でリッパー深度限界を検索・設定してから、ブロック４１０でリッパーリフトシリンダの長さを確認する。次にシステムは、ブロック４１２でリッパー深度限界を超えているかどうかを確認する。リッパー深度限界を超えている場合、制御はブロック４１４に移り、それ以外の場合、制御はブロック４１６に移る。ブロック４１４では、システムは、リッパーをリッパー深度限界に上昇させるためにリッパーリフトシリンダを格納してから、制御をブロック４１６に送る。
【００３２】
ブロック４１６で、システムはリフトシリンダコマンドを受けるために待つ。リフトシリンダコマンドが受信されると、制御はブロック４１８に移り、ここでシステムはリッパー深度制限オプションがまだ動作しているかどうかを確認する。リッパー深度制限オプションがもう動作していない場合は、ステップ４０６でリフトシリンダコマンドが実行され、制御はブロック４０２に戻され、深度制限オプションが再び起動されるのを待つ。リッパー深度制限オプションがまだ動作している場合、制御はブロック４２０に移る。
【００３３】
ブロック４２０では、システムは、リフトコマンドが深度限界を超えてリッパーを下降させるかどうかを決定する。リフトコマンドによって深度限界を超えてリッパーが下降されない場合は、リフトシリンダコマンドがブロック４２２で実行され、制御はブロック４１６に戻り、次のリフトシリンダコマンドを待つ。リフトコマンドによって深度限界を超えてリッパーが下降されるような場合は、ブロック４２４で、リッパーを深度限界のみにまで下降させるようにリフトシリンダコマンドが修正され、修正されたリフトシリンダコマンドがブロック４２２で実行され、制御はブロック４１６に戻り、次のリフトシリンダコマンドを待つ。
【００３４】
図５は、リフトシリンダおよびピッチシリンダの両方からのセンサー読取値を用いるリッパー深度限界に対する制御過程の例示的な実施の流れ図である。コマンドが処理されると、システムは、リッパー深度限界が動作しているかどうか、ブロック５０２で確認する。リッパー深度限界が動作している場合、制御はブロック５０８に移り、それ以外の場合、制御はブロック５０４に移る。ブロック５０４では、システムは、コマンドがリッパーリフトシリンダコマンドまたはピッチシリンダコマンドであるかどうかを確認する。コマンドがリッパーリフトシリンダコマンドまたはピッチシリンダコマンドである場合、制御はブロック５０６に移り、それ以外の場合、システムは次のコマンドを処理するために復帰する。システムは、ブロック５０６でリッパーリフトシリンダコマンドまたはピッチシリンダコマンドを実行してから、次のコマンドを処理するために復帰する。
【００３５】
リッパー深度制限オプションが動作している場合、システムは、ブロック５０８でリッパー深度限界を検索・設定し、ブロック４１０でリッパーリフトシリンダとピッチシリンダの長さを確認し、ブロック５１２でリッパーの長さを決定する。次にシステムは、ブロック５１４でリッパー深度限界がリッパー深度限界を超えているかどうかを確認する。リッパー深度限界を超えている場合、制御はブロック５１６に移り、それ以外の場合、制御はブロック５１８に移る。ブロック５１６で、システムはリッパーをリッパー深度限界に上昇させるためにリッパーリフトシリンダを格納してから、制御をブロック５１８に送る。
【００３６】
ブロック５１８では、システムは、リッパーリフトシリンダコマンドまたはピッチシリンダコマンドを受信するために待つ。リッパーリフトシリンダコマンドまたはピッチシリンダコマンドが受信されると、制御はブロック５２０に移り、ここでシステムは、リッパー深度制限オプションがまだ動作しているかどうかを確認する。リッパー深度制限オプションがもう動作していない場合は、リッパーリフトシリンダコマンドまたはピッチシリンダコマンドがステップ５０６で実行され、制御はブロック５０２に戻り、深度制限オプションが再び起動されるのを待つ。リッパー深度制限オプションがまだ動作している場合、制御はブロック５２２に移る。
【００３７】
ブロック５２２では、システムは、リッパーリフトシリンダコマンドまたはピッチコマンドによって深度限界を超えてリッパーが下降するかどうかを判断する。リッパーリフトシリンダコマンドまたはピッチコマンドによって深度限界を超えてリッパーが下降されない場合は、コマンドがブロック５２４で実行され、制御はブロック５１８に戻り、次のリッパーリフトシリンダコマンドまたはピッチシリンダコマンドを待つ。リッパーリフトシリンダコマンドまたはピッチコマンドによって深度限界を超えてリッパーが下降するような場合は、リッパーが深度限界のみにまで下降されるように、またはピッチコマンドによってリッパーが深度限界を超える場合にはリッパーを深度限界に上昇させるように、ブロック５２６でコマンドが修正される。制御がブロック５２６からブロック５２４に移り、ここで修正されたリフトシリンダコマンドまたはピッチシリンダコマンドが実行され、次に制御がブロック５１８に戻って、次のリッパーリフトシリンダコマンドまたはピッチシリンダコマンドを待つ。
【００３８】
本発明の原理を組み入れた典型的実施形態を上記で開示してきたが、本発明は開示実施形態に限定されない。それよりむしろ、この出願はその一般的原理を使用する本発明の任意の変形、用途、または適合を網羅するよう意図されている。さらに本出願は、本発明に関連し添付の請求項の限度内に含まれる、本開示からの逸脱を網羅するよう意図されている。
【図４】
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【図５】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【外国語明細書】
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