(57)【要約】      （修正有）【課題】リッパーの深度を変更している間でもリッパーのピッチを自動保持するシステムを提供する。【解決手段】リッパーＥＨ（電気油圧式）制御装置２０２は操作者ピッチ入力及びリフト入力、操作者ピッチ保持入力、シリンダ位置入力を処理し、リッパーピッチ角をピッチ保持設定に維持するピッチシリンダコマンド及びリフトシリンダコマンドを生成する。リッパーＥＨ制御装置２０２は、最新の操作者ピッチ入力によってピッチ保持設定を更新し、ピッチ角を維持し得る。あるいは、リッパーＥＨ制御装置２０２は、操作者ピッチ入力の処理を中止し、ピッチ角をピッチ保持設定に維持し得る。操作者は、操作者ピッチコマンドを実行することでピッチ角を調整可能にし、また、操作者ピッチコマンドを無視することでピッチ角を固定することができる。【選択図】図２
2013217057.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リッパーピッチシリンダ及びリッパーリフトシリンダを含むリッパーのための自動ピッチ保持システムであって、
前記リッパーのピッチ角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、
前記リッパーの昇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、
ピッチ保持起動信号を生成するための操作者ピッチ保持制御装置と、
前記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、
前記リッパーリフトシリンダに結合される、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リフトシリンダセンサーと、
前記操作者リフト信号及び前記操作者ピッチ信号、前記リフトシリンダ位置信号及び前記ピッチシリンダ位置信号、及び前記ピッチ保持起動信号を処理し、前記リッパーのピッチ角をリッパーピッチ保持設定に維持するリッパーピッチシリンダコマンド及び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電気油圧式制御装置と
を備える自動ピッチ保持システム。
【請求項２】
前記ピッチ保持起動信号が生成される場合に、前記リッパー電気油圧式制御装置は前記操作者ピッチ信号及び前記操作者リフト信号を処理し、最新の前記操作者ピッチ信号によって設定された前記リッパーのピッチ角で前記リッパーピッチ保持設定を更新し、前記リッパーのピッチ角を最新の前記リッパーピッチ保持設定で維持する、請求項１に記載の自動ピッチ保持システム。
【請求項３】
前記ピッチ保持起動信号が生成される場合に、前記リッパーピッチ保持設定は前記リッパーのピッチ角に設定され、前記リッパー電気油圧式制御装置は前記操作者ピッチ信号の処理を中止し、前記リッパーのピッチ角を前記リッパーピッチ保持設定に維持する、請求項１に記載の自動ピッチ保持システム。
【請求項４】
前記操作者ピッチ保持制御装置は、前記ピッチ保持起動信号を生成するための起動制御と、所望のリッパーピッチ角を選択するためのピッチセレクターとを備える、請求項１に記載の自動ピッチ保持システム。
【請求項５】
前記起動制御が前記ピッチ保持起動信号を生成する場合に、前記リッパーのピッチ角及び前記リッパーピッチ保持設定は前記リッパーピッチセレクターによって選択された前記所望のリッパーピッチ角に設定され、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の処理を中止する、請求項４に記載の自動ピッチ保持システム。
【請求項６】
前記リッパーピッチセレクターは、複数の所定のリッパーピッチ角選択と、前記複数の所定のリッパーピッチ角選択から前記所望のリッパーピッチ角を選択するための選択制御とを備える、請求項５に記載の自動ピッチ保持システム。
【請求項７】
請求項４に記載の自動ピッチ保持システムであって、
前記ピッチセレクターは、操作者調整可能ピッチ設定及び固定ピッチ設定を含み、
前記起動制御が前記ピッチ保持起動信号を生成し、前記ピッチセレクターが前記操作者調整可能ピッチ設定を選択すると、前記ピッチ保持設定は前記リッパーの現在のピッチ角に設定され、前記ピッチ保持設定は前記操作者ピッチ信号によって設定された前記リッパーのピッチ角にそれぞれの操作者ピッチ信号によって更新され、
前記起動制御が前記ピッチ保持起動信号を生成し、前記ピッチセレクターが前記固定ピッチ設定を選択すると、前記リッパーのピッチ角及び前記ピッチ保持設定は前記固定ピッチ設定に設定され、前記リッパーの電気油圧式制御装置が前記操作者ピッチ信号の処理を中止する、自動ピッチ保持システム。
【請求項８】
リッパーのピッチ角を制御するピッチシリンダと、前記リッパーを昇降させるリフトシリンダとに結合されるリッパーを制御するリッパーピッチ保持方法であって、
自動リッパーピッチ保持機能を起動させることと、
ピッチ保持設定を設定することと、
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ことと、
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ことと、
操作者リフト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ことと、
前記リッパーリフトシリンダコマンドを実行する際に、前記リッパーのピッチ角を前記ピッチ保持設定に維持するための自動リッパーピッチシリンダコマンドを生成することと、
前記自動リッパーピッチシリンダコマンド及び前記リッパーリフトコマンドを実行することと、
別のコマンドを受信するために戻ることと
を備えるリッパーピッチ保持方法。
【請求項９】
請求項８に記載のリッパーピッチ保持方法であって、
ピッチ保持設定を設定することは、前記ピッチ保持設定を前記リッパーの現在のピッチ角に設定することを備え、
前記方法はさらに、
操作者ピッチ制御装置から操作者リッパーピッチシリンダコマンドを受信することと、
前記自動リッパーピッチ保持機能が起動しているかどうかを判断することと、
前記自動リッパーピッチ保持機能が起動している場合に、前記操作者リッパーピッチシリンダコマンドを無視することと、
前記自動リッパーピッチ保持機能が起動していない場合に、前記操作者リッパーピッチシリンダコマンドを実行することと
を備えるリッパーピッチ保持方法。
【請求項１０】
請求項８に記載のリッパーピッチ保持方法であって、
ピッチ保持設定を設定することは、前記ピッチ保持設定を前記リッパーの現在のピッチ角に設定することを備え、
前記方法はさらに、
操作者ピッチ制御装置から操作者リッパーピッチシリンダコマンドを受信することと、
前記操作者リッパーピッチシリンダコマンドを実行することから前記リッパーの新しいピッチ角を決定することと、
前記ピッチ保持設定を前記リッパーの前記新しいピッチ角に更新することと、
前記操作者リッパーピッチシリンダコマンドを実行することと
を備えるリッパーピッチ保持方法。
【請求項１１】
請求項８に記載のリッパーピッチ保持方法であって、
自動リッパーピッチ保持機能を起動させることは、固定リッパーピッチ保持設定を選択することを備え、
ピッチ保持設定を設定することは、前記ピッチ保持設定を前記固定リッパーピッチ保持設定に設定することを備え、
前記方法はさらに、
前記リッパーのピッチ角を前記固定リッパーピッチ保持設定に設定することと、
操作者ピッチ制御装置から操作者リッパーピッチシリンダコマンドを受信することと、
前記自動リッパーピッチ保持機能が起動しているかどうかを判断することと、
前記自動リッパーピッチ保持機能が起動している場合、前記操作者リッパーピッチシリンダコマンドを無視することと、
前記自動リッパーピッチ保持機能が起動していない場合、前記操作者リッパーピッチシリンダコマンドを実行することと
を備えるリッパーピッチ保持方法。
【請求項１２】
請求項８に記載のリッパーピッチ保持方法であって、
自動リッパーピッチ保持機能を起動させることは、調整可能なリッパーピッチ保持設定を選択することを備え、
ピッチ保持設定を設定することは、前記ピッチ保持設定を前記調整可能なリッパーピッチ保持設定に設定することを備え、
前記方法はさらに、
前記リッパーのピッチ角を前記調整可能なリッパーピッチ保持設定に設定することと、
操作者ピッチ制御装置から操作者リッパーピッチシリンダコマンドを受信することと、
前記操作者リッパーピッチシリンダコマンドを実行することから前記リッパーの新しいピッチ角を決定することと、
前記ピッチ保持設定を前記リッパーの前記新しいピッチ角に更新することと、
前記操作者リッパーピッチシリンダコマンドを実行することと
を備えるリッパーピッチ保持方法。
【請求項１３】
前記リッパーのピッチ角を制御するピッチシリンダと、前記リッパーを昇降させるリフトシリンダとに結合されるリッパーを制御するリッパーピッチ保持方法であって、
固定ピッチ角又は操作者調整可能ピッチ角のいずれか一つを選択することによって自動リッパーピッチ保持機能を起動させることと、
ピッチ保持設定を設定することと、
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ことと、
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ことと、
操作者制御装置から操作者リッパーピッチシリンダコマンド又は操作者リッパーリフトシリンダコマンドを受信することと、
前記自動リッパーピッチ保持機能が起動しているかどうかを判断することと、
前記自動リッパーピッチ保持機能が起動していない場合、次に、
前記操作者リッパーピッチシリンダコマンド又は前記操作者リッパーリフトシリンダコマンドを実行することと、
別のコマンドを受信するために戻ることと、
前記自動リッパーピッチ保持機能が起動していて、さらに操作者リッパーリフトシリンダコマンドを受信する場合、
前記操作者リッパーリフトシリンダコマンドを実行する際に、前記リッパーのピッチ角を前記ピッチ保持設定に維持するための自動リッパーピッチシリンダコマンドを生成することと、
前記自動リッパーピッチシリンダコマンド及び前記操作者リッパーリフトコマンドを実行することと、
別のコマンドを受信するために戻ることと、
前記自動リッパーピッチ保持機能が起動していて、さらに操作者リッパーピッチシリンダコマンドが受信されて前記固定ピッチ角が選択される場合、
前記操作者リッパーピッチシリンダコマンドを無視することと、
別のコマンドを受信するために戻ることと、
前記自動リッパーピッチ保持機能が起動していて、さらに操作者リッパーピッチシリンダコマンドが受信されて前記操作者調整可能ピッチ角が選択される場合、
前記操作者リッパーピッチシリンダコマンドを実行することから前記リッパーの新しいピッチ角を決定することと、
前記ピッチ保持設定を前記リッパーの前記新しいピッチ角に更新することと、
前記操作者リッパーピッチシリンダコマンドを実行することと、
別のコマンドを受信するために戻ることと
を備えるリッパーピッチ保持方法。
【請求項１４】
前記固定ピッチ角が選択される場合、
前記自動リッパーピッチ保持機能を起動させることは、前記リッパーのピッチ角を前記固定ピッチ角に設定することを備え、
前記ピッチ保持設定を設定することは、前記ピッチ保持設定を前記固定ピッチ角に設定することを備える、請求項１３に記載のリッパーピッチ保持方法。
【請求項１５】
前記操作者調整可能ピッチ角が選択される場合、
前記自動リッパーピッチ保持機能を起動することは、前記リッパーの現在のピッチ角を決定することを備え、
前記ピッチ保持設定を設定することは、前記ピッチ保持設定を前記リッパーの現在のピッチ角に設定することを備える、請求項１３に記載のリッパーピッチ保持方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に建設機器に使用されるリッパーの自動制御システムに関し、より具体的には、リッパーのピッチの自動制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、トラクターなどの建設機器に取り付けられるリッパーは、操作者が経験、地盤の条件、車両速度及びそのほかの作業条件に基づいて、リッパーを昇降させたりリッパーピッチを変更したりすることによって手動で制御される。調整可能なピッチリッパーキャリアシステムにおいては、リッパーキャリアの高さを修正することによってリッパーのピッチを変更し得る。これによって、リッパーがまだ基礎となる材料に係合されている間に、システムのリッピング特性が変更される。リッパー深度を変更している間でも、リッパーのピッチを保持することが望ましい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
リッパーのピッチ角をリッパーの高さの範囲にわたって維持するシステムが開示される。これは、リッパーのピッチシリンダ及びリフトシリンダの長さを測定し、リフトシリンダの長さを変えてピッチ角を維持する際に自動的にピッチシリンダを作動させることによって行われる。
【０００４】
リッパーピッチシリンダ及びリッパーリフトシリンダを含むリッパーの自動ピッチ保持システムが開示される。リッパーピッチ保持システムは、操作者ピッチ入力及びリフト入力、操作者ピッチ保持制御装置、ピッチシリンダセンサー及びリフトシリンダセンサー、及びリッパーの電気油圧式制御装置を含む。操作者ピッチ入力は、リッパーのピッチ角を制御するための操作者ピッチ信号を生成し、操作者リフト入力は、リッパーの昇降を制御するための操作者リフト信号を生成する。操作者ピッチ保持制御装置は、ピッチ保持起動信号を生成する。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するためにリッパーピッチシリンダに結合され、ピッチシリンダセンサーは、ピッチシリンダ位置信号を生成する。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するためにリッパーリフトシリンダに結合され、リフトシリンダセンサーは、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、操作者リフト信号及びピッチ信号、リフトシリンダ位置信号及びピッチシリンダ位置信号、及びピッチ保持起動信号を処理し、リッパーのピッチ角をリッパーピッチ保持設定に維持するリッパーピッチシリンダコマンド及びリフトシリンダコマンドを生成して出力する。ピッチ保持起動信号が生成されると、リッパーの電気油圧式制御装置は操作者ピッチ信号及び操作者リフト信号を処理し、各信号は最新の操作者ピッチ信号によって設定されたリッパーのピッチ角でリッパーピッチ保持設定を更新し、リッパーのピッチ角を最新のリッパーピッチ保持設定に維持し得る。あるいは、ピッチ保持起動信号が生成されると、リッパーピッチ保持設定はリッパーのピッチ角に設定され、リッパーの電気油圧式制御装置は操作者ピッチ信号の処理を中止し、リッパーのピッチ角をリッパーピッチ保持設定に維持し得る。
【０００５】
操作者ピッチ保持制御装置は、ピッチ保持起動信号を生成するための起動制御と、所望のリッパーピッチ角を選択するためのピッチセレクターとを含み得る。起動制御がピッチ保持起動信号を生成する場合に、リッパーのピッチ角及びリッパーピッチ保持設定は、リッパーピッチセレクターによって選択された所望のリッパーピッチ角に設定され、リッパーの電気油圧式制御装置は操作者ピッチ信号の処理を中止し得る。リッパーピッチセレクターは、複数の所定のリッパーピッチ角選択と、複数の所定のリッパーピッチ角選択から所望のリッパーピッチ角を選択するための選択制御とを含み得る。リッパーピッチセレクターは、メニュー、ノブ、多位置スイッチ、又は他の適切な入力装置であり得る。
【０００６】
ピッチセレクターは、操作者調整可能ピッチ設定及び固定ピッチ設定を含み得る。起動制御がピッチ保持起動信号を生成し、ピッチセレクターが操作者調整可能ピッチ設定を選択すると、ピッチ保持設定はリッパーの現在のピッチ角に設定され、また、ピッチ保持設定は、操作者ピッチ信号によって設定されるリッパーのピッチ角にそれぞれの操作者ピッチ信号によって更新され得る。起動制御がピッチ保持起動信号を生成し、ピッチセレクターが固定ピッチ設定を選択すると、リッパーのピッチ角及びピッチ保持設定は固定ピッチ設定に設定され、リッパーの電気油圧式制御装置は操作者ピッチ信号の処理を中止し得る。
【０００７】
リッパーピッチシリンダコマンドは、リッパーピッチ角を制御するリッパーピッチスプール弁に出力され、また、リッパーリフトシリンダコマンドは、リッパーの昇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。リッパーの電気油圧式制御装置は位置プロセッサを含みうり、該位置プロセッサは、ピッチシリンダ位置信号及びリフトシリンダ位置信号に基づいてリッパー位置を決定し、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リッパー位置を提供する。
【０００８】
リッパーのピッチ角を制御するピッチシリンダと、リッパーを昇降させるリフトシリンダとに結合されるリッパーを制御するリッパーピッチ保持方法が開示される。リッパーピッチ保持方法は、自動リッパーピッチ保持機能を起動させることと、ピッチ保持設定を設定することと、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ことと、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ことと、操作者リフト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ことと、リッパーリフトシリンダコマンドを実行する際に、リッパーのピッチ角をピッチ保持設定に維持するための自動リッパーピッチシリンダコマンドを生成することと、自動リッパーピッチシリンダコマンド及びリッパーリフトコマンドを実行することと、別のコマンドを受信するために戻ることとを含む。
【０００９】
ピッチ保持設定を設定するステップは、ピッチ保持設定をリッパーの現在のピッチ角に設定することを含みうり、該方法はさらに、操作者ピッチ制御装置から操作者リッパーピッチシリンダコマンドを受信するステップと、自動リッパーピッチ保持機能が起動しているかどうかを判断するステップと、自動リッパーピッチ保持機能が起動している場合に、操作者リッパーピッチシリンダコマンドを無視するステップと、自動リッパーピッチ保持機能が起動していない場合に、操作者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み得る。
【００１０】
ピッチ保持設定を設定するステップは、ピッチ保持設定をリッパーの現在のピッチ角に設定することを含みうり、該方法はさらに、操作者ピッチ制御装置から操作者リッパーピッチシリンダコマンドを受信するステップと、操作者リッパーピッチシリンダコマンドを実行することからリッパーの新しいピッチ角を決定するステップと、ピッチ保持設定をリッパーの新しいピッチ角に更新するステップと、操作者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み得る。
【００１１】
自動リッパーピッチ保持機能を起動させるステップは、固定リッパーピッチ保持設定を選択することを含みうり、ピッチ保持設定を設定するステップは、ピッチ保持設定を固定リッパーピッチ保持設定に設定することを含みうり、該方法はさらに、リッパーのピッチ角を固定リッパーピッチ保持設定に設定するステップと、操作者ピッチ制御装置から操作者リッパーピッチシリンダコマンドを受信するステップと、自動リッパーピッチ保持機能が起動しているかどうかを判断するステップと、自動リッパーピッチ保持機能が起動している場合、操作者リッパーピッチシリンダコマンドを無視するステップと、自動リッパーピッチ保持機能が起動していない場合、操作者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み得る。固定リッパーピッチ保持設定を選択するステップは、複数の所定のリッパーピッチ角から固定リッパーピッチ保持設定を選択することを含み得る。
【００１２】
自動リッパーピッチ保持機能を起動させるステップは、調整可能なリッパーピッチ保持設定を選択することを含みうり、ピッチ保持設定を設定するステップは、ピッチ保持設定を調整可能なリッパーピッチ保持設定に設定することを含みうり、該方法はさらに、リッパーのピッチ角を調整可能なリッパーピッチ保持設定に設定するステップと、操作者ピッチ制御装置から操作者リッパーピッチシリンダコマンドを受信するステップと、操作者リッパーピッチシリンダコマンドを実行することからリッパーの新しいピッチ角を決定するステップと、ピッチ保持設定をリッパーの新しいピッチ角に更新するステップと、操作者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み得る。調整可能なリッパーピッチ保持設定を選択するステップは、複数の所定のリッパーピッチ角から調整可能なリッパーピッチ保持設定を選択することを含み得る。
【００１３】
リッパーを制御するためのリッパーピッチ保持方法が開示され、該リッパーは、リッパーのピッチ角を制御するピッチシリンダと、リッパーを昇降させるリフトシリンダとに結合される。該リッパーピッチ保持方法は、固定ピッチ角又は操作者調整可能ピッチ角のいずれか一つを選択することによって自動リッパーピッチ保持機能を起動させることと、ピッチ保持設定を設定することと、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ことと、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ことと、操作者制御装置から操作者リッパーピッチシリンダコマンド又は操作者リッパーリフトシリンダコマンドを受信することと、自動リッパーピッチ保持機能が起動しているかどうかを判断することとを含む。自動リッパーピッチ保持機能が起動していない場合、次に該方法は、操作者リッパーピッチシリンダコマンド又は操作者リッパーリフトシリンダコマンドを実行することと、別のコマンドを受信するために戻ることとをさらに含む。自動リッパーピッチ保持機能が起動していて、操作者リッパーリフトシリンダコマンドを受信する場合、次に該方法は、操作者リッパーリフトシリンダコマンドを実行する際に、リッパーのピッチ角をピッチ保持設定に維持するための自動リッパーピッチシリンダコマンドを生成することと、自動リッパーピッチシリンダコマンド及び操作者リッパーリフトコマンドを実行することと、別のコマンドを受信するために戻ることとをさらに含む。自動リッパーピッチ保持機能が起動していて、操作者リッパーピッチシリンダコマンドが受信されて、固定ピッチ角が選択される場合、次に該方法は、操作者リッパーピッチシリンダコマンドを無視することと、別のコマンドを受信するために戻ることとをさらに含む。自動リッパーピッチ保持機能が起動していて、操作者リッパーピッチシリンダコマンドが受信されて、操作者調整可能ピッチ角が選択される場合、次に該方法は、操作者リッパーピッチシリンダコマンドを実行することからリッパーの新しいピッチ角を決定することと、ピッチ保持設定をリッパーの新しいピッチ角に更新することと、操作者リッパーピッチシリンダコマンドを実行することと、別のコマンドを受信するために戻ることとをさらに含む。固定ピッチ角が選択される場合、自動リッパーピッチ保持機能を起動させるステップは、リッパーのピッチ角を固定ピッチ角に設定すること含みうり、ピッチ保持設定を設定するステップは、ピッチ保持設定を固定ピッチ角に設定することを含み得る。操作者調整可能ピッチ角が選択される場合、自動リッパーピッチ保持機能を起動するステップはリッパーの現在のピッチ角を決定することを含みうり、ピッチ保持設定を設定するステップは、ピッチ保持設定をリッパーの現在のピッチ角に設定することを含み得る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、クローラーに結合されるリッパーの例示的な実施形態を示している。
【図２】図２は、リッパーピッチ保持制御装置によりリッパーを制御する例示的な電気油圧式（Electro-Hydraulic、ＥＨ）システムを示している。
【図３】図３は、図２のＥＨ制御装置の例示的な実施形態のより詳細な図を示している。
【図４】図４は、自動リッパーピッチ保持機能の制御過程の例示的な実施例の流れ図であり、システムは、リッパーピッチ角をリッパーリフトコマンドによって保持し、リッパーピッチコマンドの命令に応じてリッパーピッチ角を変更する。
【図５】図５は、自動リッパーピッチ保持機能の制御過程の例示的な実施例の流れ図であり、システムは、リッパーリフトコマンド及びリッパーピッチコマンドによってリッパーピッチ角を保持し、自動リッパーピッチ保持機能が起動している間はリッパーピッチコマンドを事実上無視していることを示している。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
新規な発明の原則に対する理解を促進する目的で、本明細書に説明及び図面に例示する各実施形態を参照するとともに、実施形態を説明するために特定の言語が使用される。しかしながら、新規な発明の範囲に対する限定は意図されておらず、例示される装置及び方法への変更及びさらなる修正、並びに本明細書で例示される新規な発明の原則のさらなる応用は、新規な発明に関連する当業者が一般に想起できると考えられる。
【００１６】
リッパーキャリアの高さの範囲にわたってリッパーピッチ角を維持するシステムが開示される。これは、リフトシリンダの長さを変えてリッパーのピッチ角を維持する場合に、リッパーのピッチシリンダ及びリフトシリンダの長さを測定し、ピッチシリンダを作動させることで為され得る。システムは、電気油圧式（ＥＨ）弁、マイクロプロセッサ、操作者入力装置、各リッパーキャリアリフトシリンダのうち少なくとも一つの長さを感知するセンサー、及び各リッパーキャリアピッチシリンダのうち少なくとも一つの長さを感知するセンサーを含み得る。操作者がリッパー下降又は上昇機能を命令すると、機能はシステムの幾何学形状に基づいてリッパーピッチシリンダの調整に使用され、クローラーに対する一定のピッチ角を維持する。
【００１７】
図１は、クローラー１００に結合されるリッパーキャリア１１０の例示的な実施形態を示している。リッパーキャリア１１０は、シャンクホルダー１１２、先端部１１６を有するリッパーシャンク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、及び一対のリンク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及びリンク１４０の近位端はクローラー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及びリンク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を昇降させるために伸張及び格納することができる。リッパーピッチシリンダ１２０は、リッパー１１４のピッチ角を変更するために伸張及び格納することができる。
【００１８】
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を示している。ＥＨシステム２００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、フローソース（flow source）Ｐ、及びシンクを含む。リッパーＥＨ制御装置２０２は、操作者入力及びシステム入力を受信し、スプール弁及びシリンダを制御するために出力信号を生成する。
【００１９】
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及びリッパーピッチ保持制御装置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及びリッパーピッチ制御装置２０６は、例えば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、或いはリフト制御およびピッチ制御のそれぞれに対する別々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。また、リッパーピッチ保持制御装置２０８は、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もあり得る。リッパーＥＨ制御装置２０２は、操作者入力を処理してリッパーを制御する。
【００２０】
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、リフトシリンダ位置センサー２１４の出力を利用して、トラクターの主な幾何学形状に対するリッパーの位置を決定することができる。
【００２１】
リッパーピッチシリンダ２３０、２４０の少なくとも一つには、ピッチシリンダ位置センサー２３４がある。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、ピッチシリンダ位置センサー２３４の出力を利用して、ピッチ、及びトラクターの主な幾何学形状に対するリッパーの位置を決定することができる。
【００２２】
リッパーＥＨ制御装置２０２は、操作者入力及びセンサー入力を処理し、リフトスプール弁２５０及びピッチスプール弁２６０に制御信号を送信する。リフトスプール弁２５０は、リフトスプール弁２５０を所望の位置に移動させるために、第一移動用アクチュエータ２５２及び第二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、例えばポンプといった、フローソースＰに結合される入力側（下側）、及びリフトシリンダ２１０、２２０に結合される出力側（上側）を含む。第一移動用アクチュエータ２５２は、リフトスプール弁２５０を移動させて、リフトシリンダ２１０、２２０を格納するのに使用され得る。第二移動用アクチュエータ２５４は、リフトスプール弁２５０を移動させて、リフトシリンダ２１０、２２０を伸張するのに使用され得る。
【００２３】
ピッチスプール弁２６０は、ピッチスプール弁２６０を所望の位置に移動させるために、第一移動用アクチュエータ２６２及び第二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、例えばポンプといった、フローソースＰに結合される入力側（上側）、及びピッチシリンダ２３０、２４０に結合される出力側（下側）を含む。第一移動用アクチュエータ２６２は、ピッチスプール弁２６０を移動させて、ピッチシリンダ２３０、２４０を格納するのに使用され得る。第二移動用アクチュエータ２６４は、ピッチスプール弁２６０を移動させて、ピッチシリンダ２３０、２４０を伸張するのに使用され得る。
【００２４】
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な図を示している。リッパーＥＨ制御装置２０２は幾何学的関係の表３０６を含み、該幾何学的関係の表３０６は、リッパーリフトシリンダ位置およびピッチシリンダ位置を含むシステムパラメータに基づいてトラクターに対するリッパーピッチ及びリッパー位置を決定するのに使用され得る。リフトシリンダ位置センサー２１４及びピッチシリンダ位置センサー２３４からの入力は、同様に幾何学的関係の表３０６を使用するシリンダ位置プロセッサ３０４によって処理され、それによってリッパー位置及びピッチデータを決定する。位置プロセッサ３０４によって算定されるリッパー位置及びピッチデータは、操作者コマンドプロセッサ３０２及び位置制限プロセッサ３１０に送信される。
【００２５】
操作者コマンドプロセッサ３０２は、操作者リフト制御装置２０４、操作者ピッチ制御装置２０６及びピッチ保持制御装置２０８からの入力、及び幾何学的関係の表３０６と共に、位置プロセッサ３０４によって生成されたリッパー位置及びピッチデータを処理し、リフトシリンダコマンド及びピッチシリンダコマンド、並びにピッチ保持コマンドを生成する。リフトシリンダコマンド及びピッチシリンダコマンド、及びピッチ保持信号は、位置制限プロセッサ３１０に送信される。
【００２６】
位置制限プロセッサ３１０は、操作者コマンドプロセッサ３０２及び位置プロセッサ３０４からの入力を処理し、幾何学的関係の表３０６を使用して、出力調整プロセッサ３１２に送信するためのリフトシリンダコマンド及びピッチシリンダコマンドを決定する。リッパーピッチ保持オプションが起動している場合、位置制限プロセッサ３１０は、操作者コマンドプロセッサ３０２からの入力コマンドを、出力調整プロセッサ３１２に送信する前に修正しなければならない可能性がある。
【００２７】
例示的な一実施形態である自動操作者調整可能ピッチ保持設定においては、操作者はリッパーピッチを所望のピッチ位置に設定することができ、システムは、リッパーリフトコマンドがリフト制御装置２０４を用いて作成される場合に当該ピッチを維持する。本実施形態では、操作者がピッチ制御装置２０６を用いてリッパーピッチ角を変更すると、次にシステムはピッチコマンドを実行し、新しいピッチ角を維持されるべきピッチ角として設定する。例えば、操作者が初めにリッパーピッチ角を１２度に設定し、リッパーを昇降させる間はこのピッチ角を維持でき、次にピッチ制御装置２０６を用いてリッパーピッチ角を１５度に変更し、リッパーを昇降させる間はこの新しいピッチ角を維持することができる。
【００２８】
別の例示的な実施形態である自動固定ピッチ保持機能においては、操作者はリッパーピッチを所望のピッチ位置に設定することができ、システムは、リッパーコマンドがリフト制御装置２０４又はピッチ制御装置２０６を用いて作成される場合に当該ピッチ角を維持する。本実施形態では、ピッチ制御装置２０６がリッパーピッチ角を変更するために動作されると、システムはピッチコマンドを実行せずにリッパーピッチ角を以前に設定されたピッチ角に維持する。例えば、操作者は、特定の材料をリッピングするのに最適なピッチ角である１２度にピッチ保持角を設定し、リッパーを昇降させる間はこのピッチ角を維持することができ、また、ピッチ制御装置２０６が意図せずに動作されてしまっても、システムはピッチコマンドを無視して１２度のピッチ角を維持する。当然のことながら、ピッチ保持制御装置２０８を用いることで、操作者は、固定ピッチ保持オプションを解除したり、又は１２度のピッチ角に替えて新しいピッチ角を設定したりすることもでき、システムは新しいピッチ角を維持することになる。
【００２９】
上述したピッチ保持機能の二つの実施形態は、単一のシステムに合体させ得る。例えば、リッパーピッチ保持セレクター２０８は、操作者が自動ピッチ保持用のモードを選択できる選択用スイッチ、ボダン、メニューなどを含むことができ、該モードには、リッパーリフトコマンドによってリッパーピッチ角を保持し、リッパーピッチコマンドによってピッチを変更する操作者調整可能モードと、リッパーリフトコマンド又はリッパーピッチコマンドのいずれかによってリッパーピッチ角を保持する固定モードとがある。
【００３０】
出力調整プロセッサ３１２は、位置制限プロセッサ３１０から受信したコマンドをリフトスプール弁２５０及びピッチスプール弁２６０に送信する。出力調整プロセッサ３１２は、リフトスプール弁２５０を位置づけてリフトシリンダ２１０、２２０を制御するために、リフトコマンドを移動用アクチュエータ２５２、２５４に送信する。出力調整プロセッサ３１２は、ピッチスプール弁２６０を位置づけてピッチシリンダ２３０、２４０を制御するために、移動用アクチュエータ２６２、２６４にピッチコマンドを送信する。
【００３１】
図４は、自動リッパーピッチ保持機能の制御過程の例示的な実施例のフロー図であり、システムはリッパーリフトコマンドでリッパーピッチ角を保持し、リッパーピッチコマンドによって命令される通りにリッパーピッチ角を変更する。コマンドが処理されると、ブロック４０２ではリッパーピッチ自動保持オプションが起動しているかどうかをシステムが確認する。リッパーピッチ自動保持オプションが起動している場合、次に制御はブロック４０８に移り、そうでない場合、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又はピッチシリンダコマンドであるかを確認する。コマンドがリフトシリンダコマンド又はピッチシリンダコマンドである場合、次に制御はブロック４０６に移り、そうでない場合、システムは次のコマンドの処理をするために戻る。ブロック４０６では、システムはリフトシリンダコマンド又はピッチシリンダコマンドを実行し、その後、次のコマンドの処理をするために戻る。
【００３２】
リッパーピッチ自動保持機能が起動している場合、次にブロック４０８では、システムがリッパーピッチ保持設定を設定し、次にブロック４１０でリッパーピッチをリッパーピッチ保持設定に設定し、制御はブロック４１２に移る。
【００３３】
ブロック４１２では、システムは次のコマンドを待つ。コマンドが受信されると、ブロック４１２では当該コマンドがピッチシリンダコマンドであるかどうかをシステムが確認する。コマンドがピッチシリンダコマンドである場合、制御はブロック４１４に移り、そうでない場合、制御はブロック４２０に移る。ブロック４１４では、システムはリッパーピッチ保持オプションがまだ起動しているかどうかを確認する。リッパーピッチ保持オプションが既に起動していない場合、次にステップ４０６でピッチシリンダコマンドが実行され、制御はブロック４０２に戻り、再度起動されるリッパーピッチ保持オプションを待つ。リッパーピッチ保持オプションがまだ起動している場合、次に制御はブロック４１６に移る。ブロック４１６では、システムはリッパーピッチ保持設定を新しいリッパーピッチ設定に設定し、制御はブロック４１８に移る。ブロック４１８では、ピッチシリンダコマンドが実行され、制御はブロック４１２に戻って次のコマンドを待つ。
【００３４】
ブロック４２０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４２２に移り、そうでない場合、制御はブロック４１８に移る。ブロック４１８では、コマンドが実行され、制御はブロック４１２に戻って次のコマンドを待つ。
【００３５】
ブロック４２２では、システムは、リッパーピッチ保持オプションがまだ起動しているかどうかを確認する。リッパーピッチ保持オプションが既に起動していない場合は、次にステップ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に戻り、再度起動されるリッパーピッチ保持オプションを待つ。リッパーピッチ保持オプションがまだ起動している場合、次に制御はブロック４２４に移る。ブロック４２４では、システムがリッパーピッチをピッチ保持設定に保持するためのピッチコマンドを生成し、制御はブロック４１８に移る。ブロック４１８では、リフトシリンダコマンド及びピッチシリンダコマンドが実行され、制御はブロック４１２に戻って次のコマンドを待つ。
【００３６】
図５は、自動リッパーピッチ保持機能の制御過程の例示的な実施例の流れ図であり、そこでシステムは、リッパーピッチ角をリッパーリフトコマンド及びピッチコマンドによって保持し、自動リッパーピッチ保持機能が起動している間はリッパーピッチコマンドを事実上無視している。コマンドが処理されると、プロック５０２では、自動リッパーピッチ保持機能が起動しているかどうかをシステムが確認する。リッパーピッチ保持機能が起動している場合、次に制御がブロック５０４に移り、そうでない場合、システムは次のコマンドを処理するために戻る。
【００３７】
リッパーピッチ保持オプションが起動している場合、次にブロック５０４ではシステムがリッパーピッチ保持設定に設定し、その後、ブロック５０６ではシステムがリッパーピッチをリッパーピッチ保持設定に設定し、制御はブロック５０８に移る。
【００３８】
ブロック５０８では、システムはコマンドを待つ。コマンドが受信されると、ブロック５０８ではコマンドがリッパーピッチシリンダコマンドであるかどうかをシステムが確認する。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、次に制御はブロック５１０に移り、そうでない場合、制御はブロック５１４に移る。ブロック５１０では、システムは、リッパーピッチ保持オプションがまだ起動しているかどうかを確認する。リッパーピッチ保持オプションが既に起動していない場合、次にステップ５１２でリッパーピッチシリンダコマンドが実行され、制御はブロック５０２に戻って、再度起動されるピッチ保持オプションを待つ。リッパーピッチ保持オプションがまだ起動している場合は、次にピッチコマンドは実行されず、制御はブロック５０８に戻って次のコマンドを待つ。
【００３９】
ブロック５１４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である場合、次に制御はブロック５１８に移り、そうでない場合、制御はブロック５１６に移る。ブロック５１６では、コマンドが実行され、制御はブロック５０８に戻って次のコマンドを待つ。
【００４０】
ブロック５１８では、システムは、リッパーピッチ保持オプションがまだ起動しているかどうかを確認する。リッパーピッチ保持オプションが既に起動していない場合、次にステップ５１２でリッパーリフトシリンダコマンドが実行され、制御はブロック５０２に戻り、再度起動されるピッチ保持オプションを待つ。リッパーピッチ保持オプションがまだ起動している場合は、次にブロック５２０でシステムは、リッパーピッチをピッチ保持設定に保つためのピッチコマンドを生成し、制御はブロック５１６に移る。ブロック５１６では、リフトシリンダコマンド及びピッチシリンダコマンドが実行され、制御はブロック５０８に戻って次のコマンドを待つ。
【００４１】
本発明の原理を組み入れた例示的な各実施形態を上記に開示してきたが、本発明は開示された実施形態に限定されるものではない。それよりむしろ、本出願は、本発明の一般的な原理を用いて、本発明の任意の変形、使用、又は適合を網羅することを目的としている。さらに本出願は、本発明が属する分野において公知の、又は慣例的実施の範囲内に含まれるような本開示からの逸脱を網羅することを目的としている。
【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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