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公開番号2025075518
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-15
出願番号2023186742
出願日2023-10-31
発明の名称作業機械の制御システムおよび作業機械の制御方法
出願人株式会社小松製作所
代理人弁理士法人新樹グローバル・アイピー
主分類E02F 9/20 20060101AFI20250508BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】車体を安定して走行することが可能な作業機械の制御システムを提供すること。
【解決手段】作業機械の制御システムは、車体1と、ステアリングシリンダ2a、2bと、ステアリングレバー55と、IMU62と、コントローラ26と、を備える。ステアリングシリンダ2a、2bは、車体1に取り付けられている。ステアリングレバー55は、ステアリングシリンダ2a、2bを動作させる動作指令信号C1を出力する。IMU62は、車体1の振動に関する情報を検出する。コントローラ26は、車体1の振動に関する情報に基づいて、動作指令信号C1に対するステアリングシリンダ2a、2bの動作を制限する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
車体と、
前記車体に取り付けられたステアリングシリンダと、
前記ステアリングシリンダを動作させる動作指令信号を出力する操作装置と、
前記車体の振動に関する情報を検出するセンサと、
前記車体の振動に関する情報に基づいて、前記動作指令信号に対する前記ステアリングシリンダの動作を制限するコントローラと、を備えた、
作業機械の制御システム。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記センサは、前記振動に関する情報として、前記車体の加速度および角速度の少なくとも一方を検出し、
前記コントローラは、前記センサの検出値に基づいて前記動作指令信号を補正し、前記ステアリングシリンダの動作を制限する、
請求項１に記載の作業機械の制御システム。
【請求項３】
前記コントローラは、前記センサの検出値に基づいて、前記車体に振動が発生していると判定した場合、前記動作指令信号を補正する、
請求項２に記載の作業機械の制御システム。
【請求項４】
前記コントローラは、前記センサの検出値が所定閾値になる基準時刻から、次に前記所定閾値になる時刻までの時間を第１時間とし、前記基準時刻から前記第１時間経過後の次に前記所定閾値になるまでの時間を第２時間として設定し、前記第１時間および前記第２時間に基づいて前記車体に振動が発生しているか否かを判定する、
請求項３に記載の作業機械の制御システム。
【請求項５】
前記コントローラは、前記第１時間および前記第２時間に基づいて、前記車体に振動が発生していないと判定した場合、前記ステアリングシリンダの動作の制限を解除する、
請求項４に記載の作業機械の制御システム。
【請求項６】
前記車体は、
第１フレームと、
前記第１フレームの後側に配置され、前記第１フレームに回転可能に連結された第２フレームと、を有し、
前記ステアリングシリンダは、前記第１フレームと前記第２フレームに亘って配置されている、
請求項１に記載の作業機械の制御システム。
【請求項７】
前記ステアリングシリンダに供給する作動油を調整する調整バルブを更に備え、
前記コントローラは、前記車体に振動が発生していると判定した場合、補正した前記動作指令信号に応じて前記調整バルブにバルブ駆動指令信号を出力し、前記調整バルブを駆動することによって前記ステアリングシリンダを動作する、
請求項３に記載の作業機械の制御システム。
【請求項８】
作業機械の車体の振動に関する情報を検出する振動情報検出ステップと、
前記車体に取り付けられたステアリングシリンダを動作させる動作指令信号を出力する出力ステップと、
前記車体の振動に関する情報に基づいて、前記動作指令信号に対する前記ステアリングシリンダの動作を制限する制御ステップと、を備えた、
作業機械の制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機械の制御システムおよび作業機械の制御方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
建設現場または鉱山の掘削現場において、ホイールローダのような作業機械が用いられている。このような現場では、掘削作業等が行われており、地面に凹凸が形成されることがある。
【０００３】
例えば、特許文献１では、鉱山の採掘現場において運搬車両が凹凸の大きい部分を迂回して走行した場合に、迂回された路面の凹凸状況を推定し、路面整備を効果的に実施することが開示されている
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１９－４４５３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、迂回出来ない場合、凹凸のある路面を走行しなければならず、車体の振動により意図せずステアリングの操作装置に入力が加わり、ステアリング操作に影響を及ぼす可能性がある。
【０００６】
本開示は、車体を安定して走行することが可能な作業機械の制御システムおよび作業機械の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の第１態様に係る作業機械の制御システムは、車体と、ステアリングシリンダと、操作装置と、センサと、コントローラと、を備える。ステアリングシリンダは、車体に取り付けられている。操作装置は、ステアリングシリンダを動作させる動作指令を出力する。センサは、車体の振動に関する情報を検出する。コントローラは、車体の振動に関する情報に基づいて、動作指令に対するステアリングシリンダの動作を制限する。
【０００８】
本開示の第２態様に係る作業機械の制御方法は、振動検出ステップと、出力ステップと、制御ステップと、を備える。振動検出ステップは、作業機械の車体の振動に関する情報を検出する。出力ステップは、車体に取り付けられたステアリングシリンダを動作させる動作指令を出力する。制御ステップは、車体の振動に関する情報に基づいて、動作指令に対するステアリングシリンダの動作を制限する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、車体を安定して走行することが可能な作業機械の制御システムおよび作業機械の制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本開示の実施形態におけるホイールローダの側面図である。
本開示の実施形態におけるホイールローダのシステム構成を示すブロック図である。
ＩＭＵによる検出を説明するための図である。
本開示の実施形態におけるホイールローダのステアリング操作に関する構成を示すブロック図である。
加速度の振動波形の一例を示す図である。
ホイールローダの状態遷移の判定を説明するための図である。
ステアリングレバーから出力される動作指令信号を示す図である。
ステアリングレバー角度とＥＰＣバルブへの出力値との関係を示す図である。
ＥＰＣバルブへのバルブ駆動指令信号を示す図である。
本開示の実施形態におけるホイールローダの動作を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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