JP2018145623A - ショベル - Google Patents

Abstract

【課題】不要な燃料の消費を抑制できるショベルを提供すること。【解決手段】下部走行体と、前記下部走行体に旋回自在に搭載された上部旋回体と、前記上部旋回体に取り付けられ、油圧ポンプが吐出する作動油によって駆動されるアタッチメントと、少なくとも前記上部旋回体及び前記アタッチメントのいずれかに取り付けられた加速度センサと、前記加速度センサの検出値が所定値よりも大きい場合、前記油圧ポンプの馬力を低減させる制御装置と、を備えるショベル。【選択図】図２

Description

本発明は、ショベルに関する。

従来から、ブーム角度が所定値以上である場合に油圧ポンプの馬力を低減させることで、エンドアタッチメントの動きを遅くするショベルが知られている（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２０１２／１２１２５２号

しかしながら、上記のショベルでは、掘削作業等によりショベルが衝撃を受けたときの油圧ポンプの馬力の制御については開示されていない。

ところで、ショベルは、掘削作業等により衝撃を受けると、上部旋回体やアタッチメントに振動が生じ、所望の掘削作業を行うことが困難である。そのため、操作者は上部旋回体やアタッチメントの振動が収まるまで掘削作業を一時的に中断する場合がある。このとき、ショベルは燃料を消費し続けるため、燃料を余計に消費する。

そこで、上記課題に鑑み、不要な燃料の消費を抑制できるショベルを提供することを目的とする。

本発明の一態様に係るショベルによれば、下部走行体と、前記下部走行体に旋回自在に搭載された上部旋回体と、前記上部旋回体に取り付けられ、油圧ポンプが吐出する作動油によって駆動されるアタッチメントと、少なくとも前記上部旋回体及び前記アタッチメントのいずれかに取り付けられた加速度センサと、前記加速度センサの検出値が所定値よりも大きい場合、前記油圧ポンプの馬力を低減させる制御装置と、を備える。

本発明の実施形態によれば、不要な燃料の消費を抑制できる。

本発明の実施形態に係るショベルの一例を示す側面図 図１のショベルの駆動系の構成例を示すブロック図 図１のショベルのマシンガイダンス装置の構成の一例を示す図 馬力制御処理の流れの一例を示すフローチャート 馬力制御処理の一例のタイムチャート 馬力制御処理の流れの別の例を示すフローチャート 馬力制御処理の別の例のタイムチャート 馬力制御処理の流れの更に別の例を示すフローチャート 馬力制御処理の更に別の例のタイムチャート

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

図１は、本発明の実施形態に係るショベルＰＳを例示する側面図である。

図１に示されるように、ショベルＰＳの下部走行体１には、旋回機構２を介して旋回自在に上部旋回体３が搭載されている。上部旋回体３には、ブーム４が取り付けられている。ブーム４の先端には、アーム５が取り付けられている。アーム５の先端には、アームトップピンＰ１及びバケットリンクピンＰ２によりエンドアタッチメント（作業部位）としてバケット６が取り付けられている。エンドアタッチメントとしては、法面用バケット、浚渫用バケット、ブレーカ等が取り付けられてもよい。このように、アタッチメントは主に、ブーム４、アーム５、エンドアタッチメント、バケットリンク機構、ブームシリンダ７、アームシリンダ８等の異なる部材を含んでいる。

ブーム４、アーム５、及びバケット６は、アタッチメントの一例として掘削アタッチメントを構成し、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９によりそれぞれ油圧駆動される。ブーム４、アーム５、及びバケット６には、それぞれブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、及びバケット角度センサＳ３が取り付けられている。掘削アタッチメントには、バケットチルト機構が設けられてもよい。

ブーム角度センサＳ１は、ブーム４の回動角度を検出する。ブーム角度センサＳ１は、例えば水平面に対する傾斜を検出して、上部旋回体３に対するブーム４の回動角度を検出する加速度センサである。また、ブーム角度センサＳ１は、ブーム４が受けた衝撃の大きさ及び周波数を検出する。

アーム角度センサＳ２は、アーム５の回動角度を検出する。アーム角度センサＳ２は、例えば水平面に対する傾斜を検出して、ブーム４に対するアーム５の回動角度を検出する加速度センサである。また、アーム角度センサＳ２は、アーム５が受けた衝撃の大きさ及び周波数を検出する。

バケット角度センサＳ３は、バケット６の回動角度を検出する。バケット角度センサＳ３は、例えば水平面に対する傾斜を検出して、アーム５に対するバケット６の回動角度を検出する加速度センサである。また、バケット角度センサＳ３は、バケット６が受けた衝撃の大きさ及び周波数を検出する。バケット角度センサＳ３は、図１においては、バケットリンク機構に取り付けられている。

掘削アタッチメントがバケットチルト機構を備える場合、バケット角度センサＳ３は、チルト軸回りのバケット６の回動角度を追加的に検出する。ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、及びバケット角度センサＳ３は、可変抵抗器を利用したポテンショメータ、対応する油圧シリンダのストローク量を検出するストロークセンサ、連結回りの回動角度を検出するロータリエンコーダ等であってもよい。

上部旋回体３は、エンジン１１等の動力源、車体傾斜センサＳ４が搭載され、カバー３ａにより覆われている。車体傾斜センサＳ４は、上部旋回体３の傾斜角度を検出する。車体傾斜センサＳ４は、例えば水平面に対する傾斜を検出して、上部旋回体３の傾斜角度を検出する加速度センサである。また、車体傾斜センサＳ４は、上部旋回体３が受けた衝撃の大きさ及び周波数を検出する。

上部旋回体３のカバー３ａ上部には、撮像装置８０が設けられている。撮像装置８０は、上部旋回体３からキャビン１０に向かって、左側を撮像するカメラ８０Ｌ、右側を撮像するカメラ８０Ｒ、後方を撮像するカメラ８０Ｂを有する。カメラ８０Ｌ、８０Ｒ、８０Ｂは、例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を有するデジタルカメラであり、それぞれ撮影した画像をキャビン１０内に設けられている表示装置４０に送る。

上部旋回体３には、運転室としてのキャビン１０が設けられている。キャビン１０の頂部には、ＧＰＳ装置（ＧＮＳＳ受信機）Ｇ１、及び送信装置Ｔ１が設けられている。ＧＰＳ装置Ｇ１は、ショベルＰＳの位置をＧＰＳ機能により検出し、位置データをコントローラ３０内のマシンガイダンス装置５０に供給する。送信装置Ｔ１は、ショベルＰＳの外部に向けて情報を発信する。また、キャビン１０内には、コントローラ３０、表示装置４０、音声出力装置４３、入力装置４５、及び記憶装置４７が設けられている。

コントローラ３０は、ショベルＰＳの駆動制御を行う主制御部として機能する。コントローラ３０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えたコンピュータで構成される。

コントローラ３０は、ショベルＰＳの操作をガイドするマシンガイダンス装置５０としても機能する（マシンガイダンス機能）。マシンガイダンス装置５０は、例えば操作者が設定した目標地形の表面である目標面とアタッチメントの作業部位との距離等といった作業情報を操作者に報知する。目標面とアタッチメントの作業部位との距離は、例えばエンドアタッチメントとしてのバケット６の先端（爪先）、バケット６の背面、エンドアタッチメントとしてのブレーカの先端等と目標面との間の距離である。マシンガイダンス装置５０は、表示装置４０や音声出力装置４３等を介して、作業情報を操作者に報知し、ショベルＰＳの操作をガイドする。

本発明の実施形態では、マシンガイダンス装置５０がコントローラ３０に組み込まれているが、マシンガイダンス装置５０とコントローラ３０とは別に設けられてもよい。この場合、マシンガイダンス装置５０は、コントローラ３０と同様、ＣＰＵ及び内部メモリを含む演算処理装置で構成される。マシンガイダンス装置５０の各種の機能は、ＣＰＵが内部メモリに格納されたプログラムを実行することで実現される。

表示装置４０は、コントローラ３０に含まれるマシンガイダンス装置５０からの指令に応じて各種の作業情報を含む画像を表示する。表示装置４０は、例えばマシンガイダンス装置５０に接続される車載液晶ディスプレイである。

音声出力装置４３は、コントローラ３０に含まれるマシンガイダンス装置５０からの音声出力指令に応じて各種の音声情報を出力する。音声出力装置４３は、例えばマシンガイダンス装置５０に接続される車載スピーカを含む。また、音声出力装置４３は、ブザー等の警報器を含んでもよい。

入力装置４５は、ショベルＰＳの操作者がマシンガイダンス装置５０を含むコントローラ３０に各種の情報を入力するための装置である。入力装置４５は、例えば表示装置４０の表面に設けられるメンブレンスイッチを含んで構成される。また、入力装置４５は、タッチパネル等を含んで構成されてもよい。

記憶装置４７は、各種の情報を記憶するための装置である。記憶装置４７は、例えば半導体メモリ等の不揮発性記憶媒体である。記憶装置４７は、マシンガイダンス装置５０を含むコントローラ３０等が出力する各種の情報を記憶する。

図２は、図１のショベルＰＳの駆動系の構成例を示すブロック図であり、機械的動力系、高圧油圧ライン、パイロットライン、及び電気駆動・制御系をそれぞれ二重線、実線、破線、及び点線で示す。

ショベルの駆動系は、主に、エンジン１１、メインポンプ１２、レギュレータ１３、パイロットポンプ１４、コントロールバルブ１５、操作装置１６、圧力センサ１７、圧力センサ１８、コントローラ３０、及びエンジン制御装置（ＥＣＵ）７４で構成される。

エンジン１１は、ＥＣＵ７４により制御される。エンジン１１は、ショベルの動力源であり、例えば、所定の回転数を維持するように動作するエンジンであって、エンジン１１の出力軸がメインポンプ１２及びパイロットポンプ１４の入力軸に接続される。

メインポンプ１２は、高圧油圧ラインを介して作動油をコントロールバルブ１５に供給するための装置であり、例えば、斜板式可変容量型油圧ポンプである。

レギュレータ１３は、メインポンプ１２の吐出流量を制御するための装置である。レギュレータ１３は、例えば、メインポンプ１２の吐出圧、又はコントローラ３０からの制御信号等に応じてメインポンプ１２の斜板傾転角を調節することによって、メインポンプ１２の吐出流量を制御する。

パイロットポンプ１４は、パイロットラインを介して各種油圧制御機器に作動油を供給するための装置であり、例えば、固定容量型油圧ポンプである。

コントロールバルブ１５は、ショベルＰＳにおける油圧システムを制御する油圧制御装置である。コントロールバルブ１５は、例えば、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、左右の走行用油圧モータ２０Ｌ，２０Ｒ、及び旋回用油圧モータ２１のうちの一又は複数に対しメインポンプ１２から受け入れた作動油を選択的に供給する。なお、以下では、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、左右の走行用油圧モータ２０Ｌ，２０Ｒ、及び旋回用油圧モータ２１を集合的に「油圧アクチュエータ」と称するものとする。

操作装置１６は、操作者が油圧アクチュエータの操作のために用いる装置である。操作装置１６は、パイロットラインを介して、パイロットポンプ１４から受け入れた作動油を油圧アクチュエータのそれぞれに対応する流量制御弁のパイロットポートに供給する。パイロットポートのそれぞれに供給される作動油の圧力（パイロット圧）は、油圧アクチュエータのそれぞれに対応する操作装置１６の操作レバー又は操作ペダル（図示せず）の操作方向及び操作量に応じた圧力とされる。

圧力センサ１７は、操作装置１６を用いた操作者の操作内容を検出するためのセンサである。圧力センサ１７は、例えば、油圧アクチュエータのそれぞれに対応する操作装置１６の操作レバー又は操作ペダルの操作方向及び操作量を圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。なお、操作装置１６の操作内容は、圧力センサ以外の他のセンサを用いて検出されてもよい。

圧力センサ１８は、メインポンプ１２の吐出圧を検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。

コントローラ３０は、ＥＣＵ７４を含むショベルＰＳ全体の動作を制御する。コントローラ３０は、油圧アクチュエータの動作速度を制御するための制御装置であり、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えたコンピュータで構成される。また、コントローラ３０は、衝撃判定部３０１、馬力制御部３０２、及び動作制御部３０３のそれぞれに対応するプログラムをＲＯＭから読み出してＲＡＭに展開しながら、それぞれに対応する処理をＣＰＵに実行させる。

具体的には、コントローラ３０は、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、バケット角度センサＳ３、及び車体傾斜センサＳ４の少なくともいずれかが出力する検出値を受信する。そして、コントローラ３０は、これらの検出値に基づいて衝撃判定部３０１、馬力制御部３０２、及び動作制御部３０３のそれぞれによる処理を実行する。その後、コントローラ３０は、衝撃判定部３０１、馬力制御部３０２、及び動作制御部３０３のそれぞれの処理結果に応じた制御信号を適宜にＥＣＵ７４、レギュレータ１３、又は操作装置１６に対して出力する。

衝撃判定部３０１は、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、バケット角度センサＳ３、及び車体傾斜センサＳ４の少なくともいずれかの検出信号に基づいて、ショベルＰＳが衝撃を受けた状態であるか否かを判定する。

具体的には、衝撃判定部３０１は、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、バケット角度センサＳ３、及び車体傾斜センサＳ４の少なくともいずれかにより検出される衝撃の大きさが第１閾値よりも大きい場合、ショベルＰＳが衝撃を受けた状態であると判定する。一方、衝撃判定部３０１は、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、バケット角度センサＳ３、及び車体傾斜センサＳ４の少なくともいずれかにより検出される衝撃の大きさが第１閾値以下である場合、ショベルＰＳが衝撃を受けていない状態であると判定する。なお、第１閾値は、検知したい衝撃の大きさ等に応じて定められる。

また、衝撃判定部３０１は、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、バケット角度センサＳ３、及び車体傾斜センサＳ４の少なくともいずれかにより検出される衝撃の周波数が第２閾値よりも大きい場合、ショベルＰＳが衝撃を受けた状態であると判定する。一方、衝撃判定部３０１は、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、バケット角度センサＳ３、及び車体傾斜センサＳ４の少なくともいずれかにより検出される衝撃の周波数が第２閾値以下である場合、ショベルＰＳが衝撃を受けていない状態であると判定する。なお、第２閾値は、検知したい衝撃の大きさ等に応じて定められる。

また、衝撃判定部３０１は、第１加速度センサにより検出される衝撃の大きさが第１閾値よりも大きく、且つ、第１加速度センサにより検出される衝撃の周波数と第２加速度センサにより検出される衝撃の周波数とが略同一である場合、ショベルＰＳが衝撃を受けた状態であると判定する。第１加速度センサは、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、バケット角度センサＳ３、及び車体傾斜センサＳ４の少なくともいずれかである。第２加速度センサは、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、バケット角度センサＳ３、及び車体傾斜センサＳ４の少なくともいずれかのうちの、第１加速度センサとは異なるセンサである。

馬力制御部３０２は、衝撃判定部３０１の判定結果に基づいて、メインポンプ１２の馬力を変更するように制御信号をＥＣＵ７４又はレギュレータ１３に対して出力する。具体的には、衝撃判定部３０１によって、ショベルＰＳが衝撃を受けた状態であると判定された場合、馬力制御部３０２は、ＥＣＵ７４を制御し、エンジン１１の回転数を低減させることによって、メインポンプ１２の馬力を低減させる。エンジン１１の回転数は、回転数センサ１１ａにより検出される。回転数センサ１１ａにより検出されるエンジン１１の回転数は、ＥＣＵ７４に対して出力される。また、馬力制御部３０２は、レギュレータ１３を調整し、メインポンプ１２の吐出流量を低減させることで、メインポンプ１２の馬力を低減させてもよい。そして、メインポンプ１２の馬力が低減されることで、油圧アクチュエータへの作動油の供給量が低減される。これにより、不要な燃料の消費を抑制し、エネルギー効率を改善することができる。

動作制御部３０３は、衝撃判定部３０１の判定結果に基づいて、バケット６の位置を変更するように制御信号を操作装置１６に対して出力する。具体的には、衝撃判定部３０１によって、ショベルＰＳが衝撃を受けた状態であると判定された場合、動作制御部３０３は、操作装置１６の操作レバー又は操作ペダルの操作方向及び操作量を調整することで、例えばバケット６を目標面（目標位置）から離間させる方向に移動させる。そして、バケット６が目標位置から離間することで、意図しない掘削を防止することができる。また、衝撃判定部３０１によって、ショベルＰＳが衝撃を受けた状態であると判定された場合、動作制御部３０３は、操作装置１６の操作レバー又は操作ペダルの操作方向及び操作量を調整することで、例えばハンチングを抑制する。

また、操作装置１６とコントロールバルブ１５との間に、油圧アクチュエータのそれぞれに対応する流量制御弁のパイロットポートに供給される作動油の圧力（パイロット圧）を制御可能な操作バルブを設けてもよい。この場合、動作制御部３０３は、衝撃判定部３０１の判定結果に基づいて、バケット６の位置を変更するように、又は、ハンチングを抑制するように、制御信号を操作バルブに対して出力すればよい。

記憶部３０４は、衝撃判定部３０１によって、ショベルＰＳが衝撃を受けた状態であると判定された場合、衝撃を受けた位置を記憶する。

次に、マシンガイダンス装置５０について説明する。図３は、図１のショベルのマシンガイダンス装置の構成の一例を示す図である。

マシンガイダンス装置５０は、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、バケット角度センサＳ３、車体傾斜センサＳ４、ＧＰＳ装置Ｇ１、入力装置４５等から、コントローラ３０に供給される各種の信号及びデータを受信する。

マシンガイダンス装置５０は、受信した信号及びデータに基づいてバケット６等のアタッチメントの実際の動作位置を算出する。そして、マシンガイダンス装置５０は、アタッチメントの実際の動作位置と目標面とを比較し、例えばバケット６と目標面との間の距離等を算出する。マシンガイダンス装置５０は、ショベルＰＳの旋回中心軸からバケット６の爪先までの距離や、目標面の傾斜角度等も算出し、これらを作業情報として表示装置４０に送信する。

なお、マシンガイダンス装置５０とコントローラ３０とが別に設けられている場合には、マシンガイダンス装置５０とコントローラ３０とは、ＣＡＮを通じて互いに通信可能に接続される。

マシンガイダンス装置５０は、高さ算出部５０３、比較部５０４、表示制御部５０５、及びガイダンスデータ出力部５０６を有する。

高さ算出部５０３は、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、及びバケット角度センサＳ３の検出信号から求められるブーム４、アーム５、及びバケット６の角度から、バケット６の先端（爪先）の高さを算出する。

比較部５０４は、高さ算出部５０３が算出したバケット６の先端（爪先）の高さと、ガイダンスデータ出力部５０６から出力されるガイダンスデータにおいて示される目標面の位置とを比較する。また、比較部５０４は、ショベルＰＳに対する目標面の傾斜角度を求める。高さ算出部５０３や比較部５０４において求められた各種のデータは、記憶装置４７に記憶される。

表示制御部５０５は、比較部５０４によって求められたバケット６の高さや目標面の傾斜角度等を、作業情報として表示装置４０に送信する。表示装置４０は、撮像装置８０から送られる撮影画像と共に、表示制御部５０５から送られる作業情報を画面に表示する。また、表示制御部５０５は、バケット６が目標面よりも低い位置になった場合等には、音声出力装置４３を介して操作者に警報を発することができる。

次に、コントローラ３０が馬力を制御する処理（以下「馬力制御処理」という。）の一例について説明する。図４は、馬力制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。コントローラ３０は、所定周期で繰り返し馬力制御処理を実行する。

最初に、衝撃判定部３０１は、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、バケット角度センサＳ３、及び車体傾斜センサＳ４の少なくともいずれかにより検出される衝撃の大きさが第１閾値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳＴ１１）。

ステップＳＴ１１において、衝撃の大きさが第１閾値よりも大きいと判定された場合、馬力制御部３０２はメインポンプ１２の馬力を低減させる（ステップＳＴ１２）。具体的には、馬力制御部３０２は、ＥＣＵ７４を制御し、エンジン１１の回転数を低減させることによって、メインポンプ１２の馬力を低減させる。又は、馬力制御部３０２は、レギュレータ１３を調整し、メインポンプ１２の吐出流量を低減させることで、メインポンプ１２の馬力を低減させる。その後、処理を終了する。

一方、ステップＳＴ１１において、衝撃の大きさが第１閾値以下であると判定された場合、メインポンプ１２の馬力を低減させることなく、処理を終了する。

図５は、馬力制御処理の一例のタイムチャートであり、図５（ａ）は時間ｔ（横軸）とアーム角度センサＳ２により検出される加速度（縦軸）との関係を示し、図５（ｂ）は時間ｔ（横軸）とポンプ馬力（縦軸）との関係を示している。また、図５（ａ）において、実線は馬力制御処理を行ったときの加速度の時間変化を示し、破線は馬力制御処理を行わなかったときの加速度の時間変化を示している。

図５（ａ）及び図５（ｂ）に示されるように、衝撃判定部３０１は、時刻ｔ１において、衝撃の大きさである加速度が第１閾値Ｇｔｈ１より大きくなり、ショベルＰＳが衝撃を受けた状態であると判定する。その後、馬力制御部３０２は、メインポンプ１２の馬力を、通常作業時の馬力Ｗ１から予め定められた馬力低減時の馬力Ｗ２へ低減させる。そして、メインポンプ１２の馬力が低減されることで、油圧アクチュエータへの作動油の供給量が低減される。これにより、不要な燃料の消費を抑制し、エネルギー効率を改善することができる。また、メインポンプ１２の馬力が低減されることで、図５（ａ）に示されるように、メインポンプ１２の馬力が低減されない場合と比較して、加速度の変化量が小さくなり、揺れが低減される。

次に、馬力制御処理の別の例について説明する。図６は、馬力制御処理の流れの別の例を示すフローチャートである。コントローラ３０は、所定周期で繰り返し馬力制御処理を実行する。

最初に、衝撃判定部３０１は、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、バケット角度センサＳ３、及び車体傾斜センサＳ４の少なくともいずれかにより検出される衝撃の周波数が第２閾値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳＴ２１）。

ステップＳＴ２１において、衝撃の周波数が第２閾値よりも大きいと判定された場合、馬力制御部３０２はメインポンプ１２の馬力を低減させる（ステップＳＴ２２）。具体的には、馬力制御部３０２は、ＥＣＵ７４を制御し、エンジン１１の回転数を低減させることによって、メインポンプ１２の馬力を低減させる。又は、馬力制御部３０２は、レギュレータ１３を調整し、メインポンプ１２の吐出流量を低減させることで、メインポンプ１２の馬力を低減させる。その後、処理を終了する。

一方、ステップＳＴ２１において、衝撃の周波数が第２閾値以下であると判定された場合、メインポンプ１２の馬力を低減させることなく、処理を終了する。

図７は、馬力制御処理の別の例のタイムチャートであり、図７（ａ）は時間ｔ（横軸）とアーム角度センサＳ２により検出される加速度（縦軸）との関係を示し、図７（ｂ）は時間ｔ（横軸）とポンプ馬力（縦軸）との関係を示している。

図７（ａ）及び図７（ｂ）に示されるように、衝撃判定部３０１は、時刻ｔ２において、衝撃の周波数が第２閾値より大きくなり、ショベルＰＳが衝撃を受けた状態であると判定する。その後、馬力制御部３０２は、メインポンプ１２の馬力を、通常作業時の馬力Ｗ１から予め定められた馬力低減時の馬力Ｗ２へ低減させる。そして、メインポンプ１２の馬力が低減されることで、油圧アクチュエータへの作動油の供給量が低減される。これにより、不要な燃料の消費を抑制し、エネルギー効率を改善することができる。なお、衝撃の周波数は、例えば衝撃の大きさである加速度が第１閾値Ｇｔｈ１より大きくなった時刻ｔ１を始点とした所定時間Δｔにおける周波数とすることができる。

次に、馬力制御処理の更に別の例について説明する。図８は、馬力制御処理の流れの更に別の例を示すフローチャートである。コントローラ３０は、所定周期で繰り返し馬力制御処理を実行する。

最初に、衝撃判定部３０１は、第１加速度センサにより検出される衝撃の大きさが第１閾値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳＴ３１）。第１加速度センサは、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、バケット角度センサＳ３、及び車体傾斜センサＳ４の少なくともいずれかである。

ステップＳＴ３１において、衝撃の大きさが第１閾値よりも大きいと判定した場合、衝撃判定部３０１は第１加速度センサにより検出される衝撃の周波数と第２加速度センサにより検出される衝撃の周波数とが略同一であるか否かを判定する（ステップＳＴ３２）。第２加速度センサは、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、バケット角度センサＳ３、及び車体傾斜センサＳ４の少なくともいずれかのうちの、第１加速度センサとは異なるセンサである。一方、ステップＳＴ３１において、衝撃の大きさが第１閾値以下であると判定された場合、処理を終了する。

ステップＳＴ３２において、第１加速度センサにより検出される衝撃の周波数と第２加速度センサにより検出される衝撃の周波数とが略同一であると判定された場合、馬力制御部３０２はメインポンプ１２の馬力を低減させる（ステップＳＴ３３）。具体的には、馬力制御部３０２は、ＥＣＵ７４を制御し、エンジン１１の回転数を低減させることによって、メインポンプ１２の馬力を低減させる。又は、馬力制御部３０２は、レギュレータ１３を調整し、メインポンプ１２の吐出流量を低減させることで、メインポンプ１２の馬力を低減させる。その後、処理を終了する。

一方、ステップＳＴ３２において、第１加速度センサにより検出される衝撃の周波数と第２加速度センサにより検出される衝撃の周波数とが略同一でないと判定された場合、メインポンプ１２の馬力を低減させることなく、処理を終了する。

図９は、馬力制御処理の更に別の例のタイムチャートである。図９（ａ）は、時間ｔ（横軸）とアーム角度センサＳ２により検出される加速度（縦軸）との関係を示す。図９（ｂ）は、時間ｔ（横軸）とブーム角度センサＳ１により検出される加速度（縦軸）との関係を示す。図９（ｃ）は、時間ｔ（横軸）とポンプ馬力（縦軸）との関係を示す。また、図９（ａ）において、実線はショベルＰＳが衝撃を受けたときの加速度の時間変化を示し、破線はショベルＰＳのアーム５のみを作動させた際の通常掘削時の加速度の時間変化を示している。

図９（ａ）から図９（ｃ）に示されるように、衝撃判定部３０１は、時刻ｔ３において、アーム角度センサＳ２により検出される衝撃の大きさが第１閾値Ｇａｔｈ１よりも大きく、且つ、アーム角度センサＳ２により検出される衝撃の周波数と、ブーム角度センサＳ１により検出される衝撃の周波数とが略同一となり、ショベルＰＳが衝撃を受けた状態であると判定する。その後、馬力制御部３０２は、メインポンプ１２の馬力を、通常作業時の馬力Ｗ１から予め定められた馬力低減時の馬力Ｗ２へ低減させる。そして、メインポンプ１２の馬力が低減されることで、油圧アクチュエータへの作動油の供給量が低減される。これにより、不要な燃料の消費を抑制し、エネルギー効率を改善することができる。

ところで、図９（ａ）の破線で示されるように、ショベルＰＳのアーム５のみを作動させた際の通常掘削時においては、アーム角度センサＳ２により検出される衝撃の大きさが第１閾値Ｇａｔｈ１よりも大きくなる場合がある。この場合、アーム角度センサＳ２により検出される衝撃の周波数と、ブーム角度センサＳ１により検出される衝撃の周波数とが異なるため、衝撃判定部３０１は、ショベルＰＳが衝撃を受けた状態であると判定しない。即ち、誤検知を抑制できる。

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。

上記の実施形態では、加速度センサの検出値が所定値よりも大きい場合、メインポンプ１２の馬力を低減させて処理を終了する場合について説明したが、例えばメインポンプ１２の馬力を低減させると共に、加速度センサの検出値を、ネットワークを介して遠隔地に設置された管理装置へ送信してもよい。この場合、加速度センサの検出値が所定値を超えた際の撮像画像も同時に送信することも可能である。また、所定値を超えた時点の前後の値も送信することで、その時のショベルＰＳの姿勢の変化や作業内容等を推定することもできる。

１ 下部走行体
２ 旋回機構
３ 上部旋回体
４ ブーム
５ アーム
６ バケット
１１ エンジン
１２ メインポンプ
１３ レギュレータ
３０ コントローラ
３０１ 衝撃判定部
３０２ 馬力制御部
３０３ 動作制御部
ＰＳ ショベル
Ｓ１ ブーム角度センサ
Ｓ２ アーム角度センサ
Ｓ３ バケット角度センサ
Ｓ４ 車体傾斜センサ

Claims (8)

1. 下部走行体と、
   前記下部走行体に旋回自在に搭載された上部旋回体と、
   前記上部旋回体に取り付けられ、油圧ポンプが吐出する作動油によって駆動されるアタッチメントと、
   少なくとも前記上部旋回体及び前記アタッチメントのいずれかに取り付けられた加速度センサと、
   前記加速度センサの検出値が所定値よりも大きい場合、前記油圧ポンプの馬力を低減させる制御装置と、
   を備える、
   ショベル。
2. 前記加速度センサの検出値は、当該ショベルが受けた衝撃の大きさを含み、
   前記制御装置は、前記衝撃の大きさが第１閾値よりも大きい場合、前記油圧ポンプの馬力を低減させる、
   請求項１に記載のショベル。
3. 前記加速度センサの検出値は、当該ショベルが受けた衝撃の周波数を含み、
   前記制御装置は、前記衝撃の周波数が第２閾値よりも大きい場合、前記油圧ポンプの馬力を低減させる、
   請求項１に記載のショベル。
4. 前記加速度センサは、前記アタッチメントに取り付けられた第１加速度センサと、前記上部旋回体、若しくは、前記加速度センサが取り付けられる前記アタッチメントとは異なる部材に取り付けられた第２加速度センサとを含み、
   前記第１加速度センサの検出値は、当該ショベルが受けた衝撃の大きさ及び衝撃の周波数を含み、
   前記第２加速度センサの検出値は、当該ショベルが受けた衝撃の周波数を含み、
   前記制御装置は、前記第１加速度センサにより検出される前記衝撃の大きさが第１閾値よりも大きく、且つ、前記第１加速度センサにより検出される前記衝撃の周波数と前記第２加速度センサにより検出される前記衝撃の周波数とが略同一である場合、前記油圧ポンプの馬力を低減させる、
   請求項１に記載のショベル。
5. 前記油圧ポンプは、エンジンによって駆動され、
   前記制御装置は、前記エンジンの回転数を低減させることによって、前記油圧ポンプの馬力を低減させる、
   請求項１乃至４のいずれか一項に記載のショベル。
6. 前記油圧ポンプは、斜板式可変容量型油圧ポンプであり、
   前記制御装置は、レギュレータを調整することによって、前記油圧ポンプの馬力を低減させる、
   請求項１乃至４のいずれか一項に記載のショベル。
7. エンドアタッチメントの現在位置と目標位置との間の距離を操作者に報知するマシンガイダンス機能が搭載されるショベルであって、
   下部走行体と、
   前記下部走行体に旋回自在に搭載された上部旋回体と、
   前記上部旋回体に取り付けられ、油圧ポンプが吐出する作動油によって駆動されるアタッチメントと、
   少なくとも前記上部旋回体及び前記アタッチメントのいずれかに取り付けられた加速度センサと、
   前記加速度センサの検出値に基づいて、当該ショベルが衝撃を受けた状態であるか否かを判定する衝撃判定部と、
   前記衝撃判定部によって、当該ショベルが衝撃を受けた状態であると判定された場合、前記エンドアタッチメントを前記目標位置から離間させる方向に移動させる動作制御部と、
   を備える、
   ショベル。
8. 前記衝撃判定部によって、当該ショベルが衝撃を受けた状態であると判定された場合、前記衝撃を受けた位置を記憶する記憶部を更に備える、
   請求項７に記載のショベル。

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