JP2020163919A

JP2020163919A - Work machine

Info

Publication number: JP2020163919A
Application number: JP2019064412A
Authority: JP
Inventors: 一弘大内; Kazuhiro Ouchi
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2019-03-28
Filing date: 2019-03-28
Publication date: 2020-10-08
Anticipated expiration: 2039-03-28
Also published as: JP7012041B2

Abstract

To provide a work machine which can sufficiently avoid collision with an obstacle irrespective of change in outer shape.SOLUTION: In a work machine which has a work device and can travel with a wheel by drive power of a driving device, a control device determines a horizontal distance (Dr) from a front end part of the work device to an obstacle taking an operation state of the work device that an outer shape of the work machine changes into consideration (S12, S14), determines an arrival time (T) from the front end part of the work device to the obstacle (S16), determines the magnitude of the arrival time and a first prescribed time (T1) or a second prescribed time (T2) larger than the first prescribed (S18, S28), stops drive of the wheel by the driving device when determining that the arrival time is the first prescribed time or more and less than the second prescribed time (S34), and operates a braking device when determining that the arrival time is less than the first prescribed time (S24).SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は作業機械に係り、特にホイール式作業機械の自動ブレーキ制御技術に関する。 The present invention relates to a work machine, and more particularly to an automatic brake control technique for a wheel type work machine.

作業機械には、クローラ式作業機械とホイール式作業機械とが存在する。ホイール式作業機械、例えばホイール式油圧ショベルは、タイヤホイールにゴムタイヤを装着しており、通常の舗装路等を自走して移動可能であることから、特に都市部での作業用として多用されている。 The work machine includes a crawler type work machine and a wheel type work machine. Wheel-type work machines, such as wheel-type hydraulic excavators, are often used especially for work in urban areas because they are equipped with rubber tires on the tire wheels and can move on ordinary paved roads by themselves. There is.

このように、ホイール式作業機械は、通常の舗装路等を自走可能であることから、一般の自動車等と同様に公道を走行する機会も多く、アクセルペダルとブレーキペダルを用いて走行速度を可変操作可能である。 In this way, since the wheel-type work machine can run on ordinary paved roads by itself, there are many opportunities to run on public roads like ordinary automobiles, and the running speed can be increased by using the accelerator pedal and the brake pedal. Variable operation is possible.

実際には、ホイール式作業機械では、クローラ式作業機械と同様、内燃機関により油圧ポンプを駆動して発生する圧油を用いて走行用油圧モータを回転作動させることでタイヤホイールを回転させて走行可能に構成されており、アクセルペダルの操作量に応じて走行用油圧モータに供給する圧油の量を調節することで、走行速度の調節が可能である。また、ホイール式作業機械は、一般の自動車等と同様に、サービスブレーキとしてタイヤホイールを制動する油圧ブレーキ装置を備えており、ブレーキペダルの操作量に応じて制動用油圧制御弁を制御して、タイヤホイールを直接的に制動することも可能である（例えば、特許文献１参照）。 In reality, in a wheel-type work machine, like a crawler-type work machine, the tire wheel is rotated by rotating a traveling hydraulic motor using pressure oil generated by driving a hydraulic pump by an internal combustion engine. The traveling speed can be adjusted by adjusting the amount of pressure oil supplied to the traveling hydraulic motor according to the operation amount of the accelerator pedal. In addition, the wheel-type work machine is equipped with a hydraulic brake device that brakes the tire wheel as a service brake, like a general automobile, and controls the hydraulic control valve for braking according to the operation amount of the brake pedal. It is also possible to brake the tire wheel directly (see, for example, Patent Document 1).

ところで、ホイール式作業機械は、一般の公道等を走行することが可能であることから、オペレータには周囲の状況を常に意識しながらアクセルペダルとブレーキペダルを操作して運転走行することが要求される。特に、ホイール式作業機械は、一般の自動車等とは異なり大型であることが多いことから、オペレータは周囲の障害物等との接触を避けるために頻繁にアクセルペダルとブレーキペダルを操作する必要に迫られ、オペレータの負担は大きくなる傾向にある。 By the way, since a wheel-type work machine can travel on a general public road, the operator is required to operate the accelerator pedal and the brake pedal while always being aware of the surrounding conditions. To. In particular, wheel-type work machines are often large, unlike ordinary automobiles, so operators need to frequently operate the accelerator pedal and brake pedal to avoid contact with surrounding obstacles. The burden on the operator tends to increase.

そこで、例えば、周囲の障害物を検出し、障害物への接近をオペレータに報知する等して注意を促すことでオペレータの負担を軽減する技術が種々開発されている。また、一般の自動車等においては、周囲の障害物を検出すると、障害物との衝突を回避するべく自動ブレーキ制御を行う車両も開発されている。 Therefore, for example, various techniques have been developed to reduce the burden on the operator by detecting surrounding obstacles and notifying the operator of the approach to the obstacles to call attention. Further, in general automobiles and the like, when an obstacle in the vicinity is detected, a vehicle that automatically controls the brake to avoid a collision with the obstacle has also been developed.

特開２００６−７８４９号公報JP-A-2006-7849

しかしながら、上記従来のように、障害物への接近をオペレータに報知する等して注意を促すだけでは、オペレータによるアクセルペダルの戻し操作とブレーキペダルの操作とが遅れる場合もあり、障害物との衝突を余裕を持って回避できないおそれがある。 However, as in the conventional case, simply calling attention to the operator by notifying the operator of the approach to an obstacle may delay the return operation of the accelerator pedal and the operation of the brake pedal by the operator. There is a risk that the collision cannot be avoided with a margin.

また、ホイール式作業機械は、ブーム、アーム及びバケットからなる作業装置を備えており、一般の自動車等と異なり、ブーム、アーム及びバケットの位置によって外形形状が変化することから、外形形状の変化しない一般の自動車等において採用される自動ブレーキ制御の技術をそのまま適用することはできない。 Further, the wheel type work machine is equipped with a work device including a boom, an arm and a bucket, and unlike a general automobile or the like, the outer shape changes depending on the position of the boom, the arm and the bucket, so that the outer shape does not change. The automatic brake control technology used in general automobiles cannot be applied as it is.

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、外形形状の変化にかかわらず、障害物との衝突を十分に回避することの可能な作業機械を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a work machine capable of sufficiently avoiding a collision with an obstacle regardless of a change in the outer shape. There is.

上記の目的を達成するため、本発明の作業機械は、機体に、走行用の車輪と、該車輪を駆動する駆動装置と、前記車輪を制動する制動装置と、作業装置とを備えた作業機械において、前記機体の前方に位置する障害物までの水平距離を検出する障害物距離検出装置と、前記機体の走行速度を検出する速度検出装置と、前記作業装置の前端部の位置を検出する作業装置前端部位置検出装置と、前記駆動装置及び前記制動装置を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記作業装置前端部位置検出装置により検出される前記作業装置の前端部の位置に基づき、前記作業装置の前端部までの水平距離を算出する作業装置前端部距離算出部と、前記障害物距離検出装置により検出される前記障害物までの水平距離と前記作業装置前端部距離算出部により算出される前記作業装置の前端部までの水平距離とに基づき、前記作業装置の前端部から前記障害物までの水平距離を算出する障害物距離算出部と、前記障害物距離算出部により算出される前記作業装置の前端部から前記障害物までの水平距離及び前記速度検出装置により検出される前記機体の走行速度に基づき、前記作業装置が前記障害物に到達するまでの到達時間を算出する到達時間算出部と、前記到達時間算出部により算出された前記到達時間の第１所定時間及び該第１所定時間より大きな第２所定時間との大小判定を行う時間判定部とを有し、前記時間判定部において、前記到達時間が前記第１所定時間以上前記第２所定時間未満であると判定されたとき、前記駆動装置による前記車輪の駆動を停止し、前記到達時間が前記第１所定時間未満と判定されたとき、前記制動装置を作動させることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the work machine of the present invention is a work machine provided with a traveling wheel, a driving device for driving the wheel, a braking device for braking the wheel, and a working device. The work of detecting the position of the front end portion of the work device, the obstacle distance detection device for detecting the horizontal distance to the obstacle located in front of the machine, the speed detection device for detecting the traveling speed of the machine, and the work. The device includes a front end position detecting device of the device, a control device for controlling the driving device and the braking device, and the control device is a position of the front end of the working device detected by the front end position detecting device of the working device. Based on the above, the work device front end distance calculation unit that calculates the horizontal distance to the front end of the work device, the horizontal distance to the obstacle detected by the obstacle distance detection device, and the work device front end distance calculation. The obstacle distance calculation unit that calculates the horizontal distance from the front end of the work device to the obstacle based on the horizontal distance to the front end of the work device calculated by the unit, and the obstacle distance calculation unit. Based on the calculated horizontal distance from the front end of the work device to the obstacle and the traveling speed of the machine detected by the speed detection device, the arrival time until the work device reaches the obstacle is calculated. It has a time determination unit for determining the magnitude of the first predetermined time of the arrival time calculated by the arrival time calculation unit and the second predetermined time larger than the first predetermined time. When the time determination unit determines that the arrival time is equal to or greater than the first predetermined time and less than the second predetermined time, the driving device stops driving the wheels, and the arrival time is the first predetermined time. When it is determined that the time is less than the time, the braking device is activated.

その他の態様として、前記駆動装置は、油路を介して圧油の供給を受けて駆動する油圧モータであって、前記油路には、パイロット圧を受けて前記油圧モータの作動を切替制御する油圧制御弁を備え、前記制御装置は、前記油圧制御弁に供給される前記パイロット圧を遮断することで前記油圧モータによる前記車輪の駆動を停止するのがよい。 As another aspect, the drive device is a hydraulic motor that is driven by receiving pressure oil supplied through an oil passage, and the oil passage receives pilot pressure to switch and control the operation of the hydraulic motor. It is preferable that the control device includes a hydraulic control valve, and the control device stops driving the wheels by the hydraulic motor by shutting off the pilot pressure supplied to the hydraulic control valve.

その他の態様として、前記制御装置は、前記駆動装置による前記車輪の駆動を停止する前、或いは、前記制動装置を作動させる前に、前記作業装置の作動を停止するのがよい。 As another aspect, the control device may stop the operation of the working device before stopping the driving of the wheels by the driving device or before operating the braking device.

この場合において、前記制御装置は、前記作業装置の作動を停止させる指令を発した後、前記作業装置の作動が完全に停止するまでの第３所定時間を待って、前記駆動装置による前記車輪の駆動を停止し、或いは、前記制動装置を作動させるのがよい。 In this case, after issuing a command to stop the operation of the work device, the control device waits for a third predetermined time until the operation of the work device is completely stopped, and then the wheel of the wheel by the drive device. It is preferable to stop the drive or activate the braking device.

その他の態様として、前記機体は、下部走行体と該下部走行体上に旋回可能に配設された上部旋回体とを有し、前記作業装置は前記上部旋回体に設けられており、前記制御装置は、前記駆動装置による前記車輪の駆動を停止する前、或いは、前記制動装置を作動させる前に、前記作業装置の作動を停止するとともに前記上部旋回体の旋回を停止するのがよい。 As another aspect, the machine body has a lower traveling body and an upper rotating body rotatably arranged on the lower traveling body, and the working device is provided on the upper rotating body, and the control The device may stop the operation of the working device and stop the rotation of the upper swing body before stopping the driving of the wheels by the driving device or before operating the braking device.

本発明の作業機械によれば、作業装置を有して駆動装置の駆動力により車輪で走行可能な作業機械において、制御装置は、作業機械の外形形状が変化する作業装置の作動状態を考慮して作業装置の前端部から障害物までの水平距離を求め、作業装置の前端部から障害物までの到達時間を求め、到達時間と第１所定時間及び該第１所定時間より大きな第２所定時間との大小判定を行い、到達時間が第１所定時間以上第２所定時間未満であると判定したときには駆動装置による車輪の駆動を停止し、到達時間が第１所定時間未満と判定したときには制動装置を作動させるようにしている。 According to the work machine of the present invention, in a work machine having a work device and capable of traveling on wheels by the driving force of the drive device, the control device considers the operating state of the work device in which the outer shape of the work machine changes. The horizontal distance from the front end of the work device to the obstacle is obtained, the arrival time from the front end of the work device to the obstacle is obtained, and the arrival time and the first predetermined time and the second predetermined time larger than the first predetermined time are obtained. When it is determined that the arrival time is equal to or more than the first predetermined time and less than the second predetermined time, the driving of the wheels by the driving device is stopped, and when it is determined that the arrival time is less than the first predetermined time, the braking device. I am trying to operate.

従って、作業機械は一般の自動車とは異なり作業装置の作動状態に応じて障害物までの障害物距離が多様に変化するのであるが、常に作業装置の前端部から障害物までの距離に基づいて自動的に駆動装置の作動を停止したり制動装置を作動させたりするようにでき、たとえ作業装置の前端部が障害物に到達するまでの間にオペレータが機体を制動させるのに十分な時間がないような状況であっても、障害物との接触を十分に回避することができる。 Therefore, unlike ordinary automobiles, the obstacle distance to an obstacle varies depending on the operating state of the work equipment, but the work machine is always based on the distance from the front end of the work equipment to the obstacle. It can be made to automatically stop the operation of the drive and activate the braking device, even if the front end of the work device has enough time for the operator to brake the aircraft before reaching the obstacle. Even in situations where there are no obstacles, contact with obstacles can be sufficiently avoided.

本発明に係る作業機械の側面図である。It is a side view of the work machine which concerns on this invention. 本発明に係る作業機械の平面図である。It is a top view of the work machine which concerns on this invention. 作業機械に搭載された油圧システムの本発明に係る構成を示す図である。It is a figure which shows the structure which concerns on this invention of the hydraulic system mounted on the work machine. 油圧システムにおいて使用されるコントローラと本発明に係る各種入出力機器との電気的な接続関係を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electrical connection relationship between the controller used in a hydraulic system, and various input / output devices which concern on this invention. コントローラが実行する、本発明に係る自動ブレーキ制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control routine of the automatic brake control which concerns on this invention which a controller executes. 本発明に係る自動ブレーキ制御の制御概念図を示す図である。It is a figure which shows the control conceptual diagram of the automatic brake control which concerns on this invention.

以下、図面に基づき本発明の一実施形態について説明する。
図１には、機体（作業機械）１の側面図が示されており、図２には、機体１の平面図が示されている。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a side view of the machine body (working machine) 1, and FIG. 2 shows a plan view of the machine body 1.

機体１は、下部走行体２に配設された車輪３を駆動することで走行し、下部走行体２上に配設された上部旋回体６のフロントアタッチメント（作業装置）１０を操作することで掘削作業等の作業をすることが可能なホイール式油圧ショベルである。 The machine body 1 travels by driving the wheels 3 arranged on the lower traveling body 2, and operates the front attachment (working device) 10 of the upper turning body 6 arranged on the lower traveling body 2. It is a wheel type hydraulic excavator that can perform work such as excavation work.

上部旋回体６には、下部走行体２上に旋回ベアリング４を介して旋回可能に上部フレーム５が設けられており、上部フレーム５上の前部左側には運転室７が設けられ、運転室７の後方には、機関室９が設けられている。そして、運転室７の右側の上部フレーム５の前側中央部にフロントアタッチメント１０が配設されている。 The upper swivel body 6 is provided with an upper frame 5 on the lower traveling body 2 so as to be swivelable via a swivel bearing 4, and a driver's cab 7 is provided on the left side of the front portion on the upper frame 5. An engine room 9 is provided behind the 7. A front attachment 10 is arranged at the center of the front side of the upper frame 5 on the right side of the driver's cab 7.

フロントアタッチメント１０は、ブーム１２、アーム１４及びバケット１６を備えており、上部フレーム５とブーム１２とを回動可能に連結する第１結合部１３、ブーム１２とアーム１４とを回動可能に連結する第２結合部１５、アーム１４とバケット１６とを回動可能に連結する第３結合部１７によって互いに回動可能に接続されている。 The front attachment 10 includes a boom 12, an arm 14, and a bucket 16, and rotatably connects the first coupling portion 13 that rotatably connects the upper frame 5 and the boom 12, and the boom 12 and the arm 14. The second coupling portion 15, the arm 14, and the bucket 16 are rotatably connected to each other by a third coupling portion 17, which rotatably connects the bucket 16.

第１結合部１３の近傍には上部フレーム５とブーム１２とを結合するブームシリンダ２０が、第２結合部１５の近傍にはブーム１２とアーム１４とを結合するアームシリンダ２２が、第３結合部１７の近傍にはアーム１４とバケット１６とを結合するバケットシリンダ２４がそれぞれ配設されている。後述するように、これらブームシリンダ２０、アームシリンダ２２及びバケットシリンダ２４は油圧システムの構成要素であり油圧により作動する。 A boom cylinder 20 that connects the upper frame 5 and the boom 12 is connected in the vicinity of the first coupling portion 13, and an arm cylinder 22 that connects the boom 12 and the arm 14 is connected in the vicinity of the second coupling portion 15. Bucket cylinders 24 that connect the arm 14 and the bucket 16 are arranged in the vicinity of the portion 17. As will be described later, these boom cylinder 20, arm cylinder 22 and bucket cylinder 24 are components of the hydraulic system and are operated by hydraulic pressure.

これにより、フロントアタッチメント１０は、ブームシリンダ２０を伸縮させることでブーム１２を起伏し、アームシリンダ２２を伸縮させることでアーム１４を回動し、バケットシリンダ２４を伸縮させることでアーム１４の先端に取付けられたバケット１６を回動することが可能である。 As a result, the front attachment 10 expands and contracts the boom cylinder 20 to raise and lower the boom 12, expands and contracts the arm cylinder 22 to rotate the arm 14, and expands and contracts the bucket cylinder 24 to reach the tip of the arm 14. It is possible to rotate the attached bucket 16.

機体１には、下部走行体２に対して上部旋回体６を回転させるための旋回用油圧モータ２６、車輪３を駆動し走行するための走行用油圧モータ（駆動装置）２７が搭載されており、これら旋回用油圧モータ２６、走行用油圧モータ２７は、上述のブームシリンダ２０、アームシリンダ２２及びバケットシリンダ２４と同様、油圧システムの構成要素であり油圧により作動する。 The machine body 1 is equipped with a turning hydraulic motor 26 for rotating the upper turning body 6 with respect to the lower running body 2, and a running hydraulic motor (driving device) 27 for driving and running the wheels 3. The swivel hydraulic motor 26 and the traveling hydraulic motor 27 are components of the hydraulic system and are hydraulically operated, like the boom cylinder 20, arm cylinder 22 and bucket cylinder 24 described above.

機関室９には、ブームシリンダ２０、アームシリンダ２２、バケットシリンダ２４、旋回用油圧モータ２６及び走行用油圧モータ２７に圧油を供給するための油圧ポンプ３２が収容されるとともに、油圧ポンプ３２を駆動するためのエンジン（内燃機関）３０が収容されている。 The engine chamber 9 accommodates a boom cylinder 20, an arm cylinder 22, a bucket cylinder 24, a turning hydraulic motor 26, and a hydraulic pump 32 for supplying pressure oil to the traveling hydraulic motor 27, and also accommodates the hydraulic pump 32. An engine (internal combustion engine) 30 for driving is housed.

機体１には、ブーム１２、アーム１４及びバケット１６の各基準位置に対する回動角度を検出するブーム角センサ９４、アーム角センサ９６及びバケット角センサ９８が（作業装置前端部位置検出装置）、それぞれ第１結合部１３、第２結合部１５及び第３結合部１７に位置して設けられている。 The machine body 1 includes a boom angle sensor 94, an arm angle sensor 96, and a bucket angle sensor 98 (working device front end position detecting device) that detect rotation angles of the boom 12, arm 14, and bucket 16 with respect to each reference position. It is provided at the first joint portion 13, the second joint portion 15, and the third joint portion 17.

また、上部旋回体６の前部には、例えば上部フレーム５の左右に位置して一対の撮像カメラ９０及び一対の測距センサ（障害物距離検出装置）９１が設けられ、下部走行体２には、車輪３の回転速度を検出することで機体１の速度を検出する速度センサ（速度検出装置）９２が設けられている。一対の撮像カメラ９０は、フロントアタッチメント１０を挟んだ機体１の右側前方及び左側前方をそれぞれ撮像し、機体１の前方の障害物を認識可能であり、一対の測距センサ９１は、例えばＬｉｄａｒ（Light Detection and Ranging）であり、一対の撮像カメラ９０によって認識された障害物までの距離を測定可能である。 Further, in the front part of the upper rotating body 6, for example, a pair of imaging cameras 90 and a pair of distance measuring sensors (obstacle distance detecting devices) 91 are provided on the left and right sides of the upper frame 5 and are provided on the lower traveling body 2. Is provided with a speed sensor (speed detection device) 92 that detects the speed of the machine body 1 by detecting the rotation speed of the wheels 3. The pair of imaging cameras 90 can image the front right side and the front left side of the body 1 sandwiching the front attachment 10, respectively, and can recognize obstacles in front of the body 1. The pair of distance measuring sensors 91 can be used, for example, lidar ( Light Detection and Ranging), and it is possible to measure the distance to an obstacle recognized by a pair of imaging cameras 90.

図３には、機体１に搭載された油圧システムの本発明に係る構成が示されており、図４には、油圧システムにおいて使用されるコントローラ（制御装置）１００と本発明に係る各種入出力機器との電気的な接続関係がブロック図で示されている。油圧システムは、油圧回路と当該油圧回路で使用される各種制御弁等の油圧機器を制御する制御装置とで構成されており、以下、油圧システムの本発明に係る構成について説明する。 FIG. 3 shows the configuration of the hydraulic system mounted on the machine body 1 according to the present invention, and FIG. 4 shows the controller (control device) 100 used in the hydraulic system and various input / outputs according to the present invention. The electrical connection with the device is shown in the block diagram. The hydraulic system is composed of a hydraulic circuit and a control device for controlling hydraulic equipment such as various control valves used in the hydraulic circuit. Hereinafter, the configuration of the hydraulic system according to the present invention will be described.

油圧ポンプ３２は、可変容量型の油圧ポンプ、例えば斜板の傾転角を可変操作することで吐出容量を可変制御可能な斜板式の油圧ポンプである。油圧ポンプ３２には、斜板の傾転角を可変操作するポンプレギュレータ３３が接続されており、ポンプレギュレータ３３はコントローラ１００に電気的に接続されている。これにより、油圧ポンプ３２は、ポンプレギュレータ３３がコントローラ１００からの指令に基づき斜板の傾転角を可変操作することで、押しのけ容積が変更され、吐出容量が適宜調節される。 The hydraulic pump 32 is a variable displacement hydraulic pump, for example, a swash plate type hydraulic pump in which the discharge capacity can be variably controlled by variably operating the tilt angle of the swash plate. A pump regulator 33 that variably operates the tilt angle of the swash plate is connected to the hydraulic pump 32, and the pump regulator 33 is electrically connected to the controller 100. As a result, in the hydraulic pump 32, the push-out volume is changed and the discharge capacity is appropriately adjusted by the pump regulator 33 variably operating the tilt angle of the swash plate based on the command from the controller 100.

油圧ポンプ３２の吐出側には、ブームシリンダ２０、アームシリンダ２２、バケットシリンダ２４、旋回用油圧モータ２６及び走行用油圧モータ２７が高圧油路であるパラレルライン３６を介して接続されている。 A boom cylinder 20, an arm cylinder 22, a bucket cylinder 24, a turning hydraulic motor 26, and a traveling hydraulic motor 27 are connected to the discharge side of the hydraulic pump 32 via a parallel line 36 which is a high-pressure oil passage.

油圧ポンプ３２とブームシリンダ２０との間にはブーム用方向制御弁４０が介装され、油圧ポンプ３２とアームシリンダ２２との間にはアーム用方向制御弁４２が介装され、油圧ポンプ３２とバケットシリンダ２４との間にはバケット用方向制御弁４４が介装されている。また、油圧ポンプ３２と旋回用油圧モータ２６との間には旋回用方向制御弁４６が介装され、油圧ポンプ３２と走行用油圧モータ２７との間には走行用方向制御弁（油圧制御弁）４８が介装されている。 A boom directional control valve 40 is interposed between the hydraulic pump 32 and the boom cylinder 20, and an arm directional control valve 42 is interposed between the hydraulic pump 32 and the arm cylinder 22. A bucket direction control valve 44 is interposed between the bucket cylinder 24 and the bucket cylinder 24. Further, a turning direction control valve 46 is interposed between the hydraulic pump 32 and the turning hydraulic motor 26, and a running direction control valve (hydraulic control valve) is provided between the hydraulic pump 32 and the traveling hydraulic motor 27. ) 48 is intervened.

これら方向制御弁４０〜４８は、油圧パイロット式にしてタンデムセンタ形のスプール弁からなる３位置弁であり、弁位置のノーマル位置は中立位置に設定されており、この中立位置のときにはセンタバイパスライン３８を開放するように構成されている。そして、方向制御弁４０〜４８は、それぞれ中立位置から何れかの切替位置方向に選択的に切替可能に構成されており、弁位置を何れか一方の切替位置方向に操作することにより、油圧ポンプ３２からブームシリンダ２０、アームシリンダ２２、バケットシリンダ２４、旋回用油圧モータ２６及び走行用油圧モータ２７のそれぞれに供給される圧油の流れの方向や流量を制御可能である。 These directional control valves 40 to 48 are three-position valves composed of a hydraulic pilot type spool valve of a tandem center type, and the normal position of the valve position is set to the neutral position. At this neutral position, the center bypass line is set. It is configured to open 38. The directional control valves 40 to 48 are configured to be selectively switchable from the neutral position to any switching position direction, and by operating the valve position in any one switching position direction, the hydraulic pump It is possible to control the flow direction and flow rate of the pressure oil supplied from 32 to each of the boom cylinder 20, the arm cylinder 22, the bucket cylinder 24, the turning hydraulic motor 26, and the traveling hydraulic motor 27.

方向制御弁４０〜４８は、パラレルライン３６に並列に接続されており、パラレルライン３６と方向制御弁４０〜４８との間には、圧油の逆流を防止するための逆止弁４９がそれぞれ設けられている。なお、油圧ポンプ３２から吐出され、方向制御弁４０〜４８を通過した圧油は、作動油タンク６０に戻される。また、パラレルライン３６には、回路内圧が各油圧機器の許容値を超えないよう、リリーフ弁３９が設けられている。 The directional control valves 40 to 48 are connected in parallel to the parallel line 36, and a check valve 49 for preventing backflow of pressure oil is provided between the parallel line 36 and the directional control valves 40 to 48, respectively. It is provided. The pressure oil discharged from the hydraulic pump 32 and passing through the direction control valves 40 to 48 is returned to the hydraulic oil tank 60. Further, the parallel line 36 is provided with a relief valve 39 so that the circuit internal pressure does not exceed the permissible value of each hydraulic device.

エンジン３０には、油圧ポンプ３２と直列にパイロットポンプ３４が連結されており、パイロットポンプ３４から吐出された圧油がパイロットライン６３、６５（油路、破線で示す）を介してブーム操作装置５０、アーム操作装置５２、バケット操作装置５４、旋回操作装置５６及び走行操作装置５８に供給されている。ブーム操作装置５０、アーム操作装置５２、バケット操作装置５４、旋回操作装置５６及び走行操作装置５８はそれぞれに例えば操作レバーを有し、操作レバーが操作されると、その操作に応じて圧油の流れる方向が切り替えられ、圧油が方向制御弁４０〜４８のパイロットポートの何れか一方にパイロット圧として供給される。 A pilot pump 34 is connected to the engine 30 in series with the hydraulic pump 32, and the pressure oil discharged from the pilot pump 34 passes through the pilot lines 63 and 65 (oil passages, indicated by broken lines) and the boom operating device 50. , The arm operating device 52, the bucket operating device 54, the turning operating device 56, and the traveling operating device 58. The boom operating device 50, the arm operating device 52, the bucket operating device 54, the turning operating device 56, and the traveling operating device 58 each have, for example, an operating lever, and when the operating lever is operated, the pressure oil is charged according to the operation. The flow direction is switched, and pressure oil is supplied as pilot pressure to any one of the pilot ports of the direction control valves 40 to 48.

これより、方向制御弁４０〜４８は、ブーム操作装置５０、アーム操作装置５２、バケット操作装置５４、旋回操作装置５６及び走行操作装置５８の操作に応じてそれぞれ切替作動し、油圧ポンプ３２から吐出される圧油が方向制御弁４０〜４８を介してそれぞれブームシリンダ２０、アームシリンダ２２、バケットシリンダ２４、旋回用油圧モータ２６及び走行用油圧モータ２７に何れか一方向に作動するよう供給され、ブームシリンダ２０、アームシリンダ２２及びバケットシリンダ２４が伸縮作動し、旋回用油圧モータ２６及び走行用油圧モータ２７が何れか一回転方向に回転作動する。 From this, the directional control valves 40 to 48 are switched and operated according to the operations of the boom operating device 50, the arm operating device 52, the bucket operating device 54, the swivel operating device 56, and the traveling operating device 58, and are discharged from the hydraulic pump 32. The pressure oil to be applied is supplied to the boom cylinder 20, the arm cylinder 22, the bucket cylinder 24, the turning hydraulic motor 26, and the traveling hydraulic motor 27, respectively, via the directional control valves 40 to 48 so as to operate in any one direction. The boom cylinder 20, arm cylinder 22, and bucket cylinder 24 expand and contract, and the turning hydraulic motor 26 and the traveling hydraulic motor 27 rotate in any one rotation direction.

油圧ポンプ３２から吐出された圧油をブーム操作装置５０、アーム操作装置５２、バケット操作装置５４及び旋回操作装置５６に供給するパイロットライン６３には、フロントアタッチメント・旋回用パイロットカット弁６２が介装されている。フロントアタッチメント・旋回用パイロットカット弁６２は、コントローラ１００に電気的に接続されており、コントローラ１００からの指令に基づいてブーム操作装置５０、アーム操作装置５２、バケット操作装置５４及び旋回操作装置５６を経てブーム用方向制御弁４０、アーム用方向制御弁４２、バケット用方向制御弁４４及び旋回用方向制御弁４６に供給されるパイロット圧を遮断することが可能である。ブーム用方向制御弁４０、アーム用方向制御弁４２、バケット用方向制御弁４４及び旋回用方向制御弁４６に供給されるパイロット圧が遮断されると、ブーム用方向制御弁４０、アーム用方向制御弁４２、バケット用方向制御弁４４及び旋回用方向制御弁４６は中立位置に戻される。 A front attachment / turning pilot cut valve 62 is interposed in the pilot line 63 that supplies the pressure oil discharged from the hydraulic pump 32 to the boom operating device 50, the arm operating device 52, the bucket operating device 54, and the swivel operating device 56. Has been done. The front attachment / turning pilot cut valve 62 is electrically connected to the controller 100, and the boom operating device 50, the arm operating device 52, the bucket operating device 54, and the swivel operating device 56 are connected based on a command from the controller 100. It is possible to shut off the pilot pressure supplied to the boom directional control valve 40, the arm directional control valve 42, the bucket directional control valve 44, and the swivel directional control valve 46. When the pilot pressure supplied to the boom directional control valve 40, the arm directional control valve 42, the bucket directional control valve 44 and the turning directional control valve 46 is cut off, the boom directional control valve 40 and the arm directional control valve 40 are controlled. The valve 42, the bucket directional control valve 44, and the swivel directional control valve 46 are returned to the neutral position.

同様に、油圧ポンプ３２から吐出された圧油を走行操作装置５８に供給するパイロットライン６５には、走行用パイロットカット弁６４が介装されている。走行用パイロットカット弁６４は、コントローラ１００に電気的に接続されており、コントローラ１００からの指令に基づいて走行操作装置５８を経て走行用方向制御弁４８に供給されるパイロット圧を遮断することが可能である。走行用方向制御弁４８に供給されるパイロット圧が遮断されると、走行用方向制御弁４８は中立位置に戻される。 Similarly, a traveling pilot cut valve 64 is interposed in the pilot line 65 that supplies the pressure oil discharged from the hydraulic pump 32 to the traveling operation device 58. The traveling pilot cut valve 64 is electrically connected to the controller 100, and can shut off the pilot pressure supplied to the traveling direction control valve 48 via the traveling operation device 58 based on a command from the controller 100. It is possible. When the pilot pressure supplied to the traveling direction control valve 48 is cut off, the traveling direction control valve 48 is returned to the neutral position.

走行用油圧モータ２７は、斜板の傾転角を可変操作することで回転速度を変えて出力を可変制御可能な油圧モータである。走行用油圧モータ２７には、斜板の傾転角を可変操作するモータレギュレータ２８が接続されており、モータレギュレータ２８はコントローラ１００に電気的に接続されている。これにより、走行用油圧モータ２７は、オペレータがアクセルペダル８０を操作すると、コントローラ１００からのアクセルペダル８０の操作量に応じた指令に基づいて斜板の傾転角が可変操作され、これにより、出力が調節され、ひいては機体１の走行速度が適宜調節される。 The traveling hydraulic motor 27 is a hydraulic motor capable of variably controlling the output by changing the rotation speed by variably operating the tilt angle of the swash plate. A motor regulator 28 that variably operates the tilt angle of the swash plate is connected to the traveling hydraulic motor 27, and the motor regulator 28 is electrically connected to the controller 100. As a result, when the operator operates the accelerator pedal 80, the traveling hydraulic motor 27 variably operates the tilt angle of the swash plate based on a command according to the operation amount of the accelerator pedal 80 from the controller 100. The output is adjusted, and the traveling speed of the aircraft 1 is appropriately adjusted.

走行用油圧モータ２７の出力軸は、減速装置２９に接続されており、減速装置２９の出力軸は車輪３に接続されている。減速装置２９は、例えば２段変速式の減速装置であり、走行用油圧モータ２７の出力が減速装置２９によって変速されて車輪３に伝達される。 The output shaft of the traveling hydraulic motor 27 is connected to the speed reducing device 29, and the output shaft of the speed reducing device 29 is connected to the wheel 3. The speed reduction device 29 is, for example, a two-stage speed change type speed reduction device, and the output of the traveling hydraulic motor 27 is changed by the speed reduction device 29 and transmitted to the wheels 3.

油圧ブレーキ（制動装置）７０は、走行時にブレーキペダル７７の操作量に応じたブレーキ力を発生するサービスブレーキである。ブレーキ弁７２がブレーキペダル７７の操作に連動して切り替えられることで、油圧源７４からのブレーキ圧油がブレーキ弁７２を介してブレーキシリンダ７５に導かれる。ブレーキシリンダ７５が作動することで、例えばブレーキディスク（図示せず）が挟持され、機体１に制動力が付与される。なお、油圧源７４から吐出され、ブレーキ弁７２を通過したブレーキ圧油は、ブレーキペダル７７が戻し操作されるとブレーキ油タンク７６に戻される。 The hydraulic brake (braking device) 70 is a service brake that generates a braking force according to the amount of operation of the brake pedal 77 during traveling. By switching the brake valve 72 in conjunction with the operation of the brake pedal 77, the brake pressure oil from the hydraulic source 74 is guided to the brake cylinder 75 via the brake valve 72. When the brake cylinder 75 operates, for example, a brake disc (not shown) is sandwiched, and a braking force is applied to the machine body 1. The brake pressure oil discharged from the hydraulic source 74 and passing through the brake valve 72 is returned to the brake oil tank 76 when the brake pedal 77 is returned.

また、ブレーキ弁７２のパイロットポートは、パイロットライン７９を介してパイロットポンプ３４に接続されており、パイロットライン７９にはサービスブレーキ切替弁７８が介装されている。サービスブレーキ切替弁７８は、コントローラ１００に電気的に接続されており、コントローラ１００からの指令に基づいて、ブレーキ弁７２のパイロットポートに供給する圧油の連通と遮断を切替可能である。 Further, the pilot port of the brake valve 72 is connected to the pilot pump 34 via the pilot line 79, and the service brake switching valve 78 is interposed in the pilot line 79. The service brake switching valve 78 is electrically connected to the controller 100, and can switch between communicating and shutting off the pressure oil supplied to the pilot port of the brake valve 72 based on a command from the controller 100.

コントローラ１００は、上記油圧システムの制御装置をはじめとして機体１の総合的な制御を行うための制御装置であり、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）等を含んで構成されている。 The controller 100 is a control device for performing comprehensive control of the machine body 1 including the control device of the hydraulic system, and is an input / output device, a storage device (ROM, RAM, non-volatile RAM, etc.), and a central processing unit (central processing unit). It is configured to include a CPU) and the like.

コントローラ１００の入力側には、アクセルペダル８０、撮像カメラ９０、測距センサ９１、速度センサ９２、ブーム角センサ９４、アーム角センサ９６及びバケット角センサ９８等の各種センサ類が電気的に接続されており、出力側には、モータレギュレータ２８、減速装置２９、ポンプレギュレータ３３、フロントアタッチメント・旋回用パイロットカット弁６２、走行用パイロットカット弁６４及びサービスブレーキ切替弁７８等の出力機器が電気的に接続されている。 Various sensors such as an accelerator pedal 80, an imaging camera 90, a distance measuring sensor 91, a speed sensor 92, a boom angle sensor 94, an arm angle sensor 96, and a bucket angle sensor 98 are electrically connected to the input side of the controller 100. On the output side, output devices such as a motor regulator 28, a speed reducer 29, a pump regulator 33, a front attachment / turning pilot cut valve 62, a traveling pilot cut valve 64, and a service brake switching valve 78 are electrically connected. It is connected.

図４に示すように、本発明に係る構成では、コントローラ１００には、フロントアタッチメント前端部距離算出部（作業装置前端部距離算出部）１０２、障害物距離算出部１０４、到達時間算出部１０６及び時間判定部１０８が設けられている。 As shown in FIG. 4, in the configuration according to the present invention, the controller 100 includes a front attachment front end distance calculation unit (working device front end distance calculation unit) 102, an obstacle distance calculation unit 104, an arrival time calculation unit 106, and A time determination unit 108 is provided.

以下、このように構成された本発明に係る作業機械の作用及び効果について説明する。
図５には、コントローラ１００が実行する、本発明に係る自動ブレーキ制御の制御ルーチンがフローチャートで示されており、図６には、当該自動ブレーキ制御の制御概念図が示されており、以下同フローチャート及び同制御概念図に基づき説明する。 Hereinafter, the operation and effect of the work machine according to the present invention configured as described above will be described.
FIG. 5 shows a flowchart of the automatic brake control control routine according to the present invention executed by the controller 100, and FIG. 6 shows a control conceptual diagram of the automatic brake control. The explanation will be given based on the flowchart and the control conceptual diagram.

ステップＳ１０では、先ず、一対の撮像カメラ９０によって機体１の前方に障害物を認識したか否かを判別する。判別結果が偽（Ｎｏ）で、障害物が認識されない場合には、ステップＳ３６以降に進み、当該ルーチンを抜ける。一方、判別結果が真（Ｙｅｓ）で、機体１の前方に障害物を認識したと判定された場合には、ステップＳ１２に進む。 In step S10, first, it is determined whether or not an obstacle is recognized in front of the body 1 by the pair of imaging cameras 90. If the determination result is false (No) and the obstacle is not recognized, the process proceeds to step S36 or later, and the routine is exited. On the other hand, if the determination result is true (Yes) and it is determined that an obstacle is recognized in front of the aircraft 1, the process proceeds to step S12.

ステップＳ１２では、フロントアタッチメント前端部距離算出部１０２において、ブーム角センサ９４、アーム角センサ９６及びバケット角センサ９８からの回動角度情報に基づきブーム１２、アーム１４及びバケット１６の位置を算出し、フロントアタッチメント１０の最前端（前端部）の位置を求め、測距センサ９１の設置位置から当該フロントアタッチメント１０の最前端の位置までの水平距離Ｄ0を算出する（図２参照）。 In step S12, the front end distance calculation unit 102 of the front attachment calculates the positions of the boom 12, arm 14, and bucket 16 based on the rotation angle information from the boom angle sensor 94, the arm angle sensor 96, and the bucket angle sensor 98. The position of the foremost end (front end portion) of the front attachment 10 is obtained, and the horizontal distance D0 from the installation position of the distance measuring sensor 91 to the position of the foremost end of the front attachment 10 is calculated (see FIG. 2).

ステップＳ１４では、障害物距離算出部１０４において、一対の測距センサ９１により検出された機体１に最も近い障害物までの距離Ｄと水平距離Ｄ0とに基づき、距離Ｄと水平距離Ｄ0との差、即ちフロントアタッチメント１０の最前端の位置から障害物までの水平距離を障害物距離Ｄr（＝Ｄ−Ｄ0）として算出する。 In step S14, the difference between the distance D and the horizontal distance D0 based on the distance D to the obstacle closest to the aircraft 1 and the horizontal distance D0 detected by the pair of distance measuring sensors 91 in the obstacle distance calculation unit 104. That is, the horizontal distance from the position of the frontmost end of the front attachment 10 to the obstacle is calculated as the obstacle distance Dr (= D-D0).

ステップＳ１６では、到達時間算出部１０６において、速度センサ９２により検出された現在の速度Ｖと障害物距離Ｄrとに基づき、フロントアタッチメント１０の最前端が障害物に到達するまでの時間を到達時間Ｔとして算出する（Ｔ＝Ｄr／Ｖ）。 In step S16, the arrival time T is the time until the front end of the front attachment 10 reaches the obstacle based on the current speed V detected by the speed sensor 92 and the obstacle distance Dr in the arrival time calculation unit 106. It is calculated as (T = Dr / V).

ステップＳ１８では、時間判定部１０８において、フロントアタッチメント１０の最前端が障害物に到達するまでの到達時間Ｔが所定時間（第１所定時間）Ｔ1未満（Ｔ＜Ｔ1）か否かを判別する。一般には、撮像カメラ９０が最初に障害物を捉えたときには、障害物は比較的遠方にあり、この場合には、障害物に到達するまでの到達時間Ｔは長いと考えられる。従って、この場合、判別結果は偽（Ｎｏ）であって到達時間Ｔは所定時間Ｔ1以上となり（Ｔ≧Ｔ1）、ステップＳ２８に進む。 In step S18, the time determination unit 108 determines whether or not the arrival time T until the frontmost end of the front attachment 10 reaches the obstacle is less than the predetermined time (first predetermined time) T1 (T <T1). Generally, when the imaging camera 90 first catches an obstacle, the obstacle is relatively far away, and in this case, it is considered that the arrival time T to reach the obstacle is long. Therefore, in this case, the determination result is false (No), the arrival time T is equal to or longer than the predetermined time T1 (T ≧ T1), and the process proceeds to step S28.

ステップＳ２８では、さらに、到達時間Ｔが所定時間Ｔ1よりも値の大きな所定時間（第２所定時間）Ｔ２未満（Ｔ1≦Ｔ＜Ｔ2）か否かを判別する。判別結果が偽（Ｎｏ）で、到達時間Ｔが所定時間Ｔ2以上（Ｔ≧Ｔ2）と判定された場合には、障害物が遠くにあり且つ速度Ｖが低速であり、機体１のフロントアタッチメント１０の最前端が障害物に到達するまでの間にオペレータが機体１を制動させるのに十分時間があると判断でき、この場合には、ステップＳ３６以降に進み、当該ルーチンを抜け、通常走行を継続する（図６参照）。一方、判別結果が真（Ｙｅｓ）で、到達時間Ｔが所定時間Ｔ1以上所定時間Ｔ2未満である場合には、ステップＳ３０に進む。 In step S28, it is further determined whether or not the arrival time T is less than the predetermined time (second predetermined time) T2 (T1 ≦ T <T2) having a value larger than the predetermined time T1. When the determination result is false (No) and the arrival time T is determined to be the predetermined time T2 or more (T ≧ T2), the obstacle is far away and the speed V is low, and the front attachment 10 of the aircraft 1 It can be determined that there is sufficient time for the operator to brake the aircraft 1 before the foremost end of the above reaches an obstacle. In this case, the process proceeds to step S36 or later, the routine is exited, and normal driving is continued. (See FIG. 6). On the other hand, if the determination result is true (Yes) and the arrival time T is equal to or greater than the predetermined time T1 and less than the predetermined time T2, the process proceeds to step S30.

ステップＳ３０では、フロントアタッチメント・旋回用パイロットカット弁６２を閉作動させ、旋回用油圧モータ２６の作動を停止させて下部走行体２に対し上部旋回体６が回転しないようにするとともに、ブームシリンダ２０、アームシリンダ２２及びバケットシリンダ２４の作動を停止させてブーム１２、アーム１４及びバケット１６の位置を固定する。即ち、ステップＳ１４において算出したフロントアタッチメント１０の最前端の位置から障害物までの障害物距離Ｄrが不用意に変化しないようブーム１２、アーム１４及びバケット１６の姿勢を保持する。 In step S30, the front attachment / turning pilot cut valve 62 is closed and the turning hydraulic motor 26 is stopped to prevent the upper turning body 6 from rotating with respect to the lower traveling body 2 and the boom cylinder 20. , The operation of the arm cylinder 22 and the bucket cylinder 24 is stopped to fix the positions of the boom 12, the arm 14 and the bucket 16. That is, the postures of the boom 12, the arm 14, and the bucket 16 are maintained so that the obstacle distance Dr from the frontmost position of the front attachment 10 to the obstacle calculated in step S14 does not change carelessly.

ステップＳ３２では、ステップＳ３０においてフロントアタッチメント・旋回用パイロットカット弁６２を閉作動させる指令を発してから一定時間（第３所定時間）ｔ1が経過した（ｔ≧ｔ1）か否かを判別する。このように一定時間ｔ1が経過したことを待つのは、上部旋回体６やフロントアタッチメント１０は慣性力によって回転や作動が直ぐには停止せず、完全に停止するまでに例えば一定時間ｔ1を要することから、上部旋回体６の回転及びフロントアタッチメント１０の作動が確実に停止したことを待つ趣旨である。 In step S32, it is determined whether or not a certain time (third predetermined time) t1 has elapsed (t ≧ t1) after issuing the command to close the front attachment / turning pilot cut valve 62 in step S30. Waiting for the elapse of t1 for a certain period of time in this way is that the upper swing body 6 and the front attachment 10 do not immediately stop rotating or operating due to inertial force, and it takes, for example, a certain time t1 to completely stop. Therefore, it is intended to wait for the rotation of the upper swing body 6 and the operation of the front attachment 10 to be surely stopped.

障害物に到達するまでの到達時間Ｔが所定時間Ｔ1以上所定時間Ｔ2未満（Ｔ1≦Ｔ＜Ｔ2）であるような状況では、障害物が比較的近くにあるか或いは速度Ｖが比較的高速であり、機体１のフロントアタッチメント１０の最前端が障害物に到達するまでの間にオペレータが機体１を制動させる時間がやや不充分な状況と考えられ、ステップＳ３４において、走行用パイロットカット弁６４を閉作動させる（図６参照）。 In a situation where the arrival time T until reaching the obstacle is equal to or more than the predetermined time T1 and less than the predetermined time T2 (T1 ≤ T <T2), the obstacle is relatively close or the speed V is relatively high. Therefore, it is considered that the time for the operator to brake the aircraft 1 before the front end of the front attachment 10 of the aircraft 1 reaches the obstacle is considered to be somewhat insufficient. In step S34, the traveling pilot cut valve 64 is used. It is closed (see FIG. 6).

これにより、オペレータによるアクセルペダル８０やブレーキペダル７７の操作にかかわらず、圧油の油路内での摩擦抵抗と相俟って、走行用油圧モータ２７の作動が徐々に停止することになり、車輪３への駆動力の伝達が遮断され、機体１が停止する。従って、機体１のフロントアタッチメント１０の最前端が障害物に到達するまでの間にオペレータが機体１を制動させる時間がやや不充分な状況では、走行用油圧モータ２７の作動を停止することにより、機体１のフロントアタッチメント１０の最前端が障害物に接触することが未然に防止される。 As a result, regardless of the operation of the accelerator pedal 80 and the brake pedal 77 by the operator, the operation of the traveling hydraulic motor 27 is gradually stopped in combination with the frictional resistance of the pressure oil in the oil passage. The transmission of the driving force to the wheels 3 is cut off, and the aircraft 1 stops. Therefore, in a situation where the time for the operator to brake the machine 1 is slightly insufficient before the front end of the front attachment 10 of the machine 1 reaches an obstacle, the operation of the traveling hydraulic motor 27 is stopped. It is possible to prevent the front end of the front attachment 10 of the airframe 1 from coming into contact with an obstacle.

次のステップＳ２６では、オペレータによるアクセルペダル８０やブレーキペダル７７の操作によらずに自動ブレーキが作動したことをオペレータに報知し、当該ルーチンを抜ける。これにより、自動ブレーキが作動したことをオペレータが確実に認識することができる。 In the next step S26, the operator is notified that the automatic brake has been activated without the operator operating the accelerator pedal 80 or the brake pedal 77, and the routine is exited. As a result, the operator can surely recognize that the automatic brake has been activated.

一方、ステップＳ１８の判別結果が真（Ｙｅｓ）で、フロントアタッチメント１０の最前端が障害物に到達するまでの到達時間Ｔが所定時間Ｔ1未満（Ｔ＜Ｔ1）と判定された場合には、ステップＳ２０に進む。 On the other hand, when the determination result in step S18 is true (Yes) and the arrival time T until the frontmost end of the front attachment 10 reaches the obstacle is determined to be less than the predetermined time T1 (T <T1), the step. Proceed to S20.

ステップＳ２０では、上記ステップＳ３０と同様に、フロントアタッチメント・旋回用パイロットカット弁６２を閉作動させ、ステップＳ２２において、上記ステップＳ３２と同様に、上部旋回体６の回転及びフロントアタッチメント１０の作動が確実に停止したことを待つ。 In step S20, the front attachment / turning pilot cut valve 62 is closed and operated in the same manner as in step S30, and in step S22, the rotation of the upper turning body 6 and the operation of the front attachment 10 are assured as in step S32. Wait for it to stop.

障害物に到達するまでの到達時間Ｔが所定時間Ｔ1未満（Ｔ＜Ｔ1）であるような状況では、障害物が近くにあり且つ速度Ｖが高速であり、機体１のフロントアタッチメント１０の最前端が障害物に到達するまでの間にオペレータが機体１を制動させる時間が極めて不充分な状況と考えられ、ステップＳ３４において、サービスブレーキ切替弁７８を開作動させ、ブレーキ弁７２のパイロットポートに圧油を供給し、ブレーキ弁７２を連通状態に切り替える（図６参照）。 In a situation where the arrival time T to reach the obstacle is less than the predetermined time T1 (T <T1), the obstacle is nearby and the speed V is high, and the front end of the front attachment 10 of the aircraft 1 It is considered that the time for the operator to brake the aircraft 1 is extremely insufficient before the vehicle reaches the obstacle. In step S34, the service brake switching valve 78 is opened and the pressure is applied to the pilot port of the brake valve 72. Oil is supplied and the brake valve 72 is switched to the communication state (see FIG. 6).

これにより、ブレーキペダル７７の操作にかかわらず、ブレーキシリンダ７５が作動してサービスブレーキが作動し、機体１が停止する。従って、機体１のフロントアタッチメント１０の最前端が障害物に到達するまでの間にオペレータが機体１を制動させる時間が極めて不充分な状況であっても、サービスブレーキを作動することで、機体１のフロントアタッチメント１０の最前端が障害物に接触することが未然に防止される。 As a result, regardless of the operation of the brake pedal 77, the brake cylinder 75 operates, the service brake operates, and the machine body 1 stops. Therefore, even if the time for the operator to brake the aircraft 1 is extremely insufficient before the front end of the front attachment 10 of the aircraft 1 reaches an obstacle, the service brake can be activated to activate the aircraft 1. It is possible to prevent the front end of the front attachment 10 from coming into contact with an obstacle.

そして、ステップＳ２６において、自動ブレーキが作動したことをオペレータに報知し、当該ルーチンを抜ける。
自動ブレーキが作動し、その後、障害物が存在しなくなった場合には、ステップＳ１０の判別結果は偽（Ｎｏ）となり、ステップＳ３６以降に進む。ステップＳ３６では、上記ステップＳ２０、Ｓ３０において閉作動させていたフロントアタッチメント・旋回用パイロットカット弁６２をリセットすべく開作動させる。ステップＳ３７では、上記ステップＳ３４において閉作動させていた走行用パイロットカット弁６４をリセットすべく開作動させる。また、ステップＳ３８では、上記ステップＳ２４において開作動させていたサービスブレーキ切替弁７８をリセットすべく閉作動させる。 Then, in step S26, the operator is notified that the automatic brake has been activated, and the routine is exited.
When the automatic brake is activated and then there are no obstacles, the determination result in step S10 is false (No), and the process proceeds to step S36 and thereafter. In step S36, the front attachment / turning pilot cut valve 62, which was closed in steps S20 and S30, is opened to reset. In step S37, the traveling pilot cut valve 64, which was closed in step S34, is opened to reset. Further, in step S38, the service brake switching valve 78, which was opened in step S24, is closed to reset.

以上説明したように、本発明に係る作業機械では、機体１の走行中、フロントアタッチメント１０の前方に障害物が存在する場合において、フロントアタッチメント１０の最前端から障害物までの障害物距離Ｄrと機体１の速度Ｖとに基づき、フロントアタッチメント１０の最前端が障害物に到達するまでの到達時間Ｔを求め、アクセルペダル８０やブレーキペダル７７の操作にかかわらず、到達時間Ｔを所定時間Ｔ1及び所定時間Ｔ1より大きな値である所定時間Ｔ2と比較し、到達時間Ｔが所定時間Ｔ1以上所定時間Ｔ2未満（Ｔ1≦Ｔ＜Ｔ2）である場合には、走行用パイロットカット弁６４を閉作動させて自動的に走行用油圧モータ２７の作動を停止し、到達時間Ｔが所定時間Ｔ1未満（Ｔ＜Ｔ1）である場合には、サービスブレーキ切替弁７８を開作動させて自動的にサービスブレーキを作動させるようにしている。 As described above, in the work machine according to the present invention, when an obstacle exists in front of the front attachment 10 while the machine body 1 is traveling, the obstacle distance Dr from the front end of the front attachment 10 to the obstacle Based on the speed V of the machine body 1, the arrival time T until the front end of the front attachment 10 reaches the obstacle is obtained, and the arrival time T is set to the predetermined time T1 and the predetermined time T regardless of the operation of the accelerator pedal 80 or the brake pedal 77. When the arrival time T is equal to or more than the predetermined time T1 and less than the predetermined time T2 (T1 ≦ T <T2) as compared with the predetermined time T2 which is a value larger than the predetermined time T1, the traveling pilot cut valve 64 is closed. The operation of the traveling hydraulic motor 27 is automatically stopped, and when the arrival time T is less than the predetermined time T1 (T <T1), the service brake switching valve 78 is opened and the service brake is automatically applied. I am trying to operate it.

従って、ホイール式油圧ショベルのようなフロントアタッチメント１０を有して車輪３で走行可能な作業機械では、フロントアタッチメント１０の作動状態によって作業機械の外形形状が変化するが、フロントアタッチメント１０の作動状態を考慮して、フロントアタッチメント１０の最前端から障害物までの障害物距離Ｄrと機体１の速度Ｖとに基づく到達時間Ｔに応じて自動的に走行用油圧モータ２７の作動を停止し、或いは、自動的にサービスブレーキを作動させることができる。 Therefore, in a work machine having a front attachment 10 such as a wheel type hydraulic excavator and capable of traveling on wheels 3, the outer shape of the work machine changes depending on the operating state of the front attachment 10, but the operating state of the front attachment 10 is changed. In consideration, the operation of the traveling hydraulic motor 27 is automatically stopped or stopped according to the arrival time T based on the obstacle distance Dr from the front end of the front attachment 10 to the obstacle and the speed V of the aircraft 1. The service brake can be activated automatically.

これにより、作業機械は一般の自動車とは異なり作業装置の作動状態に応じて障害物までの障害物距離Ｄrが多様に変化するのであるが、常に作業機械の前端部から障害物までの距離に基づいて自動的に走行用油圧モータ２７の作動を停止したりサービスブレーキを作動させたりするようにでき、たとえ機体１のフロントアタッチメント１０の最前端が障害物に到達するまでの間にオペレータが機体１を制動させるのに十分な時間がないような状況であっても、障害物との接触を回避することが可能である。 As a result, unlike ordinary automobiles, the obstacle distance Dr to the obstacle changes variously depending on the operating state of the work equipment, but the distance from the front end of the work machine to the obstacle is always the same. Based on this, the operation of the traveling hydraulic motor 27 can be automatically stopped or the service brake can be activated, and even if the front end of the front attachment 10 of the aircraft 1 reaches an obstacle, the operator can operate the aircraft. Even in a situation where there is not enough time to brake 1, it is possible to avoid contact with an obstacle.

また、走行用パイロットカット弁６４を閉作動させて自動的に走行用油圧モータ２７の作動を停止する前、及び、サービスブレーキ切替弁７８を開作動させて自動的にサービスブレーキを作動させる前には、フロントアタッチメント・旋回用パイロットカット弁６２を閉作動させて下部走行体２に対する上部旋回体６の回転及びフロントアタッチメント１０の作動を停止するようにしている。従って、自動的に走行用油圧モータ２７の作動を停止させている間、或いは、サービスブレーキを作動させて機体１を制動させている間に上部旋回体６が回転したりフロントアタッチメント１０が作動したりして障害物距離Ｄrが不用意に変化することが防止され、確実に障害物との接触を回避することが可能である。 Further, before the traveling pilot cut valve 64 is closed to automatically stop the operation of the traveling hydraulic motor 27, and before the service brake switching valve 78 is opened to automatically operate the service brake. Closes the front attachment / turning pilot cut valve 62 to stop the rotation of the upper turning body 6 and the operation of the front attachment 10 with respect to the lower traveling body 2. Therefore, the upper swing body 6 rotates or the front attachment 10 operates while the operation of the traveling hydraulic motor 27 is automatically stopped or while the service brake is operated to brake the machine body 1. It is possible to prevent the obstacle distance Dr from being inadvertently changed, and to reliably avoid contact with the obstacle.

また、フロントアタッチメント・旋回用パイロットカット弁６２を閉作動させて一定時間経過した後に、自動的に走行用油圧モータ２７の作動を停止し、或いは、サービスブレーキを作動させるようにしている。従って、上部旋回体６やフロントアタッチメント１０は慣性力によって回転や作動が直ぐには停止しないのであるが、当該慣性力を考慮することにより、上部旋回体６の回転及びフロントアタッチメント１０の作動が確実に停止するのを待って、自動的に走行用油圧モータ２７の作動やサービスブレーキの作動を停止するようにできる。 Further, after a certain period of time has elapsed after closing the front attachment / turning pilot cut valve 62, the operation of the traveling hydraulic motor 27 is automatically stopped or the service brake is activated. Therefore, the rotation and operation of the upper swivel body 6 and the front attachment 10 do not stop immediately due to the inertial force, but by considering the inertial force, the rotation of the upper swivel body 6 and the operation of the front attachment 10 are surely performed. After waiting for the stop, the operation of the traveling hydraulic motor 27 and the operation of the service brake can be automatically stopped.

以上で本発明に係る作業機械の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、本実施形態では、ブーム角センサ９４、アーム角センサ９６及びバケット角センサ９８からの回動角度情報に基づきブーム１２、アーム１４及びバケット１６の位置を算出し、フロントアタッチメント１０の最前端（前端部）の位置を求めるようにしているが、フロントアタッチメント１０の最前端の位置の求め方はこれに限定されるものではない。 The description of the work machine according to the present invention is completed above, but the present invention is not limited to the above embodiment and can be changed without departing from the gist of the invention.
For example, in the present embodiment, the positions of the boom 12, the arm 14, and the bucket 16 are calculated based on the rotation angle information from the boom angle sensor 94, the arm angle sensor 96, and the bucket angle sensor 98, and the front end of the front attachment 10 ( The position of the front end portion) is obtained, but the method of obtaining the position of the front end end of the front attachment 10 is not limited to this.

また、本実施形態では、走行用パイロットカット弁６４を閉作動させて走行用油圧モータ２７の作動を自動的に停止させるようにしているが、圧油の油路内での摩擦抵抗が得られる構成であれば、走行用油圧モータ２７の作動を停止する方法はこれに限られるものではない。 Further, in the present embodiment, the traveling pilot cut valve 64 is closed to automatically stop the operation of the traveling hydraulic motor 27, but frictional resistance of the pressure oil in the oil passage can be obtained. If it is configured, the method of stopping the operation of the traveling hydraulic motor 27 is not limited to this.

また、本実施形態では、自動ブレーキ制御のステップＳ２２、Ｓ３２において、フロントアタッチメント・旋回用パイロットカット弁６２を閉作動させてから一定時間ｔ1の経過を待つようにしているが、上部旋回体６の回転及びフロントアタッチメント１０の作動が応答性よく停止するような場合には、ステップＳ２２、Ｓ３２をスキップし、一定時間ｔ1の経過を必ずしも待たなくてもよい。 Further, in the present embodiment, in steps S22 and S32 of the automatic brake control, the front attachment / turning pilot cut valve 62 is closed and waits for a certain period of time t1. When the rotation and the operation of the front attachment 10 are stopped with good response, steps S22 and S32 may be skipped, and it is not always necessary to wait for the elapse of t1 for a certain period of time.

また、本実施形態では、作業機械としてホイール式油圧ショベルを例に説明したが、作業機械はホイール式油圧ショベルに限定されるものではなく、ホイールローダ等であってもよく、作業装置を有し且つ車輪を有して移動可能な作業機械であれば、本発明を良好に適用可能である。 Further, in the present embodiment, the wheel type hydraulic excavator has been described as an example of the work machine, but the work machine is not limited to the wheel type hydraulic excavator, and may be a wheel loader or the like and has a work device. Moreover, the present invention can be satisfactorily applied to any work machine having wheels and being movable.

１機体（作業機械）
２下部走行体
３車輪
６上部旋回体
１０フロントアタッチメント（作業装置）
２０ブームシリンダ
２２アームシリンダ
２４バケットシリンダ
２６旋回用油圧モータ
２７走行用油圧モータ（駆動装置）
３０エンジン（内燃機関）
３２油圧ポンプ
３４パイロットポンプ
４０ブーム用方向制御弁
４２アーム用方向制御弁
４４バケット用方向制御弁
４６旋回用方向制御弁
４８走行用方向制御弁（油圧制御弁）
６２フロントアタッチメント・旋回用パイロットカット弁
６４走行用パイロットカット弁
７０油圧ブレーキ（制動装置）
７８サービスブレーキ切替弁
９０撮像カメラ
９１測距センサ（障害物距離検出装置）
９２速度センサ（速度検出装置）
９４ブーム角センサ（作業装置前端部位置検出装置）
９６アーム角センサ（作業装置前端部位置検出装置）
９８バケット角センサ（作業装置前端部位置検出装置）
１００コントローラ（制御装置）
１０２フロントアタッチメント前端部距離算出部（作業装置前端部距離算出部）
１０４障害物距離算出部
１０６到達時間算出部
１０８時間判定部 1 machine (working machine)
2 Lower running body 3 Wheels 6 Upper turning body 10 Front attachment (working device)
20 Boom Cylinder 22 Arm Cylinder 24 Bucket Cylinder 26 Turning Hydraulic Motor 27 Running Hydraulic Motor (Drive)
30 engine (internal combustion engine)
32 Hydraulic pump 34 Pilot pump 40 Boom directional control valve 42 Arm directional control valve 44 Bucket directional control valve 46 Swivel directional control valve 48 Traveling directional control valve (hydraulic control valve)
62 Front attachment / turning pilot cut valve 64 Driving pilot cut valve 70 Hydraulic brake (braking device)
78 Service brake switching valve 90 Imaging camera 91 Distance measurement sensor (obstacle distance detection device)
92 Speed sensor (speed detector)
94 Boom angle sensor (working device front end position detection device)
96 Arm angle sensor (working device front end position detection device)
98 Bucket angle sensor (working device front end position detection device)
100 controller (control device)
102 Front attachment front end distance calculation unit (working device front end distance calculation unit)
104 Obstacle distance calculation unit 106 Arrival time calculation unit 108 Time judgment unit

Claims

In a work machine provided with a wheel for traveling, a drive device for driving the wheel, a braking device for braking the wheel, and a work device in the machine body.
An obstacle distance detection device that detects the horizontal distance to an obstacle located in front of the aircraft, and
A speed detection device that detects the traveling speed of the aircraft, and
A work device front end position detection device that detects the position of the front end of the work device, and
The driving device and the control device for controlling the braking device are provided.
The control device
A work device front end distance calculation unit that calculates a horizontal distance to the front end of the work device based on the position of the front end of the work device detected by the work device front end position detection device.
The front end portion of the work device is based on the horizontal distance to the obstacle detected by the obstacle distance detection device and the horizontal distance to the front end portion of the work device calculated by the work device front end distance calculation unit. Obstacle distance calculation unit that calculates the horizontal distance from to the obstacle,
The work device reaches the obstacle based on the horizontal distance from the front end portion of the work device to the obstacle calculated by the obstacle distance calculation unit and the traveling speed of the machine body detected by the speed detection device. The arrival time calculation unit that calculates the arrival time until
It has a time determination unit for determining the magnitude of a first predetermined time of the arrival time calculated by the arrival time calculation unit and a second predetermined time larger than the first predetermined time.
When the time determination unit determines that the arrival time is equal to or more than the first predetermined time and less than the second predetermined time, the driving of the wheels by the driving device is stopped, and the arrival time is the first predetermined time. A work machine characterized in that the braking device is activated when it is determined that the time is less than the time.

The drive device is a hydraulic motor that is driven by receiving pressure oil supplied through an oil passage, and the oil passage is provided with a hydraulic control valve that receives pilot pressure to switch and control the operation of the hydraulic motor. ,
The work machine according to claim 1, wherein the control device stops driving the wheels by the hydraulic motor by shutting off the pilot pressure supplied to the hydraulic control valve.

The control device according to claim 1 or 2, wherein the control device stops the operation of the working device before stopping the driving of the wheels by the driving device or before operating the braking device. Work machine.

After issuing a command to stop the operation of the working device, the control device waits for a third predetermined time until the operation of the working device is completely stopped, and then stops the driving of the wheels by the driving device. Alternatively, the work machine according to claim 3, wherein the braking device is operated.

The airframe has a lower traveling body and an upper rotating body rotatably arranged on the lower traveling body.
The working device is provided on the upper swivel body and
The control device is characterized in that the operation of the working device is stopped and the turning of the upper swing body is stopped before the driving of the wheels by the driving device is stopped or before the braking device is operated. The work machine according to claim 1 or 2.

After issuing a command to stop the operation of the working device, the control device waits for a third predetermined time until the operation of the working device is completely stopped, and then stops the driving of the wheels by the driving device. Alternatively, the work machine according to claim 5, wherein the braking device is operated.