JP2021188432A - Shovel - Google Patents

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excavator
boom
attachment
bucket
boom cylinder
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圭二 本田
Keiji Honda
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Abstract

To provide a technology that can further improve the stability of a shovel during the discharge operation of an attachment.SOLUTION: A shovel in accordance with an embodiment of the present disclosure is provided with a lower traveling body, an upper revolving body that is mounted on the lower traveling body so that it can revolve freely, an attachment including a boom attached to the upper revolving body, an arm attached to a tip of the boom, and a bucket attached to a tip of the arm, and a boom cylinder that drives the boom. When the attachment performs a discharging operation to discharge the contents of the bucket to the outside, hydraulic fluid is supplied to the boom cylinder regardless of the operation state of the boom.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本開示は、ショベルに関する。 This disclosure relates to excavators.

例えば、バケットに収容される土砂等の収容物を外部に排出するアタッチメントの動作(以下、「排出動作」)の際に、ブームシリンダのボトム側油室の作動油をリリーフする技術が知られている(特許文献1参照)。 For example, there is known a technique for relieving the hydraulic oil in the oil chamber on the bottom side of the boom cylinder when the attachment that discharges the contained matter such as earth and sand stored in the bucket to the outside (hereinafter referred to as “draining operation”) is operated. (See Patent Document 1).

かかる技術によれば、アタッチメントの排出動作の際に、ブームシリンダに作用する伸び方向の力の揺り戻しの縮み方向の力により上昇するブームシリンダのボトム側油室の圧力を逃がし、機体に作用する転倒モーメントを抑制することができる。 According to such a technique, during the discharge operation of the attachment, the pressure in the oil chamber on the bottom side of the boom cylinder, which rises due to the unswinging force of the force in the extension direction acting on the boom cylinder, is released and acts on the airframe. The overturning moment can be suppressed.

特開2019−7175号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-7175

しかしながら、上記の技術では、機体に作用する動的に発生する転倒モーメントを抑制することができるが、ブームが下げ方向に移動するため、アタッチメントの全体の重心は、機体から離れる方向に移動し、静的な安定性が低下する可能性がある。 However, with the above technology, although it is possible to suppress the dynamically generated overturning moment acting on the airframe, the boom moves in the downward direction, so that the entire center of gravity of the attachment moves in the direction away from the airframe. Static stability may be reduced.

そこで、上記課題に鑑み、アタッチメントの排出動作の際に、ショベルの安定性をより向上させることが可能な技術を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a technique capable of further improving the stability of the excavator during the discharge operation of the attachment.

上記目的を達成するため、本開示の一実施形態では、
下部走行体と、
前記下部走行体に旋回自在に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に取り付けられるブーム、前記ブームの先端に取り付けられるアーム、及び前記アームの先端に取り付けられるバケットを含むアタッチメントと、
前記ブームを駆動するブームシリンダと、を備え、
前記アタッチメントが前記バケットの収容物を外部に排出するための排出動作を行う場合、前記ブームの操作状態に関わらず、前記ブームシリンダに作動油を供給する、
ショベルが提供される。
In order to achieve the above object, in one embodiment of the present disclosure,
With the lower running body,
The upper swivel body that is freely mounted on the lower traveling body and the upper swivel body
An attachment including a boom attached to the upper swing body, an arm attached to the tip of the boom, and a bucket attached to the tip of the arm.
With a boom cylinder for driving the boom,
When the attachment performs a discharge operation for discharging the contents of the bucket to the outside, hydraulic oil is supplied to the boom cylinder regardless of the operating state of the boom.
A shovel is provided.

上述の実施形態によれば、アタッチメントの排出動作の際に、ショベルの安定性をより向上させることが可能な技術を提供することができる。 According to the above-described embodiment, it is possible to provide a technique capable of further improving the stability of the excavator during the discharge operation of the attachment.

ショベル管理システムの一例を示す概略図である。It is a schematic diagram which shows an example of the excavator management system. ショベル管理システムの構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure of a shovel management system. ショベル管理システムの構成の他の例を示す図である。It is a figure which shows another example of the configuration of a shovel management system. ショベル(アタッチメント)の排出動作時のショベルの挙動変化を表す図である。It is a figure which shows the behavior change of the excavator at the time of the discharge operation of the excavator (attachment). ショベル(アタッチメント)の排出動作時にブームシリンダ及び機体のそれぞれに作用する力及びモーメントを表す図である。It is a figure which shows the force and the moment which act on each of a boom cylinder and a machine body at the time of the excavator (attachment) discharge operation. ショベル(アタッチメント)の排出動作時にブームシリンダ及び機体のそれぞれに作用する力及びモーメントを表す図である。It is a figure which shows the force and the moment which act on each of a boom cylinder and a machine body at the time of the excavator (attachment) discharge operation. ショベルの排出動作時の挙動安定化に関する構成の第1例を示す図である。It is a figure which shows the 1st example of the structure about the behavior stabilization at the time of discharging operation of a shovel. ショベルの排出動作時の挙動安定化に関する構成の第2例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd example of the structure about the behavior stabilization at the time of a shovel discharge operation. ショベルの排出動作時の挙動安定化に関する制御処理の第1例を概略的に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the 1st example of the control process about the behavior stabilization at the time of a shovel discharge operation schematically. ショベルの排出動作時の挙動安定化に関する制御処理の第2例を概略的に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the 2nd example of the control process about the behavior stabilization at the time of a shovel discharge operation schematically. ショベルの排出動作時の挙動安定化に関する制御処理の第3例を概略的に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the 3rd example of the control process about the behavior stabilization at the time of a shovel discharge operation schematically.

以下、図面を参照して実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.

[ショベル管理システムの概要]
まず、図1を参照して、本実施形態に係るショベル管理システムSYSの概要について説明をする。
[Overview of excavator management system]
First, the outline of the excavator management system SYS according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

図1は、本実施形態に係るショベル管理システムSYSの一例を示す概略図である。 FIG. 1 is a schematic view showing an example of the excavator management system SYS according to the present embodiment.

図1に示すように、ショベル管理システムSYSは、ショベル100と、管理装置200とを含む。 As shown in FIG. 1, the excavator management system SYS includes an excavator 100 and a management device 200.

ショベル管理システムSYSに含まれるショベル100は、一台であってもよいし、複数台であってもよい。同様に、ショベル管理システムSYSに含まれる管理装置200は、複数であってもよい。即ち、複数の管理装置200は、ショベル管理システムSYSに関する処理を分散して実施してよい。例えば、複数の管理装置200は、それぞれ、複数のショベル100のうちの担当する一部のショベル100との間で相互に通信を行い、その一部のショベル100を対象とする処理を実行してよい。 The excavator 100 included in the excavator management system SYS may be one or a plurality of excavators 100. Similarly, the excavator management system SYS may have a plurality of management devices 200. That is, the plurality of management devices 200 may carry out the processing related to the excavator management system SYS in a distributed manner. For example, each of the plurality of management devices 200 communicates with each other with a part of the excavators 100 in charge of the plurality of excavators 100, and executes a process for the part of the excavators 100. good.

ショベル管理システムSYSは、例えば、管理装置200において、ショベル100から情報を収集し、ショベル100の各種状態(例えば、ショベル100に搭載される各種機器の異常の有無等)を監視する。 The excavator management system SYS collects information from the excavator 100 in the management device 200, for example, and monitors various states of the excavator 100 (for example, the presence or absence of abnormalities in various devices mounted on the excavator 100).

また、ショベル管理システムSYSは、例えば、管理装置200において、ショベル100の遠隔操作を支援してよい。 Further, the excavator management system SYS may support the remote control of the excavator 100 in the management device 200, for example.

<ショベルの概要>
図1に示すように、本実施形態に係るショベル100は、下部走行体1と、旋回機構2を介して旋回自在に下部走行体1に搭載される上部旋回体3と、ブーム4、アーム5、及びバケット6を含むアタッチメントと、オペレータが搭乗するキャビン10とを備える。以下、ショベル100の前方は、ショベル100を上部旋回体3の旋回軸に沿って真上から平面視(以下、単に「平面視」と称する)で見たときに、上部旋回体3に対するアタッチメントが延び出す方向に対応する。また、ショベル100の左方及び右方は、それぞれ、キャビン10内のオペレータから見た左方及び右方に対応する。
<Overview of excavator>
As shown in FIG. 1, the excavator 100 according to the present embodiment includes a lower traveling body 1, an upper swivel body 3 mounted on the lower traveling body 1 so as to be swivelable via a swivel mechanism 2, a boom 4, and an arm 5. , And an attachment including a bucket 6 and a cabin 10 on which the operator is boarded. Hereinafter, the front of the excavator 100 has an attachment to the upper swivel body 3 when the shovel 100 is viewed from directly above along the swivel axis of the upper swivel body 3 in a plan view (hereinafter, simply referred to as “planar view”). Corresponds to the direction of extension. Further, the left and right sides of the excavator 100 correspond to the left and right sides as seen from the operator in the cabin 10, respectively.

下部走行体1は、例えば、左右一対のクローラを含む。下部走行体1は、それぞれのクローラが左側の走行油圧モータ1ML及び右側の走行油圧モータ1MR(図2参照)で油圧駆動されることにより、ショベル100を走行させる。 The lower traveling body 1 includes, for example, a pair of left and right crawlers. The lower traveling body 1 travels the excavator 100 by hydraulically driving each crawler with the traveling hydraulic motor 1ML on the left side and the traveling hydraulic motor 1MR (see FIG. 2) on the right side.

上部旋回体3は、旋回機構2が旋回油圧モータ2Aで油圧駆動されることにより、下部走行体1に対して旋回する。 The upper swivel body 3 swivels with respect to the lower traveling body 1 by hydraulically driving the swivel mechanism 2 with the swivel hydraulic motor 2A.

ブーム4は、上部旋回体3の前部中央に俯仰可能に取り付けられ、ブーム4の先端には、アーム5が上下回動可能に取り付けられ、アーム5の先端には、バケット6が上下回動可能に取り付けられる。 The boom 4 is vertically attached to the center of the front portion of the upper swing body 3, the arm 5 is attached to the tip of the boom 4 so as to be vertically rotatable, and the bucket 6 is vertically rotated to the tip of the arm 5. Can be installed.

バケット6は、エンドアタッチメントの一例である。バケット6は、例えば、掘削作業等に用いられる。また、アーム5の先端には、作業内容等に応じて、バケット6の代わりに、他のエンドアタッチメントが取り付けられてもよい。他のエンドアタッチメントは、例えば、法面用バケット、浚渫用バケット等の他の種類のバケットであってよい。また、他のエンドアタッチメントは、攪拌機、ブレーカ等のバケット以外の種類のエンドアタッチメントであってもよい。 The bucket 6 is an example of an end attachment. The bucket 6 is used, for example, for excavation work and the like. Further, another end attachment may be attached to the tip of the arm 5 instead of the bucket 6 depending on the work content and the like. The other end attachment may be, for example, another type of bucket, such as a slope bucket, a dredging bucket, or the like. Further, the other end attachment may be an end attachment of a type other than a bucket such as a stirrer or a breaker.

ブーム4、アーム5、及びバケット6は、それぞれ、油圧アクチュエータとしてのブームシリンダ7、アームシリンダ8、及びバケットシリンダ9により油圧駆動される。 The boom 4, arm 5, and bucket 6 are hydraulically driven by a boom cylinder 7, an arm cylinder 8, and a bucket cylinder 9 as hydraulic actuators, respectively.

キャビン10は、オペレータが搭乗する操縦室であり、上部旋回体3の前部左側に搭載される。 The cabin 10 is a cockpit on which the operator is boarded, and is mounted on the front left side of the upper swivel body 3.

ショベル100は、通信装置60を搭載し、所定の通信回線NW(Network)を通じて、管理装置200と相互に通信を行うことができる。これにより、ショベル100は、各種情報を管理装置200に送信(アップロード)したり、管理装置200から各種の信号(例えば、情報信号や制御信号)等を受信したりすることができる。通信回線NWには、例えば、広域ネットワーク(WAN:Wide Area Network)が含まれる。広域ネットワークには、例えば、基地局を末端とする移動体通信網が含まれてよい。また、広域ネットワークには、例えば、ショベル100の上空の通信衛星を利用する衛星通信網が含まれてもよい。また、広域ネットワークには、例えば、インターネット網が含まれてもよい。また、通信回線NWには、例えば、管理装置200が設置される施設のローカルネットワーク(LAN:Local Area Network)が含まれてもよい。ローカルネットワークは、無線回線であってもよいし、有線回線であってもよいし、その両方を含む回線であってよい。また、通信回線NWには、例えば、WiFiやブルートゥース(登録商標)等の所定の無線通信方式に基づく近距離通信回線が含まれてもよい。 The excavator 100 is equipped with a communication device 60 and can communicate with the management device 200 through a predetermined communication line NW (Network). As a result, the excavator 100 can transmit (upload) various information to the management device 200, and can receive various signals (for example, information signals and control signals) from the management device 200. The communication line NW includes, for example, a wide area network (WAN). The wide area network may include, for example, a mobile communication network having a base station as an end. Further, the wide area network may include, for example, a satellite communication network that uses a communication satellite in the sky above the excavator 100. Further, the wide area network may include, for example, an Internet network. Further, the communication line NW may include, for example, a local network (LAN: Local Area Network) of the facility where the management device 200 is installed. The local network may be a wireless line, a wired line, or a line including both of them. Further, the communication line NW may include, for example, a short-range communication line based on a predetermined wireless communication method such as WiFi or Bluetooth (registered trademark).

ショベル100は、キャビン10に搭乗するオペレータの操作に応じて、アクチュエータ(例えば、油圧アクチュエータ)を動作させ、下部走行体1、上部旋回体3、ブーム4、アーム5、及びバケット6等の動作要素(以下、「被駆動要素」)を駆動する。 The excavator 100 operates an actuator (for example, a hydraulic actuator) in response to an operation of an operator boarding the cabin 10, and operates elements such as a lower traveling body 1, an upper swivel body 3, a boom 4, an arm 5, and a bucket 6. (Hereinafter, "driven element") is driven.

また、ショベル100は、キャビン10のオペレータにより操作可能に構成されるのに代えて、或いは、加えて、ショベル100の外部から遠隔操作(リモート操作)が可能に構成されてもよい。ショベル100が遠隔操作される場合、キャビン10の内部は、無人状態であってもよい。以下、オペレータの操作には、キャビン10のオペレータによる操作装置26に対する操作、及び外部のオペレータによる遠隔操作の少なくとも一方が含まれる前提で説明を進める。 Further, the excavator 100 may be configured to be operable instead of being operable by the operator of the cabin 10, or in addition, to be remotely controlled (remote operation) from the outside of the excavator 100. When the excavator 100 is remotely controlled, the inside of the cabin 10 may be unmanned. Hereinafter, the description will proceed on the premise that the operation of the operator includes at least one of the operation of the cabin 10 with respect to the operation device 26 and the remote operation by an external operator.

遠隔操作には、例えば、所定の外部装置(例えば、管理装置200)で行われるショベル100のアクチュエータに関するユーザ(オペレータ)からの入力によって、ショベル100が操作される態様が含まれる。この場合、ショベル100は、例えば、後述の撮像装置S6の出力に基づくショベル100の周囲の画像情報(以下、「周囲画像」)を外部装置に送信し、画像情報は、外部装置に設けられる表示装置(以下、「遠隔操作用表示装置」)に表示されてよい。また、ショベル100のキャビン10内の出力装置50に表示される各種の情報画像(情報画面)は、同様に、外部装置の遠隔操作用表示装置にも表示されてよい。これにより、外部装置のオペレータは、例えば、遠隔操作用表示装置に表示されるショベル100の周囲の様子を表す周囲画像や各種の情報画像等の表示内容を確認しながら、ショベル100を遠隔操作することができる。また、そして、ショベル100は、外部装置から受信される、遠隔操作の内容を表す遠隔操作信号に応じて、アクチュエータを動作させ、下部走行体1、上部旋回体3、ブーム4、アーム5、及びバケット6等の被駆動要素を駆動してよい。 The remote control includes, for example, an embodiment in which the excavator 100 is operated by an input from a user (operator) regarding the actuator of the excavator 100 performed by a predetermined external device (for example, the management device 200). In this case, the excavator 100 transmits, for example, image information around the excavator 100 (hereinafter, “peripheral image”) based on the output of the image pickup apparatus S6 described later to an external device, and the image information is displayed on the external device. It may be displayed on the device (hereinafter, "display device for remote operation"). Further, various information images (information screens) displayed on the output device 50 in the cabin 10 of the excavator 100 may be similarly displayed on the remote control display device of the external device. As a result, the operator of the external device remotely controls the excavator 100 while checking the display contents such as the surrounding image showing the surrounding state of the excavator 100 and various information images displayed on the remote control display device, for example. be able to. Further, the excavator 100 operates the actuator in response to the remote control signal indicating the content of the remote control received from the external device, and the lower traveling body 1, the upper turning body 3, the boom 4, the arm 5, and the shovel 100 operate the actuator. A driven element such as a bucket 6 may be driven.

また、遠隔操作には、例えば、ショベル100の周囲の人(例えば、作業者)のショベル100に対する外部からの音声入力やジェスチャ入力等によって、ショベル100が操作される態様が含まれてよい。具体的には、ショベル100は、ショベル100(自機)に搭載される撮像装置や音声入力装置(例えば、マイクロフォン)等を通じて、周囲の作業者等により発話される音声や作業者等により行われるジェスチャ等を認識する。そして、ショベル100は、認識した音声やジェスチャ等の内容に応じて、アクチュエータを動作させ、下部走行体1、上部旋回体3、ブーム4、アーム5、及びバケット6等の被駆動要素を駆動してよい。 Further, the remote control may include, for example, an embodiment in which the excavator 100 is operated by an external voice input or a gesture input to the excavator 100 by a person (for example, a worker) around the excavator 100. Specifically, the excavator 100 is performed by a voice or a worker spoken by a surrounding worker or the like through an image pickup device or a voice input device (for example, a microphone) mounted on the shovel 100 (own machine). Recognize gestures, etc. Then, the excavator 100 operates an actuator according to the recognized voice, gesture, or the like to drive driven elements such as the lower traveling body 1, the upper turning body 3, the boom 4, the arm 5, and the bucket 6. It's okay.

また、ショベル100は、オペレータの操作の内容に依らず、自動でアクチュエータを動作させてもよい。これにより、ショベル100は、下部走行体1、上部旋回体3、ブーム4、アーム5、及びバケット6等の被駆動要素の少なくとも一部を自動で動作させる機能(いわゆる「自動運転機能」或いは「マシンコントロール機能」)を実現する。 Further, the excavator 100 may automatically operate the actuator regardless of the contents of the operator's operation. As a result, the excavator 100 automatically operates at least a part of the driven elements such as the lower traveling body 1, the upper turning body 3, the boom 4, the arm 5, and the bucket 6 (so-called "automatic driving function" or "automatic driving function" or ". Machine control function ") is realized.

自動運転機能には、オペレータの操作装置26に対する操作や遠隔操作に応じて、操作対象の被駆動要素(アクチュエータ)以外の被駆動要素(アクチュエータ)を自動で動作させる機能(いわゆる「半自動運機能」或いは「操作支援型のマシンコントロール機能」)が含まれてよい。また、自動運転機能には、オペレータの操作装置26に対する操作や遠隔操作がない前提で、複数の被駆動要素(油圧アクチュエータ)の少なくとも一部を自動で動作させる機能(いわゆる「完全自動運転機能」或いは「全自動型のマシンコントロール機能」)が含まれてもよい。ショベル100において、完全自動運転機能が有効な場合、キャビン10の内部は無人状態であってよい。また、半自動運転機能や完全自動運転機能等には、自動運転の対象の被駆動要素(アクチュエータ)の動作内容が予め規定されるルールに従って自動的に決定される態様が含まれてよい。また、半自動運転機能や完全自動運転機能等には、ショベル100が自律的に各種の判断を行い、その判断結果に沿って、自律的に自動運転の対象の被駆動要素(油圧アクチュエータ)の動作内容が決定される態様(いわゆる「自律運転機能」)が含まれてもよい。 The automatic operation function is a function (so-called "semi-automatic luck function") in which a driven element (actuator) other than the driven element (actuator) to be operated is automatically operated in response to an operator's operation on the operation device 26 or a remote control. Alternatively, "operation support type machine control function") may be included. In addition, the automatic operation function is a function that automatically operates at least a part of a plurality of driven elements (hydraulic actuators) on the premise that there is no operation or remote control of the operator's operation device 26 (so-called "fully automatic operation function"). Alternatively, "fully automatic machine control function") may be included. When the fully automatic driving function is enabled in the excavator 100, the inside of the cabin 10 may be unmanned. Further, the semi-automatic operation function, the fully automatic operation function, and the like may include an embodiment in which the operation content of the driven element (actuator) to be automatically operated is automatically determined according to a predetermined rule. Further, for the semi-automatic operation function, the fully automatic operation function, etc., the excavator 100 autonomously makes various judgments, and the driven element (hydraulic actuator) to be automatically operated is autonomously operated according to the judgment results. A mode in which the content is determined (so-called “autonomous driving function”) may be included.

<管理装置の概要>
管理装置200は、例えば、ショベル100の状態やショベル100の作業等、ショベル100に関する管理を行う。
<Overview of management device>
The management device 200 manages the excavator 100, such as the state of the excavator 100 and the work of the excavator 100.

管理装置200は、例えば、ショベル100が作業を行う作業現場の外部の管理センタ等に設置されるクラウドサーバであってよい。また、管理装置200は、例えば、ショベル100が作業行う作業現場内、或いは、作業現場から相対的に近い場所(例えば、通信事業者の局舎や基地局等)に配置されるエッジサーバであってもよい。また、管理装置200は、ショベル100の作業現場内の管理事務所等に配置される定置型の端末装置或いは携帯型の端末装置(携帯端末)であってもよい。定置型の端末装置には、例えば、デスクトップ型のコンピュータ端末が含まれてよい。また、携帯型の端末装置には、例えば、スマートフォン、タブレット端末、ラップトップ型のコンピュータ端末等が含まれてよい。 The management device 200 may be, for example, a cloud server installed in a management center or the like outside the work site where the excavator 100 works. Further, the management device 200 is, for example, an edge server arranged in a work site where the excavator 100 works, or in a place relatively close to the work site (for example, a telecommunications carrier's station building or a base station). You may. Further, the management device 200 may be a stationary terminal device or a portable terminal device (portable terminal) arranged in a management office or the like in the work site of the excavator 100. The stationary terminal device may include, for example, a desktop computer terminal. Further, the portable terminal device may include, for example, a smartphone, a tablet terminal, a laptop computer terminal, or the like.

管理装置200は、例えば、通信装置220(図2、図3参照)を有し、上述の如く、通信回線NWを通じて、ショベル100と相互に通信を行う。これにより、管理装置200は、ショベル100からアップロードされる各種情報を受信したり、各種信号をショベル100に送信したりすることができる。そのため、管理装置200のユーザは、出力装置240(図2、図3参照)を通じて、ショベル100に関する各種情報を確認することができる。また、管理装置200は、例えば、ショベル100に情報信号を送信し、作業に必要な情報を提供したり、制御信号を送信し、ショベル100を制御したりすることができる。管理装置200のユーザには、例えば、ショベル100のオーナ、ショベル100の管理者、ショベル100のメーカの技術者、ショベル100のオペレータ、ショベル100の作業現場の管理者、監督者、作業者等が含まれてよい。 The management device 200 has, for example, a communication device 220 (see FIGS. 2 and 3), and as described above, communicates with the excavator 100 through the communication line NW. As a result, the management device 200 can receive various information uploaded from the excavator 100 and transmit various signals to the excavator 100. Therefore, the user of the management device 200 can confirm various information about the excavator 100 through the output device 240 (see FIGS. 2 and 3). Further, the management device 200 can, for example, transmit an information signal to the excavator 100 to provide information necessary for work, or transmit a control signal to control the excavator 100. The users of the management device 200 include, for example, the owner of the excavator 100, the manager of the excavator 100, the engineer of the manufacturer of the excavator 100, the operator of the excavator 100, the manager, the supervisor, and the operator of the work site of the excavator 100. May be included.

また、管理装置200は、ショベル100の遠隔操作を支援可能に構成されてもよい。例えば、管理装置200は、オペレータが遠隔操作を行うための入力装置(以下、便宜的に「遠隔操作装置」)、及びショベル100の周囲の画像情報(周囲画像)等を表示する遠隔操作用表示装置を有してよい。遠隔操作装置から入力される信号は、遠隔操作信号として、ショベル100に送信される。これにより、管理装置200のユーザ(オペレータ)は、遠隔操作用表示装置でショベル100の周囲の様子を確認しながら、遠隔操作装置を用いて、ショベル100の遠隔操作を行うことができる。 Further, the management device 200 may be configured to be able to support the remote control of the excavator 100. For example, the management device 200 is a remote control display that displays an input device for the operator to perform remote control (hereinafter, “remote control device” for convenience), image information (surrounding image) around the shovel 100, and the like. You may have a device. The signal input from the remote control device is transmitted to the excavator 100 as a remote control signal. As a result, the user (operator) of the management device 200 can remotely control the excavator 100 by using the remote control device while checking the surroundings of the excavator 100 on the remote control display device.

[ショベル管理システムの構成]
次に、図1に加えて、図2、図3を参照して、ショベル管理システムSYSの具体的な構成について説明する。
[Excavator management system configuration]
Next, a specific configuration of the excavator management system SYS will be described with reference to FIGS. 2 and 3 in addition to FIG.

図2、図3は、本実施形態に係るショベル管理システムSYSの構成の一例及び他の例を示すブロック図である。図2、図3では、機械的動力が伝達される経路は二重線、油圧アクチュエータを駆動する高圧の作動油が流れる経路は実線、パイロット圧が伝達される経路は破線、電気信号が伝達される経路は点線でそれぞれ示される。図2、図3は、互いに、ショベル100及び管理装置200のうちのショベル100の構成のみが異なる。 2 and 3 are block diagrams showing an example and other examples of the configuration of the excavator management system SYS according to the present embodiment. In FIGS. 2 and 3, the path through which mechanical power is transmitted is a double line, the path through which high-pressure hydraulic oil for driving a hydraulic actuator flows is a solid line, the path through which pilot pressure is transmitted is a broken line, and an electric signal is transmitted. The routes are indicated by dotted lines. 2 and 3 differ from each other only in the configuration of the excavator 100 and the excavator 100 of the management device 200.

<ショベルの構成>
ショベル100は、被駆動要素の油圧駆動に関する油圧駆動系、被駆動要素の操作に関する操作系、ユーザとの情報のやり取りに関するユーザインタフェース系、外部との通信に関する通信系、及び各種制御に関する制御系等のそれぞれの構成要素を含む。
<Composition of excavator>
The excavator 100 includes a hydraulic drive system for hydraulically driving a driven element, an operation system for operating the driven element, a user interface system for exchanging information with a user, a communication system for communicating with the outside, a control system for various controls, and the like. Includes each component of.

<<油圧駆動系>>
図2、図3に示すように、本実施形態に係るショベル100の油圧駆動系は、上述の如く、下部走行体1(左右のクローラ)、上部旋回体3、ブーム4、アーム5、及びバケット6等の被駆動要素のそれぞれを油圧駆動する油圧アクチュエータを含む。油圧アクチュエータには、走行油圧モータ1ML,1MR、旋回油圧モータ2A、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等が含まれる。また、本実施形態に係るショベル100の油圧駆動系は、エンジン11と、レギュレータ13と、メインポンプ14と、コントロールバルブ17とを含む。
<< Hydraulic drive system >>
As shown in FIGS. 2 and 3, the hydraulic drive system of the excavator 100 according to the present embodiment has the lower traveling body 1 (left and right crawlers), the upper turning body 3, the boom 4, the arm 5, and the bucket as described above. It includes a hydraulic actuator that hydraulically drives each of the driven elements such as 6. The hydraulic actuator includes a traveling hydraulic motor 1ML, 1MR, a turning hydraulic motor 2A, a boom cylinder 7, an arm cylinder 8, a bucket cylinder 9, and the like. Further, the hydraulic drive system of the excavator 100 according to the present embodiment includes an engine 11, a regulator 13, a main pump 14, and a control valve 17.

エンジン11は、油圧駆動系におけるメイン動力源である。エンジン11は、例えば、軽油を燃料とするディーゼルエンジンである。エンジン11は、例えば、上部旋回体3の後部に搭載される。エンジン11は、後述するコントローラ30による直接或いは間接的な制御下で、予め設定される目標回転数で一定回転し、メインポンプ14及びパイロットポンプ15を駆動する。 The engine 11 is the main power source in the hydraulic drive system. The engine 11 is, for example, a diesel engine that uses light oil as fuel. The engine 11 is mounted on the rear portion of the upper swing body 3, for example. The engine 11 rotates constantly at a preset target rotation speed under direct or indirect control by the controller 30, which will be described later, to drive the main pump 14 and the pilot pump 15.

レギュレータ13は、コントローラ30の制御下で、メインポンプ14の吐出量を制御(調節)する。例えば、レギュレータ13は、コントローラ30からの制御指令に応じて、メインポンプ14の斜板の角度(以下、「傾転角」)を調節する。 The regulator 13 controls (adjusts) the discharge amount of the main pump 14 under the control of the controller 30. For example, the regulator 13 adjusts the angle of the swash plate of the main pump 14 (hereinafter, “tilt angle”) in response to a control command from the controller 30.

メインポンプ14は、高圧油圧ラインを通じてコントロールバルブ17に作動油を供給する。メインポンプ14は、例えば、エンジン11と同様、上部旋回体3の後部に搭載される。メインポンプ14は、上述の如く、エンジン11により駆動される。メインポンプ14は、例えば、可変容量式油圧ポンプであり、上述の如く、コントローラ30の制御下で、レギュレータ13により斜板の傾転角が調節されることによりピストンのストローク長が調整され、吐出流量(吐出圧)が制御される。 The main pump 14 supplies hydraulic oil to the control valve 17 through a high pressure hydraulic line. The main pump 14 is mounted on the rear portion of the upper swing body 3, for example, like the engine 11. The main pump 14 is driven by the engine 11 as described above. The main pump 14 is, for example, a variable displacement hydraulic pump, and as described above, the stroke length of the piston is adjusted by adjusting the tilt angle of the swash plate by the regulator 13 under the control of the controller 30, and the discharge is performed. The flow rate (discharge pressure) is controlled.

コントロールバルブ17は、オペレータの操作装置26に対する操作や遠隔操作の内容、或いは、コントローラ30から出力される自動運転機能に関する操作指令に応じて、油圧アクチュエータの制御を行う油圧制御装置である。コントロールバルブ17は、例えば、上部旋回体3の中央部に搭載される。コントロールバルブ17は、上述の如く、高圧油圧ラインを介してメインポンプ14と接続され、メインポンプ14から供給される作動油を、操作装置26の操作状態、或いは、コントローラ30から出力される操作指令に応じて、油圧アクチュエータ(走行油圧モータ1ML,1MR、旋回油圧モータ2A、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等)に選択的に供給する。具体的には、コントロールバルブ17は、メインポンプ14から油圧アクチュエータのそれぞれに供給される作動油の流量と流れる方向を制御する複数の制御弁(「方向切換弁」とも称する)17A〜17Fを含む。以下、制御弁17A〜17Fを包括的に或いは制御弁17A〜17Fのうちの任意の一つを個別に「制御弁17X」と称する場合がある。 The control valve 17 is a hydraulic control device that controls the hydraulic actuator in response to the contents of the operation or remote control of the operator to the operation device 26, or the operation command regarding the automatic operation function output from the controller 30. The control valve 17 is mounted on the central portion of the upper swing body 3, for example. As described above, the control valve 17 is connected to the main pump 14 via the high-pressure hydraulic line, and the hydraulic oil supplied from the main pump 14 is output from the operating state of the operating device 26 or the operation command from the controller 30. It is selectively supplied to hydraulic actuators (running hydraulic motor 1ML, 1MR, swivel hydraulic motor 2A, boom cylinder 7, arm cylinder 8, bucket cylinder 9, etc.). Specifically, the control valve 17 includes a plurality of control valves (also referred to as "direction switching valves") 17A to 17F that control the flow rate and the flow direction of the hydraulic oil supplied from the main pump 14 to each of the hydraulic actuators. .. Hereinafter, the control valves 17A to 17F may be comprehensively referred to, or any one of the control valves 17A to 17F may be individually referred to as "control valve 17X".

制御弁17Aは、走行油圧モータ1MLに作動油を供給し、且つ、走行油圧モータから作動油を排出させ、タンクに戻すことが可能に構成される。これにより、制御弁17Bは、走行油圧モータ1MRの操作(即ち、左側のクローラの操作)に対応する油圧制御弁31から供給されるパイロット圧に応じて、走行油圧モータ1MLを駆動することができる。 The control valve 17A is configured to supply hydraulic oil to the traveling hydraulic motor 1ML, discharge the hydraulic oil from the traveling hydraulic motor, and return the hydraulic oil to the tank. Thereby, the control valve 17B can drive the traveling hydraulic motor 1ML according to the pilot pressure supplied from the hydraulic control valve 31 corresponding to the operation of the traveling hydraulic motor 1MR (that is, the operation of the left crawler). ..

制御弁17Bは、走行油圧モータ1MRに作動油を供給し、且つ、走行油圧モータから作動油を排出させ、タンクに戻すことが可能に構成される。これにより、制御弁17Bは、走行油圧モータ1MRの操作(即ち、右側のクローラの操作)に対応する油圧制御弁31から供給されるパイロット圧に応じて、走行油圧モータ1MRを駆動することができる。 The control valve 17B is configured to supply hydraulic oil to the traveling hydraulic motor 1MR, discharge the hydraulic oil from the traveling hydraulic motor, and return the hydraulic oil to the tank. Thereby, the control valve 17B can drive the traveling hydraulic motor 1MR according to the pilot pressure supplied from the hydraulic control valve 31 corresponding to the operation of the traveling hydraulic motor 1MR (that is, the operation of the crawler on the right side). ..

制御弁17Cは、旋回油圧モータ2Aに作動油を供給し、且つ、旋回油圧モータ2Aから作動油を排出させ、タンクに戻すことが可能に構成される。これにより、制御弁17Cは、旋回油圧モータ2Aの操作(即ち、上部旋回体3の操作)に対応する油圧制御弁31から供給されるパイロット圧に応じて、旋回油圧モータ2Aを駆動することができる。 The control valve 17C is configured to supply hydraulic oil to the swing hydraulic motor 2A, discharge the hydraulic oil from the swing hydraulic motor 2A, and return the hydraulic oil to the tank. As a result, the control valve 17C can drive the swing hydraulic motor 2A according to the pilot pressure supplied from the hydraulic control valve 31 corresponding to the operation of the swing hydraulic motor 2A (that is, the operation of the upper swing body 3). can.

制御弁17Dは、ブームシリンダ7に作動油を供給し、且つ、ブームシリンダ7から作動油を排出させ、タンクに戻すことが可能に構成される。これにより、制御弁17Dは、ブームシリンダ7の操作(即ち、ブーム4の操作)に対応する油圧制御弁31から供給されるパイロット圧に応じて、ブームシリンダ7を駆動することができる。 The control valve 17D is configured to supply hydraulic oil to the boom cylinder 7 and discharge the hydraulic oil from the boom cylinder 7 so that the hydraulic oil can be returned to the tank. Thereby, the control valve 17D can drive the boom cylinder 7 according to the pilot pressure supplied from the hydraulic control valve 31 corresponding to the operation of the boom cylinder 7 (that is, the operation of the boom 4).

制御弁17Eは、アームシリンダ8に作動油を供給し、且つ、アームシリンダ8から作動油を排出させ、タンクに戻すことが可能に構成される。これにより、制御弁17Eは、アームシリンダ8の操作(即ち、アーム5の操作)に対応する油圧制御弁31から供給されるパイロット圧に応じて、アームシリンダ8を駆動することができる。 The control valve 17E is configured to supply hydraulic oil to the arm cylinder 8 and discharge the hydraulic oil from the arm cylinder 8 so that the hydraulic oil can be returned to the tank. Thereby, the control valve 17E can drive the arm cylinder 8 according to the pilot pressure supplied from the hydraulic control valve 31 corresponding to the operation of the arm cylinder 8 (that is, the operation of the arm 5).

制御弁17Fは、バケットシリンダ9に作動油を供給し、且つ、バケットシリンダ9から作動油を排出させ、タンクに戻すことが可能に構成される。これにより、制御弁17Fは、バケットシリンダ9の操作(即ち、バケット6の操作)に対応する油圧制御弁31から供給されるパイロット圧に応じて、バケットシリンダ9を駆動することができる。 The control valve 17F is configured to supply hydraulic oil to the bucket cylinder 9 and discharge the hydraulic oil from the bucket cylinder 9 so that the hydraulic oil can be returned to the tank. As a result, the control valve 17F can drive the bucket cylinder 9 according to the pilot pressure supplied from the hydraulic control valve 31 corresponding to the operation of the bucket cylinder 9 (that is, the operation of the bucket 6).

制御弁17Xは、例えば、パイロット圧が供給される2つのポートP1,P2を有するスプール弁である(例えば、図7、図8の制御弁17D参照)。制御弁17Xには、軸方向に移動可能なスプールが内蔵され、スプールは、その両端部にも設けられるバネ部材から所定の中立位置で釣り合うように反対側の端部に向けて付勢されている。 The control valve 17X is, for example, a spool valve having two ports P1 and P2 to which pilot pressure is supplied (see, for example, control valve 17D in FIGS. 7 and 8). The control valve 17X has a built-in spool that can move in the axial direction, and the spool is urged from spring members provided at both ends thereof toward the opposite end so as to be balanced at a predetermined neutral position. There is.

制御弁17XのポートP1に作動油が供給されると、その圧力(パイロット圧)がスプールの軸方向の一端に作用し、スプールが中立位置を基準として軸方向で他端側に移動する。これにより、制御弁17Xは、スプールの移動に伴い、油圧アクチュエータの2つの作動油の給排ポートのうちの一方に作動油を供給し他方から作動油を排出させる経路を連通させ、油圧アクチュエータを一の方向に駆動することができる。 When hydraulic oil is supplied to the port P1 of the control valve 17X, the pressure (pilot pressure) acts on one end in the axial direction of the spool, and the spool moves to the other end side in the axial direction with respect to the neutral position. As a result, the control valve 17X communicates the path for supplying hydraulic oil to one of the two hydraulic oil supply / discharge ports of the hydraulic actuator and discharging the hydraulic oil from the other as the spool moves, so that the hydraulic actuator can be used. It can be driven in one direction.

一方、制御弁17XのポートP2に作動油が供給されると、その圧力(パイロット圧)がスプールの軸方向の他端に作用し、スプールが中立位置を基準として軸方向で一端側に移動する。これにより、制御弁17Xは、スプールの移動に伴い、油圧アクチュエータの2つの作動油の給排ポートのうちの他方に作動油を供給し一方から作動油を排出させる経路を連通させ、油圧アクチュエータを他の方向に駆動することができる。 On the other hand, when hydraulic oil is supplied to the port P2 of the control valve 17X, the pressure (pilot pressure) acts on the other end of the spool in the axial direction, and the spool moves to one end side in the axial direction with reference to the neutral position. .. As a result, the control valve 17X communicates the hydraulic actuator with a path for supplying hydraulic oil to the other of the two hydraulic oil supply / discharge ports of the hydraulic actuator and discharging the hydraulic oil from one of the two hydraulic actuator ports as the spool moves. It can be driven in other directions.

<<操作系>>
図2、図3に示すように、本実施形態に係るショベル100の操作系は、パイロットポンプ15と、ゲートロック弁25Vと、操作装置26と、油圧制御弁31とを含む。また、図2に示すように、本実施形態に係るショベル100の操作系は、操作装置26が油圧パイロット式である場合、シャトル弁32と、油圧制御弁33とを含む。
<< Operation system >>
As shown in FIGS. 2 and 3, the operation system of the excavator 100 according to the present embodiment includes a pilot pump 15, a gate lock valve 25V, an operation device 26, and a hydraulic control valve 31. Further, as shown in FIG. 2, the operation system of the excavator 100 according to the present embodiment includes a shuttle valve 32 and a hydraulic control valve 33 when the operation device 26 is a hydraulic pilot type.

パイロットポンプ15は、パイロットライン25を介して各種油圧機器にパイロット圧を供給する。パイロットポンプ15は、例えば、エンジン11と同様、上部旋回体3の後部に搭載される。パイロットポンプ15は、例えば、固定容量式油圧ポンプであり、上述の如く、エンジン11により駆動される。 The pilot pump 15 supplies pilot pressure to various hydraulic devices via the pilot line 25. The pilot pump 15 is mounted on the rear portion of the upper swing body 3, for example, like the engine 11. The pilot pump 15 is, for example, a fixed-capacity hydraulic pump, and is driven by the engine 11 as described above.

ゲートロック弁25Vは、パイロットライン25において、パイロットポンプ15からの作動油の供給を受ける全ての各種油圧機器よりも上流に設けられる。ゲートロック弁25Vは、キャビン10の内部のゲートロックレバーの操作と連動するリミットスイッチのON/OFFによって、パイロットライン25の連通及び遮断(非連通)を切り替える。具体的には、ゲートロックレバーが起こされている、つまり、操縦席が開放されている場合、リミットスイッチがOFFされ、ゲートロック弁25Vのソレノイドには、電源(例えば、バッテリ)からの電圧が印加されず、ゲートロック弁25Vは非連通状態となる。そのため、パイロットライン25が遮断され、油圧制御弁31を含む各種油圧機器に作動油が供給されない。一方、ゲートロックレバーが下ろされた状態、つまり、操縦席が閉じられた状態では、リミットスイッチがONされ、ゲートロック弁25Vのソレノイドには、電源から電圧が印加され、ゲートロック弁25Vは連通状態になる。そのため、パイロットライン25が連通し、油圧制御弁31を含む各種油圧機器に作動油が供給される。 The gate lock valve 25V is provided in the pilot line 25 upstream of all various hydraulic devices supplied with hydraulic oil from the pilot pump 15. The gate lock valve 25V switches communication and disconnection (non-communication) of the pilot line 25 by ON / OFF of the limit switch linked with the operation of the gate lock lever inside the cabin 10. Specifically, when the gate lock lever is raised, that is, when the cockpit is open, the limit switch is turned off, and the solenoid of the gate lock valve 25V receives a voltage from a power source (for example, a battery). No application is applied, and the gate lock valve 25V is in a non-communication state. Therefore, the pilot line 25 is cut off, and hydraulic oil is not supplied to various hydraulic devices including the hydraulic control valve 31. On the other hand, when the gate lock lever is lowered, that is, when the cockpit is closed, the limit switch is turned on, a voltage is applied to the solenoid of the gate lock valve 25V from the power supply, and the gate lock valve 25V communicates. Become a state. Therefore, the pilot line 25 communicates with each other, and hydraulic oil is supplied to various hydraulic devices including the hydraulic control valve 31.

操作装置26は、キャビン10の操縦席付近に設けられ、オペレータが各種被駆動要素(下部走行体1、上部旋回体3、ブーム4、アーム5、バケット6等)の操作を行うために用いられる。換言すれば、操作装置26は、オペレータがそれぞれの被駆動要素を駆動する油圧アクチュエータ(即ち、走行油圧モータ1ML,1MR、旋回油圧モータ2A、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等)の操作を行うために用いられる。操作装置26は、例えば、ブーム4(ブームシリンダ7)、アーム5(アームシリンダ8)、バケット6(バケットシリンダ9)、及び上部旋回体3(旋回油圧モータ2A)のそれぞれを操作するレバー装置を含む。また、操作装置26は、例えば、下部走行体1の左右のクローラ(走行油圧モータ1ML,1MR)のそれぞれを操作するペダル装置或いはレバー装置を含む。 The operating device 26 is provided near the cockpit of the cabin 10 and is used by the operator to operate various driven elements (lower traveling body 1, upper turning body 3, boom 4, arm 5, bucket 6, etc.). .. In other words, the operating device 26 is a hydraulic actuator in which the operator drives each driven element (that is, a traveling hydraulic motor 1ML, 1MR, a turning hydraulic motor 2A, a boom cylinder 7, an arm cylinder 8, a bucket cylinder 9, etc.). It is used to perform the operation of. The operating device 26 includes, for example, a lever device for operating each of the boom 4 (boom cylinder 7), the arm 5 (arm cylinder 8), the bucket 6 (bucket cylinder 9), and the upper swing body 3 (swing hydraulic motor 2A). include. Further, the operating device 26 includes, for example, a pedal device or a lever device that operates each of the left and right crawlers (traveling hydraulic motors 1ML, 1MR) of the lower traveling body 1.

例えば、図2に示すように、操作装置26は、油圧パイロット式である。具体的には、操作装置26は、パイロットライン25及びそこから分岐されるパイロットライン25Aを通じてパイロットポンプ15から供給される作動油を利用して、操作内容に応じたパイロット圧を二次側のパイロットライン27Aに出力する。パイロットライン27Aは、シャトル弁32の一方の入口ポートに接続され、シャトル弁32の出口ポートに接続されるパイロットライン27を介して、コントロールバルブ17に接続される。これにより、コントロールバルブ17には、シャトル弁32を介して、操作装置26における各種被駆動要素(油圧アクチュエータ)に関する操作内容に応じたパイロット圧が入力されうる。そのため、コントロールバルブ17は、オペレータ等の操作装置26に対する操作内容に応じて、それぞれの油圧アクチュエータを駆動することができる。 For example, as shown in FIG. 2, the operating device 26 is a hydraulic pilot type. Specifically, the operating device 26 uses the hydraulic oil supplied from the pilot pump 15 through the pilot line 25 and the pilot line 25A branched from the pilot line 25 to apply a pilot pressure according to the operation content to the pilot on the secondary side. Output to line 27A. The pilot line 27A is connected to one inlet port of the shuttle valve 32 and is connected to the control valve 17 via a pilot line 27 connected to the outlet port of the shuttle valve 32. As a result, the pilot pressure can be input to the control valve 17 via the shuttle valve 32 according to the operation content of the various driven elements (hydraulic actuators) in the operating device 26. Therefore, the control valve 17 can drive each hydraulic actuator according to the operation content for the operating device 26 such as the operator.

また、例えば、図3に示すように、操作装置26は、電気式である。具体的には、操作装置26は、操作内容に応じた電気信号(以下、「操作信号」)を出力し、操作信号は、コントローラ30に取り込まれる。そして、コントローラ30は、操作信号の内容に応じた制御指令、つまり、操作装置26に対する操作内容に応じた制御信号を油圧制御弁31に出力する。これにより、油圧制御弁31からコントロールバルブ17に操作装置26の操作内容に応じたパイロット圧が入力され、コントロールバルブ17は、操作装置26の操作内容に応じて、それぞれの油圧アクチュエータを駆動することができる。 Further, for example, as shown in FIG. 3, the operating device 26 is an electric type. Specifically, the operation device 26 outputs an electric signal (hereinafter, “operation signal”) according to the operation content, and the operation signal is taken into the controller 30. Then, the controller 30 outputs a control command according to the content of the operation signal, that is, a control signal according to the operation content to the operation device 26 to the hydraulic control valve 31. As a result, the pilot pressure corresponding to the operation content of the operation device 26 is input from the hydraulic control valve 31 to the control valve 17, and the control valve 17 drives each hydraulic actuator according to the operation content of the operation device 26. Can be done.

また、コントロールバルブ17に内蔵される、それぞれの油圧アクチュエータを駆動する制御弁17X(方向切換弁)は、電磁ソレノイド式であってもよい。この場合、操作装置26から出力される操作信号がコントロールバルブ17に、即ち、電磁ソレノイド式の制御弁17Xに直接入力されてもよい。 Further, the control valve 17X (direction switching valve) built in the control valve 17 for driving each hydraulic actuator may be an electromagnetic solenoid type. In this case, the operation signal output from the operation device 26 may be directly input to the control valve 17, that is, the electromagnetic solenoid type control valve 17X.

油圧制御弁31は、操作装置26の操作対象の被駆動要素(油圧アクチュエータ)ごとに設けられる。即ち、油圧制御弁31は、例えば、左側のクローラ(走行油圧モータ1ML)、右側のクローラ(走行油圧モータ1MR)、上部旋回体3(旋回油圧モータ2A)、ブーム4(ブームシリンダ7)、アーム5(アームシリンダ8)、及びバケット6(バケットシリンダ9)ごとに設けられる。油圧制御弁31は、例えば、パイロットポンプ15とコントロールバルブ17との間のパイロットライン25Bに設けられ、その流路面積(即ち、作動油が通流可能な断面積)を変更可能に構成されてよい。これにより、油圧制御弁31は、パイロットライン25Bを通じて供給されるパイロットポンプ15の作動油を利用して、所定のパイロット圧を二次側のパイロットライン27Bに出力することができる。そのため、図2に示すように、油圧制御弁31は、パイロットライン27Bとパイロットライン27の間のシャトル弁32を通じて、間接的に、コントローラ30からの制御信号に応じた所定のパイロット圧をコントロールバルブ17に作用させることができる。また、図3に示すように、油圧制御弁31は、パイロットライン27B及びパイロットライン27を通じて、直接的に、コントローラ30からの制御信号に応じた所定のパイロット圧をコントロールバルブ17に作用させることができる。そのため、コントローラ30は、油圧制御弁31から電気式の操作装置26の操作内容に応じたパイロット圧をコントロールバルブ17に供給させ、オペレータの操作に基づくショベル100の動作を実現することができる。 The hydraulic control valve 31 is provided for each driven element (hydraulic actuator) to be operated by the operating device 26. That is, the hydraulic control valve 31 is, for example, a crawler on the left side (running hydraulic motor 1ML), a crawler on the right side (running hydraulic motor 1MR), an upper swivel body 3 (swivel hydraulic motor 2A), a boom 4 (boom cylinder 7), and an arm. It is provided for each of 5 (arm cylinder 8) and bucket 6 (bucket cylinder 9). The hydraulic control valve 31 is provided, for example, in the pilot line 25B between the pilot pump 15 and the control valve 17, and is configured so that the flow path area (that is, the cross-sectional area through which the hydraulic oil can flow) can be changed. good. As a result, the hydraulic control valve 31 can output a predetermined pilot pressure to the pilot line 27B on the secondary side by utilizing the hydraulic oil of the pilot pump 15 supplied through the pilot line 25B. Therefore, as shown in FIG. 2, the hydraulic control valve 31 indirectly controls a predetermined pilot pressure according to the control signal from the controller 30 through the shuttle valve 32 between the pilot line 27B and the pilot line 27. It can act on 17. Further, as shown in FIG. 3, the hydraulic control valve 31 can directly apply a predetermined pilot pressure according to the control signal from the controller 30 to the control valve 17 through the pilot line 27B and the pilot line 27. can. Therefore, the controller 30 can supply the pilot pressure according to the operation content of the electric operation device 26 from the hydraulic control valve 31 to the control valve 17, and can realize the operation of the excavator 100 based on the operation of the operator.

また、コントローラ30は、例えば、油圧制御弁31を制御し、自動運転機能を実現してもよい。具体的には、コントローラ30は、操作装置26の操作の有無に依らず、自動運転機能に関する操作指令に対応する制御信号を油圧制御弁31に出力する。これにより、コントローラ30は、油圧制御弁31から自動運転機能に関する操作指令に対応するパイロット圧をコントロールバルブ17に供給させ、自動運転機能に基づくショベル100の動作を実現することができる。 Further, the controller 30 may control, for example, the hydraulic control valve 31 to realize an automatic operation function. Specifically, the controller 30 outputs a control signal corresponding to an operation command related to the automatic operation function to the hydraulic control valve 31 regardless of whether or not the operation device 26 is operated. As a result, the controller 30 can supply the pilot pressure corresponding to the operation command related to the automatic operation function from the hydraulic control valve 31 to the control valve 17, and can realize the operation of the excavator 100 based on the automatic operation function.

また、コントローラ30は、例えば、油圧制御弁31を制御し、ショベル100の遠隔操作を実現してもよい。具体的には、コントローラ30は、後述の通信装置60によって、管理装置200から受信される遠隔操作信号で指定される遠隔操作の内容に対応する制御信号を油圧制御弁31に出力する。これにより、コントローラ30は、油圧制御弁31から遠隔操作の内容に対応するパイロット圧をコントロールバルブ17に供給させ、オペレータの遠隔操作に基づくショベル100の動作を実現することができる。 Further, the controller 30 may control, for example, the hydraulic control valve 31 to realize remote control of the excavator 100. Specifically, the controller 30 outputs a control signal corresponding to the content of the remote control specified by the remote control signal received from the management device 200 to the hydraulic control valve 31 by the communication device 60 described later. As a result, the controller 30 can supply the pilot pressure corresponding to the content of the remote control from the hydraulic control valve 31 to the control valve 17, and can realize the operation of the excavator 100 based on the remote control of the operator.

図2に示すように、シャトル弁32は、2つの入口ポートと1つの出口ポートを有し、2つの入口ポートに入力されたパイロット圧のうちの高い方のパイロット圧を有する作動油を出口ポートに出力させる。シャトル弁32は、操作装置26の操作対象の被駆動要素(油圧アクチュエータ)ごとに設けられる。即ち、シャトル弁32は、例えば、左側のクローラ(走行油圧モータ1ML)、右側のクローラ(走行油圧モータ1MR)、上部旋回体3(旋回油圧モータ2A)、ブーム4(ブームシリンダ7)、アーム5(アームシリンダ8)、及びバケット6(バケットシリンダ9)ごとに設けられる。シャトル弁32の2つの入口ポートのうちの一方が操作装置26(具体的には、操作装置26に含まれる上述のレバー装置或いはペダル装置)の二次側のパイロットライン27Aに接続され、他方が油圧制御弁31の二次側のパイロットライン27Bに接続される。シャトル弁32の出口ポートは、パイロットライン27を通じて、コントロールバルブ17の対応する制御弁のパイロットポートに接続される。対応する制御弁とは、シャトル弁32の一方の入口ポートに接続される上述のレバー装置或いはペダル装置の操作対象である油圧アクチュエータを駆動する制御弁である。そのため、これらのシャトル弁32は、それぞれ、操作装置26の二次側のパイロットライン27Aのパイロット圧と油圧制御弁31の二次側のパイロットライン27Bのパイロット圧のうちの高い方を、対応する制御弁のパイロットポートに作用させることができる。つまり、コントローラ30は、操作装置26の二次側のパイロット圧よりも高いパイロット圧を油圧制御弁31から出力させることで、オペレータの操作装置26に対する操作に依らず、対応する制御弁を制御することができる。よって、コントローラ30は、オペレータの操作装置26に対する操作状態に依らず、被駆動要素(下部走行体1、上部旋回体3、アタッチメント)の動作を制御し、自動運転機能を実現することができる。 As shown in FIG. 2, the shuttle valve 32 has two inlet ports and one outlet port, and the hydraulic oil having the higher pilot pressure of the pilot pressures input to the two inlet ports is discharged to the outlet port. To output to. The shuttle valve 32 is provided for each driven element (hydraulic actuator) to be operated by the operating device 26. That is, the shuttle valve 32 is, for example, a left crawler (running hydraulic motor 1ML), a right crawler (running hydraulic motor 1MR), an upper swing body 3 (swing hydraulic motor 2A), a boom 4 (boom cylinder 7), and an arm 5. It is provided for each (arm cylinder 8) and bucket 6 (bucket cylinder 9). One of the two inlet ports of the shuttle valve 32 is connected to the pilot line 27A on the secondary side of the operating device 26 (specifically, the lever device or pedal device described above included in the operating device 26), and the other It is connected to the pilot line 27B on the secondary side of the hydraulic control valve 31. The outlet port of the shuttle valve 32 is connected through the pilot line 27 to the pilot port of the corresponding control valve of the control valve 17. The corresponding control valve is a control valve that drives a hydraulic actuator that is an operation target of the above-mentioned lever device or pedal device connected to one inlet port of the shuttle valve 32. Therefore, these shuttle valves 32 correspond to the higher of the pilot pressure of the pilot line 27A on the secondary side of the operating device 26 and the pilot pressure of the pilot line 27B on the secondary side of the hydraulic control valve 31, respectively. It can act on the pilot port of the control valve. That is, the controller 30 controls the corresponding control valve regardless of the operator's operation on the operating device 26 by outputting the pilot pressure higher than the pilot pressure on the secondary side of the operating device 26 from the hydraulic control valve 31. be able to. Therefore, the controller 30 can control the operation of the driven element (lower traveling body 1, upper turning body 3, attachment) regardless of the operating state of the operator with respect to the operating device 26, and can realize the automatic driving function.

図2に示すように、油圧制御弁33は、操作装置26とシャトル弁32とを接続するパイロットライン27Aに設けられる。油圧制御弁33は、例えば、その流路面積を変更できるように構成される。油圧制御弁33は、コントローラ30から入力される制御信号に応じて動作する。これにより、コントローラ30は、オペレータにより操作装置26が操作されている場合に、操作装置26から出力されるパイロット圧を強制的に減圧させることができる。そのため、コントローラ30は、操作装置26が操作されている場合であっても、操作装置26の操作に対応する油圧アクチュエータの動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、コントローラ30は、例えば、操作装置26が操作されている場合であっても、操作装置26から出力されるパイロット圧を減圧させ、油圧制御弁31から出力されるパイロット圧よりも低くすることができる。そのため、コントローラ30は、油圧制御弁31及び油圧制御弁33を制御することで、例えば、操作装置26の操作内容とは無関係に、所望のパイロット圧をコントロールバルブ17内の制御弁のパイロットポートに確実に作用させることができる。よって、コントローラ30は、例えば、油圧制御弁31に加えて、油圧制御弁33を制御することで、ショベル100の自動運転機能や遠隔操作機能をより適切に実現することができる。 As shown in FIG. 2, the hydraulic control valve 33 is provided on the pilot line 27A connecting the operating device 26 and the shuttle valve 32. The hydraulic control valve 33 is configured so that the flow path area thereof can be changed, for example. The hydraulic control valve 33 operates in response to a control signal input from the controller 30. As a result, the controller 30 can forcibly reduce the pilot pressure output from the operating device 26 when the operating device 26 is operated by the operator. Therefore, the controller 30 can forcibly suppress or stop the operation of the hydraulic actuator corresponding to the operation of the operating device 26 even when the operating device 26 is being operated. Further, for example, even when the operating device 26 is operated, the controller 30 reduces the pilot pressure output from the operating device 26 to be lower than the pilot pressure output from the hydraulic control valve 31. Can be done. Therefore, the controller 30 controls the hydraulic control valve 31 and the hydraulic control valve 33 to, for example, apply a desired pilot pressure to the pilot port of the control valve in the control valve 17 regardless of the operation content of the operating device 26. It can work reliably. Therefore, for example, the controller 30 can more appropriately realize the automatic operation function and the remote control function of the excavator 100 by controlling the hydraulic control valve 33 in addition to the hydraulic control valve 31.

<<ユーザインタフェース系>>
図2、図3に示すように、本実施形態に係るショベル100のユーザインタフェース系は、操作装置26と、出力装置50と、入力装置52とを含む。
<< User interface system >>
As shown in FIGS. 2 and 3, the user interface system of the excavator 100 according to the present embodiment includes an operation device 26, an output device 50, and an input device 52.

出力装置50は、キャビン10の内部のショベル100のユーザ(オペレータ)に向けて各種情報を出力する。 The output device 50 outputs various information to the user (operator) of the excavator 100 inside the cabin 10.

例えば、出力装置50は、キャビン10内の着座したオペレータから視認し易い場所に設けられ、視覚的な方法で各種情報を出力する室内の照明機器や表示装置等を含む。照明機器は、例えば、警告灯等である。表示装置は、例えば、液晶ディスプレイや有機EL(Electroluminescence)ディスプレイである。 For example, the output device 50 is provided in a place in the cabin 10 that is easily visible to a seated operator, and includes an indoor lighting device, a display device, and the like that output various information by a visual method. The lighting device is, for example, a warning light or the like. The display device is, for example, a liquid crystal display or an organic EL (Electroluminescence) display.

また、例えば、出力装置50は、聴覚的な方法で各種情報を出力する音出力装置を含む。音出力装置には、例えば、ブザーやスピーカ等が含まれる。 Further, for example, the output device 50 includes a sound output device that outputs various information by an auditory method. The sound output device includes, for example, a buzzer, a speaker, and the like.

入力装置52は、キャビン10内の着座したオペレータに近接する範囲に設けられ、オペレータによる各種入力を受け付け、受け付けられる入力に対応する信号は、コントローラ30に取り込まれる。 The input device 52 is provided in a range close to the seated operator in the cabin 10, receives various inputs by the operator, and signals corresponding to the received inputs are taken into the controller 30.

例えば、入力装置52は、操作入力を受け付ける操作入力装置である。操作入力装置には、表示装置に実装されるタッチパネル、表示装置の周囲に設置されるタッチパッド、ボタンスイッチ、レバー、トグル、操作装置26(レバー装置)に設けられるノブスイッチ等が含まれる。 For example, the input device 52 is an operation input device that accepts operation inputs. The operation input device includes a touch panel mounted on the display device, a touch pad installed around the display device, a button switch, a lever, a toggle, a knob switch provided on the operation device 26 (lever device), and the like.

また、例えば、入力装置52は、オペレータの音声入力を受け付ける音声入力装置であってもよい。音声入力装置には、例えば、マイクロフォンが含まれる。 Further, for example, the input device 52 may be a voice input device that accepts the voice input of the operator. The voice input device includes, for example, a microphone.

また、例えば、入力装置52は、オペレータのジェスチャ入力を受け付けるジェスチャ入力装置であってもよい。ジェスチャ入力装置には、例えば、キャビン10内に設置される撮像装置(室内カメラ)が含まれる。 Further, for example, the input device 52 may be a gesture input device that accepts the gesture input of the operator. The gesture input device includes, for example, an image pickup device (indoor camera) installed in the cabin 10.

<<通信系>>
図2、図3に示すように、本実施形態に係るショベル100の通信系は、通信装置60を含む。
<< Communication system >>
As shown in FIGS. 2 and 3, the communication system of the excavator 100 according to the present embodiment includes the communication device 60.

通信装置60は、通信回線NWに接続し、ショベル100と別に設けられる装置(例えば、管理装置200)と通信を行う。ショベル100と別に設けられる装置には、ショベル100の外部にある装置の他、ショベル100のユーザによりキャビン10に持ち込まれる携帯型の端末装置が含まれてよい。通信装置60は、例えば、4G(4th Generation)や5G(5th Generation)等の規格に準拠する移動体通信モジュールを含んでよい。また、通信装置60は、例えば、衛星通信モジュールを含んでもよい。また、通信装置60は、例えば、WiFi通信モジュールやブルートゥース通信モジュール等を含んでもよい。 The communication device 60 is connected to the communication line NW and communicates with a device (for example, a management device 200) provided separately from the excavator 100. The device provided separately from the excavator 100 may include a device outside the excavator 100 and a portable terminal device brought into the cabin 10 by the user of the excavator 100. Communication device 60 may comprise, for example, a mobile communication module that conforms to 4G (4 th Generation) and 5G (5 th Generation) standard such. Further, the communication device 60 may include, for example, a satellite communication module. Further, the communication device 60 may include, for example, a WiFi communication module, a Bluetooth communication module, or the like.

<<制御系>>
図2、図3に示すように、本実施形態に係るショベル100の制御系は、コントローラ30を含む。また、本実施形態に係るショベル100の制御系は、ブーム角度センサS1と、アーム角度センサS2と、バケット角度センサS3と、機体傾斜センサS4と、旋回状態センサS5と、撮像装置S6と、ブームシリンダ圧センサS7と、アームシリンダ圧センサS8と、バケットシリンダ圧センサS9とを含む。また、図2に示すように、本実施形態に係るショベル100の制御系は、操作装置26が油圧パイロット式である場合、操作圧センサ29を含む。
<< Control system >>
As shown in FIGS. 2 and 3, the control system of the excavator 100 according to the present embodiment includes the controller 30. Further, the control system of the excavator 100 according to the present embodiment includes a boom angle sensor S1, an arm angle sensor S2, a bucket angle sensor S3, a machine body tilt sensor S4, a turning state sensor S5, an image pickup device S6, and a boom. It includes a cylinder pressure sensor S7, an arm cylinder pressure sensor S8, and a bucket cylinder pressure sensor S9. Further, as shown in FIG. 2, the control system of the shovel 100 according to the present embodiment includes an operating pressure sensor 29 when the operating device 26 is a hydraulic pilot type.

コントローラ30は、ショベル100に関する各種制御を行う。コントローラ30の機能は、任意のハードウェア、或いは、任意のハードウェア及びソフトウェアの組み合わせ等により実現されてよい。例えば、コントローラ30は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)等のメモリ装置、ROM(Read Only Memory)等の不揮発性の補助記憶装置、各種入出力用のインタフェース装置等を含むコンピュータを中心に構成される。コントローラ30は、例えば、補助記憶装置にインストールされるプログラムをメモリ装置にロードしCPU上で実行することにより各種機能を実現する。 The controller 30 performs various controls related to the excavator 100. The function of the controller 30 may be realized by any hardware, or a combination of any hardware and software. For example, the controller 30 is a computer including a CPU (Central Processing Unit), a memory device such as a RAM (Random Access Memory), a non-volatile auxiliary storage device such as a ROM (Read Only Memory), an interface device for various input / output, and the like. Is mainly composed of. The controller 30 realizes various functions by, for example, loading a program installed in the auxiliary storage device into the memory device and executing the program on the CPU.

コントローラ30は、例えば、油圧制御弁31を制御対象として、ショベル100の油圧アクチュエータ(被駆動要素)の操作に関する制御を行う。 The controller 30 controls the operation of the hydraulic actuator (driven element) of the excavator 100, for example, with the hydraulic control valve 31 as the control target.

具体的には、コントローラ30は、油圧制御弁31を制御対象として、操作装置26の操作に基づくショベル100の油圧アクチュエータ(被駆動要素)の操作に関する制御を行ってよい。 Specifically, the controller 30 may control the operation of the hydraulic actuator (driven element) of the excavator 100 based on the operation of the operating device 26 with the hydraulic control valve 31 as the control target.

また、コントローラ30は、油圧制御弁31を制御対象として、ショベル100の油圧アクチュエータ(被駆動要素)の遠隔操作に関する制御を行ってよい。即ち、ショベル100の油圧アクチュエータ(被駆動要素)の操作には、ショベル100の外部からの油圧アクチュエータの遠隔操作が含まれてよい。 Further, the controller 30 may control the remote control of the hydraulic actuator (driven element) of the excavator 100 with the hydraulic control valve 31 as the control target. That is, the operation of the hydraulic actuator (driven element) of the excavator 100 may include remote control of the hydraulic actuator from the outside of the excavator 100.

また、コントローラ30は、油圧制御弁31を制御対象として、ショベル100の自動運転機能に関する制御を行ってよい。即ち、ショベル100の油圧アクチュエータの操作には、自動運転機能に基づき出力される、ショベル100の油圧アクチュエータの操作指令が含まれてよい。 Further, the controller 30 may control the automatic operation function of the shovel 100 with the hydraulic control valve 31 as the control target. That is, the operation of the hydraulic actuator of the excavator 100 may include an operation command of the hydraulic actuator of the excavator 100, which is output based on the automatic operation function.

また、コントローラ30は、例えば、ショベル100の挙動の安定化(以下、「挙動安定化」)に関する制御を行う。コントローラ30は、ショベル100の挙動安定化に関する機能部として、判定部301と、安定化制御部302とを含む。 Further, the controller 30 controls, for example, the stabilization of the behavior of the excavator 100 (hereinafter, “behavior stabilization”). The controller 30 includes a determination unit 301 and a stabilization control unit 302 as functional units related to stabilizing the behavior of the excavator 100.

尚、コントローラ30の機能の一部は、他のコントローラ(制御装置)により実現されてもよい。即ち、コントローラ30の機能は、複数のコントローラにより分散して実現される態様であってもよい。 A part of the function of the controller 30 may be realized by another controller (control device). That is, the function of the controller 30 may be realized in a distributed manner by a plurality of controllers.

図2に示すように、操作圧センサ29は、油圧パイロット式の操作装置26の二次側(パイロットライン27A)のパイロット圧、即ち、操作装置26におけるそれぞれの被駆動要素(油圧アクチュエータ)の操作状態に対応するパイロット圧を検出する。操作圧センサ29による操作装置26における下部走行体1、上部旋回体3、ブーム4、アーム5、及びバケット6等に関する操作状態に対応するパイロット圧の検出信号は、コントローラ30に取り込まれる。 As shown in FIG. 2, the operating pressure sensor 29 operates the pilot pressure on the secondary side (pilot line 27A) of the hydraulic pilot type operating device 26, that is, the operation of each driven element (hydraulic actuator) in the operating device 26. Detects the pilot pressure corresponding to the condition. The pilot pressure detection signal corresponding to the operating state of the lower traveling body 1, the upper swing body 3, the boom 4, the arm 5, the bucket 6 and the like in the operating device 26 by the operating pressure sensor 29 is taken into the controller 30.

ブーム角度センサS1は、所定基準(例えば、水平面やブーム4の可動角度範囲の両端の何れかの状態等)に対するブーム4の姿勢角度(以下、「ブーム角度」)に関する検出情報を取得する。ブーム角度センサS1は、例えば、ロータリエンコーダ、加速度センサ、角速度センサ、六軸センサ、IMU(Inertial Measurement Unit)等を含んでよい。また、ブーム角度センサS1は、ブームシリンダ7の伸縮位置を検出可能なシリンダセンサを含んでもよい。 The boom angle sensor S1 acquires detection information regarding the posture angle of the boom 4 (hereinafter, “boom angle”) with respect to a predetermined reference (for example, a horizontal plane or a state of both ends of the movable angle range of the boom 4). The boom angle sensor S1 may include, for example, a rotary encoder, an acceleration sensor, an angular velocity sensor, a six-axis sensor, an IMU (Inertial Measurement Unit), and the like. Further, the boom angle sensor S1 may include a cylinder sensor capable of detecting the expansion / contraction position of the boom cylinder 7.

アーム角度センサS2は、所定基準(例えば、ブーム4の両端の連結点間を結ぶ直線やアーム5の可動角度範囲の両端の何れかの状態等)に対するアーム5の姿勢角度(以下、「アーム角度」)に関する検出情報を取得する。アーム角度センサS2は、例えば、ロータリエンコーダ、加速度センサ、角速度センサ、六軸センサ、IMU等を含んでよい。また、アーム角度センサS2は、アームシリンダ8の伸縮位置を検出可能なシリンダセンサを含んでもよい。 The arm angle sensor S2 is a posture angle of the arm 5 with respect to a predetermined reference (for example, a straight line connecting the connecting points at both ends of the boom 4 or a state of both ends of the movable angle range of the arm 5) (hereinafter, “arm angle”). ”) To acquire the detection information. The arm angle sensor S2 may include, for example, a rotary encoder, an acceleration sensor, an angular velocity sensor, a six-axis sensor, an IMU, and the like. Further, the arm angle sensor S2 may include a cylinder sensor capable of detecting the expansion / contraction position of the arm cylinder 8.

バケット角度センサS3は、所定基準(例えば、アーム5の両端の連結点間を結ぶ直線やバケット6の可動角度範囲の両端の何れかの状態等)に対するバケット6の姿勢角度(以下、「バケット角度」)に関する検出情報を取得する。バケット角度センサS3は、例えば、ロータリエンコーダ、加速度センサ、角速度センサ、六軸センサ、IMU等を含んでよい。また、バケット角度センサS3は、バケットシリンダ9の伸縮位置を検出可能なシリンダセンサを含んでもよい。 The bucket angle sensor S3 has a posture angle of the bucket 6 with respect to a predetermined reference (for example, a straight line connecting the connecting points at both ends of the arm 5 or a state of both ends of the movable angle range of the bucket 6) (hereinafter, “bucket angle”). ”) To acquire the detection information. The bucket angle sensor S3 may include, for example, a rotary encoder, an acceleration sensor, an angular velocity sensor, a six-axis sensor, an IMU, and the like. Further, the bucket angle sensor S3 may include a cylinder sensor capable of detecting the expansion / contraction position of the bucket cylinder 9.

機体傾斜センサS4は、下部走行体1及び上部旋回体3を含む機体の傾斜状態に関する検出情報を取得する。機体傾斜センサS4は、例えば、上部旋回体3に搭載され、上部旋回体3の前後方向及び左右方向の傾斜角度(以下、「前後傾斜角度」及び「左右傾斜角度」)に関する検出情報を取得する。機体傾斜センサS4は、例えば、加速度センサ(傾斜センサ)、角速度センサ、六軸センサ、IMU等を含んでよい。 The airframe tilt sensor S4 acquires detection information regarding the tilted state of the airframe including the lower traveling body 1 and the upper swivel body 3. The machine body tilt sensor S4 is mounted on the upper swivel body 3, for example, and acquires detection information regarding the tilt angle in the front-rear direction and the left-right direction of the upper swivel body 3 (hereinafter, “front-back tilt angle” and “left-right tilt angle”). .. The machine body tilt sensor S4 may include, for example, an acceleration sensor (tilt sensor), an angular velocity sensor, a six-axis sensor, an IMU, and the like.

旋回状態センサS5は、上部旋回体3の旋回状態に関する検出情報を取得する。旋回状態センサS5は、例えば、所定基準(例えば、下部走行体1の前進方向と上部旋回体3の前方とが一致する状態)に対する上部旋回体3の旋回角度に関する検出情報を取得する。旋回状態センサS5は、例えば、ポテンショメータ、ロータリエンコーダ、レゾルバ等を含む。 The turning state sensor S5 acquires detection information regarding the turning state of the upper turning body 3. The turning state sensor S5 acquires, for example, detection information regarding the turning angle of the upper turning body 3 with respect to a predetermined reference (for example, a state in which the forward direction of the lower traveling body 1 coincides with the front of the upper turning body 3). The swivel state sensor S5 includes, for example, a potentiometer, a rotary encoder, a resolver, and the like.

また、機体傾斜センサS4の構成要素(例えば、六軸センサやIMU等)によって、上部旋回体3の傾斜角度だけでなく、旋回角度も含む上部旋回体3の姿勢状態に関する検出情報を取得可能な場合、旋回状態センサS5は、省略されてもよい。 Further, it is possible to acquire detection information regarding the posture state of the upper swivel body 3 including not only the tilt angle of the upper swivel body 3 but also the swivel angle by the constituent elements of the body tilt sensor S4 (for example, a six-axis sensor, an IMU, etc.). In this case, the turning state sensor S5 may be omitted.

また、例えば、ショベル100には、更に、自機の絶対位置を測位可能な測位装置が搭載されていてもよい。測位装置は、例えば、GNSS(Global Navigation Satellite System)センサである。これにより、ショベル100の姿勢状態の推定精度を向上させることができる。 Further, for example, the excavator 100 may be further equipped with a positioning device capable of positioning the absolute position of the own machine. The positioning device is, for example, a GNSS (Global Navigation Satellite System) sensor. This makes it possible to improve the estimation accuracy of the posture state of the excavator 100.

また、センサS1〜S5は、省略されてもよい。例えば、撮像装置S6や後述の距離センサ等により取得されるショベル100の周囲の情報には、機体(上部旋回体3)から見た周囲の物体やアタッチメントの位置や形状等に関する情報が含まれる場合がある。この場合、例えば、コントローラ30は、要求される精度によっては、その情報からショベル100の姿勢状態を推定することも可能だからである。 Further, the sensors S1 to S5 may be omitted. For example, when the information around the excavator 100 acquired by the image pickup device S6, the distance sensor described later, or the like includes information on the positions and shapes of surrounding objects and attachments as seen from the machine body (upper swivel body 3). There is. In this case, for example, the controller 30 can estimate the posture state of the excavator 100 from the information depending on the required accuracy.

撮像装置S6は、ショベル100の周囲の撮像し撮像画像を出力する。撮像装置S6から出力される撮像画像は、コントローラ30に取り込まれる。 The image pickup apparatus S6 captures the surroundings of the excavator 100 and outputs the captured image. The captured image output from the image pickup device S6 is captured by the controller 30.

撮像装置S6は、例えば、単眼カメラ、ステレオカメラ、デプスカメラ等を含む。撮像装置は、また、撮像装置S6は、撮像画像に基づき、所定の撮像範囲(画角)内におけるショベル100の周囲の物体の位置及び外形を表す三次元データ(例えば、点群データやサーフェスデータ)を取得してもよい。 The image pickup apparatus S6 includes, for example, a monocular camera, a stereo camera, a depth camera, and the like. The image pickup device, and the image pickup device S6, based on the captured image, three-dimensional data (for example, point cloud data or surface data) representing the position and outer shape of an object around the shovel 100 within a predetermined imaging range (angle of view). ) May be obtained.

撮像装置S6に代えて、或いは、加えて、例えば、LIDAR(Light Detecting and Ranging)、ミリ波レーダ、超音波センサ、赤外線センサ、距離画像センサ等の距離センサがショベル100に搭載されてもよい。距離センサは、所定の検知範囲内におけるショベル100の周囲の物体の位置及び形状を表す三次元データを取得してよい。 Instead of or in addition to the image pickup apparatus S6, for example, a distance sensor such as a LIDAR (Light Detecting and Ranging), a millimeter wave radar, an ultrasonic sensor, an infrared sensor, or a distance image sensor may be mounted on the shovel 100. The distance sensor may acquire three-dimensional data representing the position and shape of an object around the excavator 100 within a predetermined detection range.

図1に示すように、撮像装置S6は、例えば、キャビン10の上面前端に取り付けられ、エンドアタッチメント(バケット6)の作業範囲を含む上部旋回体3の前方の撮像画像を取得する。これにより、コントローラ30は、撮像装置S6の出力に基づき、ショベル100の前方の状況を認識することができる。また、コントローラ30は、撮像装置S6の出力(撮像画像)から認識されるショベル100の周囲の物体の位置や見え方の変化等に基づき、ショベル100の位置や上部旋回体3の旋回状態等を認識することができる。また、撮像装置S6の撮像範囲には、ブーム4、アーム5、及びエンドアタッチメント(バケット6)、即ち、アタッチメントが含まれる。これにより、コントローラ30は、撮像装置S6の出力に基づき、アタッチメントの姿勢状態(例えば、ブーム4、アーム5、及びバケット6の少なくとも一つの姿勢角)を認識することができる。そのため、ショベル100が遠隔操作される場合、コントローラ30は、撮像装置S6に基づく周囲画像や認識結果に関する情報を管理装置200等に送信し、外部のオペレータにショベル100(自機)やその周囲の状況に関する情報提供を行うことができる。また、ショベル100が完全自動運転機能で動作する場合に、完全自動運転機能に関する制御装置(例えば、コントローラ30)は、ショベル100の周囲の状況や自機の姿勢状態等を把握しながら、油圧アクチュエータに関する操作指令を出力することができる。また、ショベル100が完全自動運転機能で動作する場合に、コントローラ30は、撮像装置S6に基づく周囲画像や認識結果に関する情報を管理装置200等に送信し、作業を外部で監視するユーザ(監視者)にショベル100(自機)やその周囲の状況に関する情報提供を行うことができる。 As shown in FIG. 1, the image pickup apparatus S6 is attached to, for example, the front end of the upper surface of the cabin 10 and acquires a captured image in front of the upper swivel body 3 including the working range of the end attachment (bucket 6). As a result, the controller 30 can recognize the situation in front of the excavator 100 based on the output of the image pickup apparatus S6. Further, the controller 30 determines the position of the shovel 100, the turning state of the upper swivel body 3, and the like based on changes in the position and appearance of objects around the shovel 100 recognized from the output (captured image) of the image pickup device S6. Can be recognized. Further, the imaging range of the imaging device S6 includes a boom 4, an arm 5, and an end attachment (bucket 6), that is, an attachment. Thereby, the controller 30 can recognize the posture state of the attachment (for example, at least one posture angle of the boom 4, the arm 5, and the bucket 6) based on the output of the image pickup apparatus S6. Therefore, when the excavator 100 is remotely controlled, the controller 30 transmits information on the surrounding image and the recognition result based on the image pickup apparatus S6 to the management device 200 and the like, and sends the excavator 100 (own machine) and its surroundings to an external operator. Can provide information about the situation. Further, when the excavator 100 operates with the fully automatic operation function, the control device (for example, the controller 30) related to the fully automatic operation function is a hydraulic actuator while grasping the surrounding situation of the excavator 100, the posture state of the own machine, and the like. Operation commands related to can be output. Further, when the shovel 100 operates with the fully automatic operation function, the controller 30 transmits information on the surrounding image and the recognition result based on the image pickup device S6 to the management device 200 and the like, and a user (monitorer) who monitors the work externally. ) Can provide information on the excavator 100 (own machine) and its surroundings.

また、撮像装置S6は、更に、上部旋回体3の左方、右方、及び後方のうちの少なくとも一つに関する撮像画像を取得可能に構成されてもよい。これにより、コントローラ30は、ショベル100の前方だけでなく、ショベル100の左方、右方、及び後方の状況を認識することができる。 Further, the image pickup device S6 may be configured to be able to acquire a captured image regarding at least one of the left side, the right side, and the rear side of the upper swivel body 3. As a result, the controller 30 can recognize not only the front of the excavator 100 but also the left, right, and rear situations of the excavator 100.

ブームシリンダ圧センサS7は、ブームシリンダ7の油圧(シリンダ圧)を検出する。ブームシリンダ圧センサS7は、例えば、ブームシリンダ7のボトム側油室及びロッド側油室のそれぞれの圧力を検出する圧力センサを含む。ブームシリンダ圧センサS7の出力(検出信号)は、コントローラ30に取り込まれる。 The boom cylinder pressure sensor S7 detects the hydraulic pressure (cylinder pressure) of the boom cylinder 7. The boom cylinder pressure sensor S7 includes, for example, a pressure sensor that detects the pressures of the bottom side oil chamber and the rod side oil chamber of the boom cylinder 7. The output (detection signal) of the boom cylinder pressure sensor S7 is taken into the controller 30.

アームシリンダ圧センサS8は、アームシリンダ8の油圧(シリンダ圧)を検出する。アームシリンダ圧センサS8は、例えば、アームシリンダ8のボトム側油室及びロッド側油室のそれぞれの圧力を検出する圧力センサを含む。アームシリンダ圧センサS8の出力(検出信号)は、コントローラ30に取り込まれる。 The arm cylinder pressure sensor S8 detects the hydraulic pressure (cylinder pressure) of the arm cylinder 8. The arm cylinder pressure sensor S8 includes, for example, a pressure sensor that detects the pressures of the bottom side oil chamber and the rod side oil chamber of the arm cylinder 8. The output (detection signal) of the arm cylinder pressure sensor S8 is taken into the controller 30.

バケットシリンダ圧センサS9は、バケットシリンダ9の油圧(シリンダ圧)を検出する。バケットシリンダ圧センサS9は、例えば、バケットシリンダ9のボトム側油室及びロッド側油室のそれぞれの圧力を検出する圧力センサを含む。バケットシリンダ圧センサS9の出力(検出信号)は、コントローラ30に取り込まれる。 The bucket cylinder pressure sensor S9 detects the hydraulic pressure (cylinder pressure) of the bucket cylinder 9. The bucket cylinder pressure sensor S9 includes, for example, a pressure sensor that detects the pressures of the bottom side oil chamber and the rod side oil chamber of the bucket cylinder 9. The output (detection signal) of the bucket cylinder pressure sensor S9 is taken into the controller 30.

判定部301は、アタッチメントの排出動作時のショベル100の挙動安定化に関する制御を行うための条件(以下、「制御実行条件」)の成否を判定する。 The determination unit 301 determines the success or failure of a condition for controlling the stability of the behavior of the shovel 100 during the discharge operation of the attachment (hereinafter, “control execution condition”).

制御実行条件には、必須条件(以下、「制御実行必須条件」)としての"アタッチメントが排出動作を行っていること"が含まれる。つまり、判定部301は、アタッチメントが排出動作を行っているか否かを判定する。アタッチメントの排出動作には、少なくともバケット6が略全閉されている状態から開く動作が含まれる。また、アタッチメントの排出動作には、バケット6の開き動作と共に行われる、アーム5の開き動作が含まれてもよい。 The control execution condition includes "the attachment is performing a discharge operation" as an essential condition (hereinafter, "control execution essential condition"). That is, the determination unit 301 determines whether or not the attachment is performing the ejection operation. The discharge operation of the attachment includes at least an operation of opening the bucket 6 from a substantially fully closed state. Further, the attachment ejection operation may include an arm 5 opening operation that is performed together with the bucket 6 opening operation.

判定部301は、例えば、アタッチメント(ブーム4、アーム5、及びバケット6)の操作の内容に基づき、アタッチメントが排出動作を行っているか否かを判定してよい。アタッチメントの操作には、上述の如く、操作装置26の操作、遠隔操作、自動運転機能に基づく操作指令等が含まれてよい。 The determination unit 301 may determine, for example, whether or not the attachment is performing a discharge operation based on the content of the operation of the attachment (boom 4, arm 5, and bucket 6). As described above, the operation of the attachment may include the operation of the operation device 26, remote control, operation commands based on the automatic operation function, and the like.

具体的には、判定部301は、操作圧センサ29の出力、或いは、操作信号に基づき、操作装置26の操作の内容を把握してよい。また、判定部301は、通信装置60を通じて管理装置200から受信される遠隔操作信号に基づき、遠隔操作の内容を把握してよい。また、判定部301は、自動運転機能に関する制御装置(例えば、コントローラ30)により生成される操作指令を取得し、操作指令の内容を把握してよい。 Specifically, the determination unit 301 may grasp the operation content of the operation device 26 based on the output of the operation pressure sensor 29 or the operation signal. Further, the determination unit 301 may grasp the content of the remote control based on the remote control signal received from the management device 200 through the communication device 60. Further, the determination unit 301 may acquire an operation command generated by the control device (for example, the controller 30) related to the automatic operation function and grasp the content of the operation command.

また、判定部301は、パイロットライン27の実際のパイロット圧に基づき、アタッチメントの操作の内容を把握してもよい。パイロットライン27の実際のパイロット圧は、パイロットライン27に設置される圧力センサにより検出され、その検出信号は、コントローラ30に取り込まれる。 Further, the determination unit 301 may grasp the content of the attachment operation based on the actual pilot pressure of the pilot line 27. The actual pilot pressure of the pilot line 27 is detected by the pressure sensor installed in the pilot line 27, and the detection signal is taken into the controller 30.

また、判定部301は、例えば、アタッチメントの姿勢状態の変化に基づき、アタッチメントが排出動作を行っているか否かを判定してもよい。 Further, the determination unit 301 may determine, for example, whether or not the attachment is performing a discharge operation based on a change in the posture state of the attachment.

具体的には、判定部301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の出力に基づき、アタッチメントの姿勢状態及びその変化を把握してよい。 Specifically, the determination unit 301 may grasp the posture state of the attachment and its change based on the outputs of the boom angle sensor S1, the arm angle sensor S2, and the bucket angle sensor S3.

また、判定部301は、例えば、静的なブーム4の上げ方向の推力(以下、「静的ブーム推力」)と、動的なブーム4の上げ方向の推力(以下、「動的ブーム推力」)との偏差に基づき、アタッチメントが排出動作を行っているか否かを判定してもよい。静的ブーム推力は、アタッチメントの姿勢状態、アタッチメントの重心及び自重、並びにアタッチメントに作用する外力から導出される、アタッチメントの力のつり合い式に基づくブーム4の上げ方向の推力である。動的ブーム推力は、ブームシリンダ7のシリンダ圧の実際値(ブームシリンダ圧センサS7の検出値)に基づくブーム4の上げ方向の推力である。 Further, the determination unit 301, for example, has a static thrust in the raising direction of the boom 4 (hereinafter, “static boom thrust”) and a dynamic thrust in the raising direction of the boom 4 (hereinafter, “dynamic boom thrust”). ) May be used to determine whether or not the attachment is ejecting. The static boom thrust is the thrust in the raising direction of the boom 4 based on the posture state of the attachment, the center of gravity and its own weight of the attachment, and the external force acting on the attachment, which is derived from the balance equation of the force of the attachment. The dynamic boom thrust is a thrust in the raising direction of the boom 4 based on the actual value of the cylinder pressure of the boom cylinder 7 (detected value of the boom cylinder pressure sensor S7).

具体的には、判定部301は、静的なブーム推力に対して、動的なブーム推力が大きく低下した場合に、アタッチメントが排出動作を行っていると判定することができる。アタッチメントが排出動作を開始すると、後述の如く、バケット6やアーム5の開き動作によって、ブームシリンダ7に伸び方向の力が作用し、その結果、ブームシリンダ7のボトム側油室の圧力が相対的に大きく低下するからである(図4、図5参照)。 Specifically, the determination unit 301 can determine that the attachment is performing the discharge operation when the dynamic boom thrust is significantly reduced with respect to the static boom thrust. When the attachment starts the discharging operation, as described later, the opening operation of the bucket 6 and the arm 5 exerts a force in the extension direction on the boom cylinder 7, and as a result, the pressure in the oil chamber on the bottom side of the boom cylinder 7 is relative. This is because it is greatly reduced (see FIGS. 4 and 5).

また、判定部301は、例えば、撮像装置S6の撮像画像に基づき、アタッチメントの動作状態を把握することにより、アタッチメントが排出動作を行っているか否かを判定してもよい。 Further, the determination unit 301 may determine whether or not the attachment is performing the ejection operation by grasping the operating state of the attachment, for example, based on the captured image of the image pickup device S6.

また、制御実行条件には、アタッチメントの排出動作時にショベル100の挙動安定化に関する制御が実行される場面を更に限定するための条件(以下、「制御実行限定条件」)が含まれてもよい。制御実行限定条件の詳細については、後述する。 Further, the control execution condition may include a condition for further limiting the scene in which the control relating to the behavior stabilization of the shovel 100 is executed during the discharge operation of the attachment (hereinafter, “control execution limited condition”). The details of the control execution limited condition will be described later.

安定化制御部302は、判定部301により全ての制御実行条件が成立していると判定される場合、ショベル100の挙動安定化に関する制御を行う。ショベル100の挙動安定化に関する制御の詳細は、後述する。 The stabilization control unit 302 controls the behavior stabilization of the excavator 100 when it is determined by the determination unit 301 that all the control execution conditions are satisfied. Details of the control related to the stabilization of the behavior of the excavator 100 will be described later.

<管理装置の構成>
図2に示すように、管理装置200は、制御装置210と、通信装置220と、入力装置230と、出力装置240とを含む。
<Configuration of management device>
As shown in FIG. 2, the management device 200 includes a control device 210, a communication device 220, an input device 230, and an output device 240.

制御装置210は、管理装置200に関する各種制御を行う。制御装置210の機能は、任意のハードウェア、或いは、任意のハードウェア及びソフトウェアの組み合わせ等により実現される。制御装置210は、例えば、CPU、RAM等のメモリ装置、ROM等の不揮発性の補助記憶装置、及び各種入出力用のインタフェース装置等を含むコンピュータを中心に構成される。制御装置210は、例えば、補助記憶装置にインストールされるプログラムをCPU上で実行することにより各種機能を実現する。 The control device 210 performs various controls related to the management device 200. The function of the control device 210 is realized by arbitrary hardware, an arbitrary combination of hardware and software, and the like. The control device 210 is mainly composed of a computer including, for example, a memory device such as a CPU and RAM, a non-volatile auxiliary storage device such as ROM, and an interface device for various input / output. The control device 210 realizes various functions by executing, for example, a program installed in the auxiliary storage device on the CPU.

例えば、制御装置210は、通信装置220によりショベル100から受信される情報を取得し、データベースを構築したり、所定の加工を施して加工情報を生成したりする処理を行ってよい。 For example, the control device 210 may acquire information received from the shovel 100 by the communication device 220, construct a database, or perform predetermined processing to generate processing information.

また、例えば、制御装置210は、ショベル100の遠隔操作に関する制御を行う。制御装置210は、遠隔操作装置で受け付けられるショベル100の遠隔操作に関する入力の信号を取り込み、通信装置220を用いて、操作入力の内容、即ち、ショベル100の遠隔操作の内容を表す遠隔操作信号をショベル100に送信してよい。 Further, for example, the control device 210 controls the remote control of the excavator 100. The control device 210 takes in an input signal related to the remote control of the shovel 100 received by the remote control device, and uses the communication device 220 to input an operation input content, that is, a remote control signal representing the content of the remote control of the shovel 100. It may be sent to the excavator 100.

通信装置220は、通信回線NWに接続し、管理装置200の外部(例えば、ショベル100)と通信を行う。 The communication device 220 connects to the communication line NW and communicates with the outside of the management device 200 (for example, the excavator 100).

入力装置230は、管理装置200の管理者や作業者等からの入力を受け付け、入力(例えば、操作入力、音声入力、ジェスチャ入力等)の内容を表す信号を出力する。入力の内容を表す信号は、制御装置210に取り込まれる。 The input device 230 receives an input from the manager, a worker, or the like of the management device 200, and outputs a signal representing the content of the input (for example, operation input, voice input, gesture input, etc.). The signal representing the content of the input is taken into the control device 210.

入力装置230には、例えば、遠隔操作装置が含まれてよい。これにより、管理装置200の作業者(オペレータ)は、遠隔操作装置を用いて、ショベル100の遠隔操作を行うことができる。 The input device 230 may include, for example, a remote control device. As a result, the operator of the management device 200 can remotely control the excavator 100 by using the remote control device.

出力装置240は、管理装置200のユーザに向けて各種情報を出力する。 The output device 240 outputs various information to the user of the management device 200.

出力装置240は、例えば、視覚的な方法で管理装置200のユーザに各種情報を出力する照明装置や表示装置を含む。照明装置は、例えば、警告ランプ等を含む。表示装置は、例えば、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ等を含む。また、出力装置240は、聴覚的な方法で管理装置200のユーザに各種情報を出力する音出力装置を含む。音出力装置は、例えば、ブザーやスピーカ等を含む。 The output device 240 includes, for example, a lighting device and a display device that output various information to the user of the management device 200 by a visual method. The lighting device includes, for example, a warning lamp and the like. The display device includes, for example, a liquid crystal display, an organic EL display, and the like. Further, the output device 240 includes a sound output device that outputs various information to the user of the management device 200 by an auditory method. The sound output device includes, for example, a buzzer, a speaker, and the like.

表示装置は、管理装置200に関する各種情報画像を表示する。表示装置は、例えば、遠隔操作用表示装置を含んでよく、遠隔操作用表示装置には、制御装置210の制御下で、ショベル100からアップロードされるショベル100の周囲の画像情報(周囲画像)等が表示されてよい。これにより、管理装置200のユーザ(オペレータ)は、遠隔操作用表示装置に表示されるショベル100の周囲の画像情報を確認しながら、ショベル100の遠隔操作を行うことができる。 The display device displays various information images related to the management device 200. The display device may include, for example, a display device for remote control, and the display device for remote control may include image information (surrounding image) around the shovel 100 uploaded from the shovel 100 under the control of the control device 210. May be displayed. As a result, the user (operator) of the management device 200 can remotely control the shovel 100 while checking the image information around the shovel 100 displayed on the remote control display device.

[アタッチメントの排出動作時のショベルの挙動]
次に、図4〜図6を参照して、アタッチメントの排出動作時のショベル100の挙動について説明する。
[Behavior of the excavator when the attachment is ejected]
Next, the behavior of the excavator 100 during the ejection operation of the attachment will be described with reference to FIGS. 4 to 6.

図4は、ショベル100の排出動作時の挙動を表す図である。具体的には、図4は、ショベル100の排出動作時のブームシリンダ7のボトム側油室のシリンダ圧及び機体(上部旋回体3)のピッチング角(上部旋回体3の左右方向の軸回りの回転角)の時間変化を表すグラフ410,420を含む。図5、図6は、ショベル100の土砂DTをバケット6から外部に排出する排出動作時にブームシリンダ7及び機体のそれぞれに作用する力及びモーメントを表す図である。具体的には、図5は、ショベル100の排出動作の開始時(図4の時刻t1のとき)にブームシリンダ7及び機体のそれぞれに作用する力及びモーメントを表す図であり、図6は、ショベル100の排出動作の開始後(図4の時刻t2のとき)にブームシリンダ7及び機体のそれぞれに作用する力及びモーメントを表す図である。 FIG. 4 is a diagram showing the behavior of the excavator 100 during the discharging operation. Specifically, FIG. 4 shows the cylinder pressure of the oil chamber on the bottom side of the boom cylinder 7 and the pitching angle of the machine body (upper swivel body 3) during the discharge operation of the excavator 100 (around the axis of the upper swivel body 3 in the left-right direction). Includes graphs 410 and 420 showing changes in rotation angle) over time. 5 and 6 are diagrams showing the forces and moments acting on the boom cylinder 7 and the airframe during the discharge operation of discharging the earth and sand DT of the excavator 100 from the bucket 6 to the outside. Specifically, FIG. 5 is a diagram showing forces and moments acting on each of the boom cylinder 7 and the airframe at the start of the discharge operation of the excavator 100 (at time t1 in FIG. 4), and FIG. 6 is a diagram showing the forces and moments acting on each of the boom cylinder 7 and the airframe. It is a figure which shows the force and the moment which act on each of the boom cylinder 7 and the machine body after the start of the discharge operation of the excavator 100 (at the time t2 of FIG. 4).

図5に示すように、アタッチメントの排出動作が開始されると、少なくともバケット6が開き方向に動作する。そのため、その反力がブーム4の上げ方向に作用し、ブームシリンダ7のロッドには、伸び方向の力F1が作用する。その結果、図4(グラフ410)に示すように、アタッチメントの排出動作が開始される時刻t1からブームシリンダ7のボトム側油室のシリンダ圧が減少し、ブーム4の推力(動的ブーム推力)が低下する。また、ショベル100の機体(上部旋回体3)には、ブームシリンダ7に作用する伸び方向の力F1によって、後傾させる方向の力のモーメントM1が作用する。 As shown in FIG. 5, when the attachment ejection operation is started, at least the bucket 6 operates in the opening direction. Therefore, the reaction force acts in the raising direction of the boom 4, and the force F1 in the extending direction acts on the rod of the boom cylinder 7. As a result, as shown in FIG. 4 (graph 410), the cylinder pressure in the oil chamber on the bottom side of the boom cylinder 7 decreases from the time t1 when the attachment discharge operation is started, and the thrust of the boom 4 (dynamic boom thrust). Decreases. Further, a moment M1 of a force in the direction of tilting backward acts on the body of the excavator 100 (the upper swing body 3) by the force F1 in the extension direction acting on the boom cylinder 7.

アタッチメントの排出動作の開始後、開始時にブームシリンダ7に作用する伸び方向の力F1によるロッドの変位に対して、ブームシリンダ7の内部の作動油がバネ要素として機能する。そのため、図6に示すように、アタッチメントの排出動作の開始後、開始時に伸び方向に作用する力F1の揺り戻しで、縮み方向に力F2が作用する。その結果、図4(グラフ410)に示すように、ブームシリンダ7のボトム側油室のシリンダ圧は、アタッチメントの排出動作の開始後、時刻t1と時刻t2との間で極小値に到達した後に上昇に転ずる。その後、ブームシリンダ7のボトム側油室のシリンダ圧は、時刻t2にて、アタッチメントの排出動作の開始前よりもある程度高い極大値に到達し、ブーム4の推力(動的ブーム推力)が排出動作の開始前より上昇する。また、ショベル100の機体(上部旋回体3)には、ブームシリンダ7に作用する縮み方向の力F2によって、前傾させる方向の力のモーメントM2が作用する。その結果、図4(グラフ420)に示すように、ショベル100の機体のピッチング角度が前傾方向(後部を浮き上がらせる方向)に変化する。 After the start of the attachment discharge operation, the hydraulic oil inside the boom cylinder 7 functions as a spring element with respect to the displacement of the rod due to the force F1 in the extension direction acting on the boom cylinder 7 at the start. Therefore, as shown in FIG. 6, after the start of the attachment discharge operation, the force F2 acts in the contraction direction by swinging back the force F1 that acts in the extension direction at the start. As a result, as shown in FIG. 4 (graph 410), the cylinder pressure in the oil chamber on the bottom side of the boom cylinder 7 reaches a minimum value between time t1 and time t2 after the start of the attachment discharge operation. Turns up. After that, the cylinder pressure in the oil chamber on the bottom side of the boom cylinder 7 reaches a maximum value to some extent higher than before the start of the attachment discharge operation at time t2, and the thrust of the boom 4 (dynamic boom thrust) is discharged. It rises from before the start of. Further, the moment M2 of the force in the forward tilting direction acts on the body of the excavator 100 (upper swivel body 3) by the force F2 in the contraction direction acting on the boom cylinder 7. As a result, as shown in FIG. 4 (graph 420), the pitching angle of the body of the excavator 100 changes in the forward tilting direction (the direction in which the rear portion is raised).

このように、アタッチメントの排出動作が行われると、バケット6等の動作の反力による力F1と力F1に対する揺り戻しの力F2とがブームシリンダ7に作用する。そのため、伸び方向の力F1及び反対の縮み方向の力F2により振動が励起され、ショベル100(機体)に振動が発生する可能性がある。また、揺り戻しの力F2が過大になったり、振動の振幅が増幅され、揺り戻しの力F2と同じ縮み方向の力(ブームシリンダ7のボトム側油室のシリンダ圧)が過大になったりし、ショベル100が前方に転倒してしまう可能性もある。よって、本実施形態では、コントローラ30は、アタッチメントの排出動作時にショベル100の挙動安定化に関する制御、具体的には、ショベル100の振動や転倒等の動的な安定性の低下を抑制する制御を行う。 When the attachment is ejected in this way, the force F1 due to the reaction force of the operation of the bucket 6 and the like and the swinging back force F2 with respect to the force F1 act on the boom cylinder 7. Therefore, the vibration is excited by the force F1 in the extension direction and the force F2 in the opposite contraction direction, and the excavator 100 (airframe) may be vibrated. In addition, the swing-back force F2 becomes excessive, or the vibration amplitude is amplified, and the same contraction direction force as the swing-back force F2 (cylinder pressure in the oil chamber on the bottom side of the boom cylinder 7) becomes excessive. , The excavator 100 may fall forward. Therefore, in the present embodiment, the controller 30 controls the behavior stabilization of the excavator 100 during the ejection operation of the attachment, specifically, the control of suppressing the dynamic stability deterioration of the excavator 100 such as vibration and overturning. conduct.

[ショベルの挙動安定化の方法]
次に、図7、図8を参照して、ショベル100のアタッチメントによる排出動作時の挙動安定化の方法の具体例について説明する。
[Method of stabilizing the behavior of the excavator]
Next, with reference to FIGS. 7 and 8, a specific example of a method for stabilizing the behavior during the discharge operation by the attachment of the excavator 100 will be described.

<ショベルの挙動安定化の方法の第1例>
図7は、ショベル100の排出動作時の挙動安定化に関する構成の第1例を示す図である。
<First example of a method for stabilizing the behavior of a shovel>
FIG. 7 is a diagram showing a first example of a configuration for stabilizing the behavior of the excavator 100 during a discharge operation.

図7に示すように、制御弁17Dは、パイロットライン27を通じて供給される作動油のパイロット圧によって、所定の中立位置を基準として、軸方向で両端部に向けて移動することが可能なスプール弁である。 As shown in FIG. 7, the control valve 17D is a spool valve capable of moving toward both ends in the axial direction with respect to a predetermined neutral position by the pilot pressure of the hydraulic oil supplied through the pilot line 27. Is.

制御弁17Dは、パイロットポートP1,P2を含む。 The control valve 17D includes pilot ports P1 and P2.

制御弁17Dは、パイロットポートP1,P2の何れにも作動油(パイロット圧)が供給されない状態で、軸方向の所定の中立位置で釣り合うように、軸方向の両端部から弾性体(例えば、バネ)により付勢されている。制御弁17Dは、スプールが中立位置にある場合、メインポンプ14とタンクとの間で作動油を循環させるセンタバイパス油路を連通させ、メインポンプ14とブームシリンダ7との間の油路及びブームシリンダ7とタンクとの間の油路を遮断する。 The control valve 17D is an elastic body (for example, a spring) from both ends in the axial direction so as to be balanced at a predetermined neutral position in the axial direction in a state where hydraulic oil (pilot pressure) is not supplied to any of the pilot ports P1 and P2. ). When the spool is in the neutral position, the control valve 17D communicates a center bypass oil passage for circulating hydraulic oil between the main pump 14 and the tank, and the oil passage and boom between the main pump 14 and the boom cylinder 7. The oil passage between the cylinder 7 and the tank is shut off.

パイロットポートP1は、制御弁17Dの軸方向の一端(図中の左端)に設けられ、ブームシリンダ7の伸び方向(ブーム4の上げ方向)の操作に対応するパイロットライン27に接続される。これにより、パイロットポートP1に供給される作動油によって、制御弁17Dは、中立位置を基準としてスプールを他端側に移動させ、ブーム4(ブームシリンダ7)の操作状態に合わせて、ブームシリンダ7のボトム側油室に作動油を供給し且つロッド側油室の作動油をタンクに排出させることができる。 The pilot port P1 is provided at one end (left end in the drawing) of the control valve 17D in the axial direction, and is connected to a pilot line 27 corresponding to an operation in the extension direction of the boom cylinder 7 (up direction of the boom 4). As a result, the control valve 17D moves the spool to the other end side with reference to the neutral position by the hydraulic oil supplied to the pilot port P1, and the boom cylinder 7 is adjusted to the operating state of the boom 4 (boom cylinder 7). The hydraulic oil in the bottom side oil chamber can be supplied and the hydraulic oil in the rod side oil chamber can be discharged to the tank.

パイロットポートP2は、制御弁17Dの軸方向の他端(図中の右端)に設けられ、ブームシリンダ7の縮み方向(ブーム4の下げ方向)の操作に対応するパイロットライン27に接続される。これにより、パイロットポートP2に供給される作動油によって、制御弁17Dは、中立位置を基準としてスプールを一端側に移動させ、ブーム4(ブームシリンダ7)の操作状態に合わせて、ブームシリンダ7のロッド側油室に作動油を供給し且つボトム側油室から作動油をタンクに排出させることができる。 The pilot port P2 is provided at the other end (right end in the drawing) of the control valve 17D in the axial direction, and is connected to a pilot line 27 corresponding to an operation in the contraction direction (lowering direction of the boom 4) of the boom cylinder 7. As a result, the hydraulic oil supplied to the pilot port P2 causes the control valve 17D to move the spool to one end side with reference to the neutral position, and to match the operating state of the boom 4 (boom cylinder 7) with the boom cylinder 7. The hydraulic oil can be supplied to the rod side oil chamber and the hydraulic oil can be discharged to the tank from the bottom side oil chamber.

また、図7に示すように、本例では、ショベル100の油圧制御系は、制御弁70を含む。 Further, as shown in FIG. 7, in this example, the hydraulic control system of the excavator 100 includes a control valve 70.

制御弁70は、メインポンプ14から吐出される作動油をブームシリンダ7のロッド側油室に供給したり、ロッド側油室の作動油をタンクに排出したりすることができる。 The control valve 70 can supply the hydraulic oil discharged from the main pump 14 to the rod-side oil chamber of the boom cylinder 7, and can discharge the hydraulic oil in the rod-side oil chamber to the tank.

制御弁70は、二つの電磁ソレノイドS1,S2を含む。 The control valve 70 includes two electromagnetic solenoids S1 and S2.

制御弁70は、電磁ソレノイドS1,S2の何れにも制御電流が印加されない状態で、軸方向の所定の中立位置で釣り合うように、軸方向の両端部から弾性体(例えば、バネ)により付勢されている。制御弁70は、スプールが中立位置にある場合、メインポンプ14とブームシリンダ7との間の作動油の経路を遮断し、且つ、ブームシリンダ7のロッド側油室とタンクとの間の作動油の経路も遮断する。 The control valve 70 is urged by an elastic body (for example, a spring) from both ends in the axial direction so as to be balanced at a predetermined neutral position in the axial direction in a state where no control current is applied to any of the electromagnetic solenoids S1 and S2. Has been done. When the spool is in the neutral position, the control valve 70 cuts off the hydraulic oil path between the main pump 14 and the boom cylinder 7, and the hydraulic oil between the rod side oil chamber of the boom cylinder 7 and the tank. Also blocks the route.

電磁ソレノイドS1は、軸方向の一端(図中の左端)に設けられ、コントローラ30から印加される制御電流に応じて伸長し、中立位置を基準として、スプールを軸方向で一端から他端(図中の右側)に向けて移動させることが可能に構成される。 The electromagnetic solenoid S1 is provided at one end in the axial direction (left end in the figure), extends according to the control current applied from the controller 30, and has the spool axially from one end to the other end (in the figure) with reference to the neutral position. It is configured so that it can be moved toward (the right side of the inside).

制御弁70は、電磁ソレノイドS1に印加される制御電流によって、中立位置を基準として、スプールが一端から他端に向けて移動すると、メインポンプ14とブームシリンダ7との間の経路を連通させる。そして、制御弁70は、その開度に応じた流量の作動油をブームシリンダ7のロッド側油室に供給する。 The control valve 70 communicates the path between the main pump 14 and the boom cylinder 7 when the spool moves from one end to the other end with respect to the neutral position by the control current applied to the electromagnetic solenoid S1. Then, the control valve 70 supplies the hydraulic oil of the flow rate corresponding to the opening degree to the rod side oil chamber of the boom cylinder 7.

電磁ソレノイドS2は、軸方向の他端に設けられ、コントローラ30から印加される制御電流に応じて伸長し、中立位置を基準として、スプールを軸方向で他端から一端に向けて移動させることが可能に構成される。 The electromagnetic solenoid S2 is provided at the other end in the axial direction, extends according to the control current applied from the controller 30, and can move the spool axially from the other end to one end with reference to the neutral position. Possible to be configured.

制御弁70は、電磁ソレノイドS2に印加される制御電流によって、中立位置を基準として、スプールが他端から一端に向けて移動すると、ブームシリンダ7のロッド側油室とタンクとの間の経路を連通させる。そして、制御弁70は、その開度に応じた流量の作動油をブームシリンダ7のロッド側油室からタンクに排出させる。 When the spool moves from the other end toward one end by the control current applied to the electromagnetic solenoid S2 with respect to the neutral position, the control valve 70 follows a path between the rod-side oil chamber of the boom cylinder 7 and the tank. Communicate. Then, the control valve 70 discharges the hydraulic oil having a flow rate corresponding to the opening degree from the rod-side oil chamber of the boom cylinder 7 to the tank.

尚、制御弁70は、制御弁17Dの場合と同様に、軸方向の両端部のパイロットポートに供給される作動油でスプールが移動する形態であってもよい。この場合、制御弁70の2つのパイロットポートは、それぞれ、パイロットポンプ15から供給される作動油を用いて、コントローラ30からの制御電流に応じたパイロット圧の作動油を出力する2つの油圧制御弁(例えば、比例弁)に接続されてよい。 As in the case of the control valve 17D, the control valve 70 may have a form in which the spool moves with the hydraulic oil supplied to the pilot ports at both ends in the axial direction. In this case, the two pilot ports of the control valve 70 each use the hydraulic oil supplied from the pilot pump 15 to output the hydraulic oil of the pilot pressure according to the control current from the controller 30. It may be connected to (eg, a proportional valve).

安定化制御部302は、制御実行条件が成立すると、電磁ソレノイドS1に制御指令(制御電流)を出力する。これにより、コントローラ30は、制御弁70を用いて、ブームシリンダ7のボトム側油室の作動油を保持した状態で、ブームシリンダ7のロッド側油室に作動油を供給することができる。そのため、ブームシリンダ7には、アタッチメントの排出動作の開始に伴ってロッドに作用する伸び方向のF1と、抗する方向の力DGが作用し、ブームシリンダ7のピストンロッド(ブーム4)の移動を抑制することができる。よって、コントローラ30は、力F1の揺り戻しの力F2の発生を抑制し、ショベル100の動的な安定性の低下、即ち、ショベル100の振動や前方への転倒等を抑制することができる。 When the control execution condition is satisfied, the stabilization control unit 302 outputs a control command (control current) to the electromagnetic solenoid S1. As a result, the controller 30 can supply the hydraulic oil to the rod side oil chamber of the boom cylinder 7 while holding the hydraulic oil in the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 by using the control valve 70. Therefore, F1 in the extending direction acting on the rod and the force DG in the countering direction act on the boom cylinder 7 with the start of the discharge operation of the attachment, and the piston rod (boom 4) of the boom cylinder 7 moves. It can be suppressed. Therefore, the controller 30 can suppress the generation of the swinging back force F2 of the force F1 and suppress the decrease in the dynamic stability of the excavator 100, that is, the vibration of the excavator 100 and the tipping forward.

制御弁70からブームシリンダ7のロッド側油室に供給される作動油の流量は、例えば、ブームシリンダ7の負荷状態、即ち、排出動作の開始時にバケット6に収容されている収容物の重量を考慮して制御されてよい。バケット6の収容物の重量が大きくなる程、アタッチメントの排出動作の開始時のバケット6等の開き動作によってブーム4に作用する反力が大きくなるからである。即ち、安定化制御部302は、排出動作の開始時にバケット6に収容されている収容物の重量を考慮して制御指令値(制御電流値)を決定してよい。この場合、安定化制御部302は、例えば、アタッチメントの排出動作の開始直前のブームシリンダ7のボトム側油室の圧力に基づき、バケット6に収容されている収容物の重量を測定(推定)してよい。また、安定化制御部302は、撮像装置S6の撮像画像に基づき、バケット6の収容物を認識し、その重量を推定してもよい。 The flow rate of the hydraulic oil supplied from the control valve 70 to the rod side oil chamber of the boom cylinder 7 is, for example, the load state of the boom cylinder 7, that is, the weight of the contents contained in the bucket 6 at the start of the discharge operation. It may be controlled in consideration. This is because as the weight of the contents of the bucket 6 increases, the reaction force acting on the boom 4 due to the opening operation of the bucket 6 or the like at the start of the attachment discharging operation increases. That is, the stabilization control unit 302 may determine the control command value (control current value) in consideration of the weight of the contents accommodated in the bucket 6 at the start of the discharge operation. In this case, the stabilization control unit 302 measures (estimates) the weight of the contents contained in the bucket 6 based on the pressure of the oil chamber on the bottom side of the boom cylinder 7 immediately before the start of the discharge operation of the attachment, for example. It's okay. Further, the stabilization control unit 302 may recognize the contents of the bucket 6 and estimate the weight thereof based on the image captured by the image pickup device S6.

制御弁70からブームシリンダ7のロッド側油室に供給される作動油の流量は、例えば、バケット6やアーム5の開き動作の速度や加速度を考慮して制御されてよい。バケット6やアーム5の速度や加速度が大きくなる程、アタッチメントの排出動作の開始時のバケット6等の開き動作によってブーム4に作用する反力が大きくなるからである。即ち、安定化制御部302は、バケット6やアーム5の開き動作の速度や加速度を考慮して、制御弁70の電磁ソレノイドS1に供給する制御指令値(制御電流値)を決定してよい。この場合、安定化制御部302は、例えば、アーム角度センサS2やバケット角度センサS3の出力に基づき、アーム5、バケット6の速度や加速度を取得してよい。また、安定化制御部302は、アーム5やバケット6の操作の内容(操作量)に基づき、アーム角度センサS2やバケット角度センサS3の出力に基づき、アーム5、バケット6の速度や加速度を推定してもよい。 The flow rate of the hydraulic oil supplied from the control valve 70 to the rod-side oil chamber of the boom cylinder 7 may be controlled in consideration of, for example, the speed and acceleration of the opening operation of the bucket 6 and the arm 5. This is because as the speed and acceleration of the bucket 6 and the arm 5 increase, the reaction force acting on the boom 4 due to the opening operation of the bucket 6 and the like at the start of the attachment discharging operation increases. That is, the stabilization control unit 302 may determine the control command value (control current value) to be supplied to the electromagnetic solenoid S1 of the control valve 70 in consideration of the speed and acceleration of the opening operation of the bucket 6 and the arm 5. In this case, the stabilization control unit 302 may acquire the speed and acceleration of the arm 5 and the bucket 6 based on the outputs of the arm angle sensor S2 and the bucket angle sensor S3, for example. Further, the stabilization control unit 302 estimates the speed and acceleration of the arm 5 and the bucket 6 based on the output of the arm angle sensor S2 and the bucket angle sensor S3 based on the operation content (operation amount) of the arm 5 and the bucket 6. You may.

<ショベルの挙動安定化の方法の第2例>
図8は、ショベル100の排出動作時の挙動安定化に関する構成の第2例を示す図である。
<Second example of the method of stabilizing the behavior of the excavator>
FIG. 8 is a diagram showing a second example of the configuration relating to the stabilization of the behavior of the excavator 100 during the discharging operation.

図8に示すように、本例では、安定化制御部302は、制御実行条件が成立すると、ブームシリンダ7の伸び方向の操作に対応する油圧制御弁31に制御指令(制御電流)を出力し、制御弁17DのパイロットポートP1に作動油を供給させる。これにより、コントローラ30は、アタッチメントの排出動作時に、制御弁17Dを用いて、ブームシリンダ7のボトム側油室に作動油を供給し、且つ、ロッド側油室の作動油をタンクに排出させることができる。そのため、コントローラ30は、アタッチメントの排出動作の開始に伴ってロッドに作用する伸び方向のF1と同じ方向にブームシリンダ7を積極的に移動させ、揺り戻しの力F2の発生を抑制することができる。よって、コントローラ30は、ショベル100の動的な安定性の低下、即ち、ショベル100の振動や前方への転倒等を抑制することができる。 As shown in FIG. 8, in this example, when the control execution condition is satisfied, the stabilization control unit 302 outputs a control command (control current) to the hydraulic control valve 31 corresponding to the operation in the extension direction of the boom cylinder 7. , The hydraulic oil is supplied to the pilot port P1 of the control valve 17D. As a result, the controller 30 uses the control valve 17D to supply the hydraulic oil to the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 and discharge the hydraulic oil from the rod side oil chamber to the tank when the attachment is discharged. Can be done. Therefore, the controller 30 can positively move the boom cylinder 7 in the same direction as the extension direction F1 acting on the rod with the start of the attachment ejection operation, and suppress the generation of the swing-back force F2. .. Therefore, the controller 30 can suppress a decrease in the dynamic stability of the excavator 100, that is, vibration of the excavator 100, a fall forward, and the like.

制御弁17Dからブームシリンダ7のボトム側油室に供給される作動油の流量は、例えば、上述の第1例の場合と同様、ブームシリンダ7の負荷状態、即ち、排出動作の開始時にバケット6に収容されている収容物の重量を考慮して制御されてよい。即ち、安定化制御部302は、排出動作の開始時にバケット6に収容されている収容物の重量を考慮して油圧制御弁31への制御指令値(制御電流値)を決定してよい。 The flow rate of the hydraulic oil supplied from the control valve 17D to the oil chamber on the bottom side of the boom cylinder 7 is, for example, the load state of the boom cylinder 7, that is, the bucket 6 at the start of the discharge operation, as in the case of the first example described above. It may be controlled in consideration of the weight of the contents contained in the cylinder. That is, the stabilization control unit 302 may determine the control command value (control current value) to the hydraulic control valve 31 in consideration of the weight of the content contained in the bucket 6 at the start of the discharge operation.

また、制御弁17Dからブームシリンダ7のボトム側油室に供給される作動油の流量は、例えば、上述の第1例の場合と同様、バケット6やアーム5の開き動作の速度や加速度を考慮して制御されてよい。即ち、安定化制御部302は、バケット6やアーム5の開き動作の速度や加速度を考慮して、油圧制御弁31に供給する制御指令値(制御電流値)を決定してよい。 Further, the flow rate of the hydraulic oil supplied from the control valve 17D to the oil chamber on the bottom side of the boom cylinder 7 takes into consideration the speed and acceleration of the opening operation of the bucket 6 and the arm 5, as in the case of the first example described above. May be controlled. That is, the stabilization control unit 302 may determine the control command value (control current value) to be supplied to the hydraulic control valve 31 in consideration of the speed and acceleration of the opening operation of the bucket 6 and the arm 5.

[ショベルの挙動安定化に関する制御方法]
次に、図9〜図11を参照して、ショベル100の排出動作時の挙動安定化に関する制御処理の具体例について説明する。
[Control method for stabilizing the behavior of the shovel]
Next, with reference to FIGS. 9 to 11, a specific example of the control process relating to the stabilization of the behavior of the excavator 100 during the discharging operation will be described.

<制御方法の第1例>
図9は、ショベル100の排出動作時の挙動安定化に関する制御処理の第1例を概略的に示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、ショベル100の運転中、即ち、ショベル100の起動(例えば、キースイッチON)から停止(例えば、キースイッチOFF)までの間で、所定の制御周期ごとに繰り返し実行される。以下、図10、図11のフローチャートの処理についても同様であってよい。
<First example of control method>
FIG. 9 is a flowchart schematically showing a first example of the control process relating to the stabilization of the behavior of the excavator 100 during the discharging operation. The process of this flowchart is repeatedly executed at predetermined control cycles during the operation of the excavator 100, that is, from the start (for example, key switch ON) to the stop (for example, the key switch OFF) of the excavator 100. Hereinafter, the same may apply to the processing of the flowcharts of FIGS. 10 and 11.

図9に示すように、ステップS102にて、判定部301は、アタッチメントが排出動作を行っているか否かを判定する。即ち、判定部301は、制御実行必須条件の成否を判定する。判定部301は、アタッチメントが排出動作を開始している場合、ステップS104に進み、それ以外の場合、今回のフローチャートを終了する。 As shown in FIG. 9, in step S102, the determination unit 301 determines whether or not the attachment is performing the ejection operation. That is, the determination unit 301 determines the success or failure of the control execution essential condition. The determination unit 301 proceeds to step S104 when the attachment has started the ejection operation, and ends the current flowchart in other cases.

ステップS104にて、安定化制御部302は、挙動安定化のための制御指令値を演算する。安定化制御部302は、上述の図7(第1例)の場合、制御弁70(電磁ソレノイドS1)への制御指令値(制御電流値)を演算し、上述の図8(第2例)の場合、制御弁17DのパイロットポートP1に対応する油圧制御弁31への制御指令値(制御電流値)を演算する。 In step S104, the stabilization control unit 302 calculates a control command value for behavior stabilization. In the case of the above-mentioned FIG. 7 (first example), the stabilization control unit 302 calculates a control command value (control current value) to the control valve 70 (electromagnetic solenoid S1), and the above-mentioned FIG. 8 (second example). In the case of, the control command value (control current value) to the hydraulic control valve 31 corresponding to the pilot port P1 of the control valve 17D is calculated.

コントローラ30は、ステップS104の処理が完了すると、ステップS106に進む。 When the process of step S104 is completed, the controller 30 proceeds to step S106.

ステップS106にて、安定化制御部302は、ステップS104の演算結果に基づき、制御指令を制御弁70或いは制御弁17DのパイロットポートP1に対応する制御弁70に出力する。これにより、コントローラ30は、制御弁70或いは制御弁17Dを通じて、揺り戻しの力F2を抑制するように作動油をブームシリンダ7に供給することができる。 In step S106, the stabilization control unit 302 outputs a control command to the control valve 70 or the control valve 70 corresponding to the pilot port P1 of the control valve 17D based on the calculation result of step S104. As a result, the controller 30 can supply hydraulic oil to the boom cylinder 7 through the control valve 70 or the control valve 17D so as to suppress the swing-back force F2.

コントローラ30は、ステップS106の処理が完了すると、今回のフローチャートの処理を終了する。 When the process of step S106 is completed, the controller 30 ends the process of the current flowchart.

このように、本例では、コントローラ30は、アタッチメントの排出動作が行われる場合に、ブーム4の操作状態に関係なく、ブームシリンダ7に作動油を供給し、ショベル100の動的な安定性の低下(例えば、振動や前方への転倒)を抑制することができる。 As described above, in this example, the controller 30 supplies hydraulic oil to the boom cylinder 7 regardless of the operating state of the boom 4 when the attachment is discharged, and the dynamic stability of the excavator 100 is increased. It is possible to suppress a decrease (for example, vibration or a fall forward).

<制御方法の第2例>
図10は、ショベル100の排出動作時の挙動安定化に関する制御処理の第2例を概略的に示すフローチャートである。
<Second example of control method>
FIG. 10 is a flowchart schematically showing a second example of the control process relating to the stabilization of the behavior of the excavator 100 during the discharging operation.

図10に示すように、ステップS202は、図9のステップS102の処理と同じであるため、説明を省略する。 As shown in FIG. 10, step S202 is the same as the process of step S102 in FIG. 9, and therefore the description thereof will be omitted.

コントローラ30は、ステップS202の処理が完了すると、ステップS204に進む。 When the process of step S202 is completed, the controller 30 proceeds to step S204.

ステップS204にて,判定部301は、ブーム4の操作が行われているか否かを判定する。即ち、判定部301は、制御実行限定条件としての"ブーム4の操作が行われていないこと"が成立しているか否かを判定する。判定部301は、ブーム4の操作が行われていない場合、ステップS206に進み、ブーム4の操作が行われている場合、今回のフローチャートの処理を終了する。 In step S204, the determination unit 301 determines whether or not the boom 4 is being operated. That is, the determination unit 301 determines whether or not "the operation of the boom 4 is not performed" as the control execution limiting condition is satisfied. If the boom 4 is not operated, the determination unit 301 proceeds to step S206, and if the boom 4 is operated, the determination unit 301 ends the processing of the current flowchart.

ステップS206,S208の処理は、図9のステップS104,S106と同じであるため、説明を省略する。 Since the processing of steps S206 and S208 is the same as that of steps S104 and S106 of FIG. 9, the description thereof will be omitted.

コントローラ30は、ステップS208の処理が完了すると、今回のフローチャートの処理を終了する。 When the process of step S208 is completed, the controller 30 ends the process of the current flowchart.

このように、本例では、コントローラ30は、アタッチメントの排出動作が行われている場合、ブーム4(ブームシリンダ7)の操作が行われていないときに限定して、ブームシリンダ7に作動油を供給することができる。これにより、例えば、オペレータがブーム4の操作を行っている状態で、ブーム4がその操作と異なる動作を行い、オペレータに違和感を与えるような事態を抑制することができる。そのため、本例では、オペレータの違和感を抑制しつつ、ショベル100の排出動作時における動的な安定性の低下を抑制することができる。 As described above, in this example, the controller 30 applies hydraulic oil to the boom cylinder 7 only when the boom 4 (boom cylinder 7) is not operated when the attachment is discharged. Can be supplied. Thereby, for example, in a state where the operator is operating the boom 4, it is possible to suppress a situation in which the boom 4 performs an operation different from the operation and gives a sense of discomfort to the operator. Therefore, in this example, it is possible to suppress a decrease in the dynamic stability of the excavator 100 during the discharging operation while suppressing the operator's discomfort.

<制御方法の第3例>
図11は、ショベル100の排出動作時の挙動安定化に関する制御処理の第3例を概略的に示すフローチャートである。
<Third example of control method>
FIG. 11 is a flowchart schematically showing a third example of the control process relating to the stabilization of the behavior of the excavator 100 during the discharging operation.

図11に示すように、ステップS302は、図9のステップS102の処理と同じであるため、説明を省略する。 As shown in FIG. 11, since step S302 is the same as the process of step S102 in FIG. 9, the description thereof will be omitted.

コントローラ30は、ステップS302の処理が完了すると、ステップS304に進む。 When the process of step S302 is completed, the controller 30 proceeds to step S304.

ステップS304にて、判定部301は、ショベル100(機体)に振動や転倒が発生する可能性が高いか否かを判定する。即ち、判定部301は、制御実行限定条件として、"ショベル100(機体)の動的な安定性の低下する可能性が高い状態であること"の成否を判定する。 In step S304, the determination unit 301 determines whether or not the excavator 100 (airframe) is likely to vibrate or tip over. That is, the determination unit 301 determines the success or failure of "the state in which the dynamic stability of the excavator 100 (airframe) is likely to decrease" as a control execution limiting condition.

ショベル100(機体)の動的な安定性の低下する可能性が高い状態には、例えば、バケット6に所定基準を超える収容物が収容されている状態、換言すれば、アタッチメントに対する負荷が所定基準を超える状態が含まれる。バケット6に収容されている土砂等の収容物の重量が大きくなるほど、アタッチメントの排出動作(バケット6等の開き動作)によりブーム4に作用する反力が大きくなるからである。所定基準は、例えば、ゼロより大きくてもよいし、ゼロであってよい。後者の場合、判定部301は、バケット6に少しでも収容物が収容されていれば、制御実行限定条件が成立していると判定する。 In a state where the dynamic stability of the excavator 100 (airframe) is likely to decrease, for example, a state in which the bucket 6 contains an container exceeding a predetermined standard, in other words, a load on the attachment is a predetermined standard. The state exceeding is included. This is because the heavier the weight of the contained material such as earth and sand contained in the bucket 6, the greater the reaction force acting on the boom 4 due to the attachment discharging operation (opening operation of the bucket 6 or the like). The predetermined criterion may be, for example, greater than zero or zero. In the latter case, the determination unit 301 determines that the control execution limitation condition is satisfied if the bucket 6 contains even a small amount of the contained object.

また、ショベル100(機体)の動的な安定性の低下する可能性が高い状態には、例えば、バケット6やアーム5の速度や加速度が相対的に大きい(具体的には、所定基準より大きい)状態が含まれる。上述の如く、バケット6やアーム5の開き動作の速度や加速度が大きくなるほど、アタッチメントの排出動作(バケット6等の開き動作)によりブーム4に作用する反力が大きくなるからである。 Further, in a state where the dynamic stability of the excavator 100 (airframe) is likely to decrease, for example, the speed and acceleration of the bucket 6 and the arm 5 are relatively large (specifically, larger than a predetermined standard). ) The state is included. This is because, as described above, as the speed and acceleration of the opening operation of the bucket 6 and the arm 5 increase, the reaction force acting on the boom 4 due to the attachment discharging operation (opening operation of the bucket 6 and the like) increases.

判定部301は、ショベル100(機体)に振動や転倒が発生する可能性が高い状態、即ち、動的な安定性が相対的に低下する可能性が高い状態である場合、ステップS306に進み、それ以外の場合、ステップS308に進む。 The determination unit 301 proceeds to step S306 when the excavator 100 (airframe) is likely to vibrate or tip over, that is, when the dynamic stability is likely to be relatively reduced. Otherwise, the process proceeds to step S308.

ステップS306,S308は、図9のステップS104,S106の処理と同じであるため、説明を省略する。 Since steps S306 and S308 are the same as the processes of steps S104 and S106 of FIG. 9, the description thereof will be omitted.

コントローラ30は、ステップS308の処理が完了すると、今回のフローチャートの処理を終了する。 When the process of step S308 is completed, the controller 30 ends the process of the current flowchart.

このように、本例では、コントローラ30は、アタッチメントの排出動作が行われている場合、ショベル100(機体)の動的な安定性が相対的に低下する可能性が高いときに限定して、ブームシリンダ7に作動油を供給することができる。これにより、例えば、バケット6に何も収容物がなく、ショベル100(機体)に振動や転倒が発生する可能性が低い状況で、ブーム4が操作に依らず動作し、オペレータに違和感を与えるような事態を抑制することができる。そのため、本例では、オペレータの違和感を抑制しつつ、ショベル100の排出動作時における動的な安定性の低下を抑制することができる。 As described above, in this example, the controller 30 is limited to the case where the dynamic stability of the excavator 100 (airframe) is likely to be relatively lowered when the attachment is ejected. Hydraulic oil can be supplied to the boom cylinder 7. As a result, for example, in a situation where the bucket 6 has no contents and the excavator 100 (airframe) is unlikely to vibrate or tip over, the boom 4 operates regardless of the operation, giving the operator a sense of discomfort. It is possible to suppress such a situation. Therefore, in this example, it is possible to suppress a decrease in the dynamic stability of the excavator 100 during the discharging operation while suppressing the operator's discomfort.

<制御方法のその他の例>
上述の第2例及び第3例は、組み合わせられてもよい。
<Other examples of control methods>
The above-mentioned second example and the third example may be combined.

具体的には、安定化制御部302は、図10のステップS204及び図11のステップS304に相当する制御実行限定条件の双方が成立する場合に、ステップS206,S208(ステップS306,S308)に相当する処理を行う形態であってもよい。この場合、ステップS202とステップS204との間、或いは、ステップS204とステップS206との間に、ステップS304と同様の判定処理が挿入されてよい。 Specifically, the stabilization control unit 302 corresponds to steps S206 and S208 (steps S306 and S308) when both the control execution limiting conditions corresponding to step S204 in FIG. 10 and step S304 in FIG. 11 are satisfied. It may be in the form of performing the processing. In this case, the same determination process as in step S304 may be inserted between step S202 and step S204, or between step S204 and step S206.

これにより、本例では、ショベル100は、上述の第2例及び第3例の双方の作用・効果を奏する。 As a result, in this example, the excavator 100 exhibits the actions and effects of both the second and third examples described above.

[作用]
次に、本実施形態に係るショベル100の作用について説明する。
[Action]
Next, the operation of the excavator 100 according to the present embodiment will be described.

本実施形態では、ショベル100は、下部走行体1と下部走行体に旋回自在に搭載される上部旋回体3と、上部旋回体3に取り付けられるブーム4、ブーム4の先端に取り付けられるアーム5、及びアーム5の先端に取り付けられるバケットを含むアタッチメントと、ブーム4を駆動するブームシリンダ7と、を備える。そして、ショベル100は、アタッチメントがバケット6の収容物を外部に排出するための排出動作を行う場合、ブーム4の操作状態に関わらず、ブームシリンダ7に作動油を供給する。 In the present embodiment, the excavator 100 includes a lower traveling body 1, an upper swivel body 3 rotatably mounted on the lower traveling body, a boom 4 attached to the upper swivel body 3, and an arm 5 attached to the tip of the boom 4. And an attachment including a bucket attached to the tip of the arm 5, and a boom cylinder 7 for driving the boom 4. Then, the excavator 100 supplies hydraulic oil to the boom cylinder 7 regardless of the operating state of the boom 4 when the attachment performs a discharge operation for discharging the contents of the bucket 6 to the outside.

例えば、アタッチメントが排出動作を行う場合、アーム5やバケット6の開き動作の反力で、ブームシリンダ7に伸び方向の力が作用しその負荷が減少する一方、その後、その揺り戻しでブームシリンダ7に縮み方向の力が作用しその負荷が増加する。その結果、ブームシリンダの負荷(圧力)の増減によって、ブームシリンダ7の内部の作動油がバネ要素として作用し、アタッチメント全体が振動し、機体が振動したり、機体が転倒したりする可能性がある。 For example, when the attachment discharges, the reaction force of the opening operation of the arm 5 and the bucket 6 exerts a force in the extension direction on the boom cylinder 7 to reduce the load, and then the boom cylinder 7 swings back. A force in the contraction direction acts on the cylinder, increasing its load. As a result, when the load (pressure) of the boom cylinder increases or decreases, the hydraulic oil inside the boom cylinder 7 acts as a spring element, and the entire attachment vibrates, which may cause the airframe to vibrate or the airframe to tip over. be.

これに対して、本実施形態では、ショベル100は、アタッチメントが排出動作を行う場合、ブーム4の操作状態に関わらず、ブームシリンダ7に作動油を供給することができる。そのため、ショベル100は、ブームシリンダ7に供給される作動油によって、ブームシリンダ7の負荷(圧力)の増減を抑制し、ショベル100の振動や転倒を抑制することができる。よって、ショベル100の動的な安定性を向上させることができる。 On the other hand, in the present embodiment, the excavator 100 can supply hydraulic oil to the boom cylinder 7 regardless of the operating state of the boom 4 when the attachment performs the discharging operation. Therefore, the excavator 100 can suppress an increase / decrease in the load (pressure) of the boom cylinder 7 by the hydraulic oil supplied to the boom cylinder 7, and can suppress vibration and overturning of the excavator 100. Therefore, the dynamic stability of the excavator 100 can be improved.

また、本実施形態では、ショベル100は、動的な安定性の向上のために、ブームシリンダ7に作動油を供給する。そのため、ショベル100は、例えば、ブームシリンダ7の作動油を外部に排出し、バネ要素としての作動油の機能を抑制する方法のように、ブーム4の自重での下げ方向への動きを抑制することができる。よって、ショベル100の静的な安定性やショベル100の安全性をより向上させることができる。 Further, in the present embodiment, the excavator 100 supplies hydraulic oil to the boom cylinder 7 in order to improve the dynamic stability. Therefore, the excavator 100 suppresses the movement of the boom 4 in the lowering direction by its own weight, as in the method of discharging the hydraulic oil of the boom cylinder 7 to the outside and suppressing the function of the hydraulic oil as a spring element. be able to. Therefore, the static stability of the excavator 100 and the safety of the excavator 100 can be further improved.

また、本実施形態では、ショベル100は、アタッチメントが排出動作を行う場合、アタッチメントの排出動作によりブームシリンダ7に作用する伸び方向の力に起因するブームシリンダ7の縮み方向への揺り戻し動作を抑制するように、ブームシリンダ7に作動油を供給してよい。 Further, in the present embodiment, when the attachment discharges, the excavator 100 suppresses the swing-back operation of the boom cylinder 7 in the contraction direction due to the force in the extension direction acting on the boom cylinder 7 due to the discharge operation of the attachment. As such, hydraulic oil may be supplied to the boom cylinder 7.

これにより、ショベル100は、ブームシリンダ7の縮み方向への揺り戻し動作を抑制することで、ショベル100の動的な安定性の低下(例えば、振動や転倒の発生)の要因となるブームシリンダ7の負荷の増減を抑制することができる。 As a result, the excavator 100 suppresses the swing-back operation of the boom cylinder 7 in the contraction direction, which causes a decrease in the dynamic stability of the excavator 100 (for example, vibration or overturning). It is possible to suppress the increase / decrease of the load of.

また、本実施形態では、ショベル100は、アタッチメントが排出動作を行う場合、ブームシリンダ7のボトム側油室に作動油を供給すると共に、ブームシリンダ7のロッド側油室から作動油を排出させ、ブーム4を上げ方向に動かしてよい。 Further, in the present embodiment, when the attachment performs the discharge operation, the excavator 100 supplies the hydraulic oil to the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 and discharges the hydraulic oil from the rod side oil chamber of the boom cylinder 7. The boom 4 may be moved in the upward direction.

これにより、ショベル100は、排出動作時のアーム5やバケット6の動作の反力としてブームシリンダ7に作用する伸び方向の力と同期するように、ブームシリンダ7の作動油を給排させ、ブーム4を上げ方向に動かすことができる。そのため、ショベル100は、ブームシリンダ7の縮み方向への揺り戻しの動作を抑制し、ショベル100の動的な安定性の低下の要因となるブームシリンダ7の負荷(圧力)の変動を抑制することができる。 As a result, the excavator 100 supplies and discharges the hydraulic oil of the boom cylinder 7 so as to be synchronized with the force in the extension direction acting on the boom cylinder 7 as a reaction force of the operation of the arm 5 and the bucket 6 during the discharge operation, and the boom. 4 can be moved in the upward direction. Therefore, the excavator 100 suppresses the swinging back operation of the boom cylinder 7 in the contraction direction, and suppresses the fluctuation of the load (pressure) of the boom cylinder 7 which causes a decrease in the dynamic stability of the excavator 100. Can be done.

また、本実施形態では、ショベル100は、アタッチメントが排出動作を行う場合、ブームシリンダ7のボトム側油室の作動油を保持した状態で、ロッド側油室に作動油を供給し、伸び方向の力に伴うブーム4の上げ方向への動きを抑制してよい。 Further, in the present embodiment, when the attachment discharges, the excavator 100 supplies the hydraulic oil to the rod side oil chamber while holding the hydraulic oil in the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7, and is in the extension direction. The movement of the boom 4 in the raising direction due to the force may be suppressed.

これにより、ショベル100は、ブームシリンダ7のロッド側油室だけに作動油を供給し、排出動作時のアーム5やバケット6の動作の反力としてブームシリンダ7に作用する伸び方向の力に対抗する抗力をブームシリンダ7に作用させることができる。そのため、ショベル100は、アタッチメントの排出動作の開始時のブームシリンダ7の動きを抑制し、結果として、ブームシリンダ7の縮み方向への揺り戻しの動作を抑制することができる。よって、ショベル100は、自機(ショベル100)の動的な安定性の低下の要因となるブームシリンダ7の負荷(圧力)の変動を抑制することができる。 As a result, the excavator 100 supplies hydraulic oil only to the rod-side oil chamber of the boom cylinder 7, and opposes the force in the extension direction acting on the boom cylinder 7 as a reaction force of the operation of the arm 5 and the bucket 6 during the discharge operation. The drag force can be applied to the boom cylinder 7. Therefore, the excavator 100 can suppress the movement of the boom cylinder 7 at the start of the discharge operation of the attachment, and as a result, can suppress the operation of swinging back the boom cylinder 7 in the contraction direction. Therefore, the excavator 100 can suppress fluctuations in the load (pressure) of the boom cylinder 7, which causes a decrease in the dynamic stability of the own machine (excavator 100).

また、本実施形態では、ショベル100は、ブーム4の操作が行われていない状態で、アタッチメントが排出動作を行っている場合、ブームシリンダ7に作動油を供給してよい。 Further, in the present embodiment, the excavator 100 may supply hydraulic oil to the boom cylinder 7 when the attachment is discharging while the boom 4 is not operated.

これにより、ショベル100は、ブーム4の操作が行われていない状態に限定して、アタッチメントの排出動作に伴うブームシリンダ7への作動油の供給を行うことができる。そのため、ショベル100は、ショベル100の動的な安定性の低下を抑制しつつ、ブーム4の操作が行われている場合には、ブーム4の操作を優先し、操作に合わせたブーム4の動作を実現することができる。 As a result, the excavator 100 can supply the hydraulic oil to the boom cylinder 7 in accordance with the discharge operation of the attachment only in the state where the boom 4 is not operated. Therefore, the excavator 100 gives priority to the operation of the boom 4 when the boom 4 is operated while suppressing the decrease in the dynamic stability of the excavator 100, and operates the boom 4 according to the operation. Can be realized.

また、本実施形態では、ショベル100は、自機(ショベル100)の動的な安定性が低下する可能性が相対的に高い状態で、アタッチメントが排出動作を行っている場合、ブームシリンダ7に作動油を供給してよい。 Further, in the present embodiment, the excavator 100 is attached to the boom cylinder 7 when the attachment is ejecting in a state where the dynamic stability of the own machine (excavator 100) is relatively likely to decrease. Hydraulic oil may be supplied.

これにより、ショベル100は、実際にショベル100の振動や転倒等が発生する可能性が高い状態に限定して、アタッチメントの排出動作に伴うブームシリンダ7への作動油の供給を行うことができる。そのため、ショベル100は、アタッチメントの排出動作に伴う自機(ショベル100)の動的な安定性の低下を抑制しつつ、操作と関係なくブームシリンダ7に作動油が供給されることによるオペレータの違和感を抑制することができる。 As a result, the excavator 100 can supply the hydraulic oil to the boom cylinder 7 accompanying the discharge operation of the attachment only in a state where there is a high possibility that the excavator 100 actually vibrates or falls. Therefore, the excavator 100 suppresses a decrease in the dynamic stability of the own machine (excavator 100) due to the discharge operation of the attachment, and at the same time, the operator feels uncomfortable due to the hydraulic oil being supplied to the boom cylinder 7 regardless of the operation. Can be suppressed.

また、本実施形態では、ショベル100の動的な安定性が低下する可能性が相対的に高い状態には、バケット6に所定基準を超える収容物が収容されている状態が含まれてよい。 Further, in the present embodiment, the state in which the dynamic stability of the excavator 100 is relatively likely to decrease may include a state in which the bucket 6 contains an container exceeding a predetermined standard.

これにより、ショベル100は、バケット6に多量の土砂等の収容物が収容され、アタッチメントの排出動作に伴うアーム5やバケット6の動作の反力が相対的に大きくなる傾向にある状況で、ブームシリンダ7に作動油を供給することができる。そのため、ショベル100は、具体的な状況に合わせて、動的な安定性の低下(例えば、機体の振動や転倒等)を抑制することができる。 As a result, the excavator 100 is booming in a situation where a large amount of earth and sand or other contained matter is accommodated in the bucket 6 and the reaction force of the operation of the arm 5 and the bucket 6 due to the discharge operation of the attachment tends to be relatively large. Hydraulic oil can be supplied to the cylinder 7. Therefore, the excavator 100 can suppress a dynamic decrease in stability (for example, vibration of the machine body, overturning, etc.) according to a specific situation.

また、本実施形態では、ショベル100の動的な安定性が低下する可能性が相対的に高い状態には、アーム5及びバケット6の少なくとも一方の速度又は加速度が相対的に大きい状態が含まれてよい。 Further, in the present embodiment, the state in which the dynamic stability of the excavator 100 is relatively likely to decrease includes a state in which the velocity or acceleration of at least one of the arm 5 and the bucket 6 is relatively large. It's okay.

これにより、ショベル100は、アタッチメントの排出動作時のアーム5やバケット6の速度や加速度が相対的に高く、アーム5やバケット6の動作の反力が相対的に大きくなる傾向にある状況で、ブームシリンダ7に作動油を供給することができる。そのため、ショベル100は、具体的な状況に合わせて、動的な安定性の低下を抑制することができる。 As a result, in the excavator 100, the speed and acceleration of the arm 5 and the bucket 6 at the time of discharging the attachment tend to be relatively high, and the reaction force of the operation of the arm 5 and the bucket 6 tends to be relatively large. Hydraulic oil can be supplied to the boom cylinder 7. Therefore, the excavator 100 can suppress a dynamic decrease in stability according to a specific situation.

また、本実施形態では、ショベル100は、アタッチメントが排出動作を行う場合、ブーム4の加速度、アーム5の加速度、及びバケット6の収容物によるアタッチメントの負荷状態に応じた流量の作動油をブームシリンダ7に供給してよい。 Further, in the present embodiment, when the attachment performs the discharging operation, the excavator 100 uses the boom cylinder with a flow rate of hydraulic oil according to the acceleration of the boom 4, the acceleration of the arm 5, and the load state of the attachment by the contents of the bucket 6. 7 may be supplied.

これにより、ショベル100は、アタッチメントの排出動作時のアーム5及びバケット6の加速度やバケット6の収容物によるアタッチメントの負荷状態に合わせて、ブームシリンダ7の負荷(圧力)の変動を抑制するために適切な流量な作動油を供給できる。 As a result, the excavator 100 suppresses fluctuations in the load (pressure) of the boom cylinder 7 according to the acceleration of the arm 5 and the bucket 6 during the discharge operation of the attachment and the load state of the attachment due to the contents of the bucket 6. It is possible to supply hydraulic oil with an appropriate flow rate.

[変形・変更]
以上、実施形態について詳述したが、本開示はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
[Transform / Change]
Although the embodiments have been described in detail above, the present disclosure is not limited to such a specific embodiment, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist described in the claims.

例えば、上述した実施形態では、ショベル100は、下部走行体1、上部旋回体3、ブーム4、アーム5、及びバケット6等の被駆動要素を全て油圧駆動する構成であったが、その一部又は全部が電動アクチュエータにより電気駆動される構成であってもよい。つまり、上述した実施形態で開示される構成等は、ハイブリッドショベルや電動ショベル等に適用されてもよい。 For example, in the above-described embodiment, the excavator 100 is configured to hydraulically drive all the driven elements such as the lower traveling body 1, the upper swivel body 3, the boom 4, the arm 5, and the bucket 6. Alternatively, the entire structure may be electrically driven by an electric actuator. That is, the configuration and the like disclosed in the above-described embodiment may be applied to a hybrid excavator, an electric excavator, or the like.

1 下部走行体
1ML,1MR 走行油圧モータ
2A 旋回油圧モータ
3 上部旋回体
4 ブーム
5 アーム
6 バケット
7 ブームシリンダ
8 アームシリンダ
9 バケットシリンダ
10 キャビン
11 エンジン
13 レギュレータ
14 メインポンプ
15 パイロットポンプ
17 コントロールバルブ
17A〜17F 制御弁
25,25A,25B,27,27A,27B パイロットライン
25V ゲートロック弁
30 コントローラ
31 油圧制御弁
33 油圧制御弁
50 出力装置
52 入力装置
60 通信装置
70 制御弁
100 ショベル
200 管理装置
301 判定部
302 安定化制御部
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 機体傾斜センサ
S5 旋回状態センサ
S6 撮像装置
S7 ブームシリンダ圧センサ
S8 アームシリンダ圧センサ
S9 バケットシリンダ圧センサ
1 Lower traveling body 1ML, 1MR Traveling hydraulic motor 2A Swing hydraulic motor 3 Upper swivel body 4 Boom 5 Arm 6 Bucket 7 Boom cylinder 8 Arm cylinder 9 Bucket cylinder 10 Cabin 11 Engine 13 Regulator 14 Main pump 15 Pilot pump 17 Control valve 17A ~ 17F Control valve 25, 25A, 25B, 27, 27A, 27B Pilot line 25V Gate lock valve 30 Controller 31 Hydraulic control valve 33 Hydraulic control valve 50 Output device 52 Input device 60 Communication device 70 Control valve 100 Excavator 200 Management device 301 Judgment unit 302 Stabilization control unit S1 Boom angle sensor S2 Arm angle sensor S3 Bucket angle sensor S4 Machine tilt sensor S5 Swing state sensor S6 Imaging device S7 Boom cylinder pressure sensor S8 Arm cylinder pressure sensor S9 Bucket cylinder pressure sensor

Claims (9)

下部走行体と、
前記下部走行体に旋回自在に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に取り付けられるブーム、前記ブームの先端に取り付けられるアーム、及び前記アームの先端に取り付けられるバケットを含むアタッチメントと、
前記ブームを駆動するブームシリンダと、を備え、
前記アタッチメントが前記バケットの収容物を外部に排出するための排出動作を行う場合、前記ブームの操作状態に関わらず、前記ブームシリンダに作動油を供給する、
ショベル。
With the lower running body,
The upper swivel body that is freely mounted on the lower traveling body and the upper swivel body
An attachment including a boom attached to the upper swing body, an arm attached to the tip of the boom, and a bucket attached to the tip of the arm.
With a boom cylinder for driving the boom,
When the attachment performs a discharge operation for discharging the contents of the bucket to the outside, hydraulic oil is supplied to the boom cylinder regardless of the operating state of the boom.
Excavator.
前記アタッチメントが前記排出動作を行う場合、前記アタッチメントの前記排出動作により前記ブームシリンダに作用する伸び方向の力に起因する前記ブームシリンダの縮み方向への揺り戻し動作を抑制するように、前記ブームシリンダに作動油を供給する、
請求項1に記載のショベル。
When the attachment performs the discharging operation, the boom cylinder is prevented from swinging back in the contraction direction of the boom cylinder due to an extension force acting on the boom cylinder due to the discharging operation of the attachment. Supply hydraulic oil to
The excavator according to claim 1.
前記アタッチメントが前記排出動作を行う場合、前記ブームシリンダのボトム側油室に作動油を供給すると共に、前記ブームシリンダのロッド側油室から作動油を排出させ、前記ブームを上げ方向に動かす、
請求項2に記載のショベル。
When the attachment performs the discharge operation, the hydraulic oil is supplied to the oil chamber on the bottom side of the boom cylinder, the hydraulic oil is discharged from the oil chamber on the rod side of the boom cylinder, and the boom is moved in the upward direction.
The excavator according to claim 2.
前記アタッチメントが前記排出動作を行う場合、前記ブームシリンダのボトム側油室の作動油を保持した状態で、ロッド側油室に作動油を供給し、前記伸び方向の力に伴う前記ブームの上げ方向への動きを抑制する、
請求項2に記載のショベル。
When the attachment performs the discharge operation, the hydraulic oil is supplied to the rod side oil chamber while holding the hydraulic oil in the bottom side oil chamber of the boom cylinder, and the boom is raised in the direction of the extension force. Suppress the movement to,
The excavator according to claim 2.
前記ブームの操作が行われていない状態で、前記アタッチメントが前記排出動作を行っている場合、前記ブームシリンダに作動油を供給する、
請求項1乃至4の何れか一項に記載のショベル。
When the attachment is performing the discharging operation when the boom is not operated, hydraulic oil is supplied to the boom cylinder.
The excavator according to any one of claims 1 to 4.
ショベルの動的な安定性が低下する可能性が相対的に高い状態で、前記アタッチメントが前記排出動作を行っている場合、前記ブームシリンダに作動油を供給する、
請求項1乃至5の何れか一項に記載のショベル。
When the attachment is performing the discharging operation in a state where the dynamic stability of the excavator is relatively likely to decrease, hydraulic oil is supplied to the boom cylinder.
The excavator according to any one of claims 1 to 5.
ショベルの動的な安定性が低下する可能性が相対的に高い状態には、前記バケットに所定基準を超える収容物が収容されている状態が含まれる、
請求項6に記載のショベル。
A condition in which the excavator's dynamic stability is relatively likely to be reduced includes a condition in which the bucket contains more than a predetermined standard.
The excavator according to claim 6.
ショベルの動的な安定性が低下する可能性が相対的に高い状態には、前記アーム及び前記バケットの少なくとも一方の速度又は加速度が相対的に大きい状態が含まれる、
請求項6又は7に記載のショベル。
Conditions in which the dynamic stability of the excavator is relatively likely to decrease include conditions in which the velocity or acceleration of at least one of the arm and the bucket is relatively high.
The excavator according to claim 6 or 7.
前記アタッチメントが前記排出動作を行う場合、前記ブームの加速度、前記アタッチメントの加速度、及び前記バケットの収容物による前記アタッチメントの負荷状態に応じた流量の作動油を前記ブームシリンダに供給する、
請求項1乃至8の何れか一項に記載のショベル。
When the attachment performs the discharging operation, the boom cylinder is supplied with a flow rate of hydraulic oil according to the acceleration of the boom, the acceleration of the attachment, and the load state of the attachment by the contents of the bucket.
The excavator according to any one of claims 1 to 8.
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