JP2022145178A - 作業機械 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、第1実施形態に係る油圧ショベル100の側面図である。図1に示すように、油圧ショベル100は、機体105と、機体105に取り付けられる作業装置104と、を備える。機体105は、クローラ式の走行体102と、走行体102上に旋回可能に設けられた旋回体103と、を有する。走行体102は、左右一対のクローラを走行モータ102Aによって駆動することにより走行する。旋回体103は、旋回モータ103Aを有する旋回装置を介して走行体102に連結され、旋回モータ103Aによって駆動されて走行体102に対して回動する(旋回する)。
(条件1)イグニッションスイッチ188によりスタート位置への操作を経ないでオン位置へのオン操作が行われたこと
(条件2)エンジン191が停止状態であること
本実施形態では、条件1は、イグニッションスイッチ188の操作位置がオン位置に操作された場合に満たされ、条件2は、エンジン191の回転速度が速度閾値N0以下である場合に満たされる。
第1実施形態では、運転コントローラ150は、電流印加条件が成立していると判定した場合に、1度だけ、電磁比例弁140に駆動電流を印加する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。運転コントローラ150は、電流印加条件が成立していると判定した場合に、複数回繰り返し電磁比例弁140に駆動電流を印加してもよい。
第1実施形態では、運転コントローラ150は、電流印加条件が成立していると判定した場合に、直ちに最大電流Imaxを電磁比例弁140に出力する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。運転コントローラ150は、電流印加条件が成立していると判定した場合に、時間の経過とともに徐々に制御電流Iの大きさを大きくしてもよい。
第1実施形態では、電流印加条件判定部163は、条件1及び条件2が共に満たされた場合に、電流印加条件が成立していると判定する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。電流印加条件は、少なくとも、イグニッションスイッチ188によりオン操作が行われたこと、及び、エンジン191が停止状態であること、を含んでいればよい。
(条件3)操作装置180が操作されていること
条件3は、操作装置180のレバー操作量Lが操作量閾値L0以上である場合に満たされる。
図7及び図8を参照して、第2実施形態に係る油圧ショベル100について説明する。なお、第1実施形態で説明した構成と同一もしくは相当する構成には同一の参照番号を付し、相違点を主に説明する。第2実施形態に係る運転コントローラ250は、電流印加条件が成立していると判定した場合に、操作装置180の操作量に応じた駆動電流を電磁比例弁140に印加する。以下、第2実施形態に係る運転コントローラ250の機能について詳しく説明する。
図9及び図10を参照して、第3実施形態に係る油圧ショベル100について説明する。なお、第1実施形態で説明した構成と同一もしくは相当する構成には同一の参照番号を付し、相違点を主に説明する。第3実施形態に係る運転コントローラ350は、温度センサ189で検出された作動油の温度が低いほど、電磁比例弁140へ印加する駆動電流を大きくする。以下、第3実施形態に係る運転コントローラ350の機能について詳しく説明する。
図11及び図12を参照して、第4実施形態に係る油圧ショベル100について説明する。なお、第1実施形態で説明した構成と同一もしくは相当する構成には同一の参照番号を付し、相違点を主に説明する。第4実施形態に係る運転コントローラ450は、温度センサ189で検出された作動油の温度が低いほど、電磁比例弁140へ駆動電流を印加する時間を長くする。以下、第4実施形態に係る運転コントローラ450の機能について詳しく説明する。
図13を参照して、第5実施形態に係る油圧ショベル100について説明する。なお、第1実施形態で説明した構成と同一もしくは相当する構成には同一の参照番号を付し、相違点を主に説明する。第5実施形態に係る運転コントローラ550は、電磁比例弁140に断線、短絡等の異常が発生しているか否かを監視し、異常が発生している場合には、その旨をオペレータに報知する。以下、第5実施形態に係る運転コントローラ550の機能について詳しく説明する。
第5実施形態では、表示装置115が、オペレータに対して、電磁比例弁140の異常を報知する報知装置として機能する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。報知装置は、音声によりオペレータに異常を報知するスピーカ等の音出力装置であってもよい。報知装置は、点灯、点滅等によりオペレータに異常を報知するLED等の発光素子を有する発光装置であってもよい。
上記実施形態では、エンジン操作部としてのイグニッションスイッチ188が、エンジンキースイッチである例について説明したが、本発明はこれに限定されない。イグニッションスイッチ188は、プッシュ式のものを採用してもよい。プッシュ式のイグニッションスイッチ188は、押し込み操作時間、押し込み回数に応じて操作状態が切り替えられる。例えば、イグニッションスイッチ188がオフ操作状態であるときに、イグニッションスイッチ188が長押し(例えば、500msec以上)されると、ACCリレー194、IGリレー195及びスターターリレー193がオンされ、エンジン191が始動される。スイッチ操作判定部162は、イグニッションスイッチ188が押し込まれると、オン操作が行われたと判定する。すなわち、スイッチ操作判定部162は、イグニッションスイッチ188によりエンジン191を始動させるための操作が行われたと判定する。
上記実施形態では、運転コントローラ150が固着防止制御を実行する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。車体制御コントローラ120及びエンジンコントローラ190が、運転コントローラ150の機能の一部を有していてもよい。例えば、エンジンコントローラ190は、回転速度センサ192の検出結果に基づいてエンジン191が停止状態であるか動作状態であるかを判定し、判定結果を車体制御コントローラ120に出力する。車体制御コントローラ120は、電力が投入され初期設定を行う際に、イグニッションスイッチ188がオン操作されたと判定し、エンジンコントローラ190からエンジン191が停止状態であることを表す判定結果を取得した場合に電流印加条件が成立したと判定する。車体制御コントローラ120は、電流印加条件が成立したと判定すると、電磁比例弁140に駆動電流を印加する。このように、固着防止制御は、複数のコントローラ(制御装置)120,190が協働して実行するようにしてもよい。
上記実施形態では、速度閾値N1が、エンジンコントロールダイヤル198(図2参照)で設定可能な最小回転速度以下の値であって、スターターモータ196によるクランキング最大速度よりも大きい値が設定される例について説明したが、本発明はこれに限定されない。速度閾値N1は、速度閾値N0と同じ値としてもよい。この場合、クランキングが開始されると、電磁比例弁140への駆動電流の印加が停止するため、固着防止制御の車体挙動への影響を確実に防止することができる。
上記実施形態では、電磁比例弁140が常時閉(ノーマルクローズ)の構成である例について説明したが、本発明はこれに限定されない。電磁比例弁140は常時開(ノーマルオープン)の構成の場合にも本発明を適用することができる。
上記実施形態では、電磁比例弁(電磁弁)140の弁体がスプール142である例について説明したが、本発明はこれに限定されない。弁体としてのポペットを有する電磁弁に本発明を適用することもできる。
上記実施形態では、イグニッションスイッチ188によるスタート操作が行われると、エンジン191の始動制御が行われる例について説明したが、イグニッションスイッチ188によるスタート操作が行われたときにおいて、エンジン始動前提条件が成立している場合に限りエンジン191の始動制御を行うようにしてもよい。エンジン始動前提条件は、例えば、ゲートロックレバー装置185がロック位置に操作されているときに成立する。
上記実施形態では、操作装置180が、コントローラ120,150からの制御電流に応じて電磁比例弁140を制御して指令パイロット圧を生成する電気式の操作装置である例について説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明は、油圧パイロット式の操作装置に適用してもよい。油圧パイロット式の操作装置は、操作レバーによって直接駆動され、操作量に応じたパイロット操作圧を方向制御弁130に出力する減圧弁を有している。操作装置の減圧弁と方向制御弁130との間には、パイロット操作圧をさらに減圧可能な電磁比例弁が設けられることがある。また、操作装置の減圧弁で生成されるパイロット操作圧が導かれるパイロットラインに高圧選択弁を介して電磁比例弁が設けられることもある。この構成では、電磁比例弁で生成した指令パイロット圧と操作装置の減圧弁で生成されるパイロット操作圧の高い方が方向制御弁130に導かれる。これらの構成においても、電磁比例弁に対して固着防止制御を実行することにより、電磁比例弁の固着を防止することができる。
上記実施形態では、車体制御コントローラ120が、オペレータの操作装置180の操作量に応じて電磁比例弁140を駆動する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明は、自動運転制御に用いられる電磁比例弁140の固着防止制御にも適用することができる。この場合、例えば、車体制御コントローラ120は、予め定められた動作計画に応じて電磁比例弁140を駆動する。
上記実施形態では、運転コントローラ150が、イグニッションスイッチ188の操作位置に基づいて、各種リレー193,194,195のオンオフ制御を行う例について説明したが、本発明はこれに限定されない。各種リレー193,194,195は、イグニッションスイッチ188の回動操作に応じて機械的に開閉される構成としてもよい。
上記実施形態では、作業機械がクローラ式の油圧ショベル100である場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されない。ホイール式の油圧ショベル、ホイールローダ、道路機械、クレーン、ダンプトラック等の種々の作業機械に本発明を適用することができる。
Claims (6)
- エンジンと、
前記エンジンによって駆動される第1ポンプ及び第2ポンプと、
前記第1ポンプから供給される作動油によって駆動される油圧アクチュエータと、
前記第1ポンプから前記油圧アクチュエータに供給される作動油の流れを制御する制御弁と、
前記第2ポンプから供給される作動油の圧力を減圧し、前記制御弁を操作するためのパイロット圧を生成する電磁弁と、
前記電磁弁を制御する制御装置と、
前記エンジンを始動させるための操作が可能なエンジン操作部と、
前記エンジンの回転速度を検出する回転速度センサと、を備えた作業機械において、
前記制御装置は、
前記回転速度センサの検出結果に基づいて前記エンジンが停止状態であることが判定され、前記エンジン操作部により始動操作されない状態で前記エンジン操作部がオン操作されていることを含む電流印加条件が成立しているか否かを判定し、
前記電流印加条件が成立していると判定した場合に、前記電磁弁に駆動電流を印加して前記電磁弁を駆動する、
ことを特徴とする作業機械。 - 請求項1に記載の作業機械において、
前記制御装置は、
前記電流印加条件が成立していると判定し、前記電磁弁に駆動電流を印加している状態において、前記エンジンが動作状態であると判定すると、前記電磁弁への駆動電流の印加を停止する、
ことを特徴とする作業機械。 - 請求項1に記載の作業機械において、
前記電磁弁は、全閉位置と全開位置との間でストロークする弁体を有し、
前記制御装置は、
前記電流印加条件が成立していると判定した場合に、予め定められた所定時間の間、
前記電磁弁に駆動電流を印加し、前記弁体をフルストロークの位置まで移動させ、前記弁体をフルストロークの位置で保持させる、
ことを特徴とする作業機械。 - 請求項1に記載の作業機械において、
前記制御装置は、
前記電流印加条件が成立していると判定した場合に、複数回繰り返し前記電磁弁に駆動電流を印加する、
ことを特徴とする作業機械。 - 請求項1に記載の作業機械において、
前記電磁弁に供給される作動油の温度を検出する温度センサを備え、
前記制御装置は、
前記温度センサで検出された作動油の温度が低いほど、前記電磁弁へ印加する駆動電流を大きくする、あるいは、前記電磁弁へ駆動電流を印加する時間を長くする、
ことを特徴とする作業機械。 - 請求項1に記載の作業機械において、
前記エンジンを始動させるためのスターターモータと、
前記エンジンを制御するエンジンコントローラと、
前記油圧アクチュエータを操作するための操作装置と、を備え、
前記エンジン操作部は、前記エンジンコントローラへの電力の供給を遮断するオフ操作、前記エンジンコントローラへ電力を供給する前記オン操作、及び前記スターターモータにより前記エンジンを駆動する前記始動操作が可能であり、
前記制御装置は、
前記オン操作が行われ、かつ、前記エンジンが停止状態である場合に、前記電流印加条件が成立していると判定し、
前記電流印加条件が成立していると判定した場合に、前記操作装置の操作量に応じた駆動電流を前記電磁弁に印加する、
ことを特徴とする作業機械。
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