JP2022151543A - Shovel - Google Patents
Shovel Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022151543A JP2022151543A JP2021177038A JP2021177038A JP2022151543A JP 2022151543 A JP2022151543 A JP 2022151543A JP 2021177038 A JP2021177038 A JP 2021177038A JP 2021177038 A JP2021177038 A JP 2021177038A JP 2022151543 A JP2022151543 A JP 2022151543A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control valve
- pressure
- pilot
- state
- controller
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、ショベルに関する。 The present invention relates to excavators.
従来の作業車両では、操作部材による操作を誤操作と判定した場合に、操作部材による油圧アクチュエータの操作をロックする技術が知られている。例えば、従来では、アクチュエータ制御弁に対するパイロット圧の供給を許容する解除状態となってからの経過時間が所定時間未満であり、且つ、パイロット圧が所定圧力以上となった場合に、操作部材の操作を誤操作と判定し、油圧アクチュエータの操作をロックする技術が知られている(特許文献1)。 In conventional work vehicles, there is known a technique of locking the operation of the hydraulic actuator by the operating member when the operation by the operating member is determined to be an erroneous operation. For example, conventionally, when the elapsed time from the release state allowing the supply of pilot pressure to the actuator control valve is less than a predetermined time and the pilot pressure becomes equal to or higher than a predetermined pressure, the operating member is operated. is determined as an erroneous operation and the operation of the hydraulic actuator is locked (Patent Document 1).
上述した従来の技術では、パイロット圧の供給を許容する解除状態となってからの経過時間に対する閾値と、パイロット圧に対する閾値を設定する必要がある。しかしながら、パイロット圧の上昇の仕方等は、作動油の粘性が影響するものであり、また、作動油の粘性は、外気の温度等の影響を受ける。このため、従来では、作業車両が使用される環境に応じて、これらの閾値を適切に設定しなければならず、容易に誤操作を判定することが困難である。更に、レバー誤操作を完全にロックするには低いパイロット圧を閾値にし、経過時間に対する閾値を長くする必要がある。しかしこれをするとユーザーの意図した操作においてもロックをかけてしまい、機械の使い勝手が悪くなってしまう。このため、これらの閾値を適切に競ってしなければならず、容易に誤操作を判定することが困難である。 In the conventional technique described above, it is necessary to set a threshold for the elapsed time from the release state allowing the supply of the pilot pressure and a threshold for the pilot pressure. However, the manner in which the pilot pressure rises is affected by the viscosity of the hydraulic oil, and the viscosity of the hydraulic oil is also affected by the temperature of the outside air and the like. Therefore, conventionally, these thresholds must be appropriately set according to the environment in which the work vehicle is used, making it difficult to easily determine an erroneous operation. Furthermore, a low pilot pressure threshold and a long elapsed time threshold are required to fully lock the lever erroneous operation. However, if this is done, the user's intended operation will be locked, making the machine less user-friendly. Therefore, these thresholds must be set appropriately, making it difficult to easily determine an erroneous operation.
そこで、上記事情に鑑み、誤操作の判定を容易にすることを目的とする。 Therefore, in view of the above circumstances, it is an object of the present invention to facilitate determination of an erroneous operation.
本発明の実施形態に係るショベルは、アクチュエータを操作する操作装置に対する操作の内容に応じて変化する物理量を検出する検出部と、前記物理量が連続して増加又は減少したか否かに応じて、前記操作が誤操作であるか否かを判定する判定部と、を有する。 An excavator according to an embodiment of the present invention includes a detection unit that detects a physical quantity that changes according to the details of an operation performed on an operation device that operates an actuator, and a determination unit that determines whether the operation is an erroneous operation.
誤操作の判定を容易にする。 To facilitate determination of erroneous operation.
(実施形態)
最初に、図1及び図2を参照して、本発明の実施形態に係る掘削機としてのショベル100について説明する。図1はショベル100の側面図であり、図2はショベル100の上面図である。
(embodiment)
First, a
本実施形態では、ショベル100の下部走行体1は被駆動体としてのクローラ1Cを含む。クローラ1Cは、下部走行体1に搭載されている走行用油圧モータ2Mによって駆動される。但し、走行用油圧モータ2Mは、電動アクチュエータとしての走行用電動発電機であってもよい。具体的には、クローラ1Cは左クローラ1CL及び右クローラ1CRを含む。左クローラ1CLは左走行用油圧モータ2MLによって駆動され、右クローラ1CRは右走行用油圧モータ2MRによって駆動される。下部走行体1は、クローラ1Cによって駆動されるため、被駆動体として機能する。
In this embodiment, the
下部走行体1には旋回機構2を介して上部旋回体3が旋回可能に搭載されている。被駆動体としての旋回機構2は、上部旋回体3に搭載されている旋回用油圧モータ2Aによって駆動される。但し、旋回用油圧モータ2Aは、電動アクチュエータとしての旋回用電動発電機であってもよい。上部旋回体3は、旋回機構2によって駆動されるため、被駆動体として機能する。
An upper rotating
上部旋回体3には被駆動体としてのブーム4が取り付けられている。ブーム4の先端には被駆動体としてのアーム5が取り付けられ、アーム5の先端に被駆動体及びエンドアタッチメントとしてのバケット6が取り付けられている。ブーム4、アーム5及びバケット6は、アタッチメントの一例である掘削アタッチメントを構成する。ブーム4はブームシリンダ7で駆動され、アーム5はアームシリンダ8で駆動され、バケット6はバケットシリンダ9で駆動される。
A
ブーム4にはブーム角度センサS1が取り付けられ、アーム5にはアーム角度センサS2が取り付けられ、バケット6にはバケット角度センサS3が取り付けられている。
A boom angle sensor S1 is attached to the
ブーム角度センサS1はブーム4の回動角度を検出する。本実施形態では、ブーム角度センサS1は加速度センサであり、上部旋回体3に対するブーム4の回動角度であるブーム角度を検出できる。ブーム角度は、例えば、ブーム4を最も下げたときに最小角度となり、ブーム4を上げるにつれて大きくなる。
A boom angle sensor S1 detects the rotation angle of the
アーム角度センサS2はアーム5の回動角度を検出する。本実施形態では、アーム角度センサS2は加速度センサであり、ブーム4に対するアーム5の回動角度であるアーム角度を検出できる。アーム角度は、例えば、アーム5を最も閉じたときに最小角度となり、アーム5を開くにつれて大きくなる。
Arm angle sensor S2 detects the rotation angle of
バケット角度センサS3はバケット6の回動角度を検出する。本実施形態では、バケット角度センサS3は加速度センサであり、アーム5に対するバケット6の回動角度であるバケット角度を検出できる。バケット角度は、例えば、バケット6を最も閉じたときに最小角度となり、バケット6を開くにつれて大きくなる。
A bucket angle sensor S3 detects the rotation angle of the
ブーム角度センサS1、アーム角度センサS2及びバケット角度センサS3はそれぞれ、可変抵抗器を利用したポテンショメータ、対応する油圧シリンダのストローク量を検出するストロークセンサ、連結ピン回りの回動角度を検出するロータリエンコーダ、ジャイロセンサ、加速度センサとジャイロセンサの組み合わせ等であってもよい。 The boom angle sensor S1, the arm angle sensor S2, and the bucket angle sensor S3 are each a potentiometer using a variable resistor, a stroke sensor that detects the stroke amount of the corresponding hydraulic cylinder, and a rotary encoder that detects the rotation angle around the connecting pin. , a gyro sensor, a combination of an acceleration sensor and a gyro sensor, or the like.
上部旋回体3には、運転室としてのキャビン10が設けられ、且つ、ショベル100の原動機としてのエンジン11等が搭載されている。また、上部旋回体3には、コントローラ30、物体検知装置70、撮像装置80、向き検出装置85、機体傾斜センサS4、旋回角速度センサS5等が取り付けられている。キャビン10の内部には、操作装置26等が設けられている。なお、本書では、便宜上、上部旋回体3における、ブーム4が取り付けられている側を前方とし、カウンタウェイトが取り付けられている側を後方とする。
The upper revolving
また、本実施形態では、原動機として、エンジン11を用いずに電動モータを利用してもよい。この場合、電動モータへ電力を供給するため蓄電装置も搭載される。蓄電装置は、電力を蓄えるための装置であり、例えば、電気二重層キャパシタ、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等である。インバータを用いて電動モータを制御することで、蓄電装置にて蓄電された電力によりメインポンプ14を回転駆動させる。
Further, in this embodiment, an electric motor may be used as the prime mover instead of using the
コントローラ30は、ショベル100を制御するための制御装置である。本実施形態では、コントローラ30は、CPU、RAM、NVRAM、ROM等を備えたコンピュータで構成されている。そして、コントローラ30は、各機能要素に対応するプログラムをROMから読み出してRAMにロードし、対応する処理をCPUに実行させる。
物体検知装置70は、ショベル100の周囲に存在する物体を検知するように構成されている。また、物体検知装置70は、物体検知装置70又はショベル100から認識された物体までの距離を算出するように構成されていてもよい。物体は、例えば、人、動物、車両、建設機械、建造物、穴等を含む。物体検知装置70は、例えば、超音波センサ、ミリ波レーダ、ステレオカメラ、LIDAR、距離画像センサ、赤外線センサ等を含む。本実施形態では、物体検知装置70は、キャビン10の上面前端に取り付けられた前方センサ70F、上部旋回体3の上面後端に取り付けられた後方センサ70B、上部旋回体3の上面左端に取り付けられた左方センサ70L、及び、上部旋回体3の上面右端に取り付けられた右方センサ70Rを含む。
The
物体検知装置70は、ショベル100の周囲に設定された所定領域内の所定物体を検知するように構成されていてもよい。例えば、人と人以外の物体とを区別できるように構成されていてもよい。
The
撮像装置80は、ショベル100の周囲を撮像するように構成されている。本実施形態では、撮像装置80は、上部旋回体3の上面後端に取り付けられた後方カメラ80B、上部旋回体3の上面左端に取り付けられた左方カメラ80L、及び、上部旋回体3の上面右端に取り付けられた右方カメラ80Rを含む。前方カメラを含んでいてもよい。
The
後方カメラ80Bは後方センサ70Bに隣接して配置され、左方カメラ80Lは左方センサ70Lに隣接して配置され、且つ、右方カメラ80Rは右方センサ70Rに隣接して配置されている。前方カメラは、前方センサ70Fに隣接して配置されていてもよい。
The
撮像装置80が撮像した画像は、キャビン10内に設置されている表示装置DSに表示される。撮像装置80は、俯瞰画像等の視点変換画像を表示装置DSに表示できるように構成されていてもよい。俯瞰画像は、例えば、後方カメラ80B、左方カメラ80L及び右方カメラ80Rのそれぞれが出力する画像を合成して生成される。
The image captured by the
撮像装置80は、物体検知装置として機能してもよい。この場合、物体検知装置70は省略されてもよい。
The
この構成により、ショベル100は、物体検知装置70が検知した物体の画像を表示装置DSに表示できる。そのため、ショベル100の操作者は、被駆動体の動作が制限或いは禁止された場合、表示装置DSに表示されている画像を見ることで、その原因となった物体が何であるかをすぐに確認できる。
With this configuration, the
向き検出装置85は、上部旋回体3の向きと下部走行体1の向きとの相対的な関係に関する情報(以下、「向きに関する情報」とする。)を検出するように構成されている。例えば、向き検出装置85は、下部走行体1に取り付けられた地磁気センサと上部旋回体3に取り付けられた地磁気センサの組み合わせで構成されていてもよい。
The
或いは、向き検出装置85は、下部走行体1に取り付けられたGNSS受信機と上部旋回体3に取り付けられたGNSS受信機の組み合わせで構成されていてもよい。旋回用電動発電機で上部旋回体3が旋回駆動される構成では、向き検出装置85は、レゾルバで構成されていてもよい。向き検出装置85は、例えば、下部走行体1と上部旋回体3との間の相対回転を実現する旋回機構2に関連して設けられるセンタージョイントに配置されていてもよい。
Alternatively, the
機体傾斜センサS4は、所定の平面に対するショベル100の傾斜を検出する。本実施形態では、機体傾斜センサS4は、水平面に関する上部旋回体3の前後軸の傾斜角及び左右軸の傾斜角を検出する加速度センサである。加速度センサとジャイロセンサの組み合わせで構成されていてもよい。上部旋回体3の前後軸及び左右軸は、例えば、互いに直交してショベル100の旋回軸上の一点であるショベル中心点を通る。
The body tilt sensor S4 detects the tilt of the
旋回角速度センサS5は、上部旋回体3の旋回角速度を検出する。本実施形態では、ジャイロセンサである。レゾルバ、ロータリエンコーダ等であってもよい。旋回角速度センサS5は、旋回速度を検出してもよい。旋回速度は、旋回角速度から算出されてもよい。
The turning angular velocity sensor S5 detects the turning angular velocity of the
以下では、ブーム角度センサS1、アーム角度センサS2、バケット角度センサS3、機体傾斜センサS4及び旋回角速度センサS5の任意の組み合わせは、集合的に姿勢センサとも称される。 In the following, any combination of boom angle sensor S1, arm angle sensor S2, bucket angle sensor S3, fuselage tilt sensor S4 and turning angular velocity sensor S5 are also collectively referred to as attitude sensors.
次に、図3を参照し、ショベル100に搭載される基本システムについて説明する。図3は、ショベル100に搭載される基本システムの構成例を示す。図3において、機械的動力伝達ラインは二重線、作動油ラインは太実線、パイロットラインは破線、電力ラインは細実線でそれぞれ示されている。
Next, a basic system mounted on the
基本システムは、主に、エンジン11、メインポンプ14、パイロットポンプ15、コントロールバルブ17、操作装置26、操作圧センサ29、コントローラ30、警報装置49、制御弁60、物体検知装置70、エンジンコントロールユニット(ECU74)、エンジン回転数調整ダイヤル75及び撮像装置80等を含む。
The basic system mainly includes an
エンジン11は、負荷の増減にかかわらずエンジン回転数を一定に維持するアイソクロナス制御を採用したディーゼルエンジンである。エンジン11における燃料噴射量、燃料噴射タイミング、ブースト圧等は、ECU74により制御される。エンジン11は油圧ポンプとしてのメインポンプ14及びパイロットポンプ15のそれぞれに接続されている。メインポンプ14は作動油ラインを介してコントロールバルブ17に接続されている。
The
コントロールバルブ17は、ショベル100の油圧系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、左走行用油圧モータ2ML、右走行用油圧モータ2MR、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、バケットシリンダ9、旋回油圧モータ等の油圧アクチュエータに接続されている。
The
具体的には、コントロールバルブ17は、各油圧アクチュエータに対応する複数のスプール弁を含む。各スプール弁は、PCポートの開口面積及びCTポートの開口面積を増減できるように、パイロット圧に応じて変位可能に構成されている。PCポートは、メインポンプ14と油圧アクチュエータとを連通させるポートである。CTポートは、油圧アクチュエータと作動油タンクとを連通させるポートである。
Specifically,
操作装置26は、操作者がアクチュエータの操作のために用いる装置である。アクチュエータは、油圧アクチュエータ及び電動アクチュエータの少なくとも一方を含む。本実施形態では、操作装置26は、油圧式操作装置であり、パイロットラインを介して、パイロットポンプ15が吐出する作動油を、コントロールバルブ17内の対応するスプール弁のパイロットポートに供給する。
The operating
パイロットポートのそれぞれに供給される作動油の圧力(パイロット圧)は、油圧アクチュエータのそれぞれに対応する操作装置26の操作方向及び操作量に応じた圧力である。操作装置26は、例えば、左操作レバー、右操作レバー及び走行操作装置を含む。
The pressure (pilot pressure) of hydraulic fluid supplied to each of the pilot ports is a pressure corresponding to the operation direction and amount of operation of the operating
吐出圧センサ28は、メインポンプ14の吐出圧を検出する。本実施形態では、吐出圧センサ28は、検出した値をコントローラ30に対して出力する。
A
操作圧センサ29は、操作者による操作装置26の操作の内容を検出する。本実施形態では、操作圧センサ29は、アクチュエータのそれぞれに対応する操作装置26の操作方向及び操作量を圧力(操作圧)の形で検出し、検出した値をコントローラ30に対して出力する。操作装置26の操作内容は、操作圧センサ以外の他のセンサを用いて検出されてもよい。
The operating
警報装置49は、ショベル100の作業に携わる人の注意を喚起できるように構成されている。警報装置49は、例えば、室内警報装置及び室外警報装置の組み合わせで構成されていてもよい。
The
室内警報装置は、キャビン10内にいるショベル100の操作者の注意を喚起できるように構成されている。室内警報装置は、例えば、キャビン10内に設けられた音声出力装置、振動発生装置及び発光装置の少なくとも1つを含む。室内警報装置は、表示装置DSであってもよい。
The indoor alarm device is configured to alert the operator of the
室外警報装置は、ショベル100の周囲で作業する作業者の注意を喚起できるように構成されている。室外警報装置は、例えば、キャビン10の外に設けられた音声出力装置及び発光装置の少なくとも1つを含む。室外警報装置としての音声出力装置は、例えば、上部旋回体3の底面に取り付けられている走行アラーム装置であってもよい。室外警報装置は、上部旋回体3上に設けられる発光装置であってもよい。但し、室外警報装置は省略されてもよい。警報装置49は、例えば、物体検知装置70が物体を検知した場合に、ショベル100の作業に携わる人にその旨を報知してもよい。
The outdoor alarm device is configured to call the attention of workers working around the
制御弁60は、操作装置26の有効状態と無効状態とを切り換えできるように構成されている。操作装置26の有効状態は、操作者が操作装置26を用いて油圧アクチュエータを操作できる状態である。操作装置26の無効状態は、操作者が操作装置26を用いて油圧アクチュエータを操作できない状態である。
The
本実施形態では、制御弁60は、コントローラ30からの指令に応じて動作するように構成されているゲートロック弁を含む。具体的には、制御弁60は、パイロットポンプ15と操作装置26とを繋ぐパイロットラインに配置され、コントローラ30からの指令に応じてパイロットラインの遮断・連通を切り換えできるように構成されている。
In this embodiment,
操作装置26は、例えば、不図示のゲートロックレバーに対する操作によって、ゲートロック弁が開かれたときに有効状態となる。ゲートロック弁が開かれたときとは、ゲートロック弁によってパイロットラインが連通した状態である。以下の説明では、ゲートロック弁が開かれた状態を、連通状態と表現する場合がある。
The
また、操作装置26は、ゲートロックレバーに対する操作によって、ゲートロック弁が閉じられたときに無効状態となる。ゲートロック弁が閉じられたときとは、ゲートロック弁によってパイロットラインが遮断された状態である。以下の説明では、ゲートロック弁が開かれた状態を、遮断状態と表現する場合がある。
Further, the operating
ECU74は、冷却水温等、エンジン11の状態に関するデータをコントローラ30に向けて出力する。メインポンプ14のレギュレータ13は、斜板傾転角に関するデータをコントローラ30に向けて出力する。吐出圧センサ28は、メインポンプ14の吐出圧に関するデータをコントローラ30に向けて出力する。作動油タンクとメインポンプ14との間の管路に設けられた油温センサ14cは、その管路を流れる作動油の温度に関するデータをコントローラ30に向けて出力する。操作圧センサ29は、操作装置26が操作されたときに生成されるパイロット圧に関するデータをコントローラ30に向けて出力する。コントローラ30は一時記憶部(メモリ)にこれらのデータを蓄積しておき、必要なときに表示装置DSに向けて出力できる。
The
エンジン回転数調整ダイヤル75は、エンジン11の回転数を調整するためのダイヤルである。エンジン回転数調整ダイヤル75は、エンジン回転数の設定状態に関するデータをコントローラ30に向けて出力する。エンジン回転数調整ダイヤル75は、SPモード、Hモード、Aモード及びアイドリングモードの4段階でエンジン回転数を切り換えできるように構成されている。
The engine
SPモードは、作業量を優先したい場合に選択される回転数モードであり、最も高いエンジン回転数を利用する。Hモードは、作業量と燃費を両立させたい場合に選択される回転数モードであり、二番目に高いエンジン回転数を利用する。Aモードは、燃費を優先させながら低騒音でショベル100を稼働させたい場合に選択される回転数モードであり、三番目に高いエンジン回転数を利用する。アイドリングモードは、エンジン11をアイドリング状態にしたい場合に選択される回転数モードであり、最も低いエンジン回転数を利用する。エンジン11は、エンジン回転数調整ダイヤル75で設定された回転数モードに対応するエンジン回転数で一定となるように制御される。回転数モードは本実施の形態に限定されず、5段階以上に設定できるようにしてもよい。
The SP mode is a rotation speed mode that is selected when it is desired to give priority to the amount of work, and utilizes the highest engine speed. The H mode is a rotational speed mode that is selected when it is desired to achieve both work load and fuel efficiency, and utilizes the second highest engine rotational speed. The A mode is a rotational speed mode selected when it is desired to operate the
表示装置DSは、制御部DSa、画像表示部DS1、及び、入力部としてのスイッチパネルDS2を有する。制御部DSaは、画像表示部DS1に表示される画像を制御できるように構成されている。本実施形態では、制御部DSaは、CPU、RAM、NVRAM、ROM等を備えたコンピュータで構成されている。この場合、制御部DSaは、各機能要素に対応するプログラムをROMから読み出してRAMにロードし、対応する処理をCPUに実行させる。但し、各機能要素は、ハードウェアで構成されていてもよく、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせで構成されていてもよい。また、画像表示部DS1に表示される画像は、コントローラ30又は撮像装置80によって制御されてもよい。
The display device DS has a control section DSa, an image display section DS1, and a switch panel DS2 as an input section. The control section DSa is configured to be able to control the image displayed on the image display section DS1. In this embodiment, the controller DSa is configured by a computer including a CPU, RAM, NVRAM, ROM, and the like. In this case, the control unit DSa reads a program corresponding to each functional element from the ROM, loads it into the RAM, and causes the CPU to execute the corresponding process. However, each functional element may be configured by hardware, or may be configured by a combination of software and hardware. Also, the image displayed on the image display section DS1 may be controlled by the
スイッチパネルDS2は、ハードウェアスイッチを含むパネルである。スイッチパネルDS2は、タッチパネルであってもよい。表示装置DSは、蓄電池BTから電力の供給を受けて動作する。蓄電池BTは、例えば、オルタネータ11aで発電した電気で充電される。蓄電池BTの電力は、コントローラ30等に供給されてもよい。エンジン11のスタータ11bは、例えば、蓄電池BTからの電力で駆動され、エンジン11を始動する。
The switch panel DS2 is a panel containing hardware switches. The switch panel DS2 may be a touch panel. The display device DS operates by being supplied with power from the storage battery BT. The storage battery BT is charged with electricity generated by the
レバーボタンLBは、操作装置26に設けられたボタンである。本実施形態では、レバーボタンLBは、操作装置26としての操作レバーの先端に設けられたボタンである。ショベル100の操作者は、操作レバーを操作しながらレバーボタンLBを操作できる。操作者は、例えば、操作レバーを手で握った状態でレバーボタンLBを親指で押すことができる。
The lever button LB is a button provided on the operating
次に、本実施形態のコントローラ30の機能について説明する。本実施形態のコントローラ30は、CPUがROM等に格納されたプログラムを実行することで、後述する各部の機能を実現する。
Next, functions of the
本実施形態のコントローラ30は、切替部31、検出部32、判定部33を有する。切替部31は、判定部33からの切替指示に応じて、制御弁60(ゲートロック弁)の状態を制御する制御信号を出力する。具体的には、切替部31は、判定部33から、制御弁の切替指示を受けて、制御弁60を連通状態から遮断状態へ切り替える。
The
また、切替部31は、不図示のゲートロックレバーに対する操作に応じて、制御弁60を遮断状態から連通状態へ、又は、連通状態から遮断状態へ切り替えてもよい。
Further, the switching
検出部32は、ショベル100において検出される物理量を検出する。本実施形態の物理量とは、具体的には、例えば、操作圧センサ29によって検出される作動油の圧力(パイロット圧)や、後述する制御圧センサ19により検出される制御圧(ネガコン圧)等を含む。言い換えれば、本実施形態の物理量とは、ショベル100の操作装置26に対するレバー操作量(操作の内容)に応じて変化する値であり、操作装置26に対する操作の内容に応じて検出される値である。
The
判定部33は、制御弁60が連通状態である場合において、検出部32が検出した物理量が、スイッチ51のON状態への切り替わりから所定時間内に複数回連続して減少、又は、増加し、且つ、所定値以下、又は、所定値以上となるか否かに応じて、操作装置26の操作が誤操作であるか否かを判定する。
When the
本実施形態では、判定部33は、物理量を制御圧センサ19により検出される制御圧(ネガコン圧)とし、スイッチ51のON状態への切り替わりから所定時間内に、ネガコン圧が複数回連続して減少し、且つ、ネガコン圧が所定値以下であるか否かを判定する。尚、ここでのスイッチ51のON状態への切り替わりからの所定時間と所定値とは、予め設定された値であり、ショベル100の作業現場の環境等に依存せずに設定される規定値である。
In the present embodiment, the
そして、判定部33は、スイッチ51のON状態への切り替わりから所定時間内に、ネガコン圧が複数回連続して減少した場合に、このときの操作装置26に対する操作を誤操作と判定し、切替部31に対し、ゲートロック弁を連通状態から遮断状態への切替指示を通知する。
Then, when the negative control pressure decreases continuously a plurality of times within a predetermined period of time after the
尚、本実施形態の判定部33は、例えば、制御弁60が、連通状態であるか、又は、遮断状態であるかを判定してもよい。
Note that the
次に、図4を参照し、ショベル100に搭載される油圧システムの構成例について説明する。図4は、ショベル100に搭載される油圧システムの構成例を示す図である。図4は、機械的動力伝達系、作動油ライン、パイロットライン及び電気制御系を、それぞれ二重線、実線、破線及び点線で示している。
Next, a configuration example of the hydraulic system mounted on the
ショベル100の油圧システムは、主に、エンジン11、レギュレータ13、メインポンプ14、パイロットポンプ15、コントロールバルブ17、操作装置26、吐出圧センサ28、操作圧センサ29、コントローラ30、制御弁60等を含む。
The hydraulic system of the
図4において、油圧システムは、エンジン11によって駆動されるメインポンプ14から、センターバイパス管路40又はパラレル管路42を経て作動油タンクまで作動油を循環させている。
In FIG. 4, the hydraulic system circulates hydraulic oil from a
エンジン11は、ショベル100の駆動源である。本実施形態では、エンジン11は、例えば、所定の回転数を維持するように動作するディーゼルエンジンである。エンジン11の出力軸は、メインポンプ14及びパイロットポンプ15のそれぞれの入力軸に連結されている。
The
メインポンプ14は、作動油ラインを介して作動油をコントロールバルブ17に供給する。本実施形態では、メインポンプ14は、斜板式可変容量型油圧ポンプである。
The
レギュレータ13は、メインポンプ14の吐出量を制御する。本実施形態では、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の斜板傾転角を調節することによってメインポンプ14の吐出量を制御する。
The
パイロットポンプ15は、パイロットラインを介して操作装置26を含む油圧制御機器に作動油を供給する。本実施形態では、パイロットポンプ15は、固定容量型油圧ポンプである。
The
コントロールバルブ17は、ショベル100における油圧システムを制御する油圧制御装置である。本実施形態では、コントロールバルブ17は、制御弁171~176を含む。制御弁175は制御弁175L及び制御弁175Rを含み、制御弁176は制御弁176L及び制御弁176Rを含む。コントロールバルブ17は、制御弁171~176を通じ、メインポンプ14が吐出する作動油を1又は複数の油圧アクチュエータに選択的に供給できる。制御弁171~176は、メインポンプ14から油圧アクチュエータに流れる作動油の流量、及び、油圧アクチュエータから作動油タンクに流れる作動油の流量を制御する。油圧アクチュエータは、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、バケットシリンダ9、左走行用油圧モータ2ML、右走行用油圧モータ2MR及び旋回用油圧モータ2Aを含む。
The
メインポンプ14は、左メインポンプ14L及び右メインポンプ14Rを含む。そして、左メインポンプ14Lは、左センターバイパス管路40L又は左パラレル管路42Lを経て作動油タンクまで作動油を循環させ、右メインポンプ14Rは、右センターバイパス管路40R又は右パラレル管路42Rを経て作動油タンクまで作動油を循環させる。
The
左センターバイパス管路40Lは、コントロールバルブ17内に配置された制御弁171、173、175L及び176Lを通る作動油ラインである。右センターバイパス管路40Rは、コントロールバルブ17内に配置された制御弁172、174、175R及び176Rを通る作動油ラインである。
The left
制御弁171は、左メインポンプ14Lが吐出する作動油を左走行用油圧モータ2MLへ供給し、且つ、左走行用油圧モータ2MLが吐出する作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
The
制御弁172は、右メインポンプ14Rが吐出する作動油を右走行用油圧モータ2MRへ供給し、且つ、右走行用油圧モータ2MRが吐出する作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
The
制御弁173は、左メインポンプ14Lが吐出する作動油を旋回用油圧モータ2Aへ供給し、且つ、旋回用油圧モータ2Aが吐出する作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
The
制御弁174は、右メインポンプ14Rが吐出する作動油をバケットシリンダ9へ供給し、且つ、バケットシリンダ9内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
The
制御弁175Lは、左メインポンプ14Lが吐出する作動油をブームシリンダ7へ供給するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。制御弁175Rは、右メインポンプ14Rが吐出する作動油をブームシリンダ7へ供給し、且つ、ブームシリンダ7内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
The
制御弁176Lは、左メインポンプ14Lが吐出する作動油をアームシリンダ8へ供給し、且つ、アームシリンダ8内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
The
制御弁176Rは、右メインポンプ14Rが吐出する作動油をアームシリンダ8へ供給し、且つ、アームシリンダ8内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
The
左パラレル管路42Lは、左センターバイパス管路40Lに並行する作動油ラインである。左パラレル管路42Lは、制御弁171、173、175Lの何れかによって左センターバイパス管路40Lを通る作動油の流れが制限或いは遮断された場合に、より下流の制御弁に作動油を供給できる。右パラレル管路42Rは、右センターバイパス管路40Rに並行する作動油ラインである。右パラレル管路42Rは、制御弁172、174、175Rの何れかによって右センターバイパス管路40Rを通る作動油の流れが制限或いは遮断された場合に、より下流の制御弁に作動油を供給できる。
The left
レギュレータ13は、左レギュレータ13L及び右レギュレータ13Rを含む。左レギュレータ13Lは、左メインポンプ14Lの吐出圧に応じて左メインポンプ14Lの斜板傾転角を調節することによって、左メインポンプ14Lの吐出量を制御する。具体的には、左レギュレータ13Lは、例えば、左メインポンプ14Lの吐出圧の増大に応じて左メインポンプ14Lの斜板傾転角を調節して吐出量を減少させる。右レギュレータ13Rについても同様である。吐出圧と吐出量との積で表されるメインポンプ14の吸収馬力がエンジン11の出力馬力を超えないようにするためである。
The
操作装置26は、左操作レバー26L、右操作レバー26R及び走行レバー26Dを含む。走行レバー26Dは、左走行レバー26DL及び右走行レバー26DRを含む。
The operating
左操作レバー26Lは、旋回操作とアーム5の操作に用いられる。左操作レバー26Lは、前後方向に操作されると、パイロットポンプ15が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁176のパイロットポートに導入させる。また、左右方向に操作されると、パイロットポンプ15が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁173のパイロットポートに導入させる。
The
具体的には、左操作レバー26Lは、アーム閉じ方向に操作された場合に、制御弁176Lの右パイロットポートに作動油を導入させ、且つ、制御弁176Rの左パイロットポートに作動油を導入させる。また、左操作レバー26Lは、アーム開き方向に操作された場合には、制御弁176Lの左パイロットポートに作動油を導入させ、且つ、制御弁176Rの右パイロットポートに作動油を導入させる。また、左操作レバー26Lは、左旋回方向に操作された場合に、制御弁173の左パイロットポートに作動油を導入させ、右旋回方向に操作された場合に、制御弁173の右パイロットポートに作動油を導入させる。
Specifically, when the
右操作レバー26Rは、ブーム4の操作とバケット6の操作に用いられる。右操作レバー26Rは、前後方向に操作されると、パイロットポンプ15が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁175のパイロットポートに導入させる。また、左右方向に操作されると、パイロットポンプ15が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁174のパイロットポートに導入させる。
The
具体的には、右操作レバー26Rは、ブーム下げ方向に操作された場合に、制御弁175Rの左パイロットポートに作動油を導入させる。また、右操作レバー26Rは、ブーム上げ方向に操作された場合には、制御弁175Lの右パイロットポートに作動油を導入させ、且つ、制御弁175Rの左パイロットポートに作動油を導入させる。また、右操作レバー26Rは、バケット閉じ方向に操作された場合に、制御弁174の右パイロットポートに作動油を導入させ、バケット開き方向に操作された場合に、制御弁174の左パイロットポートに作動油を導入させる。
Specifically, when the
走行レバー26Dは、クローラ1Cの操作に用いられる。具体的には、左走行レバー26DLは、左クローラ1CLの操作に用いられる。左走行ペダルと連動するように構成されていてもよい。左走行レバー26DLは、前後方向に操作されると、パイロットポンプ15が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁171のパイロットポートに導入させる。右走行レバー26DRは、右クローラ1CRの操作に用いられる。右走行ペダルと連動するように構成されていてもよい。右走行レバー26DRは、前後方向に操作されると、パイロットポンプ15が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁172のパイロットポートに導入させる。
The
吐出圧センサ28は、吐出圧センサ28L及び吐出圧センサ28Rを含む。吐出圧センサ28Lは、左メインポンプ14Lの吐出圧を検出し、検出した値をコントローラ30に対して出力する。吐出圧センサ28Rについても同様である。
The
操作圧センサ29は、操作圧センサ29LA、29LB、29RA、29RB、29DL、29DRを含む。操作圧センサ29LAは、操作者による左操作レバー26Lに対する前後方向への操作の内容を圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ30に対して出力する。操作内容は、例えば、レバー操作方向、レバー操作量(レバー操作角度)等である。
The
同様に、操作圧センサ29LBは、操作者による左操作レバー26Lに対する左右方向への操作の内容を圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ30に対して出力する。操作圧センサ29RAは、操作者による右操作レバー26Rに対する前後方向への操作の内容を圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ30に対して出力する。
Similarly, the operation pressure sensor 29LB detects, in the form of pressure, the details of the left-right direction operation of the
操作圧センサ29RBは、操作者による右操作レバー26Rに対する左右方向への操作の内容を圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ30に対して出力する。操作圧センサ29DLは、操作者による左走行レバー26DLに対する前後方向への操作の内容を圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ30に対して出力する。操作圧センサ29DRは、操作者による右走行レバー26DRに対する前後方向への操作の内容を圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ30に対して出力する。
The
コントローラ30は、操作圧センサ29の出力を受信し、必要に応じてレギュレータ13に対して制御指令を出力し、メインポンプ14の吐出量を変化させる。
The
ここで、絞り18と制御圧センサ19を用いたネガティブコントロール制御について説明する。絞り18は左絞り18L及び右絞り18Rを含み、制御圧センサ19は左制御圧センサ19L及び右制御圧センサ19Rを含む。
Here, negative control using the
左センターバイパス管路40Lには、最も下流にある制御弁176Lと作動油タンクとの間に左絞り18Lが配置されている。そのため、左メインポンプ14Lが吐出した作動油の流れは、左絞り18Lで制限される。そして、左絞り18Lは、左レギュレータ13Lを制御するための制御圧(ネガコン圧)を発生させる。左制御圧センサ19Lは、この制御圧を検出するためのセンサであり、検出した値をコントローラ30に対して出力する。
A
制御圧センサ19によって検出される値は、操作装置26のレバー操作量に対応する制御弁171~176の動きによりメインポンプ14から吐出する作動油が油圧アクチュエータへ流入することにより変化するネガコン圧である。
The value detected by the
コントローラ30は、この制御圧に応じて左メインポンプ14Lの斜板傾転角を調節することによって、左メインポンプ14Lの吐出量を制御する。コントローラ30は、この制御圧が大きいほど左メインポンプ14Lの吐出量を減少させ、この制御圧が小さいほど左メインポンプ14Lの吐出量を増大させる。右メインポンプ14Rの吐出量も同様に制御される。
The
具体的には、図4で示されるようにショベル100における油圧アクチュエータが何れも操作されていない待機状態の場合、左メインポンプ14Lが吐出する作動油は、左センターバイパス管路40Lを通って左絞り18Lに至る。そして、左メインポンプ14Lが吐出する作動油の流れは、左絞り18Lの上流で発生する制御圧を増大させる。
Specifically, in the standby state in which none of the hydraulic actuators in the
その結果、コントローラ30は、左メインポンプ14Lの吐出量を許容最小吐出量まで減少させ、吐出した作動油が左センターバイパス管路40Lを通過する際の圧力損失(ポンピングロス)を抑制する。一方、何れかの油圧アクチュエータが操作された場合、左メインポンプ14Lが吐出する作動油は、操作対象の油圧アクチュエータに対応する制御弁を介して、操作対象の油圧アクチュエータに流れ込む。
As a result, the
そして、左メインポンプ14Lが吐出する作動油の流れは、左絞り18Lに至る量を減少或いは消失させ、左絞り18Lの上流で発生する制御圧を低下させる。その結果、コントローラ30は、左メインポンプ14Lの吐出量を増大させ、操作対象の油圧アクチュエータに十分な作動油を循環させ、操作対象の油圧アクチュエータの駆動を確かなものとする。なお、コントローラ30は、右メインポンプ14Rの吐出量も同様に制御する。
Then, the flow of hydraulic oil discharged from the left
上述のような構成により、図4の油圧システムは、待機状態においては、メインポンプ14における無駄なエネルギ消費を抑制できる。無駄なエネルギ消費は、メインポンプ14が吐出する作動油がセンターバイパス管路40で発生させるポンピングロスを含む。また、図4の油圧システムは、油圧アクチュエータを作動させる場合には、メインポンプ14から必要十分な作動油を作動対象の油圧アクチュエータに確実に供給できる。
With the configuration as described above, the hydraulic system of FIG. 4 can suppress wasteful energy consumption in the
制御弁60は、操作装置26の有効状態と無効状態とを切り換えるように構成されている。本実施形態では、制御弁60は、スプール式電磁弁であり、コントローラ30からの電流指令に応じて動作するように構成されている。
The
操作装置26の有効状態は、操作者が操作装置26を操作することで関連する被駆動体を動かすことができる状態であり、操作装置26の無効状態は、操作者が操作装置26を操作しても関連する被駆動体を動かすことができない状態である。言い換えれば、制御弁60が連通状態である場合に、操作装置26は有効状態であり、制御弁60が遮断状態である場合に、操作装置26による油圧アクチュエータの動作は無効状態となる。
The enabled state of the operating
本実施形態では、制御弁60は、パイロットポンプ15と操作装置26とを繋ぐパイロットラインCD1の連通状態と遮断状態とを切り換え可能な電磁弁である。具体的には、制御弁60は、コントローラ30からの指令に応じてパイロットラインCD1の連通状態と遮断状態とを切り換えるように構成されている。より具体的には、制御弁60は、第1弁位置にてパイロットラインCD1を連通状態とし、第2弁位置にてパイロットラインCD1を遮断状態とする。図4は、制御弁60が第1弁位置となっていること、及び、パイロットラインCD1が連通状態となっていることを示している。
In the present embodiment, the
制御弁60は、不図示のゲートロックレバーに連動するように構成されていてもよい。具体的には、ゲートロックレバーが押し下げられたときにパイロットラインCD1を遮断状態にし、ゲートロックレバーが引き上げられたときにパイロットラインCD1を連通状態にするように構成されていてもよい。また、制御弁60は、複数の操作装置26のそれぞれの有効状態と無効状態とを別々に切り換えできるように構成されていてもよい。
The
上述の油圧システムを利用し、コントローラ30は、必要に応じてショベル100の駆動部の制動を自動的に実行できるように構成されていてもよい。駆動部の制動を自動的に実行することは、例えば、その駆動部に関する操作装置26が操作されている場合であっても、その駆動部の動きを強制的に減速させ或いは停止させることを含んでいてもよい。
Using the hydraulic system described above, the
コントローラ30は、例えば、物体検知装置70が物体を検知した場合に、駆動部の制動を自動的に実行できるように構成されていてもよい。この場合、駆動部は、例えば、旋回用油圧モータ2A及び走行用油圧モータ2Mの少なくとも1つを含んでいてもよい。駆動部の制動は、例えば、操作装置26が操作されている状態で、制御弁60によってパイロットラインCD1を連通状態から遮断状態に切り換えることで実現される。操作されている状態の操作装置26に対応する制御弁が中立弁位置に戻るためである。なお、駆動部の制動は、駆動部の動作速度を低下させること、及び、駆動部の動きを停止させることの少なくとも1つを含んでいてもよい。
The
「駆動部の制動を実行している場合」は、例えば、駆動部の動作速度を低下させている場合、駆動部の動きを停止させた場合、及び、駆動部の停止を維持している場合を含んでいてもよい。 "When braking the drive unit" means, for example, when the operating speed of the drive unit is reduced, when the movement of the drive unit is stopped, and when the stop of the drive unit is maintained. may contain
なお、このような油圧システムは、油圧式操作レバーではなく、電気式パイロット回路を備えた電気式操作レバーが採用されてもよい。この場合、電気式操作レバーのレバー操作量は、例えば、電気信号としてコントローラ30へ入力される。また、パイロットポンプ15と各制御弁のパイロットポートとの間には電磁弁が配置される。電磁弁は、コントローラ30からの電気信号に応じて動作するように構成される。この構成により、電気式操作レバーを用いた手動操作が行われると、コントローラ30は、レバー操作量に対応する電気信号によって電磁弁を制御してパイロット圧を増減させることで各制御弁を移動させることができる。
It should be noted that such a hydraulic system may employ an electric operating lever having an electric pilot circuit instead of a hydraulic operating lever. In this case, the lever operation amount of the electric operation lever is input to the
次に、図5を参照して、制御弁60とコントローラ30との関係について説明する。図5は、制御弁とコントローラとの関係を示す電気回路図の一例を示す図である。
Next, the relationship between the
本実施形態のコントローラ30には、スイッチ51と、リレー52とが接続されている。スイッチ51は、一端がイグニッション電源55と接続されており、他端がコントローラ30及びリレー52の一方の入力端子と接続されている。リレー52は、スイッチ51と制御弁60との間に接続されている。
A
スイッチ51は、ゲートロックレバーに対する操作に応じて、ON状態(導通)、又は、OFF状態(遮断)となる。
The
本実施形態では、ゲートロックレバーの操作によってスイッチ51がON状態とされると、制御弁60とイグニッション電源55とがリレー52を介して導通し、制御弁60に電力が供給されて、制御弁60が連通状態となる。尚、このとき、リレー52はON状態(導通)である。
In this embodiment, when the
また、スイッチ51がON状態とされると、イグニッション電源55から、スイッチ51を介してコントローラ30にハイレベル(以下、Hレベル)の信号が入力される。コントローラ30は、この信号により、制御弁60が連通状態となったことを検知する。
When the
また、本実施形態では、ゲートロックレバーの操作によってスイッチ51がOFF状態とされると、制御弁60とイグニッション電源55とが遮断され、制御弁60に対する電力の供給が停止されて、制御弁60が遮断状態となる。
Further, in the present embodiment, when the
また、スイッチ51がOFF状態とされると、イグニッション電源55からコントローラ30に対して入力されていたHレベルの信号は、ローレベル(以下、Lレベル)に反転する。コントローラ30は、このLレベルの信号により、制御弁60が遮断状態となったことを検知する。
When the
このように、本実施形態のスイッチ51は、ゲートロックレバーの操作に応じて、制御弁60の状態を、連通状態から遮断状態へ、又は、遮断状態から連通状態へ、切り替える。
Thus, the
リレー52は、コントローラ30の切替部31から出力される制御信号に応じて、スイッチ51と制御弁60との導通と遮断を制御する。
The
より具体的には、リレー52は、コントローラ30の検出部32により検出される物理量の変化に基づき、判定部33によって、操作装置26の操作が誤操作であると判定された場合に、スイッチ51と制御弁60とを遮断し、制御弁60を遮断状態とする。
More specifically, when the determining
操作装置26に対する操作で物理量が変化する場合とは、操作装置26が有効状態である場合であり、制御弁60が連通状態であることを示す。
The case where the physical quantity changes due to the operation of the operating
つまり、本実施形態のリレー52を用いた制御弁60の状態の切り替えは、スイッチ51によって制御弁60が連通状態とされている場合に適用される。
In other words, the switching of the state of the
リレー52は、一方の入力端子が、スイッチ51の他端と接続されており、他方の入力端子がコントローラ30と接続されている。また、リレー52の出力端子は、制御弁60と接続されている。
The
本実施形態では、スイッチ51がON状態であり、且つ、リレー52を介してスイッチ51と制御弁60とが導通している場合、制御弁60は連通状態となる。すなわち、操作装置26は有効状態となる。
In this embodiment, when the
また、リレー52によって、スイッチ51と制御弁60との接続が遮断されている場合、スイッチ51がON状態であっても、電力が制御弁60に供給されず、制御弁60は遮断状態となる。すなわち、操作装置26は無効状態となる。
Further, when the connection between the
このように、本実施形態では、ゲートロックレバーによって制御弁60が連通状態とされていた場合であっても、コントローラ30が操作装置26の操作を誤操作と判定した場合には、コントローラ30によって制御弁60を遮断状態にすることができる。したがって、本実施形態によれば、ゲートロックレバーのみによって制御弁60の状態を制御する場合と比較して、安全性を向上させることができる。
As described above, in the present embodiment, even when the
次に、図6を参照して、本実施形態のショベル100の動作について説明する。図6は、実施形態のショベルの動作を説明する第一のフローチャートである。
Next, operation of the
ショベル100のコントローラ30は、制御弁(ゲートロック弁)60が遮断状態であり、且つ、エンジンがONである場合に、図6の処理を実行する。
The
本実施形態では、例えば、操作者がショベル100のキーシリンダへキーを差し込み、キーを第1の位置まで回転させるとショベル100の電源がON状態となり、コントローラ30が起動する。その後、更にキーが第2の位置まで回転されても制御弁60が連通状態であった場合には、エンジン11はONにならず、制御弁60が遮断状態であった場合のみ、エンジン11がONされる。
In this embodiment, for example, when the operator inserts the key into the key cylinder of the
本実施形態では、この制御により、例えば、エンジン11がONとされた直後に、操作装置26に対する誤操作が生じても、ショベル100が急激な動作を防止できる。
In the present embodiment, this control can prevent the
作業中には、キャビン10内において、操作者が操作を一時的に中断することも想定される。例えば、電話による通話をする場合、次のダンプトラックの到着を待機している場合等である。この状態において、操作者は、エンジン11をON状態(エンジン11が回転している状態)に維持しながら、ゲートロック操作により制御弁60を遮断状態にする。このように、制御弁60を遮断状態にすることで、待機中に操作者が誤ってレバーを傾倒させたとしても、制御弁171~176へのパイロット圧の印加を防止できるため、油圧アクチュエータが誤動作することはない。
It is also assumed that the operator temporarily suspends the operation inside the
このように操作者が、エンジン11をON状態に維持しつつ、ゲートロック操作により制御弁60を遮断状態にしている状態(操作を一時的に中断してる状態)において、コントローラ30は、ゲートロックレバーの操作により、制御弁60が遮断状態から連通状態へ切り替えられたか否かを判定する(ステップS601)。言い換えれば、コントローラ30は、スイッチ51がON状態とされたか否かを判定する。ステップS601において、制御弁60が連通状態とされていない場合、コントローラ30は、制御弁60が連通状態となるまで待機する。
When the operator keeps the
ステップS601において、制御弁60が連通状態とされた場合、コントローラ30は、検出部32により、制御圧センサ19により検出される制御圧(ネガコン圧)の検出を開始する(ステップS602)。この状態では、操作装置26に含まれるレバーは傾倒されていないため、メインポンプ14から吐出する高圧の作動油は、いずれの油圧アクチュエータへも流入することなく、絞り18を介してタンクTへ戻される。タンクTへの戻り油は、絞り18により制限されるため、制御圧センサ19により検出されるネガコン圧は高い。このような状態において、判定部33はスイッチ51の状態とネガコン圧の状態を検出し続ける。
In step S601, when the
続いて、コントローラ30は、判定部33により、スイッチ51のONへ切り替わりを監視し、ネガコン圧が、所定値以下において、スイッチ51のON状態への切り替えから所定時間内に複数回連続して減少したか否かを判定する(ステップS603)。
Subsequently, the
ここで、例えば、操作の再開のため、操作者がゲートロックレバーを操作している最中において、操作者の腕がレバーに当接することもある。このように、ゲートロックレバーの操作中において、誤動作により既にレバーが傾倒されていると、制御弁60が連通状態へ切り替わった直後に傾倒しているレバーに対応する制御弁へパイロット圧が加わってしまう。
Here, for example, while the operator is operating the gate lock lever to restart the operation, the operator's arm may come into contact with the lever. As described above, if the lever is already tilted due to malfunction during operation of the gate lock lever, the pilot pressure is applied to the control valve corresponding to the tilted lever immediately after the
その結果、パイロット圧が加わった制御弁を介して作動油が油圧アクチュエータへ流入し、油圧アクチュエータが急激に動作してしまう。作動油の油圧アクチュエータへの流入により、絞り18への流入する戻り油の量は減少するため、ネガコン圧も減少する。
As a result, hydraulic fluid flows into the hydraulic actuator via the control valve to which the pilot pressure is applied, and the hydraulic actuator suddenly operates. Since the amount of return oil flowing into the
これにより、ステップS603において、ネガコン圧が、スイッチ51のON状態への切り替わりから所定時間内に、所定値以下において、複数回連続して減少した場合、コントローラ30は、誤操作と判定し、制御弁60を遮断状態し(ステップS604)、処理を終了する。
As a result, in step S603, if the negative control pressure decreases continuously a plurality of times to a predetermined value or less within a predetermined time after the
このように、ステップS604では、コントローラ30は、判定部33により、ネガコン圧が、所定値以下において、スイッチ51のON状態への切り替わりから所定時間内に複数回連続して減少した場合に、誤操作と判定する。そして、判定部33は、切替部31に対し、リレー52に対する切替指示を通知する。また、判定部33は、所定時間内におけるネガコン圧の複数回連続した減少のみを用いて誤操作であると判定してもよい。
As described above, in step S604, the
切替部31は、この通知を受けて、リレー52に対し、制御弁60を連通状態から遮断状態に切り替えるための制御信号を出力する。リレー52は、この制御信号に基づき、スイッチ51と制御弁60との間の接続を遮断する。この動作によって、制御弁60に対する電力の供給が停止し、制御弁60が連通状態から遮断状態に切り替えられ、操作装置26が無効となる。
Upon receiving this notification, the switching
ステップS603において、ネガコン圧が、所定値以下において、所定時間内に複数回連続して減少しない場合、コントローラ30は、この操作を正常な操作と判定し、制御弁60の連通状態を維持させ(ステップS605)、処理を終了する。
In step S603, if the negative control pressure is equal to or less than a predetermined value and does not decrease consecutively multiple times within a predetermined period of time, the
尚、本実施形態では、制御弁60を遮断状態から連通状態へ切り替えるようにゲートロックレバーを操作することで、キャビン10の昇降口が塞がれ、操作者等の人のキャビン10への出入りがしにくくなる。このため、本実施形態では、操作装置26が有効な状態におけるキャビン10への人の乗降を抑制できる。
In the present embodiment, by operating the gate lock lever so as to switch the
また、本実施形態では、制御弁60を連通状態から遮断状態へ切り替えるようにゲートロックレバーを操作することで、キャビン10の昇降口が開放される。このため、本実施形態では、操作装置26が無効な状態では、操作者等の人のキャビン10への出入りがしやすくなる。
Further, in the present embodiment, the hatch of the
また、本実施形態では、コントローラ30は、ステップS604において、制御弁60を遮断状態とした後に、メインポンプ14の吐出量が最小となるように、レギュレータ13を制御してもよい。
In this embodiment, the
さらに、本実施形態では、コントローラ30は、ステップS604において、制御弁60を遮断状態とした後に、エンジン11の回転数を低下させてもよい。
Furthermore, in the present embodiment, the
本実施形態では、このように、コントローラ30は、制御弁60を連通状態にするようにスイッチ51へのON信号を出力後、所定時間内におけるネガコン圧の連続した減少に基づいて誤操作の発生の有無を判定する。これにより、例えば、外気温度の変化により作動油の粘性が変化しても、粘性による判定誤差を低減することができる。このような制御を行うことで、制御弁60の遮断後に、誤操作されたレバーに応じて動作する油圧アクチュエータへの作動油の供給量を低減でき、ショベル100の動作を完全に停止させるまでの時間を短縮できる。
In this embodiment, as described above, the
以下に、図7を参照して、ショベル100の動作を具体的に説明する。図7は、ネガコン圧と、操作信号と、制御信号との関係を説明する図である。図7(A)は、ネガコン圧の波形を示す図であり、図7(B)は、誤操作の判定に関する信号の波形を示す図である。
The operation of the
図7の例では、所定時間は、スイッチ51のON状態への切り替わりからの所定時間ΔTと設定される。この場合、所定時間はタイミングT1からタイミングT5までの時間となる。タイミングT1において、スイッチ51がオンとなり、ハイレベル(以下、Hレベル)の操作信号SG1が入力されると、コントローラ30は、制御弁60が連通状態であることを検知する。図7(A)の例では、タイミングT1、タイミングT2、タイミングT3において、ネガコン圧を検出している。
In the example of FIG. 7, the predetermined time is set to a predetermined time ΔT from when the
図7(A)において、タイミングT1において、既にレバーが傾倒されていると、その後、ネガコン圧は連続的に減少する。図7(A)では、タイミングT1におけるネガコン圧の値はN1(待機時の圧力)であり、タイミングT2で検出したネガコン圧の値は、N1よりも低い値であるN2である。また、タイミングT3で検出したネガコン圧の値は、N2より低い値であるN3である。 In FIG. 7A, when the lever has already been tilted at timing T1, the negative control pressure continuously decreases thereafter. In FIG. 7A, the negative control pressure value at timing T1 is N1 (standby pressure), and the negative control pressure value detected at timing T2 is N2, which is lower than N1. Also, the value of the negative control pressure detected at timing T3 is N3, which is a value lower than N2.
待機時においても、作動油は高圧であるためネガコン圧は変動する。待機時のネガコン圧の変動に対して、判定部33が複数回連続した減少であると判定しないように、待機時のネガコン圧N1よりもわずかに低い圧力値に誤判定防止用の閾値(所定の値)Nthを設定する。これにより、判定部33は、所定の値Nthより高いネガコン圧の変動は正常な待機時の変動であると判定できる。また、誤判定防止用の閾値(所定の値)Nthは必ずしも設定しなくてもよい。
Even during standby, the negative control pressure fluctuates because the hydraulic oil is at high pressure. A threshold value (predetermined value) Nth. Thereby, the
図7(A)の例では、操作装置26に対するレバー操作量と対応する操作信号SG1が入力されてから、複数回、連続してネガコン圧が減少している。
In the example of FIG. 7A, the negative control pressure is continuously decreased a plurality of times after the operation signal SG1 corresponding to the lever operation amount to the
また、図7(A)の例では、タイミングT1からタイミングT3までは、タイミングT5までの所定時間内であり、さらに、ネガコン圧の検出値(N2、N3)は、誤判定防止用の閾値(所定の値)Nth以下まで低下している状態を示す。 In the example of FIG. 7A, the period from timing T1 to timing T3 is within a predetermined period of time until timing T5, and furthermore, the detection values (N2, N3) of the negative control pressure are threshold values for preventing erroneous judgment ( (predetermined value) Nth or less.
したがって、コントローラ30は、タイミングT3において、タイミングT1におけるゲートロックレバーの操作時に誤操作が発生していると判定し、図7(B)に示すように、切替部31により、タイミングT3において、直ちに制御信号SG2をローレベル(以下、Lレベル)からHレベルに反転させる。
Therefore, at timing T3, the
本実施形態では、制御信号SG2がLレベルからHレベルに反転すると、リレー52が遮断位置に切り替わり、スイッチ51と制御弁60との接続が遮断される。これにより、制御弁60が連通状態から遮断状態に切り替わる。すなわち、操作装置26は無効状態となる。尚、このときスイッチ51はON状態のままであるから、操作信号SG1は、Hレベルを維持する。
In this embodiment, when the control signal SG2 is inverted from L level to H level, the
このため、本実施形態では、制御弁60が連通状態とされたタイミングT1から、タイミングT5よりも早いタイミングT3において制御信号SG2をHレベルへ切り替えることができる。その結果、制御弁60は遮断状態となり、制御弁171~176へのパイロット圧の発生を抑制できる。これにより、メインポンプ14から吐出する全て作動油が絞り18を通過し、タイミングT4においてネガコン圧も回復する。
Therefore, in the present embodiment, the control signal SG2 can be switched to the H level from the timing T1 at which the
このように、本実施形態では、検出された物理量が連続して変化するか否かに基づき、操作装置26に対する操作が誤操作であるか否かを判定する。したがって、本実施形態では、誤操作の判定において、ショベル100の作業現場の環境に依存するような閾値を設定する必要がなく、容易に誤操作を判定できる。
As described above, in the present embodiment, it is determined whether or not the operation on the
また、本実施形態では、物理量の変化の仕方に応じて、誤操作か否かを判定するため、短時間で誤操作を判定することができる。 In addition, in the present embodiment, it is possible to determine whether or not there is an erroneous operation in a short time because it is determined whether or not the operation is erroneous depending on how the physical quantity changes.
尚、図7の例では、コントローラ30は、リレー52に対して出力する制御信号SG2は、制御弁60が連通状態である場合にLレベルとなり、制御弁60が遮断状態である場合にHレベルとなる信号としたが、これに限定されない。制御信号SG2は、制御弁60が連通状態である場合にHレベルとなり、制御弁60が遮断状態である場合にLレベルとなる信号であってもよい。つまり、制御信号SG2は、制御弁60の状態に応じてレベルが変わる信号であればよい。
In the example of FIG. 7, the control signal SG2 output from the
また、図7の例では、ネガコン圧N1、N2、N3のそれぞれの値を物理量としたが、これに限定されない。 In addition, in the example of FIG. 7, each value of the negative control pressures N1, N2, and N3 is set as a physical quantity, but it is not limited to this.
物理量は、例えば、ネガコン圧N1とネガコン圧N2の差分を示す値であってもよい。言い換えれば、ネガコン圧の微分値(勾配)を物理量としてもよい。この場合、物理量が連続して減少するほど、ネガコン圧が急激に低下していること示す。したがって、ネガコン圧の変化量を物理量とした場合には、判定部33は、物理量が連続して減少する場合に、誤操作と判定してもよい。
The physical quantity may be, for example, a value indicating the difference between the negative control pressure N1 and the negative control pressure N2. In other words, the differential value (gradient) of the negative control pressure may be used as the physical quantity. In this case, the more the physical quantity continuously decreases, the more rapidly the negative control pressure decreases. Therefore, when the amount of change in the negative control pressure is taken as the physical quantity, the
また、物理量は、ネガコン圧の積分値を用いてもよい。この場合、それぞれのタイミングにおける積分値の増加量を算出し、増加量がタイミングT1におけるネガコン圧の積分値から、タイミングT2におけるネガコン圧の積分値の増加量と、タイミングT2におけるネガコン圧の積分値からタイミングT3におけるネガコン圧の積分値の増加量とが連続して減少した場合に、ネガコン圧が急減に減少していると言える。 Also, the integral value of the negative control pressure may be used as the physical quantity. In this case, the amount of increase in the integral value at each timing is calculated, and the amount of increase is calculated from the integral value of the negative control pressure at timing T1, the amount of increase in the integral value of the negative control pressure at timing T2, and the integral value of the negative control pressure at timing T2. Therefore, when the amount of increase in the integrated value of the negative control pressure at timing T3 decreases continuously, it can be said that the negative control pressure is rapidly decreasing.
(別の実施形態)
以下に、図8を参照して、他の実施形態について説明する。本実施形態では、物理量をパイロット圧として、ショベル100の動作再開時の誤操作を判定する。
(another embodiment)
Another embodiment will be described below with reference to FIG. In the present embodiment, the pilot pressure is used as the physical quantity to determine an erroneous operation when restarting the operation of the
具体的には、本実施形態では、コントローラ30の検出部32は、操作圧センサ29によって検出される作動油の圧力(パイロット圧)を検出する。また、判定部33は、所定値以上において、スイッチ51のON状態への切り替わりから所定時間内に、パイロット圧が複数回連続して増加した場合に、操作装置26に対する操作を誤操作と判定する。
Specifically, in this embodiment, the
図8は、実施形態のショベルの動作を説明する第二のフローチャートである。図8に示す処理が実行されるときのショベル100の状態は、図6の処理が実行されるときの状態と同様であり、図8のステップS801の処理は、図6のステップS601の処理と同様であるから、説明を省略する。
FIG. 8 is a second flowchart for explaining the operation of the excavator of the embodiment. The state of the
ステップS801に続いて、コントローラ30は、検出部32により、操作圧センサ29によって、パイロット圧の検出を開始する(ステップS802)。
Subsequent to step S801, the
続いて、コントローラ30は、判定部33により、所定値以上において、所定時間内にパイロット圧が複数回連続して増加したか否かを判定する(ステップS803)。
Subsequently, the
ステップS803において、所定値以上において、所定時間内にパイロット圧が複数回連続して増加した場合、コントローラ30は、ステップS804へ進む。また、コントローラ30は、ステップS803において、所定値以上において、所定時間内にパイロット圧が複数回連続して増加しない場合、ステップS805へ進む。また、判定部33は、所定時間内におけるパイロット圧の複数回連続した増加のみを用いて誤操作であると判定してもよい。
In step S803, if the pilot pressure is equal to or greater than the predetermined value and the pilot pressure increases consecutively multiple times within the predetermined time, the
ステップS804の処理とステップS805の処理は、図6のステップS604の処理とステップS605の処理と同様であるから、説明を省略する。 The processing of step S804 and the processing of step S805 are the same as the processing of step S604 and the processing of step S605 in FIG. 6, so description thereof will be omitted.
以下に、図9を参照して、パイロット圧と、操作信号と、制御信号との関係について説明する。図9は、パイロット圧と、操作信号と、制御信号との関係を説明する図である。図9(A)は、本実施形態を適用したショベル100のパイロット圧の波形を示す図であり、図9(B)は、本実施形態を適用したショベル100における誤操作の判定に関する信号の波形を示す図である。また、図9(C)は、比較例のショベルにおけるパイロット圧の波形を示す図であり、図9(D)は、比較例のショベルにおける誤操作の判定に関する信号の波形を示す図である。
The relationship between the pilot pressure, the operation signal, and the control signal will be described below with reference to FIG. FIG. 9 is a diagram explaining the relationship between the pilot pressure, the operation signal, and the control signal. FIG. 9A is a diagram showing the waveform of the pilot pressure of the
図9(A)に示すように、タイミングT11において、スイッチ51がオンとなり、Hレベルの操作信号SG11が入力されると、コントローラ30は、制御弁60が連通状態となったことを検知し、判定部33により、定期的なパイロット圧の検出を開始する。図9(A)の例では、タイミングT11、タイミングT12、タイミングT13において、パイロット圧を検出している。所定時間は、スイッチ51のON状態への切り替わりからの所定時間ΔTと設定される。この場合、所定時間は、タイミングT11からタイミングT15までの時間となる。
As shown in FIG. 9A, at timing T11, when the
図9(A)において、タイミングT11におけるパイロット圧の値は、P1であり、タイミングT12で検出したパイロット圧の値は、P1よりも高い値であるP2である。また、タイミングT13で検出したパイロット圧の値は、P2より高い値であるP3である。 In FIG. 9A, the pilot pressure value at timing T11 is P1, and the pilot pressure value detected at timing T12 is P2, which is higher than P1. Also, the value of the pilot pressure detected at timing T13 is P3, which is higher than P2.
待機時においてパイロット圧も変動する。待機時のパイロット圧の小さな変動に対して、判定部33が複数回連続した減少であると判定しないように、待機時のパイロット圧P1よりもわずかに高い圧力値に誤判定防止用の閾値(所定の値)Pthを設定する。これにより、判定部33は、所定の値より低いパイロット圧の変動は正常な待機時の変動であると判定できる。また、誤判定防止用の閾値(所定の値)Pthは必ずしも設定しなくてもよい。
The pilot pressure also fluctuates during standby. A threshold value ( Predetermined value) Pth is set. Thereby, the
したがって、図9(A)の例では、操作装置26に対するレバー操作量と対応する操作信号SG11が入力されてから、複数回、連続してパイロット圧が増加している。
Therefore, in the example of FIG. 9(A), the pilot pressure increases continuously a plurality of times after the operation signal SG11 corresponding to the lever operation amount for the operating
また、図9(A)の例では、タイミングT11からタイミングT13までは、所定時間内であり、さらに、パイロット圧P3は、所定値以上の値である。 Further, in the example of FIG. 9A, the period from timing T11 to timing T13 is within a predetermined period of time, and the pilot pressure P3 is equal to or higher than a predetermined value.
したがって、コントローラ30は、図9(B)に示すように、タイミングT13において、タイミングT11から開始された操作を誤操作と判定し、切替部31により、制御信号SG12をLレベルからHレベルに反転させ、制御弁60を連通状態から遮断状態に切り替える。これにより、本実施形態では、制御弁60が連通状態とされたタイミングT11から、タイミングT15よりも早いタイミングT13において制御信号SG12をHレベルへ切り替えることができる。その結果、制御弁60は遮断状態となり、制御弁171~176へのパイロット圧の発生を抑制できる。これにより、作動油がパイロットポンプ15と操作装置26との間で遮断されるので、タイミングT14においてパイロット圧も低下する。
Therefore, as shown in FIG. 9B, at timing T13, the
このため、本実施形態では、制御弁60が連通状態とされたタイミングT11から、制御信号SG12がHレベルとなるタイミングT13までの期間が、誤操作の判定に必要とされる判定時間となる。
Therefore, in the present embodiment, the period from timing T11 when the
これに対し、図9(C)に示すように、比較例では、タイミングTaにおいて、スイッチ51がオンとなり、Hレベルの信号SG21が入力されると、コントローラ30は、パイロット圧が、一定時間内に、閾値TH以上となるか否かを判定する。
On the other hand, as shown in FIG. 9C, in the comparative example, at the timing Ta, when the
図9(C)の例では、タイミングTaから一定時間以内であるタイミングTbにおいて、パイロット圧が閾値TH以上となったため、この操作を誤操作と判定し、図9(D)に示すように、ゲートロック弁を遮断状態にする信号SG22を出力する。 In the example of FIG. 9(C), at timing Tb, which is within a certain period of time from timing Ta, the pilot pressure becomes equal to or higher than the threshold TH, so this operation is determined to be an erroneous operation. A signal SG22 is output to shut off the lock valve.
この比較例では、温度によって変化する作動油の粘性を考慮して、一定時間(誤操作を判定するための時間の閾値)を設定する必要がある。 In this comparative example, it is necessary to set a certain time (threshold of time for judging an erroneous operation) in consideration of the viscosity of hydraulic oil that changes with temperature.
具体的、例えば、ショベル100の作業現場が寒冷地等である場合には、外気の温度が低くなるため、作動油の粘性が高くなる。また、ショベル100の作業現場が温暖な地域等である場合には、外気の温度は寒冷地と比較して高くなるため、作動油の粘性は、寒冷地と比較して低下する。
Specifically, for example, when the work site of the
このような場合、ショベル100において同じ誤操作が行われた場合でも、作動油の粘性が高い場合には、作動油の粘性が低い場合と比較して、パイロット圧が閾値THになるまでに時間がかかる。
In such a case, even if the same erroneous operation is performed in the
したがって、作動油の粘性が高い場合には、誤操作を判定するための時間の閾値を、作動油の粘性が低い場合よりも、長く設定する必要がある。このように、比較例の手法では、誤操作を判定するための閾値を、環境に合わせて設定する必要があり、適切な閾値の設定が困難である。 Therefore, when the viscosity of the hydraulic oil is high, it is necessary to set the time threshold for determining an erroneous operation longer than when the viscosity of the hydraulic oil is low. As described above, in the method of the comparative example, it is necessary to set a threshold for determining an erroneous operation according to the environment, and it is difficult to set an appropriate threshold.
また、比較例では、作動油が閾値THに達するまで監視したときに、誤操作と判定するため、判定までに時間がかかる。図9の例では、図9(B)における誤操作の判定にかかる判定時間が、タイミングT11からタイミングT13までの期間である。これに対し、図9(D)における誤操作にかかる判定時間は、タイミングTaからタイミングTbまでの期間であり、図9(B)と比較すると、判定時間が長いことがわかる。 In addition, in the comparative example, when the hydraulic oil is monitored until it reaches the threshold value TH, it is determined that the operation is erroneous, so it takes time to determine. In the example of FIG. 9, the determination time taken to determine an erroneous operation in FIG. 9B is the period from timing T11 to timing T13. On the other hand, the determination time required for an erroneous operation in FIG. 9(D) is the period from timing Ta to timing Tb, and it can be seen that the determination time is long compared to FIG. 9(B).
このように、本実施形態では、ショベル100の作業現場の環境に依存せず、速やかに、且つ、容易に、ショベル100の操作の誤操作を判定することができる。
As described above, in the present embodiment, it is possible to quickly and easily determine an operation error of the
(さらに別の実施形態)
本実施形態では、物理量として、メインポンプ14とは別に設けられたポンプの吐出圧を含める。
(Still another embodiment)
In this embodiment, the physical quantity includes the discharge pressure of a pump provided separately from the
図10は、ショベルに搭載される油圧システムの他の構成例を示す図である。図10に示す油圧システムでは、メインポンプ14とは別に、ポンプ14Aを含む。ポンプ14Aは、例えば、メインポンプ14が吐出する作動油により駆動するアクチュエータ(バケット、ブーム、アーム、走行、旋回)とは別のアクチュエータを動かすときに流量を確保する際に追加される予備のポンプである。別のアクチュエータとは、例えば、チルトローテータの回転駆動部やコンパクタ等であってよい。
FIG. 10 is a diagram showing another configuration example of the hydraulic system mounted on the excavator. The hydraulic system shown in FIG. 10 includes a
ポンプ14Aは、作動油ラインを介して作動油をコントロールバルブ17Aに供給する。コントロールバルブ17Aは、別のアクチュエータ(以下、シリンダ)9Aに対応する制御弁177を含む。制御弁177は、ポンプ14Aが吐出する作動油をシリンダ9Aへ供給し、且つ、シリンダ9A内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
The
吐出圧センサ28Aは、ポンプ14Aの吐出圧を検出する。本実施形態では、吐出圧センサ28Aは、検出した値をコントローラ30に対して出力する。以下の説明では、ポンプ14Aの吐出圧を予備ポンプ圧と表現する場合がある。
The
本実施形態のショベル100において、操作装置26Aは、操作装置26の1つであり、別のアクチュエータの操作に用いられてよい。操作装置26Aは、例えば、操作レバー上に設けられたプロポーショナルスイッチや、操作ペダル等である。
In the
操作装置26Aは、制御弁177の右パイロットポートに作用するパイロット圧(以下、右パイロット圧)、及び、制御弁177の左パイロットポートに作用するパイロット圧(以下、左パイロット圧)を生成する。制御弁177の右パイロット圧は、例えば、シリンダ9Aを延ばす、又は、縮めるためのパイロット圧であり、制御弁177の左パイロット圧は、例えば、シリンダ9Aを縮める、又は、延ばすためのパイロット圧である。
The operating
比例弁65L、65Rは、パイロットポンプ15が生成するパイロット圧を操作装置26Aの操作量に応じて調整する弁である。比例弁65Lは、パイロットポンプ15が生成した左パイロット圧を一次圧として受け、操作装置26Aの操作量(具体的には、クッション弁の開度)に応じて調整後パイロット圧を二次圧として制御弁177の左パイロットポートに作用させる。比例弁65Rは、パイロットポンプ15が生成した右パイロット圧を一次圧として受け、操作装置26Aの操作量に応じて調整後パイロット圧を二次圧として制御弁177の右パイロットポートに作用させる。
The
本実施形態のコントローラ30は、操作圧センサ29によって検出される操作圧の代わりに、吐出圧センサ28Aによって検出される吐出圧を用いてショベル100の操作の誤操作を判定してもよい。また、本実施形態では、操作圧センサ29によって検出された操作圧に加えて、判定部33による判定の際に、吐出圧センサ28Aによって検出される吐出圧が、所定値以上において、所定時間内に複数回連続して増加したか否かも判定してよい。
The
具体的には、判定部33は、所定値以上において、所定時間内にネガコン圧が複数回連続して減少し、又は、ポンプ14Aの吐出圧が所定値以上において複数回連続して増加した場合に、操作装置26に対する操作を誤操作と判定する。
Specifically, the determining
以下に、図11を参照して、ポンプ14Aの吐出圧と、操作信号と、制御信号との関係について説明する。図11は、予備のポンプの吐出圧と、操作信号と、制御信号との関係を説明する図である。図11(A)は、本実施形態を適用したショベル100のポンプ14Aの吐出圧の波形を示す図であり、図11(B)は、本実施形態を適用したショベル100における誤操作の判定に関する信号の波形を示す図である。
The relationship between the discharge pressure of the
図11(A)に示すように、タイミングT21において、操作者によるゲートロックレバーの操作に基づきスイッチ51がオンとなり、Hレベルの操作信号SG31が入力されると、コントローラ30は、制御弁60が連通状態となったことを検知し、判定部33により、定期的なポンプ14Aの吐出圧の検出を開始する。図11(A)の例では、タイミングT21、タイミングT22、タイミングT23において、ポンプ14Aの吐出圧を検出している。所定時間は、スイッチ51のON状態への切り替わりからの所定時間ΔTaと設定される。この場合、所定時間は、タイミングT21からタイミングT25までの時間となる。
As shown in FIG. 11A, at timing T21, the
図11(A)において、タイミングT21におけるポンプ14Aの吐出圧の値は、P11であり、タイミングT22で検出したポンプ14Aの吐出圧の値は、P11よりも高い値であるP21である。また、タイミングT23で検出したポンプ14Aの吐出圧の値は、P21より高い値であるP31である。
In FIG. 11A, the value of the discharge pressure of the
待機時においてポンプ14Aの吐出圧も変動する。待機時のポンプ14Aの吐出圧の小さな変動に対して、判定部33が複数回連続した増加であると判定しないように、待機時のポンプ14Aの吐出圧P11よりもわずかに高い圧力値に誤判定防止用の閾値(所定の値)Pth1を設定する。これにより、判定部33は、所定の値より低いポンプ14Aの吐出圧の変動は正常な待機時の変動であると判定できる。また、誤判定防止用の閾値(所定の値)Pth1は必ずしも設定しなくてもよい。
The discharge pressure of the
図11(A)の例では、操作装置26に対するレバー操作量と対応する操作信号SG31が入力されてから、複数回、連続してポンプ14Aの吐出圧が増加している。
In the example of FIG. 11(A), the discharge pressure of the
その後、図11(A)の例では、タイミングT21からタイミングT23までは、所定時間内であり、さらに、パイロット圧P31は、所定値以上の値である。 After that, in the example of FIG. 11A, the period from timing T21 to timing T23 is within a predetermined period of time, and the pilot pressure P31 is equal to or higher than a predetermined value.
したがって、コントローラ30は、図11(B)に示すように、タイミングT23において、タイミングT21から開始された操作を誤操作と判定し、切替部31により、制御信号SG32をLレベルからHレベルに反転させる。
Therefore, as shown in FIG. 11B, at timing T23, the
本実施形態では、制御信号SG32がLレベルからHレベルに反転すると、リレー52が遮断位置に切り替わり、スイッチ51と制御弁60との接続が遮断される。これにより、リレー52と制御弁60との接続が遮断され、制御弁60が連通状態から遮断状態に切り替わる。すなわち、操作装置26は無効状態となる。
In this embodiment, when the control signal SG32 is inverted from L level to H level, the
これにより、本実施形態では、制御弁60が連通状態とされたタイミングT21から、タイミングT25よりも早いタイミングT23において制御信号SG32をHレベルへ切り替えることができる。
As a result, in the present embodiment, the control signal SG32 can be switched to the H level at timing T23 earlier than timing T25 from timing T21 at which the
尚、ネガコン圧に対する所定値と、ポンプ14Aの吐出圧に対する所定値とは、それぞれ異なる値である。
The predetermined value for the negative control pressure and the predetermined value for the discharge pressure of the
また、本実施形態では、判定部33は、所定値以上において、所定時間内にパイロット圧が複数回連続して増加し、若しくは、ポンプ14Aの吐出圧が所定値以上において複数回連続して増加した場合に、操作装置26に対する操作を誤操作と判定する。
Further, in the present embodiment, the
尚、パイロット圧に対する所定値と、ポンプ14Aの吐出圧に対する所定値とは、それぞれ異なる値である。
Note that the predetermined value for the pilot pressure and the predetermined value for the discharge pressure of the
本実施形態では、このように、所定時間内に、2種類の物理量のそれぞれが、上述した条件を満たした場合に、誤操作と判定する。したがって、本実施形態では、例えば、ネガコン圧の検出に失敗した場合や、パイロット圧の検出に失敗した場合等であっても、誤操作を判定でき、安全性を向上させることができる。 In this embodiment, an operation error is determined when each of the two types of physical quantities satisfies the above-described conditions within a predetermined period of time. Therefore, in the present embodiment, for example, even if negative control pressure detection fails or pilot pressure detection fails, an erroneous operation can be determined, and safety can be improved.
また、物理量は、例えば、ネガコン圧、パイロット圧、ポンプ14Aの吐出圧、メインポンプ14の吐出圧のそれぞれの積分値であってもよいし、微分値であってもよい。
Further, the physical quantity may be, for example, an integrated value of each of the negative control pressure, the pilot pressure, the discharge pressure of the
また、上述した各実施形態では、コントローラ30は、判定部33によって誤操作と判定された場合に、切替部31により、制御弁60とスイッチ51との間の接続を遮断して、操作装置26を無効状態とするものとしたが、誤操作と判定された場合以外にも、操作装置26を無効状態としてもよい。
Further, in each of the above-described embodiments, the
具体的には、例えば、コントローラ30は、物体検知装置70により、ショベル100の周囲に設定された所定領域内の所定物体を検知した場合に、切替部31から出力される制御信号をLレベルからHレベルとして制御弁60を遮断状態とし、操作装置26を無効状態としてもよい。
Specifically, for example, when the
このように制御することで、例えば、ショベル100の周辺の領域内において、人や動物等が検知された場合に、自動的にショベル100の動作を停止させることができる。
By controlling in this way, for example, when a person, an animal, or the like is detected in the area around the
以上、本発明の好ましい実施形態について詳説したが、本発明は、上述した実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施形態に種々の変形及び置換を加えることができる。 Although preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and substitutions can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. can be added.
11 エンジン
14 メインポンプ
19 制御圧センサ
28 吐出圧センサ
30 コントローラ
31 切替部
32 検出部
33 判定部
60 制御弁
100 ショベル
Claims (6)
前記物理量が連続して増加又は減少したか否かに応じて、前記操作が誤操作であるか否かを判定する判定部と、を有するショベル。 a detection unit that detects a physical quantity that changes according to the content of an operation performed on an operation device that operates an actuator;
and a determination unit that determines whether or not the operation is an erroneous operation according to whether or not the physical quantity has increased or decreased continuously.
前記判定部は、
所定時間内に、前記ネガコン圧が所定値以下において連続して減少した場合に、前記操作を誤操作と判定する、請求項1記載のショベル。 The physical quantity is a negative control pressure,
The determination unit is
2. The excavator according to claim 1, wherein said operation is determined to be an erroneous operation when said negative control pressure continuously decreases below a predetermined value within a predetermined time.
前記判定部は、
所定時間内に、前記パイロット圧が所定値以上において連続して増加した場合に、前記操作を誤操作と判定する、請求項1記載のショベル。 The physical quantity is pilot pressure,
The determination unit is
2. The excavator according to claim 1, wherein said operation is determined as an erroneous operation when said pilot pressure continuously increases to a predetermined value or more within a predetermined time.
メインポンプとは別に設けられた、別のアクチュエータに作動油を供給するポンプの吐出圧であり、
前記判定部は、
所定時間内に、前記ポンプの吐出圧が所定値以上において連続して増加した場合に、前記操作を誤操作と判定する、請求項2又は3記載のショベル。 The physical quantity is
is the discharge pressure of a pump that is provided separately from the main pump and that supplies hydraulic oil to another actuator;
The determination unit is
4. The excavator according to claim 2, wherein said operation is determined as an erroneous operation when the discharge pressure of said pump continuously increases above a predetermined value within a predetermined time.
前記制御弁を用いて、前記パイロットラインを連通状態から遮断状態へ、又は、遮断状態から連通状態へ、切り替える切替部を有し、
前記切替部は、
前記操作が誤操作と判定された場合に、前記パイロットラインを連通状態から遮断状態へ切り替える、請求項1乃至4の何れか一項に記載のショベル。 a control valve that connects or disconnects a pilot line that connects the operating device and the pilot pump;
a switching unit that switches the pilot line from a communication state to a disconnection state or from a disconnection state to a communication state using the control valve;
The switching unit is
The excavator according to any one of claims 1 to 4, wherein the pilot line is switched from a communication state to a disconnection state when the operation is determined to be an erroneous operation.
前記切替部は、
前記物体検知部により、前記所定領域内の前記所定物体が検知された場合に、前記パイロットラインを連通状態から遮断状態へ切り替える、請求項5記載のショベル。 having an object detection unit that detects a predetermined object within a set predetermined area;
The switching unit is
6. The excavator according to claim 5, wherein said pilot line is switched from a communication state to a cut-off state when said predetermined object within said predetermined area is detected by said object detection unit.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021050047 | 2021-03-24 | ||
JP2021050047 | 2021-03-24 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022151543A true JP2022151543A (en) | 2022-10-07 |
Family
ID=83465522
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021177038A Pending JP2022151543A (en) | 2021-03-24 | 2021-10-29 | Shovel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022151543A (en) |
-
2021
- 2021-10-29 JP JP2021177038A patent/JP2022151543A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6965160B2 (en) | Excavator | |
EP4056766A1 (en) | Construction machine | |
EP4012111A1 (en) | Excavator | |
WO2019181874A1 (en) | Shovel | |
KR101944232B1 (en) | Work machine | |
WO2019151335A1 (en) | Shovel and shovel management system | |
EP3037589B1 (en) | Construction machine | |
JPWO2019181872A1 (en) | Excavator | |
JP5313193B2 (en) | Construction machinery | |
JP2023184732A (en) | Shovel | |
WO2019189589A1 (en) | Excavator | |
WO2018155629A1 (en) | Shovel, shovel control method, and mobile information terminal | |
JP7412918B2 (en) | excavator | |
JP4271685B2 (en) | Work vehicle and engine restart control method for work vehicle | |
JP2022151543A (en) | Shovel | |
WO2021241727A1 (en) | Excavator | |
WO2021054125A1 (en) | Work machine | |
US11821171B2 (en) | Work machine | |
JP6689772B2 (en) | Excavator | |
JP7405187B1 (en) | Monitoring device for working machines | |
JP2022146688A (en) | Shovel | |
JP2024031019A (en) | excavator display device | |
JP2023031434A (en) | electric work machine | |
JP2021042602A (en) | Shovel | |
JP2004108559A (en) | Travel device for construction machine |