JP2024005838A - 作業機械の制御システムおよび制御方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】内燃機関を駆動源とする作業機械用のコントローラを、電動機を駆動源とする作業機械に搭載する。【解決手段】第一コントローラは、仮想内燃機関データである複数の第一仮想内燃機関データを記憶する記憶部と、作業機械の機種に基づいて、複数の第一仮想内燃機関データのうち1つの第一仮想内燃機関データを特定する特定部と、1つの第一仮想内燃機関データを第二コントローラへ出力する出力部とを備える。【選択図】図4

Description

本開示は、制御システムおよび制御方法に関する。
ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の内燃機関を駆動源とする作業機械が知られている(例えば、特許文献1を参照)。他方、近年は排気ガスや振動の低減が求められており、駆動源に電動機を採用する作業機械も開発されている。
特開2021-050694号公報
作業機械には、油圧システムが搭載されており、油圧システムを制御するコントローラが設けられる。内燃機関を駆動源とする作業機械に搭載されるコントローラは、内燃機関の状態を参照して油圧システムを制御するように構成される。そのため、電動機を駆動源とする作業機械に、内燃機関を駆動源とする作業機械用のコントローラをそのまま搭載することができない。
本開示の目的は、内燃機関を駆動源とする作業機械用のコントローラを、電動機を駆動源とする作業機械に搭載することができる制御システムおよび制御方法を提供することにある。
本発明の一態様によれば、制御システムは、作業機と、前記作業機を駆動する油圧システムと、前記油圧システムを駆動するための動力を出力する電動機とを備える作業機械を制御するための制御システムであって、仮想内燃機関の状態を示す仮想内燃機関データを出力する第一コントローラと、内燃機関の状態を示す内燃機関データの入力を受け付け、前記内燃機関データに基づいて前記油圧システムを制御する第二コントローラと、を備え、前記第一コントローラは、前記仮想内燃機関データである複数の第一仮想内燃機関データを記憶する記憶部を備え、前記作業機械の機種に基づいて、前記複数の第一仮想内燃機関データのうち1つの第一仮想内燃機関データを特定し、前記1つの第一仮想内燃機関データを前記第二コントローラへ出力する。
上記態様によれば、内燃機関を駆動源とする作業機械用のコントローラを、電動機を駆動源とする作業機械に搭載することができる。
実施形態に係る作業機械の構成を示す概略図である。 実施形態に係る運転室の内部の構成を示す図である。 実施形態に係る作業機械のシステム構成を示す概略ブロック図である。 実施形態に係る制御システムのハードウェア構成を示す概略ブロック図である。 実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
以下、図面を参照しながら本開示に係る実施形態について詳しく説明するが、本開示は実施形態に限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
実施形態においては、左、右、前、後、上、及び下の用語を用いて各部の位置関係について説明する。これらの用語は、荷役車両に規定された車体座標系の原点を基準とする相対位置又は方向を示す。
《作業機械100の構成》
図1は、実施形態に係る作業機械100の構成を示す概略図である。図2は、実施形態に係る運転室140の内部の構成を示す図である。図3は、実施形態に係る作業機械100のシステム構成を示す概略ブロック図である。作業機械100は、作業現場にて稼働し、土砂等の施工対象を施工する。実施形態に係る作業機械100は、例えば電動機121を駆動源とする電気駆動式油圧ショベルである。なお、作業機械100は、エンジン(内燃機関)を駆動源とする油圧ショベルのエンジンを電動機121に換装したものであってもよい。
作業機械100は、走行体110、旋回体120、作業機130および運転室140を備える。
走行体110は、作業機械100を走行可能に支持する。走行体110は、左右に設けられた2つの無限軌道111と、各無限軌道111を駆動するための2つの走行モータ112を備える。
旋回体120は、走行体110に旋回中心回りに旋回可能に支持される。
作業機130は、油圧により駆動する。作業機130は、旋回体120の前部に上下方向に駆動可能に支持される。運転室140は、オペレータが搭乗し、作業機械100の操作を行うためのスペースである。運転室140は、旋回体120の左前部に設けられる。
ここで、旋回体120のうち作業機130が取り付けられる部分を前部という。また、旋回体120について、前部を基準に、反対側の部分を後部、左側の部分を左部、右側の部分を右部という。
作業機械100は、電動機121、油圧ポンプ122、コントロールバルブ123、旋回モータ124、配電盤125を備える。
電動機121は、油圧ポンプ122を駆動する原動機である。電動機121は配電盤125から供給される電力によって回転する。
油圧ポンプ122は、電動機121により駆動される可変容量ポンプである。油圧ポンプ122は、コントロールバルブ123を介して各アクチュエータ(ブームシリンダ131C、アームシリンダ132C、バケットシリンダ133C、走行モータ112、および旋回モータ124)に作動油を供給する。
コントロールバルブ123は、油圧ポンプ122から供給される作動油の流量を制御する。
旋回モータ124は、コントロールバルブ123を介して油圧ポンプ122から供給される作動油によって駆動し、旋回体120を旋回させる。
配電盤125は、電動機121に電力を供給する電源ユニットである。配電盤125は、外部の電源(例えば、室内電源や作業現場に設置された発電機)から電線を介して電力の供給を受け、電動機121に電力を供給する。配電盤125は、電動機121に定格の電力を供給する。エンジンを駆動源とする作業機械100のエンジンを電動機に換装する場合、配電盤125は燃料タンクの位置に置き換えて設けられてもよい。
作業機130は、ブーム131、アーム132、バケット133、ブームシリンダ131C、アームシリンダ132C、およびバケットシリンダ133Cを備える。
ブーム131の基端部は、旋回体120にブームピンを介して回動可能に取り付けられる。
アーム132は、ブーム131とバケット133とを連結する。アーム132の基端部は、ブーム131の先端部にアームピンを介して回動可能に取り付けられる。
バケット133は、土砂等を掘削するための刃と掘削した土砂を収容するための収容部とを備える。バケット133の基端部は、アーム132の先端部にバケットピンを介して回動可能に取り付けられる。
ブームシリンダ131Cは、ブーム131を作動させるための油圧シリンダである。ブームシリンダ131Cの基端部は、旋回体120に取り付けられる。ブームシリンダ131Cの先端部は、ブーム131に取り付けられる。
アームシリンダ132Cは、アーム132を駆動するための油圧シリンダである。アームシリンダ132Cの基端部は、ブーム131に取り付けられる。アームシリンダ132Cの先端部は、アーム132に取り付けられる。
バケットシリンダ133Cは、バケット133を駆動するための油圧シリンダである。バケットシリンダ133Cの基端部は、アーム132に取り付けられる。バケットシリンダ133Cの先端部は、バケット133に接続されるリンク部材に取り付けられる。
図2に示すように、運転室140内には、運転席142、操作装置143およびタッチパネル145Dが設けられる。
操作装置143は、オペレータの手動操作によって走行体110、旋回体120および作業機130を駆動させるための装置である。操作装置143は、左操作レバー143LO、右操作レバー143RO、左フットペダル143LF、右フットペダル143RF、左走行レバー143LT、右走行レバー143RTを備える。
左操作レバー143LOは、運転席142の左側に設けられる。右操作レバー143ROは、運転席142の右側に設けられる。
左操作レバー143LOは、旋回体120の旋回動作、及び、アーム132の掘削/ダンプ動作を行うための操作機構である。具体的には、作業機械100のオペレータが左操作レバー143LOを前方に倒すと、アーム132がダンプ動作する。また、作業機械100のオペレータが左操作レバー143LOを後方に倒すと、アーム132が掘削動作する。また、作業機械100のオペレータが左操作レバー143LOを右方向に倒すと、旋回体120が右旋回する。また、作業機械100のオペレータが左操作レバー143LOを左方向に倒すと、旋回体120が左旋回する。なお、他の実施形態においては、左操作レバー143LOを前後方向に倒した場合に旋回体120が右旋回または左旋回し、左操作レバー143LOを左右方向に倒した場合にアーム132が掘削動作またはダンプ動作してもよい。
右操作レバー143ROは、バケット133の掘削/ダンプ動作、及び、ブーム131の上げ/下げ動作を行うための操作機構である。具体的には、作業機械100のオペレータが右操作レバー143ROを前方に倒すと、ブーム131の下げ動作が実行される。また、作業機械100のオペレータが右操作レバー143ROを後方に倒すと、ブーム131の上げ動作が実行される。また、作業機械100のオペレータが右操作レバー143ROを右方向に倒すと、バケット133のダンプ動作が行われる。また、作業機械100のオペレータが右操作レバー143ROを左方向に倒すと、バケット133の掘削動作が行われる。なお、他の実施形態においては、右操作レバー143ROを前後方向に倒した場合に、バケット133がダンプ動作または掘削動作し、右操作レバー143ROを左右方向に倒した場合にブーム131が上げ動作または下げ動作してもよい。
左フットペダル143LFは、運転席142の前方の床面の左側に配置される。右フットペダル143RFは、運転席142の前方の床面の右側に配置される。左走行レバー143LTは、左フットペダル143LFに軸支され、左走行レバー143LTの傾斜と左フットペダル143LFの押し下げが連動するように構成される。右走行レバー143RTは、右フットペダル143RFに軸支され、右走行レバー143RTの傾斜と右フットペダル143RFの押し下げが連動するように構成される。
左フットペダル143LFおよび左走行レバー143LTは、走行体110の左側履帯の回転駆動に対応する。具体的には、作業機械100のオペレータが左フットペダル143LFまたは左走行レバー143LTを前方に倒すと、左側履帯は前進方向に回転する。また、作業機械100のオペレータが左フットペダル143LFまたは左走行レバー143LTを後方に倒すと、左側履帯は後進方向に回転する。
右フットペダル143RFおよび右走行レバー143RTは、走行体110の右側履帯の回転駆動に対応する。具体的には、作業機械100のオペレータが右フットペダル143RFまたは右走行レバー143RTを前方に倒すと、右側履帯は前進方向に回転する。また、作業機械100のオペレータが右フットペダル143RFまたは右走行レバー143RTを後方に倒すと、右側履帯は後進方向に回転する。
《制御システム145の構成》
図4は、実施形態に係る制御システム145のハードウェア構成を示す概略ブロック図である。
制御システム145は、仮想エンジンコントローラ201、油圧コントローラ202、モニタコントローラ203A、通信コントローラ203Bを備える。仮想エンジンコントローラ201、油圧コントローラ202、モニタコントローラ203A、通信コントローラ203Bは、互いにCAN(Controller Area Network)やイーサネット(登録商標)等の作業機械100の内部ネットワークを介して接続される。油圧コントローラ202、モニタコントローラ203A、通信コントローラ203Bは、エンジンを駆動源とする油圧ショベル用に設計されたコントローラである。
仮想エンジンコントローラ201は、エンジンを制御するエンジンコントローラと同じ情報を出力する装置である。仮想エンジンコントローラ201は、エンジンを備えない作業機械100において、エンジンの状態を参照して動作する他のコントローラを動作させるために、作業機械100に実際には搭載されないエンジンの状態を示す仮想エンジンデータを出力する。仮想エンジンコントローラ201は、制御対象を持たなくてもよい。例えば、仮想エンジンコントローラ201は電動機121を制御するものでなくてもよい。本開示では、仮想エンジンコントローラ201のことを第一コントローラ201と称する。
油圧コントローラ202は、作業機130の動作を制御する油圧システムに関連する各種データを図示しないセンサにより取得し、操作装置143の操作に従って油圧システムを制御するための制御信号を出力する。油圧コントローラ202は、油圧ポンプ122の斜板の傾転角を制御し、油圧ポンプ122の吐出量を制御する。油圧コントローラ202は、ブームシリンダ131C、アームシリンダ132C、バケットシリンダ133C、走行モータ112、旋回モータ124等の油圧機器の動作を制御してもよい。本開示では、油圧コントローラ202のことを第二コントローラ202と称する。
油圧コントローラ202は、運転室140に設けられる図示しないエンジンスロットルダイヤルによって入力されるスロットル指示が示すスロットル開度と、操作装置143による作業機130の操作量から求められるスロットル開度のうち小さい方を、エンジンのスロットル開度に決定する。油圧コントローラ202は、決定したスロットル開度とエンジンの回転数とに基づいて、油圧ポンプ122の吸収トルクを決定する。具体的には、油圧コントローラ202は、トルクとエンジン回転数との関係を示す目標トルク線に基づいて、エンジン回転数からトルクを決定する。目標トルク線のオフセットは、スロットル開度に応じて決定される。目標トルク線の傾きはスロットル開度によらず一定である。
油圧コントローラ202は、作業機械100の状態を監視する。油圧システムには、例えば、作動油の温度を計測する油温センサ231が設けられ、油圧コントローラ202は、油圧システムの作動油の温度を監視する。また、油圧コントローラ202は、エンジンの冷却水温と作動油の温度とを比較することで油温センサ231が故障しているか否かを判定する。
油圧コントローラ202は、作業機械100の状態を示すデータを出力する。油圧コントローラ202は、油温センサ231の計測値を後述するモニタコントローラ203Aへ出力する。油圧コントローラ202は、作動油の温度および油温センサ231の故障の有無の判定結果をモニタコントローラ203Aへ出力する。
モニタコントローラ203Aは、制御システム145が備えるタッチパネル145Dによる表示を制御し、タッチパネル145Dのタッチ操作の発生を通知する。モニタコントローラ203Aは、油圧コントローラ202から作業機械100の状態を示すデータを受信し、タッチパネル145Dに表示させる。なお、他の実施形態に係る制御システム145は、タッチパネル145Dでなく、LCD(Liquid Crystal Display)等のタッチ入力機能を有しないモニタ及びオペレータ入力部である物理ボタンを備えてもよい。この場合、モニタコントローラ203Aは、モニタによる表示を制御し、物理ボタンの押下を通知する。
モニタコントローラ203Aは、油圧コントローラ202から受信した作動油の温度および油温センサ231の故障の有無の判定結果をタッチパネル145Dに表示させる。
モニタコントローラ203Aは、エンジン駆動の作業機械がDPF(Diesel Particulate Filter)を備える場合に、稼働履歴に基づいて煤の燃焼を促進する通知をタッチパネル145Dに表示させる。モニタコントローラ203Aは、作業機械の機種に基づいてDPFを備えるか否かを判定する。
通信コントローラ203Bは、広域通信網を介した通信を行う機能を有する。通信コントローラ203Bは、広域通信網を介した通信により、図示しないサーバ装置に作業機械100の状態を送信する。通信コントローラ203Bは、所定周期(例えば、24時間周期)で間欠的に起動し、サーバ装置との通信を行う。通信コントローラ203Bは、サーバ装置に作業機械100の状態を示すデータを送信する。当該データには、エンジンコントローラの状態を示すデータが含まれる。本開示では、モニタコントローラ203A及び通信コントローラ203Bのことを第三コントローラ203と称する。
《第一コントローラ201の入出力》
第一コントローラ201は、インタフェースとして複数の入出力ピンを有する。
複数の入出力ピンのうち1つの入出力ピンである第一ピンには、配電盤125に設けられた周波数スイッチに接続されたケーブルが接続される。つまり、第一コントローラ201は、第一ピンに入力される信号の値に基づいて配電盤125から供給される電力の周波数を特定することができる。
複数の入出力ピンのうちいくつかの入出力ピンである第二ピン群は、グラウンドに接続され、または開放される。これにより、第二ピン群は、グラウンドに接続されたものを1、開放されたものを0とみなすことで、第一コントローラ201は、第二ピン群のピン数に対応する桁数のビット値を得ることができる。例えば、第二ピン群のピン数が5である場合、5ビットの値を得ることができる。このビット値によって作業機械100の機種を表すことができる。つまり、設計者は、第一コントローラ201を作業機械100に搭載する際に、当該作業機械100の機種を表すように第二ピン群の各ピンを接地させまたは開放させる。これにより、第一コントローラ201は、第二ピン群に入力される信号の値に基づいて作業機械100の機種を特定することができる。
第一コントローラ201は、内部ネットワークを介して、仮想エンジンの故障の有無を示すコーションデータを出力する。仮想エンジンは故障しないため、コーションデータは通常、出力されない。他方、第二ピン群に入力された信号の値が、作業機械100の機種として予め指定された値を示さない場合、すなわち誤入力された場合に、第一コントローラ201は、コーションデータを出力する。これにより、第一コントローラ201は、第二ピン群の入力誤りを通知することができる。
また、第一コントローラ201は、その他第一コントローラ201におけるエラーを、仮想エンジンの故障に係るデータとして通知する。
第一コントローラ201におけるエラーの例としては、コントローラの接続状態を表示するランプの断線または短絡、第一コントローラ201のランタイムエラー等が挙げられる。
第一コントローラ201は、内部ネットワークを介して、仮想エンジンが稼働しているか否かを示す稼働情報を出力する。第一コントローラ201は、電動機121の稼働がONである(電源ユニットから電動機121に電力が供給されている)状態が一定時間継続したと判定した場合に、稼働情報の値を運転状態を示す値に設定する。第一コントローラ201は、電動機121の稼働がOFFである(電源ユニットから電動機121に電力が供給されていない)状態が一定時間継続したと判定した場合に、稼働情報の値を停止状態を示す値に設定する。すなわち、第一コントローラ201は、電動機121が所定の回転数に達した後に稼働情報が運転状態を示し、電動機121の回転数が十分に小さくなった後に稼働情報が停止状態を示すように、稼働情報の値を決定する。
第三コントローラ203は、第一コントローラ201が出力する稼働情報を、タッチパネル145Dに表示させる。これにより、利用者は電動機121が稼働しているか否かを認識することができる。また、第三コントローラ203は、第一コントローラ201が出力する稼働情報を、サーバ装置に送信してもよい。これにより、利用者は作業機械100の稼働履歴等を管理することができる。
第一コントローラ201は、内部ネットワークを介して、第二コントローラ202にエンジン回転数およびスロットル開度を示すデータ出力する。
第一コントローラ201が出力するスロットル開度の値は、操作装置143による作業機130の操作量によって取り得る範囲より小さい値である。第一コントローラ201が出力するスロットル開度の値は、作業機械100の機種に基づいて決定される。具体的には、第一コントローラ201は、予め機種ごとに、スロットル開度の値を関連付けた開度テーブルを記憶しておき、開度テーブルを参照して機種と電力の周波数とからスロットル開度を決定する。つまり、第一コントローラ201は、複数のスロットル開度の値を記憶する記憶部を有する。スロットル開度の値は、運転席142にエンジンスロットルダイヤルが設けられているとしても、当該エンジンスロットルダイヤルの値と無関係に設定されてもよい。これにより、第二コントローラ202は、作業機130の操作量によらず、常に第一コントローラ201が出力するスロットル開度に基づいて目標トルク線を決定することができる。
第一コントローラ201が出力するエンジン回転数は、作業機械100の機種と、電力の周波数とに基づいて決定される。具体的には、第一コントローラ201は、予め機種と周波数とに関連付けてエンジン回転数を記憶する回転数テーブルを記憶しておき、回転数テーブルを参照して機種と周波数とからエンジン回転数を決定する。つまり、第一コントローラ201は、複数のエンジン回転数を記憶する記憶部を有する。
これにより、第一コントローラ201は、第二コントローラ202に一定の吸収トルクを実現するように油圧ポンプ122を制御させることができる。
第一コントローラ201は、内部ネットワークを介して、第二コントローラ202に仮想エンジンの冷却水温度を示すデータを出力する。
第一コントローラ201は、電動機121の稼働がONになってから所定時間が経過するまで、冷却水温度として第一温度(例えば、70℃)を出力する。第一コントローラ201は、電動機121の稼働がONになってから所定時間が経過した後、冷却水温度として第一温度より高い第二温度(例えば、85℃)を出力する。この温度は、気温が低いときの仮想エンジンの駆動を模擬したものである。気温が低い場合、作動油の温度の上昇は遅くなる。この時に、仮想エンジンの冷却水温度として常に第二温度が出力されると、第二コントローラ202において、作業機械100の駆動開始直後において作動油の温度がエンジンの温度と比較して低すぎると判定され、油温センサ231の故障が推定される可能性がある。他方、仮想エンジンの冷却水温度として常に第一温度が出力されると、第二コントローラ202において油温センサ231の故障が検出できなくなる可能性がある。そのため、第一コントローラ201は、電動機121の稼働開始からの経過時間に応じて冷却水温度を変化させることで、第二コントローラ202に油温センサ231の故障の有無を適切に判定させることができる。
第一コントローラ201は、内部ネットワークを介して、第三コントローラ203に作業機械100の機種データを出力する。
第一コントローラ201は、機種データの値として、第二ピン群から読み取られる機種を示す値を設定する。機種データは、例えば、DPFを備えない機種を示す。
これにより、第一コントローラ201は、第三コントローラ203にDPFに係る通知を出力させないようにすることができる。なお、第一コントローラ201が出力する機種データは、第二ピン群の入力から特定される機種を示すものでなくてよい。
第一コントローラ201は、内部ネットワークを介して、第三コントローラ203に、ソフトウェアのビルドバージョン、ハードウェアシリアルナンバーを出力する。第一コントローラ201は、ソフトウェアのビルドバージョンの値として、例えば、当該第一コントローラ201のプログラムナンバーを示す値を設定する。第一コントローラ201は、ハードウェアシリアルナンバーの値として、例えば、当該第一コントローラ201のハードウェアのシリアルナンバーを示す値を設定する。
第一コントローラ201がソフトウェアのビルドバージョンとして、第一コントローラ201であることが分かる情報を設定することで、通信コントローラ203Bによるデータの送信先であるサーバ装置に、当該作業機械100が電動機121によって駆動するものであることが分かるようにすることができる。特に、サーバ装置において、エンジンによって駆動する作業機械100のエンジンを電動機121に換装したものであることが分かるようにすることができる。
《作用・効果》
このように、上述した実施形態に係る作業機械100の制御システム145は、エンジンの状態に基づいて油圧システムを制御する第二コントローラ202と、第一コントローラ201を備える。第一コントローラ201は、仮想エンジンのスロットル開度と回転数とを機種別に記憶し、複数のスロットル開度および回転数の中から、当該作業機械100の機種に基づいて1つのスロットル開度と回転数を決定し、出力する。第二コントローラ202は、第一コントローラ201が出力する仮想エンジンのスロットル開度および回転数に基づいて、油圧システムを制御することができる。これにより、制御システム145は、エンジン駆動の作業機械用に設計された第二コントローラ202を用いて電動機駆動の作業機械100を制御することができる。
また上述した実施形態に係る第一コントローラ201は、電動機の状態に基づいて、仮想エンジンの冷却水温度および稼働情報を生成し、作業機械100の状態を監視する第二コントローラ202、及び第三コントローラ203に出力する。
第二コントローラ202は、第一コントローラ201が出力する冷却水温度および稼働情報に基づいて、作業機械100の状態を監視することができる。これにより、制御システム145は、エンジン駆動の作業機械用に設計された第二コントローラ202を用いて、電動機駆動の作業機械100を制御することができる。
第三コントローラ203は、第一コントローラ201が出力する稼働情報をタッチパネル145Dに表示させることができる。これにより、制御システム145は、エンジン駆動の作業機械用に設計された第三コントローラ203を用いて、電動機駆動の作業機械100に搭載されたタッチパネル145Dに稼働情報を表示させることができる。
第三コントローラ203は、第一コントローラ201が出力する稼働情報をサーバ装置に送信することができる。これにより、制御システム145は、エンジン駆動の作業機械用に設計された第三コントローラ203を用いて、電動機駆動の作業機械100の稼働情報を、サーバ装置に送信することができる。
〈他の実施形態〉
以上、図面を参照して一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、様々な設計変更等をすることが可能である。すなわち、他の実施形態においては、上述の処理の順序が適宜変更されてもよい。また、一部の処理が並列に実行されてもよい。
上述した実施形態に係る作業機械100は、油圧ショベルとしたが、これに限られない。例えば、ホイールローダやフォークリフト等の他の作業機械100であってもよい。
上述した実施形態に係る作業機械100は、配電盤125を備え、ケーブルを介して外部から電力の供給を受けるが、これに限られない。例えば、他の実施形態に係る作業機械100は、配電盤125に代えてバッテリおよびインバータ等から構成される電源ユニットを備え、当該バッテリからの電力によって電動機121を駆動するものであってもよい。
上述した実施形態に係る第一コントローラ201は、第二ピン群への入力信号に基づいて作業機械100の機種を特定するが、これに限られない。例えば、他の実施形態に係る第一コントローラ201は、機種情報を記録した記憶装置(リムーバブルメディア等)から機種データを読み出してもよい。第一コントローラ201は、タッチパネル145Dからの入力に基づいて、記憶装置から機種データを読み出してもよい。
〈コンピュータ構成〉
図5は、実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
コンピュータ900は、プロセッサ910、メモリ930、ストレージ950、インタフェース970を備える。
上述の第一コントローラ201や、他のコントローラは、それぞれコンピュータ900に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でストレージ950に記憶されている。プロセッサ910は、プログラムをストレージ950から読み出してメモリ930に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、プロセッサ910は、プログラムに従って、上述した各記憶部に対応する記憶領域をメモリ930に確保する。プロセッサ910の例としては、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphic Processing Unit)、マイクロプロセッサ等が挙げられる。
プログラムは、コンピュータ900に発揮させる機能の一部を実現するためのものであってもよい。例えば、プログラムは、ストレージに既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせ、または他の装置に実装された他のプログラムとの組み合わせによって機能を発揮させるものであってもよい。なお、他の実施形態においては、コンピュータ900は、上記構成に加えて、または上記構成に代えてPLD(Programmable Logic Device)等のカスタムLSI(Large Scale Integrated Circuit)を備えてもよい。PLDの例としては、PAL(Programmable Array Logic)、GAL(Generic Array Logic)、CPLD(Complex Programmable Logic Device)、FPGA(Field Programmable Gate Array)が挙げられる。この場合、プロセッサ910によって実現される機能の一部または全部が当該集積回路によって実現されてもよい。このような集積回路も、プロセッサの一例に含まれる。
ストレージ950の例としては、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ等が挙げられる。ストレージ950は、コンピュータ900のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インタフェース970または通信回線を介してコンピュータ900に接続される外部メディアであってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ900に配信される場合、配信を受けたコンピュータ900が当該プログラムをメモリ930に展開し、上記処理を実行してもよい。少なくとも1つの実施形態において、ストレージ950は、一時的でない有形の記憶媒体である。
また、当該プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、当該プログラムは、前述した機能をストレージ950に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
100…作業機械 110…走行体 111…無限軌道 112…走行モータ 120…旋回体 121…電動機 122…油圧ポンプ 123…コントロールバルブ 124…旋回モータ 125…配電盤 130…作業機 131…ブーム 131C…ブームシリンダ 132…アーム 132C…アームシリンダ 133…バケット 133C…バケットシリンダ 140…運転室 142…運転席 143…操作装置 143LF…左フットペダル 143LO…左操作レバー 143LT…左走行レバー 143RF…右フットペダル 143RO…右操作レバー 143RT…右走行レバー 145…制御システム 145D…タッチパネル 201…仮想エンジンコントローラ 202…油圧コントローラ 203A…モニタコントローラ 203B…通信コントローラ 231…油温センサ 900…コンピュータ 910…プロセッサ 930…メモリ 950…ストレージ 970…インタフェース

Claims (6)

  1. 作業機と、前記作業機を駆動する油圧システムと、前記油圧システムを駆動するための動力を出力する電動機とを備える作業機械を制御するための制御システムであって、
    仮想の内燃機関の状態を示す仮想内燃機関データを出力する第一コントローラと、
    内燃機関の状態を示す内燃機関データの入力を受け付け、前記内燃機関データに基づいて前記油圧システムを制御する第二コントローラと、
    を備え、
    前記第一コントローラは、
    前記仮想内燃機関データである複数の第一仮想内燃機関データを記憶する記憶部を備え、
    前記作業機械の機種に基づいて、前記複数の第一仮想内燃機関データのうち1つの第一仮想内燃機関データを特定し、
    前記1つの第一仮想内燃機関データを前記第二コントローラへ出力する
    作業機械の制御システム。
  2. 前記制御システムは、
    前記内燃機関データの入力を受け付け、前記内燃機関データに基づいて前記作業機械の状態を監視するための第三コントローラを備え、
    前記第一コントローラは、
    前記電動機の状態に基づいて、前記仮想内燃機関データである第二仮想内燃機関データを生成し、
    前記第二仮想内燃機関データを前記第三コントローラへ出力する
    請求項1に記載の作業機械の制御システム。
  3. 前記作業機の操作量の入力を受け付ける操作装置を備え、
    前記第二コントローラは、前記内燃機関データである前記内燃機関のスロットル開度と、前記操作量から求められる目標開度とのうち小さいものに基づいて、前記油圧システムのポンプのトルクを制御し、
    前記第一仮想内燃機関データに含まれるスロットル開度は、前記目標開度が取り得る値より小さい値である
    請求項1に記載の作業機械の制御システム。
  4. 前記第二コントローラは、前記油圧システムに係る作動油温度と前記内燃機関の冷却水温度とを比較することで、前記油圧システムの故障を監視し、
    前記第二仮想内燃機関データは冷却水温度を含み、
    前記第一コントローラは、前記電動機の駆動から一定時間後までの前記冷却水温度を、前記一定時間後以降の前記冷却水温度より低い値とする
    請求項2に記載の作業機械の制御システム。
  5. 前記仮想内燃機関データは、前記仮想の内燃機関が稼働しているか否かを示す稼働情報を含み、
    前記第一コントローラは、前記電動機が稼働を開始してから、回転が一定になるまでに要する時間が経過した後に、前記仮想の内燃機関が稼働していることを示す前記稼働情報を出力し、前記電動機が稼働を停止してから、回転が止まるまでに要する時間が経過した後に、前記仮想の内燃機関が稼働していないことを示す前記稼働情報を出力する
    請求項1から請求項4の何れか1項に記載の作業機械の制御システム。
  6. 作業機と、前記作業機を駆動する油圧システムと、前記油圧システムを駆動するための動力を出力する電動機と、内燃機関の状態を示す内燃機関データの入力を受け付け、前記内燃機関データに基づいて前記油圧システムを制御するコントローラとを備える作業機械を制御するための制御方法であって、
    コンピュータが、仮想の内燃機関の状態を示す仮想内燃機関データである複数の第一仮想内燃機関データを記憶する記憶部から、前記作業機械の機種に基づいて、1つの第一仮想内燃機関データを特定するステップと、
    前記1つの第一仮想内燃機関データを前記コントローラへ出力するステップと
    を備える制御方法。
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