JP3194611B2 - 油圧ショベルの転倒防止装置 - Google Patents
油圧ショベルの転倒防止装置Info
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- JP3194611B2 JP3194611B2 JP03698492A JP3698492A JP3194611B2 JP 3194611 B2 JP3194611 B2 JP 3194611B2 JP 03698492 A JP03698492 A JP 03698492A JP 3698492 A JP3698492 A JP 3698492A JP 3194611 B2 JP3194611 B2 JP 3194611B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、吊り作業機能を有する
油圧ショベルの転倒防止装置に関するものである。
油圧ショベルの転倒防止装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】吊り作業機能を有する機能としての転倒
防止装置は、クレーンの分野が最も進んでおり、その基
本アルゴリズムとしては、 （１）ブームの油圧シリンダ軸力とブーム角から、ブー
ム枢支点の全荷重モーメントを演算し、 （２）全作業機角及び全作業機重量、重心位置から、作
業機のみによるブーム枢支点モメントを演算し、 （３）上記（１），（２）により吊り荷重のみによるブ
ーム枢支点モーメントを求め、これを吊り荷重位置まで
の距離で除して吊り荷重を求める。 （４）全作業機重量、重心位置及び吊り荷重、吊り荷重
位置よりこれらが転倒支点に対して作用する転倒モーメ
ントを求める。 （５）作業機を除く車両重量が転倒支点に対して作用す
る安全モーメントに安全定数を付与した値を記憶してお
り、上記（４）の転倒モーメントが、これを超えること
を判別する比較手段を備え、この比較手段の結果により
警報、作業機の停止等の転倒防止手段を行使する。
防止装置は、クレーンの分野が最も進んでおり、その基
本アルゴリズムとしては、 （１）ブームの油圧シリンダ軸力とブーム角から、ブー
ム枢支点の全荷重モーメントを演算し、 （２）全作業機角及び全作業機重量、重心位置から、作
業機のみによるブーム枢支点モメントを演算し、 （３）上記（１），（２）により吊り荷重のみによるブ
ーム枢支点モーメントを求め、これを吊り荷重位置まで
の距離で除して吊り荷重を求める。 （４）全作業機重量、重心位置及び吊り荷重、吊り荷重
位置よりこれらが転倒支点に対して作用する転倒モーメ
ントを求める。 （５）作業機を除く車両重量が転倒支点に対して作用す
る安全モーメントに安全定数を付与した値を記憶してお
り、上記（４）の転倒モーメントが、これを超えること
を判別する比較手段を備え、この比較手段の結果により
警報、作業機の停止等の転倒防止手段を行使する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記転倒防止装置を構
成する際に、クレーンと油圧ショベルで基本的に異なる
のは、クレーンは図７に示すように、ブームａあるいは
ジブｂの先端のウインチワイヤｃで吊る構成であるのに
対して、油圧ショベルでは、図８、図９に示すようにブ
ームｄ、アームｅ、バケットｆの３つのリンクより構成
される作業機の先端（バケット）にて直に吊り下げる構
成であることである。従って、クレーンの場合は吊り荷
の上下はウインチの巻き上げ下げにより鉛直に行なうこ
とができるから、転倒モーメントの増大は生じないし、
また作業範囲における転倒モーメントの増大が常にブー
ム伸長と、ブームまたはジブを水平に近づける方向であ
ることから、転倒モーメント減少の方策として常にこの
逆の操作を行なえば良く、オペレータの危険回避操作は
単純である。
成する際に、クレーンと油圧ショベルで基本的に異なる
のは、クレーンは図７に示すように、ブームａあるいは
ジブｂの先端のウインチワイヤｃで吊る構成であるのに
対して、油圧ショベルでは、図８、図９に示すようにブ
ームｄ、アームｅ、バケットｆの３つのリンクより構成
される作業機の先端（バケット）にて直に吊り下げる構
成であることである。従って、クレーンの場合は吊り荷
の上下はウインチの巻き上げ下げにより鉛直に行なうこ
とができるから、転倒モーメントの増大は生じないし、
また作業範囲における転倒モーメントの増大が常にブー
ム伸長と、ブームまたはジブを水平に近づける方向であ
ることから、転倒モーメント減少の方策として常にこの
逆の操作を行なえば良く、オペレータの危険回避操作は
単純である。
【０００４】これに対して、油圧ショベルではウインチ
を持たないことから、吊り荷の上下の際にも必ず作業機
操作が必要であり、転倒モーメントが変化するばかり
か、図８、図９に見られるように、同一作業機において
も、作業姿勢によっては、転倒モーメント増大の方向
（危険方向）が異なるため、オペレータは常にこのこと
を考えながら注意深く作業機操作方向を選ぶ必要があっ
た。
を持たないことから、吊り荷の上下の際にも必ず作業機
操作が必要であり、転倒モーメントが変化するばかり
か、図８、図９に見られるように、同一作業機において
も、作業姿勢によっては、転倒モーメント増大の方向
（危険方向）が異なるため、オペレータは常にこのこと
を考えながら注意深く作業機操作方向を選ぶ必要があっ
た。
【０００５】以上のように、油圧ショベルの吊り荷作業
においては、クレーンに比較して作業機操作頻度が多く
なり、しかもその動作が複雑で、危険回避の操作方向す
ら一定していないことから、転倒防止装置としても、単
に転倒モーメントが安定モーメントを超える手前で転倒
防止手段を行使するのみならず、事前に転倒モーメント
増大方向のレバー指令値であるか否かを判定し、それが
増大方向にある場合にはその危険度に応じて自動的に上
記指令値を絞り混み、安全限界ではこれをカットするよ
うな転倒防止装置が求められていた。
においては、クレーンに比較して作業機操作頻度が多く
なり、しかもその動作が複雑で、危険回避の操作方向す
ら一定していないことから、転倒防止装置としても、単
に転倒モーメントが安定モーメントを超える手前で転倒
防止手段を行使するのみならず、事前に転倒モーメント
増大方向のレバー指令値であるか否かを判定し、それが
増大方向にある場合にはその危険度に応じて自動的に上
記指令値を絞り混み、安全限界ではこれをカットするよ
うな転倒防止装置が求められていた。
【０００６】本発明は上記のことにかんがみなされたも
ので、レバー装置のレバー操作により転倒限界に近づい
た場合に、その限界に達する前から滑らかにレバー指令
値が絞られて、車体ゆれが少なく、滑らかに安全に作業
機の動きを停止させることができると共に、転倒モーメ
ント増大方向のレバー指令値に対して自動的に上記作用
が働き、作業機のリンクモーションにより、転倒モーメ
ント増大の方向が変わる場合でも、オペレータが意識す
ることなしに転倒限界に近づく際の滑めらかな停止を保
証することができる油圧ショベルの転倒防止装置を提供
することを目的とするものである。
ので、レバー装置のレバー操作により転倒限界に近づい
た場合に、その限界に達する前から滑らかにレバー指令
値が絞られて、車体ゆれが少なく、滑らかに安全に作業
機の動きを停止させることができると共に、転倒モーメ
ント増大方向のレバー指令値に対して自動的に上記作用
が働き、作業機のリンクモーションにより、転倒モーメ
ント増大の方向が変わる場合でも、オペレータが意識す
ることなしに転倒限界に近づく際の滑めらかな停止を保
証することができる油圧ショベルの転倒防止装置を提供
することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る油圧ショベルの転倒防止装置は、ブー
ム１、アーム２、バケット３からなる作業機を有する油
圧ショベルにおいて、作業機の少なくともブーム１とア
ーム２のそれぞれの回転角変位を検出する作業機回転角
検出手段と、ブーム１を駆動するブームシリンダ４の駆
動圧力を検出するブームシリンダ圧力検出手段１０と、
これらの検出手段からの検出値に基づいて車体１１の転
倒側モーメントを求める転倒モーメント演算部１２と、
少なくともブーム１、アーム２の回転角変位からそれぞ
れの回転軸の転倒モーメント増大方向を判定する転倒モ
ーメント増大方向判定部１３と、０以上、１以下の値を
とり、車体の転倒モーメントが安定モーメントに近づく
に従って０に近づくようなゲインの値を演算するレバー
ゲイン演算部１４と、レバー指令値ｑが転倒モーメント
増大方向である場合に、レバー指令値ｑに上記レバーゲ
イン演算部１４で演算されたレバーゲインＫを乗ずる乗
算部１６と、この乗算部１６の出力によりブーム１、ア
ーム２、バケット３のそれぞれを駆動する油圧シリンダ
を制御する油圧シリンダ制御部１７とから構成されてい
る。
に、本発明に係る油圧ショベルの転倒防止装置は、ブー
ム１、アーム２、バケット３からなる作業機を有する油
圧ショベルにおいて、作業機の少なくともブーム１とア
ーム２のそれぞれの回転角変位を検出する作業機回転角
検出手段と、ブーム１を駆動するブームシリンダ４の駆
動圧力を検出するブームシリンダ圧力検出手段１０と、
これらの検出手段からの検出値に基づいて車体１１の転
倒側モーメントを求める転倒モーメント演算部１２と、
少なくともブーム１、アーム２の回転角変位からそれぞ
れの回転軸の転倒モーメント増大方向を判定する転倒モ
ーメント増大方向判定部１３と、０以上、１以下の値を
とり、車体の転倒モーメントが安定モーメントに近づく
に従って０に近づくようなゲインの値を演算するレバー
ゲイン演算部１４と、レバー指令値ｑが転倒モーメント
増大方向である場合に、レバー指令値ｑに上記レバーゲ
イン演算部１４で演算されたレバーゲインＫを乗ずる乗
算部１６と、この乗算部１６の出力によりブーム１、ア
ーム２、バケット３のそれぞれを駆動する油圧シリンダ
を制御する油圧シリンダ制御部１７とから構成されてい
る。
【０００８】
【作 用】作業機回転角検出手段にて検出された作業
機の回転角変位信号とブームシリンダ圧力検出手段１０
にて検出されたブームシリンダ４の駆動圧力信号は転倒
モーメント演算部１２に入力されて、ここで転倒側モー
メントが求められ、ついでレバーゲイン演算部１４にて
車体の転倒モーメントが安定モーメントに近づくに従っ
て０に近づくようなゲインの値が演算され、また上記作
業機回転角検出手段からの変位信号に基づいて少なくと
もブーム１、アーム２の回転角変位におけるそれぞれの
回転軸の転倒モーメント増大方向を転倒モーメント増大
方向判定部１３にて判定し、レバー指令値ｑが転倒モー
メント増大方向である場合に、乗算部１６にてレバー指
令値ｑにレバーゲイン演算部１４で演算されたレバーゲ
インＫを乗じ、その値の信号が油圧シリンダ制御部１７
の制御部に出力されて油圧シリンダが制御され、これに
より、油圧ショベルの吊り作業において、転倒限界に近
い作業範囲においては、その危険度に応じてレバー指令
値ｑが絞り込まれて作業機速度が制限されて安全な吊り
作業がなされ、また転倒限界においては危険側へのレバ
ー指令値がカットされ、転倒が未然に防止される。
機の回転角変位信号とブームシリンダ圧力検出手段１０
にて検出されたブームシリンダ４の駆動圧力信号は転倒
モーメント演算部１２に入力されて、ここで転倒側モー
メントが求められ、ついでレバーゲイン演算部１４にて
車体の転倒モーメントが安定モーメントに近づくに従っ
て０に近づくようなゲインの値が演算され、また上記作
業機回転角検出手段からの変位信号に基づいて少なくと
もブーム１、アーム２の回転角変位におけるそれぞれの
回転軸の転倒モーメント増大方向を転倒モーメント増大
方向判定部１３にて判定し、レバー指令値ｑが転倒モー
メント増大方向である場合に、乗算部１６にてレバー指
令値ｑにレバーゲイン演算部１４で演算されたレバーゲ
インＫを乗じ、その値の信号が油圧シリンダ制御部１７
の制御部に出力されて油圧シリンダが制御され、これに
より、油圧ショベルの吊り作業において、転倒限界に近
い作業範囲においては、その危険度に応じてレバー指令
値ｑが絞り込まれて作業機速度が制限されて安全な吊り
作業がなされ、また転倒限界においては危険側へのレバ
ー指令値がカットされ、転倒が未然に防止される。
【０００９】
【実 施 例】本発明の実施例を図１から図６に基づい
て説明する。図１は油圧ショベルの作業機部分を示すと
共に、ブーム枢支点０まわりのモーメントのつり合状態
を示すもので、図中１はブーム、２はアーム、３はバケ
ットであり、４はブームシリンダ、５はアームシリン
ダ、６はバケットシリンダである。そしてα1 はブーム
角、α2 はアーム角、α3 はバケット角であり、これら
の角度はそれぞれの回転軸に取付けられたロータリエン
コーダや回転ポテンショメータ等のそれぞれの回転角検
出手段７，８，９にて検出するようにしている。またブ
ームシリンダ４には、これのボトム圧を検出するボトム
圧検出器１０ａとヘッド圧を検出するヘッド圧検出器１
０ｂとからなるブームシリンダ圧力検出手段１０を有し
ている。一方油圧ショベルの車体１１には図４に示すよ
うに、上記各回転角検出手段７，８，９及びブームシリ
ンダ圧力検出手段１０の検出値に基づいて車体１１の転
倒側モーメントを求める転倒モーメント演算部１２と、
上記各回転角検出手段７，８，９の検出値の変化からブ
ーム１、アーム２、バケット３のそれぞれの回転軸の転
倒モーメント増大方向を判定する転倒モーメント増大方
向判定部１３と、転倒モーメント演算部１２からの信号
入力に基づいて、０＜Ｋ＜１の値をとり、車体１１の転
倒モーメントが安定モーメントに近づくに従って０に近
づくようなゲインＫの値を演算するレバーゲイン演算部
１４と、このレバーゲイン演算部１４と上記転倒モーメ
ント増大方向判定部１３からの信号入力及びレバー装置
１５からのレバー指令値ｑに基づいて、このレバー指令
値ｑが転倒モーメント増大方向である場合にレバー指令
値ｑにレバーゲイン演算部１４で演算されたレバーゲイ
ンＫを乗ずる乗算部１６と、この乗算部１６の出力によ
り各軸の駆動を制御する油圧シリンダ制御部１７を備え
ている。上記油圧シリンダ制御部１７はパイロット圧に
て切換えられるメインバルブ１８と、上記乗算部１６か
らの信号を受けて上記メインバルブ１８のパイロット圧
作用部１８ａに所定圧のパイロット圧を供給するＥＰＣ
弁（電磁比例弁）１９とからなっている。なお、上記ブ
ーム１、アーム２、バケット３の回転角の検出手段とし
ては、それぞれを回転駆動するシリンダの長さを検出す
る直動ポテンショ、リニアエンコーダ等に置換えてもよ
い。また転倒防止において、バケット自重とバケット角
による吊り荷位置の変化を無視できる場合にはブーム
角、アーム角の検出手段だけでもよい。
て説明する。図１は油圧ショベルの作業機部分を示すと
共に、ブーム枢支点０まわりのモーメントのつり合状態
を示すもので、図中１はブーム、２はアーム、３はバケ
ットであり、４はブームシリンダ、５はアームシリン
ダ、６はバケットシリンダである。そしてα1 はブーム
角、α2 はアーム角、α3 はバケット角であり、これら
の角度はそれぞれの回転軸に取付けられたロータリエン
コーダや回転ポテンショメータ等のそれぞれの回転角検
出手段７，８，９にて検出するようにしている。またブ
ームシリンダ４には、これのボトム圧を検出するボトム
圧検出器１０ａとヘッド圧を検出するヘッド圧検出器１
０ｂとからなるブームシリンダ圧力検出手段１０を有し
ている。一方油圧ショベルの車体１１には図４に示すよ
うに、上記各回転角検出手段７，８，９及びブームシリ
ンダ圧力検出手段１０の検出値に基づいて車体１１の転
倒側モーメントを求める転倒モーメント演算部１２と、
上記各回転角検出手段７，８，９の検出値の変化からブ
ーム１、アーム２、バケット３のそれぞれの回転軸の転
倒モーメント増大方向を判定する転倒モーメント増大方
向判定部１３と、転倒モーメント演算部１２からの信号
入力に基づいて、０＜Ｋ＜１の値をとり、車体１１の転
倒モーメントが安定モーメントに近づくに従って０に近
づくようなゲインＫの値を演算するレバーゲイン演算部
１４と、このレバーゲイン演算部１４と上記転倒モーメ
ント増大方向判定部１３からの信号入力及びレバー装置
１５からのレバー指令値ｑに基づいて、このレバー指令
値ｑが転倒モーメント増大方向である場合にレバー指令
値ｑにレバーゲイン演算部１４で演算されたレバーゲイ
ンＫを乗ずる乗算部１６と、この乗算部１６の出力によ
り各軸の駆動を制御する油圧シリンダ制御部１７を備え
ている。上記油圧シリンダ制御部１７はパイロット圧に
て切換えられるメインバルブ１８と、上記乗算部１６か
らの信号を受けて上記メインバルブ１８のパイロット圧
作用部１８ａに所定圧のパイロット圧を供給するＥＰＣ
弁（電磁比例弁）１９とからなっている。なお、上記ブ
ーム１、アーム２、バケット３の回転角の検出手段とし
ては、それぞれを回転駆動するシリンダの長さを検出す
る直動ポテンショ、リニアエンコーダ等に置換えてもよ
い。また転倒防止において、バケット自重とバケット角
による吊り荷位置の変化を無視できる場合にはブーム
角、アーム角の検出手段だけでもよい。
【００１０】上記構成において、ブーム１、アーム２、
バケット３のそれぞれの回転角α１，α２，α３はそれ
ぞれの回転軸に取付けられた回転角検出手段７，８，９
にて検出されてその検出信号は転倒モーメント演算部１
２荷入力される。またバケット３に吊り荷２０を吊り下
げたときにブームシリンダ４に作用する圧力がブームシ
リンダ圧力検出手段１０にて検出され、これの検出信号
が転倒モーメント演算部１２に入力される。このときの
ブームシリンダ４に作用する軸力Ｆは、これのボトム側
圧力ＰＢ、ボトム側面積ＳＢ、ヘッド側圧力ＰＨ、ヘッ
ド側面積ＳＨとすると、 Ｆ＝ＰＢ・ＳＢ−ＰＨ・ＳＨ により求められる。また転倒モーメント演算部１２では
ブーム支点回りのモーメントＦ・Ｒが演算されるが、こ
のときのブームシリンダ４のモーメントアームＲは、図
３に基づいて算出すると以下のようになる。図中ｒ１，
ｒ２，ｒ３，δ０は構造によって決まる定数、α１は検
出されるブーム角である。
バケット３のそれぞれの回転角α１，α２，α３はそれ
ぞれの回転軸に取付けられた回転角検出手段７，８，９
にて検出されてその検出信号は転倒モーメント演算部１
２荷入力される。またバケット３に吊り荷２０を吊り下
げたときにブームシリンダ４に作用する圧力がブームシ
リンダ圧力検出手段１０にて検出され、これの検出信号
が転倒モーメント演算部１２に入力される。このときの
ブームシリンダ４に作用する軸力Ｆは、これのボトム側
圧力ＰＢ、ボトム側面積ＳＢ、ヘッド側圧力ＰＨ、ヘッ
ド側面積ＳＨとすると、 Ｆ＝ＰＢ・ＳＢ−ＰＨ・ＳＨ により求められる。また転倒モーメント演算部１２では
ブーム支点回りのモーメントＦ・Ｒが演算されるが、こ
のときのブームシリンダ４のモーメントアームＲは、図
３に基づいて算出すると以下のようになる。図中ｒ１，
ｒ２，ｒ３，δ０は構造によって決まる定数、α１は検
出されるブーム角である。
【００１１】
【００１２】次にブーム支点まわりのモーメントのつり
合式より吊り荷重Ｗ′を図１により求める。
合式より吊り荷重Ｗ′を図１により求める。
【００１３】
【数２】
【００１４】次に上記吊り荷重Ｗ′による転倒支点Ｏ′
に対する転倒モーメトＭT を図２により求める。ブーム
枢支点Ｏと転倒支点Ｏ′との距離をＬ0 とすると、 ＭT ＝Ｗ1 （Ｌ1 −Ｌ0 ）＋Ｗ2 （Ｌ2 −Ｌ0 ）＋Ｗ3
（Ｌ3 −Ｌ0 ）＋Ｗ′（Ｌ4 −Ｌ0 ） となる。更に、転倒モーメント増大方向判定部１３での
判定は
に対する転倒モーメトＭT を図２により求める。ブーム
枢支点Ｏと転倒支点Ｏ′との距離をＬ0 とすると、 ＭT ＝Ｗ1 （Ｌ1 −Ｌ0 ）＋Ｗ2 （Ｌ2 −Ｌ0 ）＋Ｗ3
（Ｌ3 −Ｌ0 ）＋Ｗ′（Ｌ4 −Ｌ0 ） となる。更に、転倒モーメント増大方向判定部１３での
判定は
【００１５】
【数３】
【００１６】のときにそれぞれブーム１、アーム２、バ
ケット３の回転角α1 ，α2 ，α3 の増大方向が転倒モ
ーメント増大方向と判定される。また逆に、
ケット３の回転角α1 ，α2 ，α3 の増大方向が転倒モ
ーメント増大方向と判定される。また逆に、
【００１７】
【数４】
【００１８】では、それぞれブーム、アーム２、バケッ
ト３の回転角α1 ，α2 ，α3 の減少方向が転倒モート
メント増大方向と判定される。
ト３の回転角α1 ，α2 ，α3 の減少方向が転倒モート
メント増大方向と判定される。
【００１９】レバーゲイン演算部１４での演算は、
【００２０】
【００２１】を求める。 ここでＷF ：作業機を除く車両重量 ＬF ：作業機を除く車両重量の重心位置と転倒支点の距
離 次に危険度ＣとレバーゲインＫとの関係式（例えば、図
６の（ａ），（ｂ），（ｃ）で示す関係式）により転倒
モーメント増大方向指令の場合のレバーゲインＫを求め
る。
離 次に危険度ＣとレバーゲインＫとの関係式（例えば、図
６の（ａ），（ｂ），（ｃ）で示す関係式）により転倒
モーメント増大方向指令の場合のレバーゲインＫを求め
る。
【００２２】乗算部１６では、レバー指令値ｑが転倒モ
ーメント増大方向でない場合には１、レバー信号が転倒
モーメント増大方向である場合にはＫの値をレバー指令
値ｑに乗算する。ここで図４に示すように、レバー装置
１５が電気レバー構成であってレバー指令値ｑが電気信
号であれば、上記乗算はマイクロコンピュータＭＣ内部
での演算として実行できる。一方図５に示すように、レ
バー指令値ｑがＰＰＣ弁（油圧比例制御弁）２１による
油圧信号であり、かつこの油圧信号が減圧弁２２にて制
御される場合には、乗算部は、転倒モーメント増大方向
判断部の判断により１またはＫの値を出力し、この後に
このＫの値に応じた油圧信号ｉ（Ｋ）を発生するＥＰＣ
弁（電磁比例弁）１９を設け、このＥＰＣ弁１９からの
油圧信号ｉ（Ｋ）にて上記減圧弁２２を制御することで
実現される。
ーメント増大方向でない場合には１、レバー信号が転倒
モーメント増大方向である場合にはＫの値をレバー指令
値ｑに乗算する。ここで図４に示すように、レバー装置
１５が電気レバー構成であってレバー指令値ｑが電気信
号であれば、上記乗算はマイクロコンピュータＭＣ内部
での演算として実行できる。一方図５に示すように、レ
バー指令値ｑがＰＰＣ弁（油圧比例制御弁）２１による
油圧信号であり、かつこの油圧信号が減圧弁２２にて制
御される場合には、乗算部は、転倒モーメント増大方向
判断部の判断により１またはＫの値を出力し、この後に
このＫの値に応じた油圧信号ｉ（Ｋ）を発生するＥＰＣ
弁（電磁比例弁）１９を設け、このＥＰＣ弁１９からの
油圧信号ｉ（Ｋ）にて上記減圧弁２２を制御することで
実現される。
【００２３】油圧シリンダ制御部１７では、図４にて示
す例では、ＥＰＣ弁１９にて制御されるパイロット圧に
て切換え制御されるメインバルブ１８にて構成され、ま
た図５にて示す例では、ＥＰＣ弁１９にて制御される減
圧弁２２を介してＰＰＣ弁２１にて制御されるパイロッ
ト圧にて切換え制御されるメインバルブ１８にて構成さ
れており、それぞれとも、乗算部１６からの信号に応じ
てシリンダ流量が制御される。
す例では、ＥＰＣ弁１９にて制御されるパイロット圧に
て切換え制御されるメインバルブ１８にて構成され、ま
た図５にて示す例では、ＥＰＣ弁１９にて制御される減
圧弁２２を介してＰＰＣ弁２１にて制御されるパイロッ
ト圧にて切換え制御されるメインバルブ１８にて構成さ
れており、それぞれとも、乗算部１６からの信号に応じ
てシリンダ流量が制御される。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、レバー装置のレバー操
作により作業機を操作したときに、このときの吊り荷重
によって車両の転倒限界に近づいた場合に、その限界に
達する前から滑らかにレバー指令値ｑが絞られることか
ら、車体ゆれが少なく、滑らかに安全に作業機の動きを
停止させることができる。また、転倒モーメント増大方
向のレバー指令値ｑに対して自動的に上記作用が働くこ
とから、作業機のリンクモーションにより、転倒モーメ
ント増大の方向が変わる場合でもオペレータが意識する
ことなしに、限界に近づく際の滑めらかな停止が保証さ
れる。
作により作業機を操作したときに、このときの吊り荷重
によって車両の転倒限界に近づいた場合に、その限界に
達する前から滑らかにレバー指令値ｑが絞られることか
ら、車体ゆれが少なく、滑らかに安全に作業機の動きを
停止させることができる。また、転倒モーメント増大方
向のレバー指令値ｑに対して自動的に上記作用が働くこ
とから、作業機のリンクモーションにより、転倒モーメ
ント増大の方向が変わる場合でもオペレータが意識する
ことなしに、限界に近づく際の滑めらかな停止が保証さ
れる。
【図１】作業機の各部材に作用する力関係を示す説明図
である。
である。
【図２】車両の転倒条件を説明する説明図である。
【図３】ブームシリンダのモーメントアームを算出する
ための説明図である。
ための説明図である。
【図４】本発明の実施例を示すブロック図である。
【図５】本発明の他の実施例を示すブロック図である。
【図６】（ａ），（ｂ），（ｃ）は転倒危険度とレバー
ゲインとの関係を示す線図である。
ゲインとの関係を示す線図である。
【図７】クレーンの転倒危険方向を示す説明図である。
【図８】油圧ショベルの転倒危険方向を示す説明図であ
る。
る。
【図９】油圧ショベルの転倒危険方向を示す説明図であ
る。
る。
１…ブーム、２…アーム、３…バケット、４…ブームシ
リンダ、５…アームシリンダ、６…バケットシリンダ、
７，８，９…回転角検出手段、１０…ブームシリンダ圧
力検出手段、１０ａ…ボトム圧検出器、１０ｂ…ヘッド
圧検出器、１１…車体、１２…転倒モーメント算出部、
１３…転倒モーメント増大方向判定部、１４…レバーゲ
イン演算部、１５…レバー装置、１６…乗算部、１７…
油圧シリンダ制御部、１８…メインバルブ、１９…ＥＰ
Ｃ弁、２０…吊り荷、２１…ＰＰＣ弁、２２…減圧弁。
リンダ、５…アームシリンダ、６…バケットシリンダ、
７，８，９…回転角検出手段、１０…ブームシリンダ圧
力検出手段、１０ａ…ボトム圧検出器、１０ｂ…ヘッド
圧検出器、１１…車体、１２…転倒モーメント算出部、
１３…転倒モーメント増大方向判定部、１４…レバーゲ
イン演算部、１５…レバー装置、１６…乗算部、１７…
油圧シリンダ制御部、１８…メインバルブ、１９…ＥＰ
Ｃ弁、２０…吊り荷、２１…ＰＰＣ弁、２２…減圧弁。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E02F 9/24
Claims (1)
- 【請求項１】 ブーム１、アーム２、バケット３からな
る作業機を有する油圧ショベルにおいて、作業機の少な
くともブーム１とアーム２のそれぞれの回転角変位を検
出する作業機回転角検出手段と、ブーム１を駆動するブ
ームシリンダ４の駆動圧力を検出するブームシリンダ圧
力検出手段１０と、これらの検出手段からの検出値に基
づいて車体１１の転倒側モーメントを求める転倒モーメ
ント演算部１２と、少なくともブーム１、アーム２へ回
転角変位からそれぞれの回転軸の転倒モーメント増大方
向を判定する転倒モーメント増大方向判定部１３と、０
以上、１以下の値をとり、車体の転倒モーメントが安定
モーメントに近づくに従って０に近づくようなゲインＫ
の値を演算するレバーゲイン演算部１４と、レバー指令
値ｑが転倒モーメント増大方向である場合に、レバー指
令値ｑに上記レバーゲイン演算部１４で演算されたレバ
ーゲインＫを乗ずる乗算部１６と、この乗算部１６の出
力によりブーム１、アーム２、バケット３のそれぞれを
駆動する油圧シリンダを制御する油圧シリンダ制御部１
７とからなることを特徴とする油圧ショベルの転倒防止
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03698492A JP3194611B2 (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | 油圧ショベルの転倒防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03698492A JP3194611B2 (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | 油圧ショベルの転倒防止装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05202535A JPH05202535A (ja) | 1993-08-10 |
| JP3194611B2 true JP3194611B2 (ja) | 2001-07-30 |
Family
ID=12485020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03698492A Expired - Fee Related JP3194611B2 (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | 油圧ショベルの転倒防止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3194611B2 (ja) |
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| KR102687696B1 (ko) | 2018-10-03 | 2024-07-22 | 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 | 쇼벨 |
| CN109208687B (zh) * | 2018-10-30 | 2021-07-13 | 柳州柳工挖掘机有限公司 | 一种用于获取挖掘机燃油效率的方法及系统 |
| CN109440855B (zh) * | 2018-10-30 | 2020-11-20 | 柳州柳工挖掘机有限公司 | 一种挖掘机工作效率检测方法及系统 |
| JP7389577B2 (ja) * | 2019-07-12 | 2023-11-30 | 株式会社小松製作所 | 作業機械の評価システムおよび作業機械の評価方法 |
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| CN112878409A (zh) * | 2021-03-30 | 2021-06-01 | 三一重机有限公司 | 一种破碎设备、破碎设备中破碎锤的空打检测方法及装置 |
-
1992
- 1992-01-29 JP JP03698492A patent/JP3194611B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05202535A (ja) | 1993-08-10 |
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