JP6496631B2 - Electric operating device of hydraulic work machine - Google Patents
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Description
本発明は、油圧作業機械の電気式操作装置に係り、更に詳しくは、油圧作業機械に搭載された油圧アクチュエータの駆動を制御する電気式操作装置に関する。 The present invention relates to an electric operating device for a hydraulic working machine, and more particularly to an electric operating device that controls driving of a hydraulic actuator mounted on the hydraulic working machine.
従来の油圧ショベルに搭載された油圧アクチュエータの駆動を制御する操作装置として油圧式操作装置及び電気式操作装置がある。油圧式操作装置では、オペレータが操作レバーを操作すると、操作レバーに機械的に連結されたパイロット弁の出力ポートが開き、パイロット圧力源から入力ポートに導かれたパイロット一次圧が操作レバーの操作量に応じて減圧され、パイロット圧として出力される。パイロット圧は、コントロールバルブ内のメインスプールをストロークさせる。これにより、油圧ポンプから油圧アクチュエータに圧油が供給され、油圧アクチュエータからの戻り油がタンクへ排出される。 There are a hydraulic operation device and an electric operation device as an operation device for controlling driving of a hydraulic actuator mounted on a conventional hydraulic excavator. In the hydraulic operating device, when the operator operates the operating lever, the output port of the pilot valve mechanically connected to the operating lever opens, and the pilot primary pressure led from the pilot pressure source to the input port is the operating amount of the operating lever. In response to this, the pressure is reduced and output as a pilot pressure. The pilot pressure strokes the main spool in the control valve. As a result, pressure oil is supplied from the hydraulic pump to the hydraulic actuator, and return oil from the hydraulic actuator is discharged to the tank.
一方、電気式操作レバーを備えた電気式操作装置では、操作レバーの操作量を電気信号に変換してコントローラに入力し、コントローラは、当該操作量に対応した電流をメインスプールの両端に付設されたパイロットポートのそれぞれにパイロット圧を導くための電磁比例弁に印加することによって、メインスプールに作用するパイロット圧を制御する。電気式操作装置は、油圧式操作装置に対し、パイロット圧を伝達する油圧配管を削減できるという利点に加えて、マシンコントロールなどとの親和性が高いという利点を有する。このような電気式操作装置として、特許文献１及び特許文献２に記載のものがある。
On the other hand, in an electric operation device equipped with an electric operation lever, the operation amount of the operation lever is converted into an electric signal and input to the controller, and the controller attaches a current corresponding to the operation amount to both ends of the main spool. The pilot pressure acting on the main spool is controlled by applying it to the electromagnetic proportional valve for guiding the pilot pressure to each of the pilot ports. In addition to the advantage that the hydraulic piping for transmitting the pilot pressure can be reduced, the electric operating device has the advantage of high compatibility with machine control and the like. As such an electric operation device, there are devices described in
特許文献１には、１つのアクチュエータへの圧油の流れを制御する複数個のメインスプールの開度を個別に制御できるようにすることで、複合操作される各アクチュエータのマッチングの自由度を高め、油圧建設機械の操作性を良くする制御装置が開示されている。特許文献１に記載の油圧建設機械では、個別のメインスプールの両端に付設されたパイロットポートにパイロット圧を供給する比例弁が設けられており、コントローラは、電気式操作レバーの操作量と、電気式操作レバーの操作量と各メインスプールの開度との関係を示すマップとから制御信号を求め、これによって比例弁を制御する。
In
特許文献２には、電気式操作レバー又は制御部に故障が発生したときに、ブームなどの作業装置の誤作動を防止できる建設機械が開示されている。特許文献２に記載の建設機械は、電気式操作レバーの操作信号に対応する電流値が電子比例弁に印加されるように電流を制御する電流駆動部を備えており、電気式操作レバーまたは制御部に故障が発生した状態で操作ロックレバーを操作すると電流駆動部から電子比例弁に印加される電流を遮断する。
しかしながら、特許文献１に記載の油圧建設機械の制御装置では、ブーム用制御弁を切換駆動する比例弁のいずれかが故障した場合に、ブーム用制御弁がブームレバー操作に応じて切り換わらず、意図せずブームシリンダに圧油が供給され、あるいは意図せずブームシリンダへの圧油の供給が遮断されることにより、ブームシリンダの操作性が損なわれる恐れがある。同様に、アーム用制御弁を切換駆動する比例弁のいずれかが故障した場合はアームシリンダの操作性が損なわれる恐れがある。
However, in the control device for a hydraulic construction machine described in
一方、特許文献２に記載の電気式操作レバーが備えられた建設機械では、電子式流量制御弁を切換駆動する２つの電子比例弁のいずれかが故障した場合に、ロックレバーを操作して電子比例弁に印加される駆動電流を遮断すると、油圧アクチュエータの動作が停止し、当該油圧アクチュエータの操作が不能となる。あるいは、電子比例弁が異物を噛み込み、メインスプールにパイロット圧を作用させた状態で固着していた場合は、ロックレバーを操作して電子比例弁に印加される電流を遮断してもメインスプールにパイロット圧が作用し続け、油圧アクチュエータの動作を停止できない恐れがある。この場合、パイロット圧力源から導かれるパイロット一次圧を遮断することにより当該油圧アクチュエータの動作を停止させることはできるが、それにより他の油圧アクチュエータも操作不能となる。
On the other hand, in the construction machine provided with the electric operation lever described in
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、共通の油圧アクチュエータに供給される圧油の方向及び流量を制御する複数の制御弁を切換駆動する複数の制御弁コントローラのいずれかが故障した場合でも、油圧アクチュエータの操作性を確保できる油圧作業機械の電気式操作装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to control a plurality of control valve controllers that switch and drive a plurality of control valves that control the direction and flow rate of pressure oil supplied to a common hydraulic actuator. It is an object of the present invention to provide an electric operating device for a hydraulic working machine that can ensure the operability of a hydraulic actuator even if any of the above malfunctions.
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、少なくとも１つの油圧ポンプを有する油圧ポンプ装置と、前記油圧ポンプ装置から供給される圧油によって駆動される油圧アクチュエータとを備えた油圧作業機械に搭載され、前記油圧アクチュエータの駆動を制御する油圧作業機械の電気式操作装置において、前記油圧アクチュエータの駆動方向及び駆動速度を指示する操作装置と、前記油圧ポンプ装置と前記油圧アクチュエータとを接続する第１油路に設けられた第１スプールを有し、前記第１油路を介して前記油圧アクチュエータに供給される圧油の方向及び流量を制御する第１制御弁と、前記油圧ポンプ装置と前記油圧アクチュエータとを接続する第２油路に設けられた第２スプールを有し、前記第２油路を介して前記油圧アクチュエータに供給される圧油の方向及び流量を制御する第２制御弁と、前記油圧アクチュエータの動作状態を検出する動作状態検出装置と、前記操作装置の操作に応じて第１制御弁切換目標流量と第２制御弁切換目標流量とを算出するメインコントローラと、前記メインコントローラが算出した第１制御弁切換目標流量に応じて、前記第１スプールを駆動し前記第１制御弁を通る圧油の方向及び流量を制御する第１制御弁コントローラと、前記メインコントローラが算出した第２制御弁切換目標流量に応じて、前記第２スプールを駆動し前記第２制御弁を通る圧油の方向及び流量を制御する第２制御弁コントローラと、前記第１及び第２制御弁コントローラと前記メインコントローラとが接続され相互に通信可能とする通信バスとを備え、前記メインコントローラは、前記第１制御弁コントローラ及び前記第２制御弁コントローラの出力遮断信号を指令する出力切換部を備え、前記操作装置の操作量が予め設定した閾値未満の場合は、前記第１制御弁のみを介して前記油圧アクチュエータへ圧油を供給可能とする前記第１及び第２制御弁切換目標流量を算出し、前記操作装置の操作量が前記閾値以上の場合は、前記第１及び第２制御弁を介して前記油圧アクチュエータへ圧油を供給可能とする前記第１及び第２制御弁切換目標流量を算出し、前記操作装置の操作量が前記閾値を通過して変化したときに、前記動作状態検出装置の検出結果と前記第１及び第２制御弁切換目標流量に基づいて、前記第１及び第２制御弁コントローラの故障状態を判定し、前記第１及び第２制御弁コントローラのいずれか一方の故障状態を判定したときに、故障状態と判定した前記第１及び第２制御弁コントローラのいずれか一方へ前記出力遮断信号を指令することを特徴とする。 In order to solve the above problems, for example, the configuration described in the claims is adopted. The present application includes a plurality of means for solving the above-described problems. To give an example, a hydraulic pump device having at least one hydraulic pump and a hydraulic pressure driven by the pressure oil supplied from the hydraulic pump device. In an electric operating device of a hydraulic working machine that is mounted on a hydraulic working machine including an actuator and controls driving of the hydraulic actuator, an operating device that instructs a driving direction and a driving speed of the hydraulic actuator, and the hydraulic pump device A first spool provided in a first oil passage connecting the hydraulic actuator and a first control for controlling the direction and flow rate of the pressure oil supplied to the hydraulic actuator via the first oil passage A second spool provided in a second oil passage connecting the valve, the hydraulic pump device, and the hydraulic actuator; A second control valve for controlling the direction and flow rate of the pressure oil supplied to the hydraulic actuator via a path, an operation state detection device for detecting an operation state of the hydraulic actuator, and a second control valve according to an operation of the operation device. A main controller that calculates a first control valve switching target flow rate and a second control valve switching target flow rate; and the first control is driven by driving the first spool in accordance with the first control valve switching target flow rate calculated by the main controller. A first control valve controller for controlling the direction and flow rate of the pressure oil passing through the valve, and the second spool is driven to pass through the second control valve according to the second control valve switching target flow rate calculated by the main controller. A second control valve controller that controls the direction and flow rate of pressure oil, the first and second control valve controllers, and the main controller are connected to communicate with each other. The main controller includes an output switching unit that commands output cutoff signals of the first control valve controller and the second control valve controller, and an operation amount of the operating device is less than a preset threshold value In this case, the first and second control valve switching target flow rates that enable pressure oil to be supplied to the hydraulic actuator only through the first control valve are calculated, and the operation amount of the operation device is equal to or greater than the threshold value. In this case, the first and second control valve switching target flow rates that enable the supply of pressure oil to the hydraulic actuator via the first and second control valves are calculated, and the operation amount of the operation device satisfies the threshold value. When passing through and changing, the failure state of the first and second control valve controllers is determined based on the detection result of the operation state detection device and the first and second control valve switching target flow rates, and the first When the failure state of one of the first and second control valve controllers is determined, the output cutoff signal is commanded to one of the first and second control valve controllers determined to be the failure state. To do.
本発明によれば、油圧アクチュエータに供給される圧油の方向及び流量を制御する複数の制御弁を切換駆動する複数の制御弁コントローラのいずれかが故障した場合でも、油圧アクチュエータの操作性を確保できる。 According to the present invention, the operability of the hydraulic actuator is ensured even when one of the plurality of control valve controllers for switching and driving the plurality of control valves for controlling the direction and flow rate of the pressure oil supplied to the hydraulic actuator fails. it can.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の第１の実施の形態について、図１〜図７を用いて説明する。
図１は、第１の実施の形態における電気式操作装置を備えた油圧作業機械の一例としての油圧ショベルの外観図である。油圧ショベルは、下部走行体１１と、上部旋回体１２と、フロント作業装置１３とを備えている。下部走行体１１は、走行右油圧モータ３ａ（図２参照）及び走行左油圧モータ３ｂを駆動することにより走行する。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is an external view of a hydraulic excavator as an example of a hydraulic working machine provided with the electric operating device according to the first embodiment. The hydraulic excavator includes a
上部旋回体１２には、エンジン１５、油圧ポンプ装置２、旋回油圧モータ４、コントロールバルブ２０等が搭載されている。また、上部旋回体１２の前方左側に配置された運転室１４には、走行右レバー１ａ、走行左レバー１ｂ、操作右レバー装置１ｃ、操作左レバー装置１ｄ等の操作装置が設けられている。上部旋回体１２は、旋回油圧モータ４を駆動することにより、下部走行体１１に対して旋回する。コントロールバルブ２０は、各操作装置１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの操作に応じて、油圧ポンプ装置２の吐出油を各油圧アクチュエータ３ａ，３ｂ，４，５，６，７に分配して供給し、各油圧アクチュエータ３ａ，３ｂ，４，５，６，７を駆動する。
The
フロント作業装置１３は、上部旋回体１２に上下方向に回動可能に取り付けられたブーム８と、ブーム８の先端に回動可能に取り付けられたアーム９と、アーム９の先端に回動可能に取り付けられたバケット１０とを有している。ブーム８はブームシリンダ５の伸縮により上下方向に回動し、アーム９はアームシリンダ６の伸縮により上下・前後方向に回動し、バケット１０はバケットシリンダ７の伸縮により上下・前後方向に回動する。
The
図２は、図１に示す油圧ショベルに搭載された油圧駆動装置の構成図である。図２において、油圧駆動装置は、油圧ポンプ装置２と、複数の油圧アクチュエータ３ａ，３ｂ，４〜７と、コントロールバルブ２０と、複数の操作装置１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄと、メインコントローラ１００と、第１制御弁コントローラ１１０と、第２制御弁コントローラ１２０と、電磁比例弁４３〜５４、及び油圧パイロット弁４１，４２とを備えている。
FIG. 2 is a configuration diagram of a hydraulic drive device mounted on the hydraulic excavator shown in FIG. In FIG. 2, the hydraulic drive device includes a
油圧ポンプ装置２は、第１油圧ポンプ２ａと第２油圧ポンプ２ｂとパイロットポンプ２ｇとを備えている。第１，第２油圧ポンプ２ａ，２ｂ及びパイロットポンプ２ｇは、エンジン１５によって駆動され、それぞれ第１ポンプラインＬ１，第２ポンプラインＬ２（後述）及びパイロットポンプラインＬ４に圧油を吐出する。第１油圧ポンプ２ａ及び第２油圧ポンプ２ｂは可変容量型の油圧ポンプであり、それぞれ第１レギュレータ２ｄ，第２レギュレータ２ｆによって容量を調節することができる。パイロットポンプ２ｇの吐出圧は、パイロットポンプラインＬ４に設けられたパイロットリリーフ弁２ｈによって所定の圧力（以下、パイロット一次圧という）Ｐ０に設定される。パイロット一次圧Ｐ０は、パイロットポンプラインＬ４に設けられたゲートロック弁３０を介して、パイロット弁４１，４２及び電磁比例弁４３〜５４に導かれる。ゲートロック弁３０は、ロックレバー２９によって切換操作される。
The
コントロールバルブ２０には、第１ポンプラインＬ１と第２ポンプラインＬ２から圧油が供給され、第１ポンプラインＬ１には第１油圧ポンプ２ａが、第２ポンプラインＬ２には第２油圧ポンプ２ｂがそれぞれ接続されている。第１ポンプラインＬ１には、走行右制御弁２１、バケット制御弁２２及びブーム１制御弁２３，アーム２制御弁２４が設けられており、各々を切換操作することにより、第１ポンプラインＬ１が走行右油圧モータ３ａ、バケットシリンダ７、ブームシリンダ５、アームシリンダ６と連通する。第２ポンプラインＬ２には、旋回制御弁２５、アーム１制御弁２６、ブーム２制御弁２７及び走行左制御弁２８が設けられており、各々を切換操作することにより、第２ポンプラインＬ２が旋回油圧モータ４、アームシリンダ６、ブームシリンダ５、走行左油圧モータ３ｂと連通する。
Pressure oil is supplied to the
電磁比例弁４３〜５４は、第１制御弁コントローラ１１０又は第２制御弁コントローラ１２０から印加される駆動電流に応じてパイロット一次圧Ｐ０を減圧し、それぞれパイロット圧Ｐ５〜Ｐ１６として出力する。パイロット圧Ｐ５，Ｐ６は、旋回制御弁２５に導かれ、旋回制御弁２５を切換操作する。パイロット圧Ｐ７，Ｐ８は、ブーム１制御弁２３に導かれ、ブーム１制御弁２３を切換操作する。パイロット圧Ｐ９，Ｐ１０は、ブーム２制御弁２７に導かれ、ブーム２制御弁２７を切換操作する。パイロット圧Ｐ１１，Ｐ１２は、アーム１制御弁２６に導かれ、アーム１制御弁２６を切換操作する。パイロット圧Ｐ１３，Ｐ１４は、アーム２制御弁２４に導かれ、アーム２制御弁２４を切換操作する。パイロット圧Ｐ１５，Ｐ１６は、バケット制御弁２２に導かれ、バケット制御弁２２を切換操作する。パイロット圧Ｐ７〜Ｐ１４は、パイロット圧センサＳ３〜Ｓ１０によってそれぞれ検出され、それらの検出信号は第１制御弁コントローラ１１０又は第２制御弁コントローラ１２０に入力される。
The electromagnetic
走行右レバー１ａに機械的に連結された走行右パイロット弁４１は、走行右レバー１ａの操作に応じてパイロット一次圧Ｐ０を減圧し、走行右前進パイロット圧Ｐ１又は走行右後進パイロット圧Ｐ２として出力する。パイロット圧Ｐ１，Ｐ２は、走行右制御弁２１に導かれ、走行右制御弁２１を切換操作する。これにより、第１ポンプラインＬ１が走行右油圧モータ３ａに連通し、第１油圧ポンプ２ａから供給される圧油によって走行右油圧モータ３ａが駆動される。パイロット圧Ｐ１，Ｐ２は、最大圧を選択するシャトル弁３１にも導かれており、シャトル弁３１で選択された最大圧（走行右パイロット圧）は、走行右パイロット圧センサＳ１によって検出され、その検出信号はメインコントローラ１００に入力される。
The traveling
走行左レバー１ｂに機械的に連結された走行左パイロット弁４２は、走行左レバー１ｂの操作に応じてパイロット一次圧Ｐ０を減圧し、走行左前進パイロット圧Ｐ３又は走行左後進パイロット圧Ｐ４として出力する。パイロット圧Ｐ３，Ｐ４は、走行左制御弁２８に導かれ、走行右制御弁２８を切換操作する。これにより、第２ポンプラインＬ２が走行左油圧モータ３ｂに連通し、第２油圧ポンプ２ｂから供給される圧油によって走行左油圧モータ３ｂが駆動される。パイロット圧Ｐ３，Ｐ４は、最大圧を選択するシャトル弁３２にも導かれており、シャトル弁３２で選択された最大圧（走行左パイロット圧）は、走行左パイロット圧センサＳ２によって検出され、その検出信号はメインコントローラ１００に入力される。
The travel left
操作右レバー装置１ｃは、前後左右方向に揺動可能に支持された操作レバーを有し、この操作レバーのレバー操作に応じてブーム操作信号及びバケット操作信号を出力する（以下、ブーム操作信号を生じさせるレバー操作をブームレバー操作といい、バケット操作信号を生じさせるレバー操作をバケットレバー操作という）。ブーム操作信号及びバケット操作信号は、メインコントローラ１００に入力される。
The operation
操作左レバー装置１ｄは、前後左右方向に揺動可能に支持された操作レバーを有し、この操作レバーのレバー操作に応じて旋回操作信号及びアーム操作信号を出力する（以下、旋回操作信号を生じさせるレバー操作を旋回レバー操作といい、アーム操作信号を生じさせるレバー操作をアームレバー操作という）。旋回操作信号及びアーム操作信号は、メインコントローラ１００に入力される。
The operation left
メインコントローラ１００、第１制御弁コントローラ１１０及び第２制御弁コントローラ１２０は、それぞれ通信バス１３０に接続されていて、相互に通信バス１３０を介した情報の送受信を行う。
The
メインコントローラ１００は、操作右レバー装置１ｃ及び操作左レバー装置１ｄから入力される各操作信号に基づいて、電磁比例弁４３〜５４で駆動される制御弁２２〜２７の目標流量を、第１制御弁コントローラ１１０及び第２制御弁コントローラ１２０に送信する。また、メインコントローラ１００は、第１制御弁コントローラ１１０または第２制御弁コントローラ１２０の故障を検出したときに、その故障情報を不図示の表示装置等に出力し、オペレータに通知する。
The
第１制御弁コントローラ１１０及び第２制御弁コントローラ１２０は、メインコントローラ１００から受信した制御弁２２〜２７の目標流量に基づいて、レギュレータ２ｄ，２ｆ及び電磁比例弁４３〜５４に制御信号を出力し、これらを制御する。
The first
図２において、ブームシリンダ５の駆動に関わる制御弁２３，２７、電磁比例弁４５〜４８、メインコントローラ１００、第１制御弁コントローラ１１０、及び第２制御弁コントローラ１２０は、ブームシリンダ５に適用した第１の実施形態における電気式操作装置２００ａを構成する。同様に、アームシリンダ６の駆動に関わる制御弁２６，２４、電磁比例弁４９〜５２、メインコントローラ１００、第１制御弁コントローラ１１０、及び第２制御弁コントローラ１２０は、アームシリンダ６に適用した第１の実施形態における電気式操作装置２００ｂを構成している。以下、第１の実施形態における電気式操作装置の詳細について図３を用いて説明する。
In FIG. 2, the
図３は、本発明の第１の実施の形態における電気式操作装置の構成図である。具体的には、ブームシリンダ５またはアームシリンダ６に適用した第１の実施形態における電気式操作装置の構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram of the electric operating device according to the first embodiment of the present invention. Specifically, it is a configuration diagram of the electric operating device according to the first embodiment applied to the
図３において、ブームシリンダ５に適用した電気式操作装置２００ａは、ブームシリンダ５に供給される圧油の方向及び流量をそれぞれ制御するブーム１制御弁２３及びブーム２制御弁２７と、制御弁２３，２７を切換操作する切換駆動装置としての電磁比例弁４５〜４８と、制御装置としてのメインコントローラ１００、第１制御弁コントローラ１１０、及び第２制御弁コントローラ１２０とを備えている。
In FIG. 3, an electric operating device 200a applied to the
なお、ブームシリンダ５には、動作状態検出装置としてブームシリンダストローク信号を検出するブームシリンダストロークセンサＳ５０が、アームシリンダ６には、動作状態検出装置としてアームシリンダストローク信号を検出するアームシリンダストロークセンサＳ６０がそれぞれ敷設され、これらストロークセンサＳ５０，Ｓ６０が検出したブームシリンダストローク信号及びアームシリンダストローク信号は、メインコントローラ１００に入力される。
The
電磁比例弁４５〜４８は、図２に示すパイロットポンプ２ｇ及びパイロットリリーフ弁２ｈ等で構成されたパイロット圧力源から入力されるパイロット一次圧Ｐ０を、それぞれ第１制御弁コントローラ１１０と第２制御弁コントローラ１２０から印加される駆動電流に応じて減圧し、パイロット圧Ｐ７〜Ｐ１０として出力する。
The electromagnetic
ブーム１制御弁２３が有するスプールの両端面には、電磁比例弁４５（以下適宜「ブーム１上げ電磁比例弁」という）から出力されるパイロット圧Ｐ７（以下適宜「ブーム１上げパイロット圧」という）、及び電磁比例弁４６（以下適宜「ブーム１下げ電磁比例弁」という）から出力されるパイロット圧Ｐ８（以下適宜「ブーム１下げパイロット圧」という）がそれぞれ導かれる。ブーム２制御弁２７が有するスプールの両端面には、電磁比例弁４７（以下適宜「ブーム２上げ電磁比例弁」という）から出力されるパイロット圧Ｐ９（以下適宜「ブーム２上げパイロット圧」という）、及び電磁比例弁４８（以下適宜「ブーム２下げ電磁比例弁」という）から出力されるパイロット圧Ｐ１０（以下適宜「ブーム２下げパイロット圧」という）が導かれる。
A pilot pressure P7 (hereinafter referred to as “
ブームシリンダ５を伸長方向（上げ方向）に駆動する場合は、第１制御弁コントローラ１１０からブーム１上げ電磁比例弁４５を駆動してブーム１上げパイロット圧Ｐ７をスプールの図示左側の端面に作用させ、第１ポンプラインＬ１をブームシリンダ５のボトム側油室に連通させるとともに、第２制御弁コントローラ１２０からブーム２上げ電磁比例弁４７を駆動してブーム２上げパイロット圧Ｐ９をスプールの図示右側の端面に作用させ、第２ポンプラインＬ２をブームシリンダ５のボトム側油室に連通させる。これにより、第１油圧ポンプ２ａ及び第２油圧ポンプ２ｂの吐出油が合流してブームシリンダ５のボトム側油室に供給され、ブームシリンダ５が上げ方向に駆動される。
When the
一方、ブームシリンダ５を縮小方向（下げ方向）に駆動する場合は、第１制御弁コントローラ１１０からブーム１下げ電磁比例弁４６を駆動してブーム１下げパイロット圧Ｐ８をスプールの図示右側の端面に作用させ、第１ポンプラインＬ１をブームシリンダ５のロッド側油室に連通させるとともに、第２制御弁コントローラ１２０からブーム２下げ電磁比例弁４８を駆動してブーム２下げパイロット圧Ｐ１０をスプールの図示左側の端面に作用させ、第２ポンプラインＬ２をブームシリンダ５のロッド側油室に連通させる。これにより、第１油圧ポンプ２ａ及び第２油圧ポンプ２ｂの吐出油が合流してブームシリンダ５のロッド側油室に供給され、ブームシリンダ５が下げ方向に駆動される。
On the other hand, when the
同様に、アームシリンダ６に適用した電気式操作装置２００ｂは、アームシリンダ６に供給される圧油の方向及び流量をそれぞれ制御するアーム１制御弁２６及びアーム２制御弁２４と、制御弁２６，２４を切換操作する切換駆動装置としての電磁比例弁４９〜５２と、制御装置としてのメインコントローラ１００、第１制御弁コントローラ１１０、及び第２制御弁コントローラ１２０とを備えている。
Similarly, the electric operating device 200b applied to the
電磁比例弁４９〜５２は、図２に示すパイロットポンプ２ｇ及びパイロットリリーフ弁２ｈ等で構成されたパイロット圧力源から入力されるパイロット一次圧Ｐ０を、それぞれ第１制御弁コントローラ１１０と第２制御弁コントローラ１２０から印加される駆動電流に応じて減圧し、パイロット圧Ｐ１１〜Ｐ１４として出力する。
The electromagnetic proportional valves 49 to 52 are respectively supplied with a pilot primary pressure P0 input from a pilot pressure source constituted by a
アーム１制御弁２６が有するスプールの両端面には、電磁比例弁５０（以下適宜「アーム１ダンプ電磁比例弁」という）から出力されるパイロット圧Ｐ１２（以下適宜「アーム１ダンプパイロット圧」という）、及び電磁比例弁４９（以下適宜「アーム１クラウド電磁比例弁」という）から出力されるパイロット圧Ｐ１１（以下適宜「アーム１クラウドパイロット圧」という）がそれぞれ導かれる。アーム２制御弁２４が有するスプールの両端面には、電磁比例弁５２（以下適宜「アーム２ダンプ電磁比例弁」という）から出力されるパイロット圧Ｐ１４（以下適宜「アーム２ダンプパイロット圧」という）、及び電磁比例弁５１（以下適宜「アーム２クラウド電磁比例弁」という）から出力されるパイロット圧Ｐ１３（以下適宜「アーム２クラウドパイロット圧」という）が導かれる。
Pilot pressure P12 (hereinafter referred to as “
アームシリンダ６を縮小方向（ダンプ方向）に駆動する場合は、第２制御弁コントローラ１２０からアーム１ダンプ電磁比例弁５０を駆動してアーム１ダンプパイロット圧Ｐ１２をスプールの図示左側の端面に作用させ、第２ポンプラインＬ２をアームシリンダ６のロッド側油室に連通させるとともに、第１制御弁コントローラ１１０からアーム２ダンプ電磁比例弁５２を駆動してアーム２ダンプパイロット圧Ｐ１４をスプールの図示右側の端面に作用させ、第１ポンプラインＬ１をアームシリンダ６のロッド側油室に連通させる。これにより、第１油圧ポンプ２ａ及び第２油圧ポンプ２ｂの吐出油が合流してアームシリンダ６のロッド側油室に供給され、アームシリンダ６がダンプ方向に駆動される。
When the
一方、アームシリンダ６を伸長方向（クラウド方向）に駆動する場合は、第２制御弁コントローラ１２０からアーム１クラウド電磁比例弁４９を駆動してアーム１クラウドパイロット圧Ｐ１１をスプールの図示右側の端面に作用させ、第２ポンプラインＬ２をアームシリンダ６のボトム側油室に連通させるとともに、第１制御弁コントローラ１１０からアーム２クラウド電磁比例弁５１を駆動してアーム２クラウドパイロット圧Ｐ１３をスプールの図示左側の端面に作用させ、第１ポンプラインＬ１をアームシリンダ６のボトム側油室に連通させる。これにより、第１油圧ポンプ２ａ及び第２油圧ポンプ２ｂの吐出油が合流してアームシリンダ６のボトム側油室に供給され、アームシリンダ６がクラウド方向に駆動される。
On the other hand, when the
図４は、本発明の第１の実施の形態におけるメインコントローラ１００の機能ブロック図である。メインコントローラ（以下適宜「ＭＣＵ」ともいう）１００は、制御弁コントローラ故障判定部１０１と制御弁切換目標量決定部１０２と、制御弁コントローラ出力切換部１０３とで構成される。
FIG. 4 is a functional block diagram of the
制御弁切換目標量決定部１０２は、操作右レバー装置１ｃ及び操作左レバー装置１ｄからそれぞれブーム操作信号、バケット操作信号、旋回操作信号及びアーム操作信号が入力され、後述する制御弁コントローラ故障判定部１０１から制御弁コントローラ故障判定結果が入力される。制御弁切換目標量決定部１０２は、これらの入力信号に基づいて、制御弁２２〜２７の制御弁切換目標量指令を決定し、それらの指令信号２２１，２３１，２４１，２５１，２６１，２７１を通信バス１３０を介して、第１制御弁コントローラ１１０及び第２制御弁コントローラ１２０に出力する。
The control valve switching target
制御弁コントローラ故障判定部１０１には、操作右レバー装置１ｃ及び操作左レバー装置１ｄからそれぞれブーム操作信号及びアーム操作信号が入力され、ブームシリンダストロークセンサＳ５０及びアームシリンダストロークセンサＳ６０から、それぞれブームシリンダストローク信号及びアームシリンダストローク信号が入力される。制御弁コントローラ故障判定部１０１は、これらの入力信号に基づいて第１制御弁コントローラ１１０及び第２制御弁コントローラ１２０の故障状態を判定し、それらの判定結果を制御弁切換目標量決定部１０２及び制御弁コントローラ出力切換部１０３に出力する。
The control valve controller
制御弁コントローラ出力切換部１０３には、制御弁コントローラ故障判定部１０１から制御弁コントローラ故障判定結果が入力される。制御弁コントローラ出力切換部１０３は、故障判定結果に基づいて第１制御弁コントローラ１１０の出力切換部１１２（図５参照）及び第２制御弁コントローラ１２０の出力切換部１２２（図５参照）へ、出力遮断信号１１２１，１２２１を出力する。
The control valve controller
図５は、本発明の第１の実施の形態における制御弁コントローラの機能ブロック図である。ここで、第１制御弁コントローラ（以下適宜「ＶＣＵ１」ともいう）１１０を示しているが、第２制御弁コントローラ（以下適宜「ＶＣＵ２」ともいう）１２０も同様の構成からなり、構成要素の符号をカッコで示す。 FIG. 5 is a functional block diagram of the control valve controller in the first embodiment of the present invention. Here, although the first control valve controller (hereinafter also referred to as “VCU1” as appropriate) 110 is shown, the second control valve controller (hereinafter also referred to as “VCU2” as appropriate) 120 has the same configuration, Is shown in parentheses.
第１制御弁コントローラ１１０は、制御弁切換制御部１１１（１２１）と、出力切換部１１２（１２２）とで構成される。
The first
制御弁切換制御部１１１には、メインコントローラ１００から、通信バス１３０を介してブーム１制御弁切換目標量指令信号２３１と、アーム２制御弁切換目標量指令信号２４１と、バケット制御弁切換目標量指令信号２２１とが入力され、後述する出力切換部１１２から切換結果が入力される。制御弁切換制御部１１１は、これらの制御弁切換目標量に応じて制御弁のスプール両端にパイロット圧を供給するように、制御信号（駆動電流）を電磁比例弁４５，４６及び５１〜５４に出力する。なお、制御弁切換制御部（１２１）には、メインコントローラ１００から、通信バス１３０を介してブーム２制御弁切換目標量指令信号２７１と、アーム１制御弁切換目標量指令信号２６１と、旋回制御弁切換目標量指令信号２５１とが入力され、後述する出力切換部（１２２）から切換結果が入力される。
The control valve switching
出力切換部１１２には、メインコントローラ１００から出力遮断の有無を指示する信号１１２１が入力される。出力切換部１１２は、入力した信号が出力遮断無を指示するものの場合は、制御弁切換制御部１１１の制御信号が電磁比例弁４５，４６及び５１〜５４に出力されるようになる切換信号を出力する。一方、入力した信号が出力遮断有を指示するものの場合は、制御弁切換制御部１１１の制御信号が電磁比例弁４５，４６及び５１〜５４へ出力されないように接続を切り換える信号を出力する。このことにより、制御弁切換目標量に係わらず制御弁のスプール両端へ供給されるパイロット圧が遮断される。
The
図３に戻り、第１制御弁コントローラ１１０において出力遮断された場合、電磁比例弁４５、４６、５１、５２への制御信号が遮断される。このことにより、ブーム１制御弁２３が有するスプールの両端面とアーム２制御弁２４が有するスプールの両端面へのパイロット圧は遮断される。この結果、これら制御弁のスプールは図示のように中立位置に配置される。これにより、第１油圧ポンプ２ａの吐出油は、作動油タンク１７へ戻される。
Returning to FIG. 3, when the output is cut off in the first
同様に、第２制御弁コントローラ１２０において出力遮断された場合、電磁比例弁４７、４８、４９、５０への制御信号が遮断される。このことにより、ブーム２制御弁２７が有するスプールの両端面とアーム１制御弁２６が有するスプールの両端面へのパイロット圧は遮断される。この結果、これら制御弁のスプールは図示のように中立位置に配置される。これにより、第２油圧ポンプ２ｂの吐出油は、作動油タンク１７タンクへ戻される。
Similarly, when the output is cut off in the second
次に、ブーム操作信号に対するブーム１制御弁２３の目標流量とブーム２制御弁２７の目標流量とブームシリンダ５の目標速度との対応関係について、図６Ａ〜Ｃを用いて説明する。図６Ａは本発明の第１の実施の形態におけるブーム操作信号とブーム１制御弁目標流量との対応関係を示す特性図、図６Ｂは本発明の第１の実施の形態におけるブーム操作信号とブーム２制御弁目標流量との対応関係を示す特性図、図６Ｃは本発明の第１の実施の形態におけるブーム操作信号とブームシリンダ目標速度との対応関係を示す特性図である。
Next, the correspondence relationship between the target flow rate of the
図６Ａ，図６Ｂにおける実線部分は、操作右レバー装置１ｃがブーム単独操作を示す場合の対応関係（以下適宜「ブーム単独制御弁目標流量マップ」という）である。ブーム操作信号が上げ側を示す場合に、ブーム１制御弁２３とブーム２制御弁２７は、ブーム操作信号に対応する目標流量を合流してブームシリンダ５のボトム側油室に圧油を供給するよう駆動される。操作右レバー装置１ｃが中立付近を示すブーム操作信号の場合は、ブーム１制御弁目標流量とブーム２制御弁目標流量は、共にブームシリンダ５へ圧油を供給しない。操作レバー装置が中立付近よりもある程度（２つの制御弁の合流を切り換える操作量の閾値未満）操作されると、ブーム１制御弁２３からのみブームシリンダ５へ圧油を供給する。さらに操作レバー装置の操作量が２つの制御弁の合流を切り換える閾値を超えて大きくなると、ブーム１制御弁２３とブーム２制御弁２７から供給される圧油が合流しブームシリンダ５へ供給される。
6A and 6B are correspondence relationships when the operation
図６Ｃにおける実線部分は、操作右レバー装置１ｃがブーム単独操作を示す場合に、２つの制御弁からの圧油が合流してブームシリンダ５が動作した結果の目標速度（以下適宜「ブーム単独目標速度マップ」という）を示している。操作レバーが中立付近ではブームシリンダ５は静止し、ある程度の操作量ではブーム１制御弁２３から供給される圧油に応じた動作速度となり、さらに操作レバーの操作量が閾値を超えて大きくなるとブーム１制御弁２３とブーム２制御弁２７から供給される圧油が合流しブームシリンダ５の動作速度が速くなることを示している。
The solid line portion in FIG. 6C indicates a target speed (hereinafter referred to as “boom single target as appropriate”) as a result of the pressure oil from the two control valves joining and the
図７は、本発明の第１の実施の形態におけるブーム操作信号とブームシリンダ５の目標速度ならびにブームシリンダ５の測定速度との対応関係を示す特性図である。図７において、一点鎖線で示す特性線Ｓは、図６Ｃと同様のブーム操作信号とブームシリンダ目標速度との対応関係を示し、実線で示す特性線ａがブーム操作信号とブームシリンダ測定速度との対応関係を示す。ここで、ブームシリンダ測定速度は、ブームシリンダ５の実際の速度をブームシリンダストロークセンサＳ５０からの信号で測定したものである。
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a correspondence relationship between the boom operation signal, the target speed of the
図７に示すブームシリンダ測定速度の特性線ａは、操作レバーの操作量が２つの制御弁の合流を切り換える閾値を越えて大きくなった部分で、ブームシリンダ目標速度より遅い速度特性を示している。これは、何らかの理由でブーム２制御弁２７から圧油がブームシリンダ５に供給されないことにより、ブームシリンダ目標速度とブームシリンダ測定速度の間に差が生じている場合を示している。本実施の形態においては、このような測定速度の特性と目標速度の特性との比較結果と、ブーム操作信号との関係とから、いずれの制御弁コントローラが故障しているかを判定する。
A characteristic line a of the boom cylinder measurement speed shown in FIG. 7 shows a speed characteristic that is slower than the boom cylinder target speed at a portion where the operation amount of the operation lever becomes larger than a threshold value for switching the merging of the two control valves. . This shows a case where there is a difference between the boom cylinder target speed and the boom cylinder measurement speed because pressure oil is not supplied from the
図８は、本発明の第１の実施の形態における制御弁コントローラ故障判定部１０１により周期的に実行される故障判定処理を示すフローチャート図である。以下、図８のフローを構成する各ステップについて順に説明する。
FIG. 8 is a flowchart showing a failure determination process that is periodically executed by the control valve controller
制御弁コントローラ故障判定部１０１は、ステップＳ１０１０１にて、レバー操作から目標動作を演算する。具体的には、例えば図６Ｃに示すブーム単独目標速度マップを参照し、ブーム操作信号に応じたブームシリンダ目標速度を演算する。続くステップＳ１０１０２にて、レバー操作が閾値を越えて変化したか否かを判断する。具体的には、２つの制御弁の合流を切り換える閾値を超えて、ブーム操作信号が変化したか否かを判定する。
In step S10101, the control valve controller
ステップＳ１０１０２でＮＯ（ブーム操作信号の変化が閾値を越えていない）と判定した場合、ステップＳ１０１１４へ進み、ステップＳ１０１１４にて、以前の故障判定結果を踏襲し、故障、正常、保留のいずれかの故障判定結果を制御弁切換目標量決定部１０２及び制御弁コントローラ出力切換部１０３に出力する。また、制御弁コントローラ故障判定部１１０は次回の故障判定処理で参照するために、故障判定結果を保持した上で処理を終了する。
If it is determined NO in step S10102 (the change in the boom operation signal does not exceed the threshold value), the process proceeds to step S10114. In step S10114, the previous failure determination result is followed, and one of failure, normal, and hold is selected. The failure determination result is output to the control valve switching target
ステップＳ１０１０２でＹＥＳ（ブーム操作信号の変化が閾値を越えた）と判定した場合、ステップＳ１０１０３にて、前回判定において第１制御弁コントローラ（ＶＣＵ１）１１０が保留判定されているか否かを判定する。 If YES is determined in step S10102 (the change in the boom operation signal has exceeded the threshold value), it is determined in step S10103 whether the first control valve controller (VCU1) 110 has been determined to be suspended in the previous determination.
ステップＳ１０１０３でＮＯ（前回の故障判定で保留とされていない）と判定した場合、続くステップＳ１０１０４にて、前回判定において第２制御弁コントローラ（ＶＣＵ２）１２０が保留判定されているか否かを判定する。 If it is determined NO in step S10103 (not held in the previous failure determination), it is determined in subsequent step S10104 whether the second control valve controller (VCU2) 120 is determined to be held in the previous determination. .
ステップＳ１０１０４でＮＯ（前回の故障判定で保留とされていない）と判定した場合、続くステップＳ１０１０５にて、測定動作と目標動作に誤差があるか否かを判定する。具体的には、ブームシリンダストロークセンサＳ５０からの信号を参照して、ブームシリンダ目標速度とブームシリンダ測定速度との間に誤差があるか否かを判定する。 If it is determined NO in step S10104 (not put on hold in the previous failure determination), it is determined in subsequent step S10105 whether there is an error between the measurement operation and the target operation. Specifically, it is determined whether or not there is an error between the boom cylinder target speed and the boom cylinder measurement speed with reference to a signal from the boom cylinder stroke sensor S50.
ステップＳ１０１０５でＮＯ（目標速度と測定速度との間に誤差がない）と判定した場合、続くステップＳ１０１０６にて、第１制御弁コントローラ（ＶＣＵ１）１１０及び第２制御弁コントローラ（ＶＣＵ２）１２０共に正常と判定し、ステップＳ１０１１４を実行した後に処理を終了する。 If NO is determined in step S10105 (there is no error between the target speed and the measured speed), the first control valve controller (VCU1) 110 and the second control valve controller (VCU2) 120 are both normal in the subsequent step S10106. And after executing step S10114, the process is terminated.
ステップＳ１０１０５にてＹＥＳ（目標速度と測定速度の間に誤差がある）と判定した場合、ステップＳ１０１０７にて操作レバー位置が閾値より低い方へ変化したか否かを判定する。 If YES is determined in step S10105 (there is an error between the target speed and the measured speed), it is determined in step S10107 whether or not the operation lever position has changed to a value lower than the threshold value.
ステップＳ１０１０７にてＹＥＳ（操作レバー位置が閾値より低い方へ変化した）と判定した場合、ステップＳ１０１０８にて測定速度が目標速度より遅いか否かを判定する。ステップＳ１０１０８にてＹＥＳ（測定動作が目標動作より遅い）と判定した場合、ステップＳ１０１０９にて、第１制御弁コントローラ１１０を故障と判定し、第２制御弁コントローラ１２０を正常と判定し、ステップＳ１０１１４を実行した後に処理を終了する。
If YES is determined in step S10107 (the operation lever position has changed to a value lower than the threshold value), it is determined in step S10108 whether the measurement speed is slower than the target speed. If YES is determined in step S10108 (the measurement operation is slower than the target operation), it is determined in step S10109 that the first
一方、ステップＳ１０１０８にてＮＯ（測定動作が目標動作より速い）と判定した場合、ステップＳ１０１１０にて、第１制御弁コントローラ１１０を正常と判定し、第２制御弁コントローラ１２０を保留と判定し、ステップＳ１０１１４を実行した後に処理を終了する。
On the other hand, if it is determined NO in step S10108 (the measurement operation is faster than the target operation), it is determined in step S10110 that the first
ステップＳ１０１０７にてＮＯ（操作レバー位置が閾値より高い方へ変化した）と判定した場合、ステップＳ１０１１１にて測定速度が目標速度より遅いか否かを判定する。ステップＳ１０１１１にてＹＥＳ（測定速度が目標速度より遅い）と判定した場合、ステップＳ１０１１０及び続くステップＳ１０１１４を実行した跡に処理を終了する。 If NO is determined in step S10107 (the operation lever position has changed to a value higher than the threshold value), it is determined in step S10111 whether the measurement speed is slower than the target speed. When it determines with YES (measurement speed is slower than target speed) in step S10111, a process is complete | finished in the trace which performed step S10110 and subsequent step S10114.
一方、ステップＳ１０１１１にてＮＯ（測定速度が目標速度より速い）と判定した場合、ステップＳ１０１１２にて、第１制御弁コントローラ１１０を保留と判定し、第２制御弁コントローラ１２０を正常と判定し、ステップＳ１０１１４を実行した後に処理を終了する。
On the other hand, if it is determined NO in step S10111 (the measurement speed is faster than the target speed), it is determined in step S10112 that the first
ステップＳ１０１０３にてＹＥＳ（前回の故障判定で保留とされた）と判定した場合、ステップＳ１０１０３ａにて測定動作と目標動作に誤差があるか否かを判定する。 If YES is determined in step S10103 (suspended in the previous failure determination), it is determined in step S10103a whether there is an error between the measurement operation and the target operation.
ステップＳ１０１０３ａにてＮＯ（測定動作と目標動作に誤差がない）と判定した場合、続くステップＳ１０１０３ｂにて、第１制御弁コントローラ１１０を正常と判定し、第２制御弁コントローラ１２０を保留と判定し、ステップＳ１０１１４を実行した後に処理を終了する。
If NO is determined in step S10103a (there is no error between the measurement operation and the target operation), in the subsequent step S10103b, the first
ステップＳ１０１０３ａにてＹＥＳ（測定動作と目標動作に誤差がある）と判定した場合、続くステップＳ１０１０３ｃにて、第１制御弁コントローラ１１０を故障と判定し、第２制御弁コントローラ１２０を正常と判定し、ステップＳ１０１１４を実行した後に処理を終了する。
If YES is determined in step S10103a (there is an error between the measurement operation and the target operation), in the subsequent step S10103c, the first
ステップＳ１０１０４にてＹＥＳ（前回の故障判定で保留とされた）と判定した場合、ステップＳ１０１０４ａにて測定動作と目標動作に誤差があるか否かを判定する。 If YES is determined in step S10104 (it was put on hold in the previous failure determination), it is determined in step S10104a whether there is an error between the measurement operation and the target operation.
ステップＳ１０１０４ａにてＮＯ（測定動作と目標動作に誤差がない）と判定した場合、続くステップＳ１０１０４ｂにて、第１制御弁コントローラ１１０を保留と判定し、第２制御弁コントローラ１２０を正常と判定し、ステップＳ１０１１４を実行した後に処理を終了する。
If NO is determined in step S10104a (there is no error between the measurement operation and the target operation), in the subsequent step S10104b, the first
ステップＳ１０１０４ａにてＹＥＳ（測定動作と目標動作に誤差がある）と判定した場合、続くステップＳ１０１０４ｃにて、第１制御弁コントローラ１１０を正常と判定し、第２制御弁コントローラ１２０を故障と判定し、ステップＳ１０１１４を実行した後に処理を終了する。
If YES is determined in step S10104a (there is an error between the measurement operation and the target operation), in the subsequent step S10104c, the first
図９は本発明の第１の実施の形態における制御弁切換目標量決定部１０２による周期的に実行される制御目標決定処理を示すフローチャート図である。以下、図９のフローを構成する各ステップについて順に説明する。
FIG. 9 is a flowchart showing a control target determination process that is periodically executed by the control valve switching target
制御弁切換目標量決定部１０２は、ステップＳ１０２０１にて、操作レバー装置１ｃからブーム操作信号を読み出し、続くステップＳ１０２０２にて、制御弁コントローラ故障判定部１０１が出力する故障判定結果を読み出す。
In step S10201, the control valve switching target
ステップＳ１０２０３にて、読み出した故障判定結果において第１制御弁コントローラ（ＶＣＵ１）１１０が正常判定されているか否かを判定する。 In step S10203, it is determined whether or not the first control valve controller (VCU1) 110 is normally determined in the read failure determination result.
ステップＳ１０２０３にてＹＥＳ（第１制御弁コントローラ１１０は正常）と判定された場合、ステップＳ１０２０４にて、読み出した故障判定結果において第２制御弁コントローラ（ＶＣＵ２）１２０が正常判定されているか否かを判定する。
If YES in step S10203 (first
ステップＳ１０２０４にてＹＥＳ（第２制御弁コントローラ１２０は正常）と判定された場合、続くステップＳ１０２０５にて、ブーム単独制御弁目標流量マップを参照し、ブーム操作信号に対応するブーム１制御弁２３及びブーム２制御弁２７の目標流量を読み出す。
If YES in step S10204 (the second
その後、ステップＳ１０２０８にて、ブーム１制御弁２３及びブーム２制御弁２７の目標流量を、第１制御弁コントローラ１１０及び第２制御弁コントローラ１２０に出力し処理を終了する。
Thereafter, in step S10208, the target flow rates of the
ステップＳ１０２０４にてＮＯ（第２制御弁コントローラ１２０は故障または保留）と判定された場合、ステップＳ１０２０７にて、故障時ブーム１単独制御弁目標流量マップ（後述する）を参照し、ブーム操作信号に対応するブーム１制御弁２３の目標流量を読み出す。またブーム２制御弁２７の目標流量は０に設定した後、ステップＳ１０２０８にて目標流量を出力し処理を終了する。
If it is determined NO in step S10204 (the second
ステップＳ１０２０３にてＮＯ（第１制御弁コントローラ１１０は故障または保留）と判定された場合、ステップＳ１０２０６にて，故障時ブーム２単独制御弁目標流量マップ（後述する）を参照し、ブーム操作信号に対応するブーム２制御弁２７の目標流量を読み出す。またブーム１制御弁２３の目標流量は０に設定した後、ステップＳ１０２０８にて目標流量を出力し処理を終了する。
If NO is determined in step S10203 (the first
次に、第１制御弁コントローラ１１０と第２制御弁コントローラ１２０のいずれかが故障と判定された場合に参照する、故障時ブーム単独制御弁目標流量マップについて、図１０Ａ及び図１０Ｂを用いて説明する。図１０Ａは本発明の第１の実施の形態における故障時のブーム操作信号と故障時ブーム１制御弁目標流量との対応関係を示す特性図、図１０Ｂは本発明の第１の実施の形態における故障時のブーム操作信号と故障時ブーム２制御弁目標流量との対応関係を示す特性図である。
Next, a boom-only control valve target flow rate map at the time of failure, which is referred to when one of the first
図１０Ａにおいて、一点鎖線で示す特性線は、図６Ａで示した故障がない場合のブーム操作信号とブーム１制御弁の目標流量との対応関係を示し、実線で示す特性線は第２制御弁コントローラ１２０が故障と判定された場合のブーム操作信号とブーム１制御弁の目標流量との対応関係（「故障時ブーム単独制御弁目標流量マップ」）を示している。
In FIG. 10A, the characteristic line indicated by the alternate long and short dash line indicates the correspondence between the boom operation signal and the target flow rate of the
また、図１０Ｂにおいて、一点鎖線で示す特性線は、図６Ｂで示した故障がない場合のブーム操作信号とブーム２制御弁の目標流量との対応関係を示し、実線で示す特性線は第１制御弁コントローラ１１０が故障と判定された場合のブーム操作信号とブーム２制御弁の目標流量との対応関係（「故障時ブーム単独制御弁目標流量マップ」）を示している。
In FIG. 10B, the characteristic line indicated by the alternate long and short dash line indicates the correspondence between the boom operation signal and the target flow rate of the
図１０Ａと図１０Ｂで規定される故障時ブーム単独制御弁目標流量マップは、ブーム操作信号に対応する制御弁目標流量が多くなるように設定されているので、いずれかの制御弁コントローラが故障と判定された場合であっても、もう一方の制御弁コントローラで制御されるブーム制御弁単独で、合流時に近い圧油をブームシリンダ５に供給することができる。
10A and 10B is set so that the control valve target flow rate corresponding to the boom operation signal is increased, so that one of the control valve controllers has failed. Even if it is determined, the boom control valve controlled by the other control valve controller alone can supply pressure oil close to the time of merging to the
図１１は本発明の第１の実施の形態における制御弁コントローラ出力切換部１０３により周期的に実行される故障対応処理を示すフローチャート図である。以下、図１１のフローを構成する各ステップについて順に説明する。
FIG. 11 is a flowchart showing a failure handling process periodically executed by the control valve controller
制御弁コントローラ出力切換部１０３は、ステップＳ１０３０１にて、制御弁コントローラ故障判定部１０１が出力する故障判定結果を読み出す。続くステップＳ１０３０２にて、故障判定結果において第１制御弁コントローラ（ＶＣＵ１）１１０が正常判定されているか否かを判定する。
In step S10301, the control valve controller
ステップＳ１０３０２にてＮＯ（第１制御弁コントローラ１１０は故障または保留）と判定された場合、ステップＳ１０３０４にて、第１制御弁コントローラ１１０の出力切換部１１２へ出力遮断信号を出力して処理を終了する。
If it is determined NO in step S10302 (the first
ステップＳ１０３０２にてＹＥＳ（第１制御弁コントローラ１１０は正常）と判定された場合、続くステップＳ１０３０３にて、故障判定結果において第２制御弁コントローラ（ＶＣＵ２）１２０が正常判定されているか否かを判定する。
If YES is determined in step S10302 (first
ステップＳ１０３０３にてＮＯ（第２制御弁コントローラ１２０は故障または保留）と判定された場合、ステップＳ１０３０５にて、第２制御弁コントローラ１２０の出力切換部１２２へ出力遮断信号を出力して処理を終了する。ステップＳ１０３０３にてＹＥＳ（第２制御弁コントローラ１２０は正常）と判定された場合は、そのまま処理を終了する。
If NO is determined in step S10303 (the second
以上のように構成した本実施の形態によれば、第１制御弁コントローラ１１０及び第２制御弁コントローラ１２０のいずれかが、電磁比例弁駆動回路の故障やソフトウェアの暴走によりメインコントローラ１００が出力する制御弁目標流量通りに出力できない故障状態となった場合、メインコントローラ１００にていずれの制御弁コントローラが故障しているかを判定し、故障していない方の制御弁コントローラにて、正常時に近い制御弁の切換制御を継続することができる。また故障した制御弁コントローラが、他方の制御弁コントローラによるブームシリンダ５の駆動に悪影響を及ぼさないように、故障した制御弁コントローラの出力は遮断される。
According to the present embodiment configured as described above, either the first
このように、本実施の形態によれば、第１制御弁コントローラ１１０及び第２制御弁コントローラ１２０のいずれかが故障した場合に、特別な判定装置や判定モードを設けることなく、ブームレバー操作量とブームシリンダ測定速度から、いずれの制御弁コントローラが故障しているか判定することができる。また、いずれかの制御弁コントローラが故障して、その制御弁コントローラから制御弁を駆動できない状態になっても、ブームシリンダ５の速度低下や操作感覚の変化を抑えることができる。
Thus, according to the present embodiment, when either the first
上述した本発明の油圧作業機械の電気式操作装置の第１の実施の形態によれば、共通の複数の油圧アクチュエータに供給される圧油の方向及び流量を制御する複数の制御弁を切換駆動する複数の制御弁コントローラ１１０，１２０のいずれかが故障した場合でも、油圧アクチュエータの操作性を確保できる。
According to the first embodiment of the electric operating device for a hydraulic working machine of the present invention described above, a plurality of control valves for controlling the direction and flow rate of pressure oil supplied to a plurality of common hydraulic actuators are switched and driven. Even when one of the plurality of
なお、本実施の形態においては、油圧アクチュエータの動作状態を検出する動作状態検出装置として、ブームシリンダストロークセンサＳ５０とアームシリンダストロークセンサＳ６０を使用した場合を例に説明したが、これに限るものではない。例えば、ブーム８の基端部のリンク装置に敷設されたブーム角度センサとアーム９の基端部のリンク装置に敷設されたアーム角度センサが検出したそれぞれの角度から、動作状態を検出しても良い。
In the present embodiment, the case where the boom cylinder stroke sensor S50 and the arm cylinder stroke sensor S60 are used as the operation state detection device for detecting the operation state of the hydraulic actuator has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. Absent. For example, even if the operation state is detected from the respective angles detected by the boom angle sensor laid on the link device at the base end portion of the
また、本実施の形態においては、ブーム８の単独操作時におけるブームシリンダ５に適用した電気式操作装置２００ａについて説明したが、これに限るものでない。アームシリンダ６に適用した電気式操作装置２００ｂのアーム９の単独操作時であっても、同様の効果を得ることができる。また、２つの電気式操作装置２００ａ、２００ｂを備えていても良い。
Moreover, in this Embodiment, although the electric operating device 200a applied to the
以下、本発明の油圧作業機械の電気式操作装置の第２の実施の形態を図面を用いて説明する。 Hereinafter, a second embodiment of an electric operating device for a hydraulic working machine according to the present invention will be described with reference to the drawings.
第２の実施の形態を上述した第１の実施の形態と比較した場合の主な相違点は、電気式操作装置を、ブームシリンダ５に適用した電気式操作装置２００ａとアームシリンダ６に適用した電気式操作装置２００ｂの２つで構成した点と、故障判定方法をブーム８単独操作時ではなく、ブーム８とアーム９の複合操作時に行う点である。
The main difference when the second embodiment is compared with the first embodiment described above is that the electric operation device is applied to the electric operation device 200a applied to the
第１の実施の形態では、ブーム８の単独操作において、レバー操作装置の操作量が２つの制御弁の合流を切り換える閾値に満たない場合は、ブーム１制御弁２３からのみブームシリンダ５に圧油を供給し、レバー操作装置の操作量が閾値を越える場合は、ブーム１制御弁２３及びブーム２制御弁２７からの圧油を合流してブームシリンダ５に供給するように制御して、ブーム操作量が閾値を越える時点で第１制御弁コントローラ１１０と第２制御弁コントローラ１２０の故障を判定する。
In the first embodiment, in the single operation of the
これに対して、第２の実施形態では、ブーム８とアーム９の複合操作において、ブームシリンダ５へは第１制御弁コントローラ１１０が制御するブーム１制御弁２３からのみ圧油を供給し、アームシリンダ６へは第２制御弁コントローラ１２０が制御するアーム１制御弁２６からのみ圧油を供給するように制御して、静止及び単独操作と複合操作との切り換わりの時点で、各アクチュエータの動作と操作信号とを比較することで、第１制御弁コントローラ１１０と第２制御弁コントローラ１２０の故障を判定する。具体的には、第１制御弁コントローラ１１０はブーム１制御弁２３とアーム２制御弁２４を制御し、第２制御弁コントローラ１２０はアーム１制御弁２６とブーム２制御弁２７を制御している。
In contrast, in the second embodiment, in the combined operation of the
また、第１制御弁コントローラ１１０が制御するアーム２制御弁２４のスプールを中立位置に保持し、第２制御弁コントローラ１２０が制御するブーム２制御弁２７のスプールも中立位置に保持する。このことにより、第１油圧ポンプ２ａからは、ブームシリンダ５のみへ圧油が供給され、第２油圧ポンプ２ｂからは、アームシリンダ６のみへ圧油が供給されている。
Further, the spool of the
次に、ブーム８とアーム９の複合操作を行う場合の、ブーム操作信号とブーム１制御弁目標流量と、ブーム２制御弁目標流量と、ブームシリンダ目標速度との対応関係と、アーム操作信号とアーム１制御弁２６の目標流量と、アーム２制御弁２４の目標流量と、アームシリンダ６の目標速度との対応関係について、図１２Ａ〜Ｆを用いて説明する。図１２Ａは本発明の第２の実施の形態におけるブーム操作信号とブーム１制御弁目標流量との対応関係を示す特性図、図１２Ｂは本発明の第２の実施の形態におけるブーム操作信号とブーム２制御弁目標流量との対応関係を示す特性図、図１２Ｃは本発明の第２の実施の形態におけるブーム操作信号とブームシリンダ目標速度との対応関係を示す特性図、図１２Ｄは本発明の第２の実施の形態におけるアーム操作信号とアーム２制御弁目標流量との対応関係を示す特性図、図１２Ｅは本発明の第２の実施の形態におけるアーム操作信号とアーム１制御弁目標流量との対応関係を示す特性図、図１２Ｆは本発明の第２の実施の形態におけるアーム操作信号とアームシリンダ目標速度との対応関係を示す特性図である。
Next, in the case of performing the combined operation of the
図１２Ａ，図１２Ｂにおける実線部分は、操作右レバー装置１ｃと操作左レバー装置１ｄがブーム８及びアーム９の複合操作を示す場合の対応関係（以下適宜「ブーム複合制御弁目標流量マップ」という）である。同様に、図１２Ｄ，図１２Ｅにおける実線部分は、操作右レバー装置１ｃと操作左レバー装置１ｄがブーム８及びアーム９の複合操作を示す場合の対応関係（以下適宜「アーム複合制御弁目標流量マップ」という）である。
The solid line portions in FIGS. 12A and 12B indicate the correspondence when the operation
ブーム操作信号が上げ側を示す場合に、第１制御弁コントローラ１１０に制御されるブーム１制御弁２３は、ブーム操作信号に対応する圧油の目標流量をブームシリンダ５のボトム側油室に供給するよう駆動され、ブーム操作信号が下げ側を示す場合に、ブーム１制御弁２３は、ブーム操作信号に対応する圧油の目標流量をブームシリンダ５のロッド側油室に供給するよう駆動される。
When the boom operation signal indicates the raising side, the
アーム操作信号がクラウド側を示す場合に、第２制御弁コントローラ１２０に制御されるアーム１制御弁２６は、アーム操作信号に対応する圧油の目標流量をアームシリンダ６のボトム側油室に供給するよう駆動され、アーム操作信号がダンプ側を示す場合に、アーム１制御弁２６は、アーム操作信号に対応する圧油の目標流量をアームシリンダ６のロッド側油室に圧油を供給するよう駆動される。また、ブーム２制御弁２７及びアーム２制御弁２４からは操作量によらず圧油が供給されない。
When the arm operation signal indicates the cloud side, the
図１２Ｃ及び図１２Ｆにおける実線部分は、操作右レバー装置１ｃと操作左レバー装置１ｄがブーム８及びアーム９の複合操作を示す場合に、ブーム１制御弁制御弁２３及びブーム２制御弁２７からの圧油が合流してブームシリンダ５が動作した結果の目標速度（以下適宜「ブーム複合目標速度マップ」という）と、アーム２制御弁２４及びアーム１制御弁２６からの圧油が合流してアームシリンダ６が動作した結果の目標速度（以下適宜「アーム複合目標速度マップ」という）を示している。
In FIG. 12C and FIG. 12F, the solid line portion indicates that the operation from the
図１３は本発明の第２の実施の形態における制御弁コントローラ故障判定部による故障判定処理を示すフローチャート図である。以下、図１３のフローを構成する各ステップについて順に説明する。 FIG. 13 is a flowchart showing a failure determination process by the control valve controller failure determination unit in the second embodiment of the present invention. Hereinafter, each step constituting the flow of FIG. 13 will be described in order.
制御弁コントローラ故障判定部１０１は、ステップＳ１０１０２ａにて、操作レバー装置の操作内容を読み出す。続くステップＳ１０１０３ａにて、停止及び単独操作からブーム８及びアーム９複合操作に変化したか否かを判定する。
In step S10102a, the control valve controller
ステップＳ１０１０３ａでＹＥＳ（レバー操作が複合操作に変化した）と判定した場合は、ステップＳ１０１０４ａにて、ブーム８が動作しないか否かを判定する。具体的には、ブームストロークセンサＳ５０が検出した信号を読み出して、ブームシリンダ５が動作しないか否かを判定する。
If YES is determined in step S10103a (the lever operation is changed to the composite operation), it is determined in step S10104a whether the
ステップＳ１０１０４ａでＹＥＳ（ブームシリンダ５が動作しない）と判定した場合は、ステップＳ１０１０５ａにて、第１制御弁コントローラ１１０を故障、第２制御弁コントローラ１２０を正常と判定して、続くステップＳ１０１１５ａにて、故障判定結果を制御弁切換目標量決定部１０２及び制御弁コントローラ出力切換部１０３に出力し、処理を終了する。
If YES in step S10104a (the
ステップＳ１０１０４ａでＮＯ（ブームシリンダ５が動作する）と判定した場合は、ステップＳ１０１０６ａにて、アーム９が動作しないか否かを判定する。具体的には、アームストロークセンサＳ６０が検出した信号を読み出して、アームシリンダ６が動作しないか否かを判定する。
When it is determined NO in step S10104a (the
ステップＳ１０１０６ａでＹＥＳ（アームシリンダ６が動作しない）と判定した場合は、ステップＳ１０１０７ａにて、第１制御弁コントローラ１１０を正常、第２制御弁コントローラ１２０を故障と判定して、続くステップＳ１０１１５ａにて故障判定結果を出力し、処理を終了する。
If YES in step S10106a (the
ステップＳ１０１０６ａでＮＯ（アームシリンダ６が動作する）と判定した場合は、ステップＳ１０１１４ａにて、第１制御弁コントローラ１１０及び第２制御弁コントローラ１２０を共に正常と判定して、続くステップＳ１０１１５ａにて故障判定結果を出力し、処理を終了する。
If it is determined NO in step S10106a (the
ステップＳ１０１０３ａでＮＯ（レバー操作が複合操作に変化してない）と判定した場合は、ステップＳ１０１０８ａにて、レバー操作が複合操作からブーム操作の停止に変化したか否かを判定する。 If it is determined NO in step S10103a (the lever operation has not changed to the combined operation), it is determined in step S10108a whether the lever operation has changed from the combined operation to the stop of the boom operation.
ステップＳ１０１０８ａでＹＥＳ（複合操作からブーム８を停止させた）と判定した場合は、ステップＳ１０１０９ａにて、ブーム８が動作を継続しているか否かを判定する。具体的には、ブームストロークセンサＳ５０が検出した信号を読み出して、ブームシリンダ５が動作継続しているか否かを判定する。
If YES is determined in step S10108a (the
ステップＳ１０１０９ａでＹＥＳ（ブームシリンダ５の動作が継続している）と判定した場合は、ステップＳ１０１１０ａにて、第１制御弁コントローラ１１０を正常、第２制御弁コントローラ１２０を故障と判定して、続くステップＳ１０１１５ａにて故障判定結果を出力し、処理を終了する。
If it is determined YES in step S10109a (the operation of the
ステップＳ１０１０９ａでＮＯ（ブームシリンダ５の動作が停止している）と判定した場合は、ステップＳ１０１１４ａにて、第１制御弁コントローラ１１０及び第２制御弁コントローラ１２０を共に正常と判定して、続くステップＳ１０１１５ａにて故障判定結果を出力し、処理を終了する。
If it is determined NO in step S10109a (the operation of the
ステップＳ１０１０８ａでＮＯ（複合操作でブーム操作を継続）と判定した場合は、ステップＳ１０１１１ａにて、レバー操作が複合操作からアーム操作の停止に変化したか否かを判定する。 If NO is determined in step S10108a (the boom operation is continued with the combined operation), it is determined in step S10111a whether the lever operation has changed from the combined operation to the stop of the arm operation.
ステップＳ１０１１１ａでＹＥＳ（複合操作からアーム９を停止させた）と判定した場合は、ステップＳ１０１１２ａにて、アーム９が動作を継続しているか否かを判定する。具体的には、アームストロークセンサＳ６０が検出した信号を読み出して、アームシリンダ６が動作継続しているか否かを判定する。
If YES is determined in step S10111a (the
ステップＳ１０１１２ａでＹＥＳ（アームシリンダ６の動作が継続している）と判定した場合は、ステップＳ１０１１３ａにて、第１制御弁コントローラ１１０を故障、第２制御弁コントローラ１２０を正常と判定して、続くステップＳ１０１１５ａにて故障判定結果を出力し、処理を終了する。
If YES is determined in step S10112a (the operation of the
ステップＳ１０１１２ａでＮＯ（アームシリンダ６の動作が停止している）と判定した場合は、ステップＳ１０１１４ａにて、第１制御弁コントローラ１１０及び第２制御弁コントローラ１２０を共に正常と判定して、続くステップＳ１０１１５ａにて故障判定結果を出力し、処理を終了する。
If it is determined NO in step S10112a (the operation of the
ステップＳ１０１１１ａでＮＯ（複合操作からアーム９を停止させていない）と判定した場合は、ステップＳ１０１１５ａへ進み、ステップＳ１０１１５ａにて、以前の故障判定結果を踏襲し、故障、正常、保留のいずれかの故障判定結果を出力し、処理を終了する。
If it is determined NO in step S10111a (the
次に、第１制御弁コントローラ１１０と第２制御弁コントローラ１２０のいずれかが故障と判定された場合に参照する、故障時制御弁目標流量マップについて、図１４Ａ乃至図１４Ｄを用いて説明する。図１４Ａは本発明の第２の実施の形態における故障時のブーム操作信号と故障時ブーム１制御弁目標流量との対応関係を示す特性図、図１４Ｂは本発明の第２の実施の形態における故障時のブーム操作信号と故障時ブーム２制御弁目標流量との対応関係を示す特性図、図１４Ｃは本発明の第２の実施の形態における故障時のアーム操作信号と故障時アーム２制御弁目標流量との対応関係を示す特性図、図１４Ｄは本発明の第２の実施の形態における故障時のアーム操作信号と故障時アーム１制御弁目標流量との対応関係を示す特性図である。
Next, a failure-time control valve target flow rate map that is referred to when one of the first
図１４Ａ及び図１４Ｃは、第２制御弁コントローラ１２０が故障と判定された場合における、ブーム操作信号とブーム１制御弁の目標流量との対応関係と、アーム操作信号とアーム２制御弁の目標流量との対応関係を示す図である。
14A and 14C show the correspondence between the boom operation signal and the target flow rate of the
図１４Ｂ及び図１４Ｄは、第１制御弁コントローラ１１０が故障と判定された場合における、ブーム操作信号とブーム２制御弁の目標流量との対応関係と、アーム操作信号とアーム１制御弁の目標流量との対応関係を示す図である。
14B and 14D show the correspondence between the boom operation signal and the target flow rate of the
図１４Ａにおいて、一点鎖線で示す特性線は、図１２Ａで示した故障がない場合の複合操作時のブーム操作信号とブーム１制御弁の目標流量との対応関係を示し、実線で示す特性線は第２制御弁コントローラ１２０が故障と判定された場合の複合操作時のブーム操作信号とブーム１制御弁の目標流量との対応関係（「故障時ブーム複合制御弁目標流量マップ」）を示している。また図１４Ｃにおいて、実線で示す特性線は第２制御弁コントローラ１２０が故障と判定された場合の複合操作時のアーム操作信号とアーム２制御弁の目標流量との対応関係（「故障時アーム複合制御弁目標流量マップ」）を示している。
In FIG. 14A, the characteristic line indicated by the alternate long and short dash line indicates the correspondence between the boom operation signal and the target flow rate of the
図１４Ｄにおいて、一点鎖線で示す特性線は、図１２Ｅで示した故障がない場合の複合操作時のアーム操作信号とアーム１制御弁の目標流量との対応関係を示し、実線で示す特性線は第１制御弁コントローラ１１０が故障と判定された場合の複合操作時のアーム操作信号とアーム１制御弁の目標流量との対応関係（「故障時アーム複合制御弁目標流量マップ」）を示している。また図１４Ｂにおいて、実線で示す特性線は第１制御弁コントローラ１１０が故障と判定された場合の複合操作時のブーム操作信号とブーム２制御弁の目標流量との対応関係（「故障時ブーム複合制御弁目標流量マップ」）を示している。
In FIG. 14D, the characteristic line indicated by the alternate long and short dash line indicates the correspondence relationship between the arm operation signal and the target flow rate of the
これらの複合制御弁目標流量マップは、いずれかの制御弁コントローラが故障と判定された場合において、他方の制御弁コントローラで制御される制御弁から圧油をブームシリンダ５及びアームシリンダ６に供給することを目的として、故障時ブーム複合制御弁目標流量マップ及び故障時アーム複合制御弁目標流量マップとして、ブーム操作信号及びアーム操作信号に対応する制御弁目標流量が設定されている。
These composite control valve target flow maps supply pressure oil from the control valve controlled by the other control valve controller to the
上述した本発明の油圧作業機械の電気式操作装置の第２の実施の形態によれば、上述した第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。 According to the second embodiment of the electric operating device for a hydraulic working machine of the present invention described above, the same effect as that of the first embodiment described above can be obtained.
また、上述した本発明の油圧作業機械の電気式操作装置の第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態における電気式操作装置が、ブームシリンダ単独目標速度マップと、ブームシリンダストロークセンサＳ５０を用いて検出したブームシリンダ測定速度とを比較して制御弁コントローラの故障状態を判定するのに対し、停止及び単独操作と複合操作の切り換わりと、ブーム及びアームシリンダの動作の有無との比較で制御弁コントローラの故障を判定するため、第１の実施形態よりも構成が簡便になるという利点がある。 According to the second embodiment of the electric operating device for a hydraulic working machine of the present invention described above, the electric operating device in the first embodiment includes a boom cylinder single target speed map, a boom cylinder stroke, Compared to the boom cylinder measurement speed detected using the sensor S50, the failure state of the control valve controller is determined, whereas the stop and single operation and the combined operation are switched, and the boom and arm cylinders are operated or not Since the failure of the control valve controller is determined by comparing the two, there is an advantage that the configuration is simpler than the first embodiment.
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態では、ブームシリンダ５及びアームシリンダ６に本発明を適用した例を説明したが、複数の制御弁を介して圧油を供給するように構成された油圧アクチュエータであれば、これらに限らず適用可能である。
In addition, this invention is not limited to above-described embodiment, Various modifications are included. For example, in the above-described embodiment, the example in which the present invention is applied to the
さらに、上記した実施形態は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 Further, the above-described embodiment has been described in detail for easy understanding of the present invention, and is not necessarily limited to the one having all the configurations described. Further, a part of the configuration of an embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of an embodiment. In addition, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.
１ｃ…操作右レバー装置（操作装置）、１ｄ…操作左レバー装置（操作装置）、２ａ，２ｂ，…油圧ポンプ、５…ブームシリンダ（油圧アクチュエータ）、６…アームシリンダ（油圧アクチュエータ）、２３，２７…ブーム制御弁（第１及び第２制御弁）、２６，２４…アーム制御弁（第１及び第２制御弁）、４５〜４８…電磁比例弁、４９〜５２…電磁比例弁、１００…メインコントローラ、１１０…第１制御弁コントローラ、１２０…第２制御弁コントローラ、２００，２００ａ，２００ｂ，…電気式操作装置、Ｐ７〜Ｐ１４…パイロット圧、Ｓ５０…ブームシリンダストロークセンサ（動作状態検出装置）、Ｓ６０…アームシリンダストロークセンサ（動作状態検出装置） 1c: Operation right lever device (operation device), 1d: Operation left lever device (operation device), 2a, 2b, hydraulic pump, 5 ... boom cylinder (hydraulic actuator), 6 ... arm cylinder (hydraulic actuator), 23, 27 ... Boom control valves (first and second control valves), 26, 24 ... Arm control valves (first and second control valves), 45-48 ... Electromagnetic proportional valves, 49-52 ... Electromagnetic proportional valves, 100 ... Main controller, 110 ... first control valve controller, 120 ... second control valve controller, 200, 200a, 200b, ... electric operation device, P7 to P14 ... pilot pressure, S50 ... boom cylinder stroke sensor (operation state detection device) , S60 ... arm cylinder stroke sensor (operation state detection device)
Claims (5)
前記油圧アクチュエータの駆動方向及び駆動速度を指示する操作装置と、
前記油圧ポンプ装置と前記油圧アクチュエータとを接続する第１油路に設けられた第１スプールを有し、前記第１油路を介して前記油圧アクチュエータに供給される圧油の方向及び流量を制御する第１制御弁と、
前記油圧ポンプ装置と前記油圧アクチュエータとを接続する第２油路に設けられた第２スプールを有し、前記第２油路を介して前記油圧アクチュエータに供給される圧油の方向及び流量を制御する第２制御弁と、
前記油圧アクチュエータの動作状態を検出する動作状態検出装置と、
前記操作装置の操作に応じて第１制御弁切換目標流量と第２制御弁切換目標流量とを算出するメインコントローラと、
前記メインコントローラが算出した第１制御弁切換目標流量に応じて、前記第１スプールを駆動し前記第１制御弁を通る圧油の方向及び流量を制御する第１制御弁コントローラと、
前記メインコントローラが算出した第２制御弁切換目標流量に応じて、前記第２スプールを駆動し前記第２制御弁を通る圧油の方向及び流量を制御する第２制御弁コントローラと、
前記第１及び第２制御弁コントローラと前記メインコントローラとが接続され相互に通信可能とする通信バスとを備え、
前記メインコントローラは、前記第１制御弁コントローラ及び前記第２制御弁コントローラの出力遮断信号を指令する出力切換部を備え、前記操作装置の操作量が予め設定した閾値未満の場合は、前記第１制御弁のみを介して前記油圧アクチュエータへ圧油を供給可能とする前記第１及び第２制御弁切換目標流量を算出し、前記操作装置の操作量が前記閾値以上の場合は、前記第１及び第２制御弁を介して前記油圧アクチュエータへ圧油を供給可能とする前記第１及び第２制御弁切換目標流量を算出し、
前記操作装置の操作量が前記閾値を通過して変化したときに、前記動作状態検出装置の検出結果と前記第１及び第２制御弁切換目標流量に基づいて、前記第１及び第２制御弁コントローラの故障状態を判定し、前記第１及び第２制御弁コントローラのいずれか一方の故障状態を判定したときに、故障状態と判定した前記第１及び第２制御弁コントローラのいずれか一方へ前記出力遮断信号を指令する
ことを特徴とする油圧作業機械の電気式操作装置。 Hydraulic working machine mounted on a hydraulic working machine having a hydraulic pump device having at least one hydraulic pump and a hydraulic actuator driven by pressure oil supplied from the hydraulic pump device, and controlling driving of the hydraulic actuator In the electric operation device of
An operating device for instructing a driving direction and a driving speed of the hydraulic actuator;
A first spool provided in a first oil passage connecting the hydraulic pump device and the hydraulic actuator, and controlling a direction and a flow rate of pressure oil supplied to the hydraulic actuator via the first oil passage; A first control valve that
A second spool provided in a second oil passage connecting the hydraulic pump device and the hydraulic actuator, and controlling a direction and a flow rate of the pressure oil supplied to the hydraulic actuator via the second oil passage; A second control valve that
An operation state detection device for detecting an operation state of the hydraulic actuator;
A main controller that calculates a first control valve switching target flow rate and a second control valve switching target flow rate in accordance with an operation of the operating device;
A first control valve controller for controlling the direction and flow rate of pressure oil that drives the first spool and passes through the first control valve according to the first control valve switching target flow rate calculated by the main controller;
A second control valve controller that drives the second spool and controls the direction and flow rate of the pressure oil passing through the second control valve according to the second control valve switching target flow rate calculated by the main controller;
The first and second control valve controller and the main controller are connected to each other and can communicate with each other, and
The main controller includes an output switching unit that commands output cutoff signals of the first control valve controller and the second control valve controller, and when the operation amount of the operating device is less than a preset threshold, the first controller The first and second control valve switching target flow rates that allow pressure oil to be supplied to the hydraulic actuator only through the control valve are calculated, and when the operation amount of the operating device is equal to or greater than the threshold value, Calculating the first and second control valve switching target flow rates enabling pressure oil to be supplied to the hydraulic actuator via a second control valve;
When the operation amount of the operating device changes after passing the threshold value, the first and second control valves are based on the detection result of the operation state detecting device and the first and second control valve switching target flow rates. When the failure state of the controller is determined and the failure state of any one of the first and second control valve controllers is determined, the failure state is determined to one of the first and second control valve controllers. An electrical operating device for a hydraulic working machine, characterized by commanding an output cutoff signal.
前記第１及び第２油圧アクチュエータの駆動方向及び駆動速度を指示する操作装置と、
前記油圧ポンプ装置と前記第１油圧アクチュエータとを接続する第１油路に設けられた第１スプールを有し、前記第１油路を介して前記第１油圧アクチュエータに供給される圧油の方向及び流量を制御する第１制御弁と、
前記油圧ポンプ装置と前記第１油圧アクチュエータとを接続する第２油路に設けられた第２スプールを有し、前記第２油路を介して前記第１油圧アクチュエータに供給される圧油の方向及び流量を制御する第２制御弁と、
前記油圧ポンプ装置と前記第２油圧アクチュエータとを接続する第３油路に設けられた第３スプールを有し、前記第３油路を介して前記第２油圧アクチュエータに供給される圧油の方向及び流量を制御する第３制御弁と、
前記油圧ポンプ装置と前記第２油圧アクチュエータとを接続する第４油路に設けられた第４スプールを有し、前記第４油路を介して前記第２油圧アクチュエータに供給される圧油の方向及び流量を制御する第４制御弁と、
前記第１油圧アクチュエータの動作状態を検出する第１動作状態検出装置と、
前記第２油圧アクチュエータの動作状態を検出する第２動作状態検出装置と、
前記操作装置の操作に応じて第１制御弁切換目標流量と第２制御弁切換目標流量と第３制御弁切換目標流量と第４制御弁切換目標流量とを算出するメインコントローラと、
前記メインコントローラが算出した第１及び第３制御弁切換目標流量に応じて、前記第１及び第３スプールを駆動し前記第１及び第３制御弁を通る圧油の方向及び流量を制御する第１制御弁コントローラと、
前記メインコントローラが算出した第２及び第４制御弁切換目標流量に応じて、前記第２及び第４スプールを駆動し前記第２及び第４制御弁を通る圧油の方向及び流量を制御する第２制御弁コントローラと、
前記第１及び第２制御弁コントローラと前記メインコントローラとが接続され相互に通信可能とする通信バスとを備え、
前記メインコントローラは、前記第１制御弁コントローラ及び前記第２制御弁コントローラの出力遮断信号を指令する出力切換部を備え、前記第１及び第２動作状態検出装置の検出結果と前記第１乃至第４制御弁切換目標流量に基づいて、前記第１及び第２制御弁コントローラの故障状態を判定し、前記第１及び第２制御弁コントローラのいずれか一方の故障状態を判定したときに、故障状態と判定した前記第１及び第２制御弁コントローラのいずれか一方へ前記出力遮断信号を指令する
ことを特徴とする油圧作業機械の電気式操作装置。 Mounted on a hydraulic working machine comprising a hydraulic pump device having at least one hydraulic pump, and a first hydraulic actuator and a second hydraulic actuator driven by pressure oil supplied from the hydraulic pump device; In the electric operating device of the hydraulic working machine for controlling the driving of the second hydraulic actuator,
An operating device for instructing a driving direction and a driving speed of the first and second hydraulic actuators;
A direction of pressure oil having a first spool provided in a first oil passage connecting the hydraulic pump device and the first hydraulic actuator, and being supplied to the first hydraulic actuator via the first oil passage And a first control valve for controlling the flow rate;
A direction of pressure oil having a second spool provided in a second oil passage connecting the hydraulic pump device and the first hydraulic actuator, and being supplied to the first hydraulic actuator via the second oil passage And a second control valve for controlling the flow rate;
A direction of pressure oil having a third spool provided in a third oil passage connecting the hydraulic pump device and the second hydraulic actuator, and being supplied to the second hydraulic actuator via the third oil passage And a third control valve for controlling the flow rate;
A direction of pressure oil having a fourth spool provided in a fourth oil passage connecting the hydraulic pump device and the second hydraulic actuator, and being supplied to the second hydraulic actuator via the fourth oil passage And a fourth control valve for controlling the flow rate;
A first operation state detection device for detecting an operation state of the first hydraulic actuator;
A second operation state detection device for detecting an operation state of the second hydraulic actuator;
A main controller that calculates a first control valve switching target flow rate, a second control valve switching target flow rate, a third control valve switching target flow rate, and a fourth control valve switching target flow rate according to an operation of the operating device;
In accordance with the first and third control valve switching target flow rates calculated by the main controller, the first and third spools are driven to control the direction and flow rate of pressure oil passing through the first and third control valves. 1 control valve controller;
In accordance with the second and fourth control valve switching target flow rates calculated by the main controller, the second and fourth spools are driven to control the direction and flow rate of pressure oil passing through the second and fourth control valves. Two control valve controllers;
The first and second control valve controller and the main controller are connected to each other and can communicate with each other, and
The main controller includes an output switching unit that commands output cutoff signals of the first control valve controller and the second control valve controller, and the detection results of the first and second operation state detection devices and the first to second 4 When the failure state of the first and second control valve controllers is determined based on the control valve switching target flow rate, and the failure state of one of the first and second control valve controllers is determined, the failure state The output operating signal is commanded to one of the first and second control valve controllers determined as: An electric operating device for a hydraulic working machine.
前記メインコントローラは、前記操作装置が前記第１油圧アクチュエータの動作と前記第２油圧アクチュエータの停止を指示する場合は、前記第１及び第２制御弁を介して前記第１油圧アクチュエータへ圧油を供給可能とする前記第１及び第２制御弁切換目標流量を算出し、
前記操作装置が前記第１油圧アクチュエータの停止と前記第２油圧アクチュエータの動作を指示する場合は、前記第３及び第４制御弁を介して前記第２油圧アクチュエータへ圧油を供給可能とする前記第３及び第４制御弁切換目標流量を算出し、
前記操作装置が前記第１及び第２油圧アクチュエータの複合動作を指示する場合は、前記第１制御弁のみを介して前記第１油圧アクチュエータへ圧油を供給可能とし、前記第４制御弁のみを介して前記第２油圧アクチュエータへ圧油を供給可能とする前記第１乃至第４制御弁切換目標流量を算出し、
前記操作装置の操作量が前記第１及び第２油圧アクチュエータのいずれか一方の単独動作の指示から前記第１及び第２油圧アクチュエータの複合動作の指示へ切り換わるとき、または、前記操作装置の操作量が前記第１及び第２油圧アクチュエータの複合動作の指示から前記第１及び第２油圧アクチュエータのいずれか一方の単独動作の指示へ切り換わるときに、前記第１及び第２制御弁コントローラの故障状態を判定する
ことを特徴とする油圧作業機械の電気式操作装置。 The electric operating device for a hydraulic working machine according to claim 2,
The main controller supplies pressure oil to the first hydraulic actuator via the first and second control valves when the operating device instructs the operation of the first hydraulic actuator and the stop of the second hydraulic actuator. Calculating the first and second control valve switching target flow rates that can be supplied;
When the operating device instructs the stop of the first hydraulic actuator and the operation of the second hydraulic actuator, the pressure oil can be supplied to the second hydraulic actuator via the third and fourth control valves. Calculate the third and fourth control valve switching target flow rate,
When the operating device instructs a combined operation of the first and second hydraulic actuators, pressure oil can be supplied to the first hydraulic actuator only through the first control valve, and only the fourth control valve is provided. Through which the first to fourth control valve switching target flow rates enabling the supply of pressure oil to the second hydraulic actuator are calculated,
When the operation amount of the operating device is switched from an instruction of single operation of one of the first and second hydraulic actuators to an instruction of combined operation of the first and second hydraulic actuators, or operation of the operating device Failure of the first and second control valve controllers when the amount switches from the combined operation instruction of the first and second hydraulic actuators to the independent operation instruction of one of the first and second hydraulic actuators An electric operating device for a hydraulic working machine, characterized by determining a state.
前記油圧ポンプ装置を駆動するエンジンを更に備え、
前記第１油圧アクチュエータは、ブームを駆動するブームシリンダであり、前記第２油圧アクチュエータは、アームを駆動するアームシリンダである
ことを特徴とする油圧作業機械の電気式操作装置。 In the electric operating device of the hydraulic working machine according to claim 3,
An engine for driving the hydraulic pump device;
The electric operating device for a hydraulic working machine, wherein the first hydraulic actuator is a boom cylinder that drives a boom, and the second hydraulic actuator is an arm cylinder that drives an arm.
前記メインコントローラは、故障時制御弁切換目標流量を再設定し、
故障状態と判定されなかった前記第１及び第２制御弁コントローラのいずれか他方が、前記操作装置の操作量に応じた制御弁駆動量を増加させる
ことを特徴とする油圧作業機械の電気式操作装置。 In the electric operating device of the hydraulic working machine according to any one of claims 1 to 4,
The main controller resets the control valve switching target flow rate at the time of failure,
One of the first and second control valve controllers not determined to be in a failure state increases the control valve drive amount according to the operation amount of the operating device. apparatus.
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