JP6991056B2 - Excavator - Google Patents

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Description

本開示は、ショベルに関する。 This disclosure relates to excavators.

ショベルの掘削作業中に、アタッチメントが地面から受ける反力によってショベルの下部走行体が浮き上がる場合がある。この問題に対し、例えば特許文献1には、ショベルの姿勢(ブーム角度、アーム角度、バケット角度)に基づいて、掘削反力によりショベルが浮き上がるときのブームシリンダの力の最大値を算出し、この最大値を越えないようにブームシリンダの力を制御する手法が開示されている。 During excavator excavation work, the lower traveling body of the excavator may be lifted by the reaction force that the attachment receives from the ground. To solve this problem, for example, in Patent Document 1, the maximum value of the force of the boom cylinder when the excavator is lifted by the excavation reaction force is calculated based on the posture of the excavator (boom angle, arm angle, bucket angle). A method of controlling the force of the boom cylinder so as not to exceed the maximum value is disclosed.

特開2014-122510号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-122510

しかしながら、浮き上がり動作を含む、オペレータの意図しないショベルの動作を好適に抑制するためには、これらの動作をさらに精度良く判定できるのが望ましい。 However, in order to suitably suppress the operation of the excavator that is not intended by the operator, including the floating operation, it is desirable that these operations can be determined with higher accuracy.

本開示は、オペレータの意図しない動作を精度良く判定できるショベルを提供することを目的とする。 It is an object of the present disclosure to provide an excavator capable of accurately determining an unintended operation of an operator.

実施形態の一観点に係るショベルは、下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、前記上部旋回体に搭載されるアタッチメントと、前記アタッチメントを駆動するアクチュエータと、前記上部旋回体または前記アタッチメントに取り付けられ、前記下部走行体の走行中における前記上部旋回体の加速度を検出する加速度検出部と、前記加速度検出部により検出された前記加速度の方向に基づき、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の相対的な旋回角度を算出する旋回角度算出部と、を備える。 The excavator according to one aspect of the embodiment includes a lower traveling body, an upper swivel body rotatably mounted on the lower traveling body, an attachment mounted on the upper swivel body, and an actuator for driving the attachment. An acceleration detection unit that is attached to the upper swing body or the attachment and detects the acceleration of the upper swing body while the lower traveling body is traveling, and the lower portion based on the direction of the acceleration detected by the acceleration detection unit. It is provided with a turning angle calculation unit for calculating the relative turning angle of the upper turning body with respect to the traveling body.

本開示によれば、オペレータの意図しない動作を精度良く判定できるショベルを提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide an excavator capable of accurately determining an operation not intended by an operator.

実施形態に係るショベルの側面図である。It is a side view of the excavator which concerns on embodiment. 図1のショベルの駆動系を中心とする構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the structure centering on the drive system of the excavator of FIG. コントローラにより実施される安定化制御の概要を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the outline of the stabilization control performed by a controller. ショベルの前部浮き上がり動作を説明する図である。It is a figure explaining the front lifting operation of an excavator. ショベルの後部浮き上がり動作を説明する図である。It is a figure explaining the rear lifting operation of an excavator. 前部浮き上がり動作に関連するショベルの力学的なモデルを示す図である。It is a figure which shows the mechanical model of the excavator which is related to the front lifting motion. 後部浮き上がりに関連するショベルの力学的なモデルを示す図である。It is a figure which shows the mechanical model of the excavator related to the rear lift. 浮き上がり支点と上部旋回体の向きとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the floating fulcrum and the direction of the upper swing body. 浮き上がり動作の抑制制御の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the suppression control of a floating operation. ショベルの空中動作時に振動動作が発生する状況を説明する図である。It is a figure explaining the situation which the vibration operation occurs at the time of the aerial operation of an excavator. 図10に示す状況におけるショベルの排出動作に伴うピッチング軸方向の角度(ピッチ角度)及び角速度(ピッチ角速度)の時間波形を示す図である。It is a figure which shows the time waveform of the angle (pitch angle) and the angular velocity (pitch angular velocity) in the pitching axis direction with the discharge operation of the excavator in the situation shown in FIG. 表示装置の安定度表示の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the stability display of a display device. 表示装置の安定度表示の他の例を示す図である。It is a figure which shows another example of the stability display of a display device. 浮き上がり動作の抑制制御の他の例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the other example of the suppression control of a floating operation. 加速度検出部のキャリブレーション手法の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the calibration method of the acceleration detection part.

以下、添付図面を参照しながら実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate understanding of the description, the same components are designated by the same reference numerals as possible in the drawings, and duplicate description is omitted.

[ショベルの概要]
最初に、図1を参照して、実施形態に係るショベル100の概要について説明する。図1は、実施形態に係るショベル100の側面図である。
[Overview of excavator]
First, the outline of the excavator 100 according to the embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a side view of the shovel 100 according to the embodiment.

本実施形態に係るショベル100は、下部走行体1と、旋回機構2を介して旋回可能に下部走行体1に搭載される上部旋回体3と、アタッチメントとしてのブーム4、アーム5、及びバケット6と、オペレータが搭乗するキャビン10と、を備える。 The excavator 100 according to the present embodiment includes a lower traveling body 1, an upper rotating body 3 that is rotatably mounted on the lower traveling body 1 via a turning mechanism 2, a boom 4, an arm 5, and a bucket 6 as attachments. And a cabin 10 on which the operator is boarded.

下部走行体1は、例えば、左右1対のクローラを含み、それぞれのクローラが走行油圧モータ1A,1B(図2等参照)で油圧駆動されることにより、ショベル100を走行させる。 The lower traveling body 1 includes, for example, a pair of left and right crawlers, and each crawler is hydraulically driven by traveling hydraulic motors 1A and 1B (see FIG. 2 and the like) to drive the excavator 100.

上部旋回体3は、後述する旋回油圧モータ21(図2参照)等で駆動されることにより、下部走行体1に対して旋回する。 The upper swing body 3 turns with respect to the lower traveling body 1 by being driven by a swing hydraulic motor 21 (see FIG. 2) or the like, which will be described later.

ブーム4は、上部旋回体3の前部中央に俯仰可能に枢着され、ブーム4の先端には、アーム5が上下回動可能に枢着され、アーム5の先端には、バケット6が上下回動可能に枢着される。ブーム4、アーム5、及びバケット6は、それぞれ、油圧アクチュエータとしてのブームシリンダ7、アームシリンダ8、及びバケットシリンダ9によりそれぞれ油圧駆動される。 The boom 4 is pivotally attached to the center of the front part of the upper swing body 3 so as to be upright, an arm 5 is pivotally attached to the tip of the boom 4 so as to be vertically rotatable, and a bucket 6 is vertically attached to the tip of the arm 5. Rotatably pivoted. The boom 4, arm 5, and bucket 6 are each hydraulically driven by a boom cylinder 7, an arm cylinder 8, and a bucket cylinder 9 as hydraulic actuators, respectively.

キャビン10は、オペレータが搭乗する操縦室であり、上部旋回体3の前部左側に搭載される。 The cabin 10 is a cockpit on which the operator is boarded, and is mounted on the front left side of the upper swivel body 3.

[ショベルの基本構成]
次に、図2を参照して、図1のショベル100の構成を詳細に説明する。図2は、図1のショベル100の駆動系を中心とする構成の一例を示すブロック図である。なお、図2において、機械的動力系は二重線、高圧油圧ラインは太い実線、パイロットラインは破線、電気駆動・制御系は細い実線でそれぞれ示される。
[Basic structure of excavator]
Next, the configuration of the excavator 100 of FIG. 1 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram showing an example of a configuration centered on the drive system of the excavator 100 of FIG. In FIG. 2, the mechanical power system is shown by a double line, the high-pressure hydraulic line is shown by a thick solid line, the pilot line is shown by a broken line, and the electric drive / control system is shown by a thin solid line.

本実施形態に係るショベル100の油圧駆動系は、エンジン11と、メインポンプ14と、コントロールバルブ17を含む。また、本実施形態に係る油圧駆動系は、上述の如く、下部走行体1、上部旋回体3、ブーム4、アーム5、及びバケット6のそれぞれを油圧駆動する走行油圧モータ1A,1B、旋回油圧モータ21、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、及びバケットシリンダ9を含む。 The hydraulic drive system of the excavator 100 according to the present embodiment includes an engine 11, a main pump 14, and a control valve 17. Further, as described above, the hydraulic drive system according to the present embodiment includes traveling hydraulic motors 1A and 1B for hydraulically driving each of the lower traveling body 1, the upper turning body 3, the boom 4, the arm 5, and the bucket 6 and the turning hydraulic pressure. It includes a motor 21, a boom cylinder 7, an arm cylinder 8, and a bucket cylinder 9.

エンジン11は、ショベル100の駆動力源であり、例えば、上部旋回体3の後部に搭載される。エンジン11は、例えば、軽油を燃料とするディーゼルエンジンである。エンジン11の出力軸には、メインポンプ14及びパイロットポンプ15が接続される。 The engine 11 is a driving force source for the excavator 100, and is mounted on the rear portion of the upper swing body 3, for example. The engine 11 is, for example, a diesel engine that uses light oil as fuel. A main pump 14 and a pilot pump 15 are connected to the output shaft of the engine 11.

メインポンプ14は、例えば、上部旋回体3の後部に搭載され、高圧油圧ライン16を通じてコントロールバルブ17に作動油を供給する。メインポンプ14は、上述の如く、エンジン11により駆動される。メインポンプ14は、例えば、可変容量式油圧ポンプであり、レギュレータにより斜板の角度(傾転角)が制御されることにより、ピストンのストローク長を調整し、吐出流量(吐出圧)を制御することができる。 The main pump 14 is mounted on the rear portion of the upper swing body 3, for example, and supplies hydraulic oil to the control valve 17 through the high-pressure hydraulic line 16. The main pump 14 is driven by the engine 11 as described above. The main pump 14 is, for example, a variable displacement hydraulic pump, and the stroke length of the piston is adjusted and the discharge flow rate (discharge pressure) is controlled by controlling the angle (tilt angle) of the swash plate by the regulator. be able to.

コントロールバルブ17は、例えば、上部旋回体3の中央部に搭載され、オペレータによる操作装置26の操作に応じて、油圧駆動系の制御を行う油圧制御装置である。走行油圧モータ1A(右用),1B(左用)、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21等は、高圧油圧ラインを介してコントロールバルブ17に接続される。コントロールバルブ17は、メインポンプ14とそれぞれの油圧アクチュエータとの間に設けられ、メインポンプ14からそれぞれの油圧アクチュエータに供給される作動油の流量と流れる方向を制御する複数の油圧制御弁を含むバルブユニットである。 The control valve 17 is, for example, a hydraulic control device mounted on the central portion of the upper swing body 3 and controls the hydraulic drive system in response to the operation of the operation device 26 by the operator. The traveling hydraulic motor 1A (for right), 1B (for left), boom cylinder 7, arm cylinder 8, bucket cylinder 9, swivel hydraulic motor 21, and the like are connected to the control valve 17 via a high-pressure hydraulic line. The control valve 17 is provided between the main pump 14 and each hydraulic actuator, and includes a plurality of hydraulic control valves that control the flow rate and flow direction of the hydraulic oil supplied from the main pump 14 to each hydraulic actuator. It is a unit.

本実施形態に係るショベル100の操作系は、パイロットポンプ15、操作装置26、圧力センサ29等を含む。 The operation system of the excavator 100 according to the present embodiment includes a pilot pump 15, an operation device 26, a pressure sensor 29, and the like.

パイロットポンプ15は、例えば、上部旋回体3の後部に搭載され、パイロットライン25を介してメカニカルブレーキ23及び操作装置26にパイロット圧を供給する。パイロットポンプ15は、例えば、固定容量式油圧ポンプであり、上述の如く、エンジン11により駆動される。 The pilot pump 15 is mounted on the rear portion of the upper swing body 3, for example, and supplies the pilot pressure to the mechanical brake 23 and the operating device 26 via the pilot line 25. The pilot pump 15 is, for example, a fixed-capacity hydraulic pump, and is driven by the engine 11 as described above.

操作装置26は、レバー装置26A,26Bと、ペダル装置26Cを含む。操作装置26は、キャビン10の操縦席付近に設けられ、オペレータが各動作要素(下部走行体1、上部旋回体3、ブーム4、アーム5、バケット6等)の操作を行う操作手段である。換言すれば、操作装置26は、各動作要素を駆動するそれぞれの油圧アクチュエータ(走行油圧モータ1A,1B、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21)等の操作を行う操作手段である。操作装置26(レバー装置26A,26B、及びペダル装置26C)は、油圧ライン27を介して、コントロールバルブ17に接続される。これにより、コントロールバルブ17には、操作装置26における下部走行体1、上部旋回体3、ブーム4、アーム5、及びバケット6等の操作状態に応じたパイロット信号(パイロット圧)が入力される。そのため、コントロールバルブ17は、操作装置26における操作状態に応じて、各油圧アクチュエータを駆動することができる。また、操作装置26は、油圧ライン28を介して圧力センサ29に接続される。 The operating device 26 includes lever devices 26A and 26B and a pedal device 26C. The operating device 26 is provided near the cockpit of the cabin 10 and is an operating means for the operator to operate each operating element (lower traveling body 1, upper swivel body 3, boom 4, arm 5, bucket 6, etc.). In other words, the operating device 26 operates the hydraulic actuators (traveling hydraulic motors 1A, 1B, boom cylinder 7, arm cylinder 8, bucket cylinder 9, swivel hydraulic motor 21) that drive each operating element. It is a means. The operating device 26 (lever device 26A, 26B, and pedal device 26C) is connected to the control valve 17 via the hydraulic line 27. As a result, a pilot signal (pilot pressure) according to the operating state of the lower traveling body 1, the upper swivel body 3, the boom 4, the arm 5, the bucket 6 and the like in the operating device 26 is input to the control valve 17. Therefore, the control valve 17 can drive each hydraulic actuator according to the operating state of the operating device 26. Further, the operating device 26 is connected to the pressure sensor 29 via the hydraulic line 28.

レバー装置26A,26Bは、それぞれ、キャビン10内の操縦席に着座したオペレータから見て、左側及び右側に配置され、それぞれの操作レバーが中立状態(オペレータによる操作入力が無い状態)を基準にして前後方向及び左右方向に傾倒可能に構成される。これにより、レバー装置26Aにおける操作レバーの前後方向の傾倒、及び左右方向の傾倒、並びに、レバー装置26Bにおける操作レバーの前後方向の傾倒、及び左右方向の傾倒のそれぞれに対して、上部旋回体3(旋回油圧モータ21)、ブーム4(ブームシリンダ7)、アーム5(アームシリンダ8)、及びバケット6(バケットシリンダ9)の何れかを操作対象として任意に設定されうる。 The lever devices 26A and 26B are arranged on the left and right sides when viewed from the operator seated in the cockpit in the cabin 10, respectively, and the respective operating levers are arranged in a neutral state (a state in which there is no operation input by the operator) as a reference. It is configured to be able to tilt in the front-back direction and the left-right direction. As a result, the upper swivel body 3 with respect to the tilting of the operating lever in the front-rear direction and the left-right direction in the lever device 26A, the tilting in the front-rear direction and the tilting in the left-right direction of the operating lever in the lever device 26B, respectively. Any one of (swivel hydraulic motor 21), boom 4 (boom cylinder 7), arm 5 (arm cylinder 8), and bucket 6 (bucket cylinder 9) can be arbitrarily set as an operation target.

また、ペダル装置26Cは、下部走行体1(走行油圧モータ1A,1B)を操作対象とし、キャビン10内の操縦席に着座したオペレータから見て、前方のフロアに配置され、その操作ペダルは、オペレータにより踏み込み可能に構成される。 Further, the pedal device 26C targets the lower traveling body 1 (traveling hydraulic motors 1A and 1B) as an operation target, and is arranged on the front floor when viewed from the operator seated in the cockpit in the cabin 10, and the operation pedal is arranged on the front floor. It is configured so that it can be stepped on by the operator.

圧力センサ29は、上述の如く、油圧ライン28を介して操作装置26と接続され、操作装置26の二次側のパイロット圧、即ち、操作装置26における各動作要素の操作状態に対応するパイロット圧を検出する。圧力センサ29は、コントローラ30に接続され、操作装置26における下部走行体1、上部旋回体3、ブーム4、アーム5、及びバケット6等の操作状態に応じた圧力信号(圧力検出値)がコントローラ30に入力される。これにより、コントローラ30は、ショベルの下部走行体1、上部旋回体3、及びアタッチメントの操作状態を把握することができる。 As described above, the pressure sensor 29 is connected to the operating device 26 via the hydraulic line 28, and is the pilot pressure on the secondary side of the operating device 26, that is, the pilot pressure corresponding to the operating state of each operating element in the operating device 26. Is detected. The pressure sensor 29 is connected to the controller 30, and a pressure signal (pressure detection value) according to the operating state of the lower traveling body 1, the upper swivel body 3, the boom 4, the arm 5, the bucket 6 and the like in the operating device 26 is the controller. It is input to 30. As a result, the controller 30 can grasp the operating state of the lower traveling body 1, the upper turning body 3, and the attachment of the excavator.

本実施形態に係るショベル100の制御系は、コントローラ30、加速度検出部31、各種センサ32等を含む。 The control system of the excavator 100 according to the present embodiment includes a controller 30, an acceleration detection unit 31, various sensors 32, and the like.

コントローラ30は、ショベル100における駆動制御を行う主たる制御装置である。コントローラ30は、任意のハードウェア、ソフトウェア、或いはそれらの組み合わせにより実現されてよい。コントローラ30は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、補助記憶装置、I/O(Input-Output interface)等を含むマイクロコンピュータを中心に構成されてよく、ROMや補助記憶装置等に格納される各種プログラムをCPU上で実行することにより各種駆動制御が実現される。 The controller 30 is a main control device that controls the drive of the excavator 100. The controller 30 may be realized by any hardware, software, or a combination thereof. The controller 30 is mainly composed of a microcomputer including, for example, a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), an auxiliary storage device, an I / O (Input-Output interface), and the like. Therefore, various drive controls are realized by executing various programs stored in a ROM, an auxiliary storage device, or the like on the CPU.

コントローラ30は、上部旋回体3の加速度の方向に基づき、下部走行体1に対する上部旋回体3の相対的な旋回角度θを算出し、この算出した旋回角度θに基づいて、オペレータの意図しないショベル100の動作(意図しない動作)が発生しうるショベル100の不安定状態を検出すると、ショベル100の安定化制御を行う。 The controller 30 calculates the relative turning angle θ of the upper turning body 3 with respect to the lower traveling body 1 based on the direction of acceleration of the upper turning body 3, and based on the calculated turning angle θ, the operator does not intend the excavator. When the unstable state of the shovel 100 in which the operation of 100 (unintended operation) can occur is detected, the stabilization control of the shovel 100 is performed.

図3は、コントローラ30により実施される安定化制御の概要を示すフローチャートである。 FIG. 3 is a flowchart showing an outline of the stabilization control performed by the controller 30.

ステップS1では、ショベル100の下部走行体1が走行中か否かが判定される。ショベル100が走行中の場合(ステップS1のYes)にはステップS2に進み、ショベル100が走行中でない場合(ステップS01のNo)にはステップS4へ進む。 In step S1, it is determined whether or not the lower traveling body 1 of the excavator 100 is traveling. If the excavator 100 is running (Yes in step S1), the process proceeds to step S2, and if the shovel 100 is not running (No in step S01), the process proceeds to step S4.

ステップS2では、下部走行体1が走行中であるので、下部走行体1の走行中における上部旋回体3の加速度ACが検出される。ステップS2の処理が完了するとステップS3に進む。 In step S2, since the lower traveling body 1 is traveling, the acceleration AC of the upper rotating body 3 while the lower traveling body 1 is traveling is detected. When the process of step S2 is completed, the process proceeds to step S3.

ステップS3では、ステップS2にて検出された加速度ACの方向に基づき、下部走行体1に対する上部旋回体3の相対的な旋回角度θが算出される。ステップS3の処理が完了するとコントローラ30は算出した旋回角度θの情報を記憶して本制御フローを終了する。 In step S3, the relative turning angle θ of the upper turning body 3 with respect to the lower traveling body 1 is calculated based on the direction of the acceleration AC detected in step S2. When the process of step S3 is completed, the controller 30 stores the calculated information on the turning angle θ and ends the control flow.

ステップS4では、ステップS1にて下部走行体1が走行中ではないと判定されたので、ショベル100がアタッチメント操作中であるか否かが判定される。アタッチメント操作とは、ショベル100の走行以外の作業(例えば掘削やアタッチメントの空中動作など)をいう。ショベル100がアタッチメント操作中の場合(ステップS4のYes)にはステップS5へ進み、そうでない場合(ステップS5のNo)には本制御フローを終了する。 In step S4, since it is determined in step S1 that the lower traveling body 1 is not traveling, it is determined whether or not the excavator 100 is operating the attachment. The attachment operation refers to work other than running the excavator 100 (for example, excavation or aerial operation of the attachment). If the excavator 100 is operating the attachment (Yes in step S4), the process proceeds to step S5, and if not (No in step S5), the control flow ends.

ステップS5では、ステップS4にてアタッチメント操作中と判定されたので、ショベル100が不安定状態となっているか否かが判定される。この不安定状態の判定基準は、ステップS3にて算出した上部旋回体3の旋回角度θに応じて変動する。ショベル100が不安定状態の場合(ステップS5のYes)にはステップS6に進み、そうでない場合(ステップS5のNo)には本制御フローを終了する。 In step S5, since it is determined in step S4 that the attachment is being operated, it is determined whether or not the shovel 100 is in an unstable state. The criterion for determining the unstable state varies according to the turning angle θ of the upper turning body 3 calculated in step S3. If the excavator 100 is in an unstable state (Yes in step S5), the process proceeds to step S6, and if not (No in step S5), the control flow is terminated.

ステップS6では、ステップS5にてショベル100が不安定状態となっていることが判定されたので、不安定状態を解消すべく安定化制御が実施される。安定化制御は、例えば、安定度の表示、力発生の抑制、油圧ポンプ馬力を減らす(圧力、流量など)、ブームリリーフ(車体への反力をブームシリンダで吸収)などの各制御を含む。 In step S6, since it was determined in step S5 that the shovel 100 is in an unstable state, stabilization control is performed in order to eliminate the unstable state. Stabilization control includes, for example, display of stability, suppression of force generation, reduction of hydraulic pump horsepower (pressure, flow rate, etc.), boom relief (absorbing reaction force to the vehicle body by a boom cylinder), and the like.

ステップS7では、表示装置33を介して不安定状態の発生がオペレータに報知される。ステップS7の処理が完了すると本制御フローを終了する。 In step S7, the operator is notified of the occurrence of the unstable state via the display device 33. When the process of step S7 is completed, this control flow ends.

本実施形態では、コントローラ30は、オペレータが意図しないショベル100の動作のうち浮き上がり動作の発生の有無を判定する。そして、コントローラ30は、そのような浮き上がり動作が発生したと判定されると、当該動作を抑制するように、ショベル100のアタッチメントの動作を補正したり、オペレータに報知したりする。これにより、ショベル100に発生した意図しない動作が抑制される。 In the present embodiment, the controller 30 determines whether or not a floating operation occurs among the operations of the shovel 100 that the operator does not intend. Then, when it is determined that such a floating operation has occurred, the controller 30 corrects the operation of the attachment of the excavator 100 or notifies the operator so as to suppress the operation. As a result, the unintended operation generated in the excavator 100 is suppressed.

浮き上がり動作には、例えば、掘削反力等により、ショベル100の前部或いは後部が浮き上がる浮き上がり動作が含まれる。以下、浮き上がり動作のうち、ショベル100の前部が浮き上がる場合を「前部浮き上がり動作」と称し、ショベル100の後部が浮き上がる場合を「後部浮き上がり動作」と称して区別する場合がある。 The lifting motion includes, for example, a lifting motion in which the front portion or the rear portion of the excavator 100 is lifted by an excavation reaction force or the like. Hereinafter, among the lifting motions, the case where the front portion of the excavator 100 is lifted may be referred to as "front lifting motion", and the case where the rear portion of the shovel 100 is lifted may be referred to as "rear lifting motion".

コントローラ30は、例えば、ROMや補助記憶装置に格納される一以上のプログラムをCPU上で実行することにより実現される機能部として、旋回角度算出部301と、浮き上がり支点推定部302と、距離算出部303と、判定部304と、上限値設定部305と、動作補正部306と、を含む。 The controller 30 has, for example, a turning angle calculation unit 301, a floating fulcrum estimation unit 302, and a distance calculation as functional units realized by executing one or more programs stored in a ROM or an auxiliary storage device on the CPU. A unit 303, a determination unit 304, an upper limit value setting unit 305, and an operation correction unit 306 are included.

旋回角度算出部301は、加速度検出部31により検出された上部旋回体3の加速度の方向に基づき、下部走行体1に対する上部旋回体3の相対的な旋回角度θを算出する。旋回角度算出部301は、例えば、加速度に関連する情報、速度、位置等から、加速度を求めたり、加速度に関連する情報から直接θを求めてもよい。 The turning angle calculation unit 301 calculates the relative turning angle θ of the upper turning body 3 with respect to the lower traveling body 1 based on the direction of the acceleration of the upper turning body 3 detected by the acceleration detecting unit 31. For example, the turning angle calculation unit 301 may obtain the acceleration from the information related to the acceleration, the speed, the position, and the like, or may directly obtain θ from the information related to the acceleration.

浮き上がり支点推定部302は、旋回角度算出部301により算出された旋回角度θに基づき、前部浮き上がり動作における下部走行体1の浮き上がり支点P1fと、後部浮き上がり動作における下部走行体1の浮き上がり支点P1rとを推定する(図6、図7参照)。 The floating fulcrum estimation unit 302 has a floating fulcrum P1f of the lower traveling body 1 in the front floating operation and a floating fulcrum P1r of the lower traveling body 1 in the rear floating operation based on the turning angle θ calculated by the turning angle calculation unit 301. (See FIGS. 6 and 7).

距離算出部303は、浮き上がり支点推定部302により推定された下部走行体1の浮き上がり支点P1f,P1rに基づき、ショベル100の車体重心P3と、下部走行体1の浮き上がり支点P1f,P1rとの間の距離D1,D2を算出する(図6、図7参照)。また、距離算出部303は、下部走行体1の浮き上がり支点P1f,P1rと、ブームシリンダ7の角度と、に基づきブームシリンダ7の延長線l2と浮き上がり支点P1との間の距離D3,D4を算出する(図6、図7参照)。 The distance calculation unit 303 is located between the vehicle center of gravity P3 of the shovel 100 and the lift fulcrum P1f, P1r of the lower travel body 1 based on the lift fulcrum P1f, P1r of the lower traveling body 1 estimated by the lift fulcrum estimation unit 302. Calculate the distances D1 and D2 (see FIGS. 6 and 7). Further, the distance calculation unit 303 calculates the distances D3 and D4 between the extension line l2 of the boom cylinder 7 and the floating fulcrum P1 based on the angles of the floating fulcrums P1f and P1r of the lower traveling body 1 and the boom cylinder 7. (See FIGS. 6 and 7).

判定部304は、距離算出部303により算出された距離D1~D4と、ブームシリンダ7(アクチュエータ)が発生する力F1の情報、または各種センサ32から入力されるショベル100の各種状態に関する情報に基づき、下部走行体1の浮き上がりが発生したか否かを判定する。 The determination unit 304 is based on the information of the distances D1 to D4 calculated by the distance calculation unit 303, the force F1 generated by the boom cylinder 7 (actuator), or the information on various states of the excavator 100 input from the various sensors 32. , It is determined whether or not the lower traveling body 1 has been lifted.

上限値設定部305は、距離算出部303により算出された距離D1~D4に基づき、下部走行体1が浮き上がらない範囲でブームシリンダ7(アクチュエータ)が発生する力(またはシリンダ圧力)の上限値F1maxを設定する。 The upper limit value setting unit 305 is based on the distances D1 to D4 calculated by the distance calculation unit 303, and the upper limit value F1max of the force (or cylinder pressure) generated by the boom cylinder 7 (actuator) within the range where the lower traveling body 1 does not rise. To set.

動作補正部306は、上限値設定部305により設定された上限値F1maxを超えないように、ブームシリンダ7(アクチュエータ)の力F1を制御して、アタッチメントの動作を補正し、浮き上がり動作を抑制させる。 The motion correction unit 306 controls the force F1 of the boom cylinder 7 (actuator) so as not to exceed the upper limit value F1max set by the upper limit value setting unit 305, corrects the operation of the attachment, and suppresses the floating operation. ..

加速度検出部31は、上部旋回体3の加速度を検出する。加速度検出部31は、例えば、ジャイロセンサ、加速度センサ、三軸加速度及び三軸角加速度を出力可能なIMU(Inertial Measurement Unit:慣性計測装置)等を含む。加速度検出部31は、本実施形態では上部旋回体3に取り付けられる。 The acceleration detection unit 31 detects the acceleration of the upper swivel body 3. The acceleration detection unit 31 includes, for example, a gyro sensor, an acceleration sensor, an IMU (Inertial Measurement Unit) capable of outputting triaxial acceleration and triaxial angular acceleration, and the like. The acceleration detection unit 31 is attached to the upper swing body 3 in this embodiment.

各種センサ32は、ショベル100の各種状態やショベル100の周辺の各種状態を検出する既知の検出手段である。各種センサ32には、上部旋回体3とブーム4との連結点におけるブーム4の基準面に対する角度(ブーム角度)、ブーム4とアーム5との間の相対的な角度(アーム角度)、及び、アーム5とバケット6との間の相対的な角度(バケット角度)を検出する角度センサが含まれうる。また、各種センサ32には、油圧アクチュエータ内の油圧状態、具体的には、油圧シリンダのロッド側油室及びボトム側油室の圧力を検出する圧力センサ等が含まれうる。また、各種センサ32には、ショベル100の周辺の地形や障害物等との相対位置関係を検出する距離センサや画像センサ等が含まれうる。 The various sensors 32 are known detection means for detecting various states of the shovel 100 and various states around the shovel 100. The various sensors 32 have an angle (boom angle) of the boom 4 with respect to the reference plane at the connection point between the upper swing body 3 and the boom 4, a relative angle between the boom 4 and the arm 5 (arm angle), and An angle sensor may be included that detects the relative angle (bucket angle) between the arm 5 and the bucket 6. Further, the various sensors 32 may include a pressure sensor for detecting the hydraulic pressure state in the hydraulic actuator, specifically, the pressure in the rod side oil chamber and the bottom side oil chamber of the hydraulic cylinder. Further, the various sensors 32 may include a distance sensor, an image sensor, and the like for detecting the relative positional relationship with the terrain around the shovel 100, obstacles, and the like.

表示装置33(報知部)は、各種情報を表示するための装置であり、例えば、ショベルの運転室に設置される液晶ディスプレイである。表示装置33は、コントローラ30からの制御信号に応じて各種情報を表示する。本実施形態では、表示装置33は、コントローラ30の判定部304により浮き上がり動作が発生すると判定されたときに、浮き上がり動作の発生を乗員に報知する。 The display device 33 (notification unit) is a device for displaying various information, and is, for example, a liquid crystal display installed in the driver's cab of a shovel. The display device 33 displays various information according to the control signal from the controller 30. In the present embodiment, the display device 33 notifies the occupant of the occurrence of the floating operation when the determination unit 304 of the controller 30 determines that the floating operation will occur.

[前部浮き上がり動作]
図4は、ショベル100の前部浮き上がり動作を説明する図である。具体的には、図4は、前部浮き上がり動作が発生するショベル100の作業状況を示す図である。
[Front lifting motion]
FIG. 4 is a diagram illustrating a front lifting operation of the excavator 100. Specifically, FIG. 4 is a diagram showing a working situation of the shovel 100 in which the front lifting operation occurs.

図4に示すように、ショベル100は、地面50aの掘削作業を行っており、主に、アーム5及びバケット6の閉じ動作によって、バケット6から地面50aにショベル100の車体寄りの斜め下方向への力F2が作用する。このとき、ショベル100の車体には、バケット6に作用する力F2の反力、即ち、掘削反力F2aのうちの垂直方向成分F2aVに対応する車体を後方に傾斜させようとする反力F3(力のモーメント。以下、本実施形態では、単に「モーメント」と称する)がアタッチメントを介して作用する。具体的には、当該反力F3は、ブームシリンダ7を引き上げようとする力F1として車体に作用する。そして、この力F1に起因して車体を後方に傾斜させようとするモーメントが、重力に基づく車体を地面に抑え付けようとする力(モーメント)を上回ると、車体の前部が浮き上がってしまう。 As shown in FIG. 4, the excavator 100 is excavating the ground 50a, and mainly due to the closing operation of the arm 5 and the bucket 6, the excavator 100 is moved diagonally downward from the bucket 6 to the ground 50a toward the vehicle body. Force F2 acts. At this time, on the vehicle body of the excavator 100, the reaction force of the force F2 acting on the bucket 6, that is, the reaction force F3 (that is, the reaction force F3 that tries to tilt the vehicle body corresponding to the vertical component F2aV of the excavation reaction force F2a backward). A moment of force, hereinafter simply referred to as a "moment" in this embodiment) acts via an attachment. Specifically, the reaction force F3 acts on the vehicle body as a force F1 for pulling up the boom cylinder 7. Then, when the moment for tilting the vehicle body backward due to this force F1 exceeds the force (moment) for suppressing the vehicle body based on gravity to the ground, the front portion of the vehicle body is lifted.

[後部浮き上がり動作]
図5は、ショベル100の後部浮き上がり動作を説明する図である。具体的には、図5は、後部浮き上がり動作が発生するショベル100の作業状況を示す図である。
[Rear lift movement]
FIG. 5 is a diagram illustrating a rear lifting operation of the shovel 100. Specifically, FIG. 5 is a diagram showing a working situation of the shovel 100 in which the rear lifting operation occurs.

図5に示すように、ショベル100は、地面60aの掘削作業を行っている。バケット6が斜面60bを掘り込むように力F2(モーメント)が発生しており、また、ブーム4がバケット6を斜面60bに抑え付けるように、換言すれば、ブーム4が車体を前傾させるように、力F3(モーメント)が発生している。このとき、ブームシリンダ7のロッドを引き上げる力F1が発生し、力F1が、ショベル100の車体を傾けるように作用する。そして、力F1に起因する車体を前傾させようとするモーメントが、重力に基づく車体を地面に抑え付けようとする力(モーメント)を上回ると、車体の後部が浮き上がってしまう。 As shown in FIG. 5, the excavator 100 is excavating the ground 60a. A force F2 (moment) is generated so that the bucket 6 digs into the slope 60b, and the boom 4 suppresses the bucket 6 to the slope 60b, in other words, the boom 4 tilts the vehicle body forward. In addition, a force F3 (moment) is generated. At this time, a force F1 that pulls up the rod of the boom cylinder 7 is generated, and the force F1 acts to tilt the vehicle body of the shovel 100. Then, when the moment for tilting the vehicle body forward due to the force F1 exceeds the force (moment) for suppressing the vehicle body based on gravity to the ground, the rear portion of the vehicle body is lifted.

特に、バケット6が地面や対象物に接触し、引っかかったり、或いは、めり込んだりしている場合、ブーム4に力が作用してもブーム4は動かないため、ブームシリンダ7のロッドは変位しない。ブームシリンダ7の収縮側(本例では、ロッド側)の油室の圧力が大きくなると、ブームシリンダ7自体を持ち上げる力F1、即ち、車体を前方に傾けようとする力が大きくなる。 In particular, when the bucket 6 is in contact with the ground or an object and is caught or sunk, the boom 4 does not move even if a force acts on the boom 4, so that the rod of the boom cylinder 7 does not displace. When the pressure in the oil chamber on the contraction side (in this example, the rod side) of the boom cylinder 7 becomes large, the force F1 for lifting the boom cylinder 7 itself, that is, the force for tilting the vehicle body forward becomes large.

このような状況は、例えば、前方斜面の整地作業の他、バケット6が車体(下部走行体1)よりも下方に位置する深掘り作業等で生じうる。また、ブーム4自体が操作された場合に限らず、アーム5やバケット6が操作された場合にも生じうる。 Such a situation may occur, for example, in the ground leveling work on the front slope, or in the deep digging work in which the bucket 6 is located below the vehicle body (lower traveling body 1). Further, it may occur not only when the boom 4 itself is operated but also when the arm 5 and the bucket 6 are operated.

[浮き上がり動作の抑制方法]
図6は、前部浮き上がり動作に関連するショベル100の力学的なモデルを示す図であり、図4と同様、ショベル100が地面120aの掘削作業を行っている場合に、ショベル100に作用する力を示す図である。
[Method of suppressing floating movement]
FIG. 6 is a diagram showing a mechanical model of the excavator 100 related to the front lifting motion, and as in FIG. 4, the force acting on the excavator 100 when the excavator 100 is excavating the ground 120a. It is a figure which shows.

図6に示すように、ショベル100の前部浮き上がり動作における浮き上がり支点P1fは、下部走行体1の有効接地領域120bのうち、アタッチメントが延在する方向(上部旋回体3の向き)における最後端とみなすことができる。よって、浮き上がり支点P1fまわりに車体前部を持ち上げようとするモーメントτ1は、ブームシリンダ7の延長線l2と浮き上がり支点P1fとの間の距離D3と、力F1に基づき、次の式(1)で表される。 As shown in FIG. 6, the lifting fulcrum P1f in the front lifting operation of the excavator 100 is the rearmost end in the effective ground contact area 120b of the lower traveling body 1 in the direction in which the attachment extends (direction of the upper turning body 3). Can be regarded. Therefore, the moment τ1 for lifting the front part of the vehicle body around the floating fulcrum P1f is calculated by the following equation (1) based on the distance D3 between the extension line l2 of the boom cylinder 7 and the floating fulcrum P1f and the force F1. expressed.

τ1=D3・F1 ・・・(1) τ1 = D3 ・ F1 ・ ・ ・ (1)

一方、重力が浮き上がり支点P1fまわりに車体を地面に抑え付けようとするモーメントτ2は、ショベル100の車体重心P3と、下部走行体1の後方の浮き上がり支点P1fとの間の距離D1と、車体重量Mと、重力加速度gに基づき、次の式(2)で表される。 On the other hand, the moment τ2 in which gravity tries to hold the vehicle body against the ground around the floating fulcrum P1f is the distance D1 between the vehicle weight center P3 of the excavator 100 and the floating fulcrum P1f behind the lower traveling body 1 and the vehicle body weight. Based on M and the gravitational acceleration g, it is expressed by the following equation (2).

τ2=D1・Mg …(2) τ2 = D1 · Mg ... (2)

車体の前部が浮き上がらずに安定する条件(安定条件)は、次の式(3)で表される。 The condition (stability condition) in which the front part of the vehicle body is stable without rising is expressed by the following equation (3).

τ1<τ2 …(3) τ1 <τ2 ... (3)

よって、式(3)に、式(1),(2)が代入されることにより、安定条件として、次の不等式(4)が得られる。 Therefore, by substituting the equations (1) and (2) into the equation (3), the following inequality equation (4) can be obtained as a stability condition.

D3・F1<D1・Mg ・・・(4) D3 ・ F1 <D1 ・ Mg ・ ・ ・ (4)

つまり、判定部304は、不等式(4)が成り立つ場合に前部浮き上がり動作が未発生と判定し、不等式(4)が成り立たない場合に前部浮き上がり動作が発生していると判定できる。また、動作補正部306は、制御条件として不等式(4)が成り立つように、アタッチメントの動作を補正することにより、ショベル100の前部浮き上がり動作を防止できる。 That is, the determination unit 304 can determine that the front floating motion has not occurred when the inequality (4) holds, and can determine that the front lifting motion has occurred when the inequality (4) does not hold. Further, the motion correction unit 306 can prevent the front floating motion of the excavator 100 by correcting the motion of the attachment so that the inequality (4) holds as a control condition.

図7は、後部浮き上がりに関連するショベル100の力学的なモデルを示す図であり、図5と同様、地面130aの掘削作業を行っている場合に、ショベル100に作用する力を示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing a mechanical model of the excavator 100 related to the rear lift, and is a diagram showing a force acting on the excavator 100 when excavating the ground 130a, as in FIG. 5. ..

ショベル100の後部浮き上がり動作における浮き上がり支点P1rは、下部走行体1の有効接地領域130bのうち、アタッチメントが延在する方向(上部旋回体3の向き)における最先端とみなすことができる。よって、浮き上がり支点P1まわりに車体を前方に傾けようとするモーメントτ1、即ち、車体後部を持ち上げようとするモーメントτ1は、ブームシリンダ7の延長線l2と、浮き上がり支点P1rの間の距離D4と、ブームシリンダ7が上部旋回体3に及ぼす力F1とに基づき、次の式(5)で表される。 The lift fulcrum P1r in the rear lift operation of the excavator 100 can be regarded as the most advanced position in the effective ground contact area 130b of the lower traveling body 1 in the direction in which the attachment extends (direction of the upper swing body 3). Therefore, the moment τ1 that tries to tilt the vehicle body forward around the floating fulcrum P1, that is, the moment τ1 that tries to lift the rear part of the vehicle body is the distance D4 between the extension line l2 of the boom cylinder 7 and the floating fulcrum P1r. It is expressed by the following equation (5) based on the force F1 exerted by the boom cylinder 7 on the upper swing body 3.

τ1=D4・F1 ・・・(5) τ1 = D4 ・ F1 ・ ・ ・ (5)

一方、重力が浮き上がり支点P1rまわりに車体を地面に抑え付けようとするモーメントτ2は、ショベルの車体重心P3と、下部走行体1の前方の浮き上がり支点P1rの間の距離D2と、車体重量Mと、重力加速度gに基づき、次の式(6)で表される。 On the other hand, the moment τ2 in which gravity tries to hold the vehicle body against the ground around the floating fulcrum P1r is the distance D2 between the vehicle weight center P3 of the excavator, the floating fulcrum P1r in front of the lower traveling body 1, and the vehicle body weight M. , Based on the gravitational acceleration g, it is expressed by the following equation (6).

τ2=D2・Mg ・・・(6) τ2 = D2 ・ Mg ・ ・ ・ (6)

車体の後方が浮き上がらずに安定する条件(安定条件)は、式(3)と同様、次の式(7)で表される。 The condition (stability condition) in which the rear part of the vehicle body is stabilized without rising is expressed by the following equation (7) as in the equation (3).

τ1<τ2 …(7) τ1 <τ2 ... (7)

よって、式(7)に、式(5),(6)が代入されることにより、安定条件として、次の不等式(8)が得られる。 Therefore, by substituting the equations (5) and (6) into the equation (7), the following inequality equation (8) can be obtained as a stability condition.

D4・F1<D2・Mg ・・・(8) D4 ・ F1 <D2 ・ Mg ・ ・ ・ (8)

つまり、判定部304は、不等式(8)が成り立つ場合に後部浮き上がり動作が未発生と判定し、不等式(8)が成り立たない場合に後部浮き上がり動作が発生していると判定できる。また、動作補正部306は、制御条件として不等式(8)が成り立つように、アタッチメントの動作を補正すれば、ショベル100の後部浮き上がり動作を防止できる。 That is, the determination unit 304 can determine that the rear floating operation has not occurred when the inequality (8) holds, and can determine that the rear lifting operation has occurred when the inequality (8) does not hold. Further, if the motion correction unit 306 corrects the motion of the attachment so that the inequality (8) holds as a control condition, the rear floating motion of the shovel 100 can be prevented.

[浮き上がり支点の変化を考慮した浮き上がり動作の抑制方法]
以下、図8を参照して、浮き上がり支点の変化を考慮した浮き上がり動作の抑制方法について説明する。図8は、浮き上がり支点P1f,P1rと上部旋回体3の向きとの関係を示す図である。
[Method of suppressing lifting motion considering changes in lifting fulcrum]
Hereinafter, a method of suppressing the floating operation in consideration of the change of the floating fulcrum will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the floating fulcrums P1f and P1r and the orientation of the upper swing body 3.

上述の如く、前部浮き上がり、後部浮き上がりが発生しない制御条件(安定条件)は、不等式(4),(8)である。不等式(4),(8)は、距離D1,D2,D3,D4をパラメータとし、これらの距離は、浮き上がり支点P1f、P1rの位置に依存する。 As described above, the control conditions (stability conditions) in which the front lift and the rear lift do not occur are the inequalities (4) and (8). Inequalities (4) and (8) have distances D1, D2, D3, and D4 as parameters, and these distances depend on the positions of the floating fulcrums P1f and P1r.

図8は、アタッチメントが延在する方向(アタッチメントの向き)と下部走行体1の向き(走行方向)とが同じ場合を旋回角度θ=0°とし、右旋回を正方向とする場合の浮き上がり支点P1rと上部旋回体3の向き(旋回角度θ)との関係を説明する図である。具体的には、図8(a)~(c)は、それぞれ、旋回角度θが0°の場合、30°の場合、及び90°の場合における浮き上がり支点P1を表す図である。 In FIG. 8, when the direction in which the attachment extends (the direction of the attachment) and the direction of the lower traveling body 1 (the traveling direction) are the same, the turning angle θ = 0 °, and the right turning is the positive direction. It is a figure explaining the relationship between the fulcrum P1r and the direction (turning angle θ) of the upper swing body 3. Specifically, FIGS. 8A to 8C are diagrams showing the floating fulcrum P1 when the turning angle θ is 0 °, 30 °, and 90 °, respectively.

尚、図8(a)~(c)では、後部浮き上がりを想定し、浮き上がり支点P1rが車体前部に位置している。また、図8(a)~(c)における線l1は、アタッチメントが延在する方向(上部旋回体3の向き)と直交し、かつ、有効接地領域140aのうちのアタッチメントの延在方向における最先端を通る線を表しており、浮き上がり支点P1rは、線l1上に位置する。 In FIGS. 8A to 8C, the floating fulcrum P1r is located at the front part of the vehicle body on the assumption that the rear part is lifted. Further, the line l1 in FIGS. 8A to 8C is orthogonal to the direction in which the attachment extends (the direction of the upper swivel body 3), and is the most in the extending direction of the attachment in the effective ground contact area 140a. It represents a line passing through the tip, and the floating fulcrum P1r is located on the line l1.

図8に示すように、浮き上がり支点P1rは、上部旋回体3の向きや地面の状態に応じて移動する。例えば、図8(a)~(c)に示すように、浮き上がり支点P1が移動すると、距離D2も変化する。また、同様に、距離D4も、浮き上がり支点P1rの移動にともなって変化する。 As shown in FIG. 8, the floating fulcrum P1r moves according to the direction of the upper swivel body 3 and the state of the ground. For example, as shown in FIGS. 8A to 8C, when the floating fulcrum P1 moves, the distance D2 also changes. Similarly, the distance D4 also changes with the movement of the floating fulcrum P1r.

浮き上がり支点P1rの移動は、距離D2,D4に影響を与え、車体が転倒しない力学的な安定条件に影響を及ぼす。 The movement of the floating fulcrum P1r affects the distances D2 and D4, and affects the mechanical stability conditions under which the vehicle body does not tip over.

なお、前部浮き上がり動作の浮き上がり支点P1fも、浮き上がり支点P1rと同様に、上部旋回体3の向きや地面の状態に応じて移動し、これにより距離D1,D3も変化する。 The floating fulcrum P1f of the front lifting operation also moves according to the direction of the upper swivel body 3 and the state of the ground, similarly to the floating fulcrum P1r, and the distances D1 and D3 also change accordingly.

そこで本実施形態では、距離算出部303が、浮き上がり支点P1f,P1rの位置に応じて距離D1~D4を算出する。浮き上がり支点P1f,P1rの位置は、浮き上がり支点推定部302によって、下部走行体1に対する上部旋回体3の相対旋回角度θを用いて算出できる。 Therefore, in the present embodiment, the distance calculation unit 303 calculates the distances D1 to D4 according to the positions of the floating fulcrums P1f and P1r. The positions of the floating fulcrums P1f and P1r can be calculated by the floating fulcrum estimation unit 302 by using the relative turning angle θ of the upper turning body 3 with respect to the lower traveling body 1.

ここで、従来のショベル100に搭載されるセンサ類では、下部走行体1に対する上部旋回体3の相対旋回角度θを検出する手段を基本的には備えていなかった。これに対して本実施形態では、下部走行体1の走行中の上部旋回体3の加速度ACを利用して、上部旋回体3の旋回角度θを算出する。 Here, the sensors mounted on the conventional excavator 100 basically do not have a means for detecting the relative turning angle θ of the upper turning body 3 with respect to the lower traveling body 1. On the other hand, in the present embodiment, the turning angle θ of the upper turning body 3 is calculated by using the acceleration AC of the upper turning body 3 while the lower running body 1 is running.

図8(a)~(c)に示すように、上部旋回体3の旋回角度θが異なる状態で下部走行体1が走行すると、上部旋回体3に搭載される加速度検出部31は、下部走行体1の走行方向(図8では上方向)と同じ方向の加速度ACを検出する。この加速度ACの方向と、アタッチメントが延在する方向とのなす角度は、上部旋回体3の旋回角度θと対応する。したがって、加速度検出部31により下部走行体1の走行中における上部旋回体3の加速度ACを検出すれば、旋回角度算出部301が、加速度検出部31により検出された加速度ACの方向に基づいて旋回角度θを算出できる。 As shown in FIGS. 8A to 8C, when the lower traveling body 1 travels in a state where the turning angle θ of the upper rotating body 3 is different, the acceleration detection unit 31 mounted on the upper rotating body 3 travels in the lower part. The acceleration AC in the same direction as the traveling direction of the body 1 (upward in FIG. 8) is detected. The angle formed by the direction of the acceleration AC and the direction in which the attachment extends corresponds to the turning angle θ of the upper swing body 3. Therefore, if the acceleration detection unit 31 detects the acceleration AC of the upper turning body 3 while the lower traveling body 1 is traveling, the turning angle calculation unit 301 turns based on the direction of the acceleration AC detected by the acceleration detection unit 31. The angle θ can be calculated.

加速度ACの方向に基づく旋回角度θの算出について具体的に説明する。加速度検出部31は少なくとも、互いに直交するx軸、y軸の加速度を取得できればよい。例えば図8に示すように、x軸が上部旋回体3の前後方向、y軸が上部旋回体3の左右幅方向に向くように加速度検出部31を設置する。この場合、図8(a)に示す旋回角度θ=0°のとき加速度検出部31はx方向のみ加速度を検出するので、下部走行体1に対する上部旋回体3の相対的な旋回角度θはほぼ0°とわかる。同様に、図8(c)に示す旋回角度θ=90°のとき加速度検出部31はy方向のみ加速度を検出するので、下部走行体1に対する上部旋回体3の相対的な旋回角度θはほぼ90°とわかる。 The calculation of the turning angle θ based on the direction of the acceleration AC will be specifically described. It suffices if the acceleration detection unit 31 can acquire at least the accelerations of the x-axis and the y-axis orthogonal to each other. For example, as shown in FIG. 8, the acceleration detection unit 31 is installed so that the x-axis faces the front-rear direction of the upper swivel body 3 and the y-axis faces the left-right width direction of the upper swivel body 3. In this case, since the acceleration detection unit 31 detects the acceleration only in the x direction when the turning angle θ = 0 ° shown in FIG. 8A, the relative turning angle θ of the upper turning body 3 with respect to the lower traveling body 1 is approximately the same. It turns out to be 0 °. Similarly, when the turning angle θ = 90 ° shown in FIG. 8C, the acceleration detection unit 31 detects the acceleration only in the y direction, so that the relative turning angle θ of the upper turning body 3 with respect to the lower traveling body 1 is approximately the same. It turns out to be 90 °.

一方、図8(b)に示すように、旋回角度θが0°より大きく、かつ、90°より小さいとき、加速度検出部31はx方向の加速度成分ACxと、y方向の加速度成分ACyの両方を検出する。これらの加速度成分ACx,ACyの大きさから、加速度検出部31(すなわち上部旋回体3)が下部走行体1の走行方向に対してどの程度の旋回角度θをとっているかがわかる。 On the other hand, as shown in FIG. 8B, when the turning angle θ is larger than 0 ° and smaller than 90 °, the acceleration detection unit 31 has both the acceleration component ACx in the x direction and the acceleration component ACy in the y direction. Is detected. From the magnitudes of these acceleration components ACx and ACy, it can be seen how much the turning angle θ is taken by the acceleration detection unit 31 (that is, the upper turning body 3) with respect to the running direction of the lower running body 1.

なお、旋回角度θの基準となる方向は、例えば上部旋回体3と下部走行体1のクローラとが正対状態(例えば図8(a)の位置)でキャリブレーションを行い、このときの加速度ACを基準にしてもよいし、加速度検出部31で予め設定された方向を基準としてもよい。加速度検出部31は、少なくとも二軸の加速度を検出できればよいが、三軸の加速度を検出できるIMUセンサなどを用いてもよい。 As for the reference direction of the turning angle θ, for example, the crawler of the upper turning body 3 and the lower traveling body 1 are calibrated in a facing state (for example, the position of FIG. 8A), and the acceleration AC at this time is performed. May be used as a reference, or a direction preset by the acceleration detection unit 31 may be used as a reference. The acceleration detection unit 31 may detect at least biaxial acceleration, but may use an IMU sensor or the like that can detect triaxial acceleration.

判定部304は、距離算出部303が算出した距離D1~D4の情報に基づき安定条件(不等式(4),(8))を動的に設定し、この安定条件を用いて下部走行体1の前部或いは後部が浮き上がった瞬間を特定する。また、上限値設定部305は、判定部304が動的に設定した安定条件を満たすように、すなわち、下部走行体1が浮き上がり動作が抑制されるようにブームシリンダ7が発生する力F1の上限値F1maxを設定する。 The determination unit 304 dynamically sets stability conditions (inequality (4), (8)) based on the information of the distances D1 to D4 calculated by the distance calculation unit 303, and uses the stability conditions of the lower traveling body 1. Identify the moment when the front or back rises. Further, the upper limit value setting unit 305 is the upper limit of the force F1 generated by the boom cylinder 7 so that the stability condition dynamically set by the determination unit 304 is satisfied, that is, the lower traveling body 1 is suppressed from floating. Set the value F1max.

浮き上がりの瞬間は、アタッチメントが車体を傾けようとする力F1に基づくモーメントτ1と、それに抗う重力に基づくモーメントτ2がバランスした状態と近似しうる。よって、浮き上がりの瞬間を特定し、ショベル100の状態を監視することにより、浮き上がりを抑制するための制御条件を適応的に設定でき、様々な使用状況下において、浮き上がりを適切に抑制できる。 The moment of lifting can be approximated to a state in which the moment τ1 based on the force F1 that the attachment tries to tilt the vehicle body and the moment τ2 based on the gravity against it are balanced. Therefore, by specifying the moment of lifting and monitoring the state of the excavator 100, the control conditions for suppressing the lifting can be adaptively set, and the lifting can be appropriately suppressed under various usage conditions.

一度取得された距離D1,D2は、上部旋回体3の方向を変化させず、また、地面状況が変化しない限り、同じ値を用いることができる。一方、距離D3,D4は、ブーム4の上げ下げに応じて変化する。上限値設定部305は、ブーム4の角度が変化すると、それに応じて距離D3,D4を変化させ、制御条件に反映させることができる。 The same values can be used for the distances D1 and D2 once acquired as long as the direction of the upper swivel body 3 does not change and the ground condition does not change. On the other hand, the distances D3 and D4 change according to the raising and lowering of the boom 4. When the angle of the boom 4 changes, the upper limit value setting unit 305 can change the distances D3 and D4 accordingly and reflect them in the control conditions.

図9は、浮き上がり動作の抑制制御の一例を示すフローチャートである。図9に示すフローチャートの処理は、コントローラ30によりショベル100の動作中に定期的に実行することができる。なお、図9のステップS01~S03は、図3のフローチャートのステップS1~S3に対応する。また、図9のステップS06~S09は、図3のステップS4~S7を浮き上がり動作に限定した内容である。 FIG. 9 is a flowchart showing an example of suppression control of the floating operation. The processing of the flowchart shown in FIG. 9 can be periodically executed by the controller 30 during the operation of the excavator 100. Note that steps S01 to S03 in FIG. 9 correspond to steps S1 to S3 in the flowchart of FIG. Further, steps S06 to S09 in FIG. 9 are contents in which steps S4 to S7 in FIG. 3 are limited to the floating operation.

ステップS01では、コントローラ30により、ショベル100の下部走行体1が走行中か否かが判定される。ショベル100が走行中の場合(ステップS01のYes)にはステップS02に進み、ショベル100が走行中でない場合(ステップS01のNo)にはステップS05へ進む。 In step S01, the controller 30 determines whether or not the lower traveling body 1 of the excavator 100 is traveling. If the excavator 100 is running (Yes in step S01), the process proceeds to step S02, and if the shovel 100 is not running (No in step S01), the process proceeds to step S05.

ステップS02では、下部走行体1が走行中であるので、加速度検出部31により、下部走行体1の走行中における上部旋回体3の加速度ACが検出される。ステップS02の処理が完了するとステップS03に進む。 In step S02, since the lower traveling body 1 is traveling, the acceleration detection unit 31 detects the acceleration AC of the upper rotating body 3 while the lower traveling body 1 is traveling. When the process of step S02 is completed, the process proceeds to step S03.

ステップS03では、旋回角度算出部301により、ステップS02にて加速度検出部31により検出された加速度ACの方向に基づき、下部走行体1に対する上部旋回体3の相対的な旋回角度θが算出される。旋回角度算出部301は、図8を参照して説明したように、例えば加速度ACの方向と、アタッチメントが延在する方向とのなす角度を、上部旋回体3の旋回角度θとして算出できる。ステップS03の処理が完了するとステップS04に進む。 In step S03, the turning angle calculation unit 301 calculates the relative turning angle θ of the upper turning body 3 with respect to the lower traveling body 1 based on the direction of the acceleration AC detected by the acceleration detection unit 31 in step S02. .. As described with reference to FIG. 8, the turning angle calculation unit 301 can calculate, for example, the angle formed by the direction of the acceleration AC and the direction in which the attachment extends as the turning angle θ of the upper turning body 3. When the process of step S03 is completed, the process proceeds to step S04.

ステップS04では、浮き上がり支点推定部302により、ステップS03にて旋回角度算出部301により算出された上部旋回体3の旋回角度θに基づき、前部浮き上がり動作の場合の浮き上がり支点P1f、及び後部浮き上がり動作の場合の浮き上がり支点P1rの位置が推定される。ステップS04の処理が完了するとステップS05に進む。 In step S04, the lift fulcrum P1f and the rear lift operation in the case of the front lift operation are based on the turn angle θ of the upper swing body 3 calculated by the lift fulcrum estimation unit 302 and the turn angle calculation unit 301 in step S03. The position of the floating fulcrum P1r in the case of is estimated. When the process of step S04 is completed, the process proceeds to step S05.

ステップS05では、距離算出部303により、ステップS04にて浮き上がり支点推定部302により推定された浮き上がり支点P1f,P1rの位置に基づき、ショベル100の車体重心P3と、下部走行体1の浮き上がり支点P1との間の距離D1,D2が算出される。また、ステップS05では、距離算出部303により、ブームシリンダ7の延長線l2と浮き上がり支点P1との間の距離D3,D4も算出される。距離D3,D4は、浮き上がり支点P1f,P1rの位置と、ブームシリンダ7の角度(例えば、図6、図7に示すブームシリンダ7と鉛直軸130cのなす角度η1)とに基づき、幾何学的に計算することができる。角度η1は、ブームシリンダ7の伸縮長、ショベル100の寸法諸元、及びショベル100の車体の傾き等から幾何学的に計算されうる。距離算出部303は、例えば、各種センサ32に含まれうるブーム角度を検出するセンサの出力を利用し、角度η1を算出してもよいし、各種センサ32に含まれうる角度η1を直接的に測定するセンサの出力を利用することにより取得してもよい。ステップS05の処理が完了すると、コントローラ30は算出した距離D1~D4の情報を記憶して本制御フローを終了する。 In step S05, the vehicle weight center P3 of the excavator 100 and the floating fulcrum P1 of the lower traveling body 1 are set based on the positions of the floating fulcrums P1f and P1r estimated by the distance calculation unit 303 and the floating fulcrum estimation unit 302 in step S04. The distances D1 and D2 between them are calculated. Further, in step S05, the distance calculation unit 303 also calculates the distances D3 and D4 between the extension line l2 of the boom cylinder 7 and the floating fulcrum P1. The distances D3 and D4 are geometrically determined based on the positions of the floating fulcrums P1f and P1r and the angle of the boom cylinder 7 (for example, the angle η1 formed by the boom cylinder 7 and the vertical shaft 130c shown in FIGS. 6 and 7). Can be calculated. The angle η1 can be calculated geometrically from the expansion and contraction length of the boom cylinder 7, the dimensional specifications of the excavator 100, the inclination of the vehicle body of the excavator 100, and the like. For example, the distance calculation unit 303 may calculate the angle η1 by using the output of the sensor that detects the boom angle that can be included in the various sensors 32, or directly obtains the angle η1 that can be included in the various sensors 32. It may be acquired by using the output of the sensor to be measured. When the process of step S05 is completed, the controller 30 stores the calculated information of the distances D1 to D4 and ends the control flow.

ステップS06では、ステップS01にて下部走行体1が走行中ではないと判定されたので、ショベル100が掘削作業中か否かが判定される。ショベル100が掘削作業中の場合(ステップS06のYes)にはステップS06へ進み、そうでない場合(ステップS06のNo)には本制御フローを終了する。 In step S06, since it is determined in step S01 that the lower traveling body 1 is not traveling, it is determined whether or not the excavator 100 is in the excavation work. If the excavator 100 is excavating (Yes in step S06), the process proceeds to step S06, and if not (No in step S06), the control flow is terminated.

ステップS07では、ステップS06にて掘削作業中と判定されたので、判定部304により、掘削作業中の下部走行体1の浮き上がり動作が発生しているか否かが判定される。判定部304は、例えば、ステップS05にて算出された距離D1~D4の情報と、現在のブームシリンダ7の力F1の情報を、安定条件の不等式(4),(8)に代入する。力F1は、例えば、ブームシリンダ7のロッド圧PR及びボトム圧PBに基づいて算出できる。このとき、判定部304は、各種センサ32に含まれうるブームシリンダ7のロッド圧及びボトム圧を検出する圧力センサの出力信号に基づき、ロッド圧PR及びボトム圧PBを取得してよい。 In step S07, since it was determined in step S06 that the excavation work was in progress, the determination unit 304 determines whether or not the lower traveling body 1 is floating during the excavation work. For example, the determination unit 304 substitutes the information of the distances D1 to D4 calculated in step S05 and the information of the current force F1 of the boom cylinder 7 into the inequality (4) and (8) of the stability condition. The force F1 can be calculated, for example, based on the rod pressure PR and the bottom pressure PB of the boom cylinder 7. At this time, the determination unit 304 may acquire the rod pressure PR and the bottom pressure PB based on the output signals of the pressure sensor that detects the rod pressure and the bottom pressure of the boom cylinder 7 that may be included in the various sensors 32.

ステップS07の判定の結果、不等式(4),(8)の少なくとも一方が成立しない場合には、ショベル100の安定条件を満たしておらず、浮き上がり動作が発生していると判定して(ステップS07のYes)、ステップS08に進む。一方、不等式(4),(8)の両方が成立する場合には、ショベル100の安定条件を満たしているので、浮き上がり動作が発生していないと判定して(ステップS07のNo)、本制御フローを終了する。 If at least one of the inequalities (4) and (8) is not satisfied as a result of the determination in step S07, it is determined that the stability condition of the excavator 100 is not satisfied and the floating operation is occurring (step S07). Yes), proceed to step S08. On the other hand, when both the inequalities (4) and (8) are satisfied, it is determined that the floating operation has not occurred because the stability condition of the excavator 100 is satisfied (No in step S07), and this control is performed. End the flow.

なお、ステップS07の下部走行体1の浮き上がり動作の判定中に、上限値設定部305により、下部走行体1が浮き上がらない範囲でブームシリンダ7が発生する力の上限値F1maxが設定される。上限値設定部305は、例えば、ステップS05にて距離算出部303により算出された距離D1~D4を、不等式(4),(8)に代入し、不等式が成立するように最大値F1maxを設定する。 During the determination of the lifting operation of the lower traveling body 1 in step S07, the upper limit value setting unit 305 sets the upper limit value F1max of the force generated by the boom cylinder 7 within the range in which the lower traveling body 1 does not lift. For example, the upper limit value setting unit 305 substitutes the distances D1 to D4 calculated by the distance calculation unit 303 in step S05 into the inequalities (4) and (8), and sets the maximum value F1max so that the inequality is established. do.

ステップS08では、ステップS07にて下部走行体1の浮き上がり動作が発生していると判定されたので、動作補正部306により、ブームシリンダ7の動作が補正される。具体的には、上限値設定部305により設定された上限値F1maxを超えないように、ブームシリンダ7(アクチュエータ)の力F1を制御して、アタッチメントの動作が補正される。動作補正部306は、例えば、ブームシリンダ7の力F1が上限値F1maxを超えた場合にリリーフする制御や、ブームシリンダ7への供給流量や排出流量を減らす制御などを行って、ブームシリンダ7の力F1を上限値F1max以下に維持することができる。この補正によって浮き上がり動作が抑制される。ステップS09の処理が完了するとステップS10に進む。 In step S08, since it was determined in step S07 that the lower traveling body 1 has lifted up, the motion correction unit 306 corrects the motion of the boom cylinder 7. Specifically, the force F1 of the boom cylinder 7 (actuator) is controlled so that the upper limit value F1max set by the upper limit value setting unit 305 is not exceeded, and the operation of the attachment is corrected. The operation correction unit 306 performs, for example, a control to relieve when the force F1 of the boom cylinder 7 exceeds the upper limit value F1max, a control to reduce the supply flow rate and the discharge flow rate to the boom cylinder 7, and the like to reduce the supply flow rate and the discharge flow rate of the boom cylinder 7. The force F1 can be maintained below the upper limit value F1max. This correction suppresses the floating motion. When the process of step S09 is completed, the process proceeds to step S10.

ステップS09では、コントローラ30により、表示装置33を介して浮き上がり動作の発生がオペレータに報知される。なお、オペレータへの報知手段は、表示装置33による文字や視覚情報に限られず、音、音声、振動などの他の手段を用いても良い。ステップS10の処理が完了すると本制御フローを終了する。 In step S09, the controller 30 notifies the operator of the occurrence of the floating operation via the display device 33. The means for notifying the operator is not limited to the characters and visual information provided by the display device 33, and other means such as sound, voice, and vibration may be used. When the process of step S10 is completed, this control flow ends.

なお、浮き上がり動作が発生した後に実施するステップS08~S09の動作補正処理と、ステップS10の報知処理は、いずれか一方のみを実施してもよい。 In addition, only one of the operation correction process of steps S08 to S09 and the notification process of step S10, which are performed after the floating operation occurs, may be performed.

次に本実施形態のショベル100の作用効果を説明する。本実施形態のショベル100は、下部走行体1と、下部走行体1に旋回可能に搭載される上部旋回体3と、上部旋回体3に搭載されるアタッチメント(ブーム4、アーム5、バケット6)と、アタッチメントを駆動するアクチュエータ(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)と、上部旋回体3に取り付けられ、下部走行体1の走行中における上部旋回体3の加速度ACを検出する加速度検出部31と、加速度検出部31により検出された加速度ACの方向に基づき、下部走行体1に対する上部旋回体3の相対的な旋回角度θを算出する旋回角度算出部301と、を備える。 Next, the action and effect of the excavator 100 of the present embodiment will be described. The shovel 100 of the present embodiment includes a lower traveling body 1, an upper rotating body 3 that is rotatably mounted on the lower traveling body 1, and an attachment (boom 4, arm 5, bucket 6) mounted on the upper rotating body 3. And the actuator (boom cylinder 7, arm cylinder 8, bucket cylinder 9) that drives the attachment, and the acceleration detection that is attached to the upper swivel body 3 and detects the acceleration AC of the upper swivel body 3 while the lower traveling body 1 is running. A unit 31 and a turning angle calculation unit 301 for calculating the relative turning angle θ of the upper turning body 3 with respect to the lower traveling body 1 based on the direction of the acceleration AC detected by the acceleration detecting unit 31.

従来より、ショベル100は下部走行体1のクローラの前後方向長さと幅に差があるため、アタッチメントが搭載される上部旋回体3が下部走行体1に対してどの方向を向いているかで安定度が大きく異なる。しかし、従来のショベルには、下部走行体1に対する上部旋回体3の旋回角度θを検出する機能は基本的には搭載されていない。このため、下部走行体1の浮き上がり動作を含む、意図しない下部走行体1の移動の発生を判定精度が低下し、このような移動を適切に抑制できない場合がある。 Conventionally, since the excavator 100 has a difference in the length and width of the crawler of the lower traveling body 1 in the front-rear direction, the stability depends on which direction the upper turning body 3 on which the attachment is mounted faces the lower traveling body 1. Is very different. However, the conventional excavator is basically not equipped with a function of detecting the turning angle θ of the upper turning body 3 with respect to the lower traveling body 1. For this reason, the accuracy of determining the occurrence of unintended movement of the lower traveling body 1 including the lifting motion of the lower traveling body 1 may be lowered, and such movement may not be appropriately suppressed.

これに対して本実施形態では、上記構成により、上部旋回体3の加速度ACの方向に基づいて、下部走行体1に対する上部旋回体3の相対的な旋回角度θを精度良く算出できる。算出した旋回角度θを用いれば、旋回角度θに応じて変動する、浮き上がり動作を含む、意図しない下部走行体1の移動を精度良く判定できる。意図しないショベル100の下部走行体1の移動の判定を精度良く行えるので、このような動作の抑制処理も適切な機会に行うことができ、この結果、意図しない下部走行体1の移動を良好に抑制できる。 On the other hand, in the present embodiment, according to the above configuration, the relative turning angle θ of the upper turning body 3 with respect to the lower traveling body 1 can be calculated accurately based on the direction of the acceleration AC of the upper turning body 3. By using the calculated turning angle θ, it is possible to accurately determine the unintended movement of the lower traveling body 1 including the floating motion, which fluctuates according to the turning angle θ. Since the unintended movement of the lower traveling body 1 of the excavator 100 can be accurately determined, such an operation suppression process can be performed at an appropriate opportunity, and as a result, the unintended movement of the lower traveling body 1 can be performed satisfactorily. Can be suppressed.

また、本実施形態のショベル100は、旋回角度算出部301により算出された旋回角度θに基づき、下部走行体1の浮き上がり動作が発生した場合の浮き上がり支点P1f,P1rを推定する浮き上がり支点推定部302と、浮き上がり支点推定部302により推定された浮き上がり支点P1f,P1rと、アクチュエータが発生する力F1の情報に基づき、下部走行体1の浮き上がり動作が発生するか否かを判定する判定部304と、を備える。 Further, the shovel 100 of the present embodiment has a floating fulcrum estimation unit 302 that estimates the floating fulcrum points P1f and P1r when the floating operation of the lower traveling body 1 occurs based on the turning angle θ calculated by the turning angle calculation unit 301. Based on the information of the floating fulcrum points P1f and P1r estimated by the floating fulcrum estimation unit 302 and the force F1 generated by the actuator, the determination unit 304 for determining whether or not the floating operation of the lower traveling body 1 occurs. To prepare for.

この構成により、旋回角度算出部301により精度良く算出された旋回角度θを用いて、旋回角度θに応じて変動するショベル100の下部走行体1の浮き上がり支点P1f,P1rを精度良く推定でき、これらの推定した浮き上がり支点P1f,P1rを用いて掘削作業中の下部走行体1の浮き上がり動作の発生を精度良く判定できる。浮き上がり動作の判定を精度良く行えるので、浮き上がり動作の抑制処理も適切な機会に行うことができ、この結果、浮き上がり動作を良好に抑制できる。 With this configuration, it is possible to accurately estimate the floating fulcrums P1f and P1r of the lower traveling body 1 of the excavator 100 that fluctuates according to the turning angle θ by using the turning angle θ accurately calculated by the turning angle calculation unit 301. It is possible to accurately determine the occurrence of the lifting motion of the lower traveling body 1 during the excavation work by using the lifting fulcrums P1f and P1r estimated in. Since the floating motion can be determined with high accuracy, the floating motion can be suppressed at an appropriate opportunity, and as a result, the floating motion can be satisfactorily suppressed.

また、本実施形態のショベル100は、浮き上がり支点推定部302により推定された浮き上がり支点P1f,P1rに基づき、下部走行体1が浮き上がらない範囲でアクチュエータが発生する力の上限値F1maxを設定する上限値設定部305を備える。上限値設定部305は、判定部304により浮き上がり動作が発生すると判定されたときに、上限値F1maxを設定する。 Further, the excavator 100 of the present embodiment has an upper limit value for setting an upper limit value F1max of the force generated by the actuator within a range in which the lower traveling body 1 does not rise, based on the floating fulcrum points P1f and P1r estimated by the floating fulcrum estimation unit 302. A setting unit 305 is provided. The upper limit value setting unit 305 sets the upper limit value F1max when it is determined by the determination unit 304 that the floating operation occurs.

この構成により、浮き上がり動作の発生時に速やかにアクチュエータの力の上限値F1maxが設定されるので、下部走行体1が浮き上がらない範囲で最大限の力で掘削作業を実施でき、作業効率を維持できる。 With this configuration, since the upper limit value F1max of the actuator force is quickly set when the lifting operation occurs, the excavation work can be performed with the maximum force within the range where the lower traveling body 1 does not lift, and the work efficiency can be maintained.

また、本実施形態のショベル100において、上限値設定部305は、判定部304により浮き上がり動作が発生すると判定されたときに、上限値F1maxを設定する。つまり、浮き上がり動作の未発生時にはアクチュエータが発生する力に上限を設けずにアクチュエータを制御可能とし、また、浮き上がり動作の発生時には即座に力の上限値F1maxを設定する。これにより、浮き上がり動作の未発生時には操作の制約を最小限にとどめることができ、かつ、浮き上がり動作の発生時には浮き上がり動作を迅速に抑制できる。 Further, in the shovel 100 of the present embodiment, the upper limit value setting unit 305 sets the upper limit value F1max when the determination unit 304 determines that the floating operation occurs. That is, the actuator can be controlled without setting an upper limit on the force generated by the actuator when the floating motion does not occur, and the upper limit value F1max of the force is immediately set when the lifting motion occurs. As a result, the restrictions on the operation can be minimized when the floating operation does not occur, and the floating operation can be quickly suppressed when the floating operation occurs.

また、本実施形態のショベル100は、判定部304により浮き上がり動作が発生すると判定されたときに、浮き上がり動作の発生をオペレータに報知する表示装置33を備える。これにより、浮き上がり動作の発生をオペレータが迅速に把握できるので、オペレータ自身でも自らの操作で浮き上がり動作の回避を行うことも可能となり、より確実に浮き上がり動作を抑制できる。 Further, the excavator 100 of the present embodiment includes a display device 33 that notifies the operator of the occurrence of the floating operation when the determination unit 304 determines that the floating operation occurs. As a result, the operator can quickly grasp the occurrence of the floating motion, so that the operator himself can avoid the floating motion by his own operation, and the lifting motion can be suppressed more reliably.

以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。 The present embodiment has been described above with reference to specific examples. However, the present disclosure is not limited to these specific examples. These specific examples with appropriate design changes by those skilled in the art are also included in the scope of the present disclosure as long as they have the features of the present disclosure. Each element included in each of the above-mentioned specific examples, its arrangement, conditions, a shape, and the like are not limited to those exemplified, and can be appropriately changed. The combinations of the elements included in each of the above-mentioned specific examples can be appropriately changed as long as there is no technical contradiction.

上記実施形態では、上限値設定部305は、判定部304により浮き上がり動作が発生すると判定されたときに、上限値F1maxを設定する構成を例示したが、浮き上がり動作の発生を検知する前に上限値設定部305が予め上限値を設定しておき、コントローラ30が上限値F1maxを超えないようにアクチュエータの力F1を制御してもよい。これにより、浮き上がり動作発生を事前に抑制することができる。 In the above embodiment, the upper limit value setting unit 305 illustrates a configuration in which the upper limit value F1max is set when the determination unit 304 determines that the floating operation occurs, but the upper limit value is set before the occurrence of the floating operation is detected. The setting unit 305 may set the upper limit value in advance and control the force F1 of the actuator so that the controller 30 does not exceed the upper limit value F1max. As a result, it is possible to suppress the occurrence of the floating operation in advance.

上記実施形態では、加速度検出部31が上部旋回体3に取り付けられる構成を例示したが、加速度検出部31はアタッチメント(ブーム4、アーム5、及びバケット6のいずれか)に取り付けられてもよい。 In the above embodiment, the configuration in which the acceleration detection unit 31 is attached to the upper swing body 3 is exemplified, but the acceleration detection unit 31 may be attached to an attachment (any of the boom 4, arm 5, and bucket 6).

上記実施形態では、オペレータの意図しないショベル100の動作として浮き上がり動作を例示し、安定化制御としてブームシリンダの力を抑制して浮き上がり動作を抑制する制御を例示したが、意図しない動作と安定化制御は他の内容でもよい。例えば意図しない動作として、ショベル100のアタッチメントの空中動作時にショベル本体に発生する振動動作を含んでもよい。 In the above embodiment, the floating operation is exemplified as the operation of the excavator 100 that is not intended by the operator, and the control that suppresses the force of the boom cylinder to suppress the floating operation is exemplified as the stabilization control, but the unintended operation and the stabilization control are exemplified. May be other content. For example, as an unintended operation, a vibration operation generated in the excavator body during the aerial operation of the attachment of the excavator 100 may be included.

図10、図11を参照して、ショベル100の振動動作の一例を説明する。図10は、ショベル100の空中動作時に振動動作が発生する状況を説明する図である。また、図11は、図10に示す状況におけるショベル100の排出動作に伴うピッチング軸方向の角度(ピッチ角度)及び角速度(ピッチ角速度)の時間波形を示す図である。本例では、空中動作の一例として、バケット6内の積載物DPを排出する排出動作を説明する。 An example of the vibration operation of the excavator 100 will be described with reference to FIGS. 10 and 11. FIG. 10 is a diagram illustrating a situation in which a vibration operation occurs during the aerial operation of the excavator 100. Further, FIG. 11 is a diagram showing a time waveform of an angle (pitch angle) and an angular velocity (pitch angular velocity) in the pitching axis direction accompanying the ejection operation of the shovel 100 in the situation shown in FIG. In this example, as an example of the aerial operation, the discharge operation of discharging the load DP in the bucket 6 will be described.

図10(a)に示すように、ショベル100は、バケット6及びアーム5が閉じられ、且つ、ブーム4が上がった状態となっており、バケット6には、土砂などの積載物DPが収容されている。 As shown in FIG. 10A, the excavator 100 is in a state where the bucket 6 and the arm 5 are closed and the boom 4 is raised, and the bucket 6 accommodates a load DP such as earth and sand. ing.

図10(b)に示すように、図10(a)に示す状態からショベル100の排出動作が行われると、バケット6及びアーム5が大きく開かれ、ブーム4が下げられ、積載物DPがバケット6の外部に排出される。このとき、アタッチメントの慣性モーメントの変化が、ショベル100の車体を図中矢印Aに示すピッチング方向に振動させるように作用する。 As shown in FIG. 10B, when the excavator 100 is discharged from the state shown in FIG. 10A, the bucket 6 and the arm 5 are wide open, the boom 4 is lowered, and the load DP is bucketed. It is discharged to the outside of 6. At this time, the change in the moment of inertia of the attachment acts to vibrate the vehicle body of the shovel 100 in the pitching direction indicated by the arrow A in the figure.

このとき、図11に示すように、空中動作、具体的には、排出動作に起因して、ショベル100を転倒させようとする転倒モーメントが発生し、ピッチ軸周りの振動が発生することが分かる。 At this time, as shown in FIG. 11, it can be seen that an overturning moment that tries to overturn the shovel 100 is generated due to the aerial operation, specifically, the discharging operation, and vibration around the pitch axis is generated. ..

また、意図しない動作が振動動作である場合には、安定化制御は振動動作の抑制制御となる。この制御は、例えば以下のような内容となる。上述のとおり、振動動作の原因となる排出動作時には、排出動作に起因する転倒モーメントが発生し、この転倒モーメントがショベル本体に伝達されて振動動作が発生する。 Further, when the unintended operation is a vibration operation, the stabilization control is a suppression control of the vibration operation. This control has the following contents, for example. As described above, during the discharging operation that causes the vibration operation, an overturning moment due to the discharging operation is generated, and this overturning moment is transmitted to the shovel main body to generate the vibration operation.

ショベル100は、上部旋回体3の旋回角度θに応じて、この転倒モーメントによる転倒のしやすさが変わる。図8(a)に示したように、旋回角度θが0度の場合には、ショベルの重心と下部走行体1の浮き上がり支点との間の距離D2が最大となるので、ショベル100は転倒しにくい。一方、図8(c)に示したように、旋回角度θが90度の場合には、ショベルの重心と下部走行体1の浮き上がり支点との間の距離D2が最小となるので、ショベル100は転倒しやすい。 The excavator 100 changes the ease of tipping due to this tipping moment according to the turning angle θ of the upper swinging body 3. As shown in FIG. 8A, when the turning angle θ is 0 degrees, the distance D2 between the center of gravity of the excavator and the floating fulcrum of the lower traveling body 1 becomes maximum, so that the excavator 100 falls over. Hateful. On the other hand, as shown in FIG. 8C, when the turning angle θ is 90 degrees, the distance D2 between the center of gravity of the excavator and the floating fulcrum of the lower traveling body 1 is the minimum, so that the excavator 100 has the minimum. Easy to fall.

振動抑制のためには、基本的には、ブームシリンダ7の力の上限値を設定して、それ以上の力が入ったらブームシリンダ7をリリーフして転倒モーメントをブームシリンダ7で吸収する。そして、旋回角度θが90度に近くなるほど、ピッチングが起こりやすいので、ブームシリンダ7をリリーフしやすくして、転倒モーメントを早いタイミングで吸収してショベル本体に伝わりにくくし、振動を早く抑制するようにする。具体的には、例えばブームシリンダ7の力の上限値を下げて、リリーフを起こしやすくする。 In order to suppress vibration, basically, an upper limit value of the force of the boom cylinder 7 is set, and when a force higher than that is applied, the boom cylinder 7 is relieved and the overturning moment is absorbed by the boom cylinder 7. The closer the turning angle θ is to 90 degrees, the more likely it is that pitching will occur. To. Specifically, for example, the upper limit of the force of the boom cylinder 7 is lowered to facilitate relief.

一方、旋回角度θが0度にちかいほど、ピッチングが起こりにくい状況なので、ブームシリンダ7をリリーフしにくくして、ブームシリンダ7の力の上限値を無闇に下げないようにする。 On the other hand, the closer the turning angle θ is to 0 degrees, the less likely it is that pitching will occur. Therefore, it is difficult to relieve the boom cylinder 7 so that the upper limit of the force of the boom cylinder 7 is not lowered unnecessarily.

また、安定化制御として、上記実施形態で求めた上部旋回体3の旋回角度θを利用して、ショベル100の安定度を表示装置33を介してオペレータに提示してもよい。 Further, as the stabilization control, the stability of the excavator 100 may be presented to the operator via the display device 33 by using the turning angle θ of the upper swing body 3 obtained in the above embodiment.

図12は、表示装置33の安定度表示の一例を示す図である。図12の例では、アタッチメントの姿勢、より詳しくは、バケットの位置がパラメータであり、それと予測安定度の関係が視覚的に示されている。この例では、予測安定度は3値で表されており、値ごとの領域に区画して表示される。第1領域(i)は、安全な領域を、第2領域(ii)は注意を要する領域を、第3領域(iii)は不安定な領域を示している。 FIG. 12 is a diagram showing an example of the stability display of the display device 33. In the example of FIG. 12, the posture of the attachment, more specifically the position of the bucket, is a parameter, and the relationship between it and the predicted stability is visually shown. In this example, the predicted stability is represented by three values and is divided into areas for each value. The first region (i) indicates a safe region, the second region (ii) indicates a region requiring attention, and the third region (iii) indicates an unstable region.

各領域(i)~(iii)の表示は、アタッチメントの動作と関連付けることができる。すなわち第1領域(i)はアタッチメントを高速で動かしても問題ない領域、言い換えれば、何の制約も受けずに動作させることができる領域と把握できる。第2領域(ii)は、アタッチメント12の速度(あるいはパワー)を落として低速~中速で動作させるべき領域、第3領域(iii)は、アタッチメントを低速(低パワー)運転すべき領域である。 The display of each area (i) to (iii) can be associated with the operation of the attachment. That is, the first region (i) can be grasped as an region where there is no problem even if the attachment is moved at high speed, in other words, an region where the attachment can be operated without any restriction. The second region (ii) is an region in which the speed (or power) of the attachment 12 should be reduced to operate at a low speed to a medium speed, and the third region (iii) is an region in which the attachment should be operated at a low speed (low power). ..

別の観点からみると図12の安定度表示は、アタッチメントを制約無く動作可能な領域(i)と、アタッチメントの動作を制約すべき領域(ii)、(iii)と、を区別して表示したものと言える。 From another point of view, the stability display in FIG. 12 distinguishes between the area (i) in which the attachment can be operated without restriction and the areas (ii) and (iii) in which the operation of the attachment should be restricted. It can be said that.

さらに別の観点から見ると、図12の安定度表示は、ショベルの予測安定度を、バケットの位置およびアタッチメントの速度(あるいはパワー)の2つをパラメータとして、視覚的に示したものと言える。 From yet another point of view, the stability display in FIG. 12 can be said to visually indicate the predicted stability of the shovel with two parameters: the position of the bucket and the speed (or power) of the attachment.

図12(a)と(b)とでは、上部旋回体3の旋回角度θが異なっている。図12(a)では旋回角度θ=0度であり、図12(b)では、旋回角度θ=90度である。図12(b)では、下部走行体1の幅が、図12(a)の場合に比べて狭くなるため、転倒しやすいといえる。したがって図12(b)の第1領域(i)は、図12(a)のそれよりも狭くなっている。 The turning angle θ of the upper swing body 3 is different between FIGS. 12 (a) and 12 (b). In FIG. 12A, the turning angle θ = 0 degrees, and in FIG. 12B, the turning angle θ = 90 degrees. In FIG. 12 (b), the width of the lower traveling body 1 is narrower than that in the case of FIG. 12 (a), so it can be said that the vehicle is likely to fall. Therefore, the first region (i) in FIG. 12 (b) is narrower than that in FIG. 12 (a).

図12の例によれば、現在のショベルの状態において、バケットをどこまで移動させても問題が無いのかをオペレータが動作前に確認できる。あるいは、バケットをどの程度の速度、あるいはどの程度のパワーで移動させても問題が無いのかを、オペレータが動作前に確認できる。 According to the example of FIG. 12, in the current state of the excavator, the operator can confirm how far the bucket can be moved without any problem before the operation. Alternatively, the operator can confirm before operation how much speed or power the bucket can be moved without any problem.

図13は、表示装置33の安定度表示の他の例を示す図である。図13の例では、フロントガラスに重畳した形式で、安定度が表示される。たとえばフロントガラスに、境界線A,Bを表示するための表示パネル(表示装置33)を埋め込み、フロントガラスの向こうに見える実視野と、境界線A,Bを重ね合わせてもよい。たとえば境界線Aより手前は安全な領域(図12の第1領域)、境界線AとBの間は注意領域(図12の第2領域)、境界線Bより向こう側は、不安定領域(図12の第3領域)に対応してもよい。実視野と予測安定度の表示を重ね合わせることで、オペレータはさらに直感的に、転倒や揺れが生じうる操作を把握することができる。 FIG. 13 is a diagram showing another example of the stability display of the display device 33. In the example of FIG. 13, the stability is displayed in a format superimposed on the windshield. For example, a display panel (display device 33) for displaying the boundary lines A and B may be embedded in the windshield so that the actual field of view seen beyond the windshield and the boundary lines A and B are superimposed. For example, a safe area (first area in FIG. 12) is in front of the boundary line A, a caution area (second area in FIG. 12) is between the boundary lines A and B, and an unstable area (an unstable area) is beyond the boundary line B. It may correspond to the third region) of FIG. By superimposing the display of the actual field of view and the predicted stability, the operator can more intuitively grasp the operation that may cause a fall or shaking.

また、上記実施形態では、ショベルの走行中に上部旋回体3の旋回角度θを算出し、この旋回角度θに基づいてその後のアタッチメント操作中の不安定状態の判定を行う構成を例示したが、これに限られない。例えば、走行終了後の旋回量も加味して不安定状態の判定に用いてもよい。図14を参照してこの制御について説明する。図14は、浮き上がり動作の抑制制御の他の例を示すフローチャートである。 Further, in the above embodiment, the configuration in which the turning angle θ of the upper swivel body 3 is calculated while the shovel is running and the unstable state during the subsequent attachment operation is determined based on the swiveling angle θ has been exemplified. Not limited to this. For example, it may be used for determining the unstable state in consideration of the turning amount after the running is completed. This control will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a flowchart showing another example of suppression control of the floating operation.

図14のステップS101~S102,S107~S110は、それぞれ図9のステップS01~S02,S06~09と同様の処理なので説明を省略する。 Since steps S101 to S102 and S107 to S110 in FIG. 14 are the same processes as steps S01 to S02 and S06 to 09 in FIG. 9, description thereof will be omitted.

ステップS103では、旋回角度算出部301により、ステップS102にて加速度検出部31により検出された加速度ACの方向に基づき、下部走行体1に対する上部旋回体3の相対的な旋回角度θが算出される。この旋回角度θは、ショベルの走行終了時の旋回角度であり、後述するステップS105、S106で求める現在の旋回角度の基準値である。 In step S103, the turning angle calculation unit 301 calculates the relative turning angle θ 0 of the upper turning body 3 with respect to the lower traveling body 1 based on the direction of the acceleration AC detected by the acceleration detection unit 31 in step S102. To. This turning angle θ 0 is a turning angle at the end of traveling of the excavator, and is a reference value of the current turning angle obtained in steps S105 and S106 described later.

ステップS104では、ステップS101にて下部走行体1が走行中ではないと判定されたので、ショベルが旋回中であるか否かが判定される。例えば、オペレータが操作装置26を介して旋回操作を行っているか否かを検出して、ショベルが旋回中であるか否かを判定できる。 In step S104, since it is determined in step S101 that the lower traveling body 1 is not traveling, it is determined whether or not the excavator is turning. For example, it is possible to detect whether or not the operator is performing a turning operation via the operating device 26 and determine whether or not the shovel is turning.

ステップS104の判定の結果、ショベルが旋回中である場合(ステップS104のYes)には、ステップS105に進み、ステップS103にて算出された旋回角度の基準値θに旋回量が加算されて、上部旋回体3の現在の旋回角度θが算出される。この構成では、例えばショベルには、走行終了時の旋回角度θを基準として、上部旋回体3の旋回量を検出する旋回量検出部が設けられている。 As a result of the determination in step S104, if the excavator is turning (Yes in step S104), the process proceeds to step S105, and the turning amount is added to the reference value θ 0 of the turning angle calculated in step S103. The current turning angle θ of the upper turning body 3 is calculated. In this configuration, for example, the excavator is provided with a turning amount detection unit that detects the turning amount of the upper turning body 3 with reference to the turning angle θ 0 at the end of traveling.

一方、ステップS104の判定の結果、ショベルが旋回中ではない場合(ステップS104のNo)には、ステップS106に進み、ステップS103にて算出された旋回角度の基準値θが、上部旋回体3の現在の旋回角度θとして設定される。ステップS105またはステップS106の処理が完了するとステップS107に進む。 On the other hand, if the excavator is not turning (No in step S104) as a result of the determination in step S104, the process proceeds to step S106, and the reference value θ 0 of the turning angle calculated in step S103 is the upper swivel body 3. Is set as the current turning angle θ of. When the process of step S105 or step S106 is completed, the process proceeds to step S107.

なお、ステップS110では、図9のステップS09と同様に、コントローラ30により、表示装置33を介して浮き上がり動作の発生がオペレータに報知されるが、この他にも、ステップS105またはステップS106にて旋回角度算出部301により算出された上部旋回体3の現在の旋回角度θに基づき、すなわち、走行終了後の旋回量も加味してショベルの不安定状態を判定し、現在の車体の安定度に関連する情報をオペレータに報知してもよい。 In step S110, similarly to step S09 in FIG. 9, the controller 30 notifies the operator of the occurrence of the floating operation via the display device 33, but in addition to this, turning in step S105 or step S106. Based on the current turning angle θ of the upper turning body 3 calculated by the angle calculation unit 301, that is, the unstable state of the excavator is determined by taking into account the turning amount after the end of running, which is related to the current stability of the vehicle body. The information to be used may be notified to the operator.

図15は、加速度検出部のキャリブレーション手法の一例を説明する図である。図15に示すように、下部走行体1の走行微操作を入力して、加速度検出部31を微振動させることにより、加速度検出部31のキャリブレーションを行うこともできる。下部走行体1の走行微操作は、オペレータによる手動実施してもよいし、コントローラ30による自動実施でもよい。 FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a calibration method of the acceleration detection unit. As shown in FIG. 15, it is also possible to calibrate the acceleration detection unit 31 by inputting a fine operation of the lower traveling body 1 and causing the acceleration detection unit 31 to slightly vibrate. The fine operation of the lower traveling body 1 may be manually performed by the operator or automatically performed by the controller 30.

100 ショベル
1 下部走行体
3 上部旋回体
30 コントローラ
31 加速度検出部
33 表示装置(報知部)
301 旋回角度算出部
302 浮き上がり支点推定部
303 距離算出部
304 判定部
305 上限値設定部
306 動作補正部
100 Excavator 1 Lower traveling body 3 Upper swivel body 30 Controller 31 Acceleration detection unit 33 Display device (notification unit)
301 Turning angle calculation unit 302 Lifting fulcrum estimation unit 303 Distance calculation unit 304 Judgment unit 305 Upper limit value setting unit 306 Operation correction unit

Claims (9)

下部走行体と、
前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に搭載されるアタッチメントと、
前記アタッチメントを駆動するアクチュエータと、
前記上部旋回体または前記アタッチメントに取り付けられ、前記下部走行体の走行中における前記上部旋回体の加速度を検出する加速度検出部と、
前記加速度検出部により検出された前記加速度の方向に基づき、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の相対的な旋回角度を算出する旋回角度算出部と、
を備えるショベル。
With the lower running body,
An upper swivel body that can be swiveled on the lower traveling body and
The attachment mounted on the upper swing body and
The actuator that drives the attachment and
An acceleration detection unit attached to the upper swivel body or the attachment and detecting the acceleration of the upper swivel body while the lower traveling body is traveling.
A turning angle calculation unit that calculates the relative turning angle of the upper turning body with respect to the lower traveling body based on the direction of the acceleration detected by the acceleration detecting unit.
Excavator equipped with.
前記旋回角度算出部により算出された前記旋回角度に基づき、前記下部走行体の浮き上がり動作が発生した場合の浮き上がり支点を推定する浮き上がり支点推定部と、
前記浮き上がり支点推定部により推定された前記浮き上がり支点と、前記アクチュエータが発生する力の情報に基づき、前記下部走行体の浮き上がり動作が発生するか否かを判定する判定部と、
を備える、請求項1に記載のショベル。
A floating fulcrum estimation unit that estimates a floating fulcrum when a floating operation of the lower traveling body occurs based on the turning angle calculated by the turning angle calculation unit.
Based on the information of the floating fulcrum estimated by the floating fulcrum estimation unit and the force generated by the actuator, a determination unit for determining whether or not the floating operation of the lower traveling body occurs, and a determination unit.
The excavator according to claim 1.
前記浮き上がり支点推定部により推定された前記浮き上がり支点に基づき、前記下部走行体が浮き上がらない範囲で前記アクチュエータが発生する力の、またはシリンダ圧力の、上限値を設定する上限値設定部を備える、請求項2に記載のショベル。 A claim that includes an upper limit setting unit for setting an upper limit value of the force generated by the actuator or the cylinder pressure within a range in which the lower traveling body does not float based on the floating fulcrum estimated by the floating fulcrum estimation unit. Item 2 Excavator. 前記上限値設定部は、前記判定部により前記浮き上がり動作が発生すると判定されたときに、前記上限値を設定する、
請求項3に記載のショベル。
The upper limit value setting unit sets the upper limit value when the determination unit determines that the floating operation occurs.
The excavator according to claim 3.
前記判定部により前記浮き上がり動作が発生すると判定されたときに、前記浮き上がり動作の発生をオペレータに報知する報知部を備える、
請求項2~4のいずれか1項に記載のショベル。
The determination unit is provided with a notification unit for notifying the operator of the occurrence of the floating operation when the determination unit determines that the floating operation will occur.
The excavator according to any one of claims 2 to 4.
前記加速度検出部は、ジャイロセンサ、加速度センサ、または、IMU(Inertial Measurement Unit:慣性計測装置)を含む、
請求項1~5のいずれか1項に記載のショベル。
The acceleration detection unit includes a gyro sensor, an acceleration sensor, or an IMU (Inertial Measurement Unit).
The excavator according to any one of claims 1 to 5.
前記旋回角度算出部により算出された走行終了時の前記旋回角度を基準として、前記上部旋回体の旋回量を検出する旋回量検出部を備え、
前記旋回角度算出部は、前記算出した走行終了時の旋回角度に、前記旋回量検出部により検出された前記旋回量を加算して、前記上部旋回体の現在の旋回角度を算出する、
請求項1~6のいずれか1項に記載のショベル。
A swivel amount detection unit for detecting the swivel amount of the upper swivel body with reference to the swivel angle at the end of traveling calculated by the swivel angle calculation unit is provided.
The turning angle calculation unit calculates the current turning angle of the upper turning body by adding the turning amount detected by the turning amount detecting unit to the calculated turning angle at the end of traveling.
The excavator according to any one of claims 1 to 6.
前記旋回角度算出部により算出された前記現在の旋回角度に基づき、現在の車体の安定度に関連する情報をオペレータに報知する、
請求項7に記載のショベル。
Based on the current turning angle calculated by the turning angle calculation unit, the operator is notified of information related to the current stability of the vehicle body.
The excavator according to claim 7.
前記下部走行体の走行微操作を入力して前記加速度検出部を微振動させることにより、前記加速度検出部のキャリブレーションを行う、
請求項1~8のいずれか1項に記載のショベル。
The acceleration detection unit is calibrated by inputting a fine operation of the lower traveling body to cause the acceleration detection unit to vibrate slightly.
The excavator according to any one of claims 1 to 8.
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