JP7178768B2 - ショベル - Google Patents

Description

本発明は、ショベルに関する。

従来、旋回体の旋回状態における異常動作等を検出することにより、旋回体の動作に関連する異常の判定処理、及び旋回体の停止処理を行う場合が多い。

特開２０１０－１８７５１６号公報

しかしながら、既に異常が発生している旋回体を動作させた後に異常の判定処理や旋回体の停止処理が行われるのは、安全性の観点から改善の余地がある。

そこで、上記課題に鑑み、旋回体の動作に関連する異常が発生した場合の安全性を更に高めることが可能なショベルを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一実施形態では、
旋回体と、
前記旋回体を駆動する電動機と、
前記旋回体を機械的に停止させるメカニカルブレーキと、
前記電動機の駆動制御を行う制御装置と、を備え、
前記制御装置は、ショベルの起動時に、前記メカニカルブレーキが作動している状態で、前記電動機に所定時間通電し、その後も前記メカニカルブレーキが作動している状態を維持させると共に、前記電動機に対する前記所定時間の通電の結果として現れるショベルの状態から前記旋回体の動作に関連する異常があると判断する場合に、前記旋回体の動作を制限する、
ショベルが提供される。

本実施の形態によれば、旋回体の動作に関連する異常が発生した場合の安全性を更に高めることが可能なショベルを提供することができる。

ショベルの一例を示す側面図である。 ショベルの駆動系の構成の一例を示すブロック図である。 ショベルの旋回制御系の構成の一例を示す機能ブロック図である。 監視部による異常処理の第１例を概略的に示すフローチャートである。 監視部による異常処理の第２例を概略的に示すフローチャートである。 監視部による異常処理の第３例を概略的に示すフローチャートである。 監視部による異常処理の第４例を概略的に示すフローチャートである。

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。

まず、図１～図３を参照して、本実施形態に係るショベルの構成について説明をする。

図１は、本実施形態に係るショベルの一例を示す側面図である。

本実施形態に係るショベルは、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、作業装置としてのブーム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を備える。

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２参照）で油圧駆動されることにより、ショベルを走行させる。

上部旋回体３は、後述する旋回用電動機２１（図２参照）により電気駆動されることにより、下部走行体１に対して旋回する。

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。

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。

以下、図２、図３を参照して、油圧アクチュエータを駆動する油圧駆動系、旋回用電動機２１を駆動する電気駆動系（旋回駆動系）、旋回駆動系等に電力を供給する蓄電系、操作系、及び旋回駆動系を制御する旋回制御系等について詳細に説明する。

図２は、本実施形態に係る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。

尚、図中、機械的動力ラインは二重線、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・制御ラインは細い実線でそれぞれ示される。

まず、本実施形態に係るショベルの油圧駆動系は、エンジン１１と、電動発電機１２と、減速機１３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、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、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。

エンジン１１は、油圧駆動系におけるメイン動力源であり、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り、減速機１３を介してメインポンプ１４、パイロットポンプ１５を駆動する。また、エンジン１１は、減速機１３を介して電動発電機１２を駆動し、電動発電機１２に発電させる。

電動発電機１２は、油圧駆動系におけるアシスト動力源であり、上部旋回体３の後部に搭載される。電動発電機１２は、インバータ１８Ａを介してキャパシタ１９を含む蓄電系１２０と接続され、インバータ１８Ａを介してキャパシタ１９や旋回用電動機２１から供給される三相交流電力で力行運転し、減速機１３を介してメインポンプ１４及びパイロットポンプ１５を駆動する。また、電動発電機１２は、エンジン１１で駆動されることにより発電運転を行い、発電電力をキャパシタ１９や旋回用電動機２１に供給することができる。電動発電機１２の力行運転と発電運転との切替制御は、コントローラ３０によりインバータ１８Ａが駆動制御されることにより実現される。

減速機１３は、上部旋回体３の後部に搭載され、エンジン１１及び電動発電機１２が接続される２つの入力軸と、メインポンプ１４及びパイロットポンプ１５が直列に同軸接続される１つの出力軸を有する。減速機１３は、エンジン１１及び電動発電機１２の動力を所定の減速比でメインポンプ１４及びパイロットポンプ１５に伝達することができる。また、減速機１３は、エンジン１１の動力を所定の減速比で、電動発電機１２とメインポンプ１４及びパイロットポンプ１５とに分配して伝達することができる。

メインポンプ１４は、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、或いは、エンジン１１及び電動発電機１２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、斜板の角度（傾転角）を制御することで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。

コントロールバルブ１７は、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。コントロールバルブ１７は、上述の如く、高圧油圧ライン１６を介してメインポンプ１４と接続され、メインポンプ１４から供給される作動油を、油圧アクチュエータ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、及びバケットシリンダ９に供給可能に構成される。具体的には、コントロールバルブ１７は、メインポンプ１４から油圧アクチュエータのそれぞれ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（方向切換弁）を含むバルブユニットである。

続いて、本実施形態に係る電気駆動系（旋回駆動系）は、旋回用電動機２１と、旋回減速機２４と、電流センサ２１ｓと、レゾルバ２２と、メカニカルブレーキ２３を含む。

旋回用電動機２１は、下部走行体１と上部旋回体３とを接続する旋回機構２に設けられ、コントローラ３０（旋回制御部３０２）による制御の下、上部旋回体３を旋回駆動する力行運転を行ったり、回生電力を発生させて上部旋回体３を旋回制動する回生運転を行ったりする。旋回用電動機２１は、インバータ１８Ｂを介して蓄電系１２０に接続され、インバータ１８Ｂを介してキャパシタ１９や電動発電機１２から供給される三相交流電力により駆動される。また、旋回用電動機２１は、インバータ１８Ｂを介して、回生電力をキャパシタ１９や電動発電機１２に供給する。これにより、回生電力で、キャパシタ１９を充電したり、電動発電機１２を駆動したりすることができる。旋回用電動機２１の力行運転と回生運転との切替制御は、コントローラ３０（旋回制御部３０２）によりインバータ１８Ｂが駆動制御されることにより実現される。旋回用電動機２１は、例えば、ＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）モータ含んで構成される。これにより、より大きな誘導起電力を発生させることができるので、回生制動時に旋回用電動機２１による発電電力を増大させることができる。旋回用電動機２１の回転軸２１Ａには、レゾルバ２２、メカニカルブレーキ２３、及び旋回減速機２４が接続される。

旋回減速機２４は、旋回用電動機２１の回転軸２１Ａと接続され、旋回用電動機２１の出力（トルク）を所定の減速比で減速させることにより、トルクを増大させて、上部旋回体３を旋回駆動する。即ち、力行運転の際、旋回用電動機２１は、旋回減速機２４を介して、上部旋回体３を旋回駆動する。また、旋回減速機２４は、上部旋回体３の慣性回転力を増速させて旋回用電動機２１に伝達し、回生電力を発生させる。即ち、回生運転の際、旋回用電動機２１は、旋回減速機２４を介して伝達される上部旋回体３の慣性回転力により回生発電を行い、上部旋回体３を旋回制動する。

電流センサ２１ｓは、旋回用電動機２１の駆動状態を検出する検出部の一例であり、旋回用電動機２１の３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のそれぞれの電流を検出する。電流センサ２１ｓは、例えば、旋回用電動機２１とインバータ１８Ｂの間の電力経路に設けられる。電流センサ２１ｓは、旋回用電動機２１の電流を検出可能であれば、磁気抵抗効果を用いる磁気センサであってもよいし、シャント抵抗等を用いる直接計測式のセンサであってもよい。電流センサ２１ｓは、検出した旋回用電動機２１の３相それぞれの電流に対応する検出信号（電流検出値Ｉｕｄ，Ｉｖｄ，Ｉｗｄ）をコントローラ３０に送信する。

尚、電流センサ２１ｓは、３相のうちの２相の電流を検出し、残りの１相の電流検出値は、コントローラ３０が電流センサ２１ｓにより検出された２相の電流検出値から算出してもよい。また、電流センサ２１ｓは、インバータ１８Ｂに内蔵され、インバータ１８Ｂから出力される電流を検出する態様であってもよい。

レゾルバ２２は、旋回用電動機２１の駆動状態を検出する検出部の他の例であり、旋回用電動機２１の回転位置（回転角）等を検出する既知の検出手段である。レゾルバ２２は、検出した回転角に対応する検出信号（回転角検出値θｄ）をコントローラ３０に送信する。

尚、旋回用電動機２１の回転角等が検出可能であれば、レゾルバ２２の代わりに、任意のセンサ（例えば、エンコーダ等）を用いてもよい。

メカニカルブレーキ２３は、上部旋回体３を旋回制動する既知の機械的な制動手段である。メカニカルブレーキ２３は、回転軸２１Ａと一体に回転し、回転軸２１Ａの軸方向に移動可能な（例えば、回転軸２１Ａにスプライン結合された）ディスクと、回転せず、回転軸２１Ａの軸方向に移動可能な（例えば、固定部であるケース内面にスプライン結合された）プレートとの面接触により制動トルクを発生させる。具体的には、メカニカルブレーキ２３は、パイロットポンプ１５からのパイロット圧の供給が遮断されると、ばね等の弾性体の付勢力でディスクとプレートとが面接触することにより、制動トルクを発生させる状態（作動状態）になる。一方、メカニカルブレーキ２３は、パイロットポンプ１５からのパイロット圧が供給された場合、パイロット圧で駆動する油圧ピストンの動力で弾性体の付勢力が打ち消され、ディスクとプレートとの面接触が解除されることにより、制動トルクを発生させない状態（非作動状態）になる。これにより、メカニカルブレーキ２３は、旋回用電動機２１の回転軸２１Ａを機械的に停止させ、上部旋回体３の停止状態を保持することができる。また、メカニカルブレーキ２３は、旋回機構２（上部旋回体３）が旋回する状態で作動することにより、旋回機構２（上部旋回体３）を減速させ、停止させることができる。

続いて、本実施形態に係るショベルの蓄電系１２０は、キャパシタ１９と、ＤＣバス１１０と、昇降圧コンバータ１００とを含み、例えば、上部旋回体３の右側前部に搭載される。

キャパシタ１９は、電動発電機１２、旋回用電動機２１に電力を供給すると共に、電動発電機１２、旋回用電動機２１の発電電力を充電する蓄電装置の一例である。

ＤＣバス１１０は、インバータ１８Ａ、１８Ｂと昇降圧コンバータ１００との間に配設され、キャパシタ１９、電動発電機１２、及び旋回用電動機２１の間での電力の授受を制御する。

昇降圧コンバータ１００は、電動発電機１２、及び旋回用電動機２１の運転状態に応じて、ＤＣバス１１０の電圧値が一定の範囲内に収まるように昇圧動作と降圧動作を切り替える。昇降圧コンバータ１００の昇圧動作と降圧動作の切替制御は、ＤＣバス１１０の電圧検出値、キャパシタ１９の電圧検出値、及びキャパシタ１９の電流検出値に基づき、コントローラ３０により実現される。

続いて、本実施形態に係るショベルの操作系は、パイロットポンプ１５と、操作装置２６と、圧力センサ２９と、ゲートロックレバー３２と、ゲートロック切替弁３６と、ブレーキ切替弁３８等を含む。

パイロットポンプ１５は、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、或いはエンジン１１及び電動発電機１２により駆動される。

操作装置２６は、レバー２６Ａ，２６Ｂと、ペダル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）の操作を行うための操作入力手段である。換言すれば、操作装置２６は、各動作要素を駆動する各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等）や電動アクチュエータ（旋回用電動機２１等）の操作を行うための操作入力手段である。操作装置２６（レバー２６Ａ，２６Ｂ、及びペダル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、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。

尚、レバー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、中立状態（操作がなされない状態）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。即ち、レバー２６Ａの前後方向の傾倒、レバー２６Ａの左右方向の傾倒、レバー２６Ｂの前後方向の傾倒、及びレバー２６Ｂの左右方向の傾倒のそれぞれに対して、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、及びバケット６の何れかを操作対象として任意に設定できる。以下、レバー２６Ａ，２６Ｂの操作パターンは、ＪＩＳ（ＩＳＯ）パターンであること、即ち、上部旋回体３の操作は、レバー２６Ａを中立状態から左右方向に傾倒させることにより行われることを前提に説明を行う。

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、例えば、コントローラ３０は、上部旋回体３の操作状態に応じて、旋回用電動機２１を駆動制御することができる。

ゲートロックレバー３２は、キャビン１０内の操縦席への乗降部に設けられるゲートの開閉操作を行うための操作手段である。

ゲートロック切替弁３６は、パイロットライン２５の最上流に設けられ、ゲートロックレバー３２の操作状態に応じて、パイロットライン２５の連通状態と非連通状態を切り替える。例えば、ゲートロック切替弁３６は、ゲートロックレバー３２の操作状態に連動するゲートロックスイッチ（ゲートロックＳＷ）３４から出力されるゲートロック信号（ＯＮ／ＯＦＦ）に応じて、電磁ソレノイドのＯＮ／ＯＦＦ切替が行われる電磁切替弁である。ゲートロックＳＷ３４は、ゲートロックレバー３２が下された状態（操縦席への乗降部が開放された状態）では、ＯＦＦされる。そして、ゲートロック切替弁３６は、ゲートロックＳＷ３４からＯＦＦ状態を示すゲートロック信号（所定の閾値電圧以下の電圧信号）が入力されると、パイロットライン２５を非連通状態にし、パイロットポンプ１５からメカニカルブレーキ２３及び操作装置２６への作動油の供給を遮断する。一方、ゲートロックＳＷ３４は、ゲートロックレバー３２が上げられた状態（操縦席への乗降部が閉鎖された状態）では、ＯＮされる。そして、ゲートロック切替弁３６は、ゲートロックＳＷ３４からＯＮ状態を示すゲートロック信号（所定の閾値電圧より高い電圧信号）が入力されると、パイロットライン２５を連通状態にし、パイロットポンプ１５からメカニカルブレーキ２３及び操作装置２６に向けて作動油（パイロット圧）が供給される。よって、ゲートロックレバー３２が下げられた場合、パイロット圧のメカニカルブレーキ２３への供給が遮断されるため、操縦席への乗降部が開放されると、自動的に、メカニカルブレーキ２３が作動する。また、ゲートロックレバー３２が上げられた状態は、オペレータが操縦席に着座し、操縦可能な状態にあると判断できる。そのため、ゲートロックレバー３２が引き上げられた場合にのみパイロット圧が操作装置２６に供給されることにより、操作装置２６への意図しない操作入力による各油圧アクチュエータの作動を防止している。

尚、図中、ゲートロック切替弁３６は、ゲートロックレバー３２が上げられている（ゲートロックＳＷ３４がＯＮされている）場合を表しており、パイロットポンプ１５からメカニカルブレーキ２３及び操作装置２６に向けてパイロット圧が供給されている。

ブレーキ切替弁３８は、ゲートロック切替弁３６の下流でメカニカルブレーキ２３と操作装置２６とに分岐するパイロットライン２５のうち、メカニカルブレーキ２３に接続される分岐部分であるパイロットライン２５ａに設けられる。ブレーキ切替弁３８は、コントローラ３０から制御指令に応じて、パイロットライン２５ａの連通状態と非連通状態を切り替える。即ち、メカニカルブレーキ２３は、コントローラ３０（ブレーキ制御部３０１）により制御される。例えば、ブレーキ切替弁３８は、コントローラ３０からの制御指令に応じて、電磁ソレノイドのＯＮ／ＯＦＦ切替が行われる電磁切替弁である。ブレーキ切替弁３８は、メカニカルブレーキ２３の作動状態を表す作動信号（例えば、所定の閾値電圧以下の電圧信号）がコントローラ３０から入力されると、パイロットライン２５ａを非連通状態にし、パイロットポンプ１５からメカニカルブレーキ２３への作動油の供給を遮断する。一方、ブレーキ切替弁３８は、メカニカルブレーキ２３の非作動状態を表す非作動信号（例えば、所定の閾値電圧より高い電圧信号）が入力されると、パイロットライン２５ａを連通状態にし、パイロットポンプ１５からメカニカルブレーキ２３へ作動油（パイロット圧）が供給される。

尚、図中、ブレーキ切替弁３８は、コントローラ３０から非作動信号が入力されている場合を表しており、パイロットポンプ１５からメカニカルブレーキ２３にパイロット圧が供給されている。

続いて、本実施形態に係るショベルの旋回制御系は、コントローラ３０を含む。

コントローラ３０（制御装置の一例）は、ショベル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、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等を含む演算処理装置（マイクロコンピュータ）で構成され、ＲＯＭに格納される各種駆動制御用のプログラムをＣＰＵ上で実行することにより各種駆動制御が実現される。以下、図３を参照して、旋回制御系について説明を続ける。

図３は、本実施形態に係るショベルの上部旋回体３の制御系（旋回制御系）の構成の一例を示す機能ブロック図である。

図３に示すように、コントローラ３０は、旋回制御系に関連する機能部として、ブレーキ制御部３０１、旋回制御部３０２、監視部３０３を含む。

ブレーキ制御部３０１は、操作装置２６（レバー２６Ａ）による上部旋回体３の操作状態に応じて、メカニカルブレーキ２３の制御を行う。ブレーキ制御部３０１は、圧力センサ２９の検出値に基づき、上部旋回体３の操作が行われていると判断した場合、或いは、上部旋回体３が旋回停止していると判断した場合（具体的には、後述する速度検出値ωｄが旋回停止を判定するための所定閾値以下である場合）、ブレーキ切替弁３８に非作動信号を送信する。これにより、パイロットライン２５ａが連通状態になり、メカニカルブレーキ２３が非作動状態（ＯＦＦ状態）になる。一方、ブレーキ制御部３０１は、圧力センサ２９の検出値に基づき、上部旋回体３の操作が行われていないと判断した場合であって、上部旋回体３が旋回停止していると判断した場合、ブレーキ切替弁３８に作動信号を送信する。これにより、パイロットライン２５ａが非連通状態になり、メカニカルブレーキ２３が作動状態（ＯＮ状態）になる。

旋回制御部３０２は、電流センサ２１ｓの検出値（電流検出値Ｉｕｄ，Ｉｖｄ，Ｉｗｄ）、レゾルバ２２の検出値（回転角検出値θｄ）、及び上部旋回体３の旋回操作に対応する圧力センサ２９の検出値に基づき、旋回用電動機２１を駆動制御する。本実施形態では、旋回制御部３０２は、後述の如く、静止座標系における旋回用電動機２１の３相の交流電流を制御する代わりに、旋回用電動機２１の回転子と同期して回転する回転座標系（ｄｑ座標系）における直流電流、即ち、ｄ軸成分である磁束生成電流、及びｑ軸成分であるトルク生成電流を制御するベクトル制御を行う。旋回制御部３０２は、速度指令生成部３０２１、速度算出部３０２２、速度フィードバック制御部（速度ＦＢ制御部）３０２３、トルク・電流変換部３０２４、３相・２相変換部３０２５、トルクフィードバック制御部（トルクＦＢ制御部）３０２６、２相・３相変換部３０２７を含む。

速度指令生成部３０２１は、操作装置２６（レバー２６Ａ）における上部旋回体３の操作状態に基づき、上部旋回体３を駆動制御するための指令値である速度指令値ωｃを生成する。具体的には、速度指令生成部３０２１は、コントローラ３０の所定のインターフェースを介して受信した圧力センサ２９の検出値、具体的には、レバー２６Ａの操作方向及び操作量に対応する圧力センサ２９の検出値に基づき、速度指令値ωｃを生成する。速度指令生成部３０２１は、生成した速度指令値ωｃを速度ＦＢ制御部３０２３に出力する。

速度算出部３０２２は、コントローラ３０の所定のインターフェースを介して受信したレゾルバ２２の検出値（回転角検出値θｄ）に対して微分処理を実行することにより、旋回用電動機２１の回転速度に対応する速度検出値ωｄを算出する。速度算出部３０２２は、算出した速度検出値ωｄを速度ＦＢ制御部３０２３及びトルク・電流変換部３０２４に出力する。

速度ＦＢ制御部３０２３は、速度指令値ωｃに対応する旋回速度を実現するため、速度検出値ωｄに基づき、旋回用電動機２１の速度フィードバック制御を行う。具体的には、速度ＦＢ制御部３０２３は、既知のフィードバック制御手法、例えば、ＰＩ制御（Proportional-Integral Controller）等を用いて、速度指令値ωｃと速度検出値ωｄとの差分に基づき、速度指令値ωｃを実現するためのトルク操作量Ｔｒを生成する。速度ＦＢ制御部３０２３は、生成したトルク操作量Ｔｒをトルク・電流変換部３０２４に出力する。

トルク・電流変換部３０２４は、速度検出値ωｄに基づき、トルク操作量Ｔｒを、対応する電流操作量に変換する。具体的には、トルク・電流変換部３０２４は、トルク操作量Ｔｒを、旋回用電動機２１の回転子と同期して回転する回転座標系（ｄｑ座標系）におけるｄ軸及びｑ軸の各電流成分に対応する電流操作量Ｉｄｒ，Ｉｑｒに変換する。トルク・電流変換部３０２４は、生成した電流操作量Ｉｄｒ，ＩｑｒをトルクＦＢ制御部３０２６に出力する。

３相・２相変換部３０２５は、電流センサ２１ｓの電流検出値Ｉｕｄ，Ｉｖｄ，Ｉｗｄに対して、クラーク変換（Clarke Transformation）及び逆パーク変換（Inverse Park Transformation）を適用する。これにより、３相・２相変換部３０２５は、電流センサ２１ｓの電流検出値Ｉｕｄ，Ｉｖｄ，Ｉｗｄを、ｄｑ座標系における電流検出値のｄ軸成分及びｑ軸成分のそれぞれに対応する電流検出値Ｉｄｄ，Ｉｑｄに変換することができる。３相・２相変換部３０２５は、生成した電流検出値Ｉｄｄ，ＩｑｄをトルクＦＢ制御部３０２６及び監視部３０３に出力する。

トルクＦＢ制御部３０２６は、トルク指令値に相当する電流操作量Ｉｄｒ，Ｉｑｒを実現するため、電流検出値Ｉｄｄ，Ｉｑｄに基づき、旋回用電動機２１のトルクフィードバック制御を行う。具体的には、トルクＦＢ制御部３０２６は、速度ＦＢ制御部３０２３と同様、既知のフィードバック制御手法、例えば、ＰＩ制御などを用いて、電流操作量Ｉｄｒと電流検出値Ｉｄｄとの差分、及び電流操作量Ｉｑｒと電流検出値Ｉｑｄとの差分に基づき、電流操作量Ｉｄｒ、Ｉｑｒに対応する旋回用電動機２１のトルクを実現するためのｄｑ座標系における電圧操作量Ｖｄｒ，Ｖｑｒを生成する。トルクＦＢ制御部３０２６は、生成した電圧操作量Ｖｄｒ，Ｖｑｒを２相・３相変換部３０２７及び監視部３０３に出力する。

２相・３相変換部３０２７は、電圧操作量Ｖｄｒ，Ｖｑｒに対して、順パーク変換（forward Park Transformation）を適用し、静止座標系における２相交流の電圧操作量を生成すると共に、２相交流の電圧操作量から３相交流の電圧操作量Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒを生成する。２相・３相変換部３０２７は、生成した電圧操作量Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒ、即ち、ＰＷＭ駆動信号をインバータ１８Ｂに出力する。これにより、旋回制御部３０２は、上部旋回体３の操作状態に応じて、インバータ１８Ｂを駆動し、旋回用電動機２１の駆動制御を行うことができる。

監視部３０３は、上部旋回体３の動作に関連する異常の発生を監視する。上部旋回体３の動作に関連する異常とは、レバー２６Ａへの操作入力に基づき、実際の上部旋回体３の動作を実現するまでの過程に関連する１又は複数の構成要素の異常を意味する。例えば、上部旋回体３の動作に関連する異常には、レバー２６Ａの操作状態を検出する圧力センサ２９の異常が含まれうる。また、上部旋回体３の動作に関連する異常には、インバータ１８Ｂの異常（過電流、過熱等）、旋回用電動機２１の異常（過電流、過熱）等、上部旋回体３に旋回動作を行わせるハードウェアの異常が含まれうる。また、上部旋回体３の動作に関連する異常には、電流センサ２１ｓ、レゾルバ２２等の上部旋回体３の旋回状態を検出する各種検出部の異常が含まれうる。また、上部旋回体３の動作に関連する異常には、旋回制御部３０２の機能を実現するソフトウェア処理の異常が含まれうる。特に、上部旋回体３の旋回状態を検出する各種検出部の異常やソフトウェアの異常が発生すると、旋回用電動機２１が適切に制御されず、上部旋回体３が想定外の旋回動作をしてしまう可能性がある。具体的には、電流センサ２１ｓにオフセット異常等が発生すると、電流検出値Ｉｕｄ，Ｉｗｄ，Ｉｖｄが実際と乖離した値になってしまうため、誤った電流検出値Ｉｕｄ，Ｉｗｄ，Ｉｖｄに基づく旋回制御部３０２による上部旋回体３の駆動制御により上部旋回体３が想定外の旋回動作をする可能性がある。また、例えば、レゾルバ２２に磁極位置のずれ等の異常が発生すると、回転角検出値θｄや速度検出値ωｄが実際と乖離した値になってしまうため、誤った回転角検出値θｄ、速度検出値ωｄに基づく旋回制御部３０２による旋回用電動機２１の駆動制御により、上部旋回体３が想定外の旋回動作をする可能性がある。また、旋回制御部３０２のソフトウェア処理のバグ等の異常が発生すると、電流検出値Ｉｕｄ，Ｉｗｄ，Ｉｖｄ及び回転角検出値θｄに基づく旋回用電動機２１の駆動制御が適切に行われなくなるため、上部旋回体３が想定外の旋回動作をする可能性がある。これに対して、監視部３０３は、上部旋回体３の動作に関連する異常があると判定した場合、上部旋回体３の旋回動作を制限する。これにより、上部旋回体３の動作に関連する異常に起因する、上部旋回体３の想定外の旋回動作を抑制することができる。以下、図４～図７を参照して、上部旋回体３の動作に関連する異常に対する監視部３０３による異常処理について説明をする。

まず、図４は、監視部３０３による異常処理の第１例を概略的に示すフローチャートである。本フローチャートによる処理は、例えば、ショベルの立ち上げシーケンス（電動発電機１２、旋回用電動機２１、インバータ１８Ａ，１８Ｂ、昇降圧コンバータ１００、キャパシタ１９等を含む電気部品の起動処理）の完了後、ショベルが運転停止されるまでの間で、所定時間毎に繰り返し実行されてよい。また、本フローチャートによる処理は、例えば、ショベルの起動時（即ち、ショベルの立ち上げシーケンスの後）に行われてもよい。

尚、ステップＳ１０４、Ｓ１０６の処理の実行中に、メカニカルブレーキ２３の作動が解除された場合、本フローチャートによる処理は終了する。また、ショベルの起動時における異常処理は、立ち上げシーケンスの一処理として実行されてもよい。

ステップＳ１０２にて、監視部３０３は、メカニカルブレーキ２３が作動状態であるか否かを判定する。例えば、監視部３０３は、圧力センサ２９の検出値に基づき、上部旋回体３の旋回操作が行われていないと判断する場合であって、速度検出値ωｄが旋回停止を判定するための所定閾値以下である場合、メカニカルブレーキ２３が作動状態であると判定し、それ以外の場合、メカニカルブレーキ２３が作動状態でないと判定する。また、監視部３０３は、ブレーキ制御部３０１からブレーキ切替弁３８に出力される作動信号及び非作動信号の出力状態をモニタリングすることにより、メカニカルブレーキ２３が作動状態であるか否かを判定してもよい。また、監視部３０３は、ゲートロックＳＷ３４から出力されるゲートロック信号の出力状態（ＯＮ／ＯＦＦ）をモニタリングすることにより、メカニカルブレーキ２３の作動状態であるか否かを判定してもよい。監視部３０３は、メカニカルブレーキ２３が作動状態である場合、ステップＳ１０４に進み、メカニカルブレーキ２３が作動状態でない場合、今回の処理を終了する。

ステップＳ１０４にて、監視部３０３は、圧力センサ２９からの検出値とは無関係に、速度指令値ωｃを"０"に設定し、旋回用電動機２１をサーボＯＮ（通電）するように要求する要求信号を旋回制御部３０２（速度指令生成部３０２１）に出力する。これにより、旋回制御部３０２は、速度指令値ωｃを"０"に設定し、旋回用電動機２１の所謂０速制御を実行する。即ち、旋回制御部３０２は、監視部３０３からの要求に応じて、旋回用電動機２１を停止状態にする駆動制御を行う。

尚、ステップＳ１０４にて、旋回制御部３０２は、旋回用電動機２１を停止状態にする駆動制御として、０速制御の代わりに、０トルク制御を実行してもよい。この場合、監視部３０３は、圧力センサ２９からの検出値とは無関係に、トルク操作量Ｔｒを"０"に設定し、旋回用電動機２１をサーボＯＮ（通電）するように要求する要求信号を旋回制御部３０２に出力する。

ステップＳ１０６にて、監視部３０３は、要求信号の出力から所定時間Ｔが経過したか否か、即ち、旋回制御部３０２による旋回用電動機２１の０速制御の開始からの経過時間（旋回用電動機２１の通電時間）が所定時間Ｔになったか否かを判定する。旋回制御部３０２は、所定時間Ｔが経過していない場合、ステップＳ１０６の処理を繰り返し、所定時間Ｔが経過した場合、ステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０８にて、監視部３０３は、旋回用電動機２１をサーボＯＦＦするように要求する要求信号を旋回制御部３０２に送信する。これにより、旋回制御部３０２は、旋回用電動機２１への通電を停止させる。

ステップＳ１１０にて、監視部３０３は、上部旋回体３に関する異常があるか否かを判定する。具体的には、監視部３０３は、ステップＳ１０４、Ｓ１０６のサーボＯＮ期間中において、レバー２６Ａへの操作入力に基づき、実際の上部旋回体３の動作を実現するまでの過程に関連する少なくとも１つの構成要素の各種状態をモニタリングすることで異常の有無を判定してよい。例えば、監視部３０３は、ステップＳ１０４、Ｓ１０６のサーボＯＮ期間中において、インバータ１８Ｂや旋回用電動機２１から異常状態（過電流、過熱等）を示す信号を出力された場合、上部旋回体３の動作に関連する異常があると判定してよい。監視部３０３は、上部旋回体３に関する異常があると判定した場合、ステップＳ１１２に進み、上部旋回体３に関する異常がないと判定した場合、今回の処理を終了する。

ステップＳ１１２にて、監視部３０３は、上部旋回体３の動作を制限する制限制御を行う。以下、制限には、禁止が含まれる。例えば、監視部３０３は、ブレーキ制御部３０１に対して、操作装置２６（レバー２６Ａ）における上部旋回体３の操作状態に関わらず、メカニカルブレーキ２３の作動継続を要求する要求信号を出力し、メカニカルブレーキ２３の作動状態を継続させてよい。また、例えば、監視部３０３は、旋回制御部３０２に対して制限要求を出力し、旋回制御部３０２による旋回用電動機２１の駆動制御を制限してよい。この場合、監視部３０３は、操作装置２６（レバー２６Ａ）における上部旋回体３の操作状態に依らず、旋回制御部３０２による旋回用電動機２１の駆動制御を禁止してよい。また、監視部３０３は、操作装置２６（レバー２６Ａ）における上部旋回体３の操作状態、即ち、圧力センサ２９から旋回制御部３０２に入力される検出値を無効にすることにより、旋回制御部３０２による駆動制御を禁止してもよい。また、監視部３０３は、操作装置２６（レバー２６Ａ）における上部旋回体３の操作状態に依らず、速度指令生成部３０２１により生成される速度指令値ωｃに上限を設定することにより、旋回制御部３０２による駆動制御を制限してもよい。これにより、上部旋回体３の停止状態が維持される、或いは、上部旋回体３の動作が制限されるため、上部旋回体３の想定外の旋回動作を抑制することができる。また、監視部３０３は、併せて、音声やモニタ表示等によりキャビン１０内のオペレータに対する警告を行う。これにより、オペレータに対して、上部旋回体３の動作に関連する異常の発生を認識させることができるため、サービスマンを呼んで、修理をしてもらう等の適切な行動を促すことができる。

尚、監視部３０３は、上部旋回体３の動作に関連する異常がある場合（ステップＳ１１０のＹ）、併せて、油圧駆動される油圧作業要素（下部走行体１、ブーム４、アーム５、バケット６等）の動作を制限してもよい。これにより、上部旋回体３の動作のみが制限されることによるオペレータの違和感を緩和することができる。この場合、操作装置２６とコントロールバルブ１７の間の油圧ライン２７に電磁式の減圧弁（不図示）を設ける。これにより、監視部３０３は、当該減圧弁を制御し、コントロールバルブ１７に作用するパイロット圧を減圧して、操作装置２６（レバー２６Ａ）における上部旋回体３の操作状態に依らず、油圧作業要素の動作を制限することができる。

このように、本例では、コントローラ３０は、例えば、ショベルの起動時に、メカニカルブレーキ２３が作動している状態で、旋回用電動機２１に所定時間Ｔだけ通電（サーボＯＮ）し、上部旋回体３の操作が行われない限り、その後もメカニカルブレーキ２３が作動している状態を維持させる。従って、メカニカルブレーキ２３が作動している状態であるため、上部旋回体３を動作させることなく、旋回用電動機２１に所定時間Ｔだけ通電させることができる。よって、上部旋回体３を動作させることなく、上部旋回体３の動作に関連する異常の有無を判定することができる。また、所定時間Ｔの通電期間の終了後もメカニカルブレーキ２３が作動している状態を維持するため、上部旋回体３の動作に関連する異常がある場合であっても、上部旋回体３の想定外の旋回動作を抑制することができる。そのため、ショベルの安全性を更に高めることができる。

また、本例では、コントローラ３０は、ショベルの起動時に、メカニカルブレーキ２３が作動している状態で、旋回用電動機２１に所定時間Ｔだけ通電（サーボＯＮ）し、上部旋回体３の動作に関連する異常がある場合に、上部旋回体３の動作を制限する。例えば、コントローラ３０（監視部３０３）は、旋回制御部３０２による旋回用電動機２１の駆動制御を制限することにより、上部旋回体３の動作を制限する。また、例えば、コントローラ３０は、レバー２６Ａにより上部旋回体３の操作が行われても、メカニカルブレーキ２３を作動継続させることにより、上部旋回体３の停止状態を維持する（上部旋回体３の動作を禁止する）。また、例えば、コントローラ３０は、レバー２６Ａにより上部旋回体３の動作が行われても、旋回制御部３０２による旋回用電動機２１の駆動制御を禁止することにより、上部旋回体３の動作を制限する。これにより、上部旋回体３の動作に関連する異常がある場合であっても、上部旋回体３の動作が制限されるため、上部旋回体３の想定外の旋回動作を抑制することができる。そのため、ショベルの安全性を更に高めることができる。

続いて、図５は、監視部３０３による異常処理の第２例を概略的に示すフローチャートである。本フローチャートによる処理は、第１例（図４）と同様、例えば、ショベルの立ち上げシーケンスの完了後、ショベルが運転停止されるまでの間で、所定時間毎に繰り返し実行されてよい。また、本フローチャートによる処理は、第１例（図４）と同様、例えば、ショベルの起動時（即ち、ショベルの立ち上げシーケンスの後）に行われてもよい。また、ショベルの起動時における異常処理は、第１例（図４）と同様、立ち上げシーケンスの一処理として実行されてもよい。

本例（図５）に係る異常処理は、ステップＳ１０２とステップＳ１０４の間に、ステップＳ１０３が追加され、ステップＳ１１０におけるＮの場合に、ステップＳ１１１の処理が追加される点で、第１例（図４）に係る異常処理と異なる。以下、第１例（図４）と異なる部分を中心に説明する。

ステップＳ１０２にて、メカニカルブレーキ２３が作動状態であると判定された場合、ステップＳ１０３にて、監視部３０３は、ブレーキ制御部３０１に対して、レバー２６Ａの操作状態に依らず、メカニカルブレーキ２３の作動状態を維持する要求（作動ロック要求）を出力する。これにより、ブレーキ制御部３０１は、レバー２６Ａの操作状態に依らず、ブレーキ切替弁３８に作動信号を送信し、メカニカルブレーキ２３の作動状態を維持する。

ステップＳ１１０にて、監視部３０３は、第１例（図４）の場合と同様、上部旋回体３に関する異常があるか否かを判定する。監視部３０３は、上部旋回体３に関する異常がないと判定した場合、ステップＳ１１１に進み、上部旋回体３に関する異常があると判定した場合、ステップＳ１１２に進む。

ステップＳ１１１にて、監視部３０３は、ブレーキ制御部３０１に対して、メカニカルブレーキ２３の作動ロックを解除する要求（作動ロック解除要求）を出力する。これにより、ブレーキ制御部３０１は、通常のメカニカルブレーキ２３の作動条件に応じて、ブレーキ切替弁３８に作動信号或いは非作動信号を送信し、メカニカルブレーキ２３の作動制御を行う状態に復帰する。

一方、ステップＳ１１２にて、監視部３０３は、第１例（図４）の場合と同様、監視部３０３は、上部旋回体３の動作を制限する制限制御を行う。

このように、本例では、コントローラ３０は、例えば、ショベルの起動時に、メカニカルブレーキ２３が作動している状態で、旋回用電動機２１に所定時間Ｔだけ通電（サーボＯＮ）し、上部旋回体３の操作状態に依らず、メカニカルブレーキ２３を作動状態に維持することにより、その後もメカニカルブレーキ２３が作動している状態を維持させる。これにより、所定時間Ｔの通電期間の終了後も積極的にメカニカルブレーキ２３が作動している状態を維持するため、上部旋回体３の動作に関連する異常がある場合に、上部旋回体３の操作が行われても、上部旋回体３の想定外の旋回動作を抑制することができる。そのため、ショベルの安全性を更に高めることができる。

続いて、図６は、監視部３０３による異常処理の第３例を概略的に示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、第１例（図４）、第２例（図５）と同様、例えば、ショベルの立ち上げシーケンスの完了後、ショベルが運転停止されるまでの間で、所定時間毎に繰り返し実行されてよい。また、本フローチャートによる処理は、第１例（図４）、第２例（図５）と同様、例えば、ショベルの起動時（即ち、ショベルの立ち上げシーケンスの後）に行われてもよい。

本例（図６）に係る異常処理は、ステップＳ１０２の処理の前にステップＳ１０１が追加され、ステップＳ１１２の処理の後に、ステップＳ１１４の処理が追加される点で、第２例（図４）に係る異常処理と異なる。以下、第２例（図５）と異なる部分を中心に説明を行う。

尚、異常フラグＦは、例えば、コントローラ３０に内蔵されるＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）等の不揮発性の記憶装置に格納され、その初期値は、"０"に設定される。また、異常フラグＦは、例えば、ショベルに設けられる所定の接続端子を通じて、コントローラ３０に接続可能なダイアグツールからのコマンドに応じて、初期化（Ｆ＝"０"）が可能な態様であってよい。

ステップＳ１０１にて、監視部３０３は、異常フラグＦが"１"であるか否かを判定する。監視部３０３は、異常フラグＦが"１"でない場合、ステップＳ１０２に進んで、第２例（図５）の場合と同様、ステップＳ１０２～Ｓ１１２の処理を実行し、異常フラグＦが"１"である場合、ステップＳ１１２に進む。

ステップＳ１１２にて、監視部３０３は、第１例（図４）、第２例（図５）の場合と同様、上部旋回体３の動作を制限する制限制御を行う。

ステップＳ１１４にて、監視部３０３は、不揮発性の記憶装置に格納される異常フラグＦを"１"に設定（既に、"１"である場合は、維持）し、今回の処理を終了する。

このように、本例では、監視部３０３は、上部旋回体３の動作に関連する異常がある場合、異常フラグＦを異常であることを示す"１"に更新する。即ち、監視部３０３は、上部旋回体３の動作に関連する異常がある場合、当該異常を示すフラグ（Ｆ＝１）を不揮発性の記憶装置に記憶させる。これにより、ステップＳ１０１の処理のように、異常を示すフラグが不揮発性の記憶装置に記憶されている場合（即ち、異常フラグＦが１である場合）、直ぐに、上部旋回体３の動作に関連する異常があると判定することができる。そのため、１度でも上部旋回体３の動作に関連する異常があると判定されると、例えば、異常箇所の修理が完了して異常フラグＦが初期化されない限り、ショベルが再起動されても、常に、上部旋回体３の動作が制限される。よって、ショベルの安全性を更に高めることができる。

尚、本例に係る異常処理は、第２例（図５）の異常処理にステップＳ１０１、Ｓ１１４が追加される態様であったが、第１例（図４）の異常処理にステップＳ１０１、Ｓ１１４が追加されてもよい。この場合も同様の作用・効果を奏する。

続いて、図７は、監視部３０３による異常処理の第４例を概略的に示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、第１例（図４）～第３例（図６）と同様、例えば、ショベルの立ち上げシーケンスの完了後、ショベルが運転停止されるまでの間で、所定時間毎に繰り返し実行されてよい。また、本フローチャートによる処理は、第１例（図４）～第３例（図６）と同様、例えば、ショベルの起動時（即ち、ショベルの立ち上げシーケンスの後）に行われてもよい。また、ショベルの起動時における異常処理は、第１例（図４）～第３例（図６）と同様、立ち上げシーケンスの一処理として実行されてもよい。

本例（図７）に係る異常処理は、ステップＳ１１０の処理、即ち、上部旋回体３に関する異常があるか否かを判定する処理の具体例として、上部旋回体３の旋回状態を検出する各種検出部の異常やソフトウェアの異常の有無を判定する処理が含まれる点で第１例（図４）と異なる。以下、第１例（図４）と異なる部分を中心に説明を行う。

本例に係るステップＳ１１０の処理は、ステップＳ１１０１～Ｓ１１０４の処理を含む。

ステップＳ１１０１にて、監視部３０３は、監視部３０３は、サーボＯＮ期間中（ステップＳ１０４～Ｓ１０６）における電流検出値Ｉｄｄ、Ｉｑｄの少なくとも一方が、旋回用電動機２１の停止状態に対応する条件を満足しない状態にあるか否かを判定する。具体的には、監視部３０３は、電流検出値Ｉｄｄが所定閾値Ｉｄｄｔｈより大きいこと、及び電流検出値Ｉｑｄが所定閾値Ｉｑｄｔｈより大きいことの少なくとも一方を満足するか否かを判定する。監視部３０３は、当該判定条件を満足しない場合、ステップＳ１１０２に進み、当該判定条件を満足する場合、ステップＳ１１０４に進む。

尚、所定閾値Ｉｄｄｔｈ，Ｉｑｄｔｈは、例えば、電流センサ２１ｓ、レゾルバ２２の検出誤差等を考慮して、旋回用電動機２１に電流が流れていないと判定可能な最小値として設定されてよい。

ステップＳ１１０２にて、監視部３０３は、サーボＯＮ期間中（ステップＳ１０４～Ｓ１０６）における電圧操作量Ｖｄｒ、Ｖｑｒの少なくとも一方が、旋回用電動機２１の停止状態に対応する条件を満足しない状態にあるか否かを判定する。具体的には、監視部３０３は、電圧操作量Ｖｄｒが所定閾値Ｖｄｒｔｈより大きいこと、及び電圧操作量Ｖｑｒが所定閾値Ｖｑｒｔｈより大きいことの少なくとも一方を満足するか否かを判定する。監視部３０３は、当該判定条件を満足しない場合、ステップＳ１１０３に進み、当該判定条件を満足する場合、ステップＳ１１０４に進む。

尚、所定閾値Ｖｄｒｔｈ，Ｖｑｒｔｈは、例えば、電流センサ２１ｓ、レゾルバ２２の検出誤差等を考慮して、旋回用電動機２１の印加電圧が０であると判定可能な最小値として設定されてよい。

ステップＳ１１０３にて、監視部３０３は、上部旋回体３の動作に関連する異常、具体的には、上部旋回体３の旋回状態を検出する各種検出部の異常やソフトウェアの異常がない、即ち、上部旋回体３の動作が正常であると判定する。旋回制御部３０２による０速制御が行われる状況において、電流検出値Ｉｄｄ，Ｉｑｄ、及び電圧操作量Ｖｄｒ，Ｖｑｒが旋回用電動機２１の停止状態に対応する条件を満足しているからである。

一方、ステップＳ１１０４にて、監視部３０３は、上部旋回体３の動作に関連する異常、具体的には、上部旋回体３の旋回状態を検出する各種検出部の異常やソフトウェアの異常があると判定する。旋回制御部３０２による０速制御が行われる状況において、電流検出値Ｉｄｄ，Ｉｑｄ、及び電圧操作量Ｖｄｒ，Ｖｑｒの少なくとも１つが、旋回用電動機２１の停止状態に対応する条件を満足していないからである。

尚、本例では、上部旋回体３の動作に関連する異常の有無の判定と、上部旋回体３の動作の制限の双方が行われるが、何れか一方が行われる態様であってもよい。即ち、図７の処理において、ステップＳ１１０４とステップＳ１１２の何れか一方の処理は、省略されてもよい。また、本例では、電流検出値Ｉｄｄ，Ｉｑｄや電圧操作量Ｖｄｒ，Ｖｑｒが、上部旋回体３の停止状態に対応する条件を満足するか否かに基づき、上部旋回体３の動作に関連する異常の有無を判定するが、他の検出値（速度検出値ωｄ）や他の操作量（トルク操作量Ｔｒ、電流操作量Ｉｄｒ，Ｉｑｒ等）が、上部旋回体３の停止状態に対応する条件を満足するか否かに基づき、上部旋回体３の動作に関連する異常の有無を判定してもよい。また、本例では、ベクトル制御を前提として、直流で表現される電流検出値Ｉｄｄ，Ｉｑｄ及び電圧操作量Ｖｄｒ，Ｖｑｒが、上部旋回体３の停止状態に対応する条件を満足するか否かに基づき、上部旋回体３の動作に関連する異常の有無を判定するが、ベクトル制御の採用の有無に関わらず、三相交流の検出値や操作量を用いてもよい。この場合、監視部３０３は、例えば、電流検出値Ｉｕｄ，Ｉｖｄ，Ｉｗｄの少なくとも１つ、又は電圧操作量Ｖｕｒ，Ｖｖｒ，Ｖｗｒの少なくとも１つが、時間経過に応じて変化していると判断できる場合（例えば、時間経過に対して所定閾値を超えて変化している場合）、上部旋回体３の動作に関連する異常があると判定してよい。

このように、本例では、コントローラ３０は、メカニカルブレーキ２３が作動している状態で、旋回用電動機２１を停止状態にする駆動制御（例えば、０速制御）を行う。そして、コントローラ３０は、当該駆動制御（０速制御）の実行中において、電流センサ２１ｓ、レゾルバ２２の検出値、又は旋回用電動機２１を駆動制御するために検出値に基づき生成される操作量が、旋回用電動機２１の停止状態に対応する条件を満足しない場合、上部旋回体３の動作に関連する異常があると判定する、又は、旋回用電動機２１の駆動制御を制限する。これにより、メカニカルブレーキ２３が作動しているため、上部旋回体３を動作させることなく、上部旋回体３の動作に関連する異常があるか否かを判定したり、当該異常に対応して上部旋回体３の動作を制限したりすることができる。

また、本実施形態では、ベクトル制御を前提として、直流で表現される電流検出値Ｉｄｄ，Ｉｑｄ及び電圧操作量Ｖｄｒ，Ｖｑｒを用いて、上部旋回体３の動作に関連する異常の有無を判定する。これにより、上部旋回体３の停止状態に対応する条件として、直流で表現される電流検出値Ｉｄｄ，Ｉｑｄ及び電圧操作量Ｖｄｒ，Ｖｑｒのそれぞれと、所定閾値Ｖｄｒｔｈ，Ｖｑｒｔｈ及び所定閾値Ｉｄｄｔｈ，Ｉｑｄｔｈとの大小を対比するだけでよい。そのため、上部旋回体３の動作に関連する異常、具体的には、上部旋回体３の旋回状態を検出する各種検出部の異常やソフトウェアの異常の有無を比較的容易に判定することができる。

尚、本例に係る異常処理は、第１例（図４）の異常処理におけるステップＳ１１０をステップＳ１１０１～１１０４の処理に置換したが、第２例（図５）或いは第３例（図６）の異常処理におけるステップＳ１１０を、ステップＳ１１０１～１１０４の処理に置換してもよい。この場合も同様の作用・効果を奏する。

以上、本発明を実施するための形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１ 下部走行体（油圧動作要素）
１Ａ，１Ｂ 走行油圧モータ（油圧動作要素）
３ 上部旋回体（旋回体）
４ ブーム（油圧動作要素）
５ アーム（油圧動作要素）
６ バケット（油圧動作要素）
１８Ｂ インバータ
１９ キャパシタ
２１ 旋回用電動機（電動機）
２１ｓ 電流センサ（検出部、電流検出部）
２２ レゾルバ（検出部、回転位置検出部）
２３ メカニカルブレーキ
２６ 操作装置
２６Ａ レバー
２９ 圧力センサ
３０ コントローラ（制御装置）
３２ ゲートロックレバー
３４ ゲートロックスイッチ
３６ ゲートロック切替弁
３８ ブレーキ切替弁
３０１ ブレーキ制御部
３０２ 旋回制御部
３０３ 監視部

Claims (8)

1. 旋回体と、
   前記旋回体を駆動する電動機と、
   前記旋回体を機械的に停止させるメカニカルブレーキと、
   前記電動機の駆動制御を行う制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、ショベルの起動時に、前記メカニカルブレーキが作動している状態で、前記電動機に所定時間通電し、その後も前記メカニカルブレーキが作動している状態を維持させると共に、前記電動機に対する前記所定時間の通電の結果として現れるショベルの状態から前記旋回体の動作に関連する異常があると判断する場合に、前記旋回体の動作を制限する、
   ショベル。
2. 前記制御装置は、前記電動機に対する前記所定時間の通電の結果として現れるショベルの状態から前記旋回体の動作に関連する異常があると判断する場合、前記駆動制御を制限する、
   請求項１に記載のショベル。
3. 前記制御装置は、前記電動機に対する前記所定時間の通電の結果として現れるショベルの状態から前記旋回体の動作に関連する異常があると判断する場合、前記旋回体の操作が行われても、前記旋回体の停止状態を維持させる、
   請求項１又は２に記載のショベル。
4. 前記制御装置は、前記電動機に対する前記所定時間の通電の結果として現れるショベルの状態から前記旋回体の動作に関連する異常があると判断する場合、前記旋回体の操作が行われても、前記メカニカルブレーキを作動継続させることにより、前記旋回体の停止状態を維持させる、
   請求項３に記載のショベル。
5. 前記制御装置は、前記電動機に対する前記所定時間の通電の結果として現れるショベルの状態から前記旋回体の動作に関連する異常があると判断する場合、前記旋回体の操作が行われても、前記駆動制御を禁止することにより、前記旋回体の停止状態を維持させる、
   請求項３に記載のショベル。
6. 油圧駆動される油圧作業要素を備え、
   前記電動機に対する前記所定時間の通電の結果として現れるショベルの状態から前記旋回体の動作に関連する異常があると判断する場合、前記油圧作業要素の操作が行われても、前記油圧作業要素は、作動しない、
   請求項１乃至５の何れか一項に記載のショベル。
7. 不揮発性の記憶装置を備え、
   前記制御装置は、前記電動機に対する前記所定時間の通電の結果として現れるショベルの状態から前記旋回体の動作に関連する異常があると判断する場合、当該異常を示すフラグを記憶装置に記憶させる、
   請求項１乃至６の何れか一項に記載のショベル。
8. 前記電動機の駆動状態を検出する検出部を備え、
   前記制御装置は、前記メカニカルブレーキが作動している状態で、前記電動機を停止状態にする駆動制御を前記所定時間行い、前記所定時間の通電の結果として現れるショベルの状態を表す、前記検出部の検出値、又は前記電動機を駆動制御するために前記検出値に基づき生成される操作量が、前記電動機の停止状態に対応する所定条件を満足しない場合、前記旋回体の動作に関連する異常があると判定する、又は前記電動機の駆動制御を制限する、
   請求項１乃至７の何れか一項に記載のショベル。

Images