JP7522586B2 - Excavator - Google Patents

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  • Operation Control Of Excavators (AREA)

Description

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

例えば、バケットに収容される土砂等の収容物を外部に排出するアタッチメントの動作(以下、「排出動作」)の際に、ブームシリンダのボトム側油室の作動油をリリーフする技術が知られている(特許文献1参照)。 For example, there is a known technology that relieves hydraulic oil in the bottom oil chamber of the boom cylinder when the attachment is operating to discharge soil and other materials stored in the bucket to the outside (hereinafter, "discharge operation") (see Patent Document 1).

かかる技術によれば、アタッチメントの排出動作の際に、ブームシリンダに作用する伸び方向の力の揺り戻しの縮み方向の力により上昇するブームシリンダのボトム側油室の圧力を逃がし、機体に作用する転倒モーメントを抑制することができる。 This technology allows the pressure in the bottom oil chamber of the boom cylinder, which rises due to the retracting force of the rebound force of the extending force acting on the boom cylinder during the attachment ejection operation, to be released, suppressing the tipping moment acting on the machine body.

特開2019-7175号公報JP 2019-7175 A

しかしながら、上記の技術では、機体に作用する動的に発生する転倒モーメントを抑制することができるが、ブームが下げ方向に移動するため、アタッチメントの全体の重心は、機体から離れる方向に移動し、静的な安定性が低下する可能性がある。 However, while the above technology can suppress the dynamically generated tipping moment acting on the aircraft, as the boom moves downward, the overall center of gravity of the attachment moves away from the aircraft, which may reduce static stability.

そこで、上記課題に鑑み、アタッチメントの排出動作の際に、ショベルの安定性をより向上させることが可能な技術を提供することを目的とする。 In view of the above issues, the objective is to provide a technology that can further improve the stability of the shovel when discharging the attachment.

上記目的を達成するため、本開示の一実施形態では、
下部走行体と、
前記下部走行体に旋回自在に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に取り付けられるブーム、前記ブームの先端に取り付けられるアーム、及び前記アームの先端に取り付けられるバケットを含むアタッチメントと、
前記ブームを駆動するブームシリンダと、
前記ブームの操作状態に応じて、前記ブームシリンダに作動油を供給する制御弁と、を備え、
前記アタッチメントが前記バケットの収容物を外部に排出するための排出動作を行う場合、前記ブームの操作状態に関わらず、前記制御弁を用いて、前記ブームシリンダのボトム側油室及びロッド側油室のうちのボトム側油室のみに作動油を供給する、
ショベルが提供される。
In order to achieve the above object, in one embodiment of the present disclosure,
A lower running body;
An upper rotating body rotatably mounted on the lower traveling body;
an attachment including a boom attached to the upper rotating body, an arm attached to a tip of the boom, and a bucket attached to a tip of the arm;
A boom cylinder that drives the boom;
a control valve that supplies hydraulic oil to the boom cylinder in accordance with an operation state of the boom,
When the attachment performs a discharge operation for discharging the contents of the bucket to the outside, the control valve is used to supply hydraulic oil only to the bottom side oil chamber of the bottom side oil chamber and the rod side oil chamber of the boom cylinder, regardless of the operation state of the boom.
Shovel provided.

上述の実施形態によれば、アタッチメントの排出動作の際に、ショベルの安定性をより向上させることが可能な技術を提供することができる。 The above-described embodiment provides a technology that can further improve the stability of the shovel during the attachment discharge operation.

ショベル管理システムの一例を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of an excavator management system. ショベル管理システムの構成の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of an excavator management system. ショベル管理システムの構成の他の例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating another example of the configuration of the excavator management system. ショベル(アタッチメント)の排出動作時のショベルの挙動変化を表す図である。1A and 1B are diagrams showing changes in behavior of a shovel (attachment) during a discharge operation of the shovel. ショベル(アタッチメント)の排出動作時にブームシリンダ及び機体のそれぞれに作用する力及びモーメントを表す図である。FIG. 4 is a diagram showing the forces and moments acting on the boom cylinder and the machine body during the discharge operation of the shovel (attachment). ショベル(アタッチメント)の排出動作時にブームシリンダ及び機体のそれぞれに作用する力及びモーメントを表す図である。FIG. 4 is a diagram showing the forces and moments acting on the boom cylinder and the machine body during the discharge operation of the shovel (attachment). ショベルの排出動作時の挙動安定化に関する構成の第1例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a first example of a configuration for stabilizing the behavior of a shovel during a discharge operation. ショベルの排出動作時の挙動安定化に関する構成の第2例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a second example of a configuration for stabilizing the behavior of a shovel during a discharge operation. ショベルの排出動作時の挙動安定化に関する制御処理の第1例を概略的に示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating a first example of a control process related to stabilization of the behavior of a shovel during a discharge operation. ショベルの排出動作時の挙動安定化に関する制御処理の第2例を概略的に示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating a second example of a control process related to stabilization of the behavior of a shovel during a discharge operation. ショベルの排出動作時の挙動安定化に関する制御処理の第3例を概略的に示すフローチャートである。13 is a flowchart illustrating a third example of a control process related to stabilization of the behavior of a shovel during a discharge operation.

以下、図面を参照して実施形態について説明する。 The following describes the embodiment with reference to the drawings.

[ショベル管理システムの概要]
まず、図1を参照して、本実施形態に係るショベル管理システムSYSの概要について説明をする。
[Outline of the excavator management system]
First, an overview of an excavator management system SYS according to this embodiment will be described with reference to FIG.

図1は、本実施形態に係るショベル管理システムSYSの一例を示す概略図である。 Figure 1 is a schematic diagram showing an example of an excavator management system SYS according to this embodiment.

図1に示すように、ショベル管理システムSYSは、ショベル100と、管理装置200とを含む。 As shown in FIG. 1, the excavator management system SYS includes an excavator 100 and a management device 200.

ショベル管理システムSYSに含まれるショベル100は、一台であってもよいし、複数台であってもよい。同様に、ショベル管理システムSYSに含まれる管理装置200は、複数であってもよい。即ち、複数の管理装置200は、ショベル管理システムSYSに関する処理を分散して実施してよい。例えば、複数の管理装置200は、それぞれ、複数のショベル100のうちの担当する一部のショベル100との間で相互に通信を行い、その一部のショベル100を対象とする処理を実行してよい。 The excavator management system SYS may include one or more excavators 100. Similarly, the excavator management system SYS may include more than one management device 200. That is, the multiple management devices 200 may distribute and execute processing related to the excavator management system SYS. For example, each of the multiple management devices 200 may communicate with a portion of the multiple excavators 100 that it is responsible for, and execute processing targeted at that portion of the excavators 100.

ショベル管理システムSYSは、例えば、管理装置200において、ショベル100から情報を収集し、ショベル100の各種状態(例えば、ショベル100に搭載される各種機器の異常の有無等)を監視する。 The excavator management system SYS, for example, in the management device 200, collects information from the excavator 100 and monitors various conditions of the excavator 100 (e.g., the presence or absence of abnormalities in various devices mounted on the excavator 100, etc.).

また、ショベル管理システムSYSは、例えば、管理装置200において、ショベル100の遠隔操作を支援してよい。 The excavator management system SYS may also support remote operation of the excavator 100, for example, in the management device 200.

<ショベルの概要>
図1に示すように、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を介して旋回自在に下部走行体1に搭載される上部旋回体3と、ブーム4、アーム5、及びバケット6を含むアタッチメントと、オペレータが搭乗するキャビン10とを備える。以下、ショベル100の前方は、ショベル100を上部旋回体3の旋回軸に沿って真上から平面視(以下、単に「平面視」と称する)で見たときに、上部旋回体3に対するアタッチメントが延び出す方向に対応する。また、ショベル100の左方及び右方は、それぞれ、キャビン10内のオペレータから見た左方及び右方に対応する。
<Outline of the excavator>
As shown in Fig. 1, an excavator 100 according to this embodiment includes a lower traveling body 1, an upper rotating body 3 mounted on the lower traveling body 1 so as to be rotatable via a rotating mechanism 2, attachments including a boom 4, an arm 5, and a bucket 6, and a cabin 10 for an operator to ride in. Hereinafter, the front of the excavator 100 corresponds to the direction in which the attachments for the upper rotating body 3 extend when the excavator 100 is viewed in a plan view from directly above along the rotation axis of the upper rotating body 3 (hereinafter simply referred to as a "plan view"). In addition, the left and right sides of the excavator 100 correspond to the left and right sides, respectively, as viewed from the operator in the cabin 10.

下部走行体1は、例えば、左右一対のクローラを含む。下部走行体1は、それぞれのクローラが左側の走行油圧モータ1ML及び右側の走行油圧モータ1MR(図2参照)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. The lower traveling body 1 allows the excavator 100 to travel by hydraulically driving each crawler by a left traveling hydraulic motor 1ML and a right traveling hydraulic motor 1MR (see FIG. 2).

上部旋回体3は、旋回機構2が旋回油圧モータ2Aで油圧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 rotating body 3 rotates relative to the lower traveling body 1 as the rotating mechanism 2 is hydraulically driven by the rotating hydraulic motor 2A.

ブーム4は、上部旋回体3の前部中央に俯仰可能に取り付けられ、ブーム4の先端には、アーム5が上下回動可能に取り付けられ、アーム5の先端には、バケット6が上下回動可能に取り付けられる。 The boom 4 is attached to the front center of the upper rotating body 3 so that it can be raised and lowered, an arm 5 is attached to the tip of the boom 4 so that it can rotate up and down, and a bucket 6 is attached to the tip of the arm 5 so that it can rotate up and down.

バケット6は、エンドアタッチメントの一例である。バケット6は、例えば、掘削作業等に用いられる。また、アーム5の先端には、作業内容等に応じて、バケット6の代わりに、他のエンドアタッチメントが取り付けられてもよい。他のエンドアタッチメントは、例えば、法面用バケット、浚渫用バケット等の他の種類のバケットであってよい。また、他のエンドアタッチメントは、攪拌機、ブレーカ等のバケット以外の種類のエンドアタッチメントであってもよい。 The bucket 6 is an example of an end attachment. The bucket 6 is used, for example, for excavation work. In addition, instead of the bucket 6, another end attachment may be attached to the tip of the arm 5 depending on the work content, etc. The other end attachment may be, for example, another type of bucket, such as a slope bucket or a dredging bucket. The other end attachment may also be a type of end attachment other than a bucket, such as an agitator or a breaker.

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により油圧駆動される。 The boom 4, arm 5, and bucket 6 are hydraulically driven by a boom cylinder 7, arm cylinder 8, and bucket cylinder 9, which serve 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 the cockpit where the operator sits and is mounted on the front left side of the upper rotating body 3.

ショベル100は、通信装置60を搭載し、所定の通信回線NW(Network)を通じて、管理装置200と相互に通信を行うことができる。これにより、ショベル100は、各種情報を管理装置200に送信(アップロード)したり、管理装置200から各種の信号(例えば、情報信号や制御信号)等を受信したりすることができる。通信回線NWには、例えば、広域ネットワーク(WAN:Wide Area Network)が含まれる。広域ネットワークには、例えば、基地局を末端とする移動体通信網が含まれてよい。また、広域ネットワークには、例えば、ショベル100の上空の通信衛星を利用する衛星通信網が含まれてもよい。また、広域ネットワークには、例えば、インターネット網が含まれてもよい。また、通信回線NWには、例えば、管理装置200が設置される施設のローカルネットワーク(LAN:Local Area Network)が含まれてもよい。ローカルネットワークは、無線回線であってもよいし、有線回線であってもよいし、その両方を含む回線であってよい。また、通信回線NWには、例えば、WiFiやブルートゥース(登録商標)等の所定の無線通信方式に基づく近距離通信回線が含まれてもよい。 The shovel 100 is equipped with a communication device 60 and can communicate with the management device 200 through a predetermined communication line NW (Network). This allows the shovel 100 to transmit (upload) various information to the management device 200 and receive various signals (e.g., information signals and control signals) from the management device 200. The communication line NW includes, for example, a wide area network (WAN). The wide area network may include, for example, a mobile communication network with a base station as its terminal. The wide area network may also include, for example, a satellite communication network that uses a communication satellite above the shovel 100. The wide area network may also include, for example, the Internet network. The communication line NW may also include, for example, a local network (LAN) of the facility where the management device 200 is installed. The local network may be a wireless line, a wired line, or a line including both. The communication line NW may also include a short-range communication line based on a specific wireless communication method such as Wi-Fi or Bluetooth (registered trademark).

ショベル100は、キャビン10に搭乗するオペレータの操作に応じて、アクチュエータ(例えば、油圧アクチュエータ)を動作させ、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等の動作要素(以下、「被駆動要素」)を駆動する。 The excavator 100 operates actuators (e.g., hydraulic actuators) in response to the operation of an operator in the cabin 10, and drives operating elements (hereinafter, "driven elements") such as the lower traveling body 1, the upper rotating body 3, the boom 4, the arm 5, and the bucket 6.

また、ショベル100は、キャビン10のオペレータにより操作可能に構成されるのに代えて、或いは、加えて、ショベル100の外部から遠隔操作(リモート操作)が可能に構成されてもよい。ショベル100が遠隔操作される場合、キャビン10の内部は、無人状態であってもよい。以下、オペレータの操作には、キャビン10のオペレータによる操作装置26に対する操作、及び外部のオペレータによる遠隔操作の少なくとも一方が含まれる前提で説明を進める。 In addition to or instead of being configured to be operable by an operator in the cabin 10, the shovel 100 may be configured to be remotely operated from outside the shovel 100. When the shovel 100 is remotely operated, the inside of the cabin 10 may be unmanned. In the following description, it is assumed that the operation of the operator includes at least one of the operation of the operating device 26 by the operator in the cabin 10 and the remote operation by an external operator.

遠隔操作には、例えば、所定の外部装置(例えば、管理装置200)で行われるショベル100のアクチュエータに関するユーザ(オペレータ)からの入力によって、ショベル100が操作される態様が含まれる。この場合、ショベル100は、例えば、後述の撮像装置S6の出力に基づくショベル100の周囲の画像情報(以下、「周囲画像」)を外部装置に送信し、画像情報は、外部装置に設けられる表示装置(以下、「遠隔操作用表示装置」)に表示されてよい。また、ショベル100のキャビン10内の出力装置50に表示される各種の情報画像(情報画面)は、同様に、外部装置の遠隔操作用表示装置にも表示されてよい。これにより、外部装置のオペレータは、例えば、遠隔操作用表示装置に表示されるショベル100の周囲の様子を表す周囲画像や各種の情報画像等の表示内容を確認しながら、ショベル100を遠隔操作することができる。また、そして、ショベル100は、外部装置から受信される、遠隔操作の内容を表す遠隔操作信号に応じて、アクチュエータを動作させ、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等の被駆動要素を駆動してよい。 The remote operation includes, for example, an operation of the shovel 100 by input from a user (operator) regarding the actuator of the shovel 100 performed in a predetermined external device (for example, the management device 200). In this case, the shovel 100 transmits image information (hereinafter, "surrounding image") of the surroundings of the shovel 100 based on the output of the imaging device S6 described later to the external device, and the image information may be displayed on a display device (hereinafter, "display device for remote operation") provided in the external device. In addition, various information images (information screens) displayed on the output device 50 in the cabin 10 of the shovel 100 may also be displayed on the remote operation display device of the external device. This allows the operator of the external device to remotely operate the shovel 100 while checking the display contents, such as the surrounding image showing the state of the surroundings of the shovel 100 and various information images displayed on the display device for remote operation. Furthermore, the excavator 100 may operate actuators and drive driven elements such as the lower traveling body 1, the upper rotating body 3, the boom 4, the arm 5, and the bucket 6 in response to a remote control signal that is received from an external device and indicates the content of the remote control.

また、遠隔操作には、例えば、ショベル100の周囲の人(例えば、作業者)のショベル100に対する外部からの音声入力やジェスチャ入力等によって、ショベル100が操作される態様が含まれてよい。具体的には、ショベル100は、ショベル100(自機)に搭載される撮像装置や音声入力装置(例えば、マイクロフォン)等を通じて、周囲の作業者等により発話される音声や作業者等により行われるジェスチャ等を認識する。そして、ショベル100は、認識した音声やジェスチャ等の内容に応じて、アクチュエータを動作させ、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等の被駆動要素を駆動してよい。 Remote operation may also include a mode in which the shovel 100 is operated by external voice input or gesture input to the shovel 100 by a person (e.g., a worker) around the shovel 100. Specifically, the shovel 100 recognizes voices uttered by surrounding workers and gestures made by the workers through an imaging device or a voice input device (e.g., a microphone) mounted on the shovel 100 (its own machine). The shovel 100 may then operate actuators in accordance with the contents of the recognized voices and gestures to drive driven elements such as the lower traveling body 1, upper rotating body 3, boom 4, arm 5, and bucket 6.

また、ショベル100は、オペレータの操作の内容に依らず、自動でアクチュエータを動作させてもよい。これにより、ショベル100は、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等の被駆動要素の少なくとも一部を自動で動作させる機能(いわゆる「自動運転機能」或いは「マシンコントロール機能」)を実現する。 The excavator 100 may also automatically operate the actuators regardless of the content of the operator's operation. This allows the excavator 100 to realize a function (so-called "automatic driving function" or "machine control function") that automatically operates at least some of the driven elements such as the lower traveling body 1, the upper rotating body 3, the boom 4, the arm 5, and the bucket 6.

自動運転機能には、オペレータの操作装置26に対する操作や遠隔操作に応じて、操作対象の被駆動要素(アクチュエータ)以外の被駆動要素(アクチュエータ)を自動で動作させる機能(いわゆる「半自動運機能」或いは「操作支援型のマシンコントロール機能」)が含まれてよい。また、自動運転機能には、オペレータの操作装置26に対する操作や遠隔操作がない前提で、複数の被駆動要素(油圧アクチュエータ)の少なくとも一部を自動で動作させる機能(いわゆる「完全自動運転機能」或いは「全自動型のマシンコントロール機能」)が含まれてもよい。ショベル100において、完全自動運転機能が有効な場合、キャビン10の内部は無人状態であってよい。また、半自動運転機能や完全自動運転機能等には、自動運転の対象の被駆動要素(アクチュエータ)の動作内容が予め規定されるルールに従って自動的に決定される態様が含まれてよい。また、半自動運転機能や完全自動運転機能等には、ショベル100が自律的に各種の判断を行い、その判断結果に沿って、自律的に自動運転の対象の被駆動要素(油圧アクチュエータ)の動作内容が決定される態様(いわゆる「自律運転機能」)が含まれてもよい。 The automatic operation function may include a function for automatically operating a driven element (actuator) other than the driven element (actuator) to be operated in response to an operator's operation of the operating device 26 or remote operation (so-called "semi-automatic operation function" or "operation-assisted machine control function"). The automatic operation function may also include a function for automatically operating at least a part of the multiple driven elements (hydraulic actuators) on the assumption that there is no operation or remote operation of the operating device 26 by the operator (so-called "fully automatic operation function" or "fully automatic machine control function"). In the excavator 100, when the fully automatic operation function is enabled, the inside of the cabin 10 may be unmanned. The semi-automatic operation function, the fully automatic operation function, etc. may also include a mode in which the operation content of the driven element (actuator) to be the target of automatic operation is automatically determined according to a rule that is specified in advance. In addition, the semi-automatic operation function and the fully automatic operation function may include a mode in which the excavator 100 autonomously makes various decisions and autonomously determines the operation content of the driven element (hydraulic actuator) that is the target of the automatic operation based on the decision results (so-called "autonomous operation function").

<管理装置の概要>
管理装置200は、例えば、ショベル100の状態やショベル100の作業等、ショベル100に関する管理を行う。
<Overview of the management device>
The management device 200 manages the shovel 100, for example, the state of the shovel 100, the work being performed by the shovel 100, and the like.

管理装置200は、例えば、ショベル100が作業を行う作業現場の外部の管理センタ等に設置されるクラウドサーバであってよい。また、管理装置200は、例えば、ショベル100が作業行う作業現場内、或いは、作業現場から相対的に近い場所(例えば、通信事業者の局舎や基地局等)に配置されるエッジサーバであってもよい。また、管理装置200は、ショベル100の作業現場内の管理事務所等に配置される定置型の端末装置或いは携帯型の端末装置(携帯端末)であってもよい。定置型の端末装置には、例えば、デスクトップ型のコンピュータ端末が含まれてよい。また、携帯型の端末装置には、例えば、スマートフォン、タブレット端末、ラップトップ型のコンピュータ端末等が含まれてよい。 The management device 200 may be, for example, a cloud server installed in a management center outside the work site where the shovel 100 works. The management device 200 may be, for example, an edge server installed in the work site where the shovel 100 works, or in a location relatively close to the work site (for example, a telecommunications carrier's office or base station). The management device 200 may be a stationary terminal device or a portable terminal device (mobile terminal) installed in a management office or the like in the work site of the shovel 100. The stationary terminal device may include, for example, a desktop computer terminal. The portable terminal device may include, for example, a smartphone, a tablet terminal, a laptop computer terminal, etc.

管理装置200は、例えば、通信装置220(図2、図3参照)を有し、上述の如く、通信回線NWを通じて、ショベル100と相互に通信を行う。これにより、管理装置200は、ショベル100からアップロードされる各種情報を受信したり、各種信号をショベル100に送信したりすることができる。そのため、管理装置200のユーザは、出力装置240(図2、図3参照)を通じて、ショベル100に関する各種情報を確認することができる。また、管理装置200は、例えば、ショベル100に情報信号を送信し、作業に必要な情報を提供したり、制御信号を送信し、ショベル100を制御したりすることができる。管理装置200のユーザには、例えば、ショベル100のオーナ、ショベル100の管理者、ショベル100のメーカの技術者、ショベル100のオペレータ、ショベル100の作業現場の管理者、監督者、作業者等が含まれてよい。 The management device 200 has, for example, a communication device 220 (see FIG. 2 and FIG. 3), and communicates with the shovel 100 through the communication line NW as described above. This allows the management device 200 to receive various information uploaded from the shovel 100 and transmit various signals to the shovel 100. Therefore, a user of the management device 200 can check various information related to the shovel 100 through the output device 240 (see FIG. 2 and FIG. 3). In addition, the management device 200 can transmit, for example, an information signal to the shovel 100 to provide information required for work, or transmit a control signal to control the shovel 100. The users of the management device 200 may include, for example, the owner of the shovel 100, the manager of the shovel 100, an engineer of the manufacturer of the shovel 100, the operator of the shovel 100, the manager, supervisor, worker, etc. of the work site of the shovel 100.

また、管理装置200は、ショベル100の遠隔操作を支援可能に構成されてもよい。例えば、管理装置200は、オペレータが遠隔操作を行うための入力装置(以下、便宜的に「遠隔操作装置」)、及びショベル100の周囲の画像情報(周囲画像)等を表示する遠隔操作用表示装置を有してよい。遠隔操作装置から入力される信号は、遠隔操作信号として、ショベル100に送信される。これにより、管理装置200のユーザ(オペレータ)は、遠隔操作用表示装置でショベル100の周囲の様子を確認しながら、遠隔操作装置を用いて、ショベル100の遠隔操作を行うことができる。 The management device 200 may also be configured to support remote operation of the shovel 100. For example, the management device 200 may have an input device (hereinafter, for convenience, "remote operation device") for an operator to perform remote operation, and a remote operation display device that displays image information (surrounding images) of the shovel 100 and the like. A signal input from the remote operation device is transmitted to the shovel 100 as a remote operation signal. This allows a user (operator) of the management device 200 to remotely operate the shovel 100 using the remote operation device while checking the surroundings of the shovel 100 on the remote operation display device.

[ショベル管理システムの構成]
次に、図1に加えて、図2、図3を参照して、ショベル管理システムSYSの具体的な構成について説明する。
[Excavator management system configuration]
Next, a specific configuration of the excavator management system SYS will be described with reference to Figs. 2 and 3 in addition to Fig. 1 .

図2、図3は、本実施形態に係るショベル管理システムSYSの構成の一例及び他の例を示すブロック図である。図2、図3では、機械的動力が伝達される経路は二重線、油圧アクチュエータを駆動する高圧の作動油が流れる経路は実線、パイロット圧が伝達される経路は破線、電気信号が伝達される経路は点線でそれぞれ示される。図2、図3は、互いに、ショベル100及び管理装置200のうちのショベル100の構成のみが異なる。 Figures 2 and 3 are block diagrams showing an example and another example of the configuration of the excavator management system SYS according to this embodiment. In Figures 2 and 3, paths through which mechanical power is transmitted are shown by double lines, paths through which high-pressure hydraulic oil that drives hydraulic actuators flows are shown by solid lines, paths through which pilot pressure is transmitted are shown by dashed lines, and paths through which electrical signals are transmitted are shown by dotted lines. Figures 2 and 3 differ from each other only in the configuration of the excavator 100 out of the excavator 100 and the management device 200.

<ショベルの構成>
ショベル100は、被駆動要素の油圧駆動に関する油圧駆動系、被駆動要素の操作に関する操作系、ユーザとの情報のやり取りに関するユーザインタフェース系、外部との通信に関する通信系、及び各種制御に関する制御系等のそれぞれの構成要素を含む。
<Excavator configuration>
The shovel 100 includes various components, such as a hydraulic drive system for hydraulically driving the driven elements, an operation system for operating the driven elements, a user interface system for exchanging information with the user, a communication system for communicating with the outside, and a control system for various controls.

<<油圧駆動系>>
図2、図3に示すように、本実施形態に係るショベル100の油圧駆動系は、上述の如く、下部走行体1(左右のクローラ)、上部旋回体3、ブーム4、アーム5、及びバケット6等の被駆動要素のそれぞれを油圧駆動する油圧アクチュエータを含む。油圧アクチュエータには、走行油圧モータ1ML,1MR、旋回油圧モータ2A、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等が含まれる。また、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、レギュレータ13と、メインポンプ14と、コントロールバルブ17とを含む。
<<Hydraulic drive system>>
2 and 3 , the hydraulic drive system of the excavator 100 according to this embodiment includes hydraulic actuators that hydraulically drive each of the driven elements, such as the lower traveling body 1 (left and right crawlers), upper rotating body 3, boom 4, arm 5, and bucket 6, as described above. The hydraulic actuators include traveling hydraulic motors 1ML, 1MR, swing hydraulic motor 2A, boom cylinder 7, arm cylinder 8, and bucket cylinder 9. The hydraulic drive system of the excavator 100 according to this embodiment also includes an engine 11, a regulator 13, a main pump 14, and a control valve 17.

エンジン11は、油圧駆動系におけるメイン動力源である。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は、例えば、上部旋回体3の後部に搭載される。エンジン11は、後述するコントローラ30による直接或いは間接的な制御下で、予め設定される目標回転数で一定回転し、メインポンプ14及びパイロットポンプ15を駆動する。 The engine 11 is the main power source in the hydraulic drive system. The engine 11 is, for example, a diesel engine that uses light oil as fuel. The engine 11 is mounted, for example, at the rear of the upper rotating body 3. The engine 11 rotates at a constant speed at a preset target speed under direct or indirect control by the controller 30 (described later), and drives the main pump 14 and the pilot pump 15.

レギュレータ13は、コントローラ30の制御下で、メインポンプ14の吐出量を制御(調節)する。例えば、レギュレータ13は、コントローラ30からの制御指令に応じて、メインポンプ14の斜板の角度(以下、「傾転角」)を調節する。 The regulator 13 controls (adjusts) the discharge volume of the main pump 14 under the control of the controller 30. For example, the regulator 13 adjusts the angle of the swash plate of the main pump 14 (hereinafter, the "tilt angle") in response to a control command from the controller 30.

メインポンプ14は、高圧油圧ライン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、例えば、エンジン11と同様、上部旋回体3の後部に搭載される。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、上述の如く、コントローラ30の制御下で、レギュレータ13により斜板の傾転角が調節されることによりピストンのストローク長が調整され、吐出流量(吐出圧)が制御される。 The main pump 14 supplies hydraulic oil to the control valve 17 through a high-pressure hydraulic line. The main pump 14 is mounted, for example, at the rear of the upper rotating body 3, similar to the engine 11. As described above, the main pump 14 is driven by the engine 11. The main pump 14 is, for example, a variable displacement hydraulic pump, and as described above, under the control of the controller 30, the tilt angle of the swash plate is adjusted by the regulator 13 to adjust the stroke length of the piston and control the discharge flow rate (discharge pressure).

コントロールバルブ17は、オペレータの操作装置26に対する操作や遠隔操作の内容、或いは、コントローラ30から出力される自動運転機能に関する操作指令に応じて、油圧アクチュエータ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、例えば、上部旋回体3の中央部に搭載される。コントロールバルブ17は、上述の如く、高圧油圧ライン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、操作装置26の操作状態、或いは、コントローラ30から出力される操作指令に応じて、油圧アクチュエータ(走行油圧モータ1ML,1MR、旋回油圧モータ2A、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等)に選択的に供給する。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制御弁(「方向切換弁」とも称する)17A~17Fを含む。以下、制御弁17A~17Fを包括的に或いは制御弁17A~17Fのうちの任意の一つを個別に「制御弁17X」と称する場合がある。 The control valve 17 is a hydraulic control device that controls the hydraulic actuators in response to the contents of the operator's operation of the operating device 26, the contents of remote operation, or operation commands related to the automatic operation function output from the controller 30. The control valve 17 is mounted, for example, in the center of the upper rotating body 3. As described above, the control valve 17 is connected to the main pump 14 via a high-pressure hydraulic line, and selectively supplies hydraulic oil supplied from the main pump 14 to the hydraulic actuators (travel hydraulic motors 1ML, 1MR, swing hydraulic motor 2A, boom cylinder 7, arm cylinder 8, bucket cylinder 9, etc.) in response to the operating state of the operating device 26 or operation commands output from the controller 30. Specifically, the control valve 17 includes a plurality of control valves (also referred to as "directional control valves") 17A to 17F that control the flow rate and flow direction of the hydraulic oil supplied from the main pump 14 to each of the hydraulic actuators. Hereinafter, control valves 17A to 17F may be collectively referred to as "control valve 17X," or any one of control valves 17A to 17F may be individually referred to as "control valve 17X."

制御弁17Aは、走行油圧モータ1MLに作動油を供給し、且つ、走行油圧モータから作動油を排出させ、タンクに戻すことが可能に構成される。これにより、制御弁17Bは、走行油圧モータ1MRの操作(即ち、左側のクローラの操作)に対応する油圧制御弁31から供給されるパイロット圧に応じて、走行油圧モータ1MLを駆動することができる。 The control valve 17A is configured to supply hydraulic oil to the traveling hydraulic motor 1ML and to discharge the hydraulic oil from the traveling hydraulic motor and return it to the tank. This allows the control valve 17B to drive the traveling hydraulic motor 1ML in response to the pilot pressure supplied from the hydraulic control valve 31 corresponding to the operation of the traveling hydraulic motor 1MR (i.e., the operation of the left crawler).

制御弁17Bは、走行油圧モータ1MRに作動油を供給し、且つ、走行油圧モータから作動油を排出させ、タンクに戻すことが可能に構成される。これにより、制御弁17Bは、走行油圧モータ1MRの操作(即ち、右側のクローラの操作)に対応する油圧制御弁31から供給されるパイロット圧に応じて、走行油圧モータ1MRを駆動することができる。 The control valve 17B is configured to supply hydraulic oil to the traveling hydraulic motor 1MR and to discharge the hydraulic oil from the traveling hydraulic motor and return it to the tank. This allows the control valve 17B to drive the traveling hydraulic motor 1MR in response to the pilot pressure supplied from the hydraulic control valve 31 corresponding to the operation of the traveling hydraulic motor 1MR (i.e., the operation of the right crawler).

制御弁17Cは、旋回油圧モータ2Aに作動油を供給し、且つ、旋回油圧モータ2Aから作動油を排出させ、タンクに戻すことが可能に構成される。これにより、制御弁17Cは、旋回油圧モータ2Aの操作(即ち、上部旋回体3の操作)に対応する油圧制御弁31から供給されるパイロット圧に応じて、旋回油圧モータ2Aを駆動することができる。 The control valve 17C is configured to supply hydraulic oil to the swing hydraulic motor 2A and to discharge the hydraulic oil from the swing hydraulic motor 2A and return it to the tank. This allows the control valve 17C to drive the swing hydraulic motor 2A in response to the pilot pressure supplied from the hydraulic control valve 31 corresponding to the operation of the swing hydraulic motor 2A (i.e., the operation of the upper swing body 3).

制御弁17Dは、ブームシリンダ7に作動油を供給し、且つ、ブームシリンダ7から作動油を排出させ、タンクに戻すことが可能に構成される。これにより、制御弁17Dは、ブームシリンダ7の操作(即ち、ブーム4の操作)に対応する油圧制御弁31から供給されるパイロット圧に応じて、ブームシリンダ7を駆動することができる。 The control valve 17D is configured to supply hydraulic oil to the boom cylinder 7 and to discharge the hydraulic oil from the boom cylinder 7 and return it to the tank. This allows the control valve 17D to drive the boom cylinder 7 in response to the pilot pressure supplied from the hydraulic control valve 31 corresponding to the operation of the boom cylinder 7 (i.e., the operation of the boom 4).

制御弁17Eは、アームシリンダ8に作動油を供給し、且つ、アームシリンダ8から作動油を排出させ、タンクに戻すことが可能に構成される。これにより、制御弁17Eは、アームシリンダ8の操作(即ち、アーム5の操作)に対応する油圧制御弁31から供給されるパイロット圧に応じて、アームシリンダ8を駆動することができる。 The control valve 17E is configured to supply hydraulic oil to the arm cylinder 8 and to discharge the hydraulic oil from the arm cylinder 8 and return it to the tank. This allows the control valve 17E to drive the arm cylinder 8 in response to the pilot pressure supplied from the hydraulic control valve 31 corresponding to the operation of the arm cylinder 8 (i.e., the operation of the arm 5).

制御弁17Fは、バケットシリンダ9に作動油を供給し、且つ、バケットシリンダ9から作動油を排出させ、タンクに戻すことが可能に構成される。これにより、制御弁17Fは、バケットシリンダ9の操作(即ち、バケット6の操作)に対応する油圧制御弁31から供給されるパイロット圧に応じて、バケットシリンダ9を駆動することができる。 The control valve 17F is configured to supply hydraulic oil to the bucket cylinder 9 and to discharge the hydraulic oil from the bucket cylinder 9 and return it to the tank. This allows the control valve 17F to drive the bucket cylinder 9 in response to the pilot pressure supplied from the hydraulic control valve 31 corresponding to the operation of the bucket cylinder 9 (i.e., the operation of the bucket 6).

制御弁17Xは、例えば、パイロット圧が供給される2つのポートP1,P2を有するスプール弁である(例えば、図7、図8の制御弁17D参照)。制御弁17Xには、軸方向に移動可能なスプールが内蔵され、スプールは、その両端部にも設けられるバネ部材から所定の中立位置で釣り合うように反対側の端部に向けて付勢されている。 The control valve 17X is, for example, a spool valve having two ports P1 and P2 to which pilot pressure is supplied (see, for example, the control valve 17D in Figures 7 and 8). The control valve 17X has a built-in spool that is movable in the axial direction, and the spool is biased toward the opposite end by spring members provided at both ends so as to balance the spool at a predetermined neutral position.

制御弁17XのポートP1に作動油が供給されると、その圧力(パイロット圧)がスプールの軸方向の一端に作用し、スプールが中立位置を基準として軸方向で他端側に移動する。これにより、制御弁17Xは、スプールの移動に伴い、油圧アクチュエータの2つの作動油の給排ポートのうちの一方に作動油を供給し他方から作動油を排出させる経路を連通させ、油圧アクチュエータを一の方向に駆動することができる。 When hydraulic oil is supplied to port P1 of control valve 17X, the pressure (pilot pressure) acts on one axial end of the spool, causing the spool to move axially toward the other end with respect to the neutral position. As a result, as the spool moves, control valve 17X opens a path that supplies hydraulic oil to one of the two hydraulic oil supply and discharge ports of the hydraulic actuator and discharges hydraulic oil from the other, enabling the hydraulic actuator to be driven in one direction.

一方、制御弁17XのポートP2に作動油が供給されると、その圧力(パイロット圧)がスプールの軸方向の他端に作用し、スプールが中立位置を基準として軸方向で一端側に移動する。これにより、制御弁17Xは、スプールの移動に伴い、油圧アクチュエータの2つの作動油の給排ポートのうちの他方に作動油を供給し一方から作動油を排出させる経路を連通させ、油圧アクチュエータを他の方向に駆動することができる。 On the other hand, when hydraulic oil is supplied to port P2 of control valve 17X, the pressure (pilot pressure) acts on the other axial end of the spool, and the spool moves axially toward one end with respect to the neutral position. As a result, as the spool moves, control valve 17X opens a path that supplies hydraulic oil to the other of the two hydraulic oil supply and discharge ports of the hydraulic actuator and discharges hydraulic oil from one of them, enabling the hydraulic actuator to be driven in the other direction.

<<操作系>>
図2、図3に示すように、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と、ゲートロック弁25Vと、操作装置26と、油圧制御弁31とを含む。また、図2に示すように、本実施形態に係るショベル100の操作系は、操作装置26が油圧パイロット式である場合、シャトル弁32と、油圧制御弁33とを含む。
<<Operation system>>
2 and 3, the operation system of the shovel 100 according to this embodiment includes the pilot pump 15, the gate lock valve 25V, the operating device 26, and the hydraulic control valve 31. Furthermore, as shown in Fig. 2, the operation system of the shovel 100 according to this embodiment includes a shuttle valve 32 and a hydraulic control valve 33 when the operating device 26 is of the hydraulic pilot type.

パイロットポンプ15は、パイロットライン25を介して各種油圧機器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、エンジン11と同様、上部旋回体3の後部に搭載される。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 supplies pilot pressure to various hydraulic equipment via a pilot line 25. The pilot pump 15 is mounted, for example, at the rear of the upper rotating body 3, similar to the engine 11. The pilot pump 15 is, for example, a fixed displacement hydraulic pump, and is driven by the engine 11 as described above.

ゲートロック弁25Vは、パイロットライン25において、パイロットポンプ15からの作動油の供給を受ける全ての各種油圧機器よりも上流に設けられる。ゲートロック弁25Vは、キャビン10の内部のゲートロックレバーの操作と連動するリミットスイッチのON/OFFによって、パイロットライン25の連通及び遮断(非連通)を切り替える。具体的には、ゲートロックレバーが起こされている、つまり、操縦席が開放されている場合、リミットスイッチがOFFされ、ゲートロック弁25Vのソレノイドには、電源(例えば、バッテリ)からの電圧が印加されず、ゲートロック弁25Vは非連通状態となる。そのため、パイロットライン25が遮断され、油圧制御弁31を含む各種油圧機器に作動油が供給されない。一方、ゲートロックレバーが下ろされた状態、つまり、操縦席が閉じられた状態では、リミットスイッチがONされ、ゲートロック弁25Vのソレノイドには、電源から電圧が印加され、ゲートロック弁25Vは連通状態になる。そのため、パイロットライン25が連通し、油圧制御弁31を含む各種油圧機器に作動油が供給される。 The gate lock valve 25V is provided in the pilot line 25 upstream of all the various hydraulic devices that receive hydraulic oil from the pilot pump 15. The gate lock valve 25V switches the pilot line 25 between communication and blocking (non-communication) by turning on/off a limit switch that is linked to the operation of the gate lock lever inside the cabin 10. Specifically, when the gate lock lever is raised, that is, when the cockpit is open, the limit switch is turned off, no voltage is applied from a power source (e.g., a battery) to the solenoid of the gate lock valve 25V, and the gate lock valve 25V is in a non-communication state. Therefore, the pilot line 25 is blocked and hydraulic oil is not supplied to the various hydraulic devices including the hydraulic control valve 31. On the other hand, when the gate lock lever is lowered, that is, when the cockpit is closed, the limit switch is turned on, voltage is applied from a power source to the solenoid of the gate lock valve 25V, and the gate lock valve 25V is in a communication state. As a result, the pilot line 25 is connected and hydraulic oil is supplied to various hydraulic equipment including the hydraulic control valve 31.

操作装置26は、キャビン10の操縦席付近に設けられ、オペレータが各種被駆動要素(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)の操作を行うために用いられる。換言すれば、操作装置26は、オペレータがそれぞれの被駆動要素を駆動する油圧アクチュエータ(即ち、走行油圧モータ1ML,1MR、旋回油圧モータ2A、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等)の操作を行うために用いられる。操作装置26は、例えば、ブーム4(ブームシリンダ7)、アーム5(アームシリンダ8)、バケット6(バケットシリンダ9)、及び上部旋回体3(旋回油圧モータ2A)のそれぞれを操作するレバー装置を含む。また、操作装置26は、例えば、下部走行体1の左右のクローラ(走行油圧モータ1ML,1MR)のそれぞれを操作するペダル装置或いはレバー装置を含む。 The operating device 26 is provided near the cockpit of the cabin 10 and is used by the operator to operate various driven elements (lower traveling body 1, upper rotating body 3, boom 4, arm 5, bucket 6, etc.). In other words, the operating device 26 is used by the operator to operate hydraulic actuators (i.e., traveling hydraulic motors 1ML, 1MR, swing hydraulic motor 2A, boom cylinder 7, arm cylinder 8, bucket cylinder 9, etc.) that drive the respective driven elements. The operating device 26 includes, for example, lever devices that operate the boom 4 (boom cylinder 7), arm 5 (arm cylinder 8), bucket 6 (bucket cylinder 9), and upper rotating body 3 (swing hydraulic motor 2A). The operating device 26 also includes, for example, pedal devices or lever devices that operate the left and right crawlers (traveling hydraulic motors 1ML, 1MR) of the lower traveling body 1.

例えば、図2に示すように、操作装置26は、油圧パイロット式である。具体的には、操作装置26は、パイロットライン25及びそこから分岐されるパイロットライン25Aを通じてパイロットポンプ15から供給される作動油を利用して、操作内容に応じたパイロット圧を二次側のパイロットライン27Aに出力する。パイロットライン27Aは、シャトル弁32の一方の入口ポートに接続され、シャトル弁32の出口ポートに接続されるパイロットライン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、シャトル弁32を介して、操作装置26における各種被駆動要素(油圧アクチュエータ)に関する操作内容に応じたパイロット圧が入力されうる。そのため、コントロールバルブ17は、オペレータ等の操作装置26に対する操作内容に応じて、それぞれの油圧アクチュエータを駆動することができる。 2, the operating device 26 is of a hydraulic pilot type. Specifically, the operating device 26 uses hydraulic oil supplied from the pilot pump 15 through the pilot line 25 and the pilot line 25A branched therefrom to output pilot pressure corresponding to the operation to the secondary pilot line 27A. The pilot line 27A is connected to one inlet port of the shuttle valve 32, and is connected to the control valve 17 via the pilot line 27 connected to the outlet port of the shuttle valve 32. This allows pilot pressure corresponding to the operation of various driven elements (hydraulic actuators) in the operating device 26 to be input to the control valve 17 via the shuttle valve 32. Therefore, the control valve 17 can drive each hydraulic actuator according to the operation of the operating device 26 by the operator, etc.

また、例えば、図3に示すように、操作装置26は、電気式である。具体的には、操作装置26は、操作内容に応じた電気信号(以下、「操作信号」)を出力し、操作信号は、コントローラ30に取り込まれる。そして、コントローラ30は、操作信号の内容に応じた制御指令、つまり、操作装置26に対する操作内容に応じた制御信号を油圧制御弁31に出力する。これにより、油圧制御弁31からコントロールバルブ17に操作装置26の操作内容に応じたパイロット圧が入力され、コントロールバルブ17は、操作装置26の操作内容に応じて、それぞれの油圧アクチュエータを駆動することができる。 Also, for example, as shown in FIG. 3, the operating device 26 is electric. Specifically, the operating device 26 outputs an electric signal (hereinafter, "operation signal") according to the operation content, and the operation signal is input to the controller 30. The controller 30 then outputs a control command according to the content of the operation signal, that is, a control signal according to the operation content for the operating device 26, to the hydraulic control valve 31. As a result, a pilot pressure according to the operation content of the operating device 26 is input from the hydraulic control valve 31 to the control valve 17, and the control valve 17 can drive each hydraulic actuator according to the operation content of the operating device 26.

また、コントロールバルブ17に内蔵される、それぞれの油圧アクチュエータを駆動する制御弁17X(方向切換弁)は、電磁ソレノイド式であってもよい。この場合、操作装置26から出力される操作信号がコントロールバルブ17に、即ち、電磁ソレノイド式の制御弁17Xに直接入力されてもよい。 In addition, the control valves 17X (directional control valves) built into the control valve 17 and driving the respective hydraulic actuators may be of the electromagnetic solenoid type. In this case, the operation signal output from the operating device 26 may be input directly to the control valve 17, i.e., the electromagnetic solenoid type control valve 17X.

油圧制御弁31は、操作装置26の操作対象の被駆動要素(油圧アクチュエータ)ごとに設けられる。即ち、油圧制御弁31は、例えば、左側のクローラ(走行油圧モータ1ML)、右側のクローラ(走行油圧モータ1MR)、上部旋回体3(旋回油圧モータ2A)、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)ごとに設けられる。油圧制御弁31は、例えば、パイロットポンプ15とコントロールバルブ17との間のパイロットライン25Bに設けられ、その流路面積(即ち、作動油が通流可能な断面積)を変更可能に構成されてよい。これにより、油圧制御弁31は、パイロットライン25Bを通じて供給されるパイロットポンプ15の作動油を利用して、所定のパイロット圧を二次側のパイロットライン27Bに出力することができる。そのため、図2に示すように、油圧制御弁31は、パイロットライン27Bとパイロットライン27の間のシャトル弁32を通じて、間接的に、コントローラ30からの制御信号に応じた所定のパイロット圧をコントロールバルブ17に作用させることができる。また、図3に示すように、油圧制御弁31は、パイロットライン27B及びパイロットライン27を通じて、直接的に、コントローラ30からの制御信号に応じた所定のパイロット圧をコントロールバルブ17に作用させることができる。そのため、コントローラ30は、油圧制御弁31から電気式の操作装置26の操作内容に応じたパイロット圧をコントロールバルブ17に供給させ、オペレータの操作に基づくショベル100の動作を実現することができる。 The hydraulic control valve 31 is provided for each driven element (hydraulic actuator) to be operated by the operating device 26. That is, the hydraulic control valve 31 is provided for each of the left crawler (travel hydraulic motor 1ML), the right crawler (travel hydraulic motor 1MR), the upper rotating body 3 (swing hydraulic motor 2A), the boom 4 (boom cylinder 7), the arm 5 (arm cylinder 8), and the bucket 6 (bucket cylinder 9). The hydraulic control valve 31 may be provided, for example, in the pilot line 25B between the pilot pump 15 and the control valve 17, and may be configured to change its flow area (i.e., the cross-sectional area through which the hydraulic oil can flow). As a result, the hydraulic control valve 31 can output a predetermined pilot pressure to the secondary pilot line 27B using the hydraulic oil of the pilot pump 15 supplied through the pilot line 25B. Therefore, as shown in FIG. 2, the hydraulic control valve 31 can indirectly apply a predetermined pilot pressure corresponding to a control signal from the controller 30 to the control valve 17 through the shuttle valve 32 between the pilot line 27B and the pilot line 27. Also, as shown in FIG. 3, the hydraulic control valve 31 can directly apply a predetermined pilot pressure to the control valve 17 in response to a control signal from the controller 30 through the pilot line 27B and the pilot line 27. Therefore, the controller 30 can supply a pilot pressure to the control valve 17 from the hydraulic control valve 31 in response to the operation of the electric operating device 26, thereby realizing the operation of the excavator 100 based on the operation of the operator.

また、コントローラ30は、例えば、油圧制御弁31を制御し、自動運転機能を実現してもよい。具体的には、コントローラ30は、操作装置26の操作の有無に依らず、自動運転機能に関する操作指令に対応する制御信号を油圧制御弁31に出力する。これにより、コントローラ30は、油圧制御弁31から自動運転機能に関する操作指令に対応するパイロット圧をコントロールバルブ17に供給させ、自動運転機能に基づくショベル100の動作を実現することができる。 The controller 30 may also control, for example, the hydraulic control valve 31 to realize the automatic driving function. Specifically, the controller 30 outputs a control signal corresponding to an operation command related to the automatic driving function to the hydraulic control valve 31, regardless of whether the operating device 26 is operated or not. This allows the controller 30 to supply pilot pressure corresponding to the operation command related to the automatic driving function from the hydraulic control valve 31 to the control valve 17, thereby realizing the operation of the excavator 100 based on the automatic driving function.

また、コントローラ30は、例えば、油圧制御弁31を制御し、ショベル100の遠隔操作を実現してもよい。具体的には、コントローラ30は、後述の通信装置60によって、管理装置200から受信される遠隔操作信号で指定される遠隔操作の内容に対応する制御信号を油圧制御弁31に出力する。これにより、コントローラ30は、油圧制御弁31から遠隔操作の内容に対応するパイロット圧をコントロールバルブ17に供給させ、オペレータの遠隔操作に基づくショベル100の動作を実現することができる。 The controller 30 may also control, for example, the hydraulic control valve 31 to realize remote operation of the shovel 100. Specifically, the controller 30 outputs a control signal corresponding to the content of the remote operation specified by the remote operation signal received from the management device 200 to the hydraulic control valve 31 via the communication device 60 described below. As a result, the controller 30 can supply pilot pressure corresponding to the content of the remote operation from the hydraulic control valve 31 to the control valve 17, thereby realizing the operation of the shovel 100 based on the remote operation by the operator.

図2に示すように、シャトル弁32は、2つの入口ポートと1つの出口ポートを有し、2つの入口ポートに入力されたパイロット圧のうちの高い方のパイロット圧を有する作動油を出口ポートに出力させる。シャトル弁32は、操作装置26の操作対象の被駆動要素(油圧アクチュエータ)ごとに設けられる。即ち、シャトル弁32は、例えば、左側のクローラ(走行油圧モータ1ML)、右側のクローラ(走行油圧モータ1MR)、上部旋回体3(旋回油圧モータ2A)、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)ごとに設けられる。シャトル弁32の2つの入口ポートのうちの一方が操作装置26(具体的には、操作装置26に含まれる上述のレバー装置或いはペダル装置)の二次側のパイロットライン27Aに接続され、他方が油圧制御弁31の二次側のパイロットライン27Bに接続される。シャトル弁32の出口ポートは、パイロットライン27を通じて、コントロールバルブ17の対応する制御弁のパイロットポートに接続される。対応する制御弁とは、シャトル弁32の一方の入口ポートに接続される上述のレバー装置或いはペダル装置の操作対象である油圧アクチュエータを駆動する制御弁である。そのため、これらのシャトル弁32は、それぞれ、操作装置26の二次側のパイロットライン27Aのパイロット圧と油圧制御弁31の二次側のパイロットライン27Bのパイロット圧のうちの高い方を、対応する制御弁のパイロットポートに作用させることができる。つまり、コントローラ30は、操作装置26の二次側のパイロット圧よりも高いパイロット圧を油圧制御弁31から出力させることで、オペレータの操作装置26に対する操作に依らず、対応する制御弁を制御することができる。よって、コントローラ30は、オペレータの操作装置26に対する操作状態に依らず、被駆動要素(下部走行体1、上部旋回体3、アタッチメント)の動作を制御し、自動運転機能を実現することができる。 2, the shuttle valve 32 has two inlet ports and one outlet port, and outputs hydraulic oil having the higher pilot pressure of the two pilot pressures input to the inlet ports to the outlet port. The shuttle valve 32 is provided for each driven element (hydraulic actuator) to be operated by the operating device 26. That is, the shuttle valve 32 is provided for each of the left crawler (travel hydraulic motor 1ML), the right crawler (travel hydraulic motor 1MR), the upper rotating body 3 (swing hydraulic motor 2A), the boom 4 (boom cylinder 7), the arm 5 (arm cylinder 8), and the bucket 6 (bucket cylinder 9). One of the two inlet ports of the shuttle valve 32 is connected to the secondary pilot line 27A of the operating device 26 (specifically, the above-mentioned lever device or pedal device included in the operating device 26), and the other is connected to the secondary pilot line 27B of the hydraulic control valve 31. The outlet port of the shuttle valve 32 is connected to the pilot port of the corresponding control valve of the control valve 17 through the pilot line 27. The corresponding control valve is a control valve that drives a hydraulic actuator that is the object of operation of the above-mentioned lever device or pedal device connected to one inlet port of the shuttle valve 32. Therefore, each of these shuttle valves 32 can apply the higher of the pilot pressure of the pilot line 27A on the secondary side of the operating device 26 and the pilot pressure of the pilot line 27B on the secondary side of the hydraulic control valve 31 to the pilot port of the corresponding control valve. In other words, the controller 30 can control the corresponding control valve regardless of the operator's operation of the operating device 26 by outputting a pilot pressure higher than the pilot pressure on the secondary side of the operating device 26 from the hydraulic control valve 31. Therefore, the controller 30 can control the operation of the driven elements (lower traveling body 1, upper rotating body 3, attachment) regardless of the operating state of the operating device 26 by the operator, thereby realizing an automatic driving function.

図2に示すように、油圧制御弁33は、操作装置26とシャトル弁32とを接続するパイロットライン27Aに設けられる。油圧制御弁33は、例えば、その流路面積を変更できるように構成される。油圧制御弁33は、コントローラ30から入力される制御信号に応じて動作する。これにより、コントローラ30は、オペレータにより操作装置26が操作されている場合に、操作装置26から出力されるパイロット圧を強制的に減圧させることができる。そのため、コントローラ30は、操作装置26が操作されている場合であっても、操作装置26の操作に対応する油圧アクチュエータの動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、コントローラ30は、例えば、操作装置26が操作されている場合であっても、操作装置26から出力されるパイロット圧を減圧させ、油圧制御弁31から出力されるパイロット圧よりも低くすることができる。そのため、コントローラ30は、油圧制御弁31及び油圧制御弁33を制御することで、例えば、操作装置26の操作内容とは無関係に、所望のパイロット圧をコントロールバルブ17内の制御弁のパイロットポートに確実に作用させることができる。よって、コントローラ30は、例えば、油圧制御弁31に加えて、油圧制御弁33を制御することで、ショベル100の自動運転機能や遠隔操作機能をより適切に実現することができる。 2, the hydraulic control valve 33 is provided in the pilot line 27A connecting the operating device 26 and the shuttle valve 32. The hydraulic control valve 33 is configured to be able to change its flow path area, for example. The hydraulic control valve 33 operates in response to a control signal input from the controller 30. As a result, the controller 30 can forcibly reduce the pilot pressure output from the operating device 26 when the operating device 26 is operated by the operator. Therefore, even when the operating device 26 is operated, the controller 30 can forcibly suppress or stop the operation of the hydraulic actuator corresponding to the operation of the operating device 26. In addition, the controller 30 can reduce the pilot pressure output from the operating device 26 to be lower than the pilot pressure output from the hydraulic control valve 31, for example, even when the operating device 26 is operated. Therefore, the controller 30 can reliably apply a desired pilot pressure to the pilot port of the control valve in the control valve 17, for example, regardless of the operation content of the operating device 26, by controlling the hydraulic control valve 31 and the hydraulic control valve 33. Therefore, for example, the controller 30 can more appropriately realize the automatic operation function and remote control function of the excavator 100 by controlling the hydraulic control valve 33 in addition to the hydraulic control valve 31.

<<ユーザインタフェース系>>
図2、図3に示すように、本実施形態に係るショベル100のユーザインタフェース系は、操作装置26と、出力装置50と、入力装置52とを含む。
<<User Interface>>
As shown in FIGS. 2 and 3 , the user interface system of the shovel 100 according to this embodiment includes an operation device 26 , an output device 50 , and an input device 52 .

出力装置50は、キャビン10の内部のショベル100のユーザ(オペレータ)に向けて各種情報を出力する。 The output device 50 outputs various information to the user (operator) of the excavator 100 inside the cabin 10.

例えば、出力装置50は、キャビン10内の着座したオペレータから視認し易い場所に設けられ、視覚的な方法で各種情報を出力する室内の照明機器や表示装置等を含む。照明機器は、例えば、警告灯等である。表示装置は、例えば、液晶ディスプレイや有機EL(Electroluminescence)ディスプレイである。 For example, the output device 50 includes indoor lighting equipment and display devices that are provided in a location that is easily visible to an operator seated in the cabin 10 and output various information in a visual manner. Examples of lighting equipment include warning lights. Examples of display devices include liquid crystal displays and organic electroluminescence (EL) displays.

また、例えば、出力装置50は、聴覚的な方法で各種情報を出力する音出力装置を含む。音出力装置には、例えば、ブザーやスピーカ等が含まれる。 In addition, for example, the output device 50 includes a sound output device that outputs various information by auditory means. Sound output devices include, for example, a buzzer and a speaker.

入力装置52は、キャビン10内の着座したオペレータに近接する範囲に設けられ、オペレータによる各種入力を受け付け、受け付けられる入力に対応する信号は、コントローラ30に取り込まれる。 The input device 52 is installed within close proximity to the operator seated in the cabin 10 and receives various inputs from the operator, and signals corresponding to the received inputs are input to the controller 30.

例えば、入力装置52は、操作入力を受け付ける操作入力装置である。操作入力装置には、表示装置に実装されるタッチパネル、表示装置の周囲に設置されるタッチパッド、ボタンスイッチ、レバー、トグル、操作装置26(レバー装置)に設けられるノブスイッチ等が含まれる。 For example, the input device 52 is an operation input device that accepts operation input. Operation input devices include a touch panel mounted on the display device, a touch pad installed around the display device, a button switch, a lever, a toggle, a knob switch provided on the operation device 26 (lever device), and the like.

また、例えば、入力装置52は、オペレータの音声入力を受け付ける音声入力装置であってもよい。音声入力装置には、例えば、マイクロフォンが含まれる。 For example, the input device 52 may be a voice input device that accepts voice input from an operator. The voice input device may include, for example, a microphone.

また、例えば、入力装置52は、オペレータのジェスチャ入力を受け付けるジェスチャ入力装置であってもよい。ジェスチャ入力装置には、例えば、キャビン10内に設置される撮像装置(室内カメラ)が含まれる。 For example, the input device 52 may be a gesture input device that accepts gesture input from an operator. The gesture input device includes, for example, an imaging device (indoor camera) installed in the cabin 10.

<<通信系>>
図2、図3に示すように、本実施形態に係るショベル100の通信系は、通信装置60を含む。
<<Communications>>
As shown in FIGS. 2 and 3 , the communication system of the shovel 100 according to this embodiment includes a communication device 60.

通信装置60は、通信回線NWに接続し、ショベル100と別に設けられる装置(例えば、管理装置200)と通信を行う。ショベル100と別に設けられる装置には、ショベル100の外部にある装置の他、ショベル100のユーザによりキャビン10に持ち込まれる携帯型の端末装置が含まれてよい。通信装置60は、例えば、4G(4th Generation)や5G(5th Generation)等の規格に準拠する移動体通信モジュールを含んでよい。また、通信装置60は、例えば、衛星通信モジュールを含んでもよい。また、通信装置60は、例えば、WiFi通信モジュールやブルートゥース通信モジュール等を含んでもよい。 The communication device 60 is connected to the communication line NW and communicates with a device (e.g., the management device 200) provided separately from the shovel 100. The device provided separately from the shovel 100 may include a device outside the shovel 100, as well as a portable terminal device brought into the cabin 10 by the user of the shovel 100. The communication device 60 may include, for example, a mobile communication module conforming to standards such as 4G ( 4th Generation) and 5G ( 5th Generation). The communication device 60 may also include, for example, a satellite communication module. The communication device 60 may also include, for example, a WiFi communication module, a Bluetooth communication module, or the like.

<<制御系>>
図2、図3に示すように、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を含む。また、本実施形態に係るショベル100の制御系は、ブーム角度センサS1と、アーム角度センサS2と、バケット角度センサS3と、機体傾斜センサS4と、旋回状態センサS5と、撮像装置S6と、ブームシリンダ圧センサS7と、アームシリンダ圧センサS8と、バケットシリンダ圧センサS9とを含む。また、図2に示すように、本実施形態に係るショベル100の制御系は、操作装置26が油圧パイロット式である場合、操作圧センサ29を含む。
<<Control system>>
As shown in Figures 2 and 3, the control system of the shovel 100 according to this embodiment includes a controller 30. The control system of the shovel 100 according to this embodiment also includes a boom angle sensor S1, an arm angle sensor S2, a bucket angle sensor S3, a machine body inclination sensor S4, a turning state sensor S5, an imaging device S6, a boom cylinder pressure sensor S7, an arm cylinder pressure sensor S8, and a bucket cylinder pressure sensor S9. As shown in Figure 2, the control system of the shovel 100 according to this embodiment also includes an operating pressure sensor 29 when the operating device 26 is of a hydraulic pilot type.

コントローラ30は、ショベル100に関する各種制御を行う。コントローラ30の機能は、任意のハードウェア、或いは、任意のハードウェア及びソフトウェアの組み合わせ等により実現されてよい。例えば、コントローラ30は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)等のメモリ装置、ROM(Read Only Memory)等の不揮発性の補助記憶装置、各種入出力用のインタフェース装置等を含むコンピュータを中心に構成される。コントローラ30は、例えば、補助記憶装置にインストールされるプログラムをメモリ装置にロードしCPU上で実行することにより各種機能を実現する。 The controller 30 performs various controls related to the excavator 100. The functions of the controller 30 may be realized by any hardware or any combination of hardware and software. For example, the controller 30 is configured around a computer including a CPU (Central Processing Unit), a memory device such as a RAM (Random Access Memory), a non-volatile auxiliary storage device such as a ROM (Read Only Memory), and various interface devices for input and output. The controller 30 realizes various functions, for example, by loading a program installed in the auxiliary storage device into the memory device and executing the program on the CPU.

コントローラ30は、例えば、油圧制御弁31を制御対象として、ショベル100の油圧アクチュエータ(被駆動要素)の操作に関する制御を行う。 The controller 30 controls the operation of the hydraulic actuator (driven element) of the excavator 100, for example, by controlling the hydraulic control valve 31.

具体的には、コントローラ30は、油圧制御弁31を制御対象として、操作装置26の操作に基づくショベル100の油圧アクチュエータ(被駆動要素)の操作に関する制御を行ってよい。 Specifically, the controller 30 may control the operation of the hydraulic actuator (driven element) of the excavator 100 based on the operation of the operating device 26, with the hydraulic control valve 31 as the control object.

また、コントローラ30は、油圧制御弁31を制御対象として、ショベル100の油圧アクチュエータ(被駆動要素)の遠隔操作に関する制御を行ってよい。即ち、ショベル100の油圧アクチュエータ(被駆動要素)の操作には、ショベル100の外部からの油圧アクチュエータの遠隔操作が含まれてよい。 The controller 30 may also control the remote operation of the hydraulic actuator (driven element) of the shovel 100, with the hydraulic control valve 31 as the control target. That is, the operation of the hydraulic actuator (driven element) of the shovel 100 may include remote operation of the hydraulic actuator from outside the shovel 100.

また、コントローラ30は、油圧制御弁31を制御対象として、ショベル100の自動運転機能に関する制御を行ってよい。即ち、ショベル100の油圧アクチュエータの操作には、自動運転機能に基づき出力される、ショベル100の油圧アクチュエータの操作指令が含まれてよい。 The controller 30 may also control the automatic operation function of the shovel 100 by controlling the hydraulic control valve 31. That is, the operation of the hydraulic actuator of the shovel 100 may include an operation command for the hydraulic actuator of the shovel 100 that is output based on the automatic operation function.

また、コントローラ30は、例えば、ショベル100の挙動の安定化(以下、「挙動安定化」)に関する制御を行う。コントローラ30は、ショベル100の挙動安定化に関する機能部として、判定部301と、安定化制御部302とを含む。 The controller 30 also performs control related to, for example, stabilization of the behavior of the shovel 100 (hereinafter, "behavior stabilization"). The controller 30 includes a determination unit 301 and a stabilization control unit 302 as functional units related to the behavior stabilization of the shovel 100.

尚、コントローラ30の機能の一部は、他のコントローラ(制御装置)により実現されてもよい。即ち、コントローラ30の機能は、複数のコントローラにより分散して実現される態様であってもよい。 Note that some of the functions of the controller 30 may be realized by another controller (control device). In other words, the functions of the controller 30 may be realized in a distributed manner by multiple controllers.

図2に示すように、操作圧センサ29は、油圧パイロット式の操作装置26の二次側(パイロットライン27A)のパイロット圧、即ち、操作装置26におけるそれぞれの被駆動要素(油圧アクチュエータ)の操作状態に対応するパイロット圧を検出する。操作圧センサ29による操作装置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等に関する操作状態に対応するパイロット圧の検出信号は、コントローラ30に取り込まれる。 As shown in FIG. 2, the operating pressure sensor 29 detects the pilot pressure on the secondary side (pilot line 27A) of the hydraulic pilot type operating device 26, i.e., the pilot pressure corresponding to the operating state of each driven element (hydraulic actuator) in the operating device 26. The detection signal of the pilot pressure by the operating pressure sensor 29 corresponding to the operating state of the lower traveling body 1, upper rotating body 3, boom 4, arm 5, bucket 6, etc. in the operating device 26 is input to the controller 30.

ブーム角度センサS1は、所定基準(例えば、水平面やブーム4の可動角度範囲の両端の何れかの状態等)に対するブーム4の姿勢角度(以下、「ブーム角度」)に関する検出情報を取得する。ブーム角度センサS1は、例えば、ロータリエンコーダ、加速度センサ、角速度センサ、六軸センサ、IMU(Inertial Measurement Unit)等を含んでよい。また、ブーム角度センサS1は、ブームシリンダ7の伸縮位置を検出可能なシリンダセンサを含んでもよい。 The boom angle sensor S1 acquires detection information regarding the attitude angle of the boom 4 (hereinafter, "boom angle") relative to a predetermined reference (e.g., a horizontal plane or one of the states at either end of the movable angle range of the boom 4). The boom angle sensor S1 may include, for example, a rotary encoder, an acceleration sensor, an angular velocity sensor, a six-axis sensor, an IMU (Inertial Measurement Unit), etc. The boom angle sensor S1 may also include a cylinder sensor capable of detecting the extension/retraction position of the boom cylinder 7.

アーム角度センサS2は、所定基準(例えば、ブーム4の両端の連結点間を結ぶ直線やアーム5の可動角度範囲の両端の何れかの状態等)に対するアーム5の姿勢角度(以下、「アーム角度」)に関する検出情報を取得する。アーム角度センサS2は、例えば、ロータリエンコーダ、加速度センサ、角速度センサ、六軸センサ、IMU等を含んでよい。また、アーム角度センサS2は、アームシリンダ8の伸縮位置を検出可能なシリンダセンサを含んでもよい。 The arm angle sensor S2 acquires detection information regarding the posture angle of the arm 5 (hereinafter, "arm angle") relative to a predetermined reference (e.g., a straight line connecting the connection points at both ends of the boom 4 or a state at either end of the movable angle range of the arm 5). The arm angle sensor S2 may include, for example, a rotary encoder, an acceleration sensor, an angular velocity sensor, a six-axis sensor, an IMU, etc. The arm angle sensor S2 may also include a cylinder sensor capable of detecting the extension/retraction position of the arm cylinder 8.

バケット角度センサS3は、所定基準(例えば、アーム5の両端の連結点間を結ぶ直線やバケット6の可動角度範囲の両端の何れかの状態等)に対するバケット6の姿勢角度(以下、「バケット角度」)に関する検出情報を取得する。バケット角度センサS3は、例えば、ロータリエンコーダ、加速度センサ、角速度センサ、六軸センサ、IMU等を含んでよい。また、バケット角度センサS3は、バケットシリンダ9の伸縮位置を検出可能なシリンダセンサを含んでもよい。 The bucket angle sensor S3 acquires detection information regarding the attitude angle of the bucket 6 (hereinafter, "bucket angle") relative to a predetermined reference (e.g., a straight line connecting the connection points at both ends of the arm 5 or a state at either end of the movable angle range of the bucket 6). The bucket angle sensor S3 may include, for example, a rotary encoder, an acceleration sensor, an angular velocity sensor, a six-axis sensor, an IMU, etc. The bucket angle sensor S3 may also include a cylinder sensor capable of detecting the extension/retraction position of the bucket cylinder 9.

機体傾斜センサS4は、下部走行体1及び上部旋回体3を含む機体の傾斜状態に関する検出情報を取得する。機体傾斜センサS4は、例えば、上部旋回体3に搭載され、上部旋回体3の前後方向及び左右方向の傾斜角度(以下、「前後傾斜角度」及び「左右傾斜角度」)に関する検出情報を取得する。機体傾斜センサS4は、例えば、加速度センサ(傾斜センサ)、角速度センサ、六軸センサ、IMU等を含んでよい。 The vehicle body tilt sensor S4 acquires detection information regarding the tilt state of the vehicle body including the lower running body 1 and the upper rotating body 3. The vehicle body tilt sensor S4 is mounted, for example, on the upper rotating body 3, and acquires detection information regarding the tilt angles of the upper rotating body 3 in the forward/backward and left/right directions (hereinafter, "forward/backward tilt angle" and "left/right tilt angle"). The vehicle body tilt sensor S4 may include, for example, an acceleration sensor (tilt sensor), an angular velocity sensor, a six-axis sensor, an IMU, etc.

旋回状態センサS5は、上部旋回体3の旋回状態に関する検出情報を取得する。旋回状態センサS5は、例えば、所定基準(例えば、下部走行体1の前進方向と上部旋回体3の前方とが一致する状態)に対する上部旋回体3の旋回角度に関する検出情報を取得する。旋回状態センサS5は、例えば、ポテンショメータ、ロータリエンコーダ、レゾルバ等を含む。 The rotation state sensor S5 acquires detection information regarding the rotation state of the upper rotating body 3. The rotation state sensor S5 acquires detection information regarding the rotation angle of the upper rotating body 3 relative to a predetermined reference (e.g., a state in which the forward direction of the lower running body 1 and the front of the upper rotating body 3 are aligned). The rotation state sensor S5 includes, for example, a potentiometer, a rotary encoder, a resolver, etc.

また、機体傾斜センサS4の構成要素(例えば、六軸センサやIMU等)によって、上部旋回体3の傾斜角度だけでなく、旋回角度も含む上部旋回体3の姿勢状態に関する検出情報を取得可能な場合、旋回状態センサS5は、省略されてもよい。 Furthermore, if the components of the aircraft tilt sensor S4 (e.g., a six-axis sensor, an IMU, etc.) can acquire detection information regarding the attitude state of the upper rotating body 3, including not only the tilt angle of the upper rotating body 3 but also the rotation angle, the rotation state sensor S5 may be omitted.

また、例えば、ショベル100には、更に、自機の絶対位置を測位可能な測位装置が搭載されていてもよい。測位装置は、例えば、GNSS(Global Navigation Satellite System)センサである。これにより、ショベル100の姿勢状態の推定精度を向上させることができる。 For example, the shovel 100 may further be equipped with a positioning device capable of measuring the absolute position of the shovel itself. The positioning device may be, for example, a Global Navigation Satellite System (GNSS) sensor. This can improve the accuracy of estimating the attitude state of the shovel 100.

また、センサS1~S5は、省略されてもよい。例えば、撮像装置S6や後述の距離センサ等により取得されるショベル100の周囲の情報には、機体(上部旋回体3)から見た周囲の物体やアタッチメントの位置や形状等に関する情報が含まれる場合がある。この場合、例えば、コントローラ30は、要求される精度によっては、その情報からショベル100の姿勢状態を推定することも可能だからである。 Furthermore, sensors S1 to S5 may be omitted. For example, information about the surroundings of the shovel 100 acquired by the imaging device S6 or a distance sensor described below may include information about the position and shape of surrounding objects and attachments as seen from the machine body (upper rotating body 3). In this case, for example, the controller 30 may be able to estimate the posture state of the shovel 100 from that information, depending on the required accuracy.

撮像装置S6は、ショベル100の周囲の撮像し撮像画像を出力する。撮像装置S6から出力される撮像画像は、コントローラ30に取り込まれる。 The imaging device S6 captures an image of the surroundings of the shovel 100 and outputs the captured image. The captured image output from the imaging device S6 is input to the controller 30.

撮像装置S6は、例えば、単眼カメラ、ステレオカメラ、デプスカメラ等を含む。撮像装置は、また、撮像装置S6は、撮像画像に基づき、所定の撮像範囲(画角)内におけるショベル100の周囲の物体の位置及び外形を表す三次元データ(例えば、点群データやサーフェスデータ)を取得してもよい。 The imaging device S6 includes, for example, a monocular camera, a stereo camera, a depth camera, etc. The imaging device may also acquire three-dimensional data (for example, point cloud data or surface data) representing the positions and shapes of objects around the shovel 100 within a predetermined imaging range (angle of view) based on the captured image.

撮像装置S6に代えて、或いは、加えて、例えば、LIDAR(Light Detecting and Ranging)、ミリ波レーダ、超音波センサ、赤外線センサ、距離画像センサ等の距離センサがショベル100に搭載されてもよい。距離センサは、所定の検知範囲内におけるショベル100の周囲の物体の位置及び形状を表す三次元データを取得してよい。 In place of or in addition to the imaging device S6, the shovel 100 may be equipped with a distance sensor, such as a LIDAR (Light Detecting and Ranging), millimeter wave radar, ultrasonic sensor, infrared sensor, or distance image sensor. The distance sensor may acquire three-dimensional data representing the position and shape of objects around the shovel 100 within a predetermined detection range.

図1に示すように、撮像装置S6は、例えば、キャビン10の上面前端に取り付けられ、エンドアタッチメント(バケット6)の作業範囲を含む上部旋回体3の前方の撮像画像を取得する。これにより、コントローラ30は、撮像装置S6の出力に基づき、ショベル100の前方の状況を認識することができる。また、コントローラ30は、撮像装置S6の出力(撮像画像)から認識されるショベル100の周囲の物体の位置や見え方の変化等に基づき、ショベル100の位置や上部旋回体3の旋回状態等を認識することができる。また、撮像装置S6の撮像範囲には、ブーム4、アーム5、及びエンドアタッチメント(バケット6)、即ち、アタッチメントが含まれる。これにより、コントローラ30は、撮像装置S6の出力に基づき、アタッチメントの姿勢状態(例えば、ブーム4、アーム5、及びバケット6の少なくとも一つの姿勢角)を認識することができる。そのため、ショベル100が遠隔操作される場合、コントローラ30は、撮像装置S6に基づく周囲画像や認識結果に関する情報を管理装置200等に送信し、外部のオペレータにショベル100(自機)やその周囲の状況に関する情報提供を行うことができる。また、ショベル100が完全自動運転機能で動作する場合に、完全自動運転機能に関する制御装置(例えば、コントローラ30)は、ショベル100の周囲の状況や自機の姿勢状態等を把握しながら、油圧アクチュエータに関する操作指令を出力することができる。また、ショベル100が完全自動運転機能で動作する場合に、コントローラ30は、撮像装置S6に基づく周囲画像や認識結果に関する情報を管理装置200等に送信し、作業を外部で監視するユーザ(監視者)にショベル100(自機)やその周囲の状況に関する情報提供を行うことができる。 1, the imaging device S6 is attached to, for example, the front end of the upper surface of the cabin 10, and captures an image of the front of the upper rotating body 3 including the working range of the end attachment (bucket 6). This allows the controller 30 to recognize the situation in front of the shovel 100 based on the output of the imaging device S6. The controller 30 can also recognize the position of the shovel 100 and the rotation state of the upper rotating body 3 based on the position and changes in appearance of objects around the shovel 100 recognized from the output (captured image) of the imaging device S6. The imaging range of the imaging device S6 also includes the boom 4, arm 5, and end attachment (bucket 6), i.e., the attachment. This allows the controller 30 to recognize the attitude state of the attachment (for example, at least one attitude angle of the boom 4, arm 5, and bucket 6) based on the output of the imaging device S6. Therefore, when the shovel 100 is remotely operated, the controller 30 transmits the surrounding image based on the imaging device S6 and information on the recognition result to the management device 200, etc., and can provide an external operator with information on the shovel 100 (own machine) and its surroundings. Also, when the shovel 100 operates with a fully automatic driving function, a control device (for example, the controller 30) related to the fully automatic driving function can output an operation command related to the hydraulic actuator while grasping the surroundings of the shovel 100 and the attitude state of the own machine. Also, when the shovel 100 operates with a fully automatic driving function, the controller 30 transmits the surrounding image based on the imaging device S6 and information on the recognition result to the management device 200, etc., and can provide a user (monitor) who monitors the work from outside with information on the shovel 100 (own machine) and its surroundings.

また、撮像装置S6は、更に、上部旋回体3の左方、右方、及び後方のうちの少なくとも一つに関する撮像画像を取得可能に構成されてもよい。これにより、コントローラ30は、ショベル100の前方だけでなく、ショベル100の左方、右方、及び後方の状況を認識することができる。 The imaging device S6 may also be configured to be capable of acquiring an image of at least one of the left, right, and rear of the upper rotating body 3. This allows the controller 30 to recognize the situation not only in front of the shovel 100, but also to the left, right, and rear of the shovel 100.

ブームシリンダ圧センサS7は、ブームシリンダ7の油圧(シリンダ圧)を検出する。ブームシリンダ圧センサS7は、例えば、ブームシリンダ7のボトム側油室及びロッド側油室のそれぞれの圧力を検出する圧力センサを含む。ブームシリンダ圧センサS7の出力(検出信号)は、コントローラ30に取り込まれる。 The boom cylinder pressure sensor S7 detects the hydraulic pressure (cylinder pressure) of the boom cylinder 7. The boom cylinder pressure sensor S7 includes, for example, pressure sensors that detect the pressure in each of the bottom side oil chamber and the rod side oil chamber of the boom cylinder 7. The output (detection signal) of the boom cylinder pressure sensor S7 is input to the controller 30.

アームシリンダ圧センサS8は、アームシリンダ8の油圧(シリンダ圧)を検出する。アームシリンダ圧センサS8は、例えば、アームシリンダ8のボトム側油室及びロッド側油室のそれぞれの圧力を検出する圧力センサを含む。アームシリンダ圧センサS8の出力(検出信号)は、コントローラ30に取り込まれる。 The arm cylinder pressure sensor S8 detects the hydraulic pressure (cylinder pressure) of the arm cylinder 8. The arm cylinder pressure sensor S8 includes, for example, pressure sensors that detect the pressure in each of the bottom side oil chamber and the rod side oil chamber of the arm cylinder 8. The output (detection signal) of the arm cylinder pressure sensor S8 is taken into the controller 30.

バケットシリンダ圧センサS9は、バケットシリンダ9の油圧(シリンダ圧)を検出する。バケットシリンダ圧センサS9は、例えば、バケットシリンダ9のボトム側油室及びロッド側油室のそれぞれの圧力を検出する圧力センサを含む。バケットシリンダ圧センサS9の出力(検出信号)は、コントローラ30に取り込まれる。 The bucket cylinder pressure sensor S9 detects the hydraulic pressure (cylinder pressure) of the bucket cylinder 9. The bucket cylinder pressure sensor S9 includes, for example, a pressure sensor that detects the pressure in each of the bottom side oil chamber and the rod side oil chamber of the bucket cylinder 9. The output (detection signal) of the bucket cylinder pressure sensor S9 is input to the controller 30.

判定部301は、アタッチメントの排出動作時のショベル100の挙動安定化に関する制御を行うための条件(以下、「制御実行条件」)の成否を判定する。 The determination unit 301 determines whether the conditions for performing control related to stabilizing the behavior of the excavator 100 during the attachment discharge operation (hereinafter, "control execution conditions") are met.

制御実行条件には、必須条件(以下、「制御実行必須条件」)としての"アタッチメントが排出動作を行っていること"が含まれる。つまり、判定部301は、アタッチメントが排出動作を行っているか否かを判定する。アタッチメントの排出動作には、少なくともバケット6が略全閉されている状態から開く動作が含まれる。また、アタッチメントの排出動作には、バケット6の開き動作と共に行われる、アーム5の開き動作が含まれてもよい。 The control execution conditions include "the attachment is performing a discharge operation" as a required condition (hereinafter, "control execution required condition"). In other words, the determination unit 301 determines whether the attachment is performing a discharge operation. The discharge operation of the attachment includes at least the operation of opening the bucket 6 from a substantially fully closed state. In addition, the discharge operation of the attachment may include the opening operation of the arm 5, which is performed together with the opening operation of the bucket 6.

判定部301は、例えば、アタッチメント(ブーム4、アーム5、及びバケット6)の操作の内容に基づき、アタッチメントが排出動作を行っているか否かを判定してよい。アタッチメントの操作には、上述の如く、操作装置26の操作、遠隔操作、自動運転機能に基づく操作指令等が含まれてよい。 The determination unit 301 may determine, for example, whether the attachment (boom 4, arm 5, and bucket 6) is performing a discharge operation based on the operation of the attachment. As described above, the operation of the attachment may include the operation of the operating device 26, remote operation, and an operation command based on an automatic driving function.

具体的には、判定部301は、操作圧センサ29の出力、或いは、操作信号に基づき、操作装置26の操作の内容を把握してよい。また、判定部301は、通信装置60を通じて管理装置200から受信される遠隔操作信号に基づき、遠隔操作の内容を把握してよい。また、判定部301は、自動運転機能に関する制御装置(例えば、コントローラ30)により生成される操作指令を取得し、操作指令の内容を把握してよい。 Specifically, the determination unit 301 may determine the content of the operation of the operation device 26 based on the output of the operation pressure sensor 29 or the operation signal. Furthermore, the determination unit 301 may determine the content of the remote operation based on a remote operation signal received from the management device 200 via the communication device 60. Furthermore, the determination unit 301 may obtain an operation command generated by a control device (e.g., controller 30) related to the autonomous driving function, and determine the content of the operation command.

また、判定部301は、パイロットライン27の実際のパイロット圧に基づき、アタッチメントの操作の内容を把握してもよい。パイロットライン27の実際のパイロット圧は、パイロットライン27に設置される圧力センサにより検出され、その検出信号は、コントローラ30に取り込まれる。 The determination unit 301 may also determine the operation of the attachment based on the actual pilot pressure of the pilot line 27. The actual pilot pressure of the pilot line 27 is detected by a pressure sensor installed in the pilot line 27, and the detection signal is input to the controller 30.

また、判定部301は、例えば、アタッチメントの姿勢状態の変化に基づき、アタッチメントが排出動作を行っているか否かを判定してもよい。 The determination unit 301 may also determine whether the attachment is performing an ejection operation, for example, based on a change in the posture state of the attachment.

具体的には、判定部301は、ブーム角度センサS1、アーム角度センサS2、及びバケット角度センサS3の出力に基づき、アタッチメントの姿勢状態及びその変化を把握してよい。 Specifically, the determination unit 301 may determine the posture state of the attachment and its changes based on the outputs of the boom angle sensor S1, the arm angle sensor S2, and the bucket angle sensor S3.

また、判定部301は、例えば、静的なブーム4の上げ方向の推力(以下、「静的ブーム推力」)と、動的なブーム4の上げ方向の推力(以下、「動的ブーム推力」)との偏差に基づき、アタッチメントが排出動作を行っているか否かを判定してもよい。静的ブーム推力は、アタッチメントの姿勢状態、アタッチメントの重心及び自重、並びにアタッチメントに作用する外力から導出される、アタッチメントの力のつり合い式に基づくブーム4の上げ方向の推力である。動的ブーム推力は、ブームシリンダ7のシリンダ圧の実際値(ブームシリンダ圧センサS7の検出値)に基づくブーム4の上げ方向の推力である。 The determination unit 301 may also determine whether the attachment is performing a discharge operation based on the deviation between the static thrust of the boom 4 in the lifting direction (hereinafter, "static boom thrust") and the dynamic thrust of the boom 4 in the lifting direction (hereinafter, "dynamic boom thrust"). The static boom thrust is the thrust in the lifting direction of the boom 4 based on the force balance equation of the attachment, which is derived from the posture state of the attachment, the center of gravity and weight of the attachment, and the external forces acting on the attachment. The dynamic boom thrust is the thrust in the lifting direction of the boom 4 based on the actual value of the cylinder pressure of the boom cylinder 7 (the detection value of the boom cylinder pressure sensor S7).

具体的には、判定部301は、静的なブーム推力に対して、動的なブーム推力が大きく低下した場合に、アタッチメントが排出動作を行っていると判定することができる。アタッチメントが排出動作を開始すると、後述の如く、バケット6やアーム5の開き動作によって、ブームシリンダ7に伸び方向の力が作用し、その結果、ブームシリンダ7のボトム側油室の圧力が相対的に大きく低下するからである(図4、図5参照)。 Specifically, the determination unit 301 can determine that the attachment is performing a discharge operation when the dynamic boom thrust is significantly lower than the static boom thrust. When the attachment starts a discharge operation, as described below, a force acts on the boom cylinder 7 in the extension direction due to the opening movement of the bucket 6 and the arm 5, resulting in a relatively large drop in the pressure in the bottom oil chamber of the boom cylinder 7 (see Figures 4 and 5).

また、判定部301は、例えば、撮像装置S6の撮像画像に基づき、アタッチメントの動作状態を把握することにより、アタッチメントが排出動作を行っているか否かを判定してもよい。 The determination unit 301 may also determine whether the attachment is performing an ejection operation by grasping the operating state of the attachment based on, for example, an image captured by the imaging device S6.

また、制御実行条件には、アタッチメントの排出動作時にショベル100の挙動安定化に関する制御が実行される場面を更に限定するための条件(以下、「制御実行限定条件」)が含まれてもよい。制御実行限定条件の詳細については、後述する。 The control execution conditions may also include conditions (hereinafter, "control execution limiting conditions") for further limiting the situations in which control related to stabilizing the behavior of the excavator 100 is executed during the attachment discharge operation. Details of the control execution limiting conditions will be described later.

安定化制御部302は、判定部301により全ての制御実行条件が成立していると判定される場合、ショベル100の挙動安定化に関する制御を行う。ショベル100の挙動安定化に関する制御の詳細は、後述する。 When the determination unit 301 determines that all of the control execution conditions are met, the stabilization control unit 302 performs control related to the stabilization of the behavior of the excavator 100. Details of the control related to the stabilization of the behavior of the excavator 100 will be described later.

<管理装置の構成>
図2に示すように、管理装置200は、制御装置210と、通信装置220と、入力装置230と、出力装置240とを含む。
<Configuration of Management Device>
As shown in FIG. 2, the management device 200 includes a control device 210 , a communication device 220 , an input device 230 , and an output device 240 .

制御装置210は、管理装置200に関する各種制御を行う。制御装置210の機能は、任意のハードウェア、或いは、任意のハードウェア及びソフトウェアの組み合わせ等により実現される。制御装置210は、例えば、CPU、RAM等のメモリ装置、ROM等の不揮発性の補助記憶装置、及び各種入出力用のインタフェース装置等を含むコンピュータを中心に構成される。制御装置210は、例えば、補助記憶装置にインストールされるプログラムをCPU上で実行することにより各種機能を実現する。 The control device 210 performs various controls related to the management device 200. The functions of the control device 210 are realized by any hardware or any combination of hardware and software. The control device 210 is configured around a computer including, for example, a CPU, a memory device such as RAM, a non-volatile auxiliary storage device such as ROM, and various interface devices for input and output. The control device 210 realizes various functions by, for example, executing a program installed in the auxiliary storage device on the CPU.

例えば、制御装置210は、通信装置220によりショベル100から受信される情報を取得し、データベースを構築したり、所定の加工を施して加工情報を生成したりする処理を行ってよい。 For example, the control device 210 may acquire information received from the excavator 100 via the communication device 220, and perform processes such as constructing a database and performing specified processing to generate processing information.

また、例えば、制御装置210は、ショベル100の遠隔操作に関する制御を行う。制御装置210は、遠隔操作装置で受け付けられるショベル100の遠隔操作に関する入力の信号を取り込み、通信装置220を用いて、操作入力の内容、即ち、ショベル100の遠隔操作の内容を表す遠隔操作信号をショベル100に送信してよい。 For example, the control device 210 controls the remote operation of the shovel 100. The control device 210 may take in an input signal related to the remote operation of the shovel 100 received by the remote operation device, and use the communication device 220 to transmit to the shovel 100 a remote operation signal representing the content of the operation input, i.e., the content of the remote operation of the shovel 100.

通信装置220は、通信回線NWに接続し、管理装置200の外部(例えば、ショベル100)と通信を行う。 The communication device 220 is connected to the communication line NW and communicates with the outside of the management device 200 (e.g., the excavator 100).

入力装置230は、管理装置200の管理者や作業者等からの入力を受け付け、入力(例えば、操作入力、音声入力、ジェスチャ入力等)の内容を表す信号を出力する。入力の内容を表す信号は、制御装置210に取り込まれる。 The input device 230 accepts input from an administrator or worker of the management device 200, and outputs a signal representing the content of the input (e.g., operation input, voice input, gesture input, etc.). The signal representing the content of the input is taken into the control device 210.

入力装置230には、例えば、遠隔操作装置が含まれてよい。これにより、管理装置200の作業者(オペレータ)は、遠隔操作装置を用いて、ショベル100の遠隔操作を行うことができる。 The input device 230 may include, for example, a remote control device. This allows the worker (operator) of the management device 200 to remotely operate the excavator 100 using the remote control device.

出力装置240は、管理装置200のユーザに向けて各種情報を出力する。 The output device 240 outputs various information to the user of the management device 200.

出力装置240は、例えば、視覚的な方法で管理装置200のユーザに各種情報を出力する照明装置や表示装置を含む。照明装置は、例えば、警告ランプ等を含む。表示装置は、例えば、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ等を含む。また、出力装置240は、聴覚的な方法で管理装置200のユーザに各種情報を出力する音出力装置を含む。音出力装置は、例えば、ブザーやスピーカ等を含む。 The output device 240 includes, for example, a lighting device or a display device that outputs various information to the user of the management device 200 in a visual manner. The lighting device includes, for example, a warning lamp, etc. The display device includes, for example, a liquid crystal display or an organic EL display, etc. The output device 240 also includes a sound output device that outputs various information to the user of the management device 200 in an auditory manner. The sound output device includes, for example, a buzzer, a speaker, etc.

表示装置は、管理装置200に関する各種情報画像を表示する。表示装置は、例えば、遠隔操作用表示装置を含んでよく、遠隔操作用表示装置には、制御装置210の制御下で、ショベル100からアップロードされるショベル100の周囲の画像情報(周囲画像)等が表示されてよい。これにより、管理装置200のユーザ(オペレータ)は、遠隔操作用表示装置に表示されるショベル100の周囲の画像情報を確認しながら、ショベル100の遠隔操作を行うことができる。 The display device displays various information images related to the management device 200. The display device may include, for example, a remote operation display device, and the remote operation display device may display image information (surrounding images) of the surroundings of the shovel 100 uploaded from the shovel 100 under the control of the control device 210. This allows a user (operator) of the management device 200 to remotely operate the shovel 100 while checking the image information of the surroundings of the shovel 100 displayed on the remote operation display device.

[アタッチメントの排出動作時のショベルの挙動]
次に、図4~図6を参照して、アタッチメントの排出動作時のショベル100の挙動について説明する。
[Shovel behavior when discharging attachment]
Next, the behavior of the shovel 100 during the attachment discharge operation will be described with reference to FIGS.

図4は、ショベル100の排出動作時の挙動を表す図である。具体的には、図4は、ショベル100の排出動作時のブームシリンダ7のボトム側油室のシリンダ圧及び機体(上部旋回体3)のピッチング角(上部旋回体3の左右方向の軸回りの回転角)の時間変化を表すグラフ410,420を含む。図5、図6は、ショベル100の土砂DTをバケット6から外部に排出する排出動作時にブームシリンダ7及び機体のそれぞれに作用する力及びモーメントを表す図である。具体的には、図5は、ショベル100の排出動作の開始時(図4の時刻t1のとき)にブームシリンダ7及び機体のそれぞれに作用する力及びモーメントを表す図であり、図6は、ショベル100の排出動作の開始後(図4の時刻t2のとき)にブームシリンダ7及び機体のそれぞれに作用する力及びモーメントを表す図である。 Figure 4 is a diagram showing the behavior of the excavator 100 during the discharge operation. Specifically, Figure 4 includes graphs 410 and 420 showing the time change in the cylinder pressure of the bottom oil chamber of the boom cylinder 7 and the pitching angle (rotation angle around the left-right axis of the upper rotating body 3) of the machine body (upper rotating body 3) during the discharge operation of the excavator 100. Figures 5 and 6 are diagrams showing the forces and moments acting on the boom cylinder 7 and the machine body, respectively, during the discharge operation of the excavator 100 to discharge the soil DT from the bucket 6 to the outside. Specifically, Figure 5 is a diagram showing the forces and moments acting on the boom cylinder 7 and the machine body, respectively, at the start of the discharge operation of the excavator 100 (at time t1 in Figure 4), and Figure 6 is a diagram showing the forces and moments acting on the boom cylinder 7 and the machine body, respectively, after the start of the discharge operation of the excavator 100 (at time t2 in Figure 4).

図5に示すように、アタッチメントの排出動作が開始されると、少なくともバケット6が開き方向に動作する。そのため、その反力がブーム4の上げ方向に作用し、ブームシリンダ7のロッドには、伸び方向の力F1が作用する。その結果、図4(グラフ410)に示すように、アタッチメントの排出動作が開始される時刻t1からブームシリンダ7のボトム側油室のシリンダ圧が減少し、ブーム4の推力(動的ブーム推力)が低下する。また、ショベル100の機体(上部旋回体3)には、ブームシリンダ7に作用する伸び方向の力F1によって、後傾させる方向の力のモーメントM1が作用する。 As shown in FIG. 5, when the attachment discharge operation is started, at least the bucket 6 moves in the opening direction. Therefore, the reaction force acts in the direction of raising the boom 4, and a force F1 in the extension direction acts on the rod of the boom cylinder 7. As a result, as shown in FIG. 4 (graph 410), from time t1 when the attachment discharge operation is started, the cylinder pressure in the bottom oil chamber of the boom cylinder 7 decreases, and the thrust of the boom 4 (dynamic boom thrust) decreases. In addition, a force moment M1 in the direction of tilting the excavator 100 backward acts on the body (upper rotating body 3) of the excavator 100 due to the force F1 in the extension direction acting on the boom cylinder 7.

アタッチメントの排出動作の開始後、開始時にブームシリンダ7に作用する伸び方向の力F1によるロッドの変位に対して、ブームシリンダ7の内部の作動油がバネ要素として機能する。そのため、図6に示すように、アタッチメントの排出動作の開始後、開始時に伸び方向に作用する力F1の揺り戻しで、縮み方向に力F2が作用する。その結果、図4(グラフ410)に示すように、ブームシリンダ7のボトム側油室のシリンダ圧は、アタッチメントの排出動作の開始後、時刻t1と時刻t2との間で極小値に到達した後に上昇に転ずる。その後、ブームシリンダ7のボトム側油室のシリンダ圧は、時刻t2にて、アタッチメントの排出動作の開始前よりもある程度高い極大値に到達し、ブーム4の推力(動的ブーム推力)が排出動作の開始前より上昇する。また、ショベル100の機体(上部旋回体3)には、ブームシリンダ7に作用する縮み方向の力F2によって、前傾させる方向の力のモーメントM2が作用する。その結果、図4(グラフ420)に示すように、ショベル100の機体のピッチング角度が前傾方向(後部を浮き上がらせる方向)に変化する。 After the attachment discharge operation starts, the hydraulic oil inside the boom cylinder 7 functions as a spring element against the displacement of the rod due to the force F1 in the extension direction acting on the boom cylinder 7 at the start. Therefore, as shown in FIG. 6, after the attachment discharge operation starts, the force F2 acts in the contraction direction due to the swing back of the force F1 acting in the extension direction at the start. As a result, as shown in FIG. 4 (graph 410), the cylinder pressure in the bottom oil chamber of the boom cylinder 7 reaches a minimum value between time t1 and time t2 after the attachment discharge operation starts, and then starts to rise. Then, at time t2, the cylinder pressure in the bottom oil chamber of the boom cylinder 7 reaches a maximum value that is somewhat higher than before the attachment discharge operation starts, and the thrust of the boom 4 (dynamic boom thrust) increases compared to before the discharge operation starts. In addition, a force moment M2 in the forward tilt direction acts on the machine body (upper rotating body 3) of the excavator 100 due to the force F2 in the contraction direction acting on the boom cylinder 7. As a result, as shown in FIG. 4 (graph 420), the pitching angle of the shovel 100's body changes in a forward tilt direction (a direction that lifts the rear part).

このように、アタッチメントの排出動作が行われると、バケット6等の動作の反力による力F1と力F1に対する揺り戻しの力F2とがブームシリンダ7に作用する。そのため、伸び方向の力F1及び反対の縮み方向の力F2により振動が励起され、ショベル100(機体)に振動が発生する可能性がある。また、揺り戻しの力F2が過大になったり、振動の振幅が増幅され、揺り戻しの力F2と同じ縮み方向の力(ブームシリンダ7のボトム側油室のシリンダ圧)が過大になったりし、ショベル100が前方に転倒してしまう可能性もある。よって、本実施形態では、コントローラ30は、アタッチメントの排出動作時にショベル100の挙動安定化に関する制御、具体的には、ショベル100の振動や転倒等の動的な安定性の低下を抑制する制御を行う。 In this way, when the attachment is discharged, the force F1 due to the reaction force of the operation of the bucket 6, etc. and the swing back force F2 against the force F1 act on the boom cylinder 7. Therefore, the force F1 in the extension direction and the force F2 in the opposite contraction direction may excite vibrations, which may cause vibrations in the shovel 100 (machine body). In addition, the swing back force F2 may become excessive, or the amplitude of the vibration may be amplified, causing the force in the same contraction direction as the swing back force F2 (cylinder pressure in the bottom oil chamber of the boom cylinder 7) to become excessive, which may cause the shovel 100 to tip over forward. Therefore, in this embodiment, the controller 30 performs control related to the stabilization of the behavior of the shovel 100 during the attachment discharge operation, specifically, control to suppress a decrease in dynamic stability such as vibration or tipping of the shovel 100.

[ショベルの挙動安定化の方法]
次に、図7、図8を参照して、ショベル100のアタッチメントによる排出動作時の挙動安定化の方法の具体例について説明する。
[Method of stabilizing excavator behavior]
Next, a specific example of a method for stabilizing the behavior of the attachment of the shovel 100 during a discharging operation will be described with reference to Figs.

<ショベルの挙動安定化の方法の第1例>
図7は、ショベル100の排出動作時の挙動安定化に関する構成の第1例を示す図である。
<First example of a method for stabilizing the behavior of an excavator>
FIG. 7 is a diagram showing a first example of a configuration for stabilizing the behavior of the shovel 100 during a discharge operation.

図7に示すように、制御弁17Dは、パイロットライン27を通じて供給される作動油のパイロット圧によって、所定の中立位置を基準として、軸方向で両端部に向けて移動することが可能なスプール弁である。 As shown in FIG. 7, the control valve 17D is a spool valve that can move axially toward both ends based on a predetermined neutral position by the pilot pressure of the hydraulic oil supplied through the pilot line 27.

制御弁17Dは、パイロットポートP1,P2を含む。 Control valve 17D includes pilot ports P1 and P2.

制御弁17Dは、パイロットポートP1,P2の何れにも作動油(パイロット圧)が供給されない状態で、軸方向の所定の中立位置で釣り合うように、軸方向の両端部から弾性体(例えば、バネ)により付勢されている。制御弁17Dは、スプールが中立位置にある場合、メインポンプ14とタンクとの間で作動油を循環させるセンタバイパス油路を連通させ、メインポンプ14とブームシリンダ7との間の油路及びブームシリンダ7とタンクとの間の油路を遮断する。 The control valve 17D is biased by elastic bodies (e.g., springs) from both axial ends so as to balance at a predetermined axial neutral position when hydraulic oil (pilot pressure) is not supplied to either pilot port P1 or P2. When the spool is in the neutral position, the control valve 17D opens the center bypass oil passage that circulates hydraulic oil between the main pump 14 and the tank, and blocks the oil passage between the main pump 14 and the boom cylinder 7 and the oil passage between the boom cylinder 7 and the tank.

パイロットポートP1は、制御弁17Dの軸方向の一端(図中の左端)に設けられ、ブームシリンダ7の伸び方向(ブーム4の上げ方向)の操作に対応するパイロットライン27に接続される。これにより、パイロットポートP1に供給される作動油によって、制御弁17Dは、中立位置を基準としてスプールを他端側に移動させ、ブーム4(ブームシリンダ7)の操作状態に合わせて、ブームシリンダ7のボトム側油室に作動油を供給し且つロッド側油室の作動油をタンクに排出させることができる。 The pilot port P1 is provided at one axial end of the control valve 17D (the left end in the figure) and is connected to a pilot line 27 that corresponds to the operation of the boom cylinder 7 in the extension direction (the direction in which the boom 4 is raised). As a result, the hydraulic oil supplied to the pilot port P1 causes the control valve 17D to move the spool to the other end side based on the neutral position, and supply hydraulic oil to the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 and discharge hydraulic oil from the rod side oil chamber to the tank according to the operating state of the boom 4 (boom cylinder 7).

パイロットポートP2は、制御弁17Dの軸方向の他端(図中の右端)に設けられ、ブームシリンダ7の縮み方向(ブーム4の下げ方向)の操作に対応するパイロットライン27に接続される。これにより、パイロットポートP2に供給される作動油によって、制御弁17Dは、中立位置を基準としてスプールを一端側に移動させ、ブーム4(ブームシリンダ7)の操作状態に合わせて、ブームシリンダ7のロッド側油室に作動油を供給し且つボトム側油室から作動油をタンクに排出させることができる。 The pilot port P2 is provided at the other axial end of the control valve 17D (the right end in the figure) and is connected to a pilot line 27 that corresponds to the operation of the boom cylinder 7 in the retracting direction (the direction in which the boom 4 is lowered). As a result, the hydraulic oil supplied to the pilot port P2 causes the control valve 17D to move the spool to one end side based on the neutral position, and supply hydraulic oil to the rod side oil chamber of the boom cylinder 7 and discharge hydraulic oil from the bottom side oil chamber to the tank according to the operating state of the boom 4 (boom cylinder 7).

また、図7に示すように、本例では、ショベル100の油圧制御系は、制御弁70を含む。 Also, as shown in FIG. 7, in this example, the hydraulic control system of the excavator 100 includes a control valve 70.

制御弁70は、メインポンプ14から吐出される作動油をブームシリンダ7のロッド側油室に供給したり、ロッド側油室の作動油をタンクに排出したりすることができる。 The control valve 70 can supply hydraulic oil discharged from the main pump 14 to the rod-side oil chamber of the boom cylinder 7, and discharge hydraulic oil from the rod-side oil chamber to the tank.

制御弁70は、二つの電磁ソレノイドS1,S2を含む。 The control valve 70 includes two electromagnetic solenoids S1 and S2.

制御弁70は、電磁ソレノイドS1,S2の何れにも制御電流が印加されない状態で、軸方向の所定の中立位置で釣り合うように、軸方向の両端部から弾性体(例えば、バネ)により付勢されている。制御弁70は、スプールが中立位置にある場合、メインポンプ14とブームシリンダ7との間の作動油の経路を遮断し、且つ、ブームシリンダ7のロッド側油室とタンクとの間の作動油の経路も遮断する。 The control valve 70 is biased from both axial ends by elastic bodies (e.g., springs) so that it is balanced at a predetermined axial neutral position when no control current is applied to either of the electromagnetic solenoids S1 and S2. When the spool is in the neutral position, the control valve 70 cuts off the hydraulic oil path between the main pump 14 and the boom cylinder 7, and also cuts off the hydraulic oil path between the rod side oil chamber of the boom cylinder 7 and the tank.

電磁ソレノイドS1は、軸方向の一端(図中の左端)に設けられ、コントローラ30から印加される制御電流に応じて伸長し、中立位置を基準として、スプールを軸方向で一端から他端(図中の右側)に向けて移動させることが可能に構成される。 The electromagnetic solenoid S1 is provided at one end in the axial direction (the left end in the figure) and is configured to expand and contract in response to a control current applied from the controller 30, so that the spool can be moved in the axial direction from one end to the other end (the right end in the figure) based on the neutral position.

制御弁70は、電磁ソレノイドS1に印加される制御電流によって、中立位置を基準として、スプールが一端から他端に向けて移動すると、メインポンプ14とブームシリンダ7との間の経路を連通させる。そして、制御弁70は、その開度に応じた流量の作動油をブームシリンダ7のロッド側油室に供給する。 When the spool moves from one end to the other end with respect to the neutral position due to the control current applied to the electromagnetic solenoid S1, the control valve 70 opens the path between the main pump 14 and the boom cylinder 7. The control valve 70 then supplies hydraulic oil to the rod side oil chamber of the boom cylinder 7 at a flow rate according to its opening.

電磁ソレノイドS2は、軸方向の他端に設けられ、コントローラ30から印加される制御電流に応じて伸長し、中立位置を基準として、スプールを軸方向で他端から一端に向けて移動させることが可能に構成される。 The electromagnetic solenoid S2 is provided at the other end in the axial direction and expands in response to a control current applied from the controller 30, and is configured to be able to move the spool in the axial direction from the other end to one end, based on the neutral position.

制御弁70は、電磁ソレノイドS2に印加される制御電流によって、中立位置を基準として、スプールが他端から一端に向けて移動すると、ブームシリンダ7のロッド側油室とタンクとの間の経路を連通させる。そして、制御弁70は、その開度に応じた流量の作動油をブームシリンダ7のロッド側油室からタンクに排出させる。 When the spool moves from the other end to one end with respect to the neutral position as a reference due to the control current applied to the electromagnetic solenoid S2, the control valve 70 opens the path between the rod side oil chamber of the boom cylinder 7 and the tank. Then, the control valve 70 discharges hydraulic oil from the rod side oil chamber of the boom cylinder 7 to the tank at a flow rate according to its opening degree.

尚、制御弁70は、制御弁17Dの場合と同様に、軸方向の両端部のパイロットポートに供給される作動油でスプールが移動する形態であってもよい。この場合、制御弁70の2つのパイロットポートは、それぞれ、パイロットポンプ15から供給される作動油を用いて、コントローラ30からの制御電流に応じたパイロット圧の作動油を出力する2つの油圧制御弁(例えば、比例弁)に接続されてよい。 In addition, the control valve 70 may be configured such that the spool moves with hydraulic oil supplied to pilot ports at both ends in the axial direction, as in the case of the control valve 17D. In this case, the two pilot ports of the control valve 70 may be connected to two hydraulic control valves (e.g., proportional valves) that use hydraulic oil supplied from the pilot pump 15 to output hydraulic oil at a pilot pressure according to the control current from the controller 30.

安定化制御部302は、制御実行条件が成立すると、電磁ソレノイドS1に制御指令(制御電流)を出力する。これにより、コントローラ30は、制御弁70を用いて、ブームシリンダ7のボトム側油室の作動油を保持した状態で、ブームシリンダ7のロッド側油室に作動油を供給することができる。そのため、ブームシリンダ7には、アタッチメントの排出動作の開始に伴ってロッドに作用する伸び方向のF1と、抗する方向の力DGが作用し、ブームシリンダ7のピストンロッド(ブーム4)の移動を抑制することができる。よって、コントローラ30は、力F1の揺り戻しの力F2の発生を抑制し、ショベル100の動的な安定性の低下、即ち、ショベル100の振動や前方への転倒等を抑制することができる。 When the control execution condition is satisfied, the stabilization control unit 302 outputs a control command (control current) to the electromagnetic solenoid S1. This allows the controller 30 to use the control valve 70 to supply hydraulic oil to the rod-side oil chamber of the boom cylinder 7 while retaining hydraulic oil in the bottom-side oil chamber of the boom cylinder 7. Therefore, the boom cylinder 7 is subjected to the force F1 in the extension direction acting on the rod when the attachment discharge operation begins, and the force DG in the opposing direction, thereby suppressing the movement of the piston rod (boom 4) of the boom cylinder 7. Therefore, the controller 30 can suppress the generation of the force F2 that swings back against the force F1, and suppress the decrease in the dynamic stability of the excavator 100, i.e., the vibration and forward tipping of the excavator 100, etc.

制御弁70からブームシリンダ7のロッド側油室に供給される作動油の流量は、例えば、ブームシリンダ7の負荷状態、即ち、排出動作の開始時にバケット6に収容されている収容物の重量を考慮して制御されてよい。バケット6の収容物の重量が大きくなる程、アタッチメントの排出動作の開始時のバケット6等の開き動作によってブーム4に作用する反力が大きくなるからである。即ち、安定化制御部302は、排出動作の開始時にバケット6に収容されている収容物の重量を考慮して制御指令値(制御電流値)を決定してよい。この場合、安定化制御部302は、例えば、アタッチメントの排出動作の開始直前のブームシリンダ7のボトム側油室の圧力に基づき、バケット6に収容されている収容物の重量を測定(推定)してよい。また、安定化制御部302は、撮像装置S6の撮像画像に基づき、バケット6の収容物を認識し、その重量を推定してもよい。 The flow rate of the hydraulic oil supplied from the control valve 70 to the rod side oil chamber of the boom cylinder 7 may be controlled, for example, taking into consideration the load state of the boom cylinder 7, that is, the weight of the contents stored in the bucket 6 at the start of the discharge operation. This is because the greater the weight of the contents of the bucket 6, the greater the reaction force acting on the boom 4 due to the opening operation of the bucket 6 etc. at the start of the discharge operation of the attachment. That is, the stabilization control unit 302 may determine the control command value (control current value) taking into consideration the weight of the contents stored in the bucket 6 at the start of the discharge operation. In this case, the stabilization control unit 302 may measure (estimate) the weight of the contents stored in the bucket 6, for example, based on the pressure in the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 immediately before the start of the discharge operation of the attachment. The stabilization control unit 302 may also recognize the contents of the bucket 6 based on the image captured by the imaging device S6 and estimate its weight.

制御弁70からブームシリンダ7のロッド側油室に供給される作動油の流量は、例えば、バケット6やアーム5の開き動作の速度や加速度を考慮して制御されてよい。バケット6やアーム5の速度や加速度が大きくなる程、アタッチメントの排出動作の開始時のバケット6等の開き動作によってブーム4に作用する反力が大きくなるからである。即ち、安定化制御部302は、バケット6やアーム5の開き動作の速度や加速度を考慮して、制御弁70の電磁ソレノイドS1に供給する制御指令値(制御電流値)を決定してよい。この場合、安定化制御部302は、例えば、アーム角度センサS2やバケット角度センサS3の出力に基づき、アーム5、バケット6の速度や加速度を取得してよい。また、安定化制御部302は、アーム5やバケット6の操作の内容(操作量)に基づき、アーム角度センサS2やバケット角度センサS3の出力に基づき、アーム5、バケット6の速度や加速度を推定してもよい。 The flow rate of hydraulic oil supplied from the control valve 70 to the rod side oil chamber of the boom cylinder 7 may be controlled, for example, taking into consideration the speed and acceleration of the opening operation of the bucket 6 and the arm 5. This is because the greater the speed and acceleration of the bucket 6 and the arm 5, the greater the reaction force acting on the boom 4 due to the opening operation of the bucket 6, etc. at the start of the attachment discharge operation. That is, the stabilization control unit 302 may determine the control command value (control current value) to be supplied to the electromagnetic solenoid S1 of the control valve 70, taking into consideration the speed and acceleration of the opening operation of the bucket 6 and the arm 5. In this case, the stabilization control unit 302 may obtain the speed and acceleration of the arm 5 and the bucket 6, for example, based on the output of the arm angle sensor S2 and the bucket angle sensor S3. The stabilization control unit 302 may also estimate the speed and acceleration of the arm 5 and the bucket 6 based on the output of the arm angle sensor S2 and the bucket angle sensor S3 based on the operation content (operation amount) of the arm 5 and the bucket 6.

<ショベルの挙動安定化の方法の第2例>
図8は、ショベル100の排出動作時の挙動安定化に関する構成の第2例を示す図である。
<Second example of a method for stabilizing the behavior of an excavator>
FIG. 8 is a diagram showing a second example of a configuration for stabilizing the behavior of the shovel 100 during a discharge operation.

図8に示すように、本例では、安定化制御部302は、制御実行条件が成立すると、ブームシリンダ7の伸び方向の操作に対応する油圧制御弁31に制御指令(制御電流)を出力し、制御弁17DのパイロットポートP1に作動油を供給させる。これにより、コントローラ30は、アタッチメントの排出動作時に、制御弁17Dを用いて、ブームシリンダ7のボトム側油室に作動油を供給し、且つ、ロッド側油室の作動油をタンクに排出させることができる。そのため、コントローラ30は、アタッチメントの排出動作の開始に伴ってロッドに作用する伸び方向のF1と同じ方向にブームシリンダ7を積極的に移動させ、揺り戻しの力F2の発生を抑制することができる。よって、コントローラ30は、ショベル100の動的な安定性の低下、即ち、ショベル100の振動や前方への転倒等を抑制することができる。 As shown in FIG. 8, in this example, when the control execution condition is satisfied, the stabilization control unit 302 outputs a control command (control current) to the hydraulic control valve 31 corresponding to the operation of the boom cylinder 7 in the extension direction, and supplies hydraulic oil to the pilot port P1 of the control valve 17D. As a result, the controller 30 can use the control valve 17D to supply hydraulic oil to the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 and discharge the hydraulic oil in the rod side oil chamber to the tank during the attachment discharge operation. Therefore, the controller 30 can actively move the boom cylinder 7 in the same direction as the extension direction F1 acting on the rod with the start of the attachment discharge operation, and suppress the generation of the swing back force F2. Therefore, the controller 30 can suppress the decrease in the dynamic stability of the excavator 100, that is, the vibration and forward tipping of the excavator 100.

制御弁17Dからブームシリンダ7のボトム側油室に供給される作動油の流量は、例えば、上述の第1例の場合と同様、ブームシリンダ7の負荷状態、即ち、排出動作の開始時にバケット6に収容されている収容物の重量を考慮して制御されてよい。即ち、安定化制御部302は、排出動作の開始時にバケット6に収容されている収容物の重量を考慮して油圧制御弁31への制御指令値(制御電流値)を決定してよい。 The flow rate of hydraulic oil supplied from the control valve 17D to the bottom oil chamber of the boom cylinder 7 may be controlled, for example, in the same manner as in the first example described above, taking into consideration the load state of the boom cylinder 7, i.e., the weight of the contents contained in the bucket 6 at the start of the discharge operation. That is, the stabilization control unit 302 may determine the control command value (control current value) to the hydraulic control valve 31 taking into consideration the weight of the contents contained in the bucket 6 at the start of the discharge operation.

また、制御弁17Dからブームシリンダ7のボトム側油室に供給される作動油の流量は、例えば、上述の第1例の場合と同様、バケット6やアーム5の開き動作の速度や加速度を考慮して制御されてよい。即ち、安定化制御部302は、バケット6やアーム5の開き動作の速度や加速度を考慮して、油圧制御弁31に供給する制御指令値(制御電流値)を決定してよい。 The flow rate of hydraulic oil supplied from the control valve 17D to the bottom oil chamber of the boom cylinder 7 may be controlled, for example, in consideration of the speed and acceleration of the opening movement of the bucket 6 and the arm 5, as in the first example described above. That is, the stabilization control unit 302 may determine the control command value (control current value) to be supplied to the hydraulic control valve 31 in consideration of the speed and acceleration of the opening movement of the bucket 6 and the arm 5.

[ショベルの挙動安定化に関する制御方法]
次に、図9~図11を参照して、ショベル100の排出動作時の挙動安定化に関する制御処理の具体例について説明する。
[Control method for stabilizing the behavior of an excavator]
Next, a specific example of a control process for stabilizing the behavior of the shovel 100 during a discharge operation will be described with reference to FIGS.

<制御方法の第1例>
図9は、ショベル100の排出動作時の挙動安定化に関する制御処理の第1例を概略的に示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、ショベル100の運転中、即ち、ショベル100の起動(例えば、キースイッチON)から停止(例えば、キースイッチOFF)までの間で、所定の制御周期ごとに繰り返し実行される。以下、図10、図11のフローチャートの処理についても同様であってよい。
<First example of control method>
Fig. 9 is a flowchart outlining a first example of a control process related to stabilization of the behavior during a discharge operation of the shovel 100. The process of this flowchart is repeatedly executed at predetermined control periods while the shovel 100 is in operation, that is, from start-up (e.g., key switch ON) to stop (e.g., key switch OFF) of the shovel 100. The same may be applied to the processes of the flowcharts of Figs. 10 and 11 below.

図9に示すように、ステップS102にて、判定部301は、アタッチメントが排出動作を行っているか否かを判定する。即ち、判定部301は、制御実行必須条件の成否を判定する。判定部301は、アタッチメントが排出動作を開始している場合、ステップS104に進み、それ以外の場合、今回のフローチャートを終了する。 As shown in FIG. 9, in step S102, the determination unit 301 determines whether the attachment is performing an ejection operation. That is, the determination unit 301 determines whether the control execution prerequisite conditions are met. If the attachment has started an ejection operation, the determination unit 301 proceeds to step S104; otherwise, the determination unit 301 ends this flow chart.

ステップS104にて、安定化制御部302は、挙動安定化のための制御指令値を演算する。安定化制御部302は、上述の図7(第1例)の場合、制御弁70(電磁ソレノイドS1)への制御指令値(制御電流値)を演算し、上述の図8(第2例)の場合、制御弁17DのパイロットポートP1に対応する油圧制御弁31への制御指令値(制御電流値)を演算する。 In step S104, the stabilization control unit 302 calculates a control command value for stabilizing the behavior. In the case of FIG. 7 (first example) above, the stabilization control unit 302 calculates a control command value (control current value) to the control valve 70 (electromagnetic solenoid S1), and in the case of FIG. 8 (second example) above, the stabilization control unit 302 calculates a control command value (control current value) to the hydraulic control valve 31 corresponding to the pilot port P1 of the control valve 17D.

コントローラ30は、ステップS104の処理が完了すると、ステップS106に進む。 When the processing of step S104 is completed, the controller 30 proceeds to step S106.

ステップS106にて、安定化制御部302は、ステップS104の演算結果に基づき、制御指令を制御弁70或いは制御弁17DのパイロットポートP1に対応する制御弁70に出力する。これにより、コントローラ30は、制御弁70或いは制御弁17Dを通じて、揺り戻しの力F2を抑制するように作動油をブームシリンダ7に供給することができる。 In step S106, the stabilization control unit 302 outputs a control command to the control valve 70 or the control valve 70 corresponding to the pilot port P1 of the control valve 17D based on the calculation result of step S104. This enables the controller 30 to supply hydraulic oil to the boom cylinder 7 through the control valve 70 or the control valve 17D so as to suppress the swing back force F2.

コントローラ30は、ステップS106の処理が完了すると、今回のフローチャートの処理を終了する。 When the processing of step S106 is completed, the controller 30 ends the processing of this flowchart.

このように、本例では、コントローラ30は、アタッチメントの排出動作が行われる場合に、ブーム4の操作状態に関係なく、ブームシリンダ7に作動油を供給し、ショベル100の動的な安定性の低下(例えば、振動や前方への転倒)を抑制することができる。 In this way, in this example, when the attachment is discharged, the controller 30 supplies hydraulic oil to the boom cylinder 7 regardless of the operation state of the boom 4, thereby suppressing a decrease in the dynamic stability of the excavator 100 (e.g., vibration or tipping forward).

<制御方法の第2例>
図10は、ショベル100の排出動作時の挙動安定化に関する制御処理の第2例を概略的に示すフローチャートである。
<Second example of control method>
FIG. 10 is a flowchart illustrating a second example of a control process related to stabilizing the behavior of the shovel 100 during a discharge operation.

図10に示すように、ステップS202は、図9のステップS102の処理と同じであるため、説明を省略する。 As shown in FIG. 10, step S202 is the same as the processing in step S102 in FIG. 9, so the explanation is omitted.

コントローラ30は、ステップS202の処理が完了すると、ステップS204に進む。 When the processing of step S202 is completed, the controller 30 proceeds to step S204.

ステップS204にて,判定部301は、ブーム4の操作が行われているか否かを判定する。即ち、判定部301は、制御実行限定条件としての"ブーム4の操作が行われていないこと"が成立しているか否かを判定する。判定部301は、ブーム4の操作が行われていない場合、ステップS206に進み、ブーム4の操作が行われている場合、今回のフローチャートの処理を終了する。 In step S204, the determination unit 301 determines whether or not the boom 4 is being operated. That is, the determination unit 301 determines whether or not the control execution limiting condition "the boom 4 is not being operated" is satisfied. If the boom 4 is not being operated, the determination unit 301 proceeds to step S206, and if the boom 4 is being operated, the determination unit 301 ends the processing of this flowchart.

ステップS206,S208の処理は、図9のステップS104,S106と同じであるため、説明を省略する。 The processing in steps S206 and S208 is the same as steps S104 and S106 in FIG. 9, so a description thereof will be omitted.

コントローラ30は、ステップS208の処理が完了すると、今回のフローチャートの処理を終了する。 When the processing of step S208 is completed, the controller 30 ends the processing of this flowchart.

このように、本例では、コントローラ30は、アタッチメントの排出動作が行われている場合、ブーム4(ブームシリンダ7)の操作が行われていないときに限定して、ブームシリンダ7に作動油を供給することができる。これにより、例えば、オペレータがブーム4の操作を行っている状態で、ブーム4がその操作と異なる動作を行い、オペレータに違和感を与えるような事態を抑制することができる。そのため、本例では、オペレータの違和感を抑制しつつ、ショベル100の排出動作時における動的な安定性の低下を抑制することができる。 In this way, in this example, when the attachment discharge operation is being performed, the controller 30 can supply hydraulic oil to the boom cylinder 7 only when the boom 4 (boom cylinder 7) is not being operated. This makes it possible to prevent, for example, a situation in which the boom 4 performs an operation different from the operation performed by the operator while the operator is operating the boom 4, causing the operator to feel uncomfortable. Therefore, in this example, it is possible to prevent a decrease in dynamic stability during the discharge operation of the excavator 100 while suppressing any sense of discomfort felt by the operator.

<制御方法の第3例>
図11は、ショベル100の排出動作時の挙動安定化に関する制御処理の第3例を概略的に示すフローチャートである。
<Third example of control method>
FIG. 11 is a flowchart illustrating a third example of a control process related to stabilizing the behavior of the shovel 100 during a discharge operation.

図11に示すように、ステップS302は、図9のステップS102の処理と同じであるため、説明を省略する。 As shown in FIG. 11, step S302 is the same as the processing in step S102 in FIG. 9, so the explanation is omitted.

コントローラ30は、ステップS302の処理が完了すると、ステップS304に進む。 When the processing of step S302 is completed, the controller 30 proceeds to step S304.

ステップS304にて、判定部301は、ショベル100(機体)に振動や転倒が発生する可能性が高いか否かを判定する。即ち、判定部301は、制御実行限定条件として、"ショベル100(機体)の動的な安定性の低下する可能性が高い状態であること"の成否を判定する。 In step S304, the determination unit 301 determines whether or not there is a high possibility that the shovel 100 (machine) will vibrate or tip over. That is, the determination unit 301 determines whether or not the control execution limiting condition "is in a state in which there is a high possibility that the dynamic stability of the shovel 100 (machine) will decrease" is satisfied.

ショベル100(機体)の動的な安定性の低下する可能性が高い状態には、例えば、バケット6に所定基準を超える収容物が収容されている状態、換言すれば、アタッチメントに対する負荷が所定基準を超える状態が含まれる。バケット6に収容されている土砂等の収容物の重量が大きくなるほど、アタッチメントの排出動作(バケット6等の開き動作)によりブーム4に作用する反力が大きくなるからである。所定基準は、例えば、ゼロより大きくてもよいし、ゼロであってよい。後者の場合、判定部301は、バケット6に少しでも収容物が収容されていれば、制御実行限定条件が成立していると判定する。 States in which the dynamic stability of the excavator 100 (machine) is likely to decrease include, for example, a state in which the bucket 6 contains more than a predetermined standard of contents, in other words, a state in which the load on the attachment exceeds a predetermined standard. This is because the heavier the contents, such as soil and sand, contained in the bucket 6, the greater the reaction force acting on the boom 4 due to the discharge operation of the attachment (opening operation of the bucket 6, etc.). The predetermined standard may be, for example, greater than zero or may be zero. In the latter case, the determination unit 301 determines that the control execution limiting condition is met if the bucket 6 contains even a small amount of contents.

また、ショベル100(機体)の動的な安定性の低下する可能性が高い状態には、例えば、バケット6やアーム5の速度や加速度が相対的に大きい(具体的には、所定基準より大きい)状態が含まれる。上述の如く、バケット6やアーム5の開き動作の速度や加速度が大きくなるほど、アタッチメントの排出動作(バケット6等の開き動作)によりブーム4に作用する反力が大きくなるからである。 In addition, conditions in which the dynamic stability of the excavator 100 (machine) is likely to decrease include, for example, conditions in which the speed or acceleration of the bucket 6 or arm 5 is relatively high (specifically, greater than a predetermined standard). As described above, the higher the speed or acceleration of the opening movement of the bucket 6 or arm 5, the greater the reaction force acting on the boom 4 due to the discharge movement of the attachment (opening movement of the bucket 6, etc.).

判定部301は、ショベル100(機体)に振動や転倒が発生する可能性が高い状態、即ち、動的な安定性が相対的に低下する可能性が高い状態である場合、ステップS306に進み、それ以外の場合、ステップS308に進む。 If the shovel 100 (machine) is in a state where there is a high possibility of vibration or tipping over, i.e., where there is a high possibility of a relative decrease in dynamic stability, the determination unit 301 proceeds to step S306; otherwise, the determination unit 301 proceeds to step S308.

ステップS306,S308は、図9のステップS104,S106の処理と同じであるため、説明を省略する。 Steps S306 and S308 are the same as steps S104 and S106 in FIG. 9, so their explanation is omitted.

コントローラ30は、ステップS308の処理が完了すると、今回のフローチャートの処理を終了する。 When the processing of step S308 is completed, the controller 30 ends the processing of this flowchart.

このように、本例では、コントローラ30は、アタッチメントの排出動作が行われている場合、ショベル100(機体)の動的な安定性が相対的に低下する可能性が高いときに限定して、ブームシリンダ7に作動油を供給することができる。これにより、例えば、バケット6に何も収容物がなく、ショベル100(機体)に振動や転倒が発生する可能性が低い状況で、ブーム4が操作に依らず動作し、オペレータに違和感を与えるような事態を抑制することができる。そのため、本例では、オペレータの違和感を抑制しつつ、ショベル100の排出動作時における動的な安定性の低下を抑制することができる。 In this way, in this example, when the attachment discharge operation is being performed, the controller 30 can supply hydraulic oil to the boom cylinder 7 only when there is a high possibility that the dynamic stability of the shovel 100 (machine) will decrease relatively. This makes it possible to prevent a situation in which the boom 4 operates without being operated, causing discomfort to the operator, for example, in a situation in which there is no contents in the bucket 6 and the shovel 100 (machine) is unlikely to vibrate or tip over. Therefore, in this example, it is possible to prevent a decrease in dynamic stability during the discharge operation of the shovel 100 while suppressing discomfort to the operator.

<制御方法のその他の例>
上述の第2例及び第3例は、組み合わせられてもよい。
<Other examples of control methods>
The above second and third examples may be combined.

具体的には、安定化制御部302は、図10のステップS204及び図11のステップS304に相当する制御実行限定条件の双方が成立する場合に、ステップS206,S208(ステップS306,S308)に相当する処理を行う形態であってもよい。この場合、ステップS202とステップS204との間、或いは、ステップS204とステップS206との間に、ステップS304と同様の判定処理が挿入されてよい。 Specifically, the stabilization control unit 302 may be configured to perform processing equivalent to steps S206 and S208 (steps S306 and S308) when both of the control execution limiting conditions corresponding to step S204 in FIG. 10 and step S304 in FIG. 11 are satisfied. In this case, a determination process similar to step S304 may be inserted between step S202 and step S204, or between step S204 and step S206.

これにより、本例では、ショベル100は、上述の第2例及び第3例の双方の作用・効果を奏する。 As a result, in this example, the shovel 100 achieves the functions and effects of both the second and third examples described above.

[作用]
次に、本実施形態に係るショベル100の作用について説明する。
[Action]
Next, the operation of the shovel 100 according to this embodiment will be described.

本実施形態では、ショベル100は、下部走行体1と下部走行体に旋回自在に搭載される上部旋回体3と、上部旋回体3に取り付けられるブーム4、ブーム4の先端に取り付けられるアーム5、及びアーム5の先端に取り付けられるバケットを含むアタッチメントと、ブーム4を駆動するブームシリンダ7と、を備える。そして、ショベル100は、アタッチメントがバケット6の収容物を外部に排出するための排出動作を行う場合、ブーム4の操作状態に関わらず、ブームシリンダ7に作動油を供給する。 In this embodiment, the excavator 100 includes a lower traveling body 1, an upper rotating body 3 mounted on the lower traveling body so as to be freely rotatable, a boom 4 attached to the upper rotating body 3, an arm 5 attached to the tip of the boom 4, and an attachment including a bucket attached to the tip of the arm 5, and a boom cylinder 7 that drives the boom 4. When the attachment performs a discharge operation to discharge contents of the bucket 6 to the outside, the excavator 100 supplies hydraulic oil to the boom cylinder 7 regardless of the operating state of the boom 4.

例えば、アタッチメントが排出動作を行う場合、アーム5やバケット6の開き動作の反力で、ブームシリンダ7に伸び方向の力が作用しその負荷が減少する一方、その後、その揺り戻しでブームシリンダ7に縮み方向の力が作用しその負荷が増加する。その結果、ブームシリンダの負荷(圧力)の増減によって、ブームシリンダ7の内部の作動油がバネ要素として作用し、アタッチメント全体が振動し、機体が振動したり、機体が転倒したりする可能性がある。 For example, when the attachment performs a discharge operation, the reaction force from the opening operation of the arm 5 and bucket 6 acts on the boom cylinder 7 in the extension direction, reducing the load, but then the return swing acts on the boom cylinder 7 in the contraction direction, increasing the load. As a result, the increase or decrease in the load (pressure) on the boom cylinder causes the hydraulic oil inside the boom cylinder 7 to act as a spring element, causing the entire attachment to vibrate, which could cause the machine to vibrate or tip over.

これに対して、本実施形態では、ショベル100は、アタッチメントが排出動作を行う場合、ブーム4の操作状態に関わらず、ブームシリンダ7に作動油を供給することができる。そのため、ショベル100は、ブームシリンダ7に供給される作動油によって、ブームシリンダ7の負荷(圧力)の増減を抑制し、ショベル100の振動や転倒を抑制することができる。よって、ショベル100の動的な安定性を向上させることができる。 In contrast, in this embodiment, when the attachment performs a discharge operation, the shovel 100 can supply hydraulic oil to the boom cylinder 7 regardless of the operation state of the boom 4. Therefore, the shovel 100 can suppress an increase or decrease in the load (pressure) of the boom cylinder 7 by the hydraulic oil supplied to the boom cylinder 7, and suppress vibration and tipping of the shovel 100. This improves the dynamic stability of the shovel 100.

また、本実施形態では、ショベル100は、動的な安定性の向上のために、ブームシリンダ7に作動油を供給する。そのため、ショベル100は、例えば、ブームシリンダ7の作動油を外部に排出し、バネ要素としての作動油の機能を抑制する方法のように、ブーム4の自重での下げ方向への動きを抑制することができる。よって、ショベル100の静的な安定性やショベル100の安全性をより向上させることができる。 In addition, in this embodiment, the shovel 100 supplies hydraulic oil to the boom cylinder 7 to improve dynamic stability. Therefore, the shovel 100 can suppress the downward movement of the boom 4 under its own weight, for example, by discharging the hydraulic oil in the boom cylinder 7 to the outside and suppressing the function of the hydraulic oil as a spring element. This can further improve the static stability and safety of the shovel 100.

また、本実施形態では、ショベル100は、アタッチメントが排出動作を行う場合、アタッチメントの排出動作によりブームシリンダ7に作用する伸び方向の力に起因するブームシリンダ7の縮み方向への揺り戻し動作を抑制するように、ブームシリンダ7に作動油を供給してよい。 In addition, in this embodiment, when the attachment performs a discharge operation, the excavator 100 may supply hydraulic oil to the boom cylinder 7 so as to suppress the swing back motion of the boom cylinder 7 in the retracting direction caused by the force acting on the boom cylinder 7 in the extending direction due to the discharge operation of the attachment.

これにより、ショベル100は、ブームシリンダ7の縮み方向への揺り戻し動作を抑制することで、ショベル100の動的な安定性の低下(例えば、振動や転倒の発生)の要因となるブームシリンダ7の負荷の増減を抑制することができる。 As a result, the excavator 100 can suppress the swing back motion of the boom cylinder 7 in the retracting direction, thereby suppressing the increase or decrease in the load on the boom cylinder 7 that can cause a decrease in the dynamic stability of the excavator 100 (e.g., the occurrence of vibration or tipping over).

また、本実施形態では、ショベル100は、アタッチメントが排出動作を行う場合、ブームシリンダ7のボトム側油室に作動油を供給すると共に、ブームシリンダ7のロッド側油室から作動油を排出させ、ブーム4を上げ方向に動かしてよい。 In addition, in this embodiment, when the attachment performs a discharge operation, the excavator 100 may supply hydraulic oil to the bottom-side oil chamber of the boom cylinder 7 and discharge hydraulic oil from the rod-side oil chamber of the boom cylinder 7, thereby moving the boom 4 in the lifting direction.

これにより、ショベル100は、排出動作時のアーム5やバケット6の動作の反力としてブームシリンダ7に作用する伸び方向の力と同期するように、ブームシリンダ7の作動油を給排させ、ブーム4を上げ方向に動かすことができる。そのため、ショベル100は、ブームシリンダ7の縮み方向への揺り戻しの動作を抑制し、ショベル100の動的な安定性の低下の要因となるブームシリンダ7の負荷(圧力)の変動を抑制することができる。 As a result, the excavator 100 can supply and discharge hydraulic oil to and from the boom cylinder 7 in synchronization with the force in the extension direction acting on the boom cylinder 7 as a reaction force to the movement of the arm 5 and bucket 6 during the discharge operation, and move the boom 4 in the lifting direction. Therefore, the excavator 100 can suppress the swing back movement of the boom cylinder 7 in the retracting direction, and suppress fluctuations in the load (pressure) of the boom cylinder 7 that are a factor in reducing the dynamic stability of the excavator 100.

また、本実施形態では、ショベル100は、アタッチメントが排出動作を行う場合、ブームシリンダ7のボトム側油室の作動油を保持した状態で、ロッド側油室に作動油を供給し、伸び方向の力に伴うブーム4の上げ方向への動きを抑制してよい。 In addition, in this embodiment, when the attachment performs a discharge operation, the excavator 100 may supply hydraulic oil to the rod-side oil chamber while retaining hydraulic oil in the bottom-side oil chamber of the boom cylinder 7, thereby suppressing the movement of the boom 4 in the upward direction caused by the force in the extension direction.

これにより、ショベル100は、ブームシリンダ7のロッド側油室だけに作動油を供給し、排出動作時のアーム5やバケット6の動作の反力としてブームシリンダ7に作用する伸び方向の力に対抗する抗力をブームシリンダ7に作用させることができる。そのため、ショベル100は、アタッチメントの排出動作の開始時のブームシリンダ7の動きを抑制し、結果として、ブームシリンダ7の縮み方向への揺り戻しの動作を抑制することができる。よって、ショベル100は、自機(ショベル100)の動的な安定性の低下の要因となるブームシリンダ7の負荷(圧力)の変動を抑制することができる。 As a result, the excavator 100 can supply hydraulic oil only to the rod-side oil chamber of the boom cylinder 7, and apply to the boom cylinder 7 a reaction force that counteracts the force in the extension direction that acts on the boom cylinder 7 as a reaction force to the movement of the arm 5 and bucket 6 during the discharge operation. Therefore, the excavator 100 can suppress the movement of the boom cylinder 7 at the start of the discharge operation of the attachment, and as a result, can suppress the swing back movement of the boom cylinder 7 in the retraction direction. Therefore, the excavator 100 can suppress fluctuations in the load (pressure) of the boom cylinder 7, which are a factor in reducing the dynamic stability of the excavator itself (the excavator 100).

また、本実施形態では、ショベル100は、ブーム4の操作が行われていない状態で、アタッチメントが排出動作を行っている場合、ブームシリンダ7に作動油を供給してよい。 In addition, in this embodiment, the excavator 100 may supply hydraulic oil to the boom cylinder 7 when the boom 4 is not being operated and the attachment is performing a discharge operation.

これにより、ショベル100は、ブーム4の操作が行われていない状態に限定して、アタッチメントの排出動作に伴うブームシリンダ7への作動油の供給を行うことができる。そのため、ショベル100は、ショベル100の動的な安定性の低下を抑制しつつ、ブーム4の操作が行われている場合には、ブーム4の操作を優先し、操作に合わせたブーム4の動作を実現することができる。 This allows the excavator 100 to supply hydraulic oil to the boom cylinder 7 in association with the attachment discharge operation only when the boom 4 is not being operated. Therefore, the excavator 100 can prioritize the operation of the boom 4 when the boom 4 is being operated, and can realize the operation of the boom 4 in accordance with the operation, while suppressing a decrease in the dynamic stability of the excavator 100.

また、本実施形態では、ショベル100は、自機(ショベル100)の動的な安定性が低下する可能性が相対的に高い状態で、アタッチメントが排出動作を行っている場合、ブームシリンダ7に作動油を供給してよい。 In addition, in this embodiment, the shovel 100 may supply hydraulic oil to the boom cylinder 7 when the attachment is performing a discharge operation in a state in which the dynamic stability of the shovel 100 itself (the shovel 100) is relatively likely to decrease.

これにより、ショベル100は、実際にショベル100の振動や転倒等が発生する可能性が高い状態に限定して、アタッチメントの排出動作に伴うブームシリンダ7への作動油の供給を行うことができる。そのため、ショベル100は、アタッチメントの排出動作に伴う自機(ショベル100)の動的な安定性の低下を抑制しつつ、操作と関係なくブームシリンダ7に作動油が供給されることによるオペレータの違和感を抑制することができる。 This allows the shovel 100 to supply hydraulic oil to the boom cylinder 7 in association with the attachment discharge operation only in situations where there is a high possibility of the shovel 100 actually vibrating or tipping over. Therefore, the shovel 100 can suppress a decrease in the dynamic stability of the shovel 100 itself in association with the attachment discharge operation, while suppressing any discomfort felt by the operator due to hydraulic oil being supplied to the boom cylinder 7 regardless of operation.

また、本実施形態では、ショベル100の動的な安定性が低下する可能性が相対的に高い状態には、バケット6に所定基準を超える収容物が収容されている状態が含まれてよい。 In addition, in this embodiment, a state in which the dynamic stability of the shovel 100 is relatively likely to decrease may include a state in which the bucket 6 contains more than a predetermined amount of content.

これにより、ショベル100は、バケット6に多量の土砂等の収容物が収容され、アタッチメントの排出動作に伴うアーム5やバケット6の動作の反力が相対的に大きくなる傾向にある状況で、ブームシリンダ7に作動油を供給することができる。そのため、ショベル100は、具体的な状況に合わせて、動的な安定性の低下(例えば、機体の振動や転倒等)を抑制することができる。 This allows the excavator 100 to supply hydraulic oil to the boom cylinder 7 in a situation where a large amount of soil or other material is contained in the bucket 6 and the reaction force of the arm 5 and bucket 6 associated with the attachment discharge operation tends to be relatively large. Therefore, the excavator 100 can suppress a decrease in dynamic stability (e.g., vibration or tipping of the machine body) according to the specific situation.

また、本実施形態では、ショベル100の動的な安定性が低下する可能性が相対的に高い状態には、アーム5及びバケット6の少なくとも一方の速度又は加速度が相対的に大きい状態が含まれてよい。 In addition, in this embodiment, a state in which the dynamic stability of the shovel 100 is relatively likely to decrease may include a state in which the speed or acceleration of at least one of the arm 5 and the bucket 6 is relatively high.

これにより、ショベル100は、アタッチメントの排出動作時のアーム5やバケット6の速度や加速度が相対的に高く、アーム5やバケット6の動作の反力が相対的に大きくなる傾向にある状況で、ブームシリンダ7に作動油を供給することができる。そのため、ショベル100は、具体的な状況に合わせて、動的な安定性の低下を抑制することができる。 This allows the excavator 100 to supply hydraulic oil to the boom cylinder 7 in a situation where the speed and acceleration of the arm 5 and bucket 6 during the attachment discharge operation are relatively high and the reaction force of the operation of the arm 5 and bucket 6 tends to be relatively large. Therefore, the excavator 100 can suppress a decrease in dynamic stability according to the specific situation.

また、本実施形態では、ショベル100は、アタッチメントが排出動作を行う場合、ブーム4の加速度、アーム5の加速度、及びバケット6の収容物によるアタッチメントの負荷状態に応じた流量の作動油をブームシリンダ7に供給してよい。 In addition, in this embodiment, when the attachment performs a discharge operation, the excavator 100 may supply hydraulic oil to the boom cylinder 7 at a flow rate that corresponds to the acceleration of the boom 4, the acceleration of the arm 5, and the load state of the attachment due to the contents of the bucket 6.

これにより、ショベル100は、アタッチメントの排出動作時のアーム5及びバケット6の加速度やバケット6の収容物によるアタッチメントの負荷状態に合わせて、ブームシリンダ7の負荷(圧力)の変動を抑制するために適切な流量な作動油を供給できる。 This allows the excavator 100 to supply hydraulic oil at an appropriate flow rate to suppress fluctuations in the load (pressure) of the boom cylinder 7 according to the acceleration of the arm 5 and bucket 6 during the attachment discharge operation and the load state of the attachment due to the contents of the bucket 6.

[変形・変更]
以上、実施形態について詳述したが、本開示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要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
[Transformations/Changes]
Although the embodiments have been described in detail above, the present disclosure is not limited to such specific embodiments, and various modifications and changes are possible within the scope of the gist described in the claims.

例えば、上述した実施形態では、ショベル100は、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等の被駆動要素を全て油圧駆動する構成であったが、その一部又は全部が電動アクチュエータにより電気駆動される構成であってもよい。つまり、上述した実施形態で開示される構成等は、ハイブリッドショベルや電動ショベル等に適用されてもよい。 For example, in the above-described embodiment, the excavator 100 is configured such that all of the driven elements, such as the lower traveling body 1, the upper rotating body 3, the boom 4, the arm 5, and the bucket 6, are hydraulically driven, but some or all of them may be electrically driven by an electric actuator. In other words, the configurations disclosed in the above-described embodiment may be applied to hybrid excavators, electric excavators, etc.

1 下部走行体
1ML,1MR 走行油圧モータ
2A 旋回油圧モータ
3 上部旋回体
4 ブーム
5 アーム
6 バケット
7 ブームシリンダ
8 アームシリンダ
9 バケットシリンダ
10 キャビン
11 エンジン
13 レギュレータ
14 メインポンプ
15 パイロットポンプ
17 コントロールバルブ
17A~17F 制御弁
25,25A,25B,27,27A,27B パイロットライン
25V ゲートロック弁
30 コントローラ
31 油圧制御弁
33 油圧制御弁
50 出力装置
52 入力装置
60 通信装置
70 制御弁
100 ショベル
200 管理装置
301 判定部
302 安定化制御部
S1 ブーム角度センサ
S2 アーム角度センサ
S3 バケット角度センサ
S4 機体傾斜センサ
S5 旋回状態センサ
S6 撮像装置
S7 ブームシリンダ圧センサ
S8 アームシリンダ圧センサ
S9 バケットシリンダ圧センサ
LIST OF SYMBOLS 1 Lower traveling body 1ML, 1MR Travel hydraulic motor 2A Swing hydraulic motor 3 Upper rotating body 4 Boom 5 Arm 6 Bucket 7 Boom cylinder 8 Arm cylinder 9 Bucket cylinder 10 Cabin 11 Engine 13 Regulator 14 Main pump 15 Pilot pump 17 Control valve 17A to 17F Control valve 25, 25A, 25B, 27, 27A, 27B Pilot line 25V Gate lock valve 30 Controller 31 Hydraulic control valve 33 Hydraulic control valve 50 Output device 52 Input device 60 Communication device 70 Control valve 100 Excavator 200 Management device 301 Determination unit 302 Stabilization control unit S1 Boom angle sensor S2 Arm angle sensor S3 Bucket angle sensor S4 Machine body inclination sensor S5 Swing state sensor S6 Imaging device S7 Boom cylinder pressure sensor S8 Arm cylinder pressure sensor S9 Bucket cylinder pressure sensor

Claims (8)

下部走行体と、
前記下部走行体に旋回自在に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に取り付けられるブーム、前記ブームの先端に取り付けられるアーム、及び前記アームの先端に取り付けられるバケットを含むアタッチメントと、
前記ブームを駆動するブームシリンダと、
前記ブームの操作状態に応じて、前記ブームシリンダに作動油を供給する制御弁と、を備え、
前記アタッチメントが前記バケットの収容物を外部に排出するための排出動作を行う場合、前記ブームの操作状態に関わらず、前記制御弁を用いて、前記ブームシリンダのボトム側油室及びロッド側油室のうちのボトム側油室のみに作動油を供給する、
ショベル。
A lower running body;
An upper rotating body rotatably mounted on the lower traveling body;
an attachment including a boom attached to the upper rotating body, an arm attached to a tip of the boom, and a bucket attached to a tip of the arm;
A boom cylinder that drives the boom;
a control valve that supplies hydraulic oil to the boom cylinder in accordance with an operation state of the boom,
When the attachment performs a discharge operation for discharging the contents of the bucket to the outside, the control valve is used to supply hydraulic oil only to the bottom side oil chamber of the bottom side oil chamber and the rod side oil chamber of the boom cylinder, regardless of the operation state of the boom.
Shovel.
前記アタッチメントが前記排出動作を行う場合、前記アタッチメントの前記排出動作により前記ブームシリンダに作用する伸び方向の力に起因する前記ブームシリンダの縮み方向への揺り戻し動作を抑制するように、前記制御弁を用いて、前記ブームシリンダに作動油を供給する、
請求項1に記載のショベル。
When the attachment performs the discharge operation, hydraulic oil is supplied to the boom cylinder using the control valve so as to suppress a swing back operation of the boom cylinder in a contraction direction caused by a force in an extension direction acting on the boom cylinder due to the discharge operation of the attachment.
The shovel according to claim 1.
前記アタッチメントが前記排出動作を行う場合、前記制御弁を用いて、前記ブームシリンダのボトム側油室に作動油を供給すると共に、前記ブームシリンダのロッド側油室から作動油を排出させ、前記ブームを上げ方向に動かす、
請求項1又は2に記載のショベル。
When the attachment performs the discharge operation, the control valve is used to supply hydraulic oil to a bottom side oil chamber of the boom cylinder and to discharge hydraulic oil from a rod side oil chamber of the boom cylinder, thereby moving the boom in a lifting direction.
The shovel according to claim 1 or 2.
前記ブームの操作が行われていない状態で、前記アタッチメントが前記排出動作を行っている場合、前記制御弁を用いて、前記ブームシリンダに作動油を供給する、
請求項1乃至の何れか一項に記載のショベル。
When the attachment is performing the discharge operation while the boom is not being operated, the control valve is used to supply hydraulic oil to the boom cylinder.
A shovel according to any one of claims 1 to 3 .
ショベルの動的な安定性が低下する可能性が相対的に高い状態で、前記アタッチメントが前記排出動作を行っている場合、前記制御弁を用いて、前記ブームシリンダに作動油を供給する、
請求項1乃至の何れか一項に記載のショベル。
supplying hydraulic oil to the boom cylinder using the control valve when the attachment is performing the discharge operation in a state in which there is a relatively high possibility that the dynamic stability of the shovel will decrease;
A shovel according to any one of claims 1 to 4 .
ショベルの動的な安定性が低下する可能性が相対的に高い状態には、前記バケットに所定基準を超える収容物が収容されている状態が含まれる、
請求項に記載のショベル。
The state in which the dynamic stability of the shovel is relatively likely to decrease includes a state in which the bucket is loaded with more than a predetermined amount of material.
The shovel according to claim 5 .
ショベルの動的な安定性が低下する可能性が相対的に高い状態には、前記アーム及び前記バケットの少なくとも一方の速度又は加速度が相対的に大きい状態が含まれる、
請求項又はに記載のショベル。
The state in which the dynamic stability of the shovel is relatively likely to decrease includes a state in which the speed or acceleration of at least one of the arm and the bucket is relatively large.
The shovel according to claim 5 or 6 .
前記アタッチメントが前記排出動作を行う場合、前記制御弁を用いて、前記ブームの加速度、前記アタッチメントの加速度、及び前記バケットの収容物による前記アタッチメントの負荷状態に応じた流量の作動油を前記ブームシリンダに供給する、
請求項1乃至の何れか一項に記載のショベル。
When the attachment performs the discharge operation, the control valve is used to supply hydraulic oil to the boom cylinder at a flow rate corresponding to the acceleration of the boom, the acceleration of the attachment, and a load state of the attachment due to the contents of the bucket.
A shovel according to any one of claims 1 to 7 .
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