JPH1171786A

JPH1171786A - 建設機械の車体搭載制御装置

Info

Publication number: JPH1171786A
Application number: JP24781197A
Authority: JP
Inventors: Youichi Komori; 陽一古渡; Yuji Nagashima; 祐二長嶋; Shigeya Konno; 繁哉今野
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1997-08-28
Filing date: 1997-08-28
Publication date: 1999-03-16

Abstract

(57)【要約】【課題】車体情報の記憶部としてＥＥＰＲＯＭを使用
し、車体各部のセンサからの車体情報／車体情報の演算
結果をカタログ値以下の回数で書き込み、仮に記憶され
た情報が破壊されても、エンジンコントロールモータ／
比例電磁弁等の補正データの破壊を防止できる建設機械
の車体搭載制御装置を提供する。【解決手段】車体制御用の補正データを記憶するＥＥ
ＰＲＯＭ16と、車体情報を記憶するＥＥＰＲＯＭ17と、
ＣＰＵ12を備え、ＣＰＵが得た車体情報は、書き込み回
数を制限するように工夫して、ＥＥＰＲＯＭ17に記憶さ
れる。ＲＡＭ15を備え、車体情報はひとまずこのＲＡＭ
に記憶され、キースイッチ32がオフされる時、車体情報
はＲＡＭからＥＥＰＲＯＭ17に転送され、記憶される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は建設機械の車体搭載
制御装置に関し、特に、建設機械の車体に搭載され、車
体情報の記憶に適した記憶部を有する制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】建設機械の一例として油圧ショベルを説
明する。油圧ショベルの車体に搭載された制御装置（コ
ントローラ）では、一般的に、比例電磁弁出力等の制御
用補正データを外部ターミナルから制御装置内の記憶部
に予め記憶させておく。この記憶部にはＥＥＰＲＯＭ
（electrically erasable and programmable ROM) が使
用されている。ＥＥＰＲＯＭは電源が遮断されても記憶
内容が保持され、かつ記憶内容は自在に書替えることが
できる記憶媒体であり、不揮発性メモリの一種である。

【０００３】上記制御装置による車体制御によれば、車
体センサから得られるデータに基づき制御出力を演算
し、この制御出力に対してＥＥＰＲＯＭに記憶された補
正データを用いて補正演算を行い、補正を施した制御出
力で比例電磁弁出力等を制御し、車体アクチュエータを
動作させていた。なお仮に、ＥＥＰＲＯＭに補正データ
が記憶されていない場合には、車体センサのデータに基
づき演算された制御出力によって比例電磁弁出力等を制
御し、車体アクチュエータを動作させる。

【０００４】また制御装置の他の記憶部には車体情報が
記憶されるようになっている。この車体情報は、次のよ
うな（１）〜（４）の利点のため、メーカサービス員
が、定期的にあるいは車体トラブル発生時に、外部ター
ミナルを用いて、チェックしたり、読み出して使用す
る。

【０００５】（１）油圧ショベルの足回部品の交換時に
ユーザに走行時間を説明できる。ユーザに走行時間を明
確に提示できれば、かかる交換の必要性についてユーザ
を納得させることができる。（２）多くの油圧ショベル
の車体情報を収集することによって、車体稼働時間に対
して走行時間が何％あるいは作動油リリーフ頻度が何％
等の情報を、油圧ショベルの使用現場毎に分析でき、次
期開発で車体スペックを決める上でのデータとして使用
できる。（３）油圧ショベル開発時に実際に運転して、
掘削試験や耐久試験を行うが、この際に車体情報がある
と、油圧ショベルの各動作頻度を知ることができる。こ
れによって少ない動作に関しては、さらに追加試験を行
い、試験の妥当性を確保できる。（４）車体トラブル
時、どの機器に負荷がかかった状況で使用されたかを判
断でき、トラブルを迅速かつ正確に解決できる。

【０００６】以上のような車体情報を記憶する記憶部に
は、従来、ＲＡＭあるいはＥＥＰＲＯＭが使用されてい
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】車体に搭載された上記
制御装置において、車体情報の記憶部としてＲＡＭを使
用する場合には、ＲＡＭは、制御装置への電源供給が停
止すると、情報の保持が不可能であり、例えばバッテリ
交換等を行うと、電源供給が停止し、保持していた情報
が消えしまうという問題が起きる。この問題を解消する
ためには、記憶部としてＥＥＰＲＯＭを用いることが好
ましい。

【０００８】しかしながら、車体情報の記憶部としてＥ
ＥＰＲＯＭを使用する場合には、次のような問題が起き
る。

【０００９】ＥＥＰＲＯＭは、電源供給停止後もデータ
を保持できるが、動作が保証される書き込み回数（カタ
ログ保証回数は１〜１０万回）を越えると、ＥＥＰＲＯ
Ｍ内に記憶されたデータが破壊されるおそれがある。Ｅ
ＥＰＲＯＭへの書き込むことのできる実際の回数は、カ
タログ値の１０〜１００倍程度である。

【００１０】そのため、ＥＥＰＲＯＭに車体情報／車体
情報の演算結果と書き込み回数とを同時に書き込むよう
にして、書き込み回数がカタログ保証回数に達したとき
には、それ以上の書き込みを制限することが行われる。
しかしながら、このような書き込み制御によれば、必要
とする十分な車体情報を得ることが困難であるという問
題が起きる。

【００１１】一方、無作為に車体情報や車体情報の演算
結果をＥＥＰＲＯＭに書き込むと、前述の通り、書き込
み回数のカタログ値を越えてＥＥＰＲＯＭ内のデータが
破壊される。通常、車体情報を記憶するＥＥＰＲＯＭ
は、前述の制御用補正データを記憶するＥＥＰＲＯＭと
併用されており、従ってエンジンコントロールモータ／
比例電磁弁等の補正データを予め記憶している。車体情
報を記憶するＥＥＰＲＯＭの破壊に伴って補正データが
破壊されると、比例電磁弁等への制御出力が不正にな
る。制御出力が不正になると、比例電磁弁で制御されて
いるアクチュエータスピード（フロント、走行や旋回の
スピード）は予期されないものになり、問題である。

【００１２】本発明の目的は、上記問題を解決すること
にあり、車体情報の記憶部としてＥＥＰＲＯＭ等の不揮
発性メモリを使用し、車体各部のセンサからの車体情報
／車体情報の演算結果をカタログ値以下の回数で書き込
み、仮に記憶された情報が破壊されても、エンジンコン
トロールモータ／比例電磁弁等の補正データの破壊を防
止できる建設機械の車体搭載制御装置を提供することに
ある。

【００１３】

【課題を解決するための手段および作用】第１の本発明
（請求項１に対応）に係る建設機械の車体搭載制御装置
は、上記目的を達成するため、建設機械の車体制御に用
いられる補正データを記憶する第１不揮発性記憶部と、
車体情報を記憶する第２不揮発性記憶部と、演算処理部
とを少なくとも備えるように構成され、さらに演算処理
部が得た車体情報は、書き込み回数を制限するように工
夫して、第２不揮発性記憶部に記憶されるように構成さ
れる。

【００１４】第１の本発明では、車体制御の補正データ
を記憶する第１不揮発性記憶部とは別に、車体情報を記
憶する専用の第２不揮発性記憶部を設け、かつ、この第
２不揮発性記憶部への書き込み回数を制限することによ
り、当該書き込み回数が所定回数を越えるのを防止す
る。

【００１５】第２の本発明（請求項２に対応）に係る建
設機械の車体搭載制御装置は、第１の発明において、さ
らに読み書き自在なＲＡＭを備え、演算処理部が得た車
体情報はひとまずＲＡＭに記憶し、キースイッチがオフ
される時、車体情報はＲＡＭから第２不揮発性記憶部に
転送され、第２不揮発性記憶部に記憶されるように構成
される。第２不揮発性記憶部の書き込みタイミングは、
建設機械のキースイッチのオフタイミングに一致させた
ため、第２不揮発性記憶部の書き込み回数を制限でき、
低減することができる。

【００１６】第３の本発明（請求項３に対応）に係る建
設機械の車体搭載制御装置は、第１または第２の発明に
おいて、好ましくは、第１不揮発性記憶部と第２不揮発
性記憶部はいずれもＥＥＰＲＯＭである。

【００１７】第４の本発明（請求項４に対応）に係る建
設機械の車体搭載制御装置は、上記いずれかの発明にお
いて、演算処理部と車載電源は内部電源スイッチを含む
給電回路で接続され、内部電源スイッチはキースイッチ
のオン信号でオンし、かつキースイッチのオフ信号と演
算処理部からのオフ信号の両方に基づきオフするように
構成され、演算処理部のオフ信号はキースイッチのオフ
信号に従い遅れて発生することを特徴とする。内部電源
スイッチのオフ時を、キースイッチのオフ時より遅らせ
ることにより、演算処理部の動作状態を確保し、キース
イッチのオフ動作に同調してＲＡＭからＥＥＰＲＯＭへ
のデータ転送を行い、車体情報をＥＥＰＲＯＭに記憶す
ることを可能にする。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施形態
を添付図面に基づいて説明する。

【００１９】図１は本発明に係る建設機械の車体搭載制
御装置の代表的実施形態のブロック図を示す。図１でブ
ロック１１は制御装置の本体を示している。制御装置１
１は油圧ショベル等の建設機械の車体に搭載されてい
る。制御装置１１内にはＣＰＵ１２が含まれ、このＣＰ
Ｕ１２にはデータバス１３を介して複数の記憶部（１４
〜１７）が接続されている。ＲＯＭ１４は読み出し専用
の記憶部であり、ＣＰＵ制御命令やデータを記憶してい
る。ＲＡＭ１５は書き込み・読み出し自在の記憶部であ
り、発生したデータが随時書き込まれまたは読み出され
る。この制御装置１１では、記憶部として、さらに２つ
のＥＥＰＲＯＭ１６，１７を個別に実装している。ＥＥ
ＰＲＯＭ１６には、エンジンコントロールモータや比例
電磁弁等の車体制御に使用される制御出力を補正するた
めの補正データが記憶される。ＥＥＰＲＯＭ１７には、
車体各部のセンサからの車体情報や車体情報の演算結果
等が記憶される。すなわちＥＥＰＲＯＭ１７は車体制御
に使用しないデータを記憶するのに用いられている。

【００２０】またＣＰＵ１２は複数の入力ポートと出力
ポートを備える。Ｄ／Ｉ２１はコンソールスイッチ等の
デジタル入力ポート、Ａ／Ｉ２２は油圧等のアナログ入
力ポート、Ｐ／Ｉ２３はエンジン回転パルス等のパルス
入力ポート、ＳＩ／Ｏ２４はシルアル通信の入出力ポー
ト、Ａ／Ｏ２５は比例電磁弁等のアナログ出力ポート、
Ｄ／Ｏ２６はｏｎ／ｏｆｆ電磁弁等のデジタル出力ポー
トである。外部ターミナル２７はＳＩ／Ｏ２４を介して
ＣＰＵ１２に接続され、外部ターミナル２７からの命令
入力を受け、外部ターミナル２７に対してデータ出力を
行う。

【００２１】制御装置１１への給電は車載電源３１から
行われる。電源３１とＣＰＵ１２の間にはキースイッチ
３２と内部電源スイッチ３３が設けられる。キースイッ
チ３２の出力側はＣＰＵ１２に接続されている。給電回
路は内部電源スイッチ３３を含む回路で形成される。キ
ースイッチ３２がオンされると、そのオン信号でＯＲ回
路３４を経由して内部電源スイッチ３３がオンされ、電
源３１から制御装置１１のＣＰＵ１２へ給電が行われ
る。キースイッチ３２がオフされると、そのオフ信号は
ＯＲ回路３４を通して内部電源スイッチ３３に与えられ
るが、ＯＲ回路３４の論理機能によりキースイッチ３２
からのオフ信号だけでは内部電源スイッチ３３をオフす
ることはできない。キースイッチ３２からのオフ信号
と、キースイッチ３２のオフに従って生じかつ遅れて生
じるＣＰＵ１２からのオフ信号とによって、内部電源ス
イッチ３３がオフされ、給電が停止する。このため、制
御装置１１は、キースイッチ３２がオフされても、その
後一定時間の間、給電状態に保持され、動作することが
可能となる。

【００２２】上記の構成において、ＥＥＰＲＯＭ１６，
１７の各々には次のようなタイミングでデータが書き込
まれる。ＥＥＰＲＯＭ１６では、メーカサービス員が外
部ターミナル２７からデータを記憶させる。ＥＥＰＲＯ
Ｍ１６への書き込み回数は年に１０回程度である。これ
に対してＥＥＰＲＯＭ１７では、センサで車体情報をサ
ンプリングする度にその車体情報をＲＡＭ１５に記憶し
ておき、その後、キースイッチ３２のオフ時にＲＡＭ１
５に記憶した車体情報をＥＥＰＲＯＭ１７に書き込むよ
うにしている。従って書き込み回数は、１日１００回キ
ースイッチ３２をオフすると仮定して、１０年で、１０
年×３６５日×１００回の計算に従えば、約３７万回程
度である。

【００２３】またＥＥＰＲＯＭ１７からのデータ読み出
しは、外部ターミナル２７をＳＩ／Ｏ２４に接続するこ
とにより行われる。

【００２４】次に、図２を参照して車体情報／車体情報
の演算結果をＥＥＰＲＯＭ１７に書き込む方法を説明す
る。

【００２５】図２に示すフローチャートが実行される
間、油圧ショベル等が動作して所定の作業が行われてい
ることが前提である。従って油圧ショベル等のエンジン
は運転状態にあり、運転・作業の操作者はコンソールス
イッチ等を操作して運転・作業を継続し、油圧ショベル
等では油圧系が作動して作業が行われる。制御装置１１
はかかる運転・作業を制御面で支援するものである。

【００２６】制御装置１１のＣＰＵ１２は、最初に、Ｄ
／Ｉ２１、Ａ／Ｉ２２、Ｐ／Ｉ２３を通して必要なデー
タまたは信号を取り込む（ステップＳ１１）。すなわ
ち、ＣＰＵ１２には、Ｄ／Ｉ２１を通してコンソールス
イッチ等のデジタル信号が入力され、Ａ／Ｉ２２を通し
て油圧等のアナログ信号が入力され、Ｐ／Ｉ２３を通し
てエンジン回転パルス等のパルス信号が入力される。Ｃ
ＰＵ１２は、入力されたデータをＲＡＭ１５に一時的に
記憶する（ステップＳ１２）。さらにＣＰＵ１２は、Ｒ
ＡＭ１５に記憶・保存された車体制御に関係するデータ
を用いて、車体制御に必要な制御出力を演算する（ステ
ップＳ１３）。演算で求められた途中の値および演算結
果としての制御出力値はＲＡＭ１５に記憶される（ステ
ップＳ１４）。次に、ＣＰＵ１２はＥＥＰＲＯＭ１６に
記憶されている制御用補正データを読み出し、この補正
データとＲＡＭ１５に記憶された制御出力値を用いて、
補正制御出力値を演算する（ステップＳ１５）。補正処
理により求められた最終の制御出力値は、ＲＡＭ１５に
記憶される（ステップＳ１６）。ＣＰＵ１２は、最終的
に得られた補正制御出力値等（補正不要の出力値も含
む）を出力ポートであるＡ／Ｏ２５やＤ／Ｏ２６等を介
して出力し、この補正制御出力値等を用いて比例電磁弁
やｏｎ／ｏｆｆ電磁弁等を制御する（ステップＳ１
７）。

【００２７】上記において、ＣＰＵ１２の演算で得られ
た演算データ、および車体情報等はＲＡＭ１５に記憶さ
れ、保存される。

【００２８】判断ステップＳ１８ではキースイッチ３２
がオフされた否かが判定され、キースイッチ３２がオフ
されないと判定された場合（Ｎｏである場合）、ステッ
プＳ１１に戻る。すなわち油圧ショベル等の運転・作業
が継続される場合には、当該運転・作業を制御面で支援
する制御装置１１において上記ステップＳ１１〜Ｓ１７
が繰り返し行われる。

【００２９】判断ステップＳ１８でキースイッチ３２が
オフされたと判定された場合（Ｙｅｓの場合）、ステッ
プＳ１９に移行し、ＲＡＭ１５に記憶されたデータをＥ
ＥＰＲＯＭ１７に書き込む。ＣＰＵ１２は、ＲＡＭ１５
に記憶されている車体情報／車体情報の演算結果をＥＥ
ＰＲＯＭ１７に書き込む。

【００３０】なお、キースイッチ３２がオフされても、
前述した通り、内部電源スイッチ３３は即座にオフせ
ず、ＣＰＵ１２から遅れて与えられるオフ信号ｓ１に基
づいてオフされる。従って、上記処理ステップＳ１９を
実行する十分な時間が確保される。

【００３１】以上のごとく、制御装置１１で得られる車
体情報等は、データ発生時にはひとまずＲＡＭ１５に記
憶し、その後、キースイッチ３２をオフにした時にＥＥ
ＰＲＯＭ１７に書き込むように構成されている。このよ
うにＥＥＰＲＯＭ１７への書き込みタイミングをキース
イッチ３２のオフ時に一致させることにより、ＥＥＰＲ
ＯＭ１７への書き込み回数を制限し、低減させている。

【００３２】上記の実施形態では、ＥＥＰＲＯＭ１７に
車体情報を記憶する際、車体情報の発生時ひとまずＲＡ
Ｍ１５に記憶し、その後、キースイッチのオフ時にＥＥ
ＰＲＯＭ１７に書き込むことにより、書き込み回数を制
限したが、他の方法を用いてＥＥＰＲＯＭ１７の書き込
み回数を制限することも可能である。例えば、ＲＡＭ１
５で所定回数のデータ記憶が行われた後に、このＲＡＭ
に記憶された車体情報の全データをＥＥＰＲＯＭ１７に
書き込むように構成することもできる。

【００３３】次に図３のフローチャートを参照して、Ｅ
ＥＰＲＯＭ１７に記憶された車体情報／車体情報の演算
結果を外部ターミナル２７に取り出す方法を説明する。
まず外部ターミナル２７をＳＩ／Ｏ２４に接続する（ス
テップＳ２１）。この状態で外部ターミナル２７からＣ
ＰＵ１２に対して、車体情報／車体情報の演算結果を外
部ターミナルに対して出力するように、命令（コマン
ド）を送る（ステップＳ２２）。ＣＰＵ１２は、命令に
従って、外部ターミナル２７に対してＥＥＰＲＯＭ１７
の記憶データを送信する（ステップＳ２３）。判断ステ
ップ２４では送信が終了したか否かを判定し、Ｎｏの場
合はステップＳ２３を実行し、Ｙｅｓの場合には処理を
プログラムを終了する。

【００３４】制御出力値の補正演算が不要な制御装置の
場合にはＥＥＰＲＯＭ１６は実装されない。このような
制御装置には、ＥＥＰＲＯＭ１７を１つだけ実装して運
用することが好ましい。

【００３５】上記の実施形態では電源を切っても記憶を
維持できる読み書き自在な記憶部としてＥＥＰＲＯＭを
用いた、同様な特性を有する他の不揮発性記憶部を用い
ることができるのは勿論である。

【００３６】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明によ
れば、建設機械の車体搭載制御装置の記憶部として、車
体制御に用いる補正データを記憶するＥＥＰＲＯＭ等の
不揮発性記憶部とは別に、車体情報等を記憶するための
ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性記憶部を専用に設け、かつ車
体情報等を記憶する不揮発性記憶部への書き込み回数を
制限するように構成したため、書き込み回数を低減する
ことができ、実用に耐えることが可能になった。

【００３７】特に、車体情報等が発生したときにはひと
まずＲＡＭに記憶し、キースイッチのオフ時にＲＡＭか
ら専用のＥＥＰＲＯＭ等に転送して記憶するようにした
ため、ＥＥＰＲＯＭ等の書き込み回数を低減することが
でき、実用性を向上することができる。

【００３８】また仮に専用のＥＥＰＲＯＭ等への書き込
み回数がカタログ値を越えてその記憶データが破壊され
ても、通常の車体制御（補正出力の演算等）の記憶部と
しては無関係であるため、車体制御において何等支障は
生じないという効果が発揮される。

【００３９】かかるＥＥＰＲＯＭ等を設けることによ
り、車体情報／車体情報の演算結果を利用でき、試作評
価の妥当性、車体のスペック決定が容易、かつ、正確に
することができる。また車体トラブル時、どの機器に負
荷がかかった状況で使用されたかを判断でき、トラブル
を迅速かつ正確に解決できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る油圧ショベル等の建設機械に設け
られた車体搭載制御装置の代表的実施形態を示すブロッ
ク図である。

【図２】センサからの車体情報をＥＥＰＲＯＭに記憶す
る記憶方法を示すフローチャートである。

【図３】ＥＥＰＲＯＭに記憶された車体情報等を外部タ
ーミナルに出力する出力方法を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１１制御装置１２ＣＰＵ１３データバス１４ＲＯＭ１５ＲＡＭ１６補正データを記憶するＥＥＰＲ
ＯＭ１７車体情報を記憶するＥＥＰＲＯ
Ｍ３１車載電源３２キースイッチ３３内部電源スイッチ３４ＯＲ回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】建設機械の車体制御に用いられる補正デ
ータを記憶する第１不揮発性記憶部と、車体情報を記憶
する第２不揮発性記憶部と、演算処理部とを少なくとも
備え、前記演算処理部が得た前記車体情報は、書き込み回数を
制限して前記第２不揮発性記憶部に記憶されることを特
徴とする建設機械の車体搭載制御装置。
【請求項２】読み書き自在なＲＡＭを備え、前記演算
処理部が得た前記車体情報はひとまず前記ＲＡＭに記憶
し、キースイッチがオフされる時、前記車体情報は前記
ＲＡＭから前記第２不揮発性記憶部に転送され、前記第
２不揮発性記憶部に記憶されることを特徴とする請求項
１記載の建設機械の車体搭載制御装置。
【請求項３】前記第１不揮発性記憶部と前記第２不揮
発性記憶部はいずれもＥＥＰＲＯＭであることを特徴と
する請求項１または２記載の建設機械の車体搭載制御装
置。
【請求項４】前記演算処理部と車載電源は内部電源ス
イッチを含む給電回路で接続され、前記内部電源スイッ
チは前記キースイッチのオン信号でオンし、かつ前記キ
ースイッチのオフ信号と前記演算処理部からのオフ信号
の両方に基づきオフするように構成され、前記演算処理
部のオフ信号は前記キースイッチのオフ信号に従い遅れ
て発生することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１
項に記載の建設機械の車体搭載制御装置。