JPWO2014184978A1 - 作業車両 - Google Patents
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Abstract
Description
上記によれば、アームまたはブームの長さに応じて所定条件が変更されるためアームまたはブームの長さに対応した判定が可能となり、適切な判定が可能である。
(第1実施形態)
<全体構成>
図1は、第1実施形態に基づく作業車両101の外観を説明する図である。
図2は、第1実施形態に基づくキャブ8の内部構成を示す斜視図である。
図3は、第1実施形態に基づく作業車両101の制御システムの構成を示す簡略図である。
次に、モニタ装置21の構成を説明する。
図4に示されるように、モニタ装置21は、入力部211と、表示部212と、表示制御部213とを含む。
表示制御部213は、表示部212の表示内容を制御する。具体的には、表示制御部213は、メインコントローラ50からの指示に従って作業車両101の動作に関する情報を表示する。当該情報には、エンジン状態の情報や、ガイダンス情報が含まれる。
図5は、第1実施形態に基づく作業車両101の制御システムのメインコントローラ50のアイドリング機能を説明する機能ブロック図である。
アイドリングストップ時間設定部52は、モニタ装置21の入力部211からの指示等に従ってアイドリングストップ実行部57の実行条件であるアイドリングストップ時間を設定する。
図6は、第1実施形態に基づくアイドリングストップ時間の設定について説明するための図である。
図7は、第1実施形態に基づく作業車両の姿勢状態の一例を説明する図である。
図8は、第1実施形態に基づくアイドリングストップ制御部51のフローチャートである。
図9に示されるように、姿勢判定部54は、ブーム5に対するアーム6の角度(アーム角度)がしきい値αを超えるか否かを判断する(ステップS10)。具体的には、姿勢判定部54は、角度センサ39から取得されるアーム角度としきい値αとを比較して、アーム角度がしきい値αを超えるか否かを判断する。
一方、ステップS10において、姿勢判定部54は、ブーム5に対するアーム6の角度がしきい値αを超えない、すなわちしきい値α以下と判断した場合(ステップS10においてNO)には、姿勢NG判定とする(ステップS12)。すなわち、作業機4が静止した姿勢状態から外的要因によってバケット7が車両本体に干渉する可能性があると判定する。
再び図8を参照して、アイドリングストップ制御部51は、姿勢判定部54の判定結果に基づいて姿勢OK判定か否かを判断する(ステップS3)。具体的には、アイドリングストップ実行部57は、姿勢判定部54から姿勢OK判定である旨の信号を受けたか否かを判断する。
当該処理により、作業車両101のアイドリング状態が所定時間継続している場合に、自動的に作業車両101のエンジン36を停止させて、エネルギーの消費および騒音を抑えることが可能である。
図10は、第1実施形態の変形例1に基づくしきい値を説明する図である。
上記の第1実施形態においては、図7において、傾斜していない水平な地面70に対して作業車両101が静止している状態において、ブーム5が外的要因によって下方に変化(自然降下)した場合にバケット7が車両本体に干渉する可能性があるか否かを判定する場合について説明した。
図11は、第1実施形態の変形例2に基づく作業車両の姿勢状態の一例を説明する図である。
図12に示されるように、姿勢判定部54は、ブーム5と車両本体とのなす角度(ブーム角度)がしきい値βを超えるか否かを判断する(ステップS15)。具体的には、姿勢判定部54は、角度センサ39から取得されるブーム角度としきい値βとを比較して、ブーム角度がしきい値βを超えるか否かを判断する。
一方、ステップS15において、姿勢判定部54は、ブーム5と車両本体とのなす角度がしきい値βを超えない、すなわちしきい値β以下と判断した場合(ステップS15においてNO)には、姿勢OK判定とする(ステップS17)。すなわち、作業機4が静止した姿勢状態から外的要因によってバケット7が車両本体に干渉する可能性は低い、すなわち干渉しないと判定する。
当該処理、すなわち作業車両101のアイドリング状態が継続し、アイドリングストップタイマ56がカウント(計時)を開始する際に、姿勢判定部54における姿勢判定処理により、作業機4が静止した姿勢状態から外的要因(本例では地形の傾斜)によってバケット7が車両本体に干渉する可能性があると判定した場合には、アイドリングストップタイマ56のカウントは開始されない。
上記の変形例2においては、外的要因として地形の傾斜に従ってアーム6が回動中心6Pを中心に回動してキャブ8に干渉する可能性について説明した。
図13に示されるように、姿勢判定部54は、ブーム5に対するアーム6の角度(アーム角度)がしきい値αを超えるか否かを判断する(ステップS10)。具体的には、姿勢判定部54は、角度センサ39から取得されるアーム角度としきい値αとを比較して、アーム角度がしきい値αを超えるか否かを判断する。
一方、ステップS10において、姿勢判定部54は、ブーム5に対するアーム6の角度(アーム角度)がしきい値αを超えない、すなわちしきい値α以下と判断した場合(ステップS10においてNO)には、姿勢NG判定とする(ステップS17)。すなわち、作業機4が静止した姿勢状態から外的要因によってバケット7が車両本体に干渉する可能性があると判定する。
当該処理、すなわち作業車両101のアイドリング状態が継続し、アイドリングストップタイマ56がカウント(計時)を開始する際に、姿勢判定部54における姿勢判定処理により、作業機4が静止した姿勢状態から外的要因(重力および地形の傾斜)によってバケット7が車両本体に干渉する可能性があると判定した場合には、アイドリングストップタイマ56のカウントは開始されない。
上記の第1実施形態においては、アイドリングストップ制御部51の姿勢判定部54により外的要因によってバケット7が車両本体に干渉する可能性があるか否かを判定する方式について説明した。
図14に示されるように、ここでは、X軸、Y軸で規定される2次元の平面座標における作業車両101の状態が示されている。X軸は、作業車両101の下部走行体1と並行な軸であり、Y軸は当該X軸に対して垂直な軸である。ここで、バケット7の先端部分7B(例えばバケット7の歯部分)の位置が干渉防止機能が作動する干渉防止領域80内に位置する場合が示されている。
図15は、第2実施形態に基づく作業車両101の制御システムの構成を示す簡略図である。
図16は、第2実施形態に基づく作業車両101の制御システムのメインコントローラ50Aのアイドリング機能を説明する機能ブロック図である。
図17は、第2実施形態に基づく干渉防止制御部62の干渉防止制御処理について説明するフローチャートである。
図18は、第2実施形態に基づくアイドリングストップ制御部51Aのフローチャートである。
変形例1においては、作業車両の別の例としてオフセットブーム式油圧ショベルの構成について説明する。
図19および20に示されるように、作業機4Aでは、第2ブーム5Bを左右に回動させると、ブラケット6Bが第2ブーム5Bの回動方向と逆方向に同角度だけ回動し、アーム6およびバケット7は常に上部旋回体3の前後方向と平行関係を保ちつつ左右にオフセットされる。当該機構により壁際掘削や側溝掘りの掘削の作業を容易に行うことが可能である。
図21に示されるように、ここでは、X軸、Y軸、Z軸で規定される3次元座標における干渉防止領域の概念図が示されている。X軸は、作業車両101の下部走行体1と並行な軸であり、Y軸は当該X軸に対して垂直な軸である。また、Z軸は、X軸およびY軸にそれぞれ垂直な軸である。
図22に示されるように、ここでは、バケット7が第1ブーム5Aに対して右方向に位置する場合、すなわちキャブ8と反対側に位置する場合の第2干渉防止領域82が示されている。
図23は、第2実施形態の変形例1に基づく干渉防止制御部62の干渉防止制御処理について説明するフローチャートである。
当該処理、すなわち作業車両102のアイドリング状態が継続し、アイドリングストップタイマ56がカウント(計時)を開始する際に、バケット7の先端部分7Bが干渉防止機能の第1干渉防止領域81あるいは第2干渉防止領域82内に位置するか否かを判断し、第1干渉防止領域81あるいは第2干渉防止領域82内に位置すると判断した場合には、アイドリングストップタイマ56のカウントは開始されない。
変形例2においては、作業車両のさらに別の油圧ショベルの構成について説明する。
図25は、第2実施形態の変形例2に基づく作業車両103の作業機4の状態を説明する図である。
図25に示されるように、作業車両103のキャブ8Aは、キャブ8Aの中心を回動中心として回動可能に設けられている。また、キャブ8Aの端部と作業機4のブーム5の端部とが連結されており、当該連結部にスイング機構が設けられている。キャブ8Aを左右に回動させると、それに伴い作業機4のブーム5も同方向に回動するが、スイング機構によりキャブ8Aの回動方向と逆方向にブーム5を同角度だけ回動させる。これによりアーム6およびバケット7は上部旋回体3の前後方向と平行関係を保つことが可能となる。当該機構により壁際掘削や側溝掘りの掘削の作業を容易に行うことが可能である。
図26に示されるように、ここでは、X軸、Y軸、Z軸で規定される3次元座標における干渉防止領域の概念図が示されている。X軸は、作業車両103の下部走行体1と並行な軸であり、Y軸は当該X軸に対して垂直な軸である。また、Z軸は、X軸およびY軸にそれぞれ垂直な軸である。
すなわち、バケット7の先端部分7Bが干渉防止機能の干渉防止領域83内に位置する場合には、アイドリングストップタイマ56のカウントを開始しない。すなわち、作業車両103のエンジン36はアイドリングストップ動作により停止されない。つまり、バケット7の先端部分7Bが干渉防止領域83内に位置する場合にはアイドリングストップ動作を実行しないように制御する。
上記の変形例1においては、バケット7の位置が左右方向の一方および他方側に基づいて干渉防止領域を変更して干渉防止制御を実行する方式について説明した。
図27は、第2実施形態の変形例3に基づく作業車両102の制御システムのメインコントローラ50Bのアイドリング機能を説明する機能ブロック図である。
図28は、第2実施形態の変形例3に基づくアイドリングストップ制御部51Bのフローチャートである。
Claims (8)
- 車両本体と、
前記車両本体に設けられ、上下方向に駆動可能に設けられたブームと、前記ブームに対して駆動可能に設けられたアームと、前記アームの先端に装着されたバケットとを含む作業機と、
エンジンと、
アイドリング状態の前記エンジンを停止させることが可能なアイドリングストップ実行部と、
前記作業機が静止した姿勢状態に基づいて、前記バケットが前記車両本体に干渉する可能性があるか否かを判定する姿勢判定部とを備え、
前記アイドリングストップ実行部は、前記姿勢判定部により前記バケットが前記車両本体に干渉する可能性があると判定した場合には前記エンジンを停止させず、前記干渉しないと判定した場合には前記エンジンを停止する、作業車両。 - 前記姿勢判定部は、前記ブームに対する前記アームの角度および前記ブームと前記車両本体とのなす角度の少なくともいずれか一方に基づいて、前記バケットが前記車両本体に干渉する可能性があるか否かを判定する、請求項1記載の作業車両。
- 前記姿勢判定部は、前記ブームに対する前記アームの角度および前記ブームと前記車両本体とのなす角度の少なくともいずれか一方が所定条件を満たすか否かを判定する、請求項2記載の作業車両。
- 前記所定条件は、前記アームまたは前記ブームの長さに応じて変更される、請求項3記載の作業車両。
- 車両本体と、
前記車両本体に設けられ、上下方向に駆動可能に設けられたブームと、前記ブームに対して駆動可能に設けられたアームと、前記アームの先端に装着されたバケットとを含む作業機と、
エンジンと、
アイドリング状態の前記エンジンを停止させることが可能なアイドリングストップ実行部と、
前記バケットの位置が前記車両本体の外周側面から所定距離内に設けられた干渉防止領域内か否かに基づいて前記バケットが前記車両本体と干渉しないように前記作業機の動作状態を規制することが可能な干渉防止制御部とを備え、
前記アイドリングストップ実行部は、前記バケットが前記干渉防止領域内である場合には前記エンジンを停止させず、前記バケットが前記干渉防止領域内でない場合には前記エンジンを停止する、作業車両。 - 前記ブームは、上下方向に駆動可能に設けられた第1ブームと、前記第1ブームを基準として左右方向に駆動可能に設けられた第2ブームとを有し、
前記干渉防止領域は、前記第1ブームを基準として前記左右方向にそれぞれ対応付けられた第1および第2の干渉防止領域を含む、請求項5記載の作業車両。 - 前記車両本体の外周側面に従って前記第1および第2の干渉防止領域の範囲はともに同じである、請求項6記載の作業車両。
- 前記作業機が静止した姿勢状態に基づいて、前記バケットが前記車両本体に干渉する可能性があるか否かを判定する姿勢判定部と、
前記車両本体に設けられたキャブとを備え、
前記アームは、前記ブームを基準として左右方向に駆動可能に設けられ、
前記アイドリングストップ実行部は、
前記バケットの位置が前記ブームを基準として左右方向の一方に設けられたキャブ側に位置する場合には、前記バケットが前記干渉防止領域内である場合には前記エンジンを停止させず、前記バケットが前記干渉防止領域内でない場合には前記エンジンを停止し、
前記バケットの位置が前記左右方向の他方に位置する場合には、前記姿勢判定部により前記バケットが前記車両本体に干渉する可能性があると判定した場合には前記エンジンを停止させず、前記干渉しないと判定した場合には前記エンジンを停止する、請求項5〜7のいずれか一項に記載の作業車両。
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