KR20230016621A - 쇼벨 - Google Patents

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KR20230016621A
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KR
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shovel
boom
engine
rotational speed
lowering
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KR1020227038385A
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English (en)
Inventor
유이키 마츠하시
Original Assignee
스미토모 겐키 가부시키가이샤
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Publication date
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Abstract

쇼벨(100)은, 하부주행체(1)와, 하부주행체(1)에 선회 가능하게 탑재된 상부선회체(3)와, 상부선회체(3)에 장착된 굴삭어태치먼트(AT)와, 상부선회체(3)에 탑재되는 원동기를 갖고 있다. 그리고, 쇼벨(100)은, 굴삭어태치먼트(AT)의 저부하동작이 개시되기 전에 원동기의 회전수를 낮추도록 구성되어 있다.

Description

쇼벨
본 개시는, 쇼벨에 관한 것이다.
종래, 암실린더에 있어서의 작동유의 압력에 근거하여, 암접음동작이 굴삭작업 등에 있어서의 고부하동작인지 혹은 평탄화작업 등에 있어서의 저부하동작인지를 판정하는 쇼벨이 알려져 있다(특허문헌 1 참조.).
특허문헌 1: 국제 공개공보 제2017/164175호
그러나, 특허문헌 1은, 저부하동작이 행해졌을 때의 에너지절약화에 대해서는 언급하고 있지 않다.
그래서, 저부하동작이 행해질 때에 불필요하게 소비되는 에너지를 저감시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시형태에 관한 쇼벨은, 하부주행체와, 상기 하부주행체에 선회 가능하게 탑재된 상부선회체와, 상기 상부선회체에 장착된 어태치먼트와, 상기 상부선회체에 탑재되는 엔진을 갖고, 상기 어태치먼트의 저부하동작이 개시되기 전에 상기 엔진의 회전수를 낮춘다.
상술한 쇼벨은, 저부하동작이 행해질 때에 불필요하게 소비되는 에너지를 저감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 쇼벨의 측면도이다.
도 2는 도 1의 쇼벨에 탑재되는 유압시스템의 구성예를 나타내는 도이다.
도 3은 회전수저감처리의 일례의 플로차트이다.
도 4는 도 3의 회전수저감처리가 실행될 때의 엔진의 목표회전수, 붐상승파일럿압, 및 붐하강파일럿압의 시간적 추이(推移)를 나타내는 도이다.
도 5는 회전수저감처리의 다른 일례의 플로차트이다.
도 6은 도 5의 회전수저감처리가 실행될 때의 엔진의 목표회전수, 붐상승파일럿압, 및 붐하강파일럿압의 시간적 추이를 나타내는 도이다.
도 7은 전기식 조작시스템의 구성예를 나타내는 도이다.
도 8은 시공시스템의 일례를 나타내는 개략도이다.
먼저, 도 1을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 관한 굴삭기로서의 쇼벨(100)에 대하여 설명한다. 도 1은 쇼벨(100)의 측면도이다.
본 실시형태에서는, 쇼벨(100)의 하부주행체(1)는 크롤러(1C)를 포함한다. 크롤러(1C)는, 하부주행체(1)에 탑재되어 있는 주행액추에이터로서의 주행유압모터(2M)에 의하여 구동된다. 구체적으로는, 크롤러(1C)는 좌(左)크롤러(1CL) 및 우(右)크롤러(도 1에서는 불가시(不可視).)를 포함한다. 좌크롤러(1CL)는 좌주행유압모터(2ML)에 의하여 구동되고, 우크롤러는 우주행유압모터(도 1에서는 불가시.)에 의하여 구동된다.
하부주행체(1)에는 선회기구(2)를 통하여 상부선회체(3)가 선회 가능하게 탑재되어 있다. 선회기구(2)는, 상부선회체(3)에 탑재되어 있는 선회액추에이터로서의 선회유압모터(2A)에 의하여 구동된다.
상부선회체(3)에는 붐(4)이 장착되어 있다. 붐(4)의 선단에는 암(5)이 장착되고, 암(5)의 선단에는 엔드어태치먼트로서의 버킷(6)이 장착되어 있다. 붐(4), 암(5), 및 버킷(6)은, 어태치먼트의 일례인 굴삭어태치먼트(AT)를 구성하고 있다. 그리고, 붐(4)은 붐실린더(7)로 구동되고, 암(5)은 암실린더(8)로 구동되며, 버킷(6)은 버킷실린더(9)로 구동된다. 붐실린더(7), 암실린더(8), 및 버킷실린더(9)는, 어태치먼트액추에이터를 구성하고 있다.
붐(4)은, 상부선회체(3)에 대하여 상하로 회동(回動) 가능하게 지지되어 있다. 그리고, 붐(4)에는 붐각도센서(S1)가 장착되어 있다. 붐각도센서(S1)는, 붐(4)의 회동각도인 붐각도(θ1)를 검출할 수 있다. 붐각도(θ1)는, 예를 들면, 붐(4)을 가장 하강시킨 상태로부터의 상승각도이다. 그 때문에, 붐각도(θ1)는, 붐(4)을 최대로 상승시켰을 때에 최대가 된다.
암(5)은, 붐(4)에 대하여 회동 가능하게 지지되어 있다. 그리고, 암(5)에는 암각도센서(S2)가 장착되어 있다. 암각도센서(S2)는, 암(5)의 회동각도인 암각도(θ2)를 검출할 수 있다. 암각도(θ2)는, 예를 들면, 암(5)을 가장 접은 상태로부터의 펼침각도이다. 그 때문에, 암각도(θ2)는, 암(5)을 최대로 펼쳤을 때에 최대가 된다.
버킷(6)은, 암(5)에 대하여 회동 가능하게 지지되어 있다. 그리고, 버킷(6)에는 버킷각도센서(S3)가 장착되어 있다. 버킷각도센서(S3)는, 버킷(6)의 회동각도인 버킷각도(θ3)를 검출할 수 있다. 버킷각도(θ3)는, 버킷(6)을 가장 접은 상태로부터의 펼침각도이다. 그 때문에, 버킷각도(θ3)는, 버킷(6)을 최대로 펼쳤을 때에 최대가 된다.
도 1의 실시형태에서는, 붐각도센서(S1), 암각도센서(S2), 및 버킷각도센서(S3)의 각각은, 가속도센서와 자이로센서의 조합으로 구성되어 있다. 단, 붐각도센서(S1), 암각도센서(S2), 및 버킷각도센서(S3)의 각각은, 가속도센서만으로 구성되어 있어도 된다. 또, 붐각도센서(S1)는, 붐실린더(7)에 장착된 스트로크센서여도 되고, 로터리인코더, 퍼텐쇼미터, 또는 관성계측장치 등이어도 된다. 암각도센서(S2) 및 버킷각도센서(S3)에 대해서도 동일하다.
굴삭어태치먼트(AT)의 자세는, 예를 들면, 붐각도센서(S1), 암각도센서(S2), 및 버킷각도센서(S3)의 각각의 출력에 근거하여 검출된다.
상부선회체(3)에는, 운전실로서의 캐빈(10)이 마련되고, 또한, 엔진(11) 등의 동력원(원동기)이 탑재되어 있다. 원동기의 일례인 엔진(11)은, 예를 들면, 디젤엔진, 가솔린엔진, 또는 수소엔진 등의 내연기관이다. 도시예에서는, 엔진(11)은, 디젤엔진이다. 다만, 엔진(11)은, 연료전지에 의하여 생성되는 전력을 이용하는 전동기(전동모터), 또는, 리튬이온전지 등의 배터리에 저장된 전력을 이용하는 전동기(전동모터) 등의 다른 원동기로 치환되어도 되고, 내연기관과 전동기의 조합과 같은 2개 이상의 원동기의 조합이어도 된다. 또, 상부선회체(3)에는, 공간인식장치(70), 방향검출장치(71), 측위장치(73), 기체(機體)경사센서(S4), 및 선회각속도센서(S5) 등이 장착되어 있다. 캐빈(10)의 내부에는, 조작장치(26), 컨트롤러(30), 정보입력장치(72), 표시장치(D1), 및 소리출력장치(D2) 등이 마련되어 있다. 다만, 본서에서는, 편의상, 상부선회체(3)에 있어서의, 굴삭어태치먼트(AT)가 장착되어 있는 측을 전방으로 하고, 카운터웨이트가 장착되어 있는 측을 후방으로 한다.
공간인식장치(70)는, 쇼벨(100)의 주위의 3차원공간에 존재하는 물체를 인식하도록 구성되어 있다. 또, 공간인식장치(70)는, 공간인식장치(70) 또는 쇼벨(100)과 인식된 물체와의 거리를 산출하도록 구성되어 있다. 공간인식장치(70)는, 예를 들면, 초음파센서, 밀리파레이더, 단안(單眼)카메라, 스테레오카메라, LIDAR, 거리화상센서, 또는 적외선센서 등을 포함한다. 본 실시형태에서는, 공간인식장치(70)는, 캐빈(10)의 상면 전단에 장착된 전방센서(70F), 상부선회체(3)의 상면 후단에 장착된 후방센서(70B), 상부선회체(3)의 상면 좌단에 장착된 좌방센서(70L), 및, 상부선회체(3)의 상면 우단에 장착된 우방센서(도 1에서는 불가시.)를 포함한다. 상부선회체(3)의 상방의 공간에 존재하는 물체를 인식하는 상방센서가 쇼벨(100)에 장착되어 있어도 된다.
방향검출장치(71)는, 상부선회체(3)의 방향과 하부주행체(1)의 방향의 상대적인 관계에 관한 정보를 검출하도록 구성되어 있다. 방향검출장치(71)는, 예를 들면, 하부주행체(1)에 장착된 지자기(地磁氣)센서와 상부선회체(3)에 장착된 지자기센서의 조합으로 구성되어 있어도 된다. 혹은, 방향검출장치(71)는, 하부주행체(1)에 장착된 GNSS수신기와 상부선회체(3)에 장착된 GNSS수신기의 조합으로 구성되어 있어도 된다. 방향검출장치(71)는, 로터리인코더 또는 로터리포지션센서 등이어도 된다. 선회전동발전기로 상부선회체(3)가 선회구동되는 구성에서는, 방향검출장치(71)는, 리졸버로 구성되어 있어도 된다. 방향검출장치(71)는, 예를 들면, 하부주행체(1)와 상부선회체(3)의 사이의 상대회전을 실현하는 선회기구(2)에 관련하여 마련되는 센터조인트에 장착되어 있어도 된다.
방향검출장치(71)는, 상부선회체(3)에 장착된 공간인식장치(70)(예를 들면 카메라)로 구성되어 있어도 된다. 이 경우, 방향검출장치(71)는, 상부선회체(3)에 장착되어 있는 카메라가 촬상한 화상(입력화상)에 이미 알려진 화상처리를 실시하여 입력화상에 포함되는 하부주행체(1)의 화상을 검출한다. 그리고, 방향검출장치(71)는, 이미 알려진 화상인식기술을 이용하여 하부주행체(1)의 화상을 검출함으로써, 하부주행체(1)의 길이방향을 특정한다. 그리고, 상부선회체(3)의 전후축의 방향과 하부주행체(1)의 길이방향의 사이에 형성되는 각도를 도출한다. 상부선회체(3)의 전후축의 방향은, 카메라의 장착위치로부터 도출된다. 특히, 크롤러(1C)는 상부선회체(3)로부터 돌출되어 있기 때문에, 방향검출장치(71)는, 크롤러(1C)의 화상을 검출함으로써 하부주행체(1)의 길이방향을 특정할 수 있다. 이 경우, 방향검출장치(71)는, 컨트롤러(30)에 통합되어 있어도 된다.
정보입력장치(72)는, 쇼벨의 조작자가 컨트롤러(30)에 대하여 정보를 입력할 수 있도록 구성되어 있다. 본 실시형태에서는, 정보입력장치(72)는, 표시장치(D1)의 표시부에 근접하여 설치되는 스위치패널이다. 단, 정보입력장치(72)는, 표시장치(D1)의 표시부 위에 배치되는 터치패널이어도 되고, 캐빈(10) 내에 배치되어 있는 마이크로폰 등의 소리입력장치여도 된다. 또, 정보입력장치(72)는, 통신장치여도 된다. 이 경우, 조작자는, 스마트폰 등의 통신단말을 통하여 컨트롤러(30)에 정보를 입력할 수 있다.
측위장치(73)는, 현재위치를 측정하도록 구성되어 있다. 본 실시형태에서는, 측위장치(73)는, GNSS수신기이며, 상부선회체(3)의 위치를 검출하고, 검출값을 컨트롤러(30)에 대하여 출력한다. 측위장치(73)는, GNSS컴퍼스여도 된다. 이 경우, 측위장치(73)는, 상부선회체(3)의 위치 및 방향을 검출할 수 있다.
기체경사센서(S4)는, 소정의 평면에 대한 상부선회체(3)의 경사를 검출하도록 구성되어 있다. 본 실시형태에서는, 기체경사센서(S4)는, 수평면에 관한 상부선회체(3)의 전후축둘레의 경사각 및 좌우축둘레의 경사각을 검출하는 가속도센서이다. 상부선회체(3)의 전후축 및 좌우축은, 예를 들면, 서로 직교하여 쇼벨(100)의 선회축상의 한 점인 쇼벨중심점을 통과한다.
선회각속도센서(S5)는, 상부선회체(3)의 선회각속도를 검출하도록 구성되어 있다. 본 실시형태에서는, 선회각속도센서(S5)는, 자이로센서이다. 선회각속도센서(S5)는, 리졸버 또는 로터리인코더 등이어도 된다. 선회각속도센서(S5)는, 선회속도를 검출해도 된다. 선회속도는, 선회각속도로부터 산출되어도 된다.
표시장치(D1)는, 정보를 표시하는 장치이다. 본 실시형태에서는, 표시장치(D1)는, 캐빈(10) 내에 설치된 액정디스플레이이다. 단, 표시장치(D1)는, 스마트폰 등의 통신단말의 디스플레이여도 된다.
소리출력장치(D2)는, 소리를 출력하는 장치이다. 소리출력장치(D2)는, 캐빈(10) 내의 조작자를 향하여 소리를 출력하는 장치, 및, 캐빈(10) 외부의 작업자를 향하여 소리를 출력하는 장치 중 적어도 하나를 포함한다. 소리출력장치(D2)는, 통신단말에 부속되어 있는 스피커여도 된다.
조작장치(26)는, 조작자가 액추에이터의 조작을 위하여 이용하는 장치이다. 본 실시형태에서는, 조작장치(26)는, 운전석에 착좌하는 조작자가 이용할 수 있도록 캐빈(10) 내에 설치되어 있다.
컨트롤러(30)는, 다양한 제어를 실행 가능한 제어장치(전자회로)이다. 본 실시형태에서는, 컨트롤러(30)는, CPU, RAM, NVRAM, 및 ROM 등을 구비한 컴퓨터이며, 쇼벨(100)을 제어하도록 구성되어 있다. 그리고, 컨트롤러(30)는, 하나 또는 복수의 기능에 대응하는 프로그램을 ROM으로부터 읽어내어 RAM에 로드하고, 각 기능에 대응하는 처리를 CPU에 실행시킨다. 이와 같이, 각 기능은, 소프트웨어로 실현된다. 단, 각 기능의 적어도 하나는, 하드웨어로 실현되어도 되고, 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의하여 실현되어도 된다.
다음으로, 도 2를 참조하여, 쇼벨(100)에 탑재되는 유압시스템의 구성예에 대하여 설명한다. 도 2는, 쇼벨(100)에 탑재되는 유압시스템의 구성예를 나타내는 도이다. 도 2는, 기계적 동력전달계, 작동유라인, 파일럿라인, 및 전기제어계를, 각각 이중선, 실선, 파선, 및 점선으로 나타내고 있다.
쇼벨(100)의 유압시스템은, 주로, 엔진(11), 레귤레이터(13), 메인펌프(14), 파일럿펌프(15), 컨트롤밸브유닛(17), 조작장치(26), 토출압센서(28), 조작압센서(29), 컨트롤러(30), 다이얼(75), 및 ECO버튼(76) 등을 포함한다.
도 2에 있어서, 유압시스템은, 엔진(11)에 의하여 구동되는 메인펌프(14)로부터, 센터바이패스관로(40) 또는 패럴렐관로(42)를 거쳐 작동유탱크까지 작동유를 순환시킬 수 있도록 구성되어 있다.
엔진(11)은, 쇼벨(100)의 구동원이다. 본 실시형태에서는, 엔진(11)은, 예를 들면, 소정의 회전수를 유지하도록 동작하는 디젤엔진이다. 엔진(11)의 출력축은, 메인펌프(14) 및 파일럿펌프(15)의 각각의 입력축에 연결되어 있다.
메인펌프(14)는, 작동유라인을 통하여 작동유를 컨트롤밸브유닛(17)에 공급할 수 있도록 구성되어 있다. 본 실시형태에서는, 메인펌프(14)는, 사판식(斜板式) 가변용량형 유압펌프이다.
레귤레이터(13)는, 메인펌프(14)의 토출량을 제어할 수 있도록 구성되어 있다. 본 실시형태에서는, 레귤레이터(13)는, 컨트롤러(30)로부터의 제어지령에 따라 메인펌프(14)의 사판경전각(斜板傾轉角)을 조절함으로써 메인펌프(14)의 토출량을 제어한다.
파일럿펌프(15)는, 파일럿라인을 통하여 조작장치(26)를 포함하는 유압제어기기에 작동유를 공급할 수 있도록 구성되어 있다. 본 실시형태에서는, 파일럿펌프(15)는, 고정용량형 유압펌프이다. 파일럿펌프(15)는, 생략되어도 된다. 이 경우, 파일럿펌프(15)가 수행하고 있던 기능은, 메인펌프(14)에 의하여 실현되어도 된다. 즉, 메인펌프(14)는, 컨트롤밸브유닛(17)에 작동유를 공급하는 기능과는 별도로, 스로틀 등에 의하여 작동유의 압력을 저하시킨 후에 조작장치(26) 등에 작동유를 공급하는 기능을 구비하고 있어도 된다.
컨트롤밸브유닛(17)은, 쇼벨(100)에 있어서의 유압시스템을 제어하는 유압제어장치이다. 본 실시형태에서는, 컨트롤밸브유닛(17)은, 방향전환밸브(171~176)를 포함한다. 방향전환밸브(175)는 방향전환밸브(175L) 및 방향전환밸브(175R)를 포함하고, 방향전환밸브(176)는 방향전환밸브(176L) 및 방향전환밸브(176R)를 포함한다. 컨트롤밸브유닛(17)은, 방향전환밸브(171~176)를 통하여, 메인펌프(14)가 토출하는 작동유를 하나 또는 복수의 유압액추에이터에 선택적으로 공급할 수 있도록 구성되어 있다. 방향전환밸브(171~176)는, 예를 들면, 메인펌프(14)로부터 유압액추에이터로 흐르는 작동유의 유량, 및 유압액추에이터로부터 작동유탱크로 흐르는 작동유의 유량을 제어한다. 유압액추에이터는, 붐실린더(7), 암실린더(8), 버킷실린더(9), 좌주행유압모터(2ML), 우주행유압모터, 및 선회유압모터(2A)를 포함한다.
조작장치(26)는, 조작자가 액추에이터의 조작을 위하여 이용하는 장치이다. 액추에이터는, 유압액추에이터 및 전동액추에이터 중 적어도 하나를 포함한다. 본 실시형태에서는, 조작장치(26)는, 파일럿라인을 통하여, 파일럿펌프(15)가 토출하는 작동유를, 컨트롤밸브유닛(17) 내의 대응하는 방향전환밸브의 파일럿포트에 공급할 수 있도록 구성되어 있다. 파일럿포트의 각각에 공급되는 작동유의 압력(파일럿압)은, 유압액추에이터의 각각에 대응하는 조작장치(26)의 조작방향 및 조작량에 따른 압력이다. 단, 조작장치(26)는, 상술한 바와 같은 유압파일럿식이 아니라, 전자파일럿식이어도 된다. 혹은, 컨트롤밸브유닛(17) 내의 방향전환밸브는, 전자솔레노이드식 스풀밸브여도 된다.
토출압센서(28)는, 메인펌프(14)의 토출압을 검출할 수 있도록 구성되어 있다. 본 실시형태에서는, 토출압센서(28)는, 검출한 값을 컨트롤러(30)에 대하여 출력한다.
조작압센서(29)는, 조작자에 의한 조작장치(26)의 조작의 내용을 검출할 수 있도록 구성되어 있다. 본 실시형태에서는, 조작압센서(29)는, 액추에이터의 각각에 대응하는 조작장치(26)의 조작방향 및 조작량을 압력(조작압)의 형태로 검출하고, 검출한 값을 컨트롤러(30)에 대하여 출력한다. 조작장치(26)의 조작의 내용은, 퍼텐쇼미터 등, 조작압센서 이외의 다른 센서 또는 장치를 이용하여 검출되어도 된다.
메인펌프(14)는, 좌메인펌프(14L) 및 우메인펌프(14R)를 포함한다. 그리고, 좌메인펌프(14L)는, 좌센터바이패스관로(40L) 또는 좌패럴렐관로(42L)를 거쳐 작동유탱크까지 작동유를 순환시키고, 우메인펌프(14R)는, 우센터바이패스관로(40R) 또는 우패럴렐관로(42R)를 거쳐 작동유탱크까지 작동유를 순환시킨다.
좌센터바이패스관로(40L)는, 컨트롤밸브유닛(17) 내에 배치된 방향전환밸브(171, 173, 175L, 및 176L)를 통과하는 작동유라인이다. 우센터바이패스관로(40R)는, 컨트롤밸브유닛(17) 내에 배치된 방향전환밸브(172, 174, 175R, 및 176R)를 통과하는 작동유라인이다.
방향전환밸브(171)는, 좌메인펌프(14L)가 토출하는 작동유를 좌주행유압모터(2ML)로 공급하고, 또한 좌주행유압모터(2ML)가 토출하는 작동유를 작동유탱크로 배출하기 위하여 작동유의 흐름을 전환하는 스풀밸브이다.
방향전환밸브(172)는, 우메인펌프(14R)가 토출하는 작동유를 우주행유압모터로 공급하고, 또한 우주행유압모터가 토출하는 작동유를 작동유탱크로 배출하기 위하여 작동유의 흐름을 전환하는 스풀밸브이다.
방향전환밸브(173)는, 좌메인펌프(14L)가 토출하는 작동유를 선회유압모터(2A)로 공급하고, 또한 선회유압모터(2A)가 토출하는 작동유를 작동유탱크로 배출하기 위하여 작동유의 흐름을 전환하는 스풀밸브이다.
방향전환밸브(174)는, 우메인펌프(14R)가 토출하는 작동유를 버킷실린더(9)로 공급하고, 또한 버킷실린더(9) 내의 작동유를 작동유탱크로 배출하기 위하여 작동유의 흐름을 전환하는 스풀밸브이다.
방향전환밸브(175L)는, 좌메인펌프(14L)가 토출하는 작동유를 붐실린더(7)에 공급하기 위하여 작동유의 흐름을 전환하는 스풀밸브이다. 방향전환밸브(175R)는, 우메인펌프(14R)가 토출하는 작동유를 붐실린더(7)로 공급하고, 또한 붐실린더(7) 내의 작동유를 작동유탱크로 배출하기 위하여 작동유의 흐름을 전환하는 스풀밸브이다.
방향전환밸브(176L)는, 좌메인펌프(14L)가 토출하는 작동유를 암실린더(8)로 공급하고, 또한 암실린더(8) 내의 작동유를 작동유탱크로 배출하기 위하여 작동유의 흐름을 전환하는 스풀밸브이다.
방향전환밸브(176R)는, 우메인펌프(14R)가 토출하는 작동유를 암실린더(8)로 공급하고, 또한 암실린더(8) 내의 작동유를 작동유탱크로 배출하기 위하여 작동유의 흐름을 전환하는 스풀밸브이다.
좌패럴렐관로(42L)는, 좌센터바이패스관로(40L)에 병행하는 작동유라인이다. 좌패럴렐관로(42L)는, 방향전환밸브(171, 173, 175L) 중 어느 하나에 의하여 좌센터바이패스관로(40L)를 통과하는 작동유의 흐름이 제한 혹은 차단된 경우에, 보다 하류의 방향전환밸브에 작동유를 공급할 수 있다. 우패럴렐관로(42R)는, 우센터바이패스관로(40R)에 병행하는 작동유라인이다. 우패럴렐관로(42R)는, 방향전환밸브(172, 174, 175R) 중 어느 하나에 의하여 우센터바이패스관로(40R)를 통과하는 작동유의 흐름이 제한 혹은 차단된 경우에, 보다 하류의 방향전환밸브에 작동유를 공급할 수 있다.
레귤레이터(13)는, 좌레귤레이터(13L) 및 우레귤레이터(13R)를 포함한다. 좌레귤레이터(13L)는, 좌메인펌프(14L)의 토출압에 따라 좌메인펌프(14L)의 사판경전각을 조절함으로써, 좌메인펌프(14L)의 토출량을 제어한다. 구체적으로는, 좌레귤레이터(13L)는, 예를 들면, 좌메인펌프(14L)의 토출압의 증대에 따라 좌메인펌프(14L)의 사판경전각을 조절하여 토출량을 감소시킨다. 우레귤레이터(13R)에 대해서도 동일하다. 토출압과 토출량의 곱으로 나타나는 메인펌프(14)의 흡수파워(예를 들면 흡수마력)가 엔진(11)의 출력파워(예를 들면 출력마력)를 초과하지 않도록 하기 위함이다.
조작장치(26)는, 좌조작레버(26L), 우조작레버(26R), 및 주행레버(26D)를 조작레버로서 포함한다. 주행레버(26D)는, 좌주행레버(26DL) 및 우주행레버(26DR)를 포함한다.
좌조작레버(26L)는, 선회조작과 암(5)의 조작에 이용된다. 좌조작레버(26L)는, 전후방향으로 조작되면, 파일럿펌프(15)가 토출하는 작동유를 이용하여, 레버조작량에 따른 제어압을 방향전환밸브(176)의 파일럿포트에 작용시킨다. 또, 좌조작레버(26L)는, 좌우방향으로 조작되면, 파일럿펌프(15)가 토출하는 작동유를 이용하여, 레버조작량에 따른 제어압을 방향전환밸브(173)의 파일럿포트에 작용시킨다.
구체적으로는, 좌조작레버(26L)는, 암접음방향으로 조작된 경우에, 방향전환밸브(176L)의 우측파일럿포트에 작동유를 유입시키고, 또한 방향전환밸브(176R)의 좌측파일럿포트에 작동유를 유입시킨다. 또, 좌조작레버(26L)는, 암펼침방향으로 조작된 경우에는, 방향전환밸브(176L)의 좌측파일럿포트에 작동유를 유입시키고, 또한 방향전환밸브(176R)의 우측파일럿포트에 작동유를 유입시킨다. 또, 좌조작레버(26L)는, 좌선회방향으로 조작된 경우에, 방향전환밸브(173)의 좌측파일럿포트에 작동유를 유입시키고, 우선회방향으로 조작된 경우에, 방향전환밸브(173)의 우측파일럿포트에 작동유를 유입시킨다.
우조작레버(26R)는, 붐(4)의 조작과 버킷(6)의 조작에 이용된다. 우조작레버(26R)는, 전후방향으로 조작되면, 파일럿펌프(15)가 토출하는 작동유를 이용하여, 레버조작량에 따른 제어압을 방향전환밸브(175)의 파일럿포트에 작용시킨다. 또, 우조작레버(26R)는, 좌우방향으로 조작되면, 파일럿펌프(15)가 토출하는 작동유를 이용하여, 레버조작량에 따른 제어압을 방향전환밸브(174)의 파일럿포트에 작용시킨다.
구체적으로는, 우조작레버(26R)는, 붐하강방향으로 조작된 경우에, 방향전환밸브(175R)의 좌측파일럿포트에 작동유를 유입시킨다. 또, 우조작레버(26R)는, 붐상승방향으로 조작된 경우에는, 방향전환밸브(175L)의 우측파일럿포트에 작동유를 유입시키고, 또한 방향전환밸브(175R)의 좌측파일럿포트에 작동유를 유입시킨다. 또, 우조작레버(26R)는, 버킷접음방향으로 조작된 경우에, 방향전환밸브(174)의 우측파일럿포트에 작동유를 유입시키고, 버킷펼침방향으로 조작된 경우에, 방향전환밸브(174)의 좌측파일럿포트에 작동유를 유입시킨다.
주행레버(26D)는, 크롤러(1C)의 조작에 이용된다. 구체적으로는, 좌주행레버(26DL)는, 좌크롤러(1CL)의 조작에 이용된다. 좌주행레버(26DL)는, 좌주행페달과 연동하도록 구성되어 있어도 된다. 좌주행레버(26DL)는, 전후방향으로 조작되면, 파일럿펌프(15)가 토출하는 작동유를 이용하여, 레버조작량에 따른 제어압을 방향전환밸브(171)의 파일럿포트에 작용시킨다. 우주행레버(26DR)는, 우크롤러의 조작에 이용된다. 우주행레버(26DR)는, 우주행페달과 연동하도록 구성되어 있어도 된다. 우주행레버(26DR)는, 전후방향으로 조작되면, 파일럿펌프(15)가 토출하는 작동유를 이용하여, 레버조작량에 따른 제어압을 방향전환밸브(172)의 파일럿포트에 작용시킨다.
토출압센서(28)는, 토출압센서(28L) 및 토출압센서(28R)를 포함한다. 토출압센서(28L)는, 좌메인펌프(14L)의 토출압을 검출하고, 검출한 값을 컨트롤러(30)에 대하여 출력한다. 토출압센서(28R)에 대해서도 동일하다.
조작압센서(29)는, 조작압센서(29LA, 29LB, 29RA, 29RB, 29DL, 및 29DR)를 포함한다. 조작압센서(29LA)는, 조작자에 의한 좌조작레버(26L)에 대한 전후방향으로의 조작의 내용을 압력의 형태로 검출하고, 검출한 값을 컨트롤러(30)에 대하여 출력한다. 조작의 내용은, 예를 들면, 레버조작방향 및 레버조작량(레버조작각도) 등이다.
동일하게, 조작압센서(29LB)는, 조작자에 의한 좌조작레버(26L)에 대한 좌우방향으로의 조작의 내용을 압력의 형태로 검출하고, 검출한 값을 컨트롤러(30)에 대하여 출력한다. 조작압센서(29RA)는, 조작자에 의한 우조작레버(26R)에 대한 전후방향으로의 조작의 내용을 압력의 형태로 검출하고, 검출한 값을 컨트롤러(30)에 대하여 출력한다. 조작압센서(29RB)는, 조작자에 의한 우조작레버(26R)에 대한 좌우방향으로의 조작의 내용을 압력의 형태로 검출하고, 검출한 값을 컨트롤러(30)에 대하여 출력한다. 조작압센서(29DL)는, 조작자에 의한 좌주행레버(26DL)에 대한 전후방향으로의 조작의 내용을 압력의 형태로 검출하고, 검출한 값을 컨트롤러(30)에 대하여 출력한다. 조작압센서(29DR)는, 조작자에 의한 우주행레버(26DR)에 대한 전후방향으로의 조작의 내용을 압력의 형태로 검출하고, 검출한 값을 컨트롤러(30)에 대하여 출력한다.
컨트롤러(30)는, 조작압센서(29)의 출력을 수신하고, 필요에 따라 레귤레이터(13)에 대하여 제어지령을 출력하여, 메인펌프(14)의 토출량을 변화시킨다. 또, 컨트롤러(30)는, 스로틀(18)의 상류에 마련된 제어압센서(19)의 출력을 수신하고, 필요에 따라 레귤레이터(13)에 대하여 제어지령을 출력하여, 메인펌프(14)의 토출량을 변화시킨다. 스로틀(18)은 좌스로틀(18L) 및 우스로틀(18R)을 포함하고, 제어압센서(19)는 좌제어압센서(19L) 및 우제어압센서(19R)를 포함한다.
좌센터바이패스관로(40L)에는, 가장 하류에 있는 방향전환밸브(176L)와 작동유탱크의 사이에 좌스로틀(18L)이 배치되어 있다. 그 때문에, 좌메인펌프(14L)가 토출한 작동유의 흐름은, 좌스로틀(18L)로 제한된다. 그리고, 좌스로틀(18L)은, 좌레귤레이터(13L)를 제어하기 위한 제어압을 발생시킨다. 좌제어압센서(19L)는, 이 제어압을 검출하기 위한 센서이며, 검출한 값을 컨트롤러(30)에 대하여 출력한다. 컨트롤러(30)는, 이 제어압에 따라 좌메인펌프(14L)의 사판경전각을 조절함으로써, 좌메인펌프(14L)의 토출량을 제어한다. 컨트롤러(30)는, 이 제어압이 클수록 좌메인펌프(14L)의 토출량을 감소시키고, 이 제어압이 작을수록 좌메인펌프(14L)의 토출량을 증대시킨다. 우메인펌프(14R)의 토출량도 동일하게 제어된다.
구체적으로는, 도 2로 나타나는 바와 같이 쇼벨(100)에 있어서의 유압액추에이터가 어느 것도 조작되고 있지 않은 대기상태인 경우, 좌메인펌프(14L)가 토출하는 작동유는, 좌센터바이패스관로(40L)를 통과하여 좌스로틀(18L)에 이른다. 그리고, 좌메인펌프(14L)가 토출하는 작동유의 흐름은, 좌스로틀(18L)의 상류에서 발생하는 제어압을 증대시킨다. 그 결과, 컨트롤러(30)는, 좌메인펌프(14L)의 토출량을 허용최소토출량까지 감소시켜, 토출한 작동유가 좌센터바이패스관로(40L)를 통과할 때의 압력손실(펌핑로스)을 억제한다. 한편, 어느 하나의 유압액추에이터가 조작된 경우, 좌메인펌프(14L)가 토출하는 작동유는, 조작대상의 유압액추에이터에 대응하는 방향전환밸브를 통하여, 조작대상의 유압액추에이터에 흘러든다. 그리고, 좌메인펌프(14L)가 토출하는 작동유의 흐름은, 좌스로틀(18L)에 이르는 양을 감소 혹은 소실시켜, 좌스로틀(18L)의 상류에서 발생하는 제어압을 저하시킨다. 그 결과, 컨트롤러(30)는, 좌메인펌프(14L)의 토출량을 증대시키고, 조작대상의 유압액추에이터에 충분한 작동유를 순환시켜, 조작대상의 유압액추에이터의 구동을 확실하게 한다. 다만, 컨트롤러(30)는, 우메인펌프(14R)의 토출량도 동일하게 제어한다.
상술한 바와 같은 구성에 의하여, 도 2의 유압시스템은, 대기상태에 있어서는, 메인펌프(14)에 있어서의 불필요한 에너지소비를 억제할 수 있다. 불필요한 에너지소비는, 메인펌프(14)가 토출하는 작동유가 센터바이패스관로(40)에서 발생시키는 펌핑로스를 포함한다. 또, 도 2의 유압시스템은, 유압액추에이터를 작동시킬 경우에는, 메인펌프(14)로부터 충분한 작동유를 작동대상의 유압액추에이터에 확실히 공급할 수 있다.
다이얼(75)은, 조작자가 수동으로 엔진(11)의 목표회전수를 조정할 수 있도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 다이얼(75)은, 엔진(11)의 목표회전수의 설정상태를 나타내는 정보를 컨트롤러(30)에 송신할 수 있도록 구성되어 있다. 본 실시형태에서는, 다이얼(75)은, 제1 레벨(가장 높은 목표회전수에 대응하는 레벨)부터 제10 레벨(가장 낮은 목표회전수에 대응하는 레벨)의 10단계로 목표회전수를 전환할 수 있도록 구성되어 있다. 엔진(11)의 실제의 회전수는, 다이얼(75)로 선택된 목표회전수가 되도록 제어된다.
ECO버튼(76)은, ECO모드의 ON·OFF를 전환하기 위한 조작도구의 일례이다. ECO모드는, 쇼벨(100)의 작업모드의 하나이며, 에너지(연료)의 소비를 억제하기 위한 기능이 실행되는 작업모드이다. 쇼벨(100)의 작업모드는, 크레인작업 시에 이용되는 크레인모드 등을 포함하고 있어도 된다. 본 실시형태에서는, 쇼벨(100)의 작업모드는, ECO버튼(76)이 눌릴 때마다, ECO모드와 통상모드의 사이에서 전환되도록 구성되어 있다. 통상모드는, 쇼벨(100)의 작업모드의 하나이며, 연료의 소비를 억제하기 위한 기능이 실행되지 않는 작업모드이다. ECO모드로 실행되는 기능은, 예를 들면, 어태치먼트의 움직임을 느리게 하는 기능을 포함한다. 어태치먼트의 움직임을 느리게 하는 기능이 실행되면, 조작레버를 중립위치로부터 멀리할 때의 붐실린더(7), 암실린더(8), 및 버킷실린더(9)의 각각의 신축가속도가 소정값 이하로 제한된다. 본 실시형태에서는, 최대신축속도는 제한되지 않지만, 최대신축속도도 제한되도록 구성되어도 된다. 또, 본 실시형태에서는, 조작레버를 중립위치로 되돌릴 때의 신축가속도는 제한되지 않지만, 조작레버를 중립위치로 되돌릴 때의 신축가속도도 제한되도록 구성되어도 된다. 이 기능은, 예를 들면, 방향전환밸브(174~176)의 스트로크가속도(파일럿압의 증가율)를 제한함으로써 실현된다. 이 ECO버튼(76)을 사용함으로써, 쇼벨(100)의 조작자는, 필요에 따라, 연료의 소비를 억제할 수 있다. 그 때문에, 쇼벨(100)은, 예를 들면, 조작자가 쇼벨(100)의 작업성을 제한해서라도 연료의 소비를 억제하고 싶다고 생각하는 경우에 대응할 수 있다.
다음으로, 컨트롤러(30)가 갖는 기능인 정보취득부(30a) 및 제어부(30b)에 대하여 설명한다. 도 2에서는, 정보취득부(30a) 및 제어부(30b)는, 설명의 편의를 위하여 구별되어 나타나 있지만, 물리적으로 구별되어 있을 필요는 없고, 전체적으로 혹은 부분적으로 공통된 소프트웨어컴포넌트 혹은 하드웨어컴포넌트 또는 그들의 조합으로 구성되어 있어도 된다.
정보취득부(30a)는, 쇼벨(100)에 관한 정보를 취득하도록 구성되어 있다. 본 실시형태에서는, 정보취득부(30a)는, 붐각도센서(S1), 암각도센서(S2), 버킷각도센서(S3), 기체경사센서(S4), 선회각속도센서(S5), 실린더압센서, 선회압센서, 주행압센서, 붐실린더스트로크센서, 암실린더스트로크센서, 버킷실린더스트로크센서, 토출압센서(28), 조작압센서(29), 공간인식장치(70), 방향검출장치(71), 정보입력장치(72), 측위장치(73), 및 통신장치 등 중 적어도 하나로부터, 정보를 취득하도록 구성되어 있다. 실린더압센서는, 예를 들면, 붐로드압센서, 붐보텀압센서, 암로드압센서, 암보텀압센서, 버킷로드압센서, 및 버킷보텀압센서 등 중 적어도 하나를 포함한다.
정보취득부(30a)는, 예를 들면, 붐각도, 암각도, 버킷각도, 기체경사각도, 선회각속도, 붐로드압, 붐보텀압, 암로드압, 암보텀압, 버킷로드압, 버킷보텀압, 선회압, 주행압, 붐스트로크양, 암스트로크양, 버킷스트로크양, 메인펌프(14)의 토출압, 조작장치(26)의 조작압, 쇼벨(100)의 주위의 3차원공간에 존재하는 물체에 관한 정보, 상부선회체(3)의 방향과 하부주행체(1)의 방향의 상대적인 관계에 관한 정보, 컨트롤러(30)에 대하여 입력된 정보, 및, 현재위치에 관한 정보 등 중 적어도 하나를, 쇼벨(100)의 작업내용에 관한 정보로서 취득한다. 붐로드압, 붐보텀압, 암로드압, 암보텀압, 버킷로드압, 및 버킷보텀압 중 적어도 하나는, 실린더압이라고도 칭해진다.
제어부(30b)는, 쇼벨(100)의 작업내용에 관한 정보에 근거하여 특정 작업 또는 특정 동작이 행해지고 있는지 아닌지를 판정할 수 있도록 구성되어 있다.
예를 들면, 제어부(30b)는, 굴삭어태치먼트(AT)의 자세와, 붐실린더(7)에 있어서의 작동유의 압력에 근거하여 굴삭이 행해지고 있는지 아닌지를 판정할 수 있다. 구체적으로는, 제어부(30b)는, 붐각도 및 암각도로부터 도출되는 굴삭어태치먼트(AT)의 자세와 붐보텀압에 근거하여 굴삭이 행해지고 있는지 아닌지를 판정할 수 있다.
또, 제어부(30b)는, 조작압센서(29RA)의 출력에 근거하여 붐상승동작이 행해지고 있는지 아닌지를 판정할 수 있다. 구체적으로는, 제어부(30b)는, 우조작레버(26R)가 붐상승방향으로 조작되었을 때에 방향전환밸브(175)의 파일럿포트에 작용하는 파일럿압(이하, "붐상승파일럿압"이라고 한다.)에 근거하여 붐상승동작이 행해지고 있는지 아닌지를 판정할 수 있다.
또, 제어부(30b)는, 조작압센서(29RA)의 출력에 근거하여 붐하강동작이 행해지고 있는지 아닌지를 판정할 수 있다. 구체적으로는, 제어부(30b)는, 우조작레버(26R)가 붐하강방향으로 조작되었을 때에 방향전환밸브(175)의 파일럿포트에 작용하는 파일럿압(이하, "붐하강파일럿압"이라고 한다.)에 근거하여 붐하강동작이 행해지고 있는지 아닌지를 판정할 수 있다.
또, 제어부(30b)는, 쇼벨(100)의 작업내용에 관한 정보에 근거하여 쇼벨(100)의 움직임을 제어할 수 있도록 구성되어 있다. 본 실시형태에서는, 제어부(30b)는, 굴삭어태치먼트(AT)의 저부하동작의 실시가 예상되는 경우, 그 저부하동작이 개시되기 전에 엔진(11)의 회전수를 낮추도록 구성되어 있다.
굴삭어태치먼트(AT)의 저부하동작을 실행하기 위하여, 굴삭어태치먼트(AT)의 고부하동작을 실행할 때의 엔진(11)의 회전수와 동일한 회전수를 이용한 경우, 필요 이상의 연료를 소비하게 되어 버리기 때문이다. 그 때문에, 제어부(30b)는, 불필요한 연료의 소비를 억제하기 위하여, 저부하동작이 개시되기 전에 엔진(11)의 회전수를 낮추도록 구성되어 있다.
굴삭어태치먼트(AT)의 저부하동작은, 예를 들면, 붐하강선회동작, 붐하강단독동작, 또는 배토공정에서의 동작 등이다. 붐하강선회동작은, 전형적으로는, 붐하강동작과 선회동작의 조합에 의한 복합동작이다. 단, 붐하강선회동작은, 붐하강동작과 선회동작과 버킷펼침동작의 조합에 의한 복합동작이어도 된다. 배토공정에서의 동작은, 전형적으로는, 공중에서의 붐하강동작과 암펼침동작과 버킷펼침동작의 조합에 의한 복합동작이다. 단, 배토공정에서의 동작은, 암펼침동작과 버킷펼침동작의 조합에 의한 복합동작이어도 되고, 버킷접음단독동작이어도 된다. 굴삭어태치먼트(AT)의 고부하동작은, 예를 들면, 붐상승선회동작, 붐상승단독동작, 또는 굴삭공정에서의 암접음동작 등이다. 붐상승선회동작은, 붐상승동작과 선회동작의 조합에 의한 복합동작이다.
"저부하동작이 개시되기 전"은, 예를 들면, 붐하강선회동작이 개시되기 전이다. 이 경우, "붐하강선회동작이 개시되기 전"은, 바람직하게는, 우조작레버(26R)가 붐하강방향으로 기울어지기 전이다. 엔진(11)의 회전수를 낮추는 타이밍이 빠를수록, 저부하동작이 실제로 행해지고 있을 때에 불필요하게 소비되어 버리는 연료의 양을 줄일 수 있기 때문이다.
예를 들면, "붐하강선회동작이 개시되기 전"은, 붐상승조작이 끝나려고 할 때여도 된다. 즉, 제어부(30b)는, 붐상승조작이 행해지고 있는 도중에, 바꾸어 말하면, 붐상승조작이 끝나기 전에, 붐하강선회동작의 실시가 예상된다고 판정하고, 엔진(11)의 회전수를 낮추도록 구성되어 있어도 된다.
단, "붐하강선회동작이 개시되기 전"은, 우조작레버(26R)가 붐하강방향으로 기울어졌을 때여도 되고, 우조작레버(26R)가 붐하강방향으로 기울어진 후이며 붐실린더(7)가 실제로 수축되기 전이어도 된다.
혹은, "붐하강선회동작이 개시되기 전"은, 레버기울어짐이 최대기울어짐각도방향으로의 조작으로부터 중립방향으로의 조작으로 전환된 것을 검지했을 때여도 된다. 혹은, "붐하강선회동작이 개시되기 전"은, 80%정도의 레버기울어짐일 때에, 레버기울어짐이 최대기울어짐각도방향으로의 조작으로부터 중립방향으로의 조작으로 전환된 것을 검지했을 때여도 된다. 다만, 레버기울어짐은, 최대기울어짐각도일 때의 레버기울어짐을 100%로 하고, 중립일 때의 레버기울어짐을 0%로 한다.
여기에서, 도 3을 참조하여, 저부하동작이 개시되기 전에, 컨트롤러(30)의 제어부(30b)가 엔진(11)의 회전수를 낮추는 처리(이하, "회전수저감처리"라고 한다.)의 일례에 대하여 설명한다. 도 3은, 굴삭적재작업에 있어서의 회전수저감처리의 일례의 플로차트이다. 굴삭적재작업은, 굴삭공정, 붐상승선회공정, 배토공정, 및 붐하강선회공정으로 구분된다. 저부하동작은, 배토공정에서의 동작이다. 굴삭공정은, 붐상승동작, 암접음동작, 및 버킷접음동작 중 적어도 하나로 구성된다. 배토공정은, 붐하강동작, 암펼침동작, 및 버킷펼침동작 중 적어도 하나로 구성된다. 제어부(30b)는, 엔진(11)의 회전수를 실제로 낮출 때까지, 소정의 제어주기로 반복하여 이 회전수저감처리를 실행한다. 도 3에 나타내는 예에서는, 제어부(30b)는, ECO모드가 ON일 때에, 회전수저감처리를 실행하고, ECO모드가 OFF일 때에는, 회전수저감처리를 실행하지 않도록 구성되어 있다. 단, 제어부(30b)는, ECO모드의 ON·OFF와는 관계없이, 회전수저감처리를 실행하도록 구성되어 있어도 된다.
먼저, 제어부(30b)는, 굴삭공정이 개시되었는지 아닌지를 판정한다(스텝 ST1). 도 3에 나타내는 예에서는, 제어부(30b)는, 정보취득부(30a)가 취득한 쇼벨(100)의 작업내용에 관한 정보에 근거하여, 현시점을 포함하는 과거의 소정 기간(예를 들면 1초간)에 있어서 굴삭이 행해졌는지 아닌지를 판정함으로써, 굴삭공정이 개시되었는지 아닌지를 판정한다. 구체적으로는, 제어부(30b)는, 그 소정 기간 내에 취득된 붐각도 및 암각도로부터 도출되는 굴삭어태치먼트(AT)의 자세와, 그 소정 기간 내에 취득된 붐보텀압에 근거하여, 그 소정 기간 내에 굴삭이 행해졌는지 아닌지를 판정한다. 다만, 굴삭어태치먼트(AT)의 자세는, 붐각도, 암각도, 및 버킷각도로부터 도출되어도 된다.
혹은, 제어부(30b)는, 암로드압과 암보텀압과 암파일럿압과 버킷파일럿압에 근거하여 굴삭이 행해졌는지 아닌지를 판정해도 된다. 암파일럿압은, 방향전환밸브(176)의 파일럿포트에 작용하는 파일럿압이다. 버킷파일럿압은, 방향전환밸브(174)의 파일럿포트에 작용하는 파일럿압이다.
혹은, 제어부(30b)는, 버킷접음파일럿압과 붐상승파일럿압과 메인펌프(14)의 토출압에 근거하여, 혹은, 버킷접음파일럿압과 암접음파일럿압과 메인펌프(14)의 토출압에 근거하여, 굴삭이 행해졌는지 아닌지를 판정해도 된다. 버킷접음파일럿압은, 우조작레버(26R)가 버킷접음방향으로 조작되었을 때에 방향전환밸브(174)의 파일럿포트에 작용하는 파일럿압이다. 암접음파일럿압은, 좌조작레버(26L)가 암접음방향으로 조작되었을 때에 방향전환밸브(176)의 파일럿포트에 작용하는 파일럿압이다.
굴삭공정이 개시되어 있지 않다고 판정한 경우(스텝 ST1의 NO), 제어부(30b)는, 굴삭공정이 없었다고 판단하여, 이번 회전수저감처리를 종료시킨다. 저부하동작의 실시가 예상되지 않기 때문이다. 구체적으로는, 제어부(30b)는, 버킷(6)에 토사 등이 들어가 있지 않기 때문에, 저부하동작인 배토공정에서의 동작이 행해질 일도 없다고 판단할 수 있기 때문이다.
굴삭공정이 개시되었다고 판정한 경우(스텝 ST1의 YES), 제어부(30b)는, 굴삭공정이 끝났는지 아닌지를 판정한다(스텝 ST2). 도 3에 나타내는 예에서는, 제어부(30b)는, 정보취득부(30a)가 취득한 조작압 및 실린더압 중 적어도 하나에 근거하여, 굴삭공정이 끝났는지 아닌지를 판정한다.
굴삭공정이 끝나지 않았다고 판정한 경우(스텝 ST2의 NO), 제어부(30b)는, 이번 회전수저감처리를 종료시킨다. 저부하동작의 실시가 예상되지 않기 때문이다. 구체적으로는, 제어부(30b)는, 굴삭이 끝나지 않았기 때문에, 저부하동작인 배토공정에서의 동작이 행해질 일도 없다고 판단할 수 있기 때문이다.
굴삭공정이 끝났다고 판정한 경우(스텝 ST2의 YES), 굴삭공정이 종료했다고 판단하여, 제어부(30b)는, 붐상승선회공정이 개시되었는지 아닌지를 판정한다. 구체적으로는, 제어부(30b)는, 붐상승선회공정이 개시되었는지 아닌지를 판정한다(스텝 ST3). 도 3에 나타내는 예에서는, 제어부(30b)는, 정보취득부(30a)가 취득한 붐상승파일럿압에 근거하여, 붐상승이 행해지고 있는지 아닌지를 판정함으로써, 붐상승선회공정이 개시되었는지 아닌지를 판정한다. 구체적으로는, 제어부(30b)는, 붐상승파일럿압이 제1 소정압(예를 들면 2.0MPa)을 상회하고 있는 경우에, 붐상승(붐상승조작)이 행해지고 있다고 판정한다.
붐상승선회공정이 개시되어 있지 않다고 판정한 경우(스텝 ST3의 NO), 제어부(30b)는, 이번 회전수저감처리를 종료시킨다. 저부하동작의 실시가 예상되지 않기 때문이다. 구체적으로는, 제어부(30b)는, 붐상승이 행해지고 있지 않기 때문에, 저부하동작인 붐하강단독동작 또는 붐하강선회동작이 행해질 일도 없다고 판단할 수 있기 때문이다.
붐상승선회공정이 개시되었다고 판정한 경우(스텝 ST3의 YES), 붐상승선회공정이 개시되었다고 판단하고, 제어부(30b)는, 붐상승선회공정이 끝날 것 같은지 아닌지를 판정한다(스텝 ST4). 다만, 도 3에 나타내는 예에서는, 제어부(30b)는, 일단 붐상승이 행해지고 있다고 판정한 후는, 회전수저감처리의 실행을 반복할 때에, 스텝 ST1, 스텝 ST2, 및 스텝 ST3의 판정을 생략하고, 스텝 ST4의 판정을 실행하도록 구성되어 있다.
구체적으로는, 제어부(30b)는, 정보취득부(30a)가 취득한 붐상승파일럿압에 근거하여, 붐상승이 끝날 것 같은지 아닌지를 판정함으로써, 붐상승선회공정이 끝날 것 같은지 아닌지를 판정한다. 보다 구체적으로는, 제어부(30b)는, 제1 소정압을 상회하고 있던 붐상승파일럿압이 제2 소정압(예를 들면 1.5MPa)을 하회한 경우에, 붐상승이 끝날 것 같다고 판정한다. 제2 소정압은, 전형적으로는, 제1 소정압보다 낮은 압력이다. 단, 제2 소정압은, 제1 소정압 이상이어도 된다.
제어부(30b)는, 제1 소정압을 상회하고 있던 붐상승파일럿압이 소정 시간에 걸쳐 계속적으로 제2 소정압을 하회하고 있는 경우에, 붐상승이 끝날 것 같다고 판정해도 된다.
혹은, 제어부(30b)는, 제1 소정압을 상회하고 있던 붐상승파일럿압이 소정 시간에 걸쳐 계속적으로 계속 하강하고 있는 경우에, 붐상승이 끝날 것 같다고 판정해도 된다.
붐상승선회공정이 끝날 것 같지 않다고 판정한 경우(스텝 ST4의 NO), 제어부(30b)는, 이번 회전수저감처리를 종료시킨다. 제어부(30b)는, 붐상승이 계속 중이기 때문에, 현시점에서는, 저부하동작이 바로 실시될 일은 없다고 판단할 수 있기 때문이다.
붐상승선회공정이 끝날 것 같다고 판정한 경우(스텝 ST4의 YES), 저부하동작(배토공정)이 개시되기 전이라고 판단하고, 제어부(30b)는, 엔진(11)의 회전수를 낮춘다(스텝 ST5). 제어부(30b)는, 저부하동작인 붐하강단독동작 또는 붐하강선회동작이 그 후의 소정 시간 내에 실시될 개연성이 높다고 판단할 수 있기 때문이다.
구체적으로는, 제어부(30b)는, 엔진(11)의 목표회전수를 낮춤으로써, 엔진(11)의 실회전수를 낮춘다. 도 3에 나타내는 예에서는, 제어부(30b)는, 현재의 목표회전수(이하, "제1 목표회전수"라고 한다.)의 값으로부터 소정 값(소정의 낮춤폭)을 뺀 값을 새로운 목표회전수(이하, "제2 목표회전수"라고 한다.)의 값으로서 채용한다. 도 3에 나타내는 예에서는, 소정의 낮춤폭은, 제1 목표회전수의 레벨마다 미리 설정된 값이다. 이 경우, 예를 들면, 제1 목표회전수로서 제1 레벨이 선택되어 있을 때에 설정되는 제2 목표회전수의 값은, 제1 목표회전수로서 제2 레벨이 선택되어 있을 때에 설정되는 제2 목표회전수의 값과는 상이하다. 단, 제어부(30b)는, 제1 목표회전수와는 관계없이, 미리 설정된 값을 제2 목표회전수의 값으로서 채용해도 된다. 이 경우, 예를 들면, 제1 목표회전수로서 제1 레벨이 선택되어 있을 때에 설정되는 제2 목표회전수의 값은, 제1 목표회전수로서 제2 레벨이 선택되어 있을 때에 설정되는 제2 목표회전수의 값과 동일해도 된다. 제1 레벨과 제2 레벨 이외의 다른 레벨과의 관계에 대해서도 동일하다.
다음으로, 도 4를 참조하여, 도 3에 나타내는 회전수저감처리가 실행될 때의 엔진(11)의 목표회전수(N), 붐상승파일럿압(Pu), 및 붐하강파일럿압(Pd)의 시간적 추이에 대하여 설명한다. 도 4는, 목표회전수(N), 붐상승파일럿압(Pu), 및 붐하강파일럿압(Pd)의 시간적 추이를 나타낸다. 구체적으로는, 도 4의 (A)는, 목표회전수(N)의 시간적 추이를 나타내고, 도 4의 (B)는, 붐상승파일럿압(Pu)의 시간적 추이를 나타내며, 도 4의 (C)는, 붐하강파일럿압(Pd)의 시간적 추이를 나타낸다. 다만, 도 4에 나타내는 예에서는, 목표회전수는, 시각 ts까지는, 아이들링상태일 때의 값 N0으로 유지되어 있다. 또, 쇼벨(100)의 조작자는, 시각 t0에 있어서 굴삭공정을 끝내고, 그 후에, 붐상승조작, 우선회조작, 및 붐하강조작을 순서대로 실행하여 배토공정을 행하려고 하고 있다. 단, 이하의 설명은, 우선회조작과 붐하강조작을 동시에 실행하는 경우, 즉, 붐하강선회동작을 행하는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
구체적으로는, 도 4에 나타내는 예에서는, 쇼벨(100)의 조작자는, 시각 t1에 있어서 우조작레버(26R)의 붐상승방향으로의 조작을 개시한다. 이 때, 엔진(11)의 목표회전수(N)는, 도 4의 (A)에 나타내는 바와 같이, 제1 목표회전수의 값 N1로 설정되어 있다. 또, 붐상승파일럿압(Pu)은, 도 4의 (B)에 나타내는 바와 같이, 우조작레버(26R)가 중립위치에 있는 것을 나타내는 값 Pu0으로 되어 있다.
그 후, 시각 t2에 있어서 붐상승파일럿압(Pu)이 값 Pu1을 상회하면, 컨트롤러(30)의 제어부(30b)는, 붐상승이 행해지고 있다고 판정한다. 값 Pu1은, 도 3의 스텝 ST3의 판정에서 이용되는 임계값이다. 값 Pu1은, 예를 들면, 우조작레버(26R)에 관하여 붐상승방향으로 80% 정도의 레버기울어짐이 행해지고 있을 때의 붐상승파일럿압(Pu)의 값이어도 된다.
그 후, 쇼벨(100)의 조작자는, 시각 t3에 있어서, 붐상승방향으로 조작하고 있던 우조작레버(26R)를 중립위치로 되돌리기 시작한다. 이 때, 엔진(11)의 목표회전수(N)는, 도 4의 (A)에 나타내는 바와 같이, 값 N1로 설정되어 있다. 값 N1은, 예를 들면, 정격엔진회전수의 값이어도 된다. 즉, 도 4에 나타내는 예에서는, 붐상승이 행해지고 있을 때에는, 엔진(11)의 회전수는, 정격엔진회전수가 되도록 제어되어도 된다. 단, 엔진(11)의 회전수는, 붐상승이 행해질 때에, 정격엔진회전수보다 높은 회전수가 되도록 제어되어도 된다. 또, 붐상승파일럿압(Pu)은, 도 4의 (B)에 나타내는 바와 같이, 우조작레버(26R)가 붐상승방향으로 최대한 기울어진 상태에 있는 것을 나타내는 값 Pu2로 되어 있다.
그 후, 시각 t4에 있어서 붐상승파일럿압(Pu)이 값 Pu3을 하회하면, 컨트롤러(30)의 제어부(30b)는, 붐상승이 끝날 것 같다고 판정한다. 값 Pu3은, 도 3의 스텝 ST4의 판정에서 이용되는 임계값이다.
제어부(30b)는, 붐상승이 끝날 것 같다고 판정하면, 엔진(11)의 목표회전수(N)를 현재(제1 목표회전수)의 값 N1로부터 제2 목표회전수의 값으로서 미리 설정되어 있는 값 N2로 저감시킨다. 그 때문에, 목표회전수(N)는, 도 4의 (A)에 나타내는 바와 같이, 시각 t4에 있어서, 값 N1로부터 값 N2로 변경된다.
그 후, 쇼벨(100)의 조작자는, 시각 t5에 있어서, 붐상승방향으로 조작하고 있던 우조작레버(26R)를 중립위치로 되돌린다. 그 후, 조작자는, 시각 t6에 있어서, 우조작레버(26R)의 붐하강방향으로의 조작을 개시한다. 도 4에 나타내는 예에서는, 제어부(30b)는, 붐하강조작이 개시되었다고 판정한 경우, 엔진(11)의 목표회전수(N)가 값 N2로 낮춰진 상태를 계속한다. 그 때문에, 엔진(11)의 목표회전수(N)는, 도 4의 (A)에 나타내는 바와 같이, 값 N2인 채로 유지된다. 또, 붐하강파일럿압(Pd)은, 도 4의 (C)에 나타내는 바와 같이, 우조작레버(26R)가 중립위치에 있는 것을 나타내는 값 Pd0으로 되어 있다.
그 후, 붐하강파일럿압(Pd)은, 도 4의 (C)에 나타내는 바와 같이, 시각 t7에 있어서 값 Pd1에 이른다. 값 Pd1은, 우조작레버(26R)가 붐하강방향으로 최대한 기울어진 상태에 있는 것을 나타내는 값이다.
그 후, 쇼벨(100)의 조작자는, 시각 t8에 있어서, 붐하강방향으로 조작하고 있던 우조작레버(26R)를 중립위치로 되돌리기 시작한다. 그 후, 붐하강파일럿압(Pd)은, 도 4의 (C)에 나타내는 바와 같이, 시각 t9에 있어서 값 Pd0에 이른다. 엔진(11)의 목표회전수(N)는, 도 4의 (A)에 나타내는 바와 같이, 시각 t6부터 시각 t9까지의 기간에 걸쳐, 즉, 우조작레버(26R)가 붐하강방향으로 조작되고 있는 전기간에 걸쳐, 값 N2로 유지되고 있다.
이와 같이 하여, 컨트롤러(30)의 제어부(30b)는, 저부하동작인 붐하강단독동작이 행해질 때의 엔진(11)의 회전수를 낮출 수 있다. 그 때문에, 제어부(30b)는, 불필요한 에너지(연료)의 소비를 억제할 수 있다.
또, 제어부(30b)는, 붐하강단독동작이 개시되기 전에, 엔진(11)의 회전수를 낮출 수 있다. 그 때문에, 제어부(30b)는, 실제로 붐하강단독동작이 행해지는 기간보다 긴 기간에 걸쳐 엔진(11)의 회전수를 낮출 수 있다. 그 결과, 제어부(30b)는, 붐하강단독동작이 개시된 후에 엔진(11)의 회전수를 낮추는 경우에 비하여, 불필요한 연료의 소비를 더 억제할 수 있다.
다만, 도 4에 나타내는 예에서는, 그 후의 시각 t10에 있어서 우조작레버(26R)의 붐상승방향으로의 조작이 개시되면, 제어부(30b)는, 엔진(11)의 목표회전수(N)를 현재의 값 N2로부터 원래의 목표회전수의 값 N1로 복귀(증대)시킨다. 그 때문에, 목표회전수(N)는, 도 4의 (A)에 나타내는 바와 같이, 시각 t10에 있어서, 값 N2로부터 값 N1로 변경된다. 다만, 제어부(30b)는, 붐상승선회동작 등의 복합동작이 개시되었을 때에 엔진(11)의 목표회전수(N)를 현재의 값 N2로부터 원래의 목표회전수의 값 N1로 복귀(증대)시켜도 된다.
혹은, 제어부(30b)는, 붐하강조작이 끝났다고 판정했을 때, 즉, 시각 t9에 있어서, 엔진(11)의 목표회전수(N)를 현재의 값 N2로부터 원래의 목표회전수의 값 N1로 복귀(증대)시켜도 된다.
또, 제어부(30b)는, 엔진(11)의 목표회전수(N)를 현재의 값 N2로부터 단계적으로 원래의 목표회전수의 값 N1로 복귀(증대)시켜도 된다.
다음으로, 도 5를 참조하여, 회전수저감처리의 다른 일례에 대하여 설명한다. 도 5는, 회전수저감처리의 다른 일례의 플로차트이다. 제어부(30b)는, 엔진(11)의 회전수를 실제로 낮출 때까지, 소정의 제어주기로 반복하여 이 회전수저감처리를 실행한다. 또, 도 5에 나타내는 예에서는, 제어부(30b)는, ECO모드가 ON일 때에, 회전수저감처리를 실행하고, ECO모드가 OFF일 때에는, 회전수저감처리를 실행하지 않도록 구성되어 있다. 단, 제어부(30b)는, ECO모드의 ON·OFF와는 관계없이, 회전수저감처리를 실행하도록 구성되어 있어도 된다.
도 5에 나타내는 플로차트에 있어서의 스텝 ST1 내지 스텝 ST5는, 도 3에 나타내는 플로차트에 있어서의 스텝 ST1 내지 스텝 ST5와 동일하다. 그 때문에, 이하에서는, 스텝 ST1 내지 스텝 ST5에 관한 설명은 생략되고, 그 후의 스텝 ST6 및 스텝 ST7이 상세하게 설명된다.
스텝 ST5에 있어서 엔진(11)의 회전수를 낮춘 후, 컨트롤러(30)의 제어부(30b)는, 배토공정이 개시되었는지 아닌지를 판정한다(스텝 ST6). 도 5에 나타내는 예에서는, 제어부(30b)는, 정보취득부(30a)가 취득한 붐하강파일럿압에 근거하여, 붐하강이 개시되었는지 아닌지를 판정함으로써, 배토공정이 개시되었는지 아닌지를 판정한다. 구체적으로는, 제어부(30b)는, 붐하강파일럿압이 제3 소정압을 상회하고 있는 경우에, 붐하강(붐하강조작)이 개시되었다고 판정한다.
배토공정이 개시되어 있지 않다고 판정한 경우(스텝 ST6의 NO), 제어부(30b)는, 이번 회전수저감처리를 종료시킨다. 제어부(30b)는, 저부하동작이 실시되지 않을 가능성이 있다고 판단할 수 있기 때문이다. 구체적으로는, 제어부(30b)는, 저부하동작인 붐하강단독동작 또는 붐하강선회동작이 행해지지 않을 가능성이 있다고 판단할 수 있기 때문이다.
배토공정이 개시되었다고 판정한 경우(스텝 ST6의 YES), 제어부(30b)는, 엔진(11)의 회전수를 낮춘다(스텝 ST7). 제어부(30b)는, 저부하동작인 붐하강단독동작 또는 붐하강선회동작이 실제로 실시되었다고 판단할 수 있기 때문이다.
구체적으로는, 제어부(30b)는, 엔진(11)의 목표회전수를 더 낮춤으로써, 엔진(11)의 실회전수를 더 낮춘다. 도 5에 나타내는 예에서는, 제어부(30b)는, 제2 목표회전수의 값으로부터 소정 값(제2 낮춤폭)을 뺀 값을 새로운 목표회전수(이하, "제3 목표회전수"라고 한다.)의 값으로서 채용한다. 제2 목표회전수의 값은, 제1 목표회전수의 값으로부터 소정 값(제1 낮춤폭)을 뺀 값이다. 그 때문에, 제3 목표회전수도, 제1 목표회전수의 값에 의존하는 값이다. 도 5에 나타내는 예에서는, 제1 낮춤 및 제2 낮춤폭은 모두, 제1 목표회전수의 레벨마다 미리 설정된 값이다. 단, 제어부(30b)는, 제1 목표회전수와는 관계없이, 미리 설정된 값을 제3 목표회전수의 값으로서 채용해도 된다.
다음으로, 도 6을 참조하여, 도 5에 나타내는 회전수저감처리가 실행될 때의 엔진(11)의 목표회전수(N), 붐상승파일럿압(Pu), 및 붐하강파일럿압(Pd)의 시간적 추이에 대하여 설명한다. 도 6은, 목표회전수(N), 붐상승파일럿압(Pu), 및 붐하강파일럿압(Pd)의 시간적 추이를 나타낸다. 구체적으로는, 도 6의 (A)는, 목표회전수(N)의 시간적 추이를 나타내고, 도 6의 (B)는, 붐상승파일럿압(Pu)의 시간적 추이를 나타내며, 도 6의 (C)는, 붐하강파일럿압(Pd)의 시간적 추이를 나타낸다. 다만, 도 6의 (A)에 나타내는 목표회전수(N)의 시간적 추이는, 시각 t6a까지는, 도 4의 (A)에 나타내는 목표회전수(N)의 시간적 추이와 동일하다. 또, 도 6의 (B)에 나타내는 붐상승파일럿압(Pu)의 시간적 추이는, 도 4의 (B)에 나타내는 붐상승파일럿압(Pu)의 시간적 추이와 동일하고, 도 6의 (C)에 나타내는 붐하강파일럿압(Pd)의 시간적 추이는, 도 4의 (C)에 나타내는 붐하강파일럿압(Pd)의 시간적 추이와 동일하다. 그 때문에, 이하에서는, 시각 t6a 이후의 목표회전수(N)의 시간적 추이가 상세하게 설명된다.
다만, 쇼벨(100)의 조작자는, 도 4의 경우와 동일하게, 시각 t0에 있어서 굴삭공정을 끝내고, 그 후에, 붐상승조작, 우선회조작, 및 붐하강조작을 순서대로 실행하여 배토공정을 행하려고 하고 있다. 단, 이하의 설명은, 우선회조작과 붐하강조작을 동시에 실행하는 경우, 즉, 붐하강선회동작을 행하는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
조작자는, 시각 t6에 있어서, 우조작레버(26R)의 붐하강방향으로의 조작을 개시한다. 이 때, 엔진(11)의 목표회전수(N)는, 도 6의 (A)에 나타내는 바와 같이, 값 N2로 설정되어 있다. 또, 붐하강파일럿압(Pd)은, 도 6의 (C)에 나타내는 바와 같이, 우조작레버(26R)가 중립위치에 있는 것을 나타내는 값 Pd0으로 되어 있다.
그 후, 붐하강파일럿압(Pd)는, 도 6의 (C)에 나타내는 바와 같이, 시각 t6a에 있어서 값 Pdt에 이른다. 값 Pdt는, 도 5의 스텝 ST6의 판정에서 이용되는 임계값이다.
시각 t6a에 있어서 붐하강파일럿압(Pd)이 값 Pdt를 상회하면, 컨트롤러(30)의 제어부(30b)는, 붐하강이 개시되었다고 판정한다. 그리고, 제어부(30b)는, 붐하강이 개시되었다고 판정하면, 엔진(11)의 목표회전수(N)를 현재의 값 N2로부터 제3 목표회전수의 값으로서 미리 설정되어 있는 값 N3으로 저감시킨다. 그 때문에, 목표회전수(N)는, 도 6의 (A)에 나타내는 바와 같이, 시각 t6a에 있어서, 값 N2로부터 값 N3으로 변경된다.
그 후, 붐하강파일럿압(Pd)은, 도 6의 (C)에 나타내는 바와 같이, 시각 t7에 있어서 값 Pd1에 이른다. 값 Pd1은, 우조작레버(26R)가 붐하강방향으로 최대한 기울어진 상태에 있는 것을 나타내는 값이다.
그 후, 쇼벨(100)의 조작자는, 시각 t8에 있어서, 붐하강방향으로 조작하고 있던 우조작레버(26R)를 중립위치로 되돌리기 시작한다. 그 후, 붐하강파일럿압(Pd)은, 도 6의 (C)에 나타내는 바와 같이, 시각 t9에 있어서 값 Pd0에 이른다. 엔진(11)의 목표회전수(N)는, 도 6의 (A)에 나타내는 바와 같이, 시각 t7부터 시각 t9까지의 기간에 걸쳐, 즉, 우조작레버(26R)가 붐하강방향으로 조작되고 있는 거의 모든 기간에 걸쳐, 값 N3으로 유지되고 있다.
이와 같이 하여, 컨트롤러(30)의 제어부(30b)는, 저부하동작인 붐하강단독동작이 행해질 때의 엔진(11)의 회전수를, 도 4의 경우보다 더 낮출 수 있다. 그 때문에, 제어부(30b)는, 불필요한 에너지(연료)의 소비를 더 억제할 수 있다.
또, 제어부(30b)는, 붐하강단독동작이 개시되기 전에, 엔진(11)의 회전수를 낮출 수 있고, 붐하강단독동작이 개시된 후에, 엔진(11)의 회전수를 더 낮출 수 있다. 그 때문에, 제어부(30b)는, 실제로 붐하강단독동작이 행해지는 기간보다 긴 기간에 걸쳐 엔진(11)의 회전수를 낮출 수 있다. 그 후에, 제어부(30b)는, 실제로 붐하강단독동작이 행해지는 거의 모든 기간에 걸쳐 엔진(11)의 회전수를 한 단계 더 낮출 수 있다. 그 결과, 제어부(30b)는, 붐하강단독동작이 개시된 후에 엔진(11)의 회전수를 낮추는 경우에 비하여, 불필요한 에너지(연료)의 소비를 더 억제할 수 있다. 또, 제어부(30b)는, 붐하강단독동작이 개시되기 전에 엔진(11)의 회전수를 낮추고, 붐하강단독동작이 끝날 때까지 그 회전수가 유지되는 경우에 비해서도, 불필요한 에너지(연료)의 소비를 더 억제할 수 있다.
또, 제어부(30b)는, 예상하고 있던 저부하동작이 실시되지 않고 고부하동작이 실시된 경우에, 엔진(11)의 회전수를 과도하게 낮춰 버리는 일을 방지할 수 있다. 제어부(30b)는, 엔진(11)의 회전수를 단계적으로 낮출 수 있기 때문이다. 예를 들면, 시각 t4에 있어서 엔진(11)의 목표회전수의 값을, 제2 목표회전수의 값 N2가 아니라, 제3 목표회전수의 값 N3까지 낮춘 후에, 시각 t6에 있어서, 저부하동작으로서의 붐하강동작이 아니라 고부하동작으로서의 붐상승동작이 개시된 경우를 상정한다. 이 경우, 제어부(30b)는, 붐상승동작이 개시된 시점에서, 붐상승동작이 원활하게 행해지도록, 엔진(11)의 출력파워를 증대시키기 위하여 엔진(11)의 회전수를 원래대로 되돌리려고 한다. 그러나, 엔진(11)의 실회전수는 급격하게는 증대하지 않기 때문에, 제어부(30b)는, 붐(4)을 원활하게 상승시킬 수 없을 우려가 있다. 이에 대하여, 시각 t4에 있어서 엔진(11)의 목표회전수의 값을 제2 목표회전수의 값 N2로 설정한 경우에는, 제어부(30b)는, 그 후에 붐상승동작이 개시된 경우이더라도, 엔진(11)의 회전수를 비교적 조기에 원래대로 되돌릴 수 있어, 붐(4)을 원활하게 상승시킬 수 있다.
다만, 도 6에 나타내는 예에서는, 시각 t9에 있어서 우조작레버(26R)가 중립위치로 되돌려지면, 제어부(30b)는, 엔진(11)의 목표회전수(N)를 현재의 값 N3으로부터 원래의 목표회전수의 값 N1로 증대시킨다. 그 때문에, 목표회전수(N)는, 도 6의 (A)에 나타내는 바와 같이, 시각 t9에 있어서, 값 N3으로부터 값 N1로 변경된다.
혹은, 제어부(30b)는, 시각 t10에 있어서 우조작레버(26R)의 붐상승방향으로의 조작이 개시되었을 때에, 엔진(11)의 목표회전수(N)를 현재의 값 N3으로부터 원래의 목표회전수의 값 N1로 복귀(증대)시켜도 된다.
또, 제어부(30b)는, 엔진(11)의 목표회전수(N)를 현재의 값 N3으로부터 단계적으로 원래의 목표회전수의 값 N1로 복귀(증대)시켜도 된다.
상술과 같이, 본 발명의 일 실시형태에 관한 쇼벨(100)은, 하부주행체(1)와, 하부주행체(1)에 선회 가능하게 탑재된 상부선회체(3)와, 상부선회체(3)에 장착된 어태치먼트(굴삭어태치먼트(AT))와, 상부선회체(3)에 탑재되는 엔진(11)을 갖는다. 그리고, 쇼벨(100)은, 굴삭어태치먼트(AT)의 저부하동작이 개시되기 전에 엔진(11)의 회전수를 낮추도록 구성되어 있다.
"굴삭어태치먼트(AT)의 저부하동작이 개시되기 전"은, 예를 들면, 도 4 및 도 6에 있어서 붐하강단독동작이 개시되는 시점인 시각 t10보다 전이어도 된다. 이 경우, "굴삭어태치먼트(AT)의 저부하동작이 개시되기 전"은, 붐상승파일럿압(Pu)이 시각 t5에 있어서 값 Pu0이 된 후에, 붐하강파일럿압(Pd)이 시각 t6에 있어서 값 Pd0보다 높아질 때까지의 기간을 포함하고 있어도 된다.
예를 들면, 쇼벨(100)은, 조작레버의 조작내용과 쇼벨(100)의 가동상태가 소정의 조건을 충족시키는 경우에, 엔진(11)의 회전수가 저감된 상태로 이행한다. 쇼벨(100)의 가동상태는, 예를 들면, ECO모드가 ON으로 되어 있는 상태, 및, ECO모드가 OFF로 되어 있는 상태 등을 포함한다. 그리고, 쇼벨(100)은, 붐하강조작이 행해지기 전에, 엔진(11)의 회전수가 저감된 상태로 이행한다. 또, 쇼벨(100)은, 선택된 목표회전수의 레벨에 따라, 엔진(11)의 회전수를 어느 정도 저감시킬지를 결정한다.
또, 저감된 엔진(11)의 회전수는, 바람직하게는, 굴삭공정(굴삭개시 시부터 굴삭종료 시)에서의 엔진(11)의 회전수보다 작다. 예를 들면, 도 4에 나타내는 예에서는, 저감된 엔진(11)의 회전수, 즉, 목표회전수(N)가 값 N2로 설정되어 있을 때의 회전수는, 굴삭공정에서의 엔진(11)의 회전수, 즉, 목표회전수(N)가 값 N1로 설정되어 있을 때의 회전수보다 작다. 다만, 값 N1 및 값 N2는 모두, 다이얼(75)에 의하여 선택된 레벨에 따라 변화하는 값이다.
또, 엔진(11)의 회전수를 낮추는 타이밍은, 메인펌프(14)의 토출압과는 관계없이 결정되어도 된다. 예를 들면, 엔진(11)의 회전수를 낮추는 타이밍은, 도 5에 나타내는 바와 같이, 메인펌프(14)의 토출압과는 관계없이, 우조작레버(26R)의 조작내용에 근거하여 결정되어도 된다.
이 구성에 의하여, 쇼벨(100)은, 저부하동작이 행해질 때에 불필요하게 소비되는 에너지를 저감시킬 수 있다. 저부하동작에 알맞은 엔진(11)의 회전수를 실현할 수 있고, 엔진(11)에서 불필요하게 소비되어 버리는 연료의 양을 저감시킬 수 있기 때문이다. 바꾸어 말하면, 고부하동작에 알맞은 엔진(11)의 회전수가 유지된 상태에서 저부하동작이 실행되어 버리면, 연료가 불필요하게 소비되어 버리기 때문이다.
저부하동작은, 예를 들면, 붐하강선회동작 또는 붐하강단독동작이다. 붐하강선회동작 및 붐하강단독동작의 각각은, 암펼침동작 및 버킷펼침동작 중 적어도 일방을 수반시키는 것이어도 된다.
쇼벨(100)은, 바람직하게는, 조작레버의 조작내용에 근거하여 엔진(11)의 회전수를 낮추는 타이밍을 결정하도록 구성되어 있다. 예를 들면, 컨트롤러(30)의 제어부(30b)는, 굴삭어태치먼트(AT)의 저부하동작에 대응하는 조작이 행해지기 전에, 소정의 조작레버를 이용하여 굴삭어태치먼트(AT)의 소정 동작에 대응하는 조작이 행해진 시점을 엔진(11)의 회전수를 낮추는 타이밍으로 해도 된다.
예를 들면, 컨트롤러(30)의 제어부(30b)는, 소정의 방향으로 기울어져 있던 조작레버가 중립위치를 향하여 되돌려졌을 때에 엔진(11)의 회전수를 낮추도록 구성되어 있어도 된다. 구체적으로는, 제어부(30b)는, 붐상승방향으로 조작되고 있던 우조작레버(26R)가 중립위치를 향하여 되돌려졌다고 판정할 수 있었던 시점(도 4의 시각 t4 참조.)을, 엔진(11)의 회전수의 저감을 개시시키는 타이밍으로 해도 된다. 이 시점은, 우조작레버(26R)의 붐하강방향으로의 조작이 행해지는 시점(도 4의 시각 t6 참조.)보다 전의 시점이다.
이 구성에 의하여, 컨트롤러(30)의 제어부(30b)는, 굴삭어태치먼트(AT)의 저부하동작이 개시되기에 앞서 엔진(11)의 회전수를 낮출 수 있다. 그 때문에, 제어부(30b)는, 굴삭어태치먼트(AT)의 저부하동작이 개시되었을 때에 엔진(11)의 회전수를 낮추는 경우에 비하여, 엔진(11)의 회전수가 낮춰진 상태가 유지되는 기간을 길게 할 수 있다. 즉, 제어부(30b)는, 불필요한 연료소비가 억제되는 기간을 길게 할 수 있다.
제어부(30b)는, 저부하동작을 실현하기 위한 조작레버의 조작이 개시되었을 때에 엔진(11)의 회전수를 더 낮추도록 구성되어 있어도 된다.
제어부(30b)는, 굴삭 및 붐상승이 행해진 후에 엔진(11)의 회전수를 낮추도록 구성되어 있어도 된다. 저부하동작인 붐하강선회동작 또는 붐하강단독동작이 실시될 개연성이 낮음에도 불구하고, 엔진(11)의 회전수를 낮춰 버리는 것을 방지하기 위함이다. 예를 들면, 제어부(30b)는, 굴삭이 행해진 후의 소정 기간 내에 있어서 붐상승이 행해지고 있다고 판정할 수 있었을 경우에 한하여, 그 후에 붐상승이 끝날 것 같다고 판정할 수 있었을 때에 엔진(11)의 회전수를 낮출 수 있도록 구성되어 있어도 된다. 제어부(30b)는, 굴삭이 행해진 후의 소정 기간 내에 있어서 붐상승이 행해지고 있는 경우에는, 그 후에 붐하강선회동작 또는 붐하강단독동작이 실시될 개연성이 높다고 판단할 수 있기 때문이다. 즉, 제어부(30b)는, 굴삭이 행해진 후의 소정 기간 내에 있어서 붐상승이 행해지고 있는 경우에는, 버킷(6) 내에 토사 등이 들어가 있다고 판단할 수 있고, 그 토사를 배토하기 위한 동작이 그 후에 계속된다고 판단할 수 있기 때문이다.
이 구성에 의하여, 제어부(30b)는, 저부하동작이 실시될 개연성이 낮은 경우에 엔진(11)의 회전수를 불필요하게 낮춰 버리는 것을 방지할 수 있다.
컨트롤러(30)의 제어부(30b)는, 어태치먼트의 저부하동작이 개시되기 전에 엔진(11)의 회전수를 낮추도록 구성되어 있지만, 엔진(11)의 회전수의 낮춤폭은, 목표회전수마다 설정되어 있어도 된다. 이 경우, 엔진(11)의 회전수의 낮춤폭은, 예를 들면, NVRAM 등으로 변경 가능하게 기억되어 있어도 된다.
예를 들면, 엔진(11)의 회전수의 낮춤폭은, 목표회전수마다 상이하도록 설정되어 있어도 된다. 예를 들면, 엔진(11)의 회전수의 낮춤폭은, 목표회전수로서 제1 레벨이 선택되어 있는 경우에는, 목표회전수로서 제9 레벨이 선택되어 있는 경우에 비하여 작아지도록 설정되어 있어도 된다. 제1 레벨이 선택되어 있는 경우, 쇼벨(100)의 조작자는, 에너지절약성보다 쇼벨(100)의 조작성을 우선시키고자 하기 때문에 제1 레벨을 선택하고 있다고 생각되기 때문이다. 그리고, 엔진(11)의 회전수의 낮춤폭이 클수록, 쇼벨(100)의 조작성에 미치는 영향도 커지기 때문이다. 또, 제9 레벨이 선택되어 있는 경우, 쇼벨(100)의 조작자는, 쇼벨(100)의 조작성보다 에너지절약성을 우선시키고자 하기 때문에 제9 레벨을 선택하고 있다고 생각되기 때문이다. 그리고, 엔진(11)의 회전수의 낮춤폭이 클수록, 불필요한 연료를 억제할 수 있는 정도도 커지기 때문이다.
혹은, 엔진(11)의 회전수의 낮춤폭은, 작업모드마다 상이하도록 설정되어 있어도 된다. 예를 들면, 엔진(11)의 회전수의 낮춤폭은, 쇼벨(100)의 작업모드로서 통상모드가 선택되어 있는 경우에는, 쇼벨(100)의 작업모드로서 ECO모드가 선택되어 있는 경우에 비하여 작아지도록 설정되어 있어도 된다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 상세하게 설명했다. 그러나, 본 발명은, 상술한 실시형태에 제한되지 않는다. 상술한 실시형태는, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고, 다양한 변형, 치환 등이 적용될 수 있다. 또, 별개로 설명된 특징은, 기술적인 모순이 발생하지 않는 한, 조합이 가능하다.
예를 들면, 상술한 실시형태에서는, 쇼벨(100)에는, 유압식 조작시스템이 탑재되어 있지만, 유압식 조작시스템 대신에 전기식 조작시스템이 탑재되어 있어도 된다. 도 7은, 전기식 조작시스템의 구성예를 나타낸다. 구체적으로는, 도 7의 전기식 조작시스템은, 붐조작시스템의 일례이며, 주로 파일럿압작동형의 컨트롤밸브유닛(17)과, 전기식 조작레버로서의 우조작레버(26R)와, 컨트롤러(30)와, 붐상승조작용 전자밸브(65)와, 붐하강조작용 전자밸브(66)로 구성되어 있다. 도 7의 전기식 조작시스템은, 선회조작시스템, 암조작시스템, 버킷조작시스템, 및 주행조작시스템 등에도 동일하게 적용될 수 있다.
파일럿압작동형의 컨트롤밸브유닛(17)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 좌주행유압모터(2ML)에 관한 방향전환밸브(171), 우주행유압모터(2MR)에 관한 방향전환밸브(172), 선회유압모터(2A)에 관한 방향전환밸브(173), 버킷실린더(9)에 관한 방향전환밸브(174), 붐실린더(7)에 관한 방향전환밸브(175), 및 암실린더(8)에 관한 방향전환밸브(176) 등을 포함한다. 전자밸브(65)는, 파일럿펌프(15)와 방향전환밸브(175)의 붐상승측파일럿포트를 연결하는 관로의 유로면적을 조절할 수 있도록 구성되어 있다. 전자밸브(66)는, 파일럿펌프(15)와 방향전환밸브(175)의 붐하강측파일럿포트를 연결하는 관로의 유로면적을 조절할 수 있도록 구성되어 있다.
수동조작이 행해지는 경우, 컨트롤러(30)는, 우조작레버(26R)의 조작신호생성부가 출력하는 조작신호(전기신호)에 따라 붐상승조작신호(전기신호) 또는 붐하강조작신호(전기신호)를 생성한다. 우조작레버(26R)의 조작신호생성부가 출력하는 조작신호는, 우조작레버(26R)의 조작방향 및 조작량에 따라 변화하는 전기신호이다.
구체적으로는, 컨트롤러(30)는, 우조작레버(26R)가 붐상승방향으로 조작된 경우, 레버조작량에 따른 붐상승조작신호(전기신호)를 전자밸브(65)에 대하여 출력한다. 전자밸브(65)는, 붐상승조작신호(전기신호)에 따라 유로면적을 조절하고, 방향전환밸브(175)의 붐상승측파일럿포트에 작용하는, 붐상승조작신호(압력신호)로서의 파일럿압을 제어한다. 동일하게, 컨트롤러(30)는, 우조작레버(26R)가 붐하강방향으로 조작된 경우, 레버조작량에 따른 붐하강조작신호(전기신호)를 전자밸브(66)에 대하여 출력한다. 전자밸브(66)는, 붐하강조작신호(전기신호)에 따라 유로면적을 조절하고, 방향전환밸브(175)의 붐하강측파일럿포트에 작용하는, 붐하강조작신호(압력신호)로서의 파일럿압을 제어한다.
자율제어기능을 실행하는 경우, 컨트롤러(30)는, 예를 들면 우조작레버(26R)의 조작신호생성부가 출력하는 조작신호(전기신호)에 따르는 대신에, 자율제어신호(전기신호)에 따라 붐상승조작신호(전기신호) 또는 붐하강조작신호(전기신호)를 생성한다. 자율제어기능은, 쇼벨(100)을 자율적으로 동작시키기 위한 기능이며, 예를 들면, 조작자에 의한 조작장치(26)에 대한 조작의 내용과는 관계없이, 유압액추에이터를 자율적으로 동작시키는 기능을 포함한다. 자율제어신호는, 컨트롤러(30)가 생성하는 전기신호여도 되고, 컨트롤러(30) 이외의 외부의 제어장치 등이 생성하는 전기신호여도 된다. 자율제어기능이 실행되는 경우, 제어부(30b)는, 굴삭어태치먼트(AT)의 저부하동작이 개시되기 전에 엔진(11)의 회전수를 낮춤에 있어서, 회전수를 낮추는 타이밍을 결정하기 위하여 저부하동작이 실시되는지 아닌지를 예상할 필요는 없다. 제어부(30b)는, 저부하동작이 어느 시점에서 개시될지를 사전에 파악할 수 있기 때문이다. 그 때문에, 제어부(30b)는, 저부하동작이 개시되기 전의 원하는 타이밍으로 엔진(11)의 회전수를 낮출 수 있다.
또, 상술한 실시형태에서는, 제어부(30b)는, 전형적으로는, ECO모드가 ON일 때에, 회전수저감처리를 실행하고, ECO모드가 OFF일 때에는, 회전수저감처리를 실행하지 않도록 구성되어 있다. 그리고, ECO모드는, 쇼벨(100)의 작업모드의 하나로서 정의되어 있다. 그러나, ECO모드는, 제1 ECO모드 및 제2 ECO모드 등의 선택 가능한 복수의 ECO모드여도 된다. 이 경우, 도 3의 회전수저감처리는, 예를 들면, 제1 ECO모드가 ON일 때에 한하여 실행되어도 된다. 또, 도 5의 회전수저감처리는, 예를 들면, 제2 ECO모드가 ON일 때에 한하여 실행되어도 된다.
또, 회전수저감처리에 의한 엔진(11)의 회전수의 저하는, 전형적으로는, 덤프트럭에 토사를 싣기 위한 적재작업이 행해지고 있을 때에, 배토공정에서의 동작이 개시되기 전에 실현된다. 단, 회전수저감처리에 의한 엔진(11)의 회전수의 저하는, 적재작업이 행해지고 있을 때에 한하여 실현되는 것이 아니라, 다른 작업이 행해지고 있을 때에도 실현될 수 있다.
또, 상술한 실시형태에서는, 유압식 조작시스템이 채용되고, 컨트롤러(30)는, 조작압센서(29)의 출력에 근거하여 조작자에 의한 조작장치(26)의 조작의 내용을 검출할 수 있도록 구성되어 있다. 그러나, 도 7에 나타내는 바와 같은 전기식 조작시스템이 채용된 경우, 컨트롤러(30)는, 조작신호생성부가 생성하는 조작신호 또는 자율제어신호에 근거하여 조작자에 의한 조작장치(26)의 조작의 내용을 검출할 수 있도록 구성되어 있어도 된다. 이 경우, 도 4 및 도 6의 각각에 있어서의 붐상승파일럿압(Pu)의 추이는, 예를 들면, 붐상승에 관한 조작신호의 추이로 치환된다. 조작신호는, 예를 들면, 전자밸브(65)에 공급되는 전륫값, 또는, 우조작레버(26R)의 기울기를 나타내는 경사각의 값 등의 디지털값이다. 붐하강파일럿압(Pd)에 대해서도 동일하다.
또, 상술한 실시형태에서는, 쇼벨(100)은, 캐빈(10) 내의 운전석에 착좌하는 조작자에 의하여 조작되도록 구성되어 있다. 그러나, 쇼벨(100)은, 원격조작식 쇼벨이어도 된다. 도 8은, 원격조작식 쇼벨로서의 쇼벨(100)을 포함하는 시공시스템(SYS)의 일례를 나타내는 개략도이다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 시공시스템(SYS)은, 쇼벨(100)과, 관리장치(200)와, 지원장치(300)를 포함한다. 시공시스템(SYS)은, 1대 또는 복수 대의 쇼벨(100)에 의한 시공을 지원할 수 있도록 구성되어 있다.
쇼벨(100)이 취득하는 정보는, 시공시스템(SYS)을 통하여, 관리자 및 다른 쇼벨의 조작자 등과 공유되어도 된다. 시공시스템(SYS)을 구성하는 쇼벨(100), 관리장치(200), 및 지원장치(300)의 각각은, 1대여도 되고, 복수 대여도 된다. 도 8에 나타내는 예에서는, 시공시스템(SYS)은, 1대의 쇼벨(100)과, 1대의 관리장치(200)와, 1대의 지원장치(300)를 포함한다.
관리장치(200)는, 전형적으로는 고정단말장치이며, 예를 들면, 시공현장 외의 관리센터 등에 설치되는 서버컴퓨터(이른바 클라우드서버)이다. 또, 관리장치(200)는, 예를 들면, 시공현장에 설정되는 에지서버여도 된다. 또, 관리장치(200)는, 가반성(可搬性)의 단말장치(예를 들면, 랩톱형의 컴퓨터단말, 태블릿단말, 혹은 스마트폰 등의 휴대단말)여도 된다.
지원장치(300)는, 전형적으로는 휴대단말장치이며, 예를 들면, 시공현장에 있는 작업자 등이 휴대하는 랩톱형의 컴퓨터단말, 태블릿단말, 혹은 스마트폰 등이다. 지원장치(300)는, 쇼벨(100)의 조작자가 휴대하는 휴대단말이어도 된다. 지원장치(300)는, 고정단말장치여도 된다.
관리장치(200) 및 지원장치(300) 중 적어도 일방은, 모니터와 원격조작용 조작장치를 구비하고 있어도 된다. 이 경우, 관리장치(200) 또는 지원장치(300)를 이용하는 조작자는, 원격조작용의 조작장치를 이용하면서, 쇼벨(100)을 조작해도 된다. 원격조작용의 조작장치는, 예를 들면, 근거리무선통신망, 휴대전화통신망, 또는 위성통신망 등의 무선통신망을 통하여, 쇼벨(100)에 탑재되어 있는 컨트롤러(30)에 통신 가능하게 접속된다. 원격조작용의 조작장치는, 쇼벨(100)에 탑재되어 있는 컨트롤러(30)와 직접 통신할 수 있도록 구성되어 있어도 된다.
또, 캐빈(10) 내에 설치된 표시장치(D1)에 표시되는 각종 정보화상(예를 들면, 쇼벨(100)의 주위의 모습을 나타내는 화상정보나 각종 설정화면 등)이, 관리장치(200) 및 지원장치(300) 중 적어도 일방에 접속된 표시장치로 표시되어도 된다. 쇼벨(100)의 주위의 모습을 나타내는 화상정보는, 촬상장치(예를 들면 공간인식장치(70)로서의 카메라)의 촬상화상에 근거하여 생성되어도 좋다. 이로써, 관리장치(200)를 이용하는 관리자, 혹은, 지원장치(300)를 이용하는 작업자 등은, 쇼벨(100)의 주위의 모습을 확인하면서, 쇼벨(100)의 원격조작을 행하거나, 쇼벨(100)에 관한 각종 설정을 행하거나 할 수 있다.
예를 들면, 시공시스템(SYS)에 있어서, 쇼벨(100)의 컨트롤러(30)는, 각종 정보를 관리장치(200) 및 지원장치(300) 중 적어도 일방에 송신해도 된다. 그때, 컨트롤러(30)는, 공간인식장치(70)가 촬상한 화상을 관리장치(200) 및 지원장치(300) 중 적어도 일방에 송신해도 된다. 또한, 컨트롤러(30)는, 쇼벨(100)의 동작내용에 관한 데이터, 쇼벨(100)의 자세에 관한 데이터, 및 굴삭어태치먼트의 자세에 관한 데이터 등 중 적어도 하나에 관한 정보를 관리장치(200) 및 지원장치(300) 중 적어도 일방에 송신해도 된다. 이로써, 관리장치(200)를 이용하는 관리자, 또는, 지원장치(300)를 이용하는 작업자는, 쇼벨(100)에 관한 정보를 입수할 수 있다.
이와 같이, 시공시스템(SYS)은, 쇼벨(100)에 관한 정보를 관리자 및 다른 쇼벨의 조작자 등과 공유할 수 있도록 한다.
다만, 도 8에 나타내는 바와 같이, 쇼벨(100)에 탑재되어 있는 통신장치는, 무선통신을 통하여, 원격조작실(RC)에 설치된 통신장치(T2)와의 사이에서 정보를 송수신하도록 구성되어 있어도 된다. 도 8에 나타내는 예에서는, 쇼벨(100)에 탑재되어 있는 통신장치와 통신장치(T2)는, 제5 세대 이동통신회선(5G회선), LTE회선, 또는 위성회선 등을 통하여 정보를 송수신하도록 구성되어 있다.
원격조작실(RC)에는, 원격컨트롤러(30R), 소리출력장치(A2), 실내촬상장치(C2), 표시장치(RP), 및 통신장치(T2) 등이 설치되어 있다. 또, 원격조작실(RC)에는, 쇼벨(100)을 원격조작하는 조작자(OP)가 앉는 운전석(DS)이 설치되어 있다.
원격컨트롤러(30R)는, 각종 연산을 실행하는 연산장치(전자회로)이다. 도 8에 나타내는 예에서는, 원격컨트롤러(30R)는, 컨트롤러(30)와 동일하게, CPU 및 메모리를 포함하는 마이크로컴퓨터로 구성되어 있다. 그리고, 원격컨트롤러(30R)의 각종 기능은, CPU가 메모리에 저장된 프로그램을 실행함으로써 실현된다.
소리출력장치(A2)는, 소리를 출력하도록 구성되어 있다. 도 8에 나타내는 예에서는, 소리출력장치(A2)는, 스피커이며, 쇼벨(100)에 장착되어 있는 집음(集音)장치(도시하지 않는다.)가 모은 소리를 재생하도록 구성되어 있다.
실내촬상장치(C2)는, 원격조작실(RC) 내를 촬상하도록 구성되어 있다. 도 8에 나타내는 예에서는, 실내촬상장치(C2)는, 원격조작실(RC)의 내부에 설치된 카메라이며, 운전석(DS)에 착좌하는 조작자(OP)를 촬상하도록 구성되어 있다.
통신장치(T2)는, 쇼벨(100)에 장착된 통신장치와의 무선통신을 제어하도록 구성되어 있다.
도 8에 나타내는 예에서는, 운전석(DS)은, 통상의 쇼벨의 캐빈(10) 내에 설치되는 운전석과 동일한 구조를 갖는다. 구체적으로는, 운전석(DS)의 좌측에는 좌콘솔박스가 배치되고, 운전석(DS)의 우측에는 우콘솔박스가 배치되어 있다. 그리고, 좌콘솔박스의 상면전단에는 좌조작레버가 배치되고, 우콘솔박스의 상면전단에는 우조작레버가 배치되어 있다. 또, 운전석(DS)의 전방에는, 주행레버 및 주행페달이 배치되어 있다. 또한, 우콘솔박스의 상면중앙부에는, 다이얼(75)이 배치되어 있다. 좌조작레버, 우조작레버, 주행레버, 주행페달, 및 다이얼(75)의 각각은, 조작장치(26A)를 구성하고 있다.
조작장치(26A)에는, 조작장치(26A)의 조작내용을 검출하기 위한 조작센서(29A)가 설치되어 있다. 조작센서(29A)는, 예를 들면, 조작레버의 경사각도를 검출하는 경사센서, 또는, 조작레버의 요동(搖動)축둘레의 요동각도를 검출하는 각도센서 등이다. 조작센서(29A)는, 압력센서, 전류센서, 전압센서, 또는 거리센서 등의 다른 센서로 구성되어 있어도 된다. 조작센서(29A)는, 검출한 조작장치(26A)의 조작내용에 관한 정보를 원격컨트롤러(30R)에 대하여 출력한다. 원격컨트롤러(30R)는, 수신한 정보에 근거하여 조작신호를 생성하고, 생성한 조작신호를 쇼벨(100)을 향하여 송신한다. 조작센서(29A)는, 조작신호를 생성하도록 구성되어 있어도 된다. 이 경우, 조작센서(29A)는, 원격컨트롤러(30R)를 경유하지 않고, 조작신호를 통신장치(T2)에 출력해도 된다.
표시장치(RP)는, 쇼벨(100)의 주위의 상황에 관한 정보를 표시하도록 구성되어 있다. 도 8에 나타내는 예에서는, 표시장치(RP)는, 세로 3단, 가로 3열의 9개의 모니터로 구성되는 멀티디스플레이이며, 쇼벨(100)의 전방, 좌방, 및 우방의 공간의 모습을 표시할 수 있도록 구성되어 있다. 각 모니터는, 액정모니터 또는 유기EL모니터 등이다. 단, 표시장치(RP)는, 하나 또는 복수의 곡면모니터로 구성되어 있어도 되고, 프로젝터로 구성되어 있어도 된다.
표시장치(RP)는, 조작자(OP)가 착용 가능한 표시장치여도 된다. 예를 들면, 표시장치(RP)는, 헤드마운트디스플레이이며, 무선통신에 의하여, 원격컨트롤러(30R)와의 사이에서 정보를 송수신할 수 있도록 구성되어 있어도 된다. 헤드마운트디스플레이는, 원격컨트롤러에 유선접속되어 있어도 된다. 헤드마운트디스플레이는, 투과형 헤드마운트디스플레이여도 되고, 비투과형 헤드마운트디스플레이여도 된다. 헤드마운트디스플레이는, 편안(片眼)형 헤드마운트디스플레이여도 되고, 양안(兩眼)형 헤드마운트디스플레이여도 된다.
표시장치(RP)는, 원격조작실(RC)에 있는 조작자(OP)가 쇼벨(100)의 주위를 시인할 수 있도록 하는 화상을 표시하도록 구성되어 있다. 즉, 표시장치(RP)는, 조작자가 원격조작실(RC)에 있음에도 불구하고, 마치 쇼벨(100)의 캐빈(10) 내에 있는 것과 같이, 쇼벨(100)의 주위의 상황을 확인할 수 있도록, 화상을 표시한다.
본원은, 2020년 5월 29에 출원한 일본 특허출원 2020-094927호에 근거하는 우선권을 주장하는 것이며, 이 일본 특허출원의 전체내용을 본원에 참조에 의하여 원용한다.
1…하부주행체
1C…크롤러
1CL…좌크롤러
2…선회기구
2A…선회유압모터
2M…주행유압모터
2ML…좌주행유압모터
3…상부선회체
4…붐
5…암
6…버킷
7…붐실린더
8…암실린더
9…버킷실린더
10…캐빈
11…엔진
13…레귤레이터
14…메인펌프
15…파일럿펌프
17…컨트롤밸브유닛
18…스로틀
19…제어압센서
26, 26A…조작장치
26D…주행레버
26DL…좌주행레버
26DR…우주행레버
26L…좌조작레버
26R…우조작레버
28…토출압센서
29, 29DL, 29DR, 29LA, 29LB, 29RA, 29RB…조작압센서
29A…조작센서
30…컨트롤러
30a…정보취득부
30b…제어부
30R…원격컨트롤러
40…센터바이패스관로
42…패럴렐관로
65, 66…전자밸브
70…공간인식장치
70F…전방센서
70B…후방센서
70L…좌방센서
100…쇼벨
71…방향검출장치
72…정보입력장치
73…측위장치
75…다이얼
171~176…방향전환밸브
200…관리장치
300…지원장치
A2…소리출력장치
AT…굴삭어태치먼트
C2…실내촬상장치
D1…표시장치
D2…소리출력장치
DS…운전석
OP…조작자
RC…원격조작실
RP…표시장치
S1…붐각도센서
S2…암각도센서
S3…버킷각도센서
S4…기체경사센서
S5…선회각속도센서
SYS…시공시스템
T2…통신장치

Claims (14)

  1. 하부주행체와,
    상기 하부주행체에 선회 가능하게 탑재된 상부선회체와,
    상기 상부선회체에 장착된 어태치먼트와,
    상기 상부선회체에 탑재되는 원동기를 갖고,
    상기 어태치먼트의 저부하동작이 개시되기 전에 상기 원동기의 회전수를 낮추는, 쇼벨.
  2. 제1항에 있어서,
    조작레버의 조작내용에 근거하여 상기 원동기의 회전수를 낮추는 타이밍을 결정하는, 쇼벨.
  3. 제2항에 있어서,
    소정의 방향으로 기울어져 있던 상기 조작레버가 중립위치를 향하여 되돌려졌을 때에 상기 원동기의 회전수를 낮추는, 쇼벨.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 저부하동작을 실현하기 위한 상기 조작레버의 조작이 개시되었을 때에 상기 원동기의 회전수를 더 낮추는, 쇼벨.
  5. 제1항에 있어서,
    굴삭 및 붐상승이 행해진 후에 상기 원동기의 회전수를 낮추는, 쇼벨.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 원동기의 회전수의 낮춤폭은, 목표회전수마다 설정되어 있는, 쇼벨.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 원동기의 회전수의 낮춤폭은, 목표회전수의 레벨마다 설정되어 있는, 쇼벨.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 원동기의 회전수의 낮춤폭은, 작업모드마다 설정되어 있는, 쇼벨.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 어태치먼트의 고부하동작이 행해진 후이며, 또한, 상기 어태치먼트의 저부하동작이 개시되기 전에 상기 원동기의 회전수를 낮추는, 쇼벨.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 원동기의 회전수를, 상기 어태치먼트의 고부하동작이 개시되기 전의 상기 원동기의 회전수보다 낮추는, 쇼벨.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 원동기의 회전수를, 수동으로 설정되는 목표회전수보다 낮추는, 쇼벨.
  12. 제1항에 있어서,
    수동으로 설정되는 목표회전수가 클수록, 상기 원동기의 회전수의 낮춤폭은 큰, 쇼벨.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 어태치먼트의 저부하동작이 실시된 후에, 상기 원동기의 회전수를 원래대로 되돌리는, 쇼벨.
  14. 제1항에 있어서,
    당해 쇼벨은, 원격조작식의 쇼벨인, 쇼벨.
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