WO2019155843A1 - ショベル - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an excavator.
- the excavator may be in a state where a part of the traveling body is lifted and its own weight is supported by the grounding portion of the traveling body and the grounding portion of the attachment (hereinafter referred to as “jack-up state”).
- the front portion of the traveling body may be lifted by the excavation reaction force, and as a result, the excavator may be jacked up (see, for example, Patent Document 1).
- the excavator may be in a jack-up state in which one of the pair of left and right crawlers is grounded and the other crawler is lifted. Yes (see, for example, Patent Document 2).
- JP 2016-173031 A Japanese Patent Laying-Open No. 2015-196973
- the traveling body may be grounded so as to fall at a stretch from a partially lifted state, and a relatively large impact may occur on the excavator body. . Therefore, there is room for improvement in terms of the life of the shovel and the safety of the shovel and the surroundings of the shovel.
- an object of the present invention is to provide an excavator capable of suppressing the impact generated in the vehicle body when the jack-up state is resolved.
- a traveling body A swivel body mounted on the traveling body in a freely turnable manner;
- An attachment attached to the swivel body and including a boom, an arm, and a bucket;
- a control device The control device relatively slows down the operation of the attachment when the traveling body is in a floating state.
- An excavator is provided.
- FIG. 1 is a side view of an excavator 500 according to the present embodiment.
- An excavator 500 includes a lower traveling body 1, an upper swinging body 3 that is rotatably mounted on the lower traveling body 1 via a swing mechanism 2, a boom 4 and an arm 5 as attachments (working devices). , And a bucket 6 and a cabin 10 on which an operator boards.
- plan view plan view
- attachment extension direction the direction
- left side and the right side of the excavator 500 correspond to the left side and the right side of the operator in the cabin 10 when the excavator 500 is viewed in a plan view, respectively.
- the lower traveling body 1 (an example of a traveling body) includes, for example, a pair of left and right crawlers, and the crawlers are driven hydraulically by traveling hydraulic motors 1A and 1B (see FIG. 2) to cause the excavator 500 to travel.
- the upper swing body 3 (an example of the swing body) is rotated with respect to the lower traveling body 1 by being driven by a swing hydraulic motor 21 (see FIG. 2).
- the boom 4 is pivotally attached to the center of the front part of the upper swing body 3 so that the boom 4 can be raised and lowered.
- An arm 5 is pivotally attached to the tip of the boom 4 and a bucket 6 is vertically attached to the tip of the arm 5. It is pivotally attached so that it can rotate.
- the boom 4, the arm 5, and the bucket 6 are hydraulically driven by a boom cylinder 7, an arm cylinder 8, and a bucket cylinder 9 as hydraulic actuators, respectively.
- the cabin 10 is a cockpit where an operator boardes, and is mounted on the front left side of the upper swing body 3.
- FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the excavator 500 according to the present embodiment.
- the mechanical power line is indicated by a double line
- the high-pressure hydraulic line is indicated by a thick solid line
- the pilot line is indicated by a broken line
- the electric drive / control line is indicated by a thin solid line.
- the hydraulic drive system that hydraulically drives the hydraulic actuator of the shovel 500 according to the present embodiment includes the engine 11, the main pump 14, and the control valve 17.
- the hydraulic drive system of the excavator 500 according to the present embodiment includes the traveling hydraulic motors 1A and 1B that hydraulically drive the lower traveling body 1, the upper swing body 3, the boom 4, the arm 5, and the bucket 6 as described above.
- hydraulic actuators such as a swing hydraulic motor 21, a boom cylinder 7, an arm cylinder 8, and a bucket cylinder 9.
- the engine 11 is a main power source in the hydraulic drive system, and is mounted, for example, at the rear part of the upper swing body 3. Specifically, the engine 11 rotates at a constant target rotation speed under the control of an engine control module (ECM: Engine Control Module) 75 described later, and drives the main pump 14 and the pilot pump 15.
- ECM Engine Control Module
- the engine 11 is, for example, a diesel engine that uses light oil as fuel.
- the main pump 14 is mounted at the rear part of the upper swing body 3, for example, like the engine 11, and supplies hydraulic oil to the control valve 17 through the high-pressure hydraulic line 16.
- the main pump 14 is driven by the engine 11 as described above.
- the main pump 14 is, for example, a variable displacement hydraulic pump, and adjusts the stroke length of the piston by a regulator (not shown) controlling the angle (tilt angle) of the swash plate under the control of the controller 30 described later.
- the discharge flow rate (discharge pressure) can be controlled.
- the control valve 17 is, for example, a hydraulic control device that is mounted at the center of the upper swing body 3 and controls the hydraulic drive system in accordance with the operation of the operation device 26 by the operator. As described above, the control valve 17 is connected to the main pump 14 via the high-pressure hydraulic line 16, and the hydraulic oil supplied from the main pump 14 is used as a traveling hydraulic pressure that is a hydraulic actuator according to the operating state of the operating device 26.
- the motors 1A (for right) and 1B (for left), the swing hydraulic motor 21, the boom cylinder 7, the arm cylinder 8, and the bucket cylinder 9 are selectively supplied.
- the control valve 17 is a valve unit including a plurality of hydraulic control valves (direction switching valves) that control the flow rate and flow direction of hydraulic oil supplied from the main pump 14 to each of the hydraulic actuators.
- the operation system of the shovel 500 includes the pilot pump 15 and the operation device 26.
- the pilot pump 15 is mounted, for example, at the rear part of the upper swing body 3 and supplies pilot pressure to the operating device 26 via the pilot line 25.
- the pilot pump 15 is a fixed displacement hydraulic pump, for example, and is driven by the engine 11.
- the operating device 26 includes levers 26A and 26B and a pedal 26C.
- the operation device 26 is provided in the vicinity of the cockpit of the cabin 10, and an operation input means for an operator to operate various operation elements (the lower traveling body 1, the upper swing body 3, the boom 4, the arm 5, the bucket 6 and the like). It is.
- the operating device 26 operates the hydraulic actuators (that is, the traveling hydraulic motors 1A and 1B, the swing hydraulic motor 21, the boom cylinder 7, the arm cylinder 8, the bucket cylinder 9 and the like) that drive the respective operating elements.
- Operation input means The operating device 26 (that is, the levers 26A and 26B and the pedal 26C) is connected to the control valve 17 via the hydraulic line 27, respectively.
- a pilot signal (pilot pressure) corresponding to the operating state of the lower traveling body 1, the upper swing body 3, the boom 4, the arm 5, the bucket 6 and the like in the operating device 26 is input to the control valve 17. Therefore, the control valve 17 can drive each hydraulic actuator according to the operation state in the operation device 26.
- the operating device 26 is connected to a pressure sensor 29 via a hydraulic line 28.
- the description will be made on the assumption that the boom 4 (boom cylinder 7) is operated by the lever 26A and the arm 5 (arm cylinder 8) is operated by the lever 26B.
- the control system of the shovel 500 includes a controller 30, a pressure sensor 29, an ECM 75, and an engine speed sensor 11a. Further, the control system of the shovel 500 according to the present embodiment includes a tilt angle sensor 40, a boom angle sensor 42, an arm angle sensor 44, a bucket angle sensor 46, and a rod pressure sensor as a configuration related to operation support control described later. 48, a display device 50, an audio output device 52, an electromagnetic proportional valve 54, and an operation support function ON / OFF switch 60.
- the controller 30 controls the drive of the excavator 500.
- the controller 30 may be realized by arbitrary hardware or a combination of hardware and software.
- the controller 30 is a microcomputer including a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a nonvolatile auxiliary storage device, an I / O (Input-Output interface), and the like.
- Various functions are realized by executing various programs that are configured and stored in the ROM or the auxiliary storage device on the CPU.
- the controller 30 sets a target rotation speed based on a work mode set in advance by a predetermined operation by an operator or the like, and performs drive control for rotating the engine 11 at a constant speed via the ECM 75.
- the controller 30 includes the control valve 17 based on the detected value of the pilot pressure corresponding to the operating state of various operating elements (that is, various hydraulic actuators) in the operating device 26 input from the pressure sensor 29. It controls the hydraulic circuit that drives the hydraulic actuator.
- the controller 30 performs control (hereinafter referred to as “operation support control”) for assisting the operator's operation for eliminating the jack-up state. Details of the operation support control by the controller 30 will be described later.
- controller 30 may be realized by other controllers. That is, the function of the controller 30 may be realized in a manner distributed by a plurality of controllers.
- the pressure sensor 29 is connected to the operating device 26 via the hydraulic line 28, and the pilot pressure on the secondary side of the operating device 26, that is, the operating state of each operating element (hydraulic actuator) in the operating device 26.
- the pilot pressure corresponding to is detected. Pilot pressure detection signals corresponding to operating states of the lower traveling body 1, the upper swing body 3, the boom 4, the arm 5, the bucket 6, and the like in the operating device 26 by the pressure sensor 29 are taken into the controller 30.
- the ECM 75 drives and controls the engine 11 based on a control command from the controller 30.
- the ECM 75 is based on the measured value of the rotation speed (rotation speed) of the engine 11 corresponding to the detection signal input from the engine rotation speed sensor 11a, and the engine 11 has the target rotation speed corresponding to the control command from the controller 30.
- the engine 11 is controlled so as to rotate at a constant speed.
- the engine speed sensor 11 a is a known detection means for detecting the speed of the engine 11.
- a detection signal corresponding to the rotational speed of the engine 11 by the engine rotational speed sensor 11 a is taken into the ECM 75.
- the inclination angle sensor 40 is a detecting means for detecting an inclination state with respect to a predetermined reference plane (for example, a horizontal plane) of the excavator 500.
- a predetermined reference plane for example, a horizontal plane
- the tilt angle sensor 40 is mounted on the upper swing body 3 and detects the tilt angles of the shovel 500 (that is, the upper swing body 3) in two axes in the front-rear direction and the left-right direction.
- a detection signal corresponding to the tilt angle by the tilt angle sensor 40 is taken into the controller 30.
- the boom angle sensor 42 is an elevation angle of the boom 4 with respect to the upper swing body 3, for example, an angle formed by a straight line connecting the fulcrums at both ends of the boom 4 with respect to the swing plane of the upper swing body 3 in a side view (hereinafter referred to as “boom”). Angle ”) is detected.
- the boom angle sensor 42 may include, for example, a rotary encoder, an IMU (Inertial Measurement Unit), and the like, and the same applies to the arm angle sensor 44 and the bucket angle sensor 46 hereinafter.
- a detection signal corresponding to the boom angle by the boom angle sensor 42 is taken into the controller 30.
- the arm angle sensor 44 is an elevation angle of the arm 5 with respect to the boom 4, for example, an angle formed by a straight line connecting the fulcrums at both ends of the arm 5 with respect to a straight line connecting the fulcrums at both ends of the boom 4 (hereinafter referred to as “arm Angle ”) is detected.
- a detection signal corresponding to the arm angle by the arm angle sensor 44 is taken into the controller 30.
- the bucket angle sensor 46 is an elevation angle of the bucket 6 with respect to the arm 5, for example, an angle formed by a straight line connecting the fulcrum of the bucket 6 and the tip (blade edge) with respect to a straight line connecting the fulcrums at both ends of the arm 5 in a side view ( Hereinafter, “bucket angle”) is detected.
- a detection signal corresponding to the bucket angle by the bucket angle sensor 46 is taken into the controller 30.
- the rod pressure sensor 48 detects the pressure (hereinafter, “rod pressure”) in the rod side oil chamber 7R (see FIGS. 4 and 6) of the boom cylinder 7. A detection signal corresponding to the rod pressure of the boom cylinder 7 by the rod pressure sensor 48 is taken into the controller 30.
- the display device 50 is provided in a place where an operator near the cockpit in the cabin 10 can easily see (for example, a pillar portion on the right front portion in the cabin 10), and displays various information screens under the control of the controller 30. .
- the display device 50 is, for example, a liquid crystal display or an organic EL (Electro Luminescence) display, and may be a touch panel type that also serves as an operation unit.
- the display device 50 may include a hardware operation unit such as buttons, toggles, and levers for operating various operation screens related to the shovel displayed on the display unit.
- the voice output device 52 is provided near the cockpit in the cabin 10 and outputs voice for making various notifications to the operator under the control of the controller 30.
- the audio output device 52 is, for example, a speaker or a buzzer.
- the electromagnetic proportional valve 54 is a secondary hydraulic line 27A (FIG. 4) corresponding to the boom 4 raising operation (hereinafter, “boom raising operation”) with respect to the lever 26A in the secondary hydraulic line 27 of the operating device 26. , See FIG. 6).
- the electromagnetic proportional valve 54 reduces the pilot pressure corresponding to the operation state of the lever 26 ⁇ / b> A according to the control current from the controller 30. For example, when the control current is not input, the electromagnetic proportional valve 54 makes the pilot pressure on the primary side of the lever 26A and the pilot pressure on the secondary side (hydraulic line 27A) corresponding to the raising operation of the boom 4 the same.
- the electromagnetic proportional valve 54 acts so that the pilot pressure on the secondary side (hydraulic line 27A) decreases as the control current increases. Thereby, the operation of the boom 4 with respect to the boom raising operation by the operator is suppressed, and the operation speed is made relatively slow with respect to the normal time (when the excavator 500 performs normal work such as excavation work using the attachment). Can do.
- the operation support function ON / OFF switch (hereinafter referred to as “operation support function switch” for convenience) 60 enables (ON) or disables (OFF) the above-described operation support control function (hereinafter “operation support function”). ).
- the operation support function switch 60 may be, for example, an operation unit that is mounted on the display device 50 or provided separately from the display device 50 by hardware such as buttons, toggles, and levers. An operation unit using software such as an icon on an operation screen displayed on the display device 50 may be used. A signal related to the operation state of the operation support function switch 60 is taken into the controller 30.
- FIG. 3A is a diagram illustrating an example of a jack-up state that occurs in the excavator 500.
- FIG. 3A is a diagram illustrating a work situation of the excavator 500 in which the jack-up state occurs against the operator's intention.
- FIG. 3B is a diagram illustrating another example of the jack-up state generated in the excavator 500, and more specifically, is a diagram illustrating the jack-up state of the excavator 500 that is realized in accordance with the intention of the operator.
- the excavator 500 performs excavation work on the ground 300a, and the body of the excavator 500 is mainly moved from the bucket 6 to the ground 300a by the lowering operation of the boom 4 and the closing operation of the arm 5 and the bucket 6.
- a force F2 in the obliquely downward direction is applied.
- the reaction force F3 acts via the attachment.
- the reaction force F3 acts on the vehicle body as a force F1 that attempts to pull up the boom cylinder 7.
- the shovel 500 is in a jack-up state in which only the front end portion of the bucket 6 and the rear end portion of the lower traveling body 1 are grounded and the front end portion of the lower traveling body 1 is lifted.
- the jack-up state of the shovel 500 can occur contrary to the operator's intention, for example, when the bucket 6 contacts the ground while applying a relatively large force in an excavation operation using an attachment or the like. .
- the excavator 500 includes a crawler 1a on the right side of the lower traveling body 1 and a left crawler 1b among the crawlers 1b on the left side. Is in a jack-up state with grounding.
- the operator operates the operation device 26 to turn the upper swing body 3 90 ° leftward from the state in which the upper swing body 3 faces the straight direction (the state shown in FIG. 1), and then the boom 4 And the arm 5 are closed (hereinafter referred to as “boom lowering operation” and “arm closing operation”), respectively, and the bucket 6 is grounded.
- the operator further continues the boom lowering operation, the arm closing operation, and the like to lift the left crawler 1b from the ground to the air.
- the excavator 500 when the excavator 500 is in the jack-up state, the operator can drop the mud adhering to the crawler 1b onto the ground by operating the operating device 26 and causing the left-side crawler 1b to idle.
- the jack-up state of the excavator 500 is, for example, applied to the ground by applying a relatively large force to the ground while the bucket 6 is in contact with the ground in order to remove mud from the crawler of the lower traveling body 1. It can occur in a manner consistent with the intention.
- FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the configuration of the operation support control device 200.
- the operation support control device 200 includes a controller 30, a pressure sensor 29 (pressure sensor 29A) for detecting a secondary pilot pressure corresponding to a boom raising operation on the lever 26A, an inclination angle sensor 40, and a boom angle sensor 42.
- the controller 30 includes, for example, a determination unit 301, an operation control unit 302, and a notification unit 303 as functional units realized by executing one or more programs stored in a ROM or an auxiliary storage device.
- the determination unit 301 determines whether or not the excavator 500 is in the jack-up state.
- the determination unit 301 determines whether or not the excavator 500 is in the jack-up state based on the rod pressure PR of the boom cylinder 7 detected by the rod pressure sensor 48. Specifically, the determination unit 301 may determine that the excavator 500 is in the jack-up state when the rod pressure PR of the boom cylinder 7 detected by the rod pressure sensor 48 is equal to or greater than a predetermined threshold value PRth. This is because the jack-up state of the shovel 500 is a state in which the weight of the shovel 500 is supported by the attachment, and the rod pressure of the boom cylinder 7 becomes very high.
- the predetermined threshold value PRth can be defined in advance by experiments, computer simulations, or the like as the lower limit value of the rod pressure PR of the boom cylinder 7 when the excavator 500 is in the jack-up state.
- the determination unit 301 determines that the excavator 500 is in a state where the state in which the rod pressure PR of the boom cylinder 7 detected by the rod pressure sensor 48 is equal to or greater than a predetermined threshold value PRth continues for a certain period of time (predetermined time Tth or longer). You may determine with being in a jack-up state.
- the rod pressure PR of the boom cylinder 7 may momentarily exceed a predetermined threshold value PRth during a normal operation such as a soil plowing operation (rolling operation).
- the up state can be determined with higher accuracy.
- the determination unit 301 determines whether or not the shovel 500 is in the jack-up state based on the tilt state of the shovel 500 detected by the tilt angle sensor 40. As described above, in the jack-up state, a part of the lower traveling body 1 is lifted and the excavator 500 (upper revolving body 3) is inclined.
- the determination unit 301 determines whether or not the excavator 500 is in the jack-up state based on the operation state of the attachment to the operation device 26 by the operator. As described above, when the jack-up state of the shovel 500 occurs, a special operation state in which the boom lowering operation and the arm closing operation can be continued even after the bucket 6 is grounded to the ground.
- the determination unit 301 determines whether or not the excavator 500 is in the jack-up state based on information on the position of the bucket 6 relative to the vehicle body (the lower traveling body 1 and the upper swing body 3). This is because, when the jack-up state of the shovel 500 occurs, the position of the tip of the bucket 6 as viewed from the vehicle body is below the normal ground contact portion of the lower traveling body 1.
- the determination unit 301 includes the boom angle, the arm angle, and the bucket angle detected by the boom angle sensor 42, the arm angle sensor 44, and the bucket angle sensor 46, and the known boom 4, arm 5, and Based on the link length of the bucket 6, the relative position of the bucket 6 viewed from the vehicle body can be measured (calculated).
- the determination unit 301 combines the information on at least two of the rod pressure of the boom cylinder 7, the inclination state of the shovel 500, the attachment operation state, and the relative position of the bucket 6, so that the shovel 500 is in the jack-up state. It may be determined whether or not.
- the determination unit 301 determines whether the shovel 500 is jacked based on information on the rod pressure of the boom cylinder 7 and information on at least one of the tilt state of the shovel 500, the operation state of the attachment, and the relative position of the bucket 6. It is determined whether or not it is in an up state. Thereby, since the determination part 301 can refer to several types of information, it can determine more accurately whether the shovel 500 is in a jack-up state.
- the operation control unit 302 performs (starts) operation support control when the excavator 500 is jacked up with the operation support function being enabled (ON). Specifically, the operation control unit 302 performs an attachment operation for canceling the jack-up state of the shovel 500 when the shovel 500 is in the jack-up state in a state where the operation support function is enabled. Make it relatively slow. Hereinafter, the description will be made on the assumption that the operation support function is enabled.
- the operation control unit 302 outputs a control current to the electromagnetic proportional valve 54 when the excavator 500 is jacked up.
- the secondary pilot pressure corresponding to the boom raising operation with respect to the lever 26A is reduced, and the reduced pilot pressure of the boom control valve 17A (an example of a driving device) that drives the boom cylinder 7 of the control valve 17 is obtained. It is input to the pilot port corresponding to the boom raising operation.
- the operation control unit 302 is connected to an electromagnetic proportional valve 54 (an example of a correction device) provided in a pressure signal path (hydraulic line 27) corresponding to a boom raising operation between the lever 26A and the boom control valve 17A.
- the secondary pilot pressure corresponding to the boom raising operation on the lever 26A is corrected in a direction in which the operation amount decreases.
- the flow rate of the hydraulic oil supplied from the main pump 14 to the bottom side oil chamber 7B of the boom cylinder 7 through the boom control valve 17A is higher than that in the case of the boom raising operation with respect to the lever 26A with the same operation amount at the normal time.
- the boom 4 is moved up relatively slowly.
- the operation support control device 200 relatively slows the raising operation of the boom 4 and lifts the lower traveling body when the boom raising operation for canceling the jack-up state of the shovel 500 is performed by the operator.
- the impact when a part of 1 is grounded can be suppressed.
- FIG. 5A is a diagram conceptually illustrating an example of the relationship between the operation amount C of the boom raising operation with respect to the lever 26A and the flow rate Q of the hydraulic oil supplied to the bottom side oil chamber 7B of the boom cylinder 7.
- the flow rate Q of the hydraulic oil supplied to the bottom side oil chamber 7B of the boom cylinder 7 increases as the operation amount C increases as a whole. Specifically, the flow rate Q increases substantially linearly with the increase in the operation amount C except for the insensitive region (that is, the region where the operation amount C is between 0 and a predetermined value C0). The flow rate Q reaches the maximum flow rate Qmax when the manipulated variable C is the maximum value Cmax.
- the flow rate Q increases as the operation amount C increases as a whole, as in the normal case, but due to the action of the electromagnetic proportional valve 54, the limited flow rate is increased. It is limited to be equal to or less than Qlim ( ⁇ Qmax). Specifically, the flow rate Q increases approximately linearly at the same increase rate (inclination) as in the normal state in accordance with the increase in the operation amount C in the range where the operation amount C is equal to or greater than the predetermined value C0. However, when the operation amount C exceeds a predetermined value C1 corresponding to the limit flow rate Qlim, the flow rate Q is maintained at the limit flow rate Qlim regardless of the operation amount C.
- the operation support control device 200 Can restrict the flow rate Q of the hydraulic oil supplied to the bottom side oil chamber 7B of the boom cylinder 7 to be relatively low, in other words, equal to or less than the limit flow rate Qlim corresponding to the fine operation of the lever 26A.
- FIG. 5B conceptually shows another example of the relationship between the operation amount C of the boom raising operation with respect to the lever 26A and the flow rate Q of the hydraulic oil supplied to the bottom side oil chamber 7B of the boom cylinder 7.
- FIG. 5B conceptually shows another example of the relationship between the operation amount C of the boom raising operation with respect to the lever 26A and the flow rate Q of the hydraulic oil supplied to the bottom side oil chamber 7B of the boom cylinder 7.
- the flow rate Q is increased (inclined) according to the increase in the operation amount C by the action of the electromagnetic proportional valve 54. Is limited to be smaller than the normal time and equal to or less than the limit flow rate Qlim. Specifically, the flow rate Q increases approximately linearly with a smaller slope (increase rate) than usual in accordance with the increase in the operation amount C in the range where the operation amount C is equal to or greater than the predetermined value C0. However, when the flow rate Q exceeds a predetermined value C2 (> C1) corresponding to the limit flow rate Qlim, the flow rate Q is maintained at the limit flow rate Qlim regardless of the operation amount C.
- the operation assistance control apparatus 200 can further suppress the increase rate of the flow rate Q with respect to the increase in the operation amount C. Therefore, when the operator performs a boom raising operation for canceling the jack-up state of the excavator 500, the operation support control device 200 further slows down the boom 4 raising operation, and a part of the lower part traveling is lifted. The impact when the body 1 is grounded can be further suppressed.
- the operation control unit 302 determines the flow rate of the hydraulic oil supplied to the bottom side oil chamber 7B of the boom cylinder 7 according to the operation amount of the boom raising operation with respect to the lever 26A. Make it relatively less than normal. Thereby, the operation assistance control apparatus 200 makes the raising operation of the boom 4 corresponding to the boom raising operation for canceling the jack-up state of the shovel 500 relatively slower than the normal time, and cancels the jack-up state.
- the impact on the vehicle body (the lower traveling body 1 and the upper turning body 3) can be suppressed.
- the operation support control device 200 can suppress the deterioration of the vehicle body due to the impact when the jack-up state is resolved, the noise to the surroundings, the operator's discomfort, and the like. Further, the operation support control device 200 can suppress an impact when the jack up state of the shovel 500 is canceled even when the shovel 500 is driven by an operator having a relatively low skill level. Further, the operation support control device 200 requires a fine operation for preventing an impact on the vehicle body even if the operator has a high operation skill level. Since the impact on the vehicle body when the up state is eliminated can be suppressed, the operator's fatigue can be reduced as a result.
- the operation control unit 302 may reduce the flow rate of the hydraulic oil supplied to the boom cylinder 7 in accordance with the operation amount of the boom raising operation with respect to the lever 26A by other methods than in the normal time. .
- another method will be described with reference to FIG.
- FIG. 6 is a diagram illustrating another example of the configuration of the operation support control device 200.
- the operation support control device 200 includes an electromagnetic proportional valve 56 instead of the electromagnetic proportional valve 54.
- the electromagnetic proportional valve 56 is provided in a high pressure hydraulic line between the rod side oil chamber 7R of the boom cylinder 7 and the boom control valve 17A. That is, the electromagnetic proportional valve 56 is provided in the hydraulic oil discharge path from the rod side oil chamber 7R to the hydraulic oil tank T via the boom control valve 17A during the boom raising operation with respect to the lever 26A.
- the electromagnetic proportional valve 56 limits the flow rate discharged from the rod-side oil chamber 7R of the boom cylinder 7 during the boom raising operation with respect to the lever 26A according to the control current from the controller 30.
- the electromagnetic proportional valve 54 does not limit the flow rate when no control current is input, and acts so that the allowable flow rate decreases as the control current increases when the control current is input. Thereby, the electromagnetic proportional valve 56 can restrict
- the operation control unit 302 outputs a control current to the electromagnetic proportional valve 56 when the excavator 500 is jacked up. This restricts the flow rate of the hydraulic oil discharged from the rod side oil chamber 7R of the boom cylinder 7 during the boom raising operation with respect to the lever 26A. As a result, the flow rate of the hydraulic oil supplied to the bottom side oil chamber 7B is limited. Is done. At this time, as a flow restriction mode by the electromagnetic proportional valve 56, for example, the relationship between the flow rate and the operation amount represented in FIGS. 5A and 5B described above can be employed.
- the operation control unit 302 restricts the flow rate of the hydraulic oil discharged from the rod side oil chamber 7R of the boom cylinder 7 during the boom raising operation with respect to the lever 26A via the electromagnetic proportional valve 56. You may restrict
- the electromagnetic proportional valve 56 is provided in the high-pressure hydraulic line between the bottom side oil chamber 7B of the boom cylinder 7 and the boom control valve 17A.
- the operation control unit 302 is supplied to the bottom side oil chamber 7B of the boom cylinder 7 or the flow rate of the hydraulic oil discharged from the rod side oil chamber 7R is relatively smaller than normal.
- the flow rate is adjusted by the electromagnetic proportional valve 56 (an example of an adjustment valve).
- the flow rate of the hydraulic oil supplied from the main pump 14 to the bottom side oil chamber 7B of the boom cylinder 7 through the boom control valve 17A is higher than that in the case of the boom raising operation with respect to the lever 26A with the same operation amount at the normal time.
- the boom 4 is moved up relatively slowly. Therefore, as in the example of FIG.
- the operation support control device 200 performs a relative lifting operation of the boom 4 when the operator performs a boom raising operation for canceling the jack-up state of the shovel 500. Therefore, it is possible to suppress an impact when a part of the lower traveling body 1 that has floated down contacts the ground.
- the notification unit 303 controls the display device 50 and the sound output device 52, and the operation support control is started through the display device 50 and the sound output device 52. Notify the operator to that effect.
- this notification is referred to as “operation support control start notification” for convenience.
- the notification unit 303 indicates that the operation of the attachment for canceling the jack-up state according to the operation of the operation device 26 by the operator is relatively slower than the normal time by the operation support function. Notify the operator. Thereby, the operator can recognize that the operation
- the notification unit 303 controls the display device 50 and the audio output device 52 when the operation support control is stopped after the operation support control is started, and the operation support control is performed through the display device 50 and the audio output device 52. Is notified to the operator.
- this notification is referred to as “operation support control stop notification” for convenience.
- the notification unit 303 has a state in which the operation of the attachment for canceling the jack-up state according to the operation of the operation device 26 by the operator is relatively slower than the normal time by the operation support function. The operator is notified that the release has been made. Thereby, the operator can recognize that the state where the operation of the attachment according to the operation with respect to the operation device 26 is delayed is released as compared with the normal time.
- FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a setting screen (setting screen 700) regarding the operation support control device 200 displayed on the display device 50.
- the setting screen 700 includes a list 701, a selection icon 702, an ON / OFF icon 703, and an operation speed selection icon 704.
- the list 701 represents a control mode (operation support mode) related to a plurality of operation support controls to be set.
- the list 701 includes four operation support modes including an operation support mode (jack-up support mode) corresponding to the jack-up state of the excavator 500 in the present embodiment.
- An operator or the like selects a desired operation support mode from among a plurality of control modes related to operation support control through predetermined operation means (for example, a button attached to the display device 50 or a touch panel mounted on the display device 50). can do.
- the selection icon 702 represents the currently selected operation support mode for the setting target. In this example, the jack-up support mode is selected.
- the ON / OFF icon 703 and the operation speed selection icon 704 are in a non-display state, that is, a folded state when the jack-up support mode is not selected, and are expanded when the jack-up support mode is selected. It may be displayed.
- the ON / OFF icon 703 is a virtual operation target corresponding to the operation support function switch 60.
- the ON / OFF icon 703 includes an ON icon 703A and an OFF icon 703B.
- the ON icon 703A is selected.
- An operator or the like performs a specified operation on the ON icon 703A or the OFF icon 703B through a predetermined operation means, thereby enabling the operation support control function corresponding to the jack-up support mode, that is, the jack-up state of the excavator 500 described above. Can be disabled or disabled.
- the operation speed selection icon 704 is a virtual speed for setting an attachment operation speed at the time of operation support in the jack-up support mode, that is, an attachment operation speed at which the excavator 500 is relatively slowed according to the jack-up state. It is an operation target.
- the operation speed of the attachment when the shovel 500 is jacked up is divided into three stages, and the operation speed selection icon 704 includes level icons 704A to 704C.
- the level icon 704A is selected. .
- An operator or the like can set the operation speed of the attachment when the shovel 500 is jacked up in three stages by performing a designation operation on any of the level icons 704A to 704C through a predetermined operation means.
- FIG. 8 is a flowchart schematically showing an example of the operation support control process performed by the controller 30 of the operation support control apparatus 200.
- the processing according to this flowchart is repeatedly executed at predetermined processing intervals when, for example, the operation support function is ON (enabled) and the operation support control is not executed during the operation of the excavator 500. .
- step S102 the determination unit 301 determines whether or not the excavator 500 is in the jack-up state.
- the determination unit 301 proceeds to step S104 when the excavator 500 is in the jack-up state, and ends the current process when it is not in the jack-up state.
- step S104 the operation control unit 302 starts operation support control. Specifically, the operation control unit 302 starts outputting a control current to the electromagnetic proportional valve 54 and the electromagnetic proportional valve 56.
- the notification unit 303 notifies the operator of operation support control start through the display device 50 and the audio output device 52.
- step S106 the operation control unit 302 determines whether or not a boom raising operation has been performed on the lever 26A based on the detection signal of the pressure sensor 29A. When the boom raising operation is performed, the operation control unit 302 proceeds to step S108. When the boom raising operation is not performed, the operation control unit 302 repeats the process of this step until the boom raising operation is performed.
- the process according to this flowchart may be forcibly stopped. For example, there is a possibility that the jack-up state does not occur depending on the determination accuracy of whether or not the determination unit 301 is in the jack-up state.
- step S108 the operation control unit 302 determines whether or not a predetermined time has passed since the boom raising operation started.
- the predetermined time is, for example, an upper limit (maximum value) of the time required from the start of the boom raising operation for canceling the jack-up state of the excavator 500 until the jack-up state is actually cancelled. Or the like.
- the operation control unit 302 proceeds to step S110 when the certain time has elapsed from the start of the boom raising operation, and waits until the certain time has elapsed when the certain time has not elapsed since the boom raising operation was started (that is, , Repeat the process of this step).
- step S110 the operation control unit 302 stops the operation support control. Specifically, the output of the control current to the electromagnetic proportional valve 54 and the electromagnetic proportional valve 56 is stopped. Then, the notification unit 303 sends an operation support control stop notification to the operator through the display device 50 and the audio output device 52.
- the operation support control device 200 determines that the excavator 500 is in the jack-up state
- the operation of the attachment for canceling the jack-up state of the excavator 500 (specifically, the boom 4 Is relatively slower than normal.
- the operation support control device 200 returns the operation speed of the attachment to the original state when a certain time has elapsed since the operation of the attachment for canceling the jack-up state of the excavator 500 is started.
- the operation support control device 200 performs the operation of the attachment for canceling the jack-up state of the shovel 500 until the jack-up state of the shovel 500 is canceled by appropriately setting a certain time. It can be made slower than normal.
- the operation support control device 200 can suppress the impact on the vehicle body caused by the grounding of the part of the lower traveling body 1 that has been lifted when the jack-up state is resolved.
- the operation support control device 200 can keep the state in which the operation of the attachment has been delayed more slowly than usual even though the jack-up state of the excavator 500 has been eliminated by appropriately setting a certain time. Can be prevented.
- FIG. 9 is a flowchart schematically showing another example of the operation support control process by the controller 30 of the operation support control device 200.
- steps S202 and S204 are the same as that in steps S102 and S104 in FIG.
- step S206 the determination unit 301 determines whether the jack-up state of the excavator 500 has been eliminated.
- the determination unit 301 proceeds to step S208 when the jack-up state of the shovel 500 has been eliminated, that is, when the shovel 500 is not in the jack-up state.
- the determination unit 301 waits until the jack-up state of the shovel 500 is cleared when the jack-up state of the shovel 500 is not cleared, that is, when the shovel 500 is in the jack-up state (that is, this step). Repeat the process.)
- the process according to this flowchart may be forcibly stopped. For example, there is a possibility that the jack-up state does not occur depending on the determination accuracy of whether or not the determination unit 301 is in the jack-up state.
- step S208 is the same as step S110 in FIG.
- the operation support control device 200 determines that the excavator 500 is in the jack-up state, the operation of the attachment for canceling the jack-up state of the excavator 500 (specifically, the boom 4 Is relatively slower than normal. Then, when it is determined that the jack-up state of the excavator 500 has been eliminated, the operation support control device 200 returns the operation speed of the attachment to the original state. Thereby, the operation assistance control apparatus 200 can grasp
- the operation device 26 is a hydraulic type that outputs a pressure signal (pilot pressure) by a hydraulic pressure according to an operation state by an operator, but may be an electric type that outputs an electric signal.
- the control valve 17 is an electromagnetic pilot-type hydraulic control valve that is driven by an electrical signal corresponding to the operation state, which is directly input from the operation device 26 or indirectly through the controller 30 or the like.
- an electromagnetic pilot type boom control valve 17A is included.
- the electromagnetic proportional valve 54 corrects an electric signal corresponding to a boom raising operation on the lever 26A in accordance with a control command from the controller 30 (operation control unit 302), and outputs the electric signal toward the boom control valve 17A.
- a processing device both are examples of a correction device.
- the functions of the electronic circuit and the processing device may be built in the controller 30.
- the operation control unit 302 relatively slows the boom 4 raising operation as compared with the normal operation as an attachment operation for eliminating the jack-up state of the shovel 500.
- the operation control unit 302 performs relative to the opening operation of the arm 5 relative to the normal operation instead of or in addition to the raising operation of the boom 4 as an attachment operation for eliminating the jack-up state of the excavator 500. You may be late.
- the arm opening of the lever 26 ⁇ / b> B is controlled on the hydraulic line 27 between the output port corresponding to the arm opening operation of the lever 26 ⁇ / b> B and the control valve 17 under the control of the controller 30.
- An electromagnetic proportional valve for reducing the secondary pilot pressure corresponding to the operation may be provided.
- the arm at the time of opening the arm with respect to the lever 26 ⁇ / b> B is controlled in the high pressure hydraulic line between the bottom oil chamber of the arm cylinder 8 and the control valve 17 under the control of the controller 30.
- An electromagnetic proportional valve that restricts the flow rate of the hydraulic oil discharged from the bottom side oil chamber of the cylinder 8 may be provided. Further, for example, in the high pressure hydraulic line between the rod side oil chamber of the arm cylinder 8 and the control valve 17, under the control of the controller 30, the rod side oil chamber of the arm cylinder 8 when the arm 26 is operated to open the lever 26 ⁇ / b> B. An electromagnetic proportional valve that restricts the flow rate of the supplied hydraulic oil may be provided.
- the operation support control device 200 performs only the operation of the attachment for canceling the jack-up state of the shovel 500 relative to the normal time when the shovel 500 is in the jack-up state.
- the present invention is not limited to this mode.
- the operation support control device 200 may make the overall operation of the attachment relatively slower than normal.
- the operation support control device 200 (the controller 30) restricts the discharge flow rate of the main pump 14 or restricts the output of the engine 11 that is a driving force source of the main pump 14, thereby The entire operation may be made slower than normal.
- the operation support control device 200 determines whether the excavator 500 is in the jack-up state based on the rod pressure PR of the boom cylinder 7 or the like, but is not limited to this aspect.
- the rod pressure PR of the boom cylinder 7 becomes relatively high regardless of whether or not the excavator 500 is in the jack-up state (specifically, the rod pressure PR is a predetermined threshold value).
- the operation speed of the attachment such as the boom cylinder 7 may be slowed down.
- the state in which the rod pressure PR of the boom cylinder 7 is relatively high continues for a relatively long period of time (specifically, the state in which the rod pressure PR is equal to or greater than the predetermined threshold value PRth is the predetermined time Tth).
- the operation speed of the attachment such as the boom cylinder 7 may be slowed down.
- the operation support control device 200 determines whether or not the rod pressure PR of the boom cylinder 7 is relatively high or the rod pressure PR is relatively
- the processing flow of FIG. 8 may be executed in which processing for determining whether the high state continues for a relatively long period of time is employed.
- step S202 the operation support control device 200 determines whether or not the rod pressure PR of the boom cylinder 7 is relatively high, or the rod pressure PR is relatively high, instead of determining whether or not it is in the jack-up state.
- a process for determining whether or not the state continues for a relatively long period of time is employed.
- step S206 instead of determining whether or not the jack-up state has been resolved, the rod pressure PR of the boom cylinder 7 is relatively set. 9 may be executed, in which a process for determining whether or not the high state has been resolved is adopted.
- the operation support control device 200 adjusts the operating speed of the attachment such as the boom cylinder 7 when the excavator 500 is in the jack-up state, but is not limited to this mode.
- the operation support control device 200 may change the operation speed of the attachment in order to cope with a change in the weight of the counterweight mounted on the upper swing body 3 of the excavator 500 (a plurality of types of counterweights that can be mounted on the excavator 500). May be adjusted.
- the operation support control device 200 may automatically determine the installed counterweight and automatically adjust the operation speed of the attachment.
- the operation support control device 200 may automatically adjust the operation speed of the attachment in accordance with the manual setting of the counter weight mounted by the operator or the like, or the manual setting related to the operation speed by the operator or the like. Accordingly, the operation speed of the attachment may be adjusted.
- manual setting by the operator is the same as in the above-described embodiment, such as an operation screen (for example, the above-described operation screen displayed on the touch panel display device 50, for example, an operation unit using hardware such as buttons, toggles, and levers). This may be performed through an operation unit by software such as an icon on the setting screen 700) of FIG.
- the operation support control device 200 not only relatively slows down the operation speed of the attachment (the boom 4 and the arm 5) when the excavator 500 is in the jack-up state.
- the jack-up state of the excavator 500 may be canceled automatically. That is, when the excavator 500 is in the jack-up state, the operation support control apparatus 200 may automatically cancel the jack-up state while relatively slowing down the operation speed of the attachment. Thereby, the jack-up state of the shovel 500 is automatically canceled.
- the operation support control device 200 determines whether the shovel 500 is in an intentional jack-up state or an unintentional jack-up state by an operator or the like, and is not intentional. When in the jack-up state, the jack-up state may be automatically canceled while the operation speed of the attachment is relatively slow. For example, the operation support control device 200 determines whether the current jack-up state is intentional or unintentional by grasping the work state of the immediately preceding excavator 500 based on the operation state of the operation device 26 or the like. Yes.
- the operation support control device 200 does not automatically cancel the jack-up state of the shovel 500 when the operator or the like intentionally puts the shovel 500 into the jack-up state (for example, in the case of FIG. 3B described above).
- the operation support control device 200 slows down the operation speed of the attachment when an operation to cancel the jack-up state of the shovel 500 is performed.
- the jack-up state of the excavator 500 may be canceled automatically, for example, in order to cancel the jack-up state of the shovel 500, an operation of raising the boom 4 or an operation of opening the arm 5 with respect to the operation device 26 is performed.
- the operation speed of the attachment is increased with respect to the operating device 26.
- the operation is controlled regardless of the operation content (that is, the operation amount) related to the arm 4 and the arm 5.
- the operation for canceling the jack-up state of the excavator 500 is an operation for a dedicated operation button or the like for canceling the jack-up state.
- the operation support control device 200 can automatically cancel the jack-up state of the shovel 500 only when the operator or the like intends to cancel the jack-up.
- the excavator 500 operates by receiving an operation from an operator or the like boarding the cabin 10 through the operation device 26, but the embodiment is not limited thereto.
- the excavator 500 uses a communication device mounted thereon and a predetermined external device and a communication network (for example, a mobile communication network having a base station as a terminal, a satellite communication network using a communication satellite, an Internet network, etc.).
- the captured image of the imaging device that is connected so as to be communicable and captures the surrounding area is sequentially transmitted to the external device.
- the operator etc. can confirm the mode of the periphery of the shovel 500.
- the excavator 500 may operate by receiving an operation input to an operation unit (for example, a joystick) of the external device by an operator (operator) or the like in the external device via a communication network. That is, the shovel 500 may be remotely operated via a communication network.
- the operation support control device 200 can support the operation of an operator or the like via the communication network, as in the case of the above-described embodiment.
- the operation support control device 200 depending on the remote operation, the jack-up state of the shovel 500 (see FIG. 3A) contrary to the operator's intention, or the jack-up state of the shovel 500 according to the operator's intention (see FIG. 3B).
- the excavator 500 operates by receiving an operation by an operator or the like, but may operate autonomously without receiving an operation from the outside.
- the excavator 500 is automatically generated by a control device (hereinafter referred to as an autonomous control device) that controls an autonomous operation instead of the operation content (for example, the operation direction and the operation amount) for the operation device 26 such as an operator.
- the excavator 500 is automatically operated by the autonomous control device.
- the operation support control device 200 can support the automatic operation of the excavator 500 by the autonomous control device.
- the operation support control device 200 is in accordance with the automatic operation of the excavator 500 by the autonomous control device, according to the jack-up state of the shovel 500 (FIG. 3A) contrary to the intention of the autonomous control device, or according to the intention of the autonomous control device. Even when the jack-up state (FIG. 3B) occurs, the same operation support control as in the above-described embodiment and modification can be performed.
- the excavator 500 is configured to hydraulically drive all the various operating elements such as the lower traveling body 1, the upper swing body 3, the boom 4, the arm 5, and the bucket 6. A part of the configuration may be electrically driven. That is, the configuration disclosed in the above-described embodiment may be applied to a hybrid excavator, an electric excavator, or the like.
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Abstract
ジャッキアップ状態が解消される場合に、車体に生じる衝撃を抑制することが可能なショベルを提供する。そのため、本発明の一実施形態に係るショベルは、下部走行体1と、旋回自在に下部走行体1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、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、コントローラ30と、を備え、コントローラ30は、当該ショベルがジャッキアップ状態の場合に、アタッチメントの動作を相対的に遅くする。
Description
本発明は、ショベルに関する。
ショベルは、走行体の一部が浮き上がり、走行体の接地部分とアタッチメントの接地部分とで自重が支えられる状態(以下、「ジャッキアップ状態」)になる場合がある。
例えば、ショベルによる掘削作業時に、掘削反力によって、走行体の前部が浮き上がり、その結果、ショベルがジャッキアップ状態になる場合がある(例えば、特許文献1等参照)。
また、例えば、下部走行体のクローラについた泥を落とすため、ショベルが、左右一対のクローラのうちの一方のクローラを接地させ、且つ、他方のクローラを浮き上がらせたジャッキアップ状態にされる場合がある(例えば、特許文献2等参照)。
しかしながら、ショベルのジャッキアップ状態が解消される場合、その態様によっては、走行体が一部浮き上がった状態から一気に落下するように接地し、ショベルの車体に相対的に大きな衝撃が生じる可能性がある。よって、ショベルの寿命やショベル及びショベルの周辺の安全性の観点で改善の余地がある。
そこで、上記課題に鑑み、ジャッキアップ状態が解消される場合に、車体に生じる衝撃を抑制することが可能なショベルを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の一実施形態では、
走行体と、
旋回自在に前記走行体に搭載される旋回体と、
前記旋回体に取り付けられ、ブーム、アーム、及びバケットを含むアタッチメントと、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記走行体が浮いている状態の場合に、前記アタッチメントの動作を相対的に遅くする、
ショベルが提供される。
走行体と、
旋回自在に前記走行体に搭載される旋回体と、
前記旋回体に取り付けられ、ブーム、アーム、及びバケットを含むアタッチメントと、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記走行体が浮いている状態の場合に、前記アタッチメントの動作を相対的に遅くする、
ショベルが提供される。
上述の実施形態によれば、ジャッキアップ状態が解消される場合に、車体に生じる衝撃を抑制することが可能なショベルを提供することができる。
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。
[ショベルの概要]
まず、図1を参照して、本実施形態に係るショベル500の概要について説明をする。
まず、図1を参照して、本実施形態に係るショベル500の概要について説明をする。
図1は、本実施形態に係るショベル500の側面図である。
本実施形態に係るショベル500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、アタッチメント(作業装置)としてのブーム4、アーム5、及びバケット6と、オペレータが搭乗するキャビン10を備える。以下、ショベル500の前方は、ショベル500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」)で見たときに、上部旋回体3に対するアタッチメントの延出方向(以下、単に「アタッチメントの延出方向」)に対応する。また、ショベル500の左方及び右方は、それぞれ、ショベル500を平面視で見たときに、キャビン10内のオペレータの左方及び右方に対応する。
下部走行体1(走行体の一例)は、例えば、左右一対のクローラを含み、それぞれのクローラが走行油圧モータ1A,1B(図2参照)で油圧駆動されることにより、ショベル500を走行させる。
上部旋回体3(旋回体の一例)は、旋回油圧モータ21(図2参照)で駆動されることにより、下部走行体1に対して旋回する。
ブーム4は、上部旋回体3の前部中央に俯仰可能に枢着され、ブーム4の先端には、アーム5が上下回動可能に枢着され、アーム5の先端には、バケット6が上下回動可能に枢着される。ブーム4、アーム5、及びバケット6は、油圧アクチュエータとしてのブームシリンダ7、アームシリンダ8、及びバケットシリンダ9によりそれぞれ油圧駆動される。
キャビン10は、オペレータが搭乗する操縦室であり、上部旋回体3の前部左側に搭載される。
[ショベルの基本構成]
次に、図2を参照して、ショベル500の基本的な構成について説明する。
次に、図2を参照して、ショベル500の基本的な構成について説明する。
図2は、本実施形態に係るショベル500の構成の一例を示すブロック図である。
尚、図中、機械的動力ラインは二重線、高圧油圧ラインは太い実線、パイロットラインは破線、電気駆動・制御ラインは細い実線でそれぞれ示される。以下、後述する図4、図6についても同様である。
本実施形態に係るショベル500の油圧アクチュエータを油圧駆動する油圧駆動系は、エンジン11と、メインポンプ14と、コントロールバルブ17を含む。また、本実施形態に係るショベル500の油圧駆動系は、上述の如く、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のそれぞれを油圧駆動する走行油圧モータ1A,1B、旋回油圧モータ21、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等の油圧アクチュエータを含む。
エンジン11は、油圧駆動系におけるメイン動力源であり、例えば、上部旋回体3の後部に搭載される。具体的には、エンジン11は、後述するエンジンコントロールモジュール(ECM:Engine Control Module)75による制御の下、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。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。
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、高圧油圧ライン16を通じてコントロールバルブ17に作動油を供給する。メインポンプ14は、上述の如く、エンジン11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、後述するコントローラ30による制御の下、レギュレータ(不図示)が斜板の角度(傾転角)を制御することでピストンのストローク長を調整し、吐出流量(吐出圧)を制御することができる。
コントロールバルブ17は、例えば、上部旋回体3の中央部に搭載され、オペレータによる操作装置26に対する操作に応じて、油圧駆動系の制御を行う油圧制御装置である。コントロールバルブ17は、上述の如く、高圧油圧ライン16を介してメインポンプ14と接続され、メインポンプ14から供給される作動油を、操作装置26の操作状態に応じて、油圧アクチュエータである走行油圧モータ1A(右用),1B(左用)、旋回油圧モータ21、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油圧制御弁(方向切換弁)を含むバルブユニットである。
本実施形態に係るショベル500の操作系は、パイロットポンプ15と、操作装置26を含む。
パイロットポンプ15は、例えば、上部旋回体3の後部に搭載され、パイロットライン25を介して操作装置26にパイロット圧を供給する。パイロットポンプ15は、例えば、固定容量式油圧ポンプであり、エンジン11により駆動される。
操作装置26は、レバー26A,26Bと、ペダル26Cを含む。操作装置26は、キャビン10の操縦席付近に設けられ、オペレータが各種動作要素(下部走行体1、上部旋回体3、ブーム4、アーム5、バケット6等)の操作を行うための操作入力手段である。換言すれば、操作装置26は、それぞれの動作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1A,1B、旋回油圧モータ21、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、バケットシリンダ9等)の操作を行うための操作入力手段である。操作装置26(即ち、レバー26A,26B、及びペダル26C)は、油圧ライン27を介して、コントロールバルブ17にそれぞれ接続される。これにより、コントロールバルブ17には、操作装置26における下部走行体1、上部旋回体3、ブーム4、アーム5、及びバケット6等の操作状態に応じたパイロット信号(パイロット圧)が入力される。そのため、コントロールバルブ17は、操作装置26における操作状態に応じて、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。また、操作装置26は、油圧ライン28を介して圧力センサ29に接続される。以下、レバー26Aによりブーム4(ブームシリンダ7)の操作が行われ、レバー26Bによりアーム5(アームシリンダ8)の操作が行われる前提で説明を進める。
本実施形態に係るショベル500の制御系は、コントローラ30と、圧力センサ29と、ECM75と、エンジン回転数センサ11aを含む。また、本実施形態に係るショベル500の制御系は、後述する操作支援制御に関する構成として、傾斜角度センサ40と、ブーム角度センサ42と、アーム角度センサ44と、バケット角度センサ46と、ロッド圧センサ48と、表示装置50と、音声出力装置52と、電磁比例弁54と、操作支援機能ON/OFFスイッチ60を含む。
コントローラ30は、ショベル500の駆動制御を行う。コントローラ30は、その機能が任意のハードウェア、或いは、ハードウェア及びソフトウェアの組み合わせ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)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、不揮発性の補助記憶装置、及びI/O(Input-Output interface)等を含むマイクロコンピュータで構成され、ROMや補助記憶装置に格納される各種プログラムをCPU上で実行することにより各種機能が実現される。
例えば、コントローラ30は、オペレータ等の所定操作により予め設定される作業モード等に基づき、目標回転数を設定し、ECM75を介して、エンジン11を一定回転させる駆動制御を行う。
また、例えば、コントローラ30は、圧力センサ29から入力される、操作装置26における各種動作要素(即ち、各種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の検出値等に基づき、コントロールバルブ17を含む油圧アクチュエータを駆動する油圧回路の制御を行う。
また、例えば、コントローラ30は、ショベル500がジャッキアップ状態にある場合、ジャッキアップ状態の解消のためのオペレータの操作を支援する制御(以下、「操作支援制御」)を行う。コントローラ30による操作支援制御の詳細は、後述する。
尚、コントローラ30の機能の一部は、他のコントローラ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される態様で実現されてもよい。
圧力センサ29は、上述の如く、油圧ライン28を介して操作装置26と接続され、操作装置26の二次側のパイロット圧、即ち、操作装置26におけるそれぞれの動作要素(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。圧力センサ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等の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。
ECM75は、コントローラ30から制御指令に基づき、エンジン11を駆動制御する。例えば、ECM75は、エンジン回転数センサ11aから入力される検出信号に対応するエンジン11の回転数(回転速度)の測定値に基づき、コントローラ30からの制御指令に対応する目標回転数でエンジン11が一定回転するようにエンジン11を制御する。
エンジン回転数センサ11aは、エンジン11の回転数を検出する既知の検出手段である。エンジン回転数センサ11aによるエンジン11の回転数に対応する検出信号は、ECM75に取り込まれる。
傾斜角度センサ40は、ショベル500の所定の基準面(例えば、水平面)に対する傾斜状態を検出する検出手段である。傾斜角度センサ40は、例えば、上部旋回体3に搭載され、ショベル500(即ち、上部旋回体3)の前後方向及び左右方向の2軸における傾斜角度を検出する。傾斜角度センサ40による傾斜角度に対応する検出信号は、コントローラ30に取り込まれる。
ブーム角度センサ42は、ブーム4の上部旋回体3に対する俯仰角度、例えば、側面視において、上部旋回体3の旋回平面に対してブーム4の両端の支点を結ぶ直線が成す角度(以下、「ブーム角度」)を検出する。ブーム角度センサ42は、例えば、ロータリエンコーダやIMU(Inertial Measurement Unit)等を含んでよく、以下、アーム角度センサ44及びバケット角度センサ46についても同様である。ブーム角度センサ42によるブーム角度に対応する検出信号は、コントローラ30に取り込まれる。
アーム角度センサ44は、アーム5のブーム4に対する俯仰角度、例えば、側面視において、ブーム4の両端の支点を結ぶ直線に対してアーム5の両端の支点を結ぶ直線が成す角度(以下、「アーム角度」)を検出する。アーム角度センサ44によるアーム角度に対応する検出信号は、コントローラ30に取り込まれる。
バケット角度センサ46は、バケット6のアーム5に対する俯仰角度、例えば、側面視において、アーム5の両端の支点を結ぶ直線に対してバケット6の支点と先端(刃先)とを結ぶ直線が成す角度(以下、「バケット角度」)を検出する。バケット角度センサ46によるバケット角度に対応する検出信号は、コントローラ30に取り込まれる。
ロッド圧センサ48は、ブームシリンダ7のロッド側油室7R(図4、図6参照)の圧力(以下、「ロッド圧」)を検出する。ロッド圧センサ48によるブームシリンダ7のロッド圧に対応する検出信号は、コントローラ30に取り込まれる。
表示装置50は、キャビン10内の操縦席付近のオペレータが視認し易い場所(例えば、キャビン10内の右前部のピラー部分等)に設けられ、コントローラ30による制御の下、各種情報画面を表示する。表示装置50は、例えば、液晶ディスプレイや有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイであり、操作部を兼ねるタッチパネル式であってもよい。また、表示装置50は、表示部に表示されるショベルに関する各種操作画面を操作するためのボタン、トグル、レバー等のハードウェアによる操作部を含んでもよい。
音声出力装置52は、キャビン10内の操縦席付近に設けられ、コントローラ30による制御の下、オペレータに各種通知を行うための音声を出力する。音声出力装置52は、例えば、スピーカやブザー等である。
電磁比例弁54は、操作装置26の二次側の油圧ライン27のうち、レバー26Aに対するブーム4の上げ操作(以下、「ブーム上げ操作」)に対応する二次側の油圧ライン27A(図4、図6参照)に設けられる。電磁比例弁54は、コントローラ30からの制御電流に応じて、レバー26Aの操作状態に対応するパイロット圧を減圧する。例えば、電磁比例弁54は、制御電流が入力されない場合、レバー26Aの一次側のパイロット圧と、ブーム4の上げ操作に対応する二次側(油圧ライン27A)のパイロット圧とを同じにする。そして、電磁比例弁54は、制御電流が入力される場合、制御電流が大きくなるほど、二次側(油圧ライン27A)のパイロット圧が小さくなるように作用する。これにより、オペレータによるブーム上げ操作に対するブーム4の動作を抑制し、動作速度を通常時(ショベル500がアタッチメントを用いた掘削作業等の通常の作業を行う場合)に対して相対的に遅くすることができる。
操作支援機能ON/OFFスイッチ(以下、便宜的に「操作支援機能スイッチ」)60は、上述した操作支援制御の機能(以下、「操作支援機能」)を有効化(ON)或いは無効化(OFF)する操作部である。操作支援機能スイッチ60は、例えば、表示装置50に搭載される、或いは、表示装置50と別に設けられるボタン、トグル、レバー等のハードウェアによる操作部であってもよいし、例えば、タッチパネル式の表示装置50に表示される操作画面上のアイコン等のソフトウェアによる操作部であってもよい。操作支援機能スイッチ60の操作状態に関する信号は、コントローラ30に取り込まれる。
[ジャッキアップ状態の具体例]
次に、図3(図3A,3B)を参照して、操作支援制御に関連するショベル500の姿勢状態、即ち、ジャッキアップ状態について説明する。
次に、図3(図3A,3B)を参照して、操作支援制御に関連するショベル500の姿勢状態、即ち、ジャッキアップ状態について説明する。
図3Aは、ショベル500に生じるジャッキアップ状態の一例を示す図であり、具体的には、オペレータの意図に反して、ジャッキアップ状態が発生するショベル500の作業状況を示す図である。図3Bは、ショベル500に生じるジャッキアップ状態の他の例を示す図であり、具体的には、オペレータの意図に沿って実現されるショベル500のジャッキアップ状態を示す図である。
図3Aに示すように、ショベル500は、地面300aの掘削作業を行っており、主に、ブーム4の下げ動作やアーム5及びバケット6の閉じ動作によって、バケット6から地面300aにショベル500の車体寄りの斜め下方向への力F2が作用する。このとき、ショベル500の車体には、バケット6に作用する力F2の反力、即ち、掘削反力F2aのうちの垂直方向成分F2aVに対応する車体を後方に傾斜させようとする反力F3(力のモーメント。以下、本実施形態では、単に「モーメント」)がアタッチメントを介して作用する。具体的には、当該反力F3は、ブームシリンダ7を引き上げようとする力F1として車体に作用する。そして、この力F1に起因して車体を後方に傾斜させようとするモーメントが、重力による車体を地面に抑え付けようとする力(モーメント)を上回ると、車体の前部が浮き上がってしまう。その結果、ショベル500は、バケット6の先端部、及び下部走行体1の後端部だけが接地し、下部走行体1の前端部が浮き上がったジャッキアップ状態になる。
このように、ショベル500のジャッキアップ状態は、例えば、アタッチメントを用いた掘削作業等において、バケット6が相対的に大きな力を付加しながら地面に接触することにより、オペレータの意図に反して生じうる。
また、図3Bに示すように、ショベル500は、下部走行体1の右側のクローラ1a、左側のクローラ1bのうちの左側のクローラ1bが地面から浮き上がり、バケット6の先端部及び右側のクローラ1aだけが接地したジャッキアップ状態になっている。
具体的には、オペレータは、操作装置26を操作し、上部旋回体3が直進方向を向いた状態(図1の状態)から上部旋回体3を左方向に90°旋回させ、その後、ブーム4の下げ操作及びアーム5の閉じ操作(以下、それぞれ、「ブーム下げ操作」及び「アーム閉じ操作」)等を行い、バケット6を接地させる。そして、オペレータは、その状態で、更に、ブーム下げ操作及びアーム閉じ操作等を継続することにより左側のクローラ1bを地面から空中に浮き上がらせる。これにより、ショベル500がジャッキアップ状態において、オペレータは、操作装置26を操作し、浮き上がった方の左側のクローラ1bを空転させることにより、クローラ1bに付着した泥を地面に落とすことができる。
このように、ショベル500のジャッキアップ状態は、例えば、下部走行体1のクローラの泥落としのため、バケット6が地面に接触した状態で相対的に大きな力を地面に付加することにより、オペレータの意図に沿った態様で生じうる。
[操作支援制御の詳細]
次に、図4~図6を参照して、操作支援制御を行う操作支援制御装置200の構成について説明する。
次に、図4~図6を参照して、操作支援制御を行う操作支援制御装置200の構成について説明する。
図4は、操作支援制御装置200の構成の一例を示す図である。
操作支援制御装置200は、コントローラ30と、レバー26Aに対するブーム上げ操作に対応する二次側のパイロット圧を検出する圧力センサ29(圧力センサ29A)と、傾斜角度センサ40と、ブーム角度センサ42と、アーム角度センサ44と、バケット角度センサ46と、ロッド圧センサ48と、表示装置50と、音声出力装置52と、電磁比例弁54と、操作支援機能スイッチ60を含む。
コントローラ30は、例えば、ROMや補助記憶装置に格納される一以上のプログラムを実行することにより実現される機能部として、判定部301と、動作制御部302と、通知部303を含む。
判定部301は、ショベル500がジャッキアップ状態であるか否かを判定する。
例えば、判定部301は、ロッド圧センサ48により検出されるブームシリンダ7のロッド圧PRに基づき、ショベル500がジャッキアップ状態であるか否かを判定する。具体的には、判定部301は、ロッド圧センサ48により検出されるブームシリンダ7のロッド圧PRが所定閾値PRth以上である場合、ショベル500がジャッキアップ状態にあると判定してよい。ショベル500のジャッキアップ状態は、ショベル500の自重をアタッチメントで支えている状態であり、ブームシリンダ7のロッド圧が非常に高くなるからである。このとき、所定閾値PRthは、ショベル500がジャッキアップ状態にある場合のブームシリンダ7のロッド圧PRの下限値として、実験やコンピュータシミュレーション等により予め規定されうる。また、判定部301は、ロッド圧センサ48により検出されるブームシリンダ7のロッド圧PRが所定閾値PRth以上である状態がある程度の時間(所定時間Tth以上)継続している場合に、ショベル500がジャッキアップ状態にあると判定してもよい。これにより、例えば、土羽打ち作業(転圧作業)等の通常作業時に、一瞬、ブームシリンダ7のロッド圧PRが所定閾値PRth以上になるような場合があり得るところ、そのような状態とジャッキアップ状態とをより精度良く判別することができる。
また、例えば、判定部301は、傾斜角度センサ40により検出されるショベル500の傾斜状態に基づき、ショベル500がジャッキアップ状態であるか否かを判定する。上述の如く、ジャッキアップ状態では、下部走行体1の一部が浮き上がり、ショベル500(上部旋回体3)が傾斜するからである。
また、例えば、判定部301は、オペレータによる操作装置26に対するアタッチメントの操作状態に基づき、ショベル500がジャッキアップ状態であるか否かを判定する。上述の如く、ショベル500のジャッキアップ状態が生じる場合、地面にバケット6が接地した後も、ブーム下げ操作やアーム閉じ操作が継続する特殊な操作状態になりうるからである。
また、例えば、判定部301は、車体(下部走行体1及び上部旋回体3)に対する相対的なバケット6の位置に関する情報に基づき、ショベル500がジャッキアップ状態であるか否かを判定する。ショベル500のジャッキアップ状態が生じる場合、車体から見たバケット6の先端部の位置が、下部走行体1の通常の接地部分より下方になるからである。このとき、判定部301は、ブーム角度センサ42、アーム角度センサ44、及び、バケット角度センサ46により検出されるブーム角度、アーム角度、及び、バケット角度と、既知のブーム4、アーム5、及び、バケット6のリンク長に基づき、車体から見たバケット6の相対位置を測定(算出)することができる。
また、判定部301は、ブームシリンダ7のロッド圧、ショベル500の傾斜状態、アタッチメントの操作状態、及び、バケット6の相対位置のうちの少なくとも二つに関する情報を組み合わせて、ショベル500がジャッキアップ状態にあるか否かを判定してもよい。
例えば、判定部301は、ブームシリンダ7のロッド圧に関する情報と、ショベル500の傾斜状態、アタッチメントの操作状態、及びバケット6の相対位置のうちの少なくとも一つに関する情報とに基づき、ショベル500がジャッキアップ状態にあるか否かを判定する。これにより、判定部301は、複数の種類の情報を参照することができるため、ショベル500がジャッキアップ状態にあるか否かをより精度良く判定することができる。
動作制御部302は、操作支援機能が有効化(ON)されている状態で、ショベル500がジャッキアップ状態になった場合に、操作支援制御を行う(開始する)。具体的には、動作制御部302は、操作支援機能が有効化されている状態で、ショベル500がジャッキアップ状態になった場合に、ショベル500のジャッキアップ状態を解消させるためのアタッチメントの動作を相対的に遅くする。以下、操作支援機能が有効化されていることを前提として、説明を進める。
より具体的には、動作制御部302は、ショベル500がジャッキアップ状態になった場合、電磁比例弁54に制御電流を出力する。これにより、レバー26Aに対するブーム上げ操作に対応する二次側のパイロット圧は、減圧され、減圧されたパイロット圧がコントロールバルブ17のブームシリンダ7を駆動するブーム制御弁17A(駆動装置の一例)のブーム上げ操作に対応するパイロットポートに入力される。
換言すれば、動作制御部302は、レバー26Aとブーム制御弁17Aとの間のブーム上げ操作に対応する圧力信号経路(油圧ライン27)に設けられる電磁比例弁54(補正装置の一例)に、レバー26Aに対するブーム上げ操作に対応する二次側のパイロット圧を操作量が少なくなる方向に補正させる。これにより、ブーム制御弁17Aを通じて、メインポンプ14からブームシリンダ7のボトム側油室7Bに供給される作動油の流量は、通常時の同じ操作量を伴うレバー26Aに対するブーム上げ操作の場合に比して減少し、ブーム4の上げ動作が相対的に遅くなる。よって、操作支援制御装置200は、オペレータによって、ショベル500のジャッキアップ状態を解消させるためのブーム上げ操作が行われた場合に、ブーム4の上げ動作を相対的に遅くし、浮き上がった下部走行体1の一部が接地する際の衝撃を抑制することができる。
例えば、図5Aは、レバー26Aに対するブーム上げ操作の操作量Cと、ブームシリンダ7のボトム側油室7Bに供給される作動油の流量Qとの関係の一例を概念的に示す図である。
図5Aに示すように、通常時において、ブームシリンダ7のボトム側油室7Bに供給される作動油の流量Qは、全体として、操作量Cの増加に応じて増加する。具体的には、流量Qは、不感領域(つまり、操作量Cが0から所定値C0までの間の領域)を除き、操作量Cの増加に応じて、略線形的に増加する。そして、流量Qは、操作量Cが最大値Cmaxの場合に、最大流量Qmaxに到達する。
一方、動作制御部302による操作支援制御が開始された場合、流量Qは、通常時と同様、全体として、操作量Cの増加に応じて増加するものの、電磁比例弁54の作用により、制限流量Qlim(<Qmax)以下になるように制限される。具体的には、流量Qは、操作量Cが所定値C0以上の範囲において、操作量Cの増加に応じて、通常時と同じ増加率(傾き)で略線形的に増加する。しかし、流量Qは、操作量Cが制限流量Qlimに対応する所定値C1を超えると、操作量Cに依らず、制限流量Qlimに維持される。これにより、例えば、オペレータの熟練度が低いことや雑な操作等に起因して、ジャッキアップ状態の解消のための急なブーム上げ操作が行われた場合であっても、操作支援制御装置200は、ブームシリンダ7のボトム側油室7Bに供給される作動油の流量Qを、相対的に低い、換言すれば、レバー26Aの微操作に対応する制限流量Qlim以下に制限することができる。
また、例えば、図5Bは、レバー26Aに対するブーム上げ操作の操作量Cと、ブームシリンダ7のボトム側油室7Bに供給される作動油の流量Qとの関係の他の例を概念的に示す図である。
図5Bに示すように、本例では、動作制御部302による操作支援制御が開始されると、流量Qは、電磁比例弁54の作用により、操作量Cの増加に応じた増加率(傾き)が通常時よりも小さく、且つ、制限流量Qlim以下になるように制限される。具体的には、流量Qは、操作量Cが所定値C0以上の範囲において、操作量Cの増加に応じて、通常時よりも小さい傾き(増加率)で略線形的に増加する。しかし、流量Qは、制限流量Qlimに対応する所定値C2(>C1)を超えると、操作量Cに依らず、制限流量Qlimに維持される。これにより、操作支援制御装置200は、更に、操作量Cの増加に対する流量Qの増加率も抑制することができる。そのため、操作支援制御装置200は、オペレータによって、ショベル500のジャッキアップ状態を解消させるためのブーム上げ操作が行われた場合に、ブーム4の上げ動作を更に遅くし、一部が浮き上がった下部走行体1の接地時の衝撃を更に抑制できる。
このように、動作制御部302は、ショベル500がジャッキアップ状態の場合、レバー26Aに対するブーム上げ操作の操作量に応じてブームシリンダ7のボトム側油室7Bに供給される作動油の流量を、通常時よりも相対的に少なくする。これにより、操作支援制御装置200は、ショベル500のジャッキアップ状態を解消させるためのブーム上げ操作に対応する、ブーム4の上げ動作を通常時よりも相対的に遅くし、ジャッキアップ状態の解消時における車体(下部走行体1及び上部旋回体3)への衝撃を抑制できる。そのため、操作支援制御装置200は、結果として、ジャッキアップ状態の解消の際の衝撃による車体の劣化、周囲への騒音、オペレータの不快感等を抑制することができる。また、操作支援制御装置200は、操作熟練度が相対的に低いオペレータによりショベル500が運転される場合であっても、ショベル500のジャッキアップ状態の解消の際の衝撃を抑制することができる。また、操作支援制御装置200は、操作熟練度が高いオペレータであっても、車体への衝撃を防止するための微操作が要求されるところ、操作に必要以上の気を使わせることなく、ジャッキアップ状態の解消の際の車体への衝撃を抑制することができるため、結果として、オペレータの疲労度を軽減させることができる。
また、動作制御部302は、他の方法で、レバー26Aに対するブーム上げ操作の操作量に応じてブームシリンダ7に供給される作動油の流量を、通常時よりも相対的に少なくしてもよい。以下、他の方法について、図6を参照して説明する。
図6は、操作支援制御装置200の構成の他の例を示す図である。
本例では、操作支援制御装置200は、図4の場合と異なり、電磁比例弁54の代わりに、電磁比例弁56を含む。
電磁比例弁56は、ブームシリンダ7のロッド側油室7Rとブーム制御弁17Aとの間の高圧油圧ラインに設けられる。つまり、電磁比例弁56は、レバー26Aに対するブーム上げ操作時におけるロッド側油室7Rからブーム制御弁17Aを経由する作動油タンクTへの作動油の排出経路に設けられる。電磁比例弁56は、コントローラ30からの制御電流に応じて、レバー26Aに対するブーム上げ操作時におけるブームシリンダ7のロッド側油室7Rから排出される流量を制限する。例えば、電磁比例弁54は、制御電流が入力されない場合、流量を制限せず、且つ、制御電流が入力される場合、制御電流が大きくなるほど、許容される流量が小さくなるように作用する。これにより、電磁比例弁56は、結果として、レバー26Aに対するブーム上げ操作時におけるブームシリンダ7のボトム側油室7Bに供給される流量を制限することができる。
動作制御部302は、ショベル500がジャッキアップ状態になった場合、電磁比例弁56に制御電流を出力する。これにより、レバー26Aに対するブーム上げ操作時に、ブームシリンダ7のロッド側油室7Rから排出される作動油の流量が制限され、結果として、ボトム側油室7Bに供給される作動油の流量が制限される。このとき、電磁比例弁56による流量の制限態様としては、例えば、上述した図5A,5Bで表される流量と操作量との関係が採用されうる。
また、本例では、動作制御部302は、電磁比例弁56を介して、レバー26Aに対するブーム上げ操作時に、ブームシリンダ7のロッド側油室7Rから排出される作動油の流量を制限させるが、直接的に、ボトム側油室7Bに供給される作動油の流量を制限させてもよい。この場合、電磁比例弁56は、ブームシリンダ7のボトム側油室7Bとブーム制御弁17Aとの間の高圧油圧ラインに設けられる。
換言すれば、動作制御部302は、ブームシリンダ7のボトム側油室7Bに供給される、或いは、ロッド側油室7Rから排出される作動油の流量が、通常時よりも相対的に少なくなるように、電磁比例弁56(調整弁の一例)に当該流量を調整させる。これにより、ブーム制御弁17Aを通じて、メインポンプ14からブームシリンダ7のボトム側油室7Bに供給される作動油の流量は、通常時の同じ操作量を伴うレバー26Aに対するブーム上げ操作の場合に比して減少し、ブーム4の上げ動作が相対的に遅くなる。よって、操作支援制御装置200は、図4の一例の場合と同様、オペレータによって、ショベル500のジャッキアップ状態を解消させるためのブーム上げ操作が行われた場合に、ブーム4の上げ動作を相対的に遅くし、浮き上がった下部走行体1の一部が接地する際の衝撃を抑制することができる。
図4に戻り、通知部303は、上述した操作支援制御が開始された場合、表示装置50や音声出力装置52を制御し、表示装置50や音声出力装置52を通じて、操作支援制御が開始された旨をオペレータに通知する。以下、当該通知を便宜的に「操作支援制御開始通知」と称する。換言すれば、通知部303は、操作支援機能によって、オペレータによる操作装置26に対する操作に応じた、ジャッキアップ状態を解消させるためのアタッチメントの動作が通常時よりも相対的に遅くなっていることをオペレータに通知する。これにより、オペレータは、通常時よりも、操作装置26に対する操作に応じたアタッチメントの動作が遅くなっていることを認識することができる。
また、通知部303は、操作支援制御が開始された後に、操作支援制御が停止された場合、表示装置50や音声出力装置52を制御し、表示装置50や音声出力装置52を通じて、操作支援制御が停止された旨をオペレータに通知する。以下、当該通知を便宜的に「操作支援制御停止通知」と称する。換言すれば、通知部303は、操作支援機能によって、オペレータによる操作装置26に対する操作に応じた、ジャッキアップ状態を解消させるためのアタッチメントの動作が通常時よりも相対的に遅くなっている状態が解除されたことをオペレータに通知する。これにより、オペレータは、通常時よりも、操作装置26に対する操作に応じたアタッチメントの動作が遅くなっている状態が解除されたことを認識することができる。
[操作支援制御装置に関する設定方法]
次に、図7を参照して、操作支援制御装置200に関する設定方法の具体例について説明する。
次に、図7を参照して、操作支援制御装置200に関する設定方法の具体例について説明する。
図7は、表示装置50に表示される操作支援制御装置200に関する設定画面の一例(設定画面700)を示す図である。
図7に示すように、設定画面700は、リスト701と、選択アイコン702と、ON/OFFアイコン703と、動作速度選択アイコン704を含む。
リスト701は、設定対象の複数の操作支援制御に関する制御モード(操作支援モード)を表す。本例では、リスト701は、本実施形態におけるショベル500のジャッキアップ状態に対応する操作支援モード(ジャッキアップ対応モード)を含む4つの操作支援モードが含む。オペレータ等は、所定の操作手段(例えば、表示装置50に付随するボタン等や表示装置50に実装されるタッチパネル等)を通じて、複数の操作支援制御に関する制御モードの中から所望の操作支援モードを選択することができる。
選択アイコン702は、現在選択されている設定対象の操作支援モードを表している。本例では、ジャッキアップ対応モードが選択されていることを表している。
ON/OFFアイコン703及び動作速度選択アイコン704は、ジャッキアップ対応モードが選択されていない状態では、非表示状態、つまり、折りたたまれた状態になっており、ジャッキアップ対応モードが選択されると展開表示される態様であってよい。
ON/OFFアイコン703は、操作支援機能スイッチ60に対応する仮想的な操作対象である。ON/OFFアイコン703は、ONアイコン703AとOFFアイコン703Bを含み、本例では、ONアイコン703Aが選択された状態になっている。オペレータ等は、所定の操作手段を通じて、ONアイコン703A或いはOFFアイコン703Bに対する指定操作を行うことで、ジャッキアップ対応モード、つまり、上述したショベル500のジャッキアップ状態に対応する操作支援制御の機能を有効化したり、無効化したりすることができる。
動作速度選択アイコン704は、ジャッキアップ対応モードによる操作支援時のアタッチメントの動作速度、つまり、ショベル500がジャッキアップ状態に応じて相対的に遅くされるアタッチメントの動作速度を設定するための仮想的な操作対象である。本例では、ショベル500のジャッキアップ発生時におけるアタッチメントの動作速度が3段階に区分され、動作速度選択アイコン704は、レベルアイコン704A~704Cを含み、本例では、レベルアイコン704Aが選択されている。オペレータ等は、所定の操作手段を通じて、レベルアイコン704A~704Cの何れかに対する指定操作を行うことで、ショベル500のジャッキアップ発生時におけるアタッチメントの動作速度を3段階の中で設定することができる。
[操作支援制御装置の動作]
次に、図8、図9を参照して、操作支援制御装置200による動作の詳細について説明する。
次に、図8、図9を参照して、操作支援制御装置200による動作の詳細について説明する。
図8は、操作支援制御装置200のコントローラ30による操作支援制御処理の一例を概略的に示すフローチャートである。本フローチャートによる処理は、例えば、ショベル500の運転中において、操作支援機能がON(有効化)されており、且つ、操作支援制御が実行されていない場合に、所定の処理間隔で繰り返し実行される。以下、後述する図9のフローチャートについても同様である。
ステップS102にて、判定部301は、ショベル500がジャッキアップ状態であるか否かを判定する。判定部301は、ショベル500がジャッキアップ状態である場合、ステップS104に進み、ジャッキアップ状態でない場合、今回の処理を終了する。
ステップS104にて、動作制御部302は、操作支援制御を開始する。具体的には、動作制御部302は、電磁比例弁54や電磁比例弁56への制御電流の出力を開始する。そして、通知部303は、表示装置50や音声出力装置52を通じて、オペレータに対する操作支援制御開始通知を行う。
ステップS106にて、動作制御部302は、圧力センサ29Aの検出信号に基づき、レバー26Aに対するブーム上げ操作が行われたか否かを判定する。動作制御部302は、ブーム上げ操作が行われた場合、ステップS108に進み、ブーム上げ操作が行われなかった場合、ブーム上げ操作が行われるまで本ステップの処理を繰り返す。
尚、ステップS106の処理開始から比較的長い時間が経過しても、ブーム上げ操作が行われない場合、本フローチャートによる処理は強制的に停止されてもよい。例えば、判定部301によるジャッキアップ状態であるか否かの判定精度によっては、ジャッキアップ状態が生じていない可能性があるからである。
ステップS108にて、動作制御部302は、ブーム上げ操作開始から予め規定される一定時間が経過したか否かを判定する。当該一定時間は、例えば、ショベル500のジャッキアップ状態の解消のためのブーム上げ操作開始から実際にジャッキアップ状態が解消されるまでに必要な時間の上限値(最大値)として、実験やコンピュータシミュレーション等により予め規定されうる。動作制御部302は、ブーム上げ操作開始から当該一定時間が経過した場合、ステップS110に進み、ブーム上げ操作開始から当該一定時間が経過していない場合、当該一定時間が経過するまで待機する(つまり、本ステップの処理を繰り返す)。
ステップS110にて、動作制御部302は、操作支援制御を停止する。具体的には、電磁比例弁54や電磁比例弁56への制御電流の出力を停止する。そして、通知部303は、表示装置50や音声出力装置52を通じて、オペレータに対する操作支援制御停止通知を行う。
このように、本例では、操作支援制御装置200は、ショベル500がジャッキアップ状態であると判定した場合、ショベル500のジャッキアップ状態を解消させるためのアタッチメントの動作(具体的には、ブーム4の上げ動作)を通常時よりも相対的に遅くする。そして、操作支援制御装置200は、ショベル500のジャッキアップ状態を解消させるためのアタッチメントの操作が開始されてから一定時間が経過した場合、当該アタッチメントの動作速度を元の状態に復帰させる。これにより、操作支援制御装置200は、一定時間が適宜設定されることで、ショベル500のジャッキアップ状態が解消されるまでの間で、ショベル500のジャッキアップ状態を解消させるためのアタッチメントの動作を通常時よりも相対的に遅くすることができる。そのため、操作支援制御装置200は、ジャッキアップ状態が解消される際に、浮き上がっていた下部走行体1の一部が接地することによる車体への衝撃を抑制することができる。また、操作支援制御装置200は、一定時間が適宜設定されることで、ショベル500のジャッキアップ状態が解消されたにも関わらず、アタッチメントの動作が通常時よりも遅くされた状態が不要に継続されることを防止することができる。
続いて、図9は、操作支援制御装置200のコントローラ30による操作支援制御処理の他の例を概略的に示すフローチャートである。
ステップS202,S204の処理は、図8のステップS102,S104と同じであるため、説明を省略する。
ステップS206にて、判定部301は、ショベル500のジャッキアップ状態が解消されたか否かを判定する。判定部301は、ショベル500のジャッキアップ状態が解消されている、つまり、ショベル500がジャッキアップ状態でない場合、ステップS208に進む。一方、判定部301は、ショベル500のジャッキアップ状態が解消されていない場合、つまり、ショベル500がジャッキアップ状態である場合、ショベル500のジャッキアップ状態が解消されるまで待機する(つまり、本ステップの処理を繰り返す)。
尚、ステップS206の処理開始から比較的長い時間が経過しても、ジャッキアップ状態が解消されない場合、本フローチャートによる処理は強制的に停止されてもよい。例えば、判定部301によるジャッキアップ状態であるか否かの判定精度によっては、ジャッキアップ状態が生じていない可能性があるからである。
ステップS208の処理は、図8のステップS110と同じであるため、説明を省略する。
このように、本例では、操作支援制御装置200は、ショベル500がジャッキアップ状態であると判定した場合、ショベル500のジャッキアップ状態を解消させるためのアタッチメントの動作(具体的には、ブーム4の上げ動作)を通常時よりも相対的に遅くする。そして、操作支援制御装置200は、その後、ショベル500のジャッキアップ状態が解消されたと判定した場合、当該アタッチメントの動作速度を元の状態に復帰させる。これにより、操作支援制御装置200は、ショベル500のジャッキアップ状態が解消されたタイミングを具体的に把握して、アタッチメントの動作速度を元の状態に復帰させることができる。そのため、操作支援制御装置200は、アタッチメントの動作が通常時よりも遅くされた状態が不要に継続されることをより確実に防止することができる。
以上、本発明を実施するための形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
例えば、上述した実施形態では、操作装置26は、オペレータによる操作状態に応じた油圧による圧力信号(パイロット圧)を出力する油圧式であったが、電気信号を出力する電気式であってもよい。この場合、コントロールバルブ17は、操作装置26から直接的に、或いは、コントローラ30等を経由して間接的に入力される、操作状態に応じた電気信号により駆動される電磁パイロット式の油圧制御弁(例えば、電磁パイロット式のブーム制御弁17A)を含む態様で構成される。また、電磁比例弁54は、コントローラ30(動作制御部302)からの制御指令に応じて、レバー26Aに対するブーム上げ操作に対応する電気信号を補正し、ブーム制御弁17Aに向けて出力する電子回路や処理装置(共に、補正装置の一例)に置換される。また、当該電子回路や処理装置の機能は、コントローラ30に内蔵されてもよい。
また、例えば、上述した実施形態及び変形例では、動作制御部302は、ショベル500のジャッキアップ状態を解消させるためのアタッチメントの動作として、ブーム4の上げ動作を通常時よりも相対的に遅くするが、当該態様には限定されない。例えば、動作制御部302は、ショベル500のジャッキアップ状態を解消させるためのアタッチメントの動作として、ブーム4の上げ動作に代えて、或いは、加えて、アーム5の開き動作を通常時よりも相対的に遅くしてよい。この場合、例えば、電磁比例弁54と同様に、レバー26Bのアーム開き操作に対応する出力ポートとコントロールバルブ17との間の油圧ライン27に、コントローラ30による制御の下で、レバー26Bのアーム開き操作に対応する二次側のパイロット圧を減圧する電磁比例弁が設けられてよい。また、例えば、電磁比例弁56と同様に、アームシリンダ8のボトム側油室とコントロールバルブ17との間の高圧油圧ラインに、コントローラ30による制御の下で、レバー26Bに対するアーム開き操作時のアームシリンダ8のボトム側油室から排出される作動油の流量を制限する電磁比例弁が設けられてもよい。また、例えば、アームシリンダ8のロッド側油室とコントロールバルブ17との間の高圧油圧ラインに、コントローラ30による制御の下で、レバー26Bに対するアーム開き操作時のアームシリンダ8のロッド側油室に供給される作動油の流量を制限する電磁比例弁が設けられてもよい。
また、上述した実施形態及び変形例では、操作支援制御装置200は、ショベル500がジャッキアップ状態である場合に、ショベル500のジャッキアップ状態を解消させるためのアタッチメントの動作だけを通常時より相対的に遅くするが、当該態様には限定されない。例えば、操作支援制御装置200は、ショベル500がジャッキアップ状態である場合に、アタッチメントの動作全体を通常時より相対的に遅くしてもよい。この場合、操作支援制御装置200(コントローラ30)は、例えば、メインポンプ14の吐出流量を制限したり、メインポンプ14の駆動力源であるエンジン11の出力を制限したりすることにより、アタッチメントの動作全体を通常時より相対的に遅くしてよい。
また、上述した実施形態及び変形例では、操作支援制御装置200は、ブームシリンダ7のロッド圧PR等に基づき、ショベル500がジャッキアップ状態か否かを判定するが、当該態様には限定されない。例えば、操作支援制御装置200は、ショベル500がジャッキアップ状態であるか否かに関係なく、ブームシリンダ7のロッド圧PRが相対的に高くなった(具体的には、ロッド圧PRが所定閾値PRth以上になった)場合に、ブームシリンダ7等のアタッチメントの動作速度を遅くしてもよい。また、操作支援制御装置200は、ブームシリンダ7のロッド圧PRが相対的に高い状態が相対的に長い期間継続する(具体的には、ロッド圧PRが所定閾値PRth以上の状態が所定時間Tth以上継続する)場合に、ブームシリンダ7等のアタッチメントの動作速度を遅くしてもよい。この場合、操作支援制御装置200は、ステップS102において、ジャッキアップ状態か否かを判定する代わりに、ブームシリンダ7のロッド圧PRが相対的に高くなったか否かやロッド圧PRが相対的に高い状態が相対的に長い期間継続しているか否かを判定する処理が採用された、図8の処理フローを実行してよい。また、操作支援制御装置200は、ステップS202において、ジャッキアップ状態か否かを判定する代わりに、ブームシリンダ7のロッド圧PRが相対的に高くなったか否かやロッド圧PRが相対的に高い状態が相対的に長い期間継続しているか否かを判定する処理が採用され、ステップS206において、ジャッキアップ状態が解消したか否かを判定する代わりに、ブームシリンダ7のロッド圧PRが相対的に高い状態が解消したか否かを判定する処理が採用された図9の処理フローを実行してよい。
また、上述した実施形態及び変形例では、操作支援制御装置200は、ショベル500がジャッキアップ状態である場合に、ブームシリンダ7等のアタッチメントの動作速度を調整するが、当該態様に限定されない。例えば、操作支援制御装置200は、ショベル500の上部旋回体3に搭載されるカウンタウェイトの重量の変化(ショベル500に搭載可能な複数の種類のカウンタウェイト)に対応するために、アタッチメントの動作速度を調整してもよい。この場合、操作支援制御装置200は、搭載されているカウンタウェイトを自動的に判断し、自動でアタッチメントの動作速度の調整を行ってよい。また、操作支援制御装置200は、オペレータ等による搭載されているカウンタウェイトの手動設定に応じて、自動的にアタッチメントの動作速度の調整を行ってもよいし、オペレータ等による動作速度に関する手動設定に応じて、アタッチメントの動作速度の調整を行ってもよい。また、オペレータによる手動設定は、上述した実施形態の場合と同様、ボタン、トグル、レバー等のハードウェアによる操作部や、例えば、タッチパネル式の表示装置50に表示される操作画面(例えば、上述の図7の設定画面700)上のアイコン等のソフトウェアによる操作部を通じて行われてよい。
また、上述の実施形態及び変形例において、操作支援制御装置200は、ショベル500がジャッキアップ状態である場合に、アタッチメント(ブーム4やアーム5)の動作速度を相対的に遅くするだけでなく、自動でショベル500のジャッキアップ状態を解消させてもよい。つまり、操作支援制御装置200は、ショベル500がジャッキアップ状態である場合に、アタッチメントの動作速度を相対的に遅くしながら、自動的に、ジャッキアップ状態を解消させてもよい。これにより、ショベル500のジャッキアップ状態が自動的に解消される。また、操作支援制御装置200は、ショベル500がジャッキアップ状態である場合、ショベル500がオペレータ等の意図的なジャッキアップ状態であるか、意図しないジャッキアップ状態であるかを判断し、意図的でないジャッキアップ状態であるときに、アタッチメントの動作速度を相対的に遅くしながら、自動的に、ジャッキアップ状態を解消させてもよい。例えば、操作支援制御装置200は、操作装置26の操作状態等に基づき、直前のショベル500の作業状況を把握することにより、現在のジャッキアップ状態が意図的であるか、意図的でないかを判断しうる。これにより、操作支援制御装置200は、オペレータ等が意図的にショベル500をジャッキアップ状態にしたような場合に(例えば、上述の図3Bの場合に、自動でショベル500のジャッキアップ状態が解消されないようにすることができる。また、操作支援制御装置200は、ショベル500がジャッキアップ状態である場合、ショベル500のジャッキアップ状態を解消させる操作が行われたときに、アタッチメントの動作速度を遅くしながら、自動的に、ショベル500のジャッキアップ状態を解消させてもよい。例えば、ショベル500のジャッキアップ状態を解消させる操作には、操作装置26に対するブーム4を上げる操作やアーム5を開く操作である。このとき、アタッチメントの動作速度は、操作装置26に対するブーム4やアーム5に関する操作内容(つまり、操作量)とは関係なく制御される。また、ショベル500のジャッキアップ状態を解消させる操作は、ジャッキアップ状態を解消させるための専用の操作ボタン等に対する操作であってもよい。これにより、操作支援制御装置200は、オペレータ等にジャッキアップ解消の意思がある場合に限定して、自動でショベル500のジャッキアップ状態を解消させることができる。
また、上述した実施形態及び変形例では、ショベル500は、操作装置26を通じて、キャビン10に搭乗するオペレータ等からの操作を受け付けることで動作するが、当該態様には、限定されない。例えば、ショベル500は、搭載される通信機器を用いて、所定の外部装置と通信ネットワーク(例えば、基地局を末端とする移動体通信網、通信衛星を利用する衛星通信網、インターネット網等)を通じて通信可能に接続され、搭載される周辺を撮像する撮像装置の撮像画像を外部装置に逐次送信する。これにより、当該外部装置において、作業者等は、ショベル500の周辺の様子を確認することができる。そして、ショベル500は、当該外部装置における作業者(オペレータ)等による外部装置の操作手段(例えば、ジョイスティック等)に対する操作入力を通信ネットワーク経由で受け付けることで動作してもよい。つまり、ショベル500は、通信ネットワーク経由で、遠隔操作されてもよい。この場合、操作支援制御装置200は、上述した実施形態の場合と同様、通信ネットワーク経由でのオペレータ等の操作を支援することができる。つまり、操作支援制御装置200は、遠隔操作に応じて、オペレータの意図に反するショベル500のジャッキアップ状態(図3A参照)、或いは、オペレータの意図に沿ったショベル500のジャッキアップ状態(図3B参照)が発生した場合についても、上述した実施形態及び変形例と同様の操作支援制御を行うことができる。
また、上述の実施形態及び変形例では、ショベル500は、オペレータ等による操作を受け付けることで動作するが、外部からの操作を受け付けることなく、自律的に動作してもよい。この場合、ショベル500は、オペレータ等の操作装置26に対する操作内容(例えば、操作方向や操作量)の代わりに、自律動作を制御する制御装置(以下、自律制御装置)により自動生成される操作内容に応じて、動作する。換言すれば、ショベル500は、自律制御装置によって自動操作される。また、このように、ショベル500が自律動作する場合についても、操作支援制御装置200は、自律制御装置によるショベル500の自動操作を支援することができる。つまり、操作支援制御装置200は、自律制御装置によるショベル500の自動操作に応じて、自律制御装置の意図に反したショベル500のジャッキアップ状態(図3A)、或いは、自律制御装置の意図に沿ったジャッキアップ状態(図3B)が発生した場合についても、上述した実施形態及び変形例と同様の操作支援制御を行うことができる。
また、上述した実施形態及び変形例では、ショベル500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等の各種動作要素を全て油圧駆動する構成であったが、その一部が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。
最後に、本願は、2018年2月9日に出願した日本国特許出願2018-22017号に基づく優先権を主張するものであり、これらの日本国特許出願の全内容を本願に参照により援用する。
1 下部走行体(走行体)
1A 走行油圧モータ
1B 走行油圧モータ
2 旋回機構
3 上部旋回体(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
11a エンジン回転数センサ
14 メインポンプ
15 パイロットポンプ
16 高圧油圧ライン
17 コントロールバルブ
17A ブーム制御弁(制御弁)
21 旋回油圧モータ
25 パイロットライン
26 操作装置
26A レバー
26B レバー
26C ペダル
27 油圧ライン
28 油圧ライン
29 圧力センサ
30 コントローラ(制御装置)
40 傾斜角度センサ
42 ブーム角度センサ
44 アーム角度センサ
46 バケット角度センサ
48 ロッド圧センサ
50 表示装置
52 音声出力装置
54 電磁比例弁(補正装置)
56 電磁比例弁(調整弁)
60 操作支援機能ON/OFFスイッチ
75 エンジンコントロールモジュール
200 操作支援制御装置
301 判定部
302 動作制御部
303 通知部
500 ショベル
1A 走行油圧モータ
1B 走行油圧モータ
2 旋回機構
3 上部旋回体(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
11a エンジン回転数センサ
14 メインポンプ
15 パイロットポンプ
16 高圧油圧ライン
17 コントロールバルブ
17A ブーム制御弁(制御弁)
21 旋回油圧モータ
25 パイロットライン
26 操作装置
26A レバー
26B レバー
26C ペダル
27 油圧ライン
28 油圧ライン
29 圧力センサ
30 コントローラ(制御装置)
40 傾斜角度センサ
42 ブーム角度センサ
44 アーム角度センサ
46 バケット角度センサ
48 ロッド圧センサ
50 表示装置
52 音声出力装置
54 電磁比例弁(補正装置)
56 電磁比例弁(調整弁)
60 操作支援機能ON/OFFスイッチ
75 エンジンコントロールモジュール
200 操作支援制御装置
301 判定部
302 動作制御部
303 通知部
500 ショベル
Claims (11)
- 走行体と、
旋回自在に前記走行体に搭載される旋回体と、
前記旋回体に取り付けられ、ブーム、アーム、及びバケットを含むアタッチメントと、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記走行体が浮いている状態の場合に、前記アタッチメントの動作を相対的に遅くする、
ショベル。 - 前記走行体が浮いている状態は、前記バケットが相対的に大きな力を付加しながら地面に接触することにより、又は、前記バケットが地面に接触した状態で相対的に大きな力を地面に付加することにより、前記走行体の一部が地面から浮き上がり、前記走行体及び前記アタッチメントで当該ショベルの自重を支えている状態であり、
前記制御装置は、前記走行体が浮いている状態を解消させるための前記アタッチメントの動作を相対的に遅くする、
請求項1に記載のショベル。 - 前記制御装置は、前記ブームを駆動するブームシリンダのロッド側油室の圧力に基づき、前記走行体が浮いている状態か否かを判定し、前記走行体が浮いている状態であると判定した場合に、前記アタッチメントの動作を相対的に遅くする、
請求項1に記載のショベル。 - 前記制御装置は、更に、当該ショベルの傾斜状態に関する情報、前記バケットの位置に関する情報、及び、前記アタッチメントの操作状態に関する情報のうちの少なくとも一つに基づき、前記走行体が浮いている状態か否かを判定する、
請求項3に記載のショベル。 - 前記ブームを操作するための操作装置を更に備え、
前記ブームシリンダに供給される作動油の流量は、前記操作装置に対する操作量の増加に応じて増加し、
前記制御装置は、前記走行体が浮いている状態の場合、前記ブームの上げ方向の前記操作量に応じて前記ブームシリンダに供給される作動油の流量を相対的に少なくする、
請求項3に記載のショベル。 - 前記操作装置から出力される、前記操作量に対応する出力信号に基づき、前記ブームシリンダを油圧駆動する制御弁と、
前記操作装置と前記制御弁との間の信号伝達経路に設けられ、前記制御装置による制御の下、前記出力信号を補正し前記制御弁に向けて出力可能な補正装置と、を更に備え、
前記制御装置は、前記走行体が浮いている状態の場合、前記操作量が小さくなる方向で、前記補正装置に前記出力信号を補正させる、
請求項5に記載のショベル。 - 前記ブームシリンダのボトム側油室に供給される、又は、ロッド側油室から排出される作動油の流量を調整可能な調整弁を更に備え、
前記制御装置は、前記走行体が浮いている状態の場合、前記流量が少なくなるように、前記調整弁に当該流量を調整させる、
請求項5に記載のショベル。 - 前記制御装置は、前記走行体が浮いている状態である場合に、前記アタッチメントの動作を相対的に遅くすると共に、前記走行体が浮いている状態を解消させるための操作が開始されてから一定時間が経過した場合に、前記アタッチメントの動作速度を元の状態に復帰させる、
請求項1に記載のショベル。 - 前記制御装置は、前記走行体が浮いている状態である場合に、前記アタッチメントの動作を相対的に遅くすると共に、その後、前記走行体が浮いている状態でなくなった場合に、前記アタッチメントの動作速度を元の状態に復帰させる、
請求項1に記載のショベル。 - 前記制御装置は、前記走行体が浮いている状態になった場合に、前記アタッチメントの動作速度を相対的に遅くしながら、自動的に、前記走行体が浮いている状態を解消させる、
請求項1に記載のショベル。 - 前記制御装置は、前記走行体が浮いている状態である場合、前記走行体が浮いている状態を解消させる操作が行われたときに、前記アタッチメントの動作速度を相対的に遅くしながら、前記走行体が浮いている状態を解消させる、
請求項1に記載のショベル。
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