WO2020067366A1 - 作業機械 - Google Patents

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WO2020067366A1
WO2020067366A1 PCT/JP2019/038009 JP2019038009W WO2020067366A1 WO 2020067366 A1 WO2020067366 A1 WO 2020067366A1 JP 2019038009 W JP2019038009 W JP 2019038009W WO 2020067366 A1 WO2020067366 A1 WO 2020067366A1
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lock
valve
pilot
actuator
pressure oil
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PCT/JP2019/038009
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French (fr)
Inventor
小高　克明
亮平 福地
溝口　和彦
直樹 萩原
Original Assignee
日立建機株式会社
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    • F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
    • F15B2211/857—Monitoring of fluid pressure systems

Definitions

  • the present invention relates to a work machine capable of switching whether or not an actuator can be operated by a gate lock lever.
  • Patent Document 1 describes a work vehicle in which an unexpected operation of an actuator is prevented by an erroneous operation when switching a gate lock lever.
  • the lock valve is switched from the lock state to the release state, and the pilot pressure is switched within a predetermined time after the lock member is switched to the release position.
  • the pressure exceeds a predetermined pressure, the lock valve is switched to the locked state.
  • the present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide a work machine capable of stopping an unexpected operation of an actuator more quickly by an erroneous operation when switching a gate lock lever.
  • the present invention provides an engine, a hydraulic pump driven by the engine, an actuator driven by pressurized oil discharged by the hydraulic pump, and a device between the hydraulic pump and the actuator.
  • a direction switching valve for controlling an operation direction of the actuator and a speed of the actuator, an actuator operating device for operating the actuator, and a pilot pressure corresponding to an operation amount of the actuator operating device as an operation signal in the direction as an operation signal.
  • the pilot valve After the switch to the position, the pilot valve outputs pilot pressure oil based on the detection result of the pressure sensor until the first time elapses after the lock valve is switched to the release position. If it is determined that the pilot pressure oil has been output until the first time has elapsed, the lock Is held in the lock position, and when it is determined that the pilot pressure oil is not output until the first time elapses and the second time elapses, the lock valve is moved from the lock position to the release position. It is characterized by switching.
  • an unexpected operation of the actuator can be stopped more quickly by an erroneous operation when switching the gate lock lever.
  • problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of the embodiments.
  • FIG. 1 is a side view of a hydraulic excavator as a representative example of a working machine according to the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a controller included in the hydraulic excavator.
  • 9 is a flowchart of an erroneous operation control process executed by the controller.
  • 5 is a time chart showing a time change of a gate lock lever position, a lock valve position, a work lever operation, a parking release pressure, a travel lever operation, and a travel pilot pressure.
  • FIG. 1 is a side view of a hydraulic excavator 1 which is a representative example of a working machine according to the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of a hydraulic circuit included in the excavator 1. Note that the front, rear, left and right in this specification are based on the viewpoint of an operator who operates while riding on the excavator 1 unless otherwise specified. Further, a specific example of the work machine is not limited to the hydraulic excavator 1 and may be a dump truck, a motor grader, a wheel loader, or the like.
  • the hydraulic excavator 1 includes a lower traveling body 2 and an upper revolving superstructure 3 supported by the lower traveling body 2.
  • the lower traveling body 2 includes a pair of right and left crawler tracks 8.
  • the pair of left and right crawler belts 8 rotate independently by driving the drive wheels 8c by hydraulic motors 8a and 8b (see FIG. 2).
  • the excavator 1 can move forward, backward, and turn.
  • the upper revolving unit 3 is supported by the lower traveling unit 2 in a rotatable state by a revolving motor 3a (see FIG. 2).
  • the upper revolving unit 3 includes a revolving frame 5 serving as a base, a cab (driver's seat) 7 disposed on the left side in front of the revolving frame 5, and a front mounted on the front center of the revolving frame 5 so as to be vertically rotatable.
  • the work machine 4 includes a work weight 4, a counterweight 6 disposed behind the revolving frame 5, and an engine 10 that generates a driving force for operating the hydraulic excavator 1.
  • the front work machine 4 includes a boom 4a supported on the upper swing body 3 so as to be able to descend, an arm 4b supported on the tip of the boom 4a so as to be able to swing, and a bucket supported swingably on the tip of the arm 4b. 4c, and hydraulic cylinders (actuators) 4d to 4f for driving the boom 4a, the arm 4b, and the bucket 4c. That is, the boom 4a is directly supported by the upper swing body 3, and the arm 4b and the bucket 4c are indirectly supported by the upper swing body 3.
  • the counterweight 6 is for maintaining a weight balance with the front work machine 4, and is a heavy object having an arc shape.
  • the cab 7 has an internal space in which an operator who operates the excavator 1 is mounted.
  • An operating device (such as a steering wheel, a pedal, a lever, and a switch) that receives an operation of an operator who instructs the operation of the hydraulic excavator 1 is arranged in an internal space of the cab 7. That is, when the operator riding on the cab 7 operates the operation device, the excavator 1 operates.
  • the operating device includes an actuator operating device for moving the lower traveling body 2, rotating the upper rotating body 3, and operating the front work machine 4, and a lock operating device for locking and unlocking the operation of the excavator 1. including.
  • the actuator operating device includes running levers (running operating devices) 11 and 12 for operating a pair of left and right crawler belts 8, a boom lever 13 for operating a boom 4a, and an arm lever for operating an arm 4b. 14, a bucket lever 15 for operating the bucket 4c, and a swing lever 16 for swinging the upper swing body 3.
  • the lock operation device includes a gate lock lever 17 that switches the position of a lock valve 31 described later.
  • the actuator operation device and the lock operation device are not limited to the form of the lever, and may be a steering wheel, a pedal, a switch, a button, or the like.
  • the boom lever 13, the arm lever 14, the bucket lever 15, and the turning lever 16 may be collectively referred to as "work levers 13 to 16".
  • the actuator operating device is connected to the pilot valves 21, 22, 23, 24, 25, 26.
  • the pilot valves 21 to 26 operate hydraulic oil pumped from a hydraulic oil tank 32 by a hydraulic pump (pilot pump) 33 driven by the engine 10 to operate the corresponding actuators 3a, 4d to 4f, and 8a to 8b. It is output to the hydraulic control circuit 34 as pilot pressure oil.
  • the flow rate of the pilot pressure oil changes according to the amount of operation on the corresponding actuator control device.
  • the pressure of the pilot pressure oil (pilot pressure) is an example of an operation signal.
  • the pilot valves 21 and 22 output pilot pressure oil for driving the hydraulic motors 8a and 8b according to the operation amounts of the traveling levers 11 and 12.
  • the pilot valve 23 outputs pilot pressure oil for driving the boom cylinder 4d according to the operation amount of the boom lever 13.
  • the pilot valve 24 outputs pilot pressure oil for driving the arm cylinder 4e according to the operation amount of the arm lever 14.
  • the pilot valve 25 outputs pilot pressure oil for driving the bucket cylinder 4f according to the operation amount of the bucket lever 15.
  • the pilot valve 26 outputs pilot pressure oil for driving the turning motor 3a according to the operation amount of the turning lever 16.
  • the gate lock lever 17 restricts the operation of the actuators 3a, 4d to 4f, and 8a to 8b, and allows the operator to enter the cab 7 and the operation of the actuators 3a, 4d to 4f, and 8a to 8b. In addition, the operator can switch to a prohibition position where the entry of the operator into the cab 7 is prohibited.
  • the gate lock lever 17 is disposed, for example, between the doorway of the cab 7 and the seat.
  • the gate lock lever 17 may be configured so as not to prevent the operator from getting on and off the cab 7 at the allowable position, and to prevent the operator from getting on and off the cab 7 at the prohibited position. Thus, it is possible to prevent the operator from leaving the cab 7 while keeping the gate lock lever 17 at the prohibition position.
  • the hydraulic control circuit 34 supplies the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 330 driven by the engine 10 to the actuators 3a, 4d to 4f, and 8a to 8b according to the pilot pressure oil supplied from the pilot valves 21 to 26.
  • the hydraulic control circuit 34 is provided, for example, between the hydraulic pump 33 and the actuators 3a, 4d to 4f, and 8a to 8b, and includes a direction switching valve that switches the supply amount and the supply direction of the pressure oil according to the pilot pressure oil. Including.
  • a plurality of direction switching valves are provided corresponding to the actuators 3a, 4d to 4f, and 8a to 8b, respectively, and control the speeds of the corresponding actuators 3a, 4d to 4f, and 8a to 8b according to the supply amount of the pressure oil.
  • the operation directions of the corresponding actuators 3a, 4d to 4f and 8a to 8b are controlled by the supply direction of the pressure oil. Since the specific configuration of the hydraulic control circuit 34 is already known, a detailed description will be o
  • the lock valve 31 is an electromagnetic valve that can be switched between a lock position and a release position under the control of the controller 50.
  • the lock valve 31 at the lock position shuts off the supply of hydraulic oil from the hydraulic pump 33 to the pilot valves 21 to 26.
  • the lock valve 31 at the release position allows the supply of hydraulic oil from the hydraulic pump 33 to the pilot valves 21 to 26.
  • the lock valve 31 is configured such that the initial position is the lock position, and is switched to the release position only while the release signal is being output from the gate lock lever 17, and returns to the lock position when the output of the release signal stops. ing.
  • the hydraulic control circuit 34 is connected to a swing brake 35 that regulates and permits the swing of the upper swing body 3.
  • the turning brake 35 includes, for example, a brake pad 36 that brakes the rotating shaft 3b of the upper rotating body 3, and a cylinder 37 that moves the brake pad 36 toward and away from the rotating shaft 3b.
  • the swing brake 35 is configured to be switchable between a state in which the swing of the upper swing body 3 is restricted and a state in which the swing is permitted by the parking release pressure oil supplied from the hydraulic control circuit 34.
  • the cylinder 37 regulates the turning of the upper revolving unit 3 by causing the brake pad 36 to contact the rotating shaft 3b by the urging force of a coil spring 38 which is an example of the urging member.
  • the cylinder 37 separates the brake pad 36 from the rotation shaft 3 b against the urging force of the coil spring 38, and Allow turning. Further, when the supply of the parking release pressure oil from the hydraulic control circuit 34 is stopped, the cylinder 37 causes the brake pad 36 to again contact the rotating shaft 3 b by the urging force of the coil spring 38, thereby causing the upper swing body 3 to turn. regulate.
  • the turning brake 35 is a so-called negative brake that prevents the upper turning body 3 from turning unintentionally while the excavator 1 is stopped.
  • the upper swing body 3 or the front work machine 4 is operated in a state where the swing of the upper swing body 3 is restricted, an overload is applied to the upper swing body 3. Therefore, when the upper swing body 3 or the front work machine 4 operates, the swing brake 35 needs to be released.
  • the hydraulic control circuit 34 outputs the pilot pressure oil while the gate lock lever 17 is in the prohibition position and at least one of the working levers 13 to 16 is operated (that is, at least one of the pilot valves 23 to 26 outputs pilot pressure oil). ),
  • the parking release pressure oil is supplied to the cylinder 37. That is, the swing brake 35 allows the upper swing body 3 to swing while the pilot pressure oil is being supplied from at least one of the pilot valves 23 to 26.
  • the hydraulic control circuit 34 determines that the gate lock lever 17 is in the allowable position, or that the gate lock lever 17 is in the prohibition position and all of the work levers 13 to 16 are not operated (that is, the pilot valves 23 to 26 are not operated). While all the pilot pressure oil is not being output), the supply of parking release pressure oil is stopped. That is, the swing brake 35 regulates the swing of the upper swing body 3 while the pilot pressure oil is not output from all of the pilot valves 23 to 26.
  • the hydraulic control circuit 34 controls the cylinders immediately before starting to supply hydraulic oil to the actuators 3a, 4d to 4f. 37. Supply of parking release pressure oil to 37 is started. That is, when the work levers 13 to 16 are operated, the turning brake 35 is released immediately before the upper swing body 3 or the front work machine 4 starts operating.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the controller 50 included in the excavator 1.
  • the controller 50 acquires various signals output from the gate lock lever 17, the temperature sensor 41, the parking release pressure sensor 42, and the traveling pilot pressure sensor 43, and controls the lock valve 31 and the notification device 44 based on the acquired various signals. Control.
  • the temperature sensor 41 measures, for example, the temperature of the hydraulic oil stored in the hydraulic oil tank 32, and outputs a temperature signal indicating the measured temperature to the controller 50.
  • the parking release pressure sensor 42 measures the pressure of the parking release pressure oil supplied to the cylinder 37, and outputs a pressure signal indicating the measured pressure to the controller 50.
  • the traveling pilot pressure sensor 43 measures the pressure of the pilot pressure oil output from the pilot valves 21 and 22, and outputs a pressure signal indicating the measured pressure to the controller 50.
  • the pressure sensor for detecting the pilot pressure in the present invention includes a parking release sensor 42, a traveling pilot pressure sensor 43, and a pilot sensor corresponding to the operation amount of each of the boom lever 13, the arm lever 14, the bucket lever 15, and the turning lever 16. It includes each pressure sensor that detects pressure.
  • the notifying device 44 is a device for notifying an operator boarding the cab 7 of various information.
  • a specific example of the notification device 44 is not particularly limited, and is, for example, a display that displays characters, images, and videos, a warning light, or a speaker that outputs sound.
  • the controller 50 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory).
  • a CPU Central Processing Unit
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • the specific configuration of the controller 50 is not limited to this, and may be realized by hardware such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field-Programmable Gate Array).
  • the controller 50 cooperates with the software and the hardware so that the switching unit 51, the determination time correction unit 52, the determination unit 53, the notification processing unit 54 Function as The RAM is used as a work area when the CPU executes a program.
  • the switching unit 51 controls the switching position of the lock valve 31. More specifically, when the gate lock lever 17 is operated from a permissible position allowing the operator to enter the driver's seat to a prohibiting position for prohibiting the operator from entering the driver's seat, the lock valve 31 is a determination unit to be described later. When the lock valve 31 is switched to the lock position for interrupting the supply of the pilot pressure oil or the release position for permitting the supply of the pilot pressure oil based on the result of 53, and the gate lock lever 17 is operated from the inhibition position to the allowable position. Also, the lock valve 31 is switched to the release position or the lock position based on the result of the determination unit 53 described later.
  • the switching unit 51 from the lock valve 31 is switched to the release position in response to the first hour t 1 has elapsed, it switches the lock valve 31 from the release position to the lock position. Further, the switching unit 51, after the first hour t 1 locks the lock valve 31 with the passage of the position, in response to being notified that there is no operation error from the determination unit 53, releases the lock valve 31 again from the locked position Switch to position.
  • a first time value of t 1 is corrected, and notifies the first hour t 1 corrected to the switching unit 51 and the judging unit 53.
  • the initial value of the first time t 1 is, for example, 0.2 seconds.
  • the determination time correction unit 52 as the temperature of the hydraulic oil is low as indicated by the temperature signal, setting a longer first time t 1. This is because the increase in viscosity of the hydraulic fluid due to temperature drop, because the rise of the parking release pressure P 1 and the traveling pilot pressure P 2 to be described later is delayed.
  • Determining unit 53 during a period from the lock valve 31 is switched to the release position to the first hour t 1 has elapsed, the actuator operating units 11 to 16 has been operated (this operation on the timing as "erroneous" Notation.) Is determined.
  • the determination unit 53 during a period from the lock valve 31 is switched to the release position to the first hour t 1 has elapsed, or from at least one pilot pressure oil of the pilot valve 21 to 26 is output Determine whether or not. Then, the determination unit 53 notifies the switching unit 51 and the notification processing unit 54 of the determination result.
  • a typical example of “erroneous operation” in this embodiment is to operate the gate lock lever 17 from the allowable position to the prohibited position while the actuator operating devices 11 to 16 are operated. For example, it is assumed that the operator touches the actuator operating devices 11 to 16 and operates the gate lock lever 17 without noticing that the actuator operating devices 11 to 16 are being operated.
  • the determination unit 53 during a period from the lock valve 31 is switched to the release position to the first hour t 1 has elapsed, the parking release pressure indicated by the pressure signal output from the parking release pressure sensor 42 P If 1 is equal to or greater than the first threshold value Pth1 , it is determined that an erroneous operation has been performed. On the other hand, the determination unit 53, a period from the lock valve 31 is switched to the release position to the first hour t 1 has elapsed, always when the parking release pressure P 1 is less than the first threshold value P th1, is the wrong operation It is determined that it has not been done.
  • the first threshold value P th1 is set to a value (for example, 1 MPa) sufficiently lower than the parking release pressure P pk (for example, 4 MPa) necessary to release the turning brake 35.
  • the determination unit 53 the traveling pilot lock valve 31 is between the switched to the release position to the first hour t 1 has elapsed, indicated by the pressure signal outputted from the travel pilot pressure sensor 43 determining if the pressure P 2 becomes the second threshold value P th2 or more, the erroneous operation has been.
  • the determination unit 53 a period from the lock valve 31 is switched to the release position to the first hour t 1 has elapsed, always when traveling pilot pressure P 2 is less than the second threshold value P th2, is the wrong operation It is determined that it has not been done.
  • the second threshold value P th2 is sufficiently lower (for example, 0.6 MPa) than the traveling pilot pressure P tv (for example, 4 MPa at the maximum) output from the pilot valves 21 and 22 when the traveling levers 11 and 12 are operated. Is set to
  • the notification processing unit 54 detects that the erroneous operation has occurred, detects the occurrence of the erroneous operation, and switches the lock valve 31 to the lock position in response to the determination unit 53 determining that the erroneous operation has been performed, or A method of switching from the lock position to the release position is notified through the notification device 44. That is, the notification processing unit 54 may, for example, display a message on a display, turn on (blink) a warning light, or output sound from a speaker.
  • FIG. 4 is a flowchart of the erroneous operation control process executed by the controller 50.
  • FIG. 5 is a time chart showing the time change of the position of the gate lock lever 17, the position of the lock valve 31, the operation of the work levers 13 to 16, the parking release pressure, the operation of the travel levers 11 to 12, and the travel pilot pressure. It is a chart.
  • the gate lock lever 17 is at the allowable position, and the lock valve 31 is at the lock position.
  • the switching unit 51 monitors the operation (release operation) of the gate lock lever 17 from the allowable position to the prohibited position (S11).
  • Switching unit 51 in response to the release signal from the gate lock lever 17 is output at time t 10 in FIG. 5, it is determined that the gate lock lever 17 is operated to the inhibition position from the allowable position.
  • the switching unit 51 switches the lock valve 31 from the lock position to the release position in response to the operation of the gate lock lever 17 from the allowable position to the prohibition position (S11: Yes) (S12).
  • the determination time correction unit 52 based on the temperature signal outputted from the temperature sensor 41, corrects the first time t 1 (S13).
  • the table showing the relationship between temperature and first time t 1 the graph, such as a function are stored in the ROM, indicated by the temperature signal a first time t 1 corresponding to the temperature may be obtained to be.
  • the determination time correction unit 52 notifies the first hour t 1 corrected to the switching unit 51 and the judging unit 53.
  • determination unit 53 between the gate lock lever 17 is operated in the inhibition position to the first hour t 1 has elapsed (S15: No), the parking release pressure P 1 and the traveling pilot pressure P 2 value Is monitored (S14). More specifically, determination unit 53 obtains the parking release pressure P 1 represented by the pressure signal of the parking release pressure sensor 42 repeatedly executes the process of storing the parking release pressure P 1 acquired in RAM. Similarly, the determination unit 53 obtains the traveling pilot pressure P 2 represented by the pressure signal of the travel pilot pressure sensor 43 repeatedly executes the process of storing the traveling pilot pressure P 2 obtained in RAM.
  • switching section 51 the time t 1 elapses from the gate lock lever 17 is operated to inhibition position in response to (time t 11 in FIG. 5 arrives) was (S15: Yes), the lock valve 31 Switching from the release position to the lock position (S16). At this time, the gate lock lever 17 remains at the prohibited position. That is, the switching unit 51 switches the lock valve 31 to the lock position regardless of the position of the gate lock lever 17 in step S16.
  • the determination unit 53 in response to the time t 1 from the gate lock lever 17 is operated to inhibition position has passed (S15: Yes), the parking release has been stored in the RAM pressure P 1 and the first threshold value P comparing the th1, it compares the traveling pilot pressure P 2 which is stored in the RAM and the second threshold value P th2 (S17).
  • the first threshold value P th1 and the second threshold value P th2 are values determined in advance by, for example, experiments and simulations, and are stored in the ROM.
  • the determination unit 53 is a parking release pressure P 1 is less than the first threshold value P th1, and travel pilot pressure P 2 is determined that is less than the second threshold value P th2 (S17: No). That is, the determination unit 53 determines that no erroneous operation has been performed between times t 10 and t 11 . Then, the determination unit 53 notifies the switching unit 51 and the notification processing unit 54 of the determination result that no erroneous operation has been performed.
  • switching section 51 in response to a determination by the determination section 53 is not the erroneous operation between the time t 10 ⁇ t 11 (S17: No), until the second hour t 2 has elapsed (S18 : No), and waits for the execution of the processing after step S19.
  • Second time t 2 for example, a predetermined time, for example, 0.2 seconds.
  • the first hour t 1 and second time t 2 may be the same value, or different values.
  • the switching unit 51 from the time t 11 was the second time t 2 has elapsed (time t 12 in FIG. 5 has arrived) particular depending on (S18: Yes), the release position of the lock valve 31 from the locked position Switching is performed (S19).
  • the determination unit 53 determines that no erroneous operation has been performed between the times t 10 and t 11 , the notification processing unit 54 does not need to execute any processing.
  • the switching unit 51 switches the lock valve 31 from the release position to the lock position. Then, the switching unit 51 returns to step S11 again and monitors that the gate lock lever 17 is operated from the allowable position to the prohibited position (S11).
  • Lock valve 31 is the switch to the lock position at time t 23 in FIG. 5, even in the state where the working lever 13 to 16 is operated, the parking release pressure P 1 is no longer detected.
  • the processes in steps S12 to S15 are common to the above-described description, and thus the description will not be repeated.
  • the determination unit 53 determines that the parking release pressure P 1 has become equal to or greater than the first threshold value P th1 during the first time t 1 (time t 22 to t 23 ), and determines that the erroneous operation has been performed.
  • the switching unit 51 and the notification processing unit 54 are notified (S17: Yes).
  • the notification processing unit 54 in response to a determination by the determination unit 53 an erroneous operation is in between time t 22 ⁇ t 23 (S17: Yes), reports the occurrence of erroneous operation through the notification unit 44 (S20 ).
  • the switching unit 51 in response to a determination by the determination unit 53 an erroneous operation is in between time t 22 ⁇ t 23 (S17: Yes), without executing the processes of steps S18 ⁇ S19, the gate lock It is monitored that the lever 17 is operated (locked) from the prohibited position to the allowable position (S21). That is, the lock valve 31 is held at the lock position. Then, from the time t 23 after the lapse second time t 2 is, or even if the end operation of the working lever 13 to 16 at time t 24, the lock valve 31 remains locked position.
  • Lock valve 31 is the switch to the lock position at time t 32 in FIG. 5, even in the state in which the travel levers 11 and 12 is operated, the traveling pilot pressure P 2 will not be detected.
  • the processes in steps S12 to S15 are common to the above-described description, and thus the description will not be repeated.
  • the traveling pilot pressure P 2 is detected by the traveling pilot pressure sensor 43. Therefore, the determination unit 53, during the first hour t 1 (time t 32 ⁇ t 33), the traveling pilot pressure P 2 is determined to have become the second threshold value P th2 or more, the determination result that erroneous operation is The switching unit 51 and the notification processing unit 54 are notified (S17: Yes).
  • first hour t 1 is traveling pilot pressure P 2 is desirable to set longer than the time required to raise the 0MPa to the second threshold value P th2 (0.6MPa).
  • the notification processing unit 54 the time t 32 ⁇ t 33 between the in response to a determination operation error is a by the determination unit 53 (S17: Yes), reports the occurrence of erroneous operation through the notification unit 44 (S20 ).
  • the switching unit 51 in response to a determination by the determination unit 53 an erroneous operation is in between time t 32 ⁇ t 33 (S17: Yes), without executing the processes of steps S18 ⁇ S19, the gate lock It is monitored that the lever 17 is operated from the prohibited position to the allowable position (S21). That is, the lock valve 31 is held at the lock position. Then, from the time t 33 after the lapse second time t 2 is, or even if the termination operation of the travel lever 11 to 12 at time t 34, the lock valve 31 remains locked position.
  • the lock valve 31 when the gate lock lever 17 is operated to the inhibition position, the lock valve 31 is in the first hour t 1 only release position, the presence or absence of erroneous operation by the end of the first hour t 1 has elapsed. If there is no erroneous operation, the lock valve 31 is set to the release position. Thus, the presence or absence of an erroneous operation is determined while the lock valve 31 is kept at the release position, and when it is determined that there is an erroneous operation, the lock valve 31 is switched to the lock position, compared with switching the lock valve 31 to the lock position. Unexpected behavior can be stopped more quickly.
  • the presence or absence of erroneous operation of the working lever 13 to 16 are determined by the parking release pressure P 1.
  • Parking release pressure P 1 rises be operated which of the working lever 13-16. Therefore, it is possible by detecting the parking release pressure P 1 in the parking release pressure sensor 42, as compared with the provision of the sensor to the respective pilot valve 23-26, to reduce the number of sensors.
  • time detection signal of the pilot pressure rises by the, earlier found the following rise of the detection signal of the parking release pressure P 1 (parking release pressure P 1 rises instantaneously) for,
  • the presence or absence of an erroneous operation of the work levers 13 to 16 can be determined more quickly and reliably. As a result, for example, it is possible to more reliably prevent the upper swing body 3 from rotating due to inertia.
  • the occurrence of the erroneous operation is notified through the notification device 44 (S20). Further, according to the above embodiment, when it is determined that an erroneous operation has been performed, the operator once operates the gate lock lever 17 to the allowable position in order to return the lock valve 31 to the release position again (S21: Yes). ), It is necessary to operate the prohibition position again (S11: Yes). By causing the operator to execute such a procedure, it is possible for the operator to recognize the occurrence of an erroneous operation. As a result, it can be expected that the gate lock lever 17 is operated to the prohibited position after the erroneous operation is eliminated.

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Abstract

ゲートロックレバー切換時における誤操作によって、アクチュエータの予期しない動作を、さらに速く停止可能な作業機械を提供する。　作業機械は、ロック操作装置が許容位置から禁止位置に操作された場合、ロック弁をロック位置から解除位置に切り換えた上で、ロック弁が解除位置に切り換えられてから第１時間が経過するまでの間、圧力センサの検出結果に基づいてパイロット弁からパイロット圧油が出力されたか否かを判定し、第１時間が経過するまでの間にパイロット圧油が出力されたと判定されると、ロック弁をロック位置に保持し、第１時間が経過するまでの間にパイロット圧油が出力されていないと判定され且つ第２時間が経過すると、ロック弁をロック位置から解除位置に切り換える。

Description

作業機械
　本発明は、アクチュエータの動作の可否をゲートロックレバーで切り換え可能な作業機械に関する。
　特許文献１には、ゲートロックレバー切換時における誤操作によって、アクチュエータの予期しない動作を防止した作業車両が記載されている。特許文献１に記載の作業車両は、ロック部材がロック位置から解除位置に切り換えられると、ロック弁をロック状態から解除状態に切り換え、ロック部材が解除位置に切り換えられてから所定時間以内にパイロット圧が所定圧力以上となった場合に、ロック弁をロック状態に切り換える。
特許第５４６７１７６号公報
　特許文献１に記載の作業車両では、ロック弁を解除状態にしたまま誤操作の有無を検出し、誤操作を検出した段階でロック弁を再びロック状態に切り換える。しかしながら、動作を開始したアクチュエータには慣性力が働くので、ロック弁をロック状態に切り換えても、アクチュエータがすぐに停止しない可能性がある。
　本発明は、上記した実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、ゲートロックレバー切換時における誤操作によって、アクチュエータの予期しない動作を、さらに速く停止可能な作業機械を提供することにある。
　上記目的を達成するために、本発明は、エンジンと、前記エンジンにより駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプにより吐出される圧油によって駆動されるアクチュエータと、前記油圧ポンプと前記アクチュエータとの間に設けられ、前記アクチュエータの動作方向と前記アクチュエータの速度を制御する方向切換弁と、前記アクチュエータを操作するアクチュエータ操作装置と、前記アクチュエータ操作装置の操作量に応じたパイロット圧を操作信号として前記方向切換弁に出力するパイロット弁と、オペレータの運転席への進入を許容する許容位置、またはオペレータの運転席への進入を禁止する禁止位置に操作可能なロック操作装置と、前記ロック操作装置が前記許容位置に操作された場合に、前記パイロット弁への作動油の供給を遮断するロック位置に切換えられ、前記ロック操作装置が前記禁止位置に操作された場合に、前記パイロット弁に作動油を供給する解除位置に切り換えられるロック弁と、パイロット圧を検出する圧力センサと、前記ロック弁の切換位置を制御するコントローラとを備えた作業機械において、前記コントローラは、前記ロック操作装置が前記許容位置から前記禁止位置に操作された場合、前記ロック弁を前記ロック位置から前記解除位置に切り換えた上で、前記ロック弁が前記解除位置に切り換えられてから第１時間が経過するまでの間、前記圧力センサの検出結果に基づいて前記パイロット弁からパイロット圧油が出力されたか否かを判定し、前記第１時間が経過するまでの間にパイロット圧油が出力されたと判定されると、前記ロック弁を前記ロック位置に保持し、前記第１時間が経過するまでの間にパイロット圧油が出力されていないと判定され且つ第２時間が経過すると、前記ロック弁を前記ロック位置から前記解除位置に切り換えることを特徴とする。
　本発明によれば、ゲートロックレバー切換時における誤操作によって、アクチュエータの予期しない動作を、さらに速く停止することができる。なお、上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
本発明に係る作業機械の代表例である油圧ショベルの側面図。 油圧ショベルが備える油圧回路の概略構成を示す図。 油圧ショベルが備えるコントローラの構成を示すブロック図。 コントローラが実行する誤操作制御処理のフローチャート。 ゲートロックレバーの位置、ロック弁の位置、作業レバーの操作、パーキング解除圧、走行レバーの操作、走行パイロット圧の時間変化を示すタイムチャート。
　本発明に係る作業機械の実施形態について、図面を用いて説明する。図１は本発明に係る作業機械の代表例である油圧ショベル１の側面図である。図２は、油圧ショベル１が備える油圧回路の概略構成を示す図である。なお、本明細書中の前後左右は、特に断らない限り、油圧ショベル１に搭乗して操作するオペレータの視点を基準としている。また、作業機械の具体例は油圧ショベル１に限定されず、ダンプトラック、モータグレーダー、ホイールローダー等であってもよい。
　油圧ショベル１は、下部走行体２と、下部走行体２に支持された上部旋回体３とを備える。下部走行体２は、左右一対の履帯８を備える。左右一対の履帯８は、油圧モータ８ａ、８ｂ（図２参照）が駆動輪８ｃを駆動することによって、それぞれ独立して回転する。これにより、油圧ショベル１は、前進、後退、旋回が可能になる。
　上部旋回体３は、旋回モータ３ａ（図２参照）によって旋回可能な状態で下部走行体２に支持されている。上部旋回体３は、ベースとなる旋回フレーム５と、この旋回フレーム５の前方左側に配置されるキャブ（運転席）７と、旋回フレーム５の前方中央に上下方向に回動可能に取り付けられるフロント作業機４と、旋回フレーム５の後方に配置されるカウンタウェイト６と、油圧ショベル１を動作させるための駆動力を発生させるエンジン１０とを備える。
　フロント作業機４は、上部旋回体３に俯仰可能に支持されたブーム４ａと、ブーム４ａの先端に揺動可能に支持されたアーム４ｂと、アーム４ｂの先端に揺動可能に支持されたバケット４ｃと、ブーム４ａ、アーム４ｂ、及びバケット４ｃを駆動させる油圧シリンダ（アクチュエータ）４ｄ～４ｆとを含む。すなわち、ブーム４ａは上部旋回体３に直接的に支持されており、アーム４ｂ及びバケット４ｃは上部旋回体３に間接的に支持されている。カウンタウェイト６は、フロント作業機４との重量バランスを取るためのもので、円弧状をした重量物である。
　キャブ７には、油圧ショベル１を操作するオペレータが搭乗する内部空間が形成されている。キャブ７の内部空間には、油圧ショベル１の動作を指示するオペレータの操作を受け付ける操作装置（ステアリング、ペダル、レバー、スイッチなど）が配置されている。すなわち、キャブ７に搭乗したオペレータが操作装置を操作することによって、油圧ショベル１が動作する。操作装置は、下部走行体２を走行させ、上部旋回体３を旋回させ、フロント作業機４を動作させるためのアクチュエータ操作装置と、油圧ショベル１の動作をロック及びロックを解除するロック操作装置とを含む。
　図２に示すように、アクチュエータ操作装置は、左右一対の履帯８それぞれを操作する走行レバー（走行操作装置）１１、１２と、ブーム４ａを操作するブームレバー１３と、アーム４ｂを操作するアームレバー１４と、バケット４ｃを操作するバケットレバー１５と、上部旋回体３を旋回させる旋回レバー１６とを含む。ロック操作装置は、後述するロック弁３１の位置を切り換えるゲートロックレバー１７を含む。
　なお、アクチュエータ操作装置及びロック操作装置はレバーの形態に限定されず、ステアリング、ペダル、スイッチ、ボタン等であってもよい。また、以下の説明において、ブームレバー１３、アームレバー１４、バケットレバー１５、及び旋回レバー１６を総称して、「作業レバー１３～１６」と表記することがある。
　アクチュエータ操作装置は、パイロット弁２１、２２、２３、２４、２５、２６に接続されている。パイロット弁２１～２６は、エンジン１０により駆動される油圧ポンプ（パイロットポンプ）３３によって作動油タンク３２から圧送された作動油を、対応するアクチュエータ３ａ、４ｄ～４ｆ、８ａ～８ｂを動作させるためのパイロット圧油として油圧制御回路３４に出力する。パイロット圧油の流量は、対応するアクチュエータ制御装置に対する操作量に応じて変化する。パイロット圧油の圧力（パイロット圧）は、操作信号の一例である。
　より詳細には、パイロット弁２１、２２は、走行レバー１１、１２の操作量に応じて、油圧モータ８ａ、８ｂを駆動させるためのパイロット圧油を出力する。パイロット弁２３は、ブームレバー１３の操作量に応じて、ブームシリンダ４ｄを駆動させるためのパイロット圧油を出力する。パイロット弁２４は、アームレバー１４の操作量に応じて、アームシリンダ４ｅを駆動させるためのパイロット圧油を出力する。パイロット弁２５は、バケットレバー１５の操作量に応じて、バケットシリンダ４ｆを駆動させるためのパイロット圧油を出力する。パイロット弁２６は、旋回レバー１６の操作量に応じて、旋回モータ３ａを駆動させるためのパイロット圧油を出力する。
　ゲートロックレバー１７は、アクチュエータ３ａ、４ｄ～４ｆ、８ａ～８ｂの動作を規制すると共にキャブ７へのオペレータの進入を許容する許容位置と、アクチュエータ３ａ、４ｄ～４ｆ、８ａ～８ｂの動作を許容すると共にキャブ７へのオペレータの進入を禁止する禁止位置とに、オペレータが切換可能に構成されている。ゲートロックレバー１７は、例えば、禁止位置のときに解除信号をコントローラ５０（図３参照）に出力する。
　ゲートロックレバー１７は、例えば、キャブ７の出入口とシートとの間に配置される。そして、ゲートロックレバー１７は、許容位置のときにキャブ７へのオペレータの乗降を妨げず、禁止位置のときにキャブ７へのオペレータの乗降を妨げるように構成されていてもよい。これにより、ゲートロックレバー１７を禁止位置にしたまま、オペレータがキャブ７から離れることを抑制できる。
　油圧制御回路３４は、パイロット弁２１～２６から供給されるパイロット圧油に従って、エンジン１０によって駆動される油圧ポンプ３３０により吐出される圧油をアクチュエータ３ａ、４ｄ～４ｆ、８ａ～８ｂに供給する。油圧制御回路３４は、例えば、油圧ポンプ３３とアクチュエータ３ａ、４ｄ～４ｆ、８ａ～８ｂとの間に設けられて、パイロット圧油に応じて圧油の供給量及び供給方向を切り換える方向切換弁を含む。方向切換弁は、アクチュエータ３ａ、４ｄ～４ｆ、８ａ～８ｂそれぞれに対応して複数設けられており、圧油の供給量によって対応するアクチュエータ３ａ、４ｄ～４ｆ、８ａ～８ｂの速度を制御し、圧油の供給方向によって対応するアクチュエータ３ａ、４ｄ～４ｆ、８ａ～８ｂ動作方向を制御する。油圧制御回路３４の具体的な構成は既に周知なので、詳細な説明は省略する。
　ロック弁３１は、コントローラ５０による制御に従って、ロック位置と解除位置とに切り換えられる電磁弁である。ロック位置のロック弁３１は、油圧ポンプ３３からパイロット弁２１～２６への作動油の供給を遮断する。一方、解除位置のロック弁３１は、油圧ポンプ３３からパイロット弁２１～２６への作動油の供給を許容する。ロック弁３１は、例えば、初期位置がロック位置であり、ゲートロックレバー１７から解除信号が出力されている間だけ解除位置に切り換えられ、解除信号の出力が停止するとロック位置に戻るように構成されている。
　すなわち、ゲートロックレバー１７が許容位置（ロック弁３１がロック位置）のとき、アクチュエータ操作装置を操作してもパイロット弁２１～２６からパイロット圧油が出力されない。換言すれば、ゲートロックレバー１７が許容位置（ロック弁３１がロック位置）のときは、アクチュエータ操作装置を操作してもアクチュエータ３ａ、４ｄ～４ｆ、８ａ～８ｂが駆動しない。
　一方、ゲートロックレバー１７が禁止位置（ロック弁３１が解除位置）のとき、アクチュエータ操作装置を操作すると、パイロット弁２１～２６からパイロット圧油が出力される。すなわち、ゲートロックレバー１７が禁止位置（ロック弁３１が解除位置）のときは、アクチュエータ操作装置に対する操作に従って、アクチュエータ３ａ、４ｄ～４ｆ、８ａ～８ｂが駆動する。
　油圧制御回路３４には、上部旋回体３の旋回を規制及び許容する旋回ブレーキ３５が接続されている。旋回ブレーキ３５は、例えば、上部旋回体３の回転軸３ｂを制動するブレーキパッド３６と、回転軸３ｂに対してブレーキパッド３６を接離させるシリンダ３７とを含む。旋回ブレーキ３５は、油圧制御回路３４から供給されるパーキング解除圧油によって、上部旋回体３の旋回を規制する状態と旋回を許容する状態とに切換可能に構成されている。
　シリンダ３７は、付勢部材の一例であるコイルバネ３８の付勢力によって、ブレーキパッド３６を回転軸３ｂに当接させて、上部旋回体３の旋回を規制している。また、シリンダ３７は、油圧制御回路３４からパーキング解除圧油がロッド室に供給されると、コイルバネ３８の付勢力に抗してブレーキパッド３６を回転軸３ｂから離間させて、上部旋回体３の旋回を許容する。さらに、シリンダ３７は、油圧制御回路３４からのパーキング解除圧油の供給が停止すると、コイルバネ３８の付勢力によって、再びブレーキパッド３６を回転軸３ｂに当接させて、上部旋回体３の旋回を規制する。
　旋回ブレーキ３５は、油圧ショベル１の停止中に上部旋回体３が意図せず旋回するのを防止する所謂ネガティブブレーキである。一方、上部旋回体３の旋回が規制された状態で上部旋回体３或いはフロント作業機４を動作させると、上部旋回体３に過負荷がかかる。そこで、上部旋回体３或いはフロント作業機４が動作する際には、旋回ブレーキ３５を解除する必要がある。
　そこで、油圧制御回路３４は、ゲートロックレバー１７が禁止位置で且つ作業レバー１３～１６の少なくとも１つが操作されている間（すなわち、パイロット弁２３～２６の少なくとも１つからパイロット圧油が出力されている間）、シリンダ３７にパーキング解除圧油を供給する。すなわち、旋回ブレーキ３５は、パイロット弁２３～２６の少なくとも１つからパイロット圧油が供給されている間、上部旋回体３の旋回を許容する。
　一方、油圧制御回路３４は、ゲートロックレバー１７が許容位置の間、或いはゲートロックレバー１７が禁止位置で且つ作業レバー１３～１６の全てが操作されていない間（すなわち、パイロット弁２３～２６の全てからパイロット圧油が出力されていない間）、パーキング解除圧油の供給を停止する。すなわち、旋回ブレーキ３５は、パイロット弁２３～２６の全てからパイロット圧油が出力されていない間、上部旋回体３の旋回を規制する。
　また、油圧制御回路３４は、上部旋回体３或いはフロント作業機４が実際に動き始める前に旋回ブレーキ３５を解除するために、アクチュエータ３ａ、４ｄ～４ｆに作動油を供給し始める直前に、シリンダ３７にパーキング解除圧油を供給し始める。すなわち、作業レバー１３～１６を操作すると、上部旋回体３或いはフロント作業機４が動作を開始する直前に、旋回ブレーキ３５が解除される。
　次に、図３を参照して、コントローラ５０の構成を説明する。図３は、油圧ショベル１が備えるコントローラ５０の構成を示すブロック図である。コントローラ５０は、ゲートロックレバー１７、温度センサ４１、パーキング解除圧センサ４２、及び走行パイロット圧センサ４３から出力される各種信号を取得し、取得した各種信号に基づいてロック弁３１及び報知装置４４を制御する。
　温度センサ４１は、例えば、作動油タンク３２に貯留されている作動油の温度を計測し、計測した温度を示す温度信号をコントローラ５０に出力する。パーキング解除圧センサ４２は、シリンダ３７に供給されるパーキング解除圧油の圧力を計測し、計測した圧力を示す圧力信号をコントローラ５０に出力する。走行パイロット圧センサ４３は、パイロット弁２１、２２から出力されるパイロット圧油の圧力を計測し、計測した圧力を示す圧力信号をコントローラ５０に出力する。
　本発明におけるパイロット圧を検出する圧力センサは、パーキング解除センサ４２，走行パイロット圧センサ４３の他に、ブームレバー１３，アームレバー１４，バケットレバー１５，旋回レバー１６のそれぞれの操作量に応じたパイロット圧を検出する各圧力センサを含むものとする。
　報知装置４４は、キャブ７に搭乗するオペレータに各種情報を報知する装置である。報知装置４４の具体例は特に限定されないが、例えば、例えば、文字、画像、映像を表示させるディスプレイ、警告灯、或いは音声を出力するスピーカである。
　図示は省略するが、コントローラ５０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）を備える。ただし、コントローラ５０の具体的な構成はこれに限定されず、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）などのハードウェアによって実現されてもよい。
　コントローラ５０は、ＲＯＭに格納されたプログラムコードをＣＰＵが読み出して実行することによって、ソフトウェアとハードウェアとが協働して、切換部５１、判定時間補正部５２、判定部５３、報知処理部５４として機能する。また、ＲＡＭは、ＣＰＵがプログラムを実行する際のワークエリアとして用いられる。
　切換部５１は、ロック弁３１の切換位置を制御する。より詳細には、ロック弁３１は、ゲートロックレバー１７がオペレータの運転席への進入を許容する許容位置からオペレータの運転席への進入を禁止する禁止位置に操作された場合、後述する判定部５３の結果に基づきロック弁３１をパイロット圧油の供給を遮断するロック位置もしくはパイロット圧油の供給を許容する解除位置に切り換え、また、ゲートロックレバー１７が禁止位置から許容位置に操作された場合にも、後述する判定部５３の結果に基づきロック弁３１を解除位置もしくはロック位置に切り換える。
　また、切換部５１は、ロック弁３１が解除位置に切り換えられてから第１時間ｔ１が経過したことに応じて、ロック弁３１を解除位置からロック位置に切り換える。さらに、切換部５１は、第１時間ｔ１が経過してロック弁３１をロック位置にした後、判定部５３から誤操作なしと通知されたことに応じて、ロック弁３１を再びロック位置から解除位置に切り換える。
　判定時間補正部５２は、温度センサ４１から出力される温度信号に基づいて、第１時間ｔ１の値を補正し、補正した第１時間ｔ１を切換部５１及び判定部５３に通知する。第１時間ｔ１の初期値は、例えば、０．２秒である。そして、判定時間補正部５２は、温度信号で示される作動油の温度が低いほど、第１時間ｔ１を長く設定する。これは、温度低下に伴う作動油の粘度増加によって、後述するパーキング解除圧Ｐ１及び走行パイロット圧Ｐ２の立ち上がりが遅くなるからである。
　判定部５３は、ロック弁３１が解除位置に切り換えられてから第１時間ｔ１が経過するまでの間に、アクチュエータ操作装置１１～１６が操作された（このタイミングでの操作を「誤操作」と表記する。）か否かを判定する。換言すれば、判定部５３は、ロック弁３１が解除位置に切り換えられてから第１時間ｔ１が経過するまでの間に、パイロット弁２１～２６の少なくとも１つからパイロット圧油が出力されたか否かを判定する。そして、判定部５３は、判定結果を切換部５１及び報知処理部５４に通知する。
　なお、本実施形態の「誤操作」の典型例としては、アクチュエータ操作装置１１～１６が操作された状態で、ゲートロックレバー１７を許容位置から禁止位置に操作することを指す。例えば、アクチュエータ操作装置１１～１６にオペレータの体が当たって、アクチュエータ操作装置１１～１６が操作されていることに気づかないまま、オペレータがゲートロックレバー１７を操作することが想定される。
　一例として、判定部５３は、ロック弁３１が解除位置に切り換えられてから第１時間ｔ１が経過するまでの間に、パーキング解除圧センサ４２から出力される圧力信号で示されるパーキング解除圧Ｐ１が第１閾値Ｐｔｈ１以上になった場合に、誤操作がされたと判定する。一方、判定部５３は、ロック弁３１が解除位置に切り換えられてから第１時間ｔ１が経過するまでの間、常にパーキング解除圧Ｐ１が第１閾値Ｐｔｈ１未満の場合に、誤操作がされていないと判定する。なお、第１閾値Ｐｔｈ１は、旋回ブレーキ３５を解除するのに必要なパーキング解除圧Ｐｐｋ（例えば、４ＭＰａ）より十分に低い値（例えば、１ＭＰａ）に設定される。
　他の例として、判定部５３は、ロック弁３１が解除位置に切り換えられてから第１時間ｔ１が経過するまでの間に、走行パイロット圧センサ４３から出力される圧力信号で示される走行パイロット圧Ｐ２が第２閾値Ｐｔｈ２以上になった場合に、誤操作がされたと判定する。一方、判定部５３は、ロック弁３１が解除位置に切り換えられてから第１時間ｔ１が経過するまでの間、常に走行パイロット圧Ｐ２が第２閾値Ｐｔｈ２未満の場合に、誤操作がされていないと判定する。なお、第２閾値Ｐｔｈ２は、走行レバー１１～１２の操作時にパイロット弁２１、２２から出力される走行パイロット圧Ｐｔｖ（例えば、最大で４ＭＰａ）より十分に低い値（例えば、０．６ＭＰａ）に設定される。
　報知処理部５４は、誤操作がされたと判定部５３が判定したことに応じて、誤操作が発生したこと、誤操作の発生を検知してロック弁３１をロック位置に切り換えたこと、或いはロック弁３１のロック位置から解除位置に切り換える方法などを、報知装置４４を通じて報知する。すなわち、報知処理部５４は、例えば、ディスプレイにメッセージを表示させてもよいし、警告灯を点灯（点滅）させてもよいし、スピーカに音声を出力させてもよい。
　次に、図４及び図５を参照して、コントローラ５０の処理を説明する。図４は、コントローラ５０が実行する誤操作制御処理のフローチャートである。図５は、ゲートロックレバー１７の位置、ロック弁３１の位置、作業レバー１３～１６の操作の有無、パーキング解除圧、走行レバー１１～１２の操作の有無、走行パイロット圧の時間変化を示すタイムチャートである。なお、誤操作制御処理の開始時点において、ゲートロックレバー１７は許容位置であり、ロック弁３１はロック位置であるものとする。
　まず、切換部５１は、ゲートロックレバー１７が許容位置から禁止位置に操作（解除操作）されるのを監視する（Ｓ１１）。切換部５１は、図５の時刻ｔ１０にゲートロックレバー１７から解除信号が出力されたことに応じて、ゲートロックレバー１７が許容位置から禁止位置に操作されたと判断する。そして、切換部５１は、ゲートロックレバー１７が許容位置から禁止位置に操作されたことに応じて（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、ロック弁３１をロック位置から解除位置に切り換える（Ｓ１２）。
　次に、判定時間補正部５２は、温度センサ４１から出力される温度信号に基づいて、第１時間ｔ１を補正する（Ｓ１３）。第１時間ｔ１を補正する具体的な方法は特に限定されないが、例えば、温度と第１時間ｔ１との関係を示す表、グラフ、関数などがＲＯＭに記憶されており、温度信号で示される温度に対応する第１時間ｔ１を取得すればよい。そして、判定時間補正部５２は、補正した第１時間ｔ１を切換部５１及び判定部５３に通知する。
　次に、判定部５３は、ゲートロックレバー１７が禁止位置に操作されてから第１時間ｔ１が経過するまでの間（Ｓ１５：Ｎｏ）、パーキング解除圧Ｐ１及び走行パイロット圧Ｐ２の値を監視する（Ｓ１４）。より詳細には、判定部５３は、パーキング解除圧センサ４２の圧力信号で示されるパーキング解除圧Ｐ１を取得し、取得したパーキング解除圧Ｐ１をＲＡＭに記憶させる処理を繰り返し実行する。同様に、判定部５３は、走行パイロット圧センサ４３の圧力信号で示される走行パイロット圧Ｐ２を取得し、取得した走行パイロット圧Ｐ２をＲＡＭに記憶させる処理を繰り返し実行する。
　次に、切換部５１は、ゲートロックレバー１７が禁止位置に操作されてから時間ｔ１が経過（図５の時刻ｔ１１が到来）したことに応じて（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、ロック弁３１を解除位置からロック位置に切り換える（Ｓ１６）。このとき、ゲートロックレバー１７は禁止位置のままである。すなわち、切換部５１は、ステップＳ１６において、ゲートロックレバー１７の位置に拘わらず、ロック弁３１をロック位置に切り換える。
　また、判定部５３は、ゲートロックレバー１７が禁止位置に操作されてから時間ｔ１が経過したことに応じて（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、ＲＡＭに記憶させたパーキング解除圧Ｐ１と第１閾値Ｐｔｈ１とを比較し、ＲＡＭに記憶させた走行パイロット圧Ｐ２と第２閾値Ｐｔｈ２とを比較する（Ｓ１７）。第１閾値Ｐｔｈ１及び第２閾値Ｐｔｈ２は、例えば、実験やシミュレーションなどによって予め定められた値であって、ＲＯＭに記憶されている。
　図５の時刻ｔ１０～ｔ１１の間、パーキング解除圧Ｐ１及び走行パイロット圧Ｐ２は常に０ＭＰａなので、判定部５３は、パーキング解除圧Ｐ１が第１閾値Ｐｔｈ１未満で、且つ走行パイロット圧Ｐ２が第２閾値Ｐｔｈ２未満だと判定する（Ｓ１７：Ｎｏ）。すなわち、判定部５３は、時刻ｔ１０～ｔ１１の間に誤操作がされていないと判定する。そして、判定部５３は、誤操作がされていないとの判定結果を、切換部５１及び報知処理部５４に通知する。
　次に、切換部５１は、時刻ｔ１０～ｔ１１間に誤操作がされていないと判定部５３によって判定されたことに応じて（Ｓ１７：Ｎｏ）、第２時間ｔ２が経過するまで（Ｓ１８：Ｎｏ）、ステップＳ１９以降の処理の実行を待機する。第２時間ｔ２は、例えば、予め定められた時間であって、例えば、０．２秒である。なお、第１時間ｔ１及び第２時間ｔ２は、同一の値でもよいし、異なる値でもよい。
　そして、切換部５１は、時刻ｔ１１から第２時間ｔ２が経過した（図５の時刻ｔ１２が到来した）ことに応じて（Ｓ１８：Ｙｅｓ）、ロック弁３１をロック位置から解除位置に切り換える（Ｓ１９）。一方、時刻ｔ１０～ｔ１１間に誤操作がされていないと判定部５３によって判定された場合、報知処理部５４は、特に何の処理も実行しなくてよい。
　その後、時刻ｔ１３～ｔ１４までの間に作業レバー１３～１６が操作されると、パーキング解除圧Ｐ１が検出されると共に、操作された作業レバー１３～１６に対応するアクチュエータ３ａ、４ｄ～４ｆが駆動する。また、時刻ｔ１５～ｔ１６までの間に走行レバー１１～１２が操作されると、走行パイロット圧Ｐ２が検出されると共に、走行レバー１１～１２に対応するアクチュエータ８ａ、８ｂが駆動する。
　次に、図５の時刻ｔ２０にオペレータがゲートロックレバー１７を禁止位置から許容位置に操作すると、切換部５１は、ロック弁３１を解除位置からロック位置に切り換える。そして、切換部５１は、再びステップＳ１１に戻って、ゲートロックレバー１７が許容位置から禁止位置に操作されるのを監視する（Ｓ１１）。
　次に、図５の時刻ｔ２１にオペレータが作業レバー１３~１６を操作しても、ロック弁３１がロック位置なので、パイロット弁２３～２６からパイロット圧油が出力されず、パーキング解除圧センサ４２でパーキング解除圧Ｐ１も検出されない。なお、この例では、作業レバー１３～１６が操作された状態が時刻ｔ２１～ｔ２４まで継続するものとする。
　次に、図５の時刻ｔ２２にオペレータがゲートロックレバー１７を許容位置から禁止位置に操作させると（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、切換部５１がロック弁３１を解除位置に切り換え（Ｓ１２）、判定時間補正部５２が第１時間ｔ１を補正し（Ｓ１３）、判定部５３が第１時間ｔ１が経過するまでのパーキング解除圧Ｐ１及び走行パイロット圧Ｐ２を監視し（Ｓ１４）、第１時間ｔ１が経過したことに応じて切換部５１がロック弁３１をロック位置に切り換える（Ｓ１５）。
　図５の時刻ｔ２３でロック弁３１がロック位置に切り換わると、作業レバー１３～１６が操作された状態のままでも、パーキング解除圧Ｐ１は検出されなくなる。ステップＳ１２～Ｓ１５の処理は前述の説明と共通するので、再度の説明は省略する。
　時刻ｔ２２において、作業レバー１３～１６が操作された状態でゲートロックレバー１７が禁止位置に操作されると、パーキング解除圧センサ４２によってパーキング解除圧Ｐ１が検出される。そのため、判定部５３は、第１時間ｔ１（時刻ｔ２２～ｔ２３）の間に、パーキング解除圧Ｐ１が第１閾値Ｐｔｈ１以上になったと判定し、誤操作がされたとの判定結果を切換部５１及び報知処理部５４に通知する（Ｓ１７：Ｙｅｓ）。
　次に、報知処理部５４は、時刻ｔ２２～ｔ２３間に誤操作がされたと判定部５３によって判定されたことに応じて（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、報知装置４４を通じて誤操作の発生を報知する（Ｓ２０）。
　一方、切換部５１は、時刻ｔ２２～ｔ２３間に誤操作がされたと判定部５３によって判定されたことに応じて（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、ステップＳ１８～Ｓ１９の処理を実行せずに、ゲートロックレバー１７が禁止位置から許容位置に操作（ロック操作）されるのを監視する（Ｓ２１）。すなわち、ロック弁３１がロック位置に保持される。そして、時刻ｔ２３から第２時間ｔ２が経過しても、或いは時刻ｔ２４で作業レバー１３～１６の操作が終了しても、ロック弁３１はロック位置のままである。
　次に、図５の時刻ｔ２５にゲートロックレバー１７が禁止位置から許容位置に操作されたことに応じて（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、切換部５１は、再びステップＳ１１に戻って、ゲートロックレバー１７が許容位置から禁止位置に操作されるのを監視する（Ｓ１１）。ただし、ロック弁３１は既にロック位置となっているので、切換部５１は、ロック弁３１を切り換える必要はない。
　次に、図５の時刻ｔ３１にオペレータが走行レバー１１～１２を操作しても、ロック弁３１がロック位置なので、パイロット弁２１～２２からパイロット圧油が出力されず、走行パイロット圧センサ４３で走行パイロット圧Ｐ２も検出されない。なお、この例では、走行レバー１１～１２が操作された状態が時刻ｔ３１～ｔ３４まで継続するものとする。
　次に、図５の時刻ｔ３２にオペレータがゲートロックレバー１７を許容位置から禁止位置に操作すると（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、切換部５１がロック弁３１を解除位置に切り換え（Ｓ１２）、判定時間補正部５２が第１時間ｔ１を補正し（Ｓ１３）、判定部５３が第１時間ｔ１が経過するまでのパーキング解除圧Ｐ１及び走行パイロット圧Ｐ２を監視し（Ｓ１４）、第１時間ｔ１が経過したことに応じて切換部５１がロック弁３１をロック位置に切り換える（Ｓ１５）。
　図５の時刻ｔ３２でロック弁３１がロック位置に切り換わると、走行レバー１１～１２が操作された状態のままでも、走行パイロット圧Ｐ２は検出されなくなる。ステップＳ１２～Ｓ１５の処理は前述の説明と共通するので、再度の説明は省略する。
　時刻ｔ３２において、走行レバー１１～１２が操作された状態でゲートロックレバー１７が禁止位置に操作されると、走行パイロット圧センサ４３によって走行パイロット圧Ｐ２が検出される。そのため、判定部５３は、第１時間ｔ１（時刻ｔ３２～ｔ３３）の間に、走行パイロット圧Ｐ２が第２閾値Ｐｔｈ２以上になったと判定し、誤操作がされたとの判定結果を切換部５１及び報知処理部５４に通知する（Ｓ１７：Ｙｅｓ）。
　なお、図５に示すように、作業レバー１３～１６が操作された状態でゲートロックレバー１７が禁止位置に操作されると、パーキング解除圧Ｐ１は瞬時に６ＭＰａまで上昇するのに対して、走行レバー１１～１２が操作された状態でゲートロックレバー１７が禁止位置に操作されると、走行パイロット圧Ｐ２は緩やかに上昇する。そのため、第１時間ｔ１は、走行パイロット圧Ｐ２が０ＭＰａから第２閾値Ｐｔｈ２（０．６ＭＰａ）まで上昇するのに必要な時間より長く設定するのが望ましい。
　次に、報知処理部５４は、時刻ｔ３２～ｔ３３間に誤操作がされたと判定部５３によって判定されたことに応じて（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、報知装置４４を通じて誤操作の発生を報知する（Ｓ２０）。
　一方、切換部５１は、時刻ｔ３２～ｔ３３間に誤操作がされたと判定部５３によって判定されたことに応じて（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、ステップＳ１８～Ｓ１９の処理を実行せずに、ゲートロックレバー１７が禁止位置から許容位置に操作されるのを監視する（Ｓ２１）。すなわち、ロック弁３１がロック位置に保持される。そして、時刻ｔ３３から第２時間ｔ２が経過しても、或いは時刻ｔ３４で走行レバー１１～１２の操作が終了しても、ロック弁３１はロック位置のままである。
　次に、図５の時刻ｔ３５にゲートロックレバー１７が禁止位置から許容位置に操作されたことに応じて（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、切換部５１は、再びステップＳ１１に戻って、ゲートロックレバー１７が許容位置から禁止位置に操作されるのを監視する（Ｓ１１）。ただし、ロック弁３１は既にロック位置となっているので、切換部５１は、ロック弁３１を切り換える必要はない。これ以降処理は前述の説明と共通するので、再度の説明は省略する。
　上記の実施形態によれば、例えば以下の作用効果を奏する。
　上記の実施形態において、ゲートロックレバー１７が禁止位置に操作されると、ロック弁３１を第１時間ｔ１だけ解除位置にし、第１時間ｔ１が経過するまでに誤操作の有無を判定する。そして、誤操作がなければロック弁３１を解除位置にし、誤操作があればロック弁３１をロック位置に保持する。これにより、ロック弁３１を解除位置にしたまま誤操作の有無を判定し、誤操作があると判定したらロック弁３１をロック位置に切り換えるのと比較して、アクチュエータ３ａ、４ｄ～４ｆ、８ａ～８ｂの予期しない動作を、さらに速く停止することができる。
　また、作動油は温度が低いほど粘度が高くなるので、特に走行パイロット圧Ｐ２の立ち上がりが遅くなる。そこで上記の実施形態のように、作動油の温度が低いほど、ステップＳ１４～Ｓ１５における走行パイロット圧Ｐ２の判定・BR>條ヤ（第１時間）ｔ１を長くすることにより、誤操作の有無を速く判定することができる。
　また、上記の実施形態によれば、作業レバー１３～１６の誤操作の有無を、パーキング解除圧Ｐ１によって判定している。パーキング解除圧Ｐ１は、作業レバー１３～１６のどれが操作されても上昇する。そのため、パーキング解除圧センサ４２でパーキング解除圧Ｐ１を検出することにより、パイロット弁２３～２６それぞれにセンサを設けるのと比較して、センサの数を削減することができる。また、作業レバー１３～１６の操作によりパイロット圧の検出信号が立ち上がる時間に比べて、パーキング解除圧Ｐ１の検出信号の立ち上がりの方が早い（パーキング解除圧Ｐ１は瞬時に上昇する）ため、作業レバー１３～１６の誤操作の有無をより早く、確実に判定できる。その結果、例えば、上部旋回体３が慣性により回転するのをより確実に防止できる。
　また、上記の実施形態によれば、報知装置４４を通じて誤操作の発生が報知される（Ｓ２０）。さらに、上記の実施形態によれば、誤操作がされたと判定された場合において、オペレータは、ロック弁３１を再び解除位置にするために、ゲートロックレバー１７を一旦許容位置に操作し（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、再び禁止位置に操作する必要がある（Ｓ１１：Ｙｅｓ）。このような手順をオペレータに実行させることによって、誤操作の発生をオペレータに認識させることができる。その結果、誤操作を解消してからゲートロックレバー１７を禁止位置に操作させることが期待できる。
　上述した実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。
　１　油圧ショベル
　２　下部走行体
　３　上部旋回体
　３ａ　旋回モータ
　４　フロント作業機
　４ａ　ブーム
　４ｂ　アーム
　４ｃ　バケット
　４ｄ　ブームシリンダ
　４ｅ　アームシリンダ
　４ｆバケットシリンダ
　５　旋回フレーム
　６　カウンタウェイト
　７　キャブ
　８　履帯
　８ａ，８ｂ　油圧モータ
　８ｃ　駆動輪
　１０　エンジン
　１１，１２　走行レバー（走行操作装置）
　１３　ブームレバー
　１４　アームレバー
　１５　バケットレバー
　１６　旋回レバー
　１７　ゲートロックレバー（ロック操作装置）
　２１，２２，２３，２４，２５，２６　パイロット弁
　３１　ロック弁
　３２　作動油タンク
　３３　油圧ポンプ
　３４　油圧制御回路
　３５　旋回ブレーキ
　３６　ブレーキパッド
　３７　シリンダ
　３８　コイルバネ
　４１　温度センサ
　４２　パーキング解除圧センサ
　４３　走行パイロット圧センサ
　４４　報知装置
　５０　コントローラ
　５１　切換部
　５２　判定時間補正部
　５３　判定部
　５４　報知処理部

Claims (6)

  1. 　エンジンと、
    　前記エンジンにより駆動される油圧ポンプと、
    　前記油圧ポンプにより吐出される圧油によって駆動されるアクチュエータと、
    　前記油圧ポンプと前記アクチュエータとの間に設けられ、前記アクチュエータの動作方向と前記アクチュエータの速度を制御する方向切換弁と、
    　前記アクチュエータを操作するアクチュエータ操作装置と、
    　前記アクチュエータ操作装置の操作量に応じたパイロット圧を操作信号として前記方向切換弁に出力するパイロット弁と、
    　オペレータの運転席への進入を許容する許容位置、またはオペレータの運転席への進入を禁止する禁止位置に操作可能なロック操作装置と、
    　前記ロック操作装置が前記許容位置に操作された場合に、前記パイロット弁への作動油の供給を遮断するロック位置に切換えられ、前記ロック操作装置が前記禁止位置に操作された場合に、前記パイロット弁に作動油を供給する解除位置に切り換えられるロック弁と、
    　パイロット圧を検出する圧力センサと、
    　前記ロック弁の切換位置を制御するコントローラとを備えた作業機械において、
    　前記コントローラは、
    　前記ロック操作装置が前記許容位置から前記禁止位置に操作された場合、前記ロック弁を前記ロック位置から前記解除位置に切り換えた上で、
    　前記ロック弁が前記解除位置に切り換えられてから第１時間が経過するまでの間、前記圧力センサの検出結果に基づいて前記パイロット弁からパイロット圧油が出力されたか否かを判定し、
    　前記第１時間が経過するまでの間にパイロット圧油が出力されたと判定されると、前記ロック弁を前記ロック位置に保持し、
    　前記第１時間が経過するまでの間にパイロット圧油が出力されていないと判定され且つ第２時間が経過すると、前記ロック弁を前記ロック位置から前記解除位置に切り換える
    ことを特徴とする作業機械。
  2. 　請求項１に記載の作業機械において、
    　前記パイロット弁に供給する作動油の温度を検出する温度センサを備え、
    　前記コントローラは、前記温度センサによって検出された温度が低いほど、前記第１時間を長く設定することを特徴とする作業機械。
  3. 　請求項１に記載の作業機械において、
    　前記アクチュエータは、旋回可能な上部旋回体に直接的或いは間接的に支持された第１アクチュエータ及び第２アクチュエータを含み、
    　前記アクチュエータ操作装置は、
    　前記第１アクチュエータを操作する第１操作装置と、
    　前記第２アクチュエータを操作する第２操作装置とを含み、
    　前記パイロット弁は、
    　前記第１操作装置の操作量に応じたパイロット圧油を操作信号として前記方向切換弁に出力する第１パイロット弁と、
    　前記第２操作装置の操作量に応じたパイロット圧油を操作信号として前記方向切換弁に出力する第２パイロット弁とを含み、
    　前記作業機械は、前記第１パイロット弁及び前記第２パイロット弁の両方からパイロット圧油が出力されていないときに、パーキング解除圧油が供給されずに前記上部旋回体の旋回を規制し、前記第１パイロット弁及び前記第２パイロット弁の少なくとも一方からパイロット圧油が出力されているときに、パーキング解除圧油が供給されて前記上部旋回体の旋回を許容する旋回ブレーキを備え、
    　前記圧力センサは、前記旋回ブレーキに供給されるパーキング解除圧油の圧力を検出するパーキング解除圧センサを含み、
    　前記コントローラは、前記パーキング解除圧センサによって検出された圧力が第１閾値以上であることに応じて、前記パイロット弁からパイロット圧油が出力されていると判定することを特徴とする作業機械。
  4. 　請求項３に記載の作業機械において、
    　前記アクチュエータは、作業機械を走行させる走行アクチュエータを含み、
    　前記アクチュエータ操作装置は、前記走行アクチュエータを操作する走行操作装置を含み、
    　前記パイロット弁は、前記走行操作装置の操作量に応じたパイロット圧油を操作信号として前記方向切換弁に出力する走行パイロット弁を含み、
    　前記圧力センサは、前記走行パイロット弁から出力されるパイロット圧油の圧力を検出する走行パイロット圧センサを含み、
    　前記コントローラは、前記走行パイロット圧センサによって検出された圧力が第２閾値以上であることに応じて、前記パイロット弁からパイロット圧油が出力されていると判定することを特徴とする作業機械。
  5. 　請求項１に記載の作業機械において、
    　前記コントローラは、パイロット圧油が出力されたと判定して前記ロック弁を前記ロック位置に切り換えた場合に、前記ロック操作装置が前記禁止位置から前記許容位置に操作され、さらに前記ロック操作装置が前記許容位置から前記禁止位置に操作されると、前記ロック弁を前記ロック位置から前記解除位置に切り換えることを特徴とする作業機械。
  6. 　請求項１に記載の作業機械において、
    　前記コントローラは、パイロット圧油が出力されたと判定したことに応じて、前記アクチュエータ操作装置の誤操作をオペレータに報知することを特徴とする作業機械。
PCT/JP2019/038009 2018-09-27 2019-09-26 作業機械 WO2020067366A1 (ja)

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