JP7510378B2

JP7510378B2 - Construction Machinery

Info

Publication number: JP7510378B2
Application number: JP2021052288A
Authority: JP
Inventors: 進梅原; 勇樹後藤; 英信束田; 洋祐山野邉
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2021-03-25
Filing date: 2021-03-25
Publication date: 2024-07-03
Anticipated expiration: 2041-03-25
Also published as: JP2022149934A

Description

本発明は、走行装置を備えた油圧ショベル等の建設機械に関する。 The present invention relates to construction machinery such as hydraulic excavators equipped with a traveling device.

クローラ式の油圧ショベルや道路機械等の建設機械を作業場所に移送する際には、トラック等の運搬車に建設機械を積み込んで移送させる場合がある。建設機械をトラック等の運搬車に積み込む際には、例えば、道板等を使用して積み込み作業を行う。 When transporting construction machinery such as crawler-type hydraulic excavators and road machinery to a work site, the construction machinery may be loaded onto a transport vehicle such as a truck for transport. When loading the construction machinery onto a transport vehicle such as a truck, the loading operation is performed using, for example, ramps or the like.

例えば、クローラ式の油圧ショベルの場合には、油圧ショベルの左右の走行操作レバー又は走行ペダルを操作し、左右の走行用モータによってクローラ駆動することにより走行動作させて、油圧ショベルの運搬車への積み込みを行う。 For example, in the case of a crawler-type hydraulic excavator, the left and right travel control levers or travel pedals of the hydraulic excavator are operated, and the left and right travel motors are used to drive the crawlers to travel, allowing the hydraulic excavator to load the load onto a transport vehicle.

左右の走行用モータを一定速度で駆動させている定速直進制御の実行中において、大きく走行速度を変化させることなくスムーズに左右にステアリングさせ、定速直進走行からのステアリング操作を安定性良く行うことを目的とする技術としては、特許文献１に記載のものが知られている。 The technology described in Patent Document 1 is known as a technology that aims to steer smoothly left and right without significantly changing the driving speed during constant-speed straight-line control, in which the left and right driving motors are driven at a constant speed, and to perform stable steering operations from constant-speed straight-line driving.

特許文献１には、直進制御モードを設定する設定スイッチと、直進制御モードが設定されていない場合に左右の走行用操作具の操作量に応じた速度で左右の走行用モータをそれぞれ駆動させる通常走行制御と、直進制御モードが設定されている場合に左右の走行用モータを一定速度で駆動させる定速直進制御と、定速直進制御の実行中にステアリング用操作具が操作された場合に該操作されたステアリング方向の走行用モータを前記一定速度からステアリング用操作具の操作量に応じて減速させる一方、逆ステアリング方向の走行用モータを前記一定速度に維持する直進制御モード時ステアリング制御とを行う建設機械が開示されている。 Patent Document 1 discloses a construction machine that performs the following: a setting switch for setting a straight-line control mode; normal driving control for driving the left and right driving motors at speeds corresponding to the amount of operation of the left and right driving operating tools when the straight-line control mode is not set; constant-speed straight-line control for driving the left and right driving motors at a constant speed when the straight-line control mode is set; and steering control during straight-line control mode for slowing down the driving motor in the operated steering direction from the constant speed according to the amount of operation of the steering operating tool when the steering operating tool is operated while the constant-speed straight-line control is being executed, while maintaining the driving motor in the opposite steering direction at the constant speed.

特開２０１８－１２７７７１号公報JP 2018-127771 A

ところで、油圧ショベルのような建設機械は、走行動作を行う下部走行体や、下部走行体に対して旋回動作する上部旋回体、掘削作業などを行うフロント作業機などを備えており、フロント作業機の姿勢や下部走行体に対する上部旋回体の向きなどによっては、運搬車への積み込み時において車体の安定性の低下が懸念される。 However, construction machinery such as hydraulic excavators are equipped with a lower running body that performs the traveling operation, an upper rotating body that rotates relative to the lower running body, and a front working machine that performs excavation work, etc., and there is a concern that the stability of the vehicle body may decrease when loading onto a transport vehicle depending on the attitude of the front working machine and the orientation of the upper rotating body relative to the lower running body.

上記従来技術においては、定速直進制御時のステアリング操作によって走行の安定性が低下することを抑制することはできるものの、運搬車への積み込み時の車体の姿勢などに起因する安定性については考慮されていない。したがって、例えば、建設機械の運搬車への積み込みに慣れていないオペレータが積込作業を行う場合に、フロント作業機の姿勢や下部走行体に対する上部旋回体の向きなどにより安定性を低下させてしまう状況下で、安定性が向上する方向に操作できない可能性があった。 In the above conventional technology, although it is possible to prevent a decrease in driving stability due to steering operation during constant speed straight-line control, no consideration is given to stability caused by factors such as the vehicle body posture when loading onto a transport vehicle. Therefore, for example, when an operator who is not accustomed to loading construction machinery onto a transport vehicle performs loading work, there is a possibility that he or she will not be able to operate in a direction that improves stability in a situation where stability is reduced due to the posture of the front work equipment or the orientation of the upper rotating body relative to the lower running body.

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、建設機械の運搬車への積み込み時における安定性の低下を抑制することができる建設機械を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above, and aims to provide a construction machine that can suppress a decrease in stability when loading the construction machine onto a transport vehicle.

本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、車体と、前記車体に設けられたフロント作業機及び走行装置とを備えた建設機械において、前記フロント作業機を操作するフロント操作装置と、前記走行装置を操作する走行操作装置と、前記車体の傾きを検出する傾斜センサと、前記フロント作業機の姿勢を検出する姿勢センサと、前記建設機械を運搬車へ積み込む積込作業に関連した情報を表示させるための積込モードに切り換える積込モードスイッチと、前記建設機械の前記運搬車への積込作業に係る積込情報をオペレータに報知する表示装置と、前記積込モードスイッチにより切り換えられた積込モードに応じて前記積込作業に関連した情報を、前記表示装置に表示させる制御装置とを備え、前記制御装置は、積み込み時に安定する積込姿勢として前記フロント作業機の姿勢を予め記憶し、前記積込モードにおいて、前記傾斜センサからの検出結果に基づいて前記建設機械の前記運搬車への積み込み中であるか否かを判定するとともに、前記姿勢センサからの検出結果に基づいて前記フロント作業機が前記積込姿勢となっているか否かを判定し、積み込み中であると判定され、前記積込姿勢となっていないと判定した場合には、前記フロント作業機を前記積込姿勢とするように操作を促すガイダンス情報を前記表示装置に表示させるものとする。 The present application includes multiple means for solving the above-mentioned problems, and an example thereof is a construction machine having a vehicle body, a front working implement and a traveling device provided on the vehicle body, the construction machine including a front operating device for operating the front working implement, a traveling operating device for operating the traveling device, an inclination sensor for detecting the inclination of the vehicle body, a posture sensor for detecting the posture of the front working implement, a loading mode switch for switching the construction machine to a loading mode for displaying information related to the loading operation of loading the construction machine onto a transport vehicle, a display device for notifying an operator of loading information related to the loading operation of the construction machine onto the transport vehicle, and a display device for displaying information related to the loading operation of the construction machine onto the transport vehicle to an operator, the construction machine being in a loading mode switched by the loading mode switch. and a control device that causes the display device to display information related to the loading work in response to the load operation. The control device pre-stores the posture of the front working machine as a stable loading posture during loading, and in the loading mode, determines whether the construction machine is being loaded onto the transporter based on the detection result from the tilt sensor, and determines whether the front working machine is in the loading posture based on the detection result from the posture sensor. If it is determined that loading is in progress and the front working machine is not in the loading posture, the control device causes the display device to display guidance information that prompts the user to operate the front working machine to the loading posture.

本発明によれば、建設機械の運搬車への積み込み時における安定性の低下を抑制することができる。 The present invention makes it possible to prevent a decrease in stability when loading a construction machine onto a transport vehicle.

建設機械の一例である油圧ショベルの外観を模式的に示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic external view of a hydraulic excavator, which is an example of a construction machine. 建設機械の制御装置を関連構成とともに抜き出して示す機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram illustrating a control device for a construction machine together with related configurations. ブームに対するアームの角度を検出する角度センサの一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of an angle sensor that detects an angle of an arm with respect to a boom. 油圧ショベルの運搬車への積込作業の途中の様子を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing a state in the middle of loading the hydraulic excavator onto the transport vehicle. 油圧ショベルの運搬車への積込作業積込作業が終了した様子を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing a state in which the loading operation of the hydraulic excavator onto the transport vehicle has been completed. 下部走行体と上部旋回体の方向が揃っている様子を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the state in which the directions of the lower running body and the upper rotating body are aligned. 下部走行体と上部旋回体の方向が異なっている様子をそれぞれ示す上面図である。1 is a top view showing the lower traveling body and the upper rotating body in different directions. FIG. 積込支援処理の処理内容を示すフローチャートである。13 is a flowchart showing the processing contents of a loading support process. フロント作業機についての積込姿勢ナビの一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of a loading posture navigation system for a front work machine. 下部走行体に対する上部旋回体の旋回角度についての積込姿勢ナビの一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of loading posture navigation regarding the rotation angle of an upper rotating body relative to a lower traveling body. 走行操作装置の操作量変化の一例を示す図である。5A and 5B are diagrams illustrating an example of a change in an operation amount of a traveling operation device. 走行操作装置の操作量変化の一例を示す図である。5A and 5B are diagrams illustrating an example of a change in an operation amount of a traveling operation device.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。なお、本実施の形態では、建設機械の一例として、フロント作業機を搭載した油圧ショベルを例示して説明するが、フロント作業機を備える他の建設機械においても本発明を適用することができる。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings. Note that in this embodiment, a hydraulic excavator equipped with a front working mechanism is used as an example of a construction machine, but the present invention can also be applied to other construction machines equipped with a front working mechanism.

＜第１の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態を図１～図１０を参照しつつ説明する。 First Embodiment
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図１は、本実施の形態に係る建設機械の一例である油圧ショベルの外観を模式的に示す図である。また、図２は、建設機械の制御装置を関連構成とともに抜き出して示す機能ブロック図である。 Figure 1 is a schematic diagram showing the appearance of a hydraulic excavator, which is an example of a construction machine according to this embodiment. Figure 2 is a functional block diagram showing the control device of the construction machine together with the related configuration.

図１において、油圧ショベル１００は、下部走行体２０と、下部走行体２０に対して旋回可能に設けられた上部旋回体１０と、上部旋回体１０に垂直方向に回動可能に設けられたフロント作業機３０と、上部旋回体１０の上部に操作者（オペレータ）が搭乗するために設けられた運転室４０とから概略構成されている。下部走行体２０と上部旋回体１０は、油圧ショベル１００の車体を構成している。 In FIG. 1, the hydraulic excavator 100 is generally composed of a lower traveling body 20, an upper rotating body 10 that is rotatably mounted relative to the lower traveling body 20, a front working machine 30 that is rotatably mounted on the upper rotating body 10 in a vertical direction, and a cab 40 that is provided above the upper rotating body 10 for an operator to ride in. The lower traveling body 20 and the upper rotating body 10 form the vehicle body of the hydraulic excavator 100.

フロント作業機３０は、垂直方向にそれぞれ回動する複数のフロント部材（ブーム３１、アーム３２、バケット（作業具）３３）を連結して構成された多関節型であり、ブーム３１の基端は上部旋回体１０の前部に垂直方向に回動可能に支持されており、アーム３２の一端はブーム３１の基端とは異なる端部（先端）に垂直方向に回動可能に支持されており、アーム３２の他端には作業具としてのバケット３３が垂直方向に回動可能に支持されている。 The front work machine 30 is an articulated type consisting of multiple front members (boom 31, arm 32, bucket (working tool) 33) that each rotate vertically. The base end of the boom 31 is supported on the front of the upper rotating body 10 so that it can rotate vertically. One end of the arm 32 is supported on an end (tip) different from the base end of the boom 31 so that it can rotate vertically. The other end of the arm 32 supports the bucket 33 as a working tool so that it can rotate vertically.

ブーム３１、アーム３２、及び、バケット３３は、油圧アクチュエータであるブームシリンダ３４、アームシリンダ３５、及び、バケットシリンダ３６によりそれぞれ回動駆動される。また、上部旋回体１０は、油圧アクチュエータである旋回油圧モータ１８により旋回駆動される。 The boom 31, arm 32, and bucket 33 are driven to rotate by hydraulic actuators, namely, a boom cylinder 34, an arm cylinder 35, and a bucket cylinder 36. The upper rotating body 10 is driven to rotate by a hydraulic actuator, namely, a rotation hydraulic motor 18.

フロント作業機３０には、上部旋回体に対するブーム３１の角度を検出する角度センサ３１ａ（ブーム角度センサ）と、ブーム３１に対するアーム３２の角度を検出する角度センサ３２ａ（アーム角度センサ）と、アーム３２に対するバケット３３の角度を検出する角度センサ３３ａ（バケット角度センサ）とが設けられている（図２参照）。 The front work machine 30 is provided with an angle sensor 31a (boom angle sensor) that detects the angle of the boom 31 relative to the upper rotating body, an angle sensor 32a (arm angle sensor) that detects the angle of the arm 32 relative to the boom 31, and an angle sensor 33a (bucket angle sensor) that detects the angle of the bucket 33 relative to the arm 32 (see Figure 2).

また、上部旋回体１０には、下部走行体２０に対する上部旋回体１０の旋回角度を検出する角度センサ１０ａ（旋回角度センサ）と、加速度の方向を検出することで上部旋回体１０の傾斜角を検出する傾斜センサ１９とが設けられている。傾斜センサ１９は、地球の重力加速度の方向を測定して傾きを測定する。傾斜センサ１９で計測した重力加速度は傾斜角度の正弦（ｓｉｎ：サイン）×１［ｇ］に等しいので、逆算して傾斜角度を求めることができる。例えば、重力加速度の計測値が０．５［ｇ］であれば傾斜角は３０［度］、０［ｇ］であれば傾斜角は０［度］である。 The upper rotating body 10 is also provided with an angle sensor 10a (rotation angle sensor) that detects the rotation angle of the upper rotating body 10 relative to the lower running body 20, and an inclination sensor 19 that detects the inclination angle of the upper rotating body 10 by detecting the direction of acceleration. The inclination sensor 19 measures the direction of the Earth's gravitational acceleration to measure the inclination. The gravitational acceleration measured by the inclination sensor 19 is equal to the sine (sine) of the inclination angle x 1 [g], so the inclination angle can be calculated backwards. For example, if the measured value of the gravitational acceleration is 0.5 [g], the inclination angle is 30 [degrees], and if it is 0 [g], the inclination angle is 0 [degrees].

図３は、ブームに対するアームの角度を検出する角度センサの一例を示す図である。 Figure 3 shows an example of an angle sensor that detects the angle of the arm relative to the boom.

図３に示すように、ブーム３１とアーム３２は垂直方向に回動可能に接続されており、その接続部にはブーム３１に対するアーム３２の角度を検出するアーム角度センサ３２ａが設けられている。アーム角度センサ３２ａは、接続部におけるブーム３１に対するアーム３２の相対的な回動角度を検出するものであり、その検出値をブーム３１とアーム３２との相対位置を予め定めた初期位置とした場合における検出値と比較することで、ブーム３１に対するアーム３２の角度を検出することができる。すなわち、アーム角度センサ３２ａは、例えば、アーム３２がダンプ方向に操作されたときの角度センサ３２ａの回転方向および回転角度を検出することで、ブーム３１に対するアーム３２の相対的な角度を検出することができる。ブーム角度センサ３１ａおよびバケット角度センサ３３ａについても同様である。 As shown in FIG. 3, the boom 31 and the arm 32 are connected to be rotatable in the vertical direction, and an arm angle sensor 32a is provided at the connection to detect the angle of the arm 32 relative to the boom 31. The arm angle sensor 32a detects the relative rotation angle of the arm 32 relative to the boom 31 at the connection, and the angle of the arm 32 relative to the boom 31 can be detected by comparing the detected value with the detected value when the relative positions of the boom 31 and the arm 32 are set to a predetermined initial position. That is, the arm angle sensor 32a can detect the relative angle of the arm 32 relative to the boom 31 by detecting the rotation direction and rotation angle of the angle sensor 32a when the arm 32 is operated in the dump direction, for example. The same applies to the boom angle sensor 31a and the bucket angle sensor 33a.

なお、本実施の形態においては、ブーム３１、アーム３２、及び、バケット３３の相対角度を直接検出する角度センサ３１ａ，３２ａ，３３ａを用いる場合を例示して説明したが、これに限られず、例えば、ブーム３１、アーム３２、及び、バケット３３に、加速度の方向および大きさと回動の角速度とを３次元的に計測する慣性計測装置（ＩＭＵ: Inertial Measurement Unit）をそれぞれ配置し、慣性検出装置からの検出結果に基づいてフロント作業機３０の姿勢を検出するように構成しても良い。慣性計測装置のブーム３１、アーム３２、及び、バケット３３の各部材に対する相対的な取り付け位置は設計情報などから求められるので、慣性計測装置の検出結果（角速度と加速度）に基づいて、ブーム３１、アーム３２、及び、バケット３３のそれぞれの姿勢および相対角度を計測することができる。また、同様に、加速度センサである傾斜センサ１９に代えて慣性計測装置を用いるように構成しても良い。 In the present embodiment, the angle sensors 31a, 32a, and 33a that directly detect the relative angles of the boom 31, arm 32, and bucket 33 are used. However, the present invention is not limited to this. For example, an inertial measurement unit (IMU) that measures the direction and magnitude of acceleration and the angular velocity of rotation three-dimensionally may be arranged on the boom 31, arm 32, and bucket 33, and the posture of the front work machine 30 may be detected based on the detection results from the inertial detection unit. Since the relative mounting positions of the inertial measurement unit to each member of the boom 31, arm 32, and bucket 33 are obtained from design information, the posture and relative angle of each of the boom 31, arm 32, and bucket 33 can be measured based on the detection results (angular velocity and acceleration) of the inertial measurement unit. Similarly, an inertial measurement unit may be used instead of the tilt sensor 19, which is an acceleration sensor.

下部走行体２０は、油圧アクチュエータである左右の走行油圧モータ２２，２３によってクローラ（履帯）２１を駆動することにより走行駆動される。なお、図１においては、左右の走行油圧モータ２２，２３のうちの一方の走行油圧モータ２２みを図示し、他方の走行油圧モータ２３については符号のみを括弧書きで示す。 The lower traveling body 20 is driven to travel by driving the crawler (track) 21 with left and right traveling hydraulic motors 22, 23, which are hydraulic actuators. Note that in FIG. 1, only one of the left and right traveling hydraulic motors 22, 23, one of which, the traveling hydraulic motor 22, is shown, and the reference number for the other traveling hydraulic motor 23 is shown in parentheses.

運転室４０内には、オペレータによる操作量に応じてフロント作業機３０の油圧アクチュエータ３４，３５，３６及び旋回油圧モータ１８を駆動するための操作信号を出力するフロント操作装置４１と、オペレータによる操作量に応じて左右の走行油圧モータ２２，２３を駆動するための操作信号を出力する走行操作装置４２と、オペレータに報知するための種々の情報を表示する表示装置４４と、建設機械を運搬車へ積み込む積込作業に関連した情報を表示させるための積込モードに切り換える積込モードスイッチ４３と、油圧ショベル１００の全体の動作を制御する制御装置５０（図２参照）とが配置されている。 Inside the cab 40, there are arranged a front operation device 41 that outputs operation signals to drive the hydraulic actuators 34, 35, 36 of the front work machine 30 and the swing hydraulic motor 18 according to the amount of operation by the operator, a travel operation device 42 that outputs operation signals to drive the left and right travel hydraulic motors 22, 23 according to the amount of operation by the operator, a display device 44 that displays various information to notify the operator, a loading mode switch 43 that switches to a loading mode to display information related to the loading work of loading the construction machine onto the transport vehicle, and a control device 50 (see Figure 2) that controls the overall operation of the hydraulic excavator 100.

表示装置４４は、例えば、タッチパネル等のポインティングデバイスであり、画面上に表示されるグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）により情報の表示と操作者からの指示を入力する構成となっている。なお、積込モードスイッチ４３は、オペレータが物理的に操作するスイッチである必要はなく、表示装置４４に積込モードスイッチ４３を表示し、画面操作によって積込モードを切り換えるように構成しても良い。 The display device 44 is, for example, a pointing device such as a touch panel, and is configured to display information and input instructions from the operator using a graphical user interface (GUI) displayed on the screen. Note that the loading mode switch 43 does not need to be a switch that is physically operated by the operator, and the loading mode switch 43 may be displayed on the display device 44, and the loading mode may be switched by operating the screen.

制御装置５０は、中央演算装置（ＣＰＵ）、メモリ、インタフェースによって構成され、メモリ内に予め保存されているプログラムを中央演算装置（ＣＰＵ）で実行し、メモリ内に保存されている設定値とインタフェースから入力された信号に基づいて中央演算装置（ＣＰＵ）が処理を行い、インタフェースから信号を出力する。本実施の形態において、制御装置５０内部のシステムはいくつかのプログラムの組み合わせとして実行され、インタフェースを介して操作装置４１，４２からの操作信号、積込モードスイッチ４３からの切換信号、角度センサ３１ａ，３２ａ，３３ａ，１８ａ、及び傾斜センサ１９からの検出信号とを入力し、中央演算装置（ＣＰＵ）で処理を実施した後、インタフェースを介して電磁比例弁１１，１２，１３，１４，１５、油圧ポンプ１７など（図２参照）を駆動するための駆動信号を出力するように構成されている。 The control device 50 is composed of a central processing unit (CPU), a memory, and an interface. The central processing unit (CPU) executes a program stored in advance in the memory, and the central processing unit (CPU) processes the program based on the set values stored in the memory and the signal input from the interface, and outputs a signal from the interface. In this embodiment, the system inside the control device 50 is executed as a combination of several programs, and is configured to input operation signals from the operation devices 41 and 42, a switching signal from the loading mode switch 43, and detection signals from the angle sensors 31a, 32a, 33a, and 18a and the tilt sensor 19 via the interface, perform processing in the central processing unit (CPU), and then output drive signals for driving the solenoid proportional valves 11, 12, 13, 14, and 15, the hydraulic pump 17, and the like (see FIG. 2) via the interface.

図２において、制御装置５０は、フロント操作装置４１および走行操作装置４２からの操作信号と、角度センサ３１ａ，３２ａ，３３ａ，１０ａからの検出結果と、傾斜センサ１９からの検出結果とが入力される入力部５１と、各種情報やプログラム等が記憶されている記憶部５３と、積込モードスイッチ４３からの信号と、入力部５１からの信号と、記憶部５３からの情報とに基づいて、電磁比例弁１１～１５への指令信号、及び、表示装置４４への表示信号を出力する出力部５４とを備えている。 In FIG. 2, the control device 50 includes an input unit 51 to which operation signals from the front operation device 41 and the travel operation device 42, the detection results from the angle sensors 31a, 32a, 33a, 10a, and the detection results from the tilt sensor 19 are input, a memory unit 53 in which various information and programs are stored, and an output unit 54 that outputs command signals to the solenoid proportional valves 11-15 and display signals to the display device 44 based on the signal from the loading mode switch 43, the signal from the input unit 51, and the information from the memory unit 53.

油圧ショベル１００は、ディーゼルエンジンなどの原動機（図示せず）により駆動される油圧ポンプ１７及びパイロットポンプ（図示せず）と、制御装置５０からの指令信号に応じてパイロットポンプ（図示せず）からコントロールバルブ１６に送られるパイロット圧を（駆動信号）を生成する電磁比例弁１１～１５と、電磁比例弁１１～１５からの駆動信号に応じて油圧ポンプ１７から油圧アクチュエータ３４，３５，３６，２２，２３，１８へ供給される圧油の流量および方向をそれぞれ制御するコントロールバルブ１６とを備えている。 The hydraulic excavator 100 is equipped with a hydraulic pump 17 and a pilot pump (not shown) driven by a prime mover (not shown) such as a diesel engine, solenoid proportional valves 11-15 that generate pilot pressure (drive signal) sent from the pilot pump (not shown) to the control valve 16 in response to a command signal from the control device 50, and a control valve 16 that controls the flow rate and direction of pressure oil supplied from the hydraulic pump 17 to the hydraulic actuators 34, 35, 36, 22, 23, and 18 in response to the drive signals from the solenoid proportional valves 11-15.

制御装置５０から出力される指令信号に基づいて電磁比例弁１１～１５が制御される（駆動信号が生成される）ことにより、コントロールバルブ１６の駆動が制御される。すなわち、制御装置５０は、操作装置４１，４２、角度センサ３１ａ，３２ａ，３３ａ，１０ａ、傾斜センサ１９、及び、積込モードスイッチ４３からの入力信号に基づいて電磁比例弁１１～１５を駆動する指令信号を生成して出力することで、油圧アクチュエータ３４，３５，３６，２２，２３，１８を駆動し、油圧ショベル１００の動作を制御する。 The solenoid proportional valves 11-15 are controlled (drive signals are generated) based on command signals output from the control device 50, thereby controlling the drive of the control valve 16. That is, the control device 50 generates and outputs command signals to drive the solenoid proportional valves 11-15 based on input signals from the operating devices 41, 42, angle sensors 31a, 32a, 33a, 10a, tilt sensor 19, and loading mode switch 43, thereby driving the hydraulic actuators 34, 35, 36, 22, 23, 18 and controlling the operation of the hydraulic excavator 100.

以上のように構成した油圧ショベル１００は、オペレータによる操作装置４１，４２の操作によって走行動作や掘削作業などを行う。また、油圧ショベル１００の長距離の移動時には、油圧ショベル１００を運搬する運搬車２００へ積込作業を行う。 The hydraulic excavator 100 configured as described above performs traveling operations, excavation work, and the like, by the operator operating the operation devices 41, 42. In addition, when the hydraulic excavator 100 is to be moved over a long distance, loading work is performed onto the transport vehicle 200 that transports the hydraulic excavator 100.

図４は、油圧ショベルの運搬車への積込作業の途中の様子を、図５は積込作業が終了した様子をそれぞれ示す側面図である。また、図６は、下部走行体と上部旋回体の方向が揃っている様子を、図７は異なっている様子をそれぞれ示す上面図である。 Figure 4 is a side view showing the hydraulic excavator in the middle of loading onto the transport vehicle, and Figure 5 is a side view showing the end of the loading operation. Figure 6 is a top view showing the lower traveling body and the upper rotating body with the same orientation, and Figure 7 is a top view showing the different orientations.

積込作業では、例えば、運搬車２００の荷台と地面との間に道板２０１を配置し、フロント作業機３０を道板２０１の下方（運搬車２００と反対方向）に向けた状態で、油圧ショベル１００に道板２０１上を走行させる（登坂させる）ことにより積み込みを行う。このとき、フロント作業機の姿勢や下部走行体に対する上部旋回体の向きなどを適切に調整することによって、油圧ショベル１００の運搬車２００への積み込みをより安定的に行うことができる。 In loading work, for example, a ramp 201 is placed between the bed of the transport vehicle 200 and the ground, and the hydraulic excavator 100 is made to travel (climb) on the ramp 201 with the front working implement 30 facing below the ramp 201 (away from the transport vehicle 200), thereby carrying out loading. At this time, by appropriately adjusting the attitude of the front working implement and the orientation of the upper rotating body relative to the lower traveling body, loading of the hydraulic excavator 100 onto the transport vehicle 200 can be carried out more stably.

例えば、油圧ショベル１００の重心位置がより低い方が、言い換えると、フロント作業機３０の重心位置が油圧ショベル１００の重心位置に対してより低い位置にある方が積込作業時の安定性が高くなる。したがって、図４に示すように、フロント作業機３０の重心位置が出来るだけ低くなる姿勢とすることで、積込作業をより安定的に行うことができる。本実施の形態においては、積込作業をより安定的に行うことができる油圧ショベル１００の姿勢を積込姿勢と称し、また、このときのフロント作業機３０の上部旋回体１０に対する位置を積込位置と称する。積込姿勢は、ブーム３１に対してアーム３２を最大限にクラウドするとともに、アーム３２に対してバケット３３を最大限にクラウドし、ブーム３１を上部旋回体１０に対して出来るだけ下げた状態（ただし、油圧ショベル１００の登坂時に地面とフロント作業機３０が接触しない状態）とする。なお、積込姿勢における上部旋回体１０に対するブーム３１の角度は、運搬車２００や道板２０１の寸法情報から予め算出することができる。 For example, the lower the center of gravity of the hydraulic excavator 100, in other words, the lower the center of gravity of the front work unit 30 is relative to the center of gravity of the hydraulic excavator 100, the higher the stability during loading. Therefore, as shown in FIG. 4, the loading operation can be performed more stably by setting the front work unit 30 in a position where the center of gravity is as low as possible. In this embodiment, the position of the hydraulic excavator 100 that allows the loading operation to be performed more stably is called the loading position, and the position of the front work unit 30 relative to the upper rotating body 10 at this time is called the loading position. The loading position is a state in which the arm 32 is crowded to the maximum extent relative to the boom 31, the bucket 33 is crowded to the maximum extent relative to the arm 32, and the boom 31 is lowered as much as possible relative to the upper rotating body 10 (however, a state in which the front work unit 30 does not come into contact with the ground when the hydraulic excavator 100 climbs a slope). The angle of the boom 31 relative to the upper rotating body 10 in the loading position can be calculated in advance from the dimensional information of the transport vehicle 200 and the ramp 201.

また、図５に示すように、積込作業の終了時には、フロント作業機３０の重心位置をさらに下げた姿勢とすることで、運搬車２００による油圧ショベル１００の運搬作業、すなわち、運搬車２００の走行をより安定的に行うことができる。本実施の形態においては、運搬作業をより安定的に行うことができる油圧ショベル１００の姿勢を運搬姿勢と称し、また、このときのフロント作業機３０の上部旋回体１０に対する位置を運搬位置と称する。なお、運搬姿勢では、油圧ショベル１００の最も高い位置が、運搬車２００の走行中における高さ制限の範囲内となる。 As shown in FIG. 5, when the loading operation is completed, the front working unit 30 can be lowered further to transport the hydraulic excavator 100 by the transport vehicle 200, i.e., the transport vehicle 200 can travel more stably. In this embodiment, the position of the hydraulic excavator 100 that allows the transport operation to be performed more stably is referred to as the transport position, and the position of the front working unit 30 relative to the upper rotating body 10 at this time is referred to as the transport position. In the transport position, the highest position of the hydraulic excavator 100 is within the height limit of the transport vehicle 200 while it is traveling.

また、油圧ショベル１００の重心位置が道板２０１の傾斜方向に向かって左右中軸上に近い方が、言い換えると、フロント作業機３０を含む上部旋回体１０の重心位置が下部走行体２０の左右の走行装置（例えば、左右の履帯２１）の中心軸上に近い方が積込作業時の安定性が高くなる。例えば、図７に示すように、下部走行体２０と上部旋回体１０の向きが異なる場合には、下部走行体２０の左右の中心軸に対して上部旋回体１０及びフロント作業機３０の重心位置がずれてしまい、積込作業（特に、道板２０１の登坂中）における安定性の低下が考えられる。そこで、本実施の形態においては、図６に示すように、下部走行体２０と上部旋回体１０の向きを揃えて、下部走行体２０の左右の中心軸に対する上部旋回体１０及びフロント作業機３０の重心位置を揃えることにより、積込作業（特に、道板２０１の登坂中）における安定性の低下を抑制する。なお、積込姿勢及び運搬姿勢には、下部走行体２０と上部旋回体１０の向きを揃えた状態も含む。 In addition, the closer the center of gravity of the hydraulic excavator 100 is to the left-right central axis in the inclination direction of the runway 201, in other words, the closer the center of gravity of the upper rotating body 10 including the front working machine 30 is to the central axis of the left and right running devices (e.g., the left and right tracks 21) of the lower running body 20, the higher the stability during loading work. For example, as shown in FIG. 7, when the orientations of the lower running body 20 and the upper rotating body 10 are different, the center of gravity positions of the upper rotating body 10 and the front working machine 30 are shifted relative to the left and right central axis of the lower running body 20, and a decrease in stability during loading work (particularly while the runway 201 is climbing) is considered. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 6, the orientations of the lower running body 20 and the upper rotating body 10 are aligned, and the center of gravity positions of the upper rotating body 10 and the front working machine 30 relative to the left and right central axis of the lower running body 20 are aligned, thereby suppressing a decrease in stability during loading work (particularly while the runway 201 is climbing). The loading and transporting positions also include the state in which the orientations of the lower running body 20 and the upper rotating body 10 are aligned.

このような油圧ショベル１００の積込作業において、例えば、積み込みに慣れていないオペレータにとっては、フロント作業機３０の姿勢や下部走行体２０に対する上部旋回体１０の向きなどを適切な姿勢にすることが難しい場合がある。そこで、本実施の形態においては、油圧ショベル１００の運搬車２００への積込作業を安定して実施することができるようにオペレータの操作を支援する積込支援処理を行う。 In such a loading operation of the hydraulic excavator 100, for example, an operator who is not accustomed to loading may have difficulty in properly adjusting the posture of the front working implement 30 and the orientation of the upper rotating body 10 relative to the lower traveling body 20. Therefore, in this embodiment, a loading support process is performed to support the operator's operation so that the loading operation of the hydraulic excavator 100 onto the transport vehicle 200 can be performed stably.

図８は、積込支援処理の処理内容を示すフローチャートである。 Figure 8 is a flowchart showing the loading assistance process.

図８において、制御装置５０は、油圧ショベル１００が起動されると（ステップＳ１００）、積込モードスイッチ４３からの信号に基づいて、積込モードに切り換えられているか否かを判定する（ステップＳ１１０）。 In FIG. 8, when the hydraulic excavator 100 is started (step S100), the control device 50 determines whether the mode has been switched to the loading mode based on a signal from the loading mode switch 43 (step S110).

ステップＳ１１０での判定結果がＮＯの場合、すなわち、積込モードではない場合には、通常の作業モードであると判定して処理を終了する。 If the determination result in step S110 is NO, i.e., if the mode is not loading mode, it is determined that the mode is normal operation mode and the process ends.

また、ステップＳ１１０での判定結果がＹＥＳの場合には、油圧ショベル１００を運搬車２００に積み込むための位置まで移動させることをオペレータに促す移動ナビ（移動案内）を表示装置４４に表示させ（ステップＳ１２０）、続いて、油圧ショベル１００の姿勢を積込姿勢とするようにオペレータに促す積込姿勢ナビ（積込姿勢案内）を表示装置４４に表示させる（ステップＳ１３０）。 If the determination result in step S110 is YES, a movement navigation (movement guidance) is displayed on the display device 44 to prompt the operator to move the hydraulic excavator 100 to a position for loading onto the transport vehicle 200 (step S120), and then a loading posture navigation (loading posture guidance) is displayed on the display device 44 to prompt the operator to set the hydraulic excavator 100 to a loading posture (step S130).

図９は、フロント作業機についての積込姿勢ナビの一例を示す図である。また、図１０は、下部走行体に対する上部旋回体の旋回角度についての積込姿勢ナビの一例を示す図である。 Figure 9 shows an example of loading posture navigation for a front work machine. Also, Figure 10 shows an example of loading posture navigation for the rotation angle of the upper rotating body relative to the lower running body.

図９に示すように、表示装置４４に表示されるフロント作業機３０に係る積込姿勢ナビには、フロント作業機３０の現在の姿勢（現在位置）と、積込姿勢（積込位置）と、運搬姿勢（運搬位置）とが表示されており、フロント作業機３０の姿勢を現在位置から積込位置に移動するようオペレータに促すメッセージ４４ａや、そのための操作案内４４ｂなどが表示される。なお、操作案内４４ｂは、アーム３２やバケット３３についても同様に行う。 As shown in FIG. 9, the loading posture navigation for the front work implement 30 displayed on the display device 44 displays the current posture (current position), loading posture (loading position), and transport posture (transport position) of the front work implement 30, and also displays a message 44a prompting the operator to move the posture of the front work implement 30 from the current position to the loading position, as well as operation guidance 44b for this purpose. The operation guidance 44b is similarly provided for the arm 32 and bucket 33.

また、図１０に示すように、表示装置４４に表示される上部旋回体１０の向きに係る積込姿勢ナビには、下部走行体２０に対する上部旋回体１０の現在の向き（現在位置）と、積込姿勢（積込位置）と、運搬姿勢（運搬位置）とが表示されており、上部旋回体１０の向きを現在位置から積込位置に移動するようオペレータに促すメッセージ４４ｃや、そのための操作案内４４ｄなどが表示される。 As shown in FIG. 10, the loading posture navigation related to the orientation of the upper rotating body 10 displayed on the display device 44 displays the current orientation (current position) of the upper rotating body 10 relative to the lower running body 20, the loading posture (loading position), and the transport posture (transport position), and also displays a message 44c prompting the operator to move the orientation of the upper rotating body 10 from the current position to the loading position, and operation instructions 44d for this purpose.

なお、図９及び図１０に示した積込姿勢ナビは、同時に表示しても良いし、交互に表示しても良い。 The loading posture navigations shown in Figures 9 and 10 may be displayed simultaneously or alternately.

続いて、傾斜センサ１９からの検出結果に基づいて、油圧ショベル１００が道板２０１上で登坂動作の途中であるか否か、すなわち、積込動作が行われているか否かを判定する（ステップＳ１４０）。下部走行体２０を駆動することで油圧ショベル１００を道板２０１に乗り上げさせる積込動作を行っているか否かは、傾斜センサ１９からの検出結果から上部旋回体１０が予め定めた角度よりも傾斜しているか否かを判定することにより判定することができる。例えば、傾斜センサ１９の検出結果が水平に近い場合には積込動作の前であり、道板２０１の角度に近い場合には積込動作を行っていると判定する。 Next, based on the detection result from the inclination sensor 19, it is determined whether the hydraulic excavator 100 is in the middle of a climbing operation on the ramp 201, i.e., whether a loading operation is being performed (step S140). Whether a loading operation is being performed by driving the lower traveling body 20 to make the hydraulic excavator 100 climb up the ramp 201 can be determined by determining whether the upper rotating body 10 is inclined at an angle greater than a predetermined angle from the detection result from the inclination sensor 19. For example, if the detection result from the inclination sensor 19 is close to horizontal, it is determined that the loading operation is not yet performed, and if it is close to the angle of the ramp 201, it is determined that a loading operation is being performed.

ステップＳ１４０での判定結果がＮＯの場合には、移動ナビや積込姿勢ナビの表示を継続する（ステップＳ１２０，Ｓ１３０）。 If the determination result in step S140 is NO, the display of the travel navigation and loading posture navigation continues (steps S120, S130).

また、ステップＳ１４０での判定結果がＹＥＳの場合には、角度センサ３１ａ，３２ａ，３３ａからの検出結果に基づいて、フロント作業機３０が積込姿勢となっているか否かを判定し（ステップＳ１５０）、また、下部走行体２０に対する上部旋回体１０の旋回角度が積込姿勢となっているか否かを判定する（ステップＳ１６０）。 If the determination result in step S140 is YES, it is determined whether the front work implement 30 is in the loading position based on the detection results from the angle sensors 31a, 32a, and 33a (step S150), and it is also determined whether the rotation angle of the upper rotating body 10 relative to the lower traveling body 20 is in the loading position (step S160).

例えば、ステップＳ１５０の判定において、積込位置でのブーム角度センサ３１ａの検出値がａ［Ｖ］であり、アーム角度センサ３２ａの検出値がｂ［Ｖ］であり、バケット角度センサ３３ａの検出値がｃ［Ｖ］であるとすると、それぞれの角度センサ３１ａ，３２ａ，３３ａの検出値がａ［Ｖ］±ｗ［Ｖ］、ｂ［Ｖ］±ｘ［Ｖ］、ｃ［Ｖ］±ｙ［Ｖ］の範囲内に入っていれば、フロント作業機３０が積込位置になっていると判定する。このとき、ｗ［Ｖ］、ｘ［Ｖ］、ｙ［Ｖ］は許容誤差であり、オペレータまたは油圧ショベル１００のメンテナンスを行うサービス員が任意に設定できる。同様に、ステップＳ１６０の判定において、積込位置での旋回角度センサ１０ａの検出値がｄ［Ｖ］であるとすると、角度センサ１０ａの検出値がｄ［Ｖ］±ｚ［Ｖ］の範囲内に入っていれば、下部走行体２０に対する上部旋回体１０の向きが積込位置になっていると判定する。このとき、ｚ［Ｖ］は許容誤差であり、オペレータまたは油圧ショベル１００のメンテナンスを行うサービス員が任意に設定できる。 For example, in the judgment of step S150, if the detection value of the boom angle sensor 31a at the loading position is a [V], the detection value of the arm angle sensor 32a is b [V], and the detection value of the bucket angle sensor 33a is c [V], if the detection values of the angle sensors 31a, 32a, and 33a are within the ranges of a [V] ± w [V], b [V] ± x [V], and c [V] ± y [V], it is judged that the front working machine 30 is in the loading position. At this time, w [V], x [V], and y [V] are allowable errors, and can be arbitrarily set by the operator or the service person who performs maintenance of the hydraulic excavator 100. Similarly, in the judgment of step S160, if the detection value of the swing angle sensor 10a at the loading position is d [V], if the detection value of the angle sensor 10a is within the range of d [V] ± z [V], it is judged that the orientation of the upper swing body 10 relative to the lower traveling body 20 is in the loading position. In this case, z [V] is the allowable error and can be set arbitrarily by the operator or the service personnel performing maintenance on the hydraulic excavator 100.

ステップＳ１５０での判定結果がＮＯの場合には、走行油圧モータ２２，２３に対応する電磁比例弁１４へ指令信号の出力を制限して走行動作を停止させ（ステップＳ１５１）、続いて、フロント作業機３０が積込姿勢となっていないことをオペレータに警告する積込姿勢警告表示を表示装置４４に表示させ（ステップＳ１５２）、ステップＳ１３０の処理に戻る。積込姿勢警告表示は、例えば、図７のメッセージ４４ａを強調表示したり、走行動作を停止している状態であることを示すメッセージを追加したりすることにより行う。また、積込姿勢警告表示に併せて、図示しないスピーカ等から警告音声などを出力するようにしてもよい。 If the determination result in step S150 is NO, the output of the command signal to the electromagnetic proportional valve 14 corresponding to the traveling hydraulic motors 22, 23 is restricted to stop the traveling operation (step S151), and then a loading attitude warning display is displayed on the display device 44 to warn the operator that the front work implement 30 is not in the loading attitude (step S152), and the process returns to step S130. The loading attitude warning display is performed, for example, by highlighting the message 44a in FIG. 7 or adding a message indicating that the traveling operation is stopped. In addition, a warning sound may be output from a speaker (not shown) together with the loading attitude warning display.

ステップＳ１６０での判定結果がＮＯの場合には、走行油圧モータ２２，２３に対応する電磁比例弁１４へ指令信号の出力を制限して走行動作を停止させ（ステップＳ１５１）、続いて、下部走行体２０に対する上部旋回体１０の向きが積込位置となっていないことをオペレータに警告する積込姿勢警告表示を表示装置４４に表示させ（ステップＳ１５２）、ステップＳ１３０の処理に戻る。積込姿勢警告表示は、例えば、図８のメッセージ４４ｃを強調表示したり、走行動作を停止している状態であることを示すメッセージを追加したりすることにより行う。また、積込姿勢警告表示に併せて、図示しないスピーカ等から警告音声などを出力するようにしてもよい。 If the determination result in step S160 is NO, the output of the command signal to the electromagnetic proportional valve 14 corresponding to the traveling hydraulic motors 22, 23 is restricted to stop the traveling operation (step S151), and then a loading attitude warning display is displayed on the display device 44 to warn the operator that the orientation of the upper rotating body 10 relative to the lower traveling body 20 is not in the loading position (step S152), and the process returns to step S130. The loading attitude warning display is performed, for example, by highlighting the message 44c in FIG. 8 or adding a message indicating that the traveling operation is stopped. In addition, a warning sound may be output from a speaker (not shown) together with the loading attitude warning display.

また、ステップＳ１５０及びＳ１６０の両方の判定結果がＹＥＳの場合には、積込動作の継続を許容する旨をオペレータに報知するメッセージ（例えば、「積込実施許可」のメッセージ）を表示装置４４に表示させる（ステップＳ１７０）。 If the determination results of both steps S150 and S160 are YES, a message (e.g., a "Loading permitted" message) is displayed on the display device 44 to inform the operator that continuation of the loading operation is permitted (step S170).

続いて、走行操作装置４２からの操作信号に基づいて、急な走行操作が行われた否かを判定し（ステップＳ１８０）、判定結果がＹＥＳの場合には、走行油圧モータ２２，２３に対応する電磁比例弁１４へ指令信号の出力を制限して走行動作を停止させ（ステップＳ１８１）、続いて、急な走行操作が行われたことをオペレータに警告する走行警告表示を表示装置４４に表示させ（ステップＳ１８２）、ステップＳ１７０の処理に戻る。ステップＳ１８０における判定においては、走行操作装置４２の操作量の単位時間あたりの増加量が予め定めた値よりも大きい場合に、走行操作装置４２が急操作されたと判定する。走行警告表示は、例えば、表示装置４４に、急操作が行われたとするメッセージや、走行動作を停止している状態であることを示すメッセージを追加することにより行う。また、走行警告表示に併せて、図示しないスピーカ等から警告音声などを出力するようにしてもよい。 Next, based on the operation signal from the travel operation device 42, it is determined whether or not a sudden travel operation has been performed (step S180). If the determination result is YES, the output of the command signal to the electromagnetic proportional valve 14 corresponding to the travel hydraulic motor 22, 23 is limited to stop the travel operation (step S181). Then, a travel warning display that warns the operator that a sudden travel operation has been performed is displayed on the display device 44 (step S182), and the process returns to step S170. In the determination in step S180, if the increase in the operation amount of the travel operation device 42 per unit time is greater than a predetermined value, it is determined that the travel operation device 42 has been suddenly operated. The travel warning display is performed, for example, by adding a message to the display device 44 that a sudden operation has been performed or a message indicating that the travel operation is stopped. In addition, a warning sound or the like may be output from a speaker (not shown) together with the travel warning display.

また、ステップＳ１８０での判定結果がＮＯの場合には、傾斜センサ１９からの検出結果に基づいて、油圧ショベル１００が道板２０１を登り切ったか否か、すなわち、積込動作が終了したか否かを判定する（ステップＳ１９０）。油圧ショベル１００が道板２０１を登り切ったか否かは、傾斜センサ１９からの検出結果から上部旋回体１０の傾斜が予め定めた角度よりも小さいか否かを判定することにより判定することができる。例えば、傾斜センサ１９の検出結果が水平に近い場合には積込動作が終了しており、道板２０１の角度に近い場合には積込動作の途中であると判定する。 If the determination result in step S180 is NO, it is determined based on the detection result from the inclination sensor 19 whether the hydraulic excavator 100 has climbed up the ramp 201, i.e., whether the loading operation has ended (step S190). Whether the hydraulic excavator 100 has climbed up the ramp 201 can be determined by determining whether the inclination of the upper rotating body 10 is smaller than a predetermined angle from the detection result from the inclination sensor 19. For example, if the detection result from the inclination sensor 19 is close to horizontal, it is determined that the loading operation has ended, and if it is close to the angle of the ramp 201, it is determined that the loading operation is in progress.

ステップＳ１９０での判定結果がＮＯの場合には、ステップＳ１７０の処理に戻る。 If the determination result in step S190 is NO, the process returns to step S170.

また、ステップＳ１９０での判定結果がＹＥＳの場合には、角度センサ３１ａ，３２ａ，３３ａからの検出結果に基づいて、フロント作業機３０が運搬姿勢となっているか否かを判定し（ステップＳ２００）、判定結果がＮＯの場合には、油圧ショベル１００の姿勢を運搬姿勢とするようにオペレータに促す運搬姿勢ナビ（運搬姿勢案内）を表示装置４４に表示させ（ステップＳ２０１）、ステップＳ２００での判定結果がＹＥＳになるまでステップＳ２００，Ｓ２０１の処理を繰り返す。 If the determination result in step S190 is YES, it is determined whether or not the front work implement 30 is in the transport posture based on the detection results from the angle sensors 31a, 32a, and 33a (step S200). If the determination result is NO, a transport posture navigation (transport posture guidance) is displayed on the display device 44 (step S201) to prompt the operator to set the posture of the hydraulic excavator 100 to the transport posture. The processes in steps S200 and S201 are repeated until the determination result in step S200 is YES.

運搬姿勢ナビでは、表示装置４４に表示されるフロント作業機３０に係る積込姿勢ナビ（図７）において、メッセージ４４ａに代えて、フロント作業機３０の姿勢を運搬位置に移動するようオペレータに促すメッセージ（例えば、「フロント作業機の姿勢を運案位置に移動してください」のメッセージ）を表示する。 In the transport posture navigation, the loading posture navigation (Figure 7) for the front work implement 30 displayed on the display device 44 displays a message urging the operator to move the posture of the front work implement 30 to the transport position (for example, a message saying "Please move the posture of the front work implement to the transport position") instead of the message 44a.

また、ステップＳ２００での判定結果がＹＥＳの場合には、積込支援処理を終了する。 Also, if the determination result in step S200 is YES, the loading assistance process ends.

以上のように構成した本実施の形態における効果を説明する。 The effects of this embodiment configured as above are explained below.

油圧ショベルのような建設機械は、走行動作を行う下部走行体や、下部走行体に対して旋回動作する上部旋回体、掘削作業などを行うフロント作業機などを備えており、フロント作業機の姿勢や下部走行体に対する上部旋回体の向きなどによっては、運搬車への積み込み時において車体の安定性の低下が懸念される。 Construction machinery such as hydraulic excavators are equipped with a lower running body that performs the traveling operation, an upper rotating body that rotates relative to the lower running body, and a front working machine that performs excavation work, etc., and there are concerns that the stability of the vehicle body may decrease when loading it onto a transport vehicle depending on the attitude of the front working machine and the orientation of the upper rotating body relative to the lower running body.

従来技術においては、定速直進制御時のステアリング操作によって走行の安定性が低下することを抑制することはできるものの、運搬車への積み込み時の車体の姿勢などに起因する安定性については考慮されていない。したがって、例えば、建設機械の運搬車への積み込みに慣れていないオペレータが積込作業を行う場合に、フロント作業機の姿勢や下部走行体に対する上部旋回体の向きなどにより安定性を低下させてしまう状況下で、安定性が向上する方向に操作できない可能性があった。 In conventional technology, although it is possible to prevent a decrease in driving stability due to steering operation during constant speed straight-line control, no consideration is given to stability caused by factors such as the vehicle body posture when loading onto a transport vehicle. Therefore, for example, when an operator who is not accustomed to loading construction machinery onto a transport vehicle performs loading work, there is a possibility that he or she will not be able to operate in a direction that improves stability in a situation where stability is reduced due to factors such as the posture of the front work equipment and the orientation of the upper rotating body relative to the lower running body.

これに対して本実施の形態においては、下部走行体２０及び上部旋回体１０により構成される車体と、車体に設けられたフロント作業機３０及び走行装置とを備えた油圧ショベル１００において、フロント作業機３０を操作するフロント操作装置４１と、走行装置を操作する走行操作装置４２と、上部旋回体１０の傾きを検出する傾斜センサ１９と、フロント作業機３０の姿勢を検出する角度センサ３１ａ，３２ａ，３３ａと、油圧ショベル１００を運搬車２００へ積み込む積込作業に関連した情報を表示させるための積込モードに切り換える積込モードスイッチ４３と、油圧ショベル１００の運搬車２００への積込作業に係る積込情報をオペレータに報知する表示装置４４と、積込モードスイッチ４３により切り換えられた積込モードに応じて積込作業に関連した情報を、表示装置４４に表示させる制御装置５０とを備え、制御装置５０は、積み込み時に安定する積込姿勢としてフロント作業機３０の姿勢を予め記憶し、積込モードにおいて、傾斜センサ１９からの検出結果に基づいて油圧ショベル１００の運搬車２００への積み込み中であるか否かを判定するとともに、角度センサ３１ａ，３２ａ，３３ａからの検出結果に基づいてフロント作業機３０が積込姿勢となっているか否かを判定し、積み込み中であると判定され、積込姿勢となっていないと判定した場合には、フロント作業機３０を積込姿勢とするように操作を促すガイダンス情報を表示装置４４に表示させるように構成したので、建設機械の運搬車への積み込み時における安定性の低下を抑制することができる。 In contrast, in this embodiment, a hydraulic excavator 100 having a vehicle body composed of a lower traveling body 20 and an upper rotating body 10, a front working machine 30 and a traveling device provided on the vehicle body includes a front operating device 41 for operating the front working machine 30, a traveling operating device 42 for operating the traveling device, an inclination sensor 19 for detecting the inclination of the upper rotating body 10, angle sensors 31a, 32a, 33a for detecting the attitude of the front working machine 30, a loading mode switch 43 for switching the hydraulic excavator 100 to a loading mode for displaying information related to the loading work of loading the hydraulic excavator 100 onto the transport vehicle 200, a display device 44 for notifying the operator of loading information related to the loading work of loading the hydraulic excavator 100 onto the transport vehicle 200, and a display device 45 for displaying information related to the loading work of loading the hydraulic excavator 100 onto the transport vehicle 200 in response to the loading mode switched by the loading mode switch 43. The control device 50 is configured to display information related to the loading work on the display device 44, and the control device 50 pre-stores the posture of the front working machine 30 as a stable loading posture during loading. In the loading mode, the control device 50 determines whether the hydraulic excavator 100 is being loaded onto the transport vehicle 200 based on the detection results from the inclination sensor 19, and determines whether the front working machine 30 is in the loading posture based on the detection results from the angle sensors 31a, 32a, and 33a. If it is determined that loading is in progress and that the front working machine 30 is not in the loading posture, the control device 50 is configured to display guidance information on the display device 44 that prompts the user to operate the front working machine 30 to the loading posture, thereby suppressing a decrease in stability when loading the construction machine onto the transport vehicle.

＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態を、図１１を参照しつつ説明する。 Second Embodiment
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本実施の形態は、積込支援処理（図８参照）における急な走行操作の判定（ステップＳ１８０）に代えて誤操作の判定を行い、走行操作装置４２の操作量のうち左右の走行油圧モータ２２，２３の一方についての操作量が予め定めた閾値（急操作判定閾値）を越えた場合に、誤操作が行われたと判定する場合を示すものである。なお、本実施の形態においては、第１の実施の形態と同様の構成については説明を省略する。 In this embodiment, instead of judging whether a sudden driving operation has occurred (step S180) in the loading assistance process (see FIG. 8), an erroneous operation is judged, and it is judged that an erroneous operation has occurred when the operation amount of one of the left and right traveling hydraulic motors 22, 23 among the operation amounts of the traveling operation device 42 exceeds a predetermined threshold (sudden operation judgment threshold). Note that in this embodiment, a description of the same configuration as in the first embodiment is omitted.

図１１は、走行操作装置の操作量変化の一例を示す図である。 Figure 11 shows an example of a change in the operation amount of the driving operation device.

図１１において、右側の走行油圧モータ２２に対する走行操作装置４２（右走行操作装置）の操作量は一定であるが、左側の走行油圧モータ２３に対する走行操作装置４２（左走行操作装置）の操作量が急激に大きくなり、急操作判定閾値を越えている。すなわち、左側の走行操作装置４２が急操作（誤操作）されたと判定する。 In FIG. 11, the amount of operation of the travel operation device 42 (right travel operation device) for the right travel hydraulic motor 22 is constant, but the amount of operation of the travel operation device 42 (left travel operation device) for the left travel hydraulic motor 23 suddenly increases and exceeds the sudden operation judgment threshold. In other words, it is determined that the left travel operation device 42 has been suddenly operated (misoperated).

例えば、走行操作装置４２の中立位置における制御装置５０への入力電圧が０．５［Ｖ］、最大操作時の制御装置５０への入力電圧が４．５［Ｖ］であるとすると、急操作判定閾値としては最大操作時に近い操作をしていると考えられる４．０［Ｖ］等を設定する。急操作判定閾値は、オペレータまたは油圧ショベル１００のメンテナンスを行うサービス員が任意に設定できる。 For example, if the input voltage to the control device 50 when the travel operation device 42 is in the neutral position is 0.5 [V], and the input voltage to the control device 50 when the travel operation device 42 is in the maximum operation is 4.5 [V], the sudden operation judgment threshold is set to 4.0 [V], which is considered to be an operation close to the maximum operation. The sudden operation judgment threshold can be set arbitrarily by the operator or a service person who performs maintenance on the hydraulic excavator 100.

また、本実施の形態では、積込支援処理（図８参照）における走行警告表示（ステップＳ１８２）において、オペレータに誤操作である旨を報知する。これにより、オペレータは誤操作状態を改善することができる。 In addition, in this embodiment, the driving warning display (step S182) in the loading support process (see FIG. 8) notifies the operator of the erroneous operation. This allows the operator to improve the erroneous operation.

その他の構成は第１の実施の形態と同様である。 The rest of the configuration is the same as in the first embodiment.

以上のように構成した本実施の形態においても第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。 The present embodiment, configured as described above, can achieve the same effects as the first embodiment.

また、例えば、積込動作中において、走行操作装置４２のうち左右の走行油圧モータ２２，２３の一方について誤操作がなされた場合には、道板２０１上において油圧ショベル１００の安定性が著しく低下することが懸念されるが、本実施の形態においては誤操作を判定し、誤操作の発生時に走行動作を停止するとともに、オペレータに誤操作である旨を報知するように構成したので、安定性の低下を抑制することができる。 In addition, for example, if an erroneous operation is made on one of the left and right travel hydraulic motors 22, 23 of the travel operation device 42 during loading operation, there is a concern that the stability of the hydraulic excavator 100 on the runway 201 will decrease significantly. However, in this embodiment, an erroneous operation is detected, and the travel operation is stopped when an erroneous operation occurs, and the operator is notified of the erroneous operation, so that the decrease in stability can be suppressed.

＜第３の実施の形態＞
本発明の第３の実施の形態を、図１２を参照しつつ説明する。 Third Embodiment
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本実施の形態は、積込支援処理（図８参照）における急な走行操作の判定（ステップＳ１８０）に代えて偏差操作の判定を行い、走行操作装置４２の左右の走行油圧モータ２２，２３についての操作量の差の予め定めた期間における積算量が予め定めた閾値（偏差操作判定閾値）を越えた場合に、偏差操作が行われたと判定する場合を示すものである。なお、本実施の形態においては、第１の実施の形態と同様の構成については説明を省略する。 In this embodiment, instead of judging a sudden travel operation (step S180) in the loading assistance process (see FIG. 8), a deviation operation is judged, and it is judged that a deviation operation has been performed when the accumulated amount of the difference in the operation amount for the left and right travel hydraulic motors 22, 23 of the travel operation device 42 during a predetermined period exceeds a predetermined threshold (deviation operation judgment threshold). Note that in this embodiment, a description of the same configuration as in the first embodiment is omitted.

図１２は、走行操作装置の操作量変化の一例を示す図である。 Figure 12 shows an example of a change in the operation amount of the driving operation device.

図１２において、右側の走行油圧モータ２２に対する走行操作装置４２（右走行操作装置）の操作量は一定であるが、左側の走行油圧モータ２３に対する走行操作装置４２（左走行操作装置）の操作量は徐々に大きくなっており、左右の操作量の乖離量（左右走行操作乖離量）も徐々に増加している。左右走行操作乖離量を予め定めた期間積算し、積算量が予め定めた閾値（偏差操作判定閾値）を越えた場合に左右の走行操作装置４２が偏差操作されていると判定する。偏差操作判定閾値は、オペレータまたは油圧ショベル１００のメンテナンスを行うサービス員が任意に設定できる。 In FIG. 12, the operation amount of the travel operation device 42 (right travel operation device) for the right travel hydraulic motor 22 is constant, but the operation amount of the travel operation device 42 (left travel operation device) for the left travel hydraulic motor 23 gradually increases, and the deviation amount of the left and right operation amounts (left and right travel operation deviation amount) also gradually increases. The left and right travel operation deviation amount is integrated for a predetermined period, and when the integrated amount exceeds a predetermined threshold value (deviation operation judgment threshold), it is determined that the left and right travel operation devices 42 are being operated in a deviation manner. The deviation operation judgment threshold value can be set arbitrarily by the operator or a service person performing maintenance on the hydraulic excavator 100.

また、本実施の形態では、積込支援処理（図８参照）における走行警告表示（ステップＳ１８２）において、オペレータに偏差操作である旨を報知する。これにより、オペレータは偏差操作を改善することができる。 In addition, in this embodiment, the driving warning display (step S182) in the loading support process (see FIG. 8) notifies the operator that deviation operation has occurred. This allows the operator to improve deviation operation.

また、例えば、積込動作中において、左右の走行油圧モータ２２，２３に係る走行操作装置４２の操作量に差がある場合（偏差操作と称する）には、道板２０１上において油圧ショベル１００の進行方向が徐々に変化してしまい、安定性が著しく低下することが懸念されるが、本実施の形態においては偏差操作を判定し、偏差操作の発生時に走行動作を停止するとともに、オペレータに偏差操作である旨を報知するように構成したので、安定性の低下を抑制することができる。 For example, during loading operation, if there is a difference in the amount of operation of the travel operation device 42 related to the left and right travel hydraulic motors 22, 23 (called deviation operation), the direction of travel of the hydraulic excavator 100 on the ramp 201 will gradually change, raising concerns that stability will decrease significantly. However, in this embodiment, deviation operation is detected, and when deviation operation occurs, the travel operation is stopped and the operator is notified that deviation operation has occurred, thereby preventing a decrease in stability.

＜付記＞
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内の様々な変形例や実施の形態の組み合わせが含まれる。また、本発明は、上記の実施の形態で説明した全ての構成を備えるものに限定されず、その構成の一部を削除したものも含まれる。また、上記の各構成、機能等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。 <Additional Notes>
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications and combinations of the embodiments within the scope of the gist of the present invention. The present invention is not limited to those having all the configurations described in the above-described embodiments, and includes those in which some of the configurations are deleted. The above-described configurations, functions, etc. may be realized by designing some or all of them, for example, in an integrated circuit. The above-described configurations, functions, etc. may be realized by software, in which a processor interprets and executes a program that realizes each function.

１０…上部旋回体、１０ａ…旋回角度センサ、１１～１５…電磁比例弁、１６…コントロールバルブ、１７…油圧ポンプ、１８…旋回油圧モータ、１８ａ…旋回角度センサ、１９…傾斜センサ、２０…下部走行体、２１…クローラ（履帯）、２２，２３…走行油圧モータ、３０…フロント作業機、３１…ブーム、３１ａ…ブーム角度センサ、３２…アーム、３２ａ…アーム角度センサ、３３…バケット、３３ａ…バケット角度センサ、３４…ブームシリンダ、３５…アームシリンダ、３６…バケットシリンダ、４０…運転室、４１…フロント操作装置、４２…走行操作装置、４３…積込モードスイッチ、４４…表示装置、５０…制御装置、５１…入力部、５３…記憶部、５４…出力部、１００…油圧ショベル、２００…運搬車、２０１…道板 10...Upper rotating body, 10a...Swing angle sensor, 11-15...Electromagnetic proportional valve, 16...Control valve, 17...Hydraulic pump, 18...Swing hydraulic motor, 18a...Swing angle sensor, 19...Tilt sensor, 20...Lower traveling body, 21...Crawler (track), 22, 23...Travel hydraulic motor, 30...Front working machine, 31...Boom, 31a...Boom angle sensor, 32...Arm, 32a...Arm angle sensor, 33...Bucket, 33a...Bucket angle sensor, 34...Boom cylinder, 35...Arm cylinder, 36...Bucket cylinder, 40...Driver's cab, 41...Front operating device, 42...Travel operating device, 43...Loading mode switch, 44...Display device, 50...Control device, 51...Input unit, 53...Storage unit, 54...Output unit, 100...Hydraulic excavator, 200...Transporter, 201...Road plate

Claims

車体と、前記車体に設けられたフロント作業機及び走行装置とを備えた建設機械において、
前記フロント作業機を操作するフロント操作装置と、
前記走行装置を操作する走行操作装置と、
前記車体の傾きを検出する傾斜センサと、
前記フロント作業機の姿勢を検出する姿勢センサと、
前記建設機械を運搬車へ積み込む積込作業に関連した情報を表示させるための積込モードに切り換える積込モードスイッチと、
前記建設機械の前記運搬車への積込作業に係る積込情報をオペレータに報知する表示装置と、
前記積込モードスイッチにより切り換えられた積込モードに応じて前記積込作業に関連した情報を、前記表示装置に表示させる制御装置とを備え、
前記制御装置は、積み込み時に安定する積込姿勢として前記フロント作業機の姿勢を予め記憶し、前記積込モードにおいて、前記傾斜センサからの検出結果に基づいて前記建設機械の前記運搬車への積み込み中であるか否かを判定するとともに、前記姿勢センサからの検出結果に基づいて前記フロント作業機が前記積込姿勢となっているか否かを判定し、積み込み中であると判定され、前記積込姿勢となっていないと判定した場合には、前記フロント作業機を前記積込姿勢とするように操作を促すガイダンス情報を前記表示装置に表示させることを特徴とする建設機械。 A construction machine having a vehicle body, and a front working mechanism and a traveling device provided on the vehicle body,
A front operating device for operating the front working machine;
A travel operation device for operating the travel device;
An inclination sensor that detects the inclination of the vehicle body;
a posture sensor for detecting the posture of the front working implement;
a loading mode switch for switching to a loading mode for displaying information related to a loading operation of loading the construction machine onto a transport vehicle;
a display device that notifies an operator of loading information related to the loading operation of the construction machine onto the transporter;
a control device that causes the display device to display information related to the loading operation in accordance with the loading mode switched by the loading mode switch,
The control device pre-stores the posture of the front working implement as a loading posture that is stable during loading, and in the loading mode, determines whether or not the construction machine is being loaded onto the transporter based on the detection result from the inclination sensor, and determines whether or not the front working implement is in the loading posture based on the detection result from the posture sensor, and when it is determined that loading is occurring but the front working implement is not in the loading posture, causes the display device to display guidance information that prompts the user to operate the front working implement to take the loading posture.

請求項１記載の建設機械において、
前記制御装置は、前記積込モードにおいて、前記走行操作装置の操作量の単位時間あたりの増加量が予め定めた値よりも大きい場合には、前記走行操作装置が急操作されたと判定して前記走行装置の動作を停止させるとともに、前記走行操作装置が急操作された旨を前記ガイダンス情報に加えて前記表示装置に表示させることを特徴とする建設機械。 2. The construction machine according to claim 1,
When an increase in the amount of operation of the travel operation device per unit time is greater than a predetermined value in the loading mode, the control device determines that the travel operation device has been suddenly operated and stops the operation of the travel device, and also displays on the display device, in addition to the guidance information, that the travel operation device has been suddenly operated.

請求項１記載の建設機械において、
前記制御装置は、前記積込モードにおいて、前記傾斜センサからの検出結果に基づいて前記建設機械の前記運搬車への積み込み中であるか否かを判定するとともに、前記姿勢センサからの検出結果に基づいて前記フロント作業機が前記積込姿勢となっているか否かを判定し、積み込み中であると判定した場合に、前記積込姿勢となっていないと判定した場合には、前記走行装置の動作を停止させるとともに、前記フロント作業機を前記積込姿勢とするようにオペレータに警告する警告情報を前記表示装置に表示させることを特徴とする建設機械。 2. The construction machine according to claim 1,
The control device, in the loading mode, determines whether or not the construction machine is being loaded onto the transporter based on the detection result from the inclination sensor, and determines whether or not the front working machine is in the loading posture based on the detection result from the posture sensor, and if it determines that loading is occurring but the front working machine is not in the loading posture, stops the operation of the traveling device and causes the display device to display warning information that warns the operator to put the front working machine into the loading posture.

請求項１記載の建設機械において、
前記車体は、下部走行体と、前記下部走行体に対して旋回可能な上部旋回体とを有し、
前記フロント作業機は、前記上部旋回体に取り付けられ、互いに回動可能に連結された複数のフロント部材からなる多関節型のフロント作業機であり、
前記積込姿勢は、前記フロント作業機の姿勢と、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の方向とを含むことを特徴とする建設機械。 2. The construction machine according to claim 1,
The vehicle body includes a lower traveling body and an upper rotating body that can rotate relative to the lower traveling body,
The front working machine is a multi-joint type front working machine that is attached to the upper rotating body and includes a plurality of front members that are rotatably connected to each other,
A construction machine, wherein the loading posture includes a posture of the front working implement and a direction of the upper rotating body relative to the lower traveling body.