WO2021060403A1 - 建設機械 - Google Patents

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WO2021060403A1
WO2021060403A1 PCT/JP2020/036116 JP2020036116W WO2021060403A1 WO 2021060403 A1 WO2021060403 A1 WO 2021060403A1 JP 2020036116 W JP2020036116 W JP 2020036116W WO 2021060403 A1 WO2021060403 A1 WO 2021060403A1
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lever
power
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power reduction
controller
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小川 雄一
剛史 石井
聖一 木原
高橋 究
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株式会社日立建機ティエラ
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    • E02F9/2285Pilot-operated systems

Definitions

  • FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the operation signal system of the drive system.
  • the power reduction determination unit 50c-5 is based on the flag information F14 (t), F34 (t), the time information Tu14 (t), Tc14 (t), Tu34 (t), Tc34 (t), and the delay element 50c-6. Based on the generated power reduction flag F50 (t- ⁇ t) one step before and the switch flag Fsw (t), it is determined whether or not to reduce the target rotation speed, and the determination result and the target rotation speed indicator 77 The target rotation speed and the power reduction flag F50 (t) are output from the target rotation speed. The power reduction determination unit 50c-5 sets the power reduction flag F50 (t) to true when it determines that the target rotation speed is reduced, and sets the power reduction flag F50 (t) to false when it determines that the target rotation speed is not reduced. To do.
  • step S102 the first lever operation state determination unit 50c-1 determines whether the sensor value P17b (t) is equal to or less than the threshold value Pth. If the sensor value P17b (t) is equal to or less than the threshold value Pth, it is determined as Yes, and the process proceeds to step S103. If the sensor value P17b (t) is larger than the threshold value Pth, it is determined as No, and the process proceeds to step S107.
  • step S103 the first lever operation state determination unit 50c-1 determines whether the sensor value P17r (t) is equal to or less than the threshold value Pth. If the sensor value P17r (t) is equal to or less than the threshold value Pth, it is determined as Yes, and the process proceeds to step S104. If the sensor value P17r (t) is larger than the threshold value Pth, it is determined as No, and the process proceeds to step S107.
  • step S201 the calculation of the second lever operation state determination unit 50c-2 starts.
  • step S202 the second lever operation state determination unit 50c-2 determines whether the sensor value P37b (t) is equal to or less than the threshold value Pth. If the sensor value P37b (t) is equal to or less than the threshold value Pth, it is determined as Yes, and the process proceeds to step S203. If the sensor value P37b (t) is larger than the threshold value Pth, it is determined as No, and the process proceeds to step S207.
  • step S206 the second lever operation state determination unit 50c-2 determines that the lever 34 is not operated and sets the second lever non-operation flag F34 (t) to true. Then, the flag information is transmitted to the second lever operation time measuring unit 50c-4 and the power reduction determining unit 50c-5.
  • step S207 the second lever operation state determination unit 50c-2 determines that the lever 14 is being operated, and sets the second lever non-operation flag F34 (t) to false. Then, the flag information is transmitted to the second lever operation time measuring unit 50c-4 and the power reduction determining unit 50c-5.
  • step S402 the second lever operation time measuring unit 50c-4 determines whether the second lever non-operation flag F34 (t) is true. If the second lever non-operation flag F34 (t) is true, it is determined as Yes, and the process proceeds to step S403. If the second lever non-operation flag F34 (t) is false, it is determined as No, and the process proceeds to step S404.
  • FIG. 12 is a flowchart showing a calculation flow of the power reduction determination unit 50c-5 of FIG. This calculation flow is iteratively processed for each sampling time ⁇ t, for example, while the controller 50 is operating.
  • step S501 the calculation of the power reduction determination unit 50c-5 starts.
  • step S502 the power reduction determination unit 50c-5 determines whether the switch flag Fsw (t) is true. If the switch flag Fsw (t) is true, it is determined as Yes, and the process proceeds to step S503. If the switch flag Fsw (t) is false, it is determined as No, and the process proceeds to step S515.
  • the first predetermined time Tth1 is, for example, 10 to 15 seconds.
  • the determination is Yes and step S510. Power reduction control is performed in (described later).
  • step S504 the power reduction determination unit 50c-5 determines whether the power reduction flag F50 (t- ⁇ t) one step before is true. If the power reduction flag F50 (t- ⁇ t) is true (when power reduction control has been performed so far), it is determined as Yes, and the process proceeds to step S505. If the power reduction flag F50 (t- ⁇ t) is false (when the power reduction control has been canceled so far), it is determined as No, and the process proceeds to step S515 to continue canceling the power reduction control. (See below).
  • step S507 the power reduction determination unit 50c-5 determines whether the second lever operation time Tc34 (t) is larger than the preset second predetermined time Tth2 as the time that can be regarded as being operated by the operator's intention.
  • Tc34 (t) is larger than Tth2 for the second predetermined time (when the operation time of the lever 34 exceeds Tth2), it is determined as Yes in step S507, and the process proceeds to step S511 to release the power reduction control ( See below).
  • Tc34 (t) is Tth2 or less for the second predetermined time (when the operation time of the lever 34 is less than Tth2), it is determined as No in step S507, and the process proceeds to step S512 to continue the power reduction control.
  • the second predetermined time Tth2 is shorter than the first predetermined time Tth1, for example, 2 to 3 seconds.
  • step S515 in FIG. 12 is performed (S502 ⁇ S503 ⁇ S504 ⁇ S515), and the target rotation speed is a normal value Nh indicated by the target rotation speed indicator 77. That is, the power reduction control (auto idle control) is released.
  • step S515 is performed from the time t1 to 1 second after the first predetermined time Tth, and then the process of step S510 of FIG. 12 is performed (S502 ⁇ S503 ⁇ S510), and the target rotation speed is the normal value Nh. It is reduced from, and is set to a small value Nl of power reduction control (auto idle control).
  • step S510 is performed (S502 ⁇ S503 ⁇ S504 ⁇ S505 ⁇ S506 ⁇ S510), and the power reduction control is continued.
  • step S510 of FIG. 12 is performed (S502 ⁇ S503 ⁇ S510), and the target rotation speed is set to a small value Nl of the power reduction control. Then, at time t3, the operating pressures P17b (t) and P37b (t) are simultaneously larger than the threshold value Pth.
  • the process of step S515 in FIG. 12 is performed (S502 ⁇ S503 ⁇ S504 ⁇ S505 ⁇ S508 ⁇ S515), and the target rotation speed is restored to the normal value Nh without delay. It is set and the power reduction control is released.
  • the two operating levers 14 and 34 of the operating lever devices 114 and 134 are simultaneously operated in the power-reduced state of the engine 6 and the hydraulic pump 1.
  • the controller 50 determines that the operator "intentions to release the power reduction" and releases the power reduction control. ..
  • the power reduction control can be released when the two operating levers 14 and 34 are not operated, and the power reduction control can be released simply by operating the two operating levers 14 and 34 at the same time in the power reduction state.
  • the power reduction control is released only by operating the two operating levers 14 and 34 at the same time in the power reduction state, it is possible to smoothly shift to the desired operation when returning to the normal power state.
  • the power reduction control is released when the second release condition for operating one operation lever for a longer time than the second predetermined time Tth2 is satisfied (S502 ⁇ S503 ⁇ ).
  • the power reduction control is not canceled and the return to the normal power control state is avoided. be able to.
  • the power reduction control is released only by continuously operating one operating lever for Tth2 or more for the second predetermined time, it is possible to smoothly shift to the desired operation when returning to the normal power state.
  • the controller 50 controls the power limit even when the operating lever 34 is operating the swivel motor 43 when the first release condition in which the operating levers 14 and 34 are operated at the same time is satisfied. Was released. However, even when the first release condition in which the operation levers 14 and 34 are operated at the same time is satisfied, the power limiting control is not released when the operation lever 34 operates the swing motor 43, and the operation lever 34 operates the swing motor 43. The power reduction control may be canceled only when the power reduction control is not operated.
  • FIG. 14 is a block diagram similar to FIG. 6 showing the function of the power calculation unit 50c of the controller 50 in the present embodiment.
  • step S508 when No is determined in step S508 and the first release condition in which the first and second operating levers 14 and 34 are operated at the same time is satisfied while the power is reduced, the step is performed.
  • No is determined in S530 and the second operating lever 34 is not operating the swivel motor 43 the power reduction control is released.
  • the battery 62 is a power supply device, and the power supply device and the electric motor 60A form a power source.
  • the controller 50A in the second embodiment is different from the first embodiment in that the power calculation unit 50cA is provided instead of the power calculation unit 50c, and the power calculation unit 50cA transmits from the sensor signal conversion unit 50a.
  • the target value (target battery output) of the battery output is calculated by receiving the pressure information, the switch flag, the constant information and the table information transmitted from the constant / table storage unit 50b.
  • the target battery output calculated by the power calculation unit 50cA is transmitted to the battery output control panel 63, and the battery output control panel 63 controls the output of the battery 62 based on the value.
  • the power calculation unit 50cA in the second embodiment is different from the first embodiment in that the power reduction determination unit 50c-5A is provided instead of the power reduction determination unit 50c-5, and the power reduction The determination unit 50c-5A is a point where the target battery output is output.
  • the input of the power reduction determination unit 50c-5A is the same as that of the power reduction determination unit 50c-5.
  • step S516 is performed instead of step S510 and the processing of step S517 is performed instead of step S511.
  • step S518 instead of step S512
  • step S519 instead of step S513
  • step S520 instead of step S514, and the processing of step S521 instead of step S515.
  • the power source of the drive system is composed of the DC electric motor 60A and the hydraulic pump 1, but an AC electric motor may be used instead of the DC electric motor 60A.
  • FIG. 20 is a diagram showing a modified example of such a drive system.
  • FIG. 21 is a diagram showing the configuration of the drive system of the present embodiment.
  • the controller 50C is electrically connected to the angle sensor 72, the angle sensor 73, the angle sensor 74, the angle sensor 75, which will be described later, and the switch 76, and the angle information from these sensors 72 to 75 and the switch 76. And receive the switch information signal.
  • the controller 50C calculates the target battery output of the battery 62 based on these signals, and transmits the target battery output to the battery output control panel 63 electrically connected to the controller 50C.
  • the battery output control panel 63 controls the battery 62 so as to reach the target battery output.
  • the battery 62 is connected to the positive electrode side electric wire 81 and the negative electrode side electric wire 82.
  • Inverters 83, 84, 85, and 86 are connected in parallel to the positive electrode side electric wire 81 and the negative electrode side electric wire 82.
  • the inverter 84 drives the electric motor 88, and the electric motor 88 further drives the cylinder 92 (arm cylinder).
  • the cylinder 92 expands and contracts by converting the rotational motion of the electric motor 88 into a linear motion by a rack and pinion mechanism or the like.
  • the inverter 84 receives the signal transmitted from the angle sensor 73, and controls the electric motor 88 so that the rotation speed corresponds to the information.
  • the battery 62 is a power supply device, and this power supply device constitutes a power source.
  • the electric motor 87 and the cylinder 91, the electric motor 88 and the cylinder 92, the electric motor 89 and the cylinder 93, and the electric motor 90 constitute a plurality of actuators that operate by receiving the power from the power source, and the inverters 83, 84, 85. , 86 constitute a power distribution device that distributes power to a plurality of actuators (electric motor 87 and cylinder 91, electric motor 88 and cylinder 92, electric motor 89 and cylinder 93, electric motor 90).
  • the power calculation unit 50cC receives the angle information and switch flag information transmitted from the sensor signal conversion unit 50aC, the constant information and table information transmitted from the constant / table storage unit 50b, and calculates the target battery output of the battery 62. To do. Then, the power calculation unit 50cC outputs the target battery output value to the battery output control panel 63.
  • the battery output control panel 63 controls the output of the battery 62 based on the value.
  • the sensor signal conversion unit 50aC converts the sensor value A72 (t) so that the sensor value A72 (t) increases as the lever 14 tilts in the forward direction 14b. Also, when there is no operation, the sensor value A72 (t) is converted to 0. When the lever 14 is tilted backward 14r, the sensor value A72 (t) becomes a negative value. The same applies when the lever 14 is tilted to the right 24r / left 24b and the lever 34 is tilted to the right 34b / left 34r and forward 44l / backward 44r.
  • the sensor value A72 (t) is a value corresponding to the target rotation speed of the electric motor 87 in FIG.
  • FIG. 27 is a flowchart showing a calculation flow of the first lever operation state determination unit 50c-1C. This calculation flow is iteratively processed for each sampling time ⁇ t, for example, while the controller 50 is operating.
  • the calculation flow of the first lever operation state determination unit 50c-1C is different from the calculation flow of the first lever operation state determination unit 50c-1 in the first embodiment shown in FIG. 7 in the processes of steps S102 to S105. It is a point where the process proceeds from step S101 to steps S110 and S111.
  • step S110 the first lever operation state determination unit 50c-1C determines whether the absolute value of the sensor value A72 (t) is smaller than the threshold value Ath. If the absolute value of the sensor value A72 (t) is smaller than the threshold value Ath, it is determined as Yes, and the process proceeds to step S111. If the absolute value of the sensor value A72 (t) is equal to or greater than the threshold value Ath, it is determined as No, and the process proceeds to step S107.
  • FIG. 28 is a flowchart showing a calculation flow of the second lever operation state determination unit 50c-2C. This calculation flow is iteratively processed for each sampling time ⁇ t, for example, while the controller 50 is operating.
  • the calculation flow of the second lever operation state determination unit 50c-2C is different from the calculation flow of the second lever operation state determination unit 50c-2 in the first embodiment shown in FIG. It is a point where the process proceeds from step S201 to steps S210 and S211.
  • step S210 the second lever operation state determination unit 50c-2C determines whether the absolute value of the sensor value A74 (t) is smaller than the threshold value Ath. If the absolute value of the sensor value A74 (t) is smaller than the threshold value Ath, it is determined as Yes, and the process proceeds to step S211. If the absolute value of the sensor value A74 (t) is equal to or greater than the threshold value Ath, it is determined as No, and the process proceeds to step S207.
  • step S211 the second lever operation state determination unit 50c-2C determines whether the absolute value of the sensor value A75 (t) is smaller than the threshold value Ath. If the absolute value of the sensor value A75 (t) is smaller than the threshold value Ath, it is determined as Yes, and the process proceeds to step S206. If the absolute value of the sensor value A75 (t) is equal to or greater than the threshold value Ath, it is determined as No, and the process proceeds to step S207.
  • step S206 the second lever non-operation flag F34 (t) is set to true, and in step S207, the second lever non-operation flag F34 (t) is set to false.
  • flag information is transmitted to the second lever operation time measuring unit 50c-4 and the power reduction determining unit 50c-5C.
  • the first lever operation state determination unit 50c-1C determines whether or not the lever 14 is operated from the sensor value A72 (t) and the sensor value A73 (t), and determines whether the lever 14 is operated, and the first lever non-operation flag F14 (t). ) Is output.
  • the second lever operation state determination unit 50c-2C determines whether or not the lever 34 is operated from the sensor value A74 (t) and the sensor value A75 (t), and outputs the second lever non-operation state flag F34 (t). To do.
  • the power reduction determination unit 50c-5C determines whether to reduce the battery output according to the procedure of the flowchart shown in FIG. Output the target battery output and power reduction flag F50 (t).
  • the target battery output is transmitted to the battery output control panel 63, and the battery output control panel 63 controls the battery 62 so as to reach the target battery output.
  • power reduction control can be performed when the operating lever is not operated, and the return to the normal power state when the operating lever is accidentally moved is suppressed, and when the operation lever is returned to the normal power state, the power reduction control is performed. You can smoothly shift to the operation you want to perform.

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Abstract

操作レバーの無操作時には動力低減制御を行うことができ,かつ誤って操作レバーを動かしてしまったときの通常の動力状態への復帰を抑制し,かつ通常の動力状態への復帰時に,行いたい動作にスムーズに移行することができるようにする。このため、動力低減状態になっているとき,2つ以上の操作レバーを同時に倒した第1解除条件が成立した場合や継続して1つのレバーを倒した第2解除条件が成立した場合にコントローラ50は,オペレータが「動力低減を解除する意図がある」と判定し,動力低減制御を解除する。

Description

建設機械
 本発明は油圧ショベル等の建設機械に係わり,特に,操作レバーの無操作時に動力源が出力する動力を低減する動力低減制御を行う建設機械に関する。
 建設機械において,操作レバーの無操作時にエンジンの回転数を低減してエンジンが出力する動力を低減するオートアイドル制御と呼ばれる動力低減制御を行う技術が,例えば特許文献1に記載されている。
 また,建設機械の盗難防止装置として,操作レバーの入力パターンによって認証を行う技術が,例えば特許文献2及び特許文献3に記載されている。
WO2018/179313号公報 特開平11-140918号公報 特開2018-016985号公報
 特許文献1に記載のように操作レバーの無操作時に動力源であるエンジンが出力する動力を低減する動力低減制御(オートアイドル制御)を行う建設機械においては,操作レバーが操作されたときに動力低減制御を解除して通常の動力状態に復帰できるようにするのが一般的である。しかし,そのように動力低減制御を行った場合は,誤って操作レバーに手が当たったときなど,動力低減制御を解除する意図はないのに制御を解除してしまうことがあるという問題がある。
 この問題に対する解決策として,特許文献2及び3に記載のような操作レバーの入力パターンの認証技術を適用することが考えられる。このような認証技術を適用することによって,動力低減制御を解除する意図がある場合にのみ当該制御を解除して通常の動力状態に復帰することが可能となる。
 しかし,この手法の場合,通常の動力状態に復帰するときに,行いたい動作にスムーズに移行できないという問題がある。例えば,設定された認識パターンが「右手のレバーを前方に,左手のレバーを前方に倒す」であり,行いたい動作が「右手のレバーを後方に,左手のレバーを右方に倒す」であった場合,一度設定した操作パターンで操作レバーを操作した後,操作レバーを中立状態に戻す必要がある。このためオペレータは,行いたい動作にスムーズに移行することができない。
 本発明は上述の課題に基づいてなされたものであり,その目的は、操作レバーの無操作時には動力低減制御を行うことができ,かつ誤って操作レバーを動かしてしまったときの通常の動力状態への復帰を抑制し,かつ通常の動力状態への復帰時に,行いたい動作にスムーズに移行することができる建設機械を提供することである。
 このような課題を解決するため,本発明は,動力源と,前記動力源が出力する動力を受けて作動する複数のアクチュエータと,前記複数のアクチュエータに対する前記動力の分配量を指示する複数の操作レバーと,前記複数の操作レバーの操作状態を検出する複数の操作状態検出装置と,前記動力源を制御するコントローラとを備え,前記複数の操作レバーは,前記複数のアクチュエータのうちの異なるアクチュエータを動作させる第1及び第2操作レバーを有し,前記コントローラは,前記第1及び第2操作レバーの無操作状態が続いたときに,前記動力を低減させる動力低減制御を行う建設機械において,前記コントローラは,前記動力が低減されている状態で前記第1及び第2操作レバーが同時に操作される第1解除条件が成立した場合に,前記動力低減制御を解除するものとする。
 本発明によれば,第1及び第2操作レバーの無操作時には動力低減制御を行いつつ,動力低減状態にて第1及び第2操作レバーを同時に操作するだけで動力低減制御を解除することができる。しかも,誤って第1及び第2操作レバーのいずれか1つの操作レバーを操作した場合は,動力低減制御は解除されず,通常の動力状態への復帰を抑制することができる。更に,動力低減状態にて第1及び第2操作レバーを同時に操作するだけで動力低減制御が解除されるため,通常の動力状態への復帰時に,行いたい動作にスムーズに移行することができる。
本発明の第1の実施形態における建設機械(油圧ショベル)の外観を示す図である。 第1の実施形態における駆動システムの構成を示す図である。 第1の実施形態における操作レバー装置の操作レバーの可動方向と可動方向の定義を説明する図である。 第1の実施形態における駆動システムの操作信号系の構成を示す図である。 第1の実施形態におけるコントローラの機能を示すブロック図である。 第1の実施形態における動力演算部の機能を示すブロック図である。 第1の実施形態における第1レバー操作状態判定部の演算フローを示すフローチャートである。 第1の実施形態における第2レバー操作状態判定部の演算フローを示すフローチャートである。 第1の実施形態におけるセンサ値と方向制御弁のメータイン開口面積の関係を示し,合わせて操作圧の閾値の定義を示す図である。 第1の実施形態における第1レバー操作時間計測部の演算フローを示すフローチャートである。 第1の実施形態における第2レバー操作時間計測部の演算フローを示すフローチャートである。 第1の実施形態における動力低減判定部の演算フローを示すフローチャートである。 第1の実施形態におけるレバーを操作した場合の操作圧と目標回転数の推移例を示すタイムチャートである。 第1の実施形態の変形例におけるコントローラの動力演算部の機能を示すブロック図である。 第1の実施形態の変形例における動力低減判定部の演算フローを示すフローチャートである。 第2の実施形態における駆動システムの構成を示す図である。 第2の実施形態におけるコントローラの機能を示すブロック図である。 第2の実施形態における動力演算部の機能を示すブロック図である。 第2の実施形態における動力低減判定部の演算フローを示すフローチャートである。 第2の実施形態における駆動システムの変形例を示す図である。 第3の実施形態における駆動システムの構成を示す図である。 第3の実施形態における駆動システムの操作信号系の構成を示す図である。 第3の実施形態におけるレバーの前後方向の傾きと電動モータの目標回転数の関係を示す図である。 第3の実施形態におけるコントローラの機能を示すブロック図である。 第3の実施形態におけるセンサ信号変換部が行う変換処理を説明する図である。 第3の実施形態における動力演算部の機能を示すブロック図である。 第3の実施形態における第1レバー操作状態判定部の演算フローを示すフローチャートである。 第3の実施形態における第2レバー操作状態判定部の演算フローを示すフローチャートである。
 以下,本発明の実施形態を図面に従い説明する。
 <第1の実施形態>
 本発明の第1の実施形態について,図1から図13を用いて説明する。
 ~構成~
 まず,本発明の第1の実施形態における建設機械の代表例である油圧ショベルについて説明する。
 図1は,本実施の形態における油圧ショベルの外観を示す図である。
 油圧ショベルは,下部走行体101と,下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体102と,上部旋回体の前部に上下方向に回動可能に取り付けられたスイング式のフロント作業機104を備え,フロント作業機104は,ブーム111,アーム112,バケット113から構成されている。上部旋回102と下部走行体101は旋回輪215によって回転自在に接続され,上部旋回体102は下部走行体101に対し旋回モータ43の回転によって旋回可能である。上部旋回体102の前部にはスイングポスト103が取付けられ,このスイングポスト103にフロント作業機104が上下動可能に取付けられている。スイングポスト103はスイングシリンダ(図示せず)の伸縮により上部旋回体102に対して水平方向に回動可能であり,フロント作業機104のブーム111,アーム112,バケット113は,フロントアクチュエータであるブームシリンダ13,アームシリンダ23,バケットシリンダ33の伸縮により上下方向に回動可能である。下部走行体101の中央フレームには,右左の走行装置105a,105bと,ブレードシリンダ3hの伸縮により上下動作を行うブレード106が取付けられている。右左の走行装置105a,105bはそれぞれ駆動輪210a,210b,アイドラ211a,211b,履帯212a,212bを備え,右左の走行モータ3f,3gの回転を駆動輪210a,210bに伝え,履帯212a,212bを駆動することによって走行を行う。
 上部旋回体102には運転室108を形成したキャビン110が設置され,運転室108には,運転席122と,ブームシリンダ13,アームシリンダ23,バケットシリンダ33,旋回モータ43の駆動を指示する右左の操作レバー装置114,134とが設けられている。
 次に,本実施形態の建設機械(油圧ショベル)に搭載される駆動システムについて説明する。図2は,本実施形態の駆動システムの構成を示す図である。
 図2において,駆動システムはエンジン6(ディーゼルエンジン)と,メインの油圧ポンプ1及びパイロットポンプ51とを備え,油圧ポンプ1とパイロットポンプ51はエンジン6により駆動される。油圧ポンプ1は管路2と接続され,管路2にはリリーフ管路4を介してリリーフ弁3が取り付けられている。リリーフ弁3の下流側はタンク5に接続されている。管路2の下流には,タンデム管路8とパラレル管路9が接続されている。パラレル管路9には,管路11,21,31,41が並列に接続されている。管路11,21,31,41にはチェック弁10,20,30,40がそれぞれ配置されている。
 管路8と管路11の下流には方向制御弁12が接続され,方向制御弁12は,また,ブームシリンダ13のボトム側室と接続しているボトム管路13B,ブームシリンダ13のロッド側室と接続しているロッド管路13R,タンク5と接続しているタンク管路13T,センタバイパス管路13Cと接続されている。
 方向制御弁12はパイロット管路12bの圧力とパイロット管路12rの圧力によって駆動される。両パイロット管路の圧力が低い場合,方向制御弁12は中立位置にあり,管路8はセンタバイパス管路13Cと接続され,その他の管路は遮断されている。パイロット管路12bの圧力が高い場合は,方向制御弁12は図示上方に切り換えられ,管路11がボトム管路13Bと,タンク管路13Tがロッド管路13Rと接続され,管路8とセンタバイパス管路13Cは遮断される。パイロット管路12rの圧力が高い場合は,方向制御弁12は図示下方に切り換えられ,管路11がロッド管路13Rと,タンク管路13Tがボトム管路13Bと接続され,管路8とセンタバイパス管路13Cは遮断される。
 管路13Cと管路21の下流には,方向制御弁22が接続されている。方向制御弁22は,また,アームシリンダ23のボトム側室と接続しているボトム管路23B,アームシリンダ23のロッド側室と接続しているロッド管路23R,タンク5と接続しているタンク管路23T,センタバイパス管路23Cと接続されている。
 方向制御弁22はパイロット管路22bの圧力とパイロット管路22rの圧力によって駆動される。両パイロット管路の圧力が低い場合,方向制御弁22は中立位置にあり,センタバイパス管路13Cはセンタバイパス管路23Cと接続され,その他の管路は遮断されている。パイロット管路22bの圧力が高い場合は,方向制御弁22は図示上方に切り換えられ,管路21がボトム管路23Bと,タンク管路23Tがロッド管路23Rと接続され,センタバイパス管路13Cとセンタバイパス管路23Cは遮断される。パイロット管路22rの圧力が高い場合は,方向制御弁22は図示下方に切り換えられ,管路21がロッド管路23Rと,タンク管路23Tがボトム管路23Bと接続され,センタバイパス管路13Cとセンタバイパス管路23Cは遮断される。
 管路23Cと管路31の下流には,方向制御弁32が接続され,方向制御弁32は,また,バケットシリンダ33のボトム側室と接続しているボトム管路33B,バケットシリンダ33のロッド側室と接続しているロッド管路33R,タンク5と接続しているタンク管路33T,センタバイパス管路33Cと接続されている。
 方向制御弁32はパイロット管路32bの圧力とパイロット管路32rの圧力によって駆動される。両パイロット管路の圧力が低い場合,方向制御弁32は中立位置にあり,センタバイパス管路23Cはセンタバイパス管路33Cと接続され,その他の管路は遮断されている。パイロット管路32bの圧力が高い場合は,方向制御弁32は図示上方に切り換えられ,管路31がボトム管路33Bと,タンク管路33Tがロッド管路33Rと接続され,センタバイパス管路23Cとセンタバイパス管路33Cは遮断される。パイロット管路32rの圧力が高い場合は,方向制御弁32は図示下方に切り換えられ,管路31がロッド管路33Rと,タンク管路33Tがボトム管路33Bと接続され,センタバイパス管路23Cとセンタバイパス管路33Cは遮断される。
 管路33Cと管路41の下流には,方向制御弁42が接続され,方向制御弁42は,また,旋回モータ43の左回転側室と接続している左回転管路43L,旋回モータ43の右回転側室と接続している右回転管路43R,タンク5と接続しているタンク管路43T,センタバイパス管路43Cと接続されている。センタバイパス管路43Cはタンク5と接続されている。
 方向制御弁42はパイロット管路42lの圧力とパイロット管路42rの圧力によって駆動される。両パイロット管路の圧力が低い場合,方向制御弁42は中立位置にあり,センタバイパス管路33Cはセンタバイパス管路43Cと接続され,その他の管路は遮断されている。パイロット管路42lの圧力が高い場合は,方向制御弁42は図示上方に切り換えられ,管路41が左回転管路43Lと,タンク管路43Tが右回転管路43Rと接続され,センタバイパス管路33Cとセンタバイパス管路43Cは遮断される。パイロット管路42rの圧力が高い場合は,方向制御弁42は図示下方に切り換えられ,管路41が右回転管路43Rと,タンク管路43Tが左回転管路43Lと接続され,センタバイパス管路33Cとセンタバイパス管路43Cは遮断される。
 パイロットポンプ51は,パイロット管路52と接続されている。パイロット管路52から下流については,図4を用いて後述する。
 なお,図示はしないが,油圧駆動システムには図1に示した走行モータ3f,3g,ブレードシリンダ3h及び図示しないスイングシリンダに対しても同様な方向制御弁が備えられ,管路の接続および遮断を行えるようになっている。
 ここで,エンジン6と油圧ポンプ1は動力源を構成し,ブームシリンダ13,アームシリンダ23,バケットシリンダ33,旋回モータ43は動力源が出力する動力を受けて作動する複数のアクチュエータを構成する。操作レバー装置114,134はそれぞれ複数のアクチュエータに対する動力の分配量を指示する右左の操作レバー14,34(第1及び第2操作レバー)を有し,方向制御弁12,22,32,42は操作レバー14,34の指示に基づいて動力を複数のアクチュエータに分配する。
 次に,駆動システムの操作信号系の構成について図3及び図4を用いて説明する。
図3は,第1の実施形態における操作レバー装置114,134の操作レバーの可動方向と可動方向の定義を説明する図である。
 図1を用いて説明したように,油圧ショベルの運転室108に右左の操作レバー装置114,134が設置され、オペレータは右手で操作レバー装置114の操作レバー14(第1操作レバー)を,左手で操作レバー装置134の操作レバー34(第2操作レバー)を操作する。操作レバー装置114,134は,それぞれ,1つの操作レバー14又は34で2つのアクチュエータを動作させることができる。操作レバー14,34はそれぞれ中立位置から操作可能であり,操作レバー14の前方向14b及び後方向14rの操作はブームシリンダ13のブーム下げとブーム上げの動作に対応し,操作レバー14の右方向24r及び左方向24bの操作はバケットシリンダ33のバケットダンプとバケットクラウドの動作に対応し,操作レバー34の右方向34b及び左方向34rの操作はアームシリンダ23のアームクラウドとアームダンプの動作に対応し,操作レバー34の前方向44l及び後方向44rの操作は旋回モータ43の右旋回と左旋回の動作に対応する。なお,本明細書において前方向,後方向,右方向,左方向とは車体である上部旋回体102の前方向,後方向,右方向,左方向を意味する。
 このように操作レバー装置114,134の操作レバー14,34は,中立位置から複数方向に操作可能でありかつ複数のアクチュエータ(ブームシリンダ13,アームシリンダ23,バケットシリンダ33,旋回モータ43)のうちの異なるアクチュエータを動作させる。
 図4は,駆動システムの操作信号系の構成を示す図である。
 図4において,操作レバー装置114,134は油圧パイロット方式であり,操作レバー装置114は,操作レバー14により駆動されるブーム用のパイロット弁15b,15r及びバケット用のパイロット弁25b,25rを有し,操作レバー装置134は,操作レバー34により駆動されるアーム用のパイロット弁35b,35r及び旋回用のパイロット弁45l,45rを有している。以下の説明において,操作レバーは単に「レバー」と言うことがある。
 パイロット管路52の下流には,管路19,29,39,49とリリーフ弁53が並列に接続されている。リリーフ弁53の下流にはタンク5が接続されている。管路19,29,39,49には,絞り部94,95,96,97がそれぞれ設けられている。
 操作レバー装置114のパイロット弁15bは管路19と接続され,かつ管路18と管路16bとに接続されている。管路16bはパイロット管路12b(図2参照)と接続されている。管路16b上には,圧力センサ17bが取り付けられている。管路18はタンク5と接続している。
 レバー14が中立位置にあるとき,パイロット弁15bは管路18と管路16bを接続し,管路19を遮断する。レバー14が前方向14bに操作されたとき,パイロット弁15bは管路19と管路16bを接続し,管路18を遮断する。このとき,レバー14の操作量に応じた圧力(操作圧)が管路16bに生成される。
 圧力センサ17bは管路16bの圧力を計測し,電気的に接続されているコントローラ50にその信号を送信する。
 操作レバー装置114のパイロット弁15rは管路19と接続され,かつ管路18と管路16rとに接続されている。管路16rはパイロット管路12r(図2参照)と接続されている。管路16r上には,圧力センサ17rが取り付けられている。管路18はタンク5と接続している。
 レバー14が中立位置にあるとき,パイロット弁15rは管路18と管路16rを接続し,管路19を遮断する。レバー14が後方向14rに操作されたとき,パイロット弁15rは管路19と管路16rを接続し,管路18を遮断する。このとき,レバー14の操作量に応じた圧力が管路16rに生成される。
 圧力センサ17rは管路16rの圧力を計測し,電気的に接続されているコントローラ50にその信号を送信する。
 操作レバー装置114のパイロット弁25bは管路29と接続され,かつ管路28と管路26bとに接続されている。管路26bはパイロット管路32b(図2参照)と接続されている。管路26b上には,圧力センサ27bが取り付けられている。管路28はタンク5と接続している。
 レバー14が中立位置にあるとき,パイロット弁25bは管路28と管路26bを接続し,管路29を遮断する。レバー14が左方向24bに操作されたとき,パイロット弁25bは管路29と管路26bを接続し,管路28を遮断する。このとき,レバー14の操作量に応じた圧力(操作圧)が管路26bに生成される。
 圧力センサ27bは管路26bの圧力を計測し,電気的に接続されているコントローラ50にその信号を送信する。
 操作レバー装置114のパイロット弁25rは管路29と接続され,かつ管路28と管路26rとに接続されている。管路26rはパイロット管路32r(図2参照)と接続されている。管路26r上には,圧力センサ27rが取り付けられている。管路28はタンク5と接続している。
 レバー14が中立位置にあるとき,パイロット弁25rは管路28と管路26rを接続し,管路29を遮断する。レバー14が右方向24rに操作されたとき,パイロット弁25rは管路29と管路26rを接続し,管路28を遮断する。このとき,レバー14の操作量に応じた圧力(操作圧)が管路26rに生成される。
 圧力センサ27rは管路26rの圧力を計測し,電気的に接続されているコントローラ50にその信号を送信する。
 操作レバー装置134のパイロット弁35bは管路39に接続され,かつ管路38と管路36bとに接続されている。管路36bはパイロット管路22b(図2参照)と接続されている。管路36b上には,圧力センサ37bが取り付けられている。管路38はタンク5と接続している。
 レバー34が中立位置にあるとき,パイロット弁35bは管路38と管路36bを接続し,管路39を遮断する。レバー34が右方向34bに操作されたとき,パイロット弁35bは管路39と管路36bを接続し,管路38を遮断する。このとき,レバー34の操作量に応じた圧力(操作圧)が管路36bに生成される。
 圧力センサ37bは管路36bの圧力を計測し,電気的に接続されているコントローラ50にその信号を送信する。
 操作レバー装置134のパイロット弁35rは管路39に接続され,かつ管路38と管路36rとに接続されている。管路36rはパイロット管路22r(図2参照)と接続されている。管路36r上には,圧力センサ37rが取り付けられている。管路38はタンク5と接続している。
 レバー34が中立位置にあるとき,パイロット弁35rは管路38と管路36rを接続し,管路39を遮断する。レバー34が左方向34rに操作されたとき,パイロット弁35rは管路39と管路36rを接続し,管路38を遮断する。このとき,レバー34の操作量に応じた圧力(操作圧)が管路36rに生成される。
 圧力センサ37rは管路36rの圧力を計測し,電気的に接続されているコントローラ50にその信号を送信する。
 操作レバー装置134のパイロット弁45lは管路49に接続され,かつ管路48と管路46lとに接続されている。管路46lはパイロット管路42l(図2参照)と接続されている。管路46l上には,圧力センサ47lが取り付けられている。管路48はタンク5と接続している。
 レバー34が中立位置にあるとき,パイロット弁45lは管路48と管路46lを接続し,管路49を遮断する。レバー34が前方向44lに操作されたとき,パイロット弁45lは管路49と管路46lを接続し,管路48を遮断する。このとき,レバー34の操作量に応じた圧力(操作圧)が管路46lに生成される。
 圧力センサ47l は管路46lの圧力を計測し,電気的に接続されているコントローラ50にその信号を送信する。
 操作レバー装置134のパイロット弁45rは管路49に接続され,かつ管路48と管路46rとに接続されている。管路46rはパイロット管路42r(図2参照)と接続されている。管路46r上には,圧力センサ47rが取り付けられている。管路48はタンク5と接続している。
 レバー34が中立位置にあるとき,パイロット弁45rは管路48と管路46rを接続し,管路49を遮断する。レバー34が後方向44rに操作されたとき,パイロット弁45rは管路49と管路46rを接続し,管路48を遮断する。このとき,レバー34の操作量に応じた圧力(操作圧)が管路46rに生成される。
 圧力センサ47rは管路46rの圧力を計測し,電気的に接続されているコントローラ50にその信号を送信する。
 圧力センサ17b,17r,27b,27r,37b,37r,47l,47rは,操作レバー装置114,134の操作状態を検出する複数の操作状態検出装置を構成する。また,圧力センサ17b,17rは,操作レバー14の前後方向の操作状態を検出する第1操作状態検出装置を構成し,圧力センサ27b,27rは,操作レバー14の右左方向の操作状態を検出する第2操作状態検出装置を構成し,圧力センサ37b,37rは,操作レバー34の右左方向の操作状態を検出する第3操作状態検出装置を構成し,圧力センサ47l,47rは,操作レバー34の前後方向の操作状態を検出する第4操作状態検出装置を構成する。
 なお,図示はしないが,操作信号系には図1に示した走行モータ3f,3g,ブレードシリンダ3h及び図示しないスイングシリンダに対しても同様な操作レバー装置が備えられている。本実施形態は,それらの操作レバー装置に対しても操作状態検出装置を設け,その操作状態に基づいて後述する動力低減制御を行ってもよい。
 図2に戻り,本実施形態の駆動システムはコントローラ50とスイッチ76を更に備えている。
 コントローラ50は,圧力センサ17b,17r,27b,27r,37b,37r,47l,47r,スイッチ76及び目標回転数指示装置77と電気的に接続されている。コントローラ50は圧力センサ17b~47rからのそれぞれの測定圧力の信号とスイッチ76からの信号と目標回転数指示装置77からの信号を受信し,それらの信号に基づいてエンジン6の目標回転数を演算し,コントローラ50と電気的に接続されているエンジン6の回転数制御装置7に動力の指令値である指令信号を送信する。回転数制御装置7はその目標回転数になるようにエンジン6を制御する。
 スイッチ76はON或いはOFFの信号をコントローラ50に送信することで,動力低減制御モードを設定するかどうかを切り換えるスイッチであり,スイッチ76の信号がOFFのときは動力低減制御モードが解除され,全ての操作レバーが無操作状態であってもエンジン6の駆動動力を低減しない。
 次に,第1の実施形態におけるコントローラ50の機能について説明する。図5は,コントローラ50の機能を示すブロック図である。
 図5において,コントローラ50は,センサ信号変換部50a,定数・テーブル記憶部50b,動力演算部50cの各機能を有している。
 センサ信号変換部50aは,圧力センサ17b~47r及びスイッチ76から送られてくる信号を受信し,圧力情報及びスイッチフラグ情報に変換する。センサ信号変換部50aは変換した圧力情報及びスイッチフラグ情報を動力演算部50cに送信する。なお,センサ信号変換部50aが変換した圧力情報をセンサ値P17b(t),P17r(t),P27b(t),P27r(t),P37b(t),P37r(t),P47l(t),P47r(t)と表し,センサ信号変換部50aが変換したスイッチ情報をスイッチフラグFsw(t)と表す。センサ信号変換部50aが変換した圧力情報は,パイロット弁15b~45rが駆動されることによって管路16b~46rに生成された圧力であり,センサ値P17b(t),P17r(t),P27b(t),P27r(t),P37b(t),P37r(t),P47l(t),P47r(t)は「操作圧」ということもある。また,スイッチ76がONのときはFsw(t)=true(有効),OFFのときはFsw(t)=false(無効)になるものとする。
 定数・テーブル記憶部50bは,計算に必要な定数やテーブルを記憶しており,それらの情報を動力演算部50cに送信する。
 動力演算部50cは,センサ信号変換部50aから送信される圧力情報やスイッチフラグ情報と,目標回転数指示装置77から送信される目標回転数情報と,定数・テーブル記憶部50bから送信される定数情報やテーブル情報を受信し,エンジン6の目標回転数を演算する。そして,動力演算部50cは回転数制御装置7に目標回転数を出力する。
 次に,第1の実施形態における動力演算部50cの機能について説明する。図6は,動力演算部50cの機能を示すブロック図である。なお,コントローラ50のサンプリング時間はΔtであるとする。
 図6において,動力演算部50cは,第1レバー操作状態判定部50c-1,第2レバー操作状態判定部50c-2,第1レバー操作時間計測部50c-3,第2レバー操作時間計測部50c-4,動力低減判定部50c-5,遅れ要素50c-6の各機能を有している。
 第1レバー操作状態判定部50c-1は,センサ値P17b(t),P17r(t),P27b(t),P27r(t)からレバー14が操作されているかどうかを判定し,第1レバー無操作フラグF14(t)を出力する。第1レバー操作状態判定部50c-1は,レバー14が無操作であると判定すると第1レバー無操作フラグF14(t)をtrueに,レバー14が操作されていると判定すると第1レバー無操作フラグF14(t)をfalseに,それぞれ設定する。このフラグ情報は,第1レバー操作時間計測部50c-3と,動力低減判定部50c-5に送信される。
 第2レバー操作状態判定部50c-2は,センサ値P37b(t),P37r(t),P47l(t),P47r(t)からレバー34が操作されているかどうかを判定し,第2レバー無操作フラグF34(t)を出力する。第2レバー操作状態判定部50c-2は,レバー34が無操作であると判定すると第2レバー無操作フラグF34(t)をtrueに,レバー34が操作されていると判定すると第2レバー無操作フラグF34(t)をfalseに,それぞれ設定する。このフラグ情報は,第2レバー操作時間計測部50c-4と,動力低減判定部50c-5に送信される。
 第1レバー操作時間計測部50c-3は,第1レバー無操作時間Tu14(t)と第1レバー操作時間Tc14(t)を計測する。これらの時間情報は,動力低減判定部50c-5に送信される。
 第2レバー操作時間計測部50c-4は,第2レバー無操作時間Tu34(t)と第2レバー操作時間Tc34(t)を計測する。これらの時間情報は,動力低減判定部50c-5に送信される。
 動力低減判定部50c-5は,フラグ情報F14(t),F34(t)と時間情報Tu14(t),Tc14(t),Tu34(t),Tc34(t)と,遅れ要素50c-6により生成された1ステップ前の動力低減フラグF50(t-Δt)とスイッチフラグFsw(t)を基に,目標回転数を低減するかどうかを判定し,その判定結果と目標回転数指示装置77の目標回転数から目標回転数と動力低減フラグF50(t)を出力する。動力低減判定部50c-5は,目標回転数を低減すると判定すると動力低減フラグF50(t)をtrueに設定し,目標回転数を低減しないと判定すると動力低減フラグF50(t)をfalseに設定する。
 次に,第1の実施の形態における第1レバー操作状態判定部50c-1の機能について説明する。図7は,図6の第1レバー操作状態判定部50c-1の演算フローを示すフローチャートである。この演算フローは,例えばコントローラ50が動作している間,サンプリング時間Δtごと繰り返し処理される。
 ステップS101において第1レバー操作状態判定部50c-1の演算がスタートする。
 ステップS102において,第1レバー操作状態判定部50c-1はセンサ値P17b(t)が閾値Pth以下かを判定する。センサ値P17b(t)が閾値Pth以下であった場合はYesと判定し,ステップS103の処理へと進む。センサ値P17b(t)が閾値Pthより大きかった場合はNoと判定し,ステップS107の処理へと進む。
 ステップS103において,第1レバー操作状態判定部50c-1はセンサ値P17r(t)が閾値Pth以下かを判定する。センサ値P17r(t)が閾値Pth以下であった場合はYesと判定し,ステップS104の処理へと進む。センサ値P17r(t)が閾値Pthより大きかった場合はNoと判定し,ステップS107の処理へと進む。
 ステップS104において,第1レバー操作状態判定部50c-1はセンサ値P27b(t)が閾値Pth以下かを判定する。センサ値P27b(t)が閾値Pth以下であった場合はYesと判定し,ステップS105の処理へと進む。センサ値P27b(t)が閾値Pthより大きかった場合はNoと判定し,ステップS107の処理へと進む。
 ステップS105において,第1レバー操作状態判定部50c-1はセンサ値P27r(t)が閾値Pth以下かを判定する。センサ値P27r(t)が閾値Pth以下であった場合はYesと判定し,ステップS106の処理へと進む。センサ値P27r(t)が閾値Pthより大きかった場合はNoと判定し,ステップS107の処理へと進む。
 ステップS106において,第1レバー操作状態判定部50c-1はレバー14は操作されていないと判定して第1レバー無操作フラグF14(t)をtrueに設定する。そして,第1レバー操作時間計測部50c-3と動力低減判定部50c-5にそのフラグ情報を送信する。
 ステップS107において,第1レバー操作状態判定部50c-1はレバー14は操作されていると判定して第1レバー無操作フラグF14(t)をfalseに設定する。そして,第1レバー操作時間計測部50c-3と,動力低減判定部50c-5にそのフラグ情報を送信する。
 次に,第1の実施形態における第2レバー操作状態判定部50c-2の機能について説明する。図8は,図6の第2レバー操作状態判定部50c-2の演算フローを示すフローチャートである。この演算フローは,例えばコントローラ50が動作している間,サンプリング時間Δtごと繰り返し処理される。
 ステップS201において第2レバー操作状態判定部50c-2の演算がスタートする。
 ステップS202において,第2レバー操作状態判定部50c-2はセンサ値P37b(t)が閾値Pth以下かを判定する。センサ値P37b(t)が閾値Pth以下であった場合はYesと判定し,ステップS203の処理へと進む。センサ値P37b(t)が閾値Pthより大きかった場合はNoと判定し,ステップS207の処理へと進む。
 ステップS203において,第2レバー操作状態判定部50c-2はセンサ値P37r(t)が閾値Pth以下かを判定する。センサ値P37r(t)が閾値Pth以下であった場合はYesと判定し,ステップS204の処理へと進む。センサ値P37r(t)が閾値Pthより大きかった場合はNoと判定し,ステップS207の処理へと進む。
 ステップS204において,第2レバー操作状態判定部50c-2はセンサ値P47l(t)が閾値Pth以下かを判定する。センサ値P47l(t)が閾値Pth以下であった場合はYesと判定し,ステップS205の処理へと進む。センサ値P47l(t)が閾値Pthより大きかった場合はNoと判定し,ステップS207の処理へと進む。
 ステップS205において,第2レバー操作状態判定部50c-2はセンサ値P47r(t)が閾値Pth以下かを判定する。センサ値P47r(t)が閾値Pth以下であった場合はYesと判定し,ステップS206の処理へと進む。センサ値P47r(t)が閾値Pthより大きかった場合はNoと判定し,ステップS207の処理へと進む。
 ステップS206において,第2レバー操作状態判定部50c-2はレバー34は操作されていないと判定して第2レバー無操作フラグF34(t)をtrueに設定する。そして,第2レバー操作時間計測部50c-4と動力低減判定部50c-5にそのフラグ情報を送信する。
 ステップS207において,第2レバー操作状態判定部50c-2はレバー14は操作されていると判定して第2レバー無操作フラグF34(t)をfalseに設定する。そして,第2レバー操作時間計測部50c-4と動力低減判定部50c-5にそのフラグ情報を送信する。
 上述したセンサ値の閾値Pthの定義を,図9を用いて説明する。図9は,センサ値P17b(t)あるいはP17r(t)と方向制御弁12のメータイン開口面積の関係を示している。また,センサ値P17b(t)あるいはP17r(t)は「操作圧」と表記している。
 図9において,操作圧P17b(t)あるいはP17r(t)がPthの値になるまではメータイン開口は開かないので,油圧シリンダ(ブームシリンダ)13は作動しない。この関係は,他の方向制御弁についても同じである。操作状態判定部50c-1,50c-2はそのメータイン開口が開く圧力値Pthを閾値として用いている。
 次に,第1の実施形態における第1レバー操作時間計測部50c-3の機能について説明する。図10は,図6の第1レバー操作時間計測部50c-3の演算フローを示すフローチャートである。この演算フローは,例えばコントローラ50が動作している間,サンプリング時間Δtごと繰り返し処理される。
 ステップS301において第1レバー操作時間計測部50c-3の演算がスタートする。
 ステップS302において,第1レバー操作時間計測部50c-3は第1レバー無操作フラグF14(t)がtrueであるかを判定する。第1レバー無操作フラグF14(t)がtrueであった場合はYesと判定し,ステップS303の処理へと進む。第1レバー無操作フラグF14(t)がfalseであった場合はNoと判定し,ステップS304の処理へと進む。
 ステップS303において,レバー14は操作されていないので,第1レバー操作時間計測部50c-3は,1ステップ前の第1レバー無操作時間Tu14(t-Δt)にサンプリング時間Δtを足した値を新たな第1レバー無操作時間Tu14(t)に設定する。また,第1レバー操作時間Tc14(t)を0に設定する。そして,動力低減判定部50c-5にこれらの情報を送信する。
 ステップS304において,レバー14は操作されているので,第1レバー操作時間計測部50c-3は第1レバー無操作時間Tu14(t)を0に設定する。また,1ステップ前の第1レバー操作時間Tc14(t-Δt)にサンプリング時間Δtを足した値を新たな第1レバー操作時間Tc14(t)に設定する。そして,動力低減判定部50c-5にこれらの情報を送信する。
 次に,第1の実施形態における第2レバー操作時間計測部50c-4の機能について説明する。図11は,図6の第2レバー操作時間計測部50c-4の演算フローを示すフローチャートである。この演算フローは,例えばコントローラ50が動作している間,サンプリング時間Δtごと繰り返し処理される。
 ステップS401において第2レバー操作時間計測部50c-4の演算はスタートする。
 ステップS402において,第2レバー操作時間計測部50c-4は第2レバー無操作フラグF34(t)がtrueであるかを判定する。第2レバー無操作フラグF34(t)がtrueであった場合はYesと判定し,ステップS403の処理へと進む。第2レバー無操作フラグF34(t)がfalseであった場合はNoと判定し,ステップS404の処理へと進む。
 ステップS403において,レバー34は操作されていないので,第2レバー操作時間計測部50c-4は,1ステップ前の第2レバー無操作時間Tu34(t-Δt)にサンプリング時間Δtを足した値を新たな第2レバー無操作時間Tu34(t)に設定する。また,第2レバー操作時間Tc34(t)を0に設定する。そして,動力低減判定部50c-5にこれらの情報を送信する。
 ステップS404において,レバー34は操作されているので,第2レバー操作時間計測部50c-4は第2レバー無操作時間Tu34(t)を0に設定する。また,1ステップ前の第2レバー操作時間Tc34(t-Δt)にサンプリング時間Δtを足した値を新たな第2レバー操作時間Tc34(t)に設定する。そして,動力低減判定部50c-5にこれらの情報を送信する。
 次に,第1の実施形態における動力低減判定部50c-5の機能について説明する。図12は,図6の動力低減判定部50c-5の演算フローを示すフローチャートである。この演算フローは,例えばコントローラ50が動作している間,サンプリング時間Δtごと繰り返し処理される。
 ステップS501において動力低減判定部50c-5の演算はスタートする。
 ステップS502において,動力低減判定部50c-5はスイッチフラグFsw(t)がtrueかを判定する。スイッチフラグFsw(t)がtrueであった場合はYesと判定し,ステップS503の処理へと進む。スイッチフラグFsw(t)がfalseであった場合はNoと判定し,ステップS515の処理へと進む。
 ステップS503において,動力低減判定部50c-5は,第1レバー無操作時間Tu14(t)と第2レバー無操作時間Tu34(t)の小さい方の値が,動力低減制御を開始する時間として予め設定された第1所定時間Tth1以上かを判定する。第1レバー無操作時間Tu14(t)と第2レバー無操作時間Tu34(t)の小さい方の値が第1所定時間Tth1以上であった場合はYesと判定し,ステップS510の処理へと進む。第1レバー無操作時間Tu14(t)と第2レバー無操作時間Tu34(t)の小さい方の値が第1所定時間Tth1より小さい場合はNoと判定し,ステップS504の処理へと進む。第1所定時間Tth1は例えば10~15秒である。これによりレバー14,34が2本とも操作されておらず,かつその無操作時間Tu14(t),Tu34(t)が第1所定時間Tth1以上である場合は,当該判定がYesとなり,ステップS510において動力低減制御が行われる(後述)。また,レバー14,34の少なくとも1本が操作され動力低減制御が行われていない状態で,操作されているレバーを中立位置に戻した場合は,無操作時間Tu14(t)及び/又はTu34(t)が0となるので、当該判定がNoとなり,ステップS504の処理へと進む。更に,動力低減制御にある状態でレバー14,34の少なくとも1本を操作した場合は,無操作時間Tu14(t)及び/又はTu34(t)が0となるので,当該判定がNoとなり,ステップS504の処理へと進む。
 ステップS504において,動力低減判定部50c-5は,1ステップ前の動力低減フラグF50(t-Δt)がtrueかを判定する。動力低減フラグF50(t-Δt)がtrueであった場合(今まで動力低減制御中であった場合)はYesと判定し,ステップS505の処理へと進む。動力低減フラグF50(t-Δt)がfalseであった場合(今まで動力低減制御が解除されていた場合)はNoと判定し,ステップS515の処理へと進んで動力低減制御の解除を継続する(後述)。
 ステップS505において,動力低減判定部50c-5は第1レバー無操作フラグF14(t)がtrueかを判定する。第1レバー無操作フラグF14(t)がtrueであった場合(レバー14が操作されていなかった場合)はYesと判定し,ステップS506の処理へと進む。第1レバー無操作フラグF14(t)がfalseであった場合(レバー14が操作されていた場合)はNoと判定し,ステップS508の処理へと進む。
 ステップS506において,動力低減判定部50c-5は第2レバー無操作フラグF34(t)がtrueかを判定する。第2レバー無操作フラグF34(t)がtrueであった場合(レバー34が操作されていない場合)はYesと判定し,ステップS510の処理へと進んで動力低減制御を行う(後述)。第2レバー無操作フラグF34(t)がfalseであった場合(レバー34が操作されている場合)はNoと判定し,ステップS507の処理へと進む。
 ステップS507において,動力低減判定部50c-5は第2レバー操作時間Tc34(t)が,オペレータの意思で操作したとみなせる時間として予め設定された第2所定時間Tth2より大きいかを判定する。Tc34(t)が第2所定時間Tth2より大きい場合(レバー34の操作時間がTth2を超えた場合),ステップS507ではYesと判定され,ステップS511の処理へと進んで動力低減制御を解除する(後述)。Tc34(t)が第2所定時間Tth2以下であった場合(レバー34の操作時間がTth2未満である場合),ステップS507ではNoと判定され,ステップS512の処理へと進んで動力低減制御を継続する。第2所定時間Tth2は第1所定時間Tth1よりも短く、例えば2~3秒である。
 ステップS508において,動力低減判定部50c-5は第2レバー無操作フラグF34(t)がtrueかを判定する。第2レバー無操作フラグF34(t)がtrueであった場合(レバー34が操作されていない場合)はYesと判定し,ステップS509の処理へと進む。第2レバー無操作フラグF34(t)がfalseであった場合(レバー34が操作されている場合)はNoと判定し,ステップS515の処理へと進んで動力低減制御を解除する(後述)。
 ここで,ステップS508でNoと判定された場合はステップS505とステップS508の両方でNoと判定され,動力が低減されている状態で第1及び第2操作レバー14,34が同時に操作される第1解除条件が成立した場合である。本実施形態においては,このように第1及び第2操作レバー14,34が同時に操作される第1解除条件が成立した場合に,動力低減制御を解除する。
 ステップS509において,動力低減判定部50c-5は,第1レバー操作時間Tc14(t)が第2所定時間Tth2より大きいかを判定する。第1レバー操作時間Tc14(t)が第2所定時間Tth2より大きい場合(レバー14の操作時間がTth2を超えた場合)はYesと判定し,ステップS513の処理へと進んで動力低減制御を解除する(後述)。第1レバー操作時間Tc14(t)が第2所定時間Tth2以下であった場合(レバー14の操作時間がTth2未満である場合)はNoと判定し,ステップS514の処理へと進んで動力低減制御を継続する。
 ここで,ステップS506でNoと判定され,ステップS507でYesと判定された場合,及びステップS508でNoと判定され,ステップS509でYesと判定された場合は,それぞれ、動力が低減されている状態で第1及び第2操作レバー14.34のうちの一方の操作レバーが操作され,その一方の操作レバーの操作状態が第2所定時間Tth2継続される第2解除条件が成立した場合である。本実施形態においては、上記第1解除条件が成立しなかった場合でも,第1及び第2操作レバー14.34のうちの一方の操作レバーが操作され,その一方の操作レバーの操作状態が第2所定時間Tth2継続される第2解除条件が成立した場合は,動力低減制御を解除する。
 ステップS510において,動力低減判定部50c-5は,動力低減フラグF50(t)をtrueに設定すると同時に,エンジン6の目標回転数を目標回転数指示装置77によって指示される通常の目標回転数よりも低減させる。そして,回転数制御装置7に目標回転数情報を送信する。回転数制御装置7はエンジン6に供給される燃料の量を減らすことでエンジン6の回転数を低下させる。ステップS512とステップS514においてもステップS510と同じ内容の処理を行う。このように動力低減判定部50c-5はステップS510,S512とステップS514において動力低減制御を行う。
 ステップS511において,動力低減判定部50c-5は,動力低減フラグF50(t)をfalseに設定すると同時に,エンジン6の目標回転数を目標回転数指示装置77によって指示される通常の値にする。そして,回転数制御装置7に目標回転数情報を送信する。回転数制御装置7はエンジン6に供給される燃料の量を増やすことでエンジン6の回転数を上昇させる。ステップS513とステップS515においてもステップS511と同じ内容の処理を行う。このように動力低減判定部50c-5は,ステップS511,S513において動力低減制御を解除する。また,ステップS515おいて、今まで動力低減制御を行っていないときは動力低減制御の解除を継続し、今まで動力低減制御を行っていたときは動力低減制御を解除する。
 次に,第1の実施形態における操作圧と目標回転数の推移例を,図13を用いて説明する。図13は,レバー14,34を操作した場合の操作圧と目標回転数の推移例を示すタイムチャートである。図13の上のグラフはレバー14による操作圧P17b(t)の時間変化を,中央のグラフはレバー34による操作圧P37b(t)の時間変化を,下のグラフは目標回転数の時間変化を,それぞれ示している。横軸は全グラフとも時間(秒)である。また上のグラフと中央のグラフには,操作圧の閾値Pthも記載してある。
 時刻t0において,レバー14を前方向14bに,レバー34を右方向34bにそれぞれ操作している。そのため,操作圧P17b(t)と操作圧P37b(t)の圧力値がともに閾値Pthを超えており,図示しないその他の操作圧の圧力値は0である。このとき,図12のステップS515の処理が行われ(S502→S503→S504→S515),目標回転数は目標回転数指示装置77によって指示される通常の値Nhとなっている。すなわち、動力低減制御(オートアイドル制御)は解除されている。
 時刻t0から時刻t1まで,操作圧P17b(t),P37b(t)はともに閾値Pthより大きい。このときも,図12のステップS515の処理が行われ(S502→S503→S504→S515),目標回転数は通常の値Nhとなっている。
 時刻t1にてレバー14,34が中立位置に戻り,操作圧P17b(t),P37b(t)がともに閾値Pthよりも小さい値となっている。そのため,時刻t1から第1所定時間Tth1秒後まではステップS515の処理が行われ,その後,図12のステップS510の処理が行われ(S502→S503→S510),目標回転数は通常の値Nhから低減し,動力低減制御(オートアイドル制御)の小さな値Nlに設定される。
 時刻t2において,レバー34が操作され,操作圧P37b(t)のみが閾値Pthより大きくなっている。このとき,図12のステップS512の処理が行われ(S502→S503→S504→S505→S506→S507→S512),動力低減制御が継続される。この状態が第2所定時間Tth2秒以上続き,前述した第2解除条件が成立すると,図12のステップS511の処理が行われ(S502→S503→S504→S505→S506→S507→S511),目標回転数が通常の値Nhに設定され,動力低減制御が解除される。
 なお、このときのレバー34の操作が誤操作であり、第2所定時間Tth2秒に達する前にレバー34が中立位置に戻った場合は,無操作時間Tu34(t)が0となる。このとき,図12のステップS503の判定はNoのままであり、ステップS506の判定がYesとなる。このためステップS510の処理が行われ(S502→S503→S504→S505→S506→S510),動力低減制御が継続される。
 その後,再び時刻t2aにて操作圧P37b(t)が低下し,操作圧P17b(t),P37b(t)がともに閾値Pthよりも小さい値となる。この状態が第1所定時間Tth1秒以上継続されると,図12のステップS510の処理が行われ(S502→S503→S510),目標回転数は動力低減制御の小さな値Nlに設定される。そして,時刻t3にて操作圧P17b(t),P37b(t)が同時に閾値Pthよりも大きくなっている。このとき,前述した第1解除条件が成立して、図12のステップS515の処理が行われ(S502→S503→S504→S505→S508→S515),目標回転数が遅滞なく通常の値Nhに再設定され,動力低減制御が解除される。
 以上のように本実施の形態によれば,コントローラ50は,エンジン6及び油圧ポンプ1の動力低減状態で操作レバー装置114,134のそれぞれの2つの操作レバー14,34が同時に操作される第1解除条件が成立した場合(図12のS502→S503→S504→S505→S508→S515)に,コントローラ50は、オペレータが「動力低減を解除する意図がある」と判定し,動力低減制御を解除する。これにより2つの操作レバー14,34の無操作時には動力低減制御を行いつつ,動力低減状態にて2つの操作レバー14,34を同時に操作するだけで動力低減制御を解除することができる。また,動力低減状態にて2つ操作レバー14,34を同時に操作するだけで動力低減制御が解除されるため,通常の動力状態への復帰時に,行いたい動作にスムーズに移行することができる。
 一方,1つの操作レバーを操作した場合は,1つの操作レバーが第2所定時間Tth2よりも長い時間操作される第2解除条件が成立した場合に動力低減制御が解除される(S502→S503→S504→S505→S506→S507→S511,或いはS502→S503→S504→S505→S508→S509→S513)。これにより誤っていずれか1つの操作レバーを短時間(第2所定時間Tth2以下の時間)操作してしまった場合は,動力低減制御は解除されず,通常の動力制御状態への復帰を回避することができる。また,1つの操作レバーを第2所定時間Tth2以上継続して操作するだけで動力低減制御が解除されるため,通常の動力状態への復帰時に,行いたい動作にスムーズに移行することができる。
 <変形例1>
 第1の実施形態においては,上記のように,コントローラ50は,エンジン6及び油圧ポンプ1の動力低減状態で操作レバー装置114,134のそれぞれの2つの操作レバー14,34が同時に操作された場合と,1つの操作レバーが第2所定時間Tth2以上継続して操作された場合のそれぞれで動力低減制御を解除するように構成した。しかし,そのいずれか一方,例えば,エンジン6及び油圧ポンプ1の動力低減状態で操作レバー装置114,134のそれぞれの2つの操作レバー14,34が同時に操作された場合だけに動力低減制御を解除するようにコントローラ50を構成してもよい。この場合でも,上述したように操作レバーの無操作時には動力低減制御を行うことができ,かつ誤って操作レバーを動かしてしまったときの通常の動力状態への復帰を抑制し,かつ通常の動力状態への復帰時に,行いたい動作にスムーズに移行することができるという効果を得ることができる。
 <変形例2>
 第1の実施形態においては,コントローラ50は,操作レバー14,34が同時に操作される第1解除条件が成立した場合は,操作レバー34が旋回モータ43を動作させている場合にも動力制限制御を解除した。しかし,操作レバー14,34が同時に操作される第1解除条件が成立した場合でも,操作レバー34が旋回モータ43を動作させる場合には動力制限制御を解除せず,操作レバー34が旋回モータ43を動作させていない場合だけ,動力低減制御を解除するように構成してもよい。
 図14及び図15を用いてそのような変形例を説明する。
 図14は,本実施形態におけるコントローラ50の動力演算部50cの機能を示す,図6と同様なブロック図である。
 図14において,動力演算部50c(図5参照)は動力低減判定部50c-5Dを有し,動力低減判定部50c-5Dには,第1レバー無操作フラグF14(t),第1レバー無操作時間Tu14(t),第1レバー操作時間Tc14(t),第2レバー無操作フラグF34(t),第2レバー無操作時間Tu34(t),第2レバー操作時間Tc34(t),スイッチフラグFsw(t)に加えて,旋回モータ43の右旋回と左旋回の動作指示に対応する操作レバー34の前後方向の操作状態を検出する圧力センサ47l,47rのセンサ値P47l(t),P47r(t)が入力される。
 図15は,図14の動力低減判定部50c-5Dの演算フローを示すフローチャートである。
 図15において,動力低減判定部50c-5Dの演算フローにはステップS530が追加されており,ステップS508において,動力低減判定部50c-5Dは,第2レバー無操作フラグF34(t)がfalseであった場合はNoと判定し,ステップS530の処理へと進む。
 ステップS530において,動力低減判定部50c-5Dは,センサ値P47l(t)が閾値Pthより大きいかと,センサ値P47r(t)が閾値Pthより大きいかを判定する。そして,センサ値P47l(t)とセンサ値P47r(t)のいずれか一方が閾値Pthより大きいと判定した場合(操作レバー34が旋回モータ43を動作させる場合)は,ステップS514の処理に進み,センサ値P47l(t)とセンサ値P47r(t)のいずれも閾値Pthより大きくないと判定した場合(操作レバー34が旋回モータ43を動作させていない場合)は,ステップS515の処理に進む。
 ステップS514において,動力低減判定部50c-5Dは,動力低減フラグF50(t)をtrueに設定すると同時に,エンジン6の目標回転数を目標回転数指示装置77によって指示される通常の値よりも低減させ,動力低減制御を行う。ステップS515において,動力低減判定部50c-5Dは,動力低減フラグF50(t)をfalseに設定すると同時に,エンジン6の目標回転数を目標回転数指示装置77によって指示される通常の値にする。
 このように本変形例では、ステップS508でNoと判定され,動力が低減されている状態で第1及び第2操作レバー14,34が同時に操作される第1解除条件が成立した場合は、ステップS530でNoと判定され,第2操作レバー34が旋回モータ43を動作させていない場合に,動力低減制御を解除する。
 このように構成した変形例においては,第1の実施形態と同様,誤って操作レバーを動かしてしまったときの通常の動力状態への復帰を抑制し,かつ通常の動力状態への復帰時に,行いたい動作にスムーズに移行することができるとともに,動力低減制御を解除するため2つの操作レバー14,34を同時に操作したとき,上部旋回体102が旋回動作をしないので,操作性の悪化を防ぐすることができる。
 <変形例3>
 第1の実施形態においては,操作レバー装置114,134がパイロット弁を備える油圧パイロット方式であり,操作状態検出装置がパイロット弁によって生成された操作圧を検出する圧力センサ17b,17r,27b,27r,37b,37r,47l,47rである場合について説明したが,操作状態検出装置はそれ以外の構成であってもよい。例えば,パイロットポンプ51の吐出油をタンク5に導く信号圧生成管路を設け,この信号圧生成管路に複数の信号圧生成弁を配置し,この信号圧生成弁をパイロット弁によって生成された操作圧によって切換え,この信号圧生成弁を開く,或いは閉じることで変化する信号圧生成管路の圧力を検出することで操作レバー装置の操作状態を検出してもよい。この場合でも,圧力センサは操作圧を検出する圧力センサと同様に操作レバー装置114,134の操作状態を検出し,第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
 <第2の実施形態>
 本発明の第2の実施形態について,図16~図19を用いて説明する。なお,本実施形態は第1の実施形態との相違部分を中心に説明し,第1の実施形態と同様の部分については説明を省略する。
 まず,第2の実施形態における駆動システムの構成について説明する。図16は,本実施形態の駆動システムの構成を示す図である。
 図16において,第2の実施形態の駆動システムが第1の実施形態と異なるのは,油圧ポンプ1が直流の電動モータ60Aによって駆動される点,この電動モータ60Aはバッテリ62と電気的に接続されており,このバッテリ62から供給される電力によって電動モータ60Aが駆動される点,バッテリ62からのバッテリ出力はバッテリ出力制御盤63によって制御されている点,バッテリ出力制御盤63はコントローラ50Aと電気的に接続されている点,バッテリ出力制御盤63はコントローラ50Aから送信される目標バッテリ出力情報に基づいて出力する電力を制御する点である。
 ここで,バッテリ62は電力供給装置であり,この電力供給装置と電動モータ60Aは動力源を構成する。
 次に,第2の実施形態におけるコントローラ50Aの機能について説明する。図17は,コントローラ50Aの機能を示すブロック図である。
 図17において,第2の実施形態におけるコントローラ50Aが第1の実施形態と異なるのは,動力演算部50cの代わりに動力演算部50cAを備え,動力演算部50cAは,センサ信号変換部50aから送信される圧力情報やスイッチフラグ,定数・テーブル記憶部50bから送信される定数情報やテーブル情報を受信し,バッテリ出力の目標値(目標バッテリ出力)を演算する点である。動力演算部50cAで演算された目標バッテリ出力はバッテリ出力制御盤63に送信され,バッテリ出力制御盤63はその値に基づいてバッテリ62の出力を制御する。
 次に,第2の実施形態における動力演算部50cAの機能について説明する。図18は,動力演算部50cAの機能を示すブロック図である。
 図18において,第2の実施形態における動力演算部50cAが第1の実施形態と異なるのは,動力低減判定部50c-5の代わりに動力低減判定部50c-5Aを備えている点、動力低減判定部50c-5Aは目標バッテリ出力を出力する点である。動力低減判定部50c-5Aの入力は,動力低減判定部50c-5と同じである。
 次に,第2の実施形態における動力低減判定部50c-5Aの演算フローについて説明する。図19は,動力低減判定部50c-5Aの演算フローを示すフローチャートである。
 図19において,第2の実施形態における動力低減判定部50c-5Aの演算フローが第1の実施形態と異なるのは,ステップS510の代わりにステップS516の処理を,ステップS511の代わりにステップS517の処理を,ステップS512の代わりにステップS518の処理を,ステップS513の代わりにステップS519の処理を,ステップS514の代わりにステップS520の処理を,ステップS515の代わりにステップS521の処理をそれぞれ実行する点である。
 ステップS516において,動力低減判定部50c-5Aは,動力低減フラグF50(t)をtrueに設定すると同時に,目標バッテリ出力を通常時よりも低減させる。そして,バッテリ出力制御盤63に目標バッテリ出力を送信する。ステップS518とステップS520もステップS516と同じ処理を行う。
 ステップS517において,動力低減判定部50c-5Aは,動力低減フラグF50(t)をfalseに設定すると同時に,目標バッテリ出力を通常時の値にする。そして,バッテリ出力制御盤63に目標バッテリ出力を送信する。ステップS519とステップS521もステップS517と同じ処理を行う。
 以上のように構成した第2の実施形態においては,動力源をバッテリ62(電力供給装置)と電動モータ60Aと油圧ポンプ1とで構成した場合でも,第1の実施形態と同様,動力源の動力低減状態で操作レバー装置114,134のそれぞれの2つの操作レバー14,34が同時に操作される第1解除条件が成立した場合,或いは1つの操作レバーが第2所定時間Tth2以上継続して操作される第2解除条件が成立した場合にコントローラ50は,オペレータが「動力低減を解除する意図がある」と判定し,動力低減制御を解除する。これにより操作レバーの無操作時には動力低減制御を行うことができ,かつ誤って操作レバーを動かしてしまったときの通常の動力状態への復帰を抑制し,かつ通常の動力状態への復帰時に,行いたい動作にスムーズに移行することができる。
 <変形例>
 第2の実施形態においては,駆動システムの動力源を直流の電動モータ60Aと油圧ポンプ1とで構成したが,直流の電動モータ60Aに代え,交流の電動モータを用いてもよい。図20はそのような駆動システムの変形例を示す図である。
 図20において,駆動システムの動力源は交流の電動モータ60Bと油圧ポンプ1とで構成されている。油圧ポンプ1は交流の電動モータ60Bによって駆動され,電動モータ60Bはインバータ61によって制御される。インバータ61はコントローラ50と電気的に接続されており,コントローラ50から目標回転数の情報を受信している。コントローラ50は図5に示したコントローラ50と同様の処理を行い,目標回転数を算出する。また,インバータ61はバッテリ62とも電気的に接続されており,電動モータ60Bに供給する電力を受け取っている。このような構成においても,第1及び第2の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
 <第3の実施形態>
 本発明の第3の実施形態について,図21から図28を用いて説明する。本実施形態において動力低減は,駆動システム内の電位を下げることにより行われる。
 まず,第3の実施の形態における駆動システムの構成について説明する。図21は本実施形態の駆動システムの構成を示す図である。
 図21において,コントローラ50Cは,後述する角度センサ72,角度センサ73,角度センサ74,角度センサ75と,スイッチ76とに電気的に接続されており,これらセンサ72~75とスイッチ76から角度情報とスイッチ情報の信号を受信する。コントローラ50Cは,それらの信号を基にバッテリ62の目標バッテリ出力を演算し,コントローラ50Cと電気的に接続されているバッテリ出力制御盤63に目標バッテリ出力を送信する。バッテリ出力制御盤63はその目標バッテリ出力になるようにバッテリ62を制御する。
 バッテリ62は,正極側電線81と負極側電線82とに接続されている。正極側電線81と負極側電線82には,インバータ83,84,85,86が並列に接続されている。
 インバータ83は電動モータ87を駆動し,電動モータ87は更にシリンダ91(ブームシリンダ)を駆動する。シリンダ91は,ラックアンドピニオン機構などによって電動モータ87の回転運動を直線運動に変換し,伸縮を行う。インバータ83は角度センサ72から送信された信号を受信し,その情報に応じた回転数になるように電動モータ87を制御する。
 インバータ84は電動モータ88を駆動し,電動モータ88は更にシリンダ92(アームシリンダ)を駆動する。シリンダ92は,ラックアンドピニオン機構などによって電動モータ88の回転運動を直線運動に変換し,伸縮を行う。インバータ84は角度センサ73から送信された信号を受信し,その情報に応じた回転数になるように電動モータ88を制御する。
 インバータ85は電動モータ89を駆動し,電動モータ89は更にシリンダ93(バケットシリンダ)を駆動する。シリンダ93は,ラックアンドピニオン機構などによって電動モータ89の回転運動を直線運動に変換し,伸縮を行う。インバータ85は角度センサ74から送信された信号を受信し,その情報に応じた回転数になるように電動モータ89を制御する。
 インバータ86は電動モータ90を駆動する。インバータ86は角度センサ75から送信された信号を受信し,その情報に応じた回転数になるように電動モータ90(旋回モータ)を制御する。
 ここで,バッテリ62は電力供給装置であり,この電力供給装置は動力源を構成する。また,電動モータ87及びシリンダ91,電動モータ88及びシリンダ92,電動モータ89及びシリンダ93,電動モータ90は動力源からの動力を受けて作動する複数のアクチュエータを構成し,インバータ83,84,85,86は動力を複数のアクチュエータ(電動モータ87及びシリンダ91、電動モータ88及びシリンダ92,電動モータ89及びシリンダ93,電動モータ90)に分配する動力分配装置を構成する。後述する操作レバー装置314,334は,動力分配装置(インバータ83,84,85,86)に対して複数のアクチュエータ(電動モータ88及びシリンダ92,電動モータ89及びシリンダ93,電動モータ90)への前記動力の分配量を指示する。
 次に,第3の実施形態における操作信号系の構成について,図22及び図23を用いて説明する。
 図22は,第3の実施形態における駆動システムの操作信号系の構成を示す図である。
 図22において,第3の実施形態における操作信号系が図4に示す第1の実施形態の操作信号系と異なるのは,操作レバー装置114の代わりに操作レバー装置314を備え,操作レバー装置134の代わりに操作レバー装置334を備えている点である。操作レバー装置314,334は電気レバー方式であり,操作レバー装置314は,レバー14と,前方向14b及び後方向14rの角度の情報を出力する角度センサ72と,左方向24b及び右方向24rの角度の情報を出力する角度センサ73とを有している。操作レバー装置334は,右方向34b及び左方向34rの角度の情報を出力する角度センサ74と,前方向44l及び後方向44rの角度の情報を出力する角度センサ75とを有している。
 角度センサ72,73,74,75は,操作レバー装置314,334の操作状態を検出する複数の操作状態検出装置を構成する。
 角度センサ72,73,74,75はコントローラ50Cと電気的に接続されている。角度センサ72はインバータ83にも電気的に接続されており,角度の情報を送信する。角度センサ73はインバータ85にも電気的に接続されており,角度の情報を送信する。角度センサ74はインバータ84にも電気的に接続されており,角度の情報を送信する。角度センサ75はインバータ86にも電気的に接続されており,角度の情報を送信する。
 図23は,レバー14の前後方向14b,14rの傾きと電動モータ87の目標回転数の関係を示す図である。図23に示すように,レバー14が前方向14bに傾くにしたがって電動モータ87の目標回転数が時計回り方向に大きくなる。また,無操作のときには電動モータ87の目標回転数は0になる。レバー14が後方向14rに傾くにしたがって電動モータ87の目標回転数が反時計回り方向に大きくなる。
 レバー14が右方向24r/左方向24b傾いたとき,レバー34が右方向34b/左方向34r及び前方向44l/後方向44rに傾いたときについても同様に電動モータ88,89,90の目標回転数が変化する。
 次に,第3の実施形態におけるコントローラ50Cの機能について説明する。図24は,コントローラ50Cの機能を示すブロック図である。
 図24において,第3の実施形態におけるコントローラ50Cが第2の実施形態と異なるのは,センサ信号変換部50aの代わりにセンサ信号変換部50aCを備え,動力演算部50cAの代わりに動力演算部50cCを備えている点である。
 センサ信号変換部50aCは,角度センサ72~75及びスイッチ76から送られてくる信号を受信し,角度情報及びスイッチフラグ情報に変換する。センサ信号変換部50aCは,変換した角度情報及びスイッチフラグ情報を動力演算部50cCに送信する。
 定数・テーブル記憶部50bは,計算に必要な定数やテーブルを記憶しており,それらを動力演算部50cCに送信する。
 動力演算部50cCは,センサ信号変換部50aCから送信される角度情報及びスイッチフラグ情報と,定数・テーブル記憶部50bから送信される定数情報及びテーブル情報を受信し,バッテリ62の目標バッテリ出力を演算する。そして,動力演算部50cCはバッテリ出力制御盤63に目標バッテリ出力値を出力する。バッテリ出力制御盤63はその値に基づいてバッテリ62の出力を制御する。
 センサ信号変換部50aCにおけるセンサ信号の変換処理について説明する。図25は,センサ信号変換部50aCが行う変換処理を説明する図であり,レバー14が前方向14b或いは後方向14rに傾いたときのものである。
 図25に示すように,センサ信号変換部50aCは,レバー14が前方向14bに傾くにつれてセンサ値A72(t)が大きくなるように変換する。また,無操作のときにはセンサ値A72(t)が0になるように変換する。レバー14が後方向14rに傾くとセンサ値A72(t)は負の値になる。レバー14が右方向24r/左方向24b傾いたとき,レバー34が右方向34b/左方向34r及び前方向44l/後方向44rに傾いたときについても同様である。センサ値A72(t)は図23の電動モータ87の目標回転数に対応する値である。
 次に,第3の実施形態における動力演算部50cCの機能について説明する。図26は,動力演算部50cCの機能を示すブロック図である。コントローラ50Cのサンプリング時間はΔtであるとする。
 図26において,第3の実施の形態における動力演算部50cCが第1の実施形態と異なるのは,第1レバー操作状態判定部50c-1の代わりに第1レバー操作状態判定部50c-1Cを備え,第2レバー操作状態判定部50c-2の代わりに第2レバー操作状態判定部50c-2Cを備え,動力低減判定部50c-5の代わりに第2の実施形態と同じ動力低減判定部50c-5Cを備える点である。
 次に,第3の実施形態における第1レバー操作状態判定部50c-1Cの機能について説明する。図27は,第1レバー操作状態判定部50c-1Cの演算フローを示すフローチャートである。この演算フローは,例えばコントローラ50が動作している間,サンプリング時間Δtごと繰り返し処理される。
 第1レバー操作状態判定部50c-1Cの演算フローが図7に示す第1の実施形態における第1レバー操作状態判定部50c-1の演算フローと異なるのは,ステップS102からステップS105の処理がなくなってステップS101からステップS110及びステップS111の処理に進む点である。
 ステップS110において,第1レバー操作状態判定部50c-1Cは,センサ値A72(t)の絶対値が閾値Athより小さいかを判定する。センサ値A72(t)の絶対値が閾値Athより小さかった場合はYesと判定し,ステップS111の処理へと進む。センサ値A72(t)の絶対値が閾値Ath以上であった場合はNoと判定し,ステップS107の処理へと進む。
 ステップS111において,第1レバー操作状態判定部50c-1Cは,センサ値A73(t)の絶対値が閾値Athより小さいかを判定する。センサ値A73(t)の絶対値が閾値Athより小さかった場合はYesと判定し,ステップS106の処理へと進む。センサ値A73(t) の絶対値が閾値Ath以上であった場合はNoと判定し,ステップS107の処理へと進む。
 ステップS106では第1レバー無操作フラグF14(t)をtrueに,ステップS107では第1レバー無操作フラグF14(t)をfalseに,それぞれ設定する。これらのフラグ情報は,第1レバー操作時間計測部50c-3と動力低減判定部50c-5Cに送信される。
 次に,第3の実施形態における第2レバー操作状態判定部50c-2Cの機能について説明する。図28は,第2レバー操作状態判定部50c-2Cの演算フローを示すフローチャートである。この演算フローは,例えばコントローラ50が動作している間,サンプリング時間Δtごと繰り返し処理される。
 第2レバー操作状態判定部50c-2Cの演算フローが図8に示す第1の実施形態における第2レバー操作状態判定部50c-2の演算フローと異なるのは,ステップS202からステップS205の処理がなくなってステップS201からステップS210及びステップS211の処理に進む点である。
 ステップS210において,第2レバー操作状態判定部50c-2Cは,センサ値A74(t)の絶対値が閾値Athより小さいかを判定する。センサ値A74(t)の絶対値が閾値Athより小さかった場合はYesと判定し,ステップS211の処理へと進む。センサ値A74(t)の絶対値が閾値Ath以上であった場合はNoと判定し,ステップS207の処理へと進む。
 ステップS211において,第2レバー操作状態判定部50c-2Cは,センサ値A75(t)の絶対値が閾値Athより小さいかを判定する。センサ値A75(t)の絶対値が閾値Athより小さかった場合はYesと判定し,ステップS206の処理へと進む。センサ値A75(t)の絶対値が閾値Ath以上であった場合はNoと判定し,ステップS207の処理へと進む。
 ステップS206では第2レバー無操作フラグF34(t)をtrueに,ステップS207では第2レバー無操作フラグF34(t)をfalseに,それぞれ設定する。これらのフラグ情報は,第2レバー操作時間計測部50c-4と動力低減判定部50c-5Cに送信される。
 このように第1レバー操作状態判定部50c-1Cは,センサ値A72(t)とセンサ値A73(t)からレバー14が操作されているかどうかを判定し,第1レバー無操作フラグF14(t)を出力する。第2レバー操作状態判定部50c-2Cは,センサ値A74(t)とセンサ値A75(t)からレバー34が操作されているかどうかを判定し,第2レバー無操作フラグF34(t)を出力する。
 第1レバー操作時間計測部50c-3では,第1レバー無操作時間Tu14(t)と第1レバー操作時間Tc14(t)を計測する。これらの時間情報は,動力低減判定部50c-5Cに送信される。
 第2レバー操作時間計測部50c-4では,第2レバー無操作時間Tu34(t)と第2レバー操作時間Tc34(t)を計測する。これらの時間情報は,動力低減判定部50c-5Cに送信される。
 動力低減判定部50c-5Cは,図18に示す第2の実施形態の動力低減判定部50c-5Aと同様,図19に示されるフローチャートの手順に従って,バッテリ出力を低減するかどうかを判定し,目標バッテリ出力と動力低減フラグF50(t)を出力する。目標バッテリ出力はバッテリ出力制御盤63に送信され,バッテリ出力制御盤63はその目標バッテリ出力になるようにバッテリ62を制御する。
 以上のように構成した第3の実施形態においては,動力源をバッテリ62(電力供給装置)で構成し,アクチュエータを電動モータ87~90を含む電動アクチュエータで構成した場合でも,第1の実施形態と同様,動力源の動力低減状態で操作レバー装置314,334のそれぞれの2つの操作レバー14,34が同時に操作される第1解除条件が成立した場合,或いは1つの操作レバーが第2所定時間Tth2以上継続して操作される第2解除条件が成立した場合にコントローラ50は,オペレータが「動力低減を解除する意図がある」と判定し,動力低減制御を解除する。これにより操作レバーの無操作時には動力低減制御を行うことができ,かつ誤って操作レバーを動かしてしまったときの通常の動力状態への復帰を抑制し,かつ通常の動力状態への復帰時に,行いたい動作にスムーズに移行することができる。
1:油圧ポンプ(動力源)
2:管路
3:リリーフ弁
4:リリーフ管路
5:タンク
6:エンジン(動力源)
7:回転数制御装置
8:タンデム管路
9:パラレル管路
10,20,30,40:チェック弁
11,21,31,41:管路
12,22,32,42:方向制御弁(動力分配装置)
12r,12b,22r,22b,32r,32b,42r,42l:パイロット管路
13,23,33:シリンダ(アクチュエータ)
13B,23B,33B:ボトム管路
13R,23R,33R:ロッド管路
13T,23T,33T,43T:タンク管路
13C,23C,33C,43C:センタバイパス管路
14:操作レバー(第1操作レバー)
15r,15b,25r,25b,35r,35b,45r,45l:パイロット弁
16r,16b,26r,26b,36r,36b,46r,46l:管路
17r,17b,27r,27b,37r,37b,47l,47r:圧力センサ(操作状態検出装置)
18,28,38,48:管路
19,29,39,49:管路
34:操作レバー(第2操作レバー)
43:油圧モータ
43L:左回転管路
43R:右回転管路
50:コントローラ
51:パイロットポンプ
52:パイロット管路
53:リリーフ弁
60A:電動モータ(直流) (動力源)
60B:電動モータ(交流) (動力源)
61:インバータ
62:バッテリ(電力供給装置;動力源)
63:バッテリ出力制御盤
72,73,74,75:角度センサ(操作状態検出装置)
76:スイッチ
81:正極側電線
82:負極側電線
83,84,85,86:インバータ(動力分配装置)
87,88,89,90:電動モータ(交流)(アクチュエータ)
91,92,93:シリンダ(アクチュエータ)
94,95,96,97:絞り部
114,134:操作レバー装置
314,334:操作レバー装置

Claims (6)

  1.  動力源と,
     前記動力源が出力する動力を受けて作動する複数のアクチュエータと,
     前記複数のアクチュエータに対する前記動力の分配量を指示する複数の操作レバーと,
     前記複数の操作レバーの操作状態を検出する複数の操作状態検出装置と,
     前記動力源を制御するコントローラとを備え,
     前記複数の操作レバーは,前記複数のアクチュエータのうちの異なるアクチュエータを動作させる第1及び第2操作レバーを有し,
     前記コントローラは,前記第1及び第2操作レバーの無操作状態が続いたときに,前記動力を低減させる動力低減制御を行う建設機械において,
     前記コントローラは,前記動力が低減されている状態で前記第1及び第2操作レバーが同時に操作される第1解除条件が成立した場合に,前記動力低減制御を解除することを特徴とする建設機械。
  2.  請求項1に記載の建設機械において,
     前記コントローラは,
     前記第1解除条件が成立しなかった場合でも,前記動力が低減されている状態で前記第1及び第2操作レバーのうちの一方の操作レバーが操作され,前記一方の操作レバーの操作状態が所定時間継続される第2解除条件が成立した場合に,前記動力低減制御を解除することを特徴とする建設機械。
  3.  請求項1に記載の建設機械において,
     下部走行体と,前記下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と,前記上部旋回体の前部に上下方向に回動可能に取り付けられたフロント作業機とを備え,
     前記複数のアクチュエータは,前記上部旋回体を下部走行体に対して旋回させる旋回モータと,前記フロント作業機を駆動する第1、第2及び第3フロントアクチュエータとを含み,
     前記第1操作レバーは、前記第1及び第2フロントアクチュエータを動作させる操作レバーであり,前記第2操作レバーは,前記旋回モータと前記第3フロントアクチュエータを動作させる操作レバーであり,
     前記複数の操作状態検出装置は,前記第1操作レバーが前記第1フロントアクチュエータを動作させるときの前記第1操作レバーの操作状態を検出する第1操作状態検出装置と,前記第1操作レバーが前記第2フロントアクチュエータを動作させるときの前記第1操作レバーの操作状態を検出する第2操作状態検出装置と,前記第2操作レバーが前記第3フロントアクチュエータを動作させるときの前記第2操作レバーの操作状態を検出する第3操作状態検出装置と,前記第2操作レバーが前記旋回モータを動作させるときの前記第2操作レバーの操作状態を検出する第4操作状態検出装置とを含み,
     前記コントローラは,前記第1,第2,第3及び第4操作状態検出装置の検出結果に基づいて,前記第1及び第2操作レバーが同時に操作される前記第1解除条件が成立した場合は,前記第2操作レバーが前記旋回モータを動作させていない場合に,前記動力低減制御を解除することを特徴とする建設機械。
  4.  請求項1に記載の建設機械において,
     前記動力源はエンジンと油圧ポンプを含み,
     前記動力源は,前記エンジンによって前記油圧ポンプを駆動することで前記動力を発生させ,
     前記コントローラは,前記エンジンの回転数を低減することで前記動力低減制御を行うことを特徴とする建設機械。
  5.  請求項1に記載の建設機械において,
     前記動力源は電力供給装置と電動モータと油圧ポンプを含み,
     前記動力源は,前記電力供給装置からの電力供給によって前記電動モータを駆動し,前記電動モータによって前記油圧ポンプを駆動することで前記動力を発生させ,
     前記コントローラは,前記電動モータへの電力供給を低減して前記電動モータの回転数を低減することで前記動力低減制御を行うことを特徴とする建設機械。
  6.  請求項1に記載の建設機械において,
     前記動力源は電力供給装置を含み,
     前記アクチュエータは電動モータを含む電動アクチュエータであり,
     前記動力源は,前記電力供給装置からの電力供給によって前記電動アクチュエータを駆動し,
     前記コントローラは,前記電力供給装置から前記電動モータに供給される電力を低減して前記電動モータの回転数を低減することで前記動力低減を行うことを特徴とする建設機械。
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