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公開番号2024146191
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-15
出願番号2023058947
出願日2023-03-31
発明の名称建設機械の油圧制御システム
出願人日立建機株式会社
代理人弁理士法人開知
主分類E02F 9/22 20060101AFI20241004BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】走行操作ペダルの操作時における走行ジャーキーの発生の誤検出を防止し,良好な走行操作性を得ることができる建設機械の油圧制御システムを提供する。
【解決手段】コントローラは,走行操作装置の操作信号に基づいて,走行操作レバー及び走行操作ペダルの操作量に応じた目標操作圧を算出し,圧力センサにより検出された走行電磁比例制御弁が生成する制御操作圧を入力し,目標操作圧と制御操作圧との圧力差を算出し,圧力差の変化に基づいて走行ジャーキーが発生したか否か判定する。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
油圧ポンプから吐出された圧油により駆動される走行モータを含む複数のアクチュエータと，
前記油圧ポンプから吐出され，前記走行モータに供給される圧油の流れを制御する走行切換制御弁を含む複数の切換制御弁と，
走行操作レバー及び前記走行操作レバーの基端に隣接して位置する走行操作ペダルを有し，前記走行操作レバー及び走行操作ペダルの操作量に応じた操作信号を生成する走行操作装置を含む複数の操作装置と，
前記走行操作装置の操作信号に基づいて，前記操作量に応じた目標操作圧を算出し，前記目標操作圧に応じた指令電流を生成するとともに，走行ジャーキーが発生したと判定したとき，前記目標操作圧を補正して前記目標操作圧の変化速度を制限するコントローラと，
前記指令電流に応じた制御操作圧を生成し，前記走行切換制御弁を作動させる走行電磁比例制御弁と
を備えた建設機械の油圧制御システムにおいて，
前記走行電磁比例制御弁が生成する制御操作圧を検出する圧力センサを更に備え，
前記コントローラは，
前記走行操作装置の操作信号に基づいて，前記走行操作レバー及び走行操作ペダルの操作量に応じた目標操作圧を算出し，
前記圧力センサにより検出された前記制御操作圧を入力し，前記目標操作圧と前記制御操作圧との圧力差を算出し，前記圧力差の変化に基づいて前記走行ジャーキーが発生したか否か判定することを特徴とする建設機械の油圧制御システム。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
請求項１記載の建設機械の油圧制御システムにおいて，
前記コントローラは，
前記圧力差が正の値であるときの第１閾値と，前記圧力差が負の値であるときの第２閾値を設定し，
前記圧力差が第１閾値より大きい第１走行状態と，前記圧力差が第２閾値より小さい第２走行状態の状態切り替わり回数が第１所定回数に達したか否か判定し，前記状態切り替わり回数が前記第１所定回数に達した場合に，前記走行ジャーキーが発生したと判定することを特徴とする建設機械の油圧制御システム。
【請求項３】
請求項２記載の建設機械の油圧制御システムにおいて，
前記コントローラは，
前記状態切り替わり回数が，第１所定時間内に，前記第１所定回数に達したか否か判定し，前記状態切り替わり回数が前記第１所定時間内に前記第１所定回数に達した場合に，前記走行ジャーキーが発生したと判定することを特徴とする建設機械の油圧制御システム。
【請求項４】
請求項２記載の建設機械の油圧制御システムにおいて，
前記第１所定回数は１回～３回であることを特徴とする建設機械の油圧制御システム。
【請求項５】
請求項２記載の建設機械の油圧制御システムにおいて，
前記コントローラは，
前記状態切り替わり回数が前記第１所定回数に達し，前記走行ジャーキーが発生したと判定した後，更に，前記状態切り替わり回数が第２所定回数に達したか否か判定し，前記状態切り替わり回数が前記第２所定回数に達した場合に，前記走行ジャーキーが継続していると判定することを特徴とする建設機械の油圧制御システム。
【請求項６】
請求項５記載の建設機械の油圧制御システムにおいて，
前記コントローラは，
前記状態切り替わり回数が，第２所定時間内に，前記第２所定回数に達したか否か判定し，前記状態切り替わり回数が前記第２所定時間内に前記第２所定回数に達した場合に，前記走行ジャーキーが継続していると判定し，前記状態切り替わり回数が前記第２所定時間内に前記第２所定回数に達しなかった場合に，前記走行ジャーキーが終了したと判定することを特徴とする建設機械の油圧制御システム。
【請求項７】
請求項５記載の建設機械の油圧制御システムにおいて，
前記第２所定回数は１回～２回であることを特徴とする建設機械の油圧制御システム。
【請求項８】
請求項１記載の建設機械の油圧制御システムにおいて，
前記建設機械は，上部旋回体と，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，作業を行うフロント作業機とを有し，
前記油圧制御システムは，前記フロント作業機の姿勢を検出する角度センサを備え，
前記コントローラは，
前記角度センサの検出信号に基づいて前記フロント作業機の姿勢情報を取得し，前記フロント作業機が下方に回動して前記フロント作業機の姿勢が水平に近づくにしたがって絶対値が大きくなるよう，前記圧力差の閾値を決定することを特徴とする建設機械の油圧制御システム。
【請求項９】
請求項１記載の建設機械の油圧制御システムにおいて，
前記コントローラは，
前記走行操作装置の前記操作信号に基づいて前記操作信号が指示する走行方向が前進方向か後進方向かを判定し，前記走行方向が前記後進方向であるときよりも前記前進方向であるときの方が絶対値が大きくなるよう，前記圧力差の閾値を決定することを特徴とする建設機械の油圧制御システム。
【請求項１０】
請求項１記載の建設機械の油圧制御システムにおいて，
前記コントローラは，
前記圧力差に基づいて前記走行操作ペダルの振動の大きさを推定し，前記走行操作ペダルの振動の大きさに応じて，前記目標操作圧の変化速度の制限度合いを決定することを特徴とする建設機械の油圧制御システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は，建設機械の油圧制御システムに係わり，特に走行時におけるジャーキー現象の発生を抑制することができる建設機械の油圧制御システムに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
クローラクレーンや油圧ショベル等の建設機械においては，オペレータが走行操作装置を操作して行う走行中に，路面の影響で車体が振動し，走行ジャーキーが発生することがある。走行ジャーキーとは，路面の影響で車体が振動したときにオペレータの姿勢が不安定となり，オペレータの揺れが操作している操作レバー又は操作ペダルに伝わり，操作レバー又は操作ペダルが車体の振動と異なる位相で揺れ，車体の走行が意図せず加減速する現象である。
【０００３】
従来，このような走行ジャーキーの発生を効果的に抑制する種々の方式が提案されており，その一例として特許文献１がある。
【０００４】
特許文献１には，慣性センサを用いて上部旋回体或いは運転室内の座席の振動を検出し，上部旋回体或いは座席の前後方向における加速度の増減が所定回数以上繰り返された場合，或いは操作圧センサにより走行操作装置の走行指令値を検出し，走行指令値の増減が所定回数以上繰り返された場合に所定条件が満たされ，走行操作が不安定になっている（走行ジャーキーが発生している）と判定し，走行指令値を補正し，走行指令値の変動を抑制することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
ＷО２０２１／０２５０３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１は，慣性センサを用いて上部旋回体或いは座席の振動や走行指令値を検出し，上部旋回体或いは座席の振動加速度の増減や走行指令値の増減が所定回数以上繰り返されたかどうかを判定することにより，走行ジャーキーの発生を検出している。しかし，上部旋回体或いは座席の振動加速度の増減や走行指令値の増減で走行ジャーキーの発生を判定した場合は，走行ジャーキーの発生を誤検知する可能性がある。
【０００７】
より具体的には，建設機械の走行操作装置は，左右の走行レバーと，それぞれ左右の走行レバーの基端に位置し，走行レバーと連動して動作する左右の走行ペダルを有し，走行の操作形態として，オペレータが走行レバーを手操作する場合と，走行ペダルを足操作する場合がある。
【０００８】
走行中に車体が振動して揺れた場合，車体の床部に取り付けられた走行レバー及び走行ペダルが揺れるとともに，オペレータの身体も揺れる。このとき，オペレータの上半身は車体の揺れに応じて大きく揺れやすいが，オペレータの下半身は運転席のシートで保持されているため上半身ほど大きく揺れない。このため，オペレータが走行レバーを手操作する場合は，その揺れが走行レバーに伝わって走行レバーも大きく揺れ，車体の揺れ方と走行レバーの揺れ方の相違に起因して走行ジャーキーが発生しやすい。一方，オペレータが走行ペダルを足操作する場合は，足操作による走行ペダルの揺れは小さく，車体の揺れ方と走行ペダルの揺れ方の相違は小さく，走行ジャーキーは発生しにくい。そのため，上部旋回体或いは座席の振動加速度の増減や走行指令値の増減を検出して走行ジャーキーの発生を検出するシステムでは，操作レバーを手操作した場合は，走行ジャーキーの発生を検出できても，走行ペダルを足操作した場合は，走行ジャーキーが発生していないにも係わらず，走行ジャーキーが発生したと誤検知する可能性がある。
【０００９】
ここで，走行ジャーキーの発生を検出した場合は，ローパスフィルタなどの信号平滑処理手段を用いて，操作信号(指令値)の変動抑制制御を行うが，走行ジャーキーの発生を誤検知した場合に変動抑制制御を行うと，信号平滑処理手段による指令値の伝達遅れが発生し，走行操作の応答性が低下してしまう。そのため，オペレータが走行ペダルを操作した場合に，オペレータの操作の意図と異なる動きになって，走行操作性が低下する可能性がある。
【００１０】
本発明の目的は，走行操作ペダルの操作時における走行ジャーキーの発生の誤検出を防止し，良好な走行操作性を得ることができる建設機械の油圧制御システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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