(57)【要約】  ジャッキアップ状態が解消される場合に、車体に生じる衝撃を抑制することが可能なショベルを提供する。そのため、本発明の一実施形態に係るショベルは、下部走行体１と、旋回自在に下部走行体１に搭載される上部旋回体３と、上部旋回体３に取り付けられ、ブーム４、アーム５、及び、バケット６を含むアタッチメントと、コントローラ３０と、を備え、コントローラ３０は、当該ショベルがジャッキアップ状態の場合に、アタッチメントの動作を相対的に遅くする。
2019155843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行体と、
旋回自在に前記走行体に搭載される旋回体と、
前記旋回体に取り付けられ、ブーム、アーム、及びバケットを含むアタッチメントと、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記走行体が浮いている状態の場合に、前記アタッチメントの動作を相対的に遅くする、
ショベル。
【請求項２】
前記走行体が浮いている状態は、前記バケットが相対的に大きな力を付加しながら地面に接触することにより、又は、前記バケットが地面に接触した状態で相対的に大きな力を地面に付加することにより、前記走行体の一部が地面から浮き上がり、前記走行体及び前記アタッチメントで当該ショベルの自重を支えている状態であり、
前記制御装置は、前記走行体が浮いている状態を解消させるための前記アタッチメントの動作を相対的に遅くする、
請求項１に記載のショベル。
【請求項３】
前記制御装置は、前記ブームを駆動するブームシリンダのロッド側油室の圧力に基づき、前記走行体が浮いている状態か否かを判定し、前記走行体が浮いている状態であると判定した場合に、前記アタッチメントの動作を相対的に遅くする、
請求項１に記載のショベル。
【請求項４】
前記制御装置は、更に、当該ショベルの傾斜状態に関する情報、前記バケットの位置に関する情報、及び、前記アタッチメントの操作状態に関する情報のうちの少なくとも一つに基づき、前記走行体が浮いている状態か否かを判定する、
請求項３に記載のショベル。
【請求項５】
前記ブームを操作するための操作装置を更に備え、
前記ブームシリンダに供給される作動油の流量は、前記操作装置に対する操作量の増加に応じて増加し、
前記制御装置は、前記走行体が浮いている状態の場合、前記ブームの上げ方向の前記操作量に応じて前記ブームシリンダに供給される作動油の流量を相対的に少なくする、
請求項３に記載のショベル。
【請求項６】
前記操作装置から出力される、前記操作量に対応する出力信号に基づき、前記ブームシリンダを油圧駆動する制御弁と、
前記操作装置と前記制御弁との間の信号伝達経路に設けられ、前記制御装置による制御の下、前記出力信号を補正し前記制御弁に向けて出力可能な補正装置と、を更に備え、
前記制御装置は、前記走行体が浮いている状態の場合、前記操作量が小さくなる方向で、前記補正装置に前記出力信号を補正させる、
請求項５に記載のショベル。
【請求項７】
前記ブームシリンダのボトム側油室に供給される、又は、ロッド側油室から排出される作動油の流量を調整可能な調整弁を更に備え、
前記制御装置は、前記走行体が浮いている状態の場合、前記流量が少なくなるように、前記調整弁に当該流量を調整させる、
請求項５に記載のショベル。
【請求項８】
前記制御装置は、前記走行体が浮いている状態である場合に、前記アタッチメントの動作を相対的に遅くすると共に、前記走行体が浮いている状態を解消させるための操作が開始されてから一定時間が経過した場合に、前記アタッチメントの動作速度を元の状態に復帰させる、
請求項１に記載のショベル。
【請求項９】
前記制御装置は、前記走行体が浮いている状態である場合に、前記アタッチメントの動作を相対的に遅くすると共に、その後、前記走行体が浮いている状態でなくなった場合に、前記アタッチメントの動作速度を元の状態に復帰させる、
請求項１に記載のショベル。
【請求項１０】
前記制御装置は、前記走行体が浮いている状態になった場合に、前記アタッチメントの動作速度を相対的に遅くしながら、自動的に、前記走行体が浮いている状態を解消させる、
請求項１に記載のショベル。
【請求項１１】
前記制御装置は、前記走行体が浮いている状態である場合、前記走行体が浮いている状態を解消させる操作が行われたときに、前記アタッチメントの動作速度を相対的に遅くしながら、前記走行体が浮いている状態を解消させる、
請求項１に記載のショベル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ショベルに関する。
【背景技術】
【０００２】
ショベルは、走行体の一部が浮き上がり、走行体の接地部分とアタッチメントの接地部分とで自重が支えられる状態（以下、「ジャッキアップ状態」）になる場合がある。【０００３】
例えば、ショベルによる掘削作業時に、掘削反力によって、走行体の前部が浮き上がり、その結果、ショベルがジャッキアップ状態になる場合がある（例えば、特許文献１等参照）。【０００４】
また、例えば、下部走行体のクローラについた泥を落とすため、ショベルが、左右一対のクローラのうちの一方のクローラを接地させ、且つ、他方のクローラを浮き上がらせたジャッキアップ状態にされる場合がある（例えば、特許文献２等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−１７３０３１号公報
【特許文献２】特開２０１５−１９６９７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ショベルのジャッキアップ状態が解消される場合、その態様によっては、走行体が一部浮き上がった状態から一気に落下するように接地し、ショベルの車体に相対的に大きな衝撃が生じる可能性がある。よって、ショベルの寿命やショベル及びショベルの周辺の安全性の観点で改善の余地がある。【０００７】
そこで、上記課題に鑑み、ジャッキアップ状態が解消される場合に、車体に生じる衝撃を抑制することが可能なショベルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の一実施形態では、
走行体と、
旋回自在に前記走行体に搭載される旋回体と、
前記旋回体に取り付けられ、ブーム、アーム、及びバケットを含むアタッチメントと、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記走行体が浮いている状態の場合に、前記アタッチメントの動作を相対的に遅くする、
ショベルが提供される。
【発明の効果】
【０００９】
上述の実施形態によれば、ジャッキアップ状態が解消される場合に、車体に生じる衝撃を抑制することが可能なショベルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ショベルの側面図である。
【図２】ショベルの構成の一例を示すブロック図である。
【図３Ａ】ショベルに生じるジャッキアップ状態の一例を示す図である。
【図３Ｂ】ショベルに生じるジャッキアップ状態の他の例を示す図である。
【図４】操作支援制御装置の構成の一例を示す図である。
【図５Ａ】ブーム上げ操作の操作量とブームシリンダのボトム側油室に供給される作動油の流量との関係の一例を示す図である。
【図５Ｂ】ブーム上げ操作の操作量とブームシリンダのボトム側油室に供給される作動油の流量との関係の他の例を示す図である。
【図６】操作支援制御装置の構成の他の例を示す図である。
【図７】操作支援制御装置に関する設定画面の一例を示す図である。
【図８】操作支援制御装置による操作支援制御処理の一例を概略的に示すフローチャートである。
【図９】操作支援制御装置による操作支援制御処理の他の例を概略的に示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。
【００１２】
［ショベルの概要］
まず、図１を参照して、本実施形態に係るショベル５００の概要について説明をする。
【００１３】
図１は、本実施形態に係るショベル５００の側面図である。
【００１４】
本実施形態に係るショベル５００は、下部走行体１と、旋回機構２を介して旋回自在に下部走行体１に搭載される上部旋回体３と、アタッチメント（作業装置）としてのブーム４、アーム５、及びバケット６と、オペレータが搭乗するキャビン１０を備える。以下、ショベル５００の前方は、ショベル５００を上部旋回体３の旋回軸に沿って真上から平面視（以下、単に「平面視」）で見たときに、上部旋回体３に対するアタッチメントの延出方向（以下、単に「アタッチメントの延出方向」）に対応する。また、ショベル５００の左方及び右方は、それぞれ、ショベル５００を平面視で見たときに、キャビン１０内のオペレータの左方及び右方に対応する。
【００１５】
下部走行体１（走行体の一例）は、例えば、左右一対のクローラを含み、それぞれのクローラが走行油圧モータ１Ａ，１Ｂ（図２参照）で油圧駆動されることにより、ショベル５００を走行させる。
【００１６】
上部旋回体３（旋回体の一例）は、旋回油圧モータ２１（図２参照）で駆動されることにより、下部走行体１に対して旋回する。
【００１７】
ブーム４は、上部旋回体３の前部中央に俯仰可能に枢着され、ブーム４の先端には、アーム５が上下回動可能に枢着され、アーム５の先端には、バケット６が上下回動可能に枢着される。ブーム４、アーム５、及びバケット６は、油圧アクチュエータとしてのブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９によりそれぞれ油圧駆動される。
【００１８】
キャビン１０は、オペレータが搭乗する操縦室であり、上部旋回体３の前部左側に搭載される。
【００１９】
［ショベルの基本構成］
次に、図２を参照して、ショベル５００の基本的な構成について説明する。
【００２０】
図２は、本実施形態に係るショベル５００の構成の一例を示すブロック図である。
【００２１】
尚、図中、機械的動力ラインは二重線、高圧油圧ラインは太い実線、パイロットラインは破線、電気駆動・制御ラインは細い実線でそれぞれ示される。以下、後述する図４、図６についても同様である。
【００２２】
本実施形態に係るショベル５００の油圧アクチュエータを油圧駆動する油圧駆動系は、エンジン１１と、メインポンプ１４と、コントロールバルブ１７を含む。また、本実施形態に係るショベル５００の油圧駆動系は、上述の如く、下部走行体１、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、及びバケット６のそれぞれを油圧駆動する走行油圧モータ１Ａ，１Ｂ、旋回油圧モータ２１、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９等の油圧アクチュエータを含む。
【００２３】
エンジン１１は、油圧駆動系におけるメイン動力源であり、例えば、上部旋回体３の後部に搭載される。具体的には、エンジン１１は、後述するエンジンコントロールモジュール（ＥＣＭ：Engine Control Module）７５による制御の下、予め設定される目標回転数で一定回転し、メインポンプ１４及びパイロットポンプ１５を駆動する。エンジン１１は、例えば、軽油を燃料とするディーゼルエンジンである。
【００２４】
メインポンプ１４は、例えば、エンジン１１と同様、上部旋回体３の後部に搭載され、高圧油圧ライン１６を通じてコントロールバルブ１７に作動油を供給する。メインポンプ１４は、上述の如く、エンジン１１により駆動される。メインポンプ１４は、例えば、可変容量式油圧ポンプであり、後述するコントローラ３０による制御の下、レギュレータ（不図示）が斜板の角度（傾転角）を制御することでピストンのストローク長を調整し、吐出流量（吐出圧）を制御することができる。
【００２５】
コントロールバルブ１７は、例えば、上部旋回体３の中央部に搭載され、オペレータによる操作装置２６に対する操作に応じて、油圧駆動系の制御を行う油圧制御装置である。コントロールバルブ１７は、上述の如く、高圧油圧ライン１６を介してメインポンプ１４と接続され、メインポンプ１４から供給される作動油を、操作装置２６の操作状態に応じて、油圧アクチュエータである走行油圧モータ１Ａ（右用），１Ｂ（左用）、旋回油圧モータ２１、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９に選択的に供給する。具体的には、コントロールバルブ１７は、メインポンプ１４から油圧アクチュエータのそれぞれに供給される作動油の流量と流れる方向を制御する複数の油圧制御弁（方向切換弁）を含むバルブユニットである。
【００２６】
本実施形態に係るショベル５００の操作系は、パイロットポンプ１５と、操作装置２６を含む。
【００２７】
パイロットポンプ１５は、例えば、上部旋回体３の後部に搭載され、パイロットライン２５を介して操作装置２６にパイロット圧を供給する。パイロットポンプ１５は、例えば、固定容量式油圧ポンプであり、エンジン１１により駆動される。
【００２８】
操作装置２６は、レバー２６Ａ，２６Ｂと、ペダル２６Ｃを含む。操作装置２６は、キャビン１０の操縦席付近に設けられ、オペレータが各種動作要素（下部走行体１、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、バケット６等）の操作を行うための操作入力手段である。換言すれば、操作装置２６は、それぞれの動作要素を駆動する油圧アクチュエータ（即ち、走行油圧モータ１Ａ，１Ｂ、旋回油圧モータ２１、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９等）の操作を行うための操作入力手段である。操作装置２６（即ち、レバー２６Ａ，２６Ｂ、及びペダル２６Ｃ）は、油圧ライン２７を介して、コントロールバルブ１７にそれぞれ接続される。これにより、コントロールバルブ１７には、操作装置２６における下部走行体１、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、及びバケット６等の操作状態に応じたパイロット信号（パイロット圧）が入力される。そのため、コントロールバルブ１７は、操作装置２６における操作状態に応じて、それぞれの油圧アクチュエータを駆動することができる。また、操作装置２６は、油圧ライン２８を介して圧力センサ２９に接続される。以下、レバー２６Ａによりブーム４（ブームシリンダ７）の操作が行われ、レバー２６Ｂによりアーム５（アームシリンダ８）の操作が行われる前提で説明を進める。
【００２９】
本実施形態に係るショベル５００の制御系は、コントローラ３０と、圧力センサ２９と、ＥＣＭ７５と、エンジン回転数センサ１１ａを含む。また、本実施形態に係るショベル５００の制御系は、後述する操作支援制御に関する構成として、傾斜角度センサ４０と、ブーム角度センサ４２と、アーム角度センサ４４と、バケット角度センサ４６と、ロッド圧センサ４８と、表示装置５０と、音声出力装置５２と、電磁比例弁５４と、操作支援機能ＯＮ／ＯＦＦスイッチ６０を含む。
【００３０】
コントローラ３０は、ショベル５００の駆動制御を行う。コントローラ３０は、その機能が任意のハードウェア、或いは、ハードウェア及びソフトウェアの組み合わせにより実現されてよい。例えば、コントローラ３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、不揮発性の補助記憶装置、及びＩ／Ｏ（Input-Output interface）等を含むマイクロコンピュータで構成され、ＲＯＭや補助記憶装置に格納される各種プログラムをＣＰＵ上で実行することにより各種機能が実現される。
【００３１】
例えば、コントローラ３０は、オペレータ等の所定操作により予め設定される作業モード等に基づき、目標回転数を設定し、ＥＣＭ７５を介して、エンジン１１を一定回転させる駆動制御を行う。
【００３２】
また、例えば、コントローラ３０は、圧力センサ２９から入力される、操作装置２６における各種動作要素（即ち、各種油圧アクチュエータ）の操作状態に対応するパイロット圧の検出値等に基づき、コントロールバルブ１７を含む油圧アクチュエータを駆動する油圧回路の制御を行う。
【００３３】
また、例えば、コントローラ３０は、ショベル５００がジャッキアップ状態にある場合、ジャッキアップ状態の解消のためのオペレータの操作を支援する制御（以下、「操作支援制御」）を行う。コントローラ３０による操作支援制御の詳細は、後述する。
【００３４】
尚、コントローラ３０の機能の一部は、他のコントローラにより実現されてもよい。即ち、コントローラ３０の機能は、複数のコントローラにより分散される態様で実現されてもよい。
【００３５】
圧力センサ２９は、上述の如く、油圧ライン２８を介して操作装置２６と接続され、操作装置２６の二次側のパイロット圧、即ち、操作装置２６におけるそれぞれの動作要素（油圧アクチュエータ）の操作状態に対応するパイロット圧を検出する。圧力センサ２９による操作装置２６における下部走行体１、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、及びバケット６等の操作状態に対応するパイロット圧の検出信号は、コントローラ３０に取り込まれる。
【００３６】
ＥＣＭ７５は、コントローラ３０から制御指令に基づき、エンジン１１を駆動制御する。例えば、ＥＣＭ７５は、エンジン回転数センサ１１ａから入力される検出信号に対応するエンジン１１の回転数（回転速度）の測定値に基づき、コントローラ３０からの制御指令に対応する目標回転数でエンジン１１が一定回転するようにエンジン１１を制御する。
【００３７】
エンジン回転数センサ１１ａは、エンジン１１の回転数を検出する既知の検出手段である。エンジン回転数センサ１１ａによるエンジン１１の回転数に対応する検出信号は、ＥＣＭ７５に取り込まれる。
【００３８】
傾斜角度センサ４０は、ショベル５００の所定の基準面（例えば、水平面）に対する傾斜状態を検出する検出手段である。傾斜角度センサ４０は、例えば、上部旋回体３に搭載され、ショベル５００（即ち、上部旋回体３）の前後方向及び左右方向の２軸における傾斜角度を検出する。傾斜角度センサ４０による傾斜角度に対応する検出信号は、コントローラ３０に取り込まれる。
【００３９】
ブーム角度センサ４２は、ブーム４の上部旋回体３に対する俯仰角度、例えば、側面視において、上部旋回体３の旋回平面に対してブーム４の両端の支点を結ぶ直線が成す角度（以下、「ブーム角度」）を検出する。ブーム角度センサ４２は、例えば、ロータリエンコーダやＩＭＵ（Inertial Measurement Unit）等を含んでよく、以下、アーム角度センサ４４及びバケット角度センサ４６についても同様である。ブーム角度センサ４２によるブーム角度に対応する検出信号は、コントローラ３０に取り込まれる。
【００４０】
アーム角度センサ４４は、アーム５のブーム４に対する俯仰角度、例えば、側面視において、ブーム４の両端の支点を結ぶ直線に対してアーム５の両端の支点を結ぶ直線が成す角度（以下、「アーム角度」）を検出する。アーム角度センサ４４によるアーム角度に対応する検出信号は、コントローラ３０に取り込まれる。
【００４１】
バケット角度センサ４６は、バケット６のアーム５に対する俯仰角度、例えば、側面視において、アーム５の両端の支点を結ぶ直線に対してバケット６の支点と先端（刃先）とを結ぶ直線が成す角度（以下、「バケット角度」）を検出する。バケット角度センサ４６によるバケット角度に対応する検出信号は、コントローラ３０に取り込まれる。
【００４２】
ロッド圧センサ４８は、ブームシリンダ７のロッド側油室７Ｒ（図４、図６参照）の圧力（以下、「ロッド圧」）を検出する。ロッド圧センサ４８によるブームシリンダ７のロッド圧に対応する検出信号は、コントローラ３０に取り込まれる。
【００４３】
表示装置５０は、キャビン１０内の操縦席付近のオペレータが視認し易い場所（例えば、キャビン１０内の右前部のピラー部分等）に設けられ、コントローラ３０による制御の下、各種情報画面を表示する。表示装置５０は、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイであり、操作部を兼ねるタッチパネル式であってもよい。また、表示装置５０は、表示部に表示されるショベルに関する各種操作画面を操作するためのボタン、トグル、レバー等のハードウェアによる操作部を含んでもよい。
【００４４】
音声出力装置５２は、キャビン１０内の操縦席付近に設けられ、コントローラ３０による制御の下、オペレータに各種通知を行うための音声を出力する。音声出力装置５２は、例えば、スピーカやブザー等である。
【００４５】
電磁比例弁５４は、操作装置２６の二次側の油圧ライン２７のうち、レバー２６Ａに対するブーム４の上げ操作（以下、「ブーム上げ操作」）に対応する二次側の油圧ライン２７Ａ（図４、図６参照）に設けられる。電磁比例弁５４は、コントローラ３０からの制御電流に応じて、レバー２６Ａの操作状態に対応するパイロット圧を減圧する。例えば、電磁比例弁５４は、制御電流が入力されない場合、レバー２６Ａの一次側のパイロット圧と、ブーム４の上げ操作に対応する二次側（油圧ライン２７Ａ）のパイロット圧とを同じにする。そして、電磁比例弁５４は、制御電流が入力される場合、制御電流が大きくなるほど、二次側（油圧ライン２７Ａ）のパイロット圧が小さくなるように作用する。これにより、オペレータによるブーム上げ操作に対するブーム４の動作を抑制し、動作速度を通常時（ショベル５００がアタッチメントを用いた掘削作業等の通常の作業を行う場合）に対して相対的に遅くすることができる。
【００４６】
操作支援機能ＯＮ／ＯＦＦスイッチ（以下、便宜的に「操作支援機能スイッチ」）６０は、上述した操作支援制御の機能（以下、「操作支援機能」）を有効化（ＯＮ）或いは無効化（ＯＦＦ）する操作部である。操作支援機能スイッチ６０は、例えば、表示装置５０に搭載される、或いは、表示装置５０と別に設けられるボタン、トグル、レバー等のハードウェアによる操作部であってもよいし、例えば、タッチパネル式の表示装置５０に表示される操作画面上のアイコン等のソフトウェアによる操作部であってもよい。操作支援機能スイッチ６０の操作状態に関する信号は、コントローラ３０に取り込まれる。
【００４７】
［ジャッキアップ状態の具体例］
次に、図３（図３Ａ，３Ｂ）を参照して、操作支援制御に関連するショベル５００の姿勢状態、即ち、ジャッキアップ状態について説明する。
【００４８】
図３Ａは、ショベル５００に生じるジャッキアップ状態の一例を示す図であり、具体的には、オペレータの意図に反して、ジャッキアップ状態が発生するショベル５００の作業状況を示す図である。図３Ｂは、ショベル５００に生じるジャッキアップ状態の他の例を示す図であり、具体的には、オペレータの意図に沿って実現されるショベル５００のジャッキアップ状態を示す図である。
【００４９】
図３Ａに示すように、ショベル５００は、地面３００ａの掘削作業を行っており、主に、ブーム４の下げ動作やアーム５及びバケット６の閉じ動作によって、バケット６から地面３００ａにショベル５００の車体寄りの斜め下方向への力Ｆ２が作用する。このとき、ショベル５００の車体には、バケット６に作用する力Ｆ２の反力、即ち、掘削反力Ｆ２ａのうちの垂直方向成分Ｆ２ａＶに対応する車体を後方に傾斜させようとする反力Ｆ３（力のモーメント。以下、本実施形態では、単に「モーメント」）がアタッチメントを介して作用する。具体的には、当該反力Ｆ３は、ブームシリンダ７を引き上げようとする力Ｆ１として車体に作用する。そして、この力Ｆ１に起因して車体を後方に傾斜させようとするモーメントが、重力による車体を地面に抑え付けようとする力（モーメント）を上回ると、車体の前部が浮き上がってしまう。その結果、ショベル５００は、バケット６の先端部、及び下部走行体１の後端部だけが接地し、下部走行体１の前端部が浮き上がったジャッキアップ状態になる。
【００５０】
このように、ショベル５００のジャッキアップ状態は、例えば、アタッチメントを用いた掘削作業等において、バケット６が相対的に大きな力を付加しながら地面に接触することにより、オペレータの意図に反して生じうる。
【００５１】
また、図３Ｂに示すように、ショベル５００は、下部走行体１の右側のクローラ１ａ、左側のクローラ１ｂのうちの左側のクローラ１ｂが地面から浮き上がり、バケット６の先端部及び右側のクローラ１ａだけが接地したジャッキアップ状態になっている。
【００５２】
具体的には、オペレータは、操作装置２６を操作し、上部旋回体３が直進方向を向いた状態（図１の状態）から上部旋回体３を左方向に９０°旋回させ、その後、ブーム４の下げ操作及びアーム５の閉じ操作（以下、それぞれ、「ブーム下げ操作」及び「アーム閉じ操作」）等を行い、バケット６を接地させる。そして、オペレータは、その状態で、更に、ブーム下げ操作及びアーム閉じ操作等を継続することにより左側のクローラ１ｂを地面から空中に浮き上がらせる。これにより、ショベル５００がジャッキアップ状態において、オペレータは、操作装置２６を操作し、浮き上がった方の左側のクローラ１ｂを空転させることにより、クローラ１ｂに付着した泥を地面に落とすことができる。
【００５３】
このように、ショベル５００のジャッキアップ状態は、例えば、下部走行体１のクローラの泥落としのため、バケット６が地面に接触した状態で相対的に大きな力を地面に付加することにより、オペレータの意図に沿った態様で生じうる。
【００５４】
［操作支援制御の詳細］
次に、図４〜図６を参照して、操作支援制御を行う操作支援制御装置２００の構成について説明する。
【００５５】
図４は、操作支援制御装置２００の構成の一例を示す図である。
【００５６】
操作支援制御装置２００は、コントローラ３０と、レバー２６Ａに対するブーム上げ操作に対応する二次側のパイロット圧を検出する圧力センサ２９（圧力センサ２９Ａ）と、傾斜角度センサ４０と、ブーム角度センサ４２と、アーム角度センサ４４と、バケット角度センサ４６と、ロッド圧センサ４８と、表示装置５０と、音声出力装置５２と、電磁比例弁５４と、操作支援機能スイッチ６０を含む。
【００５７】
コントローラ３０は、例えば、ＲＯＭや補助記憶装置に格納される一以上のプログラムを実行することにより実現される機能部として、判定部３０１と、動作制御部３０２と、通知部３０３を含む。
【００５８】
判定部３０１は、ショベル５００がジャッキアップ状態であるか否かを判定する。
【００５９】
例えば、判定部３０１は、ロッド圧センサ４８により検出されるブームシリンダ７のロッド圧ＰＲに基づき、ショベル５００がジャッキアップ状態であるか否かを判定する。具体的には、判定部３０１は、ロッド圧センサ４８により検出されるブームシリンダ７のロッド圧ＰＲが所定閾値ＰＲｔｈ以上である場合、ショベル５００がジャッキアップ状態にあると判定してよい。ショベル５００のジャッキアップ状態は、ショベル５００の自重をアタッチメントで支えている状態であり、ブームシリンダ７のロッド圧が非常に高くなるからである。このとき、所定閾値ＰＲｔｈは、ショベル５００がジャッキアップ状態にある場合のブームシリンダ７のロッド圧ＰＲの下限値として、実験やコンピュータシミュレーション等により予め規定されうる。また、判定部３０１は、ロッド圧センサ４８により検出されるブームシリンダ７のロッド圧ＰＲが所定閾値ＰＲｔｈ以上である状態がある程度の時間（所定時間Ｔｔｈ以上）継続している場合に、ショベル５００がジャッキアップ状態にあると判定してもよい。これにより、例えば、土羽打ち作業（転圧作業）等の通常作業時に、一瞬、ブームシリンダ７のロッド圧ＰＲが所定閾値ＰＲｔｈ以上になるような場合があり得るところ、そのような状態とジャッキアップ状態とをより精度良く判別することができる。
【００６０】
また、例えば、判定部３０１は、傾斜角度センサ４０により検出されるショベル５００の傾斜状態に基づき、ショベル５００がジャッキアップ状態であるか否かを判定する。上述の如く、ジャッキアップ状態では、下部走行体１の一部が浮き上がり、ショベル５００（上部旋回体３）が傾斜するからである。
【００６１】
また、例えば、判定部３０１は、オペレータによる操作装置２６に対するアタッチメントの操作状態に基づき、ショベル５００がジャッキアップ状態であるか否かを判定する。上述の如く、ショベル５００のジャッキアップ状態が生じる場合、地面にバケット６が接地した後も、ブーム下げ操作やアーム閉じ操作が継続する特殊な操作状態になりうるからである。
【００６２】
また、例えば、判定部３０１は、車体（下部走行体１及び上部旋回体３）に対する相対的なバケット６の位置に関する情報に基づき、ショベル５００がジャッキアップ状態であるか否かを判定する。ショベル５００のジャッキアップ状態が生じる場合、車体から見たバケット６の先端部の位置が、下部走行体１の通常の接地部分より下方になるからである。このとき、判定部３０１は、ブーム角度センサ４２、アーム角度センサ４４、及び、バケット角度センサ４６により検出されるブーム角度、アーム角度、及び、バケット角度と、既知のブーム４、アーム５、及び、バケット６のリンク長に基づき、車体から見たバケット６の相対位置を測定（算出）することができる。
【００６３】
また、判定部３０１は、ブームシリンダ７のロッド圧、ショベル５００の傾斜状態、アタッチメントの操作状態、及び、バケット６の相対位置のうちの少なくとも二つに関する情報を組み合わせて、ショベル５００がジャッキアップ状態にあるか否かを判定してもよい。
【００６４】
例えば、判定部３０１は、ブームシリンダ７のロッド圧に関する情報と、ショベル５００の傾斜状態、アタッチメントの操作状態、及びバケット６の相対位置のうちの少なくとも一つに関する情報とに基づき、ショベル５００がジャッキアップ状態にあるか否かを判定する。これにより、判定部３０１は、複数の種類の情報を参照することができるため、ショベル５００がジャッキアップ状態にあるか否かをより精度良く判定することができる。
【００６５】
動作制御部３０２は、操作支援機能が有効化（ＯＮ）されている状態で、ショベル５００がジャッキアップ状態になった場合に、操作支援制御を行う（開始する）。具体的には、動作制御部３０２は、操作支援機能が有効化されている状態で、ショベル５００がジャッキアップ状態になった場合に、ショベル５００のジャッキアップ状態を解消させるためのアタッチメントの動作を相対的に遅くする。以下、操作支援機能が有効化されていることを前提として、説明を進める。
【００６６】
より具体的には、動作制御部３０２は、ショベル５００がジャッキアップ状態になった場合、電磁比例弁５４に制御電流を出力する。これにより、レバー２６Ａに対するブーム上げ操作に対応する二次側のパイロット圧は、減圧され、減圧されたパイロット圧がコントロールバルブ１７のブームシリンダ７を駆動するブーム制御弁１７Ａ（駆動装置の一例）のブーム上げ操作に対応するパイロットポートに入力される。
【００６７】
換言すれば、動作制御部３０２は、レバー２６Ａとブーム制御弁１７Ａとの間のブーム上げ操作に対応する圧力信号経路（油圧ライン２７）に設けられる電磁比例弁５４（補正装置の一例）に、レバー２６Ａに対するブーム上げ操作に対応する二次側のパイロット圧を操作量が少なくなる方向に補正させる。これにより、ブーム制御弁１７Ａを通じて、メインポンプ１４からブームシリンダ７のボトム側油室７Ｂに供給される作動油の流量は、通常時の同じ操作量を伴うレバー２６Ａに対するブーム上げ操作の場合に比して減少し、ブーム４の上げ動作が相対的に遅くなる。よって、操作支援制御装置２００は、オペレータによって、ショベル５００のジャッキアップ状態を解消させるためのブーム上げ操作が行われた場合に、ブーム４の上げ動作を相対的に遅くし、浮き上がった下部走行体１の一部が接地する際の衝撃を抑制することができる。
【００６８】
例えば、図５Ａは、レバー２６Ａに対するブーム上げ操作の操作量Ｃと、ブームシリンダ７のボトム側油室７Ｂに供給される作動油の流量Ｑとの関係の一例を概念的に示す図である。
【００６９】
図５Ａに示すように、通常時において、ブームシリンダ７のボトム側油室７Ｂに供給される作動油の流量Ｑは、全体として、操作量Ｃの増加に応じて増加する。具体的には、流量Ｑは、不感領域（つまり、操作量Ｃが０から所定値Ｃ０までの間の領域）を除き、操作量Ｃの増加に応じて、略線形的に増加する。そして、流量Ｑは、操作量Ｃが最大値Ｃｍａｘの場合に、最大流量Ｑｍａｘに到達する。
【００７０】
一方、動作制御部３０２による操作支援制御が開始された場合、流量Ｑは、通常時と同様、全体として、操作量Ｃの増加に応じて増加するものの、電磁比例弁５４の作用により、制限流量Ｑｌｉｍ（＜Ｑｍａｘ）以下になるように制限される。具体的には、流量Ｑは、操作量Ｃが所定値Ｃ０以上の範囲において、操作量Ｃの増加に応じて、通常時と同じ増加率（傾き）で略線形的に増加する。しかし、流量Ｑは、操作量Ｃが制限流量Ｑｌｉｍに対応する所定値Ｃ１を超えると、操作量Ｃに依らず、制限流量Ｑｌｉｍに維持される。これにより、例えば、オペレータの熟練度が低いことや雑な操作等に起因して、ジャッキアップ状態の解消のための急なブーム上げ操作が行われた場合であっても、操作支援制御装置２００は、ブームシリンダ７のボトム側油室７Ｂに供給される作動油の流量Ｑを、相対的に低い、換言すれば、レバー２６Ａの微操作に対応する制限流量Ｑｌｉｍ以下に制限することができる。
【００７１】
また、例えば、図５Ｂは、レバー２６Ａに対するブーム上げ操作の操作量Ｃと、ブームシリンダ７のボトム側油室７Ｂに供給される作動油の流量Ｑとの関係の他の例を概念的に示す図である。
【００７２】
図５Ｂに示すように、本例では、動作制御部３０２による操作支援制御が開始されると、流量Ｑは、電磁比例弁５４の作用により、操作量Ｃの増加に応じた増加率（傾き）が通常時よりも小さく、且つ、制限流量Ｑｌｉｍ以下になるように制限される。具体的には、流量Ｑは、操作量Ｃが所定値Ｃ０以上の範囲において、操作量Ｃの増加に応じて、通常時よりも小さい傾き（増加率）で略線形的に増加する。しかし、流量Ｑは、制限流量Ｑｌｉｍに対応する所定値Ｃ２（＞Ｃ１）を超えると、操作量Ｃに依らず、制限流量Ｑｌｉｍに維持される。これにより、操作支援制御装置２００は、更に、操作量Ｃの増加に対する流量Ｑの増加率も抑制することができる。そのため、操作支援制御装置２００は、オペレータによって、ショベル５００のジャッキアップ状態を解消させるためのブーム上げ操作が行われた場合に、ブーム４の上げ動作を更に遅くし、一部が浮き上がった下部走行体１の接地時の衝撃を更に抑制できる。
【００７３】
このように、動作制御部３０２は、ショベル５００がジャッキアップ状態の場合、レバー２６Ａに対するブーム上げ操作の操作量に応じてブームシリンダ７のボトム側油室７Ｂに供給される作動油の流量を、通常時よりも相対的に少なくする。これにより、操作支援制御装置２００は、ショベル５００のジャッキアップ状態を解消させるためのブーム上げ操作に対応する、ブーム４の上げ動作を通常時よりも相対的に遅くし、ジャッキアップ状態の解消時における車体（下部走行体１及び上部旋回体３）への衝撃を抑制できる。そのため、操作支援制御装置２００は、結果として、ジャッキアップ状態の解消の際の衝撃による車体の劣化、周囲への騒音、オペレータの不快感等を抑制することができる。また、操作支援制御装置２００は、操作熟練度が相対的に低いオペレータによりショベル５００が運転される場合であっても、ショベル５００のジャッキアップ状態の解消の際の衝撃を抑制することができる。また、操作支援制御装置２００は、操作熟練度が高いオペレータであっても、車体への衝撃を防止するための微操作が要求されるところ、操作に必要以上の気を使わせることなく、ジャッキアップ状態の解消の際の車体への衝撃を抑制することができるため、結果として、オペレータの疲労度を軽減させることができる。
【００７４】
また、動作制御部３０２は、他の方法で、レバー２６Ａに対するブーム上げ操作の操作量に応じてブームシリンダ７に供給される作動油の流量を、通常時よりも相対的に少なくしてもよい。以下、他の方法について、図６を参照して説明する。
【００７５】
図６は、操作支援制御装置２００の構成の他の例を示す図である。
【００７６】
本例では、操作支援制御装置２００は、図４の場合と異なり、電磁比例弁５４の代わりに、電磁比例弁５６を含む。
【００７７】
電磁比例弁５６は、ブームシリンダ７のロッド側油室７Ｒとブーム制御弁１７Ａとの間の高圧油圧ラインに設けられる。つまり、電磁比例弁５６は、レバー２６Ａに対するブーム上げ操作時におけるロッド側油室７Ｒからブーム制御弁１７Ａを経由する作動油タンクＴへの作動油の排出経路に設けられる。電磁比例弁５６は、コントローラ３０からの制御電流に応じて、レバー２６Ａに対するブーム上げ操作時におけるブームシリンダ７のロッド側油室７Ｒから排出される流量を制限する。例えば、電磁比例弁５４は、制御電流が入力されない場合、流量を制限せず、且つ、制御電流が入力される場合、制御電流が大きくなるほど、許容される流量が小さくなるように作用する。これにより、電磁比例弁５６は、結果として、レバー２６Ａに対するブーム上げ操作時におけるブームシリンダ７のボトム側油室７Ｂに供給される流量を制限することができる。
【００７８】
動作制御部３０２は、ショベル５００がジャッキアップ状態になった場合、電磁比例弁５６に制御電流を出力する。これにより、レバー２６Ａに対するブーム上げ操作時に、ブームシリンダ７のロッド側油室７Ｒから排出される作動油の流量が制限され、結果として、ボトム側油室７Ｂに供給される作動油の流量が制限される。このとき、電磁比例弁５６による流量の制限態様としては、例えば、上述した図５Ａ，５Ｂで表される流量と操作量との関係が採用されうる。
【００７９】
また、本例では、動作制御部３０２は、電磁比例弁５６を介して、レバー２６Ａに対するブーム上げ操作時に、ブームシリンダ７のロッド側油室７Ｒから排出される作動油の流量を制限させるが、直接的に、ボトム側油室７Ｂに供給される作動油の流量を制限させてもよい。この場合、電磁比例弁５６は、ブームシリンダ７のボトム側油室７Ｂとブーム制御弁１７Ａとの間の高圧油圧ラインに設けられる。
【００８０】
換言すれば、動作制御部３０２は、ブームシリンダ７のボトム側油室７Ｂに供給される、或いは、ロッド側油室７Ｒから排出される作動油の流量が、通常時よりも相対的に少なくなるように、電磁比例弁５６（調整弁の一例）に当該流量を調整させる。これにより、ブーム制御弁１７Ａを通じて、メインポンプ１４からブームシリンダ７のボトム側油室７Ｂに供給される作動油の流量は、通常時の同じ操作量を伴うレバー２６Ａに対するブーム上げ操作の場合に比して減少し、ブーム４の上げ動作が相対的に遅くなる。よって、操作支援制御装置２００は、図４の一例の場合と同様、オペレータによって、ショベル５００のジャッキアップ状態を解消させるためのブーム上げ操作が行われた場合に、ブーム４の上げ動作を相対的に遅くし、浮き上がった下部走行体１の一部が接地する際の衝撃を抑制することができる。
【００８１】
図４に戻り、通知部３０３は、上述した操作支援制御が開始された場合、表示装置５０や音声出力装置５２を制御し、表示装置５０や音声出力装置５２を通じて、操作支援制御が開始された旨をオペレータに通知する。以下、当該通知を便宜的に「操作支援制御開始通知」と称する。換言すれば、通知部３０３は、操作支援機能によって、オペレータによる操作装置２６に対する操作に応じた、ジャッキアップ状態を解消させるためのアタッチメントの動作が通常時よりも相対的に遅くなっていることをオペレータに通知する。これにより、オペレータは、通常時よりも、操作装置２６に対する操作に応じたアタッチメントの動作が遅くなっていることを認識することができる。
【００８２】
また、通知部３０３は、操作支援制御が開始された後に、操作支援制御が停止された場合、表示装置５０や音声出力装置５２を制御し、表示装置５０や音声出力装置５２を通じて、操作支援制御が停止された旨をオペレータに通知する。以下、当該通知を便宜的に「操作支援制御停止通知」と称する。換言すれば、通知部３０３は、操作支援機能によって、オペレータによる操作装置２６に対する操作に応じた、ジャッキアップ状態を解消させるためのアタッチメントの動作が通常時よりも相対的に遅くなっている状態が解除されたことをオペレータに通知する。これにより、オペレータは、通常時よりも、操作装置２６に対する操作に応じたアタッチメントの動作が遅くなっている状態が解除されたことを認識することができる。
【００８３】
［操作支援制御装置に関する設定方法］
次に、図７を参照して、操作支援制御装置２００に関する設定方法の具体例について説明する。
【００８４】
図７は、表示装置５０に表示される操作支援制御装置２００に関する設定画面の一例（設定画面７００）を示す図である。
【００８５】
図７に示すように、設定画面７００は、リスト７０１と、選択アイコン７０２と、ＯＮ／ＯＦＦアイコン７０３と、動作速度選択アイコン７０４を含む。
【００８６】
リスト７０１は、設定対象の複数の操作支援制御に関する制御モード（操作支援モード）を表す。本例では、リスト７０１は、本実施形態におけるショベル５００のジャッキアップ状態に対応する操作支援モード（ジャッキアップ対応モード）を含む４つの操作支援モードが含む。オペレータ等は、所定の操作手段（例えば、表示装置５０に付随するボタン等や表示装置５０に実装されるタッチパネル等）を通じて、複数の操作支援制御に関する制御モードの中から所望の操作支援モードを選択することができる。
【００８７】
選択アイコン７０２は、現在選択されている設定対象の操作支援モードを表している。本例では、ジャッキアップ対応モードが選択されていることを表している。
【００８８】
ＯＮ／ＯＦＦアイコン７０３及び動作速度選択アイコン７０４は、ジャッキアップ対応モードが選択されていない状態では、非表示状態、つまり、折りたたまれた状態になっており、ジャッキアップ対応モードが選択されると展開表示される態様であってよい。
【００８９】
ＯＮ／ＯＦＦアイコン７０３は、操作支援機能スイッチ６０に対応する仮想的な操作対象である。ＯＮ／ＯＦＦアイコン７０３は、ＯＮアイコン７０３ＡとＯＦＦアイコン７０３Ｂを含み、本例では、ＯＮアイコン７０３Ａが選択された状態になっている。オペレータ等は、所定の操作手段を通じて、ＯＮアイコン７０３Ａ或いはＯＦＦアイコン７０３Ｂに対する指定操作を行うことで、ジャッキアップ対応モード、つまり、上述したショベル５００のジャッキアップ状態に対応する操作支援制御の機能を有効化したり、無効化したりすることができる。
【００９０】
動作速度選択アイコン７０４は、ジャッキアップ対応モードによる操作支援時のアタッチメントの動作速度、つまり、ショベル５００がジャッキアップ状態に応じて相対的に遅くされるアタッチメントの動作速度を設定するための仮想的な操作対象である。本例では、ショベル５００のジャッキアップ発生時におけるアタッチメントの動作速度が３段階に区分され、動作速度選択アイコン７０４は、レベルアイコン７０４Ａ〜７０４Ｃを含み、本例では、レベルアイコン７０４Ａが選択されている。オペレータ等は、所定の操作手段を通じて、レベルアイコン７０４Ａ〜７０４Ｃの何れかに対する指定操作を行うことで、ショベル５００のジャッキアップ発生時におけるアタッチメントの動作速度を３段階の中で設定することができる。
【００９１】
［操作支援制御装置の動作］
次に、図８、図９を参照して、操作支援制御装置２００による動作の詳細について説明する。
【００９２】
図８は、操作支援制御装置２００のコントローラ３０による操作支援制御処理の一例を概略的に示すフローチャートである。本フローチャートによる処理は、例えば、ショベル５００の運転中において、操作支援機能がＯＮ（有効化）されており、且つ、操作支援制御が実行されていない場合に、所定の処理間隔で繰り返し実行される。以下、後述する図９のフローチャートについても同様である。
【００９３】
ステップＳ１０２にて、判定部３０１は、ショベル５００がジャッキアップ状態であるか否かを判定する。判定部３０１は、ショベル５００がジャッキアップ状態である場合、ステップＳ１０４に進み、ジャッキアップ状態でない場合、今回の処理を終了する。
【００９４】
ステップＳ１０４にて、動作制御部３０２は、操作支援制御を開始する。具体的には、動作制御部３０２は、電磁比例弁５４や電磁比例弁５６への制御電流の出力を開始する。そして、通知部３０３は、表示装置５０や音声出力装置５２を通じて、オペレータに対する操作支援制御開始通知を行う。
【００９５】
ステップＳ１０６にて、動作制御部３０２は、圧力センサ２９Ａの検出信号に基づき、レバー２６Ａに対するブーム上げ操作が行われたか否かを判定する。動作制御部３０２は、ブーム上げ操作が行われた場合、ステップＳ１０８に進み、ブーム上げ操作が行われなかった場合、ブーム上げ操作が行われるまで本ステップの処理を繰り返す。
【００９６】
尚、ステップＳ１０６の処理開始から比較的長い時間が経過しても、ブーム上げ操作が行われない場合、本フローチャートによる処理は強制的に停止されてもよい。例えば、判定部３０１によるジャッキアップ状態であるか否かの判定精度によっては、ジャッキアップ状態が生じていない可能性があるからである。
【００９７】
ステップＳ１０８にて、動作制御部３０２は、ブーム上げ操作開始から予め規定される一定時間が経過したか否かを判定する。当該一定時間は、例えば、ショベル５００のジャッキアップ状態の解消のためのブーム上げ操作開始から実際にジャッキアップ状態が解消されるまでに必要な時間の上限値（最大値）として、実験やコンピュータシミュレーション等により予め規定されうる。動作制御部３０２は、ブーム上げ操作開始から当該一定時間が経過した場合、ステップＳ１１０に進み、ブーム上げ操作開始から当該一定時間が経過していない場合、当該一定時間が経過するまで待機する（つまり、本ステップの処理を繰り返す）。
【００９８】
ステップＳ１１０にて、動作制御部３０２は、操作支援制御を停止する。具体的には、電磁比例弁５４や電磁比例弁５６への制御電流の出力を停止する。そして、通知部３０３は、表示装置５０や音声出力装置５２を通じて、オペレータに対する操作支援制御停止通知を行う。
【００９９】
このように、本例では、操作支援制御装置２００は、ショベル５００がジャッキアップ状態であると判定した場合、ショベル５００のジャッキアップ状態を解消させるためのアタッチメントの動作（具体的には、ブーム４の上げ動作）を通常時よりも相対的に遅くする。そして、操作支援制御装置２００は、ショベル５００のジャッキアップ状態を解消させるためのアタッチメントの操作が開始されてから一定時間が経過した場合、当該アタッチメントの動作速度を元の状態に復帰させる。これにより、操作支援制御装置２００は、一定時間が適宜設定されることで、ショベル５００のジャッキアップ状態が解消されるまでの間で、ショベル５００のジャッキアップ状態を解消させるためのアタッチメントの動作を通常時よりも相対的に遅くすることができる。そのため、操作支援制御装置２００は、ジャッキアップ状態が解消される際に、浮き上がっていた下部走行体１の一部が接地することによる車体への衝撃を抑制することができる。また、操作支援制御装置２００は、一定時間が適宜設定されることで、ショベル５００のジャッキアップ状態が解消されたにも関わらず、アタッチメントの動作が通常時よりも遅くされた状態が不要に継続されることを防止することができる。
【０１００】
続いて、図９は、操作支援制御装置２００のコントローラ３０による操作支援制御処理の他の例を概略的に示すフローチャートである。
【０１０１】
ステップＳ２０２，Ｓ２０４の処理は、図８のステップＳ１０２，Ｓ１０４と同じであるため、説明を省略する。
【０１０２】
ステップＳ２０６にて、判定部３０１は、ショベル５００のジャッキアップ状態が解消されたか否かを判定する。判定部３０１は、ショベル５００のジャッキアップ状態が解消されている、つまり、ショベル５００がジャッキアップ状態でない場合、ステップＳ２０８に進む。一方、判定部３０１は、ショベル５００のジャッキアップ状態が解消されていない場合、つまり、ショベル５００がジャッキアップ状態である場合、ショベル５００のジャッキアップ状態が解消されるまで待機する（つまり、本ステップの処理を繰り返す）。
【０１０３】
尚、ステップＳ２０６の処理開始から比較的長い時間が経過しても、ジャッキアップ状態が解消されない場合、本フローチャートによる処理は強制的に停止されてもよい。例えば、判定部３０１によるジャッキアップ状態であるか否かの判定精度によっては、ジャッキアップ状態が生じていない可能性があるからである。
【０１０４】
ステップＳ２０８の処理は、図８のステップＳ１１０と同じであるため、説明を省略する。
【０１０５】
このように、本例では、操作支援制御装置２００は、ショベル５００がジャッキアップ状態であると判定した場合、ショベル５００のジャッキアップ状態を解消させるためのアタッチメントの動作（具体的には、ブーム４の上げ動作）を通常時よりも相対的に遅くする。そして、操作支援制御装置２００は、その後、ショベル５００のジャッキアップ状態が解消されたと判定した場合、当該アタッチメントの動作速度を元の状態に復帰させる。これにより、操作支援制御装置２００は、ショベル５００のジャッキアップ状態が解消されたタイミングを具体的に把握して、アタッチメントの動作速度を元の状態に復帰させることができる。そのため、操作支援制御装置２００は、アタッチメントの動作が通常時よりも遅くされた状態が不要に継続されることをより確実に防止することができる。
【０１０６】
以上、本発明を実施するための形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【０１０７】
例えば、上述した実施形態では、操作装置２６は、オペレータによる操作状態に応じた油圧による圧力信号（パイロット圧）を出力する油圧式であったが、電気信号を出力する電気式であってもよい。この場合、コントロールバルブ１７は、操作装置２６から直接的に、或いは、コントローラ３０等を経由して間接的に入力される、操作状態に応じた電気信号により駆動される電磁パイロット式の油圧制御弁（例えば、電磁パイロット式のブーム制御弁１７Ａ）を含む態様で構成される。また、電磁比例弁５４は、コントローラ３０（動作制御部３０２）からの制御指令に応じて、レバー２６Ａに対するブーム上げ操作に対応する電気信号を補正し、ブーム制御弁１７Ａに向けて出力する電子回路や処理装置（共に、補正装置の一例）に置換される。また、当該電子回路や処理装置の機能は、コントローラ３０に内蔵されてもよい。
【０１０８】
また、例えば、上述した実施形態及び変形例では、動作制御部３０２は、ショベル５００のジャッキアップ状態を解消させるためのアタッチメントの動作として、ブーム４の上げ動作を通常時よりも相対的に遅くするが、当該態様には限定されない。例えば、動作制御部３０２は、ショベル５００のジャッキアップ状態を解消させるためのアタッチメントの動作として、ブーム４の上げ動作に代えて、或いは、加えて、アーム５の開き動作を通常時よりも相対的に遅くしてよい。この場合、例えば、電磁比例弁５４と同様に、レバー２６Ｂのアーム開き操作に対応する出力ポートとコントロールバルブ１７との間の油圧ライン２７に、コントローラ３０による制御の下で、レバー２６Ｂのアーム開き操作に対応する二次側のパイロット圧を減圧する電磁比例弁が設けられてよい。また、例えば、電磁比例弁５６と同様に、アームシリンダ８のボトム側油室とコントロールバルブ１７との間の高圧油圧ラインに、コントローラ３０による制御の下で、レバー２６Ｂに対するアーム開き操作時のアームシリンダ８のボトム側油室から排出される作動油の流量を制限する電磁比例弁が設けられてもよい。また、例えば、アームシリンダ８のロッド側油室とコントロールバルブ１７との間の高圧油圧ラインに、コントローラ３０による制御の下で、レバー２６Ｂに対するアーム開き操作時のアームシリンダ８のロッド側油室に供給される作動油の流量を制限する電磁比例弁が設けられてもよい。
【０１０９】
また、上述した実施形態及び変形例では、操作支援制御装置２００は、ショベル５００がジャッキアップ状態である場合に、ショベル５００のジャッキアップ状態を解消させるためのアタッチメントの動作だけを通常時より相対的に遅くするが、当該態様には限定されない。例えば、操作支援制御装置２００は、ショベル５００がジャッキアップ状態である場合に、アタッチメントの動作全体を通常時より相対的に遅くしてもよい。この場合、操作支援制御装置２００（コントローラ３０）は、例えば、メインポンプ１４の吐出流量を制限したり、メインポンプ１４の駆動力源であるエンジン１１の出力を制限したりすることにより、アタッチメントの動作全体を通常時より相対的に遅くしてよい。
【０１１０】
また、上述した実施形態及び変形例では、操作支援制御装置２００は、ブームシリンダ７のロッド圧ＰＲ等に基づき、ショベル５００がジャッキアップ状態か否かを判定するが、当該態様には限定されない。例えば、操作支援制御装置２００は、ショベル５００がジャッキアップ状態であるか否かに関係なく、ブームシリンダ７のロッド圧ＰＲが相対的に高くなった（具体的には、ロッド圧ＰＲが所定閾値ＰＲｔｈ以上になった）場合に、ブームシリンダ７等のアタッチメントの動作速度を遅くしてもよい。また、操作支援制御装置２００は、ブームシリンダ７のロッド圧ＰＲが相対的に高い状態が相対的に長い期間継続する（具体的には、ロッド圧ＰＲが所定閾値ＰＲｔｈ以上の状態が所定時間Ｔｔｈ以上継続する）場合に、ブームシリンダ７等のアタッチメントの動作速度を遅くしてもよい。この場合、操作支援制御装置２００は、ステップＳ１０２において、ジャッキアップ状態か否かを判定する代わりに、ブームシリンダ７のロッド圧ＰＲが相対的に高くなったか否かやロッド圧ＰＲが相対的に高い状態が相対的に長い期間継続しているか否かを判定する処理が採用された、図８の処理フローを実行してよい。また、操作支援制御装置２００は、ステップＳ２０２において、ジャッキアップ状態か否かを判定する代わりに、ブームシリンダ７のロッド圧ＰＲが相対的に高くなったか否かやロッド圧ＰＲが相対的に高い状態が相対的に長い期間継続しているか否かを判定する処理が採用され、ステップＳ２０６において、ジャッキアップ状態が解消したか否かを判定する代わりに、ブームシリンダ７のロッド圧ＰＲが相対的に高い状態が解消したか否かを判定する処理が採用された図９の処理フローを実行してよい。
【０１１１】
また、上述した実施形態及び変形例では、操作支援制御装置２００は、ショベル５００がジャッキアップ状態である場合に、ブームシリンダ７等のアタッチメントの動作速度を調整するが、当該態様に限定されない。例えば、操作支援制御装置２００は、ショベル５００の上部旋回体３に搭載されるカウンタウェイトの重量の変化（ショベル５００に搭載可能な複数の種類のカウンタウェイト）に対応するために、アタッチメントの動作速度を調整してもよい。この場合、操作支援制御装置２００は、搭載されているカウンタウェイトを自動的に判断し、自動でアタッチメントの動作速度の調整を行ってよい。また、操作支援制御装置２００は、オペレータ等による搭載されているカウンタウェイトの手動設定に応じて、自動的にアタッチメントの動作速度の調整を行ってもよいし、オペレータ等による動作速度に関する手動設定に応じて、アタッチメントの動作速度の調整を行ってもよい。また、オペレータによる手動設定は、上述した実施形態の場合と同様、ボタン、トグル、レバー等のハードウェアによる操作部や、例えば、タッチパネル式の表示装置５０に表示される操作画面（例えば、上述の図７の設定画面７００）上のアイコン等のソフトウェアによる操作部を通じて行われてよい。
【０１１２】
また、上述の実施形態及び変形例において、操作支援制御装置２００は、ショベル５００がジャッキアップ状態である場合に、アタッチメント（ブーム４やアーム５）の動作速度を相対的に遅くするだけでなく、自動でショベル５００のジャッキアップ状態を解消させてもよい。つまり、操作支援制御装置２００は、ショベル５００がジャッキアップ状態である場合に、アタッチメントの動作速度を相対的に遅くしながら、自動的に、ジャッキアップ状態を解消させてもよい。これにより、ショベル５００のジャッキアップ状態が自動的に解消される。また、操作支援制御装置２００は、ショベル５００がジャッキアップ状態である場合、ショベル５００がオペレータ等の意図的なジャッキアップ状態であるか、意図しないジャッキアップ状態であるかを判断し、意図的でないジャッキアップ状態であるときに、アタッチメントの動作速度を相対的に遅くしながら、自動的に、ジャッキアップ状態を解消させてもよい。例えば、操作支援制御装置２００は、操作装置２６の操作状態等に基づき、直前のショベル５００の作業状況を把握することにより、現在のジャッキアップ状態が意図的であるか、意図的でないかを判断しうる。これにより、操作支援制御装置２００は、オペレータ等が意図的にショベル５００をジャッキアップ状態にしたような場合に（例えば、上述の図３Ｂの場合に、自動でショベル５００のジャッキアップ状態が解消されないようにすることができる。また、操作支援制御装置２００は、ショベル５００がジャッキアップ状態である場合、ショベル５００のジャッキアップ状態を解消させる操作が行われたときに、アタッチメントの動作速度を遅くしながら、自動的に、ショベル５００のジャッキアップ状態を解消させてもよい。例えば、ショベル５００のジャッキアップ状態を解消させる操作には、操作装置２６に対するブーム４を上げる操作やアーム５を開く操作である。このとき、アタッチメントの動作速度は、操作装置２６に対するブーム４やアーム５に関する操作内容（つまり、操作量）とは関係なく制御される。また、ショベル５００のジャッキアップ状態を解消させる操作は、ジャッキアップ状態を解消させるための専用の操作ボタン等に対する操作であってもよい。これにより、操作支援制御装置２００は、オペレータ等にジャッキアップ解消の意思がある場合に限定して、自動でショベル５００のジャッキアップ状態を解消させることができる。
【０１１３】
また、上述した実施形態及び変形例では、ショベル５００は、操作装置２６を通じて、キャビン１０に搭乗するオペレータ等からの操作を受け付けることで動作するが、当該態様には、限定されない。例えば、ショベル５００は、搭載される通信機器を用いて、所定の外部装置と通信ネットワーク（例えば、基地局を末端とする移動体通信網、通信衛星を利用する衛星通信網、インターネット網等）を通じて通信可能に接続され、搭載される周辺を撮像する撮像装置の撮像画像を外部装置に逐次送信する。これにより、当該外部装置において、作業者等は、ショベル５００の周辺の様子を確認することができる。そして、ショベル５００は、当該外部装置における作業者（オペレータ）等による外部装置の操作手段（例えば、ジョイスティック等）に対する操作入力を通信ネットワーク経由で受け付けることで動作してもよい。つまり、ショベル５００は、通信ネットワーク経由で、遠隔操作されてもよい。この場合、操作支援制御装置２００は、上述した実施形態の場合と同様、通信ネットワーク経由でのオペレータ等の操作を支援することができる。つまり、操作支援制御装置２００は、遠隔操作に応じて、オペレータの意図に反するショベル５００のジャッキアップ状態（図３Ａ参照）、或いは、オペレータの意図に沿ったショベル５００のジャッキアップ状態（図３Ｂ参照）が発生した場合についても、上述した実施形態及び変形例と同様の操作支援制御を行うことができる。
【０１１４】
また、上述の実施形態及び変形例では、ショベル５００は、オペレータ等による操作を受け付けることで動作するが、外部からの操作を受け付けることなく、自律的に動作してもよい。この場合、ショベル５００は、オペレータ等の操作装置２６に対する操作内容（例えば、操作方向や操作量）の代わりに、自律動作を制御する制御装置（以下、自律制御装置）により自動生成される操作内容に応じて、動作する。換言すれば、ショベル５００は、自律制御装置によって自動操作される。また、このように、ショベル５００が自律動作する場合についても、操作支援制御装置２００は、自律制御装置によるショベル５００の自動操作を支援することができる。つまり、操作支援制御装置２００は、自律制御装置によるショベル５００の自動操作に応じて、自律制御装置の意図に反したショベル５００のジャッキアップ状態（図３Ａ）、或いは、自律制御装置の意図に沿ったジャッキアップ状態（図３Ｂ）が発生した場合についても、上述した実施形態及び変形例と同様の操作支援制御を行うことができる。
【０１１５】
また、上述した実施形態及び変形例では、ショベル５００は、下部走行体１、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、及びバケット６等の各種動作要素を全て油圧駆動する構成であったが、その一部が電気駆動される構成であってもよい。つまり、上述した実施形態で開示される構成等は、ハイブリッドショベルや電動ショベル等に適用されてもよい。
【０１１６】
最後に、本願は、２０１８年２月９日に出願した日本国特許出願２０１８−２２０１７号に基づく優先権を主張するものであり、これらの日本国特許出願の全内容を本願に参照により援用する。
【符号の説明】
【０１１７】
１  下部走行体（走行体）
１Ａ  走行油圧モータ
１Ｂ  走行油圧モータ
２  旋回機構
３  上部旋回体（旋回体）
４  ブーム
５  アーム
６  バケット
７  ブームシリンダ
８  アームシリンダ
９  バケットシリンダ
１０  キャビン
１１  エンジン
１１ａ  エンジン回転数センサ
１４  メインポンプ
１５  パイロットポンプ
１６  高圧油圧ライン
１７  コントロールバルブ
１７Ａ  ブーム制御弁（制御弁）
２１  旋回油圧モータ
２５  パイロットライン
２６  操作装置
２６Ａ  レバー
２６Ｂ  レバー
２６Ｃ  ペダル
２７  油圧ライン
２８  油圧ライン
２９  圧力センサ
３０  コントローラ（制御装置）
４０  傾斜角度センサ
４２  ブーム角度センサ
４４  アーム角度センサ
４６  バケット角度センサ
４８  ロッド圧センサ
５０  表示装置
５２  音声出力装置
５４  電磁比例弁（補正装置）
５６  電磁比例弁（調整弁）
６０  操作支援機能ＯＮ／ＯＦＦスイッチ
７５  エンジンコントロールモジュール
２００  操作支援制御装置
３０１  判定部
３０２  動作制御部
３０３  通知部
５００  ショベル
【図１】
2019155843.tif 000003
【図２】
2019155843.tif 000004
【図３Ａ】
2019155843.tif 000005
【図３Ｂ】
2019155843.tif 000006
【図４】
2019155843.tif 000007
【図５Ａ】
2019155843.tif 000008
【図５Ｂ】
2019155843.tif 000009
【図６】
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【図７】
2019155843.tif 000011
【図８】
2019155843.tif 000012
【図９】
2019155843.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】令和2年8月3日(2020.8.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行体と、
旋回自在に前記走行体に搭載される旋回体と、
前記旋回体に取り付けられ、ブーム、アーム、及びバケットを含むアタッチメントと、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記走行体が浮いている状態になった後に、前記走行体が浮いている状態を解消させる方向の前記アタッチメントの動作を相対的に遅くする、
ショベル。
【請求項２】
前記走行体が浮いている状態は、前記バケットが相対的に大きな力を付加しながら地面に接触することにより、又は、前記バケットが地面に接触した状態で相対的に大きな力を地面に付加することにより、前記走行体の一部が地面から浮き上がり、前記走行体及び前記アタッチメントで当該ショベルの自重を支えている状態である、
請求項１に記載のショベル。
【請求項３】
前記制御装置は、前記ブームを駆動するブームシリンダのロッド側油室の圧力に基づき、前記走行体が浮いている状態か否かを判定し、前記走行体が浮いている状態であると判定した場合に、前記アタッチメントの動作を相対的に遅くする、
請求項１又は２に記載のショベル。
【請求項４】
前記制御装置は、更に、当該ショベルの傾斜状態に関する情報、前記バケットの位置に関する情報、及び、前記アタッチメントの操作状態に関する情報のうちの少なくとも一つに基づき、前記走行体が浮いている状態か否かを判定する、
請求項３に記載のショベル。
【請求項５】
前記ブームを操作するための操作装置を更に備え、
前記ブームを駆動するブームシリンダに供給される作動油の流量は、前記操作装置に対する操作量の増加に応じて増加し、
前記制御装置は、前記走行体が浮いている状態の場合、前記ブームの上げ方向の前記操作量に応じて前記ブームシリンダに供給される作動油の流量を相対的に少なくする、
請求項１乃至３の何れか一項に記載のショベル。
【請求項６】
前記操作装置から出力される、前記操作量に対応する出力信号に基づき、前記ブームシリンダを油圧駆動する制御弁と、
前記操作装置と前記制御弁との間の信号伝達経路に設けられ、前記制御装置による制御の下、前記出力信号を補正し前記制御弁に向けて出力可能な補正装置と、を更に備え、
前記制御装置は、前記走行体が浮いている状態の場合、前記操作量が小さくなる方向で、前記補正装置に前記出力信号を補正させる、
請求項５に記載のショベル。
【請求項７】
前記ブームシリンダのボトム側油室に供給される、又は、ロッド側油室から排出される作動油の流量を調整可能な調整弁を更に備え、
前記制御装置は、前記走行体が浮いている状態の場合、前記流量が少なくなるように、前記調整弁に当該流量を調整させる、
請求項５に記載のショベル。
【請求項８】
前記制御装置は、前記走行体が浮いている状態である場合に、前記アタッチメントの動作を相対的に遅くすると共に、前記走行体が浮いている状態を解消させるための操作が開始されてから一定時間が経過した場合に、前記アタッチメントの動作速度を元の状態に復帰させる、
請求項１乃至７の何れか一項に記載のショベル。
【請求項９】
前記制御装置は、前記走行体が浮いている状態である場合に、前記アタッチメントの動作を相対的に遅くすると共に、その後、前記走行体が浮いている状態でなくなった場合に、前記アタッチメントの動作速度を元の状態に復帰させる、
請求項１乃至７の何れか一項に記載のショベル。
【請求項１０】
前記制御装置は、前記走行体が浮いている状態になった場合に、前記アタッチメントの動作速度を相対的に遅くしながら、自動的に、前記走行体が浮いている状態を解消させる、
請求項１乃至７の何れか一項に記載のショベル。
【請求項１１】
前記制御装置は、前記走行体が浮いている状態である場合、前記走行体が浮いている状態を解消させる操作が行われたときに、前記アタッチメントの動作速度を相対的に遅くしながら、前記走行体が浮いている状態を解消させる、
請求項１乃至７の何れか一項に記載のショベル。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の一実施形態では、
走行体と、
旋回自在に前記走行体に搭載される旋回体と、
前記旋回体に取り付けられ、ブーム、アーム、及びバケットを含むアタッチメントと、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記走行体が浮いている状態になった後に、前記走行体が浮いている状態を解消させる方向の前記アタッチメントの動作を相対的に遅くする、
ショベルが提供される。
【国際調査報告】
2019155843.tif 000014
2019155843.tif 000015
2019155843.tif 000016
2019155843.tif 000017