特開 2023-713 作業機械及び作業機械の制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023000713

(43)【公開日】2023-01-04

(54)【発明の名称】作業機械及び作業機械の制御方法

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/20 20060101AFI20221222BHJP

   E02F 9/26 20060101ALI20221222BHJP

【ＦＩ】

E02F9/20 N

E02F9/26 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021101693

(22)【出願日】2021-06-18

(71)【出願人】

【識別番号】000001236

【氏名又は名称】株式会社小松製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 慧

(72)【発明者】

【氏名】仲村 将大

【テーマコード（参考）】

2D003

2D015

【Ｆターム（参考）】

2D003AA01

2D003AB05

2D003AB06

2D003BA07

2D003DA04

2D015HA03

(57)【要約】

【課題】コントローラの内部に異常が発生した場合に加えて、コントローラ１０の外部の電源回路で異常が発生した場合にも、安全性をより高めるように作業機械を制御すること。
【解決手段】作業機を有する作業機械１であって、作業機を動作させるための駆動力を出力する動力源２と、コントローラ１０と、コントローラ１０によって制御される電磁弁６と、を備える。コントローラ１０は、コントローラ１０と電磁弁６とを接続する電源回路に異常が発生したと判定した場合、作業機の動作を制限するように動力源２を制御する指令を出力する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

作業機を有する作業機械であって、
前記作業機を動作させるための駆動力を出力する動力源と、
コントローラと、
前記コントローラによって制御される電磁弁と、
を備え、
前記コントローラは、前記コントローラと前記電磁弁とを接続する電源回路に異常が発生したと判定した場合、前記作業機の動作を制限するように前記動力源を制御する指令を出力する、
作業機械。

【請求項2】

前記動力源は、エンジンであり、
前記コントローラは、前記コントローラと前記電磁弁とを接続する電源回路に異常が発生したと判定した場合、前記エンジンの回転数を減少させるように制御する指令を出力する、
請求項１に記載の作業機械。

【請求項3】

前記動力源は、可変容量形ポンプであり、
前記コントローラは、前記コントローラと前記電磁弁とを接続する電源回路に異常が発生したと判定した場合、前記可変容量形ポンプの吐出量を減少させるように制御する指令を出力する、
請求項１に記載の作業機械。

【請求項4】

前記コントローラは、前記可変容量形ポンプの斜板の傾転角を変化させることによって前記吐出量を抑制する、
請求項３に記載の作業機械。

【請求項5】

前記コントローラは、前記作業機械のキーの動作時に、前記コントローラと前記電磁弁との間の電源回路の異常を判定する、
請求項１から４のいずれか一項に記載の作業機械。

【請求項6】

前記作業機械のキーの動作時は、キーＯＮ時である、
請求項５に記載の作業機械。

【請求項7】

前記作業機械のキーの動作時は、キーＯＦＦ時である、
請求項５に記載の作業機械。

【請求項8】

前記コントローラと前記電磁弁とを接続する電源回路に異常が発生したことを報知する報知部、
を備える請求項１から７のいずれか一項に記載の作業機械。

【請求項9】

前記動力源は、前記作業機、下部走行体及び上部旋回体を動作させるための駆動力を出力し、
前記コントローラは、前記コントローラと前記電磁弁とを接続する電源回路に異常が発生したと判定した場合、前記作業機、前記下部走行体及び前記上部旋回体の動作を制限するように前記動力源を制御する指令を出力する、
請求項１から８のいずれか一項に記載の作業機械。

【請求項10】

作業機を有する作業機械の制御方法であって、
電磁弁を制御するためのコントローラと前記電磁弁とを接続する電源回路に異常が発生したと判定した場合、前記作業機の動作を制限するように動力源を制御する指令を出力する、
作業機械の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、作業機械及び作業機械の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

油圧ショベルなどの作業機械の機能安全対応として、コントローラの内部に異常が発生した場合、コントローラで異常を検知して電気回路を遮断する機能がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－０９７０２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

作業機械では、コントローラの内部に異常が発生した場合に加えて、コントローラの外部の電源回路で異常が発生した場合にも、安全性をより高めるように作業機械を制御することが望まれる。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示に従えば、作業機を有する作業機械であって、作業機を動作させるための駆動力を出力する動力源と、コントローラと、コントローラによって制御される電磁弁と、を備える。コントローラは、コントローラと電磁弁とを接続する電源回路に異常が発生したと判定した場合、作業機の動作を制限するように動力源を制御する指令を出力する。

【0006】

本開示に従えば、作業機を有する作業機械の制御方法であって、電磁弁を制御するためのコントローラと電磁弁とを接続する電源回路に異常が発生したと判定した場合、作業機の動作を制限するように動力源を制御する指令を出力する。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、コントローラの内部に異常が発生した場合に加えて、コントローラの外部の電源回路で異常が発生した場合にも、安全性をより高めるように作業機械を制御することが可能な作業機械及び作業機械の制御方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、第１実施形態に係る作業機械の概略ブロック図である。

【図2】図２は、第１実施形態に係るコンピュータシステムを示すブロック図である。

【図3】図３は、第１実施形態に係る作業機械の制御方法を示すフローチャートである。

【図4】図４は、第２実施形態に係る作業機械の概略ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本開示はこれに限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。

【0010】

（第１実施形態）
［作業機械］
図１は、第１実施形態に係る作業機械１の概略ブロック図である。本開示においては、作業機械１は、油圧ショベルとする。作業機械１は、図示しない下部走行体と、図示しない上部旋回体と、図示しない作業機と、作業機を駆動する図示しない油圧シリンダとを備える。作業機械１は、動力源２と、電磁弁６と、電源であるバッテリ４と、コントローラ１０とを備える。本開示では、作業機械１は、油圧アクチュエータ３と、操作装置５と、動力源コントローラ３０とを含む。本開示では、電磁弁６として、動力源２に接続された電磁弁６ｃの他に、一例として、電磁弁６ａ及び電磁弁６ｂの２つの電磁弁を有するものとしているが、これに限定されない。

【0011】

本開示では、作業機械１は、コントローラ１０の外部の電源回路、言い換えると、コントローラ１０と電磁弁６とを接続する電源回路に異常が発生したことを報知する図示しない報知部を備えてもよい。報知部は、運転席のオペレータにコントローラ１０の外部の電源回路における異常の発生を報知する報知装置である。報知部は、例えば、作業機械１の運転室に設けられたモニタまたはブザーである。

【0012】

動力源２は、作業機を動作させるための駆動力を出力する。動力源２は、動力源コントローラ３０からの制御信号によって制御される。動力源２は、例えば、エンジン、発電機、燃料電池、蓄電池、電動機、及び、可変容量形ポンプなどを含む。本開示では、動力源２は、一例として、エンジン２Ｅ及び可変容量形ポンプ２Ｐを有するものとして説明する。

【0013】

可変容量形ポンプ２Ｐには、電磁弁６ｃが接続する。可変容量形ポンプ２Ｐは、例えば、斜板の傾転角を変化させることによってポンプ容量を変化させる斜板式油圧ポンプであるが、これに限定されない。エンジン２Ｅの駆動軸２Ｘには、可変容量形ポンプ２Ｐが機械的に連結されている。エンジン２Ｅが駆動することで、可変容量形ポンプ２Ｐが駆動する。可変容量形ポンプ２Ｐは、油圧アクチュエータ３への作動油の供給源となる。本開示では、エンジン２Ｅは、動力源コントローラ３０からの制御信号によって、回転数が制御される。本開示では、可変容量形ポンプ２Ｐは、コントローラ１０からの制御信号によって、斜板の傾転角が制御される。

【0014】

油圧アクチュエータ３は、例えば、ブーム用油圧シリンダ、アーム用油圧シリンダ、バケット用油圧シリンダ、右走行用油圧モータ及び左走行用油圧モータなどの油圧駆動系である。油圧アクチュエータ３は、可変容量形ポンプ２Ｐから作動油が供給されることによって駆動する。油圧アクチュエータ３が駆動することにより、油圧アクチュエータ３に接続されたブーム、バケット及びアームを含む作業機、下部走行体、上部旋回体が作動する。油圧アクチュエータ３と可変容量ポンプ２Ｐとの間には、油圧アクチュエータ３を制御するための図示しない制御バルブが配置されている。

【0015】

バッテリ４は、作業機械１に電力を供給する。バッテリ４は、電磁弁６を駆動させるための電力を供給する。本開示では、バッテリ４は、電磁弁６ａ、電磁弁６ｂ及び電磁弁６ｃを駆動させるための電力を供給する。バッテリ４は、コントローラ１０に電力を供給する。バッテリ４には、電気信号線１０１が電気的に接続されている。バッテリ４は、電気信号線１０１を介して、コントローラ１０に接続される。バッテリ４は、電気信号線１０１及びコントローラ１０を介して、電磁弁６に接続される。本開示では、バッテリ４は、電気信号線１０１及びコントローラ１０を介して、電磁弁６ａ、電磁弁６ｂ及び電磁弁６ｃに接続される。バッテリ４からコントローラ１０へ電力を供給する回路、言い換えると、電気信号線１０１において、バッテリ４側を上流側という。

【0016】

操作装置５は、作業機械１の運転席に配置される。操作装置５は、オペレータによって操作される。操作装置５は、例えば、ブーム、バケット、アーム、及び、上部旋回体の旋回を操作するための操作レバーである。操作装置５は、例えば、走行用油圧モータを操作するための操作レバーである。操作装置５は、例えば、燃料ダイヤルである。操作装置５は、例えば、旋回駐車ブレーキを操作するための操作スイッチである。

【0017】

操作装置５は、オペレータの操作を示す信号を制御部２０へ出力する。操作装置５は、例えば、ブームの操作方向及び操作量を示すブーム操作信号を制御部２０へ出力する。操作装置５は、例えば、バケットの操作方向及び操作量を示すバケット操作信号を制御部２０へ出力する。操作装置５は、例えば、アームの操作方向及び操作量を示すアーム操作信号を制御部２０へ出力する。操作装置５は、例えば、下部走行体に対する上部旋回体の旋回方向及び旋回量を示す旋回操作信号を制御部２０へ出力する。操作装置５は、例えば、走行用モータを操作するための走行操作信号を制御部２０へ出力する。操作装置５は、例えば、エンジンのスロットル開度を示す燃料ダイヤル信号を制御部２０へ出力する。操作装置５は、例えば、旋回駐車ブレーキの係合または解放を操作するための旋回駐車ブレーキ操作信号を制御部２０へ出力する。

【0018】

電磁弁６ａは、バッテリ４から供給される電力によって、開閉動作、方向の切り替え動作などを行う。電磁弁６ａの上流側は、スイッチング素子１４Ｆの下流側に接続される。電磁弁６ａの下流側は、グランド１７Ｇに接続される。

【0019】

電磁弁６ｂは、バッテリ４から供給される電力によって、開閉動作、方向の切り替え動作などを行う。電磁弁６ｂの上流側は、スイッチング素子１５Ｆの下流側に接続される。電磁弁６ｂの下流側は、グランド１８Ｇに接続される。

【0020】

電磁弁６ａ及び電磁弁６ｂは、例えば、作業機械１の走行速度の高低を切り替えるためのもの、アタッチメントのリリーフ圧を切り替えるためのもの、作業機械１の旋回駐車ブレーキの係合または解放を切り替えるためのものなど、作業機械１に設けられた各種電磁弁である。

【0021】

電磁弁６ｃは、バッテリ４から供給される電力によって、開閉動作、方向の切り替え動作などを行う。電磁弁６ｃの上流側は、スイッチング素子１３Ｆの下流側に接続される。電磁弁６ｃの下流側は、グランド１６Ｇに接続される。電磁弁６ｃは、動力源２に接続される。電磁弁６ｃは、動力源２を制御する。より詳しくは、電磁弁６ｃは、制御部２０からの制御信号に基づいて、可変容量形ポンプ２Ｐの斜板の傾転角を制御する。

【0022】

［コントローラ］
コントローラ１０は、作業機械１のコントローラである。コントローラ１０は、作業機械１の作業機、下部走行体及び上部旋回体を制御する信号を出力する。コントローラ１０は、動力源２に駆動制御信号を出力して動力源２を制御する。コントローラ１０は、コントローラ１０の内部で異常が発生した場合、遮断制御信号を出力してバッテリ４からの電力の供給を遮断する。コントローラ１０は、コントローラ１０と電磁弁６とを接続する電源回路に異常が発生したと判定した場合、作業機の動作を制限するように動力源２を制御する指令を出力する。コントローラ１０は、制御部２０を有する。コントローラ１０には、電気信号線１０１、電気信号線１０３、電気信号線１０４、電気信号線１０５が電気的に接続される。なお、メインコントローラ１０は、コントローラ１０と電磁弁６とを接続する電源回路に異常が発生したと判定した場合、作業機、下部走行体及び上部旋回体の動作を制限するように動力源２を制御する指令を出力してもよい。

【0023】

本開示では、コントローラ１０は、コントローラ１０と電磁弁６とを接続する電源回路に異常が発生したと判定した場合、エンジン２Ｅの回転数を減少させるように制御する指令を出力する。本開示では、コントローラ１０は、コントローラ１０と電磁弁６ａ、電磁弁６ｂ及び電磁弁６ｃのそれぞれとを接続する少なくともいずれかの電源回路に異常が発生したと判定した場合、例えば、エンジン２Ｅの回転数がローアイドル相当となるように制御する指令を動力源コントローラ３０へ出力する。

【0024】

本開示では、コントローラ１０は、コントローラ１０と電磁弁６とを接続する電源回路に異常が発生したと判定した場合、可変容量形ポンプ２Ｐの吐出量を減少させるように制御する指令を出力する。本開示では、コントローラ１０は、コントローラ１０と電磁弁６ａ、電磁弁６ｂ及び電磁弁６ｃのそれぞれとを接続する少なくともいずれかの電源回路に異常が発生したと判定した場合、例えば、可変容量形ポンプ２Ｐからの吐出量最小となるように制御する指令を出力する。

【0025】

本開示では、コントローラ１０は、作業機械１のキーの動作時に、コントローラ１０と電磁弁６ａ、電磁弁６ｂ及び電磁弁６ｃのそれぞれとを接続する少なくともいずれかの電源回路の異常を判定する。作業機械１のキーの動作時とは、例えば、キーＯＮ時、または、キーＯＦＦ時である。キーＯＮ時は、作業機械１の作業開始時である。キーＯＦＦ時は、作業機械１の作業終了時である。

【0026】

コントローラ１０は、スイッチング素子１１Ｆ、１３Ｆ、１４Ｆ、及び１５Ｆと、ダイオード１１Ｄ、１３Ｄ、１４Ｄ、１５Ｄ、１６Ｄ、１７Ｄ及び１８Ｄと、グランド１６Ｇ、１７Ｇ及び１８Ｇとを有する。

【0027】

スイッチング素子１１Ｆ、１３Ｆ、１４Ｆ及び１５Ｆは、制御部２０の指令に基づいて、回路の導通状態と非導通状態とを切り替える。スイッチング素子１１Ｆ、１３Ｆ、１４Ｆ及び１５Ｆは、例えば、例えば、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）またはトランジスタなどである。

【0028】

スイッチング素子１１Ｆは、バッテリ４からの電力を供給または遮断するために設けられている。スイッチング素子１１Ｆは、バッテリ４の下流側と電磁弁６の上流側との間に配置されている。スイッチング素子１１Ｆのゲートは、制御部２０に接続される。スイッチング素子１１Ｆが導通状態になると、電気信号線１０１の下流側へ電力が供給される。スイッチング素子１１Ｆが非導通状態になると、電気信号線１０１の下流側への電力の供給が遮断される。

【0029】

より詳しくは、スイッチング素子１１Ｆに、スイッチング信号としてオンの電気信号が入力された場合、電磁弁６へ電力の供給が可能になる。スイッチング素子１１Ｆに、スイッチング信号としてオフの電気信号が入力された場合、電磁弁６へ電力の供給が遮断される。

【0030】

スイッチング素子１３Ｆは、電磁弁６ｃを駆動させるために設けられている。スイッチング素子１３Ｆは、制御部２０からの指令に応じて電磁弁６ｃへの電力の供給を切り替えるために設けられている。スイッチング素子１３Ｆは、端子１０１ａとグランド１６Ｇとの間に配置されている。スイッチング素子１３Ｆのゲートは、制御部２０に接続される。スイッチング素子１３Ｆは、天絡等の異常が発生した場合、非導通状態になり、電磁弁６ｃへの電力の供給を遮断する。

【0031】

スイッチング素子１４Ｆは、電磁弁６ａを駆動させるために設けられている。スイッチング素子１４Ｆは、制御部２０からの指令に応じて電磁弁６ａへの電力の供給を切り替えるために設けられている。スイッチング素子１４Ｆは、端子１０１ｂとグランド１７Ｇとの間に配置されている。スイッチング素子１４Ｆのゲートは、制御部２０に接続される。スイッチング素子１４Ｆは、天絡等の異常が発生した場合、非導通状態になり、電磁弁６ａへの電力の供給を遮断する。

【0032】

スイッチング素子１５Ｆは、電磁弁６ｂを駆動させるために設けられている。スイッチング素子１５Ｆは、制御部２０からの指令に応じて電磁弁６ｂへの電力の供給を切り替えるために設けられている。スイッチング素子１５Ｆは、端子１０１ｃとグランド１８Ｇとの間に配置されている。スイッチング素子１５Ｆのゲートは、制御部２０に接続される。スイッチング素子１５Ｆは、天絡等の異常が発生した場合、非導通状態になり、電磁弁６ｂへの電力の供給を遮断する。

【0033】

電気信号線１０１は、バッテリ４とコントローラ１０とを電気的に接続する。電気信号線１０１は、バッテリ４と制御部２０とを電気的に接続する。電気信号線１０１には、バッテリ４側から、スイッチング素子１１Ｆが接続される。

【0034】

端子１０１ａは、スイッチング素子１１Ｆの下流側とスイッチング素子１３Ｆの上流側とを電気的に接続する。端子１０１ｂは、スイッチング素子１１Ｆの下流側とスイッチング素子１４Ｆの上流側とを電気的に接続する。端子１０１ｃは、スイッチング素子１１Ｆの下流側とスイッチング素子１５Ｆの上流側とを電気的に接続する。

【0035】

電気信号線１０１ｉは、バッテリ４の下流側とスイッチング素子１１Ｆの上流側との間と、制御部２０とを電気的に接続する。

【0036】

電気信号線１０１ｊは、スイッチング素子１１Ｆの下流側と端子１０１ａの上流側との間と、制御部２０とを電気的に接続する。

【0037】

電気信号線１０２は、動力源２と動力源コントローラ３０とを電気的に接続する。

【0038】

電気信号線１０３は、スイッチング素子１３Ｆの下流側と電磁弁６ｃの上流側とを接続する。電気信号線１０３は、コントローラ１０と電磁弁６ｃとを電気的に接続する。電気信号線１０３は、コントローラ１０と電磁弁６ｃとを接続する電源回路である。

【0039】

電気信号線１０４は、スイッチング素子１４Ｆの下流側と電磁弁６ａの上流側とを接続する。電気信号線１０４は、コントローラ１０と電磁弁６ａとを電気的に接続する。電気信号線１０４は、コントローラ１０と電磁弁６ａとを接続する電源回路である。

【0040】

電気信号線１０５は、スイッチング素子１５Ｆの下流側と電磁弁６ｂの上流側とを接続する。電気信号線１０５は、コントローラ１０と電磁弁６ｂとを電気的に接続する。電気信号線１０５は、コントローラ１０と電磁弁６ｂとを接続する電源回路である。

【0041】

電気信号線１０６は、スイッチング素子１３Ｆの下流側と制御部２０とを電気的に接続する。電気信号線１０６は、電気信号線１０３に電気的に接続される。

【0042】

電気信号線１０７は、スイッチング素子１４Ｆの下流側と制御部２０とを電気的に接続する。電気信号線１０７は、電気信号線１０４に電気的に接続される。

【0043】

電気信号線１０８は、スイッチング素子１５Ｆの下流側と制御部２０とを電気的に接続する。電気信号線１０８は、電気信号線１０５に電気的に接続される。

【0044】

［制御部］
制御部２０は、バッテリ４から電力が供給される。制御部２０は、操作装置５からの信号を受信する。制御部２０は、動力源コントローラ３０へ信号を出力する。制御部２０は、異常監視部２１と、遮断制御部２２と、駆動制御部２３と、出力部２４とを備える。

【0045】

異常監視部２１は、コントローラ１０の内部の天絡等の異常を監視する。異常監視部２１は、例えば、コントローラ１０の内部に設けられた、スイッチング素子１１Ｆ、１３Ｆ、１４Ｆ及び１５Ｆの故障を監視する。スイッチング素子の故障を判定する方法は、公知のいずれかの方法を使用可能である。

【0046】

異常監視部２１は、コントローラ１０の外部の電源回路の天絡等の異常を監視する。異常監視部２１は、コントローラ１０と電磁弁６とを接続する電源回路における天絡等の異常の発生を監視する。天絡の例としては、図１において破線Ａで示すように、コントローラ１０とバッテリ４との間の電気信号線１０１と、電磁弁６ｃの電気信号線１０３とが電気的に導通状態となるものである。異常監視部２１は、コントローラ１０と電磁弁６ａ、電磁弁６ｂ及び電磁弁６ｃとの間の電圧を監視する。異常監視部２１は、制御部２０の制御によって電源回路である電気信号線１０３、電気信号線１０４及び電気信号線１０５から電磁弁６ａ、電磁弁６ｂまたは電磁弁６ｃへの電力供給が遮断されている状態で、電磁弁６ａ、電磁弁６ｂまたは電磁弁６ｃに閾値以上の電圧がかかっている場合、異常が発生したと判定する。異常監視部２１は、制御部２０の制御によって電源回路である電気信号線１０３、電気信号線１０４及び電気信号線１０５から電磁弁６ａ、電磁弁６ｂまたは電磁弁６ｃへの電力供給が遮断されている状態で、「フィードバック電圧が閾値以上である」ことを検出したと判断された場合、天絡等の異常が発生したと判定する。なお、フィードバック電圧の検出は、例えば、電気信号線１０３を流れる電流をコントローラ１０で電圧に変換し、変換後の電圧値をＣＰＵで入力し判定することで求めるようにしてもよい。

【0047】

異常監視部２１によるコントローラ１０の外部の電源回路の異常の監視は、日次処理として実行してもよい。本開示では、異常監視部２１は、作業機械１のキーの動作時に、コントローラ１０と電磁弁６ａ、電磁弁６ｂ及び電磁弁６ｃのそれぞれとを接続する電源回路である、電気信号線１０３、電気信号線１０４及び電気信号線１０５の少なくともいずれかにおける天絡等の異常の発生を監視する。作業機械１のキーの動作時とは、例えば、キーＯＮ時、または、キーＯＦＦ時である。キーＯＮ時は、作業機械１の作業開始時である。これにより、作業開始時に、作業機械１の異常を検出できる。キーＯＦＦ時は、作業機械１の作業終了時である。作業終了時に、作業機械１の異常を検出できる。この場合、次の作業開始時までに、メンテナンスを行うサービスマンによる作業機械１の点検及び修理を依頼することができる。

【0048】

遮断制御部２２は、バッテリ４からの電力の供給を制御する。より詳しくは、遮断制御部２２は、スイッチング素子１１Ｆのオンとオフとを切り替える。遮断制御部２２は、異常監視部２１がコントローラ１０の内部の天絡等の異常を検出した場合、バッテリ４からの電力の供給を遮断するために、スイッチング素子１１Ｆに、スイッチング信号としてオフの電気信号を出力する。なお、遮断制御部２２は、異常監視部２１がコントローラ１０の内部の天絡等の異常を検出しない場合、スイッチング素子１１Ｆに、スイッチング信号としてオンの電気信号を出力する。

【0049】

駆動制御部２３は、電磁弁６ａを制御する。より詳しくは、駆動制御部２３は、スイッチング素子１４Ｆのオンとオフとを切り替える。駆動制御部２３は、異常監視部２１がコントローラ１０の内部の天絡等の異常を検出した場合、電磁弁６ａを遮断するために、スイッチング素子１４Ｆに、スイッチング信号としてオフの電気信号を出力する。

【0050】

駆動制御部２３は、電磁弁６ｂを制御する。より詳しくは、駆動制御部２３は、スイッチング素子１５Ｆのオンとオフとを切り替える。駆動制御部２３は、異常監視部２１がコントローラ１０の内部の天絡等の異常を検出した場合、電磁弁６ｂを遮断するために、スイッチング素子１５Ｆに、スイッチング信号としてオフの電気信号を出力する。

【0051】

駆動制御部２３は、電磁弁６ｃを制御する。より詳しくは、駆動制御部２３は、スイッチング素子１３Ｆのオンとオフとを切り替える。駆動制御部２３は、異常監視部２１がコントローラ１０の内部の天絡等の異常を検出した場合、電磁弁６ｃを遮断するために、スイッチング素子１３Ｆに、スイッチング信号としてオフの電気信号を出力する。

【0052】

駆動制御部２３は、操作装置５から出力された制御信号に基づいて、電磁弁６ａ、電磁弁６ｂ及び電磁弁６ｃの少なくともいずれかを制御する。

【0053】

出力部２４は、動力源２を抑制するように制御する指令を動力源コントローラ３０へ出力する。より詳しくは、出力部２４は、異常監視部２１がコントローラ１０と電磁弁６とを接続する電源回路に異常が発生したと判定した場合、作業機の動作を制限するように動力源２を制御する指令を動力源コントローラ３０へ出力する。本開示では、出力部２４は、異常監視部２１がコントローラ１０と電磁弁６ａ、電磁弁６ｂ及び電磁弁６ｃのそれぞれとを接続する電源回路である、電気信号線１０３、電気信号線１０４及び電気信号線１０５の少なくともいずれかに異常が発生したと判定した場合、作業機、下部走行体及び上部旋回体の動作を制限するように動力源２を制御する指令を動力源コントローラ３０へ出力する。

【0054】

本開示では、出力部２４は、コントローラ１０と電磁弁６ａ、電磁弁６ｂ及び電磁弁６ｃのそれぞれとを接続する電源回路である、電気信号線１０３、電気信号線１０４及び電気信号線１０５の少なくともいずれかに異常が発生したと判定した場合、エンジン２Ｅの回転数を減少させるように制御する指令を出力する。本開示では、出力部２４は、異常監視部２１がコントローラ１０と電磁弁６ａ、電磁弁６ｂ及び電磁弁６ｃのそれぞれとを接続する少なくともいずれかの電源回路に異常が発生したと判定した場合、例えば、エンジン２Ｅの回転数がローアイドル相当となるように制御する指令を出力する。

【0055】

本開示では、出力部２４は、コントローラ１０と電磁弁６ａ、電磁弁６ｂ及び電磁弁６ｃのそれぞれとを接続する電源回路である、電気信号線１０３、電気信号線１０４及び電気信号線１０５の少なくともいずれかに異常が発生したと判定した場合、可変容量形ポンプ２Ｐの吐出量を減少させるように制御する指令を出力する。本開示では、出力部２４は、異常監視部２１がコントローラ１０と電磁弁６ａ、電磁弁６ｂ及び電磁弁６ｃのそれぞれとを接続する電源回路である、電気信号線１０３、電気信号線１０４及び電気信号線１０５の少なくともいずれかに異常が発生したと判定した場合、例えば、可変容量形ポンプ２Ｐからの吐出量が最小となるように制御する指令を出力する。

【0056】

［動力源コントローラ］
動力源コントローラ３０は、動力源２を制御するコントローラである。動力源コントローラ３０は、制御部２０及び動力源２と電気的に接続される。動力源コントローラ３０には、電気信号線１０２が電気的に接続される。動力源コントローラ３０は、動力源２を制御する制御信号を出力する。動力源コントローラ３０は、動力源２ごとに設けられる。例えば、動力源２がエンジン２Ｅである場合、動力源コントローラ３０は、エンジンコントローラである。例えば、動力源２が発電機である場合、動力源コントローラ３０は、発電機コントローラである。例えば、動力源２が燃料電池である場合、動力源コントローラ３０は、燃料電池コントローラである。

【0057】

動力源コントローラ３０は、制御部２０の出力部２４からの指令を受信した場合、動力源２を抑制するように制御する制御信号を動力源２へ出力する。異常監視部２１がコントローラ１０と電磁弁６とを接続する電源回路に異常が発生したと判定した場合、動力源コントローラ３０には、出力部２４から指令が入力される。

【0058】

動力源コントローラ３０は、出力部２４からの指令に基づいて、作業機の動作を制限するように動力源２を制御する制御信号を動力源２へ出力する。

【0059】

本開示では、動力源コントローラ３０は、制御部２０の異常監視部２１において、コントローラ１０と電磁弁６ａ、電磁弁６ｂ及び電磁弁６ｃのそれぞれとを接続する電源回路である、電気信号線１０３、電気信号線１０４及び電気信号線１０５の少なくともいずれかに異常が発生したと判定された場合、エンジン２Ｅの回転数を減少させるように制御する制御信号を動力源２へ出力する。本開示では、動力源コントローラ３０は、出力部２４からの指令に基づいて、例えば、エンジン２Ｅの回転数がローアイドル相当となるように制御する制御信号を動力源２へ出力する。

【0060】

本開示では、動力源コントローラ３０は、制御部２０の異常監視部２１において、コントローラ１０と電磁弁６ａ、電磁弁６ｂ及び電磁弁６ｃのそれぞれとを接続する電源回路である、電気信号線１０３、電気信号線１０４及び電気信号線１０５の少なくともいずれかに異常が発生したと判定された場合、可変容量形ポンプ２Ｐの吐出量を減少させるように制御する制御信号を動力源２へ出力する。本開示では、動力源コントローラ３０は、出力部２４からの指令に基づいて、例えば、可変容量形ポンプ２Ｐからの吐出量が最小となるように制御する制御信号を動力源２へ出力する。

【0061】

動力源コントローラ３０は、出力部２４からの指令に基づいて、作業機、下部走行体及び上部旋回体の動作を制限するように動力源２を制御する制御信号を動力源２へ出力する。

【0062】

［コンピュータシステム］
図２は、第１実施形態に係るコンピュータシステム１０００を示すブロック図である。上述のコントローラ６０は、コンピュータシステム１０００を含む。コンピュータシステム１０００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなプロセッサ１００１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）のような不揮発性メモリ及びＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性メモリを含むメインメモリ１００２と、ストレージ１００３と、入出力回路を含むインターフェース１００４とを有する。上述のコントローラ１０の機能は、プログラムとしてストレージ１００３に記憶されている。プロセッサ１００１は、プログラムをストレージ１００３から読み出してメインメモリ１００２に展開し、プログラムに従って上述の処理を実行する。なお、プログラムは、ネットワークを介してコンピュータシステム１０００に配信されてもよい。

【0063】

［作業機械の制御処理］
つぎに、図３に示すフローチャートを参照して、実施形態の処理の手順について説明する。図３は、第１実施形態に係る作業機械１のコントローラ１０で行われる制御方法を示すフローチャートである。本開示では、作業機械１のキーＯＮ時、または、キーＯＦＦ時に、図３に示す処理が実行される。

【0064】

異常監視部２１は、電源であるコントローラ１０と電磁弁６とを接続する電源回路に異常があるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。より詳しくは、異常監視部２１は、制御部２０の制御によって電源回路である電気信号線１０３、電気信号線１０４及び電気信号線１０５から電磁弁６ａ、電磁弁６ｂまたは電磁弁６ｃへの電力供給が遮断されている状態で、電磁弁６ａ、電磁弁６ｂまたは電磁弁６ｃに閾値以上の電圧がかかっている場合、異常が発生したと判定する。旋回制御部１１は、制御部２０の制御によって電源回路である電気信号線１０３、電気信号線１０４及び電気信号線１０５から電磁弁６ａ、電磁弁６ｂまたは電磁弁６ｃへの電力供給が遮断されている状態で、「フィードバック電圧が閾値以上である」ことを検出した場合、異常が発生したと判定する。異常監視部２１は、異常があると判定した場合（ステップＳ１０１でＹｅｓ）、ステップＳ１０２へ進む。異常監視部２１は、異常がないと判定した場合（ステップＳ１０１でＮｏ）、処理を終了する。

【0065】

異常があると判定した場合（ステップＳ１０１でＹｅｓ）、出力部２４は、動力源２を制御する指令を動力源コントローラ３０へ出力する。より詳しくは、出力部２４は、例えば、エンジン２Ｅの回転数がローアイドル相当となるように制御する指令を出力する。出力部２４は、例えば、可変容量形ポンプ２Ｐからの吐出量が最小となるように制御する指令を出力する。

【0066】

動力源２を制御する指令が出力部２４から動力源コントローラ３０へ出力されたとき、オペレータにコントローラ１０の外部の電源回路に異常が発生したことを報知する。例えば、作業機械１の運転室に設けられたモニタに、コントローラ１０の外部の電源回路における異常の発生を報知するメッセージ画像などを出力する。例えば、作業機械１の運転室に設けられたブザーを鳴動して、コントローラ１０の外部の電源回路における異常の発生を報知する。オペレータは、作業機械１の作業機、下部走行体及び上部旋回体の動作が制限されることが確認できる。

【0067】

このように、本開示では、コントローラ１０によって、コントローラ１０の外部の電源回路、言い換えると、コントローラ１０と電磁弁６とを接続する電源回路に異常が発生したと判定した場合、作業機、下部走行体及び上部旋回体の動作を制限するように、動力源２を制御する指令が出力される。作業機械１は、ローアイドル時と同程度に動作が制限され、掘削などの作業が制限される。オペレータは、作業機械１を安全な場所まで移動することができる。

【0068】

［効果］
以上のように本開示では、コントローラ１０と電磁弁６ａ、電磁弁６ｂ及び電磁弁６ｃのそれぞれとを接続する電源回路である、電気信号線１０３、電気信号線１０４及び電気信号線１０５の少なくともいずれかに異常が発生したと判定した場合、作業機、下部走行体及び上部旋回体の動作を制限するように動力源２を制御する指令出力する。本開示は、コントローラ１０の外部の電源回路で異常が発生した場合、動力源２を制御して、作業機、下部走行体及び上部旋回体の動作を制限することができる。このように、本開示によれば、コントローラ１０の内部に異常が発生した場合に加えて、コントローラ１０の外部の電源回路で異常が発生した場合にも、安全性をより高めるように作業機械１を制御することができる。

【0069】

本開示では、コントローラ１０と電磁弁６ａ、電磁弁６ｂ及び電磁弁６ｃのそれぞれとを接続する電源回路である、電気信号線１０３、電気信号線１０４及び電気信号線１０５の少なくともいずれかに異常が発生したと判定した場合、エンジン２Ｅの回転数がローアイドルとなるように制御する指令を出力する。本開示によれば、エンジン２Ｅの回転数が抑制されることにより、作業機、下部走行体及び上部旋回体の動作を制限することができる。

【0070】

本開示では、コントローラ１０と電磁弁６ａ、電磁弁６ｂ及び電磁弁６ｃのそれぞれとを接続する電源回路である、電気信号線１０３、電気信号線１０４及び電気信号線１０５の少なくともいずれかに異常が発生したと判定した場合、可変容量形ポンプ２Ｐからの吐出量が最小となるように制御する指令を出力する。本開示によれば、可変容量形ポンプ２Ｐからの吐出量が制限されることにより、作業機、下部走行体及び上部旋回体の動作を制限することができる。

【0071】

本開示では、作業機械１のキーの動作時に、コントローラ１０と電磁弁６ａ、電磁弁６ｂ及び電磁弁６ｃのそれぞれとを接続する電源回路である、電気信号線１０３、電気信号線１０４及び電気信号線１０５の少なくともいずれかの異常を判定する。本開示によれば、作業機械１の作業開始時、または、作業終了時に、コントローラ１０の外部の電源回路の異常を判定することができる。作業開始時に異常が判定された場合、作業機械１による掘削などの作業を行わないようにできる。この場合、作業中に作業機械１が動作不良になることを抑制できる。作業終了時に異常が判定された場合、次の作業開始時までに、メンテナンスを行うサービスマンによる作業機械１の点検及び修理を依頼することができる。

【0072】

本開示では、コントローラ１０と電磁弁６ａ、電磁弁６ｂ及び電磁弁６ｃのそれぞれとを接続する電源回路である、電気信号線１０３、電気信号線１０４及び電気信号線１０５の少なくともいずれかに異常が発生したことを報知部から報知する。本開示によれば、オペレータは、作業機械１の作業機、下部走行体及び上部旋回体の動作が制限されることを確認することができる。

【0073】

（第２実施形態）
図４は、第２実施形態に係る作業機械１Ａの概略ブロック図である。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。

【0074】

作業機械１Ａは、コントローラ１０と、動力源コントローラ３０Ａと、セカンダリコントローラ４０Ａとを有する。

【0075】

コントローラ１０の制御部２０は、異常監視部２１と、遮断制御部２２と、駆動制御部２３とを有する。異常監視部２１は、第１実施形態の異常監視部２１の機能のうち、コントローラ１０の内部の天絡等の異常を監視する機能を有する。遮断制御部２２及び駆動制御部２３は、第１実施形態と同様の機能を有する。

【0076】

動力源コントローラ３０Ａは、セカンダリコントローラ４０Ａ及び動力源２と電気的に接続される。動力源コントローラ３０Ａは、セカンダリコントローラ４０Ａからの制御信号に基づいて、動力源２を制御する制御信号を出力する。

【0077】

［セカンダリコントローラ］
セカンダリコントローラ４０Ａは、異常監視部４１Ａと、出力部４２Ａとを有する。セカンダリコントローラ４０Ａには、電気信号線１０４に接続された電気信号線１０７Ａを介して電磁弁６ａＡが電気的に接続される。セカンダリコントローラ４０Ａには、電気信号線１０５に接続された電気信号線１０８Ａを介して電磁弁６ｂＡが電気的に接続される。セカンダリコントローラ４０Ａには、電気信号線１０３に接続された電気信号線１０６Ａを介して電磁弁６ｃＡが電気的に接続される。セカンダリコントローラ４０Ａは、電磁弁６ａＡ、電磁弁６ｂＡ及び電磁弁６ｃＡからの信号を受信する。

【0078】

異常監視部４１Ａは、第１実施形態の異常監視部２１の機能のうち、コントローラ１０の外部の電源回路の異常を監視する機能を有する。本開示では、異常監視部４１Ａは、コントローラ１０と電磁弁６ａＡ、電磁弁６ｂＡ及び電磁弁６ｃＡのそれぞれとを接続する電源回路である、電気信号線１０３、電気信号線１０４及び電気信号線１０５の少なくともいずれかの異常を判定する。

【0079】

出力部４２Ａは、第１実施形態の出力部２４と同様の機能を有する。

【0080】

以上のように本開示では、セカンダリコントローラ４０Ａによって、コントローラ１０の外部の電源回路で異常が発生したことを検出できる。本開示によれば、コントローラ１０の内部に異常が発生した場合に加えて、コントローラ１０の外部の電源回路で異常が発生した場合にも、安全性をより高めるように作業機械１Ａを制御することができる。

【符号の説明】

【0081】

１…作業機械、２…動力源、２Ｅ…エンジン、２Ｐ…可変容量形ポンプ、２Ｘ…駆動軸、３…油圧アクチュエータ、４…バッテリ、５…操作装置、６，６ａ，６ｂ，６ｃ…電磁弁、１０…コントローラ（第１コントローラ）、１１Ｄ，１３Ｄ，１４Ｄ，１５Ｄ，１６Ｄ，１７Ｄ，１８Ｄ…ダイオード、１１Ｆ，１３Ｆ，１４Ｆ，１５Ｆ…スイッチング素子、１６Ｇ，１７Ｇ，１８Ｇ…グランド、２０…制御部、２１…異常監視部、２２…遮断制御部、２３…駆動制御部、２４…出力部、３０…動力源コントローラ、１０１，１０１ｉ，１０１ｊ，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７，１０８…電気信号線、１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ…端子。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】