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(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】P2024094841
(43)【公開日】2024-07-10
(54)【発明の名称】ショベル
(51)【国際特許分類】
E02F 9/20 20060101AFI20240703BHJP
【ＦＩ】
E02F9/20 H
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022211676
(22)【出願日】2022-12-28
(71)【出願人】
【識別番号】502246528
【氏名又は名称】住友建機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(72)【発明者】
【氏名】重野 将弥
(72)【発明者】
【氏名】黒澤 亮太
【テーマコード（参考）】
2D003
【Ｆターム（参考）】
2D003AA01
2D003AB01
2D003AB02
2D003AB03
2D003AB04
2D003BA04
2D003BA07
2D003CA02
2D003CA10
2D003DA04
2D003DB02
2D003DB03
2D003DB04
2D003DB05
(57)【要約】
【課題】異常に関係するアクチュエータの動きを許容しない場合であっても、異常に関係しないアクチュエータの動きを許容する状態を実現すること。
【解決手段】ショベル１００は、下部走行体１と、下部走行体１に旋回可能に搭載される上部旋回体３と、複数のアクチュエータと、複数のアクチュエータの操作に用いられる複数の電気式操作装置と、複数の電気式操作装置のうちの一つに異常があるか否かを判定するコントローラ３０と、を備える。コントローラ３０は、異常があると判定した一つの電気式操作装置の操作に応じた一つのアクチュエータの動きを禁止する。
【選択図】図１
【解決手段】ショベル１００は、下部走行体１と、下部走行体１に旋回可能に搭載される上部旋回体３と、複数のアクチュエータと、複数のアクチュエータの操作に用いられる複数の電気式操作装置と、複数の電気式操作装置のうちの一つに異常があるか否かを判定するコントローラ３０と、を備える。コントローラ３０は、異常があると判定した一つの電気式操作装置の操作に応じた一つのアクチュエータの動きを禁止する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
下部走行体と、
前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、
複数のアクチュエータと、
複数の前記アクチュエータの操作に用いられる複数の電気式操作装置と、
複数の前記電気式操作装置のうちの一つに異常があるか否かを判定する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、異常があると判定した一つの前記電気式操作装置の操作に応じた一つの前記アクチュエータの動きを禁止する、
ショベル。
前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、
複数のアクチュエータと、
複数の前記アクチュエータの操作に用いられる複数の電気式操作装置と、
複数の前記電気式操作装置のうちの一つに異常があるか否かを判定する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、異常があると判定した一つの前記電気式操作装置の操作に応じた一つの前記アクチュエータの動きを禁止する、
ショベル。
【請求項2】
前記制御装置は、異常がないと判定した他の前記電気式操作装置の操作に応じた他の前記アクチュエータの動きを許容する、
請求項１に記載のショベル。
請求項１に記載のショベル。
【請求項3】
前記制御装置は、前記電気式操作装置の操作内容を検出する第１センサの出力と、前記アクチュエータの動きを検出する第２センサの出力と、前記アクチュエータの動きをもたらす電流の値を検出する第３センサの出力と、に基づき、複数の前記電気式操作装置のうちの一つに異常があるか否かを判定する、
請求項１に記載のショベル。
請求項１に記載のショベル。
【請求項4】
前記制御装置は、ＰＷＭ信号を生成することにより、前記アクチュエータの動きをもたらす電流を制御し、複数の前記電気式操作装置のうちの一つに異常があると判定した場合、生成した前記ＰＷＭ信号の波形を変えることにより、異常があると判定した一つの前記電気式操作装置の操作に応じた一つの前記アクチュエータの動きを禁止する、
請求項１に記載のショベル。
請求項１に記載のショベル。
【請求項5】
前記制御装置は、複数の前記電気式操作装置のうちの一つに異常があると判定した場合、複数の前記アクチュエータの全ての動きを禁止した後で、異常があると判定していない他の前記電気式操作装置の操作に応じた他の前記アクチュエータの動きの禁止を解除する、
請求項１に記載のショベル。
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】
本開示は、ショベルに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、油圧アクチュエータに流出入する作動油の流れを切り換える制御弁のスプールの端部とパイロット油圧ポンプとの間の管路に配置されるとともに、制御弁のスプールの端部に作用するパイロット圧を調節する電磁比例弁を備えたショベルが知られている（特許文献１参照）。このショベルは、ショベルの異常を検知した場合に油圧を遮断するための緊急停止弁をパイロット油圧ポンプと電磁比例弁との間の管路に配置している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１９－２０６８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上述の緊急停止弁は、異常に関係するアクチュエータの動きを許容しない場合であっても、異常に関係しないアクチュエータの動きを許容する状態を実現できない。
【0005】
そこで、異常に関係するアクチュエータの動きを許容しない場合であっても、異常に関係しないアクチュエータの動きを許容する状態を実現できることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の実施形態に係るショベルは、下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、複数のアクチュエータと、複数の前記アクチュエータの操作に用いられる複数の電気式操作装置と、複数の前記電気式操作装置のうちの一つに異常があるか否かを判定する制御装置と、を備え、前記制御装置は、異常があると判定した一つの前記電気式操作装置の操作に応じた一つの前記アクチュエータの動きを禁止する。
【発明の効果】
【0007】
上述のショベルは、異常に関係するアクチュエータの動きを許容しない場合であっても、異常に関係しないアクチュエータの動きを許容する状態を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本開示の実施形態に係るショベルの側面図である。
【図4A】アームシリンダの操作に関する油圧システムの一部の図である。
【図4B】ブームシリンダの操作に関する油圧システムの一部の図である。
【図4C】バケットシリンダの操作に関する油圧システムの一部の図である。
【図4D】旋回油圧モータの操作に関する油圧システムの一部の図である。
【図4E】左走行油圧モータの操作に関する油圧システムの一部の図である。
【図4F】右走行油圧モータの操作に関する油圧システムの一部の図である。
【図5】コントローラの構成例を示すブロック図である。
【図6】イネーブル部の構成例の詳細を示すブロック図である。
【図7】ＰＷＭ信号とイネーブル指令信号との関係の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
【0010】
本実施形態では、ショベル１００の下部走行体１はクローラ１Ｃを含む。クローラ１Ｃは、下部走行体１に搭載されている走行アクチュエータとしての走行油圧モータ２Ｍによって駆動される。具体的には、クローラ１Ｃは左クローラ１ＣＬ及び右クローラ１ＣＲを含む。左クローラ１ＣＬは左走行油圧モータ２ＭＬによって駆動され、右クローラ１ＣＲは右走行油圧モータ２ＭＲによって駆動される。
【0011】
下部走行体１には旋回機構２を介して上部旋回体３が旋回可能に搭載されている。旋回機構２は、上部旋回体３に搭載されている旋回アクチュエータとしての旋回油圧モータ２Ａによって駆動される。但し、旋回アクチュエータは、電動アクチュエータとしての旋回電動発電機であってもよい。
【0012】
上部旋回体３にはブーム４が取り付けられている。ブーム４の先端にはアーム５が取り付けられ、アーム５の先端にはエンドアタッチメントとしてのバケット６が取り付けられている。ブーム４、アーム５、及びバケット６は、アタッチメントＡＴの一例である掘削アタッチメントを構成する。ブーム４はブームシリンダ７で駆動され、アーム５はアームシリンダ８で駆動され、バケット６はバケットシリンダ９で駆動される。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は、アタッチメントアクチュエータを構成している。掘削アタッチメントには、ブーム角度センサ、アーム角度センサ、及びバケット角度センサ等の姿勢センサが取り付けられていてもよい。図１及び図２に示す例では、バケット６は、掘削バケットであるが、法面バケット、スケルトンバケット、又は（除礫バケット）等であってもよい。また、バケット６は、バケットチルト機構を備えていてもよい。
【0013】
ブーム角度センサは、ブーム４に取り付けられ、ブーム４の上部旋回体３に対する回動角度（以下、「ブーム角度」）を検出する。ブーム角度は、例えば、側面視において、上部旋回体３の旋回平面（旋回軸に垂直な平面）に対してブーム４の両端の点（連結ピンの中心点）を結ぶ直線が成す角度である。ブーム角度センサは、例えば、ロータリエンコーダ、加速度センサ、６軸センサ、ＩＭＵ（Inertial Measurement Unit：慣性計測装置）、又は、それらの組み合わせ等である。また、ブーム角度センサは、可変抵抗器を利用したポテンショメータ、ブーム角度に対応する油圧シリンダ（ブームシリンダ７）のストローク量を検出するシリンダセンサ等で構成されていてもよい。アーム角度センサ及びバケット角度センサについても同様である。ブーム角度センサ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。
【0014】
アーム角度センサは、アーム５に取り付けられ、アーム５のブーム４に対する回動角度（以下、「アーム角度」）を検出する。アーム角度は、例えば、側面視において、ブーム４の両端の点（連結ピンの中心点）を結ぶ直線に対してアーム５の両端の点（連結ピンの中心点）を結ぶ直線が成す角度である。アーム角度センサ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。
【0015】
バケット角度センサは、バケット６に取り付けられ、バケット６のアーム５に対する回動角度（以下、「バケット角度」）を検出する。バケット角度は、例えば、側面視において、アーム５の両端の点（連結ピンの中心点）を結ぶ直線に対してバケット６の支点（連結ピンの中心点）と先端（刃先）とを結ぶ直線が成す角度である。バケット角度センサ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。なお、バケット角度センサは省略されてもよい。この場合、コントローラ３０は、操作センサ２９ＲＢ（図３参照）の出力に基づいてバケット角度を推定してもよい。
【0016】
上部旋回体３には、運転室としてのキャビン１０が設けられ、且つ、エンジン１１等の動力源が搭載されている。動力源は、水素エンジン又は電動モータ等であってもよい。キャビン１０の内部には、操作装置２６、コントローラ３０、ゲートロックレバー５０、及び操作方式切換装置ＳＤ等が設けられている。また、上部旋回体３には、空間認識装置７０及び旋回角速度センサＳ５等が取り付けられている。また、上部旋回体３には機体傾斜センサが取り付けられていてもよい。なお、本書では、便宜上、上部旋回体３における、掘削アタッチメントが取り付けられている側を前側とし、カウンタウェイトが取り付けられている側を後側とする。
【0017】
空間認識装置７０は、ショベル１００の周囲の三次元空間に存在する物体を認識できるように構成されている。空間認識装置７０は、例えば、撮像装置、ＬＩＤＡＲ、又はそれらの任意の組み合わせを含む。本実施形態では、空間認識装置７０は、キャビン１０の上面前端に取り付けられた前方センサ７０Ｆ、上部旋回体３の上面後端に取り付けられた後方センサ７０Ｂ、上部旋回体３の上面左端に取り付けられた左方センサ７０Ｌ、及び、上部旋回体３の上面右端に取り付けられた右方センサ７０Ｒを含む。
【0018】
機体傾斜センサは、水平面に対する機体（上部旋回体３又は下部走行体１）の傾斜状態を検出する。機体傾斜センサは、例えば、ショベル１００（すなわち、上部旋回体３）の前後方向及び左右方向の２軸回りの傾斜角度（以下、「前後傾斜角」及び「左右傾斜角」）を検出する。機体傾斜センサは、例えば、ロータリエンコーダ、加速度センサ、６軸センサ、慣性計測装置（ＩＭＵ）、又は、それらの組み合わせ等である。機体傾斜センサによる傾斜角度（前後傾斜角及び左右傾斜角）に対応する検出信号は、コントローラ３０に取り込まれる。
【0019】
旋回角速度センサＳ５は、上部旋回体３の旋回角速度を検出するように構成されている。本実施形態では、旋回角速度センサＳ５は、例えば、上部旋回体３の姿勢を計測する慣性計測装置（ＩＭＵ）である。また、旋回角速度センサＳ５は、レゾルバ又はロータリエンコーダ等であってもよい。旋回角速度センサＳ５は、旋回速度を検出してもよい。旋回速度は、旋回角速度から算出されてもよい。
【0020】
操作装置２６は、操作者がアクチュエータの操作のために用いる装置である。本実施形態では、操作装置２６は、電気式操作装置である。操作装置２６は、例えば、操作レバー及び操作ペダルを含む。本実施形態では、操作レバーは、電気式操作レバーである。アクチュエータは、油圧アクチュエータ及び電動アクチュエータの少なくとも１つを含む。
【0021】
操作方式切換装置ＳＤは、操作レバーの操作方式を切り換えることができるように構成される。例えば、操作方式切換装置ＳＤは、キャビン１０内の右側コンソールに設けられた押しボタンスイッチを含み、押しボタンスイッチが押される度に、第１操作方式と第２操作方式との間で操作レバーの操作方式を切り換えることができるように構成される。例えば、第１操作方式は、左操作レバー２６Ｌ（図３参照。）が前方に倒されたときにアーム５が開かれ、左操作レバー２６Ｌが後方に倒されたときにアーム５が閉じられ、左操作レバー２６Ｌが左方に倒されたときに左旋回が実行され、且つ、左操作レバー２６Ｌが右方に倒されたときに右旋回が実行されるように構成されている。また、第１操作方式は、右操作レバー２６Ｒ（図３参照。）が前方に倒されたときにブーム４が下げられ、右操作レバー２６Ｒが後方に倒されたときにブーム４が上げられ、右操作レバー２６Ｒが左方に倒されたときにバケット６が閉じられ、且つ、右操作レバー２６Ｒが右方に倒されたときにバケット６が開かれるように構成されている。一方で、第２操作方式は、左操作レバー２６Ｌ（図３参照。）が前方に倒されたときに右旋回が実行され、左操作レバー２６Ｌが後方に倒されたときに左旋回が実行され、左操作レバー２６Ｌが左方に倒されたときにアーム５が開かれ、且つ、左操作レバー２６Ｌが右方に倒されたときにアーム５が閉じられるように構成されている。
【0022】
ショベル１００の操作者は、例えば、掘削バケットを用いて掘削作業を行う場合に第１操作方式を選択し、スケルトンバケット（除礫バケット）を用いて除礫作業を行う場合に第２操作方式を選択してもよい。
【0023】
コントローラ３０は、ショベル１００を制御するための制御装置である。本実施形態では、コントローラ３０は、ＣＰＵ、揮発性記憶装置、及び不揮発性記憶装置等を備えたコンピュータで構成されている。そして、コントローラ３０は、各機能に対応するプログラムを不揮発性記憶装置から読み出して揮発性記憶装置にロードし、対応する処理をＣＰＵに実行させる。
【0024】
次に、図３を参照し、ショベル１００に搭載される油圧システムの構成例について説明する。図３は、ショベル１００に搭載される油圧システムの構成例を示す図である。図３は、機械的動力伝達系、作動油ライン、パイロットライン、電気制御系を、それぞれ、二重線、実線、破線、点線で示している。
【0025】
ショベル１００の油圧システムは、主に、エンジン１１、レギュレータ１３、メインポンプ１４、パイロットポンプ１５、コントロールバルブユニット１７、操作装置２６、吐出圧センサ２８、操作センサ２９、及びコントローラ３０等を含む。
【0026】
図３において、油圧システムは、エンジン１１によって駆動されるメインポンプ１４から、センターバイパス管路４０又はパラレル管路４２を経て作動油タンクまで作動油を循環させることができるように構成されている。
【0027】
エンジン１１は、ショベル１００の動力源の一例である。本実施形態では、エンジン１１は、例えば、所定の回転数を維持するように動作するディーゼルエンジンである。エンジン１１の出力軸は、メインポンプ１４及びパイロットポンプ１５のそれぞれの入力軸に連結されている。なお、ショベル１００の動力源は、バッテリ又は電源ケーブルを介して接続される外部電源の電力で動くモータ等であってもよい。
【0028】
メインポンプ１４は、作動油ラインを介して作動油をコントロールバルブユニット１７に供給できるように構成されている。本実施形態では、メインポンプ１４は、斜板式可変容量型油圧ポンプである。
【0029】
レギュレータ１３は、メインポンプ１４の吐出量を制御できるように構成されている。本実施形態では、レギュレータ１３は、コントローラ３０からの制御指令に応じてメインポンプ１４の斜板傾転角を調節することによってメインポンプ１４の吐出量を制御する。
【0030】
パイロットポンプ１５は、制御弁１７１～１７６のそれぞれのパイロットポートに作用する制御圧であるパイロット圧を生成するパイロット圧生成装置の一例であり、パイロットラインを介して油圧制御機器に作動油を供給できるように構成されている。本実施形態では、パイロットポンプ１５は、固定容量型油圧ポンプである。但し、パイロット圧生成装置は、メインポンプ１４によって実現されてもよい。すなわち、メインポンプ１４は、作動油ラインを介して作動油をコントロールバルブユニット１７に供給する機能に加え、パイロットラインを介して各種油圧制御機器に作動油を供給する機能を備えていてもよい。この場合、パイロットポンプ１５は、省略されてもよい。
【0031】
コントロールバルブユニット１７は、ショベル１００における油圧システムを制御する油圧制御装置である。本実施形態では、コントロールバルブユニット１７は、制御弁１７１～１７６を含む。制御弁１７５は制御弁１７５Ｌ及び制御弁１７５Ｒを含み、制御弁１７６は制御弁１７６Ｌ及び制御弁１７６Ｒを含む。コントロールバルブユニット１７は、制御弁１７１～１７６を通じ、メインポンプ１４が吐出する作動油を１又は複数の油圧アクチュエータに選択的に供給できるように構成されている。制御弁１７１～１７６は、例えば、メインポンプ１４から油圧アクチュエータに流れる作動油の流量、及び、油圧アクチュエータから作動油タンクに流れる作動油の流量を制御する。油圧アクチュエータは、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、左走行油圧モータ２ＭＬ、右走行油圧モータ２ＭＲ及び旋回油圧モータ２Ａを含む。
【0032】
操作装置２６は、操作者がアクチュエータを操作できるように構成されている。本実施形態では、操作装置２６は、操作者が油圧アクチュエータを操作できるように構成された油圧アクチュエータ操作装置を含む。具体的には、油圧アクチュエータ操作装置は、電磁弁を用いて、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、コントロールバルブユニット１７内の対応する制御弁のパイロットポートに供給できるように構成されている。パイロットポートのそれぞれに供給される作動油の圧力（パイロット圧）は、油圧アクチュエータのそれぞれに対応する操作装置２６の操作方向及び操作量に応じた圧力である。
【0033】
吐出圧センサ２８は、メインポンプ１４の吐出圧を検出できるように構成されている。本実施形態では、吐出圧センサ２８は、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。
【0034】
操作センサ２９は、操作者による操作装置２６の操作の内容を検出できるように構成されている。本実施形態では、操作センサ２９は、アクチュエータのそれぞれに対応する操作装置２６の操作方向及び操作量を検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。図示例では、操作センサ２９は、操作レバーの操作角度を検出する操作角度センサである。
【0035】
メインポンプ１４は、左メインポンプ１４Ｌ及び右メインポンプ１４Ｒを含む。そして、左メインポンプ１４Ｌは、左センターバイパス管路４０Ｌ又は左パラレル管路４２Ｌを経て作動油タンクまで作動油を循環させ、右メインポンプ１４Ｒは、右センターバイパス管路４０Ｒ又は右パラレル管路４２Ｒを経て作動油タンクまで作動油を循環させる。
【0036】
左センターバイパス管路４０Ｌは、コントロールバルブユニット１７内に配置された制御弁１７１、１７３、１７５Ｌ及び１７６Ｌを通る作動油ラインである。右センターバイパス管路４０Ｒは、コントロールバルブユニット１７内に配置された制御弁１７２、１７４、１７５Ｒ及び１７６Ｒを通る作動油ラインである。
【0037】
制御弁１７１は、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油を左走行油圧モータ２ＭＬへ供給し、且つ、左走行油圧モータ２ＭＬが吐出する作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
【0038】
制御弁１７２は、右メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油を右走行油圧モータ２ＭＲへ供給し、且つ、右走行油圧モータ２ＭＲが吐出する作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
【0039】
制御弁１７３は、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油を旋回油圧モータ２Ａへ供給し、且つ、旋回油圧モータ２Ａが吐出する作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
【0040】
制御弁１７４は、右メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油をバケットシリンダ９へ供給し、且つ、バケットシリンダ９内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
【0041】
制御弁１７５Ｌは、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油をブームシリンダ７へ供給するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。制御弁１７５Ｒは、右メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油をブームシリンダ７へ供給し、且つ、ブームシリンダ７内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
【0042】
制御弁１７６Ｌは、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油をアームシリンダ８へ供給し、且つ、アームシリンダ８内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
【0043】
制御弁１７６Ｒは、右メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油をアームシリンダ８へ供給し、且つ、アームシリンダ８内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
【0044】
左パラレル管路４２Ｌは、左センターバイパス管路４０Ｌに並行する作動油ラインである。左パラレル管路４２Ｌは、制御弁１７１、１７３、及び１７５Ｌの何れかによって左センターバイパス管路４０Ｌを通る作動油の流れが制限或いは遮断された場合に、より下流の制御弁に作動油を供給できる。右パラレル管路４２Ｒは、右センターバイパス管路４０Ｒに並行する作動油ラインである。右パラレル管路４２Ｒは、制御弁１７２、１７４、及び１７５Ｒの何れかによって右センターバイパス管路４０Ｒを通る作動油の流れが制限或いは遮断された場合に、より下流の制御弁に作動油を供給できる。
【0045】
レギュレータ１３は、左レギュレータ１３Ｌ及び右レギュレータ１３Ｒを含む。左レギュレータ１３Ｌは、左メインポンプ１４Ｌの吐出圧に応じて左メインポンプ１４Ｌの斜板傾転角を調節することによって、左メインポンプ１４Ｌの吐出量を制御する。具体的には、左レギュレータ１３Ｌは、例えば、左メインポンプ１４Ｌの吐出圧の増大に応じて左メインポンプ１４Ｌの斜板傾転角を調節して吐出量を減少させる。右レギュレータ１３Ｒについても同様である。吐出圧と吐出量との積で表されるメインポンプ１４の吸収パワー（吸収馬力）がエンジン１１の出力パワー（出力馬力）を超えないようにするためである。
【0046】
操作装置２６は、左操作レバー２６Ｌ、右操作レバー２６Ｒ及び走行操作装置を含む。走行操作装置は、走行レバー２６Ｄ及び走行ペダルを含む。走行レバー２６Ｄは、左走行レバー２６ＤＬ及び右走行レバー２６ＤＲを含む。
【0047】
左操作レバー２６Ｌは、旋回操作とアーム５の操作に用いられる。左操作レバー２６Ｌは、前後方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁１７６のパイロットポートに導入させる。また、左右方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁１７３のパイロットポートに導入させる。
【0048】
具体的には、左操作レバー２６Ｌは、アーム閉じ方向に操作された場合に、制御弁１７６Ｌの右側パイロットポートに作動油を導入させ、且つ、制御弁１７６Ｒの左側パイロットポートに作動油を導入させる。また、左操作レバー２６Ｌは、アーム開き方向に操作された場合には、制御弁１７６Ｌの左側パイロットポートに作動油を導入させ、且つ、制御弁１７６Ｒの右側パイロットポートに作動油を導入させる。また、左操作レバー２６Ｌは、左旋回方向に操作された場合に、制御弁１７３の左側パイロットポートに作動油を導入させ、右旋回方向に操作された場合に、制御弁１７３の右側パイロットポートに作動油を導入させる。
【0049】
図３に示す例では、左操作レバー２６Ｌは、前後方向に操作されたときにアーム操作レバーとして機能し、左右方向に操作されたときに旋回操作レバーとして機能する。
【0050】
右操作レバー２６Ｒは、ブーム４の操作とバケット６の操作に用いられる。右操作レバー２６Ｒは、前後方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁１７５のパイロットポートに導入させる。また、左右方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁１７４のパイロットポートに導入させる。
【0051】
具体的には、右操作レバー２６Ｒは、ブーム下げ方向に操作された場合に、制御弁１７５Ｒの左側パイロットポートに作動油を導入させる。また、右操作レバー２６Ｒは、ブーム上げ方向に操作された場合には、制御弁１７５Ｌの右側パイロットポートに作動油を導入させ、且つ、制御弁１７５Ｒの左側パイロットポートに作動油を導入させる。また、右操作レバー２６Ｒは、バケット閉じ方向に操作された場合に、制御弁１７４の右側パイロットポートに作動油を導入させ、バケット開き方向に操作された場合に、制御弁１７４の左側パイロットポートに作動油を導入させる。
【0052】
図３に示す例では、右操作レバー２６Ｒは、前後方向に操作されたときにブーム操作レバーとして機能し、左右方向に操作されたときにバケット操作レバーとして機能する。
【0053】
走行レバー２６Ｄは、クローラ１Ｃの操作に用いられる。具体的には、左走行レバー２６ＤＬは、左クローラ１ＣＬの操作に用いられる。左走行レバー２６ＤＬは、左走行ペダルと連動するように構成されていてもよい。左走行レバー２６ＤＬは、前後方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁１７１のパイロットポートに導入させる。右走行レバー２６ＤＲは、右クローラ１ＣＲの操作に用いられる。右走行レバー２６ＤＲは、右走行ペダルと連動するように構成されていてもよい。右走行レバー２６ＤＲは、前後方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁１７２のパイロットポートに導入させる。
【0054】
吐出圧センサ２８は、吐出圧センサ２８Ｌ及び吐出圧センサ２８Ｒを含む。吐出圧センサ２８Ｌは、左メインポンプ１４Ｌの吐出圧を検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。吐出圧センサ２８Ｒについても同様である。
【0055】
操作センサ２９は、操作センサ２９ＬＡ、２９ＬＢ、２９ＲＡ、２９ＲＢ、２９ＤＬ、２９ＤＲを含む。操作センサ２９ＬＡは、操作者による左操作レバー２６Ｌに対する前後方向への操作の内容を検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作の内容は、例えば、レバー操作方向、レバー操作量（レバー操作角度）等である。
【0056】
同様に、操作センサ２９ＬＢは、操作者による左操作レバー２６Ｌに対する左右方向への操作の内容を検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作センサ２９ＲＡは、操作者による右操作レバー２６Ｒに対する前後方向への操作の内容を検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作センサ２９ＲＢは、操作者による右操作レバー２６Ｒに対する左右方向への操作の内容を検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作センサ２９ＤＬは、操作者による左走行レバー２６ＤＬに対する前後方向への操作の内容を検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作センサ２９ＤＲは、操作者による右走行レバー２６ＤＲに対する前後方向への操作の内容を検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。
【0057】
コントローラ３０は、操作センサ２９の出力を受信し、必要に応じてレギュレータ１３に対して制御指令を出力し、メインポンプ１４の吐出量を変化させる。また、コントローラ３０は、絞り１８の上流に設けられた制御圧センサ１９の出力を受信し、必要に応じてレギュレータ１３に対して制御指令を出力し、メインポンプ１４の吐出量を変化させる。絞り１８は左絞り１８Ｌ及び右絞り１８Ｒを含み、制御圧センサ１９は左制御圧センサ１９Ｌ及び右制御圧センサ１９Ｒを含む。
【0058】
左センターバイパス管路４０Ｌには、最も下流にある制御弁１７６Ｌと作動油タンクとの間に左絞り１８Ｌが配置されている。そのため、左メインポンプ１４Ｌが吐出した作動油の流れは、左絞り１８Ｌで制限される。そして、左絞り１８Ｌは、左レギュレータ１３Ｌを制御するための制御圧を発生させる。左制御圧センサ１９Ｌは、この制御圧を検出するためのセンサであり、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。コントローラ３０は、この制御圧に応じて左メインポンプ１４Ｌの斜板傾転角を調節することによって、左メインポンプ１４Ｌの吐出量を制御する。コントローラ３０は、この制御圧が大きいほど左メインポンプ１４Ｌの吐出量を減少させ、この制御圧が小さいほど左メインポンプ１４Ｌの吐出量を増大させる。右メインポンプ１４Ｒの吐出量も同様に制御される。
【0059】
具体的には、図３で示されるようにショベル１００における油圧アクチュエータが何れも操作されていない待機状態の場合、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油は、左センターバイパス管路４０Ｌを通って左絞り１８Ｌに至る。そして、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油の流れは、左絞り１８Ｌの上流で発生する制御圧を増大させる。その結果、コントローラ３０は、左メインポンプ１４Ｌの吐出量を許容最小吐出量まで減少させ、吐出した作動油が左センターバイパス管路４０Ｌを通過する際の圧力損失（ポンピングロス）を抑制する。一方、何れかの油圧アクチュエータが操作された場合、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油は、操作対象の油圧アクチュエータに対応する制御弁を介して、操作対象の油圧アクチュエータに流れ込む。そして、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油の流れは、左絞り１８Ｌに至る量を減少或いは消失させ、左絞り１８Ｌの上流で発生する制御圧を低下させる。その結果、コントローラ３０は、左メインポンプ１４Ｌの吐出量を増大させ、操作対象の油圧アクチュエータに十分な作動油を循環させ、操作対象の油圧アクチュエータの駆動を確かなものとする。なお、コントローラ３０は、右メインポンプ１４Ｒの吐出量も同様に制御する。
【0060】
上述のような構成により、図３の油圧システムは、待機状態においては、メインポンプ１４における無駄なエネルギ消費を抑制できる。無駄なエネルギ消費は、メインポンプ１４が吐出する作動油がセンターバイパス管路４０で発生させるポンピングロスを含む。また、図３の油圧システムは、油圧アクチュエータを作動させる場合には、メインポンプ１４から必要十分な作動油を作動対象の油圧アクチュエータに確実に供給できる。
【0061】
また、ブームシリンダ７にはブームロッド圧センサＳ７Ｒ及びブームボトム圧センサＳ７Ｂが取り付けられていてもよい。アームシリンダ８にはアームロッド圧センサＳ８Ｒ及びアームボトム圧センサＳ８Ｂが取り付けられていてもよい。バケットシリンダ９にはバケットロッド圧センサＳ９Ｒ及びバケットボトム圧センサＳ９Ｂが取り付けられていてもよい。ブームロッド圧センサＳ７Ｒ、ブームボトム圧センサＳ７Ｂ、アームロッド圧センサＳ８Ｒ、アームボトム圧センサＳ８Ｂ、バケットロッド圧センサＳ９Ｒ及びバケットボトム圧センサＳ９Ｂは、「シリンダ圧センサ」とも称される。また、旋回油圧モータ２Ａには左旋回圧センサＳ１０Ｌ及び右旋回圧センサＳ１０Ｒが取り付けられていてもよい。また、左走行油圧モータ２ＭＬには後進圧センサＳ１１Ｂ及び前進圧センサＳ１１Ｆが取り付けられ、右走行油圧モータ２ＭＲには後進圧センサＳ１２Ｂ及び前進圧センサＳ１２Ｆが取り付けられていてもよい。左旋回圧センサＳ１０Ｌ、右旋回圧センサＳ１０Ｒ、後進圧センサＳ１１Ｂ、前進圧センサＳ１１Ｆ、後進圧センサＳ１２Ｂ、及び前進圧センサＳ１２Ｆは、「モータ圧センサ」とも称される。
【0062】
ブームロッド圧センサＳ７Ｒはブームシリンダ７のロッド側油室の圧力（以下、「ブームロッド圧」とする。）を検出し、ブームボトム圧センサＳ７Ｂはブームシリンダ７のボトム側油室の圧力（以下、「ブームボトム圧」とする。）を検出する。アームロッド圧センサＳ８Ｒはアームシリンダ８のロッド側油室の圧力（以下、「アームロッド圧」とする。）を検出し、アームボトム圧センサＳ８Ｂはアームシリンダ８のボトム側油室の圧力（以下、「アームボトム圧」とする。）を検出する。バケットロッド圧センサＳ９Ｒはバケットシリンダ９のロッド側油室の圧力（以下、「バケットロッド圧」とする。）を検出し、バケットボトム圧センサＳ９Ｂはバケットシリンダ９のボトム側油室の圧力（以下、「バケットボトム圧」とする。）を検出する。左旋回圧センサＳ１０Ｌは、旋回油圧モータ２Ａの左側ポートにおける作動油の圧力を検出する。右旋回圧センサＳ１０Ｒは、旋回油圧モータ２Ａの右側ポートにおける作動油の圧力を検出する。各センサで検出された値は、コントローラ３０に送信される。なお、油圧シリンダの動きは、シリンダストローク量を検出するストロークセンサによって検出されてもよい。
【0063】
パイロットポンプ１５とコントロールバルブユニット１７とを繋ぐパイロットラインには元栓として機能する弁が設けられていてもよい。この弁は、閉状態と開状態とが切り換わるように構成され、閉状態において、パイロットポンプ１５とコントロールバルブユニット１７との間の作動油の流れを遮断でき、開状態において、パイロットポンプ１５とコントロールバルブユニット１７との間の作動油の流れを許容できる。図示例では、元栓として機能する弁は、ゲートロック弁３５と称され、コントローラ３０からの制御指令に応じて閉状態と開状態とが切り換わるように構成されている。なお、ゲートロック弁３５は、制御弁１７１～１７６のそれぞれのストロークを個別に停止させることができるように、パイロットポンプ１５と制御弁１７１～１７６のそれぞれのパイロットポートとを繋ぐパイロットラインに配置されていてもよい。また、ゲートロック弁３５を開状態から閉状態に切り換えるか否かの判定は、ショベル１００の動作中に行われてもよく、ショベル１００の停止中に行われてもよく、起動フラグが立てられたときに行われてもよい。起動フラグは、例えば、操作装置２６が操作されたとき、又は、エンジン１１が始動したとき等に立てられる。
【0064】
また、キャビン１０内にゲートロックレバー５０が設けられていてもよい。ゲートロックレバー５０は、ショベル１００の状態を切り換える装置である。図示例では、ゲートロックレバー５０は、ショベル１００を作業不可状態とするロック状態と、ショベル１００を作業可能状態とするロック解除状態とを有する。なお、「作業可能状態」は、操作者がショベル１００を操作できる状態を意味し、「作業不可状態」は、操作者がショベル１００を操作できない状態を意味する。ゲートロックレバー５０は、自身の現在の状態を表す信号をコントローラ３０に対して出力する。コントローラ３０は、所定周期で繰り返しゲートロックレバー５０の状態を監視（確認）する。
【0065】
具体的には、操作者は、運転席の左側前端部に設けられたゲートロックレバー５０を引き上げることによりゲートロックレバー５０をロック解除状態とし、ゲートロックレバー５０を押し下げることによりゲートロックレバー５０をロック状態とする。ロック解除状態において、ゲートロックレバー５０は、キャビン１０の乗降口を遮って操作者がキャビン１０から退出するのを規制しながら、操作装置２６による操作を有効にして操作者がショベル１００を操作できるようにする。一方、ロック状態において、ゲートロックレバー５０は、キャビン１０の乗降口を開放して操作者がキャビン１０から退出するのを許容しながら、操作装置２６による操作を無効にして操作者がショベル１００を操作できないようにする。
【0066】
なお、ゲートロックレバー５０は、ロック状態においてゲートロック弁３５を閉状態とし、ロック解除状態においてゲートロック弁３５を開状態とすることができるように構成されていてもよい。この場合、操作者は、手動でゲートロックレバー５０のロック状態とロック解除状態とを切り換えることにより、ゲートロック弁３５の開状態と閉状態とを切り換えることができる。具体的には、ゲートロック弁３５は、パイロットポンプ１５とコントロールバルブユニット１７との間の管路に設けられる切換弁である。図３に示す例では、ゲートロック弁３５は、コントローラ３０からの制御指令に応じて動作する電磁弁である。また、図３に示す例では、ゲートロック弁３５は、ゲートロックレバー５０に機械的に連結されてゲートロックレバー５０の手動操作に連動するように構成されている。また、コントロールバルブユニット１７は、メインポンプ１４と各種油圧アクチュエータとの間の作動油の流れを制御する制御弁１７１～１７６を含む。ゲートロック弁３５は、閉状態において、パイロットポンプ１５と制御弁１７１～１７６のそれぞれのパイロットポートとの間の作動油の流れを遮断して（油圧を遮断して）操作装置２６による操作を無効にすることができる。また、ゲートロック弁３５は、開状態において、パイロットポンプ１５と制御弁１７１～１７６のそれぞれのパイロットポートとの間の作動油の流れを許容して操作装置２６による操作を有効にすることができる。
【0067】
次に、図４Ａ～図４Ｆを参照し、コントローラ３０がアクチュエータを動作させるための構成について説明する。図４Ａ～図４Ｆは、油圧システムの一部を抜き出した図である。具体的には、図４Ａは、アームシリンダ８の操作に関する油圧システム部分を抜き出した図であり、図４Ｂは、ブームシリンダ７の操作に関する油圧システム部分を抜き出した図である。図４Ｃは、バケットシリンダ９の操作に関する油圧システム部分を抜き出した図であり、図４Ｄは、旋回油圧モータ２Ａの操作に関する油圧システム部分を抜き出した図である。図４Ｅは、左走行油圧モータ２ＭＬの操作に関する油圧システム部分を抜き出した図であり、図４Ｆは、右走行油圧モータ２ＭＲの操作に関する油圧システム部分を抜き出した図である。
【0068】
図４Ａ～図４Ｆに示すように、油圧システムは、電磁弁３１及び圧力センサ３２を含む。電磁弁３１は、電磁弁３１ＡＬ～電磁弁３１ＦＬ及び電磁弁３１ＡＲ～電磁弁３１ＦＲを含む。圧力センサ３２は、圧力センサ３２ＡＬ～圧力センサ３２ＦＬ及び圧力センサ３２ＡＲ～圧力センサ３２ＦＲを含む。
【0069】
電磁弁３１は、パイロットポンプ１５とコントロールバルブユニット１７内の対応する制御弁のパイロットポートとを接続する管路に配置され、開口面積を変更することにより、その管路の流路面積を変更できるように構成されている。本実施形態では、電磁弁３１は、電磁比例弁であり、コントローラ３０が出力する制御指令に応じて動作する。具体的には、電磁弁３１は、コントローラ３０が出力する制御指令（制御信号）に応じて動作する電流出力部３０Ｆ（図５参照）を通じて供給される電流によって駆動される。そして、電磁弁３１は、供給された電流の値（電流値）を検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力するように構成されていてもよい。すなわち、電磁弁３１は、電流センサとしても機能するように構成されていてもよい。コントローラ３０は、この検出値に基づいて電磁弁３１をフィードバック制御するように構成されていてもよい。そのため、コントローラ３０は、操作者による操作装置２６の操作に応じ、又は、操作者による操作装置２６の操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１を介し、コントロールバルブユニット１７内の対応する制御弁のパイロットポートに供給できる。そして、コントローラ３０は、電磁弁３１が生成するパイロット圧を、対応する制御弁のパイロットポートに作用させることができる。
【0070】
圧力センサ３２は、電磁弁３１が生成するパイロット圧の大きさを検出できるように構成されている。そして、圧力センサ３２は、検出した値をコントローラ３０に対して出力するように構成されている。
【0071】
この構成により、コントローラ３０は、特定の操作装置２６に対する操作が行われている場合に加え、特定の操作装置２６に対する操作が行われていない場合であっても、その特定の操作装置２６に対応する油圧アクチュエータを動作させることができる。また、コントローラ３０は、特定の操作装置２６に対する操作が行われている場合であっても、その特定の操作装置２６に対応する油圧アクチュエータの動作を強制的に停止させることができる。また、コントローラ３０は、圧力センサ３２の出力に基づき、電磁弁３１が生成するパイロット圧をフィードバック制御することができる。
【0072】
例えば、図４Ａに示すように、左操作レバー２６Ｌは、アーム５を操作するために用いられる。具体的には、左操作レバー２６Ｌは、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を利用し、前後方向への操作に応じたパイロット圧を制御弁１７６のパイロットポートに作用させる。より具体的には、左操作レバー２６Ｌは、アーム閉じ方向（後方向）に操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７６Ｌの右側パイロットポートと制御弁１７６Ｒの左側パイロットポートに作用させる。このパイロット圧は、圧力センサ３２ＡＬによって検出される。また、左操作レバー２６Ｌは、アーム開き方向（前方向）に操作された場合には、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７６Ｌの左側パイロットポートと制御弁１７６Ｒの右側パイロットポートに作用させる。このパイロット圧は、圧力センサ３２ＡＲによって検出される。
【0073】
操作装置２６にはスイッチＳＷが設けられている。本実施形態では、スイッチＳＷは、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２を含む。スイッチＳＷ１は、左操作レバー２６Ｌの先端に設けられたＭＣスイッチ（押しボタンスイッチ）である。操作者は、スイッチＳＷ１を押しながら左操作レバー２６Ｌを操作できる。スイッチＳＷ１は、右操作レバー２６Ｒに設けられていてもよく、キャビン１０内の他の位置に設けられていてもよい。スイッチＳＷ２は、左走行レバー２６ＤＬの先端に設けられたＭＣスイッチ（押しボタンスイッチ）である。操作者は、スイッチＳＷ２を押しながら左走行レバー２６ＤＬを操作できる。スイッチＳＷ２は、右走行レバー２６ＤＲに設けられていてもよく、キャビン１０内の他の位置に設けられていてもよい。
【0074】
操作センサ２９ＬＡは、操作者による左操作レバー２６Ｌに対する前後方向への操作の内容を検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。
【0075】
電磁弁３１ＡＬは、コントローラ３０が出力する制御指令に応じて動作する。そして、パイロットポンプ１５から電磁弁３１ＡＬを介して制御弁１７６Ｌの右側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの左側パイロットポートに導入されるパイロット油によるパイロット圧を調節する。電磁弁３１ＡＲは、コントローラ３０が出力する制御指令に応じて動作する。そして、パイロットポンプ１５から電磁弁３１ＡＲを介して制御弁１７６Ｌの左側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの右側パイロットポートに導入されるパイロット油によるパイロット圧を調節する。電磁弁３１ＡＬは、制御弁１７６Ｌ及び制御弁１７６Ｒを任意の弁位置で停止できるようにパイロット圧を調節可能である。同様に、電磁弁３１ＡＲは、制御弁１７６Ｌ及び制御弁１７６Ｒを任意の弁位置で停止できるようにパイロット圧を調節可能である。
【0076】
この構成により、コントローラ３０は、操作者によるアーム閉じ操作に応じ、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１ＡＬを介し、制御弁１７６Ｌの右側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの左側パイロットポートに供給できる。また、コントローラ３０は、操作者によるアーム閉じ操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１ＡＬを介し、制御弁１７６Ｌの右側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの左側パイロットポートに供給できる。すなわち、コントローラ３０は、操作者によるアーム閉じ操作に応じ、或いは、操作者によるアーム閉じ操作とは無関係に、アーム５を閉じることができる。このように、電磁弁３１ＡＬは、「アーム用電磁弁」又は「アーム閉じ用電磁弁」として機能する。
【0077】
また、コントローラ３０は、操作者によるアーム開き操作に応じ、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１ＡＲを介し、制御弁１７６Ｌの左側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの右側パイロットポートに供給できる。また、コントローラ３０は、操作者によるアーム開き操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１ＡＲを介し、制御弁１７６Ｌの左側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの右側パイロットポートに供給できる。すなわち、コントローラ３０は、操作者によるアーム開き操作に応じ、或いは、操作者によるアーム開き操作とは無関係に、アーム５を開くことができる。このように、電磁弁３１ＡＲは、「アーム用電磁弁」又は「アーム開き用電磁弁」として機能する。
【0078】
また、この構成により、コントローラ３０は、操作者によるアーム閉じ操作が行われている場合であっても、必要に応じて、制御弁１７６の閉じ側のパイロットポート（制御弁１７６Ｌの左側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの右側パイロットポート）に作用するパイロット圧を減圧し、アーム５の閉じ動作を強制的に停止させることができる。操作者によるアーム開き操作が行われているときにアーム５の開き動作を強制的に停止させる場合についても同様である。
【0079】
或いは、コントローラ３０は、操作者によるアーム閉じ操作が行われている場合であっても、必要に応じて、電磁弁３１ＡＲを制御し、制御弁１７６の閉じ側のパイロットポートの反対側にある、制御弁１７６の開き側のパイロットポート（制御弁１７６Ｌの右側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの左側パイロットポート）に作用するパイロット圧を増大させ、制御弁１７６を強制的に中立位置に戻すことで、アーム５の閉じ動作を強制的に停止させてもよい。操作者によるアーム開き操作が行われている場合にアーム５の開き動作を強制的に停止させる場合についても同様である。
【0080】
また、以下の図４Ｂ～図４Ｆを参照しながらの説明を省略するが、操作者によるブーム上げ操作又はブーム下げ操作が行われている場合にブーム４の動作を強制的に停止させる場合、操作者によるバケット閉じ操作又はバケット開き操作が行われている場合にバケット６の動作を強制的に停止させる場合、及び、操作者による旋回操作が行われている場合に上部旋回体３の旋回動作を強制的に停止させる場合、についても同様である。また、操作者による走行操作が行われている場合に下部走行体１の走行動作を強制的に停止させる場合についても同様である。
【0081】
また、コントローラ３０は、アーム操作（アーム閉じ操作及びアーム開き操作）の応答性を良くするため、アーム操作が行われる前から微小なパイロット圧を制御弁１７６の両側のパイロットポートに作用させるように構成されていてもよい。ブーム操作（ブーム上げ操作及びブーム下げ操作）等の他の操作についても同様である。すなわち、コントローラ３０は、より多くのパイロット油を使用することにより、油圧アクチュエータの応答性を高めることができる。
【0082】
また、図４Ｂに示すように、右操作レバー２６Ｒは、ブーム４を操作するために用いられる。具体的には、右操作レバー２６Ｒは、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を利用し、前後方向への操作に応じたパイロット圧を制御弁１７５のパイロットポートに作用させる。より具体的には、右操作レバー２６Ｒは、ブーム上げ方向（後方向）に操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７５Ｌの右側パイロットポートと制御弁１７５Ｒの左側パイロットポートに作用させる。このパイロット圧は、圧力センサ３２ＢＬによって検出される。また、右操作レバー２６Ｒは、ブーム下げ方向（前方向）に操作された場合には、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７５Ｒの右側パイロットポートに作用させる。このパイロット圧は、圧力センサ３２ＢＲによって検出される。
【0083】
操作センサ２９ＲＡは、操作者による右操作レバー２６Ｒに対する前後方向への操作の内容を検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。
【0084】
電磁弁３１ＢＬは、コントローラ３０が出力する制御指令に応じて動作する。そして、パイロットポンプ１５から電磁弁３１ＢＬを介して制御弁１７５Ｌの右側パイロットポート及び制御弁１７５Ｒの左側パイロットポートに導入されるパイロット油によるパイロット圧を調節する。電磁弁３１ＢＲは、コントローラ３０が出力する制御指令に応じて動作する。そして、パイロットポンプ１５から電磁弁３１ＢＲを介して制御弁１７５Ｒの右側パイロットポートに導入されるパイロット油によるパイロット圧を調節する。電磁弁３１ＢＬは、制御弁１７５Ｌ及び制御弁１７５Ｒを任意の弁位置で停止できるようにパイロット圧を調節可能である。また、電磁弁３１ＢＲは、制御弁１７５Ｒを任意の弁位置で停止できるようにパイロット圧を調節可能である。
【0085】
この構成により、コントローラ３０は、操作者によるブーム上げ操作に応じ、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１ＢＬを介し、制御弁１７５Ｌの右側パイロットポート及び制御弁１７５Ｒの左側パイロットポートに供給できる。また、コントローラ３０は、操作者によるブーム上げ操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１ＢＬを介し、制御弁１７５Ｌの右側パイロットポート及び制御弁１７５Ｒの左側パイロットポートに供給できる。すなわち、コントローラ３０は、操作者によるブーム上げ操作に応じ、或いは、操作者によるブーム上げ操作とは無関係に、ブーム４を上げることができる。このように、電磁弁３１ＢＬは、「ブーム用電磁弁」又は「ブーム上げ用電磁弁」として機能する。
【0086】
また、コントローラ３０は、操作者によるブーム下げ操作に応じ、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１ＢＲを介し、制御弁１７５Ｒの右側パイロットポートに供給できる。また、コントローラ３０は、操作者によるブーム下げ操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１ＢＲを介し、制御弁１７５Ｒの右側パイロットポートに供給できる。すなわち、コントローラ３０は、操作者によるブーム下げ操作に応じ、或いは、操作者によるブーム下げ操作とは無関係に、ブーム４を下げることができる。このように、電磁弁３１ＢＲは、「ブーム用電磁弁」又は「ブーム下げ用電磁弁」として機能する。
【0087】
また、図４Ｃに示すように、右操作レバー２６Ｒは、バケット６を操作するためにも用いられる。具体的には、右操作レバー２６Ｒは、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を利用し、左右方向への操作に応じたパイロット圧を制御弁１７４のパイロットポートに作用させる。より具体的には、右操作レバー２６Ｒは、バケット閉じ方向（左方向）に操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７４の左側パイロットポートに作用させる。このパイロット圧は、圧力センサ３２ＣＬによって検出される。また、右操作レバー２６Ｒは、バケット開き方向（右方向）に操作された場合には、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７４の右側パイロットポートに作用させる。このパイロット圧は、圧力センサ３２ＣＲによって検出される。
【0088】
操作センサ２９ＲＢは、操作者による右操作レバー２６Ｒに対する左右方向への操作の内容を検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。なお、コントローラ３０は、バケット角度センサが省略されている場合、操作センサ２９ＲＢの出力に基づいてバケット角度を推定してもよい。
【0089】
電磁弁３１ＣＬは、コントローラ３０が出力する制御指令に応じて動作する。そして、パイロットポンプ１５から電磁弁３１ＣＬを介して制御弁１７４の左側パイロットポートに導入されるパイロット油によるパイロット圧を調節する。電磁弁３１ＣＲは、コントローラ３０が出力する制御指令に応じて動作する。そして、パイロットポンプ１５から電磁弁３１ＣＲを介して制御弁１７４の右側パイロットポートに導入されるパイロット油によるパイロット圧を調節する。電磁弁３１ＣＬは、制御弁１７４を任意の弁位置で停止できるようにパイロット圧を調節可能である。同様に、電磁弁３１ＣＲは、制御弁１７４を任意の弁位置で停止できるようにパイロット圧を調節可能である。
【0090】
この構成により、コントローラ３０は、操作者によるバケット閉じ操作に応じ、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１ＣＬを介し、制御弁１７４の左側パイロットポートに供給できる。また、コントローラ３０は、操作者によるバケット閉じ操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１ＣＬを介し、制御弁１７４の左側パイロットポートに供給できる。すなわち、コントローラ３０は、操作者によるバケット閉じ操作に応じ、或いは、操作者によるバケット閉じ操作とは無関係に、バケット６を閉じることができる。このように、電磁弁３１ＣＬは、「バケット用電磁弁」又は「バケット閉じ用電磁弁」として機能する。
【0091】
また、コントローラ３０は、操作者によるバケット開き操作に応じ、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１ＣＲを介し、制御弁１７４の右側パイロットポートに供給できる。また、コントローラ３０は、操作者によるバケット開き操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１ＣＲを介し、制御弁１７４の右側パイロットポートに供給できる。すなわち、コントローラ３０は、操作者によるバケット開き操作に応じ、或いは、操作者によるバケット開き操作とは無関係に、バケット６を開くことができる。このように、電磁弁３１ＣＲは、「バケット用電磁弁」又は「バケット開き用電磁弁」として機能する。
【0092】
また、図４Ｄに示すように、左操作レバー２６Ｌは、旋回機構２を操作するためにも用いられる。具体的には、左操作レバー２６Ｌは、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を利用し、左右方向への操作に応じたパイロット圧を制御弁１７３のパイロットポートに作用させる。より具体的には、左操作レバー２６Ｌは、左旋回方向（左方向）に操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７３の左側パイロットポートに作用させる。このパイロット圧は、圧力センサ３２ＤＬによって検出される。また、左操作レバー２６Ｌは、右旋回方向（右方向）に操作された場合には、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７３の右側パイロットポートに作用させる。このパイロット圧は、圧力センサ３２ＤＲによって検出される。
【0093】
操作センサ２９ＬＢは、操作者による左操作レバー２６Ｌに対する左右方向への操作の内容を検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。
【0094】
電磁弁３１ＤＬは、コントローラ３０が出力する制御指令に応じて動作する。そして、パイロットポンプ１５から電磁弁３１ＤＬを介して制御弁１７３の左側パイロットポートに導入されるパイロット油によるパイロット圧を調節する。電磁弁３１ＤＲは、コントローラ３０が出力する制御指令に応じて動作する。そして、パイロットポンプ１５から電磁弁３１ＤＲを介して制御弁１７３の右側パイロットポートに導入されるパイロット油によるパイロット圧を調節する。電磁弁３１ＤＬは、制御弁１７３を任意の弁位置で停止できるようにパイロット圧を調節可能である。同様に、電磁弁３１ＤＲは、制御弁１７３を任意の弁位置で停止できるようにパイロット圧を調節可能である。
【0095】
この構成により、コントローラ３０は、操作者による左旋回操作に応じ、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１ＤＬを介し、制御弁１７３の左側パイロットポートに供給できる。また、コントローラ３０は、操作者による左旋回操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１ＤＬを介し、制御弁１７３の左側パイロットポートに供給できる。すなわち、コントローラ３０は、操作者による左旋回操作に応じ、或いは、操作者による左旋回操作とは無関係に、旋回機構２を左旋回させることができる。このように、電磁弁３１ＤＬは、「旋回用電磁弁」又は「左旋回用電磁弁」として機能する。
【0096】
また、コントローラ３０は、操作者による右旋回操作に応じ、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１ＤＲを介し、制御弁１７３の右側パイロットポートに供給できる。また、コントローラ３０は、操作者による右旋回操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１ＤＲを介し、制御弁１７３の右側パイロットポートに供給できる。すなわち、コントローラ３０は、操作者による右旋回操作に応じ、或いは、操作者による右旋回操作とは無関係に、旋回機構２を右旋回させることができる。このように、電磁弁３１ＤＲは、「旋回用電磁弁」又は「右旋回用電磁弁」として機能する。
【0097】
また、図４Ｅに示すように、左走行レバー２６ＤＬは、左クローラ１ＣＬを操作するために用いられる。具体的には、左走行レバー２６ＤＬは、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を利用し、前後方向への操作に応じたパイロット圧を制御弁１７１のパイロットポートに作用させる。より具体的には、左走行レバー２６ＤＬは、前進方向（前方向）に操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７１の左側パイロットポートに作用させる。このパイロット圧は、圧力センサ３２ＥＬによって検出される。また、左走行レバー２６ＤＬは、後進方向（後方向）に操作された場合には、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７１の右側パイロットポートに作用させる。このパイロット圧は、圧力センサ３２ＥＲによって検出される。
【0098】
操作センサ２９ＤＬは、操作者による左走行レバー２６ＤＬに対する前後方向への操作の内容を電気的に検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。
【0099】
電磁弁３１ＥＬは、コントローラ３０が出力する制御指令に応じて動作する。そして、電磁弁３１ＥＬは、パイロットポンプ１５から電磁弁３１ＥＬを介して制御弁１７１の左側パイロットポートに導入されるパイロット油によるパイロット圧を調節する。電磁弁３１ＥＲは、コントローラ３０が出力する制御指令に応じて動作する。そして、電磁弁３１ＥＲは、パイロットポンプ１５から電磁弁３１ＥＲを介して制御弁１７１の右側パイロットポートに導入されるパイロット油によるパイロット圧を調節する。電磁弁３１ＥＬ、３１ＥＲは、制御弁１７１を任意の弁位置で停止できるようにパイロット圧を調節可能である。
【0100】
この構成により、コントローラ３０は、操作者による左前進操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１ＥＬを介し、制御弁１７１の左側パイロットポートに供給できる。すなわち、左クローラ１ＣＬを前進させることができる。また、コントローラ３０は、操作者による左後進操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１ＥＲを介し、制御弁１７１の右側パイロットポートに供給できる。すなわち、左クローラ１ＣＬを後進させることができる。このように、電磁弁３１ＥＬは、「左走行用電磁弁」又は「左前進用電磁弁」として機能し、電磁弁３１ＥＲは、「左走行用電磁弁」又は「左後進用電磁弁」として機能する。
【0101】
また、図４Ｆに示すように、右走行レバー２６ＤＲは、右クローラ１ＣＲを操作するために用いられる。具体的には、右走行レバー２６ＤＲは、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を利用し、前後方向への操作に応じたパイロット圧を制御弁１７２のパイロットポートに作用させる。より具体的には、右走行レバー２６ＤＲは、前進方向（前方向）に操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７２の右側パイロットポートに作用させる。このパイロット圧は、圧力センサ３２ＦＬによって検出される。また、右走行レバー２６ＤＲは、後進方向（後方向）に操作された場合には、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７２の左側パイロットポートに作用させる。このパイロット圧は、圧力センサ３２ＦＲによって検出される。
【0102】
操作センサ２９ＤＲは、操作者による右走行レバー２６ＤＲに対する前後方向への操作の内容を電気的に検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。
【0103】
電磁弁３１ＦＬは、コントローラ３０が出力する制御指令に応じて動作する。そして、電磁弁３１ＦＬは、パイロットポンプ１５から電磁弁３１ＦＬを介して制御弁１７２の左側パイロットポートに導入されるパイロット油によるパイロット圧を調節する。電磁弁３１ＦＲは、コントローラ３０が出力する制御指令に応じて動作する。そして、電磁弁３１ＦＲは、パイロットポンプ１５から電磁弁３１ＦＲを介して制御弁１７２の右側パイロットポートに導入されるパイロット油によるパイロット圧を調節する。電磁弁３１ＦＬ、３１ＦＲは、制御弁１７２を任意の弁位置で停止できるようにパイロット圧を調節可能である。
【0104】
この構成により、コントローラ３０は、操作者による右前進操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１ＦＬを介し、制御弁１７２の右側パイロットポートに供給できる。すなわち、右クローラ１ＣＲを前進させることができる。また、コントローラ３０は、操作者による右後進操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１ＦＲを介し、制御弁１７２の左側パイロットポートに供給できる。すなわち、右クローラ１ＣＲを後進させることができる。このように、電磁弁３１ＦＬは、「右走行用電磁弁」又は「右前進用電磁弁」として機能し、電磁弁３１ＦＲは、「右走行用電磁弁」又は「右後進用電磁弁」として機能する。
【0105】
また、ショベル１００は、バケットチルト機構を自動的に動作させる構成を備えていてもよい。この場合、バケットチルト機構を構成するバケットチルトシリンダに関する油圧システム部分は、ブームシリンダ７の操作に関する油圧システム部分等と同じように構成されてもよい。
【0106】
また、各制御弁は電磁スプール弁で構成されていてもよい。この場合、電磁スプール弁は、電気式操作レバーの操作量に対応するコントローラ３０からの電気信号に応じて動作する。
【0107】
【0108】
ショベル１００では、操作者は、ゲートロックレバー５０を手動操作することによって全てのアクチュエータの動きを停止させることができる。また、コントローラ３０は、操作装置２６の異常を検知した場合、ゲートロック弁３５を閉状態にすることにより、全てのアクチュエータの動きを停止させることができる。しかしながら、操作者は、全てのアクチュエータを停止させるのではなく、異常に関係のあるアクチュエータを動作させないようにしながら異常に関係のない他のアクチュエータを動作させたい場合がある。例えば、旋回操作レバーに関する異常が検知されたときに、旋回油圧モータ２Ａの動きを停止させた後で、ショベル１００を修理に適した場所に移動させるために、走行油圧モータ２Ｍを動作させたい場合等である。
【0109】
このような場合に対応できるように、ショベル１００は、パイロットポンプ１５と制御弁１７１～１７６のそれぞれのパイロットポートとの間の管路（パイロットライン）に個別に配置される複数のゲートロック弁３５を備えていてもよい。しかしながら、このような構成は、部品点数の増加をもたらし、ショベル１００の製造コストを増大させてしまうおそれがある。
【0110】
そこで、本実施形態では、各アクチュエータを動作させるために出力される電流をコントローラ３０が個別に遮断できるようにすることにより、複数のゲートロック弁３５を備える構成によって実現される機能と同様の機能を実現できるようにしている。
【0111】
図５に示す例では、コントローラ３０は、故障判定部３０Ａ、制御部３０Ｂ、入力部３０Ｃ、変換部３０Ｄ、イネーブル部３０Ｅ、及び電流出力部３０Ｆを含む。
【0112】
故障判定部３０Ａ及び制御部３０ＢはＲＯＭ又はＮＶＲＡＭ等の不揮発性記憶装置に記憶されるソフトウェア（プログラム）で構成されている。コントローラ３０は、故障判定部３０Ａ及び制御部３０Ｂのそれぞれに対応するソフトウェアを不揮発性記憶装置から読み出してＲＡＭに読み込み、対応する処理をＣＰＵに実行させる。また、入力部３０Ｃ、変換部３０Ｄ、及び電流出力部３０Ｆは、電子回路によって構成され、イネーブル部３０Ｅは、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）によって構成されている。但し、故障判定部３０Ａ及び制御部３０Ｂは電子回路で構成されていてもよく、ＦＰＧＡ等のファームウェアで構成されていてもよい。また、入力部３０Ｃ、変換部３０Ｄ、及び電流出力部３０Ｆは、ソフトウェアで構成されていてもよく、ＦＰＧＡで構成されていてもよい。また、イネーブル部３０Ｅは、ソフトウェアで構成されていてもよく、電子回路で構成されていてもよい。また、故障判定部３０Ａ、制御部３０Ｂ、入力部３０Ｃ、変換部３０Ｄ、イネーブル部３０Ｅ、及び電流出力部３０Ｆのそれぞれは、ソフトウェア、電子回路、及びファームウェア等のうちの少なくとも二つの組み合わせで構成されていてもよい。
【0113】
また、図５に示す例では、明瞭化のため、イネーブル部３０Ｅ及び電流出力部３０Ｆのそれぞれは一つのブロックで示されているが、実際には、コントローラ３０は、電磁弁３１の数に対応する数のイネーブル部３０Ｅと、電磁弁３１の数に対応する数の電流出力部３０Ｆとを備えている。例えば、イネーブル部３０Ｅは、アーム閉じ操作に関する電磁弁３１ＡＬ（図４Ａ参照）に対応するアーム閉じ用イネーブル部、アーム開き操作に関する電磁弁３１ＡＲ（図４Ａ参照）に対応するアーム開き用イネーブル部、ブーム上げ操作に関する電磁弁３１ＢＬ（図４Ｂ参照）に対応するブーム上げ用イネーブル部、及び、ブーム下げ操作に関する電磁弁３１ＢＲ（図４Ｂ参照）に対応するブーム下げ用イネーブル部等を含む。但し、アーム閉じ用イネーブル部とアーム開き用イネーブル部とは、一つのアーム操作用イネーブル部に統合されていてもよい。ブーム操作用イネーブル部、バケット操作用イネーブル部、旋回操作用イネーブル部、及び走行操作用イネーブル部等についても同様である。また、アーム操作用イネーブル部及び旋回操作用イネーブル部は一つの右操作レバー用イネーブル部に統合されていてもよく、ブーム操作用イネーブル部及びバケット操作用イネーブル部は一つの左操作レバー用イネーブル部に統合されていてもよい。電流出力部３０Ｆについても同様である。
【0114】
故障判定部３０Ａは、操作装置２６に異常があるか否かを判定するように構成されている。なお、本開示では、操作装置２６の異常は、操作装置２６自体の異常ばかりでなく、操作装置２６の操作に応じたアクチュエータの動きを実現するための複数の構成要素（電磁弁、制御弁、及び圧力センサ等）のそれぞれの異常を含む。例えば、ブーム操作レバー自体には異常がなくても、電磁弁３１ＢＬに異常があるため、ブーム操作レバーの操作に応じてブームシリンダ７を適切に動作させることができない場合には、故障判定部３０Ａは、ブーム操作レバーに異常があると判定するように構成されている。すなわち、コントローラ３０は、ブーム操作システムの一部に異常がある場合には、ブーム操作レバー自体に異常がなかったとしても、便宜上、ブーム操作レバーに異常があると判定するように構成されている。図示例では、故障判定部３０Ａは、コントローラ３０に電力が供給されている間、継続的に異常があるか否かを判定するように構成されている。但し、故障判定部３０Ａは、エンジン１１が駆動している間、又は、ゲートロック弁３５が開状態にある間等、所定の期間に限って判定を行うように構成されていてもよい。
【0115】
制御部３０Ｂは、操作装置２６の操作に応じてアクチュエータを動作させるための制御信号を生成するように構成されている。
【0116】
入力部３０Ｃは、操作装置２６の操作内容を検出するセンサが出力する情報を、コントローラ３０が処理可能な情報に変換できるように構成されている。図示例では、入力部３０Ｃは、操作センサ２９が出力するアナログデータを、故障判定部３０Ａ及び制御部３０Ｂのそれぞれが処理可能なデジタルデータに変換する電子回路である。
【0117】
変換部３０Ｄは、各種センサが出力する情報を、コントローラ３０が処理可能な情報に変換できるように構成されている。図示例では、変換部３０Ｄは、電流センサとして機能する電磁弁３１が出力するアナログデータ（電流値）、及び、圧力センサ３２が出力するアナログデータ（圧力値）等を、故障判定部３０Ａが処理可能なデジタルデータに変換するアナログ・デジタル変換回路（電子回路）である。なお、電磁弁３１に供給される電流の値（電流値）は、電磁弁３１から独立した電流センサによって検出されてもよい。
【0118】
故障判定部３０Ａは、入力部３０Ｃが出力するデジタルデータと変換部３０Ｄが出力するデジタルデータとに基づき、操作装置２６に異常があるか否かを判定する。また、故障判定部３０Ａは、その判定結果に基づいてイネーブル指令信号を生成し、そのイネーブル指令信号をイネーブル部３０Ｅに対して出力する。図示例では、イネーブル指令信号は、「ＯＮ」を表す電圧レベル（ＯＮレベル）と「ＯＦＦ」を表す電圧レベル（ＯＦＦレベル）とを択一的にとる二値信号である。故障判定部３０Ａは、操作装置２６に異常があると判定するまではＯＮレベルのイネーブル指令信号を継続的に出力し、異常があると判定した時点でＯＮレベルのイネーブル指令信号をＯＦＦレベルのイネーブル指令信号に切り換える。また、制御部３０Ｂは、変換部３０Ｄが出力するデジタルデータに基づいて電流出力部３０Ｆ（イネーブル部３０Ｅ）に対する制御信号を生成する。
【0119】
イネーブル部３０Ｅは、制御部３０Ｂが生成した適切な制御信号を電流出力部３０Ｆに伝達する一方で、制御部３０Ｂが生成した不適切な制御信号が電流出力部３０Ｆに伝達されてしまうのを抑制或いは防止する安全回路である。換言すれば、イネーブル部３０Ｅは、制御部３０Ｂが生成する制御信号の適否を監視する監視回路である。図示例では、イネーブル部３０Ｅは、制御部３０Ｂが生成した制御信号の電流出力部３０Ｆへの出力（伝達）を制御できるように構成されている。
【0120】
図６は、イネーブル部３０Ｅの構成例の詳細を示すブロック図である。図６に示す例では、イネーブル部３０Ｅは、制御部３０Ｂが生成した制御信号と、故障判定部３０Ａが生成したイネーブル指令信号とを入力として受け、電流出力部３０Ｆに対してＰＷＭ信号を出力するように構成されている。具体的には、イネーブル部３０Ｅは、ＰＷＭ出力回路３０Ｅ１、インターロック回路３０Ｅ２、及び論理積回路（ＡＮＤ回路３０Ｅ３）を含む。
【0121】
ＰＷＭ出力回路３０Ｅ１は、制御部３０Ｂが生成した制御信号を、電流出力部３０Ｆが処理可能な信号に変換するための回路の一例である。図示例では、ＰＷＭ出力回路３０Ｅ１は、制御部３０Ｂからの制御信号に基づいてＰＷＭ信号を生成し、生成したＰＷＭ信号をＡＮＤ回路３０Ｅ３に対して出力する。なお、制御部３０Ｂは、制御信号としてＰＷＭ信号を出力するように構成されていてもよい。この場合、ＰＷＭ出力回路３０Ｅ１は省略される。
【0122】
インターロック回路３０Ｅ２は、ＰＷＭ出力回路３０Ｅ１が生成した不適切なＰＷＭ信号が電流出力部３０Ｆに伝達されてしまうのを抑制或いは防止するように構成されている。図示例では、インターロック回路３０Ｅ２は、故障判定部３０Ａからのイネーブル指令信号に基づいてイネーブル信号を生成し、生成したイネーブル信号をＡＮＤ回路３０Ｅ３に対して出力する。具体的には、イネーブル信号は、Ｈ（High）レベルとＬ（Low）レベルとを択一的にとる二値信号である。インターロック回路３０Ｅ２は、ＯＮレベルのイネーブル指令信号が入力されている間はＨレベルのイネーブル信号をＡＮＤ回路３０Ｅ３に対して出力し、ＯＦＦレベルのイネーブル指令信号が入力されている間はＬレベルのイネーブル信号をＡＮＤ回路３０Ｅ３に対して出力する。なお、ＡＮＤ回路３０Ｅ３には、故障判定部３０Ａが生成したイネーブル指令信号が直接入力されてもよい。この場合、インターロック回路３０Ｅ２は省略される。
【0123】
ＡＮＤ回路３０Ｅ３は、所定の条件が満たされる場合に、入力された信号を電流出力部３０Ｆに伝えることができるように構成されている。図示例では、ＡＮＤ回路３０Ｅ３は、Ｈレベルのイネーブル信号が入力されている間は、ＰＷＭ出力回路３０Ｅ１から入力されたＰＷＭ信号をそのまま電流出力部３０Ｆに向けて出力し、Ｌレベルのイネーブル信号が入力されている間は、ＰＷＭ出力回路３０Ｅ１から入力されたＰＷＭ信号とは無関係に、デューティ比（パルス幅／周期）が０％（出力パルスが全てＯＦＦの状態）のＰＷＭ信号を出力する。
【0124】
図７は、ＡＮＤ回路３０Ｅ３に入力されるＰＷＭ信号（入力）と、イネーブル指令信号と、ＡＮＤ回路３０Ｅ３から出力されるＰＷＭ信号（出力）との関係の一例を示す図である。
【0125】
図７は、時刻ｔ１においてイネーブル指令信号がＯＦＦレベルに切り換えられるまでは、ＰＷＭ信号（入力）とＰＷＭ信号（出力）とが同じ波形であるのに対し、時刻ｔ１においてイネーブル指令信号がＯＦＦレベルに切り換えられた後は、ＰＷＭ信号（出力）のデューティ比が０％になっていることを示している。
【0126】
電流出力部３０Ｆは、制御部３０Ｂが生成した制御信号に対応する電流を電磁弁３１に供給できるように構成された電子回路である。図示例では、電流出力部３０Ｆは、イネーブル部３０Ｅが出力するＰＷＭ信号に応じ、電磁弁３１に対して電流を供給する。具体的には、ＰＷＭ信号のデューティ比に対応する大きさの電流を電磁弁３１に供給する。電磁弁３１に供給される電流の大きさは、ＰＷＭ信号のデューティ比が高いほど大きい。
【0127】
上述の構成により、コントローラ３０は、特定の操作装置２６の異常を検知した場合には、その特定の操作装置２６に対応する特定のアクチュエータの動きを禁止できる。また、コントローラ３０は、その特定のアクチュエータ以外のアクチュエータについては、すなわち、異常を検知していない操作装置２６に対応するアクチュエータについては、その動きを禁止してもよく、禁止しなくてもよい。
【0128】
なお、アクチュエータの動きを禁止することは、現在動作しているアクチュエータの動きを停止させること、及び、現在動作していないアクチュエータを動作させないようにすることを含む。
【0129】
例えば、コントローラ３０の故障判定部３０Ａは、旋回操作レバーが左旋回方向に操作されたときに、操作センサ２９ＬＢ（図３参照）からの操作信号と、制御弁１７３の左側パイロットポートに作用するパイロット圧を検出する圧力センサ３２ＤＬ（図４Ｄ参照）からの圧力値と、電磁弁３１ＤＬ（図４Ｄ参照）からの電流値とに基づき、旋回操作レバーに異常があるか否かを判定する。なお、本開示では、旋回操作レバーの異常は、旋回操作レバー自体の異常ばかりでなく、旋回操作レバーの操作に応じた旋回油圧モータ２Ａの動きを実現するための複数の構成要素（旋回油圧モータ２Ａ、電磁弁３１ＤＬ、電磁弁３１ＤＲ、圧力センサ３２ＤＬ、圧力センサ３２ＤＲ、及び制御弁１７３等）のそれぞれの異常を包含する。例えば、旋回操作レバー自体には異常がなくても、圧力センサ３２ＤＬに異常があるため、旋回操作レバーの操作に応じて旋回油圧モータ２Ａを適切に動作させることができない場合には、故障判定部３０Ａは、旋回操作レバーに異常があると判定するように構成されている。
【0130】
故障判定部３０Ａは、圧力センサ３２ＤＬからの圧力値の代わりに左旋回圧センサＳ１０Ｌからの圧力値を用いて異常の有無を判定してもよく、左旋回圧センサＳ１０Ｌからの圧力値を追加的に用いて異常の有無を判定してもよい。また、故障判定部３０Ａは、左旋回圧センサＳ１０Ｌ以外の他のセンサの検出値を代替的に或いは追加的に用いて異常の有無を判定してもよい。
【0131】
なお、故障判定部３０Ａは、旋回操作レバー、圧力センサ３２ＤＬ、及び電磁弁３１ＤＬ等の何れに異常があるのかを特定する必要はなく、旋回操作レバーの操作に応じた旋回油圧モータ２Ａの動きに異常があるか否か、すなわち、旋回操作システム全体として異常があるか否かを判定すればよいが、旋回操作レバー、圧力センサ３２ＤＬ、及び電磁弁３１ＤＬ等の何れに異常があるのかを特定してもよい。例えば、故障判定部３０Ａは、操作装置２６とコントローラ３０との間における断線の発生を推定できる場合には、その旨を表示装置等に出力して操作者に知らせてもよい。なお、操作装置２６自体の異常は、例えば、操作信号の値が予め設定された範囲から逸脱した場合、又は、圧力センサ３２等の出力に変動があるにもかかわらず操作信号に変化が見られない場合等に検知される。或いは、圧力センサ３２自体の異常は、例えば、圧力値が予め設定された範囲から逸脱した場合、又は、操作信号等に変動があるにもかかわらず圧力値に変化が見られない場合等に検知される。同様に、電磁弁３１自体の異常は、例えば、電流値が予め設定された範囲から逸脱した場合、又は、操作信号等に変動があるにもかかわらず電流値に変化が見られない場合等に検知される。なお、操作装置２６は、操作装置２６が操作されていない場合であっても所定の信号パターンを出力するように構成されていてもよい。異常が検知されやすくなるためである。すなわち、操作装置２６が操作されていないときであっても操作装置２６自体の異常を検知できるようになるためである。また、故障判定部３０Ａは、操作信号の瞬間的な異常を無視するように構成されていてもよい。異常の誤検知を抑制するためである。具体的には、故障判定部３０Ａは、所定時間にわたって異常値が継続的に出力される場合、又は、所定回数以上繰り返して異常値が出力される場合に、その状態を操作装置２６の異常として検知してもよい。操作装置２６の内部で機械的若しくは電気的な異常が発生している場合、圧力センサ３２で異常が発生している場合、又は、電磁弁３１で異常が発生している場合等においても同様である。
【0132】
図示例では、故障判定部３０Ａは、旋回操作レバーに異常があると判定した場合、イネーブル部３０Ｅの一つである旋回操作用イネーブル部に対してＯＦＦレベルのイネーブル指令信号を出力し、電流出力部３０Ｆの一つである旋回用電流出力部を通じた電磁弁３１ＤＬ及び電磁弁３１ＤＲへの電流の供給を停止させることによって旋回油圧モータ２Ａの動きを禁止する。一方で、旋回油圧モータ２Ａの動きを禁止した場合であっても、故障判定部３０Ａは、走行油圧モータ２Ｍ、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等の他のアクチュエータについては、それぞれについて異常があると判定するまでは、その動きを禁止しない。この構成により、コントローラ３０は、"旋回油圧モータ２Ａに関する異常が発生しているが、走行油圧モータ２Ｍに関する異常は発生していないため、旋回油圧モータ２Ａの動きを禁止しながら走行油圧モータ２Ｍを動かしたい"、といった操作者の縮退運転要求を満たすことができる。なお、コントローラ３０は、キャビン１０内等に設けられた所定のスイッチが操作者によって操作された場合に限り、このような縮退運転要求を受け入れるように構成されていてもよい。所定のスイッチは、例えば、通常モードと縮退運転モードとの間でショベル１００の動作モードを切り換えるための押しボタンスイッチである。なお、通常モードは、例えば、縮退運転モードでない動作モードであり、一つのアクチュエータの動作に関する異常が検知された場合には全てのアクチュエータの動作が禁止される動作モードである。
【0133】
また、故障判定部３０Ａは、旋回操作レバーの左旋回操作の際に旋回操作レバーに異常があると判定した場合、旋回用電流出力部を通じた電磁弁３１ＤＲへの電流の供給を停止させずに、旋回用電流出力部を通じた電磁弁３１ＤＬへの電流の供給を停止させることにより、右旋回のための旋回油圧モータ２Ａの動きを禁止せずに、左旋回のための旋回油圧モータ２Ａの動きのみを禁止してもよい。
【0134】
また、故障判定部３０Ａは、ブーム操作レバー（右操作レバー２６Ｒ）に異常があると判定した場合、ブーム用電流出力部を通じた電磁弁３１ＢＬ及び電磁弁３１ＢＲへの電流の供給を停止させることによってブームシリンダ７の動きを禁止するとともに、バケット用電流出力部を通じた電磁弁３１ＣＬ及び電磁弁３１ＣＲへの電流の供給を停止させることによってバケットシリンダ９の動きを禁止してもよい。バケット操作レバーは、ブーム操作レバーとともに、右操作レバー２６Ｒを構成しているためである。この場合、故障判定部３０Ａは、左操作レバー２６Ｌを構成しているアーム操作レバー及び旋回操作レバーのそれぞれの操作に応じたアームシリンダ８及び旋回油圧モータ２Ａのそれぞれの動きを禁止しなくてもよい。また、故障判定部３０Ａは、走行操作装置の操作に応じた走行油圧モータ２Ｍの動きを禁止しなくてもよい。
【0135】
但し、故障判定部３０Ａは、旋回操作レバーに異常があると判定した場合等、特定の一つの操作レバーに異常があると判定した場合には、一旦は全てのアクチュエータの動きを禁止してもよい。すなわち、故障判定部３０Ａは、各アクチュエータに対応するイネーブル部３０ＥのそれぞれにＯＦＦレベルのイネーブル指令信号を出力することにより、動作中の全てのアクチュエータの動きを停止させてもよい。そして、全てのアクチュエータの動きを一旦停止させた後で、故障判定部３０Ａは、異常があると判定されたその特定の一つの操作レバーに対応するアクチュエータ以外のアクチュエータの動きの禁止を解除してもよい。
【0136】
上述のように、本開示の実施形態に係るショベル１００は、図１に示すように、下部走行体１と、下部走行体１に旋回可能に搭載される上部旋回体３と、複数のアクチュエータ（旋回油圧モータ２Ａ、走行油圧モータ２Ｍ、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）と、複数のアクチュエータの操作に用いられる複数の電気式操作装置（操作装置２６）と、複数の操作装置２６のうちの一つに異常があるか否かを判定できる制御装置（コントローラ３０）と、を備えている。そして、コントローラ３０は、異常があると判定した一つの操作装置２６の操作に応じた一つのアクチュエータの動きを禁止するように構成されている。
【0137】
この構成により、ショベル１００は、複数の操作装置２６に異常があるか否かを個別に判定した上で、複数のアクチュエータの動きを個別に禁止できるため、異常に関係するアクチュエータの動きを許容しない場合であっても、異常に関係しないアクチュエータの動きを許容する状態を実現できるという効果をもたらす。また、ショベル１００は、異常に関係するアクチュエータの動きが許容され続けてしまうのを抑制できるという効果をもたらす。そのため、ショベル１００は、操作者が特定の操作装置２６を微操作しただけにもかかわらず、対応するアクチュエータが大きく動いてしまったり、操作者が特定の操作装置２６を操作していないにもかかわらず、対応するアクチュエータが動いてしまったりといった不具合が発生してしまうのを抑制できる。
【0138】
また、コントローラ３０は、異常がないと判定した他の操作装置２６の操作に応じた他のアクチュエータの動きを許容するように構成されていてもよい。
【0139】
この構成により、ショベル１００は、異常に関係しないアクチュエータの動きを積極的に許容するため、異常に関係するアクチュエータの動きを許容しない場合であっても、異常に関係しないアクチュエータの動きを許容する状態をより確実に実現できるという効果をもたらす。
【0140】
また、コントローラ３０は、操作装置２６の操作内容を検出する第１センサ（操作センサ２９）の出力と、アクチュエータの実際の動きを直接的に又は間接的に検出する第２センサ（圧力センサ３２、姿勢センサ、シリンダ圧センサ、モータ圧センサ、及びストロークセンサ等のうちの少なくとも一つ）の出力と、そのアクチュエータの動きをもたらす電流の値を検出する第３センサ（電流センサとしての機能する電磁弁３１）の出力とに基づき、操作装置２６に異常があるか否かを判定してもよい。なお、アクチュエータの動きをもたらす電流は、例えば、ブームシリンダ７の伸縮をもたらす作動油の流量を制御する制御弁１７５を動かすパイロット圧を生成する電磁弁３１に供給される電流である。また、アクチュエータが電磁式アクチュエータである場合には、アクチュエータの動きをもたらす電流は、アクチュエータに直接供給される電流であってもよい。
【0141】
この構成により、ショベル１００は、操作装置２６、アクチュエータ、第１センサ、第２センサ、又は第３センサ等の何れにおいて異常が発生しているかを特定することなく、操作装置２６の操作に応じたアクチュエータの動きに異常があるか否かを判定するだけで、その異常に関係のあるアクチュエータの動きを禁止することができるという効果をもたらす。コントローラ３０は、第１センサ、第２センサ、及び第３センサといった複数のセンサの出力を相互に照らし合わせて異常の有無を判定できるためである。
【0142】
また、コントローラ３０は、ＰＷＭ信号を生成することにより、アクチュエータの動きをもたらす電流を制御し、一つの操作装置２６に異常があると判定した場合、生成したＰＷＭ信号の波形を変えることにより、一つの操作装置２６の操作に応じた一つのアクチュエータの動きを禁止するように構成されていてもよい。図７に示す例では、コントローラ３０は、一つの操作装置２６に異常があると判定した場合、制御部３０Ｂからの制御信号に応じて生成したＰＷＭ信号（入力）のデューティ比を０％にすることにより、その一つの操作装置２６の操作に応じたアクチュエータの動きを禁止している。
【0143】
この構成により、ショベル１００は、異常が検知された場合にのみ動作する緊急停止弁等のような油圧制御装置を追加的に設けることなく、異常が検知されていない間も継続的に使用される電磁弁３１等の油圧制御装置に供給される電流を制御することにより、異常に関係するアクチュエータの動きを禁止できるという効果をもたらす。
【0144】
また、コントローラ３０は、一つの操作装置２６に異常があると判定した場合、複数のアクチュエータの全ての動きを停止させた後で、異常があるとは判定していない他の電気式操作装置の操作に応じた他の前記アクチュエータの動きの禁止を解除してもよい。
【0145】
この構成により、ショベル１００は、操作者の縮退運転要求を満たすことができるという効果をもたらす。
【0146】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳説した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態に制限されることはなく、後述する実施形態に制限されることもない。上述した或いは後述する実施形態は、本発明の範囲を逸脱することなしに、種々の変形又は置換等が適用され得る。また、別々に説明された特徴は、技術的な矛盾が生じない限り、組み合わせが可能である。
【0147】
例えば、上述の実施形態では、コントローラ３０は、キャビン１０内に設けられており、キャビン１０内に設けられた操作装置２６に異常があるか否かを判定できるように構成されている。しかしながら、コントローラ３０は、ショベル１００の外部に設けられていてもよい。この場合、コントローラ３０は、ショベル１００の外部にある遠隔操作室に設けられるとともに、同じく遠隔操作室に設けられた電気式の操作装置２６に異常があるか否かを判定できるように構成されていてもよい。この場合、電気式の操作装置２６、コントローラ３０、及びショベル１００は、ショベル用の制御システムを構成する。
【0148】
また、上述の実施形態では、イネーブル部３０Ｅは、コントローラ３０の一部であり、情報の流れにおいて、制御部３０Ｂと電流出力部３０Ｆとの間で制御部３０Ｂの下流に配置されている。そのため、イネーブル部３０Ｅは、制御部３０Ｂによって生成された制御信号を扱うことができ、制御部３０Ｂの上流に配置される場合に比べ、電磁弁３１に供給される電流をより確実に遮断できるという効果をもたらす。制御部３０Ｂの上流に配置された場合、制御部３０Ｂの異常に起因して不適切な大きさの電流が電磁弁３１に供給されてしまうのを抑制できないおそれがあるためである。また、イネーブル部３０Ｅは、電流出力部３０Ｆが出力するような比較的大きな電流ではなく、低電圧信号を扱うことができるという効果をもたらし、比較的大きな電流を扱う場合に比べて簡易な回路構成を採用できるという効果をもたらす。但し、イネーブル部３０Ｅは、例えば、入力部３０Ｃと制御部３０Ｂとの間で制御部３０Ｂの上流に配置されていてもよい。また、イネーブル部３０Ｅは、コントローラ３０の外部にある、コントローラ３０とは別の制御装置の一部であってもよい。この場合、イネーブル部３０Ｅは、コントローラ３０（電流出力部３０Ｆ）と電磁弁３１との間に配置されていてもよい。
【符号の説明】
【0149】
１・・・下部走行体 ２・・・旋回機構 ２Ａ・・・旋回油圧モータ ２Ｍ・・・走行油圧モータ ２ＭＬ・・・左走行油圧モータ ２ＭＲ・・・右走行油圧モータ ３・・・上部旋回体 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 １３・・・レギュレータ １４・・・メインポンプ １４Ｌ・・・左メインポンプ １４Ｒ・・・右メインポンプ １５・・・パイロットポンプ １７・・・コントロールバルブユニット １８Ｌ・・・左絞り １８Ｒ・・・右絞り １９Ｌ・・・左制御圧センサ １９Ｒ・・・右制御圧センサ ２６・・・操作装置 ２６Ｄ・・・走行レバー ２６ＤＬ・・・左走行レバー ２６ＤＲ・・・右走行レバー ２６Ｌ・・・左操作レバー ２６Ｒ・・・右操作レバー ２８・・・吐出圧センサ ２９、２９ＤＬ、２９ＤＲ、２９ＬＡ、２９ＬＢ、２９ＲＡ、２９ＲＢ、・・・操作センサ ３０・・・コントローラ ３０Ａ・・・故障判定部 ３０Ｂ・・・制御部 ３０Ｃ・・・入力部 ３０Ｄ・・・変換部 ３０Ｅ・・・イネーブル部 ３０Ｅ１・・・ＰＷＭ出力回路 ３０Ｅ２・・・インターロック回路 ３０Ｅ３・・・ＡＮＤ回路 ３０Ｆ・・・電流出力部 ３１、３１ＡＬ～３１ＦＬ、３１ＡＲ～３１ＦＲ・・・電磁弁 ３２、３２ＡＬ～３２ＦＬ、３２ＡＲ～３２ＦＲ・・・圧力センサ ３５・・・ゲートロック弁 ５０・・・ゲートロックレバー ７０・・・空間認識装置 ７０Ｂ・・・後方センサ ７０Ｆ・・・前方センサ ７０Ｌ・・・左方センサ ７０Ｒ・・・右方センサ １００・・・ショベル １７１～１７６・・・制御弁 ＡＴ・・・アタッチメント Ｓ５・・・旋回角速度センサ Ｓ７Ｂ・・・ブームボトム圧センサ Ｓ７Ｒ・・・ブームロッド圧センサ Ｓ８Ｂ・・・アームボトム圧センサ Ｓ８Ｒ・・・アームロッド圧センサ Ｓ９Ｂ・・・バケットボトム圧センサ Ｓ９Ｒ・・・バケットロッド圧センサ ＳＷ、ＳＷ１、ＳＷ２・・・スイッチ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図4E】
【図4F】
【図5】
【図6】
【図7】