ホーム > 特許ランキング > コベルコ建機株式会社
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-05-10
(45)【発行日】2022-05-18
(54)【発明の名称】作業機械
(51)【国際特許分類】
E02F 9/20 20060101AFI20220511BHJP
【ＦＩ】
E02F9/20 M
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2018182328
(22)【出願日】2018-09-27
(65)【公開番号】P2020051141
(43)【公開日】2020-04-02
【審査請求日】2021-04-21
(73)【特許権者】
【識別番号】000246273
【氏名又は名称】コベルコ建機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001841
【氏名又は名称】特許業務法人梶・須原特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】上村 佑介
(72)【発明者】
【氏名】山下 耕治
(72)【発明者】
【氏名】山▲崎▼ 洋一郎
【審査官】柿原 巧弥
(56)【参考文献】
【文献】特開２００５－０１６２２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－０９５９０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０４４４１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０９６００６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１４５６７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００７／０２７７９８６（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０２Ｆ ９／２０
(57)【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取り付けられた上部旋回体と、
前記上部旋回体に取り付けられ、運搬物を運搬可能であるアタッチメントと、
前記下部走行体に対する前記上部旋回体の旋回加速度である検出旋回加速度を検出する旋回加速度検出部と、
前記下部走行体に対する前記上部旋回体の旋回トルクである検出旋回トルクを検出する旋回トルク検出部と、
前記上部旋回体に対する前記アタッチメントの姿勢を検出するアタッチメント姿勢検出部と、
コントローラと、
を備え、
前記コントローラは、
前記アタッチメント姿勢検出部に検出された前記アタッチメントの姿勢に基づいて、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の旋回中心まわりの前記アタッチメントの慣性モーメントを算出し、
前記旋回中心まわりの前記アタッチメントの慣性モーメントと、前記旋回中心まわりの前記上部旋回体の慣性モーメントと、の和である推定慣性モーメントを算出し、
前記推定慣性モーメントと、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の旋回加速中に前記旋回トルク検出部に検出された前記検出旋回トルクと、に基づいて、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の旋回加速度の推定値である推定旋回加速度を算出し、
前記検出旋回加速度と前記推定旋回加速度との比率、および、前記推定慣性モーメントに基づいて、前記上部旋回体、前記アタッチメント、および前記運搬物の、前記旋回中心まわりの慣性モーメントである合計慣性モーメントを算出する、
作業機械。
【請求項2】
請求項１に記載の作業機械であって、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の旋回角度である検出旋回角度を検出する旋回角度検出部と、
前記下部走行体に対する前記上部旋回体の旋回速度を検出する旋回速度検出部と、
を備え、
前記コントローラには、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の旋回ブレーキのトルクであるブレーキトルクが設定され、
前記コントローラは、
前記合計慣性モーメントと、前記ブレーキトルクと、に基づいて、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の旋回減速度であるブレーキ減速度を算出し、
前記旋回速度検出部に検出された前記旋回速度と、前記ブレーキ減速度と、に基づいて、前記下部走行体に対して前記上部旋回体を前記ブレーキトルクの旋回ブレーキで旋回停止させる場合に要すると予想される前記旋回角度であるブレーキ旋回角度を算出し、
前記コントローラに設定された前記上部旋回体の終点旋回角度と、前記検出旋回角度と、の差に基づいて残存旋回角度を算出し、
前記残存旋回角度と前記ブレーキ旋回角度とを比較する、
作業機械。
【請求項3】
請求項２に記載の作業機械であって、報知を行う報知部を備え、
前記コントローラは、前記残存旋回角度と前記ブレーキ旋回角度との比較に基づいて、前記報知部に報知を行わせる、
作業機械。
【請求項4】
請求項３に記載の作業機械であって、前記コントローラは、前記残存旋回角度と前記ブレーキ旋回角度とが等しい時に、前記報知部に報知を行わせる、
作業機械。
【請求項5】
請求項３または４に記載の作業機械であって、前記コントローラは、前記ブレーキ旋回角度よりも所定値だけ前記残存旋回角度が大きい時に、前記報知部に報知を行わせる、
作業機械。
【請求項6】
請求項２に記載の作業機械であって、前記コントローラは、前記残存旋回角度と前記ブレーキ旋回角度との比較に基づいて、前記上部旋回体の旋回停止時の前記旋回角度が前記終点旋回角度になるように、前記上部旋回体に自動的に旋回ブレーキをかける制御を行う、
作業機械。
【請求項7】
請求項１～６のいずれか１項に記載の作業機械であって、前記アタッチメントは、土砂をすくうことが可能なバケットを備え、
前記コントローラは、前記上部旋回体に対する前記バケットの位置と、前記合計慣性モーメントと、に基づいて、前記バケット内の土砂の質量を算出する、
作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、作業機械に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば特許文献１などに、従来の作業機械が記載されている。同文献の作業機械は、下部走行体と、下部走行体に取り付けられた上部旋回体と、上部旋回体に取り付けられたアタッチメントと、を備えている。この上部旋回体およびアタッチメントは、下部旋回体に対して、旋回中心を回転軸として旋回可能である。また、このアタッチメントは、土砂などの運搬物を運搬可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００２－２８５５８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
旋回中心まわりの慣性モーメントであって、上部旋回体、アタッチメント、および運搬物の合計の慣性モーメント（合計慣性モーメント）を精度よく算出できれば、この合計慣性モーメントを様々に利用できる。一方、合計慣性モーメントを算出する際に、上部旋回体の旋回を停止させる必要があれば、上部旋回体を旋回させる作業を停止させる必要があり、作業性が悪化する。そのため、上部旋回体を旋回させた状態で、合計慣性モーメントを精度よく算出できることが望まれる。
【0005】
そこで、本発明は、上部旋回体、アタッチメント、および運搬物の合計の慣性モーメントを、上部旋回体を旋回させた状態で精度よく算出できる作業機械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】
【0006】
作業機械は、下部走行体と、上部旋回体と、アタッチメントと、旋回加速度検出部と、旋回トルク検出部と、アタッチメント姿勢検出部と、コントローラと、を備える。前記上部旋回体は、前記下部走行体に旋回可能に取り付けられる。前記アタッチメントは、前記上部旋回体に取り付けられ、運搬物を運搬可能である。前記旋回加速度検出部は、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の旋回加速度である検出旋回加速度を検出する。前記旋回トルク検出部は、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の旋回トルクである検出旋回トルクを検出する。前記アタッチメント姿勢検出部は、前記上部旋回体に対する前記アタッチメントの姿勢を検出する。前記コントローラは、前記アタッチメント姿勢検出部に検出された前記アタッチメントの姿勢に基づいて、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の旋回中心まわりの前記アタッチメントの慣性モーメントを算出する。前記コントローラは、前記旋回中心まわりの前記アタッチメントの慣性モーメントと、前記旋回中心まわりの前記上部旋回体の慣性モーメントと、の和である推定慣性モーメントを算出する。前記コントローラは、前記推定慣性モーメントと、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の旋回加速中に前記旋回トルク検出部に検出された前記検出旋回トルクと、に基づいて、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の旋回加速度の推定値である推定旋回加速度を算出する。前記コントローラは、前記検出旋回加速度と前記推定旋回加速度との比率、および、前記推定慣性モーメントに基づいて、前記上部旋回体、前記アタッチメント、および前記運搬物の、前記旋回中心まわりの慣性モーメントである合計慣性モーメントを算出する。
【発明の効果】
【0007】
上記構成により、上部旋回体、アタッチメント、および運搬物の合計の慣性モーメントを、上部旋回体を旋回させた状態で精度よく算出できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】作業機械１を横から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
【0010】
作業機械１は、図１に示すように、作業を行う機械であり、例えば建設作業を行う建設機械であり、例えばショベルなどである。作業機械１は、下部走行体１１と、上部旋回体１３と、アタッチメント１５と、電子機器類２０（図２参照）と、を備える。
【0011】
下部走行体１１は、作業機械１を走行させる。下部走行体１１は、例えばクローラを備える。下部走行体１１の底面に平行な、ある一方向（例えば下部走行体１１を直進前進させる操作がされたときに下部走行体１１が走行する向きなど）を、下部走行体１１における前側Ｘ１１（図３参照）とする。
【0012】
上部旋回体１３は、下部走行体１１よりも上側に配置（搭載）され、旋回装置を介して下部走行体１１に旋回可能に取り付けられる。以下の「旋回」は、下部走行体１１に対する上部旋回体１３の旋回であるとする。上部旋回体１３は、旋回中心Ｃ（図３参照）を中心軸として旋回する。上部旋回体１３は、旋回モータＭの駆動により旋回する。旋回モータＭは、油圧モータでもよく、電気モータでもよい。上部旋回体１３には、アタッチメント１５が取り付けられる。上部旋回体１３の旋回の中心軸に直交する、ある一方向（例えば、上部旋回体１３に対してアタッチメント１５が突出する側など）を、上部旋回体１３における前側Ｘ１３（図３参照）とする。上部旋回体１３は、作業機械１の操作者（以下、単に「操作者」ともいう）が操作を行うことが可能な運転室１３ｃを備える。
【0013】
アタッチメント１５は、作業を行う装置（作業装置）である。アタッチメント１５は、運搬物１７を運搬可能である。アタッチメント１５は、上部旋回体１３に回転可能に取り付けられる。アタッチメント１５は、例えば、ブーム１５ａと、アーム１５ｂと、バケット１５ｃと、を備える。ブーム１５ａは、上部旋回体１３に回転可能に取り付けられる。アーム１５ｂは、ブーム１５ａに回転可能に取り付けられる。バケット１５ｃは、運搬物１７を運搬する部分であり、例えば土砂１７ｓをすくうことが可能である。バケット１５ｃは、アーム１５ｂに回転可能に取り付けられる。バケット１５ｃは、アタッチメント１５の先端部に設けられる先端アタッチメントである。なお、先端アタッチメントは、バケット１５ｃでなくてもよく、例えば運搬物１７を挟んで持つことが可能なニブラなどでもよい。運搬物１７は、例えば、土砂１７ｓでもよく、岩石でもよく、瓦礫でもよく、植物（木など）でもよく、金属などでもよい。
【0014】
電子機器類２０は、図２に示すように、作業機械１（図１参照）の状態の検出、および演算などを行う部分である。電子機器類２０は、旋回角度検出部２１と、旋回速度検出部２２と、旋回加速度検出部２３と、旋回トルク検出部２４と、アタッチメント姿勢検出部２５と、ブレーキトルク変更部３１と、報知タイミング変更部３２と、報知部３５と、コントローラ４０と、を備える。以下では、電子機器類２０の構成要素については図２を参照し、作業機械１のうち電子機器類２０以外の構成要素については主に図３を参照して説明する。
【0015】
旋回角度検出部２１（図２参照）は、図３に示す下部走行体１１に対する上部旋回体１３の旋回角度θ（相対旋回角度）を検出する。旋回角度θは、下部走行体１１における前側Ｘ１１に対する、上部旋回体１３における前側Ｘ１３の角度であり、旋回中心Ｃを中心とする角度である。例えば、上から見て右回りを、旋回角度θの正の向きとする（左回りを正の向きとしてもよい）。旋回角度検出部２１が検出した旋回角度θを、検出旋回角度θｄ［ｒａｄ］（図６参照）とする。なお、単位（ここではｒａｄ）は一例である（以下の各単位も同様）。例えば、検出旋回角度θｄの単位は、度でもよい。
【0016】
旋回速度検出部２２（図２参照）は、下部走行体１１に対する上部旋回体１３の旋回速度ω［ｒａｄ／ｓ］（相対旋回速度）を検出する。旋回速度検出部２２は、旋回角度検出部２１と兼用されてもよい。旋回速度検出部２２は、検出旋回角度θｄ（図６参照）を時間で微分することで旋回速度ωを算出（間接的に検出）するものでもよい。
【0017】
旋回加速度検出部２３（図２参照）は、下部走行体１１に対する上部旋回体１３の旋回加速度（相対旋回加速度）を検出する。旋回加速度検出部２３が検出した旋回加速度を、検出旋回加速度αｒｅａｌ［ｒａｄ／ｓ2］とする。旋回加速度検出部２３は、旋回角度検出部２１および旋回速度検出部２２の少なくともいずれかと兼用されてもよい。旋回加速度検出部２３は、旋回速度検出部２２に検出された旋回速度ωを時間で微分することで検出旋回加速度αｒｅａｌを算出（間接的に検出）するものでもよい。
【0018】
旋回トルク検出部２４（図２参照）は、下部走行体１１に対する上部旋回体１３の旋回トルクを検出する。旋回トルク検出部２４が検出した旋回トルクを、検出旋回トルクＴｒｅａｌ［Ｎｍ］とする。旋回トルク検出部２４は、例えば旋回モータＭ（図１参照）の旋回トルクを検出する。
【0019】
アタッチメント姿勢検出部２５（図２参照）は、図１に示す上部旋回体１３に対するアタッチメント１５の姿勢を検出する。アタッチメント姿勢検出部２５は、アタッチメント１５の構成要素の相対角度を検出する。具体的には例えば、アタッチメント姿勢検出部２５は、上部旋回体１３に対するブーム１５ａの角度と、ブーム１５ａに対するアーム１５ｂの角度と、アーム１５ｂに対するバケット１５ｃの角度と、を検出する。
【0020】
ブレーキトルク変更部３１（図２参照）は、図３に示す下部走行体１１に対する上部旋回体１３の旋回ブレーキのトルクであるブレーキトルクＴｂを変更する。ブレーキトルク変更部３１は、操作者に操作されることで、ブレーキトルクＴｂを変更する。ブレーキトルク変更部３１は、例えば運転室１３ｃ内に配置される（図２に示す報知タイミング変更部３２、および報知部３５も同様）。作業機械１が遠隔操縦される場合は、ブレーキトルク変更部３１は、遠隔操縦が行われる操縦席の近傍などに配置されてもよい（報知タイミング変更部３２、報知部３５も同様）。ブレーキトルク変更部３１は、ブレーキトルクＴｂを段階的に変更可能でもよく（後述する報知タイミング変更部３２と同様）、ブレーキトルクＴｂを連続的に変更可能でもよい。
【0021】
このブレーキトルク変更部３１が操作されると、ブレーキトルクＴｂが、例えば次のように変更される。旋回モータＭが油圧モータの場合、旋回モータＭから吐出される油の油圧が変更されてもよい。具体的には例えば、旋回モータＭから吐出される油の油圧を設定するリリーフ弁の設定圧が変更されてもよい。旋回モータＭが油圧モータであって容量可変型である場合、旋回モータＭの容量が変えられてもよい。旋回モータＭが電気モータの場合、電気モータから出力される電力が変えられてもよく、例えば旋回モータＭに電気的に接続される電気的負荷の大きさが変えられてもよい。
【0022】
報知タイミング変更部３２（図２参照）は、報知部３５による報知のタイミング（以下「報知タイミング」ともいう）を変更する。報知タイミング変更部３２は、操作者に操作されることで、報知タイミングを変更する。報知タイミング変更部３２は、報知タイミングを段階的に変更可能でもよく、報知タイミングを連続的に変更可能でもよい。報知タイミング変更部３２は、図２に示す例では５段階に報知タイミングを変更可能であり、４段階以下または６段階以上に報知タイミングを変更可能でもよい。
【0023】
報知部３５は、操作者に報知を行う。報知部３５は、図６に示す下部走行体１１に対する上部旋回体１３のブレーキの開始に適したタイミングなどを報知する（詳細は後述）。報知部３５は、例えば、音（ブザー、音声など）、表示（光、画面表示など）、および振動の少なくともいずれかによる報知を行う。
【0024】
コントローラ４０は、信号の入出力、演算（算出、判定など）、情報の記憶などを行う。図２に示すように、コントローラ４０は、上記の各検出部（旋回角度検出部２１など）、上記の各変更部（ブレーキトルク変更部３１など）、および報知部３５に接続される。
【0025】
（作動）
作業機械１は、以下のように作動するように構成される。
作業機械１は、以下のように作動するように構成される。
【0026】
（旋回の例）
図３に示す上部旋回体１３が旋回していない状態で、操作者が旋回レバー（図示なし）を操作すると、旋回モータＭ（図１参照）が駆動し、上部旋回体１３が旋回中心Ｃを中心に旋回する。このとき、上部旋回体１３が正の旋回加速度で旋回加速し、旋回速度ωが増加する。旋回速度ωがある速度まで上昇すると、旋回速度ωが一定になる（定常旋回する）。操作者が旋回ブレーキをかける操作を行うと（具体的には旋回レバーを中立位置に戻すと）、上部旋回体１３が、あるブレーキトルクＴｂで旋回減速（負の旋回加速度で旋回加速）し、旋回速度ωが減少する。その後、上部旋回体１３が旋回停止する（旋回速度ωがゼロになる）。
図３に示す上部旋回体１３が旋回していない状態で、操作者が旋回レバー（図示なし）を操作すると、旋回モータＭ（図１参照）が駆動し、上部旋回体１３が旋回中心Ｃを中心に旋回する。このとき、上部旋回体１３が正の旋回加速度で旋回加速し、旋回速度ωが増加する。旋回速度ωがある速度まで上昇すると、旋回速度ωが一定になる（定常旋回する）。操作者が旋回ブレーキをかける操作を行うと（具体的には旋回レバーを中立位置に戻すと）、上部旋回体１３が、あるブレーキトルクＴｂで旋回減速（負の旋回加速度で旋回加速）し、旋回速度ωが減少する。その後、上部旋回体１３が旋回停止する（旋回速度ωがゼロになる）。
【0027】
（処理の例１）
図５に示すフローチャートを参照して、主にコントローラ４０（図２参照）の処理（処理の例１）を説明する。以下では、電子機器類２０の各構成要素については図２を参照し、作業機械１のうち電子機器類２０以外の構成要素については主に図３を参照し、下記の各ステップ（Ｓ１１～Ｓ４５）については図５を参照して説明する。
図５に示すフローチャートを参照して、主にコントローラ４０（図２参照）の処理（処理の例１）を説明する。以下では、電子機器類２０の各構成要素については図２を参照し、作業機械１のうち電子機器類２０以外の構成要素については主に図３を参照し、下記の各ステップ（Ｓ１１～Ｓ４５）については図５を参照して説明する。
【0028】
ステップＳ１１（図５参照）では、コントローラ４０（図２参照）は、図３に示す旋回速度ωが出ているか（旋回速度ωが０より大きいか）否かを判定する。旋回速度ωは、旋回速度検出部２２（図２参照）により検出される。旋回速度ωが出ている場合（ステップＳ１１でＹＥＳの場合）、合計慣性モーメントＩｒｅａｌの算出処理Ｓ２０を行う。この場合、ステップＳ３１およびステップＳ３３に進む。旋回速度ωが出ていない場合（ステップＳ１１でＮＯの場合）、フローは「エンド」に進む。フローが「エンド」に進んだ場合、フローは「スタート」に戻ってもよい。
【0029】
（合計慣性モーメントＩｒｅａｌの算出処理Ｓ２０）
コントローラ４０は、合計慣性モーメントＩｒｅａｌを算出する。合計慣性モーメントＩｒｅａｌは、図３に示す下部走行体１１に対して旋回中心Ｃを中心に旋回する物（構造物および運搬物１７）の合計の慣性モーメントである。合計慣性モーメントＩｒｅａｌは、旋回中心Ｃまわりの慣性モーメントである。以下、旋回中心Ｃまわりの慣性モーメントを、単に「慣性モーメント」ともいう。合計慣性モーメントＩｒｅａｌは、アタッチメント１５の慣性モーメントＩａと、上部旋回体１３の慣性モーメントＩｂと、運搬物１７（例えば土砂１７ｓ）の慣性モーメントＩｓｏｉｌと、の合計である。なお、アタッチメント１５が運搬物１７を運搬していない場合（慣性モーメントＩｓｏｉｌがゼロの場合）に、合計慣性モーメントＩｒｅａｌが算出されてもよい。合計慣性モーメントＩｒｅａｌの算出処理Ｓ２０の詳細は次の通りである。
コントローラ４０は、合計慣性モーメントＩｒｅａｌを算出する。合計慣性モーメントＩｒｅａｌは、図３に示す下部走行体１１に対して旋回中心Ｃを中心に旋回する物（構造物および運搬物１７）の合計の慣性モーメントである。合計慣性モーメントＩｒｅａｌは、旋回中心Ｃまわりの慣性モーメントである。以下、旋回中心Ｃまわりの慣性モーメントを、単に「慣性モーメント」ともいう。合計慣性モーメントＩｒｅａｌは、アタッチメント１５の慣性モーメントＩａと、上部旋回体１３の慣性モーメントＩｂと、運搬物１７（例えば土砂１７ｓ）の慣性モーメントＩｓｏｉｌと、の合計である。なお、アタッチメント１５が運搬物１７を運搬していない場合（慣性モーメントＩｓｏｉｌがゼロの場合）に、合計慣性モーメントＩｒｅａｌが算出されてもよい。合計慣性モーメントＩｒｅａｌの算出処理Ｓ２０の詳細は次の通りである。
【0030】
ステップＳ３１（図５参照）では、コントローラ４０は、アタッチメント姿勢検出部２５に検出されたアタッチメント１５の姿勢を取得する。
【0031】
ステップＳ３２（図５参照）では、コントローラ４０は、アタッチメント１５の慣性モーメントＩａ［ｋｇ・ｍ2］を算出する。コントローラ４０は、アタッチメント１５の姿勢（ステップＳ３１で取得）と、アタッチメント１５の設計情報と、に基づいて、慣性モーメントＩａを算出する。アタッチメント１５の設計情報（具体的には質量、寸法、および形状の情報）は、例えばコントローラ４０に予め記憶される。
【0032】
ステップＳ３３（図５参照）では、コントローラ４０は、上部旋回体１３の慣性モーメントＩｂ［ｋｇ・ｍ2］を取得する。慣性モーメントＩｂは、上部旋回体１３の設計情報に基づいて算出される。コントローラ４０は、上部旋回体１３の設計情報（具体的には質量、寸法、および形状の情報など）に基づいて慣性モーメントＩｂを算出してもよく、予め算出した慣性モーメントＩｂを予め記憶してもよい。なお、図５に示す例では、ステップＳ３１およびステップＳ３２の処理と、ステップＳ３３の処理と、が同時処理される場合を例示したが、これらの処理は同時に行われなくてもよい。図５および図８に示した例において、同時処理するように記載した他の部分についても同様である。
【0033】
ステップＳ３５（図５参照）では、コントローラ４０は、推定慣性モーメントＩａｓｓｕｍｅ［ｋｇ・ｍ2］を算出する。推定慣性モーメントＩａｓｓｕｍｅは、図３に示すアタッチメント１５の慣性モーメントＩａと、上部旋回体１３の慣性モーメントＩｂと、の和である。推定慣性モーメントＩａｓｓｕｍｅは、下部走行体１１に対して旋回中心Ｃを中心に旋回する物の慣性モーメントであって、運搬物１７を無視した慣性モーメントである。推定慣性モーメントＩａｓｓｕｍｅは、合計慣性モーメントＩｒｅａｌとほぼ同じと推定できる。
【0034】
ステップＳ４１（図５参照）では、コントローラ４０は、旋回トルク検出部２４（図２参照）に検出された検出旋回トルクＴｒｅａｌを取得する。さらに詳しくは、コントローラ４０は、下部走行体１１に対する上部旋回体１３の旋回加速中に旋回トルク検出部２４に検出された検出旋回トルクＴｒｅａｌを取得する。
【0035】
ステップＳ４２（図５参照）では、コントローラ４０は、推定旋回加速度αａｓｓｕｍｅ［ｒａｄ／ｓ2］を算出する。推定旋回加速度αａｓｓｕｍｅは、運搬物１７を無視して演算される、上部旋回体１３およびアタッチメント１５の旋回加速度（推定値）である。運搬物１７を無視して演算した推定旋回加速度αａｓｓｕｍｅは、実測の（運搬物１７を無視しない）検出旋回加速度αｒｅａｌよりも大きい（図４参照）。推定旋回加速度αａｓｓｕｍｅは、検出旋回加速度αｒｅａｌとほぼ同じと推定できる。推定旋回加速度αａｓｓｕｍｅは、推定慣性モーメントＩａｓｓｕｍｅ（ステップＳ３５で算出）と、検出旋回トルクＴｒｅａｌ（ステップＳ４１で取得）と、に基づいて算出される。具体的には、推定旋回加速度αａｓｓｕｍｅは、例えば次の式により算出される。
Ｔｒｅａｌ［Ｎｍ］＝Ｉａｓｓｕｍｅ［ｋｇ・ｍ2］×αａｓｓｕｍｅ［ｒａｄ／ｓ2］
Ｔｒｅａｌ［Ｎｍ］＝Ｉａｓｓｕｍｅ［ｋｇ・ｍ2］×αａｓｓｕｍｅ［ｒａｄ／ｓ2］
【0036】
ステップＳ４３（図５参照）では、コントローラ４０は、旋回加速度検出部２３（図２参照）に検出された（実測の）、検出旋回加速度αｒｅａｌを取得する。なお、旋回加速度検出部２３は、このステップＳ４３の際だけでなく、上部旋回体１３の旋回中に常に検出旋回加速度αｒｅａｌを取得してもよい。
【0037】
ステップＳ４５（図５参照）では、コントローラ４０は、合計慣性モーメントＩｒｅａｌを算出する。さらに詳しくは、コントローラ４０は、検出旋回加速度αｒｅａｌ（ステップＳ４２で算出）と、推定旋回加速度αａｓｓｕｍｅ（ステップＳ４３で取得）と、の比率Ｋ（＝αｒｅａｌ／αａｓｓｕｍｅ）を算出する。なお、比率Ｋの値は、実際に算出されてもよく、計算の中で実質的に算出（利用）されてもよい。そして、コントローラ４０は、推定慣性モーメントＩａｓｓｕｍｅと、比率Ｋと、に基づいて、合計慣性モーメントＩｒｅａｌを算出する。さらに詳しくは、コントローラ４０は、推定慣性モーメントＩａｓｓｕｍｅに比率Ｋを乗じることで、推定慣性モーメントＩａｓｓｕｍｅをいわば更新し、合計慣性モーメントＩｒｅａｌを算出する。さらに具体的には、合計慣性モーメントＩｒｅａｌは、例えば次の式により算出される。
Ｉｒｅａｌ［ｋｇ・ｍ2］＝Ｉａｓｓｕｍｅ［ｋｇ・ｍ2］×Ｋ
Ｋ＝αｒｅａｌ／αａｓｓｕｍｅ
Ｉｒｅａｌ［ｋｇ・ｍ2］＝Ｉａｓｓｕｍｅ［ｋｇ・ｍ2］×Ｋ
Ｋ＝αｒｅａｌ／αａｓｓｕｍｅ
【0038】
次に、フローは「エンド」に進む。算出された合計慣性モーメントＩｒｅａｌは、様々に用いることができる。例えば、合計慣性モーメントＩｒｅａｌは、運搬物１７の質量の算出に用いられてもよく、ブレーキタイミングの報知に用いられてもよい。
【0039】
（運搬物１７の質量の算出）
コントローラ４０（図２参照）は、図３に示すバケット１５ｃにすくわれた土砂１７ｓの質量を算出する。コントローラ４０は、上部旋回体１３に対するバケット１５ｃの位置と、合計慣性モーメントＩｒｅａｌと、に基づいて、土砂１７ｓの質量を算出する。具体的には、コントローラ４０は、土砂１７ｓの慣性モーメントＩｓｏｉｌを算出する。慣性モーメントＩｓｏｉｌは、合計慣性モーメントＩｒｅａｌから、アタッチメント１５の慣性モーメントＩａおよび上部旋回体１３の慣性モーメントＩｂを引いた値である（Ｉｓｏｉｌ＝Ｉｒｅａｌ－Ｉａ－Ｉｂ）。また、コントローラ４０は、アタッチメント姿勢検出部２５（図２参照）により検出された、上部旋回体１３に対するバケット１５ｃの位置を取得する。また、コントローラ４０は、バケット１５ｃの形状を取得する。バケット１５ｃの形状は、コントローラ４０に予め設定される。次に、コントローラ４０は、バケット１５ｃの位置および形状に基づいて、バケット１５ｃにすくわれた土砂１７ｓの位置および形状を算出（推定）する。そして、コントローラ４０は、慣性モーメントＩｓｏｉｌ、ならびに、土砂１７ｓの位置および形状の情報に基づいて、土砂１７ｓの質量を算出する。なお、バケット１５ｃにすくわれた土砂１７ｓ以外の運搬物１７の位置および形状を取得できる場合は、コントローラ４０は、運搬物１７の質量を算出してもよい。
コントローラ４０（図２参照）は、図３に示すバケット１５ｃにすくわれた土砂１７ｓの質量を算出する。コントローラ４０は、上部旋回体１３に対するバケット１５ｃの位置と、合計慣性モーメントＩｒｅａｌと、に基づいて、土砂１７ｓの質量を算出する。具体的には、コントローラ４０は、土砂１７ｓの慣性モーメントＩｓｏｉｌを算出する。慣性モーメントＩｓｏｉｌは、合計慣性モーメントＩｒｅａｌから、アタッチメント１５の慣性モーメントＩａおよび上部旋回体１３の慣性モーメントＩｂを引いた値である（Ｉｓｏｉｌ＝Ｉｒｅａｌ－Ｉａ－Ｉｂ）。また、コントローラ４０は、アタッチメント姿勢検出部２５（図２参照）により検出された、上部旋回体１３に対するバケット１５ｃの位置を取得する。また、コントローラ４０は、バケット１５ｃの形状を取得する。バケット１５ｃの形状は、コントローラ４０に予め設定される。次に、コントローラ４０は、バケット１５ｃの位置および形状に基づいて、バケット１５ｃにすくわれた土砂１７ｓの位置および形状を算出（推定）する。そして、コントローラ４０は、慣性モーメントＩｓｏｉｌ、ならびに、土砂１７ｓの位置および形状の情報に基づいて、土砂１７ｓの質量を算出する。なお、バケット１５ｃにすくわれた土砂１７ｓ以外の運搬物１７の位置および形状を取得できる場合は、コントローラ４０は、運搬物１７の質量を算出してもよい。
【0040】
算出された運搬物１７の質量は、様々に利用できる。例えば、作業機械１が、運搬物１７を、運搬車（トラックなど）に積み込む場合がある。この場合、算出された運搬物１７の質量に基づいて、運搬車に積み込まれた運搬物１７の合計質量を算出できる。
【0041】
（検討１）
図１に示すアタッチメント１５の姿勢と、アタッチメント１５を支える油圧シリンダに作用する油圧と、に基づいて、運搬物１７の質量を算出する場合について検討する（例えば特許文献１の図２および段落［００３２］などを参照）。この場合、上部旋回体１３が旋回すると、運搬物１７に慣性力（遠心力）が作用し、油圧シリンダにかかる負荷が変化する。すると、油圧シリンダに作用する油圧に基づいて算出された運搬物１７の質量の値も変化する。そのため、上部旋回体１３の旋回時には、運搬物１７の質量算出の精度が悪化する。上部旋回体１３の旋回を停止させた状態で運搬物１７の質量を算出すれば、質量算出の精度は上がる。しかし、上部旋回体１３の旋回を停止させると、上部旋回体１３を旋回させて行われる作業の連続性が損なわれる（作業性が悪化する）。
図１に示すアタッチメント１５の姿勢と、アタッチメント１５を支える油圧シリンダに作用する油圧と、に基づいて、運搬物１７の質量を算出する場合について検討する（例えば特許文献１の図２および段落［００３２］などを参照）。この場合、上部旋回体１３が旋回すると、運搬物１７に慣性力（遠心力）が作用し、油圧シリンダにかかる負荷が変化する。すると、油圧シリンダに作用する油圧に基づいて算出された運搬物１７の質量の値も変化する。そのため、上部旋回体１３の旋回時には、運搬物１７の質量算出の精度が悪化する。上部旋回体１３の旋回を停止させた状態で運搬物１７の質量を算出すれば、質量算出の精度は上がる。しかし、上部旋回体１３の旋回を停止させると、上部旋回体１３を旋回させて行われる作業の連続性が損なわれる（作業性が悪化する）。
【0042】
一方、本実施形態の作業機械１では、図３に示す上部旋回体１３の旋回時の、検出旋回トルクＴｒｅａｌおよび検出旋回加速度αｒｅａｌなどに基づいて、合計慣性モーメントＩｒｅａｌが算出される。そして、合計慣性モーメントＩｒｅａｌに基づいて、運搬物１７の質量を算出できる。よって、上部旋回体１３が旋回している最中に合計慣性モーメントＩｒｅａｌを算出でき、この合計慣性モーメントＩｒｅａｌに基づいて運搬物１７の質量を算出できる。よって、上部旋回体１３を旋回させて行われる作業の連続性を損なわずに、合計慣性モーメントＩｒｅａｌの算出および運搬物１７の質量の算出を行える。
【0043】
（処理の例２）
図８に示すフローチャートを参照して、主にコントローラ４０（図２参照）の処理（処理の例２）を説明する。以下では、主に、上記の「処理の例１」との相違点を説明する。以下では、電子機器類２０の各構成要素については図２を参照し、作業機械１のうち電子機器類２０以外の構成要素については主に図６を参照し、下記の各ステップ（Ｓ２０１、Ｓ１１、・・・Ｓ２７２）については図８を参照して説明する。
図８に示すフローチャートを参照して、主にコントローラ４０（図２参照）の処理（処理の例２）を説明する。以下では、主に、上記の「処理の例１」との相違点を説明する。以下では、電子機器類２０の各構成要素については図２を参照し、作業機械１のうち電子機器類２０以外の構成要素については主に図６を参照し、下記の各ステップ（Ｓ２０１、Ｓ１１、・・・Ｓ２７２）については図８を参照して説明する。
【0044】
ステップＳ２０１（図８参照）では、コントローラ４０は、図６に示す始点旋回角度θｓおよび終点旋回角度θｅを取得する。始点旋回角度θｓは、上部旋回体１３の旋回を開始させる旋回角度θである。終点旋回角度θｅは、上部旋回体１３の旋回を停止させようとする旋回角度θ（目標とする旋回角度θ）である。始点旋回角度θｓから終点旋回角度θｅの間は、いわば作業範囲である。始点旋回角度θｓおよび終点旋回角度θｅの少なくともいずれかは、旋回角度検出部２１（図２参照）により検出されてもよく、操作者の入力により取得されてもよい。［例Ａ１］例えば、操作者が、上部旋回体１３を旋回操作し、所望の旋回角度θ（始点旋回角度θｓとして設定したい旋回角度θ）に合わせる。そして、図２に示すコントローラ４０が、旋回角度検出部２１に検出された旋回角度θを、図６に示す始点旋回角度θｓとして設定してもよい。［例Ａ２］例えば、操作者が、所望の旋回角度θを入力装置（図示なし）に入力する。そして、コントローラ４０は、入力された旋回角度θを、始点旋回角度θｓとして設定してもよい。［例Ａ３］終点旋回角度θｅは、上記［例Ａ１］または［例Ａ２］と同様に設定されてもよい。［例Ａ４］操作者が、始点旋回角度θｓから終点旋回角度θｅまでの角度の変化量（例えば右に１２０°など）を、入力装置に入力する。そして、コントローラ４０は、始点旋回角度θｓと、入力された角度の変化量と、に基づいて、終点旋回角度θｅを算出および設定してもよい。次に、フローはステップＳ１１に進む。
【0045】
ステップＳ１１（図８参照）では、コントローラ４０は、上記「処理の例１」と同様に、旋回速度ωが出ているか否かを判定する。旋回速度ωが出ている場合（ステップＳ１１でＹＥＳの場合）、コントローラ４０は、処理の例１と同様に、合計慣性モーメントＩｒｅａｌを算出する（Ｓ２０）。そして、フローは、ステップＳ２５１～Ｓ２５４、およびステップＳ２６１～Ｓ２６２に進む。旋回速度ωが出ていない場合（ステップＳ１１でＮＯの場合）、フローは「エンド」に進む。
【0046】
ステップＳ２５１（図８参照）では、コントローラ４０は、ブレーキトルクＴｂ［Ｎｍ］（図３参照）を取得する。ブレーキトルクＴｂは、下部走行体１１に対する上部旋回体１３の旋回ブレーキ時に発生すると予想される旋回トルクである。ブレーキトルクＴｂは、旋回レバー（図示なし）が中立位置とされ、旋回ブレーキがかけられたときに発生すると予想される旋回トルクである。ブレーキトルクＴｂは、予め（ステップＳ２５１の処理が行われる前の時点で）、コントローラ４０に設定される。ブレーキトルクＴｂは、旋回トルク検出部２４（図２参照）で検出される値ではない。ブレーキトルクＴｂは、例えば、旋回モータＭ（図１参照）がかけ得る最大のブレーキ力で旋回ブレーキがかけられたときに発生する旋回トルク（最大ブレーキトルク）に設定されてもよい。ブレーキトルクＴｂは、例えば、最大ブレーキトルクよりも小さい旋回トルクに設定されてもよい。ブレーキトルクＴｂは、ブレーキトルク変更部３１に設定された値（後述）でもよい。
【0047】
ステップＳ２５２（図８参照）では、コントローラ４０は、ブレーキ減速度αｂ［ｒａｄ／ｓ2］を算出する。ブレーキ減速度αｂは、下部走行体１１に対する上部旋回体１３の旋回減速度（負の旋回加速度）である。ブレーキ減速度αｂは、ブレーキトルクＴｂで旋回ブレーキがかけられた場合に得られると予想される旋回減速度である。ブレーキ減速度αｂは、上部旋回体１３の旋回減速時に旋回加速度検出部２３（図２参照）で検出される値ではない。ブレーキ減速度αｂは、ブレーキトルクＴｂ（ステップＳ２５１で取得）と、合計慣性モーメントＩｒｅａｌ（算出処理Ｓ２０で算出）と、に基づいて算出される。ブレーキ減速度αｂは、例えば次の式により算出される。
Ｔｂ＝Ｉｒｅａｌ×αｂ
Ｔｂ＝Ｉｒｅａｌ×αｂ
【0048】
【0049】
ステップＳ２５４（図８参照）では、コントローラ４０は、図６に示すブレーキ旋回角度θｂ［ｒａｄ］を算出する。ブレーキ旋回角度θｂは、ブレーキトルクＴｂ（図５参照）の旋回ブレーキで上部旋回体１３を旋回停止させる場合（旋回停止させると仮定した場合）に要すると予想される旋回角度θである。ブレーキ旋回角度θｂは、ブレーキトルクＴｂの旋回ブレーキで（ブレーキ減速度αｂで）上部旋回体１３を旋回停止させる際に、旋回速度ωが現在の速度からゼロになるまでに要すると予想される旋回角度θである（図７においてハッチングを付した部分を参照）。ブレーキ旋回角度θｂは、旋回角度検出部２１（図２参照）に検出された旋回速度ω（ステップＳ２３５で取得）と、ブレーキ減速度αｂ（ステップＳ２５２で算出）と、に基づいて算出される。ブレーキ旋回角度θｂは、旋回速度ωを積分することで算出される。ブレーキトルクＴｂが一定であり、ブレーキ減速度αｂが一定である場合は、ブレーキ旋回角度θｂは、次の式により算出されてもよい。なお、下記の式のαｂの値は負である。
θｂ＝－ω2／２αｂ
θｂ＝－ω2／２αｂ
【0050】
ステップＳ２６１（図８参照）では、コントローラ４０は、旋回角度検出部２１（図２参照）に検出された検出旋回角度θｄを取得する。コントローラ４０は、検出旋回角度θｄに基づいて、始点旋回角度θｓから検出旋回角度θｄまでの現在旋回角度θａを算出してもよい（θａ＝θｄ－θｓ）。
【0051】
ステップＳ２６２（図８参照）では、コントローラ４０は、残存旋回角度θｒを算出する。残存旋回角度θｒは、終点旋回角度θｅと、検出旋回角度θｄと、の差に基づいて算出される。具体的には、下記の（式１）により算出されてもよく、式（２）により算出されてもよい。コントローラ４０は、上部旋回体１３の旋回中は常に検出旋回角度θｄを取得し続け、残存旋回角度θｒを更新し続けてもよい。
θｒ＝θｅ－θｄ （式１）
θｒ＝（θｅ－θｓ）－θａ （式２）
θｒ＝θｅ－θｄ （式１）
θｒ＝（θｅ－θｓ）－θａ （式２）
【0052】
ステップＳ２７１（図８参照）では、コントローラ４０は、残存旋回角度θｒ（ステップＳ２６２で算出）とブレーキ旋回角度θｂ（ステップＳ２５４で算出）とを比較する。コントローラ４０は、残存旋回角度θｒとブレーキ旋回角度θｂとの比較に基づいて、残存旋回角度θｒ以内で上部旋回体１３を旋回停止させることが可能な否かなどを判定する。さらに詳しくは、このタイミングで（ステップＳ２７１の処理が行われている時に）旋回ブレーキがかけられ、上部旋回体１３が旋回停止したときの旋回角度θを「上部旋回体１３の停止予定の旋回角度θ」とする。コントローラ４０は、上部旋回体１３の停止予定の旋回角度θが、終点旋回角度θｅに対して、不足するか、一致するか、逸走するか、をこの比較に基づいて判定する。
【0053】
具体的には例えば、コントローラ４０は、次のように判定する。［判定例１］残存旋回角度θｒとブレーキ旋回角度θｂとが等しい場合（θｒ＝θｂの場合）、上部旋回体１３の停止予定の旋回角度θが、終点旋回角度θｅと一致する。［判定例２］残存旋回角度θｒがブレーキ旋回角度θｂよりも大きい場合（θｒ＞θｂの場合）、上部旋回体１３の停止予定の旋回角度θが、終点旋回角度θｅより手前（始点旋回角度θｓ側）となる。この場合、上部旋回体１３が、終点旋回角度θｅに対して旋回不足となる。この場合、旋回ブレーキ開始の適切なタイミングは、現在（ステップＳ２７１が行われている時）よりも後である。［判定例３］残存旋回角度θｒがブレーキ旋回角度θｂよりも小さい場合（θｒ＜θｂの場合）、上部旋回体１３の停止予定の旋回角度θは、終点旋回角度θｅよりも先（始点旋回角度θｓとは反対側）となる。この場合、上部旋回体１３が、終点旋回角度θｅに対して逸走する。この場合、旋回ブレーキ開始の適切なタイミングは、現在（ステップＳ２７１が行われている時）よりも前である。
【0054】
ステップＳ２７３（図８参照）では、コントローラ４０は、報知部３５（図２参照）に報知を行わせるタイミング（報知タイミング）を決定する。コントローラ４０は、操作者による旋回ブレーキ操作の開始に適したタイミングを、報知タイミングとして決定する。具体的には、コントローラ４０は、残存旋回角度θｒとブレーキ旋回角度θｂとの比較に基づいて、報知タイミングを決定する。例えば、コントローラ４０は、残存旋回角度θｒとブレーキ旋回角度θｂとが等しい時（上記［判定例１］の時）に、報知部３５に報知（「報知Ｆ」とする）を行わせる。この場合、報知部３５による報知Ｆと同時に旋回ブレーキがかけられると、上部旋回体１３の旋回停止時の旋回角度θは、終点旋回角度θｅと一致する（上部旋回体１３は終点旋回角度θｅで停止する）。なお、図７に、報知Ｆと同時に旋回ブレーキがかけられた場合の、時間と旋回速度ωとの関係を示す。また、報知Ｆに対して、旋回ブレーキの開始のタイミングが、多少遅れても、図６に示す上部旋回体１３は、ほぼ終点旋回角度θｅで停止できる。
【0055】
（報知タイミングの変更など）
コントローラ４０は、残存旋回角度θｒとブレーキ旋回角度θｂとが等しくなる前に（報知Ｆのタイミングよりも前に）、報知部３５に報知（「報知Ｂ」とする）を行わせてもよい。コントローラ４０は、ブレーキ旋回角度θｂよりも所定値だけ残存旋回角度θｒが大きい時に、報知部３５に報知Ｂを行わせてもよい。残存旋回角度θｒとブレーキ旋回角度θｂとが等しくなる前に報知Ｂが行われることで、操作者は、余裕を持って旋回ブレーキ操作を行える。この場合、報知Ｂを行わせるタイミングは（具体的には例えば上記「所定値」は）、報知タイミング変更部３２（図２参照）により変更可能でもよく、コントローラ４０に予め設定された一定値でもよい。
コントローラ４０は、残存旋回角度θｒとブレーキ旋回角度θｂとが等しくなる前に（報知Ｆのタイミングよりも前に）、報知部３５に報知（「報知Ｂ」とする）を行わせてもよい。コントローラ４０は、ブレーキ旋回角度θｂよりも所定値だけ残存旋回角度θｒが大きい時に、報知部３５に報知Ｂを行わせてもよい。残存旋回角度θｒとブレーキ旋回角度θｂとが等しくなる前に報知Ｂが行われることで、操作者は、余裕を持って旋回ブレーキ操作を行える。この場合、報知Ｂを行わせるタイミングは（具体的には例えば上記「所定値」は）、報知タイミング変更部３２（図２参照）により変更可能でもよく、コントローラ４０に予め設定された一定値でもよい。
【0056】
コントローラ４０は、残存旋回角度θｒとブレーキ旋回角度θｂとの比較に基づいて、報知部３５（図２参照）による報知の内容を変えてもよい。例えば、コントローラ４０は、比較結果に基づいて、報知部３５による音（ブザー）の種類を変えてもよい。具体的には例えば、報知Ｂは、ブザーの単発音など（例えば「ピッ」）であり、報知Ｆは、ブザーの連続音など（例えば「ピピピピッ」または「ピー」など）でもよい。なお、コントローラ４０は、残存旋回角度θｒとブレーキ旋回角度θｂとの比較に基づいて、報知部３５による表示の内容などを変えてもよい。また、報知部３５は、報知Ｆを行わずに、報知Ｂを行ってもよい。
【0057】
（ブレーキトルクＴｂの変更など）
上記の通り、上部旋回体１３の旋回減速時のブレーキトルクＴｂは、図２に示すブレーキトルク変更部３１により調整可能である。コントローラ４０は、ブレーキトルクＴｂが変えられた場合でも、適切な報知タイミングで、報知部３５に報知を行わせる。さらに詳しくは、ブレーキトルクＴｂが変えられると、図６に示すブレーキ旋回角度θｂの値が変わる。すると、残存旋回角度θｒとブレーキ旋回角度θｂとの比較結果が変わり、この比較結果に基づく報知タイミングも変わる。具体的には、ブレーキトルクＴｂが大きくなると、ブレーキ旋回角度θｂが小さくなり、報知Ｆのタイミングが遅くなる。ブレーキトルクＴｂが小さくなると、ブレーキ旋回角度θｂが大きくなり、報知Ｆのタイミングが早くなる。
上記の通り、上部旋回体１３の旋回減速時のブレーキトルクＴｂは、図２に示すブレーキトルク変更部３１により調整可能である。コントローラ４０は、ブレーキトルクＴｂが変えられた場合でも、適切な報知タイミングで、報知部３５に報知を行わせる。さらに詳しくは、ブレーキトルクＴｂが変えられると、図６に示すブレーキ旋回角度θｂの値が変わる。すると、残存旋回角度θｒとブレーキ旋回角度θｂとの比較結果が変わり、この比較結果に基づく報知タイミングも変わる。具体的には、ブレーキトルクＴｂが大きくなると、ブレーキ旋回角度θｂが小さくなり、報知Ｆのタイミングが遅くなる。ブレーキトルクＴｂが小さくなると、ブレーキ旋回角度θｂが大きくなり、報知Ｆのタイミングが早くなる。
【0058】
（自動旋回停止）
コントローラ４０は、残存旋回角度θｒとブレーキ旋回角度θｂとの比較に基づいて、上部旋回体１３を終点旋回角度θｅに自動的に停止させるように制御を行ってもよい。さらに詳しくは、コントローラ４０は、この比較に基づいて、上部旋回体１３の旋回停止時の旋回角度θが終点旋回角度θｅになるように、上部旋回体１３に自動的に旋回ブレーキをかける制御を行う。具体的には例えば、コントローラ４０は、残存旋回角度θｒとブレーキ旋回角度θｂとが等しくなった時に、自動的にブレーキトルクＴｂの旋回ブレーキをかける制御を行う。すると、上部旋回体１３の旋回停止時の旋回角度θが、終点旋回角度θｅと一致（または略一致）する。
コントローラ４０は、残存旋回角度θｒとブレーキ旋回角度θｂとの比較に基づいて、上部旋回体１３を終点旋回角度θｅに自動的に停止させるように制御を行ってもよい。さらに詳しくは、コントローラ４０は、この比較に基づいて、上部旋回体１３の旋回停止時の旋回角度θが終点旋回角度θｅになるように、上部旋回体１３に自動的に旋回ブレーキをかける制御を行う。具体的には例えば、コントローラ４０は、残存旋回角度θｒとブレーキ旋回角度θｂとが等しくなった時に、自動的にブレーキトルクＴｂの旋回ブレーキをかける制御を行う。すると、上部旋回体１３の旋回停止時の旋回角度θが、終点旋回角度θｅと一致（または略一致）する。
【0059】
コントローラ４０による旋回ブレーキの制御は、例えば次のように行われる。旋回レバー（図示なし）の操作量に応じて、旋回モータＭ（図１参照）が駆動し、上部旋回体１３が旋回加速および旋回減速する。そこで、コントローラ４０は、旋回レバーの操作量に応じて出力される指令値を変えることで、旋回ブレーキを制御してもよい。例えば、旋回レバーの操作量に応じてパイロット油圧が出力される場合は、コントローラ４０は、このパイロット油圧を制御することで、旋回ブレーキを制御してもよい。また、例えば、旋回レバーの操作量に応じて電気信号が出力される場合は、コントローラ４０は、この電気信号を変えることで、旋回ブレーキを制御してもよい。
【0060】
（検討２）
上部旋回体１３が旋回しているとき、運搬物１７の位置および質量などによって、運搬物１７に作用する慣性力（遠心力）が変化する。その結果、旋回中心Ｃを中心に旋回する物全体の慣性力（遠心力）が変化する。そのため、例えば非熟練の操作者には、旋回レバーの操作量と、上部旋回体１３の旋回量（移動量）と、の関係を把握することが困難な場合がある。そのため、上部旋回体１３が、本来停止させたい位置（終点旋回角度θｅ）に対して、逸走する場合や旋回不足となる場合がある。一方、本実施形態では、図３に示す運搬物１７の慣性モーメントＩｓｏｉｌを含む合計慣性モーメントＩｒｅａｌに基づいて、図６に示す報知Ｆや報知Ｂの報知タイミングが決定される。そして、旋回ブレーキの開始に適したタイミングで、報知部３５（図２参照）による報知が行われる。よって、非熟練の操作者でも、上部旋回体１３の旋回停止時の旋回角度θを、終点旋回角度θｅに容易に近づけることができる。よって、逸走や旋回不足により、上部旋回体１３の旋回角度θを修正する手間を抑制できる。よって、上部旋回体１３を旋回させる作業の作業性を向上させることができる。なお、上記の検討１、およびこの検討２に記載の作用は、作業機械１により得られることが好ましいが、得られなくてもよい。
上部旋回体１３が旋回しているとき、運搬物１７の位置および質量などによって、運搬物１７に作用する慣性力（遠心力）が変化する。その結果、旋回中心Ｃを中心に旋回する物全体の慣性力（遠心力）が変化する。そのため、例えば非熟練の操作者には、旋回レバーの操作量と、上部旋回体１３の旋回量（移動量）と、の関係を把握することが困難な場合がある。そのため、上部旋回体１３が、本来停止させたい位置（終点旋回角度θｅ）に対して、逸走する場合や旋回不足となる場合がある。一方、本実施形態では、図３に示す運搬物１７の慣性モーメントＩｓｏｉｌを含む合計慣性モーメントＩｒｅａｌに基づいて、図６に示す報知Ｆや報知Ｂの報知タイミングが決定される。そして、旋回ブレーキの開始に適したタイミングで、報知部３５（図２参照）による報知が行われる。よって、非熟練の操作者でも、上部旋回体１３の旋回停止時の旋回角度θを、終点旋回角度θｅに容易に近づけることができる。よって、逸走や旋回不足により、上部旋回体１３の旋回角度θを修正する手間を抑制できる。よって、上部旋回体１３を旋回させる作業の作業性を向上させることができる。なお、上記の検討１、およびこの検討２に記載の作用は、作業機械１により得られることが好ましいが、得られなくてもよい。
【0061】
（効果）
図３に示す作業機械１による効果は次の通りである。以下では、電子機器類２０の各構成要素については図２を参照し、作業機械１のうち電子機器類２０以外の構成要素については主に図３を参照し、下記の各ステップ（Ｓ１１～Ｓ４５）、各検出値、各算出値については図５を参照して説明する。
図３に示す作業機械１による効果は次の通りである。以下では、電子機器類２０の各構成要素については図２を参照し、作業機械１のうち電子機器類２０以外の構成要素については主に図３を参照し、下記の各ステップ（Ｓ１１～Ｓ４５）、各検出値、各算出値については図５を参照して説明する。
【0062】
（第１の発明の効果）
作業機械１は、下部走行体１１と、上部旋回体１３と、アタッチメント１５と、図２に示す旋回加速度検出部２３と、旋回トルク検出部２４と、アタッチメント姿勢検出部２５と、コントローラ４０と、を備える。図３に示す上部旋回体１３は、下部走行体１１に旋回可能に取り付けられる。アタッチメント１５は、上部旋回体１３に取り付けられ、運搬物１７を運搬可能である。旋回加速度検出部２３（図２参照）は、下部走行体１１に対する上部旋回体１３の旋回加速度である検出旋回加速度αｒｅａｌを検出する。旋回トルク検出部２４（図２参照）は、下部走行体１１に対する上部旋回体１３の旋回トルクである検出旋回トルクＴｒｅａｌを検出する。アタッチメント姿勢検出部２５（図２参照）は、上部旋回体１３に対するアタッチメント１５の姿勢を検出する。コントローラ４０（図２参照）は、アタッチメント姿勢検出部２５（図２参照）に検出されたアタッチメント１５の姿勢に基づいて、下部走行体１１に対する上部旋回体１３の旋回中心Ｃまわりのアタッチメント１５の慣性モーメントＩａを算出する。コントローラ４０（図２参照）は、旋回中心Ｃまわりのアタッチメント１５の慣性モーメントＩａと、旋回中心Ｃまわりの上部旋回体１３の慣性モーメントＩｂと、の和である推定慣性モーメントＩａｓｓｕｍｅ（図５のステップＳ３５を参照）を算出する。
作業機械１は、下部走行体１１と、上部旋回体１３と、アタッチメント１５と、図２に示す旋回加速度検出部２３と、旋回トルク検出部２４と、アタッチメント姿勢検出部２５と、コントローラ４０と、を備える。図３に示す上部旋回体１３は、下部走行体１１に旋回可能に取り付けられる。アタッチメント１５は、上部旋回体１３に取り付けられ、運搬物１７を運搬可能である。旋回加速度検出部２３（図２参照）は、下部走行体１１に対する上部旋回体１３の旋回加速度である検出旋回加速度αｒｅａｌを検出する。旋回トルク検出部２４（図２参照）は、下部走行体１１に対する上部旋回体１３の旋回トルクである検出旋回トルクＴｒｅａｌを検出する。アタッチメント姿勢検出部２５（図２参照）は、上部旋回体１３に対するアタッチメント１５の姿勢を検出する。コントローラ４０（図２参照）は、アタッチメント姿勢検出部２５（図２参照）に検出されたアタッチメント１５の姿勢に基づいて、下部走行体１１に対する上部旋回体１３の旋回中心Ｃまわりのアタッチメント１５の慣性モーメントＩａを算出する。コントローラ４０（図２参照）は、旋回中心Ｃまわりのアタッチメント１５の慣性モーメントＩａと、旋回中心Ｃまわりの上部旋回体１３の慣性モーメントＩｂと、の和である推定慣性モーメントＩａｓｓｕｍｅ（図５のステップＳ３５を参照）を算出する。
【0063】
［構成１］コントローラ４０（図２参照）は、推定慣性モーメントＩａｓｓｕｍｅと、下部走行体１１に対する上部旋回体１３の旋回加速中に旋回トルク検出部２４（図２参照）に検出された検出旋回トルクＴｒｅａｌと、に基づいて、推定旋回加速度αａｓｓｕｍｅを算出する（図５のステップＳ４２を参照）。推定旋回加速度αａｓｓｕｍｅは、下部走行体１１に対する上部旋回体１３の旋回加速度の推定値である。コントローラ４０（図２参照）は、検出旋回加速度αｒｅａｌと推定旋回加速度αａｓｓｕｍｅとの比率Ｋ、および、推定慣性モーメントＩａｓｓｕｍｅに基づいて、合計慣性モーメントＩｒｅａｌを算出する（図５のステップＳ４５を参照）。合計慣性モーメントＩｒｅａｌは、上部旋回体１３、アタッチメント１５、および運搬物１７の、旋回中心Ｃまわりの慣性モーメントである。
【0064】
上記［構成１］では、上部旋回体１３の旋回中の情報（検出旋回トルクＴｒｅａｌおよび検出旋回加速度αｒｅａｌなど）に基づいて、合計慣性モーメントＩｒｅａｌを算出できる。したがって、上部旋回体１３を旋回させた状態で精度よく合計慣性モーメントＩｒｅａｌを算出できる。具体的には例えば、アタッチメント１５を支える油圧シリンダに作用する油圧に基づいて合計慣性モーメントＩｒｅａｌに相当する値を算出する場合に比べて、精度よく、上部旋回体１３を旋回させた状態で合計慣性モーメントＩｒｅａｌを算出できる。上部旋回体１３を旋回させた状態で精度よく合計慣性モーメントＩｒｅａｌを算出できるので、合計慣性モーメントＩｒｅａｌを算出する際に上部旋回体１３を停止させる必要がある場合に比べ、上部旋回体１３を旋回させる作業の作業性を向上させることができる。
【0065】
（第２の発明の効果）
作業機械１は、図２に示す旋回角度検出部２１と、旋回速度検出部２２と、を備える。旋回角度検出部２１は、図６に示す下部走行体１１に対する上部旋回体１３の旋回角度θである検出旋回角度θｄを検出する。旋回速度検出部２２（図２参照）は、下部走行体１１に対する上部旋回体１３の旋回速度ωを検出する。コントローラ４０（図２参照）には、下部走行体１１に対する上部旋回体１３の旋回ブレーキのトルクであるブレーキトルクＴｂが設定される。
作業機械１は、図２に示す旋回角度検出部２１と、旋回速度検出部２２と、を備える。旋回角度検出部２１は、図６に示す下部走行体１１に対する上部旋回体１３の旋回角度θである検出旋回角度θｄを検出する。旋回速度検出部２２（図２参照）は、下部走行体１１に対する上部旋回体１３の旋回速度ωを検出する。コントローラ４０（図２参照）には、下部走行体１１に対する上部旋回体１３の旋回ブレーキのトルクであるブレーキトルクＴｂが設定される。
【0066】
［構成２］コントローラ４０（図２参照）は、合計慣性モーメントＩｒｅａｌと、ブレーキトルクＴｂと、に基づいて、下部走行体１１に対する上部旋回体１３の旋回減速度であるブレーキ減速度αｂを算出する（図８のステップＳ２５２）。コントローラ４０（図２参照）は、旋回速度検出部２２（図２参照）に検出された旋回速度ωと、ブレーキ減速度αｂと、に基づいて、ブレーキ旋回角度θｂを算出する。ブレーキ旋回角度θｂは、下部走行体１１に対して上部旋回体１３をブレーキトルクＴｂの旋回ブレーキで旋回停止させる場合に要すると予想される旋回角度θである。コントローラ４０（図２参照）は、コントローラ４０に設定された上部旋回体１３の終点旋回角度θｅと、検出旋回角度θｄと、の差に基づいて残存旋回角度θｒを算出する（図８のステップＳ２６２を参照）。コントローラ４０（図２参照）は、残存旋回角度θｒとブレーキ旋回角度θｂとを比較する（図８のステップＳ２７２を参照）。
【0067】
上記［構成２］では、下部走行体１１に対して上部旋回体１３をブレーキトルクＴｂの旋回ブレーキで旋回停止させる場合に要すると予想されるブレーキ旋回角度θｂと、終点旋回角度θｅと検出旋回角度θｄとの差である残存旋回角度θｒと、が比較される。よって、ブレーキトルクＴｂの旋回ブレーキで上部旋回体１３を旋回停止させた場合に、上部旋回体１３の停止予定の旋回角度θが、終点旋回角度θｅに対して、逸走するか、一致するか、不足するか、を判定できる。また、残存旋回角度θｒとブレーキ旋回角度θｂとの比較結果を、様々な用途（例えば制御、報知など）に利用できる。
【0068】
（第３の発明の効果）
［構成３］作業機械１は、報知を行う報知部３５（図２参照）を備える。コントローラ４０（図２参照）は、残存旋回角度θｒとブレーキ旋回角度θｂとの比較に基づいて、報知部３５（図２参照）に報知を行わせる。
［構成３］作業機械１は、報知を行う報知部３５（図２参照）を備える。コントローラ４０（図２参照）は、残存旋回角度θｒとブレーキ旋回角度θｂとの比較に基づいて、報知部３５（図２参照）に報知を行わせる。
【0069】
上記［構成３］により、残存旋回角度θｒとブレーキ旋回角度θｂとの比較結果に関する情報を、作業機械１の操作者に報知できる。
【0070】
【0071】
上記［構成４］により、残存旋回角度θｒとブレーキ旋回角度θｂとが等しくなったことを、操作者に報知できる。その結果、次の効果が得られてもよい。報知部３５による報知Ｆと同時（またはほぼ同時）に、操作者が旋回ブレーキの操作を行った場合は、上部旋回体１３の旋回停止時の旋回角度θを、終点旋回角度θｅと一致（またはほぼ一致）させることができる。
【0072】
【0073】
上記［構成５］により、残存旋回角度θｒとブレーキ旋回角度θｂとが等しくなるタイミングよりも前のタイミングで、操作者に対して、報知部３５（図２参照）による報知Ｂを行える。その結果、次の効果が得られてもよい。操作者は、残存旋回角度θｒとブレーキ旋回角度θｂとが等しくなるタイミングよりも前のタイミングで、旋回ブレーキの操作を行える、または、旋回ブレーキの操作の準備を行える。
【0074】
（第６の発明の効果）
［構成６］コントローラ４０（図２参照）は、残存旋回角度θｒとブレーキ旋回角度θｂとの比較に基づいて、上部旋回体１３の旋回停止時の旋回角度θが終点旋回角度θｅになるように、上部旋回体１３に自動的に旋回ブレーキをかける制御を行う。
［構成６］コントローラ４０（図２参照）は、残存旋回角度θｒとブレーキ旋回角度θｂとの比較に基づいて、上部旋回体１３の旋回停止時の旋回角度θが終点旋回角度θｅになるように、上部旋回体１３に自動的に旋回ブレーキをかける制御を行う。
【0075】
上記［構成６］により、上部旋回体１３の旋回停止時の旋回角度θを、確実に終点旋回角度θｅに一致させる（または略一致させる）ことができる。
【0076】
（第７の発明の効果）
［構成７］図１に示すように、アタッチメント１５は、土砂１７ｓをすくうことが可能なバケット１５ｃを備える。コントローラ４０（図２参照）は、上部旋回体１３に対するバケット１５ｃの位置と、合計慣性モーメントＩｒｅａｌと、に基づいて、バケット１５ｃ内の土砂１７ｓの質量を算出する。
［構成７］図１に示すように、アタッチメント１５は、土砂１７ｓをすくうことが可能なバケット１５ｃを備える。コントローラ４０（図２参照）は、上部旋回体１３に対するバケット１５ｃの位置と、合計慣性モーメントＩｒｅａｌと、に基づいて、バケット１５ｃ内の土砂１７ｓの質量を算出する。
【0077】
上記［構成７］により、算出され土砂１７ｓの質量の情報を、様々に利用できる。
【0078】
（変形例）
上記実施形態は様々に変形されてもよい。例えば、図２に示す回路の接続は変更されてもよい。例えば、図５および図８に示すフローチャートのステップの順序は変更されてもよく、ステップの一部が行われなくてもよい。例えば、作業機械１の構成要素の数が変更されてもよく、構成要素の一部が設けられなくてもよい。例えば、互いに異なる複数の構成要素として説明したものが、一つの部材や部分とされてもよい（例えば図２に示す旋回角度検出部２１および旋回速度検出部２２の説明などを参照）。例えば、一つの部材や部分として説明したもの（例えばコントローラ４０）が、互いに異なる複数の部材や部分に分けて設けられてもよい。
上記実施形態は様々に変形されてもよい。例えば、図２に示す回路の接続は変更されてもよい。例えば、図５および図８に示すフローチャートのステップの順序は変更されてもよく、ステップの一部が行われなくてもよい。例えば、作業機械１の構成要素の数が変更されてもよく、構成要素の一部が設けられなくてもよい。例えば、互いに異なる複数の構成要素として説明したものが、一つの部材や部分とされてもよい（例えば図２に示す旋回角度検出部２１および旋回速度検出部２２の説明などを参照）。例えば、一つの部材や部分として説明したもの（例えばコントローラ４０）が、互いに異なる複数の部材や部分に分けて設けられてもよい。
【符号の説明】
【0079】
１ 作業機械
１１ 下部走行体
１３ 上部旋回体
１５ アタッチメント
１５ｃ バケット
１７ 運搬物
１７ｓ 土砂
２１ 旋回角度検出部
２２ 旋回速度検出部
２３ 旋回加速度検出部
２４ 旋回トルク検出部
２５ アタッチメント姿勢検出部
３５ 報知部
４０ コントローラ
Ｃ 旋回中心
Ｉａ アタッチメント１５の慣性モーメント
Ｉａｓｓｕｍｅ 推定慣性モーメント
Ｉｂ 上部旋回体１３の慣性モーメント
Ｉｒｅａｌ 合計慣性モーメント
Ｔｂ ブレーキトルク
Ｔｒｅａｌ 検出旋回トルク
αａｓｓｕｍｅ 推定旋回加速度
αｂ ブレーキ減速度
αｒｅａｌ 検出旋回加速度
θｂ ブレーキ旋回角度
θｄ 検出旋回角度
θｒ 残存旋回角度
ω 旋回速度
１１ 下部走行体
１３ 上部旋回体
１５ アタッチメント
１５ｃ バケット
１７ 運搬物
１７ｓ 土砂
２１ 旋回角度検出部
２２ 旋回速度検出部
２３ 旋回加速度検出部
２４ 旋回トルク検出部
２５ アタッチメント姿勢検出部
３５ 報知部
４０ コントローラ
Ｃ 旋回中心
Ｉａ アタッチメント１５の慣性モーメント
Ｉａｓｓｕｍｅ 推定慣性モーメント
Ｉｂ 上部旋回体１３の慣性モーメント
Ｉｒｅａｌ 合計慣性モーメント
Ｔｂ ブレーキトルク
Ｔｒｅａｌ 検出旋回トルク
αａｓｓｕｍｅ 推定旋回加速度
αｂ ブレーキ減速度
αｒｅａｌ 検出旋回加速度
θｂ ブレーキ旋回角度
θｄ 検出旋回角度
θｒ 残存旋回角度
ω 旋回速度
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】