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JP6847592B2 - Excavator - Google Patents

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JP6847592B2
JP6847592B2 JP2016103634A JP2016103634A JP6847592B2 JP 6847592 B2 JP6847592 B2 JP 6847592B2 JP 2016103634 A JP2016103634 A JP 2016103634A JP 2016103634 A JP2016103634 A JP 2016103634A JP 6847592 B2 JP6847592 B2 JP 6847592B2
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宏治 川島
祐太 杉山
祐太 杉山
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Description

本発明は、旋回機構が電動化されたショベルに関する。 The present invention relates to an excavator in which the swivel mechanism is electrified.

従来、電動モータを用いて旋回体を旋回駆動するショベルにおいて、旋回時に、異常を感知したオペレータによる所定の操作(例えば、ゲートロックレバーの操作)がなされると、旋回体を緊急停止させる技術が提案されている(例えば、特許文献1等)。 Conventionally, in a shovel that swivels and drives a swivel body using an electric motor, a technique for urgently stopping the swivel body when a predetermined operation (for example, an operation of a gate lock lever) is performed by an operator who senses an abnormality during the swivel. It has been proposed (for example, Patent Document 1 and the like).

かかる構成を採用することで、オペレータが異常を感知し、ゲートロックレバーを下げる等の所定の操作を行うことで、旋回体を緊急停止させることが可能となり、旋回体を電動モータで駆動するショベルの安全性を高めることができる。 By adopting such a configuration, the operator can detect an abnormality and perform a predetermined operation such as lowering the gate lock lever, so that the swivel body can be stopped urgently, and the excavator that drives the swivel body with an electric motor. Can increase the safety of.

特開2012−82607号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-82607

しかしながら、より安全性を高めるためには、オペレータが異常を感知する前に、異常の検出や、該異常に対応したフェールセーフ処理等が行われることが望ましい。 However, in order to further enhance the safety, it is desirable that the abnormality is detected and the fail-safe process corresponding to the abnormality is performed before the operator detects the abnormality.

そこで、上記課題に鑑み、旋回体を電気駆動するショベルにおいて、より高い安全性を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above problems, it is an object of the present invention to provide higher safety in an excavator that electrically drives a swivel body.

上記目的を達成するため、一実施形態において、
旋回体と、
前記旋回体を駆動する電動機と、
前記電動機の回転速度を検出する速度検出部と、
前記電動機の電流を検出する電流検出部と、
前記旋回体を操作する操作レバーの操作量を検出する操作量検出部と、
前記速度検出部の検出値、前記電流検出部の検出値、及び前記操作量検出部の検出値に基づき、前記電動機の駆動制御を行う第1制御部と、
ゲートロックレバーの操作状態に対応する情報と、前記速度検出部の検出値、前記電流検出部の検出値、前記操作量検出部の検出値、及び前記第1制御部で生成される前記電動機を駆動制御するための制御指令値のうちの少なくとも1つと、に基づき、前記旋回体の動作に関する異常の検出を行う、又は前記旋回体の停止制御を行う第2制御部と、を備え
ショベルが提供される。
In order to achieve the above object, in one embodiment,
With a swivel body
The electric motor that drives the swivel body and
A speed detection unit that detects the rotation speed of the electric motor,
A current detection unit that detects the current of the electric motor, and
An operation amount detection unit that detects the operation amount of the operation lever that operates the swivel body, and
A first control unit that controls the drive of the electric motor based on the detection value of the speed detection unit, the detection value of the current detection unit, and the detection value of the operation amount detection unit.
Information corresponding to the operation state of the gate lock lever, the detection value of the speed detection unit, the detection value of the current detection unit, the detection value of the operation amount detection unit, and the electric motor generated by the first control unit. based on at least one, of the control command value for controlling driving, the detection of abnormality of the operation of the swing body, or a second control unit for performing stop control of the swivel body, Ru provided with,
Excavators are provided.

上述の実施形態によれば、旋回体を電気駆動するショベルにおいて、より高い安全性を提供することができる。 According to the above-described embodiment, it is possible to provide higher safety in the excavator that electrically drives the swivel body.

ショベルの側面図である。It is a side view of an excavator. ショベルの構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure of a shovel. ショベルの蓄電系の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure of the power storage system of a shovel. ショベルの旋回制御系の構成の一例を概略的に示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows typically an example of the structure of the turning control system of a shovel. コントローラ(監視部)による第1監視処理の一例を概略的に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows typically an example of the 1st monitoring process by a controller (monitoring unit). コントローラ(監視部)による第1監視処理の他の例を概略的に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the other example of the 1st monitoring process by a controller (monitoring unit) schematicly. コントローラ(監視部)による第2監視処理の一例を概略的に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows typically an example of the 2nd monitoring process by a controller (monitoring part). コントローラ(監視部)による第2監視処理の他の例を概略的に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the other example of the 2nd monitoring process by a controller (monitoring unit) schematicly. ショベルの構成の他の例を示す図である。It is a figure which shows another example of the structure of a shovel. ショベルの旋回制御系の構成の他の例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows another example of the structure of the turning control system of a shovel. 監視装置による第1監視処理の一例を概略的に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows typically an example of the 1st monitoring process by a monitoring device.

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。 Hereinafter, modes for carrying out the invention will be described with reference to the drawings.

[ショベルの構成]
まず、図1〜図4を参照して、本実施形態に係るショベルの構成について説明をする。
[Excavator configuration]
First, the configuration of the excavator according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4.

図1は、本実施形態に係るショベルを示す側面図である。 FIG. 1 is a side view showing an excavator according to the present embodiment.

図1に示すように、油圧アクチュエータとしての走行油圧モータ1A,1B(図2、図7参照)により油圧駆動される下部走行体1には、旋回機構2を介して上部旋回体3が搭載される。上部旋回体3には、ブーム4が取り付けられる。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、バケット6が取り付けられる。アタッチメントとしてのブーム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。また、上部旋回体3には、オペレータが搭乗するキャビン10が設けられると共に、エンジン11(図2、図7参照)等が搭載される。 As shown in FIG. 1, the lower traveling body 1 hydraulically driven by the traveling hydraulic motors 1A and 1B (see FIGS. 2 and 7) as hydraulic actuators is mounted with the upper rotating body 3 via the swivel mechanism 2. To. A boom 4 is attached to the upper swing body 3. An arm 5 is attached to the tip of the boom 4, and a bucket 6 is attached to the tip of the arm 5. The boom 4, arm 5, and bucket 6 as attachments are hydraulically driven by the boom cylinder 7, arm cylinder 8, and bucket cylinder 9 as hydraulic actuators, respectively. Further, the upper swing body 3 is provided with a cabin 10 on which an operator is boarded, and is also equipped with an engine 11 (see FIGS. 2 and 7) and the like.

図2は、本実施形態に係るショベルの駆動系を中心とする構成の一例を示すブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram showing an example of a configuration centered on the drive system of the excavator according to the present embodiment.

尚、図中、機械的動力系は二重線、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・制御系は細い実線でそれぞれ示される。 In the figure, the mechanical power system is shown by a double line, the high-pressure hydraulic line is shown by a thick solid line, the pilot line is shown by a broken line, and the electric drive / control system is shown by a thin solid line.

本実施形態に係るショベルのメイン駆動部としてのエンジン11(例えば、軽油を燃料とするディーゼルエンジン)と、アシスト駆動部としての電動発電機12は、減速機13の2つの入力軸にそれぞれ接続される。減速機13の出力軸には、メインポンプ14及びパイロットポンプ15が直列に接続される。即ち、エンジン11は、減速機13を介してメインポンプ14及びパイロットポンプ15を駆動し、電動発電機12は、エンジン11をアシストしてメインポンプ14及びパイロットポンプ15を駆動することができる。メインポンプ14には、高圧油圧ライン16を介してコントロールバルブ17が接続される。 The engine 11 as the main drive unit of the excavator according to the present embodiment (for example, a diesel engine using light oil as fuel) and the motor generator 12 as the assist drive unit are connected to two input shafts of the speed reducer 13, respectively. To. A main pump 14 and a pilot pump 15 are connected in series to the output shaft of the speed reducer 13. That is, the engine 11 can drive the main pump 14 and the pilot pump 15 via the speed reducer 13, and the motor generator 12 can assist the engine 11 to drive the main pump 14 and the pilot pump 15. A control valve 17 is connected to the main pump 14 via a high-pressure hydraulic line 16.

メインポンプ14は、例えば、可変容量式油圧ポンプであり、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。 The main pump 14 is, for example, a variable displacement hydraulic pump, and the stroke length of the piston can be adjusted by controlling the angle (tilt angle) of the swash plate, and the discharge flow rate (discharge pressure) can be controlled.

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る。パイロットポンプ15は、パイロットライン25を介して操作装置26と接続される。 The pilot pump 15 is, for example, a fixed displacement hydraulic pump. The pilot pump 15 is connected to the operating device 26 via the pilot line 25.

コントロールバルブ17は、オペレータによる操作装置26の操作に応じて、油圧系の制御を行う油圧制御装置である。走行油圧モータ1A(右用),1B(左用)、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等は、高圧油圧ラインを介してコントロールバルブ17に接続される。コントロールバルブ17は、メインポンプ14と各油圧アクチュエータとの間に設けられ、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。 The control valve 17 is a flood control device that controls the hydraulic system in response to the operation of the operation device 26 by the operator. The traveling hydraulic motor 1A (for right), 1B (for left), boom cylinder 7, arm cylinder 8, bucket cylinder 9, and the like are connected to the control valve 17 via a high-pressure hydraulic line. The control valve 17 is provided between the main pump 14 and each hydraulic actuator, and is a plurality of hydraulic control valves (direction switching valves) that control the flow rate and flow direction of the hydraulic oil supplied from the main pump 14 to each of the hydraulic actuators. ) Is included in the valve unit.

操作装置26は、レバー26A,26Bと、ペダル26Cを含み、オペレータが各動作要素(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)の操作を行う操作入力手段である。換言すれば、操作装置26は、各動作要素を駆動する各油圧アクチュエータ(走行油圧モータ1A,1B、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)や後述する電動アクチュエータ(旋回用電動機21)等の操作を行う操作入力手段である。操作装置26(レバー26A,26B、及びペダル26C)は、油圧ライン27及び油圧ライン28を介して、コントロールバルブ17及び圧力センサ29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、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。圧力センサ29は、コントローラ30に接続される。これにより、コントローラ30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圧力信号(圧力検出値)が入力される。 The operation device 26 includes levers 26A and 26B and pedals 26C, and is an operation input means for the operator to operate each operation element (lower traveling body 1, upper turning body 3, boom 4, arm 5, bucket 6, etc.). is there. In other words, the operating device 26 includes each hydraulic actuator (running hydraulic motors 1A, 1B, boom cylinder 7, arm cylinder 8, bucket cylinder 9, etc.) for driving each operating element, and an electric actuator (swivel motor 21) described later. It is an operation input means for performing operations such as. The operating device 26 (lever 26A, 26B, and pedal 26C) is connected to the control valve 17 and the pressure sensor 29, respectively, via the hydraulic line 27 and the hydraulic line 28. As a result, a pilot signal (pilot pressure) corresponding to the operating state of the lower traveling body 1, the boom 4, the arm 5, the bucket 6 and the like in the operating device 26 is input to the control valve 17. The pressure sensor 29 is connected to the controller 30. As a result, a pressure signal (pressure detection value) according to the operating state of the lower traveling body 1, the upper swinging body 3, the boom 4, the arm 5, the bucket 6 and the like in the operating device 26 is input to the controller 30.

尚、レバー26A,26Bは、それぞれ、キャビン10内の操縦席に着座したオペレータから見て、左側及び右側に配置され、中立状態(操作がなされない状態)を基準にして前後方向及び左右方向に傾倒可能に構成される。即ち、レバー26Aの前後方向の傾倒、レバー26Aの左右方向の傾倒、レバー26Bの前後方向の傾倒、及びレバー26Bの左右方向の傾倒のそれぞれに対して、上部旋回体3、ブーム4、アーム5、及びバケット6の何れかを操作対象として任意に設定できる。以下、レバー26A,26Bの操作パターンは、JIS(ISO)パターンであること、即ち、上部旋回体3の操作は、レバー26Aを中立状態から左右方向に傾倒させることにより行われることを前提に説明を行う。 The levers 26A and 26B are arranged on the left side and the right side when viewed from the operator seated in the driver's seat in the cabin 10, respectively, and are arranged in the front-rear direction and the left-right direction with reference to the neutral state (the state in which the operation is not performed). It is configured to be tiltable. That is, the upper swing body 3, the boom 4, and the arm 5 are used for the front-rear tilt of the lever 26A, the left-right tilt of the lever 26A, the front-back tilt of the lever 26B, and the left-right tilt of the lever 26B. , And any of the bucket 6 can be arbitrarily set as the operation target. Hereinafter, the operation pattern of the levers 26A and 26B will be described on the premise that the operation pattern is a JIS (ISO) pattern, that is, the operation of the upper swing body 3 is performed by tilting the lever 26A from the neutral state to the left-right direction. I do.

また、パイロットポンプ15と操作装置26の間のパイロットライン25には、ゲートロック切替弁36が設けられる。 Further, a gate lock switching valve 36 is provided on the pilot line 25 between the pilot pump 15 and the operating device 26.

ゲートロック切替弁36は、キャビン10内の操縦席への乗降部に設けられるゲートの開閉操作を行うための操作部であるゲートロックレバー32の操作状態に応じて、パイロットライン25の連通状態と非連通状態を切り替える。具体的には、ゲートロック切替弁36は、ゲートロックレバー32の操作状態に連動するゲートロックレバースイッチ(ゲートロックレバーSW)34から出力されるゲートロックレバー信号(ON/OFF)に応じて、電磁ソレノイドのON/OFF切替が行われる電磁切替弁である。ゲートロックレバーSW34は、ゲートロックレバー32が下された状態(操縦席への乗降部が開放された状態)では、OFFされる。そして、ゲートロック切替弁36は、ゲートロックレバーSW34からOFF状態を示すゲートロックレバー信号(所定の閾値電圧以下の電圧信号)が入力されると、パイロットライン25を非連通状態にし、パイロットポンプ15から操作装置26への作動油の供給を遮断する。一方、ゲートロックレバーSW34は、ゲートロックレバー32が上げられた状態(操縦席への乗降部が閉鎖された状態)では、ONされる。そして、ゲートロック切替弁36は、ゲートロックレバーSW34からON状態を示すゲートロックレバー信号(所定の閾値電圧より高い電圧信号)が入力されると、パイロットライン25を連通状態にし、パイロットポンプ15から操作装置26へ作動油(パイロット圧)が供給される。ゲートロックレバー32が上げられた状態は、オペレータが操縦席に着座し、操縦可能な状態にあると判断できる。そのため、ゲートロックレバー32が引き上げられた場合にのみパイロット圧が操作装置26に供給されることにより、操作装置26への意図しない操作入力による各油圧アクチュエータの作動を防止している。即ち、ゲートロックレバーが下げられた状態では、各油圧アクチュエータの作動をロックし、ゲートロックレバーが上げられた状態では、各油圧アクチュエータの作動のロックを解除する(アンロックする)。以下、ゲートロックレバー32が下げられた状態を"ロック状態"と称し、ゲートロックレバー32が上げられた状態を"アンロック状態"と称する。 The gate lock switching valve 36 communicates with the pilot line 25 according to the operation state of the gate lock lever 32, which is an operation unit for opening / closing the gate provided at the entrance / exit portion to the driver's seat in the cabin 10. Switch the non-communication state. Specifically, the gate lock switching valve 36 responds to a gate lock lever signal (ON / OFF) output from the gate lock lever switch (gate lock lever SW) 34 linked to the operating state of the gate lock lever 32. This is an electromagnetic switching valve that switches ON / OFF of the electromagnetic solenoid. The gate lock lever SW34 is turned off when the gate lock lever 32 is lowered (a state in which the boarding / alighting portion for the driver's seat is open). Then, when the gate lock lever signal (voltage signal equal to or lower than a predetermined threshold voltage) indicating the OFF state is input from the gate lock lever SW34, the gate lock switching valve 36 puts the pilot line 25 into a non-communication state and causes the pilot pump 15 to be in a non-communication state. The supply of hydraulic oil to the operating device 26 is cut off. On the other hand, the gate lock lever SW34 is turned on when the gate lock lever 32 is raised (when the boarding / alighting portion for the driver's seat is closed). Then, when the gate lock lever signal (voltage signal higher than a predetermined threshold voltage) indicating the ON state is input from the gate lock lever SW34, the gate lock switching valve 36 sets the pilot line 25 in a communicating state and starts from the pilot pump 15. Hydraulic oil (pilot pressure) is supplied to the operating device 26. When the gate lock lever 32 is raised, it can be determined that the operator is seated in the cockpit and is in a maneuverable state. Therefore, the pilot pressure is supplied to the operating device 26 only when the gate lock lever 32 is pulled up, thereby preventing the operation of each hydraulic actuator due to an unintended operation input to the operating device 26. That is, when the gate lock lever is lowered, the operation of each hydraulic actuator is locked, and when the gate lock lever is raised, the operation of each hydraulic actuator is unlocked (unlocked). Hereinafter, the state in which the gate lock lever 32 is lowered is referred to as a "locked state", and the state in which the gate lock lever 32 is raised is referred to as an "unlocked state".

尚、図中、ゲートロック切替弁36は、ゲートロックレバー32が上げられている(ゲートロックレバーSW34がONされている)場合を表しており、パイロットポンプ15から操作装置26にパイロット圧が供給されている。 In the figure, the gate lock switching valve 36 represents a case where the gate lock lever 32 is raised (the gate lock lever SW34 is turned on), and the pilot pressure is supplied from the pilot pump 15 to the operating device 26. Has been done.

電動発電機12には、インバータ18Aを介して、蓄電装置の一例としてのキャパシタ19(図3参照)を含む蓄電系120が接続される。 A power storage system 120 including a capacitor 19 (see FIG. 3) as an example of a power storage device is connected to the motor generator 12 via an inverter 18A.

また、本実施形態に係るショベルは、旋回機構2が電動化され、旋回機構2(即ち、上部旋回体3)を駆動する旋回用電動機21が設けられる。旋回用電動機21は、インバータ18Bを介して蓄電系120に接続される。また、旋回用電動機21は、上部旋回体3の旋回減速動作に応じて、回生発電を行う。旋回用電動機21の回転軸21Aには、レゾルバ22、メカニカルブレーキ23、及び旋回減速機24が接続される。 Further, in the excavator according to the present embodiment, the swivel mechanism 2 is electrified, and a swivel electric motor 21 for driving the swivel mechanism 2 (that is, the upper swivel body 3) is provided. The swivel motor 21 is connected to the power storage system 120 via the inverter 18B. Further, the turning electric motor 21 generates regenerative power generation in response to the turning deceleration operation of the upper turning body 3. A resolver 22, a mechanical brake 23, and a turning speed reducer 24 are connected to the rotating shaft 21A of the turning electric motor 21.

旋回用電動機21は、上部旋回体3を旋回駆動する力行運転と、上部旋回体3を回生制動(回生電力を発生させて旋回制動)する回生運転の双方を実現可能に構成される。力行運転の際、旋回用電動機21の動力が旋回減速機24により増力され(即ち、駆動トルクが増大され)、上部旋回体3が旋回駆動される。また、回生運転の際(即ち、上部旋回体3を旋回減速させる際)、上部旋回体3の慣性回転力が旋回減速機24を介して旋回用電動機21に伝達され、回生電力を発生させる(即ち、上部旋回体3が旋回制動される)。本実施形態に係る旋回用電動機21は、インバータ18Bから供給される三相交流電力により駆動される。旋回用電動機21は、例えば、IPM(Interior Permanent Magnet)モータを含んで構成することができる。これにより、より大きな誘導起電力を発生させることができるので、回生制動時に旋回用電動機21による発電電力を増大させることができる。 The turning electric motor 21 is configured to be able to realize both a power running operation in which the upper turning body 3 is swiveled and driven and a regenerative operation in which the upper swivel body 3 is regeneratively braked (swivel braking by generating regenerative power). During power running, the power of the swivel motor 21 is increased by the swivel reducer 24 (that is, the drive torque is increased), and the upper swivel body 3 is swiveled. Further, during the regenerative operation (that is, when the upper swing body 3 is swiveled and decelerated), the inertial rotational force of the upper swivel body 3 is transmitted to the swivel electric motor 21 via the swivel speed reducer 24 to generate regenerative power (that is, when the upper swivel body 3 is swiveled and decelerated). That is, the upper swivel body 3 is swiveled and braked). The swivel motor 21 according to the present embodiment is driven by the three-phase AC power supplied from the inverter 18B. The swivel motor 21 can include, for example, an IPM (Interior Permanent Magnet) motor. As a result, a larger induced electromotive force can be generated, so that the power generated by the turning electric motor 21 can be increased during regenerative braking.

レゾルバ22(速度検出部の一例)は、旋回用電動機21の回転位置(回転角)、回転速度等を検出する既知の検出手段である。レゾルバ22は、検出した回転角、回転速度に対応する検出信号(検出値)をコントローラ30に送信する。 The resolver 22 (an example of the speed detection unit) is a known detection means for detecting the rotation position (rotation angle), rotation speed, and the like of the turning electric motor 21. The resolver 22 transmits a detection signal (detection value) corresponding to the detected rotation angle and rotation speed to the controller 30.

尚、旋回用電動機21の回転角、回転速度が検出可能であれば、レゾルバ22の代わりに、任意のセンサ(例えば、エンコーダ等)を用いてもよい。 If the rotation angle and rotation speed of the turning electric motor 21 can be detected, an arbitrary sensor (for example, an encoder or the like) may be used instead of the resolver 22.

メカニカルブレーキ23は、上部旋回体3を旋回制動する既知の機械的な制動手段である。メカニカルブレーキ23は、回転軸21Aと一体に回転し、回転軸21A方向に移動可能な(例えば、回転軸21Aにスプライン結合された)ディスクと、回転せず、回転軸21A方向に移動可能(例えば、固定部であるケース内面にスプライン結合された)プレートとの面接触により制動力トルクを発生させる。メカニカルブレーキ23は、旋回用電動機21の回転軸21Aを機械的に停止させ、上部旋回体3の停止状態を保持することができる。また、メカニカルブレーキ23は、旋回機構2(上部旋回体3)が旋回する状態で作動することにより、旋回機構2(上部旋回体3)を減速させ、停止させることができる。 The mechanical brake 23 is a known mechanical braking means for turning and braking the upper turning body 3. The mechanical brake 23 rotates integrally with the rotating shaft 21A and can move in the direction of the rotating shaft 21A (for example, spline-coupled to the rotating shaft 21A) and a disc that does not rotate and can move in the direction of the rotating shaft 21A (for example). A braking force torque is generated by surface contact with a plate (spline-coupled to the inner surface of the case, which is a fixed portion). The mechanical brake 23 can mechanically stop the rotating shaft 21A of the turning electric motor 21 and maintain the stopped state of the upper turning body 3. Further, the mechanical brake 23 can decelerate and stop the swivel mechanism 2 (upper swivel body 3) by operating the swivel mechanism 2 (upper swivel body 3) in a swivel state.

旋回減速機24は、旋回用電動機21の出力(トルク)を減速させることにより、増力させる(トルクを増大させる)手段である。旋回減速機24は、旋回機構2と接続され、旋回用電動機21の出力を減速させて、直接、旋回機構2を旋回駆動する。即ち、旋回用電動機21は、旋回減速機24を介して、旋回機構2(上部旋回体3)を旋回駆動する。 The turning speed reducer 24 is a means for increasing the force (increasing the torque) by decelerating the output (torque) of the turning electric motor 21. The swivel speed reducer 24 is connected to the swivel mechanism 2 to reduce the output of the swivel electric motor 21 and directly drive the swivel mechanism 2 to swivel. That is, the swivel electric motor 21 swivels and drives the swivel mechanism 2 (upper swivel body 3) via the swivel speed reducer 24.

また、旋回用電動機21とインバータ18Bの間の電力経路には、電流センサ21sが設けられる。電流センサ21sは、旋回用電動機21の電流を検出する。電流センサ21sは、旋回用電動機21の電流を検出可能であれば、磁気抵抗効果を用いる磁気センサであってもよいし、シャント抵抗等を用いる直接計測式のセンサであってもよい。 Further, a current sensor 21s is provided in the power path between the turning electric motor 21 and the inverter 18B. The current sensor 21s detects the current of the turning electric motor 21. The current sensor 21s may be a magnetic sensor using a magnetoresistive effect, or a direct measurement type sensor using a shunt resistance or the like, as long as it can detect the current of the turning electric motor 21.

尚、旋回用電動機21は、インバータ18Bから供給される3相(U相、V相、W相)交流電力で駆動するため、電流センサ21sは、3相のうちの少なくとも2相の電流を検出可能な態様(即ち、複数の電流センサを含む態様)で設けられる。また、電流センサ21sは、インバータ18Bに内蔵され、インバータ18Bから出力される電流を検出する態様であってもよい。 Since the swivel motor 21 is driven by the three-phase (U-phase, V-phase, W-phase) AC power supplied from the inverter 18B, the current sensor 21s detects the current of at least two of the three phases. It is provided in a possible mode (that is, a mode including a plurality of current sensors). Further, the current sensor 21s may be built in the inverter 18B and may be in a mode of detecting the current output from the inverter 18B.

コントローラ30は、ショベルにおける駆動制御を行う主たる制御装置である。コントローラ30は、例えば、CPU、ROM、RAM、I/O等を含む演算処理装置(マイクロコンピュータ)で構成され、ROMに格納される各種駆動制御用のプログラムをCPU上で実行することにより各種駆動制御が実現される。 The controller 30 is a main control device that controls the drive of the excavator. The controller 30 is composed of, for example, an arithmetic processing device (microcomputer) including a CPU, ROM, RAM, I / O, etc., and is driven by executing various drive control programs stored in the ROM on the CPU. Control is realized.

コントローラ30は、圧力センサ29から供給される圧力信号(操作装置26における上部旋回体3の操作状態を表す信号)を速度指令Cに変換し、旋回用電動機21の駆動制御を行う。詳細は、後述する。 The controller 30 converts the pressure signal supplied from the pressure sensor 29 (a signal indicating the operating state of the upper swivel body 3 in the operating device 26) into the speed command C, and controls the drive of the swivel motor 21. Details will be described later.

尚、圧力センサ29から供給される圧力信号(圧力検出値)は、旋回機構2(即ち、上部旋回体3)を旋回させるための操作装置26(レバー26A)における操作量を表す信号である。 The pressure signal (pressure detection value) supplied from the pressure sensor 29 is a signal representing the amount of operation in the operating device 26 (lever 26A) for rotating the swivel mechanism 2 (that is, the upper swivel body 3).

また、コントローラ30は、電動発電機12の運転制御(電動(アシスト)運転又は発電運転の切り替え)を行うとともに、昇降圧コンバータ100(図3参照)を駆動制御することによるキャパシタ19(図3参照)の充放電制御を行う。コントローラ30は、キャパシタ19の充電状態、電動発電機12の運転状態(電動(アシスト)運転又は発電運転)、及び旋回用電動機21の運転状態(力行運転又は回生運転)に基づき、昇降圧コンバータ100の昇圧動作と降圧動作の切替制御を行い、これにより、キャパシタ19の充放電制御を行う。 Further, the controller 30 controls the operation of the motor generator 12 (switching between electric (assist) operation and power generation operation), and drives and controls the buck-boost converter 100 (see FIG. 3) to control the capacitor 19 (see FIG. 3). ) Charge / discharge control. The controller 30 is a step-up / down converter 100 based on the charging state of the capacitor 19, the operating state of the motor generator 12 (electric (assist) operation or power generation operation), and the operating state of the turning motor 21 (power running operation or regenerative operation). It controls switching between the step-up operation and the step-down operation, thereby controlling the charging and discharging of the capacitor 19.

図3は、蓄電系120の構成の一例を示す回路図である。 FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the power storage system 120.

蓄電系120は、キャパシタ19、昇降圧コンバータ100、DCバス110等を含む。 The power storage system 120 includes a capacitor 19, a buck-boost converter 100, a DC bus 110, and the like.

DCバス110は、キャパシタ19、電動発電機12、及び旋回用電動機21の間での電力の授受を制御する。キャパシタ19には、キャパシタ19の電圧値、及び電流値を検出するキャパシタ電圧検出部112、及びキャパシタ電流検出部113が設けられる。キャパシタ電圧検出部112、及びキャパシタ電流検出部113により検出されるキャパシタ電圧値、及びキャパシタ電流値は、コントローラ30に供給される。 The DC bus 110 controls the transfer of electric power between the capacitor 19, the motor generator 12, and the turning motor 21. The capacitor 19 is provided with a capacitor voltage detection unit 112 for detecting the voltage value and the current value of the capacitor 19, and a capacitor current detection unit 113. The capacitor voltage value and the capacitor current value detected by the capacitor voltage detection unit 112 and the capacitor current detection unit 113 are supplied to the controller 30.

昇降圧コンバータ100は、電動発電機12、及び旋回用電動機21の運転状態に応じて、DCバス電圧値を一定の範囲内に収まるように昇圧動作と降圧動作を切り替える。DCバス110は、インバータ18A、18Bと昇降圧コンバータ100との間に配設され、キャパシタ19、電動発電機12、及び旋回用電動機21は、DCバス110を介して、電力の授受を行う。 The buck-boost converter 100 switches between a step-up operation and a step-down operation so that the DC bus voltage value falls within a certain range according to the operating state of the motor generator 12 and the turning electric motor 21. The DC bus 110 is arranged between the inverters 18A and 18B and the buck-boost converter 100, and the capacitor 19, the motor generator 12, and the turning motor 21 transfer and receive electric power via the DC bus 110.

昇降圧コンバータ100の昇圧動作と降圧動作の切替制御は、DCバス電圧検出部111により検出されるDCバス電圧値、キャパシタ電圧検出部112により検出されるキャパシタ電圧値、及びキャパシタ電流検出部113により検出されるキャパシタ電流値に基づき、コントローラ30により実行される。 Switching control between the step-up operation and the step-down operation of the buck-boost converter 100 is performed by the DC bus voltage value detected by the DC bus voltage detection unit 111, the capacitor voltage value detected by the capacitor voltage detection unit 112, and the capacitor current detection unit 113. It is executed by the controller 30 based on the detected capacitor current value.

図4は、本実施形態に係るショベルの上部旋回体3の制御系(旋回制御系)の構成の一例を示す機能ブロック図である。図4に示すように、旋回制御系に関連する機能ブロックとして、コントローラ30は、旋回制御部301、監視部302を含む。 FIG. 4 is a functional block diagram showing an example of the configuration of the control system (swivel control system) of the upper swivel body 3 of the excavator according to the present embodiment. As shown in FIG. 4, the controller 30 includes a turning control unit 301 and a monitoring unit 302 as functional blocks related to the turning control system.

旋回制御部301(第1制御部の一例)は、電流センサ21sの電流検出値Is、レゾルバ22の回転速度の検出値(速度検出値)ωs、及び上部旋回体3の旋回操作に対応する圧力センサ29(圧力センサ29−1,29−2)からの圧力検出値P1s,P2sに基づき、旋回用電動機21を駆動制御する。旋回制御部301は、指令生成部3011、速度・トルクフィードバック制御部(速度・トルクFB制御部)3012を含む。 The swivel control unit 301 (an example of the first control unit) has a current detection value Is of the current sensor 21s, a detection value (speed detection value) ωs of the rotation speed of the resolver 22, and a pressure corresponding to the swivel operation of the upper swivel body 3. The swivel motor 21 is driven and controlled based on the pressure detection values P1s and P2s from the sensors 29 (pressure sensors 29-1, 29-2). The turning control unit 301 includes a command generation unit 3011 and a speed / torque feedback control unit (speed / torque FB control unit) 3012.

尚、圧力センサ29−1,29−2は、それぞれ、左旋回操作(レバー26Aの左方向への傾倒操作)、及び右旋回操作(レバー26Aの右方向への傾倒操作)の操作量に対応するパイロット圧の検出値(圧力検出値P1s,P2s)をコントローラ30に送信する。即ち、圧力センサ29−1,29−2は、上部旋回体3を操作するレバー26Aの(左右方向への)操作量を検出する操作量検出部の一例である。また、電流センサ21sの電流検出値Isには、含まれる複数の電流センサの複数の検出値が含まれる。 The pressure sensors 29-1 and 29-2 are used for the left turning operation (tilting operation of the lever 26A to the left) and the right turning operation (tilting operation of the lever 26A to the right), respectively. The corresponding pilot pressure detection values (pressure detection values P1s, P2s) are transmitted to the controller 30. That is, the pressure sensors 29-1 and 29-2 are examples of the operation amount detection unit that detects the operation amount (in the left-right direction) of the lever 26A that operates the upper swing body 3. Further, the current detection value Is of the current sensor 21s includes a plurality of detection values of the plurality of current sensors included.

指令生成部3011は、コントローラ30の所定のインターフェースを介して受信した圧力センサ29−1,29−2の圧力検出値P1s,P2sに基づき、速度指令C(旋回用電動機21を駆動制御するために生成される制御指令値の一例)を生成する。速度指令Cは、例えば、レバー26Aのフルストローク時の旋回速度(最大旋回速度ωmax)に対する割合(パーセンテージ)を示す指令信号として生成される。指令生成部3011は、生成した速度指令Cを速度・トルクFB制御部3012に送信する。 The command generation unit 3011 is for driving and controlling the speed command C (to drive and control the turning electric motor 21) based on the pressure detection values P1s and P2s of the pressure sensors 29-1 and 29-2 received via the predetermined interface of the controller 30. Generate an example of the generated control command value). The speed command C is generated as, for example, a command signal indicating a ratio (percentage) to the turning speed (maximum turning speed ωmax) of the lever 26A at the full stroke. The command generation unit 3011 transmits the generated speed command C to the speed / torque FB control unit 3012.

速度・トルクFB制御部3012は、速度指令Cに対応する旋回速度を実現するため、レゾルバ22の速度検出値ωs、及び電流センサ21sの電流検出値Is(に対応する旋回用電動機21のトルク)に基づく、旋回用電動機21の速度フィードバック制御、及びトルクフィードバック制御を行う。具体的には、速度・トルクFB制御部3012は、速度指令Cに対応する旋回速度ωcと速度検出値ωsとの差分に応じて、トルク指令を生成する。そして、速度・トルクFB制御部3012は、生成したトルク指令と、電流検出値Isに対応するトルク値との差分に応じて、インバータ18Bを駆動する駆動信号、例えば、PWM信号(Pulse Width Modulation)信号を生成する。速度・トルクFB制御部3012は、駆動信号を監視部302に送信する。 The speed / torque FB control unit 3012 has the speed detection value ωs of the resolver 22 and the current detection value Is (corresponding torque of the turning motor 21) of the current sensor 21s in order to realize the turning speed corresponding to the speed command C. The speed feedback control and the torque feedback control of the turning electric motor 21 are performed based on the above. Specifically, the speed / torque FB control unit 3012 generates a torque command according to the difference between the turning speed ωc corresponding to the speed command C and the speed detection value ωs. Then, the speed / torque FB control unit 3012 receives a drive signal for driving the inverter 18B, for example, a PWM signal (Pulse Width Modulation), according to the difference between the generated torque command and the torque value corresponding to the current detection value Is. Generate a signal. The speed / torque FB control unit 3012 transmits a drive signal to the monitoring unit 302.

監視部302(第2制御部の一例)は、コントローラ30の所定のインターフェースを介して受信したゲートロックレバーSW34からのゲートロックレバー信号(ゲートロックレバー32の操作状態に対応する情報の一例)に基づき、上部旋回体3の動作(旋回動作)に関する異常を監視する。例えば、監視部302は、ゲートロックレバー信号がOFFである場合、旋回動作に関する異常の検出を行う(異常検出処理)。また、例えば、監視部302は、ゲートロックレバー信号がOFFである場合であって、旋回動作に関する異常を検出した場合、或いは、異常に対応する所定条件を満足した場合、レバー26Aの操作状態(旋回制御部301の動作状態)とは無関係に、上部旋回体3の停止制御を行う。「上部旋回体3の停止制御」は、旋回中の上部旋回体3を停止(減速)させる制御(減速制御)及び上部旋回体3の停止状態を維持する制御(旋回ロック制御)の双方を含む。即ち、監視部302は、ゲートロックレバー信号がOFFである(即ち、ゲートロックレバー32がロック状態である場合)、レバー26Aの操作の有無に関わらず、上部旋回体3を旋回させないようにする。監視部302は、通常、即ち、旋回動作に関する異常がない状況において、速度・トルクFB制御部3012から送信された駆動信号をインバータ18Bに出力する。一方、監視部302は、旋回動作に関する異常がある状況において、駆動信号の出力を禁止する(出力しない)ことにより、上部旋回体3の停止制御を実現する。監視部302による処理の詳細は、後述する。 The monitoring unit 302 (an example of the second control unit) responds to a gate lock lever signal (an example of information corresponding to the operating state of the gate lock lever 32) from the gate lock lever SW34 received via a predetermined interface of the controller 30. Based on this, the abnormality related to the operation (swivel operation) of the upper swivel body 3 is monitored. For example, when the gate lock lever signal is OFF, the monitoring unit 302 detects an abnormality related to the turning operation (abnormality detection processing). Further, for example, when the monitoring unit 302 detects an abnormality related to the turning operation when the gate lock lever signal is OFF, or when a predetermined condition corresponding to the abnormality is satisfied, the operating state of the lever 26A ( The stop control of the upper swivel body 3 is performed regardless of the operating state of the swivel control unit 301). The "stop control of the upper swivel body 3" includes both a control for stopping (decelerating) the upper swivel body 3 during turning (deceleration control) and a control for maintaining the stopped state of the upper swivel body 3 (swivel lock control). .. That is, the monitoring unit 302 prevents the upper swing body 3 from turning regardless of whether the lever 26A is operated or not when the gate lock lever signal is OFF (that is, when the gate lock lever 32 is in the locked state). .. The monitoring unit 302 outputs a drive signal transmitted from the speed / torque FB control unit 3012 to the inverter 18B in a normal state, that is, in a situation where there is no abnormality related to the turning operation. On the other hand, the monitoring unit 302 realizes stop control of the upper swivel body 3 by prohibiting (not outputting) the output of the drive signal in a situation where there is an abnormality related to the swivel operation. Details of the processing by the monitoring unit 302 will be described later.

尚、上部旋回体3の停止制御は、メカニカルブレーキ23を作動させることにより、実現されてもよい。また、監視部302は、旋回ロック制御を行う際、駆動信号の出力を禁止すると共に、自らが駆動信号を生成し、停止状態を維持する制御(所謂0速制御)を行ってもよい。 The stop control of the upper swing body 3 may be realized by operating the mechanical brake 23. Further, the monitoring unit 302 may prohibit the output of the drive signal when performing the turning lock control, and may perform control (so-called 0-speed control) in which the monitoring unit 302 generates the drive signal and maintains the stopped state.

[監視部の処理]
次に、図5〜図8を参照して、監視部302における監視処理の詳細について説明する。
[Processing of monitoring unit]
Next, the details of the monitoring process in the monitoring unit 302 will be described with reference to FIGS. 5 to 8.

まず、図5は、監視部302による第1監視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、ショベルのキーオン時(起動時)やキーオフ時(運転終了時)に実行される。また、図7で後述するように、ショベルの運転中(キーオンからキーオフまでの間)で、実行されてもよい。 First, FIG. 5 is a flowchart schematically showing an example of the first monitoring process by the monitoring unit 302. The process according to this flowchart is executed, for example, when the excavator is keyed on (when it is started) or when it is keyed off (when the operation is finished). Further, as will be described later in FIG. 7, the excavator may be executed during operation (between key-on and key-off).

図5を参照するに、ステップS102にて、監視部302は、ゲートロックレバー信号がOFFであるか否か(即ち、ゲートロックレバー32がロック状態であるか否か)を判定する。監視部302は、ゲートロックレバー信号がOFFである場合、ステップS04に進み、ゲートロックレバー信号がOFFでない(ONである)場合、ステップS104,S106をスキップして、今回の処理を終了する。

Referring to FIG. 5, in step S102, the monitoring unit 302 determines whether or not the gate lock lever signal is OFF (that is, whether or not the gate lock lever 32 is in the locked state). Monitoring section 302, when the gate lock lever signal is OFF, the process proceeds to step S 1 04, when the gate lock lever signal is not OFF (is ON), skips step S104, S106, it terminates the current process To do.

ステップS104にて、監視部302は、異常検出処理を行う。例えば、監視部302は、旋回動作に関する監視対象の出力値が正常範囲にあるか否か、即ち、上部旋回体3の停止状態に対応する範囲にあるか否かを判定する。「旋回動作に関する監視対象」は、例えば、電流センサ21s、レゾルバ22、指令生成部3011、圧力センサ29等である。そして、監視部302は、監視対象の出力値が上部旋回体3の停止情報に対応する範囲にない場合、旋回動作に関する異常があると判定してよい(異常判定)。上述の如く、ゲートロックレバー32がロック状態である場合、オペレータによるショベルの操作が行われていないか、仮にレバー26Aに意図せず触れたとしても、ゲートロック切替弁36の作用で、操作装置26の二次側にパイロット圧は発生しない。特に、ショベルのキーオン時(起動時)には、ゲートロックレバー32は必ずと言っていいほどロック状態になっており、且つ、ショベルの操作が行われていない。そのため、このような状況で、監視対象の出力値が上部旋回体3の停止状態に対応する範囲にない場合、旋回動作に関する異常があると判断することができる。 In step S104, the monitoring unit 302 performs an abnormality detection process. For example, the monitoring unit 302 determines whether or not the output value of the monitoring target related to the turning operation is within the normal range, that is, whether or not it is within the range corresponding to the stopped state of the upper turning body 3. The “monitoring target related to the turning operation” is, for example, a current sensor 21s, a resolver 22, a command generation unit 3011, a pressure sensor 29, and the like. Then, when the output value of the monitoring target is not within the range corresponding to the stop information of the upper swivel body 3, the monitoring unit 302 may determine that there is an abnormality related to the swivel operation (abnormality determination). As described above, when the gate lock lever 32 is in the locked state, even if the excavator is not operated by the operator or the lever 26A is unintentionally touched, the operation device is operated by the gate lock switching valve 36. No pilot pressure is generated on the secondary side of 26. In particular, when the excavator is keyed on (when activated), the gate lock lever 32 is almost always in the locked state, and the excavator is not operated. Therefore, in such a situation, if the output value to be monitored is not within the range corresponding to the stopped state of the upper swivel body 3, it can be determined that there is an abnormality related to the swivel operation.

ステップS106にて、監視部302は、旋回用電動機21を駆動する駆動信号のインバータ18Bへの出力を禁止(遮断)する、即ち、旋回ロック制御を開始し、今回の処理を終了する。 In step S106, the monitoring unit 302 prohibits (cuts off) the output of the drive signal for driving the turning electric motor 21 to the inverter 18B, that is, starts the turning lock control and ends the current process.

尚、図5に示す処理では、監視部302は、異常検出処理の結果に依らず、旋回ロック制御を行うが、異常検出処理の結果、旋回動作に関する異常があると判定された場合に限り、旋回ロック制御を行ってもよい。 In the process shown in FIG. 5, the monitoring unit 302 performs turning lock control regardless of the result of the abnormality detection process, but only when it is determined as a result of the abnormality detection process that there is an abnormality related to the turning operation. Swivel lock control may be performed.

このように、監視部302は、ゲートロックレバー信号がOFFである、即ち、ゲートロックレバー32がロック状態である場合、レバー26Aの操作の有無に関わらず、上部旋回体3を旋回させないようにする。具体的には、監視部302は、ゲートロックレバー信号がOFFである場合、旋回用電動機21を駆動する駆動信号のインバータ18Bへの出力を禁止(遮断)する、即ち、旋回ロック制御を行う。また、監視部302は、ゲートロックレバー信号がOFFである場合、旋回動作に関する監視対象の異常検出処理を行う。これにより、例えば、オペレータが実際に発生した旋回動作に関する異常を感知する前に、旋回動作に関する異常を検出したり、当該異常に対応して旋回動作を禁止したりすることができるため、上部旋回体3を電気駆動するショベルの安全性をより高めることができる。 In this way, when the gate lock lever signal is OFF, that is, when the gate lock lever 32 is in the locked state, the monitoring unit 302 does not rotate the upper swivel body 3 regardless of whether or not the lever 26A is operated. To do. Specifically, when the gate lock lever signal is OFF, the monitoring unit 302 prohibits (cuts off) the output of the drive signal for driving the turning electric motor 21 to the inverter 18B, that is, performs turning lock control. Further, when the gate lock lever signal is OFF, the monitoring unit 302 performs an abnormality detection process of the monitoring target related to the turning operation. As a result, for example, before the operator detects an abnormality related to the turning operation that actually occurs, it is possible to detect an abnormality related to the turning operation or prohibit the turning operation in response to the abnormality. The safety of the excavator that electrically drives the body 3 can be further enhanced.

続いて、図6は、監視部302による第1監視処理の他の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、図5と同様、例えば、ショベルのキーオン時(起動時)やキーオフ時(運転終了時)に実行される。また、図8で後述するように、ショベルの運転中(キーオンからキーオフまでの間)で、実行されてもよい。 Subsequently, FIG. 6 is a flowchart schematically showing another example of the first monitoring process by the monitoring unit 302. Similar to FIG. 5, the process according to this flowchart is executed, for example, when the excavator is keyed on (at the time of activation) or at the time of key off (at the end of operation). Further, as will be described later in FIG. 8, the excavator may be executed during operation (between key-on and key-off).

監視部302は、以下で説明するように、ゲートロックレバー信号と、速度検出値ωs、電流検出値Is、圧力検出値P1s,P2s、及び速度指令Cに基づき、上部旋回体3の動作に関する異常の検出を行うと共に、上部旋回体3の停止制御を行う。 As described below, the monitoring unit 302 has an abnormality related to the operation of the upper swing body 3 based on the gate lock lever signal, the speed detection value ωs, the current detection value Is, the pressure detection values P1s, P2s, and the speed command C. Is detected, and the stop control of the upper swing body 3 is performed.

尚、後述する異常フラグF1〜F4は、初期設定として、正常である旨を示す"0"に設定されている。 The abnormality flags F1 to F4, which will be described later, are set to "0", which indicates that they are normal, as initial settings.

図6を参照するに、ステップS202にて、監視部302は、ゲートロックレバー信号がOFFであるか否か(即ち、ゲートロックレバー32がロック状態であるか否か)を判定する。監視部302は、ゲートロックレバー信号がOFFである場合、ステップS204に進み、ゲートロックレバー信号がOFFでない(ONである)場合、ステップS204〜S224をスキップして、今回の処理を終了する。 Referring to FIG. 6, in step S202, the monitoring unit 302 determines whether or not the gate lock lever signal is OFF (that is, whether or not the gate lock lever 32 is in the locked state). When the gate lock lever signal is OFF, the monitoring unit 302 proceeds to step S204, and when the gate lock lever signal is not OFF (ON), the monitoring unit 302 skips steps S204 to S224 and ends the current process.

ステップS204にて、監視部302は、電流検出値Isが、上部旋回体3の停止状態に対応する範囲、即ち、所定閾値Isth以下の範囲にあるか否かを判定する。監視部302は、電流検出値Isが所定閾値Isth以下でない場合、ステップS206に進み、所定閾値Isth以下である場合、ステップS206をスキップして、ステップS208に進む。より具体的には、監視部302は、電流センサ21sに含まれる複数のセンサの少なくとも1つでも上記条件を満足しない場合、ステップS206に進み、電流センサ21sに含まれる全てのセンサが上記条件を満足する場合、ステップS208に進む。 In step S204, the monitoring unit 302 determines whether or not the current detection value Is is in the range corresponding to the stopped state of the upper swing body 3, that is, in the range equal to or less than the predetermined threshold value Isth. If the current detection value Is is not equal to or less than the predetermined threshold value Isth, the monitoring unit 302 proceeds to step S206, and if it is equal to or less than the predetermined threshold value Isth, the monitoring unit 302 skips step S206 and proceeds to step S208. More specifically, if at least one of the plurality of sensors included in the current sensor 21s does not satisfy the above condition, the monitoring unit 302 proceeds to step S206, and all the sensors included in the current sensor 21s satisfy the above condition. If satisfied, the process proceeds to step S208.

尚、所定閾値Isthは、電流0或いは所謂0速制御(例えば、傾斜による重力成分等の外力が作用しても旋回用電動機21の回転速度をゼロに維持する制御)に対応する程度の非常に小さい電流値として設定される。 The predetermined threshold value Isth is very high enough to correspond to current 0 or so-called 0-speed control (for example, control that maintains the rotation speed of the turning motor 21 at zero even when an external force such as a gravity component due to inclination acts). Set as a small current value.

ステップS206にて、監視部302は、電流センサ21sに異常がある(電流センサ異常)と判定し、電流センサ21sの異常の有無を表す異常フラグF1を、異常を示す"1"に設定する。上述の如く、ゲートロックレバー32がロック状態である場合、オペレータによるショベルの操作が行われていないか、仮にレバー26Aに意図せず触れたとしても、ゲートロック切替弁36の作用で、操作装置26の二次側にパイロット圧は発生しない。特に、ショベルのキーオン時(起動時)には、ゲートロックレバー32は必ずと言っていいほどロック状態になっており、且つ、ショベルの操作が行われていない。そのため、このような状況で、電流センサ21sの電流検出値Isが上部旋回体3の停止状態に対応する範囲にない場合、電流センサ21sに異常があると判断することができる。 In step S206, the monitoring unit 302 determines that the current sensor 21s has an abnormality (current sensor abnormality), and sets the abnormality flag F1 indicating the presence or absence of the abnormality of the current sensor 21s to "1" indicating the abnormality. As described above, when the gate lock lever 32 is in the locked state, even if the excavator is not operated by the operator or the lever 26A is unintentionally touched, the operation device is operated by the gate lock switching valve 36. No pilot pressure is generated on the secondary side of 26. In particular, when the excavator is keyed on (when activated), the gate lock lever 32 is almost always in the locked state, and the excavator is not operated. Therefore, in such a situation, if the current detection value Is of the current sensor 21s is not within the range corresponding to the stopped state of the upper swing body 3, it can be determined that the current sensor 21s has an abnormality.

ステップS208にて、監視部302は、速度検出値ωsが、上部旋回体3の停止状態に対応する範囲、即ち、所定閾値ωsth以下の範囲にあるか否かを判定する。監視部302は、速度検出値ωsが所定閾値ωsth以下でない場合、ステップS210に進み、所定閾値ωsth以下である場合、ステップS210をスキップして、ステップS212に進む。 In step S208, the monitoring unit 302 determines whether or not the speed detection value ωs is in the range corresponding to the stopped state of the upper swing body 3, that is, in the range equal to or less than the predetermined threshold value ωsth. If the speed detection value ωs is not equal to or less than the predetermined threshold value ωsth, the monitoring unit 302 proceeds to step S210. If the speed detection value ωs is not equal to or less than the predetermined threshold value ωsth, the monitoring unit 302 skips step S210 and proceeds to step S212.

尚、所定閾値ωsthは、回転速度0或いは所謂0速制御に対応する程度の非常に小さい回転速度値として設定される。 The predetermined threshold value ωsth is set as a rotation speed of 0 or a very small rotation speed value corresponding to so-called 0-speed control.

ステップS210にて、監視部302は、レゾルバ22に異常がある(レゾルバ異常)と判定し、レゾルバ22の異常の有無を表す異常フラグF2を、異常を示す"1"に設定する。ステップS206における電流センサ21sの異常判定と同様の理由からである。 In step S210, the monitoring unit 302 determines that the resolver 22 has an abnormality (resolver abnormality), and sets the abnormality flag F2 indicating the presence or absence of the abnormality of the resolver 22 to "1" indicating the abnormality. This is for the same reason as the abnormality determination of the current sensor 21s in step S206.

ステップS212にて、監視部302は、圧力検出値P1s,P2sが共に上部旋回体3の停止状態に対応する範囲、即ち、所定閾値Psth以下の範囲にあるか否かを判定する。監視部302は、圧力検出値P1s,P2sの何れか一方でも所定閾値Psth以下でない場合、ステップS214に進み、圧力検出値P1s,P2sが共に所定閾値Psth以下である場合、ステップS214をスキップして、ステップS216に進む。 In step S212, the monitoring unit 302 determines whether or not the pressure detection values P1s and P2s are both in the range corresponding to the stopped state of the upper swing body 3, that is, in the range equal to or less than the predetermined threshold value Psth. The monitoring unit 302 proceeds to step S214 when either one of the pressure detection values P1s and P2s is not equal to or less than the predetermined threshold value Psth, and skips step S214 when both the pressure detection values P1s and P2s are equal to or less than the predetermined threshold value Psth. , Step S216.

尚、所定閾値Psthは、ゲートロック切替弁36の作用によるパイロット圧0(操作量0)に対応する程度の非常に小さい圧力値として設定される。 The predetermined threshold value Psth is set as a very small pressure value corresponding to the pilot pressure 0 (operation amount 0) due to the action of the gate lock switching valve 36.

ステップS214にて、監視部302は、圧力センサ29−1,29−2の少なくとも一方に異常がある(圧力センサ異常)と判定し、圧力センサ29−1,29−2の異常の有無を表す異常フラグF3を、異常を示す"1"に設定する。ステップS206における電流センサ21sの異常判定と同様の理由からである。 In step S214, the monitoring unit 302 determines that at least one of the pressure sensors 29-1 and 29-2 has an abnormality (pressure sensor abnormality), and indicates the presence or absence of an abnormality in the pressure sensors 29-1 and 29-2. The abnormality flag F3 is set to "1" indicating an abnormality. This is for the same reason as the abnormality determination of the current sensor 21s in step S206.

尚、ステップS214では、ステップS212の判定結果に応じて、圧力センサ29−1,29−2のそれぞれについての異常の有無を判定してもよい。 In step S214, it may be determined whether or not there is an abnormality in each of the pressure sensors 29-1 and 29-2 according to the determination result in step S212.

ステップS216にて、監視部302は、異常フラグF3が"0"(即ち、圧力センサ29−1,29−2が正常)であり、且つ、速度指令Cが、上部旋回体3の停止状態に対応する範囲にない、即ち、所定閾値Cthより大きいか否かを判定する。監視部302は、当該条件を満足する場合、ステップS218に進み、当該条件を満足しない場合、ステップS218をスキップして、ステップS220に進む。 In step S216, the monitoring unit 302 sets the abnormality flag F3 to "0" (that is, the pressure sensors 29-1 and 29-2 are normal) and the speed command C to the stopped state of the upper swing body 3. It is determined whether or not it is not in the corresponding range, that is, it is larger than the predetermined threshold value Cth. If the condition is satisfied, the monitoring unit 302 proceeds to step S218, and if the condition is not satisfied, the monitoring unit 302 skips step S218 and proceeds to step S220.

尚、所定閾値Cthは、回転速度0或いは所謂0速制御に対応する程度の非常に小さい値(パーセンテージ)として設定される。 The predetermined threshold value Cth is set as a rotation speed of 0 or a very small value (percentage) corresponding to the so-called 0-speed control.

ステップS218にて、監視部302は、指令生成部3011(即ち、指令生成部3011を実現するソフトウェア処理)に異常がある(指令生成部異常)と判定し、指令生成部3011の異常の有無を表す異常フラグF4を、異常を示す"1"に設定する。上述の如く、ゲートロックレバー32がロック状態である場合、オペレータによるショベルの操作が行われていないか、仮にレバー26Aに意図せず触れたとしても、ゲートロック切替弁36の作用で、操作装置26の二次側にパイロット圧は発生しない。特に、ショベルのキーオン時(起動時)には、ゲートロックレバー32は必ずと言っていいほどロック状態になっており、且つ、ショベルの操作が行われていない。そのため、このような状況で、圧力検出値P1s,P2sが正常である(パイロット圧0に対応する)値を示しているにも関わらず、指令生成部3011により生成される速度指令Cが上部旋回体3の停止状態に対応する範囲にない場合、指令生成部3011に異常があると判断できる。 In step S218, the monitoring unit 302 determines that the command generation unit 3011 (that is, the software process that realizes the command generation unit 3011) has an abnormality (command generation unit abnormality), and determines whether or not there is an abnormality in the command generation unit 3011. The abnormality flag F4 to indicate is set to "1" indicating an abnormality. As described above, when the gate lock lever 32 is in the locked state, even if the excavator is not operated by the operator or the lever 26A is unintentionally touched, the operation device is operated by the gate lock switching valve 36. No pilot pressure is generated on the secondary side of 26. In particular, when the excavator is keyed on (when activated), the gate lock lever 32 is almost always in the locked state, and the excavator is not operated. Therefore, in such a situation, although the pressure detection values P1s and P2s indicate normal values (corresponding to the pilot pressure 0), the speed command C generated by the command generation unit 3011 turns upward. If it is not within the range corresponding to the stopped state of the body 3, it can be determined that the command generation unit 3011 has an abnormality.

ステップS220にて、監視部302は、異常フラグF1〜F4の値が何れか1つでも"1"であるか、即ち、電流センサ21s、レゾルバ22、圧力センサ29−1,29−2、指令生成部3011の少なくとも1つに異常があるか否かを判定する。監視部302は、異常フラグF1〜F4の値が何れか1つでも"1"である場合、ステップS222に進み、異常フラグF1〜F4の値が全て"0"である場合、ステップS222,S224をスキップして、今回の処理を終了する。 In step S220, the monitoring unit 302 determines whether any one of the values of the abnormality flags F1 to F4 is "1", that is, the current sensor 21s, the resolver 22, the pressure sensors 29-1, 29-2, and the command. It is determined whether or not at least one of the generation units 3011 has an abnormality. The monitoring unit 302 proceeds to step S222 when any one of the values of the abnormality flags F1 to F4 is "1", and steps S222 and S224 when all the values of the abnormality flags F1 to F4 are "0". To skip this process and end this process.

ステップS222にて、監視部302は、旋回用電動機21を駆動する駆動信号のインバータ18Bへの出力を禁止(遮断)する、即ち、旋回ロック制御を開始する。 In step S222, the monitoring unit 302 prohibits (cuts off) the output of the drive signal for driving the turning electric motor 21 to the inverter 18B, that is, starts the turning lock control.

ステップS224にて、監視部302は、コントローラ30と通信可能に接続されるキャビン10内のモニタ(不図示)に異常発生の通知(警告)と異常箇所を表示させて、今回の処理を終了する。これにより、オペレータやサービスマンは、異常の発生と、異常箇所を認識し、修理等の適切な対応を取ることができる。 In step S224, the monitoring unit 302 displays an abnormality occurrence notification (warning) and an abnormality location on a monitor (not shown) in the cabin 10 communicably connected to the controller 30, and ends the current process. .. As a result, the operator and the serviceman can recognize the occurrence of the abnormality and the abnormal portion and take appropriate measures such as repair.

尚、図6に示す処理における監視対象に関する異常の有無を判定する順序は、任意であってよい。但し、指令生成部3011の異常の有無を判定する処理(ステップS216)は、圧力センサ29−1,29−2の異常の有無を判定する処理(ステップS212)後に行う必要がある。また、図6に示す処理では、旋回動作に関する異常として、レゾルバ22(速度検出値ωs)、電流センサ21s(電流検出値Is)、圧力センサ29−1,29−2(圧力検出値P1s,P2s)、及び指令生成部3011(速度指令C)の全ての監視対象に関する異常の有無を判定するが、一部の監視対象に関する異常の有無を判定する態様であってもよい。即ち、監視部302は、ゲートロックレバー信号と、速度検出値ωs、電流検出値Is、圧力検出値P1s,P2s、及び速度指令Cの少なくとも1つとに基づき、旋回動作に関する異常の検出を行う態様であってよい。但し、ゲートロックレバー信号と、速度指令Cだけを用いる場合、旋回動作に関する異常の検出は可能であるが、異常箇所の特定はできない。また、図6に示す処理では、異常検出と旋回ロック制御の双方を行うが、異常検出のみを行う態様であってもよいし、旋回ロック制御のみを行う態様であってもよい。旋回ロック制御のみを行う態様の場合、監視部302は、後述するステップS204,S208,S212,S216の処理において、異常があると判定される条件の何れか1つでも満足すると、旋回ロック制御(ステップS222の処理)を行う。 The order of determining the presence or absence of an abnormality related to the monitoring target in the process shown in FIG. 6 may be arbitrary. However, the process of determining the presence or absence of an abnormality in the command generation unit 3011 (step S216) needs to be performed after the process of determining the presence or absence of an abnormality in the pressure sensors 29-1 and 29-2 (step S212). Further, in the process shown in FIG. 6, as abnormalities related to the turning operation, the resolver 22 (speed detection value ωs), the current sensor 21s (current detection value Is), and the pressure sensors 29-1, 29-2 (pressure detection values P1s, P2s). ), And the command generation unit 3011 (speed command C) determines the presence or absence of an abnormality in all the monitoring targets, but the mode may be in which the presence or absence of an abnormality in some monitoring targets is determined. That is, the monitoring unit 302 detects an abnormality related to the turning operation based on the gate lock lever signal and at least one of the speed detection value ωs, the current detection value Is, the pressure detection values P1s and P2s, and the speed command C. It may be. However, when only the gate lock lever signal and the speed command C are used, it is possible to detect an abnormality related to the turning operation, but it is not possible to identify the abnormal part. Further, in the process shown in FIG. 6, both the abnormality detection and the swivel lock control are performed, but the mode may be a mode in which only the abnormality detection is performed or a mode in which only the swivel lock control is performed. In the case of performing only the turning lock control, the monitoring unit 302 satisfies the turning lock control (swivel lock control) when any one of the conditions for determining that there is an abnormality is satisfied in the processing of steps S204, S208, S212, and S216 described later. The process of step S222) is performed.

このように、監視部302は、ゲートロックレバー信号と、速度検出値ωs、電流検出値Is、圧力検出値P1s,P2s、及び速度指令Cの少なくとも1つとに基づき、旋回動作に関する異常の検出を行う、又は、旋回ロック制御を行う。具体的には、監視部302は、ゲートロックレバー信号が、ゲートロックレバー32のロック状態を表している場合であって、速度検出値ωs、電流検出値Is、圧力検出値P1s,P2s、及び速度指令Cの少なくとも1つが、上部旋回体3の停止状態に対応する範囲にない場合、旋回動作に関する異常があると判定する、又は、旋回ロック制御を行う。これにより、例えば、オペレータが実際に発生した旋回動作に関する異常を感知する前に、旋回動作に関する異常を検出したり、当該異常に対応して旋回動作を禁止したりすることができるため、上部旋回体3を電気駆動するショベルの安全性をより高めることができる。 In this way, the monitoring unit 302 detects an abnormality related to the turning operation based on the gate lock lever signal and at least one of the speed detection value ωs, the current detection value Is, the pressure detection values P1s and P2s, and the speed command C. Perform or perform swivel lock control. Specifically, in the monitoring unit 302, when the gate lock lever signal represents the locked state of the gate lock lever 32, the speed detection value ωs, the current detection value Is, the pressure detection values P1s, P2s, and If at least one of the speed commands C is not within the range corresponding to the stopped state of the upper swivel body 3, it is determined that there is an abnormality related to the swivel operation, or the swivel lock control is performed. As a result, for example, before the operator detects an abnormality related to the turning operation that actually occurs, it is possible to detect an abnormality related to the turning operation or prohibit the turning operation in response to the abnormality. The safety of the excavator that electrically drives the body 3 can be further enhanced.

続いて、図7は、監視部302による第2監視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、ショベルの運転中(キーオンからキーオフまでの間で)、ゲートロックレバー信号がONからOFFに変化した場合に実行されてよい。 Subsequently, FIG. 7 is a flowchart schematically showing an example of the second monitoring process by the monitoring unit 302. The process according to this flowchart may be executed when the gate lock lever signal changes from ON to OFF during the operation of the excavator (between key-on and key-off).

図7を参照するに、ステップS302にて、監視部302は、ゲートロックレバー信号がOFFであるか否か(即ち、ゲートロックレバー32がロック状態であるか否か)を判定する。監視部302は、ゲートロックレバー信号がOFFである場合、ステップS304に進み、ゲートロックレバー信号がOFFでない(ONである)場合、ステップS304〜S310の処理をスキップして、今回の処理を終了する。 With reference to FIG. 7, in step S302, the monitoring unit 302 determines whether or not the gate lock lever signal is OFF (that is, whether or not the gate lock lever 32 is in the locked state). When the gate lock lever signal is OFF, the monitoring unit 302 proceeds to step S304, and when the gate lock lever signal is not OFF (ON), the monitoring unit 302 skips the processes of steps S304 to S310 and ends the current process. To do.

ステップS304にて、監視部302は、上部旋回体3が旋回中であるか否かを判定する。監視部302は、速度検出値ωs、電流検出値Is、圧力検出値P1s,P2s、及び速度指令Cのうちの複数を用いて、総合的に旋回中であるか否かを判定してよい。これにより、電流センサ21s、レゾルバ22、圧力センサ29−1,29−2、及び指令生成部3011の何れかに異常が発生している場合でも旋回中か否かをより正確に判定できる。また、監視部302は、何れか1つ(典型的には、速度検出値ωs)を用いて、旋回中であるか否かを判定してもよい。監視部302は、上部旋回体3が旋回中である場合、ステップS306に進み、上部旋回体3が旋回中でない場合、ステップS308に進む。 In step S304, the monitoring unit 302 determines whether or not the upper swivel body 3 is swiveling. The monitoring unit 302 may comprehensively determine whether or not the vehicle is turning by using a plurality of the speed detection value ωs, the current detection value Is, the pressure detection values P1s and P2s, and the speed command C. As a result, even if an abnormality has occurred in any of the current sensor 21s, the resolver 22, the pressure sensors 29-1, 29-2, and the command generation unit 3011, it is possible to more accurately determine whether or not the vehicle is turning. Further, the monitoring unit 302 may use any one (typically, the speed detection value ωs) to determine whether or not the vehicle is turning. The monitoring unit 302 proceeds to step S306 when the upper swing body 3 is turning, and proceeds to step S308 when the upper swing body 3 is not turning.

ステップS306にて、監視部302は、上部旋回体3を緊急停止させる処理(緊急停止処理)を行う。 In step S306, the monitoring unit 302 performs a process of urgently stopping the upper swing body 3 (emergency stop process).

一方、ステップS304にて、上部旋回体3が旋回していないと判定した場合、ステップS308,S310にて、監視部302は、図5(ステップS104,S106)と同様、異常検出処理及び旋回ロック制御を行い、今回の処理を終了する。 On the other hand, when it is determined in step S304 that the upper swivel body 3 is not swiveling, in steps S308 and S310, the monitoring unit 302 performs the abnormality detection process and the swivel lock as in FIG. 5 (steps S104 and S106). Control is performed and the current process is terminated.

このように、監視部302は、上部旋回体3の旋回時に、ゲートロックレバー信号がONからOFF、即ち、ゲートロックレバー32がアンロック状態からロック状態に遷移した場合、旋回制御部301の動作とは無関係に、上部旋回体3を緊急停止させる。これにより、安全性を更に高めることができる。 In this way, when the gate lock lever signal is turned from ON to OFF, that is, when the gate lock lever 32 transitions from the unlocked state to the locked state when the upper swivel body 3 is swiveled, the monitoring unit 302 operates the swivel control unit 301. Regardless of, the upper swivel body 3 is urgently stopped. As a result, safety can be further enhanced.

続いて、図8は、監視部302による第2監視処理の他の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、図7と同様、ショベルの運転中(キーオンからキーオフまでの間で)、ゲートロックレバー信号がONからOFFに変化した場合に実行されてよい。 Subsequently, FIG. 8 is a flowchart schematically showing another example of the second monitoring process by the monitoring unit 302. Similar to FIG. 7, the process according to this flowchart may be executed when the gate lock lever signal changes from ON to OFF during the operation of the excavator (between key-on and key-off).

図8を参照するに、ステップS402にて、監視部302は、ゲートロックレバー信号がOFFであるか否か(即ち、ゲートロックレバー32がロック状態であるか否か)を判定する。監視部302は、ゲートロックレバー信号がOFFである場合、ステップS404に進み、ゲートロックレバー信号がOFFでない(ONである)場合、ステップS404〜S412の処理をスキップして、今回の処理を終了する。 Referring to FIG. 8, in step S402, the monitoring unit 302 determines whether or not the gate lock lever signal is OFF (that is, whether or not the gate lock lever 32 is in the locked state). The monitoring unit 302 proceeds to step S404 when the gate lock lever signal is OFF, skips the processes of steps S404 to S412 when the gate lock lever signal is not OFF (ON), and ends the current process. To do.

ステップS404にて、監視部302は、上部旋回体3が旋回中であるか否かを判定する。監視部302は、上述の如く、速度検出値ωs、電流検出値Is、圧力検出値P1s,P2s、及び速度指令Cのうちの複数を用いて、総合的に旋回中であるか否かを判定してよい。また、監視部302は、上述の如く、何れか1つ(典型的には、速度検出値ωs)を用いて、旋回中であるか否かを判定してもよい。監視部302は、上部旋回体3が旋回中である場合、ステップS406に進み、上部旋回体3が旋回中でない場合、ステップS412に進む。 In step S404, the monitoring unit 302 determines whether or not the upper swivel body 3 is swiveling. As described above, the monitoring unit 302 uses a plurality of the speed detection value ωs, the current detection value Is, the pressure detection values P1s, P2s, and the speed command C to comprehensively determine whether or not the vehicle is turning. You can do it. Further, as described above, the monitoring unit 302 may use any one (typically, the speed detection value ωs) to determine whether or not the vehicle is turning. The monitoring unit 302 proceeds to step S406 when the upper swing body 3 is turning, and proceeds to step S412 when the upper swing body 3 is not turning.

ステップS406にて、監視部302は、指令生成部3011からの駆動信号を遮断(無効化)すると共に、自ら駆動信号を生成し、上部旋回体3を減速させて緊急停止させる制御を行う(減速制御)。上部旋回体3の旋回中にゲートロックレバー32がロック状態にされた場合、オペレータが旋回動作に何等かの異常を感知してゲートロックレバー32を操作したと推定できるからである。 In step S406, the monitoring unit 302 cuts off (invalidates) the drive signal from the command generation unit 3011, generates a drive signal by itself, and controls the upper swing body 3 to decelerate and make an emergency stop (deceleration). control). This is because when the gate lock lever 32 is locked during the turning of the upper swing body 3, it can be estimated that the operator has detected some abnormality in the turning operation and operated the gate lock lever 32.

ステップS408にて、監視部302は、上部旋回体3が停止したか否かを判定する。監視部302は、ステップS404と同様、速度検出値ωs、電流検出値Is、圧力検出値P1s,P2s、及び速度指令Cのうちの複数を用いて、総合的に旋回中であるか否かを判定してよいし、何れか1つ(典型的には、速度検出値ωs)を用いて、旋回中であるか否かを判定してもよい。監視部302は、上部旋回体3が停止した場合、ステップS410に進み、上部旋回体3が停止していない場合、停止するまで、ステップS406,S408の処理を繰り返す。 In step S408, the monitoring unit 302 determines whether or not the upper swing body 3 has stopped. Similar to step S404, the monitoring unit 302 uses a plurality of the speed detection value ωs, the current detection value Is, the pressure detection values P1s, P2s, and the speed command C to determine whether or not the vehicle is turning comprehensively. It may be determined, or one of them (typically, the speed detection value ωs) may be used to determine whether or not the vehicle is turning. When the upper swing body 3 is stopped, the monitoring unit 302 proceeds to step S410, and when the upper swing body 3 is not stopped, the monitoring unit 302 repeats the processes of steps S406 and S408 until it stops.

ステップS410にて、監視部302は、旋回用電動機21を駆動する駆動信号のインバータ18Bへの出力を禁止(遮断)する、即ち、旋回ロック制御を開始し、今回の処理を終了する。これにより、オペレータが感知した旋回動作に関する異常に応じて、迅速に、上部旋回体3の旋回動作を禁止することができる。 In step S410, the monitoring unit 302 prohibits (cuts off) the output of the drive signal for driving the turning electric motor 21 to the inverter 18B, that is, starts the turning lock control and ends the current process. As a result, the turning motion of the upper swinging body 3 can be quickly prohibited in response to the abnormality related to the turning motion detected by the operator.

尚、ステップS410の処理の代わりに、図6に示す第1監視処理に移行してもよい。これにより、オペレータが感知した異常が実際に発生していることを確認した上で、旋回ロック制御の開始できる(即ち、上部旋回体3の旋回動作を禁止できる)。 Instead of the process of step S410, the process may shift to the first monitoring process shown in FIG. As a result, the swivel lock control can be started after confirming that the abnormality detected by the operator is actually occurring (that is, the swivel operation of the upper swivel body 3 can be prohibited).

一方、ステップS404にて、上部旋回体3が旋回していないと判定された場合、ステップS412にて、監視部302は、図6に示す第1監視処理に移行して、今回の処理を終了する。これにより、例えば、ショベルの運転中、オペレータがキャビン10から降りる度に、旋回動作に関する異常の有無を判定できるため、異常検出の機会を増やし、異常発生から検出までのタイムラグを短くすることが可能となり、安全性を更に高めることができる。 On the other hand, if it is determined in step S404 that the upper swivel body 3 is not swiveling, in step S412, the monitoring unit 302 shifts to the first monitoring process shown in FIG. 6 and ends this process. To do. As a result, for example, during the operation of the excavator, every time the operator gets off the cabin 10, it is possible to determine whether or not there is an abnormality related to the turning operation, so that it is possible to increase the chance of detecting the abnormality and shorten the time lag from the occurrence of the abnormality to the detection. Therefore, the safety can be further improved.

このように、監視部302は、上部旋回体3の旋回時に、ゲートロックレバー信号がONからOFF、即ち、ゲートロックレバー32がアンロック状態からロック状態に遷移した場合、旋回制御部301の動作とは無関係に、旋回用電動機21を減速させる制御を行う。これにより、オペレータが旋回動作に何等かの異常を感知してゲートロックレバー32を操作した場合に、旋回している上部旋回体3を緊急停止させることができ、安全性を更に高めることができる。 In this way, when the gate lock lever signal is turned from ON to OFF, that is, when the gate lock lever 32 transitions from the unlocked state to the locked state when the upper swivel body 3 is swiveled, the monitoring unit 302 operates the swivel control unit 301. Regardless of, the control for decelerating the turning electric motor 21 is performed. As a result, when the operator senses some abnormality in the turning operation and operates the gate lock lever 32, the turning upper swing body 3 can be urgently stopped, and the safety can be further improved. ..

[構成の他の例]
次に、図9、図10を参照して、本実施形態に係るショベルの構成の他の例について説明する。本例では、上述した一例(図2,図4)とは異なり、速度・トルクFB制御部3012の機能(ドライバ機能)がインバータ18Bに内蔵され、監視部302の機能がコントローラ30の外部の監視装置38として実現される。以下、上述した一例と同様の構成には同一の符号を付し、異なる部分を中心に説明する。
[Other examples of configuration]
Next, another example of the shovel configuration according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 9 and 10. In this example, unlike the above-mentioned example (FIGS. 2 and 4), the function (driver function) of the speed / torque FB control unit 3012 is built in the inverter 18B, and the function of the monitoring unit 302 monitors the outside of the controller 30. It is realized as a device 38. Hereinafter, the same configurations as those of the above-mentioned example will be designated by the same reference numerals, and different parts will be mainly described.

図9は、本実施形態に係るショベルの駆動系を中心とする構成の他の例を示すブロック図である。図10は、本実施形態に係る旋回制御系の構成の他の例を示す機能ブロック図である。 FIG. 9 is a block diagram showing another example of the configuration centered on the drive system of the excavator according to the present embodiment. FIG. 10 is a functional block diagram showing another example of the configuration of the turning control system according to the present embodiment.

尚、図9中、機械的動力系は二重線、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・制御系は細い実線でそれぞれ示される。また、ショベルの外観(側面図)及び蓄電系120の構成は、上述した一例と同様、図1及び図3で表されるため、説明を省略する。 In FIG. 9, the mechanical power system is shown by a double line, the high-pressure hydraulic line is shown by a thick solid line, the pilot line is shown by a broken line, and the electric drive / control system is shown by a thin solid line. Further, since the appearance (side view) of the excavator and the configuration of the power storage system 120 are shown in FIGS. 1 and 3 as in the above-mentioned example, the description thereof will be omitted.

旋回制御部301(第1制御部の他の例)は、コントローラ30に含まれる指令生成部3011と、インバータ18Bに内蔵される速度・トルクFB制御部3012を含む。 The swivel control unit 301 (another example of the first control unit) includes a command generation unit 3011 included in the controller 30 and a speed / torque FB control unit 3012 built in the inverter 18B.

指令生成部3011は、速度指令Cをインバータ18Bに送信すると共に、監視装置38にも送信する。 The command generation unit 3011 transmits the speed command C to the inverter 18B and also to the monitoring device 38.

インバータ18Bは、インバータ回路181B、通信線182B、遮断部183B、速度・トルクFB制御部3012を含む。 The inverter 18B includes an inverter circuit 181B, a communication line 182B, a cutoff unit 183B, and a speed / torque FB control unit 3012.

インバータ回路181Bは、通信線182Bを通じて、速度・トルクFB制御部3012から送信される駆動信号(PWM信号)に基づき、作動する。具体的には、インバータ回路181Bは、当該駆動信号に基づき、蓄電系120から供給される電力を、旋回用電動機21を駆動する三相交流電力に変換したり、旋回用電動機21からの回生電力を直流電力に変換し蓄電系120に供給したりする。 The inverter circuit 181B operates based on a drive signal (PWM signal) transmitted from the speed / torque FB control unit 3012 through the communication line 182B. Specifically, the inverter circuit 181B converts the electric power supplied from the power storage system 120 into three-phase AC power for driving the swirling electric motor 21 based on the drive signal, or regenerates the electric power from the swirling electric motor 21. Is converted into DC power and supplied to the power storage system 120.

遮断部183Bは、インバータ回路181Bと速度・トルクFB制御部3012を通信可能に接続する通信線182B上に設けられ、通信線182Bの接続と遮断とを切り替えることができる。遮断部183Bは、インバータ18Bの所定のインターフェースを通じて監視装置38から受信する遮断信号に応じて、通信線182Bを遮断する。遮断部183Bは、例えば、機械式スイッチや半導体スイッチ(スイッチング素子)である。 The cutoff unit 183B is provided on the communication line 182B that communicably connects the inverter circuit 181B and the speed / torque FB control unit 3012, and can switch between the connection and the cutoff of the communication line 182B. The cutoff unit 183B cuts off the communication line 182B in response to a cutoff signal received from the monitoring device 38 through a predetermined interface of the inverter 18B. The blocking unit 183B is, for example, a mechanical switch or a semiconductor switch (switching element).

速度・トルクFB制御部3012は、例えば、インバータ18Bに内蔵されるドライバIC(Integrated Circuit)である。速度・トルクFB制御部3012は、インバータ18Bの所定のインターフェースを通じてコントローラ30(指令生成部3011)から受信した速度指令C(以下、指令生成部3011が生成し、出力した速度指令Cと区別するため、「受信速度指令Crcv」と称する)に基づき、駆動信号を生成する。即ち、速度・トルクFB制御部3012は、受信速度指令Crcvに対応する旋回速度を実現するため、レゾルバ22の速度検出値ωs、及び電流センサ21sの電流検出値Is(に対応する旋回用電動機21のトルク)に基づく、旋回用電動機21の速度フィードバック制御、及びトルクフィードバック制御を行う。速度・トルクFB制御部3012は、通信線182Bを通じて、生成した駆動信号をインバータ回路181Bに送信する。 The speed / torque FB control unit 3012 is, for example, a driver IC (Integrated Circuit) built in the inverter 18B. The speed / torque FB control unit 3012 distinguishes the speed command C received from the controller 30 (command generation unit 3011) through the predetermined interface of the inverter 18B (hereinafter, the speed command C generated and output by the command generation unit 3011). , "Received speed command Crcv") to generate a drive signal. That is, in order to realize the turning speed corresponding to the reception speed command Crcv, the speed / torque FB control unit 3012 has the speed detection value ωs of the resolver 22 and the current detection value Is (corresponding to the current detection value Is) of the current sensor 21s. The speed feedback control and the torque feedback control of the turning electric motor 21 are performed based on the torque). The speed / torque FB control unit 3012 transmits the generated drive signal to the inverter circuit 181B through the communication line 182B.

監視装置38(第2制御部の他の例)は、インバータ18B、コントローラ30とは別に設けられ、電流センサ21s、レゾルバ22、圧力センサ29−1,29−2、ゲートロックレバーSW34、インバータ18B、及びコントローラ30と通信可能に接続される。監視装置38は、ゲートロックレバーSW34からのゲートロックレバー信号に基づき、旋回動作に関する異常を監視する。監視装置38は、例えば、旋回動作に関する異常の検出を行う。また、監視装置38は、例えば、旋回動作に関する異常を検出した場合、或いは、異常に対応する所定条件を満足した場合、レバー26Aの操作状態(旋回制御部301の動作状態)とは無関係に、上部旋回体3の停止制御を行う。監視装置38は、旋回動作に関する異常がある状況において、遮断部183に遮断信号を送信し、通信線182Bを遮断することにより、上部旋回体3の停止制御を実現する。監視装置38による処理の詳細は、後述する。 The monitoring device 38 (another example of the second control unit) is provided separately from the inverter 18B and the controller 30, and includes the current sensor 21s, the resolver 22, the pressure sensors 29-1, 29-2, the gate lock lever SW34, and the inverter 18B. , And communicably connected to the controller 30. The monitoring device 38 monitors an abnormality related to the turning operation based on the gate lock lever signal from the gate lock lever SW34. The monitoring device 38 detects, for example, an abnormality related to the turning operation. Further, when the monitoring device 38 detects, for example, an abnormality related to the turning operation, or when a predetermined condition corresponding to the abnormality is satisfied, the monitoring device 38 is independent of the operating state of the lever 26A (operating state of the turning control unit 301). The stop control of the upper swing body 3 is performed. The monitoring device 38 realizes stop control of the upper swivel body 3 by transmitting a shutoff signal to the shutoff unit 183 and shutting off the communication line 182B in a situation where there is an abnormality related to the swivel operation. Details of the processing by the monitoring device 38 will be described later.

尚、上部旋回体3の停止制御は、メカニカルブレーキ23を作動させることにより、実現されてもよい。また、監視装置38は、旋回ロック制御を行う際、駆動信号の出力を禁止すると共に、自らが駆動信号を生成し、停止状態を維持する制御(所謂0速制御)を行ってもよい。また、遮断部183Bを省略し、監視装置38が速度・トルクFB制御部3012に対して駆動信号の出力を禁止する旨の指令を送信することにより、上部旋回体3の停止制御を実現してもよい。 The stop control of the upper swing body 3 may be realized by operating the mechanical brake 23. Further, the monitoring device 38 may prohibit the output of the drive signal when performing the turning lock control, and may perform control (so-called 0-speed control) in which the monitoring device 38 generates the drive signal and maintains the stopped state. Further, by omitting the cutoff unit 183B and transmitting a command to the speed / torque FB control unit 3012 to prohibit the output of the drive signal, the monitoring device 38 realizes the stop control of the upper swing body 3. May be good.

[監視装置38の処理]
次に、図11を参照して、監視装置38における処理の詳細について説明する。
[Processing of monitoring device 38]
Next, the details of the processing in the monitoring device 38 will be described with reference to FIG.

図11は、監視装置38による第1監視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、ショベルのキーオン時(起動時)やキーオフ時(運転終了時)に実行される。また、ショベルの運転中(キーオンからキーオフまでの間)で、実行されてもよい(後述して引用する図8参照)。 FIG. 11 is a flowchart schematically showing an example of the first monitoring process by the monitoring device 38. The process according to this flowchart is executed, for example, when the excavator is keyed on (when it is started) or when it is keyed off (when the operation is finished). It may also be executed while the excavator is in operation (between key-on and key-off) (see FIG. 8 cited later).

監視装置38は、上述した一例に係る監視部302と同様、以下で説明するように、ゲートロックレバー信号と、速度検出値ωs、電流検出値Is、圧力検出値P1s,P2s、及び速度指令Cに基づき、上部旋回体3の動作に関する異常の検出を行うと共に、上部旋回体3の停止制御を行う。 Similar to the monitoring unit 302 according to the above-described example, the monitoring device 38 includes a gate lock lever signal, a speed detection value ωs, a current detection value Is, pressure detection values P1s, P2s, and a speed command C, as described below. Based on the above, the abnormality related to the operation of the upper swivel body 3 is detected, and the stop control of the upper swivel body 3 is performed.

尚、図11に示す処理では、旋回動作に関する異常として、速度検出値ωs、電流検出値Is、圧力検出値P1s,P2s、速度指令C、及びコントローラ30(指令生成部3011)とインバータ18B(速度・トルクFB制御部3012)との間の通信状態の全てに関する異常を検出するが、少なくとも1つに関する異常を検出する態様であってもよい。即ち、監視装置38は、ゲートロックレバー信号と、速度検出値ωs、電流検出値Is、圧力検出値P1s,P2s、速度指令C、及び受信速度指令Crcvの少なくとも1つとに基づき、旋回動作に関する異常の検出を行う態様であってよい。但し、例えば、ゲートロック信号と、速度指令C又は受信速度指令Crcvだけを用いる場合、旋回動作に関する異常の検出は可能であるが、異常箇所の特定はできない。また、図5に示す処理では、異常検出と旋回ロック制御の双方を行うが、異常検出のみを行う態様であってもよいし、旋回ロック制御のみを行う態様であってもよい。旋回ロック制御のみを行う態様の場合、監視装置38は、後述するステップS504,S508,312,S516,S520の処理において、異常があると判定される条件の何れか1つでも満足すると、旋回ロック制御(ステップS222の処理)を行う。また、後述する異常フラグF1〜F5は、初期設定として、正常である旨を示す"0"に設定されている。 In the process shown in FIG. 11, as abnormalities related to the turning operation, the speed detection value ωs, the current detection value Is, the pressure detection values P1s, P2s, the speed command C, the controller 30 (command generation unit 3011), and the inverter 18B (speed). -Although the abnormality related to all the communication states with the torque FB control unit 3012) is detected, the mode may be such that an abnormality related to at least one is detected. That is, the monitoring device 38 has an abnormality related to the turning operation based on the gate lock lever signal and at least one of the speed detection value ωs, the current detection value Is, the pressure detection values P1s, P2s, the speed command C, and the reception speed command Crcv. It may be an aspect of detecting the above. However, for example, when only the gate lock signal and the speed command C or the reception speed command Crcv are used, it is possible to detect an abnormality related to the turning operation, but it is not possible to identify the abnormal part. Further, in the process shown in FIG. 5, both the abnormality detection and the swivel lock control are performed, but the mode may be a mode in which only the abnormality detection is performed or a mode in which only the swivel lock control is performed. In the embodiment in which only the turning lock control is performed, the monitoring device 38 satisfies any one of the conditions for determining that there is an abnormality in the processing of steps S504, S508, 312, S516, and S520 described later, and then the turning lock is performed. Control (processing in step S222) is performed. Further, the abnormality flags F1 to F5, which will be described later, are set to "0" indicating that they are normal as initial settings.

本フローチャートにおけるステップS502〜S518の処理は、図5に示すステップS202〜S218の処理と同様であるため、説明を省略する。 Since the processing of steps S502 to S518 in this flowchart is the same as the processing of steps S202 to S218 shown in FIG. 5, the description thereof will be omitted.

ステップS520にて、監視装置38は、異常フラグF3,F4が"0"(即ち、圧力センサ29−1,29−2、指令生成部3011が正常)であり、且つ、受信速度指令Crcvが上部旋回体3の停止状態に対応する範囲にない、即ち、所定閾値Cthより大きいか否かを判定する。監視装置38は、当該条件を満足する場合、ステップS522に進み、当該条件を満足しない場合、ステップS522をスキップして、ステップS524に進む。 In step S520, in the monitoring device 38, the abnormality flags F3 and F4 are "0" (that is, the pressure sensors 29-1, 29-2 and the command generation unit 3011 are normal), and the reception speed command Crcv is on the upper side. It is determined whether or not the swivel body 3 is not in the range corresponding to the stopped state, that is, is larger than the predetermined threshold value Cth. When the condition is satisfied, the monitoring device 38 proceeds to step S522, and when the condition is not satisfied, the monitoring device 38 skips step S522 and proceeds to step S524.

尚、本ステップにて、監視装置38は、速度指令Cと、受信速度指令Crcvが同じであるか否かを判定してもよい。当該処理を採用する場合、速度指令Cと、受信速度指令Crcvが同じでない場合、ステップS522に進み、速度指令Cと、受信速度指令Crcvが同じである場合、ステップS522をスキップして、ステップS524に進む。 In this step, the monitoring device 38 may determine whether or not the speed command C and the reception speed command Crcv are the same. When this process is adopted, if the speed command C and the reception speed command Crcv are not the same, the process proceeds to step S522, and if the speed command C and the reception speed command Crcv are the same, step S522 is skipped and step S524 is performed. Proceed to.

ステップS522にて、監視装置38は、コントローラ30(指令生成部3011)とインバータ18B(速度・トルクFB制御部3012)の間の通信状態に異常がある(通信異常)と判定し、通信異常を表す異常フラグF5を、異常を示す"1"に設定する。上述の如く、ゲートロックレバー32がロック状態である場合、オペレータによるショベルの操作が行われていないか、仮にレバー26Aに意図せず触れたとしても、ゲートロック切替弁36の作用で、操作装置26の二次側にパイロット圧は発生しない。特に、ショベルのキーオン時(起動時)には、ゲートロックレバー32は必ずと言っていいほどロック状態になっており、且つ、ショベルの操作が行われていない。そのため、このような状況で、圧力検出値P1s,P2sが正常である(パイロット圧0に対応する)値を示し、且つ、指令生成部3011により生成される速度指令Cも正常な値を示しているにも関わらず、受信速度指令Crcvが上部旋回体3の停止状態に対応する範囲にない場合、通信異常があると判断できる。 In step S522, the monitoring device 38 determines that there is an abnormality in the communication state (communication abnormality) between the controller 30 (command generation unit 3011) and the inverter 18B (speed / torque FB control unit 3012), and determines a communication abnormality. The abnormality flag F5 to indicate is set to "1" indicating an abnormality. As described above, when the gate lock lever 32 is in the locked state, even if the excavator is not operated by the operator or the lever 26A is unintentionally touched, the operation device is operated by the gate lock switching valve 36. No pilot pressure is generated on the secondary side of 26. In particular, when the excavator is keyed on (when activated), the gate lock lever 32 is almost always in the locked state, and the excavator is not operated. Therefore, in such a situation, the pressure detection values P1s and P2s show normal values (corresponding to the pilot pressure 0), and the speed command C generated by the command generation unit 3011 also shows normal values. If the reception speed command Crcv is not within the range corresponding to the stopped state of the upper swing body 3, it can be determined that there is a communication abnormality.

ステップS524にて、監視装置38は、異常フラグF1〜F5の値が何れか1つでも"1"であるか、即ち、電流センサ21s、レゾルバ22、圧力センサ29−1,29−2、指令生成部3011、コントローラ30とインバータ18Bとの間の通信状態の少なくとも1つに異常があるか否かを判定する。監視装置38は、異常フラグF1〜F5の値が何れか1つでも"1"である場合、ステップS526に進み、異常フラグF1〜F5の値が全て"0"である場合、ステップS526,S528をスキップして、今回の処理を終了する。 In step S524, the monitoring device 38 determines whether any one of the values of the abnormality flags F1 to F5 is "1", that is, the current sensor 21s, the resolver 22, the pressure sensors 29-1, 29-2, and the command. It is determined whether or not there is an abnormality in at least one of the communication states between the generation unit 3011, the controller 30, and the inverter 18B. The monitoring device 38 proceeds to step S526 when any one of the values of the abnormality flags F1 to F5 is "1", and steps S526 and S528 when all the values of the abnormality flags F1 to F5 are "0". To skip this process and end this process.

ステップS526にて、監視装置38は、インバータ18B(遮断部183B)に遮断信号を送信する、即ち、旋回ロック制御を開始する。 In step S526, the monitoring device 38 transmits a cutoff signal to the inverter 18B (cutoff unit 183B), that is, starts turning lock control.

ステップS526にて、監視装置38は、通信可能に接続されるキャビン10内のモニタ(不図示)に異常発生の通知(警告)と異常箇所を表示させて、今回の処理を終了する。これにより、オペレータやサービスマンは、異常の発生と、異常箇所を認識し、修理等の適切な対応を取ることができる。 In step S526, the monitoring device 38 causes a monitor (not shown) in the cabin 10 communicably connected to display an abnormality occurrence notification (warning) and an abnormality location, and ends the current process. As a result, the operator and the serviceman can recognize the occurrence of the abnormality and the abnormal portion and take appropriate measures such as repair.

このように、本例に係る構成(指令生成部3011がコントローラ30に含まれ、速度・トルクFB制御部3012がインバータ18Bに含まれる構成)において、監視装置38は、ゲートロック信号と、圧力検出値P1s,P2s、速度指令C、及び受信速度指令Crcvに基づき、コントローラ30(指令生成部3011)とインバータ18B(速度・トルクFB制御部3012)との間の通信異常を検出することができる。 As described above, in the configuration according to this example (the configuration in which the command generation unit 3011 is included in the controller 30 and the speed / torque FB control unit 3012 is included in the inverter 18B), the monitoring device 38 detects the gate lock signal and the pressure. Based on the values P1s and P2s, the speed command C, and the reception speed command Crcv, it is possible to detect a communication abnormality between the controller 30 (command generation unit 3011) and the inverter 18B (speed / torque FB control unit 3012).

また、監視装置38は、上述した一例に係る監視部302と同様、第2監視処理を行う。監視装置38による第2監視処理は、上述した一例と同様、図8で表されるため、説明を省略する。 Further, the monitoring device 38 performs the second monitoring process in the same manner as the monitoring unit 302 according to the above-described example. Since the second monitoring process by the monitoring device 38 is represented by FIG. 8 as in the above-mentioned example, the description thereof will be omitted.

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。 Although the embodiments for carrying out the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various aspects are within the scope of the gist of the present invention described in the claims. Can be transformed / changed.

1 下部走行体
1A,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
12 電動発電機
13 減速機
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
18A インバータ
18B インバータ(駆動装置)
19 キャパシタ
21 旋回用電動機(電動機)
21s 電流センサ(電流検出部)
22 レゾルバ(速度検出部)
23 メカニカルブレーキ
24 旋回減速機
25 パイロットライン
26 操作装置
26A,26B レバー
26C ペダル
27,28 油圧ライン
29,29−1,29−2 圧力センサ(操作量検出部)
30 コントローラ
32 ゲートロックレバー
34 ゲートロックレバースイッチ
36 ゲートロック切替弁
38 監視装置
181B インバータ回路(駆動装置)
182B 通信線
183B 遮断部
301 旋回制御部(第1制御部)
302 監視部(第2制御部)
3011 指令生成部
3012 速度・トルクフィードバック制御部
1 Lower traveling body 1A, 1B Traveling hydraulic motor 2 Swivel mechanism 3 Upper revolving body (swivel body)
4 Boom 5 Arm 6 Bucket 7 Boom Cylinder 8 Arm Cylinder 9 Bucket Cylinder 10 Cabin 11 Engine 12 Motor Generator 13 Decelerator 14 Main Pump 15 Pilot Pump 16 High Pressure Hydraulic Line 17 Control Valve 18A Inverter 18B Inverter (Drive)
19 Capacitor 21 Swivel motor (motor)
21s current sensor (current detector)
22 Resolver (speed detector)
23 Mechanical brake 24 Swivel reducer 25 Pilot line 26 Operating device 26A, 26B Lever 26C Pedal 27,28 Hydraulic line 29,29-1,29-2 Pressure sensor (operation amount detector)
30 Controller 32 Gate lock lever 34 Gate lock lever switch 36 Gate lock switching valve 38 Monitoring device 181B Inverter circuit (drive device)
182B communication line 183B cutoff unit 301 turning control unit (first control unit)
302 Monitoring unit (second control unit)
3011 Command generator 3012 Speed / torque feedback control unit

Claims (9)

旋回体と、
前記旋回体を駆動する電動機と、
前記電動機の回転速度を検出する速度検出部と、
前記電動機の電流を検出する電流検出部と、
前記旋回体を操作する操作レバーの操作量を検出する操作量検出部と、
前記速度検出部の検出値、前記電流検出部の検出値、及び前記操作量検出部の検出値に基づき、前記電動機の駆動制御を行う第1制御部と
ートロックレバーの操作状態に対応する情報と、前記速度検出部の検出値、前記電流検出部の検出値、前記操作量検出部の検出値、及び前記第1制御部で生成される前記電動機を駆動制御するための制御指令値のうちの少なくとも1つと、に基づき、前記旋回体の動作に関する異常の検出を行う、又は前記旋回体の停止制御を行う第2制御部と、を備える
ョベル。
With a swivel body
The electric motor that drives the swivel body and
A speed detection unit that detects the rotation speed of the electric motor,
A current detection unit that detects the current of the electric motor, and
An operation amount detection unit that detects the operation amount of the operation lever that operates the swivel body, and
A first control unit that controls the drive of the electric motor based on the detection value of the speed detection unit, the detection value of the current detection unit, and the detection value of the operation amount detection unit .
Driving information corresponding to the operation state of the Gate thickens Clever, the detected value of the speed detection unit, the detection value of the current detection unit, the detection value of the operation amount detecting unit, and the electric motor that is generated by the first control unit A second control unit that detects an abnormality related to the operation of the swivel body or controls the stop of the swivel body based on at least one of the control command values for control is provided .
Shi Yoberu.
前記第2制御部は、前記情報が、前記ゲートロックレバーのロック状態を示す場合であって、前記速度検出部の検出値、前記電流検出部の検出値、前記操作量検出部の検出値、又は前記制御指令値が前記旋回体の停止状態に対応する範囲にない場合、前記異常がある旨の判定を行う、又は前記旋回体の停止制御を行う、
請求項に記載のショベル。
In the second control unit, when the information indicates the locked state of the gate lock lever, the detection value of the speed detection unit, the detection value of the current detection unit, the detection value of the operation amount detection unit, Alternatively, when the control command value is not within the range corresponding to the stopped state of the swivel body, it is determined that there is the abnormality, or the stop control of the swivel body is performed.
The excavator according to claim 1.
前記第2制御部は、前記情報が、前記ゲートロックレバーのロック状態を示す場合であって、前記速度検出部の検出値が前記旋回体の停止状態に対応する範囲にない場合、前記速度検出部に異常があると判定する、
請求項に記載のショベル。
The second control unit detects the speed when the information indicates the locked state of the gate lock lever and the detection value of the speed detection unit is not within the range corresponding to the stopped state of the swivel body. Judge that there is something wrong with the part,
The excavator according to claim 2.
前記第2制御部は、前記情報が、前記ゲートロックレバーのロック状態を示す場合であって、前記電流検出部の検出値が前記旋回体の停止状態に対応する範囲にない場合、前記電流検出部に異常があると判定する、
請求項又はに記載のショベル。
The second control unit detects the current when the information indicates the locked state of the gate lock lever and the detection value of the current detection unit is not within the range corresponding to the stopped state of the swivel body. Judge that there is something wrong with the part,
The excavator according to claim 2 or 3.
前記第2制御部は、前記情報が、前記ゲートロックレバーのロック状態を示す場合であって、前記操作量検出部の検出値が前記旋回体の停止状態に対応する範囲にない場合、前記操作量検出部に異常があると判定する、
請求項乃至の何れか一項に記載のショベル。
The second control unit operates the operation when the information indicates the locked state of the gate lock lever and the detection value of the operation amount detection unit is not within the range corresponding to the stopped state of the swivel body. Judge that there is an abnormality in the amount detector,
The excavator according to any one of claims 2 to 4.
前記第2制御部は、前記情報が、前記ゲートロックレバーがロック状態を示す場合であって、前記操作量検出部の検出値が前記旋回体の停止状態に対応する範囲にあり、且つ、前記制御指令値が前記旋回体の停止状態に対応する範囲にない場合、前記第1制御部に異常があると判定する、
請求項乃至の何れか一項に記載のショベル。
In the second control unit, the information indicates a locked state of the gate lock lever, the detection value of the operation amount detection unit is in a range corresponding to the stopped state of the swivel body, and the second control unit is described. If the control command value is not within the range corresponding to the stopped state of the swivel body, it is determined that there is an abnormality in the first control unit.
The excavator according to any one of claims 2 to 5.
前記第2制御部は、ショベルのキーオン時に、前記ゲートロックレバーの操作状態に対応する情報と、前記速度検出部の検出値、前記電流検出部の検出値、前記操作量検出部の検出値、及び前記制御指令値のうちの少なくとも1つに基づき、前記旋回体の動作に関する異常の検出を行う、又は前記旋回体の停止制御を行う、
請求項乃至の何れか一項に記載のショベル。
When the shovel is keyed on, the second control unit includes information corresponding to the operating state of the gate lock lever, a detection value of the speed detection unit, a detection value of the current detection unit, and a detection value of the operation amount detection unit. And, based on at least one of the control command values, the abnormality related to the operation of the swivel body is detected, or the stop control of the swivel body is performed.
The excavator according to any one of claims 1 to 6.
前記第2制御部は、前記旋回体の旋回時に、前記情報が、前記ゲートロックレバーのアンロック状態からロック状態に遷移した場合、前記第1制御部の動作とは無関係に、前記電動機を減速させる制御を行う、
請求項乃至の何れか一項に記載のショベル。
When the information changes from the unlocked state of the gate lock lever to the locked state when the swivel body is swiveled, the second control unit decelerates the electric motor regardless of the operation of the first control unit. Control to make
The excavator according to any one of claims 1 to 7.
前記電動機を駆動する駆動装置を備え、
前記第1制御部は、前記制御指令値を前記駆動装置に出力することにより、前記電動機を駆動制御し、
前記第2制御部は、前記制御指令値に基づく駆動指令の前記駆動装置への出力を遮断することにより、前記旋回体の停止制御を行う、
請求項乃至の何れか一項に記載のショベル。
A drive device for driving the electric motor is provided.
The first control unit drives and controls the electric motor by outputting the control command value to the drive device.
The second control unit controls the stop of the swivel body by blocking the output of the drive command based on the control command value to the drive device.
The excavator according to any one of claims 1 to 8.
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