JP7370724B2

JP7370724B2 - 作業用車両の作動制御装置

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Publication number: JP7370724B2
Application number: JP2019072590A
Authority: JP
Inventors: 宏一清水; 俊平奥谷; 健吾粂内
Original assignee: Takeuchi Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Takeuchi Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2019-04-05
Filing date: 2019-04-05
Publication date: 2023-10-30
Anticipated expiration: 2039-04-05
Also published as: US20200318319A1; US11643793B2; EP3719213A1; JP2020169707A

Description

本発明は、作業用車両の作動制御装置に関する。

作業用車両として油圧ショベル（エクスカベータ）が知られている。油圧ショベルは、左右のクローラ機構を有した走行体と、走行体上に旋回可能に設けられた旋回体と、旋回体の前部に設けられたショベル装置とを備えて構成されている。このような油圧ショベルとして、バッテリおよびインバータを有する電源ユニットと、電源ユニットからの電力を受けて駆動する電動モータと、電動モータにより駆動される油圧ポンプと、油圧ポンプから吐出される作動油を受けて作動する複数の油圧アクチュエータ（油圧モータ、油圧シリンダ等）を備え、これらの油圧アクチュエータによってクローラ機構やショベル装置等を作動させ、走行や掘削作業等を行う構成の油圧ショベルが知られている。

このような油圧アクチュエータには、クローラ機構を作動させる走行モータ、旋回体を旋回させる旋回モータ、ショベル装置を作動させるブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダおよびスイングシリンダ、ブレードを上下動させるブレードシリンダ等がある。従来の油圧ショベルでは、１個の電動モータにより複数の油圧ポンプ（パイロットポンプを含む）を駆動し、それらの油圧ポンプから吐出される作動油を用いて、上記複数の油圧アクチュエータを作動させるとともにパイロット圧を生成する構成の作動制御装置を備えたものが知られている。このような作動制御装置では、全ての油圧アクチュエータのうちの最高負荷圧に対応したポンプ吐出圧となるように、１個の電動モータにより全ての油圧ポンプを駆動する必要があるため、当該電動モータでの余分なエネルギー消費が多かった。

そこで、２個の電動モータを備え、第１電動モータにより駆動される油圧ポンプからの作動油を用いて走行モータおよびショベル装置の油圧シリンダ（ブームシリンダ等）を作動させ、第２電動モータにより駆動される油圧ポンプからの作動油を用いて旋回モータおよびブレードシリンダを作動させるとともにパイロット圧を生成するように構成された作動制御装置も知られている（例えば、特許文献１を参照）。このような作動制御装置では、走行およびショベル装置の作動だけのときには第２電動モータ（旋回等のための電動モータ）の回転速度（単位時間当たりの回転数）を低く抑え、旋回およびブレードの作動だけのときには第１電動モータ（走行等のための電動モータ）の回転速度を低く抑えることが可能であるため、２個の電動モータでのエネルギー消費を抑えることができるようになっている。

特許第５０９６４１７号公報

油圧ショベルは、オペレータキャビン内に、走行体の走行操作を行う走行操作レバーや旋回体およびショベル装置の作動操作を行う作業操作レバーなどの操作レバーを備えている。作動制御装置は、操作レバーの操作（操作方向や操作量）に応じて油圧ポンプから油圧アクチュエータに供給する作動油の給排及び供給方向並びに流量を制御するようになっている。その場合に、作業内容によっては油圧アクチュエータの作動速度（操作レバーの操作量に対する作動速度）を調整できるようにすることが求められることがある。例えば
、操作レバーの操作に対応する油圧アクチュエータの作動速度を、通常より遅くして、インチング作動のような細かな作動を行い易くしたり、通常より早くして作業速度を上げたい（特に軽負荷作業の場合）、ということを求められることがある。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、操作レバーの操作に対する油圧アクチュエータの作動速度特性を可変調整することができる作業用車両の作動制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、油圧作動装置（例えば、実施形態におけるクローラ機構１５、旋回体２０、ショベル装置３０）を備えた作業用車両（例えば、実施形態における油圧ショベル１）の作動制御装置において、前記油圧作動装置を駆動するための油圧アクチュエータ（例えば、実施形態における走行モータ１６Ｌ，１６Ｒ、スイングシリンダ３４、ブームシリンダ３６、アームシリンダ３７、バケットシリンダ３８、ブレードシリンダ１９、旋回モータ２６）と、固定容量型の油圧ポンプおよび前記油圧ポンプを駆動する電動モータから構成され、前記油圧アクチュエータの駆動に必要な作動油を送り出す作動油供給源（例えば、実施形態における第１油圧ポンプＰ１および第１電動モータＭ１、または旋回用油圧ポンプＰ２および第２電動モータＭ２）と、前記電動モータの回転制御を行って前記油圧ポンプの吐出量制御を行い、前記作動油供給源からの送出油量を制御する送出油量制御装置（例えば、実施形態におけるコントローラ１５０およびインバータ１０６）と、前記作動油供給源と前記油圧アクチュエータの間に配置され、前記作動油供給源から送り出される作動油の前記油圧アクチュエータへの給排切替及び供給方向切替並びに供給流量制御を行う流量制御バルブ（例えば、実施形態における制御バルブユニット１１０およびパイロット圧供給バルブユニット１３０、または旋回制御バルブ１２１およびパイロット圧供給バルブユニット１３０）と、前記油圧アクチュエータを作動させて前記油圧作動装置を駆動させるためにオペレータにより操作されるように構成され、この操作に対応する操作出力信号を出力する操作装置と、前記操作装置における操作に対応する前記油圧アクチュエータの作動速度ゲインを設定する作動ゲイン設定装置（例えば、実施形態における作動ゲイン設定指示器１７０）と、を備え、前記作動ゲイン設定装置はオペレータにより操作されて作動速度ゲインを設定するように構成され、前記作動ゲイン設定装置により設定された作動速度ゲインが前記流量制御バルブおよび前記送出油量制御装置の両方の制御に用いられ、前記流量制御バルブは、前記操作装置からの操作出力信号および前記作動ゲイン設定装置により設定された作動速度ゲインに基づき、前記操作出力信号を前記作動速度ゲインに基づいて補正して決められる補正作動速度で前記油圧アクチュエータを作動させるように、前記作動油供給源から前記油圧アクチュエータへの作動油供給を制御するとともに、前記送出油量制御装置は、前記操作装置からの操作出力信号および前記作動ゲイン設定装置により設定された作動速度ゲインに基づき、前記補正作動速度で前記油圧アクチュエータを作動させるために前記流量制御バルブに必要な送出油量となるように、前記電動モータの回転制御を行って、前記作動油供給源からの送出油量を制御する。

上記構成の作動制御装置において、前記補正作動速度で前記油圧アクチュエータを作動させるように前記流量制御バルブにより制御されて前記油圧アクチュエータに供給される油量を上回る油量の作動油が、前記作動油供給源から送り出されるように、前記送出油量制御装置により前記電動モータの回転が制御されるのが好ましい。
さらに、上記構成の作動制御装置において、前記流量制御バルブは、前記油圧アクチュエータの作動速度が、前記操作出力信号に基づいて前記作動油供給源から前記油圧アクチュエータへの作動油供給を制御して得られる前記油圧アクチュエータの基本作動速度に前記作動速度ゲインを加味して得られる前記補正作動速度を求め、前記補正作動速度となるように、前記作動油供給源から前記油圧アクチュエータへの作動油供給を制御するように構成されることが好ましい。

上記構成の作動制御装置において、前記流量制御バルブは、前記操作出力信号に前記作動速度ゲインを乗じて得られる補正操作出力信号に基づいて前記補正作動速度を求め、前記補正作動速度となるように前記作動油供給源から前記油圧アクチュエータへの作動油供給を制御するように構成されてもよい。

上記構成の作動制御装置において、前記作動速度ゲインを設定するために操作され、その操作に応じて作動速度ゲイン設定のための信号を前記作動ゲイン設定装置に出力する作動速度ゲイン設定操作装置（例えば、実施形態における作動ゲイン設定指示器１７０）を備えることが好ましい。

本発明に係る作業用車両の作動制御装置によれば、作動ゲイン設定装置により作動速度ゲインを設定することにより、操作装置の同一の操作量に対する油圧アクチュエータの作動速度を調整することができる。例えば、作動ゲイン設定装置により作動速度ゲインを小さめに設定することにより、操作装置の同一の操作量に対する油圧アクチュエータの作動速度を遅くすることができる。これにより、油圧アクチュエータを微速作動させるような繊細な作業を的確に行えるようにすることが可能となる。また、作動速度ゲインを大きめに設定することにより、同一の操作量に対する油圧アクチュエータの作動速度を速くすることができる。これにより、油圧アクチュエータを高速作動させて作業効率を向上させることが可能となる。

本発明に係る作動制御装置を備えた油圧ショベルの斜視図である。本発明に係る作動制御装置を示す油圧回路図である。上記作動制御装置におけるコントローラがアームシリンダおよびバケットシリンダの作動制御を行う際の制御内容を説明するための油圧回路図である。上記コントローラが旋回モータの作動制御を行う際の制御内容を説明するための油圧回路図である。作動速度ゲインに基づいて操作レバーの操作量と供給流量との対応関係が変化する様子を模式的に示す図である。操作出力信号の信号レベルと作動速度との対応関係を例示するグラフである。操作出力信号と作動速度ゲインに基づいてパイロット圧および作業用油圧アクチュエータの作動速度が変化する様子を模式的に示す図である。操作出力信号と作動速度ゲインに基づいて第２電動モータの回転数および旋回モータの作動速度が変化する様子を模式的に示す図である。第１の操作出力信号と必要回転数との対応関係を例示するグラフである。第２の操作出力信号と必要回転数との対応関係を例示するグラフである。可変容量型ポンプおよびエンジンを用いるときの構成を例示する図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態では、本発明に係る作動制御装置を備えた作業用車両の一例として、クローラ式の油圧ショベル（エクスカベータ）について説明する。まず、油圧ショベル１の全体構成について主に図１を参照して説明する。

油圧ショベル１は、図１に示すように、走行可能に構成された走行体１０と、走行体１０の上部に水平旋回可能に設けられた旋回体２０と、旋回体２０の前部に設けられたショベル装置３０とを有して構成される。走行体１０、旋回体２０およびショベル装置３０は油圧アクチュエータにより駆動される。

走行体１０は、駆動輪、複数の従動輪および、これらの車輪に掛け回された履帯１３を有する左右一対のクローラ機構１５を、走行体フレーム１１の左右両側にそれぞれ備える。左右のクローラ機構１５は、駆動輪を回転駆動する左右の走行モータ１６Ｌ，１６Ｒ（油圧アクチュエータ）を有する。走行体１０は、左右の走行モータ１６Ｌ，１６Ｒの回転方向および回転速度を制御することにより任意の方向および速度で走行可能である。走行体フレーム１１の前部には、上下揺動自在にブレード１８が設けられている。ブレード１８は、走行体フレーム１１との間に跨設されたブレードシリンダ１９（油圧アクチュエータ）を伸縮作動させることにより上下揺動可能である。

走行体フレーム１１の上部中央には旋回機構が設けられている。この旋回機構は、走行体フレーム１１に固定された内輪と、旋回体２０に固定された外輪と、旋回体２０に設けられた旋回モータ２６（油圧アクチュエータ、図２を参照）と、旋回体２０に設けられた油圧ポンプから走行体１０に設けられた左右の走行モータ１６Ｌ，１６Ｒおよびブレードシリンダ１９に作動油を供給するためのロータリーセンタージョイントとを有する。旋回体２０は、この旋回機構を介して走行体フレーム１１に水平旋回自在に取り付けられ、旋回モータ２６を正転または逆転作動させることにより、走行体１０に対して左右方向に旋回可能である。旋回体２０の前部には、前方に突出する本体側ブラケット２２が設けられている。

ショベル装置３０は、本体側ブラケット２２に上下軸を中心に左右方向に揺動自在に取り付けられたブームブラケット３９と、ブームブラケット３９に第１揺動ピン３５ａにより上下揺動自在（起伏動自在）に取り付けられたブーム３１と、ブーム３１の先端部に第２揺動ピン３５ｂにより上下揺動自在（屈伸動自在）に取り付けられたアーム３２と、アーム３２の先端部に設けられたリンク機構３３とにより構成されている。ショベル装置３０は、さらに、旋回体２０とブームブラケット３９の間に跨設されたスイングシリンダ３４（油圧アクチュエータ）と、ブームブラケット３９とブーム３１の間に跨設されたブームシリンダ３６（油圧アクチュエータ）と、ブーム３１とアーム３２の間に跨設されたアームシリンダ３７（油圧アクチュエータ）と、アーム３２とリンク機構３３の間に跨設されたバケットシリンダ３８（油圧アクチュエータ）とにより構成されている。

ブームブラケット３９は、スイングシリンダ３４を伸縮作動させることにより旋回体２０（本体側ブラケット２２）に対して左右方向に揺動可能である。ブーム３１は、ブームシリンダ３６を伸縮作動させることにより本体側ブラケット２２（旋回体２０）に対して上下方向に揺動可能（起伏動可能）である。アーム３２は、アームシリンダ３７を伸縮作動させることによりブーム３１に対して上下方向に揺動可能（屈伸動可能）である。

アーム３２およびリンク機構３３の先端部には、バケット、ブレーカ、圧砕機、カッター、オーガ装置等の油圧作動装置としての各種アタッチメントを上下方向に揺動自在に取り付けることが可能になっている。アーム３２の先端部に取り付けられたアタッチメントは、バケットシリンダ３８を伸縮作動させることによりリンク機構３３を介してアーム３２に対して上下揺動可能である。これらのアタッチメントの油圧アクチュエータに作動油を供給するための油圧ホースを接続可能な第１～第３アタッチメント接続ポート４１～４３が、アーム３２の左右両側面に配設されている。

旋回体２０は、前部に本体側ブラケット２２が設けられる旋回フレーム２１と、旋回フレーム２１上に設けられるオペレータキャビン２３とにより構成される。オペレータキャビン２３は、略矩形箱状に形成されて内部にオペレータ（作業者）が搭乗可能な操作室を形成し、左側部に横開き開閉可能なキャビンドア２４が設けられている。オペレータキャビン２３の内部には、オペレータが前方側を向いて着座するオペレータシートと、油圧ショベル１における各種の車両情報を表示するディスプレイ装置と、オペレータによって操作される各種の操作スイッチとが設けられている。また、オペレータキャビン２３の内部には、油圧アクチュエータを操作するために操作される操作装置１６０（図２を参照）と、油圧アクチュエータの作動速度ゲインを設定するために操作される作動ゲイン設定指示器１７０（図２を参照）とが設けられている。操作装置１６０は、作業者により操作される際の操作部として、走行体１０の走行操作を行う左右の走行操作レバーまたは走行操作ペダル（いずれも図示略）と、旋回体２０およびショベル装置３０の作動操作を行う左右の作業操作レバー１６１,１６２（図３を参照）と、ブレード１８の作動操作を行うブレ
ード操作レバー（図示略）を有している。

油圧ショベル１においては、オペレータがオペレータキャビン２３内に搭乗し、左右の走行操作レバー（もしくは走行操作ペダル）を前後に傾動操作することにより、その操作方向および操作量に応じて左右のクローラ機構１５（走行モータ１６Ｌ，１６Ｒ）を駆動させて油圧ショベル１を走行させることができる。また、左右の作業操作レバー１６１,
１６２を前後左右に傾動操作することにより、その操作方向および操作量に応じて旋回体２０およびショベル装置３０を駆動させて掘削等の作業を行うことができる。

旋回フレーム２１の前部には、ホーン装置２８が設けられている。オペレータキャビン２３内のホーンスイッチを押圧操作することにより、ホーン装置２８から油圧ショベル１の周囲に注意を促す警告音を発生させることができるようになっている。旋回フレーム体２０の後部には、オペレータキャビン２３の後方の位置に、後述する作動制御装置１００の主要部が搭載される搭載室が設けられている。この搭載室の後壁を形成するように曲面形状のカウンターウエイト２９が設けられている。

作動制御装置１００は、図２に示すように、作動油タンクＴと、左右の走行モータ１６Ｌ，１６Ｒ等を作動させるための作動油を吐出する第１油圧ポンプＰ１と、旋回モータ２６を作動させるためだけの作動油を吐出する旋回用油圧ポンプＰ２と、第１油圧ポンプＰ１から吐出されて左右の走行モータ１６Ｌ，１６Ｒ等に供給する作動油の供給方向および流量を制御する制御バルブユニット１１０と、旋回用油圧ポンプＰ２から吐出されて旋回モータ２６に供給する作動油の供給方向を制御する旋回制御バルブ１２１と、制御バルブユニット１１０および旋回制御バルブ１２１の作動をそれぞれ制御するためのパイロット圧を生成して供給するパイロット圧供給バルブユニット１３０を備えている。

制御バルブユニット１１０は、左右の走行モータ１６Ｌ，１６Ｒ、ブームシリンダ３６、アームシリンダ３７、バケットシリンダ３８、スイングシリンダ３４、ブレードシリンダ１９、および第１～第３アタッチメント接続ポート４１～４３にそれぞれ供給する作動油の給排及び供給方向並びに流量を制御する制御バルブ類を備える。これら制御バルブ類
として、左右の走行制御バルブ１１１，１１２と、ブーム制御バルブ１１３と、アーム制御バルブ１１４と、バケット制御バルブ１１５と、スイング制御バルブ１１６と、ブレード制御バルブ１１７と、アタッチメント制御バルブ１１８とを有している。これらの制御バルブ１１１～１１８はそれぞれ、パイロット圧供給バルブユニット１３０から供給されるパイロット圧により内蔵されたスプールが移動され、そのスプールの移動により各油圧アクチュエータに供給する作動油の給排及び供給方向並びに流量を制御可能となっている。

旋回制御バルブ１２１においては、制御バルブ１１１～１１８と同様に、パイロット圧供給バルブユニット１３０から供給されるパイロット圧により内蔵されたスプールが移動される。旋回制御バルブ１２１においては、そのスプールの移動により旋回モータ２６に供給する作動油の給排及び供給方向のみを切替制御する。旋回モータ２６に供給する作動油の流量制御（すなわち旋回体２０の旋回速度制御）は、後述する第２電動モータＭ２の回転制御によって行われる。

パイロット圧供給バルブユニット１３０は、第１油圧ポンプＰ１の吐出口から制御バルブユニット１１０に繋がるポンプ油路Ｌ１から分岐した分岐油路Ｌ２に設けられている。分岐油路Ｌ２には、パイロット圧供給バルブユニット１３０によってパイロット圧を生成するために必要な油圧を保つためのチェックバルブ１３５が設けられている。パイロット圧供給バルブユニット１３０は、第１油圧ポンプＰ１から吐出される作動油を用いて、オペレータキャビン２３内に設けられた走行操作レバー（走行操作ペダル）、作業操作レバー１６１,１６２およびブレード操作レバーのそれぞれの操作方向および操作量に応じた
パイロット圧を生成し、対応する制御バルブに供給する。パイロット圧供給バルブユニット１３０は、対応する制御バルブにパイロット圧を供給するための電磁比例式の複数のパイロット圧供給バルブ（詳細後述）を有する。

作動制御装置１００は、さらに、第１油圧ポンプＰ１を駆動する第１電動モータＭ１と、旋回用油圧ポンプＰ２を駆動する第２電動モータＭ２と、外部電源等によって充電可能なバッテリ１０５（蓄電池）と、バッテリ１０５からの直流電力を交流電力に変換して周波数および電圧の大きさを変えるインバータ１０６と、第１油圧ポンプＰ１から吐出される作動油圧（ポンプ圧）を検出する第１圧力センサＳ１と、各種の制御（詳細後述）を行うコントローラ１５０と、上述の操作装置１６０と、作動ゲイン設定指示器１７０を備えている。

第１および旋回用油圧ポンプＰ１，Ｐ２はそれぞれ、固定容量型の油圧ポンプであり、第１および第２電動モータＭ１，Ｍ２の出力に応じた流量の作動油を吐出する。

次に、コントローラ１５０による制御内容について説明する。図３は、コントローラ１５０がアームシリンダ３７およびバケットシリンダ３８の作動制御を行う際の制御内容を説明するための油圧回路図である。図４は、コントローラ１５０が旋回モータ２６の作動制御を行う際の制御内容を説明するための油圧回路図である。図３および図４では、制御内容の説明に必要な構成要素を抜粋して示している。以下の説明では、制御バルブユニット１１０を介して作動制御が行われる左右の走行モータ１６Ｌ，１６Ｒ、ブームシリンダ３６、アームシリンダ３７、バケットシリンダ３８、スイングシリンダ３４、ブレードシリンダ１９のことを総称して作業用油圧アクチュエータと称する。図３では、制御バルブユニット１１０としてアームシリンダ３７およびバケットシリンダ３８の作動制御を行う構成のみを示しているが、制御バルブユニット１１０は作業用油圧アクチュエータの全ての作動制御を行う制御バルブ類を有する。

図３および図４では、操作装置１６０の操作部として左右の作業操作レバー１６１，１
６２を図示している。作業操作レバー１６１，１６２は、ジョイスティックタイプの操作レバーであり、その操作に対応する操作出力信号をコントローラ１５０に出力する。具体的には、左の作業操作レバー１６１は、前後方向に操作された場合にはアームシリンダ３７を作動させるための操作出力信号を出力し、左右方向に操作された場合には旋回モータ２６を作動させるための操作出力信号を出力する。一方、右の作業操作レバー１６２は、前後方向に操作された場合にはブームシリンダ３６を作動させるための操作出力信号を出力し、左右方向に操作された場合にはバケットシリンダ３８を作動させるための操作出力信号を出力する。作業操作レバー１６１，１６２は、その操作量（操作ストローク）に応じて操作量が大きいほど信号レベル（例えば電圧値や電流値）が高い操作出力信号を出力するように構成されている。図３および図４では図示を省略している他の操作レバー（操作ペダル）についても同様に、対応する油圧アクチュエータを作動させるための操作出力信号を、操作量に応じた信号レベルでコントローラ１５０に出力する。なお、この例では各操作レバーは同一の構成であり、各操作レバーの操作量が同一のときは、それぞれの操作出力信号の信号レベルも同一となる。

作動ゲイン設定指示器１７０は、オペレータが指で摘みながら所定角度範囲内で回転操作することが可能な把持操作部１７１を有し、この把持操作部１７１の操作量（回転角度位置）に対応する作動ゲイン指示信号をコントローラ１５０に出力するように構成されている。作動ゲイン信号は、コントローラ１５０に後述の作動速度ゲインを設定させるための指示信号である。コントローラ１５０は、この作動速度ゲイン信号に応じて、作動速度ゲインを設定する（詳細後述）。

図３に示すアーム制御バルブ１１４は、パイロット圧供給バルブユニット１３０内のパイロット圧供給バルブ１３１,１３２から供給されるパイロット圧により、内蔵されたス
プールの移動位置が制御されて、アームシリンダ３７に供給される作動油の供給方向および流量を制御する。パイロット圧供給バルブ１３１,１３２は、電磁比例式のパイロット
圧制御弁であり、コントローラ１５０からのパイロット圧制御信号により作動されて、アーム制御バルブ１１４に供給するパイロット圧を制御する。パイロット圧供給バルブ１３１からのパイロット圧は、アーム制御バルブ１１４のスプールを左方向に移動させるように作用する。パイロット圧供給バルブ１３２からのパイロット圧は、アーム制御バルブ１１４のスプールを右方向に移動させるように作用する。パイロット圧供給バルブ１３１,
１３２からのパイロット圧が制御されることにより、アーム制御バルブ１１４のスプールの移動方向および移動位置（開度）が制御される。これにより、アーム制御バルブ１１４からアームシリンダ３７に供給される作動油の給排及び供給方向並びに流量が制御可能である。パイロット圧供給バルブユニット１３０には、バケット制御バルブ１１５やその他の作業用油圧アクチュエータに対しパイロット圧を供給するパイロット圧供給バルブも設けられている。これらのパイロット圧供給バルブの構成及び作用は、パイロット圧供給バルブ１３１,１３２と同様である。

図４に示す旋回制御バルブ１２１においては、パイロット圧供給バルブユニット１３０内のパイロット圧供給バルブ１３３,１３４から供給されるパイロット圧により、内蔵さ
れたスプールの移動位置が、中央位置、右側位置及び左側位置との間で切り替えられて、旋回モータ２６に供給される作動油の供給方向を制御する。パイロット圧供給バルブ１３３,１３４は、コントローラ１５０からのパイロット圧制御信号により作動されて、旋回
モータ２６にパイロット圧を供給する状態（オン状態と称する）と供給しない状態（オフ状態と称する）とに切り替えられる。パイロット圧供給バルブ１３３がオン状態とされてパイロット圧を供給する場合は、このパイロット圧により旋回制御バルブ１２１のスプールが左方向に移動し、スプールの移動位置が左側位置へと切り替えられる。パイロット圧供給バルブ１３４がオン状態とされてパイロット圧を供給する場合は、このパイロット圧により旋回制御バルブ１２１のスプールが右方向に移動し、スプールの移動位置が右側位
置へと切り替えられる。このようにパイロット圧供給バルブ１３３,１３４の作動が制御
されることにより、旋回制御バルブ１２１に供給されるパイロット圧が制御される。これにより、旋回制御バルブ１２１のスプールの移動位置が切り替えられ、旋回制御バルブ１２１から旋回モータ２６に供給される作動油の給排及び供給方向が制御される。

作動ゲイン設定指示器１７０の把持操作部１７１がオペレータによって回転操作されることにより、コントローラ１５０による作動速度ゲインの設定調整が行われる。作動速度ゲインは、操作装置１６０における操作レバーの操作量と、対応する油圧アクチュエータの作動速度（油圧アクチュエータに供給される作動油の供給流量）との対応関係を決めるパラメータ（例えば、係数）として設定される。この作動速度ゲインの設定を、把持操作部１７１の回転角度位置に応じて変えることにより、同一操作量に対する油圧アクチュエータへの供給流量（作動速度）を調整することができる。

図５は、作動速度ゲインの設定の違いにより、操作部の操作量とアクチュエータへの供給油量との対応関係が変わる様子を模式的に表している。図５に示すＧ_Ｌ、Ｇ_Ｈ、Ｇ_Ｍはそれぞれ、設定可能範囲内における作動速度ゲインの最小値、最大値、中間値である。作動速度ゲインは、把持操作部１７１の回転角度位置に応じて、Ｇ_Ｌ以上Ｇ_Ｈ以下の任意の値に設定される。図５に示すように、作動速度ゲインを変更することにより、同一操作量に対する油圧アクチュエータへの供給流量（油圧アクチュエータの作動速度）が変わる。そのため、同一操作量に対する油圧アクチュエータの作動速度を速くしたいときは作動速度ゲインを高く設定し、逆に遅くしたいときは作動速度ゲインを低く設定するという調整を行うことができる。なお、作動速度ゲインの具体的な値は、油圧アクチュエータごとに適宜設定される。例えば、アームシリンダ３７に対する作動速度ゲインでは、Ｇ_Ｌ＝0.8
、Ｇ_Ｍ＝1.0、Ｇ_Ｈ＝1.2に設定し、バケットシリンダ３８に対する作動速度ゲインでは、Ｇ_Ｌ＝0.5、Ｇ_Ｈ＝0.75、Ｇ_Ｈ＝1.0に設定するようにするなど、アクチュエータによって異なる値に設定することも可能である。

以下、具体的にコントローラ１５０による油圧アクチュエータの作動速度制御の内容について説明する。まず、図３に示すアームシリンダ３７を単独で作動させる場合を例にとって説明する。なお、第１電動モータＭ１の回転は操作レバーの操作に対応して制御され、第１油圧ポンプＰ１からの吐出流量が制御されるが、その説明は後述する。コントローラ１５０は、アームシリンダ３７を作動させるために操作される左の作業操作レバー１６１からの操作出力信号および、作動ゲイン設定指示器１７０からの作動ゲイン指示信号に基づいて、パイロット圧制御信号を生成して出力する。パイロット圧供給バルブ１３１，１３２は、このパイロット圧制御信号によりパイロット圧を調圧する。この場合における操作出力信号および作動ゲイン指示信号に基づいてパイロット圧制御信号を生成する手法として、以下２つの手法について図６および図７を追加参照して説明する。

〈手法Ｘ１〉
１つめの手法Ｘ１では、コントローラ１５０が、操作装置１６０（ここでは作業操作レバー１６１）からの操作出力信号を検出し、検出した操作出力信号の信号レベル（例えばＫ_１とする）に対応する油圧アクチュエータ（ここではアームシリンダ３７）の作動速度Ａ_１（これを基本作動速度と称する）を求める。具体的には例えば、図６に示すように、作動ゲイン設定指示器１７０からの作動ゲイン指示信号を考慮しない場合（例えば、作動速度ゲイン＝1.0の場合）における操作出力信号の信号レベルと作動速度との対応関係を
、設計値に基づくシミュレーション等により予め求めておき、この対応関係に基づき作動速度Ａ_１を求める。図６では、操作出力信号と作動速度との対応関係を線形の対応関係として表しているが、実際には所望の性能特性が得られるような対応関係に設定される。この対応関係は非線形となることも多い。

次に、コントローラ１５０は、検出した作動ゲイン指示信号に対応する作動速度ゲインＧ_１を設定する。作動速度ゲインは、作動速度を増減させる際の比率（増幅率や減衰率）や増減量に対応する値であり、オペレータの操作により設定される。例えば、作動ゲイン設定指示器１７０の把持操作部１７１がその回転可能角度範囲内の最も左側の回転角度位置に操作された場合には、作動速度ゲインは最も小さい値Ｇ_Ｌ（例えば、0.8）に設定さ
れる。把持操作部１７１が最も右側の回転角度位置に操作された場合には、作動速度ゲインは最も大きい値Ｇ_Ｈ（例えば、1.2）に設定される。Ｇ_１は、Ｇ_Ｌ≦Ｇ_１≦Ｇ_Ｈを満た
す作動速度ゲイン値である。

作動速度ゲインＧ_１を設定するとコントローラ１５０は、作動速度Ａ_１に作動速度ゲインＧ_１を加味したゲイン補正作動速度Ａ_２を求める。例えば、作動速度Ａ_１の値に作動速度ゲインＧ_１の値を乗算した値をゲイン補正作動速度Ａ_２の値とする（図６を参照）。ゲイン補正作動速度Ａ_２は、作動速度ゲインＧ_１が1.0より小さい値の場合には、作動速度
Ａ_１よりも小さい（遅い）速度となり、作動速度ゲインＧ_１が1.0より大きい値の場合に
は、作動速度Ａ_１よりも大きい（速い）速度となる。ゲイン補正作動速度Ａ_２が決まると、油圧アクチュエータ（アームシリンダ３７）の特性から、ゲイン補正作動速度Ａ_２で作動させるための必要流量（必要供給流量）が決まる。必要供給流量が決まれば、制御バルブ（ここでは制御バルブ１１４）の特性から、必要供給流量を供給するためのバルブ開度が決まり、そのバルブ開度とするためのパイロット圧を求めることができる。コントローラ１５０は、求めたパイロット圧が制御バルブに供給されるように、パイロット圧制御信号をインバータ１０６に出力する。

このパイロット圧制御信号により、パイロット圧供給バルブ１３１,１３２の作動が制
御され、パイロット圧供給バルブ１３１,１３２からアーム制御バルブ１１４に供給され
るパイロット圧が制御される。そして、このパイロット圧によりアーム制御バルブ１１４のスプールの移動方向および移動位置（開度）が制御され、これにより、アーム制御バルブ１１４からアームシリンダ３７に供給される作動油の流量が制御されて、アームシリンダ３７の作動速度が制御される。すなわち、手法Ｘ１によれば、アーム制御バルブ１１４に供給されるパイロット圧が、作業操作レバー１６１からの操作出力信号および、作動ゲイン設定指示器１７０からの作動ゲイン指示信号に基づいて制御され、このパイロット圧の制御によりアームシリンダ３７の作動速度が制御される。具体的には、同一の操作量に対して、作動速度ゲイン値が1.0より大きいときは、作動速度ゲイン値が1.0のときの作動速度よりも速い作動速度となり、作動速度ゲイン値が1.0より小さいときは、作動速度ゲ
イン値が1.0のときの作動速度よりも遅い作動速度となる。作動速度ゲイン値を大きくす
ることにより油圧アクチュエータ（アームシリンダ３７）の作動速度を高めたり、作動速度ゲイン値を小さくして作動速度を低くすることができる。そのため、同一の操作量に対する油圧アクチュエータの作動速度を作業内容等に応じて適宜調整して作業を行うことができる。

〈手法Ｘ２〉
２つめの手法Ｘ２では、コントローラ１５０が、操作装置１６０（作業操作レバー１６１）からの操作出力信号と、作動ゲイン設定指示器１７０からの作動ゲイン指示信号を検出する。そして、検出した作動ゲイン指示信号（作動ゲイン設定指示器１７０の把持操作部１７１の回転角度位置）に対応する作動速度ゲインＧ_１（Ｇ_Ｌ≦Ｇ_１≦Ｇ_Ｈ）を設定する。

次に、コントローラ１５０は、検出した操作出力信号に作動速度ゲインＧ_１を乗算して補正操作出力信号を求める。例えば、信号レベルＫ_１の操作出力信号に、作動速度ゲインＧ_１を乗算して信号レベルＫ_２の補正操作出力信号を求める。コントローラ１５０は、求めた補正操作出力信号に対応するパイロット圧制御信号をパイロット圧供給バルブ（パイ
ロット圧供給バルブ１３１,１３２のうちの対応する方）に出力する。

このパイロット圧制御信号により、手法Ｘ１と同様に、パイロット圧供給バルブ１３１,１３２の作動が制御され、パイロット圧供給バルブ１３１,１３２からアーム制御バルブ１１４に供給されるパイロット圧が制御される。そして、このパイロット圧によりアーム制御バルブ１１４のスプールの移動方向および移動位置（開度）が制御され、これにより、アーム制御バルブ１１４からアームシリンダ３７に供給される作動油の流量が制御されて、アームシリンダ３７の作動速度が制御される。すなわち、手法Ｘ２においても、アーム制御バルブ１１４に供給されるパイロット圧が、作業操作レバー１６１からの操作出力信号および、作動ゲイン設定指示器１７０からの作動ゲイン指示信号に基づいて制御され、このパイロット圧の制御によりアームシリンダ３７の作動速度が制御される。

以上の説明では、アームシリンダ３７の作動速度の制御を行う場合を例にとって説明しているが、他の作業用油圧アクチュエータの作動速度の制御を行う場合も上記内容と同様の制御が行われる。図７は、操作出力信号（操作レバー等の操作量）と作動速度ゲインに基づいて、パイロット圧供給バルブからのパイロット圧および作業用油圧アクチュエータの作動速度が変化する様子を模式的に表している。図７に示すように、作動速度ゲインが小さくなるほど、操作出力信号（操作量）の変化に対する作業用油圧アクチュエータの作動速度（パイロット圧）の変化の割合が小さくなる。そのため、作動速度ゲインを例えば1.0よりも小さく設定することにより、操作量に対する作業用油圧アクチュエータの作動
速度を遅くし、これにより、作業用油圧アクチュエータを微速作動させるような繊細な作業を的確に行えるようにすることが可能となる。

次に、図４に示す旋回モータ２６を作動させる場合の作動速度制御の内容について説明する。コントローラ１５０は、旋回モータ２６を作動させるために操作される左の作業操作レバー１６１からの操作出力信号および、作動ゲイン設定指示器１７０からの作動ゲイン指示信号に基づいて、回転数制御信号を生成して出力する。第２電動モータＭ２は、この回転数制御信号により回転数を調整する。この場合における作動ゲイン指示信号および作動ゲイン指示信号に基づいて回転数制御信号を生成する手法として、以下２つの手法について図８を追加参照して説明する。以下では説明の簡略化のため図６を、旋回モータ２６の作動速度制御にも適用可能なものとして参照する。

〈手法Ｙ１〉
１つめの手法Ｙ１では、操作レバー（ここでは作業操作レバー１６１）が操作されると、コントローラ１５０が、操作装置１６０からの操作出力信号を検出し、パイロット圧制御信号をパイロット圧供給バルブに出力する。このパイロット圧制御信号により、パイロット圧供給バルブ（パイロット圧供給バルブ１３３,１３４のうちの対応する方）がオフ
状態からオン状態に切り替られる。また、それにより、旋回制御バルブ１２１の開度が全開状態に切り替えられる。コントローラ１５０は、操作装置１６０からの操作出力信号の信号レベル（例えばＫ_１とする）に対応する油圧アクチュエータ（ここでは旋回モータ２６）の作動速度Ａ_１（基本作動速度に相当する）を求める。例えば、上記手法Ｘ１と同様に、作動ゲイン設定指示器１７０からの作動ゲイン指示信号を考慮しない場合（作動速度ゲイン＝1.0の場合）における操作出力信号の信号レベルと作動速度との対応関係を予め
求めておき、この対応関係に基づき作動速度Ａ_１を求める（図６を参照）。

次に、コントローラ１５０は、作動ゲイン設定指示器１７０からの作動ゲイン指示信号を検出し、検出した作動ゲイン指示信号に対応する作動速度ゲインＧ_１を設定する。作動速度ゲインＧ_１を設定するとコントローラ１５０は、作動速度Ａ_１に作動速度ゲインＧ_１を加味したゲイン補正作動速度Ａ_２を求める。例えば、上記手法Ｘ１と同様に、作動速度Ａ_１の値に作動速度ゲインＧ_１の値を乗算した値をゲイン補正作動速度Ａ_２の値とする（
図６を参照）。

ゲイン補正作動速度Ａ_２が決まると、油圧アクチュエータ（旋回モータ２６）の特性から、ゲイン補正作動速度Ａ_２で作動させるための必要供給流量が決まる。必要供給流量が決まれば、第２電動モータＭ２および第２油圧ポンプＰ２の特性から、必要供給流量を供給するための第２電動モータＭ２の回転数を求めることができる。コントローラ１５０は、求めた回転数で第２電動モータＭ２が作動するように、回転数制御信号をインバータ１０６に出力する。

この回転数制御信号を受けたインバータ１０６により、第２電動モータＭ２の回転数が制御され、この回転数制御により旋回用油圧ポンプＰ２からの吐出流量が制御される。第２電動モータＭ２の回転数制御が行われる場合、パイロット圧供給バルブ１３３,１３４
の一方がオン状態とされてパイロット圧が旋回制御バルブ１２１に供給される。これにより、旋回制御バルブ１２１のスプールの移動位置が右側位置または左側位置へと切り替えられる。そのため、旋回制御バルブ１２１から旋回モータ２６に供給される作動油の流量は、旋回用油圧ポンプＰ２からの吐出流量すなわち第２電動モータＭ２の回転数によって決まることになる。すなわち、手法Ｙ１によれば、第２電動モータＭ２の回転数が、作業操作レバー１６１からの操作出力信号および、作動ゲイン設定指示器１７０からの作動ゲイン指示信号に基づいて制御され、この第２電動モータＭ２の回転数制御により旋回モータ２６の作動速度が制御される。具体的には、同一の操作量に対して、作動速度ゲイン値が1.0より大きいときは、作動速度ゲイン値が1.0のときの作動速度よりも速い作動速度となり、作動速度ゲイン値が1.0より小さいときは、作動速度ゲイン値が1.0のときの作動速度よりも遅い作動速度となる。作動速度ゲイン値を大きくすることにより油圧アクチュエータ（旋回モータ２６）の作動速度を高めたり、作動速度ゲイン値を小さくして作動速度を低くすることができるができる。そのため、同一の操作量に対する油圧アクチュエータの作動速度を作業内容等に応じて適宜調整して作業を行うことができる。

〈手法Ｙ２〉
２つめの手法Ｙ２では、操作レバー（ここでは作業操作レバー１６１）が操作されると、コントローラ１５０が、操作装置１６０からの操作出力信号を検出し、パイロット圧制御信号をパイロット圧供給バルブに出力する。このパイロット圧制御信号により、パイロット圧供給バルブ（パイロット圧供給バルブ１３３,１３４のうちの対応する方）がオフ
状態からオン状態に切り替られる。また、それにより、旋回制御バルブ１２１の開度が全開状態に切り替えられる。コントローラ１５０は、作動ゲイン設定指示器１７０からの作動ゲイン指示信号を検出し、検出した作動ゲイン指示信号に対応する作動速度ゲインＧ_１を設定する。

次に、コントローラ１５０は、検出した操作出力信号に作動速度ゲインＧ_１を乗算して補正操作出力信号を求める。例えば、信号レベルＫ_１の操作出力信号に、作動速度ゲインＧ_１を乗算して信号レベルＫ_２の補正操作出力信号を求める。コントローラ１５０は、求めた補正操作出力信号に対応する回転数制御信号をインバータ１０６に出力する。

この回転数制御信号を受けたインバータ１０６により、第２電動モータＭ２の回転数が制御され、この回転数制御により旋回用油圧ポンプＰ２からの吐出流量が制御される。手法Ｙ１と同様に、第２電動モータＭ２の回転数制御が行われる場合、パイロット圧供給バルブ１３３,１３４の一方がオン状態とされてパイロット圧が旋回制御バルブ１２１に供
給される。これにより、旋回制御バルブ１２１のスプールの移動位置が右側位置または左側位置へと切り替えられる。そのため、旋回制御バルブ１２１から旋回モータ２６に供給される作動油の流量は、旋回用油圧ポンプＰ２からの吐出流量すなわち第２電動モータＭ２の回転数によって決まる。すなわち、手法Ｙ２においても、第２電動モータＭ２の回転
数が、作業操作レバー１６１からの操作出力信号および、作動ゲイン設定指示器１７０からの作動ゲイン指示信号に基づいて制御され、この第２電動モータＭ２の回転数制御により旋回モータ２６の作動速度が制御される。

図８は、操作出力信号（操作レバー１６１の操作量）と作動速度ゲインに基づいて、第２電動モータＭ２の回転数および旋回モータ２６の作動速度が変化する様子を模式的に表している。図８に示すように、作動速度ゲインが小さくなるほど、操作出力信号（操作量）の変化に対する旋回モータ２６の作動速度（第２電動モータＭ２の回転数）の変化の割合が小さくなる。そのため、作動速度ゲインを例えば1.0よりも小さく設定することによ
り、操作量に対する旋回モータ２６の作動速度を遅くし、これにより、旋回体２０を微速旋回させるような繊細な作業を的確に行えるようにすることが可能となる。

以上のようにコントローラ１５０は、作動ゲイン設定指示器１７０の把持操作部１７１の回転角度位置に応じて、操作装置１６０における各操作レバーの操作に対する各作業用油圧アクチュエータおよび旋回モータ２６の作動速度ゲインをまとめて設定することができるように構成されている。そのため、オペレータは、作動ゲイン設定指示器１７０の把持操作部１７１を回転操作するだけで容易に、各操作レバーの操作量に対する各油圧アクチュエータの作動速度特性の設定調整を一度に行うことができる。

次に、図３に示す第１油圧ポンプＰ１からの吐出流量の制御について、図９および図１０を追加参照して説明する。一般的には、油圧ポンプＰ１側の作動油圧と作業用油圧アクチュエータ側の作動油圧との差に基づいて油圧ポンプＰ１からの吐出流量を決めるというフィードバック制御により油圧ポンプＰ１からの吐出流量が制御される。しかし、このようなフィードバック制御により油圧ポンプＰ１からの吐出流量を制御すると、制御応答性が比較的遅くなる。そのため、第１油圧ポンプＰ１からの吐出流量の制御において、差圧が急に変化する状況では制御遅れが生じてハンチングが起こり易く、差圧が僅かしか変化しない状況では応答性が悪くなり易いという懸念がある。そこで、作動制御装置１００においては、コントローラ１５０が、第１油圧ポンプＰ１からの吐出流量を次のように制御する。

アームシリンダ３７が単独で作動される場合、コントローラ１５０は、アームシリンダ３７を作動させるために操作される左の作業操作レバー１６１からの操作出力信号（第１の操作出力信号と称する）の信号レベル（作業操作レバー１６１の操作量）に応じて、第１電動モータＭ１の回転数を制御する。具体的には、第１の操作出力信号の信号レベル（作業操作レバー１６１の操作量）が大きくなるほど第１油圧ポンプＰ１からの吐出流量が増えるように、かつ、第１の操作出力信号の信号レベルに対応する作動速度でアームシリンダ３７を作動させるための必要吐出流量が第１油圧ポンプＰ１から吐出されるように、第１電動モータＭ１の回転数を制御する。例えば、図９に示すように、第１の操作出力信号の信号レベルと、必要吐出流量を得るための第１電動モータＭ１の回転数との対応関係を、設計値に基づくシミュレーション等により予め求めておき、この対応関係に基づき第１電動モータＭ１の回転数（必要回転数と称する）を求める。そして、求めた必要回転数となるように回転数制御信号をインバータ１０６に出力して、第１電動モータＭ１の回転数を制御する。必要回転数で第１電動モータＭ１が回転することにより、アームシリンダ３７を作動させるための必要吐出流量が第１油圧ポンプＰ１から吐出される。この場合、第１油圧ポンプＰ１から吐出される作動油が、制御バルブ１１４を介してアームシリンダ３７に供給される。制御バルブ１１４は、作業操作レバー１６１の操作量に応じて開度が制御されることにより、操作量に応じた作動速度でアームシリンダ３７を作動させるための必要供給流量をアームシリンダ３７に供給できるように、バルブ開度に対する開口面積等の開口特性が設定されている。第１油圧ポンプＰ１から吐出される必要吐出流量は、制御バルブ１１４からアームシリンダ３７に供給される必要供給流量を上回るように（制御
バルブ１１４の流入側の油圧が流出側の油圧よりも高くなるように）設定される。

バケットシリンダ３８が単独で作動される場合、コントローラ１５０は、バケットシリンダ３８を作動させるために操作される右の作業操作レバー１６２からの操作出力信号（第２の操作出力信号と称する）の信号レベル（操作量）に応じて、第１電動モータＭ１の回転数を制御する。具体的には、第２の操作出力信号の信号レベル（作業操作レバー１６２の操作量）が大きくなるほど第１油圧ポンプＰ１からの吐出流量が増えるように、かつ、第２の操作出力信号の信号レベルに対応する作動速度でバケットシリンダ３８を作動させるための必要吐出流量が第１油圧ポンプＰ１から吐出されるように、第１電動モータＭ１の回転数を制御する。例えば、図１０に示すように、第２の操作出力信号の信号レベルと、必要吐出流量を得るための第１電動モータＭ１の回転数との対応関係を予め求めておき、この対応関係に基づき第１電動モータＭ１の必要回転数を求める。そして、求めた必要回転数となるように回転数制御信号をインバータ１０６に出力して、第１電動モータＭ１の回転数を制御する。必要回転数で第１電動モータＭ１が回転することにより、バケットシリンダ３８を作動させるための必要吐出流量が第１油圧ポンプＰ１から吐出される。この場合、第１油圧ポンプＰ１から吐出される作動油が、制御バルブ１１５を介してバケットシリンダ３８に供給される。制御バルブ１１５は、作業操作レバー１６２の操作量に応じて開度が制御されることにより、操作量に応じた作動速度でバケットシリンダ３８を作動させるための必要供給流量をバケットシリンダ３８に供給できるように、バルブ開度に対する開口面積等の開口特性が設定されている。第１油圧ポンプＰ１から吐出される必要吐出流量は、制御バルブ１１４からアームシリンダ３７に供給される必要供給流量を上回るように（制御バルブ１１５の流入側の油圧が流出側の油圧よりも高くなるように）設定される。

図９および図１０では、操作出力信号の信号レベルと必要回転数との対応関係を線形の対応関係として表しているが、実際には所望の性能特性が得られるような対応関係に設定される。この対応関係は非線形となることも多い。操作出力信号の信号レベル（操作レバーの操作量）に対する必要吐出流量（必要回転数）を必要吐出流量：操作量比率と呼ぶこととする。この必要吐出流量：操作量比率は、作動させる油圧アクチュエータやその油圧アクチュエータに作動油を供給する制御バルブ等の特性によって決まる。そのため、必要吐出流量：操作量比率は、油圧アクチュエータごとに異なることが多い。例えば、アームシリンダ３７とバケットシリンダ３８とでは、アームシリンダ３７に対応する必要吐出流量：操作量比率（Ｈ１とする）の方が、バケットシリンダ３８に対応する必要吐出流量：操作量比率（Ｈ２とする）よりも大きい。図９および図１０に示す対応関係は、それぞれの必要吐出流量：操作量比率に基づき設定されている。なお、作動速度ゲインが調整変更される場合は、その作動速度ゲインの変更に応じて、必要吐出流量：操作量比率も変わる。

アームシリンダ３７とバケットシリンダ３８が同時に作動される場合、コントローラ１５０は、作業操作レバー１６１からの第１の操作出力信号の信号レベルに対応する第１電動モータＭ１の必要回転数と、作業操作レバー１６２からの第２の操作出力信号の信号レベルに対応する第１電動モータＭ１の必要回転数をそれぞれ求め、それらを加算する。そして、加算した必要回転数（合算必要回転数と称する）となるように第１電動モータＭ１の回転数を制御する回転数制御信号をインバータ１０６に出力して回転数を制御する。例えば、第１の操作出力信号の信号レベルがＫ_Ａ１、第２の操作出力信号の信号レベルがＫ_Ｂ１のときは、信号レベルＫ_Ａ１のときの必要回転数Ｒ_Ａ１と、信号レベルＫ_Ｂ１のときの必要回転数Ｒ_Ｂ１とを加算して、合算必要回転数を求める（図９，図１０を参照）。なお、合算必要回転数は、第１の操作出力信号の信号レベルＫ_Ａ１と、第２の操作出力信号の信号レベルＫ_Ｂ１に、比率Ｈ１と比率Ｈ２をそれぞれ重み係数として乗算し、乗算後の各値を合算して求めたものに相当する。合算必要回転数で第１電動モータＭ１が回転する
ことにより、アームシリンダ３７とバケットシリンダ３８を同時に作動させるための必要吐出流量が油圧ポンプＰ１から吐出される。この場合、第１油圧ポンプＰ１から吐出される作動油は、アームシリンダ３７とバケットシリンダ３８とに分流して供給される。このときの分流比は、作業操作レバー１６１の操作量に応じて制御バルブ１１４からアームシリンダ３７に供給される必要供給流量と、作業操作レバー１６２の操作量に応じて制御バルブ１１５からバケットシリンダ３８に供給される必要供給流量との比に対応する。制御バルブ１１４，１１５は、作業操作レバー１６１，１６２の操作量に応じてそれぞれ開度が制御されることにより、アームシリンダ３７への必要供給流量とバケットシリンダ３８への必要供給流量との比に対応する分流比が得られるように、それぞれの開口特性が設定されている。第１油圧ポンプＰ１から吐出される必要吐出流量は、制御バルブ１１４からアームシリンダ３７に供給される必要供給流量と、制御バルブ１１５からバケットシリンダ３８に供給される必要供給流量との合計を上回るように設定される。

なお、アームシリンダ３７とバケットシリンダ３８が同時に作動される場合、コントローラ１５０は、作業操作レバー１６１からの第１の操作出力信号の信号レベルと、バケットシリンダ３８を作動させるために操作される右の作業操作レバー１６２からの第２の操作出力信号の信号レベルとを加算するようにしてもよい。そして、加算した信号レベル（合算信号レベルと称する）に応じて、合算信号レベル（作業操作レバー１６１の操作量および作業操作レバー１６２の操作量）が大きくなるほど第１油圧ポンプＰ１からの吐出流量が増えるように、かつ、合算信号レベルに対応する必要流量（必要吐出流量）が油圧ポンプＰ１から吐出されるように、第１電動モータＭ１の回転数を制御するようにしてもよい。

合算信号レベルを求める場合、第１の操作出力信号の信号レベルと、第２の操作出力信号の信号レベルとを単純に加算するのではなく、同じ信号レベル（操作量）対する必要吐出流量の比（上述の必要吐出流量：操作量比率同士の比Ｈ１：Ｈ２に相当する）に応じて、操作出力信号ごとに重み付けを行って加算することが好ましい。例えば、同じ信号レベル（操作量）であっても、アームシリンダ３７の方がバケットシリンダ３８よりも作動時に多くの吐出流量を必要とする場合、その必要吐出流量（例えば、最大信号レベル（最大操作量）のときの必要吐出流量）の比（例えば1.5：1.0とする）に応じて、第１の操作出力信号の信号レベルには1.5を乗算し、第２の操作出力信号の信号レベルには1.0を乗算して、その乗算後の各信号レベルを加算して合算信号レベルを求める。そして、求めた合算信号レベルに対応する必要吐出流量（必要回転数）を求める。具体的には、求めた合算信号レベルは、第１の操作出力信号の信号レベルを、第２の操作出力信号の信号レベルに換算して合算した信号レベルとなるので、合算信号レベルにバケットシリンダ３８に対応する必要吐出流量：操作量比率Ｈ２を乗算することにより、必要吐出流量（必要回転数）を求めることができる。

ここでは、アームシリンダ３７とバケットシリンダ３８が同時に作動される場合を例にとって説明したが、他の作業用油圧アクチュエータが複数同時に作動される場合（３つ以上でもよい）も同様の制御が行われる。このように操作レバー等の操作量に応じて第１電動モータＭ１の回転数を制御し、これにより第１油圧ポンプＰ１からの吐出流量を制御するように構成することにより、必要な油量を的確に供給することができる。また、第１油圧ポンプＰ１からの吐出流量が少なくても済む状況では、第１電動モータＭ１の回転数を少なくすることができるので、電力の消費を抑えることが可能となる。さらに、固定容量型の第１油圧ポンプＰ１を用いるので、可変容量型の油圧ポンプを用いる場合に比べ、コストを抑えることができメンテナンス性も向上する。また、第１油圧ポンプＰ１側の作動油圧と作業用油圧アクチュエータ側の作動油圧との差に基づいて第１油圧ポンプＰ１からの吐出流量を決めるというフィードバック制御を行う場合とは異なり、吐出流量の制御において、ハンチングが起こり易くなったり応答性が悪くなったりすることもない。

上記説明では、第１油圧ポンプＰ１を固定容量型の油圧ポンプとしたが、可変容量型の油圧ポンプを用いてもよい。可変容量型の油圧ポンプを用いる場合、その吐出流量制御は油圧ポンプの容量を制御することにより行ってもよい。また、その場合、可変容量型の油圧ポンプを、電動モータではなくエンジンにより駆動させるようにしてもよい。図１１には、エンジンＥ１によって駆動される可変容量型油圧ポンプＰ３を例示している。可変容量型油圧ポンプＰ３の容量は、例えば、油圧駆動または電磁駆動されるピストン１８１を有する容量制御装置１８０によって制御される。このような構成とする場合、コントローラ１５０は、作業操作装置１６０からの各操作出力信号の信号レベルを加算して得られる合算信号レベルに応じて、合算信号レベルが大きくなるほど可変容量型油圧ポンプＰ３からの吐出流量が増えるように、容量制御装置１８０を作動させて可変容量型油圧ポンプＰ３の容量を制御する。また、旋回用油圧ポンプＰ２に代えて可変容量型の油圧ポンプを用いてもよいし、その吐出流量制御は油圧ポンプの容量を制御することにより行ってもよい。その場合、その可変容量型の油圧ポンプを、電動モータではなくエンジンにより駆動させるようにしてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、上述の実施形態では、パイロット圧供給バルブユニット１３０から供給されるパイロット圧により制御バルブ１１１～１１８の開度が制御される構成であるが、制御バルブ１１１～１１８を電磁比例式の制御バルブで構成し、制御バルブ１１１～１１８の開度を電磁的に制御するように構成してもよい。また、制御バルブ１１１～１１８の開度を、電動モータ等の駆動装置を用いて制御するようにしてもよい。上述の実施形態では、第１油圧ポンプＰ１からの作動油を用いてパイロット圧を生成する構成であるが、第１電動モータＭ１により第１油圧ポンプＰ１とともに駆動されるパイロット用油圧ポンプを設け、このパイロット用油圧ポンプからの作動油を用いてパイロット圧を生成するように構成してもよい。

操作レバーの操作に対する油圧アクチュエータの作動特性の設定（初期設定）を、油圧アクチュエータごとに変更できるように構成してもよい。例えば、操作レバーの操作量と、対応する油圧アクチュエータの作動速度（供給油量）との対応関係の設定を変更するために、必要吐出流量：操作量比率の設定を変更したり、作動速度ゲイン値の設定を変更することができるようにしてもよい。この設定の変更は、例えば、コントローラ１５０に電気的に接続される携行タイプのコンピュータ（設定変更のためのプログラムを搭載）等を介して行うようにすることができる。

また、旋回体２０の旋回作動と、クローラ機構１５やショベル装置３０とを同時に作動させるときには、第１油圧ポンプＰ１の吐出流量を旋回用油圧ポンプＰ２の吐出流量の分だけ減少させる（第１油圧ポンプＰ１の馬力を旋回用油圧ポンプＰ２の馬力分だけ抑える）ように制御する構成としてもよい。また、上述の実施形態では、本発明を油圧ショベルに適用した例を示しているが、本発明は、油圧ショベル以外の作業用車両に対しても同様に適用し同様の効果を得ることが可能である。

１油圧ショベル
１０走行体
１６Ｌ，１６Ｒ走行モータ
２０旋回体
２６旋回モータ
３０ショベル装置
３６ブームシリンダ
３７アームシリンダ
３８バケットシリンダ
１００作動制御装置
１１０制御バルブユニット
１３０パイロット圧供給バルブユニット
１５０コントローラ
１６０操作装置
１７０作動ゲイン設定指示器
Ｍ１第１電動モータ
Ｍ２第２電動モータ
Ｅ１エンジン
Ｐ１第１油圧ポンプ
Ｐ２旋回用油圧ポンプ
Ｐ３可変容量型油圧ポンプ

Claims

油圧作動装置を備えた作業用車両の作動制御装置において、
前記油圧作動装置を駆動するための油圧アクチュエータと、
固定容量型の油圧ポンプおよび前記油圧ポンプを駆動する電動モータから構成され、前記油圧アクチュエータの駆動に必要な作動油を送り出す作動油供給源と、
前記電動モータの回転制御を行って前記油圧ポンプの吐出量制御を行い、前記作動油供給源からの送出油量を制御する送出油量制御装置と、
前記作動油供給源と前記油圧アクチュエータの間に配置され、前記作動油供給源から送り出される作動油の前記油圧アクチュエータへの給排切替及び供給方向切替並びに供給流量制御を行う流量制御バルブと、
前記油圧アクチュエータを作動させて前記油圧作動装置を駆動させるためにオペレータにより操作されるように構成され、この操作に対応する操作出力信号を出力する操作装置と、
前記操作装置における操作に対応する前記油圧アクチュエータの作動速度ゲインを設定する作動ゲイン設定装置と、を備え、
前記作動ゲイン設定装置はオペレータにより操作されて作動速度ゲインを設定するように構成され、
前記作動ゲイン設定装置により設定された作動速度ゲインが前記流量制御バルブおよび前記送出油量制御装置の両方の制御に用いられ、
前記流量制御バルブは、前記操作装置からの操作出力信号および前記作動ゲイン設定装置により設定された作動速度ゲインに基づき、前記操作出力信号を前記作動速度ゲインに基づいて補正して決められる補正作動速度で前記油圧アクチュエータを作動させるように、前記作動油供給源から前記油圧アクチュエータへの作動油供給を制御するとともに、
前記送出油量制御装置は、前記操作装置からの操作出力信号および前記作動ゲイン設定装置により設定された作動速度ゲインに基づき、前記補正作動速度で前記油圧アクチュエータを作動させるために前記流量制御バルブに必要な送出油量となるように、前記電動モータの回転制御を行って、前記作動油供給源からの送出油量を制御することを特徴とする作業用車両の作動制御装置。
前記補正作動速度で前記油圧アクチュエータを作動させるように前記流量制御バルブにより制御されて前記油圧アクチュエータに供給される油量を上回る油量の作動油が、前記作動油供給源から送り出されるように、前記送出油量制御装置により前記電動モータの回転が制御されることを特徴とする請求項１に記載の作業用車両の作動制御装置。
前記流量制御バルブは、前記油圧アクチュエータの作動速度が、前記操作出力信号に基づいて前記作動油供給源から前記油圧アクチュエータへの作動油供給を制御して得られる前記油圧アクチュエータの基本作動速度に前記作動速度ゲインを加味して前記補正作動速度を求め、前記補正作動速度となるように、前記作動油供給源から前記油圧アクチュエータへの作動油供給を制御することを特徴とする請求項１もしくは２に記載の作業用車両の作動制御装置。
前記流量制御バルブは、前記操作出力信号に前記作動速度ゲインを乗じて得られる補正操作出力信号に基づいて前記補正作動速度を求め、前記補正作動速度となるように前記作動油供給源から前記油圧アクチュエータへの作動油供給を制御することを特徴とする請求項１もしくは２に記載の作業用車両の作動制御装置。