特許 6734240 油圧作業機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6734240

(24)【登録日】2020年7月13日

(45)【発行日】2020年8月5日

(54)【発明の名称】油圧作業機械

(51)【国際特許分類】

   F15B 11/02 20060101AFI20200728BHJP

   F15B 11/16 20060101ALI20200728BHJP

   E02F 9/22 20060101ALI20200728BHJP

【ＦＩ】

   F15B11/02 C

   F15B11/16 B

   E02F9/22 R

【請求項の数】5

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2017-171567(P2017-171567)

(22)【出願日】2017年9月6日

(65)【公開番号】特開2019-44933(P2019-44933A)

(43)【公開日】2019年3月22日

【審査請求日】2019年6月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005522

【氏名又は名称】日立建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001829

【氏名又は名称】特許業務法人開知国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】田中 宏明

(72)【発明者】

【氏名】坂本 博史

【審査官】 小岩 智明

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−１３９５１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−１３７９６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−１１０７７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−０５７５５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２２５８６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−３３６７０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−３１５８０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２１５１０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１９５５４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／０６１７４１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１５Ｂ １１／００−１１／２２

Ｅ０２Ｆ ９／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

可変容量型の第１油圧ポンプと、
第１油圧アクチュエータと、
前記第１油圧アクチュエータを操作するための第１操作レバーを有する操作レバー装置と、
前記第１操作レバーの操作量に応じて、前記第１油圧アクチュエータに供給される流量の目標値であるアクチュエータ目標流量を算出し、前記アクチュエータ目標流量に応じて、前記第１油圧ポンプの吐出流量の目標値であるポンプ目標流量を算出し、前記ポンプ目標流量に応じて前記第１油圧ポンプの吐出流量を制御する制御装置とを備えた油圧作業機械において、
前記制御装置は、前記第１操作レバーの中立位置からの操作後から所定の補正時間が経過するまでの間、前記第１油圧ポンプのポンプ最小流量よりも大きい所定の補正流量を前記ポンプ目標流量に加算することにより前記ポンプ目標流量を補正し、
前記油圧作業機械は、前記第１油圧ポンプを含み、前記第１油圧アクチュエータに接続された複数の油圧ポンプを備え、
前記制御装置は、前記複数の油圧ポンプのポンプ目標流量のうち、前記第１操作レバーの操作が開始されたときに前記第１油圧アクチュエータに最初に圧油を供給する油圧ポンプのポンプ目標流量のみを補正する
ことを特徴とする油圧作業機械。

【請求項2】

可変容量型の第１油圧ポンプと、
第１油圧アクチュエータと、
前記第１油圧アクチュエータを操作するための第１操作レバーを有する操作レバー装置と、
前記第１操作レバーの操作量に応じて、前記第１油圧アクチュエータに供給される流量の目標値であるアクチュエータ目標流量を算出し、前記アクチュエータ目標流量に応じて、前記第１油圧ポンプの吐出流量の目標値であるポンプ目標流量を算出し、前記ポンプ目標流量に応じて前記第１油圧ポンプの吐出流量を制御する制御装置とを備えた油圧作業機械において、
前記制御装置は、前記第１操作レバーの中立位置からの操作後から所定の補正時間が経過するまでの間、前記第１油圧ポンプのポンプ最小流量よりも大きい所定の補正流量を前記ポンプ目標流量に加算することにより前記ポンプ目標流量を補正し、
前記油圧作業機械は、前記第１油圧ポンプに接続された第２油圧アクチュエータを更に備え、
前記制御装置は、前記第１油圧ポンプから前記第２油圧アクチュエータに圧油が供給されている状態では、前記ポンプ目標流量の補正を行わない
ことを特徴とする油圧作業機械。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の油圧作業機械において、
前記第１操作レバーの操作に応じて駆動され、前記第１油圧ポンプから前記第１油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する方向制御弁を更に備え、
前記制御装置は、前記第１操作レバーの中立位置からの操作後でかつ前記方向制御弁の動き始める前に前記ポンプ目標流量の補正を開始する
ことを特徴とする油圧作業機械。

【請求項4】

請求項１又は２に記載の油圧作業機械において、
前記第１油圧アクチュエータを含む複数の油圧アクチュエータと、
前記第１操作レバーを含み、前記複数の油圧アクチュエータをそれぞれ操作するための複数の操作レバーとを備え、
前記制御装置は、前記複数の操作レバーのそれぞれの中立位置からの操作に応じて前記ポンプ目標流量を補正するように構成されており、
前記複数の操作レバーのそれぞれに対応した前記所定の補正流量の積算値は、前記複数の油圧アクチュエータによって駆動される部材の慣性の大きさに応じた値に設定されている
ことを特徴とする油圧作業機械。

【請求項5】

請求項１又は２に記載の油圧作業機械において、
作業精度が要求されない動作モードである通常モードおよび作業精度が要求される動作モードである精度重視モードのいずれかを選択するモード選択装置を備え、
前記モード選択装置によって前記精度重視モードが選択されたときの前記所定の補正流量は、前記モード選択装置によって前記通常モードが選択されたときの前記所定の補正流量よりも小さい値に設定されている
ことを特徴とする油圧作業機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、油圧ショベル等の油圧作業機械に関するものである。

【背景技術】

【0002】

省エネルギ化を図った油圧作業機械の従来技術を開示するものとして、例えば特許文献１がある。

【0003】

特許文献１には、可変容量型のポンプと、このポンプの吐出油で駆動するアクチュエータと、このアクチュエータへの作動油の流量を制御するオープンセンター型のアクチュエータ流量制御弁（方向制御弁）と、このアクチュエータ流量制御弁をタンクに接続するブリードオフ管路と、このブリードオフ管路に配置したブリードオフ流量制御弁と、前記アクチュエータの動作を指示する操作装置と、この操作装置の操作量に応じて前記ブリードオフ流量制御弁の開度を制御するブリードオフ制御装置と、前記操作装置の操作量に応じた基準ポンプ流量を前記ブリードオフ流量制御弁の開度に応じて補正してポンプ流量を制御するポンプ制御装置とを備えたことを特徴とする作業機械が記載されている。

【0004】

また、電気式の操作レバー装置を備えた油圧作業機械の従来技術を開示するものとして、例えば特許文献２がある。

【0005】

特許文献２には、作業装置を油圧アクチュエータにより駆動するよう構成するとともに、前記油圧アクチュエータの電磁式比例流量制御弁（方向制御弁）の開度を、操作レバーの操作量に応じた電流を供給して比例制御する流量制御手段を備えてある土工機における油圧アクチュエータ制御装置であって、前記操作レバーの中立位置からの駆動用操作開始時において、該操作レバーの操作量に対応する目標電流よりも大きな電流を所定の短時間だけ前記電磁式比例流量制御弁に供給する電流制御手段を備えてある土工機における油圧アクチュエータ制御装置が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許５８８６９７６号公報

【0007】

【特許文献2】特開平５−１９５５４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

特許文献１に記載の作業機械によれば、操作装置の操作量に応じてポンプ流量を制御することにより、アクチュエータに供給されない余剰なポンプ流量の発生が抑制されるため、ポンプの消費エネルギを削減することができる。

【0009】

また、特許文献２に記載の油圧アクチュエータ制御装置によれば、操作レバーの中立位置からの操作開始時において、操作レバーの操作量に対応する目標電流よりも大きな電流を所定の短時間だけ電磁式比例流量制御弁に供給することにより、電磁式比例流量制御弁の起動応答が改善する。これにより、操作レバーの中立位置からの操作開始時に油圧ポンプから油圧アクチュエータへの油の供給が速やかに開始されるため、油圧アクチュエータの初動応答を改善することができる。

【0010】

しかしながら、特許文献１に記載の作業機械に特許文献２に記載の油圧アクチュエータ制御装置を適用した場合、次のような課題が生じる。

【0011】

油圧アクチュエータを停止状態から駆動状態に移行させるためには、操作レバーの中立位置からの操作開始時に油圧ポンプから油圧アクチュエータに向けて吐出される油の総量（ポンプ流量の積算値）に比例する油の力が、油圧アクチュエータの停止中の力を上回る必要がある。ここでいう「油の力」は、油圧アクチュエータを動かそうとする力であり、油圧アクチュエータに供給された油の圧力と油圧アクチュエータの受圧面積との積で計算される。一方、「停止中の力」は、油圧アクチュエータを静止状態に留めようとする力であり、油圧アクチュエータによって駆動される部材の慣性（質量）や油圧アクチュエータに作用する負荷に応じて異なる。すなわち、操作レバーの中立位置からの操作開始時に油圧ポンプから油圧アクチュエータに向けて吐出される油の総量（ポンプ流量の積算値）が油圧アクチュエータの停止中の力に応じた油量（所要油量）に達するまでは、油圧アクチュエータは動き出さない。

【0012】

特許文献１に記載の作業機械に特許文献２に記載の油圧アクチュエータ制御装置を適用した場合、方向制御弁の起動応答が改善することにより、操作レバーの中立位置からの操作開始時に油圧ポンプから油圧アクチュエータへの油の供給を速やかに開始することができる。一方、ポンプ流量は、油圧ポンプの応答性が低いため、ポンプ最小流量から操作量に応じたポンプ目標流量まで緩やかに増加する。そのため、油圧ポンプから油圧アクチュエータに向けて吐出される油の総量（ポンプ流量の積算値）が所要油量に達するまでに長い時間を要することとなり、油圧アクチュエータの初動応答性が損なわれるおそれがある。特に、油圧アクチュエータによって駆動される部材の慣性（質量）が大きくなるほど所要油量が大きくなり、油圧アクチュエータの初動応答遅れが顕著となる。

【0013】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、操作レバーの操作量に応じて油圧ポンプの吐出流量を増減させる油圧作業機械において、省エネ性を確保しつつ油圧アクチュエータの初動応答性を改善することができる油圧作業機械を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0014】

上記目的を達成するために、本発明は、可変容量型の第１油圧ポンプと、第１油圧アクチュエータと、前記第１油圧アクチュエータを操作するための第１操作レバーを有する操作レバー装置と、前記第１操作レバーの操作量に応じて、前記第１油圧アクチュエータに供給される流量の目標値であるアクチュエータ目標流量を算出し、前記アクチュエータ目標流量に応じて、前記第１油圧ポンプの吐出流量の目標値であるポンプ目標流量を算出し、前記ポンプ目標流量に応じて前記第１油圧ポンプの吐出流量を制御する制御装置とを備えた油圧作業機械において、前記制御装置は、前記第１操作レバーの中立位置からの操作後から所定の補正時間が経過するまでの間、前記第１油圧ポンプのポンプ最小流量よりも大きい所定の補正流量を前記ポンプ目標流量に加算することにより前記ポンプ目標流量を補正し、前記油圧作業機械は、前記第１油圧ポンプを含み、前記第１油圧アクチュエータに接続された複数の油圧ポンプを備え、前記制御装置は、前記複数の油圧ポンプのポンプ目標流量のうち、前記第１操作レバーの操作が開始されたときに前記第１油圧アクチュエータに最初に圧油を供給する油圧ポンプのポンプ目標流量のみを補正するものとする。
また、本発明は、可変容量型の第１油圧ポンプと、第１油圧アクチュエータと、前記第１油圧アクチュエータを操作するための第１操作レバーを有する操作レバー装置と、前記第１操作レバーの操作量に応じて、前記第１油圧アクチュエータに供給される流量の目標値であるアクチュエータ目標流量を算出し、前記アクチュエータ目標流量に応じて、前記第１油圧ポンプの吐出流量の目標値であるポンプ目標流量を算出し、前記ポンプ目標流量に応じて前記第１油圧ポンプの吐出流量を制御する制御装置とを備えた油圧作業機械において、前記制御装置は、前記第１操作レバーの中立位置からの操作後から所定の補正時間が経過するまでの間、前記第１油圧ポンプのポンプ最小流量よりも大きい所定の補正流量を前記ポンプ目標流量に加算することにより前記ポンプ目標流量を補正し、前記油圧作業機械は、前記第１油圧ポンプに接続された第２油圧アクチュエータを更に備え、前記制御装置は、前記第１油圧ポンプから前記第２油圧アクチュエータに圧油が供給されている状態では、前記ポンプ目標流量の補正を行わないものとする。

【0015】

以上のように構成した本発明によれば、第１操作レバーの操作量に基づいてアクチュエータ目標流量を算出し、このアクチュエータ目標流量に基づいてポンプ目標流量を算出することにより、第１油圧アクチュエータに供給されない余剰なポンプ流量の発生が抑制される。これにより、第１油圧ポンプの消費エネルギが削減されるため、油圧ショベルの省エネ性を確保することができる。

【0016】

また、操作レバーの中立位置からの操作後から所定の補正時間が経過するまでの間、アクチュエータ目標流量に基づいて設定されたポンプ目標流量にポンプ最小流量よりも大きい所定の補正流量を加算することにより、ポンプ流量がポンプ最小流量から立ち上がるタイミングを早めることができる。これにより、操作レバーの中立位置からの操作後から油圧アクチュエータが動き出すまでの時間が短縮されるため、油圧アクチュエータの初動応答性を改善することができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、操作レバーの操作量に応じて油圧ポンプの吐出流量を増減させる油圧作業機械において、省エネ性を確保しつつ油圧アクチュエータの初動応答性を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の第１の実施例に係る油圧ショベルの側面図である。

【図2】図１に示す油圧ショベルに搭載された油圧駆動装置の概略構成図である。

【図3】図２に示すコントローラの制御ブロック図である。

【図4】図３に示すブーム上げ操作に対応したポンプ流量目標算出部の演算ブロック図である。

【図5】図３に示すバケット巻込み操作に対応したポンプ流量目標算出部の演算ブロック図である。

【図6】図３に示すブーム上げ操作に対応した電磁弁目標算出部の演算ブロック図である。

【図7】図３に示す各ポンプ流量目標算出部における補正流量および補正時間の設定例を示す図である。

【図8】本発明の第１の実施例に係る油圧駆動装置のアクチュエータ初動時の動作と、従来技術に係る油圧駆動装置のアクチュエータ初動時の動作とを比較して示す図である。

【図9】本発明の第２の実施例に係る油圧ショベルに搭載された油圧駆動装置の概略構成図である。

【図10】本発明の第２の実施例に係るブーム上げ操作に対応したポンプ流量目標算出部の演算ブロック図である。

【図11】本発明の第２の実施例に係る油圧駆動装置のアクチュエータ初動時の動作と、本発明の第２の実施例に係る油圧駆動装置に第１の実施例に係る油圧駆動装置の制御（図４に示す）を適用した場合のアクチュエータ初動時の動作とを比較して示す図である。

【図12】本発明の第３の実施例に係るブーム上げ操作に対応したポンプ流量目標算出部の演算ブロック図である。

【図13】本発明の第４の実施例に係る油圧ショベルに搭載された油圧駆動装置の概略構成図である。

【図14】本発明の第４の実施例に係るブーム上げ操作に対応したポンプ流量目標算出部の演算ブロック図である。

【図15】本発明の第５の実施例に係るブーム上げ操作に対応したポンプ流量目標算出部およびバケット巻込み操作に対応したポンプ流量目標算出部の演算ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施の形態に係る油圧作業機械として油圧ショベルを例に挙げ、図面を参照して説明する。なお、各図中、同等の部材には同一の符号を付し、重複した説明は適宜省略する。

【実施例1】

【0020】

図１は、本発明の第１の実施例に係る油圧ショベルの側面図である。

【0021】

図１において、油圧ショベル２００は、走行体１と、この走行体１上に旋回装置８を介して旋回可能に搭載された旋回体２と、この旋回体２の前側に上下方向に回動可能に連結されたフロント作業装置１１とを備えている。

【0022】

旋回体２は、基礎下部構造をなす旋回フレーム２ａを有する。旋回フレーム２ａの前側には、フロント作業装置１１が上下方向に回動可能に連結されている。旋回フレーム２ａの後部には、フロント作業装置１１との重量バランスを取るためのカウンタウェイト３が取り付けられている。旋回フレーム２ａの左側前部には、運転室４が設けられている。運転室４内には、ブーム５を操作するための操作レバー装置１５（図２に示す）、アーム６を操作するための操作レバー装置１６（図２に示す）、バケット７を操作するための操作レバー装置１７（図２に示す）等が配置されている。旋回フレーム２ａ上には、原動機としてのエンジン（図示せず）、エンジンにより駆動されるポンプ装置９、走行体１に対して旋回体２（旋回フレーム２ａ）を旋回駆動する旋回モータ８ａ、ポンプ装置９から旋回モータ８ａおよび後述するブームシリンダ５ａ、アームシリンダ６ａ、バケットシリンダ７ａを含む複数の油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを制御するコントロールバルブユニット１０等が搭載されている。

【0023】

フロント作業装置１１は、基端部が旋回フレーム２ａの前側に上下方向に回動可能に連結されたブーム５と、このブーム５の先端部に上下、前後方向に回動可能に連結されたアーム６と、このアーム６の先端部に上下、前後方向に回動可能に連結されたバケット７と、ブーム５を駆動するブームシリンダ５ａと、アーム６を駆動するアームシリンダ６ａと、バケット７を駆動するバケットシリンダ７ａとを備えている。

【0024】

図２は、図１に示す油圧ショベル２００に搭載された油圧駆動装置の概略構成図である。なお、図２では、説明の簡略化のため、ブームシリンダ５ａ、アームシリンダ６ａおよびバケットシリンダ７ａの駆動に関わる部分のみを示し、旋回モータ８ａを含むその他の油圧アクチュエータの駆動に関わる部分は省略している。

【0025】

図２において、油圧駆動装置３００は、ブームシリンダ５ａと、アームシリンダ６ａと、バケットシリンダ７ａと、ポンプ装置９と、操作レバー装置１５〜１７と、コントロールバルブユニット１０と、制御装置としてのコントローラ２０とを備えている。

【0026】

操作レバー装置１５〜１７は、それぞれ、操作信号として電気信号を出力する電気式の操作レバー装置であり、オペレータにより把持される操作レバー１５ａ，１６ａ，１７ａと、これら操作レバーの操作方向と操作量に応じた電気信号を生成する複数のポテンショメータを内蔵した電気信号生成部１５ｂ，１６ｂ，１７ｂとを有している。操作レバー装置１５〜１７の電気信号生成部１５ｂ，１６ｂ，１７ｂによって生成された電気信号は、コントローラ２０に入力される。なお、操作レバー装置１５〜１７は、操作レバー１５ａ，１６ａ，１７ａの操作方向と操作量に応じたパイロット圧を生成する複数のパイロット弁を有する油圧式の操作レバー装置であっても良い。その場合、操作レバー１５ａ，１６ａ，１７ａから出力される操作信号としてのパイロット圧は、圧力センサで電気信号に変換され、コントローラ２０に入力される。

【0027】

ポンプ装置９は、第１および第２ポンプ３０，３１を有する。第１および第２ポンプ３０，３１は、可変容量型の油圧ポンプであり、吐出流量（ポンプ流量）を調整するためのレギュレータ３０ａ，３１ａをそれぞれ備えている。

【0028】

コントロールバルブユニット１０は、第１ポンプ３０とタンク３２とを接続する第１センタバイパスライン３３と、第２ポンプ３１とタンク３２とを接続する第２センタバイパスライン３４とを有する。第１センタバイパスライン３３には、第１ポンプ３０からブームシリンダ５ａに供給される圧油の流れを制御する第１ブーム方向制御弁２１と、第１ポンプ３０からバケットシリンダ７ａに供給される圧油の流れを制御するバケット方向制御弁２４とが配置されている。第２センタバイパスライン３４には、第２ポンプ３１からブームシリンダ５ａに供給される圧油の流れを制御する第２ブーム方向制御弁２２と、第２ポンプ３１からアームシリンダ６ａに供給される圧油の流れを制御するアーム方向制御弁２３とが配置されている。また、コントロールバルブユニット１０は、コントローラ２０から出力される指令電流により駆動され、方向制御弁２１〜２４を駆動するためのパイロット圧を生成する電磁比例弁２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂを有している。

【0029】

第１ブーム方向制御弁２１は、第１ブーム上げ電磁比例弁２６ａから出力されるパイロット圧を図示左側の操作部（受圧部）に作用させることにより図示右方向に駆動され、第１ブーム下げ電磁比例弁２６ｂから出力されるパイロット圧を図示右側の操作部に作用させることより図示左方向に駆動される。第１ブーム方向制御弁２１が図示右方向に駆動されると、第１ポンプ３０からの圧油がブームシリンダ５ａのヘッド側に供給され、ブームシリンダ５ａのロッド側の圧油がタンク３２に排出される。これにより、ブームシリンダ５ａが伸長し、ブーム５（図１に示す）が上げ動作する。一方、第１ブーム方向制御弁２１が図示左方向に駆動されると、第１ポンプ３０からの圧油がブームシリンダ５ａのロッド側に供給され、ブームシリンダ５ａのヘッド側の圧油がタンク３２に排出される。これにより、ブームシリンダ５ａが縮小し、ブーム５が下げ動作する。

【0030】

第２ブーム方向制御弁２２は、第２ブーム上げ電磁比例弁２７ａから出力されるパイロット圧を図示左側の操作部（受圧部）に作用させることにより図示右方向に駆動され、第２ブーム下げ電磁比例弁２７ｂから出力されるパイロット圧を図示右側の操作部（受圧部）に作用させることにより図示左方向に駆動される。第２ブーム方向制御弁２２が図示右方向に駆動されると、第２ポンプ３１からの圧油がブームシリンダ５ａのヘッド側に供給され、ブームシリンダ５ａのロッド側の圧油がタンク３２に排出される。これにより、ブームシリンダ５ａが伸長し、ブーム５が上げ動作する。一方、第２ブーム方向制御弁２２が図示左方向に駆動されると、第２ポンプ３１からの圧油がブームシリンダ５ａのロッド側に供給され、ブームシリンダ５ａのヘッド側の圧油がタンク３２に排出される。これにより、ブームシリンダ５ａが縮小し、ブーム５が下げ動作する。

【0031】

アーム方向制御弁２３は、アーム巻込み電磁比例弁２８ａから出力されるパイロット圧を図示左側の操作部（受圧部）に作用させることにより図示右方向に駆動され、アーム押出電磁比例弁２８ｂから出力されるパイロット圧を図示右側の操作部（受圧部）に作用させることにより図示左方向に駆動される。アーム方向制御弁２３が図示右方向に駆動されると、第２ポンプ３１からの圧油がアームシリンダ６ａのヘッド側に供給され、アームシリンダ６ａのロッド側の圧油がタンク３２に排出される。これにより、アームシリンダ６ａが伸長し、アーム６（図１に示す）が巻込み動作する。一方、アーム方向制御弁２３が図示左方向に駆動されると、第２ポンプ３１からの圧油がアームシリンダ６ａのロッド側に供給され、アームシリンダ６ａのヘッド側の圧油がタンク３２に排出される。これにより、アームシリンダ６ａが縮小し、アーム６が押出動作する。

【0032】

バケット方向制御弁２４は、バケット巻込み電磁比例弁２９ａから出力されるパイロット圧を図示左側の操作部（受圧部）に作用させることにより図示右方向に駆動され、バケット押出電磁比例弁２９ｂから出力されるパイロット圧を図示右側の操作部（受圧部）に作用させることにより図示左方向に駆動される。バケット方向制御弁２４が図示右方向に駆動されると、第１ポンプ３０からの圧油がバケットシリンダ７ａのヘッド側に供給され、バケットシリンダ７ａのロッド側の圧油がタンク３２に排出される。これにより、バケットシリンダ７ａが伸長し、バケット７（図１に示す）が巻込み動作する。一方、バケット方向制御弁２４が図示左方向に駆動されると、第１ポンプ３０からの圧油がバケットシリンダ７ａのロッド側に供給され、バケットシリンダ７ａのヘッド側の圧油がタンク３２に排出される。これにより、バケットシリンダ７ａが縮小し、バケット７が押出動作する。

【0033】

コントローラ２０は、操作レバー１５ａ，１６ａ，１７ａから入力された操作信号に応じて指令電流を生成し、電磁比例弁２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂに出力する。これにより、電磁比例弁２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂは、操作レバー１５ａ，１６ａ，１７ａの操作量に応じたパイロット圧を方向制御弁２１〜２４の操作部（受圧部）に出力する。また、コントローラ２０は、操作レバー１５ａ，１６ａ，１７ａから入力された操作信号に応じて指令信号を生成し、レギュレータ３０ａ，３１ａに出力する。これにより、第１および第２ポンプ３０，３１は、操作レバー１５ａ，１６ａ，１７ａの操作量に応じたポンプ流量を吐出する。

【0034】

図３は、図２に示すコントローラ２０の制御ブロック図である。

【0035】

図３において、コントローラ２０は、ポンプ流量目標算出部４０〜４５と、電磁弁目標算出部４６〜５１と、第１ポンプ制御部５２と、第２ポンプ制御部５３とを備えている。

【0036】

ポンプ流量目標算出部４０および電磁弁目標算出部４６には、ブーム５を操作するための操作レバー（以下「ブーム操作レバー」という。）１５ａがブーム上げ方向に操作されたときのレバー倒しこみ量（操作量）に応じた操作信号が入力される。ポンプ流量目標算出部４０は、ブーム上げ方向のレバー操作量に応じて、第１ポンプ３０に対する要求流量（第１ポンプ目標流量）および第２ポンプ３１に対する要求流量（第２ポンプ目標流量）を算出し、第１ポンプ制御部５２および第２ポンプ制御部５３にそれぞれ出力する。電磁弁目標算出部４６は、ブーム上げ方向のレバー操作量に応じて第１ブーム方向制御弁２１および第２ブーム方向制御弁２２がそれぞれ図２中右方向に駆動されるように、第１および第２ブーム上げ電磁比例弁２６ａ，２７ａに指令電流を出力する。

【0037】

ポンプ流量目標算出部４１および電磁弁目標算出部４７には、ブーム操作レバー１５ａがブーム下げ方向に操作されたときのレバー倒しこみ量（操作量）に応じた操作信号が入力される。ポンプ流量目標算出部４１は、ブーム下げ方向のレバー操作量に応じて、第１ポンプ３０に対する要求流量（第１ポンプ目標流量）および第２ポンプ３１に対する要求流量（第２ポンプ目標流量）を算出し、第１ポンプ制御部５２および第２ポンプ制御部５３にそれぞれ出力する。電磁弁目標算出部４７は、ブーム下げ方向のレバー操作量に応じて第１ブーム方向制御弁２１および第２ブーム方向制御弁２２がそれぞれ図２中左方向に駆動されるように、第１および第２ブーム下げ電磁比例弁２６ｂ，２７ｂに指令電流を出力する。

【0038】

ポンプ流量目標算出部４２および電磁弁目標算出部４８には、アーム６を操作するための操作レバー（以下「アーム操作レバー」という。）１６ａがアーム巻込み方向に操作されたときのレバー倒しこみ量（操作量）に応じた操作信号が入力される。ポンプ流量目標算出部４２は、アーム巻込み方向のレバー操作量に応じて、第２ポンプ３１に対する要求流量（第２ポンプ目標流量）を算出し、第２ポンプ制御部５３に出力する。電磁弁目標算出部４８は、アーム巻込み方向のレバー操作量に応じてアーム方向制御弁２３が図２中右方向に駆動されるように、アーム巻込み電磁比例弁２８ａに指令電流を出力する。

【0039】

ポンプ流量目標算出部４３および電磁弁目標算出部４９には、アーム操作レバー１６ａがアーム押出方向に操作されたときのレバー倒しこみ量（操作量）に応じた操作信号が入力される。ポンプ流量目標算出部４３は、アーム押出方向のレバー操作量に応じて、第２ポンプ３１に対する要求流量（第２ポンプ目標流量）を算出し、第２ポンプ制御部５３に出力する。電磁弁目標算出部４９は、アーム押出方向のレバー操作量に応じてアーム方向制御弁２３が図２中左方向に駆動されるように、アーム押出電磁比例弁２８ｂに指令電流を出力する。

【0040】

ポンプ流量目標算出部４４および電磁弁目標算出部５０には、バケット７を操作するための操作レバー（以下「バケット操作レバー」という。）１７ａがバケット巻込み方向に操作されたときのレバー倒しこみ量（操作量）に応じた操作信号が入力される。ポンプ流量目標算出部４４は、バケット巻込み方向のレバー操作量に応じて、第１ポンプ３０に対する要求流量（第１ポンプ目標流量）を算出し、第１ポンプ制御部５２に出力する。電磁弁目標算出部５０は、バケット巻込み方向のレバー操作量に応じてバケット方向制御弁２４が図２中右方向に駆動されるように、バケット巻込み電磁比例弁２９ａに指令電流を出力する。

【0041】

ポンプ流量目標算出部４５および電磁弁目標算出部５１には、バケット操作レバー１７ａがバケット押出方向に操作されたときのレバー倒しこみ量（操作量）に応じた操作信号が入力される。ポンプ流量目標算出部４５は、バケット押出方向のレバー操作量に応じて、第１ポンプ３０に対する要求流量（第１ポンプ目標流量）を算出し、第１ポンプ制御部５２に出力する。電磁弁目標算出部５１は、バケット押出方向のレバー操作量に応じてバケット方向制御弁２４が図２中左方向に駆動されるように、バケット押出電磁比例弁２９ｂに指令電流を出力する。

【0042】

第１ポンプ制御部５２は、第１ポンプ３０のポンプ流量がポンプ流量目標算出部４０，４１，４４，４５からの第１ポンプ目標流量（後述）の合計流量と一致するように、レギュレータ３０ａを制御する。ただし、第１ポンプ目標流量の合計流量がポンプ最小流量を下回る場合は、第１ポンプ３０のポンプ流量はポンプ最小流量に制御される。第２ポンプ制御部５３は、第２ポンプ３１のポンプ流量がポンプ流量目標算出部４０〜４３からの第２ポンプ目標流量（後述）の合計流量と一致するように、レギュレータ３１ａを制御する。ただし、第２ポンプ目標流量の合計流量がポンプ最小流量を下回る場合は、第２ポンプ３１のポンプ流量はポンプ最小流量に制御される。

【0043】

図４は、図３に示すブーム上げ操作に対応したポンプ流量目標算出部４０の演算ブロック図である。なお、図３に示すブーム下げ操作に対応したポンプ流量目標算出部４１については、図４に示すポンプ流量目標算出部４０と同様であるため、説明は省略する。

【0044】

図４において、ポンプ流量目標算出部４０は、ブーム上げ目標流量算出部６０と、第１ポンプ目標流量算出部６１と、補正部６２と、ゲイン６３と、第２ポンプ目標流量算出部６４と、補正部６５と、ゲイン６６と、加算部７９と、加算部８０とを有する。

【0045】

ブーム上げ目標流量算出部６０には、ブーム操作レバー１５ａのブーム上げ方向のレバー倒しこみ量（操作量）に応じた操作信号が入力される。ブーム上げ目標流量算出部６０は、レバー倒しこみ量（操作量）に応じて、ブームシリンダ５ａのヘッド側に供給される流量の目標値であるブーム上げ目標流量を算出し、第１ポンプ目標流量算出部６１、第２ポンプ目標流量算出部６４、補正部６２および補正部６５に出力する。

【0046】

第１ポンプ目標流量算出部６１は、ブーム上げ目標流量算出部６０からのブーム上げ目標流量（アクチュエータ目標流量）に応じて、第１ポンプ３０の吐出流量の目標値である第１ポンプ目標流量を算出し、加算部７９に出力する。補正部６２は、ブーム上げ目標流量算出部６０からのブーム上げ目標流量が０から立ち上がってからＴＢｍＵ秒間（補正時間）が経過するまでの間はゲイン６３に１を出力し、それ以外のときはゲイン６３に０を出力する。ゲイン６３は、補正部６２の出力値が１のときは、加算部７９にＫＢｍＵ／２（補正流量の１／２）を出力し、補正部６２の出力値が０のときは、加算部７９に０を出力する。

【0047】

加算部７９は、第１ポンプ目標流量算出部６１からの第１ポンプ目標流量にゲイン６３の出力値を加算し、第１ポンプ制御部５２に出力する。これにより、ブーム上げ目標流量が０から立ち上がってからＴＢｍＵ秒間（補正時間）が経過するまでの間、第１ポンプ制御部５２に入力される第１ポンプ目標流量にＫＢｍＵ／２（補正流量の１／２）が加算される。これにより、第１ポンプ３０は、ブーム上げ目標流量が０から立ち上がってからＴＢｍＵ秒間（補正時間）が経過するまでの間、通常時のポンプ目標流量よりもＫＢｍＵ／２（補正流量の１／２）だけ大きいポンプ目標流量に従うように制御される。

【0048】

第２ポンプ目標流量算出部６４は、ブーム上げ目標流量算出部６０からのブーム上げ目標流量（アクチュエータ目標流量）に応じて、第２ポンプ３１の吐出流量の目標値である第２ポンプ目標流量を算出し、加算部８０に出力する。補正部６５は、ブーム上げ目標流量算出部６０からのブーム上げ目標流量が０から立ち上がってからＴＢｍＵ秒間（補正時間）が経過するまでの間はゲイン６６に１を出力し、それ以外のときはゲイン６６に０を出力する。ゲイン６６は、補正部６５の出力値が１のときは、加算部８０にＫＢｍＵ／２（補正流量の１／２）を出力し、補正部６５の出力値が０のときは、加算部８０に０を出力する。

【0049】

加算部８０は、第２ポンプ目標流量算出部６４からの第２ポンプ目標流量にゲイン６６の出力値を加算し、第２ポンプ制御部５３に出力する。これにより、ブーム上げ目標流量が０から立ち上がってからＴＢｍＵ秒間（補正時間）が経過するまでの間、第２ポンプ制御部５３に入力される第２ポンプ目標流量にＫＢｍＵ／２（補正流量の１／２）が加算される。これにより、第２ポンプ３１は、ブーム上げ目標流量が０から立ち上がってからＴＢｍＵ秒間（補正時間）が経過するまでの間、通常時のポンプ目標流量よりもＫＢｍＵ／２（補正流量の１／２）だけ大きいポンプ目標流量に従うように制御される。

【0050】

図５は、図３に示すバケット巻込み操作に対応したポンプ流量目標算出部４４の演算ブロック図である。なお、図３に示すアーム巻込み操作に対応したポンプ流量目標算出部４２、アーム押出操作に対応したポンプ流量目標算出部４３およびバケット押出操作に対応したポンプ流量目標算出部４５については、図５に示すポンプ流量目標算出部４４と同様であるため、説明は省略する。

【0051】

図５において、ポンプ流量目標算出部４４は、バケット巻込み目標流量算出部７４と、第１ポンプ目標流量算出部７５と、補正部７６と、ゲイン７８と、加算部８３とを有する。

【0052】

バケット巻込み目標流量算出部７４には、バケット操作レバー１７ａのバケット巻込み方向のレバー倒しこみ量（操作量）に応じた操作信号が入力される。バケット巻込み目標流量算出部７４は、レバー倒しこみ量（操作量）に応じて、バケットシリンダ７ａのヘッド側に供給される流量の目標値であるバケット巻込み目標流量を算出し、第１ポンプ目標流量算出部７５および補正部７６に出力する。

【0053】

第１ポンプ目標流量算出部７５は、バケット巻込み目標流量算出部７４からのバケット巻込み目標流量（アクチュエータ目標流量）に応じて、第１ポンプ３０の吐出流量の目標値である第１ポンプ目標流量を算出し、加算部８３に出力する。補正部７６は、バケット巻込み目標流量算出部７４からのバケット巻込み目標流量が０から立ち上がってからＴＢｋＣ秒間（補正時間）が経過するまでの間はゲイン７８に１を出力し、それ以外のときはゲイン７８に０を出力する。ゲイン７８は、補正部７６の出力値が１のときは、加算部８３にＫＢｋＣを出力し、補正部７６の出力値が０のときは、加算部８３に０を出力する。

【0054】

加算部８３は、第１ポンプ目標流量算出部７５からの第１ポンプ目標流量にゲイン７８の出力値を加算し、第１ポンプ制御部５２に出力する。これにより、バケット巻込み目標流量が０から立ち上がってからＴＢｋＣ秒間（補正時間）が経過するまでの間、第１ポンプ制御部５２に入力される第１ポンプ目標流量にＫＢｋＣ（補正流量）が加算される。これにより、バケット巻込み目標流量が０から立ち上がってからＴＢｋＣ秒間（補正時間）が経過するまでの間、通常時の目標流量よりもＫＢｋＣ（補正流量）だけ大きい目標流量に従うように第１ポンプ３０が制御される。

【0055】

図６は、図３に示すブーム上げ操作に対応した電磁弁目標算出部４６の演算ブロック図である。なお、図３に示すその他の電磁弁目標算出部４７〜５１については、図６に示す電磁弁目標算出部４６と同様であるため、説明は省略する。

【0056】

図６において、電磁弁目標算出部４６は、ブーム操作レバー１５ａのブーム上げ方向の倒しこみ量（操作量）に応じた電磁比例弁２６ａ，２７ａのパイロット目標圧を算出し、このパイロット目標圧に応じた制御信号を電磁比例弁２６ａ，２７ａに出力する。これにより、ブーム操作レバー１５ａのブーム上げ方向の倒しこみ量（操作量）に応じて、第１ブーム方向制御弁２１および第２ブーム方向制御弁２２が図２中右方向に駆動され、第１および第２ポンプ３０，３１から吐出された圧油がブームシリンダ５ａのヘッド側に供給できるようになる。

【0057】

図７は、図３に示すポンプ流量目標算出部４０〜４５における補正流量および補正時間の設定例を示す図である。

【0058】

図７において、ＫＢｍＵおよびＴＢｍＵは、ブーム上げ操作に対応したポンプ流量目標算出部４０における補正流量および補正時間である。ＫＢｍＤおよびＴＢｍＤは、ブーム下げ操作に対応したポンプ流量目標算出部４１における補正流量および補正時間である。ＫＡｍＣおよびＴＡｍＣは、アーム巻込み操作に対応したポンプ流量目標算出部４２における補正流量および補正時間である。ＫＡｍＤおよびＴＡｍＤは、アーム押出操作に対応したポンプ流量目標算出部４３における補正時間および補正流量である。ＫＢｋＣおよびＴＢｋＣは、バケット巻込み操作に対応したポンプ流量目標算出部４４における補正流量および補正時間である。ＫＢｋＤおよびＴＢｋＤは、バケット押出操作に対応したポンプ流量目標算出部４５における補正流量および補正時間である。

【0059】

図７において、補正流量（ＫＢｍＵ，ＫＢｍＤ，ＫＡｍＣ，ＫＡｍＤ，ＫＢｋＣ，ＫＢｋＤ）は、第１および第２ポンプ３０，３１のポンプ最小流量よりも大きい値に設定されている。

【0060】

また、ブーム上げ操作に対応する補正流量（ＫＢｍＵ）および補正時間（ＴＢｍＵ）は、補正流量の積算値（ＫＢｍＵ×ＴＢｍＵ）が大の値となるように設定されている。これは、ブームシリンダ５ａによって駆動されるブーム５の慣性（質量）が大きく、ブームシリンダ５ａの伸長方向の動き出しに必要な油量（所要油量）が大きいためである。一方、ブーム下げ操作に対応する補正流量（ＫＢｍＤ）および補正時間（ＴＢｍＤ）は、補正流量の積算値（ＫＢｍＤ×ＴＢｍＤ）が小の値となるように設定されている。これは、ブーム下げ操作の場合は、ブーム５の自重作用によりブームシリンダ５ａの縮小方向の動き出しに必要な油量（所要油量）が小さくなるためである。

【0061】

また、アーム巻込み操作に対応する補正時間（ＴＡｍＣ）および補正流量（ＫＡｍＣ）は、補正流量の積算値（ＫＡｍＣ×ＴＡｍＣ）が中の値となるように設定されている。同様に、アーム押出操作に対応する補正時間（ＴＡｍＤ）および補正流量（ＫＡｍＤ）は、補正流量の積算値（ＫＡｍＤ×ＴＡｍＤ）が中の値となるように設定されている。これは、アームシリンダ６ａによって駆動されるアーム６の慣性（質量）は、ブーム５の慣性とバケット７の慣性との中間にあり、アームシリンダ６ａの動き出しに必要な油量（所要油量）は、ブームシリンダ５ａの伸長方向の所要油量とバケットシリンダ７ａの所要油量との中間にあるためである。

【0062】

また、バケット巻込み操作に対応する補正時間（ＴＢｋＣ）および補正流量（ＫＢｋＣ）は、補正流量の積算値（ＫＢｋＣ×ＴＢｋＣ）が小の値となるように設定されている。同様に、バケット押出操作に対応する補正時間（ＴＢｋＤ）および補正流量（ＫＢｋＤ）は、補正流量の積算値（ＫＢｋＤ×ＴＢｋＤ）が小の値となるように設定されている。これは、バケットシリンダ７ａによって駆動されるバケット７の慣性（質量）が小さく、バケットシリンダ７ａの動き出しに必要な油量（所要油量）が小さいためである。

【0063】

図８は、本実施例に係る油圧駆動装置のアクチュエータ初動時の動作と、従来技術に係る油圧駆動装置のアクチュエータ初動時の動作とを比較して示す図である。

【0064】

まず、従来技術における動作（図８左側に示す）について説明する。

【0065】

操作レバーが中立位置から操作されると、レバー入力（操作量）は、図中左側１段目に示すように、ある時刻Ｔ０で立ち上がる。

【0066】

電磁比例弁のパイロット目標圧は、図中左側２段目の破線で示すように、時刻Ｔ０から通信・演算遅れ時間後の時刻Ｔ１で立ち上がる。また、電磁比例弁の実パイロット圧は、図中左側２段目の実線で示すように、時刻Ｔ１から電磁比例弁の応答遅れ時間後の時刻Ｔ２で立ち上がる。この実パイロット圧が立ち上がる時刻Ｔ２で方向制御弁２１〜２４が動き始め、ポンプ流量が油圧アクチュエータに流入し始める。

【0067】

アクチュエータ目標流量は、図中左側３段目の破線で示すように、レバー入力がレバー倒しこみ量対目標流量の不感帯Ｄ（図４に示す）を超える時刻Ｔ３で立ち上がる。

【0068】

ポンプ目標流量は、図中左側４段目の破線で示すように、ポンプ目標流量がポンプ最小流量を超える時刻Ｔ４で立ち上がる。また、実ポンプ流量は、図中左側４段目の実線で示すように、時刻Ｔ４からポンプ応答遅れ時間後の時刻Ｔ５で立ち上がる。ここで、第１および第２ポンプ３０，３１は応答性が低いため、実ポンプ流量の立ち上がり方はアクチュエータ目標流量の立ち上がり方よりも緩やかとなる。

【0069】

アクチュエータ速度は、図中左側５段目に示すように、油圧アクチュエータに流入するポンプ流量の積算値が所要油量を超える時刻Ｔ６で立ち上がる。

【0070】

次に、本実施例における動作（図８右側に示す）について、従来技術と相違する部分を説明する。

【0071】

ポンプ目標流量は、図中右側４段目の破線で示すように、アクチュエータ目標流量が立ち上がる時刻Ｔ３からポンプ最小流量よりも大きい補正流量が加算されることにより、時刻Ｔ３で立ち上がる。すなわち、本実施例におけるポンプ目標流量は、従来技術においてポンプ目標流量が立ち上がる時刻Ｔ４よりも早く立ち上がる。

【0072】

また、実ポンプ流量は、図中右側４段目の実線で示すように、時刻Ｔ３からポンプ応答遅れ時間後の時刻Ｔ７で立ち上がる。すなわち、本実施例における実ポンプ流量は、従来技術において実ポンプ流量が立ち上がる時刻Ｔ５よりも早く立ち上がる。

【0073】

アクチュエータ速度は、図中右側５段目に示すように、油圧アクチュエータに流入するポンプ流量の積算値が所要油量を超える時刻Ｔ８で立ち上がる。ここで、本実施例における実ポンプ流量は、上述の通り従来技術における実ポンプ流量よりも早くポンプ最小流量から立ち上がるため、ポンプ流量の積算値が所要油量に達するまでの時間は従来技術よりも短縮される。すなわち、本実施例におけるアクチュエータ速度は、従来技術においてアクチュエータ速度が立ち上がる時刻Ｔ６よりも早く立ち上がる。

【0074】

以上のように構成した本実施例によれば、操作レバー１５ａ，１６ａ，１７ａの操作量に基づいて各アクチュエータ目標流量を設定し、各アクチュエータ目標流量に基づいて第１および第２ポンプ目標流量を設定することにより、油圧アクチュエータ５ａ，６ａ，７ａに供給されない余剰なポンプ流量の発生が抑えられる。これにより、第１および第２ポンプ３０，３１の消費エネルギが削減されるため、油圧ショベル２００の省エネ性を確保することができる。

【0075】

また、操作レバー１５ａ，１６ａ，１７ａの中立位置からの操作後から補正時間が経過するまでの間、各アクチュエータ目標流量に基づいて設定された第１および第２ポンプ目標流量にポンプ最小流量よりも大きい補正流量を加算することにより、ポンプ流量がポンプ最小流量から立ち上がるタイミングを早めることができる。これにより、操作レバー１５ａ，１６ａ，１７ａの中立位置からの操作後から油圧アクチュエータ５ａ，６ａ，７ａが動き出すまでの時間が短縮されるため、油圧アクチュエータ５ａ，６ａ，７ａの初動応答性を改善することができる。

【0076】

また、補正流量の積算値が油圧アクチュエータ５ａ，６ａ，７ａによって駆動される部材５，６，７の慣性（質量）に応じた値となるように補正流量および補正時間を設定することにより、油圧アクチュエータ５ａ，６ａ，７ａの初動時に、第１および第２ポンプ３０，３１から過剰なポンプ流量が吐出されることを防止することができる。

【実施例2】

【0077】

本発明の第２の実施例に係る油圧ショベルについて、第１の実施例との相違点を中心に説明する。

【0078】

本実施例に係る油圧ショベルの構成は、第１の実施例（図１に示す）と同様であるため、説明は省略する。

【0079】

図９は、本実施例に係る油圧ショベルに搭載された油圧駆動装置の概略構成図である。以下、第１の実施例に係る油圧駆動装置３００（図２に示す）との相違点を説明する。

【0080】

図９において、本実施例に係る油圧駆動装置３００Ａは、一般的な応答遅れ時間を有する電磁比例弁２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂに代えて、小さい応答遅れ時間を有する電磁比例弁３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂ，３９ａ，３９ｂを備えている。ここでいう「一般的な応答遅れ時間」は、コントローラ２０の通信演算遅れ時間の数倍程度の時間であり、「小さい応答遅れ時間」は、コントローラ２０の通信演算遅れ時間と同程度の時間である。

【0081】

図１０は、本実施例に係るブーム上げ操作に対応したポンプ流量目標算出部の演算ブロック図である。以下、第１の実施例に係るブーム上げ操作に対応したポンプ流量目標算出部４０（図４に示す）との相違点を説明する。

【0082】

図１０において、補正部６２および補正部６５には、ブーム上げ目標流量算出部６０からのブーム上げ目標流量に代えて、ブーム操作レバー１５ａからの操作信号が直接入力される。補正部６２は、ブーム操作レバー１５ａからの操作信号が０から立ち上がってからＴＢｍＵ秒間（補正時間）が経過するまでの間はゲイン６３に１を出力し、それ以外のときはゲイン６３に０を出力する。同様に、補正部６５は、ブーム操作レバー１５ａからの操作信号が０から立ち上がってからＴＢｍＵ秒間（補正時間）が経過するまでの間はゲイン６６に１を出力し、それ以外のときはゲイン６６に０を出力する。

【0083】

図１１は、本実施例に係る油圧駆動装置３００Ａのアクチュエータ初動時の動作と、本実施例に係る油圧駆動装置３００Ａに第１の実施例に係る制御（図４に示す）を適用した場合のアクチュエータ初動時の動作とを比較して示す図である。

【0084】

まず、本実施例に係る油圧駆動装置３００Ａに第１の実施例に係る制御（図４に示す）を適用した場合の動作（図１１左側に示す）について、第１の実施例（図８右側に示す）と相違する部分を説明する。

【0085】

本実施例における電磁比例弁の実パイロット圧は、図１１左側２段目に実線で示すように、電磁比例弁のパイロット目標圧が立ち上がる時刻Ｔ１から小さい応答遅れ時間後の時刻Ｔ２’で立ち上がる。これにより、方向制御弁２１〜２４は、第１の実施例における時刻Ｔ２よりも早く動き始める。しかし、実ポンプ流量は、図１１左側４段目に実線で示すように、第１の実施例における実ポンプ流量（図８右側４段目に実線で示す）と同様に時刻Ｔ７で立ち上がる。このように、方向制御弁２１〜２４が動いてポンプ流量を油圧アクチュエータ５ａ，６ａ，７ａに流入させることができる状態であるにも関わらず、実ポンプ流量が立ち上がるタイミングは変わらないため、電磁比例弁３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂ，３９ａ，３９ｂの高速な応答性能を油圧アクチュエータ５ａ，６ａ，７ａの初動応答性の改善に生かすことができない。

【0086】

次に、本実施例に係る油圧駆動装置３００Ａの動作（図１１右側に示す）について、第１の実施例の制御を適用した場合の動作（図１１左側に示す）と相違する部分を説明する。

【0087】

本実施例では、図１１右側４段目の破線で示すように、電磁比例弁のパイロット目標圧が立ち上がる時刻Ｔ１（すなわち、方向制御弁２１〜２４が動き始める前）からポンプ目標流量に補正流量を加算されるため、図１１右側４段目に実線で示すように、実ポンプ流量が立ち上がる時刻Ｔ９が第１の実施例において実ポンプ流量が立ち上がる時刻Ｔ７よりも早まる。これにより、油圧アクチュエータが動き出す時刻Ｔ１０が第１の実施例において油圧アクチュエータが動き出す時刻Ｔ８よりも早まるため、油圧アクチュエータ５ａ，６ａ，７ａの初動応答性を更に改善することができる。

【0088】

以上のように構成した本実施例においても、第１の実施例と同様の効果が得られる。

【0089】

また、応答遅れ時間の小さい電磁比例弁３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂ，３９ａ，３９ｂを備えた油圧ショベル２００において、油圧アクチュエータ５ａ，６ａ，７ａの初動応答性を更に改善することができる。

【実施例3】

【0090】

本発明の第３の実施例に係る油圧ショベルについて、第１の実施例との相違点を中心に説明する。

【0091】

本実施例に係る油圧ショベルおよび油圧駆動装置の構成は、第１の実施例（図１〜図３に示す）と同様であるため、説明は省略する。

【0092】

図１２は、本実施例に係るブーム上げ操作に対応したポンプ流量目標算出部の演算ブロック図である。なお、ブーム下げ操作に対応したポンプ流量目標算出部は、図１２に示すポンプ流量目標算出部と同様であるため、説明は省略する。以下、第１の実施例に係るポンプ流量目標算出部４０（図４に示す）との相違点を説明する。

【0093】

図１２において、ポンプ流量目標算出部４０Ｂは、補正部６５およびゲイン６６を備えておらず、ゲイン６３に代えてゲイン８５を備えている。

【0094】

ゲイン８５は、補正部６２の出力値が１のときは、加算部７９にＫＢｍＵを出力し、補正部６２の出力値が０のときは、加算部７９に０を出力する。

【0095】

加算部７９は、第１ポンプ目標流量算出部６１からの第１ポンプ目標流量にゲイン８５の出力値を加算し、第１ポンプ制御部５２に出力する。これにより、ブーム上げ目標流量が０から立ち上がってからＴＢｍＵ秒間（補正時間）が経過するまでの間、第１ポンプ制御部５２に入力される第１ポンプ目標流量にＫＢｍＵ（補正流量）が加算される。一方、第２ポンプ制御部５３には、第２ポンプ目標流量算出部６４からの第２ポンプ目標流量が直接入力される。

【0096】

次に、本実施例に係る油圧駆動装置のアクチュエータ初動時の動作について、第１の実施例と比較して説明する。

【0097】

第１の実施例（図４に示す）および本実施例（図１２に示す）では、第１ポンプ目標流量算出部６１において第１ポンプ目標流量が増加し始めるときのアクチュエータ目標流量Ｆ１は、第２ポンプ目標流量算出部６４において第２ポンプ目標流量が増加し始めるときのアクチュエータ目標流量Ｆ２よりも小さい値に設定されている。すなわち、ポンプ流量目標算出部４０Ｂは、ブーム操作レバー１５ａがブーム上げ方向に操作されたときに、第１ポンプ３０の目標流量が第２ポンプ３１の目標流量よりも先に増加し始めるように構成されている。そして、第２ポンプよりも先に第１ポンプ３０からブームシリンダ５ａに圧油を供給できるように、第１ブーム方向制御弁２１が動き始めるときのパイロット圧は、第２ブーム方向制御弁２２が動き始めるときのパイロット圧よりも小さい値に設定されている。そのため、ブーム操作レバー１５ａのブーム上げ方向の操作量が微小な場合（具体的には、ブーム上げ目標流量算出部６０からのブーム上げ操作量がＦ１より大きくかつＦ２以下となる場合）は、第１ポンプ３０のみからブームシリンダ５ａに圧油が供給される状態となる。

【0098】

ここで、第１の実施例（図４に示す）では、第１および第２ポンプ目標流量にそれぞれ補正流量の１／２が加算されるため、ブーム操作レバー１５ａのブーム上げ方向の操作量が微小で第１ポンプ３０のみからブームシリンダ５ａのヘッド側に圧油が供給される状態では、第２ポンプ３１から補正流量の１／２が供給されず、ブームシリンダ５ａのブーム上げ方向の初動応答性を十分に改善できないおそれがある。

【0099】

これに対して、本実施例（図１２に示す）では、ブーム操作レバー１５ａのブーム上げ方向の操作開始時に、ブームシリンダ５ａのヘッド側に最初に圧油を供給する第１ポンプ３０のポンプ目標流量（第１ポンプ目標流量）に補正流量の全てが加算されるため、ブーム操作レバー１５ａのブーム上げ方向の操作量が微小で第１ポンプ３０のみからブームシリンダ５ａのヘッド側に圧油が供給される状態でも、ブームシリンダ５ａのブーム上げ方向の初動応答性を改善することができる。また、ブームシリンダ５ａのブーム下げ方向の初動応答性も同様に改善することができる。

【0100】

以上のように構成した本実施例においても、第１の実施例と同様の効果が得られる。

【0101】

また、第２ポンプ３０が第１ポンプ３１よりも遅れてブームシリンダ５ａに接続される油圧ショベル２００において、ブーム操作レバー１５ａの操作量が微小であり、第１ポンプ３０のみからブームシリンダ５ａに圧油が供給される場合でも、ブームシリンダ５ａの初動応答性を改善することができる。

【実施例4】

【0102】

本発明の第４の実施例に係る油圧ショベルについて、第３の実施例との相違点を中心に説明する。

【0103】

本実施例に係る油圧ショベルの構成は、第１の実施例（図１に示す）と同様であるため、説明は省略する。

【0104】

図１３は、本実施例に係る油圧ショベルに搭載された油圧駆動装置の概略構成図である。以下、第３の実施例に係る油圧駆動装置（図２に示す）との相違点を説明する。

【0105】

図１３において、本実施例に係る油圧駆動装置３００Ｂは、油圧ショベル２００（図１に示す）の動作モードを選択するためのモード選択装置としてのモード選択スイッチ９０を更に備えている。モード選択スイッチ９０は、運転室４（図１に示す）に配置されている。

【0106】

図１４は、本実施例に係るブーム上げ操作に対応したポンプ流量目標算出部の演算ブロック図である。なお、その他のポンプ流量目標算出部４１〜４５については、図１４に示すポンプ流量目標算出部４０Ｃと同様であるため、説明は省略する。以下、第３の実施例に係るポンプ流量目標算出部４０Ｂ（図１２に示す）との相違点を説明する。

【0107】

図１４において、ポンプ流量目標算出部４０Ｃは、モード補正部９１と積算部９２とを更に備えている。

【0108】

モード補正部９１には、モード選択スイッチ９０からの信号が入力される。モード補正部９１は、モード選択スイッチ９０からの信号が１の場合は、作業精度が要求されない動作モード（通常モード）が選択されたと判断し、１を積算部９２へ出力する。一方、モード選択スイッチ９０からの信号が０の場合は、作業精度が要求される動作モード（精度重視モード）が選択された判断し、予め設定された値であるＫＭｏｄｅを積算部９２へ出力する。ここで、ＫＭｏｄｅには、０以上１未満の値が設定されている。

【0109】

積算部９２は、ゲイン８５の出力値（０またはＫＢｍＵ）にモード補正部９１の出力値（１またはＫｍｏｄｅ）を積算し、加算部７９に出力する。

【0110】

加算部７９は、第１ポンプ目標流量算出部６１からの第１ポンプ目標流量に積算部９２からの積算値を加算し、第１ポンプ制御部５２に出力する。これにより、通常モードが選択されている場合は、ブーム上げ目標流量が０から立ち上がってからＴＢｍＵ秒間（補正時間）が経過するまでの間、第１ポンプ制御部５２に入力される第１ポンプ目標流量にＫＢｍＵが加算される。一方、精度重視モードが選択されている場合は、ブーム上げ目標流量が０から立ち上がってからＴＢｍＵ秒間（補正時間）が経過するまでの間、第１ポンプ制御部５２に入力される第１ポンプ目標流量にＫＢｍＵ×Ｋｍｏｄｅが加算される。

【0111】

次に、本実施例における油圧駆動装置３００Ｂのアクチュエータ初動時の動作について、第３の実施例と比較して説明する。

【0112】

第３の実施例（図１２に示す）では、ブームシリンダ５ａの初動時に第１ポンプ目標流量に補正流量（ＫＢｍＵ）が加算されることにより、ブームシリンダ５ａの初動応答性が改善される。しかし、ブームシリンダ５ａの初動応答時間が短縮されることにより、ブームシリンダ５ａの初動時にブーム５に振動が発生し、例えば作業精度が要求される作業においてフロント作業装置１１の位置合わせをやり直す必要が生じるおそれがある。その場合、ブームシリンダ５ａの駆動回数が増加し、第１ポンプ３０の消費エネルギが大きくなることにより、省エネ性が損なわれることとなる。

【0113】

これに対して、本実施例（図１４に示す）では、モード選択スイッチ９０の操作を介して精度重視モードを選択することにより、第１ポンプ目標流量に加算される補正流量がＫｍｏｄｅ（０以上１未満）倍に低下するため、ブームシリンダ５ａの初動応答時間が長くなる。これにより、ブームシリンダ５ａのブーム下げ方向の初動時にブーム５の振動が抑制されるため、例えば作業精度が要求される作業においてフロント作業装置１１の位置合わせが容易となる。その結果、ブームシリンダ５ａの駆動回数が抑えられ、第１ポンプ３０による消費エネルギの増加を防ぐことができる。なお、ブームシリンダ５ａのブーム下げ方向の初動時、アームシリンダ６ａの初動時およびバケットシリンダ７ａの初動時についても同様である。

【0114】

以上のように構成した本実施例においても、第３の実施例と同様の効果が得られる。

【0115】

また、油圧アクチュエータ５ａ，６ａ，７ａの初動時にフロント作業装置１１の振動が抑制されるため、フロント作業装置１１の位置合わせが容易となり、油圧アクチュエータ５ａ，６ａ，７ａの駆動回数が抑えられるため、第１および第２ポンプ３０，３１による消費エネルギの増加を防ぐことができる。

【実施例5】

【0116】

本発明の第５の実施例に係る油圧ショベルについて、第３の実施例との相違点を中心に説明する。

【0117】

本実施例に係る油圧ショベルおよび油圧駆動装置の構成は、第１の実施例（図１〜図３に示す）と同様である。

【0118】

図１５は、本実施例に係るブーム上げ操作に対応したポンプ流量目標算出部およびバケット巻込み操作に対応したポンプ流量目標算出部の演算ブロック図である。以下、第３の実施例（図１２に示す）との相違点を説明する。

【0119】

図１５において、ポンプ流量目標算出部４０Ｄは、判定部１００と積算部１０１とを更に備えている。判定部１００には、バケット巻込み目標流量算出部７４からの目標流量が入力される。判定部１００は、バケット巻込み目標流量の信号が０のときは判定値として１を積算部１０１に出力し、それ以外のときは判定値として０を積算部１０１に出力する。積算部１０１は、ゲイン８５の出力値に判定部１００からの判定値を積算し、加算部７９に出力する。

【0120】

以上の構成により、バケット操作レバー１７ａがバケット巻込み方向に操作されてない状態でブーム操作レバー１５ａのブーム上げ方向の操作が開始された場合は、判定部１００からの判定値が１となり、ゲイン８５の出力値がそのまま加算部７９に出力され、第１ポンプ制御部５２に入力される第１ポンプ目標流量が補正される。一方、バケット操作レバー１７ａがバケット巻込み方向に操作されている状態でブーム操作レバー１５ａのブーム上げ方向の操作が開始された場合は、判定部１００から積算部１０１に入力される判定値が０となり、ゲイン８５の出力値が加算部７９に入力されないため、第１ポンプ制御部５２に入力される第１ポンプ目標流量は補正されない。

【0121】

次に、本実施例に係る油圧駆動装置のアクチュエータ初動時の動作について、第３の実施例と比較して説明する。

【0122】

第３の実施例（図１２に示す）では、第１ポンプ目標流量および第２ポンプ目標流量の補正が操作レバー１５ａ，１６ａ，１７ａの各操作に対して独立に行われる。従って、バケット操作レバー１７ａがバケット巻込み方向に操作されている状態でブーム操作レバー１５ａのブーム上げ方向の操作が開始された場合でも、第１ポンプ目標流量の補正が行われる。そのため、バケット７の巻込み動作中にブーム上げ操作が開始されると、第１ポンプ３０の補正流量（ＫＢｍＵ）の一部がバケットシリンダ７ａに流入し、バケット７（図１に示す）が意図せず増速するおそれがある。

【0123】

これに対して、本実施例（図１５に示す）では、バケット操作レバー１７ａがバケット巻込み方向に操作されている状態でブーム操作レバー１５ａのブーム上げ方向の操作が開始された場合は、第１ポンプ目標流量の補正は行われない。これにより、バケット７の巻込み動作中（バケットシリンダ７ａの伸長動作中）にブーム上げ操作を開始した場合において、バケット７が意図せず増速することを防止することができる。なお、本実施例では、バケット操作レバー１７ａの操作中にブーム操作レバーの操作が開始された場合に第１ポンプ目標流量の補正を行わない構成としたが、ブーム操作レバー１５ａが操作されている状態でバケット操作レバーの操作が開始された場合に、第１ポンプ目標流量の補正を行わない構成としても良い。

【0124】

以上のように構成した本実施例においても、第３の実施例と同様の効果が得られる。

【0125】

また、バケット７の動作中（バケットシリンダ７ａの動作中）にブーム５の操作を開始した場合において、バケット７が意図せず増速することを防止することができる。

【0126】

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は、上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成の一部を加えることも可能であり、ある実施例の構成の一部を削除し、あるいは、他の実施例の一部と置き換えることも可能である。

【符号の説明】

【0127】

１…走行体、２…旋回体、２ａ…旋回フレーム、３…カウンタウェイト、４…運転室、５…ブーム、５ａ…ブームシリンダ、６…アーム、６ａ…アームシリンダ、７…バケット、７ａ…バケットシリンダ、８…旋回装置、８ａ…旋回モータ、９…ポンプ装置、１０…コントロールバルブユニット、１１…フロント作業装置、１５…操作レバー装置、１５ａ…操作レバー（ブーム操作レバー）、１５ｂ…電気信号生成部、１６…操作レバー装置、１６ａ…操作レバー（アーム操作レバー）、１６ｂ…電気信号生成部、１７…操作レバー装置、１７ａ…操作レバー（バケット操作レバー）、１７ｂ…電気信号生成部、２０…コントローラ（制御装置）、２１…第１ブーム方向制御弁、２２…第２ブーム方向制御弁、２３…アーム方向制御弁、２４…バケット方向制御弁、２６ａ，３６ａ…第１ブーム上げ電磁比例弁、２６ｂ，３６ｂ…第１ブーム下げ電磁比例弁、２７ａ，３７ａ…第２ブーム上げ電磁比例弁、２７ｂ，３７ｂ…第２ブーム下げ電磁比例弁、２８ａ，３８ａ…アーム巻込み電磁比例弁、２８ｂ，３８ｂ…アーム押出電磁比例弁、２９ａ，３９ａ…バケット巻込み電磁比例弁、２９ｂ，３９ｂ…バケット押出電磁比例弁、３０…第１ポンプ、３０ａ…レギュレータ、３１…第２ポンプ、３１ａ…レギュレータ、３２…タンク、３３…第１センタバイパスライン、３４…第２センタバイパスライン、４０〜４５…ポンプ流量目標算出部、４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ…ポンプ流量目標算出部、４６〜５１…電磁弁目標算出部、５２…第１ポンプ制御部、５３…第２ポンプ制御部、６０…ブーム上げ目標流量算出部、６１…第１ポンプ目標流量算出部、６２…補正部、６３…ゲイン、６４…第２ポンプ目標流量算出部、６５…補正部、６６…ゲイン、７４…バケット巻込み目標流量算出部、７５…第１ポンプ目標流量算出部、７６…補正部、７８…ゲイン、７９…加算部、８０…加算部、８３…加算部、８５…ゲイン、９０…モード選択スイッチ、９１…モード補正部、９２…積算部、１００…判定部、１０１…積算部、２００…油圧ショベル、３００，３００Ａ，３００Ｂ…油圧駆動装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】