(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022149973
(43)【公開日】2022-10-07
(54)【発明の名称】作業機械
(51)【国際特許分類】
E02F 9/20 20060101AFI20220929BHJP
【ＦＩ】
E02F9/20 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021052345
(22)【出願日】2021-03-25
(71)【出願人】
【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】弁理士法人開知
(72)【発明者】
【氏名】今井 勇佑
(72)【発明者】
【氏名】太田 泰典
(72)【発明者】
【氏名】岩崎 巧磨
【テーマコード（参考）】
2D003
【Ｆターム（参考）】
2D003AA01
2D003AB06
2D003BA05
2D003CA02
2D003DA04
2D003DB02
2D003DB03
2D003DB05
(57)【要約】
【課題】操作装置の操作中のパイロット流量を低減することで省エネルギー化を図ることができる作業機械を提供すること。
【解決手段】電動機８５によって駆動されパイロット一次圧を出力するパイロットポンプ８０と，パイロット一次圧を基に操作量に応じたパイロット二次圧を生成する操作レバー５５と，パイロット二次圧に基づいて制御される方向制御弁６０，６５と，方向制御弁を通過した作動油によって駆動される油圧アクチュエータ１５，１６と，電動機の回転数を制御するコントローラ４５とを備える。コントローラは，操作レバーの操作変化量が第１閾値α以上のとき，電動機の目標回転数を第１回転数Ｎ１に設定し，操作レバーが操作中であって操作レバーの操作変化量が第１閾値αより小さい第２閾値γ以下のとき，電動機の目標回転数を第１回転数Ｎ１より小さい第２回転数Ｎ２に設定する。
【選択図】 図８
【解決手段】電動機８５によって駆動されパイロット一次圧を出力するパイロットポンプ８０と，パイロット一次圧を基に操作量に応じたパイロット二次圧を生成する操作レバー５５と，パイロット二次圧に基づいて制御される方向制御弁６０，６５と，方向制御弁を通過した作動油によって駆動される油圧アクチュエータ１５，１６と，電動機の回転数を制御するコントローラ４５とを備える。コントローラは，操作レバーの操作変化量が第１閾値α以上のとき，電動機の目標回転数を第１回転数Ｎ１に設定し，操作レバーが操作中であって操作レバーの操作変化量が第１閾値αより小さい第２閾値γ以下のとき，電動機の目標回転数を第１回転数Ｎ１より小さい第２回転数Ｎ２に設定する。
【選択図】 図８
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電動機と，
前記電動機によって駆動されパイロット一次圧を出力するパイロットポンプと，
前記パイロット一次圧を基に操作量に応じたパイロット二次圧を生成する操作装置と，
前記パイロット二次圧に基づいて制御される方向制御弁と，
前記方向制御弁を通過した作動油によって駆動される油圧アクチュエータと，
前記電動機の回転数を制御するコントローラとを備えた作業機械において，
前記コントローラは，前記操作装置の操作変化量が第１閾値以上のとき，前記電動機の目標回転数を第１回転数に設定し，前記操作装置が操作中であって前記操作装置の操作変化量が前記第１閾値より小さい第２閾値以下のとき，前記電動機の目標回転数を前記第１回転数より小さい第２回転数に設定することを特徴とする作業機械。
前記電動機によって駆動されパイロット一次圧を出力するパイロットポンプと，
前記パイロット一次圧を基に操作量に応じたパイロット二次圧を生成する操作装置と，
前記パイロット二次圧に基づいて制御される方向制御弁と，
前記方向制御弁を通過した作動油によって駆動される油圧アクチュエータと，
前記電動機の回転数を制御するコントローラとを備えた作業機械において，
前記コントローラは，前記操作装置の操作変化量が第１閾値以上のとき，前記電動機の目標回転数を第１回転数に設定し，前記操作装置が操作中であって前記操作装置の操作変化量が前記第１閾値より小さい第２閾値以下のとき，前記電動機の目標回転数を前記第１回転数より小さい第２回転数に設定することを特徴とする作業機械。
【請求項2】
請求項１の作業機械において，
前記第１回転数は，前記操作装置の操作に応じて作動される前記方向制御弁の数の増加に応じて増加されることを特徴とする作業機械。
前記第１回転数は，前記操作装置の操作に応じて作動される前記方向制御弁の数の増加に応じて増加されることを特徴とする作業機械。
【請求項3】
請求項１の作業機械において，
前記コントローラは，前記操作装置の操作変化量が前記第１閾値以上のときに前記電動機の目標回転数を前記第１回転数に設定した場合に，前記操作装置の操作変化量の大小に関わらず前記電動機の目標回転数を前記第１回転数に所定時間維持することを特徴とする作業機械。
前記コントローラは，前記操作装置の操作変化量が前記第１閾値以上のときに前記電動機の目標回転数を前記第１回転数に設定した場合に，前記操作装置の操作変化量の大小に関わらず前記電動機の目標回転数を前記第１回転数に所定時間維持することを特徴とする作業機械。
【請求項4】
請求項１の作業機械において，
前記コントローラは，前記操作装置が非操作中のとき，前記電動機の目標回転数を前記第１回転数より小さい第３回転数に設定することを特徴とする作業機械。
前記コントローラは，前記操作装置が非操作中のとき，前記電動機の目標回転数を前記第１回転数より小さい第３回転数に設定することを特徴とする作業機械。
【請求項5】
請求項４の作業機械において，
前記操作装置によるパイロット二次圧に基づく前記方向制御弁の制御を不能にするロック位置と，前記操作装置によるパイロット二次圧に基づく前記方向制御弁の制御を許可するロック解除位置とのいずれか一方に切り替えられるロックスイッチをさらに備え，
前記コントローラは，前記ロックスイッチがロック位置に切り替えられているとき，前記電動機の目標回転数を前記第３回転数より小さい第４回転数に設定することを特徴とする作業機械。
前記操作装置によるパイロット二次圧に基づく前記方向制御弁の制御を不能にするロック位置と，前記操作装置によるパイロット二次圧に基づく前記方向制御弁の制御を許可するロック解除位置とのいずれか一方に切り替えられるロックスイッチをさらに備え，
前記コントローラは，前記ロックスイッチがロック位置に切り替えられているとき，前記電動機の目標回転数を前記第３回転数より小さい第４回転数に設定することを特徴とする作業機械。
【請求項6】
請求項１の作業機械において，
前記電動機の目標回転数は，前記パイロット一次圧の減少に応じて増加するように補正されることを特徴とする作業機械。
前記電動機の目標回転数は，前記パイロット一次圧の減少に応じて増加するように補正されることを特徴とする作業機械。
【請求項7】
請求項１の作業機械において，
前記油圧アクチュエータに前記方向制御弁を介して作動油を供給するメインポンプと，
前記メインポンプを駆動する原動機とを備え，
前記コントローラは，前記原動機の回転数の増加に応じて前記電動機の回転数の制限値を増加することを特徴とする作業機械。
前記油圧アクチュエータに前記方向制御弁を介して作動油を供給するメインポンプと，
前記メインポンプを駆動する原動機とを備え，
前記コントローラは，前記原動機の回転数の増加に応じて前記電動機の回転数の制限値を増加することを特徴とする作業機械。
【請求項8】
請求項１の作業機械において，
前記操作装置は，操作信号を電気信号として出力する操作レバーであることを特徴とする作業機械。
前記操作装置は，操作信号を電気信号として出力する操作レバーであることを特徴とする作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は，電動機で駆動されるパイロットポンプを備える作業機械に関する。
【背景技術】
【0002】
作業機械の代表例である油圧ショベルには，複数の油圧アクチュエータと，当該複数の油圧アクチュエータに導入される作動油の流量や流通方向を制御する複数の方向制御弁が搭載されている。方向制御弁の駆動には油圧パイロット方式が用いられることがある。この方式はパイロットポンプで生成されるパイロット一次圧を操作レバー（操作装置）の操作量に応じて適宜減圧したものを作用させて方向制御弁を制御する方式である。パイロットポンプの駆動源にはエンジンが利用されることが一般的であり，この場合パイロットポンプとエンジンはギア等を介して直接接続される。そのため，エンジンの稼働中にはパイロットポンプも常に駆動され，その回転数はエンジン回転数に連動する。しかしながら，このような構成では油圧ショベルで作業を行っていない場合（つまり方向制御弁を動作させる必要がない場合）にもパイロットポンプを駆動させることになり，省エネルギーの観点からは改善の余地がある。
【0003】
この点に関して特許文献１ではパイロットポンプの駆動源に電動機（パイロット油圧ポンプ用電動モータ）が採用されており，オペレータにより操作レバー（操作機構）が操作されている間に限って当該電動機でパイロットポンプを駆動させることで省エネルギー化を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００８－２１４９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで，作業機械においてパイロット一次圧を維持するために必要なパイロット流量（パイロットポンプから吐出される作動油の流量）は，各方向制御弁の作動速度（単位時間当たりの方向制御弁の位置変化量）に依存し得る。つまり，操作レバーの操作中であっても方向制御弁の作動速度が小さい（操作レバーの操作量が一定値に近い）場合には，パイロット流量を低減しても支障がない場合がある。
【0006】
しかしながら特許文献１では，操作レバーが操作されている間の電動機の回転数を一定に保持しており，それによりパイロット流量も一定に保持されるため省エネルギーの観点からは更なる改善の余地がある。
【0007】
本発明の目的は，操作装置の操作中のパイロット流量を低減することで省エネルギー化を図ることができる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】
【0008】
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが，その一例を挙げるならば，電動機と，前記電動機によって駆動されパイロット一次圧を出力するパイロットポンプと，前記パイロット一次圧を基に操作量に応じたパイロット二次圧を生成する操作装置と，前記パイロット二次圧に基づいて制御される方向制御弁と，前記方向制御弁を通過した作動油によって駆動される油圧アクチュエータと，前記電動機の回転数を制御するコントローラとを備えた作業機械において，前記コントローラは，前記操作装置の操作変化量が第１閾値以上のとき，前記電動機の目標回転数を第１回転数に設定し，前記操作装置が操作中であって前記操作装置の操作変化量が前記第１閾値より小さい第２閾値以下のとき，前記電動機の目標回転数を前記第１回転数より小さい第２回転数に設定する。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば，操作装置の操作変化量に基づいて電動機の目標回転数を制御することでパイロット流量を低減でき，それにより省エネルギー化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の実施の形態に係る油圧ショベルの側面図。
【図3】コントローラ４５の構成図。
【図4】方向制御弁動作数指標値演算部２００の制御ブロック図。
【図5】操作変化量演算部２９０の制御ブロック図。
【図6】第１目標回転数演算部２０５の制御ブロック図。
【図7】一定操作判定部２１５の制御ブロック図。
【図8】第２目標回転数演算部２１０の制御ブロック図。
【図9】第３目標回転数演算部２２０の制御ブロック図。
【図10】本実施形態における操作レバー５５の操作量，操作変化量，ロックスイッチ位置，電動機８５の目標回転数のタイムチャート。
【図12】コントローラ４５の変形例の構成図。
【図13】第４目標回転数演算部２２５の制御ブロック図。
【図14】第５目標回転数演算部２３５の制御ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下，本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。ここでは作業機械の具体例として油圧ショベルを挙げて説明する。
【0012】
図１は本発明の実施の形態に係る油圧ショベルの側面図である。なお，図１は油圧ショベル１の左側面を示しており，図１で隠れている右側面側に表れる部分（例えば右側の履帯）の符号（２）については，図１に表れている同じ部分（例えば左側の履帯）の符号（１）の後ろの括弧内に示すものとする。
【0013】
図１に示す油圧ショベルは，左右一対の履体１，２を備えた走行体３と，走行体３の上に左右に旋回可能に取り付けられた旋回体４と，旋回体４に基端が回転自在にピン結合されたブーム５と，ブーム５の先端に基端が回転自在にピン結合されたアーム６と，アーム６の先端に基端が回転自在にピン結合されたアタッチメント７（例えばバケット）とを備えている。
【0014】
さらに油圧ショベルは，旋回体４上に設けられた運転室８と，エンジン３３や油圧ポンプ４０，８０（図２参照）等が格納された機械室９と，作業中の油圧ショベルのバランスを確保するための重りであるカウンタウエイト１０と，履体１，２を駆動する左右一対の走行モータ（油圧モータ）１１，１２と，旋回体４を駆動する旋回モータ（油圧モータ（図示せず））と，ブーム５を駆動する左右一対のブームシリンダ（油圧シリンダ）１３，１４と，アーム６を駆動するアームシリンダ（油圧シリンダ）１５と，アタッチメント７を駆動するアタッチメントシリンダ（油圧シリンダ）１６とを備えている。
【0015】
ブーム５，アーム６，およびアタッチメント７は多関節型の作業装置（作業腕）２０を構成し，ブームシリンダ１３，１４，アームシリンダ１５，およびアタッチメントシリンダ１６のそれぞれの伸縮量によって作業装置２０（ブーム５，アーム６，アタッチメント７）の姿勢が決定される。
【0016】
図２は図１に示す油圧ショベルに備えられる油圧システムの概略構成図である。図２の油圧システムは，エンジン３３と，エンジン３３と機械的に接続され発電機及び電動機の双方として動作可能な発電電動機３５と，エンジン３３及び発電電動機３５と機械的に接続されエンジン３３及び発電電動機３５の少なくとも一方によって駆動されるメインポンプ４０と，発電電動機３５で発電された電力が蓄えられる蓄電池（バッテリ）１００とを備えている。
【0017】
メインポンプ４０は可変容量型の油圧ポンプであり，タンク６３から作動油を汲み上げて吐出する。メインポンプ４０の容量（容積）は後述するコントローラ４５で演算された指令値に基づいて動作するポンプレギュレータ５０によって制御される。メインポンプ４０から吐出された作動油は操作レバー５５の操作によって制御される方向制御弁６０，６５を介して，油圧アクチュエータ（例えばアームシリンダ１５，バケットシリンダ１６）に供給される。
【0018】
なお，メインポンプ４０としては固定容量型を利用することもでき，エンジン３３及び発電電動機３５に連結されるメインポンプ４０の数は複数でも構わない。図２のシステムでは，エンジン３３と発電電動機３５がメインポンプ４０の原動機３０として機能している。また，図２のシステムでは，エンジン３３によって発電電動機３５を駆動して得た電力を蓄電池１００に蓄え，その電力で後述の電動機８５を駆動する構成を採用するためにエンジン３３に発電電動機３５を連結したが，発電電動機３５は省略しても良い。すなわちメインポンプ４０の駆動源はエンジン３３のみでも構わない。
【0019】
また，図２のシステムは，蓄電池１００に蓄えられた電力によって駆動される電動機８５と，電動機８５によって駆動されパイロット一次圧を出力するパイロットポンプ８０と，パイロット一次圧を基に操作量に応じたパイロット二次圧を電磁比例弁６０ａ，６０ｂ，６５ａ，６５ｂで生成する操作レバー（操作装置）５５と，操作レバー５５の操作によって電磁比例弁６０ａ，６０ｂ，６５ａ，６５ｂで生成されたパイロット二次圧に基づいて制御される複数の方向制御弁６０，６５と，メインポンプ４０から吐出され複数の方向制御弁６０，６５を通過した作動油によって駆動される複数の油圧アクチュエータ（例えばアームシリンダ１５，バケットシリンダ１６）と，ロックバルブ１３０を制御するためのロックスイッチ１３５と，システム内の各部（例えば，発電電動機３５，電動機８５，ロックバルブ１３０，電磁比例弁６０ａ，６０ｂ，６５ａ，６５ｂ）に制御信号を出力して制御するコントローラ４５とを備えている。
【0020】
パイロットポンプ８０は方向制御弁６０，６５の制御に用いられるパイロット回路９５の圧力（パイロット圧）を生成する装置である。パイロット回路９５にはパイロットリリーフ弁９０が設けられており，パイロット回路９５の圧力が設定値（パイロットリリーフ圧）を超えた場合にはパイロットリリーフ弁９０を介して作動油タンク６３に作動油が戻され，パイロット回路９５の圧力が当該設定値に保持される。
【0021】
ロックスイッチ１３５は，操作レバー５５によるパイロット二次圧に基づく方向制御弁６０，６５の制御を不能にするロック位置と，操作レバー５５によるパイロット二次圧に基づく方向制御弁６０，６５の制御を許可するロック解除位置とのいずれか一方に切り替えられるスイッチである。ロックスイッチ１３５は例えば運転室８内に設けられており，ロックスイッチ１３５の位置の切り替えはオペレータの操作によって行われる。ロックスイッチ１３５は，コントローラ４５と通信可能に接続されており，ロックスイッチ１３５の切り替え位置（ロック位置及びロック解除位置のいずれか一方）をコントローラ４５に出力している。
【0022】
ロックバルブ１３０は，ロックスイッチ１３５の位置に応じてコントローラ４５が出力する制御信号によって制御される開閉弁（例えばシャットオフ電磁弁）であり，パイロット回路９５における全ての電磁比例弁６０ａ，６０ｂ，６５ａ，６５ｂの上流に設けられている。
【0023】
まず，ロックスイッチ１３５がロック位置にあるとき，パイロット回路９５におけるロックバルブ１３０の上流と下流を連通する開位置（作動位置）にロックバルブ１３０を切り替える制御信号をコントローラ４５が出力し，これによりロックバルブ１３０が開位置に切り替えられパイロットポンプ８０から電磁比例弁６０ａ，６０ｂ，６５ａ，６５ｂへの圧油の供給が許可される。この場合，操作レバー５５による方向制御弁６０，６５の制御が可能になる。
【0024】
次に，ロックスイッチ１３５がロック解除位置にあるとき，パイロット回路９５におけるロックバルブ１３０の上流と下流の連通を遮断する閉位置（遮断位置）にロックバルブ１３０を切り替える制御信号をコントローラ４５が出力し，これによりロックバルブ１３０が閉位置に切り替えられパイロットポンプ８０から電磁比例弁６０a，６０ｂ，６５a，６５ｂへの圧油の供給が遮断される。この場合，操作レバー５５による方向制御弁６０，６５の制御が不可能になる。
【0025】
操作レバー５５は，操作信号を電気信号として出力する電気式の操作レバーであり，オペレータが操作レバー５５に入力する操作量や操作方向に応じた操作信号Ｌｖをコントローラ４５に出力する。コントローラ４５は，入力される操作信号Ｌｖに基づいて電磁比例弁６０ａ，６０ｂ，６５ａ，６５ｂに対する指令値（制御信号）を演算し，演算した指令値を対応する電磁比例弁６０ａ，６０ｂ，６５ａ，６５ｂに出力する。これにより電磁比例弁６０ａ，６０ｂ，６５ａ，６５ｂは操作レバー５５の操作に応じてパイロット一次圧を適宜減圧し，それにより方向制御弁６０，６５の制御圧（パイロット二次圧）を生成（出力）する。各電磁比例弁６０ａ，６０ｂ，６５ａ，６５ｂは，生成したパイロット二次圧を方向制御弁６０，６５の駆動部に作用させ，これにより方向制御弁６０，６５のスプールが動作する。メインポンプ４０から吐出された作動油は方向制御弁６０，６５のスプールによって流れを適宜制御された後に油圧シリンダ１５，１６に供給され油圧シリンダ１５，１６を適宜動作させる。
【0026】
なお，本実施形態では操作レバー５５は電気式であるが，油圧パイロット式の操作レバーに変更することも可能である。その場合の操作レバー５５の操作量を検出するセンサとしては，操作レバー５５の加速度や変位を検出可能な計測器を利用しても良い。
【0027】
メインポンプ４０に接続された油路にはメインポンプ４０の吐出圧を検出するための圧力センサ１０５が取り付けられている。圧力センサ１０５は検出信号をコントローラ４５に出力しており，コントローラ４５は当該検出信号に基づいてメインポンプ４０の吐出圧を演算する。
【0028】
パイロットポンプ８０に接続されたパイロット回路９５を構成する油路にはパイロットポンプ８０の吐出圧を検出するための圧力センサ１１０が取り付けられている。圧力センサ１１０は検出信号をコントローラ４５に出力しており，コントローラ４５は当該検出信号に基づいてパイロットポンプ８０の吐出圧を演算する。
【0029】
原動機３０（発電電動機３５及びエンジン３３）とメインポンプ４０を連結する原動機３０の出力軸には，原動機３０の回転数を検出するための回転数センサ１１５が取り付けられている。回転数センサ１１５は検出信号をコントローラ４５に出力しており，コントローラ４５は当該検出信号に基づいて原動機３０の回転数を演算する。
【0030】
電動機８５とパイロットポンプ８０を連結する電動機８５の出力軸には，電動機８５の回転数を検出するための回転数センサ１２０が取り付けられている。回転数センサ１２０は検出信号をコントローラ４５に出力しており，コントローラ４５は当該検出信号に基づいて電動機８５の回転数を演算する。
【0031】
コントローラ４５は，図２に示した各種機器（例えば，ロックスイッチ１３５，圧力センサ１０５，１１０，回転数センサ１１５，１２０，発電電動機３５，電動機８５，電磁比例弁６０ａ，６０ｂ，６５ａ，６５ｂ）が通信線を介して接続される入出力インターフェース（図示せず）と，各種演算を実行するＣＰＵ等のプロセッサ（図示せず）と，当該プロセッサによって実行され得るプログラムや各種データが記憶される記憶装置（例えば，ＲＯＭやＲＡＭ等の半導体記憶装置やＨＤＤ等の磁気記憶装置（いずれも図示せず））とを有している。コントローラ４５としては例えばマイクロコンピュータが利用可能である。
【0032】
なお，説明を簡略化するために図２ではメインポンプ４０が吐出する作動油によって駆動される油圧アクチュエータとしてアームシリンダ１５とアタッチメントシリンダ１６のみを示したが，実際には油圧アクチュエータとして２本のブームシリンダ１３，１４と，旋回モータと，左右の走行モータとが少なくとも設けられている。
【0033】
（コントローラ４５の機能的側面からの説明）
図３はコントローラ４５の構成図を示す。コントローラ４５は，操作レバー５５の操作量とロックスイッチ１３５の位置とに基づいて電動機８５の目標回転数（本実施形態では第３目標回転数２７０）を演算し，電動機８５の実際の回転数が当該目標回転数に近づくように電動機８５に対して制御信号を出力する。図３のコントローラ４５内には，コントローラ４５が実行する処理のうち電動機８５の回転数制御に係る処理を機能的側面から複数のブロックに分類してまとめた機能ブロック図を示している。図に示すようにコントローラ４５になされる処理は，方向制御弁動作数指標値演算部２００と，操作変化量演算部２９０と，第１目標回転数演算部２０５と，一定操作判定部２１５と，第２目標回転数演算部２１０と，第３目標回転数演算部２２０とに区分できる。次に各部２００，２９０，２０５，２１５，２１０，２２０の詳細について図面を用いて説明する。
図３はコントローラ４５の構成図を示す。コントローラ４５は，操作レバー５５の操作量とロックスイッチ１３５の位置とに基づいて電動機８５の目標回転数（本実施形態では第３目標回転数２７０）を演算し，電動機８５の実際の回転数が当該目標回転数に近づくように電動機８５に対して制御信号を出力する。図３のコントローラ４５内には，コントローラ４５が実行する処理のうち電動機８５の回転数制御に係る処理を機能的側面から複数のブロックに分類してまとめた機能ブロック図を示している。図に示すようにコントローラ４５になされる処理は，方向制御弁動作数指標値演算部２００と，操作変化量演算部２９０と，第１目標回転数演算部２０５と，一定操作判定部２１５と，第２目標回転数演算部２１０と，第３目標回転数演算部２２０とに区分できる。次に各部２００，２９０，２０５，２１５，２１０，２２０の詳細について図面を用いて説明する。
【0034】
（方向制御弁動作数指標値演算部２００）
図４に方向制御弁動作数指標値演算部２００の制御ブロック図を示す。
方向制御弁動作数指標値演算部２００は，オペレータが操作レバー５５に入力する操作量（本実施形態ではアーム操作量とバケット操作量（アタッチメント操作量））に基づいて，オペレータによる操作レバー５５の操作により動作している方向制御弁６０，６５の数の指標値である方向制御弁動作数指標値（以下，「動作数指標値」と略することがある）を演算する。
図４に方向制御弁動作数指標値演算部２００の制御ブロック図を示す。
方向制御弁動作数指標値演算部２００は，オペレータが操作レバー５５に入力する操作量（本実施形態ではアーム操作量とバケット操作量（アタッチメント操作量））に基づいて，オペレータによる操作レバー５５の操作により動作している方向制御弁６０，６５の数の指標値である方向制御弁動作数指標値（以下，「動作数指標値」と略することがある）を演算する。
【0035】
方向制御弁動作数指標値演算部２００は，第１動作数指標値演算部３５５と，第２動作数指標値演算部３６０とを備えている。
【0036】
第１動作数指標値演算部３５５は，オペレータのアーム操作量に基づいて，オペレータのアーム操作に関する動作数指標値を演算する。ここではアームシリンダを伸ばす方向のアーム操作量を正，アームシリンダを縮める方向のアーム操作量を負と規定する。図４に示すように，第１動作数指標値演算部３５５は，アーム操作量の大きさがゼロから最大値まで増加するにつれて動作数指標値がゼロから最大値（１とする）に向かって単調に増加するように両者の関係を規定しており，アーム操作量を入力するとそれに対応する第１動作数指標値３７０を出力する。
【0037】
第２動作数指標値演算部３６０は，オペレータのバケット操作量に基づいて，オペレータのバケット操作に関する動作数指標値を演算する。図４に示すように，第２動作数指標値演算部３６０は，バケット操作量の大きさがゼロから最大値まで増加するにつれて動作数指標値がゼロから最大値（１とする）に向かって単調に増加するように規定しており，バケット操作量を入力するとそれに対応する第２動作数指標値３７５を出力する。
【0038】
方向制御弁動作数指標値演算部２００は，第１動作数指標値３７０と第２動作数指標値３７５の合計値を動作数指標値合計値２５０として出力する。本実施形態では動作数指標値合計値２５０は０以上かつ２以下の数値となる。なお，合計される動作数指標値の数は本実施形態では２つであるが，操作レバー５５で操作可能な方向制御弁の数に応じて変化し得る。
【0039】
（操作変化量演算部２９０）
操作変化量演算部２９０は，各アクチュエータに対する操作レバー５５の操作量に基づいて操作変化量２９５を演算する。図５に操作変化量演算部２９０の制御ブロック図を示す。
操作変化量演算部２９０は，各アクチュエータに対する操作レバー５５の操作量に基づいて操作変化量２９５を演算する。図５に操作変化量演算部２９０の制御ブロック図を示す。
【0040】
操作変化量演算部２９０は，アーム操作量の現在値を入力し，当該現在値からアーム操作量の前回値（Ｚ-1）９０３を減じた値を操作レバー５５に入力したアーム操作に係る操作変化量９０５として演算する。同様に操作変化量演算部２９０は，バケット操作量の現在値を入力し，当該現在値からバケット操作量の前回値（Ｚ-1）９０８を減じた値を操作レバー５５に入力したバケット操作に係る操作変化量９１０として演算する。次に，操作変化量演算部２９０は，複数の操作変化量９０５，９１０の絶対値（ａｂｓ）９１５，９２０をそれぞれ演算し，演算した複数の絶対値９１５，９２０における最大値を操作レバー５５による操作変化量２９５として出力する。
【0041】
なお，ここで演算される操作変化量９０５，９１０は，各アクチュエータ１５，１６に係る操作量の前回値を取得した時刻から同操作量の現在値を取得した時刻までの時間Ｔにおける操作量の差分としたが，操作変化量９０５，９１０として当該差分を当該時間Ｔで除した数値を利用しても良い。すなわち所定の時間Ｔにおけるアーム操作の変化量を示す指標値であれば操作変化量９０５，９１０として適宜利用可能である。
【0042】
また，本実施形態では，操作変化量演算部２９０が出力する操作変化量を選択するために２つの操作変化量９０５，９１０を演算したが，出力する操作変化量を選択するために操作変化量演算部２９０が演算する操作変化量の個数は操作レバー５５の操作対象となるアクチュエータの数だけ存在し得る。但し，当該個数は１つでも良く，その場合には操作変化量演算部２９０が出力する操作変化量の絶対値（すなわち操作変化量の大きさ）は１つになる。
【0043】
（第１目標回転数演算部２０５）
第１目標回転数演算部２０５は，動作数指標値合計値２５０と，操作変化量２９５とに基づいて電動機８５の第１目標回転数２５５を演算する。
第１目標回転数演算部２０５は，動作数指標値合計値２５０と，操作変化量２９５とに基づいて電動機８５の第１目標回転数２５５を演算する。
【0044】
図６に第１目標回転数演算部２０５の制御ブロック図を示す。第１目標回転数演算部２０５は，第１回転数演算部４００と，操作変化量判定部４１０と，選択判定部４２０とを備えている。
【0045】
第１回転数演算部４００には，図６中のグラフに示すように，方向制御弁動作数指標値演算部２００で演算される動作数指標値合計値２５０の増加に応じて電動機８５の回転数（第１回転数Ｎ１）が最大値まで単調に増加するように，動作数指標値合計値２５０と電動機８５の第１回転数Ｎ１の関係が規定されている。第１回転数演算部４００は，方向制御弁動作数指標値演算部２００から動作数指標値合計値２５０を入力し，当該入力した動作数指標値合計値２５０と，上記の動作数指標値合計値２５０と電動機８５の第１回転数Ｎ１との関係とに基づいて第１回転数Ｎ１を演算する。
【0046】
操作変化量判定部４１０は，操作変化量演算部２９０から入力される操作変化量２９５が第１閾値α以上か否かを判定して判定値４１１を出力する。判定値４１１としては１と０があり，操作変化量２９５が第１閾値α以上のときには１（ＴＲＵＥ）が，操作変化量２９５が第１閾値α未満のときには０（ＦＡＬＳＥ）が判定値４１１として出力される。
【0047】
第１閾値αの目安について触れる。操作レバー５５の変化量が第１閾値α未満の場合には，第1回転数Ｎ１は後述する所定の回転数Ｎｃが選択されるため，後述する所定の回転数Ｎｃが選択された時に，油圧アクチュエータの応答低下が発生しない領域内に第1閾値αを設定することが好ましい。
【0048】
選択判定部４２０は，操作変化量判定部４１０が出力する判定値４１１に応じて選択部４２５の切り替え制御を行い，それにより外部に出力される第１目標回転数２５５の切り替えを行う。具体的には，選択判定部４２０は，判定値４１１が１のときには第１回転数Ｎ１を第１目標回転数２５５として出力し，判定値４１１が０のときには所定の回転数Ｎｃ（例えば，スタンバイ回転数（第３回転数）Ｎ３）を出力する。なお，回転数Ｎｃは第３回転数Ｎ３以上で第１回転数Ｎ１以下の値に設定することが可能であり，例えば後述の第２回転数Ｎ２（Ｎ３＜Ｎ２＜Ｎ１）にも設定できる。
【0049】
（一定操作判定部２１５）
一定操作判定部２１５は，操作レバー５５が操作中であって操作変化量２９５が第１閾値α以上の状態から第２閾値γ（但し，α＞γ）以下に変化したか否かを判定する部分である。ここでは操作レバー５５が操作中であって操作変化量２９５が第２閾値γ以下の状態を，操作レバー５５により操作量が概ね一定の操作が行われているという意味を込めて「一定操作」と称することがある。すなわち一定操作判定部２１５は，操作レバー５５に入力される操作が，操作変化量２９５が第１閾値α以上の状態から「一定操作」の状態に変化したか否かを判定する部分である。
一定操作判定部２１５は，操作レバー５５が操作中であって操作変化量２９５が第１閾値α以上の状態から第２閾値γ（但し，α＞γ）以下に変化したか否かを判定する部分である。ここでは操作レバー５５が操作中であって操作変化量２９５が第２閾値γ以下の状態を，操作レバー５５により操作量が概ね一定の操作が行われているという意味を込めて「一定操作」と称することがある。すなわち一定操作判定部２１５は，操作レバー５５に入力される操作が，操作変化量２９５が第１閾値α以上の状態から「一定操作」の状態に変化したか否かを判定する部分である。
【0050】
図7に一定操作判定部２１５の制御ブロック図を示す。一定操作判定部２１５は，操作変化量判定部５２０と，選択判定部５３０と，最大値選択部５５０と，判定部５１５と，選択判定部５１７とを備えている。
【0051】
操作変化量判定部５２０は，操作変化量２９５を入力し，その操作変化量２９５が第１閾値α以上の値から第２閾値γ以下の値に変化したか否かを判定し，その判定結果を判定値５４０として出力する部分である。操作変化量判定部５２０は，操作変化量２９５が第１閾値α以上の値から第２閾値γ以下の値に変化したと判定した場合には判定値５４０として１（ＴＲＵＥ）を，それ以外の場合には判定値５４０として０（ＦＡＬＳＥ）を出力する。
【0052】
第２閾値γの目安について触れる。オペレータの操作の振れやセンサ誤差等による誤判定を防止するために，第２閾値γはオペレータの操作の振れやセンサ誤差の変動を考慮した第１閾値α以下の値に第２閾値γを設定することが好ましい。
【0053】
選択判定部５３０は，操作変化量判定部５２０からの判定値５４０を入力値とし，その判定値５４０に基づいて選択部５１０の切換制御を行う。具体的には，判定値５４０が１の場合には１を選択・出力し，判定値５４０が０の時には０を選択・出力する。但し，判定値５４０が０から１に変化したとき（すなわち，操作変化量２９５が第１閾値α以上の値から第２閾値γ以下の値に変化したとき）には，車体制御系への影響（方向制御弁の駆動やコントローラ４５内のその他の演算とのタイミングずれ等）を考慮して，選択部５１０の0から１への選択切換をΔＴ秒遅らせることが好ましい（これにより電動機８５の目標回転数が変化するタイミングをΔＴ秒遅らすことができる）。このように選択された演算結果（０又は１）は判定値５１１として出力される。なお，ΔＴとしては例えば１秒未満の値を設定することができる。
【0054】
最大値選択部５５０は，アーム操作量（アームレバー操作量）の絶対値５４４と，バケット操作量（バケットレバー操作量）の絶対値５４６とを入力し，その中から最大のものを選択して最大操作量５５１として判定部５１５に出力する。
【0055】
判定部５１５は，最大操作量５５１が第３閾値β以上か否か判定し，その判定結果として操作有無判定値５１６を出力する。操作有無判定値５１６は0か１である。最大操作量５５１が第３閾値β以上の場合には操作有無判定値５１６として操作レバー５５の操作が有ることを示す１（ＴＲＵＥ）が選択判定部５１７に出力され，最大操作量５５１が第３閾値β未満の場合には操作有無判定値５１６として操作レバー５５の操作が無いことを示す０（ＦＡＬＳＥ）が選択判定部５１７に出力される。
【0056】
但し，最大操作量５５１が第３閾値β以上の値から第３閾値β未満の値に変化したとき（すなわち，操作レバー５５に対する操作入力が有る状態から実質的に無い状態に変化したとき）には，車体制御系への影響（コントローラ４５内のその他の演算とのタイミングずれ等）を考慮して，判定部５１５が操作有無判定値５１６を１から０に切り替えるタイミングをΔｔ秒遅らせることが好ましい（これにより電動機８５の目標回転数が第２回転数Ｎ２（後述）から第３回転数Ｎ３（後述）に変化するタイミングをΔｔ秒遅らすことができる）。そこで本実施形態でもそのような構成を採用している。
【0057】
第３閾値βの目安について触れる。第３閾値βは操作レバー５５に対する実質的な操作入力が有るか否かを判定するための値である。そのため第３閾値βは操作レバー５５の不感帯から方向制御弁が駆動する変化点に設定することが好ましい。
【0058】
選択判定部５１７は，判定部５１５からの操作有無判定値５１６を入力値とし，その操作有無判定値５１６に基づいて選択部５７０の切換制御を行う。具体的には，操作有無判定値５１６が１の場合には１を選択・出力し，操作有無判定値５１６が０の時には０を選択・出力する。このように選択された演算結果（０又は１）は判定値５７５として出力される。
【0059】
最後に一定操作判定部２１５は，上記のように演算した判定値５１１，５７５の論理積を演算し，その演算結果を一定操作判定値２６５として出力する。具体的には，２つの判定値５１１，５７５がともに１の場合には一定操作判定値２６５として１が出力され，２つの判定値５１１，５７５がそれ以外の値の場合には一定操作判定値２６５として０が出力される。一定操作判定値２６５として１が出力されたということは，操作レバー５５が操作中であって操作変化量２９５が第１閾値α以上の状態から第２閾値γ（但し，α＞γ）以下に変化した（操作量が急激に変化した後に操作量が実質的に一定に変化した）ということである。
【0060】
（第２目標回転数演算部２１０）
第２目標回転数演算部２１０は，第１目標回転数２５５と，一定操作判定値２６５とに基づいて第２目標回転数２６０を演算する。
第２目標回転数演算部２１０は，第１目標回転数２５５と，一定操作判定値２６５とに基づいて第２目標回転数２６０を演算する。
【0061】
図８に第２目標回転数演算部２１０の制御ブロック図を示す。第２目標回転数演算部２１０は，一定操作判定値２６５が１の場合には第２回転数Ｎ２を選択し，一定操作判定値２６５が０の場合（例えば，レバー操作量の増加時，減少時，待機時）には第１目標回転数２５５を選択し，その選択した回転数を第２目標回転数２６０として出力する。
【0062】
第２回転数Ｎ２は，一定操作判定値２６５が１の場合（すなわち，操作レバー５５の操作量が急激に変化した後に操作量が実質的に一定に変化した場合）に選択される電動機８５の回転数であり，第１目標回転数演算部２０５で演算される第１回転数Ｎ１より小さい値に設定されている。
【0063】
（第３目標回転数演算部２２０）
第３目標回転数演算部２２０は，第２目標回転数２６０と，操作有無判定値５１６と，ロックスイッチ１３５の位置とに基づいて，第３目標回転数２７０を演算する。
第３目標回転数演算部２２０は，第２目標回転数２６０と，操作有無判定値５１６と，ロックスイッチ１３５の位置とに基づいて，第３目標回転数２７０を演算する。
【0064】
図９に第３目標回転数演算部２２０の制御ブロック図を示す。
【0065】
第３目標回転数演算部２２０は，操作有無判定値５１６が１の場合（操作レバー５５の操作有りの場合）には第２目標回転数２６０を選択して選択回転数２６６として出力し，操作有無判定値５１６が０の場合（操作レバー５５の操作無しの場合）には第３回転数Ｎ３を選択して選択回転数２６６として出力する。
【0066】
第３回転数Ｎ３は操作レバー５５が非操作状態（操作レバー５５の中立状態に同じで，操作レバー５５が操作されていない状態）にある時の電動機８５（パイロットポンプ８０）のスタンバイ回転数で，非操作状態から操作レバー５５が急操作された時にも十分な応答性が確保できる回転数として設定されている。第３回転数Ｎ３は第２目標回転数演算部２１０で演算される第２回転数Ｎ２より小さい値に設定されている。
【0067】
また，第３目標回転数演算部２２０は，ロックスイッチ１３５がロック解除位置に位置する場合には選択回転数２６６を第３目標回転数２７０として選択・出力し，ロックスイッチ１３５がロック位置に位置する場合には第４回転数Ｎ４を第３目標回転数２７０として選択・出力する。
【0068】
第４回転数Ｎ４はロックスイッチ１３５がロック位置に在る時の電動機８５（パイロットポンプ８０）のスタンバイ回転数として最小の値が設定されている。第４回転数Ｎ４は第３目標回転数Ｎ３より小さい値に設定されている。
【0069】
（動作）
上記のように構成される油圧ショベルの動作について図１０を用いて説明する。図１０は本実施形態における操作レバー５５の操作量，操作変化量，ロックスイッチ位置，電動機８５の目標回転数のタイムチャートである。
上記のように構成される油圧ショベルの動作について図１０を用いて説明する。図１０は本実施形態における操作レバー５５の操作量，操作変化量，ロックスイッチ位置，電動機８５の目標回転数のタイムチャートである。
【0070】
時刻Ｔ０より前の状態では，ロックスイッチ１３５はロック位置にあり，操作レバー５５の操作量はゼロである。この場合，第３目標回転数演算部２２０は第４回転数Ｎ４（最小スタンバイ回転数）を第３目標回転数２７０として出力し，それにより電動機８５の回転数が第４回転数Ｎ４（最小スタンバイ回転数）に設定されている。
【0071】
時刻Ｔ０でロックスイッチ１３５がロック位置からロック解除位置に変更されると，第３目標回転数演算部２２０は第３目標回転数２７０として第３回転数Ｎ３（スタンバイ回転数）を出力し，電動機８５の目標回転数は最小スタンバイ回転数（第４回転数）Ｎ４からスタンバイ回転数（第３回転数）Ｎ３に増速する。
【0072】
時刻Ｔ１でオペレータが操作レバー５５にアーム操作を比較的短時間のうちに入力すると，当該アーム操作の操作変化量２９５が第１閾値α以上に達し，これにより第１目標回転数演算部２０５で演算される第１回転数Ｎ１１が第３目標回転数２７０として出力され，電動機８５の目標回転数がスタンバイ回転数（第３回転数）Ｎ３から第１回転数Ｎ１１に増速する。
【0073】
第１回転数Ｎ１１は，操作レバー５５にアーム操作は入力されているがバケット操作の入力がないときの第１回転数であり，後述する操作レバー５５にアーム操作とバケット操作が共に入力されているときの第１回転数Ｎ１２よりも小さな値になる。これは第１回転数Ｎ１１が演算されるときの動作数指標値合計値２５０は，第１回転数Ｎ１２が演算されるときの動作数指標値合計値２５０よりも小さいからである。
【0074】
時刻Ｔ２でオペレータが操作レバー５５のアーム操作量を最大の状態で保持すると（すなわちアーム操作量は第３閾値β以上），操作変化量２９５が第１閾値α以上の状態から第２閾値γ以下の状態に移行する。このとき一定操作判定部２１５（図７）の操作変化量判定部５２０が出力する判定値５４０は０から１に変化するが，選択判定部５３０が判定値５１１として１を出力する時刻は時刻Ｔ２からΔＴ秒だけ遅れるため，一定操作判定部２１５が出力する一定操作判定値２６５は時刻Ｔ２からΔＴ秒が経過するまでの間は０のまま保持される。そして，時刻Ｔ２からΔＴ秒が経過した時刻Ｔ３に達したとき，一定操作判定部２１５は一定操作判定値２６５として１を第２目標回転数演算部２１０に出力し，これにより第２目標回転数演算部２１０で演算された第２回転数Ｎ２が第３目標回転数２７０として出力される。つまり電動機８５の目標回転数は，時刻Ｔ２からΔＴ秒が経過するまでの間は第１回転数Ｎ１１に維持され，その後，時刻Ｔ３で第１回転数Ｎ１１から第２回転数Ｎ２に減速される。
【0075】
時刻Ｔ４でオペレータが操作レバー５５にバケット操作を比較的短時間のうちに入力すると，当該バケット操作の操作変化量２９５が第１閾値α以上に達し，これにより第１目標回転数演算部２０５で演算される第１回転数Ｎ１２が第３目標回転数２７０として出力され，電動機８５の目標回転数が第２回転数Ｎ２から第１回転数Ｎ１２に増速する。
【0076】
時刻Ｔ５でオペレータが操作レバー５５のバケット操作量を最大の状態で保持すると（すなわちバケット操作量は第３閾値β以上），操作変化量２９５が第１閾値α以上の状態から第２閾値γ以下の状態に移行する。このとき一定操作判定部２１５（図７）の操作変化量判定部５２０が出力する判定値５４０は０から１に変化するが，選択判定部５３０が判定値５１１として１を出力する時刻は時刻Ｔ５からΔＴ秒だけ遅れるため，一定操作判定部２１５が出力する一定操作判定値２６５は時刻Ｔ５からΔＴ秒が経過するまでの間は０のまま保持される。そして，時刻Ｔ５からΔＴ秒が経過した時刻Ｔ６に達したとき，一定操作判定部２１５は一定操作判定値２６５として１を第２目標回転数演算部２１０に出力し，これにより第２目標回転数演算部２１０で演算された第２回転数Ｎ２が第３目標回転数２７０として出力される。つまり電動機８５の目標回転数は，時刻Ｔ５からΔＴ秒が経過するまでの間は第１回転数Ｎ１２に維持され，その後，時刻Ｔ６で第１回転数Ｎ１２から第２回転数Ｎ２に減速される。
【0077】
時刻Ｔ７でオペレータがアーム操作量とバケット操作量をともに０に変更すると，アーム操作量とバケット操作量がともに第３閾値β未満の状態に移行する。このとき一定操作判定部２１５（図７）の判定部５１５が操作有無判定値５１６を１から０に変更する時刻は時刻Ｔ７からΔｔ秒だけ遅れるため，一定操作判定部２１５が出力する操作有無判定値５１６は時刻Ｔ７からΔｔ秒が経過するまでの間は１のまま保持される。そして，時刻Ｔ７からΔｔ秒が経過した時刻Ｔ８に達したとき，一定操作判定部２１５は操作有無判定値５１６として０を第３目標回転数演算部２２０に出力し，これにより第３目標回転数演算部２２０で選択された第３回転数Ｎ３が第３目標回転数２７０として出力される。つまり電動機８５の目標回転数は，時刻Ｔ７からΔｔ秒が経過するまでの間は第２回転数Ｎ２に維持され，その後，時刻Ｔ８で第２回転数Ｎ２からスタンバイ回転数（第３回転数）Ｎ３に減速される。
【0078】
時刻Ｔ９でロックスイッチ１３５がロック解除位置からロック位置に操作されると，第３目標回転数演算部２２０は第３目標回転数２７０として第４回転数Ｎ４（最小スタンバイ回転数）を出力し，電動機８５の目標回転数はスタンバイ回転数（第３回転数）Ｎ３から最小スタンバイ回転数（第４回転数）Ｎ４に減速する。
【0079】
（効果）
上記のように構成される本実施形態の油圧ショベルの効果について図１０と図１１を参照しながら説明する。図１１は，操作レバーが操作されている間の電動機（パイロット油圧ポンプ用電動モータ）の回転数を一定に保持する特許文献１（特開２００８－２１４９７０号公報）の技術の図１０相当のタイムチャートである。図１０に示した本実施形態のタイムチャートと比較し易いように，図１１では操作レバーが操作されている間の電動機の目標回転数は第１回転数Ｎ１２に保持されるものとした。
上記のように構成される本実施形態の油圧ショベルの効果について図１０と図１１を参照しながら説明する。図１１は，操作レバーが操作されている間の電動機（パイロット油圧ポンプ用電動モータ）の回転数を一定に保持する特許文献１（特開２００８－２１４９７０号公報）の技術の図１０相当のタイムチャートである。図１０に示した本実施形態のタイムチャートと比較し易いように，図１１では操作レバーが操作されている間の電動機の目標回転数は第１回転数Ｎ１２に保持されるものとした。
【0080】
（１）本実施形態のコントローラ４５は，操作レバー５５の操作変化量２９５が第１閾値α以上のとき（時刻Ｔ１），電動機８５の目標回転数２７０を第１回転数Ｎ１１に設定することで電動機８５を増速し，その後，操作レバー５５が操作中であって操作レバーの操作変化量２９５が第１閾値αより小さい第２閾値γ以下のとき（時刻Ｔ３から時刻Ｔ４），電動機８５の目標回転数２７０を第１回転数Ｎ１１より小さい第２回転数Ｎ２に設定することで電動機８５を減速している。図１１に示した例では時刻Ｔ１０から時刻Ｔ４までの間，電動機の回転数は第１回転数Ｎ１２に保持されるが，本実施形態は図１０に示すように操作レバー５５の操作変化量２９５の減少に応じて時刻Ｔ３にて電動機８５の回転数を第２回転数Ｎ２まで減少しているため，図１１の例に比較して操作レバー５５操作中の電動機８５によるエネルギー消費を抑えることができる。
【0081】
すなわち，本実施形態によれば，操作レバー５５の操作変化量２９５に基づいて電動機８５の目標回転数を制御することでパイロット流量を低減でき，それにより省エネルギー化を図ることができる。なお，言うまでもないが，本実施形態は図１０に示すように時刻Ｔ４でバケット操作を入力した後に時刻Ｔ６で目標回転数２７０を再び第２回転数Ｎ２に設定する場面においても上記と同様の効果を得ることができる。
【0082】
（２）コントローラ４５は，第１目標回転数演算部２０５において，方向制御弁の動作数指標値合計値２５０の増加に応じて第１回転数Ｎ１が増加するように第１回転数Ｎ１を演算している。すなわち，本実施形態の第１回転数Ｎ１は，操作レバー５５の操作に応じて作動される方向制御弁６０，６５（油圧アクチュエータ１５，１６）の数の増加に応じて増加される。具体的には２つの方向制御弁６０，６５のいずれか一方が作動している場合には第１回転数Ｎ１１が演算され，２つの方向制御弁６０，６５の両方が作動している場合には第１回転数Ｎ１２（Ｎ１２＞Ｎ１１）が演算される。
【0083】
作業機械においてパイロット一次圧を維持するためのパイロット流量は，操作レバーの操作に応じて作動する方向制御弁の総数（油圧アクチュエータを駆動させるために作動する方向制御弁の総数）に依存する。そこで本実施形態のように第１回転数Ｎ１を演算すると，作動される方向制御弁６０，６５の数が少ないときのパイロット流量を抑制でき，電動機８５で消費されるエネルギーを抑制できる。
【0084】
なお，本実施形態は掘削作業をはじめとして様々な作業で効果を発揮する。例えば，均し作業では，主にブーム，アーム，バケットが単独で又は複合的に操作されるが，操作レバー５５により操作している油圧アクチュエータの数に応じて電動機８５の目標回転数となる第１回転数Ｎ１が変化するので無駄なエネルギー消費が抑制できる。
【0085】
（３）コントローラ４５は，操作レバー５５の操作変化量２９５が第１閾値α以上のときに電動機８５の目標回転数２７０を第１回転数Ｎ１１，Ｎ１２に設定したら，操作レバー５５の操作変化量の大小に関わらず電動機８５の目標回転数２７０を第１回転数Ｎ１１，Ｎ１２に所定時間ΔＴ維持することとした。これにより電動機８５の目標回転数２７０が頻繁に変化することを防止できたり，また，電動機８５の目標回転数２７０を変更するタイミングを例えばコントローラ４５で行われるその他の制御のタイミングに合わせることができたりするので車体制御を安定させることができる。
【0086】
（４）コントローラ４５は，操作レバー５５が非操作中のとき（最大操作量が第３閾値β未満のとき），電動機８５の目標回転数２７０を第１回転数Ｎ１（Ｎ１１，Ｎ１２）より小さいスタンバイ回転数（第３回転数）Ｎ３に設定することとした。図１１の例では操作レバーが非操作の状態では電動機の回転数はゼロに保持されているので，時刻Ｔ１でアーム操作を入力すると電動機の回転数に応答性遅れが生じ，時刻Ｔ１０で電動機の回転数が第１回転数Ｎ１２に達する。これに対して本実施形態では操作レバー５５が非操作の状態でも電動機８５の回転数がスタンバイ回転数Ｎ３に保持されているため，時刻Ｔ１で急なアーム操作が入力されても電動機８５の回転数を遅滞なく目標の第１回転数Ｎ１１まで増速することができる。
【0087】
（５）上記（４）において，コントローラ４５は，ロックスイッチ１３５がロック位置に切り替えられているとき，電動機８５の目標回転数２７０をスタンバイ回転数（第３回転数）Ｎ３よりも小さい最小スタンバイ回転数（第４回転数）Ｎ４に設定することとした。これによりロックスイッチ１３５がロック位置にあり操作レバー５５による油圧アクチュエータの操作が不可能な場合に電動機８５で消費されるエネルギーを抑制できる。
【0088】
＜変形例＞
図１２はコントローラ４５の変形例の構成図を示す。図示したコントローラ４５でなされる処理は，図３で符号４５Ａを付した点線の四角内に含まれる演算部２００，２９０，２０５，２１５，２１０，２２０に加えて，第４目標回転数演算部２２５と，第５目標回転数演算部２３５とに区分される。ここでは既に説明した図３内の各演算部２００，２９０，２０５，２１５，２１０，２２０の説明は省略し，新たに加わる２つの演算部２２５，２３５の詳細について図面を用いて説明する。
図１２はコントローラ４５の変形例の構成図を示す。図示したコントローラ４５でなされる処理は，図３で符号４５Ａを付した点線の四角内に含まれる演算部２００，２９０，２０５，２１５，２１０，２２０に加えて，第４目標回転数演算部２２５と，第５目標回転数演算部２３５とに区分される。ここでは既に説明した図３内の各演算部２００，２９０，２０５，２１５，２１０，２２０の説明は省略し，新たに加わる２つの演算部２２５，２３５の詳細について図面を用いて説明する。
【0089】
（第４目標回転数演算部２２５）
第４目標回転数演算部２２５は，第３目標回転数演算部２２０で演算された第３目標回転数２７０と，圧力センサ１１０を利用して検出されたパイロットポンプ８０の吐出圧（パイロット一次圧）とに基づいて，第４目標回転数２７５を演算する。
第４目標回転数演算部２２５は，第３目標回転数演算部２２０で演算された第３目標回転数２７０と，圧力センサ１１０を利用して検出されたパイロットポンプ８０の吐出圧（パイロット一次圧）とに基づいて，第４目標回転数２７５を演算する。
【0090】
図１３に第４目標回転数演算部２２５の制御ブロック図を示す。第４目標回転数演算部２２５が備える演算部６５０には，パイロット一次圧に対する電動機補正回転数が規定されており，圧力センサ１１０の検出信号から演算されるパイロット一次圧に基づいて電動機補正回転数６５５を演算する。図１３における演算部６５０内のグラフに示すように，電動機補正回転数６５５はパイロット一次圧の減少に応じて増加するように設定されている。パイロット一次圧に基づいて演算部６５０で演算された電動機補正回転数６５５は第３目標回転数２７０に加算され，その加算後の回転数は第４目標回転数２７５として出力される。
【0091】
パイロットポンプ８０の吐出圧（パイロット一次圧）は外乱により減少することがある。この「外乱」としては，例えば，温度変化による作動油の粘性変化の発生，システムの故障，油圧アクチュエータ数が当初の数よりも増えたとき（例えば２以上の油圧シリンダが必要なアタッチメントへの交換）などがある。しかし，本実施形態のようにパイロット一次圧の減少に応じて電動機８５の目標回転数を増加する補正を加えれば，低下したパイロット一次圧を補償することができる。
【0092】
（第５目標回転数演算部２３５）
第５目標回転数演算部２３５は，第４目標回転数演算部２２５で演算された第４目標回転数２７５と，回転数センサ１１５を利用して検出された原動機３０の回転数（原動機回転数）とに基づいて，第５目標回転数２８０を演算する。
第５目標回転数演算部２３５は，第４目標回転数演算部２２５で演算された第４目標回転数２７５と，回転数センサ１１５を利用して検出された原動機３０の回転数（原動機回転数）とに基づいて，第５目標回転数２８０を演算する。
【0093】
図１４に第５目標回転数演算部２３５の制御ブロック図を示す。第５目標回転数演算部２３５が備える演算部７００には，原動機回転数に対する電動機８５の回転数の制限値（電動機回転数制限値）が規定されており，回転数センサ１１５の検出信号から演算される原動機回転数に基づいて電動機回転数制限値７０５を演算する。図１４における演算部７００内のグラフに示すように，電動機回転数制限値７０５は原動機回転数の増加に応じて，最大値に至るまで単調に増加するように設定されている。原動機回転数に基づいて演算部７００で演算された電動機回転数制限値７０５は第４目標回転数２７５と大小が比較され，小さい方が第５目標回転数２８０として出力される。すなわち第４目標回転数２７５が電動機回転数制限値７０５を超える場合には，電動機８５の目標回転数は電動機回転数制限値７０５に設定される。つまり電動機回転数制限値７０５は電動機８５の目標回転数の上限値である。
【0094】
このように電動機８５の回転数に制限をかけると，例えば電動機の回転数に全く制限をかけていなかった特許文献１の技術よりも電動機８５で消費されるエネルギーを低減できる。
【0095】
なお，図１２に示した変形例では，第４目標回転数演算部２２５と第５目標回転数演算部２３５の双方をコントローラ４５に備えたが，いずれか一方を設けるだけでも良い。
【0096】
＜その他＞
上記の実施形態では，操作レバー５５の操作量から方向制御弁６０，６５の動作数指標値合計値２５０を演算したが，方向制御弁６０，６５の変位センサを利用して動作数指標値合計値２５０を演算してもよい。
上記の実施形態では，操作レバー５５の操作量から方向制御弁６０，６５の動作数指標値合計値２５０を演算したが，方向制御弁６０，６５の変位センサを利用して動作数指標値合計値２５０を演算してもよい。
【0097】
また，上記では油圧ショベルを例に挙げて説明したが，電動機で駆動されるパイロットポンプを備える作業機械であればホイールローダやクレーン，道路機械などにも本発明は適用可能である。
【0098】
なお，本発明は，上記した実施形態に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲内の様々な変形例が含まれる。例えば，本発明は，上記の実施形態で説明した全ての構成を備えるものに限定されず，その構成の一部を削除したものも含まれる。また，ある実施の形態に係る構成の一部を，他の実施の形態に係る構成に追加又は置換することが可能である。
【0099】
また，上記のコントローラ４５に係る各構成や当該各構成の機能及び実行処理等は，それらの一部又は全部をハードウェア（例えば各機能を実行するロジックを集積回路で設計する等）で実現しても良い。また，上記のコントローラ４５に係る構成は，演算処理装置（例えばＣＰＵ）によって読み出し・実行されることで当該コントローラ４５の構成に係る各機能が実現されるプログラム（ソフトウェア）としてもよい。当該プログラムに係る情報は，例えば，半導体メモリ（フラッシュメモリ，ＳＳＤ等），磁気記憶装置（ハードディスクドライブ等）及び記録媒体（磁気ディスク，光ディスク等）等に記憶することができる。
【0100】
また，上記の各実施形態の説明では，制御線や情報線は，当該実施形態の説明に必要であると解されるものを示したが，必ずしも製品に係る全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えて良い。
【符号の説明】
【0101】
１，２…履体，３…走行体，４…旋回体，５…ブーム，６…アーム，７…アタッチメント，８…運転室，９…機械室，１０…カウンタウエイト，１１，１２…走行モータ（油圧モータ），１２…走行モータ（油圧モータ），１３…ブームシリンダ（油圧シリンダ），１３…ブームシリンダ，１４…ブームシリンダ（油圧シリンダ），１５…アームシリンダ（油圧シリンダ），１６…アタッチメントシリンダ（油圧シリンダ），２０…作業装置，３０…原動機，３３…エンジン，３５…発電電動機，４０…油圧ポンプ，４０…メインポンプ，４５…コントローラ，５０…ポンプレギュレータ，５５…操作レバー（操作装置），６０…方向制御弁，６０ａ…電磁比例弁，６０ｂ…電磁比例弁，６３…作動油タンク，６５…方向制御弁，６５ａ…電磁比例弁，６５ｂ…電磁比例弁，８０…パイロットポンプ，８５…電動機，９０…パイロットリリーフ弁，９５…パイロット回路，１００…蓄電池（バッテリ），１０５…圧力センサ，１１０…圧力センサ，１１５…回転数センサ，１２０…回転数センサ，１３０…ロックバルブ，１３５…ロックスイッチ，２００…方向制御弁動作数指標値演算部，２０５…第１目標回転数演算部，２１０…第２目標回転数演算部，２１５…一定操作判定部，２２０…第３目標回転数演算部，２２５…第４目標回転数演算部，２３５…第５目標回転数演算部，２５０…動作数指標値合計値，２５５…第１目標回転数，２６０…第２目標回転数，２６５…一定操作判定値，２６６…選択回転数，２７０…第３目標回転数，２７５…第４目標回転数，２８０…第５目標回転数，２９０…操作変化量演算部，２９５…操作変化量，３５５…第１動作数指標値演算部，３６０…第２動作数指標値演算部，３７０…第１動作数指標値，３７５…第２動作数指標値，４００…第１回転数演算部，４１０…操作変化量判定部，４１１…判定値，４２０…選択判定部，４２５…選択部，５１０…選択部，５１１…判定値，５１５…判定部，５１６…操作有無判定値，５１７…選択判定部，５２０…操作変化量判定部，５３０…選択判定部，５４０…判定値，５４４…絶対値，５４６…絶対値，５５０…最大値選択部，５５１…最大操作量，５７０…選択部，５７５…判定値，６５０…演算部，６５５…電動機補正回転数，７００…演算部，７０５…電動機回転数制限値，９０３…前回値，９０５…操作変化量，９０８…前回値，９１０…操作変化量，９１５…絶対値（ａｂｓ），９２０…絶対値（ａｂｓ）
【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】