特開 2023-151455 建設機械

(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】P2023151455

(43)【公開日】2023-10-16

(54)【発明の名称】建設機械

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/22 20060101AFI20231005BHJP

   F15B 11/17 20060101ALI20231005BHJP

   F15B 11/02 20060101ALI20231005BHJP

【ＦＩ】

E02F9/22 L

F15B11/17

F15B11/02 M

E02F9/22 R

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022061064

(22)【出願日】2022-03-31

(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】高橋 宏政

(72)【発明者】

【氏名】平工 賢二

(72)【発明者】

【氏名】小鮒 周平

【テーマコード（参考）】

2D003

3H089

【Ｆターム（参考）】

2D003AA01

2D003AB02

2D003AB03

2D003AB04

2D003AB05

2D003BA01

2D003BB02

2D003BB12

2D003CA02

2D003CA10

2D003DA02

2D003DA04

2D003DB02

2D003DB08

2D003DC06

2D003FA02

3H089AA72

3H089BB15

3H089CC01

3H089CC08

3H089CC11

3H089DA03

3H089DA06

3H089DA13

3H089DA14

3H089DB03

3H089DB33

3H089DB45

3H089DB46

3H089DB48

3H089DB49

3H089DB54

3H089EE04

3H089EE22

3H089EE36

3H089FF09

3H089GG02

3H089JJ02

(57)【要約】

【課題】複数の油圧アクチュエータを同時に駆動する複合動作において、各油圧アクチュエータの要求流量の変化に追従させて各油圧アクチュエータの割当流量を変化させるとともに、同時に駆動する油圧アクチュエータの数が変化するタイミングで、駆動を継続する方の油圧アクチュエータの速度変動を抑制することより、オペレータの操作性を向上させることが可能な建設機械を提供する。
【解決手段】コントローラ２７は、同時に駆動する２つ以上の油圧アクチュエータの要求流量Ｆｉｎのうち最大要求流量および最小要求流量を選択し、前記最大要求流量に対する前記最小要求流量の比率を要求比率ｒとして算出し、要求比率ｒと、要求比率ｒが小さくなるにしたがって大きくなる係数ｋとに基づいて、割当流量Ｆｏｕｔを算出して複数の油圧ポンプＰ１～Ｐ４を制御する。
【選択図】 図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の油圧ポンプと、
複数の油圧アクチュエータと、
前記複数の油圧アクチュエータの動作を指示する操作レバーとを備え、さらに、
前記操作レバーの操作量に基づいて前記複数の油圧アクチュエータの要求流量を算出し、前記操作レバーによって前記複数の油圧アクチュエータのうち２つ以上の油圧アクチュエータの動作を指示された場合に、前記２つ以上の油圧アクチュエータの要求可能最大流量に対する要求流量の比率を維持しつつ前記２つ以上の油圧アクチュエータに供給可能な最大流量を比率維持最大流量とし、前記比率維持最大流量から割当流量を算出し、前記割当流量が前記複数の油圧ポンプから前記２つ以上の油圧アクチュエータに供給されるように前記複数の油圧ポンプを制御するコントローラとを備えた建設機械において、
前記コントローラは、
前記２つ以上の油圧アクチュエータの要求流量のうち最大要求流量および最小要求流量を選択し、
前記最大要求流量に対する前記最小要求流量の比率を要求比率として算出し、
前記要求比率と、前記要求比率が小さくなるにしたがって大きくなる係数とに基づいて、前記割当流量を算出して前記複数の油圧ポンプを制御する
ことを特徴とする建設機械。

【請求項2】

請求項１に記載の建設機械において、
前記コントローラは、前記係数を、前記２つ以上の油圧アクチュエータの要求可能最大流量に対する要求流量の比率であるスケーリング係数として算出し、前記比率維持最大流量に修正後の前記スケーリング係数を掛けて算出された割当流量が前記２つ以上の油圧アクチュエータの要求流量を上回る場合は、前記割当流量を前記要求流量以下に制限する
ことを特徴とする建設機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、油圧ショベル等の建設機械に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、環境意識の高まりから建設機械の省エネルギー化が求められている。特に建設機械を駆動するための油圧システムの省エネルギー化は重要視されており、例えば、旋回モータの制動動力を回収し再利用するハイブリッドシステムなどの様々な油圧システムが提案されている。

【0003】

また、油圧システムのコントロールバルブ等で発生する絞り圧損に配慮したものとして、例えば特許文献１に記載の技術がある。これは、複数の油圧ポンプと複数の油圧アクチュエータとをコントロールバルブではなく流路の連通又は遮断を行う電磁切換弁を介して閉回路接続し、操作装置で生成された油圧アクチュエータへの操作信号に基づいて複数の油圧ポンプと複数の油圧アクチュエータの電磁切換弁による接続を設定するとともに油圧ポンプの吐出流量を変化させることによって各油圧アクチュエータの速度を制御するものである。

【0004】

また、特許文献１に記載の技術では、複数の油圧アクチュエータを同時に駆動する複合動作において、各油圧アクチュエータの割当流量の配分を各油圧アクチュエータの要求流量の比率と一致させる処理と、各油圧アクチュエータの要求流量の変化に追従させて各油圧アクチュエータの割当流量を変化させる処理（スケーリング処理）とを行うことにより、オペレータの操作性の向上を図っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１８－１４５９８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、スケーリング処理の影響により、１つの油圧アクチュエータのみを駆動する単独動作から２つの油圧アクチュエータを同時に駆動する２複合動作に移行する場合など、同時に駆動するアクチュエータの数が変化するタイミングで、駆動を継続する方の油圧アクチュエータの速度が急変動する場合があり、オペレータの操作性が低下してしまうという課題がある。

【0007】

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、複数の油圧アクチュエータを同時に駆動する複合動作において、各油圧アクチュエータの要求流量の変化に追従させて各油圧アクチュエータの割当流量を変化させるとともに、同時に駆動する油圧アクチュエータの数が変化するタイミングで、駆動を継続する方の油圧アクチュエータの速度変動を抑制することより、オペレータの操作性を向上させることが可能な建設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】

上記目的を達成するために、本発明は、複数の油圧ポンプと、複数の油圧アクチュエータと、前記複数の油圧アクチュエータの動作を指示する操作レバーとを備え、さらに、前記操作レバーの操作量に基づいて前記複数の油圧アクチュエータの要求流量を算出し、前記操作レバーによって前記複数の油圧アクチュエータのうち２つ以上の油圧アクチュエータの動作を指示された場合に、前記２つ以上の油圧アクチュエータの要求可能最大流量に対する要求流量の比率を維持しつつ前記２つ以上の油圧アクチュエータに供給可能な最大流量を比率維持最大流量とし、前記比率維持最大流量から割当流量を算出し、前記割当流量が前記複数の油圧ポンプから前記２つ以上の油圧アクチュエータに供給されるように前記複数の油圧ポンプを制御するコントローラとを備えた建設機械において、前記コントローラは、前記２つ以上の油圧アクチュエータの要求流量のうち最大要求流量および最小要求流量を選択し、前記最大要求流量に対する前記最小要求流量の比率を要求比率として算出し、前記要求比率と、前記要求比率が小さくなるにしたがって大きくなる係数とに基づいて、前記割当流量を算出して前記複数の油圧ポンプを制御するものとする。

【0009】

以上のように構成した本発明によれば、比率維持最大流量に係数を掛けて割当流量を算出することにより、複数の油圧アクチュエータを同時に駆動する複合動作において、各油圧アクチュエータの要求流量の変化に追従させて各油圧アクチュエータの割当流量を変化させることができる。さらに、要求比率が小さくなるに従って係数が大きくなるように係数を修正することにより、要求比率が０に近いとき（複合動作の開始直後または終了直前）にスケーリングの効果が小さくなるため、同時に駆動する油圧アクチュエータの数が変化するタイミングで、駆動を継続する方の油圧アクチュエータの速度変動を抑制することができる。これにより、オペレータの操作性を向上させることが可能となる。

【発明の効果】

【0010】

本発明に係る建設機械によれば、複数の油圧アクチュエータを同時に駆動する複合動作において、各油圧アクチュエータの要求流量の変化に追従させて各油圧アクチュエータの割当流量を変化させるとともに、同時に駆動する油圧アクチュエータの数が変化するタイミングで、駆動を継続する方の油圧アクチュエータの速度変動を抑制することより、オペレータの操作性を向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施形態における油圧ショベルの外観を示す図である。

【図2】本発明の実施形態における油圧システムの油圧回路を示す図である。

【図3】本発明の実施形態における操作レバーの操作量と油圧アクチュエータの要求流量との関係を示す図である。

【図4】従来技術におけるコントローラの割当流量演算処理を示すフローチャートである。

【図5】従来技術におけるコントローラによって算出された割当流量の一例を示す図である。

【図6】従来技術においてブームの単独動作からブームとアームの２複合動作に移行した場合の割当流量の変化を示す図である。

【図7】本発明の実施形態におけるコントローラの割当流量演算処理を示すフローチャートである。

【図8】本発明の実施形態におけるスケーリング係数と要求比率と修正スケーリング係数との関係を示す図である。

【図9】本発明の実施形態においてブームの単独動作からブームとアームの２複合動作に移行した場合の割当流量の変化を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施形態に係る建設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。

【0013】

図１は、本実施形態における油圧ショベルの外観を示す図である。図１において、油圧ショベルは、フロント装置１Ａと、上部旋回体１Ｂと、下部走行体１Ｃとを備える。フロント装置１Ａは、ブーム１、アーム２、およびバケット３を有する。また、油圧ショベルは、ブーム１を動作させるためのブームシリンダ４、アーム２を動作させるためのアームシリンダ５、バケット３を動作させるためのバケットシリンダ６、上部旋回体１Ｂを旋回させるための旋回モータ７、および下部走行体１Ｃを走行させるための左右の走行モータ８Ａ，８Ｂを備える。

【0014】

図２は、図１に示す油圧ショベルに搭載された油圧システムの油圧回路を示す図である。図２において、油圧システムは、複数の閉回路ポンプＰ１～Ｐ４と、チャージポンプ２１と、複数の閉回路ポンプＰ１～Ｐ４に閉回路接続された複数の油圧アクチュエータＡ１～Ａ４と、複数の閉回路ポンプＰ１～Ｐ４と複数の油圧アクチュエータＡ１～Ａ４との間にそれぞれ配置され、複数の閉回路ポンプＰ１～Ｐ４と複数の油圧アクチュエータＡ１～Ａ４との間のそれぞれの閉回路の遮断および連通を切り換える複数の切換弁Ｖ１１～Ｖ１４，Ｖ２１～Ｖ２４，Ｖ３１～Ｖ３４，Ｖ４１～Ｖ４４と、複数の油圧アクチュエータＡ１～Ａ４の動作を指示する複数の操作レバーＬ１，Ｌ２と、コントローラ２７とを備えている。

【0015】

閉回路ポンプＰ１～Ｐ４は、２つの吐出ポートを有する両傾転可変容量ポンプであり、図示しない原動機としてのエンジンまたは電動モータにより駆動される。。閉回路ポンプＰ１～Ｐ４は、ポンプ容量を調整するためのレギュレータＲ１～Ｒ４を有し、ポンプ容量を調整することで吐出流量が制御される。説明の簡易化のため、閉回路ポンプＰ１～Ｐ４の最大吐出流量はすべて等しいものとする。

【0016】

閉回路ポンプＰ１は、切換弁Ｖ１１～Ｖ１４を介して油圧アクチュエータＡ１～Ａ４の一方のポートから圧油を吸い込み他方のポートに吐出するよう接続され、油圧アクチュエータＡ１～Ａ４のそれぞれと閉回路を構成している。閉回路ポンプＰ２は、切換弁Ｖ２１～Ｖ２４を介して油圧アクチュエータＡ１～Ａ４の一方のポートから圧油を吸い込み他方のポートに吐出するよう接続され、油圧アクチュエータＡ１～Ａ４のそれぞれと閉回路を構成している。閉回路ポンプＰ３は、切換弁Ｖ３１～Ｖ３４を介して油圧アクチュエータＡ１～Ａ４の一方のポートから油を吸い込み他方のポートに吐出するよう接続され、油圧アクチュエータＡ１～Ａ４のそれぞれと閉回路を構成している。閉回路ポンプＰ４は、切換弁Ｖ４１～Ｖ４４を介して油圧アクチュエータＡ１～Ａ４の一方のポートから油を吸い込み他方のポートに吐出するよう接続され、油圧アクチュエータＡ１～Ａ４のそれぞれと閉回路を構成している。

【0017】

レギュレータＲ１～Ｒ４および切換弁Ｖ１１～Ｖ１４，Ｖ２１～Ｖ２４，Ｖ３１～Ｖ３４，Ｖ４１～Ｖ４４はコントローラ２７に電気的に接続されており、コントローラ２７からの指令信号により動作し、閉回路の遮断および連通の切り換え、ならびにポンプ容量の調整を行う。

【0018】

油圧アクチュエータＡ１は例えばブームシリンダ４であり、油圧アクチュエータＡ２は例えばアームシリンダ５であり、油圧アクチュエータＡ３は例えばバケットシリンダ６であり、油圧アクチュエータＡ４は例えば旋回モータ７である。なお、左右の走行モータ８Ａ，８Ｂについては図示を省略している。

【0019】

チャージポンプ２１は片傾転固定容量ポンプであり、図示しないエンジンまたは電動モータにより駆動される。チャージポンプ２１はタンク２２から油を吸い込み、メイクアップ弁２３ａ～２３ｈを介して各閉回路に油を補充する。フラッシング弁２４ａ～２４ｄは閉回路の余剰油（例えば油圧シリンダ４～６のキャップ室とロッド室の受圧面積差によって生じる閉回路の余剰油）を、チャージリリーフ弁２６を介してタンク２２に排出する。メインリリーフ弁２５ａ～２５ｈは各閉回路の最大圧力を設定し、チャージリリーフ弁２６はチャージポンプ２１の最大吐出圧力を設定する。

【0020】

操作レバーＬ１，Ｌ２は、油圧アクチュエータ４～７の動作を指示する操作操作値であり、油圧ショベルのキャブ９（図１に示す）内に設置される。操作レバーＬ１，Ｌ２はコントローラ２７に電気的に接続されており、操作レバーＬ１，Ｌ２からコントローラ２７に操作信号（レバー操作量）が入力される。なお、左右の走行モータ８Ａ，８Ｂの操作装置については図示を省略している。

【0021】

コントローラ２７は、操作レバーＬ１，Ｌ２の操作信号（レバー操作量）や図示しない圧力センサの信号などに基づき、閉回路ポンプＰ１～Ｐ４の吐出流量指令、および切換弁Ｖ１１～Ｖ４４の開弁指令を出力する。切換弁Ｖ１１～Ｖ４４は待機状態において閉回路を遮断し、開弁指令に応じて閉回路を連通させる。また、コントローラ２７は、操作レバーＬ１，Ｌ２の操作信号に応じて油圧アクチュエータ４～７の各要求流量を算出し、各要求流量およびポンプ台数などの油圧回路の情報から油圧アクチュエータ４～７の各割当流量を算出する。

【0022】

図３は、操作レバーＬ１，Ｌ２の操作量と油圧アクチュエータ４～７の要求流量との関係を示す図である。図３では、レバー操作量をフルレバー操作時のレバー操作量に対する比率で表し、油圧アクチュエータ４～７の要求流量を１台の閉回路ポンプの最大吐出流量に対する比率で表している。

【0023】

テーブル３１ａは、ブーム１に対応するレバー操作量とブームシリンダ４の要求流量との関係を示す。テーブル３１ｂは、アーム２に対応するレバー操作量とアームシリンダ５の要求流量との関係を示す。テーブル３１ｃは、バケット３に対応するレバー操作量とバケットシリンダ６の要求流量との関係を示す。テーブル３１ｄは、上部旋回体１Ｂに対応するレバー操作量と旋回モータ７の要求流量との関係を示す。テーブル３１ａ～３１ｄは、コントローラ２７に記憶されており、操作レバーＬ１，Ｌ２から入力されるレバー操作量に応じて油圧アクチュエータ４～７の要求流量を算出する際に用いられる。

【0024】

図３に示す例では、操作レバーＬ１，Ｌ２の操作量が０％の場合（すなわち、操作レバーＬ１，Ｌ２が操作されていない場合）は油圧アクチュエータ４～７の要求流量は０であり、操作レバーＬ１，Ｌ２の操作量が０％から大きくなるに従って要求流量も大きくなり、操作レバーＬ１，Ｌ２の操作量が１００％に達すると要求流量は４になる。すなわち、油圧アクチュエータ４～７はいずれも、レバー操作量が１００％のときにポンプ４台分の流量を要求する。

【0025】

図４は、従来技術におけるコントローラ２７の割当流量演算処理を示すフローチャートである。

【0026】

コントローラ２７は、まず、同時に駆動する２つ以上の油圧アクチュエータの要求流量Ｆｉｎと要求可能領域Ｄ１からスケーリング係数ｋを算出する（ステップＳ１１）。要求可能領域Ｄ１とは、同時に駆動する２つ以上の油圧アクチュエータが要求することが可能な流量の領域である（図５に示す）。

【0027】

ステップＳ１１に続き、要求流量Ｆｉｎと割当可能領域Ｄ２から比率維持最大流量Ｆｍａｘを算出する（ステップＳ１２）。割当可能領域Ｄ２とは、同時に駆動する２つ以上の油圧アクチュエータに対して実際に割り当てることが可能な流量の領域である（図５に示す）。比率維持最大流量Ｆｍａｘとは、同時に駆動する２つ以上の油圧アクチュエータに対して各油圧アクチュエータの要求流量の比率を維持しつつ割り当てることが可能な最大流量である（図５に示す）。

【0028】

ステップＳ１２に続き、比率維持最大流量Ｆｍａｘにスケーリング係数ｋを掛けて割当流量Ｆｏｕｔを算出し（ステップＳ１３）、当該フローを終了する。

【0029】

図５は、図４のフローに従って算出された割当流量Ｆｏｕｔの一例を示す図である。図５において、グラフ５１の横軸はブームシリンダ４の要求流量および割当流量であり、縦軸はアームシリンダ５の要求流量および割当流量である。本例ではブームシリンダ４およびアームシリンダ５に接続可能な閉回路ポンプＰ１～Ｐ４の数が４であるため、油圧アクチュエータ４，５が要求可能な流量の領域（要求可能領域Ｄ１）は図中破線で囲まれた正方形の領域となり、油圧アクチュエータ４，５に割当可能な流量の領域を示す割当可能領域Ｄ２は図中太線で囲まれた階段状の領域となる。

【0030】

図５において、ブーム１のレバー操作量が８０％でアーム２のレバー操作量が６０％の２複合動作が行われているとすると、要求流量Ｆｉｎは図３のテーブル３１ａ，３１ｂに従って（３．２，２．４）と算出される。要求流量Ｆｉｎと原点（０．０，０．０）とを通る直線と要求可能領域Ｄ１の境界線との交点（４．０，３．０）が要求可能最大流量ＦＲｍａｘとして算出され、スケーリング係数ｋはＦｉｎ／ＦＲｍａｘ＝３．２／４．０（または２．４／３．０）＝０．８と算出される（ステップＳ１１）。上記直線と割当可能領域Ｄ２の境界線との交点（２．０，１．５）が比率維持最大流量Ｆｍａｘとして算出される（ステップＳ１２）。割当流量Ｆｏｕｔは、ｋ×Ｆｍａｘ＝０．８×（２．０，１．５）＝（１．６，１．２）と算出される（ステップＳ１３）。この結果、ブームシリンダ４はポンプ１．６台分の流量で駆動され、アームシリンダ５はポンプ１．２台分の流量で駆動される。このように従来技術では、複数の油圧アクチュエータを同時に駆動する複合動作において、各油圧アクチュエータの割当流量の配分を各油圧アクチュエータの要求流量の比率と一致させる処理と、各油圧アクチュエータの要求流量の変化に追従させて各油圧アクチュエータの割当流量を変化させる処理（スケーリング処理）とを行うことにより、オペレータの操作性の向上を図っている。

【0031】

ここで、従来技術の課題を図６を用いて説明する。図６は、従来技術においてブーム１の単独動作からブーム１とアーム２の２複合動作に移行した場合の割当流量Ｆｏｕｔの変化を示す図である。図６において、左側のグラフ６１は、ブーム１を単独で操作しているとき（時刻ｔ１）の状態であり、右側のグラフ６２は、ブーム１の操作を継続しつつアーム２の操作を開始した直後（時刻ｔ２）の状態である。

【0032】

時刻ｔ１において、ブームシリンダ４の要求流量を２．４とし、アームシリンダ５の要求流量を０．０とすると、要求流量Ｆｉｎ（ｔ１）は（２．４，０．０）となる。単独動作の場合、割当流量Ｆｏｕｔ（ｔ１）は要求流量Ｆｉｎ（ｔ１）と等しくなるため、割当流量Ｆｏｕｔ（ｔ１）は（２．４，０．０）となる。

【0033】

その後、時刻ｔ２においてアーム２の操作が開始され、要求流量Ｆｉｎ（ｔ２）が（２．４，０．１）に変化すると、スケーリング係数ｋ（ｔ２）は２．４／４．０＝０．６となり、比率維持最大流量Ｆｍａｘ（ｔ２）は（３，０．１２５）となる。その結果、割当流量Ｆｏｕｔ（ｔ２）は０．６×（３，０．１２５）＝（１．８，０．０７５）となる。すなわち、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの単独動作から２複合動作に移行するタイミングで、ブームシリンダ４の要求流量が２．４で変化していないにも関わらず、ブームシリンダ４の割当流量が２．４から１．８に急変動する。このように従来技術では、スケーリング処理の影響により、同時に駆動するアクチュエータの数が変化するタイミングで、駆動を継続する方の油圧アクチュエータの割当流量が急変動することにより、オペレータの操作性が低下するという課題がある。

【0034】

図７は、本実施形態におけるコントローラ２７の割当流量演算処理を示すフローチャートである。図７において、ステップＳ２１，Ｓ２２は従来技術のステップＳ１１，１２（図４に示す）と同様であるため、説明は省略する。

【0035】

ステップＳ２２に続き、コントローラ２７は、油圧アクチュエータ４～７の要求流量Ｆｉｎの最小値（最小要求流量）を、要求流量Ｆｉｎの最大値（最大要求流量）で割ることにより要求比率ｒを算出する（ステップＳ２３）。

【0036】

ステップＳ２３に続き、コントローラ２７は、スケーリング係数ｋと要求比率ｒとに基づいて修正スケーリング係数ｋｃを算出する（ステップＳ２４）。図８に、スケーリング係数ｋと要求比率ｒと修正スケーリング係数ｋｃとの関係（テーブル８１）を示す。テーブル８１は、コントローラ２７に記憶されており、修正スケーリング係数ｋｃを算出する際に用いられる。

【0037】

修正スケーリング係数ｋｃは、要求比率ｒが１のときはスケーリング係数ｋと一致し、要求比率ｒが小さくなるに従って修正スケーリング係数ｋｃは大きくなり、要求比率ｒが０のときに１に達する。これにより、要求比率が１のときは従来技術と同様のスケーリングの効果が発揮され、要求比率ｒが小さくなるに従ってスケーリングの効果が小さくなる。

【0038】

図８に示す例では、テーブル８１を点（０，１）と（１，ｋ）を結ぶ直線で定義しており、修正スケーリング係数ｋｃ＝１－ｒ（１－ｋ）となる。なお、修正スケーリング係数ｋｃは、従来のスケーリング係数ｋを完全に有効とする値であるｋから従来のスケーリング係数ｋを完全に無効にする値である１までの値をとる変数であればよく、テーブル８１を点（０，１）と（１，ｋ）とを結ぶ曲線で定義してもよい。重要なのは、要求比率ｒが０に近いとき（複合動作の開始直後または終了直前）にスケーリングの効果を小さくして割当流量Ｆｏｕｔを算出し、要求比率ｒが１に近いとき（複合動作が十分になされているとき）にスケーリングの効果を大きくして割当流量Ｆｏｕｔを算出することである。

【0039】

図７に戻り、ステップＳ２４に続き、コントローラ２７は、比率維持最大流量Ｆｍａｘに修正スケーリング係数ｋｃを掛けて割当流量Ｆｏｕｔを算出する（ステップＳ２５）。

【0040】

ステップＳ２５に続き、割当流量Ｆｏｕｔが要求流量Ｆｉｎを上回る場合は、割当流量Ｆｏｕｔを要求流量Ｆｉｎ以下に制限し（ステップＳ２６）、当該フローを終了する。

【0041】

図９は、本実施形態においてブーム１の単独動作からブーム１とアーム２の２複合動作に移行した場合の割当流量Ｆｏｕｔの変化を示す図である。図９において、左側のグラフ９１は、ブーム１を単独で操作しているとき（時刻ｔ１）の状態であり、右側のグラフ９２は、ブーム１の操作を継続しつつアーム２の操作を開始した直後（時刻ｔ２）の状態である。時刻ｔ１の要求流量Ｆｉｎ（ｔ１）と時刻ｔ２の要求流量Ｆｉｎ（ｔ２）は従来技術（図６に示す）で説明したものと同じである。

【0042】

時刻ｔ２のスケーリング係数ｋ（ｔ２）は従来技術と同様に０．６と算出される（ステップＳ２１）。比率維持最大流量Ｆｍａｘも同様に（３，０．１２５）と算出される（ステップＳ２２）。要求流量Ｆｉｎ（ｔ２）＝（２．４，０．１）に含まれる最大要求流量は２．４となり、最小要求流量は０．１となるため、要求比率ｒ（ｔ２）は０．１／２．４＝１／２４と算出される（ステップＳ２３）。修正スケーリング係数ｋｃ（ｔ２）は１－ｒ（ｔ２）（１－ｋ（ｔ２））＝１－１／２４×（１－０．６）＝５９／６０と算出される（ステップＳ２４）。割当流量Ｆｏｕｔ（ｔ２）は、ｋｃ×Ｆｍａｘ（ｔ２）＝５９／６０×（３，０．１２５）＝（５９／２０，５９／４８０）＝（２．９５，０．１２３）と算出され（ステップＳ２５）、要求流量Ｆｉｎ（ｔ２）＝（２．４，０．１）以下に制限される（ステップＳ２６）。すなわち、要求流量Ｆｉｎ（ｔ２）は、（ｍｉｎ（２．４，２．９５），ｍｉｎ（０．１，０．１２３））＝（２．４，０．１）と算出される。このように本実施形態では、時刻ｔ１から時刻ｔ２にかけてブームシリンダ４の割当流量が変化しないため、従来技術に対してオペレータの操作性を向上できる。

【0043】

なお、割当流量Ｆｏｕｔを要求流量Ｆｉｎ以下に制限する処理（ステップＳ２６）を省略した場合でもブーム１の速度変化を抑制する効果は得られるが、割当流量Ｆｏｕｔを要求流量Ｆｉｎ以下に制限することにより、修正スケーリング係数ｋｃの定義（スケーリング係数ｋの修正方法）に関わらず、要求流量（Ｆｉｎ）より多くの流量がアクチュエータに割り当てられることを防止できる。

【0044】

また、本例では２複合動作の要求流量Ｆｉｎ＝（Ｆｉｎ１，Ｆｉｎ２）に対し、要求比率ｒをｍｉｎ（Ｆｉｎ１，Ｆｉｎ２）／ｍａｘ（Ｆｉｎ１，Ｆｉｎ２）と定義したが、３複合動作の場合は、要求流量Ｆｉｎ＝（Ｆｉｎ１，Ｆｉｎ２，Ｆｉｎ３）に対し、要求比率ｒをｍｉｎ（Ｆｉｎ１，Ｆｉｎ２，Ｆｉｎ３）／ｍａｘ（Ｆｉｎ１，Ｆｉｎ２，Ｆｉｎ３）と定義すればよい。

【0045】

（まとめ）
本実施形態では、複数の油圧ポンプＰ１～Ｐ４と、複数の油圧アクチュエータＡ１～Ａ４と、複数の油圧アクチュエータＡ１～Ａ４の動作を指示する操作レバーＬ１，Ｌ２とを備え、さらに、操作レバーＬ１，Ｌ２の操作量に基づいて複数の油圧アクチュエータＡ１～Ａ４の要求流量（Ｆｉｎ）を算出し、操作レバーＬ１，Ｌ２によって複数の油圧アクチュエータＡ１～Ａ４のうち２つ以上の油圧アクチュエータの動作を指示された場合に、前記２つ以上の油圧アクチュエータの要求可能最大流量ＦＲｍａｘに対する要求流量Ｆｉｎの比率を維持しつつ前記２つ以上の油圧アクチュエータに供給可能な最大流量を比率維持最大流量Ｆｍａｘとし、比率維持最大流量Ｆｍａｘから割当流量Ｆｏｕｔを算出し、割当流量Ｆｏｕｔが前記複数の油圧ポンプから前記２つ以上の油圧アクチュエータに供給されるように複数の油圧ポンプＰ１～Ｐ４を制御するコントローラ２７とを備えた建設機械において、コントローラ２７は、前記２つ以上の油圧アクチュエータの要求流量Ｆｉｎのうち最大要求流量および最小要求流量を選択し、前記最大要求流量に対する前記最小要求流量の比率を要求比率ｒとして算出し、要求比率ｒと、要求比率ｒが小さくなるにしたがって大きくなる係数ｋとに基づいて、割当流量Ｆｏｕｔを算出して複数の油圧ポンプＰ１～Ｐ４を制御する。

【0046】

以上のように構成した本実施形態によれば、比率維持最大流量Ｆｍａｘに係数ｋを掛けて割当流量Ｆｏｕｔを算出することにより、複数の油圧アクチュエータを同時に駆動する複合動作において、各油圧アクチュエータの要求流量Ｆｉｎの変化に追従させて各油圧アクチュエータの割当流量Ｆｏｕｔを変化させることができる。さらに、要求比率ｒが小さくなるに従って係数ｋが大きくなるように係数ｋを修正することにより、要求比率ｒが０に近いとき（複合動作の開始直後または終了直前）にスケーリングの効果が小さくなるため、同時に駆動する油圧アクチュエータの数が変化するタイミングで、駆動を継続する方の油圧アクチュエータの速度変動を抑制することができる。これにより、オペレータの操作性を向上させることが可能となる。

【0047】

また、本実施形態におけるコントローラ２７は、係数ｋを、前記２つ以上の油圧アクチュエータの要求可能最大流量ＦＲｍａｘに対する要求流量Ｆｉｎの比率であるスケーリング係数として算出し、比率維持最大流量Ｆｍａｘに修正後のスケーリング係数ｋｃを掛けて算出された割当流量Ｆｏｕｔが前記２つ以上の油圧アクチュエータの要求流量Ｆｉｎを上回る場合は、割当流量Ｆｏｕｔを要求流量Ｆｉｎ以下に制限する。これにより、スケーリング係数ｋの修正方法に関わらず、要求流量Ｆｉｎより多くの流量が油圧アクチュエータ４～７に割り当てられることを防止できる。

【0048】

以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は、上記した実施の形態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、上記した実施の形態は、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。

【符号の説明】

【0049】

１…ブーム、１Ａ…フロント装置、１Ｂ…上部旋回体、１Ｃ…下部走行体、２…アーム、３…バケット、４…ブームシリンダ（油圧アクチュエータ）、５…アームシリンダ（油圧アクチュエータ）、６…バケットシリンダ（油圧アクチュエータ）、７…旋回モータ（油圧アクチュエータ）、８Ａ，８Ｂ…走行モータ、９…キャブ、２１…チャージポンプ、２２…タンク、２３ａ～２３ｈ…メイクアップ弁、２４ａ～２４ｄ…フラッシング弁、２５ａ～２５ｈ…メインリリーフ弁、２６…チャージリリーフ弁、２７…コントローラ、３１ａ～３１ｄ…テーブル、５１，６１，６２…グラフ、８１…テーブル、Ａ１～Ａ４…油圧アクチュエータ、Ｄ１…要求可能領域、Ｄ２…割当可能領域、Ｆｉｎ…要求流量、Ｆｍａｘ…比率維持最大流量、Ｆｏｕｔ…割当流量、ＦＲｍａｘ…要求可能最大流量、Ｌ１，Ｌ２…操作レバー、Ｐ１～Ｐ４…閉回路ポンプ（油圧ポンプ）、Ｒ１～Ｒ４…レギュレータ、Ｖ１１～Ｖ１４，Ｖ２１～Ｖ２４，Ｖ３１～Ｖ３４，Ｖ４１～Ｖ４４…切換弁。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】