特開 2024-93942 ショベル

(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】P2024093942

(43)【公開日】2024-07-09

(54)【発明の名称】ショベル

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/22 20060101AFI20240702BHJP

   E02F 9/20 20060101ALI20240702BHJP

【ＦＩ】

E02F9/22

E02F9/20 N

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022210603

(22)【出願日】2022-12-27

(71)【出願人】

【識別番号】502246528

【氏名又は名称】住友建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】三崎 陽二

【テーマコード（参考）】

2D003

【Ｆターム（参考）】

2D003AA01

2D003AB01

2D003AB02

2D003AB03

2D003AB04

2D003BA01

2D003BA03

2D003BA05

2D003CA02

2D003CA10

2D003DA04

2D003DB02

2D003DB05

(57)【要約】

【課題】操作性を向上するショベルを提供する。
【解決手段】油圧アクチュエータと、油圧ポンプと、前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータに供給される作動油の流量を制御する制御弁と、前記制御弁に入力されるパイロット圧を制御する電磁比例弁と、操作レバーを有する操作装置と、前記操作レバーの操作が入力され、前記電磁比例弁を制御するコントローラと、を備え、前記コントローラは、前記操作レバーの操作に対して遅れ処理を行って前記電磁比例弁を制御する、ショベル。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

油圧アクチュエータと、
油圧ポンプと、
前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータに供給される作動油の流量を制御する制御弁と、
前記制御弁に入力されるパイロット圧を制御する電磁比例弁と、
操作レバーを有する操作装置と、
前記操作レバーの操作が入力され、前記電磁比例弁を制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記操作レバーの操作に対して遅れ処理を行って前記電磁比例弁を制御する、
ショベル。

【請求項2】

前記コントローラは、
前記操作レバーの操作速度に応じて、前記電磁比例弁の遅れ度合を変化させる、
請求項１に記載のショベル。

【請求項3】

前記操作レバーの操作速度が第１の閾値速度未満の場合の前記遅れ度合と比較して、前記操作レバーの操作速度が前記第１の閾値速度より大きい第２の閾値速度以上の場合の前記遅れ度合は小さい、
請求項２に記載のショベル。

【請求項4】

前記コントローラは、
前記操作レバーの操作速度が前記第２の閾値速度以上の場合、
前記遅れ処理を行わず、前記操作レバーの操作に対して前記電磁比例弁を制御する、
請求項３に記載のショベル。

【請求項5】

前記操作レバーの操作速度が第１の閾値速度未満の場合、前記遅れ度合は一定である、
請求項３に記載のショベル。

【請求項6】

前記遅れ処理は、一次遅れ処理である、
請求項１に記載のショベル。

【請求項7】

前記コントローラは、
前記操作レバーの操作速度に応じて、一次遅れ時定数を変化させる、
請求項６に記載のショベル。

【請求項8】

前記コントローラは、
前記操作レバーの操作速度が第１の閾値速度未満の場合、前記一次遅れ時定数として第１の一次遅れ時定数を設定し、
前記操作レバーの操作速度が第２の閾値速度以上の場合、前記一次遅れ時定数として前記第１の一次遅れ時定数よりも小さい第２の一次遅れ時定数を設定し、
前記操作レバーの操作速度が前記第１の閾値速度以上かつ前記第２の閾値速度未満の場合、前記一次遅れ時定数として前記操作レバーの操作速度が増加するほど減少する一次遅れ時定数を設定する、
請求項７に記載のショベル。

【請求項9】

前記制御弁から作動油タンクへ前記作動油が流れる管路に設けられた絞りと、
前記絞りの上流に設けられた制御圧センサと、
前記制御圧センサで検出した制御圧に基づいて、前記油圧ポンプの吐出量を制御するレギュレータと、をさらに備える、
請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載のショベル。

【請求項10】

前記油圧アクチュエータは、アタッチメントを動作させる油圧シリンダである、
請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載のショベル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ショベルに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ネガコン圧センサにより検出されるネガコン圧に応じて、レギュレータを制御することにより、メインポンプの吐出量を調節するショベルが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－１７２６３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、ショベルを操作するにおいて、操作性の向上が求められている。

【0005】

そこで、上記課題に鑑み、操作性を向上するショベルを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述の目的を達成するために、本発明の実施例に係るショベルは、油圧アクチュエータと、油圧ポンプと、前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータに供給される作動油の流量を制御する制御弁と、前記制御弁に入力されるパイロット圧を制御する電磁比例弁と、操作レバーを有する操作装置と、前記操作レバーの操作が入力され、前記電磁比例弁を制御するコントローラと、を備え、前記コントローラは、前記操作レバーの操作に対して遅れ処理を行って前記電磁比例弁を制御する。

【発明の効果】

【0007】

上述の実施形態によれば、操作性を向上するショベルを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】ショベルの側面図である。

【図2】ショベルに搭載される油圧システムの構成例を示す図である。

【図3】アームシリンダの操作に関する油圧システム部分を抜き出した図である。

【図4】参考例に係るコントローラの制御の一例を示すグラフである。

【図5】参考例に係るコントローラの制御の他の一例を示すグラフである。

【図6】第１実施形態に係るコントローラの制御の一例を示すグラフである。

【図7】第２実施形態に係るコントローラの制御における遅れの一例を示すグラフである。

【図8】第２実施形態に係るコントローラの制御の一例を示すグラフである。

【図9】第２実施形態に係るコントローラの制御の他の一例を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

最初に、図１を参照して、本発明の実施形態に係る掘削機としてのショベル１００について説明する。図１は、ショベル１００の側面図である。

【0010】

本実施形態では、ショベル１００の下部走行体１はクローラを含む。クローラは、下部走行体１に搭載されている走行アクチュエータとしての走行油圧モータ２Ｍによって駆動される。具体的には、クローラは左クローラ及び右クローラを含む。左クローラは左走行油圧モータ２ＭＬによって駆動され、右クローラは右走行油圧モータ２ＭＲによって駆動される。

【0011】

下部走行体１には旋回機構２を介して上部旋回体３が旋回可能に搭載されている。旋回機構２は、上部旋回体３に搭載されている旋回アクチュエータとしての旋回油圧モータ２Ａによって駆動される。但し、旋回アクチュエータは、電動アクチュエータとしての旋回電動発電機であってもよい。

【0012】

上部旋回体３にはブーム４が取り付けられている。ブーム４の先端にはアーム５が取り付けられ、アーム５の先端にはエンドアタッチメントとしてのバケット６が取り付けられている。ブーム４、アーム５及びバケット６は、アタッチメントの一例であるアタッチメントＡＴを構成する。ブーム４はブームシリンダ７で駆動され、アーム５はアームシリンダ８で駆動され、バケット６はバケットシリンダ９で駆動される。ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９は、アタッチメントアクチュエータを構成している。図１に示す例では、バケット６は、掘削バケットであるが、スケルトンバケット又は（除礫バケット）であってもよい。また、バケット６は、バケットチルト機構を備えていてもよい。

【0013】

上部旋回体３には、運転室としてのキャビン１０が設けられ、且つ、エンジン１１等の動力源が搭載されている。キャビン１０の内部には、操作装置２６及びコントローラ３０等が設けられている。また、上部旋回体３には、空間認識装置７０等が取り付けられている。なお、本書では、便宜上、上部旋回体３における、アタッチメントＡＴが取り付けられている側を前方とし、カウンタウェイトが取り付けられている側を後方とする。

【0014】

空間認識装置７０は、ショベル１００の周囲の三次元空間に存在する物体を認識するように構成されている。また、空間認識装置７０は、空間認識装置７０又はショベル１００から認識された物体までの距離を算出するように構成されていてもよい。空間認識装置７０は、例えば、超音波センサ、ミリ波レーダ、撮像装置、ＬＩＤＡＲ、距離画像センサ、赤外線センサ等、又はそれらの任意の組み合わせを含む。撮像装置は、例えば、単眼カメラ又はステレオカメラ等である。本実施形態では、空間認識装置７０は、キャビン１０の上面前端に取り付けられた前方センサ７０Ｆ、上部旋回体３の上面後端に取り付けられた後方センサ７０Ｂ、上部旋回体３の上面左端に取り付けられた左方センサ７０Ｌ、及び、上部旋回体３の上面右端に取り付けられた右方センサ（不図示）を含む。上部旋回体３の上方の空間に存在する物体を認識する上方センサがショベル１００に取り付けられていてもよい。

【0015】

操作装置２６は、操作者がアクチュエータの操作のために用いる装置である。操作装置２６は、例えば、操作レバー及び操作ペダルを含む。アクチュエータは、油圧アクチュエータ及び電動アクチュエータの少なくとも１つを含む。

【0016】

コントローラ３０は、ショベル１００を制御するための制御装置である。本実施形態では、コントローラ３０は、ＣＰＵ、揮発性記憶装置、及び不揮発性記憶装置等を備えたコンピュータで構成されている。そして、コントローラ３０は、各機能に対応するプログラムを不揮発性記憶装置から読み出して揮発性記憶装置にロードし、対応する処理をＣＰＵに実行させる。各機能は、例えば、操作者によるショベル１００の手動操作をガイド（案内）するマシンガイダンス機能、及び、操作者によるショベル１００の手動操作を支援したり或いはショベル１００を自動的或いは自律的に動作させたりするマシンコントロール機能を含む。コントローラ３０は、ショベル１００の周囲の監視範囲内に存在する物体とショベル１００との接触を回避するためにショベル１００を自動的或いは自律的に動作させたり或いは停止させたりする接触回避機能を含んでいてもよい。ショベル１００の周囲の物体の監視は、監視範囲内だけでなく監視範囲外に対しても実行される。

【0017】

次に、図２を参照し、ショベル１００に搭載される油圧システムの構成例について説明する。図２は、ショベル１００に搭載される油圧システムの構成例を示す図である。図２は、機械的動力伝達系、作動油ライン、パイロットライン及び電気制御系を、それぞれ、二重線、実線、破線及び点線で示している。

【0018】

ショベル１００の油圧システムは、主に、エンジン１１、レギュレータ１３、メインポンプ１４、パイロットポンプ１５、コントロールバルブユニット１７、操作装置２６、吐出圧センサ２８、操作センサ２９、及びコントローラ３０等を含む。

【0019】

図２において、油圧システムは、エンジン１１によって駆動されるメインポンプ１４から、センターバイパス管路４０又はパラレル管路４２を経て作動油タンクまで作動油を循環させることができるように構成されている。

【0020】

エンジン１１は、ショベル１００の駆動源である。本実施形態では、エンジン１１は、例えば、所定の回転数を維持するように動作するディーゼルエンジンである。エンジン１１の出力軸は、メインポンプ１４及びパイロットポンプ１５のそれぞれの入力軸に連結されている。

【0021】

メインポンプ１４は、作動油ラインを介して作動油をコントロールバルブユニット１７に供給できるように構成されている。本実施形態では、メインポンプ１４は、斜板式可変容量型油圧ポンプである。

【0022】

レギュレータ１３は、メインポンプ１４の吐出量を制御できるように構成されている。本実施形態では、レギュレータ１３は、コントローラ３０からの制御指令に応じてメインポンプ１４の斜板傾転角を調節することによってメインポンプ１４の吐出量を制御する。

【0023】

パイロットポンプ１５は、パイロット圧生成装置の一例であり、パイロットラインを介して油圧制御機器に作動油を供給できるように構成されている。本実施形態では、パイロットポンプ１５は、固定容量型油圧ポンプである。但し、パイロット圧生成装置は、メインポンプ１４によって実現されてもよい。すなわち、メインポンプ１４は、作動油ラインを介して作動油をコントロールバルブユニット１７に供給する機能に加え、パイロットラインを介して各種油圧制御機器に作動油を供給する機能を備えていてもよい。この場合、パイロットポンプ１５は、省略されてもよい。

【0024】

コントロールバルブユニット１７は、ショベル１００における油圧システムを制御する油圧制御装置である。本実施形態では、コントロールバルブユニット１７は、制御弁１７１～１７６を含む。制御弁１７５は制御弁１７５Ｌ及び制御弁１７５Ｒを含み、制御弁１７６は制御弁１７６Ｌ及び制御弁１７６Ｒを含む。コントロールバルブユニット１７は、制御弁１７１～１７６を通じ、メインポンプ１４が吐出する作動油を１又は複数の油圧アクチュエータに選択的に供給できるように構成されている。制御弁１７１～１７６は、例えば、メインポンプ１４から油圧アクチュエータに流れる作動油の流量、及び、油圧アクチュエータから作動油タンクに流れる作動油の流量を制御する。油圧アクチュエータは、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、左走行油圧モータ２ＭＬ、右走行油圧モータ２ＭＲ及び旋回油圧モータ２Ａを含む。

【0025】

操作装置２６は、操作者がアクチュエータを操作できるように構成されている。本実施形態では、操作装置２６は、操作者が油圧アクチュエータを操作できるように構成された油圧アクチュエータ操作装置を含む。具体的には、油圧アクチュエータ操作装置は、パイロットラインを介して、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、コントローラ３０によって制御される比例弁３１を介してコントロールバルブユニット１７内の対応する制御弁１７１～１７６のパイロットポートに供給できるように構成されている。パイロットポートのそれぞれに供給される作動油の圧力（パイロット圧）は、油圧アクチュエータのそれぞれに対応する操作装置２６の操作方向及び操作量に応じた圧力である。

【0026】

吐出圧センサ２８は、メインポンプ１４の吐出圧を検出できるように構成されている。本実施形態では、吐出圧センサ２８は、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。

【0027】

操作センサ２９は、操作者による操作装置２６の操作の内容を検出できるように構成されている。本実施形態では、操作センサ２９は、アクチュエータのそれぞれに対応する操作装置２６の操作方向及び操作量を検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。

【0028】

メインポンプ１４は、左メインポンプ１４Ｌ及び右メインポンプ１４Ｒを含む。そして、左メインポンプ１４Ｌは、左センターバイパス管路４０Ｌ又は左パラレル管路４２Ｌを経て作動油タンクまで作動油を循環させ、右メインポンプ１４Ｒは、右センターバイパス管路４０Ｒ又は右パラレル管路４２Ｒを経て作動油タンクまで作動油を循環させる。

【0029】

左センターバイパス管路４０Ｌは、コントロールバルブユニット１７内に配置された制御弁１７１、１７３、１７５Ｌ及び１７６Ｌを通る作動油ラインである。右センターバイパス管路４０Ｒは、コントロールバルブユニット１７内に配置された制御弁１７２、１７４、１７５Ｒ及び１７６Ｒを通る作動油ラインである。

【0030】

制御弁１７１は、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油を左走行油圧モータ２ＭＬへ供給し、且つ、左走行油圧モータ２ＭＬが吐出する作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。

【0031】

制御弁１７２は、右メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油を右走行油圧モータ２ＭＲへ供給し、且つ、右走行油圧モータ２ＭＲが吐出する作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。

【0032】

制御弁１７３は、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油を旋回油圧モータ２Ａへ供給し、且つ、旋回油圧モータ２Ａが吐出する作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。

【0033】

制御弁１７４は、右メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油をバケットシリンダ９へ供給し、且つ、バケットシリンダ９内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。

【0034】

制御弁１７５Ｌは、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油をブームシリンダ７へ供給するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。制御弁１７５Ｒは、右メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油をブームシリンダ７へ供給し、且つ、ブームシリンダ７内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。

【0035】

制御弁１７６Ｌは、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油をアームシリンダ８へ供給し、且つ、アームシリンダ８内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。

【0036】

制御弁１７６Ｒは、右メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油をアームシリンダ８へ供給し、且つ、アームシリンダ８内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。

【0037】

左パラレル管路４２Ｌは、左センターバイパス管路４０Ｌに並行する作動油ラインである。左パラレル管路４２Ｌは、制御弁１７１、１７３、及び１７５Ｌの何れかによって左センターバイパス管路４０Ｌを通る作動油の流れが制限或いは遮断された場合に、より下流の制御弁に作動油を供給できる。右パラレル管路４２Ｒは、右センターバイパス管路４０Ｒに並行する作動油ラインである。右パラレル管路４２Ｒは、制御弁１７２、１７４、及び１７５Ｒの何れかによって右センターバイパス管路４０Ｒを通る作動油の流れが制限或いは遮断された場合に、より下流の制御弁に作動油を供給できる。

【0038】

レギュレータ１３は、左レギュレータ１３Ｌ及び右レギュレータ１３Ｒを含む。左レギュレータ１３Ｌは、左メインポンプ１４Ｌの吐出圧に応じて左メインポンプ１４Ｌの斜板傾転角を調節することによって、左メインポンプ１４Ｌの吐出量を制御する。具体的には、左レギュレータ１３Ｌは、例えば、左メインポンプ１４Ｌの吐出圧の増大に応じて左メインポンプ１４Ｌの斜板傾転角を調節して吐出量を減少させる。右レギュレータ１３Ｒについても同様である。吐出圧と吐出量との積で表されるメインポンプ１４の吸収パワー（吸収馬力）がエンジン１１の出力パワー（出力馬力）を超えないようにするためである。

【0039】

操作装置２６は、左操作レバー２６Ｌ、右操作レバー２６Ｒ及び走行レバー２６Ｄを含む。走行レバー２６Ｄは、左走行レバー２６ＤＬ及び右走行レバー２６ＤＲを含む。

【0040】

左操作レバー２６Ｌは、旋回操作とアーム５の操作に用いられる。左操作レバー２６Ｌは、前後方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁１７６のパイロットポートに導入させる。また、左右方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁１７３のパイロットポートに導入させる。

【0041】

具体的には、左操作レバー２６Ｌは、アーム閉じ方向に操作された場合に、制御弁１７６Ｌの右側パイロットポートに作動油を導入させ、且つ、制御弁１７６Ｒの左側パイロットポートに作動油を導入させる。また、左操作レバー２６Ｌは、アーム開き方向に操作された場合には、制御弁１７６Ｌの左側パイロットポートに作動油を導入させ、且つ、制御弁１７６Ｒの右側パイロットポートに作動油を導入させる。また、左操作レバー２６Ｌは、左旋回方向に操作された場合に、制御弁１７３の左側パイロットポートに作動油を導入させ、右旋回方向に操作された場合に、制御弁１７３の右側パイロットポートに作動油を導入させる。

【0042】

図２に示す例では、左操作レバー２６Ｌは、前後方向に操作されたときにアーム操作レバーとして機能し、左右方向に操作されたときに旋回操作レバーとして機能する。

【0043】

右操作レバー２６Ｒは、ブーム４の操作とバケット６の操作に用いられる。右操作レバー２６Ｒは、前後方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁１７５のパイロットポートに導入させる。また、左右方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁１７４のパイロットポートに導入させる。

【0044】

具体的には、右操作レバー２６Ｒは、ブーム下げ方向に操作された場合に、制御弁１７５Ｒの左側パイロットポートに作動油を導入させる。また、右操作レバー２６Ｒは、ブーム上げ方向に操作された場合には、制御弁１７５Ｌの右側パイロットポートに作動油を導入させ、且つ、制御弁１７５Ｒの左側パイロットポートに作動油を導入させる。また、右操作レバー２６Ｒは、バケット閉じ方向に操作された場合に、制御弁１７４の右側パイロットポートに作動油を導入させ、バケット開き方向に操作された場合に、制御弁１７４の左側パイロットポートに作動油を導入させる。

【0045】

図２に示す例では、右操作レバー２６Ｒは、前後方向に操作されたときにブーム操作レバーとして機能し、左右方向に操作されたときにバケット操作レバーとして機能する。

【0046】

走行レバー２６Ｄは、クローラの操作に用いられる。具体的には、左走行レバー２６ＤＬは、左クローラの操作に用いられる。左走行ペダルと連動するように構成されていてもよい。左走行レバー２６ＤＬは、前後方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁１７１のパイロットポートに導入させる。右走行レバー２６ＤＲは、右クローラの操作に用いられる。右走行ペダルと連動するように構成されていてもよい。右走行レバー２６ＤＲは、前後方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁１７２のパイロットポートに導入させる。

【0047】

吐出圧センサ２８は、吐出圧センサ２８Ｌ及び吐出圧センサ２８Ｒを含む。吐出圧センサ２８Ｌは、左メインポンプ１４Ｌの吐出圧を検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。吐出圧センサ２８Ｒについても同様である。

【0048】

操作センサ２９は、操作センサ２９ＬＡ、２９ＬＢ、２９ＲＡ、２９ＲＢ、２９ＤＬ、２９ＤＲを含む。操作センサ２９ＬＡは、操作者による左操作レバー２６Ｌに対する前後方向への操作の内容を検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作の内容は、例えば、レバー操作方向、レバー操作量（レバー操作角度）等である。

【0049】

同様に、操作センサ２９ＬＢは、操作者による左操作レバー２６Ｌに対する左右方向への操作の内容を検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作センサ２９ＲＡは、操作者による右操作レバー２６Ｒに対する前後方向への操作の内容を検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作センサ２９ＲＢは、操作者による右操作レバー２６Ｒに対する左右方向への操作の内容を検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作センサ２９ＤＬは、操作者による左走行レバー２６ＤＬに対する前後方向への操作の内容を検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作センサ２９ＤＲは、操作者による右走行レバー２６ＤＲに対する前後方向への操作の内容を検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。

【0050】

コントローラ３０は、操作センサ２９の出力を受信し、必要に応じてレギュレータ１３に対して制御指令を出力し、メインポンプ１４の吐出量を変化させる。また、コントローラ３０は、絞り１８の上流に設けられた制御圧センサ１９の出力を受信し、必要に応じてレギュレータ１３に対して制御指令を出力し、メインポンプ１４の吐出量を変化させる。絞り１８は左絞り１８Ｌ及び右絞り１８Ｒを含み、制御圧センサ１９は左制御圧センサ１９Ｌ及び右制御圧センサ１９Ｒを含む。

【0051】

左センターバイパス管路４０Ｌには、最も下流にある制御弁１７６Ｌと作動油タンクとの間に左絞り１８Ｌが配置されている。そのため、左メインポンプ１４Ｌが吐出した作動油の流れは、左絞り１８Ｌで制限される。そして、左絞り１８Ｌは、左レギュレータ１３Ｌを制御するための制御圧を発生させる。左制御圧センサ１９Ｌは、この制御圧を検出するためのセンサであり、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。コントローラ３０は、この制御圧に応じて左メインポンプ１４Ｌの斜板傾転角を調節することによって、左メインポンプ１４Ｌの吐出量を制御する。コントローラ３０は、この制御圧が大きいほど左メインポンプ１４Ｌの吐出量を減少させ、この制御圧が小さいほど左メインポンプ１４Ｌの吐出量を増大させる。右メインポンプ１４Ｒの吐出量も同様に制御される。

【0052】

具体的には、図２で示されるようにショベル１００における油圧アクチュエータが何れも操作されていない待機状態の場合、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油は、左センターバイパス管路４０Ｌを通って左絞り１８Ｌに至る。そして、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油の流れは、左絞り１８Ｌの上流で発生する制御圧を増大させる。その結果、コントローラ３０は、左メインポンプ１４Ｌの吐出量を許容最小吐出量まで減少させ、吐出した作動油が左センターバイパス管路４０Ｌを通過する際の圧力損失（ポンピングロス）を抑制する。一方、何れかの油圧アクチュエータが操作された場合、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油は、操作対象の油圧アクチュエータに対応する制御弁を介して、操作対象の油圧アクチュエータに流れ込む。そして、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油の流れは、左絞り１８Ｌに至る量を減少或いは消失させ、左絞り１８Ｌの上流で発生する制御圧を低下させる。その結果、コントローラ３０は、左メインポンプ１４Ｌの吐出量を増大させ、操作対象の油圧アクチュエータに十分な作動油を循環させ、操作対象の油圧アクチュエータの駆動を確かなものとする。なお、コントローラ３０は、右メインポンプ１４Ｒの吐出量も同様に制御する。

【0053】

上述のような構成により、図２の油圧システムは、待機状態においては、メインポンプ１４における無駄なエネルギ消費を抑制できる。無駄なエネルギ消費は、メインポンプ１４が吐出する作動油がセンターバイパス管路４０で発生させるポンピングロスを含む。また、図２の油圧システムは、油圧アクチュエータを作動させる場合には、メインポンプ１４から必要十分な作動油を作動対象の油圧アクチュエータに確実に供給できる。

【0054】

即ち、コントローラ３０は、吐出圧と吐出量との積で表されるメインポンプ１４の吸収パワー（吸収馬力）がエンジン１１の出力パワー（出力馬力）を超えないように算出された第１の吐出量と、制御圧センサ１９で検出された制御圧に基づいて算出された第２の吐出量と、のうち、小さい方の吐出量となるようにレギュレータ１３を制御する。

【0055】

また、ブームシリンダ７にはブームロッド圧センサＳ７Ｒ及びブームボトム圧センサＳ７Ｂが取り付けられている。アームシリンダ８にはアームロッド圧センサＳ８Ｒ及びアームボトム圧センサＳ８Ｂが取り付けられている。バケットシリンダ９にはバケットロッド圧センサＳ９Ｒ及びバケットボトム圧センサＳ９Ｂが取り付けられている。ブームロッド圧センサＳ７Ｒ、ブームボトム圧センサＳ７Ｂ、アームロッド圧センサＳ８Ｒ、アームボトム圧センサＳ８Ｂ、バケットロッド圧センサＳ９Ｒ及びバケットボトム圧センサＳ９Ｂは、集合的に「シリンダ圧センサ」とも称される。また、旋回油圧モータ２Ａには左旋回圧センサＳ１０Ｌ及び右旋回圧センサＳ１０Ｒが取り付けられている。

【0056】

ブームロッド圧センサＳ７Ｒはブームシリンダ７のロッド側油室の圧力（以下、「ブームロッド圧」とする。）を検出し、ブームボトム圧センサＳ７Ｂはブームシリンダ７のボトム側油室の圧力（以下、「ブームボトム圧」とする。）を検出する。アームロッド圧センサＳ８Ｒはアームシリンダ８のロッド側油室の圧力（以下、「アームロッド圧」とする。）を検出し、アームボトム圧センサＳ８Ｂはアームシリンダ８のボトム側油室の圧力（以下、「アームボトム圧」とする。）を検出する。バケットロッド圧センサＳ９Ｒはバケットシリンダ９のロッド側油室の圧力（以下、「バケットロッド圧」とする。）を検出し、バケットボトム圧センサＳ９Ｂはバケットシリンダ９のボトム側油室の圧力（以下、「バケットボトム圧」とする。）を検出する。左旋回圧センサＳ１０Ｌは、旋回油圧モータ２Ａの左側ポートにおける作動油の圧力を検出する。右旋回圧センサＳ１０Ｒは、旋回油圧モータ２Ａの右側ポートにおける作動油の圧力を検出する。各センサで検出された値は、コントローラ３０に送信される。

【0057】

次に、図３を参照し、コントローラ３０がマシンコントロール機能によってアクチュエータを動作させるための構成について説明する。図３は、アームシリンダ８の操作に関する油圧システム部分を抜き出した図である。なお、図３では、アームシリンダ８の動作を例に説明したが、これに限られるものではなく、ブームシリンダ７の動作、バケットシリンダ９の動作、旋回油圧モータ２Ａの動作、左走行油圧モータ２ＭＬの動作、右走行油圧モータ２ＭＲの動作についても同様であり、重複する説明は省略する。

【0058】

図３に示すように、油圧システムは、比例弁３１を含む。比例弁３１は、比例弁３１ＡＬ及び比例弁３１ＡＲを含む。

【0059】

比例弁３１は、マシンコントロール用制御弁として機能する。比例弁３１は、パイロットポンプ１５とコントロールバルブユニット１７内の対応する制御弁のパイロットポートとを接続する管路に配置され、その管路の流路面積を変更できるように構成されている。本実施形態では、比例弁３１は、コントローラ３０が出力する制御指令に応じて動作する。そのため、コントローラ３０は、操作者による操作装置２６の操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１を介し、コントロールバルブユニット１７内の対応する制御弁のパイロットポートに供給できる。そして、コントローラ３０は、比例弁３１が生成するパイロット圧を、対応する制御弁のパイロットポートに作用させることができる。

【0060】

この構成により、コントローラ３０は、特定の操作装置２６に対する操作が行われていない場合であっても、その特定の操作装置２６に対応する油圧アクチュエータを動作させることができる。また、コントローラ３０は、特定の操作装置２６に対する操作が行われている場合であっても、その特定の操作装置２６に対応する油圧アクチュエータの動作を強制的に停止させることができる。

【0061】

例えば、図３に示すように、左操作レバー２６Ｌは、アーム５を操作するために用いられる。具体的には、左操作レバー２６Ｌは、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、前後方向への操作に応じたパイロット圧を制御弁１７６のパイロットポートに作用させる。より具体的には、左操作レバー２６Ｌは、アーム閉じ方向（後方向）に操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７６Ｌの右側パイロットポートと制御弁１７６Ｒの左側パイロットポートに作用させる。また、左操作レバー２６Ｌは、アーム開き方向（前方向）に操作された場合には、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７６Ｌの左側パイロットポートと制御弁１７６Ｒの右側パイロットポートに作用させる。

【0062】

左操作レバー２６ＬにはスイッチＮＳが設けられている。本実施形態では、スイッチＮＳは、左操作レバー２６Ｌの先端に設けられた押しボタンスイッチである。操作者は、スイッチＮＳを押しながら左操作レバー２６Ｌを操作できる。スイッチＮＳは、右操作レバー２６Ｒに設けられていてもよく、キャビン１０内の他の位置に設けられていてもよい。

【0063】

操作センサ２９ＬＡは、操作者による左操作レバー２６Ｌに対する前後方向への操作の内容を検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。

【0064】

比例弁３１ＡＬは、コントローラ３０が出力する制御指令（電流指令）に応じて動作する。そして、パイロットポンプ１５から比例弁３１ＡＬを介して制御弁１７６Ｌの右側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの左側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を調整する。比例弁３１ＡＲは、コントローラ３０が出力する制御指令（電流指令）に応じて動作する。そして、パイロットポンプ１５から比例弁３１ＡＲを介して制御弁１７６Ｌの左側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの右側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を調整する。比例弁３１ＡＬは、制御弁１７６Ｌ及び制御弁１７６Ｒを任意の弁位置で停止できるようにパイロット圧を調整可能である。同様に、比例弁３１ＡＲは、制御弁１７６Ｌ及び制御弁１７６Ｒを任意の弁位置で停止できるようにパイロット圧を調整可能である。

【0065】

また、比例弁３１ＡＬと制御弁１７６の一方のポート（制御弁１７６Ｌの右側ポート及び制御弁１７６Ｒの左側ポート）とを接続するパイロットラインには、パイロット圧を検出するパイロット圧センサ３２ＡＬが設けられている。また、比例弁３１ＡＲと制御弁１７６の他方のポート（制御弁１７６Ｌの左側ポート及び制御弁１７６Ｒの右側ポート）とを接続するパイロットラインには、パイロット圧を検出するパイロット圧センサ３２ＡＲが設けられている。各パイロット圧センサ３２ＡＬ，３２ＡＲで検出された値は、コントローラ３０に送信される。

【0066】

この構成により、コントローラ３０は、操作者によるアーム閉じ操作に応じ、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１ＡＬを介し、制御弁１７６Ｌの右側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの左側パイロットポートに供給できる。また、コントローラ３０は、操作者によるアーム閉じ操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１ＡＬを介し、制御弁１７６Ｌの右側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの左側パイロットポートに供給できる。すなわち、コントローラ３０は、操作者によるアーム閉じ操作に応じ、或いは、操作者によるアーム閉じ操作とは無関係に、アーム５を閉じることができる。

【0067】

また、コントローラ３０は、操作者によるアーム開き操作に応じ、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１ＡＲを介し、制御弁１７６Ｌの左側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの右側パイロットポートに供給できる。また、コントローラ３０は、操作者によるアーム開き操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１ＡＲを介し、制御弁１７６Ｌの左側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの右側パイロットポートに供給できる。すなわち、コントローラ３０は、操作者によるアーム開き操作に応じ、或いは、操作者によるアーム開き操作とは無関係に、アーム５を開くことができる。

【0068】

また、この構成により、コントローラ３０は、操作者によるアーム閉じ操作が行われている場合であっても、必要に応じて、制御弁１７６の閉じ側のパイロットポート（制御弁１７６Ｌの左側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの右側パイロットポート）に作用するパイロット圧を減圧し、アーム５の閉じ動作を強制的に停止させることができる。操作者によるアーム開き操作が行われているときにアーム５の開き動作を強制的に停止させる場合についても同様である。

【0069】

或いは、コントローラ３０は、操作者によるアーム閉じ操作が行われている場合であっても、必要に応じて、比例弁３１ＡＲを制御し、制御弁１７６の閉じ側のパイロットポートの反対側にある、制御弁１７６の開き側のパイロットポート（制御弁１７６Ｌの右側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの左側パイロットポート）に作用するパイロット圧を増大させ、制御弁１７６を強制的に中立位置に戻すことで、アーム５の閉じ動作を強制的に停止させてもよい。操作者によるアーム開き操作が行われている場合にアーム５の開き動作を強制的に停止させる場合についても同様である。

【0070】

また、操作装置２６の形態として電気式操作レバーに関する説明を記載したが、電気式操作レバーではなく油圧式操作レバーが採用されてもよい。この場合、油圧式操作レバーのレバー操作量は、圧力センサによって圧力の形で検出されてコントローラ３０へ入力されてもよい。また、油圧式操作レバーとしての操作装置２６と各制御弁のパイロットポートとの間には電磁弁が配置されてもよい。電磁弁は、コントローラ３０からの電気信号に応じて動作するように構成される。この構成により、油圧式操作レバーとしての操作装置２６を用いた手動操作が行われると、操作装置２６は、レバー操作量に応じてパイロット圧を増減させることで各制御弁を移動させることができる。また、各制御弁は電磁スプール弁で構成されていてもよい。この場合、電磁スプール弁は、電気式操作レバーのレバー操作量に対応するコントローラ３０からの電気信号に応じて動作する。

【0071】

次に、オペレータが操作装置２６の左操作レバー２６Ｌを操作することにより、アームシリンダ８を動作させる場合を例に説明する。オペレータが操作装置２６の左操作レバー２６Ｌを操作すると、操作センサ２９ＬＡで左操作レバー２６Ｌの操作が検出され、検出された左操作レバー２６Ｌの操作がコントローラ３０に入力される。コントローラ３０は、左操作レバー２６Ｌの操作量に応じた制御弁１７６の２次圧（パイロット圧）となるように、比例弁３１の電流値（電流指令、制御指令）を制御して出力する。これにより、制御弁１７６のパイロットポートにパイロット圧が作用して、制御弁１７６のスプールが移動することにより、制御弁１７６のＰＴ開口（メインポンプ１４から作動油タンクへの油路の開口）、ＰＣ開口（メインポンプ１４からアームシリンダ８への油路の開口）、ＣＴ開口（アームシリンダ８から作動油タンクへの油路の開口）の開口面積が制御される。

【0072】

ここで、アームシリンダ８を動作させるために左操作レバー２６Ｌを中立位置から傾倒方向に操作すると、制御弁１７６のＰＴ開口の開口面積が減少し、メインポンプ１４のポンプ圧（吐出圧センサ２８の圧力）が上昇する。更に、左操作レバー２６Ｌを操作すると、制御弁１７６のＰＴ開口の開口面積が更に減少し、制御弁１７６のＰＣ開口及びＣＴ開口の開口面積が増加する。

【0073】

ポンプ圧が負荷圧よりも高圧になると、ロードチェック弁を押し開き、メインポンプ１４から制御弁１７６のＰＣ開口を通過して、アームシリンダ８一方の室（例えば、ボトム側油室）に作動油が供給される。同時に、制御圧センサ１９で検出される制御圧（ネガコン圧ともいう。）が低下することにより、レギュレータ１３はメインポンプ１４の吐出量を増加するように制御する。そして、負荷圧がアームシリンダ８に作用することによってアームシリンダ８が作動し、アームシリンダ８他方の室（例えば、ロッド側油室）から流出した作動油は、制御弁１７６のＣＴ開口を通過して、作動油タンクへ戻る。

【0074】

ここで、参考例に係るコントローラ３０による比例弁３１の制御の一例について、図４及び図５を用いて説明する。図４は、参考例に係るコントローラ３０の制御の一例を示すグラフである。図４において、横軸は、時間を示す。上段のグラフの縦軸は、左操作レバー２６Ｌのレバー操作量を示す。中段のグラフの縦軸は、制御弁１７６のＰＣ開口の開口面積を示す。下段のグラフの縦軸は、アームシリンダ８のシリンダ速度（動作速度）を示す。

【0075】

ここでは、上段のグラフに示すように、オペレータは操作コントロール時間Ｓ１で左操作レバー２６Ｌを所定のレバー操作量まで操作したものとする。

【0076】

コントローラ３０は、操作センサ２９ＬＡで検出したレバー操作量に基づいて、比例弁３１の電流値（電流指令、制御指令）を制御する。これにより、中段のグラフに示すように、無駄時間ｔ１で僅かに遅れて制御弁１７６の開口面積は増加する。これに対し、下段のグラフに示すように、アームシリンダ８の動作する速度は、レバー操作量に対して大きく遅れて増加する。

【0077】

このシリンダ速度の遅れは、アームシリンダ８によって動作するアタッチメントの重量と、メインポンプ１４応答性等によって生じる。即ち、操作コントロール時間Ｓ１で操作した場合、制御弁１７６のＰＣ開口の開口面積が速やかに大きくなるため、制御弁１７６のＰＣ開口で圧損が発生せず、開口面積によるシリンダ速度への影響が小さくなる。このため、シリンダ速度は、負荷圧及びメインポンプ１４のレギュレータ１３による制御（ネガコン制御）によって決まる。また、負荷圧の変動やレギュレータ１３による制御によって、シリンダ速度が安定せず、図４に示すようにシリンダ速度は脈動して増加する。また、制御弁１７６のＰＣ開口の開口面積が速やかに大きくなるため、制御弁１７６のＰＣ開口で圧損が発生せず、制御弁１７６の開口面積による圧力のダンピング効果が小さくなり、シリンダ速度の脈動を低減する効果も小さくなる。

【0078】

また、アタッチメントＡＴの重量は重く、シリンダ速度の変化（脈動）によってショベル１００に揺れが生じる。このため、オペレータは、アタッチメントＡＴの動作が滑らかさに欠けた動きと感じ、ショベル１００の操作性が悪いと感じるおそれがある。

【0079】

図５は、参考例に係るコントローラ３０の制御の他の一例を示すグラフである。図５において、横軸は、時間を示す。上段のグラフの縦軸は、左操作レバー２６Ｌのレバー操作量を示す。中段のグラフの縦軸は、制御弁１７６のＰＣ開口の開口面積を示す。下段のグラフの縦軸は、アームシリンダ８のシリンダ速度（動作速度）を示す。

【0080】

ここでは、上段のグラフに示すように、オペレータは操作コントロール時間Ｓ１（図４参照）よりも長い操作コントロール時間Ｓ２で左操作レバー２６Ｌを所定のレバー操作量まで操作したものとする。また、図４に示す操作と比較して、滑らかに左操作レバー２６Ｌを操作したものとする。即ち、図４では例えば略台形状に操作レバーを操作するのに対し、図５では例えばＳ字カーブで操作レバーを操作する。

【0081】

コントローラ３０は、操作センサ２９ＬＡで検出したレバー操作量に基づいて、比例弁３１の電流値（電流指令、制御指令）を制御する。これにより、中段のグラフに示すように、無駄時間ｔ１で僅かに遅れて制御弁１７６の開口面積は増加する。また、制御弁１７６の開口面積は、レバー操作量に応じて徐々に拡大する。このように、制御弁１７６の開口面積が徐々に拡大することにより、アームシリンダ８のシリンダ速度も滑らかに増加する。

【0082】

しかしながら、このようなレバー操作は、レバーの操作を微妙にコントロールすることが求められ、未熟なオペレータには難しい操作となる。また、熟練したオペレータであっても、微妙なレバー操作を要求される時間が長いため、疲労を感じるおそれがある。

【0083】

次に、第１実施形態に係るコントローラ３０による比例弁３１の制御の一例について、図６を用いて説明する。図６は、第１実施形態に係るコントローラ３０の制御の一例を示すグラフである。図６において、横軸は、時間を示す。上段のグラフの縦軸は、左操作レバー２６Ｌのレバー操作量を示す。中段のグラフの縦軸は、制御弁１７６のＰＣ開口の開口面積を示す。下段のグラフの縦軸は、アームシリンダ８のシリンダ速度（動作速度）を示す。

【0084】

ここでは、上段のグラフに示すように、オペレータは操作コントロール時間Ｓ１で左操作レバー２６Ｌを所定のレバー操作量まで操作したものとする。また、図６では、図４と同様に、例えば略台形状に操作レバーを操作したものとする。

【0085】

コントローラ３０は、操作センサ２９ＬＡで検出したレバー操作量に対して、遅れ処理を行って比例弁３１の電流値（電流指令、制御指令）を制御する。これにより、中段のグラフに示すように、無駄時間ｔ１で僅かに遅れて制御弁１７６の開口面積は増加を開始する。また、制御弁１７６の開口面積は、レバー操作量に遅れて増加する。

【0086】

なお、レバー操作量に対する遅れ処理は、例えば一次遅れ処理であってもよい。なお、遅れ処理は、一次遅れ処理に限られるものではない。例えば、開口面積の増加速度に制限を設ける処理（制御）であってもよい。また、二次遅れ等であってもよい。

【0087】

これにより、中段のグラフに示すように、制御弁１７６の開口面積は、徐々に拡大する。このように、制御弁１７６の開口面積が徐々に拡大することにより、アームシリンダ８のシリンダ速度も滑らかに増加する。

【0088】

第１実施形態に係るコントローラ３０による比例弁３１の制御によれば、シリンダ速度の脈動を抑制することができる。これにより、ショベル１００の振動を抑制することができる。また、オペレータが感じるショベル１００の操作性を向上させることができる。

【0089】

また、第１実施形態に係るコントローラ３０による比例弁３１の制御によれば、微妙なレバー操作を要求することなくショベル１００の振動を抑制することができるので、オペレータの疲労を低減することができる。

【0090】

次に、第２実施形態に係るコントローラ３０による比例弁３１の制御について、図７から図９を用いて説明する。図７は、第２実施形態に係るコントローラ３０の制御における遅れの一例を示すグラフである。横軸は、左操作レバー２６Ｌの操作速度を示す。縦軸は、遅れ処理のパラメータ（遅れ度合）である。例えば、遅れ処理が一次遅れ処理である場合、縦軸は、一次遅れ時定数である。

【0091】

図７に示すように、左操作レバー２６Ｌの操作速度に応じて、遅れ処理の遅れ度合を変化させる。具体的には、左操作レバー２６Ｌの操作速度が速い場合、遅れ処理のパラメータを小さくする。左操作レバー２６Ｌの操作速度が遅い場合、遅れ処理のパラメータを大きくする。

【0092】

例えば、遅れ処理が一次遅れ処理である場合で説明する。左操作レバー２６Ｌの操作速度が速度（第１の閾値速度）Ｖ１未満の範囲内においては、一次遅れ時定数として大きな一次遅れ時定数（第１の一次遅れ時定数）Ｔ１が設定される。また、操作速度が速度Ｖ１未満の範囲内においては、一次遅れ時定数Ｔ１で一定に設定される。

【0093】

左操作レバー２６Ｌの操作速度が速度Ｖ１以上、速度（第２の閾値速度）Ｖ２未満の範囲内においては、一次遅れ時定数として操作速度が増加するほど減少する一次遅れ時定数が設定される。

【0094】

左操作レバー２６Ｌの操作速度が速度Ｖ２以上の範囲内においては、一次遅れ時定数として小さな一次遅れ時定数（第１の一次遅れ時定数よりも小さな第２の一次遅れ時定数）Ｔ２が設定される。また、操作速度が速度Ｖ２以上の範囲内においては、一次遅れ時定数Ｔ２で一定に設定される。また、左操作レバー２６Ｌの操作速度が速度Ｖ２以上の範囲内においては、一次遅れ時定数をゼロに設定してもよい。即ち、左操作レバー２６Ｌの操作速度が速度Ｖ２以上の範囲内においては、遅れ処理をキャンセルしてもよい。

【0095】

図８は、第２実施形態に係るコントローラ３０の制御の一例を示すグラフである。図８において、横軸は、時間を示す。上から１段目のグラフの縦軸は、左操作レバー２６Ｌのレバー操作量を示す。２段目のグラフの縦軸は、左操作レバー２６Ｌのレバー速度を示す。３段目のグラフの縦軸は、制御弁１７６のＰＣ開口の開口面積を示す。４段目のグラフの縦軸は、アームシリンダ８のシリンダ速度（動作速度）を示す。

【0096】

ここでは、上段のグラフに示すように、オペレータは操作コントロール時間Ｓ３で左操作レバー２６Ｌを所定のレバー操作量まで操作したものとする。また、この操作におけるレバー速度は、速度Ｖ１未満であるものとする。なお、図８では、図６と同様に、例えば略台形状に操作レバーを操作したものとする。

【0097】

コントローラ３０は、図６で示した場合と同様に、操作センサ２９ＬＡで検出したレバー操作量に対して、遅れ処理を行って比例弁３１の電流値（電流指令、制御指令）を制御する。これにより、無駄時間ｔ１で僅かに遅れて制御弁１７６の開口面積は増加を開始する。また、制御弁１７６の開口面積は、レバー操作量に遅れて増加する。これにより、中段のグラフに示すように、制御弁１７６の開口面積は、徐々に拡大する。このように、制御弁１７６の開口面積が徐々に拡大することにより、アームシリンダ８のシリンダ速度も滑らかに増加する。

【0098】

図９は、第２実施形態に係るコントローラ３０の制御の他の一例を示すグラフである。図９において、横軸は、時間を示す。上から１段目のグラフの縦軸は、左操作レバー２６Ｌのレバー操作量を示す。２段目のグラフの縦軸は、左操作レバー２６Ｌのレバー速度を示す。３段目のグラフの縦軸は、制御弁１７６のＰＣ開口の開口面積を示す。４段目のグラフの縦軸は、アームシリンダ８のシリンダ速度（動作速度）を示す。

【0099】

ここでは、上段のグラフに示すように、オペレータは操作コントロール時間Ｓ４で左操作レバー２６Ｌを所定のレバー操作量まで操作したものとする。また、この操作におけるレバー速度は、速度Ｖ２以上であるものとする。なお、図９では、図６と同様に、例えば略台形状に操作レバーを操作したものとする。

【0100】

コントローラ３０は、例えば遅れ処理をキャンセルして、操作センサ２９ＬＡで検出したレバー操作量に基づいて、比例弁３１の電流値（電流指令、制御指令）を制御する。

【0101】

遅れ処理をキャンセルした場合における開口面積の変化及びシリンダ速度を実線で示す。一方、操作センサ２９ＬＡで検出したレバー操作量に対して遅れ処理を行って比例弁３１の電流値（電流指令、制御指令）を制御した場合における開口面積の変化９０１及びシリンダ速度９０２を破線で示す。

【0102】

遅れ処理をキャンセルすることにより、制御弁１７６の開口面積はレバー操作量に従って速やかに増加する。即ち、遅れを持たせた開口面積の変化９０１と比較して、速やかに増加する。また、遅れ処理をキャンセルすることにより、シリンダ速度も遅れを持たせたシリンダ速度９０２と比較して、速やかに増加する。

【0103】

以上のように、第２実施形態に係るコントローラ３０による比例弁３１の制御によれば、レバー速度が速度Ｖ１未満の状態においては、第１実施形態に係るコントローラ３０による比例弁３１の制御と同様に、シリンダ速度の脈動を抑制することができる。これにより、ショベル１００の振動を抑制することができる。また、オペレータが感じるショベル１００の操作性を向上させることができる。また、微妙なレバー操作を要求することなくショベル１００の振動を抑制することができるので、オペレータの疲労を低減することができる。

【0104】

また、第２実施形態に係るコントローラ３０による比例弁３１の制御によれば、レバー速度が速度Ｖ２以上の状態においては、遅れ処理をキャンセルすることにより、速やかにアームシリンダ８を動作させることができる。

【0105】

なお、図６から図９に示す本実施形態（第１実施形態、第２実施形態）に係るコントローラ３０による比例弁３１の制御は、アームシリンダ８を制御する制御弁１７６の比例弁３１を例に説明したが、これに限られるものではない。他の油圧アクチュエータ（ブームシリンダ７、バケットシリンダ９、旋回油圧モータ２Ａ、左走行油圧モータ２ＭＬ、右走行油圧モータ２ＭＲ等）の制御に適用してもよい。

【0106】

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。

【符号の説明】

【0107】

１ 下部走行体
１Ｌ，１Ｒ 走行油圧モータ（油圧アクチュエータ）
２ 旋回機構
２Ａ 旋回油圧モータ（油圧アクチュエータ）
２ＭＬ 左走行油圧モータ（油圧アクチュエータ）
２ＭＲ 右走行油圧モータ（油圧アクチュエータ）
３ 上部旋回体
４ ブーム
５ アーム
６ バケット
７ ブームシリンダ（油圧アクチュエータ）
８ アームシリンダ（油圧アクチュエータ）
９ バケットシリンダ（油圧アクチュエータ）
１３ レギュレータ
１４ メインポンプ（油圧ポンプ）
１５ パイロットポンプ
１７ コントロールバルブユニット
１８ 絞り
１９ 制御圧センサ
１７１～１７６ 制御弁
３０ コントローラ
２６ 操作装置
２６Ｒ 右操作レバー
２６Ｌ 左操作レバー
３１ 比例弁（電磁比例弁）
１００ ショベル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】