(57)【要約】  １つまたは複数の油圧ポンプを可能な限り効率の良い大容量域で駆動することができる作業機械の駆動装置を提供する。  本発明にかかる油圧ショベルの駆動装置は、コントローラ４１は、操作装置４０ａ、４０ｂからのレバー操作量と、予め設定された油圧ポンプの効率設定値とに応じて、可変容量型油圧ポンプ２ａ〜２ｆの内、油圧アクチュエータに吐出する油圧ポンプの第１目標吐出流量を演算する第１目標吐出流量設定部４１ａを備えている。
2014168058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機（１０６、１１６）と、前記原動機（１０６、１１６）により駆動力を供給される複数の油圧ポンプ（２ａ〜２ｆ）と、前記油圧ポンプ（２ａ〜２ｆ）の吐出流量を可変にする吐出流量可変装置（３ａ〜３ｆ）と、複数の油圧アクチュエータ（７ａ〜７ｃ、１０ｃ）と、前記油圧アクチュエータ（７ａ〜７ｃ、１０ｃ）と少なくとも１つ以上の前記油圧ポンプ（２ａ〜２ｆ）とを閉回路接続するための接続装置（１２）と、前記油圧アクチュエータ（７ａ〜７ｃ、１０ｃ）への操作信号を生成する操作装置（４０ａ、４０ｂ）と、前記油圧アクチュエータ（７ａ〜７ｃ、１０ｃ）の負荷圧を検出する負荷圧検出装置（３０ａ〜３０ｈ）と、前記操作装置（４０ａ、４０ｂ）の操作信号に応じて前記吐出流量可変装置（３ａ〜３ｆ）と前記接続装置（１２）を制御する制御装置（４１）とを備えた作業機械の駆動装置において、
前記制御装置（４１）は、前記操作装置（４０ａ、４０ｂ）からの操作信号と、予め設定された前記油圧ポンプ（２ａ〜２ｆ）の効率設定値とに応じて、前記複数の油圧ポンプ（２ａ〜２ｆ）の内、前記油圧アクチュエータ（７ａ〜７ｃ、１０ｃ）に吐出する油圧ポンプの第１目標吐出流量を演算する第１目標吐出流量設定部（４１ａ）を備えたことを特徴とする作業機械の駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の作業機械の駆動装置において、
前記制御装置（４１）は、前記負荷圧検出装置（３０ａ〜３０ｈ）の負荷圧に応じて、前記油圧ポンプ（２ａ〜２ｆ）の効率、もしくは前記油圧ポンプ（２ａ〜２ｆ）の効率設定値に基づく前記油圧ポンプ（２ａ〜２ｆ）の吐出流量、のいずれかを演算する油圧ポンプ状態量演算部（４１ｂ）を有し、前記第１目標吐出流量設定部（４１ａ）で演算された第１目標吐出流量と、前記負荷圧検出装置（３０ａ〜３０ｈ）の負荷圧と、前記油圧ポンプ状態量演算部（４１ｂ）で演算された前記吐出流量と、予め設定された前記原動機（１０６、１１６）の出力閾値とに応じて、前記油圧アクチュエータ（７ａ〜７ｃ、１０ｃ）の必要出力を制限する出力制限部（４１ｃ）と、前記出力制限部（４１ｃ）の演算値と前記油圧ポンプ状態量演算部（４１ｂ）の前記吐出流量とに応じて、前記複数の油圧ポンプ（２ａ〜２ｆ）の内、前記油圧アクチュエータ（７ａ〜７ｃ、１０ｃ）に吐出する油圧ポンプの第２目標吐出流量を演算する第２目標吐出流量設定部（４１ｄ）とを含むことを特徴とする作業機械の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ポンプにより直接油圧アクチュエータを駆動する油圧閉回路を含む作業機械の駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、油圧ショベルやホイールローダなどの作業機械において、省エネシステムが着目されており、制動時の回生エネルギーを回収するハイブリッド型作業機械等が、市場に投入されている。しかし、現在市場投入されているハイブリッド型作業機械の多くは、その駆動システムが、従来の油圧システムに電気システムを加えたもので、油圧アクチュエータへの流量は方向制御弁であるコントロールバルブによる弁開度調整、すなわち絞って圧損を立てながら調整することに変わりはない。【０００３】
作業機械の省エネ化には、油圧システム自体の省エネ化が重要であり、特にコントロールバルブで発生する絞り圧損を低減することに大きな効果が得られる。そこで、省エネを図った作業機械の作業装置として、油圧ポンプにより油圧アクチュエータを閉回路接続して直接に制御する油圧閉回路システムの開発が進められている。このシステムは、コントロールバルブを用いないため、コントロールバルブによる絞り圧損がなく、必要な流量のみを油圧ポンプが吐出するため流量損失が低減できる。また、油圧アクチュエータの位置エネルギーや減速時のエネルギーを回生することもでき、省エネシステムとして非常に有効なシステムである。【０００４】
油圧閉回路システムでは、油圧アクチュエータの最大出力を１個の油圧ポンプで賄う必要があるため、ポンプが大型化するという課題がある。【０００５】
ポンプを大型化することなく油圧閉回路システムを構成した従来技術として、特許文献１に示される技術がある。この特許文献１には、複数の可変容量型油圧ポンプを設け、操作装置から生成される操作信号に応じて、油圧アクチュエータに閉回路接続するポンプの数と各ポンプの吐出流量を演算した技術が開示されている。複数の可変容量型油圧ポンプをそれぞれ２個以上の油圧アクチュエータに電磁切換弁を介して閉回路接続し、１つの油圧アクチュエータを１つまたは複数の油圧ポンプからの圧油により駆動することで、可変容量型油圧ポンプを大型化することなくオペレータの所望する流量を確保できる。【０００６】
油圧閉回路システムの場合、略一定回転のエンジンや電動機により可変容量型油圧ポンプを駆動し、可変容量型油圧ポンプの容量をレギュレータ等で制御して、ポンプ吐出流量を変化させる。一般的に可変容量型油圧ポンプは大容量域では効率がよく、小〜中容量域では効率が低下する特性を持つため、油圧閉回路システムの省エネ効果をさらに向上させるためには、可能な限り油圧ポンプの大容量域で使うのが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特公昭６２―２５８８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述した特許文献１に示される技術では、駆動する油圧アクチュエータに対し、油圧ポンプの吐出流量を演算することは開示されているが、油圧ポンプ効率に応じた演算には言及されていないため、油圧ポンプ効率の比較的に悪い点で吐出流量を演算する場合が想定でき、本来出し得る効率が得られてない可能性が有る。また、油圧ポンプを駆動する原動機が出し得る最大出力が、油圧アクチュエータが必要とする出力より低くなる場合、原動機の最大出力以下になるように、油圧ポンプ吐出流量を操作指令で与えられた吐出流量より下げる必要があるが、この場合も前述と同様に本来出し得る効率が得られてない可能性が有る。【０００９】
本発明は、前述した従来技術における実情からなされたもので、その目的は、１つまたは複数の油圧ポンプを可能な限り効率の良い大容量域で駆動することができる作業機械の駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するための本発明は、原動機と、前記原動機により駆動力を供給される複数の油圧ポンプと、前記油圧ポンプの吐出流量を可変にする吐出流量可変装置と、複数の油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータと少なくとも１つ以上の前記油圧ポンプとを閉回路接続するための接続装置と、前記油圧アクチュエータへの操作信号を生成する操作装置と、前記油圧アクチュエータの負荷圧を検出する負荷圧検出装置と、前記操作装置の操作信号に応じて前記吐出流量可変装置と前記接続装置を制御する制御装置とを備えた作業機械の駆動装置において、前記制御装置は、前記操作装置からの操作信号と、予め設定された前記油圧ポンプの効率設定値とに応じて、前記複数の油圧ポンプの内、前記油圧アクチュエータに吐出する油圧ポンプの第１目標吐出流量を演算する第１目標吐出流量設定部とを備えたことを特徴としている。【００１１】
このように構成された本発明は、制御装置に備えられ、予め設定された効率設定値を考慮して行われる第１目標吐出流量設定部の演算により、油圧ポンプを油圧ポンプ効率の良い大容量域で駆動することができる。【００１２】
本発明は前記発明において、前記負荷圧検出装置の負荷圧に応じて、前記油圧ポンプの効率、もしくは前記油圧ポンプの効率設定値に基づく前記油圧ポンプの吐出流量、のいずれかを演算する油圧ポンプ状態量演算部を有し、前記第１目標吐出流量設定部で演算された第１目標吐出流量と、前記負荷圧検出装置の負荷圧と、前記油圧ポンプ状態量演算部で演算された前記吐出流量と、予め設定された前記原動機の出力閾値とに応じて、前記油圧アクチュエータの必要出力を制限する出力制限部と、前記出力制限部の演算値と前記油圧ポンプ状態量演算部の前記吐出流量とに応じて、前記複数の油圧ポンプの内、前記油圧アクチュエータに吐出する油圧ポンプの第２目標吐出流量を演算する第２目標吐出流量設定部とを含むことを特徴としている。【００１３】
このように構成された本発明は、油圧ポンプを駆動する原動機が出し得る最大出力時においても、制御装置に含まれる出力制限部の演算値と油圧ポンプ状態量演算部の吐出流量を用いて行われる第２目標吐出流量設定部の演算により、油圧ポンプを油圧ポンプ効率の良い大容量域で駆動することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、従来考慮されていなかった、予め設定された効率設定値を考慮して行われる第１目標吐出流量設定部の演算により、油圧ポンプを可能な限り油圧ポンプ効率の良い大容量域で駆動することができる。この結果、本発明は、油圧閉回路システムの効率をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る作業機械の駆動装置の第１実施形態を含む油圧ショベルを示す側面図である。
【図２】図１に示す油圧ショベルに備えられる駆動システムの要部を示す回路構成図である。
【図３】図２に示す駆動システムに備えられるコントローラの要部を示す図である。
【図４】図３に示すコントローラに備えられる第１目標吐出流量設定部の要部を示す図である。
【図５】図４に示す第１目標吐出流量設定部の制御行程を示すフローチャート図である。
【図６】図４に示す油圧アクチュエータ必要流量演算部が有する、レバー操作量と油圧アクチュエータ必要流量との関係を示す特性線図である。
【図７】図４に示す接続判断部の油圧アクチュエータと接続可能な油圧ポンプとの接続順位を示す関係図である。
【図８】図３に示すコントローラに備えられる油圧ポンプ状態量演算部の制御行程を示すフローチャート図である。
【図９】図３に示すコントローラに備えられる油圧ポンプ状態量演算部の吐出圧力と容積比と油圧ポンプ効率との関係を示す特性線図である。
【図１０】図５に示すステップＳ６の処理、すなわち第１目標吐出流量演算部の制御行程を示すフローチャート図である。
【図１１】図３に示すコントローラに備えられる出力制限部の要部を示す図である。
【図１２】図１１に示す出力制限部の制御行程を示すフローチャート図である。
【図１３】図３に示すコントローラに備えられる第２目標吐出流量設定部の制御行程を示すフローチャート図である。
【図１４】図１３に示すフローチャートに含まれるステップＳ１４の処理、すなわち判定条件１の制御行程を示すフローチャート図である。
【図１５】図１３に示すフローチャートに含まれるＳ１６の処理、すなわち補正第１目標吐出流量の再補正演算の制御行程を示すフローチャート図である。
【図１６】図６に示す特性線図で説明する本発明に係る作業機械の駆動装置の第１実施形態の第１作用例を示す図である。
【図１７】図７に示す関係図で説明する本発明に係る作業機械の駆動装置の第１実施形態の第１作用例を示す図である。
【図１８】図６に示す特性線図で説明する本発明に係る作業機械の駆動装置の第１実施形態の第２作用例を示す図である。
【図１９】図７に示す関係図で説明する本発明に係る作業機械の駆動装置の第１実施形態の第２作用例を示す図である。
【図２０】本発明に係る作業機械の駆動装置の第２実施形態に備えられるコントローラの要部を示す図である。
【図２１】本発明に係る作業機械の駆動装置の第３実施形態に備えられるコントローラの要部を示す図である。
【図２２】図２１に示すコントローラに備えられる第１目標吐出流量設定部の要部を示す図である。
【図２３】図２２に示す第１目標吐出流量設定部の制御行程を示すフローチャート図である。
【図２４】図２３に示すステップＳ６１の処理、すなわち第１目標吐出流量演算部の制御行程を示すフローチャート図である。
【図２５】本発明に係る作業機械の駆動装置の第３実施形態に備えられる第２目標吐出流量設定部の制御行程を示すフローチャート図である。
【図２６】図２５に示すステップＳ１４１の処理、すなわち判定条件１の制御行程を示すフローチャート図である。
【図２７】図２５に示すステップＳ１６１の処理、すなわち第２目標吐出流量演算の制御行程を示すフローチャート図である。
【図２８】本発明に係る作業機械の駆動装置の第４実施形態を含む油圧ショベルに備えられる駆動システムの要部を示す回路構成図である。
【図２９】図２８に示すコントローラに備えられる出力制限部の制御行程を示すフローチャート図である。
【図３０】図３に示すコントローラで実施される演算式を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る作業機械の駆動装置の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係る作業機械の駆動装置の第１実施形態を含む油圧ショベルを示す側面図である。
【００１８】
第１実施形態を含む油圧ショベルは、走行体１０１を備え、走行体１０１の上には旋回体１０２を設けてある。走行体１０１と旋回体１０２から本体が構成されている。走行体１０１は、本体の左右側に備えられた履帯を回転駆動し走行を行う。また、走行体１０１には油圧アクチュエータであり、左右の履帯に走行動力を与える走行モータ１０ｂと図示していない走行モータ１０ａが備えられている。旋回体１０２は図示していないが走行体１０１との間に介在するベアリング機構と、後述する油圧アクチュエータである旋回モータ１０ｃにより走行体１０１に対し旋回可能となっている。また旋回体１０２はメインフレーム１０５に、前部に作業装置１０３、後部にカウンタウェイト１０８、左前部に運転室１０４を搭載している。カウンタウェイト１０８の前側には、原動機であるエンジン１０６が備えられ、さらにエンジン１０６からの駆動出力により駆動する駆動システム１０７を有する。
【００１９】
作業装置１０３は、ブーム１１１、アーム１１２、バケット１１３からなる構造物がリンク機構により結合され、各々リンク軸を中心に回転運動を行い、掘削などの作業を行う。ブーム１１１、アーム１１２、バケット１１３、各々を回転運動させるために、油圧アクチュエータであるブームシリンダ７ａ、アームシリンダ７ｂ、バケットシリンダ７ｃを備えている。
【００２０】
図２は、図１に示す油圧ショベルに備えられる駆動システム１０７の要部を示す回路構成図、図３は、図２に示す駆動システムに備えられるコントローラ４１の要部を示す図である。
【００２１】
図２に示すように作業機械の駆動装置である駆動システム１０７は、油圧ポンプである可変容量型油圧ポンプ２ａ〜２ｆとブームシリンダ７ａ、アームシリンダ７ｂ、バケットシリンダ７ｃ、および旋回モータ１０ｃとが、コントロールバルブを介さず、配管を用いて接続している油圧閉回路システムと、可変容量型油圧ポンプ１ａ、１ｂと走行モータ１０ａ、１０ｂとが、供給流量と方向を制御するコントロールバルブ１１を介して、配管を用いて接続している油圧開回路システムとから構成されている。
【００２２】
なお、第１実施形態では油圧閉回路システムと油圧開回路システムを混在させているが、それにこだわるものではなく、作業機械の用途により、例えば全油圧アクチュエータを油圧閉回路システムで構成するなど、別の形態をとってもよい。
【００２３】
ここで、上述した本油圧閉回路システムについて説明する。
【００２４】
エンジン１０６と、エンジン１０６によりトルク、および回転数からなる駆動出力を、歯車機構等で構成された動力伝達装置１３を介して、供給される複数の可変容量型油圧ポンプ２ａ〜２ｆが備えられ、可変容量型油圧ポンプ２ａ〜２ｆの吐出流量を可変にする吐出流量可変装置である油圧レギュレータ３ａ〜３ｆと、ブームシリンダ７ａ、アームシリンダ７ｂ、バケットシリンダ７ｃ、および旋回モータ１０ｃと、ブームシリンダ７ａ、アームシリンダ７ｂ、バケットシリンダ７ｃ、および旋回モータ１０ｃと少なくとも一つ以上の可変容量型油圧ポンプ２ａ〜２ｆとを油圧閉回路接続するための接続装置である電磁切換弁１２と、ブームシリンダ７ａ、アームシリンダ７ｂ、バケットシリンダ７ｃ、および旋回モータ１０ｃへの操作信号であるレバー操作量を生成する操作装置４０ａ、４０ｂと、ブームシリンダ７ａ、アームシリンダ７ｂ、バケットシリンダ７ｃ、および旋回モータ１０ｃの負荷圧を検出する負荷圧検出装置である圧力センサ３０ａ〜３０ｈと、操作装置４０ａ、４０ｂのレバー操作量に応じて油圧レギュレータ３ａ〜３ｆと電磁切換弁１２を制御する、制御装置であるコントローラ４１を備える。
【００２５】
すなわち、可変容量型油圧ポンプ２ａ〜２ｆは、ブームシリンダ７ａ、アームシリンダ７ｂ、バケットシリンダ７ｃ、および旋回モータ１０ｃの駆動方向と吐出流量を与えるため、可変容量型油圧ポンプ２ａ〜２ｆに備えられた２つの接続ポートの内各々から圧油を吐出可能とした両方向吐出機構を備えており、その両方向吐出機構は油圧レギュレータ３ａ〜３ｆにより制御される。
【００２６】
両方向吐出機構により、可変容量型油圧ポンプ２ａ〜２ｆの２つの接続ポートの内、一つの接続ポートから圧油が吐出されると、電磁切換弁１２を介して、ブームシリンダ７ａ、アームシリンダ７ｂ、バケットシリンダ７ｃ、および旋回モータ１０ｃの内のいずれかの油圧アクチュエータに備えられた２つの接続ポートの内の一つの接続ポートに接続され、いずれかの油圧アクチュエータに備えられた２つの接続ポートの内のもう一つの接続ポートから戻り圧油が、電磁切換弁１２を介して、可変容量型油圧ポンプ２ａ〜２ｆの２つの接続ポートの内、もう一つの接続ポートに戻される。すなわち、圧油がタンク９に戻ることなく、可変容量型油圧ポンプ２ａ〜２ｆと油圧アクチュエータとの間を循環する油圧閉回路が構成される。
【００２７】
なお、油圧閉回路システムでは、ブーム１１１、アーム１１２が重力方向に下がる場合や、旋回体１０２の旋回動作を停止する場合に発生するブーム１１１、アーム１１２の位置エネルギーや、旋回体１０２の運動エネルギーが、回生エネルギーとなって戻り圧油に伝達され、可変容量型油圧ポンプ２ａ〜２ｆのいずれかに伝えられる。この際、可変容量型油圧ポンプ２ａ〜２ｆはこの回生エネルギーにより回生動作する。この回生エネルギーは、駆動出力として動力伝達装置１３を介し、他の油圧アクチュエータを駆動している可変容量型油圧ポンプ２ａ〜２ｆの内の他のいずれかに伝えられる。この結果、エンジン１０６に対し、この回生エネルギー分の省エネ効果が得られる。
【００２８】
また、図２では省略しているが、油圧閉回路システムは、回路圧力を高めてキャビテーションを防止するためのチャージポンプ、メイクアップチェック弁、片ロッド式油圧シリンダである油圧アクチュエータのヘッド側とロッド側との流量差を吸収しつつ閉回路内の作動油を入れ替えるためのフラッシング弁、作動油圧が所定値以上になった場合に作動油をリリーフさせるリリーフ弁等を備えている。
【００２９】
電磁切換弁１２は、可変容量型油圧ポンプ２ａ〜２ｆの内の複数を、ブームシリンダ７ａ、アームシリンダ７ｂ、バケットシリンダ７ｃ、および旋回モータ１０ｃの内の一つに接続するために、“ＢＭ”用切換弁、“ＡＭ”用切換弁、“ＢＫ”用切換弁、および“ＳＷ”用切換弁からなる全１８個の電磁切換弁から構成される。
【００３０】
電磁切換弁１２の内、“ＢＭ”用切換弁は、ブームシリンダ７ａに接続するための切換弁で、電磁切換弁１２の上流に位置する可変容量型油圧ポンプ２ａ〜２ｆを、最大で全て接続可能なように設けられている。“ＡＭ”用切換弁は、アームシリンダ７ｂに接続するための切換弁で、電磁切換弁１２の上流に位置する可変容量型油圧ポンプ２ａ〜２ｆの内、最大で可変容量型油圧ポンプ２ａ〜２ｄを接続可能なように設けられている。“ＢＫ”用切換弁は、バケットシリンダ７ｃに接続するための切換弁で、電磁切換弁１２の上流に位置する可変容量型油圧ポンプ２ａ〜２ｆの内、最大で全て接続可能なように設けられている。“ＳＷ”用切換弁は、旋回モータ１０ｃに接続するための切換弁で、電磁切換弁１２の上流に位置する可変容量型油圧ポンプ２ａ〜２ｆの内、最大で可変容量型油圧ポンプ２ｅ、２ｆを接続可能なように設けられている。
【００３１】
なお、上述の電磁切換弁１２の接続形態は、これにこだわるものではなく、作業機械の用途により別の接続形態でもよい。
【００３２】
オペレータが搭乗する運転室１０４には、油圧アクチュエータに操作指令を与える操作装置４０ａ、４０ｂが設けられている。図示はしないが操作装置４０ａ、４０ｂは前後左右に傾倒可能なレバーと、操作信号であるレバーの傾倒量、すなわちレバー操作量を電気的に検知する図示しない検出装置を含み、検出装置が検出したレバー操作量を、制御装置であるコントローラ４１に電気配線を介して出力する。
【００３３】
なお、上述の操作装置４０ａ、４０ｂは、レバー操作量を電気的に検知する機構を有しているが、これにこだわるものでなく、油圧機構等、別の機構でもよい。すなわち、油圧機構であるならば、別にパイロット油圧ポンプを設け、この油圧ポンプの吐出圧をレバー操作量に応じて減圧する機構が代表的である。減圧した圧油の圧力を上述の圧力センサ３０ａ〜３０ｈとは別の圧力センサで検出し、圧力センサで検出した検出信号をレバー操作量として、コントローラ４１に出力する構成でもよい。
【００３４】
コントローラ４１では、後述する制御演算を実施して、油圧レギュレータ３ａ〜３ｆ、に対し、後述する第１目標吐出流量、もしくは第２目標吐出流量を出力し、電磁切換弁１２に対し、切換弁接続指令信号を出力し、各々制御を行う。
【００３５】
なお、油圧開回路システムであるが、前述したように、走行モータ１０ａ、１０ｂの駆動方向と吐出流量を与えるためのコントロールバルブ１１が下流に備えられているため、油圧開回路システムを構成する可変容量型油圧ポンプ１ａ、１ｂは片方向吐出機構を備える。すなわち、可変容量型油圧ポンプ１ａ、１ｂは、可変容量型油圧ポンプ１ａ、１ｂに備えられた２つの接続ポートの内、一つの接続ポートを、圧油を一時的に溜めるタンク９から吸い込む吸い込みポートとして、配管を用いてタンク９に接続し、もう一つの接続ポートを、吐出ポートとしてコントロールバルブ１１の接続ポートに接続する。そして、吐出ポートからの吐出流量を片方向吐出機構により制御する。片方向吐出機構は油圧レギュレータ３ｇ、３ｈにより制御される。また、走行モータ１０ａ、１０ｂからの戻り流量は、コントロールバルブ１１を介してタンク９へ戻される。コントロールバルブ１１、および油圧レギュレータ３ｇ、３ｈは、運転室１０４に備えられた図示しない操作装置で生成されるレバー操作量に応じて制御される。レバー操作量は、コントローラ４１に出力され、コントローラ４１は、図示しない油圧閉回路システムとは別の制御演算を実施し、出力信号に変換して、電気配線を介し、コントロールバルブ１１、および油圧レギュレータ３ｇ、３ｈに出力する。
【００３６】
以下、油圧閉回路システムの説明に戻る。
【００３７】
次にコントローラ４１の構成を、図３を用いて説明する。
【００３８】
すなわち、コントローラ４１は、操作装置４０ａ、４０ｂのレバー操作量と、予め設定された可変容量型油圧ポンプ２ａ〜２ｆの効率設定値とに応じて、可変容量型油圧ポンプ２ａ〜２ｆの内、油圧アクチュエータに吐出する油圧ポンプの第１目標吐出流量を演算する第１目標吐出流量設定部４１ａを備える。
【００３９】
また、コントローラ４１は、圧力センサ３０ａ〜３０ｈの負荷圧に応じて、可変容量型油圧ポンプ２ａ〜２ｆの効率、もしくは可変容量型油圧ポンプ２ａ〜２ｆの効率設定値に基づく可変容量型油圧ポンプ２ａ〜２ｆの吐出流量、のいずれかを演算する油圧ポンプ状態量演算部４１ｂを有し、第１目標吐出流量設定部４１ａで演算された第１目標吐出流量と、圧力センサ３０ａ〜３０ｈの負荷圧と、油圧ポンプ状態量演算部４１ｂで演算された吐出流量と、予め設定されたエンジン１０６の出力閾値とに応じて、油圧アクチュエータの必要出力を制限する出力制限部４１ｃと、出力制限部４１ｃの演算値と油圧ポンプ状態量演算部４１ｂの吐出流量とに応じて、可変容量型油圧ポンプ２ａ〜２ｆの内、油圧アクチュエータに吐出する油圧ポンプの第２目標吐出流量を演算する第２目標吐出流量設定部４１ｄとを含む。
【００４０】
さらに、コントローラ４１は、第２目標吐出流量設定部４１ｄから得られる操作対象である各油圧アクチュエータと、それらに接続すべき油圧ポンプとの情報から、電磁切換弁１２の内、開口すべき電磁切換弁に接続指令を出力する切換弁接続指令演算部４１ｎを備える。
【００４１】
なお、各部の間を結ぶ線は、レバー操作量、負荷圧、および演算結果等のデータの入出力関係を示す信号線であり、コントローラ４１内部にある各部間で、データの共有ができる構成となっている。
【００４２】
次に、図３に示すコントローラ４１に含まれる各部の構成と制御行程を説明する。
【００４３】
図４は、図３に示すコントローラ４１に備えられる第１目標吐出流量設定部４１ａの要部を示す図、図５は、図４に示す第１目標吐出流量設定部４１ａの制御行程を示すフローチャート図、図６は、図４に示す油圧アクチュエータ必要流量演算部４１ｅが有する、レバー操作量と油圧アクチュエータ必要流量との関係を示す特性線図、図７は、図４に示す接続判断部４１ｆの油圧アクチュエータと接続可能な油圧ポンプとの接続順位を示す関係図、図８は、図３に示すコントローラ４１に備えられる油圧ポンプ状態量演算部４１ｂの制御行程を示すフローチャート図、図９は、図３に示すコントローラ４１に備えられる油圧ポンプ状態量演算部４１ｂの吐出圧力と容積比と油圧ポンプ効率との関係を示す特性線図、図１０は、図５に示すステップＳ６の処理、すなわち第１目標吐出流量演算部４１ａの制御行程を示すフローチャート図、図１１は、図３に示すコントローラ４１に備えられる出力制限部４１ｃの要部を示す図、図１２は、図１１に示す出力制限部４１ｃの制御行程を示すフローチャート図、図１３は、図３に示すコントローラ４１に備えられる第２目標吐出流量設定部４１ｄの制御行程を示すフローチャート図、図１４は、図１３に示すフローチャートに含まれるステップＳ１４の処理、すなわち判定条件１の制御行程を示すフローチャート図、図１５は、図１３に示すフローチャートに含まれるステップＳ１６の処理、すなわち補正第１目標吐出流量の再補正演算の制御行程を示すフローチャート図、図３０は、図３に示すコントローラで実施される演算式を示す図、である。
【００４４】
なお、コントローラ４１の制御行程は、後述する図５に示すステップＳ１のスタートで制御を開始し、図１３に示すステップＳ１８のリターンに到達すると、ステップＳ１のスタートに戻る。この制御はコントローラ４１に備えられた、図示しない内部タイマーにより、予め設定された周期で行われる。
【００４５】
図４に示す第１目標吐出流量設定部４１ａは、操作装置４０ａ、もしくは４０ｂのレバー操作量に応じて、ブームシリンダ７ａ、アームシリンダ７ｂ、バケットシリンダ７ｃ、および旋回モータ１０ｃの中で、操作対象である油圧アクチュエータに対する必要流量を演算する油圧アクチュエータ必要流量演算部４１ｅと、操作対象である油圧アクチュエータと、可変容量型油圧ポンプ２ａ〜２ｆの内、操作対象である油圧アクチュエータに吐出する油圧ポンプとを、接続判断する接続判断部４１ｆと、可変容量型油圧ポンプ２ａ〜２ｆ各々の最大吐出流量が吐出できる最大容量を記憶する油圧ポンプ最大容量記憶部４１ｐと、吐出する油圧ポンプの第１目標吐出流量を演算する第１目標吐出流量演算部４１ｇとを備え、外部にデータを出力する。
【００４６】
図４に示す第１目標吐出流量設定部４１ａの制御行程は、図５に示すようにステップＳ１で制御が起動すると、ステップＳ２に移行する。ステップＳ１の制御は、エンジン１０６の始動を指示するキー操作や、専用スイッチなどの、図示しない外部にある装置からの指示信号を、コントローラ４１が入力すると起動する。
【００４７】
ステップＳ２では、オペレータが操作装置４０ａ、もしくは４０ｂを操作することで生成されるレバー操作量が、油圧アクチュエータ必要流量演算部４１ｅに入力される行程を示し、ステップＳ３へ移行する。
【００４８】
ステップＳ３では、油圧アクチュエータ必要流量演算部４１ｅにて、レバー操作量に応じて操作対象である油圧アクチュエータへの必要流量を演算する行程を示す。本実施形態では、図６に示すレバー操作量と油圧アクチュエータ必要流量との関係を示す特性線図を用いた演算を例示する。この特性線図は、レバー操作量に対し、必要流量が１対１の比例関係にあり、あるレバー操作量に対し、一意的に必要流量が演算できる。また、操作対象である油圧アクチュエータを記憶し、さらにその数をカウントし、油圧アクチュエータ数ｍとする。記憶された操作対象である油圧アクチュエータと、油圧アクチュエータ数ｍとを外部へ出力し、ステップＳ４へ移行する。なお、各油圧アクチュエータは２方向に動作ができるため、ブーム、アーム、バケット、および旋回に対し、８つの特性線図が必要であるが、簡易に説明するため、２つの動作方向ともレバー操作量と各油圧アクチュエータの必要流量の特性を同じとし、４つの特性線図で示している。
【００４９】
ステップＳ４では、接続判断部４１ｆにて、可変容量型油圧ポンプ２ａ〜２ｆの内、操作対象である油圧アクチュエータに接続可能な油圧ポンプを記憶し、さらに接続の優先順位、すなわち接続順位を演算する行程を示す。本実施形態では、図７に示す油圧アクチュエータと接続可能な油圧ポンプとの接続順位を示す関係図を用いた演算を例示する。図７に示す関係図に示した数字で、単独表記された数字、もしくは“／”の左側の数字は可変容量型油圧ポンプ２ａ〜２ｆの操作対象である油圧アクチュエータに対する、優先的に接続させる接続順位を示し、“／”の右側の数字は、同じ油圧アクチュエータにおいて、／”の左側の数字が示す可変容量型油圧ポンプ２ａ〜２ｆの接続順位が同じであった場合に、どちらが優先的に接続可能かを判断する接続順位を示す。
【００５０】
例えば、操作対象である油圧アクチュエータがブームシリンダ７ａの場合、接続可能な油圧ポンプは、可変容量型油圧ポンプ２ａ〜２ｆ全部であり、接続順位は、２ａ、２ｄ、２ｂ、２ｅ、２ｆ、２ｃの順である。また、操作対象である油圧アクチュエータがブームシリンダ７ａと旋回モータ１０ｃの場合、ブームシリンダ７ａに接続可能な油圧ポンプとその接続順位は、可変容量型油圧ポンプ２ａ、２ｄ、２ｂ、２ｃ、また、旋回モータ１０ｃに接続可能な油圧ポンプとその接続順位は２ｅ、２ｆ、である。なお、ブームシリンダ７ａの必要流量が、油圧ポンプ５個分必要で、かつ旋回モータ１０ｃの必要流量が、可変容量型油圧ポンプ２ｅ１個分でよい場合などが想定されるが、本実施形態では、簡易に説明するため、上述のような接続仕様とした。
【００５１】
ステップＳ４では、演算結果である記憶された接続可能な油圧ポンプとその接続順位を、外部へ出力し、ステップＳ６へ移行する。
【００５２】
ここで、油圧ポンプ状態量演算部４１ｂの制御行程を説明する。
【００５３】
図８に示すステップＳ５は、油圧ポンプ状態量演算部４１ｂにて、油圧ポンプ効率を演算する行程を任意のステップＡから任意のステップＢへ移行で示し、油圧ポンプ効率設定値を設定し、効率設定値での油圧ポンプ吐出流量を演算する行程を、任意のステップＡから任意のステップＣへ移行で示している。
【００５４】
ステップＳ５０１にて、油圧ポンプ状態量演算部４１ｂは、操作対象である各油圧アクチュエータの負荷圧を入力し、ステップＳ５０２では第１目標吐出流量等の吐出流量の入力判定を行う。吐出流量が入力された場合は、ステップＳ５０３へ移行し、任意ステップＡからＢへの移行となる。また、入力されていない場合は、ステップＳ５０４へ移行し、任意ステップＡからＣへの移行となる。
【００５５】
ステップＳ５０３では、図９に示す、コントローラ４１で予め記憶された油圧ポンプ効率特性を用いて、ステップＳ５０１で入力した負荷圧と、ステップＳ５０２で入力判定した吐出流量に基づいて油圧ポンプ効率を演算する。演算した油圧ポンプ効率を、外部へ出力し、任意ステップＢへ移行する。
【００５６】
図９に示す油圧ポンプ効率特性は、横軸に吐出圧力、縦軸に容量比を取り、図中の特性線は油圧ポンプ効率の等高線を示す。横軸の吐出圧力は、油圧アクチュエータの負荷圧に相当し、本実施形態では、電磁切換弁１２の流量通過圧損を無視している。縦軸の容量比は、油圧ポンプの可能な吐出流量範囲の比に相当し、吐出可能な最大容量に対する比である。また、油圧ポンプ効率の等高線で斜線を示した領域は、簡易に説明するため、油圧ポンプ効率を９１％としている。なお、油圧ポンプ効率特性は、油圧ポンプ毎に差異があるため、使用する油圧ポンプ毎に把握することが必要であるが、本実施形態では、簡易に説明するため、同一としている。
【００５７】
ステップＳ５０４では、油圧ポンプ効率設定値を設定する。油圧ポンプ効率設定値は、例えばＰＣなどの外部機器を用いて、任意に設定できる。油圧ポンプ効率設定値を設定し、ステップＳ５０５へ移行する。なお、油圧ポンプ効率を可能な限り大きい点で使用したいため、通常は最大効率を設定するが、任意に設定できることで、別の理由で、最大効率より少し低くするなど、最大効率とは異なる効率に設定することも可能である。
【００５８】
ステップＳ５０５では、ステップＳ５０１で入力した負荷圧と、ステップＳ５０４で設定した油圧ポンプ効率設定値とに基づいて、図９の油圧ポンプ効率特性から、吐出流量を演算する。この吐出流量を外部へ出力し、任意ステップＣへ移行する。
【００５９】
以下、図５の制御行程の説明に戻る。
【００６０】
ステップＳ６では、第１目標吐出流量演算部４１ｇにて、操作対象である各油圧アクチュエータへの必要流量と、各油圧アクチュエータに接続可能な油圧ポンプの、油圧ポンプ状態量演算部４１ｂで設定した効率設定値での吐出流量とに応じて、第１目標吐出流量を演算する行程を示す。本実施形態では、ステップＳ６の制御行程として、図１０に示すフローチャートを例示する。
【００６１】
図５のステップＳ４より操作対象である油圧アクチュエータ数ｍ、および操作対象である各油圧アクチュエータに接続可能な油圧ポンプの接続順位を入力し、ステップＳ６０１は、操作対象である各油圧アクチュエータのカウント数ｎを０に初期化し、さらにステップＳ６０２は、操作対象である各油圧アクチュエータのカウント数ｎを１加算し、ステップＳ６０３へ移行する。
【００６２】
ステップＳ６０３は、接続順位のカウント数ｊを１に初期化し、ステップＳ６０４へ移行する。
【００６３】
ステップＳ６０４からステップＳ６０６は、図８に示したステップＳ５の任意のステップＡからＣの制御行程を行い、操作対象である各油圧アクチュエータに接続可能な油圧ポンプの油圧ポンプ効率設定値での吐出流量を演算し、その総和を求め、その総和と、操作対象である各油圧アクチュエータの必要流量とを比較する。その総和が必要流量以上になれば、ステップＳ６０７に移行し、総和が必要流量未満ならば、総和が必要流量以上になるまで、接続順位の順番に従って演算を繰り返す。なお、説明の便宜上、操作対象である各油圧アクチュエータに接続可能な油圧ポンプの油圧ポンプ効率設定値での吐出流量をＱＥｎｊ、その総和をΣ（ＱＥｎｊ）、および操作対象である各油圧アクチュエータの必要流量をＱＡｎとする。
【００６４】
ステップＳ６０７では、各油圧アクチュエータに接続可能な油圧ポンプの吐出流量ＱＥｎｊの総和Σ（ＱＥｎｊ）が、操作対象である各油圧アクチュエータの必要流量ＱＡｎ以上になった際の接続順位カウント数ｊをｓｎとして記憶し、ステップＳ６０８へ移行する。
【００６５】
ステップＳ６０８では、再度接続順位カウント数ｊを１に初期化し、ステップＳ６０９に移行する。
【００６６】
ステップＳ６０９からステップＳ６１１は、操作対象である各油圧アクチュエータに接続可能な油圧ポンプの油圧ポンプ効率設定値での吐出流量ＱＥｎｊを、第１目標吐出流量として、接続順位の順番に従い、カウント数ｊがｓｎ−１＝ｊになるまで繰り返し入力する。カウント数ｊがｓｎ−１＝ｊに到達すると、ステップＳ６１２に移行する。なお、説明の便宜上、第１目標吐出流量をＱＲ１ｎｊとする。
【００６７】
ステップＳ６１２は、操作対象である各油圧アクチュエータの必要流量ＱＡｎからカウント数ｊ＝１・・・（ｓｎ−１）までの第１目標吐出流量の総和Σ（ＱＲ１ｎｊ）を差し引き、残量をＱＲ１ｎｓｎとする演算行程を示す。残量ＱＲ１ｎｓｎを求め、ステップＳ６１３に移行する。
【００６８】
ステップＳ６１３にて、カウント数ｎが操作対象である各油圧アクチュエータ数ｍに等しいかどうかの判定をする。等しい場合は、ステップＳ７へ移行、等しくない場合は、ステップＳ６０２に移行する。
【００６９】
第１目標吐出流量設定部４１ａは、ステップＳ６の制御行程により、ステップＳ４で演算した接続順位と、また、ステップＳ５で演算した油圧ポンプ効率設定値とに基づいて、操作対象である各油圧アクチュエータに、接続すべき油圧ポンプとその吐出流量とを演算し、設定できる。これにより、例えば、油圧ポンプ効率設定値を図９の特性より、常に最大油圧ポンプ効率になるように設定すれば、接続順位がｊ＝１・・・（ｓｎ−１）の油圧ポンプは最大油圧ポンプ効率での吐出流量を吐出することができ、油圧ポンプを可能な限り油圧ポンプ効率の良い大容量域で駆動することができる。
【００７０】
図１１に示す出力制限部４１ｃは、第１目標吐出流量設定部４１ａからの第１目標吐出流量と、負荷圧より操作対象である各油圧アクチュエータの必要出力とその総和である総必要出力を求める必要出力演算部４１ｈと、エンジン１０６の出力閾値を設定する原動機出力設定部４１ｉと、必要出力演算部４１ｈからの総必要出力と、原動機出力設定部４１ｉからの出力閾値とを比較演算する出力比較部４１ｊと、出力比較部４１ｊの比較演算結果と、油圧ポンプ状態量演算部４１ｂからの油圧ポンプ効率とに応じて、出力制限を行う補正係数を算出する補正係数演算部４１ｋと、補正係数を用いて、総必要出力の補正演算、第１目標吐出流量の補正演算、および各油圧アクチュエータ毎の必要流量の補正演算、を各々行う状態量補正演算部４１ｍとを備え、外部にデータを出力する。
【００７１】
出力制限部４１ｃの制御行程を、図１２を用いて説明する。
【００７２】
ステップＳ７は、必要出力演算部４１ｈにて、第１目標吐出流量設定部４１ａからの第１目標吐出流量と、負荷圧と、油圧ポンプ効率設定値を入力し、総必要出力の演算を図３０に示す式（１）に従い、実施し、ステップＳ８へ移行する。なお、式（１）では、総必要出力をＰＷｔ１、操作対象である各油圧アクチュエータへの負荷圧をΔＰＬｎ、油圧ポンプ効率設定値をＰｓηｎｊとする。負荷圧ΔＰＬｎは、操作対象である油圧アクチュエータの前後差圧である。また、前述したｓｎは接続すべき油圧ポンプ個数、ｊは接続順位カウント数である。また、残量ＱＲ１ｎｓｎの油圧ポンプ効率は、油圧ポンプ状態量演算部４１ｂにてステップＳ５の任意ステップＡからＢに従い、演算される。
【００７３】
ステップＳ８では、出力比較部４１ｊにて、原動機出力設定部４１ｉで設定されたエンジン１０６に対する出力閾値と、必要出力演算部４１ｈで求めた総必要出力とを比較する。比較結果が、総必要出力がエンジン出力閾値より小さい場合、エンジン１０６に対する出力閾値範囲内として、ステップＳ９へ移行し、総必要出力がエンジン出力閾値より大きい場合、エンジン１０６への出力閾値範囲を超過しているとして、ステップＳ１０へ移行する。
【００７４】
原動機出力設定部４１ｉでは、エンジン１０６への出力閾値を設定できる。出力閾値は、例えばＰＣなどの外部機器を用いて、任意に設定できる。なお、出力閾値は、通常、エンジン１０６を有効に使用したいことから、定格出力や、出し得る最大出力に設定するが、任意に設定できることで、別の理由で、例えば最大出力より少し低い出力で使用するなど、定格出力や、最大出力とは異なる出力に設定することも可能である。
【００７５】
ステップＳ９、およびステップＳ１０では、補正係数演算部４１ｋにて、補正係数ＫＬを演算する。補正係数ＫＬは、総必要出力をエンジン１０６に対する出力閾値の範囲内に補正するための係数である。ステップＳ９の場合、エンジン１０６に対する出力閾値範囲内と判断し、ＫＬ＝１とする。また、ステップＳ１０の場合、エンジン１０６に対する出力閾値範囲を超過していると判断し、補正係数ＫＬ＜１と演算する。ステップＳ９、もしくはステップＳ１０にてＫＬを演算し、ステップＳ１１へ移行する。なお、補正係数ＫＬ＜１は、負荷圧と、総必要出力と、第１目標吐出流量と、油圧ポンプ効率設定値とを用い、出力閾値に対し予め設定した偏差内に収まるように演算する。
【００７６】
ステップＳ１１からステップＳ１３は、状態量補正演算部４１ｍにて、補正係数を用いて、第１目標吐出流量の補正演算、総必要出力の補正演算、および各油圧アクチュエータの必要流量の補正演算、を図３０に示す式（２）〜（４）に従い、各々実施する。式（２）〜（４）の演算後、これらを外部へ出力する。なお、式（２）〜（４）において、ＱＲＣｎｊは補正後の第１目標吐出流量、ＰＷｔＣは補正後の総必要出力、ＱＣｎは補正後の各油圧アクチュエータの総必要流量、を各々示す。
【００７７】
第２目標吐出流量設定部４１ｄの制御行程を、図１３を用いて説明する。
【００７８】
図１２のステップＳ１３から、補正後の第１目標吐出流量、補正後の総必要出力、補正後の各油圧アクチュエータの総必要流量、などを入力し、ステップＳ１４にて、補正後の第１目標吐出流量の補正要否の判定を行う判定条件１を実施する。
【００７９】
なお、補正要否の判定を設けた理由は、出力制限部４１ｃで補正が行われると、第１目標吐出流量に一律に補正係数ＫＬ＜１が乗算され、第１目標吐出流量が効率設定値での吐出流量から減少する。減少した状態で、そのまま吐出を継続させるのは、油圧ポンプ効率が効率設定値より低い状態で使用する可能性も有る。そこで、接続順位の高い油圧ポンプを設定効率値で吐出するように再補正し、可能な限り効率よく使用できるようにしたい。そのため、補正されていれば、再補正する制御行程に進むために、補正要否判定が必要となる。
【００８０】
ステップＳ１４の判定条件１の制御行程を図１４に示す。ステップＳ１４０１では、操作対象である各油圧アクチュエータのカウント数ｎを０に初期化する。さらにステップＳ１４０２は、操作対象である各油圧アクチュエータのカウント数ｎを１加算する。
【００８１】
ステップＳ１４０３では、補正要否判定のため、補正後の第１目標吐出流量と、油圧ポンプ効率設定値での吐出流量とを比較判定する。補正否の場合は、補正係数ＫＬ＝１なので、接続順位が一番先に来る補正後の第１目標吐出流量と、第１目標吐出流量と等しい、すなわち、ステップＳ６で演算した油圧ポンプ効率設定値での吐出流量と等しく、また、補正要の場合は、第１目標吐出流量に補正係数ＫＬ＜１を乗算されているため、接続順位が一番先に来る補正後の第１目標吐出流量と、油圧ポンプ効率設定値での吐出流量とは等しくない、ことから判定している。
【００８２】
ステップＳ１４０３にて判定条件１による補正要否の判定を実施後、補正否の場合は、ステップＳ１４０４に移行し、補正要の場合は、ステップＳ１４０５に移行する。
【００８３】
ステップＳ１４０４は、操作対象である各油圧アクチュエータのカウント数ｎが、操作対象である各油圧アクチュエータ数ｍに等しい場合に、ステップＳ１５へ移行する。
【００８４】
同様に、ステップＳ１４０５は、操作対象である各油圧アクチュエータのカウント数ｎが、操作対象である各油圧アクチュエータ数ｍに等しい場合に、ステップＳ１６へ移行する。
【００８５】
ステップＳ１５では、補正否のため、第１目標吐出流量を第２目標吐出流量とし、外部へ出力する。出力後、ステップＳ１８へ移行し、再度ステップＳ１に戻る。
【００８６】
ステップＳ１６では、補正要のため、補正後の第１目標吐出流量を再補正する。ステップＳ１６の制御行程を図１５に示す。
【００８７】
図１５に示すステップＳ１６の制御行程は、基本的に図１０で示したステップＳ６の制御行程の同じで、相違する行程は、ステップＳ１６０５、ステップＳ１６０７、ステップＳ１６０９、ステップＳ１６１０、ステップＳ１６１２である。
【００８８】
すなわち、ステップＳ１６０５は、にあり、かつ操作対象である各油圧アクチュエータに接続可能な油圧ポンプの油圧ポンプ効率設定値での吐出流量を演算し、その総和を求め、その総和と、補正後の操作対象である各油圧アクチュエータの必要流量とを比較する。
【００８９】
ステップＳ１６０７は、各油圧アクチュエータに接続可能な油圧ポンプの吐出流量ＱＥｎｊの総和Σ（ＱＥｎｊ）が、補正後の操作対象である各油圧アクチュエータの必要流量ＱＣｎ以上になった際の接続順位カウント数ｊをｔｎとして記憶し、ステップＳ１６０８へ移行する。
【００９０】
ステップＳ１６０９は、油圧ポンプ効率設定値にあり、かつ操作対象である各油圧アクチュエータに接続可能な油圧ポンプの吐出流量ＱＥｎｊを、再補正第１目標吐出流量として、接続順位の順番に従い、さらに、ステップＳ１６１０で、カウント数ｊがｔｎ−１＝ｊになるまで繰り返し入力する。カウント数ｊがｔｎ−１＝ｊに到達すると、ステップＳ１６１２に移行する。なお、説明の便宜上、再補正の第１目標吐出流量をＱＲ２ｎｊとする。
【００９１】
ステップＳ１６１２は、補正後の操作対象である各油圧アクチュエータの必要流量ＱＣｎからカウント数ｊ＝１・・・（ｔｎ−１）までの再補正の目標吐出流量の総和Σ（ＱＲ２ｎｊ）を差し引き、残量をＱＲ２ｎｔｎとする演算行程を示す。残量ＱＲ２ｎｔｎを求め、ステップＳ１６１３に移行する。
【００９２】
ステップＳ１７は、再補正第１目標吐出流量を第２目標流量とし、外部へ出力する。出力後、ステップＳ１８へ移行し、再度ステップＳ１に戻る。
【００９３】
第２目標吐出流量設定部４１ｄでは、エンジン１０６に対する出力閾値範囲内である補正否の場合は、ステップＳ１５の制御行程により、第１目標吐出流量を第２目標吐出流量とし、油圧レギュレータ３ａ〜３ｆに出力する。また、エンジン１０６に対する出力閾値範囲を超過した補正要の場合には、ステップＳ１６の制御行程により、第１目標吐出流量を再補正した再補正第１目標吐出流量を、第２目標吐出流量とし、油圧レギュレータ３ａ〜３ｆに出力する。これにより、出力制限部４１ｃで出力制限がかかり、第１目標吐出流量を補正した場合でも、例えば、油圧ポンプ効率設定値になるように再設定すれば、接続順位がｊ＝１・・・（ｔｎ−１）の油圧ポンプは補正の結果、低減した油圧ポンプ効率から、もとの油圧ポンプ効率設定値にて吐出流量を吐出することができ、油圧ポンプを可能な限り油圧ポンプ効率の良い大容量域で駆動することができる。
【００９４】
なお、上述した接続すべき油圧ポンプの吐出流量は、効率設定値での容量比と、最大容量、図示しないエンジン１０６の回転数検出部で検出した回転数を用いて、油圧ポンプ状態量演算部４１ｂにて演算される。また、補正後の総必要出力は、図示はしないが、補正後にエンジン出力閾値より低いことを確認したり、演算した再補正後の総必要出力との比較し、その出力差を求めて、残量を吐出する油圧ポンプの吐出流量を、出力差分を増加させるなどの演算に利用できる。
【００９５】
次に第１実施形態の作用について説明する。
【００９６】
図１６は、図６に示す特性線図で説明する本発明に係る作業機械の駆動装置の第１実施形態の第１作用例を示す図、図１７は、図７に示す関係図で説明する本発明に係る作業機械の駆動装置の第１実施形態の第１作用例を示す図、図１８は、図６に示す特性線図で説明する本発明に係る作業機械の駆動装置の第１実施形態の第２作用例を示す図、図１９は、図７に示す関係図で説明する本発明に係る作業機械の駆動装置の第１実施形態の第２作用例を示す図である。
【００９７】
第１実施形態の第１作用例として、ブームシリンダ７ａの単独動作時における作用例を、図１６、および図１７を用いて説明する。
【００９８】
ここで、エンジン１０６の出力閾値ＰＷ１を、最大出力とし、ＰＷ１＝５００（ｋＷ）、油圧ポンプ効率設定値を負荷圧に対し、常に最大効率に設定する。操作対象である油圧アクチュエータはブームシリンダ７ａで、ブーム上げ動作時の必要流量ＱＡ１＝１７００（Ｌ／ｍｉｎ）に相当するレバー操作量が入力される。また、この時の負荷圧ΔＰＬ１＝１２（ＭＰａ）、操作対象である各油圧アクチュエータ数ｍはブームシリンダ７ａのみのため、ｍ＝１である。さらに、可変容量型油圧ポンプ２ａ〜２ｆの内、可変容量型油圧ポンプ２ａ〜２ｄの最大容量と、可変容量型油圧ポンプ２ｅ、および２ｆの最大容量とは異なり、エンジン１０６がある回転数で動作しているとした場合の、可変容量型油圧ポンプ２ａ〜２ｄの最大吐出流量を５００（Ｌ／ｍｉｎ）、可変容量型油圧ポンプ２ｅ、および２ｆの最大吐出流量を４００（Ｌ／ｍｉｎ）と各々する。なお、各油圧ポンプの最大容量、すなわち、最大吐出流量の値は、５００（Ｌ／ｍｉｎ）、４００（Ｌ／ｍｉｎ）に限るものでなく、本発明を通じて、他値を用いてもよいし、全油圧ポンプが同じ値でも構わない。また負荷圧ΔＰＬ１＝１２（ＭＰａ）も同様に、本発明を通じて、この値に限るものでなく、他の値を用いてもよい。油圧ポンプ効率は油圧ポンプ容積効率と機械効率の乗算であるが、簡易に説明するため、油圧ポンプ容積効率を１００％とする。以上を第１作用例の条件とする。
【００９９】
コントローラ４１の第１目標吐出流量設定部４１ａに、ブームシリンダ７ａの上げ操作を指令するレバー操作量が操作装置４０ａより入力されると、第１目標吐出流量設定部４１ａの油圧アクチュエータ必要流量演算部４１ｅは、図１６に示すようにＱＡ１＝１７００（Ｌ／ｍｉｎ）を必要流量として、外部に出力する。なお、この制御行程は、前述のステップＳ１からステップＳ３である。
【０１００】
第１目標吐出流量設定部４１ａの接続判断部４１ｆは、図１７のカッコに示すように可変容量型油圧ポンプ２ａ〜２ｆの内、操作対象であるブームシリンダ７ａに接続可能な油圧ポンプと接続順位を、２ａ、２ｄ、２ｂ、２ｅ、２ｆ、２ｃのように演算し、外部へ出力する。なお、この制御行程は、前述のステップＳ４である。
【０１０１】
なお、油圧ポンプ状態量演算部４１ｂでは、ステップＳ５の任意ステップＡからＣに従い、効率設定値での接続する油圧ポンプの吐出流量、可変容量型油圧ポンプ２ａ〜２ｄ＝５００（Ｌ／ｍｉｎ）、可変容量型油圧ポンプ２ｅ、２ｆ＝４００（Ｌ／ｍｉｎ）を演算し、外部へ出力する。なお、油圧ポンプ効率設定値は、負荷圧ΔＰＬ１＝１２（ＭＰａ）の最大効率であるＰｓη１ｊ＝９１（％）とする。
【０１０２】
第１目標吐出流量設定部４１ａの第１目標吐出流量演算部４１ｇは、ステップＳ６に従い、ブームシリンダ７ａに対し、接続する油圧ポンプの第１目標吐出流量を演算する。第１目標吐出流量は、前述の第１作用例の条件から、可変容量型油圧ポンプ２ａ：ＱＲ１１１＝５００（Ｌ／ｍｉｎ）、２ｄ：ＱＲ１１２＝５００（Ｌ／ｍｉｎ）、２ｂ：ＱＲ１１３＝５００（Ｌ／ｍｉｎ）、２ｅ：ＱＲ１１４＝２００（Ｌ／ｍｉｎ）、が得られ、外部へ出力する。
【０１０３】
出力制限部４１ｃは、第１目標吐出流量設定部４１ａからの第１目標吐出流量を入力すると、ステップＳ７に従い、必要出力演算部４１ｈは、ブームシリンダ７ａへの総必要出力を、図３０に示す式（１）を用いて演算する。演算結果は、  
ＰＷｔ１＝１２×（５００／０．９１＋５００／０．９１＋５００／０．９１  
＋２００／０．８４）／６０  
＝３７７（ｋＷ）  
が得られ、外部へ出力する。
【０１０４】
ステップＳ８に従い、出力比較部４１ｊは、総必要出力ＰＷｔ１とエンジン出力閾値ＰＷ１とを比較する。原動機出力設定部４１ｉにて、前述の第１作用例の条件からエンジン出力閾値ＰＷ１は、エンジン最大出力であり、ＰＷ１＝５００（ｋＷ）と設定されている。総必要出力ＰＷ１との比較結果は、ＰＷｔ１＝３７７（ｋＷ）＜ＰＷ１＝５００（ｋＷ）であり、エンジン出力閾値が大きいと判定され、外部へ出力する。
【０１０５】
ステップＳ８にて、総必要出力よりエンジン出力閾値が大きいと判断されたことから、ステップＳ９へ移行する。ステップＳ９に従い、補正係数演算部４１ｋは、補正係数ＫＬ＝１を演算し、外部へ出力する。
【０１０６】
ステップＳ１１からステップＳ１３に従い、状態量補正演算部４１ｍは、総必要出力の補正演算、第１目標吐出流量の補正演算、ブームシリンダ７ａの必要流量の補正演算を、図３０に示す式（２）から（４）を用いて行う。演算結果は、式（２）より、  
ＱＲＣ１１＝ＱＲＣ１２＝ＱＲＣ１３＝５００ｘ１＝５００（Ｌ／ｍｉｎ）  
ＱＲＣ１４＝２００ｘ１＝２００（Ｌ／ｍｉｎ）  
式（３）より、  
ＰＷｔＣ＝１２×（５００／０．９１＋５００／０．９１＋５００／０．９１  
＋２００／０．８４）／６０  
＝３７７（ｋＷ）  
式（４）より、  
ＱＣ１＝（５００＋５００＋５００＋２００）＝１７００（Ｌ／ｍｉｎ）  
が得られ、外部へ出力する。
【０１０７】
第２目標吐出流量設定部４１ｄは、補正後の第１目標吐出流量などを入力すると、ステップＳ１４に従い、判定条件１を行う。補正後の第１目標吐出流量ＱＲＣ１１＝第１目標吐出流量ＱＲ１１１であることから、等しいと判定され、ステップＳ１５へ移行する。
【０１０８】
ステップＳ１５にて、第１目標吐出流量を第２目標吐出流量として演算する。すなわち、  
ＱＲ２１１＝ＱＲ１１１＝５００（Ｌ／ｍｉｎ）  
ＱＲ２１２＝ＱＲ１１２＝５００（Ｌ／ｍｉｎ）  
ＱＲ２１３＝ＱＲ１１３＝５００（Ｌ／ｍｉｎ）  
ＱＲ２１４＝ＱＲ１１４＝２００（Ｌ／ｍｉｎ）  
が得られ、油圧ポンプへの目標値として、油圧レギュレータ３ａ、３ｄ、３ｂ、および３ｅに各々出力される。
【０１０９】
次に、第１作用例において、前述の第１作用例の条件の内、負荷圧が負荷圧ΔＰＬ１＝２０（ＭＰａ）である場合について説明する。
【０１１０】
第１目標吐出流量設定部４１ａが設定する第１目標吐出流量ＱＲ１１１〜ＱＲ１１３＝５００（Ｌ／ｍｉｎ）、油圧ポンプ効率設定値Ｐｓη１ｊ＝９１（％）で、負荷圧ΔＰＬ１＝１２（ＭＰａ）の際と変わらないので、第１目標吐出流量設定部４１ａの制御行程については説明を省略する。
【０１１１】
出力制限部４１ｃは、第１目標吐出流量設定部４１ａからの第１目標吐出流量を入力すると、ステップＳ７に従い、必要出力演算部４１ｈは、ブームシリンダ７ａへの総必要出力を、図３０に示す式（１）を用いて演算する。演算結果は、  
ＰＷｔ１＝２０×（５００／０．９１＋５００／０．９１＋５００／０．９１  
＋２００／０．８４）／６０  
＝６２９（ｋＷ）  
が得られ、外部へ出力する。
【０１１２】
ステップＳ８に従い、出力比較部４１ｊは、総必要出力ＰＷｔ１とエンジン出力閾値ＰＷ１とを比較する。総必要出力ＰＷ１との比較結果は、ＰＷｔ１＝６２９（ｋＷ）＞ＰＷ１＝５００（ｋＷ）であり、総必要出力が大きいと判定され、外部へ出力する。
【０１１３】
ステップＳ８にて、エンジン出力閾値より総必要出力が大きいと判断されたことから、ステップＳ１０へ移行する。ステップＳ１０に従い、補正係数演算部４１ｋは、補正係数ＫＬ＝０．７８を演算し、外部へ出力する。
【０１１４】
ステップＳ１１からステップＳ１３に従い、状態量補正演算部４１ｍは、総必要出力の補正演算、第１目標吐出流量の補正演算、ブームシリンダ７ａの必要流量の補正演算を、図３０に示す式（２）から（４）を用いて行う。演算結果は、式（２）より、  
ＱＲＣ１１＝ＱＲＣ１２＝ＱＲＣ１３＝５００ｘ０．７８＝３９０（Ｌ／ｍｉｎ）  
ＱＲＣ１４＝２００ｘ１＝１５６（Ｌ／ｍｉｎ）  
式（３）より、  
ＰＷｔＣ＝２０×（３９０／０．９＋３９０／０．９＋３９０／０．９  
＋１５６／０．８）／６０  
＝４９８（ｋＷ）  
であり、エンジン出力閾値ＰＷ１＝５００（ｋＷ））を下回ることが確認できる。  
また、式（４）より、  
ＱＣ１＝（３９０＋３９０＋３９０＋１５６）＝１３２６（Ｌ／ｍｉｎ）  
が得られ、外部へ出力する。
【０１１５】
第２目標吐出流量設定部４１ｄは、補正後の第１目標吐出流量などを入力すると、ステップＳ１４に従い、判定条件１を行う。補正後の第１目標吐出流量ＱＲＣ１１≠第１目標吐出流量ＱＲ１１１であることから、不等と判定され、ステップＳ１６へ移行する。
【０１１６】
ステップＳ１６にて、補正後の第１目標吐出流量の再補正演算を行い、ステップＳ１７へ移行し、再補正後の第１目標吐出流量を第２目標吐出流量として演算する。すなわち、  
ＱＲ２１１＝５００（Ｌ／ｍｉｎ）  
ＱＲ２１２＝５００（Ｌ／ｍｉｎ）  
ＱＲ２１３＝３２６（Ｌ／ｍｉｎ）  
が得られ、可変容量型油圧ポンプ２ａ、および２ｄが油圧ポンプ効率設定値、すなわち最大効率に再補正される。油圧ポンプへの目標値として、油圧レギュレータ３ａ、３ｄ、および３ｂに各々出力される。なお、この結果から、可変容量型油圧ポンプ２ｅは接続すべき油圧ポンプ対象から外れる。
【０１１７】
ここで、再補正後の総必要出力ＰＷｔ２を求めると、  
ＰＷｔ２＝２０×（５００／０．９１＋５００／０．９１＋３２６／０．９）／６０  
＝４８７（ｋＷ）  
が得られ、補正後の総必要出力ＰＷｔＣ＝４９８（ｋＷ）より、さらに必要出力１１（ｋＷ）が下げることができ、省エネ効果を増大できる。また、作業量を得たい場合は、この差分を、残量を吐出する可変容量型油圧ポンプ２ｂに与えて、吐出流量を増加させるように制御を加えてもよい。
【０１１８】
次に、第１実施形態の第２作用例として、ブームシリンダ７ａ、および旋回モータ１０ｃの複合動作時における作用例を、図１８、および図１９を用いて説明する。
【０１１９】
以下、第２作用例の条件として、第１作用例の条件の相違点のみを下記する。操作対象である油圧アクチュエータはブームシリンダ７ａと旋回モータ１０ｃで、ブーム上げ動作の必要流量ＱＡ１＝２５００（Ｌ／ｍｉｎ）、左旋回動作の必要流量ＱＡ２＝７００（Ｌ／ｍｉｎ）、に相当する各々レバー操作量が入力される。また、このときのブームシリンダ７ａにかかる負荷圧ΔＰＬ１＝９（ＭＰａ）、旋回モータにかかる負荷圧ΔＰＬ２＝９（ＭＰａ）、操作対象である各油圧アクチュエータ数ｍはブームシリンダ７ａと旋回モータ１０ｃが操作されることから、ｍ＝２であり、操作対象である各油圧アクチュエータカウント数ｎ＝１がブームシリンダ７ａ、ｎ＝２が旋回モータ１０ｃとする。その他は、第１作用例の条件と同じである。
【０１２０】
コントローラ４１の第１目標吐出流量設定部４１ａに、ブームシリンダ７ａの上げ操作を指令するレバー操作量が操作装置４０ａより入力されると、第１目標吐出流量設定部４１ａの油圧アクチュエータ必要流量演算部４１ｅは、図１８に示すようにＱＡ１＝２５００（Ｌ／ｍｉｎ）を必要流量として、外部に出力する。
【０１２１】
また、旋回モータ１０ｃの左旋回操作を指令するレバー操作量が操作装置４０ｂより入力されると、第１目標吐出流量設定部４１ａの油圧アクチュエータ必要流量演算部４１ｅは、図１８に示すようにＱＡ２＝７００（Ｌ／ｍｉｎ）を必要流量として、外部に出力する。なお、これらの制御行程は、前述のステップＳ１からステップＳ３である。
【０１２２】
第１目標吐出流量設定部４１ａの接続判断部４１ｆは、図１９のカッコに示すように可変容量型油圧ポンプ２ａ〜２ｆの内、操作対象であるブームシリンダ７ａに接続可能な油圧ポンプとその接続順位を、２ａ、２ｄ、２ｂ、２ｃのように演算し、また、操作対象である旋回モータ１０ｃに接続可能な油圧ポンプとその接続順位を、２ｅ、２ｆのように演算し外部へ出力する。なお、これらの制御行程は、前述のステップＳ４である。
【０１２３】
なお、油圧ポンプ状態量演算部４１ｂでは、ステップＳ５の任意ステップＡからＣに従い、接続する油圧ポンプの効率設定値での吐出流量、可変容量型油圧ポンプ２ａ〜２ｄ＝５００（Ｌ／ｍｉｎ）、可変容量型油圧ポンプ２ｅ、２ｆ＝４００（Ｌ／ｍｉｎ）を演算し、外部へ出力する。なお、油圧ポンプ効率設定値は、負荷圧ΔＰＬ１＝ΔＰＬ２＝９（ＭＰａ）の最大効率であるＰｓη１ｊ＝９０（％）とする。
【０１２４】
第１目標吐出流量設定部４１ａの第１目標吐出流量演算部４１ｇは、ステップＳ６に従い、ブームシリンダ７ａ、および旋回モータ１０ｃに対し、接続する油圧ポンプの第１目標吐出流量を演算する。第１目標吐出流量は、前述の第２作用例の条件から、ブームシリンダ７ａに対し、可変容量型油圧ポンプ２ａ：ＱＲ１１１＝５００（Ｌ／ｍｉｎ）、２ｄ：ＱＲ１１２＝５００（Ｌ／ｍｉｎ）、２ｂ：ＱＲ１１３＝５００（Ｌ／ｍｉｎ）、２ｃ：ＱＲ１１４＝５００（Ｌ／ｍｉｎ）、旋回モータ１０ｃに対し、可変容量型油圧ポンプ２ｅ：ＱＲ１２１＝４００（Ｌ／ｍｉｎ）、２ｆ：ＱＲ１２２＝３００（Ｌ／ｍｉｎ）、
が得られ、各々外部へ出力する。
【０１２５】
出力制限部４１ｃは、第１目標吐出流量設定部４１ａからの第１目標吐出流量を入力すると、ステップＳ７に従い、必要出力演算部４１ｈは、ブームシリンダ７ａ、および旋回モータ１０ｃへの総必要出力を、図３０に示す式（１）を用いて演算する。演算結果は、  
ＰＷｔ１＝９×（５００／０．９＋５００／０．９＋５００／０．９  
＋５００／０．９）／６０  
＋９×（４００／０．９＋３００／０．８８）／６０  
＝４５１（ｋＷ）  
が得られ、外部へ出力する。
【０１２６】
ステップＳ８に従い、出力比較部４１ｊは、総必要出力ＰＷｔ１とエンジン出力閾値ＰＷ１とを比較する。総必要出力ＰＷ１との比較結果は、ＰＷｔ１＝４５１（ｋＷ）＜ＰＷ１＝５００（ｋＷ）であり、エンジン出力閾値が大きいと判定され、外部へ出力する。
【０１２７】
ステップＳ８にて、総必要出力よりエンジン出力閾値が大きいと判断されたことから、ステップＳ９へ移行する。ステップＳ９に従い、補正係数演算部４１ｋは、補正係数ＫＬ＝１を演算し、外部へ出力する。
【０１２８】
ステップＳ１１からステップＳ１３に従い、状態量補正演算部４１ｍは、総必要出力の補正演算、第１目標吐出流量の補正演算、ブームシリンダ７ａの必要流量の補正演算を、図３０に示す式（２）から（４）を用いて行う。演算結果は、式（２）より、  
ＱＲＣ１１＝ＱＲＣ１２＝ＱＲＣ１３＝ＱＲＣ１４＝５００ｘ１＝５００（Ｌ／ｍｉｎ）  
ＱＲＣ２１＝４００ｘ１＝４００（Ｌ／ｍｉｎ）  
ＱＲＣ２２＝３００ｘ１＝３００（Ｌ／ｍｉｎ）  
式（３）より、  
ＰＷｔＣ＝９×（５００／０．９＋５００／０．９＋５００／０．９  
＋５００／０．９）／６０  
＋９×（４００／０．９＋３００／０．８８）／６０  
＝４５１（ｋＷ）  
式（４）より、  
ＱＣ１＝（５００＋５００＋５００＋５００）＝２０００（Ｌ／ｍｉｎ）  
ＱＣ２＝（４００＋３００）＝７００（Ｌ／ｍｉｎ）  
が得られ、外部へ出力する。
【０１２９】
第２目標吐出流量設定部４１ｄは、補正後の第１目標吐出流量などを入力すると、ステップＳ１４に従い、判定条件１を行う。ブームシリンダ７ａの補正後の第１目標吐出流量ＱＲＣ１１＝第１目標吐出流量ＱＲ１１１、旋回モータ１０ｃの補正後の第１目標吐出流量ＱＲＣ２１＝第１目標吐出流量ＱＲ１２１であることから、等しいと判定され、ステップＳ１５へ移行する。
【０１３０】
ステップＳ１５にて、第１目標吐出流量を第２目標吐出流量として演算する。すなわち、ブームシリンダ７ａに対し、  
ＱＲ２１１＝ＱＲ１１１＝５００（Ｌ／ｍｉｎ）  
ＱＲ２１２＝ＱＲ１１２＝５００（Ｌ／ｍｉｎ）  
ＱＲ２１３＝ＱＲ１１３＝５００（Ｌ／ｍｉｎ）  
ＱＲ２１４＝ＱＲ１１４＝５００（Ｌ／ｍｉｎ）  
旋回モータ１０ｃに対し、  
ＱＲ２２１＝ＱＲ１２１＝４００（Ｌ／ｍｉｎ）  
ＱＲ２２２＝ＱＲ１２２＝３００（Ｌ／ｍｉｎ）  
が各々得られ、油圧ポンプへの目標値として、油圧レギュレータ３ａ〜３ｆに各々出力される。
【０１３１】
次に、第２作用例において、前述の第２作用例の条件の内、ブームシリンダ７ａの負荷圧ΔＰＬ１＝２５（ＭＰａ）、旋回モータ１０ｃの負荷圧ΔＰＬ２＝２０（ＭＰａ）である場合を想定する。
【０１３２】
負荷圧ΔＰＬ１＝ΔＰＬ２＝９（ＭＰａ）の場合に対し、ブームシリンダ７ａの負荷圧ΔＰＬ１＝２５（ＭＰａ）、旋回モータ１０ｃの負荷圧ΔＰＬ２＝２０（ＭＰａ）の場合は、最大効率となるように設定した油圧ポンプ効率設定値Ｐｓηｎｊ＝９１（％）となるが、第１目標吐出流量は変わらないので、第１目標吐出流量設定部４１ａの制御行程については説明を省略する。
【０１３３】
出力制限部４１ｃは、第１目標吐出流量設定部４１ａからの第１目標吐出流量を入力すると、ステップＳ７に従い、必要出力演算部４１ｈは、ブームシリンダ７ａと旋回モータ１０ｃへの総必要出力を、図３０に示す式（１）を用いて演算する。演算結果は、  
ＰＷｔ１＝２５×（５００／０．９１＋５００／０．９１＋５００／０．９１  
＋５００／０．９１）／６０  
＋２０×（４００／０．９１＋３００／０．８９）／６０  
＝１１８８（ｋＷ）  
が得られ、外部へ出力する。
【０１３４】
ステップＳ８に従い、出力比較部４１ｊは、総必要出力ＰＷｔ１とエンジン出力閾値ＰＷ１とを比較する。総必要出力ＰＷ１との比較結果は、ＰＷｔ１＝１１８８（ｋＷ）＞ＰＷ１＝５００（ｋＷ）であり、総必要出力が大きいと判定され、外部へ出力する。
【０１３５】
ステップＳ８にて、エンジン出力閾値より総必要出力が大きいと判断されたことから、ステップＳ１０へ移行する。ステップＳ１０に従い、補正係数演算部４１ｋは、補正係数ＫＬ＝０．３６を演算し、外部へ出力する。
【０１３６】
ステップＳ１１からステップＳ１３に従い、状態量補正演算部４１ｍは、総必要出力の補正演算、第１目標吐出流量の補正演算、ブームシリンダ７ａの必要流量の補正演算を、図３０に示す式（２）から（４）を用いて行う。演算結果は、式（２）より、  
ＱＲＣ１１＝ＱＲＣ１２＝ＱＲＣ１３＝ＱＲＣ１４＝５００ｘ０．３６  
＝１８０（Ｌ／ｍｉｎ）  
ＱＲＣ２１＝４００ｘ０．３６＝１４４（Ｌ／ｍｉｎ）  
ＱＲＣ２２＝３００ｘ０．３６＝１０８（Ｌ／ｍｉｎ）  
式（３）より、  
ＰＷｔＣ＝２５×（１８０／０．７８＋１８０／０．７８＋１８０／０．７８  
＋１８０／０．７８）／６０  
＋２０×（１４４／０．７８＋１０８／０．７２）／６０  
＝４９６（ｋＷ）  
であり、エンジン出力閾値ＰＷ１＝５００（ｋＷ）を下回ることが確認できる。  
また、式（４）より、  
ＱＣ１＝（１８０＋１８０＋１８０＋１８０）＝７２０（Ｌ／ｍｉｎ）  
ＱＣ２＝（１４４＋１０８）＝２５２（Ｌ／ｍｉｎ）  
が得られ、各々外部へ出力する。
【０１３７】
第２目標吐出流量設定部４１ｄは、補正後の第１目標吐出流量などを入力すると、ステップＳ１４に従い、判定条件１を行う。補正後の第１目標吐出流量ＱＲＣ１１≠第１目標吐出流量ＱＲ１１１、および補正後の第１目標吐出流量ＱＲＣ２１≠第１目標吐出流量ＱＲ１２１であることから、不等と判定され、ステップＳ１６へ移行する。
【０１３８】
ステップＳ１６にて、補正後の第１目標吐出流量の再補正演算を行い、ステップＳ１７へ移行し、再補正後の第１目標吐出流量を第２目標吐出流量として演算する。すなわち、  
ＱＲ２１１＝５００（Ｌ／ｍｉｎ）  
ＱＲ２１２＝２２０（Ｌ／ｍｉｎ）  
ＱＲ２２１＝２５２（Ｌ／ｍｉｎ）  
が得られ、可変容量型油圧ポンプ２ａが油圧ポンプ効率設定値、すなわち最大効率に再補正される。油圧ポンプへの目標値として、油圧レギュレータ３ａ、３ｄ、および３ｅに各々出力される。なお、この結果から、可変容量型油圧ポンプ２ｂ、２ｃ、および２ｆは接続すべき油圧ポンプ対象から外れる。
【０１３９】
ここで、再補正後の総必要出力ＰＷｔ２を求めると、  
ＰＷｔ２＝２５×（５００／０．９１＋２２０／０．８１）／６０  
＋２０×（２５２／０．８８）／６０  
＝４３８（ｋＷ）  
が得られ、補正後の総必要出力ＰＷｔＣ＝４９３（ｋＷ）より、さらに必要出力を５５（ｋＷ）と大きく下げることができ、省エネ効果を増大できる。また、作業量を得たい場合は、この差分を、残量を吐出する可変容量型油圧ポンプ２ｂに与えて、吐出流量を増加させるように制御を加えてもよい。
【０１４０】
このように構成された本実施形態により、従来考慮されていなかった、油圧ポンプを可能な限り油圧ポンプ効率の良い大容量域で駆動することができる。この結果、本発明は、油圧閉回路システムの効率をさらに向上させることができる。
【０１４１】
図２０は、本発明に係る作業機械の駆動装置の第２実施形態に備えられるコントローラ４１の要部を示す図である。
【０１４２】
第１実施形態と同じ符号の要素については説明を省略する。
【０１４３】
各油圧アクチュエータの総負荷に対し、エンジン１０６の出力に余裕がある場合には、出力制限部４１ｃ、および第２目標吐出流量設定部４１ｄが不要となる。第２実施形態は、そのようなケースを考慮したものであり、図２０に示すように、第１目標吐出流量設定部４１ａは、第１実施形態と同様に第１目標吐出流量を演算し、切換弁接続指令部４１ｎ、および油圧レギュレータ３ａ〜３ｆに直接出力する構成としてある。
【０１４４】
このように構成された本実施形態は、第１実施形態と同様な効果を得られるばかりでなく、制御行程を簡略化できる。
【０１４５】
図２１は、本発明に係る作業機械の駆動装置の第３実施形態に備えられるコントローラ４１の要部を示す図である。
【０１４６】
第１実施形態と同じ符号の要素については説明を省略する。
【０１４７】
可変容量型油圧ポンプ２ａ〜２ｆの最大容量が全て同じであり、油圧ポンプ効率設定値を全て同じ値に固定設定した場合、効率設定値での接続する油圧ポンプの吐出流量が一律固定値となる。すなわち、油圧ポンプ状態量演算部４１ｂの任意ステップＡからＣの制御行程が省略できる。
【０１４８】
図２１に示すように、油圧ポンプ効率設定値を全て同じ値、例えば最大効率に固定設定することにより、第１実施形態と異なり、第１目標吐出流量設定部４１ａと第２目標吐出流量設定部４１ｄに代わり、第１目標吐出流量設定部４１ｑと第２目標吐出流量設定部４１ｓが備えられ、さらに第１目標吐出流量設定部４１ｑと油圧ポンプ状態量演算部４１ｂとの間で直接の入出力を無くしている。
【０１４９】
図２２は、図２１に示すコントローラに備えられる第１目標吐出流量設定部４１ｑの要部を示す図、図２３は、図２２に示す第１目標吐出流量設定部４１ｑの制御行程を示すフローチャート図、図２４は、図２３に示すステップＳ６１の処理、すなわち第１目標吐出流量演算の制御行程を示すフローチャート図、図２５は、本発明に係る作業機械の駆動装置の第３実施形態に備えられる第２目標吐出流量設定部４１ｓの制御行程を示すフローチャート図である。図２６は、図２５に示すステップＳ１６１の処理、すなわち第２目標吐出流量演算の制御行程を示すフローチャート図である。
【０１５０】
図２２に示すように、第１目標吐出流量設定部４１ｑには、第１目標吐出流量演算部４１ｔが備えられており、さらに、図２３に示す第１目標吐出流量設定部４１ｑの制御行程には、ステップＳ６の代わりにステップＳ６１が含まれる。
【０１５１】
油圧ポンプ効率設定値を固定設定することで、図２４に示すように、ステップＳ６１０３からステップＳ６１０４の行程において、油圧ポンプ状態量演算部４１ｂの任意ステップＡからＣを行い、効率設定値での接続する油圧ポンプ吐出流量を演算する行程を無くしている。この結果、ステップＳ６１０４、ステップＳ６１０９、およびステップＳ６１１２において、油圧ポンプ効率設定値で接続する油圧ポンプの吐出流量を油圧アクチュエータ毎、油圧ポンプ毎に演算することなく、最大効率での吐出流量を固定値ＱＥとして用いている。
【０１５２】
また、第２目標吐出流量設定部４１ｓも同様である。
【０１５３】
図２５に示す第２目標吐出流量設定部４１ｓの制御行程には、ステップ１４およびステップＳ１６の代わりに、ステップＳ１４１およびステップＳ１６１が含まれる。
【０１５４】
図２６に示すように、ステップＳ１４１の制御行程は、ステップＳ１４１０３にて、油圧ポンプ効率設定値で接続する油圧ポンプの吐出流量を、最大効率での吐出流量である固定値ＱＥを用いている。
【０１５５】
図２７に示すように、ステップＳ１６１０３からステップＳ１６１０４まで行程において、油圧ポンプ状態量演算部４１ｂの任意ステップＡからＣを行い、効率設定値での接続する油圧ポンプ吐出流量を演算する行程を無くしている。この結果、ステップＳ１６１０４、ステップＳ１６１０９、およびステップＳ１６１１２において、油圧ポンプ効率設定値で接続する油圧ポンプの吐出流量を油圧アクチュエータ毎、油圧ポンプ毎に演算することなく、最大効率での吐出流量を固定値ＱＥとして用いている。
【０１５６】
このように構成された本実施形態は、第１実施形態と同様な効果を得られるばかりでなく、制御行程を簡略化できる。
【０１５７】
図２８は、本発明に係る作業機械の駆動装置の第４実施形態を含む油圧ショベルに備えられる駆動システムの要部を示す回路構成図である。
【０１５８】
第１実施形態と同じ符号の要素については説明を省略する。
【０１５９】
図２８に示す駆動システム２０７は、第１実施形態におけるエンジン１０６に代えて、原動機である電動モータ１１６を備えている。すなわち、電動モータ１１６は外部電源１１８からの電力を、制御盤１１７を介して入力する。外部電源１１８は一般的な商用電源でよい。また制御盤１１７には図示しないブレーカや、始動装置などが含まれ、旋回体１０２に備えられる。電動モータ１１６の駆動出力は、動力伝達装置１３を介して可変容量型油圧ポンプ２ａ〜２ｆに伝えられる。
【０１６０】
図２９は、図２８に示すコントローラに備えられる出力制限部４１ｃの制御行程を示すフローチャート図である。
【０１６１】
図２９に示すように、ステップＳ８１にて、総必要出力と電動モータ出力閾値、例えば、定格出力とを比較し、補正するしないを判定する。これ以外の制御行程は第１実施形態と同様である。
【０１６２】
本実施形態で示した電動モータ１１６を原動機として搭載している作業機械は、例えば鉱山用油圧ショベルや、金属スクラップ処理機などにて多く用いられている。
【０１６３】
このように構成された本実施形態により、第１実施形態と同様の効果が得られる。なお、電動モータ１１６を用いた車体は、第１実施形態に限らず、第２乃至第３実施形態でも用いることができる。
【符号の説明】
【０１６４】
２ａ〜２ｆ  可変容量型油圧ポンプ（油圧ポンプ）
３ａ〜３ｆ  油圧レギュレータ（吐出流量可変装置）
７ａ  ブームシリンダ（油圧アクチュエータ）
７ｂ  アームシリンダ（油圧アクチュエータ）
７ｃ  バケットシリンダ（油圧アクチュエータ）
１０ｃ  旋回モータ（油圧アクチュエータ）
１２  電磁切換弁（接続装置）
１３  動力伝達装置
３０ａ〜３０ｈ  圧力センサ（負荷圧検出装置）
４０ａ、４０ｂ  操作装置
４１  コントローラ（制御装置）
４１ａ  第１目標吐出流量設定部
４１ｂ  油圧ポンプ状態量演算部
４１ｃ  出力制限部
４１ｄ  第２目標吐出流量設定部
４１ｅ  油圧アクチュエータ必要流量演算部
４１ｆ  接続判断部
４１ｇ  第１目標吐出流量演算部
４１ｈ  必要出力演算部
４１ｉ  原動機出力設定部
４１ｊ  出力比較部
４１ｋ  補正係数演算部
４１ｍ  状態量補正演算部
４１ｎ  切換弁接続指令演算部
４１ｐ  油圧ポンプ最大容量記憶部
１０１  走行体
１０２  旋回体
１０３  作業装置
１０４  運転室
１０６  エンジン（原動機）
１０７  駆動システム
１１１  ブーム
１１２  アーム
１１３  バケット
１１６  電動モータ（原動機）
２０７  駆動システム
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１７】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図１】
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【図６】
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【図１６】
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【図１８】
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【図３０】
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【国際調査報告】
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