(57)【要約】【課題】作業機械の制御装置に関し、オペレータが容易に良好な操作感を得ることができるようにする。【解決手段】作業機械に搭載されたアクチュエータ９〜１１を駆動するためにオペレータに操作される操作レバー３０と、操作レバー３０を握るオペレータの握力ｇｐを検出する握力センサ３２と、握力センサ３２で検出された握力ｇｐの大きさに応じて、操作レバー３０の操作量ｓｔに対するアクチュエータ９〜１１の出力を制御する制御手段２０とを備えた。【選択図】図１
2008127957.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機械に搭載されたアクチュエータを駆動するためにオペレータに操作される操作レバーと、
該操作レバーを握るオペレータの握力を検出する握力センサと、
該握力センサで検出された該握力の大きさに応じて、該操作レバーの操作量に対する該アクチュエータの出力を制御する制御手段とを備えた
ことを特徴とする、作業機械の制御装置。
【請求項２】
該アクチュエータに圧油を供給する油圧ポンプと、
該アクチュエータと該油圧ポンプとを接続する油圧回路上に介装され、該アクチュエータに供給される圧油の流量を制御するコントロールバルブとを備え、
該制御手段は、該コントロールバルブを制御することによって、該アクチュエータの出力を制御する
ことを特徴とする、請求項１記載の作業機械の制御装置。
【請求項３】
該アクチュエータに圧油を供給する油圧ポンプを備え、
該制御手段は、該油圧ポンプの油圧出力を制御することによって、該アクチュエータの出力を制御する
ことを特徴とする、請求項１記載の作業機械の制御装置。
【請求項４】
圧油を貯留する油圧タンクと、
該油圧タンクから該アクチュエータに圧油を供給する油圧ポンプと、
該アクチュエータと該油圧ポンプとを接続する油圧回路上に介装され、該油圧ポンプから該アクチュエータに供給される圧油の一部を該油圧タンクに戻すリリーフ弁とを備え、
該制御手段は、該リリーフ弁のリリーフ圧を制御することによって、該アクチュエータの出力を制御する
ことを特徴とする、請求項１記載の作業機械の制御装置。
【請求項５】
該制御手段は、該握力センサで検出された該握力の大きさがゼロの場合には、エンジンがアイドリング状態になるように制御する
ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の作業機械の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機械に搭載されたアクチュエータの出力を制御する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベルにおいて、アーム，ブーム及びバケットを駆動するための油圧シリンダ（アクチュエータ）は、一般に、操作レバーの操作に応じて、油圧ポンプからコントロールバルブ（方向切換弁）を介して圧油が供給されて、動作するようになっている。
そして、これらのアクチュエータの出力は、操作レバーの操作量に応じて設定されるようになっている。
【０００３】
ここで、特に、操作レバーの操作量をコントローラで読み込み、コントロールバルブを電気的に制御する電子パイロット式の油圧ショベルにおいては、操作感（操作レバーの操作量とアクチュエータの出力との相関関係）の切替機能が備えられていることがある。
油圧ショベルによる作業には、掘削作業や地面を平らに均す水平均し作業等があるが、掘削作業等の通常作業時には、アクチュエータを比較的速い速度で動作させることが好ましく、一方、水平均し作業時には、アクチュエータを通常作業時よりも遅い速度で動作させて微操作作業をすることが好ましい。
【０００４】
オペレータは、操作感を切り替えることで、操作レバーをわずかに操作するだけでアクチュエータを大きな出力で作動させて、操作レバーの操作領域の大部分を速い速度で動かすことができるほか、操作レバーを大きく操作してもアクチュエータを小さな出力で作動させて、操作レバーの操作領域の大部分を遅い速度で動かすことができ、作業形態に適した良好な操作感で作業することができるようになっている。
【０００５】
操作感の切り替えは、オペレータが操作ゲインを選択することによって行なわれるようになっている。例えば特許文献１に記載されているように、通常、キャブ内に操作ゲイン切替スイッチ（特許文献１では、作業モード切換スイッチとして示されている）が設置されて、オペレータが操作ゲイン切替スイッチを操作して操作ゲインを選択し、コントローラが、操作レバーの操作量に選択された操作ゲインを乗算し、その乗算結果にしたがってアクチュエータの出力を制御するようになっている。
【特許文献１】特開平１１−３０３７５９号公報
【発明の開示】
【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に記載されたような技術の場合、操作感を切り替えるためには、オペレータは、一旦作業を中止し、操作レバーから手を離して操作ゲイン切替スイッチを操作しなければならない。また、最適の操作感を得るためには、作業に応じて、その都度操作ゲイン切替スイッチを操作しなければならない。したがって、操作ゲイン切替スイッチによる操作感の切り替えは、作業効率の悪化を招いたり、オペレータにとって作業の負担となったりするおそれがある。
【０００７】
本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、オペレータが容易に良好な操作感を得ることができるようにした、作業機械の制御装置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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の作業機械の制御装置は、作業機械に搭載されたアクチュエータを駆動するためにオペレータに操作される操作レバーと、該操作レバーを握るオペレータの握力を検出する握力センサと、該握力センサで検出された該握力の大きさに応じて、該操作レバーの操作量に対する該アクチュエータの出力を制御する制御手段とを備えたことを特徴としている。
【０００９】
また、さらに、圧油を貯留する油圧タンクや、該油圧タンクから該アクチュエータに圧油を供給する油圧ポンプや、該アクチュエータと該油圧ポンプとを接続する油圧回路上に介装され、該アクチュエータに供給される圧油の流量を制御するコントロールバルブや、該アクチュエータと該油圧ポンプとを接続する油圧回路上に介装され、該油圧ポンプから該アクチュエータに供給される圧油の一部を該油圧タンクに戻すリリーフ弁を備える。
【００１０】
そして、該制御手段が、該コントロールバルブを制御することによって、該アクチュエータの出力を制御するようにしても良い。
また、該制御手段が、該油圧ポンプの油圧出力を制御することによって、該アクチュエータの出力を制御するようにしても良い。
また、該制御手段が、該リリーフ弁のリリーフ圧を制御することによって、該アクチュエータの出力を制御するようにしても良い。
【００１１】
また、該制御手段が、該握力センサで検出された該握力の大きさがゼロの場合には、エンジンがアイドリング状態になるように制御するようにしても良い。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の作業機械の制御装置によれば、握力センサで検出された握力の大きさに応じて、操作レバーの操作量に対するアクチュエータの出力、すなわち操作感が制御されるので、オペレータは、従来のようにスイッチを操作することなく、操作レバーを握る握力を変えるという簡単な動作で、良好に操作感を切り替えることができる。つまり、通常、オペレータは、アクチュエータを速く動かしたい場合には自然と操作レバーを強く握り、逆に、アクチュエータをゆっくりと動かして微操作を行ないたい場合には自然と操作レバーを弱く握るという性質がある。したがって、制御手段が所望のアクチュエータの出力に相関する握力を利用して操作感を制御することで、オペレータは良好な操作感を得ることができる。
【００１３】
また、制御手段が、握力がゼロの場合にエンジンをアイドリング状態になるように制御すれば、燃費の向上も図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
［第１実施形態］
図１〜図６はそれぞれ本発明の第１実施形態に係る作業機械の制御装置を示すもので、図１はその全体構成を示す模式図、図２はそのコントローラにおける制御内容を説明するブロック図、図３はそのコントローラに記憶されるゲイン変換テーブル、図４はそのコントローラに記憶されるモード設定テーブル、図５はそのコントローラに記憶される操作感設定テーブル、図６はその作業機械の制御装置を有する油圧ショベルの全体像を示す斜視図である。
【００１５】
＜構成＞
ここでは、作業機械の代表的な例である油圧ショベルについて説明する。
図６に示すように、油圧ショベル１は、下部走行体２と、下部走行体２上に旋回自在に結合された上部旋回体（機体）３と、上部旋回体３から前方へ延出するように取り付けられた作業装置４とを備えて構成されている。
【００１６】
上部旋回体３の前部左側には、オペレータが搭乗するためのキャブ５が配設されている。
作業装置４は、ブーム６とアーム７とバケット８とを有しており、ブーム６はブーム用油圧シリンダ（アクチュエータ）９により駆動され、アーム７はアーム用油圧シリンダ（アクチュエータ）１０により駆動され、バケット８はバケット用油圧シリンダ（アクチュエータ）１１により駆動されるようになっている。
【００１７】
これらのアクチュエータ９〜１１は、図１に示すように、エンジン（原動機）によって駆動される油圧ポンプ１２から吐出された圧油が供給されて伸縮動作するようなっている。また、各アクチュエータ９〜１１と油圧ポンプ１２とを結ぶ油圧回路上には、アクチュエータ９〜１１へ供給される圧油の方向及び流量を制御するコントロールバルブ１３が介装されている。コントロールバルブ１３は、後述するコントローラ（制御手段）２０によりその開度を制御されるようになっている。
【００１８】
なお、図１中では、便宜上、それぞれ独立したアクチュエータであるブーム用油圧シリンダ９，アーム用油圧シリンダ１０及びバケット用油圧シリンダ１１をまとめて、一つのアクチュエータとして図示している。実際には、これらのアクチュエータ９〜１１は、コントロールバルブ１３に対して例えば並列に接続されている。
キャブ５内には、オペレータが着座するためのオペレータシートと、オペレータシート横に配置された、作業装置４を操作するための操作レバー３０とが備えられている。
【００１９】
操作レバー３０は、いわゆる電気レバー方式の操作入力装置であって、その操作量ｓｔを検出する、例えばポテンショメータ等の変位センサ（操作量センサ）３１を併設されている。そして、変位センサ３１により検出された操作量ｓｔは、電気信号（操作量信号）として、コントローラ２０へ入力されるようになっている。
また、操作レバー３０は、オペレータが操作レバー３０を握る握力ｇｐを感知する感圧センサ（握力センサ）３２を併設されている。詳しくは、操作レバー３０のグリップ部の表面に、シート式の感圧センサ３２が巻き付けられている。そして、感圧センサ３２により感知された握力ｇｐの大きさは、電気信号（握力信号）としてコントローラ２０へ入力されるようになっている。
【００２０】
なお、図１中では、一本の操作レバー３０を図示しているが、実際には、左右一対の操作レバー３０がキャブ５内に備えられている。そして、一対の操作レバー３０はそれぞれ、前後方向と左右方向とに傾動するようになっており、例えば、右操作レバー３０の前後方向の傾動操作がブーム用油圧シリンダ９を作動させ、右操作レバー３０の左右方向の傾動操作がバケット用油圧シリンダ１１を作動させ、左操作レバー３０の前後方向の傾動操作がアーム用油圧シリンダ１０を作動させるようになっている。
【００２１】
コントローラ２０は、操作レバー３０の握力ｇｐの大きさに応じて、操作レバー３０の操作量ｓｔに対するアクチュエータ９〜１１の出力を制御する制御装置であって、その内部の機能部として、図２に示すように、記憶部２１と、第一演算部２２と、第二演算部２３と、第三演算部２４と、制御部２５とを有している。ここで、本実施形態では、アクチュエータ９〜１１の出力は、コントロールバルブ１３を制御することによって行われるようになっている。
【００２２】
記憶部２１は、あらかじめ設定されたゲイン変換テーブルと、モード設定テーブルと、操作感設定テーブルとを記憶している。
ゲイン変換テーブルは、図３に示すように、握力ｇｐと操作ゲインＧとの関係を規定したテーブルである。ここで、操作ゲインＧは、操作レバー３０の操作量ｓｔからアクチュエータ９〜１１の出力への変換に用いる係数である。
【００２３】
そして、ゲイン変換テーブルでは、握力ｇｐが大きくなるにしたがい、操作ゲインＧが略階段状に大きくなるように規定されている。
詳述すると、握力ｇｐが０以上で所定の微小な値（第１所定値）ａ1未満のときには、操作ゲインＧは−１０．０に設定されている（握力ｇｐ；０〜ａ1、操作ゲインＧ；−１０．０）。握力ｇｐが第１所定値ａ1以上で第１所定値ａ1よりも大きい第２所定値ａ2未満のときには、操作ゲインＧは−１．０に設定されている（握力ｇｐ；ａ1〜ａ2、操作ゲインＧ；−１．０）。握力ｇｐが第２所定値ａ2以上で第２所定値ａ2よりも大きい第３所定値ａ3未満のときには、操作ゲインＧは握力ｇｐの増加に伴って−１．０から０．０へと直線的に増加するように設定されている（握力ｇｐ；ａ2〜ａ3、操作ゲインＧ；−１．０〜０．０）。
【００２４】
握力ｇｐが第３所定値ａ3以上で第３所定値ａ3よりも大きい第４所定値ａ4未満のときには、操作ゲインＧは０．０に設定されている（握力ｇｐ；ａ3〜ａ4、操作ゲインＧ；０．０）。握力ｇｐが第４所定値ａ4以上で第４所定値ａ4よりも大きい第５所定値ａ5未満のときには、操作ゲインＧは握力ｇｐの増加に伴って０．０から＋１．０へと直線的に増加するように設定されている（握力ｇｐ；ａ4〜ａ5、操作ゲインＧ；０．０〜＋１．０）。握力ｇｐが第５所定値ａ5以上のときには、操作ゲインＧは＋１．０に設定されている（握力ｇｐ；ａ5〜∞、操作ゲインＧ；＋１．０）。
【００２５】
モード設定テーブルは、図４に示すように、操作ゲインＧに応じて操作モードを選択するためのテーブルであって、操作モードとして、ノーマルモードとスローモードとクイックモードとの３つを有している。そして、操作ゲインＧが０．０よりも大きい値（Ｇ＞０．０）であればクイックモードが選択され、操作ゲインＧが０．０（Ｇ＝０．０）であればノーマルモードが選択され、操作ゲインＧが−１．０以上で０．０未満（−１．０≦Ｇ＜０．０）であればスローモードが選択されるようになっている。また、操作ゲインＧが−１０．０（Ｇ＝−１０．０）のときには、操作モードは選択されず、操作レバー２０は動かないように設定されている。
【００２６】
操作感設定テーブルは、図５に示すように、操作レバー３０の操作量ｓｔとアクチュエータ９〜１１の出力（出力コマンド）ｏｐとの相関関係を、操作モード毎に規定したテーブルである。
ノーマルモードでは、操作レバー３０の操作量ｓｔとアクチュエータ９〜１１の出力ｏｐとが線形関係になるように設定されている。つまり、操作量ｓｔと出力ｏｐとは比例しており、操作量ｓｔが大きくなるにつれ出力ｏｐが直線的に増加するようになっている。そして、操作量ｓｔが１００％（最高値）に達したときに（すなわち、操作レバー３０が限界まで傾動操作されたときに）、出力ｏｐが１００％（最高出力）になるように規定されている。なお、図５中では、ノーマルモードの相関関係は原点と点Ｍとを通る直線として示されている。
【００２７】
スローモードでは、ノーマルモードと同様に、操作量ｓｔが１００％操作されたときに出力ｏｐが１００％になるように設定されているが、操作量ｓｔが比較的小さいときには出力ｏｐは比較的小さく、操作量ｓｔが１００％に近づいて初めて大きく上昇し、操作量ｓｔに対して出力ｏｐがゆっくりと立ち上がるように設定されている。つまり、標準的な操作感が設定されているノーマルモードに比べ、スローモードでは、操作レバー３０の操作量ｓｔが比較的小さい領域において、その操作量ｓｔの変動に対して、アクチュエータ９〜１１の出力ｏｐがゆったりと反応する操作感になるように設定されている。なお、図５中では、最もゆったりとした操作感となる操作量ｓｔと出力ｏｐとの相関関係を示すグラフが「最スロー」として例示されている。
【００２８】
クイックモードでも、ノーマルモードと同様に、操作量ｓｔが１００％操作されたときに、出力ｏｐが１００％になるように設定されているが、操作量ｓｔが比較的小さいときから出力ｏｐが大きく上昇するようになっている。つまり、クイックモードでは、操作量ｓｔが比較的小さい領域において、操作レバー３０の操作量ｓｔの変動に対してアクチュエータ９〜１１の出力がノーマルモードよりも機敏に反応する操作感になるように設定されている。なお、図５中では、最も機敏に反応する操作感となる操作量ｓｔと出力ｏｐとの相関関係を示すグラフが「最クイック」として例示されている。
【００２９】
つまり、スローモードとクイックモードとにおいては、操作量ｓｔの変化に対し、出力ｏｐは曲線的に変化するようになっており、操作感設定テーブル上では、クイックモードの曲線及びスローモードの曲線は、ノーマルモードの直線を中心に対称的になっている。そして、図５中ではグラフを省略しているが、クイックモードの曲線は、ノーマルモードの直線と「最クイック」の曲線とで囲まれた領域内において、操作ゲインＧの値に応じて無数に設定されるようになっている。また、スローモードの曲線に関しても同様であり、スローモードの曲線は、ノーマルモードの直線と「最スロー」の曲線とで囲まれた領域内において、操作ゲインＧの値に応じて無数に設定されるようになっている。そして、これらの曲線は全て、原点と点Ｍとを通る曲線として設定されている。換言すれば、クイックモードの曲線及びスローモードの曲線のノーマルモードの直線を基準線とした湾曲の程度が、操作ゲインＧの値に応じて変化するようになっている。
【００３０】
第一演算部２２は、図２に示すように、感圧センサ３２から得られた握力ｇｐに基づき、記憶部２１に記憶されたゲイン変換テーブルを用いて、操作ゲインＧを算定するものである。ここで算定された操作ゲインＧは、第二演算部２３及び第三演算部２４へと入力されるようになっている。
第二演算部２３は、第一演算部２２で算定された操作ゲインＧに基づき、記憶部２１に記憶されたモード設定テーブルを用いて、操作モードを選択するものである。例えば、上述のように、操作ゲインＧが０．０（Ｇ＝０．０）のときはノーマルモードを選択し、操作ゲインＧが０より大きい（Ｇ＞０．０）ときにはクイックモードを選択し、操作ゲインＧが０未満且つ−１．０以上（−１．０≦Ｇ＜０．０）のときにはスローモードを選択し、操作ゲインＧが−１０．０（Ｇ＝−１０．０）のときには、操作モードを選択せず、操作レバー３０が動かないようにする。ここで選択された操作モードは、第三演算部２４へと入力されるようになっている。
【００３１】
第三演算部２４は、第二演算部２３で選択された操作モードに基づき、記憶部２１に記憶された操作感設定テーブルを用いて、操作量ｓｔに応じたアクチュエータ９〜１１の出力ｏｐを演算するものである。なお、操作モードがスローモード及びクイックモードの場合には、操作感設定テーブル上のモード曲線の湾曲の程度を決定するために、第一演算部２２で算定された操作ゲインＧを再び用いるようになっている。
【００３２】
例えば、操作ゲインＧが０．０（Ｇ＝０．０）のときには、操作感設定テーブルが図５に示すノーマルモードの直線に設定される。また、操作ゲインＧが＋１．０（Ｇ＝＋１．０）のときには、操作感設定テーブルが「最クイック」の曲線に設定される。操作ゲインＧが０．０よりも大きく＋１．０未満（０．０＜Ｇ＜＋１．０）のときには、ゲイン値に応じたクイックモードの曲線が設定され、ゲイン値が０．０に近いほどクイックモードの曲線はノーマルモードの直線に近い形状となり、ゲイン値が＋１．０に近いほどクイックモードの曲線は「最クイック」の曲線に近い形状となる。
【００３３】
一方、操作ゲインＧが−１．０（Ｇ＝−１．０）のときには、操作感設定テーブルが「最スロー」の曲線に設定される。そして、操作ゲインＧが−１．０よりも大きく０．０未満（−１．０＜Ｇ＜０．０）のときには、ゲイン値が０．０に近いほどスローモードの曲線はノーマルモードの直線に近い形状となり、ゲイン値が＋１．０に近いほどスローモードの曲線は「最スロー」の曲線に近い形状となるように設定される。
【００３４】
制御部２５は、第三演算部２４で演算された出力ｏｐに応じて、コントロールバルブ１３に作用するパイロット圧を制御し、コントロールバルブ１３のスプールの位置を調整するものである。コントロールバルブ１３のスプールの位置を調整すれば、コントロールバルブ１３における開度を調整して、アクチュエータ９〜１１へ供給される圧油の流量を制御し、アクチュエータ９〜１１の出力（動作速度）を変化させることができる。
【００３５】
＜作用・効果＞
本発明の第１実施形態にかかる作業機械の制御装置は上述のように構成されているので、以下のような作用・効果がある。
オペレータは、操作レバー３０を操作することにより作業装置４で作業を行なうが、操作レバー３０の操作量ｓｔは、変位センサ３１により検出されてコントローラ２０に入力されるとともに、オペレータが操作レバー３０を握る握力ｇｐは、感圧センサ３２により感知されてコントローラ２０へ入力される。
【００３６】
コントローラ２０では、第一演算部２２において、入力された握力ｇｐの大きさに応じて、記憶部２１に記憶されたゲイン変換テーブルに基づき操作ゲインＧの値が算定される。例えば、図３に黒丸Ｋで示すケースのように、握力ｇｐが第４所定値ａ4よりも大きく第５所定値ａ5よりも小さい値ａKのときには、操作ゲインＧのゲイン値ｂKが算定される。
【００３７】
次に、第二演算部２３において、第一演算部２２で算定された操作ゲインＧの値に応じて、操作モードが選択される。例えば、上記ケースの操作ゲインＧが正の値ｂKのときには、クイックモードが選択される。
そして、第三演算部２４において、第二演算部２３で選択された操作モードに基づき、入力された操作量ｓｔに応じたアクチュエータ９〜１１の出力ｏｐが演算される。例えば、上記ケースのクイックモードが選択された場合には、操作ゲインＧのゲイン値ｂnに応じた湾曲の程度のクイックモード曲線が設定されるとともに、そのクイックモード曲線上で操作量ｓｔに応じたアクチュエータ９〜１１の出力ｏｐが演算される。
【００３８】
そして、制御部２５において、第三演算部２４で演算された出力ｏｐに応じて、コントロールバルブ１３が制御される。例えば、出力が８０％であれば、コントロールバルブ１３の開度が全開時よりも若干絞られるようにスプールの位置が制御され、アクチュエータ９〜１１への圧油の流量が制御される。
このようにコントローラ２０によって制御されたアクチュエータ９〜１１は、圧油の流量が比較的小さければその動作速度は比較的遅く、圧油の流量が増大するにつれその動作速度が速くなる。
【００３９】
したがって、オペレータは、操作レバー３０から手を離すことなく、操作レバー３０を握る握力ｇｐを変えるという簡単な動作で、作業を続けながら、操作ゲインＧのゲイン値を変更し、感圧センサ３２で感知された握力の大きさに応じて、良好な操作感に切り替えることができる。
つまり、操作レバー３０を比較的弱く握ると、操作量ｓｔが小さい段階ではコントロールバルブ１３の開度はゆるやかに上昇し、操作量ｓｔがある程度大きくなった段階でコントロールバルブ１３の開度が急激に上昇するスローモードへ自動的に切り替わり、微操作性に優れ且つ燃費効率の良い操作を行なうことができる。
【００４０】
また、逆に、操作レバー３０を比較的強く握ると、操作量ｓｔが小さい段階でコントロールバルブ１３の開度が急激に上昇し、それ以降はコントロールバルブ１３の開度はゆるやかに上昇するクイックモードへ自動的に切り替わり、敏捷性が高く且つ高出力な操作を行なうことができる。
さらに、一般的に、オペレータは、アクチュエータ９〜１１を速く動かしたい場合には自然と力が入り、逆に、アクチュエータ９〜１１をゆっくりと動かして微操作を行ないたい場合には力が抜けるという性質がある。このような性質を利用して、コントローラ２０がアクチュエータ９〜１１の所望の出力ｏｐに相関する握力ｇｐを利用して操作感を制御するので、オペレータは直感的（体感的）に最適な操作感を得ることができる。
【００４１】
［第２実施形態］
次に、図７及び図８を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。図７，図８は、本発明の第２実施形態に係る作業機械の制御装置を示すもので、図７はそのコントローラにおける制御内容を説明するブロック図、図８はそのコントローラに記憶される油圧出力設定テーブルである。
【００４２】
＜構成＞
第２実施形態では、コントローラ４０の制御内容が、第１実施形態のコントローラ２０の制御内容と異なっている。つまり、第１実施形態では、コントローラ２０は、握力ｇｐに応じて算定された操作ゲインＧを利用して、レバー操作量ｓｔに対するコントロールバルブ１３のスプール位置を制御し、アクチュエータ９〜１１の出力を制御したが、第２実施形態では、コントローラ４０は、握力ｇｐに応じて算定された操作ゲインＧを利用して油圧ポンプ１２の油圧出力（最大圧）を制御し、アクチュエータ９〜１１の出力を制御するようになっている。レバー操作量ｓｔに対するコントロールバルブ１３のスプール位置は、従来と同様に、すなわち、第１実施形態のノーマルモードのときのように単純に制御されるようになっている。
【００４３】
ここでは、第１実施形態と第２実施形態の相違点であるコントローラ４０についてのみ説明し、他の部分の説明は省略する。
コントローラ４０は、図７に示すように、記憶部４１と第一演算部４２と第二演算部４３と制御部４５とを有している。
記憶部４１は、図８に示すように、操作ゲインＧと油圧ポンプ１２の油圧出力との関係を規定した油圧出力設定テーブルと、図３に示すゲイン変換テーブルとを記憶している。
【００４４】
油圧出力設定テーブルについて詳述すると、このテーブルでは、図８に示すように、操作ゲインＧが０．０（Ｇ＝０．０）のときには油圧出力は１００％の標準値に設定されている。そして、操作ゲインＧが０．０から＋１．０の間（０．０＜Ｇ＜＋１．０）のときには、油圧出力は操作ゲインＧのゲイン値の増加に伴い１００％から１２０％へと直線的に増加するように設定され、操作ゲインＧが＋１．０（Ｇ＝＋１．０）のときに、油圧出力が１２０％になるように設定されている。また、操作ゲインＧが０．０から−１．０の間（−１．０＜Ｇ＜０．０）のときには、油圧出力は操作ゲインＧのゲイン値の減少に伴い１００％から８０％へと直線的に減少するように設定され、操作ゲインＧが−１．０（Ｇ＝−１．０）のときに、油圧出力が８０％になるように設定されている。さらに、操作ゲインＧが−１０．０（Ｇ＝−１０．０）のときに、油圧出力が２０％になるように設定されている。
【００４５】
なお、ゲイン変換テーブルは、第１実施形態で説明したものと同一であるので、説明を省略する。
第一演算部４２は、第１実施形態の第一演算部２２と同様のものであって、図７に示すように、感圧センサ３２から得られた握力に基づき、記憶部４１に記憶されたゲイン変換テーブルを用いて、操作ゲインＧを算定するようになっている。そして、ここで算定された操作ゲインＧは、第二演算部４３へと入力されるようになっている。
【００４６】
第二演算部４３は、第一演算部４２で算定された操作ゲインＧに基づき、記憶部４１に記憶された油圧テーブルを用いて、油圧出力を演算するようになっている。そして、ここで演算された油圧出力は、制御部４５へと入力されるようになっている。
制御部４５は、第二演算部４３で演算された油圧出力に基づき、油圧ポンプ１２の押除け容積（斜板ポンプにあっては斜板の傾転量）を制御するようになっている。油圧ポンプ１２の押除け容積を制御すれば、アクチュエータ９〜１１へ供給される圧油の最大流量が変化するので、握力ｇｐの大きさに応じて、操作レバー３０の操作量ｓｔに対応したアクチュエータ９〜１１の出力（動作速度）が変化するようになる。
【００４７】
＜作用・効果＞
本発明の第２実施形態にかかる作業機械の制御装置は上述のように構成されているので、第１実施形態と同様に、オペレータは、操作レバー３０から手を離すことなく、操作レバー３０を握る握力ｇｐを変えるという簡単な動作で、作業を続けながら、操作ゲインＧの値を変更することができる。そして、握力ｇｐに応じて変更された操作ゲインＧによって、油圧ポンプ１２の油圧出力を制御し、良好な操作感を得ることができる。
【００４８】
［第３実施形態］
次に、図９〜図１１を参照して、本発明の第３実施形態について説明する。図９〜図１１は、本発明の第３実施形態に係る作業機械の制御装置を示すもので、図９はその全体構成を示す模式図、図１０はそのコントローラにおける制御内容を説明するブロック図、図１１はそのコントローラに記憶されるリリーフ圧設定テーブルである。
【００４９】
＜構成＞
第３実施形態では、第２実施形態と同様に、コントローラ５０の制御内容が、第１実施形態のコントローラ２０の制御内容と異なっている。つまり、第３実施形態のコントローラ５０は、握力ｇｐに応じて算定された操作ゲインＧを利用して、後述するリリーフ弁１５の設定圧（リリーフ圧）を制御し、アクチュエータ９〜１１の出力を制御するようになっている。レバー操作量ｓｔに対するコントロールバルブ１３のスプール位置は、第１実施形態のノーマルモードのときのように単純に制御されるようになっている。
【００５０】
ここでは、第１実施形態と第３実施形態の相違点であるコントローラ５０と油圧回路とについてのみ説明し、他の部分の説明は省略する。
第３実施形態では、図９に示すように、油圧回路上に、油圧ポンプ１２とコントロールバルブ１３とアクチュエータ９〜１１とが備えられているとともに、アクチュエータ９〜１１への圧油の流入圧を制御するためのリリーフ弁１５が、油圧ポンプ１２及びコントロールバルブ１３間の供給路上に介装されている。
【００５１】
コントローラ５０は、図１０に示すように、記憶部５１と第一演算部５２と第二演算部５３と制御部５５とを有し、操作レバー３０の握力ｇｐの大きさに応じて操作ゲインＧを算定し、その操作ゲインＧに応じてリリーフ弁１５のリリーフ圧を制御することによって、アクチュエータ９〜１１の出力を制御するようになっている。
記憶部５１は、図１１に示すような、操作ゲインＧ及びリリーフ弁１５のリリーフ圧の関係を規定したリリーフ圧設定テーブルと、図３に示すゲイン変換テーブルとを記憶している。リリーフ圧設定テーブルでは、図１１に示すように、操作ゲインＧが０．０より大きい（Ｇ＞０．０）ときにはリリーフ圧を昇圧し、操作ゲインＧが−１．０以上０．０以下（−１．０≦Ｇ≦０．０）のときにはリリーフ圧を標準とし、操作ゲインＧが−１０．０（Ｇ＝−１０．０）のときにはリリーフ圧を降圧するように設定されている。詳しくは、操作ゲインＧが０．０より大きい（Ｇ＞０．０）ときには、リリーフ圧を操作ゲインＧの大きさに比例した値まで昇圧させ、操作ゲインＧが−１０．０のときには、リリーフ圧を適宜の値まで降圧させるように設定されている。
【００５２】
第一演算部５２は、第１実施形態の第一演算部２２と同様のものであって、感圧センサ３２から得られた握力ｇｐに基づき、記憶部５１に記憶されたゲイン変換テーブルを用いて、操作ゲインＧを算定するようになっている。そして、ここで算定された操作ゲインＧは、第二演算部５３へと入力されるようになっている。
第二演算部５３は、第一演算部５２で算定された操作ゲインＧに基づき、記憶部５１に記憶されたリリーフ圧設定テーブルを用いて、リリーフ圧を演算するようになっている。ここで算定されたリリーフ圧は、制御部５５へと入力されるようになっている。
【００５３】
制御部５５は、第二演算部５３で演算されたリリーフ圧に基づき、リリーフ弁１５の開度を制御し、油圧ポンプ１２からアクチュエータ９〜１１に供給される圧油のうち、リリーフ弁１５を介して油圧タンクへ戻る圧油の流量を制御するようになっている。リリーフ弁１５のリリーフ圧を制御すれば、アクチュエータ９〜１１へ供給される圧油の流量が変化するので、握力ｇｐの大きさに応じて、操作レバー３０の操作量に対応したアクチュエータ９〜１１の出力（動作速度）が変化するようになる。
【００５４】
＜作用・効果＞
本発明の第３実施形態にかかる作業機械の制御装置は上述のように構成されているので、第１実施形態と同様に、オペレータは、操作レバー３０から手を離すことなく、操作レバー３０を握る握力ｇｐを変えるという簡単な動作で、作業を続けながら、操作ゲインＧの値を変更することができる。そして、握力ｇｐに応じて変更された操作ゲインＧによって、リリーフ弁１５のリリーフ圧を制御し、良好な操作感を得ることができる。
【００５５】
［その他］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
例えば、上記第１〜第３実施形態においてはそれぞれ、握力ｇｐに応じて算定される操作ゲインＧを利用して、コントロールバルブ１３や油圧ポンプ１２やリリーフ弁１２といった一つの対象物のみを制御したが、複数の対象物を制御するようにしても良い。つまり、握力ｇｐに応じて算定される操作ゲインＧを利用して、コントロールバルブ１３のスプール位置と油圧ポンプ１２の油圧出力とリリーフ弁１５のリリーフ圧とを全て制御するようにしても良いし、コントロールバルブ１３のスプール位置及び油圧ポンプ１２の油圧出力，コントロールバルブ１３のスプール位置及びリリーフ弁１５のリリーフ圧，油圧ポンプ１２の油圧出力及びリリーフ弁１５のリリーフ圧といった組み合わせを制御するようにしても良い。
【００５６】
また、上記第１〜第３実施形態では、握力ｇｐの大きさを利用してオペレータの操作レバー３０による操作感を切り替えたが、このような場合、握力の大きさが０であるとき、つまり、オペレータが操作レバー３０を握っていないときには、エンジンをアイドリング状態に制御してエンジン回転数を落とす機能を備えても良い。このようにすれば、燃費を向上させることができるという利点がある。
【００５７】
さらに、上記実施形態では、本発明の作業機械の制御装置を油圧ショベルに適用した場合について説明したが、本発明の作業機械の制御装置は、ブルドーザやクレーン等の他の作業機械にも適宜変形して適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る作業機械の制御装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る作業機械の制御装置のコントローラにおける制御内容を説明するブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る作業機械の制御装置のコントローラに記憶されるゲイン変換テーブルである。
【図４】本発明の第１実施形態に係る作業機械の制御装置のコントローラに記憶されるモード設定テーブルである。
【図５】本発明の第１実施形態に係る作業機械の制御装置のコントローラに記憶される操作感設定テーブルである。
【図６】本発明の第１実施形態に係る作業機械の制御装置を有する油圧ショベルの全体像を示す斜視図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る作業機械の制御装置のコントローラにおける制御内容を説明するブロック図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る作業機械の制御装置のコントローラに記憶される油圧出力設定テーブルである。
【図９】本発明の第３実施形態に係る作業機械の制御装置の全体構成を示す模式図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る作業機械の制御装置のコントローラにおける制御内容を説明するブロック図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る作業機械の制御装置のコントローラに記憶されるリリーフ圧設定テーブルである。
【符号の説明】
【００５９】
１  油圧ショベル（作業機械）
２  下部走行体
３  上部旋回体
４  作業装置
５  キャブ
６  ブーム
７  アーム
８  バケット
９  ブーム用油圧シリンダ（アクチュエータ）
１０  アーム用油圧シリンダ（アクチュエータ）
１１  バケット用油圧シリンダ（アクチュエータ）
１２  油圧ポンプ
１３  コントロールバルブ
１５  リリーフ弁
２０，４０，５０  コントローラ（制御手段）
２１，４１，５１  記憶部
２２，４２，５２  第一演算部
２３，４３，５３  第二演算部
２４  第三演算部
２５，４５，５５  制御部
３０  操作レバー
３１  変位センサ
３２  感圧センサ（握力センサ）
Ｇ  操作ゲイン
ｇｐ  握力
ｓｔ  操作量
【図１】
2008127957.tif 000003
【図２】
2008127957.tif 000004
【図３】
2008127957.tif 000005
【図４】
2008127957.tif 000006
【図５】
2008127957.tif 000007
【図６】
2008127957.tif 000008
【図７】
2008127957.tif 000009
【図８】
2008127957.tif 000010
【図９】
2008127957.tif 000011
【図１０】
2008127957.tif 000012
【図１１】
2008127957.tif 000013