(57)【要約】【課題】操作性を悪化させることなくフロント作業機の姿勢に起因する建設機械のショックを軽減することができる建設機械の油圧回路制御装置の提供。【解決手段】制御ユニット１２により、ブーム角度検出器７，８からのブーム角度α、アーム角度βに基づいて作業半径Ｒを演算し、この作業半径Ｒが所定の大半径Ｒｌ以上でアーム角度αが所定の角度γ以上であり、今回の指令値ＸＡ２に対応する制御値ＹＡ２’の所定時間Ｔ前の制御値ＹＡ１に対する仮の変化量ΔＹＡ’の絶対値｜ΔＹＡ’｜が第１の制限値Ｌ１以上の場合、今回の制御値ＹＡ２の前回の制御値ＹＡ１に対する変化量ΔＹＡの絶対値｜ΔＹＡ｜を第１の制限値Ｌ１に制限し、また作業半径Ｒが所定の小半径Ｒｓ以下であり、仮の変化量ΔＹＡ’の絶対値｜ΔＹＡ’｜が第２の制限値Ｌ２（＜Ｌ１）以上の場合、変化量ΔＹＡの絶対値｜ΔＹＡ｜を第２の制限値Ｌ２に制限して流量制御弁１６を制御する。【選択図】　　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧油を供給されて駆動する油圧アクチュエータと、
この油圧アクチュエータに対する圧油の供給量を制御する流量制御弁と、
フロント作業機の姿勢に対応する状態量を検出する検出手段と、
この検出手段により検出された状態量に基づいて前記フロント作業機の姿勢を演算する姿勢演算手段と、
この姿勢演算手段により演算された前記フロント作業機の姿勢が、所定の姿勢であるかどうかを判定する姿勢判定手段と、
この姿勢判定手段により前記フロント作業機の姿勢が前記所定の姿勢であると判定されたとき、前記流量制御弁の動作速度を所定の動作速度に制限する動作速度制限手段とを備えることを特徴とする建設機械の油圧回路制御装置。
【請求項２】
前記油圧アクチュエータが、ブームを駆動するブームシリンダであることを特徴とする請求項１記載の油圧回路制御装置。
【請求項３】
前記油圧アクチュエータが、旋回体を駆動する旋回モータであることを特徴とする請求項１記載の建設機械の油圧回路制御装置。
【請求項４】
前記所定の姿勢は、旋回体の旋回中心とフロント作業機の先端部との水平距離である作業半径が、所定の大半径以上であるときのフロント作業機の姿勢であることを特徴とする請求項２または３記載の建設機械の油圧回路制御装置。
【請求項５】
前記所定の姿勢は、旋回体の旋回中心とフロント作業機の先端部との水平距離である作業半径が、所定の小半径以下のときのフロント作業機の姿勢であることを特徴とする請求項２または３記載の建設機械の油圧回路制御装置。
【請求項６】
前記所定の姿勢は、旋回体の旋回中心とフロント作業機の先端部との水平距離である作業半径が、所定の大半径以上であるとともに、ブームに対するアームの角度が所定の角度以上であるときのフロント作業機の姿勢であることを特徴とする請求項２記載の建設機械の油圧回路制御装置。
【請求項７】
前記建設機械が油圧ショベルであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の建設機械の油圧回路制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧アクチュエータに対する圧油の供給量を制御する流量制御弁の動作速度を所定の動作速度に制限することが可能な建設機械の油圧回路制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来技術には、特許第２５０９３１１号公報に開示の第１の従来技術や、特開平７−５４８０６号公報に開示の第２の従来技術がある。
【０００３】
＜第１の従来技術＞
第１の従来技術は、例えば油圧ショベルに備えられるものであり、レバーの操作速度に応じて、流量制御弁の動作速度を制限する度合いを調整するためのモジュレーションパターンが設定されている。このモジュレーションパタンは、例えばレバーの急操作、普通操作、および緩操作のそれぞれに対して設定されており、これらのモジュレーションパターンが、オペレータの選択により、または作業内容により自動的に切り換えられるようになっている。なお、レバーの緩操作に対応するモジュレーションパターンついては、流量制御弁の動作速度が実質的には制限されないようになっている。
【０００４】
このように構成された第１の従来技術では、レバーの急操作を行なう整地作業や土払い作業では、ショックが軽減される度合いは少ないが応答が速いことを重視した油圧アクチュエータの制御を行うすることができ、レバーの普通操作を行なう重掘削作業では、急操作よりもショックを軽減する度合いが大きくなるように油圧アクチュエータを制御することができる。
【０００５】
＜第２の従来技術＞
第２の従来技術は、例えば油圧ショベルに備えられるものであり、レバーの操作周期が短いときに流量制御弁の１次遅れの時定数として小さい時定数が選択され、操作周期が長いときに流量制御弁の１次遅れの時定数として大きい時定数が選択され、これにより、流量制御弁の応答速度がレバーの操作周期に応じて調整されるようになっている。なお、操作周期は、レバーの一方側への操作→中立位置→他方側への操作を１回の操作として、この操作回数が所定の操作回数に達したときの所要時間により求められる。
【０００６】
このように構成された第２の従来技術では、レバーの操作周期が短い整地作業や土払い作業などの作業では、ショックを軽減することよりも応答が速いことを重視した油圧アクチュエータの制御を行うことができ、重掘削作業などの作業では、応答が速いことよりもショックを軽減することを重視した油圧アクチュエータの制御を行うことができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、油圧ショベルなどの建設機械に生じるショックは、レバーの操作速度に起因しているだけではなく、フロント作業機の姿勢にも起因している。
【０００８】
しかし、上述の第１の従来技術および第２の従来技術では、レバーの操作速度に応じてショックを軽減する度合いを調整することができるものの、フロント作業機の姿勢が建設機械にショックを生じさせやすい状態のときに、油圧アクチュエータの起動・停止時のショックを適切な度合いで軽減することができず、このため、油圧アクチュエータの操作性を悪化させないようにショックを軽減することができない。
【０００９】
例えば図８に示すように、油圧ショベル１では、旋回体２１の旋回中心からフロント作業機２０の先端部までの水平距離である作業半径が所定の大半径以上であるとともに、ブーム４に対するアーム５の角度が所定の角度以上であるとき、ブーム４の起動・停止時にショックが生じやすい。フロント作業機２０がこのような姿勢のときに、第１の従来技術および第２の従来技術によりブーム４の停止時のショックを軽減するための制御が行われたとしても、レバーの操作速度に対するブーム４の応答が遅くなり過ぎ、オペレータの意図した角度にブーム４を停止させにくくなることがある。そして、このようにブーム４の操作性が悪化した場合、フロント作業機２１を周辺の障害物や作業員に接触させる虞があり、危険である。
【００１０】
また、油圧ショベル１は、作業半径が所定の大半径以上である状態における旋回体２１の起動・停止時にショックにも生じやすい。フロント作業機２０がこのような姿勢のときに、第１の従来技術および第２の従来技術により旋回体２１の停止時のショックを軽減するための制御が行われたとしても、レバーの操作速度に対する旋回体２１の応答が遅くなり過ぎ、オペレータの意図した向きで旋回体２１を停止させにくくなることがある。そして、このように旋回体２１の操作性が悪化した場合にも、フロント作業機２０を周辺の障害物や作業員に接触させる虞があり、危険である。
【００１１】
また、例えば図９に示すように、油圧ショベル１は、作業半径が所定半径よりも小さい状態においても、旋回体２１の起動・停止時、およびブーム４の起動・停止時にショックが生じやすい。フロント作業機２０がこのような姿勢のときに、第１の従来技術および第２の従来技術によりブーム４の起動・停止時および旋回体２１の起動・停止時のショックを軽減するための制御が行われたとしても、ショックを軽減する度合いが小さ過ぎ、ジャーキングが発生してブーム４および旋回体２１をスムーズに停止できないことが考えられる。
【００１２】
なお、ジャーキングとは、次のような現象をいう。
【００１３】
油圧アクチュエータの起動・停止に伴ってショックが生じると、オペレータの身体が揺れるので、オペレータがレバーを意図した位置に止めているつもりでもレバーを握るオペレータの手が揺れて、オペレータの意に反してレバーが意図した位置からずれる。そのレバーのずれを修正するためにオペレータがレバーの位置を戻すと、その操作による油圧アクチュエータの動作に伴って再びショックが生じ、レバーの位置が再びずれる。このようなレバーの操作が繰り返されると、油圧アクチュエータの動作がガクガクと振動的になる。この現象をジャーキングという。
【００１４】
本発明は、上述の現状を考慮してなされたものであり、その目的は、操作性を悪化させることなくフロント作業機の姿勢に起因する建設機械のショックを軽減することができる建設機械の油圧回路制御装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、圧油を供給されて駆動する油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータに対する圧油の供給量を制御する流量制御弁と、フロント作業機の姿勢に対応する状態量を検出する検出手段と、この検出手段により検出された状態量に基づいて前記フロント作業機の姿勢を演算する姿勢演算手段と、この姿勢演算手段により演算された前記フロント作業機の姿勢が、所定の姿勢であるかどうかを判定する姿勢判定手段と、この姿勢判定手段により前記フロント作業機の姿勢が前記所定の姿勢であると判定されたとき、前記流量制御弁の動作速度を所定の動作速度に制限する動作速度制限手段とを備えることを特徴としている。
【００１６】
なお、所定の姿勢とは、建設機械にショックを生じさせやすいフロント作業機の姿勢であり、実験的、経験的、あるいは法規的に設定したものである。
【００１７】
また、所定の動作速度とは、オペレータの意図どおりに油圧アクチュエータを操作できる範囲内で流量制御弁の動作速度が制限されるように、実験的または経験的に設定したものである。
【００１８】
このように構成した請求項１に係る発明では、油圧アクチュエータを動作させる際、フロント作業機の姿勢に対応する状態量が、検出手段により検出される。そして、姿勢演算手段により、フロント作業機の姿勢に対応する状態量からフロント作業機の姿勢が演算される。
【００１９】
そして、姿勢判定手段によりフロント作業機が所定の姿勢であるかどうかが判定され、これにより、フロント作業機の姿勢が所定の姿勢であると判定された場合、すなわち、フロント作業機が建設機械にショックを生じさせやすい姿勢であると判定された場合、動作速度制限手段により、流量制御弁の動作速度が、所定の動作速度に制限される。
【００２０】
つまり、請求項１に係る発明では、フロント作業機の姿勢が建設機械にショックを生じさせやすい姿勢であるとき、オペレータの意図どおりに油圧アクチュエータを操作できる範囲内で流量制御弁の動作速度が制限されるので、操作性を悪化させることなくフロント作業機の姿勢に起因する建設機械のショックを軽減することができる。
【００２１】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に係るは発明において、前記油圧アクチュエータが、ブームを駆動するブームシリンダであることを特徴としている。
【００２２】
また、請求項３に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記油圧アクチュエータが、旋回体を駆動する旋回モータであることを特徴としている。
【００２３】
また、請求項４に係る発明は、請求項２または３に係る発明において、前記所定の姿勢は、旋回体の旋回中心とフロント作業機の先端部との水平距離である作業半径が、所定の大半径以上であるときのフロント作業機の姿勢であることを特徴としている。
【００２４】
また、請求項５に係る発明は、請求項２または３係る発明において、前記所定の姿勢は、旋回体の旋回中心とフロント作業機の先端部との水平距離である作業半径が、所定の小半径以下のときのフロント作業機の姿勢であることを特徴としている。
【００２５】
また、請求項６に係る発明は、請求項２に係る発明において、前記所定の姿勢は、旋回体の旋回中心とフロント作業機の先端部との水平距離である作業半径が、所定の大半径以上であるとともに、ブームに対するアームの角度が所定の角度以上であるときのフロント作業機の姿勢であることを特徴としている。
【００２６】
また、請求項７に係る発明は、請求項１〜６のいずれかに係る発明において、前記建設機械が油圧ショベルであることを特徴としている。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の建設機械の油圧回路制御装置の実施形態を図に基づいて説明する。
【００２８】
図１は、本発明の一実施形態の基本構成を示す図、図２は、図１に示す本実施形態に備えられる制御ユニットの構成を示すブロック図、図３は、図２に示す制御ユニットによる演算手順Ｓを示すフローチャート、図４は、図３に示す手順Ｓ３における「ブーム制御値の演算」の詳細を示すフローチャート、図５は、図３に示す手順Ｓ４における「旋回体制御値の演算」の詳細を示すフローチャート、図６は、レバーストロークと指令値の関係を示す特性図、図７は、指令値の変化速度と制御値の変化速度の関係を示す特性図である。なお、前述したように、図８は、作業半径が所定の大半径以上であるとともにブームに対するアームの角度が所定の角度以上であるときのフロント作業機の姿勢の一例を示す油圧ショベルの側面図、図９は、作業半径が所定の小半径以下のときのフロント作業機の姿勢の一例を示す油圧ショベルの側面図である。
【００２９】
本実施形態は、図１に示すように、例えば油圧ショベル１に設けてある。この油圧ショベル１は、走行体３と、この走行体３に回動可能に設けられ、ブーム４、アーム５およびバケット６を有するフロント作業機２０および運転室２が搭載される旋回体２１とを備えている。
【００３０】
ブーム４は、一端が旋回体２１に回動可能に連結されており、ブームシリンダ４ａにより駆動するようになっている。アーム５は、一端がブーム４の他端に回動可能に連結されており、アームシリンダ５ａにより駆動するようになっている。バケット６は、アーム５の他端に回動可能に連結されており、バケットシリンダ６ａにより駆動するようになっている。旋回体２１は、旋回モータ９により旋回するようになっている。
【００３１】
また、ブームシリンダ４ａ、アームシリンダ５ａ、バケットシリンダ６ａ、および旋回モータ９は、主ポンプ１０から吐出される圧油により駆動するようになっている。主ポンプ１０は、エンジン１１により駆動するようになっている。
【００３２】
また、ブームシリンダ４ａ、アームシリンダ５ａ、バケットシリンダ６ａおよび旋回モータ９のそれぞれには、流量制御弁を接続してある。なお、図１では、ブームシリンダ４ａに接続される流量制御弁１６、および旋回モータ９に接続される流量制御弁１５のみを描き、アームシリンダ５ａに接続される流量制御弁、およびバケットシリンダ６ａに接続される流量制御弁については省略してある。各流量制御弁は、比例電磁弁により駆動するものであり、例えば図１に示す流量制御弁１５は、比例電磁弁１５ａ，１５ｂに電流を与えられて駆動するようになっており、流量制御弁１６は、比例電磁弁１６ａ，１６ｂに電流を与えられて駆動するようになっている。
【００３３】
また、油圧ショベル１は、ブームシリンダ４ａに対する圧油の供給量を指示するブーム指令信号と、バケットシリンダ６ａに対する圧油の供給量を指示するバケット指令信号とを、レバー１３ａの操作により出力する第１の操作装置１３を備えている。また、この油圧ショベル１は、アームシリンダ５ａに対する圧油の供給量を指示するアーム指令信号と、旋回モータ９に対する圧油の供給量を指示する旋回体指令信号とを、レバー１４ａの操作により出力する第２の操作装置１４とを備えている。
【００３４】
第１の操作装置１３は、レバー１３ａを中立位置から前方へ回動させるとブーム４の下げ動作を行なうためのブーム指令信号が出力されるようになっており、レバー１３ａを中立位置から後方へ回動させるとブーム４の上げ動作を行なうためのブーム指令信号が出力されるようになっている。また、この第１の操作装置１３は、レバー１３ａを中立位置から左方に回動させるとバケット６のクラウドを行なうためのバケット指令信号が出力されるようになっており、レバー１３ｂを中立位置から右方に回動させるとバケット６のダンプを行なうためのバケット指令信号が出力されるようになっている。
【００３５】
第２の操作装置１４は、レバー１４ａを中立位置から前方へ回動させるとアーム５のクラウドを行なうためのアーム指令信号が出力されるようになっており、レバー１４ａを中立位置から後方へ回動させるとアーム５のダンプを行なうためのアーム指令信号が出力されるようになっている。また、この第２の操作装置１４は、レバー１４ａを中立位置から左方に回動させると旋回体２１の左旋回を行なうための旋回体指令信号が出力されるようになっており、レバー１４ａを中立位置から右方に回動させると旋回体２１の右旋回を行なうための旋回体指令信号が出力されるようになっている。
【００３６】
ブーム指令信号の指令値（以下「ブーム指令値ＸＡ」という）、バケット指令信号の指令値（以下「バケット指令値ＸＢ」という）、アーム指令信号の指令値（以下「アーム指令値ＸＣ」という）、および、旋回体指令信号の指令値（以下「旋回体指令値ＸＤ」という）のそれぞれは、図６に示すように、レバーストロークに比例する電流値である。
【００３７】
また、ブーム４の回動支点には、ブーム４の回動角度、例えばブーム４の回動支点とアーム５の回動支点を結ぶ第１の直線８１の水平面に対する角度α（以下「ブーム角度α」という）を検出して、その角度αを示すブーム角度信号を出力するブーム角度検出器７を設けてある。また、アーム５の回動支点には、アーム５の回動角度、例えばアーム５の回動支点とバケット６の回動支点を結ぶ第２の直線８２の第１の直線８１に対する角度β（以下「アーム角度β」という）を検出して、その角度βを示すアーム角度信号を出力するアーム角度検出器８を設けてある。
【００３８】
また、本実施形態は、ブーム指令値ＸＡ、バケット指令値ＸＢ、アーム指令値ＸＣ、旋回体指令値ＸＤ、ブーム角度α、およびアーム角度βに基づいて、ブームシリンダ４ａに接続される流量制御弁１６の制御値（以下「ブーム制御値ＹＡ」という）、バケットシリンダ６ａに接続される図示しない流量制御弁の制御値（以下「バケット制御値ＹＢ」という）、アームシリンダ５ａに接続される図示しない流量制御弁の制御値（以下「アーム制御値ＹＣ」という）、および旋回モータ９に接続される流量制御弁１５の制御値（以下「旋回体制御値ＹＤ」という）を演算し、各流量制御弁の一方または他方の比例電磁弁に制御信号を出力する制御ユニット１２を備えている。なお、ブーム制御値ＹＡ、バケット制御値ＹＢ、アーム制御値ＹＣ、および旋回体制御値ＹＤは電流値である。
【００３９】
上記制御ユニット１２は、図２に示すように、ＲＯＭ６３と、ＣＰＵ６４と、ＭＰＸ（マルチプレクサ）６０と、ＲＡＭ６６と、Ａ／Ｄ変換器６１と、Ｄ／Ａ変換器６５と、ＡＭＰ（増幅器）６７〜７０とを備えている。
【００４０】
上記ＲＯＭ６３には、制御ユニット１２全体の制御手順Ｓを示すプログラムが予め記憶されているとともに、ブーム指令信号の示すブーム指令値ＸＡ、バケット指令信号の示すバケット指令値ＸＢ、アーム指令信号の示すアーム指令値ＸＣ、旋回体指令信号の示す旋回体指令値ＸＤ、ブーム角度信号の示すブーム角度α、およびアーム角度信号の示すアーム角度βのそれぞれを演算するプログラムと、旋回体２１の旋回中心からフロント作業機２０の先端部までの水平距離である作業半径Ｒを演算するプログラムと、ブーム制御値ＹＡ、バケット制御値ＹＢ、アーム制御値ＹＣ、および旋回体制御値ＹＤのそれぞれを演算するプログラムとが予め記憶されている。
【００４１】
上記ＣＰＵ６４は、ＲＯＭ６３に記憶されたプログラムに従って作動し、制御ユニット１２全体を制御するものであるとともに、ブーム指令値ＸＡ、バケット指令値ＸＢ、アーム指令値ＸＣ、旋回体指令値ＸＤ、ブーム角度α、アーム角度β、作業半径Ｒ、ブーム制御値ＹＡ、バケット制御値ＹＢ、アーム制御値ＹＣ、および旋回体制御値ＹＤのそれぞれを演算するものである。
【００４２】
上記ＭＰＸ６０は、ＣＰＵ６４の指示に従って第１の操作装置１３、第２の操作装置１４、ブーム角度検出器７、およびアーム角度検出器８のいずれかを選択し、ブーム指令信号、バケット指令信号、アーム指令信号、旋回体指令信号、ブーム角度信号、アーム角度信号を受信するものである。
【００４３】
上記Ａ／Ｄ変換器６１は、このＭＰＸ６０が受信したアナログ信号からなるブーム指令信号、バケット指令信号、アーム指令信号、旋回体指令信号、ブーム角度信号、およびアーム角度信号のそれぞれを、デジタル信号に変換するものである。
【００４４】
上記ＲＡＭ６６は、ＣＰＵ６４により演算されるブーム指令値ＸＡ、バケット指令値ＸＢ、アーム指令値ＸＣ、旋回体指令値ＸＤ、ブーム角度α、アーム角度β、作業半径Ｒ、ブーム制御値ＹＡ、バケット制御値ＹＢ、アーム制御値ＹＣ、旋回体制御値ＹＤ、および演算途中の数値を記憶するものである。
【００４５】
上記Ｄ／Ａ変換器６５は、ＣＰＵ６４により演算されたブーム制御値ＹＡ、バケット制御値ＹＢ、アーム制御値ＹＣ、および旋回体制御値ＹＤのそれぞれを示すブーム制御信号、バケット制御信号、アーム制御信号、および旋回体制御信号のそれぞれを、アナログ信号に変換するものである。
【００４６】
上記増幅器６７は、Ｄ／Ａ変換器６５から出力されたブーム制御信号を増幅して比例電磁弁１６ａに出力するもの、上記増幅器６８は、Ｄ／Ａ変換器６５から出力されたブーム制御信号を増幅して比例電磁弁１６ｂに出力するもの、上記増幅器６９は、Ｄ／Ａ変換器６５から出力された旋回体制御信号を増幅して比例電磁弁１５ａに出力するもの、上記増幅器７０は、Ｄ／Ａ変換器６５から出力された旋回体制御信号を増幅して比例電磁弁１５ｂに出力するものである。
【００４７】
なお、図２では、上述の図１と同様に、ブームシリンダ４ａに接続される流量制御弁１６の比例電磁弁１５ａ，１５ｂ、および旋回モータ９に接続される流量制御弁１５の比例電磁弁１６ａ，１６ｂのみを描き、アームシリンダ５ａに接続される流量制御弁の比例電磁弁、およびバケットシリンダ６ａに接続される流量制御弁の比例電磁弁については省略してある。
【００４８】
ここで、制御ユニット１２によって行われる演算の手順について、図３を用いて説明する。
【００４９】
図３に示すように、はじめに手順Ｓ１で、ブーム指令信号、バケット指令信号、アーム指令信号、旋回体指令信号、ブーム角度信号、アーム角度信号が、ＭＰＸ６０により受信される。
【００５０】
次に、手順Ｓ２で、ＣＰＵ６４により、ブーム指令信号の示す指令値ＸＡ、バケット指令信号の示す指令値ＸＢ、アーム指令信号の示す指令値ＸＣ、旋回体指令信号の示す指令値ＸＤ、ブーム角度信号の示す角度α、アーム角度信号の示す角度βが演算され、ブーム角度α，アーム角度βから作業半径Ｒが演算される。
【００５１】
次に、手順Ｓ３で、同じくＣＰＵ６４により、手順Ｓ２で求められたブーム指令値ＸＡ、作業半径Ｒ、アーム角度βに基づいて、ブーム制御値ＹＡが演算される。この手順Ｓ３では、ブーム制御値ＹＡがフロント作業機２０の姿勢に応じて演算される。詳細は後述する。
【００５２】
次に、手順Ｓ４で、同じくＣＰＵ６４により、手順Ｓ２で求められた旋回体指令値ＸＤ、作業半径Ｒに応じて、旋回体制御値ＹＤが演算される。この手順Ｓ４でも、旋回体制御値ＹＤがフロント作業機２０の姿勢に応じて演算される。詳細は後述する。
【００５３】
次に、手順Ｓ５で、バケット指令値ＸＢに対応するバケット制御値ＹＢが演算される。なお、バケット制御値ＹＢは、手順Ｓ３，Ｓ４において演算されるブーム制御値ＹＡ、旋回体制御値ＹＤと異なり、フロント作業機２０の姿勢に関係なく演算される。
【００５４】
次に、手順Ｓ６で、アーム指令値ＸＣに対応するアーム制御値ＹＣが演算される。なお、アーム制御値ＹＣも、手順Ｓ３，Ｓ４において演算されるブーム制御値ＹＡ、旋回体制御値ＹＤと異なり、フロント作業機２０の姿勢に関係なく演算される。
【００５５】
次に、手順Ｓ７で、ブーム制御値ＹＡ、バケット制御値ＹＢ、アーム制御値ＹＣ、および旋回体制御値ＹＤが、前回値としてＲＡＭ６６に記憶される。すなわち、所定時間Ｔ前に記憶されていた前回の制御値ＹＡ〜ＹＤが更新される。
【００５６】
次に、手順Ｓ８で、ブームシリンダ４ａに接続された流量制御弁１６の一方の比例電磁弁１６ａまたは他方の比例電磁弁１６ｂにブーム制御信号が出力され、バケットシリンダ６ａに接続された流量制御弁の一方または他方の比例電磁弁にバケット制御信号が出力され、アームシリンダ５ａに接続された流量制御弁の一方または他方の比例電磁弁にアーム制御信号が出力され、旋回モータ９に接続された流量制御弁１５の一方の比例電磁弁１５ａまたは他方の比例電磁弁１５ｂに旋回体制御信号が出力される。
【００５７】
ところで、油圧ショベル１は、作業半径Ｒが所定の大半径Ｒｌ以上であるとともに、アーム角度βが所定の角度γ以上である状態、例えば図８に示すようにフロント作業機２０が前方に伸びた状態では、ブーム４の起動・停止時にショックが生じやすい。また、作業半径Ｒが所定の大半径Ｒｌ以上の状態では、旋回体２１の起動・停止にショックが生じやすい。また、作業半径Ｒが所定の小半径Ｒｓ以下の状態、例えば図９に示すようにフロント作業機２０が折り畳まれた状態では、旋回体２１の起動・停止時や、ブーム４の起動・停止時にショックが生じやすい。
【００５８】
上記所定の大半径Ｒｌ、上記所定の角度γ、および上記所定の小半径Ｒｓは、経験的、実験的、または法規的に設定した値であり、フロント作業機２０を構成する機材の形状、寸法、重量などにより異なる。例えば所定の大半径Ｒｌは、ブーム角度αが４５°であるとともにアーム角度βが４５°のときの作業半径である。また、例えば所定の角度γは９０°である。また、例えば所定の小半径Ｒｓは、ブーム角度αが６０°であるとともにアーム角度βが３０°のときの作業半径である。
【００５９】
そこで、本実施形態では、フロント作業機２０の姿勢に応じてブーム４の起動・停止時および旋回体２１の起動・停止時のショックを軽減するために、流量制御弁１５，１６の動作速度が調整されるようにしてある。
【００６０】
すなわち、上記手順Ｓ３において、作業半径Ｒが所定の大半径Ｒｌ以上であるとともに所定のアーム角度βが９０°以上である領域内においてブーム４を動作させる場合には、所定時間Ｔにおけるブーム制御値ＹＡの変化量ΔＹＡの絶対値｜ΔＹＡ｜が、第１の制限値Ｌ１に制限されるようにしてある。また、作業半径Ｒが所定の小半径Ｒｓ以下の領域内においてブーム４を動作させる場合には、所定時間Ｔにおけるブーム制御値ＹＡの変化量ΔＹＡの絶対値が、第２の制限値Ｌ２（＜Ｌ１）に制限されるようにしてある。
【００６１】
また、上記手順Ｓ４において、作業半径Ｒが所定の大半径Ｒｌ以上の状態で旋回体２１を動作させる場合には、所定時間Ｔにおける旋回体制御値ＹＤの変化量ΔＹＤの絶対値｜ΔＹＤ｜が、第１の制限値Ｌ１に制限されるようにしてある。また、作業半径Ｒが所定の小半径Ｒｓ以下の状態で旋回体２１を動作させる場合には、所定時間Ｔにおける旋回体制御値ＹＤの変化量ΔＹＤの絶対値｜ΔＹＤ｜が第２の制限値Ｌ２に制限されるようにしてある。
【００６２】
上記第１の制限値Ｌ１および上記第２の制限値Ｌ２は、オペレータの意図どおりにブームシリンダ４ａおよび旋回モータ９を操作できる範囲内で、流量制御弁１５，１６の動作速度が制限されるように、経験的、実験的に設定した値である。特に第１の制限値Ｌ１は、ブーム４の起動・停止時および旋回体２１の起動・停止時のショックを軽減し、かつ、オペレータの意図どおりにブームシリンダ４ａおよび旋回モータ９を停止できることを重視した値である。また、第２の制限値Ｌ２は、第１の制限値Ｌ１より小さな値であり、第１の制御値Ｌ１により流量制御弁１５，１６の動作速度を制限する場合よりも、ブーム４の起動・停止時および旋回体２１の起動・停止時のショックを軽減することを重視した値である。
【００６３】
なお、本実施形態では、第１の操作装置１３のレバー１３ａが前方から中立位置を通過して後方に操作された場合や、レバー１３ａが後方から中立位置を通過して前方に操作された場合、すなわち、レバー１３ａが逆レバー操作される場合には、上述した流量制御弁１６の動作速度を上記制限値Ｌ１，Ｌ２により制限する処理が、自動的に行われなくなる設定にしてある。
【００６４】
また、同様に、第２の操作装置１４のレバー１４ａが左右方向に逆レバー操作された場合には、上述した流量制御弁１５の動作速度を上記制限値Ｌ１，Ｌ２により制限する処理が、自動的に行われなくなる設定にしてある。
【００６５】
ここで、上述の手順Ｓ３における「ブーム制御値の演算」の詳細を図４を用いて説明する。
【００６６】
はじめに、手順Ｓ３０１で、今回のブーム指令値ＸＡ２に対応するブーム制御値ＹＡ２’を、今回のブーム制御値ＹＡ２にすると仮定した場合の、前回のブーム制御値ＹＡ１に対する今回のブーム制御値ＹＡ２の仮の変化量ΔＹＡ’（＝ＹＡ２’−ＹＡ１）が演算される。
【００６７】
次に、手順Ｓ３０２で、上述の図３に示す手順Ｓ２で求められた作業半径Ｒが所定の大半径Ｒｌ以上かどうかが判定される。
【００６８】
この手順Ｓ３０２で、作業半径Ｒが所定の大半径Ｒｌ以上であると判定された場合（ＹＥＳ）、手順Ｓ３０８で、アーム角度βが９０°以上であるかどうかが判定される。
【００６９】
この手順Ｓ３０８で、アーム角度βが９０°以上であると判定された場合（ＹＥＳ）、手順Ｓ３０９で、上記仮の変化量ΔＹＡ’の絶対値｜ΔＹＡ’｜が第１の制限値Ｌ１以上であるかどうかが判定される。
【００７０】
この手順Ｓ３０９で、仮の変化量ΔＹＡ’の絶対値｜ΔＹＡ’｜が第１の制限値Ｌ１以上であると判定された場合（ＹＥＳ）、手順Ｓ３１０で、前回のブーム制御値ＹＡ１に対する今回のブーム制御値ＹＡ２の変化量ΔＹＡの絶対値｜ΔＹＡ｜が、第１の制限値Ｌ１に設定される。
【００７１】
次に、手順Ｓ３０５で、仮の変化量ΔＹＡ’が０以上の値かどうか、すなわち、仮の変化量ΔＹＡ’が正負のいずれの値であるかが判定される。そして、この手順Ｓ３０５で仮の変化量ΔＹＡ’が０以上の値であると判定された場合（ＹＥＳ）、手順Ｓ３０６で、今回のブーム制御値ＹＡ２（＝ＹＡ１＋｜ΔＹＡ｜，｜ΔＹＡ｜＝Ｌ１）が演算され、これにより、最終的に今回のブーム制御値ＹＡ２が、ＹＡ１＋Ｌ１に設定される。
【００７２】
また、上述の手順Ｓ３０５で、仮の変化量ΔＹＡ’が０以上の値でないと判定された場合（ＮＯ）、手順Ｓ３０７で、今回のブーム制御値ＹＡ２（＝ＹＡ１−｜ΔＹＡ｜，｜ΔＹＡ｜＝Ｌ１）が演算され、これにより、最終的に今回のブーム制御値ＹＡ２が、ＹＡ１−Ｌ１に設定される。
【００７３】
また、上述の手順Ｓ３０２で、作業半径Ｒが所定の大半径Ｒｌ以上でないと判定され（ＮＯ）、手順Ｓ３０３で、作業半径Ｒが所定の小半径Ｒｓ以下であると判定された場合（ＹＥＳ）、手順Ｓ３１１で、仮の変化量ΔＹＡ’の絶対値｜ΔＹＡ’｜が第２の制限値Ｌ２以上であるかどうかが判定される。
【００７４】
この手順Ｓ３１１で、仮の変化量ΔＹＡ’の絶対値｜ΔＹＡ’｜が第２の制限値Ｌ２以上であると判定された場合（ＹＥＳ）、手順Ｓ３１２で、前回のブーム制御値ＹＡ１に対する今回のブーム制御値ＹＡ２の変化量ΔＹＡの絶対値｜ΔＹＡ｜が、第２の制限値Ｌ２に設定される。
【００７５】
次に、上述の手順Ｓ３０５で、仮の変化量ΔＹＡ’が０以上の値かどうかが判定される。そして、この手順Ｓ３０５で仮の変化量ΔＹＡ’が０以上の値であると判定された場合（ＹＥＳ）、上述の手順Ｓ３０６で、今回のブーム制御値ＹＡ２（＝ＹＡ１＋｜ΔＹＡ｜，｜ΔＹＡ｜＝Ｌ２）が演算され、これにより、最終的に今回のブーム制御値ＹＡ２が、ＹＡ１＋Ｌ２に設定される。
【００７６】
また、上述の手順Ｓ３０５で、仮の変化量ΔＹＡ’が０以上の値でないと判定された場合（ＮＯ）、上述の手順Ｓ３０７で、今回のブーム制御値ＹＡ２（＝ＹＡ１−｜ΔＹＡ｜，｜ΔＹＡ｜＝Ｌ２）が演算され、これにより、最終的に今回のブーム制御値ＹＡ２がＹＡ１−Ｌ２に設定される。
【００７７】
また、上述の手順Ｓ３０３で、作業半径Ｒが所定の小半径Ｒｓ以下でないと判定された場合（ＮＯ）、手順Ｓ３０４で、前回のブーム制御値ＹＡ１に対する今回のブーム制御値ＹＡ２の変化量ΔＹＡの絶対値｜ΔＹＡ｜が、仮の変化量ΔＹＡ’の絶対値｜ΔＹＡ’｜に設定される。
【００７８】
そして、上述の手順Ｓ３０５で仮の変化量ΔＹＡ’が０以上の値であると判定された場合（ＹＥＳ）、上述の手順Ｓ３０６で、今回のブーム制御値ＹＡ２（＝ＹＡ１＋｜ΔＹＡ｜，｜ΔＹＡ｜＝｜ΔＹＡ’｜）が演算され、これにより、最終的に今回のブーム制御値ＹＡ２が、ＹＡ１＋｜ΔＹＡ’｜に設定される。
【００７９】
また、上述の手順Ｓ３０５で、仮の変化量ΔＹＡ’が０以上の値でないと判定された場合（ＮＯ）、上述の手順Ｓ３０７で、今回のブーム制御値ＹＡ２（＝ＹＡ１−｜ΔＹＡ｜，｜ΔＹＡ｜＝｜ΔＹＡ’｜）が演算され、これにより、最終的に今回のブーム制御値ＹＡ２が、ＹＡ１−｜ΔＹＡ’｜に設定される。
【００８０】
また、上述の手順Ｓ３０９で、仮の変化量ΔＹＡ’の絶対値｜ΔＹＡ’｜が第１の制限値Ｌ１以上でないと判定された場合（ＮＯ）、上述の手順Ｓ３０４で、前回のブーム制御値ＹＡ１に対する今回のブーム制御値ＹＡ２の変化量ΔＹＡの絶対値｜ΔＹＡ｜が、仮の変化量ΔＹＡ’の絶対値｜ΔＹＡ’｜に設定される。
【００８１】
そして、上述の手順Ｓ３０５で、仮の変化量ΔＹＡ’が０以上の値であると判定された場合（ＹＥＳ）、上述の手順Ｓ３０６で、今回のブーム制御値ＹＡ２（＝ＹＡ１＋｜ΔＹＡ｜，｜ΔＹＡ｜＝｜ΔＹＡ’｜）が演算され、これにより、最終的に今回のブーム制御値ＹＡ２が、ＹＡ１＋｜ΔＹＡ’｜に設定される。また、上述の手順Ｓ３０５で、仮の変化量ΔＹＡ’が０以上の値でないと判定された場合（ＮＯ）、上述の手順Ｓ３０７で、今回のブーム制御値ＹＡ２（＝ＹＡ１−｜ΔＹＡ｜，｜ΔＹＡ｜＝｜ΔＹＡ’｜）が演算され、これにより、最終的に今回のブーム制御値ＹＡ２が、ＹＡ１−｜ΔＹＡ’｜に設定される。
【００８２】
また、上述の手順Ｓ３１１で、仮の変化量ΔＹＡ’の絶対値｜ΔＹＡ’｜が第２の制限値Ｌ２以上でないと判定された場合（ＮＯ）、上述の手順Ｓ３０４で、前回のブーム制御値ＹＡ１に対する今回のブーム制御値ＹＡ２の変化量ΔＹＡの絶対値｜ΔＹＡ｜が、仮の変化量ΔＹＡ’の絶対値｜ΔＹＡ’｜に設定される。
【００８３】
そして、上述の手順Ｓ３０５で、仮の変化量ΔＹＡ’が０以上の値であると判定された場合（ＹＥＳ）、上述の手順Ｓ３０６で、今回のブーム制御値ＹＡ２（＝ＹＡ１＋｜ΔＹＡ｜，｜ΔＹＡ｜＝｜ΔＹＡ’｜）が演算され、これにより、最終的に今回のブーム制御値ＹＡ２が、ＹＡ１＋｜ΔＹＡ’｜に設定される。また、上述の手順Ｓ３０５で、仮の変化量ΔＹＡ’が０以上の値でないと判定された場合（ＮＯ）、上述の手順Ｓ３０７で、今回のブーム制御値ＹＡ２（＝ＹＡ１−｜ΔＹＡ｜，｜ΔＹＡ｜＝｜ΔＹＡ’｜）が演算され、これにより、最終的に今回のブーム制御値ＹＡ２が、ＹＡ１−｜ΔＹＡ’｜に設定される。
【００８４】
次に、上述の手順Ｓ４における「旋回体制御値の演算」の詳細を図５を用いて説明する。
【００８５】
はじめに、手順Ｓ４０１で、今回の旋回体指令値ＸＤ２に対応する旋回体制御値ＹＤ２’を、今回の旋回体制御値ＹＤ２にすると仮定した場合の、前回の旋回体制御値ＹＤ１に対する今回の旋回体制御値ＹＤ２の仮の変化量ΔＹＤ’（＝ＹＤ２−ＹＤ１）が演算される。
【００８６】
次に、手順Ｓ４０２で、上述の図３に示す手順Ｓ２で求められた作業半径Ｒが所定の大半径Ｒｌ以上かどうかが判定される。
【００８７】
この手順Ｓ４０２で、作業半径Ｒが所定の大半径Ｒｌ以上であると判定された場合（ＹＥＳ）、手順Ｓ４０８で、上記仮の変化量ΔＹＤ’の絶対値｜ΔＹＤ’｜が第１の制限値Ｌ１以上かどうかが判定される。
【００８８】
この手順Ｓ４０８で、仮の変化量ΔＹＤ’の絶対値｜ΔＹＤ’｜が第１の制限値Ｌ１以上であると判定された場合（ＹＥＳ）、手順Ｓ４０９で、前回の旋回体制御値ＹＤ１に対する今回の旋回体制御値ＹＤ２の変化量ΔＹＤの絶対値｜ΔＹＤ｜が、第１の制限値Ｌ１に設定される。
【００８９】
次に、手順Ｓ４０５で、仮の変化量ΔＹＤ’が０以上の値かどうかが判定される。すなわち、仮の変化量ΔＹＤ’が正負のいずれの値かが判定される。そして、この手順Ｓ４０５で、仮の変化量ΔＹＤ’が０以上の値であると判定された場合（ＹＥＳ）、手順Ｓ４０６で、今回の旋回体制御値ＹＤ２（＝ＹＤ１＋｜ΔＹＤ｜，｜ΔＹＤ｜＝Ｌ１）が演算され、これにより、最終的に今回の旋回体制御値ＹＤ２が、ＹＤ１＋Ｌ１に設定される。
【００９０】
また、上述の手順Ｓ４０５で、仮の変化量ΔＹＤ’が０以上の値でないと判定された場合（ＮＯ）、手順Ｓ４０７で、今回の旋回体制御値ＹＤ２（＝ＹＤ１−｜ΔＹＤ｜，｜ΔＹＤ｜＝Ｌ１）が演算され、これにより、最終的に今回の旋回体制御値ＹＤ２が、ＹＤ１−Ｌ１に設定される。
【００９１】
また、上述の手順Ｓ４０２で、作業半径Ｒが所定の大半径Ｒｌ以上でないと判定され（ＮＯ）、手順Ｓ４０３で、作業半径Ｒが所定の小半径Ｒｓ以下であると判定された場合（ＹＥＳ）、手順Ｓ４１０で、上記仮の変化量ΔＹＤ’の絶対値｜ΔＹＤ’｜が第２の制限値Ｌ２以上であるかどうかが判定される。
【００９２】
この手順Ｓ４１０で、仮の変化量ΔＹＤ’の絶対値｜ΔＹＤ’｜が第２の制限値Ｌ２以上であると判定された場合（ＹＥＳ）、手順Ｓ４１１で、前回の旋回体制御値ＹＤ１に対する今回の旋回体制御値ＹＤ２の変化量ΔＹＤの絶対値｜ΔＹＤ｜が、第２の制限値Ｌ２に設定される。
【００９３】
次に、上述の手順Ｓ４０５で、仮の変化量ΔＹＤ’が０以上の値かどうかが判定される。すなわち、仮の変化量ΔＹＤ’が正負のいずれの値かが判定される。そして、この手順Ｓ４０５で仮の変化量ΔＹＤ’が０以上の値であると判定された場合（ＹＥＳ）、上述の手順Ｓ４０６で、今回の旋回体制御値ＹＤ２（＝ＹＤ１＋｜ΔＹＤ｜，｜ΔＹＤ｜＝Ｌ２）が演算され、これにより、最終的に今回の旋回体制御値ＹＤ２が、ＹＤ１＋Ｌ２に設定される。
【００９４】
また、上述の手順Ｓ４０５で、仮の変化量ΔＹＤ’が０以上の値でないと判定された場合（ＮＯ）、上述の手順Ｓ４０７で、今回の旋回体制御値ＹＤ２（＝ＹＤ１−｜ΔＹＤ｜，｜ΔＹＤ｜＝Ｌ２）が演算され、これにより、最終的に今回の旋回体制御値ＹＤ２が、ＹＤ１−Ｌ２に設定される。
【００９５】
また、上述の手順Ｓ４０３で、作業半径Ｒが所定の小半径Ｒｓ以下でないと判定された場合（ＮＯ）、手順Ｓ４０４で、前回の旋回体制御値ＹＤ１に対する今回の旋回体制御値ＹＤ２の変化量ΔＹＤの絶対値｜ΔＹＤ｜が、仮の変化量ΔＹＤ’の絶対値｜ΔＹＤ’｜に設定される。
【００９６】
そして、上述の手順Ｓ４０５で、仮の変化量ΔＹＤ’が０以上の値であると判定された場合（ＹＥＳ）、上述の手順Ｓ４０６で、今回の旋回体制御値ＹＤ２（＝ＹＤ１＋｜ΔＹＤ｜，｜ΔＹＤ｜＝｜ΔＹＤ’｜）が演算され、これにより、最終的に今回の旋回体制御値ＹＤ２が、ＹＤ１＋｜ΔＹＤ’｜に設定される。また、上述の手順Ｓ４０５で、仮の変化量ΔＹＤ’が０以上でないと判定された場合（ＮＯ）、上述の手順Ｓ４０７で、今回の旋回体制御値ＹＤ２（＝ＹＤ１−｜ΔＹＤ｜，｜ΔＹＤ｜＝｜ΔＹＤ’｜）が演算され、これにより、最終的に今回の旋回体制御値ＹＤ２がＹＤ１−｜ΔＹＤ’｜に設定される。
【００９７】
また、上述の手順Ｓ４０８で、仮の変化量ΔＹＤ’の絶対値｜ΔＹＤ’｜が第１の制限値Ｌ１以上でないと判定された場合（ＮＯ）、上述の手順Ｓ４０４で、前回の旋回体制御値ＹＤ１に対する今回の旋回体制御値ＹＤ２の変化量ΔＹＤの絶対値｜ΔＹＤ｜が、仮の変化量ΔＹＤ’の絶対値｜ΔＹＤ’｜に設定される。
【００９８】
そして、上述の手順Ｓ４０５で、仮の変化量ΔＹＤ’が０以上の値であると判定された場合（ＹＥＳ）、上述の手順Ｓ４０６で、今回の旋回体制御値ＹＤ２（＝ＹＤ１＋｜ΔＹＤ｜，｜ΔＹＤ｜＝｜ΔＹＤ’｜）が演算され、これにより、最終的に今回の旋回体制御値ＹＤ２が、ＹＤ１＋｜ΔＹＤ’｜に設定される。また、手順Ｓ４０５で、仮の変化量ΔＹＤ’が０以上でないと判定された場合（ＮＯ）、上述の手順Ｓ４０７で、今回の旋回体制御値ＹＤ２（＝ＹＤ１−｜ΔＹＤ｜，｜ΔＹＤ｜＝｜ΔＹＤ’｜）が演算され、これにより、最終的に今回の旋回体制御値ＹＤ２がＹＤ１−｜ΔＹＤ’｜に設定される。
【００９９】
また、上述の手順Ｓ４１０で、仮の変化量ΔＹＤ’の絶対値｜ΔＹＤ’｜が第２の制限値Ｌ２以上でないと判定された場合（ＮＯ）、上述の手順Ｓ４０４で、前回の旋回体制御値ＹＤ１に対する今回の旋回体制御値ＹＤ２の変化量ΔＹＤの絶対値｜ΔＹＤ｜が仮の変化量ΔＹＤ’の絶対値｜ΔＹＤ’｜に設定される。
【０１００】
そして、上述の手順Ｓ４０５で、仮の変化量ΔＹＤ’が０以上の値であると判定された場合（ＹＥＳ）、上述の手順Ｓ４０６で、今回の旋回体制御値ＹＤ２（＝ＹＤ１＋｜ΔＹＤ｜，｜ΔＹＤ｜＝｜ΔＹＤ’｜）が演算され、これにより、最終的に今回の旋回体制御値ＹＤ２が、ＹＤ１＋｜ΔＹＤ’｜に設定される。また、手順Ｓ４０５で、仮の変化量ΔＹＤ’が０以上でないと判定された場合（ＮＯ）、上述の手順Ｓ４０７で、今回の旋回体制御値ＹＤ２（＝ＹＤ１−｜ΔＹＤ｜，｜ΔＹＤ｜＝｜ΔＹＤ’｜）が演算され、これにより、最終的に今回の旋回体制御値ＹＤ２が、ＹＤ１−｜ΔＹＤ’｜に設定される。
【０１０１】
なお、上述のように第１の制限値Ｌ１により所定時間Ｔにおける変化量ΔＹＡ、ΔＹＤを制限されたブーム制御値ＹＡおよび旋回体制御値ＹＤの変化速度、および、第２の制限値Ｌ２により所定時間Ｔにおける変化量ΔＹＡ、ΔＹＤを制限されたブーム制御値ＹＡおよび旋回体制御値ＹＤの変化速度は、例えば図７に示すようになる。つまり、ブーム指令値ＸＡおよび旋回体指令値ＸＤが所定時間Ｔにおいて時間の経過に比例して増加した場合、ブーム制御値ＹＡおよび旋回体制御値ＹＤの増加速度は、ブーム指令値ＸＡおよび旋回体指令値ＸＤの増加速度よりも遅い増加速度に制限されるとともに、作業半径Ｒが所定の大半径Ｒｌ以上のときよりも作業半径Ｒが所定の小半径Ｒｓ以下のときの方が遅い増加速度に制限される。
【０１０２】
このように構成した本実施形態は、次のように動作する。
【０１０３】
＜ブーム４の動作について＞
油圧ショベル１の作業半径Ｒが所定の大半径Ｒｌ以上でアーム角度βが９０°以上となる領域内においてブーム４を動作させる際、第１の操作装置１３のレバー１３ａの前後方向の操作に伴って、今回のブーム指令値ＸＡ２に対応するブーム制御値ＹＡ２’の、前回のブーム制御値ＹＡ１に対する仮の変化量ΔＹＡ’の絶対値｜ΔＹＡ’｜が、第１の制御値Ｌ１以上となった場合、制御ユニット１２により、前回のブーム制御値ＹＡ１に対する今回のブーム制御値ＹＡ２の変化量ΔＹＡの絶対値｜ΔＹＡ｜が、第１の制限値Ｌ１に制限される。
【０１０４】
そして、変化量ΔＹＡが増加量である場合には制御値ＹＡ２＝ＹＡ１＋Ｌ１のブーム制御信号が比例電磁弁１６ａまたは１６ｂに出力され、変化量ΔＹＡが減少量である場合にはＹＡ２＝ＹＡ１−Ｌ１のブーム制御信号が比例電磁弁１６ａまたは１６ｂに出力される。
【０１０５】
これにより、流量制御弁１６の動作速度が、レバー１３ａの操作速度に対応する動作速度よりも遅い動作速度に制限され、これに伴って、ブームシリンダ４ａの動作速度が制限される。したがって、ブーム４の起動・停止時のショックが軽減される。特にブーム４の停止時には、ショックが軽減されつつ、オペレータの意図どおりにブーム４を停止できるようになる。
【０１０６】
また、作業半径Ｒが所定の小半径Ｒｓ以下の領域内においてブーム４を動作させる際、第１の操作装置１３のレバー１３ａの前後方向の操作に伴って、今回のブーム指令値ＸＡ２に対応するブーム制御値ＹＡ２’の、前回のブーム制御値ＹＡ１に対する仮の変化量ΔＹＡ’の絶対値｜ΔＹＡ’｜が、第２の制限値Ｌ２以上になった場合、制御ユニット１２により、前回のブーム制御値ＹＡ１に対する今回のブーム制御値ＹＡ２の変化量ΔＹＡの絶対値｜ΔＹＡ｜が、第２の制限値Ｌ２に制限される。
【０１０７】
そして、変化量ΔＹＡが増加量である場合にはブーム制御値ＹＡ２＝ＹＡ１＋Ｌ２のブーム制御信号が比例電磁弁１６ａまたは１６ｂに出力され、変化量ΔＹＡが減少量である場合にはブーム制御値ＹＡ２＝ＹＡ１−Ｌ２のブーム制御信号が比例電磁弁１６ａまたは１６ｂに出力される。
【０１０８】
これにより、流量制御弁１６の動作速度が、第１の制限値Ｌ１により制限される場合よりも遅い動作速度に制限され、これに伴って、ブームシリンダ４ａの動作速度が制限される。したがって、作業半径Ｒが所定の大半径Ｒｌ以上でアーム角度βが９０°以上の領域内においてブーム４を動作させる場合よりも、ブーム４の起動・停止時のショックが軽減される。
【０１０９】
なお、作業半径Ｒが所定の大半径Ｒｌ以上でアーム角度βが９０°以上の領域内でもなく、作業半径Ｒが所定の小半径Ｒｓ以下の領域内でもない領域内においてブーム４を動作させる場合、前回のブーム制御値ＹＡ１に対する今回のブーム制御値ＹＡ２の変化量ΔＹＡの絶対値｜ΔＹＡ｜が、仮の変化量ΔＹＡ’の絶対値｜ΔＹＡ’｜に設定されて、制御値ＹＡ２＝ＹＡ１＋｜ΔＹＡ’｜またはＹＡ２＝ＹＡ１−｜ΔＹＡ’｜のブーム制御信号が比例電磁弁１６ａまたは１６ｂに出力される。これにより、レバー１３ａの操作速度に対応した動作速度で流量制御弁１６が動作し、これに伴って、ブーム４が動作する。
【０１１０】
また、作業半径Ｒが所定の大半径Ｒｌ以上でアーム角度βが９０°以上の領域内や作業半径Ｒが所定の小半径Ｒｓ以下の領域内においてブーム４を動作させる場合でも、今回のブーム指令値ＸＡ２に対応するブーム制御値ＹＡ２’の、前回のブーム制御値ＹＡ１に対する仮の変化量ΔＹＡ’の絶対値｜ΔＹＡ’｜が、第１の制限値Ｌ１以上でもなく第２の制限値Ｌ２以上でもない場合には、前回のブーム制御値ＹＡ１に対する今回のブーム制御値ＹＡ２の変化量ΔＹＡの絶対値｜ΔＹＡ｜が、仮の変化量ΔＹＡ’の絶対値｜ΔＹＡ’｜に設定されて、制御値ＹＡ２＝ＹＡ１＋｜ΔＹＡ’｜またはＹＡ２＝ＹＡ１−｜ΔＹＡ’｜のブーム制御信号が比例電磁弁１６ａまたは１６ｂに出力される。これにより、レバー１３ａの操作速度に対応した動作速度で流量制御弁１６が動作し、これに伴って、ブーム４が動作する。
【０１１１】
また、第１の操作装置１３のレバー１３ａが前後方向に逆レバー操作された場合も、前回のブーム制御値ＹＡ１に対する今回のブーム制御値ＹＡ２の変化量ΔＹＡの絶対値｜ΔＹＡ｜が、仮の変化量ΔＹＡ’の絶対値｜ΔＹＡ’｜に設定されて、制御値ＹＡ２＝ＹＡ１＋｜ΔＹＡ’｜またはＹＡ２＝ＹＡ１−｜ΔＹＡ’｜のブーム制御信号が比例電磁弁１６ａまたは１６ｂに出力される。これにより、レバー１３ａの操作速度に対応した動作速度で流量制御弁１６が動作し、これに伴って、ブーム４が動作する。
【０１１２】
＜旋回体２１の動作について＞
作業半径Ｒが所定の大半径Ｒｌ以上の状態で旋回体２１を動作させる際、第２の操作装置１４のレバー１４ａが左右方向に操作されたことに伴って、今回の旋回体指令値ＸＤ２に対応する旋回体制御値ＹＤ２’の、前回の旋回体制御値ＹＤ１に対する仮の変化量ΔＹＤ’の絶対値｜ΔＹＤ’｜が、第１の制限値Ｌ１以上になった場合、制御ユニット１２により、前回の旋回体制御値ＹＤ１に対する今回の旋回体制御値ＹＤ２の変化量ΔＹＤの絶対値｜ΔＹＤ｜が、第１の制限値Ｌ１に制限される。
【０１１３】
そして、変化量ΔＹＤが増加量の場合には旋回体制御値ＹＤ２＝ＹＤ１＋Ｌ１の旋回体制御信号が比例電磁弁１５ａまたは１５ｂに出力され、変化量ΔＹＤが減少量の場合には旋回体制御値ＹＤ２＝ＹＤ１−Ｌ１の旋回体制御信号が比例電磁弁１５ａまたは１５ｂに出力される。
【０１１４】
これにより、流量制御弁１５の動作速度が、レバー１４ａの操作速度に対応する動作速度よりも遅い動作速度に制限され、これに伴って、旋回モータ９の動作速度が制限される。したがって、旋回体２１の起動・停止時のショックが軽減される。特に旋回体２１の停止時には、ショックが軽減されつつ、オペレータの意図どおりに停止できるようになる。
【０１１５】
また、作業半径Ｒが所定の小半径Ｒｓ以下である状態で旋回体２１を旋回させる際、第２の操作装置１４のレバー１４ａが左右方向に操作されたことに伴って、今回の旋回体指令値ＸＤ２に対応する旋回体制御値ＹＤ２’の、前回の旋回体制御値ＹＤ１に対する仮の変化量ΔＹＤ’の絶対値｜ΔＹＤ’｜が、第２の制限値Ｌ２以上となった場合、制御ユニット１２より、前回の旋回体制御値ＹＤ１に対する今回の旋回体制御値ＹＤ２の変化量ΔＹＤの絶対値｜ΔＹＤ｜が、第２の制限値Ｌ２に制限される。
【０１１６】
そして、変化量ΔＹＤが増加量の場合には旋回体制御値ＹＤ２＝ＹＤ１＋Ｌ２の旋回体制御信号が比例電磁弁１５ａまたは１５ｂに出力され、変化量ΔＹＤが減少量の場合には旋回体制御値ＹＤ２＝ＹＤ１−Ｌ２の旋回体制御信号が比例電磁弁１５ａまたは１５ｂに出力される。
【０１１７】
これにより、流量制御弁１５の動作速度が、第１の制限値Ｌ１により制限される場合よりも遅い動作速度に制限され、これに伴って、旋回モータ９が動作する。したがって、作業半径Ｒが所定の大半径Ｒｌ以上の状態で旋回体２１を動作させる場合よりも、旋回体２１の起動・停止時のショックが軽減される。
【０１１８】
なお、作業半径Ｒが所定の大半径Ｒｌ以上の状態でもなく、作業半径Ｒが所定の小半径Ｒｓ以下の状態でもない状態で旋回体２１を動作させる場合、前回の旋回体制御値ＹＤ１に対する今回の旋回体制御値ＹＤ２の変化量ΔＹＤの絶対値｜ΔＹＤ｜が、仮の変化量ΔＹＤ’の絶対値｜ΔＹＤ’｜に設定されて、制御値ＹＤ２＝ＹＡ１＋｜ΔＹＤ’｜またはＹＤ２＝ＹＤ１−｜ΔＹＤ’｜の旋回体制御信号が比例電磁弁１５ａまたは１５ｂに出力される。これにより、レバー１４ａの操作速度に対応した動作速度で流量制御弁１５が動作し、これに伴って、旋回体２１が動作する。
【０１１９】
また、作業半径Ｒが所定の大半径Ｒｌ以上の状態や、作業半径Ｒが所定の小半径Ｒｓ以下の状態で旋回体２１を動作させる場合でも、今回の旋回体指令値ＸＤ２に対応する旋回体制御値ＹＤ２’の、前回の旋回体制御値ＹＤ１に対する仮の変化量ΔＹＤ’の絶対値｜ΔＹＤ’｜が、第１の制限値Ｌ１以上でもなく第２の制限値Ｌ２以上でもない場合には、前回の旋回体制御値ＹＤ１に対する今回の旋回体制御値ＹＤ２の変化量ΔＹＤの絶対値｜ΔＹＤ｜が、仮の変化量ΔＹＤ’の絶対値｜ΔＹＤ’｜に設定されて、制御値ＹＤ２＝ＹＡ１＋｜ΔＹＤ’｜またはＹＤ２＝ＹＤ１−｜ΔＹＤ’｜の旋回体制御信号が比例電磁弁１５ａまたは１５ｂに出力される。これにより、レバー１４ａの操作速度に対応した動作速度で流量制御弁１５が動作し、これに伴って、旋回体２１が動作する。
【０１２０】
また、第２の操作装置１４のレバー１４ａが左右方向に逆レバー操作された場合も、前回の旋回体制御値ＹＤ１に対する今回の旋回体制御値ＹＤ２の変化量ΔＹＤの絶対値｜ΔＹＤ｜が、仮の変化量ΔＹＤ’の絶対値｜ΔＹＤ’｜に設定されて、制御値ＹＤ２＝ＹＡ１＋｜ΔＹＤ’｜またはＹＤ２＝ＹＤ１−｜ΔＹＤ’｜の旋回体制御信号が比例電磁弁１５ａまたは１５ｂに出力される。これにより、レバー１４ａの操作速度に対応した動作速度で流量制御弁１５が動作し、これに伴って、旋回体２１が動作する。
【０１２１】
＜アーム５の動作について＞
レバー１４ａの前後方向の操作に伴ってアーム指令値ＸＣが変化すると、制御ユニット１２によりアーム指令値ＸＣの変化量に対応した変化量のアーム制御値ＹＣが設定され、アーム制御信号が図示しない流量制御弁の一方の比例電磁弁または他方の比例電磁弁に出力される。これにより、レバー１４ａの操作速度に対応した動作速度で流量制御弁が動作する。すなわち、アーム５は、フロント作業機２０の姿勢に関係なくレバー１４ａの操作速度に応じて動作する。
【０１２２】
＜バケット６の動作について＞
レバー１３ａの操作に伴ってバケット指令値ＸＢが変化すると、アーム５の動作を制御する場合と同様に、制御ユニット１２によりバケット指令値ＸＢの変化量に対応した変化量のバケット制御値ＹＢが設定され、バケット制御信号が図示しない流量制御弁の一方の比例電磁弁または他方の比例電磁弁に出力される。これにより、レバー１３ａの操作速度に対応した動作速度で流量制御弁が動作する。すなわち、バケット６も、アーム５と同様に、フロント作業機２０の姿勢に関係なくレバー１３ａに応じて動作する。
【０１２３】
本実施形態では、次の効果が得られる。
【０１２４】
本実施形態では、フロント作業機２０の姿勢が油圧ショベル１にショックを生させやすい状態でブーム４を動作させるときに、オペレータの意図どおりにブームシリンダ４ａを操作できる範囲内で流量制御弁１６の動作速度を制限することができるので、ブーム４の操作性を悪化させることなくフロント作業機２０の姿勢に起因するショックを軽減することができる。これにより、ブーム４の停止時に、フロント作業機２０を周辺の障害物や作業員に接触させる危険性を低下させることができ、また、ブーム４の起動・停止時に、ジャーキングの発生を防止することできる。
【０１２５】
また、本実施形態では、フロント作業機２０の姿勢が油圧ショベル１にショックを生させやすい状態で旋回体２１を動作させるときに、オペレータの意図どおりに旋回モータ９を操作できる範囲内で流量制御弁１５の動作速度を制限することができるので、旋回体２１の操作性を悪化させることなくフロント作業機２０の姿勢に起因するショックを軽減することができる。したがって、旋回体２１の停止時に、フロント作業機２０を周辺の障害物や作業員に接触させる危険性を低下させることができ、また、旋回体２１の起動・停止時に、ジャーキングの発生を防止することできる。
【０１２６】
なお、本実施形態では、フロント作業機を備える建設機械として、ブーム４、アーム５、およびバケット６を有するフロント作業機２０を備えた油圧ショベル１を例に挙げたが、本発明の建設機械は油圧ショベル１に限るものではない。すなわち、フロント作業機の姿勢に起因してショックが生じる建設機械であればよい。
【０１２７】
また、本実施形態では、建設機械が備えるフロント作業機として、フロント作業機２０を例に挙げたが、本発明のフロント作業機はフロント作業機２０に限るものではなく、オフセット機能付きのブームを有するものでもよい。
【０１２８】
また、本実施形態では、フロント作業機の姿勢に対応する状態量を検出する検出手段として、ブーム角度α、アーム角度βを検出する角度検出器７，８を例に挙げたが、本発明の検出手段はこれに限るものではなく、ブームシリンダ４ａ、アームシリンダ５ａのストロークを検出するものでもよい。
【０１２９】
また、本実施形態では、フロント作業機２０の姿勢が油圧ショベル１にショックを生じさせやすい姿勢でない場合には、流量制御弁１５，１６の動作速度を制限していないが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、フロント作業機２０の姿勢が油圧ショベル１にショックを生じさせやすい姿勢でない場合に、レバー１３ａ，１４ａの操作速度に応じて流量制御弁１５，１６の動作速度を制限してもよい。
【０１３０】
【発明の効果】
以上に説明したように、各請求後に係る発明では、フロント作業機の姿勢が建設機械にショックを生じさせやすい姿勢のときに、オペレータの意図どおりに油圧アクチュエータを操作できる範囲内で流量制御弁の動作速度を制限できるので、フロント作業機の姿勢に起因する建設機械のショックを、油圧アクチュエータの操作性を悪化させることなく軽減することができる。したがって、油圧アクチュエータの停止時に、フロント作業機を周辺の障害物や作業員に接触させる危険性を低下させることができ、また、油圧アクチュエータの起動・停止時に、ジャーキングの発生を防止することできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の基本構成を示す図である。
【図２】図１に示す制御ユニットの構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示す制御ユニットにより行われる演算の手順Ｓを示すフローチャートである。
【図４】図３に示す手順Ｓ３における「ブーム指令値の演算」の詳細を示すフローチャートである。
【図５】図３に示す手順Ｓ４における「旋回体指令値の演算」の詳細を示すフローチャートである。
【図６】レバーストロークと指令値の関係を示す特性図である。
【図７】指令値の変化速度と制御値の変化速度の関係を示す特性図である。
【図８】作業半径が所定の大半径以上であるとともにブームに対するアームの角度が所定の角度以上であるときのフロント作業機の姿勢の一例を示す油圧ショベルの側面図である。
【図９】作業半径が所定の小半径以下のときのフロント作業機の姿勢の一例を示す油圧ショベルの側面図である。
【符号の説明】
１　　油圧ショベル（建設機械）
４　　ブーム
４ａ　ブームシリンダ（油圧アクチュエータ）
７　　ブーム角度検出器（検出手段）
８　　アーム角度検出器（検出手段）
９　　旋回モータ（油圧アクチュエータ）
１２　制御ユニット（姿勢演算手段、姿勢判定手段、動作速度制限手段）
１３　操作装置
１４　操作装置
１５　流量制御弁
１６　流量制御弁
２０　フロント作業機
２１　旋回体
【図１】
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【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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