(57)【要約】【課題】油圧アクチュエータの作動速度を操作性重視または燃費重視に調整可能にした。【解決手段】油圧ショベルの制御装置１２は油圧アクチュエータへの作動油の供給を制御する。操作レバー１３で設定するパイロット圧の補正量を、作業に応じて予め決定する圧力調整ツマミ２１を備えた。操作レバーの作動によるパイロット圧をパイロット圧管路１６に設定する。パイロット圧を圧力センサ２０で検出して制御手段１５に入力し、圧力調整ツマミ２１で決定したパイロット圧の補正割合に関する補正信号を加味してパイロット圧の補正量を決定する。制御手段１５から補正量の信号を電磁比例減圧弁２８に出力してパイロット圧を補正する。電磁比例減圧弁で補正されたパイロット圧をコントロールバルブ１４に供給し、油路１９に設けたステムを作動させて開口面積と圧損から油圧アクチュエータへの作動油の供給量を設定し、油圧アクチュエータの作動速度を増減制御する。【選択図】図１
2012007713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧アクチュエータへの作動油の供給を制御する油圧作業機の制御装置において、
その作動量に基づいてパイロット圧を設定する操作部材と、
操作部材で設定されたパイロット圧の補正割合を決定する圧力調整手段と、
圧力調整手段で決定されたパイロット圧の補正割合に関する補正信号に基づいてパイロット圧の補正量を決定する制御手段と、
制御手段から出力された補正量の信号に基づいてパイロット圧を補正する比例減圧手段と、
比例減圧手段で補正されたパイロット圧に基づいて油圧アクチュエータへの作動油の供給量を設定して油圧アクチュエータの作動速度を制御するコントロールバルブと
を備えたことを特徴とする制御装置。
【請求項２】
圧力調整手段は、パイロット圧の補正量が最も小さい位置を燃費重視位置とし、パイロット圧の補正量が最も大きい位置を操作性重視位置として、燃費重視位置と操作性重視位置との間でパイロット圧の補正割合を決定するようにした請求項１に記載された油圧作業機の制御装置。
【請求項３】
コントロールバルブには作動油を油圧アクチュエータに供給する油路と、この油路の開口面積を制御する進退可能なステムとが設けられ、パイロット圧でステムを作動制御するようにした請求項１または２に記載された油圧作業機の制御装置。
【請求項４】
制御手段は、操作部材で設定されたパイロット圧と圧力調整手段で決定されたパイロット圧の補正割合とに基づいて、パイロット圧の補正量を電流値として決定する電流制御手段を備えている請求項１乃至３のいずれかに記載された油圧作業機の制御装置
【請求項５】
制御手段は、圧力調整手段で決定されたパイロット圧の補正割合に基づいて、操作レバーで設定されたパイロット圧の補正量を電流値として決定する電流制御手段を備えている請求項１乃至３のいずれかに記載された油圧作業機の制御装置
【請求項６】
油圧ポンプから油圧アクチュエータへの作動油の供給を制御する油圧作業機の制御方法において、
油圧アクチュエータの作動速度を制御するパイロット圧の補正割合を選択して圧力調整手段で予め決定しておき、
操作部材を操作してその作動量に基づいてパイロット圧を設定し、
圧力調整手段で決定したパイロット圧の補正割合に基づいてパイロット圧の補正量を決定してパイロット圧を補正し、
補正されたパイロット圧に基づいて油圧アクチュエータへの作動油の供給量を設定して油圧アクチュエータの作動速度を制御するようにしたことを特徴とする油圧作業機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械を含む油圧作業機において、コントロールバルブに供給されるパイロット圧を調整して、油圧アクチュエータ等の油圧作業機の操作性と燃費を良好に制御する油圧作業機の制御装置と制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建設機械、例えば油圧ショベルはその駆動機構として、アーム用シリンダ、バケット用シリンダ、ブーム用シリンダ等の作業機の駆動を行う油圧アクチュエータ等や、上部旋回体や下部走行体の旋回や走行動作を行う各アクチュエータ等を有している。油圧アクチュエータを作動制御する場合、油圧アクチュエータの作動速度は油圧アクチュエータへの作動油の流入量によって制御される。
そして、作動油の流量は主にコントロールバルブ内の油路に設けたステムによる油路の開口面積とその前後差圧（圧損）で設定されることが認識されている。油圧アクチュエータに流入する作動油の流量をＱ、開口面積をＡ、前後差圧を△Ｐとした場合、次式によって油圧の流量が設定される。
流量Ｑ＝定数ｋ＊開口面積Ａ＊前後差圧√△Ｐ
【０００３】
ところで、油路におけるステムによる開口面積（以下、開口ということがある）は各油圧アクチュエータの最大作動速度と操作性を考慮して設計されるが、油圧アクチュエータの操作性を向上させるために油圧ショベルのエネルギー効率即ち燃費が犠牲になっている場合がある。この点について、コントロールバルブに設けた作業機のブーム用ステムを例にとって説明する。
図５は油圧ショベル１を示すものであり、下部走行体２の上部に上部旋回体３が設けられており、上部旋回体３に上下動可能に配設された作業機はブーム４と先端にバケットを設けたアーム５とを備えている。そして、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す手順に沿ってアームの開閉作動とブームの上げ下げ作動を繰り返して行うことで、地面の均し作業が行われる。
【０００４】
図６は、操作レバー７とコントロールバルブ内の油路の開口面積との関係を示す図であり、例えばブーム４の上げ下げ作動のために操作レバー７を操作すると、その操作量に応じたパイロット圧がパイロット管路６を流通してコントロールバルブ８内でブーム用油路９に設けたブーム用ステム１０を作動させる。そして、操作レバー７の操作量に応じて変化する上げ用または下げ用のパイロット圧によってステム１０を上げまたは下げ移動させることで、油路９の開口面積と圧損を調整する。
ここで、図７は、上述した現状の油圧ショベル１におけるブーム４の上げ作動及び下げ作動について、操作レバー７の操作割合に対するステム１０と油路９の開口（開口面積）と圧損との関係を示す図である。なお、圧損は操作レバー７をモジュレーション操作した時の大きさである。
【０００５】
図７において、例えば操作レバー７を１００％下げ操作したフルレバー時における油路９のステム１０の下げ側圧損（前後差圧）は１０．６ＭＰａ程度であり、ブーム４の上げ操作における上げ側圧損は２．５ＭＰａ程度である。そのため、下げ側圧損の方が上げ側圧損と比較して非常に大きく設定されている。これはブーム４とアーム５の連動時の操作性、即ちブーム４の下げ作動とアーム５の開作動とを連動させる際の速度バランスを考慮して設計したものである。
例えば、油圧ショベル１で均し作業を行う場合、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す均し作業において、図５（ｂ）から（ａ）へ移動する際、ブーム下げ作動とアーム開作動とが同時に行われ、双方の操作レバー７が同時に操作される。このとき、ブーム４の下げ作動の負荷圧はアーム５の開作動の負荷圧と比較して遙かに低いため、両方の油路におけるステム開口面積が同じ程度であると、作動油の流量の大部分は負荷圧の低いブーム４側の油路９に流れてしまい、ブーム４の下げ作動の方がアーム５の開作動よりアクチュエータ速度が高速で行われてしまうことになる。
【０００６】
しかしながら、既存のオープンセンタシステムの油圧ショベル１では、ブーム４の下げ作動とアーム５の開作動とを行う双方の操作レバー７の操作量が同程度の場合に、ブーム４とアーム５の各油圧アクチュエータ速度が同程度になるようにそれぞれの油路の開口面積を決定している。
図７に示す操作レバー７の操作割合に対する開口と圧損の変化特性は、操作性を重視したステム１０による特性を示すものである。このステム１０において、アーム５の開作動とブーム４の下げ作動の速度を同程度に制御するには、アーム開作動を行う操作レバー７の操作割合１００％の時にブーム下げ作動を行う操作レバー７の操作割合１００％に入力する必要がある。この場合、オペレータはアーム５とブーム４の各操作レバー７の入力量のバランスを意識しないで操作レバー７の操作ができて操作性が良好である。
一方、図８は燃費を重視したステム１０における、ブーム４の下げ作動に関し、操作レバー７の操作割合に対する開口面積と圧損の変化特性を開口Ｎ、圧損Ｎで示している。なお、操作性を重視した上述のステム１０による変化特性は開口Ｓ、圧損Ｓで示されている。圧損は操作レバー７をモジュレーション操作した時の大きさを示す。
【０００７】
ここで、燃費重視のために、仮にブーム４の単動下げ操作時における油路９の圧損Ｎを２．５ＭＰａ程度に低減しようとすると、開口Ｎで示す開口特性が必要になる。
このような燃費重視のステム１０を用いて上述した均し作業を行うとすると、図８に示すように、ブーム下げ作動とアーム開作動の双方の速度を同程度に制御するためには、圧損Ｎを２．５ＭＰａ程度以下に制御するために、操作性を重視した場合の開口Ｓの最大値（操作レバー７の操作割合１００％）以下に燃費を重視した開口Ｎを制御しなければならない。
そのためには、ブーム下げ時の操作レバー７の操作量を最大７０％程度に抑えなければならず、操作レバー７の操作制御可能な範囲が狭くなるから、より精密な操作レバー１０の操作が必要になる。このような場合には、燃費は抑制できるが、操作レバー７の操作が難しいことになる。
以上の説明から、油圧ショベル１における操作レバー７の操作性改善と燃費低減との間には相反関係になる場合があるため、ステム１０の開口特性は双方のバランスを考慮して設計する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−２９５４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した図7に示すような従来技術による油圧ショベルの制御装置では、オペレータの操作技量が相違していても、操作レバーの操作によるステムによる油路の開口特性は一様であるため、図８に示す操作レバーによるアクチュエータの速度制御範囲の狭いステムの場合でも難なく操作できる熟練のオペレータが乗機する場合、または土羽打ち作業のようにブームの単動下げを繰り返す場合には、操作性を重視した制御装置を用いて無駄に燃費を悪化させているという不具合があった。
また、油圧作業機では、操作レバーとコントロールバルブとの間に減圧弁を設置して、他のアクチュエータの操作量等の信号に応じてパイロット圧を減圧し、図７に示す操作レバーの開口特性を変える技術が提案されているが、この技術もオペレータの操作技量や意思が反映されることなく作動制御されてしまう点で、上述した従来技術と同様な不具合がある。
【００１０】
また、特許文献１に記載された油圧ショベルは、操作レバーの操作性を向上させるために、操作レバーの操作量に関わらず、カット弁の開口面積を操作ボリュームによって作業者が指示した開口面積に制御している。これによって、ブームシリンダの負荷が大きい程、カット弁の開口面積を小さく設定することで、ブームシリンダの起動を操作レバーの初期段階で行えるようにしている。
しかし、この油圧ショベルでは、設定されたカット弁の開口面積はブーム上げ側操作に際して想定される負荷の大きさに対応できるようにしたものであり、オペレータの操作技量や作業の難度に応じて操作性と燃費をバランスさせるように制御するものはなく、上述した欠点を改善するものではない。
【００１１】
本発明は、このような実情に鑑みて、油圧アクチュエータの作動速度を操作性重視型と燃費重視型とのいずれかに選択的に調整可能にした油圧作業機の制御装置及び制御方法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】
【００１２】
本発明による油圧作業機の制御装置は、油圧アクチュエータへの作動油の供給を制御する油圧作業機の制御装置において、その作動量に基づいてパイロット圧を設定する操作部材と、操作部材で設定されたパイロット圧の補正割合を決定する圧力調整手段と、圧力調整手段で決定されたパイロット圧の補正割合に関する補正信号に基づいてパイロット圧の補正量を決定する制御手段と、制御手段から出力された補正量の信号に基づいてパイロット圧を補正する比例減圧手段と、比例減圧手段で補正されたパイロット圧に基づいて油圧アクチュエータへの作動油の供給量を設定して油圧アクチュエータの作動速度を制御するコントロールバルブとを備えたことを特徴とする。
本発明によれば、予め油圧作業機によって行うべき作業が燃費重視型か操作性重視型かを判別し、圧力調整手段によってパイロット圧の補正割合を選択して予め決定しておく。そして、操作部材を操作してその作動量に基づいてパイロット圧を設定し、圧力調整手段で決定した補正割合に基づいてパイロット圧の補正量を決定してパイロット圧を補正する。そして、補正されたパイロット圧に基づいてコントロールバルブ内で油圧アクチュエータへの作動油の供給量を設定し、油圧アクチュエータの作動速度を制御することができる。
【００１３】
特に、燃費を重視する場合には、圧力調整手段によって例えばパイロット圧を低減しないか補正割合を小さく決定し、パイロット圧の大きさに基づいて油圧アクチュエータへの作動油の供給量を設定して作動速度を大きく確保する。他方、操作部材の操作性を重視する場合には、圧力調整手段によってパイロット圧を大きい補正割合に決定しておき、この補正割合に基づいて操作部材で設定したパイロット圧を低減して油圧アクチュエータへの作動油の供給量を設定するから作動速度が相対的に小さくなり微小操作を行い易くなる。
【００１４】
また、圧力調整手段は、パイロット圧の補正量が最も小さい位置を燃費重視位置とし、パイロット圧の補正量が最も大きい位置を操作性重視位置として、燃費重視位置と操作性重視位置との間でパイロット圧の補正割合を決定することが好ましい。
そのため、操作技量の高いオペレータが油圧作動機を操作する場合や高い操作技量を必要としない作業等の場合等には、燃費重視位置に保持した圧力調整手段によってパイロット圧の補正量を０または比較的小さく設定し、操作部材で設定したパイロット圧またはこれに近い圧によって油圧アクチュエータ作動速度を速くする。一方、高い操作技量を必要とする作業や操作技量の低いオペレータが操作する場合等には、操作性重視位置に保持した圧力調整手段によってパイロット圧の補正量を大きく制御して、パイロット圧を低減させる。この場合、操作部材で設定したパイロット圧を低減させた圧力によって操作部材の操作に対する油圧アクチュエータの作動速度を遅くすることができる。
【００１５】
また、コントロールバルブには作動油を油圧アクチュエータに供給する油路と、この油路の開口面積を制御する進退可能なステムとが設けられ、パイロット圧でステムを作動制御することが好ましい。
制御装置で調整されたパイロット圧によって、ステムの進退ストロークを調整することで油路の開口面積を増減調整し、油圧アクチュエータへ供給する作動油の流量を制御して油圧アクチュエータの作動速度を増減調整することができる。
【００１６】
また、制御手段は、操作部材で設定されたパイロット圧と圧力調整手段で決定されたパイロット圧の補正割合とに基づいて、パイロット圧の補正量を電流値として決定する電流制御手段を備えていてもよい。
この場合には、パイロット圧の補正を操作部材で設定したパイロット圧と圧力調整手段で決定されたパイロット圧の補正割合とを加味して得た補正量を電流値として決定するから、比較的精度の良いパイロット圧補正を行える。
また、制御手段は、圧力調整手段で決定されたパイロット圧の補正割合に基づいて、操作部材で設定されたパイロット圧の補正量を電流値として決定する電流制御手段を備えていてもよい。
この場合には、パイロット圧の補正を圧力調整手段で決定されたパイロット圧の補正割合のみで補正量を電流値として決定するから、簡略な構成でパイロット圧の補正を行える。
【００１７】
本発明による油圧作業機の制御方法は、油圧ポンプから油圧アクチュエータへの作動油の供給を制御する油圧作業機の制御方法において、
油圧アクチュエータの作動速度を制御するパイロット圧の補正割合を選択して圧力調整手段で予め決定しておき、
操作部材を操作してその作動量に基づいてパイロット圧を設定し、
圧力調整手段で決定したパイロット圧の補正割合に基づいてパイロット圧の補正量を決定してパイロット圧を補正し、
補正されたパイロット圧に基づいて油圧アクチュエータへの作動油の供給量を設定して油圧アクチュエータの作動速度を制御するようにしたことを特徴とする
本発明によれば、予め油圧作業機による作業が燃費重視型か操作性重視型かを判別し、圧力調整手段によって油圧アクチュエータの作動速度を制御するパイロット圧の補正割合を予め決定しておく。そして、操作部材の作動量に基づいてパイロット圧を設定し、圧力調整手段で決定した補正割合に基づいて上述したパイロット圧を補正し、油圧アクチュエータの作動速度を増減制御することができる。
特に、燃費重視の場合には、操作部材で設定したパイロット圧の大きさに基づいて油圧アクチュエータの作動速度を大きくし、操作部材の操作性重視の場合には、予め調整手段で決定した補正割合に基づいてパイロット圧を大きく低減して、油圧アクチュエータの作動速度を相対的に小さくさせて微小操作を行い易くする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明による油圧作業機の制御装置及び制御方法によれば、相反関係にある燃費重視と操作性重視のいずれかを圧力調整手段によって予め選択して、油圧アクチュエータの作動速度を調整できる。即ち、予め油圧作業機による作業が燃費重視型か操作性重視型かを判別し、圧力調整手段によってパイロット圧の補正割合を選択して決定しておくことで、圧力調整手段で決定した補正割合に基づいてパイロット圧の補正量を決定し、補正されたパイロット圧に基づいて油圧アクチュエータへの作動油の供給量を制御して、油圧アクチュエータの作動速度を速くまたは遅く制御できる。
特に、燃費を重視する場合には、圧力調整手段によってパイロット圧を低減しないか補正割合を小さく制御して油圧アクチュエータの作動速度を大きく制御できる。また、操作部材の操作性を重視する場合には、圧力調整手段によってパイロット圧の補正割合を大きく制御して油圧アクチュエータの作動速度を相対的に小さくさせて微小操作または精密な操作を行い易くできる。
【００１９】
また、本発明による油圧作業機の制御装置では、圧力調整手段は、パイロット圧の補正量が最も小さい位置を燃費重視位置とし、パイロット圧の補正量が最も大きい位置を操作性重視位置として、燃費重視位置と操作性重視位置との間でパイロット圧の補正割合を決定するようにした。
操作技量の高いオペレータが油圧作動機を操作する場合や高い操作技量を必要としない作業等の場合等には、燃費重視位置に保持した圧力調整手段によってパイロット圧の補正量を０または比較的小さく設定し、操作部材で設定したパイロット圧またはこれに近い圧によって油圧アクチュエータ作動速度を速くする。一方、高い操作技量を必要とする作業や操作技量の低いオペレータが操作する場合等には、操作性重視位置に保持した圧力調整手段によってパイロット圧の補正量を大きく制御して、パイロット圧を低減させる。この場合、操作部材で設定したパイロット圧を低減させた圧力によって操作部材の操作に対する油圧アクチュエータの作動速度を遅くすることができる。
【００２０】
また、本発明による油圧作業機の制御装置は、コントロールバルブには作動油を油圧アクチュエータに供給する油路と、この油路の開口面積を制御する進退可能なステムとが設けられ、パイロット圧でステムを作動制御するようにしたから、制御装置で調整されたパイロット圧によって、ステムの進退ストロークを調整することで油路の開口面積を増減調整し、油圧アクチュエータへ供給する作動油の流量を制御して油圧アクチュエータの作動速度を増減調整することができる。
【００２１】
また、制御手段は、操作部材で設定されたパイロット圧と圧力調整手段で決定されたパイロット圧の補正割合とに基づいて、パイロット圧の補正量を電流値として決定する電流制御手段を備えているから、パイロット圧の補正を操作部材で設定したパイロット圧と圧力調整手段で決定されたパイロット圧の補正割合とを加味して得た補正量を電流値として決定することができ、比較的精度の良いパイロット圧補正を行える。
或いは、制御手段は、圧力調整手段で決定されたパイロット圧の補正割合に基づいて、操作部材で設定されたパイロット圧の補正量を電流値として決定する電流制御手段を備えているから、パイロット圧の補正を圧力調整手段で決定されたパイロット圧の補正割合のみで補正量を電流値として決定することができ、簡略な構成でパイロット圧の補正を行える。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態による油圧ショベルにおける操作レバーとコントロールバルブとの間に配設した制御装置の要部構成図である。
【図２】図１に示す調整ツマミの拡大図である。
【図３】図１に示す制御装置のブロック図である。
【図４】変形例による制御装置のブロック図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は油圧ショベルの作業機による均し作業を示す作業工程図である。
【図６】従来の油圧ショベルにおける操作レバーとコントロールバルブとの間に配設した制御装置の要部構成図である。
【図７】従来の油圧ショベルにおける操作レバーの操作量に対するブーム用ステムの開口面積と圧損との関係を示す図である。
【図８】ブームの単動下げ操作時の圧損最大値を設定した場合における操作レバーの操作量に対するブーム用ステムの開口面積と圧損との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態による油圧ショベルにおける制御装置について添付図面により説明するが、油圧ショベルの構成について、上述した従来技術と同一または同様な部分、部材には同一の符号を用いて説明する。
図１は本発明の実施形態による油圧ショベル１における油圧アクチュエータの制御装置を示す要部構成図である。本実施形態では、例えば油圧ショベル１の作業機を作動させる油圧シリンダである油圧アクチュエータの制御装置について説明する。
本実施形態による油圧ショベル１は、操作レバー１３の操作によって作動油を油圧タンクから各油圧アクチュエータ、ここではブーム４用の油圧アクチュエータへの作動油の供給量を制御する制御装置１２を備えている。図１に示す制御装置１２は、アーム５を開閉作動させたりブーム４を上下動させたりする操作部材としての操作レバー１３と、操作レバー１３の操作によって油圧ポンプからブーム４のシリンダへ供給する作動油の流量を制御するコントロールバルブ１４とが設けられ、操作レバー１３とコントロールバルブ１４との間に設けたパイロット圧管路１６に制御手段１５が接続されている。
【００２４】
操作レバー１３は、例えばブーム４の上げ側と下げ側とについて、それぞれニュートラル（中立）位置とフルレバー位置との間で回動操作可能であり、その操作割合はニュートラル位置で０％、フルレバー位置で１００％となっている。なお、本実施形態において、フルレバー位置で操作レバー１３の操作割合は図８に示すように７０％程度に設定してもよい。
操作レバー１３の操作量は油圧に変換されてパイロット圧としてパイロット圧管路１６をコントロールバルブ１４に向けて出力されることになる。
また、コントロールバルブ１４には、パイロット圧管路１６から入力されるパイロット圧に応じてブーム用ステム１８を油路１９に対して上げ側または下げ側に進退させることで、油路１９におけるステム１８の開口面積Ａを増減調整することができる。油路１９は、図示しない油圧ポンプからブーム用シリンダに作動油を供給する流路を構成する。
【００２５】
そして、本実施形態による制御装置１２では、パイロット圧管路１６に圧力センサ２０が配設され、操作レバー１３の操作量をパイロット圧管路１６のパイロット圧Ｐｏから検出してパイロット圧の検出信号として制御手段１５に入力する。
また、油圧シリンダ１の運転室内の操作レバー１３近傍に、圧力調整手段として調整ツマミ２１が設けられている。図２に示すように、調整ツマミ２１はＥ位置とＦ位置の間の所定角度範囲（例えばＮ＝０；Ｓ＝１００ｍｍ）に亘って回転可能である。即ち、調整ツマミ２１は、操作レバー１３の操作量によって制御されるステム１８の開口面積について、燃費重視を指示するＥ位置と操作性重視を指示するＦ位置との間の任意の位置を選択して停止させることで補正制御可能とされている。
因みに調整ツマミ２１がＥ位置に位置すると「燃費重視」であり、操作レバー１３の操作量によって出力されるパイロット圧Ｐｏは減圧されない。また、調整ツマミ２１がＦ位置に位置すると「操作性重視」であり、操作レバー１３の操作量によって出力されるパイロット圧Ｐｏは所定量減圧補正されることになる。
【００２６】
制御手段１５には、圧力センサ２０で検出した操作レバー１３によるパイロット圧Ｐｏの信号を入力して１次制御パイロット圧Ｐ１を設定する１次制御パイロット圧制御手段２３と、調整ツマミ２１で設定された位置信号に基づいてパイロット圧に関連する補正信号Ｈを出力する比例ゲイン２４とを備えている。なお、１次制御おパイロット圧制御手段２３では入力情報であるパイロット圧Ｐｏと１次制御パイロット圧Ｐ１とは例えば比例関係にある。
そして、比例ゲイン２４の補正信号Ｈを加算器２５で１次制御パイロット圧Ｐ１に加算したものを２次制御パイロット圧Ｐ２として電流値制御手段２６に入力する。電流値制御手段２６は、２次制御パイロット圧Ｐ２とパイロット圧制御用の電流値Ｄとが比例関係にあり、２次制御パイロット圧Ｐ２に基づいてパイロット圧制御用の電流値Ｄを設定して、信号出力する。
【００２７】
パイロット圧管路１６には、圧力センサ２０の下流側に電磁比例減圧弁２８が配設されており、電磁比例減圧弁２８は第一切り換え弁２８ａと第二切り換え弁２８ｂとに切り換え作動可能である。第一切り換え弁２８ａが作動位置即ちパイロット圧管路１６にある場合（図１参照）には操作レバー１３の操作量で設定されたパイロット圧Ｐｏを減圧することなくコントロールバルブ１４に入力可能である。第二切り換え弁２８ｂが作動位置即ちパイロット圧管路１６にある場合（図１参照）にはパイロット圧Ｐｏを制御手段１５から出力された電流値Ｄに応じて減圧補正可能とされている。
【００２８】
この制御装置１２において、調整ツマミ２１が「燃費重視」のＥ位置に保持された場合には、例えば制御手段１５から出力される電流値Ｄは０ｍＡであり、操作レバー１３の操作量で設定されたパイロット圧Ｐｏは減圧されない。
また、調整ツマミ２１が「操作性重視」のＦ位置に保持された場合には、例えば制御手段１５から出力される電流値ＤはＤｉｍＡ（＞０）であり、操作レバー１３の操作量で設定されたパイロット圧Ｐｏは電流値Ｄｉに応じて減圧される。そのため、コントロールバルブ１４におけるステム１８に印加されるパイロット圧Ｐｉが減圧されてステム１０のストロークが縮小される。この場合、ブーム４のシリンダ速度は遅くなり油路１９におけるステム１０の圧損の低減変化は小さくなる。
そして、調整ツマミ２１はＥ位置とＦ位置の間（例えば０〜１００ｍｍ）における任意の位置に保持可能であり、補正されたパイロット圧Ｐは、Ｅ位置で設定されるパイロット圧ＰｏとＦ位置で設定されるパイロット圧Ｐｉとの間で調整ツマミ２１の保持位置に応じて比例的に制御される。
【００２９】
本実施形態による油圧ショベル１の制御装置１２は上述の構成を備えており、次に制御装置１２の制御方法について説明する。
まず、操作技量の高いオペレータが乗機した場合或いは高い操作技量を必要としない作業を行う場合には、操作性を重視する必要がなく燃費を重視した操作を行うことが求められる。この場合には、オペレータは操作に先立って調整ツマミ２１をＥ位置「燃費重視」に設定する。
そして、油圧ショベル１の駆動を開始し、操作レバー１３を操作してブーム４を上下動させる場合、操作レバー１３の操作量はパイロット圧Ｐｏに変換されてパイロット圧管路１６を流動する。このパイロット圧Ｐｏはパイロット圧管路１６に設けた圧力センサ２０で検出されて制御手段１５の１次制御パイロット圧制御手段２３に入力され、1次制御パイロット圧Ｐ１として出力される。
【００３０】
一方、調整ツマミ２１はＥ位置「燃費重視」に設定されているから、調整ツマミ２１から比例ゲイン２４に入力される位置信号に応じた補正信号Ｈにより加算器２５で1次制御パイロット圧Ｐ１と加算され、電流値制御手段２６から電磁比例減圧弁２８に出力される電流値は０ｍＡであり、パイロット圧管路１６におけるパイロット圧Ｐｏは減圧されない。
そのため、ステム１８に加わる上げ側または下げ側パイロット圧は操作レバー１３の操作量で設定されたパイロット圧Ｐｏに設定され、コントロールバルブ１４における油路１９のステム１８が作動して油路１９の開口面積が決定される。そのため、比較的燃費を重視した操作がなされる。特に、図８に示すように、操作レバー１３の操作量が最大で７０％、その位置での開口Ｎによる圧損Ｎ（＝例えば２．５ＭＰａ程度）に設定されている場合には、図８で開口Ｓ、圧損Ｓに設定した従来の油圧ショベルと比較して燃費を低減できる。
【００３１】
これに対し、操作技量の比較的劣るオペレータが乗機した場合或いは高い操作技量を必要とする作業を行う場合には、燃費よりも操作性を重視する必要がある。この場合には、オペレータは操作に先立って調整ツマミ２１をＦ位置「操作性重視」に設定する。
そして、油圧ショベル１の操作レバー１３を操作して例えばブーム４を上下動させる場合、操作レバー１３の操作量はパイロット圧Ｐｏに変換されてパイロット圧管路１６を流動する。このパイロット圧Ｐｏはパイロット圧管路１６に設けた圧力センサ２０で検出されて信号として制御手段１５の１次制御パイロット圧制御手段２３に入力され、パイロット圧Ｐｏに対応する１次制御パイロット圧Ｐ１に演算され、出力される。
【００３２】
一方、調整ツマミ２１はＦ位置「操作性重視」に設定されているから、調整ツマミ２１から比例ゲイン２４に入力される位置信号に応じた補正信号Ｈは加算器２５で１次制御パイロット圧Ｐ１の信号に加算されて２次制御パイロット圧Ｐ２となり、このパイロット圧信号Ｐ２が電流制御手段２６に入力する。電流制御手段２６では２次制御パイロット圧Ｐ２から対応する電流値Ｄが演算されて、電磁比例減圧弁２８に出力される。
電磁比例減圧弁２８ではパイロット圧管路１６を流動するパイロット圧Ｐｏを電流値Ｄで設定された割合で減圧する。減圧されたパイロット圧Ｐｉ（＜Ｐｏ）はコントロールバルブ１４に入力されてブーム用ステム１８の下げ側（または上げ側）パイロット圧となる。そのため、ステム１８のストロークは減圧しないパイロット圧Ｐｏを印加した場合よりも縮小し、作動油をブーム用シリンダに供給する油路１９の開口面積の変化が小さくなるから、ブーム用シリンダの速度が低減する。
そのため、操作レバー１３の操作量に対するブーム４の上下動が比較的小さくなり、作業機の微小操作がし易くなるから高精度な操作が可能になる。
【００３３】
なお、調整ツマミ２１はＥ位置「燃費重視」とＦ位置「操作性重視」との間における任意の位置に停止保持できる。その場合、パイロット圧Ｐｏに対する減圧割合はＥ位置からＦ位置までの距離に対する停止位置までの比で設定されることになる。
上述の説明では制御装置１２によるブーム用シリンダの制御方法について説明したが、これ以外にアーム用シリンダ、バケット用シリンダ等、各種の油圧アクチュエータへの作動油の供給を制御できる。
【００３４】
上述のように本実施形態による油圧ショベル１の制御装置１２は、調整ツマミ２１によって、操作レバー１３の操作量に対応するブーム用各アクチュエータのシリンダの作動速度が遅くなる方向に操作特性を調整することができるから、各ステムについて図８に示す単動時の圧損の低減を優先した構成（例えば操作レバー１３の最大操作量７０％程度、最大圧損２．５ＭＰａ程度）に設計することができる。そして、操作技量の高いオペレータが乗機した場合や高い操作技量を必要としない作業の場合には、調整ツマミ２１を燃費重視型に設定することで、例えば図８に示す（圧損Ｎ、開口Ｎ）ような特性を呈し、従来の一般的な油圧ショベル（図７参照）と比較して燃費を低減できる。
また、操作技量の低いオペレータが乗機する場合や高い操作技量を必要とする作業を行う場合では、調整ツマミ２１を操作性重視型に設定することで、操作レバー１３の操作量に対するシリンダ作動速度を低減することができるから高精度な操作を実現できる。
【００３５】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更等が可能であり、これらの構成も本発明に含まれる。
例えば、上述の実施形態による制御装置１２では、操作レバー１３の操作量によって設定されたパイロット圧力Ｐｏを圧力センサ２０で検出して制御手段１５の１次制御パイロット圧制御手段２３に入力して、パイロット圧力Ｐｏを減圧補正する電流値Ｄの演算要素とする構成を備えているが、これに代えて調整ツマミ２１の回転によって決定された位置信号だけでパイロット圧Ｐｏを減圧制御する電流値Ｄを算出するようにしてもよい。
【００３６】
即ち、変形例として示す図４において、調整ツマミ２１を回転操作して決定した位置信号を、制御手段１５の電流値制御手段２６に入力し、電流値制御手段２６では２次制御パイロット圧Ｐ２に代えて調整ツマミ２１の位置信号に基づいて、予め設定した位置信号に対応する（例えば比例関係にある）電流値Ｄを決定する。そして、電流値Ｄが入力された電磁比例減圧弁２８において、パイロット圧管路１６を流通する操作レバー１３で決定されたパイロット圧Ｐｏを電流値Ｄに応じて減圧制御する。
これによって操作レバー１３による開口特性を調整することができる。
本変形例では、上述した実施形態による制御装置１２と比較してパイロット圧Ｐｏの大まかな補正制御になるが、パイロット圧管路１６にパイロット圧Ｐｏの圧力センサ２０を設けなくてもよいので、構成が簡単になりコストを低減できる。
【００３７】
なお、本発明は油圧ショベル１を含む建設機械の作業機に限定されることなく、各種の油圧機器に用いる油圧作業機に適用できることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００３８】
１  油圧ショベル
４  ブーム
１２  制御装置
１３  操作レバー
１４  コントロールバルブ
１５  制御手段
１６  パイロット圧管路
１８  ステム
１９  油路
２０  圧力センサ
２１  調整ツマミ
２３  一次制御パイロット圧制御手段
２４  比例ゲイン
２６  電流値制御手段
２８  電磁比例減圧弁
【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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