JP5073330B2 - 作業機 - Google Patents

Description

本発明は、バックホー等の作業機に関する。

従来より、ブレーカやグラップル等のＳＰ用アタッチメントが着脱自在に装着される作業装置を備えたバックホーが開示されている（例えば、特許文献１）。ＳＰ用アタッチメントは、油圧シリンダ等のＳＰ用アクチュエータを運転席に設けられた操作部材で動かすことによって動作させることができる。
操作部材を操作すると、その操作量に対応して電磁弁が開閉することで制御弁のパイロット圧が制御され、当該制御弁からＳＰ用アクチュエータに所定の作動油が供給されることで、ＳＰ用アタッチメントは動作するようになっている。

このような作業機では、エンジンの回転数を高回転にするとＳＰ用アクチュエータの動作、即ち、ＳＰ用アタッチメントの動作が速くなり、エンジンの回転数を低回転にするとＳＰ用アタッチメントの動作が遅くなっていた。即ち、ＳＰ用アクチュエータは、エンジン回転に連動して動作していた。
さて、作業機においては、ＳＰ用アタッチメントとは異なるブームやアームなどの作業装置側の作業機用アタッチメントも作業機用アクチュエータによって動作するようになっており、この作業機用アクチュエータもエンジン回転に連動して動作していた。
特開２００２−３９３７３号公報

従来の作業機では、例えば、エンジン回転を低下させたアイドリング状態であるとき、作業機用アタッチメントは所望の速度で問題なく動作させることができるが、ＳＰ用アタッチメントにおいては、その種類（例えば、ブラッシュカッタ）によっては十分な速度で速く動作させることができない場合があった。
一方で、エンジンがアイドリング状態であるとき、ＳＰ用アタッチメントにおいては、その種類（例えば、ロータリグラップル）によっては動作が速すぎる場合があった。
本発明は上記問題点に鑑み、様々なＳＰ用アタッチメントに対応して動作させることができる作業機を提供するようにしたものである。

この技術的課題を解決するための本発明の技術的手段は、エンジン回転に連動して動作可能なＳＰ用アクチュエータと、ＳＰ用アクチュエータにより動作するＳＰ用アタッチメントと、このＳＰ用アタッチメントが動作するようにＳＰ用アクチュエータに作動油を供給するＳＰ用制御弁と、作動信号により作動して前記ＳＰ用制御弁のパイロット圧を調整可能なＳＰ用電磁弁と、操作部材の操作量に対応した作動信号を前記ＳＰ用電磁弁に出力する制御部とを備えた作業機において、前記制御部は、ＳＰ用アクチュエータを動作させる際にＳＰ用電磁弁に出力する作動信号を予め定められた標準値よりも増減させる作動信号変更手段を有している点にある。

これによれば、ＳＰ用電磁弁に出力する作動信号を予め定められた標準値よりも増減させることができるため、操作部材の操作量が同じであってもＳＰ用アクチュエータの動作を速くしたり、遅くしたり任意に変更することができ、ＳＰ用アタッチメントの動作速度をその特性に合わせて変更することができる。
前記制御部は、前記操作部材の操作量に応じて定められた仮想流量と作動信号との関係を示す実制御変換マップを所定のエンジン回転を基準としたものとして有しており、当該制御部は、前記実制御変換マップより前記仮想流量に応じた作動信号を出力するように構成され、前記作動信号変更手段は、前記作動信号を予め定められた標準値よりも増減させることで実制御変換マップにおける仮想流量と作動信号との関係を複数種類にするものであることが好ましい。

前記作動信号変更手段は、ＳＰ用アクチュエータを動作させる際に、複数種類とされた仮想流量と作動信号との関係を選択させるための変更モードを具備していることが好ましい。
これによれば、ＳＰ用アタッチメントの速度を簡単に変更することができる。
本発明の最適な技術手段は、エンジン回転に連動して動作可能なＳＰ用アクチュエータと、ＳＰ用アクチュエータにより動作するＳＰ用アタッチメントと、このＳＰ用アタッチメントが動作するようにＳＰ用アクチュエータに作動油を供給するＳＰ用制御弁と、作動信号により作動して前記ＳＰ用制御弁のパイロット圧を調整可能なＳＰ用電磁弁と、作動
信号を前記ＳＰ用電磁弁に出力する制御部とを備えた作業機において、前記制御部は、前記操作部材の操作量に対応した仮想流量と前記作動信号との関係を示す標準線を有する実制御変換マップを備えると共に、前記実制御変換マップの標準線を補正する補正レベルを選択する変更モードを備え、さらに、前記変更モードで選択された前記補正レベルに応じて前記標準線を補正することによって前記ＳＰ用電磁弁に出力する作動信号を増減させる作動信号変更手段を備えている点にある。
前記作動信号変更手段は、前記補正レベルに応じて前記標準線の傾き及び／又は切片を変更することが好ましい。

本発明によれば、様々なＳＰ用アタッチメントに対応して動作させることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図１５は、本発明のバックホー等の作業機を示している。
図１４に示すように、作業機（バックホー）１は、下部の走行装置２と、上部の旋回体３とから構成されている。
走行装置２は、ゴム製覆帯を有する左右一対の走行体４を備え、両走行体４を走行モータＭで駆動するようにしたクローラ式走行装置が採用されている。また、該走行装置２の前部にはドーザ５が設けられている。

旋回体３は、走行装置２上に旋回ベアリング１１を介して上下方向の旋回軸回りに左右旋回自在に支持された旋回台１２と、該旋回台１２の前部に備えられた作業装置１３（掘削装置）とを有している。旋回台１２上には、エンジン７，ラジエータ８，運転席９，燃料タンク，作動油タンク等が設けられている。また、旋回台１２上には運転席９を囲むキャビン１４が設けられ、前記エンジン７は左右方向右側に配置されて開閉ボンネット等で覆われている。
エンジン７は、エンジン始動キーで図示しないイグニッションスイッチ（キースイッチ）をオフ位置からオン位置に切り換えた後に、キースイッチをスタート位置にすることで始動するようになっている。

作業装置１３は、旋回台１２の前部に左右方向の中央部よりやや右寄りにオフセットして設けられた支持ブラケット１６に上下方向の軸心回りに左右揺動自在に支持されたスイングブラケット１７と、該スイングブラケット１７に基部側を左右方向の軸心廻りに回動自在に枢着されて上下揺動自在に支持されたブーム１８と、該ブーム１８の先端側に左右方向の軸心廻りに回動自在に枢着されて前後揺動自在に支持されたアーム１９と、該アーム１９の先端側にスクイ・ダンプ動作可能に設けられたバケット２０とを備えている。
スイングブラケット１７は、旋回台１２内に備えられたスイングシリンダの伸縮によって揺動され、ブーム１８は、該ブーム１８とスイングブラケット１７との間に介装されたブームシリンダ２２の伸縮によって揺動され、アーム１９は、該アーム１９とブーム１８との間に介装されたアームシリンダ２３の伸縮によって揺動され、バケット２０は、該バケット２０とアーム１９との間に介装されたバケットシリンダ２１の伸縮によってスクイ・ダンプ動作される。

アーム１９の先端部には、バケット２０の代わりにグラップル，サム，ブレーカ，ブラッシュカッタ，チルトバケット，ロータリーグラーブル等の各種アタッチメント（以降、バケット２０の代わりにアーム１９の先端部に装着されるアタッチメントをＳＰ用アタッチメントということがある）が装着できるようになっている。
また、アーム１９の先端部には、ＳＰ用アタッチメントを動作させるためのアクチューエータ３３（以降、ＳＰ用アクチュエータということがある）に対し、作動油を供給する作動油供給部（図示省略）が設けられている（ＳＰ用アクチュエータ３３については図１，２参照）。運転席９の近傍又はキャビン１４内には、ＳＰ用アタッチメントを操作する操作部材２５が左右方向又は前後方向に揺動自在に支持されている。

図１は、ＳＰ用アクチュエータを動作させるシステム構成図を示している。図２はＳＰ用アクチュエータの油圧回路図を示している。
操作部材２５の操作量（操作角度）θは、ポジションメータやセンサ等で検出され、キャビン１４内等に設けられた制御部２８（例えば、ＣＰＵ）に入力されるようになっている。この制御部２８には、ＳＰ用電磁弁３５（３５ａ，３５ｂ）が電気的に接続されている。
図２に示すように、各ＳＰ用電磁弁３５には第１油路３８ａを介して第１ポンプ３７からパイロット油が供給されるようになっており、ＳＰ用アクチュエータ３３に作動油を供給する制御弁２４には第２油路３８ｂを介して第２ポンプ３９から作動油が供給されるようになっている。

図１、２に示すように、操作部材２５を中立位置より一方（左側）に揺動させると、制御部２８は操作部材２５の操作量θに応じて左ＳＰ用電磁弁３５ａのソレノイド３６ａに所定値の電流Ｉ（作動信号）を出力する。そうすると、左ＳＰ用電磁弁３５ａは電流値Ｉに応じて開き、その結果、ＳＰ用制御弁２４のパイロット圧が制御される。また、一方に揺動させた操作部材２５を中立位置側に戻すと、制御部２８は操作部材２５の操作量θに応じて左ＳＰ用電磁弁３５ａのソレノイド３６ａに所定値の電流Ｉを出力する。そうすると、左ＳＰ用電磁弁３５ａは電流値Ｉに応じて開き、その結果、ＳＰ用制御弁２４のパイロット圧が制御される。

このように、操作部材２５の操作量θに応じて左ＳＰ用電磁弁３５ａを操作することで、ＳＰ用制御弁２４のパイロット圧が制御され、ＳＰ用アクチュエータ３３が動作し、ＳＰ用アタッチメントが一方向に動く。
なお、操作部材２５を中立位置より他方（右側）に揺動させると、制御部２８、左ＳＰ用電磁弁３５ｂのソレノイド３６ｂを介してＳＰ用制御弁２４のパイロット圧が制御され、ＳＰ用アクチュエータ３３が動作し、ＳＰ用アタッチメントが他方向に動く。操作部材２５を他方に揺動させたときの右ＳＰ用電磁弁３５ｂのソレノイド３６ｂ動作は左ＳＰ用電磁弁３５ａのソレノイド３６ａと同様である。

図３〜５は、制御部によってＳＰ用電磁弁を制御するにあたっての制御マップを示している。図３は、操作部材２５を中立位置から揺動させたときの操作部材２５の操作量θと当該操作量θに対応してＳＰ用電磁弁３５を動作させる作動信号（例えば、電流値Ｉ）とは別に予め仮想的に定められた仮想制御量との関係をマッピングした仮想制御量変換マップである。
図４は、仮想制御量の上限値を多段のレベルに分けた制御量上限変換マップである。図５は、仮想制御量を作動信号に変換する実制御変換マップである。制御部２８は、仮想制御量変換マップ、制御量上限変換マップ及び実制御変換マップをプログラムとして有している。

仮想制御量変換マップの横軸は操作部材２５の操作量θを示しており、横軸の原点は操作部材２５の中立位置を示しており、横軸の最大値は操作部材２５を最大に揺動させたときの最大位置を示している。仮想制御量変換マップの縦軸はＳＰ用電磁弁３５（ＳＰ用アクチュエータ）を制御するために用いられる仮想制御量を示したもので、具体的には、操作部材２５を揺動させたときの作動油の流量Ｑ（仮想流量ということがある）を示している。
仮想制御量変換マップに縦軸おいては、操作部材２５を中立位置から最大位置に向けて揺動させた際（後述する行き側の操作の際）に作動油が流れ始める起動点の流量Ｑを基準値としている。そして、同仮想制御量変換マップでは、基準値に対して作動油の流量Ｑが増加する側を百分率でプラス側とし、基準値に対して作動油が減少する側を百分率でマイナス側としている。

図６は、ＳＰ用電磁弁３５に流した電流値Ｉと作動油の流量Ｑとの関係をまとめたものである。仮想制御量変換マップの基準値について図６を用いて説明する。
図６に示すように、操作部材２５を中立位置から傾けて、操作部材２５の操作量θに応じてＳＰ用電磁弁３５に付加する電流Ｉを増加させると、ＳＰ用電磁弁３５の開閉度が電流値Ｉに応じて徐々に増加し、作動油の流量Ｑは増加する。このときの電流値Ｉと作動油の流量Ｑとの関係は曲線ａのようになる。
一方で、操作部材２５を操作した状態から徐々に中立位置に戻すと、電流値Ｉに応じてＳＰ用電磁弁３５の開閉度は減少するが、電流値Ｉと作動油の流量Ｑとの関係は曲線ａのようにならず曲線ｂのようになり、操作部材２５を起動点に戻したときの作動油の流量Ｑは操作部材２５を揺動させる前と比べてΔＱだけ増加する。即ち、操作部材２５を最大側へ向けて傾けた場合（行き側）と、操作部材２５を中立位置側へ戻した場合（帰り側）とでは、電流値Ｉと作動油の流量Ｑとの関係が異なり、ヒステリシス特性が存在することとなる。

本発明の作業機では、このようなヒステリシス特性を考慮し、図３に示すように、操作部材２５の行き側（言い換えれば、ＳＰ用電磁弁３５の開側）と帰り側（言い換えれば、ＳＰ用電磁弁３５の閉側）とで生じる作動油の流量Ｑ差ΔＱを基準値に対する割合（百分率）で表して、制御量変換マップの縦軸に、その値（−Ａ％）をマイナス側として示している。
このように、制御量変換マップにおいては、起動点の流量Ｑを基準値として、当該基準値から−Ａ％（ΔＱ）〜＋Ｂ％[例えば、−２０％〜１２０％]までの作動油の流量範囲（仮想流量範囲）を縦軸に示している。

制御量変換マップにおいて、仮想流量Ｑと操作部材の操作量θとの関係を示す制御線Ｌは、操作部材の操作量θが増加する毎に作動油の流量Ｑが徐々に増加する右肩上がりの直線状であって、当該制御線Ｌにおいて起動点よりも中立位置側に操作部材を傾けた際は、仮想流量Ｑはマイナス側に推移し、起動点よりも最大位置側に操作部材を傾けた際は、仮想流量Ｑはプラス側に推移するようになっている。図３に示す不感体の領域は、操作部材２５を中立位置から最大位置へと操作した際（行き側）に作動油が流れない領域である。 図４に示すように、制御量上限変換マップは、仮想流量Ｑの流量範囲を１５分割することで１５種類の仮想流量Ｑの上限を設定したものである。この制御量上限変換マップでは縦軸を仮想流量Ｑとしていて当該縦軸の範囲は、仮想制御量変換マップの縦軸と同じである。また、制御量上限変換マップでは、仮想流量Ｑの流量範囲を略均等に１５分割したものである。

図１に示すように、作業機は、仮想制御量変換マップでの仮想流量Ｑの上限値のレベル（以降、上限レベルということがある）を選択する上限値設定手段３０を有している。
具体的には、上限値設定手段３０は制御部２８に電気的に接続された選択スイッチ（選択ボタン）で構成されており、この選択スイッチ３０を１回押す毎に上限レベルが１段階上がるようになっている。また、選択スイッチ３０で選択された上限レベルが最高レベル（レベル１４）になった後に、選択スイッチ３０を押すと上限レベルが最低レベル（レベル０）に戻るようになっている。なお、選択スイッチ３０は運転席９の周囲に設けられた表示装置に具備されており、選択スイッチ３０を押す毎で運転者が適宜上限レベルを変更することができる。

図５に示すように、実制御変換マップでは、縦軸をＳＰ用電磁弁に流す電流Ｉとし、横軸を仮想流量Ｑとしていて、当該横軸の範囲は仮想制御量変換マップの縦軸と同じである。
図３〜５及び図７を用いて制御部２８の動作を説明する。
作業者が操作部材２５を操作すると、制御部２８は、操作部材２５の操作量θを操作信号により読み取り（Ｓ１：読み取り工程）、仮想制御量変換マップより読み取った操作量θから仮想流量Ｑを割り出す（Ｓ２：割り出し工程）。制御部２８は、割り出し工程で割り出した仮想流量Ｑが、選択スイッチ３０により予め設定された仮想流量Ｑの上限値よりも超えていないか否かを制御量上限変換マップにより判断する（Ｓ３：仮想制御量判定工程）。

制御部２８は、割り出し工程で割り出した仮想流量Ｑが制御量上限変換マップによる上限値よりも超えていれば、割り出し工程で割り出した仮想流量Ｑを、制御量上限変換マップで求められる上限値に変える（Ｓ４：上限値決定工程）。制御部２８は、仮想制御量変換マップより割り出した仮想流量Ｑが制御量上限変換マップによる上限値より超えていなければ、次の処理に進む。
制御部２８は、割り出し工程又は上限値決定工程で求めた仮想流量ＱからＳＰ用電磁弁３５に掛ける電流値Ｉを実制御変換マップに決定して、当該電流値ＩをＳＰ用電磁弁３５に出力する（Ｓ５：実制御工程）。

例えば、操作部材２５を操作したときの操作量θがＮであるとき、割り出し工程で仮想流量Ｑは５０％となる。ここで、選択スイッチ３０により上限レベルがレベル８に設定されている場合は、割り出し工程で割り出された仮想流量Ｑが、上限レベルにおける仮想流量Ｑの上限を超えているため、上限値決定工程で仮想流量Ｑはレベル８の上限値、即ち、４２％に変換される。
一方で、選択スイッチ３０により上限レベルがレベル１１に設定されている場合は、割り出し工程で割り出された仮想流量Ｑが、上限レベルにおける仮想流量Ｑの上限を超えていないため、仮想流量Ｑは割り出し工程で割り出した５０％となる。

そして、実制御工程において、割り出し工程又は上限値決定工程で求めた仮想流量Ｑの５０％又は４２％からＳＰ用電磁弁３５に出力する電流値Ｉが決められて当該電流値Ｉが出力される。
このように、制御部２８は、仮想制御量変換マップと制御量上限変換マップ及び実制御変換マップに基づいて操作部材２５の操作量θに応じた電流値Ｉを出力する。また、この制御部２８は、操作部材２５の操作量θによって定められた仮想流量Ｑが選択スイッチ３０で設定された仮想流量Ｑの上限値を超えないように電流Ｉを出力する。

上記では、制御部２８は、１つの仮想制御量変換マップと１つの仮想制御量変換マップと１つの実制御変換マップとによりＳＰ用電磁弁３５の制御を行っているが、１つの仮想制御量変換マップではなく、複数の仮想制御量変換マップ（言い換えれば、複数の制御線Ｌを有するマップ）を有していて、この複数の仮想制御量変換マップでＳＰ用電磁弁３５の制御を行ってもよい。
以下、複数の仮想制御量変換マップでＳＰ用電磁弁３５を制御する場合について説明する。

図８は、複数の仮想制御量変換マップを１つの制御マップにまとめたものである。即ち図８では、横軸は操作部材２５の操作量θ、縦軸は仮想流量Ｑであり、当該図は仮想流量Ｑの上限値を定めたレベル毎に、複数の制御線Ｌをマッピングしたものである。
各仮想制御量変換マップ、即ち、各仮想制御量変換マップをまとめた図８では、操作部材２５を最大位置に操作した際に、仮想流量Ｑがレベルにより定められた値よりも大きくならないように制御線Ｌが設定されている。同図において、レベル１４に対応する制御線Ｌの傾き（操作量θに対する仮想流量Ｑの増加度）が一番大きく、レベルの数値が小さくなるほど制御線Ｌの傾きは小さくなっている。

図８，９を用いて複数の仮想制御量変換マップでの制御部２８の動作を説明する。
作業者が操作部材２５を操作すると、制御部２８は、操作部材２５の操作量θを操作信号により読み取る（Ｓ１０：読み取り工程）。制御部２８は、選択スイッチ３０で設定された上限レベル（レベル）に基づいて、制御を行うにあたっての仮想制御量変換マップを複数の仮想制御量変換マップから決定する（Ｓ１１：マップ決定工程）。制御部２８は、選択された仮想制御量変換マップより、読み取り工程で読み取った操作量θから仮想流量Ｑを割り出す（Ｓ１２：割り出し工程）。

制御部２８は、割り出し工程で求めた仮想流量ＱからＳＰ用電磁弁３５に掛ける電流値Ｉを実制御変換マップに決定して、当該電流値ＩをＳＰ用電磁弁３５に出力する（Ｓ１３：実制御工程）。
例えば、選択スイッチ３０により仮想流量Ｑの上限レベルが「５」に設定されている場合、制御部２８はマップ決定工程でレベル５に対応する仮想制御量変換マップを決定する（言い換えれば、図８に示すように、レベル５に対応する制御線Ｌを用いて制御を行う）。

制御部２８は、レベルに応じた仮想制御量変換マップと実制御変換マップに基づいてＳＰ用電磁弁３５に電流Ｉを出力する。
例えば、仮想流量Ｑの上限レベルが最高であるレベル１４を設定した状態で、操作部材２５を操作すると、操作部材２５の操作量θに対応する電流値Ｉの大きさ及びその変化量（制御線Ｌで言うと傾き）が大きいので、操作部材２５を少しだけ揺動させても出力される電流値Ｉ及びその変化量は大きくなる。その結果、ＳＰ用電磁弁３５の開度が大きくなるとともにＳＰ用電磁弁３５の開くスピードが早くなるので、アクチュエータの動作速度は速くなると共に、操作部材２５の操作に対する反応速度（素早く反応する）が速くなる。

一方で、仮想流量Ｑの上限レベルが最低であるレベル０を設定した状態で、操作部材２５を操作すると、操作量θに対応する電流値Ｉの大きさ及びその変化量が小さく、レベル１５と同じように操作部材２５を揺動させてもその操作量θに対して出力される電流値Ｉ及びその変化量は小さくなる。その結果、ＳＰ用電磁弁３５の開度が小さくなるとともに、ＳＰ用電磁弁３５の開くスピードは遅くなり、アクチュエータの動作速度は遅くなると共に、操作部材２５の操作に対してゆっくりと動作する（ゆっくり反応する）。
したがって、上限レベルが高いもので制御を行うと、アタッチメント（アクチュエータ）の動作速度を速くできると共に、操作量θに対する反応速度を速くすることができる。また、上限レベルが低いもので制御を行うと、アタッチメントの動作速度を遅くできると共に、操作量θに対する反応速度を遅くすることができる。

図１０（ａ）に示すように、制御部２８は、上述した実制御変換マップとは別に、所定のエンジン回転を基準として作成された実制御変換マップを有している。詳しくは、図１０（ａ）に示す実制御変換マップは、エンジン回転がアイドリング回転、即ち、エンジンがアイドリング状態であるときを基準として予め作成されたものでＳＰ用電磁弁３５に出力する電流値Ｉと仮想流量Ｑとの関係を示したものである（以降、アイドリング用実制御変換マップということがある）。
このような、アイドリング用実制御変換マップは、上述した実制御変換マップと同様に、縦軸がＳＰ用電磁弁３５に出力する電流値Ｉ、横軸が仮想流量Ｑとされ、エンジン７がアイドリング状態でＳＰ用アクチュエータ３３を制御するために用いられるものである。

制御部２８は、アイドリング用実制御変換マップにおいて仮想流量Ｑと電流値Ｉとの関係を変更する、言い換えれば、ＳＰ用アクチュエータを動作させる際にＳＰ用電磁弁３５に出力する電流値Ｉを予め定められた標準値よりも増減させる作動信号変更手段４１を有している（図１参照）。
具体的には、図１０（ａ）に示すアイドリング用実制御変換マップの変換線Ｍ１において仮想流量Ｑから得られる電流値Ｉが標準値となっていて、作動信号変更手段４１によって前記電流値Ｉが変更される。言い換えれば、アイドリング用実制御変換マップの変換線Ｍ１のライン上が電流の標準値となるものであって、当該変換線Ｍ１は電流を増減させるための標準線である。

作動信号変更手段４１は、ＳＰ用アクチュエータ３３（ＳＰ用アタッチメント）を動作させる際に、図１０（ａ）に示したアイドリング用実制御変換マップにおいて仮想流量Ｑと電流値Ｉとの関係を示した変換線Ｍ１を図１０（ｂ）の変換線Ｍ２や図１０（ｃ）の変換線Ｍ３に変更することで、仮想流量Ｑと電流値Ｉとの関係を複数種類にするものである。後述するように、制御部２８に具備された変更モード４２を起動させることで、アイドリング用実制御変換マップでの変換線Ｍ１を他の変換線Ｍ２，Ｍ３に変更する。
次に、作動信号変更手段４１と、変更モード４２について詳しく説明する。

制御部２８の変更モード４２は、アイドリング用実制御変換マップにおいて仮想流量Ｑと作動信号との関係を選択するためのもので、例えば、制御部２８に接続された選択スイッチ（選択ボタン）４３等が押された際に起動するようになっている。
図１１に示すように、制御部２８の変更モード４２が起動すると、制御部２８に接続された表示装置４４の画面４４ａに、変更モード４２が起動したことを示す画面４４ａが表示される。図１１に示すように、この実施の形態では、変更モード４２には、補正レベルが予め「１」と設定されたモード１と、補正レベルが予め「２」と設定されたモード２と、補正レベルが予め「３」と設定されたモード３とがある。表示装置４４の画面４４ａのに示されたポインタ４５の位置によって補正レベルの値が示されている。変更モード４２の各モードでは、表示装置４４や制御部２８等に接続された選択ボタン３０を押すことにより仮想流量Ｑの上限レベルを変更することができるようになっている。ポインタ４６の位置によって上限レベルの値が示されている。なお、変換モード４２の各モードは、１つの画面４４ａに表示してもよいし、図１１の矢印に示すように、スイッチ（ボタン）等により１つの画面に個別に表示してもよい。

図１０（ａ）はモード１、言い換えれば、補正レベルが１のときのアイドリング用実制御変換マップを示しており、当該アイドリング用実制御変換マップでの変換線Ｍ１の傾き（仮想流量Ｑに対する電流Ｉの増加率）は、他のモード（モード１、モード２）に比べて大凡最も緩やかになっている。言い換えれば、補正レベル１の変換線Ｍ１において、電流値Ｉが基準値の時の電流値（大凡８６０mＡ）から最大電流値（大凡１６００mＡ）に至る（電流制御範囲）までの傾きに着目すると、当該変換線Ｍ１の平均的な傾きは他の補正レベルに比べて最も緩やかである。

図１０（ｃ）は、モード３、言い換えれば、補正レベルが３のときのアイドリング用実制御変換マップであり、変換線Ｍ３の傾きは他のモードに比べて大凡最も大きいものとなっている。言い換えれば、補正レベル３の変換線Ｍ３において、電流制御範囲での傾きに着目すると、当該変換線Ｍ３の平均的な傾きは他の補正レベル比べて最も大きい。
図１０（ｂ）は、モード２、言い換えれば、補正レベルが２のときのアイドリング用実制御変換マップであり、変換線Ｍ２の傾きはモード１よりも大きくモード３よりも小さいものとなっている。言い換えれば、補正レベル２の変換線Ｍ２において、電流制御範囲での傾きに着目すると、補正レベル２の変換線Ｍ２の平均的な傾きは補正レベル１の変換線Ｍ１よりも大きく、補正レベル３の変換線Ｍ３よりも平均的に小さい。

作動信号変更手段４１は、変更モード４２によって補正レベルが設定されると、当該補正レベル毎にアイドリング用実制御変換マップでの変換線Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３を適宜変更する。具体的には、作動信号変更手段４１は、エンジン７がアイドリング状態のときにＳＰ用アクチュエータ３３を動作させるために最低必要なＳＰ用電磁弁３５の電流値Ｉと操作部材２５の操作量θとの関係を示した変換線Ｍ１（前記標準線）を基準として、補正レベルが変更される毎に傾きや切片を計算等により変更する。
さらに詳しくは、作動信号変更手段４１は、補正レベルが１のときの変換線Ｍ１を基準として、補正レベルが上げられる毎に、変換線Ｍ１の傾きや切片をプラス側へ増加させる（例えば、変換線Ｍ１の傾きを整数倍する）ことで、上述した補正レベル２の変換線Ｍ２や補正レベル３の変換線Ｍ３を作成する。

また、作動信号変更手段４１は、補正レベルが最大値（例えば、３）のときは、エンジン７の回転数を最大回転（高回転）にした際と略同じような制御ができるように、変換線Ｍ３の平均的な傾きを大きくする。
変更モード４２のモード１を選択すると、変換線Ｍ１の傾きが最も緩やかなため、ＳＰ用アタッチメントの動作速度及び反応速度が最も遅くすることができる。
変更モード４２のモード３を選択すると、変換線Ｍ３の傾きが最も急であるため、ＳＰ用アタッチメントの動作速度及び反応速度が最も速くすることができ、エンジン７の回転数を最大回転（高回転）にした際と略同じように、ＳＰ用アタッチメントを操作することができる。

変更モード４２のモード２を選択すると、変換線Ｍ２の傾きはモード１よりも大きく、モード３よりも小さいので、ＳＰ用アタッチメントの動作速度及び反応速度をモード１よりも速くモード３よりも遅くすることができる。
図１２を用いてエンジン７がアイドリング状態であるときの制御部２８の動作を説明する。
制御部２８にエンジン７回転数が入力されて、制御部２８がエンジン７回転数によりアイドリング状態であると判断[又は、エンジン７がアイドリング状態である信号が入力されることでアイドリング状態と判断]（Ｓ３０：アイドリング判定工程）する。

制御部２８は、エンジン７がアイドリング状態であると、変更モード４２のモードに対応して、変換線Ｍ１を基準に、アイドリング用実制御変換マップにおける変換線Ｍ２,Ｍ３を計算等により作成し、制御に使用する変換線Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３を変更する（Ｓ３１：マップ変更工程）。
制御部２８は、マップ変更工程で変更した変換線Ｍに基づいて、当該電流値ＩをＳＰ用電磁弁３５に出力する（Ｓ３２：実制御工程）。
このように、制御部２８は、作動信号変更手段４１により、アイドリング状態でＳＰ用アクチュエータを動作させる際には、作動信号を予め定められた基準値より増加させるようにしている。

図１３（ａ）〜（ｃ）は各モードでＳＰ用アクチュエータ３３を動作させたときの結果を示している。図１３において横軸は仮想流量Ｑの上限レベルを示しており、縦軸は実際の作動油の流量を示したものである。同図においては、エンジン７の回転数を最高回転にした状態でＳＰ用アクチュエータ３３を動作させた結果を第１実測線Ｎ１とし、エンジン７をアイドリング状態にしてＳＰ用アクチュエータ３３を動作させた結果を第２実測線Ｎ２としている。なお、第１実測線Ｎ１及び第２実測線Ｎ２の縦軸は、操作部材を最大位置（ＳＰ用電磁弁３５を最大に開状態）したときの作動油の最大流量である。

図１３（ａ）に示すように、モード１では、仮想流量Ｑの上限レベルが上がるにつれて（流量を増加させるにつれて）、エンジン７の回転数を最高回転にしてＳＰ用アクチュエータ３３を動作させた第１実測線Ｎ１よりも第２実測線Ｎ２が乖離している。これから分かるように、エンジン７がアイドリング状態（エンジン７の回転が低回転）のときに、ＳＰ用アタッチメントの動作を非常に遅くすることができる。このようなモード１は、例えば、ＳＰ用アタッチメントがサムやロータリーグラップルであるときに有効である。
図１３（ｃ）に示すように、モード３では、モード１やモード２よりも第２実測線Ｎ２を第１実測線Ｎ１に限りなく近づけることができる。よって、エンジン７がアイドリング状態のときに、エンジン７の回転数を最高回転にしてＳＰ用アクチュエータ３３を動作させたときと同じようにＳＰ用アタッチメントの動作を非常に速くすることができる。このようなモード３は、例えば、ＳＰ用アタッチメントがブラッシュカッターであるときに有効である。

図１３（ｂ）に示すように、モード２では、モード１よりも第２実測線Ｎ２を第１実測線Ｎ１に近づけることができる。よって、エンジン７がアイドリング状態のときに、モード１よりもＳＰ用アタッチメントを速く動作させると共に、モード３よろもＳＰ用アタッチメントを遅く動作させることができる。このようなモード２は、例えば、ＳＰ用アタッチメントがガバランであるときに有効である。
本発明の作業機は、上記で示した実施形態に限定されない。即ち、上記の実施の形態では、仮想制御量変換マップの制御において、操作部材２５を最大位置側へ向けて傾けた場合（行き側）と、操作部材２５を中立位置側へ戻した場合（帰り側）とでは、同じ制御線Ｌ（ルート）を用いていたが、図１５に示すように、行き側と帰り側との制御線Ｌのルートを別々にしてもよい。例えば、図１５の操作部材２５を最大位置側に傾けたとき（行き側）は制御線Ｌ１を用い、操作部材２５を中立位置側に傾けたとき（帰り側）は制御線Ｌ２を用いる。

また、仮想制御量変換マップにおいて、操作部材２５を揺動させた際に作動油が流れ始める起動点の流量Ｑを基準値として縦軸の値をプラス側とマイナス側に分けているが、縦軸を作動油の流量Ｑ（実質値）としてもよい。
また、仮想制御量を作動油の流量としたが、ＳＰ用電磁弁３５３５の開閉度にしてもよい。
上記の実施の形態では、作動信号変更手段４１によって補正レベル（モード）が１であるときの変換線Ｍ１を基準に他の補正レベルでの変換線Ｍ２,Ｍ３を作成していたが、変換線Ｍ、即ち、仮想流量Ｑと電流値Ｉとの関係を計算により求めなくても、各補正レベル毎に、仮想流量Ｑと電流値Ｉとの関係をデータ群として有していてもよい。

また、上記の実施の形態では、補正レベルを３段階（補正レベル１、補正レベル２、補正レベル３）としていたが、これに限らず、補正レベルを５段階にしても１０段階にしてもよい。
上記の実施の形態では、アイドリング用実制御マップにより仮想流量Ｑから電流値Ｉを求めるようにしているが、直接、操作部材の操作量から電流値Ｉを求めるようにしてもよいし、この場合は、作動信号変更手段４１によって、エンジン７がアイドリングのときにＳＰ用電磁弁３５に出力する電流値Ｉを変更すればよい。

また、上記の実施の形態では、エンジン７がアイドリング状態であるときを基準として、図１０（ａ）に示すようなアイドリング用実制御マップを作成し、作動信号変換手段４１により当該アイドリング用実制御マップの変換線Ｍ１の傾き等を増加させることで、作動信号（電流値）を増加させるようにしているが、アイドリング用実制御マップの変換線Ｍ１でなく、図１０（ｂ）に示すように、エンジン７の回転がアイドリングよりも高い回転であるときの変換線Ｍ２を基準として、この変換線Ｍ２の傾き等を増減させることで、作動信号（電流値）を増減させるようにしてもよい。

アクチュエータを動作させるシステム構成図である。 アクチュエータを作動させる油圧回路図である。 仮想制御量変換マップを示す図である。 制御量上限変換マップを示す図である。 実制御変換マップを示す図である。 仮想制御量変換マップを導出した過程を説明する図である。 制御部の制御動作を示すフローチャートを示す図である。 複数の仮想制御量変換マップをまとめた図である。 複数の仮想制御量変換マップを用いて制御する制御部の制御動作を示すフローチャート図である。 （ａ）は、補正レベルが１のときのアイドリング用実制御変換マップを示す図で、（ｂ）は、補正レベルが２のときのアイドリング用実制御変換マップを示す図で、（ｂ）は、補正レベルが３のときのアイドリング用実制御変換マップを示す図である。 変更モードを説明する説明図である。 エンジンがアイドリング状態であるときの制御部の制御動作を示すフローチャート図である。 （ａ）モード１での流量と上限レベルの関係を示した図で、モード２での流量と上限レベルの関係を示した図で、モード３での流量と上限レベルの関係を示した図である。 バックホーの側面全体を示す全体図である。 仮想制御量変換マップの変形例を示す図である。

符号の説明

１ 作業機
２５ 操作部材
２８ 制御部
２４ 制御弁
３５ 電磁弁
４１ 作動信号変更手段
θ 操作量

Claims (2)

1. エンジン回転に連動して動作可能なＳＰ用アクチュエータと、ＳＰ用アクチュエータにより動作するＳＰ用アタッチメントと、このＳＰ用アタッチメントが動作するようにＳＰ用アクチュエータに作動油を供給するＳＰ用制御弁と、作動信号により作動して前記ＳＰ用制御弁のパイロット圧を調整可能なＳＰ用電磁弁と、作動信号を前記ＳＰ用電磁弁に出力する制御部とを備えた作業機において、
   前記制御部は、前記操作部材の操作量に対応した仮想流量と前記作動信号との関係を示す標準線を有する実制御変換マップを備えると共に、前記実制御変換マップの標準線を補正する補正レベルを選択する変更モードを備え、さらに、前記変更モードで選択された前記補正レベルに応じて前記標準線を補正することによって前記ＳＰ用電磁弁に出力する作動信号を増減させる作動信号変更手段を備えていることを特徴とする作業機。
2. 前記作動信号変更手段は、前記補正レベルに応じて前記標準線の傾き及び／又は切片を変更することを特徴とする請求項１に記載の作業機。

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