WO2019022164A1 - ショベル - Google Patents

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WO2019022164A1
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hydraulic
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acceleration
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崇司 山本
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住友建機株式会社
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    • E02F3/32—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom working downwardly and towards the machine, e.g. with backhoes
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    • F15B2211/275—Control of the prime mover, e.g. hydraulic control

Definitions

  • the present invention relates to a shovel.
  • the operation mode includes an SP mode selected when priority is given to the amount of work, an A mode selected when operating the shovel at low speed and low noise while giving priority to fuel consumption, and the like.
  • the maximum operating speed is changed by switching the engine speed for each work mode, so the response to the operation of the operating device and the acceleration / deceleration characteristics are the same in the SP mode and the A mode. .
  • a shovel includes a lower traveling body, an upper swing body rotatably mounted on the lower travel body, a hydraulic pump mounted on the upper swing body, and an operation of discharging the hydraulic pump.
  • FIG. 1 A block diagram showing a configuration example of a drive system of the shovel of FIG. 1 Schematic which shows the 1st structural example of the hydraulic circuit mounted in the shovel of FIG. 1 Diagram showing the relationship between the lever operation amount and the bleed valve opening area according to the operation mode (1) Diagram (2) showing the relationship between the lever operation amount and the bleed valve opening area according to the operation mode Diagram (3) showing the relationship between the lever operation amount and the bleed valve opening area according to the operation mode Diagram showing the relationship between proportional valve current value and bleed valve opening area Diagram showing the temporal transition of cylinder pressure while operating the boom Schematic which shows the modification of the 1st structural example of the hydraulic circuit mounted in the shovel of FIG.
  • FIG. 1 is a side view of a shovel (excavator) according to an embodiment of the present invention.
  • the upper swinging body 3 is rotatably mounted on the lower traveling body 1 of the shovel via the turning mechanism 2.
  • a boom 4 is attached to the upper swing body 3.
  • An arm 5 is attached to the tip of the boom 4, and a bucket 6 as an end attachment is attached to the tip of the arm 5.
  • the boom 4, the arm 5 and the bucket 6 constitute a digging attachment as an example of the attachment, and are hydraulically driven by the boom cylinder 7, the arm cylinder 8 and the bucket cylinder 9 respectively.
  • the upper revolving superstructure 3 is provided with a cabin 10 which is a driver's cab, and a power source such as the engine 11 is mounted.
  • a controller 30 is installed in the cabin 10.
  • the controller 30 functions as a main control unit that performs drive control of the shovel.
  • the controller 30 is configured by a computer including a CPU, a RAM, a ROM, and the like.
  • the various functions of the controller 30 are realized, for example, by the CPU executing a program stored in the ROM.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a drive system of the shovel of FIG.
  • the mechanical power system, the high pressure hydraulic line, the pilot line, and the electrical control system are shown by double lines, thick solid lines, broken lines, and dashed dotted lines, respectively.
  • the drive system of the shovel mainly includes the engine 11, the regulator 13, the main pump 14, the pilot pump 15, the control valve 17, the operating device 26, the discharge pressure sensor 28, the operating pressure sensor 29, and the controller 30, a proportional valve 31, a work mode selection dial 32, and the like.
  • the engine 11 is a driving source of a shovel.
  • the engine 11 is, for example, a diesel engine that operates to maintain a predetermined number of revolutions.
  • the output shaft of the engine 11 is connected to the input shaft of the main pump 14 and the pilot pump 15.
  • the main pump 14 supplies hydraulic fluid to the control valve 17 via a high pressure hydraulic line.
  • the main pump 14 is a swash plate type variable displacement hydraulic pump.
  • the regulator 13 controls the discharge amount of the main pump 14.
  • the regulator 13 controls the discharge amount of the main pump 14 by adjusting the swash plate tilt angle of the main pump 14 in accordance with the control command from the controller 30.
  • the pilot pump 15 supplies hydraulic fluid to various hydraulic control devices including the operating device 26 and the proportional valve 31 via a pilot line.
  • the pilot pump 15 is a fixed displacement hydraulic pump.
  • the control valve 17 is a hydraulic control device that controls a hydraulic system in the shovel.
  • Control valve 17 includes control valves 171-176 and a bleed valve 177.
  • the control valve 17 can selectively supply the hydraulic fluid discharged by the main pump 14 to one or more hydraulic actuators through the control valves 171 to 176.
  • the control valves 171 to 176 control the flow rate of hydraulic fluid flowing from the main pump 14 to the hydraulic actuator and the flow rate of hydraulic fluid flowing from the hydraulic actuator to the hydraulic fluid tank.
  • the hydraulic actuator includes a boom cylinder 7, an arm cylinder 8, a bucket cylinder 9, a left traveling hydraulic motor 1A, a right traveling hydraulic motor 1B, and a turning hydraulic motor 2A.
  • the bleed valve 177 controls the flow rate (hereinafter referred to as “bleed flow rate”) of the hydraulic fluid flowing to the hydraulic fluid tank without passing through the hydraulic actuator among the hydraulic fluid discharged by the main pump 14.
  • the bleed valve 177 may be installed outside the control valve 17.
  • the operating device 26 is a device used by the operator for operating the hydraulic actuator.
  • the operating device 26 supplies the hydraulic fluid discharged by the pilot pump 15 to the pilot port of the control valve corresponding to each of the hydraulic actuators via the pilot line.
  • the pressure (pilot pressure) of the hydraulic oil supplied to each of the pilot ports is a pressure corresponding to the operation direction and the amount of operation of the lever or pedal (not shown) of the operation device 26 corresponding to each of the hydraulic actuators. .
  • the discharge pressure sensor 28 detects the discharge pressure of the main pump 14. In the present embodiment, the discharge pressure sensor 28 outputs the detected value to the controller 30.
  • the operation pressure sensor 29 detects the operation content of the operator using the operation device 26.
  • the operation pressure sensor 29 detects the operation direction and operation amount of the lever or pedal of the operation device 26 corresponding to each of the hydraulic actuators in the form of pressure (operation pressure), and outputs the detected value to the controller 30. Output against.
  • the operation content of the operation device 26 may be detected using another sensor other than the operation pressure sensor.
  • the proportional valve 31 operates in response to a control command output from the controller 30.
  • the proportional valve 31 is an electromagnetic valve that adjusts the secondary pressure introduced from the pilot pump 15 to the pilot port of the bleed valve 177 in the control valve 17 according to the current command output from the controller 30.
  • the proportional valve 31 operates, for example, such that the secondary pressure introduced to the pilot port of the bleed valve 177 increases as the current command increases.
  • the work mode selection dial 32 is a dial for the operator to select the work mode. Allows you to switch between different work modes. Further, from the work mode selection dial 32, data indicating the set state of the engine rotational speed and the set state of the acceleration / deceleration characteristic according to the work mode is constantly transmitted to the controller 30.
  • the work mode selection dial 32 allows the work mode to be switched in multiple steps including the POWER mode, the STD mode, the ECO mode, and the IDLE mode.
  • the POWER mode is an example of a first mode
  • the ECO mode is an example of a second mode. Further, FIG. 2 shows a state where the POWER mode is selected by the work mode selection dial 32.
  • the POWER mode is a work mode that is selected when priority is given to the amount of work, and uses the highest engine speed and uses the highest acceleration / deceleration characteristic.
  • the STD mode is a working mode that is selected when it is desired to balance work volume and fuel consumption, and utilizes the second highest engine speed and utilizes the second highest acceleration / deceleration characteristic.
  • the ECO mode is a working mode that is selected when you want to operate the shovel with low noise by making the acceleration characteristics and deceleration characteristics of the hydraulic actuator corresponding to the lever operation loose and improving the precise operability and safety, and The third highest engine speed is used, and the third highest acceleration / deceleration characteristic is used.
  • the IDLE mode is a working mode that is selected when it is desired to put the engine into an idling state, utilizing the lowest engine speed and utilizing the lowest acceleration / deceleration characteristic.
  • the engine 11 is controlled at a constant speed by the engine speed of the work mode set by the work mode selection dial 32. Further, the opening of the bleed valve 177 is controlled on the basis of the bleed valve opening characteristic of the working mode set by the working mode selection dial 32. The bleed valve opening characteristic will be described later.
  • an ECO mode switch may be provided separately from the work mode selection dial 32.
  • the engine speed is adjusted corresponding to each mode selected using work mode selection dial 32, and when the ECO mode switch is turned on, acceleration / deceleration corresponding to each mode of work mode selection dial 32 The characteristics may be changed gradually.
  • the change of the work mode may be realized by voice input.
  • the shovel is provided with a voice input device for inputting to the controller 30 a voice emitted by the operator.
  • the controller 30 is provided with a voice identification unit that identifies voice input by the voice input device.
  • the work mode is selected by the mode selection unit such as the work mode selection dial 32, the ECO mode switch, and the voice recognition unit.
  • the mode selection unit such as the work mode selection dial 32, the ECO mode switch, and the voice recognition unit.
  • FIG. 3 is a schematic view showing a configuration example of a hydraulic circuit mounted on the shovel of FIG. Similar to FIG. 2, FIG. 3 shows the mechanical power system, the high pressure hydraulic line, the pilot line, and the electrical control system by a double line, a thick solid line, a broken line, and an alternate long and short dashed line, respectively.
  • the hydraulic circuit of FIG. 3 circulates the hydraulic oil from the main pumps 14L and 14R driven by the engine 11 to the hydraulic oil tank through the pipelines 42L and 42R.
  • the main pumps 14L, 14R correspond to the main pump 14 of FIG.
  • the conduit 42L is a high pressure hydraulic line connecting the control valves 171, 173, 175L and 176L disposed in the control valve 17 in parallel between the main pump 14L and the hydraulic oil tank.
  • the conduit 42R is a high pressure hydraulic line connecting the control valves 172, 174, 175R and 176R disposed in the control valve 17 in parallel between the main pump 14R and the hydraulic oil tank.
  • the control valve 171 supplies the hydraulic oil discharged by the main pump 14L to the left traveling hydraulic motor 1A, and the flow of the hydraulic oil for discharging the hydraulic oil discharged by the left traveling hydraulic motor 1A to the hydraulic oil tank. It is a spool valve which switches.
  • the control valve 172 supplies the hydraulic fluid discharged by the main pump 14R to the right-side traveling hydraulic motor 1B, and the flow of the hydraulic oil for discharging the hydraulic fluid discharged by the right-side traveling hydraulic motor 1B to the hydraulic oil tank. It is a spool valve which switches.
  • the control valve 173 supplies the hydraulic fluid discharged by the main pump 14L to the swing hydraulic motor 2A, and switches the flow of the hydraulic fluid to discharge the hydraulic fluid discharged by the swing hydraulic motor 2A to the hydraulic fluid tank. It is a spool valve.
  • the control valve 174 is a spool valve for supplying the hydraulic fluid discharged by the main pump 14R to the bucket cylinder 9 and discharging the hydraulic fluid in the bucket cylinder 9 to a hydraulic fluid tank.
  • the control valves 175L and 175R supply hydraulic fluid discharged by the main pumps 14L and 14R to the boom cylinder 7, and switch the flow of hydraulic fluid to discharge the hydraulic fluid in the boom cylinder 7 to the hydraulic fluid tank. It is a valve.
  • the control valves 176L and 176R supply hydraulic fluid discharged by the main pumps 14L and 14R to the arm cylinder 8, and switch the flow of hydraulic fluid to discharge the hydraulic fluid in the arm cylinder 8 to the hydraulic fluid tank. It is a valve.
  • the bleed valve 177L is a spool valve that controls the bleed flow rate of the hydraulic fluid discharged by the main pump 14L.
  • the bleed valve 177R is a spool valve that controls the bleed flow rate of the hydraulic fluid discharged by the main pump 14R.
  • the bleed valves 177L and 177R correspond to the bleed valve 177 of FIG.
  • the bleed valves 177L and 177R have, for example, a first valve position with a minimum opening area (opening degree 0%) and a second valve position with a maximum opening area (opening degree 100%).
  • the bleed valves 177L, 177R are steplessly movable between the first valve position and the second valve position.
  • the regulators 13L, 13R control the discharge amounts of the main pumps 14L, 14R by adjusting the swash plate tilt angles of the main pumps 14L, 14R.
  • the regulators 13L and 13R correspond to the regulator 13 of FIG.
  • the controller 30 adjusts the swash plate tilt angles of the main pumps 14L, 14R with the regulators 13L, 13R, for example, in response to the increase of the discharge pressure of the main pumps 14L, 14R to reduce the discharge amount. This is to prevent the absorption horsepower of the main pump 14 represented by the product of the discharge pressure and the discharge amount from exceeding the output horsepower of the engine 11.
  • the arm control lever 26 ⁇ / b> A is an example of the control device 26 and is used to operate the arm 5.
  • the arm control lever 26A uses the hydraulic fluid discharged by the pilot pump 15 to introduce a control pressure corresponding to the lever operation amount into the pilot ports of the control valves 176L and 176R. Specifically, when the arm control lever 26A is operated in the arm closing direction, it causes hydraulic oil to be introduced to the right pilot port of the control valve 176L and causes hydraulic oil to be introduced to the left pilot port of the control valve 176R. . Further, when the arm control lever 26A is operated in the arm opening direction, the hydraulic fluid is introduced into the left pilot port of the control valve 176L and the hydraulic fluid is introduced into the right pilot port of the control valve 176R.
  • the boom control lever 26 ⁇ / b> B is an example of the controller 26 and is used to operate the boom 4.
  • the boom control lever 26B uses the hydraulic fluid discharged by the pilot pump 15 to introduce a control pressure corresponding to the lever operation amount into the pilot ports of the control valves 175L and 175R. Specifically, when the boom control lever 26B is operated in the boom raising direction, hydraulic fluid is introduced to the right pilot port of the control valve 175L and hydraulic fluid is introduced to the left pilot port of the control valve 175R. . Further, when the boom control lever 26B is operated in the boom lowering direction, the hydraulic fluid is introduced into the left pilot port of the control valve 175L and the hydraulic fluid is introduced into the right pilot port of the control valve 175R.
  • the discharge pressure sensors 28L, 28R are an example of the discharge pressure sensor 28, detect the discharge pressure of the main pumps 14L, 14R, and output the detected values to the controller 30.
  • the operation pressure sensors 29A and 29B are an example of the operation pressure sensor 29, and detect the operation content of the operator on the arm operation lever 26A and the boom operation lever 26B in the form of pressure, and output the detected values to the controller 30. Do.
  • the operation content is, for example, a lever operation direction, a lever operation amount (lever operation angle), and the like.
  • the left and right travel lever (or pedal), the bucket operation lever, and the turning operation lever operate the traveling of the lower traveling body 1, the opening and closing of the bucket 6, and the turning of the upper swing body 3, respectively.
  • these control devices utilize the hydraulic fluid discharged by the pilot pump 15 and control pressure corresponding to the lever control amount (or pedal control amount) to each of the hydraulic actuators.
  • the operation content of the operator with respect to each of these operation devices is detected in the form of pressure by the corresponding operation pressure sensor, and the detected value is output to the controller 30.
  • the controller 30 receives the output of the operation pressure sensors 29A, 29B, etc., outputs a control command to the regulators 13L, 13R as needed, and changes the discharge amount of the main pumps 14L, 14R. In addition, a current command is output to the proportional valves 31L1 and 31R1 as necessary to change the opening area of the bleed valves 177L and 177R.
  • the proportional valves 31L1 and 31R1 adjust the secondary pressure introduced from the pilot pump 15 to the pilot ports of the bleed valves 177L and 177R according to the current command output from the controller 30.
  • the proportional valves 31L1 and 31R1 correspond to the proportional valve 31 of FIG.
  • the proportional valve 31L1 can adjust the secondary pressure so that the bleed valve 177L can be stopped at any position between the first valve position and the second valve position.
  • the proportional valve 31R1 can adjust the secondary pressure so that the bleed valve 177R can be stopped at any position between the first valve position and the second valve position.
  • negative control control (hereinafter referred to as "negative control") employed in the hydraulic circuit of FIG. 3 will be described.
  • negative control throttles 18L, 18R are disposed between the hydraulic oil tanks and the bleed valves 177L, 177R located most downstream.
  • the flow of hydraulic fluid passing through the bleed valves 177L and 177R to the hydraulic fluid tank is limited by the negative control throttles 18L and 18R.
  • the negative control diaphragms 18L and 18R generate a control pressure (hereinafter referred to as "negative control pressure") for controlling the regulators 13L and 13R.
  • the negative control pressure sensors 19L and 19R are sensors for detecting the negative control pressure, and output the detected values to the controller 30.
  • the negative control apertures 18L and 18R are variable apertures whose aperture area changes.
  • the negative control stops 18L and 18R may be fixed stops.
  • the controller 30 controls the discharge amount of the main pumps 14L and 14R by adjusting the swash plate tilt angle of the main pumps 14L and 14R according to the negative control pressure.
  • the negative control characteristic may be stored, for example, as a reference table in the ROM or the like, or may be expressed by a predetermined calculation formula.
  • the controller 30 refers to, for example, a table representing predetermined negative control characteristics, and reduces the discharge amount of the main pumps 14L and 14R as the negative control pressure increases, and increases the discharge amount of the main pumps 14L and 14R as the negative control pressure decreases. .
  • the hydraulic fluid discharged by the main pumps 14L, 14R passes through the bleed valves 177L, 177R, and the negative control throttle 18L, It reaches 18R.
  • the flow of hydraulic fluid passing through the bleed valves 177L and 177R increases the negative control pressure generated upstream of the negative control throttles 18L and 18R.
  • the controller 30 reduces the discharge amount of the main pumps 14L, 14R to a predetermined allowable minimum discharge amount, and suppresses the pressure loss (pumping loss) when the discharged hydraulic oil passes through the pipelines 42L, 42R. Do.
  • the predetermined allowable minimum discharge amount in the standby state is an example of the bleed flow rate, and is hereinafter referred to as "standby flow rate".
  • the controller 30 increases the discharge amount of the main pumps 14L, 14R, supplies sufficient hydraulic oil to the hydraulic actuator to be operated, and ensures driving of the hydraulic actuator to be operated.
  • the flow rate of hydraulic fluid flowing into the hydraulic actuator is referred to as "actuator flow rate”.
  • the flow rate of the hydraulic fluid discharged by the main pumps 14L, 14R corresponds to the sum of the actuator flow rate and the bleed flow rate.
  • the hydraulic circuit of FIG. 3 can reliably supply necessary and sufficient hydraulic oil from the main pumps 14L and 14R to the hydraulic actuator to be operated when operating the hydraulic actuators. Further, in the standby state, wasteful consumption of hydraulic energy can be suppressed. This is because the bleed flow rate can be reduced to the standby flow rate.
  • the operability of the shovel by the worker and the work efficiency of the shovel can be improved by gradually changing the response to the lever operation (or pedal operation) of the operating device 26 and the acceleration / deceleration characteristics according to the work content. It may improve, reduce fatigue of workers, or improve safety.
  • finishing work such as ground leveling work
  • the hydraulic actuator boost, arm, bucket, etc.
  • the finished surface may be damaged. In this case, if the lever is operated carefully, fatigue will build up on the worker.
  • the response to the lever operation (or pedal operation) of the operating device 26 and the acceleration / deceleration characteristic be low. Since the shovel can be moved carefully (slowly), it is possible to suppress the quick movement of the hydraulic actuator (boom, arm, bucket, etc.) to the lever operation. On the other hand, when priority is given to the amount of work such as rough digging work, it is preferable that the response to the lever operation (or pedal operation) of the operating device 26 or the acceleration and deceleration characteristics be high. It is because a shovel can be moved at high speed.
  • the acceleration / deceleration characteristic control unit 300 of the controller 30 performs acceleration / deceleration of the hydraulic actuator with respect to the lever operation (or pedal operation) of the operating device 26 according to the operation mode selected by the operation mode selection dial 32. Control the characteristics.
  • the ECO mode switch is provided separately from the work mode selection dial 32, the ECO mode switch may be turned ON to make the acceleration / deceleration characteristics gentle.
  • the voice input device and the voice identification unit are provided, the acceleration / deceleration characteristic control unit 300 is controlled by the operation device 26 according to the work mode input by the voice input device and identified by the voice identification unit. You may control the acceleration-deceleration characteristic of the hydraulic actuator with respect to lever operation (or pedal operation). As a result, it is possible to improve the work efficiency of the worker, reduce the fatigue of the worker, and improve the safety.
  • FIG. 4 to 6 are diagrams showing the relationship between the lever operation amount and the bleed valve opening area according to the operation mode.
  • FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the proportional valve current value and the bleed valve opening area.
  • the relationship between the lever operation amount and the bleed valve opening area (hereinafter referred to as “the bleed valve opening characteristics”) and the relationship between the proportional valve current value and the bleed valve opening area (hereinafter referred to as the "proportional valve characteristics”) are, for example,
  • the reference table may be stored in the ROM or the like, or may be expressed by a predetermined calculation formula.
  • the bleed valve opening characteristic may be determined based on the calculation result obtained by the lever operation amount and the control valve opening characteristic.
  • the acceleration / deceleration characteristic control unit 300 controls the opening area of the bleed valve 177 by changing the bleed valve opening characteristic in accordance with the operation mode selected by the operation mode selection dial 32. For example, as shown in FIGS. 4 to 6, the acceleration / deceleration characteristic control unit 300 sets the opening area of the bleed valve 177 in the “ECO mode” setting to the “STD mode” setting when the lever operation amount is the same. The opening area of the bleed valve 177 of the This is to increase the bleed flow rate and reduce the actuator flow rate. As a result, the response to the lever operation of the operating device 26 can be delayed to lower the acceleration / deceleration characteristic.
  • the acceleration / deceleration characteristic control unit 300 makes the opening area of the bleed valve 177 in the “POWER mode” setting smaller than the opening area of the bleed valve 177 in the “STD mode” setting when the lever operation amount is the same. Do. This is to reduce the bleed flow rate to increase the actuator flow rate. As a result, the response to the lever operation of the operating device 26 can be made faster to enhance the acceleration / deceleration characteristic.
  • the bleed valve opening characteristic may be a characteristic different for each work mode in a partial operation area of the lever operation amount, as shown in FIG. 5 and FIG. 6, for example. The characteristic may be different for each work mode in all the operation areas of the lever operation amount.
  • the bleed opening characteristic is set such that the opening area changes rapidly with respect to the amount of change in lever operation in the region where the lever operation amount is small.
  • the opening area is set so as to change gently with respect to the amount of change in lever operation.
  • the acceleration / deceleration characteristic control unit 300 increases or decreases the opening area of the bleed valve 177 by outputting a control command corresponding to the work mode selected by the work mode selection dial 32 to the proportional valve 31.
  • ECO mode the current command to the proportional valve 31 is reduced to reduce the secondary pressure of the proportional valve 31 compared to when “STD mode” is selected, as shown in FIG.
  • the open area of the bleed valve 177 is increased. This is to increase the bleed flow rate and reduce the actuator flow rate.
  • the current command to the proportional valve 31 is increased to increase the secondary pressure of the proportional valve 31 more than when “STD mode” is selected, as shown in FIG.
  • the open area of the bleed valve 177 is reduced. This is to reduce the bleed flow rate to increase the actuator flow rate.
  • the acceleration / deceleration characteristic control unit 300 controls the acceleration / deceleration characteristic of the hydraulic actuator by changing the opening area of the bleed valves 177L and 177R.
  • the acceleration / deceleration characteristic control unit 300 repeatedly executes this process at a predetermined control cycle while the shovel is in operation.
  • the acceleration / deceleration characteristic control unit 300 acquires the operation mode selected by the operation mode selection dial 32, and selects the bleed valve opening characteristic corresponding to the acquired operation mode.
  • the acceleration / deceleration characteristic control unit 300 determines the target current values of the proportional valves 31L1 and 31R1 based on the selected bleed valve opening characteristic and proportional valve characteristic.
  • the acceleration / deceleration characteristic control unit 300 refers to the table on the bleed valve opening characteristic and the proportional valve characteristic, and determines the target current values of the proportional valves 31L1 and 31R1 corresponding to the bleed valve opening area corresponding to the lever operation amount. Do. That is, the target current value differs depending on the work mode.
  • the acceleration / deceleration characteristic control unit 300 outputs a current command corresponding to the target current value to the proportional valves 31L1 and 31R1.
  • proportional valves 31L1 and 31R1 receive the current command corresponding to the target current value determined with reference to the table regarding "POWER mode" setting, for example, the secondary pressure acting on the pilot port of bleed valve 177L, 177R Increase As a result, the opening areas of the bleed valves 177L and 177R are reduced, the bleed flow rate is reduced, and the actuator flow rate is increased. As a result, the response to the lever operation of the operating device 26 can be made faster to increase the acceleration / deceleration characteristic.
  • proportional valves 31L1 and 31R1 operate on the pilot ports of bleed valves 177L and 177R, for example, when they receive a current command corresponding to the target current value determined with reference to the table regarding the “ECO mode” setting. Reduce the secondary pressure. As a result, the opening areas of the bleed valves 177L and 177R increase, the bleed flow rate increases, and the actuator flow rate decreases. As a result, the response to the lever operation of the operating device 26 can be delayed to lower the acceleration / deceleration characteristic.
  • FIG. 8 is a diagram showing the temporal transition of the cylinder pressure when operating the boom 4.
  • FIG. 8 shows temporal transition of the cylinder pressure of the boom cylinder 7 in the “ECO mode” setting and the “POWER mode” setting when the boom operating lever 26B is operated by the operator at time t1.
  • the cylinder pressure of the boom cylinder 7 reaches the target cylinder pressure in the "POWER mode” setting for the time until the cylinder pressure of the boom cylinder 7 reaches the target cylinder pressure. Longer than time. That is, in the "ECO mode” setting, the response to the operation of the boom control lever 26B is slower than the "POWER mode” setting, and the acceleration / deceleration characteristic is reduced.
  • the hydraulic actuator boost, arm, bucket, etc.
  • the hydraulic actuator is moved gently in response to the lever operation to drive the hydraulic actuator without damaging the finished surface. be able to.
  • the operability of the shovel by the worker can be improved, the fatigue of the worker can be reduced, and further, the safety can be improved.
  • the engine driving the main pumps 14L and 14R The number of revolutions of 11 may be increased or decreased. For example, when the "ECO mode" is selected, the rotational speed of the engine 11 may be reduced, and when the "POWER mode” is selected, the rotational speed of the engine 11 may be increased.
  • FIG. 9 is a schematic view showing a modification of the first configuration example of the hydraulic circuit mounted on the shovel of FIG. 9, the mechanical power system, the high pressure hydraulic line, the pilot line, and the electric control system are shown by double lines, thick solid lines, broken lines, and dashed lines, respectively, as in FIG.
  • a bleed valve 177L and a negative control throttle 18L are provided upstream of the conduit 42L, and a bleed valve 177R and a negative control throttle 18R are provided upstream of the conduit 42R.
  • the bleed valve 177L and the negative control throttle 18L are located upstream of the control valve 171 provided on the most upstream side in the conduit 42L, for example, the main pump 14L and the discharge pressure It is provided in a conduit provided branched from between the sensor 28L and the sensor 28L.
  • the bleed valve 177R and the negative control throttle 18R are provided branched from a position upstream of the control valve 172 provided on the most upstream side in the conduit 42R, for example, between the main pump 14R and the discharge pressure sensor 28R. It is provided in the pipeline.
  • the other configuration is the same as that of the hydraulic circuit of the first configuration example shown in FIG.
  • the hydraulic fluid may be discharged to the hydraulic fluid tank via the bleed valves 177L and 177R and the negative control throttles 18L and 18R by branching from the pipelines 42L and 42R between the control valves.
  • FIG. 10 is a schematic view showing a second configuration example of the hydraulic circuit mounted on the shovel of FIG.
  • the hydraulic circuit shown in FIG. 10 differs from the hydraulic circuit of the first configuration example in that pressure reducing valves 33L1, 33R1, 33L2, and 33R2 are provided instead of the proportional valves 31L1 and 31R1.
  • the controller 30 receives the output of the operation pressure sensors 29A, 29B, etc., outputs a control command to the regulators 13L, 13R as needed, and changes the discharge amount of the main pumps 14L, 14R. Further, the controller 30 outputs a current command to the pressure reducing valves 33L1 and 33R1, and reduces the secondary pressure introduced to the pilot ports of the control valves 175L and 175R in accordance with the operation amount of the boom operating lever 26B. Further, the controller 30 outputs a current command to the pressure reducing valves 33L2 and 33R2, and reduces the secondary pressure introduced to the pilot ports of the control valves 176L and 176R according to the operation amount of the arm control lever 26A.
  • the acceleration / deceleration characteristic control unit 300 of the controller 30 operates the lever of the operating device 26 (or performs the pedal operation according to the work mode selected by the work mode selection dial 32 as in the first configuration example. Control the acceleration / deceleration characteristics of the hydraulic actuator. As a result, it is possible to improve the work efficiency of the worker, reduce the fatigue of the worker, and improve the safety.
  • FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the lever operation amount according to the operation mode and the PT opening area of the control valve.
  • the PT opening area of the control valve means an opening area between a port in communication with the main pumps 14L and 14R of the control valves 175L and 175R and a port in communication with the hydraulic oil tank.
  • control valve opening characteristics the relationship between the lever operation amount and the PT opening area of the control valve
  • pressure reducing valve characteristics May be stored, for example, in the ROM as a reference table, or may be expressed by a predetermined calculation formula.
  • the acceleration / deceleration characteristic control unit 300 controls the PT opening area of the control valve by changing the control valve opening characteristic according to the operation mode selected by the operation mode selection dial 32. For example, as shown in FIG. 11, the acceleration / deceleration characteristic control unit 300 sets the PT opening area of the control valves 175L and 175R in the "ECO mode” setting to the "STD mode” setting when the lever operation amount is the same. The PT opening area of the control valves 175L and 175R is made larger. In the “ECO mode”, the flow rate of the hydraulic oil flowing to the hydraulic oil tank is increased to reduce the flow rate of the hydraulic oil flowing to the boom cylinder 7.
  • the response to the lever operation of the operating device 26 can be delayed to lower the acceleration / deceleration characteristic.
  • the acceleration / deceleration characteristic control unit 300 sets the PT opening area of the control valves 175L and 175R in the "POWER mode” setting to that of the control valves 175L and 175R in the "STD mode” setting. Make it smaller than PT opening area.
  • the “power mode” the flow rate of the hydraulic oil flowing to the hydraulic oil tank is reduced to increase the flow rate of the hydraulic oil flowing to the boom cylinder 7.
  • the response to the lever operation of the operating device 26 can be made faster to enhance the acceleration / deceleration characteristic.
  • the control valve opening characteristic may be, for example, as shown in FIG. 11, a characteristic which differs depending on the operation mode in a part of the operation area of the lever operation amount, similar to the bleed valve opening characteristic in the first configuration example.
  • characteristics may be different for each work mode in all the operation areas of the lever operation amount.
  • the acceleration / deceleration characteristic control unit 300 outputs the control command corresponding to the work mode selected by the work mode selection dial 32, for example, to the pressure reducing valves 33L1 and 33R1 to control the control valve 175L, Increase or decrease the PT opening area of 175R.
  • the current command to the pressure reducing valves 33L1 and 33R1 is reduced to reduce the secondary pressure of the pressure reducing valves 33L1 and 33R1 than when “STD mode” is selected.
  • PT increase the PT opening area of the control valve 175L, 175R.
  • the acceleration / deceleration characteristic control unit 300 outputs a control command corresponding to the work mode selected by the work mode selection dial 32 to the pressure reducing valves 33L2 and 33R2, for example, to open the PT openings of the control valves 176L and 176R. Increase or decrease the area. For example, when “ECO mode” is selected, the current command to the pressure reducing valves 33L2 and 33R2 is reduced to reduce the secondary pressure of the pressure reducing valves 33L2 and 33R2 than when “STD mode” is selected. , PT open area of the control valves 176L, 176R.
  • control valve 176L, 176R is increased by increasing the current command to the pressure reducing valves 33L2, 33R2 and increasing the secondary pressure of the pressure reducing valves 33L2, 33R2 than in the "STD mode". Reduce the PT opening area.
  • the acceleration / deceleration characteristic control unit 300 adjusts the pilot pressure acting on the control valves 175L and 175R to control the acceleration / deceleration characteristic of the hydraulic actuator.
  • the acceleration / deceleration characteristic control unit 300 repeatedly executes this process at a predetermined control cycle while the shovel is in operation.
  • the acceleration / deceleration characteristic control unit 300 acquires the operation mode selected by the operation mode selection dial 32, and selects the control valve opening characteristic corresponding to the acquired operation mode.
  • the acceleration / deceleration characteristic control unit 300 determines the target current value of the pressure reducing valve 33L1, 33R1 based on the selected control valve opening characteristic and the pressure reducing valve characteristic.
  • the acceleration / deceleration characteristic control unit 300 refers to a table related to the control valve opening characteristic and the pressure reducing valve characteristic, and the target current value of the pressure reducing valve 33L1 or 33R1 corresponding to the PT opening area of the control valve Decide. That is, the target current value differs depending on the work mode.
  • the acceleration / deceleration characteristic control unit 300 outputs a current command corresponding to the target current value to the pressure reducing valves 33L1 and 33R1.
  • the pressure reducing valves 33L1 and 33R1 reduce the secondary pressure acting on the pilot ports of the control valves 175L and 175R when they receive the current command corresponding to the target current value determined with reference to the table regarding the "ECO mode" setting. Let As a result, the PT opening area of the control valves 175L and 175R is increased, the flow rate of the hydraulic oil flowing to the hydraulic oil tank is increased, and the flow rate of the hydraulic oil flowing to the boom cylinder 7 is reduced.
  • the response to the lever operation of the operating device 26 can be delayed to lower the acceleration / deceleration characteristic.
  • the pressure reducing valves 33L1 and 33R1 receive the current command corresponding to the target current value determined with reference to the table regarding "POWER mode" setting, the secondary pressure acting on the pilot port of the control valves 175L and 175R Increase As a result, the opening area of the pressure reducing valves 33L1 and 33R1 is reduced, so the flow rate of the hydraulic oil flowing to the hydraulic oil tank is reduced, and the flow rate of the hydraulic oil flowing to the boom cylinder 7 is increased. As a result, the response to the lever operation of the operating device 26 can be made faster to increase the acceleration / deceleration characteristic.
  • the engine driving the main pumps 14L and 14R The number of revolutions of 11 may be increased or decreased.
  • the rotational speed of the engine 11 may be reduced, and when the "POWER mode" is selected, the rotational speed of the engine 11 may be increased.
  • the bleed valve opening characteristics of the bleed valves 177L and 177R are determined based on the calculation results obtained by the lever operation amount and the control valve opening characteristics. As a result, the operation of each hydraulic actuator corresponding to the acceleration / deceleration characteristics and the lever operation amount determined in the operation mode can be realized, and excellent operability can be obtained.
  • lever operation amount and the control valve opening characteristic are not limited to the characteristics shown in FIG. 11 but apply various characteristics such as the lever operation amount and the bleed valve opening characteristics shown in FIGS. 3 to 6 can do.
  • each of control valves 171, 173, 175L and 176L for controlling the flow of hydraulic fluid from main pump 14L to the hydraulic actuator is between main pump 14L and the hydraulic fluid tank.
  • each of the control valves 171, 173, 175L and 176L may be connected in series between the main pump 14L and the hydraulic oil tank. In this case, even if the spool constituting each control valve is switched to any valve position, the pipeline 42L is not blocked by the spool and hydraulic fluid is supplied to the adjacent control valve disposed downstream. It can be supplied.
  • control valves 172, 174, 175R and 176R for controlling the flow of hydraulic fluid from the main pump 14R to the hydraulic actuator are connected in parallel with each other between the main pump 14R and the hydraulic fluid tank.
  • each of the control valves 172, 174, 175R and 176R may be connected in series between the main pump 14R and the hydraulic oil tank. In this case, even if the spool constituting each control valve is switched to any valve position, the pipeline 42R is not blocked by the spool and hydraulic fluid is supplied to the adjacent control valve disposed downstream. It can be supplied.
  • each of control valves 171, 173, 175L and 176L is connected in series between main pump 14L and hydraulic oil tank, and each of control valves 172, 174, 175R and 176R is main pump 14R and hydraulic oil tank
  • the center bypass pipelines 40L and 40R and the parallel pipelines 42L and 42R may be connected in series.
  • FIG. 12 is a schematic view showing another example of the hydraulic circuit mounted on the shovel of FIG. 12, the mechanical power system, the high pressure hydraulic line, the pilot line, and the electrical control system are shown by double lines, thick solid lines, broken lines, and dashed lines, respectively, as in FIG.
  • the hydraulic system shown in FIG. 12 circulates the hydraulic oil from the main pumps 14L and 14R driven by the engine 11 to the hydraulic oil tank through the center bypass pipelines 40L and 40R and the parallel pipelines 42L and 42R.
  • the center bypass line 40L is a high pressure hydraulic line passing through control valves 171, 173, 175L and 176L disposed in the control valve 17.
  • the center bypass line 40R is a high pressure hydraulic line passing through control valves 172, 174, 175R and 176R disposed in the control valve 17.
  • the control valve 178L is a spool valve that controls the flow rate of the hydraulic fluid flowing out from the rod side oil chamber of the arm cylinder 8 to the hydraulic fluid tank.
  • the control valve 178R is a spool valve that controls the flow rate of the hydraulic fluid flowing out from the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 to the hydraulic fluid tank.
  • the control valves 178L and 178R have a first valve position with a minimum opening area (opening degree 0%) and a second valve position with a maximum opening area (opening degree 100%).
  • the control valves 178L, 178R are continuously movable between the first valve position and the second valve position.
  • the control valves 178L and 178R are controlled by pressure control valves 31L and 31R, respectively.
  • the parallel pipeline 42L is a high pressure hydraulic line parallel to the center bypass pipeline 40L.
  • the parallel line 42L supplies the working oil to the control valve further downstream if the flow of the working oil through the center bypass line 40L is restricted or shut off by any of the control valves 171, 173, 175L.
  • the parallel pipeline 42R is a high pressure hydraulic line parallel to the center bypass pipeline 40R.
  • the parallel pipeline 42R supplies hydraulic fluid to the control valve further downstream if the flow of hydraulic fluid through the center bypass pipeline 40R is restricted or shut off by any of the control valves 172, 174, 175R.
  • FIG. 13 shows a configuration example of an operation system including an electric operation device.
  • the operation system of FIG. 13 is an example of a boom operation system, and mainly includes a pilot pressure-operated control valve 17, a boom operation lever 26B as an electric operation lever, a controller 30, and a boom It is comprised by the solenoid valve 60 for raising operation, and the solenoid valve 62 for boom lowering operation.
  • the operation system of FIG. 13 may be applied to an arm operation system, a bucket operation system, and the like as well.
  • the pilot pressure operated control valve 17 includes control valves 175L and 175R related to the boom cylinder 7, as shown in FIG.
  • the solenoid valve 60 is configured to be able to adjust the flow passage area of the oil passage connecting the pilot pump 15 with the right (raised) pilot port of the control valve 175L and the left (raised) pilot port of the control valve 175R.
  • the solenoid valve 62 is configured to adjust the flow passage area of the oil passage connecting the pilot pump 15 and the right (lower) pilot port of the control valve 175R.
  • the controller 30 receives the boom raising operation signal (electric signal) or the boom lowering operation signal (electric signal) according to the operation signal (electric signal) output from the operation signal generation unit of the boom operation lever 26B.
  • the operation signal output from the operation signal generation unit of the boom operation lever 26B is an electrical signal that changes in accordance with the operation amount and the operation direction of the boom operation lever 26B.
  • the controller 30 outputs, to the solenoid valve 60, a boom raising operation signal (electric signal) according to the lever operation amount.
  • the solenoid valve 60 adjusts the flow passage area according to the boom raising operation signal (electric signal), and acts on the right side (raising side) pilot port of the control valve 175L and the left side (raising side) pilot port of the control valve 175R. Control the pilot pressure.
  • the controller 30 outputs a boom lowering operation signal (electric signal) corresponding to the lever operation amount to the solenoid valve 62.
  • the solenoid valve 62 adjusts the flow passage area according to the boom lowering operation signal (electric signal), and controls the pilot pressure applied to the right (lower side) pilot port of the control valve 175R.
  • the controller 30 controls the boom raising operation signal (electric signal) or the boom lowering according to the correction operation signal (electric signal) instead of the operation signal output from the operation signal generation unit of the boom operation lever 26B.
  • An operation signal (electrical signal) is generated.
  • the correction operation signal may be an electrical signal generated by the controller 30, or may be an electrical signal generated by an external control device or the like other than the controller 30.

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Abstract

本発明の実施形態に係るショベルは、下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、前記上部旋回体に搭載される油圧ポンプと、前記油圧ポンプが吐出する作動油によって駆動される油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータの操作のために用いられる操作装置と、前記操作装置の操作に対する前記油圧アクチュエータの加減速特性を、作業モードに応じて制御する制御装置と、を備える。

Description

ショベル
　本発明は、ショベルに関する。
　従来、作業内容に応じてエンジンの回転数を可変し、油圧ポンプの吐出圧や吐出量を制御することにより、さまざまな作業モードに切り換えて油圧アクチュエータを動作させるショベルが知られている（例えば、特許文献１参照）。作業モードとしては、作業量を最優先したい場合に選択されるＳＰモード、燃費を優先させながら低速・低騒音でショベルを稼働させたい場合に選択されるＡモード等を含む。
国際公開第２０１４／０１３９１０号
　しかしながら、上記のショベルでは、作業モードごとにエンジン回転数を切り替えて最高動作速度を変更するものであるため、ＳＰモードとＡモードとで操作装置の操作に対する応答性や加減速特性は同じである。
　そのため、例えば作業者が正確さや安全性が求められる作業のため、ショベルを慎重に動かしたいと考えてＡモードを選択した場合であっても、ＳＰモードと同様の機敏な動きとなる。これは、作業者の意思に合わないと共に、作業者が疲れを感じやすい傾向にある。
　そこで、上記課題に鑑み、作業モードに応じて加減速特性を制御することが可能なショベルを提供することを目的とする。
　本発明の実施形態に係るショベルは、下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、前記上部旋回体に搭載される油圧ポンプと、前記油圧ポンプが吐出する作動油によって駆動される油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータの操作のために用いられる操作装置と、前記操作装置の操作に対する前記油圧アクチュエータの加減速特性を、作業モードに応じて制御する制御装置と、を備える。
　本発明の実施形態によれば、作業モードに応じて加減速特性を制御することが可能なショベルを提供することができる。
本発明の実施形態に係るショベルの側面図 図１のショベルの駆動系の構成例を示すブロック図 図１のショベルに搭載される油圧回路の第１構成例を示す概略図 作業モードに応じたレバー操作量とブリード弁開口面積との関係を示す図（１） 作業モードに応じたレバー操作量とブリード弁開口面積との関係を示す図（２） 作業モードに応じたレバー操作量とブリード弁開口面積との関係を示す図（３） 比例弁電流値とブリード弁開口面積との関係を示す図 ブームを操作しているときのシリンダ圧の時間的推移を示す図 図１のショベルに搭載される油圧回路の第１構成例の変形例を示す概略図 図１のショベルに搭載される油圧回路の第２構成例を示す概略図 作業モードに応じたレバー操作量と制御弁のＰＴ開口面積との関係を示す図 図１のショベルに搭載される油圧回路の別の例を示す概略図 電気式操作装置を含む操作システムの構成例を示す図
　以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
　最初に、図１を参照して、本発明の実施形態に係るショベルの全体構成について説明する。図１は本発明の実施形態に係るショベル（掘削機）の側面図である。
　図１に示されるように、ショベルの下部走行体１には、旋回機構２を介して上部旋回体３が旋回可能に搭載されている。上部旋回体３には、ブーム４が取り付けられている。ブーム４の先端には、アーム５が取り付けられ、アーム５の先端には、エンドアタッチメントとしてのバケット６が取り付けられている。ブーム４、アーム５、及びバケット６は、アタッチメントの一例としての掘削アタッチメントを構成し、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９によりそれぞれ油圧駆動される。上部旋回体３には、運転室であるキャビン１０が設けられ、且つエンジン１１等の動力源が搭載される。
　キャビン１０内には、コントローラ３０が設置されている。コントローラ３０は、ショベルの駆動制御を行う主制御部として機能する。本実施形態では、コントローラ３０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含むコンピュータで構成されている。コントローラ３０の各種機能は、例えば、ＲＯＭに格納されたプログラムをＣＰＵが実行することで実現される。
　次に、図２を参照して、図１のショベルの駆動系の構成について説明する。図２は、図１のショベルの駆動系の構成例を示すブロック図である。図２中、機械的動力系、高圧油圧ライン、パイロットライン、及び電気制御系をそれぞれ二重線、太実線、破線、及び一点鎖線で示している。
　図２に示されるように、ショベルの駆動系は、主に、エンジン１１、レギュレータ１３、メインポンプ１４、パイロットポンプ１５、コントロールバルブ１７、操作装置２６、吐出圧センサ２８、操作圧センサ２９、コントローラ３０、比例弁３１、作業モード選択ダイヤル３２等を含む。
　エンジン１１は、ショベルの駆動源である。本実施形態では、エンジン１１は、例えば所定の回転数を維持するように動作するディーゼルエンジンである。また、エンジン１１の出力軸は、メインポンプ１４及びパイロットポンプ１５の入力軸に連結されている。
　メインポンプ１４は、高圧油圧ラインを介して作動油をコントロールバルブ１７に供給する。本実施形態では、メインポンプ１４は、斜板式可変容量型油圧ポンプである。
　レギュレータ１３は、メインポンプ１４の吐出量を制御する。本実施形態では、レギュレータ１３は、コントローラ３０からの制御指令に応じてメインポンプ１４の斜板傾転角を調節することによってメインポンプ１４の吐出量を制御する。
　パイロットポンプ１５は、パイロットラインを介して操作装置２６及び比例弁３１を含む各種油圧制御機器に作動油を供給する。本実施形態では、パイロットポンプ１５は、固定容量型油圧ポンプである。
　コントロールバルブ１７は、ショベルにおける油圧システムを制御する油圧制御装置である。コントロールバルブ１７は、制御弁１７１～１７６、及びブリード弁１７７を含む。コントロールバルブ１７は、制御弁１７１～１７６を通じ、メインポンプ１４が吐出する作動油を１又は複数の油圧アクチュエータに選択的に供給できる。制御弁１７１～１７６は、メインポンプ１４から油圧アクチュエータに流れる作動油の流量、及び油圧アクチュエータから作動油タンクに流れる作動油の流量を制御する。油圧アクチュエータは、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、左側走行用油圧モータ１Ａ、右側走行用油圧モータ１Ｂ、及び旋回用油圧モータ２Ａを含む。ブリード弁１７７は、メインポンプ１４が吐出する作動油のうち、油圧アクチュエータを経由せずに作動油タンクに流れる作動油の流量（以下、「ブリード流量」とする。）を制御する。ブリード弁１７７は、コントロールバルブ１７の外部に設置されていてもよい。
　操作装置２６は、操作者が油圧アクチュエータの操作のために用いる装置である。本実施形態では、操作装置２６は、パイロットラインを介して、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を油圧アクチュエータのそれぞれに対応する制御弁のパイロットポートに供給する。パイロットポートのそれぞれに供給される作動油の圧力（パイロット圧）は、油圧アクチュエータのそれぞれに対応する操作装置２６のレバー又はペダル（図示せず。）の操作方向及び操作量に応じた圧力である。
　吐出圧センサ２８は、メインポンプ１４の吐出圧を検出する。本実施形態では、吐出圧センサ２８は、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。
　操作圧センサ２９は、操作装置２６を用いた操作者の操作内容を検出する。本実施形態では、操作圧センサ２９は、油圧アクチュエータのそれぞれに対応する操作装置２６のレバー又はペダルの操作方向及び操作量を圧力（操作圧）の形で検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作装置２６の操作内容は、操作圧センサ以外の他のセンサを用いて検出されてもよい。
　比例弁３１は、コントローラ３０が出力する制御指令に応じて動作する。本実施形態では、比例弁３１は、コントローラ３０が出力する電流指令に応じてパイロットポンプ１５からコントロールバルブ１７内のブリード弁１７７のパイロットポートに導入される二次圧を調整する電磁弁である。比例弁３１は、例えば、電流指令が大きいほど、ブリード弁１７７のパイロットポートに導入される二次圧が大きくなるように動作する。
　作業モード選択ダイヤル３２は、操作者が作業モードを選択するためのダイヤルであり、
複数の異なる作業モードを切り替えできるようにする。また、作業モード選択ダイヤル３２からは、作業モードに応じたエンジン回転数の設定状態や加減速特性の設定状態を示すデータがコントローラ３０に常時送信されている。作業モード選択ダイヤル３２は、ＰＯＷＥＲモード、ＳＴＤモード、ＥＣＯモード、及びＩＤＬＥモードを含む複数段階で作業モードを切り替えできるようにする。なお、ＰＯＷＥＲモードは第１のモードの一例であり、ＥＣＯモードは第２のモードの一例である。また、図２は、作業モード選択ダイヤル３２でＰＯＷＥＲモードが選択された状態を示す。
　ＰＯＷＥＲモードは、作業量を優先したい場合に選択される作業モードであり、最も高いエンジン回転数を利用し、且つ最も高い加減速特性を利用する。ＳＴＤモードは、作業量と燃費を両立させたい場合に選択される作業モードであり、二番目に高いエンジン回転数を利用し、且つ二番目に高い加減速特性を利用する。ＥＣＯモードは、レバー操作に対応した油圧アクチュエータの加速特性や減速特性を緩やかにし、正確な操作性と安全性を向上させ、低騒音でショベルを稼働させたい場合に選択される作業モードであり、三番目に高いエンジン回転数を利用し、且つ三番目に高い加減速特性を利用する。ＩＤＬＥモードは、エンジンをアイドリング状態にしたい場合に選択される作業モードであり、最も低いエンジン回転数を利用し、且つ最も低い加減速特性を利用する。そして、エンジン１１は、作業モード選択ダイヤル３２で設定された作業モードのエンジン回転数で一定に回転数制御される。また、ブリード弁１７７の開口は、作業モード選択ダイヤル３２で設定された作業モードのブリード弁開口特性に基づいて開口制御される。ブリード弁開口特性については後述する。
　図２の構成図では作業モード選択ダイヤル３２により選択されるモードの一つにＥＣＯモードを設定したが、作業モード選択ダイヤル３２とは別にＥＣＯモードスイッチを設けてもよい。この場合、作業モード選択ダイヤル３２を用いて選択された各モードに対応したエンジン回転数の調整を行い、ＥＣＯモードスイッチをＯＮされた場合に、作業モード選択ダイヤル３２の各モードに対応した加減速特性を緩やかに変更してもよい。
　また、作業モードの変更を音声入力によって実現してもよい。その場合、ショベルには操作者が発した音声をコントローラ３０に入力する音声入力装置が設けられる。また、コントローラ３０には、音声入力装置により入力される音声を識別する音声識別部が設けられる。
　このように作業モードは、作業モード選択ダイヤル３２、ＥＣＯモードスイッチ、音声識別部等のモード選択部によって選択される。
　次に、図３を参照して、ショベルに搭載される油圧回路の構成例について説明する。図３は、図１のショベルに搭載される油圧回路の構成例を示す概略図である。図３は、図２と同様に、機械的動力系、高圧油圧ライン、パイロットライン、及び電気制御系を、それぞれ二重線、太実線、破線、及び一点鎖線で示している。
　図３の油圧回路は、エンジン１１によって駆動されるメインポンプ１４Ｌ、１４Ｒから、管路４２Ｌ、４２Ｒを経て作動油タンクまで作動油を循環させている。メインポンプ１４Ｌ、１４Ｒは、図２のメインポンプ１４に対応する。
　管路４２Ｌは、コントロールバルブ１７内に配置された制御弁１７１、１７３、１７５Ｌ及び１７６Ｌのそれぞれをメインポンプ１４Ｌと作動油タンクとの間で並列に接続する高圧油圧ラインである。管路４２Ｒは、コントロールバルブ１７内に配置された制御弁１７２、１７４、１７５Ｒ及び１７６Ｒのそれぞれをメインポンプ１４Ｒと作動油タンクとの間で並列に接続する高圧油圧ラインである。
　制御弁１７１は、メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油を左側走行用油圧モータ１Ａへ供給し、且つ、左側走行用油圧モータ１Ａが吐出する作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
　制御弁１７２は、メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油を右側走行用油圧モータ１Ｂへ供給し、且つ、右側走行用油圧モータ１Ｂが吐出する作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
　制御弁１７３は、メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油を旋回用油圧モータ２Ａへ供給し、且つ、旋回用油圧モータ２Ａが吐出する作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
　制御弁１７４は、メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油をバケットシリンダ９へ供給し、且つ、バケットシリンダ９内の作動油を作動油タンクへ排出するためのスプール弁である。
　制御弁１７５Ｌ、１７５Ｒは、メインポンプ１４Ｌ、１４Ｒが吐出する作動油をブームシリンダ７へ供給し、且つ、ブームシリンダ７内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
　制御弁１７６Ｌ、１７６Ｒは、メインポンプ１４Ｌ、１４Ｒが吐出する作動油をアームシリンダ８へ供給し、且つ、アームシリンダ８内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
　ブリード弁１７７Ｌは、メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油に関するブリード流量を制御するスプール弁である。ブリード弁１７７Ｒは、メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油に関するブリード流量を制御するスプール弁である。ブリード弁１７７Ｌ、１７７Ｒは図２のブリード弁１７７に対応する。
　ブリード弁１７７Ｌ、１７７Ｒは、例えば、最小開口面積（開度０％）の第１弁位置と最大開口面積（開度１００％）の第２弁位置とを有する。ブリード弁１７７Ｌ、１７７Ｒは、第１弁位置と第２弁位置との間で無段階に移動可能である。
　レギュレータ１３Ｌ、１３Ｒは、メインポンプ１４Ｌ、１４Ｒの斜板傾転角を調節することによって、メインポンプ１４Ｌ、１４Ｒの吐出量を制御する。レギュレータ１３Ｌ、１３Ｒは、図２のレギュレータ１３に対応する。コントローラ３０は、例えば、メインポンプ１４Ｌ、１４Ｒの吐出圧の増大に応じてメインポンプ１４Ｌ、１４Ｒの斜板傾転角をレギュレータ１３Ｌ、１３Ｒで調節して吐出量を減少させる。吐出圧と吐出量との積で表されるメインポンプ１４の吸収馬力がエンジン１１の出力馬力を超えないようにするためである。
　アーム操作レバー２６Ａは、操作装置２６の一例であり、アーム５を操作するために用いられる。アーム操作レバー２６Ａは、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁１７６Ｌ、１７６Ｒのパイロットポートに導入させる。具体的には、アーム操作レバー２６Ａは、アーム閉じ方向に操作された場合に、制御弁１７６Ｌの右側パイロットポートに作動油を導入させ、且つ、制御弁１７６Ｒの左側パイロットポートに作動油を導入させる。また、アーム操作レバー２６Ａは、アーム開き方向に操作された場合には、制御弁１７６Ｌの左側パイロットポートに作動油を導入させ、且つ、制御弁１７６Ｒの右側パイロットポートに作動油を導入させる。
　ブーム操作レバー２６Ｂは、操作装置２６の一例であり、ブーム４を操作するために用いられる。ブーム操作レバー２６Ｂは、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁１７５Ｌ、１７５Ｒのパイロットポートに導入させる。具体的には、ブーム操作レバー２６Ｂは、ブーム上げ方向に操作された場合に、制御弁１７５Ｌの右側パイロットポートに作動油を導入させ、且つ、制御弁１７５Ｒの左側パイロットポートに作動油を導入させる。また、ブーム操作レバー２６Ｂは、ブーム下げ方向に操作された場合には、制御弁１７５Ｌの左側パイロットポートに作動油を導入させ、且つ、制御弁１７５Ｒの右側パイロットポートに作動油を導入させる。
　吐出圧センサ２８Ｌ、２８Ｒは、吐出圧センサ２８の一例であり、メインポンプ１４Ｌ、１４Ｒの吐出圧を検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。
　操作圧センサ２９Ａ、２９Ｂは、操作圧センサ２９の一例であり、アーム操作レバー２６Ａ、ブーム操作レバー２６Ｂに対する操作者の操作内容を圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作内容は、例えば、レバー操作方向、レバー操作量（レバー操作角度）等である。
　左右走行レバー（又はペダル）、バケット操作レバー、及び旋回操作レバー（何れも図示せず。）はそれぞれ、下部走行体１の走行、バケット６の開閉、及び、上部旋回体３の旋回を操作するための操作装置である。これらの操作装置は、アーム操作レバー２６Ａ、ブーム操作レバー２６Ｂと同様に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量（又はペダル操作量）に応じた制御圧を油圧アクチュエータのそれぞれに対応する制御弁の左右何れかのパイロットポートに導入させる。これらの操作装置のそれぞれに対する操作者の操作内容は、操作圧センサ２９Ａ、２９Ｂと同様に、対応する操作圧センサによって圧力の形で検出され、検出値がコントローラ３０に対して出力される。
　コントローラ３０は、操作圧センサ２９Ａ、２９Ｂ等の出力を受信し、必要に応じてレギュレータ１３Ｌ、１３Ｒに対して制御指令を出力し、メインポンプ１４Ｌ、１４Ｒの吐出量を変化させる。また、必要に応じて比例弁３１Ｌ１、３１Ｒ１に対して電流指令を出力し、ブリード弁１７７Ｌ、１７７Ｒの開口面積を変化させる。
　比例弁３１Ｌ１、３１Ｒ１は、コントローラ３０が出力する電流指令に応じてパイロットポンプ１５からブリード弁１７７Ｌ、１７７Ｒのパイロットポートに導入される二次圧を調整する。比例弁３１Ｌ１、３１Ｒ１は、図２の比例弁３１に対応する。
　比例弁３１Ｌ１は、ブリード弁１７７Ｌを第１弁位置と第２弁位置の間の任意の位置で停止できるように二次圧を調整可能である。比例弁３１Ｒ１は、ブリード弁１７７Ｒを第１弁位置と第２弁位置の間の任意の位置で停止できるように二次圧を調整可能である。
　次に、図３の油圧回路で採用されるネガティブコントロール制御（以下、「ネガコン制御」とする。）について説明する。
　管路４２Ｌ、４２Ｒには、最も下流にあるブリード弁１７７Ｌ、１７７Ｒのそれぞれと作動油タンクとの間にネガコン絞り１８Ｌ、１８Ｒが配置されている。ブリード弁１７７Ｌ、１７７Ｒを通過して作動油タンクに至る作動油の流れは、ネガコン絞り１８Ｌ、１８Ｒで制限される。そして、ネガコン絞り１８Ｌ、１８Ｒは、レギュレータ１３Ｌ、１３Ｒを制御するための制御圧（以下、「ネガコン圧」とする。）を発生させる。ネガコン圧センサ１９Ｌ、１９Ｒは、ネガコン圧を検出するためのセンサであり、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。
　本実施形態では、ネガコン絞り１８Ｌ、１８Ｒは、開口面積が変化する可変絞りである。ネガコン絞り１８Ｌ、１８Ｒは、但し、ネガコン絞り１８Ｌ、１８Ｒは、固定絞りであってもよい。
　コントローラ３０は、ネガコン圧に応じてメインポンプ１４Ｌ、１４Ｒの斜板傾転角を調節することによって、メインポンプ１４Ｌ、１４Ｒの吐出量を制御する。以下では、ネガコン圧とメインポンプ１４Ｌ、１４Ｒの吐出量との関係を「ネガコン特性」という。ネガコン特性は、例えば、参照テーブルとしてＲＯＭ等に記憶されていてもよく、所定の計算式で表現されていてもよい。コントローラ３０は、例えば、所定のネガコン特性を表すテーブルを参照し、ネガコン圧が大きいほどメインポンプ１４Ｌ、１４Ｒの吐出量を減少させ、ネガコン圧が小さいほどメインポンプ１４Ｌ、１４Ｒの吐出量を増大させる。
　具体的には、図３で示されるように油圧アクチュエータが何れも操作されていない待機状態の場合、メインポンプ１４Ｌ、１４Ｒが吐出する作動油は、ブリード弁１７７Ｌ、１７７Ｒを通ってネガコン絞り１８Ｌ、１８Ｒに至る。そして、ブリード弁１７７Ｌ、１７７Ｒを通過する作動油の流れは、ネガコン絞り１８Ｌ、１８Ｒの上流で発生するネガコン圧を増大させる。その結果、コントローラ３０は、メインポンプ１４Ｌ、１４Ｒの吐出量を所定の許容最小吐出量まで減少させ、吐出された作動油が管路４２Ｌ、４２Ｒを通過する際の圧力損失（ポンピングロス）を抑制する。待機状態におけるこの所定の許容最小吐出量は、ブリード流量の一例であり、以下では、「スタンバイ流量」という。
　一方、何れかの油圧アクチュエータが操作された場合、メインポンプ１４Ｌ、１４Ｒが吐出する作動油は、操作対象の油圧アクチュエータに対応する制御弁を通って操作対象の油圧アクチュエータに流れ込む。そのため、ブリード弁１７７Ｌ、１７７Ｒを通ってネガコン絞り１８Ｌ、１８Ｒに至るブリード流量は減少し、ネガコン絞り１８Ｌ、１８Ｒの上流で発生するネガコン圧は低下する。その結果、コントローラ３０は、メインポンプ１４Ｌ、１４Ｒの吐出量を増大させ、操作対象の油圧アクチュエータに十分な作動油を供給し、操作対象の油圧アクチュエータの駆動を確かなものとする。なお、以下では、油圧アクチュエータに流れ込む作動油の流量を「アクチュエータ流量」という。この場合、メインポンプ１４Ｌ、１４Ｒが吐出する作動油の流量は、アクチュエータ流量とブリード流量の合計に相当する。
　上述のような構成により、図３の油圧回路は、油圧アクチュエータを作動させる場合には、メインポンプ１４Ｌ、１４Ｒから必要十分な作動油を作動対象の油圧アクチュエータに確実に供給できる。また、待機状態においては、油圧エネルギの無駄な消費を抑制できる。ブリード流量をスタンバイ流量まで低減させることができるためである。
　ところで、ショベルにおいては、作業内容に応じて操作装置２６のレバー操作（又はペダル操作）に対する応答性や加減速特性を緩やかに変更することで、作業者によるショベルの操作性、ショベルの作業効率が改善したり、作業者の疲れが軽減されたり、安全性が向上したりする場合がある。例えば、整地作業の如く仕上げ作業を行う場合には、レバー操作に対して油圧アクチュエータ（ブーム、アーム、バケット等）が俊敏に動いてしまうと、仕上げ面を傷つける恐れがある。この場合、慎重にレバー操作をすると作業者に疲労が蓄積してしまう。このように、正確さや安全性が求められる作業の場合、操作装置２６のレバー操作（又はペダル操作）に対する応答性や加減速特性が低いほうが好ましい。ショベルを慎重（緩やか）に動かすことができるため、レバー操作に対して油圧アクチュエータ（ブーム、アーム、バケット等）が俊敏に動くことを抑制することができる。一方、粗掘削作業などの作業量を優先したい場合、操作装置２６のレバー操作（又はペダル操作）に対する応答性や加減速特性が高いほうが好ましい。ショベルを高速に動かすことができるためである。
　しかしながら、従来、作業内容に応じてエンジン１１の回転数を調整するエンジン回転数調整ダイヤルを備えたショベルは知られているが、操作装置２６のレバー操作（又はペダル操作）に対する応答性や加減速特性を制御するものではない。
　そこで、本実施形態では、コントローラ３０の加減速特性制御部３００は、作業モード選択ダイヤル３２で選択された作業モードに応じて、操作装置２６のレバー操作（又はペダル操作）に対する油圧アクチュエータの加減速特性を制御する。また、作業モード選択ダイヤル３２とは別にＥＣＯモードスイッチが設けられている場合には、ＥＣＯモードスイッチをＯＮにして加減速特性を緩やかにしてもよい。また、音声入力装置及び音声識別部が設けられている場合には、加減速特性制御部３００は、音声入力装置により入力されて音声識別部により識別された作業モードに応じて、操作装置２６のレバー操作（又はペダル操作）に対する油圧アクチュエータの加減速特性を制御してもよい。これにより、作業者の作業効率の改善、作業者の疲れの軽減、及び安全性の向上を図ることができる。
　図４から図６は、作業モードに応じたレバー操作量とブリード弁開口面積との関係を示す図である。図７は、比例弁電流値とブリード弁開口面積との関係を示す図である。レバー操作量とブリード弁開口面積との関係（以下「ブリード弁開口特性」という。）、及び比例弁電流値とブリード弁開口面積との関係（以下「比例弁特性」という。）は、例えば、参照テーブルとしてＲＯＭ等に記憶されていてもよく、所定の計算式で表現されていてもよい。更に、図１１にて後述する如く、レバー操作量と制御弁開口特性によって得られた算出結果に基づいて、ブリード弁開口特性を決定してもよい。
　加減速特性制御部３００は、作業モード選択ダイヤル３２で選択された作業モードに応じてブリード弁開口特性を変更することにより、ブリード弁１７７の開口面積を制御する。例えば図４から図６に示されるように、加減速特性制御部３００は、レバー操作量が同じである場合、「ＥＣＯモード」設定でのブリード弁１７７の開口面積を、「ＳＴＤモード」設定でのブリード弁１７７の開口面積よりも大きくする。ブリード流量を増大させてアクチュエータ流量を低減するためである。これにより、操作装置２６のレバー操作に対する応答性を遅くして加減速特性を低くすることができる。一方、加減速特性制御部３００は、レバー操作量が同じである場合、「ＰＯＷＥＲモード」設定でのブリード弁１７７の開口面積を、「ＳＴＤモード」設定でのブリード弁１７７の開口面積よりも小さくする。ブリード流量を低減してアクチュエータ流量を増大させるためである。これにより、操作装置２６のレバー操作に対する応答性を速くして加減速特性を高くすることができる。なお、ブリード弁開口特性は、例えば図４に示されるように、レバー操作量の一部の操作域において作業モードごとに異なる特性であってもよく、例えば図５及び図６に示されるように、レバー操作量の全ての操作域において作業モードごとに異なる特性であってもよい。また、ブリード開口特性は、レバー操作量が小さい領域ではレバー操作の変化量に対し開口面積が急激に変化するように設定される。一方、レバー操作量が大きい領域ではレバー操作の変化量に対し開口面積が緩やかに変化するように設定される。
　より具体的には、加減速特性制御部３００は、作業モード選択ダイヤル３２で選択された作業モードに対応する制御指令を比例弁３１に対して出力することで、ブリード弁１７７の開口面積を増減させる。例えば、「ＥＣＯモード」が選択された場合、「ＳＴＤモード」が選択された場合よりも、比例弁３１に対する電流指令を低減させて比例弁３１の二次圧を低減させることで、図７に示されるように、ブリード弁１７７の開口面積を増大させる。ブリード流量を増大させてアクチュエータ流量を低減するためである。一方、「ＰＯＷＥＲモード」が選択された場合、「ＳＴＤモード」が選択された場合よりも、比例弁３１に対する電流指令を増大させて比例弁３１の二次圧を増大させることで、図７に示されるように、ブリード弁１７７の開口面積を低減させる。ブリード流量を低減してアクチュエータ流量を増大させるためである。
　次に、加減速特性制御部３００がブリード弁１７７Ｌ、１７７Ｒの開口面積を変更して油圧アクチュエータの加減速特性を制御する処理について説明する。加減速特性制御部３００は、ショベルの稼働中に所定の制御周期で繰り返しこの処理を実行する。
　最初に、加減速特性制御部３００は、作業モード選択ダイヤル３２で選択された作業モードを取得し、取得した作業モードに対応するブリード弁開口特性を選択する。
　続いて、加減速特性制御部３００は、選択したブリード弁開口特性及び比例弁特性に基づいて、比例弁３１Ｌ１、３１Ｒ１の目標電流値を決定する。本実施形態では、加減速特性制御部３００は、ブリード弁開口特性及び比例弁特性に関するテーブルを参照し、レバー操作量に対応するブリード弁開口面積となる比例弁３１Ｌ１、３１Ｒ１の目標電流値を決定する。即ち、目標電流値は、作業モードに応じて異なる。
　その後、加減速特性制御部３００は、目標電流値に対応する電流指令を比例弁３１Ｌ１、３１Ｒ１に対して出力する。比例弁３１Ｌ１、３１Ｒ１は、例えば、「ＰＯＷＥＲモード」設定に関するテーブルを参照して決定された目標電流値に対応する電流指令を受けた場合、ブリード弁１７７Ｌ、１７７Ｒのパイロットポートに作用する二次圧を増大させる。これにより、ブリード弁１７７Ｌ、１７７Ｒの開口面積が低減し、ブリード流量が低減し、アクチュエータ流量が増大する。その結果、操作装置２６のレバー操作に対する応答性を速くして加減速特性を増大させることができる。一方、比例弁３１Ｌ１、３１Ｒ１は、例えば、「ＥＣＯモード」設定に関するテーブルを参照して決定された目標電流値に対応する電流指令を受けた場合、ブリード弁１７７Ｌ、１７７Ｒのパイロットポートに作用する二次圧を低減させる。これにより、ブリード弁１７７Ｌ、１７７Ｒの開口面積が増大し、ブリード流量が増大し、アクチュエータ流量が低減する。その結果、操作装置２６のレバー操作に対する応答性を遅くして加減速特性を低くすることができる。
　図８は、ブーム４を操作しているときのシリンダ圧の時間的推移を示す図である。図８は、時刻ｔ１において作業者によりブーム操作レバー２６Ｂが操作されたときの「ＥＣＯモード」設定及び「ＰＯＷＥＲモード」設定でのブームシリンダ７のシリンダ圧の時間的推移を示している。
　図８に示されるように、「ＥＣＯモード」設定においてブームシリンダ７のシリンダ圧が目標シリンダ圧に到達するまで時間は、「ＰＯＷＥＲモード」設定においてブームシリンダ７のシリンダ圧が目標シリンダ圧に到達するまで時間よりも長い。即ち、「ＥＣＯモード」設定では、「ＰＯＷＥＲモード」設定よりもブーム操作レバー２６Ｂの操作に対する応答性が遅く、加減速特性が低減されている。これにより、例えば、整地作業の如く仕上げ作業を行う場合には、レバー操作に対して油圧アクチュエータ（ブーム、アーム、バケット等）を緩やかに動かすことで、仕上げ面を傷つけずに油圧アクチュエータを駆動させることができる。その結果、慎重さが要求される場合であっても、作業者によるショベルの操作性を改善でき、作業者の疲れも軽減でき、更には、安全性を向上させることができる。
　なお、上記の加減速特性を制御する処理では、選択された作業モードに応じて加減速特性のみを増減させる場合について説明したが、加減速特性に加えて、メインポンプ１４Ｌ、１４Ｒを駆動するエンジン１１の回転数を増減させてもよい。例えば、「ＥＣＯモード」が選択された場合、エンジン１１の回転数を低減し、「ＰＯＷＥＲモード」が選択された場合、エンジン１１の回転数を増大させてもよい。
　次に、図９を参照して、図１のショベルに搭載される油圧回路の第１構成例の変形例について説明する。図９は、図１のショベルに搭載される油圧回路の第１構成例の変形例を示す概略図である。図９では、図２と同様に、機械的動力系、高圧油圧ライン、パイロットライン、及び電気制御系を、それぞれ二重線、太実線、破線、及び一点鎖線で示している。
　図９に示される油圧回路では、ブリード弁１７７Ｌ及びネガコン絞り１８Ｌが管路４２Ｌの上流に設けられ、ブリード弁１７７Ｒ及びネガコン絞り１８Ｒが管路４２Ｒの上流に設けられている点で、図３に示される第１構成例の油圧回路と異なる。具体的には、図９に示される油圧回路では、ブリード弁１７７Ｌ及びネガコン絞り１８Ｌは、管路４２Ｌにおける最も上流側に設けられる制御弁１７１よりも上流側の位置、例えばメインポンプ１４Ｌと吐出圧センサ２８Ｌとの間から分岐して設けられた管路に設けられている。また、ブリード弁１７７Ｒとネガコン絞り１８Ｒは、管路４２Ｒにおける最も上流側に設けられる制御弁１７２よりも上流側の位置、例えばメインポンプ１４Ｒと吐出圧センサ２８Ｒとの間から分岐して設けられた管路に設けられている。なお、その他の構成については、図３に示される第１構成例の油圧回路と同様の構成であるため、説明を省略する。更にまた、各制御弁の間の管路４２Ｌ、４２Ｒから分岐させて、ブリード弁１７７Ｌ、１７７Ｒ及びネガコン絞り１８Ｌ、１８Ｒを介して作動油を作動油タンクへ排出するようにしてもよい。
　次に、図１０及び図１１を参照して、図１のショベルに搭載される油圧回路の別の構成例について説明する。図１０は、図１のショベルに搭載される油圧回路の第２構成例を示す概略図である。図１０に示される油圧回路では、比例弁３１Ｌ１、３１Ｒ１に代えて、減圧弁３３Ｌ１、３３Ｒ１、３３Ｌ２、３３Ｒ２が設けられている点で、第１構成例の油圧回路と異なる。
　以下では、第１構成例の油圧回路と異なる点について説明する。
　コントローラ３０は、操作圧センサ２９Ａ、２９Ｂ等の出力を受信し、必要に応じてレギュレータ１３Ｌ、１３Ｒに対して制御指令を出力し、メインポンプ１４Ｌ、１４Ｒの吐出量を変化させる。また、コントローラ３０は、減圧弁３３Ｌ１、３３Ｒ１に対して電流指令を出力し、ブーム操作レバー２６Ｂの操作量に応じて制御弁１７５Ｌ、１７５Ｒのパイロットポートに導入される二次圧を減圧する。また、コントローラ３０は、減圧弁３３Ｌ２、３３Ｒ２に対して電流指令を出力し、アーム操作レバー２６Ａの操作量に応じて制御弁１７６Ｌ、１７６Ｒのパイロットポートに導入される二次圧を減圧する。
　第２構成例では、コントローラ３０の加減速特性制御部３００は、第１構成例と同様に、作業モード選択ダイヤル３２で選択された作業モードに応じて、操作装置２６のレバー操作（又はペダル操作）に対する油圧アクチュエータの加減速特性を制御する。これにより、作業者の作業効率の改善、作業者の疲れの軽減、及び安全性の向上を図ることができる。
　図１１は、作業モードに応じたレバー操作量と制御弁のＰＴ開口面積との関係を示す図である。なお、制御弁のＰＴ開口面積とは、制御弁１７５Ｌ、１７５Ｒのメインポンプ１４Ｌ、１４Ｒと連通するポートと作動油タンクと連通するポートとの間の開口面積を意味する。また、レバー操作量と制御弁のＰＴ開口面積との関係（以下「制御弁開口特性」という。）、及び減圧弁電流値と制御弁のＰＴ開口面積との関係（以下「減圧弁特性」という。）は、例えば、参照テーブルとしてＲＯＭ等に記憶されていてもよく、所定の計算式で表現されていてもよい。
　加減速特性制御部３００は、作業モード選択ダイヤル３２で選択された作業モードに応じて制御弁開口特性を変更することにより、制御弁のＰＴ開口面積を制御する。例えば図１１に示されるように、加減速特性制御部３００は、レバー操作量が同じである場合、「ＥＣＯモード」設定での制御弁１７５Ｌ、１７５ＲのＰＴ開口面積を、「ＳＴＤモード」設定での制御弁１７５Ｌ、１７５ＲのＰＴ開口面積よりも大きくする。「ＥＣＯモード」において、作動油タンクに流れる作動油の流量を増大させてブームシリンダ７に流れる作動油の流量を低減するためである。これにより、操作装置２６のレバー操作に対する応答性を遅くして加減速特性を低くすることができる。一方、加減速特性制御部３００は、レバー操作量が同じである場合、「ＰＯＷＥＲモード」設定での制御弁１７５Ｌ、１７５ＲのＰＴ開口面積を、「ＳＴＤモード」設定での制御弁１７５Ｌ、１７５ＲのＰＴ開口面積よりも小さくする。「ＰＯＷＥＲモード」において、作動油タンクに流れる作動油の流量を低減してブームシリンダ７に流れる作動油の流量を増大させるためである。これにより、操作装置２６のレバー操作に対する応答性を速くして加減速特性を高くすることができる。なお、制御弁開口特性は、例えば図１１に示されるように、レバー操作量の一部の操作域において作業モードごとに異なる特性であってもよく、第１構成例におけるブリード弁開口特性と同様に、レバー操作量の全ての操作域において作業モードごとに異なる特性であってもよい。
　より具体的には、加減速特性制御部３００は、例えば、作業モード選択ダイヤル３２で選択された作業モードに対応する制御指令を減圧弁３３Ｌ１、３３Ｒ１に対して出力することで、制御弁１７５Ｌ、１７５ＲのＰＴ開口面積を増減させる。例えば、「ＥＣＯモード」が選択された場合、「ＳＴＤモード」が選択された場合よりも、減圧弁３３Ｌ１、３３Ｒ１に対する電流指令を低減させて減圧弁３３Ｌ１、３３Ｒ１の二次圧を低減させることで、制御弁１７５Ｌ、１７５ＲのＰＴ開口面積を増大させる。一方、「ＰＯＷＥＲモード」が選択された場合、「ＳＴＤモード」が選択された場合よりも、減圧弁３３Ｌ１、３３Ｒ１に対する電流指令を増大させて減圧弁３３Ｌ１、３３Ｒ１の二次圧を増大させることで、制御弁１７５Ｌ、１７５ＲのＰＴ開口面積を低減させる。
　また、加減速特性制御部３００は、例えば、作業モード選択ダイヤル３２で選択された作業モードに対応する制御指令を減圧弁３３Ｌ２、３３Ｒ２に対して出力することで、制御弁１７６Ｌ、１７６ＲのＰＴ開口面積を増減させる。例えば、「ＥＣＯモード」が選択された場合、「ＳＴＤモード」が選択された場合よりも、減圧弁３３Ｌ２、３３Ｒ２に対する電流指令を低減させて減圧弁３３Ｌ２、３３Ｒ２の二次圧を低減させることで、制御弁１７６Ｌ、１７６ＲのＰＴ開口面積を増大させる。一方、「ＰＯＷＥＲモード」の場合、「ＳＴＤモード」の場合よりも、減圧弁３３Ｌ２、３３Ｒ２に対する電流指令を増大させて減圧弁３３Ｌ２、３３Ｒ２の二次圧を増大させることで、制御弁１７６Ｌ、１７６ＲのＰＴ開口面積を低減させる。
　次に、加減速特性制御部３００が制御弁１７５Ｌ、１７５Ｒに作用するパイロット圧を調整して油圧アクチュエータの加減速特性を制御する処理について説明する。加減速特性制御部３００は、ショベルの稼働中に所定の制御周期で繰り返しこの処理を実行する。
　最初に、加減速特性制御部３００は、作業モード選択ダイヤル３２で選択された作業モードを取得し、取得した作業モードに対応する制御弁開口特性を選択する。
　続いて、加減速特性制御部３００は、選択した制御弁開口特性及び減圧弁特性に基づいて、減圧弁３３Ｌ１、３３Ｒ１の目標電流値を決定する。本実施形態では、加減速特性制御部３００は、制御弁開口特性及び減圧弁特性に関するテーブルを参照し、レバー操作量に対応する制御弁のＰＴ開口面積となる減圧弁３３Ｌ１、３３Ｒ１の目標電流値を決定する。即ち、目標電流値は、作業モードに応じて異なる。
　その後、加減速特性制御部３００は、目標電流値に対応する電流指令を減圧弁３３Ｌ１、３３Ｒ１に対して出力する。減圧弁３３Ｌ１、３３Ｒ１は、「ＥＣＯモード」設定に関するテーブルを参照して決定された目標電流値に対応する電流指令を受けた場合、制御弁１７５Ｌ、１７５Ｒのパイロットポートに作用する二次圧を低減させる。これにより、制御弁１７５Ｌ、１７５ＲのＰＴ開口面積が増大し、作動油タンクに流れる作動油の流量が増大し、ブームシリンダ７に流れる作動油の流量が低減する。その結果、操作装置２６のレバー操作に対する応答性を遅くして加減速特性を低くすることができる。一方、減圧弁３３Ｌ１、３３Ｒ１は、「ＰＯＷＥＲモード」設定に関するテーブルを参照して決定された目標電流値に対応する電流指令を受けた場合、制御弁１７５Ｌ、１７５Ｒのパイロットポートに作用する二次圧を増大させる。これにより、減圧弁３３Ｌ１、３３Ｒ１の開口面積が低減するため、作動油タンクに流れる作動油の流量が低減され、ブームシリンダ７に流れる作動油の流量が増大する。その結果、操作装置２６のレバー操作に対する応答性を速くして加減速特性を増大させることができる。
　なお、上記の加減速特性を制御する処理では、選択された作業モードに応じて加減速特性のみを増減させる場合について説明したが、加減速特性に加えて、メインポンプ１４Ｌ、１４Ｒを駆動するエンジン１１の回転数を増減させてもよい。例えば、「ＥＣＯモード」が選択された場合、エンジン１１の回転数を低減し、「ＰＯＷＥＲモード」が選択された場合、エンジン１１の回転数を増大させてもよい。ここで、ブリード弁１７７Ｌ、１７７Ｒは、レバー操作量と制御弁開口特性によって得られた算出結果に基づいて、ブリード弁開口特性が決定される。これにより、作業モードで決定される加減速特性とレバー操作量に対応した各油圧アクチュエータの操作が実現でき、良好な操作性が得られる。
　また、レバー操作量と制御弁開口特性は、図３乃至図６で示したレバー操作量とブリード弁開口特性と同様に、図１１に示す特性に限定されることなく種々のパターンの特性を適用することができる。
　以上、本発明を実施するための形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。
　例えば、図３、図９及び図１０では、メインポンプ１４Ｌから油圧アクチュエータに向かう作動油の流れを制御する制御弁１７１、１７３、１７５Ｌ及び１７６Ｌのそれぞれは、メインポンプ１４Ｌと作動油タンクとの間で互いに並列に接続されている。しかしながら、制御弁１７１、１７３、１７５Ｌ及び１７６Ｌのそれぞれは、メインポンプ１４Ｌと作動油タンクとの間で直列に接続されていてもよい。この場合、各制御弁を構成するスプールが何れの弁位置に切り換えられていたとしても、管路４２Ｌは、スプールで遮断されることなく、下流側に配置された隣接する制御弁に作動油を供給できる。
　同様に、メインポンプ１４Ｒから油圧アクチュエータに向かう作動油の流れを制御する制御弁１７２、１７４、１７５Ｒ及び１７６Ｒのそれぞれは、メインポンプ１４Ｒと作動油タンクとの間で互いに並列に接続されている。しかしながら、制御弁１７２、１７４、１７５Ｒ及び１７６Ｒのそれぞれは、メインポンプ１４Ｒと作動油タンクとの間で直列に接続されていてもよい。この場合、各制御弁を構成するスプールが何れの弁位置に切り換えられていたとしても、管路４２Ｒは、スプールで遮断されることなく、下流側に配置された隣接する制御弁に作動油を供給できる。
　また、制御弁１７１、１７３、１７５Ｌ及び１７６Ｌのそれぞれがメインポンプ１４Ｌと作動油タンクとの間で直列に接続され、制御弁１７２、１７４、１７５Ｒ及び１７６Ｒのそれぞれがメインポンプ１４Ｒと作動油タンクとの間で直列に接続される場合、例えば図１２に示されるように、センターバイパス管路４０Ｌ、４０Ｒ及びパラレル管路４２Ｌ、４２Ｒを有する構成であってもよい。図１２は、図１のショベルに搭載される油圧回路の別の例を示す概略図である。図１２では、図２と同様に、機械的動力系、高圧油圧ライン、パイロットライン、及び電気制御系を、それぞれ二重線、太実線、破線、及び一点鎖線で示している。
　図１２に示される油圧システムは、エンジン１１によって駆動されるメインポンプ１４Ｌ、１４Ｒから、センターバイパス管路４０Ｌ、４０Ｒ、パラレル管路４２Ｌ、４２Ｒを経て作動油タンクまで作動油を循環させる。
　センターバイパス管路４０Ｌは、コントロールバルブ１７内に配置された制御弁１７１、１７３、１７５Ｌ及び１７６Ｌを通る高圧油圧ラインである。
　センターバイパス管路４０Ｒは、コントロールバルブ１７内に配置された制御弁１７２、１７４、１７５Ｒ及び１７６Ｒを通る高圧油圧ラインである。
　制御弁１７８Ｌは、アームシリンダ８のロッド側油室から作動油タンクに流出する作動油の流量を制御するスプール弁である。制御弁１７８Ｒは、ブームシリンダ７のボトム側油室から作動油タンクに流出する作動油の流量を制御するスプール弁である。制御弁１７８Ｌ、１７８Ｒは、最小開口面積（開度０％）の第１弁位置と最大開口面積（開度１００％）の第２弁位置とを有する。制御弁１７８Ｌ、１７８Ｒは、第１弁位置と第２弁位置との間で無段階に移動可能である。制御弁１７８Ｌ、１７８Ｒは、それぞれ圧力制御弁３１Ｌ、３１Ｒによって制御される。
　パラレル管路４２Ｌは、センターバイパス管路４０Ｌに並行する高圧油圧ラインである。パラレル管路４２Ｌは、制御弁１７１、１７３、１７５Ｌの何れかによってセンターバイパス管路４０Ｌを通る作動油の流れが制限或いは遮断された場合に、より下流の制御弁に作動油を供給する。
　パラレル管路４２Ｒは、センターバイパス管路４０Ｒに並行する高圧油圧ラインである。パラレル管路４２Ｒは、制御弁１７２、１７４、１７５Ｒの何れかによってセンターバイパス管路４０Ｒを通る作動油の流れが制限或いは遮断された場合に、より下流の制御弁に作動油を供給する。
　また、上述の実施形態では、操作装置２６として油圧式操作装置が採用されているが、電気式操作装置が採用されてもよい。図１３は、電気式操作装置を含む操作システムの構成例を示す。具体的には、図１３の操作システムは、ブーム操作システムの一例であり、主に、パイロット圧作動型のコントロールバルブ１７と、電気式操作レバーとしてのブーム操作レバー２６Ｂと、コントローラ３０と、ブーム上げ操作用の電磁弁６０と、ブーム下げ操作用の電磁弁６２とで構成されている。図１３の操作システムは、アーム操作システム、バケット操作システム等にも同様に適用され得る。
　パイロット圧作動型のコントロールバルブ１７は、図３に示すように、ブームシリンダ７に関する制御弁１７５Ｌ、１７５Ｒを含む。電磁弁６０は、パイロットポンプ１５と制御弁１７５Ｌの右側（上げ側）パイロットポート及び制御弁１７５Ｒの左側（上げ側）パイロットポートのそれぞれとを繋ぐ油路の流路面積を調整できるように構成されている。電磁弁６２は、パイロットポンプ１５と制御弁１７５Ｒの右側（下げ側）パイロットポートとを繋ぐ油路の流路面積を調整できるように構成されている。
　手動操作が行われる場合、コントローラ３０は、ブーム操作レバー２６Ｂの操作信号生成部が出力する操作信号（電気信号）に応じてブーム上げ操作信号（電気信号）又はブーム下げ操作信号（電気信号）を生成する。ブーム操作レバー２６Ｂの操作信号生成部が出力する操作信号は、ブーム操作レバー２６Ｂの操作量及び操作方向に応じて変化する電気信号である。
　具体的には、コントローラ３０は、ブーム操作レバー２６Ｂがブーム上げ方向に操作された場合、レバー操作量に応じたブーム上げ操作信号（電気信号）を電磁弁６０に対して出力する。電磁弁６０は、ブーム上げ操作信号（電気信号）に応じて流路面積を調整し、制御弁１７５Ｌの右側（上げ側）パイロットポートと制御弁１７５Ｒの左側（上げ側）パイロットポートとに作用するパイロット圧を制御する。同様に、コントローラ３０は、ブーム操作レバー２６Ｂがブーム下げ方向に操作された場合、レバー操作量に応じたブーム下げ操作信号（電気信号）を電磁弁６２に対して出力する。電磁弁６２は、ブーム下げ操作信号（電気信号）に応じて流路面積を調整し、制御弁１７５Ｒの右側（下げ側）パイロットポートに作用するパイロット圧を制御する。
　自動制御を実行する場合、コントローラ３０は、ブーム操作レバー２６Ｂの操作信号生成部が出力する操作信号の代わりに、補正操作信号（電気信号）に応じてブーム上げ操作信号（電気信号）又はブーム下げ操作信号（電気信号）を生成する。補正操作信号は、コントローラ３０が生成する電気信号であってもよく、コントローラ３０以外の外部の制御装置等が生成する電気信号であってもよい。
　本国際出願は、２０１７年７月２７日に出願した日本国特許出願第２０１７－１４５７５１号に基づく優先権を主張するものであり、当該出願の全内容を本国際出願に援用する。
１　　　下部走行体
１Ａ　　左側走行用油圧モータ
１Ｂ　　右側走行用油圧モータ
２　　　旋回機構
２Ａ　　旋回用油圧モータ
３　　　上部旋回体
４　　　ブーム
５　　　アーム
６　　　バケット
７　　　ブームシリンダ
８　　　アームシリンダ
９　　　バケットシリンダ
１０　　キャビン
１１　　エンジン
１３　　レギュレータ
１３Ｌ　レギュレータ
１３Ｒ　レギュレータ
１４　　メインポンプ
１４Ｌ　メインポンプ
１４Ｒ　メインポンプ
１５　　パイロットポンプ
１７　　コントロールバルブ
１９Ｌ　ネガコン圧センサ
１９Ｒ　ネガコン圧センサ
２６　　操作装置
２６Ａ　アーム操作レバー
２６Ｂ　ブーム操作レバー
２８　　吐出圧センサ
２８Ｌ　吐出圧センサ
２８Ｒ　吐出圧センサ
２９　　操作圧センサ
２９Ａ　操作圧センサ
２９Ｂ　操作圧センサ
３０　　コントローラ
３１，３１Ｌ１，３１Ｒ１　比例弁
３２　　作業モード選択ダイヤル
３３Ｌ１，３３Ｌ２，３３Ｒ１，３３Ｒ２　減圧弁
４２Ｌ，４２Ｒ　管路
１７１，１７２，１７３，１７４，１７５，１７５，１７６　制御弁
１７７，１７７Ｌ，１７７Ｒ　ブリード弁
３００　加減速特性制御部

Claims (6)

  1. 　下部走行体と、
    　前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、
    　前記上部旋回体に搭載される油圧ポンプと、
    　前記油圧ポンプが吐出する作動油によって駆動される油圧アクチュエータと、
    　前記油圧アクチュエータの操作のために用いられる操作装置と、
    　前記操作装置の操作に対する前記油圧アクチュエータの加減速特性を、作業モードに応じて制御する制御装置と、を備える、
    　ショベル。
  2. 　前記作業モードは、前記加減速特性が高い第１のモードと、前記第１のモードよりも前記加減速特性が低い第２のモードと、を含む、
    　請求項１に記載のショベル。
  3. 　前記制御装置は、前記第２のモードが選択されている場合、前記加減速特性を低くし、且つ、前記油圧ポンプを駆動するエンジンの回転数を低減する、
    　請求項２に記載のショベル。
  4. 　前記油圧ポンプが吐出する作動油のうち、前記油圧アクチュエータを経由せずに作動油タンクに流れる作動油の流量を制御するブリード弁を備え、
    　前記制御装置は、前記ブリード弁の開口面積を変更することにより、前記加減速特性を制御する、
    　請求項１に記載のショベル。
  5. 　前記制御装置は、前記作業モードごとに定められた前記操作装置の操作量と前記ブリード弁の開口面積との関係を示す開口特性に基づいて、前記ブリード弁の開口面積を変更する、
    　請求項４に記載のショベル。
  6. 　前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータに向かう作動油の流れを制御する制御弁を備え、
    　前記制御装置は、前記制御弁に作用するパイロット圧を変更することにより、前記加減速特性を制御する、
    　請求項１に記載のショベル。
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