JP7269436B2 - 作業機械 - Google Patents

Description

本発明は、油圧ショベル等の作業機械に関する。

油圧ショベル等の作業機械は、旋回体を含む車体と、旋回体に取り付けられる作業装置（フロント装置）とを備え、作業装置が、旋回体に接続されるブーム（フロント部材）と、ブームの先端に接続されるアーム（フロント部材）と、アームの先端に接続されるバケット（フロント部材）と、ブームを駆動するブームシリンダ（アクチュエータ）と、アームを駆動するアームシリンダ（アクチュエータ）と、バケットを駆動するバケットシリンダ（アクチュエータ）を含む。このような作業機械においては、ブーム、アームまたはバケットを単独で動かしたときにバケット先端は円弧上の軌跡を描く。そのため、例えばアームを引く動作によってはバケット先端で直線状の仕上げ面を形成する場合においては、オペレータはブーム、アームおよびバケットを複合的に操作する必要があり、オペレータには熟練した操作技術が要求される。

そこで、制御装置（コントローラ）により自動または半自動で油圧アクチュエータの駆動を制御する機能（マシンコントロール）を掘削作業に適用し、掘削動作時（アームまたはバケットの動作時）に設計面（目標掘削面）に沿ってバケット先端を移動させる技術がある（特許文献１）。

一方、従来の油圧ショベルの中には、油圧アクチュエータのタンク側流路の圧油をポンプ側流路に合流させること（圧油再生）により、当該油圧アクチュエータの動作速度を増速させることができる圧油再生装置を備えたものがある（特許文献２）。

このような背景において、アームシリンダの伸縮速度を増速させることができる油圧再生装置を備えた油圧ショベルにマシンコントロールを適用した場合、マシンコントロールによってバケット先端を目標掘削面に沿って移動させている最中に、アームシリンダにおいて圧油再生が行われると、アームの動作速度が変動し、バケット先端が目標掘削面よりも深く地中に食い込む恐れがある。すなわち、アクチュエータの戻り油をポンプ側流路に合流させる構成において、マシンコントロールにより（または、オペレータのレバー操作に応じて）アクチュエータの目標流量を設定し、ポンプからアクチュエータに供給される流量を目標流量と一致させる制御を実行した場合、アクチュエータに供給される流量が目標流量よりも大きくなり、アクチュエータの位置制御精度を確保することができない。

このような課題を解決するために、シリンダの伸縮速度を増速させることができる油圧再生装置を備えた油圧ショベルで、マシンコントロールによって作業を行う場合に油圧再生の影響が大きい条件では再生流量を低下させることで圧油再生機能を制限し、マシンコトロールによるアクチュエータ位置制御精度を確保する技術がある（特許文献３）。

特許第３０５６２５４号公報 特許第３５９４６８０号公報 特開２０１８－３５１６号公報

しかしながら、特許文献３に記載の作業機械において、マシンコントロールによって作業を行う際に再生機能を制限した場合、アクチュエータの位置制御精度は確保できるものの、アクチュエータの動作速度を増速することができず、作業効率の低下を招く恐れがある。すなわち、マシンコントロールにより（または、オペレータのレバー操作に応じて）アクチュエータの目標流量を設定し、ポンプからアクチュエータに供給される流量を目標流量と一致させることでアクチュエータの位置制御精度を確保する構成では、アクチュエータの戻り油をポンプ側流路に合流させてアクチュエータの動作速度を増速することができない。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、アクチュエータの位置制御精度を確保しつつ、再生機能によってアクチュエータの動作速度を増速することが可能な作業機械を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、車体と、前記車体に取り付けられた作業装置と、前記車体または前記作業装置を駆動するアクチュエータと、作動油タンクと、前記作動油タンクから作動油を吸入し、前記アクチュエータへ供給する油圧ポンプと、前記油圧ポンプの吐出ラインにパラレルに接続されており、前記油圧ポンプから前記アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する流量制御弁と、前記アクチュエータの動作を指示するための操作レバーと、前記操作レバーの入力量に応じて前記流量制御弁を制御するコントローラとを備えた作業機械において、前記流量制御弁のメータアウト側からメータイン側への作動油の流れを許容する再生弁と、前記流量制御弁と前記作動油タンクとを接続するタンクラインに設けられ、前記タンクラインを開放または遮断する切替弁とを備え、前記コントローラは、前記操作レバーの入力量に基づいて前記アクチュエータの目標流量である目標アクチュエータ流量を算出し、前記操作レバーの入力量と前記目標アクチュエータ流量とに基づいて前記再生弁の通過流量である再生流量を算出し、前記目標アクチュエータ流量から前記再生流量を引いて目標アクチュエータ供給流量を算出し、前記目標アクチュエータ供給流量に基づいて目標流量制御弁開口量を算出し、前記目標アクチュエータ供給流量の合計以上となる目標ポンプ流量を算出し、前記操作レバーの入力量に基づいて前記切替弁を制御し、前記目標流量制御弁開口量に応じて前記流量制御弁を制御し、前記目標ポンプ流量に応じて前記油圧ポンプを制御するものとする。

以上のように構成した本発明によれば、油圧ポンプがアクチュエータに供給する目標流量（目標アクチュエータ供給流量）とアクチュエータの再生流量との合計がアクチュエータの目標流量（目標アクチュエータ流量）と等しくなるように流量制御弁および油圧ポンプが制御される。これにより、アクチュエータの位置制御精度を確保しつつ、再生機能によってアクチュエータの動作速度を増速することが可能となる。

本発明に係る作業機械によれば、アクチュエータの位置制御精度を確保しつつ、再生機能によってアクチュエータの動作速度を増速することが可能となる。

本発明の実施の形態に係る油圧ショベルの側面図である 本発明の第１の実施例における油圧駆動装置の回路図（１／２）である。 本発明の第１の実施例における油圧駆動装置の回路図（２／２）である。 本発明の第１実施例におけるコントローラの機能ブロック図である。 本発明の第１実施例におけるコントローラの方向制御弁の制御に関わる処理を示すフローチャートである。 本発明の第１実施例におけるコントローラの補助流量制御弁の制御に関わる処理を示すフローチャートである。 本発明の第１実施例におけるコントローラの油圧ポンプの制御に関わる処理を示すフローチャートである。 本発明の第１実施例におけるコントローラの切替弁の制御に関わる処理を示すフローチャートである。 本発明の第２実施例における油圧駆動装置の回路図（１／２）である。 本発明の第２実施例における油圧駆動装置の回路図（２／２）である。 本発明の第２実施例におけるコントローラの機能ブロック図である。 本発明の第２実施例におけるコントローラの方向制御弁の制御に関わる処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態に係る作業機械として油圧ショベルを例に挙げ、図面を参照して説明する。なお、各図中、同等の部材には同一の符号を付し、重複した説明は適宜省略する。

図１は、本実施の形態に係る油圧ショベルの側面図である。

図１に示すように、油圧ショベル３００は、走行体２０１と、走行体２０１上に旋回可能に配置され、車体を構成する旋回体２０２と、旋回体２０２に上下方向に回動可能に取り付けられ、土砂の掘削作業等を行う作業装置２０３とを備えている。旋回体２０２は、旋回モータ２１１によって駆動される。

作業装置２０３は、旋回体２０２に上下方向に回動可能に取り付けられるブーム２０４と、ブーム２０４の先端に上下方向に回動可能に取り付けられるアーム２０５と、アーム２０５の先端に上下方向に回動可能に取り付けられるバケット２０６とを含んでいる。ブーム２０４はブームシリンダ２０４ａによって駆動され、アーム２０５はアームシリンダ２０５ａによって駆動され、バケット２０６はバケットシリンダ２０６ａによって駆動される。

旋回体２０２上の前側位置には運転室２０７を設けてあり、後側位置には重量バランスを確保するカウンタウエイト２０９を設けてある。運転室２０７とカウンタウエイト２０９の間にはエンジン及び油圧ポンプ等が収容される機械室２０８を設けてあり、機械室２０８にはコントロールバルブ２１０が設置されている。コントロールバルブ２１０は、油圧ポンプから各アクチュエータへの作動油の流れを制御する。

本実施の形態に係る油圧ショベル３００には、以下の各実施例で説明する油圧駆動装置が搭載される。

図２Ａおよび図２Ｂは、本発明の第１の実施例における油圧駆動装置の回路図である。
（１）構成
第１の実施例における油圧駆動装置４００は、エンジン（図示せず）によって駆動される３つの主油圧ポンプ、例えばそれぞれ可変容量形油圧ポンプからなる第１油圧ポンプ１、第２油圧ポンプ２、および第３油圧ポンプ３を備えている。また、エンジンによって駆動されるパイロットポンプ９１を備えると共に、油圧ポンプ１～３およびパイロットポンプ９１に油を供給する作動油タンク５を備えている。

第１油圧ポンプ１の傾転角は、第１油圧ポンプ１に付設したレギュレータによって制御される。第１油圧ポンプ１のレギュレータは、流量制御指令圧ポート１ａ、第１油圧ポンプ自己圧ポート１ｂ、および第２油圧ポンプ自己圧ポート１ｃを含んでいる。第２油圧ポンプ２の傾転角は、第２油圧ポンプ２に付設したレギュレータによって制御される。第２油圧ポンプ２のレギュレータは、流量制御指令圧ポート２ａ、第２油圧ポンプ自己圧ポート２ｂ、および第１油圧ポンプ自己圧ポート２ｃを含んでいる。第３油圧ポンプ３の傾転角は、第３油圧ポンプ３に付設したレギュレータによって制御される。第３油圧ポンプ３のレギュレータは、流量制御指令圧ポート３ａおよび第３油圧ポンプ自己圧ポート３ｂを含んでいる。

第１油圧ポンプ１の吐出ライン４０は、センターバイパスライン４１を介して作動油タンク５に接続される。センターバイパスライン４１には、上流側から順に、走行体２０１を駆動する一対の走行モータのうちの図示しない右走行モータの駆動を制御する右走行用方向制御弁６、バケットシリンダ２０６ａへ供給される圧油の流れを制御するバケット用方向制御弁７、アームシリンダ２０５ａに供給される圧油の流れを制御する第２アーム用方向制御弁８、およびブームシリンダ２０４ａに供給される圧油の流れを制御する第１ブーム用方向制御弁９が配置される。バケット用方向制御弁７、第２アーム用方向制御弁８、および第１ブーム用方向制御弁９の各メータインポートは、右走行用方向制御弁６とバケット用方向制御弁７とを接続するセンターバイパスライン４１の一部に、それぞれ油路４２，４３、油路４４，４５、および油路４６，４７を介してパラレルに接続される。また、吐出ライン４０は、過剰な圧力上昇から回路を保護するために、メインリリーフ弁１８を介して作動油タンク５に接続される。吐出ライン４０には、第１油圧ポンプ１の圧力を検出する圧力センサ（図示せず）が設けられる。

第２油圧ポンプ２の吐出ライン５０は、センターバイパスライン５１を介して作動油タンク５に接続される。センターバイパスライン５１には、上流側から順に、ブームシリンダ２０４ａに供給される圧油の流れを制御する第２ブーム用方向制御弁１０、アームシリンダ２０５ａに供給される圧油の流れを制御する第１アーム用方向制御弁１１、例えばバケット２０６に代えて設けられる小割機等の第１特殊アタッチメントを駆動する図示しない第１アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する第１アタッチメント用方向制御弁１２、および走行体２０１を駆動する一対の走行モータのうちの図示しない左走行モータの駆動を制御する左走行用方向制御弁１３が配置される。第２ブーム用方向制御弁１０、第１アーム用方向制御弁１１、第１アタッチメント用方向制御弁１２、および左走行用方向制御弁１３の各メータインポートは、第２油圧ポンプ２の吐出ライン５０に、それぞれ油路５２，５３、油路５４，５５、油路５６，５７、および油路５８を介してパラレルに接続される。油路５８は、合流弁１７を介して第１油圧ポンプ１の吐出ライン４０に接続される。油路５８と第２油圧ポンプ２の吐出ライン５０との間にはチェック弁３０が設けられている。チェック弁３０は、第１油圧ポンプ１から合流弁１７を介して吐出ライン５０に供給される作動油が走行左用方向制御弁１３の上流側に配置された方向制御弁１０～１２に流入することを防止する。また、吐出ライン５０は、過剰な圧力上昇から回路を保護するために、メインリリーフ弁１９を介して作動油タンク５に接続される。吐出ライン５０には、第２油圧ポンプ２の圧力を検出する圧力センサ８１が設けられている。

第１アーム用方向制御弁１１のメータアウトポートは、タンクライン７０を介して作動油タンク５に接続される。タンクライン７０には、切替弁３６が配置されている。切替弁３６の上流側は、再生弁３５を介して油路５５に接続される。再生弁３５は、タンクライン７０（方向制御弁１１のメータアウトポート）から油路５５（方向制御弁１１のメータインポート）への作動油の流れを許容し、逆方向の流れを阻止する。

第３油圧ポンプ３の吐出ライン６０は、センターバイパスライン６１を介して作動油タンク５に接続される。センターバイパスライン６１には、上流側から順に、旋回モータ２１１に供給される圧油の流れを制御する旋回用方向制御弁１４、ブームシリンダ２０４ａに供給される圧油の流れを制御する第３ブーム用方向制御弁１５、および第２アタッチメント用方向制御弁１６が配置される。第２アタッチメント用方向制御弁１６は、第１特殊アタッチメントに加えて第２アクチュエータを備えた第２特殊アタッチメントが装着された際、または、第１特殊アクチュエータに代えて第１アクチュエータと第２アクチュエータの２つのアクチュエータを備えた第２特殊アタッチメントが装着された際に、第２アクチュエータに供給される圧油の流れを制御するために使用される。旋回用方向制御弁１４、第３ブーム用方向制御弁１５、および第２アタッチメント用方向制御弁１６の各メータインポートは、第３油圧ポンプ３の吐出ライン６０に、それぞれ油路６２，６３、油路６４，６５、および油路６６，６７を介してパラレルに接続される。また、吐出ライン６０は、過剰な圧力上昇から回路を保護するために、メインリリーフ弁２０を介して作動油タンク５に接続される。吐出ライン６０には、第３油圧ポンプ３の圧力を検出する圧力センサ（図示せず）が設けられている。

ブームシリンダ２０４ａ、アームシリンダ２０５ａ、およびバケットシリンダ２０６ａには、油圧ショベル３００の動作状態を取得することを目的として、ストローク量を検出するストロークセンサ８４，８５，８６がそれぞれ設けられている。なお、油圧ショベル３００の動作状態を取得する手段は傾斜センサ、回転角センサ、ＩＭＵなど多様であり、上述したストロークセンサに限られない。

バケット用方向制御弁７に接続される油路４２，４３、第２アーム用方向制御弁８に接続される油路４４，４５、および第１ブーム用方向制御弁９に接続される油路４６，４７には、複合操作時に第１油圧ポンプ１から方向制御弁７～８に供給される圧油の流量を制限する補助流量制御弁２１，２２，２３がそれぞれ設けられている。第２ブーム用方向制御弁１０のメータインポートに接続される油路５２，５３、第１アーム用方向制御弁１１のメータインポートに接続される油路５４，５５、および第１アタッチメント用方向制御弁１２のメータインポートに接続される油路５６，５７には、複合操作時に第２油圧ポンプ２から方向制御弁１０～１２に供給される圧油の流量を制限する補助流量制御弁２４，２５，２６がそれぞれ設けられている。旋回用方向制御弁１４のメータインポートに接続される油路６２，６３、第３ブーム用方向制御弁１５のメータインポートに接続される油路６４，６５、および第２アタッチメント用方向制御弁１６のメータインポートに接続される油路６６，６７には、複合操作時に第３油圧ポンプ３から方向制御弁１４～１６に供給される圧油の流量を制限する補助流量制御弁２７，２８，２９がそれぞれ設けられている。

パイロットポンプ９１の吐出ポートは、パイロット１次圧生成用のパイロットリリーフ弁９２を介して作動油タンク５に接続されると共に、油路９７を介して、電磁弁ユニット９３に内蔵される電磁比例弁９３ａ～９３ｈの一方の入力ポートに接続される。電磁比例弁９３ａ～９３ｈの他方の入力ポートは、作動油タンク５に接続される。電磁比例弁９３ａ～９３ｈは、それぞれ、コントローラ９４からの指令信号に応じてパイロット１次圧を減圧し、パイロット指令圧を生成する。

電磁比例弁９３ａの出力ポートは、第２油圧ポンプ２のレギュレータの流量制御指令圧ポート２ａに接続される。電磁比例弁９３ｂ，９３ｃの出力ポートは、第２ブーム用方向制御弁１０のパイロットポートに接続される。電磁比例弁９３ｄ，９３ｅの出力ポートは、第１アーム用方向制御弁１１のパイロットポートに接続される。電磁比例弁９３ｆの出力ポートは、油路７１を介して補助流量制御弁２４のパイロットポート（パイロット可変絞り３２のパイロットポート３２ａ）に接続される。電磁比例弁９３ｇの出力ポートは、油路７２を介して補助流量制御弁２５のパイロットポート（パイロット可変絞り３４のパイロットポート３４ａ）に接続される。電磁比例弁９３ｈの出力ポートは、油路７３を介して切替弁３６のパイロットポートに接続される。

なお、説明を簡略化するため、第１油圧ポンプ１および第３油圧ポンプ３のレギュレータの流量制御指令圧ポート１ａ，３ａ用の電磁比例弁、右走行用方向制御弁６用の電磁比例弁、バケット用方向制御弁７用の電磁比例弁、第２アーム用方向制御弁８用の電磁比例弁、第１ブーム用方向制御弁９用の電磁比例弁、第１アタッチメント用方向制御弁１２用の電磁比例弁、左走行用方向制御弁１３用の電磁比例弁、旋回用方向制御弁１４用の電磁比例弁、第３ブーム用方向制御弁１５用の電磁比例弁、第２アタッチメント用方向制御弁１６用の電磁比例弁、および補助流量制御弁２１～２３，２６～２９用の電磁比例弁については、図示を省略してある。

補助流量制御弁２４は、補助可変絞りを形成するシート形の主弁３１と、主弁３１の弁体３１ａに設けられ、弁体３１ａの移動量に応じて開口量を変化させる制御可変絞り３１ｂと、パイロット可変絞り３２とで構成される。主弁３１が内蔵されるハウジングは、主弁３１と油路５２の接続部に形成された第１圧力室３１ｃと、主弁３１と油路５３の接続部に形成された第２圧力室３１ｄと、第１圧力室３１ｃと制御可変絞り３１ｂを介して連通するように形成された第３圧力室３１ｅとを有する。パイロット可変絞り３２は、第３圧力室３１ｅと油路５３とを接続する油路６８に配置されている。パイロット可変絞り３２のパイロットポート３２ａは、電磁比例弁９３ｆの出力ポートに接続される。第２ブーム用方向制御弁１０と補助流量制御弁２４（主弁３１）とを接続する油路５３には圧力センサ８２が設けられている。なお、説明を簡単にするため一部図示を省略しているが、補助流量制御弁２１～２９および周辺の機器、配管、配線は全て同じ構成である。

油圧駆動装置４００は、第１ブーム用方向制御弁９、第２ブーム用方向制御弁１０、および第３ブーム用方向制御弁１５を切り換え操作可能なブーム用操作レバー９５ａと、第１アーム用方向制御弁１１および第２アーム用方向制御弁８を切り換え操作可能なアーム用操作レバー９５ｂとを備えている。なお、説明を簡略化するため、右走行用方向制御弁６を切り換え操作する右走行用操作レバー、バケット用方向制御弁７切り換え操作するバケット用操作レバー、第１アタッチメント用方向制御弁１２を切り換え操作する第１アタッチメント用操作レバー、左走行用方向制御弁１３を切り換え操作する左走行用操作レバー、旋回用方向制御弁１４を切り換え操作する旋回用操作レバー、第２アタッチメント用方向制御弁１６を切り換え操作する第２アタッチメント用操作レバーについては、図示を省略してある。

油圧駆動装置４００は、コントローラ９４を備え、操作レバー９５ａ，９５ｂの入力量、圧力センサ８１～８３の出力値、およびストロークセンサ８４～８６の出力値はコントローラ９４へ入力される。また、コントローラ９４は、電磁弁ユニット９３が有する電磁比例弁９３ａ～９３ｈ（図示しない電磁比例弁を含む）へ指令信号を出力する。

図３は、コントローラ９４の機能ブロック図である。図３において、コントローラ９４は、制御有効化判定部９４ａと、要求アクチュエータ流量演算部９４ｂと、制限アクチュエータ流量演算部９４ｃと、再生対象動作判定部９４ｋと、目標アクチュエータ流量演算部９４ｅと、再生流量演算部９４ｄと、目標アクチュエータ供給流量演算部９４ｆと、目標ポンプ流量演算部９４ｇと、目標方向制御弁開口演算部９４ｈと、目標流量制御弁開口演算部９４ｉと、目標切替弁開口演算部９４ｊとを有する。

制御有効化判定部９４ａは、自動制御機能切替スイッチ９６の信号に基づいて自動制御機能が有効か否かを判定する。要求アクチュエータ流量演算部９４ｂは、操作レバー入力量に基づいてアクチュエータの要求流量を算出する。制限アクチュエータ流量演算部９４ｃは、ストロークセンサ８４～８６の信号などから得られる車体２０２または作業装置２０３の姿勢情報、および予め設定された設計面情報（登録されたアクチュエータの目標軌跡なども含む）に基づいて、車体２０２または作業装置２０３が設定された制限領域を逸脱しないように制御するためのアクチュエータ流量を制限流量として算出する。再生対象動作判定部９４ｋは、操作レバー９５ａ，９５ｂの入力量に基づいて、アクチュエータの動作が再生機能を適用できる動作（再生対象動作）か否かを判定する。

目標アクチュエータ流量演算部９４ｅは、制御有効化判定部９４ａの判定結果、要求アクチュエータ流量演算部９４ｂからのアクチュエータの要求流量、および制限アクチュエータ流量演算部９４ｃからのアクチュエータの制限流量に基づいて、アクチュエータに供給する目標流量（目標アクチュエータ流量）を算出する。再生流量演算部９４ｄは、目標アクチュエータ流量演算部９４ｅからの目標アクチュエータ流量と再生対象動作判定部９４ｋからの判定結果とに基づいて、再生弁３５を通過する流量（再生流量）を算出する。目標アクチュエータ供給流量演算部９４ｆは、目標アクチュエータ流量演算部９４ｅからの目標アクチュエータ流量と再生流量演算部９４ｄからの再生流量とに基づいて、油圧ポンプからアクチュエータに供給する目標流量（目標アクチュエータ供給流量）を算出する。

目標ポンプ流量演算部９４ｇは、制御有効化判定部９４ａの判定結果と、目標アクチュエータ供給流量演算部９４ｆからの目標アクチュエータ供給流量と、操作レバー入力量とに基づいて油圧ポンプ１～３の目標流量（目標ポンプ流量）を算出し、目標ポンプ流量に応じた指令信号（ポンプ流量制御指令信号）を出力する。目標方向制御弁開口演算部９４ｈは、操作レバー９５ａ，９５ｂの入力量に基づいて方向制御弁６～１６の目標開口量を算出し、目標開口量に応じた指令信号（方向制御弁制御指令信号）を出力する。目標流量制御弁開口演算部９４ｉは、制御有効化判定部９４ａの判定結果と、目標アクチュエータ供給流量演算部９４ｆからの目標アクチュエータ供給流量と、操作レバー入力量と、圧力センサ出力値とに基づいて補助流量制御弁２１～２９の目標開口量を算出し、目標開口量に応じた指令信号（流量制御弁制御指令信号）を出力する。目標切替弁開口演算部９４ｊは、再生対象動作判定部９４ｋの判定結果に基づいて切替弁３６の目標開口量を算出し、目標開口量に応じた指令信号（切替弁制御指令信号）を出力する。

図４は、コントローラ９４の方向制御弁６～１６の制御に関わる処理を示すフローチャートである。以下では、第１アーム用方向制御弁１１に関わる処理のみを説明する。その他の方向制御弁に関わる処理はこれと同様であるため、説明は省略する。

コントローラ９４は、まず、アーム用操作レバー９５ｂの入力が無いか否かを判定する（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１でアーム用操作レバー９５ｂの入力が無い（ＹＥＳ）と判定した場合は、当該フローを終了する。ステップＳ１０１でアーム用操作レバー９５ｂの入力が有る（ＮＯ）と判定した場合は、コントローラ９４の目標方向制御弁開口演算部９４ｈにて、アーム用操作レバー９５ｂの入力量に応じた方向制御弁１１の目標開口量Ａｍｓを算出する（ステップＳ１０２）。

ステップＳ１０２に続き、コントローラ９４から方向制御弁１０用の電磁比例弁９３ｄ，９３ｅに目標開口量Ａｍｓに応じた指令信号を出力し（Ｓ１０３）、電磁比例弁９３ｄ，９３ｅに方向制御弁１１のパイロット指令圧を生成させ（Ｓ１０４）、パイロット指令圧に応じて方向制御弁１０を開口させ（Ｓ１０５）、当該フローを終了する。

図５は、コントローラ９４の補助流量制御弁２１～２９の制御に関わる処理を示すフローチャートである。以下では、第１アーム用方向制御弁１１に対応する補助流量制御弁２５の制御に関わる処理のみを説明する。その他の補助流量制御弁の制御に関わる処理はこれと同様であるため、説明は省略する。

コントローラ９４は、まず、アーム用操作レバー９５ｂの入力が無いか否かを判定する（ステップＳ２０１）。ステップＳ２０１でアーム用操作レバー９５ｂの入力が無い（ＹＥＳ）と判定した場合は、当該フローを終了する。ステップＳ２０１でアーム用操作レバー９５ｂの入力が有る（ＮＯ）と判定した場合は、自動制御機能（マシンコントロール）が有効か否かを判定する（ステップＳ２０２）。

ステップＳ２０２で自動制御機能が無効（ＮＯ）と判定した場合は、コントローラ９４の目標流量制御弁開口演算部９４ｉにて、アーム用操作レバー９５ｂの入力量に応じた補助流量制御弁２５（主弁３３）の目標開口量Ａｆｃｖ＿Ｍを算出し（ステップＳ２０３）、目標開口量Ａｆｃｖ＿Ｍに応じた指令信号を補助流量制御弁２５用の電磁比例弁９３ｇに出力し（Ｓ２０４）、電磁比例弁９３ｇに補助流量制御弁２５（主弁３３）のパイロット指令圧を生成させ（Ｓ２０５）、パイロット指令圧に応じて補助流量制御弁２５（主弁３３）を開口させ（Ｓ２０６）、当該フローを終了する。

ステップＳ２０２で自動制御機能が有効（ＹＥＳ）と判定した場合は、コントローラ９４の再生対象動作判定部９４ｋにて、アーム用操作レバー９５ｂの入力量に基づいてアームシリンダ２０５ａの動作が再生対象動作であるか否かを判定する（ステップＳ２１１）。本実施例では、アーム用操作レバー９５ｂがアームクラウド方向に操作された場合は再生対象動作（ＹＥＳ）と判定し、アームダンプ方向に操作された場合は再生対象動作でない（ＮＯ）と判定する。

ステップＳ２１１で再生対象動作でない（ＮＯ）と判定した場合は、コントローラ９４の再生流量演算部９４ｄにて、再生流量Ｑｒｅｇをゼロに設定し（ステップＳ２１２）、再生対象動作（ＹＥＳ）と判定した場合は、目標アクチュエータ流量Ｑｒｅｇにメータイン・メータアウト流量比αを掛けて再生流量Ｑｒｅｇを算出する（ステップＳ２２１）。ここで、メータイン・メータアウト流量比αは、アクチュエータ動作時のメータイン流量Ｑａｃｔ＿ＭＩに対するメータアウト流量Ｑａｃｔ＿ＭＯの比であり、次式で定義される。

（数１）
α ＝ Ｑａｃｔ＿ＭＯ ／ Ｑａｃｔ＿ＭＩ…（１）
なお、メータイン・メータアウト流量比αは必ずしも流量を基に算出する必要はなく、例えば油圧シリンダピストンのボトム側とロッド側の受圧面積を基に算出しても良い。

ステップＳ２１２またはステップＳ２２１に続き、コントローラ９４の目標アクチュエータ供給流量演算部９４ｆにて、目標アクチュエータ流量Ｑｒｅｆから再生流量Ｑｒｅｇを引いて目標アクチュエータ供給流量Ｑａｃｔ＿Ａを算出し（ステップＳ２１３）、コントローラ９４の目標流量制御弁開口演算部９４ｉにて、目標アクチュエータ供給流量Ｑａｃｔ＿Ａと補助流量制御弁２４（主弁３１）の前後差圧ΔＰｆｃｖとに基づいて補助流量制御弁２４の目標開口量Ａｆｃｖ＿Ａを算出し（ステップＳ２１４）、目標開口量Ａｆｃｖ＿Ａに応じた指令信号を補助流量制御弁２４用の電磁比例弁９３ｆに出力し（ステップＳ２１５）、ステップＳ２０５，Ｓ２０６の処理を実行した後、当該フローを終了する。

図６は、コントローラ９４の油圧ポンプ１～３の制御に関わる処理を示すフローチャートである。以下では、第２油圧ポンプ２の制御に関わる処理のみを説明する。その他の油圧ポンプの制御に関わる処理はこれと同様であるため、説明は省略する。

コントローラ９４は、まず、操作レバー９５ａ，９５ｂの入力が無いか否かを判定する（ステップＳ３０１）。ステップＳ３０１で操作レバー９５ａ，９５ｂの入力が無い（ＹＥＳ）と判定した場合は、当該フローを終了する。ステップＳ３０１で操作レバー９５ａ，９５ｂの入力が有る（ＮＯ）と判定した場合は、自動制御機能が有効か否かを判定する（ステップＳ３０２）。

ステップＳ３０２で自動制御機能が無効（ＮＯ）と判定した場合は、コントローラ９４の目標ポンプ流量演算部９４ｇにて、操作レバー９５ａ，９５ｂの入力量に応じた油圧ポンプ２の目標ポンプ流量Ｑｐｍｐ＿Ｍを算出し（ステップＳ３０３）、油圧ポンプ２の流量制御用の電磁比例弁９３ａに目標ポンプ流量Ｑｐｍｐ＿Ｍに応じた指令信号を出力し（Ｓ３０４）、電磁比例弁９３ａに油圧ポンプ２の流量制御指令圧ＰｉＰ２を生成させ（Ｓ３０５）、流量制御指令圧ＰｉＰ２に応じて第２油圧ポンプ２の傾転を変化させ（Ｓ３０６）、当該フローを終了する。

ステップＳ３０２で自動制御機能が有効（ＹＥＳ）と判定した場合は、コントローラ９４の目標アクチュエータ供給流量演算部９４ｆにて、目標アクチュエータ供給流量Ｑａｃｔ＿Ａａ，ＱａｃｔＡｂ，…を算出する（ステップＳ３１１ａ，Ｓ３１１ｂ，…）。ここで、目標アクチュエータ供給流量Ｑａｃｔ＿Ａａは、油圧ポンプ２からブームシリンダ２０４ａに供給する目標流量であり、目標アクチュエータ供給流量Ｑａｃｔ＿Ａｂは、油圧ポンプ２からアームシリンダ２０５ａに供給する目標流量である。

ステップＳ３１１ａ，Ｓ３１１ｂ，…に続き、コントローラ９４の目標ポンプ流量演算部９４ｇにて、各アクチュエータの目標流量Ｑａｃｔ＿Ａａ，Ｑａｃｔ＿Ａｂ，…の合計を目標ポンプ流量Ｑｐｍｐ＿Ａとして算出し（ステップＳ３１２）、油圧ポンプ２の流量制御用の電磁比例弁９３ａに目標ポンプ流量Ｑｐｍｐ＿Ａに応じた指令信号を出力し（Ｓ３１３）、ステップＳ３０５，Ｓ３０６の処理を実行した後、当該フローを終了する。ここで、目標ポンプ流量Ｑｐｍｐ＿Ａは、設計者によって適宜設定されるものであり、各アクチュエータの目標流量の合計と厳密に一致させる必要はなく、ブリードオフ流量やドレン流量などを加算しても良い。

図７は、コントローラ９４の切替弁３６の制御に関わる処理を示すフローチャートである。以下では、第１アーム用方向制御弁１１に対応する切替弁３６の制御に関わる処理のみを説明する。その他の切替弁（図示せず）の制御に関わる処理はこれと同様であるため、説明は省略する。

コントローラ９４は、まず、アーム用操作レバー９５ｂの入力が無いか否かを判定する（ステップＳ４０１）。ステップＳ４０１でアーム用操作レバー９５ｂの入力が無い（ＹＥＳ）と判定した場合は、当該フローを終了する。ステップＳ４０１でアーム用操作レバー９５ｂの入力が有る（ＮＯ）と判定した場合は、再生対象動作か否かを判定する（ステップＳ４０２）。本実施例では、アーム用操作レバー９５ｂがアームクラウド方向に操作された場合は再生対象動作（ＹＥＳ）と判定し、アームダンプ方向に操作された場合は再生対象動作でない（ＮＯ）と判定する。

ステップＳ４０２で再生対象動作である（ＮＯ）と判定した場合は、コントローラ９４の目標切替弁開口演算部９４ｊにて、切替弁３６の目標開口量Ａｖｔｖ＿Ｍを全開に設定し（ステップＳ４０３）、再生対象動作でない（ＹＥＳ）と判定した場合は、切替弁３６の目標開口量Ａｓｗｖを全閉に設定する（ステップＳ４１１）。

ステップＳ４０３またはステップＳ４１１に続き、コントローラ９４の目標切替弁開口演算部９４ｊは、目標開口量Ａｓｗｖに応じた指令信号を切替弁３６用の電磁比例弁９３ｈに出力し（Ｓ４０４）、電磁比例弁９３ｈに切替弁３６のパイロット指令圧を生成させ（Ｓ４０５）、パイロット指令圧に応じて切替弁３６を開口させ（Ｓ４０６）、当該フローを終了する。これにより、アームダンプ時に切替弁３６が開くことでアームシリンダ２０５ａのボトム側の作動油が作動油タンク５に排出され、アームクラウド時に切替弁３６が閉じることでアームシリンダ２０５ａのロッド側の作動油が再生弁３５を介してボトム側に供給される。
（２）動作
油圧駆動装置４００の動作について、第２油圧ポンプ２に関わる部分を取り上げて説明する。他の油圧ポンプに関わる部分の動作についてはこれと同様であるため、説明は省略する。
（２－１）自動制御機能が無効な状態での操作
自動制御機能が無効な状態でアーム用操作レバー９５ｂが操作された場合の各機器の動作を説明する。
・方向制御弁
コントローラ９４は、アーム用操作レバー９５ｂの入力量に応じた第１アーム用方向制御弁１１の目標開口量Ａｍｓを算出し、目標開口量Ａｍｓに応じた指令信号を電磁比例弁９３ｄ，９３ｅへ出力する。電磁比例弁９３ｄ，９３ｅは、指令信号に応じてパイロット指令圧ＰｉＡｍ１Ｕ，ＰｉＡｍ１Ｄを生成し、第１アーム用方向制御弁１１の開口量を制御する。
・補助流量制御弁
コントローラ９４は、アーム用操作レバー９５ｂの入力量に応じた補助流量制御弁２５（主弁３３）の目標開口量Ａｆｃｖ＿Ｍを算出し、目標開口量Ａｆｃｖ＿Ｍに応じた指令信号を電磁比例弁９３ｇへ出力する。電磁比例弁９３ｇは、指令信号に応じてパイロット指令圧を生成し、補助流量制御弁２５（主弁３３）の開口量を制御する。本動作例では、補助流量制御弁２５（主弁３３）が全開となるように制御する。
・油圧ポンプ
コントローラ９４は、アーム用操作レバー９５ｂの入力量に応じた第２油圧ポンプ２の目標流量Ｑｐｍｐ＿Ｍを算出し、目標流量Ｑｐｍｐ＿Ｍに応じた指令信号を電磁比例弁９３ａへ出力する。電磁比例弁９３ａは、指令信号に応じて流量制御指令圧ＰｉＰ２を生成し、第２油圧ポンプ２の流量を制御する。
・切替弁
コントローラ９４は、アーム用操作レバー９５ｂの入力量に基づいて再生対象動作か否かを判定し、判定結果がＹＥＳの場合は切替弁３６の目標開口量Ａｓｗｖを全閉、判定結果がＮＯの場合は目標開口量Ａｓｗｖを全開に設定し、目標開口量Ａｓｗｖに応じた指令信号を電磁比例弁９３ｈへ出力する。電磁比例弁９３ｈは、指令信号に応じてパイロット指令圧を生成し、切替弁３６の開口量を制御する。
（２－２）自動制御機能が有効な状態での操作
自動制御機能が有効な状態でアーム用操作レバー９５ｂが操作された場合の各機器の動作を説明する。
・方向制御弁
コントローラ９４は、アーム用操作レバー９５ｂの入力量に応じた第１アーム用方向制御弁１１の目標開口量Ａｍｓを算出し、目標開口量Ａｍｓに応じた指令信号を電磁比例弁９３ｄ，９３ｅへ出力する。電磁比例弁９３ｄ，９３ｅは、指令信号に応じてパイロット指令圧ＰｉＡｍ１Ｕ，ＰｉＡｍ１Ｄを生成し、第１アーム用方向制御弁１１の開口量を制御する。
・補助流量制御弁
コントローラ９４は、アーム用操作レバー９５ｂの入力量、車体２０２または作業装置２０３の姿勢情報、設計面情報、および圧力センサ出力値に基づいて目標アクチュエータ流量Ｑｒｅｆと再生流量Ｑｒｅｇを算出し、目標アクチュエータ流量Ｑｒｅｆから再生流量Ｑｒｅｇを引いて目標アクチュエータ供給流量Ｑａｃｔ＿Ａを算出し、目標アクチュエータ供給流量Ｑａｃｔ＿Ａと補助流量制御弁２５（主弁３３）の前後差圧ΔＰｆｃｖとに基づいて補助流量制御弁２５（主弁３３）の目標開口量Ａｆｃｖ＿Ａを算出し、目標開口量Ａｆｃｖ＿Ａに応じた指令信号を電磁比例弁９３ｇへ出力する。電磁比例弁９３ｇは、指令信号に応じてパイロット指令圧を生成し、補助流量制御弁２５（主弁３３）の開口量を制御する。
・油圧ポンプ
コントローラ９４は、各アクチュエータの目標供給流量Ｑａｃｔ＿Ａを合計して目標ポンプ流量Ｑｐｍｐ＿Ａを算出し、目標ポンプ流量Ｑｐｍｐ＿Ａに応じた指令信号を電磁比例弁９３ａへ出力する。電磁比例弁９３ａは、指令信号に応じて流量制御指令圧Ｐｉｐ２を生成し、第２油圧ポンプ２の流量を制御する。なお、本動作はアームシリンダ２０５ａの単独動作であるため、目標ポンプ流量Ｑｐｍｐ＿Ａはアームシリンダ２０５ａの目標供給流量Ｑａｃｔ＿Ａと等しくなる。
・切替弁
コントローラ９４は、アーム用操作レバー９５ｂの入力量に基づいて再生機能が有効か否かを判定し、判定結果がＹＥＳの場合は切替弁３６の目標開口量Ａｓｗｖを全閉、判定結果がＮＯの場合は目標開口量Ａｓｗｖを全開に設定し、目標開口量Ａｓｗｖに応じた指令信号を電磁比例弁９３ｈへ出力する。電磁比例弁９３ｈは、指令信号に応じてパイロット指令圧を生成し、切替弁３６の開口量を制御する。
（３）効果
本実施の形態では、車体２０２と、車体２０２に取り付けられた作業装置２０３と、車体２０２または作業装置２０３を駆動するアクチュエータ２０４ａ，２０５ａ，２０６ａ，２１１と、作動油タンク５と、作動油タンク５から作動油を吸入し、アクチュエータ２０４ａ，２０５ａ，２０６ａ，２１１へ供給する油圧ポンプ１～３と、油圧ポンプ１～３の吐出ライン４０，５０，６０にパラレルに接続されており、油圧ポンプ１～３からアクチュエータ２０４ａ，２０５ａ，２０６ａ，２１１に供給される圧油の流れを制御する流量制御弁６～１６，２１～２９と、アクチュエータ２０４ａ，２０５ａ，２０６ａ，２１１の動作を指示するための操作レバー９５ａ，９５ｂと、操作レバー９５ａ，９５ｂの入力量に応じて流量制御弁６～１６，２１～２９を制御するコントローラ９４とを備えた作業機械３００において、流量制御弁１１のメータアウト側からメータイン側への作動油の流れを許容する再生弁３５と、流量制御弁１１と作動油タンク５とを接続するタンクライン７０に設けられ、タンクライン７０を開放または遮断する切替弁３６とを備え、コントローラ９４は、操作レバー９５ａ，９５ｂの入力量に基づいてアクチュエータ２０４ａ，２０５ａ，２０６ａ，２１１の目標流量である目標アクチュエータ流量Ｑｒｅｆを算出し、操作レバー９５ａ，９５ｂの入力量と目標アクチュエータ流量Ｑｒｅｆとに基づいて再生弁３５の通過流量Ｑｒｅｇである再生流量Ｑｒｅｇを算出し、目標アクチュエータ流量Ｑｒｅｆから再生流量Ｑｒｅｇを引いて目標アクチュエータ供給流量Ｑａｃｔ＿Ａを算出し、目標アクチュエータ供給流量Ｑａｃｔ＿Ａに基づいて目標流量制御弁開口量Ａｆｃｖ＿Ａを算出し、目標アクチュエータ供給流量Ａｆｃｖ＿Ａの合計以上となる目標ポンプ流量Ｑｐｍｐ＿Ａを算出し、操作レバー９５ａ，９５ｂの入力量に基づいて切替弁３６を制御し、目標流量制御弁開口量Ａｆｃｖ＿Ａに応じて流量制御弁２１～２９を制御し、目標ポンプ流量Ｑｐｍｐ＿Ａに応じて油圧ポンプ１～３を制御する。

また、流量制御弁６～１６，２１～２９は、油圧ポンプ１～３からアクチュエータ２０４ａ，２０５ａ，２０６ａ，２１１に供給される圧油の方向を制御する方向制御弁６～１６と、油圧ポンプ１～３から方向制御弁６～１６のメータインポートに供給される圧油の流量を制限する補助流量制御弁２１～２９とを有し、再生弁３５は、方向制御弁１１のメータアウトポートとメータインポートとを接続する油路に配置されている。

以上のように構成した本実施例によれば、油圧ポンプ１～３がアクチュエータに供給する目標流量（目標アクチュエータ供給流量Ｑａｃｔ＿Ａ）とアクチュエータの再生流量Ｑｒｅｇとの合計がアクチュエータの目標流量（目標アクチュエータ流量Ｑｒｅｆ）と等しくなるように流量制御弁２１～２９および油圧ポンプ１～３が制御される。これにより、アクチュエータの位置制御精度を確保しつつ、再生機能によってアクチュエータの動作速度を増速することが可能となる。これにより、作業機械１００の作業効率を向上させることができる。また、再生時に切替弁３６を閉じることにより、アクチュエータの戻り流量の全量を確実に再生できる。さらに、再生流量がアクチュエータの戻り流量と一致するため、再生弁３５の前後差圧に基づいた再生流量の制御が不要となる。このように切替弁３６の動作を単純なＯＮ／ＯＦＦ動作としたことにより、再生弁３５の前後差圧を検出する圧力センサが不要となるため、油圧駆動装置４００の構成を簡素化できる。

また、本実施例に係る作業機械３００は、車体２０２または作業装置２０３の自動制御機能の有効化または無効化を指示する自動制御機能切替スイッチ９６を備え、コントローラ９４は、自動制御機能切替スイッチ９６により自動制御機能の無効化が指示された場合は、操作レバー９５ａ，９５ｂからの入力量に基づいて目標流量制御弁開口量Ａｆｃｖ＿Ｍおよび目標ポンプ流量Ｑｐｍｐ＿Ｍを算出する。これにより、自動制御機能が無効とされた場合に、従来の作業機械と同様に再生機能によってアクチュエータの動作速度を増速することが可能となる。

図８Ａおよび図８Ｂは、本発明の第２の実施例における油圧駆動装置の回路図である。
（１）構成
本実施例における油圧駆動装置４００Ａの構成は、第１の実施例における油圧駆動装置４００（図２Ａおよび図２Ｂに示す）とほぼ同様であるが、以下の点で異なる。

本実施例における油圧駆動装置４００Ａは、第１の実施例における補助流量制御弁２１～２９に代えて、アクチュエータ側から吐出ライン４０，５０，６０への逆流を防止するチェック弁１０１～１０９を備えている。

本実施例における再生弁３５は、第１アーム用方向制御弁１１のスプールの内部に配置されており、第１アーム用方向制御弁１１には再生ポート１２１，１２２が設けられている。再生ポート１２１には、第１アーム用方向制御弁１１のメータアウトポートに接続されたタンクライン７０から分岐した油路１１１が接続される。再生ポート１２２には、第１アーム用方向制御弁１１とアームシリンダ２０５ａのボトム側とを接続する油路１１４から分岐した油路１１２が接続される。第１アーム用方向制御弁１１のスプールがクラウド方向（図示右方向）に切換操作されると、再生弁３５の上流側に油路１１１が接続され、再生弁３５の下流側に油路１１２が接続される。これにより、アームシリンダ２０５ａのロッド側から排出される作動油が再生弁３５を介してボトム側に供給される。第１アーム用方向制御弁１１とアームシリンダ２０５ａとを接続する油路１１３，１１４には圧力センサ１１７，１１８がそれぞれ設けられている。なお、説明を簡単にするため一部図示を省略しているが、方向制御弁６～１６および周辺の機器、配管、配線は全て同じ構成である。

図９は、本実施例におけるコントローラ９４Ａの機能ブロック図である。図９において、本実施例におけるコントローラ９４Ａは、第１の実施例における目標方向制御弁開口演算部９４ｈおよび目標流量制御弁開口演算部９４ｉ（図３に示す）に代えて、目標方向制御弁開口演算部９４ｌを有している。目標方向制御弁開口演算部９４ｌは、制御有効化判定部９４ａからの判定結果と、目標アクチュエータ供給流量演算部９４ｆからの目標アクチュエータ供給流量と、操作レバー入力量と、圧力センサ出力値とに基づいて方向制御弁６～１６の目標開口量を算出し、目標開口量に応じた指令信号（方向制御弁制御指令信号）を出力する。

図１０は、コントローラ９４Ａの方向制御弁６～１６の制御に関わる処理を示すフローチャートである。以下では、第１アーム用方向制御弁１１の制御に関わる処理のみを説明する。その他の方向制御弁の制御に関わる処理はこれと同様であるため、説明は省略する。

コントローラ９４は、まず、アーム用操作レバー９５ｂの入力が無いか否かを判定する（ステップＳ５０１）。ステップＳ５０１でアーム用操作レバー９５ｂの入力が無い（ＹＥＳ）と判定した場合は、当該フローを終了する。ステップＳ５０１でアーム用操作レバー９５ｂの入力が有る（ＮＯ）と判定した場合は、自動制御機能（マシンコントロール）が有効か否かを判定する（ステップＳ５０２）。

ステップＳ５０２で自動制御機能が無効（ＮＯ）と判定した場合は、コントローラ９４の目標流量制御弁開口演算部９４ｉにて、アーム用操作レバー９５ｂの入力量に応じた方向制御弁１１の目標開口量Ａｍｓ＿Ｍを算出し（ステップＳ５０３）、目標開口量Ａｍｓ＿Ｍに応じた指令信号を方向制御弁１１用の電磁比例弁９３ｄ，９３ｅに出力し（Ｓ５０４）、電磁比例弁９３ｄ，９３ｅに方向制御弁１１のパイロット指令圧を生成させ（Ｓ５０５）、パイロット指令圧に応じて方向制御弁１１を開口させ（Ｓ５０６）、当該フローを終了する。

ステップＳ５０２で自動制御機能が有効（ＹＥＳ）と判定した場合は、コントローラ９４の再生対象動作判定部９４ｋにて、アーム用操作レバー９５ｂの入力量に基づいて再生対象動作か否かを判定する（ステップＳ５１１）。本実施例では、アーム用操作レバー９５ｂがアームクラウド方向に操作された場合は再生対象動作（ＹＥＳ）と判定し、アームダンプ方向に操作された場合は再生対象動作でない（ＮＯ）と判定する。

ステップＳ５１１で再生対象動作でない（ＮＯ）と判定した場合は、コントローラ９４の再生流量演算部９４ｄにて、再生流量Ｑｒｅｇをゼロに設定し（ステップＳ５１２）、再生対象動作（ＹＥＳ）と判定した場合は、目標アクチュエータ流量Ｑｒｅｇにメータイン・メータアウト流量比αを掛けて再生流量Ｑｒｅｇを算出する（ステップＳ５２１）。

ステップＳ５１２またはステップＳ５２１に続き、コントローラ９４の目標アクチュエータ供給流量演算部９４ｆにて、目標アクチュエータ流量Ｑｒｅｆから再生流量Ｑｒｅｇを引いて目標アクチュエータ供給流量Ｑａｃｔ＿Ａを算出し（ステップＳ５１３）、コントローラ９４の目標流量制御弁開口演算部９４ｉにて、目標アクチュエータ供給流量Ｑａｃｔ＿Ａと方向制御弁１１の前後差圧ΔＰｍｓとに基づいて方向制御弁１１の目標開口量Ａｍｓ＿Ａを算出し（ステップＳ５１４）、目標開口量Ａｍｓ＿Ａに応じた指令信号を方向制御弁１１用の電磁比例弁９３ｄ，９３ｅに出力し（ステップＳ５１５）、ステップＳ５０５，Ｓ５０６の処理を実行した後、当該フローを終了する。
（２）動作
第２の実施例における油圧駆動装置４００Ａの動作について、第２油圧ポンプ２に関わる部分を取り上げて説明する。他の油圧ポンプに関わる部分の動作についてはこれと同様であるため、説明は省略する。
（２－１）自動制御機能が無効な状態での操作
自動制御機能が無効な状態でアーム用操作レバー９５ｂが操作された場合の各機器の動作を説明する。
・方向制御弁
コントローラ９４Ａは、アーム用操作レバー９５ｂの入力量に応じた第１アーム用方向制御弁１１の目標開口量Ａｍｓ＿Ｍを算出し、目標開口量Ａｍｓ＿Ｍに応じた指令信号を電磁比例弁９３ｄ，９３ｅへ出力する。電磁比例弁９３ｄ，９３ｅは、指令信号に応じてパイロット指令圧ＰｉＡｍ１Ｕ，ＰｉＡｍ１Ｄを生成し、第１アーム用方向制御弁１１の開口量を制御する。
・油圧ポンプ
第１の実施例と同様であるため、説明は省略する。
・切替弁
第１の実施例と同様であるため、説明は省略する。
（２－２）自動制御機能が有効な状態での操作
自動制御機能が有効な状態でアーム用操作レバー９５ｂが操作された場合の各機器の動作を説明する。
・方向制御弁
コントローラ９４Ａは、アーム用操作レバー９５ｂの入力量、車体２０２または作業装置２０３の姿勢情報、設計面情報、および圧力センサ出力値に基づいて目標アクチュエータ流量Ｑｒｅｆと再生流量Ｑｒｅｇを算出し、目標アクチュエータ流量Ｑｒｅｆから再生流量Ｑｒｅｇを引いて目標アクチュエータ供給流量Ｑａｃｔ＿Ａを算出し、目標アクチュエータ供給流量Ｑａｃｔ＿Ａと方向制御弁１１の前後差圧ΔＰｍｓとに基づいて方向制御弁１１の目標開口量Ａｍｓ＿Ａを算出し、目標開口量Ａｍｓ＿Ａ応じた指令信号を電磁比例弁９３ｄ，９３ｅへ出力する。電磁比例弁９３ｄ，９３ｅは、指令信号に応じてパイロット指令圧ＰｉＡｍ１Ｕ，ＰｉＡｍ１Ｄを生成し、方向制御弁１１の開口量を制御する。
・油圧ポンプ
第１の実施例と同様であるため、説明は省略する。
・切替弁
第１の実施例と同様であるため、説明は省略する。
（３）効果
第２の実施例では、油圧ポンプ１～３からアクチュエータ２０４ａ，２０５ａ，２０６ａ，２１１に供給される圧油の流れを制御する流量制御弁６～１６は、油圧ポンプ１～３からアクチュエータ２０４ａ，２０５ａ，２０６ａ，２１１に供給される圧油の方向および流量を制御する方向制御弁であり、再生弁１１５は、方向制御弁１１のスプールの内部に配置されている。

以上のように構成した第２の実施例によれば、第１の実施例よりも簡素な構成で、アクチュエータの位置制御精度を確保しつつ、再生機能によってアクチュエータの動作速度を増速することが可能となる。これにより、コストを抑えつつ作業機械１００の作業効率を向上させることができる。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は、上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成の一部を加えることも可能であり、ある実施例の構成の一部を削除し、あるいは、他の実施例の一部と置き換えることも可能である。

１…第１油圧ポンプ、１ａ…流量制御指令圧ポート（レギュレータ）、１ｂ…第１油圧ポンプ自己圧ポート（レギュレータ）、１ｃ…第２油圧ポンプ自己圧ポート（レギュレータ）、２…第２油圧ポンプ、２ａ…流量制御指令圧ポート（レギュレータ）、２ｂ…第２油圧ポンプ自己圧ポート（レギュレータ）、２ｃ…第１油圧ポンプ自己圧ポート（レギュレータ）、３…第３油圧ポンプ、３ａ…流量制御指令圧ポート（レギュレータ）、３ｂ…第３油圧ポンプ自己圧ポート（レギュレータ）、５…作動油タンク、６…右走行用方向制御弁（流量制御弁）、７…バケット用方向制御弁（流量制御弁）、８…第２アーム用方向制御弁（流量制御弁）、９…第１ブーム用方向制御弁（流量制御弁）、１０…第２ブーム用方向制御弁（流量制御弁）、１１…第１アーム用方向制御弁（流量制御弁）、１２…第１アタッチメント用方向制御弁（流量制御弁）、１３…左走行用方向制御弁（流量制御弁）、１４…旋回用方向制御弁（流量制御弁）、１５…第３ブーム用方向制御弁（流量制御弁）、１６…第２アタッチメント用方向制御弁（流量制御弁）、１７…合流弁、１８～２０…メインリリーフ弁、２１～２９…補助流量制御弁（流量制御弁）、３０…チェック弁、３１…主弁、３１ａ…弁体、３１ｂ…制御可変絞り、３１ｃ…第１圧力室、３１ｄ…第２圧力室、３１ｅ…第３圧力室、３２…パイロット可変絞り、３２ａ…パイロットポート、３３…主弁、３３ａ…弁体、３３ｂ…制御可変絞り、３３ｃ…第１圧力室、３３ｄ…第２圧力室、３３ｅ…第３圧力室、３４…パイロット可変絞り、３４ａ…パイロットポート、３５…再生弁、３６…切替弁、４１…センターバイパスライン、４２～４７…油路、５１…センターバイパスライン、５２～５８…油路、６１…センターバイパスライン、６２～６９…油路、７０…タンクライン、７１～７５…油路、８１～８３…圧力センサ、８４～８６…ストロークセンサ、９１…パイロットポンプ、９２…パイロットリリーフ弁、９３…電磁弁ユニット、９３ａ～９３ｈ…電磁比例弁、９４，９４Ａ…コントローラ、９４ａ…制御有効化判定部、９４ｂ…要求アクチュエータ流量演算部、９４ｃ…制限アクチュエータ流量演算部、９４ｄ…再生流量演算部、９４ｅ…目標アクチュエータ流量演算部、９４ｆ…目標アクチュエータ供給流量演算部、９４ｇ…目標ポンプ流量演算部、９４ｈ…目標方向制御弁開口演算部、９４ｉ…目標流量制御弁開口演算部、９４ｊ…目標切替弁開口演算部、９４ｋ…再生対象動作判定部、９４ｌ…目標方向制御弁開口演算部、９５ａ…ブーム用操作レバー、９５ｂ…アーム用操作レバー、９６…自動制御機能切替スイッチ、９７…油路、１０１～１０９…チェック弁、１１１～１１４…油路、１１７～１２０…圧力センサ、１２１，１２２…再生ポート、２０１…走行体、２０２…旋回体（車体）、２０３…作業装置、２０４…ブーム、２０４ａ…ブームシリンダ（アクチュエータ）、２０５…アーム、２０５ａ…アームシリンダ（アクチュエータ）、２０６…バケット、２０６ａ…バケットシリンダ（アクチュエータ）、２０７…運転室、２０８…機械室、２０９…カウンタウエイト、２１０…コントロールバルブ、２１１…旋回モータ（アクチュエータ）、３００…油圧ショベル（作業機械）、４００，４００Ａ…油圧駆動装置。

Claims (4)

1. 車体と、
   前記車体に取り付けられた作業装置と、
   前記車体または前記作業装置を駆動するアクチュエータと、
   作動油タンクと、
   前記作動油タンクから作動油を吸入し、前記アクチュエータへ供給する油圧ポンプと、
   前記油圧ポンプの吐出ラインにパラレルに接続されており、前記油圧ポンプから前記アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する流量制御弁と、
   前記アクチュエータの動作を指示するための操作レバーと、
   前記操作レバーの入力量に応じて前記流量制御弁を制御するコントローラとを備えた作業機械において、
   前記流量制御弁のメータアウト側からメータイン側への作動油の流れを許容する再生弁と、
   前記流量制御弁と前記作動油タンクとを接続するタンクラインに設けられ、前記タンクラインを開放または遮断する切替弁とを備え、
   前記コントローラは、
   前記操作レバーの入力量に基づいて前記アクチュエータの目標流量である目標アクチュエータ流量を算出し、
   前記操作レバーの入力量と前記目標アクチュエータ流量とに基づいて前記再生弁の通過流量である再生流量を算出し、
   前記目標アクチュエータ流量から前記再生流量を引いて目標アクチュエータ供給流量を算出し、
   前記目標アクチュエータ供給流量に基づいて目標流量制御弁開口量を算出し、
   前記目標アクチュエータ供給流量の合計以上となる目標ポンプ流量を算出し、
   前記操作レバーの入力量に基づいて前記切替弁を制御し、
   前記目標流量制御弁開口量に応じて前記流量制御弁を制御し、
   前記目標ポンプ流量に応じて前記油圧ポンプを制御する
   ことを特徴とする作業機械。
2. 請求項１に記載の作業機械において、
   前記流量制御弁は、前記油圧ポンプから前記アクチュエータに供給される圧油の方向を制御する方向制御弁と、前記油圧ポンプから前記方向制御弁のメータインポートに供給される圧油の流量を制限する補助流量制御弁とを有し、
   前記再生弁は、前記方向制御弁のメータアウトポートとメータインポートとを接続する油路に配置されている
   ことを特徴とする作業機械。
3. 請求項１に記載の作業機械において、
   前記流量制御弁は、前記油圧ポンプから前記アクチュエータに供給される圧油の方向および流量を制御する方向制御弁であり、
   前記再生弁は、前記方向制御弁のスプールの内部に配置されている
   ことを特徴とする作業機械。
4. 請求項１に記載の作業機械において、
   前記車体または前記作業装置の自動制御機能の有効化または無効化を指示する自動制御機能切替スイッチを備え、
   前記コントローラは、前記自動制御機能切替スイッチにより前記自動制御機能の無効化が指示された場合は、前記操作レバーの入力量に基づいて前記目標流量制御弁開口量および前記目標ポンプ流量を算出する
   ことを特徴とする作業機械。

Images