JPH11210514A - 建設機械の原動機制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】建設機械が行う各種作業内容を的確に判別し、
これにより作業内容に適合した回転数制御を行い、作業
効率を飛躍的に向上させる。 【解決手段】建設機械が行う複数種類の作業（ブーム上
げ作業、バケットによる整地作業）に関与する複数の作
業機（ブーム、バケット）が設定される。そして、設定
された複数の作業機の作動状態が作動状態検出手段８
Ａ、８Ｂで検出される。そして、作業状態検出手段の出
力に基づいて、複数種類の作業のうちいずれの作業（ブ
ーム上げ作業、バケットによる整地作業）を行っている
かが判断される。そして、上記判断された作業内容に応
じて、原動機１の目標回転数が、設定された目標回転数
に対して増加させるか否かが判断される（ステップ１０
２）。そして、目標回転数を増加させると判断された場
合には、原動機１の目標回転数が、作業機の作動状態
（８Ａの検出圧力ｐ）に応じた増分だけ、設定された目
標回転数に対して増加される（ステップ１０３）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧ショベル、ク
レーンなどの建設機械に関し、特に、建設機械に搭載さ
れる原動機の回転数を制御する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】油圧ショベルなどの建設機械において
は、種々の作業が行われる。そして、作業の種類によっ
て、それに最適なエンジン（原動機）の回転数は異な
る。

【０００３】すなわち、油圧ショベルは、基本的に、ブ
ーム、アーム、バケット、旋回、右走行、左走行といっ
た６軸の操作軸を有している。

【０００４】これらの操作軸の中で、バケット軸につい
てみれば、バケットのシリンダへの圧油の要求流量は、
一般的に少ないので、バケット軸を単独で操作する場合
には、エンジンの目標回転数は、あまり高くない回転数
に設定しておくことが、燃費を低下させる点で望まし
い。

【０００５】図６は、建設機械のエンジン特性、つまり
燃費カーブ（実線）、トルクカーブ（一点鎖線）、等馬
力カーブ（破線）の関係を示している。

【０００６】バケットが作動されているときは、燃費が
最良となるように、エンジンの目標回転数を、比較的低
い回転数Ｎ2に設定しておくことが望ましい。

【０００７】また、ブームを上昇させる作業や旋回作業
を行う場合には、それぞれの油圧アクチュエータで大き
な慣性体（作業機全体、上部旋回体）を作動させる必要
があるので、高い馬力で作業が行われるようにエンジン
目標回転数を、高い回転数にもっていく必要がある。た
とえば、図６において、燃費は悪化するものの高馬力が
得られるエンジン目標回転数Ｎ2＋Ｄ3に設定しておくこ
とが望ましい。

【０００８】しかしながら、同じブームを上昇させる作
業でありながら、バケットに対する操作が加わると事情
は異なる。ブームを上昇させつつバケットも同時に作動
させている場合の作業は、バケットの底面で地面を平ら
に整地する作業や、バケットの先にフックを取り付け
て、このフックに管などを吊す吊り作業などであり、こ
うした作業を行う場合は、ある程度のファインコントロ
ール性が要求されるので、あまり高くない回転数にエン
ジン目標回転数にもっていくことが望ましい。

【０００９】一方、バケットに荷を積み、ブーム上げと
旋回を同時に複合操作して、待機しているダンプトラッ
クのベッセルの高さまでバケットを上昇させつつ、ダン
プトラックのベッセルの方向まで、作業機を旋回させる
ホイスト作業を行う場合には、高圧で多量の圧油を油圧
ポンプから吐出させて馬力を高める必要がある。このた
め、バケットに対する操作の有無に関わらずに、出力馬
力が大きい、高い目標回転数にエンジンの回転数をもっ
ていくことが望ましい。

【００１０】このように、油圧ショベルなどの建設機械
において、エンジンの目標回転数を、燃費が最良となる
回転数Ｎ2から増加させるかどうかの判断は、種々の作
業状態に応じて変化する。

【００１１】そこで、従来は、これに対処するために、
エンジンの目標回転数の大きさを選択できる複数のモー
ドスイッチを操作盤に設けて、モードスイッチによって
選択された目標回転数が得られるように、エンジンを制
御するようにしていた（特願昭６３−１９００７６号な
ど）。

【００１２】しかし、作業中は、操作レバーの複合操作
に専念しなければならないオペレータにとって、現在の
作業内容に適合するエンジン目標回転数に変更させるべ
くモードスイッチを手動で操作することは、煩雑であ
り、実際には利用されないことが多い。

【００１３】そこで、自動的にエンジン目標回転数を変
更できることが要望されていた。

【００１４】この種のエンジン目標回転数を自動的に変
更することに関する技術として、特開平５−１４０９６
８号公報にみられるものがある。

【００１５】この公報には、複数の操作レバーの操作の
有無と操作方向を検出し、これらの操作の有無と操作方
向の各種組合せに応じて、エンジン目標回転数を、設定
された目標回転数に対して増加させるという発明が記載
されている。

【００１６】しかし、複数の操作レバーの操作の有無と
操作方向の各種組合せからは、必ずしも建設機械が行う
作業内容を的確に判別することはできない。また、必ず
しも作業内容に適合したエンジン回転数制御がなされて
いるとは限らない。

【００１７】たとえば、ブームに対応する操作レバーの
操作入力を繰り返して、ブームを少しずつ徐々に上昇さ
せるインチング作業は、位置決めのために操作レバーの
ファインコントロール域（図１２参照）の操作入力を繰
り返す作業であり、ファインな操作性が要求される。こ
のため、エンジン回転数が急激に増大して、これにより
操作レバーの操作性が損なわれることは避けなければな
らない。

【００１８】しかし、上記公報記載の技術によれば、ブ
ーム上昇方向へ操作されたときに一律にエンジン目標回
転数が所定量だけ増大されるために、インチング作業時
には、操作レバーの操作入力が繰り返される度に、エン
ジン回転数の急激な増大が繰り返されることになり、こ
れにより操作レバーの操作性が損なわれてしまう。ま
た、エンジン回転数が上昇する度にマフラーから黒煙が
上がり、環境的にも好ましくないなどの不都合も招来す
る。

【００１９】また、特公平４−６１１７１号公報には、
ブーム、旋回といった特定の作業機に対応する操作レバ
ーの操作量に応じて、エンジン目標回転数を増加させる
発明が記載されている。

【００２０】この場合、ブームの上げと旋回に対応する
操作レバーの操作量に応じてエンジン目標回転数が増加
するため、インチング作業では、上記特開平５−１４０
９６８号公報のごとく急激な回転数増大は生ぜずに、徐
々に回転数が増大するため、上記特開平５−１４０９６
８号公報記載の技術よりも優れている。

【００２１】しかし、ブーム、旋回といった特定の作業
機の操作量だけから、エンジン回転数を制御しているた
め、後述するように、両作業機軸を複合操作する作業、
つまりホイスト旋回作業あるいは転圧作業を区別するこ
とが不可能となる。そして、転圧作業を行っているとき
にもエンジン回転数が一律に増大してしまうため、転圧
作業時にブーム上下の操作が頻繁に繰り返されると、頻
繁にマフラから黒煙が上がり、環境にも良くないという
問題が招来する。

【００２２】このため、オペレータとしては、エンジン
目標回転数を下げるべく、エンジン回転数設定用のスロ
ットルレバーを手動で操作しなければならないという煩
雑な操作を強いられることになる。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来技
術にあっては、自動的にエンジン目標回転数を設定目標
回転数に対して増大させるという試みがなされているも
のの、必ずしも建設機械が行う作業内容（たとえばイン
チング作業、整地作業、吊り作業）を的確に判別するこ
とはできないことになっていた。このため、必ずしも作
業内容に適合したエンジン回転数制御がなされていると
はいえなかった。

【００２４】本発明はこうした実状に鑑みてなされたも
のであり、建設機械が行う作業内容を的確に判別できる
ようにして、作業内容に適合した原動機の回転数制御を
なし得ることを第１の解決課題とするものである。

【００２５】さらに、本発明は、第１の解決課題に加え
て、つぎような具体的な要請に応えることを解決課題と
するものである。

【００２６】すなわち、同じ作業機が作動されていたと
しても、同じ作動状態の継続時間いかんによって、作業
内容は異なることがあり、異なる作業内容毎に異なるエ
ンジン回転数制御を行う必要がある。

【００２７】たとえば、ブーム上げと旋回を複合操作す
るホイスト旋回作業の場合には、前述したように、油圧
アクチュエータに作用する負荷が大きいので、旋回とブ
ーム上げに対応する各操作レバーの操作量の合計に応じ
た増分だけ、エンジン目標回転数を増加させることが望
ましい。

【００２８】しかし、同じブーム上げと旋回を複合操作
する作業であっても、掘り起こした穴の土を埋め戻す作
業である転圧作業の場合には、ブームの上げとブームの
下げの切換が約１秒毎に繰り返される。

【００２９】したがって、仮に、転圧作業時に、ブーム
上げと旋回という作動状態の継続時間を何ら考慮せず
に、ホイスト旋回作業と同様のエンジン回転数制御を行
った場合には、エンジン回転数は、短い周期（約１秒）
で繁雑に増大を繰り返すことになり、操作レバーの操作
感覚上、違和感をオペレータに与えることになる。

【００３０】むしろ、転圧作業の場合には、ホイスト旋
回作業の場合と異なり、旋回に対応する操作レバーの操
作量のみに応じてエンジン回転数を増加させるように
し、ブームの上げ下げに応じてエンジン回転数を変動さ
せないことが望ましい。

【００３１】したがって、本発明では、作業機が同じ作
動状態となっている継続時間の長さから、作業内容（た
とえば、ホイスト旋回作業と転圧作業）を判別するよう
にし、判別した作業内容に適合した原動機の回転数制御
をなし得ることを第２の解決課題とするものである。

【００３２】さて、たとえば、いわゆる仕上げスキ取り
作業と旋回作業を考えると、微操作性が要求される仕上
げスキ取り作業では、エンジン目標回転数を増加させた
くないが、バケットに重い土を積んで旋回がなされる旋
回作業時には、エンジン目標回転数を増加させる必要が
ある。

【００３３】したがって、仕上げスキ取り作業時にレバ
ー操作を誤って旋回作業と同態様のレバー操作態様（旋
回レバーの操作入力有り）となったとしても、それによ
ってエンジン目標回転数が不用意に増加してしまうこと
は避けなければならない。

【００３４】一般に、油圧ショベルなどの建設機械にあ
っては、図２２（ａ）に示すように運転席に左右の操作
レバー３０Ｌ、３０Ｒが設けられており、１本の操作レ
バーで異なる２つの作業機を作動できるようになってい
る。つまり、図２２（ｂ）に示すごとく、左レバー３０
Ｌの前後操作に応じてアームが掘削方向に作動され、ま
たアームがダンプ方向に作動される。そして同じ左レバ
ー３０Ｌの左右操作に応じて上部旋回体が右旋回方向に
作動され、また上部旋回体が左旋回方向に作動される。
同様に、右レバー３０Ｒの前後操作に応じてブームが上
げ方向、下げ方向に作動され、同じ右レバー３０Ｒの左
右操作に応じてバケットが掘削方向、ダンプ方向に作動
される。

【００３５】そこで、スキ取り作業時に、右レバー３０
Ｒでブームを上げ方向に作動させ、左レバー３０Ｌでア
ームを掘削方向に的確に操作しているときに、誤操作に
より、左レバー３０Ｌを左右方向に倒してしまい旋回操
作軸を作動させてしまうことがある。

【００３６】通常は、レバー操作量が僅かであれば、す
ぐには作業機が作動しないように不感帯を設けて対処し
ている。しかし、急斜面上においてスキ取り作業を行っ
たり、走行しながらスキ取り作業を行ったりする場合に
は、オペレータの姿勢が傾き易く、無意識のうちに意図
していない旋回操作軸を作動させてしまうことが多い。

【００３７】こうした場合に、誤操作でありながら操作
態様のみから旋回作業であると誤って判断してしまい、
エンジン回転数を増加させてしまうと、予期せぬエンジ
ン回転数上昇により事故につながるなどの不都合が招来
することになる。

【００３８】したがって、本発明では、操作レバーの誤
操作があったとしても、それによって原動機の目標回転
数を上昇させないようにして、予期せぬ原動機の回転数
上昇に伴う不都合を防止することを第３の解決課題とす
るものである。

【００３９】さて、また、同じ作業機が作動していても
操作レバーの操作量に応じたエンジン回転数制御の内容
を変えたい場合がある。

【００４０】これを、仕上げスキ取り作業と旋回作業と
で考える。

【００４１】ここに、同じ仕上げスキ取り作業であって
も、上部旋回体を正面方向に向けて（旋回せずに）ブー
ムとアームだけを作動させて行う正面スキ取り作業と、
旋回操作も加えて、正面方向から斜めの方向に連続的に
旋回させつつ行う旋回スキ取り作業とがある。この旋回
スキ取り作業時には、ブーム上げ、アーム掘削に対応す
る操作レバーの操作量は１０％〜５０％位のファインコ
ントロール域になっており、旋回に対応するレバー操作
量は３０％〜７０％程度になっている。こうした操作量
にあるときは、エンジン目標回転数を増大させずに設定
目標回転数のままで、微操作性よく作業を行う必要があ
る。したがって、旋回スキ取り作業の場合には、旋回に
対応する操作レバーが操作されたとしてもすぐには（レ
バー操作量３０％〜７０％程度）エンジン目標回転数を
増加させることせずに、相当量レバーが操作されたとき
に（レバー操作量７０％以上）、エンジン目標回転数を
増加させることが望ましい。

【００４２】一方、バケットに重い土を積んで旋回させ
る旋回作業の場合には、負荷が大きいので、旋回に対応
する操作レバーが操作されればすぐに（レバー操作量３
０％以上）、エンジン目標回転数を増加させておくこと
が、作業効率の点で望ましい。

【００４３】したがって、本発明では、同じ作業機が作
動していても、異なる作業を行っていれば、操作レバー
の操作量に応じたエンジン回転数制御の内容を変えるよ
うにして、作業内容に適合したエンジン回転数制御をな
し得ることを第４の解決課題とするものである。

【００４４】

【課題を解決するための手段および効果】そこで、本発
明の第１発明では、上記第１の解決課題達成のために、
原動機と、該原動機により駆動される油圧ポンプと、複
数の作業機をそれぞれ駆動する複数の油圧アクチュエー
タと、該複数の油圧アクチュエータに対応して設けられ
た複数の操作子と、該操作子の操作量に応じた流量の前
記油圧ポンプの吐出圧油を、対応する油圧アクチュエー
タに供給する複数の操作弁とを有し、前記操作子の操作
に応じて、前記油圧アクチュエータを駆動させて、前記
作業機を作動させるとともに、前記原動機の目標回転数
を、設定された目標回転数に対して増加させる制御を行
う建設機械の原動機制御装置において、前記建設機械が
行う複数種類の作業に関与する複数の作業機を設定する
設定手段と、前記設定手段で設定された複数の作業機の
作動状態を検出する作動状態検出手段と、前記作業状態
検出手段の出力に基づいて、前記複数種類の作業のうち
いずれの作業を行っているかを判断する作業種類判断手
段と、前記作業種類判断手段で判断された作業内容に応
じて、前記原動機の目標回転数を、設定された目標回転
数に対して増加させるか否かを判断する回転数増加判断
手段と、前記回転数増加判断手段で目標回転数を増加さ
せると判断された場合には、前記原動機の目標回転数
を、前記作業機の作動状態に応じた増分だけ、設定され
た目標回転数に対して増加させる回転数増加手段とを具
えるようにしている。

【００４５】第１発明によれば、図１、図２に示すよう
に、建設機械が行う複数種類の作業（ブーム上げ作業、
バケットによる整地作業）に関与する複数の作業機（ブ
ーム、バケット）が設定される。

【００４６】そして、設定された複数の作業機の作動状
態が作動状態検出手段８Ａ、８Ｂで検出される。

【００４７】そして、作業状態検出手段の出力に基づい
て、複数種類の作業のうちいずれの作業（ブーム上げ作
業、バケットによる整地作業）を行っているかが判断さ
れる。

【００４８】そして、上記判断された作業内容に応じ
て、原動機１の目標回転数が、設定された目標回転数に
対して増加させるか否かが判断される（ステップ１０
２）。

【００４９】そして、目標回転数を増加させると判断さ
れた場合には、原動機１の目標回転数が、作業機の作動
状態（８Ａの検出圧力ｐ）に応じた増分だけ、設定され
た目標回転数に対して増加される（ステップ１０３）。

【００５０】以上のように、第１発明によれば、特定の
作業機（ブーム）の作動状態から原動機の回転数を制御
しているのではなく、建設機械が行う複数種類の作業
（ブーム上げ作業、バケットによる整地作業）に関与す
る複数の作業機（ブーム、バケット）を予め設定して、
これらの作業機の作動状態から作業の種類を判断するよ
うにしているので、建設機械が行う作業内容（たとえ
ば、ブーム上げ作業とバケットによる整地作業）を的確
に判別でき、これにより作業内容に適合した回転数制御
を行うことができ、作業効率を飛躍的に向上させること
ができる。

【００５１】また、第１発明では、具体的には、複数の
作業機のうちの特定の作業機（バケット）が作動されて
いる場合には、特定の作業（バケットによる整地作業）
であると判断され（ステップ１０２の判断ＮＯ）、特定
の作業であると判断された場合には、原動機１の目標回
転数は、設定された目標回転数に対して増加されない
（ステップ１０４）。

【００５２】第２の解決課題を達成すべく、第２発明で
は、上記第１発明において、前記作動状態検出手段は、
前記作業機が所定時間以上継続して同じ作動状態になっ
ていることを検出するものであり、前記作業種類判断手
段は、前記作業機が前記所定時間以上継続して同じ作動
状態になっているか否かを判定することで、第１の作業
であるか、またはこれと異なる第２の作業であるかを判
断するものとしている。

【００５３】第２発明によれば、図１６、図１７に示す
ように、作業機（ブーム）が所定時間（１秒）以上継続
して同じ作動状態（ブーム上げ）になっていることが検
出される（ステップ５０８）。そして、作業機（ブー
ム）が所定時間以上継続して同じ作動状態になっている
か否かを判定することで、第１の作業（ホイスト旋回作
業）であるか、またはこれと異なる第２の作業（転圧作
業）であるかが判断される。

【００５４】このように、第２発明では、作業機（ブー
ム）が同じ作動状態（ブーム上げ）となっている継続時
間の長さから、異なる作業内容（たとえば、ホイスト旋
回作業と転圧作業）を判別するようにしたので、判別し
た作業内容に適合した原動機の回転数制御を行うことが
できる。

【００５５】第３の解決課題を達成すべく、第３発明で
は、上記第１発明において、前記作業種類判断手段は、
前記設定手段で設定された複数の作業機のうちの特定の
作業機が作動されている場合に、特定の作業であると判
断するものであり、前記回転数増加判断手段は、前記特
定の作業であると判断された場合には、前記原動機の目
標回転数を、設定された目標回転数に対して増加させる
と判断するものであり、前記回転数増加手段は、前記回
転数増加判断手段で目標回転数を増加させると判断され
た場合には、前記原動機の目標回転数を、前記特定の作
業機の作動状態に応じた増分だけ、設定された目標回転
数に対して増加させるものとしている。

【００５６】第３発明によれば、図２０、図２１に示す
ように、設定された複数の作業機のうちの特定の作業機
（ブーム、アーム）が作動されている場合に、特定の作
業（スキ取り作業）であると判断される（ステップ７０
２の判断ＹＥＳ）。

【００５７】このように、ひとたび特定の作業（スキ取
り作業）であると判断された場合には、原動機１の目標
回転数は、設定された目標回転数に対して増加させると
判断される。

【００５８】そして、原動機１の目標回転数は、特定の
作業機（ブーム、アーム）の作動状態（８Ａの検出圧力
と８Ｘの検出圧力の和）に応じた増分だけ、設定された
目標回転数に対して増加される（ステップ７０７）。し
たがって、他の作業機（旋回）に対応する操作レバーが
誤操作されていたとしても、この旋回に対応する操作レ
バーの操作によって原動機１の目標回転数は増加するこ
とはない。

【００５９】よって、操作レバーの誤操作があったとし
ても、それによって原動機の目標回転数は上昇すること
はなく、予期せぬ原動機の回転数上昇に伴う不都合を防
止することができる。

【００６０】また、第３発明では、具体的には、図２３
に示すように、特定の作業機（ブーム、アーム）以外の
作業機（旋回）に対応する操作子の操作量が所定量（７
０％）以上の場合に（ステップ８０９）、特定の作業機
の作動状態に応じた増分（ステップ８０７）に加えて、
特定の作業機以外の作業機の作動状態に応じた増分（ス
テップ８０９）だけ、原動機１の目標回転数が増加され
る。

【００６１】すなわち、旋回に対応する操作子が誤操作
になったとしても所定量（７０％）にならないと、旋回
操作に伴う原動機回転数上昇はないので、予期せぬ原動
機の回転数上昇に伴う不都合は充分に防止できる。

【００６２】第４の解決課題を達成すべく、第４発明で
は、上記第１発明において、前記回転数増加判断手段
は、前記作業種類判断手段で第１の作業であると判断さ
れた場合には、特定の作業機が第１の所定量以上作動さ
れた場合に、前記原動機の目標回転数を、設定された目
標回転数に対して増加させると判断し、前記作業種類判
断手段で前記第１の作業とは異なる第２の作業であると
判断された場合には、前記特定の作業機が前記第１の所
定量とは異なる第２の所定量以上作動された場合に、前
記原動機の目標回転数を、設定された目標回転数に対し
て増加させると判断するものとしている。

【００６３】第４発明によれば、図２３に示すように、
第１の作業（旋回仕上げスキ取り作業）であると判断さ
れた場合には（ステップ８０２の判断ＹＥＳ）、特定の
作業機（旋回）が第１の所定量以上作動された（旋回用
操作レバーの操作量が７０％となった）場合に（ステッ
プ８０９）、原動機１の目標回転数が、設定された目標
回転数に対して増加される。一方、第１の作業とは異な
る第２の作業（旋回作業）であると判断された場合には
（ステップ８１０の判断ＹＥＳ）、特定の作業機（旋
回）が第１の所定量とは異なる第２の所定量以上作動さ
れた（旋回用操作レバーの操作量が３０％以上となっ
た）場合に（ステップ８１７）、原動機１の目標回転数
が、設定された目標回転数に対して増加される。

【００６４】このように、同じ作業機（旋回）が作動し
ていても、異なる作業内容であれば、操作レバーの操作
量に応じた原動機の回転数制御の内容を変えるようにし
たので、作業内容に適合した回転数制御をなし得る。

【００６５】以上のように、本発明によれば、従来技術
で判別できなかった作業種類を判別できるようになり、
この結果、作業内容に応じてきめ細かい回転数制御を行
うことが可能となる。

【００６６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
る建設機械の原動機制御装置の実施の形態について説明
する。

【００６７】なお、この実施の形態では、建設機械とし
て、油圧ショベルを想定している。

【００６８】図１は、油圧ショベルの原動機制御装置の
構成を示している。

【００６９】同図に示すように、この装置は、原動機で
あるエンジン１によって駆動され、これによってアクチ
ュエータ駆動用の圧油を吐出する油圧ポンプ３と、同エ
ンジン１によって駆動され、パイロット用の圧油を吐出
するパイロットポンプ４と、３つの操作子としての操作
レバー７Ａ、７Ｂ、７Ｄにそれぞれ対応して設けられた
３つの油圧アクチュエータとしての油圧シリンダ６Ａ、
６Ｂ、６Ｄと、油圧ポンプ３と上記油圧シリンダ６Ａ、
６Ｂ、６Ｄとの間の３つの圧油供給路にそれぞれ設けら
れ、操作レバー７Ａ、７Ｂ、７Ｄの操作量に応じて、そ
の開口面積が変化され、その変化された開口面積に応じ
た流量の圧油を、それぞれ対応する油圧シリンダ６Ａ、
６Ｂ、６Ｄに供給する３つの操作弁としての流量制御弁
５Ａ、５Ｂ、５Ｄと、エンジン１の目標回転数を、スロ
ットルレバー１０で設定された目標回転数に対して増加
させるように制御するコントローラ２とから構成されて
いる。

【００７０】上記操作レバー７Ａは、ブーム上げ方向ま
たはブーム下げ方向に傾動操作されることで、図２５に
示すように油圧ショベル４０の作業機であるブーム４１
（油圧シリンダ６Ａに接続されている）を駆動させるた
めのレバーであり、これに付設された減圧弁には、パイ
ロットポンプ４からのパイロット圧油がパイロットライ
ン１１Ｚを介して入力される。そこで、操作レバー６Ａ
に付設された上記減圧弁では、オペレータの操作量に比
例した圧力ｐになるようにパイロット圧油が減圧され
て、流量制御弁５Ａに接続するパイロットライン１１Ａ
1（ブーム上げ方向）、１１Ａ2（ブーム下げ方向）に供
給される。よって、ブーム用の流量制御弁５Ａは、上記
パイロット圧力ｐに応じた分だけ駆動され、その開口面
積が変化される。

【００７１】本実施形態では、ブーム上げ方向に対応す
るパイロットライン１１Ａ1のみにパイロット圧ｐを検
出する圧力センサ８Ａが配設されている。この圧力セン
サ８Ａによって、ブーム４１の作動状態が検出される。
圧力センサ８Ａの検出出力は、コントローラ２に加えら
れる。

【００７２】同様に操作レバー７Ｂは、バケット掘削方
向またはバケットダンプ方向に傾動操作されることで、
作業機であるバケット４３（油圧シリンダ６Ｂに接続さ
れている）を駆動させるためのレバーであり、オペレー
タの操作量に比例した圧力ｐのパイロット圧油がパイロ
ットライン１１Ｂ1（バケット掘削方向）、１１Ｂ2（バ
ケットダンプ方向）を介してバケット用流量制御弁５Ｂ
に加えられ、上記パイロット圧力ｐに応じた分だけ駆動
され、その開口面積が変化される。

【００７３】本実施形態では、パイロットライン１１Ｂ
1（バケット掘削方向）、１１Ｂ2（バケットダンプ方
向）を結ぶラインにシャトル弁１２が設けられており、
当該ライン上の圧力が圧力センサ８Ｂにて検出される。
この圧力センサ８Ｂにて、両ライン１１Ｂ1（バケット
掘削方向）、１１Ｂ2（バケットダンプ方向）のうちで
圧力の大きい方の圧力ｐが検出される。つまり、圧力セ
ンサ８Ｂによって、バケット４３の作動状態が検出され
る。圧力センサ８Ｂの検出出力は、コントローラ２に加
えられる。

【００７４】操作レバー７Ｄは、上記ブーム、バケット
以外の作業機を作動させるためのレバーであり、説明の
便宜のため１個で示している。５Ｄは、レバー７Ｄに対
応する流量制御弁、６Ｄは、レバー７Ｄに対応する油圧
シリンダである。実際には、アーム、旋回、左・右走行
のためのレバー、流量制御弁、油圧シリンダが複数設け
られる。動作態様は、上記説明したブーム、バケットの
場合と同様であるので説明は省略する。上記ブーム、バ
ケット以外の作業機用の流量制御弁５Ｄに接続されるパ
イロットラインの圧力は検出していない。つまり、図１
の実施形態では、ブーム、バケット以外の作業機の作動
状態を検出してはいない。

【００７５】このように、図１に示す実施形態では、ブ
ーム、バケットが、油圧ショベルで行う複数種類の作業
に関与する作業機であると設定している。

【００７６】なお、以下、符号の添え字でＡとあるの
は、作業機としてブームを表し、Ｂとあるのは、作業機
としてバケットを表し、Ｃとあるのは、作業機として上
部旋回体（旋回）を表し、Ｘとあるのは、作業機として
アームと表し、Ｄとあるのは、図面で省略されているそ
の他の作業機を表すものとする。

【００７７】図２は、図１のコントローラ２で行なわれ
るエンジン回転数制御を説明するフローチャートであ
る。以下、この図２を併せ参照して説明する。

【００７８】本実施形態では、ブーム上げ方向に操作レ
バー７Ａが操作されたときに、目標回転数を増加させる
ようにし、バケットに対応する操作レバー７Ｂが操作さ
れたときには、目標回転数を増加させないように制御す
るものである。

【００７９】まず、コントローラ２には、操作レバー７
Ａ、７Ｂの操作量を示す圧力センサ８Ａ、８Ｂの検出
値、つまりブーム上げの作動状態を示す情報およびバケ
ットの作動状態（バケットに対する操作の有無）を示す
情報が入力されるとともに、スロットルレバー１０で設
定されたエンジン１の設定目標回転数を示す信号が入力
される（ステップ１０１）。

【００８０】図３は、操作レバー７Ａの操作量と圧力セ
ンサ８Ａの検出圧力ｐとの関係を示している。いま、パ
イロットポンプ４からパイロットライン１１Ｚに３０ｋ
ｇｆ/ｃｍ2の圧油が供給されているものと、操作レバー
７Ａが中立位置にあるときには、パイロットライン１１
Ａ1には圧力０〜３ｋｇｆ/ｃｍ2のパイロット圧油が供
給される（不感帯域）。以後、操作レバー７Ａの操作に
応じてパイロット圧ｐは比例的に上昇していき、操作レ
バー７Ａが０以上３０％以下になるまで操作されると、
パイロットライン１１Ａ1には圧力３〜１０ｋｇｆ/ｃｍ
2のパイロット圧油が供給される（ファインコントロー
ル域）。操作レバー７Ａの操作量が３０％のときのパイ
ロットライン１１Ａ1の圧力をｐ1（１０ｋｇｆ/ｃｍ2）
とする。また、操作レバー７Ａの操作量が７０％のとき
のパイロットライン１１Ａ1の圧力をｐ1´とする。

【００８１】さらに、操作レバー７Ａがフルレバー位置
（操作量１００％）になるまで操作されると、パイロッ
トライン１１Ａ1には圧力ｐ2（３０ｋｇｆ/ｃｍ2）のパ
イロット圧油が供給される（フルレバー操作）。他のバ
ケット用操作レバー７Ｂの操作量とバケット用圧力セン
サ８Ｂの出力との関係についても図３と同様である。

【００８２】つぎに、コントローラ２では、圧力センサ
８Ａ、８Ｂの出力に基づき、現在の作動状態が検出され
る（ステップ１０２）。

【００８３】すなわち、圧力センサ８Ａの検出圧力がｐ
1（１０ｋｇｆ/ｃｍ2：ファインコントロール域上限）
以上であり、かつ圧力センサ８Ｂの検出圧力がｐ1（１
０ｋｇｆ/ｃｍ2：ファインコントロール域上限）以下で
ある場合には（ステップ１０２の判断ＹＥＳ）、ブーム
が上昇しており、かつバケットが操作されていないもの
と判断して、現在は、ブーム上げ作業（バケット作動な
し）を行っているものと判断する。この場合には、高い
馬力で作業する必要があるので、エンジン１の目標回転
数を、スロットルレバー１０で設定された目標回転数に
対してさらに増加させるのがよいと判断して、ステップ
１０３に移行する。

【００８４】一方、圧力センサ８Ａの検出圧力がｐ1
（１０ｋｇｆ/ｃｍ2）以上であり、かつ圧力センサ８Ｂ
の検出圧力がｐ1（１０ｋｇｆ/ｃｍ2）以下ではない場
合には（ステップ１０２の判断ＮＯ）、バケットに対す
る操作が介入された整地作業、吊り作業等を行っている
ものと判断する。また、バケットに対する操作が介入さ
れていないとしても、ブーム用操作レバー７Ａがファイ
ンコントロール域で操作されているときには、ステップ
１０２の判断はＮＯとなり、整地作業、吊り作業等に準
じた作業を行っているものと判断する。

【００８５】この場合には、ある程度の微操作性が要求
されるので、エンジン１の目標回転数を、スロットルレ
バー１０で設定された目標回転数のままとし、エンジン
目標回転数を増加させないのがよいと判断して、ステッ
プ１０４に移行する。

【００８６】ステップ１０３では、圧力センサ８Ａの検
出圧力ｐの大きさに比例したエンジン目標回転数の増分
Ｄが記憶テーブルから読み出される。すなわち、圧力セ
ンサ８Ａの検出圧力ｐの大きさがｐ1（１０ｋｇｆ/ｃｍ
2：ファインコントロール域上限）までのときには、増
分Ｄは０であり、以後、圧力ｐの上昇に応じて増分Ｄが
上昇していき、圧力センサ８Ａの検出圧力ｐの大きさが
ｐ2（３０ｋｇｆ/ｃｍ2：フルレバー操作）のときに
は、増分Ｄは最大値Ｄ2となる。

【００８７】一方、ステップ１０６では、スロットルレ
バー１０のスロットル指令（スロットルレバー操作量）
に比例した設定目標回転数が記憶テーブルから読み出さ
れる。

【００８８】スロットル指令が０から最大値までで、設
定目標回転数は、最小値Ｎ1から最大値Ｎ2まで変化す
る。

【００８９】そこで、ステップ１０７では、現在の設定
目標回転数に対して増分Ｄを加算することで、最終的な
目標回転数を求め、この目標回転数が得られるようにエ
ンジン１に対して回転指令を出力する。

【００９０】ここで、図４、図５、図６を参照してエン
ジン目標回転数が増加したときの効果について説明す
る。

【００９１】図４は、エンジン１の回転数Ｎとエンジン
１の馬力Ｐsの関係を示している。スロットルレバーが
最大に操作されているときのエンジン目標回転数がＮ
2、Ｎ2＋Ｄ2、Ｎ2＋Ｄ3と上昇するにつれて、マッチン
グ点におけるエンジン１の馬力Ｐs（最大出力）が、Ｐs
1、Ｐs2、Ｐs3と上昇しているのがわかる。

【００９２】図５は、油圧ポンプ３の吐出流量（ｌ/ｍ
ｉｎ）と吐出圧力（ｋｇ/ｃｍ2）との関係を示してい
る。

【００９３】ポンプ３の吸収馬力が、Ｐs1、Ｐs2、Ｐs3
と上昇していくにつれて、等馬力曲線が変化して、同じ
吐出圧力でより多くの吐出流量が見込めることがわか
る。

【００９４】図６は、前述したように、エンジン１のト
ルクＴ、馬力Ｐs、燃費の関係を示している。

【００９５】エンジン目標回転数がＮ2、Ｎ2＋Ｄ2、Ｎ2
＋Ｄ3と増加するにつれて、馬力Ｐsは上昇するものの、
燃費は悪化することがわかる。

【００９６】そこで、いま、スロットルレバー１０が最
大に操作されており、操作レバー７Ａがフルレバー操作
されているとすれば、ステップ１０７で、設定目標回転
数Ｎ2に対して増分Ｄ2が加算され、エンジン１の目標回
転数ＮはＮ2＋Ｄ2まで上昇するように制御される。

【００９７】すると、図５からわかるように、吸収馬力
はＰs2まで上昇し、増分Ｄ2がない場合（吸収馬力Ｐs
1）よりも、高圧でより多くのポンプ吐出量が見込め、
高負荷に打ち勝つよう、高い作業スピードをもってブー
ムが作動される。つまり、ブーム上げ作業に適合するよ
うにブームが作動される。

【００９８】一方、ステップ１０２で、エンジン目標回
転数を増加させないものと判断された場合には（ステッ
プ１０２の判断ＮＯ）、現在の増分Ｄに対して所定量Δ
ｄだけ減算された増分まで減少される（ステップ１０
４）。よって、バケットに対する操作が介入された整地
作業、吊り作業等が継続して行われていれば（ステップ
１０２の判断ＮＯが繰り返されていれば）、増分値Ｄは
Δｄづつ徐々に減少していき、やがて増分値Ｄは０とな
る。もちろん、最初から整地作業、吊り作業等が行われ
ていれば、現在の増分値Ｄは最初から０のままである。
ステップ１０５では、所定量Δｄずつの減算によって、
値Ｄが負になることが防止される。

【００９９】したがって、整地作業、吊り作業等が継続
して行われていると、ステップ１０７で、エンジン１の
目標回転数Ｎは、スロットルレバー１０で設定された目
標回転数Ｎ2のままとなる（あるいは、設定目標回転数
Ｎ2に向けて徐々に減少していく）。

【０１００】もちろん、ステップ１０４において、現在
の増分値Ｄを、即座に０にしてもよい。ただし、この場
合には、ブーム上げ作業を行っているときに、オペレー
タがバケット用操作レバー７Ｂを誤操作してしまうと、
予期せずにエンジン回転数が急激に下がってしまい、違
和感を感じることがある。このため、本実施形態では、
所定量Δｄずつ現在の増分値Ｄを減少させて、徐々に設
定目標回転数Ｎ2にもっていくようにすることで、誤操
作時の違和感をなくすようにしている。

【０１０１】図５からわかるように、バケットに対する
操作が介入された整地作業、吊り作業等が行われている
と（吸収馬力Ｐs1）、増分Ｄ2がある場合（吸収馬力Ｐs
2）よりも、ポンプ吐出量が小さくなり、微操作性よく
バケット、ブームが作動される。つまり、整地作業、吊
り作業に適合するようにバケット、ブームが作動され
る。しかも、図６からわかるように、エンジン目標回転
数Ｎは設定目標回転数Ｎ2のままであり、燃費は最良の
ものとなる。

【０１０２】本実施形態では、インチング作業を行って
いるときにも、このインチング作業に適合したエンジン
回転数制御がなされる。

【０１０３】すなわち、インチング作業では、通常、図
３に示すファインコントロール域（レバー操作量（０〜
３０％）で、ブーム用操作レバー７Ａが繰り返し操作さ
れる。

【０１０４】これに対して、ステップ１０３では、この
ファインコントロール域であれば（圧力センサ８Ａの出
力（０〜ｐ1）で、増分Ｄは０となるので、エンジン目
標回転数は、設定目標回転数Ｎ2のままであり、断続的
なレバー操作の繰り返しによって目標回転数が増減する
ことはない。

【０１０５】つまり、従来技術のように、インチング作
業時に、操作レバーの操作入力が繰り返される度に、エ
ンジン回転数の急激な増大が繰り返されることはなく、
これにより操作レバーの操作性が損なわれてしまうこと
はない。また、エンジン回転数が上昇する度にマフラー
から黒煙が上がるようなこともない。

【０１０６】以上のように、図１、図２に示す実施形態
によれば、従来技術で判別できなかった作業種類を判別
できるようになり、この結果、作業内容に応じてきめ細
かい回転数制御を行うことが可能となり、作業効率向
上、燃費向上等の優れた効果が得られる。

【０１０７】図７、図８は、別の実施形態を示してい
る。

【０１０８】以下、すでに説明した実施形態で使用した
符号と同符号のものは同一のものであるとして重複した
説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。

【０１０９】図７の制御装置では、図１と異なり、圧力
センサ８Ａ、８Ｂの代わりに圧力スイッチ１３Ａ、１３
Ｂが設けられる。これら圧力スイッチ１３Ａ、１３Ｂ
は、検出圧力ｐの大きさがｐ1（１０ｋｇｆ/ｃｍ2：フ
ァインコントロール域上限）以上のときにオン、またｐ
1未満ではオフを示す信号を出力するものである。

【０１１０】また、タイマ９が新たに設けられている。
本実施形態では、タイマ９を導入して、作業機（ブー
ム）の作動状態（ブーム上昇動作を継続しているのか、
あるいはブーム上げを断続的に繰り返しているのか）を
判断するようにしている。

【０１１１】したがって、コントローラ２には、図８の
ステップ２０１に示すように、圧力スイッチ１３Ａ、１
３Ｂから出力されるオン/オフ信号、スロットルレバー
１０の設定目標回転数を示す信号、タイマ９で計時され
たタイマカウント値を示す信号が入力される。

【０１１２】つぎに、コントローラ２では、圧力スイッ
チ１３Ａ、１３Ｂの出力に基づき、現在の作動状態が検
出される（ステップ２０２）。

【０１１３】すなわち、圧力スイッチ１３Ａの出力がオ
ンであり、かつ圧力スイッチ１３Ｂがオフである場合に
は（ステップ２０２の判断ＹＥＳ）、ブームが上昇して
おり、かつバケットが操作されていないものと判断し
て、現在は、高馬力が必要なブーム上げ作業（バケット
作動なし）あるいはインチング作業を行っているものと
判断する。

【０１１４】つぎに、タイマ９が作動され、タイマカウ
ントが開始され、＋１（１は単位時間を示す）だけ時間
が計時される（ステップ２０３）。

【０１１５】一方、圧力スイッチ１３Ａの出力がオンで
あり、かつ圧力スイッチ１３Ｂがオフではない場合には
（ステップ２０２の判断ＮＯ）、バケットに対する操作
が介入された整地作業、吊り作業等を行っているものと
判断する。また、バケットに対する操作が介入されてい
ないとしても、ブーム用操作レバー７Ａがファインコン
トロール域で操作されているときには、ステップ２０２
の判断はＮＯとなり、整地作業、吊り作業等に準じた作
業を行っているものと判断する。

【０１１６】この場合には、ある程度の微操作性が要求
されるので、エンジン１の目標回転数を、スロットルレ
バー１０で設定された目標回転数のままとし、エンジン
目標回転数を増加させないのがよいと判断して、ステッ
プ２０４に移行する。ステップ２０４では、現在のタイ
マカウント値から、−１だけ減算する処理を行う。

【０１１７】ステップ２０５では、現在のタイマカウン
ト値に比例したエンジン目標回転数の増分Ｄが記憶テー
ブルから読み出される。すなわち、タイマカウント値が
０．５秒までのときには、増分Ｄは０であり、以後、タ
イマカウント値の上昇に応じて増分Ｄが上昇していき、
タイマカウント値が１．０秒以上のときには、増分Ｄは
最大値Ｄ2となる。

【０１１８】一方、ステップ２０６では、図２のステッ
プ１０６と同様に、スロットルレバー１０のスロットル
指令（スロットルレバー操作量）に比例した設定目標回
転数Ｎ1〜Ｎ2が記憶テーブルから読み出される。

【０１１９】そこで、ステップ２０７では、現在の設定
目標回転数に対して増分Ｄを加算することで、最終的な
目標回転数を求め、この目標回転数が得られるようにエ
ンジン１に対して回転指令を出力する。

【０１２０】そこで、いま、ブーム上昇動作を継続して
おり（たとえば、操作レバー７Ａがフルレバー操作状態
を継続しており）、バケットに対する操作がないとすれ
ば（ステップ２０２の判断ＹＥＳ）、ステップ２０３の
処理が繰り返し実行されることになり、増分Ｄが上昇し
ていき、やがて最大増分Ｄ2に達する。本実施形態で
は、ブーム上昇動作の継続時間に応じて徐々にエンジン
回転数が上昇していくので、オペレータに違和感を与え
ることはない。最終的に、エンジン１の目標回転数Ｎは
Ｎ2＋Ｄ2まで上昇するように制御される。

【０１２１】すると、図５からわかるように、吸収馬力
はＰs2まで上昇し、増分Ｄ2がない場合（吸収馬力Ｐs
1）よりも、高圧でより多くのポンプ吐出量が見込め、
高負荷に打ち勝つよう、高い作業スピードをもってブー
ムが作動される。つまり、ブーム上げ作業に適合するよ
うにブームが作動されることになる。

【０１２２】ただし、ブーム上昇動作を継続しているの
ではなく、ブーム上げを断続的に繰り返すインチング作
業を行っている場合もある。この場合、操作レバー７Ａ
の操作量がファインコントロール域を超えてしまうと、
圧力スイッチ１３Ａがオンとなるため、ステップ２０２
の判断がＹＥＳとなって、タイマ９によるカウントが開
始されることになる（ステップ２０３）。

【０１２３】しかし、インチング作業時のレバー操作の
繰り返し周期は、通常０．５秒未満である。したがっ
て、タイマカウント値が０．５秒になる前に、ステップ
２０２の判断はＮＯとなり、タイマカウント値が減算さ
れてしまい（ステップ２０４）、タイマカウント値が
０．５秒以上に到達することはない。

【０１２４】よって、ステップ２０５において、増分Ｄ
は０となるので、エンジン目標回転数は、設定目標回転
数Ｎ2のままであり、断続的なブーム上げの繰り返しに
よって目標回転数が増減することはない。

【０１２５】つまり、従来技術のように、インチング作
業時に、操作レバーの操作入力が繰り返される度に、エ
ンジン回転数の急激な増大が繰り返されることはなく、
これにより操作レバーの操作性が損なわれてしまうこと
はない。また、エンジン回転数が上昇する度にマフラー
から黒煙が上がるようなこともない。

【０１２６】一方、ステップ２０２で、エンジン目標回
転数を増加させないものと判断された場合には（ステッ
プ２０２の判断ＮＯ）、現在のタイマカウント値が単位
時間１だけ減算される（ステップ１０４）ので、バケッ
トに対する操作が介入された整地作業、吊り作業等が継
続して行われていれば（ステップ２０２の判断ＮＯが繰
り返されていれば）、タイマカウント値は−１づつ徐々
に減少していき、やがてタイマカウント値は０．５秒以
下になる。もちろん、最初から整地作業、吊り作業等が
行われていれば、タイマ９は作動しないので、タイマカ
ウント値は最初から０のまま（０．５秒以下）である。
このため、エンジン目標回転数の増分Ｄは０となる（ス
テップ２０５）。

【０１２７】したがって、整地作業、吊り作業等が継続
して行われていると、ステップ２０７で、エンジン１の
目標回転数Ｎは、スロットルレバー１０で設定された目
標回転数Ｎ2のままとなる（あるいは、設定目標回転数
Ｎ2に向けて徐々に減少していく）。

【０１２８】もちろん、ステップ２０４において、現在
のタイマカウント値を、即座に０にリセットして、増分
Ｄを即座に０にしてもよい（ステップ２０５）。ただ
し、この場合には、ブーム上げ作業を行っているとき
に、オペレータがバケット用操作レバー７Ｂを誤操作し
てしまうと、予期せずにエンジン回転数が急激に下がっ
てしまい、違和感を感じることがある。このため、本実
施形態では、タイマカウント値を単位時間ずつ減少させ
て、現在の増分値Ｄを徐々に減少させ、徐々に設定目標
回転数Ｎ2にもっていくようにすることで、誤操作時の
違和感をなくすようにしている。

【０１２９】図５からわかるように、バケットに対する
操作が介入された整地作業、吊り作業等が行われている
と（吸収馬力Ｐs1）、増分Ｄ2がある場合（吸収馬力Ｐs
2）よりも、ポンプ吐出量が小さくなり、微操作性よく
バケット、ブームが作動される。つまり、整地作業、吊
り作業に適合するようにバケット、ブームが作動され
る。しかも、図６からわかるように、エンジン目標回転
数Ｎは設定目標回転数Ｎ2のままであり、燃費は最良の
ものとなる。

【０１３０】以上のように、図７、図８に示す実施形態
によれば、従来技術で判別できなかった作業種類を判別
できるようになり、この結果、作業内容に応じてきめ細
かい回転数制御を行うことが可能となり、作業効率向
上、燃費向上等の優れた効果が得られる。

【０１３１】また、図１に示す構成の制御装置の代わり
に、図９に示す構成の制御装置を用いてもよい。

【０１３２】図９では、操作レバー７Ａ、７Ｂ、７Ｄを
電気レバーとした場合を示している。

【０１３３】ブーム用電気レバー７Ａからは、オペレー
タが操作した量に比例した電気信号（電圧信号）がコン
トローラ１５に出力され、コントローラ１５からはブー
ム用の電磁比例弁１６Ａ1、１６Ａ2に対して、レバー操
作量に応じた圧力までパイロット圧を減圧させる指令が
出力される。この結果、パイロットポンプ４から吐出さ
れるパイロット圧油の圧力は、レバー操作量に応じたパ
イロット圧にまで減圧され、パイロットライン１１Ａ
1、１１Ａ2を介してブーム用流量制御弁５Ａに加えられ
る。こうしてブーム用電気レバー７Ａの操作量に応じて
ブーム用流量制御弁５Ａの開口面積が変化される。

【０１３４】同様に、コントローラ１５、アーム用電磁
比例弁１６Ｂ1、１６Ｂ2を介することにより、バケット
用電気レバー７Ｂの操作量に応じてバケット用流量制御
弁５Ｂの開口面積が変化される。

【０１３５】同様に、コントローラ１５、他の作業機用
電磁比例弁１６Ｄ1、１６Ｄ2を介することにより、他の
作業機用電気レバー７Ｄの操作量に応じて他の作業機用
流量制御弁５Ｄの開口面積が変化される。

【０１３６】また、図７に示す構成の制御装置の代わり
に、図１０に示す構成の制御装置を用いてもよい。

【０１３７】図１０では、図９と同様に、操作レバー７
Ａ、７Ｂ、７Ｄを電気レバーとしている。

【０１３８】また、図１に示す構成の制御装置の代わり
に、図１１に示す構成の制御装置を用いてもよい。

【０１３９】図１１では、図９と同様に、操作レバー７
Ａ、７Ｂ、７Ｄを電気レバーとしており、圧力センサ８
Ａ、８Ｂの配設を省略している。

【０１４０】すなわち、電気レバー７Ａ、７Ｂから出力
される操作量に対応する電気信号（電圧信号）を、圧力
センサ８Ａ、８Ｂの検出圧力ｐの代わりに使用してい
る。

【０１４１】図１２は、図３に対応する電気レバー７
Ａ、７Ｂの操作量と、レバーから出力される電圧との関
係を示している。図３の圧力３ｋｇｆ/ｃｍ2（不感帯
域）に、図１２の電圧値Ｖ0が対応し、図３の圧力ｐ1
（１０ｋｇｆ/ｃｍ2：ファインコントロール域上限）
に、図１２の電圧値Ｖ1が対応し、図３の圧力ｐ2（３０
ｋｇｆ/ｃｍ2：フルレバー操作）に、図１２の電圧値Ｖ
2が対応している。

【０１４２】図１３のフローチャートは、図２のフロー
チャートに対応するものである。

【０１４３】すなわち、図１３のステップ３０４、３０
５、３０６、３０７では、図２のステップ１０４、１０
５、１０６、１０７と同様の処理が実行される。

【０１４４】図１３のステップ３０１では、コントロー
ラ２に、電気レバー７Ａ、７Ｂから出力された電気信号
を入力するとともに、スロットルレバー１０で設定され
たエンジン１の設定目標回転数を示す信号を入力する処
理が実行される。

【０１４５】図１３のステップ３０２では、ブーム用電
気レバー７Ａ（ブーム上げ方向操作）から出力された電
圧値が、Ｖ1（ファインコントロール域上限）以上であ
り、かつバケット用電気レバー７Ｂから出力された電圧
値が、Ｖ1（不感帯域）以下であるか否かが判断され
る。

【０１４６】図１３のステップ３０３では、ブーム用電
気レバー７Ａから出力された電圧値Ｖの大きさに比例し
たエンジン目標回転数の増分Ｄが記憶テーブルから読み
出される。すなわち、ブーム用電気レバー７Ａから出力
された電圧値Ｖの大きさがＶ1（ファインコントロール
域上限）までのときには、増分Ｄは０であり、以後、電
圧値Ｖの上昇に応じて増分Ｄが上昇していき、電圧値Ｖ
の大きさがＶ2（フルレバー操作）のときには、増分Ｄ
は最大値Ｄ2となる。

【０１４７】さて、図１４、図１５は、別の実施形態を
示している。

【０１４８】この実施形態では、ブーム、バケット、上
部旋回体が、油圧ショベルで行う複数種類の作業に関与
する作業機であると設定している。大型の油圧ショベル
では、上部旋回体とブーム上げを複合操作するホイスト
旋回作業が行われ、このときに作業効率を高める必要が
あるからである。

【０１４９】このため、この実施形態では、ブーム、バ
ケット以外に上部旋回体の作動状態を検出している。

【０１５０】すなわち、図１４の制御装置では、図１と
異なり、ブーム用圧力センサ８Ａ、バケット用圧力セン
サ８Ｂ以外に、旋回用圧力センサ８Ｃが、センサ８Ｂと
同様にして、シャトル弁１２が設けられたライン上に配
設されている。よって、旋回用操作レバー７Ｃの操作に
応じて旋回用流量制御弁５Ｃの開口面積が変化され、こ
れに応じて旋回用油圧モータ６Ｃが駆動され、これに応
じて上部旋回体が作動されると、上部旋回体の作動状態
は、旋回用圧力センサ８Ｃにより検出される。

【０１５１】また、旋回用操作レバー７Ｃの操作量と旋
回用圧力センサ８Ｃの出力との関係は、図３に示したの
と同様である。

【０１５２】図１５のコントローラ２で行われる処理の
うち、ステップ４０５、４０８、４０７、４０９では、
図２のステップ１０４、１０５、１０６、１０７と同様
の処理が実行される。

【０１５３】図１５のステップ４０１では、コントロー
ラ２に、操作レバー７Ａ、７Ｂ、７Ｃの操作量を示す圧
力センサ８Ａ、８Ｂ、８Ｃの検出値、つまりブーム上げ
の作動状態を示す情報およびバケットの作動状態（バケ
ットに対する操作の有無）を示す情報および上部旋回体
の作動状態（上部旋回体に対する操作の有無）を示す情
報を入力するとともに、スロットルレバー１０で設定さ
れたエンジン１の設定目標回転数を示す信号を入力する
処理が実行される。

【０１５４】つぎの、ステップ４０２、４０４では、圧
力センサ８Ａ、８Ｂ、８Ｃの出力に基づき、各種作業機
の現在の作動状態が検出され、それに応じて油圧ショベ
ルで現在行われている作業内容が的確に判別され、それ
に応じてエンジン目標回転数増加の有無が的確に判別さ
れる。

【０１５５】すなわち、圧力センサ８Ａの検出圧力がｐ
1（１０ｋｇｆ/ｃｍ2：ファインコントロール域上限）
以上であり、かつ圧力センサ８Ｃの検出圧力がｐ1（１
０ｋｇｆ/ｃｍ2：ファインコントロール域上限）以上で
ある場合には（ステップ４０２の判断ＹＥＳ）、上部旋
回体とブーム上げを複合操作するホイスト旋回作業を行
っているものと判断する。この場合には、高圧で多量の
圧油を油圧ポンプ３から吐出させて高い馬力で作業する
必要があるので、エンジン１の目標回転数を、スロット
ルレバー１０で設定された目標回転数に対してさらに増
加させるのがよいと判断して、ステップ４０３に移行す
る。

【０１５６】一方、ホイスト旋回作業ではないと判断さ
れた場合には（ステップ４０２の判断ＮＯ）、圧力セン
サ８Ｂの検出圧力がｐ1（１０ｋｇｆ/ｃｍ2）以上であ
り、かつ圧力センサ８Ｃの検出圧力がｐ1（１０ｋｇｆ/
ｃｍ2）以下であるかが判断される（ステップ４０
４）。これが肯定されれば（ステップ４０４の判断ＹＥ
Ｓ）、上部旋回体に対する操作を伴わずに（ファインコ
ントロール域上限以下）、バケットに対する操作（ファ
インコントロール域上限以上）が介入された作業（バケ
ット単独作業、バケットとブーム上げを複合操作する作
業など）を行っているものと判断する。

【０１５７】この場合には、ある程度の微操作性が要求
されるので、エンジン１の目標回転数を、スロットルレ
バー１０で設定された目標回転数のままとし、エンジン
目標回転数を増加させないのがよいと判断して、ステッ
プ４０５に移行する。

【０１５８】しかし、上記ステップ４０４の判断が否定
されれば（ステップ４０４の判断ＮＯ）、上部旋回体単
独作業（上部旋回体に対する操作がファインコントロー
ル域上限以上）、ブーム上げ単独作業（ブーム上げに対
する操作がファインコントロール域上限以上）などの作
業を行っている場合であると判断して、負荷が大きいの
でエンジン目標回転数を増加させて馬力を高める必要が
あると判断して、ステップ４０３に移行される。

【０１５９】ステップ４０３では、圧力センサ８Ａの検
出圧力ｐと圧力センサ８Ｃの検出圧力ｐの和が求められ
る。

【０１６０】ステップ４０６では、圧力センサ８Ａの検
出圧力ｐと圧力センサ８Ｃの検出圧力ｐの和に比例した
エンジン目標回転数の増分Ｄが記憶テーブルから読み出
される。すなわち、圧力センサ８Ａ、８Ｃの検出圧力の
和が２ｐ1（２０ｋｇｆ/ｃｍ2：２つのレバーがファイ
ンコントロール域上限）までのときには、増分Ｄは０で
あり、以後、圧力の和ｐの上昇に応じて増分Ｄが上昇し
ていき、圧力センサ８Ａ、８Ｃの検出圧力の和がｐ2
（３０ｋｇｆ/ｃｍ2：１つのレバーがフルレバー操作）
のときには、増分ＤはＤ2となり、さらに、圧力センサ
８Ａ、８Ｃの検出圧力の和が２ｐ2（２・３０ｋｇｆ/ｃ
ｍ2：２つのレバーのフルレバー操作）のときには、増
分Ｄは最大値Ｄ3となる。

【０１６１】よって、上部旋回体単独作業、ブーム上げ
単独作業のときには増分Ｄは高々Ｄ2となり、上部旋回
体とブーム上げを複合操作しているホイスト旋回作業の
ときには、増分Ｄは、Ｄ2を超え最大値Ｄ3にまで達し得
る。

【０１６２】そこで、いま、スロットルレバー１０が最
大に操作されているものとし、操作レバー７Ａ、７Ｃの
いずれかあるいは両方がフルレバー操作されていると仮
定する。

【０１６３】すると、上部旋回体単独作業、ブーム上げ
単独作業のときには、ステップ４０６で、設定目標回転
数Ｎ2に対して増分Ｄ2が加算され、エンジン１の目標回
転数ＮはＮ2＋Ｄ2まで上昇するように制御される。

【０１６４】すると、図５からわかるように、吸収馬力
はＰs2まで上昇し、増分Ｄ2がない場合（吸収馬力Ｐs
1）よりも、高圧でより多くのポンプ吐出量が見込め、
高負荷に打ち勝つよう、高い作業スピードをもってブー
ムあるいは上部旋回体が作動される。つまり、ブーム上
げ単独作業あるいは上部旋回体単独作業に適合するよう
にブームないしは上部旋回体が作動される。

【０１６５】一方、上部旋回体とブーム上げを複合操作
するホイスト旋回作業のときには、ステップ４０６で、
設定目標回転数Ｎ2に対して増分Ｄ2よりも大きい増分Ｄ
3が加算され、エンジン１の目標回転数ＮはＮ2＋Ｄ3ま
で上昇するように制御される。

【０１６６】すると、図４、図５からわかるように、吸
収馬力はＰs2よりも高いＰs3まで上昇し、増分Ｄ2のと
き（吸収馬力Ｐs1）よりも、高圧でより多くのポンプ吐
出量が見込め、高負荷に打ち勝つよう、高い作業スピー
ドをもってブームおよび上部旋回体が作動される。つま
り、ホイスト旋回作業に適合するようにブームおよび上
部旋回体が作動される。

【０１６７】なお、旋回操作を伴わずにバケット操作が
介入されている作業が継続して行われていれば（ステッ
プ４０４の判断ＹＥＳ）、エンジン目標回転数は、設定
目標回転数Ｎ2のままであり（ステップ４０５、４０
７、４０８、４０９）、エンジン１の馬力（ポンプ吸収
馬力）は最も低いＰs1となる（図４、図５）。

【０１６８】このように本実施形態では、「旋回操作を
伴わずにバケット操作が介入されている作業」、「ブー
ム上げ単独作業あるいは上部旋回体単独作業」、「ホイ
スト旋回作業」の順に、段階的にエンジン目標回転数を
上昇させ、馬力を上昇させることができ、各種作業内容
に応じてきめの細かいエンジン回転数制御をなし得る。

【０１６９】さらに、ホイスト旋回作業のときでも、ブ
ーム用操作レバー７Ａ、旋回用操作レバー７Ｃの操作量
の合計に応じた分だけエンジン目標回転数が上昇してい
くので、熟練度に応じた分だけエンジン回転数を上げる
ことができる。すなわち、熟練したオペレータであれ
ば、作業機のスピードについていくことができるので、
ブーム用操作レバー７Ａ、旋回用操作レバー７Ｃをフル
レバー位置（１００％）まで操作して作業効率を最大限
に上げることができ、未熟なオペレータであれば、ブー
ム用操作レバー７Ａ、旋回用操作レバー７Ｃをせいぜい
７０〜８０％程度操作することで、作業機のスピードを
抑えた作業を行うことができる。

【０１７０】さて、図１６、図１７は、別の実施形態を
示している。

【０１７１】この実施形態では、ブーム、バケット、上
部旋回体が、油圧ショベルで行う複数種類の作業に関与
する作業機であると設定している。そして、作業機（ブ
ーム）が同じ作動状態（ブーム上げ）となっている継続
時間の長さから、作業内容（ホイスト旋回作業と転圧作
業）を判別し、判別した作業内容に適合したエンジン回
転数制御を行うようにしている。宅地造成等に使用され
る小型の油圧ショベルでは、掘り起こした土を埋め戻す
作業（旋回しつつブーム上げ下げを繰り返す作業）であ
る転圧作業が行われ、このときの作業効率を高める必要
があるからである。

【０１７２】このため、この実施形態では、ブーム、バ
ケット以外に上部旋回体の作動状態を検出している。

【０１７３】すなわち、図１６の制御装置では、図７と
異なり、ブーム用圧力スイッチ１３Ａ、バケット用圧力
スイッチ１３Ｂ以外に、旋回用圧力センサ８Ｃが、バケ
ット用圧力スイッチ１３Ｂと同様にして、シャトル弁１
２が設けられたライン上に配設されている。よって、旋
回用操作レバー７Ｃの操作に応じて旋回用流量制御弁５
Ｃの開口面積が変化され、これに応じて旋回用油圧モー
タ６Ｃが駆動され、これに応じて上部旋回体が作動され
ると、上部旋回体の作動状態は、旋回用圧力センサ８Ｃ
により検出される。

【０１７４】また、旋回用操作レバー７Ｃの操作量と旋
回用圧力センサ８Ｃの出力との関係は、図３に示したの
と同様である。

【０１７５】図１７のコントローラ２で行われる処理の
うち、ステップ５１０、５１２、５１３、５１４では、
図２のステップ１０４、１０６、１０５、１０７と同様
の処理が実行される。

【０１７６】図１７のステップ５０１では、コントロー
ラ２に、圧力スイッチ１３Ａ、１３Ｂから出力されるオ
ン/オフ信号、圧力センサ８Ｃからの圧力検出信号、ス
ロットルレバー１０で設定されたエンジン１の設定目標
回転数を示す信号、タイマ９で計時されたタイマカウン
ト値を示す信号を入力する処理が実行される。

【０１７７】つぎの、ステップ５０２、５０３、５０６
では、圧力スイッチ１３Ａ、１３Ｂ、圧力センサ８Ｃの
出力に基づき、各種作業機の現在の作動状態が検出さ
れ、それに応じて油圧ショベルで現在行われている作業
内容が的確に判別され、それに応じてエンジン目標回転
数増加の有無が的確に判別される。

【０１７８】すなわち、圧力スイッチ１３Ａの出力がオ
ンであり、かつ圧力センサ８Ｃの検出圧力がｐ1（１０
ｋｇｆ/ｃｍ2：ファインコントロール域上限）以上であ
る場合には（ステップ５０２の判断ＹＥＳ）、上部旋回
体とブーム上げを複合操作するホイスト旋回作業を行っ
ているか、上部旋回体とブーム上げを複合操作している
がブーム上げ下げが繰り返されている転圧作業を行って
いるものと判断する。この場合には、高圧で多量の圧油
を油圧ポンプ３から吐出させて高い馬力で作業する必要
があるので、エンジン１の目標回転数を、スロットルレ
バー１０で設定された目標回転数に対してさらに増加さ
せるのがよいと判断して、つぎのステップ５０３に移行
する。

【０１７９】一方、ステップ５０２の判断が否定された
場合には（ステップ５０２の判断ＮＯ）、圧力スイッチ
１３Ｂの出力がオンであり、かつ圧力センサ８Ｃの検出
圧力がｐ1（１０ｋｇｆ/ｃｍ2）以下であるかが判断さ
れる（ステップ５０６）。これが肯定されれば（ステッ
プ５０６の判断ＹＥＳ）、上部旋回体に対する操作を伴
わずに（ファインコントロール域上限以下）、バケット
に対する操作（ファインコントロール域上限以上）が介
入された作業（バケット単独作業、バケットとブーム上
げを複合操作する作業など）を行っているものと判断す
る。

【０１８０】この場合には、ある程度の微操作性が要求
されるので、エンジン１の目標回転数を、スロットルレ
バー１０で設定された目標回転数のままとし、エンジン
目標回転数を増加させないのがよいと判断して、つぎの
ステップ５１０に移行する。

【０１８１】しかし、上記ステップ５０６の判断が否定
されれば（ステップ５０６の判断ＮＯ）、上部旋回体単
独作業（上部旋回体に対する操作がファインコントロー
ル域上限以上）、ブーム上げ単独作業（ブーム上げに対
する操作がファインコントロール域上限以上）などの作
業を行っている場合であると判断して、負荷が大きいの
でエンジン目標回転数を増加させて馬力を高める必要が
あると判断して、ステップ５０３に移行される。

【０１８２】ステップ５０３では、圧力スイッチ１３Ａ
の出力に基づき、ブーム上げの状態が単位時間継続して
いるか否かが判断される（ステップ５０３）。

【０１８３】すなわち、圧力スイッチ１３Ａの出力オン
状態が単位時間継続していれば（ステップ５０３の判断
ＹＥＳ）、ブームが継続して上昇しているホイスト旋回
作業を行っているものと判断する。

【０１８４】この場合には、タイマ９が作動され、タイ
マカウントが開始され、＋１（１は単位時間を示す：１
秒以下であるが、１秒に設定してもよい）だけ時間が計
時される（ステップ５０４）。

【０１８５】一方、圧力スイッチ１３Ａの出力オン状態
が単位時間継続していなければ（ステップ５０３の判断
ＮＯ）、ブームが断続的に上昇する動作を繰り返す転圧
作業を行っているものと判断する。

【０１８６】この場合には、現在のタイマカウント値か
ら、−１だけ減算する処理を行う（ステップ５０５）。

【０１８７】ステップ５０８では、現在のタイマカウン
ト値に比例したエンジン目標回転数の増分Ｄが記憶テー
ブルから読み出される。すなわち、タイマカウント値が
１秒までのときには、増分Ｄは０であり、以後、タイマ
カウント値の上昇に応じて増分Ｄが上昇していき、タイ
マカウント値が２秒以上のときには、増分Ｄは最大値Ｄ
2となる。

【０１８８】一方、現在の圧力センサ８Ｃの検出圧が入
力され（ステップ５１７）、圧力センサ８Ｃの検出圧力
ｐの大きさに比例したエンジン目標回転数の増分Ｄが記
憶テーブルから読み出される。すなわち、圧力センサ８
Ｃの検出圧力ｐの大きさがｐ1（１０ｋｇｆ/ｃｍ2：フ
ァインコントロール域上限）までのときには、増分Ｄは
０であり、以後、圧力ｐの上昇に応じて増分Ｄが上昇し
ていき、圧力センサ８Ｃの検出圧力ｐの大きさがｐ2
（３０ｋｇｆ/ｃｍ2：フルレバー操作）のときには、増
分Ｄは最大値Ｄ2となる。

【０１８９】そこで、ステップ５０８で得られた増分Ｄ
とステップ５０９で得られた増分Ｄが加算された上で、
この合計増分Ｄが、ステップ５１４において、現在の設
定目標回転数に対して加算され、最終的な目標回転数が
求められ、この目標回転数が得られるようにエンジン１
に対して回転指令が出力される。

【０１９０】なお、ステップ５０６の判断が肯定された
場合には（ステップ５０６の判断ＹＥＳ）、現在の合計
増分Ｄに対して所定量Δｄだけ減算した上に（ステップ
５１０）、さらに現在のタイマカウント値から、−１だ
け減算する処理を行う（ステップ５１１）ことで、合計
増分値Ｄを徐々に０に近づけるようにする。もちろん、
最初から旋回操作を伴わないバケット操作が行われてい
れば、合計増分値Ｄは最初から０のままである。

【０１９１】そこで、いま、ブーム上昇動作を継続して
いるホイスト旋回作業を行っていれば（ステップ５０３
の判断ＹＥＳ）、ステップ５０４の処理が繰り返し実行
されることになり、増分Ｄが上昇していき、やがて最大
増分Ｄ2に達する。本実施形態では、ブーム上昇動作の
継続時間に応じて徐々にエンジン回転数が上昇していく
ので、オペレータに違和感を与えることはない。一方、
旋回用操作レバー７Ｃの操作量に応じて増分Ｄが最大値
Ｄ2まで上昇していく（ステップ５０９）。この結果、
最終的に、エンジン１の目標回転数Ｎは、これらの合計
増分２Ｄ2が加えられた回転数Ｎ2＋２Ｄ2（Ｎ2＋Ｄ3）
まで上昇するように制御される。

【０１９２】これに対して、ブーム上昇動作を継続して
いるのではなく、ブーム上げを断続的に繰り返す転圧作
業を行っていれば（ステップ５０３の判断ＮＯ）、ステ
ップ５０５の処理が繰り返し実行されることになり、タ
イマカウント値は減少していく。

【０１９３】ここで、転圧作業時において、ブーム用レ
バーの上げ方向から下げ方向への操作切換の周期は、通
常１秒未満である。したがって、タイマカウント値が１
秒以上になる前に、ステップ５０５でタイマカウント値
が減少してしまうので、タイマカウント値が１秒以上に
到達することはない。

【０１９４】よって、ステップ５０８において、タイマ
カウント値に応じた増分Ｄは０となる。一方、旋回用操
作レバー７Ｃの操作量に応じて増分Ｄが最大値Ｄ2まで
上昇していく（ステップ５０９）。この結果、最終的
に、エンジン１の目標回転数Ｎは、これらの合計増分Ｄ
2（旋回操作に応じた増分Ｄ2のみ）が加えられた回転数
Ｎ2＋Ｄ2まで上昇するように制御される。つまり、エン
ジン目標回転数は、旋回用操作レバー７Ｃの操作量に応
じて増減するのみであり、断続的なブーム上げ下げの繰
り返しによって目標回転数が増減してしまうようなこと
はない。

【０１９５】したがって、転圧作業時に、ブーム用操作
レバーの操作入力が繰り返される度に、エンジン回転数
の急激な増大が繰り返されるようなことはない。よっ
て、転圧作業時に、オペレータに違和感を与えることは
なく、操作レバーの操作性を高めることができる。

【０１９６】なお、本実施形態では、インチング作業を
行っているときにも、断続的なブーム上げの繰り返しに
よって目標回転数が増減してしまうようなことはないの
で（ステップ５０６の判断ＮＯ、ステップ５０３の判断
ＮＯ、ステップ５０５、ステップ５０８）、インチング
作業時におけるレバー操作性についても高めることがで
きる。

【０１９７】なお、ステップ５０５、５１１で、現在の
タイマカウント値を、即座に０にリセットして、タイマ
カウントに応じた増分Ｄを即座に０にしてもよい。

【０１９８】このように本実施形態では、「旋回操作を
伴わずにバケット操作が介入されている作業」、「ブー
ム上げ単独作業あるいは上部旋回体単独作業」、「ホイ
スト旋回作業」、「転圧作業」といった各種作業内容に
応じてきめの細かいエンジン回転数制御をなし得る。

【０１９９】さて、図１８、図１９は、別の実施形態を
示している。

【０２００】この実施形態では、ブーム、アームが、油
圧ショベルで行う複数種類の作業に関与する作業機であ
ると設定している。中型の油圧ショベルでは、道路整備
を行う際に、アーム掘削とブーム上げを複合操作するス
キ取り作業が行われる。しかもこのスキ取り作業には、
後述するよう荒スキ取り作業と、仕上げスキ取り作業が
ある。本実施形態では、荒スキ取り作業時、仕上げスキ
取り作業時の作業効率を高めるものである。

【０２０１】このため、この実施形態では、ブーム、ア
ームの作動状態を検出している。

【０２０２】すなわち、図１８の制御装置では、図１と
同様に、ブーム上げ方向に対応するパイロットライン１
１Ａ1のみにパイロット圧ｐを検出するブーム用圧力セ
ンサ８Ａが配設されているとともに、アーム掘削方向に
対応するパイロットライン１１Ｘ1のみにパイロット圧
ｐを検出するアーム用圧力センサ８Ｘが配設されてい
る。

【０２０３】よって、アーム用操作レバー７Ｘの操作に
応じてアーム用流量制御弁５Ｘの開口面積が変化され、
これに応じてアーム用油圧シリンダ６Ｘが駆動され、こ
れに応じてアームが作動されると、アームの作動状態
（アーム掘削状態）は、アーム用圧力センサ８Ｘにより
検出される。

【０２０４】また、アーム用操作レバー７Ｘの操作量と
アーム用圧力センサ８Ｘの出力との関係は、図３に示し
たのと同様である。

【０２０５】図１９のコントローラ２で行われる処理の
うち、ステップ６０５、６０７では、図２のステップ１
０６、１０７と同様の処理が実行される。

【０２０６】図１９のステップ６０１では、コントロー
ラ２に、操作レバー７Ａ、７Ｘの操作量を示す圧力セン
サ８Ａ、８Ｘの検出値、つまりブーム上げの作動状態を
示す情報およびアーム掘削の作動状態を示す情報を入力
するとともに、スロットルレバー１０で設定されたエン
ジン１の設定目標回転数を示す信号を入力する処理が実
行される。

【０２０７】つぎの、ステップ６０２、６０３、６０４
では、圧力センサ８Ａ、８Ｘの出力に基づき、各種作業
機の現在の作動状態が検出され、それに応じて油圧ショ
ベルで現在行われている作業内容が的確に判別され、そ
れに応じてエンジン目標回転数増加の有無が的確に判別
される。

【０２０８】すなわち、ブーム用圧力センサ８Ａの現在
の検出圧ｐが入力されるとともに（ステップ６０２）、
アーム用圧力センサ８Ｘの現在の検出圧ｐが入力され
（ステップ６０３）、これら圧力センサ８Ａの検出圧力
ｐと圧力センサ８Ｘの検出圧力ｐの和が求められる（ス
テップ６０４）。これら検出圧の和の大きさに応じて、
荒スキ取り作業であるか、仕上げスキ取り作業であるか
が判別される。

【０２０９】ここに、仕上げスキ取り作業とは、操作レ
バー７Ａ、７Ｘをファインコントロール域で操作して行
う作業のことであり、微操作性が要求される。したがっ
て、レバー一定操作量当たりの作業機スピード（油圧ポ
ンプ３の吐出流量）の変化は小さくしたい。よって、作
業効率上、エンジン目標回転数は設定目標回転数のまま
であることが望ましく、設定回転数以上に増加させたく
はない。

【０２１０】これに対して、荒スキ取り作業とは、操作
レバー７Ａ、７Ｘを５０％以上から１００％（フルレバ
ー操作）まで操作して行う作業のことであり、操作レバ
ーの操作（操作量５０％からフルレバー操作まで）に見
合った高い作業機スピードが要求される。よって、エン
ジン目標回転数を設定目標回転数よりも大きくさせてや
り、馬力を高め、作業機スピード（油圧ポンプ３の吐出
流量）を高めることが、作業効率上、望ましい。そこ
で、圧力センサ８Ａの検出圧力ｐと圧力センサ８Ｘの検
出圧力ｐの和が、ｐ2（３０ｋｇｆ/ｃｍ2：１つのレバ
ーがフルレバー操作しているときの圧力に対応する）ま
でのときには、仕上げスキ取り作業であると判別され
る。

【０２１１】一方、圧力センサ８Ａの検出圧力ｐと圧力
センサ８Ｘの検出圧力ｐの和が、ｐ2（３０ｋｇｆ/ｃｍ
2：１つのレバーがフルレバー操作しているときの圧力
に対応する）以上のときには、荒スキ取り作業であると
判別される。

【０２１２】つぎのステップ６０６では、圧力センサ８
Ａの検出圧力ｐと圧力センサ８Ｘの検出圧力ｐの和に比
例したエンジン目標回転数の増分Ｄが記憶テーブルから
読み出される。すなわち、圧力センサ８Ａ、８Ｘの検出
圧力の和がｐ2（３０ｋｇｆ/ｃｍ2：１つのレバーがフ
ルレバー操作に対応）までのときには、増分Ｄは０であ
り、以後、圧力の和ｐの上昇に応じて増分Ｄが上昇して
いき、圧力センサ８Ａ、８Ｘの検出圧力の和が２ｐ2
（２・３０ｋｇｆ/ｃｍ2：２つのレバーのフルレバー操
作）のときには、増分Ｄは最大値Ｄ3となる。

【０２１３】よって、仕上げスキ取り作業のときには増
分Ｄは０となり、荒スキ取り作業のとき（たとえば、両
レバーをそれぞれ操作量５０％以上で操作している場
合）には、増分Ｄは、正の値をとり最大値Ｄ3にまで達
し得る。

【０２１４】したがって、仕上げスキ取り作業時には、
エンジン目標回転数は設定目標回転数のままとなるの
で、微操作性よく作業を行え、作業効率が向上する。そ
して、荒スキ取り作業時には、エンジン目標回転数は設
定目標回転数に対して、操作レバーの操作量に応じた分
だけ増加するので、操作レバーの操作（操作量５０％か
らフルレバー操作まで）に見合った高い作業機スピード
で作業を行え、作業効率が向上する（ステップ６０
７）。

【０２１５】なお、作業の態様によっては、最初は仕上
げスキ取り作業を行い、徐々に荒スキ取り作業に移行し
ていきたい場合がある。本実施形態では、操作レバーの
操作量の和の大きさに応じて徐々にエンジン回転数が増
加していくので（ステップ６０６）、このような作業態
様にも好適である。

【０２１６】さて、図２０、図２１は、上述した図１
６、図１７に示す実施形態と、図１８、図１９に示す実
施形態とを組み合わせた実施形態を示している。

【０２１７】よって、この実施形態では、ブーム、アー
ム、バケット、上部旋回体が、油圧ショベルで行う複数
種類の作業に関与する作業機であると設定している。

【０２１８】本実施形態では、「旋回操作を伴わずにバ
ケット操作が介入されている作業」、「ブーム上げ単独
作業あるいは上部旋回体単独作業」、「ホイスト旋回作
業」、「転圧作業」、「荒スキ取り作業」、「仕上げス
キ取り作業」といった各種作業内容を判別でき、各種作
業内容に応じてきめの細かいエンジン回転数制御をなし
得る。

【０２１９】ただし、判別すべき作業種類が多くなり、
これに伴い、これら複数種類の作業に関与する作業機の
数が多くなると、前述したように、現状の油圧ショベル
の運転席のレバー配置（図２２）では、誤操作に伴う無
用な回転数増加が予測される。 そこで、本実施形態で
は、操作レバーの誤操作があったとしても、それによっ
てエンジン１の目標回転数を無用に上昇させないように
して、予期せぬエンジン回転数上昇に伴う不都合を回避
するようにしている。

【０２２０】図２０に示す制御装置では、図１６、図１
８と同様にして、ブーム、アーム、バケット、上部旋回
体それぞれの作業機毎に、圧力センサないしは圧力スイ
ッチが設けられる。

【０２２１】ただし、ブームに関しては、図１６では圧
力スイッチ１３Ａを使用しているが、本実施形態では圧
力センサ８Ａに代えている点が異なっている。

【０２２２】図２１に示すコントローラ２の処理では、
基本的に、図１７に示す処理と、図１９に示す処理が実
行される。

【０２２３】すなわち、図２１のステップ７０３、７０
４、７０５、７０７では、図１９のステップ６０２、６
０３、６０４、６０６と同様の処理が実行される。ただ
し、ステップ７０７において増分Ｄの最大値はＤ2であ
り、ステップ６０６における増分最大値Ｄ3とは異なる
値をとる。

【０２２４】また、図２１のステップ７０８、７０９、
７１０、７１１、７１２、７１３、７１５、７１６、７
１７、７１８では、図１７のステップ５０２、５０３、
５０４、５０６、５０７、５０８、５０９、５１０、５
１１、５１３と同様の処理が実行される。ただし、ステ
ップ７０８、７０９では、「圧力スイッチ１３Ａがオン
である」という判断の代わりに「圧力センサ８Ａがｐ1
（１０ｋｇｆ/ｃｍ2）以上である」という判断としてい
る。

【０２２５】また、図２１のステップ７０６、７１９で
は、図１７のステップ５１２、５１４ないしは図１９の
ステップ６０５、６０７と同様の処理が実行される。

【０２２６】図２１のステップ７０１では、コントロー
ラ２に、圧力センサ８Ａ、８Ｘ、８Ｃからの圧力検出信
号、圧力スイッチ１３Ｂから出力されるオン/オフ信
号、スロットルレバー１０で設定されたエンジン１の設
定目標回転数を示す信号、タイマ９で計時されたタイマ
カウント値を示す信号を入力する処理が実行される。

【０２２７】つぎの、ステップ７０２では、ブーム用圧
力センサ８Ａ、アーム用圧力センサ８Ｘの出力に基づ
き、「旋回操作を伴わずにバケット操作が介入されてい
る作業」、「ブーム上げ単独作業あるいは上部旋回体単
独作業」、「ホイスト旋回作業」、「転圧作業」を行っ
ているのか（ステップ７０２の判断ＮＯ）、それとも
「荒スキ取り作業」、「仕上げスキ取り作業」を行って
いるのか（ステップ７０２の判断ＹＥＳ）が、判別され
る。

【０２２８】「荒スキ取り作業」、「仕上げスキ取り作
業」といったスキ取り作業を行っていると判断された
（ステップ７０２の判断ＹＥＳ）場合には、ブーム用圧
力センサ８Ａの検出圧とアーム用圧力センサ８Ｘの検出
圧の和に応じて、つまりブーム用操作レバー７Ａ、アー
ム用操作レバー７Ｘの操作のみに応じて、エンジン目標
回転数増分Ｄが変化する。したがって、旋回用操作レバ
ー７Ｃの操作によって、エンジン目標回転数増分Ｄが変
化してしまうことはない（ステップ７０７）。

【０２２９】したがって、スキ取り作業時に、図２２に
示すように、右レバー３０Ｒでブームを上げ方向に作動
させ、左レバー３０Ｌでアームを掘削方向に的確に操作
しているときに、誤操作により、左レバー３０Ｌを左右
方向に倒してしまったとしても（旋回操作）、それによ
ってエンジン目標回転数が不用意に増加してしまうこと
はない。オペレータの予期せぬエンジン回転数上昇によ
って、事故などの不都合が招来することはない一方、
「旋回操作を伴わずにバケット操作が介入されている作
業」、「ブーム上げ単独作業あるいは上部旋回体単独作
業」、「ホイスト旋回作業」、「転圧作業」を行ってい
ると判断された場合には（ステップ７０２の判断Ｎ
Ｏ）、ブーム上げ操作経過時間に応じた増分Ｄをもって
（ステップ７１４）、あるいは旋回用操作レバー７Ｃの
操作量に応じた増分Ｄをもって（ステップ７１５）、エ
ンジン目標回転数増分Ｄが変化する。したがって、アー
ム用操作レバー７Ｘの操作によって、エンジン目標回転
数増分Ｄが変化してしまうことはない（ステップ７１
４、７１５）。

【０２３０】したがって、たとえばホイスト旋回作業時
に、図２２に示すように、右レバー３０Ｒでブームを上
げ方向に作動させ、左レバー３０Ｌで上部旋回体を左右
旋回方向に的確に操作しているときに、誤操作により、
左レバー３０Ｌを手前方向に倒してしまったとしても
（アーム掘削操作）、それによってエンジン目標回転数
が不用意に増加してしまうことはない。オペレータの予
期せぬエンジン回転数上昇によって、事故などの不都合
が招来することはない。

【０２３１】以上のように、本実施形態によれば、一つ
の操作レバーで２操作軸の方向を動かす操作形態をとる
場合であっても（図２２）、オペレータが意図している
操作（たとえばブーム、アーム操作）以外の操作（たと
えば旋回操作）に影響を受けることなくエンジン回転数
を制御することができ、誤操作に伴う予期せぬエンジン
回転数上昇による事故等を防ぐことができる。

【０２３２】なお、図２１に示す処理のアルゴリズムは
適宜変更してもよい。

【０２３３】図２１では、ブーム、アーム、上部旋回体
が共に作動しているときには、ステップ７０８で「ホイ
スト旋回作業」であると判定される前に、先にステップ
７０２で「スキ取り作業」であると判定される。このよ
うに、「ホイスト旋回作業」の判定（ステップ７０８）
よりも「スキ取り作業」の判定（ステップ７０２）を優
先しているが、ステップ７０２とステップ７０８の処理
を入れ替えて、「スキ取り作業」の判定よりも「ホイス
ト旋回作業」の判定を優先させてもよい。

【０２３４】さて、図２３は、基本的には、図２１に示
す処理と同じであるが、さらに、同じ作業機（上部旋回
体）が作動していても、異なる作業内容であれば、その
操作レバーの操作量に応じたエンジン１の回転数制御の
内容を変えるようにして、よりきめの細かい制御をなし
得る実施形態である。

【０２３５】ここに、同じ仕上げスキ取り作業であって
も、上部旋回体を正面方向に向けて（旋回せずに）ブー
ムとアームだけを作動させて行う正面スキ取り作業と、
旋回操作も加えて、正面方向から斜めの方向に連続的に
旋回させつつ行う旋回スキ取り作業とがある。この旋回
スキ取り作業時には、ブーム上げ、アーム掘削に対応す
る操作レバーの操作量は１０％〜５０％位のファインコ
ントロール域になっており、旋回に対応するレバー操作
量は３０％〜７０％程度になっている。こうした操作量
にあるときは、エンジン目標回転数を増大させずに設定
目標回転数のままで、微操作性よく作業を行う必要があ
る。したがって、旋回スキ取り作業の場合には、旋回に
対応する操作レバーが操作されたとしてもすぐには（レ
バー操作量３０％〜７０％程度では）エンジン目標回転
数を増加させることせずに、相当量レバーが操作された
ときに（レバー操作量７０％以上）、エンジン目標回転
数を増加させることが望ましい。

【０２３６】一方、バケットに重い土を積んで旋回させ
る旋回作業の場合には、負荷が大きいので、旋回に対応
する操作レバーが操作されればすぐに（レバー操作量３
０％以上になれば）エンジン目標回転数を増加させてお
くことが、作業効率の点で望ましい。

【０２３７】そこで、本実施形態では、「旋回スキ取り
作業」、「旋回スキ取り作業以外の旋回作業」といった
各種作業内容毎に、旋回用操作レバーに応じたエンジン
回転数制御の内容（ステップ８０９、８１７）を変える
ようにしている。

【０２３８】図２３に示すように、ステップ８０８、８
０９を除くステップ８０１〜８２１では、図２１と同様
の処理が実行される。よって、以下、図２１と異なる処
理内容についてのみ説明する。

【０２３９】ステップ８０２では、ブーム用圧力センサ
８Ａ、アーム用圧力センサ８Ｘの出力に基づき、「旋回
スキ取り作業」を行っているのか（ステップ８０２の判
断ＹＥＳ）、それとも「旋回スキ取り作業以外の旋回作
業」を行っているのか（ステップ８０２の判断ＮＯ）
が、判別される。

【０２４０】「旋回（仕上げ）スキ取り作業」であると
判断された場合には（ステップ８０２の判断ＹＥＳ）、
旋回用圧力センサ８Ｃの現在の検出圧ｐが入力され（ス
テップ８０８）、圧力センサ８Ｃの検出圧ｐの大きさに
比例したエンジン目標回転数の増分Ｄが記憶テーブルか
ら読み出される。図２４は、図３と同様に、旋回用操作
レバー７Ｃの操作量と旋回用圧力センサ８Ｃの検出パイ
ロット圧ｐの関係を示している。よって、この記憶テー
ブルによれば、旋回用操作レバー７Ｃの操作量が７０％
以上になった場合に（検出圧力ｐがｐ1´以上になった
場合に）、エンジン目標回転数の増分Ｄは正の値をと
り、以後操作量の大きさに応じて増加していく（ステッ
プ８０９）。

【０２４１】一方、「旋回スキ取り作業以外の旋回作
業」であると判断された場合には（ステップ８０２の判
断ＮＯ）、旋回用圧力センサ８Ｃの現在の検出圧ｐが入
力され（ステップ８１５）、圧力センサ８Ｃの検出圧ｐ
の大きさに比例したエンジン目標回転数の増分Ｄが記憶
テーブルから読み出される。この記憶テーブルでは、旋
回用操作レバー７Ｃの操作量が３０％以上になった場合
に（検出圧力ｐがｐ1以上になった場合に）、エンジン
目標回転数の増分Ｄは正の値をとり、以後操作量の大き
さに応じて増加していく（ステップ８１７）。

【０２４２】このように、本実施形態によれば、同じ作
業機（上部旋回体）が作動していても、「旋回スキ取り
作業」、「旋回スキ取り作業以外の旋回作業」といった
作業内容の違いによって、操作量に応じたエンジン回転
数制御の内容を変えるようにしたので、各種作業内容に
適合した正確な回転数制御をなし得る。

【０２４３】また、本実施形態では、図２１と異なり、
「スキ取り作業」時において、オペレータが意図してい
るブーム、アーム操作以外の旋回操作に影響を受けてエ
ンジン回転数が制御される（ステップ８０９、８２
１）。

【０２４４】しかし、旋回用操作レバー７Ｃの操作量が
相当量（７０％）以上にならないとエンジン目標回転数
は増加しない（ステップ８０９）。そして、通常、誤操
作により旋回用操作レバー７Ｃが７０％以上に達するこ
とは稀である。したがって、図２３に示す実施形態で
も、誤操作による予期せぬエンジン回転数上昇は充分に
防止できる。

【０２４５】ところで、上述した各実施形態では、油圧
ショベルの各作業機の作動状態を、操作レバーの操作量
を検出することによって検出しているが、操作側ではな
く作業機側に取り付けられたセンサに基づき、作動状態
を検出してもよい。

【０２４６】図２５〜図３２は、各作業機に、回転角度
を検出するポテンショセンサ等の回転角度センサ、角速
度を検出するジャイロセンサ等の角速度センサを配設す
ることで、各作業機の作動状態を検出する実施形態を示
している。

【０２４７】図２８に示す各ステップ９０１〜９２１で
は、図２３に示す処理と同様の処理が実行される。

【０２４８】本実施形態では、図２５〜図２７に示すよ
うに、油圧ショベル４０のブーム４１に、当該ブーム４
１の回転角度θ1を検出するブーム用回転角度センサ４
１ａが設けられ、アーム４２に、当該アーム４２の回転
角度θ2を検出するアーム用回転角度センサ４２ａが設
けられ、バケット４３に、当該バケット４３の回転角度
θ3を検出するバケット用回転角度センサ４３ａが設け
られ、また、上部旋回体には、当該旋回体の旋回角速度
ｄθ4を検出する角速度センサが設けられる。

【０２４９】これら各センサの検出値θ1、θ2、θ3、
ｄθ4は、タイマ９の出力、スロットルレバー１０の設
定出力とともに、コントローラ２に入力される（ステッ
プ９０１）。

【０２５０】つぎに、ブーム４１の回転角速度ｄθ1
が、センサ４１ａの前回サンプリング値と今回のサンプ
リング値の差に基づき演算され、同様に、アーム４２の
回転角速度ｄθ2が、センサ４２ａの前回サンプリング
値と今回のサンプリング値の差に基づき演算され、同様
に、バケット４３の回転角速度ｄθ3が、センサ４３ａ
の前回サンプリング値と今回のサンプリング値の差に基
づき演算される（ステップ９０２）。

【０２５１】ここで、図２５は「スキ取り作業」時の作
業機姿勢を示し、図２６は「ホイスト旋回作業」時の作
業機姿勢を示し、図２７は「転圧作業」時の作業機姿勢
を示している。これら図に示すように各作業では、θ
1、θ2、ｄθ1、ｄθ2の値による違いがある。

【０２５２】すなわち、「スキ取り作業」の場合には、
ブーム角度θ1は、７５〜８５°の範囲で、アーム角度
θ2は、３０〜２００°の範囲で、ブーム角速度ｄθ1は
±の値をとり、アーム角速度ｄθ2は＋の値をとる。た
だし、Ｓ1を所定値として、「仕上げスキ取り作業」の
ときには、ｄθ2＜Ｓ1となり、「荒スキ取り作業」のと
きには、ｄθ2≧Ｓ1となる。

【０２５３】また、「ホイスト旋回作業」の場合には、
ブーム角度θ1は、０〜６０°の範囲で、アーム角度θ2
は、９０〜１２０°の範囲で、ブーム角速度ｄθ1は＋
の値をとり、アーム角速度ｄθ2は０となる。

【０２５４】また、「転圧作業」の場合には、ブーム角
度θ1は、４０〜７０°の範囲で、アーム角度θ2は、９
０〜１２０°の範囲で、ブーム角速度ｄθ1は±の値を
とり、アーム角速度ｄθ2は０となる。

【０２５５】これら角度、角速度の違いから、現在行わ
れている作業内容を判断することができる。なお、上述
した回転角度の具体的な数値は、油圧ショベルの種類、
リンク構成の違いにより異なるものであり、これに限定
されるわけではない。

【０２５６】一方、図２９〜図３２は、操作レバーの操
作量と作業機の角速度との関係を示している。

【０２５７】図２９は、ブーム用操作レバー７Ａの操作
量とブーム角速度ｄθ1との関係を示しており、操作量
３０％のときにブーム角速度ｄθ1はｖ1（１）となり、
操作量１００％のときにブーム角速度ｄθ1はｖ1（２）
となる。つまり、図３の圧力ｐ1が角速度ｖ1（１）に対
応し、圧力ｐ2が角速度ｖ1（２）に対応している。

【０２５８】図３０は、アーム用操作レバー７Ｘの操作
量とアーム角速度ｄθ2との関係を示しており、操作量
３０％のときにアーム角速度ｄθ2はｖ2（１）となり、
操作量１００％のときにアーム角速度ｄθ2はｖ2（２）
となる。つまり、図３の圧力ｐ1が角速度ｖ2（１）に対
応し、圧力ｐ2が角速度ｖ2（２）に対応している。

【０２５９】図３１は、バケット用操作レバー７Ｂの操
作量とバケット角速度ｄθ3との関係を示しており、操
作量３０％のときにバケット角速度ｄθ3はｖ3（１）と
なり、操作量１００％のときにバケット角速度ｄθ3は
ｖ3（２）となる。つまり、図３の圧力ｐ1が角速度ｖ3
（１）に対応し、圧力ｐ2が角速度ｖ3（２）に対応して
いる。

【０２６０】図３２は、旋回用操作レバー７Ｃの操作量
と旋回角速度ｄθ4との関係を示しており、操作量３０
％のときに旋回角速度ｄθ4はｖ4（１）となり、操作量
７０％のときに旋回角速度ｄθ4はｖ4（１´）となり、
操作量１００％のときに旋回角速度ｄθ4はｖ4（２）と
なる。つまり、図３の圧力ｐ1が角速度ｖ4（１）に対応
し、圧力ｐ1´が角速度ｖ4（１´）に対応し、圧力ｐ2
が角速度ｖ4（２）に対応している。

【０２６１】そこで、ステップ９０３では、図２３のス
テップ８０２の判断の代わりに、「ｄθ2≧Ｓ1（アーム
掘削方向に操作）かつ７５°≦θ1≦８５°」であるか
否かの判断がされる。これにより「荒スキ取り作業」で
あるか（ステップ９０３の判断ＹＥＳ）、「荒スキ取り
作業以外の作業」であるか（ステップ９０３の判断Ｎ
Ｏ）の大まかの判断がなされる。

【０２６２】「荒スキ取り作業」である場合には、ステ
ップ８０３、８０４、８０５、８０７とほぼ同様にし
て、アーム角速度ｄθ1の大きさに応じてエンジン目標
回転数が増加される（ステップ９０５、９０８）。ま
た、ステップ８０８、８０９と同様にして、旋回角速度
ｄθ4がｖ4（１´）以上になると（旋回用操作レバー７
Ｃの操作量が７０％以上になると）、エンジン目標回転
数が増加される（ステップ９０４、９０７）。

【０２６３】一方、ステップ９０９では、図２３のステ
ップ８１０の判断の代わりに、「ｄθ1＞ｖ1（１）（ブ
ーム上げ方向に操作）かつｄθ4＞ｖ4（１）」であるか
否かの判断がされる。これにより「ホイスト旋回作業、
転圧作業」であるか（ステップ９０９の判断ＹＥＳ）、
「これら以外の作業（荒スキ取り作業は除く）」である
か（ステップ９０９の判断ＮＯ）の大まかの判断がなさ
れる。

【０２６４】さらに、ステップ９１０では、「ｄθ1≧
ｖ1（１）（ブーム上げ方向に操作）かつ０°≦θ1≦４
０°」であるか否かの判断がされる。これにより「ホイ
スト旋回作業」であるか（ステップ９１０の判断ＹＥ
Ｓ）、「転圧作業」であるか（ステップ９１０の判断Ｎ
Ｏ）の判断がなされる。

【０２６５】そして、「ホイスト旋回作業」である場合
には、ステップ８１２、８１６と同様にして、ブーム上
げ方向に操作されてからの経過時間、つまりタイマカウ
ント値に応じてエンジン目標回転数が増加される（ステ
ップ９１１、９１６）。また、「転圧作業」である場合
には、ステップ８１３、８１６と同様に、ブーム上げ方
向に操作されてからのタイマカウント値が１秒以上に到
達することはないので、エンジン目標回転数は設定目標
回転数以上に増加することはない（ステップ９１２、９
１６）。

【０２６６】また、「旋回スキ取り作業以外の旋回作
業」である場合には、ステップ８１５、８１７と同様に
して、旋回角速度ｄθ4がｖ4（１）以上になると（旋回
用操作レバー７Ｃの操作量が３０％以上になると）、エ
ンジン目標回転数が増加される（ステップ９１５、９１
７）。

【０２６７】また、ステップ９１４では、図２３のステ
ップ８１４の判断の代わりに、「ＡＢＳ（ｄθ3）＞ｖ3
（１）（バケット操作有り）かつＡＢＳ（ｄθ4）＜ｖ4
（１）（旋回操作無し）」であるか否かの判断がされ
る。これにより「旋回操作を伴わずにバケット操作が介
入されている作業」であるか（ステップ９１４の判断Ｙ
ＥＳ）、「ブーム上げ単独作業あるいは上部旋回体単独
作業」であるか（ステップ９１４の判断ＮＯ）の判断が
なされる。なお、ＡＢＳとあるのは、絶対値を示す記号
である。

【０２６８】なお、本実施形態では、角度センサ、角速
度センサを使用しているが、油圧シリンダのシリンダス
トローク量を検出するストロークセンサを、代わりに使
用してもよい。

【０２６９】すなわち、図３３（ａ）に示すように、ブ
ーム４１を駆動するブームシリンダ６Ａのシリンダスト
ローク量は、図３３（ｂ）に示すように、ブーム４１の
回転角度θ1に対して一定の関係がある。同様に、図３
４（ａ）に示すように、アーム４２を駆動するアームシ
リンダ６Ｘのシリンダストローク量は、図３４（ｂ）に
示すように、アーム４２の回転角度θ2に対して一定の
関係があり、同様に、図３５（ａ）に示すように、バケ
ット４３を駆動するバケットシリンダ６Ｂのシリンダス
トローク量は、図３５（ｂ）に示すように、バケット４
３の回転角度θ3に対して一定の関係がある。

【０２７０】そこで、図３３（ｂ）、図３４（ｂ）、図
３５（ｂ）に示す対応関係を記憶テーブルなどに記憶さ
せておき、検出した各シリンダストローク量に対応する
各回転角度θ1、θ2、θ3を、記憶テーブルから読み出
す等して求め、図２８と同様の処理を行えばよい。

【０２７１】さて、図３６〜図３９は、各作業機を駆動
する油圧アクチュエータに、それぞれ、その負荷圧を検
出する負荷圧センサを配設することで、各作業機の作動
状態を検出する実施形態を示している。

【０２７２】図３９に示す各ステップ１００１〜１０３
３では、図２３に示す処理と同様の処理が実行される。

【０２７３】本実施形態では、図３９に示すように、ブ
ーム上げに対応するパイロットライン１１Ａ1に、ブー
ム用圧力スイッチ１３Ａが設けられ、アーム掘削に対応
するパイロットライン１１Ｘ1に、アーム用圧力スイッ
チ１３Ｘが設けられ、旋回左右方向に対応する各パイロ
ットラインに、左右旋回用圧力スイッチ１３ＬＣ、１３
ＲＣが設けられ、バケットに対応する両パイロットライ
ンを結ぶライン上に、バケット用圧力スイッチ１３Ｂが
設けられている。

【０２７４】そして、ブームシリンダ６Ａには、ブーム
上げ方向に操作されたときの負荷圧を検出するブーム負
荷圧センサ８ＩＡが設けられている。ブーム上げ方向に
操作されると、ブームシリンダ６Ａのボトム室側（伸張
室側）の圧力（ブームＢ圧という）が増加する。なお、
ブーム下げ方向に操作されると、ブームシリンダ６Ａの
ヘッド室側（縮退室側）の圧力（ブームＨ圧という）が
増加する。よって、ブーム負荷圧センサ８ＩＡは、ブー
ムシリンダ６Ａのボトム室側のメータイン圧力を検出す
るセンサである。

【０２７５】同様に、アームシリンダ６Ｘには、アーム
掘削方向に操作されたときの負荷圧を検出するアーム負
荷圧センサ８ＩＸが設けられている。アーム掘削方向に
操作されると、アームシリンダ６Ｘのボトム室側（伸張
室側）の圧力（アームＢ圧という）が増加する。なお、
アームダンプ方向に操作されると、アームシリンダ６Ｘ
のヘッド室側（縮退室側）の圧力（アームＨ圧という）
が増加する。よって、アーム負荷圧センサ８ＩＸは、ア
ームシリンダ６Ｘのボトム室側のメータイン圧力を検出
するセンサである。

【０２７６】同様に、旋回モータ６Ｃには、旋回左方
向、旋回右方向に操作されたときの負荷圧、つまり左旋
回メータイン圧力、右旋回メータイン圧力をそれぞれ検
出する左旋回負荷圧センサ８ＩＬＣ、右旋回負荷圧セン
サ８ＩＲＣが設けられている。

【０２７７】また、タイマ９として、「スキ取り作業」
時に用いる第１タイマと（ステップ１００６）、「ホイ
スト旋回作業」時に用いる第２タイマ（ステップ１０２
１）とが設けられている。

【０２７８】これら各圧力スイッチ、負荷圧センサ１３
Ａ、８ＩＡ、１３Ｘ、８ＩＸ、１３ＬＣ、１３ＲＣ、８
ＩＬＣ、８ＩＲＣ、１３Ｂの検出圧は、第１、第２タイ
マ９の出力、スロットルレバー１０の設定出力ととも
に、コントローラ２に入力される（ステップ１００
１）。

【０２７９】ここで、図３６に表として示すように、
「スキ取り作業」時、「ホイスト旋回作業」時、「転圧
作業」時それぞれ毎に、各圧力スイッチ、負荷圧センサ
の検出圧の示す値は異なる。

【０２８０】すなわち、「荒スキ取り作業」の場合に
は、図２５に示すように、アームトップ位置が地面に水
平になるようにアーム４２を掘削方向に動かしつつ、か
つブーム４１が上下に動かされる。つまり、「ホイスト
旋回」時（図２６）に較べて低い位置でブーム４１が上
げ下げされる。よって、図３７に示すように、「荒スキ
取り作業」時には、「ホイスト作業」時のブーム回転中
心とブームシリンダ６Ａとの距離Ｌ2よりも、その距離
が大きくなる（Ｌ1）。したがって、同じモーメントＭ
（＝Ｆ・Ｌ）であれば、負荷Ｆは小さくなり、ブームＢ
圧も小さくなる。「荒スキ取り作業」時のブームＢ圧
は、１００〜１１５ｋｇｆ/ｃｍ2の範囲であり、「ホイ
スト旋回作業」時のブームＢ圧の範囲１２５〜１４０ｋ
ｇｆ/ｃｍ2の最小値よりも小さい（図３６参照）。

【０２８１】また、「荒スキ取り作業」では、アーム４
２を掘削方向に動かすので、アーム用圧力スイッチ１３
Ｘの出力はオンとなる（図３６参照）。

【０２８２】「ホイスト旋回作業」時には、上述したよ
うにモーメントの腕の距離Ｌ2が小さく、しかもバケッ
ト４３に土を積み込んでいるので、ブームＢ圧は最小で
も１２５ｋｇｆ/ｃｍ2と大きい（図３６参照）。

【０２８３】また、「ホイスト旋回作業」と「転圧作
業」では、アーム４２が掘削方向に動かされないので
（図２６、図２７）、アーム用圧力スイッチ１３Ｘの出
力はオフとなる（図３６参照）。

【０２８４】また、「転圧作業」時には、ブーム４１は
「荒スキ取り作業」時の高さと「ホイスト旋回作業」時
の高さの中間位の高さまで上げられるので（図２７）、
ブームＢ圧は最高１２０ｋｇｆ/ｃｍ2に達するが、ブー
ム４１を下げて地面を打つときには、ブームＢ圧は最小
値４０ｋｇｆ/ｃｍ2まで低下してしまう。一方、ブーム
Ｈ圧は最高２００ｋｇｆ/ｃｍ2に達する（図３６参
照）。

【０２８５】これら負荷圧、パイロット圧（オン/オ
フ）の違いから、現在行われている作業内容を判断する
ことができる。なお、上述した負荷圧の具体的な数値
は、油圧ショベルの種類、リンク構成、重量、シリンダ
径等の違いにより異なるものであり、これに限定される
わけではない。

【０２８６】そこで、ステップ１００２では、図２３の
ステップ８０２の判断の代わりに、「圧力スイッチ１３
Ａの出力オンかつ１００ｋｇｆ/ｃｍ2≦負荷圧センサ８
ＩＡの検出ブームＢ圧≦１１５ｋｇｆ/ｃｍ2かつ圧力ス
イッチ１３Ｘの出力オン」であるか否かの判断がされ
る。これにより「荒スキ取り作業」であるか（ステップ
１００２の判断ＹＥＳ）、「荒スキ取り作業以外の作
業」であるか（ステップ１００２の判断ＮＯ）の大まか
の判断がなされる。

【０２８７】「荒スキ取り作業」である場合には、ブー
ム上げ操作が開始されてからの経過時間、つまり第１タ
イマによるタイマカウント値に応じてエンジン目標回転
数が増加される（ステップ１００３の判断ＹＥＳ、１０
０４、１００６）。一方、ブーム上げ操作の継続が途切
れれば、第１タイマによるタイマカウント値が減算さ
れ、それに応じてエンジン目標回転数が減少される（ス
テップ１００３の判断ＮＯ、１００５、１００６）。

【０２８８】また、右旋回用圧力スイッチ１３ＲＣの出
力がオンかつ右旋回負荷圧センサ８ＩＲＣの出力が１０
０ｋｇｆ/ｃｍ2以上である場合（ステップ１００９の判
断ＹＥＳ）、または左旋回用圧力スイッチ１３ＬＣの出
力がオンかつ左旋回負荷圧センサ８ＩＬＣの出力が１０
０ｋｇｆ/ｃｍ2以上である場合（ステップ１０１２の判
断ＹＥＳ）には、現在の旋回負荷圧を入力して（ステッ
プ１０１０、１０１３）、旋回負荷圧が１００ｋｇｆ/
ｃｍ2以上になると（旋回用操作レバー７Ｃの操作量が
７０％以上になると）、エンジン目標回転数を増加させ
る（ステップ１０１１、１０１５）。なお、ステップ１
００９、１０１２の判断がいずれも否定された場合に
は、現在のエンジン目標回転数増分Ｄが所定量Δｄだけ
減算される（ステップ１０１４）。

【０２８９】一方、ステップ１００２で、「荒スキ取り
作業」ではないと判断されると、第１タイマのカウント
値を単位時間−１減算した上で（ステップ１０１６）、
ステップ１０１７に移行され、このステップ１０１７
で、図２３のステップ８１０の判断の代わりに、「圧力
スイッチ１３Ａの出力オンかつ負荷圧センサ８ＩＡの検
出ブームＢ圧≧１２５ｋｇｆ/ｃｍ2かつ圧力スイッチ１
３ＲＣまたは１３ＬＣの出力オン」であるか否かの判断
がされる。これにより「ホイスト旋回作業」であるか
（ステップ１０１７の判断ＹＥＳ）、「これら以外の作
業（荒スキ取り作業は除く）」であるか（ステップ１０
１７の判断ＮＯ）の大まかの判断がなされる。

【０２９０】そして、「ホイスト旋回作業」である場合
には、ステップ８１１、８１２、８１６と同様にして、
ブーム上げ方向に操作されてからの経過時間、つまり第
２タイマによるカウント値に応じてエンジン目標回転数
が増加される（ステップ１０１８、１０１９、１０２
１）。また、「転圧作業」である場合には、ステップ８
１１、８１３、８１６と同様に、ブーム上げ方向に操作
されてからの第２タイマのカウント値が１秒以上に到達
することはないので、エンジン目標回転数は設定目標回
転数以上に増加することはない（ステップ１０１８、１
０２０、１０２１）。

【０２９１】また、「旋回スキ取り作業以外の旋回作
業」である場合には、ステップ８１５、８１７と同様に
して、旋回用操作レバー７Ｃの操作量３０％に対応する
負荷圧５０ｋｇｆ/ｃｍ2以上になると、エンジン目標回
転数が増加される（ステップ１０２５〜１０３１）。

【０２９２】すなわち、右旋回用圧力スイッチ１３ＲＣ
の出力がオンかつ右旋回負荷圧センサ８ＩＲＣの出力が
５０ｋｇｆ/ｃｍ2以上である場合（ステップ１０２５の
判断ＹＥＳ）、または左旋回用圧力スイッチ１３ＬＣの
出力がオンかつ左旋回負荷圧センサ８ＩＬＣの出力が５
０ｋｇｆ/ｃｍ2以上である場合（ステップ１０２８の判
断ＹＥＳ）には、現在の旋回負荷圧を入力して（ステッ
プ１０２６、１０２９）、旋回負荷圧が５０ｋｇｆ/ｃ
ｍ2以上になると（旋回用操作レバー７Ｃの操作量が３
０％以上になると）、エンジン目標回転数を増加させる
（ステップ１０２７、１０３１）。なお、ステップ１０
２５、１０２８の判断がいずれも否定された場合には、
現在のエンジン目標回転数増分Ｄが所定量Δｄだけ減算
される（ステップ１０３０）。

【０２９３】また、ステップ１０２２では、図２３のス
テップ８１４の判断の代わりに、「圧力スイッチ１３Ｂ
の出力オンかつ圧力スイッチ１３ＲＣ、１３ＬＣの出力
が共にオフ」であるか否かが判断される。これにより
「旋回操作を伴わずにバケット操作が介入されている作
業」であるか（ステップ１０２２の判断ＹＥＳ）、「ブ
ーム上げ単独作業あるいは上部旋回体単独作業」、「転
圧作業」であるか（ステップ１０２２の判断ＮＯ）の判
断がなされる。

【０２９４】なお、上述した各実施形態で、「現在の増
分ＤからΔｄだけ減算する」という処理（図３９であれ
ば、ステップ１０１４、１０２３、１０３０に相当す
る）は、適宜、「現在の増分Ｄを即座に０にする」処理
に変更してもよい。また、上述した各実施形態で、「現
在のタイマカウント値を単位時間−１だけ減算する」と
いう処理（図３９であれば、ステップ１００５、１０１
６、１０２０、１０２４に相当する）は、適宜、「タイ
マカウント値を０にリセットする」処理に変更してもよ
い。

【０２９５】なお、以上説明した各実施形態では、油圧
ショベルを想定して説明したが、各種作業を行うもので
あれば、任意の建設機械に適用可能である。また、主
に、ブーム、アーム、バケット、上部旋回体といった各
種作業機を想定したが、これら以外の作業機に適用する
ことも当然可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る原動機制御装置の実施の
形態の構成を示す図である。

【図２】図２は、図１に示すコントローラで行われる処
理を示すフローチャートである。

【図３】図３は、レバー操作量とパイロット圧の関係を
示す図である。

【図４】図４は、原動機の回転数と原動機の馬力の関係
を示す図である。

【図５】図５は、ポンプ吐出量とポンプ吐出圧の関係を
示す図である。

【図６】図６は、トルクと馬力と燃費の関係を示す図で
ある。

【図７】図７は、本発明に係る原動機制御装置の実施の
形態の構成を示す図である。

【図８】図８は、図７に示すコントローラで行われる処
理を示すフローチャートである。

【図９】図９は、本発明に係る原動機制御装置の実施の
形態の構成を示す図である。

【図１０】図１０は、本発明に係る原動機制御装置の実
施の形態の構成を示す図である。

【図１１】図１１は、本発明に係る原動機制御装置の実
施の形態の構成を示す図である。

【図１２】図１２は、電気レバーの操作量と電気レバー
の出力電圧の関係を示す図である。

【図１３】図１３は、図１１に示すコントローラで行わ
れる処理を示すフローチャートである。

【図１４】図１４は、本発明に係る原動機制御装置の実
施の形態の構成を示す図である。

【図１５】図１５は、図１４に示すコントローラで行わ
れる処理を示すフローチャートである。

【図１６】図１６は、本発明に係る原動機制御装置の実
施の形態の構成を示す図である。

【図１７】図１７は、図１６に示すコントローラで行わ
れる処理を示すフローチャートである。

【図１８】図１８は、本発明に係る原動機制御装置の実
施の形態の構成を示す図である。

【図１９】図１９は、図１８に示すコントローラで行わ
れる処理を示すフローチャートである。

【図２０】図２０は、本発明に係る原動機制御装置の実
施の形態の構成を示す図である。

【図２１】図２１は、図２０に示すコントローラで行わ
れる処理を示すフローチャートである。

【図２２】図２２（ａ）、（ｂ）は油圧ショベルの運転
席に配置される左右操作レバーの操作態様を説明する図
である。

【図２３】図２３は、図２０に示すコントローラで行わ
れる処理を示すフローチャートである。

【図２４】図２４は、レバー操作量とパイロット圧の関
係を示す図である。

【図２５】図２５は、スキ取り作業時の作業機姿勢を示
す図である。

【図２６】図２６は、ホイスト旋回作業時の作業機姿勢
を示す図である。

【図２７】図２７は、転圧作業時の作業機姿勢を示す図
である。

【図２８】図２８は、図２３に対応するフローチャート
である。

【図２９】図２９は、ブーム用操作レバーの操作量とブ
ーム回転角速度の関係を示す図である。

【図３０】図３０は、アーム用操作レバーの操作量とア
ーム回転角速度の関係を示す図である。

【図３１】図３１は、バケット用操作レバーの操作量と
バケット回転角速度の関係を示す図である。

【図３２】図３２は、旋回用操作レバーの操作量と旋回
回転角速度の関係を示す図である。

【図３３】図３３（ａ）、（ｂ）は、ブーム回転角度と
ブームシリンダのストローク量の関係を説明する図であ
る。

【図３４】図３４（ａ）、（ｂ）は、アーム回転角度と
アームシリンダのストローク量の関係を説明する図であ
る。

【図３５】図３５（ａ）、（ｂ）は、バケット回転角度
とバケットシリンダのストローク量の関係を説明する図
である。

【図３６】図３６は、作業内容毎に、負荷圧、パイロッ
ト圧（オン/オフ）の値が異なることを示す表である。

【図３７】図３７は、ホイスト旋回作業時と荒スキ取り
作業時のブームの姿勢の違いを説明する図である。

【図３８】図３８は、本発明に係る原動機制御装置の実
施の形態の構成を示す図である。

【図３９】図３９は、図３８に示すコントローラで行わ
れる処理を示すフローチャートであり、図２３に対応す
る図である。

【符号の説明】

１ 原動機（エンジン） ２ コントローラ ３ 油圧ポンプ ４ パイロットポンプ ５ 流量制御弁 ６ 油圧アクチュエータ ７ 操作レバー ８ 圧力センサ ９ タイマ １０ スロットルレバー １１ パイロットライン １２ シャトル弁 １３ 圧力スイッチ １５ 電磁比例弁用コントローラ １６ 電磁比例弁 Ａ アーム Ｂ バケット Ｃ 上部旋回体 Ｘ アーム Ｄ その他の作業機

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原動機と、該原動機により駆動され
   る油圧ポンプと、複数の作業機をそれぞれ駆動する複数
   の油圧アクチュエータと、該複数の油圧アクチュエータ
   に対応して設けられた複数の操作子と、該操作子の操作
   量に応じた流量の前記油圧ポンプの吐出圧油を、対応す
   る油圧アクチュエータに供給する複数の操作弁とを有
   し、前記操作子の操作に応じて、前記油圧アクチュエー
   タを駆動させて、前記作業機を作動させるとともに、前
   記原動機の目標回転数を、設定された目標回転数に対し
   て増加させる制御を行う建設機械の原動機制御装置にお
   いて、 前記建設機械が行う複数種類の作業に関与する複数の作
   業機を設定する設定手段と、 前記設定手段で設定された複数の作業機の作動状態を検
   出する作動状態検出手段と、 前記作業状態検出手段の出力に基づいて、前記複数種類
   の作業のうちいずれの作業を行っているかを判断する作
   業種類判断手段と、 前記作業種類判断手段で判断された作業内容に応じて、
   前記原動機の目標回転数を、設定された目標回転数に対
   して増加させるか否かを判断する回転数増加判断手段
   と、 前記回転数増加判断手段で目標回転数を増加させると判
   断された場合には、前記原動機の目標回転数を、前記作
   業機の作動状態に応じた増分だけ、設定された目標回転
   数に対して増加させる回転数増加手段とを具えた建設機
   械の原動機制御装置。
2. 【請求項２】 前記作業種類判断手段は、 前記設定手段で設定された複数の作業機のうちの特定の
   作業機が作動されている場合に、特定の作業であると判
   断するものであり、 前記回転数増加判断手段は、 前記特定の作業であると判断された場合には、前記原動
   機の目標回転数を、設定された目標回転数に対して増加
   させないと判断するものである請求項１記載の建設機械
   の原動機制御装置。
3. 【請求項３】 前記作動状態検出手段は、 前記作業機が所定時間以上継続して同じ作動状態になっ
   ていることを検出するものであり、 前記作業種類判断手段は、 前記作業機が前記所定時間以上継続して同じ作動状態に
   なっているか否かを判定することで、第１の作業である
   か、またはこれと異なる第２の作業であるかを判断する
   ものである請求項１記載の建設機械の原動機制御装置。
4. 【請求項４】 前記作業種類判断手段は、 前記設定手段で設定された複数の作業機のうちの特定の
   作業機が作動されている場合に、特定の作業であると判
   断するものであり、 前記回転数増加判断手段は、 前記特定の作業であると判断された場合には、前記原動
   機の目標回転数を、設定された目標回転数に対して増加
   させると判断するものであり、 前記回転数増加手段は、 前記回転数増加判断手段で目標回転数を増加させると判
   断された場合には、前記原動機の目標回転数を、前記特
   定の作業機の作動状態に応じた増分だけ、設定された目
   標回転数に対して増加させるものである請求項１記載の
   建設機械の原動機制御装置。
5. 【請求項５】 前記回転数増加手段は、 前記特定の作業機以外の作業機に対応する操作子の操作
   量が所定量以上の場合に、前記特定の作業機の作動状態
   に応じた増分に加えて、前記特定の作業機以外の作業機
   の作動状態に応じた増分だけ、前記原動機の目標回転数
   を増加させるものである請求項４記載の建設機械の原動
   機制御装置。
6. 【請求項６】前記回転数増加判断手段は、 前記作業種類判断手段で第１の作業であると判断された
   場合には、特定の作業機が第１の所定量以上作動された
   場合に、前記原動機の目標回転数を、設定された目標回
   転数に対して増加させると判断し、前記作業種類判断手
   段で前記第１の作業とは異なる第２の作業であると判断
   された場合には、前記特定の作業機が前記第１の所定量
   とは異なる第２の所定量以上作動された場合に、前記原
   動機の目標回転数を、設定された目標回転数に対して増
   加させると判断するものである請求項１記載の建設機械
   の原動機制御装置。