JP2000309950A - 建設機械の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 建設機械の制御装置に関し、積込作業等にお
けるブーム優先モードスイッチの操作をなくしてその操
作性を改善するとともに、レベリングオペレーション時
等において作業スピードの低下を招かないようにする。 【解決手段】 オペレータにより操作される複数の操作
部材５４ａ，５４ｂと、スティック駆動用油圧アクチュ
エータへの作動油の給排を制御するスティック用制御弁
６０と、スティック用制御弁６０の作動を制御するステ
ィック用制御手段２，６０ａ，６０ｂと、複数の操作部
材５４ａ，５４ｂからの電気信号に基づいてブーム優先
とするか否かを判定するブーム優先判定手段５とを備
え、スティック用制御手段２が、ブーム優先判定手段５
によりブーム優先すべきと判定された場合にスティック
駆動用油圧アクチュエータへ供給される作動油の流量が
滑らかに減少するようにスティック用制御弁６０を制御
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建設機械に備えら
れる油圧ポンプからの作動油の流量を制御弁により制御
して、ブームシリンダやバケットシリンダ等の油圧アク
チュエータの作動を制御する、建設機械の制御装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、油圧ショベル等の建設機械は、
図９に示すように、上部旋回体１０２と下部走行体１０
０と作業装置１１８とからなっている。下部走行体１０
０は、互いに独立して駆動しうる右トラック１００Ｒ及
び左トラック１００Ｌをそなえており、一方、上部旋回
体１０２は、下部走行体１００に対して水平面内で旋回
可能に設けられている。

【０００３】また、作業装置１１８は、主にブーム１０
３，スティック１０４，バケット１０８等からなってお
り、ブーム１０３は、上部旋回体１０２に対して回動可
能に枢着されている。また、ブーム１０３の先端には、
同じく鉛直面内に回動可能にスティック１０４が接続さ
れている。また、上部旋回体１０２とブーム１０３との
間には、ブーム１０３を駆動するためのブーム駆動用油
圧シリンダ（ブームシリンダ，油圧アクチュエータ）１
０５が設けられるとともに、ブーム１０３とスティック
１０４との間には、スティック１０４を駆動するための
スティック駆動用油圧シリンダ（スティックシリンダ，
油圧アクチュエータ）１０６が設けられている。また、
スティック１０４とバケット１０８との間には、バケッ
ト１０８を駆動するためのバケット駆動用油圧シリンダ
（バケットシリンダ，油圧アクチュエータ）１０７が設
けられている。

【０００４】また、上述の各シリンダ１０５〜１０７に
は、エンジン（主に、ディーゼルエンジン）により駆動
される油圧ポンプ、ブーム用制御弁，スティック用制御
弁，バケット用制御弁等の複数の制御弁を備える油圧回
路（図示せず）が接続されており、油圧ポンプから各制
御弁を介して所定の油圧の作動油が供給され、このよう
にして供給された作動油圧に応じて駆動されるようにな
っている。

【０００５】このような構成により、ブーム１０３は図
中矢印ａ方向及び矢印ｂ方向に、スティック１０４は図
中矢印ｃ方向及び矢印ｄ方向に、バケット１０８は図中
矢印ｅ方向及び矢印ｆ方向に回動可能に構成されてい
る。なお、ブーム１０３の図中矢印ａ方向への回動をブ
ームアップといい、図中矢印ｂ方向への回動をブームダ
ウンという。また、スティック１０４の図中矢印ｃ方向
への回動をスティックアウトといい、図中矢印ｄ方向へ
の回動をスティックインという。また、バケット１０８
の図中矢印ｅ方向への回動をバケットオープンといい、
図中矢印ｆ方向への回動をバケットインという。

【０００６】また、運転操作室１０１には、油圧ショベ
ルの作動（走行，旋回，ブーム回動，スティック回動及
びバケット回動）を制御するための操作部材として、左
レバー，右レバー，左ペダル及び右ペダル等がそなえら
れている。また、運転操作室１０１内には、複数のワー
クモードスイッチも設けられており、ブーム優先モー
ド, スウィング優先モード, タンピングモード等の各種
のモードを運転操作者が作業に応じて最適なものを適宜
選択しうるようになっている。なお、このような選択が
行われない通常の場合は、建設機械の作業においてはス
ティック１０４の動作が重要であり、これを最も優先さ
れる必要があるため、スティックの作動を優先する回路
構成になっている。

【０００７】そして、例えばオペレータがこれらのレバ
ーやペダル等の操作部材を操作することにより、油圧回
路の各制御弁が制御されて、各シリンダ１０５〜１０７
が駆動され、これにより、ブーム１０３，スティック１
０４及びバケット１０８等を回動させうるようになって
いる。また、各制御弁を制御するために、パイロット油
圧回路が設けられている。これにより、ブーム１０３や
スティック１０４を作動させるには、運転操作室１０１
内のブーム操作部材やスティック操作部材を操作して、
パイロット油圧が、パイロット油路を通じて、ブーム用
制御弁やスティック用制御弁に作用させて、ブーム用制
御弁やスティック用制御弁を所要の位置に駆動させる。
これにより、ブーム駆動用油圧シリンダ１０５やスティ
ック駆動用油圧シリンダ１０６への作動油が給排調整さ
れ、これらのシリンダ１０５，１０６が所要の長さに伸
縮駆動されることになる。

【０００８】上述のように、油圧ショベルでは、各シリ
ンダ１０５〜１０７を伸縮駆動させ、ブーム１０３，ス
ティック１０４, バケット１０８等の作業装置１１８を
駆動させることで、掘削作業等の各種作業を行なうよう
になっている。次に、これらのブームアップ, スティッ
クイン及びバケットインの操作が行われた場合のブー
ム, スティック, バケットのそれぞれの動作について説
明する。

【０００９】まず、ブームアップ操作された場合につい
て説明すると、ブームアップ操作された場合、にはブー
ム１０３は以下のようにして駆動される。つまり、ブー
ムアップ操作が行なわれ、ブーム１０３を上昇させるに
は、ブーム駆動用油圧シリンダ１０５を伸長させればよ
い。この場合には、パイロット油路を通じてパイロット
油圧をブーム用制御弁に作用させる。これにより、ブー
ム用制御弁のスプール位置がブーム上げ位置となって、
油圧ポンプからの作動油が油路を通じてブーム駆動用油
圧シリンダ１０５の一室へ供給される。この一方で、ブ
ーム駆動用油圧シリンダ１０５の他室内の作動油が、油
路を通じてタンクへ排出される。これにより、ブーム駆
動用油圧シリンダ１０５が伸長しながら、ブーム１０３
を図９中、矢印ａで示すように上側へ回動させる。

【００１０】また、スティックイン操作された場合には
スティック１０４は以下のようにして駆動される。つま
り、スティックイン操作が行なわれ、スティック１０４
を下降させるには、スティック駆動用油圧シリンダ１０
６を伸長させればよい。この場合には、パイロット油路
を通じてパイロット油圧をスティック用制御弁に作用さ
せる。これにより、スティック用制御弁のスプール位置
がスティック下げ位置となって、油圧ポンプからの作動
油が油路を通じてスティック駆動用油圧シリンダ１０６
の一室へ供給される。この一方で、スティック駆動用油
圧シリンダ１０６の他室内の作動油が、油路を通じてタ
ンクへ排出される。これにより、スティック駆動用油圧
シリンダ１０６が伸長しながら、スティック１０４を図
９中、矢印ｄで示すように下側へ回動させる。

【００１１】さらに、バケットイン操作された場合には
バケット１０８は以下のようにして駆動される。つま
り、バケットイン操作が行われ、バケット１０８を閉じ
るには、バケット駆動用油圧シリンダ１０７を伸長させ
れば良い。この場合には、パイロット油路を通じてパイ
ロット油圧をバケット用制御弁に作用させる。これによ
り、バケット用制御弁のスプール位置がバケット閉位置
となって、油圧ポンプからの作動油が油路を通じてバケ
ット駆動用油圧シリンダ１０７の一室へ供給される。こ
の一方で、バケット駆動用油圧シリンダ１０７の他室内
の作動油が、油路を通じてタンクへ排出される。これに
より、バケット駆動用油圧シリンダ１０７が伸長しなが
ら、バケット１０８を図９中、矢印ｆで示すように閉方
向へ動させる。

【００１２】ところで、建設機械では、一般にスティッ
クスピードを確保することが作業効率上有効であるた
め、スティックスピードを最大とすべくスティック駆動
用油圧シリンダ１０６には全ての油圧ポンプ（一般に２
つ）から作動油（圧油）が供給されるようになってい
る。同様に、ブームアップスピードを確保することも作
業効率上有効であるため、ブームアップスピードを最大
とすべくブーム駆動用油圧シリンダ１０５のアップ側に
は全ての油圧ポンプから作動油が供給されるようになっ
ている。

【００１３】しかしながら、油圧回路の構成上、スティ
ック駆動用油圧シリンダ１０６とブーム駆動用油圧シリ
ンダ１０５は共通の油圧ポンプに接続されている。この
ため、例えばスティック操作とブームアップ操作とが同
時にフル操作された場合、各油圧ポンプから供給される
作動油の供給流量バランスはスティック駆動用油圧シリ
ンダ１０６及びブーム駆動用油圧シリンダ１０５に作用
する負荷圧力の大小によって決定されるため、負荷圧力
の高いシリンダの方には作動油が供給されにくく、ブー
ム１０３及びスティック１０４のいずれか一方は作動し
ない場合がある。

【００１４】例えば土砂をダンプ，トラック等に積み込
む積込作業時にスティックイン操作とブームアップ操作
とが同時にフル操作された場合、スティック駆動用油圧
シリンダ１０６の負荷圧力がブーム駆動用油圧シリンダ
１０５の負荷圧力よりも小さくなるため（スティックシ
リンダ圧力＜ブームシンダ圧力）、ブームアップ操作し
ているにもかかわらず、ブームアップさせることができ
ない場合がある。

【００１５】このような不具合を解消すべく、従来から
建設機械にはワークモードスイッチとしてブーム優先モ
ードスイッチが設けられており、このブーム優先モード
スイッチをオンとすることで、少なくとも一つの油圧ポ
ンプからブーム駆動用油圧シリンダ１０５への作動油の
供給が補償されるような油圧回路構成が取られるように
なっている。つまり、ブーム優先スイッチがオンされる
と、少なくとも一つの油圧ポンプとスティック駆動用油
圧シリンダ１０５とを接続する油圧回路に配設されてい
るスティック用制御弁が中立位置になるように制御さ
れ、少なくとも一つの油圧ポンプからスティック駆動用
油圧シリンダ１０６への連通が遮断されて、少なくとも
一つの油圧ポンプから供給される作動油の全量がブーム
駆動用油圧シリンダ１０５へ供給されるようになってい
る。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、積込作
業においてはブーム優先モードスイッチをオンとするの
が好ましいが、建設機械の実作業としては、このような
積込作業のほかにも各種の作業があり、作業によっては
ブーム優先モードスイッチをオフとした方が良い場合も
ある。

【００１７】例えば、レベリングオペレーション（地な
らし作業）においては、スティック操作は大きいが、ブ
ーム操作は微操作である。この場合、ブーム優先モード
スイッチをオフとするのが好ましい。このようにブーム
優先モードスイッチをオフとすれば、レベリングオペレ
ーションではブーム駆動用油圧シリンダ１０５の負荷圧
力はスティック駆動用油圧シリンダ１０６の負荷圧力よ
りも低いため、スティック駆動用油圧シリンダ１０６へ
多量の作動油が供給され、これにより、スティックスピ
ードが速くなり、作業性が良くなる。

【００１８】しかしながら、このような地ならし作業
は、上述の積込作業と一連の作業として行なわれる場合
が多く、この場合、各操作部材の一連の操作の中でブー
ム優先モードスイッチを切り切り換える必要があり、ス
イッチ切換操作が面倒であり、その操作性が必ずしも良
くなかった。このようにスイッチ切換操作が面倒である
ため、地ならし作業及び積込作業の両方の作業を行なえ
るようにブーム優先モードスイッチをオンとしたままで
地ならし作業及び積込作業が一連の作業として行なわれ
る場合が多く、この場合、スティックスピードが遅くな
り、作業効率が悪くなっていた。

【００１９】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、積込作業や地ならし作業等におけるブーム優
先モードスイッチの操作をなくしてその操作性を改善す
るとともに、積込作業や地ならし作業等において作業効
率の低下を招かないようにした、建設機械の制御装置を
提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】このため、本発明の建設
機械の制御装置（請求項１）は、スティック, ブームを
備える建設機械の制御装置において、スティック, ブー
ムを作動させるべくオペレータにより操作される複数の
操作部材と、油圧ポンプからの作動油をスティック駆動
用油圧アクチュエータ, ブーム駆動用油圧アクチュエー
タへ供給する作動油供給通路と、作動油供給通路に介装
され、スティック駆動用油圧アクチュエータへの作動油
の給排を制御するスティック用制御弁と、スティック用
制御弁の作動を制御するスティック用制御手段と、複数
の操作部材からの電気信号に基づいてブーム優先とすべ
きか否かを判定するブーム優先判定手段とを備える。そ
して、スティック用制御手段が、ブーム優先判定手段に
よりブーム優先とすべきと判定された場合に作動油供給
通路を介してスティック駆動用油圧アクチュエータへ供
給される作動油の流量が減少するようにスティック用制
御弁を制御することを特徴としている。

【００２１】好ましくは、スティック用制御手段は、ブ
ーム用操作部材の操作量に応じて該スティック用制御弁
の作動を制御するように構成する（請求項２）。また、
スティック用制御手段は、ブーム用操作部材の操作量が
多くなるにしたがってスティック駆動用油圧アクチュエ
ータへ供給される作動油の流量が減少するようにスティ
ック用制御弁を制御するように構成するのが好ましい
（請求項３）。

【００２２】また、スティック用制御手段を、複数の操
作部材のうちのスティック用操作部材の操作量に応じて
スティック用制御弁の作動を制御すべく基本制御量を設
定する基本制御量設定手段と、複数の操作部材からの電
気信号に基づいてブーム優先とすべきか否かを判定する
ブーム優先判定手段と、ブーム優先判定手段によりブー
ム優先とすべきと判定された場合に基本制御量設定手段
により設定される基本制御量を補正して補正制御量を設
定する補正制御量設定手段とを備えるものとして構成す
るのが好ましい（請求項４）。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の実施
の形態について説明する。まず、本実施形態にかかる建
設機械について説明する。本建設機械は、従来技術（図
９参照）で既に説明したように、油圧ショベル等の建設
機械（作業機械）であって、上部旋回体１０２と下部走
行体１００と作業装置１１８とからなっている。

【００２４】下部走行体１００は、互いに独立して駆動
しうる右トラック１００Ｒ及び左トラック１００Ｌをそ
なえており、一方、上部旋回体１０２は、下部走行体１
００に対して水平面内で旋回可能に設けられている。ま
た、作業装置１１８は、主にブーム１０３，スティック
１０４，バケット１０８等からなっており、ブーム１０
３は、上部旋回体１０２に対して回動可能に枢着されて
いる。また、ブーム１０３の先端には、同じく鉛直面内
に回動可能にスティック１０４が接続されている。

【００２５】また、上部旋回体１０２とブーム１０３と
の間には、ブーム１０３を駆動するためのブーム駆動用
油圧シリンダ（ブームシリンダ，ブーム駆動用油圧アク
チュエータ）１０５が設けられるとともに、ブーム１０
３とスティック１０４との間には、スティック１０４を
駆動するためのスティック駆動用油圧シリンダ（スティ
ックシリンダ，スティック駆動用油圧アクチュエータ）
１０６が設けられている。また、スティック１０４とバ
ケット１０８との間には、バケット１０８を駆動するた
めのバケット駆動用油圧シリンダ（バケットシリンダ，
バケット駆動用油圧アクチュエータ）１０７が設けられ
ている。

【００２６】そして、このような構成により、ブーム１
０３は図中ａ方向及びｂ方向に、スティック１０４は図
中ｃ方向及びｄ方向に、バケット１０８は図中ｅ方向及
びｆ方向に回動可能に構成されている。ここで、図２は
このような油圧ショベルの油圧回路の要部を模式的に示
す図である。

【００２７】図２に示すように、上述の左トラック１０
０Ｌ及び右トラック１００Ｒには、それぞれ独立した動
力源としての走行モータ１０９Ｌ，１０９Ｒが設けら
れ、また、上部旋回体１０２には、下部走行体１００に
対して上部旋回体１０２を旋回駆動させるための旋回モ
ータ１１０が設けられている。これらの走行モータ１０
９Ｌ，１０９Ｒや旋回モータ１１０は、油圧により作動
する油圧モータとして構成されており、後述するように
エンジン（主に、ディーゼルエンジン）５０により駆動
される複数（ここでは２つ）の油圧ポンプ５１，５２か
らの作動油が油圧回路５３を介して所定圧力とされて供
給され、このようにして供給される作動油圧に応じて各
油圧モータ１０９Ｌ，１０９Ｒ，１１０が駆動されるよ
うになっている。

【００２８】ここで、油圧ポンプ５１，５２は、リザー
バタンク７０内の作動油を所定油圧として吐出するもの
で、ここでは、斜板回転式ピストンポンプ（ピストン型
可変容量ポンプ，可変吐出量形ピストンポンプ）として
構成されている。これらの油圧ポンプ５１，５２は、油
圧ポンプ内に設けられたピストン（図示略）のストロー
ク量を変更することでポンプ吐出流量を調整しうるよう
になっている。

【００２９】つまり、これらの油圧ポンプ５１，５２で
は、上記ピストンの一端が斜板（クリーププレート：図
示略）に当接するように構成されており、この斜板の傾
き（傾転角）を後述するコントローラ１からの作動信号
に基づいて変更することでピストンのストローク量を変
更してポンプ吐出流量を調整しうるようになっている。

【００３０】このようにコントローラ１からの作動信号
に基づいて斜板の傾きを変更しうるようになっており、
油圧回路を構成する油路内の作動油の圧力のほかに、オ
ペレータによる各操作部材５４の操作量をも加味するこ
とができるため、従来のように油路内の作動油の圧力を
導いて斜板の傾きを変更するものに比べ、オペレータの
運転フィーリングを向上させることができることにな
る。

【００３１】また、エンジン５０は、オペレータがエン
ジン回転数設定ダイヤルを切り替えることでエンジン回
転数を設定できるようになっており、ここでは、最大エ
ンジン回転数（例えば約２０００ｒｐｍ）と最小エンジ
ン回転数（例えば約１０００ｒｐｍ）との間で複数段階
に切り換えられるようになっている。なお、エンジン回
転数はこのように段階的に切り換えるものに限られず、
滑らかに変更しうるものであっても良い。また、エンジ
ン５０の全馬力はこれらの油圧ポンプ５１，５２及び後
述するパイロットポンプ８３を駆動するために消費され
る。

【００３２】また、各シリンダ１０５〜１０７について
も、これらの走行モータ１０９Ｌ，１０９Ｒや旋回モー
タ１１０と同様に、エンジン５０により駆動される複数
（ここでは２つ）の油圧ポンプ５１，５２から供給され
る作動油の油圧により駆動されるようになっている。ま
た、運転操作室１０１には、油圧ショベルの作動（走
行，旋回，ブーム回動，スティック回動及びバケット回
動）を制御するために左レバー，右レバー，左ペダル及
び右ペダル等の複数の操作部材５４が備えられている。
これらの操作部材５４は電気式操作部材（例えば電気式
操作レバー）として構成され、その操作量に応じた電気
信号を後述するコントローラ（制御手段）１へ出力する
ようになっている。

【００３３】さらに、運転操作室１０１内には、複数の
ワークモードスイッチも設けられており、ブーム優先モ
ード, スウィング優先モード, レベリングモード, タン
ピングモード等の各種のモードを運転操作者が作業に応
じて最適なものを適宜選択しうるようになっている。な
お、このような選択が行われない通常の場合は、建設機
械の作業においてはスティック１０４の動作が重要であ
り、これを最も優先される必要があるため、スティック
優先モードとなっている。

【００３４】そして、例えばオペレータがこれらの操作
部材５４を操作することにより、油圧回路５３に介装さ
れる各制御弁５７〜６０，６２〜６５が制御されて、各
シリンダ１０５〜１０７や油圧モータ１０９Ｌ，１０９
Ｒ，１１０が駆動される。これにより、上部旋回体１０
２を旋回させたり、ブーム１０３，スティック１０４及
びバケット１０８等を回動させたり、油圧ショベルを走
行させることができるのである。

【００３５】なお、ブーム１０３を回動させる場合に操
作するものをブーム用操作部材５４ａといい、スティッ
ク１０４を回動させる場合に操作するものをスティック
用操作部材５４ｂといい、バケット１０８を回動させる
場合に操作するものをバケット用操作部材５４ｃとい
う。次に、これらの各シリンダ等を制御するための油圧
回路５３について説明する。

【００３６】油圧回路５３は、図２に示すように、第１
回路部５５と、第２回路部５６とを備える。このうち、
第１回路部５５は、第１油圧ポンプ５１に接続される油
路６１と、油路６１に介装される右走行モータ用制御弁
５７，バケット用制御弁５８，第１ブーム用制御弁５
９，第２スティック用制御弁６０等の制御弁とを備えて
構成される。

【００３７】そして、第１油圧ポンプ５１からの作動油
が、油路６１，右走行モータ用制御弁５７を介して右走
行モータ１０９Ｒへ供給され、右走行モータ１０９Ｒを
駆動するようになっている。また、第１油圧ポンプ５１
からの作動油は、油路６１，バケット用制御弁５８を介
してバケット駆動用油圧シリンダ１０７へ供給されると
ともに、油路６１，第１ブーム用制御弁５９を介してブ
ーム駆動用油圧シリンダ１０５へ供給され、さらに油路
６１，第２スティック用制御弁６０を介してスティック
駆動用油圧シリンダ１０６へ供給され、これにより、各
シリンダ１０５，１０６，１０７が駆動されるようにな
っている。

【００３８】また、第１回路部５５の油路６１の下流側
には絞り（リリーフ弁付き絞り）８１が備えられてお
り、この絞り８１を通じて第１油圧ポンプ５１からの作
動油をリザーバタンク７０へ戻すようになっている。第
２回路部５６は、第２油圧ポンプ５２に接続される油路
６６と、油路６６に介装される左走行モータ用制御弁６
２，旋回モータ用制御弁６３，第１スティック用制御弁
６４，第２ブーム用制御弁６５等の制御弁と、絞り８２
とを備えて構成される。

【００３９】そして、第２油圧ポンプ５２からの作動油
が、油路６６，左走行モータ用制御弁６２を介して左走
行モータ１０９Ｌへ供給され、これにより、左走行モー
タ１０９Ｌが駆動されるようになっている。また、第２
油圧ポンプ５２からの作動油は、油路６６，旋回モータ
用制御弁６３を介して旋回モータ１１０へ供給され、こ
れにより、旋回モータ１１０が駆動されるようになって
いる。さらに、第２油圧ポンプ５２からの作動油は、油
路６６，第１スティック用制御弁６４を介してスティッ
ク駆動用油圧シリンダ１０６へ供給されるとともに、油
路６６，第２ブーム用制御弁６５を介してブーム駆動用
油圧シリンダ１０５へ供給され、これにより、各シリン
ダ１０５，１０６が駆動されるようになっている。

【００４０】また、第２回路部５６の油路６６の下流側
には絞り（リリーフ弁付き絞り）８２が備えられてお
り、この絞り８２を通じて第２油圧ポンプ５２からの作
動油をリザーバタンク７０へ戻すようになっている。な
お、各制御弁５７〜６０，６２〜６５は、図示しないコ
ントロールユニット内に収納されている。

【００４１】このように、本実施形態では、建設機械の
作業において重要なスティック１０４に他の作業機１１
８との同時操作時においても十分な作動油が供給される
ように、第２回路部５６の第２油圧ポンプ５２からの作
動油に加え、第１回路部５５の第１油圧ポンプ５１から
の作動油もスティック駆動用油圧シリンダ１０６へ供給
されるようになっている。

【００４２】このため、第２回路部５６の油路６６に第
１スティック用制御弁６４が介装され、第１回路部５５
の油路６１に第２スティック用制御弁６０が介装されて
いる。そして、第１スティック用制御弁６４を比例制御
弁６４ａ，６４ｂにより制御するとともに、第２スティ
ック用制御弁６０を比例制御弁６０ａ，６０ｂにより制
御することにより、スティック駆動用油圧シリンダ１０
６への作動油の給排を行なえるようになっている。

【００４３】同様に、他の作業機１１８との同時操作時
においてもブーム１０３に十分な作動油が供給されるよ
うに、第１回路部５５の第１油圧ポンプ５１からの作動
油に加え、第２回路部５６の第２油圧ポンプ５２からの
作動油もブーム駆動用油圧シリンダ１０５へ供給される
ようになっている。このため、第１回路部５５の油路６
１に第１ブーム用制御弁５９が介装され、第２回路部５
６の油路６６に第２ブーム用制御弁６５が介装されてい
る。そして、第１ブーム用制御弁５９を比例制御弁５９
ａ，５９ｂにより制御するとともに、第２ブーム用制御
弁６５を比例制御弁６５ａ，６５ｂにより制御すること
により、ブーム駆動用油圧シリンダ１０５への作動油の
給排を行なえるようになっている。

【００４４】また、本実施形態では、スティック駆動用
油圧シリンダ１０６への作動油の給排を行なう油路６
７，６８にはスティック用再生弁７６が介装されてお
り、作動油排出側油路から作動油供給側油路へ所定量の
作動油を再生できるようになっている。同様に、ブーム
駆動用油圧シリンダ１０５への作動油の給排を行なう油
路７８，７９にもブーム用再生弁７７が介装されてお
り、作動油排出側油路から作動油供給側油路へ所定量の
作動油を再生できるようになっている。

【００４５】ここで、各制御弁５７〜６０，６２〜６５
は、図３に示すように、スプール弁として構成され、い
ずれも複数（ここでは５つ）の絞りを備えて構成され
る。つまり、各制御弁５７〜６０，６２〜６５は、図３
に示すように、第１油圧ポンプ５１，第２油圧ポンプ５
２とスティック駆動用油圧シリンダ１０６とを連通する
油路（作動油供給通路，Ｐ−Ｃ通路）６１ａ，６６ａに
介装されるＰ−Ｃ絞り８と、スティック駆動用油圧シリ
ンダ１０６とリザーバタンク７０とを連通する油路（作
動油排出通路，Ｃ−Ｔ通路）６６ｂ，６９に介装される
Ｃ−Ｔ絞り９と、第１油圧ポンプ５１，第２油圧ポンプ
５２とリザーバタンク７０とを連通する油路（バイパス
通路）６１ｂ，６６ｃに介装されるバイパス通路絞り１
０とを備えて構成される。

【００４６】なお、図３ではスティック用制御弁６０，
６４はスティック下げ位置になっているが、スティック
用制御弁６０，６４を、図３中、上方向へ移動させて、
スティック用制御弁６０，６４のバイパス通路絞り１０
をバイパス通路６１ｂ，６６ｃに介装させることで、ス
ティック用制御弁６０，６４を中立位置とすることがで
き、また、スティック用制御弁６０，６４を、図３中、
最も上方向へ移動させて、スティック用制御弁６０，６
４のＰ−Ｃ絞り８をＰ−Ｃ通路６１ａ，６６ａに介装さ
せるとともに、スティック用制御弁６０，６４のＣ−Ｔ
絞り９をＣ−Ｔ通路６６ｂ，６９に介装させることで、
スティック用制御弁６０，６４をスティック上げ位置に
することができる。

【００４７】ここで、本実施形態では、Ｃ−Ｔ絞り９
は、その径が、最大エンジン回転数でポンプ流量が最大
になる場合（操作部材５４のフル操作された場合）にＣ
−Ｔ開口面積が過剰絞りとならないように十分に大きく
形成される。これにより、Ｃ−Ｔ開口面積が、操作部材
５４の操作量が最大で、かつエンジン回転数が最大の場
合にＰ−Ｃ通路６１ａ，６６ａを介して供給される作動
油と略同量の作動油がＣ−Ｔ通路６６ｂ，６９から排出
されるように設定されることになる。

【００４８】なお、絞り８，９，１０の径の設定におい
ては、ブーム１０３やスティック１０４等の作業装置１
１８の連動性を確保すべく、各操作部材５４がフル操作
されている場合に全ての作業装置１１８が動くように考
慮される。そして、Ｐ−Ｃ絞り８によって、第１油圧ポ
ンプ５１，第２油圧ポンプ５２とスティック駆動用油圧
シリンダ１０６とを連通する油路６１ａ，６６ａの開口
面積（作動油供給通路の開口面積，Ｐ−Ｃ開口面積）が
調整される。

【００４９】Ｃ−Ｔ絞り９によって、スティック駆動用
油圧シリンダ１０６とリザーバタンク７０とを連通する
油路６６ｂ，６９の開口面積（作動油排出通路の開口面
積，Ｃ−Ｔ開口面積）が調整される。バイパス通路絞り
１０によって、第１油圧ポンプ５１，第２油圧ポンプ５
２とリザーバタンク７０とを連通する油路６１ｂ，６６
ｃの開口面積（バイパス通路の開口面積）が調整され
る。

【００５０】ところで、本実施形態では、図２に示すよ
うに、各制御弁５７〜６０，６２〜６５を制御するため
に、パイロットポンプ８３と、比例減圧弁５７ａ〜６０
ａ，５７ｂ〜６０ｂ，６２ａ〜６５ａ，６２ｂ〜６５ｂ
とを備えるパイロット油圧回路が設けられている。な
お、図２では、パイロット油圧回路に備えられるパイロ
ットポンプ８３及び比例減圧弁５７ａ〜６０ａ，５７ｂ
〜６０ｂ，６２ａ〜６５ａ，６２ｂ〜６５ｂのみを図示
し、パイロット油路を省略してパイロット油圧を符号Ｐ
で示している。

【００５１】ここで、比例減圧弁５７ａ〜６０ａ，５７
ｂ〜６０ｂ，６２ａ〜６５ａ，６２ｂ〜６５ｂは、電磁
弁であって、後述するコントローラ１からの作動信号に
より作動されるようになっている。これにより、パイロ
ットポンプ８３からのパイロット油圧をコントローラ１
からの作動信号に基づいて所定圧として各制御弁５７〜
６０，６２〜６５に作用させるようになっている。

【００５２】このような構成により、例えばブーム１０
３を作動させるには、運転操作室１０１内のブーム用操
作部材５４ａを操作して、パイロットポンプ８３からの
パイロット油圧Ｐを図示しないパイロット油路を通じ
て、ブーム用制御弁５９，６５に作用させて、ブーム用
制御弁５９，６５を所要の位置に移動させる。これによ
り、ブーム駆動用油圧シリンダ１０５の作動油が給排調
整され、これらのシリンダ１０５が所要の長さに伸縮駆
動され、これにより、ブーム１０３が作動される。

【００５３】例えば、ブーム１０３を下側へ回動させる
（ブームダウン）には、ブーム駆動用油圧シリンダ１０
５を収縮させればよい。この場合には、パイロット油路
を通じてパイロット油圧を第１ブーム用制御弁５９に作
用させる。これにより、第１ブーム用制御弁５９のスプ
ール位置がブーム下側回動位置（ブームダウン位置）と
なって、第１回路部５５の第１油圧ポンプ５１からの作
動油が油路９５，７９を経て、ブーム駆動用油圧シリン
ダ１０５の一室へ供給され、ブーム駆動用油圧シリンダ
１０５の一室へ供給される。この一方で、ブーム駆動用
油圧シリンダ１０５の他室内の作動油が、油路７８，６
９を経てリザーバタンク７０へ排出される。これによ
り、ブーム駆動用油圧シリンダ１０５が収縮しながら、
ブーム１０３を図９中、矢印ｂで示すように下側へ回動
させる。

【００５４】逆に、ブーム１０３を上側へ回動させる
（ブームアップ）には、ブーム駆動用油圧シリンダ１０
５を伸長させればよい。この場合には、パイロット油路
を通じてパイロット油圧を第１ブーム用制御弁５９, 第
２ブーム用制御弁６５に作用させる。これにより、第１
ブーム用制御弁５９, 第２ブーム用制御弁６５のスプー
ル位置がブーム上側回動位置（ブームアップ位置）とな
って、第１回路部５５の第１油圧ポンプ５１からの作動
油が油路９５，７８を経て、ブーム駆動用油圧シリンダ
１０５の一室へ供給され、さらに、第２回路部５６の第
２油圧ポンプ５２からの作動油が油路６６a ，９０, ７
８を経て、ブーム駆動用油圧シリンダ１０５の他室へ供
給される。この一方で、ブーム駆動用油圧シリンダ１０
５の一室内の作動油が、油路７９，９１, ６６ｂ又は、
油路７９, ６９を経てリザーバタンク７０へ排出され
る。これにより、ブーム駆動用油圧シリンダ１０５が伸
長しながら、ブーム１０３を図９中、矢印ａで示すよう
に上側へ回動させる。

【００５５】さらに、ブーム駆動用油圧シリンダ１０５
の現状態を保持するには、パイロット油圧を第１ブーム
用制御弁５９, 第２ブーム用制御弁６５に適宜作用させ
て、第１ブーム用制御弁５９, 第２ブーム用制御弁６５
の各スプールの位置を中立位置（油圧給排路遮断位置）
にすればよい。これにより、ブーム駆動用油圧シリンダ
１０５の各油室における作動油の給排が停止され、ブー
ム１０３が現位置に保持される。

【００５６】また、例えばスティック１０４を作動させ
るには、運転操作室１０１内の操作部材５４を操作し
て、パイロットポンプ８３からのパイロット油圧Ｐを図
示しないパイロット油路を通じて、スティック用制御弁
６０，６４に作用させて、スティック用制御弁６０，６
４を所要の位置に駆動させるようにする。これにより、
スティック駆動用油圧シリンダ１０６の作動油が給排調
整され、これらのシリンダ１０５，１０６が所要の長さ
に伸縮駆動され、これにより、スティック１０４が作動
される。

【００５７】例えば、スティック１０４を内側へ回動さ
せる（スティックイン）には、スティック駆動用油圧シ
リンダ１０６を伸長させればよい。この場合には、パイ
ロット油路を通じてパイロット油圧を第２スティック用
制御弁６０に作用させる。これにより、第２スティック
用制御弁６０のスプール位置がスティック内側回動位置
（スティックイン位置）となって、第１回路部５５の第
１油圧ポンプ５１からの作動油が油路６１，６７を経
て、スティック駆動用油圧シリンダ１０６の一室へ供給
される。この一方で、スティック駆動用油圧シリンダ１
０６の他室内の作動油が、油路６８，６９を経てリザー
バタンク７０へ排出される。これにより、スティック駆
動用油圧シリンダ１０６が伸長しながら、スティック１
０４を図９中、矢印ｄで示すように内側へ回動させる。

【００５８】逆に、スティック１０４を外側へ回動させ
る（スティックアウト）には、スティック駆動用油圧シ
リンダ１０６を収縮させればよい。この場合には、パイ
ロット油路を通じてパイロット油圧を第２スティック用
制御弁６０に作用させる。これにより、第２スティック
用制御弁６０のスプール位置がスティック外側回動位置
（スティックアウト位置）となって、第１回路部５５の
第１油圧ポンプ５１からの作動油が油路６１，６８を経
て、スティック駆動用油圧シリンダ１０６の他室へ供給
される。この一方で、スティック駆動用油圧シリンダ１
０６の一室内の作動油が、油路６７，６９を経てリザー
バタンク７０へ排出される。これにより、スティック駆
動用油圧シリンダ１０６が収縮しながら、スティック１
０４を図９中、矢印ｃで示すように外側へ回動させる。

【００５９】さらに、スティック駆動用油圧シリンダ１
０６の現状態を保持するには、パイロット油圧を第２ス
ティック用制御弁６０に適宜作用させて、第２スティッ
ク用制御弁６０の各スプールの位置を中立位置（油圧給
排路遮断位置）にすればよい。これにより、スティック
駆動用油圧シリンダ１０６の各油室における作動油の給
排が停止され、スティック１０４が現位置に保持され
る。

【００６０】また、例えばバケット１０８を作動させる
には、運転操作室１０１内のバケット用操作部材５４ｃ
を操作して、パイロットポンプ８３からのパイロット油
圧Ｐを図示しないパイロット油路を通じて、バケット用
制御弁５８に作用させて、バケット用制御弁５８を所要
の位置に移動させる。これにより、バケット駆動用油圧
シリンダ１０７の作動油が給排調整され、これらのシリ
ンダ１０７が所要の長さに伸縮駆動され、これにより、
バケット１０８が作動される。

【００６１】例えば、バケット１０８を内側へ回動させ
る（バケットイン）には、バケット駆動用油圧シリンダ
１０７を伸長させればよい。この場合には、パイロット
油路を通じてパイロット油圧をバケット用制御弁５８に
作用させる。これにより、バケット用制御弁５８のスプ
ール位置がバケット内側回動位置（バケットイン位置）
となって、第１回路部５５の第１油圧ポンプ５１からの
作動油が油路６１，９２を経て、バケット駆動用油圧シ
リンダ１０７の一室へ供給される。この一方で、バケッ
ト駆動用油圧シリンダ１０７の他室内の作動油が、油路
９３，６９を経てリザーバタンク７０へ排出される。こ
れにより、バケット駆動用油圧シリンダ１０７が伸長し
ながら、バケット１０８を図９中、矢印ｆで示すように
内側へ回動させる。

【００６２】逆に、バケット１０８を外側へ回動させる
（バケットオープン）には、バケット駆動用油圧シリン
ダ１０７を収縮させればよい。この場合には、パイロッ
ト油路を通じてパイロット油圧をバケット用制御弁５８
に作用させる。これにより、バケット用制御弁５８のス
プール位置がバケット外側回動位置（バケットオープン
位置）となって、第１回路部５５の第１油圧ポンプ５１
からの作動油が油路９４，９３を経て、バケット駆動用
油圧シリンダ１０７の他室へ供給される。この一方で、
バケット駆動用油圧シリンダ１０７の一室内の作動油
が、油路９２, ６９を経てリザーバタンク７０へ排出さ
れる。これにより、バケット駆動用油圧シリンダ１０７
が収縮しながら、バケット１０８を図９中、矢印ｅで示
すように外側へ回動させる。

【００６３】さらに、バケット駆動用油圧シリンダ１０
７の現状態を保持するには、パイロット油圧をバケット
用制御弁５８に適宜作用させて、バケット用制御弁５８
のスプールの位置を中立位置（油圧給排路遮断位置）に
すればよい。これにより、バケット駆動用油圧シリンダ
１０７の油室における作動油の給排が停止され、バケッ
ト１０８が現位置に保持される。

【００６４】ところで、このように構成される建設機械
には、種々のセンサが取り付けられており、各センサか
らの検出信号は後述するコントローラ１へ送られるよう
になっている。例えば、油圧ポンプ５１，５２を駆動す
るエンジン５０にはエンジン回転数センサ７１が取り付
けられており、このエンジン回転数センサ７１からの検
出信号は後述するコントローラ１へ送られるようになっ
ている。そして、コントローラ１は、実際のエンジン回
転数がオペレータによりエンジン回転数設定ダイヤルで
設定された目標エンジン回転数になるようにフィードバ
ック制御するようになっている。

【００６５】また、第１回路部５５の第１油圧ポンプ５
１及び第２回路部５６の第２油圧ポンプ５２の吐出側に
は、ポンプ吐出圧を検出すべくそれぞれ圧力センサ（Ｐ
／Ｓ−Ｐ１）７２，圧力センサ（Ｐ／Ｓ−Ｐ２）７３が
備えられており、これらの圧力センサ７２，７３からの
検出信号は後述するコントローラ１へ送られるようにな
っている。

【００６６】また、第１回路部５５の油路６１の各制御
弁５７〜６０及び第２回路部５６の油路６６の各制御弁
６２〜６５の下流側には、それぞれ圧力センサ（Ｐ／Ｓ
−Ｎ１）７４，圧力センサ（Ｐ／Ｓ−Ｎ２）７５が備え
られており、これらの圧力センサ７４，７５からの検出
信号は後述するコントローラ１へ送られるようになって
いる。

【００６７】また、ブーム駆動用油圧シリンダ１０５へ
の作動油の給排を行なう油路には圧力センサ（Ｐ／Ｓ−
ＢＭｄ）８０が設けられており、この圧力センサ８０に
よってブーム駆動用油圧シリンダ１０５のロッド側圧力
（負荷圧力）を検出できるようになっている。そして、
この圧力センサ８０からの検出信号は後述するコントロ
ーラ１へ送られるようになっている。

【００６８】そして、本実施形態では、上述のように構
成される建設機械を制御すべく、コントローラ１が備え
られている。コントローラ１は、上述の各センサ７１〜
７５，８０からの検出信号や操作部材５４からの電気信
号に基づいて、第１油圧ポンプ５１，第２油圧ポンプ５
２，各再生弁７６，７７，各制御弁５７〜６０，６２〜
６５へ作動信号を出力することにより、第１油圧ポンプ
５１，第２油圧ポンプ５２の傾転角制御，各制御弁５７
〜６０，６２〜６５の位置制御，各再生弁７６，７７の
位置制御等を行なうようになっている。

【００６９】このうち、コントローラ１による第１油圧
ポンプ５１，第２油圧ポンプ５２の傾転角制御は、第１
回路部５５のバイパス通路６１ｂの下流側及び第２回路
部５６のバイパス通路６６ｃの下流側に設けられたそれ
ぞれの圧力センサ７４，７５からの検出信号に基づいて
ネガティブフローコントロールにより行なわれるように
なっている。なお、圧力センサ７４，７５により検出さ
れる圧力に基づいてネガティブフローコントロールが行
なわれるため、圧力センサ７４，７５により検出される
圧力をネガコン圧ともいう。

【００７０】ここで、ネガティブフローコントロール
（電子式ネガティブフローコントローシステム）とは、
バイパス通路６１ｂ，６６ｃの下流側の圧力が上がった
らポンプ吐出流量を減らすようなネガティブな特性のポ
ンプ流量制御をいう。ここで、ネガティブフローコント
ロールは、各操作部材５４の操作量、即ちネガコン圧に
応じてポンプ吐出流量が制御される流量制御と、アクチ
ュエータにかかる負荷圧力、即ちポンプ吐出圧力に応じ
てポンプ吐出流量が制御される馬力制御とに分けられ
る。

【００７１】このうち、流量制御は、許容馬力内でアク
チュエータ（各シリンダ）のスピードを制御しうるもの
である。つまり、ポンプ吐出流量を各操作部材５４の操
作量、即ちネガコン圧に応じて制御でき、これにより、
アクチュエータのスピードを制御できるものである。と
ころで、各操作部材５４がフル操作され、ポンプ吐出流
量が最大となり、アクチュエータのスピードが最大とな
る場合、ポンプ吐出流量（即ち、アクチュエータのスピ
ード）は、次式により決定される。

【００７２】 ポンプ吐出流量Ｑ＝許容馬力Ｗ／ポンプ吐出圧力Ｐ この状態で、アクチュエータにかかる負荷圧力が変動す
るとポンプ吐出圧力Ｐも変動し、上式より、ポンプ吐出
流量Ｑも変動することになるため、これにより、アクチ
ュエータのスピードも変動することになる。このよう
に、ポンプ吐出流量Ｑが、各操作部材５４の操作量に応
じて制御されるのではなく、アクチュエータにかかる負
荷圧力、即ちポンプ吐出圧力Ｐに応じて制御され、ポン
プ吐出流量Ｑの多少は第１油圧ポンプ５１，第２油圧ポ
ンプ５２を駆動するエンジン５０の許容馬力Ｗに依存す
るような状態における制御を馬力制御という。

【００７３】このような馬力制御が行なわれる場合に
は、オペレータが各操作部材５４をフル操作し、アクチ
ュエータの最大スピードを要求しても、実際のアクチュ
エータのスピードは負荷圧力の大きさによって決まるこ
とになる。この場合、エンジン５０の馬力は許容最大値
となる。また、例えば複数のアクチュエータを同時操作
するような場合、各々の操作部材５４がフル操作されて
いない状態であっても、それぞれのアクチュエータへ作
動油が供給されてネガコン圧が低下し、要求流量が許容
馬力によって決定される許容流量を超えているときは馬
力制御における許容流量になるようにポンプ傾転角制御
が行なわれる。

【００７４】ところで、操作部材５４が中立位置の場
合、即ちオペレータが操作部材５４を操作していない場
合は、作業機１１８は何ら仕事せず、アクチュエータを
駆動させる必要がないため、油圧ポンプ５１，５２から
のポンプ吐出流量は望ましくはゼロにしたい。このた
め、本実施形態では、各制御弁５７〜６０，６２〜６５
はオープンセンタ（スプール中立位置でバイパス通路６
１ｂ，６６ｃがオープンになるように配設すること）に
して、操作部材５４が中立位置の場合は、油圧ポンプ５
１，５２から供給される作動油はバイパス通路６１ｂ，
６６ｃを通じてリザーバタンク７０へ戻るようになって
いる。

【００７５】これにより、操作部材５４が中立位置の場
合は、バイパス通路６１ｂ，６６ｃの下流側に介装され
た絞り８１，８２の直上流側の圧力が大きくなり、ネガ
ティブフローコントロールによって、可変容量油圧ポン
プ５１，５２からのポンプ吐出流量が減少するように制
御されるようになっている。一方、操作部材５４が操作
された場合には、その操作量に応じた量の作動油が各ア
クチュエータ（シリンダ等）へ供給され、残りの作動油
がバイパス通路６１ｂ，６６ｃを通じてリザーバタンク
７０へ戻るようになっている。

【００７６】また、バイパス通路６１ｂ，６６ｃの下流
側には、上述したように絞り（オリフィス）８１，８２
が設けられている。そして、これらの絞り８１，８２の
直上流側のバイパス通路６１ｂ，６６ｃに圧力センサ７
４，７５が介装され、これらの圧力センサ７４，７５に
より検出される絞り８１，８２の直上流側の圧力に基づ
いて油圧ポンプ５１，５２の傾転角制御が行なわれるよ
うになっている。

【００７７】そして、オペレータが操作部材５４を操作
すると、操作部材５４の操作量に応じて制御弁５７〜６
０，６２〜６５が移動してバイパス通路６１ｂ，６６ｃ
が絞られ、バイパス通路６１ｂ，６６ｃを流れる作動油
の流量が減少するが、絞り８１，８２の径は一定である
ため、流量が減った分だけ絞り８１，８２の直上流側の
圧力、即ち圧力センサ７４，７５により検出される圧力
が低下し、この低下した圧力に応じてポンプ吐出流量が
多くなるように可変容量油圧ポンプ５１，５２の傾転角
制御が行なわれることになる。

【００７８】これは、オペレータの要求、即ちオペレー
タによる操作部材５４の操作量に応じてポンプ吐出流量
が多くなるように制御されることを意味し、これはオペ
レータが操作部材５４を操作することで油圧ポンプ５
１，５２からのポンプ吐出流量を制御してアクチュエー
タ（各シリンダ）のスピードを制御できることを意味す
る。

【００７９】ところで、本実施形態では、コントローラ
１による各制御弁５７〜６０，６２〜６５の位置制御と
して、オペレータによる操作部材５４の操作に応じた各
制御弁５７〜６０，６２〜６５の位置制御に加え、エン
ジン回転数に応じた各制御弁５７〜６０，６２〜６５の
位置制御も行なわれるようになっている。つまり、コン
トローラ１は、操作部材５４からの電気信号に基づい
て、各制御弁５７〜６０，６２〜６５へ作用させるパイ
ロット油圧を調整する比例減圧弁（パイロット圧力制御
弁）５７ａ〜６０ａ，５７ｂ〜６０ｂ，６２ａ〜６５
ａ，６２ｂ〜６５ｂの作動を制御すべく作動信号を出力
するようになっている。

【００８０】さらに、コントローラ１は、第１油圧ポン
プ５１，第２油圧ポンプ５２を駆動するエンジン５０に
付設されたエンジン回転数センサ７１からの検出信号に
基づいて、各制御弁５７〜６０，６２〜６５へ作用させ
るパイロット油圧を調整する比例減圧弁（パイロット圧
力制御弁）５７ａ〜６０ａ，５７ｂ〜６０ｂ，６２ａ〜
６５ａ，６２ｂ〜６５ｂの作動を制御すべく作動信号を
出力するようになっている。

【００８１】そして、このような作動信号に基づいて比
例減圧弁５７ａ〜６０ａ，５７ｂ〜６０ｂ，６２ａ〜６
５ａ，６２ｂ〜６５ｂが作動され、これにより、パイロ
ットポンプ８３から供給されるパイロット油圧の圧力が
調整されて各制御弁５７〜６０，６２〜６５のスプール
ストローク量（スプール移動量）が調整されるようにな
っている。

【００８２】本実施形態にかかる建設機械の制御装置
は、上述のように構成され、コントローラ１による各種
の制御が行なわれ、本実施形態では、いわゆる地ならし
作業やスロープフィッシュオペレーション等から積込作
業に移行する一連の作業においてブームアップ操作とス
ティックイン操作とが同時に行われた場合には、ブーム
アップスピードを確保するためにスティック用制御弁の
制御が行なわれるようになっている。つまり、本実施形
態では、ブーム駆動用油圧シリンダ１０５へ供給される
作動油の流量を確保するために、スティック駆動用油圧
シリンダ１０７へ供給される作動油の流量を規制すべく
スティック用制御弁が制御されるようになっている。

【００８３】ここで、図１は本実施形態にかかる建設機
械の制御装置によるスティック用制御弁の制御を説明す
るための制御ブロック図である。本実施形態では、図１
に示すように、コントローラ１は、スティック用比例減
圧弁制御手段２と、ブーム用比例減圧弁制御手段３とを
備えて構成される。なお、本実施形態では、スティック
用比例減圧弁制御手段２によりスティック用比例減圧弁
６０ａ，６０ｂが制御され、これらのスティック用比例
減圧弁６０ａ，６０ｂによって第１スティック用制御弁
６０が制御されるようになっているため、スティック用
比例減圧弁制御手段２及びスティック用比例減圧弁６０
ａ，６０ｂをまとめてスティック用制御手段という。

【００８４】このうち、スティック用比例減圧弁制御手
段２は、基本制御量設定手段４と、ブーム優先判定手段
５と、補正制御量設定手段６とを備えて構成される。基
本制御量設定手段４は、スティック用操作部材５４ｂか
らの操作量に応じた電気信号（電気信号出力値）に基づ
いて比例減圧弁６０ａ，６０ｂの基本制御量に相当する
基本制御信号（基本制御信号出力値）を算出し、この基
本制御信号を補正制御量設定手段６へ出力するものであ
る。なお、スティック用操作部材５４ｂは、その操作量
に比例した電気信号を基本制御量設定手段４へ出力する
ようになっている。

【００８５】ここで、基本制御量に相当する基本制御信
号は、図４に示すようなスティック用操作部材５４ｂの
操作量に応じた電気信号とスティック用比例減圧弁６０
ａ，６０ｂの基本制御量に相当する基本制御信号とを関
係づけたマップにより求められる。なお、スティック用
比例減圧弁６０ａ，６０ｂの基本制御量は、油路６１ａ
と油路６８（又は油路６１ａと油路６７）の開口面積
（Ｐ−Ｃ開口面積）に対応する。

【００８６】この図４に示すマップでは、スティック用
操作部材５４ｂの操作量が大きいほどスティック用比例
減圧弁６０ａ，６０ｂの移動量が多くなるように、ステ
ィック用操作部材５４ｂの操作量に応じた電気信号が大
きくなるほど基本制御量に相当する基本制御信号が大き
くなるように設定されている。なお、このマップでは、
スティック用操作部材５４ｂの操作量の最小又は最大に
近い部分に不感帯を設けている。つまり、スティック用
操作部材５４ｂの操作量が所定操作量ｚ以下の場合は基
本制御量に相当する基本制御信号をゼロとし、所定操作
量ｚ₁ 以上の場合は基本制御量に相当する基本制御信号
を所定上限値ｘ（この場合、スティック用制御弁６０の
移動量が最大となる）としている。

【００８７】例えば、スティック用操作部材５４ｂの操
作量に基づいてスティック用操作部材５４ｂの電気信号
ａを求め、この電気信号ａが基本制御量設定手段４へ出
力される。そして、基本制御量設定手段４では、図４に
示すマップにより、電気信号ａに基づいて基本制御信号
ｂが求められ、この基本制御信号ｂが補正制御量設定手
段６へ出力される。

【００８８】ブーム優先判定手段５は、ブーム用操作部
材５４ａ及びスティック用操作部材５４ｂからの電気信
号に基づいてブーム優先とすべきか否かを判定し、その
判定結果を補正制御量設定手段６へ出力するものであ
る。補正制御量設定手段６は、基本制御量設定手段４,
ブーム優先判定手段５及びブーム用操作部材５４ａから
の信号に基づいて、ブームアップ操作とスティックイン
操作とが同時に行われてブーム優先すべきと判定された
場合に基本制御量設定手段４により設定される基本制御
量をブーム用操作部材５４ａからの電気信号に基づいて
補正して補正制御量を設定し、この補正制御量に応じた
制御信号をスティック用比例減圧弁６０ａ，６０ｂへ出
力するようになっている。なお、ブーム用操作部材５４
ａは、その操作量に比例した電気信号を補正制御量設定
手段６へ出力するようになっている。

【００８９】なお、スティック用操作部材５４ｂとブー
ム用操作部材５４ａとの同時操作でなく、ブーム優先す
べきと判定されない場合、即ち、スティック用操作部材
５４ｂのみが操作されている場合には、この基本制御量
設定手段４によりスティック用操作部材５４ｂの操作量
に基づいて設定された基本制御信号に基づいてスティッ
ク用比例減圧弁６０ａ，６０ｂが制御されることにな
る。

【００９０】ここで、補正制御量は、図５に示すような
ブーム用操作部材５４ａの操作量に応じた電気信号（電
気信号出力値）とスティック用比例減圧弁６０ａ，６０
ｂの制御信号としての補正制御信号（補正制御量に相当
する補正制御信号出力値）とを関係づけたマップにより
求められる。なお、スティック用比例減圧弁６０ａ，６
０ｂの制御信号は、油路６１ａと油路６８（又は油路６
１ａと油路６７）の開口面積（Ｐ−Ｃ開口面積）に対応
する。

【００９１】この図５に示すマップでは、ブーム用操作
部材５４ａの操作量に応じた電気信号が大きいほどステ
ィック用比例減圧弁６０ａ，６０ｂの移動量が少なくな
るように、ブーム用操作部材５４ａの操作量に応じた電
気信号が大きくなるほど補正制御信号が小さくなるよう
に設定されている。なお、このマップで、ブーム用操作
部材５４ａの操作量が所定操作量ｚ₂ 以下の場合には、
基本制御量設定手段４により設定される基本制御信号ｂ
をそのまま補正制御信号とするようになっている。ま
た、ブーム用操作部材５４ａの操作量がフル操作に近い
所定値ｙ₁ 以上では補正制御信号を所定下限値ｙとして
いるのは、ブーム用操作部材５４ａの操作量がフル操作
に近い場合であっても、スティックの最低限の作業性を
確保するためにスティック１０４に最低限必要な流量の
作動油が供給されるようにするためである。

【００９２】例えば、ブーム用操作部材５４ａの操作量
に基づいてブーム用操作部材５４ａの電気信号ｄを求
め、この電気信号ｄが補正制御量設定手段６へ出力され
る。そして、補正制御量設定手段６では、基本制御信号
ｂに基づいて図５に示すような制御特性（上限値は基本
制御信号ｂ、下限値は所定下限値ｙ）のマップが選択さ
れ、このマップにより、ブーム用操作部材５４ａからの
電気信号ｄに基づいて補正制御信号ｃが求められ、この
補正制御信号ｃがスティック用比例減圧弁６０ａ，６０
ｂの制御信号としてスティック用比例減圧弁６０ａ，６
０ｂへ出力される。

【００９３】このように制御されるスティック用比例減
圧弁６０ａ，６０ｂによって第１スティック用制御弁６
０の移動量が制御され、これにより、Ｐ−Ｃ開口面積が
ブーム用操作部材５４ａの操作量が多くなるにしたがっ
て徐々に小さくなるように調整される。この開口面積の
調整は、上述のように、第１スティック用制御弁６０を
構成するスプールの移動量（即ち、スプールの移動量を
調整するスティック用比例減圧弁６０ａ，６０ｂへの制
御信号としての補正制御量）をブーム用操作部材５４ａ
の操作量が多くなるにしたがって徐々に小さくなるよう
に設定することにより行なわれる。

【００９４】この結果、ブーム優先判定手段５によりブ
ーム優先すべきと判定されたら、第１油圧ポンプ５１か
ら油路（作動油供給通路）６１ａを介してスティック駆
動用油圧シリンダ１０６へ供給される作動油の流量は、
補正制御量設定手段６からの補正制御量に応じて減少す
ることになる。なお、このように第１油圧ポンプ５１か
ら供給される作動油の流量を必要最小限の流量として
も、第２スティック用制御弁６４は通常通りスティック
用操作部材５４ｂの操作量に応じて制御され、スティッ
ク駆動用油圧シリンダ１０６には油路６６ａを介して第
２油圧ポンプ５２からの作動油も供給されるため、ステ
ィック１０４を駆動する流量の作動油が確保されること
になる。

【００９５】なお、図５に示すマップでは、ブーム用操
作部材５４ａの操作量に応じた電気信号とスティック用
比例減圧弁６０ａ，６０ｂの制御信号としての補正制御
信号との相互の関係を直線式の特性としているが、これ
らの関係は各種係数を考慮した各種の関数式の特性、例
えば曲線，双曲線の特性や曲線，双曲線と直線との組み
合わせの特性等としても良い。

【００９６】例えば、図６に示すように、スティック用
比例減圧弁６０ａ，６０ｂの制御信号としての補正制御
信号（補正制御量に相当する補正制御信号出力値）とブ
ーム用操作部材５４ａの操作量に応じた電気信号（電気
信号出力値）との関係を曲線と直線との組み合わせの特
性のマップとしても良い。一方、ブーム１０３は、ブー
ム用操作部材５４ａから操作量に応じた電気信号が求め
られ、この電気信号がブーム用比例減圧弁制御手段３へ
入力されて、ブーム用比例減圧弁制御手段３によりブー
ム用操作部材５４ａからの電気信号に基づいてブーム用
比例減圧弁５９ａ，５９ｂの制御量が設定され、この制
御量に基づいてブーム用比例減圧弁５９ａ，５９ｂが制
御されてブーム用制御弁５９が移動量が調整され、これ
により、油路６１ａと油路７８との開口面積（Ｐ−Ｃ開
口面積）が調整される。

【００９７】これにより、ブーム用操作部材５４ａとス
ティック用操作部材５４ｂとが同時操作時には、ブーム
用操作部材５４ａの操作量を増加させていくと、その操
作量に応じて第１油圧ポンプ５１からスティック駆動用
油圧シリンダ１０６への作動油の供給流量が徐々に減少
していき、その分だけ、第１油圧ポンプ５１からブーム
駆動用油圧シリンダ１０５へ供給される作動油の流量が
増加するので、スティック作動スピードを滑らかに減少
させつつ、ブームアップスピードを滑らかに増加させる
ことができ、バランスのとれた作動機の作動が可能にな
る。

【００９８】一方、ブーム用操作部材５４ａの操作量を
減少させていくと、その操作量に応じて第１油圧ポンプ
５１からスティック駆動用油圧シリンダ１０６への作動
油の供給流量が徐々に増加していき、その分だけ、第１
油圧ポンプ５１からブーム駆動用油圧シリンダ１０５へ
供給される作動油の流量が減少するので、スティック作
動スピードを滑らかに増加させつつ、ブームアップスピ
ードを滑らかに減少させることができる。なお、スティ
ックスピードの上限は、基本制御量設定手段４により設
定されるスティック用操作部材５４ｂの基本制御信号に
より決まる。

【００９９】本実施形態にかかる建設機械の制御装置
は、上述のように構成され、スティック用制御弁の制御
を行なうべく図７のフローチャートに示すように動作す
る。つまり、ステップＳ１０で、スティック用操作部材
５４ｂ及びブーム用操作部材５４ａからの電気信号を読
み込んで、ステップＳ２０へ進む。ステップＳ２０で
は、ブーム優先判定手段５によりブームアップ操作が行
なわれたか否かを判定し、この判定の結果、ブームアッ
プ操作が行なわれたと判定された場合はステップＳ３０
へ進み、さらにブーム優先判定手段５によりスティック
イン操作が行なわれたか否かを判定する。

【０１００】この判定の結果、スティックイン操作が行
なわれたと判定された場合（この場合、ブームアップ操
作とスティックイン操作とが同時に行なわれたことにな
る）はステップＳ４０へ進み、補正制御量設定手段６に
よってブーム用操作部材５４ａからの操作信号に応じて
第１スティック用制御弁６０の制御が行なわれる。つま
り、スティック用比例減圧弁制御手段２の補正制御量設
定手段６は、基本制御量設定手段４により設定された基
本制御量を補正して補正制御量を設定し、このようにし
て設定された補正制御量に応じた制御信号を比例減圧弁
６０ａ，６０ｂへ出力して、リターンする。

【０１０１】これにより、補正制御量設定手段６からの
制御信号に基づいて比例減圧弁６０ａ，６０ｂが作動さ
れ、パイロットポンプ８３からのパイロット油圧が比例
減圧弁６０ａ，６０ｂによって所定圧力に減圧されて第
１スティック用制御弁６０に作用し、ブーム用操作部材
５４ａの操作量が多くなるにしたがって油路６１ａを介
してスティック駆動用油圧シリンダ１０６へ供給される
作動油の流量が滑らかに減少するように第１スティック
用制御弁６０を構成するスプールが移動する。

【０１０２】ところで、ステップＳ２０でブームアップ
操作が行なわれていないと判定された場合及びステップ
Ｓ３０でスティックイン操作が行なわれていないと判定
された場合にはいずれも本実施形態によるスティック用
制御弁の制御を行なわずにリターンする。したがって、
本実施形態にかかる建設機械の制御装置によれば、例え
ばレベリングオペレーションから積込作業へ移行する一
連の作業のようにスティック用操作部材５４ｂの操作量
が大きい状態からブーム用操作部材５４ａの操作量も大
きくしていく場合（即ちブーム操作とスティック操作と
が同時に行われてブーム優先すべきと判定された場
合）、自動的にスティック駆動用油圧シリンダ１０６へ
供給される作動油の流量を減少させてスティックスピー
ドを減少させつつ、スティック駆動用油圧シリンダ１０
６へ供給される作動油の流量を減少させることでブーム
駆動用油圧シリンダ１０５へ供給される作動油の流量を
増加させてブームアップスピードを増加させることがで
き、これにより、スティック１０４及びブーム１０３を
ショックなく作動させることができ、滑らかでバランス
の取れた作動スピードを確保することができるととも
に、いわゆる積込作業時にブームアップスピードを十分
速くすることができるいう利点がある。

【０１０３】一方、例えば積込作業からレベリングオペ
レーションへ移行する一連の作業のようにブーム用操作
部材５４ａの操作量を微小にしていきながら、スティッ
ク用操作部材５４ｂの操作量を大きくしていく場合に、
自動的にスティック駆動用油圧シリンダ１０６へ供給さ
れる作動油の流量を増加させてスティックスピードを増
加させつつ、スティック駆動用油圧シリンダ１０６へ供
給される作動油の流量を増加させることでブーム駆動用
油圧シリンダ１０５へ供給される作動油の流量を減少さ
せてブームアップスピードを減少させることができ、こ
れにより、スティック１０４及びブーム１０３をショッ
クなく作動させることができ、滑らかでバランスの取れ
た作動スピードを確保することができるとともに、いわ
ゆるレベリングオペレーション時にスティックスピード
を十分速くすることができるという利点がある。

【０１０４】また、従来のようにブーム優先のままで地
ならし作業及び積込作業の一連の作業が行なわれること
がないため、地ならし作業時にスティックスピードが遅
くなって作業効率が悪化するのを防止することができ
る。また、ブーム優先のままで地ならし作業時にブーム
用操作部材５４ａの微操作が行なわれた場合に、ブーム
駆動用油圧シリンダ１０５へ多く流量の作動油が供給さ
れてしまうことがなく、ブーム１０３がブーム用操作部
材５４ａの操作量以上に作動してしまうのを防止するこ
とができる。

【０１０５】ここで、図８はブーム優先とする場合のブ
ームアップスピードの変化を示すものである。なお、図
８中、実線Ａは本発明を適用した場合のブームアップス
ピードの変化を示すものであり、図８中、破線Ｂで示す
ように、従来のようにブーム優先モードスイッチを備え
るものにおいて、ブーム優先モードスイッチをオンにし
た場合のブームアップスピードの変化を示すものであ
る。

【０１０６】従来、地ならし作業から積込作業へ移行す
る際にブームアップスピードが上がらないため、その作
業中にブーム優先モードスイッチがオンとされると、図
８中、破線Ｂで示すように、ブームアップスピードが一
時的に変動（図中、Ｃ点；ブームジャンピング）してし
まい好ましくなかったのに対し、本発明を適用した場合
には、地ならし作業から積込作業へ移行する際にブーム
アップスピードを滑らかに上昇されることができること
になる。

【０１０７】また、ブーム優先すべきか否かをブーム用
操作部材５４ａ及びスティック用操作部材５４ｂからの
電気信号により判定しているため、従来のブーム優先モ
ードスイッチの操作をなくすことができ、これにより、
操作性を改善することができるという利点がある。な
お、上述の実施形態では、スティック用制御手段比例減
圧弁制御手段２が、ブーム用操作部材５４ａの操作量に
応じて第１スティック用制御弁６０を制御するようにな
っているが、これに限られるものではなく、ブーム優先
判定手段５によってブーム優先すべきと判定されたら、
スティック駆動用油圧シリンダ１０６へ供給される作動
油の流量が滑らかに減少するようにスティック用制御弁
を制御するようにすれば良い。

【０１０８】また、上述の実施形態では、本発明をネガ
ティブフローコントロールを行なう建設機械の制御装置
に適用する場合について説明しているが、本発明をポジ
ティブフローコントロールを行なう建設機械の制御装置
に適用しても良い。

【０１０９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の建設機械
の制御装置（請求項１〜４）によれば、ブーム優先すべ
きか否かを複数の操作部材からの電気信号により判定し
ているため、従来のようにブーム優先モードスイッチを
操作する必要がなく、操作性を改善することができると
いう利点がある。

【０１１０】また、例えばレベリングオペレーションか
ら積込作業へ移行する一連の作業においてブーム優先す
べきと判定された場合にも、自動的にスティック駆動用
油圧アクチュエータへ供給される作動油の流量を減少さ
せてスティックスピードを減少させつつ、スティック駆
動用油圧アクチュエータへ供給される作動油の流量を減
少させることでブーム駆動用油圧アクチュエータへ供給
される作動油の流量を増加させてブームアップスピード
を増加させることができ、これにより、スティック及び
ブームをショックなく作動させることができ、滑らかで
バランスの取れた作動スピードを確保することができる
とともに、いわゆる積込作業時にブームアップスピード
を十分速くすることができるいう利点がある。

【０１１１】一方、例えば積込作業からレベリングオペ
レーションへ移行する一連の作業の場合にも、自動的に
スティック駆動用油圧アクチュエータへ供給される作動
油の流量を増加させてスティックスピードを増加させつ
つ、スティック駆動用油圧アクチュエータへ供給される
作動油の流量を増加させることでブーム駆動用油圧アク
チュエータへ供給される作動油の流量を減少させてブー
ムアップスピードを減少させることができ、これによ
り、スティック及びブームをショックなく作動させるこ
とができ、滑らかでバランスの取れた作動スピードを確
保することができるとともに、いわゆるレベリングオペ
レーション時にスティックスピードを十分速くすること
ができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかる建設機械の制御装
置におけるスティック制御弁の制御を説明するための制
御ブロック図である。

【図２】本発明の一実施形態にかかる建設機械の制御装
置の全体構成図である。

【図３】本発明の一実施形態にかかる建設機械の制御装
置の制御弁を説明するための模式図である。

【図４】本発明の一実施形態にかかる建設機械の制御装
置におけるスティック用操作部材の操作量に応じた電気
信号とスティック用比例減圧弁の基本制御信号とを関係
づけたマップを示す図である。

【図５】本発明の一実施形態にかかる建設機械の制御装
置におけるスティック用比例減圧弁の補正制御信号とブ
ーム用操作部材の操作量に応じた電気信号とを関係づけ
たマップを示す図である。

【図６】本発明の一実施形態にかかる建設機械の制御装
置におけるスティック用比例減圧弁の補正制御信号とブ
ーム用操作部材の操作量に応じた電気信号とを関係づけ
たマップの他の例を示す図である。

【図７】本発明の一実施形態にかかる建設機械の制御装
置におけるスティック用制御弁の制御を説明するための
フローチャートである。

【図８】本発明の一実施形態にかかる建設機械の制御装
置におけるブームアップスピードとブーム用操作部材の
操作量との関係を示す図である。

【図９】従来の建設機械を示す模式的斜視図である。

【符号の説明】

１ コントローラ（制御手段） ２ スティック用比例減圧弁制御手段（スティック用制
御手段） ３ ブーム用比例減圧弁制御手段 ４ 基本制御量設定手段 ５ ブーム優先判定手段 ６ 補正制御量設定手段 ５１ 第１油圧ポンプ ５２ 第２油圧ポンプ ５４ 操作部材 ５４ａ ブーム用操作部材 ５４ｂ スティック用操作部材 ６０ 第１スティック用制御弁 ６０ａ，６０ｂ スティック用比例減圧弁 ６１ａ 油路（作動油供給通路） １０３ ブーム １０４ スティック １０５ ブーム駆動用油圧シリンダ（ブーム駆動用油圧
アクチュエータ） １０６ スティック駆動用油圧シリンダ（スティック駆
動用油圧アクチュエータ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スティック, ブームを備える建設機械の
   制御装置において、該スティック, 該ブームを作動させ
   るべくオペレータにより操作される複数の操作部材と、 油圧ポンプからの作動油をスティック駆動用油圧アクチ
   ュエータ, ブーム駆動用油圧アクチュエータへ供給する
   作動油供給通路と、 該作動油供給通路に介装され、該スティック駆動用油圧
   アクチュエータへの作動油の給排を制御するスティック
   用制御弁と、 該スティック用制御弁の作動を制御するスティック用制
   御手段と、 上記の複数の操作部材からの電気信号に基づいてブーム
   優先とすべきか否かを判定するブーム優先判定手段とを
   備え、 該スティック用制御手段が、該ブーム優先判定手段によ
   りブーム優先とすべきと判定された場合に該作動油供給
   通路を介して該スティック駆動用油圧アクチュエータへ
   供給される作動油の流量が減少するように該スティック
   用制御弁を制御することを特徴とする、建設機械の制御
   装置。
2. 【請求項２】 該スティック用制御手段は、該ブーム用
   操作部材の操作量に応じて該スティック用制御弁の作動
   を制御することを特徴とする、請求項１記載の建設機械
   の制御装置。
3. 【請求項３】 該スティック用制御手段は、該ブーム用
   操作部材の操作量が多くなるにしたがって該スティック
   駆動用油圧アクチュエータへ供給される作動油の流量が
   減少するように該スティック用制御弁を制御することを
   特徴とする、請求項１記載の建設機械の制御装置。
4. 【請求項４】 該スティック用制御手段が、 上記の複数の操作部材のうちのスティック用操作部材の
   操作量に応じてスティック用制御弁の作動を制御すべく
   基本制御量を設定する基本制御量設定手段と、 上記の複数の操作部材からの電気信号に基づいてブーム
   優先とすべきか否かを判定するブーム優先判定手段と、 該ブーム優先判定手段によりブーム優先とすべきと判定
   された場合に該基本制御量設定手段により設定される基
   本制御量を補正して補正制御量を設定する補正制御量設
   定手段とを備えることを特徴とする、請求項１記載の建
   設機械の制御装置。