JP2001140285A - 建設機械の制御装置及びその制御方法 - Google Patents

建設機械の制御装置及びその制御方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 オペレータの好みに応じてポンプ流量制御を
行なえるようにして運転フィーリングを向上させ、油圧
アクチュエータの作動スピードの急増やこれに誘発され
るハンチング現象を抑制しつつ、負荷感応フィーリング
を確保する。 【解決手段】 建設機械の制御装置において、油圧ポン
プ５１，５２からの作動油の吐出流量を制御するポンプ
流量制御手段３，４を、給排制御弁５７〜６０，６２〜
６５の下流側のバイパス通路６１ｂ，６６ｃの作動油の
圧力に逆比例する特性に基づいてポンプ流量を制御する
ための第１の制御信号Ｆ−１（Ｆ−２）及び操作部
材５４の操作量に正比例する特性に基づいてポンプ流量
を制御するための第２の制御信号Ｆ−１（Ｆ−２）
のいずれか一方の制御信号を選択して油圧ポンプ５１，
５２からのポンプ流量を制御するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、油圧ショベル等の
建設機械の作業機を作動させるために油圧ポンプからの
作動油の吐出流量を制御する、建設機械の制御装置及び
その制御方法に関する。
【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と作業機１１８とからなっている。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１００に対して水平面内で旋回可
能に設けられている。このため、下部走行体１００の左
トラック１００Ｌ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油圧モータ（走行用油圧
アクチュエータ）が取り付けられており、上部旋回体１
０２には旋回用油圧モータ（旋回用油圧アクチュエー
タ）が取り付けられている。
【０００３】また、作業機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。そして、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。これにより、ブーム１０３は図９中矢印ａ方向
及び矢印ｂ方向に、スティック１０４は図９中矢印ｃ方
向及び矢印ｄ方向に、バケット１０８は図９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。
【０００４】なお、ブーム１０３の図９中矢印ａ方向へ
の回動をブームアップといい、図９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
９中矢印ｃ方向への回動をスティックアウトといい、図
９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９中矢印ｅ方向への回動をバケ
ットオープンといい、図９中矢印ｆ方向への回動をバケ
ットインという。
【０００５】また、上述の各シリンダ１０５〜１０７や
油圧モータには、後述するように、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，
旋回用制御弁等の複数の制御弁を備える油圧回路が接続
されている。さらに、上部旋回体１０２の運転操作室１
０１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
の操作部材が備えられている。そして、オペレータによ
る操作部材の操作に応じて複数の制御弁の移動量が制御
され、これにより各シリンダ１０５〜１０７や油圧モー
タが駆動されるようになっている。
【０００６】このようにして、各シリンダ１０５〜１０
７を伸縮駆動させ、ブーム１０３，スティック１０４,
バケット１０８等の作業機１１８を駆動させたり、旋回
モータを駆動させて上部旋回体１０２を旋回させること
で、掘削作業等の各種作業を行なうようになっている。
ここで、図１０は従来の油圧ショベルに備えられる油圧
回路の要部を模式的に示す図である。
【０００７】図１０に示すように、各油圧シリンダ１０
５〜１０７や油圧モータ１０９Ｌ，１０９Ｒ，１１０に
は、エンジン（主に、ディーゼルエンジン）５００によ
り駆動される複数（ここでは２つ）油圧ポンプ５１０，
５２０、複数の制御弁（給排制御弁）５７０〜６００，
６２０〜６５０を備える油圧回路５３０が接続されてい
る。
【０００８】そして、オペレータが複数の操作部材５４
０を操作すると、油圧回路５３０に介装される各制御弁
５７０〜６００，６２０〜６５０の移動量が制御され、
これにより各油圧ポンプ５１０，５２０からの作動油が
油圧回路５３０を介して所定圧力とされて供給され、供
給された作動油圧に応じて各油圧シリンダ１０５〜１０
７や油圧モータ１０９Ｌ，１０９Ｒ，１１０が駆動され
るようになっている。
【０００９】なお、複数の操作部材５４０は、ブーム１
０３を回動させる場合に操作するものをブーム用操作部
材５４０ａと、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５４０ｂと、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５４０ｃと、上部旋回体１０２を旋回させる場
合に操作するものを旋回用操作部材５４０ｄと、走行さ
せる場合に操作するものを走行用操作部材５４０ｅとを
備えて構成される。
【００１０】ここで、油圧ポンプ５１０，５２０は、リ
ザーバタンク７００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５１０，５
２０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。つまり、これらの油圧ポンプ
５１０，５２０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、油圧ポンプ５１０，５２０から吐出される作動油や
各制御弁５７０〜６００，６２０〜６５０の下流側の作
動油を導いて油圧ポンプ５１０，５２０の斜板の傾き
（傾転角）を変更することで、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。
【００１１】油圧回路５３０は、図１０に示すように、
第１回路部５５０と、第２回路部５６０とを備えて構成
される。このうち、第１回路部５５０は、第１油圧ポン
プ５１０に接続される油路６１０と、油路６１０に介装
されて作動油の給排を制御する右走行モータ用制御弁５
７０，バケット用制御弁５８０，第１ブーム用制御弁５
９０，第２スティック用制御弁６００等の給排制御弁と
を備えて構成される。
【００１２】そして、第１油圧ポンプ５１０からの作動
油が、油路６１０，右走行モータ用制御弁５７０を介し
て右走行モータ１０９Ｒへ供給され、右走行モータ１０
９Ｒを駆動するようになっている。また、第１油圧ポン
プ５１０からの作動油は、油路６１０，バケット用制御
弁５８０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６１０，第１ブーム用制御弁
５９０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６１０，第２スティック用制御弁６０
０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。
【００１３】また、第１回路部５５０の油路６１０ｂの
下流側には絞り８１０が備えられており、制御弁５７０
〜６００が中立又は中間移動位置におけるバイパス流量
はこの絞り８１０を通じて第１油圧ポンプ５１０からの
作動油をリザーバタンク７００へ戻すようになってい
る。さらに、この絞り８１０の上流側（制御弁側）の作
動油が油圧ポンプ５１０へ導かれるようになっており、
この作動油の圧力によって油圧ポンプ５１０の傾転角が
制御されるようになっている。
【００１４】第２回路部５６０は、第２油圧ポンプ５２
０に接続される油路６６０と、油路６６０に介装されて
作動油の給排を制御する左走行モータ用制御弁６２０，
旋回モータ用制御弁６３０，第１スティック用制御弁６
４０，第２ブーム用制御弁６５０等の給排制御弁とを備
えて構成される。そして、第２油圧ポンプ５２０からの
作動油が、油路６６０，左走行モータ用制御弁６２０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５２０からの作動油は、油路６６
０，旋回モータ用制御弁６３０を介して旋回モータ１１
０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５２０
からの作動油は、油路６６０，第１スティック用制御弁
６４０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６６０，第２ブーム用制御弁
６５０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。
【００１５】また、第２回路部５６０の油路６６０ｃの
下流側に絞り８２０が備えられており、制御弁６２０〜
６５０が中立又は中間移動位置におけるバイパス流量は
この絞り８２０を通じて第２油圧ポンプ５２０からの作
動油をリザーバタンク７００へ戻すようになっている。
さらに、この絞り８２０の上流側（制御弁側）の作動油
が油圧ポンプ５２０へ導かれるようになっており、この
作動油の圧力によって油圧ポンプ５２０の傾転角が制御
されるようになっている。
【００１６】さらに、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１１８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５
６０の第２油圧ポンプ５２０からの作動油に加え、第１
回路部５５０の第１油圧ポンプ５１０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。
【００１７】このため、第２回路部５６０の油路６６０
に第１スティック用制御弁６４０が介装され、第１回路
部５５０の油路６１０に第２スティック用制御弁６００
が介装されている。そして、第１スティック用制御弁６
４０の移動量をスティック用操作部材５４０ｂの操作量
に応じて制御するとともに、第２スティック用制御弁６
００の移動量をスティック用操作部材５４０ｂの操作量
に応じて制御することにより、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えるようになって
いる。
【００１８】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５５０の第１油圧ポンプ５１０からの
作動油に加え、第２回路部５６０の第２油圧ポンプ５２
０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
０の油路６１０に第１ブーム用制御弁５９０が介装さ
れ、第２回路部５６０の油路６６０に第２ブーム用制御
弁６５０が介装されている。そして、第１ブーム用制御
弁５９０の移動量をブーム用操作部材５４０ａの操作量
に応じて制御するとともに、第２ブーム用制御弁６５０
の移動量をブーム用操作部材５４０ａの操作量に応じて
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。
【００１９】なお、各操作部材５４０の操作量に応じて
各制御弁５７０〜６００，６２０〜６５０の移動量を制
御するために、図示しないパイロットポンプ，比例減圧
弁を備えるパイロット油圧回路も設けられており、パイ
ロットポンプからのパイロット油圧を比例減圧弁により
所定圧として各制御弁５７０〜６００，６２０〜６５０
へ作用させるようになっている。
【００２０】ところで、各制御弁５７０〜６００，６２
０〜６５０は、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。例え
ば、旋回モータ用制御弁６３０は、図１１に示すよう
に、第２油圧ポンプ５２０と旋回モータ１１０とを連通
する油路（作動油供給通路，Ｐ−Ｃ通路）６６０，６６
０ａ，９７０に介装されるＰ−Ｃ絞り４０と、旋回モー
タ１１０とリザーバタンク７００とを連通する油路（作
動油排出通路，Ｃ−Ｔ通路）９６０，６６０ｂに介装さ
れるＣ−Ｔ絞り４１と、第２油圧ポンプ５２０とリザー
バタンク７００とを連通するバイパス油路（バイパス通
路）６６０，６６０ｃに介装されるバイパス通路絞り４
２とを備えて構成される。なお、作動油供給通路と作動
油排出通路とから作動油給排通路が構成される。
【００２１】そして、Ｐ−Ｃ絞り４０によって、第２油
圧ポンプ５２０と旋回モータ１１０とを連通する油路６
６０，６６０ａ，９７０の開口面積〔作動油供給通路の
開口面積，Ｐ−Ｃ開口面積（ＰＣ）〕が調整される。ま
た、Ｃ−Ｔ絞り４１によって、旋回モータ１１０とリザ
ーバタンク７００とを連通する油路９６０，６６０ｂの
開口面積〔作動油排出通路の開口面積，Ｃ−Ｔ開口面積
（ＣＴ）〕が調整される。さらに、バイパス通路絞り４
２によって、第２油圧ポンプ５２０とリザーバタンク７
００とを連通する油路６６０，６６０ｃの開口面積〔バ
イパス通路の開口面積，バイパス開口面積（Ｃ）〕が調
整される。
【００２２】なお、図１１では、旋回モータ用制御弁６
３０は左旋回側位置になっているが、旋回モータ用制御
弁６３０を、旋回モータ用操作部材５４０ｄの操作量
〔操作部材操作量（Ａ）〕に応じて、図１１中、上方向
へ移動させて旋回モータ用制御弁６３０のバイパス通路
絞り４２をバイパス通路６６０，６６０ｃに介装させる
ことで旋回モータ用制御弁６３０の移動量〔制御弁移動
量（Ｂ）〕を調整することによって、旋回モータ用制御
弁６３０を中立位置とすることができる。また、旋回モ
ータ用制御弁６３０を、旋回モータ用操作部材５４０ｄ
の操作量〔操作部材操作量（Ａ）〕に応じて、図１１
中、最も上方向へ移動させて旋回モータ用制御弁６３０
のＰ−Ｃ絞り４０をＰ−Ｃ通路６６０，６６０ａ，９７
０に介装させるとともに、旋回モータ用制御弁６３０の
Ｃ−Ｔ絞り４１をＣ−Ｔ通路９６０，６６０ｂに介装さ
せることで旋回モータ用制御弁６３０の移動量〔制御弁
移動量（Ｂ）〕を調整することによって、旋回モータ用
制御弁６３０を右旋回側位置にすることができる。な
お、旋回モータ用制御弁６３０が、左旋回側位置と中立
位置との間や中立位置と右旋回側位置との間の中間に位
置する場合には中間移動位置にあるという。
【００２３】また、ここでは、旋回モータ１１０を駆動
するための油圧回路を例にして説明したが、スティック
駆動用油圧シリンダ等の他の油圧アクチュエータ１０５
〜１０７，１０９Ｒ，１０９Ｌを駆動するための油圧回
路も同様に構成される。このように各油圧アクチュエー
タ１０５〜１０７，１０９Ｒ，１０９Ｌ，１１０を駆動
するための油圧回路が構成されるが、例えばこれらの油
圧アクチュエータに含まれる旋回モータ１１０を作動さ
せるには、以下のようにしてポンプ流量制御（ポンプ傾
転角制御）が行なわれる。
【００２４】オペレータにより旋回モータ用操作部材５
４０ｄが操作され、その操作量（Ａ）がＡ０とされる
と、図１２（ａ）に示すような操作部材操作量（Ａ）と
制御弁移動量（Ｂ）との関係を示す特性に基づいて、給
排制御弁としての旋回モータ用制御弁６３０の移動量
（Ｂ）はＢ０とされる。次に、この旋回モータ用制御弁
６３０の移動量Ｂ０に応じて、図１２（ｂ）に示すよう
な制御弁移動量（Ｂ）とバイパス通路開口面積（Ｃ）等
との関係を示す特性に基づいて、旋回モータ用制御弁６
３０のバイパス通路開口面積（Ｃ）はＣ０となる。な
お、この場合、旋回モータ用制御弁６３０のＣ−Ｔ開口
面積（ＣＴ）はＣＴ０となり、Ｐ−Ｃ開口面積（ＰＣ）
はＰＣ０となる。
【００２５】そして、負荷圧力が一定の場合には、図１
２（ｃ）に示すようなバイパス通路開口面積（Ｃ）とバ
イパス流量（Ｄ）との関係を示す特性に基づいて、旋回
モータ用制御弁６３０のバイパス通路開口面積Ｃ０に応
じて旋回モータ用制御弁６３０のバイパス通路を流れる
作動油の流量（バイパス流量）（Ｄ）がＤ０となる。こ
れにより、図１２（ｄ）に示すようなバイパス流量
（Ｄ）と油圧ポンプ５２０へ導かれる作動油の圧力
（Ｅ）との関係を示す特性に基づいて、バイパス流量Ｄ
０に応じて油圧ポンプ５２０へ導かれる作動油の圧力
（Ｅ）がＥ０となり、図１２（ｅ）に示すような油圧ポ
ンプ５２０へ導かれる作動油の圧力（Ｅ）とポンプ流量
（ポンプ傾転角）（Ｆ）との関係を示す特性に基づい
て、油圧ポンプ５２０へ導かれる作動油の圧力Ｅ０に応
じて油圧ポンプ５２０のポンプ傾転角（ポンプ流量）
（Ｆ）がＦ０とされる。
【００２６】なお、ここでは、旋回モータ１１０のみを
作動させる場合について説明しているが、他の油圧アク
チュエータ１０５〜１０７，１０９Ｒ，１０９Ｌも同時
に作動させる場合には、油圧ポンプ５１０，５２０のポ
ンプ傾転角を制御するために各給排制御弁の下流側のバ
イパス通路（絞り８１０，８２０の上流側）の作動油を
導くようになっているため、バイパス流量を求めるの
に、各油圧アクチュエータ１０５〜１０７，１０９Ｒ，
１０９Ｌ，１１０への作動油の給排を制御するそれぞれ
の給排制御弁のバイパス通路開口面積のうち最も小さい
開口面積が用いられる。
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に構成される油圧回路５３０では、図１０に示すよう
に、各操作部材５４０の操作量に応じて作動する各制御
弁５７０〜６００，６２０〜６５０は、バイパス通路を
構成する油路６１０，６１０ｂ，６６０，６６０ｃに直
列に配設され、その最下流側に配設された制御弁６０
０，６５０とタンク７００との間のバイパス通路を構成
する油路６１０ｂ，６６０ｃ（絞り８１０，８２０の上
流側の油路）と油圧ポンプ５１０，５２０とが接続され
ている。そして、バイパス通路を構成する油路６１０
ｂ，６６０ｃから導かれた作動油の圧力に基づいて油圧
ポンプ５１０，５２０のポンプ傾転角（ポンプ流量）が
制御されるようになっている（このような制御をネガテ
ィブフローコントロールという）。
【００２８】例えば、複数の操作部材５４０が同時に操
作され、各油圧アクチュエータ１０５〜１０７，１０９
Ｒ，１０９Ｌ，１１０を同時に作動させる場合、各給排
制御弁の下流側のバイパス通路６６０，６６０ｃを流れ
る作動油が油圧ポンプ５１０，５２０へ導かれるため、
油圧ポンプ５１０，５２０のポンプ吐出流量が各給排制
御弁を介して作動油を供給される各油圧アクチュエータ
１０５〜１０７，１０９Ｒ，１０９Ｌ，１１０の要求流
量の合算値となるように、油圧ポンプ５１０，５２０の
ポンプ傾転角（ポンプ流量）が制御される。
【００２９】しかしながら、このような従来の建設機械
の制御装置においては油圧アクチュエータ１０５〜１０
７，１０９Ｒ，１０９Ｌ，１１０に作用する負荷変動の
影響がバイパス流量の変動として現れ、このようにして
負荷変動により変動したバイパス流量に基づいて油圧ポ
ンプ５１０，６１０のポンプ傾転角制御が行なわれるた
め、これがポンプ吐出流量の変動に繋がって油圧アクチ
ュエータの作動スピードが急変してしまうおそれがあ
る。
【００３０】ここで、旋回モータ用操作部材５４０ｄの
操作量（Ａ）が中間操作量で一定とされると、これに対
応する旋回モータ用制御弁６３０の移動量（Ｂ）も中間
位置で一定となり、油圧ポンプ５２０と旋回モータ１１
０とを連通する油路に介装されるＰ−Ｃ絞り４０により
絞られるＰ−Ｃ開口面積（ＰＣ）も一定となり、油圧ポ
ンプ５２０とタンク７００とを連通する油路に介装され
るバイパス通路絞り４２により絞られるバイパス開口面
積（Ｃ）も一定となる。なお、このような油圧回路状態
では、Ｐ−Ｃ絞り４０及びバイパス通路絞り４２が一定
の開度とされ〔即ち、Ｐ−Ｃ開口面積（ＰＣ）及びバイ
パス開口面積（Ｃ）が一定の面積とされ〕、油圧ポンプ
５２０と旋回モータ１１０とが連通されるとともに、油
圧ポンプ５２０とタンク７００とが連通されているた
め、油圧ポンプ５２０が吐出される作動油は旋回モータ
１１０側及びタンク７００側へ分流されることになる。
【００３１】このような油圧回路状態において、例えば
旋回中に作業機１１８が伸縮したりして旋回モータ１１
０に作用する負荷Ｗが変動すると、旋回モータ１１０を
作動させるための作動圧力が変動し、油圧ポンプ５２０
と旋回モータ１１０とを連通する油路（Ｐ−Ｃ通路）
と、油圧ポンプ５２０とタンク７００とを連通する油路
（バイパス通路）との間の圧力バランスが変動するた
め、バイパス流量（Ｄ）も変動してしまう。これによ
り、油圧ポンプ５２０へ導かれる作動油の圧力（Ｅ）も
変動し、この作動油の圧力（Ｅ）によって制御されるポ
ンプ流量（ポンプ傾転角）（Ｆ）も変動してしまうこと
になるため、結果的に旋回モータ１１０の作動スピード
が急変してしまうおそれがある。
【００３２】例えば、負荷Ｗが急激に小さくなると、油
圧アクチュエータとしての旋回モータ１１０の作動圧力
が低くなり、旋回モータ１１０への流量が増加するか
ら、その分、バイパス流量（Ｄ）はＤ０からＤ１に減少
する。このようにバイパス流量（Ｄ）がＤ０からＤ１に
減少すると、図１３（ａ）のバイパス流量と油圧ポンプ
へ導かれる作動油の圧力との関係を示す図に示すよう
に、油圧ポンプ５２０へ導かれる作動油の圧力（Ｅ）が
Ｅ０からＥ１に減少する。
【００３３】そして、油圧ポンプ５２０へ導かれる作動
油の圧力（Ｅ）がＥ０からＥ１に減少するとポンプ流量
（ポンプ傾転角）が増加方向に制御されて、図１３
（ｂ）の油圧ポンプへ導かれる作動油の圧力とポンプ流
量との関係を示す図に示すように、ポンプ流量（Ｆ）は
Ｆ０からＦ１に増加する。このようにしてポンプ流量が
増加すると、旋回モータ１１０への作動油の供給流量を
更に増加させることとなり、結果として旋回モータ１１
０の作動スピードが急激に増加することになるおそれが
ある。
【００３４】なお、ここでは、旋回モータ１１０を例に
して説明したが、他の油圧アクチュエータ１０５〜１０
７，１０９Ｒ，１０９Ｌ，についても同様である。この
ように負荷Ｗの減少は、図１３（ｃ）に示すように、ポ
ンプ流量を増加させるように作用し、油圧アクチュエー
タ１０５〜１０７，１０９Ｒ，１０９Ｌ，１１０の作動
スピードを急増させることは、オペレータの意図に反
し、好ましくない。なお、図１３（ｃ）中、アクチュエ
ータのスピード（ポンプ流量）Ｆ０は操作部材５４の操
作量に応じた期待スピードであり、初期バランス点はア
クチュエータが期待スピードで作動している場合のアク
チュエータと負荷とのバランス点である。
【００３５】例えば、オペレータが、作業機（油圧アク
チュエータ）の作動スピードを微速又は中間速にするこ
とを意図して、操作部材５４０の操作量を中間操作量Ａ
０で一定にしているにもかかわらず、作業機１１８の作
動スピードが急増してしまうことになるから、オペレー
タの意図した操作を行なうことができず、操作性の面で
好ましくなく、また作業機の作動スピードが急激に変化
してしまうのは安全性の面でも極めて不具合である。
【００３６】特に、このような負荷Ｗの減少は、例えば
旋回操作において旋回スピードの急増（スイングジャン
ピング）やこれに起因する旋回スピードのハンチング現
象を誘発してしまい、旋回操作性を悪化させることにな
る。例えば、ブームアップ微操作とスティックアウト微
操作とを同時に行なってスティック１０４の先端に吊り
下げた吊り荷を吊り上げる操作をした場合、スティック
１０４が図９中、ｄ方向へ回動するにしたがって荷重作
用点が旋回中心に近づくため、ブームシリンダ１０５及
びスティックシリンダ１０６へ作用する負荷が減少する
ことになる。このようなブームシリンダ１０５及びステ
ィックシリンダ１０６への負荷の減少は、上述のよう
に、ポンプ流量を増加させるように作用するため、ブー
ムシリンダ１０５及びスティックシリンダ１０５の作業
スピードを急増させることになり、これに起因してハン
チング減少が生じてしまう場合もある。
【００３７】一方、負荷Ｗが増加すると、旋回モータ１
１０の作動圧力が高くなり、旋回モータ１１０への流量
が減少するため、その分、バイパス流量（Ｄ）はＤ０か
らＤ２に増加する。このようにバイパス流量（Ｄ）がＤ
０からＤ２に増加すると、図１３（ａ）に示すように、
油圧ポンプ５２０へ導かれる作動油の圧力（Ｅ）がＥ０
からＥ２に増加する。そして、油圧ポンプ５２０へ導か
れる作動油の圧力（Ｅ）がＥ０からＥ２に増加するとポ
ンプ流量（ポンプ傾転角）（Ｆ）が減少方向に制御され
て、図１３（ｂ）に示すように、ポンプ流量（Ｆ）はＦ
０からＦ２に減少する。
【００３８】このようなポンプ流量（Ｆ）の減少は、旋
回モータ１１０への作動油の供給流量を更に減少させる
こととなり、結果として旋回モータ１１０の作動スピー
ドを減少させるおそれがある。なお、ここでは、旋回モ
ータ１１０を例にして説明したが、他の油圧アクチュエ
ータについても同様である。
【００３９】このように負荷Ｗの増加は、図１３（ｃ）
に示すように、ポンプ流量を減少させ、油圧アクチュエ
ータの作動スピードを減少させるように作用する。この
ような油圧アクチュエータの作動スピードの減少は、作
業機１１８の操作性において有利な面と不利な面とがあ
る。有利な面としては、例えば掘削作業における負荷Ｗ
の大きさをオペレータが感知できる（負荷感応フィーリ
ング）点である。つまり、例えば操作部材５４０を中間
操作量Ａ０としてスティックイン操作を行なって掘削作
業を行なっている場合に、地中の埋設物（例えばパイプ
等）に接触して抵抗が大きくなると、上述のようにポン
プ流量を減少させるように作用するため、これによりス
ティックインスピードが減少することになる。これによ
り、オペレータはこのスティックインスピードの変化を
感知してスティックイン操作の中断又は修正を行なうこ
とが可能となるという有利な面がある。
【００４０】従って、スティックイン／バケットイン等
の掘削作業に使用する作業機１１８を駆動する油圧アク
チュエータで、操作部材５４０の操作量が比較的大きな
操作域においては、作動スピードが減少するという特性
は好ましい。一方、不利な面としては、微速操作で行な
われる吊り作業等において作業スピードが減少してしま
う点である。例えば、ブームアップ微操作とスティック
アウト微操作とを同時に行なってスティック１０４の先
端に吊り下げた吊り荷を吊り上げる操作をした場合、ス
ティック１０４が図９中、Ｃ方向へ回動するにしたがっ
て荷重作用点が遠ざかるため、ブームシリンダ１０５及
びスティックシリンダ１０６へ作用する負荷が増大する
ことになる。
【００４１】このようなブームシリンダ１０５及びステ
ィックシリンダ１０６への負荷の増加は、上述のよう
に、ポンプ流量を減少させるように作用するため、ブー
ムシリンダ１０５及びスティックシリンダ１０５の作業
スピードを低下させることになり、吊り作業時の作業条
件（即ち、操作部材操作量や荷重の大きさ）によっては
作業機としてのブーム１０３やスティック１０４の作動
がストップしてしまうおそれがある。
【００４２】このため、ブームアップ／スティックアウ
ト等の吊り作業に使用する作業機１１８を駆動する油圧
アクチュエータで、操作部材の操作量が比較的小さな操
作域においては、ポンプ流量が減少するという特性は好
ましくなく、改善の必要がある。本発明は、このような
課題に鑑み創案されたもので、オペレータの好みに応じ
てポンプ流量制御を行なえるようにして運転フィーリン
グを向上させ、また負荷の減少に伴う油圧アクチュエー
タの作動スピードの急増やこれに誘発されるハンチング
現象を抑制するとともに、負荷の増加に伴う負荷感応フ
ィーリングを確保しつつ、微操作域での負荷変動に伴う
油圧アクチュエータの作動スピードの変化を抑制して、
その操作性を向上させることができるようにした、建設
機械の制御装置及びその制御方法を提供することを目的
とする。
【００４３】
【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、オペレータにより操作
されて電気信号を出力する操作部材と、タンク内の作動
油を吐出する油圧ポンプと、油圧ポンプにより吐出され
る作動油により駆動される油圧アクチュエータと、油圧
アクチュエータへ作動油を供給する作動油供給通路と、
作動油供給通路に介装され、油圧アクチュエータへの作
動油の供給を制御する制御弁と、制御弁を介して油圧ア
クチュエータへ供給されなかった作動油をタンクへ戻す
バイパス通路とを備える建設機械の制御装置において、
油圧ポンプからの作動油の吐出流量を制御するポンプ流
量制御手段を備え、ポンプ流量制御手段が、バイパス通
路内の作動油の流量に略逆比例する特性に基づいてポン
プ流量を制御するための第１の制御信号及び操作部材の
操作量に略正比例する特性に基づいてポンプ流量を制御
するための第２の制御信号のいずれか一方の制御信号を
選択して油圧ポンプからの作動油の吐出流量を制御する
ように構成されることを特徴としている。
【００４４】また、本発明の建設機械の制御装置（請求
項２）は、ポンプ流量制御手段が、第１の制御信号及び
第２の制御信号のうちポンプ流量を少なくする制御信号
を選択して油圧ポンプからの作動油の吐出流量を制御す
るように構成されることを特徴としている。また、本発
明の建設機械の制御装置（請求項３）は、ポンプ流量制
御手段が、第２の制御信号が所定値よりも小さい場合は
第２の制御信号を選択して油圧ポンプからの作動油の吐
出流量を制御するように構成されることを特徴としてい
る。
【００４５】また、本発明の建設機械の制御装置（請求
項４）は、ポンプ流量制御手段が、第２の制御信号が所
定値よりも大きい場合は第１の制御信号及び第２の制御
信号のうちポンプ流量を少なくする制御信号を選択する
一方、第２の制御信号が所定値以下の場合は第２の制御
信号を選択するように構成されることを特徴としてい
る。
【００４６】また、本発明の建設機械の制御方法（請求
項５）は、オペレータにより操作されて電気信号を出力
する操作部材と、タンク内の作動油を吐出する油圧ポン
プと、油圧ポンプにより吐出される作動油により駆動さ
れる油圧アクチュエータと、油圧アクチュエータへ作動
油を供給する作動油供給通路と、作動油供給通路に介装
され、油圧アクチュエータへの作動油の供給を制御する
制御弁と、制御弁を介して油圧アクチュエータへ供給さ
れなかった作動油を該タンクへ戻すバイパス通路とを備
える建設機械の制御方法であって、バイパス通路内の作
動油の流量を検出し、作動油の流量に略逆比例する特性
に基づいてポンプ流量を制御するための第１の制御信号
を設定する第１の制御信号設定ステップと、操作部材か
らの電気信号を検出し、操作部材の操作量に略正比例す
る特性に基づいてポンプ流量を制御するための第２の制
御信号を設定する第２の制御信号設定ステップと、第１
の制御信号設定ステップで設定された第１の制御信号及
び第２の制御信号設定ステップで設定された第２の制御
信号のいずれか一方の制御信号を選択して該油圧ポンプ
からの作動油の吐出流量を制御するポンプ流量制御ステ
ップとを備えることを特徴としている。
【００４７】また、本発明の建設機械の制御方法（請求
項６）は、ポンプ流量制御ステップで、第１の制御信号
及び第２の制御信号のうちポンプ流量を少なくする制御
信号を選択することを特徴としている。
【００４８】
【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と作業機１１８とからなっている。
【００４９】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、作業機１１８は、主にブーム１０３，スティック１
０４，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。
【００５０】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。
【００５１】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。
【００５２】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。
【００５３】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。
【００５４】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。
【００５５】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。
【００５６】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。
【００５７】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。
【００５８】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。
【００５９】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。
【００６０】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、スティック１０
４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、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、上部旋回体１０２
を旋回させる場合に操作するものを旋回用操作部材５４
ｄ、走行させる場合に操作するものを走行用操作部材５
４ｅという。
【００６１】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。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５９，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。
【００６２】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。
【００６３】また、第１回路部５５の油路６１は、各制
御弁５７〜６０を介して各油圧アクチュエータ１０５〜
１０７，１０９Ｒへ供給されなかった作動油をタンク７
０へ戻すバイパス通路としての油路６１ｂを備えて構成
される。そして、後述するように、この油路６１ｂを流
れる作動油の流量を検出し、検出された作動油の流量に
基づいて油圧ポンプ５１からの吐出流量を制御するよう
になっている。
【００６４】ここでは、各制御弁５７〜６０の下流側の
油路６１ｂにはバイパス圧力検知手段の構成要素として
絞り８１が備えられており、各制御弁５７〜６０が中立
位置又は中間移動位置（両端側移動位置と中立位置との
間の位置）の場合に絞り８１を通じて第１油圧ポンプ５
１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。そして、この絞り８１によって絞り８１の上流
側のバイパス通路６１ｂ内の圧力がバイパス通路６１ｂ
内を流れる作動油の流量に応じて変化することになるた
め、このバイパス通路６１ｂ内の圧力をバイパス圧力検
知手段の構成要素としての圧力センサ７４により検出す
ることで、バイパス通路６１ｂ内を流れる作動油の流量
を検出するようになっている。
【００６５】なお、ここでは、圧力センサ７４によりバ
イパス通路６１ｂ内の圧力を検出することで、バイパス
通路６１ｂ内を流れる作動油の流量を検出するようにし
ているが、これに限られるものではなく、例えば流量セ
ンサによりバイパス通路６１ｂ内を流れる作動油の流量
を検出するようにしても良い。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６２，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。
【００６６】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。
【００６７】また、第２回路部５６の油路６６は、各制
御弁６２〜６５を介して各油圧アクチュエータ１０５，
１０６，１１０，１０９Ｌへ供給されなかった作動油を
タンク７０へ戻すバイパス通路としての油路６６ｃを備
えて構成される。そして、後述するように、この油路６
６ｃを流れる作動油の流量を検出し、検出された作動油
の流量に基づいて油圧ポンプ５２からの吐出流量を制御
するようになっている。
【００６８】ここでは、各制御弁６２〜６５の下流側の
バイパス通路６６ｃにはバイパス圧力検知手段の構成要
素として絞り８２が備えられており、各制御弁６２〜６
５が中立位置又は中間移動位置（両端側移動位置と中立
位置との間の位置）の場合に絞り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。そして、この絞り８２によって絞り８
２の上流側のバイパス通路６６ｃ内の圧力がバイパス通
路６６ｃ内の作動油の流量に応じて変化することになる
ため、このバイパス通路６６ｃ内の圧力をバイパス圧力
検知手段の構成要素としての圧力センサ７５により検出
することで、バイパス通路６６ｃ内を流れる作動油の流
量を検出するようになっている。
【００６９】なお、ここでは、圧力センサ７４によりバ
イパス通路６６ｃ内の圧力を検出することで、バイパス
通路６６ｃ内を流れる作動油の流量を検出するようにし
ているが、これに限られるものではなく、例えば流量セ
ンサによりバイパス通路６６ｃ内を流れる作動油の流量
を検出するようにしても良い。なお、各制御弁５７〜６
０，６２〜６５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。
【００７０】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。
【００７１】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。
【００７２】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。
【００７３】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。
【００７４】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４０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４１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４２とを備えて構成される。
【００７５】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４２
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４０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４１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。
【００７６】なお、絞り４０，４１，４２の径の設定に
おいては、ブーム１０３やスティック１０４等の作業機
１１８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機１１８が動くように考
慮される。そして、Ｐ−Ｃ絞り４０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。
【００７７】Ｃ−Ｔ絞り４１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４２によって、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６１ｂ，６
６ｃの開口面積（バイパス通路の開口面積）が調整され
る。
【００７８】本実施形態では、各制御弁５７〜６０，６
２〜６５は、各操作部材５４のいずれも操作されていな
い状態では中立位置とされており、油圧ポンプ５１，５
２からの作動油はバイパス通路６１ｂ，６６ｃを通じて
タンク７０へ戻されるようになっている。一方、オペレ
ータにより各操作部材５４のうちのいずれかが操作さ
れ、この操作量に応じて各制御弁５７〜６０，６２〜６
５が例えば中間移動位置（両端側移動位置と中立位置と
の間の位置）とされた場合、バイパス通路６１ｂ，６６
ｃの開口面積がバイパス通路絞り４２によって絞られ
て、バイパス通路６１ｂ，６６ｃを通じてタンク７０へ
戻される作動油の流量が減少する一方、Ｐ−Ｃ絞り４０
によって絞られる作動油供給通路の開口面積が大きくな
り、作動油供給通路を通じて各油圧アクチュエータ１０
５〜１０７，１０９ｌ，１０９Ｒ，１１０へ作動油が供
給されるとともに、Ｃ−Ｔ絞り４１によって絞られる作
動油排出通路の開口面積も大きくなり、作動油排出通路
を通じてタンク７０へ作動油が排出されることになる。
これにより、各油圧アクチュエータ１０５〜１０７，１
０９ｌ，１０９Ｒ，１１０へ作動油が供給されて各油圧
アクチュエータ１０５〜１０７，１０９ｌ，１０９Ｒ，
１１０が作動される。なお、各油圧アクチュエータ１０
５〜１０７，１０９ｌ，１０９Ｒ，１１０へ供給される
作動油の流量は、オペレータによる各操作部材５４の操
作量に応じて制御される各制御弁５７〜６０，６２〜６
５の移動量によって制御される。
【００７９】さらに、オペレータによる各操作部材５４
の操作量に応じて各制御弁５７〜６０，６２〜６５が最
大移動位置とされた場合、バイパス通路６１ｂ，６６ｃ
の開口面積は閉じられ、油圧ポンプ５１，５２からの作
動油はバイパス通路６１ｂ，６６ｃを通じてタンク７０
へ戻されなくなる一方、Ｐ−Ｃ絞り４０によって絞られ
る作動油供給通路の開口面積は最大となり、作動油供給
通路を通じて各油圧アクチュエータ１０５〜１０７，１
０９ｌ，１０９Ｒ，１１０へ供給される作動油の流量が
最大となるとともに、Ｃ−Ｔ絞り４１によって絞られる
作動油排出通路の開口面積も最大となり、作動油排出通
路を通じてタンク７０へ排出される作動油の流量も最大
となる。これにより、各油圧アクチュエータ１０５〜１
０７，１０９ｌ，１０９Ｒ，１１０は最も速い作動スピ
ードで作動することになる。
【００８０】このようにして油圧ポンプ５１，５２から
の作動油が各油圧アクチュエータ１０５〜１０７，１０
９ｌ，１０９Ｒ，１１０へ供給されるが、これは以下の
ように考えることもできる。つまり、オペレータが操作
部材５４を操作すると、これに応じて作動油供給通路に
介装された制御弁５７〜６０，６２〜６５が移動し、油
圧アクチュエータ１０５〜１０７，１０９ｌ，１０９
Ｒ，１１０へ作動油が供給される一方、制御弁５７〜６
０，６２〜６５を介して油圧アクチュエータ１０５〜１
０７，１０９ｌ，１０９Ｒ，１１０へ供給されなかった
作動油がバイパス通路６１ｂ，６６ｃを通じてタンク７
０へ戻されると考えることもできる。
【００８１】ところで、本実施形態では、各制御弁５７
〜６０，６２〜６５を制御するために、図２に示すよう
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。
【００８２】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。
【００８３】このような構成により、例えば上部旋回体
１０２を旋回させるには、運転操作室１０１内の旋回用
操作部材５４ｄ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、旋回モータ用制御弁６３に作用させて、旋回モータ
用制御弁６３を所要の位置に移動させる。これにより、
旋回モータ１１０への作動油が給排調整され、これによ
り、旋回モータ１１０が作動される。
【００８４】例えば、上部旋回体１０２を右旋回させる
には、旋回モータ１１０を右回りに回動させれば良い。
この場合には、パイロット油路を通じてパイロット油圧
を旋回モータ用制御弁６３に作用させる。これにより、
旋回モータ用制御弁６３が右旋回位置となって、第２回
路部５６の第２油圧ポンプ５２からの作動油が油路６６
ａ，９６を経て、旋回モータ１１０の右側油室へ供給さ
れる一方、旋回モータ１１０の左側油室内の作動油が、
油路９７，６６ｂを経てリザーバタンク７０へ排出され
る。これにより、旋回モータ１１０が右回りに回動さ
れ、上部旋回体１０２が右旋回する。
【００８５】逆に、上部旋回体１０２を左旋回させるに
は、旋回モータ１１０を左回りに回動させれば良い。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
旋回モータ用制御弁６３に作用させる。これにより、旋
回モータ用制御弁６３が左旋回位置となって、第２回路
部５６の第２油圧ポンプ５２からの作動油が油路６６
ａ，９７を経て、旋回モータ１１０の左側油室へ供給さ
れる一方、旋回モータ１１０の右側油室内の作動油が、
油路９６，６６ｂを経てリザーバタンク７０へ排出され
る。これにより、旋回モータ１１０が左回りに回動さ
れ、上部旋回体１０２が左旋回する。
【００８６】さらに、上部旋回体１０２の現状態を保持
するには、パイロット油圧を旋回モータ用制御弁６３に
適宜作用させて、旋回モータ用制御弁６３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、旋回モータ１１０の各油室における作動油
の給排が停止され、上部旋回体１０２が現位置に保持さ
れる。
【００８７】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。
【００８８】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。
【００８９】また、第１回路部５５の油圧ポンプ５１か
らタンク７０へ通じる一つのバイパス通路としての油路
６１の各制御弁５７〜６０の下流側及び第２回路部５６
の油圧ポンプ５１からタンク７０へ通じる一つのバイパ
ス通路としての油路６６の各制御弁６２〜６５の下流側
には、バイパス圧力検知手段の構成要素としてそれぞれ
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７
４，７５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。
【００９０】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。
【００９１】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。
【００９２】ここで、コントローラ１は、図１に示すよ
うに、第１，第２油圧ポンプ５１，５２の傾転角制御を
行なうために、各操作部材５４からの電気信号を処理す
る機能としての操作部材信号処理手段２と、第１油圧ポ
ンプ５１の傾転角を制御する機能としての第１油圧ポン
プ傾転角制御手段３と、第２油圧ポンプ５２の傾転角を
制御する機能としての第２油圧ポンプ傾転角制御手段４
とを備えて構成される。なお、第１油圧ポンプ傾転角制
御手段３及び第２油圧ポンプ傾転角制御手段４は、いず
れも油圧ポンプからの吐出流量を制御するものであるた
め、これらをポンプ流量制御手段ともいう。
【００９３】このうち、操作部材信号処理手段２は、図
１に示すように、各操作部材５４ａ〜５４ｄ，５４ｅ−
Ｒ，５４ｅ−Ｌが操作された場合に、各操作部材５４ａ
〜５４ｄ，５４ｅ−Ｒ，５４ｅ−Ｌの操作量に応じた電
気信号に基づいて各制御弁５７〜６０，６２〜６５の移
動量を設定し、各制御弁５７〜６０，６２〜６５や後述
する操作部材対応傾転角設定手段６，１１へ制御信号を
出力するものである。
【００９４】なお、操作部材信号処理手段２は、複数の
油圧アクチュエータ１０５〜１０７，１０９Ｒ，１０９
Ｌ，１１０を同時に作動させる場合には各油圧アクチュ
エータ間のスピードバランス（流量配分）を設定するも
のとして機能する。ここで、流量配分は、複数の操作部
材５４ａ〜５４ｄ，５４ｅ−Ｒ，５４ｅ−Ｌの操作パタ
ーン及びその操作量に応じて各油圧アクチュエータ１０
５〜１０７，１０９Ｒ，１０９Ｌ，１１０のスピードバ
ランス（流量バランス）を優先度をつけて設定する。な
お、優先度は任意に設定可能である。例えば、ブーム１
０３，スティック１０４，バケット１０８を同時に作動
させるべく各操作部材が全てフル操作された場合には、
ポンプ吐出流量は最大流量とされ、その流量バランスは
ブーム５０％、スティック３０％、バケット２０％のよ
うに設定すれば良い。
【００９５】第１油圧ポンプ傾転角制御手段３は、図１
に示すように、バイパス圧力対応傾転角設定手段５と、
操作部材対応傾転角設定手段６と、スピード対応ポンプ
傾転角設定手段７と、許容馬力対応傾転角設定手段８
と、最小値選択手段９とを備えて構成され、ポンプ傾転
角制御信号Ｆｐ１を第１油圧ポンプ５１へ出力するもの
である。
【００９６】このうち、バイパス圧力対応傾転角設定手
段５は、バイパス圧力検知信号ベースのポンプ傾転角を
設定するものである。このバイパス圧力対応傾転角設定
手段５には、図４に示すように、各操作部材５４の操作
量に応じて作動する各制御弁５７〜６０のバイパス通路
６１ｂ内の作動油の圧力を検知するバイパス圧力検知手
段８１，７４としての圧力センサ７４から出力信号
（Ｅ）が入力されるようになっており、この出力信号
（Ｅ）に逆比例する特性に基づいてポンプ傾転角（ポン
プ流量）を制御するためポンプ傾転角制御信号としての
第１の制御信号Ｆ−１を設定し、スピード制御対応傾
転角設定手段７へ出力するようになっている。
【００９７】なお、このようにバイパス通路６１ｂ内の
作動油の流量に略逆比例する特性の基づいて行なわれる
ポンプ傾転角制御（ポンプ流量制御）をネガティブフロ
ーコントロールという。ここで、略逆比例する特性に
は、一般的な逆比例特性としての曲線状の特性だけでな
く、例えば直線状に変化する特性も含まれ、この特性は
バイパスの通路６１ｂ内の作動油の圧力が大きくなるに
つれてポンプ傾転角が小さくなるような特性であれば良
い。
【００９８】ここで、バイパス圧力検知手段８１，７４
は、絞り８１と絞り８１の上流部に位置する圧力センサ
７４とによって構成され、図４に示すように、絞り８１
の通過流量（バイパス流量合算値）（Ｄ）に比例して変
化する圧力センサ７４の出力信号（Ｅ）を検出するもの
である。なお、絞り８１の開口面積は固定値として予め
設定される。
【００９９】このように絞り８１及び圧力センサ７４に
よりバイパス圧力検知手段を構成しているのは、上述の
ように、各制御弁５７〜６０のバイパス通路絞り４２は
油路６１ｂに対して直列に接続されており、複数の操作
部材５４が同時に操作された時のバイパス流量は各制御
弁５７〜６０で順次絞られた合算値（Ｄ）となってバイ
パス通路６１ｂの下流に位置する絞り８１に流入するよ
うになっているため、絞り８１の通過流量（バイパス流
量合算値）Ｄが増加すれば絞り８１の上流側圧力は増加
することになる一方、絞り８１の通過流量（バイパス流
量合算値）Ｄが減少すれば絞り８１の上流側圧力は減少
することになり、このように絞り８１の通過流量に応じ
て増加したり減少したりする絞り８１の上流側圧力を圧
力センサ７４により検知するためである。
【０１００】操作部材対応傾転角設定手段６には、図５
に示すように、操作部材信号処理手段２からの各制御弁
５７〜６０の制御信号（各操作部材５４の操作量）が入
力されるようになっており、これらの制御信号を用いて
各制御弁５７〜６０の制御信号（各操作部材５４の操作
量）に正比例する特性に基づいて各制御弁５７〜６０を
通じて各アクチュエータ１０５〜１０７，１０９Ｒへ供
給する必要流量（必要ポンプ傾転角）を求め、これを操
作部材操作量ベースのポンプ傾転角制御信号としての第
２の制御信号Ｆ−１として設定し、スピード制御対応
傾転角設定手段７へ出力するものである。
【０１０１】なお、このように操作部材５４の操作量に
略正比例する特性に基づいて行なわれるポンプ傾転角制
御（ポンプ流量制御）をポジティブフローコントロール
という。ここで、略正比例する特性には、一般的な正比
例特性としての直線状の特性だけでなく、例えば曲線状
に変化する特性も含まれ、この特性は操作部材５４の操
作量が大きくなるにつれてポンプ傾転角が大きくなるよ
うな特性であれば良い。
【０１０２】また、操作部材信号処理手段２からの各制
御弁５７〜６０の制御信号（各操作部材５４の操作量）
は、例えば複数の油圧アクチュエータ１０５〜１０７，
１０９Ｒが同時操作された場合には、上述のように、操
作部材信号処理手段２により最適な流量配分がなされる
ようになっているため、この流量配分に応じた制御信号
が操作部材対応傾転角設定手段６へ入力されることにな
る。
【０１０３】ここでは、各制御弁５７〜６０の制御信号
（各操作部材５４の操作量）に正比例する必要流量特性
は、図５に示すように、各制御弁５７〜６０毎に設定さ
れている。そして、複数の操作部材５４が操作されて各
制御弁５７〜６０への制御信号が設定されると、これに
正比例する特性に基づいて各制御弁５７〜６０へ供給す
べき必要流量を求め、これらを合算して、油圧ポンプ５
１により吐出すべきポンプ流量（ポンプ傾転角）Ｆ−
１を算出するようにしている。
【０１０４】スピード対応ポンプ傾転角設定手段７は、
各アクチュエータ１０５〜１０７，１０９Ｒのスピード
制御のために第１油圧ポンプ５１のポンプ傾転角を制御
すべく、ポンプ傾転角制御信号としてスピード対応制御
信号Ｆ１ｌｅｖｅｒを設定するものである。ここで、ス
ピード対応制御信号Ｆ１ｌｅｖｅｒは、許容馬力以下の
負荷条件（ポンプ運転条件）において、各油圧アクチュ
エータ１０５〜１０７，１０９Ｒのスピードを制御する
ために、各操作部材５４の操作量に応じてポンプ傾転角
（ポンプ流量）を制御するためのポンプ傾転角制御信号
である。
【０１０５】ここでは、スピード対応ポンプ傾転角設定
手段７は、図６に示すように、最小信号選択手段２０
と、要求傾転角比較手段２１と、最小信号出力手段２２
と、所定値設定手段２３と、要求傾転角出力手段２４と
を備えて構成され、アクチュエータのスピード制御のた
めのポンプ傾転角制御信号としてスピード対応制御信号
Ｆ１ｌｅｖｅｒを設定し、最小値選択手段９へ出力する
ものである。
【０１０６】このうち、最小信号選択手段２０は、バイ
パス圧力対応傾転角設定手段５からのバイパス流量ベー
スのポンプ傾転角制御信号としての第１の制御信号Ｆ
−１と、操作部材対応傾転角設定手段６からの操作部材
操作量ベースのポンプ傾転角制御信号としての第２の制
御信号Ｆ−１との２つの系統の制御信号の中から１つ
の制御信号を選択するものである。
【０１０７】なお、第１の制御信号Ｆ−１はバイパス
通路６１ｂ内の作動油の圧力に逆比例する特性に基づい
てポンプ傾転角を制御する（ネガティブフローコントロ
ール）ためのポンプ傾転角制御信号であり、第２の制御
信号Ｆ−１は操作部材５４の操作量に正比例する特性
に基づいてポンプ傾転角を制御する（ポジティブフロー
コントロール）ためのポンプ傾転角制御信号であり、最
小信号選択手段２０は、これらのネガティブフローコン
トロールとポジティブフローコントロールとのいずれか
一方を選択するものであるため、ネガコン／ポジコン選
択手段ともいう。
【０１０８】ここでは、最小信号選択手段２０は、バイ
パス圧力対応傾転角設定手段５からの第１の制御信号Ｆ
−１と、操作部材対応傾転角設定手段６からの第２の
制御信号Ｆ−１とを比較し、小さい方の制御信号を最
小制御信号Ｆｍｉｎとして最小信号出力手段２１へ出力
するようになっている。つまり、最小信号選択手段２０
は、操作部材操作量ベースの第２の制御信号Ｆ−１が
バイパス流量ベースの第１の制御信号Ｆ−１よりも小
さい場合（Ｆ−１＜Ｆ−１）は、操作部材操作量ベ
ースの第２の制御信号Ｆ−１を最小制御信号Ｆｍｉｎ
として最小信号出力手段２１へ出力し、操作部材操作量
ベースの第２の制御信号Ｆ−１がバイパス流量ベース
の第１の制御信号Ｆ−１よりも大きい場合（Ｆ−１
＞Ｆ−１）は、バイパス流量ベースの第１の制御信号
Ｆ−１を最小制御信号Ｆｍｉｎとして最小信号出力手
段２１へ出力するようになっている。
【０１０９】具体的には、最小信号選択手段２０は、図
７（ｃ）に示すような作業機（油圧アクチュエータ）の
負荷圧力と作業機スピード（作業スピード）との関係を
示す特性図に基づいてポンプ傾転角制御を行なうこと
で、第１の制御信号Ｆ−１と第２の制御信号Ｆ−１
とのうちのポンプ傾転角を小にする制御信号（ポンプ流
量を少なくする制御信号）を使用してポンプ傾転角（ポ
ンプ流量）制御を行なうようになっている。
【０１１０】これにより、図７（ｃ）に示すように、負
荷圧力が減少すると、第１の制御信号Ｆ−１はポンプ
傾転角を大きくする方向に変化するが、第２の制御信号
Ｆ−１は負荷圧力の変動に無関係で一定であるから、
ポンプ傾転角が小となる信号〔即ち、第２の制御信号Ｆ
−１〕が選択使用される。したがって、負荷圧力が減
少した場合には、第２の制御信号Ｆ−１によって制御
されるので負荷圧力が変動しても最大作業機スピード
（ポンプ流量）は変動しない。
【０１１１】一方、図７（ｃ）に示すように、負荷圧力
が増加すると、第１の制御信号Ｆ−１はポンプ傾転角
を小さくする方向に変化するが、第２の制御信号Ｆ−
１は負荷圧力の変動に無関係で一定であるから、第１の
制御信号Ｆ−１が第２の制御信号Ｆ−１よりも小さ
くなり、ポンプ傾転角が小となる信号〔即ち、第１の制
御信号Ｆ−１〕が選択使用される。したがって、負荷
圧力が増加するにしたがって作業機スピードが低下し、
オペレータに負荷の大きさを感知させる（負荷感応フィ
ーリング）利点がある。
【０１１２】このように、図７（ｃ）に示すような特性
に基づいてポンプ傾転角制御が行なうようにしたのは、
以下の理由による。ここで、図７（ａ）は、バイパス流
量に逆比例する第１の制御信号Ｆ−１を使用してポン
プ傾転角制御を行なう場合の負荷（作業機にかかる負荷
圧力）Ｗと作業機スピード（ポンプ傾転角，ポンプ流
量）との関係を示す図である。なお、図７（ａ）中、破
線は操作部材５４の操作量に応じた作業機の期待スピー
ドを示している。
【０１１３】上述のように、バイパス流量は負荷圧力の
影響を受けて変動するため、バイパス流量ベースの第１
の制御信号Ｆ−１に基づいて制御されるポンプ流量
（ポンプ傾転角）も変動してしまうことになる。このた
め、負荷圧力に対する作業機スピードの関係は図７
（ａ）に示すようになり、作業機スピード（ポンプ傾転
角，ポンプ流量）は負荷圧力の変動に伴って常時変動す
ることになる。
【０１１４】このため、負荷圧力が容易に変動するよう
な作業機（例えば、慣性負荷が主体の旋回系）において
は作業機スピードも変動することとなり、これに起因し
てハンチング等の不具合が発生し易い。つまり、負荷圧
力によって変動するバイパス流量ベースの信号で制御さ
れるポンプ流量（ポンプ傾転角）変動がハンチング現象
を助長することになる。
【０１１５】一方、上述のようなバイパス流量に逆比例
する第１の制御信号Ｆ−１を使用してポンプ傾転角制
御を行なう場合、負荷圧力が比較的安定して推移する粘
性負荷が主体となる掘削作業等においては、負荷Ｗが大
きくなると作業機スピードが低下して、オペレータに負
荷の大きさを感知させる（負荷感応フィーリング）こと
ができる利点がある。
【０１１６】これに対し、各操作部材５４の操作量に正
比例する第２の制御信号Ｆ−１を使用した場合の負荷
圧力に対する作業機スピードの関係は図７（ｂ）に示す
ようになる。つまり、ポンプ流量（ポンプ傾転角）は各
操作部材５４からの信号に基づいて制御され、負荷圧力
の変動には無関係であるから、作業機スピード（ポンプ
流量）は、図７（ｂ）に示すように、許容馬力範囲内に
おいて一定となる。
【０１１７】この場合、負荷圧力の変動の影響を受けな
いので、作業機スピードの急変やハンチング等の不具合
は生じないが、反面、オペレータに負荷の大きさを感知
させる（負荷感応フィーリング）等の利点はない。この
ため、本実施形態では、ポジティブフローコントロール
による利点とネガティブフローコントロールによる利点
との双方を享受することができるようにすべく、図７
（ｃ）に示すような特性に基づいてポンプ傾転角制御を
行なうようにしたのである。
【０１１８】これにより、負荷Ｗの減少に伴って作業機
スピードの急増やこれに誘発されるハンチング現象を抑
制することができ、さらに負荷Ｗの増加に伴って負荷感
応フィーリングを確保することができることになる。こ
のような制御は、オペレータが中速程度の作業機スピー
ドを得ることを目的として、各操作部材５４を操作範囲
の中間位置付近で一定に固定している条件下でのポンプ
傾転角制御に適している。
【０１１９】要求傾転角比較手段２１は、操作部材対応
傾転角設定手段６からの操作部材操作量ベースの第２の
制御信号Ｆ−１と、所定値設定手段２３により設定さ
れた所定値Ｆ１ａｌｌｏｗとを比較し、この比較結果を
最小信号出力手段２２及び要求傾転角出力手段２４へ出
力するものである。これにより、オペレータが要求して
いる作業がどのような作業であるかが判定され、最小信
号選択手段２０により選択された制御信号Ｆｍｉｎと、
操作部材対応傾転角設定手段６により設定された第２の
制御信号Ｆ−１とのいずれか一方の制御信号がポンプ
傾転角制御信号として用いられることになる。
【０１２０】なお、操作部材操作量ベースの第２の制御
信号Ｆ−１は、オペレータによる操作部材５４の操作
量に応じたポンプ傾転角に相当するものであるため、オ
ペレータの要求する要求傾転角に相当するポンプ傾転角
制御信号となる。ここでは、要求傾転角比較手段２１
は、操作部材対応傾転角設定手段６からの第２の制御信
号Ｆ−１が所定値設定手段２３により設定された所定
値Ｆ１ａｌｌｏｗよりも大きい（Ｆ−１＞Ｆ１ａｌｌ
ｏｗ）と判定した場合は、その判定結果を最小信号出力
手段２２へ出力する一方、所定値設定手段２３により設
定された所定値Ｆ１ａｌｌｏｗが操作部材対応傾転角設
定手段６からの第２の制御信号Ｆ−１よりも大きい
（Ｆ−１＜Ｆ１ａｌｌｏｗ）と判定した場合は、その
判定結果を要求傾転角出力手段２４へ出力するようにな
っている。
【０１２１】このように、オペレータの要求傾転角に相
当する第２の制御信号Ｆ−１が所定値Ｆ１ａｌｌｏｗ
以下の場合に、第１の制御信号Ｆ−１の如何に関わら
ず、第２の制御信号Ｆ−１が選択されるようにしてい
るのは、第２の制御信号Ｆ−１を油圧アクチュエータ
１０５〜１０７，１０９Ｒのスピード制御のためのポン
プ傾転角制御信号としてのスピード対応制御信号Ｆ１ｌ
ｅｖｅｒとしてポンプ傾転角（ポンプ流量）制御を行な
うことで、微操作域での負荷変動に伴うポンプ制御に起
因する作業機スピード（作業スピード）の変化を抑制す
ることができるようにするためである。つまり、操作部
材操作量ベースの第２の制御信号Ｆ−１は、作業機
（油圧アクチュエータ）の負荷圧力の変動に無関係で、
操作部材操作量が一定であれば負荷Ｗが変動しても一定
であるため、この第２の制御信号Ｆ−１を用いてポン
プ傾転角制御を行なうことで、図７（ｄ）に示すよう
に、負荷Ｗが変動しても作業機スピード（ポンプ流量，
ポンプ傾転角）を一定とすることができ、微操作域での
負荷変動に伴うポンプ傾転角制御に起因する作業機スピ
ード（作業スピード）の変化を抑制することができるの
である。なお、図７（ｄ）中、破線は所定値Ｆ１ａｌｌ
ｏｗをポンプ傾転角制御信号としてポンプ傾転角制御を
行なった場合の負荷Ｗに対する作業機スピードを示して
いる。
【０１２２】これは、各操作部材５４を所定値以下の操
作範囲で一定に固定して、吊り作業等の微速で、且つ速
度が変化しないように作業機（油圧アクチュエータ）を
操作する場合に適している。ところで、所定値設定手段
２３は、図６に示すようなポンプ傾転角（ポンプ流量）
の許容馬力特性（馬力制限許容値）Ｗ１におけるポンプ
吐出圧力の許容最高圧力点Ｐｍａｘでのポンプ許容傾転
角（ポンプ許容流量）Ｆ１ｗ以下の任意のポンプ傾転角
（所定傾転角）に相当する値として所定値Ｆ１ａｌｌｏ
ｗを設定するものである。なお、所定値Ｆ１ａｌｌｏｗ
は予め設定される。
【０１２３】ここで、ポンプ許容傾転角（ポンプ許容流
量）Ｆ１ｗは、次式により求められる。 Ｆ１ｗ＝Ｗ１÷Ｐｍａｘ このように、所定値Ｆ１ａｌｌｏｗをポンプ許容傾転角
Ｆ１ｗ以下の任意のポンプ傾転角に相当する値として設
定しているのは、微操作域での負荷変動に伴うポンプ制
御に起因する作業機スピードの変化を抑制するためであ
る。
【０１２４】なお、所定値Ｆ１ａｌｌｏｗの設定は、こ
れに限られるものではなく、各種作業機（ツール）の特
性に応じて任意に設定することもできる。最小信号出力
手段２２は、最小信号選択手段２０からの最小制御信号
Ｆｍｉｎを要求傾転角比較手段２１による判定結果に応
じて最小値選択手段９へ出力するものである。つまり、
最小信号出力手段２２は、最小信号選択手段２０からの
最小制御信号Ｆｍｉｎの最小値選択手段９への出力を要
求傾転角比較手段２１による判定結果に応じて許容する
ものである。
【０１２５】このため、最小信号出力手段２２には、要
求傾転角比較手段２１によって操作部材操作量ベースの
第２の制御信号Ｆ−１が所定値Ｆ１ａｌｌｏｗよりも
大きい（Ｆ−１＞Ｆ１ａｌｌｏｗ）と判定された場合
に、その判定結果が入力されるようになっており、この
信号が入力された場合に、最小信号選択手段２０からの
最小制御信号Ｆｍｉｎをアクチュエータのスピード制御
のためのスピード対応制御信号Ｆ１ｌｅｖｅｒとして最
小値選択手段９へ出力するようになっている。
【０１２６】要求傾転角出力手段２４は、要求傾転角比
較手段２１によって所定値Ｆ１ａｌｌｏｗが操作部材操
作量ベースの第２の制御信号Ｆ−１よりも大きい（Ｆ
−１＜Ｆ１ａｌｌｏｗ）と判定された場合に、その判
定結果が入力され、これに応じて操作部材操作量ベース
の第２の制御信号Ｆ−１をアクチュエータのスピード
制御のためのスピード対応制御信号Ｆ１ｌｅｖｅｒとし
て最小値選択手段９へ出力するものである。
【０１２７】許容馬力対応傾転角設定手段８は、第１油
圧ポンプ５１の傾転角を制御するためのポンプ傾転角制
御信号として、許容馬力制限ベースの許容馬力対応制御
信号Ｆ１ｐｏｗｅｒを設定し、この許容馬力対応制御信
号Ｆ１ｐｏｗｅｒを後述する最小値選択手段９へ出力す
るものである。ここで、許容馬力制限ベースの許容馬力
対応制御信号Ｆ１ｐｏｗｅｒは、第１油圧ポンプ５１を
駆動するエンジン５０の許容馬力に応じて制限される上
限のポンプ傾転角制御信号である。つまり、許容馬力制
限ベースの許容馬力対応制御信号Ｆ１ｐｏｗｅｒは、ス
ピード対応ポンプ傾転角設定手段７により選択されるス
ピード対応制御信号Ｆ１ｌｅｖｅｒに応じて第１油圧ポ
ンプ５１のポンプ傾転角を制御した場合に、第１油圧ポ
ンプ５１を駆動するエンジン５０にかかる負荷Ｗがエン
ジン５０の許容馬力を越えないようにポンプ傾転角（ポ
ンプ流量）を制御するためのポンプ傾転角制御信号であ
る。
【０１２８】このため、許容馬力対応傾転角設定手段８
は、図８に示すように、第１油圧ポンプ５１を駆動する
エンジン５０のエンジン馬力をベースにして予め設定さ
れる許容馬力を記憶する許容馬力記憶部８Ａと、許容馬
力対応傾転角演算部８Ｂとを備えて構成され、この許容
馬力対応傾転角演算部８Ｂには圧力センサ７２により検
出されるポンプ吐出圧力信号が入力されるようになって
いる。
【０１２９】そして、許容馬力対応傾転角演算部８Ｂ
は、ポンプ許容馬力記憶部８Ａからの許容馬力Ｗ１と、
圧力センサ７２からのポンプ吐出圧力Ｐ１とに基づい
て、許容馬力制限ベースの許容馬力対応制御信号（許容
流量対応制御信号）Ｆ１ｐｏｗｅｒを、次式により算出
するようになっている。 Ｆ１ｐｏｗｅｒ＝Ｗ１÷Ｐ１ このようにして算出された許容馬力制限ベースの許容馬
力対応制御信号Ｆ１ｐｏｗｅｒは、図８に示すような許
容馬力制限ベースの許容馬力対応制御信号Ｆ１ｐｏｗｅ
ｒとポンプ吐出圧力Ｐ１とを対応づけた特性図として表
される。なお、図８に示した特性図において符号Ａで示
す直線部分はポンプの最大傾転角（最大吐出流量）を示
している。
【０１３０】最小値選択手段９は、スピード対応ポンプ
傾転角設定手段７により設定されるスピード対応制御信
号Ｆ１ｌｅｖｅｒと、許容馬力対応傾転角設定手段８に
より設定される許容馬力対応制御信号Ｆ１ｐｏｗｅｒと
を比較して、ポンプ傾転角が小となる制御信号（ポンプ
流量が少なくなる制御信号）を選択し、これを最終的な
ポンプ傾転角制御信号Ｆｐ１として設定して、第１油圧
ポンプ５１へ出力するものである。
【０１３１】第２油圧ポンプ傾転角制御手段４は、上述
の第１油圧ポンプ傾転角制御手段３と同様に構成され
る。つまり、第２油圧ポンプ傾転角制御手段４は、図１
に示すように、バイパス圧力対応傾転角設定手段１０
と、操作部材対応傾転角設定手段１１と、スピード対応
ポンプ傾転角設定手段１２と、許容馬力対応傾転角設定
手段１３と、最小値選択手段１４とを備えて構成され、
ポンプ傾転角制御信号Ｆｐ２を第２油圧ポンプ５２へ出
力するものである。
【０１３２】このうち、バイパス圧力対応傾転角設定手
段１０は、バイパス圧力検知信号ベースのポンプ傾転角
を設定するもので、このバイパス圧力対応傾転角設定手
段５には、図４に示すように、各操作部材５４の操作量
に応じて作動する各制御弁６２〜６５のバイパス通路６
６ｃ内の作動油の圧力を検知するバイパス圧力検知手段
８２，７５としての圧力センサ７５から出力信号（Ｅ）
が入力されるようになっており、この出力信号（Ｅ）に
逆比例する特性に基づいてポンプ傾転角（ポンプ流量）
を制御するためポンプ傾転角制御信号としての第１の制
御信号Ｆ−２を設定し、スピード制御対応傾転角設定
手段１２へ出力するようになっている。
【０１３３】なお、このようにバイパス通路６６ｃ内の
作動油の流量に略逆比例する特性の基づいて行なわれる
ポンプ傾転角制御（ポンプ流量制御）をネガティブフロ
ーコントロールという。ここで、略逆比例する特性に
は、一般的な逆比例特性としての曲線状の特性だけでな
く、例えば直線状に変化する特性も含まれ、この特性は
バイパスの通路６６ｃ内の作動油の圧力が大きくなるに
つれてポンプ傾転角が小さくなるような特性であれば良
い。
【０１３４】ここで、バイパス圧力検知手段８２，７５
は、絞り８２と絞り８２の上流部に位置する圧力センサ
７５とによって構成され、図４に示すように、絞り８２
の通過流量（バイパス流量合算値）（Ｄ）に比例して変
化する圧力センサ７５の出力信号（Ｅ）を検出するもの
である。なお、絞り８２の開口面積は固定値として予め
設定される。
【０１３５】このように絞り８２及び圧力センサ７５に
よりバイパス圧力検知手段を構成しているのは、上述の
ように、各制御弁６２〜６５のバイパス通路絞り４２は
油路６６ｃに対して直列に接続されており、複数の操作
部材５４が同時に操作された時のバイパス流量は各制御
弁６２〜６５で順次絞られた合算値（Ｄ）となってバイ
パス通路６６ｃの下流に位置する絞り８２に流入するよ
うになっているため、絞り８２の通過流量（バイパス流
量合算値）Ｄが増加すれば絞り８２の上流側圧力は増加
することになる一方、絞り８２の通過流量（バイパス流
量合算値）Ｄが減少すれば絞り８２の上流側圧力は減少
することになり、このように絞り８２の通過流量に応じ
て増加したり減少したりする絞り８２の上流側圧力を圧
力センサ７５により検知するためである。
【０１３６】操作部材対応傾転角設定手段１１には、図
５に示すように、操作部材信号処理手段２からの各制御
弁６２〜６５の制御信号（各操作部材５４の操作量）が
入力されるようになっており、これらの制御信号を用い
て各制御弁６２〜６５の制御信号（各操作部材５４の操
作量）に正比例する特性に基づいて各制御弁６２〜６５
を通じて各アクチュエータ１０６，１０９Ｌ，１１０へ
供給する必要流量（必要ポンプ傾転角）を求め、これを
操作部材操作量ベースのポンプ傾転角制御信号としての
第２の制御信号Ｆ−２として設定し、スピード制御対
応傾転角設定手段１２へ出力するものである。
【０１３７】なお、このように操作部材５４の操作量に
略正比例する特性に基づいて行なわれるポンプ傾転角制
御（ポンプ流量制御）をポジティブフローコントロール
という。ここで、略正比例する特性には、一般的な正比
例特性としての直線状の特性だけでなく、例えば曲線状
に変化する特性も含まれ、この特性は操作部材５４の操
作量が大きくなるにつれてポンプ傾転角が大きくなるよ
うな特性であれば良い。
【０１３８】また、操作部材信号処理手段２からの各制
御弁６２〜６５の制御信号（各操作部材５４の操作量）
は、例えば複数の油圧アクチュエータ１０６，１０９
Ｌ，１１０が同時操作された場合には、上述のように、
操作部材信号処理手段２により最適な流量配分がなされ
るようになっているため、この流量配分に応じた制御信
号が操作部材対応傾転角設定手段１１へ入力されること
になる。
【０１３９】ここでは、各制御弁６２〜６５の制御信号
（各操作部材５４の操作量）に正比例する必要流量特性
は、図５に示すように、各制御弁６２〜６５毎に設定さ
れている。そして、複数の操作部材５４が操作されて各
制御弁６２〜６５への制御信号が設定されると、これに
正比例する特性に基づいて各制御弁６２〜６５へ供給す
べき必要流量を求め、これらを合算して、油圧ポンプ５
２により吐出すべきポンプ流量（ポンプ傾転角）Ｆ−
２を算出するようにしている。
【０１４０】スピード対応ポンプ傾転角設定手段１２
は、各アクチュエータ１０６，１０９Ｌ，１１０のスピ
ード制御のために第２油圧ポンプ５２のポンプ傾転角を
制御すべく、ポンプ傾転角制御信号としてスピード対応
制御信号Ｆ２ｌｅｖｅｒを設定するものである。ここ
で、スピード対応制御信号Ｆ２ｌｅｖｅｒは、許容馬力
以下の負荷条件（ポンプ運転条件）において、各油圧ア
クチュエータ１０６，１０９Ｌ，１１０のスピードを制
御するために、各操作部材５４の操作量に応じてポンプ
傾転角（ポンプ流量）を制御するためのポンプ傾転角制
御信号である。
【０１４１】ここでは、スピード対応ポンプ傾転角設定
手段１２は、図６に示すように、最小信号選択手段２０
と、要求傾転角比較手段２１と、最小信号出力手段２２
と、所定値設定手段２３と、要求傾転角出力手段２４と
を備えて構成され、アクチュエータのスピード制御のた
めのポンプ傾転角制御信号としてスピード対応制御信号
Ｆ２ｌｅｖｅｒを設定し、最小値選択手段１４へ出力す
るものである。
【０１４２】このうち、最小信号選択手段２０は、バイ
パス圧力対応傾転角設定手段１０からのバイパス流量ベ
ースのポンプ傾転角制御信号としての第１の制御信号Ｆ
−２と、操作部材対応傾転角設定手段１１からの操作
部材操作量ベースのポンプ傾転角制御信号としての第２
の制御信号Ｆ−２との２つの系統の制御信号の中から
１つの制御信号を選択するものである。
【０１４３】なお、第１の制御信号Ｆ−２はバイパス
通路６６ｃ内の作動油の流量に逆比例する特性に基づい
てポンプ傾転角を制御する（ネガティブフローコントロ
ール）ためのポンプ傾転角制御信号であり、第２の制御
信号Ｆ−２は操作部材５４の操作量に正比例する特性
に基づいてポンプ傾転角を制御する（ポジティブフロー
コントロール）ためのポンプ傾転角制御信号であり、最
小信号選択手段２０は、これらのネガティブフローコン
トロールとポジティブフローコントロールとのいずれか
一方を選択するものであるため、ネガコン／ポジコン選
択手段ともいう。
【０１４４】ここでは、最小信号選択手段２０は、バイ
パス圧力対応傾転角設定手段１０からの第１の制御信号
Ｆ−２と、操作部材対応傾転角設定手段１１からの第
２の制御信号Ｆ−２とを比較し、小さい方の制御信号
を最小制御信号Ｆｍｉｎとして最小信号出力手段２１へ
出力するようになっている。つまり、最小信号選択手段
２０は、操作部材操作量ベースの第２の制御信号Ｆ−
２がバイパス流量ベースの第１の制御信号Ｆ−２より
も小さい場合（Ｆ−２＜Ｆ−２）は、操作部材操作
量ベースの第２の制御信号Ｆ−２を最小制御信号Ｆｍ
ｉｎとして最小信号出力手段２１へ出力し、操作部材操
作量ベースの第２の制御信号Ｆ−２がバイパス流量ベ
ースの第１の制御信号Ｆ−２よりも大きい場合（Ｆ
−２＞Ｆ−２）は、バイパス流量ベースの第１の制御
信号Ｆ−２を最小制御信号Ｆｍｉｎとして最小信号出
力手段２１へ出力するようになっている。
【０１４５】具体的には、最小信号選択手段２０は、図
７（ｃ）に示すような作業機（油圧アクチュエータ）の
負荷圧力と作業機スピード（作業スピード）との関係を
示す特性図に基づいてポンプ傾転角制御を行なうこと
で、第１の制御信号Ｆ−２と第２の制御信号Ｆ−２
とのうちのポンプ傾転角を小にする制御信号（ポンプ流
量を少なくする制御信号）を使用してポンプ傾転角（ポ
ンプ流量）制御を行なうようになっている。
【０１４６】これにより、図７（ｃ）に示すように、負
荷圧力が減少すると、第１の制御信号Ｆ−２はポンプ
傾転角を大きくする方向に変化するが、第２の制御信号
Ｆ−２は負荷圧力の変動に無関係で一定であるから、
ポンプ傾転角が小となる信号〔即ち、第２の制御信号Ｆ
−２〕が選択使用される。したがって、負荷圧力が減
少した場合には、第２の制御信号Ｆ−２によって制御
されるので負荷圧力が変動しても最大作業機スピード
（ポンプ流量）は変動しない。
【０１４７】一方、図７（ｃ）に示すように、負荷圧力
が増加すると、第１の制御信号Ｆ−２はポンプ傾転角
を小さくする方向に変化するが、第２の制御信号Ｆ−
２は負荷圧力の変動に無関係で一定であるから、第１の
制御信号Ｆ−２が第２の制御信号Ｆ−２よりも小さ
くなり、ポンプ傾転角が小となる信号〔即ち、第１の制
御信号Ｆ−２〕が選択使用される。したがって、負荷
圧力が増加するにしたがって作業機スピードが低下し、
オペレータに負荷の大きさを感知させる（負荷感応フィ
ーリング）利点がある。
【０１４８】このように、図７（ｃ）に示すような特性
に基づいてポンプ傾転角制御が行なうようにしたのは、
以下の理由による。ここで、図７（ａ）は、バイパス流
量に逆比例する第１の制御信号Ｆ−２を使用してポン
プ傾転角制御を行なう場合の負荷（作業機にかかる負荷
圧力）Ｗと作業機スピード（ポンプ傾転角，ポンプ流
量）との関係を示す図である。なお、図７（ａ）中、破
線は操作部材５４の操作量に応じた作業機の期待スピー
ドを示している。
【０１４９】上述のように、バイパス流量は負荷圧力の
影響を受けて変動するため、バイパス流量ベースの第１
の制御信号Ｆ−２に基づいて制御されるポンプ流量
（ポンプ傾転角）も変動してしまうことになる。このた
め、負荷圧力に対する作業機スピードの関係は図７
（ａ）に示すようになり、作業機スピード（ポンプ傾転
角，ポンプ流量）は負荷圧力の変動に伴って常時変動す
ることになる。
【０１５０】このため、負荷圧力が容易に変動するよう
な作業機（例えば、慣性負荷が主体の旋回系）において
は作業機スピードも変動することとなり、これに起因し
てハンチング等の不具合が発生し易い。つまり、負荷圧
力によって変動するバイパス流量ベースの信号で制御さ
れるポンプ流量（ポンプ傾転角）変動がハンチング現象
を助長することになる。
【０１５１】一方、上述のようなバイパス流量に逆比例
する第１の制御信号Ｆ−２を使用してポンプ傾転角制
御を行なう場合、負荷圧力が比較的安定して推移する粘
性負荷が主体となる掘削作業等においては、負荷Ｗが大
きくなると作業機スピードが低下して、オペレータに負
荷の大きさを感知させる（負荷感応フィーリング）こと
ができる利点がある。
【０１５２】これに対し、各操作部材５４の操作量に正
比例する第２の制御信号Ｆ−２を使用した場合の負荷
圧力に対する作業機スピードの関係は図７（ｂ）に示す
ようになる。つまり、ポンプ流量（ポンプ傾転角）は各
操作部材５４からの信号に基づいて制御され、負荷圧力
の変動には無関係であるから、作業機スピード（ポンプ
流量）は、図７（ｂ）に示すように、許容馬力範囲内に
おいて一定となる。
【０１５３】この場合、負荷圧力の変動の影響を受けな
いので、作業機スピードの急変やハンチング等の不具合
は生じないが、反面、オペレータに負荷の大きさを感知
させる（負荷感応フィーリング）等の利点はない。この
ため、本実施形態では、ポジティブフローコントロール
による利点とネガティブフローコントロールによる利点
との双方を享受することができるようにすべく、図７
（ｃ）に示すような特性に基づいてポンプ傾転角制御を
行なうようにしたのである。
【０１５４】これにより、負荷Ｗの減少に伴って作業機
スピードの急増やこれに誘発されるハンチング現象を抑
制することができ、さらに負荷Ｗの増加に伴って負荷感
応フィーリングを確保することができることになる。こ
のような制御は、オペレータが中速程度の作業機スピー
ドを得ることを目的として、各操作部材５４を操作範囲
の中間位置付近で一定に固定している条件下でのポンプ
傾転角制御に適している。
【０１５５】要求傾転角比較手段２１は、操作部材対応
傾転角設定手段１１からの操作部材操作量ベースの第２
の制御信号Ｆ−２と、所定値設定手段２３により設定
された所定値Ｆ２ａｌｌｏｗとを比較し、この比較結果
を最小信号出力手段２２及び要求傾転角出力手段２４へ
出力するものである。これにより、オペレータが要求し
ている作業がどのような作業であるかが判定され、最小
信号選択手段２０により選択された制御信号Ｆｍｉｎ
と、操作部材対応傾転角設定手段１１により設定された
第２の制御信号Ｆ−２とのいずれか一方の制御信号が
ポンプ傾転角制御信号として用いられることになる。
【０１５６】なお、操作部材操作量ベースの第２の制御
信号Ｆ−２は、オペレータによる操作部材５４の操作
量に応じたポンプ傾転角に相当するものであるため、オ
ペレータの要求する要求傾転角に相当するポンプ傾転角
制御信号となる。ここでは、要求傾転角比較手段２１
は、操作部材対応傾転角設定手段１１からの第２の制御
信号Ｆ−２が所定値設定手段２３により設定された所
定値Ｆ２ａｌｌｏｗよりも大きい（Ｆ−２＞Ｆ２ａｌ
ｌｏｗ）と判定した場合は、その判定結果を最小信号出
力手段２２へ出力する一方、所定値設定手段２３により
設定された所定値Ｆ２ａｌｌｏｗが操作部材対応傾転角
設定手段１１からの第２の制御信号Ｆ−２よりも大き
い（Ｆ−２＜Ｆ２ａｌｌｏｗ）と判定した場合は、そ
の判定結果を要求傾転角出力手段２４へ出力するように
なっている。
【０１５７】このように、オペレータの要求傾転角に相
当する第２の制御信号Ｆ−２が所定値Ｆ２ａｌｌｏｗ
以下の場合に、第１の制御信号Ｆ−２の如何に関わら
ず、第２の制御信号Ｆ−２が選択されるようにしてい
るのは、第２の制御信号Ｆ−２を油圧アクチュエータ
１０６，１０９Ｌ，１１０のスピード制御のためのポン
プ傾転角制御信号としてのスピード対応制御信号Ｆ２ｌ
ｅｖｅｒとしてポンプ傾転角（ポンプ流量）制御を行な
うことで、微操作域での負荷変動に伴うポンプ制御に起
因する作業機スピード（作業スピード）の変化を抑制す
ることができるようにするためである。つまり、操作部
材操作量ベースの第２の制御信号Ｆ−２は、作業機
（油圧アクチュエータ）の負荷圧力の変動に無関係で、
操作部材操作量が一定であれば負荷Ｗが変動しても一定
であるため、この第２の制御信号Ｆ−２を用いてポン
プ傾転角制御を行なうことで、図７（ｄ）に示すよう
に、負荷Ｗが変動しても作業機スピード（ポンプ流量，
ポンプ傾転角）を一定とすることができ、微操作域での
負荷変動に伴うポンプ傾転角制御に起因する作業機スピ
ード（作業スピード）の変化を抑制することができるの
である。なお、図７（ｄ）中、破線は所定値Ｆ２ａｌｌ
ｏｗをポンプ傾転角制御信号としてポンプ傾転角制御を
行なった場合の負荷Ｗに対する作業機スピードを示して
いる。
【０１５８】これは、各操作部材５４を所定値以下の操
作範囲で一定に固定して、吊り作業等の微速で、且つ速
度が変化しないように作業機（油圧アクチュエータ）を
操作する場合に適している。ところで、所定値設定手段
２３は、図６に示すようなポンプ傾転角（ポンプ流量）
の許容馬力特性（馬力制限許容値）Ｗ２におけるポンプ
吐出圧力の許容最高圧力点Ｐｍａｘでのポンプ許容傾転
角（ポンプ許容流量）Ｆ２ｗ以下の任意のポンプ傾転角
（所定傾転角）に相当する値として所定値Ｆ２ａｌｌｏ
ｗを設定するものである。なお、所定値Ｆ２ａｌｌｏｗ
は予め設定される。
【０１５９】ここで、ポンプ許容傾転角（ポンプ許容流
量）Ｆ２ｗは、次式により求められる。 Ｆ２ｗ＝Ｗ２÷Ｐｍａｘ このように、所定値Ｆ２ａｌｌｏｗをポンプ許容傾転角
Ｆ２ｗ以下の任意のポンプ傾転角に相当する値として設
定しているのは、微操作域での負荷変動に伴うポンプ制
御に起因する作業機スピードの変化を抑制するためであ
る。
【０１６０】なお、所定値Ｆ２ａｌｌｏｗの設定は、こ
れに限られるものではなく、各種作業機（ツール）の特
性に応じて任意に設定することもできる。最小信号出力
手段２２は、最小信号選択手段２０からの最小制御信号
Ｆｍｉｎを要求傾転角比較手段２１による判定結果に応
じて最小値選択手段１４へ出力するものである。つま
り、最小信号出力手段２２は、最小信号選択手段２０か
らの最小制御信号Ｆｍｉｎの最小値選択手段１４への出
力を要求傾転角比較手段２１による判定結果に応じて許
容するものである。
【０１６１】このため、最小信号出力手段２２には、要
求傾転角比較手段２１によって操作部材操作量ベースの
第２の制御信号Ｆ−２が所定値Ｆ２ａｌｌｏｗよりも
大きい（Ｆ−２＞Ｆ２ａｌｌｏｗ）と判定された場合
に、その判定結果が入力されるようになっており、この
信号が入力された場合に、最小信号選択手段２０からの
最小制御信号Ｆｍｉｎをアクチュエータのスピード制御
のためのスピード対応制御信号Ｆ２ｌｅｖｅｒとして最
小値選択手段１４へ出力するようになっている。
【０１６２】要求傾転角出力手段２４は、要求傾転角比
較手段２１によって所定値Ｆ２ａｌｌｏｗが操作部材操
作量ベースの第２の制御信号Ｆ−２よりも大きい（Ｆ
−２＜Ｆ２ａｌｌｏｗ）と判定された場合に、その判
定結果が入力され、これに応じて操作部材操作量ベース
の第２の制御信号Ｆ−２をアクチュエータのスピード
制御のためのスピード対応制御信号Ｆ２ｌｅｖｅｒとし
て最小値選択手段１４へ出力するものである。
【０１６３】許容馬力対応傾転角設定手段１３は、第２
油圧ポンプ５２の傾転角を制御するためのポンプ傾転角
制御信号として、許容馬力制限ベースの許容馬力対応制
御信号Ｆ２ｐｏｗｅｒを設定し、この許容馬力対応制御
信号Ｆ２ｐｏｗｅｒを後述する最小値選択手段１４へ出
力するものである。ここで、許容馬力制限ベースの許容
馬力対応制御信号Ｆ２ｐｏｗｅｒは、第２油圧ポンプ５
２を駆動するエンジン５０の許容馬力に応じて制限され
る上限のポンプ傾転角制御信号である。つまり、許容馬
力制限ベースの許容馬力対応制御信号Ｆ２ｐｏｗｅｒ
は、スピード対応ポンプ傾転角設定手段１２により選択
されるスピード対応制御信号Ｆ２ｌｅｖｅｒに応じて第
２油圧ポンプ５２のポンプ傾転角を制御した場合に、第
２油圧ポンプ５２を駆動するエンジン５０にかかる負荷
Ｗがエンジン５０の許容馬力を越えないようにポンプ傾
転角（ポンプ流量）を制御するためのポンプ傾転角制御
信号である。
【０１６４】このため、許容馬力対応傾転角設定手段１
３は、図８に示すように、第２油圧ポンプ５２を駆動す
るエンジン５０のエンジン馬力をベースにして予め設定
される許容馬力を記憶する許容馬力記憶部８Ａと、許容
馬力対応傾転角演算部８Ｂとを備えて構成され、この許
容馬力対応傾転角演算部８Ｂには圧力センサ７３により
検出されるポンプ吐出圧力信号が入力されるようになっ
ている。
【０１６５】そして、許容馬力対応傾転角演算部８Ｂ
は、ポンプ許容馬力記憶部８Ａからの許容馬力Ｗ２と、
圧力センサ７３からのポンプ吐出圧力Ｐ２とに基づい
て、許容馬力制限ベースの許容馬力対応制御信号（許容
流量対応制御信号）Ｆ２ｐｏｗｅｒを、次式により算出
するようになっている。 Ｆ２ｐｏｗｅｒ＝Ｗ２÷Ｐ２ このようにして算出された許容馬力制限ベースの許容馬
力対応制御信号Ｆ２ｐｏｗｅｒは、図８に示すような許
容馬力制限ベースの許容馬力対応制御信号Ｆ２ｐｏｗｅ
ｒとポンプ吐出圧力Ｐ２とを対応づけた特性図として表
される。なお、図８に示した特性図において符号Ａで示
す直線部分はポンプの最大傾転角（最大吐出流量）を示
している。
【０１６６】最小値選択手段１４は、スピード対応ポン
プ傾転角設定手段１２により設定されるスピード対応制
御信号Ｆ２ｌｅｖｅｒと、許容馬力対応傾転角設定手段
１３により設定される許容馬力対応制御信号Ｆ２ｐｏｗ
ｅｒとを比較して、ポンプ傾転角が小となる制御信号
（ポンプ流量が少なくなる制御信号）を選択し、これを
最終的なポンプ傾転角制御信号Ｆｐ２として設定して、
第２油圧ポンプ５２へ出力するものである。
【０１６７】なお、ここでは、ポンプ流量とポンプ傾転
角とを対応するものとして述べてきたが、ポンプ流量と
ポンプ傾転角との換算はエンジン回転数センサ（エンジ
ン回転数検知手段）７１により検知されるエンジン回転
数に基づいてコントローラ１により行なわれる。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
されるため、この制御装置によるポンプ傾転角（ポンプ
流量）の制御方法は、以下のようにして行なわれる。
【０１６８】まず、第１油圧ポンプ傾転角制御手段３の
バイパス圧力対応傾転角設定手段５が、第１回路部５５
の油路（作動油給排通路，作動油供給通路）６１の各制
御弁５７〜６０の下流側に配設されたバイパス圧力検知
手段としての圧力センサ７４により検出された作動油圧
の検出信号を読み込む。同様に、第２油圧ポンプ傾転角
制御手段４のバイパス圧力対応傾転角設定手段１０が、
第２回路部５６の油路（作動油給排通路，作動油供給通
路）６６の各制御弁６２〜６５の下流側に配設されたバ
イパス圧力検知手段としての圧力センサ７５により検出
された作動油の圧力の検出信号を読み込む。これらのス
テップを作動油圧力検出ステップという。
【０１６９】次に、第１油圧ポンプ傾転角制御手段３の
バイパス圧力対応傾転角設定手段５は、この作動油の流
量に略逆比例する特性に基づいてポンプ流量（ポンプ傾
転角）を制御するための第１の制御信号（ポンプ傾転角
制御信号）Ｆ−１を設定する。同様に、第２油圧ポン
プ傾転角制御手段４のバイパス圧力対応傾転角設定手段
１０は、この作動油の流量に逆比例する特性に基づいて
ポンプ流量（ポンプ傾転角）を制御するための第１の制
御信号（ポンプ傾転角制御信号）Ｆ−２を設定する。
これらのステップを第１の制御信号設定ステップとい
う。
【０１７０】一方、操作部材信号処理手段２が各操作部
材５４の操作量に応じた電気信号を読み込み、操作部材
信号処理手段２が、各操作部材５４からの電気信号に基
づいて各制御弁５７〜６０，６２〜６５の移動量を設定
する。次に、第１油圧ポンプ傾転角制御手段３の操作部
材対応傾転角設定手段６が、操作部材信号処理手段２に
より設定された各制御弁５７〜６０の移動量に相当する
制御信号に基づいて操作部材操作量に略正比例する特性
に基づいてポンプ流量を制御するための第２の制御信号
（ポンプ傾転角制御信号）Ｆ−１を設定する。同様
に、第２油圧ポンプ傾転角制御手段４の操作部材対応傾
転角設定手段１１が、操作部材信号処理手段２により設
定された各制御弁６２〜６５の移動量に相当する制御信
号に基づいて操作部材操作量に略正比例する特性に基づ
いてポンプ流量を制御するための第２の制御信号（ポン
プ傾転角制御信号）Ｆ−２を設定する。これらのステ
ップを第２の制御信号設定ステップという。
【０１７１】そして、第１油圧ポンプ傾転角制御手段３
のスピード制御対応傾転角設定手段７が、第１の制御信
号設定ステップで設定された第１の制御信号Ｆ−１及
び第２の制御信号設定ステップで設定された第２の制御
信号Ｆ−１のいずれか一方の制御信号を選択し、許容
馬力範囲内で、この選択された制御信号に基づいて油圧
ポンプ５１のポンプ傾転角（ポンプ流量）を制御する。
同様に、第２油圧ポンプ傾転角制御手段４のスピード制
御対応傾転角設定手段１２が第１の制御信号設定ステッ
プで設定された第１の制御信号Ｆ−２及び第２の制御
信号設定ステップで設定された第２の制御信号Ｆ−２
のいずれか一方の制御信号を選択し、許容馬力範囲内
で、この選択された制御信号に基づいて油圧ポンプ５２
のポンプ傾転角（ポンプ流量）を制御する。これらのス
テップをポンプ流量制御ステップという。
【０１７２】具体的には、ポンプ流量制御ステップで、
第１の制御信号Ｆ−１（Ｆ−２）及び第２の制御信
号Ｆ−１（Ｆ−１）のうちポンプ流量を少なくする
制御信号を選択する。したがって、本建設機械の制御装
置及びその制御方法によれば、作動油給排通路６１ｂ，
６１ｃの制御弁５７〜６０，６２〜６５の下流側の作動
油の圧力を圧力センサ７４により検出し、この圧力セン
サ７４により検出される圧力に相当するバイパス流量に
略逆比例する特性に基づいて油圧ポンプ５１，５２のポ
ンプ傾転角（ポンプ流量）を制御するための第１の制御
信号Ｆ−１，Ｆ−２及び各操作部材５４の操作量に
略正比例する特性に基づいて油圧ポンプ５１，５２のポ
ンプ傾転角（ポンプ流量）を制御するための第２の制御
信号Ｆ−１，Ｆ−２のいずれか一方の制御信号を選
択して油圧ポンプ５１，５２からの作動油の吐出流量を
制御するように構成されているため、オペレータの好み
に応じてポジティブフローコントロールとネガティブフ
ローコントロールとを使い分けることができ、運転フィ
ーリングを向上させることができるという利点がある。
【０１７３】また、掘削作業や吊り作業等の作業に応じ
てポジティブフローコントロールとネガティブフローコ
ントロールとを使い分けることで、それぞれのポンプ傾
転角制御による不利な点を他の制御で補うことができる
という利点がある。つまり、例えばオペレータが一定の
作業機スピードで作業を行なおうとしている場合や吊り
作業等（操作部材の中間操作域や微操作域）においては
ポジティブフローコントロールを選択することで、ネガ
ティブフローコントロールの不利な点である油圧アクチ
ュエータ１０５〜１０７，１０９Ｒ，１０９Ｌ，１１０
にかかる負荷の減少に伴って油圧アクチュエータ１０５
〜１０７，１０９Ｒ，１０９Ｌ，１１０の作動スピード
が急増したり、これに誘発されてハンチング現象が生じ
たりするのを抑制することができる。
【０１７４】例えば、ブームアップ微操作とスティック
アウト微操作とを同時に行なってスティック１０４の先
端に吊り下げた吊り荷を吊り上げる作業を行なう場合、
スティック１０４が図９中、ｄ方向へ回動するにしたが
って荷重作用点が旋回中心に近づくため、ブームシリン
ダ１０５及びスティックシリンダ１０６へ作用する負荷
が減少することになるが、このような作業においてポジ
ティブフローコントロールを選択することで、ブームシ
リンダ１０５及びスティックシリンダ１０５の作業スピ
ードが急増したり、これに起因してハンチング減少が生
じてしまうのを抑制することができるのである。
【０１７５】逆に、例えばスティック１０４が図９中、
Ｃ方向へ回動するにしたがって荷重作用点が旋回中心か
ら遠ざかるため、ブームシリンダ１０５及びスティック
シリンダ１０６へ作用する負荷が増大することになる
が、このような作業においてポジティブフローコントロ
ールを選択することで、ブームシリンダ１０５及びステ
ィックシリンダ１０５の作業スピードが低下したり、吊
り作業時の作業条件（即ち、操作部材操作量や荷重の大
きさ）によってブーム１０３やスティック１０４の作動
がストップしてしまうのを防止することができるのであ
る。
【０１７６】一方、例えば掘削作業等においてネガティ
ブフローコントロールを選択することで、ポジティブフ
ローコントロールでは得られない油圧アクチュエータ１
０５〜１０７，１０９Ｒ，１０９Ｌ，１１０にかかる負
荷の増加に伴って油圧アクチュエータ１０５〜１０７，
１０９Ｒ，１０９Ｌ，１１０の作動スピードを減少させ
ることによる負荷感応フィーリングを確保することがで
きるという利点がある。例えば、操作部材５４を中間操
作量としてスティックイン操作を行なって掘削作業を行
なっている場合に、地中の埋設物（例えばパイプ等）に
接触して負荷が大きくなると、ポンプ流量を減少させる
ように作用する、これによりスティックインスピードが
減少することになる。これにより、オペレータはこのス
ティックインスピードの変化を感知してスティックイン
操作の中断又は修正を行なうことが可能となるという有
利な面がある。
【０１７７】これにより、オペレータの意図した操作を
行なうことができ、操作性の面で好ましく、また作業機
の作動スピードが急激に変化してしまうのを抑制できる
ため、安全性の面でも好ましい。また、第１の制御信号
Ｆ−１，Ｆ−２及び第２の制御信号Ｆ−１，Ｆ
−２のうちポンプ流量を少なくする制御信号を選択して
油圧ポンプ５１，５２からの作動油の吐出流量を制御す
るため、例えば掘削作業や吊り作業等の作業に応じて油
圧アクチュエータ１０５〜１０７，１０９Ｒ，１０９
Ｌ，１１０にかかる負荷が変動するが、この負荷の変動
に応じてポジティブフローコントロールとネガティブフ
ローコントロールとを自動的に切り替えることができる
という利点がある。また、第１の制御信号Ｆ−１，Ｆ
−２と第２の制御信号Ｆ−１，Ｆ−２とを比較し
て、第１の制御信号Ｆ−１，Ｆ−２及び第２の制御
信号Ｆ−１，Ｆ−２のうちポンプ流量を少なくする
制御信号を選択するため、ポジティブフローコントロー
ルとネガティブフローコントロールとの切り替えを簡素
な構成で行なえるという利点もある。
【０１７８】さらに、第２の制御信号Ｆ−１，Ｆ−
２が所定値Ｆ１ａｌｌｏｗ（Ｆ２ａｌｌｏｗ）よりも小
さい場合は第２の制御信号Ｆ−１，Ｆ−２を選択し
て油圧ポンプ５１，５２からの作動油の吐出流量を制御
するため、オペレータからの要求ポンプ流量が所定ポン
プ流量よりも少ない場合は操作部材５４の操作量に略正
比例する特性に基づいてポンプ流量が制御され、例えば
吊り作業等のようにオペレータが操作部材５４を微操作
する微操作域での負荷変動に伴う油圧アクチュエータ１
０５〜１０７，１０９Ｒ，１０９Ｌ，１１０の作動スピ
ードの変化を抑制することができるという利点もある。
【０１７９】さらに、第１の制御信号Ｆ−１，Ｆ−
２と第２の制御信号Ｆ−１，Ｆ−２とを選択的に使
用することをコントローラ１のソフトウェアで行なうよ
うにしているため、制御弁やポンプ等のハードウェアを
変更することなく、例えばオペレータの好みや特殊ツー
ル（ハンマー，グラップル等）の操作等の特殊な要求に
も容易に対応できるという利点もある。
【０１８０】なお、上述の実施形態では、スピード制御
対応傾転角設定手段７の最小信号選択手段２０によって
バイパス流量に逆比例する第１の制御信号（ネガティブ
フローコントロール）と操作部材操作量に正比例する第
２の制御信号（ポジティブフローコントロール）とのう
ちの小さい方の制御信号を選択するようにしているが、
制御信号の選択方法はこれに限られるものではなく、オ
ペレータの好みや特殊ツール（ハンマー，グラップル
等）の操作に対応するために、例えばオペレータが操作
しうる選択用スイッチ等を設け、この選択用スイッチを
操作することで、バイパス流量に逆比例する第１の制御
信号のみを使用するポンプ傾転角制御（ネガティブフロ
ーコントールのみ）と、操作部材操作量に正比例する第
２の制御信号のみを使用してポンプ傾転角制御（ポジテ
ィブフローコントロールのみ）とを選択できるように構
成することもできる。
【０１８１】また、上述の実施形態では、スピード制御
対応傾転角設定手段７では、最小信号選択手段２０を用
いて設定されたポンプ傾転角制御信号Ｆｍｉｎと、操作
部材対応傾転角設定手段６を用いて設定されたポンプ傾
転角制御信号Ｆ−１（Ｆ−２）とのうちのいずれか
のポンプ傾転角制御信号を要求傾転角比較手段２１によ
る判定結果に基づいて選択するようになっているが、こ
れに限られるものではなく、最小信号選択手段２０を用
いて設定されたポンプ傾転角制御信号Ｆｍｉｎと、操作
部材対応傾転角設定手段６を用いて設定されたポンプ傾
転角制御信号Ｆ−１（Ｆ−２）とのうちのいずれか
のポンプ傾転角制御信号を用いるかの選択をオペレータ
の要求する作業毎に行なうことも可能である。
【０１８２】例えば、オペレータによる操作部材の操作
量に基づいて設定されるポンプ傾転角（要求傾転角）が
所定値Ｆ１ａｌｌｏｗ（Ｆ２ａｌｌｏｗ）よりも小さい
か否かを判定することでオペレータが要求している作業
を判定する要求傾転角比較手段２１の代わりに、オペレ
ータによる各操作部材の操作に応じた各操作部材からの
電気信号に基づいてオペレータが要求している作業を判
定する要求作業判定手段を設け、この要求作業判定手段
の判定結果に基づいて、最小信号選択手段２０を用いて
設定されたポンプ傾転角制御信号と、操作部材対応傾転
角設定手段６を用いて設定されたポンプ傾転角制御信号
とのうちのいずれかのポンプ傾転角制御信号を用いるか
の選択を行なうようにしても良い。
【０１８３】この場合、主として掘削作業時に行なわれ
るスティックインやバケットインが行なわれた場合には
要求作業判定手段により掘削作業等であると判定され、
この判定結果に基づいて最小信号選択手段２０を用いた
ポンプ傾転角の設定〔図７（ｃ）に示す特性に基づくポ
ンプ傾転角の設定〕を行なうとともに、吊り作業時に行
なわれるブームアップ及びスティックアウトが行なわれ
た場合には要求作業判定手段により吊り作業等であると
判定され、この判定結果に基づいて要求傾転角比較手段
２１を用いたポンプ傾転角の設定〔図７（ｄ）に示す特
性に基づくポンプ傾転角の設定〕を行なう等の使い分け
を行なうことができる。なお、要求作業判定手段を、ト
ラックローディングモード（ブーム優先モード）, トレ
ンチングモード（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複数のワークモードスイ
ッチからの信号に基づいてオペレータが要求している作
業を判定するものとして構成しても良い。
【０１８４】
【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）によれば、ポンプ流量制御手段
が、作動油給排通路の給排制御弁の下流側の作動油の流
量に略逆比例する特性に基づいてポンプ流量を制御する
ための第１の制御信号及び操作部材の操作量に略正比例
する特性に基づいてポンプ流量を制御するための第２の
制御信号のいずれか一方の制御信号を選択して油圧ポン
プからの作動油の吐出流量を制御するように構成されて
いるため、オペレータの好みに応じてポジティブフロー
コントロールとネガティブフローコントロールとを使い
分けることができ、運転フィーリングを向上させること
ができるという利点がある。また、例えばオペレータが
一定の作業機スピードで作業を行なおうとしている場合
や吊り作業等において油圧アクチュエータにかかる負荷
の減少に伴って油圧アクチュエータの作動スピードが急
増したり、これに誘発されてハンチング現象が生じたり
するのを抑制することができる一方、例えば掘削作業等
において油圧アクチュエータにかかる負荷の増加に伴っ
て油圧アクチュエータの作動スピードを減少させること
による負荷感応フィーリングを確保することができると
いう利点がある。
【０１８５】請求項２記載の本発明の建設機械の制御装
置によれば、ポンプ流量制御手段が、第１の制御信号及
び第２の制御信号のうちポンプ流量を少なくする制御信
号を選択して油圧ポンプからの作動油の吐出流量を制御
するため、例えば掘削作業や吊り作業等の作業に応じて
油圧アクチュエータにかかる負荷が変動するが、この負
荷の変動に応じて第１の制御信号によるポンプ流量制御
と第２の制御信号によるポンプ流量制御とを自動的に切
り替えることができるという利点がある。また、第１の
制御信号と第２の制御信号とを比較して、第１の制御信
号のうちポンプ流量を少なくする制御信号を選択するた
め、制御の切り替えを簡素な構成で行なえるという利点
もある。
【０１８６】請求項３記載の本発明の建設機械の制御装
置によれば、ポンプ流量制御手段が、第２の制御信号が
所定値よりも小さい場合は第２の制御信号を選択して油
圧ポンプからの作動油の吐出流量を制御するため、オペ
レータが操作部材を微操作する微操作域での負荷変動に
伴う油圧アクチュエータの作動スピードの変化を抑制す
ることができるという利点がある。
【０１８７】請求項４記載の本発明の建設機械の制御装
置によれば、ポンプ流量制御手段が、第２の制御信号が
所定値よりも大きい場合は第１の制御信号及び第２の制
御信号のうちポンプ流量を少なくする制御信号を選択す
る一方、第２の制御信号が所定値以下の場合は第２の制
御信号を選択するように構成されるため、オペレータが
操作部材を微操作する微操作域でない場合は、油圧アク
チュエータにかかる負荷の減少に伴って油圧アクチュエ
ータの作動スピードが急増したり、これに誘発されてハ
ンチング現象が生じたりするのを抑制することができる
とともに、油圧アクチュエータにかかる負荷の増加に伴
って油圧アクチュエータの作動スピードを減少させて負
荷感応フィーリングを確保することができる一方、オペ
レータが操作部材を微操作する微操作域での負荷変動に
伴う油圧アクチュエータの作動スピードの変化を抑制す
ることができるという利点がある。
【０１８８】また、本発明の建設機械の制御方法（請求
項５）によれば、作動油給排通路の給排制御弁の下流側
の作動油の流量に略逆比例する特性に基づいてポンプ流
量を制御するための第１の制御信号及び操作部材の操作
量に略正比例する特性に基づいてポンプ流量を制御する
ための第２の制御信号のいずれか一方の制御信号を選択
して油圧ポンプからの作動油の吐出流量が制御されるた
め、オペレータの好みに応じてポジティブフローコント
ロールとネガティブフローコントロールとを使い分ける
ことができ、運転フィーリングを向上させることができ
るという利点がある。また、例えばオペレータが一定の
作業機スピードで作業を行なおうとしている場合や吊り
作業等において油圧アクチュエータにかかる負荷の減少
に伴って油圧アクチュエータの作動スピードが急増した
り、これに誘発されてハンチング現象が生じたりするの
を抑制することができる一方、例えば掘削作業等におい
て油圧アクチュエータにかかる負荷の増加に伴って油圧
アクチュエータの作動スピードを減少させることによる
負荷感応フィーリングを確保することができるという利
点がある。
【０１８９】請求項６記載の本発明の建設機械の制御方
法によれば、第１の制御信号及び第２の制御信号のうち
ポンプ流量を少なくする制御信号を選択して油圧ポンプ
からの作動油の吐出流量が制御されるため、例えば掘削
作業や吊り作業等の作業に応じて油圧アクチュエータに
かかる負荷が変動するが、この負荷の変動に応じて第１
の制御信号によるポンプ流量制御と第２の制御信号によ
るポンプ流量制御とを自動的に切り替えることができる
という利点がある。また、第１の制御信号と第２の制御
信号とを比較して、第１の制御信号のうちポンプ流量を
少なくする制御信号を選択するため、制御の切り替えを
簡素な構成で行なえるという利点もある。
【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
置及びその制御方法におけるポンプ傾転角制御を説明す
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
置及びその制御方法におけるバイパス圧力対応のポンプ
傾転角の設定を説明するためのブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかる建設機械の制御装
置及びその制御方法における操作部材対応のポンプ傾転
角の設定を説明するためのブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態にかかる建設機械の制御装
置及びその制御方法におけるスピード制御対応のポンプ
傾転角の設定を説明するためのブロック図である。
【図７】本発明の一実施形態にかかる建設機械の制御装
置及びその制御方法におけるスピード制御対応のポンプ
傾転角を設定する場合の負荷Ｗと作業機スピード（ポン
プ傾転角）との関係を示す図であって、（ａ）はバイパ
ス流量に逆比例する特性に基づいてポンプ傾転角制御を
行なう場合、（ｂ）は操作部材操作量に比例する特性に
基づいてポンプ傾転角制御を行なう場合、（ｃ）はバイ
パス流量に逆比例する特性と操作部材操作量に比例する
特性とを選択的に使用してポンプ傾転角制御を行なう場
合、（ｄ）は所定値よりも小さい要求傾転角に基づいて
ポンプ傾転角制御を行なう場合をそれぞれ示している。
【図８】本発明の一実施形態にかかる建設機械の制御装
置及びその制御方法における許容馬力対応のポンプ傾転
角の設定を説明するためのブロック図である。
【図９】一般的な建設機械を示す模式的斜視図である。
【図１０】従来の建設機械の制御装置の全体構成図を示
す。
【図１１】従来の建設機械の制御装置におけるポンプ傾
転角制御を説明するための模式図である。
【図１２】従来の建設機械の制御装置におけるポンプ傾
転角制御を説明するための図であって、（ａ）は操作部
材操作量と制御弁移動量との関係を示す図、（ｂ）は制
御弁移動量と制御弁開口面積との関係を示す図、（ｃ）
はバイパス油路開口面積とバイパス流量との関係を示す
図、（ｄ）はバイパス流量とバイパス圧力検知手段の出
力信号との関係を示す図、（ｅ）はバイパス圧力検知手
段の出力信号とポンプ流量（ポンプ傾転角）との関係を
示す図をそれぞれ示している。
【図１３】従来の建設機械の制御装置におけるポンプ傾
転角制御の課題を説明するための図であって、（ａ）は
バイパス流量とバイパス圧力検知手段の出力信号との関
係を示す図、（ｂ）はバイパス圧力検知手段の出力信号
とポンプ流量（ポンプ傾転角）との関係を示す図、
（ｃ）は負荷Ｗとアクチュエータのスピード（ポンプ流
量）との関係を示す図をそれぞれ示している。
【符号の説明】
１ コントローラ（制御手段） ２ 操作部材信号処理手段 ３ 第１油圧ポンプ傾転角制御手段 ４ 第２油圧ポンプ傾転角制御手段 ５，１０ バイパス圧力対応傾転角設定手段 ６，１１ 操作部材対応傾転角設定手段 ７，１２ スピード制御対応傾転角設定手段 ８，１３ 許容馬力対応傾転角設定手段 ８Ａ 許容馬力記憶部 ８Ｂ 許容馬力対応傾転角演算部 ９，１４ 最小値選択手段 ２０ 最小信号選択手段 ２１ 要求傾転角比較手段 ２２ 最小信号出力手段 ２３ 所定値設定手段 ２４ 要求傾転角出力手段 ５１ 第１油圧ポンプ ５２ 第２油圧ポンプ ５４ａ〜５４ｄ，５４ｅ−Ｒ，５４ｅ−Ｌ 操作部材 ５７〜６０，６２〜６５ 制御弁（給排制御弁） ６１ｂ，６６ｃ 油路（バイバス通路） ７１ エンジン回転数センサ ７２，７３ 圧力センサ ７４，７５ 圧力センサ（バイパス圧力検知手段） ８１，８２ 絞り（バイパス圧力検知手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2D003 AA01 AB03 AB05 BA01 BB02 CA04 CA09 DA03 DA04 DB02 DB03 3H045 AA04 AA10 AA16 AA24 AA33 BA19 BA31 CA03 CA09 CA28 DA25 EA33 EA38 3H089 AA90 CC01 CC08 CC11 DA03 DA06 DB47 DB49 EE15 EE22 EE36 GG02 JJ02

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 オペレータにより操作されて電気信号を
    出力する操作部材と、 タンク内の作動油を吐出する油圧ポンプと、 該油圧ポンプにより吐出される作動油により駆動される
    油圧アクチュエータと、 該油圧アクチュエータへ作動油を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、該油圧アクチュエータへ
    の作動油の供給を制御する制御弁と、 該制御弁を介して該油圧アクチュエータへ供給されなか
    った作動油を該タンクへ戻すバイパス通路とを備える建
    設機械の制御装置において、 該油圧ポンプからの作動油の吐出流量を制御するポンプ
    流量制御手段を備え、 該ポンプ流量制御手段が、該バイパス通路内の作動油の
    流量に略逆比例する特性に基づいてポンプ流量を制御す
    るための第１の制御信号及び該操作部材の操作量に略正
    比例する特性に基づいてポンプ流量を制御するための第
    ２の制御信号のいずれか一方の制御信号を選択して該油
    圧ポンプからの作動油の吐出流量を制御するように構成
    されることを特徴とする、建設機械の制御装置。
  2. 【請求項２】 該ポンプ流量制御手段が、該第１の制御
    信号及び該第２の制御信号のうちポンプ流量を少なくす
    る制御信号を選択して該油圧ポンプからの作動油の吐出
    流量を制御するように構成され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】 該ポンプ流量制御手段が、該第２の制御
    信号が所定値よりも小さい場合は該第２の制御信号を選
    択して該油圧ポンプからの作動油の吐出流量を制御する
    ように構成され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】 該ポンプ流量制御手段が、該第２の制御
    信号が所定値よりも大きい場合は該第１の制御信号及び
    該第２の制御信号のうちポンプ流量を少なくする制御信
    号を選択する一方、該第２の制御信号が所定値以下の場
    合は該第２の制御信号を選択するように構成されること
    を特徴とする、請求項１記載の建設機械の制御装置。
  5. 【請求項５】 オペレータにより操作されて電気信号を
    出力する操作部材と、 タンク内の作動油を吐出する油圧ポンプと、 該油圧ポンプにより吐出される作動油により駆動される
    油圧アクチュエータと、 該油圧アクチュエータへ作動油を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、該油圧アクチュエータへ
    の作動油の供給を制御する制御弁と、 該制御弁を介して該油圧アクチュエータへ供給されなか
    った作動油を該タンクへ戻すバイパス通路とを備える建
    設機械の制御方法であって、 該バイパス通路内の作動油の流量を検出し、該作動油の
    流量に略逆比例する特性に基づいてポンプ流量を制御す
    るための第１の制御信号を設定する第１の制御信号設定
    ステップと、 該操作部材からの電気信号を検出し、該操作部材の操作
    量に略正比例する特性に基づいてポンプ流量を制御する
    ための第２の制御信号を設定する第２の制御信号設定ス
    テップと、 該第１の制御信号設定ステップで設定された第１の制御
    信号及び該第２の制御信号設定ステップで設定された第
    ２の制御信号のいずれか一方の制御信号を選択して該油
    圧ポンプからの作動油の吐出流量を制御するポンプ流量
    制御ステップとを備えることを特徴とする、建設機械の
    制御方法。
  6. 【請求項６】 該ポンプ流量制御ステップで、該第１の
    制御信号及び該第２の制御信号のうちポンプ流量を少な
    くする制御信号を選択することを特徴とする、請求項５
    記載の建設機械の制御方法。
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