JP2001248187A - 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、タンピング時に
おけるタンピングモードスイッチの操作をなくして操作
性を改善するとともに、最適なブーム出力でタンピング
やプッシュアップを行なえるようにして作業性を向上さ
せる。 【解決手段】 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、タン
ク内の作動油を吐出する油圧ポンプ５１，５２と、ブー
ムを駆動するブーム駆動用油圧アクチュエータと、複数
の操作部材のうちのブーム用操作部材５４ａ及びスティ
ック用操作部材５４ｂの操作に基づいてタンピングか否
かを判定するタンピング判定手段２と、ブーム駆動用油
圧アクチュエータにより駆動されるブームの出力を制御
する出力制御手段４，５とを備え、出力制御手段４，５
が、タンピング判定手段２によってタンピングと判定さ
れた場合にブーム出力をタンピング時に要求される最適
出力に制御する。

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や圧力を制御弁によ
り制御して、ブームシリンダ，スティックシリンダ，バ
ケットシリンダ，旋回モータ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。このため、上部旋回体１０２に
は旋回モータ（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。

【０００３】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。

【０００４】また、上述の各シリンダ１０５〜１０７や
旋回モータには、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，旋回用制御弁等
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、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
１０４の作動を優先する回路構成となっている。

【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
や旋回モータが駆動され、これにより、ブーム１０３，
スティック１０４及びバケット１０８等を回動させ、上
部旋回体１０２を旋回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
ト油圧を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】また、上部旋回体１０２を作動させるに
は、運転操作室１０１内の旋回用操作部材を操作して、
パイロット油圧をパイロット油路を通じて旋回用制御弁
に作用させて、旋回用制御弁を所要の位置に移動させ
る。これにより、旋回モータへの作動油が給排調整さ
れ、この旋回モータが駆動されることになる。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を駆動させたり、旋回モ
ータを駆動させ、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。

【０００９】ところで、このような各種作業における一
動作としては例えばブームアップ，ブームダウンを繰り
返すことで地面をたたいてならす、いわゆる土場押し作
業（タンピング）があり、この作業時にはスティック操
作は行なわれず、ブーム操作のみが行なわれる。ここ
で、ブームダウン操作された場合、ブーム１０３は以下
のようにして駆動される。つまり、ブームダウン操作が
行なわれ、ブーム１０３を下降させるには、ブーム駆動
用油圧シリンダ１０５を伸縮させればよい。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ブーム駆動用油圧シリンダ１０
５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が収縮しながら、ブーム１０３を図８中、矢印
ｂで示すように下側へ回動させる。

【００１０】一方、ブームアップ操作された場合、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８中、矢印ａで示すように上側へ回動させる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
ブーム操作によってタンピング作業を行なう場合、操作
者（オペレータ）は運転操作室内に設けられたワークモ
ードスイッチを操作することにより、タンピングモード
を選択するようになっている。このようにしてタンピン
グモードが選択されると、仮にブーム用操作部材がブー
ムダウン方向へフル操作されても、タンピング時に適度
な押圧力で地面を押圧でき、かつ、適度なブームダウン
スピードが得られるようにすべく、タンピング時に適し
たブーム出力となるように、例えばブーム用操作部材の
操作量に関わらずブーム用制御弁の位置を所定位置に固
定する制御を行なって、ブーム駆動用油圧シリンダ１０
５へ供給される作動油の流量及び圧力がタンピング時に
要求される作動油の流量及び圧力になるようにすること
が考えられる。

【００１２】しかしながら、タンピングモードスイッチ
がオンとされた状態では、ブームダウン操作を伴う他の
作業や動作（例えば、プッシュアップ動作，かき下げ作
業）において力不足やスピード不足が発生するため、こ
れらの作業や動作を行なう際には、その都度、タンピン
グモードスイッチを操作しなければならず、その操作性
は必ずしも良いものとはいえなかった。

【００１３】このため、このようなタンピングモードス
イッチをなくし、コントローラによって自動的にタンピ
ングか否かを判定し、タンピング時の最適ブーム出力
（最適ポンプ出力）になるようにブーム出力制御（ポン
プ傾転角制御）を行なえるようにしたい。ここで、タン
ピング作業は、ブームアップ，ブームダウンを繰り返し
行なうものであるが、この作業は、例えば建設機械を車
両に載せる場合等において車体前方を浮き上がらせるた
めにブーム用操作部材を操作してブームダウンを行なう
場合（これをプッシュアップという）があり、これらの
動作は似たものであるため、これらを誤判定することな
く正確に自動的判定するのは難しい。

【００１４】ところで、タンピング作業においては、上
述のように、タンピング作業の際に適度な押圧力で地面
を押圧でき、かつ、適度なブームダウンスピードが得ら
れるようにすべく、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や圧力を制御することで、ブー
ム１０３の出力（ブーム出力＝作動油流量×作動油圧
力）を適度なものとする必要がある。

【００１５】一方、プッシュアップにおいては、ブーム
用操作部材を操作して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や圧力を制御することでブー
ム出力を適度なものとする必要がある。このようにタン
ピング作業とプッシュアップとでは必要とされるブーム
出力（ポンプ出力）が異なるため、例えばタンピングを
行ないたいのにプッシュアップ時の最大出力になるよう
に制御されてしまうと（例えばポンプ傾転角が最大傾転
角に制御されてしまうと）、必要以上に大きな押圧力で
地面を押圧することになったり、必要以上のスピードで
ブームダウンしたりして、適正なタンピング作業を行な
うことができない場合がある。

【００１６】一方、プッシュアップを行ないたいのにタ
ンピング時に要求されるブーム出力になるように出力制
御（ポンプ傾転角制御）が行なわれてしまうと、建設機
械自体を浮き上がらせるのに十分な作動油が供給され
ず、プッシュアップさせることができない場合も起こり
うる。本発明は、このような課題に鑑み創案されたもの
で、タンピング時におけるタンピングモードスイッチの
操作をなくしてその操作性を改善するとともに、最適な
ブーム出力でタンピングやプッシュアップを行なえるよ
うにしてその作業性を向上させた、建設機械の制御装置
を提供することを目的とする。

【００１７】

【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、タンク内の作動油を吐出する油圧ポンプ
と、油圧ポンプから作動油を供給され、ブームを駆動す
るブーム駆動用油圧アクチュエータと、複数の操作部材
のうちのブーム用操作部材及びスティック用操作部材の
操作に基づいてタンピングか否かを判定するタンピング
判定手段と、ブーム駆動用油圧アクチュエータにより駆
動されるブームの出力を制御する出力制御手段とを備
え、出力制御手段が、タンピング判定手段によってタン
ピングと判定された場合にブーム出力をタンピング時に
要求される最適出力に制御することを特徴としている。

【００１８】この場合、タンピング判定手段は、複数の
操作部材のうちのブーム用操作部材及びスティック用操
作部材の操作に基づいてブームダウン操作が行なわれ、
かつスティック操作が行なわれていない場合にタンピン
グと判定するように構成しても良い（請求項２）。ま
た、複数の操作部材の操作に基づいてプッシュアップか
否かを判定するプッシュアップ判定手段を備え、プッシ
ュアップ判定手段は、タンピング判定手段によってタン
ピングと判定され、かつ、複数の操作部材のうちのブー
ム用操作部材が所定時間操作された場合にプッシュアッ
プであると判定するように構成し、プッシュアップ判定
手段によってプッシュアップと判定された場合には、出
力制御手段がブーム出力をプッシュアップ時に要求され
る最適出力に制御するように構成しても良い（請求項
３）。

【００１９】さらに、出力制御手段を、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圧力を制御する
圧力制御手段を備えるものとして構成し、タンピング判
定手段によってタンピングと判定された場合には、圧力
制御手段によってブーム駆動用油圧アクチュエータへ供
給される作動油の圧力がタンピングの押圧時に要求され
る最適圧力に制御されるように構成しても良い（請求項
４）。なお、プッシュアップ判定手段によってプッシュ
アップと判定された場合には、圧力制御手段によってブ
ーム駆動用油圧アクチュエータへ供給される作動油の圧
力がプッシュアップ時に要求される最適圧力に制御され
るように構成しても良い。

【００２０】また、出力制御手段を、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制御する流
量制御手段を備えるものとして構成し、タンピング判定
手段によってタンピングと判定された場合には、流量制
御手段によって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がタンピング時にブームダウンさせ
るのに要求される最適流量に制御されるように構成して
も良い（請求項５）。なお、プッシュアップ判定手段に
よってプッシュアップと判定された場合には、流量制御
手段によってブーム駆動用油圧アクチュエータへ供給さ
れる作動油の流量がプッシュアップ時に要求される最適
流量に制御されるように構成しても良い。

【００２１】さらに、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圧力の上限を設定するリリーフ弁
を備え、出力制御手段が、油圧ポンプから吐出される作
動油の流量を調整すべく油圧ポンプの傾転角を制御する
ポンプ傾転角制御手段と、リリーフ弁の設定値を制御す
るリリーフ弁制御手段とを備えて構成され、タンピング
判定手段によってタンピングと判定された場合には、ポ
ンプ傾転角制御手段によって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がタンピング時に要求
される最適流量になるように油圧ポンプの傾転角が制御
されるとともに、リリーフ弁制御手段によってブーム駆
動用油圧アクチュエータへ供給される作動油の圧力がタ
ンピング時に要求される最適圧力になるようにリリーフ
弁の設定値が制御されるように構成しても良い（請求項
６）。なお、プッシュアップ判定手段によってプッシュ
アップと判定された場合には、ポンプ傾転角制御手段に
よって油圧ポンプから吐出される作動油の流量が制御さ
れてブーム駆動用油圧アクチュエータへ供給される作動
油の流量がプッシュアップ時に要求される最適流量に制
御されるとともに、リリーフ弁によってブーム駆動用油
圧アクチュエータへ供給される作動油の圧力がプッシュ
アップ時に要求される最適圧力に制御されるように構成
しても良い。

【００２２】また、出力制御手段を、油圧ポンプから吐
出される作動油の圧力が設定圧力以上にならないように
しながら油圧ポンプから吐出される作動油の流量を調整
すべく油圧ポンプの傾転角を制御するポンプ傾転角制御
手段を備えるものとして構成し、タンピング判定手段に
よってタンピングと判定された場合には、ポンプ傾転角
制御手段によって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及び圧力がタンピング時に要求さ
れる最適流量及び最適圧力になるように油圧ポンプの傾
転角が制御されるように構成しても良い（請求項７）。
なお、プッシュアップ判定手段によってプッシュアップ
と判定された場合には、ポンプ傾転角制御手段によって
油圧ポンプから吐出される作動油の流量及び圧力が制御
されてブーム駆動用油圧アクチュエータへ供給される作
動油の流量及び圧力がプッシュアップ時に要求される最
適流量及び最適圧力に制御されるように構成しても良
い。

【００２３】また、油圧ポンプを、パイロット圧により
ポンプ傾転角が制御されるように構成し、パイロット圧
を制御する圧力制御用部材を備え、出力制御手段を、油
圧ポンプから吐出される作動油の流量を制御すべく油圧
ポンプの傾転角を制御するポンプ傾転角制御手段と、圧
力制御用部材を制御する圧力制御用部材制御手段とを備
えるものとして構成し、タンピング判定手段によってタ
ンピングと判定された場合には、ポンプ傾転角制御手段
によってブーム駆動用油圧アクチュエータへ供給される
作動油の流量がタンピング時に要求される最適流量にな
るように油圧ポンプの傾転角が制御されるとともに、圧
力制御用部材制御手段によって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圧力がタンピング時に要
求される最適圧力になるように圧力制御用部材が制御さ
れるように構成しても良い（請求項８）。なお、プッシ
ュアップ判定手段によってプッシュアップと判定された
場合には、ポンプ傾転角制御手段によって油圧ポンプか
ら吐出される作動油の流量が制御されてブーム駆動用油
圧アクチュエータへ供給される作動油の流量がプッシュ
アップ時に要求される最適流量に制御されるとともに、
圧力制御用部材によって該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圧力がプッシュアップ時に要
求される最適圧力に制御されるように構成しても良い。

【００２４】また、複数の操作部材は、オペレータによ
る操作に応じて電気信号を出力するように構成され、タ
ンピング判定手段は、複数の操作部材からの電気信号に
基づいてタンピングか否かを判定するように構成され、
さらに油圧ポンプから吐出される作動油をブーム駆動用
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て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制御するブーム用制御弁
と、ブーム用制御弁を介してブーム駆動用油圧アクチュ
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、バイパス通路内の作動油の流量に略逆比例す
る特性に基づいて油圧ポンプからの作動油の吐出流量を
制御するポンプ傾転角制御手段とを備えるものとして構
成し、出力制御手段を、ブーム用制御弁の移動量を制御
する移動量制御手段として構成し、さらにタンピング判
定手段によってタンピングと判定された場合に、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及
び圧力がタンピング時に要求される最適流量及び最適圧
力になるように移動量制御手段によってブーム用制御弁
の移動量が制御されるとともに、ブーム用制御弁の移動
量に応じてポンプ傾転角制御手段によって油圧ポンプか
らの作動油の吐出流量がタンピング時に要求される最適
ポンプ流量になるように油圧ポンプの傾転角が制御され
るように構成しても良い（請求項９）。なお、プッシュ
アップ判定手段によってプッシュアップと判定された場
合に、ブーム駆動用油圧アクチュエータへ供給される作
動油の流量及び圧力がプッシュアップ時に要求される最
適流量及び最適圧力になるように移動量制御手段によっ
てブーム用制御弁の移動量が制御されるとともに、ブー
ム用制御弁の移動量に応じてポンプ傾転角制御手段によ
って油圧ポンプからの作動油の吐出流量がプッシュアッ
プ時に要求される最適ポンプ流量に制御されるように構
成しても良い。

【００２５】本発明の建設機械の制御装置（請求項１
０）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、オペレータにより操作される複数の操作部
材と、タンク内の作動油を吐出する油圧ポンプと、油圧
ポンプから作動油を供給され、ブームを駆動するブーム
駆動用油圧アクチュエータと、複数の操作部材の操作に
基づいてプッシュアップか否かを判定するプッシュアッ
プ判定手段と、ブーム駆動用油圧アクチュエータにより
駆動されるブームの出力を制御する出力制御手段とを備
え、プッシュアップ判定手段が、複数の操作部材のうち
のブーム用操作部材及びスティック用操作部材の操作に
基づいてブームダウン操作が行なわれ、かつスティック
操作が行なわれていないと判定し、かつ、ブーム用操作
部材が所定時間操作されたと判定した場合にプッシュア
ップであると判定し、出力制御手段が、プッシュアップ
判定手段によってプッシュアップと判定された場合にブ
ーム出力をプッシュアップ時に要求される最適出力に制
御することを特徴としている。

【００２６】

【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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】ここでは、油圧ポンプ５１，５２には、そ
れぞれレギュレータ（図示せず）が取り付けられてお
り、後述するコントローラ１からの作動信号に基づいて
レギュレータ内のスプール弁の移動量を制御し、レギュ
レータのスプール弁を介してパイロット圧を作用させる
ことでポンプ傾転角を変更しうるようになっている。な
お、レギュレータのスプール弁は電磁弁として構成し、
後述するコントローラ１からの作動信号に基づいて移動
量を制御するように構成しても良いし、レギュレータの
スプール弁を制御するために比例減圧弁（電磁弁）を設
け、後述するコントローラ１からの作動信号に基づいて
比例減圧弁を制御し、比例減圧弁を介してスプール弁に
パイロット圧を作用させてスプール弁の移動量を制御す
るように構成しても良い。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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という。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】また、第１回路部５５の油路６１の下流側
には絞り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６２，旋回モータ用制御弁６
３，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。

【００４３】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。

【００４４】また、第２回路部５６の油路６６の下流側
には絞り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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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
（作動油供給通路）６１に第１ブーム用制御弁５９が介
装され、第２回路部５６の油路（作動油供給通路）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５９ａ，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。

【００４８】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。

【００４９】また、ブーム下げ用油圧回路（図2中、符
号７９等で示す油路）には、リリーフ弁４０が介装され
ており、ブーム駆動用油圧シリンダ１０５へ供給される
作動油の圧力（ブーム下げ圧力）が定格ブーム下げ圧力
に制御されるようになっている。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。

【００５０】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（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１０とを備えて構成される。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】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。な
お、コントローラ１は、各制御弁５７〜６０，６２〜６
５の移動量を制御するものであるため、移動量制御手段
ともいう。

【００５６】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。

【００５７】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。

【００５８】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。

【００５９】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。

【００６０】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。

【００６１】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。

【００６２】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。

【００６３】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。

【００６４】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，リリーフ弁４０の制御等を行なうようになっ
ている。

【００６５】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。

【００６６】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。

【００６７】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。

【００６８】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。

【００６９】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。

【００７０】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。

【００７１】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。

【００７２】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。

【００７３】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。

【００７４】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。

【００７５】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、さらに、本実施形態では、ブームダ
ウン操作時には、通常のネガティブフローコントロール
におけるポンプ傾転角制御とは異なるポンプ傾転角制御
による作動油の流量制御が行なわれるとともに、リリー
フ弁の設定値制御による作動油の圧力制御も行なわれる
ようになっている。

【００７６】次に、本実施形態にかかる建設機械の制御
装置において特徴となるタンピング作業時やプッシュア
ップ時のポンプ傾転角制御による作動油の流量制御、及
びリリーフ弁の設定値制御による作動油の圧力制御につ
いて、図１の制御ブロック図を参照しながら説明する。
本実施形態では、図１に示すように、コントローラ１
は、タンピング判定手段２と、プッシュアップ判定手段
３と、ポンプ傾転角制御手段４と、リリーフ弁制御手段
５とを備えて構成される。

【００７７】このうち、タンピング判定手段２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タンピングであるか否かを判定
するものである。つまり、タンピング判定手段２は、ブ
ームダウン操作は行なわれているが、スティック操作は
行なわれていない場合にタンピングであると判定するよ
うになっている。

【００７８】そして、タンピングであると判定した場合
は、さらにプッシュアップであるか否かを判定すべくプ
ッシュアップ判定手段３へ信号を出力するようになって
いる。一方、タンピングでないと判定した場合は、タン
ピングでもなく、プッシュアップでもないと考えられる
ため、基本のポンプ傾転角制御を行なうべく後述するポ
ンプ傾転角制御手段４の基本傾転角制御部４Ｃへ信号を
出力するようになっている。

【００７９】このように、本実施形態では、タンピング
である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からの電気信号に基づいて判定できる
ため、従来のようにタンピングモードスイッチを設ける
必要がない。プッシュアップ判定手段３は、ブーム用操
作部材５４ａ及びタンピング判定手段２からの信号に基
づいてプッシュアップであるか否かを判定するものであ
る。つまり、プッシュアップ判定手段３は、タンピング
判定手段２によりタンピングであると判定された場合
（即ち、ブームダウン操作は行なわれているが、スティ
ック操作は行なわれていない場合）に、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操作部材５
４ａの操作（例えばフル操作）が所定時間（例えば約１
秒以上）継続したかどうかによってプッシュアップであ
るか否かを判定し、ブーム用操作部材５４ａの操作が所
定時間継続した場合にプッシュアップであると判定する
ようになっている。

【００８０】そして、プッシュアップであると判定した
場合には、そのブームダウン操作はタンピングではなく
プッシュアップであると考えられるため、プッシュアッ
プ時の最適ポンプ流量制御を行なうべく後述するポンプ
傾転角制御手段４のプッシュアップ用傾転角制御部４Ｂ
へ信号を出力するとともに、プッシュアップ時の最適圧
力制御を行なうべく後述するリリーフ弁制御手段５のプ
ッシュアップ用リリーフ弁制御部５Ｂへ信号を出力する
ようになっている。

【００８１】一方、プッシュアップでないと判定した場
合には、タンピングであると考えられるため、タンピン
グ時の最適ポンプ流量制御を行なうべく後述するポンプ
傾転角制御手段４のタンピング用傾転角制御手段４Ａへ
信号を出力するとともに、タンピングの最適圧力制御を
行なうべく後述するリリーフ弁制御手段５のタンピング
用リリーフ弁制御部５Ａへ信号を出力するようになって
いる。

【００８２】ところで、タンピング作業時の最適出力制
御（最適ブーム出力制御）は、以下の２つの要求を満た
す必要がある。 （１）タンピング作業時に機体が打撃反力で飛び上がら
ない程度の適度な打撃力とする（タンピング作業対応の
押圧力制御）。 （２）タンピング作業時に適度なブームダウンスピード
を得る（タンピング作業対応の流量制御）。

【００８３】このように、タンピング作業時に最適出力
制御を行なうには、ブーム１０３を駆動するためのブー
ム駆動用油圧シリンダ１０５へ供給される作動油の流量
及び圧力（ブーム１０３の出力）を適度に制御する必要
がある。本実施形態では、タンピング作業時のブーム下
げ出力（ブームダウン時のブーム出力）が、定格ブーム
下げ出力（定格ブーム出力）に対して所定割合（例えば
約５０〜約６０％）に制御されるようになっている。な
お、例えばタンピング時にブーム用操作部材５４ａがフ
ル操作された場合も同様である。

【００８４】なお、定格ブーム下げ出力とは、ブーム下
げ用油圧回路（図２中、符号７９等で示す油路）の定格
出力［即ち、タンピング作業以外の作業で要求される出
力のうちの最大出力（最大出力＝最大流量×最大圧
力）］をいう。また、上述のように所定割合（例えば約
５０〜約６０％）に設定されたブーム下げ出力をタンピ
ング時の最適出力［最適ブーム出力；タンピング作業時
にブームダウンさせる場合にブーム駆動用油圧シリンダ
１０５に作用する最適な作動油の流量及び圧力（出力＝
流量×圧力）］という。

【００８５】このため、本実施形態では、油圧ポンプ５
１，５２から吐出される作動油の流量を調整すべく油圧
ポンプ５１，５２の傾転角を制御するポンプ傾転角制御
手段４と、ブーム駆動用油圧シリンダ１０５へ供給され
る作動油の圧力の上限を設定しうるリリーフ弁制御手段
５とが備えられている。なお、ポンプ傾転角制御手段４
は、ブーム駆動用油圧シリンダ１０５へ供給される作動
油の流量を制御するものであるため流量制御手段ともい
う。また、リリーフ弁制御手段５は、ブーム駆動用油圧
シリンダ１０５へ供給される作動油の圧力を制御するも
のであるため圧力制御手段ともいう。さらに、これらの
ポンプ傾転角制御手段（流量制御手段）４，リリーフ弁
制御手段（圧力制御手段）５は、ブーム駆動用油圧シリ
ンダ１０５により駆動されるブーム１０３の出力を制御
するものであるため出力制御手段ともいう。そして、こ
の出力制御手段によって、タンピング時にはブーム出力
がタンピング時に要求される最適出力に制御されること
になる。つまり、タンピング判定手段２によってタンピ
ングと判定された場合には、ポンプ傾転角制御手段４に
よって油圧ポンプ５１，５２から吐出される作動油の流
量が制御されてブーム駆動用油圧アクチュエータ１０５
へ供給される作動油の流量がタンピング時に要求される
最適流量に制御されるとともに、リリーフ弁４０によっ
てブーム駆動用油圧アクチュエータ１０５へ供給される
作動油の圧力がタンピング時に要求される最適圧力に制
御されることになる。

【００８６】ここでは、ポンプ傾転角制御手段４は、タ
ンピング用傾転角制御部４Ａと、プッシュアップ用傾転
角制御部４Ｂと、基本傾転角制御部４Ｃとを備えて構成
される。また、リリーフ弁制御手段５は、タンピング用
リリーフ弁制御部５Ａと、プッシュアップ用リリーフ弁
制御部５Ｂと、基本リリーフ弁制御部５Ｃとを備えて構
成される。

【００８７】まず、タンピング用傾転角制御部４Ａは、
タンピング判定手段２によってタンピングであると判定
され、かつ、プッシュアップ判定手段３によってプッシ
ュアップでないと判定された場合に、タンピングである
と考えて、圧力センサ７２，７３，７４，７５からの検
出情報に基づいてタンピング時の最適ポンプ流量になる
ようにポンプ傾転角制御を行なうものである。

【００８８】ここで、タンピング時の最適ポンプ流量制
御とは、主にタンピング作業時にブームダウンさせる場
合に過剰なスピードでブームダウンしないように、ブー
ム駆動用油圧シリンダ１０５に作用する作動油の流量
が、タンピング時に必要な作動油の流量になるように制
御することをいう。つまり、タンピング時の最適ポンプ
流量制御とは、タンピング作業時にはブーム用操作部材
５４ａがフル操作される場合が多いが、このような場合
であっても、最高速のスピードで打撃してしまい、打撃
時の衝撃が大きくなり、その操作が困難となるのを防止
できるように、ブーム駆動用油圧シリンダ１０５に作用
する作動油の流量を最適とする制御である。

【００８９】具体的には、タンピング用傾転角制御部４
Ａが、タンピング作業時には、油圧ポンプ５１，５２か
らのポンプ吐出流量が所定量［例えば、定格ブーム下げ
流量の例えば約５０〜約６０％の流量，タンピング時の
最適ポンプ流量］になるようにポンプ傾転角制御（即
ち、ポンプ傾転角を定格傾転角の例えば約５０〜約６０
％の傾転角とする制御）を行なうようになっている。こ
れにより、タンピング作業中のブーム１０３のブームア
ップ・ブームダウンさせる時に、油圧ポンプ５１，５２
からのポンプ吐出流量が所定量［例えば、定格ブーム下
げ流量の例えば約５０〜約６０％の流量］になるように
ポンプ傾転角制御（即ち、ポンプ傾転角を定格傾転角の
例えば約５０〜約６０％の傾転角とする制御）が行なわ
れることになる。このようにしているのは、タンピング
のブームダウン・ブームアップ時には、ブーム出力を制
御するのにブーム下げ流量を制御するのが効果的だから
である。なお、所定量は各種タンピング作業において最
適なポンプ吐出流量となるように任意に設定することが
できる。

【００９０】なお、定格ブーム下げ流量とは、ブーム下
げ用油圧回路（図２中、符号７９等で示す油路）の定格
流量（最大流量）をいう。また、上述のように所定量
（例えば約５０〜約６０％の流量）に設定されたブーム
下げ流量をタンピング時の最適流量［最適ブーム流量；
タンピング作業時にブームダウンさせる場合にブーム駆
動用油圧シリンダ１０５へ供給する最適な作動油の流
量］という。

【００９１】なお、タンピング時やプッシュアップ時に
は、ブーム１０３の単独操作となるため、油圧ポンプ５
１，５２から吐出される作動油は他のアクチュエータへ
供給されず、全てブーム駆動用油圧シリンダ１０５へ供
給されるため、ポンプ出力（ポンプ流量×ポンプ圧力）
は全てブーム出力（ブーム流量×ブーム圧力）として使
われることになる。

【００９２】ところで、本実施形態では、ブーム下げ用
油圧回路（図２中、符号７９等で示す油路）に、この回
路内の作動油の圧力（即ち、ブーム駆動用油圧シリンダ
１０５へ作用する作動油の圧力）の上限を設定しうるリ
リーフ弁（ラインリリーフ弁）４０が設けられている。
なお、リリーフ弁４０は、ブームダウンさせてバケット
１０８を地面に押しつける場合に使用されるブーム下げ
用油圧回路（図２中、符号７９等で示す油路）内であれ
ばどこに設けてもよく、例えば油圧ポンプ５１，５２の
直下流側に設けても良い。また、例えば油圧回路の定格
圧力（システム圧力）を設定するために油圧ポンプ５
１，５２と各制御弁との間に設けられているメインリリ
ーフ弁（図示せず；このメインリリーフ弁もブーム下げ
用油圧回路内に設けられる）を電磁弁として構成し、こ
のメーンリリーフ弁によってブーム駆動用油圧シリンダ
１０５に作用する作動油の圧力を制御するようにしても
良い。このようにすることができるのは、タンピング時
やプッシュアップ時には、ブーム１０３の単独操作とな
るため、ブーム駆動用油圧シリンダ１０５へ作動油を供
給するための作動油供給通路（図２中、符号７９等で示
す油路）のみに油圧ポンプ５１，５２から吐出される作
動油が供給されることになるためである。

【００９３】ここでは、リリーフ弁４０は、その設定値
（設定圧力，調整値）を任意に可変設定しうる可変リリ
ーフ弁（電磁弁）として構成され、その設定値は、図１
に示すように、タンピング用リリーフ弁制御部５Ａから
の制御信号（電気信号）に基づいて設定されるようにな
っている。このリリーフ弁４０の設定値は、ブーム下げ
圧力が定格ブーム下げ圧力に対して所定割合（例えば約
５０〜６０％）の圧力になるように設定される。ここで
は、タンピング用リリーフ弁制御部５Ａからの制御信号
に基づいてリリーフ弁４０のソレノイド部分４０Ａへ電
流を供給して、バネ４０Ｂのスプリング力に抗する力を
作用させることで、リリーフ弁４０の設定値を設定する
ようになっている。

【００９４】ここでは、リリーフ弁４０の設定値が、バ
ネ４０Ｂのスプリング力の大きさのみによって設定され
る場合には、ブーム下げ圧力が定格ブーム下げ圧力に制
御されるようになっている。このため、リリーフ弁４０
のソレノイド部分４０Ａへ電流を供給することで、バネ
４０Ｂのスプリング力の大きさに対して所定割合（例え
ば約４０％〜５０％）の力を生じさせれば、ブーム下げ
圧力を定格ブーム下げ圧力に対して所定割合（例えば約
５０〜６０％）の圧力に制御することができることにな
る。

【００９５】なお、ここでは、リリーフ弁４０を電磁弁
として構成し、タンピング用リリーフ弁制御部５Ａから
の電気信号に基づいてリリーフ弁４０の設定値を設定す
るようになっているが、リリーフ弁４０は、その設定値
（設定圧力，調整値）をパイロット油圧で任意に可変設
定するように構成しても良い。そして、このリリーフ弁
４０によって、タンピング作業時には、ブーム駆動用油
圧シリンダ１０５へ供給される作動油の圧力の上限（上
限圧力）が、所定圧力［例えば、定格ブーム下げ圧力に
対して例えば約５０〜約６０％の圧力，タンピング時の
最適圧力（最適ブーム下げ圧力)］に制御されるように
なっている。これにより、タンピング作業中のバケット
を地面に打ち付ける打撃時（押圧時）に、ブーム駆動用
油圧シリンダ１０５へ供給される作動油の圧力の上限
が、所定圧力［例えば、定格ブーム下げ圧力に対して例
えば約５０〜約６０％の圧力］に制御されることにな
る。このようにしているのは、タンピングの押圧時に
は、ブーム駆動用油圧シリンダ１０５へ供給される作動
油の流量はほとんど変動しないと考えられるため、ブー
ム出力を制御するにはブーム下げ圧力を制御するのが効
果的だからである。

【００９６】ここで、タンピング時の最適圧力制御と
は、主にタンピング作業時にブームダウンさせる場合に
バケット１０８で地面が過剰に押圧されないように、ブ
ーム駆動用油圧シリンダ１０５に作用する作動油の圧力
が、タンピング時に必要な作動油の圧力になるように制
御することをいう。つまり、タンピング時の最適圧力制
御とは、タンピング作業時にはブーム用操作部材５４ａ
がフル操作される場合が多いが、このような場合であっ
ても、油圧システムの許容最高圧力（定格圧力）まで作
動油圧が上昇して、機体が跳ね上がってしまい、その操
作が困難となるのを防止できるように、ブーム駆動用油
圧シリンダ１０５に作用する作動油の圧力を最適とする
制御である。

【００９７】このように、リリーフ弁４０を設けること
によってブーム駆動用油圧シリンダ１０５へ供給される
作動油の圧力を調整することで、タンピング時に過剰な
打撃力（押付力）が作用しないようにしている（ブリー
ドオフ機能）。上述のように可変容量ポンプ５１，５２
及びリリーフ弁４０を設けることで、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と圧力とを、
各種タンピング作業（必要なスピードや押圧力は種々の
組み合わせがある）に応じて任意の関係で設定できるよ
うになり、融通性（設計の自由度）が大きくなるという
利点がある。また、上述のように、タンピング時に油圧
ポンプ５１，５２の傾転角制御と、リリーフ弁４０の制
御との双方を行なうことにより、リリーフ弁４０の制御
のみを行なう場合よりも、ポンプ吐出流量を低減するこ
とで燃費を向上させることができるとともに、リリーフ
弁４０から多量の流量の作動油が排出することで熱が発
生するのを抑制し、クーリング性能を高めることができ
るという利点もある。

【００９８】なお、ここでは、タンピング時のブーム出
力制御として、可変容量油圧ポンプ５１，５２の制御
と、リリーフ弁４０の制御との双方を行なうようにして
いるが、例えばタンピング時のブーム出力制御として、
リリーフ弁４０の制御のみを行なうようにしても良い
（この場合、油圧ポンプ５１，５２の制御は基本傾転角
制御とされる）。これにより、リリーフ弁４０によっ
て、タンピング作業において適度な押圧力（打撃力）が
作用するように作動油の圧力が制御されることになる。
この場合、タンピング時のブームダウンスピードはオペ
レータが操作部材を操作することにより調整することが
できる。

【００９９】また、例えばタンピング時のブーム出力制
御として、油圧ポンプ５１，５２の傾転角制御のみを行
なうようにしても良い（この場合、リリーフ弁４０の制
御は基本リリーフ弁制御とされる）。これにより、油圧
ポンプ５１，５２の傾転角制御によって、タンピング作
業において適度なブームスピードが得られるように作動
油の流量が制御されることになる。

【０１００】ところで、本実施形態では、プッシュアッ
プ時には、ブーム用操作部材５４ａの操作量に応じたブ
ーム出力（ブーム下げ出力；例えば、ブーム用操作部材
５４ａがフル操作された場合は約１００％のブーム出
力）で、プッシュアップが可能となるようにブーム出力
制御が行なわれるようになっている。なお、プッシュア
ップ時の操作量に応じたブーム出力をプッシュアップ時
の最適出力（最適ブーム出力，最適ブーム下げ出力）と
いう。

【０１０１】このため、プッシュアップ用傾転角制御部
４Ｂは、タンピング判定手段２によってタンピングであ
ると判定され、かつ、プッシュアップ判定手段３によっ
てプッシュアップであると判定された場合に、プッシュ
アップであると考えて、圧力センサ７２，７３，７４，
７５からの検出情報に基づいてプッシュアップ時の最適
ポンプ流量になるようにポンプ傾転角制御を行なうよう
になっている。

【０１０２】ここで、プッシュアップ時の最適ポンプ流
量制御とは、プッシュアップ時にブームダウンしてバケ
ット１０８で地面を押し付けて、機体を浮き上がらせる
のに十分な流量の作動油がブーム駆動用油圧シリンダ１
０５に供給されるように、ブーム駆動用油圧シリンダ１
０５に供給される作動油の流量を制御することをいう。

【０１０３】具体的には、プッシュアップ用傾転角制御
部４Ｂは、プッシュアップ時に、油圧ポンプ５１，５２
から吐出される作動油の流量がブーム用操作部材５４ａ
の操作量に応じて徐々に増加していくようにポンプ傾転
角制御を行なうようになっている。そして、ブーム用操
作部材５４ａがフル操作されたら、油圧ポンプ５１，５
２からのポンプ吐出流量が所定量[例えば、最大ポンプ
吐出流量（約１００％）]になるようにポンプ傾転角制
御[即ち、ポンプ傾転角を最大傾転角（約１００％）と
する制御]を行なうようになっている。なお、このよう
に制御されるポンプ吐出流量をプッシュアップ時の最適
ポンプ流量（最適ブーム下げ流量）という。

【０１０４】さらに、本実施形態では、プッシュアップ
時には、ブーム用操作部材５４ａの操作量に応じてブー
ム駆動用油圧シリンダ１０５に供給される作動油の圧力
（ブーム下げ圧力）が徐々に増加していったとしても、
ブーム下げ用油圧回路（図２中、符号７９等で示す油
路）に設けられたリリーフ弁４０によってブーム下げ圧
力が定格ブーム下げ圧力（約１００％）に制御されるよ
うになっている。なお、このように制御される圧力をプ
ッシュアップ時の最適圧力（最適ブーム下げ圧力）とい
う。

【０１０５】ここで、プッシュアップ時の最適圧力制御
とは、プッシュアップ時にブームダウンしてバケット１
０８で地面を押し付けて、機体を浮き上がらせるのに十
分な圧力の作動油がブーム駆動用油圧シリンダ１０５に
供給されるように、ブーム駆動用油圧シリンダ１０５に
供給される作動油の圧力を制御することをいう。このた
め、リリーフ弁４０の設定値は、ブーム下げ圧力の上限
圧力が定格ブーム下げ圧力（約１００％）になるように
設定される。このリリーフ弁４０の設定値は、図１に示
すように、プッシュアップ用リリーフ弁制御部５Ｂから
の制御信号（電気信号）に基づいて設定されるようにな
っている。ここでは、プッシュアップ用リリーフ弁制御
部５Ｂからの制御信号に基づいてリリーフ弁４０のソレ
ノイド部分４０Ａに供給される電流をゼロにすること
で、バネ４０Ｂのスプリング力のみによってリリーフ弁
４０の設定値が設定されるようになっている。

【０１０６】なお、ブーム用操作部材５４ａの操作量に
対するポンプ吐出流量及びブーム用操作部材５４ａの操
作量に対するリリーフ弁４０の設定値（設定圧力，調整
値）は、プッシュアップ時の異なる作業状況に応じて各
々任意の関係で設定できる。さらに説明すると、本実施
形態では、タンピング判定手段によってタンピングであ
ると判定された場合にプッシュアップ判定手段による判
定を行なうようにしているため、図７に示すように、プ
ッシュアップ判定手段によって所定時間経過後にプッシ
ュアップであると判定されるまでの間は、一旦、タンピ
ング時の最適ポンプ流量になるようにポンプ傾転角制御
〔定格傾転角に対して所定割合（例えば約５０〜６０
％）の傾転角になるように制御〕が行なわれるととも
に、リリーフ弁４０によってブーム駆動用油圧シリンダ
１０５に作用する作動油の圧力がタンピング時の最適圧
力〔定格圧力に対して所定割合（例えば約５０〜６０
％）の圧力〕になるように制御され、これにより、タン
ピング時の最適作動出力〔最適ブーム出力；定格作動出
力に対して所定割合（例えば約５０〜６０％）の出力〕
に制御される。

【０１０７】その後、所定時間経過後にプッシュアップ
判定手段によってプッシュアップであると判定された
ら、徐々に油圧ポンプ５１，５２の傾転角が大きくされ
て、プッシュアップ時の最適ポンプ流量になるようにポ
ンプ傾転角制御〔例えば操作部材がフル操作された場合
には最大傾転角（約１００％）〕が行なわれるととも
に、リリーフ弁４０によってブーム駆動用油圧シリンダ
１０５に作用する作動油の圧力がプッシュアップ時の最
適圧力（定格ブーム下げ圧力）になるように制御され、
これにより、プッシュアップ時の最適作動出力〔最適ブ
ーム出力；例えば操作部材がフル操作された場合には最
大作動出力（約１００％）〕に制御される。なお、図７
中、破線はタンピング時の作動油圧の変化を示してい
る。

【０１０８】ところで、基本傾転角制御部４Ｃは、タン
ピング判定手段２によってタンピングでないと判定され
た場合に、タンピングでもプッシュアップでもないと考
えて、圧力センサ７２，７３，７４，７５からの検出情
報に基づいて基本ポンプ傾転角制御を行なうものであ
る。ここで、基本傾転角制御部４Ｃによるネガティブフ
ローコントロールにおける基本的なポンプ傾転角制御に
ついて説明する。

【０１０９】つまり、基本傾転角制御部４Ｃは、圧力セ
ンサ７４，７５によって検出された作動油圧（ネガコン
圧）Ｐ_N1，Ｐ_N2を読み込んで、ネガコン圧Ｐ_Nと要求流
量Ｑ_Nとを関係づけた図４に示すようなマップから、読
み込まれたネガコン圧Ｐ_N1，Ｐ _N2に対応する要求流量Ｑ
_N1，Ｑ_N2（具体的には要求流量Ｑ_N1，Ｑ_N2に相当するポ
ンプ傾転角Ｖ_N1，Ｖ_N2）を設定するようになっている。
なお、要求流量とは、ネガティブフローコントロールに
おいて要求される流量をいう。また、図４ではネガコン
圧Ｐ_N1に対応する要求流量Ｑ_N1（具体的には要求流量Ｑ
_N1，に相当するポンプ傾転角Ｖ_N1）のみ示している。

【０１１０】一方、基本傾転角制御部４Ｃは、圧力セン
サ７２，７３によって検出されたポンプ吐出圧Ｐ_P1，Ｐ
_P2を読み込んで、ポンプ吐出圧Ｐ_Pと許容流量Ｑ_Pとを関
係づけた図５に示すようなマップから、読み込まれたポ
ンプ吐出圧Ｐ_P1，Ｐ_P2に対応する許容流量Ｑ_P1，Ｑ
_P2（具体的には許容流量Ｑ_P1，Ｑ_P2に相当するポンプ傾
転角Ｖ_P1，Ｖ_P2）を設定するようになっている。なお、
許容流量とは第１油圧ポンプ５１及び第２油圧ポンプ５
２を駆動するエンジン５０の許容馬力に応じたポンプ吐
出流量をいう。また、図５ではポンプ吐出圧Ｐ_P1に対応
する許容流量Ｑ_P1（具体的には許容流量Ｑ_P1に相当する
ポンプ傾転角Ｖ_P1）のみ示している。そして、基本傾転
角制御部４Ｃは、上述の要求流量Ｑ_N1，Ｑ_N2と許容流量
Ｑ_P1，Ｑ_P2とを比較し、小さい方のポンプ流量（要求流
量Ｑ_N1，Ｑ_N2又は許容流量Ｑ_P1，Ｑ_P2）になるようにポ
ンプ傾転角（ポンプ傾転角Ｖ_N1，Ｖ_N2又はポンプ傾転角
Ｖ_P1，Ｖ_P2）を設定し、これを傾転角制御信号として第
１油圧ポンプ５１及び第２油圧ポンプ５２へ出力するよ
うになっている。

【０１１１】次に、基本傾転角制御部４Ｃによるネガテ
ィブフローコントロールにおける基本的なポンプ傾転角
制御の動作について、図６のフローチャートを参照しな
がら説明する。つまり、まずステップＳ１０でネガコン
圧Ｐ_N1，Ｐ_N2を読み込むとともに、ステップＳ２０でポ
ンプ吐出圧Ｐ_P1，Ｐ_P2を読み込む。

【０１１２】次に、ステップＳ３０でステップＳ１０で
読み込まれたネガコン圧Ｐ_N1，Ｐ_N2に対応する要求流量
Ｑ_N1，Ｑ_N2を図４のマップから算出するとともに、ステ
ップ４０でステップＳ２０で読み込まれたポンプ吐出圧
Ｐ_P1，Ｐ_P2に対応する許容流量Ｑ_P1，Ｑ_P2を図５のマッ
プから算出する。そして、ステップＳ５０で要求流量Ｑ
_N1，Ｑ_N2が許容流量Ｑ_P1，Ｑ_P2よりも小さいか否かを判
定し、この判定の結果、要求流量Ｑ_N1，Ｑ_N2が許容流量
Ｑ_P1，Ｑ _P2よりも小さいと判定された場合は、ステップ
Ｓ６０に進み、要求流量Ｑ_N1，Ｑ _N2をポンプ流量として
設定し、リターンする。これにより、第１油圧ポンプ５
１及び第２油圧ポンプ５２の傾転角が要求流量Ｑ_N1，Ｑ
_N2に応じた傾転角となるように設定される。

【０１１３】一方、要求流量Ｑ_N1，Ｑ_N2が許容流量
Ｑ_P1，Ｑ_P2以上であると判定された場合は、ステップＳ
７０に進み、許容流量Ｑ_P1，Ｑ_P2をポンプ流量として設
定し、リターンする。これにより、第１油圧ポンプ５１
及び第２油圧ポンプ５２の傾転角が許容流量Ｑ_P1，Ｑ_P2
に応じた傾転角となるように設定される。

【０１１４】ところで、基本リリーフ弁制御部５Ｃは、
図１に示すように、タンピング判定手段２によってタン
ピングでないと判定された場合には、タンピングでもプ
ッシュアップでもないと考えて、基本リリーフ弁制御を
行なう。つまり、基本リリーフ弁制御部５Ｃは、タンピ
ングでもプッシュアップでもない場合に、リリーフ弁４
０のソレノイド部分４０Ａに供給される電流をゼロにし
て、バネ４０Ｂのスプリング力のみによってリリーフ弁
４０の設定値が設定されるように制御するものである。
これにより、タンピングでもプッシュアップでもない場
合には、ブーム下げ圧力の上限圧力は定格ブーム下げ圧
力（約１００％）とされる。

【０１１５】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、図８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Ａ１０では各操作
部材５４ｂ，５４ｄからの電気信号を読み込み、ステッ
プＡ２０に進む。ステップＡ２０では、タンピング判定
手段２によってブーム用操作部材５４ａからの電気信号
に基づいてブームダウン操作が行なわれたか否かを判定
し、この判定の結果、ブームダウン操作が行なわれたと
判定した場合は、ステップＡ３０に進み、さらにタンピ
ング判定手段２によってスティック用操作部材５４ｂか
らの電気信号に基づいてスティック操作が行なわれたか
否かを判定する。

【０１１６】この判定の結果、スティック操作が行なわ
れていないと判定した場合は、ブームダウン操作は行な
われているが、スティック操作は行なわれておらず、タ
ンピングか又はプッシュアップであると考えられるた
め、さらに、これらの操作のうちのどちらの操作である
かを判定すべく、ステップＡ４０に進む。ステップＡ４
０では、プッシュアップ判定手段３によってブーム用操
作部材５４ａからの電気信号に基づいてブーム用操作部
材５４ａのフル操作が所定時間（約１秒以上）継続した
か否かを判定する。

【０１１７】この判定の結果、ブーム用操作部材５４ａ
のフル操作が所定時間（約１秒以上）継続しなかった場
合にはタンピングであると考えられるため、ステップＡ
５０に進み、タンピング用傾転角制御手段４Ａにより油
圧ポンプ５１，５２の傾転角制御を行なうとともに、リ
リーフ弁４０によってブーム駆動用油圧シリンダ１０５
に作用する作動油の圧力の上限を制御し、これにより、
タンピング時の最適出力（最適ブーム出力）となるよう
にブーム出力を制御して、リターンする。

【０１１８】一方、ブーム用操作部材５４ａの操作が所
定時間（約１秒以上）継続した場合にはプッシュアップ
であると考えられるため、ステップＡ６０に進み、プッ
シュアップ用傾転角制御手段４Ｂにより油圧ポンプ５
１，５２の傾転角制御を行なうとともに、リリーフ弁４
０によってブーム駆動用油圧シリンダ１０５に作用する
作動油の圧力の上限を制御し、これにより、プッシュア
ップ時の最適出力（最適ブーム出力）となるようにブー
ム出力を制御して、リターンする。

【０１１９】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、タンピング時におけるタンピング
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
ことができるという利点がある。また、タンピング時や
プッシュアップ時に、最適なポンプ流量（ポンプ出力）
になるように油圧ポンプ５１，５２の傾転角制御が行な
われるとともに、リリーフ弁４０によってブーム駆動用
油圧シリンダ１０５に作用する作動油の圧力の上限が制
御されるため、タンピング時やプッシュアップ時の作業
性を向上させることができるという利点がある。つま
り、プッシュアップを行ないたいのにタンピングの際の
最適ポンプ流量（最適ポンプ出力）になるようにポンプ
傾転角制御が行なわれるとともに、タンピングの際の最
適圧力になるようにブーム駆動用油圧シリンダ１０５に
作用する作動油の圧力が制御されてしまい、建設機械自
体を浮き上がらせるのに十分な作動油の流量及び圧力が
供給されないことになるのを防止できる一方、タンピン
グを行ないたいのにプッシュアップの際の最大ポンプ流
量（最大ポンプ出力）になるようにポンプ傾転角制御が
行なわれるとともに、プッシュアップの際の最適圧力に
なるようにブーム駆動用油圧シリンダ１０５に作用する
作動油の圧力が制御されてしまい、これにより、必要以
上に大きな押圧力で地面が押圧してしまい、地面に過剰
な押圧力が作用してしまったり、過剰なブームダウンス
ピードになってしまったりするのを防止できるのであ
る。

【０１２０】また、プッシュアップ時にブーム出力制御
が操作部材の操作量に応じて行なわれるため、作業に応
じたブーム出力制御を行ないながら、プッシュアップ時
におけるブーム出力制御を効率的なものとすることがで
き、プッシュアップ時の作業性を向上させることができ
るという利点がある。なお、上述の実施形態では、タン
ピングモードスイッチを設けずにブームダウン操作が行
なわれ、かつスティック操作が行なわれていない場合に
タンピングと判定しているため、この場合にプッシュア
ップをタンピングと誤判定しないように、タンピング判
定手段によってタンピングと判定された場合であって
も、ブーム用操作部材が所定時間操作されたと判定した
場合にはプッシュアップであると判定するように構成し
ているが、これをプッシュアップ時のブーム出力制御と
見ると、上述の実施形態におけるプッシュアップ判定手
段，ポンプ傾転角制御手段リリーフ弁制御手段は、以下
のように構成される。

【０１２１】つまり、プッシュアップ判定手段は、ブー
ム用操作部材及びスティック用操作部材の操作に基づい
てブームダウン操作が行なわれ、かつスティック操作が
行なわれていないと判定し、かつ、ブーム用操作部材が
所定時間操作されたと判定した場合にプッシュアップで
あると判定するように構成される。また、ポンプ傾転角
制御手段は、プッシュアップ判定手段によってプッシュ
アップ操作と判定された場合にプッシュアップ時の最適
ポンプ流量（最適ポンプ出力）となるように油圧ポンプ
の傾転角制御を行なうように構成される。つまり、ポン
プ傾転角制御手段は、まず、ブーム用操作部材及びステ
ィック用操作部材の操作に基づいてブームダウン操作が
行なわれ、かつスティック操作が行なわれていないと判
定したら、タンピング時の最適ポンプ流量（最適ポンプ
出力）になるようにポンプ傾転角制御を行ない、その
後、ブーム用操作部材が所定時間以上操作されたと判定
したら、タンピング時のポンプ出力からプッシュアップ
時の最適ポンプ流量までポンプ流量が徐々に高まるよう
にポンプ傾転角制御を行なうように構成される。

【０１２２】さらに、リリーフ弁制御手段は、プッシュ
アップ判定手段によってプッシュアップ操作と判定され
た場合に、ブーム駆動用油圧シリンダ１０５に作用する
作動油の圧力がプッシュアップ時の最適圧力となるよう
にリリーフ弁の設定値を制御するものとして構成され
る。つまり、リリーフ弁制御手段は、まず、ブーム用操
作部材及びスティック用操作部材の操作に基づいてブー
ムダウン操作が行なわれ、かつスティック操作が行なわ
れていないと判定したら、タンピング時の最適圧力にな
るようにリリーフ弁４０の制御を行ない、その後、ブー
ム用操作部材が所定時間以上操作されたと判定したら、
ブーム駆動用油圧シリンダ１０５に作用する作動油の圧
力が、タンピング時の最適圧力からプッシュアップ時の
最適圧力まで徐々に高まるようにリリーフ弁４０の設定
値を制御するように構成される。

【０１２３】また、上述の実施形態では、複数の操作部
材を、オペレータによる操作に応じて電気信号を出力す
るように構成し、これらの複数の操作部材からの電気信
号に基づいてタンピングやプッシュアップか否かを判定
しているが、複数の操作部材の操作に応じて各アクチュ
エータへの作動油の給排を制御する各制御弁にパイロッ
ト油圧を作用させるように構成されている場合は、例え
ばパイロット油圧を圧力センサにより検出し、この検出
信号に基づいてタンピングやプッシュアップか否かを判
定しても良い。

【０１２４】また、上述の実施形態では、ブーム用操作
部材及びスティック用操作部材の操作に基づいてブーム
ダウン操作が行なわれ、かつスティック操作が行なわれ
ていない場合にタンピングと判定しているが、例えば、
ブームアップ操作が行なわれ、かつスティック操作が行
なわれていない場合にタンピングと判定しても良い。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。

【０１２５】また、上述の実施形態では、ポンプ傾転角
制御手段４によってポンプ傾転角制御を行なうことで作
動油の流量を制御するとともに、ブーム下げ用油圧回路
（図２中、符号７９等で示される油路）にリリーフ弁４
０を設けて作動油の圧力が過剰にならないようにして、
タンピング時やプッシュアップ時に最適ブーム出力制御
を行なっているが、これに限られるものではなく、以下
の（１）,(２)のようにすることも考えられる。 （１）タンピング時に、仮にブーム用操作部材５４ａが
フル操作されたとしても、コントローラ１の移動量制御
手段によって、ブーム用制御弁５９，６５のストローク
量（ブーム下げ位置側への移動量）を所定量（例えば、
フルストロークの場合の移動量に対して例えば約５０〜
約６０％の移動量）に制御することで、バイパス通路６
１ｂ，６６ｃ内の作動油の圧力に基づいてポンプ傾転角
制御手段４によってネガティブフローコントロールによ
り傾転角制御が行なわれる油圧ポンプ５１，５２からの
吐出流量が、特にタンピング作業の際のブームアップ・
ブームダウン時に所定量（例えば、定格ポンプ吐出流量
の例えば約５０〜約６０％の流量，タンピング時の最適
流量）に抑えられる。さらに、バイパス油路６１ｂ，６
６ｃからのブリードオフ効果によって、特にタンピング
作業の際の押圧時（打撃時）にブーム駆動用油圧シリン
ダ１０５に作用する作動油の圧力が所定圧力（例えば、
定格圧力に対して例えば約５０〜約６０％の圧力，タン
ピング時の最適圧力）に抑えられるようにする（タンピ
ング時の最適出力）。

【０１２６】一方、プッシュアップ時には、移動量制御
手段によって、ブーム用制御弁５９，６５のストローク
量をブーム用操作部材５４ａの操作量に応じたストロー
ク量まで増加させる。つまり、機体をプッシュアップさ
せるには、タンピング時に要求される作動油の圧力以上
の圧力が必要であり、そのためにはバイパス油路６１
ｂ，６６ｃからのブリードオフ量を減らしてブーム駆動
用油圧シリンダ１０５にかかる作動油の圧力を昇圧させ
る必要がある。このため、ブーム用操作部材５４ａの操
作量に応じて、タンピング時のブーム用制御弁５９，６
５のストローク位置からストローク量を徐々に増加させ
る制御を行なうことで、バイパス通路６１ｂ，６６ｃ内
の作動油の圧力に基づいてポンプ傾転角制御手段４によ
ってネガティブフローコントロールにより傾転角制御が
行なわれる油圧ポンプ５１，５２からの吐出流量を徐々
に増加させるとともに、ブーム駆動用油圧シリンダ１０
５に作用する作動油の圧力を徐々に増加させる。

【０１２７】そして、ブーム用操作部材５４ａがフル操
作されたら、移動量制御手段によって、ブーム用制御弁
５９，６５のストローク量（ブーム下げ位置側への移動
量）が所定量[例えば、フルストロークの場合の移動量
（約１００％）]になり、油圧ポンプ５１，５２からの
吐出流量が所定量[例えば、最大ポンプ吐出流量（約１
００％）]になるようにポンプ傾転角制御手段４によっ
てポンプ傾転角制御が行なわれる。この場合、ブーム駆
動用油圧シリンダ１０５に作用する作動油の上限圧力は
リリーフ弁４０によって制御されて所定圧力（例えば、
フルストロークの場合はブーム下げ定格圧力に対して約
１００％の圧力）になる［プッシュアップ時の最適出力
（最適流量，最適圧力）］。

【０１２８】なお、ここでは、移動量制御手段及びポン
プ傾転角制御手段４によって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及び圧力が制御される
ため、移動量制御手段及びポンプ傾転角制御手段４を流
量制御手段，圧力制御手段，出力制御手段ともいう。ま
た、このような方法では、ブーム駆動用油圧シリンダ１
０５に作用する作動油の流量を設定しようとすると、ブ
ーム駆動用油圧シリンダ１０５に作用する作動油の圧力
が一義的に設定されてしまうことになり、ブーム駆動用
油圧シリンダ１０５に作用する作動油の流量と圧力と
を、各種タンピング作業や各種プッシュアップに応じて
任意の関係で設定できないため、多少融通性（設計の自
由度）に欠ける。 （２）タンピング時やプッシュアップ時に最適ブーム出
力制御を行なうべく、コントローラ１に圧力制御手段
（例えば可変設定型ハイプレッシャーカットオフコント
ロール機能）を付加する。

【０１２９】つまり、タンピング作業のブームアップ・
ブームダウンさせる時に、油圧ポンプ５１，５２からの
吐出流量が所定量（例えば、定格ポンプ吐出流量の例え
ば約５０〜約６０％の流量，タンピング時の最適流量）
になるようにポンプ傾転角制御手段４によってポンプ傾
転角制御を行なうとともに、上述の圧力制御手段によっ
てタンピング作業の際の押圧時（打撃時）に、圧力制御
手段によってブーム駆動用油圧シリンダ１０５に作用す
る作動油の圧力が所定圧力（例えば、定格圧力に対して
例えば約５０〜約６０％の圧力，タンピング時の最適圧
力）になるように制御する（タンピング時の最適出
力）。

【０１３０】ここで、圧力制御手段（出力制御手段）
は、可変設定可能な設定値になると、ポンプ吐出流量を
ほぼゼロに減らすことで、ブーム駆動用油圧シリンダ１
０５に作用する作動油の圧力が設定圧力以上の圧力まで
昇圧するのを防ぐコントローラ１の機能であり、具体的
には以下のような構成とすることが考えられる。 例えば油圧ポンプ５１，５２の傾転角を制御するため
のポンプレギュレータ（制御器）内にレギュレータ用可
変リリーフ弁（圧力制御用部材，電磁弁）を配設し、コ
ントローラ１の圧力制御手段としてのレギュレータ用リ
リーフ弁制御手段（圧力制御用部材制御手段）からの制
御信号に基づいてレギュレータ用可変リリーフ弁の設定
値を制御するように構成する。この場合、ポンプ傾転角
制御手段４によってポンプ傾転角制御を行なおうとして
も、レギュレータ用可変リリーフ弁制御手段によってレ
ギュレータ用可変リリーフ弁の設定値が制御され、この
レギュレータ用可変リリーフ弁によってポンプ傾転角を
制御するためにレギュレータを通じて供給されるパイロ
ット圧が制御される。そして、このように制御されたパ
イロット圧によって、油圧ポンプ５１，５２の傾転角が
制御されて油圧ポンプ５１，５２から吐出される作動油
の圧力が調整され、これにより、ブーム駆動用油圧シリ
ンダ１０５に作用する作動油の圧力が設定圧力以上の圧
力にならないように制御される。

【０１３１】なお、この場合も、ポンプ傾転角制御手段
４によってブーム駆動用油圧シリンダ１０５へ供給され
る作動油の流量が制御されるため、ポンプ傾転角制御手
段４を流量制御手段，出力制御手段ともいう。 特別な圧力制御用部材を油圧ポンプ内に設けることな
く、圧力センサ７２，７３からの信号をコントローラ１
に取り込んで、検出される圧力が設定値以上の圧力にな
らないように、ポンプ傾転角制御手段がポンプ傾転角制
御を行なって油圧ポンプから吐出される作動油の圧力を
調整することで、ブーム駆動用油圧シリンダ１０５に作
用する作動油の圧力を制御しうるように構成する。

【０１３２】つまり、油圧ポンプ５１，５２に設けられ
るレギュレータのスプール弁の移動量をコントローラ１
からの電気信号に基づいて制御することでポンプ傾転角
制御を行なうようにし、コントローラ１がポンプ吐出流
量又はポンプ吐出圧力（例えばポンプ傾転角を小さくす
る方）に基づいてスプール弁の移動量を制御するように
構成する。例えば、圧力センサ７２，７３により検出さ
れる圧力が設定値よりも小さい場合には、ポンプ吐出流
量がタンピング時の最適ポンプ流量になるようにポンプ
傾転角を制御し、検出される圧力が設定値以上になった
ら、ポンプ吐出流量が減少する側へポンプ傾転角を制御
するように構成すれば良い。なお、設定値は任意に設定
することができるため、設定の自由度が高い。

【０１３３】なお、ポンプ傾転角制御手段４によってブ
ーム駆動用油圧シリンダ１０５へ供給される作動油の圧
力が制御されるため、ポンプ傾転角制御手段４を圧力制
御手段（出力制御手段）ともいう。また、ポンプ傾転角
制御手段４によって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も制御されるため、ポンプ傾転
角制御手段４を流量制御手段（出力制御手段）ともい
う。

【０１３４】一方、プッシュアップ時には、ブーム用操
作部材５４ａの操作量に応じて油圧ポンプ５１，５２か
らの吐出流量を徐々に増加させるとともに、上述の圧力
制御手段の設定値を変更してブーム駆動用油圧シリンダ
１０５に作用する作動油の圧力を徐々に増加させる。そ
して、ブーム用操作部材５４ａがフル操作されたら、油
圧ポンプ５１，５２からの吐出流量（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）が所定量
[例えば、定格ポンプ吐出流量（約１００％），プッシ
ュアップ時の最適ポンプ流量]になるようにポンプ傾転
角制御を行なう。また、ブーム駆動用油圧シリンダ１０
５へ供給される作動油の圧力も、所定圧力（例えば定格
ブーム下げ圧力に対して１００％の圧力，プッシュアッ
プ時の最適圧力）に設定される（プッシュアップ時の最
適出力）。

【０１３５】また、このような方法によれば、ブーム駆
動用油圧シリンダ１０５に作用する作動油の流量と圧力
とを、各種タンピング作業や各種プッシュアップに応じ
て任意の関係で設定できるから、融通性（設計の自由
度）が大きくなる。

【０１３６】

【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１，２）によれば、タンピング時に
おけるタンピング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、タンピングを最適なブーム
出力で行なえるようにしてその作業性を向上させること
ができるという利点がある。

【０１３７】また、本発明の建設機械の制御装置（請求
項３）によれば、タンピング時におけるタンピングモー
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、タンピング及びプッシュアップを最適なブーム出
力で行なえるようにしてその作業性を向上させることが
できるという利点がある。また、本発明の建設機械の制
御装置（請求項４）によれば、タンピングの押圧時にブ
ーム駆動用油圧アクチュエータに最適な圧力の作動油が
供給され、最適なブーム出力でタンピング作業が行なわ
れるため、タンピング時に地面が過剰に押圧されて機体
が跳ね上がってしまうのを防止でき、その作業性を向上
させることができるという利点がある。また、設計の自
由度が大きいという利点もある。

【０１３８】また、本発明の建設機械の制御装置（請求
項５）によれば、タンピングのブームアップ・ブームダ
ウンさせるのにブーム駆動用油圧アクチュエータに最適
な流量の作動油が供給され、最適なブーム出力でタンピ
ング作業が行なわれるため、タンピング時に過剰なスピ
ードでブームダウンしてしまうのを防止することがで
き、その作業性を向上させることができるという利点が
ある。また、設計の自由度が大きいという利点もある。

【０１３９】また、本発明の建設機械の制御装置（請求
項６〜９）によれば、タンピング時にブーム駆動用油圧
アクチュエータに最適な流量及び圧力の作動油が供給さ
れ、最適なブーム出力でタンピング作業が行なわれるた
め、タンピング時に地面が過剰に押圧されて機体が跳ね
上がったり、過剰なスピードでブームダウンしたりする
のを防止することができ、その作業性を向上させること
ができるという利点がある。

【０１４０】また、本発明の建設機械の制御装置（請求
項１０）によれば、プッシュアップ時におけるブーム出
力制御を効率的なものとすることができ、プッシュアッ
プ時の作業性を向上させ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
置におけるタンピング時及びプッシュアップ時の最適ブ
ーム出力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
置におけるネガティブフローコントロールの要求流量と
ネガコン圧との関係を示す図である。

【図５】本発明の一実施形態にかかる建設機械の制御装
置におけるネガティブフローコントロールの許容流量と
ポンプ吐出圧との関係を示す図である。

【図６】本発明の一実施形態にかかる建設機械の制御装
置におけるネガティブフローコントロールを説明するた
めのフローチャートである。

【図７】本発明の一実施形態にかかる建設機械の制御装
置におけるタンピング時及びプッシュアップ時の最適ブ
ーム出力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
置におけるタンピング時及びプッシュアップ時の最適ブ
ーム出力制御を説明するためのフローチャートである。

【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，圧力制御手段，出力制御
手段，移動量制御手段，圧力制御用部材制御手段） ２ タンピング判定手段 ３ プッシュアップ判定手段 ４ ポンプ傾転角制御手段（流量制御手段，出力制御手
段） ４Ａ タンピング用傾転角制御部 ４Ｂ プッシュアップ用傾転角制御部 ４Ｃ 基本傾転角制御部 ５ リリーフ弁制御手段（圧力制御手段，出力制御手
段） ５Ａ タンピング用リリーフ弁制御部 ５Ｂ プッシュアップ用リリーフ弁制御部 ５Ｃ 基本リリーフ弁制御部 ４０ リリーフ弁 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 ５９，６５ ブーム用制御弁（圧力制御手段，流量制御
手段，出力制御手段） ７２，７３，７４，７５ 圧力センサ 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） ５９，６５ ブーム用制御弁 ５９ａ，５９ｂ，６５ａ，６５ｂ 比例減圧弁 ６１，６６ 油路（作動油供給通路） ６１ｂ，６６ｃ バイパス通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2D003 AA01 AB02 AB03 AB04 AB05 BA01 BA02 BB02 BB03 BB07 BB12 CA04 CA09 DA03 DA04 DB02 DB03 3H089 AA60 BB15 CC01 CC08 CC11 DA06 DA13 DB03 DB33 DB47 DB49 EE17 EE22 EE31 FF07 FF10 GG02 JJ02

Claims (10)

【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、 タンク内の作動油を吐出する油圧ポンプと、 該油圧ポンプから作動油を供給され、該ブームを駆動す
   るブーム駆動用油圧アクチュエータと、 上記の複数の操作部材のうちのブーム用操作部材及びス
   ティック用操作部材の操作に基づいてタンピングか否か
   を判定するタンピング判定手段と、 該ブーム駆動用油圧アクチュエータにより駆動される該
   ブームの出力を制御する出力制御手段とを備え、 該出力制御手段が、該タンピング判定手段によってタン
   ピングと判定された場合に該ブーム出力をタンピング時
   に要求される最適出力に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】 該タンピング判定手段が、上記の複数の
   操作部材のうちのブーム用操作部材及びスティック用操
   作部材の操作に基づいてブームダウン操作が行なわれ、
   かつスティック操作が行なわれていない場合にタンピン
   グと判定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】 上記の複数の操作部材の操作に基づいて
   プッシュアップか否かを判定するプッシュアップ判定手
   段を備え、 該プッシュアップ判定手段が、該タンピング判定手段に
   よってタンピングと判定され、かつ、上記の複数の操作
   部材のうちのブーム用操作部材が所定時間操作された場
   合にプッシュアップであると判定するように構成され、 該プッシュアップ判定手段によってプッシュアップと判
   定された場合には、該出力制御手段が該ブーム出力をプ
   ッシュアップ時に要求される最適出力に制御することを
   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】 該出力制御手段が、該ブーム駆動用油圧
   アクチュエータへ供給される作動油の圧力を制御する圧
   力制御手段を備えて構成され、 該タンピング判定手段によってタンピングと判定された
   場合には、該圧力制御手段によって該ブーム駆動用油圧
   アクチュエータへ供給される作動油の圧力がタンピング
   の押圧時に要求される最適圧力に制御されることを特徴
   とする、請求項１記載の建設機械の制御装置。
5. 【請求項５】 該出力制御手段が、該ブーム駆動用油圧
   アクチュエータへ供給される作動油の流量を制御する流
   量制御手段を備えて構成され、 該タンピング判定手段によってタンピングと判定された
   場合には、該流量制御手段によって該ブーム駆動用油圧
   アクチュエータへ供給される作動油の流量がタンピング
   時にブームダウンさせるのに要求される最適流量に制御
   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。
6. 【請求項６】 該ブーム駆動用油圧アクチュエータへ供
   給される作動油の圧力の上限を設定するリリーフ弁を備
   え、 該出力制御手段が、 該油圧ポンプから吐出される作動油の流量を調整すべく
   該油圧ポンプの傾転角を制御するポンプ傾転角制御手段
   と、 該リリーフ弁の設定値を制御するリリーフ弁制御手段と
   を備えて構成され、 該タンピング判定手段によってタンピングと判定された
   場合には、該ポンプ傾転角制御手段によって該ブーム駆
   動用油圧アクチュエータへ供給される作動油の流量がタ
   ンピング時に要求される最適流量になるように該油圧ポ
   ンプの傾転角が制御されるとともに、該リリーフ弁制御
   手段によって該ブーム駆動用油圧アクチュエータへ供給
   される作動油の圧力がタンピング時に要求される最適圧
   力になるように該リリーフ弁の設定値が制御されること
   を特徴とする、請求項１記載の建設機械の制御装置。
7. 【請求項７】 該出力制御手段が、該油圧ポンプから吐
   出される作動油の圧力が設定圧力以上にならないように
   しながら該油圧ポンプから吐出される作動油の流量を調
   整すべく該油圧ポンプの傾転角を制御するポンプ傾転角
   制御手段を備え、 該タンピング判定手段によってタンピングと判定された
   場合には、該ポンプ傾転角制御手段によって該ブーム駆
   動用油圧アクチュエータへ供給される作動油の流量及び
   圧力がタンピング時に要求される最適流量及び最適圧力
   になるように該油圧ポンプの傾転角が制御されることを
   特徴とする、請求項１記載の建設機械の制御装置。
8. 【請求項８】 該油圧ポンプが、パイロット圧によりポ
   ンプ傾転角が制御されるように構成され、 該パイロット圧を制御する圧力制御用部材を備え、 該出力制御手段が、 該油圧ポンプから吐出される作動油の流量を制御すべく
   該油圧ポンプの傾転角を制御するポンプ傾転角制御手段
   と、 該圧力制御用部材を制御する圧力制御用部材制御手段と
   を備えて構成され、 該タンピング判定手段によってタンピングと判定された
   場合には、該ポンプ傾転角制御手段によって該ブーム駆
   動用油圧アクチュエータへ供給される作動油の流量がタ
   ンピング時に要求される最適流量になるように該油圧ポ
   ンプの傾転角が制御されるとともに、該圧力制御用部材
   制御手段によって該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圧力がタンピング時に要求される最
   適圧力になるように該圧力制御用部材が制御されること
   を特徴とする、請求項１記載の建設機械の制御装置。
9. 【請求項９】 上記の複数の操作部材は、該オペレータ
   による操作に応じて電気信号を出力するように構成さ
   れ、 該タンピング判定手段は、上記の複数の操作部材からの
   電気信号に基づいてタンピングか否かを判定するように
   構成され、 さらに該油圧ポンプから吐出される作動油を該ブーム駆
   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て該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制御するブーム
   用制御弁と、 該ブーム用制御弁を介して該ブーム駆動用油圧アクチュ
   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、 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
   るポンプ傾転角制御手段とを備え、 該出力制御手段が、該ブーム用制御弁の移動量を制御す
   る移動量制御手段として構成され、 該タンピング判定手段によってタンピングと判定された
   場合に、該ブーム駆動用油圧アクチュエータへ供給され
   る作動油の流量及び圧力がタンピング時に要求される最
   適流量及び最適圧力になるように該移動量制御手段によ
   って該ブーム用制御弁の移動量が制御されるとともに、
   該ブーム用制御弁の移動量に応じて該ポンプ傾転角制御
   手段によって該油圧ポンプからの作動油の吐出流量がタ
   ンピング時に要求される最適ポンプ流量になるように該
   油圧ポンプの傾転角が制御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。
10. 【請求項１０】 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、 オペレータにより操作される複数の操作部材と、 タンク内の作動油を吐出する油圧ポンプと、 該油圧ポンプから作動油を供給され、該ブームを駆動す
    るブーム駆動用油圧アクチュエータと、 上記の複数の操作部材の操作に基づいてプッシュアップ
    か否かを判定するプッシュアップ判定手段と、 該ブーム駆動用油圧アクチュエータにより駆動される該
    ブームの出力を制御する出力制御手段とを備え、 該プッシュアップ判定手段が、上記の複数の操作部材の
    うちのブーム用操作部材及びスティック用操作部材の操
    作に基づいてブームダウン操作が行なわれ、かつスティ
    ック操作が行なわれていないと判定し、かつ、該ブーム
    用操作部材が所定時間操作されたと判定した場合にプッ
    シュアップであると判定するように構成され、 該出力制御手段が、該プッシュアップ判定手段によって
    プッシュアップと判定された場合に該ブーム出力をプッ
    シュアップ時に要求される最適出力に制御することを特
    徴とする、建設機械の制御装置。