JP5845285B2 - 建設機械 - Google Patents

Description

本発明は、例えば油圧ショベル、油圧クレーン、ホイールローダに代表される建設機械に関し、特に、ロードセンシング制御を行うようにした建設機械に関する。

油圧ショベルに代表される建設機械には、複数の油圧アクチュエータ（即ち、作業装置の各油圧シリンダ、旋回用および走行用の油圧モータ）の負荷圧をロードセンシングし、この負荷圧に相応する流量の圧油を前記油圧アクチュエータに供給するため、油圧源となる可変容量型油圧ポンプの吐出容量を可変に制御する構成としたものが知られている（特許文献１）。

また、建設機械の原動機となるエンジンには、一般的にディーゼルエンジンが用いられている。このディーゼルエンジンから排出される排気ガス中には、例えば粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）、窒素酸化物（ＮＯｘ）を含む有害物質が含まれることがある。このため、油圧ショベルに代表される建設機械には、エンジンの排気ガス通路を形成する排気管に排気ガス浄化装置が設けられている。

この排気ガス浄化装置は、排気ガス中に含まれる一酸化窒素（ＮＯ）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）を酸化して除去する酸化触媒（通常、Diesel Oxidation Catalyst、略してＤＯＣとも呼ばれている）と、該酸化触媒の下流側に配置され排気ガス中の粒子状物質を捕集して除去する粒子状物質除去フィルタ（通常、Diesel Particulate Filter、略してＤＰＦとも呼ばれている）とからなる後処理装置を備えている（特許文献２）。

排気ガス中の粒子状物質が粒子状物質除去フィルタに多量に捕集されて付着したときには、当該フィルタを再生処理する必要がある。この場合、前記粒子状物質は、二酸化窒素（ＮＯ_２ ）領域下では、例えば２５０〜３００℃以上の高温となった排気ガスにより燃焼される。これにより、前記粒子状物質は粒子状物質除去フィルタから除去され、当該フィルタは再生される。

特開２００１−１９３７０５号（特許第３８５４０２７号）公報 特開２０１１−５２６６９号公報

ところで、上述した特許文献１による従来技術では、油圧源となる可変容量型油圧ポンプの吐出容量をロードセンシングにより可変に制御する。このため、複数の油圧アクチュエータが全て停止する無作業時（以下、無負荷時という）には、前記油圧ポンプの吐出容量は最小に近い流量に制御され、エンジンの回転負荷も小さくなる。このように、エンジンの回転負荷が小さい状態では、排気ガスの温度が粒子状物質除去フィルタのフィルタ再生に必要な温度よりも低下してしまうことがある。

このため、ロードセンシング制御を採用した建設機械では、油圧アクチュエータの無負荷時にエンジンの回転負荷が小さくなると、粒子状物質除去フィルタのフィルタ再生処理を適正に行うのが難しくなる。これにより、排気ガス浄化装置の寿命、信頼性が低下するという問題がある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、ロードセンシング制御を採用して省エネルギ化を図ることができる上に、必要に応じて排気ガスの温度が所要の温度まで上昇するようにエンジンの回転負荷を増大させることができ、排気ガス浄化装置の粒子状物質除去を確実に行うことができるようにした建設機械を提供することにある。

（１）．上述した課題を解決するために、本発明は、原動機であるエンジンと、該エンジンの排気側に設けられ排気ガスを浄化するフィルタを有した排気ガス浄化装置と、該排気ガス浄化装置に設けられ前記フィルタの前，後の差圧を検出する圧力検出器と、前記エンジンにより駆動され容量可変部を有する可変容量型の油圧ポンプと、該油圧ポンプによる圧油の吐出容量を可変に制御する容量レギュレータと、前記油圧ポンプから吐出される圧油により駆動される油圧アクチュエータと、前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータに供給される圧油の流量を制御する方向制御弁と、前記油圧ポンプの吐出圧が前記油圧アクチュエータの最高負荷圧よりも目標差圧分だけ高くなるように前記容量レギュレータにロードセンシング用制御圧を出力する圧力制御弁と、前記エンジンの回転を制御すると共に前記フィルタの再生処理を行うコントローラとを備えてなる建設機械に適用される。

本発明が採用する構成の特徴は、前記容量レギュレータと前記圧力制御弁との間に、前記圧力制御弁から前記容量レギュレータに前記ロードセンシング用制御圧がそのまま出力されるのを許す制御位置と、前記容量レギュレータに出力される前記ロードセンシング用制御圧を予め決められた低圧値まで低下させる制御解除位置とのいずれかに前記コントローラからの制御信号により切換えられる制御圧切換弁を設け、前記コントローラは、前記圧力検出器で検出された前記フィルタの前，後差圧によって前記フィルタの再生が必要であると判定したときに、前記制御圧切換弁を前記制御位置から制御解除位置に切換える前記制御信号を出力し、前記容量レギュレータは、前記制御圧切換弁が前記制御位置から制御解除位置に切換えられ前記ロードセンシング用制御圧が前記低圧値まで低下したときに、前記エンジンの排気ガス温度を前記フィルタの再生に必要な温度まで上昇させるため前記油圧ポンプの吐出容量を増大させて前記エンジンの回転負荷を高める構成としたことにある。

このように構成することにより、容量レギュレータと圧力制御弁との間に設けられた制御圧切換弁は、排気ガス浄化装置のフィルタが再生処理を行う時期に達するまでは、圧力制御弁から容量レギュレータにロードセンシング用制御圧をそのまま出力することができる。このため、容量レギュレータは、油圧ポンプの吐出圧が油圧アクチュエータの最高負荷圧よりも目標差圧分だけ高くなるように油圧ポンプの吐出容量を制御でき、省エネルギ化を図ることができる。一方、油圧アクチュエータが停止する無負荷時には、容量レギュレータは、可変容量型油圧ポンプの吐出容量を最小に近い流量に制御して、エンジンの回転負荷を小さく抑えることができ、省エネルギ化を図ることができる。

しかも、前記フィルタの再生処理を行う時期に達したときには、前記制御圧切換弁を制御位置から制御解除位置に切換えることにより、前記圧力制御弁から容量レギュレータに出力される前記ロードセンシング用制御圧を予め決められた低圧値まで低下させることができる。これにより、前記容量レギュレータは、油圧ポンプの吐出容量を大容量となるように増大させることができ、エンジンの回転負荷を高めることができる。この結果、前記エンジンの排気ガス温度を前記フィルタの再生に必要な温度まで上昇させることができ、前記フィルタの再生を適宜に行うことにより排気ガス浄化装置の粒子状物質除去を確実に行うことができる。

（２）．本発明によると、前記方向制御弁が中立位置にあるか否かを検出する操作検出器を備え、前記コントローラは、前記操作検出器により前記方向制御弁が中立位置にあることを検出し、かつ前記フィルタの再生が必要であると判定したときに前記制御圧切換弁を前記制御位置から制御解除位置に切換える前記制御信号を出力する構成としている。

上記構成によれば、操作検出器を用いて方向制御弁が中立位置にあるか否かを検出することにより、油圧アクチュエータが停止する無負荷時を判別することができる。無負荷時の場合には、制御圧切換弁を制御位置から制御解除位置に切換えることにより、ロードセンシング用制御圧を低圧値まで低下させることができる。これにより、油圧ポンプの吐出容量を増大させることができ、エンジンの回転負荷を高めることができる。このため、前記エンジンの排気ガス温度をフィルタの再生に必要な温度まで上昇させることができる。

（３）．本発明によると、前記方向制御弁が中立位置にロックされているか否かを検出する操作ロック検出器を備え、前記コントローラは、前記操作ロック検出器により前記方向制御弁が中立位置にロックされていることを検出し、かつ前記フィルタの再生が必要であると判定したときに前記制御圧切換弁を前記制御位置から制御解除位置に切換える前記制御信号を出力する構成としている。

上記構成によれば、操作ロック検出器を用いて方向制御弁が中立位置にロックされているか否かを検出することにより、油圧アクチュエータが停止する無負荷時を判別することができ、この場合にも、制御圧切換弁を制御位置から制御解除位置に切換えることにより、油圧ポンプの吐出容量を増大させ、エンジンの回転負荷を高めることができる。

（４）．本発明によると、前記油圧ポンプの容量可変部は、前記容量レギュレータにより傾転駆動され前記圧油の吐出容量を変化させる構成とし、前記油圧ポンプには、前記制御圧切換弁が前記制御位置にある間は前記容量可変部が最大傾転位置と最小傾転位置との間で前記容量レギュレータにより傾転駆動されるのを許し、前記コントローラからの制御信号によって前記制御圧切換弁が前記制御位置から制御解除位置に切換えられたときには前記容量可変部の傾転位置を予め決められた範囲内に制限する傾転位置制限装置を設ける構成としている。

この構成によれば、油圧アクチュエータが停止する無負荷時に、制御圧切換弁を制御位置から制御解除位置に切換えることにより、傾転位置制限装置は、容量可変部の傾転位置を所定の範囲内に制限する。このため、油圧ポンプの吐出容量が必要以上に大きくなるのを抑えることができ、エンジンの排気ガス温度がフィルタの再生に必要な温度まで上昇する範囲内でエンジンの回転負荷を高めることができる。

（５）．本発明は、前記油圧アクチュエータおよび方向制御弁をそれぞれ複数個備え、さらに、前記複数の方向制御弁の前，後差圧をそれぞれ制御する複数の圧力補償弁を備え、前記圧力制御弁は、前記複数の油圧アクチュエータの最高負荷圧よりも目標差圧分だけ高くなるように前記ロードセンシング用制御圧を制御する構成としている。

この構成によれば、複数の油圧アクチュエータをそれぞれの方向制御弁により個別に制御することができ、複数の圧力補償弁は、各方向制御弁毎の前，後差圧を個別に制御することができる。圧力制御弁は、複数の油圧アクチュエータの最高負荷圧よりも目標差圧分だけ高くなるようにロードセンシング用制御圧を制御することができる。

本発明の第１の実施の形態に用いる油圧ショベルを示す正面図である。 図１中の上部旋回体のうちキャブ、外装カバーの一部を取除いた状態で油圧ショベルを拡大して示す一部破断の平面図である。 エンジン、油圧ポンプ、作業用の油圧シリンダおよびエンジン制御装置を含んだロードセンシング制御用の油圧回路を油圧シリンダの停止状態で示す全体構成図である。 図３中の油圧シリンダを駆動するため方向制御弁を中立位置から切換位置に切換えた状態を示す全体構成図である。 図４中の方向制御弁を中立位置に戻して油圧ポンプの容量制御を行っている状態を示す全体構成図である。 図４中の制御圧切換弁を切換えて容量制御弁を大容量位置に戻した状態を示す全体構成図である。 コントローラによる制御圧切換弁の切換制御処理を示す流れ図である。 馬力制御による油圧ポンプの吐出圧力と流量との関係を示す特性線図である。 変形例によるロードセンシング制御用の油圧回路を示す回路構成図である。 第２の実施の形態によるロードセンシング制御用の油圧回路を示す全体構成図である。 第３の実施の形態によるロードセンシング制御用油圧回路の一部を拡大して示す部分構成図である。

以下、本発明の実施の形態による建設機械として小型の油圧ショベルを例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。

ここで、図１ないし図８は本発明の第１の実施の形態に係る排気ガス浄化装置を備えた油圧ショベルを示している。

図中、１は土砂の掘削作業に用いられる小型の油圧ショベルである。この油圧ショベル１は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回装置３を介して旋回可能に搭載され、該下部走行体２と共に車体を構成する上部旋回体４と、該上部旋回体４の前側に俯仰動可能に設けられた作業装置５とにより大略構成されている。

ここで、作業装置５は、スイングポスト式の作業装置として構成され、例えばスイングポスト５Ａ、ブーム５Ｂ、アーム５Ｃ、作業具としてのバケット５Ｄ、スイングシリンダ（図示せず）、ブームシリンダ５Ｅ、アームシリンダ５Ｆおよびバケットシリンダ５Ｇを備えている。また、上部旋回体４は、後述の旋回フレーム６、外装カバー７、キャブ８およびカウンタウエイト９等により構成されている。

旋回フレーム６は上部旋回体４の支持構造体であって、該旋回フレーム６は、旋回装置３を介して下部走行体２上に取付けられている。旋回フレーム６には、その後部側に後述のカウンタウエイト９、エンジン１０が設けられ、左前側には後述のキャブ８が設けられている。さらに、旋回フレーム６には、キャブ８とカウンタウエイト９との間に位置して外装カバー７が設けられ、この外装カバー７内には、エンジン１０、油圧ポンプ１３、作動油タンク１４、熱交換機１５の他に、燃料タンク、各種の制御弁（いずれも図示せず）が収容されている。

キャブ８は旋回フレーム６の左前側に搭載され、該キャブ８は、オペレータが搭乗する運転室を内部に画成している。キャブ８の内部には、オペレータが着座する運転席、各種の操作レバー（図３中に示す後述のパイロット弁４８に付設された操作レバー、ゲートロック弁４９を操作するゲートロックレバー）が配設されている。

カウンタウエイト９は上部旋回体４の一部を構成し、該カウンタウエイト９は、後述するエンジン１０の後側に位置して旋回フレーム６の後端部に取付けられ、作業装置５との重量バランスをとるものである。図２に示すように、カウンタウエイト９の後面側は、円弧状をなして形成され、上部旋回体４の旋回半径を小さく収める構成となっている。

１０は旋回フレーム６の後側に横置き状態で配置されたエンジンで、該エンジン１０は、前述の如く小型の油圧ショベル１に原動機として搭載されるため、例えば小型のディーゼルエンジンを用いて構成されている。図２に示すように、エンジン１０の左側には、排気ガス通路の一部をなす排気管１１が設けられ、該排気管１１には後述の排気ガス浄化装置１６が接続して設けられている。

ここで、エンジン１０は、電子制御式エンジンにより構成され、燃料の供給量が電子ガバナ１２（図３参照）により可変に制御される。即ち、この電子ガバナ１２は、後述のエンジン制御装置６３から出力される制御信号に基づいてエンジン１０に供給される燃料の噴射量を可変に制御する。これにより、エンジン１０の回転数は、前記制御信号による目標回転数に対応した回転数となるように制御される。

１３はエンジン１０の左側に設けられた可変容量型の油圧ポンプで、該油圧ポンプ１３は、図３に示す作動油タンク１４（以下、タンク１４という）と共に油圧源を構成するものである。油圧ポンプ１３は、圧油の吐出容量を大容量と小容量との間で変化させる容量可変部１３Ａを有している。ここで、油圧ポンプ１３を、例えば可変容量型斜板式油圧ポンプで構成する場合に、容量可変部１３Ａは斜板により構成される。可変容量型斜軸式油圧ポンプによって油圧ポンプ１３を構成する場合には、斜軸により容量可変部１３Ａが構成される。

油圧ポンプ１３の容量可変部１３Ａは、後述の戻しばね２６Ａ、傾転アクチュエータ２７，２８により最大傾転位置（大容量位置）と最小傾転位置（小容量位置）との間で傾転駆動される。油圧ポンプ１３の吐出容量は、容量可変部１３Ａが図３中の矢示ＬＶ方向に最大傾転位置まで傾転されたときに最大容量となり、容量可変部１３Ａが矢示ＳＶ方向に最小傾転位置まで傾転されたときには最小容量に制御される。油圧ポンプ１３の吐出容量（圧油の流量）は、容量可変部１３Ａの傾転位置（即ち、傾転角）に従って前記最大容量と最小容量との間で連続的に切換えて制御してもよく、あるいは多段階で断続的に切換えて制御してもよいものである。

図２に示すように、油圧ポンプ１３は、エンジン１０の左側に動力伝達装置（図示せず）を介して取付けられ、この動力伝達装置によりエンジン１０の回転出力が伝えられる。油圧ポンプ１３は、エンジン１０によって回転駆動されると、タンク１４内の油液を吸込んで、圧油を後述の吐出管路３１から弁装置３２内の方向制御弁３７に向けて吐出するものである。

熱交換器１５はエンジン１０の右側に位置して旋回フレーム６上に設けられている。この熱交換器１５は、例えばラジエータ、オイルクーラ、インタクーラを含んで構成されている。即ち、熱交換器１５は、エンジン１０の冷却を行うと共に、タンク１４に戻される圧油（作動油）の冷却も行うものである。

次に、第１の実施の形態で用いられる排気ガス浄化装置１６について説明する。

即ち、１６はエンジン１０の排気ガスに含まれる有害物質を除去して浄化する排気ガス浄化装置で、該排気ガス浄化装置１６は、図２に示すように、エンジン１０の左側上部となる位置に配設されている。排気ガス浄化装置１６は、その上流側にエンジン１０の排気管１１が接続されている。排気ガス浄化装置１６は、排気管１１と共に排気ガス通路を構成し、上流側から下流側に排気ガスが流通する間に、この排気ガスに含まれる有害物質を除去するものである。

即ち、ディーゼルエンジンからなるエンジン１０は、高効率で耐久性にも優れている。しかし、エンジン１０の排気ガス中には、例えば粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）からなる有害物質が含まれている。このため、排気管１１に取付けられる排気ガス浄化装置１６は、一酸化炭素（ＣＯ）等を酸化して除去する後述の酸化触媒１８と、粒子状物質を捕集して除去する後述の粒子状物質除去フィルタ１９とを含んで構成されている。

図３に示すように、排気ガス浄化装置１６は、複数の筒体を前，後で着脱可能に連結して構成された筒状のケーシング１７を有している。該ケーシング１７内には、酸化触媒１８（通常、Diesel Oxidation Catalyst、略してＤＯＣと呼ばれる）と、粒子状物質除去フィルタ１９（通常、Diesel Particulate Filter、略してＤＰＦと呼ばれる）とが取外し可能に収容されている。

前記酸化触媒１８は、例えばケーシング１７の内径寸法と同等の外径寸法をもったセラミックス製のセル状筒体からなり、その軸方向には多数の貫通孔（図示せず）が形成され、その内面に貴金属がコーティングされている。酸化触媒１８は、所定の温度下で各貫通孔内に排気ガスを流通させることにより、この排気ガスに含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）を酸化して除去し、窒素酸化物（ＮＯ）を二酸化窒素（ＮＯ２）として除去するものである。

また、粒子状物質除去フィルタ１９は、ケーシング１７内で酸化触媒１８の下流側に配置されている。粒子状物質除去フィルタ１９は、エンジン１０から排出される排気ガス中の粒子状物質を捕集すると共に、捕集した粒子状物質を燃焼して除去することにより排気ガスの浄化を行うものである。このため、粒子状物質除去フィルタ１９は、例えばセラミックス材料からなる多孔質な部材に軸方向に多数の小孔（図示せず）を設けたセル状筒体により構成されている。これにより、粒子状物質除去フィルタ１９は、多数の小孔を介して粒子状物質を捕集し、捕集した粒子状物質は、前述の如く燃焼して除去される。この結果、粒子状物質除去フィルタ１９は再生される。

図３に示すように、排気ガスの排出口２０は排気ガス浄化装置１６の下流側に設けられている。この排出口２０は、粒子状物質除去フィルタ１９よりも下流側に位置してケーシング１７の出口側に接続されている。この排出口２０は、例えば浄化処理された後の排気ガスを大気中に放出する煙突を含んで構成される。

排気温センサ２１は排気ガスの温度を検出するもので、該排気温センサ２１は、温度検出器を構成している。図３に示すように、排気温センサ２１は、排気ガス浄化装置１６のケーシング１７に取付けられ、排気管１１側から排出される排気ガスの温度を検出する。排気温センサ２１で検出した温度は、検出信号として後述のエンジン制御装置６３に出力されるものである。

２２，２３は排気ガス浄化装置１６のケーシング１７に設けられたガス圧センサで、該ガス圧センサ２２，２３は圧力検出器を構成している。これらのガス圧センサ２２，２３は、粒子状物質除去フィルタ１９を挟んで互いに離間して配置されている。一方のガス圧センサ２２は、粒子状物質除去フィルタ１９の上流側（入口側）で排気ガスのガス圧を圧力Ｐ1 として検出し、他方のガス圧センサ２３は、粒子状物質除去フィルタ１９の下流側（出口側）で排気ガスのガス圧を圧力Ｐ2 として検出する。ガス圧センサ２２，２３は、それぞれの検出信号を後述のエンジン制御装置６３に出力する。エンジン制御装置６３は、ガス圧センサ２２，２３からの検出信号により、エンジン回転数（燃料噴射量）および排気ガスの温度に基づいて粒子状物質除去フィルタ１９の再生処理を行う必要があるか否かを判定するものである。

後述のエンジン制御装置６３は、ガス圧センサ２２で検出した上流側圧力Ｐ1 とガス圧センサ２３で検出した下流側圧力Ｐ2 とから、両者の圧力差ΔＰ（即ち、フィルタの前，後差圧）を下記の数１式に従って演算する。さらに、エンジン制御装置６３は、圧力差ΔＰの演算結果から粒子状物質除去フィルタ１９に付着した粒子状物質、未燃焼残留物の堆積量（即ち、捕集量）を推定するものである。この場合、前記圧力差ΔＰは、前記捕集量が少ないときには小さな圧力値となり、前記捕集量が増加するに従って高い圧力値となる。

次に、油圧ポンプ１３の容量制御に用いられるパイロットポンプ２４、容量レギュレータ２６について説明する。

パイロットポンプ２４はタンク１４と共に補助油圧源を構成する補助油圧ポンプである。図３に示す如く、このパイロットポンプ２４は、メインの油圧ポンプ１３と共にエンジン１０によって回転駆動される。パイロットポンプ２４は、タンク１４内から吸込んだ作動油をパイロット管路２５内に向けて吐出することにより後述のパイロット圧を発生させるものである。パイロット管路２５は、後述の絞り５３よりも下流側となる位置で複数の第１パイロット管路２５Ａ、第２パイロット管路２５Ｂおよび第３パイロット管路２５Ｃに分岐されている。

２６は油圧ポンプ１３による圧油の吐出容量を可変に制御する容量レギュレータである。この容量レギュレータ２６は、油圧ポンプ１３の容量可変部１３Ａを傾転駆動する馬力制御用傾転アクチュエータ２７と、ロードセンシング制御用傾転アクチュエータ２８と、ロードセンシング制御用の容量制御弁２９と、油圧ポンプ１３の容量可変部１３Ａを最大傾転側に付勢する戻しばね２６Ａとを含んで構成されている。馬力制御用傾転アクチュエータ２７とロードセンシング制御用傾転アクチュエータ２８とは、油圧ポンプ１３の容量可変部１３Ａを戻しばね２６Ａに抗して小容量側に傾転駆動する油圧シリンダにより構成されている。容量可変部１３Ａの傾転角は、これらのアクチュエータ２７，２８を構成する油圧シリンダに給排される圧油の圧力に従って可変に設定される。

容量レギュレータ２６の馬力制御用傾転アクチュエータ２７は、例えば図８中に示す特性線６４に沿って油圧ポンプ１３の吐出圧力Ｐに対する吐出量Ｑの制御を行うものである。即ち、馬力制御用傾転アクチュエータ２７は、圧油の吐出圧力Ｐが高くなると、これに応じて容量可変部１３Ａの傾転角を漸次小さくして油圧ポンプ１３の吐出量Ｑを減少させる。逆に、圧油の吐出圧力Ｐが低下したときには、これに応じて容量可変部１３Ａの傾転角を漸次大きくして油圧ポンプ１３から吐出される圧油の吐出量Ｑを増大させる。このため、油圧ポンプ１３の容量可変部１３Ａは、戻しばね２６Ａにより矢示ＬＶ方向に傾転駆動される。

容量制御弁２９は、左，右の油圧パイロット部２９Ａ，２９Ｂを有した切換弁により構成されている。容量制御弁２９は、油圧パイロット部２９Ａ，２９Ｂに供給されるパイロット圧（後述のロードセンシング目標差圧ΔＰｔとロードセンシング用制御圧ＰLS）に従って大容量位置（ａ）と小容量位置（ｂ）とに切換えられる。容量制御弁２９は、大容量位置（ａ）に切換わっている間はロードセンシング制御用傾転アクチュエータ２８を絞り３０を介してタンク１４に連通させる。このため、油圧ポンプ１３の容量可変部１３Ａは、戻しばね２６Ａのばね力により矢示ＬＶ方向へと最大傾転位置に向けて傾転駆動される。

一方、図４、図５に示すように、容量制御弁２９が大容量位置（ａ）から小容量位置（ｂ）に切換わったときには、パイロットポンプ２４からパイロット管路２５内に吐出された圧油（パイロット圧）が第１パイロット管路２５Ａ、容量制御弁２９および絞り３０を介してロードセンシング制御用傾転アクチュエータ２８に供給される。これによって、ロードセンシング制御用傾転アクチュエータ２８は、容量可変部１３Ａを戻しばね２６Ａに抗して矢示ＳＶ方向へと傾転角を小さくする方向に傾転駆動し、油圧ポンプ１３の吐出容量は減少される。

この場合、容量制御弁２９は、油圧パイロット部２９Ｂに供給されるパイロット圧（即ち、後述のロードセンシング用制御圧ＰLS）が、油圧パイロット部２９Ａに供給されるパイロット圧（即ち、後述のロードセンシング目標差圧ΔＰｔ）よりも高い圧力となったときに大容量位置（ａ）から小容量位置（ｂ）に切換わる。しかし、ロードセンシング用制御圧ＰLSは、油圧ポンプ１３から吐出される圧油の流量が減少すると、後述の如く相対的に圧力が低下する。このため、ロードセンシング用制御圧ＰLSがロードセンシング目標差圧ΔＰｔよりも低くなった段階で、容量制御弁２９は、小容量位置（ｂ）から大容量位置（ａ）に切換わる。

一方、油圧ポンプ１３から吐出される圧油の流量が増加し、ロードセンシング用制御圧ＰLSがロードセンシング目標差圧ΔＰｔよりも高くなると、容量制御弁２９は大容量位置（ａ）から再び小容量位置（ｂ）に切換わる。このように、容量制御弁２９は、ロードセンシング用制御圧ＰLSとロードセンシング目標差圧ΔＰｔとに従って、大容量位置（ａ）と小容量位置（ｂ）との間で繰り返し切換わるように動作する。この結果、油圧ポンプ１３の吐出圧力が後述の最高負荷圧よりも目標差圧分だけ高くなるように、油圧ポンプ１３の容量制御が行われる。

但し、油圧ポンプ１３の吐出圧力Ｐと吐出量Ｑとの関係が、図８に示す特性線６４の範囲を越えてしまうと、エンジン１０に過負荷が作用してエンジンストールを起こす原因になる。このため、容量レギュレータ２６の馬力制御用傾転アクチュエータ２７は、油圧ポンプ１３の吐出圧力Ｐと吐出量Ｑとの関係が、図８に示す特性線６４の範囲内に収まるように油圧ポンプ１３の容量可変部１３Ａを傾転駆動するものである。

吐出管路３１は油圧ポンプ１３の吐出側に接続された管路で、該吐出管路３１は、油圧ポンプ１３から吐出された圧油を複数の油圧アクチュエータ（例えば、後述の油圧シリンダ３３を含む）に供給するものである。このため、吐出管路３１は、複数の吐出管路部３１Ａ，３１Ｂに分岐され、このうちの吐出管路部３１Ａは、後述する弁装置３２の供給管路３４に接続されている。また、他の吐出管路部３１Ｂは、油圧シリンダ３３以外の油圧アクチュエータに他の弁装置（いずれも図示せず）を介して圧油を供給するものである。

なお、油圧ショベル１には、図１に示すブームシリンダ５Ｅ、アームシリンダ５Ｆ、バケットシリンダ５Ｇおよびスイングシリンダ（図示せず）の他に、走行用の油圧モータ、旋回用の油圧モータ、排土板用の昇降シリンダ（いずれも図示せず）等の油圧アクチュエータが設けられている。しかし、図３に示す油圧回路では、その説明を簡略化するために複数の油圧アクチュエータの代表例として油圧シリンダ３３を示したものである。

次に、方向制御弁３７、圧力補償弁３８および圧力制御弁４４を含んで構成される弁装置３２について説明する。

３２は油圧シリンダ３３の作動を制御する弁装置である。この弁装置３２には、吐出管路３１の吐出管路部３１Ａに接続された圧油の供給管路３４、タンク１４に接続された排出管路３５、後述の方向制御弁３７、圧力補償弁３８、負荷圧導出管路３９，４１、シャトル弁４０、最高負荷圧管路４２および信号圧導出管路４５等が設けられている。また、弁装置３２には、吐出管路３１内の最高圧力を規定し過剰圧を排出管路３５側にリリーフさせる高圧リリーフ弁３６、後述のアンロード弁４３、圧力制御弁４４が設けられている。さらに、弁装置３２には、方向制御弁３７が中立位置（ｃ）にあるか否かを後述の圧力センサ５８Ａで検出するための検出管路３２Ａが形成されている。

油圧ポンプ１３に接続された供給管路３４には、その途中位置に圧力導出管路３４Ａが分岐して設けられている。この圧力導出管路３４Ａは、後述のアンロード弁４３および圧力制御弁４４にパイロット圧としての切換制御圧を供給する。排出管路３５は、例えば２つの管路部３５Ａ，３５Ｂを有している。これらの管路部３５Ａ，３５Ｂは、後述の方向制御弁３７が中立位置（ｃ）から左側の切換位置（ｄ）または右側の切換位置（ｅ）に切換えられたときに、油圧シリンダ３３の主管路３３Ａ，３３Ｂから排出される戻り油をタンク１４に排出させる。また、高圧リリーフ弁３６は、圧油の供給管路３４と排出管路３５の管路部３５Ｂとの間に設けられ、油圧ポンプ１３の吐出圧の上限値を高圧設定するものである。

３７は油圧シリンダ３３の動きを制御する方向制御弁である。この方向制御弁３７は、弁装置３２の供給管路３４と排出管路３５とを油圧シリンダ３３の一対の主管路３３Ａ，３３Ｂに対して選択的に連通、遮断し、油圧シリンダ３３の伸長、縮小および停止を制御するものである。方向制御弁３７は、左，右の油圧パイロット部３７Ａ，３７Ｂを有し、後述のパイロット弁４８から油圧パイロット部３７Ａ，３７Ｂに供給されるパイロット圧に従って、中立位置（ｃ）から左，右の切換位置（ｄ），（ｅ）のいずれか一方に切換えられる。

このときに、方向制御弁３７は、油圧ポンプ１３から吐出管路３１の吐出管路部３１Ａおよび供給管路３４を介して油圧シリンダ３３に供給される圧油の流量を制御し、この流量に応じて油圧シリンダ３３の伸縮速度を変化させる。方向制御弁３７は、後述する圧力補償弁３８の受圧部３８Ｂに負荷圧導出管路３９を介して接続される負荷ポート３７Ｃを有している。この負荷ポート３７Ｃは、方向制御弁３７が中立位置（ｃ）から切換位置（ｄ）または切換位置（ｅ）に切換えられたときに、主管路３３Ａ，３３Ｂのうち高圧側の主管路に接続される。このため、圧力補償弁３８の受圧部３８Ｂには、油圧シリンダ３３の負荷圧、即ち方向制御弁３７のメータイン絞り部の下流側圧力が後述の負荷圧導出管路３９を介して導かれる。

３８は供給管路３４のうち方向制御弁３７よりも上流側に配置された圧力補償弁である。この圧力補償弁３８は、複数の油圧アクチュエータを複合操作するときに、油圧シリンダ３３に供給する圧油の圧力を補償する制御を行うものである。このため、圧力補償弁３８は、開方向作動の受圧部３８Ａ，３８Ｂと閉方向作動の受圧部３８Ｃとを有している。これらの受圧部３８Ａ〜３８Ｃのうち受圧部３８Ａには、圧力制御弁４４の出力圧が導かれ、この出力圧は、一般にロードセンシング差圧と呼ばれる後述のロードセンシング用制御圧ＰLSに該当する圧力である。圧力補償弁３８の受圧部３８Ｂには、方向制御弁３７の前記負荷ポート３７Ｃ、負荷圧導出管路３９を介して油圧シリンダ３３の負荷圧（方向制御弁３７のメータイン絞り部の下流側圧力）が導かれる。受圧部３８Ｃには、方向制御弁３７のメータイン絞り部の上流側圧力が導かれる。

これにより、圧力補償弁３８は、受圧部３８Ａに導かれる圧力制御弁４４の出力圧を目標補償差圧として、方向制御弁３７の前，後差圧が当該目標補償差圧（即ち、ロードセンシング用制御圧ＰLS）に等しくなるよう制御する。即ち、受圧部３８Ｃに供給される方向制御弁３７のメータイン絞り部の上流側圧力が、負荷圧導出管路３９を介して受圧部３８Ｂに供給される油圧シリンダ３３の負荷圧（メータイン絞り部の下流側圧力）よりもロードセンシング用制御圧ＰLS分だけ高くなるように、圧力補償弁３８は切換制御されるものである。

このように圧力補償弁３８を構成することにより、複数の油圧アクチュエータ（油圧シリンダ３３を含む）を同時に駆動する複合操作時に、方向制御弁３７と他の弁装置側の方向制御弁（図示せず）とは、それぞれの負荷圧の大，小に拘らず、メータイン絞り部の開口面積に応じた比率でそれぞれの油圧アクチュエータに圧油を供給することができる。また、このような複合操作時には、油圧ポンプ１３から吐出される圧油の流量が方向制御弁３７と前記他の方向制御弁とが要求する流量に満たないサチュレーション状態になることがある。しかし、この場合でも、サチュレーションの程度に応じてロードセンシング用制御圧ＰLS（ロードセンシング差圧）が低下し、これに伴って圧力補償弁３８の目標補償差圧も小さくなる。このため、油圧ポンプ１３から吐出される圧油は、それぞれの油圧アクチュエータ（油圧シリンダ３３を含む）が要求する流量の比率で分配されるようになる。

４０は最高負荷圧検出回路の一部を構成するシャトル弁である。このシャトル弁４０は、他の油圧アクチュエータ（図示せず）の負荷圧が導かれる負荷圧導出管路４１と、方向制御弁３７の負荷ポート３７Ｃに接続された負荷圧導出管路３９との間に配置されている。シャトル弁４０は、負荷圧導出管路３９，４１のうち高圧側となる管路内の圧力を選択し、高圧選択した圧力を最高負荷圧管路４２に導出するものである。これにより、最高負荷圧管路４２には、前記複数の油圧アクチュエータのうち最も高い負荷圧（最高負荷圧）が信号圧として導かれる。

４３は弁装置３２内に設けられたアンロード弁である。このアンロード弁４３は、圧油の供給管路３４から分岐した圧力導出管路３４Ａと排出管路３５との間に高圧リリーフ弁３６と並列となるように接続されている。アンロード弁４３は、その一側に設けられた圧力設定用のばね４３Ａにより常時閉弁方向に付勢されている。アンロード弁４３は、その一側で最高負荷圧管路４２からのパイロット圧（最高負荷圧）を受圧し、他側では圧力導出管路３４Ａからのパイロット圧（油圧ポンプ１３の吐出圧）を受圧する。

これにより、アンロード弁４３は、油圧ポンプ１３の吐出圧（圧力導出管路３４Ａ内の圧力）が最高負荷圧管路４２の最高負荷圧よりも規定圧（即ち、ばね４３Ａの設定圧）分だけ高くなるように制御し、両者の差圧が前記規定圧を越えると開弁して圧力導出管路３４Ａを排出管路３５の管路部３５Ｂに連通させる。この結果、アンロード弁４３は、省エネルギ化を図るために油圧ポンプ１３の吐出圧が最高負荷圧管路４２の最高負荷圧よりも必要以上に高い圧力となるのを抑え、例えば無負荷運転時のポンプ吐出圧を前記規定圧（ばね４３Ａの設定圧）に相当する圧力まで低下させることができる。

４４は弁装置３２内に設けられた圧力制御弁である。この圧力制御弁４４は、パイロットポンプ２４からパイロット管路２５の第３パイロット管路２５Ｃ側に供給された圧油の圧力をロードセンシング用制御圧ＰLSとして減圧制御し、このロードセンシング用制御圧ＰLSを信号圧導出管路４５側に出力するものである。圧力制御弁４４は、その一端側で最高負荷圧管路４２からのパイロット圧（最高負荷圧）と信号圧導出管路４５内の圧力（ロードセンシング用制御圧ＰLS）とを受圧し、他端側では圧力導出管路３４Ａからのパイロット圧（油圧ポンプ１３の吐出圧）を受圧する。

圧力制御弁４４は、このように両端側で受圧した圧力のバランスによりパイロットポンプ２４からパイロット管路２５の第３パイロット管路２５Ｃ側に供給された圧油の圧力（パイロット圧）を減圧制御し、圧油の供給管路３４の圧力と最高負荷圧管路４２の圧力との差圧（即ち、ロードセンシング用制御圧ＰLS）に等しい圧力を信号圧導出管路４５に出力する。換言すると、圧力制御弁４４は、供給管路３４の圧力（油圧ポンプ１３の吐出圧）と最高負荷圧管路４２側の最高負荷圧との差圧であるロードセンシング用制御圧ＰLSを、絶対圧として出力する差圧発生弁を構成している。

この圧力制御弁４４の出力圧（即ち、ロードセンシング用制御圧ＰLS）は、信号圧導出管路４５および信号圧管路４６を介して容量制御弁２９の油圧パイロット部２９Ｂに導かれると共に、圧力補償弁３８の受圧部３８Ａにも導かれる。信号圧管路４６は、弁装置３２内に形成された信号圧導出管路４５を外部の容量制御弁２９の油圧パイロット部２９Ｂに接続する管路として構成されている。圧力制御弁４４は、油圧ポンプ１３の吐出圧が前記最高負荷圧よりも目標差圧分だけ高くなるように、前記ロードセンシング用制御圧ＰLSを信号圧導出管路４５、信号圧管路４６を介して容量制御弁２９の油圧パイロット部２９Ｂに出力するものである。

次に、パイロットポンプ２４に関連する低圧リリーフ弁４７、パイロット弁４８、ゲートロック弁４９、ゲートロックスイッチ５０等について説明する。

４７はパイロットポンプ２４の吐出圧を制御する低圧リリーフ弁で、該低圧リリーフ弁４７は、パイロット管路２５の第２パイロット管路２５Ｂとタンク１４との間に設けられている。低圧リリーフ弁４７は、パイロットポンプ２４から吐出される圧油（パイロット圧）の最高圧を設定し、第２パイロット管路２５Ｂ内の圧力がこれ以上に高い過剰圧になると、低圧リリーフ弁４７は開弁して前記過剰圧をタンク１４側にリリーフするものである。

４８は油圧シリンダ３３を遠隔操作する減圧弁型のパイロット操作弁（以下、パイロット弁４８という）である。このパイロット弁４８は、例えば油圧ショベル１のキャブ８内に設けられ、オペレータによって傾転操作される操作レバー（図示せず）を有している。パイロット弁４８は、そのポンプポート４８Ｐが後述のゲートロック弁４９を介して第２パイロット管路２５Ｂ（即ち、パイロットポンプ２４）に接続され、タンクポート４８Ｔがタンク１４に接続されている。

パイロット弁４８の出力ポート４８Ａ，４８Ｂは、一対のパイロット管路（図示せず）を介して方向制御弁３７の油圧パイロット部３７Ａ，３７Ｂに接続されている。パイロット弁４８の出力ポート４８Ａ，４８Ｂは、オペレータが後述のゲートロック弁４９をロック位置（ｆ）から作動位置（ｇ）に切換えた状態で、前記操作レバーを傾転操作したときに、その操作量に対応したパイロット圧を方向制御弁３７の油圧パイロット部３７Ａ，３７Ｂにそれぞれ供給する。これにより、方向制御弁３７は、図３、図４に示す中立位置（ｃ）から切換位置（ｄ），（ｅ）のいずれかに切換えられるものである。

４９はオペレータの手動操作により切換えられるゲートロック弁で、該ゲートロック弁４９は、油圧ショベル１のキャブ８内に設けられたゲートロックレバー（図示せず）に連動して切換えられる。即ち、オペレータがキャブ８内の運転席に着座するまでは、前記ゲートロックレバーが上向きに傾転されているので、ゲートロック弁４９はロック位置（ｆ）に保持されている。しかし、オペレータが着座後に前記ゲートロックレバーを手動で下向きに傾転操作したときに、ゲートロック弁４９は、励磁されてロック位置（ｆ）から作動位置（ｇ）に切換わる。

図３に示すように、ゲートロック弁４９は、ロック位置（ｆ）にあるときにパイロット弁４８のポンプポート４８Ｐをタンク１４に接続し、ポンプポート４８Ｐはタンク圧(低圧)状態に保持される。このため、パイロット弁４８の前記操作レバーを傾転操作しても、出力ポート４８Ａ，４８Ｂ側にパイロット圧が供給されることはなく、方向制御弁３７は中立位置（ｃ）に保持されたままとなる。

一方、図４に示すように、ゲートロック弁４９は、前記ゲートロックレバーの傾転操作によりロック位置（ｆ）から作動位置（ｇ）に切換えられる。このとき、パイロット弁４８のポンプポート４８Ｐは、第２パイロット管路２５Ｂを介してパイロットポンプ２４に接続され、ポンプポート４８Ｐには、例えば低圧リリーフ弁４７で設定されたパイロット圧が供給される。このため、パイロット弁４８は、前記操作レバーを傾転操作したときに、出力ポート４８Ａ，４８Ｂ側から方向制御弁３７の油圧パイロット部３７Ａ，３７Ｂにパイロット圧を供給することができ、方向制御弁３７を中立位置（ｃ）から切換位置（ｄ），（ｅ）のいずれかに切換えることができる。

５０は後述のコントローラ６１に接続されたゲートロックスイッチで、該ゲートロックスイッチ５０は、キャブ８内のオペレータが前記ゲートロックレバーを手動操作したときに、これに連動して開，閉成される。即ち、オペレータが前記ゲートロックレバーを上向きに傾転してゲートロック弁４９がロック位置（ｆ）にある間は、ゲートロックスイッチ５０が開成される。一方、ゲートロックレバーが下向きに傾転操作されてゲートロック弁４９がロック位置（ｆ）から作動位置（ｇ）に切換わったときには、ゲートロックスイッチ５０が閉成される。

これにより、ゲートロックスイッチ５０は、操作ロック検出器を構成し、後述のコントローラ６１に対して油圧ショベル１の操作が可能な状態にあるか、操作ロック状態にあるかを判別するための検出信号を出力する。即ち、コントローラ６１は、ゲートロック弁４９がロック位置（ｆ）にある間は、油圧ショベル１が操作ロックされて作動禁止の状態にある、と判定処理する。一方、ゲートロック弁４９がロック位置（ｆ）から作動位置（ｇ）に切換わっているときには、コントローラ６１は、油圧ショベル１の操作が可能な状態にあるとして、図７に示す処理を行うものである。

次に、ロードセンシング目標差圧ΔＰｔを発生する圧力発生弁５５と、これに関連する絞り５３、流量調整弁５４等について説明する。

５１はパイロット管路２５の途中に設けられたフィルタである。このフィルタ５１は、パイロットポンプ２４から低圧リリーフ弁４７、タンク１４に向けて流通する圧油（パイロット圧）から異物を除去し、流通する油液を清浄化する。また、パイロット管路２５の途中には、フィルタ５１と並列にリリーフ弁５２が設けられている。このリリーフ弁５２は、例えばフィルタ５１に目詰まりが発生したときに開弁し、フィルタ５１の前，後で油液が流通するのを許すものである。

５３はフィルタ５１よりも下流側位置でパイロット管路２５の途中に設けられた絞りである。この絞り５３は、パイロットポンプ２４から低圧リリーフ弁４７、タンク１４に向けてパイロット管路２５内を流通する油液に絞り作用を与え、絞り５３の前，後に差圧を発生させる。この差圧は、圧力発生弁５５に入力され、ロードセンシング目標差圧ΔＰｔとして用いられる。

ここで、パイロット管路２５内を流れる油液の流量はパイロットポンプ２４の吐出流量であり、この吐出流量は、エンジン１０の回転数によって変化する。このため、絞り５３の前，後に発生する差圧（即ち、ロードセンシング目標差圧ΔＰｔに用いられる差圧）は、エンジン１０の回転数に対応して増減される。これにより、例えばエンジン１０の回転数が低下すれば、ロードセンシング目標差圧ΔＰｔが減少し、エンジン回転数が増加すれば、ロードセンシング目標差圧ΔＰｔも増加する。

流量調整弁５４はパイロット管路２５の途中に絞り５３と並列に設けられている。この流量調整弁５４は、エンジン１０の回転数が最高回転数に近い回転数まで上昇し、絞り５３の前，後差圧が余分に大きくなったときに開弁し、絞り５３の前，後で油液が流通するのを許す。即ち、流量調整弁５４は、ロードセンシング目標差圧ΔＰｔが必要以上に上昇したときに開弁する。これによって、流量調整弁５４は、パイロット管路２５内を流通する油液に対して絞り５３により必要以上に大きな流路抵抗が発生されるのを防ぐものである。

５５はロードセンシング目標差圧ΔＰｔを発生させる圧力発生弁である。この圧力発生弁５５は、絞り５３を用いて生じたロードセンシング目標差圧ΔＰｔをパイロット管路５６に出力する。このため、圧力発生弁５５は、その一端側で絞り５３の下流側圧力とパイロット管路５６内のロードセンシング目標差圧ΔＰｔとを受圧し、他端側では絞り５３の上流側圧力を受圧する。

圧力発生弁５５は、このように両端側で受圧した圧力のバランスにより増圧位置（ｈ）と減圧位置（ｉ）との間で頻繁に切換わるように動作する。この結果、圧力発生弁５５は、パイロットポンプ２４からパイロット管路２５（即ち、絞り５３の下流側）に供給された圧油の圧力（パイロット圧）を減圧制御し、エンジン回転数に依存して増，減するロードセンシング目標差圧ΔＰｔをパイロット管路５６に出力する。

ここで、図４および図５においては、エンジン回転数に依存して増，減するロードセンシング目標差圧ΔＰｔを圧力発生弁５５からパイロット管路５６に出力している状態を可視化して示すため、圧力発生弁５５が増圧位置（ｈ）と減圧位置（ｉ）との間の中間領域に切換わった状態を図示している。この場合、パイロット管路５６内のロードセンシング目標差圧ΔＰｔが絞り５３の前，後差圧よりも低下すると、圧力発生弁５５は、図３に示すように増圧位置（ｈ）に切換わり、逆にパイロット管路５６内のロードセンシング目標差圧ΔＰｔが絞り５３の前，後差圧よりも高くなると、圧力発生弁５５は、図４、図５に示すように増圧位置（ｈ）と減圧位置（ｉ）との間の中間領域に切換わる。

パイロット管路５６は、圧力発生弁５５から出力されるエンジン回転数に依存して増，減するロードセンシング目標差圧ΔＰｔを容量制御弁２９の油圧パイロット部２９Ａに供給する。容量制御弁２９は、油圧パイロット部２９Ｂに供給されるロードセンシング用制御圧ＰLSと油圧パイロット部２９Ａに供給されるロードセンシング目標差圧ΔＰｔとに従って、大容量位置（ａ）と小容量位置（ｂ）との間で繰り返し切換わるように動作する。この結果、容量制御弁２９は、油圧ポンプ１３の吐出圧力が前記最高負荷圧よりも目標差圧分だけ高くなるように、油圧ポンプ１３の容量制御を行う。

５７は容量制御弁２９の油圧パイロット部２９Ｂと圧力制御弁４４との間に設けられた制御圧切換弁で、該制御圧切換弁５７は、電磁弁により構成されている。この制御圧切換弁５７は、信号圧管路４６の途中に設けられ、後述するコントローラ６１からの制御信号により制御位置としてのロードセンシング制御位置（ｊ）と、制御解除位置としてのロードセンシング制御解除位置（ｋ）のいずれかに切換えられる。即ち、制御圧切換弁５７は、コントローラ６１からの制御信号により消磁されている間はロードセンシング制御位置（ｊ）となり、励磁されたときにはロードセンシング制御解除位置（ｋ）に切換わる。

制御圧切換弁５７がロードセンシング制御位置（ｊ）に配置されている間は、圧力制御弁４４の出力圧（即ち、ロードセンシング用制御圧ＰLS）が信号圧導出管路４５および信号圧管路４６を介して容量制御弁２９の油圧パイロット部２９Ｂに供給される。しかし、図６に示すように制御圧切換弁５７がロードセンシング制御位置（ｊ）からロードセンシング制御解除位置（ｋ）に切換えられたときには、信号圧管路４６がタンク１４に接続されるため、ロードセンシング用制御圧ＰLSが予め決められた低圧値（即ち、タンク圧）まで低下され、油圧パイロット部２９Ｂはタンク圧となる。

この結果、容量レギュレータ２６の容量制御弁２９は、パイロット管路５６から油圧パイロット部２９Ａに供給されたロードセンシング目標差圧ΔＰｔにより、小容量位置（ｂ）から大容量位置（ａ）に切換わり、油圧ポンプ１３の容量可変部１３Ａが矢示ＬＶ方向に傾転される。これにより、油圧ポンプ１３の吐出容量が増大されるため、エンジン１０の回転負荷を高めることができ、エンジン１０から排出される排気ガスの温度を、後述の如く粒子状物質除去フィルタ１９の再生処理に必要な温度まで上昇させることができる。

次に、コントローラ６１とこれに関連した操作検出器５８、回転数指示装置５９等について説明する。

５８は複数の油圧アクチュエータが停止しているか否かを検出する操作検出器で、該操作検出器５８は、例えば弁装置３２に設けられた圧力センサ５８Ａと、これと同様に他の弁装置に設けられた圧力センサ（例えば、図９に示す圧力センサ５８Ｂを含む）とを含んで構成されている。圧力センサ５８Ａは、弁装置３２内に設けた検出管路３２Ａ内の圧力を検出する。図３に示すように方向制御弁３７が中立位置（ｃ）にあるときには、検出管路３２Ａが排出管路３５、タンク１４に連通するので、圧力センサ５８Ａの検出圧力は、タンク圧まで低下する。これにより、圧力センサ５８Ａは、方向制御弁３７が中立位置（ｃ）にあり、油圧シリンダ３３が停止していることを検出できる。

一方、図４に示すように方向制御弁３７が中立位置（ｃ）から切換位置（ｄ）に切換えられたときには、検出管路３２Ａが排出管路３５に対して遮断され、パイロットポンプ２４からの圧油がパイロット管路２５の第３パイロット管路２５Ｃを介して検出管路３２Ａに供給される。このため、圧力センサ５８Ａは、検出管路３２Ａ内の圧力がタンク圧よりも高いことを検出する。これにより、圧力センサ５８Ａは、方向制御弁３７が中立位置（ｃ）から切換位置（ｄ）に切換えられ、油圧シリンダ３３が縮小方向に動作していることを検出できる。なお、方向制御弁３７が中立位置（ｃ）から切換位置（ｅ）に切換えられているときにも、油圧シリンダ３３が伸長方向に動作していることを、圧力センサ５８Ａにより同様に検出することができる。

また、弁装置３２以外の弁装置（図示せず）側にも、同様な圧力センサ（例えば、図９に示す圧力センサ５８Ｂを含む）が設けられ、それぞれの方向制御弁が中立位置にあるか否かを検出することができる。操作検出器５８は、これらの圧力センサ（圧力センサ５８Ａ，５８Ｂを含む）から出力される信号により、全ての油圧アクチュエータ（例えば、図９に示す油圧シリンダ３３，７２を含む）が停止した無作業時（即ち、無負荷時）であるか否かを、後述のコントローラ６１により判別できるようにする。

回転数指示装置５９はエンジン１０の目標回転数を指示する装置で、該回転数指示装置５９は、上部旋回体４のキャブ８（図１参照）内に設けられ、オペレータによって操作される操作ダイヤル、アップダウンスイッチまたはエンジンレバー（いずれも図示せず）により構成されている。回転数指示装置５９は、オペレータの操作に従った目標回転数の指示信号を後述の車体制御装置６２に出力するものである。

回転センサ６０はエンジン１０に付設され、エンジン１０の回転数を検出するものである。この回転センサ６０は、エンジン回転数を検出し、その検出信号を後述のエンジン制御装置６３に出力する。エンジン制御装置６３は、エンジン回転数の検出信号に基づいてエンジン１０の実回転数を監視し、例えば回転数指示装置５９で指示した目標回転数に実回転数を近付けるようにエンジン回転数を制御するものである。

６１は油圧ショベル１の制御装置を構成するコントローラで、該コントローラ６１は、図３に示すように車体制御装置６２とエンジン制御装置６３とを含んで構成されている。車体制御装置６２は、その入力側にゲートロックスイッチ５０、操作検出器５８、回転数指示装置５９およびオートアイドル選択スイッチ（図示せず）が接続され、出力側にはゲートロック弁４９および制御圧切換弁５７が接続されている。

車体制御装置６２は、ＲＯＭ，ＲＡＭ，不揮発性メモリ等からなる記憶部（図示せず）を有している。この記憶部内には、後述の図７に示す制御圧切換弁５７の切換制御処理、即ち排気ガス浄化装置１６の粒子状物質除去フィルタ１９を再生処理するために制御圧切換弁５７を切換制御する処理プログラムが格納されている。さらに、車体制御装置６２は、回転数指示装置５９から出力される信号に従ってエンジン制御装置６３にエンジン１０の目標回転数を指示する指令信号を出力する機能も有している。

エンジン制御装置６３は、その入力側が排気温センサ２１、ガス圧センサ２２，２３、回転センサ６０および車体制御装置６２に接続され、その出力側はエンジン１０の電子ガバナ１２および車体制御装置６２に接続されている。また、エンジン制御装置６３は、ＲＯＭ，ＲＡＭ，不揮発性メモリ等からなる記憶部（図示せず）を有している。この記憶部内には、エンジン回転数を制御するための処理プログラムが格納されている。

この場合、エンジン制御装置６３は、車体制御装置６２から出力される前記指令信号と、回転センサ６０から出力されるエンジン回転数の検出信号とに基づいて所定の演算処理を行い、エンジン１０の電子ガバナ１２に目標燃料噴射量を指示する制御信号を出力する。エンジン１０の電子ガバナ１２は、その制御信号に従ってエンジン１０の燃焼室（図示せず）内に噴射供給すべき燃料の噴射量を増加または減少したり、燃料の噴射を停止したりする。この結果、エンジン１０の回転数は、車体制御装置６２からの前記指令信号が指示する目標回転数に対応した回転数となるように制御される。

図８は油圧ショベル１のエンジン１０により油圧ポンプ１３を回転駆動しているときの馬力制御特性（Ｐ−Ｑ特性）を示している。即ち、油圧ポンプ１３は、油圧ショベル１の運転時（例えば、掘削作業時）において、図８に示す吐出圧力Ｐと吐出量Ｑとによる特性線６４の範囲内で駆動される。容量レギュレータ２６の馬力制御用傾転アクチュエータ２７は、油圧ポンプ１３から吐出される圧油の吐出圧力Ｐと吐出量Ｑとの関係が、図８に示す特性線６４の範囲内に収まるように油圧ポンプ１３の容量可変部１３Ａを傾転駆動する。これにより、エンジン１０に過負荷が作用するのを抑えることができ、エンジンストールの発生を防止することができる。

第１の実施の形態による油圧ショベル１は、上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。

まず、油圧ショベル１のオペレータは、上部旋回体４のキャブ８に搭乗し、エンジン１０を始動して油圧ポンプ１３とパイロットポンプ２４を駆動する。このとき、キャブ８内の運転席に着座したオペレータが、キャブ８内に設けられた前記ゲートロックレバーを下向きに傾転するまでは、ゲートロックスイッチ５０から出力される操作ロック検出信号に基づき、ゲートロック弁４９はロック位置（ｆ）に保持されている。

このため、図３に示すパイロット弁４８は、ゲートロック弁４９によりポンプポート４８Ｐがタンク１４に接続されてタンク圧状態に保持される。この結果、パイロット弁４８の操作レバーを傾転操作しても、出力ポート４８Ａ，４８Ｂ側にパイロット圧が供給されることはなく、方向制御弁３７は中立位置（ｃ）に保持されたままとなる。

しかし、オペレータが運転席に着座した後に前記ゲートロックレバーを手動で下向きに傾転操作すると、ゲートロックスイッチ５０から操作可能検出信号が出力され、ゲートロック弁４９は、励磁されてロック位置（ｆ）から作動位置（ｇ）に切換わる。図４、図５に示すように、ゲートロック弁４９が作動位置（ｇ）に切換えられたときには、パイロット弁４８のポンプポート４８Ｐに、低圧リリーフ弁４７で設定されたパイロット圧が供給される。

そこで、オペレータがパイロット弁４８の操作レバーを手動操作すると、パイロット弁４８の出力ポート４８Ａ，４８Ｂ側から方向制御弁３７の油圧パイロット部３７Ａ，３７Ｂにパイロット圧を供給することができ、方向制御弁３７を中立位置（ｃ）から切換位置（ｄ），（ｅ）のいずれかに切換えることができる。このとき、油圧ポンプ１３からの圧油が方向制御弁３７を介して油圧シリンダ３３に供給され、油圧シリンダ３３が伸長または縮小するように駆動される。これにより、例えば油圧ショベル１の作業装置５を俯仰動させて土砂の掘削作業を行うことができる。また、これ以外の方向制御弁（図示せず）からは他の油圧アクチュエータ（例えば、旋回用の油圧モータ、走行用の油圧モータまたは他の油圧シリンダ）に対して圧油が供給される。

ここで、車体制御装置６２およびエンジン制御装置６３からなるコントローラ６１は、前述したオートアイドル選択スイッチ（図示せず）が開成されているときに、回転数指示装置５９による指示値（目標回転数）に従ってエンジン１０の回転数を制御する。しかし、前記オートアイドル選択スイッチが閉成され、操作検出器５８により全ての方向制御弁３７等が中立位置にあるときには、前記指示値に拘りなくオートアイドル回転数でエンジン１０の回転数を制御することができる。これにより、全ての油圧アクチュエータが所定時間にわたって停止し続けるような場合には、エンジン１０の回転数をオートアイドル回転数（即ち、無負荷運転用の回転数）まで低下させることができ、燃料消費量の節約、低減または騒音の低減化を図ることができる。

一方、エンジン１０の運転時には、その排気管１１から有害物質である粒子状物質が排出される。このときに排気ガス浄化装置１６は、酸化触媒１８によって排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯ）、一酸化炭素（ＣＯ）を酸化除去することができる。粒子状物質除去フィルタ１９は、排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集し、捕集した粒子状物質を燃焼して除去（再生）する。これにより、浄化した排気ガスを下流側の排出口２０から外部に排出することができる。

ところで、コントローラ６１により前述の如きオートアイドル制御を行っているときには、エンジン１０の回転数が低い回転数に維持される。このため、排気ガスの温度は、排気ガス浄化装置１６の粒子状物質除去フィルタ１９を再生するのに必要な温度よりも低下し、粒子状物質除去フィルタ１９は、粒子状物質の堆積によってフィルタが目詰まりを起し易くなる。

そこで、第１の実施の形態は、車体制御装置６２とエンジン制御装置６３とからなるコントローラ６１において、図７に示すプログラムに沿った制御圧切換弁５７の切換制御を行う構成としている。即ち、制御圧切換弁５７をロードセンシング制御位置（ｊ）からロードセンシング制御解除位置（ｋ）に切換えることにより、エンジン１０のオートアイドル制御時にも必要に応じてエンジン１０の回転負荷を高めるように、油圧ポンプ１３の吐出容量を小容量状態から大容量状態に増大させる構成としている。

即ち、エンジン１０の稼働によって図７の処理動作がスタートすると、ステップ１では、ゲートロックスイッチ５０が開成（ＯＦＦ）されているか否か、即ちゲートロック弁４９がロック位置（ｆ）にあるか否かを判定する。ステップ１で「ＮＯ」と判定する間は、ゲートロック弁４９がロック位置（ｆ）ではなく、作動位置（ｇ）に切換えられている。

そこで、次のステップ２では、オペレータがパイロット弁４８の操作レバーを傾転操作しているか否か、即ち方向制御弁３７が中立位置（ｃ）にあるか否かを操作検出器５８からの検出信号により判定する。ステップ２で「ＮＯ」と判定する間は、例えば図４に示すように方向制御弁３７が中立位置（ｃ）から切換位置（ｄ）に切換られ、油圧シリンダ３３は、圧油の供給により縮小方向に駆動されている。

このため、エンジン１０のオートアイドル制御時でも、方向制御弁３７の切換制御に従ってエンジン回転数は、回転数指示装置５９による指示値（目標回転数）に対応する回転数まで増速されており、エンジン１０には、油圧シリンダ３３の駆動に伴う回転負荷が作用している。この結果、エンジン１０の排気ガス温度は、排気ガス浄化装置１６の粒子状物質除去フィルタ１９を再生するのに必要な温度に十分に達している。

そこで、次のステップ３では、図４に示すように制御圧切換弁５７を消磁してロードセンシング制御位置（ｊ）におく。これにより、容量制御弁２９の油圧パイロット部２９Ｂには、弁装置３２内の圧力制御弁４４から信号圧導出管路４５および信号圧管路４６を介してロードセンシング用制御圧ＰLSが供給される。このとき、容量制御弁２９は、油圧パイロット部２９Ｂに供給されるパイロット圧（即ち、ロードセンシング用制御圧ＰLS）が、油圧パイロット部２９Ａに供給されるパイロット圧（即ち、エンジン回転数に依存して増減されるロードセンシング目標差圧ΔＰｔ）よりも高い圧力となったときに大容量位置（ａ）から小容量位置（ｂ）に切換わる。

このように、容量制御弁２９が小容量位置（ｂ）に切換わると、容量レギュレータ２６のロードセンシング制御用傾転アクチュエータ２８は、戻しばね２６Ａに抗して容量可変部１３Ａを矢示ＳＶ方向へと傾転角を小さくする方向に傾転駆動し、油圧ポンプ１３の吐出容量を小さくして油圧ポンプ１３から吐出される圧油の流量を減少させる。しかし、弁装置３２内の圧力制御弁４４から出力されるロードセンシング用制御圧ＰLSは、油圧ポンプ１３による圧油の吐出量が減少すると、相対的に圧力が低下する。そこで、容量レギュレータ２６は、ロードセンシング用制御圧ＰLSがロードセンシング目標差圧ΔＰｔよりも低くなった段階で、容量制御弁２９は、小容量位置（ｂ）から大容量位置（ａ）に切換わる。

一方、油圧ポンプ１３から吐出される圧油の流量が増加し、ロードセンシング用制御圧ＰLSがロードセンシング目標差圧ΔＰｔよりも高くなると、容量制御弁２９は大容量位置（ａ）から再び小容量位置（ｂ）に切換わる。このように、容量制御弁２９は、ロードセンシング用制御圧ＰLSとロードセンシング目標差圧ΔＰｔとに従って、大容量位置（ａ）と小容量位置（ｂ）との間で繰り返し切換わるように動作する。

このため、油圧ポンプ１３の吐出圧が複数の油圧アクチュエータの最高負荷圧よりも目標差圧分だけ高くなるように、容量レギュレータ２６により油圧ポンプ１３の吐出容量を制御でき、省エネルギ化を図ることができる。また、複数の油圧アクチュエータが全て停止する無負荷時には、油圧ポンプ１３の吐出容量を最小に近い流量に制御して、エンジンの回転負荷を小さく抑えることができ、省エネルギ化を図ることができる。次のステップ４ではリターンし、ステップ１以降の処理を続ける。

次に、ステップ１で「ＹＥＳ」と判定した場合には、ゲートロックスイッチ５０がロック位置、即ちゲートロック弁４９がロック位置（ｆ）に戻され、複数の油圧アクチュエータが全て停止する無負荷時となっている。また、ステップ２で「ＹＥＳ」と判定した場合にも、方向制御弁３７を含む全ての方向制御弁が中立位置にあり、油圧ポンプ１３の吐出容量は、容量レギュレータ２６により最小に近い流量に制御されている。

そこで、次のステップ５では、例えばガス圧センサ２２，２３からの検出信号により、排気ガス浄化装置１６の粒子状物質除去フィルタ１９が再生処理を行うべき時期、即ちフィルタ再生時期に達しているか否かを判定する。このステップ５の判定は、前述した数１による圧力差ΔＰに基づいて行われる。ステップ５で「ＮＯ」と判定する間は、フィルタ再生時期に達していないので、ステップ３に移って制御圧切換弁５７を消磁し、ロードセンシング制御位置（ｊ）に保持する。

しかし、ステップ５で「ＹＥＳ」と判定したときにはフィルタ再生時期に達して、粒子状物質除去フィルタ１９は、粒子状物質の堆積によってフィルタが目詰まりを起し易くなっている。このため、次のステップ６では、制御圧切換弁５７を励磁してロードセンシング制御位置（ｊ）からロードセンシング制御解除位置（ｋ）に切換える。

これにより、容量制御弁２９の油圧パイロット部２９Ｂと圧力制御弁４４との間に設けられた信号圧管路４６は、図６に示すようにタンク１４に接続される。このため、容量制御弁２９の油圧パイロット部２９Ｂに供給するロードセンシング用制御圧ＰLSは、所定の低圧値（タンク圧）まで低下される。この結果、容量レギュレータ２６の容量制御弁２９は、小容量位置（ｂ）から大容量位置（ａ）に切換わり、油圧ポンプ１３の容量可変部１３Ａは、戻しばね２６Ａのばね力により矢示ＬＶ方向に傾転される。

この場合、図８中の点６５（例えば、圧力Ｐａで、吐出量Ｑａの位置）でエンジン１０により駆動されていた油圧ポンプ１３は、容量可変部１３Ａが大傾転側へと矢示ＬＶ方向に傾転され、吐出容量が増大される。これにより、油圧ポンプ１３は、図８中の点６６（例えば、圧力Ｐａで、吐出量Ｑｂの位置）でエンジン１０により駆動される。

このように、油圧ポンプ１３の吐出容量を制御圧切換弁５７の励磁により増大できるため、エンジン１０の回転負荷を高めることができる。エンジン１０の負荷が高くなると、該エンジン１０から排出される排気ガスの温度を、粒子状物質除去フィルタ１９の再生処理に必要な温度まで上昇させることができる。この結果、粒子状物質除去フィルタ１９の再生処理を適宜に行うことにより、排気ガス浄化装置１６の粒子状物質除去を確実に行うことができる。

従って、第１の実施の形態によれば、ゲートロックスイッチ５０が開成されているか、閉成されているかにより、複数の方向制御弁（方向制御弁３７を含む）が中立位置にあるか否かを検出することにより、複数の油圧アクチュエータが全て停止する無負荷時を判別することができる。また、操作検出器５８からの検出信号によっても、複数の方向制御弁が中立位置にあるか否か、即ち複数の油圧アクチュエータが全て停止する無負荷時を判別することができる。

これらの油圧アクチュエータの無負荷時において、排気ガス浄化装置１６の粒子状物質除去フィルタ１９が再生処理を行うべき時期に達している場合には、制御圧切換弁５７をロードセンシング制御位置（ｊ）からロードセンシング制御解除位置（ｋ）に切換えることによって、ロードセンシング用制御圧ＰLSをタンク圧まで低下させることができる。これにより、油圧ポンプ１３の吐出容量を増大させることができ、エンジン１０の回転負荷を高めることができる。このため、エンジン１０の排気ガス温度を粒子状物質除去フィルタ１９の再生に必要な温度まで上昇させ、粒子状物質除去フィルタ１９の再生処理を円滑に行うことができる。

なお、前記第１の実施の形態では、図７のステップ１においてゲートロックレバーがロック状態にあるか否かにより、複数の方向制御弁（方向制御弁３７を含む）が中立位置にあるか否かを判定する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、ゲートロックレバーがロック状態にあるか否かに拘らず、例えば操作検出器５８からの検出信号により複数の方向制御弁（方向制御弁３７を含む）が中立位置にあるか否かを判定する構成としてもよい。

この場合、図７中に示すステップ１の処理を廃止することができる。また、図６に示すゲートロック弁４９を、ロック位置（ｆ）ではなく、作動位置（ｇ）に切換えたままの状態でも、前記第１の実施の形態と同様な制御を行うことができる。即ち、複数の方向制御弁（方向制御弁３７を含む）が中立位置にあり、フィルタ再生時期に達しているときには、制御圧切換弁５７をロードセンシング制御解除位置（ｋ）に切換えることにより、排気ガス浄化装置１６のフィルタ再生処理を自動的に行うことができる。

次に、図９は複数の弁装置と複数の油圧アクチュエータとを、第１の実施の形態の変形例として示している。この変形例では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

図中、７１は油圧源を構成する油圧ポンプ１３、タンク１４に対して弁装置３２と並列に設けられた他の弁装置で、該弁装置７１は、他の油圧アクチュエータとしての油圧シリンダ７２の作動を制御するものである。弁装置７１は、弁装置３２とほぼ同様に構成され、吐出管路３１の吐出管路部３１Ｂ側に接続された圧油の供給管路７３、タンク１４に接続された排出管路７４、後述の方向制御弁７５、圧力補償弁７６、負荷圧導出管路７７，７９，８０、シャトル弁７８および信号圧管路８１が設けられている。

弁装置７１には、方向制御弁７５が中立位置（ｃ）にあるか否かを圧力センサ５８Ｂで検出するための検出管路７１Ａが形成されている。しかし、弁装置７１には、弁装置３２側に設けている高圧リリーフ弁３６、アンロード弁４３、圧力制御弁４４は設けられていない。

７５は油圧シリンダ７２の動きを制御する方向制御弁である。この方向制御弁７５は、弁装置７１の供給管路７３と排出管路７４とを油圧シリンダ７２の一対の主管路７２Ａ，７２Ｂに対して選択的に連通、遮断し、油圧シリンダ７２の伸長、縮小および停止を制御するものである。方向制御弁７５は、左，右の油圧パイロット部７５Ａ，７５Ｂを有し、後述のパイロット弁８２から油圧パイロット部７５Ａ，７５Ｂに供給されるパイロット圧に従って、中立位置（ｃ）から左，右の切換位置（ｄ），（ｅ）のいずれか一方に切換えられる。

このときに、方向制御弁７５は、油圧ポンプ１３から吐出管路３１の吐出管路部３１Ｂおよび供給管路７３を介して油圧シリンダ７２に供給される圧油の流量を制御し、この流量に応じて油圧シリンダ７２の伸縮速度を変化させる。方向制御弁７５は、後述する圧力補償弁７６の受圧部７６Ｂに負荷圧導出管路７７を介して接続される負荷ポート７５Ｃを有している。この負荷ポート７５Ｃは、方向制御弁７５が中立位置（ｃ）から切換位置（ｄ）または切換位置（ｅ）に切換えられたときに、主管路７２Ａ，７２Ｂのうち高圧側の主管路に接続される。このため、圧力補償弁７６の受圧部７６Ｂには、油圧シリンダ７２の負荷圧、即ち方向制御弁７５のメータイン絞り部の下流側圧力が後述の負荷圧導出管路７７を介して導かれる。

圧力補償弁７６は供給管路７３のうち方向制御弁７５よりも上流側に配置されている。この圧力補償弁７６は、弁装置３２側の圧力補償弁３８と同様に構成され、複数の油圧アクチュエータを複合操作するときに、油圧シリンダ７２に供給する圧油の圧力を補償する制御を行うものである。このため、圧力補償弁７６は、開方向作動の受圧部７６Ａ，７６Ｂと閉方向作動の受圧部７６Ｃとを有している。これらの受圧部７６Ａ〜７６Ｃのうち受圧部７６Ａには、弁装置３２側の圧力制御弁４４から後述の信号圧管路８１を介してロードセンシング用制御圧ＰLSが導かれる。圧力補償弁７６の受圧部７６Ｂには、方向制御弁７５の負荷ポート７５Ｃ、負荷圧導出管路７７を介して油圧シリンダ７２の負荷圧（方向制御弁７５のメータイン絞り部の下流側圧力）が導かれる。受圧部７６Ｃには、方向制御弁７５のメータイン絞り部の上流側圧力が導かれる。

シャトル弁７８は最高負荷圧検出回路の一部を構成する弁で、該シャトル弁７８は、他の油圧アクチュエータ（図示せず）の負荷圧が導かれる負荷圧導出管路７９と、方向制御弁７５の負荷ポート７５Ｃに接続された負荷圧導出管路７７との間に配置されている。シャトル弁７８は、負荷圧導出管路７７，７９のうち高圧側となる管路内の圧力を選択し、高圧選択した圧力を他の負荷圧導出管路８０内に導く。この負荷圧導出管路８０は、弁装置３２側の負荷圧導出管路４１に接続されている。これにより、弁装置３２内のシャトル弁４０からは、複数の油圧アクチュエータのうち最も高い負荷圧（最高負荷圧）が最高負荷圧管路４２に導出される。

８１は弁装置７１内に設けられた信号圧管路で、該信号圧管路８１は、その一方側が弁装置３２側の信号圧導出管路４５に接続され、他方側は圧力補償弁７６の受圧部７６Ａに接続されている。信号圧管路８１は、弁装置３２内の圧力制御弁４４から出力されるロードセンシング用制御圧ＰLSを圧力補償弁７６の受圧部７６Ａに導く。これにより、圧力補償弁７６は、受圧部７６Ａに導かれる圧力制御弁４４の出力圧（即ち、ロードセンシング用制御圧ＰLS）を目標補償差圧として、方向制御弁７５の前，後差圧が当該目標補償差圧に等しくなるよう制御するものである。

８２は油圧シリンダ７２を遠隔操作する減圧弁型のパイロット操作弁（以下、パイロット弁８２という）である。このパイロット弁８２は、前述したパイロット弁４８と同様に構成され、そのポンプポート８２Ｐがゲートロック弁４９を介して第２パイロット管路２５Ｂ（即ち、パイロットポンプ２４）に接続され、タンクポート８２Ｔがタンク１４に接続されている。

パイロット弁８２の出力ポート８２Ａ，８２Ｂは、一対のパイロット管路（図示せず）を介して方向制御弁７５の油圧パイロット部７５Ａ，７５Ｂにそれぞれ接続されている。パイロット弁８２は、オペレータがゲートロック弁４９をロック位置（ｆ）から作動位置（ｇ）に切換えた状態で、付設の操作レバー（図示せず）を傾転操作したときに、その操作量に対応したパイロット圧を方向制御弁７５の油圧パイロット部７５Ａ，７５Ｂに供給する。これにより、方向制御弁７５は、図９に示す中立位置（ｃ）から切換位置（ｄ），（ｅ）のいずれかに切換えられるものである。

かくして、このように構成される変形例でも、図７に示す処理と同様に、油圧シリンダ３３，７２を含む全ての油圧アクチュエータの無負荷時において、排気ガス浄化装置１６の粒子状物質除去フィルタ１９が再生処理を行うべき時期に達しているか否かを判定する。排気ガス浄化装置１６の再生処理を行う場合は、制御圧切換弁５７をロードセンシング制御位置（ｊ）からロードセンシング制御解除位置（ｋ）に切換えることによって、ロードセンシング用制御圧ＰLSをタンク圧まで低下させることができる。従って、この変形例でも、前述した第１の実施の形態と同様な効果を得ることができる。

次に、図１０は本発明の第２の実施の形態を示している。第２の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。しかし、第２の実施の形態の特徴は、弁装置３２内の圧力制御弁４４から出力されるロードセンシング用制御圧ＰLSにより、油圧ポンプ１３の容量可変部１３Ａを直接的に傾転駆動する構成としたことにある。

図中、９１はパイロットポンプ２４の吐出側に接続されたパイロット管路で、該パイロット管路９１は、第１の実施の形態で述べたパイロット管路２５に替えて用いられている。パイロット管路９１は、フィルタ５１およびリリーフ弁５２よりも下流側となる位置で第１，第２パイロット管路９１Ａ，９１Ｂに分岐されている。パイロット管路９１の第１パイロット管路９１Ａは、第１の実施の形態で述べた第２パイロット管路２５Ｂと同様に低圧リリーフ弁４７を介してタンク１４に接続されている。第２パイロット管路９１Ｂは、第１の実施の形態で述べた第３パイロット管路２５Ｃと同様にパイロットポンプ２４からの圧油（パイロット圧）を弁装置３２内の圧力制御弁４４に供給するものである。

９２は第２の実施の形態で採用した容量レギュレータで、該容量レギュレータ９２は、第１の実施の形態で述べた容量レギュレータ２６とほぼ同様に構成され、馬力制御用傾転アクチュエータ２７と、ロードセンシング制御用傾転アクチュエータ９３とを有している。容量レギュレータ９２には、油圧ポンプ１３の容量可変部１３Ａを矢示ＬＶ方向へと大容量側に傾転駆動する戻しばね９２Ａが設けられている。しかし、第１の実施の形態で述べた容量制御弁２９は、廃止されている。

このため、容量レギュレータ９２のロードセンシング制御用傾転アクチュエータ９３は、圧力制御弁４４から信号圧管路９４を介して出力されるロードセンシング用制御圧ＰLSに従って、油圧ポンプ１３の容量可変部１３Ａを傾転駆動する。即ち、馬力制御用傾転アクチュエータ２７とロードセンシング制御用傾転アクチュエータ９３とは、油圧ポンプ１３の容量可変部１３Ａを傾転駆動する油圧シリンダにより構成され、容量可変部１３Ａの傾転角は、これらの油圧シリンダに給排される圧油の圧力に従って可変に設定される。

信号圧管路９４は、第１の実施の形態で述べた信号圧管路４６と同様に、その一方側が弁装置３２内の圧力制御弁４４に信号圧導出管路４５を介して接続されている。信号圧管路９４の途中位置には、第１の実施の形態で述べた制御圧切換弁５７が設けられている。しかし、信号圧管路９４は、その他方側が絞り３０を介してロードセンシング制御用傾転アクチュエータ９３に接続されている点で、第１の実施の形態とは相違している。

容量レギュレータ９２のロードセンシング制御用傾転アクチュエータ９３と圧力制御弁４４との間に設けられた信号圧管路９４は、制御圧切換弁５７がロードセンシング制御位置（ｊ）にある間、圧力制御弁４４からのロードセンシング用制御圧ＰLSがロードセンシング制御用傾転アクチュエータ９３に供給されるのを許す。しかし、制御圧切換弁５７がロードセンシング制御解除位置（ｋ）に切換えられたときには、信号圧管路９４がタンク１４に接続される。このため、ロードセンシング制御用傾転アクチュエータ９３に供給するロードセンシング用制御圧ＰLSは、所定の低圧値（タンク圧）まで低下される。

ここで、排気ガス浄化装置１６の粒子状物質除去フィルタ１９に対してフィルタ再生処理を行うまでの間（即ち、フィルタ再生処理を必要としない通常時）は、制御圧切換弁５７が消磁されてロードセンシング制御位置（ｊ）に配置されている。このため、圧力制御弁４４の出力圧（即ち、ロードセンシング用制御圧ＰLS）は、信号圧導出管路４５、信号圧管路９４および絞り３０を介して容量レギュレータ９２のロードセンシング制御用傾転アクチュエータ９３に直接的に供給される。

これにより、油圧ポンプ１３の容量可変部１３Ａは、前記ロードセンシング用制御圧ＰLSの圧力が高くなると、戻しばね９２Ａに抗して傾転角が小さくなる矢示ＳＶ方向に傾転され、逆に前記圧力が低下すると、戻しばね９２Ａにより傾転角が大きくなる矢示ＬＶ方向に傾転される。即ち、弁装置３２内の圧力制御弁４４は、油圧ポンプ１３の吐出圧が最高負荷圧管路４２の最高負荷圧よりも目標差圧分だけ高くなるように可変に制御した前記ロードセンシング用制御圧ＰLSを、ロードセンシング制御用傾転アクチュエータ９３に供給する。

換言すると、前記最高負荷圧に対する油圧ポンプ１３の吐出圧が相対的に大きくなって前記目標差圧以上に高くなると、前記ロードセンシング用制御圧ＰLSの圧力は上昇し、ロードセンシング制御用傾転アクチュエータ９３は容量可変部１３Ａを矢示ＳＶ方向に押動する。これにより、油圧ポンプ１３は、容量可変部１３Ａの傾転角が小さくなって圧油の吐出量を減少させ、吐出管路３１内の圧油が無駄にタンク１４側に排出されるのを抑えることができる。

一方、前記最高負荷圧に対する油圧ポンプ１３の吐出圧が相対的に小さくなって前記目標差圧よりも低下すると、圧力制御弁４４は前記ロードセンシング用制御圧ＰLSの圧力を減少させる減圧制御を行う。このため、容量レギュレータ９２は、戻しばね９２Ａのばね力により前記ロードセンシング用制御圧ＰLSの圧力低下に伴って容量可変部１３Ａを矢示ＬＶ方向に傾転し、油圧ポンプ１３の吐出容量を増大させる。即ち、この場合は、油圧ポンプ１３から吐出すべき圧油の流量が不足傾向となっているので、前記目標差圧分の流量を確保するために油圧ポンプ１３の吐出容量を増大させることができる。

但し、第１の実施の形態で採用した容量制御弁２９、絞り５３、流量調整弁５４および圧力発生弁５５が、第２の実施の形態では廃止されている。このため、エンジン１０の回転数に依存して増減されるロードセンシング目標差圧ΔＰｔを、油圧ポンプ１３の容量制御を行う上での可変な制御値（即ち、パラメータ）として用いることはできない。しかし、この場合でも、弁装置３２内の圧力制御弁４４から前記ロードセンシング用制御圧ＰLSをロードセンシング制御用傾転アクチュエータ９３に供給することにより、油圧ポンプ１３から吐出される圧油の吐出量を可変に制御することができる。

かくして、このように構成される第２の実施の形態でも、油圧ポンプ１３の吐出圧が複数の油圧アクチュエータの最高負荷圧よりも目標差圧分だけ高くなるように、容量レギュレータ９２により油圧ポンプ１３の吐出容量を制御でき、第１の実施の形態とほぼ同様に省エネルギ化を図ることができる。一方、複数の油圧アクチュエータが全て停止する無負荷時には、油圧ポンプ１３の吐出容量を最小に近い流量に制御して、エンジンの回転負荷を小さく抑えることができ、省エネルギ化を図ることができる。

しかも、図７に示す処理と同様に、コントローラ６１がガス圧センサ２２，２３からの検出信号により、排気ガス浄化装置１６の粒子状物質除去フィルタ１９を再生処理すべき時期に達していると判定したときには、制御圧切換弁５７を励磁してロードセンシング制御位置（ｊ）からロードセンシング制御解除位置（ｋ）に切換える。これによって、容量レギュレータ９２のロードセンシング制御用傾転アクチュエータ９３と圧力制御弁４４との間に設けられた信号圧管路９４を、タンク１４に接続し、ロードセンシング制御用傾転アクチュエータ９３に供給するロードセンシング用制御圧ＰLSを所定の低圧値（タンク圧）まで低下することができる。

この結果、容量レギュレータ９２の戻しばね９２Ａにより、油圧ポンプ１３の容量可変部１３Ａは、大傾転側へと矢示ＬＶ方向に傾転される。このため、油圧ポンプ１３の吐出容量が増大し、エンジン１０の回転負荷を高める。従って、エンジン１０から排出される排気ガスの温度を、粒子状物質除去フィルタ１９の再生処理に必要な温度まで上昇させることができ、粒子状物質除去フィルタ１９の再生処理を適宜に行うことにより、排気ガス浄化装置１６の寿命、信頼性を向上することができる。

次に、図１１は本発明の第３の実施の形態を示している。第３の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。しかし、第３の実施の形態の特徴は、油圧ポンプ１３に傾転位置制限装置としての規制シリンダ１０１を設ける構成としたことにある。

ここで、規制シリンダ１０１は、伸縮可能なロッド１０１Ａを備え、該ロッド１０１Ａの突出端側には、油圧ポンプ１３の容量可変部１３Ａに当接，離間可能な傾転位置制限部材としてのストッパ１０２が設けられている。即ち、規制シリンダ１０１のロッド１０１Ａを縮小させた状態では、第１の実施の形態と同様に容量レギュレータ２６により、容量可変部１３Ａは最大傾転位置と最小傾転位置との間で傾転駆動される。このとき、ストッパ１０２は、容量可変部１３Ａから離間した位置に位置され、容量可変部１３Ａに当接することはない。

しかし、コントローラ６１からの制御信号によって制御圧切換弁５７（図６参照）が励磁され、ロードセンシング制御位置（ｊ）からロードセンシング制御解除位置（ｋ）に切換えられたときには、規制シリンダ１０１のロッド１０１Ａが伸長してストッパ１０２を容量可変部１３Ａに当接させる。これにより、ストッパ１０２は、油圧ポンプ１３の容量可変部１３Ａの傾転位置を予め決められた範囲内に制限することができる。

即ち、傾転位置制限部材としてのストッパ１０２は、油圧ポンプ１３の容量可変部１３Ａが図１１中の矢示ＬＶ方向に、これ以上に大きく傾転されるのを規制する。これにより、図８中に示す点１０３の位置（圧力Ｐａで、吐出量Ｑｃの位置）で油圧ポンプ１３の容量制御が行われる。この場合、図８中の点６５（圧力Ｐａで、吐出量Ｑａの位置）でエンジン１０により駆動されていた油圧ポンプ１３は、制御圧切換弁５７がロードセンシング制御位置（ｊ）からロードセンシング制御解除位置（ｋ）に切換えられたときに、容量可変部１３Ａが大傾転側へと矢示ＬＶ方向に傾転され、点１０３の位置でエンジン１０により駆動される。

これによって、油圧ポンプ１３が図８中の点６６（圧力Ｐａで、吐出量Ｑｂの位置）でエンジン１０により駆動される第１の実施の形態よりも、エンジン１０の回転負荷を小さく抑えることができる。即ち、エンジン１０は、図８中に示す点１０３の位置で油圧ポンプ１３を回転駆動することにより、粒子状物質除去フィルタ１９の再生処理を行う上で必要最小限な温度まで排気ガスの温度を上昇させることができ、排気ガス温度が必要以上に高くなるのを抑えることができる。

かくして、このように構成される第３の実施の形態でも、制御圧切換弁５７がロードセンシング制御位置（ｊ）からロードセンシング制御解除位置（ｋ）に切換えられたときに、容量レギュレータ２６により容量可変部１３Ａを大傾転側へと矢示ＬＶ方向に傾転してエンジン１０の回転負荷を増大することができ、前記第１の実施の形態と同様な効果を得ることができる。

しかし、第３の実施の形態では、制御圧切換弁５７がロードセンシング制御解除位置（ｋ）に切換えられるときに、規制シリンダ１０１はロッド１０１Ａが伸長してストッパ１０２が容量可変部１３Ａに当接される。このため、容量可変部１３Ａの傾転位置を所定の範囲内に制限し、傾転角がこれ以上に大きくなるのを制限できる。このとき、エンジン１０は、図８中に示す点１０３の位置で油圧ポンプ１３を回転駆動することにより、粒子状物質除去フィルタ１９の再生処理を行う上で必要最小限な温度まで排気ガスの温度を上昇させることができ、排気ガス温度が必要以上に高くなるのを抑えることができる。

従って、第３の実施の形態によれば、油圧ポンプ１３に傾転位置制限装置としての規制シリンダ１０１を追加して設ける構成としている。これにより、油圧ポンプ１３の吐出容量が必要以上に大きくなるのを抑えることができ、エンジン１０の排気ガス温度がフィルタの再生に必要な温度まで上昇する範囲内でエンジンの回転負荷を高めることができる。

なお、前記第１の実施の形態では、容量制御弁２９の油圧パイロット部２９Ｂと圧力制御弁４４との間に設ける制御圧切換弁５７として、電磁弁を用いる場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば油圧パイロット式切換弁により制御圧切換弁を構成してもよい。この場合、コントローラからの制御信号により制御圧切換弁に供給するパイロット圧を可変に制御し、制御圧切換弁をロードセンシング制御位置とロードセンシング制御解除位置とに切換える構成とすればよい。この点は、第２，第３の実施の形態についても同様である。

前述した各実施の形態では、スイングポスト式の作業装置５を備えた油圧ショベル１を例に挙げて説明した。しかし、本発明の建設機械はこれに限るものではなく、例えばオフセットブーム式の作業装置、またはブーム、アームおよびバケット（作業具）からなるモノブーム式の作業装置を備えた油圧ショベルに適用してもよい。

また、前述した各実施の形態では、建設機械として小型の油圧ショベル１を例に挙げて説明した。しかし、本発明の建設機械はこれに限るものではなく、例えば中型以上の油圧ショベルであってもよい。また、ホイール式の下部走行体を備えた油圧ショベル、ホイールローダ、ホークリフト、油圧クレーンにも適用することができ、要はロードセンシングシステムを採用した建設機械に広く適用することができる。

１ 油圧ショベル
２ 下部走行体（車体）
４ 上部旋回体（車体）
５ 作業装置
６ 旋回フレーム
９ カウンタウエイト
１０ エンジン
１１ 排気管
１２ 電子ガバナ
１３ 油圧ポンプ
１３Ａ 容量可変部
１４ タンク
１５ 熱交換器
１６ 排気ガス浄化装置
１７ ケーシング
１８ 酸化触媒
１９ 粒子状物質除去フィルタ
２１ 排気温センサ
２２，２３ ガス圧センサ（圧力検出器）
２４ パイロットポンプ
２５，９１ パイロット管路
２６，９２ 容量レギュレータ
２６Ａ，９２Ａ 戻しばね
２７ 馬力制御用傾転アクチュエータ
２８，９３ ロードセンシング制御用傾転アクチュエータ
２９ 容量制御弁
３１ 吐出管路
３２，７１ 弁装置
３３，７２ 油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）
３４，７３ 圧油の供給管路
３５，７４ 排出管路
３６ 高圧リリーフ弁
３７，７５ 方向制御弁
３８，７６ 圧力補償弁
３９，４１，７７，７９ 負荷圧導出管路
４０，７８ シャトル弁
４２ 最高負荷圧管路
４３ アンロード弁
４４ 圧力制御弁
４５ 信号圧導出管路
４６，９４ 信号圧管路
４７ 低圧リリーフ弁
４８，８２ パイロット弁（減圧弁型のパイロット操作弁）
４９ ゲートロック弁
５０ ゲートロックスイッチ（操作ロック検出器）
５３ 絞り
５４ 流量調整弁
５５ 圧力発生弁
５６ パイロット管路
５７ 制御圧切換弁
５８ 操作検出器
５９ 回転数指示装置
６０ 回転センサ
６１ コントローラ（制御装置）
６２ 車体制御装置
６３ エンジン制御装置
１０１ 規制シリンダ（傾転位置制限装置）
１０２ ストッパ（傾転位置制限部材）

Claims (5)

1. 原動機であるエンジン（１０）と、
   該エンジン（１０）の排気側に設けられ排気ガスを浄化するフィルタ（１９）を有した排気ガス浄化装置（１６）と、
   該排気ガス浄化装置（１６）に設けられ前記フィルタ（１９）の前，後の差圧を検出する圧力検出器（２２，２３）と、
   前記エンジン（１０）により駆動され容量可変部（１３Ａ）を有する可変容量型の油圧ポンプ（１３）と、
   該油圧ポンプ（１３）による圧油の吐出容量を可変に制御する容量レギュレータ（２６，９２）と、
   前記油圧ポンプ（１３）から吐出される圧油により駆動される油圧アクチュエータ（３３，７２）と、
   前記油圧ポンプ（１３）から前記油圧アクチュエータ（３３，７２）に供給される圧油の流量を制御する方向制御弁（３７，７５）と、
   前記油圧ポンプ（１３）の吐出圧が前記油圧アクチュエータ（３３，７２）の最高負荷圧よりも目標差圧分だけ高くなるように前記容量レギュレータ（２６，９２）にロードセンシング用制御圧（ＰLS）を出力する圧力制御弁（４４）と、
   前記エンジン（１０）の回転を制御すると共に前記排気ガス浄化装置（１６）のフィルタ再生処理を行うコントローラ（６１）とを備えてなる建設機械において、
   前記容量レギュレータ（２６，９２）と前記圧力制御弁（４４）との間には、前記圧力制御弁（４４）から前記容量レギュレータ（２６，９２）に前記ロードセンシング用制御圧（ＰLS）がそのまま出力されるのを許す制御位置（ｊ）と、前記容量レギュレータ（２６，９２）に出力される前記ロードセンシング用制御圧（ＰLS）を予め決められた低圧値まで低下させる制御解除位置（ｋ）とのいずれかに前記コントローラ（６１）からの制御信号により切換えられる制御圧切換弁（５７）を設け、
   前記コントローラ（６１）は、前記圧力検出器（２２，２３）で検出された前記フィルタ（１９）の前，後差圧によって前記フィルタ（１９）の再生が必要であると判定したときに、前記制御圧切換弁（５７）を前記制御位置（ｊ）から制御解除位置（ｋ）に切換える前記制御信号を出力し、
   前記容量レギュレータ（２６，９２）は、前記制御圧切換弁（５７）が前記制御位置（ｊ）から制御解除位置（ｋ）に切換えられ前記ロードセンシング用制御圧（ＰLS）が前記低圧値まで低下したときに、前記エンジン（１０）の排気ガス温度を前記フィルタ（１９）の再生に必要な温度まで上昇させるため前記油圧ポンプ（１３）の吐出容量を増大させて前記エンジン（１０）の回転負荷を高める構成としたことを特徴とする建設機械。
2. 前記方向制御弁（３７，７５）が中立位置（ｃ）にあるか否かを検出する操作検出器（５８）を備え、前記コントローラ（６１）は、前記操作検出器（５８）により前記方向制御弁（３７，７５）が中立位置（ｃ）にあることを検出し、かつ前記フィルタ（１９）の再生が必要であると判定したときに、前記制御圧切換弁（５７）を前記制御位置（ｊ）から制御解除位置（ｋ）に切換える前記制御信号を出力する構成としてなる請求項１に記載の建設機械。
3. 前記方向制御弁（３７，７５）が中立位置（ｃ）にロックされているか否かを検出する操作ロック検出器（５０）を備え、前記コントローラ（６１）は、前記操作ロック検出器（５０）により前記方向制御弁（３７，７５）が中立位置（ｃ）にロックされていることを検出し、かつ前記フィルタ（１９）の再生が必要であると判定したときに、前記制御圧切換弁（５７）を前記制御位置（ｊ）から制御解除位置（ｋ）に切換える前記制御信号を出力する構成としてなる請求項１に記載の建設機械。
4. 前記油圧ポンプ（１３）の前記容量可変部（１３Ａ）は、前記容量レギュレータ（２６，９２）により傾転駆動され前記圧油の吐出容量を変化させる構成とし、
   前記油圧ポンプ（１３）には、前記制御圧切換弁（５７）が前記制御位置（ｊ）にある間は前記容量可変部（１３Ａ）が最大傾転位置と最小傾転位置との間で前記容量レギュレータ（２６，９２）により傾転駆動されるのを許し、前記コントローラ（６１）からの制御信号によって前記制御圧切換弁（５７）が前記制御位置（ｊ）から制御解除位置（ｋ）に切換えられたときには前記容量可変部（１３Ａ）の傾転位置を予め決められた範囲内に制限する傾転位置制限装置（１０１）を設ける構成としてなる請求項１に記載の建設機械。
5. 前記油圧アクチュエータ（３３，７２）および方向制御弁（３７，７５）をそれぞれ複数個備え、さらに、前記複数の方向制御弁（３７，７５）の前，後差圧をそれぞれ制御する複数の圧力補償弁（３８，７６）を備え、前記圧力制御弁（４４）は、前記複数の油圧アクチュエータ（３３，７２）の最高負荷圧よりも目標差圧分だけ高くなるように前記ロードセンシング用制御圧（ＰLS）を制御する構成としてなる請求項１に記載の建設機械。

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