WO2017094822A1

WO2017094822A1 - 油圧建設機械の制御装置

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Publication number: WO2017094822A1
Application number: PCT/JP2016/085685
Authority: WO
Inventors: 秀一森木; 理優成川; 田中　宏明; 坂本　博史; 釣賀　靖貴
Original assignee: 日立建機株式会社
Priority date: 2015-12-04
Filing date: 2016-12-01
Publication date: 2017-06-08
Also published as: CN108368689A; US10604914B2; US20180355583A1; KR102084986B1; JP2017101519A; CN108368689B; EP3385455A1; KR20180064460A; EP3385455A4; JP6545609B2; EP3385455B1

Abstract

水平均し作業や法面整形作業などにおいて掘削負荷が上昇しても、所定の仕上げ精度を得られる油圧建設機械の制御装置を提供する。　油圧アクチュエータと、油圧アクチュエータにより駆動する作業機と、油圧ポンプと、油圧ポンプの吐出流量を制御するポンプ流量制御部と、油圧ポンプの馬力を制御するポンプ馬力制御部と、作業機が作業する施工目標面と作業機との距離である目標面距離を計測または演算する目標面距離取得部とを備えた油圧建設機械の制御装置において、目標面距離が小さくなるほど、ポンプ流量制御部は吐出流量を小さくする制御を行い、ポンプ馬力制御部は油圧ポンプの馬力を大きくする制御を行なう。

Description

油圧建設機械の制御装置

　本発明は、油圧建設機械の制御装置に関する。

　一般に、油圧建設機械は、搭載されているフロント作業装置を駆動する油圧シリンダ等の油圧アクチュエータと、オペレータが操作する操作装置と、操作装置の操作量に応じて吐出流量を調整する油圧ポンプと、操作装置の操作量に応じた操作パイロット圧で内部の方向制御弁を駆動して、油圧ポンプから油圧アクチュエータへ供給する圧油の流量と方向を制御するコントロールバルブとを備えている。

　油圧建設機械が掘削などの作業を行うと、フロント作業装置を駆動する油圧アクチュエータの内部には、掘削反力（掘削負荷）に応じた負荷圧力が生じ、油圧ポンプの吐出圧はこの負荷圧力と油路の圧損とを加算した値になる。このため、油圧建設機械には、油圧ポンプの吐出圧が高くなるほど、油圧ポンプの容積（吐出流量）を減少させて、油圧ポンプの馬力を下げるポンプ馬力制御が採用されている。ポンプ馬力制御は、油圧ポンプを駆動するエンジンに過大な負荷がかかること、油圧ポンプの吐出圧力の過大な上昇、及びリーク流量の増大などによる効率の悪化を抑制する。

　このような油圧建設機械において、オペレータの操作量に関係なくフロント装置先端を、常に人間のフィーリングに合致した良好な軌道を経て目標軌跡に収束させる建設機械の軌跡制御装置がある（例えば、特許文献１参照）。この軌跡制御装置は、角度検出器からの信号に基づきフロント装置の位置と姿勢を演算し、操作レバー装置からの信号に基づきフロント装置の目標速度ベクトルを演算する。目標速度ベクトルは、フロント装置先端から最短距離にある目標軌跡上の点から所定の距離だけ掘削進行方向前方に進んだ点に向かうように補正され、補正された目標速度ベクトルに対応するように油圧制御弁を駆動するための目標パイロット圧が演算される。演算された目標パイロット圧を生成するように比例電磁弁を制御する。

　また、作業機作動シリンダの位置追従性を向上させ、水平均し作業や法面整形作業において掘削負荷が上昇しても所定の仕上げ精度を確保することを目的とした建設機械の作業機制御装置がある（例えば、特許文献２参照）。この作業機制御装置は、操作レバーからの信号に基づく各シリンダの目標位置及び目標速度と、角度センサから得られる情報に基づく各シリンダの実際の位置及び速度との誤差をなくすように、電磁比例弁でパイロット圧を制御する位置追従用フィードバック制御系を構成し、シリンダ負荷圧の増大に応じてルックアップテーブルにより、フィードバックゲイン及びフィードフォワードゲインを増大調整する。

特開平９－２９１５６０号公報特開平９－２２８４２６号公報

　特許文献１に記載の建設機械の軌跡制御装置と特許文献２に記載の建設機械の作業機制御装置は、最終的には、従来の建設機械を構成するコントロールバルブを駆動制御する操作パイロット圧を制御することで、それぞれの目的を達成する。このため、掘削負荷が上昇した場合には、両者ともに、上述したポンプ馬力制御が作用し油圧ポンプの吐出流量を減少させるので、油圧アクチュエータの駆動速度を低下させる可能性が生じる。

　このことにより、特許文献１に記載の建設機械の軌跡制御装置では、油圧アクチュエータの速度、特に掘削負荷を主として受けるアームシリンダの速度が低下して、複数の油圧アクチュエータ（例えば、アームシリンダ、ブームシリンダ、バケットシリンダ）間の速度バランスが目標値と乖離し、意図した通りに軌跡を制御できなくなる可能性が生じる。例えば、ブーム上げとアームクラウドの複合操作で掘削作業を行っている場合に、掘削負荷が増加すると、この負荷は主にアームにかかるため、アームクラウド速度が低下し、ブーム上げ速度はそのままとなり、両者の速度バランスが崩れ、仕上げ精度を悪化させる。

　また、特許文献２に記載の建設機械の作業機制御装置では、シリンダ負荷圧の増大に応じて位置追従用フィードバック制御ゲインを増大調整するが、油圧ポンプの吐出流量の減少に伴う油圧アクチュエータの動作の遅れまでは、必ずしも十分に考慮されていない。このため、特に作業速度が速い場合には、土質の変化などにより生じる掘削負荷の上昇速度（変化率）に対して操作パイロット圧が増大調整されたとしても、油圧アクチュエータの動作の速度低下は回避できない。このため、水平均し作業や法面整形作業などにおいて所定の仕上げ精度を得られない可能性が生じる。

　本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、水平均し作業や法面整形作業などにおいて掘削負荷が上昇しても、所定の仕上げ精度を得られる油圧建設機械の制御装置を提供することにある。

　上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータにより駆動されるブーム、アーム、及びバケットからなる作業機と、前記油圧アクチュエータへ圧油を供給する油圧ポンプと、前記油圧ポンプの吐出流量を制御するポンプ流量制御部と、前記油圧ポンプの馬力を制御するポンプ馬力制御部と、前記作業機が作業する施工目標面と前記作業機との距離である目標面距離を計測または演算する目標面距離取得部とを備えた油圧建設機械の制御装置において、前記目標面距離が小さくなるほど、前記ポンプ流量制御部は前記吐出流量を小さくする制御を行い、前記ポンプ馬力制御部は前記油圧ポンプの馬力を大きくする制御を行なうことを特徴とする。

　本発明によれば、作業機と施工目標面との距離に応じてポンプ馬力を補正制御するので、作業機が施工目標面から近い位置で掘削した場合には、掘削負荷が上昇しても所定の仕上げ精度を得られる。

本発明の油圧建設機械の制御装置の一実施の形態を備えた油圧ショベルを示す斜視図である。本発明の油圧建設機械の制御装置の一実施の形態を備えた油圧建設機械の油圧駆動装置を示す構成図である。本発明の油圧建設機械の制御装置の一実施の形態を構成するメインコントローラの構成を示す概念図である。本発明の油圧建設機械の制御装置の一実施の形態を構成するメインコントローラの目標速度補正部の演算内容の一例を示す制御ブロック図である。本発明の油圧建設機械の制御装置の一実施の形態を構成するメインコントローラの油圧制御部の構成を示す概念図である。本発明の油圧建設機械の制御装置の一実施の形態を構成するメインコントローラの方向制御弁制御部の演算内容の一例を示す制御ブロック図である。本発明の油圧建設機械の制御装置の一実施の形態を構成するメインコントローラの配分率演算部の演算内容の一例を示す制御ブロック図である。本発明の油圧建設機械の制御装置の一実施の形態を構成するメインコントローラのポンプ流量制御部の演算内容の一例を示す制御ブロック図である。本発明の油圧建設機械の制御装置の一実施の形態を構成するメインコントローラのポンプ馬力制御部の演算内容の一例を示す制御ブロック図である。本発明の油圧建設機械の制御装置の一実施の形態を構成するメインコントローラのブーム上げ目標馬力テーブルの演算内容の一例を示す制御ブロック図である。本発明の油圧建設機械の制御装置の一実施の形態を構成するメインコントローラのブーム上げ目標馬力テーブルの演算内容の他の例を示す制御ブロック図である。本発明の油圧建設機械の制御装置の一実施の形態における油圧建設機械の時系列の動作の一例示す特性図である。本発明の油圧建設機械の制御装置の一実施の形態における油圧建設機械の時系列の動作の他の例示す特性図である。

　以下、本発明の油圧建設機械の制御装置の実施の形態を図面を用いて説明する。
図１は本発明の油圧建設機械の制御装置の第１の実施の形態を備えた油圧ショベルを示す斜視図である。図１に示すように、油圧ショベルは下部走行体９と上部旋回体１０と作業機１５を備えている。下部走行体９は左右のクローラ式走行装置を有し、左右の走行油圧モータ３ｂ，３ａ（左側３ｂのみ図示）により駆動される。上部旋回体１０は下部走行体９上に旋回可能に搭載され、旋回油圧モータ４により旋回駆動される。上部旋回体１０には、原動機としてのエンジン１４と、エンジン１４により駆動される油圧ポンプ装置２とを備えている。

　作業機１５は上部旋回体１０の前部に俯仰可能に取り付けられている。上部旋回体１０には運転室が備えられ、運転室内には走行用右操作レバー装置１ａ、走行用左操作レバー装置１ｂ、作業機１５の動作及び旋回動作を指示するための右操作レバー装置１ｃ、左操作レバー装置１ｄ等の操作装置が配置されている。

　作業機１５はブーム１１、アーム１２、バケット８を有する多関節構造であり、ブーム１１はブームシリンダ５の伸縮により上部旋回体１０に対して上下方向に回動し、アーム１２はアームシリンダ６の伸縮によりブーム１１に対して上下及び前後方向に回動し、バケット８はバケットシリンダ７の伸縮によりアーム１２に対して上下及び前後方向に回動する。

　また、作業機１５の位置を算出するために、上部旋回体１０とブーム１１との連結部近傍に設けられ、ブーム１１の水平面に対する角度を検出する角度検出器１３ａと、ブーム１１とアーム１２との連結部近傍に設けられ、アーム１２の角度を検出する角度検出器１３ｂと、アーム１２とバケット８との近傍に設けられ、バケット８の角度を検出する角度検出器１３ｃとを備えている。これらの角度検出器１３ａ～ｃが検出した角度信号は、後述するメインコントローラ１００に入力されている。

　コントロールバルブ２０は、油圧ポンプ装置２から上述したブームシリンダ５、アームシリンダ６、バケットシリンダ７、左右の走行油圧モータ３ｂ，３ａ等の油圧アクチュエータのそれぞれに供給される圧油の流れ（流量と方向）を制御するものである。

　図２は本発明の油圧建設機械の制御装置の一実施の形態を備えた油圧建設機械の制御装置の一実施の形態を備えた油圧建設機械の油圧駆動装置を示す構成図である。なお、説明の簡略化のため、油圧アクチュエータとしてブームシリンダ５とアームシリンダ６のみを備えた構成として説明し、本発明の実施の形態と直接的に関係しないメインリリーフ弁、ロードチェック弁、リターン回路、ドレーン回路等の図示と説明は省略する。

　図２において、油圧駆動装置は、油圧ポンプ装置２と、ブームシリンダ５と、アームシリンダ６と、右操作レバー装置１ｃと、左操作レバー装置１ｄと、コントロールバルブ２０と、メインコントローラ１００と、情報コントローラ２００とを備えている。

　油圧ポンプ装置２は、第１油圧ポンプ２１と第２油圧ポンプ２２とを備えている。第１油圧ポンプ２１と第２油圧ポンプ２２は、エンジン１４によって駆動され、それぞれ第１ポンプラインＬ１と第２ポンプラインＬ２に圧油を吐出する。第１油圧ポンプ２１及び第２油圧ポンプ２２は可変容量型の油圧ポンプであり、それぞれ第１レギュレータ２７，第２レギュレータ２８が備えられ、これらのレギュレータ２７，２８で第１油圧ポンプ２１と第２油圧ポンプ２２の容量可変機構である斜板の傾転位置を制御し、ポンプ吐出流量を制御する。

　第１レギュレータ２７と第２レギュレータ２８は、それぞれ電磁比例弁２７ａ、２８ａを介して供給されるパイロット圧油によって、ポジティブ傾転制御がなされる。また、第１レギュレータ２７と第２レギュレータ２８には、第１油圧ポンプ２１の吐出圧力と第２油圧ポンプ２２の吐出圧力がそれぞれフィードバックされ、これら吐出圧力と電磁比例弁２７ｂ、２８ｂを介して供給されるパイロット圧油によって、これらの油圧ポンプの吸収馬力が制御される。この馬力制御は、油圧ポンプ吐出圧力と油圧ポンプ傾転とで決定される負荷がエンジン出力を上回らないように油圧ポンプ傾転を制御するものである。

　コントロールバルブ２０は、第１ポンプラインＬ１と第２ポンプラインＬ２からなる２系統のポンプラインから構成されている。第１ポンプラインＬ１にはブーム１方向制御弁２３とアーム２方向制御弁２６とが接続されていて、第１油圧ポンプ２１が吐出した圧油は、ブームシリンダ５とアームシリンダ６へ供給される。同様に、第２ポンプラインＬ２にはアーム１方向制御弁２５とブーム２方向制御弁２４とが接続されていて、第２油圧ポンプ２２が吐出した圧油は、アームシリンダ６とブームシリンダ５へ供給される。

　ブーム１方向制御弁２３は、電磁比例弁２３ａ、２３ｂを介して操作部へ供給されるパイロット圧油によって駆動されて動作する。同様に、ブーム２方向制御弁２４は電磁比例弁２４ａ、２４ｂを、アーム１方向制御弁２５は電磁比例弁２５ａ、２５ｂを、アーム２方向制御弁２６は電磁比例弁２６ａ、２６ｂを、それぞれ介して、各弁の操作部にパイロット圧油が供給されて駆動し動作する。

　これらの電磁比例弁２３ａ～２８ｂは、パイロット油圧源２９から供給されるパイロット圧油を元圧として、メインコントローラ１００からの指令電流に応じて減圧した２次パイロット圧油を、各方向制御弁２３～２６及び各レギュレータ２７、２８へ出力する。

　右操作レバー装置１ｃは、操作レバーの操作量と操作方向に応じて電圧信号を、ブーム操作信号、バケット操作信号としてメインコントローラ１００に出力する。同様に、左操作レバー装置１ｄは、操作レバーの操作量と操作方向に応じて電圧信号を、旋回操作信号、アーム操作信号としてメインコントローラ１００に出力する。

　メインコントローラ１００は、エンジンコントロールダイヤル３１からのダイヤル信号、右操作レバー装置１ｃから送信されるブーム操作量信号、右操作レバー装置１ｃから送信されるアーム操作量信号、設定装置としてのモード設定スイッチ３２から送信されるモード設定信号、同じく設定装置としての馬力調整ダイヤル３３から送信される馬力調整信号、情報コントローラ２００から送信される施工目標面位置信号、位置取得手段である角度検出器１３ａ、１３ｂから送信されるブーム角度信号、アーム角度信号を入力し、これら入力信号に応じて、エンジン１４を制御するエンジンコントローラ（図示せず）へエンジン回転数指令を送信するともに、各電磁比例弁２３ａ～２８ｂを駆動する指令信号をそれぞれへ出力する。なお、情報コントローラ２００で行う演算は、本発明と直接的に関係しないため、その説明を省略する。

　なお、エンジンコントロールダイヤル３１、モード設定スイッチ３２、及び馬力調整ダイヤル３３は、運転室内に配置されている。モード設定スイッチ３２は、油圧建設機械の作業において、省エネルギ性と速度追従性のいずれを優先するかを選択可能とするものであって、例えば、１：通常モード、２：馬力アップモード、３：軌跡制御モード、４：馬力アップ＋軌跡制御モードのいずれかを選択可能とする。また、馬力調整ダイヤル３３は、詳細は後述するが、演算した目標馬力信号をさらに調整可能とするものである。

　次に、本発明の油圧建設機械の制御装置の一実施の形態を構成するメインコントローラ１００について図を用いて説明する。図３は本発明の油圧建設機械の制御装置の一実施の形態を構成するメインコントローラの構成を示す概念図、図４は本発明の油圧建設機械の制御装置の一実施の形態を構成するメインコントローラの目標速度補正部の演算内容の一例を示す制御ブロック図である。

　図３に示すように、メインコントローラ１００は、目標エンジン回転数演算部１１０と、目標速度演算部１２０と、油圧制御部１３０と、作業機位置取得部１４０と、目標面距離取得部１５０と、目標速度補正部１７０とを備えている。

　目標エンジン回転数演算部１１０は、エンジンコントロールダイヤル３１からのダイヤル信号を入力し、入力信号に応じた目標エンジン回転数を演算して、目標速度演算部１２０と油圧制御部１３０へ目標エンジン回転数を出力する。

　目標速度演算部１２０は、右操作レバー装置１ｃからのブーム操作量信号と、左操作レバー装置１ｄからのアーム操作量信号と、目標エンジン回転数演算部１１０からの目標エンジン回転数信号を入力し、入力信号に応じてブーム目標速度とアーム目標速度を演算して、目標速度補正部１７０へ出力する。なお、ブーム操作量がブーム上げ方向に大きいほど、ブーム目標速度を正の方向に大きくし、ブーム操作量がブーム下げ方向に大きいほど、ブーム目標速度を負の方向に大きくする。同様に、アーム操作量がアームクラウド方向に大きいほど、アーム目標速度を正の方向に大きくし、アーム操作量がアームダンプ方向に大きいほど、アーム目標速度を負の方向に大きくする。

　作業機位置取得部１４０は、角度検出器１３ａ、１３ｂからのブーム角度信号とアーム角度信号を入力し、入力信号に応じて予め設定されているブーム１１とアーム１２の幾何学情報を用いてバケット８の先端位置を演算して、作業機位置信号として目標面距離取得部１５０へ出力する。ここで、作業機位置は、例えば油圧建設機械に固定された座標系の１点として演算される。ただし、作業機位置はこれに限らず、作業機１５の形状を考慮した複数の点群として演算されてもよい。また、特許文献１に記載されている建設機械の軌跡制御装置と同様の演算を行ってもよい。

　目標面距離取得部１５０は、情報コントローラ２００から送信される施工目標面位置信号と、作業機位置取得部１４０からの作業機位置信号とを入力し、入力信号を基に、作業機１５と施工目標面との距離（以下、目標面距離という）を演算し、油圧制御部１３０と目標速度補正部１７０へ出力する。ここで施工目標面位置は、例えば油圧建設機械に固定された座標系の２点として与えられる。ただし、施工目標面位置はこれに限らず、グローバル座標系の２点として与えられてもよいが、この場合は作業機位置と同じ座標系へ座標変換を行う必要がある。また、作業機位置が点群として演算された場合は、施工目標面位置に最も近い点を用いて目標面距離を演算してもよい。また、特許文献１に記載されている建設機械の軌跡制御装置の最短距離Δｈと同様の演算を行ってもよい。また、目標面距離取得部１５０は、情報コントローラ２００から施工目標面位置信号が送信されない場合には、目標面距離を０として出力する。

　目標速度補正部１７０は、モード設定スイッチ３２から送信されるモード設定信号と、目標速度演算部１２０からのブーム目標速度信号とアーム目標速度信号と、目標面距離取得部１５０からの目標面距離信号とを入力し、目標速度信号を補正した補正後のブーム目標速度信号とアーム目標速度信号とを演算して、油圧制御部１３０へ出力する。目標速度補正部１７０で行う演算の詳細は後述する。

　油圧制御部１３０は、モード設定スイッチ３２から送信されるモード設定信号と、目標エンジン回転数演算部１１０からの目標エンジン回転数信号と、目標速度補正部１７０からの補正後のブーム目標速度信号と補正後のアーム目標速度信号と、目標面距離取得部１５０からの目標面距離信号と、角度検出器１３ａからの水平面に対するブーム角度信号と、馬力調整ダイヤル３３からの馬力調整信号とを入力し、入力信号を基にブーム１方向制御弁上げ駆動信号、ブーム１方向制御弁下げ駆動信号、ブーム２方向制御弁上げ駆動信号、ブーム２方向制御弁下げ駆動信号、アーム１方向制御弁クラウド駆動信号、アーム１方向制御弁ダンプ駆動信号、アーム２方向制御弁クラウド駆動信号、アーム２方向制御弁ダンプ駆動信号、ポンプ１流量制御信号、ポンプ１馬力制御信号、ポンプ２流量制御信号、ポンプ２馬力制御信号を演算し、それぞれの信号に対応する電磁比例弁２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂ、２５ａ、２５ｂ、２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂ、２８ａ、２８ｂを駆動する駆動信号を出力する。

　目標速度補正部１７０で行う演算の一例を図４を用いて説明する。目標速度補正部１７０は、ブーム速度補正値テーブル１７１と条件付き接続器１７２と加算器１７３とアーム速度制限値テーブル１７４と条件付き接続器１７５と制限器１７６とを備えている。

　ブーム速度補正値テーブル１７１は、目標面距離信号を入力し、予め設定したテーブルによって、目標面距離信号に応じたブーム速度補正値信号を演算し、条件付き接続器１７２へ出力する。条件付き接続器１７２は、モード設定スイッチ３２から送信されるモード設定信号を条件として接続器の切換を行い、接続状態のときに、入力信号が出力される。具体的には、モード設定が３：軌跡制御モードまたは４：馬力アップ＋軌跡制御モードである場合には、接続器を接続状態として、ブーム速度補正値信号を加算器１７３へ出力する。

　加算器１７３は、ブーム速度補正値信号と補正前のブーム目標速度信号とを入力し、加算した値を補正後ブーム目標速度として出力する。ブーム速度補正値テーブル１７１は、目標面距離が０以下でブーム速度補正値が正となるように設定されている。この結果、作業機１５が施工目標面に深く入り込もうとするとブーム上げ速度が増速されるので、作業機１５が施工目標面に深く入りこみ過ぎるのを防止できる。ただし、特許文献１に記載されているベクトル方向補正によりブーム目標速度を補正してもよい。

　アーム速度制限値テーブル１７４は、目標面距離信号を入力し、予め設定したテーブルによって、目標面距離信号に応じたアーム速度制限値信号を演算し、条件付き接続器１７５へ出力する。条件付き接続器１７５は、モード設定スイッチ３２から送信されるモード設定信号を条件として接続器の切換を行い、接続状態のときに、入力信号が出力される。具体的には、モード設定が３：軌跡制御モードまたは４：馬力アップ＋軌跡制御モードである場合には、接続器を接続状態として、アーム速度制限値信号を制限器１７６へ出力する。

　制限器１７６は、アーム速度制限値信号と補正前のアーム目標速度信号とを入力し、補正前のアーム目標速度信号の絶対値がアーム速度制限値以下となるように制限補正し、補正後アーム目標速度として出力する。アーム速度制限値テーブル１７４は、目標面距離がＢ以上でアーム速度制限値をアームクラウド（またはアームダンプ）の最大速度とし、目標面距離がＡ以下でアーム速度制限値を最小値となるように設定する。ここで、目標面距離Ａは、作業速度や作業効率よりも仕上げ精度を最優先するよう判断するための指標であり、作業上要求される施工精度以上の距離に設定されることが望まれる。

　目標面距離Ｂは、作業機１５の軌跡制御の介入を判断するための指標であり、アーム動作により作業機１５が施工目標面に到達するまでの時間を基に設定する。例えばアームクラウドによる作業機１５の速度の最大値にメインコントローラ１００の制御周期をかけて得られる距離以上に設定する。この結果、施工目標面近傍でアーム速度が制限され、作業機１５の軌跡を制御し易くなる。

　次に、油圧制御部１３０について図を用いて詳細説明する。図５は本発明の油圧建設機械の制御装置の一実施の形態を構成するメインコントローラの油圧制御部の構成を示す概念図、図６は本発明の油圧建設機械の制御装置の一実施の形態を構成するメインコントローラの方向制御弁制御部の演算内容の一例を示す制御ブロック図、図７は本発明の油圧建設機械の制御装置の一実施の形態を構成するメインコントローラの配分率演算部の演算内容の一例を示す制御ブロック図、図８は本発明の油圧建設機械の制御装置の一実施の形態を構成するメインコントローラのポンプ流量制御部の演算内容の一例を示す制御ブロック図、図９は本発明の油圧建設機械の制御装置の一実施の形態を構成するメインコントローラのポンプ馬力制御部の演算内容の一例を示す制御ブロック図である。

　図５に示すように、メインコントローラ１００の油圧制御部１３０は、目標流量演算部１３１と、方向制御弁制御部１３２と、配分率演算部１３３と、ポンプ流量制御部１３４と、ポンプ馬力制御部１３５とを備えている。

　目標流量演算部１３１は、目標速度補正部１７０からの補正後ブーム目標速度信号と補正後アーム目標速度信号とを入力し、補正後ブーム目標速度信号にブームシリンダ５の有効面積をかけてブーム上げ目標流量信号とブーム下げ目標流量信号とを演算する。補正後ブーム目標速度信号が正の場合は、ブーム上げ目標流量信号のみが演算され、ブーム目標速度信号が負の場合はブーム下げ目標流量信号のみが演算される。同様に、補正後アーム目標速度信号にアームシリンダ６の有効面積をかけてアームクラウド目標流量信号とアームダンプ目標流量信号とを演算する。アーム目標速度信号が正の場合は、アームクラウド目標流量信号のみが演算され、アーム目標速度信号が負の場合はアームダンプ目標流量信号のみが演算される。

　方向制御弁制御部１３２は、目標流量演算部１３１からのブーム上げ目標流量信号とブーム下げ目標流量信号とアームクラウド目標流量信号とアームダンプ目標流量信号とを入力し、ブーム１方向制御弁２３、ブーム２方向制御弁２４、アーム１方向制御弁２５、アーム２方向制御弁２６の駆動信号を演算する。方向制御弁制御部１３２で行う演算の一例を図６を用いて説明する。なお、ブーム上げ、ブーム下げ、アームクラウド、アームダンプのいずれの動作においても、演算手段は類似しているため、ここではブーム上げについてのみ説明し、その他の動作の説明を省略する。

　方向制御弁制御部１３２は、ブーム１方向制御弁上げ駆動信号テーブル１３２１とブーム２方向制御弁上げ駆動信号テーブル１３２２と最大値選択器１３２３とブーム２方向制御弁上げ駆動制限テーブル１３２４と最小値選択器１３２５とを備えている。

　ブーム１方向制御弁上げ駆動信号テーブル１３２１とブーム２方向制御弁上げ駆動信号テーブル１３２２は、目標流量演算部１３１で算出されたブー上げ目標流量信号を入力し、予め設定したテーブルによって、ブー上げ目標流量信号に応じたブーム１方向制御弁上げ駆動信号とブーム２方向制御弁上げ駆動信号を演算する。ブーム１方向制御弁上げ駆動信号テーブル１３２１からは、駆動信号が電磁比例弁２３ａに出力される。

　最大値選択器１３２３は、目標流量演算部１３１で算出されたアームクラウド目標流量信号とアームダンプ目標流量信号とを入力し、いずれか最大値を選択してブーム２方向制御弁上げ駆動制限テーブル１３２４へ出力する。ブーム２方向制御弁上げ駆動制限テーブル１３２４は、予め設定したテーブルによって、入力されたアーム目標流量信号に応じたブーム２方向制御弁上げ駆動制限信号を演算し、最小値選択器１３２５へ出力する。

　最小値選択器１３２５は、ブーム２方向制御弁上げ駆動信号テーブル１３２２で算出されたブーム２方向制御弁上げ駆動信号とブーム２方向制御弁上げ駆動制限テーブル１３２４で算出されたブーム２方向制御弁上げ駆動制限信号とを入力し、いずれか最小値を選択することで、ブーム２方向制御弁上げ駆動信号をブーム２方向制御弁上げ駆動制限値以下に制限する。最小値選択器１３２５からは、駆動信号が電磁比例弁２４ａに出力される。この結果、例えばブーム上げとアームクラウドとの複合が行われた場合、ブーム２方向制御弁２４は閉じたままとなり、第１油圧ポンプ２１からのみブームシリンダ５へ圧油が供給される。

　方向制御弁制御部１３２では、上述したものと同様に演算をブーム下げ、アームクラウド、アームダンプについても行うため、例えばアームクラウドとブーム上げとの複合が行われた場合、最小値選択器１３２５からは、アーム２方向制御弁上げ駆動信号が電磁比例弁２６ａに出力される。このことにより、アーム２方向制御弁２６は閉じたままとなり、第２油圧ポンプ２２からのみアームシリンダ６へ圧油が供給される。

　図５に戻り、配分率演算部１３３は、方向制御弁制御部１３２からのブーム２方向制御弁上げ駆動信号とブーム２方向制御弁下げ駆動信号とアーム２方向制御弁クラウド駆動信号とアーム２方向制御弁ダンプ駆動信号とを入力し、ブーム１配分率信号とブーム２配分率信号とアーム１配分率信号とアーム２配分率信号とを演算し、これらの信号をポンプ流量制御部１３４とポンプ馬力制御部１３５へ出力する。配分率演算部１３３で行う演算の一例を図７を用いて説明する。なお、ブーム、アームのいずれにおいても、演算方法は類似しているため、ここではブームのみを対象に説明し、アームを対象とした説明を省略する。

　配分率演算部１３３は、最大値選択器１３３１とブーム配分率テーブル１３３２と減算器１３３３とを備えている。

　最大値選択器１３３１は、方向制御便制御部１３２で算出されたブーム２方向制御弁上げ駆動信号とブーム２方向制御弁下げ駆動信号とを入力し、いずれか最大値を選択してブーム配分率テーブル１３３２へ出力する。配分率テーブル１３３２は、予め設定したテーブルによって、入力された駆動信号に応じたブーム２配分率を演算し、減算器１３３３とポンプ流量制御部１３４とポンプ馬力制御部１３５へ出力する。

　減算器１３３３は、固定値１００％信号とブーム２配分率信号とを入力し、固定値１００％信号からブーム２配分率信号を減算した値をブーム１配分率信号としてポンプ流量制御部１３４とポンプ馬力制御部１３５へ出力する。

　図５に戻り、ポンプ流量制御部１３４は、目標流量演算部１３１からのブーム上げ目標流量信号とブーム下げ目標流量信号とアームクラウド目標流量信号とアームダンプ目標流量信号と、目標エンジン回転数演算部１１０からの目標エンジン回転数信号と、配分率演算部１３３からのブーム１配分率信号とブーム２配分率信号とアーム１配分率信号とアーム２配分率信号とを入力し、ポンプ１流量制御信号とポンプ２流量制御信号とを演算し、ポジティブ傾転制御用の電磁比例弁２７ａ、２８ａを駆動して第１レギュレータ２７と第２レギュレータ２８を制御する。ポンプ流量制御部１３４で行う演算の一例を図８を用いて説明する。

　ポンプ流量制御部１３４は、最大値選択器１３４１ａと第１乗算器１３４２ａと第２乗算器１３４３ａと第１加算器１３４４ａと第１除算器１３４５ａとポンプ１流量制御信号テーブル１３４６ａとを備えている。また、ポンプ流量制御部１３４は、最大値選択器１３４１ｂと第３乗算器１３４２ｂと第４乗算器１３４３ｂと第２加算器１３４４ｂと第２除算器１３４５ｂとポンプ２流量制御信号テーブル１３４６ｂとを備えている。

　最大値選択器１３４１ａは、ブーム上げ目標流量信号とブーム下げ目標流量信号とを入力し、いずれか最大値を選択して第１乗算器１３４２ａと第２乗算器１３４３ａとへ出力する。第１乗算器１３４２ａはブーム１配分率信号とブーム目標流量信号とを乗算し、ブーム１目標流量信号を算出し、第１加算器１３４４ａへ出力する。同様に、第２乗算器１３４３ａはブーム２配分率信号とブーム目標流量信号とを乗算し、ブーム２目標流量信号を算出し、第２加算器１３４４ｂへ出力する。

　最大値選択器１３４１ｂは、アームクラウド目標流量信号とアームダンプ目標流量信号とを入力し、いずれか最大値を選択して第３乗算器１３４２ｂと第４乗算器１３４３ｂとへ出力する。第３乗算器１３４２ｂはアーム２配分率信号とアーム目標流量信号とを乗算し、アーム２目標流量信号を算出し、第１加算器１３４４ａへ出力する。同様に、第４乗算器１３４３ｂはアーム１配分率信号とアーム目標流量信号とを乗算し、アーム１目標流量信号を算出し、第２加算器１３４４ｂへ出力する。

　第１加算器１３４４ａは、ブーム１目標流量信号とアーム２目標流量信号とを加算してポンプ１目標流量信号を算出し、第１除算器１３４５ａへ出力する。第１除算器１３４５ａは、ポンプ１目標流量信号を入力した目標エンジン回転数信号で除算して流量信号を算出しポンプ１流量制御信号テーブル１３４６ａへ出力する。ポンプ１流量制御信号テーブル１３４６ａは、予め設定したテーブルによって、入力された流量信号に応じたポンプ１流量制御信号を演算し、ポジティブ傾転制御用の電磁比例弁２７ａを駆動する。

　第２加算器１３４４ｂは、アーム１目標流量信号とブーム２目標流量信号とを加算してポンプ２目標流量信号を算出し、第２除算器１３４５ｂへ出力する。第２除算器１３４５ｂは、ポンプ２目標流量信号を入力した目標エンジン回転数信号で除算して流量信号を算出しポンプ２流量制御信号テーブル１３４６ｂへ出力する。ポンプ２流量制御信号テーブル１３４６ｂは、予め設定したテーブルによって、入力された流量信号に応じたポンプ２流量制御信号を演算し、ポジティブ傾転制御用の電磁比例弁２８ａを駆動する。

　ここまでの演算で、ブームとアームを複合操作した場合、ブーム１配分率とアーム１配分率とが概ね１００％、ブーム２配分率とアーム２配分率とが概ね０％となっているため、ブームの目標流量を第１油圧ポンプ２１から、アームの目標流量を第２油圧ポンプ２２から供給することになる。

　図５に戻り、ポンプ馬力制御部１３５は、目標速度補正部１７０からのブーム目標速度信号とアーム目標速度信号と、目標面距離取得部１５０からの目標面距離信号と、角度検出器１３ａからの水平面に対するブーム角度信号と、モード設定スイッチ３２から送信されるモード設定信号と、馬力調整ダイヤル３３からの馬力調整信号と、配分率演算部１３３からのブーム１配分率信号とブーム２配分率信号とアーム１配分率信号とアーム２配分率信号とを入力し、ポンプ１馬力制御信号とポンプ２馬力制御信号とを演算し、馬力制御用の電磁比例弁２７ｂ、２８ｂを駆動して第１レギュレータ２７と第２レギュレータ２８を制御する。ポンプ馬力制御部１３５で行う演算の一例を図９を用いて説明する。

　ポンプ馬力制御部１３５は、ブーム上げ目標馬力テーブル１３５１ａとブーム下げ目標馬力テーブル１３５１ｂと最大値選択器１３５２ａとブーム最大馬力比率テーブル１３５３と第１乗算器１３５４と最大馬力信号を設定した信号発生器１３５５と第１最小値選択器１３５６ａと減算器１３５７と第２乗算器１３５８ａと第３乗算器１３５８ｂと第１加算器１３５９ａとポンプ１馬力制御信号テーブル１３５Ａａとを備えている。また、ポンプ馬力制御部１３５は、アームクラウド目標馬力テーブル１３５１ｃとアームダンプ目標馬力テーブル１３５１ｄと最大値選択器１３５２ｂと第２最小値選択器１３５６ｂと第４乗算器１３５８ｃと第５乗算器１３５８ｄと第２加算器１３５９ｂとポンプ２馬力制御信号テーブル１３５Ａｂとを備えている。

　ブーム上げ目標馬力テーブル１３５１ａは、馬力調整信号とブーム目標速度信号とモード設定信号とを入力し、予め設定したテーブルによって、ブーム目標速度信号に応じたブーム上げ目標馬力信号を演算し最大値選択器１３５２ａへ出力する。ブーム下げ目標馬力テーブル１３５１ｂは、ブーム目標速度信号を入力し、予め設定したテーブルによって、ブーム目標速度信号に応じたブーム下げ目標馬力信号を演算し最大値選択器１３５２ａへ出力する。最大値選択器１３５２ａは、入力信号のいずれか最大値を選択してブーム目標馬力信号として第１最小値選択器１３５６ａへ出力する。

　同様に、アームクラウド目標馬力テーブル１３５１ｃ、アームダンプ目標馬力テーブル１３５１ｄを用いてアーム目標速度信号からそれぞれアームクラウド目標馬力信号、アームダンプ目標馬力信号を演算し、最大値選択器１３５２ｂで最大値を選択してアーム目標馬力信号として第２最小値選択器１３５６ｂへ出力する。

　ここで、ブーム上げ目標馬力テーブル１３５１ａ、アームクラウド目標馬力テーブル１３５１ｃ、アームダンプ目標馬力テーブル１３５１ｄは、馬力調整信号（またはモード設定）と目標面距離とに応じて、目標速度信号から算出された目標馬力信号を補正して出力する。馬力調整信号（またはモード設定）と目標面距離信号に応じてなされる目標馬力の補正方法の詳細は後述する。

　ブーム最大馬力比率テーブル１３５３は、水平面に対するブーム角度信号を入力し、予め設定したテーブルによって、ブーム角度信号に応じたブーム最大馬力比率信号を演算し第１乗算器１３５４へ出力する。第１乗算器１３５４は、油圧ポンプから供給する最大馬力を設定した信号発生器１３５５からの信号とブーム最大馬力比率信号とを乗算してブーム最大馬力信号を算出して第１最小値選択器１３５６ａへ出力する。第１最小値選択器１３５６ａでは、入力信号であるブーム目標馬力をブーム最大馬力信号以下に補正して、減算器１３５７と第２乗算器１３５８ａと第３乗算器１３５８ｂとへ出力する。

　減算器１３５７は、最大馬力を設定した信号発生器１３５５の信号から補正されたブーム目標馬力信号を減算して、これをアーム最大馬力信号として第２最小値選択器１３５６ｂへ出力する。第２最小値選択器１３５６ｂでは、入力信号であるアーム目標馬力信号をアーム最大馬力信号以下に補正して、第４乗算器１３５８ｃと第５乗算器１３５８ｄとへ出力する。

　ここで、ブーム最大馬力比率テーブル１３５３は、水平面に対するブーム角度信号が小さいほどブーム最大馬力比率信号が大きくなるように設定されている。そのため、法面切り上げ作業のようにブーム角度（およびブームシリンダストローク）が小さく、掘削反力がブーム上げを妨げる方向に作用する場合には、ブームへ優先的に馬力を配分することが可能になり、法面切り下げ作業のようにブーム角度（およびブームシリンダストローク）が大きく、掘削反力がブーム上げを助長する方向に作用する場合には、アームへ優先的に馬力を配分することが可能になる。

　第２乗算器１３５８ａは、ブーム１配分率の信号とブーム目標馬力信号とを乗算してブーム１目標馬力を算出して第１加算器１３５９ａへ出力する。第３乗算器１３５８ｂは、ブーム２配分率の信号とブーム目標馬力信号とを乗算してブーム２目標馬力を算出して第２加算器１３５９ｂへ出力する。同様に、第４乗算器１３５８ｃは、アーム２配分率の信号とアーム目標馬力信号とを乗算してアーム２目標馬力信号を算出して第１加算器１３５９ａへ出力する。第５乗算器１３５８ｄは、アーム１配分率の信号とアーム目標馬力信号とを乗算してアーム１目標馬力信号を算出して第２加算器１３５９ｂへ出力する。

　第１加算器１３５９ａは、ブーム１目標馬力信号とアーム２目標馬力信号を加算してポンプ１目標馬力信号を算出し、ポンプ１馬力制御信号テーブル１３５Ａａへ出力する。同様に、第２加算器１３５９ｂは、アーム１目標馬力信号とブーム２目標馬力信号を加算してポンプ２目標馬力信号を算出し、ポンプ２馬力制御信号テーブル１３５Ａｂへ出力する。

　ポンプ１馬力制御信号テーブル１３５Ａａは、予め設定したテーブルによって、入力されたポンプ１目標馬力信号に応じたポンプ１馬力制御信号を演算し、馬力制御用の電磁比例弁２７ｂを駆動する。同様に、ポンプ２馬力制御信号テーブル１３５Ａｂは、予め設定したテーブルによって、入力されたポンプ２目標馬力信号に応じたポンプ２馬力制御信号を演算し、馬力制御用の電磁比例弁２８ｂを駆動する。

　次に、ブーム上げ目標馬力テーブル１３５１ａ、アームクラウド目標馬力テーブル１３５１ｃ、アームダンプ目標馬力テーブル１３５１ｄで行われる馬力調整信号と目標面距離信号に応じた目標馬力の補正方法の一例を、図を用いて詳細に説明する。図１０は本発明の油圧建設機械の制御装置の一実施の形態を構成するメインコントローラのブーム上げ目標馬力テーブルの演算内容の一例を示す制御ブロック図、図１１は本発明の油圧建設機械の制御装置の一実施の形態を構成するメインコントローラのブーム上げ目標馬力テーブルの演算内容の他の例を示す制御ブロック図である。

　なお、ブーム上げ目標馬力テーブル１３５１ａ、アームクラウド目標馬力テーブル１３５１ｃ、アームダンプ目標馬力テーブル１３５１ｄで行われる補正方法は類似であるため、ブーム上げ目標馬力テーブル１３５１ａで行われる補正方法のみを説明し、アームクラウド目標馬力テーブル１３５１ｃ、アームダンプ目標馬力テーブル１３５１ｄで行われる補正方法の説明は省略する。

　図１０は、馬力調整信号と目標面距離信号に応じた目標馬力の補正方法を説明するものである。図１０において、ブーム上げ目標馬力テーブル１３５１ａは、ブーム上げ目標馬力テーブル１３６１とブーム上げ増加馬力テーブル１３６２と馬力増加係数テーブル１３６３と乗算器１３６４と加算器１３６６と可変ゲイン乗算器１３６７とを備えている。

　ブーム上げ目標馬力テーブル１３６１は、ブーム目標速度信号を入力し、予め設定したテーブルによって、ブーム目標速度信号に応じたブーム上げ目標馬力信号を演算し加算器１３６６へ出力する。同様に、ブーム上げ増加馬力テーブル１３６２は、ブーム目標速度信号を入力し、予め設定したテーブルによって、ブーム目標速度信号に応じたブーム上げ増加馬力信号を演算し乗算器１３６４へ出力する。

　馬力増加係数テーブル１３６３は、目標面距離信号を入力し、予め設定したテーブルによって、目標面距離信号に応じた馬力増加係数信号を演算し乗算器１３６４へ出力する。乗算器１３６４は、ブーム上げ増加馬力信号と馬力増加係数信号とを乗算してブーム馬力補正値信号を算出して可変ゲイン乗算器１３６７へ出力する。

　可変ゲイン乗算器１３６７は、馬力調整信号とブーム馬力補正値信号とを入力し、馬力調整信号に応じた０～１の馬力調整ゲインをブーム馬力補正値信号と乗算した補正信号を加算器１３６６へ出力する。加算器１３６６は、補正前のブーム上げ目標馬力信号と補正値信号とを加算して、新たなブーム上げ目標馬力信号として例えば最大値選択器１３５２ａへ出力する。

　ここで、馬力増加係数テーブル１３６３は、目標面距離信号が目標面距離Ｂ以下で馬力増加係数信号を増加させ、目標面距離信号が目標面距離Ａで馬力増加係数信号が最大値となるように設定される。この結果、目標面距離信号が小さくなるほど、目標馬力信号が大きく拡大補正される。なお、目標面距離Ａは、上述したように作業上要求される施工精度以上の距離に設定されることが望まれる。また、目標面距離Ｂは、上述したように、アーム動作により作業機１５が施工目標面に到達するまでの時間を基に設定するものであって、例えばアームクラウドによる作業機１５の速度の最大値にメインコントローラ１００の制御周期をかけて得られる距離以上に設定する。

　また、増加馬力テーブル１３６２は、馬力増加係数信号が最大値となった場合においても、補正後のブーム目標馬力信号が目標速度信号に対して単調増加するように、目標速度信号が大きくなるほど小さくなるように設定されている。ただし、目標速度が０の場合はブーム目標馬力信号が０となるように、少なくとも目標速度信号が０のときブーム上げ増加馬力信号も０となるように設定される。

　次に、モード設定信号と目標面距離信号に応じた目標馬力の補正方法を図１１を用いて説明する。なお、馬力調整信号を用いる場合と同様である部分には同じ符号を付してその説明を省略し、異なる部分のみを説明する。

　図１０に示す馬力調整信号を用いる場合と同様に、乗算器１３６４でブーム馬力補正値信号を演算した後、可変ゲイン乗算器１３６７ではなく接続器１３６５へブーム馬力補正値信号を出力する。接続器１３６５は、ブーム馬力補正値信号とモード設定信号を入力していて、モード設定信号が２：馬力アップモードまたは４：馬力アップ＋軌跡制御モードである場合にのみ、接続器を接続状態として、ブーム馬力補正値信号を加算器１３６６へ出力する。

　加算器１３６６は、モード設定信号が２：馬力アップモードまたは４：馬力アップ＋軌跡制御モードである場合に補正前のブーム上げ目標馬力信号とブーム馬力補正値信号とを加算して、新たなブーム上げ目標馬力信号として例えば最大値選択器１３５２ａへ出力する。

　以上の演算を行うことにより、モード設定が１：通常モードである場合には、図１１に示す馬力補正値信号が加算されず、操作量に応じたポンプ流量とポンプ馬力が得られるため、従来と同等の省エネ性を得ることができる。

　また、モード設定が２：馬力アップモードまたは４：馬力アップ＋軌跡制御モードであって、作業機１５が施工目標面から比較的離れた位置で掘削をした場合には、馬力増加係数テーブル１３６３からの出力信号が０となり、乗算器１３６４の出力であるブーム馬力補正値信号が０となるため、従来と同等の省エネ性を得ることができる。一方、作業機１５が施工目標面から比較的近い位置で掘削をした場合には、乗算器１３６４の出力であるブーム馬力補正値信号が加算されることから、ポンプ馬力信号のみが増加補正される。このことにより、掘削負荷が上昇しても所定の仕上げ精度を得ることができる。

　また、モード設定が２：馬力アップモードであって、情報コントローラ２００から施工目標面が送信されない場合には、馬力増加係数テーブル１３６３の入力を０とみなすため、乗算器１３６４の出力であるブーム馬力補正値信号が加算されることから、ポンプ馬力信号のみが増加補正される。このことにより、掘削負荷が上昇しても所定の仕上げ精度を得ることができる。

　次に、本発明の油圧建設機械の制御装置の一実施の形態の動作について図を用いて説明する。図１２Ａは本発明の油圧建設機械の制御装置の一実施の形態における油圧建設機械の時系列の動作の一例示す特性図、図１２Ｂは本発明の油圧建設機械の制御装置の一実施の形態における油圧建設機械の時系列の動作の他の例示す特性図である。

　図１２Ａは、馬力調整信号が最小およびモード設定が３：軌跡制御モードである場合の例を示し、図１２Ｂは馬力調整信号が最大およびモード設定が４：馬力アップ＋軌跡制御モードである場合の例を示す。換言すると、図１２Ａでは油圧ポンプの増馬力補正が殆どなされない場合を示し、図１２Ｂでは油圧ポンプの増馬力補正がなされた場合を示す。

　図１２Ａ及び図１２Ｂにおいて、横軸は時間を示していて、縦軸は、（ａ）アームシリンダボトム圧力、（ｂ）第２油圧ポンプの吐出流量、（ｃ）アームシリンダストロークとブームシリンダストローク、（ｄ）目標面距離をそれぞれ示している。なお、目標面距離とは作業機１５と目標施工面までの距離をいう。また、時刻Ｔ１は、掘削負荷の増加によりアームシリンダ６のボトム圧が急増した時刻を示している。

　図１２Ａにおいて、時刻０から水平均し運転を開始すると、（ｂ）に示すようにアームシリンダ６へ圧油を供給する第２油圧ポンプ２２の吐出流量が増加する。同時に第１油圧ポンプ２１からブームシリンダ５へ圧油が供給されるので、（Ｃ）に示すように、ブームシリンダ５とアームシリンダ６とのシリンダストロークが増加する。

　また、モード設定が３：軌跡制御モードであるため、目標速度補正部１７０によってブーム目標速度とアーム目標速度が調整され、（ｄ）に示すように、目標面距離が０付近に保たれている。

　時刻Ｔ１において、（ａ）に示すように掘削負荷の増加などによりアームシリンダボトム圧が急増すると、（ｂ）に示すように、これに応じて第２レギュレータ２８が第２油圧ポンプ２２の吐出流量を減少させる。このことにより（Ｃ）に示すように、アームシリンダ６のシリンダストロークが停滞し、ブーム速度とアーム速度のバランスが崩れる。この結果、（ｄ）に示すように、目標面距離が増加する。換言すると、作業機１５が目標施工面から浮き上がってしまう。

　次に、図１２Ｂの場合を説明する。図１２Ｂにおいても、時刻Ｔ１までは、同様に動作する。時刻Ｔ１において、（ａ）に示すように掘削負荷の増加などによりアームシリンダボトム圧が急増した場合であっても、（ｂ）に示すように、これに応じて第２レギュレータ２８が第２油圧ポンプ２２の吐出流量を大きく減少させない。これは、馬力調整信号が最大およびモード設定が４：馬力アップ＋軌跡制御モードであり、予めポンプ馬力が増加補正されているためである。

　この結果、（Ｃ）に示すように、アームシリンダ６のシリンダストロークが停滞することなく、ブーム速度とアーム速度のバランスが保たれる。この結果、（ｄ）に示すように、目標面距離が０近傍に制御され、作業機１５が目標施工面から浮き上がらない。

　上述した本発明の油圧建設機械の制御装置の一実施の形態によれば、作業機１５と施工目標面との距離に応じてポンプ馬力を補正制御するので、作業機１５が施工目標面から近い位置で掘削した場合には、掘削負荷が上昇しても所定の仕上げ精度を得られる。

　また、上述した本発明の油圧建設機械の制御装置の一実施の形態によれば、省エネルギ性と速度追従性とのいずれを優先するかを選択または調整可能な設定装置を備え、設定装置のモード設定に応じてポンプ馬力を補正制御するので、作業機１５が施工目標面から近い位置で掘削した場合には、掘削負荷が上昇しても所定の仕上げ精度を得られる。

　なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態では、ブームシリンダ５及びアームシリンダ６を例に本発明を説明したが、これに限るものではない。

　さらに、上記した実施形態は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。

５：ブームシリンダ、６：アームシリンダ、２１：第１油圧ポンプ、２２：第２油圧ポンプ、２７：第１レギュレータ、２８：第２レギュレータ、３２：モード設定スイッチ、１００：メインコントローラ、１５０目標面距離取得部、１３４：ポンプ流量制御部、１３５：ポンプ馬力制御部

Claims

　油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータにより駆動されるブーム、アーム、及びバケットからなる作業機と、前記油圧アクチュエータへ圧油を供給する油圧ポンプと、前記油圧ポンプの吐出流量を制御するポンプ流量制御部と、前記油圧ポンプの馬力を制御するポンプ馬力制御部と、前記作業機が作業する施工目標面と前記作業機との距離である目標面距離を計測または演算する目標面距離取得部とを備えた油圧建設機械の制御装置において、
　前記目標面距離が小さくなるほど、前記ポンプ流量制御部は前記吐出流量を小さくする制御を行い、前記ポンプ馬力制御部は前記油圧ポンプの馬力を大きくする制御を行なう
　ことを特徴とする油圧建設機械の制御装置。
　請求項１に記載の油圧建設機械の制御装置において、
　前記作業機の速度追従性を優先させるモードを選択可能なモード選択装置を備え、
　前記ポンプ馬力制御部は、前記モード選択装置により前記作業機の速度追従性を優先させるモードが選択された場合に、前記油圧ポンプの馬力を大きくする制御を行う
　ことを特徴とする油圧建設機械の制御装置。
　請求項１に記載の油圧建設機械の制御装置において、
　前記油圧アクチュエータが前記ブームを駆動するブーム駆動用アクチュエータを含む複数の油圧アクチュエータであり、
　水平面に対するブームの角度を取得するブーム角度取得装置を備え、
　前記ポンプ馬力制御部は、前記ブーム角度取得装置が取得した水平面に対する前記ブームの角度が小さいほど、前記ブーム駆動用アクチュエータへ配分する馬力を前記ブーム駆動用アクチュエータ以外の油圧アクチュエータへ配分する馬力より大きくする
　ことを特徴とする油圧建設機械の制御装置。
　請求項１に記載の油圧建設機械の制御装置において、
　前記目標面距離が要求される施工精度以上の値である閾値以下のときに、前記油圧ポンプの馬力補正量を最大として出力する補正テーブルを備え、
　前記ポンプ馬力制御部は、前記補正テーブルの出力に応じて、前記油圧ポンプの馬力を補正する
　ことを特徴とする油圧建設機械の制御装置。