JP2000309949A - 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、ブームダウン操
作のみが行なわれる場合にポンプ吐出圧が余計に上昇し
ないようにポンプ流量制御を行なうようにして、エンジ
ン出力のロスを抑制し、ひいては燃費の悪化を防止でき
るようにする。 【解決手段】 油圧ポンプ５１, ５２と、オペレータに
より操作される操作部材５４と、油圧ポンプ５１, ５２
からの吐出流量を制御する制御手段１とを備え、制御手
段１が、操作部材５４の操作に基づいてブーム操作が行
なわれたかを判定するブーム操作判定手段２と、操作部
材５４の操作に基づいてバケット操作が行なわれたかを
判定するバケット操作判定手段３と、ブーム操作判定手
段２及びバケット操作判定手段３の判定結果に基づいて
油圧ポンプ５１, ５２の傾転角制御を行なうポンプ傾転
角制御手段４とを備える。

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
れる油圧ポンプの傾転角制御を行なうことによりポンプ
吐出流量を制御して、ブームシリンダやバケットシリン
ダ等の油圧アクチュエータの作動を制御する、建設機械
の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、油圧ショベル等の建設機械は、
図８に示すように、上部旋回体１０２と下部走行体１０
０と作業装置１１８とからなっている。下部走行体１０
０は、互いに独立して駆動しうる右トラック１００Ｒ及
び左トラック１００Ｌをそなえており、一方、上部旋回
体１０２は、下部走行体１００に対して水平面内で旋回
可能に設けられている。

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

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

【０００５】このような構成により、ブーム１０３は図
中矢印ａ方向及び矢印ｂ方向に、スティック１０４は図
中矢印ｃ方向及び矢印ｄ方向に、バケット１０８は図中
矢印ｅ方向及び矢印ｆ方向に回動可能に構成されてい
る。なお、ブーム１０３の図中矢印ｂ方向への回動をブ
ームダウンといい、スティック１０４の図中矢印ｄ方向
への回動をスティックインという。また、バケット１０
８の図中矢印ｅ方向への回動をバケットオープンとい
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。そして、例えばオペレータがこれらのレバー
やペダル等の操作部材を操作することにより、油圧回路
の各制御弁が制御されて、各シリンダ１０５〜１０７が
駆動され、これにより、ブーム１０３，スティック１０
４及びバケット１０８等を回動させうるようになってい
る。

【０００７】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１
０３やスティック１０４を作動させるには、運転操作室
１０１内のブーム操作部材やスティック操作部材を操作
して、パイロット油圧が、パイロット油路を通じて、ブ
ーム用制御弁やスティック用制御弁に作用させて、ブー
ム用制御弁やスティック用制御弁を所要の位置に駆動さ
せる。これにより、ブーム駆動用油圧シリンダ１０５や
スティック駆動用油圧シリンダ１０６への作動油が給排
調整され、これらのシリンダ１０５，１０６が所要の長
さに伸縮駆動されることになる。

【０００８】上述のように、油圧ショベルでは、各シリ
ンダ１０５〜１０７を伸縮駆動させ、ブーム１０３，ス
ティック１０４, バケット１０８等の作業装置１１８を
駆動させることで、掘削作業等の各種作業を行なうよう
になっている。ところで、このような各種作業における
一動作として、例えば図８中矢印ｂ方向へのブームダウ
ン操作が行なわれる場合があり、この場合、ブーム１０
３は、以下のようにして駆動される。

【０００９】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１０
５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】また、このようなブームダウン操作を行な
ってブームを下げながら、同時に、例えば図８中矢印ｅ
方向へのバケットオープン操作を行なってバケットを開
く動作が行なわれる場合もある。ここで、バケット１０
８は、以下のようにして駆動される。つまり、バケット
オープン操作が行なわれ、バケット１０８を開くには、
バケット駆動用油圧シリンダ１０７を収縮させれば良
い。この場合には、パイロット油路を通じてパイロット
油圧をバケット用制御弁に作用させる。これにより、バ
ケット用制御弁のスプール位置がバケット開位置となっ
て、油圧ポンプからの作動油が油路を通じてバケット駆
動用油圧シリンダ１０７の一室へ供給される。この一方
で、バケット駆動用油圧シリンダ１０７の他室内の作動
油が、油路を通じてタンクへ排出される。これにより、
バケット駆動用油圧シリンダ１０７が収縮しながら、バ
ケット１０８を図８中、矢印ｅで示すように開方向へ回
動させる。

【００１１】ところで、このようにブームダウン操作と
同時にバケットオープン操作が行なわれる場合、従来の
建設機械では、油圧ポンプのポンプ吐出圧力が負荷圧力
よりも所定圧力（約１５０ｋｇｆ／ｃｍ² 程度）高くな
るように油圧ポンプの傾転角制御を行なうようになって
いる。これは、油圧ポンプのポンプ吐出圧力を、少なく
とも所定圧力（約１５０ｋｇｆ／ｃｍ² 程度）高くしな
ければ、ブーム操作と同時にバケット１０８を回動させ
ることができないからである。

【００１２】また、ブームダウン操作のみが行なわれる
場合にも、ブームダウン操作と同時にバケットオープン
操作が行なわれる場合と同様に、油圧ポンプのポンプ吐
出圧力が負荷圧力よりも所定圧力（約１５０ｋｇｆ／ｃ
ｍ² 程度）高くなるように油圧ポンプの傾転角制御が行
なわれる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにブームダウン操作のみが行なわれた場合にも、ブー
ムダウン操作と同時にバケットオープン操作が行なわれ
る場合と同様に、油圧ポンプのポンプ吐出圧力が負荷圧
力よりも所定圧力（約１５０ｋｇｆ／ｃｍ² 程度）高く
なるように油圧ポンプの傾転角制御が行なわれると、過
剰な流量の作動油を供給することになり、油圧ポンプか
らのポンプ吐出圧も過剰に高められることになる。

【００１４】このように、過剰なポンプ吐出圧になるよ
うに油圧ポンプのポンプ流量制御を行なうことになるた
め、その分だけ油圧ポンプを駆動するエンジン出力にロ
スが生じ、ひいては燃費の悪化につながることになる。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、ブ
ームダウン操作のみが行なわれる場合にポンプ吐出圧力
が過剰に上昇しないようにポンプ流量制御を行なうよう
にして、エンジン出力のロスを抑制し、ひいては燃費の
悪化を防止できるようにした、建設機械の制御装置を提
供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の建設機械の制御装置は、タンク内の作動油を
吐出する油圧ポンプと、オペレータにより操作される複
数の操作部材と、該油圧ポンプからの吐出流量を制御す
る制御手段とを備え、該制御手段が、上記の複数の操作
部材のうちのブーム用操作部材の操作に基づいてブーム
操作が行なわれたかを判定するブーム操作判定手段と、
上記の複数の操作部材のうちのバケット用操作部材の操
作に基づいてバケット操作が行なわれたかを判定するバ
ケット操作判定手段と、該ブーム操作判定手段及び該バ
ケット操作判定手段の判定結果に基づいて該油圧ポンプ
の傾転角制御を行なうポンプ傾転角制御手段とを備える
ことを特徴としている。

【００１６】請求項２記載の本発明の建設機械の制御装
置は、請求項１記載の構成において、上記の複数の操作
部材が、操作量に応じて電気信号を出力するように構成
され、該制御手段が、上記の複数の操作部材からの電気
信号に基づいて該油圧ポンプの傾転角制御を行なうこと
を特徴としている。請求項３記載の本発明の建設機械の
制御装置は、請求項２記載の構成において、該ブーム操
作判定手段が、ブームダウン操作が行なわれたかを判定
するものとして構成されるとともに、該バケット操作判
定手段が、バケットオープン操作が行なわれたかを判定
するものとして構成され、該ポンプ傾転角制御手段が、
該ブーム操作判定手段及び該バケット操作判定手段によ
ってブームダウン操作のみが行なわれたと判定された場
合に該ブーム用操作部材，該スティック用操作部材及び
該バケット用操作部材からの電気信号に応じて該油圧ポ
ンプの傾転角制御を行なうことを特徴としている。

【００１７】請求項４記載の本発明の建設機械の制御装
置は、請求項１記載の構成において、該ブーム操作判定
手段が、ブームダウン操作が行なわれたかを判定するも
のとして構成されるとともに、該バケット操作判定手段
が、バケットオープン操作が行なわれたかを判定するも
のとして構成され、該ポンプ傾転角制御手段が、該ブー
ム操作判定手段及び該バケット操作判定手段によってブ
ームダウン操作のみが行なわれたと判定された場合の該
油圧ポンプからの吐出流量を、該ブーム操作判定手段及
び該バケット操作判定手段によってブームダウン操作と
バケットオープン操作とが同時に行なわれたと判定され
た場合の該油圧ポンプからの吐出流量よりも減らすよう
に該油圧ポンプの傾転角制御を行なうことを特徴として
いる。

【００１８】

【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
８参照）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。

【００１９】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。

【００２０】また、上部旋回体１０２とブーム１０３と
の間には、ブーム１０３を駆動するためのブーム駆動用
油圧シリンダ（ブームシリンダ，油圧アクチュエータ）
１０５が設けられるとともに、ブーム１０３とスティッ
ク１０４との間には、スティック１０４を駆動するため
のスティック駆動用油圧シリンダ（スティックシリン
ダ，油圧アクチュエータ）１０６が設けられている。ま
た、スティック１０４とバケット１０８との間には、バ
ケット１０８を駆動するためのバケット駆動用油圧シリ
ンダ（バケットシリンダ，油圧アクチュエータ）１０７
が設けられている。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】なお、ブーム１０３を回動させる場合に操
作するものをブーム用操作部材５４ａといい、スティッ
ク１０４を回動させる場合に操作するものをスティック
用操作部材５４ｂといい、バケット１０８を回動させる
場合に操作するものをバケット用操作部材５４ｃとい
う。次に、これらの各シリンダ等を制御するための油圧
回路５３について説明する。

【００３０】油圧回路５３は、図２に示すように、第１
回路部５５と、第２回路部５６とを備える。このうち、
第１回路部５５は、第１油圧ポンプ５１に接続される油
路６１と、油路６１に介装される右走行モータ用制御弁
５７，バケット用制御弁５８，第１ブーム用制御弁５
９，第２スティック用制御弁６０等の制御弁とを備えて
構成される。

【００３１】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。

【００３２】また、第１回路部５５の油路６１の下流側
には絞り（リリーフ弁付き絞り）８１が備えられてお
り、この絞り８１を通じて第１油圧ポンプ５１からの作
動油をリザーバタンク７０へ戻すようになっている。第
２回路部５６は、第２油圧ポンプ５２に接続される油路
６６と、油路６６に介装される左走行モータ用制御弁６
２，旋回モータ用制御弁６３，第１スティック用制御弁
６４，第２ブーム用制御弁６５等の制御弁と、絞り８２
とを備えて構成される。

【００３３】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。

【００３４】また、第２回路部５６の油路６６の下流側
には絞り（リリーフ弁付き絞り）８２が備えられてお
り、この絞り８２を通じて第２油圧ポンプ５２からの作
動油をリザーバタンク７０へ戻すようになっている。な
お、各制御弁５７〜６０，６２〜６５は、図示しないコ
ントロールユニット内に収納されている。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】同様に、他の作業機１１８との同時操作時
においてもブーム１０３に十分な作動油が供給されるよ
うに、第１回路部５５の第１油圧ポンプ５１からの作動
油に加え、第２回路部５６の第２油圧ポンプ５２からの
作動油もブーム駆動用油圧シリンダ１０５へ供給される
ようになっている。このため、第１回路部５５の油路６
１に第１ブーム用制御弁５９が介装され、第２回路部５
６の油路６６に第２ブーム用制御弁６５が介装されてい
る。そして、第１ブーム用制御弁５９を比例制御弁５９
ａ，５９ｂにより制御するとともに、第２ブーム用制御
弁６５を比例制御弁６５ａ，６５ｂにより制御すること
により、ブーム駆動用油圧シリンダ１０５への作動油の
給排を行なえるようになっている。

【００３８】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。

【００３９】ここで、各制御弁５７〜６０，６２〜６５
は、図３に示すように、スプール弁として構成され、い
ずれも複数（ここでは５つ）の絞りを備えて構成され
る。つまり、各制御弁５７〜６０，６２〜６５は、図３
に示すように、第１油圧ポンプ５１，第２油圧ポンプ５
２とスティック駆動用油圧シリンダ１０６とを連通する
油路（作動油供給通路，Ｐ−Ｃ通路）６１ａ，６６ａに
介装されるＰ−Ｃ絞り８と、スティック駆動用油圧シリ
ンダ１０６とリザーバタンク７０とを連通する油路（作
動油排出通路，Ｃ−Ｔ通路）６６ｂ，６９に介装される
Ｃ−Ｔ絞り９と、第１油圧ポンプ５１，第２油圧ポンプ
５２とリザーバタンク７０とを連通する油路（バイパス
通路）６１ｂ，６６ｃに介装されるバイパス通路絞り１
０とを備えて構成される。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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内の操作部材５
４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。

【００４６】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８中、矢印ｂで示すように下側へ回動
させる。

【００４７】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が収
縮しながら、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。

【００４８】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。

【００４９】また、例えばバケット１０８を作動させる
には、運転操作室１０１内の操作部材５４を操作して、
パイロットポンプ８３からのパイロット油圧Ｐを図示し
ないパイロット油路を通じて、バケット用制御弁５８に
作用させて、バケット用制御弁５８を所要の位置に移動
させる。これにより、バケット駆動用油圧シリンダ１０
７の作動油が給排調整され、これらのシリンダ１０７が
所要の長さに伸縮駆動され、これにより、バケット１０
８が作動される。

【００５０】例えば、バケット１０８を内側へ回動させ
る（バケットイン）には、バケット駆動用油圧シリンダ
１０７を伸長させればよい。この場合には、パイロット
油路を通じてパイロット油圧をバケット用制御弁５８に
作用させる。これにより、バケット用制御弁５８のスプ
ール位置がバケット内側回動位置（バケットイン位置）
となって、第１回路部５５の第１油圧ポンプ５１からの
作動油が油路６１，９２を経て、バケット駆動用油圧シ
リンダ１０７の一室へ供給される。この一方で、バケッ
ト駆動用油圧シリンダ１０７の他室内の作動油が、油路
９３，６９を経てリザーバタンク７０へ排出される。こ
れにより、バケット駆動用油圧シリンダ１０７が収縮し
ながら、バケット１０８を図８中、矢印ｆで示すように
内側へ回動させる。

【００５１】逆に、バケット１０８を外側へ回動させる
（バケットオープン）には、バケット駆動用油圧シリン
ダ１０７を収縮させればよい。この場合には、パイロッ
ト油路を通じてパイロット油圧をバケット用制御弁５８
に作用させる。これにより、バケット用制御弁５８のス
プール位置がバケット外側回動位置（バケットオープン
位置）となって、第１回路部５５の第１油圧ポンプ５１
からの作動油が油路９４，９３を経て、バケット駆動用
油圧シリンダ１０７の他室へ供給される。この一方で、
バケット駆動用油圧シリンダ１０７の一室内の作動油
が、油路９２，６９を経てリザーバタンク７０へ排出さ
れる。これにより、バケット駆動用油圧シリンダ１０７
が収縮しながら、バケット１０８を図８中、矢印ｅで示
すように外側へ回動させる。

【００５２】さらに、バケット駆動用油圧シリンダ１０
７の現状態を保持するには、パイロット油圧をバケット
用制御弁５８に適宜作用させて、バケット用制御弁５８
のスプールの位置を中立位置（油圧給排路遮断位置）に
すればよい。これにより、バケット駆動用油圧シリンダ
１０７の油室における作動油の給排が停止され、バケッ
ト１０８が現位置に保持される。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】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。

【００５７】そして、本実施形態では、上述のように構
成される建設機械を制御すべく、コントローラ１が備え
られている。コントローラ１は、上述の各センサ７１〜
７５，８０からの検出信号や操作部材５４からの電気信
号に基づいて、第１油圧ポンプ５１，第２油圧ポンプ５
２，各再生弁７６，７７，各制御弁５７〜６０，６２〜
６５へ作動信号を出力することにより、第１油圧ポンプ
５１，第２油圧ポンプ５２の傾転角制御，各制御弁５７
〜６０，６２〜６５の位置制御，各再生弁７６，７７の
位置制御等を行なうようになっている。

【００５８】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。

【００５９】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、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。

【００６０】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、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。

【００６１】 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、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の大小は第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。

【００６２】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。

【００６３】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。

【００６４】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。

【００６５】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。

【００６６】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。

【００６７】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。

【００６８】ここで、コントローラ１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。つまり、コントローラ１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。

【００６９】一方、コントローラ１は、圧力センサ７
２，７３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５２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。

【００７０】そして、コントローラ１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。

【００７１】次に、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。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４
０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。

【００７２】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Ｓ
６０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５１
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。

【００７３】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。本実施形態に
かかる建設機械の制御装置は、上述のように構成され、
コントローラ１による各種の制御が行なわれ、本実施形
態では、ブームダウン操作のみ行なわれた場合と、ブー
ムダウン操作とバケットオープン操作とが同時に行なわ
れた場合とで異なるポンプ流量制御が行なわれる。

【００７４】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ポンプ流量制御について説明す
る。ここで、図１は本実施形態にかかる建設機械の制御
装置によるポンプ流量制御を説明するための制御ブロッ
ク図である。本実施形態では、図１に示すように、コン
トローラ１は、ブームダウン判定手段（ブーム操作判定
手段）２と、バケットオープン判定手段（バケット操作
判定手段）３と、ポンプ傾転角制御手段４とを備えて構
成される。

【００７５】このうち、ブームダウン判定手段２は、操
作部材５４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、その判定結果をポンプ傾
転角制御手段４へ信号を出力するものである。バケット
オープン判定手段３は、操作部材５４からの電気信号に
基づいてバケットオープン操作が行なわれたか否かを判
定し、その判定結果をポンプ傾転角制御手段４へ信号を
出力するものである。

【００７６】ポンプ傾転角制御手段４は、ブームダウン
判定手段２及びバケットオープン判定手段３からの信号
に基づいて、ブームダウン操作のみが行なわれたと判定
した場合には、ブームダウン操作時の最適ポンプ流量に
なるように、ブーム用操作部材５４ａの操作量に相当す
る電気信号に基づいて油圧ポンプ５１，５２のポンプ傾
転角制御を行なうものである。

【００７７】具体的には、本実施形態では、ポンプ傾転
角制御手段４は、以下のように油圧ポンプ５１，５２の
傾転角制御を行なう。このポンプ傾転角制御手段４で
は、基本的にはネガティブフローコントロールにより油
圧ポンプ５１，５２の傾転角制御を行なう。このネガテ
ィブフローコントロールでは、ブーム用操作部材５４ａ
が操作されると、これらの操作部材５４ａの操作量に応
じて各制御弁５９，６５の移動量が制御され、ブーム駆
動用油圧シリンダ１０５へ作動油が供給されるため、こ
れらの各制御弁５９，６５の下流側の作動油の圧力（バ
イパス通路６１ｂ，６６ｃ内の作動油の圧力）は低下
し、この圧力が圧力センサ７４，７５により検出されて
ネガティブフローコントロールにおいて用いられ、ポン
プ吐出流量が増加するように油圧ポンプ５１，５２の傾
転角が制御される。

【００７８】このようなネガティブフローコントロール
では、ブームダウン操作のみが行なわれた場合であって
も、ブームダウン操作と同時にバケットオープン操作が
行なわれる場合と同様に、油圧ポンプ５１，５２のポン
プ吐出圧力が負荷圧力よりも所定圧力（約１５０ｋｇｆ
／ｃｍ² 程度）高くなるように油圧ポンプ５１，５２の
傾転角制御が行なわれる。

【００７９】このため、ブームダウン操作のみが行なわ
れた場合には、過剰なポンプ吐出流量となるように油圧
ポンプ５１，５２の傾転角制御が行なわれることにな
る。そこで、本実施形態では、ポンプ傾転角制御手段５
は、ブームダウン操作のみが行なわれたと判定した場合
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５４ａの操作量に応じてポンプ吐
出流量が減るように油圧ポンプ５１，５２のポンプ傾転
角制御を行なうようになっている。

【００８０】このようにして、油圧ポンプ５１，５２の
ポンプ傾転角制御が行なわれると、例えばブースト圧
（油圧ポンプ５１，５２のポンプ吐出圧力と負荷圧力と
の差圧）は所定圧力（約５０〜６０ｋｇｆ／ｃｍ² ）と
なる。このため、ポンプ吐出圧力が負荷圧力よりも所定
圧力（約５０〜６０ｋｇｆ／ｃｍ² ）高くなるようにブ
ーム用操作部材５４ａ，スティック用操作部材５４ｂ及
びバケット用操作部材５４ｃからの電気信号に基づいて
ポンプ傾転角制御を行なっても良い。

【００８１】一方、ポンプ傾転角制御手段４は、ブーム
ダウン判定手段２及びバケットオープン判定手段３から
の信号に基づいて、ブームダウン操作とバケットオープ
ン操作とが同時に行なわれたと判定した場合には通常の
ネガティブフローコントロールにより同時操作時の最適
ポンプ流量になるように油圧ポンプ５１，５２のポンプ
傾転角制御を行なうようになっている。

【００８２】ここで、通常のネガティブフローコントロ
ールとは、上述のように、各操作部材５４の操作量に応
じて各制御弁５８，５９，６５が作動し、バイパス油路
６１ｂ，６６ｃの作動油の流量が変化することにより発
生する圧力（ネガコン圧）を圧力センサ７４，７５によ
り検出して、油圧ポンプ５１，５２のポンプ傾転角を制
御してポンプ流量制御を行なうものである。なお、この
場合には、ブーム用操作部材５４ａ及びバケット用操作
部材５４ｃからの電気信号に基づくポンプ傾転角制御は
行なわない。

【００８３】このようにして、油圧ポンプ５１，５２の
ポンプ傾転角制御が行なわれると、例えばブースト圧は
所定圧力（約１５０ｋｇｆ／ｃｍ² ）となる。このた
め、ポンプ吐出圧力が負荷圧力よりも所定圧力（約１５
０ｋｇｆ／ｃｍ² ）高くなるようにポンプ傾転角制御を
行なうこともできる。なお、これらのブーム１０３及び
バケット１０８の同時操作性を確保するためには、油圧
ポンプ５１，５２から吐出される作動油の圧力はこれら
の作業機１１８の作動圧力のうちの最大圧力（最大圧力
値）になるように設定する必要がある。このため、上述
のネガティブフローコントロールの制御バランスも、各
シリンダ１０５，１０７へ供給する作動油の合計流量よ
りもポンプ吐出流量を少し多くして、余剰ポンプ吐出流
量を各制御弁のバイパス通路絞りで絞って圧力を上昇さ
せるように設定されている。

【００８４】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、最適ポンプ流量制御を行な
うべく、図７のフローチャートに示すように動作する。
つまり、ステップＡ１０では操作部材５４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、ブームダウン判定手段２によってブームダウン操
作が行なわれたか否かが判定される。

【００８５】その判定の結果、ブームダウン操作が行な
われたと判定された場合は、ステップＡ３０に進み、バ
ケットオープン判定手段３によってバケットオープン判
定手段３によってバケットオープン操作が行なわれたか
否かが判定され、その結果、バケットオープン操作が行
なわれていると判定された場合は、ステップＡ４０に進
み、ブームダウン操作とバケットオープン操作とが同時
に行なわれたことになるため、ポンプ傾転角制御手段４
によってブーム・バケット同時操作時の最適ポンプ流量
になるように通常のネガティブフローコントロールによ
りポンプ傾転角制御を行ない、リターンする。

【００８６】一方、ステップＡ３０で、バケットオープ
ン判定手段３によってバケットオープン操作が行なわれ
ていないと判定された場合はブームダウン操作のみが行
なわれたことになるため、ステップＡ５０に進み、ブー
ムダウン操作時の最適ポンプ流量になるようにブーム用
操作部材５４ａの操作量に応じてポンプ傾転角制御を行
ない、リターンする。

【００８７】したがって、本実施形態によれば、ブーム
ダウン操作のみが行なわれる場合にポンプ吐出圧が過剰
に上昇しないように油圧ポンプ５１，５２の傾転角制御
を行なうようにして、エンジン出力のロスを抑制するこ
とができ、ひいては燃費を良くすることができるという
利点がある。したがって、本実施形態によれば、ブーム
用操作部材５４ａ及びバケット用操作部材５４ｃの操作
量に基づいてブームダウンのみが行なわれる場合にブー
ムダウン時のみを行なう場合の最適なポンプ流量となる
ように油圧ポンプ５１，５２の傾転角制御を行なうた
め、油圧ポンプ５１，５２を駆動するエンジン５０の出
力ロスを抑制することができ、ひいては燃費を良くする
ことができるという利点がある。

【００８８】また、ブーム用操作部材５４ａ及びバケッ
ト用操作部材５４ｃの操作量に基づいてブームダウンの
みが行なわれる場合に、ポンプ吐出圧が過剰に上昇しな
いようにブーム用操作部材５４ａの操作量に応じて油圧
ポンプ５１，５２の傾転角制御を行なうため、つまりポ
ンプ吐出流量を減らすように油圧ポンプ５１，５２の傾
転角を制御するため、油圧ポンプ５１，５２を駆動する
エンジン５０の出力ロスを抑制することができ、ひいて
は燃費を良くすることができるという利点がある。

【００８９】なお、上述の実施形態では、ブームダウン
操作とバケットオープン操作とが同時に行なわれる場合
及びブームダウン操作のみが行なわれる場合について説
明したが、これに限られるものではなく、ブームアップ
操作（ブーム操作）とバケットイン操作（バケット操
作）とが同時に行なわれる場合及びブームアップ操作
（ブーム操作）のみが行なわれる場合であっても、本発
明を同様に適用できる。この場合、ブーム操作判定手段
２は、ブーム用操作部材５４ａの操作に基づいてブーム
アップ操作が行なわれたかを判定するものとして構成さ
れるとともに、バケット操作判定手段３は、バケット用
操作部材５４ｃの操作に基づいてバケットイン操作が行
なわれたかを判定するものとして構成される。そして、
ポンプ傾転角制御手段４が、ブーム操作判定手段２及び
バケット操作判定手段３の判定結果に基づいて油圧ポン
プ５１，５２の傾転角制御を行なうことになる。

【００９０】なお、上述の実施形態では、制御手段１は
操作部材５４ａ，５４ｃからの電気信号に基づいてポン
プ傾転角制御を行なうようにしているが、これに限られ
るものではなく、操作部材５４ａ，５４ｃが操作された
ことを示す信号が制御手段１へ入力されるようになって
いれば良く、例えば、従来のように操作部材５４ａ，５
４ｃの操作に応じて各制御弁にパイロット油圧を作用さ
せるようなものである場合には、圧力センサによりパイ
ロット油路内のパイロット油圧を検出し、この圧力セン
サからの検出信号に基づいてポンプ傾転角制御を行なう
ようにしても良い。

【００９１】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。

【００９２】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１，２記載
の本発明の建設機械の制御装置によれば、ブーム用操作
部材及びバケット用操作部材の操作量に基づいてブーム
操作のみが行なわれた場合に、このブーム操作のみが行
なわれた場合の最適なポンプ流量となるように油圧ポン
プの傾転角制御を行なうため、油圧ポンプを駆動するエ
ンジンの出力ロスを抑制することができ、ひいては燃費
を良くすることができるという利点がある。

【００９３】また、請求項３記載の本発明の建設機械の
制御装置によれば、ブーム用操作部材及びバケット用操
作部材の操作量に基づいてブームダウンのみが行なわれ
た場合に、このブームダウンのみが行なわれた場合の最
適なポンプ流量となるように油圧ポンプの傾転角制御を
行なうため、油圧ポンプを駆動するエンジンの出力ロス
を抑制することができ、ひいては燃費を良くすることが
できるという利点がある。

【００９４】また、請求項４記載の本発明の建設機械の
制御装置によれば、ブーム用操作部材及びバケット用操
作部材の操作量に基づいてブームダウン操作のみが行な
われた場合に、ポンプ吐出圧が過剰に上昇しないように
ブーム用操作部材の操作量に応じてポンプ吐出流量を減
らすように油圧ポンプの傾転角を制御するため、油圧ポ
ンプを駆動するエンジンの出力ロスを抑制することがで
き、ひいては燃費を良くすることができるという利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかる建設機械の制御装
置における油圧ポンプの傾転角制御を説明するための制
御ブロック図である。

【図２】本発明の一実施形態にかかる建設機械の制御装
置の全体構成図である。

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

【図４】本発明の一実施形態にかかる建設機械の制御装
置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
置におけるポンプ傾転角制御を説明するためのフローチ
ャートである。

【図８】従来の建設機械を示す模式的斜視図である。

【符号の説明】

１ コントローラ（制御手段） ２ ブームダウン判定手段（ブーム操作判定手段） ３ バケットオープン判定手段（バケット操作判定手
段） ４ ポンプ傾転角制御手段 ５１ 第１油圧ポンプ ５２ 第２油圧ポンプ ５４ 操作部材 ５４ａ ブーム用操作部材 ５４ｂ スティック用操作部材 ５４ｃ バケット用操作部材 ７２，７３，７４，７５ 圧力センサ １０３ ブーム １０４ スティック １０８ バケット

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タンク内の作動油を吐出する油圧ポンプ
   と、 オペレータにより操作される複数の操作部材と、 該油圧ポンプからの吐出流量を制御する制御手段とを備
   え、 該制御手段が、 上記の複数の操作部材のうちのブーム用操作部材の操作
   に基づいてブーム操作が行なわれたかを判定するブーム
   操作判定手段と、 上記の複数の操作部材のうちのバケット用操作部材の操
   作に基づいてバケット操作が行なわれたかを判定するバ
   ケット操作判定手段と、 該ブーム操作判定手段及び該バケット操作判定手段の判
   定結果に基づいて該油圧ポンプの傾転角制御を行なうポ
   ンプ傾転角制御手段とを備えることを特徴とする、建設
   機械の制御装置。
2. 【請求項２】 上記の複数の操作部材が、操作量に応じ
   て電気信号を出力するように構成され、 該制御手段が、上記の複数の操作部材からの電気信号に
   基づいて該油圧ポンプの傾転角制御を行なうことを特徴
   とする、請求項１記載の建設機械の制御装置。
3. 【請求項３】 該ブーム操作判定手段が、ブームダウン
   操作が行なわれたかを判定するものとして構成されると
   ともに、 該バケット操作判定手段が、バケットオープン操作が行
   なわれたかを判定するものとして構成され、 該ポンプ傾転角制御手段が、該ブーム操作判定手段及び
   該バケット操作判定手段によってブームダウン操作のみ
   が行なわれたと判定された場合に該ブーム用操作部材，
   該スティック用操作部材及び該バケット用操作部材から
   の電気信号に応じて該油圧ポンプの傾転角制御を行なう
   ことを特徴とする、請求項２記載の建設機械の制御装
   置。
4. 【請求項４】 該ブーム操作判定手段が、ブームダウン
   操作が行なわれたかを判定するものとして構成されると
   ともに、 該バケット操作判定手段が、バケットオープン操作が行
   なわれたかを判定するものとして構成され、 該ポンプ傾転角制御手段が、該ブーム操作判定手段及び
   該バケット操作判定手段によってブームダウン操作のみ
   が行なわれたと判定された場合の該油圧ポンプからの吐
   出流量を、該ブーム操作判定手段及び該バケット操作判
   定手段によってブームダウン操作とバケットオープン操
   作とが同時に行なわれたと判定された場合の該油圧ポン
   プからの吐出流量よりも減らすように該油圧ポンプの傾
   転角制御を行なうことを特徴とする、請求項１記載の建
   設機械の制御装置。