特許 7314404 作業機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-07-14

(45)【発行日】2023-07-25

(54)【発明の名称】作業機械

(51)【国際特許分類】

   F15B 11/02 20060101AFI20230718BHJP

   F15B 11/044 20060101ALI20230718BHJP

   E02F 9/22 20060101ALI20230718BHJP

【ＦＩ】

F15B11/02 C

F15B11/044

E02F9/22 R

E02F9/22 L

E02F9/22 E

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2022511763

(86)(22)【出願日】2021-03-11

(86)【国際出願番号】 JP2021009934

(87)【国際公開番号】W WO2021200024

(87)【国際公開日】2021-10-07

【審査請求日】2022-02-10

(31)【優先権主張番号】P 2020060791

(32)【優先日】2020-03-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000005522

【氏名又は名称】日立建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001829

【氏名又は名称】弁理士法人開知

(72)【発明者】

【氏名】今井 勇佑

(72)【発明者】

【氏名】天野 裕昭

(72)【発明者】

【氏名】太田 泰典

【審査官】高吉 統久

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－０７５３５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－３２９８８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３６０８９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－３１７７０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０３７２０８８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平１１－０３０２０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０２８１０１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１５Ｂ １１／００

Ｆ１５Ｂ １１／０２

Ｆ１５Ｂ １１／０２８

Ｆ１５Ｂ １１／０４４

Ｅ０２Ｆ ９／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

原動機によって駆動される可変容量型の油圧ポンプと、
前記油圧ポンプから吐出される圧油によって駆動される油圧アクチュエータと、
前記油圧アクチュエータを作動させる操作信号を出力する操作レバーと、
前記油圧アクチュエータに対する圧油の給排を制御する制御弁と、
前記油圧アクチュエータから排出される圧油が流れるメータアウト流路から前記制御弁を介さずに作動油タンクに圧油を排出するバイパス油路と、
前記バイパス油路の圧油の流量を制御するバイパス流量制御弁と、
前記油圧ポンプのポンプ圧力が減少するに従って前記油圧ポンプの傾転角を増加させる制御装置とを備えた作業機械において、
前記制御装置は、前記油圧アクチュエータの負荷圧に応じて前記バイパス流量制御弁の開口面積を制御するとともに、前記バイパス流量制御弁の開口面積を変化させた後のポンプ圧力の推定値が低い値になった場合であっても前記ポンプ圧力の推定値の低下に応じて前記油圧ポンプのトルクの上限値を定めるトルク制限値を低下させることで開口面積を変化させる前の傾転角を保持するように制御することを特徴とする作業機械。

【請求項2】

請求項１に記載の作業機械において、
前記油圧ポンプから吐出される圧油を前記制御弁に供給する供給油路と作動油タンクとを接続するセンタバイパス油路と、
前記センタバイパス油路に設けられ、開口面積を変えることによって前記センタバイパス油路の圧油の流量を制御するセンタバイパス流量制御弁とを備え、
前記制御装置は、前記ポンプ圧力の推定値に応じて前記センタバイパス流量制御弁の開口面積を制御することを特徴とする作業機械。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の作業機械において、
前記油圧アクチュエータとは異なる他の油圧アクチュエータであって、前記油圧ポンプから吐出される圧油によって駆動される第２の油圧アクチュエータと、
前記第２の油圧アクチュエータを作動させる操作信号を出力する第２の操作レバーと、
前記第２の油圧アクチュエータに対する圧油の給排を制御する第２の制御弁とを備え、
前記制御装置は、前記第２の油圧アクチュエータの負荷圧に応じて、前記制御弁又は前記第２の制御弁を制御することを特徴とする作業機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作業機械に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、作業機械の一つである油圧ショベルは、ブーム、アーム、及び、作業具（例えば、バケットなどのアタッチメント）などから構成される作業装置を備えている。作業装置は、ブームを駆動するブームシリンダ、アームを駆動するアームシリンダ、及び、作業具を駆動する作業具シリンダなどの複数の油圧アクチュエータに油圧ポンプから供給される圧油の方向および流量を複数の制御弁でそれぞれ制御することにより動作を制御される。制御弁は、油圧ポンプから各油圧アクチュエータに供給される圧油の方向および流量を制御するものであり、油圧アクチュエータへ供給される圧油の流量を制御するメータイン絞りと、油圧アクチュエータからタンクへ排出される圧油の流量を制御するメータアウト絞りとを有している。

【0003】

このような作業機械においては、油圧アクチュエータから排出される圧油をタンクへ導くメータアウト流路に、油圧アクチュエータから排出される圧油をメータアウト絞りを介さずに圧油タンクへ直接導くバイパス油路を設けることでメータアウト側の合計開口面積を大きくし、圧力損失の低減を図る技術が知られている。しかしながら、例えば、作業装置が自重落下する方向へ動作する場合においては、油圧アクチュエータに動作方向と同一方向の負荷が作用し、油圧アクチュエータの動作速度が増加する。このとき、油圧アクチュエータのメータイン側の圧油の供給量が不足すると息継ぎ現象（キャビテーション）が発生し、操作性が悪化するおそれがある。

【0004】

このような問題に関して、例えば、特許文献１には、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、当該油圧アクチュエータに対する圧油の給排をスプール位置に応じて制御する制御弁と、当該制御弁のスプール位置を操作量及び操作方向に応じて制御する操作装置と、前記油圧アクチュエータから排出される圧油が流れる１つ又は複数のメータアウト流路と、前記１つのメータアウト流路に設けられた少なくとも１つの可変絞り、又は、前記複数のメータアウト流路のそれぞれに少なくとも１つ設けられた可変絞りと、外力により前記油圧アクチュエータに加えられる負荷であって、当該油圧アクチュエータの動作方向と同じ方向の負荷を検出する負荷検出器と、前記可変絞りが１つの場合には当該１つの可変絞りの開口面積を、前記可変絞りが複数の場合には当該複数の可変絞りの開口面積の合計値を、前記負荷検出器により検出される負荷の大きさの増加に応じて低減する制御装置とを備える建設機械の油圧制御装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１６－０７５３５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、作業機械の油圧システムは、回路内の圧油の圧力が急激に変化することによって油圧アクチュエータの速度が変動する場合がある。例えば、油圧ポンプを含むポンプ装置のトルク制御に起因して回路内の圧油の圧力が変動することが考えられる。

【0007】

ポンプ装置では、油圧ポンプを駆動する原動機であるエンジンのエンストを防止するために、油圧ポンプのトルクがエンジントルクを超えないようにトルク制御を行うことが一般的である。油圧ポンプのトルクはポンプ圧力とポンプ容積の積で表されるため、ポンプ圧力をフィードバックしてポンプ容積を制御することで油圧ポンプのトルクが一定値以下になるように制御する。具体的には、ポンプ圧力が高くなるほどポンプ容積が小さくなるように制御する。

【0008】

上記従来技術においては、例えば、メータアウト流路に接続される可変絞りの開口面積を増加させると、油圧アクチュエータの負荷圧およびポンプ圧力が急激に減少するため、ポンプ容積が急激に増加するような制御がなされることになる。すなわち、油圧ポンプから油圧アクチュエータに供給される圧油の流量が急激に増加するため、操作性が悪化する恐れがある。

【0009】

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、油圧アクチュエータの負荷圧が急激に低下した場合の操作性の悪化を抑制することができる作業機械を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

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、原動機によって駆動される可変容量型の油圧ポンプと、前記油圧ポンプから吐出される圧油によって駆動される油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータを作動させる操作信号を出力する操作レバーと、前記油圧アクチュエータに対する圧油の給排を制御する制御弁と、前記油圧アクチュエータから排出される圧油が流れるメータアウト流路から前記制御弁を介さずに作動油タンクに圧油を排出するバイパス油路と、前記バイパス油路の圧油の流量を制御するバイパス流量制御弁と、前記油圧ポンプのポンプ圧力が減少するに従って前記油圧ポンプの傾転角を増加させる制御装置とを備えた作業機械において、前記制御装置は、前記油圧アクチュエータの負荷圧に応じて前記バイパス流量制御弁の開口面積を制御するとともに、前記バイパス流量制御弁の開口面積を変化させた後のポンプ圧力の推定値が低い値になった場合であっても前記ポンプ圧力の推定値の低下に応じて前記油圧ポンプのトルクの上限値を定めるトルク制限値を低下させることで開口面積を変化させる前の傾転角を保持するように制御するものとする。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、油圧アクチュエータの負荷圧が急激に低下した場合の操作性の悪化を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】第１の実施の形態に係る作業機械の一例である油圧ショベルの外観を模式的に示す側面図である。

【図2】第１の実施の形態に係る油圧回路システムのうち、アームシリンダの制御に係る部分を周辺構成とともに抜き出して示す図である。

【図3】第１の実施の形態に係る制御装置の処理内容に係る機能を示す機能ブロック図である。

【図4】バイパス流量制御弁開口面積演算部の処理内容の詳細を示す図である。

【図5】ポンプ圧力推定値演算部の処理内容の詳細を示す図である。

【図6】ポンプ容積補正演算部の処理内容の詳細を示す図である。

【図7】補正演算部の処理内容の詳細を示す図である。

【図8】駆動制御部の処理内容の詳細を示す図である。

【図9】第２の実施の形態に係る油圧回路システムのうち、アームシリンダの制御に係る部分を周辺構成とともに抜き出して示す図である。

【図10】第２の実施の形態に係る制御装置の処理内容に係る機能を示す機能ブロック図である。

【図11】センタバイパス流量制御弁開口面積補正演算部の処理内容の詳細を示す図である。

【図12】式６をテーブルとして示したものである。

【図13】第２の実施の形態に係る駆動制御部の処理内容の詳細を示す図である。

【図14】第３の実施の形態に係る油圧回路システムのうち、アームシリンダの制御に係る部分を周辺構成とともに抜き出して示す図である。

【図15】第３の実施の形態に係る制御装置の処理内容に係る機能を示す機能ブロック図である。

【図16】第２の制御弁補正演算部の処理内容の詳細を示す図である。

【図17】式７をテーブルとして示したものである。

【図18】第２の実施の形態に係る駆動制御部の処理内容の詳細を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。なお、本実施の形態では、作業機械の一例として油圧ショベルを例示して説明するが、油圧アクチュエータで駆動される作業装置を有する他の作業機械にも本発明を適用することが可能である。

【0014】

＜第１の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態を図１～図８参照しつつ説明する。

【0015】

図１は、本実施の形態に係る作業機械の一例である油圧ショベルの外観を模式的に示す側面図である。

【0016】

図１において、油圧ショベル１００は、油圧ショベルは左右一対の履帯１，２を備えた走行体３と、走行体３の上に取り付けられた旋回体４とからなる車体１Ｂと、旋回体４の前方中央部に設けられた多関節型の作業装置１Ａとから構成されている。

【0017】

作業装置１Ａは、一端を旋回体４に回転自在にピン結合されたブーム５と、一端をブーム５の他端に回転自在にピン結合されたアーム６と、アーム６の他端に回転自在にピン結合された作業具（アタッチメント）であるバケット７とを備えている。また、作業装置１Ａには、ブーム５を上下方向に揺動駆動する油圧シリンダである左右一対のブームシリンダ１３，１４と、アーム６をブームに対して上下方向（前後方向）に揺動駆動する油圧シリンダであるアームシリンダ１５と、アーム６に対してアタッチメント（ここでは、バケット７）を上下方向（前後方向）に揺動駆動する油圧シリンダであるアタッチメントシリンダ１６とが設けられている。すなわち、作業装置１Ａは、油圧シリンダ１３，１４，１５，１６の伸縮動作により駆動される。なお、図１においては、左側のブームシリンダ１３のみを図示し、右側のブームシリンダ１４はその符号を括弧書きで示して図示を省略する。作業装置１Ａの先端に設けられる作業具としてはバケット７に限られず、作業内容に応じて、例えば、グラップル、カッタ、ブレーカやその他のアタッチメントのいずれか１つに交換可能である。

【0018】

走行体３には、左右一対の履帯１，２をそれぞれ駆動する走行油圧モータ１１，１２が設けられている。なお、図１においては、左側の履帯１及び走行油圧モータ１１のみを図示し、右側の履帯２及び走行油圧モータ１２はその符号を括弧書きで示して図示を省略する。

【0019】

旋回体４には、オペレータが搭乗する運転室８と、原動機（例えば、エンジン１７（後述））や油圧ポンプ１８（後述）などを格納する機械室９と、旋回体４の後方に設けられたカウンタウェイト１０と、走行体３に対して旋回体４を旋回駆動する旋回油圧モータ（図示せず）とが設けられている。運転室８には、油圧ショベル１００の各油圧アクチュエータ、すなわち、ブームシリンダ１３，１４、アームシリンダ１５、バケットシリンダ１６などの作業装置１Ａの油圧アクチュエータや、走行油圧モータ１１，１２や旋回油圧モータ（図示せず）などを作動させる操作信号を出力する操作レバーが設けられている。

【0020】

図２は、油圧ショベルに備えられる油圧回路システムのうち、アームシリンダの制御に係る部分を周辺構成とともに抜き出して示す図である。

【0021】

図２において、本実施の形態に係る油圧回路システムは、エンジンや電動モータなどの原動機（ここでは、エンジン１７）と、原動機であるエンジン１７によって駆動される可変容量型の油圧ポンプ１８と、油圧ポンプ１８の吐出ライン（供給油路）に接続され、油圧ポンプ１８から油圧アクチュエータ（ここでは、アームシリンダ１５）に供給される圧油の給排（流量および方向）を制御する制御弁２７（流量制御弁）と、アームシリンダ１５から作動油タンク３０に排出される圧油が流れるメータアウト流路から制御弁２７を介さずに作動油タンク３０に圧油を排出するバイパス油路３３と、バイパス油路３３の圧油の流量を制御するバイパス流量制御弁３２と、パイロット圧を生成するパイロットポンプ２８と、油圧回路システムを含む油圧ショベル１００全体の動作を制御する制御装置１９とから概略構成されている。

【0022】

パイロットポンプ２８は油圧機器の制御に用いられるパイロット圧を生成する固定容量型の油圧ポンプである。パイロットポンプ２８からパイロット回路に吐出された圧油は、パイロットリリーフ弁２９を介して作動油タンク３０に戻されるようになっており、パイロット回路の圧力はパイロットリリーフ弁２９の設定圧力に保持されるように構成されている。

【0023】

油圧ポンプ１８は可変容量型であり、制御装置１９からの制御信号によって電子式のポンプレギュレータ２０を制御して油圧ポンプ１８の容量を変える制御、すなわち、油圧ポンプ１８の傾転角を変える制御を行う構成となっている。ポンプレギュレータ２０は、油圧ポンプ１８の吐出流量が制御装置１９から制御信号として送信される目標値（後述するレギュレータ指令電流値４１）となるように油圧ポンプ１８のポンプ容量（ポンプ容積）を制御する。油圧ポンプ１８の供給油路には、油圧ポンプ１８からの吐出圧を検出する圧力センサ３４が設けられている。圧力センサ３４の検出結果（以降、ポンプ圧力３４と称する）は、制御装置１９に送信される。

【0024】

制御弁２７は、油圧ポンプ１８の供給油路に接続されており、制御装置１９によって制御される電磁比例弁３１ａ，３１ｂを介して受圧部に導かれる制御信号（パイロット圧）で駆動されることにより、アームシリンダ１５に供給される圧油の方向および流量を制御する。

【0025】

例えば、制御弁２７が電磁比例弁３１ａからのパイロット圧によって一方（例えば、図１における右側）に駆動されると、油圧ポンプ１８から吐出された圧油が制御弁２７を介してアームシリンダ１５のボトム側の油室に供給され、ロッド側の油室から排出された圧油が制御弁２７を介して作動油タンク３０に導かれる。すなわち、制御弁２７とアームシリンダ１５のボトム側の油室とを接続する油路がメータイン流路となり、アームシリンダ１５のロッド側の油室と制御弁２７とを接続する油路がメータアウト油路となる。このとき、アームシリンダ１５は伸長駆動され、アームクラウド動作がなされる。

【0026】

また、制御弁２７が電磁比例弁３１ｂからのパイロット圧によって他方（例えば、図１における左側）に駆動されると、油圧ポンプ１８から吐出された圧油が制御弁２７を介してアームシリンダ１５のロッド側の油室に供給され、ボトム側の油室から排出された圧油が制御弁２７を介して作動油タンク３０に導かれる。すなわち、制御弁２７とアームシリンダ１５のロッド側の油室とを接続する油路がメータイン流路となり、アームシリンダ１５のボトム側の油室と制御弁２７とを接続する油路がメータアウト油路となる。このとき、アームシリンダ１５は縮退駆動され、アームダンプ動作がなされる。

【0027】

アームシリンダ１５のボトム側とロッド側の油室に接続される油路には、それぞれ、圧力センサ３５ａ，３５ｂが設けられている。圧力センサ３５ａは、アームシリンダ１５のボトム側の圧力（以降、ボトム圧力３５ａと称する）を、圧力センサ３５ｂはロッド側の圧力（以降、ロッド圧力３５ｂと称する）をそれぞれ検出し、制御装置１９に送信する。

【0028】

操作レバー２６は、オペレータの操作入力の方向及び操作量に応じて、操作信号２６ａ，２６ｂを制御装置１９に出力する。操作信号２６ａは、油圧アクチュエータ（アームシリンダ１５）の伸長を指示するものであり、操作信号２６ｂは油圧アクチュエータ（アームシリンダ１５）の縮退を指示するものである。制御装置１９は、操作レバー２６からの操作信号２６ａ，２６ｂに応じて、電磁比例弁３１ａ，３１ｂを制御する制御信号を生成することにより、制御弁２７を駆動する制御信号（パイロット圧）を生成する。すなわち、操作レバー２６は、油圧アクチュエータ（アームシリンダ１５）を作動させる操作信号を制御装置１９に出力し、制御装置１９は、操作レバー２６からの操作信号に基づいて、油圧アクチュエータ（アームシリンダ１５）を駆動させる。

【0029】

バイパス油路３３に設けられたバイパス流量制御弁３２は、制御装置１９によって制御される電磁比例弁３１ｃを介して受圧部に導かれる制御信号（バイパス流量制御弁指令指令圧力）で駆動されることにより、バイパス油路３３の圧油の流量を制御する。バイパス流量制御弁指令圧力は、バイパス制御パイロット配管２０１に設けられた圧力センサ２００により検出され、制御装置１９に送信される。

【0030】

図３は、制御装置の処理内容に係る機能を示す機能ブロック図である。

【0031】

図３に示すように、制御装置１９は機能部として、負荷演算部２１と、バイパス流量制御弁開口面積演算部２２と、ポンプ圧力推定値演算部２３と、ポンプ容積補正演算部２４と、駆動制御部２５とを有している。

【0032】

負荷演算部２１は、アームシリンダ１５のボトム圧力（圧力センサ３５ａの検出値）及びロッド圧力（圧力センサ３５ｂの検出値）に基づいてアームシリンダ１５の負荷（負荷圧）であるアームシリンダ負荷３６を演算する。すなわち、負荷演算部２１において、アームシリンダ負荷Ｆ（アームシリンダ負荷３６）は、予め記憶されたアームシリンダボトム面積Ａ＿Ｂｔｍ及びロッド面積Ａ＿Ｒｏｄ、アームシリンダボトム圧力Ｐ＿Ｂｔｍ（アームシリンダボトム圧力３５ａ）、ロッド圧力Ｐ＿Ｒｏｄ（アームシリンダロッド圧力３５ｂ）を用いて下記の（式１）により求められる。

【0033】

【数1】

【0034】

バイパス流量制御弁開口面積演算部２２は、操作レバー２６からのアームダンプ動作に係る操作信号（レバー操作量２６ｂ）と、負荷演算部２１からのアームシリンダ負荷３６とに基づいて、バイパス流量制御弁開口面積目標値３７を演算する。

【0035】

図４は、バイパス流量制御弁開口面積演算部の処理内容の詳細を示す図である。

【0036】

図４に示すように、バイパス流量制御弁開口面積演算部２２は、アクチュエータ負荷３６とバイパス流量制御弁開口面積目標値３７との関係を予め定めたテーブルに基づいて、バイパス流量制御弁開口面積目標値３７を演算する。バイパス流量制御弁開口面積演算部２２で用いるテーブルでは、アームシリンダ負荷３６がｆ２（正の値）以上の場合にはバイパス流量制御弁開口面積目標値３７が全閉となるように設定されている。また、アームシリンダ負荷３６がｆ２以下では、アームシリンダ負荷３６が小さくなるにしたがって、レバー操作量２６ｂごとに予め定めた最大値に向かってバイパス流量制御弁開口面積目標値３７が大きくなるように設定されている。ここで、バイパス流量制御弁開口面積目標値３７の最大値は、レバー操作量が大きくなるほど大きくなるように定められている。さらに、アームシリンダ負荷３６がｆ１（負の値）以下では、バイパス流量制御弁開口面積目標値３７が最大値を維持するように設定されている。

【0037】

ポンプ圧力推定値演算部２３は、バイパス流量制御弁開口面積演算部２２からのバイパス流量制御弁開口面積目標値３７と、操作レバー２６からの操作信号（レバー操作量２６ｂ）と、圧力センサ３５ａからの検出結果（アームシリンダ１５のボトム圧力３５ａ）と、圧力センサ３５ｂからの検出結果（アームシリンダ１５のロッド圧力３５ｂ）と、圧力センサ３４の検出結果（油圧ポンプ１８のポンプ圧力３４）と圧力センサ２００の検出結果（バイパス流量制御弁指令圧力）とに基づいて、バイパス流量制御弁３２を開口した後の油圧ポンプ１８の吐出圧の推定値（ポンプ圧力推定値３８）を演算する。

【0038】

図５は、ポンプ圧力推定値演算部の処理内容の詳細を示す図である。

【0039】

図５に示すように、ポンプ圧力推定値演算部２３は、流量制御弁開口面積演算部４２と、アームシリンダボトム圧力推定値演算部４４と、アームシリンダロッド圧力推定値演算部４６と、ポンプ圧力推定値演算部５０とを有している。

【0040】

流量制御弁開口面積演算部４２は、レバー操作量２６ｂと制御弁２７のメータアウト流路の開口面積である流量制御弁開口面積４３との関係を予め定めたテーブルに基づいて、流量制御弁開口面積４３を演算する。ポンプ圧力推定値演算部２３で用いるテーブルは、レバー操作量２６ｂが大きくなるにしたがって、流量制御弁開口面積４３が大きくなるように定められている。

【0041】

バイパス流量制御弁開口演算部２１０は、バイパス流量制御弁指令圧力（圧力センサ２００により検出）と開口面積の関係を予め定めたテーブルに基づいて、現在のバイパス流量制御弁開口面積２２０を演算する。

【0042】

アームシリンダボトム圧力推定値演算部４４は、バイパス流量制御弁開口面積目標値３７と、流量制御弁開口面積４３と、アームシリンダボトム圧力３５ａとに基づいて、アームシリンダボトム圧力推定値４５を演算する。すなわち、アームシリンダボトム圧力推定値演算部４４において、アームシリンダボトム圧力推定値Ｐ’＿Ｂｔｍ（アームシリンダボトム圧力推定値４５）は、バイパス流量制御弁開口面積目標値Ａ’＿ＢＰ（バイパス流量制御弁開口面積目標値３７）、流量制御弁２７のメータアウト開口面積Ａ＿ＭＯ（流量制御弁開口面積４３）、アームシリンダボトム圧力Ｐ＿Ｂｔｍ（アームシリンダボトム圧力３５ａ）、現在のバイパス流量制御弁開口面積Ａ＿ＢＰ（２２０）を用いて下記の（式２）により求められる。

【0043】

【数2】

【0044】

アームシリンダロッド圧力推定値演算部４６は、予め記憶されているアームシリンダボトム面積４７及びアームシリンダロッド面積４８と、アームシリンダボトム圧力３５ａと、アームシリンダロッド圧力３５ｂと、アームシリンダボトム圧力推定値４５とに基づいて、アームシリンダロッド圧力推定値４９を演算する。すなわち、アームシリンダロッド圧力推定値演算部４６において、アームシリンダロッド圧力推定値Ｐ’＿Ｒｏｄ（アームシリンダロッド圧力推定値４９）は、予め記憶されたアームシリンダボトム面積Ａ＿Ｂｔｍ（アームシリンダボトム面積４７）及びアームシリンダロッド面積Ａ＿Ｒｏｄ（アームシリンダロッド面積４８）、アームシリンダボトム圧力Ｐ＿Ｂｔｍ（アームシリンダボトム圧力３５ａ）、アームシリンダロッド圧力Ｐ＿Ｒｏｄ（アームシリンダロッド圧力３５ｂ）を用いて下記の（式３）により求められる。

【0045】

【数3】

【0046】

ポンプ圧力推定値演算部５０は、ポンプ圧力３４と、アームシリンダロッド圧力３５ｂと、アームシリンダロッド圧力推定値４９とに基づいて、ポンプ圧力推定値Ｐ’＿Ｐｍｐ（ポンプ圧力推定値３８）を演算する。すなわち、ポンプ圧力推定値演算部５０において、ポンプ圧力推定値Ｐ’＿Ｐｍｐ（ポンプ圧力推定値３８）は、ポンプ圧力Ｐ＿Ｐｍｐ（ポンプ圧力３４）、アームシリンダロッド圧力Ｐ＿Ｒｏｄ（アームシリンダロッド圧力３５ｂ）、アームシリンダロッド圧力推定値Ｐ’＿Ｒｏｄ（アームシリンダロッド圧力推定値４９）を用いて下記の（式４）により求められる。

【0047】

【数4】

【0048】

ポンプ容積補正演算部２４は、レバー操作量２６ｂと、ポンプ圧力３４と、ポンプ圧力推定値３８とに基づいて、補正後のポンプ容積目標値３９を演算する。

【0049】

図６は、ポンプ容積補正演算部の処理内容の詳細を示す図である。

【0050】

図６に示すように、ポンプ容積補正演算部２４は、ポンプ容積演算部５１と、補正演算部５３とを有している。

【0051】

ポンプ容積演算部５１は、レバー操作量２６ｂとポンプ容積目標値ｑ（ポンプ容積目標値５２）との関係を予め定めたテーブルに基づいて、ポンプ容積目標値５２を演算する。ポンプ容積演算部５１で用いるテーブルは、レバー操作量２６ｂが大きくなるにしたがって、ポンプ容積ｑが大きくなるように定められている。

【0052】

補正演算部５３は、ポンプ容積目標値５２と、ポンプ圧力３４と、ポンプ圧力推定値３８とに基づいて、補正後のポンプ容積目標値３９を演算する。

【0053】

図７は、補正演算部の処理内容の詳細を示す図である。

【0054】

図７に示すように、補正演算部５３は、ポンプ容積制限値演算部５４と、最小値選択部５６とを有している。

【0055】

ポンプ容積制限値演算部５４は、まず、ポンプ圧力Ｐ＿Ｐｍｐ（ポンプ圧力３４）と、ポンプ圧力推定値Ｐ’＿Ｐｍｐ（ポンプ圧力推定値３８）と、予め設定されている油圧ポンプ１８のトルク制限値Ｔとを用いて、バイパス流量制御弁開口後のトルク制限値Ｔ’を下記の（式５）により求める。

【0056】

【数5】

【0057】

そして、バイパス流量制御弁開口後は、トルク制限値Ｔをトルク制限値Ｔ’に置き換え、このときのポンプ容積制限値ｑ（ポンプ容積制限値５５）を出力する。これにより、バイパス開口前後でポンプ圧力Ｐ＿Ｐｍｐの変動に依存するポンプ容積ｑの変化を抑制することができる。

【0058】

最小値選択部５６は、ポンプ容積制限値演算部５４で演算されたポンプ容積制限値５５、すなわち、トルク制限値がＴ’の場合のポンプ容積ｑと、オペレータのレバー操作に応じたポンプ容積目標値５２とのの最小値を選択して補正後のポンプ容積目標値３９として出力する。言い換えると、最小値選択部５６は、バイパス流量制御弁３２の開口面積を変化させた後のポンプ圧力の推定値が低い値になった場合であっても、補正後のポンプ容積目標値を出力して、油圧ポンプ１８のポンプ圧力（油圧ポンプ１８の吐出圧）が低下する前の油圧ポンプ１８の傾転角を保持させる。

【0059】

駆動制御部２５は、バイパス流量制御弁開口面積目標値３７と、補正後のポンプ容積目標値３９とに基づいて、電磁比例弁３１ｃの指令電流値４０と、ポンプレギュレータ２０の指令電流値４１とを演算し、出力する。

【0060】

図８は、駆動制御部の処理内容の詳細を示す図である。

【0061】

図８に示すように、駆動制御部２５は、電磁比例弁指令電流演算部５８と、レギュレータ指令電流演算部５９とを有している。

【0062】

電磁比例弁指令電流演算部５８は、バイパス流量制御弁開口面積目標値３７と電磁比例弁指令電流値４０との関係を予め定めたテーブルに基づいて、電磁比例弁３１ｃの電磁比例弁指令電流値４０を演算する。電磁比例弁指令電流演算部５８で用いるテーブルでは、バイパス流量制御弁開口面積目標値３７が０（ゼロ）の場合には電磁比例弁指令電流値４０は０（ゼロ）であり、バイパス流量制御弁開口面積目標値３７が大きくなるにしたがって電磁比例弁指令電流値４０が大きくなるように設定されている。

【0063】

レギュレータ指令電流演算部５９は、ポンプ容積目標値３９とレギュレータ指令電流値４１との関係を予め定めたテーブルに基づいて、ポンプレギュレータ２０の制御信号（レギュレータ指令電流値４１）を演算する。レギュレータ指令電流演算部５９で用いるテーブルでは、ポンプ容積目標値３９が０（ゼロ）の場合にはレギュレータ指令電流値４１は０（ゼロ）であり、ポンプ容積目標値３９が大きくなるにしたがってレギュレータ指令電流値４１が大きくなるように設定されている。

【0064】

上記した本実施形態の動作をアームの動作に対応づけて説明する。

【0065】

アーム６がクラウド状態からダンプ操作されて自重方向（自重落下する方向）にアーム６が動作される場合には、アームシリンダ１５に作用する負荷はアームシリンダ１５の動作する方向と同じ方向に作用するため、アームシリンダ１５が縮む速度が増加する。このとき、バイパス流量制御弁３２の開口面積は小さく制御され作動油タンク３０へ通じるバイパス油路３３が絞られることによりアームシリンダ１５の縮む速度が抑えられる。一方、アーム６がダンプ操作されて自重に反する方向にアーム６が動作される場合には、アームシリンダ１５に作用する負荷がアームシリンダ１５の動作する方向とは反対方向に作用するため、バイパス流量制御弁３２の絞り作用によって圧力損失が発生する。このとき、バイパス流量制御弁３２の開口面積は大きく制御され圧力損失を低減しようとして、バイパス流量制御弁３２の開口面積の増大に伴い油圧ポンプ１８の圧力が下がる（図７のポンプ圧力Ｐ’参照）。ポンプ圧力が下がると通常制御では、油圧ポンプ１８の傾転角は増加され、吐出流量を増やすように制御されるが、本願発明では、通常制御において油圧ポンプ１８の傾転角が増加するように制御されることに替えて、油圧ポンプ１８の傾転角が保持されるように制御される。結果として、オペレータの意図しないアームシリンダ１５の速度の上昇が抑えられる。

【0066】

以上のように構成した本実施の形態の作用効果を説明する。

【0067】

従来技術においては、例えば、メータアウト流路に接続される可変絞りの開口面積を増加させると、油圧アクチュエータの負荷圧およびポンプ圧力が急激に減少するため、ポンプ容積が急激に増加するような制御がなされることになる。すなわち、油圧ポンプから油圧アクチュエータに供給される圧油の流量が急激に増加するため、操作性が悪化する恐れがある。

【0068】

これに対して、本実施の形態においては、原動機によって駆動される可変容量型の油圧ポンプと、油圧ポンプから吐出される圧油によって駆動される油圧アクチュエータと、油圧アクチュエータを作動させる操作信号を出力する操作レバーと、油圧アクチュエータに対する圧油の給排を制御する制御弁と、油圧アクチュエータから排出される圧油が流れるメータアウト流路から制御弁を介さずに作動油タンクに圧油を排出するバイパス油路と、バイパス油路の圧油の流量を制御するバイパス流量制御弁と、油圧アクチュエータの負荷圧に応じてバイパス流量制御弁の開口面積を制御するとともに、バイパス流量制御弁の開口面積を変化させた後のポンプ圧力の推定値が低い値になった場合であっても開口面積を変化させる前の傾転角を保持する制御を行う制御装置とを備えるように構成したので、油圧アクチュエータの負荷圧が急激に低下した場合の操作性の悪化を抑制することができる。

【0069】

すなわち、本実施の形態においては、バイパス流量制御弁の開口変化に対するポンプ容積の変化を予測し、その変化に応じてポンプ容積目標値３９（油圧ポンプ１８のポンプレギュレータ２０への指令値であるレギュレータ指令電流値４１の元となる値）を算出するので、操作性の悪化を抑制することができる。

【0070】

特に、バイパス流量制御弁の開口変化が大きい場合には、操作対象の油圧アクチュエータの負荷圧が急激に減少し、その変化量も大きいため、従来技術においてはポンプレギュレータによって制御される油圧ポンプの吐出流量（吐出圧）が急激に大きくなるよう制御され、操作性の悪化がより大きくなると考えられるが、本実施の形態においては、バイパス流量制御弁の開口変化が大きい場合であっても、開口の変化量に応じて油圧ポンプ１８の吐出圧（ポンプ容積）を制御して操作性の悪化を抑制することができるので、より高い効果を得ることができる。

【0071】

＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態を図９～図１３を参照しつつ説明する。本実施の形態では第１の実施の形態との相違点についてのみ説明するものとし、第１の実施の形態と同様の部材には同じ符号を付して説明を省略する。

【0072】

本実施の形態は、センタバイパス型の油圧回路システムに本願発明を適用する場合を示すものである。

【0073】

図９は、本実施の形態に係る油圧回路システムのうち、アームシリンダの制御に係る部分を周辺構成とともに抜き出して示す図である。

【0074】

図９において、本実施の形態に係る油圧回路システムは、エンジンや電動モータなどの原動機（ここでは、エンジン１７）と、原動機であるエンジン１７によって駆動される可変容量型の油圧ポンプ１８と、油圧ポンプ１８の吐出ライン（供給油路）に接続され、油圧ポンプ１８から油圧アクチュエータ（ここでは、アームシリンダ１５）に供給される圧油の給排（流量および方向）を制御するセンタバイパス型の制御弁２７Ａ（流量制御弁）と、アームシリンダ１５から作動油タンク３０に排出される圧油が流れるメータアウト流路から制御弁２７Ａを介さずに作動油タンク３０に圧油を排出するバイパス油路３３と、バイパス油路３３の圧油の流量を制御するバイパス流量制御弁３２と、油圧ポンプ１８から吐出される圧油を制御弁２７Aに供給する供給油路と作動油タンク３０とを接続するセンタバイパス油路６０と、センタバイパス油路６０の制御弁２７Ａよりも下流側に設けられ、開口面積を変えることによってセンタバイパス油路６０を介して作動油タンク３０に導かれる圧油の流量を制御するセンタバイパス流量制御弁６１と、パイロット圧を生成するパイロットポンプ２８と、油圧回路システムを含む油圧ショベル１００全体の動作を制御する制御装置１９Ａとから概略構成されている。

【0075】

センタバイパス油路６０に設けられたセンタバイパス流量制御弁６１は、制御装置１９Ａによって制御される電磁比例弁６２を介して受圧部に導かれる制御信号（パイロット圧）で駆動されることにより、センタバイパス油路６０の圧油の流量を制御する。

【0076】

図１０は、本実施の形態に係る制御装置の処理内容に係る機能を示す機能ブロック図である。

【0077】

図１０に示すように、制御装置１９Ａは機能部として、負荷演算部２１と、バイパス流量制御弁開口面積演算部２２と、ポンプ圧力推定値演算部２３と、ポンプ容積補正演算部２４と、駆動制御部２５Ａと、センタバイパス流量制御弁開口面積補正演算部６３とを有している。

【0078】

センタバイパス流量制御弁開口面積補正演算部６３は、レバー操作量２６ｂと、ポンプ圧力３４と、ポンプ圧力推定値３８とに基づいて、補正後のセンタバイパス流量制御弁開口面積目標値６４を演算する。

【0079】

図１１は、センタバイパス流量制御弁開口面積補正演算部の処理内容の詳細を示す図である。

【0080】

図１１に示すように、センタバイパス流量制御弁開口面積補正演算部６３は、センタバイパス流量制御弁開口面積演算部６６と、補正演算部６８とを有している。

【0081】

センタバイパス流量制御弁開口面積演算部６６は、レバー操作量２６ｂとセンタバイパス流量制御弁開口面積目標値Ａ＿ＣＢ（センタバイパス流量制御弁開口面積目標値６７）との関係を予め定めたテーブルに基づいて、センタバイパス流量制御弁開口面積目標値６７を演算する。センタバイパス流量制御弁開口面積演算部６６で用いるテーブルは、レバー操作量２６ｂが０（ゼロ）から大きくなるにしたがって、センタバイパス流量制御弁開口面積目標値６７が急峻に小さくなり、その後、レバー操作量２６ｂの増加にともなって緩やかに小さくなるように定められている。

【0082】

補正演算部６８は、センタバイパス流量制御弁開口面積目標値６７と、ポンプ圧力３４と、ポンプ圧力推定値３８とに基づいて、補正後のセンタバイパス流量制御弁開口面積目標値６４を演算する。具体的には、補正演算部６８は、タンク圧を０（ゼロ）ＭＰａとし、センタバイパス流量制御弁開口面積目標値Ａ＿ＣＢ（センタバイパス流量制御弁開口面積目標値６７）と、ポンプ圧力Ｐ＿Ｐｍｐ（ポンプ圧力３４）と、ポンプ圧力推定値Ｐ’＿Ｐｍｐ（ポンプ圧力推定値３８）とを用いて、補正後のセンタバイパス流量制御弁開口面積目標値Ａ’＿ＣＢ（センタバイパス流量制御弁開口面積目標値６４）を下記の（式６）により求める。

【0083】

【数6】

【0084】

図１２は、上記の（式６）をテーブルとして示したものである。

【0085】

図１２に示すテーブルによっても、補正後のセンタバイパス流量制御弁開口面積目標値Ａ’＿ＣＢ（センタバイパス流量制御弁開口面積目標値６４）を求めることができる。

【0086】

駆動制御部２５Ａは、バイパス流量制御弁開口面積目標値３７と、補正後のポンプ容積目標値３９と、補正後のセンタバイパス流量制御弁開口面積目標値６４とに基づいて、電磁比例弁３１ｃの指令電流値４０と、ポンプレギュレータ２０の指令電流値４１と、電磁比例弁６２の指令電流値６５とを演算し、出力する。

【0087】

図１３は、本実施の形態に係る駆動制御部の処理内容の詳細を示す図である。

【0088】

図１３に示すように、駆動制御部２５Ａは、電磁比例弁指令電流演算部５８（電磁比例弁３１ｃ用）と、レギュレータ指令電流演算部５９と、電磁比例弁指令電流演算部６９（電磁比例弁６２用）とを有している。

【0089】

電磁比例弁指令電流演算部６４は、センタバイパス流量制御弁開口面積目標値６４と電磁比例弁指令電流値４０との関係を予め定めたテーブルに基づいて、電磁比例弁６２の電磁比例弁指令電流値６５を演算する。電磁比例弁指令電流演算部６９で用いるテーブルでは、センタバイパス流量制御弁開口面積目標値６４が０（ゼロ）の場合には電磁比例弁指令電流値６５は０（ゼロ）であり、センタバイパス流量制御弁開口面積目標値６４が大きくなるにしたがって電磁比例弁指令電流値６５が大きくなるように設定されている。

【0090】

その他の構成は第１の実施の形態と同様である。

【0091】

以上のように構成した本実施の形態においても第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

【0092】

また、本実施の形態では、センタバイパス型の油圧回路システムにおいて、油圧ポンプ１８のポンプ容積だけではなく、センタバイパス流量制御弁６１の制御に補正を加えることで、アームシリンダ１５とセンタバイパス油路６０の圧油の分流バランスの変化を抑制するように構成したので、操作性の悪化を抑制することができる。

【0093】

＜第３の実施の形態＞
本発明の第３の実施の形態を図１４～図１８を参照しつつ説明する。本実施の形態では第１の実施の形態との相違点についてのみ説明するものとし、第１の実施の形態と同様の部材には同じ符号を付して説明を省略する。

【0094】

本実施の形態は、油圧ポンプによって複数の油圧アクチュエータを駆動する場合の油圧回路システムに本願発明を適用する場合を示すものである。

【0095】

図１４において、本実施の形態に係る油圧回路システムは、エンジンや電動モータなどの原動機（ここでは、エンジン１７）と、原動機であるエンジン１７によって駆動される可変容量型の油圧ポンプ１８と、油圧ポンプ１８の吐出ライン（供給油路）に接続され、油圧ポンプ１８から油圧アクチュエータ（ここでは、アームシリンダ１５）に供給される圧油の給排（流量および方向）を制御する制御弁２７（流量制御弁）と、油圧ポンプ１８から他の油圧アクチュエータ（ここでは、シリンダ７０：第２の油圧アクチュエータ）に供給される圧油の給排（流量および方向）を制御する制御弁７１（流量制御弁：第２の制御弁）と、アームシリンダ１５から作動油タンク３０に排出される圧油が流れるメータアウト流路から制御弁２７を介さずに作動油タンク３０に圧油を排出するバイパス油路３３と、バイパス油路３３の圧油の流量を制御するバイパス流量制御弁３２と、パイロット圧を生成するパイロットポンプ２８と、油圧回路システムを含む油圧ショベル１００全体の動作を制御する制御装置１９Ｂとから概略構成されている。

【0096】

制御弁７１は、油圧ポンプ１８の供給油路に接続されており、制御装置１９Ｂによって制御される電磁比例弁７２ａ，７２ｂを介して受圧部に導かれる制御信号（パイロット圧）で駆動されることにより、シリンダ７０に供給される圧油の方向および流量を制御する。

【0097】

例えば、制御弁７１が電磁比例弁７２ａからのパイロット圧によって一方（例えば、図１における右側）に駆動されると、油圧ポンプ１８から吐出された圧油が制御弁７１を介してシリンダ７０のボトム側の油室に供給され、ロッド側の油室から排出された圧油が制御弁７１を介して作動油タンク３０に導かれる。すなわち、制御弁７１とシリンダ７０のボトム側の油室とを接続する油路がメータイン流路となり、シリンダ７０のロッド側の油室と制御弁７１とを接続する油路がメータアウト油路となる。このとき、シリンダ７０は伸長駆動される。

【0098】

また、制御弁７１が電磁比例弁７２ｂからのパイロット圧によって他方（例えば、図１における左側）に駆動されると、油圧ポンプ１８から吐出された圧油が制御弁７１を介してシリンダ７０のロッド側の油室に供給され、ボトム側の油室から排出された圧油が制御弁７１を介して作動油タンク３０に導かれる。すなわち、制御弁７１とシリンダ７０のロッド側の油室とを接続する油路がメータイン流路となり、シリンダ７０のボトム側の油室と制御弁７１とを接続する油路がメータアウト油路となる。このとき、シリンダ７０は縮退駆動される。

【0099】

シリンダ７０のボトム側とロッド側の油室に接続される油路には、それぞれ、圧力センサ７４ａ，７４ｂが設けられている。圧力センサ７４ａは、シリンダ７０のボトム側の圧力を、圧力センサ７４ｂはロッド側の圧力をそれぞれ検出し、制御装置１９Ｂに送信する。

【0100】

操作レバー７３（第２の操作レバー）は、オペレータの操作入力の方向及び操作量に応じて、操作信号７３ａ，７３ｂを制御装置１９Ｂに出力する。操作信号７３ａは、油圧アクチュエータ（シリンダ７０）の伸長を指示するものであり、操作信号７３ｂは油圧アクチュエータ（シリンダ７０）の縮退を指示するものである。制御装置１９Ｂは、操作レバー７３からの操作信号７３ａ，７３ｂに応じて、電磁比例弁７２ａ，７２ｂを制御する制御信号を生成することにより、制御弁７１を駆動する制御信号（パイロット圧）を生成する。すなわち、操作レバー７３は、油圧アクチュエータ（シリンダ７０）を作動させる操作信号を制御装置１９Ｂに出力し、制御装置１９Ｂは、操作レバー７３からの操作信号に基づいて、油圧アクチュエータ（シリンダ７０）を駆動させる。

【0101】

図１５は、本実施の形態に係る制御装置の処理内容に係る機能を示す機能ブロック図である。

【0102】

図１５に示すように、制御装置１９Ｂは機能部として、負荷演算部２１と、バイパス流量制御弁開口面積演算部２２と、ポンプ圧力推定値演算部２３と、ポンプ容積補正演算部２４と、駆動制御部２５Ｂと、第２の制御弁補正演算部７５とを有している。

【0103】

第２の制御弁補正演算部７５は、ポンプ圧力推定値３８と、ポンプ圧力３４と、操作レバー７３（第２の操作レバー）のレバー操作量７３ｂと、シリンダ７０（第２の油圧アクチュエータ）のロッド圧力７４ｂとに基づいて、制御弁７１（第２の制御弁）のメータイン開口面積目標値７６を演算する。

【0104】

図１６は、第２の制御弁補正演算部の処理内容の詳細を示す図である。

【0105】

図１６に示すように、第２の制御弁補正演算部７５は、第２の制御弁メータイン開口面積演算部７８と、補正演算部８０とを有している。

【0106】

第２の制御弁メータイン開口面積演算部７８は、第２の操作レバーのレバー操作量７３ｂと第２の制御弁メータイン開口面積目標値Ａ＿ＭＩ２（第２の制御弁メータイン開口面積目標値７９）との関係を予め定めたテーブルに基づいて、第２の制御弁メータイン開口面積目標値７９を演算する。第２の制御弁メータイン開口面積演算部７８で用いるテーブルは、レバー操作量７３ｂが０（ゼロ）から大きくなるにしたがって、第２の制御弁メータイン開口面積目標値７９が大きくなるように定められている。

【0107】

補正演算部８０は、第２の制御弁メータイン開口面積目標値７９と、ポンプ圧力３４と、ポンプ圧力推定値３８と、第２のシリンダのロッド圧力７４ｂとに基づいて、補正後の第２の制御弁メータイン開口面積目標値７６を演算する。具体的には、補正演算部８０は、第２の制御弁メータイン開口面積目標値Ａ＿ＭＩ２（第２の制御弁メータイン開口面積目標値７９）と、ポンプ圧力Ｐ＿Ｐｍｐ（ポンプ圧力３４）と、ポンプ圧力推定値Ｐ’＿Ｐｍｐ（ポンプ圧力推定値３８）と、第２シリンダロッド圧力Ｐ＿Ｒｏｄ２（第２のシリンダのロッド圧力７４ｂ）とを用いて、第２の制御弁メータイン開口面積目標値Ａ’＿ＭＩ２（第２の制御弁メータイン開口面積目標値７６）を下記の（式７）により求める。

【0108】

【数7】

【0109】

図１７は、上記の（式７）をテーブルとして示したものである。

【0110】

図１７に示すテーブルによっても、補正後の第２の制御弁メータイン開口面積目標値Ａ’＿ＭＩ２（第２の制御弁メータイン開口面積目標値７６）を求めることができる。

【0111】

駆動制御部２５Ｂは、バイパス流量制御弁開口面積目標値３７と、補正後のポンプ容積目標値３９と、補正後の第２の制御弁メータイン開口面積目標値７６とに基づいて、電磁比例弁３１ｃの指令電流値４０と、ポンプレギュレータ２０の指令電流値４１と、電磁比例弁７２ｂの指令電流値７７とを演算し、出力する。

【0112】

図１８は、本実施の形態に係る駆動制御部の処理内容の詳細を示す図である。

【0113】

図１８に示すように、駆動制御部２５Ｂは、電磁比例弁指令電流演算部５８（電磁比例弁３１ｃ用）と、レギュレータ指令電流演算部５９と、電磁比例弁指令電流演算部８１（電磁比例弁７２ｂ用）とを有している。

【0114】

電磁比例弁指令電流演算部８１は、第２の制御弁メータイン開口面積目標値７６と電磁比例弁指令電流値７７との関係を予め定めたテーブルに基づいて、電磁比例弁７２ｂの電磁比例弁指令電流値７７を演算する。電磁比例弁指令電流演算部８１で用いるテーブルでは、第２の制御弁メータイン開口面積目標値７６が０（ゼロ）の場合には電磁比例弁指令電流値７７は０（ゼロ）であり、第２の制御弁メータイン開口面積目標値７６が大きくなるにしたがって電磁比例弁指令電流値７７が大きくなるように設定されている。

【0115】

その他の構成は第１の実施の形態と同様である。

【0116】

以上のように構成した本実施の形態においても第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

【0117】

また、バイパス流量制御弁３２の開口の変化によりアームシリンダ１５の圧力が低下した場合のポンプ容積の変動、およびアームシリンダ１５と第２の油圧アクチュエータ（シリンダ７０）との分流バランスの変化を抑制することができ、アームシリンダ１５の流量の変動による操作性の悪化を抑制することができる。

【0118】

なお、本実施の形態においては、操作レバー７３をシリンダ７０の縮退方向へ操作した場合を例示して説明したが、操作レバー７３をシリンダ７０の伸長方向に操作した場合においても本発明を適用することが可能である。

【0119】

また、第２の油圧アクチュエータとしてシリンダ７０を例示して説明したが、これに限られず、例えば、油圧モータのような他の油圧アクチュエータを第２の油圧アクチュエータとした場合においても本発明を適用することが可能である。

【0120】

また、制御弁７１のメータイン開口を補正することで複数の油圧アクチュエータへの圧油の分流バランスを維持する場合を例示して説明したが、制御弁２７のメータイン開口を補正して分流バランスを維持するように構成してもよい。

【0121】

次に上記の各実施の形態の特徴について説明する。

【0122】

（１）上記の実施の形態では、原動機（例えば、エンジン１７）によって駆動される可変容量型の油圧ポンプ１８と、前記油圧ポンプから吐出される圧油によって駆動される油圧アクチュエータ（例えば、アームシリンダ１５）と、前記油圧アクチュエータを作動させる操作信号を出力する操作レバー２６と、前記油圧アクチュエータに対する圧油の給排を制御する制御弁２７と、前記油圧アクチュエータから排出される圧油が流れるメータアウト流路から前記制御弁を介さずに作動油タンクに圧油を排出するバイパス油路３３と、前記バイパス油路の圧油の流量を制御するバイパス流量制御弁３２と、前記油圧アクチュエータの負荷圧に応じて前記バイパス流量制御弁の開口面積を制御するとともに、前記バイパス流量制御弁の開口面積を変化させた後のポンプ圧力の推定値が低い値になった場合であっても開口面積を変化させる前の傾転角を保持する制御を行う制御装置１９とを備えたものとする。

【0123】

これにより、油圧アクチュエータの負荷圧が急激に低下した場合の操作性の悪化を抑制することができる。

【0124】

（２）また、上記の実施の形態では、（１）の作業機械において、前記油圧ポンプ１８から吐出される圧油を前記制御弁２７に供給する供給油路と作動油タンク３０とを接続するセンタバイパス油路６０と、前記センタバイパス油路に設けられ、開口面積を変えることによって前記センタバイパス油路の圧油の流量を制御するセンタバイパス流量制御弁６１とを備え、前記制御装置１９Ａは、前記ポンプ圧力の推定値に応じて前記センタバイパス流量制御弁の開口面積を制御するものとする。

【0125】

（３）また、上記の実施の形態では、（１）の作業機械において、前記油圧アクチュエータ（例えば、アームシリンダ１５）とは異なる他の油圧アクチュエータであって、前記油圧ポンプ１８から吐出される圧油によって駆動される第２の油圧アクチュエータ（例えば、シリンダ７０）と、前記第２の油圧アクチュエータを作動させる操作信号を出力する第２の操作レバー７３と、前記第２の油圧アクチュエータに対する圧油の給排を制御する第２の制御弁７１とを備え、前記制御装置１９Ｂは、前記第２の油圧アクチュエータの負荷圧に応じて、前記油圧アクチュエータ又は前記第２の油圧アクチュエータの制御弁を制御するものとする。

【0126】

＜付記＞
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内の様々な変形例や組み合わせが含まれる。また、本発明は、上記の実施の形態で説明した全ての構成を備えるものに限定されず、その構成の一部を削除したものも含まれる。

【0127】

例えば、上記の各実施の形態においては、電気方式の操作レバーを用いた場合を例示して説明したが、これに限られず、例えば、油圧方式の操作レバーおよび操作圧力の検出器を備え、検出器で検出した圧力をコントローラへ送信する構成としてもよい。

【0128】

また、上記の各実施の形態においては、アームシリンダ１５を駆動させた場合における操作性の悪化を抑制する場合について説明したが、これに限られず、例えば、負荷が支持対象物の重量や姿勢によって変化する油圧アクチュエータを駆動させる場合にも本願発明を適用することが可能である。

【0129】

また、上記の各構成、機能等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。

【符号の説明】

【0130】

１，２…履帯、１Ａ…作業装置、１Ｂ…車体、３…走行体、４…旋回体、５…ブーム、６…アーム、７…バケット、８…運転室、９…機械室、１０…カウンタウェイト、１１，１２…走行油圧モータ、１３，１４…ブームシリンダ、１５…アームシリンダ、１６…バケットシリンダ、１７…エンジン、１８…油圧ポンプ、１９，１９Ａ，１９Ｂ…制御装置、２０…ポンプレギュレータ、２１…負荷演算部、２２…バイパス流量制御弁開口面積演算部、２３…ポンプ圧力推定値演算部、２４…ポンプ容積補正演算部、２５，２５Ａ，２５Ｂ…駆動制御部、２６…操作レバー、２６ａ，２６ｂ…操作信号、２７，２７Ａ…制御弁、２８…パイロットポンプ、２９…パイロットリリーフ弁、３０…作動油タンク、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ…電磁比例弁、３２…バイパス流量制御弁、３３…バイパス油路、３４…圧力センサ、３５ａ，３５ｂ…圧力センサ、３６…アームシリンダ負荷、３７…バイパス流量制御弁開口面積目標値、３８…ポンプ圧力推定値、３９…ポンプ容積目標値、４０…電磁比例弁指令電流値、４１…レギュレータ指令電流値、４２…流量制御弁開口面積演算部、４３…流量制御弁開口面積、４４…アームシリンダボトム圧力推定値演算部、４５…アームシリンダボトム圧力推定値、４６…アームシリンダロッド圧力推定値演算部、４７…アームシリンダボトム面積、４８…アームシリンダロッド面積、４９…アームシリンダロッド圧力推定値、５０…ポンプ圧力推定値演算部、５１…ポンプ容積演算部、５２…ポンプ容積目標値、５３…補正演算部、５４…ポンプ容積制限値演算部、５５…ポンプ容積制限値、５６…最小値選択部、５８…電磁比例弁指令電流演算部、５９…レギュレータ指令電流演算部、６０…センタバイパス油路、６１…センタバイパス流量制御弁、６２…電磁比例弁、６３…センタバイパス流量制御弁開口面積補正演算部、６４…電磁比例弁指令電流演算部、６４…センタバイパス流量制御弁開口面積目標値、６５…電磁比例弁指令電流値、６６…センタバイパス流量制御弁開口面積演算部、６７…センタバイパス流量制御弁開口面積目標値、６８…補正演算部、６９…電磁比例弁指令電流演算部、７０…シリンダ、７１…第２の制御弁、７２ａ，７２ｂ…電磁比例弁、７３…第２の操作レバー、７３ａ，７３ｂ…操作信号、７４ａ，７４ｂ…圧力センサ、７５…第２の制御弁補正演算部、７６…第２の制御弁メータイン開口面積目標値、７７…電磁比例弁指令電流値、７８…第２の制御弁メータイン開口面積演算部、７９…第２の制御弁メータイン開口面積目標値、８０…補正演算部、８１…電磁比例弁指令電流演算部、１００…油圧ショベル、２００…バイパス流量制御弁指令圧力センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】