(57)【要約】【課題】オペレータが手動操作する場合には高い操作性を確保しつつ、コントローラの指令入力によって車体を自動制御する場合には負荷変動によらずアクチュエータに正確に目標流量を供給することでより速くかつ正確にアクチュエータを駆動させることができる作業機械を提供する。【解決手段】コントローラ２１は、マシンコントロール制御スイッチ２２によりマシンコントロール機能が解除された場合に、補助流量制御装置２４〜３０による複数の方向制御弁７〜１１，１４，１５へ供給される圧油の流量の制限を解除し、前記マシンコントロール制御スイッチにより前記マシンコントロール機能が選択された場合に、前記補助流量制御装置により前記複数の方向制御弁へ供給される圧油の流量を制限する。【選択図】  図２Ａ
2020007879.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体と、
前記車体に取り付けられた作業装置と、
前記車体または前記作業装置を駆動する複数の油圧アクチュエータと、
油圧ポンプと、
前記油圧ポンプの吐出ラインにパラレルに接続されており、前記油圧ポンプから前記複数の油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを調整する複数の方向制御弁と、
前記複数の油圧アクチュエータの動作を指示するための操作レバーと、
前記作業装置が予め設定された領域へ侵入することを防止するマシンコントロール機能の有効化または無効化を指示するためのマシンコントロール制御スイッチと、
前記マシンコントロール制御スイッチにより前記マシンコントロール機能が選択された場合に、前記マシンコントロール機能を実行するコントローラとを備えた作業機械において、
前記複数の方向制御弁の各上流に配置され、前記油圧ポンプから前記複数の方向制御弁に供給される圧油の流量を前記複数の油圧アクチュエータの圧力変動に応じて制限する補助流量制御装置を備え、
前記コントローラは、前記マシンコントロール制御スイッチにより前記マシンコントロール機能が解除された場合に、前記補助流量制御装置による前記複数の方向制御弁へ供給される圧油の流量の制限を解除し、前記マシンコントロール制御スイッチにより前記マシンコントロール機能が選択された場合に、前記補助流量制御装置により前記複数の方向制御弁へ供給される圧油の流量を制限する
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、
パイロットポンプと、
前記操作レバーからの動作指示量に応じて前記パイロットポンプから供給された圧油を減圧し、前記複数の方向制御弁の操作圧として出力するパイロットバルブと、
前記パイロットバルブからの操作圧を補正する電磁比例弁ユニットと、
前記パイロットバルブからの操作圧を前記複数の方向制御弁の圧力信号ポートに導くか前記電磁比例弁ユニットへ導くかを切り替える切替弁ユニットとを備え、
前記補助流量制御装置は、
補助可変絞りを形成するシート形の主弁と、
前記主弁のシート弁体の移動量に応じて開口面積を変化させる制御可変絞りと、
通過流量に応じて前記シート弁体の移動量を決定するパイロットラインに配置され、前記コントローラからの指令に応じて開口量を変化させるパイロット可変絞りと、
前記コントローラからの指令に応じて前記パイロット可変絞りの通過流量を制御するパイロット流量制御装置とを有し、
前記コントローラは、前記マシンコントロール制御スイッチにより前記マシンコントロール機能が解除された場合に、前記パイロットバルブからの操作圧が前記複数の方向制御弁に直接導かれるように前記切替弁ユニットを切替制御し、前記マシンコントロール制御スイッチにより前記マシンコントロール機能が選択された場合に、前記パイロットバルブからの操作圧が前記電磁比例弁ユニットを介して前記複数の方向制御弁に導かれるように前記切替弁ユニットを切替制御しかつ前記電磁比例弁ユニットを制御して前記切替弁ユニットから導かれたパイロット圧力信号を補正することにより前記マシンコントロール機能を実行し、前記複数の油圧アクチュエータの圧力変動に応じて前記パイロット可変絞りの通過流量を制限することにより前記補助流量制御装置の通過流量を制限する
ことを特徴とする作業機械。
【請求項３】
請求項２に記載の作業機械において、
前記パイロット可変絞りは油圧可変絞り弁で構成され、
前記作業機械は、前記コントローラからの指令に応じて前記パイロットポンプから供給された圧油を減圧し、前記油圧可変絞り弁の操作圧として出力する比例電磁減圧弁を更に備え、
前記パイロット流量制御装置は、前記パイロットラインの前記パイロット可変絞りの上流に配置された油圧式の圧力補償弁で構成され、
前記圧力補償弁を閉じ方向に駆動する第１圧力信号ポートに前記パイロット可変絞りの上流圧力が導かれ、
前記圧力補償弁を閉じ方向に駆動する第２圧力信号ポートに前記複数の油圧アクチュエータの最高負荷圧力が導かれ、
前記圧力補償弁を開き方向に駆動する第３圧力信号ポートに前記パイロット可変絞りの下流圧力が導かれ、
前記圧力補償弁を開き方向に駆動する第４圧力信号ポートに前記油圧ポンプの吐出圧力が導かれ、
前記圧力補償弁を開き方向に駆動する第５圧力信号ポートと前記パイロットポンプの吐出ラインとが、前記コントローラからの指令に応じて開閉する電磁切換弁を介して接続され、
前記コントローラは、
前記マシンコントロール制御スイッチにより前記マシンコントロール機能が解除された場合に、前記電磁切換弁を開いて前記第５圧力信号ポートに前記パイロットポンプの吐出圧力を作用させることにより前記圧力補償弁を全開位置に保持して前記圧力補償弁の動作を不能とし、
前記マシンコントロール制御スイッチにより前記マシンコントロール機能が選択された場合に、前記電磁切換弁を閉じて前記第５圧力信号ポートに前記パイロットポンプの吐出圧力を作用させないことにより前記圧力補償弁の動作を可能とする
ことを特徴とする作業機械。
【請求項４】
請求項２に記載の作業機械において、
前記パイロット可変絞りは油圧可変絞り弁で構成され、
前記作業機械は、前記コントローラからの指令に応じて、前記パイロットポンプから供給された圧油を減圧し、前記油圧可変絞り弁の操作圧として出力する比例電磁減圧弁と、
前記パイロット流量制御装置は、前記パイロットラインの前記パイロット可変絞りの下流に配置された油圧式の圧力補償弁で構成され、
前記圧力補償弁を閉じ方向に駆動する第１圧力信号ポートに前記複数の油圧アクチュエータの最高負荷圧力が導かれ、
前記圧力補償弁を開き方向に駆動する第２圧力信号ポートに前記パイロット可変絞りの下流圧力が導かれ、
前記圧力補償弁を開き方向に駆動する第３圧力信号ポートと前記パイロットポンプの吐出ラインとが、前記コントローラからの指令に応じて開閉する電磁切換弁を介して接続され、
前記コントローラは、
前記マシンコントロール制御スイッチにより前記マシンコントロール機能が解除された場合に、前記電磁切換弁を開いて前記第３圧力信号ポートに前記パイロットポンプの吐出圧力を作用させることにより前記圧力補償弁を全開位置に保持して前記圧力補償弁の動作を不能とし、
前記マシンコントロール制御スイッチにより前記マシンコントロール機能が選択された場合に、前記電磁切換弁を閉じて前記第３圧力信号ポートに前記パイロットポンプの吐出圧力を作用させないことにより前記圧力補償弁の動作を可能とする
ことを特徴とする作業機械。
【請求項５】
請求項２に記載の作業機械において、
前記パイロット可変絞りは、前記コントローラからの指令に応じて開口量を変化させる電磁可変絞り弁で構成され、
前記作業機械は、
前記油圧ポンプの吐出ラインに設けられた第１圧力センサと、
前記複数の方向制御弁と前記主弁とを接続する油路に設けられた第２圧力センサと、
前記主弁に設けられた弁変位センサとを更に備え、
前記コントローラは、
前記マシンコントロール制御スイッチにより前記マシンコントロール機能が解除された場合に、前記操作レバーからの動作指示量を基に前記主弁の目標変位を算出し、前記弁変位センサで検出した前記主弁の現在変位と前記目標変位との差が小さくなるように前記電磁可変絞り弁の開口量を制御し、
前記マシンコントロール制御スイッチにより前記マシンコントロール機能が選択された場合に、前記操作レバーからの動作指示量を基に前記主弁の目標流量を算出し、前記弁変位センサで検出した前記主弁の変位と前記主弁の開口特性とを基に前記主弁の開口量を取得し、前記開口量と前記第１圧力センサ及び前記第２圧力センサで検出した前記主弁の前後差圧とを基に前記主弁の現在流量を算出し、前記目標流量と前記現在流量との差が小さくなるように前記電磁可変絞り弁の開口量を制御する
ことを特徴とする作業機械。
【請求項６】
請求項２に記載の作業機械において、
前記パイロット可変絞りは、前記コントローラからの指令に応じて開口量を変化させる電磁可変絞り弁で構成され、
前記作業機械は、
前記油圧ポンプの吐出ラインに設けられた第１圧力センサと、
前記複数の方向制御弁と前記主弁とを接続する油路に設けられた第２圧力センサと、
前記電磁可変絞り弁と前記制御可変絞りとを接続する油路に設けられた第３圧力センサと、
前記電磁可変絞り弁に設けられた弁変位センサとを更に備え、
前記コントローラは、
前記マシンコントロール制御スイッチにより前記マシンコントロール機能が解除された場合に、前記操作レバーからの動作指示量を基に前記電磁可変絞り弁の目標開口量を算出し、前記弁変位センサで検出した前記電磁可変絞り弁の変位と前記電磁可変絞り弁の開口特性とを基に前記電磁可変絞り弁の現在開口量を算出し、前記目標開口量と前記現在開口量との差が小さくなるように前記電磁可変絞り弁への指令値を制御し、
前記マシンコントロール制御スイッチにより前記マシンコントロール機能が選択された場合に、前記操作レバーからの動作指示量を基に前記主弁の目標流量を算出し、前記主弁の目標流量と前記第１圧力センサ及び前記第２圧力センサで検出した前記主弁の前後差圧とを基に前記主弁の目標開口量を算出し、前記主弁の開口特性と前記電磁可変絞り弁の開口特性との関係を基に前記電磁可変絞り弁の目標開口量を取得し、前記電磁可変絞り弁の目標開口量と前記第２圧力センサ及び前記第３圧力センサで検出した前記電磁可変絞り弁の前後差圧とを基に前記電磁可変絞り弁の目標流量を算出し、前記電磁可変絞り弁の開口量と前後差圧とを基に前記電磁可変絞り弁の現在流量を算出し、前記目標流量と前記現在流量との差が小さくなるように前記電磁可変絞り弁の開口量を制御する
ことを特徴とする作業機械。
【請求項７】
請求項２に記載の作業機械において、
前記パイロット可変絞りは、前記コントローラからの指令に応じて開口量を変化させる電磁可変絞り弁で構成され、
前記作業機械は、
前記油圧ポンプの吐出ラインに設けられた第１圧力センサと、
前記複数の方向制御弁と前記主弁とを接続する油路に設けられた第２圧力センサと、
前記制御可変絞りと前記電磁可変絞り弁とを接続する油路に設けられた第３圧力センサとを更に備え、
前記コントローラは、
前記マシンコントロール制御スイッチにより前記マシンコントロール機能が解除された場合に、前記操作レバーからの動作指示量を基に前記電磁可変絞り弁の目標開口量を算出し、前記電磁可変絞り弁の開口特性と前記電磁可変絞り弁に対する指令値とを基に前記電磁可変絞り弁の現在開口量を取得し、前記電磁可変絞り弁の目標開口量と現在開口量との差が小さくなるように前記電磁可変絞り弁の開口量を制御し、
前記マシンコントロール制御スイッチにより前記マシンコントロール機能が選択された場合に、前記操作レバーからの動作指示量を基に前記主弁の目標流量を算出し、前記主弁の目標流量と前記第１圧力センサ及び前記第２圧力センサで検出した前記主弁の前後差圧とを基に前記主弁の目標開口量を算出し、前記主弁の開口特性と前記電磁可変絞り弁の開口特性との関係を基に前記電磁可変絞り弁の目標開口量を取得し、前記目標開口量と前記第２圧力センサ及び前記第３圧力センサで検出した前記電磁可変絞り弁の前後差圧とを基に前記電磁可変絞り弁の目標流量を算出し、前記電磁可変絞り弁の開口特性と前記電磁可変絞り弁に対する指令値とを基に前記電磁可変絞り弁の開口量を取得し、前記電磁可変絞り弁の開口量と前後差圧とを基に前記電磁可変絞り弁の現在流量を算出し、前記目標流量と前記現在流量との差が小さくなるように前記電磁可変絞り弁の開口量を制御する
ことを特徴とする作業機械。
【請求項８】
請求項２に記載の作業機械において、
前記パイロット可変絞りは油圧可変絞り弁で構成され、
前記作業機械は、
前記油圧ポンプの吐出ラインに設けられた第１圧力センサと、
前記複数の方向制御弁と前記主弁とを接続する油路に設けられた第２圧力センサと、
前記主弁に設けられた弁変位センサと、
前記コントローラからの指令に応じて前記パイロットポンプから供給される圧油を減圧し、前記油圧可変絞りの操作圧として出力する比例電磁減圧弁とを更に備え、
前記コントローラは、
前記マシンコントロール制御スイッチにより前記マシンコントロール機能が解除された場合に、前記操作レバーからの動作指示量を基に前記主弁の目標変位を算出し、前記主弁の目標変位と前記弁変位センサで検出した前記主弁の現在変位との差が小さくなるように前記比例電磁減圧弁を介して前記油圧可変絞り弁の開口量を制御し、
前記マシンコントロール制御スイッチにより前記マシンコントロール機能が選択された場合に、前記操作レバーからの動作指示量を基に前記主弁の目標流量を算出し、前記主弁の開口特性と前記弁変位センサで検出した前記主弁の現在変位とを基に前記主弁の現在開口量を取得し、前記第１圧力センサ及び前記第２圧力センサで検出した前記主弁の前後差圧と前記現在開口量とを基に前記主弁の現在流量を算出し、前記目標流量と前記現在流量との差が小さくなるように前記比例電磁減圧弁を介して前記油圧可変絞り弁の開口量を制御する
ことを特徴とする作業機械。
【請求項９】
請求項２に記載の作業機械において、
前記パイロット可変絞りは油圧可変絞り弁で構成され、
前記作業機械は、
前記油圧ポンプの吐出ラインに設けられた第１圧力センサと、
前記複数の方向制御弁と前記主弁とを接続する油路に設けられた第２圧力センサと、
前記油圧可変絞り弁と前記制御可変絞りとを接続する油路に設けられた第３圧力センサと、
前記油圧可変絞り弁に設けられた弁変位センサと、
前記コントローラからの指令に応じて前記パイロットポンプから供給される圧油を減圧し、前記油圧可変絞り弁の操作圧として出力する比例電磁減圧弁とを更に備え、
前記コントローラは、
前記マシンコントロール制御スイッチにより前記マシンコントロール機能が解除された場合に、前記操作レバーからの動作指示量を基に前記油圧可変絞り弁の目標開口量を算出し、前記油圧可変絞り弁の開口特性と前記弁変位センサで検出した前記油圧可変絞り弁の変位とを基に前記油圧可変絞り弁の現在開口量を取得し、前記目標開口量と前記現在開口量との差が小さくなるように前記比例電磁減圧弁を介して前記油圧可変絞り弁の開口量を制御し、
前記マシンコントロール制御スイッチにより前記マシンコントロール機能が選択された場合に、前記操作レバーからの動作指示量を基に前記主弁の目標流量を算出し、前記主弁の目標流量と前記第１圧力センサ及び前記第２圧力センサで検出した前記主弁の前後差圧とを基に前記主弁の目標開口量を算出し、前記主弁の開口特性と前記油圧可変絞り弁の開口特性との関係を基に前記油圧可変絞り弁の目標開口量を取得し、前記油圧可変絞り弁の目標開口量と前記第２圧力センサ及び前記第３圧力センサで検出した前記油圧可変絞り弁の前後差圧とを基に前記油圧可変絞り弁の目標流量を算出し、前記油圧可変絞り弁の開口特性と前記弁変位センサで検出した前記油圧可変絞り弁の変位とを基に前記油圧可変絞り弁の開口量を取得し、前記油圧可変絞り弁の開口量と前後差圧とを基に前記油圧可変絞り弁の現在流量を算出し、前記目標流量と前記現在流量との差が小さくなるように前記比例電磁減圧弁を介して前記油圧可変絞り弁の開口量を制御する
ことを特徴とする作業機械。
【請求項１０】
請求項２に記載の作業機械において、
前記パイロット可変絞りは油圧可変絞り弁で構成され、
前記作業機械は、
前記油圧ポンプの吐出ラインに設けられた第１圧力センサと、
前記複数の方向制御弁と前記主弁とを接続する油路に設けられた第２圧力センサと、
前記油圧可変絞り弁と前記制御可変絞りとを接続する油路に設けられた第３圧力センサと、
前記コントローラからの指令に応じて前記パイロットポンプから供給される圧油を減圧し、前記油圧可変絞り弁の操作圧として出力する比例電磁減圧弁とを更に備え、
前記コントローラは、
前記マシンコントロール制御スイッチにより前記マシンコントロール機能が解除された場合に、前記操作レバーからの動作指示量を基に前記油圧可変絞り弁の目標開口量を算出し、前記油圧可変絞り弁の開口特性と前記比例電磁減圧弁からの操作圧とを基に前記油圧可変絞り弁の現在開口量を取得し、前記油圧可変絞り弁の目標開口量と現在開口量との差が小さくなるように前記比例電磁減圧弁を介して前記油圧可変絞り弁の開口量を制御し、
前記マシンコントロール制御スイッチにより前記マシンコントロール機能が選択された場合に、前記操作レバーからの動作指示量を基に前記主弁の目標流量を算出し、前記第１圧力センサ及び前記第２圧力センサで検出した前記主弁の前後差圧と前記主弁の目標流量とを基に前記主弁の目標開口量を算出し、前記油圧可変絞り弁の開口量に対する前記主弁の開口特性と前記主弁の目標開口量とを基に前記油圧可変絞り弁の目標開口量を取得し、前記油圧可変絞り弁の目標開口量と前記第２圧力センサ及び前記第３圧力センサで検出した前記油圧可変絞り弁の前後差圧とを基に前記油圧可変絞り弁の目標流量を算出し、前記油圧可変絞り弁の開口特性と前記比例電磁減圧弁から出力される操作圧とを基に前記油圧可変絞り弁の開口量を取得し、前記油圧可変絞り弁の開口量と前後差圧とを基に前記油圧可変絞り弁の現在流量を算出し、前記目標流量と前記現在流量との差が小さくなるように前記比例電磁減圧弁を介して前記油圧可変絞り弁の開口量を制御する
ことを特徴とする作業機械。
【請求項１１】
請求項５乃至１０のいずれか１項に記載の作業機械において、
前記油圧ポンプの馬力制御を行うレギュレータと、
前記複数の油圧アクチュエータの負荷圧力を検出する第４圧力センサを更に備え、
前記コントローラは、前記マシンコントロール制御スイッチにより前記マシンコントロール機能が選択され、かつ前記複数の油圧アクチュエータの負荷圧力の増大に伴い馬力制御の作用により前記油圧ポンプの吐出流量が減少するサチュレーションが発生した場合に、前記第１圧力センサで検出した前記油圧ポンプの吐出圧と前記第４圧力センサで検出した前記複数の油圧アクチュエータの最高負荷圧力との差圧を算出し、予め取得していた前記サチュレーションが発生する前の差圧からの減少率を算出し、前記減少率に応じて前記補助流量制御装置の主弁の目標流量を減少させる
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、油圧ショベル等の作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベル等の作業機械は、旋回体を含む車体と、旋回体に取り付けられる作業装置（フロント装置）とを備え、作業装置が、旋回体に上下方向の回動可能に接続されるブーム（フロント部材）と、このブームの先端に上下方向の回動可能に接続されるアーム（フロント部材）と、ブームを駆動するブームシリンダ（アクチュエータ）と、アームを駆動するアームシリンダ（アクチュエータ）と、アームの先端に回動可能に接続されるバケットと、バケットを駆動するバケットシリンダ（アクチュエータ）とを含む。作業機械のフロント部材をそれぞれの手動操作レバーによって操作し、所定の領域を掘削することは容易では無く、オペレータには習熟した操作技術が必要とされる。そこで、このような作業を容易にするための技術が提案されている（特許文献１，２）。
【０００３】
特許文献１に記載の建設機械の領域制限掘削制御装置は、フロント装置の位置を検出する検出手段と、この検出手段からの信号によりフロント装置の位置を演算する演算部と、フロント装置の進入を禁止する侵入不可領域の設定部と、侵入不可領域とフロント装置の位置から操作レバー信号の制御ゲインを算出する演算部とを備えるコントローラと、算出された制御ゲインからアクチュエータの動きを制御するアクチュエータ制御手段とを備えている。このような構成によると、侵入不可領域の境界線までの距離に応じてレバー操作信号が制御されるため，オペレータが誤って侵入不可領域にバケット先端を移動しようとしても、自動的にバケット先端の軌跡が境界上を沿うように制御される。これによって、オペレータの操作技術の習熟度に左右されること無く、誰でも精度良く安定した作業を行うことができる。
【０００４】
一方、特許文献２に記載の油圧駆動装置では、各アクチュエータの方向制御弁のそれぞれの圧力補償をする圧力補償弁を各方向制御弁に直列に配置している。これにより、オペレータは、負荷変動に影響されること無く、レバー操作量に応じた流量をアクチュエータに供給することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開ＷＯ９５／３００５９号公報
【０００６】
【特許文献２】特開平１０−８９３０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の建設機械において、オペレータが作業装置を手動で操作する手動操作機能と車体のコントローラによる自動制御機能とを作業内容に応じて切り替えることを想定した場合、以下の課題がある。
【０００８】
コントローラからの指令によってフロント装置の自動制御を行う場合は、フロント装置の先端が目標とする軌跡に沿って正確に移動することが重要であり、そのためにはアクチュエータに目標流量を正確に供給する必要がある。しかし、特許文献１の領域制限掘削制御装置では、レバー操作量に応じて制御されるのが方向切替弁の開口量であるため、アクチュエータの負荷変動に伴う弁の前後差圧の変化によって、アクチュエータへの流量供給が不安定になる場合がある。
【０００９】
一方、特許文献２の技術では、操作レバーの入力量に対して方向切替弁の開口量を制御するだけでなく、圧力補償弁によって方向切替弁の前後差圧も制御することで、アクチュエータの負荷に依存することなくアクチュエータへの正確な流量供給を可能となる。従って、特許文献２の技術を特許文献１の領域制限掘削制御装置に適用することにより、自動制御においても負荷変動によらずアクチュエータに目標流量を正確に流すことが可能になると考えられる。
【００１０】
しかしながら、負荷変動によってアクチュエータの動作が変化することは、オペレータが操作レバーを介して車体を操作する上での重要な判断材料のひとつである。上述のように負荷変動によらずアクチュエータに目標流量を正確に流すことができる機能を実装することは、負荷変動に伴うアクチュエータの動作変化が失われることを意味する。そのため、オペレータは車体の操作感覚に強い違和感を覚え、車体の操作性の低下を招く恐れがある。
【００１１】
このように油圧ショベル等の作業機械のオペレータの手動操作機能と車体の自動制御機能とでは、求められる性能が異なり、それに適した油圧システム構成も異なる。そのため、ひとつの作業機械の油圧システムでこれら２つの機能を切り替えられたとしても、それぞれの機能で求められる性能を両立させることが難しい。
【００１２】
本発明は、このような実情を鑑みて考案されたものであり、その目的は、オペレータが手動操作する場合には高い操作性を確保しつつ、コントローラの指令入力によって車体を自動制御する場合には負荷変動によらずアクチュエータに正確に目標流量を供給することでより速くかつ正確にアクチュエータを駆動させることができる作業機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明は、車体と、前記車体に取り付けられた作業装置と、前記車体または前記作業装置を駆動する複数の油圧アクチュエータと、油圧ポンプと、前記油圧ポンプの吐出ラインにパラレルに接続されており、前記油圧ポンプから前記複数の油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを調整する複数の方向制御弁と、前記複数の油圧アクチュエータの動作を指示するための操作レバーと、前記作業装置が予め設定された領域へ侵入することを防止するマシンコントロール機能の有効化または無効化を指示するためのマシンコントロール制御スイッチと、前記マシンコントロール制御スイッチにより前記マシンコントロール機能が選択された場合に、前記マシンコントロール機能を実行するコントローラとを備えた作業機械において、前記複数の方向制御弁の各上流に配置され、前記油圧ポンプから前記複数の方向制御弁に供給される圧油の流量を前記複数の油圧アクチュエータの圧力変動に応じて制限する補助流量制御装置を備え、前記コントローラは、前記マシンコントロール制御スイッチにより前記マシンコントロール機能が解除された場合に、前記補助流量制御装置による前記方向制御弁へ供給される圧油の流量の制限を解除し、前記マシンコントロール制御スイッチにより前記マシンコントロール機能が選択された場合に、前記補助流量制御装置により前記方向制御弁へ供給される圧油の流量を制限するものとする。
【００１４】
以上のように構成した本発明によれば、マシンコントロール機能が解除された場合は、補助流量制御装置のパイロットラインの流量制御を無効とし、補助流量制御装置はオペレータの操作入力量に応じた開口を維持し、複数のアクチュエータへと分流を行う。この場合は、アクチュエータの負荷変動に応じたアクチュエータ動作の変化をオペレータがより感じ取りやすくなるため、オペレータ操作時の作業機械の操作性が確保される。一方、マシンコントロール機能が選択された場合は、補助流量制御はアクチュータの負荷変動に依存することなくコントローラが指令する目標流量通りに流量を高応答かつ確実にアクチュエータへ供給することができ、アクチュエータの自動制御精度が向上できる。これらにより、オペレータの手動操作時とコントローラによる自動制御時の２種類の操作形態において、それぞれの操作形態に適した油圧システム特性へと切り替えることで、それぞれの操作形態で要求される性能を両立させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、油圧ショベル等の作業機械において、オペレータが手動操作する場合には高い操作性を確保しつつ、コントローラの指令入力によって車体を自動制御する場合には負荷変動によらずアクチュエータに正確に目標流量を供給することでより速くかつ正確にアクチュエータを駆動させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る油圧ショベルの側面図である。
【図２Ａ】本発明の第１の実施例における油圧駆動装置の回路図（１／２）である。
【図２Ｂ】本発明の第１の実施例における油圧駆動装置の回路図（２／２）である。
【図３】図２Ａに示す切替弁ユニットの構成図である。
【図４】図２Ａに示す電磁比例弁ユニットの構成図である。
【図５】図２Ｂに示すコントローラの機能ブロック図である。
【図６Ａ】図２Ｂに示すコントローラの演算処理を示すフロー図（１／３）である。
【図６Ｂ】図２Ｂに示すコントローラの演算処理を示すフロー図（２／３）である。
【図６Ｃ】図２Ｂに示すコントローラの演算処理を示すフロー図（３／３）である。
【図７Ａ】本発明の第２の実施例における油圧駆動装置の回路図（１／２）である。
【図７Ｂ】本発明の第２の実施例における油圧駆動装置の回路図（２／２）である。
【図８Ａ】本発明の第３の実施例における油圧駆動装置の回路図（１／２）である。
【図８Ｂ】本発明の第３の実施例における油圧駆動装置の回路図（２／２）である。
【図９Ａ】本発明の第４の実施例におけるコントローラの演算処理を示すフロー図（１／３）である。
【図９Ｂ】本発明の第４の実施例におけるコントローラの演算処理を示すフロー図（２／３）である。
【図９Ｃ】本発明の第４の実施例におけるコントローラの演算処理を示すフロー図（３／３）である。
【図１０Ａ】本発明の第４の実施例における油圧駆動装置の回路図（１／２）である。
【図１０Ｂ】本発明の第４の実施例における油圧駆動装置の回路図（２／２）である。
【図１１Ａ】本発明の第５の実施例における油圧駆動装置の回路図（１／２）である。
【図１１Ｂ】本発明の第５の実施例における油圧駆動装置の回路図（２／２）である。
【図１２Ａ】本発明の第６の実施例における油圧駆動装置の回路図（１／２）である。
【図１２Ｂ】本発明の第６の実施例における油圧駆動装置の回路図（２／２）である。
【図１３Ａ】本発明の第７の実施例における油圧駆動装置の回路図（１／２）である。
【図１３Ｂ】本発明の第７の実施例における油圧駆動装置の回路図（２／２）である。
【図１４Ａ】本発明の第８の実施例における油圧駆動装置の回路図（１／２）である。
【図１４Ｂ】本発明の第８の実施例における油圧駆動装置の回路図（２／２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態に係る作業機械として油圧ショベルを例に挙げ、図面を参照して説明する。なお、各図中、同等の部材には同一の符号を付し、重複した説明は適宜省略する。
【００１８】
図１は、本実施の形態に係る油圧ショベルの側面図である。
【００１９】
図１に示すように、油圧ショベル３００は、走行体２０１と、この走行体２０１上に配置され、車体を構成する旋回体２０２と、この旋回体２０２に取り付けられ、土砂の掘削作業等を行う作業装置２０３とを備えている。作業装置２０３は、旋回体２０２に上下方向の回動可能に取り付けられるブーム２０４と、このブーム２０４の先端に上下方向の回動可能に取り付けられるアーム２０５と、このアーム２０５の先端に上下方向の回動可能に取り付けられるバケット２０６と、ブーム２０４を駆動するブームシリンダ２０４ａと、アーム２０５を駆動するアームシリンダ２０５ａと、バケット２０６を駆動するバケットシリンダ２０６ａとを含んでいる。旋回体２０２上の前側位置には運転室２０７を設けてあり、後側位置には重量バランスを確保するカウンタウエイト２０９を設けてある。運転室２０７とカウンタウエイト２０９の間にはエンジン及び油圧ポンプ等が収容される機械室２０８を設けてあり、機械室２０８にはコントロールバルブ２１０が設置されている。
【００２０】
本実施の形態に係る油圧ショベル３００には、以下の実施例で説明する油圧駆動装置が搭載される。
【実施例１】
【００２１】
図２Ａおよび図２Ｂは、本発明の第１の実施例における油圧駆動装置の回路図である。
【００２２】
（１）構成
図２に示すように、第１の実施例における油圧駆動装置４００は、図示しないエンジンによって駆動される３つの主油圧ポンプ、例えばそれぞれ可変容量形油圧ポンプからなる第１油圧ポンプ１、第２油圧ポンプ２、および第３油圧ポンプ３を備えている。また、図示しないエンジンによって駆動されるパイロットポンプ４を備えると共に、第１〜第３油圧ポンプ１〜３、およびパイロットポンプ４に油を供給する作動油タンク５を備えている。
【００２３】
第１油圧ポンプ１の傾転角は、この第１油圧ポンプ１に付設したレギュレータによって制御される。この第１油圧ポンプ１のレギュレータは、流量制御指令圧ポート１ａ、第１油圧ポンプ自己圧ポート１ｂ、第２油圧ポンプ自己圧ポート１ｃを含んでいる。同様に、第２油圧ポンプ２の傾転角は、この第２油圧ポンプ２に付設したレギュレータによって制御される。この第２油圧ポンプ２のレギュレータは、流量制御指令圧ポート２ａ、第２油圧ポンプ自己圧ポート２ｂ、第１油圧ポンプ自己圧ポート２ｃを含んでいる。また同様に、第３油圧ポンプ３の傾転角は、この第３油圧ポンプ３に付設したレギュレータによって制御される。この第３油圧ポンプ３のレギュレータは、流量制御指令圧ポート３ａ、第３油圧ポンプ自己圧ポート３ｂを含んでいる。
【００２４】
第１油圧ポンプ１には、最上流に走行体２０１を駆動する一対の走行モータのうちの図示しない右走行モータの駆動を制御する右走行用方向制御弁６を接続してある。この右走行用方向制御弁６の下流に、バケットシリンダ２０６ａに接続される圧油の流れを制御するバケット用方向制御弁７と、アームシリンダ２０５ａに供給される圧油の流れを制御する第２アーム用方向制御弁８と、ブームシリンダ２０４ａに供給される圧油の流れを制御する第１ブーム用方向制御弁９とを接続してある。これらのバケット用方向制御弁７、第２アーム用方向制御弁８、及び第１ブーム用方向制御弁９は、右走行用方向制御弁に接続される管路４５、及びこの管路４５に管路４６，４７，４８を介して互いにパラレルに接続してある。
【００２５】
第２油圧ポンプ２には、ブームシリンダ２０４ａに供給される圧油の流れを制御する第２ブーム用方向制御弁１０と、アームシリンダ２０５ａに供給される圧油の流れを制御する第１アーム用方向制御弁１１と、例えばバケット２０６に代えて設けられる小割機等の第１特殊アタッチメントを駆動する図示しない第１アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する第１アタッチメント用方向制御弁１２と、走行体２０１を駆動する一対の走行モータのうちの図示しない左走行モータの駆動を制御する左走行用方向制御弁１３とを接続してある。これらの第２ブーム用方向制御弁１０、第１アーム用方向制御弁１１、第１アタッチメント用方向制御弁１２、及び左走行用方向制御弁１３は、第２油圧ポンプ２に接続される管路４９、及びこの管路４９に管路５０，５１，５２，５３を介して互いにパラレルに接続してある。また、管路５３は、合流弁７７を介して管路４５に接続されている。
【００２６】
第３油圧ポンプ３には、旋回体２０２を駆動する図示しない旋回モータに供給される圧油の流れを制御する旋回用方向制御弁１４と、ブームシリンダ２０４ａに供給される圧油の流れを制御する第３ブーム用方向制御弁１５と、第１特殊アタッチメントに加えてさらに設けられるか、または、第１特殊アクチュエータに代えて、第１アクチュエータと第２アクチュエータの２つの油圧アクチュエータを備えた第２特殊アタッチメントが装着された際に、図示しない第２アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する第２アタッチメント用方向制御弁１６とを接続させてある。
【００２７】
旋回用方向制御弁１４と、第３ブーム用方向制御弁１５と、第２アタッチメント用方向制御弁１６とは、第３油圧ポンプ３に接続される管路５４、及びこの管路５４に管路５５、５６、５７を介して互いにパラレルに接続してある。
【００２８】
ブームシリンダ２０４ａには、ボトム側の圧力を検出する圧力センサ７１ａ、ロッド側の圧力を検出する圧力センサ７１ｂが設けてある。同様に、アームシリンダ２０５ａには、ボトム側の圧力を検出する圧力センサ７２ａ、ロッド側の圧力を検出する圧力センサ７２ｂが設けてある。また同様に、バケットシリンダ２０６ａには、バケット側の圧力を検出する圧力センサ７３ａ、ロッド側の圧力を検出する圧力センサ７３ｂが設けてある。また、車体の動作状態を取得することを目的として、ブームシリンダ２０４ａのストローク量を検出するストロークセンサ７４、アームシリンダ２０５ａのストローク量を検出するストロークセンサ７５、及びバケットシリンダ２０６ａのストローク量を検出するストロークセンサ７６が設けられている。なお、車体の動作状態を取得する手段は傾斜センサ、回転角センサ、ＩＭＵなど多様であり、上述したストロークセンサに限るものではない。
【００２９】
バケット用方向制御弁７へ接続される管路４６、第２アーム用方向制御弁８へ接続される管路４７、および第１ブーム用方向制御弁９へ接続される管路４８には、複合操作時に第１油圧ポンプ１から各方向制御弁に供給される圧油の流量を制限する補助流量制御装置２４〜２６がそれぞれ設けられる。
【００３０】
第２ブーム用方向制御弁１０へ接続される管路５０、および第１アーム用方向制御弁１１へ接続される管路５１には、複合操作時に第２油圧ポンプ２から各方向制御弁に供給される圧油の流量を制限する補助流量制御装置２７，２８がそれぞれ設けられる。第１の実施例では、補助流量制御装置２７は、補助可変絞りを形成するシート形の主弁３１と、主弁３１の弁体３１ａの移動量に応じて開口面積を変化させる弁体３１ａに設けられた制御可変絞りとしてのフィードバック絞り３１ｂと、パイロット可変絞りとしての油圧可変絞り弁３３と、圧力補償弁３２とで構成される。主弁３１が内蔵されるハウジングは、主弁３１と管路５０の接続部に形成された第１圧力室３１ｃと、主弁３１と第２ブーム用方向制御弁１０間の管路５８の接続部に形成された第２圧力室３１ｄと、第１圧力室３１ｃとフィードバック絞り３１ｂを介して連通するように形成された第３圧力室３１ｅとを有する。第３圧力室３１ｅと圧力補償弁３２とは管路５９ａで接続され、圧力補償弁３２と油圧可変絞り３３とは管路５９ｂで接続され、油圧可変絞り３３と管路５８とは管路５９ｃで接続されており、これら管路５９ａ、５９ｂ、５９ｃはパイロットライン５９を形成している。
【００３１】
圧力補償弁３２には、圧力補償弁スプールが油路を開く方向に力が作用する側の圧力信号ポート３２ｅに管路４９の第２油圧ポンプ吐出圧力を、圧力信号ポート３２ｃに管路５９ｃの圧力を、圧力信号ポート３２ｄに電磁切換弁３９から管路６６を介して伝達させられる機能切替信号圧を作用させ、圧力補償弁スプールが油路を閉じる方向に力が作用する側の圧力信号ポート３２ｂに管路５９ｂの圧力と、圧力信号ポート３２ａにバケット用方向制御弁７から検出されれるバケットシリンダ２０６ａの負荷圧と、第１ブーム用方向制御弁９、第２ブーム用方向制御弁１０及び第３ブーム用方向制御弁１５から検出されるブームシリンダ２０４ａの負荷圧と、第１アーム用方向制御弁１１及び第２アーム用方向制御弁８から検出されるアームシリンダ２０５ａの負荷圧と、旋回用方向制御弁１４の負荷圧力とのうち高圧選択弁４０によって選択される最高負荷圧力を作用させる。
【００３２】
電磁切換弁３９の供給ポートはパイロットポンプ４と接続され、タンクポートは作動油タンク５と接続される。
【００３３】
油圧可変絞り３３の圧力信号ポート３３ａは、比例電磁減圧弁３７の出力ポートと接続され、比例電磁減圧弁３７の供給ポートはパイロットポンプ４と接続され、タンクポートは作動油タンク５と接続される。
【００３４】
なお、説明を簡便にするため一部図示を省略しているが、補助流量制御装置２４〜３０及び周辺の機器、配管、配線は全て同じ構成である。
【００３５】
この第１の実施例における油圧駆動装置４００は、第１ブーム用方向制御弁９、第２ブーム用方向制御弁１０、第３ブーム用方向制御弁１５、及びバケット用方向制御弁７をそれぞれを切り換え操作可能な操作レバー１７ａおよびパイロットバルブ１８ａと、第１アーム用方向制御弁１１、第２アーム用方向制御弁８をそれぞれを切り換え操作可能な操作レバー１７ｂおよびパイロットバルブ１８ｂを備えている。この操作レバー１７ａ，１７ｂのパイロットバルブ１８ａ，１８ｂと切替弁ユニット１９とを接続する管路４１には、ブーム２０４、アーム２０５、バケット２０６が操作されたことを検出する圧力センサ７０が設けてある。なお、説明が煩雑となるので、旋回用方向制御弁１４を切り換え操作する旋回用操作装置、右走行用方向制御弁６を切り換え操作する右走行用操作装置、左走行用方向制御弁１３を切り換え操作する左走行用操作装置、第１アタッチメント用方向制御弁１２を切り換え操作する第１アタッチメント用操作装置、第２アタッチメント用方向制御弁１６を切り換え操作する第２アタッチメント用操作装置については、図示を省略してある。
【００３６】
切替弁ユニット１９は各方向制御弁のパイロットポートへ管路４３によって、第１〜第３油圧ポンプ１〜３の流量制御指令ポートには管路４２によって接続されると共に、電磁比例弁ユニット２０にも管路４４，４５によって接続される。
【００３７】
図３は、切替弁ユニット１９の構成図である。図３に示すように、切替弁ユニット１９は、コントローラ２１からの指令により切換制御される複数の電磁切換弁１９ａを内蔵している。マシンコントロール制御スイッチ２２によりマシンコントロール機能が解除されると電磁切換弁１９ａは図示Ａ位置に切り換えられ、マシンコントロール機能が選択されると図示Ｂ位置に切り換えられる。電磁切換弁１９ａが図示Ａ位置にあるときは、管路４１から入力されたパイロット圧力信号は、管路４２，４３を介して第１〜第３油圧ポンプ１〜３の流量制御指令圧ポート３ａ，３ｂ，３ｃ又は各方向制御弁のパイロットポートに出力される。一方、電磁切換弁１９ａがＢ位置にあるときは、管路４１から入力されたパイロット圧力信号は、管路４４を介して電磁比例弁ユニット２０に出力される。同時に、管路４５を介して電磁比例弁ユニット２０から入力されたパイロット圧力信号は、管路４２，４３を介して第１〜第３油圧ポンプ１〜３の流量制御指令圧ポート３ａ，３ｂ，３ｃ又は各方向制御弁のパイロットポートに出力される。
【００３８】
図４は、電磁比例弁ユニット２０の構成図である。図４に示すように、電磁比例弁ユニット２０は、コントローラ２１からの指令により開口量が制御される複数の比例電磁減圧弁２０ａを内蔵している。管路４４から入力されたパイロット圧力信号は、比例電磁減圧弁２０ａによって補正され、管路４５を介して切替弁ユニット１９に出力される。
【００３９】
第１の実施例における油圧駆動装置では、コントローラ２１を備え、圧力センサ７０，７１ａ，７１ｂ，７２ａ，７２ｂ，７３ａ，７３ｂの出力値と、ストロークセンサ７４，７５，７６の出力値と、及びマシンコントロール制御スイッチ２２の指令値はコントローラ２１へ入力される。また、コントローラ２１は、切替弁ユニット１９に備えられる切替弁と、電磁比例弁ユニット２０に備えられる各電磁弁と、比例電磁減圧弁３７，３８（及び図示されない比例電磁減圧弁）と、電磁切換弁３９へと指令を出力する。
【００４０】
図５は、コントローラ２１の機能ブロック図である。図５において、コントローラ２１は、入力部２１ａと、制御有効化判断部２１ｂと、車体姿勢演算部２１ｃと、要求流量演算部２１ｄと、目標流量演算部２１ｅと、圧力状態判断部２１ｆと、差圧減少率演算部２１ｇと、修正目標流量演算部２１ｈと、現在流量演算部２１ｉと、出力部２１ｊとを有する。
【００４１】
入力部２１ａは、マシンコントロール制御スイッチ２２の信号およびセンサ出力値を取得する。制御有効化判断部２１ｂは、マシンコントロール制御スイッチ２２の信号を基に領域制限制御を有効にするか無効にするかを判断する。車体姿勢演算部２１ｃは、センサ出力値を基に車体２０２および作業装置２０３の姿勢を演算する。要求流量演算部２１ｄは、センサ出力値を基にアクチュエータの要求流量を演算する。目標流量演算部２１ｅは、車体の姿勢および要求流量を基にアクチュエータの目標流量を演算する。圧力状態判断部２１ｆは、センサ出力値を基に油圧ポンプおよびアクチュエータの圧力状態を判断する。差圧減少率演算部２１ｇは、油圧ポンプおよびアクチュエータの圧力状態を基に、油圧ポンプの吐出圧力とアクチュエータの最高負荷圧との差圧の減少率を演算する。修正目標流量演算部２１ｈは、目標流量演算部２１ｅからの目標流量と差圧減少率演算部２１ｇからの差圧減少率とを基にアクチュエータの修正目標流量を演算する。現在流量演算部２１ｉは、センサ出力値を基にアクチュエータの現在流量を算出する。出力部２１ｊは、制御有効化判断部２１ｂからの判断結果と、修正目標流量演算部２１ｈからの修正目標流量と、現在流量演算部２１ｉからの現在流量とを基に指令電気信号を生成し、切替弁ユニット１９、電磁比例弁ユニット２０、比例電磁減圧弁３７，３８に出力する。
【００４２】
図６Ａは、第１の実施例におけるコントローラ２１の演算処理を示すフロー図である。コントローラ２１は、マシンコントロール制御スイッチ２２がＯＮであるか否かを判定し（ステップＳ１００）、マシンコントロール制御スイッチ２２がＯＦＦである（ＮＯ）と判定した場合は制御無効化処理（ステップＳ２００）を実行し、マシンコントロール制御スイッチ２２がＯＮである（ＹＥＳ）と判定した場合は制御有効化処理（ステップＳ３００）を実行する。
【００４３】
図６Ｂは、ステップＳ２００（制御無効化処理）の詳細を示すフロー図である。コントローラ２１は、切替弁ユニット１９をＯＦＦに切り換え（ステップＳ２０１）、圧力補償機能切替信号生成用の電磁切換弁３９に指令電気信号を出力し（ステップＳ２０２）、電磁切換弁３９で圧力補償機能切替信号圧を生成し（ステップＳ２０３）、圧力補償弁３２，３５に圧力補償機能切替信号圧を作用させて圧力補償機能をＯＦＦにする（ステップＳ２０４）。ステップＳ２０４に続き、操作レバー入力が無いか否かを判定する（ステップＳ２０５）。
【００４４】
ステップＳ２０５で操作レバー入力が無い（ＹＥＳ）と判定した場合は、制御無効化処理（ステップＳ２００）を終了する。
【００４５】
ステップＳ２０５で操作レバー入力が有る（ＮＯ）と判定した場合は、パイロットバルブ１８ａ，１８ｂで操作レバー入力量に応じたパイロット指令圧を生成し（ステップＳ２０６）、パイロット指令圧に応じて方向制御弁を開口させ（ステップＳ２０７）、アクチュエータに圧油を送ってアクチュエータを動作させる（ステップＳ２０８）。ステップＳ２０８に続き、複数のアクチュエータに対する分流が必要であるか否かを判定する（ステップＳ２０９）。
【００４６】
ステップＳ２０９で分流が必要でない（ＮＯ）と判定した場合は、コントローラ２１から比例電磁減圧弁３７，３８へ指令電気信号を出力し（ステップＳ２１０）、パイロット可変絞り３３，３６を全開とし（ステップＳ２１１）、パイロット可変絞り開口に応じて補助流量制御装置２７，２８の主弁３１，３４を全開とし（ステップＳ２１２）、制御無効化処理（ステップＳ２００）を終了する。
【００４７】
ステップＳ２０９で分流が必要である（ＹＥＳ）と判定した場合は、コントローラ２１から比例電磁減圧弁３７，３８へ指令電気信号を出力し（ステップＳ２１３）、比例電磁減圧弁３７，３８からの指令圧に応じてパイロット可変絞り３３，３６を開口させ（ステップＳ２１４）、パイロット可変絞り開口に応じて補助流量制御装置２７，２８の主弁３１，３４を開口させ（ステップＳ２１５）、方向制御弁がアクチュエータに送っていた流量を制限し（ステップＳ２１６）、制御無効化処理（ステップＳ２００）を終了する。
【００４８】
図６Ｃは、ステップＳ３００（制御有効化処理）の詳細を示すフロー図である。コントローラ２１は、切替弁ユニット１９をＯＮに切り換え（ステップＳ３０１）、圧力補償機能切替信号生成用の電磁切換弁３９に指令電気信号を出力し（ステップＳ３０２）、電磁切換弁３９で圧力補償機能切替信号圧をカットし（ステップＳ３０３）、圧力補償弁３２，３５に圧力補償機能切替信号圧を作用させないことで圧力補償機能をＯＮにする（ステップＳ３０４）。ステップＳ３０４に続き、操作レバー入力が無いか否かを判定する（ステップＳ３０５）。
【００４９】
ステップＳ３０５で操作レバー入力が無い（ＹＥＳ）と判定した場合は、制御有効化処理（ステップＳ３００）を終了する。
【００５０】
ステップＳ３０５で操作レバー入力が有る（ＮＯ）と判定した場合は、電磁比例弁ユニット２０の比例電磁減圧弁２０ａで操作レバー入力量に応じたパイロット指令圧を生成し（ステップＳ３０６）、パイロット指令圧に応じて方向制御弁を開口させ（ステップＳ３０７）、アクチュエータに圧油を送ってアクチュエータを動作させる（ステップＳ３０８）。
【００５１】
ステップＳ３０８に続き、コントローラ２１の目標流量演算部２１ｅにてアクチュエータの目標流量を算出し（ステップＳ３０９）、コントローラ２１の出力部２１ｊにて目標流量−電気信号テーブルから目標指令電気信号を算出し（ステップＳ３１０）、コントローラ２１の出力部２１ｊにて比例電磁減圧弁３７，３８へ指令電気信号を出力する（ステップＳ３１１）。これにより、比例電磁減圧弁３７，３８がパイロット可変絞り３３，３６への指令圧を生成し（ステップＳ３１２）、パイロット可変絞り開口が指令圧に応じた開口Ａｐｓとなる（ステップＳ３１３）。また、圧力補償弁３２，３５によりパイロット可変絞り前後差圧が目標補償差圧ΔＰｐｃに補償され（ステップＳ３１４）、パイロット可変絞り開口Ａｐｓと目標補償差圧ΔＰｐｃにより補助流量制御装置２７，２８の主弁３１，３４の流量Ｑｍが制御される（ステップＳ３１６）。ステップＳ３１６に続き、油圧ポンプ１〜３に要求されている要求吐出流量よりも油圧ポンプ１〜３が実際に吐出できる流量が少なくなった状態（サチュレーション状態）であるか否かを判定する（ステップＳ３１６）。
【００５２】
ステップＳ３１６でサチュレーション状態でない（ＮＯ）と判定した場合は、制御有効化処理（ステップＳ３００）が終了する。
【００５３】
ステップＳ３１６でサチュレーション状態である（ＹＥＳ）と判定した場合は、圧力補償弁３２，３５の目標補償差圧ΔＰｐｃが減少し（ステップＳ３１７）、それに応じて補助流量制御装置２７，２８の主弁３１，３４の流量Ｑｍを減少させ（ステップＳ３１８）、制御有効化処理（ステップＳ３００）を終了する。
【００５４】
なお、図６Ａ〜図６Ｃで説明したフローチャートの処理は、図示されていないものも含め、全ての方向制御弁、補助流量制御装置、電磁比例弁に適用される。
【００５５】
（２）動作
このように構成した第１の実施例における油圧駆動装置４００にあっては、以下に述べるような操作及び制御が可能である。なお、ここでは説明を簡便にするために、ブーム２０４、アーム２０５、バケット２０６の３複合動作を行った場合を取り上げて、動作を説明する。
【００５６】
「オペレータによる手動操作」
制御有効化スイッチ２２から油圧ショベル３００の領域制限制御を無効とする信号がコントローラ２１へ送られると、コントローラ２１は、操作レバー１７ａ，１７ｂへの入力からパイロットバルブ１８ａ，１８ｂを介して生成されたパイロット指令圧を直接各アクチュエータの方向制御弁の各パイロットポートへ作用させるように切替弁ユニット１９内の油路を切り換える。これにより、オペレータの入力した操作量に応じて各アクチュエータを駆動させることが可能となる。
【００５７】
同時に、コントローラ２１は電磁切換弁３９に指令を送り、管路６６へパイロットポンプ４の圧油を導くように管路６９と管路６６を連通させる。これにより、圧力補償弁３５は、圧力補償弁スプールを開く方向へ力が作用することで回路を全開にし、圧力補償機能が無効状態となる。
【００５８】
この状態の場合、補助流量制御装置２８の主弁３４の開口面積Ａｍとパイロット可変絞りとしての油圧可変絞り弁３６の開口面積Ａｐｓの関係は下記の通りとなる。
Ａｍ  ＝  Ｋ  ×  Ａｐｓ      （式１）
※Ｋは、主弁３４の形状によって定まる係数
よって、コントローラ２１が比例電磁減圧弁３８を駆動させ、パイロット可変絞り３６の圧力信号ポート３６ａへ信号圧を入力することで開口面積Ａｐｓを決定すると、式１に従い主弁３４の開口面積Ａｍを決定することができる。
【００５９】
これにより、例えばオペレータがブーム、アーム、バケットの複合操作を入力し、結果、第２油圧ポンプ２の吐出流量をブームシリンダ２０４ａとアームシリンダ２０５ａへ分流しなければいけなくなった時に、各アクチュエータの操作量に応じて決定される開口量へと補助流量制御装置の主弁が制御され、分流を行うことが可能となる。
【００６０】
ここで、主弁３４の開口量は、シリンダの負荷に依存することなく開口面積Ａｐｓのみで決定される。そのため、オペレータが操作レバーの入力量を維持した状態でアクチュエータの負荷が変動すると、主弁３４の前後差圧が変化し、主弁３４がアクチュエータへ分流する流量が変化する。この流量変化は、アクチュエータの挙動に如実に反映され、その変化をオペレータが認識することで操作レバーの入力を調整し、オペレータが意図した操作をおこなうことができる。
【００６１】
以上、補助流量制御装置２８の動作を説明したが、他の補助流量制御装置の動作も同様である。
【００６２】
「領域制限制御による自動操作」
マシンコントロール制御スイッチ２２から油圧ショベル３００の領域制限制御を有効とする信号がコントローラ２１へ送られると、コントローラ２１は、操作レバー１７ａ，１７ｂへの入力からパイロットバルブ１８ａ，１８ｂを介して生成されたパイロット指令圧を電磁比例弁ユニット２０へと導くように切替弁ユニット１９内の油路を切り換える。電磁比例弁ユニット２０へ導かれた信号圧は、電磁比例弁ユニット２０へ備えられる電磁弁とコントローラ２１の指令によって制御され、再び切替弁ユニット１９へと導かれる。切替弁ユニット１９へ導かれた信号圧は、その後各アクチェータの方向制御弁のパイロットポートへ作用させられる。
【００６３】
これにより、コントローラ２１の制御によってアクチュエータを駆動させることが可能となり、油圧ショベル３００の領域制限制御が行える。
【００６４】
同時に、コントローラ２１は電磁切換弁３９に指令を送り、管路６６と管路６９の連通を遮断する。これにより、圧力補償弁３５には、管路６６より圧力信号ポート３５ｄに導かれる圧力が無くなるため、圧力補償弁スプールを開く方向へ作用する力が無くなり、圧力補償機能が有効状態となる。
【００６５】
この状態の場合、補助流量制御装置２８の主弁３４の流量Ｑｍと圧力補償弁３５の目標補償差圧ΔＰｐｃとパイロット可変絞り３６の開口面積Ａｐｓの関係は下記の通りとなる。
Ｑｍ  ＝  Ｌ  ×  Ａｐｓ×√（ΔＰｐｃ）      （式２）
※Ｌは、主弁３４の形状や液種によって定まる係数
よって、コントローラ２１が比例電磁減圧弁３８を駆動させ、パイロット可変絞り３６の圧力信号ポート３６ａへ信号圧を入力することで開口面積Ａｐｓを決定すると、式２に従い主弁３４の流量Ｑｍを決定することができる。
【００６６】
これにより、例えばオペレータがブーム、アーム、バケットの複合操作を入力し、結果、第２油圧ポンプの吐出流量をブームとアームへ分流しなければいけなくなった時に、各アクチュエータの操作量に応じて決定される要求流量へと補助流量制御装置の主弁が制御され、分流を行うことが可能となる。
【００６７】
ここで、主弁３４の流量は、シリンダの負荷に依存することなく開口面積Ａｐｓで決定される。そのため、オペレータが操作レバーの入力量を維持した状態でアクチュエータの負荷が変動したとしても、主弁３４がアクチュエータへ分流する流量は変動せず、正確にアクチュエータに要求流量を送ることができる。
さらに、目標補償差圧ΔＰｐｃは第２油圧ポンプ２の吐出圧Ｐｓとアクチュエータの最高負荷圧力ＰＬｍａｘの差圧成分を含むため、各アクチュエータの要求流量の計よりも第２油圧ポンプの吐出流量が少なくなった場合は、補助流量制御装置の主弁の開口条件に対して流せる流量が減少するため、第２油圧ポンプ２の吐出圧Ｐｓとアクチュエータの最高負荷圧力ＰＬｍａｘの圧力差が減少する。これにより、ΔＰｐｃも減少することとなり、結果、主弁３４の流量Ｑｍも減少する。ただし、ブームシリンダ２０４ａおよびアームシリンダ２０５ａの流量を制限する補助流量制御装置２７，２８におけるΔＰｐｃの減少量は同じであるため、補助流量制御装置２７，２８の主弁３１，３４の開口面積Ａｐｓの比率に従い分流比率を維持することができる。
【００６８】
これにより、油圧ポンプ１〜３に要求されている要求吐出流量よりも油圧ポンプ１〜３が実際に吐出できる流量が少なくなった状態、いわゆるサチュレーション状態になった場合でも、各アクチュエータへの分流比率を維持することができ、アクチュエータの制御精度を低下させることなく自動制御が可能となる。
【００６９】
以上、補助流量制御装置２７，２８の動作を説明したが、他の補助流量制御装置の動作も同様である。
【００７０】
第１の実施例では、車体２０２と、車体２０２に取り付けられた作業装置２０３と、車体２０２または作業装置２０３を駆動する複数の油圧アクチュエータ２０４ａ，２０５ａ，２０６ａと、油圧ポンプ１〜３と、油圧ポンプ１〜３の吐出ラインにパラレルに接続されており、油圧ポンプ１〜３から複数の油圧アクチュエータ２０４ａ，２０５ａ，２０６ａに供給される圧油の流れを調整する複数の方向制御弁７〜１１，１４，１５と、複数の油圧アクチュエータ２０４ａ，２０５ａ，２０６ａの動作を指示するための操作レバー１７ａ，１７ｂと、作業装置２０３が予め設定された領域へ侵入することを防止するマシンコントロール機能の有効化または無効化を指示するためのマシンコントロール制御スイッチ２２と、マシンコントロール制御スイッチ２２によりマシンコントロール機能が選択された場合に、マシンコントロール機能を実行するコントローラ２１とを備えた油圧ショベル３００において、複数の方向制御弁７〜１１，１４，１５の各上流に配置され、油圧ポンプ１〜３から複数の方向制御弁７〜１１，１４，１５に供給される圧油の流量を複数の油圧アクチュエータ２０４ａ，２０５ａ，２０６ａの圧力変動に応じて制限する補助流量制御装置２４〜３０を備え、コントローラ２１は、マシンコントロール制御スイッチ２２によりマシンコントロール機能が解除された場合に、補助流量制御装置２４〜３０による複数の方向制御弁７〜１１，１４，１５へ供給される圧油の流量の制限を解除し、マシンコントロール制御スイッチ２２によりマシンコントロール機能が選択された場合に、前記補助流量制御装置２４〜３０により複数の方向制御弁７〜１１，１４，１５へ供給される圧油の流量を制限する。
【００７１】
また、油圧ショベル３００は、パイロットポンプ４と、操作レバー１７ａ，１７ｂからの動作指示量に応じてパイロットポンプ４から供給された圧油を減圧し、複数の方向制御弁７〜１１，１４，１５の操作圧として出力するパイロットバルブ１８ａ，１８ｂと、パイロットバルブ１８ａ，１８ｂからの操作圧を補正する電磁比例弁ユニット２０と、パイロットバルブ１８ａ，１８ｂからの操作圧を複数の方向制御弁７〜１１，１４，１５の圧力信号ポートに導くか電磁比例弁ユニット２０へ導くかを切り替える切替弁ユニット１９とを備え、補助流量制御装置２４〜３０は、補助可変絞りを形成するシート形の主弁３１，３４と、主弁３１，３４のシート弁体の移動量に応じて開口面積を変化させる制御可変絞り３１ｂ，３４ｂと、通過流量に応じて前記シート弁体の移動量を決定するパイロットライン５９，６１に配置され、コントローラ２１からの指令に応じて開口量を変化させるパイロット可変絞り３３，３６と、コントローラ２１からの指令に応じてパイロット可変絞り３３，３６の通過流量を制御するパイロット流量制御装置３２，３５とを有し、コントローラ２１は、マシンコントロール制御スイッチ２２によりマシンコントロール機能が解除された場合に、パイロットバルブ１８ａ，１８ｂからの操作圧が複数の方向制御弁７〜１１，１４，１５に直接導かれるように切替弁ユニット１９を切替制御し、前記マシンコントロール制御スイッチによりマシンコントロール機能が選択された場合に、パイロットバルブ１８ａ，１８ｂからの操作圧が電磁比例弁ユニット２０を介して複数の方向制御弁７〜１１，１４，１５に導かれるように切替弁ユニット１９を切替制御しかつ電磁比例弁ユニット２０を制御して切替弁ユニット１９から導かれたパイロット圧力信号を補正することによりマシンコントロール機能を実行し、複数の油圧アクチュエータ２０４ａ，２０５ａ，２０６ａの圧力変動に応じてパイロット可変絞り３３，３６の通過流量を制限することにより補助流量制御装置２４〜３０の通過流量を制限する。
【００７２】
また、補助流量制御装置２４〜３０のパイロット可変絞り３３，３６は油圧可変絞り弁で構成され、油圧ショベル３００は、コントローラ２１からの指令に応じてパイロットポンプ４から供給された圧油を減圧し、油圧可変絞り３３，３６の操作圧として出力する比例電磁減圧弁３７，３８を更に備え、パイロット流量制御装置３２，３５は、パイロットライン５９，６１のパイロット可変絞り３３，３６の上流に配置された油圧式の圧力補償弁３２，３５で構成され、圧力補償弁３２，３５を閉じ方向に駆動する第１圧力信号ポート３５ｂにパイロット可変絞り３３，３６の上流圧力が導かれ、圧力補償弁３２，３５を閉じ方向に駆動する第２圧力信号ポート３２ａ，３５ａに複数の油圧アクチュエータ２０４ａ，２０５ａ，２０６ａの最高負荷圧力が導かれ、圧力補償弁３２，３５を開き方向に駆動する第３圧力信号ポート３２ｃ，３５ｃにパイロット可変絞り３３，３６の下流圧力が導かれ、圧力補償弁３２，３５を開き方向に駆動する第４圧力信号ポート３２ｅ，３５ｅに油圧ポンプ１〜３の吐出圧力が導かれ、圧力補償弁３２，３５を開き方向に駆動する第５圧力信号ポート３２ｄ，３５ｄとパイロットポンプ４の吐出ライン６９とが、コントローラ２１からの指令に応じて開閉する電磁切換弁３９を介して接続され、コントローラ２１は、マシンコントロール制御スイッチ２２によりマシンコントロール機能が解除された場合に、電磁切換弁３９を開いて第５圧力信号ポート３２ｄ，３５ｄにパイロットポンプ４の吐出圧力を作用させることにより圧力補償弁３２，３５を全開位置に保持して圧力補償弁３２，３５の動作を不能とし、マシンコントロール制御スイッチ２２によりマシンコントロール機能が解除された場合に、電磁切換弁３９を閉じて第５圧力信号ポート３２ｄ，３５ｄにパイロットポンプ４の吐出圧力を作用させないことにより圧力補償弁３２，３５の動作を可能とする。
【００７３】
（３）効果
以上のように構成した第１の実施例によれば、マシンコントロール機能が解除された場合は、補助流量制御装置２４〜３０のパイロットライン１１０，１１１の流量制御を無効とし、補助流量制御装置２４〜３０はオペレータの操作入力量に応じた開口を維持し、複数のアクチュエータへと分流を行う。この場合は、アクチュエータの負荷変動に応じたアクチュエータ動作の変化をオペレータがより感じ取りやすくなるため、オペレータ操作時の油圧ショベル３００の操作性が確保される。一方、マシンコントロール機能が選択された場合は、補助流量制御装置２４〜３０はアクチュータの負荷変動に依存することなくコントローラ２１が指令する目標流量通りに流量を高応答かつ確実にアクチュエータへ供給することができ、アクチュエータの自動制御精度が向上できる。これらにより、オペレータの手動操作時とコントローラ２１による自動制御時の２種類の操作形態において、それぞれの操作形態に適した油圧システム特性へと切り替えることで、それぞれの操作形態で要求される性能を両立させることができる。
【実施例２】
【００７４】
図７Ａおよび図７Ｂは、本発明の第２の実施例における油圧駆動装置の回路図である。
【００７５】
（１）構成
図７Ａおよび図７Ｂに示すように、第２実施例における油圧駆動装置３００Ａの構成は、第１の実施例における油圧駆動装置４００（図２Ａおよび図２Ｂに示す）とほぼ同様であるが、以下の点で異なる。
【００７６】
補助流量制御装置２８において、主弁３４周りに形成される第３圧力室３４ｅと油圧可変絞り３６とを接続する管路９４ａと、油圧可変絞り３６と圧力補償弁８８とを接続する管路９４ｂと、圧力補償弁８８と管路６０とを接続する管路９４ｃとがパイロットライン９４を形成する。
【００７７】
圧力補償弁８８には、圧力補償弁スプールが油路を開く方向に力が作用する側の圧力信号ポート８８ｂに管路９４ｂの圧力と、圧力信号ポート８８ｃに電磁切換弁３９から管路６６を介して伝達させられる機能切替信号圧とを作用させ、圧力補償弁スプールが油路を閉じる方向に力が作用する側の圧力信号ポート８８ａにバケット用方向制御弁７から検出されるバケットシリンダ２０６ａの負荷圧と、第１ブーム用方向制御弁９、第２ブーム用方向制御弁１０及び第３ブーム用方向制御弁１５から検出されるブームシリンダ２０４ａの負荷圧と、第１アーム用方向制御弁１１及び第２アーム用方向制御弁８から検出されるアームシリンダ２０５ａの負荷圧と、旋回用方向制御弁１４の負荷圧力とのうち高圧選択弁４０によって選択される最高負荷圧力を作用させる。
【００７８】
なお、説明を簡便にするため一部図示を省略しているが、補助流量制御装置２４〜３０及び周辺の機器、配管、配線は全て同じ構成である。また、コントローラ２１の演算処理は、第１の実施例（図６Ａ、図６Ｂ、および図６Ｃに示す）と同様である。
【００７９】
（２）動作
第２の実施例では、補助流量制御装置２４〜３０のパイロット可変絞り３３，３６は油圧可変絞り弁で構成され、油圧ショベル３００は、コントローラ２１からの指令に応じて、パイロットポンプ４から供給された圧油を減圧し、油圧可変絞り弁３３，３６の操作圧として出力する比例電磁減圧弁３７，３８を更に備え、パイロット流量制御装置８４，８８は、パイロットライン９１，９４のパイロット可変絞り３３，３６の下流に配置された油圧式の圧力補償弁８４，８８で構成され、圧力補償弁８４，８８を閉じ方向に駆動する第１圧力信号ポート８４ａ，８８ａに複数の油圧アクチュエータ２０４ａ，２０５ａ，２０６ａの最高負荷圧力が導かれ、圧力補償弁８４，８８を開き方向に駆動する第２圧力信号ポート８４ｂ，８８ｂにパイロット可変絞り３３，３６の下流圧力が導かれ、圧力補償弁８４，８８を開き方向に駆動する第３圧力信号ポート８４ｃ，８８ｃとパイロットポンプ４の吐出ライン６９とが、コントローラ２１からの指令に応じて開閉する電磁切換弁３９を介して接続され、コントローラ２１は、マシンコントロール制御スイッチ２２によりマシンコントロール機能が解除された場合に、電磁切換弁３９を開いて第３圧力信号ポート８４ｃ，８８ｃにパイロットポンプ４の吐出圧力を作用させることにより圧力補償弁８４，８８を全開位置に保持して圧力補償弁８４，８８の動作を不能とし、マシンコントロール制御スイッチ２２によりマシンコントロール機能が選択された場合に、電磁切換弁３９を閉じて第３圧力信号ポート８４ｃ，８８ｃにパイロットポンプ４の吐出圧力を作用させないことにより圧力補償弁８４，８８の動作を可能とする。
【００８０】
（３）効果
以上のように構成した第２の実施例によれば、第１の実施例と同様の効果が得られると共に、補助流量制御装置２４〜３０の圧力補償弁へ作用させる圧力信号を少なくすることにより、油圧駆動装置をより簡素な構成とすることができる。
【実施例３】
【００８１】
図８Ａおよび図８Ｂは、本発明の第３の実施例における油圧駆動装置の回路図である。
【００８２】
（１）構成
図８Ａおよび図８Ｂに示すように、第３の実施例における油圧駆動装置４００Ｂの構成は、第１の実施例における油圧駆動装置４００（図２Ａおよび図２Ｂに示す）とほぼ同様であるが、以下の点で異なる。
【００８３】
第２油圧ポンプに接続される管路４９に圧力センサ１０７が設けられている。
【００８４】
補助流量制御装置２８において、第３圧力室３４ｅと電磁比例絞り弁１０４とを接続する管路１１１ａと、電磁比例絞り弁１０４と管路６０とを接続する管路１１１ｂとがパイロットライン１１１が形成する。
【００８５】
主弁３４にストロークセンサ１０６が設けられている。
【００８６】
管路６０に圧力センサ１０９が設けられている。
【００８７】
なお、説明を簡便にするため一部図示を省略しているが、補助流量制御装置２４〜３０及び周辺の機器、配管、配線は全て同じ構成である。
【００８８】
圧力センサ１０７，１０８，１０９（及び、その他の補助流量制御装置に取り付けられた圧力センサ）の出力値、及びストロークセンサ１０５，１０６（及び、その他の補助流量制御装置の主弁に取り付けられたストロークセンサ）の出力値はコントローラ２１へ入力される。コントローラ２１は電磁可変絞り弁１０２，１０４のソレノイド１０２ａ，１０４ａ（及び、その他の補助流量制御装置の電磁可変絞り弁のソレノイド）にそれぞれ指令を出力する。
【００８９】
図９Ａは、第３の実施例におけるコントローラ２１の演算処理を示すフロー図である。図９Ａにおいて、第１の実施例（図６Ａに示す）との相違点は、制御無効化処理Ｓ２００に代えて制御無効化処理Ｓ２００Ａを備え、制御有効化処理Ｓ３００に代えて制御有効化処理Ｓ３００Ａを備えている点である。
【００９０】
図９Ｂは、ステップＳ２００Ａ（制御無効化処理）の詳細を示すフロー図である。図９Ｂにおいて、第１の実施例（図６Ｂに示す）との相違点は、ステップＳ２０２〜Ｓ２０４を備えていない点、およびステップＳ２１０，Ｓ２１３に代えてステップＳ２１０Ａ，Ｓ２１３Ａを備えている点である。ステップＳ２１０Ａでは、パイロット可変絞り１０２，１０４への指令電気信号を出力しない。ステップＳ２１３Ａでは、操作レバー１７ａ，１７ｂの入力量に応じてパイロット可変絞り１０２，１０４への指令電気信号を出力する。
【００９１】
図９Ｃは、ステップＳ３００Ａ（制御有効化処理）の詳細を示すフロー図である。図９Ｃにおいて、第１の実施例（図６Ｃに示す）との相違点は、ステップＳ３０２〜Ｓ３０４，Ｓ３１４を有していない点、ステップＳ３１０〜Ｓ３１２に代えてステップＳ３１０Ａ〜Ｓ３１２Ａを有している点、およびステップＳ３１７，Ｓ３１８に代えてステップＳ３１７Ａ〜Ｓ３２４Ａを有している点である。
【００９２】
ステップＳ３０９に続き、コントローラ２１の現在流量演算部２１ｉにてアクチュエータの現在流量を算出し（ステップＳ３１０Ａ）、コントローラ２１の出力部２１ｊにて目標流量と現在流量との差が小さくなるように目標指令電気信号を算出し（ステップＳ３１１Ａ）、コントローラ２１の出力部２１ｊにてパイロット可変絞り１０２，１０４へ指令電気信号を出力する（ステップＳ３１２Ａ）。
【００９３】
ステップＳ３１６でサチュレーション状態である（ＹＥＳ）と判定した場合は、コントローラ２１の圧力状態判断部２１ｆにてサチュレーション状態（現在）のポンプ圧Ｐｓと最大不可圧ＰＬｍａｘの差圧ΔＰｓａｔを算出し（ステップＳ３１７Ａ）、コントローラ２１の差圧減少率演算部２１ｇにてノンサチュレーション状態でのポンプ圧Ｐｓと最大負荷圧ＰＬｍａｘの差圧ΔＰｎｏｎｓａｔとΔＰｓａｔから差圧の減少率を算出し（ステップＳ３１８Ａ）、コントローラ２１の修正目標流量演算部２１ｈにて差圧の減少率を目標流量に掛け合わせて修正目標流量を算出し（ステップＳ３１９Ａ）、コントローラ２１の現在流量演算部２１ｉにてアクチュエータの現在流量を算出し（ステップＳ３２０Ａ）、コントローラ２１の出力部２１ｊにて修正目標流量と現在流量の差が小さくなるように目標指令電気信号を算出し（ステップＳ３２１Ａ）、コントローラ２１の出力部２１ｊにてパイロット可変絞り１０２，１０４へ指令電気信号を出力する（ステップＳ３２２Ａ）。これにより、パイロット可変絞り開口が指令電気信号に応じた開口Ａｐｓとなり（ステップＳ３２３Ａ）、補助流量制御装置２４〜３０の主弁３１，３４の流量Ｑｍが制御される（ステップＳ３２４Ａ）。
【００９４】
（２）動作
このように構成した第３の実施例における油圧駆動装置４００Ｂにあっては、以下に述べるような操作及び制御が可能である。なお、ここでは説明を簡便にするために、ブーム２０４、アーム２０５、バケット２０６の３複合動作を行った場合を取り上げて、動作を説明する。
【００９５】
「オペレータによる手動操作」
マシンコントロール制御スイッチ２２から油圧ショベル３００の領域制限制御を無効とする信号がコントローラ２１へ送られると、コントローラ２１は、操作レバー１７ａ，１７ｂへの入力からパイロットバルブ１８ａ，１８ｂを介して生成されたパイロット指令圧を直接各アクチュエータの方向制御弁の各パイロットポートへ作用させるように切替弁ユニット１９内の油路を切り換える。これにより、オペレータの入力した操作量に応じて各アクチュエータを駆動させることが可能となる。
【００９６】
コントローラ２１は、ブーム２０４、アーム２０５及びバケット２０６の操作量を基に主弁の目標変位を算出し、同時に、例えば第１アーム用方向制御弁１１に対応する補助流量制御装置２８の主弁３４のストロークセンサ１０６の出力値から主弁３４の現在変位を取得し、目標変位と現在変位の差が小さくなるように電磁比例絞り弁１０４の開口量を制御する。
【００９７】
ここで、主弁３４の変位はオペレータの操作入力量のみで、シリンダの負荷に依存することなく決定される。そのため、オペレータが操作レバーの入力量を維持した状態でアクチュエータの負荷が変動すると、主弁の前後差圧が変化し、主弁がアクチュエータへ分流する流量が変化する。この流量変化は、アクチュエータの挙動に如実に反映され、その変化をオペレータが認識することで操作レバーの入力を調整し、オペレータが意図した操作をおこなうことができる。
【００９８】
「領域制限制御による自動操作」
マシンコントロール制御スイッチ２２から油圧ショベル３００のマシンコントロール機能を選択する信号がコントローラ２１へ送られると、コントローラ２１は、操作レバー１７ａ，１７ｂへの入力からパイロットバルブ１８ａ，１８ｂを介して生成されたパイロット指令圧を電磁比例弁ユニット２０へと導くように切替弁ユニット１９内の油路を切り換える。電磁比例弁ユニット２０へ導かれた信号圧は、電磁比例弁ユニット２０へ備えられる電磁弁とコントローラ２１の指令によって制御され、再び切替弁ユニット１９へと導かれる。切替弁ユニット１９へ導かれた信号圧は、各アクチェータの方向制御弁のパイロットポートへ導かれる。
【００９９】
これにより、コントローラ２１の制御によってアクチュエータを駆動させることが可能となり、油圧ショベル３００の領域制限制御が行える。
【０１００】
コントローラ２１は、ブーム２０４、アーム２０５及びバケット２０６の操作量を各圧力センサや各ストロークセンサから取得された車体動作状態を基に補助可変絞りの目標流量を算出し、同時に主弁３４のストロークセンサ１０６の出力値および圧力センサ１０７，１０９から取得される主弁３４の前後差圧を用いて主弁３４の現在流量を取得し、目標流量と現在流量との差が小さくなるように電磁比例絞り弁１０４の開口量を制御する。
【０１０１】
以上、補助流量制御装置２８の動作を説明したが、他の補助流量制御装置の動作も同様である。
【０１０２】
第３の実施例では、補助流量制御装置２４〜３０のパイロット可変絞り１０２，１０４は、コントローラ２１からの指令に応じて開口量を変化させる電磁可変絞り弁で構成され、油圧ショベル３００は、油圧ポンプ１の吐出ラインに設けられた第１圧力センサ１０７と、方向制御弁７〜１１，１４，１５と主弁３１，３４とを接続する油路に設けられた第２圧力センサ１０８，１０９と、主弁３１，３４に設けられた弁変位センサ１０５，１０６とを更に備え、コントローラ２１は、マシンコントロール制御スイッチ２２によりマシンコントロール機能が解除された場合に、操作レバー１７ａ，１７ｂからの動作指示量を基に主弁３１，３４の目標変位を算出し、弁変位センサ１０５，１０６で検出した主弁３１，３４の現在変位と前記目標変位との差が小さくなるように電磁可変絞り弁１０２，１０４の開口量を制御し、マシンコントロール制御スイッチ２２によりマシンコントロール機能が選択された場合に、操作レバー１７ａ，１７ｂからの動作指示量を基に主弁３１，３４の目標流量を算出し、弁変位センサ１０５，１０６で検出した主弁３１，３４の変位と主弁３１，３４の開口特性とを基に主弁３１，３４の開口量を取得し、前記開口量と第１圧力センサ１０７及び第２圧力センサ１０８，１０９で検出した主弁３１，３４の前後差圧とを基に主弁３１，３４の現在流量を算出し、前記目標流量と前記現在流量との差が小さくなるように電磁可変絞り弁１０２，１０４の開口量を制御する。
【０１０３】
（３）効果
以上のように構成した第３の実施例によれば、第１の実施例と同様の効果に加えて、以下の効果が得られる。
【０１０４】
補助流量制御装置２４〜３０の制御を電子制御で実施することができ、電磁可変絞り弁１０２，１０４へのコントローラ２１の指令で、補助流量制御装置２４〜３０の流量制御特性をオペレータ操作時と自動制御時で切り替えることが可能となる。そのため、別途機能切替信号手段や回路を設ける必要がなく、油圧駆動装置を簡素な構成とすることができる。また、補助流量制御装置２４〜３０の主弁の変位やその前後圧力から主弁３１，３４の通過流量を算出し、主弁変位をフィードバック制御することで外乱などによる誤差を補正し、より正確に目標流量をアクチュエータに供給することができる。
【実施例４】
【０１０５】
図１０Ａおよび図１０Ｂは、本発明の第４の実施例における油圧駆動装置の回路図である。
【０１０６】
（１）構成
図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、第４の実施例における油圧駆動装置４００Ｃの構成は、第３の実施例における油圧駆動装置４００Ｂ（図８Ａおよび図８Ｂに示す）とほぼ同様であるが、以下の点で異なる。
【０１０７】
第１アーム用方向制御弁１１に対応する補助流量制御装置２８の主弁３４にストロークセンサが設けられていない。
【０１０８】
補助流量制御装置２８の電磁可変絞り弁１０４にストロークセンサ１２５が設けられている。
【０１０９】
電磁可変絞り弁１０４と第３圧力室３４ｅ（またはフィードバック可変絞り３４ｂ）とを接続する管路１１１ａに圧力センサ１２６が設けられている。
【０１１０】
なお、説明を簡便にするため一部図示を省略しているが、補助流量制御装置２４〜３０及び周辺の機器、配管、配線は全て同じ構成である。
【０１１１】
ストロークセンサ１２５（および、各補助流量制御装置の電磁可変絞り弁に設けられたストロークセンサ）の出力値、圧力センサ１２６（および、各補助流量制御装置のパイロットラインに設けられた圧力センサ）はコントローラ２１へ入力される。コントローラ２１は補助流量制御装置２４〜３０の電磁可変絞り弁１０２，１０４にそれぞれ指令を出力する。
【０１１２】
なお、コントローラ２１の演算処理は、第３の実施例（図９Ａ、図９Ｂ、および図９Ｃに示す）と同様である。
【０１１３】
（２）動作
第４の実施例では、補助流量制御装置２４〜３０のパイロット可変絞り１０２，１０４は、コントローラ２１からの指令に応じて開口量を変化させる電磁可変絞り弁で構成され、油圧ショベル３００は、油圧ポンプ１の吐出ラインに設けられた第１圧力センサ１０７と、方向制御弁７〜１１，１４，１５と主弁３１，３４とを接続する油路に設けられた第２圧力センサ１０８，１０９と、電磁可変絞り弁１０２，１０４と制御可変絞り３１ｂ，３４ｂとを接続する油路に設けられた第３圧力センサ１２３，１２６と、電磁可変絞り弁１０２，１０４に設けられた弁変位センサ１２２，１２５とを更に備え、コントローラ２１は、マシンコントロール制御スイッチ２２によりマシンコントロール機能が解除された場合に、操作レバー１７ａ，１７ｂからの動作指示量を基に電磁可変絞り弁１０２，１０４の目標開口量を算出し、弁変位センサ１２２，１２５で検出した電磁可変絞り弁１０２，１０４の変位と電磁可変絞り弁１０２，１０４の開口特性とを基に電磁可変絞り弁１０２，１０４の現在開口量を算出し、前記目標開口量と前記現在開口量との差が小さくなるように電磁可変絞り弁１０２，１０４への指令値を制御し、マシンコントロール制御スイッチ２２によりマシンコントロール機能が選択された場合に、操作レバー１７ａ，１７ｂからの動作指示量を基に主弁３１，３４の目標流量を算出し、主弁３１，３４の目標流量と第１圧力センサ１０７及び第２圧力センサ１０８，１０９で検出した主弁３１，３４の前後差圧とを基に主弁３１，３４の目標開口量を算出し、主弁３１，３４の開口特性と前記電磁可変絞り弁の開口特性との関係を基に電磁可変絞り弁１０２，１０４の目標開口量を取得し、電磁可変絞り弁１０２，１０４の目標開口量と第２圧力センサ１０８，１０９及び第３圧力センサ１２３，１２６で検出した電磁可変絞り弁１０２，１０４の前後差圧とを基に電磁可変絞り弁１０２，１０４の目標流量を算出し、電磁可変絞り弁１０２，１０４の開口量と前後差圧とを基に電磁可変絞り弁１０２，１０４の現在流量を算出し、前記目標流量と前記現在流量との差が小さくなるように電磁可変絞り弁１０２，１０４の開口量を制御する。
【０１１４】
（３）効果
以上のように構成した第４の実施例によれば、第３の実施例と同様の効果が得られると共に、補助流量制御装置２４〜３０の主弁３１，３４にストロークセンサ等の変位検出手段を取り付けることがないので、油圧駆動装置をより簡素な構成とすることができる。
【実施例５】
【０１１５】
図１１Ａおよび図１１Ｂは、本発明の第５の実施例における油圧駆動装置の回路図である。
【０１１６】
（１）構成
図１１Ａおよび図１１Ｂに示すように、第５の実施例における油圧駆動装置３００Ｄの構成は、第４の実施例における油圧駆動装置４００Ｃ（図１０Ａおよび図１０Ｂに示す）とほぼ同様であるが、以下の点で異なる。
【０１１７】
第１アーム用方向制御弁１１に対応する補助流量制御装置２８の電磁可変絞り弁１０４にストロークセンサが設けられていない。
【０１１８】
なお、説明を簡便にするため一部図示を省略しているが、補助流量制御装置２４〜３０及び周辺の機器、配管、配線は全て同じ構成である。
【０１１９】
コントローラ２１は、補助流量制御装置２４〜３０の電磁可変絞り弁１０２，１０４にそれぞれ指令を出力する。
【０１２０】
なお、コントローラ２１の演算処理は、第３の実施例（図９Ａ、図９Ｂ、および図９Ｃに示す）と同様である。
【０１２１】
（２）動作
第５の実施例では、補助流量制御装置２４〜３０のパイロット可変絞り１０２，１０４は、コントローラ２１からの指令に応じて開口量を変化させる電磁可変絞り弁で構成され、油圧ショベル３００は、油圧ポンプ１の吐出ラインに設けられた第１圧力センサ１０７と、方向制御弁７〜１１，１４，１５と主弁３１，３４とを接続する油路に設けられた第２圧力センサ１０７，１０９と、制御可変絞り３１ｂ，３４ｂと電磁可変絞り弁１０２，１０４とを接続する油路に設けられた第３圧力センサ１２３，１２６とを更に備え、コントローラ２１は、マシンコントロール制御スイッチ２２によりマシンコントロール機能が解除された場合に、操作レバー１７ａ，１７ｂからの動作指示量を基に電磁可変絞り弁１０２，１０４の目標開口量を算出し、電磁可変絞り弁１０２，１０４の開口特性と電磁可変絞り弁１０２，１０４に対する指令値とを基に電磁可変絞り弁１０２，１０４の現在開口量を取得し、電磁可変絞り弁１０２，１０４の目標開口量と現在開口量との差が小さくなるように電磁可変絞り弁１０２，１０４の開口量を制御し、マシンコントロール制御スイッチ２２によりマシンコントロール機能が選択された場合に、操作レバー１７ａ，１７ｂからの動作指示量を基に主弁３１，３４の目標流量を算出し、主弁３１，３４の目標流量と第１圧力センサ１０７及び第２圧力センサ１０７，１０９で検出した主弁３１，３４の前後差圧とを基に主弁３１，３４の目標開口量を算出し、主弁３１，３４の開口特性と電磁可変絞り弁１０２，１０４の開口特性との関係を基に電磁可変絞り弁１０２，１０４の目標開口量を取得し、前記目標開口量と第２圧力センサ１０７，１０９及び第３圧力センサ１２３，１２６で検出した電磁可変絞り弁１０２，１０４の前後差圧とを基に電磁可変絞り弁１０２，１０４の目標流量を算出し、電磁可変絞り弁１０２，１０４の開口特性と電磁可変絞り弁１０２，１０４に対する指令値とを基に電磁可変絞り弁１０２，１０４の開口量を取得し、前記開口量と第２圧力センサ１０７，１０９及び第３圧力センサ１２３，１２６で検出した電磁可変絞り弁１０２，１０４の前後差圧とを基に電磁可変絞り弁１０２，１０４の現在流量を算出し、電磁可変絞り弁１０２，１０４の目標流量と現在流量との差が小さくなるように電磁可変絞り弁１０２，１０４の開口量を制御する。
【０１２２】
（３）効果
以上のように構成した第５の実施例によれば、第４の実施例と同様の効果が得られると共に、補助流量制御装置２４〜３０の電磁可変絞り弁１０２，１０４および主弁３１，３４のいずれにもストロークセンサ等の変位検出手段を取り付けることがないので、油圧駆動装置をより簡素な構成とすることができる。
【実施例６】
【０１２３】
図１２Ａおよび図１２Ｂは、本発明の第６の実施例における油圧駆動装置の回路図である。
【０１２４】
（１）構成
図１２Ａおよび図１２Ｂに示すように、第５の実施例における油圧駆動装置４００Ｅの構成は、第３の実施例における油圧駆動装置４００Ｂ（図８Ａおよび図８Ｂに示す）とほぼ同様であるが、以下の点で異なる。
【０１２５】
第１アーム用方向制御弁１１に対応する補助流量制御装置２８のパイロットラインに、第３の実施例における電磁比例絞り弁１０４（図８Ａに示す）に代えて、油圧可変絞り弁１４４が設けられている。
【０１２６】
油圧可変絞り弁１４４の圧力信号ポートとパイロットポンプ４の吐出ポートとを接続する管路６８に比例電磁減圧弁３８が設けられている。
【０１２７】
コントローラ２１は比例電磁減圧弁３８のソレノイド３８ａに指令を出力する。
【０１２８】
なお、説明を簡便にするため一部図示を省略しているが、補助流量制御装置２４〜３０及び周辺の機器、配管、配線は全て同じ構成である。また、コントローラ２１の演算処理は、第３の実施例（図９Ａ、図９Ｂ、および図９Ｃに示す）と同様である。
【０１２９】
（２）動作
第６の実施例では、補助流量制御装置２４〜３０のパイロット可変絞り１４２，１４４は油圧可変絞り弁で構成され、油圧ショベル３００は、油圧ポンプ１の吐出ラインに設けられた第１圧力センサ１０７と、方向制御弁７〜１１，１４，１５と主弁３１，３４とを接続する油路に設けられた第２圧力センサ１０７，１０９と、主弁３１，３４に設けられた弁変位センサ１０５，１０６と、コントローラ２１からの指令に応じてパイロットポンプ４から供給される圧油を減圧し、油圧可変絞り１４２，１４４の操作圧として出力する比例電磁減圧弁３７，３８とを更に備え、コントローラ２１は、マシンコントロール制御スイッチ２２によりマシンコントロール機能が解除された場合に、操作レバー１７ａ，１７ｂからの動作指示量を基に主弁３１，３４の目標変位を算出し、主弁３１，３４の目標変位と弁変位センサ１０５，１０６で検出した主弁３１，３４の現在変位との差が小さくなるように比例電磁減圧弁３７，３８を介して油圧可変絞り弁１４２，１４４の開口量を制御し、マシンコントロール制御スイッチ２２によりマシンコントロール機能が選択された場合に、操作レバー１７ａ，１７ｂからの動作指示量を基に主弁３１，３４の目標流量を算出し、主弁３１，３４の開口特性と弁変位センサ１０５，１０６で検出した主弁３１，３４の現在変位とを基に主弁３１，３４の現在開口量を取得し、第１圧力センサ１０７及び第２圧力センサ１０８，１０９で検出した主弁３１，３４の前後差圧と前記現在開口量とを基に主弁３１，３４の現在流量を算出し、前記目標流量と前記現在流量との差が小さくなるように比例電磁減圧弁３７，３８を介して油圧可変絞り弁１４２，１４４の開口量を制御する。
【０１３０】
（３）効果
以上のように構成した第６の実施例によれば、第３の実施例と同様の効果に加えて、以下の効果が得られる。
【０１３１】
補助流量制御装置２４〜３０のパイロットライン１１０，１１１の流量制御を間接的に電子制御化することができ、比例電磁減圧弁３７，３８へのコントローラ２１の指令によって、補助流量制御装置２４〜３０の流量制御特性をオペレータ操作時と自動制御時で切り替えることが可能となる。そのため、別途機能切替信号手段や回路を設ける必要がなく、油圧駆動装置を簡素な構成とすることができる。
【０１３２】
また、補助流量制御装置２４〜３０の主弁３１，３４の変位やその前後圧力から主弁３１，３４の通過流量を算出し、主弁変位をフィードバック制御することで外乱などによる誤差を補正し、より正確に目標流量をアクチュエータに供給することができる。
【実施例７】
【０１３３】
図１３Ａおよび図１３Ｂは、本発明の第７の実施例における油圧駆動装置の回路図である。
【０１３４】
（１）構成
図１３Ａおよび図１３Ｂに示すように、第７の実施例における油圧駆動装置４００Ｆの構成は、第４の実施例における油圧駆動装置４００Ｃ（図１０Ａおよび図１０Ｂに示す）とほぼ同様であるが、以下の点で異なる。
【０１３５】
第１アーム用方向制御弁１１に対応する補助流量制御装置２８のパイロットライン１１１に、第４の実施例における電磁比例絞り弁１０４（図１０Ａに示す）に代えて、油圧可変絞り弁１４４が設けられている。
【０１３６】
油圧可変絞り弁１４４の圧力信号ポートとパイロットポンプ４の吐出ポートとを接続する管路６８に比例電磁減圧弁３８が設けられている。
【０１３７】
コントローラ２１は比例電磁減圧弁３８のソレノイド３８ａに指令を出力する。
【０１３８】
なお、説明を簡便にするため一部図示を省略しているが、補助流量制御装置２４〜３０及び周辺の機器、配管、配線は全て同じ構成である。また、コントローラ２１の演算処理は、第３の実施例（図９Ａ、図９Ｂ、および図９Ｃに示す）と同様である。
【０１３９】
（２）動作
第７の実施例では、補助流量制御装置２４〜３０のパイロット可変絞り１４２，１４４は油圧可変絞り弁で構成され、油圧ショベル３００は、油圧ポンプ１〜３の吐出ラインに設けられた第１圧力センサ１０７と、方向制御弁７〜１１，１４，１５と主弁３１，３４とを接続する油路に設けられた第２圧力センサ１０８，１０９と、油圧可変絞り弁１４２，１４４と制御可変絞り３１ｂ，３４ｂとを接続する油路に設けられた第３圧力センサ１２３，１２６と、油圧可変絞り弁１４２，１４４に設けられた弁変位センサ１２２，１２５と、コントローラ２１からの指令に応じてパイロットポンプ４から供給される圧油を減圧し、油圧可変絞り弁１４２，１４４の操作圧として出力する比例電磁減圧弁３７，３８とを更に備え、コントローラ２１は、マシンコントロール制御スイッチ２２によりマシンコントロール機能が解除された場合に、操作レバー１７ａ，１７ｂからの動作指示量を基に油圧可変絞り弁１４２，１４４の目標開口量を算出し、油圧可変絞り弁１４２，１４４の開口特性と弁変位センサ１２２，１２５で検出した油圧可変絞り弁１４２，１４４の変位とを基に油圧可変絞り弁１４２，１４４の現在開口量を取得し、前記目標開口量と前記現在開口量との差が小さくなるように比例電磁減圧弁３７，３８を介して油圧可変絞り弁１４２，１４４の開口量を制御し、マシンコントロール制御スイッチ２２によりマシンコントロール機能が選択された場合に、操作レバー１７ａ，１７ｂからの動作指示量を基に主弁３１，３４の目標流量を算出し、主弁３１，３４の目標流量と第１圧力センサ１０７及び第２圧力センサ１０８，１０９で検出した主弁３１，３４の前後差圧とを基に主弁３１，３４の目標開口量を算出し、主弁３１，３４の開口特性と油圧可変絞り弁１４２，１４４の開口特性との関係を基に油圧可変絞り弁１４２，１４４の目標開口量を取得し、油圧可変絞り弁１４２，１４４の目標開口量と第２圧力センサ１０８，１０９及び第３圧力センサ１２３，１２６で検出した油圧可変絞り弁１４２，１４４の前後差圧とを基に油圧可変絞り弁１４２，１４４の目標流量を算出し、油圧可変絞り弁１４２，１４４の開口特性と弁変位センサ１２２，１２５で検出した油圧可変絞り弁１４２，１４４の変位とを基に油圧可変絞り弁１４２，１４４の開口量を取得し、前記油圧可変絞り弁の開口量と前後差圧とを基に前記油圧可変絞り弁の現在流量を算出し、前記目標流量と前記現在流量との差が小さくなるように前記比例電磁減圧弁を介して前記油圧可変絞り弁の開口量を制御する。
【０１４０】
（３）効果
以上のように構成した第７の実施例によれば、第６の実施例と同様の効果が得られると共に、補助流量制御装置２４〜３０の主弁３１，３４にストロークセンサ等の変位検出手段を取り付けることがないので、油圧駆動装置をより簡素な構成とすることができる。
【実施例８】
【０１４１】
図１４Ａおよび図１４Ｂは、本発明の第８の実施例における油圧駆動装置の回路図である。
【０１４２】
（１）構成
図１４Ａおよび図１４Ｂに示すように、第８の実施例における油圧駆動装置４００Ｇの構成は、第５の実施例における油圧駆動装置４００Ｄ（図１１Ａおよび図１１Ｂに示す）とほぼ同様であるが、以下の点で異なる。
【０１４３】
第１アーム用方向制御弁１１に対応する補助流量制御装置２８のパイロットライン１１１に、第５の実施例における電磁比例絞り弁１０４（図１１Ａに示す）に代えて、油圧可変絞り１４４が設けられている。
【０１４４】
油圧可変絞り１４４の圧力信号ポートとパイロットポンプ４の吐出ポートとを接続する管路６８に比例電磁減圧弁３８が設けられている。
【０１４５】
コントローラ２１は比例電磁減圧弁３８のソレノイド３８ａに指令を出力する。
【０１４６】
なお、説明を簡便にするため一部図示を省略しているが、補助流量制御装置２４〜３０及び周辺の機器、配管、配線は全て同じ構成である。また、コントローラ２１の演算処理は、第３の実施例（図９Ａ、図９Ｂ、および図９Ｃに示す）と同様である。
【０１４７】
（２）動作
第８の実施例では、補助流量制御装置２４〜３０のパイロット可変絞り１４２，１４４は油圧可変絞り弁で構成され、油圧ショベル１００は、油圧ポンプ１の吐出ラインに設けられた第１圧力センサ１０７と、方向制御弁７〜１１，１４，１５と主弁３１，３４とを接続する油路に設けられた第２圧力センサ１０７，１０９と、油圧可変絞り弁１４２，１４４と制御可変絞り３１ｂ，３４ｂとを接続する油路に設けられた第３圧力センサ１２３，１２６と、コントローラ２１からの指令に応じてパイロットポンプ４から供給される圧油を減圧し、油圧可変絞り弁１４２，１４４の操作圧として出力する比例電磁減圧弁３７，３８とを更に備え、コントローラは、マシンコントロール制御スイッチ２２によりマシンコントロール機能が解除された場合に、操作レバー１７ａ，１７ｂからの動作指示量を基に油圧可変絞り弁１４２，１４４の目標開口量を算出し、油圧可変絞り弁１４２，１４４の開口特性と比例電磁減圧弁３７，３８からの操作圧とを基に油圧可変絞り弁１４２，１４４の現在開口量を取得し、油圧可変絞り弁１４２，１４４の目標開口量と現在開口量との差が小さくなるように比例電磁減圧弁３７，３８を介して油圧可変絞り弁１４２，１４４の開口量を制御し、マシンコントロール制御スイッチ２２によりマシンコントロール機能が選択された場合に、操作レバー１７ａ，１７ｂからの動作指示量を基に主弁３１，３４の目標流量を算出し、第１圧力センサ１０７及び第２圧力センサ１０８，１０９で検出した主弁３１，３４の前後差圧と主弁３１，３４の目標流量とを基に主弁３１，３４の目標開口量を算出し、油圧可変絞り弁１４２，１４４の開口量に対する主弁３１，３４の開口特性と主弁３１，３４の目標開口量とを基に油圧可変絞り弁１４２，１４４の目標開口量を取得し、油圧可変絞り弁１４２，１４４の目標開口量と第２圧力センサ１０８，１０９及び第３圧力センサ１２３，１２６で検出した油圧可変絞り弁１４２，１４４の前後差圧とを基に油圧可変絞り弁１４２，１４４の目標流量を算出し、油圧可変絞り弁１４２，１４４の開口特性と比例電磁減圧弁３７，３８から出力される操作圧とを基に油圧可変絞り弁１４２，１４４の開口量を取得し、油圧可変絞り弁１４２，１４４の開口量と前後差圧とを基に油圧可変絞り弁１４２，１４４の現在流量を算出し、前記目標流量と前記現在流量との差が小さくなるように比例電磁減圧弁３７，３８を介して油圧可変絞り弁１４２，１４４の開口量を制御する。
【０１４８】
（３）効果
以上のように構成した第８の実施例によれば、第７の実施例と同様の効果が得られると共に、補助流量制御装置２４〜３０の主弁３１，３４および油圧可変絞り弁１４２，１４４のいずれにもストロークセンサ等の変位検出手段を取り付けることがないので、油圧駆動装置をより簡素な構成とすることができる。
【実施例９】
【０１４９】
本発明の第９の実施例として、第３〜８の実施例の応用例を説明する。
【０１５０】
（１）構成
第９の実施例における油圧駆動装置の構成は、第３〜第８の実施例のそれぞれとほぼ同様である。
【０１５１】
（２）動作
第９の実施例に係る油圧ショベル３００は、油圧ポンプ１〜３の馬力制御を行うレギュレータ１ａ，１ｂ，１ｃ，２ａ，２ｂ，２ｃ，３ａ，３ｂと、複数の油圧アクチュエータ２０４ａ，２０５ａ，２０６ａの負荷圧力を検出する第４圧力センサ７１ａ，７１ｂ，７２ａ，７２ｂ，７３ａ，７３ｂを更に備え、コントローラ２１は、マシンコントロール制御スイッチ２２によりマシンコントロール機能が選択され、かつ複数の油圧アクチュエータ２０４ａ，２０５ａ，２０６ａの負荷圧力の増大に伴い馬力制御の作用により油圧ポンプ１の吐出流量が減少するサチュレーションが発生した場合に、第１圧力センサ１０７で検出した油圧ポンプ１の吐出圧と第４圧力センサ７１ａ，７１ｂ，７２ａ，７２ｂ，７３ａ，７３ｂで検出した複数の油圧アクチュエータ２０４ａ，２０５ａ，２０６ａの最高負荷圧力との差圧を算出し、予め取得していたサチュレーションが発生する前の差圧からの減少率を算出し、前記減少率に応じて補助流量制御装置２４〜３０の主弁の目標流量を減少させる。
【０１５２】
（３）効果
以上のように構成した第９の実施例によれば、第３〜第８の実施例のそれぞれ同様の効果が得られると共に、サチュレーション状態になった場合でも、各アクチュエータへの分流比率を維持することができ、アクチュエータの制御精度を低下させることなく自動制御が可能となる。
【０１５３】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は、上記した実施例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、上記した実施例は、マシンコントロール制御スイッチによりマシンコントロール機能が解除された場合に、パイロットバルブからの操作圧が複数の方向制御弁に直接導かれるように切替弁ユニットを制御し、マシンコントロール制御スイッチによりマシンコントロール機能が選択された場合に、パイロットバルブからの操作圧が電磁比例弁ユニットを介して複数の方向制御弁に導かれるように切替弁ユニットを制御する態様である。しかし、本発明の課題を解決することができる限り、その態様は特に限定されず、例えば、マシンコントロール機能が解除された場合、及び、マシンコントロール機能が選択された場合のいずれにおいても電気レバーによりパイロット圧を制御する態様、すなわち、切替弁ユニットを持たない態様でもよい。
【０１５４】
また、上記した実施例は、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。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成の一部を加えることも可能であり、ある実施例の構成の一部を削除し、あるいは、他の実施例の一部と置き換えることも可能である。
【符号の説明】
【０１５５】
１…第１油圧ポンプ、１ａ…流量制御指令圧ポート（レギュレータ）、１ｂ…第１油圧ポンプ自己圧ポート（レギュレータ）、１ｃ…第２油圧ポンプ自己圧ポート（レギュレータ）、２…第２油圧ポンプ、２ａ…流量制御指令圧ポート（レギュレータ）、２ｂ…第２油圧ポンプ自己圧ポート（レギュレータ）、２ｃ…第１油圧ポンプ自己圧ポート（レギュレータ）、３…第３油圧ポンプ、３ａ…流量制御指令圧ポート（レギュレータ）、３ｂ…第３油圧ポンプ自己圧ポート（レギュレータ）、４…パイロットポンプ、５…作動油タンク、６…右走行用方向制御弁、７…バケット用方向制御弁、８…第２アーム用方向制御弁、９…第１ブーム用方向制御弁、１０…第２ブーム用方向制御弁、１１…第１アーム用方向制御弁、１２…第１アタッチメント用方向制御弁、１３…左走行用方向制御弁、１４…旋回用方向制御弁、１５…第３ブーム用方向制御弁、１６…第２アタッチメント用方向制御弁、１７…操作レバー、１７ａ，１７ｂ…操作レバー、１８ａ，１８ｂ…パイロットバルブ、１９…切替弁ユニット、１９ａ…電磁切換弁、２０…電磁比例弁ユニット、２０ａ…比例電磁減圧弁、２１…コントローラ、２１a…入力部、２１ｂ…制御有効化判断部、２１ｃ…車体姿勢演算部、２１ｄ…要求流量演算部、２１ｅ…目標流量演算部、２１ｆ…圧力状態判断部、２１ｇ…差圧減少率演算部、２１ｈ…修正目標流量演算部、２１ｉ…現在流量演算部、２１ｊ…出力部、２２…マシンコントロール制御スイッチ、２４…バケット用補助流量制御装置、２５…第２アーム用補助流量制御装置、２６…第１ブーム用補助流量制御装置、２７…第２ブーム用補助流量制御装置、２８…第１アーム用補助流量制御装置、２９…旋回用補助流量制御装置、３０…第３ブーム用補助流量制御装置、３１…主弁、３１ａ…弁体、３１ｂ…フィードバック絞り（制御可変絞り）、３１ｃ…第１圧力室、３１ｄ…第２圧力室、３１ｅ…第３圧力室、３２…圧力補償弁、３２ａ…圧力信号ポート（第２圧力信号ポート）、３２ｂ…圧力信号ポート（第１圧力信号ポート）、３２ｃ…圧力信号ポート（第３圧力信号ポート）、３２ｄ…圧力信号ポート（第５圧力信号ポート）、３２ｅ…圧力信号ポート（第４圧力信号ポート）、３３…油圧可変絞り弁（パイロット可変絞り）、３３ａ…圧力信号ポート、３４…主弁、３４ａ…弁体、３４ｂ…フィードバック絞り、３４ｃ…第１圧力室、３４ｄ…第２圧力室、３４ｅ…第３圧力室、３５…圧力補償弁、３５ａ…圧力信号ポート（第２圧力信号ポート）、３５ｂ…圧力信号ポート（第１圧力信号ポート）、３５ｃ…圧力信号ポート（第３圧力信号ポート）、３５ｄ…圧力信号ポート（第５圧力信号ポート）、３５ｅ…圧力信号ポート（第４圧力信号ポート）、３６…油圧可変絞り弁（パイロット可変絞り）、３６ａ…圧力信号ポート、３７…比例電磁減圧弁、３７ａ…ソレノイド、３８…比例電磁減圧弁、３８ａ…ソレノイド、３９…電磁切換弁、３９ａ…ソレノイド、４０…高圧選択弁、４１〜５８…管路、５９…パイロットライン、５９ａ…管路、５９ｂ…管路、５９ｃ…管路、６０…管路、６１…パイロットライン、６１ａ…管路、６１ｂ…管路、６１ｃ…管路、６４〜６９…管路、７０，７１，７２ａ，７２��，７３ａ，７３ｂ…圧力センサ、７４〜７６…ストロークセンサ、７７…合流弁、８４…圧力補償弁、８４ａ…圧力信号ポート（第１圧力信号ポート）、８４ｂ…圧力信号ポート（第２圧力信号ポート）、８４ｃ…圧力信号ポート（第３圧力信号ポート）、８８…圧力補償弁、８８ａ…圧力信号ポート（第１圧力信号ポート）、８８ｂ…圧力信号ポート（第２圧力信号ポート）、８８ｃ…圧力信号ポート（第３圧力信号ポート）、９１…パイロットライン、９１ａ，９１ｂ，９１ｃ…管路、９２，９３…管路、９４…パイロットライン、９４ａ，９４ｂ，９４ｃ…管路、１０２…電磁可変絞り弁（パイロット可変絞り）、１０２ａ…ソレノイド、１０４…電磁可変絞り弁（パイロット可変絞り）、１０４ａ…ソレノイド、１０５，１０６…ストロークセンサ（弁変位センサ）、１０７…圧力センサ（第１圧力センサ）、１０８，１０９…圧力センサ（第２圧力センサ）、１１０…パイロットライン、１１０ａ，１１０ｂ…管路、１１１…パイロットライン、１１１ａ，１１１ｂ…管路、１２２…ストロークセンサ、１２３…圧力センサ、１２５…ストロークセンサ、１２６…圧力センサ、１４２…油圧可変絞り弁（パイロット可変絞り）、１４２ａ…圧力信号ポート、１４４…油圧可変絞り弁（パイロット可変絞り）、１４４ａ…圧力信号ポート、２０１…走行体、２０２…旋回体（車体）、２０３…作業装置、２０４…ブーム、２０４ａ…ブームシリンダ、２０５…アーム、２０５ａ…アームシリンダ、２０６…バケット、２０６ａ…バケットシリンダ、２０７…運転室、２０８…機械室、２０９…カウンタウエイト、２１０…コントロールバルブ、３００…油圧ショベル（作業機械）、４００，４００Ａ，４００Ｂ，４００Ｃ，４００Ｄ，４００Ｅ，４００Ｆ，４００Ｇ…油圧駆動装置。
【図１】
2020007879.tif 000003
【図２Ａ】
2020007879.tif 000004
【図２Ｂ】
2020007879.tif 000005
【図３】
2020007879.tif 000006
【図４】
2020007879.tif 000007
【図５】
2020007879.tif 000008
【図６Ａ】
2020007879.tif 000009
【図６Ｂ】
2020007879.tif 000010
【図６Ｃ】
2020007879.tif 000011
【図７Ａ】
2020007879.tif 000012
【図７Ｂ】
2020007879.tif 000013
【図８Ａ】
2020007879.tif 000014
【図８Ｂ】
2020007879.tif 000015
【図９Ａ】
2020007879.tif 000016
【図９Ｂ】
2020007879.tif 000017
【図９Ｃ】
2020007879.tif 000018
【図１０Ａ】
2020007879.tif 000019
【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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