(57)【要約】【課題】油圧ポンプの吐出量をより安定的に制御すること。【解決手段】本発明の実施形態に係るショベル１００は、下部走行体１と、下部走行体１に旋回自在に搭載された上部旋回体３と、上部旋回体３に搭載されたエンジン１１と、エンジン１１によって駆動されるメインポンプ１４と、メインポンプ１４の吐出圧を検出する吐出圧センサ２８と、馬力制御によって決まる第１指令値Ｑｄと省エネルギ制御によって決まる第２指令値Ｑｎとを用いて最終指令値Ｑｆを算出するコントローラ３０と、を備えている。コントローラ３０は、吐出圧に基づき、算出される最終指令値Ｑｆを制限するように構成されている。【選択図】図３
2020007839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部走行体と、
前記下部走行体に旋回自在に搭載された上部旋回体と、
前記上部旋回体に搭載されたエンジンと、
前記エンジンによって駆動される油圧ポンプと、
前記油圧ポンプの吐出圧を検出する吐出圧センサと、
馬力制御によって決まる第１指令値と省エネルギ制御によって決まる第２指令値とを用いて流量指令値を算出する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記吐出圧に基づき前記算出される流量指令値を制限するように構成されている、
ショベル。
【請求項２】
前記省エネルギ制御は、ネガティブコントロール制御、ポジティブコントロール制御、又は、ロードセンシング制御であり、
前記制御装置は、前記第２指令値が前記第１指令値より小さいときに、前記第２指令値の増分を制限するように構成されている、
請求項１に記載のショベル。
【請求項３】
前記制御装置は、前記吐出圧と吐出量の積で表される前記油圧ポンプの馬力が所定馬力以上のときに、前記流量指令値の増分を制限するように構成されている、
請求項１又は２に記載のショベル。
【請求項４】
前記流量指令値の増分の制限は、前記流量指令値が小さいほど厳しい、
請求項１乃至３の何れかに記載のショベル。
【請求項５】
前記制御装置は、制御マップを参照して前記流量指令値を算出する、
請求項１乃至４の何れかに記載のショベル。
【請求項６】
前記流量指令値の増分の制限は、前記油圧ポンプの馬力が前記エンジンの出力馬力に近いほど厳しい、
請求項１乃至５の何れかに記載のショベル。
【請求項７】
前記流量指令値の制限は、前記油圧ポンプの吐出量がスタンバイ流量から離れるほど緩い、
請求項１乃至６の何れかに記載のショベル。
【請求項８】
下部走行体と、
前記下部走行体に旋回自在に搭載された上部旋回体と、
前記上部旋回体に搭載されたエンジンと、
前記エンジンによって駆動される油圧ポンプと、
前記油圧ポンプの吐出圧を検出する吐出圧センサと、
省エネルギ制御によって決まる指令値の増加を制限する制御装置と、
を備えるショベル。
【請求項９】
前記省エネルギ制御は、操作中に算出される指令値より小さな値を算出する制御である、
請求項８に記載のショベル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、掘削機としてのショベルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、馬力制御によって決まる第１指令値とネガティブコントロール制御によって決まる第２指令値とのうちの小さい方に基づいて油圧ポンプの吐出量を制御するコントローラを備えたショベルが知られている（特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４８４３１０５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のコントローラは、第１指令値と第２指令値のうちの小さい方を選択して最終的な指令値を決定するため、その最終的な指令値が急変することで吐出量が急変してしまうおそれがある。
【０００５】
そこで、油圧ポンプの吐出量をより安定的に制御することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態に係るショベルは、下部走行体と、前記下部走行体に旋回自在に搭載された上部旋回体と、前記上部旋回体に搭載されたエンジンと、前記エンジンによって駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプの吐出圧を検出する吐出圧センサと、馬力制御によって決まる第１指令値と省エネルギ制御によって決まる第２指令値とを用いて流量指令値を算出する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記吐出圧に基づき前記算出される流量指令値を制限するように構成されている。
【発明の効果】
【０００７】
上述の手段により、油圧ポンプの吐出量をより安定的に制御できるショベルが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係るショベルの側面図である。
【図２】ショベルに搭載される油圧システムの構成例を示す図である。
【図３】吐出量制御機能の構成例を示す図である。
【図４】メインポンプの吐出圧及び吐出量（指令値）の時間的推移を示す図である。
【図５】吐出量制御機能の別の構成例を示す図である。
【図６】吐出量制御機能の更に別の構成例を示す図である。
【図７】吐出量制御機能の更に別の構成例を示す図である。
【図８】制御マップの一例を示す図である。
【図９】吐出量制御機能の更に別の構成例を示す図である。
【図１０】制御マップの別の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
最初に、図１を参照して、本発明の実施形態に係る掘削機としてのショベル１００について説明する。図１はショベル１００の側面図である。本実施形態では、下部走行体１には旋回機構２を介して上部旋回体３が旋回可能に搭載されている。下部走行体１は、走行用油圧モータ２Ｍによって駆動される。走行用油圧モータ２Ｍは、左側のクローラを駆動する左走行用油圧モータ２ＭＬ、及び、右側のクローラを駆動する右走行用油圧モータ２ＭＲ（図１では不可視）を含む。旋回機構２は、上部旋回体３に搭載されている旋回用油圧モータ２Ａによって駆動される。但し、旋回用油圧モータ２Ａは、電動アクチュエータとしての旋回用電動発電機であってもよい。
【００１０】
上部旋回体３にはブーム４が取り付けられている。ブーム４の先端にはアーム５が取り付けられ、アーム５の先端にはエンドアタッチメントとしてのバケット６が取り付けられている。ブーム４、アーム５及びバケット６は、アタッチメントの一例である掘削アタッチメントを構成する。ブーム４はブームシリンダ７で駆動され、アーム５はアームシリンダ８で駆動され、バケット６はバケットシリンダ９で駆動される。
【００１１】
上部旋回体３には、運転室としてのキャビン１０が設けられ、且つ、エンジン１１等の動力源が搭載されている。また、上部旋回体３には、コントローラ３０が取り付けられている。なお、本書では、便宜上、上部旋回体３における、ブーム４が取り付けられている側を前方とし、カウンタウェイトが取り付けられている側を後方とする。
【００１２】
コントローラ３０は、ショベル１００を制御するための制御装置である。本実施形態では、コントローラ３０は、ＣＰＵ、揮発性記憶装置及び不揮発性記憶装置等を備えたコンピュータで構成されている。そして、コントローラ３０は、様々な機能要素に対応するプログラムを不揮発性記憶装置から読み出してＲＡＭ等の揮発性記憶装置にロードし、対応する処理をＣＰＵに実行させることで様々な機能を実現できるように構成されている。
【００１３】
次に、図２を参照し、ショベル１００に搭載される油圧システムの構成例について説明する。図２は、ショベル１００に搭載される油圧システムの構成例を示す。図２は、機械的動力伝達系、作動油ライン、パイロットライン及び電気制御系を、それぞれ二重線、実線、破線及び点線で示している。
【００１４】
ショベル１００の油圧システムは、主に、エンジン１１、レギュレータ１３、メインポンプ１４、パイロットポンプ１５、コントロールバルブ１７、操作装置２６、吐出圧センサ２８、操作圧センサ２９及びコントローラ３０等を含む。
【００１５】
図２において、油圧システムは、エンジン１１によって駆動されるメインポンプ１４から、センターバイパス管路４０及びパラレル管路４２の少なくとも１つを経て作動油タンクまで作動油を循環させている。
【００１６】
エンジン１１は、ショベル１００の駆動源である。本実施形態では、エンジン１１は、例えば、所定の回転数を維持するように動作するディーゼルエンジンである。エンジン１１の出力軸は、メインポンプ１４及びパイロットポンプ１５のそれぞれの入力軸に連結されている。
【００１７】
メインポンプ１４は、作動油ラインを介して作動油をコントロールバルブ１７に供給する。本実施形態では、メインポンプ１４は、斜板式可変容量型油圧ポンプである。
【００１８】
レギュレータ１３は、メインポンプ１４の吐出量を制御する。本実施形態では、レギュレータ１３は、コントローラ３０からの制御指令に応じてメインポンプ１４の斜板傾転角を調節してメインポンプ１４の１回転当たりの押し退け容積を制御することでメインポンプ１４の吐出量を制御する。
【００１９】
パイロットポンプ１５は、パイロットラインを介して操作装置２６を含む油圧制御機器に作動油を供給する。本実施形態では、パイロットポンプ１５は、固定容量型油圧ポンプである。
【００２０】
コントロールバルブ１７は、ショベル１００における油圧システムを制御する油圧制御装置である。本実施形態では、コントロールバルブ１７は、一点鎖線で示すように、制御弁１７１〜１７６を含む。制御弁１７５は制御弁１７５Ｌ及び制御弁１７５Ｒを含み、制御弁１７６は制御弁１７６Ｌ及び制御弁１７６Ｒを含む。コントロールバルブ１７は、制御弁１７１〜１７６を通じ、メインポンプ１４が吐出する作動油を１又は複数の油圧アクチュエータに選択的に供給できる。制御弁１７１〜１７６は、メインポンプ１４から油圧アクチュエータに流れる作動油の流量、及び、油圧アクチュエータから作動油タンクに流れる作動油の流量を制御する。油圧アクチュエータは、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、左走行用油圧モータ２ＭＬ、右走行用油圧モータ２ＭＲ及び旋回用油圧モータ２Ａを含む。
【００２１】
操作装置２６は、操作者がアクチュエータの操作のために用いる装置である。アクチュエータは、油圧アクチュエータ及び電動アクチュエータの少なくとも一方を含む。本実施形態では、操作装置２６は、パイロットラインを介して、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、コントロールバルブ１７内の対応する制御弁のパイロットポートに供給する。パイロットポートのそれぞれに供給される作動油の圧力であるパイロット圧は、油圧アクチュエータのそれぞれに対応する操作装置２６のレバー又はペダル（図示せず。）の操作方向及び操作量に応じた圧力である。
【００２２】
吐出圧センサ２８は、メインポンプ１４の吐出圧を検出する。本実施形態では、吐出圧センサ２８は、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。
【００２３】
操作圧センサ２９は、操作者による操作装置２６の操作の内容を検出する。本実施形態では、操作圧センサ２９は、アクチュエータのそれぞれに対応する操作装置２６のレバー又はペダルの操作方向及び操作量を圧力（操作圧）の形で検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作装置２６の操作内容は、操作圧センサ以外の他のセンサを用いて検出されてもよい。
【００２４】
メインポンプ１４は、左メインポンプ１４Ｌ及び右メインポンプ１４Ｒを含む。そして、左メインポンプ１４Ｌは、左センターバイパス管路４０Ｌ又は左パラレル管路４２Ｌを経て作動油タンクまで作動油を循環させ、右メインポンプ１４Ｒは、右センターバイパス管路４０Ｒ又は右パラレル管路４２Ｒを経て作動油タンクまで作動油を循環させる。
【００２５】
左センターバイパス管路４０Ｌは、コントロールバルブ１７内に配置された制御弁１７１、１７３、１７５Ｌ及び１７６Ｌを通る作動油ラインである。右センターバイパス管路４０Ｒは、コントロールバルブ１７内に配置された制御弁１７２、１７４、１７５Ｒ及び１７６Ｒを通る作動油ラインである。
【００２６】
制御弁１７１は、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油を左走行用油圧モータ２ＭＬへ供給し、且つ、左走行用油圧モータ２ＭＬが吐出する作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
【００２７】
制御弁１７２は、右メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油を右走行用油圧モータ２ＭＲへ供給し、且つ、右走行用油圧モータ２ＭＲが吐出する作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
【００２８】
制御弁１７３は、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油を旋回用油圧モータ２Ａへ供給し、且つ、旋回用油圧モータ２Ａが吐出する作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
【００２９】
制御弁１７４は、右メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油をバケットシリンダ９へ供給し、且つ、バケットシリンダ９内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
【００３０】
制御弁１７５Ｌは、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油をブームシリンダ７へ供給するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。制御弁１７５Ｒは、右メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油をブームシリンダ７へ供給し、且つ、ブームシリンダ７内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
【００３１】
制御弁１７６Ｌは、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油をアームシリンダ８へ供給し、且つ、アームシリンダ８内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。制御弁１７６Ｒは、右メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油をアームシリンダ８へ供給し、且つ、アームシリンダ８内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
【００３２】
左パラレル管路４２Ｌは、左センターバイパス管路４０Ｌに並行する作動油ラインである。左パラレル管路４２Ｌは、制御弁１７１、１７３、１７５Ｌの何れかによって左センターバイパス管路４０Ｌを通る作動油の流れが制限或いは遮断された場合に、より下流の制御弁に作動油を供給できる。右パラレル管路４２Ｒは、右センターバイパス管路４０Ｒに並行する作動油ラインである。右パラレル管路４２Ｒは、制御弁１７２、１７４、１７５Ｒの何れかによって右センターバイパス管路４０Ｒを通る作動油の流れが制限或いは遮断された場合に、より下流の制御弁に作動油を供給できる。
【００３３】
レギュレータ１３は、左レギュレータ１３Ｌ及び右レギュレータ１３Ｒを含む。左レギュレータ１３Ｌは、左メインポンプ１４Ｌの吐出圧に応じて左メインポンプ１４Ｌの斜板傾転角を調節することによって、左メインポンプ１４Ｌの吐出量を制御する。この制御は、馬力制御と称される。具体的には、左レギュレータ１３Ｌは、例えば、左メインポンプ１４Ｌの吐出圧の増大に応じて左メインポンプ１４Ｌの斜板傾転角を調節して１回転当たりの押し退け容積を減少させることで吐出量を減少させる。右レギュレータ１３Ｒについても同様である。吐出圧と吐出量との積で表されるメインポンプ１４の吸収馬力がエンジン１１の出力馬力を超えないようにするためである。
【００３４】
操作装置２６は、左操作レバー２６Ｌ、右操作レバー２６Ｒ及び走行レバー２６Ｄを含む。走行レバー２６Ｄは、左走行レバー２６ＤＬ及び右走行レバー２６ＤＲを含む。
【００３５】
左操作レバー２６Ｌは、旋回操作とアーム５の操作に用いられる。左操作レバー２６Ｌは、前後方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７６のパイロットポートに導入させる。また、左右方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７３のパイロットポートに導入させる。
【００３６】
具体的には、左操作レバー２６Ｌは、アーム閉じ方向に操作された場合に、制御弁１７６Ｌの右パイロットポートに作動油を導入させ、且つ、制御弁１７６Ｒの左パイロットポートに作動油を導入させる。また、左操作レバー２６Ｌは、アーム開き方向に操作された場合には、制御弁１７６Ｌの左パイロットポートに作動油を導入させ、且つ、制御弁１７６Ｒの右パイロットポートに作動油を導入させる。また、左操作レバー２６Ｌは、左旋回方向に操作された場合に、制御弁１７３の左パイロットポートに作動油を導入させ、右旋回方向に操作された場合に、制御弁１７３の右パイロットポートに作動油を導入させる。
【００３７】
右操作レバー２６Ｒは、ブーム４の操作とバケット６の操作に用いられる。右操作レバー２６Ｒは、前後方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７５のパイロットポートに導入させる。また、左右方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７４のパイロットポートに導入させる。
【００３８】
具体的には、右操作レバー２６Ｒは、ブーム下げ方向に操作された場合に、制御弁１７５Ｒの左パイロットポートに作動油を導入させる。また、右操作レバー２６Ｒは、ブーム上げ方向に操作された場合には、制御弁１７５Ｌの右パイロットポートに作動油を導入させ、且つ、制御弁１７５Ｒの左パイロットポートに作動油を導入させる。また、右操作レバー２６Ｒは、バケット閉じ方向に操作された場合に、制御弁１７４の右パイロットポートに作動油を導入させ、バケット開き方向に操作された場合に、制御弁１７４の左パイロットポートに作動油を導入させる。
【００３９】
走行レバー２６Ｄは、クローラの操作に用いられる。具体的には、左走行レバー２６ＤＬは、左側のクローラの操作に用いられる。左走行ペダルと連動するように構成されていてもよい。左走行レバー２６ＤＬは、前後方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７１のパイロットポートに導入させる。右走行レバー２６ＤＲは、右側のクローラの操作に用いられる。右走行ペダルと連動するように構成されていてもよい。右走行レバー２６ＤＲは、前後方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７２のパイロットポートに導入させる。
【００４０】
吐出圧センサ２８は、吐出圧センサ２８Ｌ及び吐出圧センサ２８Ｒを含む。吐出圧センサ２８Ｌは、左メインポンプ１４Ｌの吐出圧を検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。吐出圧センサ２８Ｒについても同様である。
【００４１】
操作圧センサ２９は、操作圧センサ２９ＬＡ、２９ＬＢ、２９ＲＡ、２９ＲＢ、２９ＤＬ、２９ＤＲを含む。操作圧センサ２９ＬＡは、操作者による左操作レバー２６Ｌに対する前後方向への操作の内容を圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作内容は、例えば、レバー操作方向、レバー操作量（レバー操作角度）等である。
【００４２】
同様に、操作圧センサ２９ＬＢは、操作者による左操作レバー２６Ｌに対する左右方向への操作の内容を圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作圧センサ２９ＲＡは、操作者による右操作レバー２６Ｒに対する前後方向への操作の内容を圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作圧センサ２９ＲＢは、操作者による右操作レバー２６Ｒに対する左右方向への操作の内容を圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作圧センサ２９ＤＬは、操作者による左走行レバー２６ＤＬに対する前後方向への操作の内容を圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作圧センサ２９ＤＲは、操作者による右走行レバー２６ＤＲに対する前後方向への操作の内容を圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。
【００４３】
コントローラ３０は、操作圧センサ２９の出力を受信し、必要に応じてレギュレータ１３に対して制御指令を出力し、メインポンプ１４の吐出量を変化させてもよい。
【００４４】
また、コントローラ３０は、絞り１８と制御圧センサ１９を用いた省エネルギ制御としてのネガティブコントロール制御を実行するように構成されている。絞り１８は左絞り１８Ｌ及び右絞り１８Ｒを含み、制御圧センサ１９は左制御圧センサ１９Ｌ及び右制御圧センサ１９Ｒを含む。省エネルギ制御は、メインポンプ１４による無駄なエネルギ消費を抑制するためにメインポンプ１４の吐出量を低減させる制御である。
【００４５】
左センターバイパス管路４０Ｌには、最も下流にある制御弁１７６Ｌと作動油タンクとの間に左絞り１８Ｌが配置されている。そのため、左メインポンプ１４Ｌが吐出した作動油の流れは、左絞り１８Ｌで制限される。そして、左絞り１８Ｌは、左レギュレータ１３Ｌを制御するための制御圧を発生させる。左制御圧センサ１９Ｌは、この制御圧を検出するためのセンサであり、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。コントローラ３０は、この制御圧に応じて左メインポンプ１４Ｌの斜板傾転角を調節することで、ネガティブコントロール制御によって、左メインポンプ１４Ｌの吐出量を制御する。コントローラ３０は、この制御圧が大きいほど左メインポンプ１４Ｌの吐出量を減少させ、この制御圧が小さいほど左メインポンプ１４Ｌの吐出量を増大させる。右メインポンプ１４Ｒの吐出量も同様に制御される。
【００４６】
具体的には、図２で示されるようにショベル１００における油圧アクチュエータが何れも操作されていない待機状態の場合、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油は、左センターバイパス管路４０Ｌを通って左絞り１８Ｌに至る。そして、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油の流れは、左絞り１８Ｌの上流で発生する制御圧を増大させる。その結果、コントローラ３０は、左メインポンプ１４Ｌの吐出量をスタンバイ流量まで減少させ、吐出した作動油が左センターバイパス管路４０Ｌを通過する際の圧力損失（ポンピングロス）を抑制する。スタンバイ流量は、待機状態のときに採用される所定の流量であり、例えば、許容最小吐出量である。一方、何れかの油圧アクチュエータが操作された場合、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油は、操作対象の油圧アクチュエータに対応する制御弁を介して、操作対象の油圧アクチュエータに流れ込む。そして、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油の流れは、左絞り１８Ｌに至る量を減少或いは消失させ、左絞り１８Ｌの上流で発生する制御圧を低下させる。その結果、コントローラ３０は、左メインポンプ１４Ｌの吐出量を増大させ、操作対象の油圧アクチュエータに十分な作動油を循環させ、操作対象の油圧アクチュエータの駆動を確かなものとする。なお、コントローラ３０は、右メインポンプ１４Ｒの吐出量も同様に制御する。
【００４７】
上述のようなネガティブコントロール制御により、図２の油圧システムは、待機状態においては、メインポンプ１４における無駄なエネルギ消費を抑制できる。無駄なエネルギ消費は、メインポンプ１４が吐出する作動油がセンターバイパス管路４０で発生させるポンピングロスを含む。また、図２の油圧システムは、油圧アクチュエータを作動させる場合には、メインポンプ１４から必要十分な作動油を作動対象の油圧アクチュエータに確実に供給できる。
【００４８】
次に、図３を参照し、コントローラ３０がメインポンプ１４の吐出量を制御する機能（以下、「吐出量制御機能」とする。）について説明する。図３は、吐出量制御機能を実現するコントローラ３０の構成例を示す。図３の例では、コントローラ３０は、馬力制御部３０Ａ、省エネルギ制御部３０Ｂ、増分制限部３０Ｃ、最小値選択部３０Ｄ、最大値設定部３０Ｅ及び電流指令出力部３０Ｆを有する。
【００４９】
馬力制御部３０Ａは、メインポンプ１４の吐出圧Ｐｄに基づいて吐出量の第１指令値Ｑｄを導き出すように構成されている。本実施形態では、馬力制御部３０Ａは、吐出圧センサ２８が出力する吐出圧Ｐｄを取得する。そして、第１参照テーブルを参照し、取得した吐出圧Ｐｄに対応する第１指令値Ｑｄを導き出す。第１参照テーブルは、メインポンプ１４の許容最大吸収馬力と吐出圧Ｐｄと第１指令値Ｑｄとの対応関係を参照可能に保持するＰＱ線図に関する参照テーブルであり、不揮発性記憶装置に予め記憶されている。馬力制御部３０Ａは、例えば、予め設定されているメインポンプ１４の許容最大吸収馬力と吐出圧センサ２８が出力する吐出圧Ｐｄとを検索キーとして第１参照テーブルを参照することで、第１指令値Ｑｄを一意に決定できる。
【００５０】
省エネルギ制御部３０Ｂは、制御圧Ｐｎに基づいて吐出量の第２指令値Ｑｎを導き出すように構成されている。本実施形態では、省エネルギ制御部３０Ｂは、制御圧センサ１９が出力する制御圧Ｐｎを取得する。そして、第２参照テーブルを参照し、取得した制御圧Ｐｎに対応する第２指令値Ｑｎを導き出す。第２参照テーブルは、制御圧Ｐｎと第２指令値Ｑｎとの対応関係を参照可能に保持する参照テーブルであり、不揮発性記憶装置に予め記憶されている。
【００５１】
増分制限部３０Ｃは、出力値の増分を制限するように構成されている。本実施形態では、増分制限部３０Ｃは、所定の演算周期毎に、第２指令値Ｑｎを入力値として受け、且つ、吐出量の修正第２指令値Ｑｎａを出力する。その際、増分制限部３０Ｃは、吐出圧Ｐｄを別の入力値として受け、前回の出力値である前回の修正第２指令値Ｑｎａに対する増分の許容最大値を設定する。増分の許容最大値は、例えば、吐出圧Ｐｄが低いほど小さくなるように設定される。吐出圧Ｐｄの減少率が大きいほど小さくなるように設定されてもよい。そして、増分制限部３０Ｃは、今回入力された第２指令値Ｑｎの、前回の修正第２指令値Ｑｎａに対する増分（差）が許容最大値を上回る場合、前回の修正第２指令値Ｑｎａに許容最大値を加算した値を今回の修正第２指令値Ｑｎａとして出力する。一方で、増分制限部３０Ｃは、今回入力された第２指令値Ｑｎの、前回の修正第２指令値Ｑｎａに対する増分（差）が許容最大値以下の場合、第２指令値Ｑｎを修正第２指令値Ｑｎａとして出力する。
【００５２】
最小値選択部３０Ｄは、複数の入力値から最小値を選択して出力するように構成されている。本実施形態では、最小値選択部３０Ｄは、第１指令値Ｑｄと修正第２指令値Ｑｎａのうちの小さい方を最終指令値Ｑｆとして出力するように構成されている。
【００５３】
最大値設定部３０Ｅは、最大指令値Ｑｍａｘを出力するように構成されている。最大指令値Ｑｍａｘは、メインポンプ１４の最大吐出量に対応する指令値である。本実施形態では、最大値設定部３０Ｅは、不揮発性記憶装置等に予め記憶されている最大指令値Ｑｍａｘを電流指令出力部３０Ｆに出力するように構成されている。
【００５４】
電流指令出力部３０Ｆは、レギュレータ１３に対して電流指令を出力するように構成されている。本実施形態では、電流指令出力部３０Ｆは、最小値選択部３０Ｄが出力する最終指令値Ｑｆと最大値設定部３０Ｅが出力する最大指令値Ｑｍａｘとに基づいて導き出される電流指令Ｋをレギュレータ１３に対して出力する。なお、電流指令出力部３０Ｆは、最終指令値Ｑｆに基づいて導き出される電流指令Ｋをレギュレータ１３に対して出力してもよい。
【００５５】
次に、図４を参照し、吐出量制御機能による効果について説明する。図４は、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）を含む。図４（Ａ）は、所定の操作量でブーム上げ操作が行われたときのメインポンプ１４の吐出圧Ｐｄの時間的推移を示す。具体的には、図４（Ａ）は、第１指令値Ｑｄと修正第２指令値Ｑｎａのうちの小さい方に基づく最終指令値Ｑｆが使用された場合の吐出圧Ｐｄの推移を一点鎖線で示し、第１指令値Ｑｄと第２指令値Ｑｎのうちの小さい方に基づく最終指令値が使用された場合の吐出圧Ｐｄの推移を点線で示す。図４（Ｂ）は、ブーム上げ操作が行われたときのメインポンプ１４の吐出量Ｑに関する値の時間的推移を示す。吐出量Ｑに関する値の時間的推移は、第１指令値Ｑｄ（実線）、第２指令値Ｑｎ（実線）、修正第２指令値Ｑｎａ（破線）及び最終指令値Ｑｆ（一点鎖線）のそれぞれの時間的推移を含む。なお、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）のそれぞれにおける各線は、明瞭化のため、滑らかにされている。
【００５６】
増分制限部３０Ｃによる制限が適用されていない場合、時刻ｔ１でブーム上げ操作が開始されると、コントローラ３０は、第１指令値Ｑｄより小さい第２指令値Ｑｎを最終指令値として選択し、その最終指令値に基づいて導出した電流指令Ｋをレギュレータ１３に対して出力する。したがって、その最終指令値は、時刻ｔ３に達するまでは、第２指令値Ｑｎの増加に追従するように増加する。
【００５７】
第１指令値Ｑｄは、時刻ｔ２において減少し始め、時刻ｔ３において第２指令値Ｑｎを下回る。吐出圧Ｐｄと吐出量Ｑとの積で表されるメインポンプ１４の吸収馬力が許容最大値に達するためである。すなわち、吐出量Ｑは、吐出圧Ｐｄが増加するにつれて減少するように制御されるためである。
【００５８】
第１指令値Ｑｄが第２指令値Ｑｎを下回ると、コントローラ３０は、第２指令値Ｑｎより小さい第１指令値Ｑｄを最終指令値として選択し、その最終指令値に基づいて導出した電流指令Ｋをレギュレータ１３に対して出力する。
【００５９】
しかしながら、第２指令値Ｑｎが急増すると、最小値として選択される入力値が第２指令値Ｑｎから第１指令値Ｑｄに切り換わったとしても、コントローラ３０は、応答遅れ等により、実際の吐出量Ｑを即座に低減させることができない。すなわち、コントローラ３０は、最小値（最終指令値）として選択される入力値が切り換わったとしても、その最終指令値に実際の吐出量Ｑを即座に追従させることができない。
【００６０】
そのため、吐出圧Ｐｄは、図４（Ａ）の点線で示すように、時刻ｔ３の直後にピーク値Ｐｄ１に達した後で急激に減少し、時刻ｔ４で操作量に対応する値Ｐｄ２に至る。その結果、メインポンプ１４の実際の吐出量Ｑは、吐出圧Ｐｄの変動に応じて大きく変動してしまう。
【００６１】
そして、メインポンプ１４の実際の吐出量Ｑがこのように大きく変動すると、操作者は、ブーム４の動きが滑らかでないと感じてしまう場合がある。
【００６２】
そこで、コントローラ３０は、増分制限部３０Ｃによる制限を適用することで、吐出圧Ｐｄの時間的推移において、上述のようなピークが形成されてしまうのを防止できるように、メインポンプ１４の吐出量Ｑを制御する。
【００６３】
増分制限部３０Ｃによる制限が適用される場合、時刻ｔ１でブーム上げ操作が開始されると、コントローラ３０は、第１指令値Ｑｄより小さい第２指令値Ｑｎの制御周期当たりの増分を制限することで得られる修正第２指令値Ｑｎａを最終指令値Ｑｆとして選択する。そして、その最終指令値Ｑｆに基づいて導出した電流指令Ｋをレギュレータ１３に対して出力する。修正第２指令値Ｑｎａは、制御周期当たりの増分が制限されるため、図４（Ｂ）の破線で示すように、第２指令値Ｑｎよりも緩やかに立ち上がる。
【００６４】
そのため、最終指令値Ｑｆは、図４（Ｂ）の一点鎖線で示すように、時刻ｔ３ｃに達するまでは、修正第２指令値Ｑｎａの増加に追従するように比較的緩やかに増加する。時刻ｔ３ｃは、第１指令値Ｑｄが修正第２指令値Ｑｎａを下回る時点である。第１指令値Ｑｄが修正第２指令値Ｑｎａを下回った後、最終指令値Ｑｆは、第１指令値Ｑｄの増加に追従するように更に増加し、その後、第１指令値Ｑｄと共に安定する。
【００６５】
吐出圧Ｐｄは、図４（Ａ）の一点鎖線で示すように、増分制限部３０Ｃによる制限が適用されていない場合のようなピークを形成することなく、時刻ｔ４に達する前に操作量に対応する値Ｐｄ２に至る。
【００６６】
このように、増分制限部３０Ｃによる制限が適用される場合、コントローラ３０は、メインポンプ１４の吐出量Ｑをより安定的に制御できる。そのため、吐出圧Ｐｄ及び吐出量Ｑが一時的に急増してアタッチメントの動きがぎこちなくなってしまうのを防止できる。
【００６７】
次に、図５を参照し、吐出量制御機能を実行するコントローラ３０の別の構成例について説明する。図５のコントローラ３０は、ポジティブコントロール制御を実行するように構成されている。図５のコントローラ３０は、省エネルギ制御部３０Ｂの代わりに、省エネルギ制御部３０Ｂ１〜３０Ｂ６及び加算部３０ＢＡを有する点で、図３のコントローラ３０と異なるが、その他の点で共通する。そのため、共通部分の説明を省略し、相違部分を詳細に説明する。
【００６８】
省エネルギ制御部３０Ｂ１〜３０Ｂ６は、操作圧θ１〜θ６に基づいて吐出量の指令値Ｑｐ１〜Ｑｐ６を導き出すように構成されている。
【００６９】
本実施形態では、省エネルギ制御部３０Ｂ１は、操作者による左操作レバー２６Ｌに対する前後方向（アーム開き方向又はアーム閉じ方向）への操作の内容を圧力の形で検出する操作圧センサ２９ＬＡが出力する操作圧θ１を取得する。そして、参照テーブルを参照し、取得した操作圧θ１に対応する指令値Ｑｐ１を導き出す。
【００７０】
同様に、省エネルギ制御部３０Ｂ２は、操作者による左操作レバー２６Ｌに対する左右方向（左旋回方向又は右旋回方向）への操作の内容を圧力の形で検出する操作圧センサ２９ＬＢが出力する操作圧θ２を取得する。そして、参照テーブルを参照し、取得した操作圧θ２に対応する指令値Ｑｐ２を導き出す。省エネルギ制御部３０Ｂ３は、操作者による右操作レバー２６Ｒに対する前後方向（ブーム下げ方向又はブーム上げ方向）への操作の内容を圧力の形で検出する操作圧センサ２９ＲＡが出力する操作圧θ３を取得する。そして、参照テーブルを参照し、取得した操作圧θ３に対応する指令値Ｑｐ３を導き出す。省エネルギ制御部３０Ｂ４は、操作者による右操作レバー２６Ｒに対する左右方向（バケット閉じ方向又はバケット開き方向）への操作の内容を圧力の形で検出する操作圧センサ２９ＲＢが出力する操作圧θ４を取得する。そして、参照テーブルを参照し、取得した操作圧θ４に対応する指令値Ｑｐ４を導き出す。省エネルギ制御部３０Ｂ５は、操作者による左走行レバー２６ＤＬに対する前後方向（前進方向又は後進方向）への操作の内容を圧力の形で検出する操作圧センサ２９ＤＬが出力する操作圧θ５を取得する。そして、参照テーブルを参照し、取得した操作圧θ５に対応する指令値Ｑｐ５を導き出す。省エネルギ制御部３０Ｂ６は、操作者による右走行レバー２６ＤＲに対する前後方向（前進方向又は後進方向）への操作の内容を圧力の形で検出する操作圧センサ２９ＤＲが出力する操作圧θ６を取得する。そして、参照テーブルを参照し、取得した操作圧θ６に対応する指令値Ｑｐ６を導き出す。
【００７１】
加算部３０ＢＡは、指令値Ｑｐ１〜Ｑｐ６を加算して第２指令値Ｑｎを導き出すように構成されている。そして、加算部３０ＢＡは、第２指令値Ｑｎを増分制限部３０Ｃに対して出力するように構成されている。
【００７２】
この構成により、図５に示すポジティブコントロール制御を実行するコントローラ３０は、図３に示すネガティブコントロール制御を実行するコントローラ３０と同様に、メインポンプ１４の吐出量Ｑを安定的に制御できる。そのため、吐出圧Ｐｄ及び吐出量Ｑが一時的に急増してアタッチメントの動きがぎこちなくなってしまうのを防止できる。
【００７３】
次に、図６を参照し、吐出量制御機能を実行するコントローラ３０の更に別の構成例について説明する。図６のコントローラ３０は、ロードセンシング制御を実行するように構成されている。図６のコントローラ３０は、省エネルギ制御部３０Ｂの代わりに、省エネルギ制御部３０ＢＬを有する点で、図３のコントローラ３０と異なるが、その他の点で共通する。そのため、共通部分の説明を省略し、相違部分を詳細に説明する。
【００７４】
省エネルギ制御部３０ＢＬは、差圧Ｐｓに基づいて吐出量の第２指令値Ｑｎを導き出すように構成されている。本実施形態では、省エネルギ制御部３０ＢＬは、負荷圧センサが出力する負荷圧と吐出圧センサ２８が出力する吐出圧との差圧Ｐｓを取得する。そして、参照テーブルを参照し、取得した差圧Ｐｓに対応する第２指令値Ｑｎを導き出す。負荷圧は、ブームシリンダ７のロッド側油室における作動油の圧力、ブームシリンダ７のボトム側油室における作動油の圧力、アームシリンダ８のロッド側油室における作動油の圧力、アームシリンダ８のボトム側油室における作動油の圧力、バケットシリンダ９のロッド側油室における作動油の圧力、バケットシリンダ９のボトム側油室における作動油の圧力、旋回用油圧モータ２Ａの吸い込み側の圧力、左走行用油圧モータ２ＭＬの吸い込み側の圧力、及び、右走行用油圧モータ２ＭＲの吸い込み側の圧力の少なくとも１つを含む。
【００７５】
この構成により、図６に示すロードセンシング制御を実行するコントローラ３０は、図３に示すネガティブコントロール制御を実行するコントローラ３０と同様に、メインポンプ１４の吐出量Ｑを安定的に制御できる。そのため、吐出圧Ｐｄ及び吐出量Ｑが一時的に急増してアタッチメントの動きがぎこちなくなってしまうのを防止できる。
【００７６】
次に、図７を参照し、吐出量制御機能を実行するコントローラ３０の更に別の構成例について説明する。図７のコントローラ３０は、ネガティブコントロール制御を実行するように構成されている。図７のコントローラ３０は、最小値選択部３０Ｄの後段に増分制限部３０Ｃを有する点で、最小値選択部３０Ｄの前段に増分制限部３０Ｃを有する図３のコントローラ３０と異なるが、その他の点で共通する。そのため、共通部分の説明を省略し、相違部分を詳細に説明する。
【００７７】
図７の例では、最小値選択部３０Ｄは、第１指令値Ｑｄと第２指令値Ｑｎのうちの小さい方を最終指令値Ｑｆとして出力するように構成されている。そして、増分制限部３０Ｃは、所定の演算周期毎に、最終指令値Ｑｆを入力値として受け、且つ、吐出量の修正最終指令値Ｑｆａを出力する。その際に、増分制限部３０Ｃは、吐出圧Ｐｄを別の入力値として受け、前回の出力値である前回の修正最終指令値Ｑｆａに対する増分の許容最大値を設定する。増分の許容最大値は、例えば、不揮発性記憶装置に予め記憶されている制御マップを参照して設定される。そして、増分制限部３０Ｃは、今回入力された最終指令値Ｑｆの、前回の修正最終指令値Ｑｆａに対する増分（差）が許容最大値を上回る場合、前回の修正最終指令値Ｑｆａに許容最大値を加算した値を今回の修正最終指令値Ｑｆａとして出力する。一方で、増分制限部３０Ｃは、今回入力された最終指令値Ｑｆの、前回の修正最終指令値Ｑｆａに対する増分（差）が許容最大値以下の場合、最終指令値Ｑｆを修正最終指令値Ｑｆａとして出力する。そして、電流指令出力部３０Ｆは、増分制限部３０Ｃが出力する修正最終指令値Ｑｆａと最大値設定部３０Ｅが出力する最大指令値Ｑｍａｘとに基づいて導き出される電流指令Ｋをレギュレータ１３に対して出力する。なお、電流指令出力部３０Ｆは、修正最終指令値Ｑｆａに基づいて導き出される電流指令Ｋをレギュレータ１３に対して出力してもよい。
【００７８】
ここで、図８を参照し、増分制限部３０Ｃが参照する制御マップの一例について説明する。図８は、制御マップの一例を示す。図８は、縦軸に吐出量の最終指令値Ｑｆ［リットル／分］を配し、横軸に吐出圧Ｐｄ［ＭＰａ］を配するＰＱ線図としての図８（Ａ）と、縦軸に吐出量の修正最終指令値Ｑｆａ［リットル／分］を配し、横軸に吐出圧Ｐｄ［ＭＰａ］を配するＰＱ線図としての図８（Ｂ）とを含む。具体的には、図８（Ａ）は、増分制限部３０Ｃによる制限が適用されないときの制御マップを示し、図８（Ｂ）は、増分制限部３０Ｃによる制限が適用されるときの制御マップを示す。図中の一点鎖線は、吐出圧Ｐｄと吐出量Ｑの積で表されるメインポンプ１４の吸収馬力がエンジン１１の出力馬力の９９％となるラインを示し、二点鎖線は、メインポンプ１４の吸収馬力がエンジン１１の出力馬力の７０％となるラインを示す。なお、最終指令値Ｑｆは、最小値選択部３０Ｄが出力する値であり、修正最終指令値Ｑｆａは、増分制限部３０Ｃが出力する値であり、吐出圧Ｐｄは、吐出圧センサ２８の検出値である。また、図中の実線は、最終指令値Ｑｆ又は修正最終指令値Ｑｆａと吐出圧Ｐｄの積で表されるメインポンプ１４の吸収馬力の時刻ｔ１以降の時間的推移を示す。
【００７９】
また、図８（Ｂ）における灰色領域（増分制限領域）は、修正最終指令値Ｑｆａの増分が制限される範囲を示し、図８（Ｂ）における白色領域は、修正最終指令値Ｑｆａの増分が制限されない範囲を示す。なお、白色領域は、メインポンプ１４の吸収馬力がエンジン１１の出力馬力の９９％となるラインである一点鎖線よりも左側にある領域のうちの灰色領域（増分制限領域）以外の領域である。
【００８０】
灰色領域（増分制限領域）の濃さは、制限の程度を表し、濃いほど制限が厳しく、薄いほど制限が緩いことを表す。増分の制限が厳しいことは、増加分の許容幅が小さいことを意味し、増分の制限が緩いことは、増加分の許容幅が大きいことを意味する。本実施形態では、灰色領域（増分制限領域）は、４段階に区分されている。そして、最も濃い領域は、１秒間当たりの１回転当たり押し退け容積の変化の許容最大値がＶａ［ｃｃ／回転／秒］に設定される範囲を示し、最も薄い領域は、１秒間当たりの１回転当たり押し退け容積の変化の許容最大値がＶｂ［ｃｃ／回転／秒］に設定される範囲を示す。Ｖｂは、Ｖａよりも顕著に大きい。但し、灰色領域（増分制限領域）は、１段階、２段階又は３段階に区分されていてもよく、５段階以上で区分されていてもよい。なお、図８（Ｂ）の実線は、修正最終指令値Ｑｆａと吐出圧Ｐｄの積で表されるメインポンプ１４の吸収馬力の時刻ｔ１以降の時間的推移を示し、破線は、図８（Ａ）の実線に対応する。
【００８１】
そのため、修正最終指令値Ｑｆａの増分の制限は、修正最終指令値Ｑｆａと要求流量との差が小さいほど厳しい。要求流量は、例えば、操作装置２６の操作量に応じて一意に決まる流量であり、操作量が維持されていれば、修正最終指令値Ｑｆａは最終的には要求流量に達する。図８（Ｂ）の例では、要求流量は、時刻ｔ１０における修正最終指令値Ｑｆａに相当する。また、時刻ｔ２以降の最終指令値Ｑｆは、第１指令値Ｑｄに等しい。最小値選択部３０Ｄは、第１指令値Ｑｄと第２指令値Ｑｎのうちの小さい方を最終指令値Ｑｆとして出力するように構成されているためである。具体的には、吐出圧Ｐｄが比較的高い場合、第１指令値Ｑｄは第２指令値Ｑｎより小さいためである。したがって、第１指令値Ｑｄの増分の制限は、第１指令値Ｑｄと要求流量との差が小さいほど厳しい。
【００８２】
図８（Ａ）の実線は、増分制限部３０Ｃによる制限が適用されない場合に、ブーム上げ操作が行われたときの、等間隔の時刻ｔ１から時刻ｔ５における、最終指令値Ｑｆと吐出圧Ｐｄの積で表されるメインポンプ１４の吸収馬力の時間的推移を示す。具体的には、時刻ｔ１における負荷圧が低い状態では、制御圧Ｐｎが大きいため、省エネルギ制御（制御圧Ｐｎ）による指令値（第２指令値Ｑｎ）は、馬力制御による指令値（第１指令値Ｑｄ）より小さい値となっている。すなわち、省エネルギ制御は、ショベル１００の操作中に算出される指令値より小さな値を算出している。このため、時刻ｔ１では、コントローラ３０は、制御圧Ｐｎによる指令値（第２指令値Ｑｎ）を最小値として選択している。そして、時刻ｔ１から時刻ｔ２では、制御圧Ｐｎの低下に伴って制御圧Ｐｎに基づく指令値（第２指令値Ｑｎ）が比較的緩やかに増加するため、最終指令値Ｑｆも比較的緩やかに増加する。その後、ブームシリンダ７へ作動油が供給されるため、制御圧Ｐｎは急激に減少してしまう。このため、時刻ｔ２から時刻ｔ３では、制御圧Ｐｎに基づく指令値（第２指令値Ｑｎ）が比較的急激に増加するが、第２指令値Ｑｎの変化に対し吐出圧Ｐｄはほとんど増加しないため、メインポンプ１４の吸収馬力は比較的緩やかな増加となる。そして、時刻ｔ３から時刻ｔ４にかけての前半部分では、吐出圧Ｐｄはほとんど増加しないが、最終指令値Ｑｆが比較的急激に増加し続けるため、メインポンプ１４の吸収馬力は、エンジン１１の出力馬力を一時的に超えてしまう。その間、吐出圧Ｐｄに基づく馬力制御による指令値（第１指令値Ｑｄ）が制御圧Ｐｎによる指令値（第２指令値Ｑｎ）より小さな値となるため、省エネルギ制御は、馬力制御へ切り換わる。そして、時刻ｔ３から時刻ｔ４にかけての後半部分では、吐出圧Ｐｄが比較的急激に増加するため、第１指令値Ｑｄの減少にあわせて最終指令値Ｑｆが比較的急激に減少し、メインポンプ１４の吸収馬力は、エンジン１１の出力馬力の範囲内に戻ろうとする。その結果、時刻ｔ４から時刻ｔ５では、吐出圧Ｐｄが比較的急激に減少するため、最終指令値Ｑｆが比較的緩やかに増加し、メインポンプ１４の吸収馬力は、エンジン１１の出力馬力の範囲内に戻り、操作装置２６の操作量に適合した値に至る。操作装置２６の操作量に適合した値は、例えば、最終指令値Ｑｆが要求流量に対応するときのメインポンプ１４の吸収馬力の値に相当する。
【００８３】
このように、増分制限部３０Ｃによる制限が適用されない場合には、最終指令値Ｑｆが急激に増加するため、メインポンプ１４の吸収馬力は、エンジン１１の出力馬力を一時的に上回ってしまう場合がある。そのため、コントローラ３０は、エンジン１１の回転を不安定にしてしまうおそれがあり、場合によってはエンジン１１を停止させてしまうおそれがある。
【００８４】
図７のコントローラ３０は、増分制限部３０Ｃによる制限を適用することで、上述のような状況が引き起こされてしまうのを防止できる。
【００８５】
図８（Ｂ）の実線は、増分制限部３０Ｃによる制限が適用される場合に、ブーム上げ操作が行われたときの、等間隔の時刻ｔ１から時刻ｔ１０における、修正最終指令値Ｑｆａと吐出圧Ｐｄの積で表されるメインポンプ１４の吸収馬力の時間的推移を示す。破線は、図８（Ａ）の実線に対応する。具体的には、時刻ｔ１から時刻ｔ２では、図８（Ａ）の場合と同様に、修正最終指令値Ｑｆａが比較的緩やかに増加するが、吐出圧Ｐｄが比較的急激に増加するため、メインポンプ１４の吸収馬力は比較的急激に増加する。そして、図８（Ｂ）の例では、図８（Ａ）の場合と違い、時刻ｔ２以降では、メインポンプ１４の吸収馬力が増分制限領域に進入すると、修正最終指令値Ｑｆａの増分の許容最大値が制限されるため、第２指令値Ｑｎが急激に増加しても、修正最終指令値Ｑｆａは比較的緩やかに増加し、吐出圧Ｐｄも比較的緩やかに増加する。そのため、メインポンプ１４の吸収馬力は、エンジン１１の出力馬力を超えることなく、エンジン１１の出力馬力の範囲内で推移し、図８（Ａ）の場合よりも遅い時点である時刻ｔ１０において操作装置２６の操作量に適合した値に至る。
【００８６】
このように、増分制限部３０Ｃによる制限が適用される場合には、メインポンプ１４の吸収馬力がエンジン１１の出力馬力に近づくにつれて修正最終指令値Ｑｆａの増加に関する制限が厳しくなるため、メインポンプ１４の吸収馬力は、エンジン１１の出力馬力を上回ることがない。そのため、コントローラ３０は、エンジン１１の回転が不安定になるのを防止でき、且つ、エンジン１１が停止してしまうのを防止できる。
【００８７】
次に、図９を参照し、吐出量制御機能を実行するコントローラ３０の更に別の構成例について説明する。図９のコントローラ３０は、ネガティブコントロール制御を実行するように構成されている。図９のコントローラ３０は、最小値選択部３０Ｄの後段に増分制限部３０ＣＡを有する点で、最小値選択部３０Ｄの前段に増分制限部３０Ｃを有する図３のコントローラ３０と異なるが、その他の点で共通する。そのため、共通部分の説明を省略し、相違部分を詳細に説明する。
【００８８】
図９の例では、最小値選択部３０Ｄは、第１指令値Ｑｄと第２指令値Ｑｎのうちの小さい方を最終指令値Ｑｆとして出力するように構成されている。そして、増分制限部３０ＣＡは、所定の演算周期毎に、最終指令値Ｑｆを入力値として受け、且つ、吐出量の修正最終指令値Ｑｆａを出力する。その際、増分制限部３０ＣＡは、吐出圧Ｐｄを別の入力値として受け、前回の出力値である前回の修正最終指令値Ｑｆａに対する増分の許容最大値を設定する。増分の許容最大値は、例えば、不揮発性記憶装置に予め記憶されている制御マップを参照して設定される。そして、増分制限部３０ＣＡは、今回入力された最終指令値Ｑｆの、前回の修正最終指令値Ｑｆａに対する増分（差）が許容最大値を上回る場合、前回の修正最終指令値Ｑｆａに許容最大値を加算した値を今回の修正最終指令値Ｑｆａとして出力する。一方で、増分制限部３０ＣＡは、今回入力された最終指令値Ｑｆの、前回の修正最終指令値Ｑｆａに対する増分（差）が許容最大値以下の場合、最終指令値Ｑｆを修正最終指令値Ｑｆａとして出力する。そして、電流指令出力部３０Ｆは、増分制限部３０ＣＡが出力する修正最終指令値Ｑｆａと最大値設定部３０Ｅが出力する最大指令値Ｑｍａｘとに基づいて導き出される電流指令Ｋをレギュレータ１３に対して出力する。なお、電流指令出力部３０Ｆは、修正最終指令値Ｑｆａに基づいて導き出される電流指令Ｋをレギュレータ１３に対して出力してもよい。
【００８９】
ここで、図１０を参照し、増分制限部３０ＣＡが参照する制御マップの別の一例について説明する。図１０は、制御マップの別の一例を示す。図１０は、制御マップの右上部ばかりでなく制御マップの下部にも灰色領域（増分制限領域）を有する点で、図８（Ｂ）の制御マップと異なるがその他の点で共通する。
【００９０】
本実施形態では、制御マップの下部にある灰色領域（増分制限領域）は、制御マップの右上部にある灰色領域（増分制限領域）と同様、４段階に区分されている。そして、最も濃い領域は、１秒間当たりの１回転当たり押し退け容積の変化の許容最大値がＶｃ［ｃｃ／回転／秒］に設定される範囲を示し、最も薄い領域は、１秒間当たりの１回転当たり押し退け容積の変化の許容最大値がＶｄ［ｃｃ／回転／秒］に設定される範囲を示す。Ｖｄは、Ｖｃよりも顕著に大きい。但し、灰色領域（増分制限領域）は、１段階、２段階又は３段階に区分されていてもよく、５段階以上で区分されていてもよい。
【００９１】
そのため、修正最終指令値Ｑｆａの増分の制限は、修正最終指令値Ｑｆａとスタンバイ流量との差が小さいほど厳しい。図１０の例では、時刻ｔ５以前の最終指令値Ｑｆは、第２指令値Ｑｎに等しい。最小値選択部３０Ｄは、第１指令値Ｑｄと第２指令値Ｑｎのうちの小さい方を最終指令値Ｑｆとして出力するように構成されているためである。具体的には、吐出圧Ｐｄが比較的低い場合、第１指令値Ｑｄは第２指令値Ｑｎより大きいためである。したがって、第２指令値Ｑｎの増分の制限は、第２指令値Ｑｎとスタンバイ流量との差が小さいほど厳しい。
【００９２】
図１０の実線は、増分制限部３０ＣＡによる制限が適用されている場合に、ブーム上げ操作が行われたときの、等間隔の時刻ｔ１から時刻ｔ１０における、修正最終指令値Ｑｆａと吐出圧Ｐｄの積で表されるメインポンプ１４の吸収馬力の推移を示す。破線は、図８（Ａ）の実線に対応する。具体的には、時刻ｔ１から時刻ｔ５に達するまでは、図８（Ａ）の場合と違い、メインポンプ１４の吸収馬力が灰色領域にあり、修正最終指令値Ｑｆａの増分の許容最大値が制限される。そのため、修正最終指令値Ｑｆａはほとんど増加せず、吐出圧Ｐｄは比較的急激に増加する。そして、時刻ｔ５では、メインポンプ１４の吸収馬力が灰色領域から脱し、修正最終指令値Ｑｆａの増分の許容最大値に関する制限が解除されるため、修正最終指令値Ｑｆａは比較的急激に増加し、吐出圧Ｐｄはほとんど増加しない。そして、時刻ｔ５以降では、メインポンプ１４の吸収馬力が灰色領域に再び進入すると、修正最終指令値Ｑｆａの増分の許容最大値が再び制限されるため、修正最終指令値Ｑｆａは比較的緩やかに増加し、吐出圧Ｐｄも比較的緩やかに増加する。そのため、メインポンプ１４の吸収馬力は、エンジン１１の出力馬力を超えることなく、エンジン１１の出力馬力の範囲内で推移し、図８（Ａ）の場合よりも遅い時点である時刻ｔ１０において操作装置２６の操作量に適合した値に至る。
【００９３】
このように、増分制限部３０ＣＡによる制限が適用されている場合には、メインポンプ１４の吸収馬力の増加が始まる際の修正最終指令値Ｑｆａの増分に関する制限が厳しいため、修正最終指令値Ｑｆａはほとんど増加しない。そのため、コントローラ３０は、比較的滑らかに増加する修正最終指令値Ｑｆａに基づく電流指令Ｋをレギュレータ１３に対して出力することができる。その結果、コントローラ３０は、メインポンプ１４の吐出量Ｑをより安定的に制御でき、吐出圧Ｐｄ及び吐出量Ｑが一時的に急増してアタッチメントの動きがぎこちなくなってしまうのを防止できる。
【００９４】
上述のように、本発明の実施形態に係るショベル１００は、下部走行体１と、下部走行体１に旋回自在に搭載された上部旋回体３と、上部旋回体３に搭載されたエンジン１１と、エンジン１１によって駆動される油圧ポンプとしてのメインポンプ１４と、メインポンプ１４の吐出圧を検出する吐出圧センサ２８と、馬力制御によって決まる第１指令値Ｑｄと省エネルギ制御によって決まる第２指令値Ｑｎとを用いて流量指令値としての最終指令値Ｑｆ又は修正最終指令値Ｑｆａを算出する制御装置としてのコントローラ３０と、を備えている。そして、コントローラ３０は、吐出圧に基づき、算出される流量指令値を制限するように構成されている。この構成により、ショベル１００は、メインポンプ１４の吐出量をより安定的に制御できる。例えば、ショベル１００は、馬力制御によって決まる第１指令値Ｑｄと省エネルギ制御によって決まる第２指令値Ｑｎとの大小関係が逆転する場合であっても、メインポンプ１４の吐出量を滑らかに変化させ、メインポンプ１４の吐出量が急変するのを防止できる。なお、第１指令値Ｑｄと第２指令値Ｑｎとの大小関係が逆転する場合は、例えば、ネガティブコントロール制御が馬力制御に切り換わる場合を含む。そのため、ショベル１００は、ネガティブコントロール制御が馬力制御に切り換わるときのアタッチメントの振動を抑制することができ、振動により操作者が不快感を抱いてしまうのを防止できる。その結果、操作性が向上する。
【００９５】
省エネルギ制御は、ネガティブコントロール制御、ポジティブコントロール制御、又は、ロードセンシング制御である。そして、コントローラ３０は、例えば、第２指令値Ｑｎが第１指令値Ｑｄより小さいときに、第２指令値Ｑｎの増分を制限するように構成されている。この構成により、ショベル１００は、省エネルギ制御によって決まる第２指令値Ｑｎが馬力制御によって決まる第１指令値Ｑｄより小さいときに、メインポンプ１４の吐出量を滑らかに増加させ、メインポンプ１４の吐出量が急増するのを防止できる。
【００９６】
コントローラ３０は、吐出圧Ｐｄと吐出量Ｑの積で表されるメインポンプ１４の吸収馬力が所定馬力以上のときに、流量指令値の増分を制限するように構成されていてもよい。具体的には、コントローラ３０は、第１指令値Ｑｄの増分を制限するように構成されていてもよい。例えば、図８（Ｂ）に示すように、メインポンプ１４の吸収馬力がエンジン１１の出力馬力の７０％を上回ったときに、修正最終指令値Ｑｆａ（第１指令値Ｑｄ）の増分を制限するように構成されていてもよい。この構成により、ショベル１００は、メインポンプ１４の吸収馬力がエンジン１１の最大出力馬力に近づいたときに、第１指令値Ｑｄの増加を抑制し、メインポンプ１４の吐出量が急増するのを防止できる。その結果、メインポンプ１４の吸収馬力がエンジン１１の最大出力馬力を上回ってしまうのを防止できる。
【００９７】
流量指令値の増分の制限は、流量指令値が小さいほど厳しくなるように構成されていてもよい。例えば、図１０に示すように、ブーム上げ操作が行われたときの修正最終指令値Ｑｆａ（第２指令値Ｑｎ）の増分の制限は、メインポンプ１４の馬力が所定馬力未満のときには、修正最終指令値Ｑｆａ（第２指令値Ｑｎ）が小さいほど厳しくなるように構成されていてもよい。この構成により、ショベル１００は、メインポンプ１４の吐出量Ｑがスタンバイ流量に近いほど修正最終指令値Ｑｆａ（第２指令値Ｑｎ）の増分の制限を厳しくできる。その結果、ブーム４の初動時にメインポンプ１４の吐出量が急増したり不安定になったりするのを防止できる。また、吐出量Ｑがスタンバイ流量から離れるにつれて修正最終指令値Ｑｆａ（第２指令値Ｑｎ）の増分の制限が緩くなるように構成されていてもよい。その結果、メインポンプ１４の吐出量を滑らかに増加させ、ブーム４を滑らかに上昇させることができる。
【００９８】
コントローラ３０は、制御マップを参照して流量指令値を算出するように構成されていてもよい。例えば、コントローラ３０は、制御マップを参照して第１指令値Ｑｄ及び第２指令値Ｑｎの少なくとも１つの増分の大きさを決定するように構成されていてもよい。この構成により、コントローラ３０は、増分の大きさを柔軟に設定することができる。その結果、メインポンプ１４の吐出量をより安定的に制御できる。
【００９９】
流量指令値の増分の制限は、メインポンプ１４の馬力がエンジンの出力馬力に近いほど厳しくなるように構成されていてもよい。例えば、図８（Ｂ）に示すように、ブーム上げ操作が行われたときの修正最終指令値Ｑｆａ（第１指令値Ｑｄ）の増分の制限は、メインポンプ１４の馬力が所定馬力以上のときには、メインポンプ１４の吸収馬力がエンジン１１の最大出力馬力に近いほど厳しくなるように構成されていてもよい。この構成により、ショベル１００は、メインポンプ１４の吸収馬力がエンジン１１の出力馬力を超えるのを防止でき、エンジン１１の回転が不安定になったり、エンジン１１が停止したりしてしまうのを防止できる。
【０１００】
第１指令値Ｑｄの増分の制限は、第１指令値Ｑｄと要求流量との差が小さいほど厳しくなるように構成されていてもよい。例えば、図８（Ｂ）に示すように、ブーム上げ操作が行われたときの修正最終指令値Ｑｆａ（第１指令値Ｑｄ）の増分の制限は、修正最終指令値Ｑｆａ（第１指令値Ｑｄ）が、操作装置２６の操作量に対応する流量である要求流量の値に近いほど厳しくなるように構成されていてもよい。この構成により、ショベル１００は、メインポンプ１４の吸収馬力がエンジン１１の出力馬力を超えるのを防止でき、エンジン１１の回転が不安定になったり、エンジン１１が停止したりしてしまうのを防止できる。
【０１０１】
流量指令値の制限は、メインポンプ１４の吐出量がスタンバイ流量から離れるほど緩くなるように構成されていてもよい。例えば、図１０に示すように、ブーム上げ操作が行われたときの修正最終指令値Ｑｆａ（第２指令値Ｑｎ）の増分の制限は、メインポンプ１４の馬力が所定馬力未満のときには、修正最終指令値Ｑｆａ（第２指令値Ｑｎ）が大きいほど緩くなるように構成されていてもよい。
【０１０２】
言い換えれば、流量指令値の制限は、メインポンプ１４の吐出量がスタンバイ流量に近いほど厳しくなるように構成されていてもよい。例えば、図１０に示すように、ブーム上げ操作が行われたときの修正最終指令値Ｑｆａ（第２指令値Ｑｎ）の増分の制限は、メインポンプ１４の馬力が所定馬力未満のときには、修正最終指令値Ｑｆａ（第２指令値Ｑｎ）が小さいほど厳しくなるように構成されていてもよい。この構成により、ショベル１００は、例えば、ブーム４の初動時にメインポンプ１４の吐出量が急増したり不安定になったりするのを防止できる。
【０１０３】
第２指令値Ｑｎの増分の制限は、第２指令値Ｑｎとスタンバイ流量との差が小さいほど厳しくなるように構成されていてもよい。例えば、図１０に示すように、ブーム上げ操作が行われたときの修正最終指令値Ｑｆａ（第２指令値Ｑｎ）の増分の制限は、修正最終指令値Ｑｆａ（第２指令値Ｑｎ）が、スタンバイ流量の値に近いほど厳しくなるように構成されていてもよい。この構成により、ショベル１００は、例えば、ブーム４の初動時にメインポンプ１４の吐出量が急増したり不安定になったりするのを防止できる。
【０１０４】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳説した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態に制限されることはない。上述した実施形態は、本発明の範囲を逸脱することなしに、種々の変形、置換等が適用され得る。また、別々に説明された特徴は、技術的な矛盾が生じない限り、組み合わせが可能である。
【０１０５】
例えば、上述の実施形態では、油圧式パイロット回路を備えた油圧式操作レバーが開示されている。例えば、左操作レバー２６Ｌに関する油圧式パイロット回路では、パイロットポンプ１５から左操作レバー２６Ｌへ供給される作動油が、左操作レバー２６Ｌのアーム開き方向への傾倒によって開閉されるリモコン弁の開度に応じた流量で、制御弁１７６Ｌ、１７６Ｒのパイロットポートへ伝達される。或いは、右操作レバー２６Ｒに関する油圧式パイロット回路では、パイロットポンプ１５から右操作レバー２６Ｒへ供給される作動油が、右操作レバー２６Ｒのブーム上げ方向への傾倒によって開閉されるリモコン弁の開度に応じた流量で、制御弁１７５Ｌ、１７５Ｒのパイロットポートへ伝達される。
【０１０６】
但し、このような油圧式パイロット回路を備えた油圧式操作レバーではなく、電気式パイロット回路を備えた電気式操作レバーが採用されてもよい。この場合、電気式操作レバーのレバー操作量は、例えば、電気信号としてコントローラ３０へ入力される。また、パイロットポンプ１５と各制御弁のパイロットポートとの間には電磁弁が配置される。電磁弁は、コントローラ３０からの電気信号に応じて動作するように構成される。この構成により、電気式操作レバーを用いた手動操作が行われると、コントローラ３０は、レバー操作量に対応する電気信号によって電磁弁を制御してパイロット圧を増減させることで各制御弁を移動させることができる。
【符号の説明】
【０１０７】
１・・・下部走行体  ２・・・旋回機構  ２Ａ・・・旋回用油圧モータ  ２Ｍ・・・走行用油圧モータ  ２ＭＬ・・・左走行用油圧モータ  ２ＭＲ・・・右走行用油圧モータ  ３・・・上部旋回体  ４・・・ブーム  ５・・・アーム  ６・・・バケット  ７・・・ブームシリンダ  ８・・・アームシリンダ  ９・・・バケットシリンダ  １０・・・キャビン  １１・・・エンジン  １３・・・レギュレータ  １４・・・メインポンプ  １５・・・パイロットポンプ  １７・・・コントロールバルブ  １８・・・絞り  １９・・・制御圧センサ  ２６・・・操作装置  ２８・・・吐出圧センサ  ２９・・・操作圧センサ  ３０・・・コントローラ  ３０Ａ・・・馬力制御部  ３０Ｂ、３０Ｂ１〜３０Ｂ６、３０ＢＬ・・・省エネルギ制御部  ３０ＢＡ・・・加算部  ３０Ｃ、３０ＣＡ・・・増分制限部  ３０Ｄ・・・最小値選択部  ３０Ｅ・・・最大値設定部  ３０Ｆ・・・電流指令出力部  ４０・・・センターバイパス管路  ４２・・・パラレル管路  １００・・・ショベル  １７１〜１７６・・・制御弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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