(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機により駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出された作動油によって動作する複数の油圧アクチュエータと、これらの油圧アクチュエータを操作する操作装置とを備えた作業機械に設けられ、
前記操作装置による操作入力を受けて前記油圧ポンプから前記複数の油圧アクチュエータへ吐出される作動油の流量を制御する油圧制御部を備えた作業機械の油圧制御装置において、
前記油圧ポンプの吐出圧を検出する吐出圧検出部と、
前記複数の油圧アクチュエータの速度を検出する速度検出部と、
前記複数の油圧アクチュエータへ流入する作動油の圧力を制御する流入制御部と、
前記操作装置によって操作された操作量に基づいて、前記複数の油圧アクチュエータを動作させる速度の目標値を演算する目標速度演算部と、
前記速度検出部によって検出された前記速度及び前記目標速度演算部によって演算された前記目標値に基づいて、前記複数の油圧アクチュエータを駆動する駆動圧の目標値を演算する目標駆動圧演算部と、
前記吐出圧検出部によって検出された前記吐出圧及び前記目標駆動圧演算部によって演算された前記目標値に応じて、前記油圧ポンプの吐出量の目標値を演算する目標吐出量演算部とを備え、
前記流入制御部は、前記目標駆動圧演算部によって演算された前記目標値に応じて、前記複数の油圧アクチュエータへ流入する作動油の圧力を制御すると共に、前記油圧制御部は、前記油圧ポンプの前記吐出量を前記目標吐出量演算部によって演算された前記目標値に制御することを特徴とする作業機械の油圧制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の作業機械の油圧制御装置において、
さらに、前記操作装置によって操作された前記操作量に基づいて、前記駆動圧の上限圧力を設定する圧力制限部を備え、
前記目標駆動圧演算部は、前記速度検出部によって検出された前記速度、前記目標速度演算部によって演算された前記目標値、及び前記圧力制限部によって設定された前記駆動圧の上限圧力に基づいて、前記駆動圧の目標値を演算することを特徴とする作業機械の油圧制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の作業機械の油圧制御装置において、
前記目標駆動圧演算部は、演算した前記駆動圧の前記目標値よりも所定値だけ低い値を演算結果として前記目標吐出量演算部へ出力することを特徴とする作業機械の油圧制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の作業機械の油圧制御装置において、
前記操作装置によって操作される前記操作量と前記目標速度演算部によって演算される前記目標値との関係が予め記憶された記憶部と、
この記憶部に記憶された関係を前記目標駆動圧演算部によって演算された前記目標値に応じて補正する関係補正部を備え、
前記目標速度演算部は、前記関係補正部によって補正された前記関係に対し、前記操作装置によって操作された前記操作量を適用して前記目標値を演算することを特徴とする作業機械の油圧制御装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の作業機械の油圧制御装置において、
前記流入制御部は、前記油圧ポンプと前記複数の油圧アクチュエータとの間に設けられ、通過する作動油の圧力を制御する圧力制御弁を含み、
前記圧力制御弁は、外部からの入力信号を受信して駆動し、前記入力信号が増加するに従って開口量を減少させることを特徴とする作業機械の油圧制御装置。
【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設けられ、油圧ポンプから複数の油圧アクチュエータへ作動油を吐出して作業機械を駆動するのに好適な作業機械の油圧制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、油圧ショベルやホイールローダ等の作業機械は、油圧ポンプから圧油として吐出された作動油によって動作する油圧シリンダ等の複数の油圧アクチュエータと、これらの油圧アクチュエータを操作する操作装置とを備えており、この操作装置の操作入力に応じて各油圧アクチュエータに作動油が分配されることにより、旋回体の旋回動作やブーム等の回動動作が複合的に行われる。
【０００３】
作業機械の各油圧アクチュエータは動作中にかかる負荷の変動が大きくなり易いので、負荷が変動しても操作装置の操作性能をある程度維持できる油圧制御装置を備えた作業機械が要望されている。このような油圧制御装置に適した技術として、各油圧アクチュエータの負荷を検出して補正を行うロードセンシングシステムが着目されており、この種のロードセンシングシステムが適用された作業機械の従来技術の１つとして超小旋回式油圧作業機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
具体的には、この従来技術の超小旋回式油圧作業機は、油圧ポンプ、及び旋回モータやブームシリンダ等の複数の油圧アクチュエータの他に、油圧ポンプから各油圧アクチュエータへ吐出された作動油の流れを制御する方向制御弁と、油圧ポンプから各油圧アクチュエータへ吐出された作動油の圧力を制御する圧力補償弁と、油圧ポンプの吐出圧と各油圧アクチュエータの負荷圧とを所定の差圧に保つポンプ容量制御シリンダ及びロードセンシングバルブ等の吐出量制御部とを備えている。
【０００５】
そして、圧力補償弁が方向制御弁の前後の差圧を一定に保ち、吐出量制御部が複数の油圧アクチュエータのうち最も高い油圧アクチュエータの負荷圧よりも目標差圧、すなわちロードセンシング差圧だけ高くなるように油圧ポンプの吐出量を制御することにより、各油圧アクチュエータの負荷に拘わらず、方向制御弁のスプールの開口面積に応じて各油圧アクチュエータへ流入する作動油の流量を確保することができる。これにより、操作装置の操作入力に対して各油圧アクチュエータの高い速度制御性を実現することができるので、作業者が所望する各油圧アクチュエータの速度を迅速に得ることができる。
【０００６】
ここで、油圧ショベル等の作業機械では、各油圧アクチュエータによって駆動される動作部位毎にその自重や作業対象物の慣性質量、及び作業対象物から受ける反力による負荷等が異なるので、必ずしも各動作部位に対して上述したような同一の特性が求められるとは限らない。例えば、バケットは速度制御性に優れたものが比較的好まれるが、旋回装置やブーム等は速度制御性の他に力制御性についても良好なものが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−１９７４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した特許文献１に開示された従来技術の超小旋回式油圧作業機は、ロードセンシングシステムの制御によって高い速度制御性を得られても、力制御性については考慮されていないので、これらの動作部位のうち、例えば旋回体やブームは慣性負荷や駆動負荷が他の動作部位と比較して大きくなり易く、ロードセンシングシステムの制御下では操作装置の操作入力を受けて旋回体やブームを目標速度に追従させようと駆動力（システム圧力）が大きく変動・振幅することになる。そのため、旋回体やブームの駆動圧力がＯＮ／ＯＦＦ的になり易く、すなわち旋回体やブームが急に動き出したり、あるいは急停止し易くなり、力制御性を確保し難い状況になるので、滑らかな操作感覚が得られないことが問題になっている。
【０００９】
特に、従来技術の超小旋回式油圧作業機は、操作者が操作装置を操作することにより各動作部位を動かして作業を行うものであり、速度制御性に優れていても力制御性が得られなければ、旋回体やブームが急に動き出したり、あるいは急停止しないように慎重に操作することが要求されるので、操作装置の操作性能が低下することが懸念されている。
【００１０】
一方、上述した従来技術の超小旋回式油圧作業機のようにロードセンシングシステムが適用された作業機械の各油圧アクチュエータへ流入する作動油の流量制御性は、操作装置の操作入力による方向制御弁のスプールの応答と圧力補償弁の圧力制御の応答で決定される。そのため、方向制御弁のスプールの動作が操作装置の操作入力に対して動的な遅れが生じなければ、作動油の流量制御性は圧力補償弁の圧力制御の応答で決定されるので、圧力補償弁は各油圧アクチュエータの速度に対して速やかに追従する特性を有している。従って、圧力補償弁の圧力制御の応答を自由に設定し、圧力制御弁の動作を各油圧アクチュエータの速度に対して遅らせることができれば、操作装置の操作性能を高めることができるように考えられる。
【００１１】
しかし、上述の圧力補償弁の追従特性は、圧力補償弁の受圧部分に作用する力、圧力補償弁に作用するばねの弾性力、圧力補償弁の質量、及び圧力伝達回路等の構成部品から成るハードウェア構成に依存し、圧力補償弁は、このような容易に変更できないハードウェア構成によって各油圧アクチュエータの速度に対して素早く動作するので、圧力補償弁の圧力制御の応答を自由に設定することができず、操作装置の操作性能を向上させることが困難になっている。
【００１２】
本発明は、このような従来技術の実情からなされたもので、その目的は、操作装置の操作入力に対して油圧アクチュエータの速度制御性を確保しつつ、力制御性を十分に向上させることができる作業機械の油圧制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するために、本発明の作業機械の油圧制御装置は、原動機により駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出された作動油によって動作する複数の油圧アクチュエータと、これらの油圧アクチュエータを操作する操作装置とを備えた作業機械に設けられ、前記操作装置による操作入力を受けて前記油圧ポンプから前記複数の油圧アクチュエータへ吐出される作動油の流量を制御する油圧制御部を備えた作業機械の油圧制御装置において、前記油圧ポンプの吐出圧を検出する吐出圧検出部と、前記複数の油圧アクチュエータの速度を検出する速度検出部と、前記複数の油圧アクチュエータへ流入する作動油の圧力を制御する流入制御部と、前記操作装置によって操作された操作量に基づいて、前記複数の油圧アクチュエータを動作させる速度の目標値を演算する目標速度演算部と、前記速度検出部によって検出された前記速度及び前記目標速度演算部によって演算された前記目標値に基づいて、前記複数の油圧アクチュエータを駆動する駆動圧の目標値を演算する目標駆動圧演算部と、前記吐出圧検出部によって検出された前記吐出圧及び前記目標駆動圧演算部によって演算された前記目標値に応じて、前記油圧ポンプの吐出量の目標値を演算する目標吐出量演算部とを備え、前記流入制御部は、前記目標駆動圧演算部によって演算された前記目標値に応じて、前記複数の油圧アクチュエータへ流入する作動油の圧力を制御すると共に、前記油圧制御部は、前記油圧ポンプの前記吐出量を前記目標吐出量演算部によって演算された前記目標値に制御することを特徴としている。
【００１４】
このように構成した本発明は、操作装置の操作入力が行われると、目標速度演算部が操作装置によって操作された操作量に基づいて、各油圧アクチュエータを動作させる速度の目標値を演算する。一方、速度検出部が操作装置によって操作される各油圧アクチュエータの速度を検出しているので、目標駆動圧演算部は、この検出された各油圧アクチュエータの速度及び目標速度演算部によって演算された目標値に基づいて、各油圧アクチュエータの駆動圧の目標値を演算することができる。
【００１５】
また、吐出圧検出部が油圧ポンプの吐出圧を検出しているので、吐出量演算部は、この検出された油圧ポンプの吐出圧及び目標駆動圧演算部によって演算された目標値に応じて、油圧ポンプの吐出量の目標値を演算し、油圧制御部が油圧ポンプの吐出量をこの演算された目標値に制御する。これにより、この目標値に相当する流量の作動油が圧油として油圧ポンプから各油圧アクチュエータへ向けて油圧回路内へ吐出されるので、吐出された作動油は各油圧アクチュエータよりも上流側に配置された流入制御部へ流れ込む。このとき、操作装置の操作入力に対して必要とされる流量以上の流量の作動油が各油圧アクチュエータに流れ込もうとしても、流入制御部によって目標駆動圧演算部で演算された目標値となるように圧力、すなわち駆動圧が制御され、その駆動圧に応じた流量に制限されるので、各油圧アクチュエータを適切に動作させることができる。従って、操作装置の操作入力に対して油圧アクチュエータの速度制御性を確保しつつ、力制御性を十分に向上させることができる。
【００１６】
また、本発明に係る作業機械の油圧制御装置は、さらに、前記操作装置によって操作された前記操作量に基づいて、前記駆動圧の上限圧力を設定する圧力制限部を備え、前記目標駆動圧演算部は、前記速度検出部によって検出された前記速度、前記目標速度演算部によって演算された前記目標値、及び前記圧力制限部によって設定された前記駆動圧の上限圧力に基づいて、前記駆動圧の目標値を演算することを特徴としている。
【００１７】
このように構成した本発明は、各油圧アクチュエータが操作装置の操作量に対して目標速度演算部によって演算された目標値の速度を得るのに必要とされる駆動圧が、圧力制限部によって設定された駆動圧の上限圧力より大きい場合であっても、この駆動圧の上限圧力を超える圧力が各油圧アクチュエータに作用することがないので、操作装置の操作量に応じて各油圧アクチュエータの駆動力を抑制することができ、高い力制御性を得ることができる。
【００１８】
一方、各油圧アクチュエータが操作装置の操作量に対して目標速度演算部によって演算された目標値の速度を得るのに必要とされる駆動圧が、圧力制限部によって設定された駆動圧の上限圧力以下である場合には、目標駆動圧演算部の演算過程において圧力制限部による駆動圧の制限を受けず、各油圧アクチュエータの駆動力が抑制されないので、優れた速度制御性を得ることができる。
【００１９】
また、本発明に係る作業機械の油圧制御装置は、前記発明において、前記目標駆動圧演算部は、演算した前記駆動圧の前記目標値よりも所定値だけ低い値を演算結果として前記目標吐出量演算部へ出力することを特徴としている。このように構成すると、複数の油圧アクチュエータのうち目標駆動圧演算部によって最も高い目標値が演算された油圧アクチュエータの駆動圧より、油圧ポンプの吐出圧が所定値分低くなるので、その油圧アクチュエータへの駆動圧を制御する流入制御部は開口面積を最大とし、作動油が通過する際に生じる抵抗、すなわち圧力損失を最小限に抑えることができる。
【００２０】
また、本発明に係る作業機械の油圧制御装置は、前記発明において、前記操作装置によって操作される前記操作量と前記目標速度演算部によって演算される前記目標値との関係が予め記憶された記憶部と、この記憶部に記憶された関係を前記目標駆動圧演算部によって演算された前記目標値に応じて補正する関係補正部を備え、前記目標速度演算部は、前記関係補正部によって補正された前記関係に対し、前記操作装置によって操作された前記操作量を適用して前記目標値を演算することを特徴としている。
【００２１】
このように構成した本発明は、目標駆動圧演算部によって演算された目標値から各油圧アクチュエータに必要とされる速度制御性及び力制御性の程度を把握できるので、関係補正部が記憶部に記憶された関係を目標駆動圧演算部によって演算された目標値に応じて補正することにより、油圧アクチュエータ毎に速度制御性及び力制御性の要求が異なっていても、その要求を目標速度演算部による演算に反映させた上で、操作装置の操作量に対して各油圧アクチュエータの速度の目標値を求めることができる。これにより、油圧アクチュエータ毎に操作装置の操作感覚を容易に調整することができる。
【００２２】
また、本発明に係る作業機械の油圧制御装置は、前記発明において、前記流入制御部は、前記油圧ポンプと前記複数の油圧アクチュエータとの間に設けられ、通過する作動油の圧力を制御する圧力制御弁を含み、前記圧力制御弁は、外部からの入力信号を受信して駆動し、前記入力信号が増加するに従って開口量を減少させることを特徴としている。このように構成すると、複数の油圧アクチュエータへ流入する作動油の流量の制御を、油圧ポンプと複数の油圧アクチュエータとの間に配置された圧力制御弁によって容易に実行できるので、油圧回路が複雑にならず、油圧回路を効率良く製造することができる。また、圧力制御弁が外部からの入力信号を受信していないときでも、圧力制御弁が開口した状態を保つことができるので、操作装置の操作入力に対して油圧アクチュエータを確実に動作させることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の作業機械の油圧制御装置によれば、油圧制御部は、速度検出部で検出された各油圧アクチュエータの速度及び目標速度演算部で演算された速度の目標値に基づいて、目標駆動圧演算部によって演算された目標値に相当する圧力を、目標吐出量制御部で油圧ポンプの吐出量を調整して流入制御部を介して各油圧アクチュエータに適切に作用させることができる。そのため、操作装置の操作量に応じて各油圧アクチュエータの駆動力を抑制することができ、操作装置の操作入力に対して油圧アクチュエータの速度制御性を確保しつつ、力制御性を十分に向上させることができる。これにより、各油圧アクチュエータの安定した動作を実現でき、滑らかな操作感覚が得られるので、操作装置の操作性能を高めることができ、従来よりも作業機械の作業効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る油圧制御装置の第１実施形態が備えられる作業機械の一例として挙げた油圧ショベルを示す図である。
【図２】本発明に係る作業機械の油圧制御装置の第１実施形態の構成を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に備えられたコントローラの構成を示す図である。
【図４】図３に示すコントローラの要部を示す図であり、特に旋回モータに関する目標速度テーブル及び上限圧力テーブルの各関数関係を説明する図である。
【図５】図３に示すコントローラの要部を示す図であり、特にブームシリンダに関する目標速度テーブル及び上限圧力テーブルの各関数関係を説明する図である。
【図６】本発明の第１実施形態に備えられた流入制御部について説明する図であり、（ａ）図は流入制御部を構成する電磁比例減圧弁の構成を示す図、（ｂ）図は電磁比例減圧弁の特性を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に備えられたコントローラの構成を示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態に備えられた関係補正部によって補正された旋回モータに関する目標速度テーブルの関数関係を説明する図である。
【図９】本発明の第２実施形態に備えられた関係補正部によって補正されたブームシリンダに関する目標速度テーブルの関数関係を説明する図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に備えられた流入制御部について説明する図であり、（ａ）図は流入制御部を構成する電磁比例絞り弁の構成を示す図、（ｂ）図は電磁比例絞り弁の特性を示す図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に備えられたコントローラの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係る作業機械の油圧制御装置を実施するための形態を図に基づいて説明する。
【００２６】
［第１実施形態］
本発明に係る油圧制御装置の第１実施形態は、作業機械、例えば図１に示す油圧ショベル１に適用される。この油圧ショベル１は、走行体２と、この走行体２の上側に旋回装置３Ａを介して旋回可能に取付けられた旋回体３と、この旋回体３の前方に取り付けられて上下方向に回動するフロント作業機４とから構成されている。
【００２７】
このフロント作業機４は、基端が旋回体３に回動可能に取り付けられて上下方向に回動するブーム４Ａと、このブーム４Ａの先端に回動可能に取り付けられたアーム４Ｂと、このアーム４Ｂの先端に回動可能に取り付けられたバケット４Ｃとを有している。旋回体３は、前方に配置されたキャブ７と、後方に配置され、車体のバランスを保つカウンタウェイト６と、これらキャブ７とカウンタウェイト６との間に配置され、原動機としてのエンジン１１（図２参照）を格納するエンジンルーム５と、このエンジンルーム５内のエンジン１１に取り付けられ、エンジン１１の回転数を検出するエンジン回転数検出部１１Ａ（図２参照）とを備えている。
【００２８】
旋回体３は、例えば図２に示すようにエンジン１１の駆動力で回転し、フロント作業機４を駆動する圧油として作動油を吐出する可変容量型斜板式油圧ポンプ（以下、便宜的に油圧ポンプと呼ぶ）１２とを備え、この油圧ポンプ１２の回転軸に対する斜板（図示せず）の傾転角を変更して傾転量を調整する傾転量調整部１２Ａと、油圧ポンプ１２に吸入される作動油を貯蔵する作動油タンク１３と、この油圧ポンプ１２から吐出された作動油によって動作する複数の油圧アクチュエータとを有している。なお、油圧ポンプ１２は、斜板式に拘るものでなく、斜軸式など他の可変容量型機構を用いてもよい。
【００２９】
これらの油圧アクチュエータは、例えば旋回装置３Ａを駆動する旋回モータ３ａと、旋回体３とブーム４Ａとを接続し、伸縮することによってブーム４Ａを回動させるブームシリンダ４ａと、ブーム４Ａの上側に配置されると共にブーム４Ａとアーム４Ｂとを接続し、伸縮することによってアーム４Ｂを回動させるアームシリンダ４ｂと、アーム４Ｂとバケット４Ｃとを接続し、伸縮することによってバケット４Ｃを回動させるバケットシリンダ４ｃとを含んでいる。
【００３０】
また、旋回体３は、油圧ポンプ１２と各旋回モータ３ａ、ブームシリンダ４ａ、アームシリンダ４ｂ、及びバケットシリンダ４ｃとの間に接続され、油圧ポンプ１２から吐出された作動油の流れを制御する方向制御弁１６Ａ〜１６Ｄを有している。なお、各方向制御弁１６Ａ〜１６Ｄは、例えばセンタバイパス油路がないクローズドセンタ型であり、ブリードオフ回路を備えていないものである。
【００３１】
キャブ７は、操作者が着座する運転シート（図示せず）と、この運転シートの近傍に設けられ、各油圧アクチュエータ３ａ，４ａ〜４ｃを操作する操作装置を有し、この操作装置は、例えば運転シートの左側方に配置され、旋回装置３Ａを左右に旋回させたり、あるいはアームを上下方向に回動させる操作を行う左操作レバー１５Ａと、運転席の右側方に配置され、ブーム４Ａを上下方向に回動させたり、あるいはバケット４Ｃを上下方向に回動させる操作を行う右操作レバー１５Ｂと、作動油タンク１３に接続され、左操作レバー１５Ａ及び右操作レバー１５Ｂへパイロット圧油として作動油を供給するパイロットポンプ（図示せず）とを含んでいる。
【００３２】
左操作レバー１５Ａは、例えば旋回モータ３ａ側の方向制御弁１６Ａの左右の受圧室にそれぞれ接続されており、パイロットポンプから導かれたパイロット圧油を前後左右の四方のうち左右方向の操作入力を受け、操作量に応じて方向制御弁１６Ａの各受圧室へ供給するパイロット圧油の圧力、すなわちパイロット圧を調整し、パイロット圧を方向制御弁１６Ａに作用させて方向制御弁１６Ａの切換位置を切り替えるようにしている。
【００３３】
また、左操作レバー１５Ａは、例えばアームシリンダ４ｂ側の方向制御弁１６Ｃの左右の受圧室にそれぞれ接続されており、パイロットポンプから導かれたパイロット圧油を前後左右の四方のうち前後方向の操作入力を受け、操作量に応じて方向制御弁１６Ｃの各受圧室へ供給するパイロット圧を調整し、パイロット圧を方向制御弁１６Ｃに作用させて方向制御弁１６Ｃの切換位置を切り替えるようにしている。従って、操作者は、左操作レバー１５Ａを左右方向へ操作することにより、旋回装置３Ａを左右に旋回させたり、あるいは左操作レバー１５Ａを前後方向へ操作することにより、アーム４Ｂを上下方向に回動させることができる。
【００３４】
右操作レバー１５Ｂは、例えばブームシリンダ４ａ側の方向制御弁１６Ｂの左右の受圧室にそれぞれ接続されており、パイロットポンプから導かれたパイロット圧油を前後左右の四方のうち前後方向の操作入力を受け、操作量に応じて方向制御弁１６Ｂの各受圧室へ供給するパイロット圧を調整し、パイロット圧を方向制御弁１６Ｂに作用させて方向制御弁１６Ｂの切換位置を切り替えるようにしている。
【００３５】
また、右操作レバー１５Ｂは、例えばバケットシリンダ４ｃ側の方向制御弁１６Ｄの左右の受圧室にそれぞれ接続されており、操作量に応じて方向制御弁１６Ｄの各受圧室へ供給するパイロット圧を調整し、パイロット圧を方向制御弁１６Ｄに作用させて方向制御弁１６Ｄの切換位置を切り替えるようにしている。従って、操作者は、右操作レバー１５Ｂを前後方向へ操作することにより、ブーム４Ａを上下方向に回動させたり、あるいは右操作レバー１５Ｂを左右方向へ操作することにより、バケット４Ｃを上下方向に回動させることができる。なお、各操作レバー１５Ａ，１５Ｂの操作量は、例えば操作方向が左方向又は前方向のときに正の値となり、各操作レバー１５Ａ，１５Ｂの操作方向が右方向又は後方向のときに負の値となる。
【００３６】
また、左操作レバー１５Ａ及び右操作レバー１５Ｂには、操作量を検出する操作量検出部としての操作量センサ１５Ａ１，１５Ｂ１がそれぞれ設けられており、これらの各操作量センサ１５Ａ１，１５Ｂ１は、操作レバー１５Ａ，１５Ｂから方向制御弁１６Ａ〜１６Ｄの各受圧室へ供給されるパイロット圧油のパイロット圧を操作量として検出している。
【００３７】
本発明の第１実施形態は、各方向制御弁１６Ａ〜１６Ｄと油圧ポンプ１２とを接続する管路に設けられ、油圧ポンプ１２の吐出圧を検出する吐出圧検出部としての吐出圧センサ１７と、各油圧アクチュエータ３ａ，４ａ〜４ｃの速度を検出する速度検出部としての速度センサ１８Ａ〜１８Ｄと、各油圧アクチュエータ３ａ，４ａ〜４ｃへ流入する作動油の圧力、すなわち駆動圧を制御する流入制御部１９Ａ〜１９Ｄと、油圧ポンプ１２と各流入制御部１９Ａ〜１９Ｄとの間に接続され、油圧ポンプ１２から吐出される作動油が過剰となった場合に、作動油を作動油タンク１３へ流出させるリリーフ弁２１とを有している。
【００３８】
そして、本発明の第１実施形態は、各操作レバー１５Ａ，１５Ｂによる操作入力を受けて油圧ポンプ１２から各油圧アクチュエータ３ａ，４ａ〜４ｃへ吐出される作動油の流量を制御する油圧制御部としてのコントローラ２０を備えており、このコントローラ２０には、操作量センサ１５Ａ１，１５Ｂ１、吐出圧センサ１７、速度センサ１８Ａ〜１８Ｄ、傾転量調整部１２Ａ、及び流入制御部１９Ａ〜１９Ｄが接続されている。
【００３９】
以下、本発明の第１実施形態に係るコントローラ２０の構成について図３を参照して詳細に説明するが、アームシリンダ４ｂとバケットシリンダ４ｃの制御はブームシリンダ４ａの制御と同様に行われるので、アームシリンダ４ｂとバケットシリンダ４ｃの制御に関する構成及び動作の説明を省略している。
【００４０】
コントローラ２０は、図３に示すように左操作レバー１５Ａによって操作された操作量、すなわち操作量センサ１５Ａ１によって検出された操作量に基づいて、旋回モータ３ａを動作させる速度の目標値（以下、便宜的に目標旋回速度と呼ぶ）を演算する目標速度演算部２５Ａ１と、操作量センサ１５Ａ１によって操作された操作量に基づいて、旋回モータ３ａを駆動する駆動圧（以下、便宜的に旋回駆動圧と呼ぶ）の上限圧力を設定する圧力制限部２５Ａ２と、速度センサ１８Ａによって検出された旋回モータ３ａの速度、目標速度演算部２５Ａ１によって演算された目標旋回速度、及び圧力制限部２５Ａ２によって設定された旋回駆動圧の上限圧力に基づいて、旋回モータ３ａの駆動圧の目標値（以下、便宜的に目標旋回駆動圧と呼ぶ）を演算する目標駆動圧演算部２６Ａとを有している。なお、圧力制限部２５Ａ２は有することに拘らず、無い構成としてもよい。
【００４１】
コントローラ２０は、右操作レバー１５Ｂによって操作された操作量、すなわち操作量センサ１５Ｂ１によって検出された操作量に基づいて、ブームシリンダ４ａを動作させる速度の目標値（以下、便宜的に目標ブーム速度と呼ぶ）を演算する目標速度演算部２５Ｂ１と、操作量センサ１５Ｂ１によって検出された操作量に基づいて、ブームシリンダ４ａを駆動する駆動圧（以下、便宜的にブーム駆動圧と呼ぶ）の上限圧力を設定する圧力制限部２５Ｂ２と、速度センサ１８Ｂによって検出されたブームシリンダ４ａの速度、目標速度演算部２５Ｂ１によって演算された目標ブーム速度、及び圧力制限部２５Ｂ２によって設定されたブーム駆動圧の上限圧力に基づいて、ブームシリンダ４ａの駆動圧の目標値（以下、便宜的に目標ブーム駆動圧と呼ぶ）を演算する目標駆動圧演算部２６Ｂとを有している。なお、圧力制限部２５Ｂ２は有することに拘らず、無い構成としてもよい。
【００４２】
コントローラ２０は、吐出圧センサ１７によって検出された油圧ポンプ１２の吐出圧、及び目標駆動圧演算部２６Ａ，２６Ｂによって演算された目標旋回駆動圧と目標ブーム駆動圧に応じて、油圧ポンプ１２の吐出量の目標値（以下、便宜的に目標吐出量と呼ぶ）を演算する目標吐出量演算部３０を備えている。
【００４３】
そして、流入制御部１９Ａ，１９Ｂは、目標駆動圧演算部２６Ａ，２６Ｂによって演算された目標旋回駆動圧及び目標ブーム駆動圧に応じて、各旋回モータ３ａ及びブームシリンダ４ａへ流入する作動油の圧力、すなわち駆動圧を制御し、その駆動圧に応じた流量を設定すると共に、コントローラ２０は、油圧ポンプ１２の吐出量を目標吐出量演算部３０によって演算された目標吐出量に制御するようにしている。なお、上述したように流入制御部１９Ａ，１９Ｂが各旋回モータ３ａ及びブームシリンダ４ａへ流入する作動油の流量を設定しているので、各方向制御弁１６Ａ，１６Ｂは、各アクチュエータ３ａ，４ａの動作方向を定めるため、作動油の流出方向の切替えを主機能とし、通常の方向制御弁が有する各アクチュエータ３ａ，４ａに対する流量設定のための絞り機能は、その影響を小さくしている。
【００４４】
次に、本発明の第１実施形態に係る目標速度演算部２５Ａ１，２５Ｂ１、圧力制限部２５Ａ２，２５Ｂ２、目標駆動圧演算部２６Ａ，２６Ｂ、目標吐出量演算部３０、及び流入制御部１９Ａ，１９Ｂの具体的な構成について説明する。
【００４５】
本発明の第１実施形態は、左操作レバー１５Ａによって操作される操作量と目標速度演算部２５Ａ１によって演算される目標旋回速度との関係として、例えば図４に示す目標速度テーブル２５ａ１を予め記憶した記憶部２５ａ３を備え、この記憶部２５ａ３は、例えば目標速度演算部２５Ａ１の内部に格納されている。
【００４６】
この目標速度演算部２５Ａ１の目標速度テーブル２５ａ１は、操作量ＸＬが大きくなるに従って目標旋回速度ＶＲが増加する関数関係を有し、この関数関係は、旋回体３の旋回動作に対して左右同等の性能が要求されることを考慮して原点（ＸＬ＝０，ＶＲ＝０）を中心とする点対象に設定されている。なお、目標速度テーブル２５ａ１の関数関係における目標旋回速度ＶＲが負の値のときの速度は、目標旋回速度ＶＲが正の値のときの速度に対して逆方向であることを示している。
【００４７】
また、目標速度テーブル２５ａ１の関数関係は、最小値ＶＲｍｉｎ及び最大値ＶＲｍａｘを有し、操作量ＸＬの絶対値が大きくなるに従って操作量ＸＬに対する目標旋回速度ＶＲの傾きの絶対値が段階的に増加するように設定されている。目標速度演算部２５Ａ１は、このように設定された目標速度テーブル２５ａ１の関数関係に対し、操作量センサ１５Ａ１によって検出された操作量を適用して目標旋回速度を演算するようにしている。
【００４８】
本発明の第１実施形態は、左操作レバー１５Ａによって操作される操作量と圧力制限部２５Ａ２によって設定される旋回駆動圧の上限圧力との関係として、例えば図４に示す上限圧力テーブル２５ａ２を予め記憶した記憶部２５ａ４を備え、この記憶部２５ａ４は、例えば圧力制限部２５Ａ２の内部に格納されている。
【００４９】
圧力制限部２５Ａ２の上限圧力テーブル２５ａ２は、操作量ＸＬの絶対値が大きくなるに従って旋回駆動圧の上限圧力ＰＲが増加する関数関係を有し、この関数関係は、旋回体３の旋回動作が左右同等の性能が要求されることを考慮して旋回駆動圧の上限圧力ＰＲ軸（ＸＬ＝０）に対して線対象に設定されている。
【００５０】
また、上限圧力テーブル２５ａ２の関数関係は、最小値ＰＲｍｉｎ（＞０）及び最大値ＰＲｍａｘを有し、操作量ＸＬの絶対値が大きくなるに従って操作量ＸＬに対する旋回駆動圧の上限圧力ＰＲの傾きの絶対値が段階的に増加するように設定されている。圧力制限部２５Ａ２は、このように設定された上限圧力テーブル２５ａ２の関数関係に対し、操作量センサ１５Ａ１によって検出された操作量を適用して旋回駆動圧の上限圧力を設定するようにしている。
【００５１】
目標駆動圧演算部２６Ａは、速度センサ１８Ａによって検出された旋回モータ３ａの速度と目標速度演算部２５Ａ１によって演算された目標旋回速度との偏差、すなわち速度偏差に基づいて、比例制御、微分制御、及び積分制御を組み合わせたＰＩＤ制御を行うＰＩＤ制御部２６Ａ１と、このＰＩＤ制御部２６Ａ１及び圧力制限部２５Ａ２に接続され、ＰＩＤ制御部２６Ａ１の出力値に対して圧力制限部２５Ａ２によって設定された旋回駆動圧の上限圧力の制限を加えるリミッタ処理を施すリミッタ処理部２６Ａ２とを有している。
【００５２】
ＰＩＤ制御部２６Ａ１は、速度センサ１８Ａによって検出された旋回モータ３ａの速度と目標速度演算部２５Ａ１によって演算された目標旋回速度に対してＰＩＤ制御を行うことにより、速度偏差が解消する、すなわち旋回モータ３ａの速度を目標旋回速度に一致させるのに必要とされる旋回駆動圧を演算してリミッタ処理部２６Ａ２へ出力するようにしている。なお、ＰＩＤ制御部２６Ａ１はＰＩＤ制御を用いているが、目標値に対して出力値を追従させることができる制御方式であれば良く、ＰＩＤに拘るものではない。
【００５３】
リミッタ処理部２６Ａ２は、ＰＩＤ制御部２６Ａ１によって演算された旋回駆動圧と圧力制限部２５Ａ２によって設定された旋回駆動圧の上限圧力とを比較し、ＰＩＤ制御部２６Ａ１によって演算された旋回駆動圧が圧力制限部２５Ａ２によって設定された旋回駆動圧の上限圧力よりも大きければ、圧力制限部２５Ａ２によって設定された旋回駆動圧の上限圧力を目標旋回駆動圧とする演算を行うようにしている。
【００５４】
一方、リミッタ処理部２６Ａ２は、ＰＩＤ制御部２６Ａ１で演算された旋回駆動圧が圧力制限部２５Ａ２によって設定された旋回駆動圧の上限圧力以下であれば、ＰＩＤ制御部２６Ａ１によって演算された旋回駆動圧を目標旋回駆動圧とする演算を行うようにしている。なお、上述した旋回駆動圧の上限圧力の最大値ＰＲｍａｘは、ＰＩＤ制御部２６Ａ１で演算される旋回駆動圧よりも大きくなるように設定されている。また、リミッタ処理部２６Ａ２は、演算した目標旋回駆動圧を流入制御部１９Ａへ指令電流として出力すると共に、演算した目標旋回駆動圧よりも所定値、例えば１ＭＰａだけ低い値を演算結果として目標吐出量演算部３０へ出力するようにしている。所定値を用いた理由は後述する。なお、この演算結果が負の値になったときには、リミッタ処理部２６Ａ２は０ＭＰａとみなして目標吐出量演算部３０へ出力するようにしている。
【００５５】
同様に、本発明の第１実施形態は、右操作レバー１５Ｂによって操作される操作量と目標速度演算部２５Ｂ１によって演算される目標ブーム速度との関係として、例えば図５に示す目標速度テーブル２５ｂ１を予め記憶した記憶部２５ｂ３とを備え、この記憶部２５ｂ３は、例えば目標速度演算部２５Ｂ１の内部に格納されている。
【００５６】
この目標速度演算部２５Ｂ１の目標速度テーブル２５ｂ１は、操作量ＸＲが大きくなるに従って目標ブーム速度ＶＢが増加する関数関係を有し、この関数関係は、ブーム４Ａの回動動作に対してブーム４Ａの上げやブーム４Ａの下げ等の動作方向によって要求される性能が異なるので、右操作レバー１５Ｂの操作方向や操作量に応じて設定される。本発明の第１実施形態では、説明を分かり易くするために上述した目標速度テーブル２５ａ１の関数関係と同様に、目標速度テーブル２５ｂ１の関数関係が原点（ＸＲ＝０，ＶＢ＝０）を中心とする点対象に設定されている。なお、目標速度テーブル２５ｂ１における目標ブーム速度ＶＢが負の値のときの速度は、目標ブーム速度ＶＢが正の値のときの速度に対して逆方向であることを示している。
【００５７】
また、目標速度テーブル２５ｂ１は、最小値ＶＢｍｉｎ及び最大値ＶＢｍａｘを有し、操作量ＸＲの絶対値が大きくなるに従って操作量ＸＲに対する目標ブーム速度ＶＢの傾きの絶対値が段階的に増加するようになっている。目標速度演算部２５Ｂ１は、このように設定された目標速度テーブル２５ｂ１の関数関係に対し、操作量センサ１５Ｂ１によって検出された操作量を適用して目標ブーム速度を演算するようにしている。
【００５８】
本発明の第１実施形態は、右操作レバー１５Ｂによって操作される操作量と圧力制限部２５Ｂ２によって設定されるブーム駆動圧の上限圧力との関係として、例えば図５に示す上限圧力テーブル２５ｂ２を予め記憶した記憶部２５ｂ４を備え、この記憶部２５ｂ４は、例えば圧力制限部２５Ｂ２の内部に格納されている。
【００５９】
圧力制限部２５Ｂ２の上限圧力テーブル２５ｂ２は、操作量ＸＲの絶対値が大きくなるに従ってブーム駆動圧の上限圧力ＰＢが増加する関数関係を有し、この関数関係は、上述したようにブーム４Ａの回動動作に対してブーム４Ａの上げやブーム４Ａの下げ等の動作方向によって要求される性能が異なるので、右操作レバー１５Ｂの操作方向や操作量に応じて設定される。本発明の第１実施形態では、説明を分かり易くするために上述した上限圧力テーブル２５ａ２の関数関係と同様に、上限圧力テーブル２５ｂ２はブーム駆動圧の上限圧力ＰＢ軸（ＸＲ＝０）に対して線対象に設定されている。
【００６０】
上限圧力テーブル２５ｂ２の関数関係は、最小値ＰＢｍｉｎ（＞０）と最大値ＰＢｍａｘを有し、操作量ＸＲの絶対値が大きくなるに従って操作量ＸＲに対するブーム駆動圧の上限圧力ＰＢの傾きが段階的に増加するように設定されている。圧力制限部２５Ｂ２は、このように設定された上限圧力テーブル２５ｂ２の関数関係に対し、操作量センサ１５Ｂ１によって検出された操作量を適用してブーム駆動圧の上限圧力を設定するようにしている。
【００６１】
目標駆動圧演算部２６Ｂは、速度センサ１８Ｂによって検出されたブームシリンダ４ａの速度と目標速度演算部２５Ｂ１によって演算された目標ブーム速度との偏差に基づいて、比例制御、微分制御、及び積分制御を組み合わせたＰＩＤ制御を行うＰＩＤ制御部２６Ｂ１と、このＰＩＤ制御部２６Ｂ１及び圧力制限部２５Ｂ２に接続され、ＰＩＤ制御部２６Ｂ１の出力値に対して圧力制限部２５Ｂ２によって設定されたブーム駆動圧の上限圧力の制限を加えるリミッタ処理を施すリミッタ処理部２６Ｂ２とを有している。
【００６２】
ＰＩＤ制御部２６Ｂ１は、速度センサ１８Ｂによって検出されたブームシリンダ４ａの速度と目標速度演算部２５Ｂ１によって演算された目標ブーム速度に対してＰＩＤ制御を行うことにより、速度偏差を解消する、すなわちブームシリンダ４ａの速度を目標ブーム速度に一致させるのに必要とされるブーム駆動圧を演算してリミッタ処理部２６Ｂ２へ出力するようにしている。なお、ＰＩＤ制御部２６Ｂ１はＰＩＤ制御を用いているが、目標値に対して出力値を追従させることができる制御方式であれば良く、ＰＩＤに拘るものではない。
【００６３】
リミッタ処理部２６Ｂ２は、ＰＩＤ制御部２６Ｂ１によって演算されたブーム駆動圧と圧力制限部２５Ｂ２によって設定されたブーム駆動圧の上限圧力とを比較し、ＰＩＤ制御部２６Ｂ１によって演算されたブーム駆動圧が圧力制限部２５Ｂ２によって設定されたブーム駆動圧の上限圧力よりも大きければ、圧力制限部２５Ｂ２によって設定されたブーム駆動圧の上限圧力を目標ブーム駆動圧とする演算を行うようにしている。
【００６４】
一方、リミッタ処理部２６Ｂ２は、ＰＩＤ制御部２６Ｂ１によって演算されたブーム駆動圧が圧力制限部２５Ｂ２によって設定されたブーム駆動圧の上限圧力以下であれば、ＰＩＤ制御部２６Ｂ１によって演算されたブーム駆動圧を目標ブーム駆動圧とする演算を行うようにしている。さらに、リミッタ処理部２６Ｂ２は、演算した目標ブーム駆動圧を流入制御部１９Ｂへ指令電流として出力すると共に、演算した目標ブーム駆動圧よりも所定値、例えば１ＭＰａだけ低い値を演算結果として目標吐出量演算部３０へ出力するようにしている。なお、この演算結果が負の値になったときには、リミッタ処理部２６Ｂ２は０ＭＰａとみなして目標吐出量演算部３０へ出力するようにしている。
【００６５】
目標吐出量演算部３０は、例えばリミッタ処理部２６Ａ２から入力した入力値とリミッタ処理部２６Ｂ２から入力した入力値に基づいて、油圧ポンプ１２の吐出圧の目標値（以下、便宜的に目標吐出圧と呼ぶ）を演算する目標吐出圧演算部を有している。この目標吐出圧演算部は、例えばリミッタ処理部２６Ａ２から入力した入力値とリミッタ処理部２６Ｂ２から入力した入力値のうち大きい方を選択して油圧ポンプ１２の目標吐出圧とする最大目標吐出圧選択部３０Ａから成っている。
【００６６】
目標吐出量演算部３０は、例えば上述したＰＩＤ制御部２６Ａ１，２６Ｂ１と同様に、吐出圧センサ１７によって検出された油圧ポンプ１２の吐出圧と最大目標吐出圧選択部３０Ａによって選択された油圧ポンプ１２の目標吐出圧との偏差に基づいてＰＩＤ制御を行うＰＩＤ制御部３０Ｂと、このＰＩＤ制御部３０Ｂの出力値に対してエンジン１１の回転数で補正する目標吐出量補正部３０Ｃとを有している。
【００６７】
ＰＩＤ制御部３０Ｂは、吐出圧センサ１７によって検出された油圧ポンプ１２の吐出圧と最大目標吐出圧選択部３０Ａによって演算された油圧ポンプ１２の目標吐出圧に対してＰＩＤ制御を行うことにより、油圧ポンプ１２の吐出圧を目標吐出圧に一致させるのに必要とされる吐出量を演算して目標吐出量補正部３０Ｃへ出力するようにしている。目標吐出量補正部３０Ｃは、ＰＩＤ制御部３０Ｂから入力した吐出量に対してエンジン回転数検出部１１Ａによって検出されたエンジン１１の回転数で除算して目標吐出量とする演算を行い、演算した目標吐出量を傾転量調整部１２Ａへ出力するようにしている。
【００６８】
各流入制御部１９Ａ，１９Ｂは、例えば油圧ポンプ１２と、旋回モータ３ａ及びブームシリンダ４ａとの間に設けられ、図６（ａ）に示すように通過する作動油の圧力を制御する圧力制御弁としての電磁比例減圧弁１９Ａ１，１９Ｂ１を含んでいる。各電磁比例減圧弁１９Ａ１，１９Ｂ１は、外部のリミッタ処理部２６Ａ２，２６Ｂ２から入力した目標旋回駆動圧及び目標ブーム駆動圧に対する指令電流を受けて駆動し、指令電流が増加するに従って開口量を減少させるようにしている。
【００６９】
具体的には、各流入制御部１９Ａ，１９Ｂの電磁比例減圧弁１９Ａ１，１９Ｂ１は、例えば１次側（油圧ポンプ１２側）と２次側（旋回モータ３ａ，ブームシリンダ４ａ側）を連通する方向へ本体を付勢するばね１９ａ１，１９ｂ１と、ばね１９ａ１，１９ｂ１に対抗する方向に力を発生させる電磁ソレノイド１９ａ２，１９ｂ２とを有している。各電磁比例減圧弁１９Ａ１，１９Ｂ１は、図６（ｂ）に示すように電磁ソレノイド１９ａ２，１９ｂ２への指令電流Ｉの大きさが所定の電流値ＩＡ未満のとき、２次側（旋回モータ３ａ，ブームシリンダ４ａ側）の設定圧ＰＳが最大値ＰＳｍａｘとなり、指令電流Ｉの大きさが所定の電流値ＩＡ以上のとき、２次側（旋回モータ３ａ側、ブームシリンダ４ａ側）の設定圧ＰＳが指令電流Ｉの大きさに対して反比例し、指令電流Ｉの大きさが最大値Ｉｍａｘのとき、２次側（旋回モータ３ａ側、ブームシリンダ４ａ側）の設定圧ＰＳが０Ａになるように開口量を調整している。
【００７０】
すなわち、各電磁比例減圧弁１９Ａ１，１９Ｂ１は、例えば指令電流Ｉの大きさが所定の電流値ＩＡ未満のとき、ばね１９ａ１，１９ｂ１の弾性力によって１次側（油圧ポンプ１２側）と２次側（旋回モータ３ａ，ブームシリンダ４ａ側）を連通する切換位置（図６（ａ）に示すＤ位置）に保ち、指令電流Ｉの大きさが所定の電流値ＩＡ以上のとき、ばね１９ａ１，１９ｂ１の弾性力に抗して本体が移動し、作動油タンク１３を連通する切換位置（図６（ａ）に示すＥ位置）へ切り替えるようにしている。
【００７１】
また、各電磁比例減圧弁１９Ａ１，１９Ｂ１は、２次側（旋回モータ３ａ，ブームシリンダ４ａ側）の作動油をばね１９ａ１，１９ｂ１の弾性力に抗して作用させることにより、２次側（旋回モータ３ａ，ブームシリンダ４ａ側）の作動油が過剰となった場合に、作動油を作動油タンク１３へ流出させるようにしている。傾転量制御部１２Ａは、目標吐出量補正部３０Ｃから目標吐出量を入力し、目標吐出量に応じて油圧ポンプ１２の傾転量を調整することにより、油圧ポンプ１２の吐出量を目標吐出量補正部３０Ｃで補正された目標吐出量に制御している。
【００７２】
次に、本発明の第１実施形態に係るコントローラ２０による制御動作について説明し、特に油圧ショベル１の単独動作として旋回体３の旋回動作のみを行う場合、複合動作として旋回体３の旋回動作及びブーム４Ａの回動動作を行う場合を順に説明する。最初に、単独動作のうち左操作レバー１５Ａのフルレバー操作が行われるときのコントローラ２０の制御動作を示す。
【００７３】
キャブ７内の運転シートに着座した操作者は、左操作レバー１５Ａを左方向又は右方向へフルレバー操作することにより、パイロットポンプから吐出されたパイロット圧油のパイロット圧が最大となり、このパイロット圧が旋回モータ３ａ側の方向制御弁１６Ａに作用するので、方向制御弁１６Ａの切換位置が中立位置（図２に示すＢ位置）から左位置（図２に示すＡ位置）又は右位置（図２に示すＣ位置）に切り替えられ、方向制御弁１６Ａの開口量が最大となる。
【００７４】
このとき、操作量センサ１５Ａ１は左操作レバー１５Ａの操作量ＸＬとして最大値ＸＬｍａｘを検出し（ＸＬ＝ＸＬｍａｘ）、検出信号をコントローラ２０へ出力する。また、速度センサ１８Ａは旋回モータ３ａの速度を検出し、検出信号をコントローラ２０へ出力する。さらに、吐出圧センサ１７は油圧ポンプ１２の吐出圧を検出し、検出信号をコントローラ２０へ出力する。
【００７５】
コントローラ２０は操作量センサ１５Ａ１から検出信号を入力すると、コントローラ２０の目標速度演算部２５Ａ１が、目標速度テーブル２５ａ１の関数関係に対し、操作量センサ１５Ａ１で検出された操作量ＸＬｍａｘを適用することにより、目標旋回速度ＶＲとして最大値ＶＲｍａｘを求め（ＶＲ＝ＶＲｍａｘ）、この演算結果を目標駆動圧演算部２６Ａへ出力する。また、コントローラ２０の圧力制限部２５Ａ２は、上限圧力テーブル２５ａ２の関数関係に対し、操作量センサ１５Ａ１で検出された操作量ＸＬｍａｘを適用することにより、旋回駆動圧の上限圧力ＰＲを最大値ＰＲｍａｘに設定し（ＰＲ＝ＰＲｍａｘ）、この設定結果をコントローラ２０の目標駆動圧演算部２６Ａへ出力する。なお、旋回速度の単位は、通常ｒｐｍ等で表記されるが、ここでは省略する。
【００７６】
目標駆動圧演算部２６Ａは、速度センサ１８Ａから検出信号、目標速度演算部２５Ａ１から演算結果、及び圧力制限部２５Ａ２から設定結果を入力すると、目標駆動圧演算部２６ＡのＰＩＤ制御部２６Ａ１が、速度センサ１８Ａで検出された旋回モータ３ａの速度と目標速度演算部２５Ａ１で演算された目標旋回速度ＶＲｍａｘに対してＰＩＤ制御を行うことにより、旋回モータ３ａの速度を目標旋回速度ＶＲｍａｘに一致させるのに必要とされる旋回駆動圧Ｐｘを求め、この演算結果を目標駆動圧演算部２６Ａのリミッタ処理部２６Ａ２へ出力する。
【００７７】
リミッタ処理部２６Ａ２は、ＰＩＤ制御部２６Ａ１から演算結果を入力すると、ＰＩＤ制御部２６Ａ１で演算された旋回駆動圧Ｐｘと圧力制限部２５Ａ２で設定された旋回駆動圧の上限圧力ＰＲｍａｘを比較する。このとき、上述したように圧力制限部２５Ａ２で設定された旋回駆動圧の上限圧力ＰＲｍａｘは最大値であるので、ＰＩＤ制御部２６Ａ１で演算された旋回駆動圧Ｐｘは、圧力制限部２５Ａ２で設定された旋回駆動圧の上限圧力ＰＲｍａｘ以下であり、圧力制限部２５Ａ２による制限を受けない。
【００７８】
従って、リミッタ処理部２６Ａ２はＰＩＤ制御部２６Ａ１で演算された旋回駆動圧Ｐｘをそのまま目標旋回駆動圧として求める。そして、リミッタ処理部２６Ａ２は、指令電流Ｉとして目標旋回駆動圧Ｐｘに対応するＩｘを流入制御部１９Ａへ出力すると共に（０≦Ｉ＝Ｉｘ＜Ｉｍａｘ）、目標旋回駆動圧Ｐｘから所定値１ＭＰａを引算した演算結果をコントローラ２０の目標吐出量演算部３０へ出力する。
【００７９】
一方、操作者は右操作レバー１５Ｂを操作していないので、パイロットポンプから右操作レバー１５Ｂへ導かれたパイロット圧油は減圧されてパイロット圧が０ＭＰａとなり、方向制御弁１６Ｂの切換位置が中立位置（図２に示すＢ位置）を維持する。このとき、操作量センサ１５Ｂ１は右操作レバー１５Ｂの操作量ＸＲとして０の値を検出し（ＸＲ＝０）、検出信号をコントローラ２０へ出力する。また、速度センサ１８Ｂはブームシリンダ４ａの速度を検出し、検出信号をコントローラ２０へ出力する。さらに、吐出圧センサ１７は油圧ポンプ１２の吐出圧を検出し、検出信号をコントローラ２０へ出力する。
【００８０】
コントローラ２０は操作量センサ１５Ｂ１から検出信号を入力すると、コントローラ２０の目標速度演算部２５Ｂ１が、目標速度テーブル２５ｂ１の関数関係に対し、操作量センサ１５Ｂ１で検出された操作量ＸＲ（＝０）を適用することにより、目標ブーム速度ＶＢ＝０を求め、この演算結果をコントローラ２０の目標駆動圧演算部２６Ｂへ出力する。また、コントローラ２０の圧力制限部２５Ｂ２は、上限圧力テーブル２５ｂ２の関数関係に対し、操作量センサ１５Ｂ１で検出された操作量ＸＲ（＝０）を適用することにより、ブーム駆動圧の上限圧力ＰＢを最小値ＰＢｍｉｎに設定し（ＰＢ＝ＰＢｍｉｎ）、この設定結果を目標駆動圧演算部２６Ｂへ出力する。なお、ブーム速度の単位は、通常ｍ／ｓ等で表記されるが、ここでは省略する。
【００８１】
目標駆動圧演算部２６Ｂは、速度センサ１８Ｂから検出信号、目標速度演算部２５Ｂ１から演算結果、及び圧力制限部２５Ｂ２から設定結果を入力すると、目標駆動圧演算部２６ＢのＰＩＤ制御部２６Ｂ１が、速度センサ１８Ｂで検出されたブームシリンダ４ａの速度と目標速度演算部２５Ｂ１で演算された目標ブーム速度ＶＢ＝０に対してＰＩＤ制御を行うことにより、ブームシリンダ４ａの速度を目標ブーム速度ＶＢ＝０に一致させるのに必要とされるブーム駆動圧として０ＭＰａを求め、この演算結果を目標駆動圧演算部２６Ｂのリミッタ処理部２６Ｂ２へ出力する。
【００８２】
リミッタ処理部２６Ｂ２は、ＰＩＤ制御部２６Ｂ１から演算結果を入力すると、ＰＩＤ制御部２６Ｂ１で演算されたブーム駆動圧（０ＭＰａ）と圧力制限部２５Ｂ２で設定されたブーム駆動圧の上限圧力ＰＢｍｉｎを比較する。このとき、上述したようにＰＩＤ制御部２６Ｂ１で演算されたブーム駆動圧は０ＭＰａであり、圧力制限部２５Ｂ２で設定されたブーム駆動圧の上限圧力ＰＢｍｉｎは最小値で０ＭＰａより大きいので、リミッタ処理部２６Ｂ２はＰＩＤ制御部２６Ｂ１で演算されたブーム駆動圧（０ＭＰａ）を目標ブーム駆動圧として求める。
【００８３】
そして、リミッタ処理部２６Ｂ２は、指令電流Ｉとして目標ブーム駆動圧（０ＭＰａ）に対応する最大値Ｉｍａｘを流入制御部１９Ｂへ出力すると共に、目標ブーム駆動圧（０ＭＰａ）から所定値１ＭＰａを引算した演算結果を目標吐出量演算部３０へ出力する。なお、このとき出力される演算結果は負の値になるので、０ＭＰａが出力される。
【００８４】
次に、目標吐出量演算部３０の最大目標吐出圧選択部３０Ａは、リミッタ処理部２６Ａ２，２６Ｂ２から演算結果を入力すると、リミッタ処理部２６Ａ２から入力した入力値（（Ｐｘ−１）ＭＰａ）とリミッタ処理部２６Ｂ２から入力した入力値（０ＭＰａ）を比較する。このとき、上述したようにリミッタ処理部２６Ａ２から入力した入力値は、ＰＩＤ制御部２６Ａ１で演算された旋回駆動圧Ｐｘから１ＭＰａを引算した値（（Ｐｘ−１）ＭＰａ）であり、０ＭＰａ以上となるので、リミッタ処理部２６Ｂ２から入力した入力値（０ＭＰａ）よりも大きい。従って、最大目標吐出圧選択部３０Ａは、リミッタ処理部２６Ａ２から入力した入力値（（Ｐｘ−１）ＭＰａ）を選択して油圧ポンプ１２の目標吐出圧として求め、演算結果を目標吐出量演算部３０のＰＩＤ制御部３０Ｂへ出力する。
【００８５】
ＰＩＤ制御部３０Ｂは、最大目標吐出圧選択部３０Ａから演算結果を入力すると、吐出圧センサ１７で検出された油圧ポンプ１２の吐出圧と最大目標吐出圧選択部３０Ａで演算された油圧ポンプ１２の目標吐出圧（（Ｐｘ−１）ＭＰａ）に対してＰＩＤ制御を行うことにより、油圧ポンプ１２の吐出圧を目標吐出圧（（Ｐｘ−１）ＭＰａ）に一致させるのに必要とされる吐出量を求め、演算結果を目標吐出量演算部３０の目標吐出量補正部３０Ｃへ出力する。
【００８６】
目標吐出量補正部３０Ｃは、ＰＩＤ制御部３０Ｂから演算結果を入力すると、ＰＩＤ制御部３０Ｂで演算された吐出量に対して、エンジン回転数検出部１１Ａによって検出されたエンジン１１の回転数で除算して目標吐出量を求め、この演算結果を傾転量調整部１２Ａへ出力する。そして、傾転量調整部１２Ａは、目標吐出量補正部３０Ｃから演算結果を入力すると、油圧ポンプ１２の傾転量を調整して油圧ポンプ１２の吐出量を目標吐出量補正部３０Ｃで補正された目標吐出量に制御する。
【００８７】
流入制御部１９Ａの電磁比例減圧弁１９Ａ１が、リミッタ処理部２６Ａ２から指令電流Ｉｘ（０≦Ｉｘ＜Ｉｍａｘ）を入力すると、開口量を調整して２次側（旋回モータ３ａ側）の設定圧ＰＳをこの指令電流Ｉｘに対応した圧力Ｐｘ、すなわちＰＩＤ制御部２６Ａ１で演算された旋回駆動圧Ｐｘとなるように制御する。また、流入制御部１９Ｂの電磁比例減圧弁１９Ｂ１が、リミッタ処理部２６Ｂ２から指令電流Ｉｍａｘを入力すると、開口量を最小にして２次側（ブームシリンダ４ａ側）の設定圧ＰＳをこの指令電流Ｉｍａｘに対応した圧力（０ＭＰａ）に制御する。
【００８８】
これにより、油圧ポンプ１２の吐出圧は、ＰＩＤ制御部２６Ａ１で演算された旋回駆動圧Ｐｘから所定値１ＭＰａを引算した圧力（（Ｐｘ−１）ＭＰａ）となり、吐出量は、旋回モータ３ａの速度を目標旋回速度ＶＲｍａｘに一致させる流量となる。
【００８９】
このとき、流入制御部１９Ａは、２次側（旋回モータ３ａ側）の圧力をＰＩＤ制御部２６Ａ１で演算された旋回駆動圧Ｐｘとなるように制御し、方向制御弁１６Ａを介して旋回モータ３ａに作用させることができる。すなわち、圧力制限部２５Ａ２による制限を受けることなく、旋回モータ３ａの速度を目標旋回速度ＶＲｍａｘに一致させることができるので、旋回モータ３ａの駆動力を十分に確保することができ、左操作レバー１５Ａの操作入力に対して旋回体３の高い速度制御性を得ることができる。これにより、旋回体３を迅速に加速して目標旋回速度で旋回させることができる。
【００９０】
さらに、流入制御部１９Ａの１次側（油圧ポンプ１２側）の圧力（（Ｐｘ−１）ＭＰａ）は、２次側（旋回モータ３ａ側）の設定圧Ｐｘよりも所定値１ＭＰａ分小さいため、図６（ａ）で示す流入制御部１９Ａの電磁比例減圧弁１９Ａ１の２次側で生ずる圧力は所定値１ＭＰａ分だけ設定圧Ｐｘより小さくなる。この結果、電磁比例減圧弁１９Ａ１にフィードバックされる２次側の圧力（図６（ａ）の破線部）も設定圧Ｐｘより所定値１ＭＰａ分小さくなるため、ばね切換位置は電磁比例減圧弁１９Ａ１のばね１９ａ１と、電磁ソレノイド１９ａ２及びフィードバックされる２次側圧との間で力の平衡がとれず、最大開口面積となるＤ位置に移行する。その結果、電磁比例減圧弁１９Ａ１の１次側と２次側との圧力損失を必要最小限に抑えることができる。これにより、流入制御部１９Ａで生じる圧力損失を低減できるので、油圧回路内のエネルギー効率を高めることができる。
【００９１】
一方、電磁比例減圧弁１９Ｂ１は２次側（ブームシリンダ４ａ側）の設定圧ＰＳを指令電流Ｉｍａｘに対応した圧力（０ＭＰａ）に制御する、すなわち切換位置をＥ位置に移行するので、油圧ポンプ１２からブームシリンダ４ａへ作動油が吐出されても、作動油は電磁比例減圧弁１９Ｂ１で堰き止められる。さらに、方向制御弁１９Ｂが中立位置（図２に示すＢ位置）を維持しているので、油圧ポンプ１２の吐出圧がブームシリンダ４ａに作用することがなく、ブーム４Ａは停止した状態を保つ。
【００９２】
次に、単独動作のうち左操作レバー１５Ａのハーフレバー操作が行われるときのコントローラ２０の制御動作を示す。なお、右操作レバー１５Ｂは操作されないので、コントローラ２０における目標速度演算部２５Ｂ１、圧力制限部２５Ｂ２、及び目標駆動圧演算部２６Ｂの制御動作は、上述した左操作レバー１５Ａのフルレバー操作が行われるときと同様であり、重複する説明を省略する。
【００９３】
キャブ７内の運転シートに着座した操作者は、左操作レバー１５Ａを左方向又は右方向へハーフレバー操作することにより、左操作レバー１５Ａの操作量に応じてパイロットポンプから吐出されたパイロット圧油が減圧される。そして、このパイロット圧油のパイロット圧が旋回モータ３ａ側の方向制御弁１６Ａに作用するので、方向制御弁１６Ａの切換位置が中立位置（図２に示すＢ位置）から左位置（図２に示すＡ位置）又は右位置（図２に示すＣ位置）に切り替えられ、方向制御弁１６Ａが左操作レバー１５Ａの操作量に応じて開口する。
【００９４】
このとき、操作量センサ１５Ａ１は左操作レバー１５Ａの操作量ＸＬとしてＸ１を検出し（０＜ＸＬ＝Ｘ１＜Ｘｍａｘ）、検出信号をコントローラ２０へ出力する。また、速度センサ１８Ａは旋回モータ３ａの速度を検出し、検出信号をコントローラ２０へ出力する。さらに、吐出圧センサ１７は油圧ポンプ１２の吐出圧を検出し、検出信号をコントローラ２０へ出力する。
【００９５】
コントローラ２０は操作量センサ１５Ａ１から検出信号を入力すると、コントローラ２０の目標速度演算部２５Ａ１が、目標速度テーブル２５ａ１の関数関係に対し、操作量センサ１５Ａ１で検出された操作量Ｘ１を適用することにより、目標旋回速度ＶＲとしてＶ１を求め（０＜ＶＲ＝Ｖ１＜ＶＲｍａｘ）、演算結果をコントローラ２０の目標駆動圧演算部２６Ａへ出力する。
【００９６】
また、コントローラ２０の圧力制限部２５Ａ２は、上限圧力テーブル２５ａ２の関数関係に対し、操作量センサ１５Ａ１で検出された操作量Ｘ１を適用することにより、旋回駆動圧の上限圧力ＰＲを最小値ＰＲｍｉｎと最大値ＰＲｍａｘとの間の中間付近の圧力Ｐ１に設定し（ＰＲｍｉｎ＜ＰＲ＝Ｐ１＜ＰＲｍａｘ）、設定結果を目標駆動圧演算部２６Ａへ出力する。
【００９７】
目標駆動圧演算部２６Ａは、速度センサ１８Ａから検出信号、目標速度演算部２５Ａ１から演算結果、及び圧力制限部２５Ａ２から設定結果を入力すると、目標駆動圧演算部２６ＡのＰＩＤ制御部２６Ａ１が、速度センサ１８Ａで検出された旋回モータ３ａの速度と目標速度演算部２５Ａ１で演算された目標旋回速度Ｖ１（０＜Ｖ１＜ＶＲｍａｘ）に対してＰＩＤ制御を行うことにより、速度偏差を解消する、すなわち旋回モータ３ａの速度を目標旋回速度Ｖ１（０＜Ｖ１＜ＶＲｍａｘ）に一致させるのに必要とされる旋回駆動圧Ｐｙを求める。
【００９８】
ここで、旋回体３の旋回動作のように慣性負荷が比較的大きい場合には、必要とされる旋回駆動圧が大きくなり易いが、実際には油圧回路内の圧力はリリーフ弁２１等によって制限されるので、油圧回路内の圧力の上限圧力として、例えばリリーフ弁２１の設定圧を上限圧力テーブル２５ａ２における上述の圧力Ｐ１（ＰＲｍｉｎ＜Ｐ１＜ＰＲｍａｘ）よりも大きいＰｒＬとし（Ｐ１＜ＰｒＬ）、リリーフ設定圧ＰｒＬをＰＩＤ制御部２６Ａ１の上限値として設定すれば、ＰＩＤ制御部２６Ａ１は慣性負荷が大きいために、目標速度演算部２５Ａ１で求めた目標速度と速度センサ１８で検出した速度との速度偏差の解消に時間を要することから、旋回駆動圧ＰｙがＰｒＬに達し、この演算結果を目標駆動圧演算部２６Ａのリミッタ処理部２６Ａ２へ出力する。なお、上限圧力の最大値ＰＲｍａｘをリリーフ設定圧ＰｒＬと同等以下の値に設定することで、各アクチュエータの目標駆動圧がリリーフ設定圧ＰｒＬを超過することがないため、通常リリーフ設定圧ＰｒＬを超過した際に生じるリリーフ弁２１から作動油タンク１３への排出流量を抑制でき、省エネ効果が得られる。
【００９９】
リミッタ処理部２６Ａ２は、ＰＩＤ制御部２６Ａ１から演算結果を入力すると、ＰＩＤ制御部２６Ａ１で演算された旋回駆動圧ＰｒＬと圧力制限部２５Ａ２で設定された旋回駆動圧の上限圧力Ｐ１を比較する。このとき、上述したようにＰＩＤ制御部２６Ａ１で演算された旋回駆動圧ＰｒＬは圧力制限部２５Ａ２で設定された旋回駆動圧の上限圧力Ｐ１よりも大きいので（Ｐ１＜ＰｒＬ）、ＰＩＤ制御部２６Ａ１で演算された旋回駆動圧ＰｒＬは圧力制限部２５Ａ２による制限を受ける。
【０１００】
従って、リミッタ処理部２６Ａ２は、圧力制限部２５Ａ２で設定された旋回駆動圧の上限圧力Ｐ１を目標旋回駆動圧として求め、指令電流Ｉとして目標旋回駆動圧Ｐ１に対応するＩ１を流入制御部１９Ａへ出力すると共に（０≦Ｉ＝Ｉ１＜Ｉｍａｘ）、目標旋回駆動圧Ｐ１から所定値１ＭＰａを引算した演算結果をコントローラ２０の目標吐出量演算部３０へ出力する。
【０１０１】
次に、目標吐出量演算部３０の最大目標吐出圧選択部３０Ａは、リミッタ処理部２６Ａ２，２６Ｂ２から演算結果を入力すると、リミッタ処理部２６Ａ２から入力した入力値（（Ｐ１−１）ＭＰａ）とリミッタ処理部２６Ｂ２から入力した入力値（０ＭＰａ）を比較する。このとき、上述したようにリミッタ処理部２６Ａ２から入力した入力値（（Ｐ１−１）ＭＰａ）は、圧力制限部２５Ａ２で設定された旋回駆動圧の上限圧力Ｐ１から所定値１ＭＰａを引算した値であり、０ＭＰａ以上となるので、リミッタ処理部２６Ｂ２から入力した入力値（０ＭＰａ）よりも大きい。従って、最大目標吐出圧選択部３０Ａは、リミッタ処理部２６Ａ２から入力した入力値（（Ｐ１−１）ＭＰａ）を選択して油圧ポンプ１２の目標吐出圧として求め、この演算結果を目標吐出量演算部３０のＰＩＤ制御部３０Ｂへ出力する。
【０１０２】
ＰＩＤ制御部３０Ｂは、最大目標吐出圧選択部３０Ａから演算結果を入力すると、吐出圧センサ１７で検出された油圧ポンプ１２の吐出圧と最大目標吐出圧選択部３０Ａで演算された油圧ポンプ１２の目標吐出圧（（Ｐ１−１）ＭＰａ）に対してＰＩＤ制御を行うことにより、油圧ポンプ１２の吐出圧を目標吐出圧（（Ｐ１−１）ＭＰａ）に一致させるのに必要とされる吐出量を求め、演算結果を目標吐出量演算部３０の目標吐出量補正部３０Ｃへ出力する。
【０１０３】
目標吐出量補正部３０Ｃは、ＰＩＤ制御部３０Ｂから演算結果を入力すると、ＰＩＤ制御部３０Ｂで演算された吐出量に対して、エンジン回転数検出部１１Ａによって検出されたエンジン１１の回転数で除算して目標吐出量を求め、演算結果を傾転量調整部１２Ａへ出力する。そして、傾転量調整部１２Ａは、目標吐出量補正部３０Ｃから演算結果を入力すると、油圧ポンプ１２の傾転量を調整して油圧ポンプ１２の吐出量を目標吐出量補正部３０Ｃで補正された目標吐出量に制御する。
【０１０４】
また、流入制御部１９Ａの電磁比例減圧弁１９Ａ１が、リミッタ処理部２６Ａ２から指令電流Ｉ１を入力すると、開口量を調整して２次側（旋回モータ３ａ側）の設定圧ＰＳをこの指令電流Ｉ１に対応した圧力Ｐ１、すなわち圧力制限部２５Ａ２で設定された旋回駆動圧の上限圧力Ｐ１となるように制御する。また、流入制御部１９Ｂの電磁比例減圧弁１９Ｂ１が、リミッタ処理部２６Ｂ２から指令電流Ｉｍａｘを入力すると、開口量を最小にして２次側（ブームシリンダ４ａ側）の設定圧ＰＳをこの指令電流Ｉｍａｘに対応した圧力（０ＭＰａ）に制御する。
【０１０５】
これにより、油圧ポンプ１２の吐出圧は、圧力制限部２５Ａ２で設定された旋回駆動圧の上限圧力Ｐ１から所定値１ＭＰａを引算した圧力（（Ｐ１−１）ＭＰａ）となり、吐出量は、吐出圧（（Ｐ１−１）ＭＰａ）で定まる流量となる。
【０１０６】
このとき、流入制御部１９Ａは、２次側（旋回モータ３ａ側）の圧力を圧力制限部２５Ａ２で設定された旋回駆動圧の上限圧力Ｐ１となるように制御し、方向制御弁１６Ａを介して旋回モータ３ａに作用させることができる。
【０１０７】
すなわち、ＰＩＤ制御部２６Ａ１で演算された旋回駆動圧Ｐｙが大きくても、圧力制限部２５Ａ２による制限を受けることにより、圧力制限部２５Ａ２で設定された旋回駆動圧の上限圧力Ｐ１を超える圧力が旋回モータ３ａに作用することがないので、旋回モータ３ａの駆動力を抑制して旋回体３を旋回させることができる。これにより、圧力制限部２５Ａ２で設定された旋回駆動圧の上限圧力Ｐ１以下の範囲で速度制御性を確保しつつ、左操作レバー１５Ａの操作入力に対して旋回体３の高い力制御性を得ることができる。従って、操作者は旋回モータ３ａの駆動力に制御がかかるときの操作感覚を得ることができ、旋回体３の旋回動作にかかる負荷を左操作レバー１５Ａの操作感覚で把握しながら作業を行うことができる。
【０１０８】
特に、旋回体３が旋回して加速した後、ＰＩＤ制御部２６Ａ１で演算された旋回駆動圧Ｐｙが圧力制限部２５Ａ２で設定された旋回駆動圧の上限圧力Ｐ１以下になると、圧力制限部２５Ａ２による制限を受けなくなるので、上述した左操作レバー１５Ａのフルレバー操作が行われたときの動作と同様に、ＰＩＤ制御部２６Ａ１で演算された旋回駆動圧Ｐｙを旋回モータ３ａに作用させることができ、旋回体３の速度制御性をより高めることができる。
【０１０９】
さらに、流入制御部１９Ａの１次側（油圧ポンプ１２側）の圧力（（Ｐ１−１）ＭＰａ）は、２次側（旋回モータ３ａ側）の設定圧Ｐ１よりも所定値１ＭＰａ分だけ小さいため、上述した左操作レバー１５Ａのフルレバー操作が行われたときの動作と同様、電磁比例減圧弁１９Ａ１の１次側と２次側との圧力損失を必要最小限に抑えることができる。これにより、左操作レバー１５Ａのハーフレバー操作が行われたときでも、流入制御部１９Ａで生じる圧力損失を低減できるので、油圧回路内のエネルギー効率を高めることができる。
【０１１０】
一方、電磁比例減圧弁１９Ｂ１は閉じて２次側（ブームシリンダ４ａ側）の設定圧ＰＳを指令電流Ｉｍａｘに対応した圧力（０ＭＰａ）に制御する、すなわち切換位置をＥ位置に移行するので、油圧ポンプ１２からブームシリンダ４ａへ作動油が吐出されても、作動油は電磁比例減圧弁１９Ｂ１で堰き止められる。さらに、方向制御弁１９Ｂが中立位置（図２に示すＢ位置）を維持しているので、油圧ポンプ１２の吐出圧がブームシリンダ４ａに作用することがなく、ブーム４Ａは停止した状態を保つ。
【０１１１】
次に、複合動作のうち左操作レバー１５Ａのハーフレバー操作が行われ、右操作レバー１５Ｂのハーフレバー操作が行われるときのコントローラ２０の制御動作を示す。なお、コントローラ２０における目標速度演算部２５Ａ１、圧力制限部２５Ａ２、及び目標駆動圧演算部２６Ａの制御動作は、上述した左操作レバー１５Ａのハーフレバー操作が行われるときと同様であり、重複する説明を省略する。
【０１１２】
キャブ７内の運転シートに着座した操作者は、右操作レバー１５Ｂを前方向又は後方向へハーフレバー操作することにより、右操作レバー１５Ｂの操作量に応じてパイロットポンプから吐出されたパイロット圧油が減圧される。そして、このパイロット圧油のパイロット圧がブームシリンダ４ａ側の方向制御弁１６Ｂに作用するので、方向制御弁１６Ｂの切換位置が中立位置（図２に示すＢ位置）から左位置（図２に示すＡ位置）又は右位置（図２に示すＣ位置）に切り替えられ、方向制御弁１６Ｂが右操作レバー１５Ｂの操作量に応じて開口する。
【０１１３】
このとき、操作量センサ１５Ｂ１は右操作レバー１５Ｂの操作量ＸＲとしてＸ２を検出し（０＜ＸＲ＝Ｘ２＜ＸＲｍａｘ）、検出信号をコントローラ２０へ出力する。また、速度センサ１８Ａはブームシリンダ４ａの速度を検出し、検出信号をコントローラ２０へ出力する。さらに、吐出圧センサ１７は油圧ポンプ１２の吐出圧を検出し、検出信号をコントローラ２０へ出力する。
【０１１４】
コントローラ２０は操作量センサ１５Ｂ１から検出信号を入力すると、コントローラ２０の目標速度演算部２５Ｂ１が、目標速度テーブル２５ｂ１の関数関係に対し、操作量センサ１５Ｂ１で検出された操作量Ｘ２（０＜Ｘ２＜ＸＲｍａｘ）を適用することにより、目標ブーム速度ＶＢとしてＶ２を求め（０＜ＶＢ＝Ｖ２＜ＶＢｍａｘ）、演算結果をコントローラ２０の目標駆動圧演算部２６Ｂへ出力する。
【０１１５】
また、コントローラ２０の圧力制限部２５Ｂ２は、上限圧力テーブル２５ｂ２の関数関係に対し、操作量センサ１５Ｂ１で検出された操作量Ｘ２を適用することにより、ブーム駆動圧の上限圧力ＰＢを最小値ＰＢｍｉｎと最大値ＰＢｍａｘとの間にある圧力Ｐ２に設定し（ＰＢｍｉｎ＜ＰＢ＝Ｐ２＜ＰＢｍａｘ）、設定結果を目標駆動圧演算部２６Ｂへ出力する。
【０１１６】
目標駆動圧演算部２６Ｂは、速度センサ１８Ｂから検出信号、目標速度演算部２５Ｂ１から演算結果、及び圧力制限部２５Ｂ２から設定結果を入力すると、目標駆動圧演算部２６ＢのＰＩＤ制御部２６Ｂ１が、速度センサ１８Ｂで検出されたブームシリンダ４ａの速度と目標速度演算部２５Ｂ１で演算された目標ブーム速度Ｖ２に対してＰＩＤ制御を行うことにより、速度偏差を解消する、すなわちブームシリンダ４ａの速度を目標ブーム速度Ｖ２に一致させるのに必要とされるブーム駆動圧Ｐｚを求める。
【０１１７】
ここで、上述した旋回体３の旋回動作と同様に、ブーム４Ａの回動動作に対する慣性負荷は比較的大きく、油圧回路内の圧力がリリーフ弁２１等によって制限されるので、油圧回路内の圧力の上限圧力として、例えばリリーフ弁２１の設定圧を上限圧力テーブル２５ｂ２における圧力Ｐ２よりも大きい上述のＰＩＤ制御部２６Ａ１と同様、ＰｒＬとすると（Ｐ２＜ＰｒＬ）、ＰＩＤ制御部２６Ｂ１で演算されるブーム駆動圧は、上述と同様、ＰｒＬとなる。ＰＩＤ制御部２６Ｂ１は、ブーム駆動圧ＰｚとしてＰｒＬを求め、この演算結果を目標駆動圧演算部２６Ｂのリミッタ処理部２６Ｂ２へ出力する。
【０１１８】
リミッタ処理部２６Ｂ２は、ＰＩＤ制御部２６Ｂ１から演算結果を入力すると、ＰＩＤ制御部２６Ｂ１で演算されたブーム駆動圧ＰｒＬと圧力制限部２５Ｂ２で設定されたブーム駆動圧の上限圧力Ｐ２を比較する。このとき、上述したようにＰＩＤ制御部２６Ｂ１で演算されたブーム駆動圧ＰｒＬは圧力制限部２５Ｂ２で設定されたブーム駆動圧の上限圧力Ｐ２よりも大きいので（Ｐ２＜ＰｒＬ）、ＰＩＤ制御部２６Ｂ１で演算されたブーム駆動圧ＰｒＬは圧力制限部２５Ｂ２による制限を受ける。
【０１１９】
従って、リミッタ処理部２６Ｂ２は、圧力制限部２５Ｂ２で設定された旋回駆動圧の上限圧力Ｐ２を目標ブーム駆動圧として求め、指令電流Ｉとして目標ブーム駆動圧Ｐ２に対応するＩ２を流入制御部１９Ａへ出力すると共に（０≦Ｉ＝Ｉ２＜Ｉｍａｘ）、目標ブーム駆動圧Ｐ２から所定値１ＭＰａを引算した演算結果を目標吐出量演算部３０へ出力する。
【０１２０】
次に、目標吐出量演算部３０の最大目標吐出圧選択部３０Ａは、リミッタ処理部２６Ａ２，２６Ｂ２から演算結果を入力すると、リミッタ処理部２６Ａ２から入力した入力値（（Ｐ１−１）ＭＰａ）とリミッタ処理部２６Ｂ２から入力した入力値（（Ｐ２−１）ＭＰａ）を比較する。
【０１２１】
ここで、上限圧力テーブル２５ａ２の関数関係における旋回駆動圧の上限圧力Ｐ１が上限圧力テーブル２５ｂ２の関数関係におけるブーム駆動圧の上限圧力Ｐ２よりも大きく設定されている場合には（Ｐ１＞Ｐ２）、リミッタ処理部２６Ａ２から入力した入力値（（Ｐ１−１）ＭＰａ）は、リミッタ処理部２６Ｂ２から入力した入力値（（Ｐ２−１）ＭＰａ）よりも大きくなる。従って、最大目標吐出圧選択部３０Ａは、リミッタ処理部２６Ａ２から入力した入力値（（Ｐ１−１）ＭＰａ）を選択して油圧ポンプ１２の目標吐出圧として求め、この演算結果を目標吐出量演算部３０のＰＩＤ制御部３０Ｂへ出力する。
【０１２２】
ＰＩＤ制御部３０Ｂは、最大目標吐出圧選択部３０Ａから演算結果を入力すると、吐出圧センサ１７で検出された油圧ポンプ１２の吐出圧と最大目標吐出圧選択部３０Ａで演算された油圧ポンプ１２の目標吐出圧（（Ｐ１−１）ＭＰａ）に対してＰＩＤ制御を行うことにより、油圧ポンプ１２の吐出圧を目標吐出圧（（Ｐ１−１）ＭＰａ）に一致させるのに必要とされる吐出量を求め、この演算結果を目標吐出量演算部３０の目標吐出量補正部３０Ｃへ出力する。
【０１２３】
目標吐出量補正部３０Ｃは、ＰＩＤ制御部３０Ｂから演算結果を入力すると、ＰＩＤ制御部３０Ｂで演算された吐出量に対して、エンジン回転数検出部１１Ａによって検出されたエンジン１１の回転数で除算して目標吐出量を求め、この演算結果を傾転量調整部１２Ａへ出力する。そして、傾転量調整部１２Ａは、目標吐出量補正部３０Ｃから演算結果を入力すると、油圧ポンプ１２の傾転量を調整して油圧ポンプ１２の吐出量を目標吐出量補正部３０Ｃで補正された目標吐出量に制御する。
【０１２４】
また、流入制御部１９Ａの電磁比例減圧弁１９Ａ１が、リミッタ処理部２６Ａ２から指令電流Ｉ１を入力すると、開口量を調整して２次側（旋回モータ３ａ側）の設定圧ＰＳをこの指令電流Ｉ１に対応した圧力Ｐ１、すなわち圧力制限部２５Ａ２で設定された旋回駆動圧の上限圧力Ｐ１となるように制御する。また、流入制御部１９Ｂの電磁比例減圧弁１９Ｂ１が、リミッタ処理部２６Ｂ２から指令電流Ｉ２を入力すると、開口量を調整して２次側（ブームシリンダ４ａ側）の設定圧ＰＳをこの指令電流Ｉ２に対応した圧力Ｐ２、すなわち圧力制限部２５Ｂ２で設定されたブーム駆動圧の上限圧力Ｐ２となるように制御する。
【０１２５】
これにより、油圧ポンプ１２の吐出圧は、圧力制限部２５Ａ２で設定された旋回駆動圧の上限圧力Ｐ１から所定値１ＭＰａを引算した圧力（（Ｐ１−１）ＭＰａ）となり、吐出量は、旋回モータ３ａ及びブームシリンダ４ａに対し、吐出圧（（Ｐ１−１）ＭＰａ）で定まる流量となる。従って、上述した左操作レバー１５Ａのハーフレバー操作のときと同様の作用効果を得ることができる。
【０１２６】
一方、電磁比例減圧弁１９Ｂ１は、２次側（ブームシリンダ４ａ側）の設定圧ＰＳを圧力制限部２５Ｂ２で設定された旋回駆動圧の上限圧力Ｐ２（＜Ｐ１）に制御しているので、流入制御部１９Ａの１次側（油圧ポンプ１２側）の圧力（（Ｐ１−１）ＭＰａ）が２次側（ブームシリンダ４ａ側）の設定圧Ｐ２よりも大きくなり、油圧ポンプ１２から吐出された作動油は電磁比例減圧弁１９Ｂ１でこの設定圧Ｐ２に相当する流量に調整される。これにより、圧力制限部２５Ｂ２で設定されたブーム駆動圧の上限圧力Ｐ２を方向制御弁１６Ｂを介してブームシリンダ４ａに作用させることができる。
【０１２７】
すなわち、ＰＩＤ制御部２６Ｂ１で演算されたブーム駆動圧Ｐｚが大きくても、圧力制限部２５Ｂ２による制限を受けることにより、圧力制限部２５Ｂ２で設定されたブーム駆動圧の上限圧力Ｐ２を超える圧力がブームシリンダ４ａに作用することがないので、ブームシリンダ４ａの駆動力を抑制してブーム４Ａを回動させることができる。これにより、圧力制限部２５Ｂ２で設定されたブーム駆動圧の上限圧力Ｐ２以下の範囲で速度制御性を確保しつつ、右操作レバー１５Ｂの操作入力に対してブーム４Ａの高い力制御性を得ることができる。従って、操作者はブームシリンダ４ａの駆動力に制御がかかるときの操作感覚を得ることができ、ブーム４Ａの回動動作にかかる負荷を右操作レバー１５Ｂの操作感覚で把握しながら作業を行うことができる。
【０１２８】
特に、ブーム４Ａが回動して加速した後、ＰＩＤ制御部２６Ｂ１で演算されたブーム駆動圧Ｐｚが圧力制限部２５Ｂ２で設定されたブーム駆動圧の上限圧力Ｐ２以下になると、圧力制限部２５Ｂ２による制限を受けなくなるので、上述した左操作レバー１５Ａのフルレバー操作が行われたときの動作と同様に、ＰＩＤ制御部２６Ｂ１で演算されたブーム駆動圧Ｐｚをブームシリンダ４ａに作用させることができ、ブーム４Ａの速度制御性をより高めることができる。
【０１２９】
このように構成した本発明の第１実施形態によれば、操作レバー１５Ａ，１５Ｂの動作組合せに拘わらず、操作レバー１５Ａ，１５Ｂの操作入力に対して旋回モータ３ａ及びブームシリンダ４ａの速度制御性を確保しつつ、力制御性を十分に向上させることができる。これにより、旋回モータ３ａ及びブームシリンダ４ａの安定した動作を実現でき、滑らかな操作感覚が得られるので、操作レバー１５Ａ，１５Ｂの操作性能を高めることができ、油圧ショベル１の作業効率を高めることができる。特に、本発明の第１実施形態では、各操作レバー１５Ａ，１５Ｂの操作がフルレバー操作に近い程、得られる速度制御性によって旋回体３及びブーム４Ａに対して優れた加速性能を発揮できるので、各操作レバー１５Ａ，１５Ｂの操作量を大きくすることにより、操作者が意図する速度も容易に得ることができる。
【０１３０】
また、本発明の第１実施形態は、流入制御部１９Ａ，１９Ｂの圧力制御弁として電磁比例減圧弁１９Ａ１，１９Ｂ１を用いているので、旋回モータ３ａ及びブームシリンダ４ａへ流入する作動油の流量の制御を電磁比例減圧弁１９Ａ１，１９Ｂ１によって容易に実行できるので、油圧回路が複雑にならず、油圧回路を効率良く製造することができる。これにより、油圧回路の製造工程における作業者の負担を軽減することができ、製造効率を高めることができる。さらに、各電磁比例減圧弁１９Ａ１，１９Ｂ１は、２次側（旋回モータ３ａ側、ブームシリンダ４ａ側）の設定圧ＰＳを入力された指令電流Ｉに応じて制御することにより、２次側（旋回モータ３ａ側、ブームシリンダ４ａ側）の圧力を設定圧ＰＳ以下に調整しているので、油圧ポンプ１２から旋回モータ３ａ及びブームシリンダ４ａへ作動油を精度良く導くことができる。
【０１３１】
また、本発明の第１実施形態は、電磁比例減圧弁１９Ａ１，１９Ｂ１は、指令電流Ｉの大きさが所定の電流値ＩＡ以上のとき、２次側（旋回モータ３ａ側、ブームシリンダ４ａ側）の設定圧ＰＳが指令電流Ｉの大きさに対して反比例し、指令電流Ｉの大きさが所定の電流値ＩＡ未満のとき、最大値ＰＳｍａｘとなる開口量、すなわち最大開口面積に調整しているので、目標駆動圧演算部２６Ａ，２６Ｂから指令電流Ｉを入力していないときでも（Ｉ＝０Ａ）、開口した状態を保つことができる。従って、指令電流Ｉが導通する図示しない配線に、断線等の不具合が生じた場合でも、電磁比例減圧弁１９Ａ１，１９Ｂ１は開口しているので、操作者は操作レバー１５Ａ，１５Ｂを操作することにより、旋回モータ３ａ及びブームシリンダ４ａの駆動圧を確保して旋回モータ３ａ及びブームシリンダ４ａを確実に動作させることができ、油圧ショベル１の高い信頼性を確保することができる。
【０１３２】
さらに、本発明の第１実施形態では、油圧ポンプ１２の吐出圧を所定値分低くしたため、流入制御部１９Ａ，１９Ｂの負荷が最も高い方は、最大開口で作動油をアクチュエータに流量を供給できるので、圧力損失を必要最小限に抑えることができ、省エネルギー化を図ることができる。また、目標吐出量演算部３０の目標吐出量補正部３０Ｃは、ＰＩＤ制御部３０Ｂから入力した吐出量に対してエンジン回転数検出部１１Ａによって検出されたエンジン１１の回転数で除算して補正することにより、エンジン１１の回転数が大きく変動してもその影響を抑制することができるので、油圧ポンプ１２の吐出量の制御を安定して行うことができる。
【０１３３】
［第２実施形態］
図７は本発明の第２実施形態に備えられたコントローラの構成を示す図、図８は本発明の第２実施形態に備えられた関係補正部によって補正された旋回モータに関する目標速度テーブルの関数関係を説明する図、図９は本発明の第２実施形態に備えられた関係補正部によって補正されたブームシリンダに関する目標速度テーブルの関数関係を説明する図である。
【０１３４】
本発明に係る作業機械の油圧制御装置の第２実施形態は、前述した第１実施形態の構成に加え、例えば図７に示すように目標速度テーブル２５ａ１の関数関係を目標駆動圧演算部２６Ａによって演算された目標旋回駆動圧に応じて補正する関係補正部３５Ａと、目標速度テーブル２５ｂ１の関数関係を目標駆動圧演算部２６Ｂによって演算された目標ブーム駆動圧に応じて補正する関係補正部３５Ｂとを備えている。なお、本発明の第２実施形態の基本構成は第１実施形態と同じであり、第１実施形態と同一又は対応する部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略している。
【０１３５】
具体的には、図７、図８に示すように、関係補正部３５Ａは、例えば目標駆動圧演算部２６Ａによって演算された目標旋回駆動圧を入力し、この目標旋回駆動圧が大きい程、目標速度テーブル２５ａ１の関数関係において操作量ＸＬに対する目標旋回速度ＶＲの傾きの絶対値を減少させる補正を行うようにしている。そして、目標速度演算部２５Ａ１は、関係補正部３５Ａによって補正された目標速度テーブル２５ａ１の関数関係に対し、操作量センサ１５Ａ１によって検出された操作量ＸＬを適用して目標旋回速度ＶＲを演算するようにしている。
【０１３６】
同様に、図７、図９に示すように関係補正部３５Ｂは、例えば目標駆動圧演算部２６Ｂによって演算された目標ブーム駆動圧を入力し、この目標ブーム駆動圧が大きい程、目標速度テーブル２５ｂ１の関数関係において操作量ＸＲに対する目標ブーム速度ＶＢの傾きの絶対値を減少させる補正を行うようにしている。そして、目標速度演算部２５Ｂ１は、関係補正部３５Ｂによって補正された目標速度テーブル２５ｂ１の関数関係に対し、操作量センサ１５Ｂ１によって検出された操作量ＸＲを適用して目標ブーム速度ＶＢを演算するようにしている。
【０１３７】
このように構成した本発明の第２実施形態によれば、上述した第１実施形態と同様の作用効果が得られる他、関係補正部３５Ａが目標速度テーブル２５ａ１の関数関係を目標駆動圧演算部２６Ａによって演算された目標旋回速度に応じて補正し、関係補正部３５Ｂが目標速度テーブル２５ｂ１の関数関係を目標駆動圧演算部２６Ｂによって演算された目標ブーム速度に応じて補正することにより、速度制御性と力制御性が容易に調整できる。例えば、重量のある岩石などの掘削や、溝掘削時に溝側面の土砂が崩れないように固めるためにバケット４Ｃの側面を、旋回を用いて溝側面に押し当てる旋回横当て動作など、速度制御と力制御との移行が容易に行える。すなわち、上述した動作では、操作レバー１５Ａ，１５Ｂを介して与えた目標速度に対し、負荷が大きいために油圧アクチュエータの速度がほぼ０を維持した状態となるため、目標速度と油圧アクチュエータの速度との速度偏差がすぐには解消せず、目標駆動圧演算部２６Ａ，２６ＢのＰＩＤ制御部２６Ａ１，２６Ｂ１で求められる目標駆動圧が増大し、さらにはリミッタ処理部２６Ａ２，２６Ｂ２の上限圧力に到達する。このとき、目標駆動圧の増加に伴い、目標速度を低減するため、油圧ポンプ１２からの吐出量を抑えつつ、増加した目標駆動圧、すなわち力を与えることができる。また、これらの負荷が解消された場合には、目標速度と油圧アクチュエータの速度との速度偏差が解消し、目標駆動圧が低下するので、それに伴い、目標速度が増大し、油圧ポンプ１２からの吐出量を増やし、目標速度に応じた速度が与えられる。
【０１３８】
このように、速度制御と力制御との調整が容易である他、力制御の場合には、油圧ポンプ１２の吐出量を抑えることができ、リリーフ弁２１より排出させる無効な流量を抑制し、省エネ性を向上できる。
【０１３９】
［第３実施形態］
図１０は本発明の第３実施形態に備えられた流入制御部について説明する図であり、（ａ）図は流入制御部を構成する電磁比例絞り弁の構成を示す図、（ｂ）図は電磁比例絞り弁の特性を示す図、図１１は本発明の第３実施形態に備えられたコントローラの構成を示す図である。
【０１４０】
本発明の第３実施形態が前述した第１実施形態と異なるのは、第１実施形態では、図６（ａ）に示すように各流入制御部１９Ａ，１９Ｂが、通過する作動油の圧力を制御する圧力制御弁として電磁比例減圧弁１９Ａ１，１９Ｂ１を含んでいるのに対して、第３実施形態では、電磁比例減圧弁１９Ａ１，１９Ｂ１の代わりに、例えば図１０（ａ）に示すように圧力制御弁として電磁比例絞り弁１９Ａ２，１９Ｂ２を含んでいることである。なお、本発明の第３実施形態の基本構成は第１実施形態と同じであり、第１実施形態と同一又は対応する部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略している。
【０１４１】
本発明の第３実施形態では、各電磁比例絞り弁１９Ａ２，１９Ｂ２は、例えば第１実施形態と同様に、１次側（油圧ポンプ１２側）と２次側（旋回モータ３ａ側、ブームシリンダ４ａ側）を連通する方向へ本体を付勢するばね１９ａ１，１９ｂ１を有している。各電磁比例絞り弁１９Ａ２，１９Ｂ２は、図１０（ｂ）に示すように指令電流Ｉの大きさが所定の電流値ＩＢ未満のとき、開口面積Ａが最大値Ａｍａｘとなり、指令電流Ｉの大きさが所定の電流値ＩＢ以上のとき、開口面積Ａが指令電流Ｉの大きさに対して反比例し、指令電流Ｉの大きさが最大値Ｉｍａｘのとき、開口面積Ａが０Ａになるように開口量を調整して２次側（旋回モータ３ａ側、ブームシリンダ４ａ側）の圧力を制御している。
【０１４２】
すなわち、各電磁比例絞り弁１９Ａ２，１９Ｂ２は、指令電流Ｉの大きさが所定の電流値ＩＢ未満のとき、ばね１９ａ１，１９ｂ１の弾性力によって１次側（油圧ポンプ１２側）と２次側（旋回モータ３ａ側、ブームシリンダ４ａ側）を連通する切換位置（図１０（ａ）に示すＦ位置）に保ち、指令電流Ｉの大きさが所定の電流値ＩＢ以上のとき、ばね１９ａ１，１９ｂ１の弾性力に抗して本体が移動し、１次側（油圧ポンプ１２側）と２次側（旋回モータ３ａ側、ブームシリンダ４ａ側）を遮断する切換位置（図１０（ａ）に示すＧ位置）へ切り替えるようにしている。
【０１４３】
本発明の第３実施形態では、コントローラ２０は、図１１に示すように目標吐出量演算部３０の最大目標吐出圧選択部３０Ａによって演算された目標吐出圧と目標駆動圧演算部２６Ａによって演算された目標旋回駆動圧との差圧を演算する差圧演算部２７Ａと、最大目標吐出圧選択部３０Ａによって演算された目標吐出圧と目標駆動圧演算部２６Ｂによって演算された目標ブーム駆動圧との差を演算する差圧演算部２７Ｂとを有している。
【０１４４】
また、コントローラ２０は、差圧演算部２７Ａによって演算された差圧及び目標速度演算部２５Ａ１によって演算された目標旋回速度に基づいて、電磁比例絞り弁１９Ａ２の開口面積Ａを演算する開口面積演算部２８Ａと、差圧演算部２７Ｂによって演算された差圧及び目標速度演算部２５Ｂ１によって演算された目標ブーム速度に基づいて、電磁比例絞り弁１９Ｂ２の開口面積Ａを演算する開口面積演算部２８Ｂとを有している。
【０１４５】
ここで、各電磁比例絞り弁１９Ａ２，１９Ｂ２を流通する流量をＱ、開口面積をＡ、１次側（油圧ポンプ１２側）と２次側（旋回モータ３ａ側、ブームシリンダ４ａ側）との有効差圧をΔＰ、作動油の密度をρ、流量係数をＣとすると、一般的に以下の数式（１）が成立する。
【数１】
0005918728.tif 000002
【０１４６】
数式（１）を整理すると、数式（２）が成立する。
【数２】
0005918728.tif 000003
【０１４７】
従って、流量Ｑは目標速度演算部２５Ａ１によって演算された目標旋回速度と旋回モータ３ａの仕様であるモータ容量との積、また、１次側（油圧ポンプ１２側）と２次側（旋回モータ３ａ側）との有効差圧ΔＰは、差圧演算部２７Ａによって演算された差圧、から各々求められ、作動油の密度ρ及び流量係数Ｃはそれぞれ所定の定数であるので、開口面積演算部２８Ａは、差圧演算部２７Ａによって演算された差圧、目標速度演算部２５Ａ１によって演算された目標旋回速度、及び上述の数式（２）を用いて電磁比例絞り弁１９Ａ２の開口面積Ａを演算するようにしている。
【０１４８】
同様に、流量Ｑは目標速度演算部２５Ｂ１によって演算された目標ブーム速度とブームシリンダ４ａの受圧面積との積、また、１次側（油圧ポンプ１２側）と２次側（ブームシリンダ４ａ側）との有効差圧ΔＰは、差圧演算部２７Ｂによって演算された差圧、から各々求められ、作動油の密度ρ及び流量係数Ｃはそれぞれ所定の定数であるので、開口面積演算部２８Ｂは、差圧演算部２７Ｂによって演算された差圧、目標速度演算部２５Ｂ１によって演算された目標ブーム速度、及び上述の数式（２）を用いて電磁比例絞り弁１９Ｂ２の開口面積Ａを演算するようにしている。
【０１４９】
なお、油圧アクチュエータ３ａ，４ａのうち負荷が最も高い油圧アクチュエータでは、有効差圧ΔＰは所定値１ＭＰａ分だけ負の値となるが、この場合は、開口面積演算部２８Ａ，２８Ｂにて電磁比例絞り弁１９Ａ２，１９Ｂ２に対し切換位置をＦ位置に移行するように演算を行う。
【０１５０】
このように構成した本発明の第３実施形態によれば、上述した第１実施形態と同様の作用効果が得られる他、流入制御部１９Ａ，１９Ｂの圧力制御弁として電磁比例絞り弁１９Ａ２，１９Ｂ２を用いることにより、油圧回路を小型化できるので、製造コストを削減することができる。これにより、高い生産性を実現することができる。
【０１５１】
なお、上述した本発明の第１〜３実施形態は、油圧ショベル１が、油圧ポンプ１２と、旋回モータ３ａ、ブームシリンダ４ａ、アームシリンダ４ｂ、及びバケットシリンダ４ａの４つの油圧アクチュエータとを備えた場合について説明したが、この場合に限らず、例えば油圧ポンプは２つ以上あっても良いし、油圧アクチュエータは、旋回モータ３ａ、ブームシリンダ４ａ、アームシリンダ４ｂ、及びバケットシリンダ４ａ以外のものを含んでも良い。
【０１５２】
また、本発明の第１〜３実施形態は、目標駆動圧演算部２６Ａが、演算した目標旋回駆動圧から所定値１ＭＰａだけ低い値を演算結果として目標吐出量演算部３０へ出力し、目標駆動圧演算部２６Ｂが、演算した目標ブーム駆動圧から所定値１ＭＰａだけ低い値を演算結果として目標吐出量演算部３０へ出力するようにした場合について説明したが、この場合に限らず、当該所定値は、油圧アクチュエータ３ａ，４ａの制御の精度の観点から０ＭＰａに近い値の方が好ましいが、油圧ポンプ１２の圧力制御や流入制御部１９Ａ，１９Ｂの制御等の精度から生じる制御のばらつきを考慮して設定しても良い。さらに所定値を設けず、目標駆動圧をそのまま目標吐出量演算部３０へ出力しても良い。この場合、図３、図７、図１１のリミッタ処理部２６Ａ２，２６Ｂ２から最大目標吐出圧選択部３０Ａに出力される駆動圧と、リミッタ処理部２６Ａ２，２６Ｂ２から流入制御部１９Ａ、１９Ｂに出力される駆動圧は同じ値となる。
【０１５３】
また、本発明の第１実施形態は、目標速度演算部２５Ａ１の目標速度テーブル２５ａ１及び圧力制限部２５Ａ２の上限圧力テーブル２５ａ２の各関数関係は、旋回体３の旋回動作に対して要求される性能を考慮して設定され、目標速度演算部２５Ｂ１の目標速度テーブル２５ｂ１及び圧力制限部２５Ｂ２の上限圧力テーブル２５ｂ２の各関数関係は、ブーム４Ａの回動動作に対して要求される性能を考慮して設定された場合について説明したが、この場合に限るものではない。
【０１５４】
例えば、目標速度テーブル２５ａ１及び上限圧力テーブル２５ａ２の各関数関係は、旋回体３の旋回動作と他の動作部位４Ａ〜４Ｃとの動作バランスを考慮して設定され、目標速度テーブル２５ｂ１及び上限圧力テーブル２５ｂ２の各関数関係は、ブーム４Ａの回動動作と他の動作部位３ａ，４Ｂ，４Ｃとの動作バランスを考慮して設定されても良い。
【０１５５】
また、油圧ショベル１のキャブ７が、重負荷作業を行うパワーモード及び軽負荷作業を行うエコノミーモード等の作業モードを設定する作業モード設定部を有し、目標速度テーブル２５ａ１，２５ｂ１及び上限圧力テーブル２５ａ２，２５ｂ２の各関数関係は、作業モードに応じて複数設定され、作業モード設定部で設定された作業モードに連動して切り替えるようにしても良い。
【０１５６】
また、本発明の第２実施形態は、目標速度演算部２５Ａ１は、例えば目標駆動圧演算部２６Ａによって演算された目標旋回駆動圧が大きい程、目標速度テーブル２５ａ１の関数関係において操作量ＸＬに対する目標旋回速度ＶＲの傾きの絶対値を減少させる補正をし、目標速度演算部２５Ｂ１は、例えば目標駆動圧演算部２６Ｂによって演算された目標ブーム駆動圧が大きい程、目標速度テーブル２５ｂ１の関数関係において操作量ＸＲに対する目標ブーム速度ＶＢの傾きの絶対値を減少させる補正をした場合について説明したが、この場合に限るものではない。
【０１５７】
例えば、本発明は、目標速度テーブル２５ａ１の関数関係において操作量ＸＬに対する目標旋回速度ＶＲの傾きの絶対値を減少させる減少量を設定し、目標速度テーブル２５ｂ１の関数関係において操作量ＸＲに対する目標ブーム速度ＶＢの傾きの絶対値を減少させる減少量を設定する減少量設定部を備えても良い。これにより、操作者が減少量設定部によって目標速度テーブル２５ａ１，２５ｂ１の各関数関係の補正の程度を自由に変更できるので、操作レバー１５Ａ，１５Ｂに対する操作者の操作感覚を調整でき、操作性能をより向上させることができる。
【０１５８】
また、本発明は、目標速度演算部２５Ａ１，２５Ｂ１の関係補正部による目標速度テーブル２５ａ１，２５ｂ１の各関数関係の補正を有効又は無効にする切換部を備えても良い。これにより、操作者がこの切換部によって目標速度テーブル２５ａ１，２５ｂ１の各関数関係を無効にして設定を固定できるので、高い利便性を確保することができる。
【０１５９】
また、本発明の第１、第２実施形態では、電磁比例減圧弁１９Ａ１，１９Ｂ１は指令電流Ｉに対し設定圧ＰＳが反比例する特性を有する構成としたが、これに拘るものではない。例えば、図６（ａ）に示した電磁比例減圧弁１９Ａ１，１９Ｂ１のＤ位置とＥ位置とを入れ替えた弁構造とし、指令電流Ｉが増加するに従い開口量が増加し、設定圧ＰＳを増加させる構成としても良い。
【符号の説明】
【０１６０】
１  油圧ショベル（作業機械）
２  走行体
３  旋回体
３Ａ  旋回装置
３ａ  旋回モータ
４  フロント作業機
４Ａ  ブーム
４ａ  ブームシリンダ
４Ｂ  アーム
４ｂ  アームシリンダ
４Ｃ  バケット
４ｃ  バケットシリンダ
１１  エンジン
１１Ａ  エンジン回転数検出部
１２  油圧ポンプ
１２Ａ  傾転量調整部
１３  作動油タンク
１５Ａ  左操作レバー
１５Ａ１，１５Ｂ１  操作量センサ（操作量検出部）
１５Ｂ  右操作レバー
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ  方向制御弁
１７  吐出圧センサ（吐出圧検出部）
１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄ  速度センサ（速度検出部）
１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ，１９Ｄ  流入制御部
１９Ａ１，１９Ｂ１  電磁比例減圧弁（圧力制御弁）
１９Ａ２，１９Ｂ２  電磁比例絞り弁（圧力制御弁）
１９ａ１，１９ｂ１  ばね
１９ａ２，１９ｂ２  電磁ソレノイド
２０  コントローラ（油圧制御部）
２１  リリーフ弁
２５Ａ１，２５Ｂ１  目標速度演算部
２５ａ１，２５ｂ１  目標速度テーブル
２５ａ３，２５ｂ３  記憶部
２５Ａ２，２５Ｂ２  圧力制限部
２５ａ２，２５ｂ２  上限圧力テーブル
２５ａ４，２５ｂ４  記憶部
２６Ａ，２６Ｂ  目標駆動圧演算部
２６Ａ１，２６Ｂ１  ＰＩＤ制御部
２６Ａ２，２６Ｂ２  リミッタ処理部
２７Ａ，２７Ｂ  差圧演算部
２８Ａ，２８Ｂ  開口面積演算部
３０  目標吐出量演算部
３０Ａ  最大目標吐出圧選択部
３０Ｂ  ＰＩＤ制御部
３０Ｃ  目標吐出量補正部
３５Ａ，３５Ｂ  関係補正部
【図１】
0005918728.tif 000004
【図２】
0005918728.tif 000005
【図３】
0005918728.tif 000006
【図４】
0005918728.tif 000007
【図５】
0005918728.tif 000008
【図６】
0005918728.tif 000009
【図７】
0005918728.tif 000010
【図８】
0005918728.tif 000011
【図９】
0005918728.tif 000012
【図１０】
0005918728.tif 000013
【図１１】
0005918728.tif 000014