(57)【要約】【課題】作業アタッチメント姿勢変化に伴う負荷変動によるポンプ流量の増減を防ぎ、アーム押し操作での操作性を向上させる。【解決手段】操作レバー５０の操作により油圧アクチュエータ４３によって駆動されるアーム３３を含むフロント機構を備えた油圧ショベル１において、アーム３３の姿勢を検出する第１及び第２の角度センサ３７，３８と、アーム３３の姿勢が予め設定された位置よりも旋回体２０よりも遠方側にあり、操作レバー５０によるアーム押し動作における操作レバー５０の操作量が最大又は最大に近い予め設定された操作量からバケット３５の位置合わせを行う際に、油圧アクチュエータ４３に圧油を供給する油圧ポンプ４１の吐出圧に対する圧油の流量特性を前記操作量以外で操作するときの流量特性ＰＴよりも流量が多い特性ＰＴＳに遷移させて油圧ポンプ４１を駆動するコントローラ４９と、を備えた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
前記エンジンにより駆動される油圧ポンプと、
前記油圧ポンプから吐出される圧油により駆動されるアームシリンダと、
前記アームシリンダの伸縮により動作するアームと、
前記アーム及び前記アームの先端に取付けられた作業アタッチメントを含むフロント機構と、
前記アームを操作する操作装置と、
前記操作装置により操作された操作量に基づいて前記油圧ポンプの流量を制御する制御装置と、
を備えた建設機械において、
前記アームの姿勢を検出する姿勢検出装置と、
前記操作装置の操作量を検出する操作量検出装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記姿勢検出装置により検出した前記アームの姿勢が、地面に対し鉛直な位置よりも前記建設機械の本体に対して遠方側へ位置する姿勢に変化したことを判定し、かつ、
前記操作量検出装置で検出した操作量が、最大又は最大に近い予め設定された操作量から前記作業アタッチメントの位置合わせに対応した微操作方向への操作量に変化したことを判定したときに、
前記油圧ポンプの吐出圧に対する圧油の流量特性を、前記操作量検出装置により検出された前記操作量以外で操作するときの流量特性よりも流量が多い特性に変更して前記油圧ポンプを駆動することを特徴とする建設機械。
【請求項２】
請求項１に記載の建設機械において、
前記姿勢検出装置が、前記アームを含むフロント機構の角度を検出する角度検出装置を備え、
前記制御装置は、前記角度検出装置の検出出力に基づいて前記アームの姿勢を検出すること
を特徴とする建設機械。
【請求項３】
請求項１に記載の建設機械において、
前記姿勢検出装置が、前記フロント機構の駆動時のストロークを検出するストローク検出装置を備え、
前記制御装置は、前記ストローク検出装置の検出出力に基づいて前記アームの姿勢を検出すること
を特徴とする建設機械。
【請求項４】
請求項１に記載の建設機械において、
前記フロント機構が前記アームを先端に備えたブームを含み、
前記制御装置が、前記ブームを駆動する油圧アクチュエータのボトム圧を検出するボトム圧検出装置と、前記ボトム圧検出装置によって検出された圧力に基づいて前記流量特性を補正する流量特性補正装置と、を含むこと
を特徴とする建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業アタッチメントによって作業を行う建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術として、例えば特許第３７６７８７４号公報（特許文献１）に記載された技術が公知である。この技術は、上部旋回体に作業アタッチメントを連接した油圧ショベルにおいて、作業アタッチメント姿勢検出手段と、作業アタッチメント操作手段と、前記作業アタッチメント姿勢検出手段からの姿勢検出信号及び前記作業アタッチメント操作手段からの操作信号とが入力される演算手段と、前記演算手段からの出力信号により前記作業アタッチメントの移動速度を制御する制御手段を有し、前記演算手段は、前記姿勢検出信号が前記作業アタッチメントの所定位置と上部旋回体との距離が大であることを示すほど、前記操作信号に対応する前記作業アタッチメントの移動速度を小にする前記出力信号を出力することを特徴としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３７６７８７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
建設機械の一種である油圧ショベルでは、フロント機構としてアーム及びブームを備えている。アームは、当該アームの角度によって空中動作中でも負荷が大きく変化する。同じレバー操作であってもアーム先端に装着した作業アタッチメント姿勢の変化による負荷変動でポンプ流量が増減する。そのため、意図しない速度変化が起こり、オペレータの操作イメージと異なる挙動になりやすい。
【０００５】
特に重いアタッチメント装着時において、アームが上部旋回体より遠方側での空中動作におけるアーム押し操作によるアタッチメント先端の位置合わせ時には、負荷圧が上昇することによってポンプ流量が減少する。これと共に、フロント機構を停止させる操作、すなわちレバーの操作量自体も減少するため、フロント速度の減少量がオペレータの操作イメージと合わない場合があり得る。
【０００６】
特許文献１は、作業アタッチメントが上部旋回体より遠方にある場合のアーム引きを遅くすることにより、ブーム上げとアーム引き操作を容易にするようにしたものである。この技術では、作業アタッチメント姿勢によるアームの速度変化に対して、ブーム上げとアーム引き動作の場合の操作性の改善に寄与することができる。
【０００７】
しかし、特許文献１では、空中動作時のアーム押し動作時に所望の位置で停止させるための操作性については特に言及されておらず、同じレバー操作であっても作業アタッチメント姿勢の変化による負荷変動でポンプ流量が増減し、オペレータの操作イメージと異なる挙動になることがあるというアーム押し操作の操作性に関する問題は解決されていない。
【０００８】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、作業アタッチメントの姿勢変化に伴う負荷変動によるポンプ流量の増減を防ぎ、アーム押し操作での操作性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、本発明の一態様は、エンジンと、前記エンジンにより駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプから吐出される圧油により駆動されるアームシリンダと、前記アームシリンダの伸縮により動作するアームと、前記アーム及び前記アームの先端に取付けられた作業アタッチメントを含むフロント機構と、前記アームを操作する操作装置と、前記操作装置により操作された操作量に基づいて前記油圧ポンプの流量を制御する制御装置と、を備えた建設機械において、前記アームの姿勢を検出する姿勢検出装置と、前記操作装置の操作量を検出する操作量検出装置と、を備え、前記制御装置は、前記姿勢検出装置により検出した前記アームの姿勢が、地面に対し鉛直な位置よりも前記建設機械の本体に対して遠方側へ位置する姿勢に変化したことを判定し、かつ、前記操作量検出装置で検出した操作量が、最大又は最大に近い予め設定された操作量から前記作業アタッチメントの位置合わせに対応した微操作方向への操作量に変化したことを判定したときに、前記油圧ポンプの吐出圧に対する圧油の流量特性を、前記操作量検出装置により検出された前記操作量以外で操作するときの流量特性よりも流量が多い特性に変更した前記油圧ポンプを駆動することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様によれば、作業アタッチメントの姿勢変化に伴う負荷変動によるポンプ流量の増減を防ぎ、アーム押し操作での操作性を向上させることができる。なお、前記以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明において明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態における実施例１に係る油圧ショベルの全体構成を示す側面図である。
【図２】実施例１に係る油圧ショベルの油圧機器のシステム構成を示すブロック図である。
【図３】図２のコントローラで実行されるポンプトルク増加制御の制御内容を説明するためのブロック図である。
【図４】アームの姿勢とアーム押し操作量からポンプトルク増加量を示す信号を送るときの演算方法を示す説明図である。
【図５】コントローラで実行されるポンプトルク増加制御の制御手順を示すフローチャートである。
【図６】ブームの空中動作におけるアーム押し操作動作を示す図である。
【図７】実施例１におけるＰ−Ｑ等馬力曲線を示す特性図である。
【図８】実施例２に係る油圧ショベルの全体構成を示す側面図である。
【図９】実施例２に係るコントローラで実行されるポンプトルク増加制御の制御内容を説明するためのブロック図である。
【図１０】実施例３に係る油圧ショベルの油圧機器のシステム構成を示すブロック図である。
【図１１】実施例３に係るアームの姿勢、アーム押し操作量及びブームシリンダのボトム室の圧力からポンプトルク増加量を示す信号を送るときの演算方法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について実施例を挙げて説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明の実施形態における実施例１に係る建設機械としての油圧ショベルの全体構成を示す側面図、図２は本発明の実施例１に係る油圧ショベルの油圧機器のシステム構成を示すブロック図である。なお、本実施例では油圧ショベルを例に取っているが、本発明は、建設機械全般（作業機械を含む）に適用が可能であり、本発明は油圧ショベルに限定されるものではない。例えば、本発明はクレーン車等、作業アームを備えたその他の建設機械にも適用可能である。
【００１４】
図１において、油圧ショベル１は、走行体１０、走行体１０上に旋回可能に設けられた旋回体２０及び旋回体２０に搭載されたショベル機構３０所謂フロント装置を備えている。
【００１５】
ショベル機構３０は、ブーム３１、ブームシリンダ３２、アーム３３、アームシリンダ３４、バケット３５及びバケットシリンダ３６等から構成されている。ブームシリンダ３２はブーム３１を駆動するための油圧アクチュエータである。アーム３３は、ブーム３１の先端部近傍に回転自在に軸支され、アームシリンダ３４によって駆動される。バケット３５は、アーム３３の先端に回転可能に軸支され、バケットシリンダ３６によって駆動される。ブーム３１と旋回体２０の接続箇所にはブーム３１の旋回体２０に対する角度を検出する第１の角度センサ３７が設けられ、ブーム３１とアーム３３の接続箇所にはアーム３３のブームに対する角度を検出する第２の角度センサ３８が搭載されている。
【００１６】
旋回体２０の旋回フレーム２１上には、ブームシリンダ３２、アームシリンダ３４、バケットシリンダ３６等の油圧アクチュエータを駆動するための油圧システム４０が搭載されている。油圧システム４０は、油圧を発生する油圧源となる油圧ポンプ４１（図２）、及びブームシリンダ３２、アームシリンダ３４、バケットシリンダ３６を駆動制御するためのコントロールバルブ４２（図２）を含み、油圧ポンプ４１はエンジン２２によって駆動される。
【００１７】
図２において、本実施例における油圧システム４０は、油圧ポンプ４１、コントロールバルブ４２、油圧アクチュエータ４３、パイロットポンプ４４、ポンプトルク制御電磁弁４５、ポンプレギュレータ４６、ポンプ吐出圧センサ４８、コントローラ４９、操作レバー５０、作動油タンク５２、第１及び第２の圧力センサ５３ａ，５３ｂ等を備えている。
【００１８】
操作レバー５０は、当該操作レバー５０の操作入力に応じて油圧パイロット信号を発生させる。この油圧パイロット信号はコントロールバルブ４２に入力され、コントロールバルブ４２内部の流量・方向制御弁を切り換えて油圧ポンプ４１の吐出油を油圧アクチュエータ４３に供給し、油圧アクチュエータ４３を駆動する。また、操作レバー５０のレバー操作量は、油圧パイロット信号を出力する第１及び第２の圧力センサ５３ａ，５３ｂの圧力に基づいて検出される。また、油圧ポンプ４１の吐出側の油圧管路にはポンプ吐出圧センサ４８が設置され、ポンプ吐出圧センサ４８によって検出されたポンプ吐出圧はコントローラ４９に入力される。コントローラ４９は第１及び第２の圧力センサ５３ａ，５３ｂによって検出されたレバー操作量及びポンプ吐出圧センサ４８によって検出されたポンプ吐出圧に基づいてポンプトルク制御電磁弁４５を駆動し、パイロットポンプ４４からのパイロット圧を制御してポンプレギュレータ４６を介して油圧ポンプ４１の吐出流量を制御する。
【００１９】
コントローラ４９は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を備えたマイクロコンピュータシステムからなる。ＣＰＵは、制御部と演算部を含み、制御部が命令の解釈とプログラムの制御の流れを制御し、演算部が演算を実行する。また、プログラムはＲＯＭに格納され、実行すべき命令（ある数値又は数値の並び）を前記プログラムの置かれたＲＯＭから取り出し、ＲＡＭに展開して前記プログラムを実行する。なお、コントローラ４９は油圧ショベル１全体及び各部の電気的な制御を司る。
【００２０】
また、油圧アクチュエータ４３は、図２では１つ図示されているが、少なくとも図１におけるブームシリンダ３２、アームシリンダ３４、バケットシリンダ３６のそれぞれに対応する。ただし、本実施例は、アーム押し操作に関するので、図２に示す油圧アクチュエータ４３はアームシリンダ３４に対応するものとして説明する。
【００２１】
図３は図２のコントローラ４９で実行されるポンプトルク増加制御の制御内容を説明するためのブロック図である。コントローラ４９には、ショベル機構姿勢演算部４９ａ、ポンプトルク増加量演算部４９ｂ及びポンプトルク出力指令値演算部４９ｃが設けられている。これらの演算部４９ａ，４９ｂ，４９ｃは、プログラム上で前記各演算機能が実現されるソフト構成であり、ハード的に構成されていない。しかし、各部を例えばＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）で構成することによりハード構成とすることもできる。
【００２２】
ショベル機構姿勢演算部４９ａには、第１及び第２の角度センサ３７，３８から前述したブーム３１の角度信号及びアーム３３の角度信号が入力される。ショベル機構姿勢演算部４９ａは、第１及び第２の角度センサ３７，３８から入力された角度信号より、ショベル機構３０の姿勢を演算する。アーム３３を空中動作により遠方側（前側）に移動させるアーム押し操作中に、ショベル機構姿勢演算部４９ａで演算したショベル機構３０の姿勢、ここではアーム３３が地面６５に対して鉛直である位置を検出し、この位置から車体遠方側（前側）にあるとき、本実施例の流量増加制御が実行される。なお、地面６５に対して鉛直である位置は後述するが、図6において符号Ａで示されている。
【００２３】
すなわち、コントローラ４９のポンプトルク増加量演算部４９ｂには、第１及び第２の圧力センサ５３ａ，５３ｂに基づいて検出されたアーム押し操作量５０ａであるレバー操作量信号が入力される。ポンプトルク増加量演算部４９ｂは、演算したショベル機構３０の姿勢とアーム押し操作量５０ａより、レバー操作量に対するポンプトルク増加量を決定し、ポンプトルク出力指令値演算部４９ｃに演算されたポンプトルク増加量信号を出力する。ポンプトルク出力指令値演算部４９ｃは、後述するが、図７に示すＰ−Ｑ等馬力曲線に基づいて決定される流量の増加に見合う制御信号をポンプトルク制御電磁弁４５に出力する。これにより、操作レバー５０をアーム押し操作方向に操作し、所望の位置にアーム３３あるいは作業アタッチメントを停止させようとしたとき、前記増加した流量が油圧アクチュエータ４３に供給され、アーム３３のアーム押し操作方向への移動速度の低下が抑制される。
【００２４】
所望の位置にアーム３３あるいは作業アタッチメントを停止させる際にレバー操作に対するアーム押し操作の速度を増加させるのは、例えば図６の符号Ａで示す位置からアーム３３をさらにアーム押し操作方向へ移動させるようとすると、アーム３３の先端に取り付けられた作業アタッチメント、図ではバケット３５を含む重量に抗する力が必要となるので、その分負荷が大きくなり、符号Ａで示す位置の手前におけるアーム押し操作時と同じ流量では速度が減少することになるからである。反対に、アーム押し操作方向から戻す場合は、自重により戻し方向に重力が作用するので、負荷は小さくなる。
【００２５】
図４はアームの姿勢とアーム押し操作量５０ａからポンプトルク出力指令値演算部４９ｃに演算したポンプトルク増加量を示す信号を送るときの演算方法を示す説明図である。同図のアームの姿勢とポンプトルク増加量の関係を示す第１の特性６１に示すように、アーム３３の姿勢は地面６５に対して鉛直な位置（Ａ位置）が基準となっており、このＡ位置からアーム押し操作量５０ａがフルレバーになるまでポンプトルクはリニアに増加する。一方、操作レバー５０を非操作位置からフルレバー位置まで操作するときには、ポンプトルク増加係数は０である。アーム押し操作で所望の位置に停止させようとする場合、操作レバー５０をフルレバー位置から少し戻して速度を落とすが、その際、前述のように自重により速度は落ちており、この戻しレバー操作により目標位置に達する前にアーム３３は停止する。
【００２６】
そこで、本実施例では、フルレバー操作から操作レバー５０を少し戻し、例えばパイロット圧が図４に示すＰＢまで下がった時点で、ポンプトルク増加量に乗算器６０ａによりポンプトルク増加係数を乗算した値をポンプトルク補正増加量としてポンプトルク出力指令値演算部４９ｃに出力するようにした。ポンプトルク増加係数は図４の第１の特性６１から分かるように、パイロット圧ＰＢからリニアに増加し、アーム３３が地面６５に対して鉛直になるＡ位置で増加は停止する。この停止したときの係数、ここでは「１」を乗算することになる。
【００２７】
図４におけるアーム押し操作量５０ａとポンプトルク増加係数の関係を示す第２の特性６２は一例である。そのため、油圧回路の特性、あるいはブーム３１のボトム室の圧力応じて複数の特性をテーブルとして用意し、コントローラ４９内の記憶装置に格納しておき、ポンプトルク増加量を演算する際に、ＣＰＵが複数のテーブルの中から適切な特性のテーブルを選択し、選択した当該テーブルを参照して演算するように構成されている。
【００２８】
図５はコントローラ４９で実行されるポンプトルク増加制御の制御手順を示すフローチャートである。この制御手順では、まず、第１及び第２の角度センサ３７，３８で検出された角度に基づいてアーム３３の位置を検出する（ステップＳ１）。そして、アーム３３の位置が地面６５に対して鉛直なＡ位置から車体遠方側（前側）に位置しているか否かを判断する（ステップＳ２）。この判断で、アーム３３の位置が前記Ａ位置よりも車体側（旋回体２０側）にあれば、ポンプトルクを増加する必要がないので、ポンプトルク増加を無効（ステップＳ３）としてこの処理手順から抜ける。
【００２９】
一方、ステップＳ２でアーム３３の位置が前記Ａ位置よりも車体側から離れた位置にあると判断された場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）は、アーム押し操作量を検出する（ステップＳ４）。そして、一連の動作における最大アーム押し操作量とパイロット圧ＰＢに対応する操作量Ｂとを比較する（ステップＳ５）。なお、操作量Ｂは、ポンプトルク増加制御を開始するための予め設定されたしきい値である。この比較で、最大アーム押し操作量が予め設定された操作量Ｂ以上である場合（ステップＳ５：Ｎｏ）、第２の特性６２からも分かるようにポンプトルク増加を無効（ステップＳ３）としてこの処理手順から抜ける。
【００３０】
他方、ステップＳ５で、最大アーム押し操作量が予め設定された操作量Ｂ未満である場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、現在のアーム押し操作量と予め設定された操作量Ｂとを比較する（ステップＳ６）。そして、現在のアーム押し操作量が予め設定された操作量Ｂよりも少なくなった時点（ステップＳ６：Ｙｅｓ）で、ポンプトルク増加量を演算し（ステップＳ７）、演算結果に基づいてポンプトルク制御電磁弁４５に指示を出力することによりポンプトルクを増加させ（ステップＳ８）、この制御手順から抜ける。
【００３１】
このように制御することにより、図６に示したようなアーム３３が鉛直方向から車体遠方側に離れるような姿勢でのアーム押し操作の場合は図７に示すＰ−Q等馬力曲線を通常制御よりも流量が増加する方向（ＰＴ→ＰＴＳ）に遷移させる。これによって、レバー操作に対するアーム押しの速度を増加させ、操作レバー５０を戻した際に減速しすぎずオペレータのイメージ通りに操作することができる。なお、図６はブーム３１の空中動作におけるアーム押し操作動作を示す図である。図７のＰ−Ｑ等馬力曲線は、流量が増加できるだけの余裕を持たせた特性に基づいて通常時に制御されるものである。また、図７においてＰはポンプ吐出圧力であり、Ｑはポンプ吐出流量である。また、図７の特性は、同じ圧力でも出し得る流量を増加させることができるように、馬力制御の範囲内でポンプ吐出流量を増加させることができる特性を示したものである。また、Ｐ１はブームボトム圧が低圧である場合におけるアーム押し操作レバー戻し時のポンプのＰ−Ｑ特性を、Ｐ２はブームボトム圧が高圧である場合におけるアーム押し操作レバー戻し時のポンプのＰ−Ｑ特性をそれぞれ示す。Ｐ１及びＰ２は、後述する実施例３のブームボトム圧を考慮したポンプトルク増加制御の例である。
【００３２】
なお、ポンプトルク出力指令値演算部４９ｃは、アーム３３が鉛直方向から車体遠方側に離れるような姿勢でのアーム押し操作を行う場合、図７に示すＰ−Ｑ等馬力曲線を通常制御よりも流量が増加する方向（矢印方向）に遷移させる。これによって、流量の多い特性で油圧ポンプ４１を駆動することが可能となり、レバー操作に対するアーム押しの速度を増加させ、レバーを戻した際に減速しすぎずオペレータのイメージ通りに操作することができる。
【実施例２】
【００３３】
図８は実施例２に係る油圧ショベルの全体構成を示す側面図である。実施例２は、実施例１における第１及び第２の角度センサ３７，３８に代えて第１及び第２のストロークセンサを設けると共に、実施例１におけるショベル機構姿勢演算部４９ａへの入力信号を第１及び第２のストロークセンサからのストローク検出信号としたものである。その他の各部は実施例１と同一なので、重複する説明は省略し、異なる構成についてのみ説明する。
【００３４】
図８において、ブームシリンダ３２にはブームシリンダ３２のロッドの移動量（ストローク）を検出するためのブームストロークセンサ３２ａが取り付けられ、アームシリンダ３４にはアームシリンダ３４のロッドの移動量（ストローク）を検出するためのアームストロークセンサ３４ａが取り付けられている。ブームストロークセンサ３２ａ及びアームストロークセンサ３４ａとしては、例えば光を使用した測距センサ等の公知の距離検出装置を使用することができる。その他の特に説明しない各部は実施例１と同様に構成されているので、同一又は同一とみなせる各部には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３５】
図９は実施例２に係るコントローラ４９で実行されるポンプトルク増加制御の制御内容を説明するためのブロック図である。実施例２は実施例１の第１及び第２の角度センサ３７，３８をブームストロークセンサ３２ａ及びアームストロークセンサ３４ａに置き換えただけなので、実施例１において第１及び第２の角度センサ３７，３８からショベル機構姿勢演算部４９ａに角度信号が入力されていたものを、ブームストロークセンサ３２ａ及びアームストロークセンサ３４ａからのストローク信号に置き換えて、ショベル機構姿勢演算部４９ａでショベル機構３０の姿勢を演算する。その他、特に説明しない制御は、実施例１と同様に実行されるので、説明は省略する。
【００３６】
本実施例２によれば、演算されたショベル姿勢からアーム３３の位置が検出できるので、実施例１の図４と同様の手順でポンプトルク増加量を演算し、実施例１と同様の流量増加制御を実行することができる。
【実施例３】
【００３７】
図１０は実施例３に係る油圧ショベルの油圧機器のシステム構成を示すブロック図である。
【００３８】
本実施例では、実施例１に対してブームシリンダ３２に対応する油圧アクチュエータ４３ｂｍのボトム室の圧力を検出する第３の圧力センサ５３ｃを設け、ブーム３１の位置を油圧アクチュエータ４３ｂｍのボトム室の圧力から検出してポンプトルク増加量を演算して流量増加制御を行う例である。その他の各部の構成は実施例１と同様なので、同一又は同一とみなせる各部には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３９】
図１１は実施例３に係るアームの姿勢、アーム押し操作量及び油圧アクチュエータ４３ｂｍのボトム室の圧力からポンプトルク出力指令値演算部４９ｃに演算したポンプトルク増加量を示す信号を送るときの演算方法を示す説明図である。
【００４０】
本実施例３では、図４に示した実施例１の演算方法で演算された指令値に、さらにブームボトム圧を考慮して指令値を演算する。ブームボトム圧はブーム３１の位置によって変化する。アーム３３が地面６５に対して垂直となるＡ位置から車体遠方側に移動するに従ってブームボトム室に加わる圧力（ブーム３１及びアーム３３の自重を支えるための反力）が大きくなり、最大限伸ばされたときに最大となる。一方、前記Ａ位置から車体側にブーム３１が移動してもブームボトム圧は変化がない。
【００４１】
そこで、本実施例では、ブームボトム圧が予め設定したしきい値より高圧になった際は、ポンプトルク増加量を補正するようにした。図１１では、ブームボトム圧とポンプトルク増加補正係数との関係を示す第３の特性６３に示す特性に従って、前記Ａ位置に対応するブームボトム圧より高圧になると、その圧力に対応するポンプトルク増加補正係数、ここでは１以上の補正係数を乗算器６０ｂにより図４の特性で求められたポンプトルク出力指令値に乗算し、ポンプトルク出力指令値としてポンプトルク制御電磁弁４５に出力する。これにより、通常よりも重いアタッチメントが装着されている場合や、重量物を吊っている際の停止性を確保することができる。
【００４２】
その他、特に説明しない制御は、実施例１と同様に実行されるので、説明は省略する。
【００４３】
以上のように本実施形態によれば、次のような効果を奏する。
【００４４】
（１）本実施形態では、操作装置である操作レバー５０の操作により油圧アクチュエータ４３によって駆動されるアーム３３を含むフロント機構（ブーム３１、アーム３３、バケット３５、作業アタッチメント）を備えた油圧ショベル１等の建設機械において、アーム３３の姿勢を検出する姿勢検出装置と、アーム３３の姿勢が予め設定された位置よりも建設機械本体である旋回体２０よりも遠方側にあり、操作レバー５０によるアーム押し動作における操作レバー５０の操作量が最大（フルレバー）又は最大に近い予め設定された操作量（パイロット圧ＰＢ）からアーム先端の作業アタッチメント、例えばバケット３５の位置合わせを行う際に、油圧アクチュエータ４３に圧油を供給する油圧ポンプ４１の吐出圧に対する圧油の流量特性を前記操作量以外で操作するときの流量特性ＰＴよりも流量が多い特性ＰＴＳに遷移させて油圧ポンプ４１を駆動する制御装置としてのコントロールバルブ４２、ポンプトルク制御電磁弁４５、ポンプレギュレータ４６及びコントローラ４９とを備えた構成となっている。
【００４５】
この構成によれば、アーム３３が旋回体２０より遠方に向かって操作され、かつアーム３３の姿勢が予め設定された位置よりも遠方になった場合に、操作レバー５０によるアーム押し動作における操作レバー５０の操作量が最大又は最大に近い予め設定された操作量から前記位置合わせあるいは停止操作を行う際に、前記油圧アクチュエータ４３に圧油を供給する油圧ポンプ４１の吐出圧に対する圧油の流量特性を前記操作量以外で操作するときの流量特性ＰＴよりも流量が多い特性ＰＴＳに遷移させて油圧ポンプ４１を駆動するので、操作レバー５０の減少量に対するアーム３３の速度減少量を一定にし、オペレータのイメージ通りの挙動を確保することが可能となり、アーム押し操作での操作性を向上させることができる。
【００４６】
（２）本実施形態では、姿勢検出装置がアーム３３を含むフロント機構の角度を検出する角度検出装置である第１及び第２の角度センサ３７，３８を備え、制御装置であるコントローラ４９は、第１及び第２の角度センサ３７，３８の検出出力に基づいてアーム３３の姿勢を検出するように構成されている。
【００４７】
この構成によれば、第１及び第２の角度センサ３７，３８の検出出力から容易にフロント機構の姿勢を検出することができる。
【００４８】
（３）本実施形態では、姿勢検出装置が油圧アクチュエータ４３のフロント機構駆動時のストロークを検出するストローク検出装置であるブームストロークセンサ３２ａ及びアームストロークセンサ３４ａを備え、制御装置であるコントローラ４９はブームストロークセンサ３２ａ及びアームストロークセンサ３４ａの検出出力に基づいて前記アームの姿勢を検出するように構成されている。
【００４９】
この構成によれば、ブームストロークセンサ３２ａ及びアームストロークセンサ３４ａの検出出力から容易にフロント機構の姿勢を検出することができる。
【００５０】
（４）本実施形態では、フロント機構がアーム３３を先端に備えたブーム３１を含み、制御装置が、ブーム３１を駆動する油圧アクチュエータ４３（ブームシリンダ３２）のボトム圧を検出するボトム圧検出装置である第３の圧力センサ５３ｃと、第３の圧力センサ５３ｃによって検出されたボトム圧力に基づいて前記流量特性を補正する流量特性補正装置である第３の特性（テーブル）６３及びコントローラ４９と、を含むように構成されている。
【００５１】
この構成によれば、ブーム３１の位置を加味したアーム押し操作における流量増加制御が可能となるので、ブーム３１の位置に応じてさらにアーム押し操作における操作性の向上を図ることができる。
【００５２】
（５）本実施形態では、予め設定された位置が、アーム３３が地面６５に対して鉛直な位置であるＡ位置に設定されている。
【００５３】
この構成によれば、容易に検出されるＡ位置に基づいて制御が行われるので、簡単な制御構成でアーム押し操作における操作性の向上を図ることができる。
【００５４】
なお、本発明は前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。前記実施例は、好適な例を示したものであるが、当業者ならば、本明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５５】
１  油圧ショベル（建設機械）
２０  旋回体（建設機械本体）
３１  ブーム（フロント機構）
３２  ブームシリンダ
３２ａ  ブームストロークセンサ（ストローク検出装置）
３３  アーム（フロント機構）
３４ａ  アームストロークセンサ（ストローク検出装置）
３５  バケット（フロント機構）
３７  第１の角度センサ（角度検出装置）
３８  第２の角度センサ（角度検出装置）
４１  油圧ポンプ
４２  コントロールバルブ（制御装置）
４３  油圧アクチュエータ
４５  ポンプトルク制御電磁弁（制御装置）
４６  ポンプレギュレータ（制御装置）
４９コントローラ（制御装置）
５０  操作レバー（操作装置）
５３ｃ  第３の圧力センサ
６３  第３の特性
【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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【図１１】
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