(57)【要約】      （修正有）【課題】フロント作業装置による軽負荷での作業中に、可変容量油圧ポンプの負荷が急激に大きくなる急負荷を生じたときのエンジン回転数の降下を防ぐようにする。【解決手段】本発明に係る油圧ショベルは、レギュレータに与えられる制御圧を減圧するポンプ傾転制御用電磁弁１９を制御するコントローラ３０が、可変容量油圧ポンプの傾転角が、操作装置の操作量がハーフ操作量以上で軽負荷のときの傾転角である大傾転と判定する大傾転判定部３０ｇと、フロント作業装置による軽負荷での作業中に、可変容量油圧ポンプに対する負荷が急激に大きくなる急負荷を生じたかを判定する急負荷判定部３０ｈと、大傾転判定部３０ｇで大傾転と判定され、かつ、急負荷判定部３０ｈで急負荷を生じたと判定されたときに、通常操作時に比べて単位時間当たりの傾転角の増加速度を小さく抑える制限信号を出力する傾転角制限部とを備えている。【選択図】図３
2018162826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、前記本体に取り付けられたフロント作業装置と、前記本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可変容量油圧ポンプと、前記可変容量油圧ポンプの押しのけ容積を制御するレギュレータと、前記可変容量油圧ポンプから吐出された圧油によって作動し、前記フロント作業装置を駆動する複数の油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する複数の方向制御弁と、前記方向制御弁を切り換え操作するとともに、操作量の増加に応じて前記可変容量油圧ポンプの押しのけ容積を増加させるように前記レギュレータを制御する操作装置と、前記操作装置と前記レギュレータとの間に配置されて前記レギュレータに与えられる制御圧を減圧するポンプ傾転制御用電磁弁と、前記ポンプ傾転制御用電磁弁を制御するコントローラとを備えた建設機械において、
前記コントローラは、
前記可変容量油圧ポンプの傾転角が、前記操作装置の操作量が最小から最大までの範囲の中間位置であるハーフ操作量以上で、かつ前記フロント作業装置による作業が軽負荷作業のときの傾転角である特定傾転かを判定する特定傾転判定部と、
前記フロント作業装置による前記軽負荷作業中に、前記可変容量油圧ポンプに対する負荷が急激に大きくなる急負荷を生じたかを判定する急負荷判定部と、
前記特定傾転判定部で前記特定傾転と判定され、かつ、前記急負荷判定部で前記急負荷を生じたと判定されたときに、通常操作時に比べて単位時間当たりの傾転角の増加速度を小さく抑える制限信号を出力する傾転角制限部とを備えており、
前記傾転角制限部から出力された制限信号に応じて前記ポンプ傾転制御用電磁弁を制御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、
前記コントローラは、前記操作装置の操作量の最大値と前記可変容量油圧ポンプの傾転角に相応する制御値の関係が設定された関数設定部を備えており、
前記傾転角制限部は、前記ポンプ傾転制御用電磁弁を制御する制限信号の低周波成分を通過可能なローパスフィルタと、前記特定傾転判定部で前記特定傾転と判定され、かつ、前記急負荷判定部で前記急負荷を生じたと判定されたときに、前記関数設定部において求められた制御値を前記ローパスフィルタに入力可能にさせる第１スイッチ部と、前記特定傾転判定部で前記特定傾転と判定され、かつ、前記急負荷判定部で前記急負荷を生じたと判定されたときに、前記ローパスフィルタから出力された制限信号を前記ポンプ傾転制御用電磁弁に出力する第２スイッチ部とを含むことを特徴とする建設機械。
【請求項３】
請求項２に記載の建設機械において、
前記可変容量油圧ポンプの吐出圧を検出して前記コントローラに出力するポンプ吐出圧センサと、
前記操作装置の操作量を検出する操作量用圧力センサとを備えており、
前記特定傾転判定部は、前記ポンプ吐出圧センサから出力されたポンプ吐出圧と、前記操作量用圧力センサから出力される前記操作装置の操作量とに基づき、前記可変容量油圧ポンプの傾転角が前記特定傾転であるかを判定し、
前記急負荷判定部は、前記ポンプ吐出圧センサで検出されたポンプ吐出圧または前記ポンプ吐出圧の上昇速度と、前記操作量用圧力センサで検出された前記操作装置の操作量または前記操作装置の操作速度とに基づき、前記急負荷が生じたかを判定することを特徴とする建設機械。
【請求項４】
請求項３に記載の建設機械において、
前記本体は、旋回可能な旋回体から成り、
前記フロント作業装置は、ブーム及びアームを含み、
複数の前記油圧アクチュエータは、前記ブームを駆動するブームシリンダ、及び前記アームを駆動するアームシリンダを含み、
前記操作装置は、前記ブームシリンダを操作するブーム用操作装置、及び前記アームシリンダを操作するアーム用操作装置を含み、
前記操作量用圧力センサは、前記ブームの上げ操作量を検出するブーム上げ操作量用圧力センサ、前記ブームの下げ操作量を検出するブーム下げ操作量用圧力センサ、前記アームの引き操作量であるアームクラウド操作量を検出するアームクラウド操作量用圧力センサ、及び前記アームの押し操作量であるアームダンプ操作量を検出するアームダンプ操作量用圧力センサを含むことを特徴とする建設機械。
【請求項５】
請求項２に記載の建設機械において、
前記コントローラは、
前記可変容量油圧ポンプの傾転角の上限設定値が制御値として設定された傾転角上限設定部と、
前記第１スイッチ部と前記ローパスフィルタとの間に配置されており、前記特定傾転判定部で前記特定傾転と判定され、かつ、前記急負荷判定部で前記急負荷を生じたと判定されたときに、前記第１スイッチ部を介して出力された前記関数設定部の制御値と前記傾転角上限設定部から出力された制御値のうちの小さい方を選択して前記ローパスフィルタに出力する最小値選択部とを備えている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、エンジン、このエンジンによって駆動される可変容量油圧ポンプ、及びこの可変容量油圧ポンプから吐出される圧油に応じて駆動されるフロント作業装置を備えた油圧ショベルなどの建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の建設機械、例えば油圧ショベルでは、フロント作業装置を駆動して作業を行う際に、操作装置の中立状態から急なレバー操作を行った場合に、急激に大きな負荷（以下、適宜「急負荷」と言う）がエンジン側に掛けられ、瞬間的にエンジン回転数が降下することを防ぐ手段については考慮されている。しかし、作業中の連続動作の中で急負荷が掛けられた場合についてはほとんど考慮がなされていなかった。特許文献１に開示された従来技術は、その点について考慮がなされたものである。この従来技術は、エンジンに連結された可変容量油圧ポンプの負荷圧力の周波数を読み取り、急負荷と判定された場合に可変容量油圧ポンプの吸収トルクを下げるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３３６７０１号公報
【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、特許文献１に開示された従来技術では、急負荷と判定されてから可変容量油圧ポンプの吸収トルクを下げ始めるため、吸収トルクを下げる制御が間に合わず、エンジン回転数が瞬間的に降下し、可変容量油圧ポンプの吐出流量が下がってしまう。例えば、油圧ショベルでは、軽負荷作業である空中におけるフロント作業装置の降下動作後に、バケットによって土砂の掘削作業が行われ、引き続きフロント作業装置を上昇させる作業が行われる場合がある。この場合において、バケットによる土砂の掘削時に、または掘削後のフロント作業装置の上昇開始時に可変容量油圧ポンプの負荷が急激に大きくなる急負荷を生じると、可変容量油圧ポンプの傾転角が大きくなった状態で可変容量油圧ポンプから吐出される圧油の圧力が急激に高くなる。そのため、圧油の圧力と可変容量油圧ポンプの傾転角（圧油の流量）の積に依存する可変容量油圧ポンプの吸収トルクが瞬間的に増大し、これに応じてエンジンに掛かる負荷が大きくなる。これによりエンジン回転数が降下して可変容量油圧ポンプの吐出流量が下がり、フロント作業装置の作動速度が一時的に遅くなり、良好な操作性が得られなくなってしまう。
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の目的は、フロント作業装置による軽負荷での作業中に可変容量油圧ポンプの負荷が急激に大きくなる急負荷を生じたときのエンジン回転数の降下を防ぐことができる建設機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る建設機械は、本体と、前記本体に取り付けられたフロント作業装置と、前記本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可変容量油圧ポンプと、前記可変容量油圧ポンプの押しのけ容積を制御するレギュレータと、前記可変容量油圧ポンプから吐出された圧油によって作動し、前記フロント作業装置を駆動する複数の油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する複数の方向制御弁と、前記方向制御弁を切り換え操作するとともに、操作量の増加に応じて前記可変容量油圧ポンプの押しのけ容積を増加させるように前記レギュレータを制御する操作装置と、前記操作装置と前記レギュレータとの間に配置されて前記レギュレータに与えられる制御圧を減圧するポンプ傾転制御用電磁弁と、前記ポンプ傾転制御用電磁弁を制御するコントローラとを備えた建設機械において、前記コントローラは、前記可変容量油圧ポンプの傾転角が、前記操作装置の操作量が最小から最大までの範囲の中間位置であるハーフ操作量以上で、かつ前記フロント作業装置による作業が軽負荷作業のときの傾転角である特定傾転かを判定する特定傾転判定部と、前記フロント作業装置による前記軽負荷作業中に、前記可変容量油圧ポンプに対する負荷が急激に大きくなる急負荷を生じたかを判定する急負荷判定部と、前記特定傾転判定部で前記特定傾転と判定され、かつ、前記急負荷判定部で前記急負荷を生じたと判定されたときに、通常操作時に比べて単位時間当たりの傾転角の増加速度を小さく抑える制限信号を出力する傾転角制限部とを備えており、前記傾転角制限部から出力された制限信号に応じて前記ポンプ傾転制御用電磁弁を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る建設機械によれば、フロント作業装置による軽負荷での作業中に可変容量油圧ポンプの負荷が急激に大きくなる急負荷を生じたときのエンジン回転数の降下を防ぐことができる。なお、上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る建設機械の第１実施形態を構成する油圧ショベルの側面図である。
【図２】第１実施形態に備えられた油圧駆動装置の要部構成を示す油圧回路図である。
【図３】第１実施形態の油圧駆動装置に備えられたコントローラの要部構成を示すブロック図である。
【図４】第１実施形態で得られた急負荷時のポンプ傾転動特性を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に備えられたコントローラの要部構成を示すブロック図である。
【図６】第２実施形態に備えられた傾転角上限設定部で設定されたフロント操作量最大値とポンプ制御値の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る建設機械の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
［第１実施形態］
図１に示すように、第１実施形態に係る建設機械は油圧ショベルである。この油圧ショベルは、走行体１と、この走行体１上に旋回可能に設けられた旋回体２と、この旋回体２に上下方向の回動可能に設けられ掘削作業等を行うフロント作業装置３とを備えている。旋回体２は油圧ショベルの本体を構成している。
【００１１】
フロント作業装置３は、旋回体２に上下方向の回動可能に設けられたブーム４と、このブーム４の先端に回動可能に設けられたアーム５と、このアーム５の先端に上下方向の回動可能に設けられたバケット６とを備えている。また、フロント作業装置３は、ブーム４を駆動するブームシリンダ７と、アーム５を駆動するアームシリンダ８と、バケット６を駆動するバケットシリンダ９とを備えている。ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９は油圧アクチュエータを構成している。
【００１２】
図２に示すように、第１実施形態に係る油圧ショベルに備えられた油圧駆動装置は、旋回体２上に搭載されたエンジン１０と、このエンジン１０によって駆動される可変容量油圧ポンプ１１及びパイロットポンプ１２と、可変容量油圧ポンプ１１の押しのけ容積を制御するレギュレータ１３とを備えている。
【００１３】
また、前述のブームシリンダ７に供給される圧油の流れを制御するブーム用方向制御弁１４と、アームシリンダ８に供給される圧油の流れを制御するアーム用方向制御弁１５とを備えている。
【００１４】
また、パイロットポンプ１２から吐出されるパイロット圧を基に制御圧を生成し、この制御圧によってブーム用方向制御弁１４を切り換え操作するとともに、操作量の増加に応じて可変容量油圧ポンプ１１の押しのけ容積を増加させるようにレギュレータ１３を制御可能なブーム用操作装置１６と、パイロットポンプ１２から吐出されるパイロット圧を基に制御圧を生成し、この制御圧によってアーム用方向制御弁１５を切り換え操作するとともに、操作量の増加に応じて可変容量油圧ポンプ１１の押しのけ容積を増加させるようにレギュレータ１３を制御可能なアーム用操作装置１７とを備えている。
【００１５】
また、ブーム用操作装置１６で生成されたブーム上げ用制御圧と、ブーム下げ用制御圧のうちの大きい方の制御圧を選択して出力するシャトル弁１８ａと、アーム用操作装置１７で生成されたアーム引き、すなわちアームクラウド用制御圧と、アーム押し、すなわちアームダンプ用制御圧のうちの大きい方の制御圧を選択して出力するシャトル弁１８ｂと、シャトル弁１８ａから出力された制御圧とシャトル弁１８ｂから出力された制御圧のうちの大きい方の制御圧を選択してレギュレータ１３に出力するシャトル弁１８ｃとを備えている。
【００１６】
また、ブーム用操作装置１６及びアーム用操作装置１７と、レギュレータ１３との間に配置され、すなわちシャトル弁１８ｃとレギュレータ１３との間に配置されて、レギュレータ１３に与えられる制御圧を減圧するポンプ傾転制御用電磁弁１９と、このポンプ傾転制御用電磁弁１９を制御するコントローラ３０とを備えている。
【００１７】
また、可変容量油圧ポンプ１１の吐出圧を検出してコントローラ３０に出力するポンプ吐出圧センサ２０と、ブーム４の上げ操作量を検出してコントローラ３０に出力するブーム上げ操作量用圧力センサ２１と、ブーム４の下げ操作量を検出してコントローラ３０に出力するブーム下げ操作量用圧力センサ２２と、アーム５の引き操作量であるアームクラウド操作量を検出してコントローラ３０に出力するアームクラウド操作量用圧力センサ２３と、アーム５の押し操作量であるアームダンプ操作量を検出してコントローラ３０に出力するアームダンプ操作量用圧力センサ２４とを備えている。
【００１８】
コントローラ３０は、図示しないが、各種演算を行うＣＰＵ、ＣＰＵによる演算を実行するためのプログラムを格納するＲＯＭやＨＤＤ等の記憶装置、ＣＰＵがプログラムを実行する際の作業領域となるＲＡＭ、および他の機器とデータを送受信する際のインタフェースである通信インタフェース（通信Ｉ／Ｆ）を含むハードウェアと、記憶装置に記憶され、ＣＰＵにより実行されるソフトウェアとから構成される。コントローラ３０の各機能は、ＣＰＵが、記憶装置に格納された各種プログラムをＲＡＭにロードして実行することにより、実現される。
【００１９】
図３に示すように、コントローラ３０は、ブーム上げ操作量用圧力センサ２１から出力された信号値と、ブーム下げ操作量用圧力センサ２２から出力された信号値のうちの大きい方を選択する最大値選択部３０ａと、アームクラウド操作量用圧力センサ２３から出力された信号値と、アームダンプ操作量用圧力センサ２４から出力された信号値のうちの大きい方を選択する最大値選択部３０ｂと、最大値選択部３０ａから出力された信号値と最大値選択部３０ｂから出力された信号値のうちの大きい方を選択する最大値選択部３０ｃとを備えている。
【００２０】
また、最大値選択部３０ｃから出力された信号値を入力するフロント操作量最大値入力部３０ｄと、このフロント操作量最大値入力部３０ｄから出力されたフロント操作量の最大値の増加に応じて直線的に増加する傾転角を制御値として出力する関数設定部３０ｅとを備えている。
【００２１】
また、コントローラ３０は、可変容量油圧ポンプ１１の傾転角が、ブーム用操作装置１６及びアーム用操作装置１７の操作量が最小から最大までの範囲の中間位置であるハーフ操作量以上で、かつフロント作業装置３による作業が軽負荷作業のときの傾転角である大傾転（特定傾転）かを判定する大傾転判定部（特定傾転判定部）３０ｇと、フロント作業装置３による軽負荷での作業中に、急激に可変容量油圧ポンプ１１に対する負荷が大きくなる急負荷を生じたかを判定する急負荷判定部３０ｈとを備えている。
【００２２】
また、コントローラ３０は、大傾転判定部３０ｇで大傾転と判定され、かつ、急負荷判定部３０ｈで急負荷を生じたと判定されたときに、ブーム用操作装置１６及びアーム用操作装置１７の通常操作時における単位時間当たりの傾転角の増加速度、すなわち関数設定部３０ｅで設定された通常操作時における単位時間当たりの傾転角の増加速度に比べて、単位時間当たりの傾転角の増加速度を小さく抑える制限信号を出力する傾転角制限部（３０ｉ，３０ｊ，３０ｋ）を備えている。コントローラ３０は、傾転角制限部から出力された制限信号に応じて前述したポンプ傾転制御用電磁弁１９を制御する。
【００２３】
関数設定部３０ｅから出力された傾転角に相応する制御値はスイッチ部３０ｆに入力される。スイッチ部３０ｆは、大傾転判定部３０ｇで大傾転と判定されたときに接点ａに切り換えられ、大傾転でないと判定されたときに接点ｂに切り換えられる。
【００２４】
前述した傾転角制限部は、ポンプ傾転制御用電磁弁１９を制御する制限信号の低周波成分を通過可能なローパスフィルタ３０ｊと、大傾転判定部３０ｇで大傾転と判定され、かつ、急負荷判定部３０ｈで急負荷を生じたと判定されたときに、関数設定部３０ｅにおいて求められた傾転角、すなわち制御値をローパスフィルタ３０ｊに入力可能にさせる第１スイッチ部３０ｉと、大傾転判定部３０ｇで大傾転と判定され、かつ、急負荷判定部３０ｈで急負荷を生じたと判定されたときに、ローパスフィルタ３０ｊから出力された制限信号をポンプ傾転制御用電磁弁１９に出力する第２スイッチ部３０ｋとを含んでいる。
【００２５】
傾転角制限部に含まれる第１スイッチ部３０ｉは、急負荷判定部３０ｈで急負荷を生じたと判定されたときに接点ａに切り換えられ、急負荷を生じていないと判定されたときに接点ｂに切り換えられる。第２スイッチ部３０ｋは、大傾転判定部３０ｇで大傾転と判定され、かつ、急負荷判定部３０ｈで急負荷を生じたと判定されたときに接点ｅに切り換えられ、それ以外のときに接点ｆに切り換えられる。
【００２６】
前述したブーム上げ操作量用圧力センサ２１及びブーム下げ操作量用圧力センサ２２は、ブーム用操作装置１６の操作量を検出する操作量用圧力センサを構成しており、アームクラウド操作量用圧力センサ２３及びアームダンプ操作量用圧力センサ２４は、アーム用操作装置１７の操作量を検出する操作量用圧力センサを構成している。
【００２７】
大傾転判定部３０ｇは、ポンプ吐出圧センサ２０から出力されたポンプ吐出圧が急負荷時に生じると見做される所定圧力Ｐ１よりも低く、かつ、ブーム上げ操作量用圧力センサ２１、ブーム下げ操作量用圧力センサ２２、アームクラウド操作量用圧力センサ２３、及びアームダンプ操作量用圧力センサ２４から出力されるブーム用操作装置１６、アーム用操作装置１７の操作量がハーフ操作量Ｌ１以上のときに大傾転と判定する。
【００２８】
急負荷判定部３０ｈは、ポンプ吐出圧センサ２０から出力されたポンプ吐出圧が急負荷時に生じると見做される所定圧力Ｐ２以上、または、ポンプ吐出圧センサ２０からの信号値に基づいて演算されるポンプ吐出圧の上昇速度が急負荷時に生じると見做される所定速度Ｐｖ以上であって、ブーム上げ操作量用圧力センサ２１、ブーム下げ操作量用圧力センサ２２、アームクラウド操作量用圧力センサ２３、及びアームダンプ操作量用圧力センサ２４から出力されるブーム用操作装置１６、及びアーム用操作装置１７の操作量がブームシリンダ７、アームシリンダ８の作動が可能な所定操作量Ｌ２以上、または各圧力センサ２１〜２４からの信号値に基づいて演算されたブーム用操作装置１６、アーム用操作装置１７の操作速度がブームシリンダ７、アームシリンダ８の作動が可能な所定速度Ｌｖ以上のときに、急負荷を生じたと判定する。
【００２９】
前述したように構成された油圧ショベルにあって、今例えばブーム下げ・アームクラウド複合操作による軽負荷状態となる空中におけるフロント作業装置３の降下後に、バケット６による土砂の掘削が行われ、引き続いてブーム上げ・アームダンプ複合操作によるフロント作業装置３の上昇を実施する作業が行われたものとする。また、この作業中におけるバケット６の掘削時に、または掘削後のフロント作業装置３の上昇開始時に、それまでの軽負荷の状態から急激に可変容量油圧ポンプ１１の負荷が大きくなる急負荷を生じたものとする。以下、このような作業中のコントローラ３０における処理を中心に、第１実施形態における処理動作の説明を行う。
【００３０】
［軽負荷による通常操作時の処理］
ブーム用操作装置１６及びアーム用操作装置１７を操作して行なわれる軽負荷状態となる空中におけるブーム下げ・アームクラウド複合操作によるフロント作業装置３の降下中にあっては、大傾転判定部３０ｇに入力されるポンプ吐出圧センサ２０からの信号と、最大値選択部３０ａを介して入力されるブーム下げ操作量用圧力センサ２２からの信号と、最大値選択部３０ｂを介して入力されるアームクラウド操作量用圧力センサ２３からの信号に基づいて、今は大傾転判定部３０ｇにおいて、ポンプ吐出圧が急負荷時に生じると見做される前述の所定圧力Ｐ１より低く、かつ、ブーム用操作装置１６及びアーム用操作装置１７の操作量が前述のハーフ操作量Ｌ１以上であることから大傾転と判定される。これによりスイッチ部３０ｆは接点ａに切り換えられる。
【００３１】
また、急負荷判定部３０ｈに入力されるポンプ吐出圧センサ２０からの信号に基づいて、今は急負荷判定部３０ｈにおいて、ポンプ吐出圧が急負荷時に生じると見做される前述の所定圧力Ｐ２未満であることから急負荷を生じていないと判定される。これにより第１スイッチ部３０ｉは接点ｂに、第２スイッチ部３０ｋは接点ｆに切り換えられる。
【００３２】
また、最大値選択部３０ｃ及びフロント操作量最大値入力部３０ｄを介して入力されたブーム下げ操作量用圧力センサ２２からの信号値とアームクラウド操作量用圧力センサ２３からの信号値のうちの最大値に基づいて、関数設定部３０ｅは図４の特性Ｂに応じた通常操作時のポンプ傾転角を出力する。このポンプ傾転角に対応する制御値がスイッチ部３０ｆ、第１スイッチ部３０ｉ、及び第２スイッチ部３０ｋを経てポンプ傾転制御用電磁弁１９に出力される。
【００３３】
これにより、ポンプ傾転制御用電磁弁１９は、レギュレータ１３に与えられる制御圧を減圧して可変容量油圧ポンプ１１の押しのけ容積、すなわち傾転角が関数設定部３０ｅから出力された制御値、すなわちポンプ傾転角となるようにレギュレータ１３を制御する。したがって、可変容量油圧ポンプ１１からブームシリンダ７、アームシリンダ８にブーム用操作装置１６、アーム用操作装置１７の操作量に応じた流量の圧油が供給され、ブームシリンダ７、アームシリンダ８の安定した作動速度、すなわちフロント作業装置３の降下速度を確保することができ、フロント作業装置３の良好な操作性が得られる。
【００３４】
［急負荷時の処理］
フロント作業装置３のバケット６による掘削時に、または掘削後のフロント作業装置３の上昇開始時に、大傾転判定部３０ｇで大傾転と判定されている状態にあって、急負荷判定部３０ｈに入力されるポンプ吐出圧センサ２０の信号値が急負荷時に生じると見做される所定圧力Ｐ２以上で、ブーム下げ操作量用圧力センサ２２、ブーム上げ操作量用圧力センサ２１、アームクラウド操作量用圧力センサ２３、及びアームダンプ操作量用圧力センサ２４からのいずれかの信号値が所定操作量Ｌ２以上となると、急負荷判定部３０ｈで急負荷が生じたと判定される。
【００３５】
これにより、第１スイッチ部３０ｉは接点ａに切り換えられ、第２スイッチ部３０ｋは接点ｅに切り換えられる。したがって、関数設定部３０ｅから出力された制御値、すなわちポンプ傾転角は、スイッチ部３０ｆ、第１スイッチ部３０ｉ、ローパスフィルタ３０ｊに入力される。ローパスフィルタ３０ｊにおいて図４の特性Ａ、即ち同じ経過時間のときに通常操作時に比べて小さなポンプ傾転角となり得るカーブで描かれた特性Ａのポンプ傾転角に調整される。この調整されたポンプ傾転角に応じた制限信号、すなわち通常操作時に比べて単位時間当たりの傾転角の増加速度が小さく抑えられた制限信号が、ローパスフィルタ３０ｊから第２スイッチ部３０ｋを経てポンプ傾転制御用電磁弁１９に出力される。
【００３６】
これにより、ポンプ傾転制御用電磁弁１９は、可変容量油圧ポンプ１１の傾転角が通常操作時よりもゆるやかに増加するようにレギュレータ１３を制御する。したがって、可変容量油圧ポンプ１１から吐出された圧油の圧力と、可変容量油圧ポンプ１１の傾転角（圧油の流量）の積に依存する可変容量油圧ポンプ１１の吸収トルクの急激な上昇が抑えられ、エンジン１０に掛かる負荷を小さくすることができる。
【００３７】
すなわち、この第１実施形態によれば、フロント作業装置３による軽負荷での作業中に急負荷が生じた際に、可変容量油圧ポンプ１１の傾転角を通常操作時よりも小さく抑えてポンプ吸収トルクの増大化を防ぐことにより、エンジン１０に掛かる負荷を小さくすることができ、エンジン１０の回転数の瞬間的な降下を抑えることができる。これに伴って可変容量油圧ポンプ１１から吐出される圧油の流量の減少が抑えられ、フロント作業装置３の作動速度、つまりブームシリンダ７及びアームシリンダ８の作動速度の一時的な低下を防ぐことができ、フロント作業装置３の良好な操作性を確保することができる。
【００３８】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態も外観的には図１に示したと同様の油圧ショベルである。この第２実施形態に備えられたコントローラ３０は、図５に示すように、可変容量油圧ポンプ１１の傾転角に相応するポンプ制御値の上限設定値ｑ１が設定された傾転角上限設定部３０ｍを備えている。この傾転角上限設定部３０ｍで設定される上限設定値ｑ１は図６の特性Ｃに含まれるものであり、同図６に示す通常操作時の特性Ｄに含まれる最大傾転角に相応するポンプ制御値よりも小さな値に設定されている。
【００３９】
また、この第２実施形態は、第１スイッチ部３０ｉとローパスフィルタ３０ｊとの間に配置されており、大傾転判定部３０ｇで大傾転と判定され、かつ、急負荷判定部３０ｈで急負荷を生じたと判定されたときに、接点ｃに切り替えられた第１スイッチ部３０ｉを介して出力された関数設定部３０ｅの傾転角に相応する制御値と、傾転角上限設定部３０ｍから出力された制御値のうちの小さい方を選択してローパスフィルタ３０ｊに出力する最小値選択部３０ｎとを備えている。その他の構成はコントローラ３０の構成を含めて第１実施形態と同等である。
【００４０】
このように構成した第２実施形態は、フロント作業装置３の軽負荷での作業中に生じた急負荷時にポンプ吸収トルクは、可変容量油圧ポンプ１１から吐出される圧油の圧力と、傾転角上限設定部３０ｍに記憶された上限設定値ｑ１の傾転角（圧油の流量）の積に依存するポンプ吸収トルク以下の値に抑えられ、第１実施形態と同様にエンジン１０に掛かる負荷を小さく抑えてエンジン１０の回転数の低下を抑えることができる。
【００４１】
なお、上述した各実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１    走行体
２    旋回体
３    フロント作業装置
４    ブーム
５    アーム
６    バケット
７    ブームシリンダ（油圧アクチュエータ）
８    アームシリンダ（油圧アクチュエータ）
９    バケットシリンダ（油圧アクチュエータ）
１０    エンジン
１１    可変容量油圧ポンプ
１２    パイロットポンプ
１３    レギュレータ
１４    ブーム用方向制御弁
１５    アーム用方向制御弁
１６    ブーム用操作装置
１７    アーム用操作装置
１８ａ  シャトル弁
１８ｂ  シャトル弁
１８ｃ  シャトル弁
１９    ポンプ傾転制御用電磁弁
２０    ポンプ吐出圧センサ
２１    ブーム上げ操作量用圧力センサ（操作量用圧力センサ）
２２    ブーム下げ操作量用圧力センサ（操作量用圧力センサ）
２３    アームクラウド操作量用圧力センサ（操作量用圧力センサ）
２４    アームダンプ操作量用圧力センサ（操作量用圧力センサ）
３０    コントローラ
３０ａ  最大値選択部
３０ｂ  最大値選択部
３０ｃ  最大値選択部
３０ｄ  フロント操作量最大値入力部
３０ｅ  関数設定部
３０ｆ  スイッチ部
３０ｇ  大傾転判定部（特定傾転判定部）
３０ｈ  急負荷判定部
３０ｉ  第１スイッチ部（傾転角制限部）
３０ｊ  ローパスフィルタ（傾転角制限部）
３０ｋ  第２スイッチ部（傾転角制限部）
３０ｍ  傾転角上限設定部
３０ｎ  最小値選択部
【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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