(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変容量型ポンプの吐出流量を操作弁の操作量に応じて与えられる流量調整信号に応じて調整する建設機械の油圧制御装置であって、
操作指令部からの操作圧信号と、油圧アクチュエータの操作状況に応じて生成される外部信号と、切換制御弁のメータイン側ポンプ圧力と、前記油圧アクチュエータ圧力との差圧を予め定めた所定値以下に維持する差圧調整手段により前記流量調整信号を調整する第１運転モードと、
さらに、モード切換弁を設け、同モード切換弁を切り替えることにより、前記流量調整信号は前記操作指令部からの操作圧信号のみにより直接調整される第２運転モードを有することを特徴とする建設機械の油圧制御装置。
【請求項２】
前記モード切換弁を第２運転モードへ切換える信号は建設機械の操縦者により与えられるようにした請求項１に記載の建設機械の油圧制御装置。
【請求項３】
前記外部信号は、前記操作弁の操作量に応じて与えられる流量調整信号を油電変換した電気信号の関数値として与える関数発生手段により生成されることを特徴とする請求項１または２に記載された建設機械の油圧制御装置。
【請求項４】
前記差圧調整手段は、内部にスプールを収納した弁構造であって、前記スプールの一端部側に形成され前記油圧アクチュエータの検出圧力が導かれる第１ポートに連通接続し、前記スプールを他端部側の方へ付勢するための第１油室と、前記スプールを他端部側の方へ付勢するばねと、前記第１油室に対向するよう前記スプールの他端部側に配置され前記メータイン側ポンプ圧力が前記モード切換弁を介して導かれる第２ポートに連通接続し、前記スプールを前記一端部側の方へ付勢するための第２油室と、前記第１、第２油室とそれぞれ第１、第２のスプール径大部により区画されさらに第１、第２のスプール径大部の間に設けられたもうひとつの第３のスプール径大部とによって区画されると共に、前記操作弁側からの高圧選択された流量調整信号が導かれる第３ポートに連通接続された第３油室ならびに、タンクラインに導かれる第４ポートに連通接続された第４油室と、前記第２油室側のスプール端面を前記一端部側の方へ付勢するよう前記外部信号が供給される第５油室と、前記可変容量型ポンプの斜板調整機構の油室と接続され前記第３の径大部外周面に臨むよう形成された第５ポートとからなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載された建設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、油圧ショベル等の建設機械の油圧制御装置に係り、特に建設機械の各油圧アクチュエータに圧油を供給する可変容量型ポンプのポジコン制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
可変容量型ポンプのポジコン制御は、一般に図４に示されるように、センターバイパス通路１００を有する切換弁にポンプ吐出容量調整機構１０２を有する可変容量ポンプＰＭの吐出油を供給し、当該可変容量型ポンプＰＭの吐出容量を前記切換弁の操作信号（ａ１、ｂ１）（ａ２、ｂ２）（ａ３、ｂ３）にて調整し、切換弁の操作量の増加に従い、当該可変容量型ポンプＰＭの吐出流量を増加するよう構成するものである。
【０００３】
このポジコンシステムの場合、切換弁の中立および操作途中では、可変容量ポンプＰＭの吐出油の一部をセンターバイパス通路１００からタンクＴへ放出しているのでネガコンシステムの場合と同様、操作性においては良好であるもののシステム効率および複合操作時の操作性等においては、問題点を有する。特に可変容量型ポンプＰＭの吐出容量はセンターバイパス通路１００の開度如何にかかわらず、切換弁の操作信号に対応して一義的に定まるので、センターバイパス通路の開度とシリンダポートへの開口通路との面積およびタイミング調整が難しく、ポンプ供給ラインには異常高圧または供給圧力の立ち遅れ等の問題が生ずる恐れがある。なお、可変容量型ポンプＰＭの吐出容量は、前記切換弁の操作信号と並行して出力される信号により調整されるのでシステムの応答性は比較的良好である。
【０００４】
次に、ネガコンシステムの油圧回路図を図５に示す。
【０００５】
このシステムでは、センターバイパス１００を有する切換弁Ｖ３のセンターバイパス出口に圧力発生手段１０４を設け当該圧力発生手段１０４の上流側圧力を可変容量ポンプＰＭの吐出容量調整機構１０２へ信号圧力ＰＭとして作用させ、且つ当該吐出流量調整機構は前記信号圧力の低下に応じて吐出容量を増加するよう構成されている。本システムは切換弁からポンプへフィードバックされる信号が低圧であることや、ポンプ吐出油の一部をブリードオフしつつ油圧アクチュエータへ圧油を供給するので、人が操作する油圧ショベル等には操作性に優れており多用されている。しかし、この場合、可変容量ポンプから切換弁へ供給される圧油は、その切換弁が中立又は操作途中では一部がセンターバイパス通路１００を経てタンクへ放出されるので、この分のエネルギーが熱に変換され捨てられている。特に、切換弁に接続された油圧アクチュエータの負荷が大きい場合には始動までの切換弁の操作量が大きく、この間に絞り捨てされる圧油は、当該圧油によってポンプＰＭの吐出容量は小容量に維持されてはいるが、依然としてエネルギーを無駄に捨てている点において問題がある。
【０００６】
一方、このセンターバイパス通路１００から放出される油量を例えば、切換弁のセンターバイパス通路１００を小さくして、比較的小容量とすることは可能であるが、当該シリンダポートへの開口通路との適切な面積およびタイミング調整が非常に困難であり、加工精度や切換弁の操作によってはポンプ吐出油が供給ラインに封入されて異常高圧が発生し、却ってエネルギー効率の悪化を招く恐れがある。又、油圧ショベルにおける油圧制御システムでは複数の油圧アクチュエータを同時に操作した場合の操作性つまり可変容量ポンプＰＭからの各油圧アクチュエータへの流量配分特性が極めて重要であるが、この特性は一般には所定のポンプ回転数における流量に対して各切換弁における開口面積によって一義的に定まるものであり、従って、エンジン回転数や負荷圧力が変化した場合には、良好な操作性が維持されない恐れがあるという問題がある。
【０００７】
また、図６に示されるように、ロードセンシングシステムにおいては、油圧アクチュエータ１０６への供給油量は切換弁Ｖ１、Ｖ２が操作された時、当該切換弁のメータイン側の差圧が一定となるよう、可変容量ポンプの吐出容量が調整される。従って、ネガコンシステムやポジコンシステムのように絞り捨てされる油がないのでその分、システム効率は改善される。
【０００８】
しかし、ポンプ吐出容量を適切に調整するためには前記メータイン側の差圧はある程度、例えば２０ｂａｒ程度以上維持しなければならず、その結果、各切換弁Ｖ１、Ｖ２を通過する毎に通過油量に関らず圧力損失が生じ、システム効率上は依然として問題がある。
【０００９】
さらには、ポンプ吐出容量の調整に関して、先ず切換弁を操作し、その結果としてポンプ容量が調整されるため、応答遅れが生ずる等の問題がある。
【００１０】
こうした問題を解消する方法として、図７に示されるように、可変容量型ポンプの吐出流量を吐出容量調整部により制御することが開示されている。この可変容量型ポンプから供給される圧油は、１つまたは複数の切換弁およびその周辺油圧回路を含む切換弁ユニットを介して１つまたは複数の油圧アクチュエータへ与えられる。
【００１１】
オペレータ操作指令部からは前記各油圧アクチュエータの駆動方向および駆動量が前記切換弁ユニットにパイロット圧油として指令される。さらに、操作指令部からは信号圧力としての調整信号Ｘが調整量修正部に与えられている。この調整信号Ｘは切換弁ユニットの切換弁に与えられるパイロット圧油の中で最高圧が選択される。
【００１２】
一方、前記切換弁ユニットを挟んで、可変容量型ポンプの吐出油圧力Ｐｄと油圧アクチュエータへ供給される圧油の圧力Ｐｓが検出され、その差圧が差圧生成部で形成される。差圧生成部から信号圧力として出力される調整信号Ｙは前記調整量修正部に与えられている。調整量修正部では前記調整信号Ｘに対し調整信号Ｙを作用させて調整信号Ｘを低減させるようになっている。そして、調整量修正部の出力が前記吐出流量調整部に与えられている。
【００１３】
即ち、切換弁への駆動信号の最高圧が差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）に対応して修正され、吐出流量調整部に与えられるようになっている。（特許文献１）
【００１４】
しかしながら、前記図７において、調整量修正部の機能は、オペレータ操作指令部からの調整信号Ｘを差圧生成部からの信号Ｙにより修正するものである。すなわち、この機能を切換弁スプールの開口特性の点から考察すると、油圧アクチュエータの圧力とポンプ吐出圧力との差圧が一定となるように当該差圧により切換弁スプールの開口特性を見かけ上変化させるものではあるが、この差圧により操作指令部からの調整信号Ｘを修正する機能だけでは、操縦者の油圧アクチュエータに対する操作性の点からは違和感がある。
【００１５】
例えば、図８のＱ２に示されるように、オペレータが操作量（Ｐｍ）を増加させていく場合、操作量Ｐｍ１まではポンプの理論吐出量に対し相対的に少ない流量が供給され、操作量Ｐｍ１より大きい範囲では相対的に大きい流量が供給されるよう油圧アクチュエータを駆動させたい場合がある。こうした要求を満たすためには、Ｑ１で示されるように、単に差圧により操作量（Ｐｍ）を修正するだけでは実現できない。こうした切換弁のスプール開口特性を修正するために、スプール外周にノッチなどの切欠きを設けてその特性を変化させることも行われているが、こうした対策は熟練を要し、ノウハウとして扱われ、明確でなかった。また、特定の切欠きを形成したものを変更しようとしても再加工することは事実上不可能であり、同一のスプールが複数の開口特性を備えるようなことはできない。
【００１６】
さらに、操縦者にとっては、同一の建設機械上での操縦において、上述した差圧を所定の値以下とする運転モード（第１運転モード）に限定されず、むしろ操作の応答性を重視した運転モード（第２運転モード）で操作を行いたい場合がある。こうした場合には操作圧信号を直接斜板調整機構へ供給することが要求され、しかもこれらの第１、第２モードを操作の途中で操縦者の意思により任意に切り換え可能であることが求められる。
【００１７】
【特許文献１】特開２００４−２８３３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明者等は、上述した点に鑑み、鋭意検討した結果、前記第１運転モードにおいては、前記差圧調整部に対し差圧信号とは別の油圧アクチュエータの操作状況に応じて生成される外部信号を与えるようにし、さらに、前記第２運転モードにおいては、前記差圧調整部に供給していたポンプ側の吐出圧力をタンクライン側に切り替えるモード切換弁を設けることにより前述した問題点ならびに操縦者の要求が基本的に解決できることを見出した。
【００１９】
従って、本発明の目的は、第１運転モードに対応して、ロードセンシングを採用した可変容量型ポンプのポジコン制御における差圧調整部に油圧アクチュエータの操作状況に応じて生成される外部信号を導入して操縦者への操作上の違和感を可及的に少なくできるようにすると共に、第１運転モードから第２運転モードに切り替えるモード切換弁を設けるようにした差圧調整手段を有する建設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】
【００２０】
上記の目的を達成するため、本発明による差圧調整手段を有する建設機械の油圧制御装置は、可変容量型ポンプの吐出流量を操作弁の操作量に応じて与えられる流量調整信号に応じて調整する建設機械の油圧制御装置であって、操作指令部からの操作圧信号と、油圧アクチュエータの操作状況に応じて生成される外部信号と、切換制御弁のメータイン側ポンプ圧力と、前記油圧アクチュエータ圧力との差圧を予め定めた所定値以下に維持する差圧調整手段により前記流量調整信号が調整される第１運転モードを有し、さらに、モード切換弁を設け、同モード切換弁を切り替えることにより前記流量調整信号は前記操作指令部からの操作圧信号のみにより直接調整される第２運転モードを有することを特徴とする。
【００２１】
その場合、前記モード切換弁を第２運転モードへ切換える信号は建設機械の操縦者により与えられるようにすることができる。
【００２２】
さらにその場合、前記モード切換弁は、前記第１運転モードに対応して前記差圧調整手段に対し前記メータイン側ポンプ圧力を連通接続し、第２運転モードに対応して前記差圧調整手段に対しタンクラインを連通接続するようにすることが好ましい。
【００２３】
またその場合、前記外部信号は、前記操作弁の操作量に応じて与えられる流量調整信号を油電変換した電気信号の関数値として与える関数発生手段により生成されることができる。
【００２４】
さらにその場合、前記差圧調整手段は、内部にスプールを収納した弁構造であって、前記スプールの一端部側に形成され前記油圧アクチュエータの検出圧力が導かれる第１ポートに連通接続し、前記スプールを他端部側の方へ付勢するための第１油室と、前記スプールを他端部側の方へ付勢するばねと、前記第１油室に対向するよう前記スプールの他端部側に配置され前記メータイン側ポンプ圧力が前記モード切換弁を介して導かれる第２ポートに連通接続し、前記スプールを前記一端部側の方へ付勢するための第２油室と、前記第１、第２油室とそれぞれ第１、第２のスプール径大部により区画されさらに第１、第２のスプール径大部の間に設けられたもうひとつの第３のスプール径大部とによって区画されると共に、前記操作弁側からの高圧選択された流量調整信号が導かれる第３ポートに連通接続された第３油室ならびに、タンクラインに導かれる第４ポートに連通接続された第４油室と、前記第２油室側のスプール端面を前記一端部側の方へ付勢するよう前記外部信号が供給される第５油室と、前記可変容量型ポンプの斜板調整機構の油室と接続され前記第３の径大部外周面に臨むよう形成された第５ポートとから構成することができる。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１に記載された本発明によれば、第１運転モードにおいては、可変容量型ポンプの吐出流量を操作弁の操作量に応じて与えられる流量調整信号に応じて調整し、油圧アクチュエータ圧力を検出し、切換制御弁のメータイン側ポンプ圧力と油圧アクチュエータ圧力との差圧を予め定めた所定値以下に維持するよう前記流量調整信号を調整する差圧調整手段を有する建設機械の油圧制御装置において、前記差圧調整手段は建設機械の油圧アクチュエータの操作状況に応じて生成される外部信号により調整するよう構成したので、操縦者への操作上の違和感を可及的に少なくすることができ、さらに、前記モード切換弁を切り替えることにより前記差圧調整手段が前記流量調整信号のみにより調整される第２運転モードにおいては、建設機械の操縦者は前記油圧アクチュエータの操縦に際し応答性の速い操作を行うことができる。
【００２６】
また、請求項２に記載された本発明によれば、前記モード切換弁を第２運転モードへ切換える信号は建設機械の操縦者により与えられるようにしたので、前述の効果に加え、同一建設機械の操縦途上で、当該操縦者は必要に応じて第１運転モードから第２運転モードへ切り替えを行うことができる。
【００２７】
さらに、請求項３に記載された本発明によれば、前記モード切換弁は、前記第１運転モードに対応して前記差圧調整手段に対し前記メータイン側ポンプ圧力を連通接続し、第２運転モードに対応して前記差圧調整手段に対しタンクラインを連通接続するようにしたので、運転モード切り替えの構成が比較的簡単である。
【００２８】
さらに、請求項４に記載された本発明によれば、前記外部信号は、前記操作弁の操作量に応じて与えられる流量調整信号を油電変換した電気信号の関数値として与える関数発生手段により生成されるよう構成したので、操縦者は、予め、または操作中において、より違和感の少ない関数発生手段の１つを指定することができる。
【００２９】
また、請求項５に記載された本発明によれば、前述の効果に加え、前記差圧調整手段は、内部にスプールを収納した弁構造であって、前記スプールの一端部側に形成され前記油圧アクチュエータの検出圧力が導かれる第１ポートに連通接続し、前記スプールを他端部側の方へ付勢するための第１油室と、前記スプールを他端部側の方へ付勢するばねと、前記第１油室に対向するよう前記スプールの他端部側に配置され前記メータイン側ポンプ圧力が前記モード切換弁を介して導かれる第２ポートに連通接続し、前記スプールを前記一端部側の方へ付勢するための第２油室と、前記第１、第２油室とそれぞれ第１、第２のスプール径大部により区画されさらに第１、第２のスプール径大部の間に設けられたもうひとつの第３のスプール径大部とによって区画されると共に、前記操作弁側からの高圧選択された流量調整信号が導かれる第３ポートに連通接続された第３油室ならびに、タンクラインに導かれる第４ポートに連通接続された第４油室と、前記第２油室側のスプール端面を前記一端部側の方へ付勢するよう前記外部信号が供給される第５油室と、前記可変容量型ポンプの斜板調整機構の油室と接続され前記第３の径大部外周面に臨むよう形成された第５ポートとからなるようにしたので、差圧調整手段を単一の弁体構造として構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態に基づく実施例について添付図面の図１乃至図３を参照して詳細に説明する。
【００３１】
図１は、本発明のコンセプトを説明する油圧制御ブロック図である。同図において、建設機械の油圧アクチュエータ１０には可変容量型ポンプ２２からの圧油が切換制御弁２０を介して供給される。操作指令部１４からは切換制御弁２０および差圧調整手段２８に操作圧信号Ｘが与えられる。破線で示すように、差圧調整手段２８には油圧アクチュエータ１０の圧力Ｐｓが与えられ、また、同差圧調整手段２８には可変容量型ポンプ２２のメータイン側の圧力Ｐｄがモード切換弁４０を介して与えられている。
【００３２】
さらに、差圧調整手段２８には外部信号生成部３２からの圧油信号である外部信号Ｚが与えられている。差圧調整手段２８の出力は、可変容量型ポンプ２２の斜板角度を調整する吐出流量調整機構２６に与えられるようになっている。外部信号生成部３２は、油圧アクチュエータ１０の操作状況に応じて生成される外部信号Ｚを生成する。
【００３３】
図２は、図１に示したコンセプトを可変容量型ポンプのポジコン制御系に適用した油圧回路の模式図である。同図２において、参照符号２０は切換制御弁を模式的に示し、ΔＰはスプールの開口特性に関係する絞りの程度に応じた差圧である。参照符号Ｑａｃは図示してない油圧アクチュエータへの供給流量を示す。参照符号２２は可変容量型ポンプであって、その斜板２４の角度は吐出流量調整機構２６のばね２６ｂの弾発力に対向する油室２６ａへの供給圧力Ｐｍによって一義的に定められる。図示の例ではＰｍが大きくなるとポンプ２２の理論吐出量Ｑｔｈは増大する関係となっている。
【００３４】
参照符号２８は差圧調整手段であって、その全体が単一の弁体構造で形成されている。同差圧調整手段２８において、参照符号ｓｐｒは弁内部に形成した開口Ｈに摺動可能に挿入されているスプールであって、その中間部に３つの径大部Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３が設けられている。径大部Ｄ１の左側に位置するスプールｓｐｒ左端部外周部の油室Ｒ０には、ばね２８ｂが収納され、同ばね２８ｂの左端はストッパ２８ａの端面と接触し、その右端はスプールｓｐｒの段部垂直面を弾発力で押圧している。また、スプールｓｐｒの左端部中心部には左端側が開口した油室Ｒ１が形成されており、同油室Ｒ１内に摺動可能にピン２８ｃが挿入されている。破線のラインＬ１で示すように、ポートＰＴ１を介して油圧アクチュエータ側の圧力Ｐｓが油室Ｒ１へ導かれている。一方、径大部Ｄ２の右側には油室Ｒ２が設けられており、同油室Ｒ２に連通接続して設けられたポートＰＴ２には、破線のラインＬ２で示すように、モード切換弁４０を介してポンプ２２の吐出口側の圧力Ｐｄが導かれている。
【００３５】
径大部Ｄ３の左側には油室Ｒ３が設けられており、同油室Ｒ３に隣接して設けられたポートＰＴ３には、破線のラインＬ３で示すように、ポートＰＴ２を介してオペレータの指令による操作弁からの操作指令圧力Ｘすなわち、高圧選択手段３０により選択された最大圧力Ｐｍａｘが導かれている。さらに、径大部Ｄ３の右側には油室Ｒ４が設けられており、同油室Ｒ４に隣接して設けられたポートＰＴ４はタンクラインＴへ導かれている。したがって、ポートＰＴ５はスプールｓｐｒの軸方向位置が変化すると切欠き２８ｆを介して前記圧力ＰｍａｘまたはタンクラインＴと連通接続される。
【００３６】
スプールｓｐｒの右端面は油室Ｒｄに臨んでおり、この油室Ｒｄ内にはスプールｓｐｒ左端位置を規制するストッパ２８ｄが設けられており、同ストッパ２８ｄの中心孔にはピン２８ｃが摺動可能に挿入されている。同ピン２８ｃの右側の油室Ｒ５には外部信号Ｚが与えられている。
【００３７】
参照符号４０はラインＬ２上に設けられたモード切換弁であって、図示の右位置の状態（第１運転モード）では可変容量型ポンプ２２の圧力ＰｄがポートＰＴ２へ与えられる。また、左位置の状態（第２運転モード）ではポートＰＴ２はタンクラインＴに接続されるようになっている。この第１、第２運転モードの切り替え指令αは建設機械の操縦者により選択されるようになっている。
【００３８】
参照符号３２は外部信号生成部であって、同外部信号生成部３２へは油電変換部３２ａで電気信号に変換された前記操作弁からの操作指令圧力Ｘが入力されている。また、外部信号生成部３２の出力は電油変換部３２ｂで圧油信号に変換され前記の外部信号Ｚとなる。
【００３９】
図３は、図２の外部信号生成部３２の機能を模式的に示すグラフである。同図において、関数の波形ｆ１、ｆ２、ｆ３は操作指令圧力Ｘに対応する電気信号Ｅｉｎの値に対する各関数の値Ｅｏｕｔの変化の様子を示す。例えば、関数ｆ１では、Ｅｉｎの変化に対するＥｏｕｔは上に凸の変換特性を有する。これに対し関数ｆ２は、Ｅｉｎの増加の途中まではＥｏｕｔは緩慢な増加にとどまり、ある値以降の増加に対しＥｏｕｔは比較的急激に増加する場合である。
【００４０】
さらに、関数ｆ３は、Ｅｉｎの増加の途中まではＥｏｕｔは急激に増加し、それ以降の増加に対しＥｏｕｔは比較的緩慢な増加にとどまる場合である。なお、関数ｆ０は、Ｅｏｕｔが常時ゼロであり、外部信号Ｚがない場合である。参照符号３４は各関数波形を選択する押しボタンを示す。なお、オペレータがボタン選択を瞬時、正確におこなえるよう記号ｆ０〜ｆ３の代わりに、波形特性そのものや、絵文字などで表示することができる。またその場合、選択ボタンは変換波形そのものではなく、オペレータが要求する操作特性を表示するようにすることが好ましい。さらにその場合、選択操作の代わりに音声で選択するようにしてもよい。
【００４１】
図３ではアナログ信号Ｅｉｎ、Ｅｏｕｔによる関数を例示したが、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器によりデジタル処理を行うことも可能である。その場合には、関数ｆ０〜ｆ３はそれぞれ対応するメモリテーブルとして与えられる。
【００４２】
次に図２を参照して作用を説明する。
【００４３】
（第１運転モード）
まず、関数ｆ０が選択されており、したがって、油室Ｒ５には圧油が供給されていない場合を説明する。
【００４４】
今、油圧アクチュエータへの操作指令圧力Ｘがゼロとすると、圧力ＰｄとＰｓとの差圧ΔＰもゼロで、ばね２８ｂの弾発力によりスプールｓｐｒは図示のように、ストッパ２８ｄによる停止位置にあり、油室Ｒ３とポートＰＴ５は連通している。
【００４５】
この状態で、油圧アクチュエータを駆動すべく操作指令圧力ＸがポートＰＴ３に与えられると、油室Ｒ３からポートＰＴ５を介して吐出流量調整機構２６の油室２６ａへ圧力Ｘに対応する圧力Ｐｍが与えられ、斜板２４が傾転して可変容量型ポンプ２２は吐出口から圧油を吐出する。このときの吐出流量Ｑａｃにより切換制御弁２０内で差圧ΔＰが生じる。この差圧によりポートＰＴ２へはモード切換弁４０を介して吐出圧力Ｐｄが与えられ、一方、ポートＰＴ１へは圧力Ｐｓが与えられる。圧力Ｘが徐々に増加されて流量Ｑａｃが増加するにつれ差圧ΔＰも増大する。圧力Ｐｄの値が圧力Ｐｓとばね２８ｂの弾発力の加算値より大きくなると、スプールｓｐｒは左方へ移動し、その結果、ポートＰＴ５と油室Ｒ４とが導通するので、直ちに油室２６ａの圧力が降下して可変容量型ポンプ２２の吐出流量を減少させるので、差圧ΔＰが小さくなり、スプールｓｐｒは右方へ戻り油室Ｒ４とポートＰＴ５は遮断される。
【００４６】
このようにして、ある操作指令圧力Ｘが与えられると、ポートＰＴ１とＰＴ２での差圧（ｐｄ−Ｐｓ）とばね２８ｂのばね力とがバランスするようにスプールｓｐｒの位置が保持される。すなわち、差圧ΔＰがばね２８ｂの弾発力と等しくなるようにスプールｓｐｒの軸方向位置が制御される。
【００４７】
次に、予めｆ０以外の特定の関数ｆｉが選択されており、操作指令圧力Ｘの関数変換された外部信号Ｚが油室ＲＭ５へ供給される場合について説明する。
【００４８】
説明を簡単にするため、今、図２に示す状態で操作指令圧力Ｘが与えられ油圧アクチュエータが駆動中であり、スプールｓｐｒが前述したように、バランスした位置にあるとする。
【００４９】
その場合、油室Ｒ５に関数ｆｉに基づきある大きさの外部信号圧力Ｚが与えられているとその圧力Ｚはスプールｓｐｒの右端面に作用しているのでばね２８ｂの弾発力を弱めるよう作用しており、したがって、操作指令圧力ＸがさらにΔＸ増加指令された場合、それによるポンプ２２の流量増加で圧力ＰｄもΔＰｄだけ増加するよう変化して新たにバランス状態に到るまでに要する時間は、スプールｓｐｒに対しΔＰｄに前記圧力Ｚが加算された力が作用するので圧力Ｚが与えられていない場合と比べ短時間となる。このことは、操作指令圧力Ｘの変化に対し応答性が速くなることを意味し、見かけ上、ばね２８ｂのばね定数を小さくしたことに対応している。
【００５０】
すなわち、上記関数ｆ０の場合のように、切換制御弁内を通過する吐出流量Ｑａｃが過大となった時の差圧の増大化を利用してスプールｓｐｒを左方へ移動させ、それによりポートＰＴ５とＰＴ４をタンクラインに連通させ油室２６ａの圧力が減少することで差圧を所定の範囲に保持する場合において、さらに関数ｆｉによる外部信号Ｚでスプールｓｐｒを右方から押圧しているときは、等価的に、切換制御弁内のスプールの開口特性を見かけ上変化させたこととなり、しかもその変化の様子を操作指令圧力Ｘの指令範囲で圧力Ｚを可変とすることで任意に設定可能とするものである。
【００５１】
（第２運転モード）
図２において、モード切換弁４０に切り替え信号αが与えられると、同弁４０のスプール位置は左側の状態に切り替わり、その結果、ラインＬ２の圧力ＰｄはポートＰＴ２との連通を遮断され、代わってポートＰＴ２はタンクラインＴに接続される。したがって、ポートＰＴ２すなわち、油室Ｒ２はタンク圧となりスプールｓｐｒは、図示のように、ばね２８ｂの弾発力および油室Ｒ１に導かれているラインＬ１の圧力Ｐｓの加算された力により右端限位置に保持される。この状態では、ポートＰＴ３に導かれている操作指令圧力ＸはポートＰＴ３から油室Ｒ３、左側の切欠き２８ｆ、ポートＰＴ５を介して吐出流量調整機構２６ａに直接与えられる。
【００５２】
この第２運転モードの状態では、操作指令圧力Ｘの変化は直ちに吐出流量調整機構２６ａに与えられポンプ２２の流量は一義的に定まる。したがって、第１運転モードの場合には、スプールｓｐｒが圧力フィードバックによりバランス位置となるまでに時間を要するが、第２運転モードの場合にはこのようなことはなく、結果として操作指令圧力Ｘの変化に対する応答が速くなる。なお、切り替え信号αは操作中任意のタイミングで与えることが可能であり、その場合外部信号Ｚが与えられていても、前記加算された力のほうが大きいのでスプールｓｐｒはその右端位置から左方へ移動することはない。
【００５３】
以上、本発明の好適な実施形態に基づく実施例について図面を参照して説明したが、当業者であれば、これらの開示例に基づき種々の変形をすることができる。例えば、図２、３では外部信号生成部３２は電気的に関数変換処理を行うようにしたが、等価的な変換処理を油圧回路で構成することも可能である。
【００５４】
また、信号Ｅｉｎは高圧選択手段３０を用いているが、必ずしもこれに限るものではなく、建設機械の操作中、操縦者が高圧選択手段とは別に設けられた電気信号発生装置を操作して信号Ｅｉｎを形成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明のコンセプトを説明するブロック図である。
【図２】図１に示したコンセプトを可変容量型ポンプのポジコン制御系に適用した油圧回路の模式図である。
【図３】図２の外部信号生成部の機能を模式的に示すグラフである。
【図４】従来の一般的な可変容量型ポンプのポジコン制御の油圧回路図である。
【図５】従来の一般的な可変容量型ポンプのネガコン制御の油圧回路図である。
【図６】従来の一般的な可変容量型ポンプのロードセンシング制御の油圧回路図である。
【図７】従来の可変容量型ポンプの吐出流量を吐出容量調整部により制御する方式の概念図である。
【図８】従来技術において、操縦者が油圧アクチュエータを操作する際に感じる違和感の存在を説明するグラフである。
【符号の説明】
【００５６】
１０    油圧アクチュエータ
１４    操作指令部
２０    切換制御弁
２２    可変容量型ポンプ
２４    斜板
２６    吐出流量調整機構（斜板角度調整機構）
２６ａ  油室
２６ｂ  ばね
２８    差圧調整手段
２８ａ、２８ｄ  ストッパ
２８ｂ  ばね
２８ｃ、２８ｅ  ピン
３０    高圧選択手段
３２    外部信号生成部
３２ａ  油電変換部
３２ｂ  電油変換部
３４    押しボタン
４０    モード切換弁
５０    制御弁
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３    径大部
Ｈ      開口
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３    ライン
Ｐｄ    吐出圧力
Ｐｓ    アクチュエータ圧力
ＰＴ１、ＰＴ２、ＰＴ３、ＰＴ４、ＰＴ５    ポート
Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒｄ    油室
ｓｐｒ    スプール
Ｘ      操作指令圧力
Ｚ      外部信号
【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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