JP7610045B2 - 作業機械 - Google Patents

Description

本発明は、油圧ショベル等の作業機械に関するものである。

一般に、例えば油圧ショベル等の作業機械には種々の油圧アクチュエータが設けられるが、このような油圧アクチュエータに対する油給排制御を行うための制御回路として、従来から、一本のスプール弁で、油圧アクチュエータに対する作動油の給排方向を切り換える方向切換制御と、油圧ポンプから油圧アクチュエータへの供給流量を制御するメータイン開口制御と、油圧アクチュエータから作動油タンクへの排出流量を制御するメータアウト開口制御とを行うように構成したものが広く知られている。

このようにメータイン開口制御とメータアウト開口制御とを一本のスプール弁で行う場合、該スプール弁の移動位置に対するメータイン側の開口面積とメータアウト側の開口面積との関係が一意的に決まってしまう。

それゆえ、一つの油圧アクチュエータを単独で駆動させる単独動作や複数の油圧アクチュエータを同時に駆動させる複合動作、あるいは軽作業や重作業等の種々の作業内容に応じてメータイン側の開口面積とメータアウト側の開口面積との関係を変更させることができず、メータイン開口制御によりアクチュエータへの供給流量を制御する際、または、メータアウト開口制御によりアクチュエータからの排出流量を制御する際に、一方の開口制御が他方の開口制御に干渉してしまい、操作性が低下してしまう可能性がある。

そこで、従来、油圧アクチュエータに対する油給排制御を、油圧ポンプから油圧シリンダのヘッド側油室、ロッド側油室への供給流量をそれぞれ制御するヘッド側、ロッド側供給弁（ヘッドエンド、ロッドエンド供給弁）と、ヘッド側油室、ロッド側油室から油タンクへの排出流量をそれぞれ制御するヘッド側、ロッド側排出弁（ヘッドエンド、ロッドエンドドレン弁）との４つのメータリングバルブを用いて形成したブリッジ回路により行う制御回路が知られている（例えば、特許文献１）。

特許文献１の制御回路では、４つのメータリングバルブがコントローラからの指令に基づいて個別に作動するため、作業内容等に応じてメータイン開口とメータアウト開口との関係を容易に変更することが可能である。

また、前述した方向切換制御とメータイン開口制御とメータアウト開口制御とを一本のスプール弁で行う方向切換弁の上流側に可変抵抗機能を有する補助弁を配し、当該補助弁により単独動作や複合動作等の作業内容等に応じて方向切換弁に対する圧油供給を補助的に行う制御回路も知られている（例えば、特許文献２）。

特許第５２１４４５０号公報 特許第３５１１４２５号公報

しかしながら、特許文献１の制御回路においては、油圧アクチュエータに対する油給排制御を４つのメータリングバルブで行うために、４つのメータリングバルブをそれぞれ構成する４つのスプール（またはポペット）に加え、各スプールを駆動するための４つのアクチュエータ（特許文献１においてはソレノイド）が必要であり、回路の複雑化および部品点数の増加によりコストが増大するという課題がある。

一方、特許文献２の制御回路においては、補助弁によって複合作業時における各油圧アクチュエータへの圧油配分や優先度合いを制御することはできるものの、一つの方向切換弁で油圧アクチュエータに対するメータイン開口制御とメータアウト開口制御を行うことは従来通りであるため、一方の開口制御に他方の開口制御が干渉してしまうという問題は依然として解消されない。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、アクチュエータと旋回モータとを同時に駆動する複合操作時に、アクチュエータの速度制御と旋回モータのトルク制御とを簡素な構成で行うことが可能な作業機械を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、走行体と、前記走行体上に旋回可能に取り付けられた旋回体と、前記旋回体に取り付けられた作業装置と、作動油タンクと、前記作動油タンクから作動油を吸い込んで吐出する可変容量型の油圧ポンプと、前記油圧ポンプの容量を制御するレギュレータと、前記作業装置を駆動するアクチュエータと、前記旋回体を駆動する旋回モータと、前記油圧ポンプから前記アクチュエータに供給される圧油の流れを制御するアクチュエータ方向制御弁と、前記油圧ポンプから前記旋回モータに供給される圧油の流れを制御する旋回方向制御弁と、前記アクチュエータおよび前記旋回モータの動作を指示する操作装置と、前記操作装置の入力量に応じて前記レギュレータ、前記アクチュエータ方向制御弁、および前記旋回方向制御弁を制御するコントローラとを備えた作業機械において、前記油圧ポンプの吐出圧であるポンプ圧を検出する第１圧力センサと、前記アクチュエータのメータイン側の圧力であるアクチュエータメータイン圧を検出する第２圧力センサと、前記旋回モータのメータイン側の圧力である旋回メータイン圧、および前記旋回モータのメータアウト側の圧力である旋回メータアウト圧を検出する第３圧力センサと、前記旋回体および前記作業装置の姿勢を検出する姿勢センサとを備え、前記アクチュエータ方向制御弁および前記旋回方向制御弁は、それぞれ、メータイン開口とメータアウト開口とが同一弁体で形成され、前記アクチュエータ方向制御弁は、弁変位に対してメータイン開口の方がメータアウト開口よりも小さくなるように形成され、前記旋回方向制御弁は、弁変位に対してメータアウト開口の方がメータイン開口よりも小さくなるように形成され、前記コントローラは、前記操作装置の入力量を基に、前記油圧ポンプから前記アクチュエータに供給される圧油の流量の目標値であるアクチュエータ目標流量を算出し、前記操作装置の入力量を基に、前記油圧ポンプから前記旋回モータに供給される圧油の流量の目標値である旋回目標流量を算出し、前記アクチュエータ目標流量と前記旋回目標流量とを基に、前記油圧ポンプの吐出流量の目標値であるポンプ目標流量を算出し、前記アクチュエータ目標流量と前記ポンプ圧と前記アクチュエータメータイン圧とを基に、前記アクチュエータ方向制御弁のメータイン開口面積の目標値である目標メータイン開口面積を算出し、前記操作装置の入力量と前記姿勢センサの出力値とを基に、前記旋回モータへの入力トルクの目標値である目標トルクを算出し、前記目標トルクと前記旋回メータイン圧とを基に、前記旋回メータアウト圧の目標値である旋回目標メータアウト圧を算出し、前記旋回目標メータアウト圧と前記旋回メータアウト圧とを基に、前記旋回方向制御弁のメータアウト開口面積の目標値である目標メータアウト開口面積を算出し、前記ポンプ目標流量に応じて前記レギュレータを制御し、前記目標メータイン開口面積に応じて前記アクチュエータ方向制御弁を制御し、前記目標メータアウト開口面積に応じて前記旋回方向制御弁を制御するものとする。

以上のように構成した本発明によれば、旋回モータとその他のアクチュエータとを同時に駆動する複合操作時に、ブーム方向制御弁の前後差圧に応じてメータイン開口を調整して目標通りの流量をブームシリンダに供給することにより、ブームを目標速度通りに動作させることができる。また、旋回方向制御弁のメータアウト開口を調整して目標通りのトルクを旋回モータに入力することにより、旋回体の慣性による行き過ぎなどを防止することができる。さらに、油圧ポンプのポンプ目標流量はブーム目標流量と旋回目標流量との合計であり、かつ、油圧ポンプの吐出流量からブームシリンダへの供給流量を差し引いた流量が旋回モータに供給されるため、旋回体を目標速度通りに動作させることができる。これにより、同一弁体でメータイン開口制御とメータアウト開口制御を行う方向制御弁を用いた簡素な構成で、旋回モータとその他のアクチュエータとを同時に駆動する複合操作時に、アクチュエータの速度制御と旋回モータのトルク制御とを行うことが可能となる。

本発明に係る作業機械によれば、旋回モータとその他のアクチュエータとを同時に駆動する複合操作時に、アクチュエータの速度制御と旋回モータのトルク制御とを簡素な構成で行うことが可能となる。

本発明の実施形態に係る油圧ショベルの側面図である。 図１に示す油圧ショベルに搭載される油圧駆動装置の回路図（１／２）である。 図１に示す油圧ショベルに搭載される油圧駆動装置の回路図（２／２）である。 図２Ａに示す方向制御弁（旋回方向制御弁以外）の開口特性を示す図である。 図２Ａに示す旋回方向制御弁の開口特性を示す図である。 図２Ｂに示すコントローラの機能ブロック図である。 図２Ａに示すブリードオフ弁の操作レバー入力量に対する開口特性を示す図である。 図２Ｂに示すコントローラのポンプ流量制御に関わる処理を示すフローチャートである。 図２Ｂに示すコントローラのブーム方向制御弁の開口制御に関わる処理を示すフローチャートである。 図２Ｂに示すコントローラの旋回方向制御弁の開口制御に関わる処理を示すフローチャートである。 図２Ｂに示すコントローラのブリードオフ弁の開口制御に関わる処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態に係る作業機械として油圧ショベルを例に挙げ、図面を参照して説明する。なお、各図中、同等の部材には同一の符号を付し、重複した説明は適宜省略する。

図１は、本実施形態に係る油圧ショベルの側面図である。図１に示すように、油圧ショベル９０１は、走行体２０１と、走行体２０１上に旋回可能に配置され、車体を構成する旋回体２０２と、旋回体２０２に上下方向に回動可能に取り付けられ、土砂の掘削作業等を行う作業装置２０３とを備えている。旋回体２０２は、旋回モータ２１１によって駆動される。

作業装置２０３は、旋回体２０２に上下方向に回動可能に取り付けられたブーム２０４と、ブーム２０４の先端に上下方向に回動可能に取り付けられたアーム２０５と、アーム２０５の先端に上下方向に回動可能に取り付けられたバケット２０６と、ブーム２０４を駆動するアクチュエータであるブームシリンダ２０４ａと、アーム２０５を駆動するアクチュエータであるアームシリンダ２０５ａと、バケット２０６を駆動するアクチュエータであるバケットシリンダ２０６ａとを有する。作業装置２０３には、ブーム２０４、アーム２０５、バケット２０６の姿勢および動作状態を検出する慣性計測装置２１２，２１３，２１４が設置されている。旋回体２０２には、旋回体２０２の姿勢や回転速度を検出する慣性計測装置２１５，２１６が設置されている。すなわち、本実施形態における慣性計測装置２１２～２１６は、旋回体２０２および作業装置２０３の姿勢を検出する姿勢センサを構成している。

旋回体２０２上の前側位置には運転室２０７が設けられており、後側位置には車体の重量バランスを確保するためのカウンタウエイト２０９が取り付けられている。運転室２０７とカウンタウエイト２０９の間には、機械室２０８が設けられている。機械室２０８には、エンジン（図示せず）、コントロールバルブ２１０、旋回モータ２１１、油圧ポンプ１～３（図２Ａに示す）等が収容されている。コントロールバルブ２１０は、油圧ポンプから各アクチュエータへの作動油の流れを制御する。

図２Ａおよび図２Ｂは、油圧ショベル９０１に搭載される油圧駆動装置の回路図である。

（構成）
油圧駆動装置９０２は、３つの主油圧ポンプ（例えば、可変容量形油圧ポンプからなる第１油圧ポンプ１、第２油圧ポンプ２、および第３油圧ポンプ３）と、パイロットポンプ９１と、油圧ポンプ１～３およびパイロットポンプ９１に油を供給する作動油タンク５とを備える。油圧ポンプ１～３およびパイロットポンプ９１は、エンジン（図示せず）によって駆動される。

第１油圧ポンプ１の傾転角は、第１油圧ポンプ１に付設したレギュレータによって制御される。第１油圧ポンプ１のレギュレータは流量制御指令圧ポート１ａを有し、流量制御指令圧ポート１ａに作用する指令圧により駆動される。第２油圧ポンプ２の傾転角は、第２油圧ポンプ２に付設したレギュレータによって制御される。第２油圧ポンプ２のレギュレータは、流量制御指令圧ポート２ａを有し、流量制御指令圧ポート２ａに作用する指令圧により駆動される。第３油圧ポンプ３の傾転角は、第３油圧ポンプ３に付設したレギュレータによって制御される。第３油圧ポンプ３のレギュレータは、流量制御指令圧ポート３ａを有し、流量制御指令圧ポート３ａに作用する指令圧により駆動される。

第１油圧ポンプ１のポンプライン４０には、走行右方向制御弁６、バケット方向制御弁７、第２アーム方向制御弁８、および第１ブーム方向制御弁９がそれぞれ流路４１，４２、流路４３，４４、および流路４５，４６、流路４７，４８を介してパラレルに接続される。流路４１，４２、流路４３，４４、および流路４５，４６、流路４７，４８には、ポンプライン４０への圧油の逆流を防止するために、チェック弁２１～２４がそれぞれ配置されている。走行右方向制御弁６は、第１油圧ポンプ１から、走行体２０１を駆動する一対の走行モータのうちの図示しない走行右モータに供給される圧油の流れを制御する。バケット方向制御弁７は、第１油圧ポンプ１からバケットシリンダ２０６ａに供給される圧油の流れを制御する。第２アーム方向制御弁８は、第１油圧ポンプ１からアームシリンダ２０５ａに供給される圧油の流れを制御する。第１ブーム方向制御弁９は、第１油圧ポンプ１からブームシリンダ２０４ａに供給される圧油の流れを制御する。ポンプライン４０は、過剰な圧力上昇から回路を保護するために、メインリリーフ弁１８を介して作動油タンク５に接続される。ポンプライン４０は、油圧ポンプ１の余剰な吐出油を排出するために、ブリードオフ弁３５を介して作動油タンク５に接続される。

第２油圧ポンプ２のポンプライン５０には、第２ブーム方向制御弁１０、第１アーム方向制御弁１１、第１アタッチメント方向制御弁１２、および走行左方向制御弁１３がそれぞれ流路５１，５２、流路５３，５４、流路５５，５６、および流路５７，５８を介してパラレルに接続される。流路５１，５２、流路５３，５４、流路５５，５６、および流路５７，５８には、ポンプライン５０への圧油の逆流を防止するために、チェック弁２５～２８がそれぞれ配置されている。第２ブーム方向制御弁１０は、第２油圧ポンプ２からブームシリンダ２０４ａに供給される圧油の流れを制御する。第１アーム方向制御弁１１は、第２油圧ポンプ２からアームシリンダ２０５ａに供給される圧油の流れを制御する。第１アタッチメント方向制御弁１２は、第２油圧ポンプ２から、例えばバケット２０６に代えて設けられる小割機等の第１特殊アタッチメントを駆動する図示しない第１アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する。走行左方向制御弁１３は、第２油圧ポンプ２から、走行体２０１を駆動する一対の走行モータのうちの図示しない走行左モータに供給される圧油の流れを制御する。ポンプライン５０は、過剰な圧力上昇から回路を保護するために、メインリリーフ弁１９を介して作動油タンク５に接続される。ポンプライン５０は、油圧ポンプ２の余剰な吐出油を排出するために、ブリードオフ弁３６を介して作動油タンク５に接続される。ポンプライン５０は、第１油圧ポンプ１の吐出油を合流させるために、合流弁１７を介してポンプライン４０に接続される。ポンプライン５０のうち流路５５と流路５７とを接続する部分には、チェック弁３２が設けられている。チェック弁３２は、第１油圧ポンプ１から合流弁１７を介してポンプライン５０に合流する圧油が走行左方向制御弁１３以外の方向制御弁１０～１２に流入することを防止する。

第３油圧ポンプ３のポンプライン６０には、旋回方向制御弁１４、第３ブーム方向制御弁１５、および第２アタッチメント方向制御弁１６がそれぞれ流路６１，６２、流路６３，６４、および流路６５，６６を介してパラレルに接続される。流路６１，６２、流路６３，６４、および流路６５，６６には、ポンプライン６０への圧油の逆流を防止するために、チェック弁２９～３１がそれぞれ配置されている。旋回方向制御弁１４は、第３油圧ポンプ３から旋回モータ２１１に供給される圧油の流れを制御する。第３ブーム方向制御弁１５は、第３油圧ポンプ３からブームシリンダ２０４ａに供給される圧油の流れを制御する。第２アタッチメント方向制御弁１６は、第１特殊アタッチメントに加えて第２アクチュエータを備えた第２特殊アタッチメントが装着された際、または、第１特殊アタッチメントに代えて第１アクチュエータと第２アクチュエータの２つのアクチュエータを備えた第２特殊アタッチメントが装着された際に、第２アクチュエータに供給される圧油の流れを制御するために使用される。ポンプライン６０は、過剰な圧力上昇から回路を保護するために、メインリリーフ弁２０を介して作動油タンク５に接続される。ポンプライン６０は、油圧ポンプ３の余剰な吐出油を排出するために、ブリードオフ弁３７を介して作動油タンク５に接続される。

ポンプライン６０には、第３油圧ポンプ３の吐出圧（ポンプ圧Ｐ_Ｐｍｐ３）を検出する圧力センサ８５が設けられている。旋回モータ２１１と旋回方向制御弁１４とを接続する流路７０，７１には、旋回モータ２１１の供給側ポートの圧力（旋回メータイン圧Ｐ_{ＭＩＳｗｇ}）または排出側ポートの圧力（旋回メータアウト圧Ｐ_{ＭＯＳｗｇ}）を検出するための圧力センサ８６，８７が設けられている。ブームシリンダ２０４ａとブーム方向制御弁９，１０，１５とを接続する流路７２，７３には、ブームシリンダ２０４ａの供給側ポートの圧力（ブームメータイン圧Ｐ_ＭＩＢｍ）を検出するための圧力センサ８８，８９が設けられている。圧力センサ８５～８９の出力値はコントローラ９４に入力される。

旋回方向制御弁１４以外の方向制御弁６～１３，１５，１６は、図３に示す開口特性を有する。図３において、メータイン開口面積は、スプール変位に応じてゼロから最大開口面積まで増加する。メータアウト開口面積も同様に、スプール変位に応じてゼロから最大開口面積まで増加するが、スプール変位に対してメータイン開口面積よりも大きい値に設定されている。これにより、アクチュエータの駆動速度をメータイン開口で制御することが可能となる。

旋回方向制御弁１４は、図４に示す開口特性を有する。図４において、メータイン開口面積は、スプール変位に応じてゼロから最大開口面積まで増加する。メータアウト開口面積も同様に、スプール変位に応じてゼロから最大開口面積まで増加するが、スプール変位に対してメータイン開口面積よりも小さい値に設定されている。これにより、旋回モータ２１１の背圧をメータアウト開口で制御することが可能となる。

図２Ｂにおいて、パイロットポンプ９１の吐出ポートは、パイロット一次圧生成用のパイロットリリーフ弁９２を介して作動油タンク５に接続されると共に、流路８０を介して、電磁弁ユニット９３に内蔵される電磁弁９３ａ～９３ｆの一方の入力ポートに接続される。電磁弁９３ａ～９３ｆの他方の入力ポートは、流路８１を介して作動油タンク５に接続される。電磁弁９３ａ～９３ｆは、それぞれ、コントローラ９４からの指令信号に応じてパイロット一次圧を減圧し、指令圧として出力する。

電磁弁９３ａの出力ポートは、第３油圧ポンプ３のレギュレータの流量制御指令圧ポート３ａに接続される。電磁弁９３ｂ，９３ｃの出力ポートは、第３ブーム方向制御弁１５のパイロットポートに接続される。電磁弁９３ｄ，９３ｅの出力ポートは、旋回方向制御弁１４のパイロットポートに接続される。電磁弁９３ｆの出力ポートは、ブリードオフ弁３７の指令圧ポート３７ａに接続される。

なお、説明を簡略化するため、第１油圧ポンプ１および第２油圧ポンプ２のレギュレータの流量制御指令圧ポート１ａ，２ａ用の電磁弁、走行右方向制御弁６用の電磁弁、バケット方向制御弁７用の電磁弁、第２アーム方向制御弁８用の電磁弁、第１ブーム方向制御弁９用の電磁弁、第２ブーム方向制御弁１０用の電磁弁、第１アーム方向制御弁１１用の電磁弁、第１アタッチメント方向制御弁１２用の電磁弁、走行左方向制御弁１３用の電磁弁、第２アタッチメント方向制御弁１６用の電磁弁、ブリードオフ弁３５，３６用の電磁弁については、図示を省略している。

油圧駆動装置９０２は、第１ブーム方向制御弁９、第２ブーム方向制御弁１０、および第３ブーム方向制御弁１５を切り換え操作可能なブーム操作レバー９５ａと、旋回方向制御弁１４を切り換え操作可能な旋回操作レバー９５ｂとを備えている。なお、説明を簡略化するため、走行右方向制御弁６を切り換え操作する走行右操作レバー、バケット方向制御弁７切り換え操作するバケット操作レバー、第１アーム方向制御弁１１および第２アーム方向制御弁８を切り換え操作可能なアーム操作レバー、第１アタッチメント方向制御弁１２を切り換え操作する第１アタッチメント操作レバー、走行左方向制御弁１３を切り換え操作する走行左操作レバー、第２アタッチメント方向制御弁１６を切り換え操作する第２アタッチメント操作レバーについては、図示を省略している。

油圧駆動装置９０２はコントローラ９４を備える。コントローラ９４は、操作レバー９５ａ，９５ｂの入力量に応じて、電磁弁ユニット９３が有する電磁弁９３ａ～９３ｆ（図示しない電磁弁を含む）へ指令信号を出力する。

図５は、コントローラ９４の機能ブロック図である。図５において、コントローラ９４は、ブーム目標流量演算部９４ａと、旋回目標流量演算部９４ｂと、ブリードオフ弁目標開口演算部９４ｃと、推定ブリードオフ流量演算部９４ｄと、ポンプ目標流量演算部９４ｅと、ポンプ制御指令出力部９４ｆと、ブーム方向制御弁目標メータイン開口演算部９４ｇと、ブーム方向制御弁制御指令出力部９４ｈと、要求トルク演算部９４ｉと、重力トルク演算部９４ｊと、慣性トルク演算部９４ｋと、目標トルク演算部９４ｌと、旋回目標メータアウト圧演算部９４ｍと、旋回方向制御弁目標メータアウト開口演算部９４ｎと、旋回方向制御弁制御指令出力部９４ｏと、ブリードオフ弁制御指令出力部９４ｐとを有する。

ブーム目標流量演算部９４ａは、操作レバー入力量を基に、ブームシリンダ２０４ａに供給する流量（ブーム流量）の目標値（ブーム目標流量Ｑ_{ＴｇｔＢｍ}）を算出する。具体的には、予め設定された操作レバー入力量に対するブーム流量特性に従い、操作レバー入力量に応じたブーム目標流量Ｑ_{ＴｇｔＢｍ}を算出する。旋回目標流量演算部９４ｂは、操作レバー入力量を基に、旋回モータ２１１に供給する流量（旋回流量）の目標値（旋回目標流量Ｑ_{ＴｇｔＳｗｇ}）を算出する。具体的には、予め設定された操作レバー入力量に対する旋回流量特性に従い、操作レバー入力量に応じた旋回目標流量Ｑ_{ＴｇｔＳｗｇ}を算出する。ブリードオフ弁目標開口演算部９４ｃは、操作レバー入力量を基にブリードオフ弁３５～３７の目標開口面積（ブリードオフ弁目標開口面積）を算出する。具体的には、予め設定された操作レバー入力量に対するブリードオフ弁開口特性（図６に示す）に従い、操作レバー入力量に応じたブリードオフ弁目標開口面積を算出する。

推定ブリードオフ流量演算部９４ｄは、ブリードオフ弁目標開口演算部９４ｃで算出されたブリードオフ弁目標開口面積と圧力センサ８５の出力値から得られるポンプ圧Ｐ_Ｐｍｐ３とを基にブリードオフ流量の推定値（推定ブリードオフ流量Ｑ_{ＥｓｔＢＯ}）を算出する。ポンプ目標流量演算部９４ｅは、ブーム目標流量演算部９４ａで算出されたブーム目標流量Ｑ_{ＴｇｔＢｍ}と旋回目標流量演算部９４ｂで算出された旋回目標流量Ｑ_{ＴｇｔＳｗｇ}と推定ブリードオフ流量演算部９４ｄで算出された推定ブリードオフ流量Ｑ_{ＥｓｔＢＯ}とを基にポンプ目標流量Ｑ_{ＴｇｔＰｍｐ}を算出する。ポンプ制御指令出力部９４ｆは、予め設定されたポンプ流量に対する電磁弁指令信号特性に従い、ポンプ目標流量演算部９４ｅで算出されたポンプ目標流量Ｑ_{ＴｇｔＰｍｐ}に応じた指令信号（ポンプ流量制御指令信号）を電磁弁９３ａへ出力する。

ブーム方向制御弁目標メータイン開口演算部９４ｇは、ブーム目標流量演算部９４ａで算出されたブーム目標流量Ｑ_{ＴｇｔＢｍ}と圧力センサ８５の出力値から得られるポンプ圧Ｐ_Ｐｍｐ３と圧力センサ８８（８９）の出力値から得られるブームメータイン圧Ｐ_ＭＩＢｍとを基にブーム方向制御弁９，１０，１５の目標メータイン開口面積Ａ_{ＴｇｔＭＩＢｍ}を算出する。ブーム方向制御弁制御指令出力部９４ｈは、予め設定されたブーム方向制御弁９，１０，１５のメータイン開口面積に対する電磁弁指令信号特性に従い、ブーム方向制御弁目標メータイン開口演算部９４ｇで算出されたブーム方向制御弁９，１０，１５の目標メータイン開口面積Ａ_{ＴｇｔＭＩＢｍ}に応じた指令信号（ブーム方向制御弁制御指令信号）を電磁弁９３ｂ（９３ｃ）へ出力する。

要求トルク演算部９４ｉは、予め設定された操作レバー入力量に対する旋回要求トルク特性に従い、操作レバー入力量に応じた旋回要求トルクを算出する。重力トルク演算部９４ｊは、慣性計測装置２１２～２１６の出力値と車体仕様値とを基に、旋回モーメントの重力成分を重力トルクＴ_{Ｇｒａｖｉｔｙ}として算出する。慣性トルク演算部９４ｋは、重力トルク演算部９４ｊで算出された重力トルクＴ_{Ｇｒａｖｉｔｙ}と慣性計測装置２１２～２１６の出力値とを基に、旋回モーメントの慣性成分を慣性トルクＴ_{Ｉｎｅｒｔｉａ}として算出する。目標トルク演算部９４ｌは、要求トルク演算部９４ｉで算出された旋回要求トルクと重力トルク演算部９４ｊで算出された重力トルクＴ_{Ｇｒａｖｉｔｙ}と慣性トルク演算部９４ｋで算出された慣性トルクＴ_{Ｉｎｅｒｔｉａ}とを基に旋回モータ２１１の目標トルクＴ_{ＴｇｔＳｗｇ}を算出する。

旋回目標メータアウト圧演算部９４ｍは、目標トルク演算部９４ｌで算出された旋回モータ２１１の目標トルクＴ_{ＴｇｔＳｗｇ}と圧力センサ８６（８７）の出力値から得られる旋回メータイン圧Ｐ_{ＭＩＳｗｇ}とを基に旋回目標メータアウト圧Ｐ_{ＭＯＴｇｔＳｗｇ}を算出する。旋回方向制御弁目標メータアウト開口演算部９４ｎは、旋回目標メータアウト圧演算部９４ｍで算出された旋回目標メータアウト圧Ｐ_{ＭＯＴｇｔＳｗｇ}と圧力センサ８６（８７）の出力値から得られる旋回メータアウト圧Ｐ_{ＭＯＳｗｇ}とを基に旋回方向制御弁１４の目標メータアウト開口面積Ａ_{ＴｇｔＭＯＳｗｇ}を算出する。旋回方向制御弁制御指令出力部９４ｏは、予め設定された旋回方向制御弁１４のメータアウト開口面積に対する電磁弁指令信号特性に従い、旋回方向制御弁目標メータアウト開口演算部９４ｎで算出された旋回方向制御弁１４の目標メータアウト開口面積Ａ_{ＴｇｔＭＯＳｗｇ}に応じた指令信号（旋回方向制御弁制御指令信号）を電磁弁９３ｄ（９３ｅ）へ出力する。

ブリードオフ弁制御指令出力部９４ｐは、予め設定されたブリードオフ弁３５～３７の開口面積に対する電磁弁指令信号特性に従い、ブリードオフ弁目標開口演算部９４ｃで算出されたブリードオフ弁目標開口面積に応じた指令信号（ブリードオフ弁制御指令信号）を電磁弁９３ｆへ出力する。

図７は、コントローラ９４のポンプ流量制御に関わる処理を示すフローチャートである。以下では、第３油圧ポンプ３の流量制御に関わる処理のみを説明する。なお、その他の油圧ポンプの流量制御に関わる処理はこれと同様であるため、説明は省略する。

コントローラ９４は、まず、操作レバー入力が無いか否かを判定する（ステップＳ１０１）。ここでいう操作レバー入力は、第３油圧ポンプ３のポンプライン６０に接続されたアクチュエータ２０４ａ，２１１に対する操作レバー入力である。ステップＳ１０１で操作レバー入力が無い（ＹＥＳ）と判定した場合は、当該フローを終了する。

ステップＳ１０１で操作レバー入力が有る（ＮＯ）と判定した場合は、ブーム目標流量演算部９４ａは、予め設定された操作レバー入力量に対するブーム目標流量特性に従い、操作レバー入力量に応じたブーム目標流量Ｑ_{ＴｇｔＢｍ}を算出する（ステップＳ１０２Ａ）。

ステップＳ１０２Ａと並行して、旋回目標流量演算部９４ｂは、予め設定された操作レバー入力量に対する旋回目標流量特性に従い、操作レバー入力量に応じた旋回目標流量Ｑ_{ＴｇｔＳｗｇ}を算出する（ステップＳ１０２Ｂ）。なお、図示は省略しているが、第３油圧ポンプ３のポンプライン６０に接続されているその他のアクチュエータについても同様に目標流量を算出する。

ステップＳ１０２Ａ，Ｓ１０２Ｂと並行して、推定ブリードオフ流量演算部９４ｄは、ブリードオフ弁目標開口演算部９４ｃで算出されたブリードオフ弁３７の目標開口面積Ａ_{ＴｇｔＢＯ}と圧力センサ８５の出力値から得られるポンプ圧Ｐ_Ｐｍｐ３とを用いて、以下の式より推定ブリードオフ流量Ｑ_{ＥｓｔＢＯ}を算出する（ステップＳ１０３）。

ここで、Ｃ_ｄは流量係数、Ｐ_Ｔａｎｋはタンク圧、ρは作動油密度である。

ステップＳ１０２Ａ，Ｓ１０２Ｂ，Ｓ１０３に続き、ポンプ目標流量演算部９４ｅは、ブーム目標流量Ｑ_{ＴｇｔＢｍ}と旋回目標流量Ｑ_{ＴｇｔＳｗｇ}と推定ブリードオフ流量Ｑ_{ＥｓｔＢＯ}とを用いて、以下の式よりポンプ目標流量Ｑ_{ＴｇｔＰｍｐ}を算出する（ステップＳ１０４）。

ステップＳ１０４に続き、ポンプ制御指令出力部９４ｆは、予め設定されたポンプ流量に対する電磁弁指令信号特性に従い、ポンプ目標流量演算部９４ｅで算出されたポンプ目標流量Ｑ_{ＴｇｔＰｍｐ}に応じた指令信号（ポンプ流量制御指令信号）を第３油圧ポンプ３のポンプ流量制御用の電磁弁９３ａへ出力する（ステップＳ１０５）。

ステップＳ１０５に続き、第３油圧ポンプ３のポンプ流量制御用の電磁弁９３ａに指令圧を生成させ（ステップＳ１０６）、当該指令圧に応じて第３油圧ポンプ３の傾転を変化させ（ステップＳ１０７）、当該フローを終了する。

図８は、コントローラ９４のブーム方向制御弁９，１０，１５の開口制御に関わる処理を示すフローチャートである。以下では、第３ブーム方向制御弁１５の開口制御に関わる処理のみを説明する。旋回方向制御弁１４を除くその他の方向制御弁の開口制御に関わる処理はこれと同様であるため、説明は省略する。

コントローラ９４は、まず、操作レバー入力が無いか否かを判定する（ステップＳ２０１）。ステップＳ２０１で操作レバー入力が無い（ＹＥＳ）と判定した場合は、当該フローを終了する。

ステップＳ２０１で操作レバー入力が有る（ＮＯ）と判定した場合は、ブーム目標流量演算部９４ａは、予め設定された操作レバー入力量に対するブーム目標流量特性に従い、操作レバー入力量に応じたブーム目標流量Ｑ_{ＴｇｔＢｍ}を算出する（ステップＳ２０２）。

ステップＳ２０２に続き、ブーム方向制御弁目標メータイン開口演算部９４ｇは、ブーム目標流量演算部９４ａで算出されたブーム目標流量Ｑ_{ＴｇｔＢｍ}と圧力センサ８５の出力値から得られる第３油圧ポンプ３のポンプ圧Ｐ_Ｐｍｐ３と圧力センサ８８（８９）の出力値から得られるブームメータイン圧Ｐ_ＭＩＢｍとを基に、以下の式を用いて第３ブーム方向制御弁１５の目標メータイン開口面積Ａ_{ＴｇｔＭＩＢｍ}を算出する（ステップＳ２０３）。

ここで、Ｃ_ｄは流量係数、ρは作動油密度である。

ステップＳ２０３に続き、ブーム方向制御弁制御指令出力部９４ｈは、予め設定された第３ブーム方向制御弁１５のメータイン開口面積に対する電磁弁指令信号特性に従い、ブーム方向制御弁目標メータイン開口演算部９４ｇで算出された目標メータイン開口面積Ａ_{ＴｇｔＭＩＢｍ}に応じた指令信号を第３ブーム方向制御弁１５用の電磁弁９３ｂ（９３ｃ）へ出力する（ステップＳ２０４）。

ステップＳ２０４に続き、第３ブーム方向制御弁１５用の電磁弁９３ｂ，９３ｃに指令圧を生成させ（ステップＳ２０５）、当該指令圧に応じて第３ブーム方向制御弁１５を開口させ（ステップＳ２０６）、当該フローを終了する。

図９は、コントローラ９４の旋回方向制御弁１４の開口制御に関わる処理を示すフローチャートである。

コントローラ９４は、まず、旋回操作レバー入力が無いか否かを判定する（ステップＳ３０１）。ステップＳ３０１で旋回操作レバー入力が無い（ＹＥＳ）と判定した場合は、当該フローを終了する。

ステップＳ３０１で旋回操作レバー入力が有る（ＮＯ）と判定した場合は、要求トルク演算部９４ｉは、予め設定された旋回操作レバー入力量に対する旋回要求トルク特性に従い、操作レバー入力量に応じた旋回要求トルクＴ_{ＲｅｑＳｗｇ}を算出する（ステップＳ３０２）。

ステップＳ３０２と並行して、重力トルク演算部９４ｊは、慣性計測装置２１２～２１６の出力値と車体仕様値（主に構造物の寸法など）とを基に、旋回モーメントの重力成分を重力トルクＴ_{Ｇｒａｖｉｔｙ}として算出する（ステップＳ３０３）。

ステップＳ３０３に続き、慣性トルク演算部９４ｋは、重力トルク演算部９４ｊが算出した重力トルクＴ_{Ｇｒａｖｉｔｙ}と慣性計測装置２１２～２１６の出力値とを基に、旋回モーメントの慣性成分を慣性トルクＴ_{Ｉｎｅｒｔｉａ}として算出する（ステップＳ３０４）。

ステップＳ３０２，Ｓ３０４に続き、目標トルク演算部９４ｌは、要求トルク演算部９４ｉで算出された旋回要求トルクＴ_{ＲｅｑＳｗｇ}と、重力トルク演算部９４ｊで算出された重力トルクＴ_{Ｇｒａｖｉｔｙ}と、慣性トルク演算部９４ｋで算出された慣性トルクＴ_{Ｉｎｅｒｔｉａ}とを用いて、以下の式より旋回モータ２１１の目標トルクＴ_{ＴｇｔＳｗｇ}を算出する（ステップＳ３０５）。

ここで、旋回要求トルクＴ_{ＲｅｑＳｗｇ}と同一回転方向のトルクを正とする。

ステップＳ３０５に続き、旋回目標メータアウト圧演算部９４ｍは、目標トルク演算部９４ｌで算出された旋回モータ２１１の目標トルクＴ_{ＴｇｔＳｗｇ}と圧力センサ８６（８７）の出力値から得られる旋回メータイン圧Ｐ_{ＭＩＳｗｇ}とを用いて、以下の式より旋回目標メータアウト圧Ｐ_{ＭＯＴｇｔＳｗｇ}を算出する（ステップＳ３０６）。

ここで、ｑはモータ容量、ηは伝達効率である。

ステップＳ３０６に続き、旋回方向制御弁目標メータアウト開口演算部９４ｎは、旋回目標メータアウト圧演算部９４ｍで算出された旋回目標メータアウト圧Ｐ _{ＭＯＴｇｔＳｗｇ} と圧力センサ８６（８７）の出力値から得られる旋回メータアウト圧Ｐ_{ＭＯＳｗｇ}との差分が小さくなるように旋回方向制御弁１４の目標メータアウト開口面積Ａ_{ＴｇｔＭＯＳｗｇ}を算出する（ステップＳ３０７）。

ステップＳ３０７に続き、旋回方向制御弁制御指令出力部９４ｏは、予め設定された旋回方向制御弁１４のメータアウト開口面積に対する電磁弁指令信号特性に従い、旋回方向制御弁目標メータアウト開口演算部９４ｎで算出された目標メータアウト開口面積Ａ_{ＴｇｔＭＯＳｗｇ}に応じた指令信号（旋回方向制御弁制御指令信号）を旋回方向制御弁１４用の電磁弁９３ｄ（９３ｅ）へ出力する（ステップＳ３０８）。

ステップＳ３０８に続き、電磁弁９３ｄ（９３ｅ）に旋回方向制御弁１４の指令圧を生成させ（ステップＳ３０９）、当該指令圧に応じて旋回方向制御弁１４を開口させ（ステップＳ３１０）、当該フローを終了する。

図１０は、コントローラ９４のブリードオフ弁３５～３７の開口制御に関わる処理を示すフローチャートである。以下では、第３油圧ポンプ３のポンプライン６０に設けられたブリードオフ弁３７の開口制御に関わる処理のみを説明する。その他のブリードオフ弁の開口制御に関わる処理はこれと同様であるため、説明は省略する。

コントローラ９４は、まず、操作レバー入力が無いか否かを判定する（ステップＳ４０１）。ここでいう操作レバー入力は、第３油圧ポンプ３のポンプライン６０に接続されたアクチュエータ２０４ａ，２１１に対する操作レバー入力である。ステップＳ４０１で操作レバー入力が無い（ＹＥＳ）と判定した場合は、当該フローを終了する。

ステップＳ４０１で操作レバー入力が有る（ＮＯ）と判定した場合は、ブリードオフ弁目標開口演算部９４ｃは、予め設定された操作量レバー入力量に対するブリードオフ弁開口特性（図６に示す）に従い、操作レバー入力量に応じたブリードオフ弁３７の目標開口面積Ａ_{ＴｇｔＢＯ}を算出する（ステップＳ４０２）。なお、ここでいう操作レバー入力量は、同一のポンプラインに接続されている複数のアクチュエータに対する各操作レバー入力量の最大値に相当する。

ステップＳ４０２に続き、ブリードオフ弁制御指令出力部９４ｐは、予め設定されたブリードオフ弁３７の開口面積に対する電磁弁指令信号特性に従い、ブリードオフ弁３７の目標開口面積Ａ_{ＴｇｔＢＯ}に応じた指令信号をブリードオフ弁３７用の電磁弁９３ｆへ出力する（ステップＳ４０３）。

ステップＳ４０３に続き、電磁弁９３ｆにブリードオフ弁３７の指令圧を生成させ（ステップＳ４０４）、当該指令圧に応じてブリードオフ弁３７を開口させ（ステップＳ４０５）、当該フローを終了する。

（動作）
ブームシリンダ２０４ａと旋回モータ２１１とを同時に駆動する複合操作が行われた場合の油圧駆動装置９０２の動作として、第３油圧ポンプ３、第３ブーム方向制御弁１５、旋回方向制御弁１４、およびブリードオフ弁３７の動作を説明する。

「第３油圧ポンプ」
コントローラ９４は、ブーム操作レバー９５ａおよび旋回操作レバー９５ｂの入力量を基に第３油圧ポンプ３のポンプ目標流量Ｑ_{ＴｇｔＰｍｐ}を算出し、ポンプ目標流量Ｑ_{ＴｇｔＰｍｐ}に応じた指令信号を電磁弁９３ａへ出力する。電磁弁９３ａは、指令信号に応じた指令圧を生成し、第３油圧ポンプ３の吐出流量を制御する。

「第３ブーム方向制御弁」
コントローラ９４は、ブーム操作レバー９５ａの入力量を基に算出されるブーム目標流量Ｑ_{ＴｇｔＢｍ}と、圧力センサ８５によって検出されるポンプ圧Ｐ_Ｐｍｐ３と、圧力センサ８８（８９）によって検出されるブームメータイン圧Ｐ_ＭＩＢｍとを基に目標メータイン開口面積Ａ_{ＴｇｔＭＩＢｍ}を算出し、目標メータイン開口面積Ａ_{ＴｇｔＭＩＢｍ}に応じた指令信号を電磁弁９３ｂ（９３ｃ）へ出力する。電磁弁９３ｂ（９３ｃ）は、指令信号に応じた指令圧を生成し、第３ブーム方向制御弁１５のメータイン開口面積を制御する。

「旋回方向制御弁」
コントローラ９４は、旋回操作レバー９５ｂの入力量および車体の重力トルクＴ_{Ｇｒａｖｉｔｙ}や慣性トルクＴ_{Ｉｎｅｒｔｉａ}から算出される目標トルクＴ_{ＴｇｔＳｗｇ}と、圧力センサ８６，８７によって検出される旋回メータイン圧Ｐ_{ＭＩＳｗｇ}および旋回メータアウト圧Ｐ_{ＭＯＳｗｇ}とを基に目標メータアウト開口面積Ａ_{ＴｇｔＭＯＳｗｇ}を算出し、目標メータアウト開口面積Ａ_{ＴｇｔＭＯＳｗｇ}に応じた指令信号を電磁弁９３ｄ（９３ｅ）へ出力する。電磁弁９３ｄ（９３ｅ）は、指令信号に応じた指令圧を生成し、旋回方向制御弁１４のメータアウト開口面積を制御する。

「ブリードオフ弁」
コントローラ９４は、ブーム操作レバー９５ａおよび旋回操作レバー９５ｂの入力量を基にブリードオフ弁３７の目標開口面積Ａ_{ＴｇｔＢＯ}を算出し、目標開口面積Ａ_{ＴｇｔＢＯ}に応じた指令信号を電磁弁９３ｆへ出力する。電磁弁９３ｆは、指令信号に応じた指令圧を生成し、ブリードオフ弁３７の開口面積を制御する。

（まとめ）
本実施形態では、走行体２０１と、走行体２０１上に旋回可能に取り付けられた旋回体２０２と、旋回体２０２に取り付けられた作業装置２０３と、作動油タンク５と、作動油タンク５から作動油を吸い込んで吐出する可変容量型の油圧ポンプ３と、油圧ポンプ３の容量を制御するレギュレータ３ａと、作業装置２０３を駆動するアクチュエータ２０４ａと、旋回体２０２を駆動する旋回モータ２１１と、油圧ポンプ３からアクチュエータ２０４ａに供給される圧油の流れを制御するアクチュエータ方向制御弁１５と、油圧ポンプ３から旋回モータ２１１に供給される圧油の流れを制御する旋回方向制御弁１４と、アクチュエータ２０４ａおよび旋回モータ２１１の動作を指示する操作装置９５ａ，９５ｂと、操作装置９５ａ，９５ｂの入力量に応じてレギュレータ３ａ、アクチュエータ方向制御弁１５、および旋回方向制御弁１４を制御するコントローラ９４とを備えた作業機械９０１において、油圧ポンプ３の吐出圧であるポンプ圧Ｐ_Ｐｍｐ３を検出する第１圧力センサ８５と、アクチュエータ２０４ａのメータイン側の圧力であるアクチュエータメータイン圧Ｐ_ＭＩＢｍを検出する第２圧力センサ８８，８９と、旋回モータ２１１のメータイン側の圧力である旋回メータイン圧Ｐ_{ＭＩＳｗｇ}、および旋回モータ２１１のメータアウト側の圧力である旋回メータアウト圧を検出する第３圧力センサ８６，８７と、旋回体２０２および作業装置２０３の姿勢を検出する姿勢センサ２１２～２１６とを備え、アクチュエータ方向制御弁１５および旋回方向制御弁１４は、それぞれ、メータイン開口とメータアウト開口とが同一弁体で形成され、アクチュエータ方向制御弁１５は、弁変位に対してメータイン開口の方がメータアウト開口よりも小さくなるように形成され、旋回方向制御弁１４は、弁変位に対してメータアウト開口の方がメータイン開口よりも小さくなるように形成され、コントローラ９４は、操作装置９５ａ，９５ｂの入力量を基に、油圧ポンプ３からアクチュエータ２０４ａに供給される圧油の流量の目標値であるアクチュエータ目標流量Ｑ_{ＴｇｔＢｍ}を算出し、操作装置９５ａ，９５ｂの入力量を基に、油圧ポンプ３から旋回モータ２１１に供給される圧油の流量の目標値である旋回目標流量Ｑ_{ＴｇｔＳｗｇ}を算出し、アクチュエータ目標流量Ｑ_{ＴｇｔＢｍ}と旋回目標流量Ｑ_{ＴｇｔＳｗｇ}とを基に、油圧ポンプ３の吐出流量の目標値であるポンプ目標流量Ｑ_{ＴｇｔＰｍｐ}を算出し、アクチュエータ目標流量Ｑ_{ＴｇｔＢｍ}とポンプ圧Ｐ_Ｐｍｐ３とアクチュエータメータイン圧Ｐ_ＭＩＢｍとを基に、アクチュエータ方向制御弁１５のメータイン開口面積の目標値である目標メータイン開口面積Ａ_{ＴｇｔＭＩＢｍ}を算出し、操作装置９５ａ，９５ｂの入力量と姿勢センサ２１２～２１６の出力値とを基に、旋回モータ２１１への入力トルクの目標値である目標トルクＴ_{ＴｇｔＳｗｇ}を算出し、目標トルクＴ_{ＴｇｔＳｗｇ}と旋回メータイン圧Ｐ_{ＭＩＳｗｇ}とを基に、旋回メータアウト圧Ｐ_{ＭＯＳｗｇ}の目標値である旋回目標メータアウト圧Ｐ_{ＭＯＴｇｔＳｗｇ}を算出し、旋回目標メータアウト圧Ｐ_{ＭＯＴｇｔＳｗｇ}と旋回メータアウト圧Ｐ_{ＭＯＳｗｇ}とを基に、旋回方向制御弁１４のメータアウト開口面積の目標値である目標メータアウト開口面積Ａ_{ＴｇｔＭＯＳｗｇ}を算出し、ポンプ目標流量Ｑ_{ＴｇｔＰｍｐ}に応じてレギュレータ３ａを制御し、目標メータイン開口面積Ａ_{ＴｇｔＭＩＢｍ}に応じてアクチュエータ方向制御弁１５を制御し、目標メータアウト開口面積Ａ_{ＴｇｔＭＯＳｗｇ}に応じて旋回方向制御弁１４を制御する。

以上のように構成された本実施形態によれば、旋回モータ２１１とその他のアクチュエータ２０４ａとを同時に駆動する複合操作時に、ブーム方向制御弁９，１０，１５の前後差圧に応じてメータイン開口を調整して目標通りの流量をブームシリンダ２０４ａに供給することにより、ブーム２０４を目標速度通りに動作させることができる。また、旋回方向制御弁１４のメータアウト開口を調整して目標通りのトルクを旋回モータ２１１に入力することにより、旋回体２０２の慣性による行き過ぎなどを防止することができる。さらに、油圧ポンプ３のポンプ目標流量Ｑ_{ＴｇｔＰｍｐ}はブーム目標流量Ｑ_{ＴｇｔＢｍ}と旋回目標流量Ｑ_{ＴｇｔＳｗｇ}との合計に等しく、かつ、油圧ポンプ３の吐出流量からブームシリンダ２０４ａへの供給流量を差し引いた流量が旋回モータ２１１に供給されるため、旋回体２０２を目標速度通りに動作させることができる。これにより、同一弁体でメータイン開口制御とメータアウト開口制御を行う方向制御弁を用いた簡素な構成で、旋回モータ２１１とその他のアクチュエータ２０４ａとを同時に駆動する複合操作時に、アクチュエータ２０４ａの速度制御と旋回モータ２１１のトルク制御とを行うことが可能となる。

また、本実施形態における作業機械９０１は、油圧ポンプ３から吐出された作動油を作動油タンク５へ排出するブリードオフ弁３７を備え、コントローラ９４は、操作装置９５ａ，９５ｂの入力量を基に、ブリードオフ弁３７の開口面積の目標値であるブリードオフ弁目標開口面積Ａ_{ＴｇｔＢＯ}を算出し、ブリードオフ弁目標開口面積Ａ_{ＴｇｔＢＯ}とポンプ圧Ｐ_Ｐｍｐ３とを基に、ブリードオフ弁３７の通過流量の推定値である推定ブリードオフ流量Ｑ_{ＥｓｔＢＯ}を算出し、アクチュエータ目標流量Ｑ_{ＴｇｔＢｍ}と旋回目標流量Ｑ_{ＴｇｔＳｗｇ}と推定ブリードオフ流量Ｑ_{ＥｓｔＢＯ}との合計をポンプ目標流量Ｑ_{ＴｇｔＰｍｐ}として算出する。これにより、アクチュエータ２０４ａの操作開始時に、油圧ポンプ３の吐出油の余剰分が作動油タンク５へ排出されるため、アクチュエータ２０４ａの飛び出しを防ぐことが可能となる。

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。

１…第１油圧ポンプ、１ａ…流量制御指令圧ポート（レギュレータ）、２…第２油圧ポンプ、２ａ…流量制御指令圧ポート（レギュレータ）、３…第３油圧ポンプ、３ａ…流量制御指令圧ポート（レギュレータ）、５…作動油タンク、６…走行右方向制御弁、７…バケット方向制御弁、８…第２アーム方向制御弁、９…第１ブーム方向制御弁（アクチュエータ方向制御弁）、１０…第２ブーム方向制御弁（アクチュエータ方向制御弁）、１１…第１アーム方向制御弁、１２…第１アタッチメント方向制御弁、１３…走行左方向制御弁、１４…旋回方向制御弁、１５…第３ブーム方向制御弁（アクチュエータ方向制御弁）、１６…第２アタッチメント方向制御弁、１７…合流弁、１８～２０…メインリリーフ弁、２１～３２…チェック弁、３５～３７…ブリードオフ弁、３７ａ…指令圧ポート、４０…ポンプライン、４１～４８…流路、５０…ポンプライン、５１～５８…流路、６０…ポンプライン、６１～６８…流路、７０～７３…流路、８０，８１…流路、８５…圧力センサ（第１圧力センサ）、８６，８７…圧力センサ（第３圧力センサ）、８８，８９…圧力センサ（第２圧力センサ）、９１…パイロットポンプ、９２…パイロットリリーフ弁、９３…電磁弁ユニット、９３ａ～９３ｆ…電磁弁、９４…コントローラ、９４ａ…ブーム目標流量演算部、９４ｂ…旋回目標流量演算部、９４ｃ…ブリードオフ弁目標開口演算部、９４ｄ…推定ブリードオフ流量演算部、９４ｅ…ポンプ目標流量演算部、９４ｆ…ポンプ制御指令出力部、９４ｇ…ブーム方向制御弁目標メータイン開口演算部、９４ｈ…ブーム方向制御弁制御指令出力部、９４ｉ…要求トルク演算部、９４ｊ…重力トルク演算部、９４ｋ…慣性トルク演算部、９４ｌ…目標トルク演算部、９４ｍ…旋回目標メータアウト圧演算部、９４ｎ…旋回方向制御弁目標メータアウト開口演算部、９４ｏ…旋回方向制御弁制御指令出力部、９４ｐ…ブリードオフ弁制御指令出力部、９５ａ…ブーム操作レバー（操作装置）、９５ｂ…旋回操作レバー（操作装置）、２０１…走行体、２０２…旋回体、２０３…作業装置、２０４…ブーム、２０４ａ…ブームシリンダ（アクチュエータ）、２０５…アーム、２０５ａ…アームシリンダ（アクチュエータ）、２０６…バケット、２０６ａ…バケットシリンダ（アクチュエータ）、２０７…運転室、２０８…機械室、２０９…カウンタウエイト、２１０…コントロールバルブ、２１１…旋回モータ（アクチュエータ）、２１２～２１６…慣性計測装置（姿勢センサ）、９０１…油圧ショベル（作業機械）、９０２…油圧駆動装置。

Claims (2)

1. 走行体と、
   前記走行体上に旋回可能に取り付けられた旋回体と、
   前記旋回体に取り付けられた作業装置と、
   作動油タンクと、
   前記作動油タンクから作動油を吸い込んで吐出する可変容量型の油圧ポンプと、
   前記油圧ポンプの容量を制御するレギュレータと、
   前記作業装置を駆動するアクチュエータと、
   前記旋回体を駆動する旋回モータと、
   前記油圧ポンプから前記アクチュエータに供給される圧油の流れを制御するアクチュエータ方向制御弁と、
   前記油圧ポンプから前記旋回モータに供給される圧油の流れを制御する旋回方向制御弁と、
   前記アクチュエータおよび前記旋回モータの動作を指示する操作装置と、
   前記操作装置の入力量に応じて前記レギュレータ、前記アクチュエータ方向制御弁、および前記旋回方向制御弁を制御するコントローラとを備えた作業機械において、
   前記油圧ポンプの吐出圧であるポンプ圧を検出する第１圧力センサと、
   前記アクチュエータのメータイン側の圧力であるアクチュエータメータイン圧を検出する第２圧力センサと、
   前記旋回モータのメータイン側の圧力である旋回メータイン圧、および前記旋回モータのメータアウト側の圧力である旋回メータアウト圧を検出する第３圧力センサと、
   前記旋回体および前記作業装置の姿勢を検出する姿勢センサとを備え、
   前記アクチュエータ方向制御弁および前記旋回方向制御弁は、それぞれ、メータイン開口とメータアウト開口とが同一弁体で形成され、
   前記アクチュエータ方向制御弁は、弁変位に対してメータイン開口の方がメータアウト開口よりも小さくなるように形成され、
   前記旋回方向制御弁は、弁変位に対してメータアウト開口の方がメータイン開口よりも小さくなるように形成され、
   前記コントローラは、
   前記操作装置の入力量を基に、前記油圧ポンプから前記アクチュエータに供給される圧油の流量の目標値であるアクチュエータ目標流量を算出し、
   前記操作装置の入力量を基に、前記油圧ポンプから前記旋回モータに供給される圧油の流量の目標値である旋回目標流量を算出し、
   前記アクチュエータ目標流量と前記旋回目標流量とを基に、前記油圧ポンプの吐出流量の目標値であるポンプ目標流量を算出し、
   前記アクチュエータ目標流量と前記ポンプ圧と前記アクチュエータメータイン圧とを基に、前記アクチュエータ方向制御弁のメータイン開口面積の目標値である目標メータイン開口面積を算出し、
   前記操作装置の入力量と前記姿勢センサの出力値とを基に、前記旋回モータへの入力トルクの目標値である目標トルクを算出し、
   前記目標トルクと前記旋回メータイン圧とを基に、前記旋回メータアウト圧の目標値である旋回目標メータアウト圧を算出し、
   前記旋回目標メータアウト圧と前記旋回メータアウト圧とを基に、前記旋回方向制御弁のメータアウト開口面積の目標値である目標メータアウト開口面積を算出し、
   前記ポンプ目標流量に応じて前記レギュレータを制御し、
   前記目標メータイン開口面積に応じて前記アクチュエータ方向制御弁を制御し、
   前記目標メータアウト開口面積に応じて前記旋回方向制御弁を制御する
   ことを特徴とする作業機械。
2. 請求項１に記載の作業機械において、
   前記油圧ポンプから吐出された作動油を前記作動油タンクへ排出するブリードオフ弁を備え、
   前記コントローラは、
   前記操作装置の入力量を基に、前記ブリードオフ弁の開口面積の目標値であるブリードオフ弁目標開口面積を算出し、
   前記ブリードオフ弁目標開口面積と前記ポンプ圧とを基に、前記ブリードオフ弁の通過流量の推定値である推定ブリードオフ流量を算出し、
   前記アクチュエータ目標流量と前記旋回目標流量と前記推定ブリードオフ流量との合計を前記ポンプ目標流量として算出する
   ことを特徴とする作業機械。

Images