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JPH11336701A - 油圧駆動機械の制御装置 - Google Patents

油圧駆動機械の制御装置

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Publication number
JPH11336701A
JPH11336701A JP10141963A JP14196398A JPH11336701A JP H11336701 A JPH11336701 A JP H11336701A JP 10141963 A JP10141963 A JP 10141963A JP 14196398 A JP14196398 A JP 14196398A JP H11336701 A JPH11336701 A JP H11336701A
Authority
JP
Japan
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pressure
amount
suppression
response
hydraulic
Prior art date
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Granted
Application number
JP10141963A
Other languages
English (en)
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JP3868112B2 (ja
Inventor
Seiji Kamata
誠治 鎌田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
Priority to JP14196398A priority Critical patent/JP3868112B2/ja
Priority to US09/317,443 priority patent/US6308516B1/en
Publication of JPH11336701A publication Critical patent/JPH11336701A/ja
Application granted granted Critical
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】油圧制御機器の応答性を、作業内容等に応じて
最適に変化させる。 【解決手段】応答抑制手段１１では、状態量検出手段９
で検出された状態量として、例えば油圧アクチュエータ
４の負荷圧信号ｘから、所定の周波数を越える周波数成
分を取り出すハイパスフィルタ１１ｂによって、高い周
波数変動成分ｙが抽出される。抑制量指示手段１０から
は、例えば操作レバー８の操作量が大きくなるに従っ
て、より高い周波数以上の狭い範囲にとし、操作量が小
さくなるに従って、より低い周波数以上の広い範囲とな
るように、ハイパスフィルタ１１ｂで抽出される周波数
領域のような抑制量が変更される。そして、例えばハイ
パスフィルタ１１ｂにて抽出された油圧アクチュエータ
４の負荷圧ｘの高周波成分の信号ｙを、油圧ポンプ２に
対する流量指令ｒから減算するように、補正演算された
入力信号が応答抑制対象機器に対して入力される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、油圧ショベル、ク
レーン等の建設機械を含む油圧駆動機械において、油圧
システムの応答性を、作業内容等に合わせて最適に調整
することができる制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】一般
に、建設機械のような油圧駆動機械では、図１に示すよ
うに、原動機（エンジン）１により駆動される油圧ポン
プ２が設けられており、この油圧ポンプ２から吐出され
た圧油が各油圧アクチュエータ３、４に供給されるよう
に、油圧システム（油圧回路）が構成されている。この
場合、複数の操作レバー７、８の操作量に応じて各流量
制御弁５、６の開口面積がそれぞれ変化され、油圧ポン
プ２の吐出圧油が、各油圧アクチュエータ３、４に分配
される。
【０００３】油圧ポンプ２の斜板を制御する方式には様
々な種類のものがあるが、一般に、操作レバー７、８が
操作されると、その操作量の大きさに応じて油圧ポンプ
２の吐出量が増加するように油圧ポンプ２の斜板２ａの
位置（ポンプ押しのけ容積ｑ（ｃｃ/ｒｅｖ））が制御
される。これにより、操作レバー７、８の操作で必要と
される流量が各油圧アクチュエータ３、４に供給され
る。油圧ポンプ２の斜板２ａの位置（ポンプ押し退け容
積ｑ（ｃｃ/ｒｅｖ））は、コントローラ３０から、油
圧ポンプ２の斜板２ａを駆動する機構３１に対して駆動
信号、つまり流量指令ｒを出力することにより、変化さ
れる。
【０００４】ここで、こうした油圧システムにおいて、
油圧ポンプ２など、各油圧制御機器の入力信号に対する
出力信号の応答性を、作業内容等に応じて最適に制御し
て、作業性を向上させたいとの要請がある。
【０００５】たとえば、迅速に作業をすすめたい場合に
は、操作レバー７、８の操作に応じて油圧アクチュエー
タ３、４およびこれにより駆動される作業機が応答性よ
く駆動されるように応答性を高めたい。また、微操作が
要求される作業の場合には、操作レバー７、８が急激に
大きく操作されたとしても、これに作業機が敏感に追従
しないように、応答性を低くしたい。
【０００６】特に、各油圧制御機器単体の応答が十分に
大きくなるように構築された油圧システムにあっては、
作業内容によって、応答性を低くさせたい場合がある。
【０００７】ここで、この種の作業性を高めることに関
する技術として、特開平９−１５１８５９号公報に記載
されたものがある。
【０００８】この公報記載のものでは、油圧シリンダ、
油圧モータ等の油圧アクチュエータの負荷圧が急増した
場合に、油圧ポンプの吐出圧が上昇し、油圧ポンプを駆
動する原動機（エンジン）の回転数が低下してしまうこ
とを防ぐために、油圧ポンプの吐出圧の変化量を検出
し、この吐出圧変化量が所定の値を越えた場合に、油圧
ポンプの吐出量を減少させ、原動機に作用する負荷を減
じるようにしている。これにより、原動機の回転数低下
が未然に防止される。
【０００９】しかし、この制御によれば、油圧ポンプの
負荷が急変するような場合には、油圧ポンプの圧力変化
分に応じてポンプ吐出量が減らされることで、エンジン
回転の低下は防止されるものの、エンジン回転数がダウ
ンしないような状況や、油圧ポンプの吐出圧または吐出
流量の変化量が小さい軽負荷作業の場合には、油圧ポン
プの挙動に関しては、制御されないのと同じ状態であ
り、油圧ポンプの応答性は変化しない。
【００１０】一般に、作業機の応答性が要求される「ス
ケルトン作業」や「バケットによるふるい作業」の作業
性向上のために、油圧ポンプ単体の応答性を十分に向上
させた油圧システムでは、反対に、「整正仕上げ作業」
等、極めて微操作を要求される作業を行おうとすると、
油圧ポンプの負荷圧や操作レバーの操作に、敏感に油圧
ポンプが応答してしまい、微操作性が損なわれるという
問題が招来する。このため、微操作作業の際の操作レバ
ーの操作には熟練を要し、オペレータにかかる負担が大
きいものとなってしまう。
【００１１】また、特公平４−５１６７０号公報、特開
平６−２００８７８号公報記載のものでは、作業機が急
激に作動された場合に、油圧ポンプの吐出圧が急激に変
動したりハンチングしたりすることを防止するために、
油圧ポンプの吐出圧の微分値を算出するか、油圧ポンプ
の吐出圧信号の中から、油圧ポンプによって予め定まる
固有振動数成分の圧力変動成分を算出して、この算出値
を、油圧ポンプの吐出流量指令値から減算するようにし
ている。これにより、油圧ポンプの吐出圧の変動が継続
してしまうことが防止され、油圧ポンプの振動特性が向
上する。
【００１２】しかし、この制御によれば、油圧ポンプの
吐出圧の振動を抑制する方向にもっていくことができる
ものの、振動を抑制したくない作業を行うときには、振
動を抑制しない方向に、油圧ポンプの応答性を低くする
ことができなかった。つまり、油圧ポンプの応答性を、
作業内容等に応じて変化させることができなかった。
【００１３】さて、油圧ポンプの制御方式としては、ロ
ードセンシング制御、ポンプネガティブコントロール制
御、ポンプポジティブコントロール制御が一般的であ
る。
【００１４】まず、ロードセンシング制御について述べ
る。
【００１５】特開平７−１９７９０７号公報記載のもの
では、いわゆるロードセンシング制御（以下、適宜、Ｌ
Ｓ制御という）において、油圧ポンプの吐出圧と最大負
荷圧との差圧を検出し、この差圧が目標差圧値になるよ
うに、油圧ポンプに対する流量指令に対して制御ゲイン
を乗じて制御するようにしている。この場合、操作レバ
ーの操作量が検出され、操作量が大きくなるに従って、
制御ゲインを大きくしており、操作量が大きいときに目
標差圧と実際の差圧の偏差を、より迅速に減少させてや
り、油圧ポンプの即応性を向上させるようにしている。
また、操作レバーの操作量が小さいときには、制御ゲイ
ンを小さくすることで、上記差圧の偏差を、比較的ゆっ
くりと減少させ、滑らかに油圧ポンプの吐出流量を変化
させるようにしている。なお、ロードセンシング制御と
は、油圧ポンプの斜板を制御する方式の一つであり、油
圧ポンプの吐出圧が、操作中の油圧アクチュエータの負
荷圧の最大値(以下、最大負荷圧という）よりも、常に
所定の目標差圧分だけ高くなるように、油圧ポンプを斜
板を制御するというものである。
【００１６】つぎに、ポンプネガティブコントロール制
御について述べる。
【００１７】ポンプネガティブコントロール制御（以
下、適宜、ネガコンという）は、センタバイパス回路か
らタンクに排出される流量が一定になるようにポンプの
斜板を制御するポンプ制御方式であり、操作レバーの操
作量に応じた大きさの制御ゲインを、油圧ポンプに対す
る流量指令に乗じることで、油圧ポンプの吐出流量が目
標流量に達する時間を、変化させるようにしている。な
お、ポンプネガティブコントロール制御とは、油圧ポン
プの斜板を制御する方式の一つであり、油圧ポンプから
流入された圧油を、流量制御弁よりタンクに排出するセ
ンタバイパス回路を設け、流量制御弁が中立状態からス
トロークされるに従って上記センタバイパス回路の閉じ
量を増加させるとともに、タンクに排出される流量を検
出し、この流量が小さくなるに従って油圧ポンプから吐
出される流量が大きくなるように、油圧ポンプの斜板を
制御し、センタバイパス回路からタンクに排出される流
量を一定にするというものである。
【００１８】しかし、この特開平７−１９７９０７号公
報記載のものでは、単に、油圧ポンプに対する流量指令
信号に制御ゲインを乗じているために、制御ゲインが小
さくなった場合には、制御偏差が増大してしまう。すな
わち、操作レバーの操作量が小さいレバーファイコン作
業を行っているときには、制御偏差増大により、定常状
態での制御性が悪化してしまうという問題が招来する。
【００１９】また、上記ＬＳ制御、ネガコン以外のポン
プ制御方式として、操作レバーの操作量を検出し、この
操作量の和（オペレータの要求流量）に応じた吐出量
（供給流量）が油圧ポンプから吐出されるように、油圧
ポンプの斜板を制御するといういわゆるポンプポジティ
ブコントロール制御（以下、適宜、ポジコンという）方
式がある。
【００２０】しかし、このポジコン方式では、制御偏差
が存在せず、制御ゲインを流量指令に乗算するという上
述した制御を採用することはできない。
【００２１】一方、上記ポジコン方式において、油圧ポ
ンプの斜板の位置を検出するセンサを設け、この検出位
置と目標位置との偏差を求めて、これに制御ゲインを乗
じるということが考えられる。しかし、既存のポジコン
システムに、かかるセンサ等を新たに配設することは、
システム構築上、コストアップが避けられない。かとい
って、既存のポジコンシステムに、新たなハードを追加
することなしでは、制御ゲインを流量指令に乗算すると
いう制御はなし得ないことになっていた。
【００２２】また、特許２６５１０７９号公報記載のも
のでは、オペレータによるスイッチ操作により、油圧ポ
ンプの斜板傾転角（吐出流量）の変化速度を選択し、選
択された速度に応じた制御ゲインで、油圧ポンプの吐出
量を制御するようにしている。
【００２３】しかし、この公報記載の技術にあっては、
作業内容が異なる毎に、油圧ポンプの応答速度を、スイ
ッチ操作で切換えなければならず、操作が煩わしいとい
う問題がある。さらに、この特許２６５１０７９号公報
記載の制御内容は、上述した特開平７−１９７９０７号
公報記載のものと同内容であり、レバーファイコン作業
を行っているときの制御性が悪化してしまうという問題
が招来する。
【００２４】また、特許２６２８４１８号公報記載のも
のでは、流量制御弁から油圧アクチュエータに供給され
る圧油の流量が指令値に達するまでの時間を、選択する
ことで、流量制御弁の応答性を変化させるようにしてい
る。
【００２５】しかし、この公報記載のものでも上述した
特許２６５１０７９号公報記載のものと同様に、流量制
御弁の応答性を、スイッチ等の操作で切換えなければな
らず、操作が煩わしいという問題がある。
【００２６】さらに、この特許２６２８４１８号公報記
載の制御内容は、図２３（ｂ）に示すように、入力信号
（図２３（ａ））の時間的な変化を小さくして応答時間
を小さくするというという制御を行っているに過ぎず、
図２３（ｃ）に示すように、入力信号とは別の状態量を
検出し、この状態量の変化を妨げる方向に、入力信号を
補正することで、応答性を抑制するという制御を行うも
のではない。この特許２６２８４１８号公報記載の制御
を行った場合には、単に、入力信号に対して出力信号の
遅れが生じるだけで、十分な整定性と即応性は得られな
い。本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであ
り、油圧システムを構成する各油圧制御機器の入力信号
に対する出力信号の応答性を、作業内容等に応じて最適
に変化させてやり、場合によっては即応性を高め、場合
によっては整定性を高めることで、作業性、操作性を向
上させることを解決課題とするものである。しかも、オ
ペレータの操作を介入することなく、高コストを招来す
ることなく、これを実現することを解決課題とするもの
である。
【００２７】
【課題を解決するための手段および作用効果】そこで、
上記解決課題を解決するために、本発明の第１発明で
は、原動機と、当該原動機により駆動される油圧ポンプ
と、当該油圧ポンプから吐出される圧油が供給されるこ
とにより駆動される少なくとも１つの油圧アクチュエー
タと、操作子の操作により駆動され、前油圧アクチュエ
ータに供給される圧油の流量を制御する流量制御弁と
を、少なくとも油圧制御機器として具えた油圧駆動機械
において、前記各油圧制御機器の中から、入力信号に対
する出力信号の応答を抑制すべき応答抑制対象機器を設
定し、前記応答抑制対象機器の作動に応じて変化する物
理量またはこの物理量を変化させる操作量を、状態量と
して検出する状態量検出手段と、前記状態量検出手段で
検出された状態量に基づき、前記物理量の変化を妨げる
ように、前記応答抑制対象機器に対する入力信号を補正
することにより、入力信号に対する出力信号の応答を抑
制する応答抑制手段とを具えるようにしている。
【００２８】また、第２発明では、原動機により駆動さ
れる油圧ポンプと、当該油圧ポンプから吐出される圧油
が供給されることにより駆動される少なくとも１つの油
圧アクチュエータと、操作子の操作により駆動され、前
油圧アクチュエータに供給される圧油の流量を制御する
流量制御弁とを、少なくとも油圧制御機器として具えた
油圧駆動機械において、前記各油圧制御機器の中から、
入力信号に対する出力信号の応答を抑制すべき応答抑制
対象機器を設定し、前記応答抑制対象機器の作動に応じ
て変化する物理量またはこの物理量を変化させる操作量
を、状態量として検出する状態量検出手段と、前記応答
抑制対象機器の応答の抑制量を指示する抑制量指示手段
と、前記状態量検出手段で検出された状態量と前記抑制
量指示手段により指示された抑制量に基づき、前記物理
量の変化を、前記指示された抑制量分だけ妨げるよう
に、前記応答抑制対象機器に対する入力信号を補正する
ことにより、入力信号に対する出力信号の応答を抑制す
る応答抑制手段とを具えるようにしている。
【００２９】すなわち、これを実施形態のレベルで説明
すれば、図２に示すように、上記第１および第２発明の
応答抑制手段１１では、状態量検出手段９で検出された
状態量として、例えば油圧アクチュエータ４の負荷圧信
号ｘが入力され、所定の周波数ｆcを越える周波数成分
を取り出すハイパスフィルタ１１ｂによって、圧力信号
ｘのうちの高い周波数変動成分ｙが抽出される。
【００３０】一方、第２発明の抑制量指示手段１０から
は、例えば、油圧アクチュエータ４の駆動を操作する操
作レバー８の操作量Ｓが入力され、操作量Ｓが大きくな
るに従って、より高い周波数以上の狭い範囲にとし、ま
た操作量Ｓが小さくなるに従って、より低い周波数以上
の広い範囲となるように、ハイパスフィルタ１１ｂで抽
出される周波数領域が変更される（図３参照）。第１発
明では、この抑制量指示手段１０は設けられない。
【００３１】そして、応答抑制手段１１のハイパスフィ
ルタ１１ｂにて抽出された油圧アクチュエータ４の負荷
圧ｘの高周波成分の信号ｙを、応答抑制対象機器、例え
ば油圧ポンプ２に対する流量指令ｒ（補正前の流量指
令）から減算する補正演算がなされ、補正流量指令ｒ´
が応答抑制対象機器２に対して出力される。
【００３２】状態量ｘ（負荷圧変動信号）が増加してい
るときには、この増加を抑えるように、応答抑制対象機
器２（油圧ポンプ）の吐出量を減らす方向に、流量指令
ｒが補正され、また状態量ｘ（負荷圧変動信号）が減少
しているときには、この減少を抑えるように、応答抑制
対象機器２（油圧ポンプ）の吐出量を増やす方向に、流
量指令ｒが補正される（図２３（ｂ）参照）。
【００３３】これにより、操作レバー８の操作量が小さ
い、いわゆるファイコン操作時には、図７（ａ）に示す
ように、負荷圧ｘの高周波数成分ｙは、低い周波数ｆc
（＝１Ｈz）以上の成分となり、負荷圧ｘのゆっくりし
た変化も妨げるように、油圧ポンプ２の応答が抑制さ
れ、ポンプ２の圧力変化は滑らかになる。このため、操
作レバー８の操作に敏感に、油圧アクチュエータ４は追
従しないので、微操作作業時の操作性が向上する（整定
性向上）。
【００３４】一方、操作レバー８の操作量が大きい、フ
ルレバー操作時には、図７（ｂ）に示すように、負荷圧
ｘの高周波数成分ｙは、高い周波数ｆc（＝２０Ｈz）以
上の成分となり、負荷圧ｘのより高周波の変化しか妨げ
ないように、油圧ポンプ２の応答が抑制される。すなわ
ち、ノイズのような細かい信号ｙ（＞２０Ｈz）は、油
圧ポンプ２の応答に殆ど影響しないので、油圧ポンプ２
の応答は殆ど抑制されない。このため、操作レバー８の
操作に対して敏感に、油圧アクチュエータ４は追従する
ので、フルレバー操作作業時の作業性が向上する（即応
性向上）。
【００３５】以上のように、第１および第２発明では、
応答抑制対象機器２の作動により変化する物理量（油圧
アクチュエータ４の負荷圧ＰL）を、状態量ｘとして検
出し、この状態量ｘの変化を妨げるように、応答抑制対
象機器２への入力信号ｒを補正演算して、この補正入力
信号ｒ´を応答抑制対象機器２に指令し、応答抑制対象
機器２の応答を抑制するようにしている。また抑制量指
示手段１０により応答抑制対象機器２の応答の抑制量を
変化させるようにしたので、油圧システムを構成する油
圧制御機器の入力信号に対する出力信号の応答性を、作
業内容等に応じて最適に変化させてやりことができ、場
合によっては即応性を高め、場合によっては整定性を高
めることができる。これにより、作業性、操作性が飛躍
的に向上する。しかも、オペレータの操作を介入するこ
とがないので操作の煩わしさもない。また、高コストを
招来することなく、油圧システムを構築することができ
る。
【００３６】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明に係る
油圧駆動機械の制御装置の実施の形態について説明す
る。
【００３７】なお、この実施の形態では、油圧駆動機械
として、油圧ショベルのような建設機械を想定してい
る。
【００３８】図１は、油圧ショベルの制御装置の構成を
示している。
【００３９】同図に示すように、この制御装置は、エン
ジン１によって駆動される可変容量型の油圧ポンプ２
と、この油圧ポンプ２から吐出される圧油が供給される
ことによって駆動される複数の油圧アクチュエータとし
てブーム用の油圧シリンダ３、旋回用の油圧モータ４
と、操作レバー７、８の操作量に応じて開口面積がそれ
ぞれ変化され、油圧ポンプ２からブームシリンダ３、旋
回モータ４に供給される圧油の流量を制御する流量制御
弁５、６と、油圧ポンプ２の斜板２ａの位置（ポンプ押
し退け容積）を変化させる斜板駆動機構部３１と、この
斜板駆動機構部３１に対して、ポンプ流量指令ｒ´を出
力するコントローラ３０とから構成されている。斜板駆
動機構部３１では、入力されたポンプ流量指令ｒ´に応
じた流量（押し退け容積）ｑ（ｃｃ/ｒｅｖ）が得られ
るように、油圧ポンプ２の斜板２ａの位置を変化させ
る。
【００４０】なお、上記ブーム用油圧シリンダ３が駆動
されることにより油圧ショベルのブームが上下方向に回
動され、上記旋回用油圧モータ４が駆動されることによ
り油圧ショベルの上部旋回体が、下部走行体に対して相
対的に旋回される。
【００４１】第１の実施形態では、応答抑制対象機器と
して、油圧ポンプ２を設定し、状態量として、旋回用油
圧モータ４の駆動圧ＰL（負荷圧ＰL）を検出し、抑制量
指示手段として、操作レバー８の操作量に応じて、油圧
ポンプ２の応答の抑制量を指示する場合について説明す
る。ここで、状態量は、応答抑制対象機器である油圧ポ
ンプ２の作動によって変化する物理量（負荷圧ＰL）を
示すものである。
【００４２】すなわち、図２に示すように、コントロー
ラ３０は、状態量検出部９と、抑制量指示部１０と、応
答抑制部１１とから構成されている。
【００４３】旋回用操作レバー８の操作量は、左旋回側
のパイロット圧油供給路、右旋回側のパイロット圧油供
給路毎に設けられた圧力センサ１４（左旋回方向への操
作量）、１５（右旋回方向への操作量）によって、パイ
ロット圧Ｐpとして検出される。 抑制量指示部１０で
は、各圧力センサ１４、１５で検出された２つのパイロ
ット圧Ｐp（左旋回方向への操作量、右旋回方向への操
作量）を、選択部１０ａで大小比較することにより実際
に操作されている方向（たとえば左旋回方向）のパイロ
ット圧Ｐpが選択される。ただし、操作レバー８が中立
位置の場合には、いずれのパイロット圧Ｐpもゼロとな
る。
【００４４】さらに、こうして、旋回されている側のパ
イロット圧Ｐpが得られると、このパイロット圧Ｐpを、
正規化処理部１０ｂで、所定の関数で正規化して、パイ
ロット圧Ｐpの大きさに応じて、例えば０から１００％
までの値Ｓに変換し、この操作量を示す値Ｓを、応答抑
制部１１に出力する。
【００４５】一方、旋回モータ４の負荷圧力（駆動圧）
は、左旋回側の圧油供給路、右旋回側の圧油供給路毎に
設けられた圧力センサ１２（左旋回側の負荷圧ＰL）、１
３（右旋回側の負荷圧ＰL）によって検出される。
【００４６】状態量検出部９の選択部９ａでは、抑制量
指示部１０の選択部１０ａにおける操作方向選択動作に
連動して、旋回用油圧モータ４へ圧油が流入する側（た
とえば左旋回側）の負荷圧ｘが選択され、これが応答抑
制部１１に出力される。
【００４７】応答抑制部１１では、上記旋回側の負荷圧
ｘが状態量として用いられることによって、油圧ポンプ
２に対する流量指令ｒがｒ´に補正演算され、油圧ポン
プ２の応答が抑制される。この場合、上記正規化された
旋回用操作量Ｓが、抑制量を指示する信号として用いら
れ、抑制量が変更される。
【００４８】なお、補正演算前の油圧ポンプ２に対する
流量指令ｒは、一般的に、ＬＳ制御、ネガコン、ポジコ
ンなどの各油圧ポンプ制御方式によって与えられるもの
とする。
【００４９】応答抑制部１１のハイパスフィルタ１１ｂ
では、入力された旋回側負荷圧ｘの信号の中から、図３
に示すように、所定の周波数ｆc以上の周波数成分（信
号変動成分）が抽出される。
【００５０】ここで、ハイパスフィルタ１１ｂとして
は、アナログ回路として構成してもよく、ソフトウエア
によってディジタル的に処理を行うようにしてもよい。
図４（ａ）、（ｂ）は、ハイパスフィルタ１１ｂを、ア
ナログ回路で構成した回路を例示したものであり、たと
えばオペアンプ回路等により実現することができる。な
お、図において、抵抗値をＲ、コンデンサ容量をＣとす
る。
【００５１】図４（ａ）に示す回路では、入力信号ＶIN
のうちで、周波数ｆc（＝１／Ｒ1・Ｃ1）以上の高周波
成分が、出力信号ＶOUTとして取り出される。ここで、
抵抗Ｒ1を可変抵抗にすることで、得られる周波数領域
を調整することができる。また、抽出される高周波成分
は、ゲインＧ（＝Ｒ2／Ｒ1）に応じて増幅され、このゲ
インＧの大きさは、抵抗Ｒ1、Ｒ2の調整よって変更する
ことができる。
【００５２】また、図４（ｂ）に示す回路は、ゲインＧ
を１に固定した場合の簡易な構成を示している。この場
合に、抽出される周波数成分は、ｆc（＝１／Ｒ1・Ｃ
1）以上の周波数成分となる。
【００５３】一方、図５は、ハイパスフィルタ１１ｂ
を、ソフトウェアによってディジタル的に処理する場合
のフローチャートを例示したものである。この図５に示
す処理の内容は、図６（ａ）に示され、入力ｘと、この
処理が施されることによって得られる出力Ｘとの関係
を、図６（ｂ）に示す。
【００５４】コントローラ３０では、所定の時間間隔
(サンプリングタイム)毎に、入力、演算、出力が繰り返さ
れるものとし、状態量の検出値をｘとし、ｎ回目のサン
プリング時の演算結果をＸ(n)とする。すると、図５に
示すように、まず、今回のサンプリング時の状態量ｘが
入力される（ステップ１０１）。
【００５５】つぎに、前回の演算結果Ｘ(n-1)が読み出
され（ステップ１０２）、この前回の演算結果Ｘ(n-1)
と今回の状態量ｘとを用いて、今回のＸ(n)を求める演
算が下記（１）式のようにして実行される。
【００５６】 Ｘ(n)＝Ｘ(n-1)＊α＋ｘ＊β （但しα＋β＝１） …（１） （ステップ１０３）つぎに、上記演算結果Ｘ(n)と今回
の状態量ｘを用いて、ハイパス信号Ｙを求める演算が下
記（２）式のようにして実行される。
【００５７】Ｙ＝ｘ−Ｘ(n) …（２） （ステップ１０４）そして、上記求められた今回のＸ
(n)を、前回の演算結果Ｘ(n-1)として（ステップ１０
５）、手順は元のステップ１０１に移行され、以後同様
の処理が繰り返し実行される。
【００５８】このような演算を繰り返し行うことで、入
力値（状態量）ｘの低周波数（ローパス）成分がＸ(n)
として求められる。
【００５９】そして、入力値（状態量）ｘの高周波数
（ハイパス）成分がＹとして求められる。以上の処理
を、図６（ａ）に示すように、横軸に離散時間をとり、
縦軸をｘ、Ｘとするグラフ上で、具体的な動きとして説
明する。今、上記（１）式で、α＝β＝０.５(同一)と
与えたものとし、入力値(状態量)ｘをステップ状に与え
たものとする。すると、Ｘの波形は、前回のＸ(n-1)の
値とステップ入力値(状態量)ｘとの中央値を、順次とる
波形となる、このため、図６（ｂ）に示すように、Ｘの
波形は、入力波形ｘのうちのゆっくりした変動成分(低
周波数成分)を表す。
【００６０】また、ｘの高周波数成分Ｙは、図６（ｂ）
の斜線部で示すように、状態量ｘのうちで低周波数成分
Ｘ(n)に対する変動分（高周波変動成分）で表される。
【００６１】ところで、上記（１）式における係数α、
βの値を変化させると、上記抽出される低周波数成分、
高周波数成分を変化させることができる。
【００６２】たとえば、αを１（βを０）に近づける
と、上記（１）式から明らかなように、状態量ｘが急激
に変化しても、前回の演算結果Ｘ(nー1)の項が支配的に
なり、今回の演算結果Ｘ(n)は、前回の演算結果Ｘ(nー1)
に対して急激には変化できなくなる。また、逆にαを０
（βを１）に近づけると、演算結果Ｘ(n)は、状態量ｘ
の項が支配的になり、状態量ｘの変化に応じた変化をす
るようになる。
【００６３】すなわち、係数α（β）の大きさによっ
て、抽出される信号の変化の早さが変わり、これにより
信号の抽出周波数成分を変化させることが可能となる。
逆にいうと、ハイパスフィルタ１１ｂで高周波数成分ｙ
を抽出するためのしきい値ｆcが与えられると、係数α
（β）が一義的に定まる。
【００６４】周波数ｆc以下の低い周波数成分を取り出
すには、サンプリングタイムをｔとし、自然対数をｅと
すると、α＝ｅの−２πｆｔ乗で一般に与えられる。
【００６５】たとえば、サンプリングタイムｔ＝０.０
１秒の場合に、ｆc＝１Ｈｚ以下の周波数を取り出すた
めには、α＝０.９４にすればよい。また、ｆc＝２０Ｈ
ｚ以下の周波数を取り出すためには、α＝０.２８にす
ればよい。
【００６６】このようにして周波数ｆc以下の低周波数
成分Ｘが取り出されると、上記（２）式の演算によっ
て、周波数ｆc以上の高周波数成分ｙを求めることがで
きる。
【００６７】図７（ａ）、（ｂ）は、αの値を変化させ
て、それぞれ周波数ｆc＝１Ｈz以上の高周波数成分ｙ、
周波数ｆc＝２０Ｈz以上の高周波数成分ｙを抽出する場
合の様子を示す図である。
【００６８】すなわち、同図において、実線で示す状態
量ｘ（旋回負荷圧検出値）に対して、破線にて示す周波
数ｆc以下の低周波数成分Ｘがまず取り出され、状態量
ｘのうち、この低周波数成分Ｘに対する高周波変動分と
して、ｆc以上の高周波数成分ｙが抽出されることにな
る。しきい値ｆcが図７（ａ）のものに対して高い図７
（ｂ）では、わずかなノイズ成分しか、高周波数成分ｙ
として抽出されていないのがわかる。
【００６９】なお、図５に示す処理では、説明の便宜の
ために、１次のソフトウェアフィルタを例に上げて説明
したが、もちろん、n-2回目以前の演算結果Ｘ(nー2)を用
いる２次以上の高次のフィルタで構成してもよい。これ
により、抽出周波数特性を、より実機の挙動に合わせ
て、設定することができる。
【００７０】さて、応答抑制部１１の係数演算部１１ａ
では、抑制量指示部１０から入力された旋回用操作レバ
ー８の操作量の正規化値Ｓ（０〜１００％）に対応する
周波数しきい値変更係数αが、記憶テーブルから求めら
れる。この記憶テーブルには、操作レバー８の操作量Ｓ
が大きいほど、αが小さくなる対応関係が記憶されてい
る。すなわち、操作レバー８の操作量Ｓが０％に近いほ
どαが１に近くなり、操作量Ｓが１００％に近いほどα
が０になる。この求めたαは、ハイパスフィルタ１１ｂ
に入力される。
【００７１】ハイパスフィルタ１１ｂでは、状態量検出
部９で検出された旋回側負荷圧ｘの信号の中から、上記
係数αに応じたしきい値ｆc以上の高周波変動成分ｙが
取り出される。
【００７２】図７の（ａ）は、操作レバー８の操作量Ｓ
が小さく、α＝０.９４と与えられた場合であり、周波
数ｆc＝１Ｈz以上の高周波数成分ｙが抽出される。図７
の（ｂ）は、操作レバー８の操作量Ｓが大きく、α＝
０.２８と与えられた場合であり、周波数ｆc＝２０Ｈz
以上の高周波数成分ｙが抽出される。
【００７３】同図７に示すように、操作レバー８の操作
量Ｓが、図７（ａ）のものに比較して大きい図７（ｂ）
では、わずかなノイズ成分しか、高周波数成分ｙとして
抽出されていないのがわかる。
【００７４】なお、ハイパスフィルタ１１ｂを、図４に
示すアナログ回路で構成した場合には、操作レバー８の
操作量Ｓが０％に近いほど、可変抵抗Ｒ1の抵抗値を大
きくし、操作量Ｓが１００％に近いほど、抵抗値を小さ
くすればよい。さらに、図４（ａ）の場合には、操作レ
バー８の操作量Ｓが０％に近いほど抵抗値Ｒ2を大きく
し、また操作量Ｓが１００％に近いほど抵抗値Ｒ2を小
さくしてもよい。このようにすることで、レバー操作量
が大きいときに、ゲインが小さくなり、応答の抑制量を
さらに減らすことが可能となる。
【００７５】ハイパスフィルタ１１ｂで求められた旋回
負荷圧ｘの高周波変動成分ｙは、油圧ポンプ２に対する
流量指令値ｒから減算され、補正された流量指令値ｒ´
が、油圧ポンプ２（斜板駆動機構部３１）に対して出力
される。
【００７６】このように、流量指令値ｒから、旋回負荷
圧ｘの高周波変動成分ｙを減算するようにしているの
で、状態量ｘ（負荷圧変動信号）が増加しているときに
は、この増加を抑えるように、油圧ポンプ２の吐出量ｑ
を減らす方向に、流量指令ｒが補正されることになる。
また、状態量ｘ（負荷圧変動信号）が減少しているとき
には、この減少を抑えるように、油圧ポンプ２の吐出量
ｑを増やす方向に、流量指令ｒが補正されることにな
る。この補正の内容を概念的に図２３（ｃ）に示す。
【００７７】このようにして、油圧ポンプ２の入力信号
に対する出力信号の応答が抑制される。そして、抑制量
は、操作レバー８の操作量Ｓが大きくなるほど、小さく
なるように変更される。
【００７８】これにより、操作レバー８の操作量Ｓが小
さい、いわゆるファイコン操作時には、図７（ａ）に示
すように、負荷圧ｘの高周波数成分ｙは、低い周波数ｆ
c（＝１Ｈz）以上の成分となり、負荷圧ｘの変化を大き
く妨げるように、油圧ポンプ２の応答が抑制される。こ
のため、操作レバー８を少しだけ操作している間は、旋
回用油圧モータ４の駆動圧力はゆっくりと変化するの
で、微操作作業時の操作性が向上する（整定性向上）。
【００７９】一方、操作レバー８の操作量Ｓが大きい、
フルレバー操作時には、図７（ｂ）に示すように、負荷
圧ｘの高周波数成分ｙは、高い周波数ｆc（＝２０Ｈz）
以上の成分となり、負荷圧ｘの変化をわずかしか妨げな
いように、油圧ポンプ２の応答が抑制される。すなわ
ち、旋回用操作レバー８の操作量Ｓが大きくなると、極
めて急激な旋回圧ｘの変化に対してのみしか油圧ポンプ
２の応答は抑制されないので、油圧システムの応答は高
くなる。操作レバー８の操作量Ｓが大きく、信号ｙが、
ノイズのような細かい信号ｙになると、このｙを流量指
令ｒから減算したとしても油圧ポンプ２の応答に殆ど影
響しないので、油圧ポンプ２の応答は殆ど抑制されなく
なる。
【００８０】このため、操作レバー８の操作に対して敏
感に、旋回用油圧モータ４が追従するので、フルレバー
操作作業時の作業性が向上する（即応性向上）。
【００８１】このように、第１の実施形態によれば、操
作レバー８をファイコン操作して上部旋回体を微操作さ
せたい状況下では、油圧ポンプ２（旋回モータ）の応答
は低くなり、微操作作業を容易に行うことができるよう
になり微操作性が向上するとともに、操作レバー８をフ
ル操作して、迅速に上部旋回体を動作させたい状況下で
は、油圧ポンプ２単体が本来持っている高い応答性で、
迅速に上部旋回体を駆動することができ、作業効率が向
上することになる。
【００８２】なお、上述した実施形態では、左右の旋回
圧ＰLを、ぞれぞれ独立に設けた圧力センサ１２、１３
で検出するようにしているが、必ずしも独立の圧力セン
サを２つ設ける必要はない。すなわち、図８（ａ）に示
すように、ロードセンシング制御を行う油圧システムの
流量制御弁６には、油圧モータ４に圧油が流入する側
（駆動側）の旋回圧ＰLを取り出すポート６ａが、流入
圧導出ポートとして組み込まれている。このような流入
圧導出ポート付き流量制御弁６では、そのポート６ａの
圧力ＰLを１つの圧力センサ１２で検出することによ
り、これを旋回側駆動圧を示す状態量ｘとして検出する
ことができる。したがって、圧力センサが一つ不要にな
るのみならず、状態量検出部９における選択部９ａにつ
いてもこれを省略することができる。
【００８３】また、上述した実施形態では、操作レバー
８の操作量を示すパイロット圧Ｐpを検出する圧力セン
サ１４、１５を、左旋回操作側、右旋回操作側毎に独立
に設けるようにしているが、図８（ｂ）に示すように、
１つの圧力センサとする実施も可能である。
【００８４】この図８（ｂ）に示す油圧回路では、操作
レバー８の左旋回操作側のパイロット圧油供給路と、右
旋回操作側のパイロット圧油供給路が、シャトル弁３２
により接続されている。シャトル弁３２からは、両パイ
ロット圧油供給路のパイロット圧油のうちで、圧力の高
い方のパイロット圧油が、流出される。よって、シャト
ル弁３２を通過したパイロット圧油の圧力Ｐpを、一つ
の圧力センサ１４で検出すれば、現在、操作レバー８で
操作されている側のパイロット圧Ｐpを検出することが
できる。この場合にも、操作レバー８がいずれの方向に
操作されているかの判断が不要となるので、抑制量指示
部１０における選択部１０ａの配設を省略することがで
きる。
【００８５】上述した第１の実施形態では、旋回用操作
レバー８の操作量を検出するようにしており、この旋回
用操作レバー８の操作量に応じて、上記ハイパスフィル
タ１１ｂにおける周波数のしきい値ｆcの値が変更さ
れ、油圧ポンプ２の応答の抑制量が変更される。
【００８６】つぎに、別の第２の実施形態として、操作
レバー８の操作量を検出してこの操作量に応じた抑制量
を指示するための信号Ｓを生成しなくても、作業状況に
応じて、油圧ポンプ２の応答の抑制量を変更することが
できる実施形態について説明する。
【００８７】第１の実施形態では、操作レバー８の操作
状態から、現在の作業状態（作業種類）を判断して、現
在の作業状態に応じて油圧ポンプ２の応答の抑制量を変
更するようにしているが、本第２の実施形態では、ブー
ム用油圧シリンダ３の作動状態（負荷圧ＰL）を状態量
ｘとして検出し、この状態量ｘから、直接、現在の作業
状態（作業種類）を判断することで、現在の作業状態に
応じて油圧ポンプ２の応答の抑制量を変更するものであ
る。
【００８８】この第２の実施形態では、上記第１の実施
形態とは異なり、図９、図１０に示すように、操作レバ
ーの操作量を検出するための圧力センサ１４、１５、抑
制量指示部１０、応答抑制部１１における係数演算部１
１ａの配設を省略することができる。
【００８９】以下、制御の内容について図１０を参照し
て説明する。
【００９０】すなわち、図１０に示すように、この第２
の実施形態では、ブーム用油圧シリンダ３のボトム室側
に流入される圧油の圧力、つまりブームが上げ方向側に
作動されたときのブーム上げ側負荷圧ＰLが、圧力セン
サ１２´によって検出され、これが状態量ｘとして、状
態量検出部９から、応答抑制部１１のバイパスフィルタ
１１ｂに対して出力される。
【００９１】ハイパスフィルタ１１ｂでは、状態量検出
部９で検出されたブーム上げ側負荷圧ｘの信号の中か
ら、予め定めたしきい値ｆc以上の高周波変動成分ｙが
取り出される。
【００９２】ハイパスフィルタ１１ｂで求められたブー
ム上げ側負荷圧ｘの高周波変動成分ｙは、油圧ポンプ２
に対する流量指令値ｒから減算され、補正された流量指
令値ｒ´が、油圧ポンプ２（斜板駆動機構部３１）に対
して出力される。
【００９３】このように、流量指令値ｒから、ブーム上
げ側負荷圧ｘの高周波変動成分ｙを減算するようにして
いるので、状態量ｘ（負荷圧変動信号）が増加している
ときには、この増加を抑えるように、油圧ポンプ２の吐
出量ｑを減らす方向に、流量指令ｒが補正されることに
なる。また、状態量ｘ（負荷圧変動信号）が減少してい
るときには、この減少を抑えるように、油圧ポンプ２の
吐出量ｑを増やす方向に、流量指令ｒが補正されること
になる。
【００９４】このようにして、油圧ポンプ２の入力信号
に対する出力信号の応答が抑制される。
【００９５】ここで、抑制量が、作業状態に応じて変更
されることについて説明する。
【００９６】今、ブームの上げ操作時に、油圧シリンダ
４は例えば１００ｋｇ／ｃｍ2程度の保持圧以上になら
ないと作動しないものとし、油圧ポンプ２のポンプ吐出
圧ＰMは、レバー中立位置で４０ｋｇ／ｃｍ2程度である
とする。
【００９７】ブームの上げ操作など慣性の大きなアクチ
ュエータを駆動する際には、振動防止の点からポンプの
応答は滑らかである方が好ましい反面、常にポンプの応
答をなまらせると、上記レバー中立でポンプ圧が低い状
態（４０ｋｇ/ｃｍ2）からブーム保持圧（１００ｋｇ/
ｃｍ2）以上に高まるまでの時間がかかり、このためレ
バー操作してから動き出すまでにムダ時間が生じてしま
う。この間にオペレータはより大きくレバーを操作して
しまい、ブームが遅れて動き出してからレバーを戻す操
作が必要となる。このためブームが振動してしまうとい
う問題があった。
【００９８】本実施形態では、ブーム起動時のポンプ圧
上昇のムダ時間を防止すると共に、ブーム操作中のポン
プの応答は滑らかにすることをねらいとしている。
【００９９】本実施形態では、ポンプ自身の応答は十分
に高くする。ブーム用レバーを操作してポンプ圧が４０
ｋｇ/ｃｍ2からブームの保持圧１００ｋｇ/ｃｍ2以上に
上昇するまでは、ブームシリンダ３へ圧油は流入しない
ので、ブーム圧力センサ１２´の検出信号は変化しな
い。この状態では、ハイパスフィルタ１１ｂから出力さ
れる変動成分Ｙはゼロであり、ポンプの応答を抑制しな
い（ムダ時間がない）。
【０１００】一方、ポンプ圧がブーム保持圧以上になっ
てブームシリンダ３へ圧油が流入するようになると、上
記ブーム圧力センサ１２´の検出信号が変化し、このと
きブーム用油圧シリンダ３に流入される圧油の圧力ＰL
は、負荷の大きさに応じた高周波変動分を多く有してい
る。このため、ハイパスフィルタ１１ｂから出力される
高周波変動成分ｙは多く存在し、流量指令ｒは、この高
周波変動成分ｙによって補正され、高周波変動成分ｙが
取り除かれた補正流量指令ｒ´が斜板駆動機構部３１に
対して出力される。
【０１０１】よって、油圧ポンプ２の入力信号に対する
出力信号の応答は、大きく抑制され、操作レバー７の操
作に対して敏感には、ブーム用油圧シリンダ３が追従し
なくなる。このためブーム用油圧シリンダ３が駆動され
始めてからはゆっくりとブームが作動されることにな
る。
【０１０２】つまり、本実施形態によればポンプ吐出圧
ＰMが低い状態からブーム保持圧を越えるまでは速く応
答し、ブーム用油圧シリンダ３が駆動され始めてからは
ブームがゆっくりと作動されるので、レバー操作性が向
上し、熟練したオペレータであっても容易に操作を行う
ことができるようになる。
【０１０３】上記において、シリンダ流出側圧力はほぼ
ゼロであるので、シリンダ流入側（検出側）の圧力変化
を滑らかにすることにより、シリンダに作用する力、つ
まり加速度が滑らかになり、滑らかな起動操作が容易と
なる。
【０１０４】なお、この実施形態では、ブーム上げ側負
荷圧を状態量ｘとして検出する場合を想定しているが、
旋回用油圧モータ４の負荷圧（旋回圧）を状態量ｘとし
て検出してもよい。
【０１０５】さて、前述したように、油圧ポンプ２の制
御方式には、ポジコン、ネガコン、ロードセンシング制
御の３つの形態がある。以下、各制御方式に適した構成
例について説明する。なお、以下に示す実施形態では、
上述した第１の実施形態、第２の実施形態のいずれを適
用してもよい。状態量検出部９、抑制量指示部１０につ
いては図面上、省略している。
【０１０６】ポジコンの油圧制御システムでは、図１１
（ａ）に示すように、ポジコン制御部３３が設けられ、
このポジコン制御部３３から油圧ポンプ２の斜板駆動機
構部３１に対して流量指令ｒが出力され、応答抑制部１
１に入力される。
【０１０７】すなわち、各操作レバー７、８毎の操作量
を示すパイロット圧Ｐpが圧力センサ１６（ブーム上げ
方向操作側操作量を検出するセンサ）、１７（ブーム下
げ方向操作側操作量を検出するセンサ）、１４で検出さ
れ、検出された操作量を示すパイロット圧Ｐpに対応す
る要求流量が、記憶テーブル３３ａ、３３ｂ、３３ｃに
記憶されたレバー操作量Ｐpと要求流量との対応関係か
ら求められる。そして、各記憶テーブル３３ａ、３３
ｂ、３３ｃから読み出された要求流量を合計した流量
を、油圧ポンプ２に対する要求流量ｑとする演算を実行
する。ついで、要求流量ｑと油圧ポンプ２に対する流量
指令ｒとの対応関係が記憶された記憶テーブル３３ｄか
ら、現在の要求流量ｑに対応するポンプ流量指令値ｑが
読み出され、このポンプ流量指令ｒが、応答抑制部１１
に対して出力される。応答抑制部１１では、入力された
ポンプ流量指令ｒと、別途演算された高周波変動成分た
る変動成分ｙとに基づいて、補正流量指令ｒ´が演算さ
れ、これが斜板駆動機構部３１に対して出力される。
【０１０８】斜板駆動機構部３１は、補正流量指令ｒ´
がソレノイドに加えられることによって駆動される電磁
比例制御弁３４と、この電磁比例制御弁３４の弁位置に
応じて、油圧ポンプ２の吐出圧油が導かれるシリンダ３
７と、このシリンダ３７に導きかれた圧油によって押し
動かされることによって油圧ポンプ２の斜板２ａの位置
（傾転角）を変化させるサーボピストン３５と、このサ
ーボピストン３５に接続され、ピストン３５の位置に応
じて、上記電磁比例制御弁３４の補正流量指令ｒ´作用
側とは反対側に作用するバネに、力を付与するサーボロ
ッド３６とから構成されている。
【０１０９】補正流量指令ｒ´が小さいときには、電磁
比例制御弁３４のソレノイドの推力は小さく、電磁比例
制御弁３４がバネ力によって左側に動かされることによ
ってこの電磁比例制御弁３４を介して圧油が、シリンダ
３７内のピストン左室に導かれる。これによりサーボピ
ストン３５は右方向(MIN方向)に駆動され、同時にサー
ボロッド３６も右に動き、電磁比例制御弁３４に作用す
るバネの力が弱くなる。
【０１１０】このようにして上記バネ力（サーボピスト
ン３５の位置）が、上記ソレノイド推力と釣り合うまで
サーボピストン３５が右(MIN)側に駆動される。こうし
て油圧ポンプ２の斜板２ａは、補正流量指令ｒ´（小さ
い流量指令）に応じた斜板位置（押し退け容積ｑが小さ
い）に保持される。
【０１１１】同様にして、補正流量指令ｒ´が大きいと
きには、電磁比例制御弁３４のソレノイドの推力は大き
く、電磁比例制御弁３４に作用するバネ力に打ち勝ち、
電磁比例制御弁３４が右側に動かされることによって、
この電磁比例制御弁３４を介して圧油が、シリンダ３７
内のピストン右室に導かれる。これによりサーボピスト
ン３５は左方向(MAX方向)に駆動され、同時にサーボロ
ッド３６も左に動き、電磁比例制御弁３４に作用するバ
ネの力が強くなる。
【０１１２】このようにして上記バネ力（サーボピスト
ン３５の位置）が、上記ソレノイド推力と釣り合うまで
サーボピストン３５が左(MAX)側に駆動される。こうし
て油圧ポンプ２の斜板２ａは、補正流量指令ｒ´（大き
い流量指令）に応じた斜板位置（押し退け容積ｑが大き
い）に保持される。
【０１１３】以上のようにして、操作レバー７、８の要
求流量ｑに応じた補正流量指令ｒ´(ソレノイド推力)に
比例して油圧ポンプ２の斜板２ａ(サーボピストン)が位
置決めされ、斜板位置に比例した吐出量の圧油が油圧ポ
ンプ２から吐出される。
【０１１４】本実施形態によれば、ポンプ流量指令ｒ
は、応答抑制部１１において、油圧アクチュエータ３ま
たは４の負荷圧ＰLに対して、その変化を妨げる方向
に、つまり負荷圧の変動成分がプラス側の時には値ｒが
減らされ、マイナス側の時には値ｒが増える方向に減算
補正される。このため、上記負荷圧ＰLが上昇しようと
すると、ポンプ流量指令ｒ´が減少することでポンプ吐
出量が減らされ、その結果ポンプ吐出圧ＰMが減少し
て、油圧アクチュエータ３または４への流入量が減り、
上記負荷圧ＰLの上昇が抑制されるとともに、負荷圧ＰL
が減少しようとする場合にも同様して、この負荷圧ＰL
の減少が抑制されるという効果が得られる。
【０１１５】図１１（ａ）では、応答抑制部１１でポン
プ流量指令ｒから変動成分ｙを減じた補正流量指令値ｒ
´を求め、この補正流量指令ｒ´に応じて電磁比例制御
弁３４のソレノイドを駆動しているが、別の構成例とし
て図１１（ｂ）に示すように、電磁比例制御弁３４のソ
レノイド３４ａに対しては補正前のポンプ流量指令ｒを
加えるとともに、電磁比例制御弁３８で応答抑制部１１
で得られた変動成分ｙをパイロット圧Ｐpに一旦変換
し、このパイロット圧Ｐpを電磁比例制御弁３４のソレ
ノイド３４ａとは反対側の入力ポートに加えるようにし
てもよい。つまり、補正前の流量指令ｒに応じたソレノ
イド３４ａの推力を打ち消すように、ソレノイド３４ａ
の反対側の入力ポート３４ｂから補正量である変動成分
ｙに応じたパイロット圧Ｐpが作用することで、図１１
（ａ）と同様の応答抑制制御がなされる。
【０１１６】また、以上の説明では、操作レバー７、８
として、レバーに付設された減圧弁によりパイロットポ
ンプからのパイロット圧を、操作量に応じたパイロット
圧Ｐpにまで減圧して、これをパイロットラインを介し
て各流量制御弁５、６に供給する油圧式(ＰＰＣ)のレバ
ーを想定しているが、もちろん、操作レバー７、８を、
操作量に比例した電圧を示す電気信号を出力する電気式
レバーとしてもよい。この場合には、油圧式レバーとは
異なり、パイロット圧Ｐpを検出する圧力センサの配設
は省略できる。
【０１１７】図１１（ｃ）は、操作レバー７、８として
電気式レバーを採用した場合の構成例を示している。
【０１１８】ポジコン制御部３３´には、操作レバー
７、８から出力された電圧が、直接に記憶テーブル３３
ａ、３３ｂ、３３ｃに入力されることによって、要求流
量ｑが求められる。
【０１１９】図１１（ｃ）に示す構成例では、図１１
（ａ）に示す構成例と、サーボピストンの駆動方法が異
なった場合での実施形態を示している。
【０１２０】すなわち、図１１（ｃ）では、１つのポン
プ電磁比例制御弁３４の代わりに、２つのオン−オフ電
磁制御弁３９ａ、３９ｂが設けられ、ＰＷＭ制御により
これら弁を駆動制御するものである。サーボピストン３
５´には、ピストン３５´の位置、つまり斜板位置を検
出することで、油圧ポンプ２から実際に吐出されている
吐出量ｑ_ａを検出する斜板位置センサ３９が設けられ
ており、これをフィードバック信号として、ポジコン制
御部３３´に入力する。
【０１２１】ポジコン制御部３３´では、上記求められ
た要求流量ｑから変動成分ｙが減算され、要求流量ｑを
補正した補正吐出量ｑ_ｒが求められる。これがポンプ
２の目標吐出量となる。そこで、この目標吐出量ｑ_ｒ
と、斜板位置センサ３９で検出されたフィードバック量
たる実際の吐出量ｑ_ａとの偏差△ｑが求められ、この
偏差Δｑに応じたオン−オフ出力値がオン−オフ弁出力
テーブル３３ｅの記憶内容から読み出され、対応するオ
ン−オフ電磁制御弁３９ａまたは３９ｂに対して出力さ
れる。
【０１２２】いま、目標値たる補正吐出量ｑ_ｒが、実
際の吐出量ｑ_ａよりも大きい場合には、吐出量偏差△
ｑは正の値となり、その偏差Δｑの大きさが所定の不感
帯幅ｓを越えると、オン−オフ弁出力テーブル３３ｅか
らオン−オフ電磁制御弁３９ａのみをオン状態にするオ
ン指令が、当該電磁制御弁３９ａに対して出力される。
【０１２３】このためオン−オフ電磁制御弁３９ａがオ
ン作動され、これによりサーボピストン３５´の大径室
(左側)の圧油をタンク４０に逃がす回路が開かれ、サー
ボピストン３５´は左側に駆動され、油圧ポンプ２の斜
板２ａは右（MAX)側へ作動される。
【０１２４】ここで、斜板２ａが右側に駆動されること
により斜板位置センサ３９で検出される実際の吐出量ｑ
_ａが増加するので、目標値たる補正吐出量ｑ_ｒと実際
の吐出量ｑ_ａの偏差△ｑが減少する。こうして油圧ポ
ンプ２の吐出量が増加されることで、やがて目標値たる
補正吐出量ｑ_ｒが、実際の吐出量ｑ_ａに一致すること
になる。
【０１２５】そして、目標値たる補正吐出量ｑ_ｒと、
実際の吐出量ｑ_ａとの偏差△ｑが減少して、やがて負
に転じると、上記オン−オフ弁出力テーブル３３ｅから
オン−オフ電磁制御弁３９ｂのみをオン状態にするオン
指令が、当該電磁制御弁３９ｂに対して出力される。
【０１２６】このためオン−オフ電磁制御弁３９ｂがオ
ン作動され、これによりサーボピストン３５´の小径室
(右側)の圧油と大径室(左側)の圧油を接続する回路が開
かれ、径の違いによりサーボピストン３５´は右側へ駆
動され、油圧ポンプ２の斜板２ａが左（MIN)側へ作動さ
れる。このため、斜板２ａが右（MAX)側へ作動された場
合と同様にして、偏差Δｑが減少され、やがて目標値た
る補正吐出量ｑ_ｒが、実際の吐出量ｑ_ａに一致するこ
とになる。
【０１２７】上記作動の繰り返しにより、ポンプ吐出量
(サーボピストン位置)ｑ_ａは、目標値たる補正吐出量
ｑ_ｒに保持される。
【０１２８】この図１１（ｃ）に示す実施形態によれ
ば、要求流量ｑは、応答抑制部１１において、油圧アク
チュエータ３または４の負荷圧ＰLに対して、その変化
を妨げる方向に、つまり負荷圧の変動成分がプラス側の
時には、値ｑが減らされ、マイナス側の時には値ｑが増
える方向に減算補正される。このため、上記負荷圧ＰL
が上昇しようとすると、補正吐出量ｑ_ｒが減少するこ
とでポンプ吐出量が減らされ、その結果ポンプ吐出圧Ｐ
Mが減少して、油圧アクチュエータ３または４への流入
量が減り、上記負荷圧ＰLの上昇が抑制されるととも
に、負荷圧ＰLが減少しようとする場合にも同様して、
この負荷圧ＰLの減少が抑制されるという効果が得られ
る。
【０１２９】また、図１１（ｃ）では、オン−オフ弁出
力テーブル３３ｅに記憶内容のうち、不感帯幅ｓを固定
としているが、図１１（ｄ）に示すように、不感帯幅ｓ
を、変動成分ｙの大きさに応じて変化させてもよい。す
なわち、図１１（ｄ）の不感帯記憶テーブル３３ｆで
は、変動成分ｙが大きくなるにつれて、オン−オフ電磁
制御弁３９ｂをオンにする側の不感帯幅ｓbが大きくな
るよう値ｓbが読み出され、これによりオン−オフ弁出
力テーブル３３ｅの不感帯幅ｓbが変化される。同様に
して、不感帯記憶テーブル３３ｇでは、変動成分ｙが大
きくなるにつれて、オン−オフ電磁制御弁３９ａをオン
にする側の不感帯幅ｓaが小さくなるよう値ｓaが読み出
され、これによりオン−オフ弁出力テーブル３３ｅの不
感帯幅ｓaが変化される。このようにして、油圧ポンプ
２の斜板２ａの立ち上がりを遅くし、戻り側については
迅速にするという制御が可能となる。
【０１３０】つぎに、ネガコンの油圧制御システムの構
成例について図１２を参照して説明する。
【０１３１】図１２（ａ）は、ネガコンの油圧制御シス
テムの基本的構成を示した図である。 同図（ａ）に示
すように、ネガコンでは、流量制御弁５、６をタンデム
に接続するセンタバイパス通路２１からタンク２４へ排
出される流量を、固定絞り２３の前後差圧により検出
し、差圧が減るとポンプ制御弁１９を右に駆動させるこ
とにより、パイロットポンプ１８からのパイロット圧油
をサーボピストン２０の右室へ導き、ピストン２０を左
（斜板MAX側）へ駆動してポンプ２の吐出量ｑを増加さ
せるとともに、同様にして、固定絞り２３の前後差圧が
増加するとポンプ制御弁１９を左へ駆動させることによ
り、サーボピストン２０を右（斜板MIN側）へ駆動して
ポンプ２の吐出量ｑを減少させるという制御が行われ、
これにより固定絞り２３の前後差圧が一定に保たれ、タ
ンク２４に排出される流量が一定に保持される。
【０１３２】固定絞り２３へ排出圧油を導くセンタバイ
パス通路２１の通路開口量は、各流量制御弁５、６が中
立位置にあるときには、各流量制御弁５、６に設けられ
たブリード開口が最大となっており、通路開口量最大と
なっているが、流量制御弁５、６が操作され、スプール
ストロークが大きくなるに従ってブリード開口が減少す
することにより、バイパス通路２１の開口量が減少し、
このためポンプ２の吐出圧油のうち固定絞り２３に排出
される圧油の流量が減少することになる。
【０１３３】ここで、油圧ポンプ２は、流量制御弁５、
６のスプールストローク量の増大に応じた固定絞り２３
の前後差圧の減少を補うように、吐出量ｑを増大させる
ように作動するために、流量制御弁５、６のスプールス
トローク量に応じた流量が、流量制御弁５、６を介して
油圧アクチュエータ３、４に供給されるという制御が実
現されることになる。
【０１３４】上記ネガコンの制御方式において、油圧ポ
ンプ２の応答を抑制させるための構成例を、図１２
（ｂ）に示す。図１２（ｂ）では、図１２（ａ）に示す
構成要素は一部省略している。
【０１３５】同図１２（ｂ）では、変動成分ｙに比例し
たパイロット指令圧Ｐyが、応答抑制部１１のパイロッ
ト指令圧記憶テーブル１１ｃの記憶内容から読み出され
て、このパイロット指令圧Ｐyが、電磁比例制御弁２５
を介してポンプ制御弁１９の入力ポート１９ｃに加えら
れる。
【０１３６】ポンプ制御弁１９の左側の入力ポート１９
ａには、固定絞り２３から流出する側の圧油の圧力がパ
イロット圧として加えられており、また右側の入力ポー
ト１９ｂには、固定絞り２３に流入する側の圧油の圧力
がパイロット圧として加えられているとともにバネ１９
ｄによるバネ力が付与されている。
【０１３７】ここで、ポンプ制御弁１９の左側の入力ポ
ート１９ｃに、油圧ポンプ２の応答を抑制するためのパ
イロット圧として、上記変動成分ｙに比例したパイロッ
ト指令圧Ｐｙが加えられる。変動成分ｙが零の値のとき
のパイロット指令圧Ｐyはバネ１９ｄのバネ力に相当す
るものとする。
【０１３８】このため、変動成分ｙが正の値をとるとき
には、ポンプ制御弁１９の反対側に作用するバネ力に打
ち勝つパイロット圧Ｐyが発生することにより、固定絞
り２３のみかけ上の前後差圧が小さくなり、ポンプ制御
弁１９が右側に駆動されるとともに、変動成分ｙが負の
値をとるときには、ポンプ制御弁１９に作用するバネ力
によって、固定絞り２３のみかけ上の前後差圧が大きく
なり、ポンプ制御弁１９が左側に駆動される。このよう
にして、油圧シリンダ３または油圧モータ４の負荷圧Ｐ
Lの変化を打ち消すように、ポンプ２の応答が抑制され
る。
【０１３９】また、ポンプ制御弁１９の動きを直接制御
するのではなくて、図１２（ｃ）に示すように、差圧を
取り出す固定絞り２３の代わりに可変絞り２７を使用し
てポンプ２の応答を抑制してもよい。
【０１４０】同図１２（ｃ）では、変動成分ｙが大きく
なるにつれて小さい値をとる指令電流ｉyが、応答抑制
部１１の開口指令記憶テーブル１１ｄの記憶内容から読
み出されて、この指令電流ｉyが、可変絞り２７のソレ
ノイドに加えられる。
【０１４１】このため、変動成分ｙが正の値をとるとき
には、可変絞り２７の開口面積が小さくなることで、前
後差圧が大きくなり、ポンプ制御弁１９が左側に駆動さ
れ、油圧ポンプ２の吐出量ｑが減少される。変動成分ｙ
が負の値をとるときには、可変絞り２７の開口面積が大
きくなることで、前後差圧が小さくなり、ポンプ制御弁
１９が右側に駆動され、油圧ポンプ２の吐出量ｑが増大
される。このようにして、油圧シリンダ３または油圧モ
ータ４の負荷圧ＰLの変化を打ち消すように、ポンプ２
の応答が抑制される。
【０１４２】図１２（ｄ）は、ネガコン制御をコントロ
ーラで実現する場合に適用した実施形態を示している。
【０１４３】コントローラであるネガコン制御部２６で
は、固定絞り２３の前後差圧△Ｐが圧力センサ２８で検
出される。
【０１４４】油圧回路の一般公式より、タンク２４に流
れる実流量Ｑ_aは、 Ｑ_a＝ｃＡ√△Ｐ（但し、ｃは流量係数、Ａは絞りの開口面積） …（３） として求めることができる。
【０１４５】タンク２４の圧力はほぼゼロの状態とし、
絞り２３の入り口の圧力Ｐaを、差圧ΔＰとみなして、
これを圧力センサ２８で検出するものとする。
【０１４６】ネガコン制御部２６では、タンク２４に流
れるべき目標流量Ｑ_rが予め設定されている。一方、上
記（３）式にしたがい、圧力センサ２８で検出された差
圧ΔＰから実流量Ｑ_aが求められる。
【０１４７】そこで、目標流量Ｑ_rと実流量Ｑ_aとの偏
差△Ｑが求められ、この偏差ΔＱをゼロにする指令電流
が、電磁弁であるポンプ制御弁１９´のソレノイドに加
えられる。
【０１４８】ＰＩＤ制御部２６ａは、公知のＰＩＤ制御
を行う制御部であり、偏差△Ｑ、このΔＱの積分値、こ
のΔＱの微分値に対してそれぞれ所定のゲインＫ2、Ｋ
3、Ｋ1を乗じた上で、これらを加算することで、ポンプ
制御弁１９´に対する指令電流を生成する。ここで、ポ
ンプ制御弁１９´に対する指令電流値ｉは、偏差△Ｑが
大きくなるにしたがい増加されるとともに、偏差△Ｑの
積分項に応じて偏差ΔＱが最終的にゼロになるように指
令電流値ｉが調整される。
【０１４９】一方、応答抑制部１１では、油圧シリンダ
３または油圧モータ４の負荷圧ＰLの変動成分として変
動成分ｙが求められ、この変動成分ｙが上記目標流量Ｑ
_rから減算される。なお、変動成分ｙを実流量Ｑ_aに加
算してもよい。また、変動成分ｙの絶対値が大きくなる
につれて積分要素のゲインＫ3を小さくする記憶テーブ
ル１１ｅから読み出されたゲインＫ3によってＰＩＤ制
御部２６ａの積分要素のゲインＫ3の大きさを調整す
る。
【０１５０】このようにして油圧シリンダ３または油圧
モータ４の負荷圧ＰLの変化を打ち消すように、ポンプ
２の応答が抑制される。
【０１５１】つぎに、ロードセンシング油圧ポンプ制御
方式に適用した場合について、図１３（ａ）〜（ｅ）を
参照して説明する。
【０１５２】図１３（ａ）は、ロードセンシング油圧ポ
ンプ制御方式の基本的な油圧回路を示している。
【０１５３】すなわち、流量制御弁５、６の各負荷圧抽
出ポートを通過した圧油は、シャトル弁４８に連通され
ており、シャトル弁４８からは、油圧シリンダ５、６の
各負荷圧ＰLのうちで高い方の圧、すなわち最大負荷圧
ＰLmaxを示す圧油が流出される。
【０１５４】油圧ポンプ２の斜板２ａは、油圧ポンプ２
の斜板２ａを駆動するサーボピストン４７と、このサー
ボピストン４７に圧油を作用させるＬＳ弁（ロードセン
シング弁）４０とによって駆動制御される。
【０１５５】油圧ポンプ２の吐出圧ＰMを示すパイロッ
ト圧信号は、パイロット管路４１ａを介してＬＳ弁４０
の図面左側の入力ポート４０ａに入力される。一方、油
圧シリンダ５、６の最大負荷圧ＰLmaxを示すパイロット
圧信号は、シャトル弁４８からＬＳ圧回路たるパイロッ
ト管路４１ｂを介してＬＳ弁４０の右側の入力ポート４
０ｂに入力される。また、ＬＳ弁４０の右側にはバネ４
０ｃによるバネ力が付与されている。
【０１５６】斜板駆動機構たるサーボピストン４７とＬ
Ｓ弁４０は、これら入力された圧力ＰM、ＰLmaxの差圧
ΔＰ（＝ＰM−ＰLmax）がバネ力に応じた差圧設定値Δ
ＰLSに保持されるように可変容量型油圧ポンプ２の斜板
２ａを変化させる。
【０１５７】すなわち、差圧ＰM−ＰLmaxが、設定値Δ
ＰLSよりも小さい場合、つまり最大負荷圧ＰLmaxが大き
くなると、ＬＳ弁４０が左側に押され、これによりサー
ボピストン４７が左に駆動され油圧ポンプ２の斜板２ａ
が最大傾転角MAX側に移動される。これにより、油圧ポ
ンプ２の押し退け容積ｑが増やされ、油圧ポンプ２から
吐出される流量が増大される。一方、油圧ポンプ２の吐
出量の増加により、油圧ポンプ２の吐出圧ＰMが増加す
ると、ＬＳ弁４０を右に押す力が増大され、サーボピス
トン４７が右に駆動され油圧ポンプ２の斜板２ａが最小
傾転角ＭＩＮ側に移動される。結局、最大負荷圧ＰLmax
に、バネ力による差圧設定値ΔＰLSを加えた力が、油圧
ポンプ２の吐出圧ＰMと釣り合うように、油圧ポンプ２
の斜板２ａが制御される。
【０１５８】図１３（ｂ）は図１３（ａ）の基本的構成
に応答抑制部１１を加えることで、ポンプ圧ＰM、最大
負荷圧ＰLの見かけ上の差圧を補正し、油圧ポンプ２の
応答を抑制するようにした実施形態を示している。
【０１５９】同図１３（ｂ）では、変動成分ｙが大きく
なるにつれて小さい値をとる指令電流ｉyが、応答抑制
部１１の記憶テーブル１１ｄの記憶内容から読み出され
て、この指令電流ｉyが、ＬＳ弁４０に設けたソレノイ
ド４０ｄに加えられる。
【０１６０】この電磁ソレノイド４０ｄは、ＬＳ弁４０
の右側のバネ４０ｃに対して押し付け力を発生するもの
である。よって、応答抑制部１１から指令電流ｉyが出
力されると、この指令電流ｉyの大きさに比例した推力
がソレノイド４０ｄで発生し、これによりバネ４０ｃの
バネ力が変化して、差圧設定値ΔＰLSが変化される。
【０１６１】なお、変動成分ｙがゼロのときの指令電流
ｉyによって、図１３（ｂ）におけるバネ４０ｃでは、
図１３（ａ）におけるバネ４０ｃによるバネ力が発生す
る。
【０１６２】よって、変動成分ｙの変動成分が正の値を
とるときには、指令電流ｉyは小さくなり、ソレノイド
４０ｄで発生する推力は弱くなるので、バネ４０ｄのバ
ネ力は小さくなり、みかけ上の差圧設定値ΔＰLSは小さ
くなる。これにより油圧ポンプ２の吐出量は減らされ、
ポンプ吐出圧ＰMは小さくなる。一方、変動成分ｙの変
動成分が負の値をとるときには、指令電流ｉyは大きく
なり、ソレノイド４０ｄで発生する推力は強くなるの
で、バネ４０ｄのバネ力は大きくなり、みかけ上の差圧
設定値ΔＰLSは大きくなる。これにより油圧ポンプ２の
吐出量は増やされ、ポンプ吐出圧ＰMは大きくなる。こ
のようにして、ＬＳ弁４０の右側から作用する最大負荷
圧ＰLmaxの変化を打ち消すことができ、油圧ポンプ２の
応答を抑制することが可能となる。
【０１６３】なお、上記ソレノイド４０ｄによってバネ
４０ｃに推力を作用させる代わりに、ＬＳ弁４０のバネ
４０ｃとは反対の方向（左側）からパイロット圧Ｐyを
作用させてやることで、同様に油圧ポンプ２の応答を抑
制してもよい。
【０１６４】また、図１３（ｃ）に示すように、最大負
荷圧ＰLmaxをＬＳ弁４０に導くＬＳ圧回路４１ｂの途中
に可変絞り４２を設け、この可変絞り４２の開口面積を
制御することで同様に油圧ポンプ２の応答を抑制しても
よい。
【０１６５】同図１３（ｃ）では、変動成分ｙの変動量
の絶対値が大きくなるにつれて小さい値をとる（可変絞
り４２の開口面積を小さくする）指令電流ｉyが、応答
抑制部１１の記憶テーブル１１ｅの記憶内容から読み出
されて、この指令電流ｉyが、可変絞り４２のソレノイ
ド４２ａに加えられる。
【０１６６】このように、負荷圧ＰLの変動成分の絶対
量が大きくなるに従い絞り４２の開口面積を小さくなる
よう変化させ、ＬＳ弁４０に導く最大負荷圧ＰLmaxの変
化を小さくすることで、ＬＳ弁４０の変化が抑制され、
結果的に油圧ポンプ２の応答を抑制することが可能とな
る。
【０１６７】なお、図１３（ｃ）では、可変絞り４２を
ＬＳ圧回路４１ｂ上に設けるようにしているが、可変絞
り４２を、ＬＳ弁４０とサーボピストン４７との間の管
路４１ｃ（図１３（ａ）参照）に設けて、同様の制御を
行うようにしてもよい。
【０１６８】また、図１３（ｄ）に示すように、最大負
荷圧ＰLmaxをＬＳ弁４０に導くＬＳ圧回路４１ｂ上の圧
油をタンクにブリードオフする可変ブリード弁４３を設
け、この可変ブリード弁４３の開口面積を制御すること
で同様に油圧ポンプ２の応答を抑制してもよい。
【０１６９】同図１３（ｄ）では、変動成分ｙが大きく
なるにつれて小さい値をとる（可変ブリード弁４３の開
口面積を大きくする）指令電流ｉyが、応答抑制部１１
の記憶テーブル１１ｆの記憶内容から読み出されて、こ
の指令電流ｉyが、可変ブリード弁４３のソレノイド４
３ａに加えられる。
【０１７０】このように、変動成分ｙが大きくなるに従
い可変ブリード弁４３の開口面積を大きくし、ＬＳ弁４
０に導く最大負荷圧ＰLmaxを小さくすることで、ＬＳ弁
４０に導かれる最大負荷圧ＰLmaxの変化が抑制され、結
果的に油圧ポンプ２の応答を抑制することが可能とな
る。
【０１７１】図１３（ｅ）は、ロードセンシング制御を
コントローラで実現する場合に適用した実施形態を示し
ている。
【０１７２】コントローラであるロードセンシング制御
部４６には、圧力センサ４４ａで検出された油圧ポンプ
２の吐出圧ＰMが入力されるとともに、圧力センサ４４
ｂで検出された最大負荷圧ＰLmaxが入力される。
【０１７３】ロードセンシング制御部４６では、目標差
圧ΔＰr（差圧設定値ΔＰLS）が予め設定されている。
一方、各圧力センサ４４ａ、４４ｂの検出値から実際の
差圧ΔＰa（＝ＰM−ＰLmax）が求められる。
【０１７４】そこで、目標差圧ΔＰrと実差圧ΔＰaとの
偏差△Ｐr-aが求められる。一方、応答抑制部１１で
は、油圧シリンダ３または油圧モータ４の負荷圧ＰLの
変動成分として変動成分ｙが求められ、この変動成分ｙ
が上記偏差△Ｐr-aから減算される。そして、この変動
成分ｙが取り除かれた偏差△Ｐr-aをゼロにする指令電
流が、電磁弁である制御弁４５のソレノイドに加えられ
る。
【０１７５】このようにして油圧シリンダ３または油圧
モータ４の負荷圧ＰLの変化を打ち消すように、ポンプ
２の応答が抑制される。
【０１７６】以上、図１１、図１２、図１３を参照し
て、ポジコン、ネガコン、ロードセンシング制御の各油
圧ポンプ制御方式に適用した場合について説明した。
【０１７７】以上の図１１、図１２、図１３の説明で
は、変動成分ｙ自体によって補正した指令、つまり圧力
変動成分ｙのプラス量、マイナス量に応じて変化する指
令を油圧ポンプ２に与えることで油圧ポンプ２の応答を
抑制しているが、圧力変動成分ｙ自体ではなくｙの傾き
（圧力変動成分ｙの微分値）によって油圧ポンプ２に対
する指令を補正してもよい。つまり、圧力変動成分ｙの
増加量、減少量に応じて油圧ポンプ２に対する指令を変
化させるようにしてもよい。かかる制御によれば、圧力
変動の変化を予測した抑制が可能となり、油圧ポンプ２
の応答抑制をフィードフォワード制御することができ
る。
【０１７８】また、図１１、図１２、図１３では、種々
の応答抑制の手法について説明したが、サーボピストン
３５、３５´、２０、４７に圧油が流入あるいは流出す
る管路に可変絞りを設け、この可変絞りの開口面積を減
少させることにより、サーボピストンに作用する圧油の
速度(ピストン作動速度)を抑制して、油圧ポンプ２の応
答を抑制してもよい。
【０１７９】以上説明した実施形態では、状態量検出部
９で検出される状態量ｘとして、主として油圧シリンダ
３または油圧モータ４の負荷圧ＰLを想定して説明した
が、図１４に示すように、状態量検出部９で、油圧ポン
プの吐出圧ＰMと操作中の油圧アクチュエータ３、４の
最大負荷圧ＰLmaxとの差圧ΔＰ（以下、最小差圧と呼
ぶ）を状態量ｘとして検出し、これに基づき油圧ポンプ
２の応答を抑制するようにしてもよい。
【０１８０】すなわち、同図１４（ａ）に示すように、
流量制御弁５、６の各負荷圧抽出ポートを通過した圧油
は、シャトル弁４８に連通されており、シャトル弁４８
からは、油圧シリンダ５、６の各負荷圧ＰLのうちで高
い方の圧、すなわち最大負荷圧ＰLmaxを示す圧油が流出
される。最大負荷圧ＰLmaxは圧力センサ４４ｂで検出さ
れる。油圧ポンプ２の吐出圧ＰMは圧力センサ４４ａに
よって検出される。
【０１８１】状態量検出部９では、油圧ポンプの吐出圧
ＰMと操作中の油圧アクチュエータ３、４の最大負荷圧
ＰLmaxとの最小差圧ΔＰが状態量ｘとして検出され、こ
の状態量ｘが応答抑制部１１に出力される。
【０１８２】応答抑制部１１では、図２等で説明したの
と同様にして、最小差圧ｘの高周波変動成分ｙがハイパ
スフィルタ１１ｂから出力され、油圧ポンプ２に対する
流量指令ｒから減算され、補正された流量指令値ｒ´が
油圧ポンプ２（斜板駆動機構部３１）に対して出力され
る。この結果、油圧ポンプ２の応答が抑制される。
【０１８３】ここで、上記最小差圧ΔＰを状態量ｘとし
て油圧ポンプ２の応答を抑制した場合の効果について説
明する。
【０１８４】最大負荷圧ＰLmaxとなった油圧アクチュエ
ータ３または４へ流入する圧油の流量Ｑは、上記（３）
式からも明らかなように、（オペレータのレバー操作量
で決まる）流量制御弁５、６の絞りの開口面積Ａと、流
量制御弁４、５の前後差圧である上記最小差圧ΔＰの平
方根√ΔＰとに比例する。したがって、最小差圧ΔＰの
変動は、オペレータの意思に反した油圧アクチュエータ
３、４の速度変動（流量Ｑの変動）を招来する。
【０１８５】そこで、上記応答抑制部１１は、状態量ｘ
たる最小差圧ΔＰが増加すると油圧ポンプ２の流量ｑを
減少させて油圧ポンプ２の吐出圧ＰMを下げ、最小差圧
ΔＰを減少させるとともに、状態量ｘたる最小差圧ΔＰ
が減少すると油圧ポンプ２の流量ｑを増加させて油圧ポ
ンプ２の吐出圧ＰMを上昇させ、最小差圧ΔＰを増加さ
せるよう油圧ポンプ２の応答を抑制する。つまり、最小
差圧ΔＰが常に一定に、あるいはその変化が滑らかなも
のとなり、負荷の変動等によって生じる最小差圧ΔＰの
変動が抑えられ、これによってオペレータの意思に反し
た油圧アクチュエータ３、４の速度変動は発生しなくな
るという効果が得られる。オペレータのレバー操作通り
に油圧アクチュエータを作動させることができる。
【０１８６】なお、図１４（ａ）において、図２で説明
したのと同様に、抑制量指示部１０によって、状態量ｘ
から高周波成分ｙを抽出するための周波数しきい値ｆc
を作業状態に応じて変化させてやり、最小差圧ΔＰの変
化の抑制度合いを作業状態に合わせて最適な設定しても
よい。
【０１８７】また、図１４（ｂ）に示すように、上記ハ
イパスフィルタ１１ｂの代わりに、最小差圧ｘが大きく
なるほどｙの値が負から正へと変化するとともに、目標
最小差圧ｘrのときにｙの値が零となっている関数テー
ブル１１ｇを設け、状態量ｘに対応する変動成分ｙをこ
の関数テーブル１１ｇから読み出し、この読み出した変
動成分ｙをポンプ流量指令ｒから減算した補正流量指令
値ｒ´を油圧ポンプ２に出力してもよい。この結果、ポ
ンプ流量指令ｒは、目標差圧ｘrに対する偏差分だけ補
正されることになり、目標最小差圧に対する定常偏差を
減少させることができる。
【０１８８】図１４（ａ）、（ｂ）では、油圧ポンプ２
に対する流量指令ｒを補正する制御を行うようにしてい
るが、油圧ポンプ２の吐出圧油をタンクに逃がす制御弁
を制御しても、同様に、最小差圧ΔＰの変動を抑制する
ことができる。
【０１８９】図１４（ｃ）に示す実施形態では、油圧ポ
ンプ２の吐出圧ＰMと最大負荷圧ＰLmaxとの最小差圧Δ
Ｐが設定値を越えた場合に、油圧ポンプ２の吐出圧油を
タンクに逃がすアンロード弁４８が設けられる。このア
ンロード弁４８のポンプ吐出圧ＰMが作用する側には電
磁ソレノイド４８ａが配設されている。
【０１９０】応答抑制部１１には、ハイパスフィルタ１
１ｂから出力される高周波変動成分ｙが大きくなるに従
い電磁ソレノイド４８ａに対する指令電流ｉyが増加す
る関数テーブル１１ｈが設けられている。
【０１９１】そこで、変動成分ｙに対応する指令電流ｉ
yが上記関数テーブル１１ｈから読み出され、この指令
電流ｉyがアンロード弁４８のソレノイド４８ａに加え
られると、指令電流値ｉyに比例したソレノイド推力が
発生し、このソレノイド推力に応じてアンロード弁４８
の開口面積が大きくなり、最小差圧ΔＰが減少する。
【０１９２】この結果、最小差圧ｘの変動成分ｙがプラ
ス側に大きくなると、指令電流ｉyが大きくなること
で、ソレノイド推力が大きくなり、アンロード弁４８の
開口面積が大きくなり、最小差圧ΔＰが減少される。一
方、最小差圧ｘの変動成分ｙがマイナス側に大きくなる
と、指令電流ｉyが小さくなることで、ソレノイド推力
が小さくなり、アンロード弁４８の開口面積が小さくな
り、最小差圧ΔＰが増加される。このようにして最小差
圧ΔＰの変化の応答が抑制される。
【０１９３】上記アンロード弁４８の代わりにレバー操
作量に応じて油圧ポンプ２の吐出圧油をタンクに逃がす
可変ブリード弁４９が設けられた場合の実施形態につい
て図１４（ｄ）を参照して説明する。
【０１９４】図１４（ｄ）に示す可変ブリード弁４９は
ソレノイドに加えられる指令電流ｉyが大きくなるにつ
れて開口面積が大きくなり、ブリードオフ流量を大きく
する。この指令電流ｉyは操作レバー７、８の操作量が
大きくなるにつれて小さい値をとる。
【０１９５】すなわち、ブリード開口制御部５０では、
電気式レバーである操作レバー７、８の各操作量を示す
電気信号が入力される。ここで、ブーム上げ方向操作
量、ブーム下げ方向操作量、旋回（右旋回、左旋回）の
操作量ごとに、記憶テーブル５０ａ、５０ｂ、５０ｃが
設定されている。これら各記憶テーブル５０ａ、５０
ｂ、５０ｃには、操作量が中立位置からフルレバー位置
まで大きくなるにしたがい可変ブリード弁４９の開口面
積が小さくなるような操作量と開口面積の対応関係が記
憶されている。そして、各記憶テーブル５０ａ、５０
ｂ、５０ｃから読み出された開口面積のうちの最も小さ
いものが、最小値選択部５０ｄで選択される。そこで、
応答抑制部１１では、最小差圧ΔＰの高周波変動成分ｙ
に対して、この最小値選択部５０ｄから出力された開口
面積が加算され、開口指令が求められる。記憶テーブル
５０ｅには、開口指令に比例した指令電流ｉyが記憶さ
れている。よって、レバー操作量に応じた開口面積に変
動成分ｙが加算された開口指令に対応する指令電流ｉy
が可変ブリード弁４９のソレノイドに対して出力され
る。
【０１９６】この結果、最小差圧ΔＰが増加して変動成
分ｙがプラス側に大きくなると、指令電流ｉyが大きく
なることで、可変ブリード４９の開口面積が大きくなる
ので、油圧ポンプ２の吐出圧ＰMは減少され、最小差圧
ΔＰが小さくなる。一方、最小差圧ΔＰが減少して変動
成分ｙがマイナス側に大きくなると、指令電流ｉyが小
さくなることで、可変ブリード４９の開口面積が小さく
なるので、油圧ポンプ２の吐出圧ＰMは増加され、最小
差圧ΔＰが大きくなる。また、操作レバー７、８の操作
量が大きくなるにつれて、指令電流ｉyが小さくなり、
可変ブリード４９の開口面積が小さくなり油圧ポンプ２
の吐出圧ＰMが増加され、最小差圧ΔＰが大きくなる。
よって、最小差圧ΔＰの変化を応答を抑制できるととも
に、操作レバー７、８の操作量に応じた抑制がなされ
る。
【０１９７】つぎに、図１５を参照して、状態量検出部
９で、操作レバーの操作量を状態量ｘとして検出し、こ
れに基づき油圧ポンプ２の応答を抑制する実施形態につ
いて説明する。
【０１９８】一般に、上部旋回体や下部走行体などの慣
性体を駆動する油圧アクチュエータは、操作レバーを急
操作しても、すぐには動き出すことができない。このた
め、油圧ポンプ２の吐出圧が急上昇してしまい、この急
上昇したポンプ圧ＰMによって作業機が遅れた後、急作
動するなどの問題があった。
【０１９９】そこで、慣性体を操作する操作レバーをラ
フに急操作したとしても油圧ポンプ吐出圧ＰMを急上昇
させない応答性が要求される。
【０２００】図１５（ａ）は、この問題点を解決する実
施形態である。
【０２０１】同図１５（ａ）に示すように、状態量検出
部９では、図８（ｂ）と同様にして、旋回用操作レバー
８の操作量を示すパイロット圧Ｐpがシャトル弁３２を
介して圧力センサ１４で検出され、状態量ｘとして応答
抑制部１１に対して出力される。
【０２０２】応答抑制部１１では、図２等で説明したの
と同様にして、操作量ｘの高周波変動成分ｙがハイパス
フィルタ１１ｂから出力され、この変動成分ｙが油圧ポ
ンプ２に対する流量指令ｒから減算され、補正流量指令
値ｒ´として油圧ポンプ２（斜板駆動機構部３１）に対
して出力される。この結果、油圧ポンプ２の応答が抑制
される。
【０２０３】ここで、旋回用操作レバー８の操作量Ｐp
を状態量ｘとして、油圧ポンプ２の応答を抑制した場合
の効果について説明すると、旋回用操作レバー８が急操
作されると、状態量ｘが増加するので、変動成分ｙが増
加する。ここで、ハイパスフィルタ１１ｂにて抽出され
る変動成分を２〜３Ｈz程度の低い周波数成分以上に設
定しておくことにより、それを超える速いレバー操作を
したときだけ、より大きな変動成分ｙが出力される。こ
のため油圧ポンプ２の吐出圧ＰMが上昇する前に、ポン
プ流量指令ｒ´が減少され、過度のポンプ吐出圧ＰMの
上昇が抑制される。すなわち、慣性体たる上部旋回体を
操作する操作レバー８をラフに急操作したとしても油圧
ポンプ２の吐出圧ＰMを急上昇させない応答性が得られ
る。なお、この図１５（ａ）に示す実施形態では、旋回
作業のみ応答は抑制され、他の作業機による作業には影
響を与えない。したがって、応答抑制の不要な他の作業
機による作業、例えばバケットによるふるい作業を作業
効率よく行うことができる。
【０２０４】上記バケットによるふるい作業は、操作レ
バーを両方向に振動させてやり、その衝撃でバケット内
の土をふるいにかけたり、あるいは細かく蒔いたり、あ
るいはバケットに付着した土を落とす作業であり、操作
レバーの急操作に応答した衝撃力をバケットに与える必
要がある。したがって、応答抑制は不要であり、むしろ
応答性を高める必要がある。
【０２０５】図１５（ｂ）は、この要求に応える実施形
態を示している。
【０２０６】同図１５（ｂ）に示すように、応答抑制部
１１では図１５（ａ）と同様にして旋回用操作レバー８
の操作量ｘ1の高周波変動成分ｙ1がハイパスフィルタ１
１ｂ1から出力され、この変動成分ｙ1が油圧ポンプ２に
対する流量指令ｒから減算され、補正流量指令値ｒ´と
して油圧ポンプ２（斜板駆動機構部３１）に対して出力
される。したがって、旋回用操作レバー８の操作に対し
ては油圧ポンプ２の応答が抑制される。
【０２０７】一方、状態量検出部９では、バケットを操
作するバケット用操作レバー７´の操作量を示すパイロ
ット圧Ｐpがシャトル弁３２´を介して圧力センサ１２
´で検出され、状態量ｘ2として応答抑制部１１に対し
て出力される。応答抑制部１１では、バケット用操作レ
バー７´の操作量ｘ2の高周波変動成分ｙ2がハイパスフ
ィルタ１１ｂ2から出力され、この変動成分ｙ2が油圧ポ
ンプ２に対する流量指令ｒに対して加算され、補正流量
指令値ｒ´として油圧ポンプ２（斜板駆動機構部３１）
に対して出力される。したがって、バケット用操作レバ
ー７´の操作に対しては油圧ポンプ２の応答が強められ
る。この結果、バケット用操作レバー７´の急操作に応
答した衝撃力をバケットに与えることができ、バケット
によるふるい作業の作業効率が向上する。
【０２０８】以上の実施形態では、応答抑制対象機器と
して油圧ポンプ２を想定したが、図１５（ｃ）に示すよ
うに、流量制御弁を応答抑制対象機器としてもよい。
【０２０９】地面をラフに水平に均す荒スキトリ作業を
行うときには、アームを最大に伸ばした状態からブーム
用操作レバー７を上げ側に、アーム用操作レバー８´を
掘削（引き込み）側に同時にフルレバー操作して、バケ
ット刃先をほぼ水平に移動させたいという要求がある。
【０２１０】しかし、レバーが中立でポンプ吐出量が最
小値ＭＩＮの状態からレバーが操作されてポンプ斜板が
増加するときに、バケット刃先にかかる負荷が少ない場
合には、自重落下側となるアームが急激に落下して、ポ
ンプ吐出圧油の大部分がアームに流入し、ポンプ圧が十
分に上昇できず、ブームが上がらない瞬間が生じ、バケ
ット刃先の軌跡が大きく下方へずれてしまうという問題
があった。したがってバケット刃先を所望の軌跡にもっ
ていくためにはアーム用操作レバー８´の操作に熟練を
要した。図１５（ｃ）に示す実施形態はこのような問題
を解決する実施形態である。
【０２１１】同図１５（ｃ）の実施形態では、ブームと
アームを同時にフルレバー操作した場合に、アーム用流
量制御弁６´の応答が、ブーム用操作レバー７のブーム
上げ方向の操作に応じて抑制される。
【０２１２】同図１５（ｃ）に示すように、状態量検出
部９では、電気レバーであるブーム用操作レバー７、ア
ーム用操作レバー８´の出力電圧に対応する流量制御弁
開口指令が各記憶テーブル９ｂ、９ｃから求められる。
応答抑制部１１では、ブーム上げ方向の開口指令ｘの高
周波変動成分ｙがハイパスフィルタ１１ｂから出力さ
れ、この変動成分ｙがアーム掘削方向の開口指令ｒから
減算され、補正開口指令値ｒ´としてアーム用流量制御
弁６´に対して出力される。つまり、補正開口指令ｒ´
が変換部５１ｃにて電流指令に変換され、アーム用流量
制御弁６´のアーム掘削方向側のソレノイドに加えられ
る。なお、他の開口指令についても変換部５１ａ、５１
ｂ、５１ｄにて電流指令に変換され、ブーム用流量制御
弁５の各ソレノイド、アーム用流量制御弁６´のアーム
ダンプ方向側のソレノイドに加えられる。
【０２１３】このためアーム用流量制御弁６´の開口面
積の増加が、ブーム用操作レバー７のブーム上げ側の操
作速度に応じて遅らされることになり、ポンプ斜板立ち
上がり時に、吐出圧油がアームに過大に吸い込まれるこ
とが防止され、バケット刃先の急激な落ち込みが抑制さ
れる。なお、ブーム、アームをゆっくり操作した場合で
は、アーム開口の増大が抑制されないが、このときは十
分ポンプ斜板の立ち上がり（流量増加）が間に合うた
め、上述したブームが上がらない（ポンプ圧低下）とい
う問題は生じない。したがって、任意の操作に対して自
重落下側となるアームが急激に落下してしまいバケット
刃先の軌跡が大きく下方へずれてしまうようなことはな
くなり、かつバケット刃先を所望の軌跡にもっていくた
めにアーム用操作レバー８´の操作に熟練を必要とする
こともない。
【０２１４】なお、図１５（ｃ）に示す応答抑制部１１
を、図１５（ｄ）に示すように構成してもよい。
【０２１５】図１５（ｄ）では、アーム掘削指令ｒから
変動成分ｙを減算する処理の代わりに、Ａを所定の定数
として（Ａ−ｙ）/Ａ （但しＡ＞ｙ＞０）なるゲイン
がゲイン演算部１１ｉで求められ、このゲインが乗算部
１１ｊにてアーム掘削方向の開口指令ｒに乗算されると
いう処理がなされる。
【０２１６】また、図１５（ｃ）に示す応答抑制部１１
を、図１５（ｅ）に示すように構成してもよい。図１５
（ｅ）は、荒スキトリ作業の開始時のみに、アーム用流
量制御弁６´の応答を抑制する実施形態である。
【０２１７】すなわち、ブーム上げ方向の開口指令ｘか
ら所定値（ハーフレバー以上の変動成分）だけ減算され
た値がコンパレータ１１ｋに出力され、値が正である場
合には（ｘがハーフレバー以上の変動成分）、上記
（１）式により低周波成分Ｘ(n)が演算され、上記
（２）式より高周波成分Ｙが演算される。一方、コンパ
レータ１１ｋで値が負であった場合には（ｘがハーフレ
バーよりも小さい変動成分）、上記（１）式における低
周波成分Ｘ(n)が現在のブーム上げ開口指令ｘに設定さ
れる（ゼロクリア）。また、ブーム用操作レバー７がブ
ーム下げ方向に操作されている場合、およびアーム用操
作レバー８´がアームダンプ方向に操作されている場合
にも上記（１）式における低周波成分Ｘ(n)が現在のブ
ーム上げ開口指令ｘに設定される（ゼロクリア）。
【０２１８】このようにして状態量ｘがブーム操作量の
うち所定の大きさを越える量、例えばハーフレバー以上
の変動成分になっている場合に変動成分ｙが演算される
とともに、アームが掘削側に操作されていない場合、ブ
ームが上げ側に操作されていない場合には、低周波成分
Ｘｎを現在の検出値ｘで初期化することで変動成分ｙが
ゼロにクリアされ、荒スキトリ作業の開始時のみにアー
ム用流量制御弁６´の応答が抑制され、アームの落ち込
みが抑制される。なお、上記演算を、アーム掘削のハー
フレバー以上の指令に対してのみ減算あるいは乗算する
ことにより、アームフル操作時のみ最大開口を制限する
こともできる。
【０２１９】つぎに、図１６を参照して、圧力補償弁を
設けた油圧制御システムで、同様に荒スキトリ作業時の
アームの落ち込みを抑制できるようにした実施形態につ
いて説明する。
【０２２０】操作レバーの複合操作時の油圧アクチュエ
ータの駆動速度のいわゆる負荷依存性を解消するため
に、ロードセンシング制御という上述した技術がある。
このロードセンシング制御システムでは、図１６（ａ）
に示すように、流量制御弁５、６´と油圧シリンダ３、
４´との間に、圧力補償弁５２、５３、５４、５５と呼
ばれるバルブが設けられ、流量制御弁５、６´を通過す
る圧油の弁の前後における圧力の差圧が、いずれの駆動
軸（ブーム、アーム）についても同一の値になるように
補償している。つまり、上述した油圧回路の一般公式Ｑ
＝ｃＡ√△Ｐ（但し、ｃは流量係数、Ａは絞りの開口面
積）において差圧ΔＰが各駆動軸について同一となるよ
うにすることで、オペレータが指令する駆動指令値（開
口指令Ａ）に比例した流量Ｑが得られるようにしてい
る。
【０２２１】また、油圧ポンプ２の吐出圧が、操作中の
油圧シリンダ３、４´の負荷圧の最大値に、上記前後差
圧が加算された圧力となるように、油圧ポンプ２の吐出
圧がロードセンシング制御されており、これによって複
合操作時の各油圧シリンダ３、４´の負荷圧の違いによ
る速度の変化（負荷依存性）が防止される。
【０２２２】この図１６（ａ）の実施形態では、アーム
用流量制御弁を抑制する代わりに、アーム側の圧力補償
弁５４を抑制して目標差圧を調整することで、図１５の
実施形態と同様な効果が得られるようにしている。図１
６（ａ）では、ブーム用操作レバー７のブーム上げ側操
作量（ブーム上げ開口指令）が状態量ｘとされ、応答抑
制対象機器としてアーム用圧力補償弁５４が設定され
る。
【０２２３】油圧アクチュエータへ流入する流量は、上
記（３）式に示すように、オペレータのレバー操作量に
応じて決まる制御弁の絞りの開口面積Ａと、オペレータ
が制御できない制御弁の絞りの前後の圧力差の平方根√
ΔＰにそれぞれ比例しているので、荒スキトリ作業時に
オペレータが仮にブームとアームの流量制御弁５、６´
の開口面積を同じになるようにレバー操作しても、アー
ムの負荷圧ＰLがブームの負荷圧に比べて極端に低い
と、より多くのポンプ吐出圧油がアーム側に流れてしま
い、バケット刃先の急激な落下が生じてしまう。このア
ームの落ち込み現象は、アームの圧力補償が１００％効
いていれば生じないが、逆に１００％効いているとブー
ム、アームを操作するレバーをフルレバー操作したとき
のバケット刃先のスキトリ作業時の軌跡が円弧状になっ
てしまい、地面を水平に均せなくなってしまう。このた
め実際には、アームの圧力補償を若干弱めて負荷なり
（ブーム上げによりバケット刃先が地面から持ち上が
ず、バケット刃先がより水平に動くように）に設定して
いる。操作レバーをファイコン域でゆっくり操作するス
キトリ作業では、油圧ポンプの吐出量がレバー操作に対
して不足しないためアーム側への圧油の過大な流入は生
じることはなく、またバケット刃先の動きに合わせてオ
ペレータがレバー操作量を手動制御するため、圧力補償
を十分効かせなくても特に問題は生じない。よって、図
１６（ａ）では操作レバーを急操作する荒スキトリ作業
の開始時のみに、圧力補償を十分効かせるようにして上
記問題を解決するものである。
【０２２４】同図１６（ａ）では、流量制御弁５、６´
にはそれぞれ負荷圧抽出ポートが設けられており、これ
により油圧シリンダ３、４´の負荷圧がそれぞれ検出さ
れる。負荷圧抽出ポートを通過した圧油はシャトル弁５
６に連通されており、シャトル弁５６からは油圧シリン
ダ３、４´の各負荷圧のうちで高い方の圧、つまり最大
負荷圧ＰLmaxを示す圧油が最大負荷圧回路（管路）６０
に流出される。
【０２２５】一般に、圧力補償弁５２〜５５では、一方
側（右側）から上記最大負荷圧ＰLmaxを最大負荷圧回路
６０を介して作用させ、反対側（左側）からは流量制御
弁と圧力補償弁との間の圧力（補償圧）を補償圧回路
（管路）５９を介して作用させることで、補償圧が最大
負荷圧ＰLmaxと釣り合うように（同じになるように）作
動される。
【０２２６】応答抑制対象機器であるアーム掘削側の圧
力補償弁５４は、可変圧力補償弁となっている。
【０２２７】可変圧力補償弁５４の一方側（右側）から
は上記最大負荷圧ＰLmax及びバネ力が作用されている。
また可変圧力補償弁５４の反対側（左側）からは、上記
補償圧とともに、応答抑制部１１から出力される指令電
流ｉyに応じた調整圧たるパイロット圧が調整圧回路
（管路）５８を介して作用されている。応答抑制部１１
からは、後述するように指令電流ｉyが生成されて電磁
比例制御弁５７のソレノイドに加えられる。電磁比例制
御弁５７にはパイロットポンプ１８から吐出されるパイ
ロット圧油が入力されており、このパイロット圧油のパ
イロット圧が、指令電流ｉyに対応する調整圧にまで減
じられて、可変圧力補償弁５４の左側に加えられる。こ
こで電磁比例制御弁５７から出力される調整圧がバネ力
と釣り合っている状態の場合には、可変圧力補償弁５４
の開口は、左側から作用する、アーム用制御弁６´と圧
力補償弁５４との間の補償すべき圧力（補償圧）と、右
側から作用する最大負荷圧力ＰLmaxが釣り合う位置でバ
ランスしており、補償圧は最大負荷圧ＰLmax（この場合
はブーム上げ側の負荷圧ＰL）と同一の圧力まで上昇す
る。
【０２２８】よって、アーム用流量制御弁６´の絞りの
前後差圧ΔＰは、油圧ポンプ２の吐出圧ＰMと最大負荷
圧ＰLmaxとの差圧となり、これにより最大負荷圧ＰLmax
となったブーム用流量制御弁５の前後差圧と同一の差圧
に補償される。つまり、上記（３）式において差圧ΔＰ
が各流量制御弁５、６´について同一となったことによ
って、オペレータが指令する操作量（開口面積Ａ）に比
例した流量Ｑを、各油圧シリンダ３、４´に供給するこ
とができる。
【０２２９】ここで電磁比例制御弁５７から出力される
調整圧がバネ力との釣り合い状態よりも大きくなると、
この調整圧の大きさに応じて可変圧力補償弁５４の開口
量が大きくなり、圧力補償弁５４と流量制御弁６´の間
の補償圧は、最大負荷圧ＰLmaxより低い圧力で釣り合う
ことになる。この結果、アーム用流量制御弁６´の前後
差圧ΔＰは大きくなり、圧力補償の度合いが小さくな
る。つまり、アームの作動速度が上昇する。
【０２３０】応答抑制部１１の記憶テーブル１１ｌに
は、変動成分ｙが大きくなるにつれて電磁比例制御弁５
７に対する指令電流ｉyが小さくなるｙとｉyの対応関係
が記憶されている。図１５（ｃ）と同様にブーム用操作
レバー７の操作信号を状態量ｘとして変動成分ｙが求め
られる。したがって、ブーム上げの急操作がされた場合
（ｙが大の場合）には、記憶テーブル１１ｌから読み出
される指令電流ｉyが小さくなり、可変圧力補償弁５４
に作用する調整圧が通常より小さくなるので、可変圧力
補償弁５４によって圧力補償の度合いが大きくされる。
一方、ブーム上げの急操作がされていない通常操作の場
合（ｙが小の場合）には、記憶テーブル１１ｌから読み
出される指令電流ｉyが大きくなり、可変圧力補償弁５
４に作用する調整圧が大きくなるので、可変圧力補償弁
５４によって圧力補償の度合いが小さくされる。
【０２３１】以上のようにブーム上げを通常操作する場
合には、アームの圧力補償が若干弱められるとともに、
ブーム上げを急操作するスキトリ作業の開始時のみに、
アームの圧力補償が強められ（アーム用流量制御弁６´
の前後差圧が小さくされ）、スキトリ作業開始時に油圧
ポンプの吐出圧油がアーム側に多く流入してしまいバケ
ット刃先が急激に落ち込むという問題点が解決される。
【０２３２】上述したスキトリ作業時のアームの落ち込
み現象は、油圧ポンプの吐出圧が低下する（場合によっ
ては、ブームの上げ側の負荷圧ＰL以下にまで低下す
る）ことにより生じる。したがって、状態量検出部９
で、ブーム用操作レバー７の操作量を状態量ｘとして検
出する代わりに、ポンプ吐出圧ＰMとブームの負荷圧ＰL
（あるいは最大負荷圧ＰLmax）との差圧ΔＰを状態量ｘ
として検出しても同様にして、スキトリ作業時のアーム
の落ち込み減少をなくすことができる。
【０２３３】図１６（ｂ）の状態量検出部９では、油圧
ポンプ２の吐出圧ＰMが圧力センサ４４ａによって検出
されるとともに、ブームの上げ側の負荷圧ＰLが圧力セ
ンサ６１によって検出され、これらポンプ吐出圧ＰMと
ブーム上げ側負荷圧ＰLとの差圧ΔＰが状態量ｘとして
検出される。
【０２３４】差圧ΔＰを示す状態量ｘは応答抑制部１１
に入力され、この応答抑制部１１では、検出差圧ｘの変
動成分ｙがハイパスフィルタ１１ｂから出力される。こ
こで、記憶テーブル１１ｍには、変動成分ｙがマイナス
側に（差圧ΔＰが減少側に）になるほど、電磁比例制御
弁５７に対する指令電流ｉyが小さくなる、変動成分ｙ
と指令電流ｉyの対応関係が記憶されている。
【０２３５】よって、ポンプ吐出圧ＰMとブーム上げ側
負荷圧ＰLとの差圧ΔＰが増加するにしたがい、アーム
用可変圧力補償弁５４に対する調整圧が増加することに
なり、これによりアームの圧力補償の度合いが緩められ
る。一方、上記差圧ΔＰが減少するにしたがい、可変圧
力補償弁５４に対する調整圧が減少することになり、こ
れによりアームの圧力補償の度合いが強められる。
【０２３６】このようにしてポンプ吐出圧ＰMとブーム
上げ側の負荷圧ＰLとの差圧ΔＰが一定となるように、
アームの圧力補償の度合い（アームへの圧油の流入量）
が抑制されるので、荒スキトリ作業の開始時のバケット
刃先の落ち込みが防止されることになる。
【０２３７】この図１６（ｂ）に示す実施形態では、ポ
ンプ吐出圧ＰMとブーム上げ側負荷圧ＰLとの差圧ΔＰの
変化に応じてアーム掘削側の圧力補償の度合いを変化さ
せるようにしているが、アームが掘削方向に操作されて
いない状態（アーム掘削側に圧油が流れていない状態）
では、アーム掘削側の圧力補償を調整しても、他に影響
を与えることはない。また、ブームが上げ方向に操作さ
れていない状態ではブーム上げ側の差圧ΔＰの変動成分
がゼロとなっている。よって、ブームの上げ操作とアー
ムの掘削操作が同時になされているときのみに、アーム
の圧力補償の度合いを抑制する制御を行う作用がある。
【０２３８】また、図１６（ｂ）に示す応答抑制部１１
を、図１６（ｃ）に示すように構成してもよい。この図
１６（ｃ）では、前述した図１４（ｂ）と同様にして、
上記ハイパスフィルタ１１ｂの代わりに、差圧ｘ（Δ
Ｐ）が大きくなるほど指令電流ｉyの値が大きくなるよ
うに変化する（目標差圧はΔＰr）関数テーブル１１ｎ
を設け、状態量ｘに対応する指令電流ｉyをこの関数テ
ーブル１１ｎから読み出し、この読み出した指令電流ｉ
yを電磁比例制御弁５７に対して出力して、差圧ΔＰを
目標差圧ΔＰrに一致させるようにしている。この実施
形態では、ハイパスフィルタ１１ｂによって差圧ｘ（Δ
Ｐ）の変動成分ｙを演算することなく、差圧ｘ（ΔＰ）
から直接に電磁比例制御弁５７に対する指令電流ｉyを
求めることができる。
【０２３９】なお、図１６では、油圧シリンダ３、４´
と流量制御弁５、６´との間に圧力補償弁５２〜５５が
設けられている油圧回路を想定して説明したが、流量制
御弁５、６´と油圧ポンプ２との間に圧力補償弁５２〜
５５が設けられている油圧回路に対しても同様に適用す
ることができる。
【０２４０】また、荒スキトリ作業時にバケット刃先の
軌跡を所望の軌跡にする目的で説明したが、これ以外の
作業、例えば、ブーム上げと旋回のフルレバー操作によ
るホイスト旋回作業時に生じる旋回起動時のバケット刃
先の上昇の軌跡を所望の軌跡にする目的の下に、ブーム
用操作レバー７のブーム上げ側の操作量またはポンプ吐
出圧ＰMとブームの上げ側の負荷圧ＰLとの差圧ΔＰに応
じて、旋回側の圧力補償の度合いを抑制する実施も可能
である。
【０２４１】例えば、バケットを地面下から、ブームの
上げ操作と旋回の急操作を同時に行いつつ上昇させると
きに、旋回側に設けられた可変圧力補償弁に対する調整
圧を変化させて上部旋回体の加速を抑制する（あるいは
ブームへの圧油の流入を促進する）ことで、ブームが、
より上昇されてから旋回の動作が開始される。これによ
ってラフなレバー操作であってもバケットが掘削側面へ
の衝突することなく、安全にホイスト旋回させることが
できる。
【０２４２】つぎに、状態量検出部９において、上記差
圧ΔＰの代わりに油圧アクチュエータへ流入する圧油の
流量を状態量ｘとして検出して、同様な効果を得ること
ができる実施形態について図１７を参照して説明する。
【０２４３】図1７（ａ）に示す実施形態では、アーム
用油圧シリンダ４´のストローク長Ｌを検出するストロ
ークセンサ６２が設けられている。状態量検出部９に、
このストロークセンサ６２の検出ストローク長Ｌが入力
され、このストローク長Ｌの微分値ｄＬ/ｄｔが微分演
算部９ｄにて演算される。選択部９ｅでは、微分値ｄＬ
/ｄｔが正の値のとき、つまりアームが掘削方向へ移動
されているときのみ、その微分値ｄＬ/ｄｔ(+)が選択さ
れる。そして、この選択部９ｅで選択された正の微分値
ｄＬ/ｄｔ(+)に対して油圧シリンダ４´のボトム側断面
積Ｓｂが乗算部９ｆにて乗算されることで、アームの掘
削側への圧油流量Ｓb・ｄＬ/ｄｔ(+)（単位時間当たり
にアーム用油圧シリンダ４´のボトム側に流入した流
量）が状態量ｘとして検出され、応答抑制部１１に出力
される。
【０２４４】応答抑制部１１では状態量ｘの変動成分ｙ
がハイパスフィルタ１１ｂにて求められる。応答抑制部
１１の記憶テーブル１１ｌには図１６（ａ）と同様な変
動成分ｙと指令電流ｉyとの対応関係が記憶されてい
る。状態量ｘの変動成分ｙは、アームが静止状態または
一定速度で作動している間はゼロになっているととも
に、荒スキトリ作業の開始時のようにアームが掘削側に
急激に加速（落下）した場合などに大きな値をとる。
【０２４５】よって、荒スキトリ作業の開始時に、変動
成分ｙが大きくなるにしたがって可変圧力補償弁５４に
対する調整圧が小さくなることによって、圧力補償の度
合いが強くなり、アーム側への過大な圧油の流入が防止
される。
【０２４６】さらに、図１７（ｂ）に示すように、抑制
量指示部１０を設けて、シリンダストロークセンサ６２
の検出ストローク長信号Ｌに応じて抑制量を変更しても
よい。
【０２４７】図１７（ｂ）に示す抑制量指示部１０に
は、シリンダストロークセンサ６２の検出ストローク長
信号Ｌが入力される。記憶テーブル１０ｃには、ストロ
ーク長Ｌが大きくなるにしたがって、ハイパスフィルタ
１１ｂの周波数しきい値変更係数α（０＜α＜１、
（１）式参照）が小さくなる対応関係、つまりアームが
掘削側に作動されるほど変動成分ｙを小さくする対応関
係が記憶されている。検出ストローク長Ｌに対応する周
波数しきい値変更係数αが記憶テーブル１０ｃから求め
られ、応答抑制部１１に入力される。応答抑制部１１で
は、ハイパスフィルタ１１ｂ、記憶テーブル１１ｌと同
様の記憶テーブル１１ｏを介して指令電流ｉyが電磁比
例制御弁５７に出力される。
【０２４８】荒スキトリ作業は、アーム用油圧シリンダ
４´のロッドを最も縮め、アームを最も伸ばした状態か
ら（検出ストローク長Ｌ小）、アーム用油圧シリンダ４
´のロッドを最も伸ばし、アームを手前に引き込む（検
出ストローク長Ｌ大）ような動きとなる。よって、シリ
ンダストローク長Ｌが小さいスキトリ作業開始時には周
波数しきい値変更係数αが１になることで、大きな抑制
量が得られるとともに、シリンダストローク長Ｌが大き
くなるにつれて周波数しきい値変更係数αが０に近づく
ことで小さな抑制量（変動成分ｙはノイズレベルの高周
波成分のみとなる）が得られることになり、荒スキトリ
作業の開始時の必要な時のみに大きな抑制効果が得られ
る。
【０２４９】さらに、図１７（ｃ）に示すように、抑制
量指示部１０において、アームの掘削側の負荷圧ＰLに
応じて抑制量を変更してもよい。
【０２５０】同図１７（ｃ）ではアーム用油圧シリンダ
４´のボトム側（アーム掘削側）の負荷圧ＰLを検出す
る圧力センサ１２´が設けられる。抑制量指示部１０に
は圧力センサ１２´で検出されたアーム掘削側負荷圧信
号ＰLが入力される。記憶テーブル１０ｄには、負荷圧
ＰLが大きくなるにしたがって、ハイパスフィルタ１１
ｂの周波数しきい値変更係数α（０＜α＜１、（１）式
参照）が小さくなる対応関係、つまりアーム掘削側負荷
圧ＰLが大きくなるほど変動成分ｙを小さくする対応関
係が記憶されている。検出負荷圧ＰLに対応する周波数
しきい値変更係数αが記憶テーブル１０ｄから求めら
れ、応答抑制部１１に入力される。応答抑制部１１で
は、ハイパスフィルタ１１ｂ、記憶テーブル１１ｌと同
様の記憶テーブル１１ｏを介して指令電流ｉyが電磁比
例制御弁５７に出力される。
【０２５１】荒スキトリ作業でバケット刃先の軌跡が所
望の軌跡からずれるのは、アーム用油圧シリンダ４´に
負荷がかかっていない状態からアーム用操作レバー８´
を急操作することにより急激にアームが自重落下するた
めである。アームボトム圧は、通常の掘削中は２００kg
/cm2程度であるのに対して、アームが自重落下するスキ
トリ作業開始の状態では０〜５０kg/cm2程度の低圧力と
なっている。
【０２５２】よって、アーム掘削側負荷圧ＰLが小さい
スキトリ作業開始時には周波数しきい値変更係数αが１
になることで、大きな抑制量が得られるとともに、アー
ム掘削側負荷圧ＰLが大きくなるにつれて周波数しきい
値変更係数αが０に近づくことで小さな抑制量（変動成
分ｙはノイズレベルの高周波成分のみとなる）が得られ
ることになり、荒スキトリ作業の開始時の必要な時のみ
に大きな抑制効果が得られる。
【０２５３】また、スキトリ作業開始時にアームが急速
に落下する場合には、油圧ポンプ２の吐出圧油のほとん
どがアーム側のみに吸い込まれており、他の油圧アクチ
ュエータ、例えば同時操作中のブームのブーム上げ側に
は圧油が流れにくくなっている。このとき油圧ポンプ２
の吐出圧自体も低下しており、場合によってはブーム上
げ保持圧以下になっている。よって、油圧ポンプ２の吐
出圧ＰM、あるいはこのポンプ吐出圧ＰMと油圧アクチュ
エータの負荷圧ＰLとの差圧ΔＰが小さくなったことを
検出することによっても、スキトリ作業開始時を検出す
ることができる。
【０２５４】同図１７（ｄ）では圧力センサ４４ａの検
出ポンプ吐出圧ＰMと圧力センサ４４ｂの検出最大負荷
圧ＰLmax（荒スキ作業ではブームの上げ側の負荷圧ＰL
となる）が抑制量指示部１０に入力され、これらの差圧
である最小差圧ΔＰが求められる。記憶テーブル１０ｅ
には、最小差圧ΔＰが大きくなるにしたがって、ハイパ
スフィルタ１１ｂの周波数しきい値変更係数α（０＜α
＜１、（１）式参照）が小さくなる対応関係、つまり最
小差圧ΔＰが大きくなるほど変動成分ｙを小さくする対
応関係が記憶されている。現在の最小差圧ΔＰに対応す
る周波数しきい値変更係数αが記憶テーブル１０ｅから
求められ、応答抑制部１１に入力される。応答抑制部１
１では、図１７（ａ）または（ｂ）、（ｃ）の応答抑制
部１１と同様にして指令電流ｉyが電磁比例制御弁５７
に出力される。
【０２５５】よって、油圧ポンプ２の吐出圧油が特定の
油圧アクチュエータ（アーム用油圧シリンダ４´）に多
く流れ込みすぎ、（ポンプ吐出圧と最大負荷圧との）最
小差圧ΔＰが低下するスキトリ作業開始時には周波数し
きい値変更係数αが１になることで、大きな抑制量が得
られる。つまり変動成分ｙが大きくなり、特定の油圧ア
クチュエータ（アーム用油圧シリンダ４´）への過度の
圧油の流れ込みが抑制される方向に、圧力補償弁５４に
対する指令が補正される。一方、最小差圧ΔＰが大きく
なるにつれて周波数しきい値変更係数αが０に近づくこ
とで小さな抑制量（変動成分ｙはノイズレベルの高周波
成分のみとなる）が得られることになり、荒スキトリ作
業の開始時の必要な時のみに大きな抑制効果が得られ
る。
【０２５６】なお、図１７（ａ）〜（ｄ）に示す構成に
おいて、圧力補償弁５４を用いてアーム側への過大な圧
油の流入を防止する代わりに、図１５（ｃ）〜（ｅ）で
説明したように、アーム用流量制御弁６´の開口を絞る
ことによりアーム側への過大な圧油の流入を防止しても
よい。
【０２５７】つぎに、エンジン１を応答抑制対象機器と
してエンジン回転数の応答を抑制する実施形態について
図１８を参照して説明する。同図１８（ａ）に示す応答
抑制部１１には、油圧ポンプ２に対する斜板指令（押し
退け容積）ｑが状態量ｘとして入力される。一方、エン
ジン１の目標回転数が回転数設定ダイヤル６３で設定さ
れ、この回転数設定ダイヤル６３で設定されたエンジン
目標回転数が回転数指令ｒとして、応答抑制部１１に入
力される。
【０２５８】応答抑制部１１のハイパスフィルタ１１ｂ
では、ポンプ斜板指令ｘの変動成分ｙが演算される。そ
して、上記回転数指令ｒとこのポンプ斜板指令ｘの変動
成分ｙが加算されて、補正回転数指令ｒ´としてガバナ
制御部６４に出力される。
【０２５９】ガバナ制御部６４は、燃料ガバナ６５を駆
動制御するコントローラであり、ガバナ駆動位置をフィ
ードバック信号として、目標値である補正回転数指令ｒ
´が得られるように、燃料ガバナ６５を駆動する電磁ソ
レノイドに対して駆動制御信号を出力して、エンジン１
の回転数を補正回転数指令ｒ´に応じた回転数になるよ
うに制御する。なお、燃料ガバナ６５の駆動位置はポテ
ンショメータの出力電圧として検出される。
【０２６０】この場合、ポンプ斜板指令ｘの変動成分ｙ
に応じてエンジン回転指令ｒが増加される。
【０２６１】ここで、油圧ポンプ２の吐出量が急激に増
加する場合には、エンジン１にかかる負荷が増加してエ
ンジン回転数が下降してしまうことになるとともに、油
圧ポンプ２の吐出量が急激に減少する場合には、エンジ
ン１にかかる負荷が抜けてエンジン回転数が急上昇する
ことになる。しかし、図１８（ａ）に示す制御がなされ
る結果、エンジン回転数が下降する前に、油圧ポンプ２
の吐出量ｑに応じてエンジン回転数指令ｒが自動的に増
加することになり、負荷の増加によるエンジン回転数の
下降が抑制されることになるとともに、エンジン回転数
が上昇する前に、油圧ポンプ２の吐出量ｑに応じてエン
ジン回転数指令ｒが自動的に減少することになり、負荷
が抜けてエンジン回転数が上昇が抑制されることにな
る。また、エンジン回転の急激な上昇下降を抑制するよ
うに指令ｒが補正されるために、従来エンジン回転数の
急変時に生じていたエンジンの排気の黒煙化が防止でき
るという効果も得られる。
【０２６２】図１８（ａ）に示す実施形態では油圧ポン
プ２に対する斜板指令ｑを状態量ｘとしているが、図１
８（ｂ）に示すように、油圧ポンプ２の斜板２ａの位置
（斜板傾転角）を検出する斜板位置センサ６６を設け、
この斜板位置センサ６６の検出斜板位置を状態量ｘとし
てもよい。
【０２６３】この図１８（ｂ）に示す実施形態では、斜
板指令ではなく実際の斜板位置を状態量ｘとして検出し
ているため、エンジン回転数を増減させる制御が若干遅
れることになるが、図１８（ａ）の実施形態と同様にし
て、エンジン回転数の下降、上昇の変化が抑制される。
【０２６４】また、図１８（ｃ）に示すように、油圧ポ
ンプ２に作用するトルクＴ（油圧ポンプ２の吸収トルク
Ｔ）を状態量ｘとしてもよい。
【０２６５】図１８（ｃ）に示す実施形態では、ポンプ
吐出圧センサ４４ａで検出されたポンプ吐出圧ＰMと、
斜板位置センサ６６で検出された斜板位置ｑ、つまりポ
ンプ押し退け容積ｑ（ｃｃ/ｒｅｖ）とが乗算部６７に
て乗算され、これらの積として油圧ポンプ２に作用する
トルクＴ（＝ＰM×ｑ）が求められる。そして、このポ
ンプ吸収トルクＴを状態量ｘとして応答抑制部１１にて
変動成分ｙが求められる。
【０２６６】この結果、図１８（ａ）、（ｂ）に示す実
施形態と同様にして、油圧ポンプ２の吸収トルクＴが急
増した場合にエンジン回転数指令ｒが増加することでエ
ンジン回転数の下降が低減されるとともに、ポンプ吸収
トルクＴが急減する場合にエンジン回転数指令ｒが減少
することでエンジン回転数の上昇が低減されることにな
る。つまりエンジン回転数変動が抑制されることにな
る。この実施形態では、エンジン回転数を検出すること
なくエンジン回転数を抑制する制御がなされる。
【０２６７】図１８（ｄ）に示す実施形態では、エンジ
ン１の目標回転数ｒと実際のエンジン回転数Ｎeとの偏
差を状態量ｘとしてエンジン回転数の変化を抑制する実
施形態を示している。
【０２６８】すなわち、この図１８（ｄ）に示す実施形
態では、エンジン１の実際の回転数Ｎeを検出する回転
数センサとして回転パルスセンサ６８が設けられる。回
転パルスセンサ６８の検出信号はＦ/Ｖ変換器６９を介
して実際のエンジン回転数Ｎeとして取り出され、状態
量検出部９にてエンジン目標回転数ｒと、実際のエンジ
ン回転数Ｎeとの偏差が求められ、この回転数偏差が状
態量ｘとして検出される。
【０２６９】以下、図１８（ａ）と同様の制御がなさ
れ、エンジン回転数の変化が抑制される。
【０２７０】なお、上述した実施形態では、エンジン目
標回転数指令ｒが変化する場合を想定しているが、エン
ジン目標回転数転が一定の場合には実際のエンジン回転
数Ｎeを状態量ｘとしてもよい。
【０２７１】つぎに、図１８（ｅ）に示す実施形態につ
いて説明する。
【０２７２】油圧ショベルのアーム先端には様々なアタ
ッチメントが取り付けられる。アタッチメントの中に
は、油圧ポンプ２から常に一定の流量を吐出させる必要
のものがある。例えば、リフティングマグネット仕様の
油圧ショベルでは、アタッチメントとして磁気マグネッ
トが取り付けられる。この場合、油圧ポンプ２から吐出
された圧油で先端アタッチメント用の油圧モータを回転
させ、回転を電気に変換して磁気マグネットで吸引力を
発生させるようにしている。これによって産業廃棄物の
中から金属部品のみが吸い付けられてこれを収集するこ
とができる。かかるリフティングマグネット仕様車で
は、油圧ポンプ２の吐出流量が変動してしまうと、上記
油圧モータによって発電される電圧（または電流）が変
動してしまい、磁気マグネットの吸引力の低下を招くこ
とがある。このため磁気マグネットにより吊り上げられ
ている部品が落下してしまう危険性がある。
【０２７３】また、ブレーカなどをアタッチメントして
取り付ける場合でも、油圧ポンプ２から常に一定流量を
供給してやることで、打撃力を一定に保ち、作業効率を
向上させたいとの要請があった。本実施形態では、応答
抑制対象機器をエンジン１と油圧ポンプ２とし、これら
油圧機器の個々の応答特性に合わせた制御を実行するこ
とにより、油圧ポンプ２の吐出流量の変化を抑制するも
のである。
【０２７４】図１８（ｅ）に示す実施形態では、斜板位
置センサ６６で斜板位置たるポンプ押し退け容積ｑ（ｃ
ｃ/ｒｅｖ）が検出されるとともに、回転パルスセンサ
６８の検出信号がＦ/Ｖ変換器６９を介して実際のエン
ジン回転数Ｎe（ｒｅｖ/ｍｉｎ）として取り出される。
状態量検出部９では、これらポンプ押し退け容積ｑ（ｃ
ｃ/ｒｅｖ）と実際のエンジン回転数Ｎe（ｒｅｖ/ｍｉ
ｎ）が乗算部７０にて乗算されることで、油圧ポンプ２
の実際の吐出流量ＱM（ｃｃ/ｍｉｎ）が状態量ｘとして
検出される。以下、ハイパスフィルタ１１ｂ1により状
態量ＱM（ｃｃ/ｍｉｎ）の変動成分ｙ1が演算され、エ
ンジン目標回転数指令ｒ1から減算される。そして、こ
の補正目標回転数指令ｒ1´がガバナ制御部６４に出力
され、図１８（ａ）と同様に燃料ガバナ６５の駆動位置
が制御される。
【０２７５】一方、ハイパスフィルタ１１ｂ2により状
態量ＱM（ｃｃ/ｍｉｎ）の変動成分ｙ2が演算され、ポ
ンプ流量指令ｒ2から減算される。そして、この補正流
量指令ｒ2´が斜板駆動機構１３に出力され、油圧ポン
プ２の斜板２ａが制御される。
【０２７６】ここで、応答抑制部１１の２つのハイパス
フィルタ１１ｂ1、１１ｂ2の周波数しきい値ｆcは異な
っている。ハイパスフィルタ１１ｂ1では、より低い周
波数しきい値ｆcが設定されており、ハイパスフィルタ
１１ｂ2では、より高い周波数しきい値ｆcが設定されて
いる。一般に、エンジン１の応答性より、油圧ポンプ２
の応答性の方が高いので、周波数領域の低い変動成分ｙ
１にてエンジン１の回転数の変動が抑制されるととも
に、周波数領域の高い変動成分ｙ２にて油圧ポンプ２の
斜板の変動が抑制されることによって、ゆっくりとした
流量変化が妨げられるようにエンジン１の回転数の変動
が抑制され、より急激で微少な流量変化が妨げられるよ
うに油圧ポンプ２の斜板２ａの変動（１回転当たりの吐
出量ｑの変動）が抑制される。
【０２７７】この結果、エンジン１の制御では不可能な
急激な流量変化の抑制は油圧ポンプ２側で行え、また油
圧ポンプ２を制御することで可動範囲を越えて元の斜板
指令ｒから定常的にずれたままとなることが防止され
る。
【０２７８】なお、図１８（ｅ）に示す実施形態で、ポ
ンプ吐出流量ＱMを状態量ｘとして検出する代わりに、
リフティングマグネット用の油圧モータの回転速度、リ
フティングマグネットの発電電圧を状態量ｘとして検出
してもよい。
【０２７９】つぎに、エンジン回転数の変動を抑制する
際に、抑制量を走行ペダルの操作量等に応じて変更する
実施形態について図１９を参照して説明する。
【０２８０】図１９（ａ）に示す抑制量指示部１０に
は、下部走行体の作動を操作する走行ペダル７１の操作
量（踏み込み量）の絶対値が大きくなるにつれて周波数
しきい値変更係数αが大きくなる（より低い周波数を含
む高周波成分が抽出される）とともに、走行ペダル７１
が中立位置に近づくほど周波数しきい値変更係数αが小
さくなる（ノイズレベルの高周波成分のみが抽出され
る）記憶テーブル１０ｆが設定されている。そして、現
在の走行ペダル７１の操作量に対応する周波数しきい値
変更係数αが記憶テーブル１０ｆから読み出され、応答
抑制部１１に出力される。これにより走行ペダル７１の
操作量が大きくなるにしたがってαが大きくなること
で、エンジン回転数の変動の抑制量が大きくなる。
【０２８１】この結果、一般に負荷変動が大きな走行作
業時にのみにエンジン回転数の変動が抑制されるととも
に、負荷変動が小さな通常作業時（走行作業以外）には
エンジン回転数の変動が抑制されないといった特定の油
圧アクチュエータ（走行モータ）の操作に連動した制御
がなされる。
【０２８２】さて、同じ走行作業でも、平地を走行して
いるときよりも傾斜地を登坂しているときの方がさらに
大きな負荷がかかることになり、その分だけエンジン回
転数の変動をより抑制する必要がある。よって、図１９
（ｂ）に示すように抑制量指示部１０に、車体９９の傾
斜角θの絶対値が大きくなるにつれて周波数しきい値変
更係数αが大きくなる（より低い周波数を含む高周波成
分が抽出される）とともに、車体９９の傾斜角θがゼロ
（水平）に近づくほど周波数しきい値変更係数αが小さ
くなる（ノイズレベルの高周波成分のみが抽出される）
記憶テーブル１０ｇを設定しておいてもよい。
【０２８３】また、図１９（ｃ）に示す実施形態では、
作業の種類に応じた制御を選択する作業モードスイッチ
７２が設けられる。また、作業モードスイッチ７２で選
択される作業モードＭ1、Ｍ2、Ｍ3毎に異なる値（０．
９、０．６、０．４）の周波数しきい値変更係数αが記
憶テーブル１０ｈに記憶されている。そこで、抑制量指
示部１０では、作業モードスイッチ７２で切換選択され
たスイッチ信号Ｍの内容（Ｍ1、Ｍ2、Ｍ3）に対応する
周波数しきい値変更係数αが記憶テーブル１０ｈから読
み出され、応答抑制部１１に出力されることで抑制量が
変更される。この実施形態によれば、エンジン回転数の
変動の抑制量を作業の種類に応じた最適な値にすること
ができる。
【０２８４】また、図１９（ｄ）に示すように、斜板指
令ｑr（あるいは実斜板位置ｑ）の大きさに応じて抑制
量を変化させてもよい。
【０２８５】同図１９（ｄ）に示す実施形態では、抑制
量指示部１０に、斜板指令ｑrが大きくなるにつれて周
波数しきい値変更係数αが大きくなる対応関係の記憶テ
ーブル１０ｉが設けられる。そこで、抑制量指示部１０
では、現在の斜板指令ｑrに対応する周波数しきい値変
更係数αが記憶テーブル１０ｉから読み出され、応答抑
制部１１に出力されることで抑制量が変更される。ただ
し、応答抑制部１１のハイパスフィルタ１１ｂの後段に
は遅れ要素１１ｐが付加されており、時間遅れを伴った
変動成分ｙが指令ｒから減算されることになる。
【０２８６】この実施形態によれば、斜板指令ｑrの増
大に応じて周波数しきい値変更係数αが大きくなること
でエンジン回転数の変動の抑制量が大きくなるので、斜
板２ａの立ち上がり時と、斜板２ａが最大位置ＭＡＸ側
近辺に位置されているときに、大きくエンジン回転数の
変動が抑制されるとともに、斜板２ａの戻り時と、斜板
２ａが最小値ＭＩＮ側近傍に位置されているときにはエ
ンジン回転数変動の抑制量は小さくされる。このため、
例えばエンジン回転数が低下しているとき、あるいはエ
ンジン回転数が上昇しているときのみにエンジン回転数
の変動が抑制されることになり作業性が向上する。
【０２８７】また、ポンプ吐出流量の要求が急増して斜
板２ａが最大値ＭＡＸ位置に達したとき、つまり油圧ポ
ンプ２からこれ以上の流量を吐出できない状態になった
ときには、さらにエンジン回転数指令ｒが状態量の変化
に応じて上昇するので、オペレータのより油圧アクチュ
エータを加速させたいとの要求に感覚的にマッチさせる
ことができる。
【０２８８】また、遅れ要素１１ｐによって、時間遅れ
を伴った変動成分ｙをエンジン目標回転数指令ｒから減
算するようにしているので、負荷が過大になりエンジン
回転数が下降した後に、エンジン回転数の変動が抑制さ
れることになる。このため、オペレータとしては、負荷
が過大になっていること、その負荷の大きさなどの情報
を、エンジン回転数が下降状態から上昇状態に移行する
ときのエンジン音の変化から、認識することができる。
さらに、負荷がかかっているとき自動的にエンジン回転
が上昇しようとするので、オペレータにエンジンの力強
さを感じらせる効果も得られる。
【０２８９】なお、変動成分ｙの周波数しきい値ｆcを
低く設定することで、遅れ要素１１ｐと同等の機能をも
たせるようにしてもよい。また、周波数しきい値変更係
数αの設定の仕方によって、遅れ要素１１ｐと同等の機
能をもたせるようにしてもよい。また、図１９（ｅ）に
示すように、斜板指令ｑrの代わりに、油圧ポンプ２の
吸収トルクＴを使用して、この吸収トルクＴの大きさに
応じて抑制量を変化させてもよい。
【０２９０】同図１９（ｅ）に示す実施形態では、抑制
量指示部１０に、油圧ポンプ２の吸収トルクＴが大きく
なるにつれて周波数しきい値変更係数αが大きくなる対
応関係の記憶テーブル１０ｊが設けられる。抑制量指示
部１０では、ポンプ吐出圧センサ４４ａの検出吐出圧Ｐ
Mと斜板位置センサ６６の検出斜板位置ｑとを乗算部７
３にて乗算することでポンプ吸収トルクＴ（＝ＰM・
ｑ）が求められる。そして、この求められたポンプ吸収
トルクＴに対応する周波数しきい値変更係数αが記憶テ
ーブル１０ｊから読み出され、応答抑制部１１に出力さ
れることで、抑制量が変更される。この結果、図１９
（ｄ）の実施形態と同様の効果が得られる。
【０２９１】また、図１９（ｆ）に示すように、エンジ
ン目標回転数と実際の回転数との偏差の大きさに応じて
抑制量を変更させてもよい。
【０２９２】同図１９（ｆ）に示す実施形態では、抑制
量指示部１０に、エンジン目標回転数と実際の回転数と
の偏差の絶対値が大きくなるにつれて周波数しきい値変
更係数αが大きくなるとともに、同偏差が零に近づくに
つれて周波数しきい値変更係数αが最小値に近づく対応
関係の記憶テーブル１０ｋが設けられる。抑制量指示部
１０では、回転数設定ダイヤル６３で設定されたエンジ
ン目標回転数と回転パルスセンサ６９、Ｆ/Ｖ変換器６
９を介して取り出される実際のエンジン回転数との偏差
が求められる。そして、この求められた回転数偏差に対
応する周波数しきい値変更係数αが記憶テーブル１０ｋ
から読み出され、応答抑制部１１に出力されることで、
抑制量が変更される。
【０２９３】このようにして、回転数偏差が零に近づく
ほど周波数しきい値変更係数αが小さくなることでエン
ジン回転数の変動の抑制量が小さくなるとともに、回転
数偏差の絶対値が大きくなるほど周波数しきい値変更係
数αが大きくなることでエンジン回転数の変動の抑制量
が大きくなる。このため、実際のエンジン回転数が目標
回転数に近い場合には、エンジン回転数の変動が抑制さ
れることによって、エンジン回転数が目標回転数の近傍
で上昇下降を繰り返すハンチング現象を防止することが
できる。つまり実際のエンジン回転数が目標回転数に近
い回転数領域を変動抑制制御の不感帯とすることでハン
チング現象が防止される。一方、回転数偏差が大きいと
きには抑制制御のゲイン相当値（状態量ｘの大きさある
いは周波数しきい値ｆcによって抽出される変動成分ｙ
の値）を十分大きくとることが可能となる。
【０２９４】さて、一般に、寒冷地などでエンジン１が
十分暖気されていないときに、エンジン１に急負荷をか
けると、回転数が大きく下降してしまい、場合によって
はエンストを招くことがある。図１９（ｇ）に示す実施
形態は、こうした寒冷地での始動直後のエンストを防止
することができる実施形態である。
【０２９５】図１９（ｇ）に示す実施形態では、エンジ
ン１の冷却水の温度を検出する水温センサ７６が設けら
れる。７５はラジエータであり、７４はラジエータ７５
に送風するクーリングファンである。そして、冷却水温
が低くなるにつれて周波数しきい値変更係数αが大きく
なる対応関係の記憶テーブル１０ｌが設けられる。抑制
量指示部１０では、水温センサ７６で検出された水温に
対応する周波数しきい値変更係数αが記憶テーブル１０
ｌから読み出され、応答抑制部１１に出力されること
で、抑制量が変更される。
【０２９６】よって、上記実施形態によれば、エンジン
１の冷却水温の低温時（始動直後で暖気が十分でない状
態）には、周波数しきい値変更係数αが大きくなること
で、エンジン回転数の変動の抑制量が大きくなり、若干
のエンジン回転数、トルク等の状態量ｘの変動があった
としても、その変化を抑制する方向に、エンジン目標回
転数指令ｒが大きく補正されることとなり、エンジン始
動直後のエンストを未然に防ぐことができる。
【０２９７】なお、この図１９（ｇ）に示す実施形態で
は、エンジン１の冷却水温を検出しているが、この代わ
りに油圧アクチュエータの作動油の油温や、外気温など
を検出してもよい。
【０２９８】また、図１８、図１９に示す実施形態で
は、エンジン１あるいは油圧ポンプ２を応答抑制対象機
器として、エンジン回転数の変動を抑制する方向にエン
ジン目標回転数指あるいは油圧ポンプ２に対する斜板指
令を補正するようにしているが、油圧ポンプ２の吸収ト
ルクの急激な上昇を抑制する方向に油圧ポンプ２に対す
る斜板指令あるいはタンクに負荷を逃がすアンロード
弁、ブリード弁に対する指令を補正してもよい。
【０２９９】さらに抑制量指示部１０の構成例について
図２０、図２１を参照して説明する。
【０３００】以下に説明する実施形態は、車両の故障等
の異常を情報として入力し、異常であるという情報に応
じて応答抑制対象機器の応答性を低く抑えることで、作
業を継続して行えるようにすることを目的とする。
【０３０１】すなわち、従来、車両に搭載した車載セン
サで故障が発生したときや、エンジン１でオーバーヒー
トが発生したときなどには、たとえば運転室内のモニタ
にエラー表示を行うとともに正常状態に復帰するまで車
両を自動停止させるようにしていた。なお、車両は自動
停止させずに、警報を発するだけの場合もある。
【０３０２】このため、異常時には作業が完全に中断さ
れることになって作業効率が著しく損なわれる。また、
作業自体は中断されずとも警報が発生している危険な状
態で作業が続けられるという問題があった。
【０３０３】そこで、故障等の異常が発生したときに、
特定の油圧機器の応答性を抑制することで、ゆっくりし
た作業のみ行えるようにして、上記問題点を解決するも
のである。
【０３０４】図２０（ａ）に示す実施形態では、水温セ
ンサ７６によってエンジン１のオーバーヒートという異
常が検出される。そして、冷却水温が大きくなるにつれ
て周波数しきい値変更係数αが大きくなる対応関係の記
憶テーブル１０ｌ´が設けられる。抑制量指示部１０で
は、水温センサ７６で検出された水温に対応する周波数
しきい値変更係数αが記憶テーブル１０ｌ´から読み出
され、応答抑制部１１に出力されることで、抑制量が変
更される。この場合の応答抑制対象機器は操作レバー
（たとえばブーム用操作レバー７）であり、状態量ｘに
ついても操作レバーの操作量であるとする。よって、電
気レバーたる操作レバー７の操作量ｒから、ハイパスフ
ィルタ１１ｂを通過した操作量ｘの変動成分ｙが減算さ
れ、これが補正操作量ｒ´として出力される。この補正
操作量ｒ´に応じて流量制御弁５の開口が変化され、ブ
ーム用油圧シリンダ３が駆動されることでブームが作動
される（図２０（ｂ）参照）。
【０３０５】よって、上記実施形態によれば、エンジン
１の冷却水温の高温時（オーバーヒートが発生した状態
あるいはオーバーヒートが発生するおそれのある状態）
には、周波数しきい値変更係数αが大きくなることで、
操作レバー７の操作の変動の抑制量が大きくなり、高温
時はゆっくりした操作のみ行えるようになる。この結
果、操作がゆっくりとなされることによってエンジン１
の発熱量が低減されることになり、またエンジン回転数
は高いままなのでファン７４、ラジエータ７５による冷
却が進行して、オーバーヒート状態から正常の状態に復
帰される。一方、オーバーヒート状態から正常状態に復
帰すると（エンジン１の冷却水温の低温時）、周波数し
きい値変更係数αが小さくなることで、操作レバー７の
変動の抑制量が小さくなり操作レバー７の操作とおりの
通常作業が可能となる。
【０３０６】なお、記憶テーブル１０ｌ´に記憶させて
おく水温とαの対応関係に、水温上昇時と下降時とでヒ
ステリシスを設けてもよい。周波数しきい値変更係数α
の値を水温上昇時よりも水温下降時の方を高めに設定し
ておくことができる。
【０３０７】さて、エンジン１の燃料の残量は、通常モ
ニタパネル等の目盛り表示にて確認することができる。
しかし、連続作業しているうちにオペレータが気が付か
ずに燃料の残量がゼロとなってしまう場合がある。ディ
ーゼルエンジンでは一度燃料が無くなってエンジン１が
停止してしまうと、燃料ポンプラインに空気が入り込ん
で再始動が困難になる。また、ブームなどの作業機が上
昇された危険な姿勢で止まってしまったり、給油可能な
場所まで自走して到達できないという問題も招来する。
【０３０８】そこで、図２０（ｂ）では、エンジン１の
残り燃料が少なくなると、操作レバー７の応答性を低下
させて、操作レバー７の操作感覚から燃料が残り少ない
ことをオペレータに知らしめて、上記問題を未然を防止
するようにしている。
【０３０９】同図２０（ｂ）に示す実施形態では、エン
ジン１の燃料タンク７７ａ内の燃料の残量を検出するフ
ロート式の燃料センサ７７が配設されている。そして、
残り燃料が零に近づくと周波数しきい値変更係数αが急
激に大きくなる対応関係の記憶テーブル１０ｍが設けら
れる。抑制量指示部１０では、燃料センサ７７で検出さ
れた残り燃料に対応する周波数しきい値変更係数αが記
憶テーブル１０ｍから読み出され、応答抑制部１１に出
力されることで、操作レバー７の操作の変動の抑制量が
変更される。
【０３１０】これにより、燃料の残量が０に近づいたと
きには、周波数しきい値変更係数αが急激に大きくなる
ことで、操作レバー７の操作の変動の抑制量がきわめて
大きくなるので、操作レバー７を迅速に操作しているに
もかかわらずに作業機（ブーム）が緩慢な動きしかしな
いことになり、このレバー操作感覚からオペレータとし
ては燃料の残りが少ないことを認識することができる。
よって、残りの燃料を有効に使って、低速で給油可能な
場所まで自走することが可能となる。
【０３１１】さて、建設機械では、ポンプ吐出圧センサ
４４ａの検出値ＰMに基づき油圧ポンプ２の吸収トルク
Ｔが等トルク（ＰM×ｑ一定）となるような制御が斜板
駆動機構３１で行われる。しかし、ポンプ吐出圧センサ
４４ａが故障すると、この等トルク制御ができなくな
る。この状態では、エンジン１が出力する馬力を越えて
油圧ポンプ２の吸収馬力（エンジン回転数×トルクＴ）
が増大することがあり、油圧ポンプ２の斜板２ａを最小
値MIN方向へ戻さないと、そのままではエンストしてし
まう。
【０３１２】図２０（ｃ）に示す実施形態では、ポンプ
吐出圧センサ４４ａが故障した場合のかかるエンストを
未然に防止するようにしている。
【０３１３】同図２０（ｃ）に示すセンサ電圧異常検出
部７８と切換スイッチ８３は抑制量指示部１０を構成し
ている。センサ電圧異常検出部７８には、ポンプ吐出圧
センサ４４ａの出力電圧Ｖが入力される。ポンプ吐出圧
センサ４４ａの出力電圧Ｖが0.5Ｖ以上4.5Ｖ以下となっ
ている正常電圧範囲では（ステップ２０１、２０２の判
断ＹＥＳ）、ポンプ吐出圧センサ４４ａの出力電圧Ｖが
そのまま正常時ポンプ制御部７９に入力される（ステッ
プ２０３）。
【０３１４】正常時ポンプ制御部７９では、ポンプ吐出
圧センサ４４ａの出力電圧Ｖに対応する圧力値ＰMが、
圧力変換テーブル８０から読み出される。そして、この
圧力値ＰMに対応する上限斜板指令（上限吐出圧）ｑmax
が、上限吐出圧テーブル８１から読み出される。上限吐
出圧テーブル８１には、油圧ポンプ２の上限トルクが得
られる、圧力ＰMと上限斜板ｑmaxとの対応関係が記憶さ
れている。そして、この読み出された上限斜板ｑmax
と、ポンプ斜板指令ｑrとのうちで小さい方の値が最小
値選択部８２で選択、出力される。正常状態では、切換
スイッチ８３は端子８３ａ側に切り換えられており、最
小値選択部８２で選択、出力された斜板指令、つまりｑ
max、ｑrのうちで小さい方の値が斜板駆動機構部３１に
出力され、油圧ポンプ２の吸収トルクが上限トルク以下
にされる。
【０３１５】ここで、断線短絡などによりポンプ吐出圧
センサ４４ａの出力電圧が０．５Ｖよりも小さくなる
か、４．５Ｖよりも大きくなると（ステップ２０１の判
断ＮＯまたはステップ２０２の判断ＮＯ）、センサ故障
と判断され、切換スイッチ８３は端子８３ｂ側に切り替
えられる。
【０３１６】状態量検出部９では、回転パルスセンサ６
８、Ｆ/Ｖ変換器６９を介してエンジン回転数が状態量
ｘとして検出されており、応答抑制部１１のハイパスフ
ィルタ１１ｂでは、このエンジン回転数ｘの変動成分ｙ
が抽出され、ポンプ斜板指令ｑrに加算されている。そ
して、このポンプ斜板指令ｑｒにエンジン回転数の変動
成分ｙが加算された補正斜板指令が、切換スイッチ８３
を介して斜板駆動機構部３１に対して出力される。
【０３１７】これにより、油圧ポンプ２の吸収トルクが
エンジン１の出力トルクを越えるような場合には、エン
ジン回転数の下降量に見合う分だけポンプ斜板指令が減
少することになり、油圧ポンプ２の吸収トルクを低減さ
せることができる。この結果、エンストするまでの時間
を稼ぐことができ、オペレータとしては、その間に操作
レバーで負荷を逃がす操作を行うことで作業を続けるこ
とが可能となる。
【０３１８】つぎに、図２１を参照して、作業内容に応
じて応答の抑制量を変更する実施形態について説明す
る。
【０３１９】図２１（ａ）に示す実施形態では、ブーム
用操作レバー７の操作の有無が圧力スイッチ１４´（Ｓ
Ｗ１）、１５´（ＳＷ２）で検出される。また、旋回用
操作レバー８の操作の有無が圧力スイッチ１２″（ＳＷ
３）で検出される。圧力スイッチ１４´はブーム上げ方
向に操作されたときにオン信号を出力し、ブーム上げ方
向に操作されていないときにオフ信号を出力する。同様
に、圧力スイッチ１５´はブーム下げ方向に操作された
ときにオン信号を出力し、ブーム下げ方向に操作されて
いないときにオフ信号を出力する。同様に、圧力スイッ
チ１２″は旋回操作されたときにオン信号を出力し、旋
回操作されていないときにオフ信号を出力する。
【０３２０】抑制量指示部１０の操作パターン−応答記
憶テーブル８４には、ブーム上げ操作のオン/オフ、ブ
ーム下げ操作のオン/オフおよび旋回操作のオン/オフに
応じた応答変更値ｓが記憶されている。応答変更値ｓは
％単位で表され、正規化されている。ここで、旋回単独
操作（旋回オンであってブーム上げ、下げが共にオフ）
では、最もゆっくりした応答をすべく、応答変更値ｓが
１０％に設定されている。また、旋回とブーム上げの複
合操作（旋回オンであってブーム上げオン）では、２番
目にゆっくりした応答をすべく、応答変更値ｓが３０％
に設定されている。また、ブーム上げの単独操作（旋回
オフであってブーム上げオン）では、応答変更値ｓが５
０％に設定されており、旋回とブーム下げの複合操作
（旋回オンであってブーム下げオン）では、応答変更値
ｓが７０％に設定されており、ブーム下げの単独操作
（旋回オフであってブーム下げオン）では、応答変更値
ｓが９０％に設定されており、全レバーの中立時（旋
回、ブーム上げ下げともにオフ）では、応答変更値ｓは
５０％に設定されている。
【０３２１】そこで、圧力スイッチ１４´、１５´、１
２″から出力されるオン/オフ信号に対応する応答変更
値ｓが上記操作パターン−応答記憶テーブル８４から読
み出される。つまり操作レバー７、８の操作の有無の組
合せから作業内容（旋回単独作業等）が判断され、その
作業内容に応じて、応答の抑制量を変更するための応答
変更値ｓが選択されることになる。
【０３２２】抑制量指示部１０で求められた応答変更値
ｓは、応答抑制部１１に入力される。応答抑制部１１に
は、応答変更値ｓが大きくなるにつれて周波数しきい値
変更係数αが小さくなる対応関係の記憶テーブル１１ａ
が設けられている。応答変更値ｓに対応する周波数しき
い値変更係数αがこの記憶テーブル１１ａから読み出さ
れる。
【０３２３】状態量検出部９では油圧ポンプ２の吐出圧
ＰM がポンプ吐出圧センサ４４ａで状態量ｘとして検
出される。この吐出圧ｘは応答抑制部１１に入力され、
ハイパスフィルタ１１ｂによりその変動成分ｙが抽出さ
れる。この変動成分ｙは上記記憶テーブル１１ａから読
み出された周波数しきい値変更係数αに応じて変化され
る。ポンプ流量指令ｒからこの変動成分ｙが減算される
ことで補正流量指令ｒ´が求められ、斜板駆動機構部３
１に対して出力される。
【０３２４】よって、たとえば、操作レバー８のみが操
作されているときには、旋回単独作業が行われていると
判断され、応答変更値ｓが小さな値（１０％）となるこ
とにより周波数しきい値変更係数αが大きくなること
で、油圧ポンプ２の応答の抑制量が大きくなり、旋回単
独作業に適したゆっくりした応答が実現される。これに
より旋回単独作業時のレバー操作性、作業効率が向上す
る。
【０３２５】抑制量指示部１０を、図２１（ｂ）のよう
に構成してもよい。
【０３２６】この図２１（ｂ）に示す実施形態では、操
作レバー７、８の操作の有無に応じて加減算されること
により応答変更値ｓを求める別の実施形態である。
【０３２７】すなわち、全レバー７、８が中立位置にな
っているときには、応答変更値ｓは５０％にされる（ス
テップ３０１）。そして、旋回が操作されると（旋回用
圧力スイッチＳＷ3オン）、ゆっくりとした応答をすべ
く現在の応答変更値ｓから−４０％減算される（ステッ
プ３０２の判断ＹＥＳ、ステップ３０３）。また、ブー
ム上げが操作されると（ブーム上げ用圧力スイッチＳＷ
1オン）、やや早い応答をすべく現在の応答変更値ｓに
＋１０％加算される（ステップ３０４の判断ＹＥＳ、ス
テップ３０５）。また、ブーム下げが操作されると（ブ
ーム下げ用圧力スイッチＳＷ2オン）、早い応答をすべ
く現在の応答変更値ｓに＋４０％加算される（ステップ
３０６の判断ＹＥＳ、ステップ３０７）。このように加
減算されることによって定まる応答変更値ｓが応答抑制
部１１に出力される（ステップ３０８）。
【０３２８】このためブームの上げ下げの操作を繰り返
す転圧作業中にブーム下げ操作を行っている場合には、
応答変更値ｓが１００％になり、油圧ポンプ２の応答の
抑制量を最小にすることができ（油圧ポンプ２の応答を
最大にでき）、転圧の衝撃力を確保することができる。
また、転圧作業中にブーム上げ操作を行っている場合に
は、応答変更値ｓが６０％になり、油圧ポンプ２の応答
の抑制量を若干大きくすることができ（油圧ポンプ２の
応答を若干小さくでき）、ブーム上げ操作に伴う飛び出
しを防止することができる。
【０３２９】また、旋回とブーム上げの複合操作時に
は、応答変更値ｓが２０％になり、油圧ポンプ２の応答
の抑制量を最大近くにもっていくことができるので、た
とえば積み荷をダンプ等に積み込むホイスト旋回作業を
行っているときに操作レバーをラフに操作してもゆっく
りと油圧ポンプ２が応答することになる。これにより土
砂をこぼすことなく、作業機を上昇させることができ
る。また、旋回とブーム下げの複合操作時には、応答変
更値ｓが５０％になるので、たとえば空荷で作業機を掘
削位置へ戻すダウン旋回作業を行っているときに、レバ
ー操作に対する油圧ポンプ２の応答が速くなり、作業効
率を高めることができる。
【０３３０】上述したようにポンプ２に対する指令を補
正する代わりに、図２１（ｃ）に示すようにポンプ２の
吐出圧油をタンクに逃がすアンロード弁４８に対する指
令を補正してもよい。この図２１（ｃ）は前述した図１
４（ｃ）と同一の構成例であり、変動成分ｙが大きくな
るにつれてアンロード弁４８に対する指令電流ｉyが大
きくなるようにアンロード弁４８に対する指令が補正さ
れ、アンロード開口が抑制され、これによりポンプ２の
負荷圧が抑制される。
【０３３１】以上の実施形態では、応答抑制部１１にお
いて、変動成分ｙを求め、この変動成分ｙを、指令値ｒ
から減算することで、応答を抑制するようにしている
が、この代わりに、図２２に示すように、変動成分ｙの
大きさに応じて指令値ｒの変化の傾きの上限をリミット
する演算を行うことで、応答を抑制してもよい。
【０３３２】図２２（ａ）に示す応答抑制部１１では、
変動成分ｙの絶対値が大きくなるにしたがってポンプ流
量指令ｒの最大変化量ｍ（指令値ｒの変化の傾きの上限
値）が小さくなる関数が関数テーブル１１ｒに記憶され
ている。そこでハイパスフィルタ１１から変動成分ｙが
演算、出力されると、この変動成分ｙに対応する最大変
化量ｍが上記関数テーブル１１ｒから読み出される。
【０３３３】最小値選択部８６では、前回のポンプ補正
流量指令値ｒ´に最大変化量ｍを加算した最大流量指令
ｒ´＋ｍと、今回のポンプ流量指令値ｒとが入力され、
これらの小さい方の値が選択、出力される。最大値選択
部８７では、最小値選択部８６から出力された選択値
と、前回のポンプ補正流量指令値ｒ´から最大変化量ｍ
が減算された最小流量指令ｒ´−ｍとが入力され、これ
らの大きい方の値が今回のポンプ補正流量指令値ｒ´と
して出力される。このように、今回のポンプ流量指令値
ｒは、最大流量指令ｒ’＋ｍ以下であってかつ最小流量
指令ｒ’−ｍ以上となるように、補正された上で出力さ
れる。
【０３３４】変動成分ｙの絶対値が小さいときには、最
大変化量ｍが十分に大きな値をとり、ポンプ流量指令値
の範囲ｒ´−ｍ〜ｒ´＋ｍは大きいために、ポンプ流量
指令ｒの変化が妨げられることは殆どない。したがって
油圧ポンプ２の応答は殆ど抑制されない。変動成分ｙの
絶対値が大きくなるに応じて最大変化量ｍは小さな値を
とり、ポンプ流量指令値の範囲ｒ´−ｍ〜ｒ´＋ｍは小
さくなるために、ポンプ流量指令ｒの変化が制限され、
油圧ポンプ２の応答が抑制される。
【０３３５】また、図２２（ａ）では、最大変化量ｍを
用いてポンプ流量指令ｒが増加する側の変化を最大流量
指令ｒ´＋ｍにより制限するとともに、ポンプ流量指令
ｒが減少する側の変化を最小流量指令ｒ´−ｍにより制
限しているが、ポンプ流量指令ｒが増加する側の変化の
みを最大流量指令ｒ´＋ｍにより制限してもよい。この
場合には、最大値選択部８７の配設が省略される。
【０３３６】図２２（ｂ）は図２２（ａ）に示す構成
に、抑制量指示部１０を付加した実施形態である。抑制
量指示部１０には、例えば旋回用操作レバー８の操作量
が入力され、このレバー操作量に応じて油圧ポンプ２の
応答の抑制量が変更される。
【０３３７】図２１までの実施形態では、レバ−操作量
の大きさに応じて周波数しきい値変更係数αを求める必
要があったが、本実施形態では周波数しきい値変更係数
αを求めることなく油圧ポンプ２の応答の抑制量を変更
することができる。具体例を図２２（ｃ）〜図２２
（ｄ）に例示する。
【０３３８】図２２（ｃ）に示す抑制量指示部１０に
は、レバー操作量Ｓの絶対量が大きくなるにつれてゲイ
ンＫが大きくなる対応関係が記憶テーブル１１ｓに記憶
されている。そこで、現在のレバー操作量Ｓに対応する
ゲインＫが上記記憶テーブル１１ｓから求められ、最大
変化量ｍにこのゲインＫが乗算部８８にて乗算され、こ
のゲインＫが乗算された最大変化量ｍが最大変化量補正
値ｍ’として出力される。この結果、旋回用操作レバー
８がファインコントロール域で操作されている場合には
（操作量Ｓの絶対値が小さい場合には）、ゲインＫが小
さくなることで、最大変化量ｍがより小さな値ｍ´に補
正され、ポンプ流量指令ｒは急激に変化できなくなる。
つまり、油圧ポンプ２の応答の抑制量が増やされる。一
方、旋回用操作レバー８がフルレバー域で操作されてい
る場合には（操作量Ｓの絶対値が大きい場合には）、ゲ
インＫが大きくなることで、最大変化量ｍがより大きな
値ｍ´に補正され、ポンプ流量指令ｒの急激な変化が許
容される。つまり、油圧ポンプ２の応答の抑制量が減ら
される。このように周波数しきい値変更係数αを求めた
場合と同様に、変動成分ｙが操作レバーのファイコン時
には大きくなるとともに、フルレバー操作時には小さく
なるという具合に応答の抑制量が変更される。
【０３３９】また、図２２（ｄ）に示す抑制量指示部１
０には、レバー操作量Ｓの絶対量が大きくなるにつれて
リミット値Ｌtが大きくなる対応関係が記憶テーブル１
１tに記憶されている。そこで、現在のレバー操作量Ｓ
に対応するリミット値Ｌtが上記記憶テーブル１１tから
求められ、最大変化量ｍとこのリミット値Ｌtのうちの
小さい方の値が最小値選択部８９にて選択され、このリ
ミット値Ｌtにより制限された最大変化量ｍが最大変化
量補正値ｍ’として出力される。この場合も、変動成分
ｙが操作レバーのファイコン時には大きくなるととも
に、フルレバー操作時には小さくなるという具合に応答
の抑制量が変更される。また、図２２（ｅ）に示すよう
に、旋回用操作レバー８の操作量の代わりに、油圧ポン
プ２の吐出圧ＰMを使用してもよい。
【０３４０】図２２（ｅ）の抑制量指示部１０には、ポ
ンプ吐出圧ＰMが大きくなるにつれてリミット値Ｌtが大
きくなる対応関係が記憶テーブル１１uに記憶されてい
る。そこで、現在のポンプ吐出圧ＰMに対応するリミッ
ト値Ｌtが上記記憶テーブル１１uから求められ、最大変
化量ｍとこのリミット値Ｌtのうちの最小値が最小値選
択部８９にて選択され、このリミット値Ｌtにより制限
された最大変化量ｍが最大変化量補正値ｍ’として出力
される。
【０３４１】よって、ポンプ吐出圧ＰMが低い場合には
油圧ポンプ２の吐出流量指令ｒはリミット値Ｌtにより
その変化が制限を受けることになり、ゆっくりと増減さ
れる。一方、ポンプ吐出圧ＰMが高くなった場合には油
圧ポンプ２の吐出流量指令ｒはリミット値Ｌtによって
その変化が制限を受けることはなくなり、指令値ｒの急
激な変化が許容される。
【０３４２】この結果、たとえば整正作業など、作業機
に負荷をかけない作業をしている場合には、ポンプ流量
指令ｒは急激なレバー操作に追従しなくなり滑らかな変
化をするので、未熟練なオペレータであっても整正作業
時のレバー操作を容易に行うことができるようになる。
また、重掘削作業や、積み込み作業など、油圧アクチュ
エータの負荷圧（ポンプ吐出圧）が高くなる作業をして
いる場合には、レバー操作どおりの早い応答が得られ
る。
【０３４３】また、油圧回路の構成上、油圧ポンプ２の
サーボ機構が自己の油圧ポンプ２の吐出圧を駆動圧とし
て駆動される場合がある。この場合には、ポンプ吐出圧
ＰMが高いほど吐出流量の変化(応答性)が構造的に速く
なってしまう。したがって、この場合には逆に図１１
（ｅ）の破線に示すように、ポンプ吐出圧ＰMが大きく
なるにつれてリミット値Ｌtが小さくなる対応関係を記
憶テーブル１１uに記憶させておけばよい。これにより
油圧ポンプ２で常に一定の応答性が保たれる。
【０３４４】また、図２２（ｆ）に示すように、旋回用
操作レバー８の操作量、油圧ポンプ２の吐出圧ＰMに応
じて応答の抑制量を変更するのではなく、調整ダイヤル
９０の手動操作に応じて最大変化量ｍのリミット値Ｌt
を変化させてやり応答の抑制量を変更してもよい。この
実施形態によれば、オペレータの熟練度や作業内容に応
じて最大変化量ｍが任意の値に調節され、応答の抑制量
が変更される。
【０３４５】この場合、応答の抑制量をオン/オフの二
値的に切り換えるようにしてもよい。この切換スイッチ
はたとえば操作レバーのノブに配設される。
【０３４６】たとえば、整定性が要求される位置決め作
業と、応答性が要求されるバケットによるふるい作業
(スケルトン作業)とを混在して行う場合、操作レバーの
ノブに設けられた切換スイッチを押す毎に、応答の抑制
量がオン／オフ的に切り換えられる。これによりオペレ
ータが操作レバーから手を離すことなく応答の抑制量の
オン／オフ的な切り換えが可能となり、作業の連続性が
保たれるので作業効率が飛躍的に向上する。
【０３４７】なお、図２２（ｂ）に示す実施形態では、
抑制量指示部１０を、最大変化量ｍを求める記憶テーブ
ル１１ｒの後段に配設しているが、もちろん同テーブル
１１ｒの前段に配設して、変動成分ｙの値を変化させて
もよい。
【０３４８】なお、図２２に示す実施形態では、応答抑
制対象機器が油圧ポンプ２である場合を例にとって説明
したが、エンジン、流量制御弁、圧力補償弁等、図２１
までの実施形態で挙げた各種油圧制御機器を応答抑制対
象機器としてもよい。
【０３４９】なお、以上説明した実施形態では、応答抑
制部１１で行われる応答抑制のための演算として、指令
値ｒから変動成分ｙを減算したり（たとえば図２）、指
令値ｒの変化の傾きの上限を変動成分ｙの大きさに応じ
てリミットしたり（たとえば図２２（ａ））する演算を
想定しているが、応答抑制部１１で行われる応答抑制の
ための演算は、こうした減算、リミットといった演算だ
けに限定されることなく、これ以外の乗算、除算等の各
種演算あるいは乗算、除算等各種演算の組合せであって
もよい。
【０３５０】図２４は応答抑制部１１で乗算により応答
抑制を行う実施形態を例示している。
【０３５１】図２４に示す応答抑制部１１には、ポンプ
流量指令ｒが入力されるとともに、ブームの負荷圧を示
す状態量ｘが入力される。応答抑制部１１のハイパスフ
ィルタ１１ｂでは、状態量ｘの変動成分ｙが求められ
る。応答抑制部１１の記憶テーブル１１ｖには、変動成
分ｙが大きくなるに従い値が小さくなるゲインＫが設定
されている。このゲインＫは変動成分ｙが０のとき１．
０の値をとり、変動成分ｙの値に応じて１．０の付近の
値をとる。記憶テーブル１１ｖから読み出された変動成
分ｙの値に応じたゲインＫは乗算器１１ｗにてポンプ流
量指令ｒに乗算され、ポンプ補正流量指令ｒ´（＝ｒ・
Ｋ）としてポンプ２に出力される。
【０３５２】このためブーム負荷圧ｘが変動して圧力が
増加すると、変動成分ｙはｙ＞０となり、ポンプ流量指
令ｒに１．０以下のゲインＫが乗算され、実際の流量指
令ｒよりも小さい流量指令が補正流量指令ｒ´としてポ
ンプ２に出力される。このためポンプ２の流量が減少さ
れ、ブームに供給される流量が減少され、この結果ブー
ムを駆動する圧力が増加することが抑制される。
【０３５３】また、以上説明した実施形態では、応答抑
制対象機器（たとえば油圧ポンプ２）に対する入力信号
ｒ（たとえばポンプ流量指令ｒ）と、状態量ｘ（たとえ
ばブームの負荷圧ｘ）とは異なる物理量であることを前
提として説明したが、これら入力信号ｒと、状態量ｘは
同じ物理量であってもよい。
【０３５４】図２５は、ポンプ流量指令ｒを応答抑制部
１１に入力するとともに、このポンプ流量指令ｒを状態
量ｘとして応答抑制部１１に入力して、応答抑制を行う
実施形態を示している。
【０３５５】図２５に示す応答抑制部１１のハイパスフ
ィルタ１１ｂでは、ポンプ流量指令ｘの変動成分ｙが求
められる。一方、抑制量指示部１０の記憶テーブル１０
ｎには、ポンプ吐出圧センサ４４ａで検出されるポンプ
吐出圧ＰMに応じた抑制量（ゲイン）Ｋが設定されてい
る。この抑制量Ｋはポンプ吐出圧ＰMが１００ｋｇ/ｃｍ
2以下のとき１．０以下の値をとり、ポンプ吐出圧ＰMが
１００ｋｇ/ｃｍ2〜２００ｋｇ/ｃｍ2の範囲で１．０の
値をとり、ポンプ吐出圧ＰMが２００ｋｇ/ｃｍ2以上の
とき１．０以上の値をとる。記憶テーブル１１ｎから読
み出されたポンプ吐出圧ＰMに応じた抑制量Ｋは、応答
抑制部１１の乗算器１１ｗに加えられ、ポンプ流量指令
ｘの変動成分ｙに乗算され、ポンプ吐出圧ＰMに応じて
抑制量が変更された変動成分Ｋ・ｙとして、ポンプ流量
指令ｒから減算される。このため補正流量指令ｒ´（＝
ｒ−Ｋ・ｙ）がポンプ２に出力される。
【０３５６】このため荒スキトリ作業時等軽負荷作業時
には、ポンプ吐出圧ＰMが１００ｋｇ/ｃｍ2以下とな
り、これに応じてポンプ２の応答の抑制量Ｋは１．０以
下と小さくなり、速い動きが許容される。また、積込作
業時等中程度の負荷作業時には、ポンプ吐出圧ＰMが１
００ｋｇ/ｃｍ2〜２００ｋｇ/ｃｍ2の範囲となり、これ
に応じてポンプ２の応答の抑制量Ｋは標準的な大きさ
１．０となり、速い動きが抑制される。さらに、重掘削
作業やポンプリリーフ状態等重負荷作業時には、ポンプ
吐出圧ＰMが２００ｋｇ/ｃｍ2以上となり、これに応じ
て変動成分ｙが過大評価されポンプ２の応答の抑制量Ｋ
は標準的な大きさ１．０以上と大きくなり、速い動きが
きわめて大きく抑制される。
【０３５７】なお、図２５では、抑制量指示部１０の記
憶テーブル１０ｎに、ポンプ吐出圧ＰMに応じたゲイン
Ｋを抑制量として設定しているが、図２６に示すよう
に、抑制量指示部１０の記憶テーブル１０ｐに、ポンプ
吐出圧ＰMに応じた周波数しきい値変更係数αを設定す
るようにしてもよい。
【０３５８】記憶テーブル１１ｐから読み出されたポン
プ吐出圧ＰMに応じた周波数しきい値変更係数αは、応
答抑制部１１のハイパスフィルタ１１ｂに加えられ、ポ
ンプ流量指令ｘの変動成分ｙが、ポンプ吐出圧ＰMに応
じて変更されてハイパスフィルタ１１ｂから出力され、
これがポンプ流量指令ｒから減算される。このため補正
流量指令ｒ´がポンプ２に出力される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は油圧ショベルの制御装置の構成を示す図
である。
【図２】図２は操作レバーの操作量を状態量とする実施
形態を示す図である。
【図３】図３はハイパスフィルタの特性を示すボード線
図である。
【図４】図４（ａ）、（ｂ）はハイパスフィルタをアナ
ログ回路で構成した回路図である。
【図５】図５はハイパス信号を出力する手順を説明する
フローチャートである。
【図６】図６（ａ）、（ｂ）は図５の内容を説明するた
めに用いた図である。
【図７】図７（ａ）、（ｂ）は周波数しきい値の大きさ
によって取り出される高周波変動成分を示す図である。
【図８】図８（ａ）、（ｂ）は圧力センサの構成例を示
す図である。
【図９】図９は抑制量指示部を設けない制御装置の構成
を示す図である。
【図１０】図１０は油圧アクチュエータの負荷圧を状態
量として検出する実施形態を示す図である。
【図１１】図１１（ａ）〜（ｄ）はポジコンによる油圧
ポンプ制御方式に本発明を適用した実施形態をそれぞれ
示す図である。
【図１２】図１２（ａ）〜（ｄ）はネガコンによる油圧
ポンプ制御方式に本発明を適用した実施形態をそれぞれ
示す図である。
【図１３】図１３（ａ）〜（ｅ）はロードセンシング制
御による油圧ポンプ制御方式に本発明を適用した実施形
態をそれぞれ示す図である。
【図１４】図１４（ａ）〜（ｄ）は差圧を状態量として
検出する実施形態をそれぞれ示す図である。
【図１５】図１５（ａ）〜（ｅ）は操作レバーの操作量
を状態量として検出する実施形態をそれぞれ示す図であ
る。
【図１６】図１６（ａ）〜（ｃ）は圧力補償弁を応答抑
制対象機器とする実施形態をそれぞれ示す図である。
【図１７】図１７（ａ）〜（ｄ）は圧力補償弁を応答抑
制対象機器とする実施形態をそれぞれ示す図である。
【図１８】図１８（ａ）〜（ｅ）はエンジンまたは油圧
ポンプを応答抑制対象機器とする実施形態をそれぞれ示
す図である。
【図１９】図１９（ａ）〜（ｇ）はエンジンを応答抑制
対象機器とする実施形態をそれぞれ示す図である。
【図２０】図２０（ａ）〜（ｃ）は異常を示す情報に応
じて応答の抑制量を変更する実施形態をそれぞれ示す図
である。
【図２１】図２１（ａ）、（ｂ）は作業内容に応じて応
答の抑制量を変更する実施形態をそれぞれ示す図であ
る。
【図２２】図２２（ａ）〜（ｆ）は変動成分の大きさに
応じて指令値の変化の傾きの上限をリミットする演算を
行うことで、応答を抑制する実施形態をそれぞれ示す図
である。
【図２３】図２３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は従来技術と
本発明の制御の違いを説明するために用いた図である。
【図２４】図２４は応答抑制部で乗算により応答抑制を
行う実施形態を例示する図である。
【図２５】図２５は、ポンプ流量指令を応答抑制部に入
力するとともに、このポンプ流量指令を状態量として応
答抑制部に入力して、応答抑制を行う実施形態を示す図
である。
【図２６】図２６は図２５の変形例を示す図である。
【符号の説明】
９ 状態量検出部 １０ 抑制量指示部 １１ 応答抑制部

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 原動機と、当該原動機により駆動さ
    れる油圧ポンプと、当該油圧ポンプから吐出される圧油
    が供給されることにより駆動される少なくとも１つの油
    圧アクチュエータと、操作子の操作により駆動され、前
    油圧アクチュエータに供給される圧油の流量を制御する
    流量制御弁とを、少なくとも油圧制御機器として具えた
    油圧駆動機械において、 前記各油圧制御機器の中から、入力信号に対する出力信
    号の応答を抑制すべき応答抑制対象機器を設定し、 前記応答抑制対象機器の作動に応じて変化する物理量ま
    たはこの物理量を変化させる操作量を、状態量として検
    出する状態量検出手段と、 前記状態量検出手段で検出された状態量に基づき、前記
    物理量の変化を妨げるように、前記応答抑制対象機器に
    対する入力信号を補正することにより、入力信号に対す
    る出力信号の応答を抑制する応答抑制手段とを具えた油
    圧駆動機械の制御装置。
  2. 【請求項２】 原動機により駆動される油圧ポンプ
    と、当該油圧ポンプから吐出される圧油が供給されるこ
    とにより駆動される少なくとも１つの油圧アクチュエー
    タと、操作子の操作により駆動され、前油圧アクチュエ
    ータに供給される圧油の流量を制御する流量制御弁と
    を、少なくとも油圧制御機器として具えた油圧駆動機械
    において、 前記各油圧制御機器の中から、入力信号に対する出力信
    号の応答を抑制すべき応答抑制対象機器を設定し、 前記応答抑制対象機器の作動に応じて変化する物理量ま
    たはこの物理量を変化させる操作量を、状態量として検
    出する状態量検出手段と、 前記応答抑制対象機器の応答の抑制量を指示する抑制量
    指示手段と、 前記状態量検出手段で検出された状態量と前記抑制量指
    示手段により指示された抑制量に基づき、前記物理量の
    変化を、前記指示された抑制量分だけ妨げるように、前
    記応答抑制対象機器に対する入力信号を補正することに
    より、入力信号に対する出力信号の応答を抑制する応答
    抑制手段とを具えた油圧駆動機械の制御装置。
  3. 【請求項３】 前記流量制御弁の圧油流入側の圧油
    の圧力と圧油流出側の圧油の圧力との差圧を制御する圧
    力補償弁を、前記油圧制御機器として、さらに具え、 この圧力補償弁を、前記応答抑制対象機器として設定す
    るようにした請求項１または２記載の油圧駆動機械の制
    御装置。
  4. 【請求項４】 前記油圧ポンプから吐出される圧油
    の余剰分を排出する制御弁を、前記油圧制御機器とし
    て、さらに具え、 この制御弁を、前記応答抑制対象機器として設定するよ
    うにした請求項１または２記載の油圧駆動機械の制御装
    置。
  5. 【請求項５】 前記応答抑制手段は、前記状態量検
    出手段で検出された状態量検出信号のうちで所定の周波
    数以上の周波数成分信号を、前記応答抑制対象機器に対
    する入力信号から減算する補正演算を行うものである請
    求項１または２記載の油圧駆動機械の制御装置。
  6. 【請求項６】 前記応答抑制手段は、前記状態量検
    出手段で検出された状態量検出信号のうちで、前記抑制
    量指示手段により指示された抑制量に応じた所定の周波
    数以上の周波数成分信号を、前記応答抑制対象機器に対
    する入力信号から減算する補正演算を行うものである請
    求項２記載の油圧駆動機械の制御装置。
  7. 【請求項７】 前記応答抑制手段は、前記状態量検
    出手段で検出された状態量検出信号の変動量の大きさに
    応じた上限値以下になるように、前記応答抑制対象機器
    に対する入力信号の単位時間当たりの変化量を制限する
    補正演算を行うものである請求項１または２記載の油圧
    駆動機械の制御装置。
  8. 【請求項８】 前記応答抑制手段は、前記状態量検
    出手段で検出された状態量検出信号の変動量の大きさに
    応じた上限値以下になるように、前記応答抑制対象機器
    に対する入力信号の単位時間当たりの変化量を制限する
    補正演算を行うとともに、 前記抑制量指示手段により指示された抑制量に応じて前
    記上限値を変更するものである請求項２記載の油圧駆動
    機械の制御装置。
  9. 【請求項９】 前記状態量検出手段で検出される状
    態量は、前記油圧ポンプの吐出圧力または前記油圧アク
    チュエータの負荷圧、前記油圧ポンプの吐出圧と前記油
    圧アクチュエータの負荷圧の差圧である請求項１または
    ２記載の油圧駆動機械の制御装置。
  10. 【請求項１０】 前記状態量検出手段で検出される
    状態量は、前記操作子の操作量である請求項１または２
    記載の油圧駆動機械の制御装置。
  11. 【請求項１１】 前記状態量検出手段で検出される
    状態量は、前記油圧ポンプに対する吐出指令信号または
    前記油圧ポンプの斜板位置または前記油圧ポンプの吐出
    流量または前記油圧ポンプの吸収トルクである請求項１
    または２記載の油圧駆動機械の制御装置。
  12. 【請求項１２】 前記状態量検出手段で検出される
    状態量は、前記原動機の回転数または前記原動機の目標
    回転数と実際の回転数との偏差である請求項１または２
    記載の油圧駆動機械の制御装置。
  13. 【請求項１３】 前記状態量検出手段で検出される
    状態量は、前記応答抑制対象機器に対する指令信号であ
    る請求項１または２記載の油圧駆動機械の制御装置。
  14. 【請求項１４】 前記抑制量指示手段は、前記油圧
    ポンプの吐出圧力または前記油圧アクチュエータの負荷
    圧、前記油圧ポンプの吐出圧と前記油圧アクチュエータ
    の負荷圧の差圧に応じて、抑制量を指示するものである
    請求項２記載の油圧駆動機械の制御装置。
  15. 【請求項１５】 前記抑制量指示手段は、前記操作
    子の操作量に応じて、抑制量を指示するものである請求
    項２記載の油圧駆動機械の制御装置。
  16. 【請求項１６】 前記抑制量指示手段は、各操作子
    により駆動されている各油圧アクチュエータの組合せに
    応じて、抑制量を指示するものである請求項２記載の油
    圧駆動機械の制御装置。
  17. 【請求項１７】 前記抑制量指示手段は、前記油圧
    駆動機械の姿勢に応じて、抑制量を指示するものである
    請求項２記載の油圧駆動機械の制御装置。
  18. 【請求項１８】 前記抑制量指示手段は、前記油圧
    ポンプに対する吐出指令信号または前記油圧ポンプの斜
    板位置または前記油圧ポンプの吐出流量または前記油圧
    ポンプの吸収トルクに応じて、抑制量を指示するもので
    ある請求項２記載の油圧駆動機械の制御装置。
  19. 【請求項１９】 前記抑制量指示手段は、前記原動
    機の回転数または前記原動機の目標回転数と実際の回転
    数との偏差に応じて、抑制量を指示するものである請求
    項２記載の油圧駆動機械の制御装置。
  20. 【請求項２０】 前記抑制量指示手段は、圧油の温
    度または前記原動機の冷却水の温度に応じて、抑制量を
    指示するものである請求項２記載の油圧駆動機械の制御
    装置。
  21. 【請求項２１】 前記抑制量指示手段は、手動操作
    に応じて、抑制量を指示するものである請求項２記載の
    油圧駆動機械の制御装置。
  22. 【請求項２２】 前記油圧駆動機械の異常を検出す
    る異常検出手段をさらに具え、 前記抑制量指示手段は、前記異常検出手段によって異常
    が検出された場合に、異常内容に応じた抑制量を指示す
    るものである請求項２記載の油圧駆動機械の制御装置。
  23. 【請求項２３】 前記応答抑制手段は、前記状態量
    検出手段で検出された状態量検出信号のうちで所定の周
    波数以上の周波数成分信号に応じたゲインを、前記応答
    抑制対象機器に対する入力信号に対して乗算する補正演
    算を行うものである請求項１または２記載の油圧駆動機
    械の制御装置。
  24. 【請求項２４】 前記状態量検出手段で検出される
    状態量を、前記応答抑制対象機器に対する入力信号とし
    た請求項１または２記載の油圧駆動機械の制御装置。
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