(1).本願発明の実施形態
 以下に、本願発明を作業機械としてのバッ� ��ホウに採用した場合の実施形態を図面(図1~� ��4)に基づいて説明する。図1はバックホウの� ��面図、図2はバックホウの油圧回路図、図3� �アキシャルピストンポンプモータの側面断� �図、図4はバルブプレートの正面図である。

 (1-1).バックホウの概要
 まず始めに、図1を参照しながら、バックホ ウ1の概要について説明する。

 作業機械の一例であるバックホウ1は、左 右一対の走行クローラ3(図1では左側のみ示す )を有するクローラ式の走行装置2と、走行装� ��2上に水平旋回可能に設けられた旋回台4(機� ��)とを備えている。走行装置2の前部には排� �板5が昇降回動可能に装着されている。

 旋回台4には、操縦部としてのキャビン6� �駆動源としてのエンジン7とが搭載されてい� ��。旋回台4の前部には、掘削作業のためのブ ーム11、アーム12及びバケット13を有する作業 部10が設けられている。なお、詳細は図示し� ��いないが、キャビン6の内部には、オペレー タが着座する操縦座席と、バックホウ1にお� �る各種操作用のレバー群とが配置されてい� �。

 作業部10の構成要素であるブーム11は、先 端側を前向きに突き出して側面視く字状に屈 曲した形状に形成されている。ブーム11の基� ��部は、旋回台4の前部に取り付けられたブー ムブラケット14に、横向きのブーム軸15を中� �にして首振り回動可能に枢着されている。� �ーム11の内面(前面)側には、油圧シリンダの� ��例として、ブーム11を上下に首振り回動さ� �るための片ロッド複動型のブームシリンダ16 が配置されている。ブームシリンダ16のシリ� ��ダ側端部は、ブームブラケット14の前端部� �回動可能に枢支されている。ブームシリン� �16のロッド側端部は、ブーム11における屈曲� ��の前面側(凹み側)に固定された前ブラケッ� �17に回動可能に枢支されている。

 ブーム11の先端部には、長手角筒状のア� �ム12の基端部が、横向きのアーム軸19を中心� ��して首振り回動可能に枢着されている。ブ� ��ム11の上面前部側には、アーム12を首振り回 動させるための片ロッド複動型のアームシリ ンダ20が配置されている。アームシリンダ20� �シリンダ側端部は、ブーム11における屈曲部 の背面側(突出側)に固定された後ブラケット1 8に回動可能に枢支されている。アームシリ� �ダ20のロッド側端部は、アーム12の基端側外� ��(前面)に固着されたアームブラケット21に回 動可能に枢支されている。

 アーム12の先端部には、掘削用アタッチ� �ントとしてのバケット13が、横向きのバケッ ト軸22を中心にして掬い込み回動可能に枢着� ��れている。アーム12の外面(前面)側には、バ ケット13を掬い込み回動させるための片ロッ� ��複動型のバケットシリンダ23が配置されて� �る。バケットシリンダ23のシリンダ側端部は 、アームブラケット21に回動可能に枢支され� ��いる。バケットシリンダ23のロッド側端部� �、連結リンク24及び中継ロッド25を介してバ� ��ット13に回動可能に枢支されている。

 (1-2).バックホウの油圧回路
 次に、図2を参照しながら、バックホウ1の� �圧回路について説明する。

 図2に示すバックホウ1の油圧回路30は、先 に説明したブームシリンダ16と、ブームシリ� ��ダ16に作動油を供給するアキシャルピスト� �装置としての可変容量型のアキシャルピス� �ンポンプモータ31(以下、油圧ポンプモータ31 と称する)とを備えている。ブームシリンダ16 と油圧ポンプモータ31とは、第1油路33及び第2 油路34にて閉ループ状に接続されている。

 ブームシリンダ16は前述の通り片ロッド� �動型のものであり、ボトム油室35の受圧面積 B(断面積)が、ロッド油室36の受圧面積Rと比べ て、ピストンロッド37の断面積P分だけ大きく なっている。すなわち(ボトム油室35の受圧面 積B)=(ロッド油室36の受圧面積R)+(ピストンロ� �ド37の断面積P)の関係が成り立っている。

 油圧ポンプモータ31は、第1ポート38、第2� ��ート39及び第3ポート40からなる3つのポート� ��有しており、ブームシリンダ16のボトム油� �35が第1油路33を介して油圧ポンプモータ31の� ��1ポート38に接続され、ブームシリンダ16の� �ッド油室36が第2油路34を介して油圧ポンプモ ータ31の第2ポート39に接続されている。油圧� ��ンプモータ31の第3ポート40は、第3油路41を� �して作動油タンク42に接続されている。

 油圧ポンプモータ31はいわゆる斜板タイ� �のものであり(図3参照)、エンジン7の動力に� ��駆動するように構成されている。そして、� ��ックホウ1のキャビン6内に配置された操作� �バー(図示省略)の操作量に応じて油圧ポンプ モータ31における可動斜板80の傾斜角度を変� �することにより、油圧ポンプモータ31からの 作動油の吐出方向及び吐出量を調節するよう に構成されている。

 なお、図示は省略しているが、油圧ポン� ��モータ31から突出した回転軸74は、別のポン プを貫通している。すなわち、油圧ポンプモ ータ31の回転軸74と別のポンプの回転軸とは� �共通する1本の軸になっている。回転軸74の� �心回りの回転にて別のポンプを駆動させる� �とにより、別系統の油圧回路を介して、前� �したアームシリンダ12及びバケットシリンダ 13に作動油を供給するように構成されている� ��

 図2に示す油圧回路30は、油圧ポンプモー� ��31における可動斜板80の傾斜角度に基づいて 、油圧ポンプモータ31からの作動油の吐出方� ��及び吐出量を制御する油圧サーボ機構43を� �えている。油圧サーボ機構43は、油圧ポンプ モータ31における可動斜板の傾斜角度を変更� ��せる片ロッド複動型の調整シリンダ44と、� �整シリンダ44に作動油を供給する調整ポンプ 45と、調整ポンプ45からの作動油の吐出方向� �び吐出量を調節するための4ポート3位置切換 型の電磁サーボ弁46とを有している。

 この場合、キャビン6内に配置された操作 レバー(図示省略)の操作量に応じた電磁サー� ��弁46のスプール位置の切換にて、調整シリ� �ダ44を伸縮動させることにより、油圧ポンプ モータ31における可動斜板80の傾斜角度が変� �・調節される。

 電磁サーボ弁46の入口ポート46aは調整ポ� �プ45を介して作動油タンク42に接続され、出� ��ポート46dは直接作動油タンク42に接続され� �いる。電磁サーボ弁46のボトム側ポート46bは 、調整シリンダ44のボトム油室47に接続され� �ロッド側ポート46cは調整シリンダ44のロッド 油室48に接続されている。調整シリンダ44に� �けるピストンロッド49の先端は、油圧ポンプ モータ31の可動斜板80に連動連結されている� �

 第1油路33中には、ブームシリンダ16のボ� �ム油室35からの作動油の漏れ出しを防止する 第1パイロットチェック弁51が設けられている 。第1パイロットチェック弁51は通常、ブーム シリンダ16のボトム油室35の方向にのみ開く� �、例えば操作レバーのシリンダ短縮の操作� �連動して、パイロット油路52から作動油が供 給されると、油圧ポンプモータ31における第1 ポート38の方向に開くように構成されている� ��

 第1油路33における第1パイロットチェック 弁51とボトム油室35との間は、第1ドレイン油� ��53を介して作動油タンク42に接続されている 。第1ドレイン油路53中には、第1油路33内の圧 力が高くなり過ぎたときに作動油タンク42方� ��に作動油を逃がすためのリリーフ弁54が設� �られている。

 一方、第2油路34中には、ブームシリンダ1 6のロッド油室36からの作動油の漏れ出しを防 止する第2パイロットチェック弁55が設けられ ている。第2パイロットチェック弁55は通常、 ブームシリンダ16のロッド油室36の方向にの� �開くが、例えば操作レバーのシリンダ伸長� �操作に連動して、パイロット油路56から作動 油が供給されると、油圧ポンプモータ31にお� ��る第2ポート39の方向に開くように構成され� ��いる。

 第2油路34における第2パイロットチェック 弁55とロッド油室36との間は、第2ドレイン油� ��57を介して作動油タンク42に接続されている 。第2ドレイン油路57中には、第2油路34内の圧 力が高くなり過ぎたときに作動油タンク42方� ��に作動油を逃がすためのリリーフ弁58が設� �られている。

 第1油路33と第2油路34との間には、2つのリ リーフ弁64,65と2つの逆止弁66,67とを有するチ� ��ージリリーフ回路61が配置されている。チ� �ージリリーフ回路61は、一方の油路33(34)内の 圧力が高くなり過ぎると、作動油をブームシ リンダ16における一方の油室35(36)に供給せず� ��、他方の油路34(33)や作動油タンク42に逃が� �ことによって、油圧回路30の過負荷を防止す るものである。

 実施形態では、第1油路33と第2油路34とに� ��、一対のバイパス油路62,63が並列状に接続� �れている。シリンダ側バイパス油路62中には 、第1油路33内の圧力(作動油)を逃がすための� ��1リリーフ弁64と、第2油路34内の圧力(作動油 )を逃がすための第2リリーフ弁65とが設けら� �ている。ポンプ側バイパス油路63中には、第 1油路33の方向にのみ開く第1逆止弁66と、第2� �路34の方向にのみ開く第2逆止弁67とが設けら れている。

 シリンダ側バイパス油路62における両リ� �ーフ弁64,65の間と、ポンプ側バイパス油路63� ��おける両逆止弁66,67との間は、中継油路68に てつながっている。中継油路68の先端は、電� ��サーボ弁46の入口ポート46aと調整ポンプ45と をつなぐ入口側油路69に接続されている。す� ��わち、チャージリリーフ回路61から延びる� �継油路68は調整ポンプ45に連通している。

 図2に示すように、第1油路33及び第2油路34 のうち少なくとも一方は、エアブリード弁91( 92)を介して作動油タンク42に分岐接続されて� ��る。実施形態では、第1油路33における第1パ イロットチェック弁51とボトム油室35との間� �ら分岐した副ドレイン油路93が作動油タンク 42に連通しており、副ドレイン油路93中に第1� ��アブリード弁91が設けられている。また、� �2油路34における第2パイロットチェック弁55� �ボトム油室36との間から分岐した副ドレイン 油路94も作動油タンク42に連通しており、副� �レイン油路94中に第2エアブリード弁92が設け られている。

 エアブリード弁91,92は、油圧回路30内に侵 入した空気を取り除くエア抜きのためのもの であり、油圧回路30内の圧力が設定値より小� ��いときに、侵入した空気を外部(作動油タン ク42)に逃がす一方、油圧回路30内の圧力が設� ��値以上のときに完全に遮断状態となるよう� ��構成されている。なお、エアブリード弁91,9 2が遮断状態となる設定値は、油圧回路30から の作動油の排出を抑制すると共に、油圧回路 30内への空気の侵入を防ぐために、0(零)に近� ��正圧にするのが望ましい。

 (1-3).油圧ポンプモータの詳細構造
 次に、図3及び図4を参照しながら、油圧ポ� �プモータ31の詳細構造について説明する。

 図3に示すように、油圧ポンプモータ31は� ��中空箱状のハウジング本体71内に軸受72,73を 介して回転可能に軸支された回転軸74と、回� ��軸74に一体回転するようにスプライン嵌合� �れたシリンダブロック75と、複数のポート38~ 40を有するバルブプレート76とを備えている� �シリンダブロック75には、回転軸74を中心と� ��る同一円周上に、回転軸74と平行状に延び� �複数のシリンダ室77が形成されている。各シ リンダ室77内には、ピストン78が往復摺動可� �に嵌挿されている。

 ハウジング本体71内のうち軸受72側には、 油圧サーボ機構43の作用にて傾斜角度を変更� ��能な可動斜板80が配置されている。可動斜� �80のうちシリンダブロック75と対峙する側の� ��ストン摺動面には、ピストン78の先端部に� �けられたピストンシュー79が当接している。 可動斜板80のうちピストン摺動面と反対側の� ��球面部は、ハウジング本体74内に設けられ� �斜板ホルダ81の凹球面部に摺動可能に接触し ている。

 シリンダブロック75内の収容室86には、回 転軸74に被嵌した状態で圧縮バネ82が配置さ� �ている。当該圧縮バネ82の作用(押圧付勢力)� ��よって、ピストンシュー79が可動斜板80のピ ストン摺動面に押し付けられている。

 ハウジング本体71を構成する取り外し可� �なエンドキャップ83とシリンダブロック75と� ��間には、回転軸74に被嵌した状態でバルブ� �レート76が配置されている。前述した圧縮バ ネ82は、その押圧付勢力にて、バルブプレー� ��76にシリンダブロック75を押し付ける役割も 担っている。従って、シリンダブロック75は� ��バルブプレート76に面接触した状態で回転� �74と共に一体回転する。

 バルブプレート76には、厚み方向に貫通� �る3つのポート38~40が、回転軸74を中心とする 同一円周に沿って延びる円弧状に、適宜間隔 を空けて形成されている(図4参照)。実施形態 では、第1ポート38の開口区間S1が、第2ポート 39の開口区間S2と比べて、第3ポート40の開口� �間S3分だけ大きくなっている。すなわち、第 2ポート39と第3ポート40との開口区間S2,S3の和� ��第1ポート38の開口区間S1と同じに設定され� �いる(S1=S2+S3の関係が成り立っている)。

 このため、第1ポート38に接続された第1油 路33、第2ポート39に接続された第2油路34、及� ��、第3ポート40に接続された第3油路41の3系統 において、互いに独立した作動油の流れを形 成でき、油圧アクチュエータ(実施形態では� �ームシリンダ16)に対する作動油の流量や圧� �を個別に設定することが可能になる。

 第1ポート38の開口区間S1に対する第2ポー� ��39の開口区間S2の比は、ボトム油室35の受圧� ��積Bに対するロッド油室36の受圧面積Rの比と 同じに設定されている。すなわち、S2/S1=R/Bの 関係が成り立っている。そして、図4に示す� �うに、第3ポート40の開口面積a3が第1ポート38 と第2ポート39との開口面積a1,a2の差よりも大� ��く設定されている。すなわち、a3>a1-a2の� �係が成り立っている。

 なお、実施形態では、ハウジング本体71� �らエンドキャップ83を取り外して、バルブプ レート76を付け替えることも可能である。こ� ��ため、油圧シリンダが片ロッド複動型のも� ��であれば、その大きさがブームシリンダ16� �違っていても、油圧ポンプモータ31全体を交 換することなく、バルブプレート76の取り替� ��だけで対処できる。従って、実施形態にお� ��る油圧ポンプモータ31の汎用性は高いので� �る。

 一方、シリンダブロック75のうちバルブ� �レート76に接触する側の端面には、各シリン ダ室77に連通する連通穴84が形成されている� �各連通穴84は、シリンダブロック75の回転に� ��ってバルブプレート76の各ポート38~40に選択 的に連通するように構成されている。

 また、ハウジング本体71のエンドキャッ� �83には、第1油路33の一部を構成する第1キャ� �プ通路と、第2油路34の一部を構成する第2キ� ��ップ通路と、中継油路68の一部を構成する� �3キャップ通路と、チャージリリーフ回路61� �が形成されている。バルブプレート76の第1� �ート38は第1キャップ通路を介して第1油路33� �連通し、第2ポート39は第2キャップ通路を介� ��て第2油路34に連通している。第3ポート40は� ��第3キャップ通路を介して第3油路41ひいては 作動油タンク42に連通している。

 油圧ポンプモータ31の回転軸74は、エンジ ン7の動力にて一方向(図4では反時計方向(矢� �R方向))にのみ回転するように構成されてい� �。このため、シリンダブロック75は、回転軸 74と共に、図4の矢印R方向にのみ回転する。� �して、シリンダブロック75の各シリンダ室77� ��、シリンダブロック75の一方向回転に伴い� �回転上流側から第1ポート38、第3ポート40、� �2ポート39の順に連通するように構成されて� �る。

 エンジン7の動力にて回転軸74を軸心回り� ��回転させると、シリンダブロック75が回転� �74と共に一体回転し、ピストンシュー79が可� ��斜板80のピストン摺動面上を摺動する。こ� �ときの可動斜板80(ピストン摺動面)の傾斜角� ��に基づいて、各ピストン78はシリンダ室77内 を往復摺動して、各シリンダ室77の容積を変� ��させる。

 このため、各シリンダ室77では、吸引行� �と吐出行程とが順次実行される一方、シリ� �ダブロック75の回転に伴って、各シリンダ室 77に対する各ポート38~40の切換も、回転上流� �から第1ポート38、第3ポート40、第2ポート39� �順で自動的に実行される。その結果、作動� �が第1ポート38(又は第2、第3ポート39,40)から� �い込まれ、第2、第3ポート39,40(又は第1ポー� �38)から吐き出されることになる。

 油圧サーボ機構43の作用にて可動斜板80の 傾斜角度を変更すれば、各ピストン78の行程� ��トロークが変化する。かかる行程ストロー� ��の変化によって、油圧ポンプモータ31から� �作動油の吐出方向及び吐出量が調節される� �

 (1-4).作用効果
 以上の構成において、油圧ポンプモータ31� �ら第1ポート38を経由して第1油路33に作動油� �供給すると、作動油がブームシリンダ16のボ トム油室35に流入して、ブームシリンダ16が� �長動する(ブームシリンダ16のピストンロッ� �37が突出動する)。これに伴い、ブームシリ� �ダ16のロッド油室36からは作動油が流出し、� ��出した作動油は第2油路34から第2ポート39を� ��して油圧ポンプモータ31に戻る。

 ここで、ロッド油室36の受圧面積Rは、ボ� ��ム油室35の受圧面積Bと比べて、ピストンロ� ��ド37の断面積P分だけ小さいから、仮にこの� ��まであれば、ロッド油室36から流出して油� �ポンプモータ31に戻る作動油量は、油圧ポン プモータ31から吐出してボトム油室35に流入� �る作動油量より少なく、油圧ポンプモータ31 内でキャビテーションが生ずることになる。

 これに対して実施形態では、第1ポート38� ��開口区間S1に対する第2ポート39の開口区間S2 の比が、ボトム油室35の受圧面積Bに対するロ ッド油室36の受圧面積Rの比と同じ(S2/S1=R/B)に� ��っている。そして、第1油路33と第2油路34と� ��間をつなぐチャージリリーフ回路61から延� �る中継油路68が油圧サーボ機構43の調整ポン� ��45に接続されている。

 この場合、調整ポンプ45の駆動によって� �作動油タンク42から中継油路68及びチャージ� ��リーフ回路61を介して不足分の作動油が補� �されることになるから、油圧ポンプモータ31 の自吸力を効果的に補完して、キャビテーシ ョンの発生を抑制できる。また、油圧ポンプ モータ31自身の自吸力によっても、作動油タ� ��ク42から第3油路41及び第3ポート40を介して� �足分の作動油を補給できるから、この点も� �ャビテーション防止に高い効果を発揮する� �

 実施形態では、第1油路33及び第2油路34の� ��ち少なくとも一方がエアブリード弁91(92)を� ��して作動油タンク42に分岐接続されている� �ら、仮に油圧回路30内でキャビテーションが 発生したとしても、その初期段階において、 油圧回路30内の圧力、すなわち空気混入の作� ��油が、エアブリード弁91(92)の作用にて作動� ��タンク42側に排出されると共に、調整ポン� �45の駆動にて、前記排出分に相当する量の作 動油が油圧回路30中に補給されることになる� ��その結果、油圧回路30内に侵入した空気を� �やかに除去でき(簡単にエア抜きでき)、キャ ビテーションを確実に解消できるのである。

 一方、油圧ポンプモータ31から第2ポート3 9を経由して第2油路34に作動油を供給すると� �作動油がブームシリンダ16のロッド油室36に� ��入して、ブームシリンダ16が短縮動する(ブ� ��ムシリンダ16のピストンロッド37が後退動す る)。これに伴い、ブームシリンダ16のボトム 油室35からは作動油が流出し、流出した作動� ��は第1油路33から第1ポート38を介して油圧ポ� ��プモータ31に戻る。

 この場合は、ボトム油室35から流出して� �圧ポンプモータ31に戻る作動油量が、油圧ポ ンプモータ31から吐出してロッド油室36に流� �する作動油量より多くなるから、仮にこの� �まであれば、油圧ポンプモータ31が余剰分の 作動油を吸引できず、第1油路33及びボトム油 室35内の圧力が上昇してピストンロッド37の� �きを止めることになる。

 これに対して実施形態では、前述の通り� ��油圧ポンプモータ31の第3ポート40が作動油� �ンク42に接続されており、且つ、S2/S1=R/Bとい う関係が成立しているので、油圧ポンプモー タ31自身の駆動にて、余剰分の作動油を第3ポ ート40から排出できる。

 従って、従来のような流量制御弁308(図15� ��照)によるシリンダ受圧面積差に対処する流 量調整機構がなくても、余剰分の作動油に起 因して、ピストンロッド37の動きが止まるこ� ��はない。その上、前述の通り、従来のよう� ��流量調整機構が要らないから、流量制御弁3 08の作動に起因したハンチング現象もなくな� ��、ブームシリンダ16をスムーズに作動でき� �。そして、油圧回路30のコンパクト化(構造� �簡単化)や、部品点数削減に伴う製造コスト� ��抑制に貢献できるという利点もある。

 しかも、シリンダブロック75の各シリン� �室77は、シリンダブロック75の一方向回転に� ��い、回転上流側から第1ポート38、第3ポート 40、第2ポート39の順に連通するように構成さ� ��ており、且つ、第3ポート40の開口面積a3を� �1ポート38と第2ポート39との開口面積a1,a2の差 よりも大きく設定しているから(a3>a1-a2)、� �ームシリンダ16を短縮動させるに際して、外 部の負荷が短縮方向と逆(図2のX2方向)に作用� ��ていても、ボトム油室35から流出する作動� �のうち受圧面積差に起因して生ずる余剰分� �、第3ポート40から作動油タンク42にスムーズ に排出できる。従って、第3ポート40での圧力 上昇による動力損失を簡単に抑制できる。

 また、ブームシリンダ16を伸長動させる� �際しては、外部の負荷が伸長方向と逆(図2の X1方向)に作用していても、ロッド油室36から� ��出する作動油のうち受圧面積差に起因して� ��ずる不足分を、作動油タンク42から第3ポー� ��40にスムーズに吸入できる。従って、第3ポ� ��ト40での吸入抵抗によるキャビテーション� �発生も簡単に抑制できるのである。

 以上まとめると、実施形態の構成によれ� ��、ブームシリンダ16のボトム油室35とロッド 油室36とで受圧面積に差(B>R)があるにも拘� �ず、各油室35,36にその受圧面積B,Rに併せた適 量の作動油を供給できる。すなわち、ブーム シリンダ16の高圧側が切り換わったりしても� ��第1油路33側(ボトム油室35側)が高圧時のシリ ンダ速度と、第2油路34側(ロッド油室36側)が� �圧時のシリンダ速度とが変わらない(同じで� ��る)。このため、ブームシリンダ16の挙動が� ��定化するのである。

 (2).作業機械における負荷制御の参考例
 次に、図5~図12を参照しながら、作業機械に おける負荷制御の参考例について説明する。 図5は参考例におけるバックホウの側面図、� �6はキャビン内の平面図、図7はバックホウの 油圧系統図、図8は閉ループ油圧回路周りの� �大説明図、図9は油圧調整機構周りの拡大説� ��図、図10は制御手段の機能ブロック図、図11 は負荷制御のフローチャート、図12は微調節� ��御サブルーチンのフローチャートである。

 ここで、当該参考例に関する背景技術に� ��いて説明する。特開2006-177397号公報は本願� �願人による過去の出願に係るものである。� �記文献に記載のバックホウでは、パイロッ� �圧を利用して、油圧ポンプの吐出ポート側� �圧力と油圧シリンダの吸入ポート側の圧力� �の差を所定範囲内に調整することにより、� �圧シリンダに掛かる負荷の大小に拘らず、� �圧シリンダに供給される作動油量を略一定� �保持する(油圧シリンダの作動速度を略一定� ��保持する)ロードセンシング制御が採用され ている。

 また、前記文献に記載のバックホウでは� ��エンジン負荷が所定値以上になったときに� ��パイロット圧を利用して両油圧ポンプから� ��出する作動油量を抑制することにより、エ� ��ジンの過負荷によるエンジンスト-ルを回避 する負荷制御も採用されている。

 しかし、前記文献に開示された各制御は� ��複数の油圧ポンプを有するにも拘らず、パ� ��ロット圧を利用したフィードバック制御で� ��るため、かかるフィードバック制御用の油� ��系統が長く且つ複雑なものになりがちであ� ��。そうすると、各油圧シリンダに対する作� ��油の供給量を十分に確保しておく必要から� ��各油圧ポンプを容量の大きなものにせざる� ��得ず、結果的にコストの上昇を招来するこ� ��になる。また一般に、パイロット圧による� ��ィードバック制御は応答速度の点で改善の� ��地がある。以下に説明する参考例は、この� ��うな現状の改善を図るためになされたもの� ��ある。

 (2-1).参考例におけるバックホウの概要
 参考例における作業機械としてのバックホ� ��101の構成は、概ね第1実施形態のものと同じ であり、左右一対の走行クローラ103(図5では� ��側のみ示す)を有するクローラ式の走行装置 102と、走行装置102上に設けられた旋回台104(� �体)とを備えている。旋回台104は、旋回モー� ��109(図7参照)にて、360°の全方位にわたって� �平旋回可能に構成されている。走行装置102� �前部には排土板105が昇降回動可能に装着さ� �ている。

 旋回台104には、操縦部であるキャビン106� ��エンジン107とが搭載されている。旋回台104� ��前部には、掘削作業のためのブーム111、ア� ��ム112及びバケット113を有する作業部110が設� ��られている。キャビン106の内部には、オペ� ��ータが着座する操縦座席108、エンジン107の� ��力回転数を設定保持するスロットル操作手� ��としてのスロットルレバー216、作業部操作� ��段としてのレバー・スイッチ群217~220(旋回� �作レバー217、アーム操作レバー218、バケッ� �操作スイッチ219及びブーム操作レバー220)、� ��びに、負荷率設定手段としての負荷率設定� ��イヤル213等が配置されている(図6参照)。

 作業部110の構成要素であるブーム111は、� ��端側を前向きに突き出して側面視く字状に� ��曲した形状に形成されている。ブーム111の� ��端部は、旋回台104の前部に取り付けられた� ��ームブラケット114に、横向きのブーム軸115� ��中心にして首振り回動可能に枢着されてい� ��。ブーム111の内面(前面)側には、これを上� �に首振り回動させるための片ロッド複動形� �ブームシリンダ116が配置されている。ブー� �シリンダ116のシリンダ側端部は、ブームブ� �ケット114の前端部に回動可能に枢支されて� �る。ブームシリンダ116のロッド側端部は、� �ーム111における屈曲部の前面側(凹み側)に固 定された前ブラケット117に回動可能に枢支さ れている。

 ブーム111の先端部には、長手角筒状のア� ��ム112の基端部が、横向きのアーム軸119を中� ��にして首振り回動可能に枢着されている。� ��ーム111の上面前部側には、アーム112を首振� ��回動させるための片ロッド複動形のアーム� ��リンダ120が配置されている。アームシリン� ��120のシリンダ側端部は、ブーム111における� ��曲部の背面側(突出側)に固定された後ブラ� �ット118に回動可能に枢支されている。アー� �シリンダ120のロッド側端部は、アーム112の� �端側外面(前面)に固着されたアームブラケッ ト121に回動可能に枢支されている。

 アーム112の先端部には、掘削用アタッチ� ��ントとしてのバケット113が、横向きのバケ� ��ト軸122を中心にして掬い込み回動可能に枢� ��されている。アーム112の外面(前面)側には� �バケット113を掬い込み回動させるための片� �ッド複動形のバケットシリンダ123が配置さ� �ている。バケットシリンダ123のシリンダ側� �部は、アームブラケット121に回動可能に枢� �されている。バケットシリンダ123のロッド� �端部は、連結リンク124及び中継ロッド125を� �してバケット113に回動可能に枢支されてい� �。

 (2-2).バックホウの油圧系統
 次に、図7~図9を参照しながら、バックホウ1 01の油圧系統130構造について説明する。

 図7に示すバックホウ101の油圧系統130は、 第1油圧供給装置としての可変容量形の油圧� �ンプモータ131と、第2油圧供給装置としての� ��変容量形の油圧ポンプ132と、固定容量形の� ��イロットポンプ133とを備えている。これら� ��ンプ131~133群にはエンジン107から突出した出 力軸127が貫通していて、ポンプ131~133群は、� �力軸127の回転にて駆動するように構成され� �いる。すなわち、ポンプ131~133群を駆動させ� ��回転軸(出力軸127)は共通する1本の軸になっ� ��いる。

 油圧ポンプモータ131は、比較的大きな駆� ��力が必要な第1油圧アクチュエータとしての ブームシリンダ116に作動油を供給するための ものである。油圧ポンプ132は、第2油圧アク� �ュエータとしての旋回モータ109、アームシ� �ンダ120及びバケットシリンダ123に作動油を� �給するためのものである。パイロットポン� �133は後述する油圧調整機構175にパイロット� �を付加するためのものである。

 (2-2-1).閉ループ油圧回路の構造
 まず、第1油圧アクチュエータとしてのブー ムシリンダ116を駆動させる閉ループ油圧回路 134について説明する。閉ループ油圧回路134は 、前述した片ロッド複動形のブームシリンダ 116と、斜板式のアキシャルピストンポンプモ ータである油圧ポンプモータ131とを備えてい る。ブームシリンダ116と油圧ポンプモータ131 とは、ボトム側油路135及びロッド側油路136に て閉ループ状に接続されている。この場合、 ブームシリンダ116のボトム油室137がボトム側 油路135を介して油圧ポンプモータ131に接続さ れ、ブームシリンダ116のロッド油室138がロッ ド側油路136を介して油圧ポンプモータ131に接 続されている。

 このため、油圧ポンプモータ131には、ブ� ��ム111降下時に、ブームシリンダ116からの作� ��油がボトム側油路135を経由して供給され、� ��の結果、油圧ポンプモータ131がモータとし� ��の作用を発揮し、共通の出力軸127上にある� ��圧ポンプ132及びパイロットポンプ133の駆動� ��一部又は全部負担することになる。すなわ� ��、油圧ポンプモータ131のモータ的な動作に� ��って、油圧ポンプ132及びパイロットポンプ1 33の駆動負荷が軽減されるから、エンジン107� ��体としての仕事量を軽減でき、燃費の改善� ��効果が高い。

 閉ループ油圧回路134は、油圧ポンプモー� ��131における可動斜板131aの傾斜角度(斜板角� �)を制御する第1流量調節装置としての油圧サ ーボ機構140を備えている。油圧サーボ機構140 は、可動斜板131aの傾斜角度を変更させる片� �ッド形の複動調整シリンダ141と、調整シリ� �ダ141に作動油を供給する調整ポンプ142と、� �整ポンプ142からの作動油の供給方向及び供� �量を調節するための4ポート3位置切換形の電 磁サーボ弁143とを有している。

 電磁サーボ弁143の入口ポート143aは調整ポ ンプ142を介して作動油タンク144に接続され、 出口ポート143dは直接作動油タンク144に接続� �れている。電磁サーボ弁143のボトム側ポー� �143bは、複動調整シリンダ141のボトム油室145� ��接続され、ロッド側ポート143cは複動調整シ リンダ141のロッド油室146に接続されている。 複動調整シリンダ141におけるピストンロッド 147の先端は、油圧ポンプモータ131の可動斜板 131aに連動連結されている。

 電磁サーボ弁143は、キャビン106内に配置� ��れたブーム操作レバー220の操作量に対応し� ��電磁ソレノイドの励磁によって、中立状態� ��、複動調整シリンダ141のボトム油室145への� ��動油供給状態と、複動調整シリンダ141のロ� ��ド油室146への作動油供給状態とに切換駆動� ��るように構成されている。ブーム操作レバ� ��220の操作にて電磁サーボ弁143を切換駆動さ� ��ると、複動調整シリンダ141が伸縮動して、� ��圧ポンプモータ131における可動斜板131aの傾 斜角度(斜板角度)が変更・調節され、油圧ポ� ��プモータ131からブームシリンダ116への作動� ��の供給方向及び供給量が調節される。その� ��果、ブームシリンダ116の伸縮方向及び伸縮� ��が無段階に変更されて、ブーム111が上下に� ��振り回動することになる。

 ボトム側油路135とロッド側油路136との間� ��は、3ポート3位置切換形の方向切換弁150が� �置されている。方向切換弁150は、ブームシ� �ンダ116における両油室137,138の受圧面積差等� ��起因して、一方の油室137から流出する作動� ��量が他方の油室138に流入する作動油量より� ��い場合の余剰分を排出するためのものであ� ��。

 方向切換弁150の第1入口ポート150aは第1入� ��油路151を介してボトム側油路135に接続され� ��第2入口ポート150bは第2入口油路152を介して� ��ッド側油路136に接続されている。方向切換� ��150の出口ポート150cはドレイン油路153を介し て作動油タンク144に接続されている。

 また、方向切換弁150は、ボトム側パイロ� ��ト油路154を介してボトム側油路135に接続さ� ��ている一方、ロッド側パイロット油路155を� ��してロッド側油路136に接続されている。こ� ��ため、ボトム側パイロット油路154の圧力は� ��ボトム側油路135の圧力、ひいてはブームシ� ��ンダ116におけるボトム油室137の圧力と略同� ��になっており、ロッド側パイロット油路155� ��圧力は、ロッド側油路136の圧力、ひいては� ��ームシリンダ116におけるロッド油室138の圧� ��と略同じになっている。

 この場合、方向切換弁150は、両パイロッ� ��油路154,155の圧力差に応じて、中立状態と、 ボトム側油路135からドレイン油路153への作動 油排出状態と、ロッド側油路136からドレイン 油路153への作動油排出状態とに切換駆動する ように構成されている。当該方向切換弁150の 作用にて、ボトム側及びロッド側油路135,136� �を流通する作動油量の不均衡が是正され、� �ームシリンダ116がスムーズに伸縮動するこ� �になる。

 ボトム側油路135とロッド側油路136との間� ��は、2つのリリーフ弁163,164と2つの逆止弁165, 166とを有するチャージリリーフ回路160が配置 されている。チャージリリーフ回路160は基本 的に、一方の油路135(136)内の圧力が高くなり� ��ぎると、作動油をブームシリンダ116におけ� ��一方の油室137(138)に供給せずに、他方の油� �136(135)や作動油タンク144に逃がすことによっ て、閉ループ油圧回路134の過負荷を防止する ものである。また、閉ループ油圧回路134中の 作動油量が少ない場合は、油圧ポンプモータ 131の自吸力にて、作動油タンク144からチャー ジリリーフ回路161を介して不足分の作動油が 補給される。

 参考例では、ボトム側油路135とロッド側� ��路136とに、一対のバイパス油路161,162が並列 状に接続されている。シリンダ側バイパス油 路161中には、ボトム側油路135内の圧力を逃が すための第1リリーフ弁163と、ロッド側油路13 6内の圧力を逃がすための第2リリーフ弁164と� ��設けられている。ポンプ側バイパス油路162� ��には、ボトム側油路135の方向にのみ開く第1 逆止弁165と、ロッド側油路136の方向にのみ開 く第2逆止弁166とが設けられている。

 シリンダ側バイパス油路162における両リ� ��ーフ弁164,165の間と、ポンプ側バイパス油路 163における両逆止弁166,167の間とは、排出油� �167にてつながっている。排出油路167の先端� �、ドレイン油路153の中途部に接続されてい� �。従って、排出油路167はドレイン油路153を� �して作動油タンク144に連通している。

 (2-2-2).チャージ油圧回路の構造
 次に、第2油圧アクチュエータ(旋回モータ10 9、アームシリンダ120及びバケットシリンダ12 3)を駆動させるチャージ油圧回路174について� ��明する。チャージ油圧回路174は、前述した� ��回モータ109と、片ロッド複動形のアームシ� ��ンダ120と、片ロッド複動形のバケットシリ� ��ダ123と、斜板式のアキシャルピストンポン� ��である油圧ポンプ132と、固定容量形のパイ� ��ットポンプ133と、第2流量調節装置としての 油圧調整機構175とを備えている。

 油圧ポンプ132の吸入側は吸入油路176を介� ��て作動油タンク144に連通している。油圧ポ� ��プ132の吐出側から延びるチャージ油路177に� ��、それぞれ対応する流量制御弁ユニット178, 179,180を介して、旋回モータ109とアームシリ� �ダ120とバケットシリンダ123とが分岐接続さ� �ている。

 旋回用の流量制御弁ユニット178は、キャ� ��ン106内に配置された旋回操作レバー217の操� ��量に対応して、中立状態と、旋回モータ109� ��対する一方のモータ油路181への作動油供給� ��態と、他方のモータ油路182への作動油供給� ��態とに切換駆動するように構成されている� ��旋回操作レバー217の操作にて旋回用の流量� ��御弁ユニット178を切換駆動させると、油圧� ��ンプ132から旋回モータ109への作動油の供給� ��向及び供給量が調節される。その結果、旋� ��モータ109の回転方向及び回転量が無段階に� ��更されて、旋回台104が水平旋回することに� ��る。

 アーム用の流量制御弁ユニット179は、キ� ��ビン106内に配置されたアーム操作レバー218� ��操作量に対応して、中立状態と、アームシ� ��ンダ120に対するボトム側油路183への作動油� ��給状態と、ロッド側油路184への作動油供給� ��態とに切換駆動するように構成されている� ��アーム操作レバー218の操作にてアーム用の� ��量制御弁ユニット179を切換駆動させると、� ��圧ポンプ132からアームシリンダ120への作動� ��の供給方向及び供給量が調節される。その� ��果、アームシリンダ120の伸縮方向及び伸縮� ��が無段階に変更されて、アーム112が上下に� ��振り回動することになる。

 バケット用の流量制御弁ユニット180は、� ��ライド式のバケット操作スイッチ219の操作� ��に対応して、中立状態と、バケットシリン� ��123に対するボトム側油路185への作動油供給� ��態と、ロッド側油路186への作動油供給状態� ��に切換駆動するように構成されている。バ� ��ット操作スイッチ219の操作にてバケット用� ��流量制御弁ユニット180を切換駆動させると� ��油圧ポンプ132からバケットシリンダ123への� ��動油の供給方向及び供給量が調節される。� ��の結果、バケットシリンダ123の伸縮方向及� ��伸縮量が無段階に変更されて、アーム112の� ��端部にあるバケット113が、横向きのバケッ� ��軸122回りに掬い込み回動することになる。

 第2流量調節装置としての油圧調整機構175 は、油圧ポンプ132における可動斜板132aの傾� �角度(斜板角度)を制御するためのものであり 、可動斜板132aの傾斜角度を変更させる片ロ� �ド形の単動調整シリンダ190と、油圧ポンプ13 2から単動調整シリンダ190への作動油の供給� �向及び供給量を調節するための3ポート2位置 切換形の圧力サーボ弁191と、パイロットポン プ133からのパイロット圧を圧力サーボ弁191に 付加するための圧力調整電磁弁192とを備えて いる。

 圧力サーボ弁191の油路側第1ポート191aは� �チャージ油路177のうち油圧ポンプ132と各流� �制御弁ユニット178~180への分岐部187との間に� ��続され、油路側第2ポート191bは直接作動油� �ンク144に接続されている。圧力サーボ弁191� �シリンダ側ポート191cは単動調整シリンダ190� ��ボトム油室193に接続されている。単動調整� ��リンダ190のロッド室には、ピストンロッド1 94を短縮動させる方向に付勢する戻しバネ195� ��内装されている。単動調整シリンダ190にお� ��るピストンロッド194の先端は、油圧ポンプ1 32の可動斜板132aに連動連結されている。

 圧力サーボ弁191は、第1パイロット油路196 を介して、チャージ油路177のうち油圧ポンプ 132と分岐部187との間に接続されている一方、 第2パイロット油路197を介して各流量制御弁� �ニット178~180に接続されている。このため、� ��1パイロット油路196の圧力は油圧ポンプ132の 吐出側の圧力と略同じになっており、第2パ� �ロット油路197の圧力は、旋回モータ109、ア� �ムシリンダ120及びバケットシリンダ123にお� �る吸入側の圧力のうち最も高圧なものと略� �じになっている。

 また、圧力サーボ弁191は、強制パイロッ� ��油路198を介して、圧力調整電磁弁192の吐出� ��にも接続されている。圧力調整電磁弁192の� ��入側はパイロットポンプ133の吐出側に接続� ��れている。パイロットポンプ133の吸入側は� ��入油路176の中途部に接続されている。

 この場合、圧力サーボ弁191は基本的に、� ��1及び第2パイロット油路196,197の圧力差に応� ��て、単動調整シリンダ191のボトム油室193へ� ��作動油供給状態と、ボトム油室193からの作� ��油排出状態とに切換駆動するように構成さ� ��ている。

 第1及び第2パイロット油路196,197の圧力差� ��予め設定された所定範囲から外れて、圧力� ��ーボ弁191が切換駆動すると、単動調整シリ� ��ダ190が伸縮動して、油圧ポンプ132における� ��動斜板132aの傾斜角度(斜板角度)が変更・調� ��され、油圧ポンプ132から各第2油圧アクチュ エータ(旋回モータ109、アームシリンダ120及� �バケットシリンダ123)への作動油の供給量が� ��節される。

 その結果、油圧ポンプ132の吐出側の圧力� ��各第2油圧アクチュエータ109,120,123の吸入側� ��圧力との差が所定範囲内に調整され、各第2 油圧アクチュエータ109,120,123に掛かる負荷の� ��小に拘らず、各第2油圧アクチュエータ109,12 0,123に供給される作動油量が略一定に保持さ� ��ることになる。すなわち、各第2油圧アクチ ュエータ109,120,123の作動速度を略一定に保持� ��るロードセンシング機能が働くことになる� ��

 圧力調整電磁弁192は、後述するコントロ� ��ラ201からの制御情報に基づいた電磁ソレノ� ��ドの励磁にて、第1パイロット油路196経由で 圧力サーボ弁191に付加されるパイロット圧を 調節するように構成されている。当該圧力調 整電磁弁192の作用にて、圧力サーボ弁191が作 動油供給状態に切換駆動して、単動調整シリ ンダ190が油圧ポンプ132における可動斜板132a� �傾斜角度を変更・調節する結果、油圧ポン� �132からの作動油量が強制的に低減すること� �なる。なお、圧力調整電磁弁192は通常(コン� ��ローラ201からの制御情報がないとき)、圧力 サーボ弁191にパイロット圧を付加しないよう に設定されている。

 (2-3).負荷制御を実行するための構成
 次に、図10を参照しながら、バックホウの� �荷制御を実行するための構成について説明� �る。

 バックホウ101に搭載された制御手段とし� ��のコントローラ201及び電子ガバナコントロ� ��ラ202は、各種演算処理や制御を実行するCPU� ��他、制御プログラムやデータを記憶させる� ��めのROM、制御プログラムやデータを一時的� ��記憶させるためのRAM、及び入出力インター� ��ェイス等を備えている。コントローラ201は� ��電源印加用のキースイッチ203を介してバッ� ��リ204に接続されている。

 キースイッチ203は、鍵穴に差し込んだ所� ��の鍵にて回転操作可能なロータリ式スイッ� ��であり、図示は省略するが、キャビン106内� ��配置されている。また、キースイッチ203は� ��ンジン107を始動させるためのスタータ205に� ��接続されている。

 コントローラ201には、エンジン回転数Rを 制御する電子ガバナコントローラ202が接続さ れている。電子ガバナコントローラ202には、 燃料供給装置としての電子ガバナ207付き燃料 噴射ポンプ206と、エンジン回転数を検出する 回転数検出手段としてのエンジン回転センサ 208と、燃料噴射ポンプ206のラック位置から燃 料噴射量を検出する負荷検出手段としてのラ ック位置センサ209と、スロットルレバー216の 操作位置を検出するスロットルポテンショ210 と、燃料噴射ポンプ206のラック位置を調節す るスロットルソレノイド211とが接続されてい る。

 スロットルレバー216を手動操作すると、� ��子ガバナコントローラ202は、エンジン回転� ��Rがスロットルレバー216の設定回転数Rs(目標 回転数)となるように、スロットルポテンシ� �210の検出情報に基づいてスロットルソレノ� �ド211を駆動させ、燃料噴射ポンプ206のラッ� �位置を調節する。このため、エンジン回転� �Rはスロットルレバー216の位置に応じた値に� ��持される。

 コントローラ201には、出力関連の機器と� ��て、調整ポンプ142からの作動油の供給方向� ��び供給量を調節するための電磁サーボ弁143� ��、パイロットポンプ133からのパイロット圧� ��圧力サーボ弁191に付加するための圧力調整� ��磁弁192とが接続されている。また、コント� ��ーラ201には、入力関連の機器として、ブー� ��操作レバー220の操作位置を検出するブーム� ��テンショ212と、負荷制御時におけるエンジ� ��の設定負荷率Zsを手動設定するための負荷� �設定ダイヤル213とが接続されている。

 参考例では、エンジン負荷率Z及び設定負 荷率Zsの検出結果に基づいてエンジン回転数R が設定回転数Rsと一致するように、油圧ポン� ��モータ131及び油圧ポンプ132から吐出する作� ��油量を抑制する負荷制御が採用されている� ��ここで、エンジン負荷率Zとは、ラック位置 センサ209にて検出されたエンジン負荷が最高 のときを100%として、作業中のエンジン負荷� �比率を算出したものであり、アイドリング� �態のエンジン負荷率Zが0(零)になる。負荷率� ��定ダイヤル213は、設定負荷率Zsを70~100%の範� ��で任意に調節し得るように構成されている� ��

 コントローラ201のROMには、エンジン負荷� ��Zと設定負荷率Zsとの差、及び、設定回転数R sとエンジン回転数Rとの差に基づく比例積分� ��御(PI制御)を実行するための関係式が予め記 憶されている。この場合の関係式としては下 記の式1が採用されている。

 ここで、k1~k4は比例定数であり、右辺第1項� ��び第3項は比例項、右辺第2項及び第4項は積� ��項である。制御演算値PIが0未満(PI<0)であ� ��ば0に置き換え、積分項の状態変数(Z-Zs、Rs-R )をリセットする。制御演算値PIが所定値A以� �(PI>A)であればそのままAに置き換える。す� ��わち、制御演算値PIの制御範囲は0≦PI≦Aに� ��定されている。

 (2-4).負荷制御の説明
 次に、図11及び図12のフローチャートを参照 しながら、負荷制御の一例について説明する 。

 制御手段としてのコントローラ201は、エ� ��ジン回転数Rが設定回転数Rsと一致するよう� ��、油圧ポンプモータ131及び油圧ポンプ132か� ��吐出する作動油量を抑制することにより、� ��ンジン107の過負荷によるエンジンスト-ルを 回避する負荷制御を実行する。ここで、設定 回転数Rsはスロットルレバー216にて、設定負� ��率Zsは負荷率設定ダイヤル213にて予め設定� �れているものとする。

 まず、負荷制御のスタートに続いて、負� ��率設定ダイヤル213の設定値である設定負荷� ��Zsと、ラック位置センサ209の検出値(エンジ� ��負荷)と、スロットルレバー216の設定値であ る設定回転数Rsと、エンジン回転センサ208の� ��出値Rとを読み込み(ステップS1)、ラック位� �センサ209の検出値に基づいて現在のエンジ� �負荷率Zを演算する(ステップS2)。

 次いで、設定負荷率Zs及び現在のエンジ� �負荷率Zと、設定回転数Rs及び現在のエンジ� �回転数Rとから、前述の式1に従って制御演算 値PIを演算したのち(ステップS3)、制御演算値 PIに基づいて、圧力調整電磁弁192への指令電� ��値Ipと電磁サーボ弁143への指令電流値Irとを 演算する(ステップS4)。ステップS4で採用され る演算式としては、例えば下記の式2及び式3� ��挙げられる。ここで、L1及びL2は比例定数で ある。

 圧力調整電磁弁192への指令電流値Ipが比例� �数と制御演算値PIの累乗根との積になってい るのは、圧力調整電磁弁192を介して間接的に 圧力サーボ弁191を制御する構成を採っている ためである。

 そして、コントローラ201からの指令電流� ��Ip(制御情報)に基づいて圧力調整電磁弁192の 電磁ソレノイドを励磁させ、第1パイロット� �路196経由で圧力サーボ弁191にパイロット圧� �付加すると共に、同じくコントローラ201か� �の指令電流値Ir(制御情報)に基づいて電磁サ� ��ボ弁143の電磁ソレノイドを励磁させ、電磁� ��ーボ弁143を直接、複動調整シリンダ141のボ� ��ム油室145への作動油供給状態に切換駆動さ� ��る(ステップS5)。

 そうすると、圧力サーボ弁191が作動油供� ��状態に切換駆動して、単動調整シリンダ190� ��油圧ポンプ132における可動斜板132aの傾斜角 度を変更・調節し、油圧ポンプ132からの作動 油量が適宜低減する。これと同時に、電磁サ ーボ弁143の切換駆動にて、複動調整シリンダ 141が油圧ポンプモータ131における可動斜板131 aの傾斜角度を変更・調節し、油圧ポンプモ� �タ131からの作動油量も適宜低減する。その� �果、エンジン負荷が軽減され、エンジンス� �ールを回避できるのである。

 参考例では、以上のような負荷制御が時� ��刻々実行されていて、実際のエンジン負荷� ��設定負荷を超えた場合にその負荷を軽減し� ��エンジン回転数Rが設定回転数Rsと一致する� ��うに、油圧ポンプモータ131及び油圧ポンプ1 32から吐出する作動油量を制御しているから� ��上限である設定負荷率Zs付近の値にエンジ� �負荷率Zを維持しつつ、エンジン107を駆動で� ��る。このため、エンジンストールを確実に� ��制できるものでありながら、エネルギー損� ��を低減してエンジン107の出力を効率よく利� ��できる。

 参考例では、電磁弁143,192によるフィード バック制御を採用しているから、特開2006-1773 97号公報に記載の構成よりも応答速度が速い� ��また、電磁弁143,192の制御に関して油圧を利 用しないから、油圧ポンプ132に負担がかから ない(フィードバック制御のために油圧ポン� �132の容量を大きくしなくてもよい)。

 しかも、キャビン106内に負荷率設定ダイ� ��ル213も配置されているので、負荷率設定ダ� ��ヤル213の設定操作により、エンジン107が過� ��荷状態か否かの基準値を任意(実施形態では 70~100%の範囲)に調節できる。このため、負荷� ��御を実行する際に、作業状況やオペレータ� ��好み等に合わせた適切な設定を簡単に採用� ��き、負荷制御の適正化を図れるという利点� ��ある。

 ところで、かかる負荷制御の実行中に、� ��ペレータがエンジン回転数Rを低下させる方 向にスロットルレバー216を手動操作して、エ ンジン回転数Rが元の設定回転数Rs未満になっ た場合(ステップS6:YES)は、微調節制御サブル� ��チンが実行される(ステップS7)。

 図12に示すように、微調節制御サブルー� �ンでは、スタートに続いて、設定負荷率Zsと 、ラック位置センサ209の検出値(エンジン負� �)と、新たな設定回転数Rs″と、エンジン回� �センサ208の検出値R″とを読み込み(ステップ T1)、ラック位置センサ209の検出値に基づいて 現在のエンジン負荷率Z″を演算する(ステッ� ��T2)。

 次いで、設定負荷率Zs及び現在のエンジ� �負荷率Z″と、新たな設定回転数Rs″及び現� �のエンジン回転数R″とから、前述の式1に従 って制御演算値PI″を演算したのち(ステップ T3)、新たな設定回転数Rs″及び現在のエンジ� ��回転数R″と、コントローラ201のROMに予め記 憶された関係式又は制御マップとから、補正 ゲインGを求める(ステップT4)。この場合の補� ��ゲインGは、新たな設定回転数Rs″と現在の� ��ンジン回転数R″との差(Rs-R)が大きくなるに 連れて小さな値となる。

 ステップT4で補正ゲインGを算出した後は� ��補正ゲインGと制御演算値PI″とに基づいて� ��圧力調整電磁弁192への指令電流値Ip″と電� �サーボ弁143への指令電流値Ir″とを演算する (ステップT5)。ステップT5で採用される演算式 としては、例えば下記の式4及び式5が挙げら� ��る。ここで、L1″及びL2″は比例定数である 。

 そして、コントローラ201からの指令電流値I p″(制御情報)に基づいて圧力調整電磁弁192の 電磁ソレノイドを励磁させ、第1パイロット� �路196経由で圧力サーボ弁191にパイロット圧� �付加すると共に、同じくコントローラ201か� �の指令電流値Ir″(制御情報)に基づいて電磁� ��ーボ弁143の電磁ソレノイドを励磁させ、電� ��サーボ弁143を直接、複動調整シリンダ141の� ��トム油室145への作動油供給状態に切換駆動� ��せる(ステップT6)。

 そうすると、圧力サーボ弁191が作動油供� ��状態に切換駆動して、単動調整シリンダ190� ��油圧ポンプ132における可動斜板132aの傾斜角 度を変更・調節し、油圧ポンプ132からの作動 油量が適宜低減する。これと同時に、電磁サ ーボ弁143の切換駆動にて、複動調整シリンダ 141が油圧ポンプモータ131における可動斜板131 aの傾斜角度を変更・調節し、油圧ポンプモ� �タ131からの作動油量も適宜低減する。

 その結果、各作業部操作手段217~220(旋回� �作レバー217、アーム操作レバー218、バケッ� �操作スイッチ219及びブーム操作レバー220)の� ��作量に対する油圧ポンプモータ131及び油圧� ��ンプ132からの作動油量は、エンジン回転数R ″の低下に比例して低減することになる。

 従って、各作業部操作手段217~220の操作に よる油圧アクチュエータ109,116,120,123の微量動 作が可能になるから、旋回台104や各作業部110 を微調節操作でき、操作性がよくなると共に 、作業効率の向上にも寄与するのである。

 (2-5).油圧系統の別例
 図13及び図14には油圧系統の別例を示してい る。図13は参考例における油圧系統の別例を� ��す説明図、図14は別例における制御手段の� �能ブロック図である。当該別例では、第2斜� ��調節装置としての油圧調整機構275が前述の� ��考例のものと異なっている。すなわち、圧� ��調整電磁弁192を省略すると共に、圧力サー� ��弁191を3ポート2位置切換形のチャージ用電� �サーボ弁291に変更した点において、前述の� �考例と相違している。このため、コントロ� �ラ201には、圧力調整電磁弁192に変えてチャ� �ジ用電磁サーボ弁291が接続されている。そ� �他の構成は前述の参考例と同様である。

 別例における負荷制御の態様は、基本的� ��前述の参考例と同様である。この場合、チ� ��ージ用電磁サーボ弁291への指令電流値Ip,Ip� �は、比例定数と制御演算値PI,PI″との積にな っている。すなわち、下記の式2″及び式4″� ��、前述の式3及び式5と同様に、一次関数で� �されることになる。これは、圧力調整電磁� �192をなくして直接、チャージ用電磁サーボ� �291を制御する構成を採っているためである� �

 かかる制御を採用した場合も、前述の実施� ��態と同様の作用効果を奏する。特に、圧力� ��整電磁弁192を省略すると共に、圧力サーボ� ��191を3ポート2位置切換形のチャージ用電磁� �ーボ弁291に変更しているので、応答速度は� �述の参考例よりも速くなる。その上、部品� �数が少なくて済むから、コストの抑制にも� �献するのである。

 (3).その他
 本願発明は、前述の実施形態に限らず、様� ��な態様に具体化できる。例えば本願発明は� ��ックホウに限らず、コンバイン等の農作業� ��や、ホイルローダ等の特殊作業用車両にも� ��用可能である。また、アキシャルピストン� ��置は、斜板式のアキシャルピストンポンプ� ��ータ31に限らず、斜軸式やラジアル式のも� �でもよい。単なるアキシャルピストンポン� �でもよい。

 なお、作業機械における負荷制御の参考例� ��内容が独立した発明として成立し得るもの� ��あることは言うまでもない。その他、各部� ��構成は図示の実施形態に限定されるもので� ��なく、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で� ��々変更が可能である。