WO2022202898A1

WO2022202898A1 - ショベル

Info

Publication number: WO2022202898A1
Application number: PCT/JP2022/013512
Authority: WO
Inventors: 孔康井辻
Original assignee: 住友重機械工業株式会社
Priority date: 2021-03-26
Filing date: 2022-03-23
Publication date: 2022-09-29
Also published as: US20240052595A1; DE112022001769T5; JPWO2022202898A1

Abstract

ショベル（１００）は、動作指令に対応して動く油圧アクチュエータにおける作動油の圧力を検出する圧力センサと、油圧アクチュエータに対応するメータイン弁と、油圧アクチュエータに対応するメータアウト弁と、複数の油圧アクチュエータのそれぞれについて設定された複数の出力特性を有するコントローラ（３０）と、を備えている。コントローラ（３０）は、複数の出力特性のうちの、動作指令に対応する出力特性に基づき、動作指令に対応する要求流量を算出する。

Description

ショベル

　本開示は、ショベルに関する。

　従来、地面を掘削する掘削機としてのショベルが知られている（特許文献１参照。）。このショベルは、上部旋回体に取り付けられた掘削アタッチメントを動かして土砂を掘削できるように構成されている。

　このショベルでは、油圧アクチュエータを動かす際に、油圧ポンプと油圧アクチュエータとを接続する油路の開口面積（メータイン開口面積）と、油圧アクチュエータと作動油タンクとを接続する油路の開口面積（メータアウト開口面積）とを一つのスプール弁で同時に制御できるように構成されている。

国際公開第２０１７／１６４１６９号

　しかしながら、上述の構成では、スプールの変位量と二つの油路のそれぞれの開口面積との対応関係は、スプール弁の物理的形状によって一意に決定されてしまう。そのため、油圧アクチュエータの動きが制限されてしまうおそれがある。

　上述に鑑み、油圧アクチュエータの動きをより柔軟に制御できるショベルを提供することが望まれる。

　本開示の実施形態に係るショベルは、油圧ポンプと、動作指令に対応して動く油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータにおける作動油の圧力を検出する圧力センサと、前記油圧ポンプの吐出圧を検出する吐出圧センサと、前記油圧アクチュエータに対応するメータイン弁と、前記油圧アクチュエータに対応するメータアウト弁と、前記動作指令に基づき、前記メータイン弁を通過すべき作動油の流量であるメータイン流量、及び、前記メータアウト弁を通過すべき作動油の流量であるメータアウト流量を算出する制御装置と、を備え、前記圧力センサ、前記メータイン弁、及び前記メータアウト弁は、複数の前記油圧アクチュエータのそれぞれに対応するように設けられており、前記制御装置は、前記メータイン流量と前記圧力センサの検出値と前記吐出圧センサの検出値とに基づいて前記メータイン弁の開口面積を算出し、前記メータアウト流量と前記圧力センサの検出値とに基づいて前記メータアウト弁の開口面積を算出する。

　上述の手段により、油圧アクチュエータの動きをより柔軟に制御できるショベルが提供される。

本開示の実施形態に係るショベルの側面図である。ショベルに搭載される油圧回路の概略図である。油圧制御弁の構成例を示す図である。ショベルを動作させるための制御の流れの一例を示す図である。ＦＶ線図の概念図である。ＦＶ線図の概念図である。コントローラで実行される処理の流れの一例を示す概略図である。コントローラで実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。メータイン圧、メータアウト圧、及びポンプ吐出圧と有効圧力との関係を示すグラフである。ショベルを動作させるための制御の流れの別の一例を示す図である。ショベルを動作させるための制御の流れの更に別の一例を示す図である。コントローラで実行される処理の流れの別の一例を示す概略図である。コントローラで実行される処理の流れの別の一例を示すフローチャートである。

　最初に、図１を参照し、本開示の実施形態に係る建設機械としての掘削機（ショベル１００）について説明する。図１は、本開示の実施形態に係るショベル１００の側面図である。図１に示すショベル１００の下部走行体１には旋回機構２を介して上部旋回体３が旋回可能に搭載されている。そして、上部旋回体３にはブーム４が取り付けられ、ブーム４の先端にはアーム５が取り付けられ、アーム５の先端にはバケット６が取り付けられている。作業要素としてのブーム４、アーム５、及びバケット６はアタッチメントの一例である掘削アタッチメントを構成する。ブーム４はブームシリンダ７により駆動され、アーム５はアームシリンダ８により駆動され、バケット６はバケットシリンダ９により駆動される。上部旋回体３にはキャビン１０が設けられ、エンジン１１等の動力源が搭載されている。エンジン１１はショベル１００の駆動源であり、例えば、所定の回転数を維持するように動作するディーゼルエンジンである。

　掘削アタッチメントには姿勢検出装置Ｍ１が取り付けられている。姿勢検出装置Ｍ１は、掘削反力に関する情報を検出する装置である検出装置の一例である。具体的には、姿勢検出装置Ｍ１は、掘削アタッチメントの姿勢を検出できるように構成されている。本実施形態では、姿勢検出装置Ｍ１は、ブーム角度センサＭ１ａ、アーム角度センサＭ１ｂ、及びバケット角度センサＭ１ｃを含む。

　ブーム角度センサＭ１ａは、ブーム角度を取得するセンサであり、例えば、ブームフートピンの回転角度を検出する回転角度センサ、ブームシリンダ７のストローク量を検出するストロークセンサ、ブーム４の傾斜角度を検出する傾斜（加速度）センサ等を含む。ブーム角度は、例えば、ブームシリンダ７の中心線と所定の仮想平面（例えば水平面）との間に形成される角度である。アーム角度センサＭ１ｂ及びバケット角度センサＭ１ｃについても同様である。

　次に、図２及び図３を参照してショベル１００に搭載される油圧回路について説明する。図２は、ショベル１００に搭載される油圧回路の概略図である。ショベル１００の基本システムは、主に、油圧ポンプ１４、パイロットポンプ１５、操作装置２６、コントローラ３０、油圧制御弁ＨＶ、及び圧力センサＳ１～Ｓ７等を含む。図３は、油圧制御弁ＨＶの一つである油圧制御弁ＨＶ１の構成例を示す図である。

　油圧ポンプ１４は、作動油ラインを介して作動油を油圧制御弁ＨＶに供給する油圧ポンプである。図２に示す例では、油圧ポンプ１４は、斜板式可変容量型油圧ポンプであり、エンジン１１によって駆動され、油圧ポンプ１４の入力軸は、エンジン１１の出力軸に接続されている。斜板式可変容量型油圧ポンプは、斜板傾転角の変化に応じて押し退け容積を定めるピストンのストローク長が変化して１回転当たりの吐出量が変化する。斜板傾転角はレギュレータ１３により制御される。レギュレータ１３はコントローラ３０からの制御電流の変化に応じて斜板傾転角を変化させる。例えば、レギュレータ１３は、制御電流の増加に応じて斜板傾転角を大きくして油圧ポンプ１４の吐出量を増大させるように構成されている。具体的には、油圧ポンプ１４は、第１油圧ポンプ１４Ａ及び第２油圧ポンプ１４Ｂを含み、レギュレータ１３は、第１レギュレータ１３Ａ及び第２レギュレータ１３Ｂを含む。

　なお、図２及び図３に示す例では、ブームシリンダ７及びアームシリンダ８は、第１油圧ポンプ１４Ａが吐出する作動油と第２油圧ポンプ１４Ｂが吐出する作動油とによって駆動される。また、バケットシリンダ９は、収縮の際には、第１油圧ポンプ１４Ａが吐出する作動油と第２油圧ポンプ１４Ｂが吐出する作動油とによって駆動されるが、伸張の際には、第２油圧ポンプ１４Ｂが吐出する作動油のみによって駆動される。

　圧力センサＳ１～Ｓ７は、油圧回路の各部における作動油の圧力を検出するための装置である。

　圧力センサＳ１は、左走行用油圧モータ１Ｍの動作に関する作動油の圧力を検出するための装置である。具体的には、圧力センサＳ１は、圧力センサＳ１Ｌ及び圧力センサＳ１Ｒを含む。圧力センサＳ１Ｌは、左走行用油圧モータ１Ｍの第１ポート（左側ポート）における作動油の圧力を検出する。圧力センサＳ１Ｒは、左走行用油圧モータ１Ｍの第２ポート（右側ポート）における作動油の圧力（右側ポート圧）を検出する。

　圧力センサＳ２は、右走行用油圧モータ２Ｍの動作に関する作動油の圧力を検出するための装置である。具体的には、圧力センサＳ２は、圧力センサＳ２Ｌ及び圧力センサＳ２Ｒを含む。圧力センサＳ２Ｌは、右走行用油圧モータ２Ｍの第１ポート（左側ポート）における作動油の圧力を検出する。圧力センサＳ２Ｒは、右走行用油圧モータ２Ｍの第２ポート（右側ポート）における作動油の圧力を検出する。

　圧力センサＳ３は、旋回用油圧モータ３Ｍの動作に関する作動油の圧力を検出するための装置である。具体的には、圧力センサＳ３は、圧力センサＳ３Ｌ及び圧力センサＳ３Ｒを含む。圧力センサＳ３Ｌは、旋回用油圧モータ３Ｍの第１ポート（左側ポート）における作動油の圧力を検出する。圧力センサＳ３Ｒは、旋回用油圧モータ３Ｍの第２ポート（右側ポート）における作動油の圧力を検出する。

　圧力センサＳ４は、ブーム４の動作に関する作動油の圧力を検出するための装置である。具体的には、圧力センサＳ４は、圧力センサＳ４Ｂ及び圧力センサＳ４Ｒを含む。圧力センサＳ４Ｂは、ブームシリンダ７のボトム側油室における作動油の圧力であるブームボトム圧を検出する。圧力センサＳ４Ｒは、ブームシリンダ７のロッド側油室における作動油の圧力であるブームロッド圧を検出する。

　圧力センサＳ５は、アーム５の動作に関する作動油の圧力を検出するための装置である。具体的には、圧力センサＳ５は、圧力センサＳ５Ｂ及び圧力センサＳ５Ｒを含む。圧力センサＳ５Ｂは、アームシリンダ８のボトム側油室における作動油の圧力であるアームボトム圧を検出する。圧力センサＳ５Ｒは、アームシリンダ８のロッド側油室における作動油の圧力であるアームロッド圧を検出する。

　圧力センサＳ６は、バケット６の動作に関する作動油の圧力を検出するための装置である。具体的には、圧力センサＳ６は、圧力センサＳ６Ｂ及び圧力センサＳ６Ｒを含む。圧力センサＳ６Ｂは、バケットシリンダ９のボトム側油室における作動油の圧力であるバケットボトム圧を検出する。圧力センサＳ６Ｒは、バケットシリンダ９のロッド側油室における作動油の圧力であるバケットロッド圧を検出する。

　圧力センサＳ７は、油圧ポンプ１４の吐出圧を検出するための装置（吐出圧センサ）である。具体的には、圧力センサＳ７は、圧力センサＳ７Ａ及び圧力センサＳ７Ｂを含む。圧力センサＳ７Ａは、第１油圧ポンプ１４Ａの吐出圧を検出する。圧力センサＳ７Ｂは、第２油圧ポンプ１４Ｂの吐出圧を検出する。

　油圧制御弁ＨＶは油圧アクチュエータに関する作動油の流れを制御できるように構成されている。本実施形態では、油圧制御弁ＨＶは、電磁弁ＥＶによって個別に制御される同一構造の油圧制御弁ＨＶ１～油圧制御弁ＨＶ２０を含む。油圧制御弁ＨＶは、操作装置２６の操作方向及び操作量に対応する圧力（パイロット圧）の変化に応じ、油圧ポンプ１４から作動油ラインを通じて受け入れた作動油を１又は複数の油圧アクチュエータに選択的に供給できるように構成されている。油圧アクチュエータは、例えば、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、左走行用油圧モータ１Ｍ、右走行用油圧モータ２Ｍ、及び旋回用油圧モータ３Ｍ等を含む。

　油圧制御弁ＨＶ１は、旋回用油圧モータ３Ｍの第１ポート（左側ポート）に接続される管路に配置され、旋回用油圧モータ３Ｍの第１ポート（左側ポート）を第１油圧ポンプ１４Ａ又は作動油タンクＴに選択的に接続できるように構成されている。そして、油圧制御弁ＨＶ１は、旋回用油圧モータ３Ｍが第１方向に回転するときに、旋回用油圧モータ３Ｍに関するメータイン弁として機能し、旋回用油圧モータ３Ｍが第１方向とは反対の方向である第２方向に回転するときに、旋回用油圧モータ３Ｍに関するメータアウト弁として機能する。

　油圧制御弁ＨＶ２は、旋回用油圧モータ３Ｍの第２ポート（右側ポート）に接続される管路に配置され、旋回用油圧モータ３Ｍの第２ポート（右側ポート）を第１油圧ポンプ１４Ａ又は作動油タンクＴに選択的に接続できるように構成されている。そして、油圧制御弁ＨＶ２は、旋回用油圧モータ３Ｍが第１方向に回転するときに、旋回用油圧モータ３Ｍに関するメータアウト弁として機能し、旋回用油圧モータ３Ｍが第２方向に回転するときに、旋回用油圧モータ３Ｍに関するメータイン弁として機能する。

　油圧制御弁ＨＶ３は、ブームシリンダ７のボトム側油室に接続される管路に配置され、ブームシリンダ７のボトム側油室を第１油圧ポンプ１４Ａ又は作動油タンクＴに選択的に接続できるように構成されている。そして、油圧制御弁ＨＶ３は、ブームシリンダ７が伸張するときに、ブームシリンダ７に関するメータイン弁として機能し、ブームシリンダ７が収縮するときに、ブームシリンダ７に関するメータアウト弁として機能する。

　油圧制御弁ＨＶ４は、ブームシリンダ７のロッド側油室に接続される管路に配置され、ブームシリンダ７のロッド側油室を第１油圧ポンプ１４Ａ又は作動油タンクＴに選択的に接続できるように構成されている。そして、油圧制御弁ＨＶ４は、ブームシリンダ７が伸張するときに、ブームシリンダ７に関するメータアウト弁として機能し、ブームシリンダ７が収縮するときに、ブームシリンダ７に関するメータイン弁として機能する。

　油圧制御弁ＨＶ５は、アームシリンダ８のボトム側油室に接続される管路に配置され、アームシリンダ８のボトム側油室を第１油圧ポンプ１４Ａ又は作動油タンクＴに選択的に接続できるように構成されている。そして、油圧制御弁ＨＶ５は、アームシリンダ８が伸張するときに、アームシリンダ８に関するメータイン弁として機能し、アームシリンダ８が収縮するときに、アームシリンダ８に関するメータアウト弁として機能する。

　油圧制御弁ＨＶ６は、アームシリンダ８のロッド側油室に接続される管路に配置され、アームシリンダ８のロッド側油室を第１油圧ポンプ１４Ａ又は作動油タンクＴに選択的に接続できるように構成されている。そして、油圧制御弁ＨＶ６は、アームシリンダ８が伸張するときに、アームシリンダ８に関するメータアウト弁として機能し、アームシリンダ８が収縮するときに、アームシリンダ８に関するメータイン弁として機能する。

　油圧制御弁ＨＶ７は、左走行用油圧モータ１Ｍの第１ポート（左側ポート）に接続される管路に配置され、左走行用油圧モータ１Ｍの第１ポート（左側ポート）を第１油圧ポンプ１４Ａ又は作動油タンクＴに選択的に接続できるように構成されている。そして、油圧制御弁ＨＶ７は、左走行用油圧モータ１Ｍが第１方向に回転するときに、左走行用油圧モータ１Ｍに関するメータイン弁として機能し、左走行用油圧モータ１Ｍが第１方向とは反対の方向である第２方向に回転するときに、左走行用油圧モータ１Ｍに関するメータアウト弁として機能する。

　油圧制御弁ＨＶ８は、左走行用油圧モータ１Ｍの第２ポート（右側ポート）に接続される管路に配置され、左走行用油圧モータ１Ｍの第２ポート（右側ポート）を第１油圧ポンプ１４Ａ又は作動油タンクＴに選択的に接続できるように構成されている。そして、油圧制御弁ＨＶ８は、左走行用油圧モータ１Ｍが第１方向に回転するときに、左走行用油圧モータ１Ｍに関するメータアウト弁として機能し、左走行用油圧モータ１Ｍが第２方向に回転するときに、左走行用油圧モータ１Ｍに関するメータイン弁として機能する。

　油圧制御弁ＨＶ９は、バケットシリンダ９のロッド側油室に接続される管路に配置され、バケットシリンダ９のロッド側油室を第１油圧ポンプ１４Ａ又は作動油タンクＴに選択的に接続できるように構成されている。そして、油圧制御弁ＨＶ９は、バケットシリンダ９が伸張するときに、バケットシリンダ９に関するメータアウト弁として機能し、バケットシリンダ９が収縮するときに、バケットシリンダ９に関するメータイン弁として機能する。

　油圧制御弁ＨＶ１０は、油圧アクチュエータの油室に接続される管路に配置され、油圧アクチュエータを第１油圧ポンプ１４Ａ又は作動油タンクＴに選択的に接続できるように構成されている。そして、油圧制御弁ＨＶ１０は、必要に応じて、メータイン弁としてもメータアウト弁としても機能できるように構成されている。なお、油圧アクチュエータの油室は、バケットシリンダ９のボトム側油室であってもよい。

　油圧制御弁ＨＶ１１は、バケットシリンダ９のロッド側油室に接続される管路に配置され、バケットシリンダ９のロッド側油室を第２油圧ポンプ１４Ｂ又は作動油タンクＴに選択的に接続できるように構成されている。そして、油圧制御弁ＨＶ１１は、バケットシリンダ９が伸張するときに、バケットシリンダ９に関するメータアウト弁として機能し、バケットシリンダ９が収縮するときに、バケットシリンダ９に関するメータイン弁として機能する。

　油圧制御弁ＨＶ１２は、バケットシリンダ９のボトム側油室に接続される管路に配置され、バケットシリンダ９のボトム側油室を第２油圧ポンプ１４Ｂ又は作動油タンクＴに選択的に接続できるように構成されている。そして、油圧制御弁ＨＶ１２は、バケットシリンダ９が伸張するときに、バケットシリンダ９に関するメータイン弁として機能し、バケットシリンダ９が収縮するときに、バケットシリンダ９に関するメータアウト弁として機能する。

　油圧制御弁ＨＶ１３は、アームシリンダ８のロッド側油室に接続される管路に配置され、アームシリンダ８のロッド側油室を第２油圧ポンプ１４Ｂ又は作動油タンクＴに選択的に接続できるように構成されている。そして、油圧制御弁ＨＶ１３は、アームシリンダ８が伸張するときに、アームシリンダ８に関するメータアウト弁として機能し、アームシリンダ８が収縮するときに、アームシリンダ８に関するメータイン弁として機能する。

　油圧制御弁ＨＶ１４は、アームシリンダ８のボトム側油室に接続される管路に配置され、アームシリンダ８のボトム側油室を第２油圧ポンプ１４Ｂ又は作動油タンクＴに選択的に接続できるように構成されている。そして、油圧制御弁ＨＶ１４は、アームシリンダ８が伸張するときに、アームシリンダ８に関するメータイン弁として機能し、アームシリンダ８が収縮するときに、アームシリンダ８に関するメータアウト弁として機能する。

　油圧制御弁ＨＶ１５は、ブームシリンダ７のロッド側油室に接続される管路に配置され、ブームシリンダ７のロッド側油室を第２油圧ポンプ１４Ｂ又は作動油タンクＴに選択的に接続できるように構成されている。そして、油圧制御弁ＨＶ１５は、ブームシリンダ７が伸張するときに、ブームシリンダ７に関するメータアウト弁として機能し、ブームシリンダ７が収縮するときに、ブームシリンダ７に関するメータイン弁として機能する。

　油圧制御弁ＨＶ１６は、ブームシリンダ７のボトム側油室に接続される管路に配置され、ブームシリンダ７のボトム側油室を第２油圧ポンプ１４Ｂ又は作動油タンクＴに選択的に接続できるように構成されている。そして、油圧制御弁ＨＶ１６は、ブームシリンダ７が伸張するときに、ブームシリンダ７に関するメータイン弁として機能し、ブームシリンダ７が収縮するときに、ブームシリンダ７に関するメータアウト弁として機能する。

　油圧制御弁ＨＶ１７は、右走行用油圧モータ２Ｍの第１ポート（左側ポート）に接続される管路に配置され、右走行用油圧モータ２Ｍの第１ポート（左側ポート）を第２油圧ポンプ１４Ｂ又は作動油タンクＴに選択的に接続できるように構成されている。そして、油圧制御弁ＨＶ１７は、右走行用油圧モータ２Ｍが第１方向に回転するときに、右走行用油圧モータ２Ｍに関するメータイン弁として機能し、右走行用油圧モータ２Ｍが第１方向とは反対の方向である第２方向に回転するときに、右走行用油圧モータ２Ｍに関するメータアウト弁として機能する。

　油圧制御弁ＨＶ１８は、右走行用油圧モータ２Ｍの第２ポート（右側ポート）に接続される管路に配置され、右走行用油圧モータ２Ｍの第２ポート（右側ポート）を第２油圧ポンプ１４Ｂ又は作動油タンクＴに選択的に接続できるように構成されている。そして、油圧制御弁ＨＶ１８は、右走行用油圧モータ２Ｍが第１方向に回転するときに、右走行用油圧モータ２Ｍに関するメータアウト弁として機能し、右走行用油圧モータ２Ｍが第２方向に回転するときに、右走行用油圧モータ２Ｍに関するメータイン弁として機能する。

　油圧制御弁ＨＶ１９は、上述した油圧アクチュエータ以外の他の油圧アクチュエータに接続される管路に配置され、油圧アクチュエータを第２油圧ポンプ１４Ｂ又は作動油タンクＴに選択的に接続できるように構成されている。そして、油圧制御弁ＨＶ１９は、必要に応じて、メータイン弁としてもメータアウト弁としても機能できるように構成されている。

　油圧制御弁ＨＶ２０は、上述した油圧アクチュエータ以外の他の油圧アクチュエータに接続される管路に配置され、油圧アクチュエータを第２油圧ポンプ１４Ｂ又は作動油タンクＴに選択的に接続できるように構成されている。そして、油圧制御弁ＨＶ１９は、必要に応じて、メータイン弁としてもメータアウト弁としても機能できるように構成されている。

　パイロットポンプ１５は、パイロットラインを介して操作装置２６等の各種油圧制御機器に作動油を供給するための油圧ポンプである。図３に示す例では、パイロットポンプ１５は、固定容量型油圧ポンプであり、エンジン１１によって駆動され、パイロットポンプ１５の入力軸は、エンジン１１の出力軸に接続されている。

　操作装置２６は、オペレータが油圧アクチュエータの操作のために用いる装置である。操作装置２６は、例えば、操作レバー又は操作ペダル等である。図３に示す例では、操作装置２６は、電気式操作装置であり、操作装置２６の操作方向及び操作量に関する情報を電気信号（動作指令値）としてコントローラ３０に出力する。コントローラ３０は、操作装置２６から受信した電気信号に応じて電磁弁ＥＶの開口面積を調整することにより、油圧制御弁ＨＶに作用するパイロット圧の大きさを調整できる。また、操作装置２６は、旋回用油圧モータ３Ｍ及びアームシリンダ８を操作するための左操作レバーと、ブームシリンダ７及びバケットシリンダ９を操作するための右操作レバーとを含む。

　コントローラ３０は、ショベル１００を制御するための制御装置である。本実施形態では、コントローラ３０はＣＰＵ、揮発性記憶媒体、及び不揮発性記憶媒体等を備えたコンピュータで構成されている。コントローラ３０のＣＰＵは、各種機能に対応するプログラムを不揮発性記憶媒体から読み出して揮発性記憶媒体にロードして実行することで、それらプログラムのそれぞれに対応する機能を実現させる。

　例えば、コントローラ３０は、油圧ポンプ１４の吐出量を制御する機能を実現させる。具体的には、コントローラ３０は、レギュレータ１３に対する制御電流の大きさを変化させ、レギュレータ１３を介して油圧ポンプ１４の吐出量を制御する。

　ここで、図３を参照し、油圧制御弁ＨＶの詳細について説明する。なお、以下の説明は、油圧制御弁ＨＶ１に関するが、油圧制御弁ＨＶ２～油圧制御弁ＨＶ２０のそれぞれにも同様に適用される。

　油圧制御弁ＨＶ１は、３ポート３ポジションのスプール弁である。図３において、（１）は第１ポジション（第１弁位置）を示し、（２）は第２ポジション（第２弁位置）を示し、（３）は第３ポジション（第３弁位置）を示す。

　油圧制御弁ＨＶ１は、中立位置である第２ポジションに位置付けられたときに、旋回用油圧モータ３Ｍの左側ポートと第１油圧ポンプ１４Ａ及び作動油タンクＴのそれぞれとの連通を遮断する。すなわち、油圧制御弁ＨＶ１は、中立位置である第２ポジションに位置付けられたときに、旋回用油圧モータ３Ｍの左側ポートと第１油圧ポンプ１４Ａとを繋ぐ第１油路の開口面積、及び、旋回用油圧モータ３Ｍの左側ポートと作動油タンクとを繋ぐ第２油路の開口面積のそれぞれが最小（ゼロ）となるように構成されている。

　また、油圧制御弁ＨＶ１は、第１ポジションに位置付けられたときに、旋回用油圧モータ３Ｍの左側ポートと第１油圧ポンプ１４Ａとを連通させ、第３ポジションのときに、旋回用油圧モータ３Ｍの左側ポートと作動油タンクＴとを連通させる。すなわち、油圧制御弁ＨＶ１は、第１ポジションに位置付けられたときに、第１油路の開口面積が最大となり、第３ポジションに位置付けられたときに、第２油路の開口面積が最大となるように構成されている。

　また、油圧制御弁ＨＶ１は、第２ポジションと第１ポジションとの間の中間位置では、中立位置から離れるほど、第１油路の開口面積が大きくなるように、且つ、第２ポジションと第３ポジションとの間の中間位置では、中立位置から離れるほど、第２油路の開口面積が大きくなるように構成されている。

　また、油圧制御弁ＨＶ１は、左側パイロットポートＰＬにおけるパイロット圧（左側パイロット圧）が右側パイロットポートＰＲにおけるパイロット圧（右側パイロット圧）よりも大きくなったときに右側に移動し、左側パイロット圧が右側パイロット圧よりも小さくなったときに左側に移動し、左側パイロット圧と右側パイロット圧とが等しくなったときに中立位置に戻るように構成されている。

　左側パイロット圧及び右側パイロット圧は、電磁弁ＥＶ１によって制御される。電磁弁ＥＶ１は、電磁弁ＥＶの一つであり、油圧制御弁ＨＶ１に対応している。電磁弁ＥＶは、油圧制御弁ＨＶ２～油圧制御弁ＨＶ２０に対応する電磁弁ＥＶ２～電磁弁ＥＶ２０を含む。

　具体的には、電磁弁ＥＶ１は、パイロット圧を調整するための装置であり、油圧制御弁ＨＶ１とパイロットポンプ１５との間に配置されている。図３に示す例では、電磁弁ＥＶ１は、コントローラ３０からの電流指令に応じて動作する。電磁弁ＥＶ１は、基本的には、操作装置２６に対する操作入力の内容に応じて油圧制御弁ＨＶ１を動作させることができるように構成されている。典型的には、電磁弁ＥＶは１、操作装置２６の操作量が大きいほど、油圧制御弁ＨＶ１の移動量を大きくできるように構成されている。その上で、電磁弁ＥＶ１は、操作装置２６に対する操作入力の内容にかかわらず、油圧制御弁ＨＶ１を強制的に動作させることができるように構成されている。

　具体的には、電磁弁ＥＶ１は、４ポート３ポジションのスプール弁である。図３において、（１）は第１ポジション（第１弁位置）を示し、（２）は第２ポジション（第２弁位置）を示し、（３）は第３ポジション（第３弁位置）を示す。

　電磁弁ＥＶ１は、中立位置である第２ポジションに位置付けられたときに、油圧制御弁ＨＶ１の左側パイロットポートＰＬ及び右側パイロットポートＰＲのそれぞれと作動油タンクＴとを連通させ、左側パイロットポートＰＬ及び右側パイロットポートＰＲのそれぞれとパイロットポンプ１５との間の連通を遮断する。このとき、油圧制御弁ＨＶ１に作用する左側パイロット圧と右側パイロット圧とが共に作動油タンク圧（大気圧）となるため、油圧制御弁ＨＶ１は、中立位置に戻る。

　また、電磁弁ＥＶ１は、第１ポジションに位置付けられたときに、左側パイロットポートＰＬとパイロットポンプ１５とを連通させ、且つ、右側パイロットポートＰＲと作動油タンクＴとを連通させる。すなわち、電磁弁ＥＶ１は、第１ポジションに位置付けられたときに、左側パイロットポートＰＬとパイロットポンプ１５とを繋ぐ第１油路の開口面積が最大となり、且つ、右側パイロットポートＰＲと作動油タンクＴとを繋ぐ第２油路の開口面積が最大となるように構成されている。このとき、油圧制御弁ＨＶ１に作用する左側パイロット圧が右側パイロット圧よりも大きくなるため、油圧制御弁ＨＶ１は、右側に移動する。

　また、電磁弁ＥＶ１は、第３ポジションに位置付けられたときに、左側パイロットポートＰＬと作動油タンクＴとを連通させ、且つ、右側パイロットポートＰＲとパイロットポンプ１５とを連通させる。すなわち、電磁弁ＥＶ１は、第３ポジションに位置付けられたときに、左側パイロットポートＰＬと作動油タンクＴとを繋ぐ第３油路の開口面積が最大となり、且つ、右側パイロットポートＰＲとパイロットポンプ１５とを繋ぐ第４油路の開口面積が最大となるように構成されている。このとき、油圧制御弁ＨＶ１に作用する左側パイロット圧が右側パイロット圧よりも小さくなるため、油圧制御弁ＨＶ１は、左側に移動する。

　また、電磁弁ＥＶ１は、第２ポジションと第１ポジションとの間の中間位置では、中立位置から離れるほど、第１油路及び第２油路のそれぞれの開口面積が大きくなるように、且つ、第２ポジションと第３ポジションとの間の中間位置では、中立位置から離れるほど、第３油路及び第４油路のそれぞれの開口面積が大きくなるように構成されている。

　次に、図４を参照し、ショベル１００を動作させるための制御の流れの一例について説明する。図４は、ショベル１００を動作させるための制御の流れの一例を示す図である。この制御は、コントローラ３０によって実行される。図４に示す例では、ブーム上げ操作、アーム閉じ操作、及びバケット閉じ操作を含む複合操作が行われたときの制御の流れを示している。また、図４では、コントローラ３０によって実行される制御の流れは、複数の機能ブロックによって表されている。そして、図４に示す例では、各機能ブロックで表される機能は、ソフトウェアによって実現される。但し、各機能ブロックで表される機能は、ハードウェアで実現されてもよく、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせで実現されてもよい。また、図４では、明瞭化のため、メータイン弁が「ＭＩ弁」で表され、メータアウト弁が「ＭＯ弁」で表されている。

　ブーム要求流量導出部Ｆ２は、ブーム操作量とブーム推力とに基づいてブーム要求流量を導き出すように構成されている。ブーム操作量の値は、動作指令値の一例であり、ブーム４を操作するための操作装置２６の操作量の値である。図４に示す例では、ブーム操作量は、右操作レバーを前後方向に倒したときの傾斜角に対応する値である。

　ブーム推力は、ブーム４を動かすための推力である。ブーム推力は、例えば、ブームボトム圧とブームロッド圧との間の差圧に受圧面積を乗じた値で表される。ブームボトム圧（メータイン圧）とブームロッド圧（メータアウト圧）との間の差圧は、メータイン圧からメータアウト圧を差し引いた値であり、「有効圧力」の一つである「ブーム有効圧力」とも称される。受圧面積は、ブームシリンダ７を構成するピストンの受圧面積である。図４に示す例では、ロッド側油室における受圧面積は、ボトム側油室における受圧面積よりもロッドの断面積分だけ小さい。

　ブーム要求流量は、ブームシリンダ７の要求流量である。具体的には、ブーム要求流量は、単位時間当たりにブームシリンダ７に流入する作動油の量の目標値である。

　流量指令生成部Ｆ１は、各油圧アクチュエータの要求流量とポンプ吐出圧とに基づき、各油圧アクチュエータに供給される作動油の流量の目標値を算出するように構成されている。図４に示す例では、流量指令生成部Ｆ１は、その目標値に対応する指令値を出力するように構成されている。

　図４に示す例では、流量指令生成部Ｆ１は、流量指令の一例である第１ブーム流入量をＭＩ弁開口面積算出部Ｆ５及びＭＯ弁開口面積算出部Ｆ６に出力する。第１ブーム流入量は、第１油圧ポンプ１４Ａから第１メータイン弁（この例では油圧制御弁ＨＶ３）を通ってブームシリンダ７に供給される作動油の流量に関する目標値である。なお、第１メータイン弁は、ブームシリンダ７に関する二つのメータイン弁のうちの一つである。

　ＭＩ弁開口面積算出部Ｆ５は、第１油圧ポンプ１４Ａとブームシリンダ７との間に配置される第１メータイン弁を制御するように構成されている。例えば、ＭＩ弁開口面積算出部Ｆ５は、第１メータイン弁の開口面積を算出するように構成されている。図４に示す例では、ＭＩ弁開口面積算出部Ｆ５は、ブーム上げ動作の際に第１メータイン弁として機能する油圧制御弁ＨＶ３の開口面積を算出する。

　具体的には、ＭＩ弁開口面積算出部Ｆ５は、第１ブーム流入量と第１ブームＭＩ圧と第１油圧ポンプ１４Ａの吐出圧と所定の計算式とに基づいて第１メータイン弁（油圧制御弁ＨＶ３）の開口面積を算出する。

　第１ブームＭＩ圧は、圧力センサＳ４Ｂの検出値であり、第１油圧ポンプ１４Ａの吐出圧は、圧力センサＳ７Ａの検出値である。

　所定の計算式は、例えば、以下の式（１）で示すオリフィスの流量計算式であり、第１ブーム流入量をＱ１とし、第１油圧ポンプ１４Ａの吐出圧をＰ１とし、第１ブームＭＩ圧をＰ２とし、第１メータイン弁（油圧制御弁ＨＶ３）の開口面積をＡ１とすると、第１メータイン弁（油圧制御弁ＨＶ３）の開口面積Ａ１は、式（２）で表される。なお、Ｃは流量係数であり、ρは流体密度である。

そして、ＭＩ弁開口面積算出部Ｆ５は、算出した第１メータイン弁（油圧制御弁ＨＶ３）の開口面積が実現されるように、油圧制御弁ＨＶ３に対応する電磁弁ＥＶ３に対してＭＩ弁開口指令を出力する。ＭＩ弁開口指令は、典型的には、電流指令である。

　このように、ＭＩ弁開口面積算出部Ｆ５は、所望の流量（第１ブーム流入量Ｑ１）で作動油をブームシリンダ７のボトム側油室に流入させることができるように第１メータイン弁の開口面積を制御する。

　ＭＯ弁開口面積算出部Ｆ６は、ブームシリンダ７と作動油タンクＴとの間に配置される第１メータアウト弁を制御するように構成されている。なお、第１メータアウト弁は、ブームシリンダ７に関する二つのメータアウト弁のうちの一つである。例えば、ＭＯ弁開口面積算出部Ｆ６は、第１メータアウト弁の開口面積を算出するように構成されている。図４に示す例では、ＭＯ弁開口面積算出部Ｆ６は、ブーム上げ動作の際に第１メータアウト弁として機能する油圧制御弁ＨＶ４の開口面積を算出する。

　具体的には、ＭＯ弁開口面積算出部Ｆ６は、流出量の一例である第１ブーム流出量と第１ブームＭＯ圧と作動油タンク圧と所定の計算式とに基づいて第１メータアウト弁（油圧制御弁ＨＶ４）の開口面積を算出する。第１ブーム流出量は、ブームシリンダ７から第１メータアウト弁を通って作動油タンクＴに排出される作動油の流量に関する目標値である。図４に示す例では、第１ブーム流出量は、第１ブーム流入量から算出される。なお、典型的には、油圧シリンダでは流入量と流出量とは異なる値となり、油圧モータでは流入量と流出量とは同じ値となる。片ロッド式の油圧シリンダでは、ロッド側油室の断面積がボトム側油室の断面積よりも小さいためである。

　第１ブームＭＯ圧は、圧力センサＳ４Ｒの検出値であり、作動油タンク圧は、予め設定された値（例えば大気圧）である。但し、作動油タンク圧は、圧力センサの検出値であってもよい。

　所定の計算式は、例えば、上述の式（１）で示すオリフィスの流量計算式であり、第１ブーム流出量をＱ２とし、第１ブームＭＯ圧をＰ３とし、作動油タンク圧をＰ４とし、第１メータアウト弁（油圧制御弁ＨＶ４）の開口面積をＡ２とすると、第１メータアウト弁（油圧制御弁ＨＶ４）の開口面積Ａ２は、式（３）で表される。なお、Ｃは流量係数であり、ρは流体密度である。

　そして、ＭＯ弁開口面積算出部Ｆ６は、算出した第１メータアウト弁（油圧制御弁ＨＶ４）の開口面積が実現されるように、油圧制御弁ＨＶ４に対応する電磁弁ＥＶ４に対してＭＯ弁開口指令を出力する。ＭＯ弁開口指令は、典型的には、電流指令である。

　このように、ＭＯ弁開口面積算出部Ｆ６は、所望の流量（第１ブーム流出量Ｑ２）で作動油をブームシリンダ７のロッド側油室から流出させることができるように第１メータアウト弁の開口面積を制御する。

　また、流量指令生成部Ｆ１は、流量指令の一例である第２ブーム流入量をＭＩ弁開口面積算出部Ｆ７及びＭＯ弁開口面積算出部Ｆ８に出力する。第２ブーム流入量は、第２油圧ポンプ１４Ｂから第２メータイン弁（この例では油圧制御弁ＨＶ１６）を通ってブームシリンダ７に供給される作動油の流量に関する目標値である。なお、第２メータイン弁は、ブームシリンダ７に関する二つのメータイン弁のうちの残りの一つである。典型的には、第２ブーム流入量は、第１ブーム流入量と第２ブーム流入量との合計がブーム要求流量となるように設定される。

　ＭＩ弁開口面積算出部Ｆ７は、第２油圧ポンプ１４Ｂとブームシリンダ７との間に配置される第２メータイン弁を制御するように構成されている。例えば、ＭＩ弁開口面積算出部Ｆ７は、第２メータイン弁の開口面積を算出するように構成されている。図４に示す例では、ＭＩ弁開口面積算出部Ｆ７は、ブーム上げ動作の際に第２メータイン弁として機能する油圧制御弁ＨＶ１６の開口面積を算出する。

　具体的には、ＭＩ弁開口面積算出部Ｆ７は、第２ブーム流入量と第２ブームＭＩ圧と第２油圧ポンプ１４Ｂの吐出圧と所定の計算式とに基づいて第２メータイン弁（油圧制御弁ＨＶ１６）の開口面積を算出する。

　第２ブームＭＩ圧は、圧力センサＳ４Ｂの検出値であり、第２油圧ポンプ１４Ｂの吐出圧は、圧力センサＳ７Ｂの検出値である。

　所定の計算式は、例えば、上述の式（１）で示すオリフィスの流量計算式であり、第２ブーム流入量をＱ３とし、第２油圧ポンプ１４Ｂの吐出圧をＰ５とし、第２ブームＭＩ圧をＰ６とし、第２メータイン弁（油圧制御弁ＨＶ１６）の開口面積をＡ３とすると、第２メータイン弁（油圧制御弁ＨＶ１６）の開口面積Ａ３は、式（４）で表される。なお、Ｃは流量係数であり、ρは流体密度である。

そして、ＭＩ弁開口面積算出部Ｆ７は、算出した第２メータイン弁（油圧制御弁ＨＶ１６）の開口面積が実現されるように、油圧制御弁ＨＶ１６に対応する電磁弁ＥＶ１６に対してＭＩ弁開口指令を出力する。ＭＩ弁開口指令は、典型的には、電流指令である。

　このように、ＭＩ弁開口面積算出部Ｆ７は、所望の流量（第２ブーム流入量Ｑ３）で作動油をブームシリンダ７のボトム側油室に流入させることができるように第２メータイン弁の開口面積を制御する。

　ＭＯ弁開口面積算出部Ｆ８は、ブームシリンダ７と作動油タンクＴとの間に配置される第２メータアウト弁を制御するように構成されている。なお、第２メータアウト弁は、ブームシリンダ７に関する二つのメータアウト弁のうちの残りの一つである。例えば、ＭＯ弁開口面積算出部Ｆ８は、第２メータアウト弁の開口面積を算出するように構成されている。図４に示す例では、ＭＯ弁開口面積算出部Ｆ８は、ブーム上げ動作の際に第２メータアウト弁として機能する油圧制御弁ＨＶ１５の開口面積を算出する。

　具体的には、ＭＯ弁開口面積算出部Ｆ８は、流出量の一例である第２ブーム流出量と第２ブームＭＯ圧と作動油タンク圧と所定の計算式とに基づいて第２メータアウト弁（油圧制御弁ＨＶ１５）の開口面積を算出する。第２ブーム流出量は、ブームシリンダ７から第２メータアウト弁を通って作動油タンクＴに排出される作動油の流量に関する目標値である。図４に示す例では、第２ブーム流出量は、第２ブーム流入量から算出される。

　第２ブームＭＯ圧は、圧力センサＳ４Ｒの検出値であり、作動油タンク圧は、予め設定された値（例えば大気圧）である。但し、作動油タンク圧は、圧力センサの検出値であってもよい。

　所定の計算式は、例えば、上述の式（１）で示すオリフィスの流量計算式であり、第２ブーム流出量をＱ４とし、第２ブームＭＯ圧をＰ７とし、作動油タンク圧をＰ８とし、第２メータアウト弁（油圧制御弁ＨＶ１５）の開口面積をＡ４とすると、第２メータアウト弁（油圧制御弁ＨＶ１５）の開口面積Ａ４は、式（５）で表される。なお、Ｃは流量係数であり、ρは流体密度である。

そして、ＭＯ弁開口面積算出部Ｆ８は、算出した第２メータアウト弁（油圧制御弁ＨＶ１５）の開口面積が実現されるように、油圧制御弁ＨＶ１５に対応する電磁弁ＥＶ１５に対してＭＯ弁開口指令を出力する。ＭＯ弁開口指令は、典型的には、電流指令である。

　このように、ＭＯ弁開口面積算出部Ｆ８は、所望の流量（第２ブーム流出量Ｑ４）で作動油をブームシリンダ７のロッド側油室から流出させることができるように第２メータアウト弁の開口面積を制御する。

　なお、図４では、図示が省略されているが、流量指令生成部Ｆ１は、アームシリンダ８に関する二つのメータイン弁の開口面積を制御する二つのＭＩ開口面積算出部と、アームシリンダ８に関する二つのメータアウト弁の開口面積を制御する二つのＭＯ開口面積算出部と、バケットシリンダ９に関するメータイン弁を制御するＭＩ開口面積算出部と、バケットシリンダ９に関する二つのメータアウト弁の開口面積を制御する二つのＭＯ開口面積算出部と、にも同様に流量指令を出力するように構成されている。

　また、流量指令生成部Ｆ１は、油圧ポンプ１４のポンプ吐出量を決定するための指令を出力するように構成されている。具体的には、流量指令生成部Ｆ１は、最大ＭＩ圧選択部Ｆ９に対してポンプ吐出量決定指令を出力する。

　最大ＭＩ圧選択部Ｆ９は、一又は複数のメータイン圧のうちの最大値を最大ＭＩ圧として選択するように構成されている。メータイン圧は、メータイン弁の下流側にある作動油の圧力である。具体的には、メータイン圧は、メータイン弁と油圧アクチュエータとを接続する管路における作動油の圧力である。ブーム上げ動作が実行される図４に示す例では、メータイン圧は、メータイン弁として機能する油圧制御弁ＨＶ３とブームシリンダ７のボトム側油室とを接続する管路における作動油の圧力、すなわち、圧力センサＳ４Ｂが検出するブームボトム圧を含む。

　ブーム上げ操作、アーム閉じ操作、及びバケット閉じ操作で構成される複合操作が行われた場合、最大ＭＩ圧選択部Ｆ９は、ブームボトム圧、アームボトム圧、及びバケットボトム圧のうちの最大値を最大ＭＩ圧として選択する。

　図４に示す例では、最大ＭＩ圧選択部Ｆ９は、第１油圧ポンプ１４Ａに関する一又は複数のメータイン圧のうちの最大値を第１最大ＭＩ圧として選択し、第２油圧ポンプ１４Ｂに関する一又は複数のメータイン圧のうちの最大値を第２最大ＭＩ圧として選択する。第１油圧ポンプ１４Ａに関する一又は複数のメータイン圧は、油圧制御弁ＨＶ１～油圧制御弁ＨＶ１０のうちの一又は複数に関するメータイン圧である。また、第２油圧ポンプ１４Ｂに関する一又は複数のメータイン圧は、油圧制御弁ＨＶ１１～油圧制御弁ＨＶ２０のうちの一又は複数に関するメータイン圧である。

　そして、最大ＭＩ圧選択部Ｆ９は、選択した最大ＭＩ圧をポンプ吐出量制御部Ｆ１０に対して出力する。

　ポンプ吐出量制御部Ｆ１０は、油圧ポンプ１４のポンプ吐出量を制御できるように構成されている。図４に示す例では、ポンプ吐出量制御部Ｆ１０は、最大ＭＩ圧選択部Ｆ９が出力する最大ＭＩ圧に基づき、斜板式可変容量型油圧ポンプとしての油圧ポンプ１４のレギュレータ１３に対して出力する指令値を算出する。この場合、指令値は、例えば、斜板傾転角である。

　具体的には、ポンプ吐出量制御部Ｆ１０は、最大ＭＩ圧選択部Ｆ９が出力する第１最大ＭＩ圧に基づき、第１油圧ポンプ１４Ａの第１レギュレータ１３Ａに対して出力する斜板傾転角を算出する。また、ポンプ吐出量制御部Ｆ１０は、最大ＭＩ圧選択部Ｆ９が出力する第２最大ＭＩ圧に基づき、第２油圧ポンプ１４Ｂの第２レギュレータ１３Ｂに対して出力する斜板傾転角を算出する。

　レギュレータ１３は、ポンプ吐出量制御部Ｆ１０からの指令値に応じて油圧ポンプ１４の斜板傾転角を変化させて油圧ポンプ１４の吐出量を変化させる。具体的には、第１レギュレータ１３Ａは、第１油圧ポンプ１４Ａの吐出量を変化させ、第２レギュレータ１３Ｂは、第２油圧ポンプ１４Ｂの吐出量を変化させる。

　このようにして、コントローラ３０は、油圧アクチュエータに流入する作動油の流量、油圧アクチュエータから流出する作動油の流量、及び、油圧ポンプ１４の吐出量を適切に制御することができる。

　次に、図５Ａ及び図５Ｂを参照し、ブーム要求流量導出部Ｆ２によるブーム要求流量の導出処理の一例について説明する。図５Ａ及び図５Ｂは、ブーム要求流量導出部Ｆ２がブーム要求流量を導き出す際に利用するブーム用ＦＶ線図の概念図である。ＦＶ線図の「Ｆ」は推力を意味し、「Ｖ」は要求流量を意味する。すなわち、ＦＶ線図は、操作量（ブーム操作量）と推力Ｆ（ブーム推力）と要求流量Ｖ（ブーム要求流量）との対応関係を参照可能に記憶するデータベース（参照テーブル）である。なお、推力Ｆ（ブーム推力）は、有効圧力（ブーム有効圧力）であってもよい。また、要求流量Ｖ（ブーム要求流量）は、要求速度（ブーム要求速度）であってもよい。ブーム要求速度は、ブームシリンダ７の要求速度である。具体的には、ブーム要求速度は、単位時間当たりのブームシリンダ７の伸縮量の目標値である。

　具体的には、図５Ａは、推力Ｆ（ブーム推力）の変化に対する要求流量Ｖ（ブーム要求流量）の変化が比較的小さくなるように設定されたＦＶ線図である。図５Ｂは、推力Ｆ（ブーム推力）の変化に対する要求流量Ｖ（ブーム要求流量）の変化が比較的大きくなるように設定されたＦＶ線図である。なお、ＦＶ線図は、操作量（ブーム操作量）と推力Ｆ（ブーム推力）と要求流量Ｖ（ブーム要求流量）との対応関係を任意に設定できるように構成されている。また、以下の説明は、ブーム要求流量導出部Ｆ２によるブーム要求流量の導出処理に関するが、アーム要求流量導出部Ｆ３によるアーム要求流量の導出処理、及び、バケット要求流量導出部Ｆ４によるバケット要求流量の導出処理等にも同様に適用される。

　ブーム要求流量導出部Ｆ２は、ブーム推力及びブーム操作量を入力として受ける。そして、ブーム要求流量導出部Ｆ２は、ブーム用ＦＶ線図を利用し、入力されたブーム推力及びブーム操作量に対応するブーム要求流量を導き出し、導き出したブーム要求流量を流量指令生成部Ｆ１に対して出力するように構成されている。

　例えば、図５Ａに示す例では、ブーム要求流量導出部Ｆ２は、ブーム推力として値ＴＨ１が入力され、ブーム操作量として「大」が入力された場合に、ブーム要求流量として値ＲＱ１を導き出す。

　また、図５Ｂに示す例では、ブーム要求流量導出部Ｆ２は、ブーム推力として値ＴＨ１が入力され、ブーム操作量として「大」が入力された場合に、ブーム要求流量として値ＲＱ１１を導き出す。

　なお、図５Ａ及び図５Ｂでは、明瞭化のため、ブーム操作量は、「大」、「中」、及び「小」の三段階で表されているが、実際には、ブーム用ＦＶ線図は、より多くのブーム操作量の段階に対応できるように構成されている。例えば、ブーム操作量がレバー操作角度で表される場合、ブーム用ＦＶ線図は、０．１度刻みのレバー操作角度に対応できるように構成されていてもよい。

　図５Ａに示すブーム用ＦＶ線図では、ブーム操作量が「大」で維持されている場合に、ブーム推力が値ＴＨ１から値ＴＨ２に低下すると、ブーム要求流量は値ＲＱ１から値ＲＱ２に増加し、ブーム推力が値ＴＨ１から値ＴＨ３に増加すると、ブーム要求流量は値ＲＱ１から値ＲＱ３に低下する。

　同様に、図５Ｂに示すブーム用ＦＶ線図では、ブーム操作量が「大」で維持されている場合に、ブーム推力が値ＴＨ１から値ＴＨ２に低下すると、ブーム要求流量は値ＲＱ１１から値ＲＱ１２に増加し、ブーム推力が値ＴＨ１から値ＴＨ３に増加すると、ブーム要求流量は値ＲＱ１１から値ＲＱ１３に低下する。

　そして、ブーム推力が値ＴＨ１から値ＴＨ２に低下したときの、図５Ａに示すブーム用ＦＶ線図におけるブーム要求流量の増分（ＲＱ２－ＲＱ１）は、図５Ｂに示すブーム用ＦＶ線図におけるブーム要求流量の増分（ＲＱ１２－ＲＱ１１）よりも小さい。また、ブーム推力が値ＴＨ１から値ＴＨ３に増加したときの、図５Ａに示すブーム用ＦＶ線図におけるブーム要求流量の減分（ＲＱ１－ＲＱ３）は、図５Ｂに示すブーム用ＦＶ線図におけるブーム要求流量の減分（ＲＱ１１－ＲＱ１３）よりも小さい。これは、図５Ｂに示すブーム用ＦＶ線図を利用する場合に比べ、図５Ａに示すブーム用ＦＶ線図を利用する場合には、ブーム推力の変化に対するブーム４の動作速度の変化が小さくなることを意味する。

　また、ブーム推力が値ＴＨ１のときにブーム操作量が「中」から「大」に変化したときの、図５Ａに示すブーム用ＦＶ線図におけるブーム要求流量の増分（ＲＱ１－ＲＱ４）は、図５Ｂに示すブーム用ＦＶ線図におけるブーム要求流量の増分（ＲＱ１１－ＲＱ１４）よりも大きい。これは、図５Ｂに示すブーム用ＦＶ線図を利用する場合に比べ、図５Ａに示すブーム用ＦＶ線図を利用する場合には、ブーム操作量の変化に対するブーム４の動作速度の変化が大きくなることを意味する。

　ブーム要求流量導出部Ｆ２は、例えば、予め設定されている複数のブーム用ＦＶ線図の中から、作業内容に適した一つを選択して利用するように構成されていてもよい。この場合、作業内容は、例えば、掘削作業、積み込み作業、水平引き作業、又は法面仕上げ作業等である。そして、作業内容は、例えば、操作装置２６の操作内容、及び、圧力センサＳ１～Ｓ７の出力等の少なくとも一つに基づいて判定される。

　或いは、ブーム要求流量導出部Ｆ２は、予め設定されている複数のブーム用ＦＶ線図の中から、ショベル１００の動作内容に適した一つを選択して利用するように構成されていてもよい。この場合、動作内容は、例えば、ブーム上げ動作、ブーム下げ動作、旋回動作、アーム閉じ動作、又はアーム開き動作等である。そして、動作内容は、例えば、操作装置２６の操作内容、及び、圧力センサＳ１～Ｓ７の出力等の少なくとも一つに基づいて判定される。

　なお、図５Ａに示すＦＶ線図は、例えば、掘削後のブーム上げ動作が行われる際に利用されるのに適している。ブーム操作量が同じであるにもかかわらず、バケット６内に取り込まれている土砂等の重量の違いに応じてブーム上げ速度が大きく変化してしまうのを抑制できるためである。

　また、図５Ｂに示すＦＶ線図は、例えば、掘削のためのアーム閉じ動作が行われる際に利用されるのに適している。アーム操作量が同じであってもアーム推力の増加に伴ってアーム閉じ速度が低下すると、オペレータは、土砂等による掘削抵抗を認識し易くなるためである。例えば、オペレータは、アーム閉じ速度が小さくなるほど掘削抵抗が大きくなっていると認識できるためである。また、アーム操作量が同じである場合にアーム推力の増加に伴ってアーム閉じ速度が低下すると、ショベル１００の車体の揺れは、抑制され易いためである。

　また、上述の例では、ＦＶ線図は、データベース（参照テーブル）を用いて実現されているが、数式で実現されていてもよい。

　次に、図６Ａ及び図６Ｂを参照し、流量指令生成部Ｆ１の詳細について説明する。図６Ａ及び図６Ｂは、流量指令生成部Ｆ１で実行される処理の流れを示す図である。具体的には、図６Ａは、流量指令生成部Ｆ１で実行される処理の流れを示す概略図であり、図６Ｂは、流量指令生成部Ｆ１で実行される処理の流れを示すフローチャートである。

　図６Ａ及び図６Ｂに示す例では、オペレータは、キャビン１０内に設置された操作装置２６（左操作レバー２６Ｌ及び右操作レバー２６Ｒ）を操作して旋回用油圧モータ３Ｍ、ブームシリンダ７、及びアームシリンダ８を同時に動作させている。具体的には、オペレータは、左旋回操作、ブーム上げ操作、及びアーム開き操作を同時に行っている。

　なお、左操作レバー２６Ｌは、前後方向に傾けられたときにアーム操作レバー２６Ｌ１として機能し、左右方向に傾けられたときに旋回操作レバー２６Ｌ２として機能するように構成されている。また、右操作レバー２６Ｒは、前後方向に傾けられたときにブーム操作レバー２６Ｒ１として機能し、左右方向に傾けられたときにバケット操作レバー２６Ｒ２として機能するように構成されている。

　最初に、流量指令生成部Ｆ１は、要求流量の合計値Ｑｔを算出する（ステップＳＴ１）。図６Ａ及び図６Ｂに示す例では、要求流量の合計値Ｑｔは、調整前旋回要求流量Ｑ１ｒｅｆ、調整前ブーム要求流量Ｑ２ｒｅｆ、及び調整前アーム要求流量Ｑ３ｒｅｆの合計値である。調整前旋回要求流量Ｑ１ｒｅｆは、旋回操作量から算出される値である。同様に、調整前ブーム要求流量Ｑ２ｒｅｆは、ブーム操作量から算出される値であり、調整前アーム要求流量Ｑ３ｒｅｆは、アーム操作量から算出される値である。

　その後、流量指令生成部Ｆ１は、ポンプ吐出量の上限値ＱＳを算出する（ステップＳＴ２）。本実施形態では、流量指令生成部Ｆ１は、ポンプ吐出圧とポンプ吐出量とを乗算することによって導き出される油圧ポンプ１４の吸収出力（吸収馬力）がエンジン１１の最大出力（最大馬力）以下となるように、ポンプ吐出圧ＰＳに基づいてポンプ吐出量の上限値ＱＳを算出する。なお、流量指令生成部Ｆ１は、油圧ポンプ１４の構造によって機械的に決定されるポンプ吐出量の上限値を上限値ＱＳとして利用してもよい。

　その後、流量指令生成部Ｆ１は、要求流量の合計値Ｑｔとポンプ吐出量の上限値ＱＳとを比較する（ステップＳＴ３）。ポンプ吐出量の上限値ＱＳがエンジン１１の最大出力に基づいて算出された場合、この比較処理は、図２における最大馬力比較部Ｆ１１によって実現される。また、ポンプ吐出量の上限値ＱＳが油圧ポンプ１４の機械的な制約によって決定される場合、この比較処理は、図２における最大流量比較部Ｆ１２によって実現される。

　要求流量の合計値Ｑｔがポンプ吐出量の上限値ＱＳ以下である場合（ステップＳＴ３のＮＯ）、流量指令生成部Ｆ１は、調整前旋回要求流量Ｑ１ｒｅｆをそのまま旋回要求流量Ｑ１Ｆｒｅｆとして設定し、調整前ブーム要求流量Ｑ２ｒｅｆをそのままブーム要求流量Ｑ２Ｆｒｅｆとして設定し、調整前アーム要求流量Ｑ３ｒｅｆをそのままアーム要求流量Ｑ３Ｆｒｅｆとして設定する（ステップＳＴ４）。

　旋回要求流量Ｑ１Ｆｒｅｆは、油圧制御弁ＨＶ１に対応する電磁弁ＥＶ１に対して出力される電流指令である。具体的には、旋回要求流量Ｑ１Ｆｒｅｆは、メータイン弁として機能する油圧制御弁ＨＶ１を通過して旋回用油圧モータ３Ｍの左側ポートに流入する作動油の流量が値Ｑ１となるように設定される値である。

　ブーム要求流量Ｑ２Ｆｒｅｆは、油圧制御弁ＨＶ３に対応する電磁弁ＥＶ３に対して出力される電流指令である。具体的には、ブーム要求流量Ｑ２Ｆｒｅｆは、メータイン弁として機能する油圧制御弁ＨＶ３を通過してブームシリンダ７のボトム側油室に流入する作動油の流量が値Ｑ２となるように設定される値である。

　アーム要求流量Ｑ３Ｆｒｅｆは、油圧制御弁ＨＶ６に対応する電磁弁ＥＶ６に対して出力される電流指令である。具体的には、アーム要求流量Ｑ３Ｆｒｅｆは、メータイン弁として機能する油圧制御弁ＨＶ６を通過してアームシリンダ８のロッド側油室に流入する作動油の流量が値Ｑ３となるように設定される値である。

　なお、この場合、旋回用油圧モータ３Ｍの左側ポートに流入する作動油の流量の値Ｑ１と、ブームシリンダ７のボトム側油室に流入する作動油の流量の値Ｑ２と、アームシリンダ８のロッド側油室に流入する作動油の流量の値Ｑ３との合計は、ポンプ吐出量の上限値ＱＳ以下である。

　一方、要求流量の合計値Ｑｔがポンプ吐出量の上限値ＱＳを上回る場合（ステップＳＴ３のＹＥＳ）、流量指令生成部Ｆ１は、調整前旋回要求流量Ｑ１ｒｅｆに値（１－Ｋ１）を乗じた値を旋回要求流量Ｑ１Ｆｒｅｆとして設定し、調整前ブーム要求流量Ｑ２ｒｅｆに値（１－Ｋ２）を乗じた値をブーム要求流量Ｑ２Ｆｒｅｆとして設定し、調整前アーム要求流量Ｑ３ｒｅｆに値（１－Ｋ３）を乗じた値をアーム要求流量Ｑ３Ｆｒｅｆとして設定する（ステップＳＴ５）。なお、値Ｋ１、値Ｋ２、及び値Ｋ３は、以下の式（６）を満たすように設定される値である。
ＱＳ＝（１－Ｋ１）×Ｑ１ｒｅｆ＋（１－Ｋ２）×Ｑ２ｒｅｆ＋（１－Ｋ３）×Ｑ３ｒｅｆ・・・（６）
　例えば、値Ｋ１、値Ｋ２、及び値Ｋ３は何れも、要求流量の合計値Ｑｔに対する不足分（Ｑｔ－ＱＳ）の比の値Ｋ（＝（Ｑｔ－ＱＳ）／Ｑｔ）であってもよい。不足分は、要求流量の合計値Ｑｔからポンプ吐出量の上限値ＱＳを差し引いた値である。

　この場合、要求流量の合計値Ｑｔに対する不足分の比の値Ｋが０．１であれば、旋回要求流量Ｑ１Ｆｒｅｆは、調整前旋回要求流量Ｑ１ｒｅｆに値０．９を乗じた値となる。同様に、ブーム要求流量Ｑ２Ｆｒｅｆは、調整前ブーム要求流量Ｑ２ｒｅｆに値０．９を乗じた値となり、アーム要求流量Ｑ３Ｆｒｅｆは、調整前アーム要求流量Ｑ３ｒｅｆに値０．９を乗じた値となる。

　この構成は、要求流量の合計値Ｑｔがポンプ吐出量の上限値ＱＳを上回る場合であっても、左旋回速度、ブーム上げ速度、及びアーム開き速度のそれぞれの動作速度を同じ比率で変化（低下）させることができるという効果をもたらす。すなわち、この構成は、例えば、左旋回速度、ブーム上げ速度、及びアーム開き速度の何れか一つが他の二つに比べて大きく変化（低下）してしまうのを防止できるという効果をもたらす。

　次に、図７を参照し、ＭＯ弁開口面積算出部の詳細について説明する。図７は、メータイン圧、メータアウト圧、及びポンプ吐出圧と有効圧力との関係を示すグラフである。具体的には、図７の横軸は、ブーム有効圧力、アーム有効圧力、バケット有効圧力、又は旋回有効圧力等の有効圧力に対応し、図７の縦軸は、メータイン圧、メータアウト圧、及びポンプ吐出圧等の作動油の圧力に対応している。なお、以下の説明は、旋回用油圧モータ３Ｍに関するメータアウト弁として機能する油圧制御弁ＨＶ２を制御するＭＯ弁開口面積算出部に関するが、他のメータアウト弁を制御する他のＭＯ弁開口面積算出部にも同様に適用される。

　有効圧力が正値である（右側領域にある）状態は、例えば、旋回有効圧力が正値である状態を含む。そして、旋回有効圧力が正値である状態は、左旋回加速中に、旋回用油圧モータ３Ｍの左側ポート（流入側ポート）における作動油の圧力（メータイン圧）が旋回用油圧モータ３Ｍの右側ポート（流出側ポート）における作動油の圧力（メータアウト圧）よりも高い状態を含む。

　有効圧力が負値である（左側領域にある）状態は、例えば、旋回有効圧力が負値である状態を含む。そして、旋回有効圧力が負値である状態は、左旋回減速中に、旋回用油圧モータ３Ｍの右側ポートにおける作動油の圧力（メータアウト圧）が旋回用油圧モータ３Ｍの左側ポートにおける作動油の圧力（メータイン圧）よりも高い状態を含む。

　ＭＯ弁開口面積算出部は、有効圧力が正値である場合、油圧制御弁ＨＶ２をリリーフ弁として機能させ、且つ、有効圧力が負値である場合、油圧制御弁ＨＶ２をカウンタバランス弁として機能させるように構成されている。

　具体的には、ＭＯ弁開口面積算出部は、旋回用油圧モータ３Ｍの左側ポートにおける作動油の圧力（メータイン圧）と右側ポートにおける作動油の圧力（メータアウト圧）とが何れも必要最小限となるようにメータアウト弁（油圧制御弁ＨＶ２）の開口面積を制御する。

　より具体的には、ＭＯ弁開口面積算出部は、有効圧力が正値である場合、すなわち、メータイン圧がメータアウト圧より大きい場合、メータアウト圧が負圧にならない範囲で、メータアウト圧ができるだけ低圧になるようにメータアウト弁（油圧制御弁ＨＶ２）の開口面積を制御する。図７に示す例では、ＭＯ弁開口面積算出部は、メータアウト圧が所定値ＭＯｍｉｎとなるようにリリーフ弁としてのメータアウト弁（油圧制御弁ＨＶ２）の開口面積を制御する。

　また、ＭＯ弁開口面積算出部は、有効圧力が負値である場合、すなわち、メータアウト圧がメータイン圧より大きい場合、メータイン圧が負圧にならない範囲で、メータイン圧ができるだけ低圧になるようにメータアウト弁（油圧制御弁ＨＶ２）の開口面積を制御する。図７に示す例では、ＭＯ弁開口面積算出部は、メータイン圧が所定値ＭＩｍｉｎとなるようにカウンタバランス弁としてのメータアウト弁（油圧制御弁ＨＶ２）の開口面積を制御する。

　このように、ＭＯ弁開口面積算出部は、旋回用油圧モータ３Ｍに作用する負荷の方向、すなわち、メータイン圧とメータアウト圧の大小関係に応じて制御方式を切り換えてメータアウト弁（油圧制御弁ＨＶ２）の開口面積を制御する。

　この構成により、ＭＯ弁開口面積算出部は、負荷の方向にかかわらず、メータイン圧及びメータアウト圧が負圧になってしまうのを防止しながら、メータイン圧及びメータアウト圧を最小限のレベルに維持できる。

　また、ポンプ吐出量制御部Ｆ１０は、有効圧力が正値であるか負値であるかにかかわらず、油圧ポンプ１４のポンプ吐出圧がメータイン圧より所定圧ΔＰだけ高い圧力に維持されるように、油圧ポンプ１４のポンプ吐出量を制御する。所定圧ΔＰは、例えば、メータイン弁が必要流量を通過させるのに必要な最小限の差圧に基づいて決定される。この差圧は、メータイン弁の上流側にある作動油の圧力とメータイン弁の下流側にある作動油の圧力との差を意味する。このように、ポンプ吐出量制御部Ｆ１０は、ロードセンシング制御と同様の制御によってポンプ吐出量を制御してもよい。

　この構成は、メータアウト弁によりメータイン圧が最小限で維持されるようにした上で、ポンプ吐出圧とメータイン圧との間の差圧を最小限にすることで、油圧アクチュエータの制御性を確保しながらポンプ吐出圧を低減させることができる。そのため、この構成は、油圧アクチュエータの制御性を確保しながらも、油圧ポンプ１４を駆動するエンジン１１等の駆動源の消費エネルギを低減させることができる。なお、図７に示す例では、旋回用油圧モータ３Ｍは、斜板式可変容量型油圧ポンプであるが、サーボモータ等による回転速度制御によって吐出圧が制御される油圧ポンプ等、吐出圧の制御が可能な他のタイプの油圧ポンプであってもよい。

　次に、図８を参照し、ショベル１００を動作させるための制御の流れの別の一例について説明する。図８は、ショベル１００を動作させるための制御の流れの別の一例を示す図である。この制御は、コントローラ３０によって実行される。

　図８に示す例は、ＦＶ線図が動的に変更される点で、図４に示す例と異なる。具体的には、図８に示す例では、コントローラ３０は、オペレータの状態量及びショベルの状態量の少なくとも一方の変化に応じてＦＶ線図の内容を動的に変化させるように構成されている。

　オペレータの状態量は、例えば、オペレータの技量、オペレータの好み、又はオペレータの疲労度等であり、典型的には、複数段階のレベルで表される。ショベルの状態量は、例えば、ショベルの姿勢、バケット６内に取り込まれた土砂の重量、又は掘削抵抗等である。

　コントローラ３０は、ショベルの仕様、ショベルの使用目的、又は、掘削対象の特性の変化等に応じてＦＶ線図の内容を変化させるように構成されていてもよい。掘削対象の特性は、例えば、土砂の粘度、硬度、又は密度等である。

　次に、図９を参照し、ショベル１００を動作させるための制御の流れの更に別の一例について説明する。図９は、ショベル１００を動作させるための制御の流れの更に別の一例を示す図である。この制御は、コントローラ３０によって実行される。

　具体的には、図９に示す例は、水平操作レバーと垂直操作レバーとを用いてアーム５の先端に取り付けられたエンドアタッチメントを水平方向及び鉛直方向に動かすことができるように構成されたショベル１００を動作させるための制御の流れを示している。エンドアタッチメントは、バケット、グラップル、リフティングマグネット、又はブレーカ等である。図９に示す例では、エンドアタッチメントは、バケット６である。

　操作量変換部Ｆ２０は、入力操作量を出力操作量に変換するように構成されている。図９に示す例では、入力操作量は、水平操作量及び垂直操作量であり、出力操作量は、アーム操作量及びブーム操作量である。

　水平操作量は、アタッチメントの所定部位の位置（以下、「制御対象位置」とする。）を水平方向（前後方向）に移動させるための操作に関する操作量である。垂直操作量は、制御対象位置を鉛直方向（上下方向）に移動させるための操作に関する操作量である。制御対象位置は、例えば、アーム５とバケット６とを連結するバケットピンの位置である。

　オペレータは、例えば、水平操作レバーを前方に倒すことで、制御対象位置を水平方向前方に移動させることができ、水平操作レバーを後方に倒すことで、制御対象位置を水平方向後方に移動させることができる。また、オペレータは、垂直操作レバーを前方に倒すことで、制御対象位置を鉛直方向下方に移動させることができ、垂直操作レバーを後方に倒すことで、制御対象位置を鉛直方向上方に移動させることができる。

　具体的には、操作量変換部Ｆ２０は、水平操作量の入力を受けると、制御対象位置を水平方向に移動させるために必要なアーム操作量とブーム操作量との組み合わせを算出する。また、操作量変換部Ｆ２０は、垂直操作量の入力を受けると、制御対象位置を鉛直方向に移動させるために必要なアーム操作量とブーム操作量との組み合わせを算出する。そして、操作量変換部Ｆ２０は、水平操作量の入力と垂直操作量の入力とを同時に受けると、制御対象位置の斜め方向への移動（水平方向及び鉛直方向への同時移動）を実現するために必要なアーム操作量とブーム操作量との組み合わせを算出する。その上で、操作量変換部Ｆ２０は、算出したアーム操作量をアーム要求流量導出部Ｆ３に対して出力し、算出したブーム操作量をブーム要求流量導出部Ｆ２に対して出力する。

　ＦＶ線図設定部Ｆ２１は、水平操作量に関する水平ＦＶ線図と垂直操作量に関する垂直ＦＶ線図とに基づき、ブーム要求流量導出部Ｆ２及びアーム要求流量導出部Ｆ３のそれぞれで利用されるＦＶ線図（ブーム用ＦＶ線図及びアーム用ＦＶ線図）を設定できるように構成されている。

　水平ＦＶ線図は、水平操作量と推力Ｆ（水平推力）と要求流量Ｖ（水平要求流量）との対応関係を参照可能に記憶するデータベース（参照テーブル）である。また、垂直ＦＶ線図は、垂直操作量と推力Ｆ（垂直推力）と要求流量Ｖ（垂直要求流量）との対応関係を参照可能に記憶するデータベース（参照テーブル）である。

　図９に示す例では、水平ＦＶ線図は、水平操作量と水平推力とに応じて制御対象位置の水平移動速度が比較的高い応答速度で変化する特性となるように設定されている。また、垂直ＦＶ線図は、垂直操作量の大小にかかわらず垂直推力が変化しても垂直移動速度がほとんど変化しない特性となるように設定されている。このような特性を利用すると、オペレータは、エンドアタッチメントの高さをほとんど変化させることなくエンドアタッチメントを前後方向に水平に滑らかに移動させ易くなる。

　ＦＶ線図設定部Ｆ２１は、水平ＦＶ線図と垂直ＦＶ線図とによって表される特性が実現されるようにアーム用ＦＶ線図とブーム用ＦＶ線図とを設定する。

　ブーム要求流量導出部Ｆ２は、図４を参照して説明された方法と同様の方法で、流量指令を算出し、算出した流量指令を油圧制御弁ＨＶに対して出力する。具体的には、ブーム要求流量導出部Ｆ２は、圧力センサＳ４Ｂ及び圧力センサＳ４Ｒの出力に基づいて算出されるブーム有効圧力からブーム推力を算出する。そして、ブーム要求流量導出部Ｆ２は、算出したブーム推力と、操作量変換部Ｆ２０が算出したブーム操作量と、ＦＶ線図設定部Ｆ２１が設定したブーム用ＦＶ線図とに基づいて流量指令を算出する。そして、ブーム要求流量導出部Ｆ２は、ブームシリンダ７に関する油圧制御弁ＨＶ３、油圧制御弁ＨＶ４、油圧制御弁ＨＶ１５、及び油圧制御弁ＨＶ１６のうちの少なくとも一つに対して流量指令を出力する。より厳密には、ブーム要求流量導出部Ｆ２は、電磁弁ＥＶ３、電磁弁ＥＶ４、電磁弁ＥＶ１５、及び電磁弁ＥＶ１６のうちの少なくとも一つに対して流量指令を出力する。アーム要求流量導出部Ｆ３についても同様である。

　次に、図１０Ａ及び図１０Ｂを参照し、流量指令生成部Ｆ１で実行される別の処理について説明する。図１０Ａ及び図１０Ｂは、流量指令生成部Ｆ１で実行される別の処理の流れを示す図である。具体的には、図１０Ａは、流量指令生成部Ｆ１で実行される別の処理の流れを示す概略図であり、図１０Ｂは、流量指令生成部Ｆ１で実行される別の処理の流れを示すフローチャートである。

　図１０Ａ及び図１０Ｂに示す例は、旋回減速中に旋回用油圧モータ３Ｍの流出側ポートから流出する作動油が旋回用油圧モータ３Ｍの流入側ポートに再生される点、アームシリンダ８のロッド側油室から流出する作動油がアームシリンダ８のボトム側油室に再生される点、及び、バケットシリンダ９のボトム側油室から流出する作動油がアームシリンダ８のボトム側油室に回生される点で、図６Ａ及び図６Ｂに示す例と異なる。

　図１０Ａ及び図１０Ｂに示す例では、オペレータは、キャビン１０内に設置された操作装置２６（左操作レバー２６Ｌ及び右操作レバー２６Ｒ）を操作して旋回用油圧モータ３Ｍ、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９を同時に動作させている。具体的には、オペレータは、左旋回操作、アーム閉じ操作、及びバケット開き操作を同時に行っている。

　また、図１０Ａ及び図１０Ｂに示す例では、油圧回路は、調整前旋回要求流量Ｑ１ｒｅｆに相当する流量Ｑ１で作動油が旋回用油圧モータ３Ｍの流入側ポートに流入し、調整前旋回要求流量Ｑ１ｒｅｆに相当する流量Ｑ１で作動油が旋回用油圧モータ３Ｍの流出側ポートから流出するように構成されている。そして、油圧回路は、旋回用油圧モータ３Ｍの流出側ポートから流出した作動油が差動管路（再生管路ＣＤ１）を通って旋回用油圧モータ３Ｍの流入側ポートに再生される（流入する）ように構成されている。再生が行われる場合、旋回用油圧モータ３Ｍの流入側ポートに流入する作動油の流量の全ては、旋回用油圧モータ３Ｍの流出側ポートから流出する作動油の流量によって実現される。そのため、油圧ポンプ１４から旋回用油圧モータ３Ｍに供給される作動油の流量はゼロとなる。

　また、図１０Ａ及び図１０Ｂに示す例では、油圧回路は、調整前バケット要求流量Ｑ３ｒｅｆに相当する流量Ｑ３で作動油がバケットシリンダ９のロッド側油室に流入し、調整前バケット要求流量Ｑ３ｒｅｆの二倍に相当する流量（２×Ｑ３）で作動油がバケットシリンダ９のボトム側油室から流出するように構成されている。そして、油圧回路は、バケットシリンダ９のボトム側油室から流出した作動油が差動管路（再生管路ＣＤ３）を通ってバケットシリンダ９のロッド側油室に再生され（流入し）、且つ、回生管路ＣＤ４を通ってアームシリンダ８のボトム側油室に回生される（流入する）ように構成されている。再生が行われる場合、バケットシリンダ９のロッド側油室に流入する作動油の流量の全ては、バケットシリンダ９のボトム側油室から流出する作動油の流量の一部（流量Ｑ３）によって実現される。更に、回生が行われる場合、アームシリンダ８のボトム側油室に流入する作動油の流量の一部は、バケットシリンダ９のボトム側油室から流出する作動油の流量の残りの部分（２×Ｑ３―Ｑ３＝Ｑ３）によって実現される。そのため、油圧ポンプ１４からバケットシリンダ９に供給される作動油の流量はゼロとなる。

　また、図１０Ａ及び図１０Ｂに示す例では、油圧回路は、調整前アーム要求流量Ｑ２ｒｅｆに相当する流量Ｑ２で作動油がアームシリンダ８のボトム側油室に流入し、調整前アーム要求流量Ｑ２ｒｅｆの二分の一に相当する流量（１／２×Ｑ２）で作動油がアームシリンダ８のロッド側油室から流出するように構成されている。そして、油圧回路は、アームシリンダ８のロッド側油室から流出した作動油が差動管路（再生管路ＣＤ２）を通ってアームシリンダ８のボトム側油室に再生される（流入する）ように構成されている。再生が行われる場合、アームシリンダ８のボトム側油室に流入する作動油の流量の二分の一は、アームシリンダ８のロッド側油室から流出する作動油の流量によって実現される。更に、回生が行われる場合、アームシリンダ８のボトム側油室に流入する作動油の流量の一部は、バケットシリンダ９のボトム側油室から回生される作動油の流量Ｑ３によって実現される。そのため、油圧ポンプ１４からアームシリンダ８のボトム側油室に供給される作動油の流量ＱＰは、（Ｑ２－１／２×Ｑ２－Ｑ３）となる。

　油圧ポンプ１４から油圧アクチュエータに供給される作動油の流量の算出に関する上述の処理は、図４における再生・回生制御部Ｆ１３によって実現される。

　なお、調整前旋回要求流量Ｑ１ｒｅｆは、旋回操作量から算出される値である。同様に、調整前アーム要求流量Ｑ２ｒｅｆは、アーム操作量から算出される値であり、調整前バケット要求流量Ｑ３ｒｅｆは、バケット操作量から算出される値である。

　上述のような油圧回路における作動油の流れを制御するために、流量指令生成部Ｆ１は、最初に、要求流量の合計値Ｑｔを算出する（ステップＳＴ１１）。図１０Ａ及び図１０Ｂに示す例では、要求流量の合計値Ｑｔは、調整前アーム要求流量Ｑ２ｒｅｆの二分の一に相当する流量から調整前バケット要求流量Ｑ３ｒｅｆを差し引いた値である。すなわち、要求流量の合計値Ｑｔは、油圧ポンプ１４からアームシリンダ８のボトム側油室に供給される作動油の流量ＱＰ（＝Ｑ２－１／２×Ｑ２－Ｑ３）に対応している。

　その後、流量指令生成部Ｆ１は、ポンプ吐出量の上限値ＱＳを算出する（ステップＳＴ１２）。

　本実施形態では、流量指令生成部Ｆ１は、ポンプ吐出圧とポンプ吐出量とを乗算することによって導き出される油圧ポンプ１４の吸収出力（吸収馬力）がエンジン１１の最大出力（最大馬力）以下となるように、ポンプ吐出圧ＰＳに基づいてポンプ吐出量の上限値ＱＳを算出する。なお、流量指令生成部Ｆ１は、油圧ポンプ１４の構造によって機械的に決定されるポンプ吐出量の上限値を上限値ＱＳとして利用してもよい。

　その後、流量指令生成部Ｆ１は、要求流量の合計値Ｑｔとポンプ吐出量の上限値ＱＳとを比較する（ステップＳＴ１３）。ポンプ吐出量の上限値ＱＳがエンジン１１の最大出力に基づいて算出された場合、この比較処理は、図４における最大馬力比較部Ｆ１１によって実現される。また、ポンプ吐出量の上限値ＱＳが油圧ポンプ１４の機械的な制約によって決定される場合、この比較処理は、図４における最大流量比較部Ｆ１２によって実現される。

　要求流量の合計値Ｑｔがポンプ吐出量の上限値ＱＳ以下である場合（ステップＳＴ１３のＮＯ）、流量指令生成部Ｆ１は、調整前旋回要求流量Ｑ１ｒｅｆをそのまま旋回要求流量Ｑ１Ｆｒｅｆとして設定し、調整前アーム要求流量Ｑ２ｒｅｆをそのままアーム要求流量Ｑ２Ｆｒｅｆとして設定し、調整前バケット要求流量Ｑ３ｒｅｆをそのままバケット要求流量Ｑ３Ｆｒｅｆとして設定する（ステップＳＴ１４）。

　アーム要求流量Ｑ２Ｆｒｅｆは、油圧制御弁ＨＶ５に対応する電磁弁ＥＶ５に対して出力される電流指令である。具体的には、アーム要求流量Ｑ２Ｆｒｅｆは、メータイン弁として機能する油圧制御弁ＨＶ５を通過してアームシリンダ８のボトム側油室に流入する作動油の流量が値Ｑ２となるように設定される値である。

　バケット要求流量Ｑ３Ｆｒｅｆは、油圧制御弁ＨＶ９に対応する電磁弁ＥＶ９に対して出力される電流指令である。具体的には、バケット要求流量Ｑ３Ｆｒｅｆは、メータイン弁として機能する油圧制御弁ＨＶ９を通過してバケットシリンダ９のロッド側油室に流入する作動油の流量が値Ｑ３となるように設定される値である。

　なお、図１０Ａ及び図１０Ｂに示す例では、油圧ポンプ１４から油圧アクチュエータに供給される作動油の流量ＱＰは、ポンプ吐出量の上限値ＱＳ以下である。すなわち、アームシリンダ８のボトム側油室に流入する作動油の流量の値Ｑ２と、バケットシリンダ９のロッド側油室に流入する作動油の流量の値Ｑ３との合計から、アームシリンダ８のロッド側油室から流出する作動油の流量の値（１／２×Ｑ２）と、バケットシリンダ９のボトム側油室から流出する作動油の流量の値（２×Ｑ３）との合計を差し引いた値（１／２×Ｑ２－Ｑ３）は、ポンプ吐出量の上限値ＱＳ以下である。

　一方、要求流量の合計値Ｑｔがポンプ吐出量の上限値ＱＳを上回る場合（ステップＳＴ１３のＹＥＳ）、流量指令生成部Ｆ１は、調整前旋回要求流量Ｑ１ｒｅｆをそのまま旋回要求流量Ｑ１Ｆｒｅｆとして設定し、調整前アーム要求流量Ｑ２ｒｅｆに値（１－Ｋ２）を乗じた値をアーム要求流量Ｑ２Ｆｒｅｆとして設定し、調整前バケット要求流量Ｑ３ｒｅｆに値（１－Ｋ３）を乗じた値をバケット要求流量Ｑ３Ｆｒｅｆとして設定する（ステップＳＴ１５）。なお、値Ｋ２及び値Ｋ３は、以下の式（７）を満たすように設定される値である。
ＱＳ＝１／２×（１－Ａ２）×Ｑ２ｒｅｆ－（１－Ａ３）×Ｑ３ｒｅｆ・・・（７）
　例えば、値Ｋ２及び値Ｋ３は何れも、要求流量の合計値Ｑｔに対する不足分（Ｑｔ－ＱＳ）の比の値Ｋ（＝（Ｑｔ－ＱＳ）／Ｑｔ）であってもよい。不足分は、要求流量の合計値Ｑｔからポンプ吐出量の上限値ＱＳを差し引いた値である。

　この場合、要求流量の合計値Ｑｔに対する不足分の比の値Ｋが０．１であれば、アーム要求流量Ｑ２Ｆｒｅｆは、調整前アーム要求流量Ｑ２ｒｅｆに値０．９を乗じた値となり、バケット要求流量Ｑ３Ｆｒｅｆは、調整前バケット要求流量Ｑ３ｒｅｆに値０．９を乗じた値となる。

　この構成は、要求流量の合計値Ｑｔがポンプ吐出量の上限値ＱＳを上回る場合であっても、アーム閉じ速度及びバケット開き速度のそれぞれの動作速度を同じ比率で変化（低下）させることができるという効果をもたらす。すなわち、この構成は、例えば、アーム閉じ速度及びバケット開き速度の何れか一つが他の一つに比べて大きく変化（低下）してしまうのを防止できるという効果をもたらす。

　なお、図１０Ａ及び図１０Ｂに示す例では、要求流量の合計値Ｑｔがポンプ吐出量の上限値ＱＳを上回る場合であっても、流量指令生成部Ｆ１は、調整前旋回要求流量Ｑ１ｒｅｆをそのまま旋回要求流量Ｑ１Ｆｒｅｆとして設定している。すなわち、コントローラ３０は、旋回用油圧モータ３Ｍの動きを制限しないようにしている。但し、流量指令生成部Ｆ１は、アームシリンダ８及びバケットシリンダ９の動きを制限したのと同様に、旋回用油圧モータ３Ｍの動きを制限してもよい。例えば、流量指令生成部Ｆ１は、要求流量の合計値Ｑｔに対する不足分の比の値Ｋが０．１であれば、調整前旋回要求流量Ｑ１ｒｅｆに値０．９を乗じた値を旋回要求流量Ｑ１Ｆｒｅｆとして設定してもよい。この構成は、左旋回速度、アーム閉じ速度、及びバケット開き速度のそれぞれの動作速度を同じ比率で変化（低下）させることができるという効果をもたらす。

　上述のように、本開示の実施形態に係るショベル１００は、動作指令に対応して動く油圧アクチュエータと、油圧アクチュエータにおける作動油の圧力を検出する圧力センサＳ１～Ｓ６と、油圧アクチュエータに対応するメータイン弁（複数の油圧制御弁ＨＶの一部）と、油圧アクチュエータに対応するメータアウト弁（複数の油圧制御弁ＨＶの他の一部）と、複数の油圧アクチュエータのそれぞれについて設定された複数の出力特性を有する制御装置としてのコントローラ３０と、を備えている。そして、コントローラは、複数の出力特性のうちの、動作指令に対応する出力特性に基づき、動作指令に対応する要求流量を算出するように構成されている。出力特性は、例えば、動作指令、油圧アクチュエータにおける作動油の圧力、及び、要求流量に基づく対応関係を表す。この構成は、油圧アクチュエータの動きをより柔軟に制御できるという効果をもたらす。

　ショベル１００は、油圧アクチュエータに対する動作指令値（操作量の値）を生成する動作指令生成装置としての操作装置２６を備えていてもよい。そして、コントローラ３０は、所定の出力特性と、操作装置２６が生成した操作量の値と、圧力センサＳ１～Ｓ６の検出値とに基づいて要求流量を算出するように構成されていてもよい。所定の出力特性は、例えば、ＦＶ線図で表される特性であり、動作指令値（操作量の値）と油圧アクチュエータにおける作動油の圧力と油圧アクチュエータに供給すべき作動油の流量である要求流量との間の対応関係を表す。所定の出力特性は数式で表現されていてもよい。圧力センサＳ１～Ｓ６、メータイン弁、及びメータアウト弁は、複数の油圧アクチュエータのそれぞれに対応するように設けられている。コントローラ３０は、複数の油圧アクチュエータのそれぞれについて要求流量を算出できるように構成されていてもよい。

　この構成は、油圧アクチュエータの動きをより柔軟に制御できるという効果をもたらす。各油圧アクチュエータに対応するメータイン弁とメータアウト弁とが個別に設けられているためである。なお、油圧アクチュエータは、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９等の油圧シリンダを含んでいてもよい。圧力センサＳ１～Ｓ６は、油圧シリンダのボトム側油室における作動油の圧力であるボトム側圧力と、油圧シリンダのロッド側油室における作動油の圧力であるロッド側圧力と、を検出するように構成されていてもよい。コントローラ３０は、出力特性、操作装置２６が生成した操作量の値、及び、ボトム側圧力とロッド側圧力との間の差圧に基づいて要求流量を算出できるように構成されていてもよい。

　具体的には、ショベル１００は、ブームシリンダ７と、ブームシリンダ７における作動油の圧力を検出する圧力センサＳ４と、伸張するブームシリンダ７に対応するメータイン弁としての油圧制御弁ＨＶ３と、伸張するブームシリンダ７に対応するメータアウト弁としての油圧制御弁ＨＶ４と、ブームシリンダ７に対する動作指令値（ブーム上げ操作量の値）を生成するブーム操作レバー２６Ｒ１と、ブーム上げ操作量の値とブームシリンダ７における作動油の圧力との間の対応関係を表すブーム用ＦＶ線図、ブーム操作レバー２６Ｒ１が生成したブーム上げ操作量の値、及び、圧力センサＳ４の検出値に基づいてブームシリンダ７に供給すべき作動油の流量であるブーム要求流量を算出するコントローラ３０と、を備えている。そして、圧力センサＳ４は、ブームシリンダ７のボトム側油室における作動油の圧力であるボトム側圧力を検出する圧力センサＳ４Ｂと、ブームシリンダ７のロッド側油室における作動油の圧力であるロッド側圧力を検出する圧力センサＳ４Ｒと、を含むように構成されている。この構成は、ブームシリンダ７に対応するメータイン弁とメータアウト弁とを個別に有するため、ブームシリンダ７の動きをより柔軟に制御できるという効果をもたらす。

　コントローラ３０は、ボトム側圧力とロッド側圧力との間の差圧に基づいて推力を算出するように構成されていてもよい。そして、コントローラ３０は、ＦＶ線図と、操作装置２６が生成した操作量と、その推力とに基づいて要求流量を算出するように構成されていてもよい。

　より具体的には、コントローラ３０は、例えば、ブームボトム圧とブームロッド圧との間の差圧であるブーム有効圧力を算出した上で、ブーム有効圧力に受圧面積を乗じてブーム推力を算出してもよい。なお、ブーム有効圧力は、メータイン圧からメータアウト圧を差し引いた値である。また、受圧面積は、ブームシリンダ７を構成するピストンの受圧面積である。そして、コントローラ３０は、図４に示すように、ブーム用ＦＶ線図とブーム操作量の値とブーム推力の値とに基づいてブーム要求流量を算出するように構成されていてもよい。

　この構成は、ブーム操作量が一定であっても、ブーム用ＦＶ線図によって予め設定された出力特性にしたがってブーム推力の変化に応じてブーム要求流量を変化させることができるため、ブームシリンダ７をより適切に伸縮させることができるという効果をもたらす。

　コントローラ３０は、操作装置２６が生成した操作量の値と圧力センサＳ１～Ｓ６の検出値とに基づいて判定されるショベル１００の動作内容に応じて出力特性を変化させるように構成されていてもよい。

　例えば、コントローラ３０は、操作装置２６が生成した操作量の値と圧力センサＳ１～Ｓ６の検出値とに基づき、ショベル１００の動作内容を判定してもよい。ショベル１００の動作内容は、例えば、ブーム上げ動作、ブーム下げ動作、旋回動作、アーム閉じ動作、又はアーム開き動作等である。ショベル１００の動作内容は、転圧動作又は空中動作等であってもよい。転圧動作は、バケット６を地面に押し付ける動作である。空中動作は、アタッチメントと地面とが接触していない状態でのアタッチメントの動作である。

　そして、コントローラ３０は、ショベル１００の動作内容に応じてＦＶ線図の内容を変更してもよい。例えば、コントローラ３０は、予め用意された複数のＦＶ線図から現在のショベル１００の動作内容に適した一つのＦＶ線図を選択して使用してもよい。

　或いは、コントローラ３０は、出力特性が数式で表現される場合には、その数式の内容（係数等）を動的に変更することで出力特性を変化させてもよい。例えば、コントローラ３０は、予め用意された複数の数式から現在のショベル１００の動作内容に適した一つの数式を選択して使用してもよい。

　或いは、コントローラ３０は、操作装置２６が生成した操作量の値と圧力センサＳ１～Ｓ６の検出値とに基づき、ショベル１００の動作が空中での動作であるか否かを判定し、その判定結果に応じて出力特性を変化させてもよい。

　この構成は、ショベル１００の動作内容に適した出力特性を実現できるため、ショベル１００の操作性（制御性）と省エネルギ性とを高いレベルで両立させることができる。

　また、コントローラ３０は、操作装置２６が生成した操作量の値に基づいて油圧ポンプ１４が吐出すべき作動油の流量であるポンプ流量を算出してもよい。例えば、コントローラ３０は、図６Ａ及び図６Ｂに示すように旋回用油圧モータ３Ｍ、ブームシリンダ７、及びアームシリンダ８を同時に動かす場合、旋回要求流量（調整前旋回要求流量Ｑ１ｒｅｆ）、ブーム要求流量（調整前ブーム要求流量Ｑ２ｒｅｆ）、及びアーム要求流量（調整前アーム要求流量Ｑ３ｒｅｆ）の合計値Ｑｔをポンプ流量として算出してもよい。その上で、コントローラ３０は、ポンプ流量と油圧ポンプ１４が吐出可能な作動油の最大流量（上限値ＱＳ）とを比較するように構成されていてもよい。

　この構成により、コントローラ３０は、ポンプ流量が上限値ＱＳを上回るか否かを判定することができる。そのため、コントローラ３０は、ポンプ流量が上限値ＱＳを上回る場合と、ポンプ流量が上限値ＱＳ以下の場合とで、ショベル１００の駆動方法を変えることができる。例えば、コントローラ３０は、ポンプ流量が上限値ＱＳを上回る場合、同時に動かそうとしている複数の油圧アクチュエータのそれぞれの動作速度を同じ減速率で鈍化させることができる。すなわち、コントローラ３０は、それら複数の油圧アクチュエータのうちの一つの油圧アクチュエータの動作速度の減速率と別の一つの油圧アクチュエータの動作速度の減速率とが顕著に異なってしまうのを防止できる。

　ショベル１００は、油圧アクチュエータの流入側管路とその油圧アクチュエータの流出側管路とを繋ぐ差動管路を含む差動回路を更に備えていてもよい。例えば、図１０Ａ及び図１０Ｂに示す例では、ショベル１００は、旋回用油圧モータ３Ｍの流入側管路と流出側管路とを繋ぐ差動管路（再生管路ＣＤ１）を含む差動回路、アームシリンダ８のボトム側油室とロッド側油室とを繋ぐ差動管路（再生管路ＣＤ２）を含む差動回路、及び、バケットシリンダ９のボトム側油室とロッド側油室とを繋ぐ差動管路（再生管路ＣＤ３）を含む差動回路を備えている。そして、コントローラ３０は、操作装置２６が生成した操作量の値と、差動回路を流れる作動油の流量とに基づいてポンプ流量を算出するように構成されていてもよい。

　ショベル１００は、複数の油圧アクチュエータのうちの一つとそれら複数の油圧アクチュエータのうちの別の一つとを繋ぐ回生管路を含む回生回路を更に備えていてもよい。例えば、図１０Ａ及び図１０Ｂに示す例では、ショベル１００は、バケットシリンダ９のボトム側油室とアームシリンダ８のボトム側油室とを繋ぐ回生管路ＣＤ４を含む回生回路を備えている。そして、コントローラ３０は、操作装置２６が生成した操作量の値と、回生回路を流れる作動油の流量とに基づいてポンプ流量を算出するように構成されていてもよい。

　例えば、コントローラ３０は、図１０Ａ及び図１０Ｂに示す例では、旋回用油圧モータ３Ｍ、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９を同時に動かす場合、アーム要求流量（調整前アーム要求流量Ｑ２ｒｅｆ）の二分の一に相当する流量（１／２×Ｑ２ｒｅｆ）からバケット要求流量（調整前バケット要求流量Ｑ３ｒｅｆ）に相当する流量（Ｑ３ｒｅｆ）を差し引いた値である合計値Ｑｔをポンプ流量として算出する。その上で、コントローラ３０は、そのポンプ流量と油圧ポンプ１４が吐出可能な作動油の最大流量（上限値ＱＳ）とを比較するように構成されている。

　この構成により、コントローラ３０は、ショベル１００に搭載される油圧回路が差動回路及び回生回路の少なくとも一方を含む場合であっても、上述と同様の効果を実現できる。例えば、コントローラ３０は、ポンプ流量が上限値ＱＳを上回る場合、同時に動かそうとしている複数の油圧アクチュエータのそれぞれの動作速度を同じ減速率で鈍化させることができる。

　コントローラ３０は、ポンプ流量が最大流量より大きい場合、ポンプ流量及び要求流量を低減させるように構成されていてもよい。例えば、図６Ａ及び図６Ｂに示す例では、コントローラ３０は、ポンプ流量としての合計値Ｑｔが最大流量としての上限値ＱＳより大きい場合、ポンプ流量（合計値Ｑｔ）を最大流量（上限値ＱＳ）まで低減させる。すなわち、コントローラ３０は、調整前旋回要求流量Ｑ１ｒｅｆ、調整前ブーム要求流量Ｑ２ｒｅｆ、及び調整前アーム要求流量Ｑ３ｒｅｆの合計値Ｑｔを最大流量（上限値ＱＳ）まで低減させる。また、油圧ポンプ１４が複数の油圧ポンプを含む場合、コントローラ３０は、油圧ポンプ毎にポンプ流量及び最大流量を取得し、油圧ポンプ毎にポンプ吐出量を制御するように構成されていてもよい。

　なお、最大流量は、例えば、エンジン１１等の駆動源の最大出力と油圧ポンプ１４の吐出圧とに基づいて決定されてもよい。油圧ポンプ１４の吐出圧は、例えば、圧力センサＳ７によって検出されてもよい。

　この構成により、コントローラ３０は、駆動源に過大な負荷が掛かってしまうのを防止しながら、複数の油圧アクチュエータにバランス良く作動油を流入させることができる。

　また、コントローラ３０は、操作装置２６が生成した操作量の値に基づき、メータイン弁を通過すべき作動油の流量であるメータイン流量と、メータアウト弁を通過すべき作動油の流量であるメータアウト流量とを算出するように構成されていてもよい。そして、コントローラ３０は、メータイン流量と圧力センサの検出値とに基づいてメータイン弁の開口面積を算出し、且つ、メータアウト流量と圧力センサの検出値とに基づいてメータアウト弁の開口面積を算出するように構成されていてもよい。

　例えば、図４に示す例では、ブーム上げ動作が実行されるため、ブームシリンダ７のボトム側油室に接続される油圧制御弁ＨＶ３がメータイン弁として機能し、且つ、ブームシリンダ７のロッド側油室に接続される油圧制御弁ＨＶ４がメータアウト弁として機能する。そのため、コントローラ３０は、油圧制御弁ＨＶ３を通過すべき作動油の流量であるメータイン流量と、油圧制御弁ＨＶ４を通過すべき作動油の流量であるメータアウト流量とを算出する。その上で、コントローラ３０は、油圧制御弁ＨＶ３を通過すべき作動油の流量であるメータイン流量と圧力センサＳ４Ｂの検出値とに基づいてメータイン弁（油圧制御弁ＨＶ３）の開口面積（目標値）を算出し、油圧制御弁ＨＶ４を通過すべき作動油の流量であるメータアウト流量と圧力センサＳ４Ｒの検出値とに基づいてメータアウト弁（油圧制御弁ＨＶ４）の開口面積（目標値）を算出する。そして、コントローラ３０は、算出したメータイン弁（油圧制御弁ＨＶ３）の開口面積（目標値）と実際のメータイン弁（油圧制御弁ＨＶ３）の開口面積とが同じになるように電磁弁ＥＶ３によって油圧制御弁ＨＶ３のパイロット圧を調整する。同様に、コントローラ３０は、算出したメータアウト弁（油圧制御弁ＨＶ４）の開口面積（目標値）と実際のメータアウト弁（油圧制御弁ＨＶ４）の開口面積とが同じになるように電磁弁ＥＶ４によって油圧制御弁ＨＶ４のパイロット圧を調整する。

　メータイン弁として機能する油圧制御弁ＨＶ１６、及び、メータアウト弁として機能する油圧制御弁ＨＶ１５についても同様である。また、アームシリンダ８に関するメータイン弁及びメータアウト弁、並びに、バケットシリンダ９に関するメータイン弁及びメータアウト弁等についても同様である。

　コントローラ３０は、油圧ポンプに接続された複数のメータイン弁の下流側に設置された複数の圧力センサの検出値のうちの最も高い値に基づいてその油圧ポンプの吐出圧を制御するように構成されていてもよい。

　例えば、ブーム上げ動作、アーム閉じ動作、及びバケット閉じ動作が同時に実行される場合、コントローラ３０は、第２油圧ポンプ１４Ｂに接続された三つのメータイン弁の下流側に設置された三つの圧力センサの検出値のうちの最も高い値に基づいて第２油圧ポンプ１４Ｂの吐出圧を制御する。三つのメータイン弁は、ブームシリンダ７に関するメータイン弁として機能する油圧制御弁ＨＶ１６、アームシリンダ８に関するメータイン弁として機能する油圧制御弁ＨＶ１４、及び、バケットシリンダ９に関するメータイン弁として機能する油圧制御弁ＨＶ１２である。三つの圧力センサは、ブームボトム圧を検出する圧力センサＳ４Ｂ、アームボトム圧を検出する圧力センサＳ５Ｂ、及び、バケットボトム圧を検出する圧力センサＳ６Ｂである。

　具体的には、コントローラ３０は、第２油圧ポンプ１４Ｂの吐出圧が、三つの圧力センサの検出値のうちの最も高い値よりも所定値だけ高くなるように第２油圧ポンプ１４Ｂのポンプ吐出量を制御する。

　この構成により、コントローラ３０は、必要最小限のポンプ吐出圧で油圧アクチュエータを動作させることができ、ショベル１００の操作性（制御性）と省エネルギ性とを高いレベルで両立させることができる。

　以上、本発明の好ましい実施形態について詳説した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態に制限されることはなく、後述する実施形態に制限されることもない。上述した或いは後述する実施形態は、本発明の範囲を逸脱することなしに、種々の変形又は置換等が適用され得る。また、別々に説明された特徴は、技術的な矛盾が生じない限り、組み合わせが可能である。

　例えば、上述の実施形態では、油圧回路は、左走行用油圧モータ１Ｍへ供給される作動油を制御するメータイン弁と左走行用油圧モータ１Ｍが吐出する作動油を制御するメータアウト弁とを別々に設けるように構成されている。しかしながら、左走行用油圧モータ１Ｍについては、メータイン弁とメータアウト弁とは別々に設けられていなくてもよい。例えば、油圧回路は、左走行用油圧モータ１Ｍへ供給される作動油と左走行用油圧モータ１Ｍが吐出する作動油とが一つのスプール弁で同時に制御されるように構成されていてもよい。右走行用油圧モータ２Ｍについても同様である。

　本願は、２０２１年３月２６日に出願した日本国特許出願２０２１－０５４２２５号に基づく優先権、２０２１年３月２６日に出願した日本国特許出願２０２１－０５４３５９号に基づく優先権、及び、２０２１年３月２６日に出願した日本国特許出願２０２１－０５４３６０号に基づく優先権を主張するものであり、これらの日本国特許出願の全内容を本願に参照により援用する。

　１・・・下部走行体　１Ｍ・・・左走行用油圧モータ　２・・・旋回機構　２Ｍ・・・右走行用油圧モータ　３・・・上部旋回体　３Ｍ・・・旋回用油圧モータ　４・・・ブーム　５・・・アーム　６・・・バケット　７・・・ブームシリンダ　８・・・アームシリンダ　９・・・バケットシリンダ　１０・・・キャビン　１１・・・エンジン　１３・・・レギュレータ　１３Ａ・・・第１レギュレータ　１３Ｂ・・・第２レギュレータ　１４・・・油圧ポンプ　１４Ａ・・・第１油圧ポンプ　１４Ｂ・・・第２油圧ポンプ　１５・・・パイロットポンプ　２６・・・操作装置　２６Ｌ・・・左操作レバー　２６Ｌ１・・・アーム操作レバー　２６Ｌ２・・・旋回操作レバー　２６Ｒ・・・右操作レバー　２６Ｒ１・・・ブーム操作レバー　２６Ｒ２・・・バケット操作レバー　３０・・・コントローラ　１００・・・ショベル　ＣＤ１～ＣＤ３・・・再生管路　ＣＤ４・・・回生管路　ＥＶ、ＥＶ１～ＥＶ２０・・・電磁弁　Ｆ１・・・流量指令生成部　Ｆ２・・・ブーム要求流量導出部　Ｆ３・・・アーム要求流量導出部　Ｆ４・・・バケット要求流量導出部　Ｆ５、Ｆ７・・・ＭＩ弁開口面積算出部　Ｆ６、Ｆ８・・・ＭＯ弁開口面積算出部　Ｆ９・・・最大ＭＩ圧選択部　Ｆ１０・・・ポンプ吐出量制御部　Ｆ１１・・・最大馬力比較部　Ｆ１２・・・最大流量比較部　Ｆ１３・・・再生・回生制御部　Ｆ２０・・・操作量変換部　Ｆ２１・・・ＦＶ線図設定部　ＨＶ、ＨＶ１～ＨＶ２０・・・油圧制御弁　Ｍ１・・・姿勢検出装置　Ｍ１ａ・・・ブーム角度センサ　Ｍ１ｂ・・・アーム角度センサ　Ｍ１ｃ・・・バケット角度センサ　ＰＬ・・・左側パイロットポート　ＰＲ・・・右側パイロットポート　Ｓ１Ｌ、Ｓ１Ｒ、Ｓ２Ｌ、Ｓ２Ｒ、Ｓ３Ｌ、Ｓ３Ｒ、Ｓ４Ｂ、Ｓ４Ｒ、Ｓ５Ｂ、Ｓ５Ｒ、Ｓ６Ｂ、Ｓ６Ｒ、Ｓ７Ａ、Ｓ７Ｂ・・・圧力センサ　Ｔ・・・作動油タンク

Claims

　動作指令に対応して動く油圧アクチュエータと、
　前記油圧アクチュエータにおける作動油の圧力を検出する圧力センサと、
　前記油圧アクチュエータに対応するメータイン弁と、
　前記油圧アクチュエータに対応するメータアウト弁と、
　複数の前記油圧アクチュエータのそれぞれについて設定された複数の出力特性を有する制御装置と、を備え、
　前記制御装置は、複数の前記出力特性のうちの、前記動作指令に対応する前記出力特性に基づき、前記動作指令に対応する要求流量を算出する、
　ショベル。
　前記出力特性は、前記動作指令、前記油圧アクチュエータにおける作動油の圧力、及び、前記要求流量に基づく対応関係を表し、
　前記圧力センサ、前記メータイン弁、及び前記メータアウト弁は、複数の前記油圧アクチュエータのそれぞれに対応するように設けられている、
　請求項１に記載のショベル。
　前記油圧アクチュエータは、油圧シリンダであり、
　前記圧力センサは、前記油圧シリンダのボトム側油室における作動油の圧力であるボトム側圧力と、前記油圧シリンダのロッド側油室における作動油の圧力であるロッド側圧力と、を検出するように構成され、
　前記制御装置は、前記出力特性、前記動作指令、及び、前記ボトム側圧力と前記ロッド側圧力との間の差圧に基づいて前記要求流量を算出する、
　請求項１に記載のショベル。
　前記制御装置は、
　　前記ボトム側圧力と前記ロッド側圧力との間の差圧に基づいて推力を算出し、
　　前記出力特性、前記動作指令、及び、前記推力に基づいて前記要求流量を算出する、
　請求項３に記載のショベル。
　前記制御装置は、前記動作指令と前記圧力センサの検出値とに基づいて判定されるショベルの動作内容に応じて前記出力特性を変化させる、
　請求項１に記載のショベル。
　前記制御装置は、前記動作指令と前記圧力センサの検出値とに基づき、ショベルの動作が空中での動作であるか否かを判定し、判定結果に応じて前記出力特性を変化させる、
　請求項１に記載のショベル。
　油圧ポンプと、
　前記油圧ポンプの吐出圧を検出する吐出圧センサと、を備え、
　前記圧力センサ、前記メータイン弁、及び前記メータアウト弁は、複数の前記油圧アクチュエータのそれぞれに対応するように設けられており、
　前記制御装置は、
　　前記動作指令に基づき、前記メータイン弁を通過すべき作動油の流量であるメータイン流量、及び、前記メータアウト弁を通過すべき作動油の流量であるメータアウト流量を算出し、
　　前記メータイン流量と前記圧力センサの検出値と前記吐出圧センサの検出値とに基づいて前記メータイン弁の開口面積を算出し、
　　前記メータアウト流量と前記圧力センサの検出値とに基づいて前記メータアウト弁の開口面積を算出する、
　請求項１に記載のショベル。
　前記制御装置は、複数の前記メータイン弁の下流側に設置された複数の前記圧力センサの検出値のうちの最も高い値に基づいて前記油圧ポンプの吐出圧を制御する、
　請求項７に記載のショベル。
　前記油圧アクチュエータは、ブームシリンダであり、
　前記ブームシリンダが伸張するときの前記ブームシリンダに関する前記メータイン弁の開口面積は、前記ブームシリンダのボトム側油室に流入する前記メータイン流量と前記油圧ポンプの吐出圧とブームボトム圧とに基づいて算出される、
　請求項７に記載のショベル。
　前記ブームシリンダが伸張するときの前記ブームシリンダに関する前記メータアウト弁の開口面積は、前記ブームシリンダのロッド側油室から流出する前記メータアウト流量と作動油タンク圧とブームロッド圧とに基づいて算出される、
　請求項９に記載のショベル。
　前記ブームシリンダのロッド側油室から流出する前記メータアウト流量は、前記ブームシリンダのボトム側油室に流入する前記メータイン流量に基づいて算出される、
　請求項１０に記載のショベル。
　油圧ポンプを備え、
　前記圧力センサ、前記メータイン弁、及び前記メータアウト弁は、複数の前記油圧アクチュエータのそれぞれに対応するように設けられており、
　前記制御装置は、
　　前記動作指令に基づいて算出される前記油圧ポンプが吐出すべき作動油の流量であるポンプ流量と、前記油圧ポンプが吐出可能な作動油の最大流量とを比較し、
　　複数の前記油圧アクチュエータのそれぞれに供給すべき作動油の流量である要求流量を算出する、
　請求項１に記載のショベル。
　前記ポンプ流量は、複数の前記油圧アクチュエータのそれぞれに供給すべき作動油の流量の合計である、
　請求項１２に記載のショベル。
　前記油圧アクチュエータの流入側管路と前記油圧アクチュエータの流出側管路とを繋ぐ差動管路を含む差動回路を更に備え、
　前記制御装置は、前記動作指令と、前記差動回路を流れる作動油の流量とに基づいて前記ポンプ流量を算出する、
　請求項１２に記載のショベル。
　複数の前記油圧アクチュエータのうちの一つと複数の前記油圧アクチュエータのうちの別の一つとを繋ぐ回生管路を含む回生回路を更に備え、
　前記制御装置は、前記動作指令と、前記回生回路を流れる作動油の流量とに基づいて前記ポンプ流量を算出する、
　請求項１２に記載のショベル。
　前記制御装置は、前記ポンプ流量が前記最大流量より大きい場合、前記ポンプ流量及び前記要求流量を低減させる、
　請求項１２に記載のショベル。
　前記最大流量は、駆動源の最大出力と前記油圧ポンプの吐出圧とに基づいて決定される、
　請求項１２に記載のショベル。
　油圧ポンプと、
　動作指令に対応して動く油圧アクチュエータと、
　前記油圧アクチュエータにおける作動油の圧力を検出する圧力センサと、
　前記油圧ポンプの吐出圧を検出する吐出圧センサと、
　前記油圧アクチュエータに対応するメータイン弁と、
　前記油圧アクチュエータに対応するメータアウト弁と、
　前記動作指令に基づき、前記メータイン弁を通過すべき作動油の流量であるメータイン流量、及び、前記メータアウト弁を通過すべき作動油の流量であるメータアウト流量を算出する制御装置と、を備え、
　前記圧力センサ、前記メータイン弁、及び前記メータアウト弁は、複数の前記油圧アクチュエータのそれぞれに対応するように設けられており、
　前記制御装置は、前記メータイン流量と前記圧力センサの検出値と前記吐出圧センサの検出値とに基づいて前記メータイン弁の開口面積を算出し、前記メータアウト流量と前記圧力センサの検出値とに基づいて前記メータアウト弁の開口面積を算出する、
　ショベル。
　油圧ポンプと、
　動作指令に対応して動く油圧アクチュエータと、
　前記油圧アクチュエータにおける作動油の圧力を検出する圧力センサと、
　前記油圧アクチュエータに対応するメータイン弁と、
　前記油圧アクチュエータに対応するメータアウト弁と、
　前記動作指令に基づいて算出される前記油圧ポンプが吐出すべき作動油の流量であるポンプ流量と、前記油圧ポンプが吐出可能な作動油の最大流量とを比較する制御装置と、を備え、
　前記圧力センサ、前記メータイン弁、及び前記メータアウト弁は、複数の前記油圧アクチュエータのそれぞれに対応するように設けられており、
　前記制御装置は、複数の前記油圧アクチュエータのそれぞれに供給すべき作動油の流量である要求流量を算出する、
　ショベル。