5978985 油圧制御装置及びこれを備えた建設機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5978985

(24)【登録日】2016年8月5日

(45)【発行日】2016年8月24日

(54)【発明の名称】油圧制御装置及びこれを備えた建設機械

(51)【国際特許分類】

   F15B 11/02 20060101AFI20160817BHJP

   E02F 9/22 20060101ALI20160817BHJP

【ＦＩ】

   F15B11/02 M

   E02F9/22 K

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-282904(P2012-282904)

(22)【出願日】2012年12月26日

(65)【公開番号】特開2014-126126(P2014-126126A)

(43)【公開日】2014年7月7日

【審査請求日】2015年8月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000246273

【氏名又は名称】コベルコ建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100067828

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 悦司

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100168321

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 敦

(72)【発明者】

【氏名】五頭 直紀

(72)【発明者】

【氏名】上田 浩司

(72)【発明者】

【氏名】但馬 一治

【審査官】 関 義彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−３３６８４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−９００７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−７７８５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２４７０００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２５６８９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１７２４９１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１５Ｂ １１

Ｅ０２Ｆ ９／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベースマシンにブームフットピンを中心とする回動による上げ下げ作動可能に取り付けられたブームと、
前記ブームの先端部に対して押し引き作動可能に取り付けられたアームと、
前記ブームを上げ下げ作動させるためのブームシリンダと、
前記アームを押し引き作動させるためのアームシリンダと、
前記両シリンダの油圧源としての第１油圧ポンプ及び第２油圧ポンプと、
前記第１油圧ポンプと前記ブームシリンダとを接続するブームシリンダ回路と、
前記第２油圧ポンプと前記アームシリンダとを接続するアームシリンダ回路と、
前記ブームシリンダ回路に設けられ、前記ブームシリンダに対する作動油の給排を制御するブーム用コントロールバルブと、
前記アームシリンダ回路に設けられ、前記アームシリンダに対する作動油の給排を制御するアーム用コントロールバルブと、
前記ブーム用コントロールバルブを操作するブーム用操作手段と、
前記アーム用コントロールバルブを操作するアーム用操作手段と、
前記ブーム用コントロールバルブよりも上流側の分岐接続点で前記ブームシリンダ回路から分岐した状態で前記ブームシリンダ回路に接続され、前記第１油圧ポンプからの吐出油を前記アームシリンダに合流させる合流回路と、
前記ブーム用操作手段によるブーム下げ操作の有無を検出するブーム操作検出器と、
前記アーム用操作手段によるアーム押し操作の有無を検出するアーム操作検出器と、
前記ブームシリンダ回路における前記合流回路の分岐接続点と前記ブーム用コントロールバルブとの間に設けられているとともに、前記第１油圧ポンプから前記ブーム用コントロールバルブへ作動油を供給可能な供給位置と、作動油の供給を遮断する遮断位置との間で切換可能な合流切換弁と、
タンク内の作動油を前記ブームシリンダのロッド側室に補給する補給弁を有する補給回路と、
前記各操作検出器によりブーム下げとアーム押しとの複合操作が検出された場合に前記合流切換弁を前記遮断位置に切り換える制御器とを備えている、油圧制御装置。

【請求項2】

前記ブームシリンダのロッド側室内の圧力を検出する圧力検出器をさらに備え、
前記制御器は、前記各操作検出器により前記複合操作が検出され、かつ、前記圧力検出器により検出された圧力が予め設定された基準圧力以下である場合に前記合流切換弁を遮断位置とする一方、前記各操作検出器により前記複合操作が検出され、かつ、前記圧力検出器により検出された圧力が前記基準圧力よりも高い場合に前記合流切換弁を供給位置に切り換える、請求項１に記載の油圧制御装置。

【請求項3】

前記第１油圧ポンプは、可変容量式の油圧ポンプであり、
前記ブーム操作検出器は、前記ブーム用操作手段の操作量を検出可能であり、
前記制御器は、前記ブーム下げの単独操作時に前記ブーム用操作手段の操作量の増加に応じて容量が増加するブーム単独操作時特性に基づいて前記第１油圧ポンプの容量を制御する一方、前記合流切換弁が遮断位置に切り換えられる条件下において、前記ブーム操作検出器により検出されたブーム下げの操作量が予め設定された基準操作量よりも大きい場合に、前記第１油圧ポンプの容量を前記ブーム単独操作時よりも小さく制限する、請求項１又は２に記載の油圧制御装置。

【請求項4】

前記制御器は、前記合流切換弁が遮断位置に切り換えられる条件下において、前記ブーム用操作手段の操作量の増加に応じて容量が減少する複合操作時特性に基づいて前記第１油圧ポンプの容量を決定し、
前記複合操作時特性は、前記ブーム用操作手段の操作量と容量との関係が前記基準操作量を境界として前記ブーム単独操作時特性に対し反転するように設定されている、請求項３に記載の油圧制御装置。

【請求項5】

前記アーム操作検出器は、前記アーム用操作手段の操作量を検出可能であり、
前記制御器は、前記合流切換弁が遮断位置に切り換えられる条件下において、前記アーム用操作手段の操作量の増加に応じて容量が増加するアーム単独操作時特性に基づく容量、及び前記複合操作時特性に基づく容量のうち低い容量を前記第１油圧ポンプの容量として設定する、請求項４に記載の油圧制御装置。

【請求項6】

建設機械であって、
ベースマシンと、
前記ベースマシンにブームフットピンを中心とする回動により上げ下げ作動可能に取り付けられたブームと、
前記ブームに対して押し引き作動可能に取り付けられたアームと、
前記ブーム及び前記アームの作動を制御する、請求項１〜５の何れか１項に記載の油圧制御装置とを備えている、建設機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、建設機械のブームシリンダ及びアームシリンダの駆動を制御する油圧制御装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば、油圧ショベルにおいて、バケットに積み込んだ土砂をダンプするためにブーム下げとアーム押しとの複合操作が行なわれる。

【0003】

ここで、通常、ブームを作動させるブームシリンダ及びアームを作動させるアームシリンダは、別の油圧ポンプ（第１油圧ポンプ、第２油圧ポンプ）によって駆動される。一方、前記複合操作時には、合流弁によってブームシリンダ用の第１油圧ポンプからの油の一部をアームシリンダに合流させることにより、アーム押しの動作を早くして前記複合操作時の作業効率を向上させる（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０−１９０２６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、ブーム下げ動作は、ブームの自重が加わることからアーム押し動作よりも低負荷の動作となるため、ブーム下げとアーム押しとの複合操作では、第１油圧ポンプからの油が低負荷側のブームシリンダに優先的に流れる。

【0006】

この結果、ブームシリンダに余分な流量が流れて動力のロスが生じる一方で、アームシリンダに供給される油の流量が少なくなってアームの増速という所期の目的が達成できない。

【0007】

その対策として、第１油圧ポンプの吐出流量を上げることが考えられるが、このようにすると第１油圧ポンプの動力が増加してエネルギー効率の点で不利となる。

【0008】

本発明の目的は、アーム押しとブーム下げとの複合操作時に、第１油圧ポンプから吐出された作動油をアームシリンダに確実に合流させることができ、しかもエネルギー効率を改善することができる油圧制御装置及びこれを備えた建設機械を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するために、本発明は、ベースマシンにブームフットピンを中心とする回動による上げ下げ作動可能に取り付けられたブームと、前記ブームの先端部に対して押し引き作動可能に取り付けられたアームと、前記ブームを上げ下げ作動させるためのブームシリンダと、前記アームを押し引き作動させるためのアームシリンダと、前記両シリンダの油圧源としての第１油圧ポンプ及び第２油圧ポンプと、前記第１油圧ポンプと前記ブームシリンダとを接続するブームシリンダ回路と、前記第２油圧ポンプと前記アームシリンダとを接続するアームシリンダ回路と、前記ブームシリンダ回路に設けられ、前記ブームシリンダに対する作動油の給排を制御するブーム用コントロールバルブと、前記アームシリンダ回路に設けられ、前記アームシリンダに対する作動油の給排を制御するアーム用コントロールバルブと、前記ブーム用コントロールバルブを操作するブーム用操作手段と、前記アーム用コントロールバルブを操作するアーム用操作手段と、前記ブーム用コントロールバルブよりも上流側の分岐接続点で前記ブームシリンダ回路から分岐した状態で前記ブームシリンダ回路に接続され、前記第１油圧ポンプからの吐出油を前記アームシリンダに合流させる合流回路と、前記ブーム用操作手段によるブーム下げ操作の有無を検出するブーム操作検出器と、前記アーム用操作手段によるアーム押し操作の有無を検出するアーム操作検出器と、前記ブームシリンダ回路における前記合流回路の分岐接続点と前記ブーム用コントロールバルブとの間に設けられているとともに、前記第１油圧ポンプから前記ブーム用コントロールバルブへ作動油を供給可能な供給位置と、作動油の供給を遮断する遮断位置との間で切換可能な合流切換弁と、タンク内の作動油を前記ブームシリンダのロッド側室に補給する補給弁を有する補給回路と、前記各操作検出器によりブーム下げとアーム押しとの複合操作が検出された場合に前記合流切換弁を前記遮断位置に切り換える制御器とを備えている、油圧制御装置を提供する。

【0010】

本発明では、ブーム下げ及びアーム押しの複合操作が検出された場合に合流切換弁が遮断位置に切り換えられる。これにより、複合操作時に第１油圧ポンプからブーム用コントロールバルブ（ブームシリンダ）への作動油の供給を停止し、第１油圧ポンプからの作動油を合流回路経由でアームシリンダに確実に合流させることができる。

【0011】

そのため、例えば、油圧ショベルにおいてダンプ作業を行う場合に、アーム押し動作を十分に増速させることができる。しかも、第１油圧ポンプの容量（同ポンプの動力）を必要以上に増加させる必要がないため、省エネとなる。

【0012】

ここで、合流切換弁が遮断位置に切り換えられた状態においては、ブームシリンダのロッド側室に対する第１油圧ポンプからの作動油の供給が停止する。このとき、補給弁を有する補給回路によってタンクからブームシリンダのロッド側室内に作動油を吸引し、補給することができる。そのため、キャビテーションの発生を抑制しながらブーム下げ動作を実現することができる。

【0013】

一方、例えば、ブーム下げ及びアーム押しの複合操作が行なわれている場合以外の場合に合流切換弁を供給位置に切り換えることにより、第１油圧ポンプからの作動油を、操作されているシリンダに供給することが可能となる。

【0014】

前記油圧制御装置において、前記ブームシリンダのロッド側室内の圧力を検出する圧力検出器をさらに備え、前記制御器は、前記各操作検出器により前記複合操作が検出され、かつ、前記圧力検出器により検出された圧力が予め設定された基準圧力以下である場合に前記合流切換弁を遮断位置とする一方、前記各操作検出器により前記複合操作が検出され、かつ、前記圧力検出器により検出された圧力が前記基準圧力よりも高い場合に前記合流切換弁を供給位置に切り換えることが好ましい。

【0015】

この態様によれば、ブーム下げ及びアーム押しの複合操作により実現される作業のうち、ブーム下げ方向に力を要する作業（ブームシリンダに負荷が生じる作業）を確実に行うことができる。

【0016】

例えば、のり面（下り斜面）のならし作業では、ブーム下げ及びアーム押しの複合操作を行なってバケットをのり面に沿って移動させる。この場合、バケットをのり面に対して押し付ける必要があるため、ブーム下げ方向の力が要求される。したがって、前記態様によれば、このような作業を行う場合に、ブームシリンダに確実に仕事を行なわせることができる。

【0017】

前記油圧制御装置において、前記第１油圧ポンプは、可変容量式の油圧ポンプであり、前記ブーム操作検出器は、前記ブーム用操作手段の操作量を検出可能であり、前記制御器は、前記ブーム下げの単独操作時に前記ブーム用操作手段の操作量の増加に応じて容量が増加するブーム単独操作時特性に基づいて前記第１油圧ポンプの容量を制御する一方、前記合流切換弁が遮断位置に切り換えられる条件下において、前記ブーム操作検出器により検出されたブーム下げの操作量が予め設定された基準操作量よりも大きい場合に、前記第１油圧ポンプの容量を前記ブーム単独操作時よりも小さく制限することが好ましい。

【0018】

ブーム単独操作時特性に基づく容量制御においては、ブーム下げの操作量が大きくなるほど第１油圧ポンプの容量が大きくなるが、上述のように合流切換弁が遮断位置に切り換えられる条件下においてはブームシリンダへの作動油の供給が停止される。そのため、前記態様のように、ブーム下げの操作量が基準操作量よりも大きい場合に第１油圧ポンプの容量をブーム単独操作時よりも小さく制限することにより、ブームシリンダのために必要以上に吐出される作動油の流量を抑えることができる。したがって、省エネを図ることができる。

【0019】

前記制御器は、前記合流切換弁が遮断位置に切り換えられる条件下において、前記ブーム用操作手段の操作量の増加に応じて容量が減少する複合操作時特性に基づいて前記第１油圧ポンプの容量を決定し、前記複合操作時特性は、前記ブーム用操作手段の操作量と容量との関係が前記基準操作量を境界として前記ブーム単独操作時特性に対し反転するように設定されていることが好ましい。

【0020】

この態様によれば、ブーム下げの操作量が基準操作量よりも大きい場合に第１油圧ポンプの容量を制限することができる。

【0021】

一方、複合操作時特性ではブーム下げの操作量が基準操作量よりも小さい範囲において容量が大きく設定されているので、アーム押し操作量が大きい状態でブーム用操作手段が非操作の状態から少し下げ方向に操作された場合に、第１油圧ポンプの容量が急激に減少するのを抑制することができる。

【0022】

前記油圧制御装置において、前記アーム操作検出器は、前記アーム用操作手段の操作量を検出可能であり、前記制御器は、前記合流切換弁が遮断位置に切り換えられる条件下において、前記アーム用操作手段の操作量の増加に応じて容量が増加するアーム単独操作時特性に基づく容量、及び前記複合操作時特性に基づく容量のうち低い容量を前記第１油圧ポンプの容量として設定することが好ましい。

【0023】

この態様によれば、アーム用操作手段の操作量が小さい場合に、第１油圧ポンプの容量をさらに小さくすることができるので、省エネの効果を向上することができる。

【0024】

一方、前記態様では、アーム用操作手段の操作量が大きくても、ブーム用操作手段の操作量によっては第１油圧ポンプの容量が小さく制限される場合がある。これは、従来のように、第１油圧ポンプからブームシリンダに余分な作動油が供給される状況を再現するためであり、このようにすることにより、省エネ効果を得ながら従来と同様の操作感をオペレータに提供することができる。

【0025】

また、本発明は、建設機械であって、ベースマシンと、前記ベースマシンにブームフットピンを中心とする回動により上げ下げ作動可能に取り付けられたブームと、前記ブームに対して押し引き作動可能に取り付けられたアームと、前記ブーム及び前記アームの作動を制御する、前記油圧制御装置とを備えている、建設機械を提供する。

【発明の効果】

【0026】

本発明によれば、アーム押しとブーム下げとの複合操作時、第１油圧ポンプから吐出された作動油をアームシリンダに確実に合流させることができ、しかもエネルギー効率を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明の第１実施形態に係る油圧ショベルを示す右側面図である。

【図2】図１の油圧ショベルの油圧制御装置を示す回路図である。

【図3】図２の制御器により実行される処理を示すフローチャートである。

【図4】本発明の第２実施形態に係る制御器により実行される処理の一部を示すフローチャートである。

【図5】本発明の第３実施形態に係る制御器により実行される処理の一部を示すフローチャートである。

【図6】図５の処理に用いられるブーム下げ単独操作時特性を示すグラフである。

【図7】図５の処理に用いられるアーム押し単独操作時特性を示すグラフである。

【図8】図５の処理に用いられる複合操作時特性を示すグラフである。

【図9】本発明の第４実施形態に係る複合操作時特性を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。

【0029】

＜第１実施形態（図１〜図３）＞
図１を参照して、第１実施形態に係る建設機械の一例としての油圧ショベル１は、クローラ２ａを有する下部走行体２及び地面に対して垂直な軸回りに旋回可能となるように下部走行体２上に設けられた上部旋回体３によって構成されたベースマシンと、上部旋回体３に対して起伏可能に設けられたアタッチメント４と、アタッチメント４の動作を制御するための油圧制御装置５（図２参照）とを備えている。

【0030】

アタッチメント４は、上部旋回体３に対する図外のブームフットピン回りの回動により上げ下げ作動（起伏）可能に取り付けられたブーム６と、ブーム６の先端部に対して水平軸回りに回動可能に取り付けられたアーム７と、アーム７の先端部に対して水平軸回りに回動可能に取り付けられたバケット８とを備えている。

【0031】

また、アタッチメント４は、上部旋回体３に対してブーム６を上げ下げ作動させるためのブームシリンダ９と、アーム７を押し引き作動させるためのアームシリンダ１０と、アーム７に対してバケット８を回動させるためのバケットシリンダ１１とを備えている。

【0032】

以下、図２を参照して、油圧制御装置５について説明する。

【0033】

油圧制御装置５は、ブームシリンダ９と、アームシリンダ１０と、図外のエンジンにより駆動される第１油圧ポンプ１４及び第２油圧ポンプ１５と、第１油圧ポンプ１４とブームシリンダ９とを接続するブームシリンダ回路１６と、第２油圧ポンプ１５とアームシリンダ１０とを接続するアームシリンダ回路１８と、第１油圧ポンプ１４の吐出油をブームシリンダ回路１６から分岐してアームシリンダ回路１８に合流させる合流回路１７と、ブーム６を上げ下げ操作するブーム用操作手段としてのブーム用リモコン弁１９と、ブーム用リモコン弁１９のパイロット圧を通じてブーム下げ操作の有無と操作量を検出するブーム操作検出器としてのパイロット圧センサ２０と、アーム７を押し引き操作するアーム用操作手段としてのアーム用リモコン弁２１と、アーム用リモコン弁２１のパイロット圧を通じてアーム押し操作の有無及び操作量を検出するアーム操作検出器としてのパイロット圧センサ２２と、必要に応じてタンクＷからブームシリンダ９のロッド側室に作動油を吸引する補給弁２６ａを有する補給回路２６と、制御器２３とを備えている。

【0034】

第１油圧ポンプ１４は、その容量を調整可能なポンプレギュレータ１４ａを有する可変容量式の油圧ポンプである。

【0035】

ブームシリンダ回路１６は、ブームシリンダ９に対する作動油の給排を制御するためのブーム用コントロールバルブ２４と、ブーム用コントロールバルブ２４と第１油圧ポンプ１４との間に設けられた合流切換弁２５と、ブームシリンダ９のロッド側室内の圧力を検出する圧力センサ２７とを備えている。

【0036】

ブーム用コントロールバルブ２４は、ブームシリンダ９の動作を停止させるための中立位置Ｐ１と、ブーム６を下げる（ブームシリンダ９を縮小させる）ためのブーム下げ位置Ｐ２と、ブーム６を上げる（ブームシリンダ９を伸長させる）ためのブーム上げ位置Ｐ３とを有し、ブーム用リモコン弁１９によって切換操作される。

【0037】

合流切換弁２５は、第１油圧ポンプ１４からブーム用コントロールバルブ２４へ作動油を供給可能な供給位置Ｐ４と、作動油の供給を遮断する遮断位置Ｐ５との間で切換可能である。また、合流切換弁２５は、通常、供給位置Ｐ４に付勢されている。なお、合流切換弁２５の供給位置Ｐ４の流路には絞りを設けてもよい。

【0038】

補給弁２６ａは、ブームシリンダ９のロッド側室が負圧になろうとした場合に、タンクＷからブームシリンダ９に向けた流れを許容する一方、その逆向きの流れを規制するチェック弁である。

【0039】

合流回路１７は、第１油圧ポンプ１４と合流切換弁２５との間の位置（分岐接続点）で前記ブームシリンダ回路１６から分岐した状態でブームシリンダ回路１６に接続されている。これにより、第１油圧ポンプ１４から吐出された作動油は、アームシリンダ１０側にも導かれる。

【0040】

また、合流回路１７には、アームシリンダ１０に対する作動油の給排を制御する第１アーム用コントロールバルブ２９が設けられている。

【0041】

同様に、アームシリンダ回路１８には、アームシリンダ１０に対する作動油の給排を制御する第２アーム用コントロールバルブ２８が設けられている。第２アーム用コントロールバルブ２８は、第２油圧ポンプ１４とアームシリンダ１０との間に設けられている。

【0042】

各アーム用コントロールバルブ２８、２９は、アームシリンダ１０の動作を停止させるための中立位置Ｐ６と、アーム７に押し動作をさせる（アームシリンダ１０を縮小させる）ためのアーム押し位置Ｐ７と、アーム７に引き動作をさせる（アームシリンダ１０を伸長させる）ためのアーム引き位置Ｐ８とを有し、アーム用リモコン弁２１によって切換操作される。

【0043】

制御器２３は、パイロット圧センサ２０による検出値Ａ、パイロット圧センサ２２による検出値Ｄ、及び圧力センサ２７による検出値Ｃに基づいて、合流切換弁２５のソレノイドに指令Ｂを出力するとともに第１油圧ポンプ１４のポンプレギュレータ１４ａに容量指令を出力する。

【0044】

以下、図２及び図３を参照して、制御器２３により実行される処理について説明する。

【0045】

まず、パイロット圧センサ２０によりブーム下げ操作があるか否かが判定される（ステップＳ１）。ブーム下げ操作がある（ステップＳ１でＹＥＳ）と判定されると、パイロット圧センサ２２によりアーム押し操作があるか否かが判定される（ステップＳ２）。

【0046】

つまり、ステップＳ１、Ｓ２によりブーム下げとアーム押しの複合操作が行なわれたか否かが判定される。ここで、複合操作が行なわれている（ステップＳ２でＹＥＳと判定される）場合、合流切換弁２５が供給位置Ｐ４に維持されると、第１油圧ポンプ１４からの作動油は、アームシリンダ１０よりもブームシリンダ９に優先して流れてしまう。ブーム下げ動作は、アーム押し動作に対して相対的に低負荷の動作であるためである。

【0047】

そこで、ブーム下げとアーム押しの複合操作が行なわれていると判定されると、合流切換弁２５を遮断位置Ｐ５に切り換える（ステップＳ３）。これにより、第１油圧ポンプ１４からブームシリンダ９に対する作動油の流れが遮断されるため、第１油圧ポンプ１４からの作動油を確実にアームシリンダ１０に供給することができる。ここで、合流切換弁２５が遮断位置Ｐ５に切り換えられると、ブームシリンダ９のロッド側室に対する作動油の供給が停止するが、ロッド側室に対してはタンクＷから補給弁２６ａを通じて作動油が吸引される。これにより、ブームシリンダ９のキャビテーションを防止することができる。

【0048】

一方、ステップＳ１及び／又はステップＳ２でＮＯと判定された場合、つまり、ブーム下げ及びアーム押しの複合操作以外の操作が行なわれている場合、又は、ブーム操作もアーム操作も行なわれていない場合には、合流切換弁２５を供給位置Ｐ４に切り換える（指令Ｂの出力を停止する：ステップＳ４）。これにより、ブーム下げとアーム押しとの複合操作時以外は、通常の回路状態となる。

【0049】

この通常の回路状態には、ブーム下げの単独操作時及びアーム押しの単独操作時の回路状態が含まれる。この状態では、第１油圧ポンプ１４から吐出された作動油を、操作されているブームシリンダ９又はアームシリンダ１０に対して供給することができる。

【0050】

ここで、前記ステップＳ４では、ブーム下げとアーム押しの複合操作以外の操作が行なわれている状態で、合流切換弁２５を供給位置Ｐ４に切り換えている。これにより、前記複合操作以外の操作が行なわれている状態で制御器２３から合流切換弁２５への制御信号Ｂが出力できないような異常が生じた際であっても、その後にブームシリンダ９に対して作動油を供給することができる。

【0051】

以上説明したように、ブーム下げ及びアーム押しの複合操作が検出された場合に合流切換弁２５が遮断位置Ｐ５に切り換えられる。これにより、複合操作時に第１油圧ポンプ１４からブーム用コントロールバルブ２４（ブームシリンダ９）への作動油の供給を停止し、第１油圧ポンプ１４からの作動油を合流回路１７を経由してアームシリンダ１０に確実に供給することができる。

【0052】

そのため、例えば、ダンプ作業を行う場合に、アーム押し動作を十分に増速することができる。しかも、第１油圧ポンプ１４の容量（同ポンプの動力）を必要以上に増加させる必要がないため、省エネとなる。

【0053】

＜第２実施形態（図４）＞
第１実施形態では、ブーム下げ及びアーム押しの複合操作が検出されたときに合流切換弁２５を遮断位置Ｐ５に切り換えているが、合流切換弁２５を切り換える条件として、さらにブームシリンダ９に要求される負荷を考慮することもできる。

【0054】

以下、図４を参照して、第２実施形態に係る制御器２３により実行される処理について説明する。ステップＳ１及びＳ２については第１実施形態と同様である。

【0055】

複合操作が検出された場合（ステップＳ２でＹＥＳの場合）、圧力センサ２７によりブームシリンダ９のロッド側室内の圧力が所定値（基準圧力）以下であるか否かが判定される（ステップＳ５）。

【0056】

つまり、ステップＳ５では、ブームシリンダ９に下げ方向の力が要求されているか否かが判定される。例えば、のり面（下り斜面）のならし作業を行う場合、ブーム下げ及びアーム押しの複合操作を行なってバケット８をのり面に沿って移動させる。この場合、バケット８をのり面に対して押し付ける必要があるため、ブーム下げ方向の力が要求される。

【0057】

そして、ダンプ作業のようにブーム下げ方向の力が要求されていない場合（ステップＳ５でＹＥＳの場合）には、合流切換弁２５を遮断位置Ｐ５に切り換える（ステップＳ３）。一方、ブーム下げ方向の力が要求されている場合（ステップＳ５でＮＯの場合）には、合流切換弁２５を供給位置Ｐ４に切り換える（ステップＳ４）。

【0058】

第２実施形態によれば、ブーム下げ及びアーム押しの複合操作により実現される作業のうち、ブーム下げ方向に力を要する作業（ブームシリンダに負荷が生じる作業）を確実に行うことができる。

【0059】

＜第３実施形態（図５〜図８）＞
上述のように、前記各実施形態では、合流切換弁２５を遮断位置に切り換えることにより、複合操作時においてブームシリンダ９へ余分に作動油が供給されるのを抑制することができる。そのため、以下説明する第３実施形態のように、合流切換弁２５が遮断位置に切り換えられる条件下においてポンプ容量を制限することにより、省エネを図ることができる。

【0060】

まず、図６を参照して、制御器２３は、ブーム下げの単独操作時において、ブーム用リモコン弁１９の操作量の増加に応じて容量が増加するブーム単独操作時特性Ｔ１に基づいて第１油圧ポンプ１４の容量を制御する。

【0061】

同様に、制御器２３は、図７に示すように、アーム押しの単独操作時において、アーム用リモコン弁２１の操作量の増加に応じて容量が増加するアーム単独操作時特性Ｔ２に基づいて第１油圧ポンプ１４の容量を制御する。

【0062】

一方、制御器２３は、合流切換弁２５が遮断位置に切り換えられる条件下においては、図８に示すように、ブーム用リモコン弁１９の操作量の増加に応じて容量が減少する複合操作時特性Ｔ３に基づいて第１油圧ポンプ１４の容量を決定する。複合操作時特性Ｔ３は、ブーム用リモコン弁１９の操作量と容量との関係が予め設定された基準操作量Ｅを境界としてブーム単独操作時特性Ｔ１に対し反転するように設定されている。

【0063】

そのため、複合操作時特性Ｔ３に基づいて容量を決定することにより、図８のハッチングで示すように、ブーム単独操作時特性Ｔ１に基づいて容量を決定する場合よりも第１油圧ポンプ１４の容量を制限することができる。つまり、基準操作量Ｅよりもブーム下げ操作量が大きい範囲で、第１油圧ポンプ１４の容量を制限することができる。

【0064】

さらに、制御器２３は、複合操作時特性Ｔ３に基づく容量及び前記アーム単独操作時特性Ｔ２に基づく容量のうち小さい容量を第１油圧ポンプ１４の容量に設定する。これにより、アーム用リモコン弁２１の操作量が小さい場合に、第１油圧ポンプ１４の容量をさらに小さくすることができるので、省エネの効果を向上することができる。

【0065】

一方、アーム用リモコン弁２１の操作量が大きくても、ブーム用リモコン弁１９の操作量によっては第１油圧ポンプ１４の容量が小さく制限される場合がある。これは、従来のように、第１油圧ポンプ１４からブームシリンダ９に余分な作動油が供給される状況を再現するためであり、このようにすることにより、省エネ効果を得ながら従来と同様の操作感をオペレータに提供することができる。

【0066】

上述した第１油圧ポンプ１４の容量（流量）の制限は、例えば、図５にステップＳ６で示すように、合流切換弁２５を遮断位置Ｐ５に切り換えるステップＳ３の後に実行することができる。一方、合流切換弁２５を供給位置Ｐ４に切り換えるステップＳ４の後に、操作量に応じた流量制御（ステップＳ７）に戻すことができる。

【0067】

なお、ステップＳ６は、第１実施形態（図３）におけるステップＳ２の後、又は、第２実施形態（図４）におけるステップＳ５の後であって、ステップＳ３の前に実行してもよい。

【0068】

同様に、ステップＳ７は、ステップＳ２でＮＯと判定された後であって、ステップＳ４の前に実行してもよい。

【0069】

なお、前記各特性Ｔ１〜Ｔ３において、『操作量に応じて容量が増加する』とは、図６〜図８に示すように、レバー操作量の最小を含む範囲及び／又は最大を含む範囲に不感帯が設定されるのを許容する趣旨である。

【0070】

＜第４実施形態＞
第３実施形態における複合操作時特性Ｔ３は、ブーム下げ操作量に応じて容量が減少するように設定されているが、複合操作時特性はこれに限定されない。複合操作時特性は、基準操作量Ｅよりもブーム下げ操作量が大きい範囲でブーム単独操作時特性Ｔ１に基づく容量よりも容量が低く設定されていればよい。

【0071】

例えば、図９に示す複合操作時特性Ｔ４は、基準操作量Ｅよりもブーム下げ操作量が小さい範囲においてはブーム下げ操作量の増加に応じて容量が増加するように設定されている。一方、複合操作時特性Ｔ４は、基準操作量Ｅよりもブーム下げ操作量が大きい範囲においては容量が一定に設定されている。

【0072】

この複合操作時特性Ｔ４に基づいて容量を決定した場合であっても、ブーム単独操作時特性Ｔ１に基づいて容量を設定する場合と比較して、省エネを図ることができる。

【符号の説明】

【0073】

Ｅ 基準操作量
Ｐ４ 供給位置
Ｐ５ 遮断位置
Ｔ１ ブーム単独操作時特性
Ｔ２ アーム単独操作時特性
Ｔ３、Ｔ４ 複合操作時特性
Ｗ タンク
１ 油圧ショベル（建設機械）
２ 下部走行体（ベースマシン）
３ 上部旋回体（ベースマシン）
５ 油圧制御装置
６ ブーム
７ アーム
９ ブームシリンダ
１０ アームシリンダ
１４ 第１油圧ポンプ
１４ａ 調整器
１５ 第２油圧ポンプ
１６ ブームシリンダ回路
１７ 合流回路
１８ アームシリンダ回路
１９ ブーム用リモコン弁（ブーム用操作手段）
２０ パイロット圧センサ（ブーム操作検出器）
２１ アーム用リモコン弁（アーム用操作手段）
２２ パイロット圧センサ（アーム操作検出器）
２３ 制御器
２４ ブーム用コントロールバルブ
２５ 合流切換弁
２６ 補給回路
２６ａ 補給弁
２７ 圧力センサ
２８ 第２アーム用コントロールバルブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】