特許 6194259 作業機の制御システム

(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】6194259

(24)【登録日】2017年8月18日

(45)【発行日】2017年9月6日

(54)【発明の名称】作業機の制御システム

(51)【国際特許分類】

   F15B 11/00 20060101AFI20170828BHJP

   F15B 11/17 20060101ALI20170828BHJP

   E02F 9/22 20060101ALI20170828BHJP

【ＦＩ】

   F15B11/00 P

   F15B11/17

   E02F9/22 R

【請求項の数】6

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2014-16745(P2014-16745)

(22)【出願日】2014年1月31日

(65)【公開番号】特開2015-143538(P2015-143538A)

(43)【公開日】2015年8月6日

【審査請求日】2016年9月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000929

【氏名又は名称】ＫＹＢ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】特許業務法人後藤特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100075513

【弁理士】

【氏名又は名称】後藤 政喜

(74)【代理人】

【識別番号】100120260

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 雅昭

(74)【代理人】

【識別番号】100137604

【弁理士】

【氏名又は名称】須藤 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100157473

【弁理士】

【氏名又は名称】武田 啓

(72)【発明者】

【氏名】吉田 説与

(72)【発明者】

【氏名】稲垣 郁夫

【審査官】 関 義彦

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００９／１２３０４７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−２４９８４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２２４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６１−１３３１０２（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１５Ｂ １１／００ − Ｆ１５Ｂ １１／２２

Ｅ０２Ｆ ９／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第一アクチュエータと第二アクチュエータとを有する作業機を制御する作業機の制御システムであって、
作動流体を第一吐出ポートと第二吐出ポートとから吐出するスプリットフロー型の流体圧ポンプと、
前記第一吐出ポートから吐出された作動流体が供給され、前記第一アクチュエータを制御する第一操作弁と当該第一操作弁がノーマル位置にある状態で前記第一吐出ポートをタンクに連通させる第一中立通路とを有する第一回路系統と、
前記第二吐出ポートから吐出された作動流体が供給され、前記第二アクチュエータを制御する第二操作弁と当該第二操作弁がノーマル位置にある状態で前記第二吐出ポートをタンクに連通させる第二中立通路とを有する第二回路系統と、
前記第一操作弁と前記第二操作弁とのいずれか一方が切り換えられたときの切換信号によって切り換えられて、前記第一操作弁又は前記第二操作弁が切り換えられていない側の前記第一吐出ポート又は前記第二吐出ポートを、前記第一操作弁又は前記第二操作弁が切り換えられた側の前記第一中立通路又は前記第二中立通路に連通させる連通切換弁と、
前記第一操作弁と前記第二操作弁とのいずれか一方から前記切換信号が入力された場合に前記流体圧ポンプの吐出流量を減少させるように調整する吐出流量調整装置と、を備えることを特徴とする作業機の制御システム。

【請求項2】

前記流体圧ポンプは、パイロット圧によって制御される単一のレギュレータによって傾転角が調整される斜板を備え、前記レギュレータに作用するパイロット圧が高いほど吐出流量が多くなるように調整されることを特徴とする請求項１に記載の作業機の制御システム。

【請求項3】

前記切換信号は、前記第一操作弁又は前記第二操作弁を切り換えるパイロット圧であり、
前記吐出流量調整装置は、
前記第一操作弁を切り換えるパイロット圧のうち最も高圧のパイロット圧を選択して連通させる第一高圧選択回路と、
前記第二操作弁を切り換えるパイロット圧のうち最も高圧のパイロット圧を選択して連通させる第二高圧選択回路と、を備え、
前記連通切換弁は、
前記第二高圧選択回路から連通するパイロット圧によって、前記第二吐出ポートと前記第二中立通路とが連通する状態から、前記第二吐出ポートと前記第一中立通路とが連通する状態に切り換えられる第一連通切換弁と、
前記第一高圧選択回路から連通するパイロット圧によって、前記第一吐出ポートと前記第一中立通路とが連通する状態から、前記第一吐出ポートと前記第二中立通路とが連通する状態に切り換えられる第二連通切換弁と、を備えることを特徴とする請求項２に記載の作業機の制御システム。

【請求項4】

前記吐出流量調整装置は、
前記第一高圧選択回路と前記第二高圧選択回路とから連通するパイロット圧のうち高圧側のパイロット圧を選択して前記レギュレータに作用させる高圧選択弁と、
前記第一高圧選択回路と前記第二高圧選択回路とから連通するパイロット圧の差圧が大きいほど前記レギュレータに作用するパイロット圧を低くする差圧減圧弁と、を更に備えることを特徴とする請求項３に記載の作業機の制御システム。

【請求項5】

前記吐出流量調整装置は、前記第一高圧選択回路から連通するパイロット圧と前記第二高圧選択回路から連通するパイロット圧とによって切り換えられ前記第一高圧選択回路から連通するパイロット圧と前記第二高圧選択回路から連通するパイロット圧とのうち高圧側を遮断し低圧側を前記差圧減圧弁に作用させる切換弁を更に備え、
前記差圧減圧弁は、前記レギュレータに作用するパイロット圧と前記切換弁から作用するパイロット圧との差圧が大きいほど前記レギュレータに作用するパイロット圧を低くすることを特徴とする請求項４に記載の作業機の制御システム。

【請求項6】

前記切換信号は、前記第一操作弁又は前記第二操作弁の切り換え操作によって出力される電気信号であり、
前記吐出流量調整装置は、
パイロット圧を生成するパイロットポンプと、
前記第一操作弁のみから前記電気信号が入力された場合に、前記パイロットポンプからのパイロット圧を前記連通切換弁に導き、前記第二吐出ポートと前記第一中立通路とを連通させる第一減圧弁と、
前記第二操作弁のみから前記電気信号が入力された場合に、前記パイロットポンプからのパイロット圧を前記連通切換弁に導き、前記第一吐出ポートと前記第二中立通路とを連通させる第二減圧弁と、
前記第一操作弁と前記第二操作弁とのいずれか一方から前記電気信号が入力された場合に、前記パイロットポンプから前記レギュレータに導かれるパイロット圧を低くする第三減圧弁と、を備えることを特徴とする請求項２に記載の作業機の制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作業機の制御システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、複数の回路系統を備え、複数の油圧ポンプからそれぞれの回路系統に作動油が供給される油圧ショベル等の作業機が知られている。特許文献１には、第一ポンプ，第二ポンプ，及び第三ポンプからそれぞれの回路系統に作動油を供給する掘削旋回作業機が開示されている。

【0003】

また、油圧ショベル等の作業機では、二つの油圧ポンプに代えて、単一のシリンダブロックに吐出ポートが二段に分けて配設されて同時に二系統の作動油の吐出が可能なスプリットフローポンプが用いられる場合がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１０−０８８６２７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、スプリットフローポンプを用いた場合には、二つの回路系統への作動油の吐出流量は同一である。そのため、特許文献１に記載の作業機にスプリットフローポンプを適用した場合には、一方の回路系統の操作弁のみを切り換えてアクチュエータを動作させると、他方の回路系統に供給される作動油はそのままタンクに還流されることとなる。

【0006】

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、複数の回路系統を備える作業機にスプリットフローポンプを用いた場合のエネルギ効率を向上させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、第一アクチュエータと第二アクチュエータとを有する作業機を制御する作業機の制御システムであって、作動流体を第一吐出ポートと第二吐出ポートとから吐出するスプリットフロー型の流体圧ポンプと、前記第一吐出ポートから吐出された作動流体が供給され、前記第一アクチュエータを制御する第一操作弁と当該第一操作弁がノーマル位置にある状態で前記第一吐出ポートをタンクに連通させる第一中立通路とを有する第一回路系統と、前記第二吐出ポートから吐出された作動流体が供給され、前記第二アクチュエータを制御する第二操作弁と当該第二操作弁がノーマル位置にある状態で前記第二吐出ポートをタンクに連通させる第二中立通路とを有する第二回路系統と、前記第一操作弁と前記第二操作弁とのいずれか一方が切り換えられたときの切換信号によって切り換えられて、前記第一操作弁又は前記第二操作弁が切り換えられていない側の前記第一吐出ポート又は前記第二吐出ポートを、前記第一操作弁又は前記第二操作弁が切り換えられた側の前記第一中立通路又は前記第二中立通路に連通させる連通切換弁と、前記第一操作弁と前記第二操作弁とのいずれか一方から前記切換信号が入力された場合に前記流体圧ポンプの吐出流量を減少させるように調整する吐出流量調整装置と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明では、第一回路系統と第二回路系統との一方の操作弁が操作されてアクチュエータが動作した場合には、操作弁の操作信号によって連通切換弁が切り換えられる。連通切換弁は、第一回路系統と第二回路系統とのうち第一操作弁又は第二操作弁が切り換えられていない側に作動流体を供給する第一吐出ポート又は第二吐出ポートを、第一操作弁又は第二操作弁が切り換えられた側の第一中立通路又は第二中立通路に連通させる。これにより、第一回路系統と第二回路系統とのうち操作弁が操作されていない側へは作動流体は供給されず、その分だけ操作弁が操作されている側へ作動流体が合流する。また、このとき吐出流量調整装置が流体圧ポンプの吐出流量を減少させる。したがって、従来はタンクに還流されていた作動流体を使用することで、流体圧ポンプの吐出流量を減少させてもアクチュエータの動作に必要な作動流体の流量を確保することができるため、エネルギ効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第一及び第二の実施の形態に係る作業機の制御システムが適用される作業機の構成図である。

【図2】本発明の第一の実施の形態に係る作業機の制御システムの回路図である。

【図3】図２における吐出流量調整装置の一部を拡大した図である。

【図4】吐出流量調整装置の変形例を説明する図である。

【図5】本発明の第二の実施の形態に係る作業機の制御システムの回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。

【0011】

（第一の実施の形態）
以下、図１から図４を参照して、本発明の第一の実施の形態に係る作業機の制御システム（以下、単に「制御システム」と称する。）１００について説明する。

【0012】

まず、図１を参照して、制御システム１００が適用される作業機としての油圧ショベル１について説明する。ここでは、作業機が油圧ショベル１である場合について説明するが、制御システム１００は、ホイールローダ等の他の作業機にも適用可能である。また、ここでは、作動流体として作動油が用いられるが、作動水等の他の流体を作動流体として用いてもよい。

【0013】

油圧ショベル１は、クローラ式の走行部２と、走行部２の上部に旋回可能に設けられる旋回部３と、旋回部３の前方中央部に設けられる掘削部５と、を備える。

【0014】

走行部２は、走行モータ（図示省略）によって左右一対のクローラ２ａを駆動することで油圧ショベル１を走行させる。旋回部３は、旋回モータ（図示省略）によって駆動され、走行部２に対して左右方向に旋回する。

【0015】

掘削部５は、旋回部３の左右方向に延びる水平軸まわりに回動可能に支持されるブーム６と、ブーム６の先端に回動可能に支持されるアーム７と、アーム７の先端に回動可能に支持されて土砂等を掘削するバケット８と、を備える。また、掘削部５は、ブーム６を上下に回動させるブームシリンダ６ａと、アーム７を上下に回動させるアームシリンダ７ａと、バケット８を回動させるバケットシリンダ８ａと、を備える。

【0016】

次に、図２及び図３を参照して、制御システム１００の構成について説明する。

【0017】

制御システム１００は、作動油を吐出する流体圧ポンプとしての油圧ポンプ１０と、第一吐出ポート１２から吐出された作動油が供給される第一回路系統２０と、第二吐出ポート１３から吐出された作動油が供給される第二回路系統３０と、操作弁２１〜２３と操作弁３１〜３４とのいずれか一方が切り換えられたときのパイロット圧によって切り換えられて、第一吐出ポート１２を第二中立通路３５に連通させるか、又は第二吐出ポート１３を第一中立通路２５に連通させる連通切換弁４０と、操作弁２１〜２３と操作弁３１〜３４とのいずれか一方からパイロット圧が入力された場合に油圧ポンプ１０の吐出流量を減少させるように調整する吐出流量調整装置としての吐出流量調整機構５０と、を備える。ここでは、操作弁２１〜２３又は操作弁３１〜３４を切り換えるパイロット圧が切換信号に該当する。

【0018】

制御システム１００は、油圧ショベル１の複数のアクチュエータの動作を制御するものである。制御システム１００は、油圧ポンプ１０の他に、旋回モータ等の他のアクチュエータを有する第三回路系統（図示省略）に作動油を供給する他のポンプ（図示省略）を備える。

【0019】

油圧ポンプ１０は、エンジン（図示省略）によって駆動される。油圧ポンプ１０は、単一のシリンダブロック（図示省略）に第一吐出ポート１２と第二吐出ポート１３とが二段に分けて配設されて同時に二系統の作動油の吐出が可能なスプリットフロー型のポンプである。油圧ポンプ１０は、第一吐出ポート１２と第二吐出ポート１３とから作動油を按分して吐出する。

【0020】

油圧ポンプ１０は、パイロット圧で制御されるレギュレータ１１によって傾転角が調整される斜板（図示省略）を備え、斜板の傾転角によって吐出流量が調整される可変容量型ポンプである。油圧ポンプ１０は、吐出流量調整機構５０によって調整された作動油の圧力をパイロット圧として、当該パイロット圧が高いほど吐出流量が多くなるように斜板の傾転角が調整される。油圧ポンプ１０では、単一のレギュレータ１１によって、第一吐出ポート１２と第二吐出ポート１３とから吐出される作動油の吐出流量が調整される。

【0021】

油圧ポンプ１０から吐出された作動油は、第一吐出ポート１２に接続される第一吐出通路１５と、第二吐出ポート１３に接続される第二吐出通路１６と、を通じて、第一回路系統２０と第二回路系統３０とにそれぞれ供給される。

【0022】

第一吐出通路１５と第二吐出通路１６との下流には、所定のメインリリーフ圧を超えると開弁して作動油圧をメインリリーフ圧以下に保つメインリリーフ弁１８が設けられる。第一吐出通路１５と第二吐出通路１６とには、メインリリーフ弁１８への作動油の流れのみを許容するチェック弁１５ａ，１６ａがそれぞれ設けられる。所定のメインリリーフ圧は、後述する各操作弁２１〜２３，３１〜３４の最低作動圧を充分に確保できる程度に高く設定される。

【0023】

第一回路系統２０は、上流側から順に、左側のクローラ２ａの走行モータを制御する操作弁２１と、ブームシリンダ６ａを制御する操作弁２２と、バケットシリンダ８ａを制御する操作弁２３と、を備える。これらの操作弁２１〜２３が第一操作弁に該当し、走行用モータとブームシリンダ６ａとバケットシリンダ８ａとが第一アクチュエータに該当する。第一回路系統２０は、操作弁２１〜２３が全てノーマル位置にある状態で第一吐出通路１５をタンク１９に連通させる第一中立通路２５と、第一中立通路２５と並列に設けられるパラレル通路２６と、を備える。

【0024】

各操作弁２１〜２３は、油圧ポンプ１０から各アクチュエータへ導かれる作動油の流量を制御して、各アクチュエータの動作を制御する。各操作弁２１〜２３は、油圧ショベル１のオペレータが操作レバーを手動操作することに伴って供給されるパイロット圧によって操作される。

【0025】

操作弁２１は、通常は一対のセンタリングスプリングの付勢力によってノーマル位置にあり、パイロット通路２１ａ，２１ｂから供給されるパイロット圧によって第一切換位置，第二切換位置に切り換えられる。操作弁２２は、通常は一対のセンタリングスプリングの付勢力によってノーマル位置にあり、パイロット通路２２ａ，２２ｂから供給されるパイロット圧によって第一切換位置，第二切換位置に切り換えられる。操作弁２３は、通常は一対のセンタリングスプリングの付勢力によってノーマル位置にあり、パイロット通路２３ａ，２３ｂから供給されるパイロット圧によって第一切換位置，第二切換位置に切り換えられる。

【0026】

第二回路系統３０は、上流側から順に、右側のクローラ２ａの走行モータを制御する操作弁３１と、予備のアクチュエータを制御する操作弁３２と、同じく予備のアクチュエータを制御する操作弁３３と、アームシリンダ７ａを制御する操作弁３４と、を備える。これらの操作弁３１〜３４が第二操作弁に該当し、走行用モータと予備のアクチュエータとアームシリンダ７ａとが第二アクチュエータに該当する。第二回路系統３０は、操作弁３１〜３４が全てノーマル位置にある状態で第二吐出通路１６をタンク１９に連通させる第二中立通路３５と、第二中立通路３５と並列に設けられるパラレル通路３６と、を備える。

【0027】

各操作弁３１〜３４は、油圧ポンプ１０から各アクチュエータへ導かれる作動油の流量を制御して、各アクチュエータの動作を制御する。各操作弁３１〜３４は、油圧ショベル１のオペレータが操作レバーを手動操作することに伴って供給されるパイロット圧によって操作される。

【0028】

操作弁３１は、通常は一対のセンタリングスプリングの付勢力によってノーマル位置にあり、パイロット通路３１ａ，３１ｂから供給されるパイロット圧によって第一切換位置，第二切換位置に切り換えられる。操作弁３２は、通常は一対のリターンスプリングの付勢力によってノーマル位置にあり、パイロット通路３２ａ，３２ｂから供給されるパイロット圧によって第一切換位置，第二切換位置に切り換えられる。操作弁３３は、通常は一対のリターンスプリングの付勢力によってノーマル位置にあり、パイロット通路３３ａ，３３ｂから供給されるパイロット圧によって第一切換位置，第二切換位置に切り換えられる。操作弁３４は、通常は一対のリターンスプリングの付勢力によってノーマル位置にあり、パイロット通路３４ａ，３４ｂから供給されるパイロット圧によって第一切換位置，第二切換位置に切り換えられる。

【0029】

連通切換弁４０は、第一回路系統２０と第二回路系統３０とのうち操作弁２１〜２３，３１〜３４が切り換えられていない側に作動油を供給する第一吐出ポート１２又は第二吐出ポート１３を、操作弁２１〜２３，３１〜３４が切り換えられた側の第一中立通路２５又は第二中立通路３５に連通させる。連通切換弁４０は、第二吐出ポート１３を第一中立通路２５に連通させることが可能な第一連通切換弁４１と、第一吐出ポート１２を第二中立通路３５に連通させることが可能な第二連通切換弁４２と、を備える。第一連通切換弁４１と第二連通切換弁４２とを別体に設けるのに代えて、連通切換弁４０を一体に設けてもよい。

【0030】

第一連通切換弁４１は、第二吐出ポート１３と第二中立通路３５とを連通させるノーマル位置４１ａと、第二吐出ポート１３から第一中立通路２５への作動油の流れを許容する合流位置４１ｂと、を有する。第一連通切換弁４１は、通常はリターンスプリングの付勢力によってノーマル位置４１ａにある。第一連通切換弁４１は、パイロット室４１ｃに供給されるパイロット圧によって合流位置４１ｂに切り換えられる。

【0031】

第一連通切換弁４１は、合流位置４１ｂに切り換えられると、第二吐出ポート１３と第二中立通路３５とを遮断するとともに、第二吐出通路１６と第一吐出通路１５とを第一合流通路４５を介して連通させる。第一合流通路４５には、第二吐出通路１６から第一吐出通路１５への作動油の流れのみを許容するチェック弁４５ａが設けられる。よって、第一連通切換弁４１が合流位置４１ｂに切り換えられると、油圧ポンプ１０から吐出された作動油の全量が第一吐出通路１５を通じて第一回路系統２０に供給される。

【0032】

パイロット室４１ｃの上流には、後述する第一パイロット通路６５のパイロット圧が第二パイロット通路７５のパイロット圧と比較して予め設定された所定の差圧よりも高くなった場合に開弁する開閉弁４３が設けられる。この予め設定された所定の差圧は、操作弁２１〜２３のみが切り換えられている場合の第一パイロット通路６５と第二パイロット通路７５との差圧である。

【0033】

第二連通切換弁４２は、第一吐出ポート１２と第一中立通路２５とを連通させるノーマル位置４２ａと、第一吐出ポート１２から第二中立通路３５への作動油の流れを許容する合流位置４２ｂと、を有する。第二連通切換弁４２は、通常はリターンスプリングの付勢力によってノーマル位置４２ａにある。第二連通切換弁４２は、パイロット室４２ｃに供給されるパイロット圧によって合流位置４２ｂに切り換えられる。

【0034】

第二連通切換弁４２は、合流位置４２ｂに切り換えられると、第一吐出ポート１２と第一中立通路２５とを遮断するとともに、第一吐出通路１５と第二吐出通路１６とを第二合流通路４６を介して連通させる。第二合流通路４６には、第一吐出通路１５から第二吐出通路１６への作動油の流れのみを許容するチェック弁４６ａが設けられる。よって、第二連通切換弁４２が合流位置４２ｂに切り換えられると、油圧ポンプ１０から吐出された作動油の全量が第二吐出通路１６を通じて第二回路系統３０に供給される。

【0035】

パイロット室４２ｃの上流には、後述する第二パイロット通路７５のパイロット圧が第一パイロット通路６５のパイロット圧と比較して予め設定された所定の差圧よりも高くなった場合に開弁する開閉弁４４が設けられる。この予め設定された所定の差圧は、操作弁３１〜３４のみが切り換えられている場合の第一パイロット通路６５と第二パイロット通路７５との差圧である。

【0036】

吐出流量調整機構５０は、操作弁２１〜２３を切り換えるパイロット圧のうち最も高圧のパイロット圧を選択して連通させる第一高圧選択回路６０と、操作弁３１〜３４を切り換えるパイロット圧のうち最も高圧のパイロット圧を選択して連通させる第二高圧選択回路７０と、第一高圧選択回路６０と第二高圧選択回路７０とから連通するパイロット圧のうち高圧側のパイロット圧を選択してレギュレータ１１に作用させる高圧選択弁としてのシャトル弁８０と、第一高圧選択回路６０から連通するパイロット圧と第二高圧選択回路７０から連通するパイロット圧とによって切り換えられる切換弁８１と、第一高圧選択回路６０と第二高圧選択回路７０とから連通するパイロット圧の差圧が大きいほどレギュレータ１１に作用するパイロット圧を低くする差圧減圧弁８２と、を備える。

【0037】

第一高圧選択回路６０は、パイロット通路２１ａとパイロット通路２１ｂとのうち高圧側のパイロット圧を選択して連通させるシャトル弁６１と、パイロット通路２２ａとパイロット通路２２ｂとのうち高圧側のパイロット圧を選択して連通させるシャトル弁６２と、パイロット通路２３ａとパイロット通路２３ｂとのうち高圧側のパイロット圧を選択して連通させるシャトル弁６３と、を備える。シャトル弁６１〜６３から導かれるパイロット圧は、作動油の逆流を防止するチェック弁６１ａ〜６３ａを介して第一パイロット通路６５に合流する。第一高圧選択回路６０は、パイロット通路２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂのうち最も高圧のパイロット圧を選択して、第一連通切換弁４１のパイロット室４１ｃに導く。

【0038】

第二高圧選択回路７０は、パイロット通路３１ａとパイロット通路３１ｂとのうち高圧側のパイロット圧を選択して連通させるシャトル弁７１と、パイロット通路３２ａとパイロット通路３２ｂとのうち高圧側のパイロット圧を選択して連通させるシャトル弁７２と、パイロット通路３３ａとパイロット通路３３ｂとのうち高圧側のパイロット圧を選択して連通させるシャトル弁７３と、パイロット通路３４ａとパイロット通路３４ｂとのうち高圧側のパイロット圧を選択して連通させるシャトル弁７４と、を備える。シャトル弁７１〜７４から導かれるパイロット圧は、作動油の逆流を防止するチェック弁７１ａ〜７４ａを介して第二パイロット通路７５に合流する。第二高圧選択回路７０は、パイロット通路３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂ，３４ａ，３４ｂのうち最も高圧のパイロット圧を選択して、第二連通切換弁４２のパイロット室４２ｃに導く。

【0039】

図３に示すように、シャトル弁８０は、第一パイロット通路６５と第二パイロット通路７５とのうち高圧側のいずれか一方の作動油を選択してパイロット通路８０ａを通じてレギュレータ１１のパイロット通路１１ａに導く。

【0040】

切換弁８１は、第一パイロット通路６５から連通するパイロット圧と、第二パイロット通路７５から連通するパイロット圧とのうち、高圧側を遮断して低圧側を差圧減圧弁８２に作用させる。

【0041】

切換弁８１は、第一パイロット通路６５及び第二パイロット通路７５からの作動油を遮断してパイロット通路８０ａからの作動油のみを連通させるノーマル位置８１ａと、第二パイロット通路７５からの作動油とパイロット通路８０ａからの作動油とを連通させる第一切換位置８１ｂと、第一パイロット通路６５からの作動油とパイロット通路８０ａからの作動油とを連通させる第二切換位置８１ｃと、を備える。切換弁８１は、一方にセンタリングスプリング８１ｄの付勢力とパイロット通路８１ｆのパイロット圧とが作用し、他方にセンタリングスプリング８１ｅの付勢力とパイロット通路８１ｇのパイロット圧とが作用するスプール（図示省略）を備える。パイロット通路８１ｆには、第一パイロット通路６５の作動油圧が導かれ、パイロット通路８１ｇには、第二パイロット通路７５の作動油圧が導かれる。

【0042】

切換弁８１は、第一パイロット通路６５と第二パイロット通路７５とにパイロット圧が供給されていない場合には、センタリングスプリング８１ｄ，８１ｅの付勢力によってノーマル位置８１ａに切り換えられる。

【0043】

切換弁８１は、第一パイロット通路６５のパイロット圧が第二パイロット通路７５のパイロット圧と比較して高い場合には、パイロット通路８１ｆのパイロット圧によって第一切換位置８１ｂに切り換えられる。これにより、第二パイロット通路７５と比較して圧力が高い第一パイロット通路６５のパイロット圧が、シャトル弁８０を通過してパイロット通路８０ａからパイロット通路１１ａに導かれるとともに、第一パイロット通路６５と比較して圧力が低い第二パイロット通路７５のパイロット圧が、パイロット通路８２ｃを通じて差圧減圧弁８２に導かれる。

【0044】

一方、切換弁８１は、第二パイロット通路７５のパイロット圧が第一パイロット通路６５のパイロット圧と比較して高い場合には、パイロット通路８１ｇのパイロット圧によって第二切換位置８１ｃに切り換えられる。これにより、第一パイロット通路６５と比較して圧力が高い第二パイロット通路７５のパイロット圧が、シャトル弁８０を通過してパイロット通路８０ａからパイロット通路１１ａに導かれるとともに、第二パイロット通路７５と比較して圧力が低い第一パイロット通路６５のパイロット圧が、パイロット通路８２ｃを通じて差圧減圧弁８２に導かれる。

【0045】

差圧減圧弁８２は、パイロット通路８０ａとパイロット通路１１ａとを連通させる連通位置８２ａと、パイロット通路１１ａの作動油の一部をタンク１９に還流してパイロット通路１１ａのパイロット圧を下げる減圧位置８２ｂと、を備える。差圧減圧弁８２は、通常はリターンスプリングの付勢力によって連通位置８２ａにある。差圧減圧弁８２は、リターンスプリングの付勢力とパイロット通路８２ｃのパイロット圧とによって連通位置８２ａに切り換えられ、パイロット通路１１ａから導かれるパイロット通路８２ｄのパイロット圧によって減圧位置８２ｂに切り換えられる。よって、差圧減圧弁８２は、パイロット通路８２ｄのパイロット圧がパイロット通路８２ｃのパイロット圧と比較して大きくなるほどタンク１９に還流する作動油を増加させる。

【0046】

差圧減圧弁８２が連通位置８２ａにある場合、パイロット通路１１ａには、第一パイロット通路６５と第二パイロット通路７５とのうち高圧側のパイロット圧が導かれている。一方、パイロット通路８２ｃには、第一パイロット通路６５と第二パイロット通路７５とのうち低圧側のパイロット圧が導かれている。よって、差圧減圧弁８２は、第一パイロット通路６５と第二パイロット通路７５とから連通するパイロット圧の差圧が大きいほどレギュレータ１１に作用するパイロット圧を低くする。

【0047】

以下、制御システム１００の作用について説明する。

【0048】

まず、油圧ショベル１の全てのアクチュエータが動作しておらず、第一回路系統２０の操作弁２１〜２３と第二回路系統３０の操作弁３１〜３４とが全てノーマル位置にある場合について説明する。

【0049】

油圧ポンプ１０から吐出された作動油は、第一吐出通路１５と第二吐出通路１６とに按分されて、第一中立通路２５と第二中立通路３５とに導かれる。

【0050】

このとき、吐出流量調整機構５０では、操作弁２１〜２３と操作弁３１〜３４が全てノーマル位置であるため、第一高圧選択回路６０と第二高圧選択回路７０とに入力される全てのパイロット圧は零である。第一パイロット通路６５と第二パイロット通路７５との差圧がないため、開閉弁４３，４４はともに閉弁されている。よって、第一連通切換弁４１と第二連通切換弁４２とはともにノーマル位置４１ａ，４２ａにあり、第一吐出ポート１２から吐出された作動油は第一中立通路２５に供給され、第二吐出ポート１３から吐出された作動油は第二中立通路３５に供給される。

【0051】

また、第一パイロット通路６５と第二パイロット通路７５とのパイロット圧はともに零であるため、パイロット通路１１ａにパイロット圧は供給されない。よって、油圧ポンプ１０は、操作弁２１〜２３，３１〜３４が全て操作されていない場合には、パイロット通路１１ａからレギュレータ１１に作用するパイロット圧が零であるため、最低限の吐出流量に調整される。

【0052】

次に、油圧ショベル１のブーム６とアーム７とがともに回動するように操作レバーがフルストロークまで操作された場合を例として、操作弁２１〜２３と操作弁３１〜３４とがともに切り換えられた場合について説明する。

【0053】

吐出流量調整機構５０では、ブーム６を動作させる操作弁２２が第一切換位置又は第二切換位置に切り換えられ、アーム７を操作させる操作弁３４が第一切換位置又は第二切換位置に切り換えられている。第一高圧選択回路６０には、パイロット通路２２ａ又はパイロット通路２２ｂからパイロット圧が入力される。第一高圧選択回路６０では、パイロット通路２２ａ又はパイロット通路２２ｂのパイロット圧が第一パイロット通路６５に導かれる。一方、第二高圧選択回路７０には、パイロット通路３４ａ又はパイロット通路３４ｂからパイロット圧が入力される。第二高圧選択回路７０では、パイロット通路３４ａ又はパイロット通路３４ｂのパイロット圧が第二パイロット通路７５に導かれる。

【0054】

第一パイロット通路６５のパイロット圧と第二パイロット通路７５のパイロット圧とは、配管抵抗等によって大きさが異なる。ここでは、第一パイロット通路６５のパイロット圧が第二パイロット通路７５のパイロット圧よりも高い場合について説明する。

【0055】

第一パイロット通路６５のパイロット圧と第二パイロット通路７５のパイロット圧との差圧は、配管抵抗等による差であるため、予め設定された所定の差圧よりも高くなることはない。そのため、開閉弁４３，４４はともに閉弁されている。よって、第一連通切換弁４１と第二連通切換弁４２とはともにノーマル位置４１ａ，４２ａにあり、第一吐出ポート１２から吐出された作動油は第一中立通路２５に供給され、第二吐出ポート１３から吐出された作動油は第二中立通路３５に供給される。

【0056】

また、第一パイロット通路６５のパイロット圧の方が第二パイロット通路７５のパイロット圧と比較して高いため、シャトル弁８０は、第一パイロット通路６５のパイロット圧を選択してパイロット通路８０ａに連通させる。切換弁８１は、第一パイロット通路６５からパイロット通路８１ｆに導かれるパイロット圧が第二パイロット通路７５からパイロット通路８１ｇに導かれるパイロット圧に打ち勝って、第一切換位置８１ｂに切り換えられる。

【0057】

これにより、シャトル弁８０によって選択された第一パイロット通路６５のパイロット圧が、パイロット通路８０ａとパイロット通路１１ａとを通じて、油圧ポンプ１０のレギュレータ１１に導かれる。

【0058】

また、差圧減圧弁８２では、パイロット通路８２ｄに第一パイロット通路６５のパイロット圧が導かれ、パイロット通路８２ｃに第二パイロット通路７５のパイロット圧が導かれる。ここでは、パイロット通路８２ｃとパイロット通路８２ｄとの差圧が小さいため、リターンスプリングの付勢力とパイロット通路８２ｃのパイロット圧とが、パイロット通路８２ｄのパイロット圧に打ち勝つ。よって、差圧減圧弁８２は連通位置８２ａに切り換えられ、パイロット通路１１ａからレギュレータ１１に第一パイロット通路６５のパイロット圧が導かれる。よって、油圧ポンプ１０は、操作弁２２と操作弁３４とがともに操作されている場合には、最大の吐出流量となるように調整される。

【0059】

次に、油圧ショベル１のブーム６のみが回動するように操作された場合と、アーム７のみが回動するように操作された場合とを例として、操作弁２１〜２３と操作弁３１〜３４との一方のみが切り換えられた場合について説明する。

【0060】

ブーム６が回動する際には、オペレータが操作レバーを操作することによって、パイロット通路２２ａ又はパイロット通路２２ｂからパイロット圧が供給されて、操作弁２２が第一切換位置又は第二切換位置に切り換えられる。これにより、油圧ポンプ１０の第一吐出ポート１２から第一回路系統２０に導かれる作動油の一部が、操作弁２２からブームシリンダ６ａに導かれる。

【0061】

このとき、吐出流量調整機構５０では、操作弁２２が第一切換位置又は第二切換位置に切り換えられているため、パイロット通路２２ａ又はパイロット通路２２ｂのパイロット圧が、シャトル弁６２とチェック弁６２ａとを通過して第一パイロット通路６５に導かれる。一方、操作弁３１〜３４は全てノーマル位置にあるため、第二高圧選択回路７０に入力される全てのパイロット圧は零である。よって、第二パイロット通路７５のパイロット圧は零である。

【0062】

第一パイロット通路６５のパイロット圧が第二パイロット通路７５のパイロット圧と比較して予め設定された所定の差圧よりも高いため、開閉弁４３が開弁される。よって、第一連通切換弁４１は、パイロット室４１ｃにパイロット圧が導かれて、合流位置４１ｂに切り換えられる。これにより、油圧ポンプ１０の第二吐出ポート１３から吐出された作動油は、第一合流通路４５を通じて第一中立通路２５に合流する。

【0063】

また、第一パイロット通路６５のパイロット圧が高く、第二パイロット通路７５のパイロット圧が零であるため、シャトル弁８０は、第一パイロット通路６５のパイロット圧を選択してパイロット通路８０ａに連通させる。切換弁８１は、第一パイロット通路６５からパイロット通路８１ｆに導かれるパイロット圧が第二パイロット通路７５からパイロット通路８１ｇに導かれるパイロット圧に打ち勝って、第一切換位置８１ｂに切り換えられる。

【0064】

これにより、シャトル弁８０によって選択された第一パイロット通路６５のパイロット圧が、パイロット通路８０ａとパイロット通路１１ａとを通じて、油圧ポンプ１０のレギュレータ１１に導かれる。

【0065】

また、差圧減圧弁８２では、パイロット通路８２ｄに第一パイロット通路６５のパイロット圧が導かれ、パイロット通路８２ｃに第二パイロット通路７５のパイロット圧が導かれる。ここでは、パイロット通路８２ｃとパイロット通路８２ｄとの差圧が大きいため、差圧減圧弁８２は減圧位置８２ｂに切り換えられ、パイロット通路１１ａからタンク１９に還流される作動油が増加する。よって、油圧ポンプ１０は、操作弁２２のみが操作されている場合には、レギュレータ１１に作用するパイロット圧が低下して吐出流量が減少するように調整される。

【0066】

以上のように、操作弁３１〜３４が操作されていない側の第二中立通路３５へは作動油は供給されず、その分だけ操作弁２２が操作されている側の第一中立通路２５へ作動油が合流する。また、このとき吐出流量調整機構５０が油圧ポンプ１０の吐出流量を減少させる。したがって、従来は第二中立通路３５からタンク１９に還流されていた作動油を使用することで、油圧ポンプ１０の吐出流量を減少させてもアクチュエータの動作に必要な作動油の流量を確保することができるため、エネルギ効率を向上させることができる。

【0067】

一方、アーム７が回動する際には、オペレータが操作レバーを操作することによって、パイロット通路３４ａ又はパイロット通路３４ｂからパイロット圧が供給されて、操作弁３４が第一切換位置又は第二切換位置に切り換えられる。これにより、油圧ポンプ１０の第一吐出ポート１２から第二回路系統３０に導かれる作動油の一部が、操作弁３４からアームシリンダ７ａに導かれる。

【0068】

このとき、吐出流量調整機構５０では、操作弁３４が第一切換位置又は第二切換位置に切り換えられているため、パイロット通路３４ａ又はパイロット通路３４ｂのパイロット圧が、シャトル弁７４とチェック弁７４ａとを通過して第二パイロット通路７５に導かれる。一方、操作弁２１〜２３は全てノーマル位置にあるため、第一高圧選択回路６０に入力される全てのパイロット圧は零である。よって、第一パイロット通路６５のパイロット圧は零である。

【0069】

第二パイロット通路７５のパイロット圧が第一パイロット通路６５のパイロット圧と比較して予め設定された所定の差圧よりも高いため、開閉弁４４が開弁される。よって、第二連通切換弁４２は、パイロット室４２ｃにパイロット圧が導かれて、合流位置４２ｂに切り換えられる。これにより、油圧ポンプ１０の第一吐出ポート１２から吐出された作動油は、第二合流通路４６を通じて第二中立通路３５に合流する。

【0070】

また、第二パイロット通路７５のパイロット圧が高く、第一パイロット通路６５のパイロット圧が零であるため、シャトル弁８０は、第二パイロット通路７５のパイロット圧を選択してパイロット通路８０ａに連通させる。切換弁８１は、第二パイロット通路７５からパイロット通路８１ｇに導かれるパイロット圧が第一パイロット通路６５からパイロット通路８１ｆに導かれるパイロット圧に打ち勝って、第二切換位置８１ｃに切り換えられる。

【0071】

これにより、シャトル弁８０によって選択された第二パイロット通路７５のパイロット圧が、パイロット通路８０ａとパイロット通路１１ａとを通じて、油圧ポンプ１０のレギュレータ１１に導かれる。

【0072】

また、差圧減圧弁８２では、パイロット通路８２ｄに第二パイロット通路７５のパイロット圧が導かれ、パイロット通路８２ｃに第一パイロット通路６５のパイロット圧が導かれる。ここでは、パイロット通路８２ｃとパイロット通路８２ｄとの差圧が大きいため、差圧減圧弁８２は減圧位置８２ｂに切り換えられ、パイロット通路１１ａからタンク１９に還流される作動油が増加する。よって、油圧ポンプ１０は、操作弁３４のみが操作されている場合には、レギュレータ１１に作用するパイロット圧が低下して吐出流量が減少するように調整される。

【0073】

以上のように、操作弁２１〜２３が操作されていない側の第一中立通路２５へは作動油は供給されず、その分だけ操作弁３４が操作されている側の第二中立通路３５へ作動油が合流する。また、このとき吐出流量調整機構５０が油圧ポンプ１０の吐出流量を減少させる。したがって、従来は第一中立通路２５からタンク１９に還流されていた作動油を使用することで、油圧ポンプ１０の吐出流量を減少させてもアクチュエータの動作に必要な作動油の流量を確保することができるため、エネルギ効率を向上させることができる。

【0074】

以上の第一の実施の形態によれば、以下に示す効果を奏する。

【0075】

第一回路系統２０の操作弁２１〜２３と第二回路系統３０の操作弁３１〜３４とのうち一方が操作されてアクチュエータが動作した場合には、操作弁２１〜２３，３１〜３４を切り換えるパイロット圧によって第一連通切換弁４１又は第二連通切換弁４２が切り換えられる。第一連通切換弁４１又は第二連通切換弁４２は、第一回路系統２０と第二回路系統３０とのうち操作弁２１〜２３，３１〜３４が操作されていない側に作動油を供給する第一吐出ポート１２又は第二吐出ポート１３を、操作弁２１〜２３，３１〜３４が切り換えられた側の第一中立通路２５又は第二中立通路３５に連通させる。

【0076】

これにより、第一回路系統２０と第二回路系統３０とのうち操作弁２１〜２３，３１〜３４が操作されていない側へは作動油は供給されず、その分だけ操作弁２１〜２３，３１〜３４が操作されている側へ作動油が合流する。また、このとき吐出流量調整機構５０が油圧ポンプ１０の吐出流量を減少させる。したがって、従来はタンク１９に還流されていた作動油を使用することで、油圧ポンプ１０の吐出流量を減少させてもアクチュエータの動作に必要な作動油の流量を確保することができるため、エネルギ効率を向上させることができる。

【0077】

次に、主に図４を参照して、吐出流量調整装置の変形例に係る吐出流量調整機構１５０について説明する。吐出流量調整機構１５０は、単一の切換弁８１に代えて第一切換弁１８１と第二切換弁１８２とが設けられる点で、吐出流量調整機構５０とは相違する。

【0078】

吐出流量調整機構１５０は、操作弁２１〜２３を切り換えるパイロット圧のうち最も高圧のパイロット圧を選択して連通させる第一高圧選択回路６０と、操作弁３１〜３４を切り換えるパイロット圧のうち最も高圧のパイロット圧を選択して連通させる第二高圧選択回路７０と、第一高圧選択回路６０と第二高圧選択回路７０とから連通するパイロット圧のうち高圧側のパイロット圧を選択してレギュレータ１１に作用させる高圧選択弁としてのシャトル弁８０と、シャトル弁８０で選択された作動油の圧力と第一高圧選択回路６０から連通するパイロット圧とによって切り換えられる切換弁としての第一切換弁１８１と、シャトル弁８０で選択された作動油の圧力と第二高圧選択回路７０から連通するパイロット圧とによって切り換えられる切換弁としての第二切換弁１８２と、第一高圧選択回路６０と第二高圧選択回路７０とから連通するパイロット圧の差圧が大きいほどレギュレータ１１に作用するパイロット圧を低くする差圧減圧弁８２と、を備える。

【0079】

第一切換弁１８１は、第一パイロット通路６５からの作動油を遮断する遮断位置１８１ａと、第一パイロット通路６５からの作動油を連通させる連通位置１８１ｂと、を備える。第一切換弁１８１は、一方にパイロット通路８０ａのパイロット圧が作用し、他方にリターンスプリング１８１ｃの付勢力とパイロット通路１８１ｄのパイロット圧とが作用するスプール（図示省略）を備える。パイロット通路１８１ｄには、第一パイロット通路６５の作動油圧が導かれる。

【0080】

同様に、第二切換弁１８２は、第二パイロット通路７５からの作動油を遮断する遮断位置１８２ａと、第二パイロット通路７５からの作動油を連通させる連通位置１８２ｂと、を備える。第二切換弁１８２は、一方にパイロット通路８０ａのパイロット圧が作用し、他方にリターンスプリング１８２ｃの付勢力とパイロット通路１８２ｄのパイロット圧とが作用するスプール（図示省略）を備える。パイロット通路１８２ｄには、第二パイロット通路７５の作動油圧が導かれる。

【0081】

第一切換弁１８１と第二切換弁１８２との一方は、シャトル弁８０で選択された作動油の圧力によって連通位置１８１ｂ又は連通位置１８２ｂに切り換えられ、通過した作動油がパイロット圧としてパイロット通路８２ｃに導かれる。

【0082】

このように、吐出流量調整機構１５０を用いた場合にも、吐出流量調整機構５０と同様に、差圧減圧弁８２では、第一パイロット通路６５のパイロット圧と第二パイロット通路７５とのパイロット圧との高圧側がパイロット通路８２ｄに導かれ、第一パイロット通路６５のパイロット圧と第二パイロット通路７５とのパイロット圧との低圧側がパイロット通路８２ｃに導かれる。したがって、吐出流量調整機構１５０を用いた場合にも、吐出流量調整機構５０と同様に油圧ポンプ１０の吐出流量を調整することが可能である。

【0083】

（第二の実施の形態）
以下、図５を参照して、本発明の第二の実施の形態に係る作業機の制御システム（以下、単に「制御システム」と称する。）２００について説明する。以下に示す第二の実施の形態では、上述した第一の実施の形態と異なる点を中心に説明し、第一の実施の形態と同様の機能を有する構成には同一の符号を付して説明を省略する。

【0084】

制御システム２００は、吐出流量調整機構５０，１５０に代えて、コントローラ２５５によって制御される吐出流量調整装置としての吐出流量調整機構２５０を備える点で第一の実施の形態とは相違する。制御システム２００では、操作弁２１〜２３又は操作弁３１〜３４の切り換え操作によって出力される電気信号が切換信号に該当する。この電気信号は、例えば、操作弁２１〜２３，３１〜３４に作用するパイロット圧を検出する圧力センサ（図示省略）からの信号や、オペレータによる操作レバーの操作を検出する変位センサ（図示省略）からの信号等である。

【0085】

吐出流量調整機構２５０は、パイロット圧を生成するパイロットポンプ２５１と、操作弁２１〜２３のみから電気信号が入力された場合に制御される第一減圧弁２６０と、操作弁３１〜３４のみから電気信号が入力された場合に制御される第二減圧弁２７０と、操作弁２１〜２３と操作弁３１〜３４との一方から電気信号が入力された場合に制御される第三減圧弁２８０と、第一パイロット通路６５のパイロット圧，第二パイロット通路７５のパイロット圧，又はレギュレータ１１に作用するパイロット圧を下げる場合に作動油が排出されるドレン２５２と、を備える。

【0086】

第一減圧弁２６０は、パイロットポンプ２５１からのパイロット圧を第一パイロット通路６５に導く連通位置２６１と、第一パイロット通路６５の作動油の一部をドレン２５２に排出して第一パイロット通路６５のパイロット圧を下げる減圧位置２６２と、を備える。第一減圧弁２６０は、通常はリターンスプリングの付勢力と第一パイロット通路６５からのパイロット圧とによって減圧位置２６２にある。第一減圧弁２６０は、操作弁２１〜２３のみから電気信号が入力された場合に、コントローラ２５５によって連通位置２６１に切り換えられ、パイロットポンプ２５１からのパイロット圧を第一連通切換弁４１のパイロット室４１ｃに導く。

【0087】

第二減圧弁２７０は、パイロットポンプ２５１からのパイロット圧を第二パイロット通路７５に導く連通位置２７１と、第二パイロット通路７５の作動油の一部をドレン２５２に排出して第二パイロット通路７５のパイロット圧を下げる減圧位置２７２と、を備える。第二減圧弁２７０は、通常はリターンスプリングの付勢力と第二パイロット通路７５からのパイロット圧とによって減圧位置２７２にある。第二減圧弁２７０は、操作弁３１〜３４のみから電気信号が入力された場合に、コントローラ２５５によって連通位置２７１に切り換えられ、パイロットポンプ２５１からのパイロット圧を第二連通切換弁４２のパイロット室４２ｃに導く。

【0088】

第三減圧弁２８０は、パイロットポンプ２５１からのパイロット圧をパイロット通路１１ａに導く連通位置２８１と、パイロット通路１１ａの作動油の一部をドレン２５２に排出してパイロット通路１１ａのパイロット圧を下げる減圧位置２８２と、を備える。第三減圧弁２８０は、通常はリターンスプリングの付勢力とパイロット通路１１ａからのパイロット圧とによって減圧位置２８２にある。第三減圧弁２８０は、操作弁２１〜２３と操作弁３１〜３４との一方から電気信号が入力された場合に、コントローラ２５５によって減圧位置２８２に切り換えられ、パイロットポンプ２５１からレギュレータ１１に導かれるパイロット圧を低くする。

【0089】

制御システム２００では、コントローラ２５５が第一減圧弁２６０，第二減圧弁２７０，及び第三減圧弁２８０を制御することによって、第一パイロット通路６５と第二パイロット通路７５とパイロット通路１１ａとのパイロット圧を個別に調整することが可能である。よって、制御システム２００では、第一の実施の形態にかかる制御システム１００に設けられていた開閉弁４３，４４を設ける必要がない。

【0090】

以下、制御システム２００の作用について説明する。

【0091】

まず、油圧ショベル１の全てのアクチュエータが動作しておらず、第一回路系統２０の操作弁２１〜２３と第二回路系統３０の操作弁３１〜３４とが全てノーマル位置にある場合について説明する。

【0092】

油圧ポンプ１０から吐出された作動油は、第一吐出通路１５と第二吐出通路１６とに按分されて、第一中立通路２５と第二中立通路３５とに導かれる。

【0093】

このとき、吐出流量調整機構２５０では、操作弁２１〜２３と操作弁３１〜３４が全てノーマル位置であるため、コントローラ２５５は、第一減圧弁２６０と第二減圧弁２７０とをともに減圧位置２６２と減圧位置２７２とにして、第一パイロット通路６５と第二パイロット通路７５とのパイロット圧をドレン２５２に排出させる。また、コントローラ２５５は、第三減圧弁２８０を減圧位置２８２にして、パイロット通路１１ａからパイロット圧をドレン２５２に排出させる。

【0094】

このとき、第一連通切換弁４１はノーマル位置４１ａにある。よって、第一吐出ポート１２から吐出された作動油は、第一中立通路２５に供給される。第二連通切換弁４２はノーマル位置４２ａにある。よって、第二吐出ポート１３から吐出された作動油は、第二中立通路３５に供給される。油圧ポンプ１０は、操作弁２１〜２３，３１〜３４が全て操作されていない場合には、パイロット通路１１ａからレギュレータ１１に作用するパイロット圧が零であるため、最低限の吐出流量に調整される。

【0095】

次に、油圧ショベル１のブーム６とアーム７とがともに回動するように操作された場合を例として、操作弁２１〜２３と操作弁３１〜３４とがともに切り換えられた場合について説明する。

【0096】

吐出流量調整機構５０では、ブーム６を動作させる操作弁２２を切り換える電気信号と、アーム７を動作させる操作弁３４を切り換える電気信号とがコントローラ２５５に入力される。コントローラ２５５は、操作弁２１〜２３のみから電気信号が入力されている状態ではないため、第一減圧弁２６０を減圧位置２６２にし、同様に、操作弁３１〜３４のみから電気信号が入力されている状態ではないため、第二減圧弁２７０を減圧位置２７２にする。また、コントローラ２５５は、第三減圧弁２８０を連通位置２８１に切り換えて、パイロット通路１１ａからレギュレータ１１にパイロット圧を供給する。

【0097】

このとき、第一連通切換弁４１はノーマル位置４１ａにある。よって、第一吐出ポート１２から吐出された作動油は、第一中立通路２５に供給される。第二連通切換弁４２はノーマル位置４２ａにある。よって、第二吐出ポート１３から吐出された作動油は、第二中立通路３５に供給される。油圧ポンプ１０は、操作弁２２と操作弁３４とが操作されている場合には、パイロット通路１１ａからレギュレータ１１に作用するパイロット圧が最大であるため、最大の吐出流量に調整される。

【0098】

なお、ここではレギュレータ１１に作用するパイロット圧が最大になるように制御される場合を例として説明したが、これに限らず、コントローラ２５５は、アクチュエータの負荷の大きさに応じた電気信号を第三減圧弁２８０に出力して、パイロットポンプ２５１からレギュレータ１１に導かれるパイロット圧を制御する。

【0099】

次に、油圧ショベル１のブーム６のみが回動するように操作された場合と、アーム７のみが回動するように操作された場合とを例として、操作弁２１〜２３と操作弁３１〜３４との一方のみが切り換えられた場合について説明する。

【0100】

ブーム６のみが回動するように操作された場合には、吐出流量調整機構２５０では、ブーム６を動作させる操作弁２２を切り換える電気信号のみがコントローラ２５５に入力される。コントローラ２５５は、操作弁２１〜２３のみから電気信号が入力されている状態であるため、第一減圧弁２６０を連通位置２６１に切り換え、操作弁３１〜３４のみから電気信号が入力されている状態ではないため、第二減圧弁２７０を減圧位置２７２とする。

【0101】

これにより、パイロットポンプ２５１からのパイロット圧が、第一減圧弁２６０を通過して第一パイロット通路６５に導かれる。よって、第一連通切換弁４１は、パイロット室４１ｃにパイロット圧が導かれて、合流位置４１ｂに切り換えられる。これにより、油圧ポンプ１０の第二吐出ポート１３から吐出された作動油は、第一合流通路４５を通じて第一中立通路２５に合流する。

【0102】

また、コントローラ２５５は、操作弁２２の操作量に応じて第三減圧弁２８０を減圧位置２８２に切り換えてレギュレータ１１のパイロット圧の一部をドレン２５２に導き、レギュレータ１１に作用するパイロット圧を下げる。よって、油圧ポンプ１０は、操作弁２２のみが操作されている場合には、吐出流量が減少するように調整される。

【0103】

以上のように、操作弁３１〜３４が操作されていない側の第二中立通路３５へは作動油は供給されず、その分だけ操作弁２２が操作されている側の第一中立通路２５へ作動油が合流する。また、このとき吐出流量調整機構２５０が油圧ポンプ１０の吐出流量を減少させる。したがって、従来は第二中立通路３５からタンク１９に還流されていた作動油を使用することで、油圧ポンプ１０の吐出流量を減少させてもアクチュエータの動作に必要な作動油の流量を確保することができるため、エネルギ効率を向上させることができる。

【0104】

一方、アーム７のみが回動するように操作された場合には、吐出流量調整機構２５０では、アーム７を動作させる操作弁３４を切り換える電気信号のみがコントローラ２５５に入力される。コントローラ２５５は、操作弁３１〜３４のみから電気信号が入力されている状態ではないため、第一減圧弁２６０を減圧位置２６２にし、操作弁３１〜３４のみから電気信号が入力されている状態であるため、第二減圧弁２７０を連通位置２７１に切り換える。

【0105】

これにより、パイロットポンプ２５１からのパイロット圧が、第二減圧弁２７０を通過して第二パイロット通路７５に導かれる。よって、第二連通切換弁４２は、パイロット室４２ｃにパイロット圧が導かれて、合流位置４２ｂに切り換えられる。これにより、油圧ポンプ１０の第一吐出ポート１２から吐出された作動油は、第二合流通路４６を通じて第二中立通路３５に合流する。

【0106】

また、コントローラ２５５は、操作弁３４の操作量に応じて第三減圧弁２８０を減圧位置２８２に切り換えてレギュレータ１１のパイロット圧の一部をドレン２５２に導き、レギュレータ１１に作用するパイロット圧を下げる。よって、油圧ポンプ１０は、操作弁３４のみが操作されている場合には、吐出流量が減少するように調整される。

【0107】

以上のように、操作弁２１〜２３が操作されていない側の第一中立通路２５へは作動油は供給されず、その分だけ操作弁３４が操作されている側の第二中立通路３５へ作動油が合流する。また、このとき吐出流量調整機構２５０が油圧ポンプ１０の吐出流量を減少させる。したがって、従来は第一中立通路２５からタンク１９に還流されていた作動油を使用することで、油圧ポンプ１０の吐出流量を減少させてもアクチュエータの動作に必要な作動油の流量を確保することができるため、エネルギ効率を向上させることができる。

【0108】

以上の第二の実施の形態によれば、第一の実施の形態と同様の効果を奏する。また、第二の実施の形態に係る制御システム２００では、コントローラ２５５によって制御を行うため、第一の実施の形態に係る制御システム１００と比較して簡素な構成で同様の制御を実行することができる。

【0109】

なお、上述した第二の実施の形態では、コントローラ２５５が第三減圧弁２８０を制御することによって、レギュレータ１１に作用するパイロット圧を調整し、油圧ポンプ１０の吐出流量を調整している。これに代えて、油圧ポンプ１０を駆動するエンジンの回転数を調整する装置を吐出流量調整装置として適用し、エンジンの回転数に応じて油圧ポンプ１０の吐出流量を調整可能にしてもよい。

【0110】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

【符号の説明】

【0111】

１００ 作業機の制御システム
２００ 作業機の制御システム
１ 油圧ショベル（作業機）
１０ 油圧ポンプ（流体圧ポンプ）
１１ レギュレータ
１２ 第一吐出ポート
１３ 第二吐出ポート
１９ タンク
２０ 第一回路系統
２１〜２３ 操作弁
２５ 第一中立通路
２７ 中立カット弁（第一中立カット弁）
３０ 第二回路系統
３１〜３４ 操作弁
３５ 第二中立通路
３７ 中立カット弁（第二中立カット弁）
４０ 連通切換弁
４１ 第一連通切換弁
４２ 第二連通切換弁
５０ 吐出流量調整機構（吐出流量調整装置）
６０ 第一高圧選択回路
６５ 第一パイロット通路
７０ 第二高圧選択回路
７５ 第二パイロット通路
８０ シャトル弁（高圧選択弁）
８１ 切換弁
８２ 差圧減圧弁
１５０ 吐出流量調整機構（吐出流量調整装置）
１８１ 第一切換弁（切換弁）
１８２ 第二切換弁（切換弁）
２５０ 吐出流量調整機構（吐出流量調整装置）
２５１ パイロットポンプ
２５５ コントローラ
２６０ 第一減圧弁
２７０ 第二減圧弁
２８０ 第三減圧弁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】