特許 6467517 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】6467517

(24)【登録日】2019年1月18日

(45)【発行日】2019年2月13日

(54)【発明の名称】建設機械

(51)【国際特許分類】

   F15B 11/044 20060101AFI20190204BHJP

   F15B 11/20 20060101ALI20190204BHJP

   F15B 11/02 20060101ALI20190204BHJP

   E02F 9/22 20060101ALI20190204BHJP

【ＦＩ】

   F15B11/044

   F15B11/20 D

   F15B11/02 C

   E02F9/22 E

【請求項の数】5

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2017-543403(P2017-543403)

(86)(22)【出願日】2016年3月10日

(86)【国際出願番号】JP2016057680

(87)【国際公開番号】WO2017154186

(87)【国際公開日】20170914

【審査請求日】2017年8月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005522

【氏名又は名称】日立建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001829

【氏名又は名称】特許業務法人開知国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】天野 裕昭

(72)【発明者】

【氏名】井村 進也

(72)【発明者】

【氏名】山下 亮平

(72)【発明者】

【氏名】西川 真司

【審査官】 山本 崇昭

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−０２９１８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０１４２４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０９８４０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２３７４２３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１５Ｂ １１／００−１１／２２

Ｆ１５Ｂ ２１／１４

Ｅ０２Ｆ ３／４２−９／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

タンク内の作動油を汲み上げて吐出する油圧ポンプと、
前記油圧ポンプから吐出される作動油により駆動される油圧アクチュエータと、
前記油圧アクチュエータから排出される作動油が流れるメータアウト流路と、
前記メータアウト流路に設けられ、開口面積を変更することで前記メータアウト流路の作動油流量を制御するメータアウト制御弁と、
前記油圧アクチュエータに作用する負荷を検出する負荷検出器と、
前記油圧アクチュエータを操作する操作装置と、
前記操作装置の操作量を検出する操作量検出器とを備える建設機械において、
前記負荷と前記操作量を基に前記メータアウト制御弁の開口面積を制御する通常動作モードと、前記操作量を基に前記メータアウト制御弁の開口面積を制御する代替動作モードとを択一的に選択するように構成された制御装置を備え、
前記制御装置は、前記代替動作モードの選択時には、前記通常動作モードの選択時よりも前記油圧ポンプの吐出流量を増加させるように構成されており、
前記タンク内の作動油温を検出する温度検出器をさらに備え、
前記制御装置は、前記作動油温が閾値を下回る場合に前記代替動作モードを選択し、前記作動油温が前記閾値以上の値に達した場合に前記通常動作モードを選択するように構成されている
ことを特徴とする建設機械。

【請求項2】

請求項１の建設機械において、
前記制御装置は、前記代替動作モードの選択時に、前記負荷が小さいほど前記油圧ポンプの吐出流量を増加し、前記操作量が大きいほど前記油圧ポンプの吐出流量が増加するように構成されている
ことを特徴とする建設機械。

【請求項3】

請求項１の建設機械において、
前記制御装置から入力される制御信号を基に駆動され、前記メータアウト制御弁の開口面積を制御するメータアウト制御弁制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記メータアウト制御弁制御装置の異常を検知した場合には、前記代替動作モードを選択するように構成されている
ことを特徴とする建設機械。

【請求項4】

請求項１の建設機械において、
前記制御装置は、前記負荷検出器の異常を検知した場合には、前記代替動作モードを選択するように構成されている
ことを特徴とする建設機械。

【請求項5】

請求項３の建設機械において、
前記制御装置は、前記代替動作モードが一旦選択された以後に前記異常が回復したとき、かつ、前記代替動作モードから前記通常動作モードへの変更を許可する許可信号が入力されたとき、前記代替動作モードに代えて前記通常動作モードを選択するように構成されている
ことを特徴とする建設機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は油圧アクチュエータを備える建設機械に関する。

【背景技術】

【0002】

油圧ショベル等の建設機械は、一般に、原動機で駆動される油圧ポンプと、油圧アクチュエータと、油圧アクチュエータに対する作動油の給排を制御する流量制御弁とを備える。各流量制御弁はメータイン絞りとメータアウト絞りを有し、メータイン絞りでポンプから油圧アクチュエータに流入する作動油の流量を制御し、メータアウト絞りで油圧アクチュエータから作動油タンクに排出される作動油の流量を制御している。油圧ショベルにおける油圧アクチュエータとしては、ブームを駆動するブームシリンダ、アームを駆動するアームシリンダなどがある。

【0003】

このような油圧アクチュエータを備える建設機械では、油圧アクチュエータの支持対象物（例えば、アームシリンダであればアームおよびバケット（アタッチメント）を含む）の自重が、当該油圧アクチュエータの動作方向と同一方向の負荷（以下、「負の負荷」と称することがある）として作用することがある。この場合、当該油圧アクチュエータの動作速度が増加するとともに、メータイン側の作動油の流量が不足して、息継ぎ現象（キャビテーション）が発生するおそれがある。息継ぎ現象は建設機械の操作性の悪化と油圧機器の損傷の原因になるおそれがある。

【0004】

このような問題を解決するため、油圧アクチュエータから作動油タンクに至るメータアウト通路にメータアウト制御弁を設け、そのメータアウト制御弁の開口面積をシリンダ圧に応じて調整することで、シリンダ速度を抑制するとともに息継ぎを防止する構成が知られている（例えば、特開２０１０−１４２４４号公報）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１０−１４２４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、冬季や寒冷地で外気温が低く十分暖機が出来ていない状態では、作動油の粘度が大きくなり、バルブ切り替えに用いるパイロット圧の立ち上げやその伝達に時間がかかる。これにより、メータアウト制御弁の開口面積をパイロット圧で制御する場合、作動油温低温時ではメータアウト制御弁の制御性が著しく悪化するため、メータアウト制御弁の開口面積制御を控えた方が好ましい。

【0007】

メータアウト制御弁の開口面積制御をしない場合には、メータアウト制御弁はノーマル位置（非制御状態でスプール／ポペット弁を押すバネ力によって決まる位置）に固定される。この時、上記文献のように、メータアウト制御弁がノーマルオープン特性（ノーマル位置で最大開口を取る特性）の構造を有する場合は、メータアウト側の作動油の絞りが広くなる。したがって、油圧シリンダを自重落下方向に動作させた場合に、十分なメータアウト圧を立てられなくなり、シリンダ速度が上昇し、息継ぎ現象が生じる恐れがある。

【0008】

本発明は上述の事柄に基づいて発明されたもので、その目的は、低作動油温を理由にメータアウト制御弁の開口面積制御を控えた場合においても、油圧アクチュエータの息継ぎ現象を防止できる建設機械を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、上記目的を達成するために、タンク内の作動油を汲み上げて吐出する油圧ポンプと、前記油圧ポンプから吐出される作動油により駆動される油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータから排出される作動油が流れるメータアウト流路と、前記メータアウト流路に設けられ、開口面積を変更することで前記メータアウト流路の作動油流量を制御するメータアウト制御弁と、前記油圧アクチュエータに作用する負荷を検出する負荷検出器と、前記油圧アクチュエータを操作する操作装置と、前記操作装置の操作量を検出する操作量検出器とを備える建設機械において、前記負荷と前記操作量を基に前記メータアウト制御弁の開口面積を制御する通常動作モードと、前記操作量を基に前記メータアウト制御弁の開口面積を制御する代替動作モードとを択一的に選択するように構成された制御装置を備え、前記制御装置は、前記代替動作モードの選択時には、前記通常動作モードの選択時よりも前記油圧ポンプの吐出流量を増加させるように構成されており、前記タンク内の作動油温を検出する温度検出器をさらに備え、前記制御装置は、前記作動油温が閾値を下回る場合に前記代替動作モードを選択し、前記作動油温が前記閾値以上の値に達した場合に前記通常動作モードを選択するように構成されているものとする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、メータアウト制御弁の開口面積制御を行わない場合においても、ポンプ流量を通常時より増加させることで、油圧アクチュエータの息継ぎ現象を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明に係る建設機械の全体図。

【図2】本発明の第１の実施の形態に係る油圧回路と機器の構成を示す概念図。

【図3】本発明の第１の実施の形態に係る動作モード切替制御のフローチャート。

【図4】本発明の第１の実施の形態に係る油圧ポンプとメータアウト開口制限演算の制御ブロック線図。

【図5】本発明の第１の実施の形態に係る電磁比例弁電流指示値演算の制御ブロック線図。

【図6】本発明の第１の実施の形態に係るメータアウト開口制限値演算テーブル。

【図7】本発明の第１の実施の形態に係るポンプ流量補正値の決定方法。

【図8】本発明の第２の実施の形態に係る油圧回路と機器の構成を示す概念図。

【図9】本発明の第２の実施の形態に係る動作モード切替制御のフローチャート。

【図10】本発明の第３の実施の形態に係る動作モード切替制御のフローチャート。

【図11】本発明の第３の実施の形態に係る油圧ポンプとメータアウト開口制限演算の制御ブロック線図。

【図12】本発明に係るコントローラのハードウェア構成図。

【図13】本発明の第２の実施の形態に係る油圧回路と機器の構成を示す概念図。

【図14】本発明の第４の実施の形態に係る動作モード切替制御のフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、建設機械として油圧ショベルを例にとって本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

【0013】

＜第１実施形態＞
本実施の形態では、作動油温が低温でメータアウト開口面積をアクチュエータ負荷に応じて調整する機構の応答性が悪化する場合の息継ぎ現象防止策を説明する。

【0014】

図１において、油圧ショベルは走行体１０と、走行体１０上に旋回可能に設けた旋回体２０及び旋回体２０に装設したフロント作業装置３０を備えている。

【0015】

走行体１０は、一対のクローラ１１ａ、１１ｂ及びクローラフレーム１２ａ、１２ｂ（図１では片側のみを示す）、各クローラ１１ａ、１１ｂを独立して駆動制御する一対の走行用油圧モータ１３ａ、１３ｂ及びその減速機構等で構成されている。

【0016】

旋回体２０は、旋回フレーム２１と、旋回フレーム２１上に設けられた、原動機としてのエンジン２２と、エンジン２２により回転駆動され、作動油タンク４０（図２参照）内の作動油を汲み上げて吐出する油圧ポンプ２３と、油圧ポンプ２３から吐出される作動油により駆動される油圧アクチュエータ（例えば油圧シリンダ３２，３４，３６）と、油圧ポンプ２３から吐出される作動油を各油圧アクチュエータへ配分する、複数の流量制御弁（例えば図２の流量制御弁４１）を備えたコントロールバルブユニット２４を備えている。また、旋回体２０には旋回油圧モータ２５およびその減速機構が備えられており、旋回油圧モータ２５は下部走行体１０に対して上部旋回体２０（旋回フレーム２１）を旋回駆動させる。

【0017】

さらに、旋回体２０にはフロント作業装置３０が搭載されている。フロント作業装置３０は、基端部で回転自在に旋回体２０に軸支されたブーム３１と、ブーム３１を駆動するためのブームシリンダ３２と、ブーム３１の先端部近傍に回転自在に軸支されたアーム３３と、アーム３３を駆動するためのアームシリンダ３４と、アーム３３の先端に回転可能に軸支されたバケット３５と、バケット３５を駆動するためのバケットシリンダ３６等で構成されている。

【0018】

図２は本発明の建設機械の油圧制御装置に係る第１の実施形態において、アームシリンダ３４に関する油圧回路と機器の構成を示す概念図である。以下では油圧アクチュエータとしてアームシリンダ３４を例にとって説明するが、油圧アクチュエータの駆動対象の自重による動作方向と当該油圧アクチュエータによる当該駆動対象物の動作方向が一致し得る油圧アクチュエータであれば、バケットシリンダ３６をはじめとしたその他の油圧アクチュエータにも本実施形態は適用可能である。

【0019】

図２において、本発明に係る油圧制御装置は、エンジン２２と、エンジン２２により回転駆動される油圧ポンプ２３と、油圧ポンプ２３への作動油供給源である作動油タンク４０と、油圧ポンプ２３の吐出ラインＬ１に接続され、アームシリンダ３４に供給される作動油の流量および方向を制御するアーム用の操作装置であるパイロット弁４２を備えている。

【0020】

エンジン２２の回転数はピックアップセンサＳＥ１で検出されコントローラ４４に入力される。

【0021】

油圧ポンプ２３は、可変容量型であり、コントローラ４４からの指令を基に油圧ポンプ２３の押しのけ容積（吐出流量）を変化させるレギュレータ（ポンプ吐出流量制御装置）２３ａを備えている。また、油圧ポンプ２３の吐出圧はポンプ吐出圧センサＳＥ２によって検知されコントローラ４４に入力される。

【0022】

制御弁４１はセンタバイパス型であり、センタバイパス部４１ａは中立位置ＡでセンタバイパスラインＬ２に接続される。センタバイパスラインＬ２の下流側は作動油タンク４０に接続されている。また、制御弁４１はポンプポート４１ｂ、タンクポート４１ｃおよびアクチュエータポート４１ｄ、４１ｅを有する。ポンプポート４１ｂは吐出ラインＬ１に接続される。タンクポート４１ｃはタンク４０に接続される。アクチュエータポート４１ｄ、４１ｅはアクチュエータラインＬ３又はＬ４を介してアームシリンダ３４のボトム側油室又はロッド側油室に接続される。

【0023】

パイロット弁４２は、操作レバー４２ａと、一対の減圧弁（図示せず）を内蔵したパイロット圧発生部４２ｂとを有し、パイロット圧発生部４２ｂはパイロットラインＬ５、Ｌ６を介して制御弁４１のパイロット圧受圧部４１ｆ、４１ｇに接続する。操作レバー４２ａが操作されると操作パイロット圧発生部４２ｂはその操作方向に応じて一対の減圧弁の一方を作動させ、その操作量に応じたパイロット圧をパイロットラインＬ５、Ｌ６の一方に出力する。Ｌ５、Ｌ６に発生する操作パイロット圧はパイロット圧センサＳＥ３、ＳＥ４により検知されコントローラ４４に出力される。

【0024】

制御弁４１は、その切換位置として、中立位置Ａ、切り換え位置Ｂ及び切り換え位置Ｃを有する。パイロットラインＬ５により受圧部４１ｆにパイロット圧が与えられると、図示左側の切り換え位置Ｂに切り換えられる。この時、アクチュエータラインＬ３がメータイン側、Ｌ４がメータアウト側となり、アームシリンダ３４のボトム側油室に作動油が供給されて、アームシリンダ３４のピストンロッドが伸長する。一方パイロットラインＬ６により受圧部４１ｇにパイロット圧が与えられると、図示右側のＣ位置に切り換えられる。この時、アクチュエータラインＬ４がメータイン側、Ｌ３がメータアウト側となり、アームシリンダ３４のロッド側油室に作動油が供給されてアームシリンダ３４のピストンロッドが収縮する。アームシリンダ３４のピストンロッドの伸長はアームを引き込む動作、すなわちクラウド動作に対応し、アームシリンダ３４のピストンロッドの収縮はアームを押し出す作業、すなわちダンプ動作に対応する。

【0025】

ボトム側油室の圧力（以下ボトム圧）は圧力センサＳＥ５、ロッド側油室の圧力（以下ロッド圧）は圧力センサＳＥ６でそれぞれ検出可能であり、圧力センサＳＥ５，ＳＥ６の検出圧力はコントローラ４４に入力される。本実施の形態では、圧力センサＳＥ５を、アームシリンダ３４に作用する負荷を検出する負荷検出器として利用している。

【0026】

また、制御弁４１はメータイン絞り４１ｈ、４１ｉおよびメータアウト絞り４１ｊ、４１ｋを有している。これら絞り４１ｈ，４１ｉ，４１ｊ，４１ｋは制御弁４１の切り換え位置に応じて開口面積が変化する可変絞りとして機能する。メータアウト絞り４１ｊ，４１ｋは、メータアウト流路（アクチュエータラインＬ４又はＬ３）の作動油流量を制御するメータアウト制御弁として制御弁４１を機能させる。制御弁４１が切り換え位置Ｂにあるときにはメータイン絞り４１ｈによりアームシリンダ３４に供給される作動油を制御し、メータアウト絞り４１ｊによりアームシリンダ３４からの戻り流量を制御する。一方、制御弁が切り換え位置Ｃにあるときには、メータイン絞り４１ｉによりアームシリンダ３４に供給される作動油を制御し、メータアウト絞り４１ｋによりアームシリンダ３４からの戻り流量を制御する。

【0027】

また、本実施の形態に係る建設機械の油圧制御装置は、パイロットラインＬ５上に設置された電磁比例弁４３を備えている。電磁比例弁４３は、コントローラ４４から入力される電磁弁電流（制御信号）を基に駆動され、制御弁４１のメータアウト絞り４１ｊの開口面積を制御する制御装置（メータアウト制御弁制御装置）として機能している。電磁比例弁４３に入力される電磁弁電流値はゼロ以上である電磁比例弁最小電流ＩＭＩＮ（例えば１００ｍＡ）と電磁比例弁最大電流ＩＭＡＸ（例えば６００ｍＡ）の間の値を取り、電磁弁電流値がＩＭＩＮの時は電磁弁スプール４３ａは切り換え位置Ｄにあり、油路４３ｂの開口は最大とする。この時、操作パイロット圧発生部４２ｂで発生したパイロット圧を直接受圧部４１ｆに導く。電磁弁電流値がＩＭＡＸの時には電磁弁スプールａは切り換え位置Ｆにあり、油路４３ｂを遮断することでパイロットラインＬ５に生じるパイロット圧が受圧部４１ｆに導かれるのを防ぐとともに、油路４３ｃの開口は最大とし、受圧部４１ｆの作動油をドレン回路Ｌ７へ排出する。電磁弁電流値がＩＭＩＮとＩＭＡＸの間の制御領域を取る場合、電磁比例弁４３は切り換え位置Ｄと切り換え位置Ｅの間でスプール４３ａを制御することで、操作パイロット圧発生部４２ｂから受圧部４１ｆへの油路４３ｂを絞るとともに、受圧部４１ｆの作動油を油路４３ｃを通して一部ドレン回路Ｌ７へ排出する。こうすることで、操作パイロット圧発生部４２ｂで発生したパイロット圧以下の任意の圧力をパイロット圧として受圧部４１ｆに導くことができる。

【0028】

作動油タンク４０には作動油温センサ（温度検出器）ＳＥ７が備えられており、作動油タンク４０内の作動油温を検出してコントローラ４４に出力している。

【0029】

また、本実施の形態に係る建設機械の油圧制御装置は、コントローラ４４を備えている。コントローラ４４は、コンピュータで構成されており、各センサＳＥ１−ＳＥ７の値を取得するとともに、ポンプレギュレータ２３ａおよび電磁比例弁４３の制御を行う。

【0030】

図１２に、コントローラ４４のハードウェア構成を示す。コントローラ４４は、入力部９１と、プロセッサである中央処理装置（ＣＰＵ）９２と、記憶装置であるリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）９３及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）９４と、出力部９５とを有している。入力部９１は、各センサＳＥ１〜ＳＥ７からの信号を入力し、Ａ／Ｄ変換を行う。ＲＯＭ９３は、後述する図３等のフローチャートを実行するための制御プログラムと、当該フローチャートに実行に必要な各種情報等が記憶された記録媒体であり、ＣＰＵ９２は、ＲＯＭ９３に記憶された制御プログラムに従って入力部９１及びメモリ９３，９４から取り入れた信号に対して所定の演算処理を行う。出力部９５は、ＣＰＵ９２での演算結果に応じた出力用の信号を作成し、その信号を電磁比例弁４３やポンプレギュレータ２３ａに出力することで、制御弁４１のメータアウト絞り４１ｊの開口面積を制御や、油圧ポンプ２３の吐出流量を制御が可能なように構成されている。なお、図１２のコントローラ４４は、記憶装置としてＲＯＭ９３及びＲＡＭ９４という半導体メモリを備えているが、記憶装置であれば特に代替可能であり、例えばハードディスクドライブ等の磁気記憶装置を備えても良い。

【0031】

図３に第１の実施形態における動作モード切替制御のフローチャートを示す。フローチャートの開始時は、キースイッチはＯＦＦ位置にあり、車体の動作モードとして通常動作モードが選択されているものとする。

【0032】

ステップＳ１では、オペレータによりキースイッチがＯＮ位置（キーＯＮ）に切り換えられたかどうかを判定し、キーＯＮと判定されたらコントローラ４４を起動させてステップＳ２に進む。ステップＳ２ではキースイッチがＯＮ位置からスタート位置に切り換えられたかどうかを判定し、スタート位置と判定されたらエンジン２２を始動してステップＳ２０に進む。次にステップＳ２０で、コントローラ４４は作動油温センサＳＥ７で検出した作動油温Ｔ０を取得し、ステップＳ２１へ進む。

【0033】

ステップＳ２１では、コントローラ４４は、作動油温Ｔ０とメータアウト開口制限無効温度閾値Ｔ１とメータアウト開口制限有効温度閾値Ｔ２とを比較する。メータアウト開口制限無効温度閾値Ｔ１、メータアウト開口制限有効温度閾値Ｔ２にはＴ１＜Ｔ２という関係が成立する。例えば、作動油の粘度が高く、メータアウト開口制限制御が困難になる温度範囲の最高値をメータアウト開口制限無効温度閾値Ｔ１として設定することができ、当該温度範囲より高い値をメータアウト開口制限無効温度閾値Ｔ２として設定することができる。またＴ１とＴ２の差は作動油温の短期間変化量に対して十分大きな値となるようにする（例えばＴ１＝０℃、Ｔ２＝５℃）。

【0034】

ステップＳ２１でＴ０＜Ｔ１の場合はステップＳ２２に進み、Ｔ１≦Ｔ０＜Ｔ２の場合はステップＳ２３に進み、Ｔ２≦Ｔ０の場合はステップＳ２４に進む。ステップＳ２２では車体の動作モード（初期値は通常動作モード）を代替動作モード（後述）に切り替え、ステップＳ２０に戻る。ステップＳ２３ではその時点の動作モードを維持してステップＳ２１に戻る。ステップＳ２４では動作モードを通常動作モード（後述）に切り替えてステップＳ２０に戻る。

【0035】

次に図４、５を用いて、通常動作モードと代替動作モードにおける、油圧ポンプ２３の吐出流量と電磁比例弁４３のコントローラ４４による制御について説明する。

【0036】

図４において、まず、パイロット圧センサＳＥ３によって検出したアームクラウド操作パイロット圧（アームクラウド操作量）からテーブルＴ１を用いてポンプ２３の流量基準値Ｑ１を決める。また、エンジン回転数がラグダウンしないように設定されたポンプ出力基準値とアームクラウド操作量からアームクラウドパワー要求値ＰＯＷ１を演算し、これをポンプ吐出圧センサＳＥ２から検出したポンプ吐出圧で割ることで、馬力によるポンプ流量制限値Ｑｌｉｍを演算する。流量基準値Ｑ１と馬力によるポンプ流量制限値Ｑｌｉｍの最小値をポンプ流量要求値Ｑ２とする。

【0037】

また、アームクラウド操作パイロット圧（アームクラウド操作量）と圧力センサＳＥ５で検出したアームボトム圧（アームシリンダ負荷）から、テーブルＴ２を用いてメータアウト絞り４１ｊの開口面積値（以下、メータアウト開口制限値と称することがある）を演算する。テーブルＴ２はアームクラウド操作パイロット圧が大きいほど（アーム速度が大きいほど）メータアウト開口制限値を大きくするような特性とする。また、テーブルＴ２中の矢印はアームボトム圧の大きさを示し、テーブルＴ２はアームボトム圧が小さいほど（アームシリンダ３４に息継ぎが発生する可能性が大きいとき）、メータアウト開口制限値を小さくするような特性とする。アームボトム圧が最も高いレベルにあるときのグラフは制御弁４１のメータアウト開口特性Ａ０（後述の図６参照）と一致する。

【0038】

スイッチＳＷ１の切り換え位置は、図３のフローチャートで決定された動作モードに応じて択一的に切り換えられる。通常動作モードでは、スイッチＳＷ１は位置Ｐｓ１に切り換えられ、テーブルＴ２を用いて計算した開口面積値を図５のテーブルＴ４に出力する。一方、代替動作モードでは、スイッチＳＷ１は位置Ｐｓ２に切り換えられ、アームボトム圧は考慮せずに、制御弁４１がメータアウト開口特性Ａ０をとるときの最大値Ａｍａｘ（後述の図６参照）を図５のテーブルＴ４に出力する。

【0039】

図５ではメータアウト開口制限値を基に電磁比例弁４３への制御信号（電磁比例弁電流指示値）を決定する演算方法を説明する。まず、Ｔ２のメータアウト開口制限値からテーブルＴ４を用いて電磁比例弁２次圧目標値（パイロット圧）を演算する。ここでテーブルＴ４は受圧部４１ｆの圧力に対するメータアウト絞り４１ｊの開口特性の縦軸と横軸を入れ替えたものである。Ｔ４にＡｍａｘが入力された場合（代替動作モードでＳＷ１がＰｓ２にあるとき）には、電磁比例弁２次圧目標値は最大値をとる。

【0040】

次にテーブルＴ５を用いて、Ｔ４の電磁比例弁２次圧目標値から電磁弁電流指示値を演算する。ここでテーブルＴ５は電磁比例弁４３の電流‐２次圧特性（Ｉ−Ｐ特性）の縦軸と横軸を入れ替えたものである。電磁比例弁２次圧目標値が最大値の場合（代替動作モードでＳＷ１がＰｓ２にあるとき）には電流値はゼロになるので、制御弁４１は操作パイロット圧発生部４２ｂで発生したパイロット圧で駆動される。なお、ここでは代替動作モード選択時にテーブルＴ５で算出される電流指示値はゼロとしたが、電磁比例弁４３がノーマル位置に保持される電流値の範囲内であればゼロを越える値でも構わない。

【0041】

以上テーブルＴ４、Ｔ５を用いた演算により、コントローラ４４はＴ５の電磁弁電流指示値を電磁比例弁４３に出力し、メータアウト絞り４１ｊの開口面積が目標値となるように電磁比例弁４３を制御する。

【0042】

次に、図４に戻り、ポンプ流量補正値ΔＱの演算方法を説明する。アームクラウド操作パイロット圧とアームボトム圧から、テーブルＴ３を用いてポンプ流量補正値を計算する。テーブルＴ３は操作パイロット圧が大きいほどポンプ流量補正値ΔＱが増加する特性とする。そして、テーブルＴ３中の矢印はアームボトム圧の大きさを示し、テーブルＴ３はボトム圧（アクチュエータ負荷）が小さい（アームシリンダに息継ぎが発生する可能性が大きいとき）ほど、ポンプ流量補正値ΔＱを増加する特性とする。また、ボトム圧が大きい場合（アームシリンダに息継ぎが発生する可能性が少ないとき）はボトム圧が小さい場合に比べてポンプ流量補正値ΔＱが減少する特性とする。テーブルＴ３で算出されたポンプ流量補正値ΔＱはスイッチＳＷ２に出力される。

【0043】

スイッチＳＷ２の切り換え位置は、図３のフローチャートで決定された動作モードに応じて択一的に切り換えられる。通常動作モードでは、スイッチＳＷ２は位置Ｐｓ１に切り換えられ、ポンプ流量補正値ΔＱとしてゼロを出力する。一方、代替動作モードでは、スイッチＳＷ２は位置Ｐｓ２に切り換えられ、ポンプ流量補正値ΔＱとしてテーブルＴ３で算出された値を出力する。

【0044】

スイッチＳＷ２から出力されたポンプ流量補正値ΔＱは、ポンプ流量要求値Ｑ２に加算され、最終的なポンプ流量目標値Ｑ３が決定する。ポンプ流量目標値Ｑ３を基にポンプレギュレータ２３ａへの電流指示値が生成される。コントローラ４４は、その電流指示値をポンプレギュレータ２３ａに出力し、油圧ポンプ２３の吐出流量が目標値（Ｑ２、又はＱ２＋ΔＱ）となるようにポンプレギュレータ２３ａを制御する。これにより代替動作モードの選択時にはゼロより大きいポンプ流量補正値ΔＱがＱ２加算されるので、常にＱ２が維持される通常動作モードの選択時よりも油圧ポンプ２３の吐出流量が増加され、メータイン側の流量不足が緩和／解消される。

【0045】

次に図６を用いてテーブルＴ２の役割を説明する。図６はテーブルＴ２の模式図である。テーブルＴ２はアームボトム圧のレベルが最もが高いとき、すなわちアームシリンダに息継ぎ現象が生じにくいときには、メータアウト開口制限値は制御弁４１のメータアウト開口特性（図中Ａ０）を取る。この時、アームクラウド操作パイロット圧と電磁弁２次圧が一致するため、パイロット圧の減圧を行わない。アームボトム圧が低く息継ぎ現象発生の可能性がある場合は、図中Ａ１のように、Ａ０から一定程度開口を減じた特性をメータアウト開口制限値とする。この時、メータアウト絞り４１ｊが絞られるため、アームシリンダロッド圧が上昇し、シリンダ速度が低下することで息継ぎを防止する。アームボトム圧がさらに低下した場合は、Ａ１からさらに開口を減じた特性をメータアウト開口制限値とする。アームボトム圧に対してどの程度開口を減少させるかは、実験により導出する。

【0046】

次に図７の数式を用いてテーブルＴ３の導出方法を説明する。今、実験によりテーブルＴ２が決定されたとすると、息継ぎ現象を防止するのに必要なメータアウト圧ｐＭＯ（ここではアームシリンダロッド圧に一致）は（１）式のように導かれる。ここでＱ（ＰＩ）は操作パイロット圧ＰＩに対応したポンプ基準流量、ｃは流量係数、Ａ１（ＰＩ）は図５のＡ１の特性に対応する。代替動作モードではメータアウト開口を制限しないため、メータアウト絞り開口の特性は制御弁４１のメータアウト開口特性Ａ０となる。息継ぎ現象防止のためには、代替運作モードにおいても通常運作モードと同等のメータアウト圧を維持する必要がある。ここで、Ａ１はＡ０より小さいため、（２）式のように、ポンプ基準流量Ｑに正の値のポンプ補正流量ΔＱを加算すればよい。（１）、（２）式からポンプ補正流量ΔＱは（３）式のように一意に決まる。

【0047】

なお、上記の説明では図３のフローチャート、即ち作動油温を基に１つの動作モードが自動的に選択されたが、動作モードの切り換えスイッチ（図示せず）を設け、当該スイッチによりオペレータが所望する動作モードに合わせてスイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２の切り換え位置を変更可能に構成しても良い。

【0048】

以上のように、本実施の形態では、作動油タンク４０内の作動油を汲み上げて吐出する油圧ポンプ２３と、油圧ポンプ２３から吐出される作動油により駆動されるアームシリンダ３４と、アームシリンダ３４から排出される作動油が流れるメータアウト流路Ｌ４と、メータアウト流路Ｌ４に設けられ、絞り４１ｊの開口面積を変更することでメータアウト流路Ｌ４の作動油流量を制御する制御弁４１と、アームシリンダ３４に作用する負荷（アクチュエータ負荷）を検出する圧力センサＳＥ５と、アームシリンダ３４を操作する操作装置４２と、操作装置４２の操作量を検出する圧力センサＳＥ３とを備える油圧ショベルにおいて、センサＳＥ５によるアクチュエータ負荷とセンサＳＥ３による操作量を基に絞り４１ｊの開口面積を制御する通常動作モードと、アクチュエータ負荷は考慮せず、センサＳＥ３による操作量のみを基に絞り４１ｊの開口面積を制御する代替動作モードとを択一的に選択して絞り４１ｊの開口面積を制御するように構成されたコントローラ４４を備えた。さらにコントローラ４４は、代替動作モードの選択時には、通常動作モードの選択時で同じ操作量のときよりも油圧ポンプ２３の吐出流量を増加させるように構成した。

【0049】

このように構成した油圧ショベルによれば、制御弁４１の絞り４１ｊの開口面積を制御することでメータアウト流路（Ｌ４）の作動油流量をアクチュエータ負荷に応じて制御しない場合（すなわち代替動作モードが選択された場合）には、通常動作モードの選択時よりも油圧ポンプ２３の吐出流量が増加してメータイン流路（Ｌ３）の作動油流量不足を回避できるので、アームシリンダ（油圧アクチュエータ）３４での息継ぎ現象の発生を防止できる。これにより油圧ショベルの操作性の悪化と油圧機器の損傷を防止することができる。

【0050】

また、本実施の形態では、テーブルＴ３を備えることにより、コントローラ４４が、代替動作モードの選択時に、アクチュエータ負荷が小さいほど油圧ポンプ２３の吐出流量を増加し、操作量が大きいほど油圧ポンプ２３の吐出流量が増加するように構成されている。

【0051】

このように構成した油圧ショベルによれば、アクチュエータ負荷が小さく息継ぎ現象の発生可能性が高いときほど油圧ポンプ２３の吐出流量が増加するので、息継ぎ現象の発生防止の確実性を向上できる。

【0052】

また、本実施の形態では、作動油タンク４０内の作動油温を検出する温度センサＳＥ７をさらに備え、コントローラ４４が、温度センサＳＥ７が取得した作動油温Ｔ０が閾値Ｔ１を下回る場合に代替動作モードを選択し、作動油温が閾値Ｔ１以上の値（Ｔ２）に達した場合に通常動作モードを選択するように構成されている。

【0053】

このように構成した油圧ショベルによれば、外気温等により作動油温が低下し、メータアウト開口制限制御（制御弁４１の絞り４１ｊの開口面積を制御することでメータアウト流路（Ｌ４）の作動油流量をアクチュエータ負荷に応じて制御すること）が困難になる程度まで作動油の粘度が高くなった場合には、自動的に代替動作モードが選択され、メータアウト開口制限制御の実行が回避されるとともに油圧ポンプ２３の吐出流量が増加する。これにより負荷に応じたメータアウト流量制御の実行／不実行が作動油温に応じて自動的に選択されるとともに、メータアウト流量制御が実行されない場合にもアームシリンダ（油圧アクチュエータ）３４での息継ぎ現象の発生を防止できるので、油圧ショベルの操作性の悪化と油圧機器の損傷を防止できる。

【0054】

＜第２実施形態＞
次に本発明の第２の実施の形態を説明する。図８は本実施の形態の油圧回路と機器の構成図である。本実施形態の油圧回路と機器の構成は、作動油温センサＳＥ７を取り除いた点で第１実施形態の構成と異なるが、他の構成については同じなので説明は省略する。

【0055】

図１３は本実施の形態に係る油圧ポンプとメータアウト開口制限演算の制御ブロック線図である。図１３中のＴ２は図４中のテーブルＴ２を示し、Ｔ４，Ｔ５は図５中のテーブルＴ４，Ｔ５を示す。図４，５の制御ブロック図と異なる点はスイッチＳＷ１に代えてスイッチＳＷ３を備える点である。スイッチＳＷ３の切り換え位置は、後述する図９のフローチャートで決定された動作モードに応じて択一的に切り換えられる。通常動作モードでは、スイッチＳＷ３は位置Ｐｓ１に切り換えられ、テーブルＴ２，Ｔ４，Ｔ５を用いて計算した電流指示値を電磁比例弁４３に出力する。一方、代替動作モードでは、スイッチＳＷ３は位置Ｐｓ２に切り換えられ、コントローラ４４と電磁比例弁４３の電気的接続を切断する。これにより電磁比例弁４３への電流出力が行われず（即ち、電流指示値はゼロ）、電磁比例弁４３はノーマル位置で最大開口をとる。その結果、制御弁４１は、アクチュエータ負荷に関わらず、操作パイロット圧発生部４２ｂで発生したパイロット圧で駆動される。

【0056】

図９に第１の実施形態における動作モード切替制御のフローチャートを示す。先のフローチャートと同じ処理には同じ符号を付して説明を省略することがある。

【0057】

ステップＳ１でキースイッチがＯＮ位置であることが確認できたら、コントローラ４４を起動させて、ステップＳ３０に進む。

【0058】

Ｓ３０では、コントローラ４４は、前回キーＯＦＦ時の動作モードが代替動作モードか否かの判定を行う。前回キーＯＦＦ時の動作モードはコントローラ４４のＲＯＭ９３に記憶されており、コントローラ４４はその情報に基づいてＳ３０の判定を行う。Ｓ３０で代替動作モードと判定された場合には、Ｓ３４で通常動作モードに切り換えてＳ２に進む。一方、Ｓ３０で通常動作モードと判定された場合にはＳ２に進む。

【0059】

ステップＳ３ではコントローラ４４が図１３に示した制御で決まる電磁比例弁電流指示値Ｉを出力する。ステップＳ４ではコントローラ４４が電磁比例弁４３に出力される電流（フィードバック電流値）ＩＦＢをコントローラ４４内の電流センサで検出しステップＳ５へ進む。なお、ステップＳ３で電磁比例弁電流指示値Ｉの出力要求の有無を検出し、出力有りの場合にステップＳ４に進み、出力無しの場合にステップＳ３に戻るように構成しても良い（後述の図１４のステップＳ４０参照）。

【0060】

ステップＳ５では、Ｓ４の電磁比例弁フィードバック電流値ＩＦＢがフィードバック電流上限閾値Ｉｔｈ１（例えば９００ｍＡ）を上回るか、またはフィードバック電流下限閾値Ｉｔｈ２（例えば５０ｍＡ）を下回るかを判断する。ここで、Ｉｔｈ１は電磁比例弁最大電流ＩＭＡＸより大きい値であり、電磁比例弁４３のソレノイドまたはワイヤハーネスが短絡しているかどうかを判断可能な電流値とする。また、Ｉｔｈ２は電磁比例弁最小電流ＩＭＩＮより小さいゼロ以上の値であり、電磁比例弁４３のソレノイドまたはワイヤハーネスが断線しているかどうかを判断可能な電流値とする。すなわち、ステップＳ５では電磁比例弁４３の短絡・断線に伴う故障を判定する。ステップＳ５で電磁比例弁フィードバック電流値ＩＦＢが、フィードバック電流上限閾値Ｉｔｈ１を上回るか、またはフィードバック電流下限閾値Ｉｔｈ２を下回る場合（すなわち短絡・断線のおそれがある場合）はステップＳ６に進む。

【0061】

ステップＳ６ではタイマＴａ（初期値はゼロ）にコントローラ４４の演算周期（例えば０．０１ｓｅｃ）を加算し、ステップＳ８に進む。

【0062】

一方、Ｓ５で電磁比例弁フィードバック電流値ＩＦＢが、フィードバック電流上限閾値Ｉｔｈ１以下の場合と、フィードバック電流下限閾値Ｉｔｈ２以上の場合には、ステップＳ７に進む。ステップＳ７ではタイマＴａをゼロにしてステップＳ８に進む。

【0063】

ステップＳ８ではタイマＴａとタイマ閾値Ｔｔｈ（例えば５ｓｅｃ）とを比較し、タイマＴａがタイマ閾値Ｔｔｈ以下のときはステップＳ９、タイマＴａがタイマ閾値Ｔｔｈより大きいときは、電磁比例弁４３（メータアウト制御弁制御装置）に異常が発生したと判断して、ステップＳ１０にすすむ。

【0064】

ステップＳ９では車体の動作モードを通常動作モードにし、キースイッチがＯＦＦ位置にあるか否かを判定する（Ｓ３６）。Ｓ３６で、キーＯＦＦの場合にはエンジン２２及びコントローラ４４を停止して処理を終了し、キーＯＮの場合にはステップＳ３に戻る。

【0065】

ステップＳ１０ではコントローラ４４は車体の動作モードを代替動作モードに切り替え、スイッチＳＷ３が位置Ｐｓ２に切り換えられる。その結果、ステップＳ１１で電磁比例弁電流指示値Ｉがゼロに設定され（即ち、制御弁４１は操作パイロット圧発生部４２ｂで発生したパイロット圧で駆動される）、処理を終了する。これにより代替動作モードに切り替わった場合には次回キーＯＦＦ、キーＯＮが行われない限り、通常動作モードに切り替わらないことになる。

【0066】

なお、上記では前回キーＯＦＦ時の動作モードを記憶しておき、それをＳ３０で確認する場合について説明したが、動作モードの記憶とＳ３０，３４を省略し、図９のフローの開始時の動作モードは常に通常動作モードとする構成を採用しても良い。

【0067】

ところで、電磁比例弁４３に不具合や故障が発生すると、電磁比例弁４３で適切な２次圧を出力することが難しくなるので、アクチュエータ負荷に応じた適切なメータアウト流量制御が不可能となる。

【0068】

そこで上記のように構成した本実施の形態では、コントローラ４４から入力される電磁比例弁電流指示値Ｉ（制御信号）を基に駆動され、制御弁４１の絞り４１ｊの開口面積を制御するメータアウト制御弁制御装置として機能する電磁比例弁４３の異常をコントローラ４４が検知した場合には、電磁比例弁４３への電流出力を中止し、動作モードとして代替動作モードを選択するように油圧ショベルを構成した。

【0069】

このように油圧ショベルを構成すると、電磁比例弁４３の故障でメータアウト流量制御ができない場合には自動的に代替動作モードに切り換えられ、ポンプ流量が増加するので息継ぎ現象を防止することができる。

【0070】

なお、上記では、電磁比例弁４３及びその周辺設備の故障により電磁比例弁４３に誤った電流が出力されることを防止するために代替動作モードではＳＷ３により電磁比例弁４３とコントローラ４４の接続を遮断したが、図１３の電磁比例弁４３の制御に代えて第１実施形態と同様に図４，５を基に行っても良い。

【0071】

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。第３の実施の形態では、メータアウト開口制限演算に用いるセンサが故障した場合にも息継ぎ現象を防止する。以下、メータアウト開口制限演算に用いるセンサとしてアームシリンダボトム圧センサＳＥ５を例に説明する。本発明の油圧回路と機器の構成は第２の実施の形態と同様である。

【0072】

図１１に本実施の形態での通常動作モードと代替動作モードにおける、油圧ポンプ２３の吐出流量と電磁比例弁４３の制御方法を示す。油圧ポンプ２３の吐出流量と電磁比例弁４３の制御方法は第１の実施の形態とほぼ同じであるが、アームボトム圧を用いず、操作パイロット圧のみからポンプ補正流量ΔＱを演算する（テーブルＴ３ａ）ことのみ異なる。この例のテーブルＴ３ａでは、図４のテーブルＴ３でアームボトム圧が最小のときの特性を利用している。

【0073】

図１０に本実施の形態における動作モード切替制御のフローチャートを示す。ステップＳ１、Ｓ２は第１の実施の形態と同じである。次にステップＳ１２でアームボトム圧センサＳＥ５の出力電圧Ｖ０を検出し、ステップＳ１３に進む。ステップＳ１３ではシリンダ圧センサ電圧Ｖ０がシリンダ圧センサ電圧最小値ＶＭＩＮを下回るか、あるいはシリンダ圧センサ電圧最大値ＶＭＡＸを上回るかを判断する。シリンダ圧センサ最小値ＶＭＩＮはシリンダ圧センサが短絡したとき場合を検出できる値にする。また、シリンダ圧センサ最大値ＶＭＡＸはシリンダ圧センサが断線した場合を検出できる値にする。シリンダ圧センサ電圧Ｖ０がシリンダ圧センサ電圧最小値ＶＭＩＮを下回るか、あるいはシリンダ圧センサ電圧最大値ＶＭＡＸを上回る場合はステップＳ１４に進み、そうでない場合ステップＳ１５に進む。

【0074】

ステップＳ１４ではタイマＴａ（初期値はゼロ）にコントローラ４４の演算周期を加算し、ステップＳ１６に進む。

【0075】

ステップＳ１５ではタイマＴａをゼロにしてステップＳ１６に進む。

【0076】

ステップＳ１６ではタイマＴａとタイマ閾値Ｔｔｈ（例えば５ｓｅｃ）とを比較し、タイマＴａがタイマ閾値Ｔｔｈ以下のときはステップＳ１７に、タイマＴａがタイマ閾値Ｔｔｈより大きいときはステップＳ１８にすすむ。

【0077】

ステップＳ１７では車体の動作モードを通常動作モードにし（初期状態は正常モード）、ステップＳ３６に進む。

【0078】

一方、ステップＳ１８では車体の動作モードを代替動作モードに切り替えステップＳ１９に進む。ステップＳ１９では電磁弁４３の電流指示値を最小値（電磁弁４３がノーマル位置に保持される電流値であり、例えばゼロが選択可能）にして処理を終了する。

【0079】

ところで、シリンダ圧センサＳＥ５など制御弁４１の動作を制御するのに用いるセンサが故障した場合は、息継ぎ現象を防止するために必要なメータアウト絞り開口を適切に調整することが難しい。よって、この場合には、少なくとも従来の方法でメータアウト流量制御を行うべきではない。

【0080】

そこで、本実施の形態では、コントローラ４４が、センサＳＥ５の異常を検知した場合には、代替動作モードを選択するように油圧ショベルを構成した。

【0081】

このように油圧ショベルを構成すると、メータアウト流量制御に用いるセンサが故障し、制御弁４１を従来の方法で制御できない場合においても、ポンプ流量を増加させることで、息継ぎ現象を防止することができる。

【0082】

特に図１１のテーブルＴ３ａでは、図４のテーブルＴ３でアームボトム圧が最小のときの特性（すなわち最も息継ぎが発生する可能性が大きい場合の特性）を利用している。このようにポンプ補正流量ΔＱを演算すると、ボトム圧センサＳＥ５に異常が生じた場合にもメータイン側の作動油が最大限に確保されるので息継ぎ現象の発生を防止できる。

【0083】

＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４の実施の形態を説明する。第４の実施の形態では、メータアウト制御弁制御装置の異常が回復し、代替動作モードから通常動作モードへの変更を許可する許可信号が入力されたとき、代替動作モードから通常動作モードに切り換えている。

【0084】

図１４は本発明の第４の実施の形態に係る動作モード切替制御のフローチャートである。その他の構成は第２の実施形態と同じであり、既述の構成の説明は省略する。

【0085】

ステップＳ８でタイマＴａとタイマ閾値Ｔｔｈ（例えば５ｓｅｃ）とを比較し、タイマＴａがタイマ閾値Ｔｔｈ以下のときはステップＳ４２にすすむ。

【0086】

ステップ４２では、コントローラ４４は、現在の動作モードが通常動作モードであるか否かを判定する。通常動作モードの場合はステップＳ９に進み、代替動作モードの場合はステップＳ４４に進む。

【0087】

ステップＳ４４では、電磁比例弁４３の故障が回復したか否かを判定するためのフラグ（正常フラグと称する）を１に設定し、ステップＳ３６に進む。正常フラグが０のときは電磁比例弁４３に異常が発生していることを示し、正常フラグが１のときは電磁比例弁４３の異常が回復したことを示す。

【0088】

ステップＳ３６でキースイッチがＯＦＦ位置にあると判定され、フロント作業装置３０の非操作が担保された場合には、ステップＳ４８で正常フラグが１かどうかを判定する。正常フラグが１のときは、動作モードを代替動作モードから通常動作モードに変更して処理を終了する。正常フラグが０のときは通常動作モードのまま処理を終了する。ステップＳ３６において、キースイッチがＯＦＦ位置にあるか否かは、キースイッチをＯＦＦ位置に切り換えた場合にコントローラ４４に入力される信号（「許可信号」と称する）を基に判定する。許可信号は、代替動作モードから通常動作モードへの変更を許可する信号である。

【0089】

ところで、電磁比例弁４３の異常が回復したことのみをトリガーにして動作モードを代替動作モードから通常動作モードへ復帰させると、フロント作業装置３０の操作中に動作モードが変更され、オペレータの操作フィーリングを損ねる可能性がある。

【0090】

しかし、上記のように構成した油圧ショベルでは、電磁比例弁４３に発生した異常が回復したことと、キースイッチがＯＦＦ位置に切り換えられフロント作業装置３０の非操作が保証されていることをトリガーにして動作モードを通常動作モードに復帰することとした。そのため、フロント作業装置３０の操作中に動作モードが変更されることが回避され、オペレータの操作フィーリングを良好に維持できる。さらに、電磁比例弁４３の異常が回復した場合には速やかに通常動作モードに復帰することが可能となる。

【0091】

なお、上記では、キースイッチをＯＦＦ位置に切り換え場合に許可信号がコントローラ４４に出力されると説明したが、フロント作業装置３０の非操作が保証されている状況であれば、その他の場合に許可信号を出力しても良い。例えば、キースイッチをＯＮ位置又はスタート位置に切り換えた場合、パイロット弁４２から制御弁４１へのパイロット圧の出力の有無を制御するゲートロックレバー（図示せず）を立てた場合（パイロット圧の遮断位置に切り換えた場合）、エンジン２２のオートアイドル制御が開始された場合、所定時間操作レバー４２ａの操作がなかった場合等に許可信号を出力できる。さらに、許可信号出力用の専用スイッチを運転室内に設置し、オペレータの所望のタイミングで許可信号を出力しても良い。この場合、本実施形態の制御は第１の実施形態にも適用可能となる。

【0092】

本実施形態は、第３の実施形態に係るセンサ（例えばセンサＳＥ５）の異常が回復した場合にも適用可能である。

【0093】

＜付記＞
上記では、アームシリンダ３４のボトム圧を検出する圧力センサＳＥ５をアームシリンダ３４の負荷検出器として利用したが、圧力センサＳＥ５に加えて圧力センサＳＥ６を負荷検出器として利用しても良い。この場合圧力センサＳＥ５とＳＥ６の差圧からアームシリンダ３４の負荷を検出できる。また、圧力センサＳＥ５に代えて、ポンプ吐出圧を検出する圧力センサＳＥ２を負荷検出器として利用しても良い。

【0094】

第１実施形態では、閾値Ｔ１近辺で作動油温が短期間で頻繁に変動して動作モードも頻繁に変更されることを防止する観点から、作動油温Ｔ０が閾値Ｔ１を下回る場合に代替動作モードを選択し、作動油音Ｔ０が閾値Ｔ０以上の値（Ｔ２）以上に達した場合に通常動作モードを選択するように構成したが。つまり、Ｔ１及びＴ２の２つの閾値を使用したが、作動油温変化が単調に増加または減少する傾向がある環境での使用等であれば、１つの閾値のみを使用しても良い。また、メータアウト開口制限制御が困難になる温度範囲の最高値をＴ１とする例を挙げたが、これに限らず作動油粘度に応じて所望の値をＴ１として設定できる。

【0095】

上記の各実施形態のフローチャートでは、キースイッチがスタート位置に切り換えられたタイミング（Ｓ１，Ｓ２）を実質的な処理の開始タイミングとしているが、Ｓ１，Ｓ２を省略してコントローラ起動後かつエンジン始動後の適宜のタイミングで処理を開始しても良い。また、各フローチャートの処理の順番は得られる結果が同じであれば適宜変更しても構わない。

【0096】

上記の説明では、メータアウト流路（アクチュエータライン）Ｌ４の流量制御を制御弁４１内の絞り４１ｊによって行ったが、メータアウト流量の制御システムはこれだけに限られず種々の変更が可能である。例えば、アクチュエータラインＬ４に他の流路を接続して当該他の流路に備えた可変絞りの開口面積を制御しても良い。また、当該可変絞りと絞り４１ｊの開口面積の合計値でメータアウト流量を制御しても良い。

【符号の説明】

【0097】

１０…走行体、１１…クローラ、１２…クローラフレーム、１３…走行用油圧モータ、２０…旋回体、２１…旋回フレーム、２２…エンジン、２３…油圧ポンプ、２３ａ…ポンプレギュレータ、２４…コントロールバルブユニット、２５…旋回油圧モータ、３０…フロント作業装置、３１…ブーム、３２…ブームシリンダ、３３…アーム、３４…アームシリンダ（油圧アクチュエータ）、３５…バケット。３６…バケットシリンダ、４０…作動油タンク、４１…制御弁（メータアウト制御弁）、４２…パイロット弁（操作装置）、４３…電磁比例弁、４４…コントローラ（制御装置）、ＳＥ１…エンジン回転数ピックアップセンサセンサ、ＳＥ２…ポンプ吐出圧センサ、ＳＥ３…操作パイロット圧センサ（アームクラウド操作）、ＳＥ４…操作パイロット圧センサ（アームダンプ操作）、ＳＥ５…アームボトム圧センサ、ＳＥ６…アームロッド圧センサ、ＳＥ７…作動油温センサ、ＳＷ１…スイッチ、ＳＷ２…スイッチ、ＳＷ３…スイッチ、Ｌ１…吐出ライン、Ｌ２…センタバイパスライン、Ｌ３…アクチュエータライン（アームボトム側）、Ｌ４…アクチュエータライン（アームロッド側・メータアウト流路）、Ｌ５…パイロットライン（アームクラウド）、Ｌ６…パイロットライン（アームダンプ）
Ｌ７…ドレン油路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】