特許 7193446 作業機械

(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】

(24)【登録日】2022-12-12

(45)【発行日】2022-12-20

(54)【発明の名称】作業機械

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/22 20060101AFI20221213BHJP

   F16K 31/383 20060101ALI20221213BHJP

   F15B 11/042 20060101ALI20221213BHJP

【ＦＩ】

E02F9/22 K

F16K31/383

F15B11/042

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019238879

(22)【出願日】2019-12-27

(65)【公開番号】P2021107639

(43)【公開日】2021-07-29

【審査請求日】2022-01-31

(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】弁理士法人開知

(72)【発明者】

【氏名】熊谷 賢人

(72)【発明者】

【氏名】井村 進也

(72)【発明者】

【氏名】杉山 玄六

(72)【発明者】

【氏名】小高 克明

(72)【発明者】

【氏名】釣賀 靖貴

(72)【発明者】

【氏名】千葉 孝昭

【審査官】彦田 克文

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１３７９６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－３１８２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１８５６６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２７０９００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平９－１７７７１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平６－１９３６０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｆ ９／２２

Ｆ１６Ｋ ３１／３８３

Ｆ１５Ｂ １１／０４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車体と、
前記車体に取り付けられた作業装置と、
前記車体または前記作業装置を駆動する複数のアクチュエータと、
油圧ポンプと、
前記油圧ポンプの吐出ラインにパラレルに接続されており、前記油圧ポンプから前記複数のアクチュエータに供給される圧油の流れを調整する複数の方向制御弁と、
前記複数のアクチュエータの動作を指示するための操作レバーと、
パイロットポンプと、
前記パイロットポンプから供給される圧油を減圧し前記複数の方向制御弁の操作圧として出力する電磁弁ユニットと、
前記操作レバーからの動作指示量に応じて前記電磁弁ユニットへ指令を出力するコントローラと、
前記複数の方向制御弁の各上流に配置され、前記油圧ポンプから前記複数の方向制御弁に供給される圧油の流量を制限する補助流量制御装置とを備えた作業機械において、
前記補助流量制御装置は、
シート型の主弁と、
前記主弁の弁体の移動量に応じて開口面積を変化させる制御可変絞りと、
前記主弁の下流側と前記制御可変絞りの下流側とを接続し、通過流量に応じて前記弁体の移動量を決定するパイロットラインと、
前記パイロットラインに配置され、前記コントローラからの指令に応じて開口面積を変化させるスプール型のパイロット可変絞りとを有し、
前記パイロット可変絞りの開口面積が所定の開口面積以上のときは、前記パイロット可変絞りの開口面積に応じて前記主弁の開口面積が最大開口量からゼロの間で変化し、
前記パイロット可変絞りの開口面積が前記所定の開口面積を下回ったときは、前記パイロット可変絞りの開口面積によらず前記主弁の開口面積がゼロとなるように構成された
ことを特徴とする作業機械。

【請求項2】

請求項１に記載の作業機械において、
前記補助流量制御装置は、
前記パイロット可変絞りの開口面積が前記所定の開口面積以上のときは、前記制御可変絞りの開口面積が前記パイロット可変絞りの開口面積の所定の係数倍となり、
前記パイロット可変絞りの開口面積が前記所定の開口面積を下回ったときは、前記制御可変絞りの開口面積が前記パイロット可変絞りの開口面積の前記所定の係数倍よりも大きくなるように構成された
ことを特徴とする作業機械。

【請求項3】

請求項１に記載の作業機械において、
前記パイロット可変絞りの前後差圧を検出する圧力センサを備え、
前記コントローラは、前記パイロット可変絞りの開口面積が前記所定の開口面積を下回ったときは、前記パイロット可変絞りの通過流量が前記補助流量制御装置の目標通過流量と一致するように、前記圧力センサで検出した前後差圧に基づいて前記パイロット可変絞りに対する指令を算出する
ことを特徴とする作業機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、油圧ショベル等の作業機械に関する。

【背景技術】

【0002】

油圧ショベル等の作業機械は、旋回体を含む車体と、旋回体に取り付けられた作業装置（フロント装置）とを備え、作業装置が、旋回体に上下方向に回動可能に接続されたブーム（フロント部材）と、ブームの先端に前後または上下方向に回動可能に接続されたアーム（フロント部材）と、アームの先端に前後または上下方向に回動可能に接続されたバケット（フロント部材）と、ブームを駆動するブームシリンダ（アクチュエータ）と、アームを駆動するアームシリンダ（アクチュエータ）と、バケットを駆動するバケットシリンダ（アクチュエータ）とを含む。作業機械のフロント部材をそれぞれの手動操作レバーによって操作し、所定の領域を掘削することは容易では無く、オペレータには習熟した操作技術が必要とされる。

【0003】

そこで、このような作業を容易にするための技術が提案されている（特許文献１）。

【0004】

特許文献１に記載の建設機械の領域制限掘削制御装置は、フロント装置の位置を検出する検出手段と、この検出手段からの信号によりフロント装置の位置を演算する演算部と、フロント装置の進入を禁止する侵入不可領域の設定部と、侵入不可領域とフロント装置位置から操作レバー信号の制御ゲインを算出する演算部とを備えるコントローラと、算出された制御ゲインからアクチュエータの動きを制御するアクチュエータ制御手段とを備えている。このような構成によると、侵入不可領域の境界線までの距離に応じてレバー操作信号が制御されるため，オペレータが誤って侵入不可領域にバケット先端を移動しようとしても、自動的にバケット先端の軌跡が境界上を沿うように制御される。これによって、オペレータの操作技術の習熟度に左右されること無く、誰でも精度良く安定した作業を行うことができる。

【0005】

ここで、特許文献１に記載の建設機械において、オペレータによる手動操作と機体の自動制御機能とを作業内容に応じて切り替えることを想定した場合、次のような課題がある。コントローラからの指令によって機体の自動制御を行う場合は、フロント装置の先端が目標とする軌跡に沿って正確に移動することが重要であり、そのためにはアクチュエータに目標流量を正確に供給する必要がある。しかし、特許文献１の領域制限掘削制御装置では、レバー操作量に応じて制御されるのが方向制御弁の開口量であるため、アクチュエータの負荷変動に伴う方向制御弁の前後差圧の変化によって、アクチュエータへの流量供給が不安定になる場合がある。

【0006】

このような課題を解決する技術の一つとして特許文献２に示す技術が提案されている。

【0007】

特許文献２に記載の油圧制御弁装置では、各アクチュエータの方向制御弁のそれぞれの圧力補償をするポペット形の補助流量制御弁を各方向制御弁に直列に配置している。これにより、操作レバーの入力量に対して方向制御弁の開口量を制御するだけでなく、圧力補償弁によって方向制御弁の前後差圧も制御することで、アクチュエータの負荷に依存することなくアクチュエータへの正確な流量供給が可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特許第３０５６２５４号公報

【文献】特許第３１４４９１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

特許文献２に記載の油圧制御弁装置では、補助流量制御弁の主弁がポペット形を有するためスプール形のバルブに比べて流れ損失が少なく、シート時のリークがほぼ無いためチェック機能を有することができる。また、主弁はポンプ側、アクチュエータ側、背圧側の圧力に起因する力のバランスによって弁変位が決定されるため、応答性も高い。

【0010】

しかし、ポペット弁は一般的に流体力の影響を受けやすく、上述した圧力変化への応答性の高さゆえに脈動や圧力変動の影響も受けやすい。そのため、弁体の挙動が不安定化しやすく、特に小流量、高圧力差などの小開口での制御を必要とする条件での流量制御精度が低下しやすい。

【0011】

一方で、油圧ショベル等の作業機械の自動制御による作業において、特にアクチュエータの制御精度が必要となる作業では、掘削負荷がかかりつつ低速度でアクチュエータを動作させる必要がある。このとき、アクチュエータへの供給流量を制御するバルブを取り巻く流れ条件は、小流量、高圧力差の場合が多い。

【0012】

そのため、特許文献２に記載の油圧制御弁装置の構成を用いて油圧ショベル等の作業機械の自動制御を行う場合は、アクチュエータの制御精度が必要となる作業において、補助流量制御弁の流量制御精度が低下し、アクチュエータの制御精度の低下を招く恐れがある。

【0013】

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、油圧ポンプとアクチュエータの圧力差が大きく、かつアクチュエータの要求流量が小さい場合に、アクチュエータの制御精度を向上することが可能な作業機械を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0014】

上記目的を達成するために、本発明は、車体と、前記車体に取り付けられた作業装置と、前記車体または前記作業装置を駆動する複数のアクチュエータと、油圧ポンプと、前記油圧ポンプの吐出ラインにパラレルに接続されており、前記油圧ポンプから前記複数のアクチュエータに供給される圧油の流れを調整する複数の方向制御弁と、前記複数のアクチュエータの動作を指示するための操作レバーと、パイロットポンプと、前記パイロットポンプから供給される圧油を減圧し前記複数の方向制御弁の操作圧として出力する電磁弁ユニットと、前記操作レバーからの動作指示量に応じて前記電磁弁ユニットへ指令を出力するコントローラと、前記複数の方向制御弁の各上流に配置され、前記油圧ポンプから前記複数の方向制御弁に供給される圧油の流量を制限する補助流量制御装置とを備えた作業機械において、前記補助流量制御装置は、シート型の主弁と、前記主弁の弁体の移動量に応じて開口面積を変化させる制御可変絞りと、前記主弁の下流側と前記制御可変絞りの下流側とを接続し、通過流量に応じて前記弁体の移動量を決定するパイロットラインと、前記パイロットラインに配置され、前記コントローラからの指令に応じて開口面積を変化させるスプール型のパイロット可変絞りとを有し、前記パイロット可変絞りの開口面積が所定の開口面積以上のときは、前記パイロット可変絞りの開口面積に応じて前記主弁の開口面積が最大開口面積からゼロの間で変化し、前記パイロット可変絞りの開口面積が前記所定の開口面積を下回ったときは、前記パイロット可変絞りの開口面積によらず前記主弁の開口面積がゼロとなるように構成されたものとする。

【0015】

以上のように構成した本発明によれば、アクチュエータの要求流量が大きい場合または油圧ポンプとアクチュエータの圧力差が小さい場合の動作、すなわち補助流量制御装置の開口量を大きくする必要がある動作においては、パイロット可変絞りと共に主弁を開口させることにより、パイロット可変絞りと主弁の合計開口面積で補助流量制御装置の開口量を調整することができる。

【0016】

一方、油圧ポンプとアクチュエータの圧力差が大きく、かつアクチュエータの要求流量が小さい場合の動作、すなわち補助流量制御装置の開口量を小さくする必要がある動作においては、シート型の主弁を閉じてスプール型のパイロット可変絞りのみを開口させることにより、パイロット可変絞りの開口面積のみで補助流量制御装置の開口量を調整することができる。これにより、アクチュエータへの供給流量を精度良く調整することができるため、アクチュエータの制御精度を向上することが可能となる。

【発明の効果】

【0017】

本発明に係る作業機械によれば、油圧ポンプとアクチュエータの圧力差が大きく、かつアクチュエータの要求流量が小さい場合に、アクチュエータの制御精度を向上することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の実施の形態に係る油圧ショベルの側面図である。

【図2A】本発明の第１の実施例における油圧駆動装置の回路図（１／２）である。

【図2B】本発明の第１の実施例における油圧駆動装置の回路図（２／２）である。

【図3】図２Ｂに示すコントローラの機能ブロック図である。

【図4A】図２Ｂに示すコントローラの演算処理を示すフロー図（１／３）である。

【図4B】図２Ｂに示すコントローラの演算処理を示すフロー図（２／３）である。

【図4C】図２Ｂに示すコントローラの演算処理を示すフロー図（３／３）である。

【図5】本発明の第１の実施例における補助流量制御装置の断面図である。

【図6】本発明の第１の実施例における補助流量制御装置の開口面積線図である。

【図7】本発明の第２の実施例における補助流量制御装置の開口面積線図である。

【図8A】本発明の第２の実施例における油圧駆動装置の回路図（１／２）である。

【図8B】本発明の第２の実施例における油圧駆動装置の回路図（２／２）である。

【図9】本発明の第３の実施例におけるコントローラの演算処理のうち、制御有効化処理の詳細を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施の形態に係る作業機械として油圧ショベルを例に挙げ、図面を参照して説明する。なお、各図中、同等の部材には同一の符号を付し、重複した説明は適宜省略する。

【0020】

図１は、本実施の形態に係る油圧ショベルの側面図である。

【0021】

図１に示すように、油圧ショベル３００は、走行体２０１と、走行体２０１上に旋回可能に配置され、車体を構成する旋回体２０２と、旋回体２０２に上下方向に回動可能に取り付けられ、土砂の掘削作業等を行う作業装置２０３とを備えている。旋回体２０２は、旋回モータ２１１によって駆動される。

【0022】

作業装置２０３は、旋回体２０２に上下方向に回動可能に取り付けられるブーム２０４と、ブーム２０４の先端に上下方向に回動可能に取り付けられるアーム２０５と、アーム２０５の先端に上下方向に回動可能に取り付けられるバケット２０６とを含んでいる。ブーム２０４はブームシリンダ２０４ａによって駆動され、アーム２０５はアームシリンダ２０５ａによって駆動され、バケット２０６はバケットシリンダ２０６ａによって駆動される。

【0023】

旋回体２０２上の前側位置には運転室２０７を設けてあり、後側位置には重量バランスを確保するカウンタウエイト２０９を設けてある。運転室２０７とカウンタウエイト２０９の間にはエンジンおよび油圧ポンプ等が収容される機械室２０８を設けてあり、機械室２０８にはコントロールバルブ２１０が設置される。

【0024】

本実施の形態に係る油圧ショベル３００には、以下の実施例で説明する油圧駆動装置が搭載される。

【実施例1】

【0025】

図２Ａおよび図２Ｂは、本発明の第１の実施例における油圧駆動装置の回路図である。

【0026】

（１）構成
第１の実施例における油圧駆動装置４００は、図示しないエンジンによって駆動される３つの主油圧ポンプ、例えばそれぞれ可変容量形油圧ポンプからなる第１油圧ポンプ１、第２油圧ポンプ２、および第３油圧ポンプ３を備えている。また、図示しないエンジンによって駆動されるパイロットポンプ４を備えると共に、第１～第３油圧ポンプ１～３、およびパイロットポンプ４に油を供給する作動油タンク５を備えている。

【0027】

第１油圧ポンプ１の傾転角は、第１油圧ポンプ１に付設したレギュレータによって制御される。第１油圧ポンプ１のレギュレータは、流量制御指令圧ポート１ａ、第１油圧ポンプ自己圧ポート１ｂ、および第２油圧ポンプ自己圧ポート１ｃを含んでいる。第２油圧ポンプ２の傾転角は、第２油圧ポンプ２に付設したレギュレータによって制御される。第２油圧ポンプ２のレギュレータは、流量制御指令圧ポート２ａ、第２油圧ポンプ自己圧ポート２ｂ、および第１油圧ポンプ自己圧ポート２ｃを含んでいる。第３油圧ポンプ３の傾転角は、第３油圧ポンプ３に付設したレギュレータによって制御される。第３油圧ポンプ３のレギュレータは、流量制御指令圧ポート３ａおよび第３油圧ポンプ自己圧ポート３ｂを含んでいる。

【0028】

第１油圧ポンプ１の吐出ライン４０は、センターバイパスライン４１を介して作動油タンク５へ接続される。センターバイパスライン４１には、上流側から順に、走行体２０１を駆動する一対の走行モータのうちの図示しない右走行モータの駆動を制御する右走行用方向制御弁６、バケットシリンダ２０６ａへ供給される圧油の流れを制御するバケット用方向制御弁７、アームシリンダ２０５ａに供給される圧油の流れを制御する第２アーム用方向制御弁８、およびブームシリンダ２０４ａに供給される圧油の流れを制御する第１ブーム用方向制御弁９が配置される。バケット用方向制御弁７、第２アーム用方向制御弁８、および第１ブーム用方向制御弁９の各供給ポートは、右走行用方向制御弁６とバケット用方向制御弁７とを接続するセンターバイパスライン４１の一部に、それぞれ油路４２，４３、油路４４，４５、および油路４６，４７を介してパラレルに接続される。

【0029】

第２油圧ポンプ２の吐出ライン５０は、センターバイパスライン５１を介して作動油タンク５へ接続され、合流弁１７を介して第１油圧ポンプ１の吐出ライン４０へ接続される。センターバイパスライン５１には、上流側から順に、ブームシリンダ２０４ａに供給される圧油の流れを制御する第２ブーム用方向制御弁１０、アームシリンダ２０５ａに供給される圧油の流れを制御する第１アーム用方向制御弁１１、例えばバケット２０６に代えて設けられる小割機等の第１特殊アタッチメントを駆動する図示しない第１アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する第１アタッチメント用方向制御弁１２、および走行体２０１を駆動する一対の走行モータのうちの図示しない左走行モータの駆動を制御する左走行用方向制御弁１３が配置される。第２ブーム用方向制御弁１０、第１アーム用方向制御弁１１、第１アタッチメント用方向制御弁１２、および左走行用方向制御弁１３の各供給ポートは、第２油圧ポンプ２の吐出ライン５０に、それぞれ油路５２，５３、油路５４，５５、油路５６，５７、および油路５８を介してパラレルに接続される。

【0030】

第３油圧ポンプ３の吐出ライン６０は、センターバイパスライン６１を介して作動油タンク５へ接続される。センターバイパスライン６１には、上流側から順に、旋回体２０２を駆動する旋回モータ２１１に供給される圧油の流れを制御する旋回用方向制御弁１４、ブームシリンダ２０４ａに供給される圧油の流れを制御する第３ブーム用方向制御弁１５、および第２アタッチメント用方向制御弁１６が配置される。第２アタッチメント用方向制御弁１６は、第１特殊アタッチメントに加えて第２アクチュエータを備えた第２特殊アタッチメントが装着された際、または、第１特殊アクチュエータに代えて第１アクチュエータと第２アクチュエータの２つのアクチュエータを備えた第２特殊アタッチメントが装着された際に、第２アクチュエータに供給される圧油の流れを制御するために使用される。旋回用方向制御弁１４、第３ブーム用方向制御弁１５、および第２アタッチメント用方向制御弁１６の各供給ポートは、第３油圧ポンプ３の吐出ライン６０に、それぞれ油路６２，６３、油路６４，６５、および油路６６，６７を介してパラレルに接続される。

【0031】

ブームシリンダ２０４ａ、アームシリンダ２０５ａ、およびバケットシリンダ２０６ａには、油圧ショベル３００の動作状態を取得することを目的として、ストローク量を検出するストロークセンサ９４，９５，９６がそれぞれ設けられる。なお、油圧ショベル３００の動作状態を取得する手段は傾斜センサ、回転角センサ、ＩＭＵなど多様であり、上述したストロークセンサに限られない。

【0032】

バケット用方向制御弁７の供給ポートへ接続される油路４２，４３、第２アーム用方向制御弁８の供給ポートへ接続される油路４４，４５、および第１ブーム用方向制御弁９の供給ポートへ接続される油路４６，４７には、複合操作時に第１油圧ポンプ１から各方向制御弁に供給される圧油の流量を制限する補助流量制御装置２１，２２，２３がそれぞれ設けられる。

【0033】

第２ブーム用方向制御弁１０の供給ポートへ接続される油路５２，５３、第１アーム用方向制御弁１１の供給ポートへ接続される油路５４，５５、および第１アタッチメント用方向制御弁１２の供給ポートへ接続される油路５６，５７には、複合操作時に第２油圧ポンプ２から各方向制御弁に供給される圧油の流量を制限する補助流量制御装置２４，２５，２６がそれぞれ設けられる。

【0034】

旋回用方向制御弁１４の供給ポートへ接続される油路６２，６３、第３ブーム用方向制御弁１５の供給ポートへ接続される油路６４，６５、および第２アタッチメント用方向制御弁１６の供給ポートへ接続される油路６６，６７には、複合操作時に第３油圧ポンプ３から各方向制御弁に供給される圧油の流量を制限する補助流量制御装置２７，２８，２９がそれぞれ設けられる。

【0035】

パイロットポンプ４の吐出ポートは、パイロット１次圧生成用のパイロットリリーフ弁１８を介して作動油タンク５へ接続されると共に、油路７１を介して電磁弁ユニット８３へ接続される。電磁弁ユニット８３は、電磁比例減圧弁８３ａ，８３ｂ，８３ｃ，８３ｄ，８３ｅを内蔵している。電磁比例減圧弁８３ａ～８３ｅの一方の入力ポートは油路７１へ接続され、他方の入力ポートは作動油タンク５へ接続される。電磁比例減圧弁８３ａの出力ポートは第２油圧ポンプ２のレギュレータの流量制御指令圧ポート２ａへ接続され、電磁比例減圧弁８３ｂ，８３ｃの出力ポートは第２ブーム用方向制御弁１０のパイロットポートへ接続され、電磁比例減圧弁８３ｄ，８３ｅの出力ポートは第１アーム用方向制御弁１１のパイロットポートへ接続される。電磁比例減圧弁８３ａ～８３ｅは、それぞれ、コントローラ８２からの指令電気信号に応じてパイロット１次圧を減圧し、方向制御弁のパイロット指令圧として出力する。

【0036】

なお、説明を簡略化するため、第１油圧ポンプ１および第３油圧ポンプ３のレギュレータの流量制御指令圧ポート１ａ，３ａ用の電磁比例減圧弁、右走行用方向制御弁６用の電磁比例減圧弁、バケット用方向制御弁７用の電磁比例減圧弁、第２アーム用方向制御弁８用の電磁比例減圧弁、第１ブーム用方向制御弁９用の電磁比例減圧弁、第１アタッチメント用方向制御弁１２用の電磁比例減圧弁、左走行用方向制御弁１３用の電磁比例減圧弁、旋回用方向制御弁１４用の電磁比例減圧弁、第３ブーム用方向制御弁１５用の電磁比例減圧弁、および第２アタッチメント用方向制御弁１６用の電磁比例減圧弁については、図示を省略してある。

【0037】

第１の実施例では、補助流量制御装置２４は、補助可変絞りを形成するシート形の主弁３１と、主弁３１の弁体３１ａに設けられ、弁体３１ａの移動量に応じて開口面積を変化させる制御可変絞り３１ｂと、パイロット可変絞り３２とで構成される。主弁３１が内蔵されるハウジングは、主弁３１と油路５２の接続部に形成された第１圧力室３１ｃと、主弁３１と油路５３の接続部に形成された第２圧力室３１ｄと、第１圧力室３１ｃと制御可変絞り３１ｂを介して連通するように形成された第３圧力室３１ｅとを有する。第３圧力室３１ｅとパイロット可変絞り３２とは油路６８ａで接続され、パイロット可変絞り３２と油路５３とは油路６８ｂで接続され、これら油路６８ａ，６８ｂはパイロットライン６８を形成する。

【0038】

パイロット可変絞り３２のパイロットポート３２ａは、電磁比例減圧弁３５の出力ポートへ接続される。電磁比例減圧弁３５の供給ポートはパイロットポンプ４の吐出ポートへ接続され、タンクポートは作動油タンク５へ接続される。電磁比例減圧弁３５は、コントローラ８２からの指令電気信号に応じてパイロット１次圧を減圧し、パイロット可変絞り３２のパイロット指令圧として出力する。

【0039】

第２油圧ポンプ２の吐出ライン５０には圧力センサ９１が設けられ、第２ブーム用方向制御弁１０と補助流量制御装置２４とを接続する油路５３には圧力センサ９２が設けられる。

【0040】

なお、説明を簡便にするため一部図示を省略しているが、補助流量制御装置２１～２９および周辺の機器、配管、配線は全て同じ構成である。

【0041】

第１の実施例における油圧駆動装置４００は、第１ブーム用方向制御弁９および第２ブーム用方向制御弁１０を切り換え操作可能な操作レバー８１ａと、第１アーム用方向制御弁１１および第２アーム用方向制御弁８を切り換え操作可能な操作レバー８１ｂとを備えている。なお、説明を簡略化するため、右走行用方向制御弁６を切り換え操作する右走行用操作レバー、バケット用方向制御弁７を切り換え操作するバケット用操作レバー、第１アタッチメント用方向制御弁１２を切り換え操作する第１アタッチメント用操作レバー、左走行用方向制御弁１３を切り換え操作する左走行用操作レバー、旋回用方向制御弁１４を切り換え操作する旋回用操作レバー、第２アタッチメント用方向制御弁１６を切り換え操作する第２アタッチメント用操作レバーについては、図示を省略してある。

【0042】

第１の実施例における油圧駆動装置４００は、コントローラ８２を備え、操作レバー８１ａ，８１ｂの出力値、圧力センサ９１，９２，９３の出力値、ストロークセンサ９４，９５，９６の出力値、および制御有効化スイッチ８４の指令値はコントローラ８２へ入力される。また、コントローラ８２は、電磁弁ユニット８３に備えられる各電磁比例減圧弁と、電磁比例減圧弁３５，３６（および図示しない電磁比例減圧弁）へと指令電気信号を出力する。

【0043】

図３は、コントローラ８２の機能ブロック図である。図３において、コントローラ８２は、入力部８２ａと、制御有効化判断部８２ｂと、車体姿勢演算部８２ｃと、要求流量演算部８２ｄと、目標流量演算部８２ｅと、指令電気信号演算部８２ｆと、出力部８２ｇとを有する。

【0044】

入力部８２ａは、制御有効化スイッチ８４の信号および各センサの出力値を取得する。制御有効化判断部８２ｂは、制御有効化スイッチ８４の信号を基に領域制限制御を有効にするか無効にするかを判断する。領域制限制御とは、作業装置２０３が予め設定された領域へ侵入することを防止するために、アクチュエータへの供給流量を制限する制御である。車体姿勢演算部８２ｃは、センサ出力値を基に車体２０２および作業装置２０３の姿勢を演算する。要求流量演算部８２ｄは、センサ出力値を基にアクチュエータの要求流量を演算する。目標流量演算部８２ｅは、車体２０２および作業装置２０３の姿勢ならびにアクチュエータの要求流量を基にアクチュエータの目標流量を演算する。指令電気信号演算部８２ｆは、制御有効化判断部８２ｂからの判断結果と、目標流量演算部８２ｅからの目標流量と、入力部８２ａからの圧力センサ出力値とを基に指令電気信号を演算する。出力部８２ｇは、指令電気信号演算部８２ｆからの結果を基に指令電気信号を生成し、電磁弁ユニット８３の各電磁比例減圧弁、および電磁比例減圧弁３５，３６へ出力する。

【0045】

図４Ａは、第１の実施例におけるコントローラ８２の演算処理を示すフロー図である。コントローラ８２は、制御有効化スイッチ８４がＯＮであるか否かを判定し（ステップＳ１００）、制御有効化スイッチ８４がＯＦＦである（ＮＯ）と判定した場合は制御無効化処理（ステップＳ２００）を実行し、制御有効化スイッチ８４がＯＮである（ＹＥＳ）と判定した場合は制御有効化処理（ステップＳ３００）を実行する。

【0046】

図４Ｂは、ステップＳ２００（制御無効化処理）の詳細を示すフロー図である。図４Ｂに示す処理は、全ての補助流量制御装置に関して実行されるが、以下では補助流量制御装置２４に関わる部分のみを説明する。

【0047】

コントローラ８２は、まず、操作レバー８１ａの入力が無いか否かを判定する（ステップＳ２０１）。

【0048】

ステップＳ２０１で操作レバー８１ａの入力が無い（ＹＥＳ）と判定した場合は、制御無効化処理（ステップＳ２００）を終了する。

【0049】

ステップＳ２０１で操作レバー８１ａの入力が有る（ＮＯ）と判定した場合は、電磁弁ユニット８３の電磁比例減圧弁８３ｂ，８３ｃで操作レバー入力量に応じたパイロット指令圧Ｐｉ＿ｍｓ（ＰｉＢＭ２Ｕ，ＰｉＢＭ２Ｄ）を生成し（ステップＳ２０２）、パイロット指令圧Ｐｉ＿ｍｓに応じて方向制御弁１０を開口させる（ステップＳ２０３）。

【0050】

ステップＳ２０３に続き、複数のアクチュエータに対する分流が必要であるか否か（すなわち、同じ吐出ラインに接続された複数のアクチュエータの複合操作が入力されたか否か）を判定する（ステップＳ２０４）。

【0051】

ステップＳ２０４で分流が必要でない（ＮＯ）と判定した場合は、コントローラ８２は電磁比例減圧弁３５へ指令電気信号を出力せず（ステップＳ２０５）、電磁比例減圧弁３５はパイロット指令圧Ｐｉ＿ｆｃｖを生成せず（ステップＳ２０６）、パイロット可変絞り３２を全開させ（ステップＳ２０７）、それに応じて補助流量制御装置２４の主弁３１を全開させ（ステップＳ２０８）、アクチュエータ２０４ａへの供給流量を方向制御弁１０で制御し（ステップＳ２０９）、制御無効化処理（ステップＳ２００）を終了する。

【0052】

ステップＳ２０４で分流が必要である（ＹＥＳ）と判定した場合は、コントローラ８２は電磁比例減圧弁３５へ指令電気信号を出力し（ステップＳ２１０）、指令電気信号に応じて電磁比例減圧弁３５にパイロット指令圧Ｐｉ＿ｆｃｖを生成させ（ステップＳ２１１）、電磁比例減圧弁３５からのパイロット指令圧Ｐｉ＿ｆｃｖに応じてパイロット可変絞り３２のパイロットスプール１１２を変位させる（ステップＳ２１２）。

【0053】

ステップＳ２１２に続き、パイロット指令圧Ｐｉ＿ｆｃｖが後述の閾値Ｓよりも大きいか否かを判断する（ステップＳ２１３）。

【0054】

ステップＳ２１３でパイロット指令圧Ｐｉ＿ｆｃｖが閾値Ｓ以下である（ＮＯ）と判定した場合は、パイロット可変絞り３２の開口に応じて補助流量制御装置２４の主弁３１を開口させ（ステップＳ２１４）、主弁３１とパイロット可変絞り３２の合計開口面積でアクチュエータ２０４ａへの供給流量を制御し（ステップＳ２１５）、制御無効化処理（ステップＳ２００）を終了する。

【0055】

ステップＳ２１３でパイロット指令圧Ｐｉ＿ｆｃｖが閾値Ｓより大きい（ＹＥＳ）と判定した場合は、補助流量制御装置２４の主弁３１が閉じ（ステップＳ２１６）、パイロット可変絞り３２の開口面積のみでアクチュエータ２０４ａへの供給流量を制御し（ステップＳ２１７）、制御無効化処理（ステップＳ２００）を終了する。

【0056】

図４Ｃは、ステップＳ３００（制御有効化処理）の詳細を示すフロー図である。図４Ｂに示す処理は、全ての補助流量制御装置に関して実行されるが、以下では補助流量制御装置２４に関わる部分のみを説明する。

【0057】

コントローラ８２は、まず、操作レバー８１ａの入力が無いか否かを判定する（ステップＳ３０１）。

【0058】

ステップＳ３０１で操作レバー８１ａの入力が無い（ＹＥＳ）と判定した場合は、制御無効化処理（ステップＳ３００）を終了する。

【0059】

ステップＳ３０１で操作レバー８１ａの入力が有る（ＮＯ）と判定した場合は、電磁弁ユニット８３の電磁比例減圧弁８３ｂ，８３ｃで操作レバー入力量に応じたパイロット指令圧Ｐｉ＿ｍｓ（ＰｉＢｍ２Ｕ，ＰｉＢｍ２Ｄ）を生成し（ステップＳ３０２）、パイロット指令圧Ｐｉ＿ｍｓに応じて方向制御弁１０を開口させる（ステップＳ３０３）。

【0060】

ステップＳ３０３に続き、コントローラ８２の目標流量演算部８２ｅにてアクチュエータ２０４ａの目標流量を算出し（ステップＳ３０４）、コントローラ８２の指令電気信号演算部８２ｆにて目標流量と補助流量制御装置２４の前後差圧を基に指令電気信号を算出し（ステップＳ３０５）、コントローラ８２の出力部８２ｇにて電磁比例減圧弁３５への指令電気信号を出力する（ステップＳ３０６）。

【0061】

ステップＳ３０６に続き、電磁比例減圧弁３５はパイロット指令圧Ｐｉ＿ｆｃｖを生成し（ステップＳ３０７）、電磁比例減圧弁３５からの指令圧Ｐｉ＿ｆｃｖに応じてパイロット可変絞り３２のパイロットスプールを変位させる（ステップＳ３０８）。

【0062】

ステップＳ３０８に続き、コントローラ８２は、パイロット指令圧Ｐｉ＿ｆｃｖが閾値Ｓよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３０９）。

【0063】

ステップＳ３０９でパイロット指令圧Ｐｉ＿ｆｃｖが閾値Ｓ以下である（ＮＯ）と判定した場合は、パイロット可変絞り３２の開口に応じて補助流量制御装置２４の主弁３１を開口させ（ステップＳ３１０）、主弁３１とパイロット可変絞り３２の合計開口面積でアクチュエータ２０４ａへの供給流量を制御し（ステップＳ３１０）、制御有効化処理（ステップＳ３００）を終了する。

【0064】

ステップＳ３０９でパイロット指令圧Ｐｉ＿ｆｃｖが閾値Ｓより大きい（ＹＥＳ）と判定した場合は、補助流量制御装置２４の主弁３１が閉じ（ステップＳ３１３）、パイロット可変絞り３２の開口面積のみでアクチュエータ２０４ａへの供給流量を制御し（ステップＳ３１４）、制御有効化処理（ステップＳ３００）を終了する。

【0065】

図５は、第１の実施例における補助流量制御装置２４の断面図である。なお、他の補助流量制御装置もこれと同様の構成である。

【0066】

シート形の主弁３１の弁体３１ａは、ハウジング１１０に摺動自在に設置される。弁体３１ａの上流側に位置する第１圧力室３１ｃと下流側に位置する第２圧力室３１ｄは、ハウジング１１０と弁体３１ａとの間に形成される補助可変絞りを介して連通する。この補助可変絞りの開口特性は、弁体３１ａに形成されたノッチ１０２の形状により定まる。弁体３１ａは、第３圧力室３１ｅに設置されたばね１０１によってハウジング１１０に着座する。第１圧力室３１ｃと第３圧力室３１ｅは、弁体３１ａ内部に形成された油路１０３を介して連通する。油路１０３の第３圧力室３１ｅ側出口とハウジング１１１との間には、制御可変絞り３１ｂが形成される。

【0067】

弁体３１ａが設置されるハウジング１１０の端部と面合わせに、パイロット可変絞り３２が取り付けられる。パイロット可変絞り３２は、ハウジング１１１、パイロットスプール１１２、ばね１０７、およびプラグ１０６によって構成される。パイロットスプール１１２の一方の端部側には、パイロットスプール１１２を押し付けるばね１０７が設置される。パイロットスプール１１２の他方の端部には、ハウジング１１１と接触することでパイロットスプール１１２の位置を保持するロッド１０９が設けられる。

【0068】

パイロットスプール１１２とハウジング１１１の間には、油室１０４と油室１０５が形成される。油室１０４と油室１０５は、パイロットスプール１１２とハウジング１１１の間に形成される絞りによって連通する。油室１０４と第３圧力室３１ｅは、油路６８ａを介して連通する。油室１０５と第２圧力室３１ｄは、油路６８ｂを介して連通する。この絞り部の開口特性は、パイロットスプール１１２に形成されるノッチ１０８の形状により定まる。

【0069】

なお、ノッチ１０２、制御可変絞り３１ｂ、およびノッチ１０８には、設計者が所望する開口特性を得るために、図示した形状以外にも様々な形状およびそれらの組合せが用いられる。

【0070】

図６は、第１の実施例における補助流量制御装置２４の開口面積線図であり、パイロット指令圧Ｐｉ＿ｆｃｖに対するパイロット可変絞り３２、制御可変絞り３１ｂ、および主弁３１の各開口面積の変化を示している。なお、他の補助流量制御装置もこれと同様の構成である。

【0071】

パイロット可変絞り３２の開口面積ａＰＳおよび制御可変絞り３１ｂの開口面積ａＦＢは、パイロット指令圧Ｐｉ＿ｆｃｖがＰｉ＿ｆｃｖ１からＰｉ＿ｆｃｖ４までの開口制御領域を有する。一方、主弁３１の開口面積ａＭＰは、パイロット指令圧Ｐｉ＿ｆｃｖがＰｉ＿ｆｃｖ２（＞Ｐｉ＿ｆｃｖ１）からＰｉ＿ｆｃｖ３（＜Ｐｉ＿ｆｃｖ４）までの開口制御領域を有する。主弁３１の最大開口面積ａＭＰ１は、パイロット可変絞り３２の開口面積ａＰＳおよび制御可変絞り３１ｂの開口面積ａＦＢに対して十分に大きく設定される。

【0072】

パイロット指令圧Ｐｉ＿ｆｃｖがＰｉ＿ｆｃｖ２からＰｉ＿ｆｃｖ３の間にあるときは、補助流量制御装置２４の開口量は、主弁３１の開口面積ａＭＰとパイロット可変絞り３２の開口面積ａＦＢの合計と等しくなる。一方、パイロット指令圧Ｐｉ＿ｆｃｖがＰｉ＿ｆｃｖ３からＰｉ＿ｆｃｖ４の間にあるときは、主弁３１の開口面積ａＭＰがゼロとなるため、補助流量制御装置２４の開口量はパイロット可変絞り３２の開口面積ａＦＢと等しくなる。このように、補助流量制御装置２４は、パイロット指令圧Ｐｉ＿ｆｃｖに対して、主弁３１の開口面積ａＭＰとパイロット可変絞り３２の開口面積ａＰＳの合計で開口量を制御する領域と、パイロット可変絞り３２の開口面積ａＰＳのみで開口量を制御する領域とを有し、これらは所定のパイロット指令圧Ｐｉ＿ｆｃｖ３（閾値Ｓ）を境に切り替わる。

【0073】

（２）動作
このように構成した第１の実施例における油圧駆動装置４００においては、以下に述べるような操作および制御が可能である。なお、ここでは説明を簡便にするために、制御有効化スイッチ８４から油圧ショベル３００の領域制限制御を有効とする信号がコントローラ８２に入力されることにより、油圧ショベル３００の領域制限制御を有効となった状態、かつ第２油圧ポンプ２に対してパラレルに配置される第２ブーム用方向制御弁１０と第１アーム用方向制御弁１１で分流が必要となった場合の動作を説明する。

【0074】

制御有効化スイッチ８４から油圧ショベル３００の領域制限制御を有効とする信号がコントローラ８２に送られると、コントローラ８２は、操作レバー８１ａ，８１ｂから入力されるレバー操作量に応じて電磁弁ユニット８３の電磁比例減圧弁８３ｂ～８３ｅが方向制御弁１０，１１のパイロット指令圧Ｐｉ＿ｍｓを生成し、方向制御弁１０，１１のパイロットポートへ作用させる。

【0075】

これにより、コントローラ８２の制御によってアクチュエータ２０４ａ，２０５ａを駆動させることが可能となり、油圧ショベル３００の領域制限制御が行われる。

【0076】

コントローラ８２は、各アクチュエータの操作量と各ストロークセンサから取得された油圧ショベル３００の動作状態を基にアクチュエータの目標流量を演算し、その目標流量と圧力センサから取得された圧力に基づいて生成した指令電気信号を電磁比例減圧弁３５，３６へ出力する。電磁比例減圧弁３５，３６は、コントローラ８２からの指令電気信号に応じてパイロット指令圧Ｐｉ＿ｆｃｖを生成し、補助流量制御装置２４，２５のパイロット可変絞り３２，３４のパイロットポート３２ａ，３４ａへ作用させる。

【0077】

パイロット可変絞り３２，３４は、パイロット指令圧Ｐｉ＿ｆｃｖに応じてパイロットスプール１１２を変位させることにより、開口面積ａＰＳを変化させる。ここで、パイロット指令圧Ｐｉ＿ｆｃｖ≧Ｐｉ＿ｆｃｖ１になると、パイロット可変絞り３２，３４の開口面積ａＰＳの変化に応じて制御可変絞り３１ｂ，３３ｂの開口面積ａＦＢも変化する。このとき、制御可変絞り３１ｂ，３３ｂの開口面積ａＦＢとパイロット可変絞り３２，３４の開口面積ａＰＳの関係は下記の通りとなる。

【0078】

【数1】

【0079】

制御可変絞り３１ｂ，３３ｂの開口面積ａＦＢは弁体３１ａ，３３ａの変位に応じて変化するため、パイロット可変絞り３２，３４の開口面積ａＰＳが変化すると弁体３１ａ，３３ａが変位し、制御可変絞り３１ｂ，３３ｂの開口面積ａＦＢとパイロット可変絞り３２，３４の開口面積ａＰＳの比率が一定に保たれる。このとき、主弁３１，３３の開口面積ａＭＰも弁体３１ａ，３３ａの変位に応じて変化するため、主弁３１，３３の開口面積ａＭＰは、パイロット指令圧Ｐｉ＿ｆｃｖ≧Ｐｉ＿ｆｃｖ２になると、パイロット指令圧Ｐｉ＿ｆｃｖ応じて変化する。

【0080】

ここで、パイロット指令圧Ｐｉ＿ｆｃｖがＰｉ＿ｆｃｖ２≦Ｐｉ＿ｆｃｖ＜Ｐｉ＿ｆｃｖ３の場合は、補助流量制御装置２４，２５の開口量は主弁３１，３３の開口面積ａＭＰとパイロット可変絞り３２，３４の開口面積ａＰＳの合計と一致する。すなわち、補助流量制御装置２４，２５の開口量は、パイロット可変絞り３２，３４と主弁３１，３３の合計開口面積によって制御される。

【0081】

パイロット指令圧Ｐｉ＿ｆｃｖがＰｉ＿ｆｃｖ３≦Ｐｉ＿ｆｃｖ＜Ｐｉ＿ｆｃｖ４の場合は、主弁３１，３３の開口面積ａＭＰがゼロとなるため、補助流量制御装置２４，２５の開口量はパイロット可変絞り３２，３４の開口面積ａＰＳと一致する。すなわち、補助流量制御装置２４，２５の開口量は、パイロット可変絞り３２，３４の開口面積ａＰＳのみによって制御される。

【0082】

以上、補助流量制御装置２４，２５の動作を説明したが、他の補助流量制御装置の動作も同様である。

【0083】

（３）効果
第１の実施例では、車体２０２と、車体２０２に取り付けられた作業装置２０３と、車体２０２または前記作業装置２０３を駆動する複数のアクチュエータ２０４ａ，２０５ａ，２０６ａ，２１１と、油圧ポンプ１～３と、油圧ポンプ１～３の吐出ライン４０，５０，６０にパラレルに接続されており、油圧ポンプ１～３から複数のアクチュエータ２０４ａ，２０５ａ，２０６ａ，２１１に供給される圧油の流れを調整する複数の方向制御弁６～１６と、複数のアクチュエータ２０４ａ，２０５ａ，２０６ａ，２１１の動作を指示するための操作レバー８１ａ，８１ｂと、パイロットポンプ４と、パイロットポンプ４から供給される圧油を減圧し複数の方向制御弁６～１６の操作圧として出力する電磁弁ユニット８３と、操作レバー８１ａ，８１ｂからの動作指示量に応じて電磁弁ユニット８３へ指令を出力するコントローラ８２と、複数の方向制御弁６～１６の各上流に配置され、油圧ポンプ１～３から複数の方向制御弁６～１６に供給される圧油の流量を制限する補助流量制御装置２１～２９とを備えた作業機械３００において、補助流量制御装置２１～２９は、シート型の主弁３１，３３と、主弁３１，３３の弁体３１ａ，３３ａの移動量に応じて開口面積を変化させる制御可変絞り３１ｂ，３３ｂと、主弁３１，３３の下流側と制御可変絞り３１ｂ，３３ｂの下流側とを接続し、通過流量に応じて弁体３１ａ，３３ａの移動量を決定するパイロットライン６８，６９と、パイロットライン６８，６９に配置され、コントローラ８２からの指令に応じて開口面積を変化させるスプール型のパイロット可変絞り３２，３４とを有し、パイロット可変絞り３２，３４の開口面積ａＰＳが所定の開口面積ａＰＳ１以上のときは、パイロット可変絞り３２，３４の開口面積ａＰＳに応じて主弁３１，３３の開口面積ａＭＰが最大開口面積ａＭＰ１からゼロの間で変化し、パイロット可変絞り３２，３４の開口面積ａＰＳが所定の開口面積ａＰＳ１を下回ったときは、パイロット可変絞り３２，３４の開口面積ａＰＳによらず主弁３１，３３の開口面積ａＭＰがゼロとなるように構成される。

【0084】

以上のように構成した第１の実施例によれば、領域制限制御機能が有効な場合に、補助流量制御装置２１～２９はアクチュータの負荷変動に依存することなくコントローラ８２が指令する目標流量をアクチュエータへ供給することができる。

【0085】

また、アクチュエータの要求流量が大きい場合または油圧ポンプとアクチュエータの圧力差が小さい場合の動作、すなわち補助流量制御装置２１～２９の開口量を大きくする必要がある動作においては、パイロット可変絞り３２，３４と共に主弁３１，３３を開口させることにより、パイロット可変絞り３２，３４と主弁３１，３３の合計開口面積で補助流量制御装置２１～２９の開口量を調整することができる。

【0086】

一方、油圧ポンプとアクチュエータの圧力差が大きく、かつアクチュエータの要求流量が小さい場合の動作、すなわち補助流量制御装置２１～２９の開口量を小さくする必要がある動作においては、シート型の主弁３１，３３を閉じてスプール型のパイロット可変絞り３２，３４のみを開口させることにより、パイロット可変絞り３２，３４の開口面積ａＰＳのみで補助流量制御装置２１～２９の開口量を調整することができる。これにより、アクチュエータへの供給流量を精度良く調整することができるため、アクチュエータの制御精度を向上することが可能となる。

【実施例2】

【0087】

図７は、本発明の第２の実施例における補助流量制御装置２１～２９の開口面積線図である。

【0088】

（１）構成
第２の実施例における油圧駆動装置の構成は、第１の実施例における油圧駆動装置４００（図２Ａおよび図２Ｂに示す）とほぼ同様であるが、以下の点で異なる。

【0089】

パイロット指令圧Ｐｉ＿ｆｃｖ３からＰｉ＿ｆｃｖ４までのパイロット可変絞り３２，３４の開口面積ａＰＳのみで開口量を制御する領域において、制御可変絞り３１ｂの開口面積ａＦＢは一定となる。このとき、制御可変絞り３１ｂ，３３ｂの開口面積ａＦＢとパイロット可変絞り３２，３４の開口面積ａＰＳの関係は下記の通りとなる。

【0090】

【数2】

【0091】

【数3】

【0092】

（２）動作
第２の実施例における油圧駆動装置の動作は、第１の実施例における油圧駆動装置４００の動作とほぼ同様であるが、以下の点で異なる。

【0093】

パイロット指令圧Ｐｉ＿ｆｃｖがＰｉ＿ｆｃｖ３≦Ｐｉ＿ｆｃｖ＜Ｐｉ＿ｆｃｖ４の場合は、補助流量制御装置２４，２５の開口量はパイロット可変絞り３２，３４の開口面積ａＰＳのみで制御される。このとき、制御可変絞り３１ｂ，３３ｂの開口面積ａＦＢはパイロット指令圧Ｐｉ＿ｆｃｖに対して一定値をとり、パイロット可変絞り３２，３４の開口面積ａＰＳのＫ倍よりも大きく開口する。

【0094】

（３）効果
第２の実施例における補助流量制御装置２４，２５は、パイロット可変絞り３２，３４の開口面積ａＰＳが所定の開口面積ａＰＳ１以上のとき（パイロット指令圧Ｐｉ＿ｆｃｖが閾値Ｓ以下のとき）は、制御可変絞り３１ｂ，３３ｂの開口面積ａＦＢがパイロット可変絞り３２，３４の開口面積ａＰＳの所定の係数（Ｋ）倍となり、パイロット可変絞り３２，３４の開口面積ａＰＳが所定の開口面積ａＰＳ１を下回ったときは、制御可変絞り３１ｂ，３３ｂの開口面積ａＦＢがパイロット可変絞り３２，３４の開口面積ａＰＳの所定の係数（Ｋ）倍よりも大きくなるように構成される。

【0095】

以上のように構成した第２の実施例によれば、第１の実施例と同様の効果に加えて、以下の効果が得られる。

【0096】

パイロット可変絞り３２，３４のみで補助流量制御装置２４，２５の開口量を制御する場合において、パイロット可変絞り３２，３４よりも上流に位置する制御可変絞り３１ｂ，３３ｂの開口面積ａＦＢがパイロット可変絞り３２，３４の開口面積ａＰＳのＫ倍よりも大きくなるため、不要な圧力損失を低減すると共に、パイロット可変絞り３２，３４の上流側（第３圧力室３１ｅ，３３ｅ）の圧力応答性を高めることができ、アクチュエータ負荷圧やポンプ圧などの圧力変動に対して高い応答性で流量制御することが可能となる。

【実施例3】

【0097】

図８Ａおよび図８Ｂは、本発明の第３の実施例における油圧駆動装置の回路図である。

【0098】

（１）構成
図８Ａおよび図８Ｂに示すように、第３の実施例における油圧駆動装置４００Ａの構成は、第１の実施例における油圧駆動装置４００（図２Ａおよび図２Ｂに示す）とほぼ同様であるが、以下の点で異なる。

【0099】

補助流量制御装置２４の第３圧力室３１ｅとパイロット可変絞り３２を連通する油路６８ａに圧力センサ１１６が設けられ、補助流量制御装置２５の第３圧力室３３ｅとパイロット可変絞り３４を連通する油路６９ａに圧力センサ１１７が設けられる。圧力センサ１１６，１１７の出力信号はコントローラ８２へ入力される。なお、説明を簡便にするため一部図示を省略しているが、補助流量制御装置２１～２９および周辺の機器、配管、配線は全て同じ構成である。

【0100】

図９は、第３の実施例におけるコントローラ８２の演算処理のうち、ステップＳ３００（制御有効化処理）の詳細を示すフロー図である。図９において、第１の実施例（図４Ｃに示す）との相違点は、ステップＳ３１３とステップＳ３１４の間にステップＳ３１３ａ～Ｓ３１３ｄを追加した点である。以下、ステップＳ３１３ａ～Ｓ３１３ｄについて説明する。

【0101】

ステップＳ３１３に続き、コントローラ８２の指令電気信号演算部８２ｆにてアクチュエータ２０４ａの目標流量とパイロット可変絞り３２，３４の前後差圧を基に指令電気信号を算出し（Ｓ３１３ａ）、コントローラ８２の出力部８２ｇにて電磁比例減圧弁３５，３６へ指令電気信号を出力する（Ｓ３１３ｂ）。

【0102】

ステップＳ３１３ｂに続き、電磁比例減圧弁３５，３６は指令電気信号に応じたパイロット指令圧Ｐｉ＿ｆｃｖを生成し（Ｓ３１５Ａ）、パイロット指令圧Ｐｉ＿ｆｃｖに応じてパイロット可変絞り３２，３４のパイロットスプール１１２を変位させ（Ｓ３１３ｄ）、ステップＳ３１８へ移行する。

【0103】

なお、上記では、補助流量制御装置２４，２５に関わる処理のみを説明したが、他の補助流量制御装置に関しても同様の処理が実行される。

【0104】

（２）動作
第３の実施例における油圧駆動装置４００Ａの動作は、第１の実施例における油圧駆動装置４００の動作とほぼ同様であるが、以下の点で異なる。

【0105】

パイロット指令圧Ｐｉ＿ｆｃｖがＰｉ＿ｆｃｖ３≦Ｐｉ＿ｆｃｖ＜Ｐｉ＿ｆｃｖ４の場合は、補助流量制御装置２４，２５の開口量はパイロット可変絞り３２，３４の開口面積ａＰＳのみで制御される。このとき、コントローラ８２は目標流量と圧力センサ９２，９３，１１６，１１７からの出力値とを基に指令電気信号を算出し、電磁比例減圧弁３５，３６へ出力する。

【0106】

（３）効果
第３の実施例における作業機械３００は、パイロット可変絞り３２，３４の前後差圧を検出する圧力センサ９２，９３，１１６，１１７を備え、コントローラ８２は、パイロット可変絞り３２，３４の開口面積ａＰＳが所定の開口面積ａＰＳ１を下回ったとき（パイロット指令圧Ｐｉ＿ｆｃｖが閾値Ｓを超えたとき）は、パイロット可変絞り３２，３４の通過流量が補助流量制御装置２４，２５の目標流量（アクチュエータの目標流量）と一致するように、圧力センサ９２，９３，１１６，１１７で検出した前後圧力に基づいてパイロット可変絞り３２，３４に対する指令（パイロット指令圧Ｐｉ＿ｆｃｖ）を算出する。

【0107】

以上のように構成した第３の実施例によれば、第１の実施例と同様の効果に加えて、以下の効果が得られる。

【0108】

パイロット可変絞り３２，３４のみで補助流量制御装置２４，２５の開口量を制御する場合において、パイロット可変絞り３２，３４の前後差圧を基に指令電気信号を算出して出力するため、補助流量制御装置２４，２５の前後差圧を用いた場合よりも正確に補助流量制御装置２４，２５の通過流量を制御ことができる。これにより、アクチュエータの制御精度を更に向上することが可能となる。

【0109】

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は、上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成の一部を加えることも可能であり、ある実施例の構成の一部を削除し、あるいは、他の実施例の一部と置き換えることも可能である。

【符号の説明】

【0110】

１…第１油圧ポンプ、１ａ…流量制御指令圧ポート（レギュレータ）、１ｂ…第１油圧ポンプ自己圧ポート（レギュレータ）、１ｃ…第２油圧ポンプ自己圧ポート（レギュレータ）、２…第２油圧ポンプ、２ａ…流量制御指令圧ポート（レギュレータ）、２ｂ…第１油圧ポンプ自己圧ポート（レギュレータ）、２ｃ…第２油圧ポンプ自己圧ポート（レギュレータ）、３…第３油圧ポンプ、３ａ…流量制御指令圧ポート（レギュレータ）、３ｂ…第３油圧ポンプ自己圧ポート（レギュレータ）、４…パイロットポンプ、５…作動油タンク、６…右走行用方向制御弁、７…バケット用方向制御弁、８…第２アーム用方向制御弁、９…第１ブーム用方向制御弁、１０…第２ブーム用方向制御弁、１１…第１アーム用方向制御弁、１２…第１アタッチメント用方向制御弁、１３…左走行用方向制御弁、１４…旋回用方向制御弁、１５…第３ブーム用方向制御弁、１６…第２アタッチメント用方向制御弁、１７…合流弁、１８…パイロットリリーフ弁、２１～２９…補助流量制御装置、３１…主弁、３１ａ…弁体、３１ｂ…制御可変絞り、３１ｃ…第１圧力室、３１ｄ…第２圧力室、３１ｅ…第３圧力室、３２…パイロット可変絞り、３２ａ…パイロットポート、３３…主弁、３３ａ…弁体、３３ｂ…制御可変絞り、３３ｃ…第１圧力室、３３ｄ…第２圧力室、３３ｅ…第３圧力室、３４…パイロット可変絞り、３４ａ…パイロットポート、３５，３６…電磁比例減圧弁、４０…吐出ライン、４１…センターバイパスライン、４２～４７…油路、５０…吐出ライン、５１…センターバイパスライン、５２～５８…油路、６０…吐出ライン、６１…センターバイパスライン、６２～６７…油路、６８…パイロットライン、６８ａ，６８ｂ…油路、６９…パイロットライン、６９ａ，６９ｂ…油路、７１…油路、８１ａ，８１ｂ…操作レバー、８２…コントローラ、８２ａ…入力部、８２ｂ…制御有効化判断部、８２ｃ…車体姿勢演算部、８２ｄ…要求流量演算部、８２ｅ…目標流量演算部、８２ｆ…指令電気信号演算部、８２ｇ…出力部、８３…電磁弁ユニット、８３ａ～８３ｅ…電磁比例減圧弁、８４…制御有効化スイッチ、９１～９３…圧力センサ、９４～９６…ストロークセンサ、１０１…ばね、１０２…ノッチ、１０３…油路、１０４…油室、１０５…油室、１０６…プラグ、１０７…ばね、１０８…ノッチ、１０９…ロッド、１１０…ハウジング、１１１…ハウジング、１１２…パイロットスプール、１１６，１１７…圧力センサ、２０１…走行体、２０２…旋回体（車体）、２０３…作業装置、２０４…ブーム、２０４ａ…ブームシリンダ（アクチュエータ）、２０５…アーム、２０５ａ…アームシリンダ（アクチュエータ）、２０６…バケット、２０６ａ…バケットシリンダ（アクチュエータ）、２０７…運転室、２０８…機械室、２０９…カウンタウエイト、２１０…コントロールバルブ、２１１…旋回モータ（アクチュエータ）、３００…油圧ショベル（作業機械）、４００，４００Ａ…油圧駆動装置。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9】