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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-06-19
(54)【発明の名称】作業機械における油圧制御システム
(51)【国際特許分類】
F15B 11/02 20060101AFI20240612BHJP
E02F 9/22 20060101ALI20240612BHJP
【ＦＩ】
F15B11/02 F
F15B11/02 C
E02F9/22 P
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023562911
(86)(22)【出願日】2022-04-20
(85)【翻訳文提出日】2023-10-13
(86)【国際出願番号】 EP2022025160
(87)【国際公開番号】W WO2022223151
(87)【国際公開日】2022-10-27
(31)【優先権主張番号】P 2021072376
(32)【優先日】2021-04-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】505236469
【氏名又は名称】キャタピラー エス エー アール エル
(74)【代理人】
【識別番号】100085394
【弁理士】
【氏名又は名称】廣瀬 哲夫
(74)【代理人】
【識別番号】100165456
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 佑子
(72)【発明者】
【氏名】中嶌 秀樹
(72)【発明者】
【氏名】喜安 浩一
(72)【発明者】
【氏名】古賀 寿和
【テーマコード（参考）】
2D003
3H089
【Ｆターム（参考）】
2D003AA01
2D003AB04
2D003BA02
2D003BA05
2D003BB02
2D003BB03
2D003CA02
2D003DA02
2D003DB02
3H089AA22
3H089AA25
3H089AA60
3H089BB15
3H089BB17
3H089BB19
3H089BB27
3H089CC01
3H089CC11
3H089DA03
3H089DA06
3H089DA13
3H089DB03
3H089DB33
3H089DB44
3H089DB45
3H089DB48
3H089DB49
3H089DB54
3H089DB63
3H089EE36
3H089GG02
3H089JJ02
(57)【要約】
【課題】複数のオブション油圧アクチュエータに共用されるオプション用制御回路において、オプション用油圧アクチュエータとしてブレーカが装着された場合に背圧低減制御を行えるようにするにあたり、充分に背圧低減できるようにするとともに部品の削減、小型化を図る。
【解決手段】オプション用油圧アクチュエータ１３の排出流量制御を行うオプション用コントロールバルブ２７の作動位置に、油タンク１２に至る排出用弁路２７ｆを通常制御範囲Ａｖの開口面積で開く通常制御領域Ｖと、通常制御範囲Ａｖの最大開口面積よりも大きい背圧低減制御用開口Ａｗで開く背圧低減制御領域Ｗとを設け、オプション油圧アクチュエータがブレーカの場合にはオプション用コントロールバルブ２７を背圧低減制御領域Ｗに位置せしめ、ブレーカでない場合には通常制御領域Ｖに位置せしめるように構成した。
【選択図】図３
【解決手段】オプション用油圧アクチュエータ１３の排出流量制御を行うオプション用コントロールバルブ２７の作動位置に、油タンク１２に至る排出用弁路２７ｆを通常制御範囲Ａｖの開口面積で開く通常制御領域Ｖと、通常制御範囲Ａｖの最大開口面積よりも大きい背圧低減制御用開口Ａｗで開く背圧低減制御領域Ｗとを設け、オプション油圧アクチュエータがブレーカの場合にはオプション用コントロールバルブ２７を背圧低減制御領域Ｗに位置せしめ、ブレーカでない場合には通常制御領域Ｖに位置せしめるように構成した。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
作業機械の油圧制御システムに、作業機械に選択的に装着される複数のオプション油圧アクチュエータに共用されるオプション用制御回路を設けるにあたり、該オプション用制御回路に、油圧ポンプからオプション油圧アクチュエータへの供給流量を制御するオプション用流量制御弁と、オプション油圧アクチュエータから油タンクへの排出流量を制御すると共にオプション油圧アクチュエータに対する作動油の給排方向を切換えるオプション用コントロールバルブとを設けて、オプション油圧アクチュエータの供給流量制御と排出流量制御とを独立して行える構成にするとともに、前記オプション用コントロールバルブの作動位置に、オプション油圧アクチュエータから油タンクに至る排出用弁路を予め設定される通常制御範囲の開口面積で開く通常制御領域と、排出用弁路を前記通常制御範囲の最大開口面積よりも大きく設定された背圧低減制御用開口で開く背圧低減制御領域とを設ける一方、オプション油圧アクチュエータの駆動時に、該オプション油圧アクチュエータが背圧低減制御を必要とする油圧アクチュエータとして予め特定される特定油圧アクチュエータの場合には前記オプション用コントロールバルブを背圧低減制御領域に位置せしめ、特定油圧アクチュエータでない場合には通常制御領域に位置せしめる制御手段を設けたことを特徴とする作業機械における油圧制御システム。
【請求項2】
請求項１において、作業機械の油圧制御システムは、オプション油圧アクチュエータおよび作業機械に設けられる他の油圧アクチュエータの油圧供給源となる第一、第二油圧ポンプを備えると共に、オプション用制御回路は、オプション用流量制御弁として、第一油圧ポンプからオプション油圧アクアクチュエータへの供給流量を制御してオプション用コントロールバルブに流す第一オプション用流量制御弁と、第二油圧ポンプからオプション油圧アクアクチュエータへの供給流量を制御してオプション用コントロールバルブに流す第二オプション用流量制御弁とを備えることを特徴とする作業機械における油圧制御システム。
【請求項3】
作業機械の油圧制御システムに、作業機械に選択的に装着される複数のオプション油圧アクチュエータに共用されるオプション用制御回路を設けるにあたり、該オプション用制御回路に、油圧ポンプからオプション油圧アクチュエータへの供給流量およびオプション油圧アクチュエータから油タンクへの排出流量を制御すると共にオプション油圧アクチュエータに対する作動油の給排方向を切換えるオプション用コントロールバルブを設けるとともに、該オプション用コントロールバルブの作動位置に、オプション油圧アクチュエータから油タンクに至る排出用弁路を予め設定される通常制御範囲の開口面積で開く通常制御領域と、排出用弁路を前記通常制御範囲の最大開口面積よりも大きく設定された背圧低減制御用開口で開く背圧低減制御領域とを設ける一方、オプション油圧アクチュエータの駆動時に、該オプション油圧アクチュエータが背圧低減制御を必要とする油圧アクチュエータとして予め特定される特定油圧アクチュエータの場合には前記オプション用コントロールバルブを背圧低減制御領域に位置せしめ、特定油圧アクチュエータでない場合には通常制御領域に位置せしめる制御手段を設けたことを特徴とする作業機械における油圧制御システム。
【請求項4】
請求項３において、作業機械の油圧制御システムは、オプション油圧アクチュエータおよび作業機械に設けられる他の油圧アクチュエータの油圧供給源となる第一、第二油圧ポンプを備えると共に、オプション用制御回路に、第一油圧ポンプに接続され、該第一油圧ポンプからオプション油圧アクチュエータへの供給流量およびオプション油圧アクチュエータから油タンクへの排出流量を制御すると共にオプション油圧アクチュエータに対する作動油の給排方向を切換える第一オプション用コントロールバルブと、第二油圧ポンプに接続され、該第二油圧ポンプからオプション油圧アクチュエータへの供給流量およびオプション油圧アクチュエータから油タンクへの排出流量を制御すると共にオプション油圧アクチュエータに対する作動油の給排方向を切換える第二オプション用コントロールバルブとを設ける一方、前記第一、第二オプション用コントロールバルブのうち第一、第二油圧ポンプの何れか一方の油圧ポンプに接続される一方のオプション用コントロールバルブは請求項３に記載のオプション用コントロールバルブであって通常制御領域と背圧低減制御領域とが設けられ、他方の油圧ポンプに接続される他方のオプション用コントロールバルブは通常制御領域のみが設けられていて背圧低減制御領域は設けられない構成にすると共に、オプション油圧アクチュエータが特定油圧アクチュエータの場合に、前記一方のオプション用コントロールバルブのみで特定油圧アクチュエータに対する作動油の給排制御を行う一方、作業機械に設けられる他の油圧アクチュエータには他方の油圧ポンプから圧油供給する構成にしたことを特徴とする作業機械における油圧制御システム。
【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おける油圧制御システムの技術分野に関するものである。
【背景技術】
【0002】
一般に、油圧ショベル等の作業機械のなかには、複数のオプション油圧アクチュエータを選択的に取り付け可能に構成されたものがある。例えば油圧ショベルでは、作業アタッチメントとして汎用的に用いられるバケットに代えて、油圧で作動するブレーカや破砕機等を着脱自在に装着できるようになっている。
このようなオプション油圧アクチュエータ用の油圧回路を作業機械の油圧回路に設ける場合、省スペース化、コスト低減のために複数のオプション油圧アクチュエータに共用できる回路にすることが要求される一方、個々のオプション油圧アクチュエータに応じた特有な制御に対応できる回路にすることも要求される。例えば、オプション油圧アクチュエータとしてブレーカを装着する場合、背圧が高いとブレーカの駆動力が弱くなって打撃性能が低下してしまうため、ブレーカの背圧を低減させることができる回路が必要となる。
そこで従来、複数のオプション油圧アクチュエータ（圧砕シリンダとブレーカシリンダ）に共用されるコントロールバルブ（オプションバルブ）を設け、該コントロールバルブを介してオプション油圧アクチュエータに圧油供給する一方、オプション油圧アクチュエータからの戻り油路に選択弁を設け、該選択弁の切換え作動によって、オプション油圧アクチュエータが圧砕シリンダの場合には該圧砕シリンダからの戻り油をコントロールバルブに流すが、オプション油圧アクチュエータがブレーカシリンダの場合には該ブレーカシリンダからの戻り油を直接油タンクに流すことでブレーカ作業時に背圧低減できるように構成したもの（例えば、特許文献１の図８参照。）や、複数のオプション油圧アクチュエータに共用されるコントロールバルブを設け、該コントロールバルブを介してオプション油圧アクチュエータに対する圧油供給および油排出を行う一方、コントロールバルブからの戻り油路に選択弁（あるいは選択弁とリリーフ弁を兼用する弁）を設け、該選択弁の切換え作動によって、オプション油圧アクチュエータが圧砕シリンダの場合にはコントロールバルブからの戻り油をオイルクーラーを経由して油タンクに流す一方、オプション油圧アクチュエータがブレーカシリンダの場合にはコントロールバルブからの戻り油をオイルクーラーを経由することなく直接油タンクに流すことで背圧低減できるように構成したもの（例えば、特許文献１の図１～図５参照。）が知られている。
このようなオプション油圧アクチュエータ用の油圧回路を作業機械の油圧回路に設ける場合、省スペース化、コスト低減のために複数のオプション油圧アクチュエータに共用できる回路にすることが要求される一方、個々のオプション油圧アクチュエータに応じた特有な制御に対応できる回路にすることも要求される。例えば、オプション油圧アクチュエータとしてブレーカを装着する場合、背圧が高いとブレーカの駆動力が弱くなって打撃性能が低下してしまうため、ブレーカの背圧を低減させることができる回路が必要となる。
そこで従来、複数のオプション油圧アクチュエータ（圧砕シリンダとブレーカシリンダ）に共用されるコントロールバルブ（オプションバルブ）を設け、該コントロールバルブを介してオプション油圧アクチュエータに圧油供給する一方、オプション油圧アクチュエータからの戻り油路に選択弁を設け、該選択弁の切換え作動によって、オプション油圧アクチュエータが圧砕シリンダの場合には該圧砕シリンダからの戻り油をコントロールバルブに流すが、オプション油圧アクチュエータがブレーカシリンダの場合には該ブレーカシリンダからの戻り油を直接油タンクに流すことでブレーカ作業時に背圧低減できるように構成したもの（例えば、特許文献１の図８参照。）や、複数のオプション油圧アクチュエータに共用されるコントロールバルブを設け、該コントロールバルブを介してオプション油圧アクチュエータに対する圧油供給および油排出を行う一方、コントロールバルブからの戻り油路に選択弁（あるいは選択弁とリリーフ弁を兼用する弁）を設け、該選択弁の切換え作動によって、オプション油圧アクチュエータが圧砕シリンダの場合にはコントロールバルブからの戻り油をオイルクーラーを経由して油タンクに流す一方、オプション油圧アクチュエータがブレーカシリンダの場合にはコントロールバルブからの戻り油をオイルクーラーを経由することなく直接油タンクに流すことで背圧低減できるように構成したもの（例えば、特許文献１の図１～図５参照。）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００８－８２１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかるに、前記特許文献１のものは、何れのものもコントロールバルブの他に選択弁を必要とするうえ、特許文献１の図８のものでは、背圧低減のためにブレーカからの大流量の戻り油を選択弁を介して抵抗なく油タンクに流すことになるため、選択弁や該選択弁から油タンクに至る配管が大型化してしまうという問題がある。また、特許文献１の図１～図５のものは、ブレーカからの戻り油はコントロールバルブを経由してから選択弁に流れることになるが、該コントロールバルブは複数のオプション油圧アクチュエータに共用されるものであって、圧砕シリンダのような複動シリンダが装着されている場合には該複動シリンダに対する給排流量制御を行うものであるから、コントロールバルブの排出用弁路には絞りが設けられており、しかして、ブレーカからの戻り油もコントロールバルブの絞りを通過することになって、背圧を十分に低減することができないという問題があり、ここに本発明の解決すべき課題がある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、作業機械の油圧制御システムに、作業機械に選択的に装着される複数のオプション油圧アクチュエータに共用されるオプション用制御回路を設けるにあたり、該オプション用制御回路に、油圧ポンプからオプション油圧アクチュエータへの供給流量を制御するオプション用流量制御弁と、オプション油圧アクチュエータから油タンクへの排出流量を制御すると共にオプション油圧アクチュエータに対する作動油の給排方向を切換えるオプション用コントロールバルブとを設けて、オプション油圧アクチュエータの供給流量制御と排出流量制御とを独立して行える構成にするとともに、前記オプション用コントロールバルブの作動位置に、オプション油圧アクチュエータから油タンクに至る排出用弁路を予め設定される通常制御範囲の開口面積で開く通常制御領域と、排出用弁路を前記通常制御範囲の最大開口面積よりも大きく設定された背圧低減制御用開口で開く背圧低減制御領域とを設ける一方、オプション油圧アクチュエータの駆動時に、該オプション油圧アクチュエータが背圧低減制御を必要とする油圧アクチュエータとして予め特定される特定油圧アクチュエータの場合には前記オプション用コントロールバルブを背圧低減制御領域に位置せしめ、特定油圧アクチュエータでない場合には通常制御領域に位置せしめる制御手段を設けたことを特徴とする作業機械における油圧制御システムである。
請求項２の発明は、請求項１において、作業機械の油圧制御システムは、オプション油圧アクチュエータおよび作業機械に設けられる他の油圧アクチュエータの油圧供給源となる第一、第二油圧ポンプを備えると共に、オプション用制御回路は、オプション用流量制御弁として、第一油圧ポンプからオプション油圧アクアクチュエータへの供給流量を制御してオプション用コントロールバルブに流す第一オプション用流量制御弁と、第二油圧ポンプからオプション油圧アクアクチュエータへの供給流量を制御してオプション用コントロールバルブに流す第二オプション用流量制御弁とを備えることを特徴とする作業機械における油圧制御システムである。
請求項３の発明は、作業機械の油圧制御システムに、作業機械に選択的に装着される複数のオプション油圧アクチュエータに共用されるオプション用制御回路を設けるにあたり、該オプション用制御回路に、油圧ポンプからオプション油圧アクチュエータへの供給流量およびオプション油圧アクチュエータから油タンクへの排出流量を制御すると共にオプション油圧アクチュエータに対する作動油の給排方向を切換えるオプション用コントロールバルブを設けるとともに、該オプション用コントロールバルブの作動位置に、オプション油圧アクチュエータから油タンクに至る排出用弁路を予め設定される通常制御範囲の開口面積で開く通常制御領域と、排出用弁路を前記通常制御範囲の最大開口面積よりも大きく設定された背圧低減制御用開口で開く背圧低減制御領域とを設ける一方、オプション油圧アクチュエータの駆動時に、該オプション油圧アクチュエータが背圧低減制御を必要とする油圧アクチュエータとして予め特定される特定油圧アクチュエータの場合には前記オプション用コントロールバルブを背圧低減制御領域に位置せしめ、特定油圧アクチュエータでない場合には通常制御領域に位置せしめる制御手段を設けたことを特徴とする作業機械における油圧制御システムである。
請求項４の発明は、請求項３において、作業機械の油圧制御システムは、オプション油圧アクチュエータおよび作業機械に設けられる他の油圧アクチュエータの油圧供給源となる第一、第二油圧ポンプを備えると共に、オプション用制御回路に、第一油圧ポンプに接続され、該第一油圧ポンプからオプション油圧アクチュエータへの供給流量およびオプション油圧アクチュエータから油タンクへの排出流量を制御すると共にオプション油圧アクチュエータに対する作動油の給排方向を切換える第一オプション用コントロールバルブと、第二油圧ポンプに接続され、該第二油圧ポンプからオプション油圧アクチュエータへの供給流量およびオプション油圧アクチュエータから油タンクへの排出流量を制御すると共にオプション油圧アクチュエータに対する作動油の給排方向を切換える第二オプション用コントロールバルブとを設ける一方、前記第一、第二オプション用コントロールバルブのうち第一、第二油圧ポンプの何れか一方の油圧ポンプに接続される一方のオプション用コントロールバルブは請求項３に記載のオプション用コントロールバルブであって通常制御領域と背圧低減制御領域とが設けられ、他方の油圧ポンプに接続される他方のオプション用コントロールバルブは通常制御領域のみが設けられていて背圧低減制御領域は設けられない構成にすると共に、オプション油圧アクチュエータが特定油圧アクチュエータの場合に、前記一方のオプション用コントロールバルブのみで特定油圧アクチュエータに対する作動油の給排制御を行う一方、作業機械に設けられる他の油圧アクチュエータには他方の油圧ポンプから圧油供給する構成にしたことを特徴とする作業機械における油圧制御システムである。
請求項２の発明は、請求項１において、作業機械の油圧制御システムは、オプション油圧アクチュエータおよび作業機械に設けられる他の油圧アクチュエータの油圧供給源となる第一、第二油圧ポンプを備えると共に、オプション用制御回路は、オプション用流量制御弁として、第一油圧ポンプからオプション油圧アクアクチュエータへの供給流量を制御してオプション用コントロールバルブに流す第一オプション用流量制御弁と、第二油圧ポンプからオプション油圧アクアクチュエータへの供給流量を制御してオプション用コントロールバルブに流す第二オプション用流量制御弁とを備えることを特徴とする作業機械における油圧制御システムである。
請求項３の発明は、作業機械の油圧制御システムに、作業機械に選択的に装着される複数のオプション油圧アクチュエータに共用されるオプション用制御回路を設けるにあたり、該オプション用制御回路に、油圧ポンプからオプション油圧アクチュエータへの供給流量およびオプション油圧アクチュエータから油タンクへの排出流量を制御すると共にオプション油圧アクチュエータに対する作動油の給排方向を切換えるオプション用コントロールバルブを設けるとともに、該オプション用コントロールバルブの作動位置に、オプション油圧アクチュエータから油タンクに至る排出用弁路を予め設定される通常制御範囲の開口面積で開く通常制御領域と、排出用弁路を前記通常制御範囲の最大開口面積よりも大きく設定された背圧低減制御用開口で開く背圧低減制御領域とを設ける一方、オプション油圧アクチュエータの駆動時に、該オプション油圧アクチュエータが背圧低減制御を必要とする油圧アクチュエータとして予め特定される特定油圧アクチュエータの場合には前記オプション用コントロールバルブを背圧低減制御領域に位置せしめ、特定油圧アクチュエータでない場合には通常制御領域に位置せしめる制御手段を設けたことを特徴とする作業機械における油圧制御システムである。
請求項４の発明は、請求項３において、作業機械の油圧制御システムは、オプション油圧アクチュエータおよび作業機械に設けられる他の油圧アクチュエータの油圧供給源となる第一、第二油圧ポンプを備えると共に、オプション用制御回路に、第一油圧ポンプに接続され、該第一油圧ポンプからオプション油圧アクチュエータへの供給流量およびオプション油圧アクチュエータから油タンクへの排出流量を制御すると共にオプション油圧アクチュエータに対する作動油の給排方向を切換える第一オプション用コントロールバルブと、第二油圧ポンプに接続され、該第二油圧ポンプからオプション油圧アクチュエータへの供給流量およびオプション油圧アクチュエータから油タンクへの排出流量を制御すると共にオプション油圧アクチュエータに対する作動油の給排方向を切換える第二オプション用コントロールバルブとを設ける一方、前記第一、第二オプション用コントロールバルブのうち第一、第二油圧ポンプの何れか一方の油圧ポンプに接続される一方のオプション用コントロールバルブは請求項３に記載のオプション用コントロールバルブであって通常制御領域と背圧低減制御領域とが設けられ、他方の油圧ポンプに接続される他方のオプション用コントロールバルブは通常制御領域のみが設けられていて背圧低減制御領域は設けられない構成にすると共に、オプション油圧アクチュエータが特定油圧アクチュエータの場合に、前記一方のオプション用コントロールバルブのみで特定油圧アクチュエータに対する作動油の給排制御を行う一方、作業機械に設けられる他の油圧アクチュエータには他方の油圧ポンプから圧油供給する構成にしたことを特徴とする作業機械における油圧制御システムである。
【発明の効果】
【0006】
請求項１の発明とすることにより、オプション油圧アクチュエータに対する排出流量制御および給排方向切換制御を行うオプション用コントロールバルブを利用して、特定油圧アクチュエータに対する背圧低減制御を行うことができて、部材の兼用化、省スベース化が図れる。
請求項２の発明とすることにより、オプション油圧アクチュエータの要求する供給流量や他の油圧アクチュエータの作動状況等に応じて、第一、第二油圧ポンプからオプション用油圧アクチュエータへの供給流量を個別に制御できる。
請求項３の発明とすることにより、オプション油圧アクチュエータに対する供給流量制御、排出流量制御および給排方向切換制御を行うオプション用コントロールバルブを利用して、特定油圧アクチュエータに対する背圧低減制御を行うことができて、部材の兼用化、省スベース化が図れる。
請求項４の発明とすることにより、特定油圧アクチュエータと他の油圧アクチュエータとの良好な連動性を確保できる。
請求項２の発明とすることにより、オプション油圧アクチュエータの要求する供給流量や他の油圧アクチュエータの作動状況等に応じて、第一、第二油圧ポンプからオプション用油圧アクチュエータへの供給流量を個別に制御できる。
請求項３の発明とすることにより、オプション油圧アクチュエータに対する供給流量制御、排出流量制御および給排方向切換制御を行うオプション用コントロールバルブを利用して、特定油圧アクチュエータに対する背圧低減制御を行うことができて、部材の兼用化、省スベース化が図れる。
請求項４の発明とすることにより、特定油圧アクチュエータと他の油圧アクチュエータとの良好な連動性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】油圧ショベルの側面図である。
【図2】第一の実施の形態を示す油圧回路図である。
【図3】第一の実施の形態における第一作動位置のオプション用コントロールバルブのスプール移動ストロークと供給用弁路、排出用弁路の開口面積との関係を示す図である。
【図4】第一の実施の形態におけるコントローラの入出力を示す図である。
【図5】第二の実施の形態を示す油圧回路図である。
【図6】第二の実施の形態を示す図であって、（Ａ）は第一、第二作動位置の第一オプション用コントロールバルブおよび第二作動位置の第二オプション用コントロールバルブのスプール移動ストロークと供給用弁路、排出用弁路の開口面積との関係を示す図、（Ｂ）は第一作動位置の第二オプション用コントロールバルブのスプール移動ストロークと供給用弁路、排出用弁路の開口面積との関係を示す図である。
【図7】第三の実施の形態を示す油圧回路図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
まず、本発明の第一の実施の形態について図１～図４に基づいて説明すると、図１は、本発明の作業機械の一例である油圧ショベル１を示す図であって、該油圧ショベル１は、クローラ式の下部走行体２、該下部走行体２の上方に旋回自在に支持される上部旋回体３、該上部旋回体３に装着されるフロント作業機４等の各部から構成されており、さらに該フロント作業機４は、基端部が上部旋回体３に上下揺動自在に支持されるブーム５、該ブーム５の先端部に前後揺動自在に支持されるスティック６、該スティック６の先端部に揺動自在に取付けられるバケット７等から構成されていると共に、油圧ショベル１には、前記ブーム５、スティック６、バケット７をそれぞれ揺動せしめるためのブームシリンダ８、スティックシリンダ９、バケットシリンダ１０や、下部走行体２を走行せしめるための左右の走行モータ（図示せず）、上部旋回体３を旋回せしめるための旋回モータ（図示せず）等の各種油圧アクチュエータが備えられている。さらに、油圧ショベル１は、作業内容等に応じて、ブレーカ、破砕機、グラップル、回転切削アタッチメント（図１には何れも図示せず）等、油圧で作動する各種オプションアタッチメントを前記バケット７に代えて選択的に装着できるようになっている。尚、オプションアタッチメントが装着されている場合、バケットシリンダ１０はオプションアタッチメントをスティック６に対して揺動させるための油圧シリンダとして作動する。
まず、本発明の第一の実施の形態について図１～図４に基づいて説明すると、図１は、本発明の作業機械の一例である油圧ショベル１を示す図であって、該油圧ショベル１は、クローラ式の下部走行体２、該下部走行体２の上方に旋回自在に支持される上部旋回体３、該上部旋回体３に装着されるフロント作業機４等の各部から構成されており、さらに該フロント作業機４は、基端部が上部旋回体３に上下揺動自在に支持されるブーム５、該ブーム５の先端部に前後揺動自在に支持されるスティック６、該スティック６の先端部に揺動自在に取付けられるバケット７等から構成されていると共に、油圧ショベル１には、前記ブーム５、スティック６、バケット７をそれぞれ揺動せしめるためのブームシリンダ８、スティックシリンダ９、バケットシリンダ１０や、下部走行体２を走行せしめるための左右の走行モータ（図示せず）、上部旋回体３を旋回せしめるための旋回モータ（図示せず）等の各種油圧アクチュエータが備えられている。さらに、油圧ショベル１は、作業内容等に応じて、ブレーカ、破砕機、グラップル、回転切削アタッチメント（図１には何れも図示せず）等、油圧で作動する各種オプションアタッチメントを前記バケット７に代えて選択的に装着できるようになっている。尚、オプションアタッチメントが装着されている場合、バケットシリンダ１０はオプションアタッチメントをスティック６に対して揺動させるための油圧シリンダとして作動する。
【0009】
次いで、油圧ショベル１に設けられる油圧制御システムのうち、フロント作業機４に関する部分について、図２に示す油圧回路図について説明する。
図２において、Ａ、Ｂは可変容量型の第一、第二油圧ポンプ、Ａａ、Ｂａは第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂの容量可変手段、１２は油タンク、８、９、１０は前記ブームシリンダ、スティックシリンダ、バケットシリンダ、１３はオプション油圧アクチュエータであって、該オプション油圧アクチュエータ１３は、前記オプションアタッチメントを駆動させるべくオプションアタッチメントに具備される油圧アクチュエータであり、例えばオプションアタッチメントとしてブレーカが装着されている場合にはブレーカ用油圧アクチュエータ（以下、単にブレーカと称する）であり、破砕機が装着されている場合には破砕機用油圧アクチュエータ（以下、単に破砕機と称する）である。
図２において、Ａ、Ｂは可変容量型の第一、第二油圧ポンプ、Ａａ、Ｂａは第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂの容量可変手段、１２は油タンク、８、９、１０は前記ブームシリンダ、スティックシリンダ、バケットシリンダ、１３はオプション油圧アクチュエータであって、該オプション油圧アクチュエータ１３は、前記オプションアタッチメントを駆動させるべくオプションアタッチメントに具備される油圧アクチュエータであり、例えばオプションアタッチメントとしてブレーカが装着されている場合にはブレーカ用油圧アクチュエータ（以下、単にブレーカと称する）であり、破砕機が装着されている場合には破砕機用油圧アクチュエータ（以下、単に破砕機と称する）である。
【0010】
さらに、Ｃは第一油圧ポンプＡの吐出側に接続される第一ポンプラインであって、該第一ポンプラインＣからは、第一ブーム用供給油路１４、第一スティック用供給油路１５、バケット用供給油路１６、第一オプション用供給油路１７が互いにパラレルとなる状態で分岐形成されている。また、Ｄは第二油圧ポンプＢの吐出側に接続される第二ポンプラインであって、該第二ポンプラインＤからは、第二ブーム用供給油路１８、第二スティック用供給油路１９、第二オプション用供給油路２０が互いにパラレルとなる状態で分岐形成されている。前記第一、第二ブーム用供給油路１４、１８は、後述するブーム用コントロールバルブ２３に第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂをそれぞれ接続する油路であり、第一、第二スティック用供給油路１５、１９は、スティック用コントロールバルブ２５に第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂをそれぞれ接続する油路であり、バケット用供給油路１６は、バケット用コントロールバルブ２６に第一油圧ポンプＡを接続する油路であり、第一、第二オプション用供給油路１７、２０は、オプション用コントロールバルブ２７に第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂをそれぞれ接続する油路である。
【0011】
前記第一、第二ブーム用供給油路１４、１８には、第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂからブームシリンダ８への供給流量をそれぞれ制御してブーム用コントロールバルブ２３に流す第一、第二ブーム用流量制御弁２８、２９が配されており、また、第一、第二スティック用供給油路１５、１９には、第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂからスティックシリンダ９への供給流量をそれぞれ制御してスティック用コントロールバルブ２５に流す第一、第二スティック用流量制御弁３０、３１が配されており、また、第一、第二オプション用供給油路１７、２０には、第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂからオプション油圧アクチュエータ１３への供給流量をそれぞれ制御してオプション用コントロールバルブ２７に流す第一、第二オプション用流量制御弁３２、３３が配されている。これら第一、第二ブーム用、第一、第二スティック用、第一、第二オプション用の流量制御弁２８～３３は、コントローラ１１から出力される制御信号に基づいて作動する各流量制御用電磁弁（第一、第二ブーム流量制御用電磁比例弁４１ａ、４１ｂ、第一、第二スティック流量制御用電磁比例弁４２ａ、４２ｂ、第一、第二オプション流量制御用電磁比例弁４３ａ、４３ｂ、何れも図４に図示）によりパイロット操作されて流量制御を行うポペット弁であって、逆流防止機能を有しており、第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂからブーム用コントロールバルブ２３、スティック用コントロールバルブ２５、オプション用コントロールバルブ２７への油の流れは許容されるが、逆流は阻止されるようになっている。
【0012】
前記ブーム用コントロールバルブ２３は、第一ブーム用流量制御弁２８および第二ブーム用流量制御弁２９の下流側に配されており、これら第一、第二ブーム用流量制御弁２８、２９によって流量制御された（遮断状態を含む）第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂからの圧油が合流して供給される。また、スティック用コントロールバルブ２５は、第一スティック用流量制御弁３０および第二スティック用流量制御弁３１の下流側に配されており、これら第一、第二スティック用流量制御弁３０、３１によって流量制御された（遮断状態を含む）第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂからの圧油が合流して供給される。また、オプション用コントロールバルブ２７は、第一オプション用流量制御弁３２および第二オプション用流量制御弁３３の下流側に配されており、これら第一、第二オプション用流量制御弁３２、３３によって流量制御された（遮断状態を含む）第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂからの圧油が合流して供給される。
そして、前記ブーム用、スティック用、オプション用の各コントロールバルブ２３、２５、２７は、後述するように、前記第一、第二ブーム用流量制御弁２８、２９、第一、第二スティック用流量制御弁３０、３１、第一、第二オプション用流量制御弁３２、３３からの供給流量を制御することなくそのままブームシリンダ８、スティックシリンダ９、オプション油圧アクチュエータ１３に流すように構成されている。
そして、前記ブーム用、スティック用、オプション用の各コントロールバルブ２３、２５、２７は、後述するように、前記第一、第二ブーム用流量制御弁２８、２９、第一、第二スティック用流量制御弁３０、３１、第一、第二オプション用流量制御弁３２、３３からの供給流量を制御することなくそのままブームシリンダ８、スティックシリンダ９、オプション油圧アクチュエータ１３に流すように構成されている。
【0013】
一方、前記バケット用供給油路１６には前述したような流量制御弁は配設されておらず、該バケット用供給油路１６を経由する第一油圧ポンプＡからの圧油はそのままバケット用コントロールバルブ２６に供給されるようになっている。尚、バケット用供給油路１６には、第一油圧ポンプＡからバケット用コントロールバルブ２６への油の流れは許容するが、逆流は阻止するチェック弁３４が配設されている。
【0014】
次いで、前記ブーム用、スティック用、バケット用、オプション用のコントロールバルブ２３、２５、２６、２７について説明するが、まず、第一、第二の油圧ポンプＡ、Ｂのうち片方の油圧ポンプ（本実施の形態では第一油圧ポンプＡ）に接続されると共に、上流側に流量制御弁が設けられていないバケット用コントロールバルブ２６について説明する。
バケット用コントロールバルブ２６は、バケットシリンダ１０に対する供給流量制御および排出流量制御を行うと共に給排方向を切換えるクローズドセンタ型のスプール弁であって、コントローラ１１から出力される制御信号に基づいてパイロット圧を出力するバケット用伸長側、縮小側電磁比例弁４４ａ、４４ｂ（図４に図示）にそれぞれ接続される伸長側、縮小側のパイロットポート２６ａ、２６ｂと、バケット用供給油路１６に接続されるポンプポート２６ｐと、油タンク１２に至るタンクラインＴに接続されるタンクポート２６ｔと、バケットシリンダ１０のヘッド側ポート１０ａに接続される一方のアクチュエータポート２６ｃと、バケットシリンダ１０のロッド側ポート１０ｂに接続される他方のアクチュエータポート２６ｄとを備えている。そして、バケット用コントロールバルブ２６は、伸長側、縮小側の両パイロットポート２６ａ、２６ｂにパイロット圧が入力されていない状態では、バケットシリンダ１０に対する給排制御を行わない中立位置Ｎに位置しているが、伸長側パイロットポート２６ａにパイロット圧が入力されることにより伸長側作動位置Ｘに切換わって、ポンプポート２６ｐから一方のアクチュエータポート２６ｃに至る供給用弁路２６ｅと、他方のアクチュエータポート２６ｄからタンクポート２６ｔに至る排出用弁路２６ｆとを開き、また、縮小側パイロットポート２６ｂにパイロット圧が入力されることにより縮小側作動位置Ｙに切換わって、ポンプポート２６ｐから他方のアクチュエータポート２６ｄに至る供給用弁路２６ｅと、一方のアクチュエータポート２６ｃからタンクポート２６ｔに至る排出用弁路２６ｆとを開くように構成されている。そして、伸長側作動位置Ｘまたは縮小側作動位置Ｙに位置しているときのバケットシリンダ１０に対する供給流量および排出流量は、供給用弁路２６ｅ、排出用弁路２６ｆの開口面積によって制御されるようになっていると共に、該開口面積は、バケット用伸長側、縮小側電磁比例弁４４ａ、４４ｂから伸長側、縮小側パイロットポート２６ａ、２６ｂに出力されるパイロット圧の増減に伴うスプールの移動ストロークに応じて増減制御されるようになっている。
バケット用コントロールバルブ２６は、バケットシリンダ１０に対する供給流量制御および排出流量制御を行うと共に給排方向を切換えるクローズドセンタ型のスプール弁であって、コントローラ１１から出力される制御信号に基づいてパイロット圧を出力するバケット用伸長側、縮小側電磁比例弁４４ａ、４４ｂ（図４に図示）にそれぞれ接続される伸長側、縮小側のパイロットポート２６ａ、２６ｂと、バケット用供給油路１６に接続されるポンプポート２６ｐと、油タンク１２に至るタンクラインＴに接続されるタンクポート２６ｔと、バケットシリンダ１０のヘッド側ポート１０ａに接続される一方のアクチュエータポート２６ｃと、バケットシリンダ１０のロッド側ポート１０ｂに接続される他方のアクチュエータポート２６ｄとを備えている。そして、バケット用コントロールバルブ２６は、伸長側、縮小側の両パイロットポート２６ａ、２６ｂにパイロット圧が入力されていない状態では、バケットシリンダ１０に対する給排制御を行わない中立位置Ｎに位置しているが、伸長側パイロットポート２６ａにパイロット圧が入力されることにより伸長側作動位置Ｘに切換わって、ポンプポート２６ｐから一方のアクチュエータポート２６ｃに至る供給用弁路２６ｅと、他方のアクチュエータポート２６ｄからタンクポート２６ｔに至る排出用弁路２６ｆとを開き、また、縮小側パイロットポート２６ｂにパイロット圧が入力されることにより縮小側作動位置Ｙに切換わって、ポンプポート２６ｐから他方のアクチュエータポート２６ｄに至る供給用弁路２６ｅと、一方のアクチュエータポート２６ｃからタンクポート２６ｔに至る排出用弁路２６ｆとを開くように構成されている。そして、伸長側作動位置Ｘまたは縮小側作動位置Ｙに位置しているときのバケットシリンダ１０に対する供給流量および排出流量は、供給用弁路２６ｅ、排出用弁路２６ｆの開口面積によって制御されるようになっていると共に、該開口面積は、バケット用伸長側、縮小側電磁比例弁４４ａ、４４ｂから伸長側、縮小側パイロットポート２６ａ、２６ｂに出力されるパイロット圧の増減に伴うスプールの移動ストロークに応じて増減制御されるようになっている。
【0015】
次いで、第一、第二の両方の油圧ポンプＡ、Ｂに接続されると共に、上流側に流量制御弁２８～３３が設けられているブーム用、スティック用、オプション用のコントロールバルブ２３、２５、２７について説明する。
ブーム用コントロールバルブ２３は、ブームシリンダ８に対する排出流量制御および再生流量制御を行うと共に給排方向を切換えるクローズドセンタ型のスプール弁であって、コントローラ１１から出力される制御信号に基づいてパイロット圧を出力するブーム用伸長側、縮小側電磁比例弁４５ａ、４５ｂ（図４に図示）にそれぞれ接続される伸長側、縮小側のパイロットポート２３ａ、２３ｂと、第一、第二ブーム用供給油路１４、１８に接続されるポンプポート２３ｐと、タンクラインＴに接続されるタンクポート２３ｔと、ブームシリンダ８のヘッド側ポート８ａに接続される一方のアクチュエータポート２３ｃと、ブームシリンダ８のロッド側ポート８ｂに接続される他方のアクチュエータポート２３ｄとを備えている。そして、ブーム用コントロールバルブ２３は、伸長側、縮小側の両パイロットポート２３ａ、２３ｂにパイロット圧が入力されていない状態では、ブームシリンダ８に対する給排制御を行わない中立位置Ｎに位置しているが、伸長側パイロットポート２３ａにパイロット圧が入力されることにより伸長側作動位置Ｘに切換わって、ポンプポート２３ｐから一方のアクチュエータポート２３ｃに至る供給用弁路２３ｅと、他方のアクチュエータポート２３ｄからタンクポート２３ｔに至る排出用弁路２３ｆとを開き、また、縮小側パイロットポート２３ｂにパイロット圧が入力されることにより縮小側作動位置Ｙに切換わって、ポンプポート２３ｐから他方のアクチュエータポート２３ｄに至る供給用弁路２３ｅと、一方のアクチュエータポート２３ｃからタンクポート２３ｔに至る排出用弁路２３ｆとを開くと共に、一方のアクチュエータポート２３ｃからの排出油の一部を再生油として他方のアクチュエータポート２３ｄに供給する再生用弁路２３ｇを開くように構成されている。この場合に、排出用弁路２３ｆおよび再生用弁路２３ｇの開口面積は、ブーム用伸長側、縮小側電磁比例弁４５ａ、４５ｂから伸長側、縮小側パイロットポート２３ａ、２３ｂに出力されるパイロット圧の増減に伴うスプールの移動ストロークに応じて増減制御され、該排出用弁路２３ｆ、再生用弁路２３ｇの開口面積の増減制御によって排出流量制御、再生流量制御が行われるようになっている。一方、供給用弁路２３ｅの開口面積は、スプールの移動当初から全移動領域において前記第一、第二ブーム用流量制御弁２８、２９の開口面積に対して十分に大きくなるように設定されていて、第一、第二ブーム用流量制御弁２８、２９で制御された供給流量がそのままブームシリンダ８に供給されるようになっている。これにより、ブーム用コントロールバルブ２３は、ブームシリンダ８に対する給排方向を切換えると共に、ブームシリンダ８からの排出流量および再生流量の制御は行うが、ブームシリンダ８への供給流量の制御は行わずに、第一、第二ブーム用流量制御弁２８、２９で制御された供給流量をそのままブームシリンダ８に供給するように構成されている。
ブーム用コントロールバルブ２３は、ブームシリンダ８に対する排出流量制御および再生流量制御を行うと共に給排方向を切換えるクローズドセンタ型のスプール弁であって、コントローラ１１から出力される制御信号に基づいてパイロット圧を出力するブーム用伸長側、縮小側電磁比例弁４５ａ、４５ｂ（図４に図示）にそれぞれ接続される伸長側、縮小側のパイロットポート２３ａ、２３ｂと、第一、第二ブーム用供給油路１４、１８に接続されるポンプポート２３ｐと、タンクラインＴに接続されるタンクポート２３ｔと、ブームシリンダ８のヘッド側ポート８ａに接続される一方のアクチュエータポート２３ｃと、ブームシリンダ８のロッド側ポート８ｂに接続される他方のアクチュエータポート２３ｄとを備えている。そして、ブーム用コントロールバルブ２３は、伸長側、縮小側の両パイロットポート２３ａ、２３ｂにパイロット圧が入力されていない状態では、ブームシリンダ８に対する給排制御を行わない中立位置Ｎに位置しているが、伸長側パイロットポート２３ａにパイロット圧が入力されることにより伸長側作動位置Ｘに切換わって、ポンプポート２３ｐから一方のアクチュエータポート２３ｃに至る供給用弁路２３ｅと、他方のアクチュエータポート２３ｄからタンクポート２３ｔに至る排出用弁路２３ｆとを開き、また、縮小側パイロットポート２３ｂにパイロット圧が入力されることにより縮小側作動位置Ｙに切換わって、ポンプポート２３ｐから他方のアクチュエータポート２３ｄに至る供給用弁路２３ｅと、一方のアクチュエータポート２３ｃからタンクポート２３ｔに至る排出用弁路２３ｆとを開くと共に、一方のアクチュエータポート２３ｃからの排出油の一部を再生油として他方のアクチュエータポート２３ｄに供給する再生用弁路２３ｇを開くように構成されている。この場合に、排出用弁路２３ｆおよび再生用弁路２３ｇの開口面積は、ブーム用伸長側、縮小側電磁比例弁４５ａ、４５ｂから伸長側、縮小側パイロットポート２３ａ、２３ｂに出力されるパイロット圧の増減に伴うスプールの移動ストロークに応じて増減制御され、該排出用弁路２３ｆ、再生用弁路２３ｇの開口面積の増減制御によって排出流量制御、再生流量制御が行われるようになっている。一方、供給用弁路２３ｅの開口面積は、スプールの移動当初から全移動領域において前記第一、第二ブーム用流量制御弁２８、２９の開口面積に対して十分に大きくなるように設定されていて、第一、第二ブーム用流量制御弁２８、２９で制御された供給流量がそのままブームシリンダ８に供給されるようになっている。これにより、ブーム用コントロールバルブ２３は、ブームシリンダ８に対する給排方向を切換えると共に、ブームシリンダ８からの排出流量および再生流量の制御は行うが、ブームシリンダ８への供給流量の制御は行わずに、第一、第二ブーム用流量制御弁２８、２９で制御された供給流量をそのままブームシリンダ８に供給するように構成されている。
【0016】
また、スティック用コントロールバルブ２５は、スティックシリンダ９に対する排出流量制御および再生流量制御を行うと共に給排方向を切換えるクローズドセンタ型のスプール弁であって、前述したブーム用コントロールバルブ２３と同様の構造のものであるため簡単に説明すると、スティック用伸長側、縮小側電磁比例弁４６ａ、４６ｂ（図４に図示）から伸長側、縮小側パイロットポート２５ａ、２５ｂに出力されるパイロット圧により中立位置Ｎから伸長側作動位置Ｘ、縮小側作動位置Ｙに切換わることで、ポンプポート２５ｐからアクチュエータポート２５ｃまたは２５ｄに至る供給用弁路２５ｅと、アクチュエータポート２５ｄまたは２５ｃからタンクポート２５ｔに至る排出用弁路２５ｆとを開き、さらに、伸長側作動位置Ｘでは他方のアクチュエータポート２５ｄからの排出油の一部を再生油として一方のアクチュエータポート２５ｃに供給する再生用弁路２５ｇを開くように構成されている。そして、排出流量および再生流量の制御は、スプールの移動ストロークに応じて増減する排出用弁路２５ｆ、再生用弁路２５ｇの開口面積によって行う一方、供給用弁路２５ｅの開口面積はスプールの移動当初から全移動領域において第一、第二スティック用流量制御弁３０、３１の開口面積に対して十分に大きくなるように設定されていて、第一、第二スティック用流量制御弁３０、３１で制御された供給流量をそのままスティックシリンダ９に供給するように構成されている。
【0017】
また、オプション用コントロールバルブ２７は、オプション油圧アクチュエータ１３に対する排出流量制御を行うと共に給排方向を切換えるクローズドセンタ型のスプール弁であって、コントローラ１１から出力される制御信号に基づいてパイロット圧を出力するオプション用第一、第二電磁比例弁４７ａ、４７ｂ（図４に図示）にそれぞれ接続される第一、第二パイロットポート２７ａ、２７ｂと、第一、第二オプション用供給油路１７、２０に接続されるポンプポート２７ｐと、タンクラインＴに接続されるタンクポート２７ｔと、オプション油圧アクチュエータ１３の一方のポート１３ａに接続される一方のアクチュエータポート２７ｃと、オプション油圧アクチュエータ１３の他方のポート１３ｂに接続される他方のアクチュエータポート２７ｄとを備えている。そして、オプション用コントロールバルブ２７は、第一、第二の両パイロットポート２７ａ、２７ｂにパイロット圧が入力されていない状態では、オプション油圧アクチュエータ１３に対する給排制御を行わない中立位置Ｎに位置しているが、第一パイロットポート２７ａにパロット圧が入力されることにより第一作動位置Ｘに切換わって、ポンプポート２７ｐから一方のアクチュエータポート２７ｃに至る供給用弁路２７ｅと、他方のアクチュエータポート２７ｄからタンクポート２７ｔに至る排出用弁路２７ｆとを開き、また、第二パイロットポート２７ｂにパイロット圧が入力されることにより第二作動位置Ｙに切換わって、ポンプポート２７ｐから他方のアクチュエータポート２７ｄに至る供給用弁路２７ｅと、一方のアクチュエータポート２７ｃからタンクポート２７ｔに至る排出用弁路２７ｆとを開くように構成されている。この場合に、排出用弁路２７ｆの開口面積は、オプション用第一、第二電磁比例弁４７ａ、４７ｂから第一、第二パイロットポート２７ａ、２７ｂに出力されるパイロット圧の増減に伴うスプールの移動ストロークに応じて制御され、該排出用弁路２７ｆの開口面積の制御によって排出流量制御が行われるようになっているが、該排出流量制御の詳細については後述する。一方、供給用弁路２７ｅの開口面積は、スプールの移動当初から全移動領域において前記第一、第二オプション用流量制御弁３２、３３の開口面積に対して十分に大きくなるように設定されていて、第一、第二オプション用流量制御弁３２、３３で制御された供給流量がそのままオプション油圧アクチュエータ１３に供給されるようになっている。これにより、オプション用コントロールバルブ２７は、オプション油圧アクチュエータ１３に対する給排方向を切換えると共に、オプション油圧アクチュエータ１３からの排出流量制御は行うが、オプション油圧アクチュエータ１３への供給流量の制御は行わずに、第一、第二オプション用流量制御弁３２、３３で制御された供給流量をそのままオプション油圧アクチュエータ１３に供給するように構成されている。
【0018】
ところで、オプション油圧アクチュエータ１３としては、一方向回転モータや単動シリンダのように圧油供給方向が一方向のもの（例えばブレーカ）や、両方向回転モータや複動シリンダのように圧油供給方向が両方向のもの（例えば破砕機）、大流量を必要とするもの（例えば、大型のブレーカや破砕機）、少流量で足りるもの（例えば、小型のブレーカや破砕機）等種々のものがあり、オプション用コントロールバルブ２７は、これら種々のオプション油圧アクチュエータ１３に共用して用いられる。つまり、オプション用コントロールバルブ２７を第一作動位置Ｘと第二作動位置Ｙとに切換えれば、オプション油圧アクチュエータ１３に両方向の圧油供給を行うことができ、また、第一作動位置Ｘ、第二作動位置Ｙの何れか一方の作動位置のみを用いることで、一方向の圧油供給を行うことができるが、本実施の形態では、一方向の圧油供給を行う場合には第一作動位置Ｘを用いるように設定されている。また、前述したように、オプション油圧アクチュエータ１３には第一、第二オプション用流量制御弁３２、３３で制御された流量が供給されるが、例えばオプション油圧アクチュエータ１３が大流量を必要とする場合には、第一、第二の両方のオプション用流量制御弁３２、３３を開いて第一、第二の両方の油圧ポンプＡ、Ｂから圧油供給し、少流量で足りる場合には、第一、第二の何れか一方のオプション用流量制御弁３２または３３を開き、他方のオプション用流量制御弁３３または３２を閉じることで、第一、第二の片方の油圧ポンプＡまたはＢのみから圧油供給されるようにすることができる。また、第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂを油圧供給源とする他の油圧アクチュエータ（ブームシリンダ８、スティックシリンダ９、バケットシリンダ１０等）の作動状況等に応じて、第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂからの供給流量を第一、第二オプション用流量制御弁３２、３３により個別に制御することもできる。
【0019】
次いで、前記オプション用コントロールバルブ２７の排出用弁路２７ｆによる排出流量制御について説明する。オプション用コントロールバルブ２７は、前述したように、オプション油圧アクチュエータ１３に両方向の圧油供給を行う場合には第一、第二の両方の作動位置Ｘ、Ｙを用い、一方向の圧油供給を行う場合には第一作動位置Ｘのみを用いるが、該第一作動位置Ｘには、通常制御領域Ｖと背圧低減制御領域Ｗとが設けられている。この場合に、背圧低減制御領域Ｗは、中立位置Ｎからのスプール移動ストロークが通用制御領域Ｖよりも大きい位置に設定されている。そして、通常制御領域Ｖでは、スプール移動ストロークが大きくなるにつれて排出用弁路２７ｆの開口面積も予め設定される通常制御範囲Ａｖ内において漸次増加していくように設定されており、これにより、スプール移動ストロークが増加するにつれてオプション油圧アクチュエータ１３からの排出流量も漸次増加する流量制御が行われるように設定されている。一方、背圧低減制御領域Ｗでは、排出用弁路２７ｆの開口面積が通常制御範囲Ａｖでの最大開口面積よりもさらに一段と大きくなる背圧低減制御用開口Ａｗとなって、流量制御を行うことなくオプション油圧アクチュエータ１３からの排出油を殆ど抵抗のない状態で油タンク１２に流すように設定されている（図３参照）。一方、オプション用コントロールバルブ２７の第二作動位置Ｙは、スプール移動ストロークの全域が通常制御領域となっていて、背圧低減制御領域は設けられていない。そして、後述するように、オプション油圧アクチュエータ１３が例えばブレーカのように背圧低減制御を必要とする特定油圧アクチュエータの場合に、オプション用コントロールバルブ２７を第一作動位置Ｘの背圧低減制御領域Ｗに位置せしめることで、特定油圧アクチュエータにかかる背圧を確実に低減することができるようになっている。尚、本実施の形態において、前記オプション用コントロールバルブ２７は、本発明の請求項１および請求項２のオプション用コントロールバルブに相当する。
【0020】
さらに、３５、３６は前記オプション用コントロールバルブ２７の一方、他方のアクチュエータポート２７ｃ、２７ｄとオプション油圧アクチュエータ１３の一方、他方のポート１３ａ、１３ｂとをそれぞれ接続する一方、他方のオプション用アクチュエータ油路であって、これらオプション用アクチュエータ油路３５、３６には、オプション用アクチュエータ油路３５、３６の圧力が設定圧以上となった場合に該オプション用アクチュエータ油路３５、３６の油をタンクラインＴに流すオプション用リリーフ弁３７、３８がそれぞれ接続されている。本実施の形態では、該オプション用リリーフ弁３７、３８として、メイクアップ用チェック弁３７ａ、３８ａを有するとともに、装着される各オプション油圧アクチュエータ１３に応じて設定圧をコントローラ１１からの制御信号に基づいて変更できる可変式リリーフ弁が採用されている。尚、ブーム用コントロールバルブ２３、スティック用コントロールバルブ２５、バケット用コントロールバルブ２６とブームシリンダ８、スティックシリンダ９、バケットシリンダ１０とをそれぞれ接続する油路にもリリーフ弁は接続されているが、図２では省略してある。
【0021】
さらに、図２において、Ｅ、Ｆは第一、第二ポンプラインＣ、Ｄに接続される全てのコントロールバルブ２３、２５、２６、２７の上流側位置からそれぞれ分岐形成されてタンクラインＴに至る第一、第二ブリードラインであって、該第一、第二ブリードラインＥ、Ｆには、第一、第二ブリード弁６１、６２がそれぞれ配設されている。これら第一、第二ブリード弁６１、６２は、第一、第二ブリード用電磁比例弁６３ａ、６３ｂ（図４に図示）から出力されるパイロット圧により作動して、第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂから第一、第二ブリードラインＥ、Ｆを経由して油タンク１２に流れるブリード流量を増減制御するようになっているが、上記第一、第二ブリード用電磁比例弁６３ａ、６３ｂは、コントローラ１１から出力される制御信号に基づいて第一、第二ブリード弁６１、６２への出力パイロット圧を増減制御するようになっている。
【0022】
一方、前記コントローラ１１（本発明の制御手段に相当する）は、図４のブロック図に示す如く、ブーム用操作具、スティック用操作具、バケット用操作具、オプション用操作具の操作方向および操作量をそれぞれ検出するブーム用操作検出手段５０、スティック用操作検出手段５１、バケット用操作検出手段５２、オプション用操作検出手段５３、第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂのポンプ圧をそれぞれ検出する第一、第二ポンプ圧力センサ５４ａ、５４ｂ、ブームシリンダ８、スティックシリンダ９、バケットシリンダ１０のヘッド側、ロッド側の負荷圧をそれぞれ検出するブーム用圧力センサ５５ａ、５５ｂ、スティック用圧力センサ５６ａ、５６ｂ、バケット用圧力センサ５７ａ、５７ｂ、オプション用アクチュエータ油路３５、３６の負荷圧をそれぞれ検出するオプション用圧力センサ５８ａ、５８ｂ、オプション油圧アクチュエータ通知手段５９等からの信号を入力し、これら入力信号に基づいて、前記ブーム用、スティック用、バケット用、オプション用コントロールバルブ２３、２５、２６、２７のパイロットポート２３ａ、２３ｂ、２５ａ、２５ｂ、２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂにパイロット圧をそれぞれ出力するブーム用伸長側、縮小側電磁比例弁４５ａ、４５ｂ、スティック用伸長側、縮小側電磁比例弁４６ａ、４６ｂ、バケット用伸長側、縮小側電磁比例弁４４ａ、４４ｂ、オプション用第一、第二電磁比例弁４７ａ、４７ｂ、前記第一、第二ブーム用流量制御弁２８、２９にパイロット圧を出力する第一、第二ブーム流量制御用電磁比例弁４１ａ、４１ｂ、第一、第二スティック用流量制御弁３０、３１にパイロット圧を出力する第一、第二スティック流量制御用電磁比例弁４２ａ、４２ｂ、第一、第二オプション用流量制御弁３２、３３にパイロット圧を出力する第一、第二オプション流量制御用電磁比例弁４３ａ、４３ｂ、前記第一、第二ブリード弁６１、６２にパイロット圧を出力する第一、第二ブリード用電磁比例弁６３ａ、６３ｂ、第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂの容量可変手段Ａａ、Ｂａ、オプション用リリーフ弁３７、３８等に制御信号を出力して、ブームシリンダ８、スティックシリンダ９、バケットシリンダ１０、オプション油圧アクチュエータ１３に対する油給排制御や、第一、第二ブリードラインＥ、Ｆの流量制御、第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂの吐出流量制御、オプション用リリーフ弁３７、３８の設定圧制御等を行うように構成されている。尚、前記オプション油圧アクチュエータ通知手段５９は、オプション油圧アクチュエータ１３が装着された場合に該オプション油圧アクチュエータ１３の種類、仕様等をコントローラ１１に通知するための手段であって、本実施の形態では、油圧ショベル１のキャブ３ａ内に配設のモニタ装置（図示せず）がオプション油圧アクチュエータ通知手段５９として設けられており、該モニタ装置の操作によってオプション油圧アクチュエータ１３の種類や仕様等がコントローラ１１に通知されるようになっている。
【0023】
ついで、前記コントローラ１１の行う制御について説明する。
コントローラ１１は、ブーム用、スティック用、バケット用、オプション用の各操作検出手段５０～５３から検出信号が入力されると、これら検出信号に基づいて、操作具操作量の増加に応じて第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂの吐出流量を増加させるべく目標吐出流量を求め、該目標吐出流量が得られるように第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂの容量可変手段Ａａ、Ｂａに制御信号を出力する。この場合、操作される油圧アクチュエータの油圧供給源となる第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂに応じて、第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂの吐出流量は個別制御される。
コントローラ１１は、ブーム用、スティック用、バケット用、オプション用の各操作検出手段５０～５３から検出信号が入力されると、これら検出信号に基づいて、操作具操作量の増加に応じて第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂの吐出流量を増加させるべく目標吐出流量を求め、該目標吐出流量が得られるように第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂの容量可変手段Ａａ、Ｂａに制御信号を出力する。この場合、操作される油圧アクチュエータの油圧供給源となる第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂに応じて、第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂの吐出流量は個別制御される。
【0024】
さらにコントローラ１１は、ブーム用、スティック用、バケット用、バケット用、オプション用の各操作検出手段５０～５３から検出信号が入力されると、これら検出信号に基づいて、操作具操作量の増加に応じて第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂから油タンク１２に流れるブリード流量を減少（ブリード流量ゼロを含む）させるべく、第一、第二ブリード用電磁比例弁６３ａ、６３ｂに制御信号を出力して第一、第二ブリード弁６１、６２を制御する。この場合、操作された油圧アクチュエータの油圧供給源となる第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂに応じて、第一、第二ブリードラインＥ、Ｆのブリード流量は個別制御される。
【0025】
さらにコントローラ１１は、ブーム用、スティック用、バケット用、オプション用の各操作検出手段５０～５３から検出信号が入力されると、各操作具操作に応じてブームシリンダ８、スティックシリンダ９、バケットシリンダ１０、オプション油圧アクチュエータ１３に対する油給排制御を行うが、この場合に、第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂのうち一方の油圧ポンプ（本実施の形態では第一油圧ポンプＡ）を油圧供給源とするバケットシリンダ１０については、バケット用操作具の操作量に基づいてバケットシリンダ１０に対する目標供給流量を求めると共に、バケット用伸長側、縮小側電磁比例弁４４ａ、４４ｂに対して制御信号を出力して、バケット用コントロールバルブ２６の供給用弁路２６ｅの開口面積が前記目標供給流量に応じた開口面積になるように制御する。この場合、供給用弁路２６ｅの開口面積による供給流量制御を行うためのスプール移動位置によって、排出用弁路２６ｆの開口面積による排出流量制御も行われる。
【0026】
また、第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂの両方の油圧ポンプを油圧供給源とするブームシリンダ８、スティックシリンダ９については、コントローラ１１は、ブーム用、スティック用操作具の操作量に基づいてブームシリンダ８、スティックシリンダ９に対する目標供給流量、目標排出流量をそれぞれ求める。そして、ブーム用伸長側、縮小側電磁比例弁４５ａ、４５ｂ、スティック用伸長側、縮小側電磁比例弁４６ａ、４６ｂに対して制御信号を出力して、ブーム用、スティック用コントロールバルブ２３、２５の排出用弁路２３ｆ、２５ｆの開口面積が前記目標排出流量に対応した開口面積となるように制御する。さらにコントローラ１１は、第一、第二ブーム流量制御用電磁比例弁４１ａ、４１ｂ、第一、第二スティック流量制御用電磁比例弁４２ａ、４２ｂに対して制御信号を出力して、第一、第二ブーム用流量制御弁２８、２９の出力流量の合計流量、第一、第二スティック用流量制御弁３０、３１の出力流量の合計流量が前記目標供給流量に応じた流量となるように、第一、第二ブーム用流量制御弁２８、２９、第一、第二スティック用流量制御弁３０、３１の開口面積を制御する。これにより、第一、第二ブーム用流量制御弁２８、２９によって制御された制御流量の合計流量、第一、第二スティック用流量制御弁３０、３１によって制御された供給流量の合計流量が、ブーム用コントロールバルブ２３、スティック用コントロールバルブ２５の供給用弁路２３ｅ、２５ｅを経由してそのままブームシリンダ８、スティックシリンダ９に供給される。この場合、目標供給流量が少ない場合や油圧ショベル１に設けられる他の油圧アクチュエータの作動状況等に応じて、第一、第二ブーム用流量制御弁２８、２９のうち何れか一方、第一、第二スティック用流量制御弁３０、３１のうち何れか一方のみを開いて他方を閉じるように制御することもでき、これにより、第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂのうち何れか一方の油圧ポンプからのみブームシリンダ８、スティックシリンダ９に圧油供給されるように制御することもできる。
しかして、第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂの両方の油圧ポンプを油圧供給源とするブームシリンダ８、スティックシリンダ９については、供給流量は第一、第二ブーム用流量制御弁２８、２９、第一、第二スティック用流量制御弁３０、３１によって制御され、排出流量はブーム用コントロールバルブ２３、スティック用コントロールバルブ２５によって制御される構成となっており、これにより、供給流量制御と排出流量制御とを種々の作業内容等に応じて独立して制御できるようになっている。
しかして、第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂの両方の油圧ポンプを油圧供給源とするブームシリンダ８、スティックシリンダ９については、供給流量は第一、第二ブーム用流量制御弁２８、２９、第一、第二スティック用流量制御弁３０、３１によって制御され、排出流量はブーム用コントロールバルブ２３、スティック用コントロールバルブ２５によって制御される構成となっており、これにより、供給流量制御と排出流量制御とを種々の作業内容等に応じて独立して制御できるようになっている。
【0027】
また、オプション油圧アクチュエータ１３については、コントローラ１１は、まず、オプション油圧アクチュエータ通知手段５９からの通知信号に基づき、各オプション油圧アクチュエータ１３に応じた制御方法を決める。例えば、オプション油圧アクチュエータ１３が両方向の圧油供給を要求する場合には、オプション用操作具の操作方向に基づいてオプション用コントロールバルブ２７を第一作動位置Ｘと第二作動位置Ｙとに切換えるように制御し、オプション油圧アクチュエータ１３が一方向のみの圧油供給を要求する場合には、第一、第二作動位置Ｘ、Ｙのうち一方の作動位置ＸまたはＹ（本実施の形態では第一作動位置Ｘ）のみに切換えるように制御する。また、オプション油圧アクチュエータ１３が大流量を必要とする場合には、第一、第二の両方のオプション用流量制御弁３２、３３を開いて第一、第二の両方の油圧ポンプＡ、Ｂから圧油供給し、少流量で足りる場合には、第一、第二の何れか一方のオプション用流量制御弁３２または３３を開き、他方のオプション用流量制御弁３３または３２を閉じることで、第一、第二の片方の油圧ポンプＡまたはＢのみから圧油供給されるように制御する。
さらにコントローラ１１は、オプション油圧アクチュエータ１３に対する供給流量制御、排出流量制御を行うが、供給流量制御については、まず、オプション油圧アクチュエータ１３に対する目標供給流量を求める。この場合、オプション油圧アクチュエータ１３が一定流量の供給を必要とする油圧アクチュエータの場合には、該一定流量を目標供給流量とし、またオプション油圧アクチュエータ１３が操作具操作量に応じた速度で作動する油圧アクチュエータの場合には、操作具の操作量に応じて目標供給流量を求める。そして、第一、第二オプション流量制御用電磁比例弁４３ａ、４３ｂに対して制御信号を出力して、第一、第二オプション用流量制御弁３２、３３の出力流量の合計流量が前記目標供給流量に応じた流量となるように、第一、第二オプション用流量制御弁３２、３３の開口面積を制御する。これにより、第一、第二オプション用流量制御弁３２、３３によって制御された制御流量の合計流量が、オプション用コントロールバルブ２７の供給用弁路２７ｅを経由してそのままオプション油圧アクチュエータ１３に供給される。尚、第一、第二オプション用流量制御弁３２、３３のうち何れか一方のみを開き他方を閉じるように制御する場合には、一方のオプション用流量制御弁３２または３３の出力流量が目標供給流量に応じた流量となるように制御されると共に、該一方のオプション用流量制御弁３２または３３で制御された流量がオプション用コントロールバルブ２７の供給用弁路２７ｅを経由してオプション油圧アクチュエータ１３に供給される。
一方、排出流量制御については、コントローラ１１は、まず、オプション油圧アクチュエータ通知手段５９からの信号に基づいて、オプション油圧アクチュエータ１３が背圧低減制御を必要とする特定油圧アクチュエータ（例えばブレーカ）であるか否かを判断する。そして、特定油圧アクチュエータであると判断された場合には、オプション用第一電磁比例弁４７ａに制御信号を出力して、オプション用コントロールバルブ２７を第一作動位置Ｘの背圧低減制御領域Ｗに位置するように制御する。これにより、オプション用コントロールバルブ２７の排出用弁路２７ｆが背圧低減制御用開口Ａｗの開口面積で開くことになるが、該背圧低減制御用開口Ａｗは、前述したように通常制御範囲Ａｖでの最大開口面積よりもさらに一段と大きくなるように設定されていて、流量制御することなくオプション油圧アクチュエータ１３からの排出油を殆ど抵抗のない状態で油タンク１２に流すようになっており、これによりオプション油圧アクチュエータ１３に背圧がかからないようになっている。
これに対し、オプション油圧アクチュエータ１３が特定油圧アクチュエータでない（背圧低減制御を必要とする油圧アクチュエータではない）と判断された場合には、コントローラ１１は、オプション油圧アクチュエータ１３から油タンク１２への目標排出流量を求める。そして、オプション用第一、第二電磁比例弁４７ａ、４７ｂに対して制御信号を出力して、オプション用コントロールバルブ２７を第一作動位置Ｘの通常制御領域Ｖまたは第二作動位置Ｙ（第二作動位置Ｙは全域が通常制御領域）に位置せしめると共に、該第一作動位置Ｘの通常制御領域Ｖまたは第二作動位置Ｙの排出用弁路２７ｆの開口面積が前記目標排出流量に対応した開口面積となるように制御する。
しかして、オプション油圧アクチュエータ１３については、供給流量は第一、第二オプション用流量制御弁３２、３３によって制御され、排出流量はオプション用コントロールバルブ２７によって制御される構成となっており、これにより、供給流量制御と排出流量制御とを独立して制御できると共に、オプション油圧アクチュエータ１３が背圧低減制御を必要とする特定油圧アクチュエータの場合には、コントローラ１１からの制御信号によりオプション用コントロールバルブ２７が第一作動位置Ｘの背圧低減制御領域Ｗに位置することで、該オプション用コントロールバルブ２７の排出用弁路２７ｆが大きく開いてオプション油圧アクチュエータ１３からの排出油を殆ど抵抗のない状態で油タンク１２に流し、これによりオプション油圧アクチュエータ１３にかかる背圧を確実に低減できるようになっている。
さらにコントローラ１１は、オプション油圧アクチュエータ１３に対する供給流量制御、排出流量制御を行うが、供給流量制御については、まず、オプション油圧アクチュエータ１３に対する目標供給流量を求める。この場合、オプション油圧アクチュエータ１３が一定流量の供給を必要とする油圧アクチュエータの場合には、該一定流量を目標供給流量とし、またオプション油圧アクチュエータ１３が操作具操作量に応じた速度で作動する油圧アクチュエータの場合には、操作具の操作量に応じて目標供給流量を求める。そして、第一、第二オプション流量制御用電磁比例弁４３ａ、４３ｂに対して制御信号を出力して、第一、第二オプション用流量制御弁３２、３３の出力流量の合計流量が前記目標供給流量に応じた流量となるように、第一、第二オプション用流量制御弁３２、３３の開口面積を制御する。これにより、第一、第二オプション用流量制御弁３２、３３によって制御された制御流量の合計流量が、オプション用コントロールバルブ２７の供給用弁路２７ｅを経由してそのままオプション油圧アクチュエータ１３に供給される。尚、第一、第二オプション用流量制御弁３２、３３のうち何れか一方のみを開き他方を閉じるように制御する場合には、一方のオプション用流量制御弁３２または３３の出力流量が目標供給流量に応じた流量となるように制御されると共に、該一方のオプション用流量制御弁３２または３３で制御された流量がオプション用コントロールバルブ２７の供給用弁路２７ｅを経由してオプション油圧アクチュエータ１３に供給される。
一方、排出流量制御については、コントローラ１１は、まず、オプション油圧アクチュエータ通知手段５９からの信号に基づいて、オプション油圧アクチュエータ１３が背圧低減制御を必要とする特定油圧アクチュエータ（例えばブレーカ）であるか否かを判断する。そして、特定油圧アクチュエータであると判断された場合には、オプション用第一電磁比例弁４７ａに制御信号を出力して、オプション用コントロールバルブ２７を第一作動位置Ｘの背圧低減制御領域Ｗに位置するように制御する。これにより、オプション用コントロールバルブ２７の排出用弁路２７ｆが背圧低減制御用開口Ａｗの開口面積で開くことになるが、該背圧低減制御用開口Ａｗは、前述したように通常制御範囲Ａｖでの最大開口面積よりもさらに一段と大きくなるように設定されていて、流量制御することなくオプション油圧アクチュエータ１３からの排出油を殆ど抵抗のない状態で油タンク１２に流すようになっており、これによりオプション油圧アクチュエータ１３に背圧がかからないようになっている。
これに対し、オプション油圧アクチュエータ１３が特定油圧アクチュエータでない（背圧低減制御を必要とする油圧アクチュエータではない）と判断された場合には、コントローラ１１は、オプション油圧アクチュエータ１３から油タンク１２への目標排出流量を求める。そして、オプション用第一、第二電磁比例弁４７ａ、４７ｂに対して制御信号を出力して、オプション用コントロールバルブ２７を第一作動位置Ｘの通常制御領域Ｖまたは第二作動位置Ｙ（第二作動位置Ｙは全域が通常制御領域）に位置せしめると共に、該第一作動位置Ｘの通常制御領域Ｖまたは第二作動位置Ｙの排出用弁路２７ｆの開口面積が前記目標排出流量に対応した開口面積となるように制御する。
しかして、オプション油圧アクチュエータ１３については、供給流量は第一、第二オプション用流量制御弁３２、３３によって制御され、排出流量はオプション用コントロールバルブ２７によって制御される構成となっており、これにより、供給流量制御と排出流量制御とを独立して制御できると共に、オプション油圧アクチュエータ１３が背圧低減制御を必要とする特定油圧アクチュエータの場合には、コントローラ１１からの制御信号によりオプション用コントロールバルブ２７が第一作動位置Ｘの背圧低減制御領域Ｗに位置することで、該オプション用コントロールバルブ２７の排出用弁路２７ｆが大きく開いてオプション油圧アクチュエータ１３からの排出油を殆ど抵抗のない状態で油タンク１２に流し、これによりオプション油圧アクチュエータ１３にかかる背圧を確実に低減できるようになっている。
【0028】
叙述の如く構成された第一の実施の形態において、油圧ショベル１の油圧制御システムには、選択的に装着される複数のオプション油圧アクチュエータ１３に共用のオプション用制御回路が設けられるが、該オプション用制御回路には、第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂからオプション油圧アクチュエータ１３への供給流量を制御する第一、第二オプション用流量制御弁３２、３３と、オプション油圧アクチュエータ１３から油タンク１２への排出流量を制御すると共にオプション油圧アクチュエータ１３に対する作動油の給排方向を切換えるオプション用コントロールバルブ２７とが設けられていて、オプション油圧アクチュエータ１３に対する供給流量制御と排出流量制御とを独立して行える構成になっているが、このものにおいて、オプション用コントロールバルブ２７の第一作動位置Ｘには、オプション油圧アクチュエータ１３から油タンク１２に至る排出用弁路２７ｆを予め設定される通常制御範囲Ａｖの開口面積で開く通常制御領域Ｖと、排出用弁路２７ｆを通常制御範囲Ａｖの最大開口面積よりも大きく設定された背圧低減制御用開口Ａｗで開く背圧低減制御領域Ｗとが設けられている。そして、オプション用コントロールバルブ２７を制御するコントローラ１１は、オプション油圧アクチュエータ１３の駆動時に、オプション油圧アクチュエータ１３が背圧低減制御を必要とする油圧アクチュエータとして予め特定される特定油圧アクチュエータ（例えばブレーカ）の場合には背圧低減制御領域Ｗに位置し、特定油圧アクチュエータでない場合には通常制御領域Ｖに位置するようにオプション用コントロールバルブ２７を制御することになる。
【0029】
しかして、オプション油圧アクチュエータ１３が特定油圧アクチュエータの場合には、オプション油圧アクチュエータ１３からの排出油は背圧低減制御領域Ｗに位置しているオプション用コントロールバルブ２７の排出用弁路２７ｆを通過して油タンク１２に流れることになるが、該背圧低減制御領域Ｗの排出用弁路２７ｆは、通常制御範囲Ａｖの最大開口面積よりも大きく設定された背圧低減制御用開口Ａｗで開くことになり、これにより、オプション油圧アクチュエータ１３からの排出油を背圧が充分に低減された状態で油タンク１２に流すことができることになる。このように、本実施の形態では、オプション用コントロールバルブ２７を用いて背圧低減制御を行えることになるが、該オプション用コントロールバルブ２７は、オプション油圧アクチュエータ１３が特定油圧アクチュエータでない場合には排出用弁路２７ｆの開口面積が通常制御範囲Ａｖとなる通常制御領域Ｖに位置して、オプション油圧アクチュエータ１３の排出流量制御を行うものであり、しかして、排出流量制御を行うオプション用コントロールバルブ２７を用いて特定油圧アクチュエータに対する背圧低減制御も行えることになって、別途専用の背圧低減制御用部材を必要とせず、部材の兼用化が図れて、コスト削減、省スペース化に大きく貢献できる。しかもこのものでは、オプション油圧アクチュエータ１３への供給流量制御は第一、第二オプション用流量制御弁３２、３３で行い、オプション油圧アクチュエータ１３からの排出流量制御はオプション用コントロールバルブ２７で行う構成になっていて、供給流量制御と排出流量制御とを独立して行えるものであるから、オプション用コントロールバルブ２７が通常制御領域Ｖ、低減制御領域Ｗの何れの領域に位置していても該領域には関係なく、オプション油圧アクチュエータ１３に対する供給流量制御を精度良く行えることになる。
【0030】
さらにこのものでは、オプション油圧アクチュエータ１３に対する供給流量制御を行うオプション用流量制御弁として、第一油圧ポンプＡからオプション油圧アクアクチュエータ１３への供給流量を制御してオプション用コントロールバルブ２７に流す第一オプション用流量制御弁３２と、第二油圧ポンプＢからオプション油圧アクアクチュエータ１３への供給流量を制御してオプション用コントロールバルブ２７に流す第二オプション用流量制御弁３３とが設けられている。しかして、各種オプション油圧アクチュエータ１３の要求する供給流量や、第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂを油圧供給源とする他の油圧アクチュエータ（本実施の形態では、ブームシリンダ８、スティックシリンダ９、バケットシリンダ１０）の作動状況等に応じて、第一、第二オプション用流量制御弁３２、３３によって第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂからオプション油圧アクチュエータ１３への供給流量を個別に制御することで、第一、第二の両方の油圧ポンプＡ、Ｂからオプション油圧アクチュエータ１３に圧油供給したり、第一、第二の何れか片方の油圧ポンプＡ、Ｂからのみオプション油圧アクチュエータ１３に圧油供給したり、第一油圧ポンプＡからの供給流量と第二油圧ポンプＢからの供給流量との比率を変更したりする制御を容易に行うことができる。
【0031】
さらに、本実施の形態は、オプション油圧アクチュエータ１３が背圧低減制御を必要とする特定油圧アクチュエータの場合に、該特定油圧アクチュエータからの排出油をオプション用コントロールバルブ２７に流す油路となるオプション用油圧アクチュエータ油路（他方のオプション用油圧アクチュエータ油路）３６に接続されるオプション用リリーフ弁３８を用いて、特定油圧アクチュエータからの排出油を、背圧低減制御領域Ｗのオプション用コントロールバルブ２７の排出用弁路２７ｆと分配して油タンク１２に流すように構成することもできる。この場合には、前記オプション用リリーフ弁３８を、コントローラ１１からの制御信号に基づいて極低圧のリリーフ圧に設定できるように構成しておく。そして、オプション油圧アクチュエータ１３が特定油圧アクチュエータであると判断された場合に、オプション用コントロールバルブ２７を第一作動位置Ｘの背圧低減制御領域Ｗに位置せしめると共に、オプション用リリーフ弁３８のリリーフ圧を極低圧に設定する。これにより、特定油圧アクチュエータからの排出油は、背圧低減制御領域Ｗに位置しているオプション用コントロールバルブ２７と、極低圧のリリーフ圧に設定されたオプション用リリーフ弁３８とに分配されて殆ど抵抗のない状態で油タンク１２に流れることになって、更なる低抵抗化が可能となり、特定油圧アクチュエータからの排出流量が多量であっても背圧を確実に低減できる。尚、前記他方の油圧アクチュエータ油路３６に接続されるオプション用リリーフ弁３８は、オプション油圧アクチュエータ１３が特定油圧アクチュエータでない場合には、他方のオプション用油圧アクチュエータ油路３６の最高圧を設定するリリーフ弁として機能させるべく、コントローラ１１からの制御信号に基づいて適宜リリーフ圧が設定される。
【0032】
次に、本発明の第二の実施の形態について、図５、図６に基づいて説明する。第二の実施の形態のものは、オプション油圧アクチュエータ１３に対する制御を行うオプション用制御回路が第一の実施の形態のものと異なるが、他の部分は第一の実施の形態のものと同様であり、第一の実施の形態と同様のものについては同一の符号を付すと共に説明を省略する。
【0033】
第二の実施の形態のものでは、第一、第二ポンプラインＣ、Ｄからそれぞれ分岐形成される第一、第二オプション用供給油路１７、２０に、各種オプション油圧アクチュエータ１３に共用して用いられる第一、第二オプション用コントロールバルブ６５、６６が配設されている。
前記第一オプション用コントロールバルブ６５は、オプション油圧アクチュエータ１３に対する供給流量制御および排出流量制御を行うと共に給排方向を切換えるクローズドセンタ型のスプール弁であって、コントローラ１１から出力される制御信号に基づいてパイロット圧を出力する第一オプション用第一、第二電磁比例弁（図示せず）にそれぞれ接続される第一、第二パイロットポート６５ａ、６５ｂと、第一オプション用供給油路１７を介して第一油圧ポンプＡに接続されるポンプポート６５ｐと、油タンク１２に至るタンクラインＴに接続されるタンクポート６５ｔと、オプション油圧アクチュエータ１３の一方のポート１３ａに接続される一方のアクチュエータポート６５ｃと、オプション油圧アクチュエータ１３の他方のポート１３ｂに接続される他方のアクチュエータポート６５ｄとを備えている。そして、第一オプション用コントロールバルブ６５は、第一、第二の両パイロットポート６５ａ、６５ｂにパイロット圧が入力されていない状態では、オプション油圧アクチュエータ１３に対する給排制御を行わない中立位置Ｎに位置しているが、第一パイロットポート６５ａにパイロット圧が入力されることにより第一作動位置Ｘに切換わって、ポンプポート６５ｐから一方のアクチュエータポート６５ｃに至る供給用弁路６５ｅと、他方のアクチュエータポート６５ｄからタンクポート６５ｔに至る排出用弁路６５ｆとを開き、また、第二パイロットポート６５ｂにパイロット圧が入力されることにより第二作動位置Ｙに切換わって、ポンプポート６５ｐから他方のアクチュエータポート６５ｄに至る供給用弁路６５ｅと、一方のアクチュエータポート６５ｃからタンクポート６５ｔに至る排出用弁路６５ｆとを開くように構成されている。そして、第一、第二作動位置ＸまたはＹに位置しているときのオプション油圧アクチュエータ１３に対する供給流量および排出流量は、供給用弁路６５ｅ、排出用弁路６５ｆの開口面積によって制御されるようになっていると共に、該開口面積は、第一オプション用第一、第二電磁比例弁から第一、第二パイロットポート６５ａ、６５ｂに出力されるパイロット圧の増減に伴うスプールの移動ストロークに応じて増減制御されるようになっているが、この場合に、第一、第二作動位置Ｘ、Ｙの第一オプション用コントロールバルブ６５は、スプール移動ストロークの全域が、供給用弁路６５ｅ、排出用弁路６５ｆの開口面積が予め設定される通常制御範囲Ａｖｅ、Ａｖｆ内で増減制御される通常制御領域Ｖとなっていて、後述する背圧低減制御領域Ｗは設けられない構成になっている（図６（Ａ）参照）。
前記第一オプション用コントロールバルブ６５は、オプション油圧アクチュエータ１３に対する供給流量制御および排出流量制御を行うと共に給排方向を切換えるクローズドセンタ型のスプール弁であって、コントローラ１１から出力される制御信号に基づいてパイロット圧を出力する第一オプション用第一、第二電磁比例弁（図示せず）にそれぞれ接続される第一、第二パイロットポート６５ａ、６５ｂと、第一オプション用供給油路１７を介して第一油圧ポンプＡに接続されるポンプポート６５ｐと、油タンク１２に至るタンクラインＴに接続されるタンクポート６５ｔと、オプション油圧アクチュエータ１３の一方のポート１３ａに接続される一方のアクチュエータポート６５ｃと、オプション油圧アクチュエータ１３の他方のポート１３ｂに接続される他方のアクチュエータポート６５ｄとを備えている。そして、第一オプション用コントロールバルブ６５は、第一、第二の両パイロットポート６５ａ、６５ｂにパイロット圧が入力されていない状態では、オプション油圧アクチュエータ１３に対する給排制御を行わない中立位置Ｎに位置しているが、第一パイロットポート６５ａにパイロット圧が入力されることにより第一作動位置Ｘに切換わって、ポンプポート６５ｐから一方のアクチュエータポート６５ｃに至る供給用弁路６５ｅと、他方のアクチュエータポート６５ｄからタンクポート６５ｔに至る排出用弁路６５ｆとを開き、また、第二パイロットポート６５ｂにパイロット圧が入力されることにより第二作動位置Ｙに切換わって、ポンプポート６５ｐから他方のアクチュエータポート６５ｄに至る供給用弁路６５ｅと、一方のアクチュエータポート６５ｃからタンクポート６５ｔに至る排出用弁路６５ｆとを開くように構成されている。そして、第一、第二作動位置ＸまたはＹに位置しているときのオプション油圧アクチュエータ１３に対する供給流量および排出流量は、供給用弁路６５ｅ、排出用弁路６５ｆの開口面積によって制御されるようになっていると共に、該開口面積は、第一オプション用第一、第二電磁比例弁から第一、第二パイロットポート６５ａ、６５ｂに出力されるパイロット圧の増減に伴うスプールの移動ストロークに応じて増減制御されるようになっているが、この場合に、第一、第二作動位置Ｘ、Ｙの第一オプション用コントロールバルブ６５は、スプール移動ストロークの全域が、供給用弁路６５ｅ、排出用弁路６５ｆの開口面積が予め設定される通常制御範囲Ａｖｅ、Ａｖｆ内で増減制御される通常制御領域Ｖとなっていて、後述する背圧低減制御領域Ｗは設けられない構成になっている（図６（Ａ）参照）。
【0034】
また、第二オプション用コントロールバルブ６６は、前記第一オプション用コントロールバルブ６５と同様に、オプション油圧アクチュエータ１３に対する供給流量制御および排出流量制御を行うと共に給排方向を切換えるクローズドセンタ型のスプール弁であって、コントローラ１１から出力される制御信号に基づいてパイロット圧を出力する第二オプション用第一、第二電磁比例弁（図示せず）にそれぞれ接続される第一、第二パイロットポート６６ａ、６６ｂと、第二オプション用供給油路２０を介して第二油圧ポンプＢに接続されるポンプポート６６ｐと、タンクラインＴに接続されるタンクポート６６ｔと、オプション油圧アクチュエータ１３の一方のポート１３ａに接続される一方のアクチュエータポート６６ｃと、オプション油圧アクチュエータ１３の他方のポート１３ｂに接続される他方のアクチュエータポート６６ｄとを備えている。そして、第二オプション用コントロールバルブ６６は、前記第一オプション用コントロールバルブ６５と同様に、第一、第二パイロットポート６６ａ、６６ｂにパイロット圧が入力されることにより中立位置Ｎから第一作動位置Ｘ、第二作動位置Ｙに切換わることで、ポンプポート６６ｐからアクチュエータポート６６ｃまたは６６ｄに至る供給用弁路６６ｅと、アクチュエータポート６６ｄまたは６６ｃからタンクポート６６ｔに至る排出用弁路６６ｆとを開くように構成されている。
【0035】
ここで、前記第二オプション用コントロールバルブ６６の第一作動位置Ｘには、図６（Ｂ）に示す如く、通常制御領域Ｖと背圧低減制御領域Ｗとが設けられている。この場合に、背圧低減制御領域Ｗは、中立位置Ｎからのスプール移動ストロークが通用制御領域Ｖよりも大きい位置に設定されている。そして、通常制御領域Ｖでは、スプール移動ストロークが大きくなるにつれて供給用弁路６６ｅ、排出用弁路６６ｆの開口面積も予め設定される通常制御範囲Ａｖｅ、Ａｖｆ内において漸次増加していくように設定されており、これにより、スプール移動ストロークが増加するにつれてオプション油圧アクチュエータ１３に対する供給流量、排出流量も漸次増加する流量制御が行われるように設定されている。一方、背圧低減制御領域Ｗでは、排出用弁路６６ｆの開口面積が通常制御範囲Ａｖｆでの最大開口面積よりもさらに一段と大きい背圧低減制御用開口Ａｗｆとなるように設定されており、これにより流量制御されることなくオプション油圧アクチュエータ１３からの排出油が殆ど抵抗のない状態で油タンク１２に流れるようになっている。そして、オプション油圧アクチュエータ１３が例えばブレーカのように背圧低減制御を必要とする特定油圧アクチュエータの場合に、第二オプション用コントロールバルブ６６を第一作動位置Ｘの背圧低減制御領域Ｗに位置せしめることで、特定油圧アクチュエータにかかる背圧を低減することができるようになっている。また、背圧低減制御領域Ｗでの供給用弁路６６ｅの開口面積は、特定油圧アクチュエータ用開口Ａｗｅとなるように設定されているが、該特定油圧アクチュエータ用開口Ａｗｅは、前記特定油圧アクチュエータ（例えばブレーカ）に適した流量を供給できる供給用弁路６６ｅの開口面積として予め設定される開口面積であって、本実施の形態では、通常制御範囲Ａｖｅの最大開口面積よりも少し大きい開口面積となるように設定されている。
一方、第二オプション用コントロールバルブ６６の第二作動位置Ｙは、第一オプション用コントロールバルブ６５の第一、第二作動位置Ｘ、Ｙと同様に、スプール移動ストロークの全域が通常制御領域Ｖとなっていて背圧低減制御領域Ｗは設けられておらず、スプールの移動ストロークに応じて通常制御範囲Ａｖｅ、Ａｖｆ内において増減する供給用弁路６６ｅ、排出用弁路６６ｆの開口面積によって、オプション油圧アクチュエータ１３に対する供給流量制御、排出流量制御が行われるようになっている（図６（Ａ）参照）。
尚、第二の実施の形態において、第二オプション用コントロールバルブ６６は、本発明の請求項３のオプション用コントロールバルブおよび請求項４の一方のオプション用コントロールバルブに相当する。また、第一オプション用コントロールバルブ６５は、本発明の請求項４の他方のオプション用コントロールバルブに相当するが、請求項３のオプション用コントロールバルブには相当しない。さらに、第二の実施の形態において、第一油圧ポンプＡは本発明の請求項４の他方の油圧ポンプに相当し、第二油圧ポンプＢは本発明の請求項４の一方の油圧ポンプに相当する。
一方、第二オプション用コントロールバルブ６６の第二作動位置Ｙは、第一オプション用コントロールバルブ６５の第一、第二作動位置Ｘ、Ｙと同様に、スプール移動ストロークの全域が通常制御領域Ｖとなっていて背圧低減制御領域Ｗは設けられておらず、スプールの移動ストロークに応じて通常制御範囲Ａｖｅ、Ａｖｆ内において増減する供給用弁路６６ｅ、排出用弁路６６ｆの開口面積によって、オプション油圧アクチュエータ１３に対する供給流量制御、排出流量制御が行われるようになっている（図６（Ａ）参照）。
尚、第二の実施の形態において、第二オプション用コントロールバルブ６６は、本発明の請求項３のオプション用コントロールバルブおよび請求項４の一方のオプション用コントロールバルブに相当する。また、第一オプション用コントロールバルブ６５は、本発明の請求項４の他方のオプション用コントロールバルブに相当するが、請求項３のオプション用コントロールバルブには相当しない。さらに、第二の実施の形態において、第一油圧ポンプＡは本発明の請求項４の他方の油圧ポンプに相当し、第二油圧ポンプＢは本発明の請求項４の一方の油圧ポンプに相当する。
【0036】
次いで、オプション油圧アクチュエータ１３が装着された場合に、コントローラ１１が行う制御について説明する。
コントローラ１１は、まず、オプション油圧アクチュエータ通知手段５９からの通知信号に基づいて、オプション油圧アクチュエータ１３が背圧低減制御を必要とする特定油圧アクチュエータ（例えばブレーカ）であるか否かを判断する。そして、特定油圧アクチュエータでないと判断された場合には、各オプション油圧アクチュエータ１３に応じた制御方法を決める。例えば、オプション油圧アクチュエータ１３が両方向の圧油供給を要求する場合には、オプション用操作具の操作方向に基づいて第一、第二オプション用コントロールバルブ６５、６６を第一作動位置Ｘと第二作動位置Ｙとに切換えるように制御し、オプション油圧アクチュエータ１３が一方向のみの圧油供給を要求する場合には、第一、第二作動位置Ｘ、Ｙのうち一方の作動位置ＸまたはＹ（本実施の形態では第一作動位置Ｘ）のみに切換えるように制御する。また、オプション油圧アクチュエータ１３が必要とする流量や、油圧ショベル１に設けられる他の油圧アクチュエータの作動状況等に応じて、第一、第二の両方の油圧ポンプＡ、Ｂからオプション油圧アクチュエータ１３に圧油供給するか、第一または第二の片方の油圧ポンプＡ、Ｂからのみ圧油供給するかを決め、両方の油圧ポンプＡ、Ｂから圧油供給する場合には、第一、第二の両方のオプション用コントロールバルブ６５、６６を作動位置ＸまたはＹにし、第一、第二の片方の油圧ポンプＡまたはＢのみから圧油供給する場合には、第一、第二の片方のオプション用コントロールバルブ６５または６６を第一、第二作動位置Ｘ、Ｙにし、他方のオプション用コントロールバルブ６６または６５を中立位置Ｎに保持するように制御する。
さらに、オプション油圧アクチュエータ１３が特定油圧アクチュエータでない場合、コントローラ１１は、第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂからそれぞれオプション油圧アクチュエータ１３に供給する目標供給流量を求める。そして、第一、第二オプション用第一、第二電磁比例弁に対して制御信号を出力して、第一、第二オプション用コントロールバルブ６５、６６の出力流量が前記目標供給流量に応じた流量となるように、第一、第二オプション用コントロールバルブ６５、６６の供給用弁路６５ｅ、６６ｅの開口面積を制御する。この場合、供給用弁路６５ｅ、６６ｅの開口面積による供給流量制御を行うためのスプール移動位置によって、排出用弁路６５ｆ、６６ｆの開口面積による排出流量制御も行われるが、第二オプション用コントロールバルブ６６は、第一作動位置Ｘに切換えられたとき、供給用弁路６６ｅ、排出用弁路６６ｆの開口面積を通常制御範囲Ａｖｅ、Ａｖｆ内において制御するべく、通常制御領域Ｖに位置するように制御される。尚、前述したように、第一オプション用コントロールバルブ６５の第一、第二作動位置Ｘ、Ｙ、第二オプション用コントロールバルブ６６の第二作動位置Ｙは、スプール移動ストロークの全域が通常制御領域Ｖになっている。
コントローラ１１は、まず、オプション油圧アクチュエータ通知手段５９からの通知信号に基づいて、オプション油圧アクチュエータ１３が背圧低減制御を必要とする特定油圧アクチュエータ（例えばブレーカ）であるか否かを判断する。そして、特定油圧アクチュエータでないと判断された場合には、各オプション油圧アクチュエータ１３に応じた制御方法を決める。例えば、オプション油圧アクチュエータ１３が両方向の圧油供給を要求する場合には、オプション用操作具の操作方向に基づいて第一、第二オプション用コントロールバルブ６５、６６を第一作動位置Ｘと第二作動位置Ｙとに切換えるように制御し、オプション油圧アクチュエータ１３が一方向のみの圧油供給を要求する場合には、第一、第二作動位置Ｘ、Ｙのうち一方の作動位置ＸまたはＹ（本実施の形態では第一作動位置Ｘ）のみに切換えるように制御する。また、オプション油圧アクチュエータ１３が必要とする流量や、油圧ショベル１に設けられる他の油圧アクチュエータの作動状況等に応じて、第一、第二の両方の油圧ポンプＡ、Ｂからオプション油圧アクチュエータ１３に圧油供給するか、第一または第二の片方の油圧ポンプＡ、Ｂからのみ圧油供給するかを決め、両方の油圧ポンプＡ、Ｂから圧油供給する場合には、第一、第二の両方のオプション用コントロールバルブ６５、６６を作動位置ＸまたはＹにし、第一、第二の片方の油圧ポンプＡまたはＢのみから圧油供給する場合には、第一、第二の片方のオプション用コントロールバルブ６５または６６を第一、第二作動位置Ｘ、Ｙにし、他方のオプション用コントロールバルブ６６または６５を中立位置Ｎに保持するように制御する。
さらに、オプション油圧アクチュエータ１３が特定油圧アクチュエータでない場合、コントローラ１１は、第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂからそれぞれオプション油圧アクチュエータ１３に供給する目標供給流量を求める。そして、第一、第二オプション用第一、第二電磁比例弁に対して制御信号を出力して、第一、第二オプション用コントロールバルブ６５、６６の出力流量が前記目標供給流量に応じた流量となるように、第一、第二オプション用コントロールバルブ６５、６６の供給用弁路６５ｅ、６６ｅの開口面積を制御する。この場合、供給用弁路６５ｅ、６６ｅの開口面積による供給流量制御を行うためのスプール移動位置によって、排出用弁路６５ｆ、６６ｆの開口面積による排出流量制御も行われるが、第二オプション用コントロールバルブ６６は、第一作動位置Ｘに切換えられたとき、供給用弁路６６ｅ、排出用弁路６６ｆの開口面積を通常制御範囲Ａｖｅ、Ａｖｆ内において制御するべく、通常制御領域Ｖに位置するように制御される。尚、前述したように、第一オプション用コントロールバルブ６５の第一、第二作動位置Ｘ、Ｙ、第二オプション用コントロールバルブ６６の第二作動位置Ｙは、スプール移動ストロークの全域が通常制御領域Ｖになっている。
【0037】
一方、オプション油圧アクチュエータ１３が特定油圧アクチュエータであると判断された場合、コントローラ１１は、第二オプション用第一電磁比例弁に対して制御信号を出力して、第二オプション用コントロールバルブ６６を第一作動位置Ｘの背圧低減制御領域Ｗに位置せしめるように制御する。そして、該背圧低減制御領域Ｗに位置せしめられた第二オプション用コントロールバルブ６６は、供給用弁路６６ｅ、排出用弁路６６ｆを特定油圧アクチュエータ用開口Ａｗｅ、背圧低減制御用開口Ａｗｆの開口面積で開くことになり、これにより、特定油圧アクチュエータ１３への供給流量が該特定油圧アクチュエータ１３に適した流量となるように制御されると共に、オプション油圧アクチュエータ１３からの排出油は殆ど抵抗のない状態で油タンク１２に流れて、オプション油圧アクチュエータ１３に背圧がかからないようになっている。
さらに、オプション油圧アクチュエータ１３が特定油圧アクチュエータの場合、コントローラ１１は、第一オプション用コントロールバルブ６５を中立位置Ｎに保持するよう制御し、これにより特定油圧アクチュエータには第一油圧ポンプＡから圧油供給されることなく第二油圧ポンプＢからのみ圧油供給されるようにすると共に、オプション用操作具と同時にブーム用、スティック用、バケット用操作具が操作された場合に、ブームシリンダ８、スティックシリンダ９、バケットシリンダ１０には第一油圧ポンプＡからのみ圧油供給されるように制御する。つまり、第一の実施の形態において説明したように、バケットシリンダ１０には第一油圧ポンプＡからのみ圧油供給される構成となっており、また、ブームシリンダ８、スティックシリンダ９は、第一ブーム用流量制御弁２８、第一スティック用流量制御弁３０を開く一方、第二ブーム用流量制御弁２９、第二スティック用流量制御弁３１を閉じることで、第一油圧ポンプＡからのみ圧油供給されるように制御することができる。そして、このように、特定油圧アクチュエータには第二油圧ポンプＢからのみ圧油供給され、ブームシリンダ８、スティックシリンダ９、バケットシリンダ１０には第一油圧ポンプＡからのみ圧油供給されるように制御することで、特定油圧アクチュエータへの供給流量を、フロント作業機４を駆動させる他の油圧アクチュエータ（ブームシリンダ８、スティックシリンダ９、バケットシリンダ１０）に左右されることなく確保できる一方、他の油圧アクチュエータへの供給流量も確保されることになって、特定油圧アクチュエータと他の油圧アクチュエータとが同時操作された場合に良好な連動性を確保できる。
さらに、オプション油圧アクチュエータ１３が特定油圧アクチュエータの場合、コントローラ１１は、第一オプション用コントロールバルブ６５を中立位置Ｎに保持するよう制御し、これにより特定油圧アクチュエータには第一油圧ポンプＡから圧油供給されることなく第二油圧ポンプＢからのみ圧油供給されるようにすると共に、オプション用操作具と同時にブーム用、スティック用、バケット用操作具が操作された場合に、ブームシリンダ８、スティックシリンダ９、バケットシリンダ１０には第一油圧ポンプＡからのみ圧油供給されるように制御する。つまり、第一の実施の形態において説明したように、バケットシリンダ１０には第一油圧ポンプＡからのみ圧油供給される構成となっており、また、ブームシリンダ８、スティックシリンダ９は、第一ブーム用流量制御弁２８、第一スティック用流量制御弁３０を開く一方、第二ブーム用流量制御弁２９、第二スティック用流量制御弁３１を閉じることで、第一油圧ポンプＡからのみ圧油供給されるように制御することができる。そして、このように、特定油圧アクチュエータには第二油圧ポンプＢからのみ圧油供給され、ブームシリンダ８、スティックシリンダ９、バケットシリンダ１０には第一油圧ポンプＡからのみ圧油供給されるように制御することで、特定油圧アクチュエータへの供給流量を、フロント作業機４を駆動させる他の油圧アクチュエータ（ブームシリンダ８、スティックシリンダ９、バケットシリンダ１０）に左右されることなく確保できる一方、他の油圧アクチュエータへの供給流量も確保されることになって、特定油圧アクチュエータと他の油圧アクチュエータとが同時操作された場合に良好な連動性を確保できる。
【0038】
叙述の如く構成された第二の実施の形態のオプション用制御回路には、第二油圧ポンプＢからオプション油圧アクチュエータ１３への供給流量およびオプション油圧アクチュエータ１３から油タンク１２への排出流量を制御すると共にオプション油圧アクチュエータ１３に対する作動油の給排方向を切換える第二オプション用コントロールバルブ６６が設けられているが、該第二オプション用コントロールバルブ６６の第一作動位置Ｘには、オプション油圧アクチュエータ１３から油タンク１２に至る排出用弁路６６ｆを予め設定される通常制御範囲Ａｖｆの開口面積で開く通常制御領域Ｖと、排出用弁路６６ｆを通常制御範囲Ａｖｆの最大開口面積よりも大きく設定された背圧低減制御用開口Ａｗｆで開く背圧低減制御領域Ｗとが設けられている。そして、第二オプション用コントロールバルブ６６を制御するコントローラ１１は、オプション油圧アクチュエータ１３の駆動時に、オプション油圧アクチュエータ１３が背圧低減制御を必要とする油圧アクチュエータとして予め特定される特定油圧アクチュエータ（例えばブレーカ）の場合には背圧低減制御領域Ｗに位置し、特定油圧アクチュエータでない場合には通常制御領域Ｖに位置するように第二オプション用コントロールバルブ６６を制御することになる。
【0039】
しかして、オプション油圧アクチュエータ１３が特定油圧アクチュエータの場合には、オプション油圧アクチュエータ１３からの排出油は背圧低減制御領域Ｗに位置している第二オプション用コントロールバルブ６６の排出用弁路６６ｆを通過して油タンク１２に流れることになるが、該背圧低減制御領域Ｗの排出用弁路６６ｆは、通常制御範囲Ａｖｆの最大開口面積よりも大きく設定された背圧低減制御用開口Ａｗｆで開くことになり、これにより、オプション油圧アクチュエータ１３からの排出油を背圧が充分に低減された状態で油タンク１２に流すことができることになる。この結果、オプション油圧アクチュエータ１３に対する供給流量制御、排出流量制御および給排方向切換制御を行う第二オプション用コントロールバルブ６６を用いて、特定油圧アクチュエータに対する背圧低減制御も行えることになって、別途専用の背圧低減制御用部材を必要とせず、部材の兼用化が図れて、コスト削減、省スペース化に大きく貢献できる。
【0040】
さらに、第二の実施の形態のオプション用制御回路には、前記第二オプション用コントロールバルブ６６に加えて、第一油圧ポンプＡに接続され、該第一油圧ポンプＡからオプション油圧アクチュエータ１３への供給流量およびオプション油圧アクチュエータ１３から油タンク１２への排出流量を制御すると共にオプション油圧アクチュエータ１３に対する作動油の給排方向を切換える第一オプション用コントロールバルブ６５が設けられているが、該第一オプション用コントロールバルブ６５は、通常制御領域Ｖのみが設けられていて背圧低減制御領域Ｗは設けられておらず、背圧低減制御は行わない構成になっている。そして、オプション油圧アクチュエータ１３が特定油圧アクチュエータでない場合には、第一オプション用コントロールバルブ６５および通常制御領域Ｖに位置している第二オプション用コントロールバルブ６６を用いて、各種オプション油圧アクチュエータ１３に応じた給排制御を行えることになるが、オプション油圧アクチュエータ１３が特定油圧アクチュエータの場合には、背圧低減制御を行うことができる第二オプション用コントロールバルブ６６のみで特定油圧アクチュエータに対する作動油の給排制御を行う一方、他の油圧アクチュエータ（本実施の形態ではブームシリンダ８、スティックシリンダ９、バケットシリンダ１０）には、第二オプション用コントロールバルブ６６が接続される第二油圧ポンプＢ以外の油圧ポンプ、つまり第一油圧ポンプＡから圧油供給することになる。この結果、特定油圧アクチュエータへの供給流量を、他の油圧アクチュエータの駆動に左右されることなく確保できるとともに、他の油圧アクチュエータへの供給流量も確保できることになって、特定油圧アクチュエータと他の油圧アクチュエータとが同時操作された場合に良好な連動性を確保できる。
尚、第二の実施の形態のものにおいても、第一の実施の形態のものと同様に、オプション油圧アクチュエータ１３が背圧低減制御を必要とする特定油圧アクチュエータの場合に、該特定油圧アクチュエータからの排出油を第二オプション用コントロールバルブ６６に流す油路となるオプション用油圧アクチュエータ油路３６に接続されるオプション用リリーフ弁３８を用いて、特定油圧アクチュエータからの排出油を、背圧低減制御領域Ｗの第二オプション用コントロールバルブ６６の排出用弁路６６ｆと分配して油タンク１２に流すように構成することができることは勿論であり、このように構成することで、更なる低抵抗化が可能となって、背圧をより確実に低減できる。
尚、第二の実施の形態のものにおいても、第一の実施の形態のものと同様に、オプション油圧アクチュエータ１３が背圧低減制御を必要とする特定油圧アクチュエータの場合に、該特定油圧アクチュエータからの排出油を第二オプション用コントロールバルブ６６に流す油路となるオプション用油圧アクチュエータ油路３６に接続されるオプション用リリーフ弁３８を用いて、特定油圧アクチュエータからの排出油を、背圧低減制御領域Ｗの第二オプション用コントロールバルブ６６の排出用弁路６６ｆと分配して油タンク１２に流すように構成することができることは勿論であり、このように構成することで、更なる低抵抗化が可能となって、背圧をより確実に低減できる。
【0041】
尚、本発明は前記第一、第二の実施の形態に限定されないことは勿論であって、例えば、前記第一、第二の実施の形態のものにおいて、オプション用リリーフ弁は、ブーム用、スティック用、バケット用、オプション用の各種コントロールバルブや、ブーム用、スティック用、オプション用の各種流量制御弁、第一、第二ブリード弁等が纏めて設けられるバルブブロック６９に配設されているが、図７に示す第三の実施の形態のごとく、特定油圧アクチュエータからの排出油をオプション用コントロールバルブに流す油路に接続されるオプション用リリーフ弁を、バルブブロック６９の外部に配設することもできる。尚、第三の実施の形態のものは、第二の実施の形態のものの一部を変更したものであり、第二の実施の形態と同様のものについては同一の符号を付すと共に説明を省略する。
つまり、第三の実施の形態のものでは、オプション用油圧アクチュエータ１３が特定油圧アクチュエータである場合に、該特定油圧アクチュエータからの排出油を第二オプション用コントロールバルブ６６に流す油路であるオプション用アクチュエータ油路３６に、バルブブロック６９を経由することなく油タンク１２に至るバイパス油路７０が接続されており、該バイパス油路７０に、コントローラ１１からの制御信号に基づいて設定圧を可変できるオプション用リリーフ弁７１が配設されている。該オプション用リリーフ弁７１は、コントローラ１１からの制御信号に基づいて極低圧のリリーフ圧に設定できるように構成されており、そしてコントローラ１１は、オプション油圧アクチュエータ１３が背圧低減制御を必要とする特定油圧アクチュエータであると判断された場合に、第二の実施の形態の場合と同様に第二オプション用コントロールバルブ６６を第一作動位置Ｘの背圧低減制御領域Ｗに位置せしめると共に、オプション用リリーフ弁７１の設定圧を極低圧に設定する。これにより、特定油圧アクチュエータからの排出油は、背圧低減制御領域Ｗに位置している第二オプション用コントロールバルブ６６と、極低圧のリリーフ圧に設定されたオプション用リリーフ弁７１とに分配されて殆ど抵抗のない状態で油タンク１２に流れることになるが、この場合に、オプション用リリーフ弁７１は、バルブブロック６９を経由することなく特定油圧アクチュエータから油タンク１２に至るバイバス油路７０に配設されており、このため、オプション用リリーフ弁７１を通過する排出油は、バルブブロック６９に設けられるタンクラインＴよりも更に圧力が低い油タンク１２に直接流れることになって、オプション用リリーフ弁がバルブブロック６９に配されている場合よりも更なる低抵抗化を達成できる。しかも、このようにバルブブロック６９の外部にバイパス油路７０およびオプション用リリーフ弁７１を設ける場合であっても、背圧低減制御領域Ｗに位置している第二オプション用コントロールバルブ６６の排出弁路６６ｆの開口面積は、通常制御範囲Ａｖｆの開口面積よりも広く設定された背圧低減制御用開口Ａｗｆとなって多量の排出油を流すことができるため、その分バイパス油路７０およびオプション用リリーフ弁７１を流れる排出流量を少なくすることができて、バイバス油路７０用の配管やオプション用リリーフ弁７１の小型化を達成できる。
尚、前記バイパス油路７０に配設のオプション用リリーフ弁７１は、オプション油圧アクチュエータ１３が特定油圧アクチュエータでない場合には、オプション用アクチュエータ油路３６の最高圧を設定するリリーフ弁として機能するべく、コントローラ１１からの制御信号に基づいて適宜リリーフ圧が設定される。
また、第三の実施の形態のものは、第二の実施の形態のオプション用リリーフ弁３８に替えて、バルブブロック３９外にバイパス油路７０およびオプション用リリーフ弁７１を設けたものであるが、このようなバイパス油路７０およびオプション用リリーフ弁７１を第一の実施の形態のものに設けることも勿論できる。また、図７中、７２はメイクアップ用のチェック弁である。
さらに、前記第一～第三の実施の形態のものでは、オプション油圧アクチュエータの圧油供給源として第一、第二の二つの油圧ポンプＡ、Ｂが設けられているが、油圧ポンプが一つしか設けられない場合であっても本発明を実施できることは勿論である。
つまり、第三の実施の形態のものでは、オプション用油圧アクチュエータ１３が特定油圧アクチュエータである場合に、該特定油圧アクチュエータからの排出油を第二オプション用コントロールバルブ６６に流す油路であるオプション用アクチュエータ油路３６に、バルブブロック６９を経由することなく油タンク１２に至るバイパス油路７０が接続されており、該バイパス油路７０に、コントローラ１１からの制御信号に基づいて設定圧を可変できるオプション用リリーフ弁７１が配設されている。該オプション用リリーフ弁７１は、コントローラ１１からの制御信号に基づいて極低圧のリリーフ圧に設定できるように構成されており、そしてコントローラ１１は、オプション油圧アクチュエータ１３が背圧低減制御を必要とする特定油圧アクチュエータであると判断された場合に、第二の実施の形態の場合と同様に第二オプション用コントロールバルブ６６を第一作動位置Ｘの背圧低減制御領域Ｗに位置せしめると共に、オプション用リリーフ弁７１の設定圧を極低圧に設定する。これにより、特定油圧アクチュエータからの排出油は、背圧低減制御領域Ｗに位置している第二オプション用コントロールバルブ６６と、極低圧のリリーフ圧に設定されたオプション用リリーフ弁７１とに分配されて殆ど抵抗のない状態で油タンク１２に流れることになるが、この場合に、オプション用リリーフ弁７１は、バルブブロック６９を経由することなく特定油圧アクチュエータから油タンク１２に至るバイバス油路７０に配設されており、このため、オプション用リリーフ弁７１を通過する排出油は、バルブブロック６９に設けられるタンクラインＴよりも更に圧力が低い油タンク１２に直接流れることになって、オプション用リリーフ弁がバルブブロック６９に配されている場合よりも更なる低抵抗化を達成できる。しかも、このようにバルブブロック６９の外部にバイパス油路７０およびオプション用リリーフ弁７１を設ける場合であっても、背圧低減制御領域Ｗに位置している第二オプション用コントロールバルブ６６の排出弁路６６ｆの開口面積は、通常制御範囲Ａｖｆの開口面積よりも広く設定された背圧低減制御用開口Ａｗｆとなって多量の排出油を流すことができるため、その分バイパス油路７０およびオプション用リリーフ弁７１を流れる排出流量を少なくすることができて、バイバス油路７０用の配管やオプション用リリーフ弁７１の小型化を達成できる。
尚、前記バイパス油路７０に配設のオプション用リリーフ弁７１は、オプション油圧アクチュエータ１３が特定油圧アクチュエータでない場合には、オプション用アクチュエータ油路３６の最高圧を設定するリリーフ弁として機能するべく、コントローラ１１からの制御信号に基づいて適宜リリーフ圧が設定される。
また、第三の実施の形態のものは、第二の実施の形態のオプション用リリーフ弁３８に替えて、バルブブロック３９外にバイパス油路７０およびオプション用リリーフ弁７１を設けたものであるが、このようなバイパス油路７０およびオプション用リリーフ弁７１を第一の実施の形態のものに設けることも勿論できる。また、図７中、７２はメイクアップ用のチェック弁である。
さらに、前記第一～第三の実施の形態のものでは、オプション油圧アクチュエータの圧油供給源として第一、第二の二つの油圧ポンプＡ、Ｂが設けられているが、油圧ポンプが一つしか設けられない場合であっても本発明を実施できることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【0042】
本発明は、油圧ショベル等の作業機械に、ブレーカ等の背圧低減制御が必要なオプション油圧アクチュエータを装着する場合に利用することができる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【国際調査報告】