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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】2024-08-29
(54)【発明の名称】ショベル系建設機械における油圧制御システム
(51)【国際特許分類】
F15B 11/042 20060101AFI20240822BHJP
F15B 11/16 20060101ALI20240822BHJP
E02F 9/22 20060101ALI20240822BHJP
【ＦＩ】
F15B11/042
F15B11/16 B
E02F9/22 K
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024508757
(86)(22)【出願日】2022-08-19
(85)【翻訳文提出日】2024-02-13
(86)【国際出願番号】 EP2022025384
(87)【国際公開番号】W WO2023025413
(87)【国際公開日】2023-03-02
(31)【優先権主張番号】P 2021137856
(32)【優先日】2021-08-26
(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
【テーマコード（参考）】
2D003
3H089
【Ｆターム（参考）】
2D003AB02
2D003AB03
2D003BA02
2D003CA02
2D003DA04
2D003DB02
2D003FA02
3H089AA22
3H089AA73
3H089CC01
3H089CC08
3H089CC11
3H089DA03
3H089DA06
3H089DB12
3H089DB43
3H089EE06
3H089EE36
3H089FF07
3H089FF08
3H089FF12
3H089GG02
3H089JJ02
(57)【要約】
【課題】スティック用方向切換弁の上流側に設けた流量制御弁を、旋回モータとスティックシリンダとの連動時にスティックシリンダへの供給流量を制限するバルブとして用いるにあたり、流量制御弁の開口面積制御を検討する。
【解決手段】第一スティック用流量制御弁３０の開口面積を、スティックシリンダ９への目標供給流量と、第一油圧ポンプＡとスティックシリンダ９への供給圧力との目標差圧と、スティック用方向切換弁供給用弁路２５ｅの開口面積とに基づいて制御する構成にするとともに、旋回モータ１１とスティックシリンダ９との連動時に、旋回用操作具の操作量が大きくなるほど目標差圧が大きくなるように設定する一方、目標差圧が大きくなるほど第一スティック用流量制御弁３０の開口面積が小さくなるように制御する構成にした。
【選択図】図４
【解決手段】第一スティック用流量制御弁３０の開口面積を、スティックシリンダ９への目標供給流量と、第一油圧ポンプＡとスティックシリンダ９への供給圧力との目標差圧と、スティック用方向切換弁供給用弁路２５ｅの開口面積とに基づいて制御する構成にするとともに、旋回モータ１１とスティックシリンダ９との連動時に、旋回用操作具の操作量が大きくなるほど目標差圧が大きくなるように設定する一方、目標差圧が大きくなるほど第一スティック用流量制御弁３０の開口面積が小さくなるように制御する構成にした。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
下部走行体に旋回自在に支持される上部旋回体と、該上部旋回体に装着される作業機とを備えてなるショベル系建設機械の油圧制御システムに、上部旋回体を旋回せしめる旋回モータと、該旋回モータの油圧供給源となる油圧ポンプと、該油圧ポンプを旋回モータと共用する作業機用油圧アクチュエータと、旋回モータに対する供給用弁路および排出用弁路を有すると共に給排方向を切換える旋回用方向切換弁と、作業機用油圧アクチュエータに対する供給用弁路および排出用弁路を有すると共に給排方向を切換える作業機用方向切換弁と、作業機用方向切換弁の上流側に配され、油圧ポンプから作業機用方向切換弁への供給流量を制御する流量制御弁と、前記旋回用方向切換弁、作業機用方向切換弁および流量制御弁の作動を制御する制御手段とを設ける一方、前記制御手段は、油圧ポンプから旋回モータ、作業機用油圧アクチュエータへの目標供給流量を設定する目標供給流量設定手段と、旋回用、作業機用方向切換弁の供給用弁路、排出用弁路の開口面積を制御する方向切換弁制御手段と、油圧ポンプの吐出圧と作業機用油圧アクチュエータへの供給圧力との目標差圧を設定する目標差圧設定手段と、作業機用油圧アクチュエータへの目標供給流量と前記目標差圧と作業機用方向切換弁の供給用弁路の開口面積とに基づいて流量制御弁の開口面積を制御する流量制御弁制御手段とを備えるとともに、
前記目標差圧設定手段は、旋回モータと作業機用油圧アクチュエータとの連動時に、油圧ポンプの吐出圧と作業機用油圧アクチュエータへの供給圧力との目標差圧を、旋回モータと作業機用油圧アクチュエータとの非連動時における目標差圧よりも旋回用操作具の操作量が大きくなるほど連動時の目標差圧が大きくなるように設定する一方、流量制御弁制御手段は、前記目標差圧が大きくなるほど流量制御弁の開口面積を小さくするように制御することを特徴とするショベル系建設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、流量制御弁制御手段は、流量制御弁の開口面積を制御するにあたり、作業機用油圧アクチュエータへの目標供給流量と作業機用方向切換弁の供給用弁路の開口面積とに基づいて該供給用弁路の前後差圧を演算し、該演算された供給用弁路の前後差圧と目標差圧とに基づいて流量制御弁の前後差圧を演算し、さらに該演算された流量制御弁の前後差圧と目標供給流量とに基づいて流量制御弁の目標開口面積を演算して、該目標開口面積となるように流量制御弁を制御することを特徴とするショベル系建設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、油圧ショベル等のショベル系建設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、油圧ショベル等のショベル系建設機械には種々の油圧アクチュエータが設けられるが、このような油圧アクチュエータに対する油給排制御を行うための油圧制御システムとして、従来から、一本のスプール弁で、油圧アクチュエータに対する方向切換制御と供給流量制御と排出流量制御とを同時に行うように構成したものが広く知られている。しかるに、このように供給流量制御と排出流量制御とを一本のスプール弁で行う場合、スプールの移動位置に対する供給側の開口面積と排出側の開口面積との関係が一意的に決まってしまうため、例えば、一つの油圧アクチュエータを単独で駆動させる単独操作や複数の油圧アクチュエータを同時に駆動させる連動操作等の操作状態、あるいは種々の作業内容等に応じて供給流量と排出流量との関係を変更させることができず、作業効率や操作性に劣るという問題がある。
そこで従来、油圧アクチュエータに対する供給流量と排出流量とを独立して制御する技術として、油圧アクチュエータに対する供給用弁路および排出用弁路を有すると共に給排方向を切換える方向切換弁と、該方向切換弁の上流側に配され、油圧ポンプから方向切換弁への供給流量を制御する流量制御弁と、これら流量制御弁および方向切換弁を制御する制御手段とを設けた技術がある（例えば、特許文献１、２参照。）。このものでは、油圧アクチュエータに対する供給流量制御は流量制御弁で行う（特許文献２のものでは、油圧アクチュエータ用操作具の操作量が設定値以上のときのみ）一方、排出流量制御は方向切換弁で行う構成になっており、これにより操作状態や作業内容等に応じて供給流量と排出流量との関係を変更させることができる。
ところで、油圧ショベル等のショベル系建設機械には、油圧アクチュエータとして、上部旋回体を旋回せしめるための旋回モータや、上部旋回体に装着される作業機用の油圧アクチュエータが設けられるが、旋回モータによる上部旋回体の旋回は負荷の高い作業であるため、旋回モータと、該旋回モータと油圧ポンプを共用する作業機用油圧アクチュエータとを連動操作（同時操作）したとき、ポンプ吐出流量の多くが負荷圧の低い作業機用油圧アクチュエータ側に流れ、これにより旋回モータが流量不足となって旋回力が低下してしまうという問題がある。この問題は、前述した特許文献１、２のように供給流量と排出流量とを独立制御するように構成したものにおいても検討する必要があり、そこで、前記特許文献２のものでは、旋回用操作具と作業機用操作具との操作時に、作業機用方向切換弁の上流側に設けた流量制御弁を旋回優先用流量制御弁として用い、該旋回優先用流量制御弁によって作業機用油圧アクチュエータへの供給流量を減少させることで、旋回モータに優先的に圧油供給することを提唱している。
そこで従来、油圧アクチュエータに対する供給流量と排出流量とを独立して制御する技術として、油圧アクチュエータに対する供給用弁路および排出用弁路を有すると共に給排方向を切換える方向切換弁と、該方向切換弁の上流側に配され、油圧ポンプから方向切換弁への供給流量を制御する流量制御弁と、これら流量制御弁および方向切換弁を制御する制御手段とを設けた技術がある（例えば、特許文献１、２参照。）。このものでは、油圧アクチュエータに対する供給流量制御は流量制御弁で行う（特許文献２のものでは、油圧アクチュエータ用操作具の操作量が設定値以上のときのみ）一方、排出流量制御は方向切換弁で行う構成になっており、これにより操作状態や作業内容等に応じて供給流量と排出流量との関係を変更させることができる。
ところで、油圧ショベル等のショベル系建設機械には、油圧アクチュエータとして、上部旋回体を旋回せしめるための旋回モータや、上部旋回体に装着される作業機用の油圧アクチュエータが設けられるが、旋回モータによる上部旋回体の旋回は負荷の高い作業であるため、旋回モータと、該旋回モータと油圧ポンプを共用する作業機用油圧アクチュエータとを連動操作（同時操作）したとき、ポンプ吐出流量の多くが負荷圧の低い作業機用油圧アクチュエータ側に流れ、これにより旋回モータが流量不足となって旋回力が低下してしまうという問題がある。この問題は、前述した特許文献１、２のように供給流量と排出流量とを独立制御するように構成したものにおいても検討する必要があり、そこで、前記特許文献２のものでは、旋回用操作具と作業機用操作具との操作時に、作業機用方向切換弁の上流側に設けた流量制御弁を旋回優先用流量制御弁として用い、該旋回優先用流量制御弁によって作業機用油圧アクチュエータへの供給流量を減少させることで、旋回モータに優先的に圧油供給することを提唱している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１７－２０６０４号公報
【特許文献2】特開２０２１－２８４９９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２のものでは、旋回用操作具と作業機用操作具との連動操作時に、作業機用油圧アクチュエータへの供給流量を減少させるべく旋回優先用流量制御弁の開口面積を制御することになるが、この場合に、旋回優先用流量制御弁の開口面積を具体的にどのようにして制御するかについては検討されておらず、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、下部走行体に旋回自在に支持される上部旋回体と、該上部旋回体に装着される作業機とを備えてなるショベル系建設機械の油圧制御システムに、上部旋回体を旋回せしめる旋回モータと、該旋回モータの油圧供給源となる油圧ポンプと、該油圧ポンプを旋回モータと共用する作業機用油圧アクチュエータと、旋回モータに対する供給用弁路および排出用弁路を有すると共に給排方向を切換える旋回用方向切換弁と、作業機用油圧アクチュエータに対する供給用弁路および排出用弁路を有すると共に給排方向を切換える作業機用方向切換弁と、作業機用方向切換弁の上流側に配され、油圧ポンプから作業機用方向切換弁への供給流量を制御する流量制御弁と、前記旋回用方向切換弁、作業機用方向切換弁および流量制御弁の作動を制御する制御手段とを設ける一方、前記制御手段は、油圧ポンプから旋回モータ、作業機用油圧アクチュエータへの目標供給流量を設定する目標供給流量設定手段と、旋回用、作業機用方向切換弁の供給用弁路、排出用弁路の開口面積を制御する方向切換弁制御手段と、油圧ポンプの吐出圧と作業機用油圧アクチュエータへの供給圧力との目標差圧を設定する目標差圧設定手段と、作業機用油圧アクチュエータへの目標供給流量と前記目標差圧と作業機用方向切換弁の供給用弁路の開口面積とに基づいて流量制御弁の開口面積を制御する流量制御弁制御手段とを備えるとともに、前記目標差圧設定手段は、旋回モータと作業機用油圧アクチュエータとの連動時に、油圧ポンプの吐出圧と作業機用油圧アクチュエータへの供給圧力との目標差圧を、旋回モータと作業機用油圧アクチュエータとの非連動時における目標差圧よりも旋回用操作具の操作量が大きくなるほど連動時の目標差圧が大きくなるように設定する一方、流量制御弁制御手段は、前記目標差圧が大きくなるほど流量制御弁の開口面積を小さくするように制御することを特徴とするショベル系建設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、流量制御弁制御手段は、流量制御弁の開口面積を制御するにあたり、作業機用油圧アクチュエータへの目標供給流量と作業機用方向切換弁の供給用弁路の開口面積とに基づいて該供給用弁路の前後差圧を演算し、該演算された供給用弁路の前後差圧と目標差圧とに基づいて流量制御弁の前後差圧を演算し、さらに該演算された流量制御弁の前後差圧と目標供給流量とに基づいて流量制御弁の目標開口面積を演算して、該目標開口面積となるように流量制御弁を制御することを特徴とするショベル系建設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、流量制御弁制御手段は、流量制御弁の開口面積を制御するにあたり、作業機用油圧アクチュエータへの目標供給流量と作業機用方向切換弁の供給用弁路の開口面積とに基づいて該供給用弁路の前後差圧を演算し、該演算された供給用弁路の前後差圧と目標差圧とに基づいて流量制御弁の前後差圧を演算し、さらに該演算された流量制御弁の前後差圧と目標供給流量とに基づいて流量制御弁の目標開口面積を演算して、該目標開口面積となるように流量制御弁を制御することを特徴とするショベル系建設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、旋回モータと作業機用油圧アクチュエータとの連動時の流量制御弁の開口面積制御を、非連動時の流量制御弁の開口面積制御を元にして目標差圧の設定変更だけで容易に行えることになって、制御の簡素化に貢献でき、連動時専用のチューニングにかかる時間も短縮できる。
請求項２の発明とすることにより、流量制御弁の開口面積を精度良く制御できて、供給流量制御の精度向上に貢献できる。
請求項２の発明とすることにより、流量制御弁の開口面積を精度良く制御できて、供給流量制御の精度向上に貢献できる。
【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】油圧ショベルの油圧回路図である。
【図3】コントローラの構成を示すブロック図である。
【図4】旋回用操作具とスティック用操作具とが連動操作された場合の制御ロジックを示す図である。
【図5】第一油圧ポンプの吐出圧とスティックシリンダへの供給圧力との目標差圧と、旋回モータの要求供給流量との関係を示す図である。
【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。
図１は、本発明のショベル系建設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に装着される作業機４等の各部から構成されており、さらに該作業機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１１（図２に図示）等の各種油圧アクチュエータが備えられている。
図１は、本発明のショベル系建設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に装着される作業機４等の各部から構成されており、さらに該作業機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１１（図２に図示）等の各種油圧アクチュエータが備えられている。
【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について、図２に示す油圧回路図に基づいて説明する。尚、図２では、走行モータに関する部分の油圧回路については省略してある。
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は後述するコントローラ３９からの制御信号に基づいて第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂの容量を可変する容量可変手段、１２は油タンクである。また、８、９、１０、１１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、旋回モータであって、本実施の形態では、これら油圧アクチュエータのうち、ブームシリンダ８およびスティックシリンダ９は第一、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し、バケットシリンダ１０は第二油圧ポンプＢを油圧供給源とし、旋回モータ１１は第一油圧ポンプＡを油圧供給源とするように構成されている。尚、本実施の形態では、第一油圧ポンプＡが本発明の旋回モータの油圧供給源となる油圧ポンプに相当し、第二油圧ポンプは本発明の油圧ポンプには相当しない。また、本実施の形態では、後述するように、スティックシリンダ９が本発明の油圧ポンプを旋回モータと共用する作業機用油圧アクチュエータに相当する。
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は後述するコントローラ３９からの制御信号に基づいて第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂの容量を可変する容量可変手段、１２は油タンクである。また、８、９、１０、１１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、旋回モータであって、本実施の形態では、これら油圧アクチュエータのうち、ブームシリンダ８およびスティックシリンダ９は第一、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し、バケットシリンダ１０は第二油圧ポンプＢを油圧供給源とし、旋回モータ１１は第一油圧ポンプＡを油圧供給源とするように構成されている。尚、本実施の形態では、第一油圧ポンプＡが本発明の旋回モータの油圧供給源となる油圧ポンプに相当し、第二油圧ポンプは本発明の油圧ポンプには相当しない。また、本実施の形態では、後述するように、スティックシリンダ９が本発明の油圧ポンプを旋回モータと共用する作業機用油圧アクチュエータに相当する。
【0010】
さらに、図２において、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、ブーム用サブ側供給油路１４、旋回用供給油路１５、スティック用メイン側供給油路１６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、ブーム用メイン側供給油路１７、スティック用サブ側供給油路１８、バケット用供給油路１９が互いにパラレルとなる状態で分岐形成されている。前記ブーム用サブ側供給油路１４およびブーム用メイン側供給油路１７は、後述するブーム用方向切換弁２３のポンプポート２３ｐ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、旋回用供給油路１５は、旋回用方向切換弁２４のポンプポート２４ｐに第一油圧ポンプＡを接続する油路であり、スティック用メイン側供給油路１６およびスティック用サブ側供給油路１８は、スティック用方向切換弁２５のポンプポート２５ｐ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１９は、バケット用方向切換弁２６のポンプポート２６ｐに第二油圧ポンプＢを接続する油路である。
【0011】
前記ブーム用サブ側供給油路１４には、第一油圧ポンプＡからブームシリンダ８への供給流量を制御してブーム用方向切換弁２３に流すブーム用流量制御弁２９が配されており、また、スティック用メイン側、サブ側供給油路１６、１８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方向切換弁２５に流す第一、第二スティック用流量制御弁３０、３１が配されている。これらブーム用流量制御弁２９、第一、第二スティック用流量制御弁３０、３１は、コントローラ３９から出力される制御信号に基づいて作動するブーム流量制御用電磁比例弁４０、第一、第二スティック流量制御用電磁比例弁４１、４２（図３に図示）によりそれぞれ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、第一油圧ポンプＡからブーム用方向切換弁２３、第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂからスティック用方向切換弁２５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。尚、前記第一スティック用流量制御弁３０は、後述するように、スティック用操作具と旋回用操作具との連動操作（同時操作）時に、旋回モータ１１への供給圧力を保持するためにスティックシリンダ９への供給流量を制限するための旋回優先用流量制御弁として機能する。また、本実施の形態では、第一スティック用流量制御弁３０が本発明の流量制御弁に相当し、第二スティック用流量制御弁３１およびブーム用流量制御弁２９は本発明の流量制御弁には相当しない。
【0012】
一方、前記旋回用供給油路１５、ブーム用メイン側供給油路１７、バケット用供給油路１９には、前述したブーム用流量制御弁２９、第一、第二スティック用流量制御弁３０、３１のような流量制御弁は配設されておらず、これら旋回用供給油路１５、ブーム用メイン側供給油路１７、バケット用供給油路１９を経由する第一油圧ポンプＡあるいは第二油圧ポンプＢからの供給流量は、流量制御されることなくそのまま旋回用方向切換弁２４、ブーム用方向切換弁２３、バケット用方向切換弁２６に供給されるようになっている。また、これら旋回用供給油路１５、ブーム用メイン側供給油路１７、バケット用供給油路１９にはそれぞれチェック弁３２が配設されていて、第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂから旋回用方向切換弁２４、ブーム用方向切換弁２３、バケット用方向切換弁２６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。
【0013】
しかして、前記ブーム用方向切換弁２３のポンプポート２３ｐには、ブーム用サブ側供給油路１４を経由する第一油圧ポンプＡからの圧油と、ブーム用メイン側供給油路１７を経由する第二油圧ポンプＢからの圧油とを供給できるようになっていると共に、第一油圧ポンプＡからの圧油は、ブーム用サブ側供給油路１４に配設のブーム用流量制御弁２９によって流量制御された状態（遮断状態を含む）でブーム用方向切換弁２３に供給されるようになっている。また、スティック用方向切換弁２５のポンプポート２５ｐには、スティック用メイン側供給油路１６を経由する第一油圧ポンプＡからの圧油と、スティック用サブ側供給油路１８を経由する第二油圧ポンプＢからの圧油とを供給できるようになっていると共に、これら第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂからの圧油は、スティック用メイン側、サブ側供給油路１６、１８にそれぞれ配設の第一、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状態（遮断状態を含む）でスティック用方向切換弁２５に供給されるようになっている。
【0014】
次に、前記ブーム用、旋回用、スティック用、バケット用の方向切換弁２３～２６について説明する。
まず、第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂの何れか一方の油圧ポンプから圧油供給されるとともに、上流側に流量制御弁が設けられていない旋回用、バケット用の方向切換弁２４、２６について説明する。
旋回用方向切換弁２４は、旋回モータ１１に対する給排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３９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旋回用左旋回側、右旋回側電磁比例弁４４ａ、４４ｂ（図３に図示）にそれぞれ接続される左旋回側、右旋回側のパイロットポート２４ａ、２４ｂと、旋回用供給油路１５に接続されるポンプポート２４ｐ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２４ｔと、旋回モータ１１の左旋回側ポート１１ａに接続される一方のアクチュエータポート２４ｃと、旋回モータ１１の右旋回側ポート１１ｂに接続される他方のアクチュエータポート２４ｄとを備えている。そして、旋回用方向切換弁２４は、左旋回側、右旋回側の両パイロットポート２４ａ、２４ｂにパイロット圧が入力されていない状態では、旋回モータ１１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、左旋回側パイロットポート２４ａにパイロット圧が入力されることにより左旋回側作動位置Ｘに切換わって、ポンプポート２４ｐから一方のアクチュエータポート２４ｃに至る供給用弁路２４ｅと、他方のアクチュエータポート２４ｄからタンクポート２４ｔに至る排出用弁路２４ｆとを開き、また、右旋回側パイロットポート２４ｂにパイロット圧が入力されることにより右旋回側作動位置Ｙに切換わって、ポンプポート２４ｐから他方のアクチュエータポート２４ｄに至る供給用弁路２４ｅと、一方のアクチュエータポート２４ｃからタンクポート２４ｔに至る排出用弁路２４ｆとを開くように構成されている。そして、左旋回側作動位置Ｘまたは右旋回側作動位置Ｙに位置しているときの旋回モータ１１に対する供給流量および排出流量は、供給用弁路２４ｅ、排出用弁路２４ｆ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、旋回用左旋回側、右旋回側電磁比例弁４４ａ、４４ｂから左旋回側、右旋回側パイロットポート２４ａ、２４ｂに出力されるパイロット圧の増減に伴うスプール移動位置に応じて増減制御されるようになっている。
まず、第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂの何れか一方の油圧ポンプから圧油供給されるとともに、上流側に流量制御弁が設けられていない旋回用、バケット用の方向切換弁２４、２６について説明する。
旋回用方向切換弁２４は、旋回モータ１１に対する給排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３９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旋回用左旋回側、右旋回側電磁比例弁４４ａ、４４ｂ（図３に図示）にそれぞれ接続される左旋回側、右旋回側のパイロットポート２４ａ、２４ｂと、旋回用供給油路１５に接続されるポンプポート２４ｐ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２４ｔと、旋回モータ１１の左旋回側ポート１１ａに接続される一方のアクチュエータポート２４ｃと、旋回モータ１１の右旋回側ポート１１ｂに接続される他方のアクチュエータポート２４ｄとを備えている。そして、旋回用方向切換弁２４は、左旋回側、右旋回側の両パイロットポート２４ａ、２４ｂにパイロット圧が入力されていない状態では、旋回モータ１１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、左旋回側パイロットポート２４ａにパイロット圧が入力されることにより左旋回側作動位置Ｘに切換わって、ポンプポート２４ｐから一方のアクチュエータポート２４ｃに至る供給用弁路２４ｅと、他方のアクチュエータポート２４ｄからタンクポート２４ｔに至る排出用弁路２４ｆとを開き、また、右旋回側パイロットポート２４ｂにパイロット圧が入力されることにより右旋回側作動位置Ｙに切換わって、ポンプポート２４ｐから他方のアクチュエータポート２４ｄに至る供給用弁路２４ｅと、一方のアクチュエータポート２４ｃからタンクポート２４ｔに至る排出用弁路２４ｆとを開くように構成されている。そして、左旋回側作動位置Ｘまたは右旋回側作動位置Ｙに位置しているときの旋回モータ１１に対する供給流量および排出流量は、供給用弁路２４ｅ、排出用弁路２４ｆ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、旋回用左旋回側、右旋回側電磁比例弁４４ａ、４４ｂから左旋回側、右旋回側パイロットポート２４ａ、２４ｂに出力されるパイロット圧の増減に伴うスプール移動位置に応じて増減制御されるようになっている。
【0015】
また、バケット用方向切換弁２６は、バケットシリンダ１０に対する給排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３９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４６ａ、４６ｂ（図３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１９に接続されるポンプポート２６ｐと、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。該バケット用方向切換弁２６は、前述した旋回用方向切換弁２４と同様の構造のものであって、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２６ｐからアクチュエータポート２６ｃまたは２６ｄに至る供給用弁路２６ｅと、アクチュエータポート２６ｄまたは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おり、そして、これら供給用弁路２６ｅ、排出用弁路２６ｆの開口面積によってバケットシリンダ９に対する供給流量および排出流量が制御されるようになっていると共に、該開口面積は、バケット側伸長側、縮小側電磁比例弁４６ａ、４６ｂから出力されるパイロット圧の増減に伴うスプール移動位置に応じて増減制御されるようになっている。
【0016】
次いで、第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂの両方の油圧ポンプから圧油供給されるとともに、上流側に流量制御弁２９、３０、３１が設けられているブーム用方向切換弁２３、スティック用方向切換弁２５について説明する。
ブーム用方向切換弁２３は、ブーシリンダ８に対する給排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３９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４３ａ、４３ｂ（図３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、ブーム用サブ側供給油路１４およびブーム用メイン側供給油路１７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、ブーム用方向切換弁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。そして、前記供給用弁路２３ｅ、排出用弁路２３ｆ、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４３ａ、４３ｂから出力されるパイロット圧によって移動するスプールの移動位置に応じて増減制御されるようになっていると共に、ブームシリンダ８からの排出流量、再生流量は、排出用弁路２３ｆ、再生用弁路２３ｇの開口面積によってそれぞれ制御されるようになっている。また、ブームシリンダ８への供給流量は、流量制御弁が設けられていないブーム用メイン側供給油路１７を経由する第二油圧ポンプＢからブームシリンダ８の供給流量については、ブーム用方向切換弁２３の供給用弁路２３ｅの開口面積によって制御される一方、ブーム用流量制御弁２９が設けられているブーム用サブ側供給油路１４を経由する第一油圧ポンプＡからブームシリンダ８への供給流量については、ブーム用流量制御弁２９の開口面積およびブーム用方向切換弁２３の供給用弁路２３ｅの開口面積によって制御されるようになっている。
ブーム用方向切換弁２３は、ブーシリンダ８に対する給排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３９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４３ａ、４３ｂ（図３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、ブーム用サブ側供給油路１４およびブーム用メイン側供給油路１７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、ブーム用方向切換弁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。そして、前記供給用弁路２３ｅ、排出用弁路２３ｆ、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４３ａ、４３ｂから出力されるパイロット圧によって移動するスプールの移動位置に応じて増減制御されるようになっていると共に、ブームシリンダ８からの排出流量、再生流量は、排出用弁路２３ｆ、再生用弁路２３ｇの開口面積によってそれぞれ制御されるようになっている。また、ブームシリンダ８への供給流量は、流量制御弁が設けられていないブーム用メイン側供給油路１７を経由する第二油圧ポンプＢからブームシリンダ８の供給流量については、ブーム用方向切換弁２３の供給用弁路２３ｅの開口面積によって制御される一方、ブーム用流量制御弁２９が設けられているブーム用サブ側供給油路１４を経由する第一油圧ポンプＡからブームシリンダ８への供給流量については、ブーム用流量制御弁２９の開口面積およびブーム用方向切換弁２３の供給用弁路２３ｅの開口面積によって制御されるようになっている。
【0017】
また、スティック用方向切換弁２５は、スティックシリンダ９に対する給排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３９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スティック用伸長側、縮小側電磁比例弁４５ａ、４５ｂ（図３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２５ａ、２５ｂと、スティック用メイン側供給油路１６およびスティック用サブ側供給油路１８に接続されるポンプポート２５ｐと、タンクラインＴに接続されるタンクポート２５ｔと、スティックシリンダ９のヘッド側ポート９ａに接続される一方のアクチュエータポート２５ｃと、スティックシリンダ９のロッド側ポート９ｂに接続される他方のアクチュエータポート２５ｄとを備えている。そして、スティック用方向切換弁２５は、伸長側、縮小側の両パイロットポート２５ａ、２５ｂにパイロット圧が入力されていない状態では、スティックシリンダ９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２５ａ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２５ｐから一方のアクチュエータポート２５ｃに至る供給用弁路２５ｅと、他方のアクチュエータポート２５ｄからタンクポート２５ｔに至る排出用弁路２５ｆとを開くと共に、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を開き、また、縮小側パイロットポート２５ｂ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２５ｐから他方のアクチュエータポート２５ｄに至る供給用弁路２５ｅと、一方のアクチュエータポート２５ｃからタンクポート２５ｔに至る排出用弁路２５ｆとを開くように構成されている。そして、前記供給用弁路２５ｅ、排出用弁路２５ｆ、再生用弁路２５ｇの開口面積は、スティック用伸長側、縮小側電磁比例弁４５ａ、４５ｂから出力されるパイロット圧によって移動するスプールの移動位置に応じて増減制御されるようになっていると共に、スティックシリンダ９からの排出流量、再生流量は、前記排出用弁路２５ｆ、再生用弁路２５ｇの開口面積によってそれぞれ制御されるようになっている。また、スティックシリンダ９への供給流量は、第一スティック用流量制御弁３０が設けられているスティック用メイン側供給油路１６を経由する第一油圧ポンプＡからスティックシリンダ９への供給流量については、第一スティック用流量制御弁３０の開口面積およびスティック用方向切換弁２５の供給用弁路２５ｅの開口面積によって制御される一方、第二スティック用流量制御弁３１が設けられているスティック用サブ側供給油路１８を経由する第二油圧ポンプＢからスティックシリンダ９への供給流量については、第二スティック用流量制御弁３１の開口面積およびスティック用方向切換弁２５の供給用弁路２５ｅの開口面積によって制御されるようになっている。尚、スティック用方向切換弁２５は、本発明の作業機用方向切換弁に相当する。
【0018】
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方向切換弁２３～２６の上流側位置から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、これら第一、第二ブリードラインＥ、Ｆには、第一、第二ブリード弁３３、３４がそれぞれ配設されている。これら第一、第二ブリード弁３３、３４は、第一、第二ブリード用電磁比例弁４７ａ、４７ｂ（図３に図示）から出力されるパイロット圧によりそれぞれ作動して、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４７ａ、４７ｂは、コントローラ３９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３３、３４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。
【0019】
一方、前記コントローラ３９（本発明の制御手段に相当する）は、図３のブロック図に示す如く、入力側に、ブーム用操作具の操作方向および操作量を検出するブーム用操作検出手段５０、旋回用操作具の操作方向および操作量を検出する旋回用操作検出手段５１、スティック用操作具（本発明の作業機用操作具に相当する）の操作方向および操作量を検出するスティック用操作検出手段５２、バケット用操作具の操作方向および操作量を検出するバケット用操作検出手段５３、第一油圧ポンプＡの吐出圧を検出する第一ポンプ圧力センサ５４、第二油圧ポンプＢの吐出圧を検出する第二ポンプ圧力センサ５５、ブームシリンダ８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５６ａ、５６ｂ、旋回モータ１１の左旋回側、右旋回側の負荷圧をそれぞれ検出する旋回用圧力センサ５７ａ、５７ｂ、スティックシリンダ９のヘッド側、ロッド側の負荷圧をそれぞれ検出するスティック用圧力センサ５８ａ、５８ｂ、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バケット用圧力センサ５９ａ、５９ｂ等が接続され、出力側に、前記ブーム用、旋回用、スティック用、バケット用方向切換弁２３～２６のパイロットポート２３ａ、２３ｂ～２６ａ、２６ｂ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４３ａ、４３ｂ、旋回用左旋回側、右旋回側電磁比例弁４４ａ、４４ｂ、スティック用伸長側、縮小側電磁比例弁４５ａ、４５ｂ、バケット用伸長側、縮小側電磁比例弁４６ａ、４６ｂ、前記ブーム用サブ側供給油路１４に配設のブーム用流量制御弁２９にパイロット圧を出力するブーム流量制御用電磁比例弁４０、スティック用メイン側、サブ側供給油路１６、１８に配設の第一、第二スティック用流量制御弁３０、３１にそれぞれ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４１、４２、前記第一、第二ブリード弁３３、３４にそれぞれ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４７ａ、４７ｂ、第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂの容量可変手段Ａａ、Ｂａ等が接続されるとともに、後述するポンプ用制御部６０、ブリード用制御部６１、要求供給流量設定部６２、目標供給流量設定部６３、ブーム用制御部６４、旋回用制御部６５、スティック用制御部６６、バケット用制御部６７等を具備して構成されている。
【0020】
次いで、前記コントローラ３９に設けられたポンプ用制御部６０、ブリード用制御部６１、要求供給流量設定部６２、目標供給流量設定部６３、ブーム用制御部６４、旋回用制御部６５、スティック用制御部６６、バケット用制御部６７の各部で行われる制御について説明する。
ポンプ用制御部６０は、ブーム用、旋回用、スティック用、バケット用の各操作検出手段５０～５３から入力される操作検出信号、および第一、第二ポンプ圧力センサ５４、５５から入力される第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂの吐出圧等に基づいて第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂの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。
ポンプ用制御部６０は、ブーム用、旋回用、スティック用、バケット用の各操作検出手段５０～５３から入力される操作検出信号、および第一、第二ポンプ圧力センサ５４、５５から入力される第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂの吐出圧等に基づいて第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂの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。
【0021】
ブリード用制御部６１は、ブーム用、旋回用、スティック用、バケット用の各操作検出手段５０～５３から入力される操作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４７ａ、４７ｂに制御信号を出力して第一、第二ブリード弁３３、３４を制御する。この場合、操作された油圧アクチュエータ（ブームシリンダ８、旋回モータ１１、スティックシリンダ９、バケットシリンダ１０）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。
【0022】
また、要求供給流量設定部６２は、ブーム用、旋回用、スティック用、バケット用の各操作検出手段５０～５３から検出信号が入力されると、各操作具の操作量に応じて、ブームシリンダ８、旋回モータ１１、スティックシリンダ９、バケットシリンダ１０がそれぞれ要求する要求供給流量を求める。該要求供給流量を求めるにあたり、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、第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂに対する要求供給流量が各油圧ポンプ別にそれぞれ設定される。この場合、操作具操作量が予め設定される設定値Ｌ（該設定値Ｌは、ブーム用操作具、スティック用操作具で個別に設定される）未満の場合には、ブームシリンダ８、スティックシリンダ９の要求供給流量の全量を、ブーム用メイン側供給油路１７に接続される第二油圧ポンプＢ、スティック用メイン側供給油路１６に接続される第一油圧ポンプＡに対する要求供給流量とし、ブーム用サブ側供給油路１４に接続される第一油圧ポンプＡ、スティック用サブ側供給油路１８に接続される第二油圧ポンプＢに対する要求供給流量はゼロに設定する。一方、操作具操作量が設定値Ｌ以上の場合には、ブーム用メイン側供給油路１７に接続される第二油圧ポンプＢ、スティック用メイン側供給油路１６に接続される第一油圧ポンプＡからのみの供給流量だけでは不足する不足分を、ブーム用サブ側供給油路１４に接続される第一油圧ポンプＡ、スティック用サブ側供給油路１８に接続される第二油圧ポンプＢから供給するべく、第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂの両方の油圧ポンプに対する要求供給流量がそれぞれ設定される。しかして、ブーム用メイン側供給油路１７に接続される第二油圧ポンプＢ、スティック用メイン側供給油路１６に接続される第一油圧ポンプＡに対する要求供給流量は、ブーム用操作具、スティック用操作具の全操作範囲において設定される一方、ブーム用サブ側供給油路１４に接続される第一油圧ポンプＡ、スティック用サブ側供給油路１８に接続される第二油圧ポンプＢに対する要求供給流量は、操作具操作量が設定値Ｌ以上の場合のみ設定される。
尚、前記要求供給流量設定部６２は、例えば操作具操作量と要求供給流量との関係を示すマップ等のデータを各油圧アクチュエータ毎に備えていて、該データを用いて操作具操作量が大きくなるほど要求供給流量が増加するように各油圧アクチュエータの要求供給流量を設定するが、このようなデータは制御パラメータとして要求供給流量設定部６２に組込まれるようになっていて、例えば、油圧ショベル１の行う作業内容等に応じて、操作具操作量に対応する要求供給流量の値を変更することができるようになっている。
尚、前記要求供給流量設定部６２は、例えば操作具操作量と要求供給流量との関係を示すマップ等のデータを各油圧アクチュエータ毎に備えていて、該データを用いて操作具操作量が大きくなるほど要求供給流量が増加するように各油圧アクチュエータの要求供給流量を設定するが、このようなデータは制御パラメータとして要求供給流量設定部６２に組込まれるようになっていて、例えば、油圧ショベル１の行う作業内容等に応じて、操作具操作量に対応する要求供給流量の値を変更することができるようになっている。
【0023】
また、目標供給流量設定部６３は、前記ポンプ用制御部６０で求められた第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂの目標吐出流量、および要求供給流量設定部６２で求められたブームシリンダ８、旋回モータ１１、スティックシリンダ９、バケットシリンダ１０の要求供給流量を入力し、これら入力信号に基づいて、第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂからブームシリンダ８、旋回モータ１１、スティックシリンダ９、バケットシリンダ１０への供給流量の目標値である目標供給流量Ｑを求める。この場合、操作された油圧アクチュエータの要求供給流量の総和が第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂの目標吐出流量を超える場合には、第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂの目標吐出流量を各油圧アクチュエータの要求供給流量の比率に応じて分配した分配流量を演算し、該分配流量を各油圧アクチュエータの目標供給流量Ｑとする。尚、ブームシリンダ８、スティックシリンダ９の目標供給流量Ｑは、前述したように第一油圧ポンプＡに対する要求供給流量と第二油圧ポンプＢに対する要求供給流量とが各油圧ポンプ別に設定されることから、第一油圧ポンプＡに対する目標供給流量Ｑａと第二油圧ポンプＢに対する目標供給流量Ｑｂ（Ｑａ＋Ｑｂ＝Ｑ）とが各油圧ポンプ別に設定されることになるが、ブーム用メイン側供給油路１７に接続される第二油圧ポンプＢに対する目標供給流量Ｑｂ、スティック用メイン側供給油路１６に接続される第一油圧ポンプＡに対する目標供給流量Ｑａは、ブーム用操作具、スティック用操作具の全操作範囲において設定される一方、ブーム用サブ側供給油路１４に接続される第一油圧ポンプＡに対する目標供給流量Ｑａ、スティック用サブ側供給油路１８に接続される第二油圧ポンプＢに対する目標供給流量Ｑｂは、操作具操作量が設定値Ｌ以上の場合にのみ設定される。尚、前記要求供給流量設定部６２および目標供給流量設定部６３は、本発明の目標供給流量設定手段に相当する。
【0024】
次いで、ブーム用制御部６４、旋回用制御部６５、スティック用制御部６６、バケット用制御部６７の各部で行う制御について説明するが、まず、旋回モータ１１、バケットシリンダ１０に対する制御を行う旋回用制御部６５、バケット用制御部６７について説明する。
旋回用制御部６５には、旋回用方向切換弁２４の制御を行う方向切換弁制御部６５ａが設けられている。該方向切換弁制御部６５ａは、前記目標供給流量設定部６３で求められた旋回モータ１１の目標供給流量Ｑに対応する旋回用方向切換弁２４の供給用弁路２４ｅの開口面積を求め、さらに該開口面積となる旋回用方向切換弁２４のスプール移動位置を求めて、該スプール移動位置にするべく旋回用左旋回側、右旋回側電磁比例弁４４ａ、４４ｂに制御信号を出力する。そして、該スプール移動位置での供給用弁路２４ｅ、排出用弁路２４ｆの開口面積によって、旋回モータ１１に対する供給流量制御、排出流量制御も行われるようになっている。尚、前記旋回用制御部６５に設けられる方向切換弁制御部６５ａは、本発明の方向切換弁制御手段に相当する。
ここで、前記方向切換弁制御部６５ａは、目標供給流量Ｑと旋回用方向切換弁２４の供給用弁路２４ｅの開口面積との関係を示すマップ等のデータを備えており、該データを用いて目標供給流量Ｑに対応する供給用弁路２４ｅの開口面積を求めるようになっているが、このようなデータは制御パラメータとして方向切換弁制御部６５ａに組込まれるようになっていて、例えば、油圧ショベル１の行う作業内容等に応じて、目標供給流量Ｑに対応する旋回用方向切換弁供給用弁路２４ｅの開口面積の値を変更することができるようになっている。また、後述するブーム用制御部６４、スティック用制御部６６、バケット用制御部６７に設けられる方向切換弁制御部６４ａ、６６ａ、６７ａにおいても、同様に目標供給流量Ｑとブーム用方向切換弁２３、スティック用方向切換弁２５，バケット用方向切換弁２６の供給用弁路２３ｅ、２５ｅ、２６ｅの開口面積との関係を示すマップ等のデータが備えられているとともに、目標供給流量Ｑに対応する供給用弁路２３ｅ、２５ｅ、２６ｅの開口面積の値を変更することができるようになっている。
旋回用制御部６５には、旋回用方向切換弁２４の制御を行う方向切換弁制御部６５ａが設けられている。該方向切換弁制御部６５ａは、前記目標供給流量設定部６３で求められた旋回モータ１１の目標供給流量Ｑに対応する旋回用方向切換弁２４の供給用弁路２４ｅの開口面積を求め、さらに該開口面積となる旋回用方向切換弁２４のスプール移動位置を求めて、該スプール移動位置にするべく旋回用左旋回側、右旋回側電磁比例弁４４ａ、４４ｂに制御信号を出力する。そして、該スプール移動位置での供給用弁路２４ｅ、排出用弁路２４ｆの開口面積によって、旋回モータ１１に対する供給流量制御、排出流量制御も行われるようになっている。尚、前記旋回用制御部６５に設けられる方向切換弁制御部６５ａは、本発明の方向切換弁制御手段に相当する。
ここで、前記方向切換弁制御部６５ａは、目標供給流量Ｑと旋回用方向切換弁２４の供給用弁路２４ｅの開口面積との関係を示すマップ等のデータを備えており、該データを用いて目標供給流量Ｑに対応する供給用弁路２４ｅの開口面積を求めるようになっているが、このようなデータは制御パラメータとして方向切換弁制御部６５ａに組込まれるようになっていて、例えば、油圧ショベル１の行う作業内容等に応じて、目標供給流量Ｑに対応する旋回用方向切換弁供給用弁路２４ｅの開口面積の値を変更することができるようになっている。また、後述するブーム用制御部６４、スティック用制御部６６、バケット用制御部６７に設けられる方向切換弁制御部６４ａ、６６ａ、６７ａにおいても、同様に目標供給流量Ｑとブーム用方向切換弁２３、スティック用方向切換弁２５，バケット用方向切換弁２６の供給用弁路２３ｅ、２５ｅ、２６ｅの開口面積との関係を示すマップ等のデータが備えられているとともに、目標供給流量Ｑに対応する供給用弁路２３ｅ、２５ｅ、２６ｅの開口面積の値を変更することができるようになっている。
【0025】
また、バケット用制御部６７には、バケット用方向切換弁２６の制御を行う方向切換弁制御部６７ａが設けられており、該方向切換弁制御部６７ａにおいて、目標供給流量設定部６３で求められたバケットシリンダ１０の目標供給流量Ｑに対応するバケット用方向切換弁２６の供給用弁路２６ｅの開口面積を求め、さらに該開口面積となるバケット用方向切換弁２６のスプール移動位置を求めて、該スプール移動位置にするべくバケット用伸長側、縮小側電磁比例弁４６ａ、４６ｂに制御信号を出力する。そして、該スプール移動位置での供給用弁路２６ｅ、排出用弁路２６ｆの開口面積によって、バケットシリンダ１０に対する供給流量制御、排出流量制御も行われるようになっている。
【0026】
次に、スティックシリンダ９に対する制御を行うスティック用制御部６６について説明すると、該スティック用制御部６６には、スティック用方向切換弁２５の制御を行う方向切換弁制御部６６ａと、第一油圧ポンプＡの吐出圧とスティックシリンダ９への供給圧力との目標差圧ΔＰｔを設定する第一目標差圧設定部６６ｂと、第一スティック用流量制御弁３０の制御を行う第一流量制御弁制御部６６ｃと、第二油圧ポンプＢの吐出圧とスティックシリンダ９への供給圧力との目標差圧ΔＰｔを設定する第二目標差圧設定部６６ｄと、第二スティック用流量制御弁３１の制御を行う第二流量制御弁制御部６６ｅとが設けられている。尚、スティックシリンダ９は、前述したように、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が、旋回モータ１１の油圧供給源である第一油圧ポンプＡからは、スティック用操作具の全操作範囲において圧油供給されるようになっており、本発明の油圧ポンプを旋回モータと共用する作業機用油圧アクチュエータに相当する。また、スティック用制御部６６に設けられる方向切換弁制御部６６ａ、第一目標差圧設定部６６ｂ、第一流量制御弁制御部６６ｃは、本発明の方向切換弁制御手段、目標差圧設定手段、流量制御弁制御手段にそれぞれ相当する。
【0027】
前記スティック用制御部６６の方向切換弁制御部６６ａは、前記目標供給流量設定部６３からスティックシリンダ９の目標供給流量Ｑが入力されると、該目標供給流量Ｑに対応するスティック用方向切換弁２５の供給用弁路２５ｅの開口面積を求め、さらに該開口面積となるスティック用方向切換弁２５のスプール移動位置を求めて、該スプール移動位置にするべくスティック用伸長側、縮小側電磁比例弁４５ａ、４５ｂに制御信号を出力する。尚、前述したように、スティックシリンダ９の目標供給流量Ｑは、スティック用メイン側供給油路１６に接続される第一油圧ポンプＡに対する目標供給流量Ｑａについては、スティック用操作具の全操作範囲において設定される一方、スティック用サブ側供給油路１８に接続される第二油圧ポンプＢに対する目標供給流量Ｑｂは、操作具操作量が設定値Ｌ以上の場合にのみ設定される。
【0028】
また、スティック用制御部６６の第一目標差圧設定部６６ｂは、第一スティック用流量制御弁３０に圧油供給する第一油圧ポンプＡの吐出圧とスティックシリンダ９への供給圧力との差圧の目標値としての目標差圧ΔＰｔを設定する。この場合、第一目標差圧設定部６６ｂは、前記要求供給流量設定部６２で設定された旋回モータ１１の要求供給流量を入力し、該旋回モータ１１の要求供給流量がゼロの場合（旋回用操作具が操作されていない場合）には、上記目標差圧ΔＰｔを非旋回連動時目標差圧ΔＰｔｓに設定する一方、旋回モータ１１の要求供給流量がゼロでない場合（旋回用操作具が操作されている場合）には、目標差圧ΔＰｔを旋回連動時目標差圧ΔＰｔｗに設定する。該旋回連動時目標差圧ΔＰｔｗの値は、前記非旋回連動時目標差圧ΔＰｔｓの値を始点として、旋回モータ１１の要求供給流量が増加するほど（旋回用操作具の操作量が増加するほど）漸次増加するように設定される（図５参照）。
ここで、前記非旋回連動時目標差圧ΔＰｔｓは、固定値、あるいはスティック用操作具の操作量に対するマップで与えられる値であっても良いが、スティック用操作具が旋回用操作具と連動操作（同時操作）されていない場合には、前記非旋回連動時目標差圧ΔＰｔｓが保持されるように、スティック用操作具操作量に対するポンプ流量とスティック用方向切換弁供給用弁路２５ｅの開口面積との関係は予め設計、調整されている。
ここで、前記非旋回連動時目標差圧ΔＰｔｓは、固定値、あるいはスティック用操作具の操作量に対するマップで与えられる値であっても良いが、スティック用操作具が旋回用操作具と連動操作（同時操作）されていない場合には、前記非旋回連動時目標差圧ΔＰｔｓが保持されるように、スティック用操作具操作量に対するポンプ流量とスティック用方向切換弁供給用弁路２５ｅの開口面積との関係は予め設計、調整されている。
【0029】
また、スティック用制御部６６の第一流量制御弁制御部６６ｃは、図４の制御ロジック図に示す如く、前記目標供給流量設定部６３からスティックシリンダ９の第一油圧ポンプＡに対する目標供給流量Ｑａが入力されると、第一油圧ポンプＡに接続される第一スティック用流量制御弁３０を開くように第一スティック流量制御用電磁比例弁４１に対して制御信号を出力する。この場合に、第一流量制御弁制御部６６ｃは、第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂからスティックシリンダ９への目標供給流量Ｑａ、Ｑｂと、前記方向切換弁制御部６６ａで求められたスティック用方向切換弁供給用弁路２５ｅの開口面積Ａｓと、第一目標差圧設定部６６ｂで設定された第一油圧ポンプＡとスティックシリンダ９への供給圧力との目標差圧ΔＰｔ（非旋回連動時目標差圧ΔＰｔｓまたは旋回連動時目標差圧ΔＰｔｗ）の値を入力し、これら入力値に基づいて第一スティック用流量制御弁３０の目標開口面積Ａｆを演算して、該目標開口面積Ａｆとなるように第一スティック用流量制御弁３０の開口面積を制御するようになっており、以下、目標開口面積Ａｆの演算手順について説明する。
第一流量制御弁制御部６６ｃは、まず、第一、第二の両方の油圧ポンプＡ、Ｂからスティックシリンダ９への目標供給流量Ｑと、スティック用方向切換弁供給用弁路２５ｅの開口面積Ａｓとに基づいて、以下の式（１）を用いて前記目標供給流量Ｑが通過するときのスティック用方向切換弁供給用弁路２５ｅの前後差圧ΔＰｓを演算する。さらに、該演算されたスティック用方向切換弁供給用弁路２５ｅの前後差圧ΔＰｓ、および第一油圧ポンプＡの吐出圧とスティックシリンダ９への供給圧力との目標差圧ΔＰｔに基づいて、以下の式（２）を用いて第一スティック用流量制御弁３０の前後差圧ΔＰｆを演算する。さらに、該演算された第一スティック用流量制御弁３０の前後差圧ΔＰｆと、第一スティック用流量制御弁３０に圧油供給する第一油圧ポンプＡからの目標供給流量Ｑａとに基づいて、以下の式（３）を用いて第一油圧ポンプＡからの目標供給流量Ｑａが第一スティック用流量制御弁３０を通過するときの第一スティック用流量制御弁３０の目標開口面積Ａｆを演算する。
ΔＰｓ＝｛Ｑ／（Ｃ・Ａｓ）｝２ ・・・（１）
ΔＰｆ＝ΔＰｔ－ΔＰｓ ・・・（２）
Ａｆ＝Ｑａ／（Ｃ・√ΔＰｆ） ・・・（３）
尚、式（１）、（２）、（３）において、ΔＰｓはスティック用方向切換弁供給用弁路２５ｅの前後差圧、Ｑは第一、第二の両方の油圧ポンプＡ、Ｂからスティックシリンダ９への目標供給流量、Ａｓはスティック用方向切換弁供給用弁路２５ｅの開口面積、ΔＰｆは第一スティック用流量制御弁３０の前後差圧、ΔＰｔは第一油圧ポンプＡの吐出圧とスティックシリンダ９への供給圧力との目標差圧、Ａｆは第一スティック用流量制御弁３０の目標開口面積、Ｑａは第一油圧ポンプＡからの目標供給流量、Ｃは係数である。
また、前記式（１）、（３）は、以下の式（４）に示すオリフィスの流量計算式
Ｑ＝Ｃ・Ａ・√ΔＰ ・・・（４）
から導いた式である。尚、式（４）において、Ｑはオリフィスの通過流量、Ａはオリフィスの開口面積、ΔＰはオリフィスの前後差圧、Ｃは係数である。
第一流量制御弁制御部６６ｃは、まず、第一、第二の両方の油圧ポンプＡ、Ｂからスティックシリンダ９への目標供給流量Ｑと、スティック用方向切換弁供給用弁路２５ｅの開口面積Ａｓとに基づいて、以下の式（１）を用いて前記目標供給流量Ｑが通過するときのスティック用方向切換弁供給用弁路２５ｅの前後差圧ΔＰｓを演算する。さらに、該演算されたスティック用方向切換弁供給用弁路２５ｅの前後差圧ΔＰｓ、および第一油圧ポンプＡの吐出圧とスティックシリンダ９への供給圧力との目標差圧ΔＰｔに基づいて、以下の式（２）を用いて第一スティック用流量制御弁３０の前後差圧ΔＰｆを演算する。さらに、該演算された第一スティック用流量制御弁３０の前後差圧ΔＰｆと、第一スティック用流量制御弁３０に圧油供給する第一油圧ポンプＡからの目標供給流量Ｑａとに基づいて、以下の式（３）を用いて第一油圧ポンプＡからの目標供給流量Ｑａが第一スティック用流量制御弁３０を通過するときの第一スティック用流量制御弁３０の目標開口面積Ａｆを演算する。
ΔＰｓ＝｛Ｑ／（Ｃ・Ａｓ）｝２ ・・・（１）
ΔＰｆ＝ΔＰｔ－ΔＰｓ ・・・（２）
Ａｆ＝Ｑａ／（Ｃ・√ΔＰｆ） ・・・（３）
尚、式（１）、（２）、（３）において、ΔＰｓはスティック用方向切換弁供給用弁路２５ｅの前後差圧、Ｑは第一、第二の両方の油圧ポンプＡ、Ｂからスティックシリンダ９への目標供給流量、Ａｓはスティック用方向切換弁供給用弁路２５ｅの開口面積、ΔＰｆは第一スティック用流量制御弁３０の前後差圧、ΔＰｔは第一油圧ポンプＡの吐出圧とスティックシリンダ９への供給圧力との目標差圧、Ａｆは第一スティック用流量制御弁３０の目標開口面積、Ｑａは第一油圧ポンプＡからの目標供給流量、Ｃは係数である。
また、前記式（１）、（３）は、以下の式（４）に示すオリフィスの流量計算式
Ｑ＝Ｃ・Ａ・√ΔＰ ・・・（４）
から導いた式である。尚、式（４）において、Ｑはオリフィスの通過流量、Ａはオリフィスの開口面積、ΔＰはオリフィスの前後差圧、Ｃは係数である。
【0030】
そして、第一流量制御弁制御部６６ｃは、このようにして演算された目標開口面積Ａｆとなるように第一スティック用流量制御弁３０を制御し、これにより第一スティック用流量制御弁３０の通過流量は第一油圧ポンプＡからスティックシリンダ９への目標供給流量Ｑａとなるように制御されることになるが、この場合に、第一スティック用流量制御弁３０の目標開口面積Ａｆは、前記式（１）～（３）から明らかなように、第一スティック用流量制御弁３０の前後差圧ΔＰｆが大きくなるほど小さくなり、また、第一スティック用流量制御弁３０の前後差圧ΔＰｆは、第一油圧ポンプＡの吐出圧とスティックシリンダ９への供給圧力との目標差圧ΔＰｔが大きくなるほど大きくなる。つまり、第一油圧ポンプＡの吐出圧とスティックシリンダ９への供給圧力との目標差圧ΔＰｔが大きいほど第一スティック用流量制御弁３０の目標開口面積Ａｆは小さくなるように制御されることになるが、上記目標差圧ΔＰｔは、前述したように第一目標差圧設定部６６ｂにおいて、旋回用操作具が操作されていない場合には非旋回連動時目標差圧ΔＰｔｓに設定される一方、旋回用操作具が操作されている場合には、前記非旋回連動時目標差圧ΔＰｔｓを始点として旋回モータ１１の要求供給流量が増加するほど（旋回用操作具の操作量が大きくなるほど）増加する旋回連動時目標差圧ΔＰｔｗに設定される。しかして、スティック用操作具と旋回用操作具との連動操作時に、第一スティック用流量制御弁３０の開口面積は、スティック用操作具を単独操作する場合と比して、旋回モータ１１の要求供給流量が増加するほど小さくなるように制御されるようになっている。そして、このように旋回用操作具との連動操作時に第一スティック用流量制御弁３０の開口面積を小さくすることで、第一油圧ポンプＡからスティックシリンダ９への供給流量を制限し、これによって旋回モータ１１への供給流量不足による旋回力の低下を回避できるようになっている。
【0031】
一方、スティック用制御部６６の第二目標差圧設定部６６ｄは、第二スティック用流量制御弁３１に圧油供給する第二油圧ポンプＢの吐出圧とスティックシリンダ９への供給圧力との差圧の目標値としての目標差圧ΔＰｔを設定する。該目標差圧ΔＰｔは、前記第一目標差圧設定部６６ｂで設定された非旋回連動時目標差圧ΔＰｔｓと同様に、固定値、あるいはスティック用操作具の操作量に対するマップで与えられる。
【0032】
また、スティック用制御部６６の第二流量制御弁制御部６６ｅは、前記目標供給流量設定部６３からスティックシリンダ９の第二油圧ポンプＢに対する目標供給流量Ｑｂが入力される（操作具操作量が設定値Ｌ以上の場合）と、第二油圧ポンプＢに接続されるスティック用サブ側供給油路１８に配設の第二スティック用流量制御弁３１を開くように第二スティック流量制御用電磁比例弁４２に対して制御信号を出力する。また、第二油圧ポンプＢに対する目標供給流量Ｑｂがゼロの場合（操作具操作量が設定値Ｌ未満の場合）には、第二スティック用流量制御弁３１は閉じるように制御される。
ここで、前記第二流量制御弁制御部６６ｅが行う第二スティック用流量制御弁３１の開口面積制御について説明すると、第二流量制御弁制御部６６ｅは、第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂからスティックシリンダ９への目標供給流量Ｑａ、Ｑｂと、前記方向切換弁制御部６６ａで求められたスティック用方向切換弁供給用弁路２５ｅの開口面積Ａｓと、第二目標差圧設定部６６ｄで設定された第二油圧ポンプＢとスティックシリンダ９への供給圧力との目標差圧ΔＰｔの値を入力し、これら入力値に基づいて第二スティック用流量制御弁３１の目標開口面積Ａｆを演算して、該目標開口面積Ａｆとなるように第二スティック用流量制御弁３１の開口面積を制御するようになっており、以下、目標開口面積Ａｆの演算手順について説明する。
第二流量制御弁制御部６６ｅは、まず、前述した第一流量制御弁制御部６６ｃの場合と同様に、第一、第二の両方の油圧ポンプＡ、Ｂからスティックシリンダ９への目標供給流量Ｑ（Ｑ＝Ｑａ＋Ｑｂ）と、スティック用方向切換弁供給用弁路２５ｅの開口面積Ａｓとに基づいて、前記式（１）を用いて、目標供給流量Ｑが通過するときのスティック用方向切換弁供給用弁路２５ｅの前後差圧ΔＰｓを演算する。さらに、該演算されたスティック用方向切換弁供給用弁路２５ｅの前後差圧ΔＰｓ、および第二油圧ポンプＢの吐出圧とスティックシリンダ９への供給圧力との目標差圧ΔＰｔに基づいて、前記式（２）を用いて、第二スティック用流量制御弁３１の前後差圧ΔＰｆを演算する。この場合、式（２）において、ΔＰｆは第二スティック用流量制御弁３１の前後差圧、ΔＰｔは第二油圧ポンプＢの吐出圧とスティックシリンダ９への供給圧力との目標差圧、ΔＰｓはスティック用方向切換弁供給用弁路２５ｅの前後差圧である。さらに、該演算された第二スティック用流量制御弁３１の前後差圧ΔＰｆと、第二スティック用流量制御弁３１に圧油供給する第二油圧ポンプＢからの目標供給流量Ｑｂとに基づいて、前記式（３）と同様の以下の式（５）を用いて第二油圧ポンプＢからの目標供給流量Ｑｂが第二スティック用流量制御弁３１を通過するときの第二スティック用流量制御弁３１の目標開口面積Ａｆを演算する。
Ａｆ＝Ｑｂ／（Ｃ・√ΔＰｆ） ・・・（５）
尚、式（５）において、Ａｆは第二スティック用流量制御弁３１の目標開口面積、Ｑｂは第二油圧ポンプＢからスティックシリンダ９への目標供給流量、ΔＰｆは第二スティック用流量制御弁３１の前後差圧、Ｃは係数である。
そして、このようにして演算された目標開口面積Ａｆとなるように第二スティック用流量制御弁３１の開口面積を制御することで、該第二スティック用流量制御弁３１の通過流量は第二油圧ポンプＢからスティックシリンダ９への目標供給流量Ｑｂとなるように制御される。
ここで、前記第二流量制御弁制御部６６ｅが行う第二スティック用流量制御弁３１の開口面積制御について説明すると、第二流量制御弁制御部６６ｅは、第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂからスティックシリンダ９への目標供給流量Ｑａ、Ｑｂと、前記方向切換弁制御部６６ａで求められたスティック用方向切換弁供給用弁路２５ｅの開口面積Ａｓと、第二目標差圧設定部６６ｄで設定された第二油圧ポンプＢとスティックシリンダ９への供給圧力との目標差圧ΔＰｔの値を入力し、これら入力値に基づいて第二スティック用流量制御弁３１の目標開口面積Ａｆを演算して、該目標開口面積Ａｆとなるように第二スティック用流量制御弁３１の開口面積を制御するようになっており、以下、目標開口面積Ａｆの演算手順について説明する。
第二流量制御弁制御部６６ｅは、まず、前述した第一流量制御弁制御部６６ｃの場合と同様に、第一、第二の両方の油圧ポンプＡ、Ｂからスティックシリンダ９への目標供給流量Ｑ（Ｑ＝Ｑａ＋Ｑｂ）と、スティック用方向切換弁供給用弁路２５ｅの開口面積Ａｓとに基づいて、前記式（１）を用いて、目標供給流量Ｑが通過するときのスティック用方向切換弁供給用弁路２５ｅの前後差圧ΔＰｓを演算する。さらに、該演算されたスティック用方向切換弁供給用弁路２５ｅの前後差圧ΔＰｓ、および第二油圧ポンプＢの吐出圧とスティックシリンダ９への供給圧力との目標差圧ΔＰｔに基づいて、前記式（２）を用いて、第二スティック用流量制御弁３１の前後差圧ΔＰｆを演算する。この場合、式（２）において、ΔＰｆは第二スティック用流量制御弁３１の前後差圧、ΔＰｔは第二油圧ポンプＢの吐出圧とスティックシリンダ９への供給圧力との目標差圧、ΔＰｓはスティック用方向切換弁供給用弁路２５ｅの前後差圧である。さらに、該演算された第二スティック用流量制御弁３１の前後差圧ΔＰｆと、第二スティック用流量制御弁３１に圧油供給する第二油圧ポンプＢからの目標供給流量Ｑｂとに基づいて、前記式（３）と同様の以下の式（５）を用いて第二油圧ポンプＢからの目標供給流量Ｑｂが第二スティック用流量制御弁３１を通過するときの第二スティック用流量制御弁３１の目標開口面積Ａｆを演算する。
Ａｆ＝Ｑｂ／（Ｃ・√ΔＰｆ） ・・・（５）
尚、式（５）において、Ａｆは第二スティック用流量制御弁３１の目標開口面積、Ｑｂは第二油圧ポンプＢからスティックシリンダ９への目標供給流量、ΔＰｆは第二スティック用流量制御弁３１の前後差圧、Ｃは係数である。
そして、このようにして演算された目標開口面積Ａｆとなるように第二スティック用流量制御弁３１の開口面積を制御することで、該第二スティック用流量制御弁３１の通過流量は第二油圧ポンプＢからスティックシリンダ９への目標供給流量Ｑｂとなるように制御される。
【0033】
しかして、前記スティック用制御部６６の方向切換弁制御部６６ａ、第一目標差圧設定部６６ｂ、第一流量制御弁制御部６６ｃ、第二目標差圧設定部６６ｄ、第二流量制御弁制御部６６ｅで行う制御によって、スティック用操作具が操作された場合、該操作具操作量が設定値Ｌ未満の場合には、第一油圧ポンプＡからの供給流量のみがスティックシリンダ９に供給されると共に、該スティックシリンダ９への供給流量制御は、スティック用方向切換弁２５の供給用弁路２５ｅの開口面積および第一スティック用流量制御弁３０の開口面積によって行われる。また、操作具操作量が設定値Ｌ以上の場合には、第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂの両方の油圧ポンプからの合計流量がスティックシリンダ９に供給されると共に、該スティックシリンダ９への供給流量制御は、スティック用方向切換弁２５の供給用弁路２５ｅの開口面積、および第一、第二スティック用流量制御弁３０、３１の開口面積によって行われる。一方、スティックシリンダ９からの排出流量制御、再生流量制御は、スティック用方向切換弁２５の供給用弁路２５ｅの開口面積に対応するスプール移動位置での排出用弁路２５ｆ、再生用弁路２５ｇの開口面積によってそれぞれ行われる。これにより、スティック用方向切換弁２５の供給用油路２５ｅと排出用弁路２５ｆ、再生用弁路２５ｇの開口面積との関係が一意的であっても、第一、第二スティック用流量制御弁３０、３１の開口面積を増減させて第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂからスティックシリンダ９への供給流量を増減制御することで、スティックシリンダ９に対する供給流量と排出流量、再生流量との関係を変更できることになる。
さらに、このものにおいて、第一油圧ポンプＡを共用する旋回モータ１１とスティックシリンダ９とが連動操作された場合には、前述したように、第一油圧ポンプＡとスティックシリンダ９への供給圧力との目標差圧ΔＰｔを旋回モータ１１の要求供給流量が増加するほど大きくなるように設定することで、第一スティック用流量制御弁３０の開口面積は旋回モータ１１の要求供給流量が増加するほど小さくなるように制御され、これにより第一油圧ポンプＡからスティックシリンダ９への供給流量は、旋回モータ１１の要求供給流量が増加するほど（旋回用操作具の操作量が大きくなるほど）減少するように制御される。そして、このように旋回用操作具との連動操作時に、第一スティック用流量制御弁３０を旋回優先用流量制御弁として機能させてスティックシリンダ９への供給流量を制限することで、上部旋回体２の旋回が負荷の高い作業であっても、第一油圧ポンプＡからの供給流量がスティックシリンダ９側に多量に流れて旋回モータ１１への供給流量が不足してしまうことを回避して、旋回力を確実に保持できるようになっているとともに、スティックシリンダ９への供給流量の制限は、旋回用操作具の操作量に応じて行われるから、スティックシリンダ９への供給流量が必要以上に制限されることなく、スティックシリンダ９の適切な作動速度も確保できる。
さらに、このものにおいて、第一油圧ポンプＡを共用する旋回モータ１１とスティックシリンダ９とが連動操作された場合には、前述したように、第一油圧ポンプＡとスティックシリンダ９への供給圧力との目標差圧ΔＰｔを旋回モータ１１の要求供給流量が増加するほど大きくなるように設定することで、第一スティック用流量制御弁３０の開口面積は旋回モータ１１の要求供給流量が増加するほど小さくなるように制御され、これにより第一油圧ポンプＡからスティックシリンダ９への供給流量は、旋回モータ１１の要求供給流量が増加するほど（旋回用操作具の操作量が大きくなるほど）減少するように制御される。そして、このように旋回用操作具との連動操作時に、第一スティック用流量制御弁３０を旋回優先用流量制御弁として機能させてスティックシリンダ９への供給流量を制限することで、上部旋回体２の旋回が負荷の高い作業であっても、第一油圧ポンプＡからの供給流量がスティックシリンダ９側に多量に流れて旋回モータ１１への供給流量が不足してしまうことを回避して、旋回力を確実に保持できるようになっているとともに、スティックシリンダ９への供給流量の制限は、旋回用操作具の操作量に応じて行われるから、スティックシリンダ９への供給流量が必要以上に制限されることなく、スティックシリンダ９の適切な作動速度も確保できる。
【0034】
次に、ブームシリンダ８に対する制御を行うブーム用制御部６４について説明すると、該ブーム用制御部６４には、ブーム用方向切換弁２３の制御を行う方向切換弁制御部６４ａと、第一油圧ポンプＡの吐出圧とブームシリンダ８への供給圧力との目標差圧を設定する目標差圧設定部６４ｂと、ブーム用流量制御弁２９の制御を行う流量制御弁制御部６４ｃとが設けられている。尚、ブームシリンダ８は、前述したように、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が、旋回モータ１１の油圧供給源である第一油圧ポンプＡからは、ブーム用操作具の操作量が設定値Ｌ以上の場合のみ圧油供給されるようにおり、本実施の形態では、本発明の油圧ポンプを旋回モータと共用する作業機用油圧アクチュエータには相当しない。
【0035】
前記ブーム用制御部６４の方向切換弁制御部６４ａは、前記目標供給流量設定部６３からブームシリンダ８の目標供給流量Ｑが入力されると、該目標供給流量Ｑに対応するブーム用方向切換弁２３の供給用弁路２３ｅの開口面積を求め、さらに該開口面積となるブーム用方向切換弁２３のスプール移動位置を求めて、該スプール移動位置にするべくブーム用伸長側、縮小側電磁比例弁４３ａ、４３ｂに制御信号を出力する。尚、前述したように、ブームシリンダ８の目標供給流量Ｑは、ブーム用メイン側供給油路１７に接続される第二油圧ポンプＢに対する目標供給流量Ｑｂについては、ブーム用操作具の全操作範囲において設定される一方、ブーム用サブ側供給油路１４に接続される第一油圧ポンプＡに対する目標供給流量Ｑａは、操作具操作量が設定値Ｌ以上の場合にのみ設定される。
【0036】
また、ブーム用制御部６４の目標差圧設定部６４ｂは、ブーム用流量制御弁２９に圧油供給する第一油圧ポンプＡの吐出圧とブームシリンダ８への供給圧力との差圧の目標値としての目標差圧ΔＰｔを設定する。該目標差圧ΔＰｔは、固定値、あるいは操作具操作量に対するマップで与えられる値であっても良いが、該目標差圧ΔＰｔが保持されるように、操作具操作量に対するポンプ流量とブーム用方向切換弁供給用弁路２３ｅの開口面積との関係は予め設計、調整されている。
【0037】
また、ブーム用制御部６４の流量制御弁制御部６４ｃは、前記目標供給流量設定部６３からブームシリンダ８の第一油圧ポンプＡに対する目標供給流量Ｑａが入力される（操作具操作量が設定値Ｌ以上の場合）と、第一油圧ポンプＡに接続されるブーム用サブ側供給油路１４に配設のブーム用流量制御弁２９を開くようにブーム流量制御用電磁比例弁４０に対して制御信号を出力する。また、第一油圧ポンプＡに対する目標供給流量Ｑａがゼロの場合（操作具操作量が設定値Ｌ未満の場合）には、ブーム用流量制御弁２９は閉じるように制御される。
【0038】
ここで、前記流量制御弁制御部６４ｃが行うブーム用流量制御弁２９の開口面積制御について説明する。流量制御弁制御部６４ｃは、第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂからブームシリンダ８への目標供給流量Ｑａ、Ｑｂと、前記方向切換弁制御部６４ａで求められたブーム用方向切換弁供給用弁路２３ｅの開口面積Ａｓと、目標差圧設定部６４ｂで設定された第一油圧ポンプＡとブームシリンダ８への供給圧力との目標差圧ΔＰｔの値を入力し、これら入力値に基づいてブーム用流量制御弁２９の目標開口面積Ａｆを演算して、該目標開口面積Ａｆとなるようにブーム用流量制御弁２９の開口面積を制御するようになっており、以下、目標開口面積Ａｆの演算手順について説明する。
流量制御弁制御部６４ｃは、まず、第一、第二の両方の油圧ポンプＡ、Ｂからブームシリンダ８への目標供給流量Ｑ（Ｑ＝Ｑａ＋Ｑｂ）と、ブーム用方向切換弁供給用弁路２３ｅの開口面積Ａｓとに基づいて、前記（１）を用いて、前記目標供給流量Ｑが通過するときのブーム用方向切換弁供給用弁路２３ｅの前後差圧ΔＰｓを演算する。この場合、式（１）において、ΔＰｓはブーム用方向切換弁供給用弁路２３ｅの前後差圧、Ｑは第一、第二の両方の油圧ポンプＡ、Ｂからブームシリンダ８への目標供給流量、Ａｓはブーム用方向切換弁供給用弁路２３ｅの開口面積、Ｃは係数である。さらに、該演算されたブーム用方向切換弁供給用弁路２３ｅの前後差圧ΔＰｓ、および第一油圧ポンプＡの吐出圧とブームシリンダ８への供給圧力との目標差圧ΔＰｔに基づいて、前記式（２）を用いてブーム用流量制御弁２９の前後差圧ΔＰｆを演算する。この場合、式（２）において、ΔＰｆはブーム用流量制御弁２９の前後差圧、ΔＰｔは第一油圧ポンプＡの吐出圧とブームシリンダ８への供給圧力との目標差圧、ΔＰｓはブーム用方向切換弁供給用弁路２３ｅの前後差圧である。さらに、該演算されたブーム用流量制御弁２９の前後差圧ΔＰｆと、ブーム用流量制御弁２９に圧油供給する第一油圧ポンプＡからの目標供給流量Ｑａとに基づいて、前記式（３）を用いて第一油圧ポンプＡからの目標供給流量Ｑａがブーム用流量制御弁２９を通過するときのブーム用流量制御弁２９の目標開口面積Ａｆを演算する。この場合、式（３）において、Ａｆはブーム用流量制御弁２９の目標開口面積、Ｑａは第一油圧ポンプＡからブームシリンダ８への目標供給流量、ΔＰｆはブーム用流量制御弁２９の前後差圧、Ｃは係数である。
そして、このようにして演算された目標開口面積Ａｆとなるようにブーム用流量制御弁２９の開口面積を制御することで、該ブーム用流量制御弁２９の通過流量は第一油圧ポンプＡからブームシリンダ８への目標供給流量Ｑａとなるように制御される。
流量制御弁制御部６４ｃは、まず、第一、第二の両方の油圧ポンプＡ、Ｂからブームシリンダ８への目標供給流量Ｑ（Ｑ＝Ｑａ＋Ｑｂ）と、ブーム用方向切換弁供給用弁路２３ｅの開口面積Ａｓとに基づいて、前記（１）を用いて、前記目標供給流量Ｑが通過するときのブーム用方向切換弁供給用弁路２３ｅの前後差圧ΔＰｓを演算する。この場合、式（１）において、ΔＰｓはブーム用方向切換弁供給用弁路２３ｅの前後差圧、Ｑは第一、第二の両方の油圧ポンプＡ、Ｂからブームシリンダ８への目標供給流量、Ａｓはブーム用方向切換弁供給用弁路２３ｅの開口面積、Ｃは係数である。さらに、該演算されたブーム用方向切換弁供給用弁路２３ｅの前後差圧ΔＰｓ、および第一油圧ポンプＡの吐出圧とブームシリンダ８への供給圧力との目標差圧ΔＰｔに基づいて、前記式（２）を用いてブーム用流量制御弁２９の前後差圧ΔＰｆを演算する。この場合、式（２）において、ΔＰｆはブーム用流量制御弁２９の前後差圧、ΔＰｔは第一油圧ポンプＡの吐出圧とブームシリンダ８への供給圧力との目標差圧、ΔＰｓはブーム用方向切換弁供給用弁路２３ｅの前後差圧である。さらに、該演算されたブーム用流量制御弁２９の前後差圧ΔＰｆと、ブーム用流量制御弁２９に圧油供給する第一油圧ポンプＡからの目標供給流量Ｑａとに基づいて、前記式（３）を用いて第一油圧ポンプＡからの目標供給流量Ｑａがブーム用流量制御弁２９を通過するときのブーム用流量制御弁２９の目標開口面積Ａｆを演算する。この場合、式（３）において、Ａｆはブーム用流量制御弁２９の目標開口面積、Ｑａは第一油圧ポンプＡからブームシリンダ８への目標供給流量、ΔＰｆはブーム用流量制御弁２９の前後差圧、Ｃは係数である。
そして、このようにして演算された目標開口面積Ａｆとなるようにブーム用流量制御弁２９の開口面積を制御することで、該ブーム用流量制御弁２９の通過流量は第一油圧ポンプＡからブームシリンダ８への目標供給流量Ｑａとなるように制御される。
【0039】
しかして、前記ブーム用制御部６４の方向切換弁制御部６４ａ、目標差圧設定部６４ｂ、流量制御弁制御部６４ｃで行う制御によって、ブーム用操作具が操作された場合、該操作具操作量が設定値Ｌ未満の場合には、第二油圧ポンプＢからの供給流量のみがブームシリンダ８に供給されると共に、該ブームシリンダ８への供給流量制御はブーム用方向切換弁２３の供給用弁路２３ｅの開口面積によって行われる。また、この場合の排出流量制御、再生流量制御は、ブーム用方向切換弁２３の供給用弁路２３ｅの開口面積に対応するスプール移動位置での排出用弁路２３ｆ、再生用弁路２３ｇの開口面積によってそれぞれ行われる。
一方、操作具操作量が設定値Ｌ以上の場合には、第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂの両方の油圧ポンプからの合計流量がブームシリンダ８に供給されると共に、ブームシリンダ８への供給流量制御は、ブーム用方向切換弁２３の供給用弁路２３ｅの開口面積およびブーム用流量制御弁２９の開口面積によって行われる。この場合においても、排出流量制御、再生流量制御は、ブーム用方向切換弁２３の供給用弁路２３ｅの開口面積に対応するスプール移動位置での排出用弁路２３ｆ、再生用弁路２３ｇの開口面積によってそれぞれ行われる。これにより、ブーム用方向切換弁２３の供給用油路２３ｅと排出用弁路２３ｆ、再生用弁路２３ｇの開口面積との関係が一意的であっても、ブーム用流量制御弁２９の開口面積を増減させてブームシリンダ８への供給流量を増減制御することで、ブームシリンダ８に対する供給流量と排出流量、再生流量との関係を変更できることになる。
このように、ブームシリンダ８に対する制御は、第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂの両方の油圧ポンプから圧油供給される供給流量の多い範囲（操作具操作量が設定値Ｌ以上）において、供給流量と排出流量、再生流量との関係を変更できるようになっており、これにより、操作性、作業効率の向上を図れるものでありながら、一方の油圧ポンプ（第二油圧ポンプＢ）からのみ圧油供給される供給流量の少ない範囲（操作具操作量が設定値Ｌ未満）においては、ブーム用方向切換弁２３のみで供給流量制御を行うことによって、一方の油圧ポンプが接続されるブーム用メイン側供給油路１７用の流量制御弁および該流量制御弁をパイロット操作する電磁比例弁を省くことができるようになっており、これにより、部品点数の削減、回路の簡素化が図られている。
一方、操作具操作量が設定値Ｌ以上の場合には、第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂの両方の油圧ポンプからの合計流量がブームシリンダ８に供給されると共に、ブームシリンダ８への供給流量制御は、ブーム用方向切換弁２３の供給用弁路２３ｅの開口面積およびブーム用流量制御弁２９の開口面積によって行われる。この場合においても、排出流量制御、再生流量制御は、ブーム用方向切換弁２３の供給用弁路２３ｅの開口面積に対応するスプール移動位置での排出用弁路２３ｆ、再生用弁路２３ｇの開口面積によってそれぞれ行われる。これにより、ブーム用方向切換弁２３の供給用油路２３ｅと排出用弁路２３ｆ、再生用弁路２３ｇの開口面積との関係が一意的であっても、ブーム用流量制御弁２９の開口面積を増減させてブームシリンダ８への供給流量を増減制御することで、ブームシリンダ８に対する供給流量と排出流量、再生流量との関係を変更できることになる。
このように、ブームシリンダ８に対する制御は、第一、第二油圧ポンプＡ、Ｂの両方の油圧ポンプから圧油供給される供給流量の多い範囲（操作具操作量が設定値Ｌ以上）において、供給流量と排出流量、再生流量との関係を変更できるようになっており、これにより、操作性、作業効率の向上を図れるものでありながら、一方の油圧ポンプ（第二油圧ポンプＢ）からのみ圧油供給される供給流量の少ない範囲（操作具操作量が設定値Ｌ未満）においては、ブーム用方向切換弁２３のみで供給流量制御を行うことによって、一方の油圧ポンプが接続されるブーム用メイン側供給油路１７用の流量制御弁および該流量制御弁をパイロット操作する電磁比例弁を省くことができるようになっており、これにより、部品点数の削減、回路の簡素化が図られている。
【0040】
叙述の如く構成された本形態において、油圧ショベル１の油圧制御システムには、上部旋回体２を旋回せしめる旋回モータ１１と、該旋回モータ１１の油圧供給源となる第一油圧ポンプＡと、該第一油圧ポンプＡを旋回モータ１１と共用するスティックシリンダ９と、旋回モータ１１に対する供給用弁路２４ｅおよび排出用弁路２４ｆを有すると共に給排方向を切換える旋回用方向切換弁２４と、スティックシリンダ９に対する供給用弁路２５ｅおよび排出用弁路２５ｆを有すると共に給排方向を切換えるスティック用方向切換弁２５と、該スティック用方向切換弁２５の上流側に配され、第一油圧ポンプＡからスティック用方向切換弁２５への供給流量を制御する第一スティック用流量制御弁３０と、前記旋回用方向切換弁２４、スティック用方向切換弁２５および第一スティック用流量制御弁３０の作動を制御するコントローラ３９とが設けられているが、このものにおいて、コントローラ３９には、旋回用、スティック用操作具の操作量に応じて第一油圧ポンプＡから旋回モータ１１、スティックシリンダ９への目標供給流量を設定する要求供給流量設定部６２および目標供給流量設定部６３と、目標供給流量に応じて旋回用、スティック用方向切換弁２４、２５の供給用弁路２４ｅ、２５ｅ、排出用弁路２４ｆ、２５ｆの開口面積を制御する方向切換弁制御部６５ａ、６６ａと、第一油圧ポンプＡの吐出圧とスティックシリンダ９への供給圧力との目標差圧ΔＰｔを設定する第一目標差圧設定部６６ｂと、第一油圧ポンプＡからスティックシリンダ９に目標供給流量Ｑａを供給するべく該目標供給流量Ｑａと目標差圧ΔＰｔとスティック用方向切換弁２５の供給用弁路２５ｅの開口面積Ａｓとに基づいて第一スティック用流量制御弁３０の開口面積Ａｆを制御する第一流量制御弁制御部６６ｃとが設けられているとともに、前記第一目標差圧設定部６６ｂは、旋回モータ１１とスティックシリンダ９との連動時に、第一油圧ポンプＡの吐出圧とスティックシリンダ９への供給圧力との目標差圧ΔＰｔ（旋回連動時目標差圧ΔＰｔｗ）を、旋回モータ１１とスティックシリンダ９との非連動時における目標差圧ΔＰｔ（非旋回連動時目標差圧ΔＰｔｓ）よりも旋回用操作具の操作量が大きくなるほど目標差圧ΔＰｔが大きくなるように設定する一方、第一流量制御弁制御部６６ｃは、前記目標差圧ΔＰｔが大きくなるほど第一スティック用流量制御弁３０の開口面積を小さくするように制御することになる。
【0041】
しかして、第一油圧ポンプＡを共用する旋回モータ１１とスティックシリンダ９との連動時に、第一スティック用流量制御弁３０の開口面積は旋回用操作具の操作量が大きくなるほど小さくなるように制御され、これによりスティックシリンダ９への供給流量は、旋回用操作具の操作量が大きくなるほど減少するように制限されることになる。この結果、上部旋回体２の旋回が負荷の高い作業であっても、第一油圧ポンプＡからの供給流量がスティックシリンダ９側に多量に流れて旋回モータ１１への供給流量が不足してしまうことを回避して、旋回力を確実に確保できるとともに、スティックシリンダ９への供給流量の制限は旋回用操作具の操作量に応じて行われるから、スティックシリンダ９への供給流量が必要以上に制限されることなく、スティックシリンダ９の適切な作動速度も確保できる。
【0042】
このように本実施の形態においては、旋回モータ１１とスティックシリンダ９との連動時に、第一スティック用流量制御弁３０を旋回優先用流量制御弁として機能させて第一油圧ポンプＡからスティックシリンダ９への供給流量を制限することで旋回力を確保できるようにしたものであるが、上記第一スティック用流量制御弁３０は、第一油圧ポンプＡからスティックシリンダ９に目標供給流量Ｑａを供給するべく開口面積が制御されるものであって、その開口面積制御は、上記目標供給流量Ｑａと、第一油圧ポンプＡの吐出圧とスティックシリンダ９への供給圧力との目標差圧ΔＰｔと、スティック用方向切換弁２５の供給用弁路２５ｅの開口面積Ａｓとに基づいて行われ、これにより目標供給流量Ｑａ、目標差圧ΔＰｔおよびスティック用方向切換弁供給用弁路２５ｅの開口面積Ａｓに対応した精度の高い供給流量制御を行えることになるが、旋回モータ１１とスティックシリンダ９との連動時には、前記目標差圧ΔＰｔを、非旋回連動時の目標差圧（非旋回連動時目標差圧ΔＰｔｓ）よりも旋回用操作具の操作量が大きくほど目標差圧（旋回連動時目標差圧ΔＰｔｗ）が大きくなるように設定することで、第一スティック用流量制御弁３０は開口面積が小さくなるように制御されることになる。しかして、旋回優先用流量制御弁として機能する第一スティック用流量制御弁３０の旋回連動時の開口面積制御を、非旋回連動時の第一スティック用流量制御弁３０の開口面積制御を元にして目標差圧ΔＰｔの設定変更だけで容易に行えることになって、制御の簡素化に貢献でき、旋回連動時専用のチューニングにかかる時間も短縮できる。
【0043】
さらに、前記第一スティック用流量制御弁３０の開口面積を制御するにあたり、スティックシリンダ９への目標供給流量Ｑとスティック用方向切換弁２５の供給用弁路２５ｅの開口面積Ａｓとに基づいて該供給用弁路２５ｅの前後差圧ΔＰｓを演算し、該演算された供給用弁路２５ｅの前後差圧ΔＰｓと目標差圧ΔＰｔとに基づいて第一スティック用流量制御弁３０の前後差圧ΔＰｆを演算し、さらに該演算された第一スティック用流量制御弁３０の前後差圧ΔＰｆと第一油圧ポンプＡからスティックシリンダ９への目標供給流量Ｑａとに基づいて第一スティック用流量制御弁３０の目標開口面積Ａｆを演算して、該目標開口面積Ａｆとなるように第一スティック用流量制御弁３０を制御するように構成されており、これにより、スティックシリンダ９に第一油圧ポンプＡからの目標供給流量Ｑａを供給するための第一スティック用流量制御弁３０の目標開口面積Ａｆを精度良く制御できて、供給流量制御の精度向上に貢献できる。
【0044】
尚、本発明は前記実施の形態に限定されないことは勿論であって、例えば、作業機用方向切換弁の供給用弁路の開口面積を、該供給用弁路の前後で差圧が生じないほど大きな開口面積にすることもできる。この場合には、流量制御弁で制御された油圧ポンプからの供給流量が殆ど圧力損失することなく作業機用方向切換弁の供給用弁路を通過して作業機用油圧アクチュエータに供給されることになるが、このように構成したものにおいても、流量制御弁の開口面積を、油圧ポンプから作業機用油圧アクチュエータへの目標供給流量と、油圧ポンプの吐出圧と作業用油圧アクチュエータへの供給圧力との目標差圧に基づいて制御するとともに、旋回モータと作業機用油圧アクチュエータの連動時に、旋回用操作具の操作量が大きくなるほど目標差圧が大きくなるように設定することで、本発明を実施できる。
また、前記実施の形態では、ブーム用メイン側供給油路１７には流量制御弁が設けられていないが、ブーム用メイン側供給油路１７にもブーム用サブ側供給油路１４と同様に、第二油圧ポンプＢからブーム用方向切換弁２３への供給流量を制御する流量制御弁を配することもできる。この場合には、ブーム用メイン側供給油路１７に配した流量制御弁を、操作具の全操作範囲において開くように設定するとともに、その開口面積の制御をブーム用流量制御弁２９の開口面積制御と同様に行うことで、全操作範囲においてブームシリンダ８に対する供給流量と排出流量との関係を変更することができる。
またさらに、旋回用供給油路１５、バケット用供給油路１９にも流量制御弁を配する構成にしても良く、この場合には部品点数は増加するが、旋回モータ１１、バケットシリンダ１０についても供給流量と排出流量との関係を変更できることになる。
さらに、旋回モータと油圧ポンプを共用する作業機用油圧アクチュエータとしてはスティックシリンダに限定されることなく、シャベル系建設機械に設けられる他の作業機用油圧アクチュエータであっても本発明を実施できることは勿論である。
また、前記実施の形態では、ブーム用メイン側供給油路１７には流量制御弁が設けられていないが、ブーム用メイン側供給油路１７にもブーム用サブ側供給油路１４と同様に、第二油圧ポンプＢからブーム用方向切換弁２３への供給流量を制御する流量制御弁を配することもできる。この場合には、ブーム用メイン側供給油路１７に配した流量制御弁を、操作具の全操作範囲において開くように設定するとともに、その開口面積の制御をブーム用流量制御弁２９の開口面積制御と同様に行うことで、全操作範囲においてブームシリンダ８に対する供給流量と排出流量との関係を変更することができる。
またさらに、旋回用供給油路１５、バケット用供給油路１９にも流量制御弁を配する構成にしても良く、この場合には部品点数は増加するが、旋回モータ１１、バケットシリンダ１０についても供給流量と排出流量との関係を変更できることになる。
さらに、旋回モータと油圧ポンプを共用する作業機用油圧アクチュエータとしてはスティックシリンダに限定されることなく、シャベル系建設機械に設けられる他の作業機用油圧アクチュエータ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】
【0045】
本発明は、旋回モータが設けられた油圧ショベル等のショベル系建設機械の油圧制御システムに利用することができる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【国際調査報告】