(57)【要約】【課題】作業機械の油圧制御回路に関し、簡素な構成で、アタッチメントに要求される作動油流量を正確に供給するとともに、他の油圧アクチュエータとの連動性を向上させる。【解決手段】アタッチメント用アクチュエータ２０ａと油圧ポンプ１１とを接続する第一油圧回路Ｌ１上に、パイロット圧制御により開度を変更可能な流量制御弁１を介装する。また、第一油圧回路Ｌ１におけるコントロールバルブ６ａ，６ｂの上流側に、アタッチメント圧力補償弁３ａ，３ｂを介装する。  さらに、パイロット圧を調節するパイロット制御弁５ｂを設け、アタッチメント圧力補償弁３ａ，３ｂの上流圧と第一コントロール弁における負荷圧との差圧が一定となるように、パイロット制御弁５ｂに流量制御弁１を制御させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機械のフロント作業機を駆動せしめるフロント用アクチュエータ及び該フロント作業機に装着されるアタッチメントを駆動せしめるアタッチメント用アクチュエータの駆動源となる油圧ポンプを備えた作業機械の油圧制御回路において、
該アタッチメント用アクチュエータと該油圧ポンプとを接続する第一油圧回路と、
該第一油圧回路上に介装され、パイロット圧制御により開度を変更可能に形成された流量制御弁と、
該第一油圧回路上における該流量制御弁の上流側と該フロント用アクチュエータとを接続する第二油圧回路と、
該第一油圧回路及び該第二油圧回路の双方に介装され、該第一油圧回路及び該第二油圧回路の差圧を保持して該アタッチメント用アクチュエータへ供給される一定の作動油流量を確保する圧力補償スプールを有する圧力補償弁と、
該第一油圧回路における該流量制御弁の下流側と該圧力補償スプールの一端側とを接続して、該第一油圧回路への作動油流量を増加させる方向へ該圧力補償スプールを駆動する第三油圧回路と、
該第二油圧回路における該流量制御弁の上流側と該圧力補償スプールの他端側とを接続して、該第二油圧回路への作動油流量を増加させる方向へ該圧力補償スプールを駆動する第四油圧回路と、
該第一油圧回路上において該圧力補償弁の下流側に介装され、該アタッチメント用アクチュエータへ供給される作動油流量及び流通方向を制御する第一コントロール弁と、
該第一油圧回路上において該第一コントロール弁の上流側に介装され、該アタッチメント用アクチュエータへ供給される作動油流量を一定に保持するアタッチメント圧力補償弁と、
該アタッチメント圧力補償弁の上流圧と該第一コントロール弁における負荷圧との差圧が一定となるように該流量制御弁のパイロット圧を調節して該流量制御弁における作動油流量を制御するパイロット制御弁と
を備えたことを特徴とする、作業機械の油圧制御回路。
【請求項２】
該パイロット制御弁が、該差圧が大きいほど該流量制御弁の開度を小さく制御する
ことを特徴とする、請求項１記載の作業機械の油圧制御回路。
【請求項３】
該アタッチメント圧力補償弁の上流圧及び該第一コントロール弁における負荷圧をスプールの両端に導入されて、それらの差圧を出力する差圧減圧弁と、
該差圧減圧弁から出力された該差圧を該パイロット制御弁へと導く差圧回路とをさらに備え、
該パイロット制御弁が、該差圧を該パイロット圧に変換して、該流量制御弁のパイロットポートへ導入するように接続されている
ことを特徴とする、請求項２記載の作業機械の油圧制御回路。
【請求項４】
該第三油圧回路と該作動油タンクとを接続する優先切換回路と、
該優先切換回路上に介装された電磁切換弁と
をさらに備えたことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の作業機械の油圧制御回路。
【請求項５】
該第二油圧回路上に介装され、該フロント用アクチュエータへ供給される作動油流量及び流通方向を制御する第二コントロール弁と、
該第二コントロール弁の下流側の作動油圧を該油圧ポンプへ導くネガコン回路と、
該ネガコン回路に介装され、作動油流路を開閉自在に形成された第二電磁切換弁と、
該油圧ポンプへ導入されるネガコン圧を任意に変更するネガコン圧変更手段と
をさらに備えたことを特徴とする、請求項１〜４記載の作業機械の油圧制御回路。
【請求項６】
操作者による該アタッチメント用アクチュエータへの第一操作量を検出する第一操作量検出手段をさらに備え、
該制御手段が、該第一操作量検出手段で検出された該第一操作量に応じた大きさの第一制御量が大きいほど該ネガコン圧を小さく変更するように該ネガコン圧変更手段を制御する
ことを特徴とする、請求項５記載の作業機械の油圧制御回路。
【請求項７】
該操作者による該フロント用アクチュエータへの第二操作量を検出する第二操作量検出手段をさらに備え、
該制御手段が、該第二操作量検出手段で検出された該第二操作量に応じた大きさの第二制御量に該第一制御量を加算するとともに、その加算値が大きいほど該ネガコン圧を小さく変更するように該ネガコン圧変更手段を制御する
ことを特徴とする、請求項６記載の作業機械の油圧制御回路。
【請求項８】
作業機械のフロント作業機を駆動せしめるフロント用アクチュエータ及び該フロント作業機に装着されるアタッチメントを駆動せしめるアタッチメント用アクチュエータの駆動源となる油圧ポンプを備えた作業機械の油圧制御回路において、
該アタッチメント用アクチュエータと該油圧ポンプとを接続する第一油圧回路上に介装され、パイロット圧制御により開度を変更可能に形成された流量制御弁と、
該第一油圧回路上において該流量制御弁の下流側に介装され、該アタッチメント用アクチュエータへ供給される作動油流量及び流通方向を制御する第一コントロール弁と、
該第一油圧回路上において該第一コントロール弁の上流側に介装され、該アタッチメント用アクチュエータへ供給される作動油流量を一定に保持するアタッチメント圧力補償弁と、
該アタッチメント圧力補償弁の上流圧と該第一コントロール弁における負荷圧との差圧が一定となるように該流量制御弁のパイロット圧を調節して該流量制御弁における作動油流量を制御するパイロット制御弁と
を備えたことを特徴とする、作業機械の油圧制御回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転式のカッターやグラップル等の複数のアクチュエータを備えたアタッチメントを装着する作業機械に用いて好適な油圧制御回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、油圧ショベルのフロント作業機に取り付けられるアタッチメントの油圧駆動回路を他のアクチュエータの油圧駆動回路とは別個に用意して、各回路へ分配される作動油流量を適宜制御する技術が知られている。
例えば特許文献１には、油圧ポンプから吐出された作動油を圧力補償型分流弁で分流させ、履帯を駆動するための走行回路とアタッチメント用の独立アタッチメント回路とに供給する構成を備えた作業機械の油圧回路が開示されている。この技術では、圧力補償型分流弁において、独立アタッチメント回路側へ供給される作動油圧PA1,PA2と走行回路側へ供給される作動油圧PB1,PB2との差圧を一定値に保つことにより、油圧ポンプの吐出圧にかかわらず安定した分流が可能となっている。
【０００３】
一般に、このような独立アタッチメント回路の内部にはコントロール弁が介装されており、このコントロール弁の開度を開閉制御することによってアタッチメントの駆動に係るアクチュエータへ供給される作動油流量が調節されている。例えば、油圧ブレーカや圧砕機等のアタッチメントを装着した場合には、これらを駆動する油圧モータが必要とする作動油流量が得られるように、コントロール弁の開度が適宜制御されるようになっている。
【特許文献１】特開２０００−７３４０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、回転式のカッターやグラップル等の複数のアクチュエータを備えたアタッチメントの場合、作業状況に応じてそれぞれのアクチュエータが要求する作動油流量が変動するため、コントロール弁のみの制御では必ずしも十分な作動油流量を確保することができない。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、簡素な構成で、アタッチメントに要求される作動油流量を正確に供給するとともに、他のアクチュエータとの連動性を向上させることができるようにした、作業機械の油圧制御回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、請求項１記載の本発明の作業機械の油圧制御回路は、作業機械のフロント作業機を駆動せしめるフロント用アクチュエータ及び該フロント作業機に装着されるアタッチメントを駆動せしめるアタッチメント用アクチュエータの駆動源となる油圧ポンプを備えた作業機械の油圧制御回路において、該アタッチメント用アクチュエータと該油圧ポンプとを接続する第一油圧回路と、該第一油圧回路上に介装され、パイロット圧制御により開度を変更可能に形成された流量制御弁と、該第一油圧回路上における該流量制御弁の上流側と該フロント用アクチュエータとを接続する第二油圧回路と、該第一油圧回路及び該第二油圧回路の双方に介装され、該第一油圧回路及び該第二油圧回路の差圧を保持して該アタッチメント用アクチュエータへ供給される一定の作動油流量を確保する圧力補償スプールを有する圧力補償弁と、該第一油圧回路における該流量制御弁の下流側と該圧力補償スプールの一端側とを接続して、該第一油圧回路への作動油流量を増加させる方向へ該圧力補償スプールを駆動する第三油圧回路と、該第二油圧回路における該流量制御弁の上流側と該圧力補償スプールの他端側とを接続して、該第二油圧回路への作動油流量を増加させる方向へ該圧力補償スプールを駆動する第四油圧回路と、該第一油圧回路上において該圧力補償弁の下流側に介装され、該アタッチメント用アクチュエータへ供給される作動油流量及び流通方向を制御する第一コントロール弁と、該第一油圧回路上において該第一コントロール弁の上流側に介装され、該アタッチメント用アクチュエータへ供給される作動油流量を一定に保持するアタッチメント圧力補償弁と、該アタッチメント圧力補償弁の上流圧と該第一コントロール弁における負荷圧との差圧が一定となるように該流量制御弁のパイロット圧を調節して該流量制御弁における作動油流量を制御するパイロット制御弁とを備えたことを特徴としている。
【０００６】
なお、油圧回路上における油圧ポンプ側が上流側であり、アクチュエータ側又は作動油タンク側が下流側である。
また、請求項２記載の本発明の作業機械の油圧制御回路は、請求項１記載の構成に加えて、該パイロット制御弁が、該差圧が大きいほど該流量制御弁の開度を小さく制御することを特徴としている。
【０００７】
また、請求項３記載の本発明の作業機械の油圧制御回路は、請求項２記載の構成に加えて、該アタッチメント圧力補償弁の上流圧及び該第一コントロール弁における負荷圧をスプールの両端に導入されて、それらの差圧を出力する差圧減圧弁と、該差圧減圧弁から出力された該差圧を該パイロット制御弁へと導く差圧回路とをさらに備え、該パイロット制御弁が、該差圧を該パイロット圧に変換して、該流量制御弁のパイロットポートへ導入するように接続されていることを特徴としている。
【０００８】
また、請求項４記載の本発明の作業機械の油圧制御回路は、請求項１〜３の何れか１項に記載の構成に加えて、該第三油圧回路と該作動油タンクとを接続する優先切換回路と、該優先切換回路上に介装された電磁切換弁とをさらに備えたことを特徴としている。
また、請求項５記載の本発明の作業機械の油圧制御回路は、請求項１〜４記載の構成に加えて、該第二油圧回路上に介装され、該フロント用アクチュエータへ供給される作動油流量及び流通方向を制御する第二コントロール弁と、該第二コントロール弁の下流側の作動油圧を該油圧ポンプへ導くネガコン回路と、該ネガコン回路に介装され、作動油流路を開閉自在に形成された第二電磁切換弁と、該油圧ポンプへ導入されるネガコン圧を任意に変更するネガコン圧変更手段とをさらに備えたことを特徴としている。
【０００９】
また、請求項６記載の本発明の作業機械の油圧制御回路は、請求項５記載の構成に加えて、操作者による該アタッチメント用アクチュエータへの第一操作量を検出する第一操作量検出手段をさらに備え、該制御手段が、該第一操作量検出手段で検出された該第一操作量に応じた大きさの第一制御量が大きいほど該ネガコン圧を小さく変更するように該ネガコン圧変更手段を制御することを特徴としている。
【００１０】
また、請求項７記載の本発明の作業機械の油圧制御回路は、請求項６記載の構成に加えて、該操作者による該フロント用アクチュエータへの第二操作量を検出する第二操作量検出手段とをさらに備え、該制御手段が、該第二操作量検出手段で検出された該第二操作量に応じた大きさの第二制御量に該第一制御量を加算するとともに、その加算値が大きいほど該ネガコン圧を小さく変更するように該ネガコン圧変更手段を制御することを特徴としている。
【００１１】
請求項８記載の本発明の作業機械の油圧制御回路は、作業機械のフロント作業機を駆動せしめるフロント用アクチュエータ及び該フロント作業機に装着されるアタッチメントを駆動せしめるアタッチメント用アクチュエータの駆動源となる油圧ポンプを備えた作業機械の油圧制御回路において、該アタッチメント用アクチュエータと該油圧ポンプとを接続する第一油圧回路上に介装され、パイロット圧制御により開度を変更可能に形成された流量制御弁と、該第一油圧回路上において該流量制御弁の下流側に介装され、該アタッチメント用アクチュエータへ供給される作動油流量及び流通方向を制御する第一コントロール弁と、該第一油圧回路上において該第一コントロール弁の上流側に介装され、該アタッチメント用アクチュエータへ供給される作動油流量を一定に保持するアタッチメント圧力補償弁と、該アタッチメント圧力補償弁の上流圧と該第一コントロール弁における負荷圧との差圧が一定となるように該流量制御弁のパイロット圧を調節して該流量制御弁における作動油流量を制御するパイロット制御弁とを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の作業機械の油圧制御回路（請求項１，８）によれば、アタッチメント圧力補償弁の上流圧と第一コントロール弁における負荷圧との差圧が一定となるように、流量制御弁のパイロット圧が制御されるため、第一コントロール弁の開度に応じた作動油流量を第一油圧回路側に供給することができる。
また、たとえ第一油圧回路側にアタッチメント用アクチュエータが複数設けられていたとしても、アタッチメント圧力補償弁の上流圧と第一コントロール弁における負荷圧との差圧が一定となるため、アクチュエータ全体に過不足なく作動油を供給することができる。
【００１３】
特に、本発明の作業機械の油圧制御回路（請求項１）によれば、圧力補償弁の働きにより、アタッチメントの作動時には第一油圧回路側に一定の作動油流量が確保することができ、アタッチメントとフロント作業機との連動操作性を高めることができる。
また、本発明の作業機械の油圧制御回路（請求項２）によれば、アタッチメント圧力補償弁の上流圧と第一コントロール弁における負荷圧との差圧が大きいほど流量制御弁の開度が絞られるため、上流圧を低下させて負荷圧との差を小さくすることができ、一定の差圧を確保することができる。
【００１４】
また、本発明の作業機械の油圧制御回路（請求項３）によれば、差圧減圧弁及びパイロット制御弁を用いることにより、流量制御弁の開度制御が容易となる。
また、本発明の作業機械の油圧制御回路（請求項４）によれば、優先切換回路上の電磁切換弁を開放することで圧力補償弁における圧力補償作用が停止するため、アタッチメントへの作動油流量を減少させることが可能となる。これにより、フロント作業機の単動時における作業効率を向上させることができる。また、ポンプ流量を有効に活用することができ、油圧エネルギの浪費を抑えることができる。
【００１５】
また、本発明の作業機械の油圧制御回路（請求項５）によれば、フロント用アクチュエータのみの作動時には、ネガコン圧を油圧ポンプへ導入して、アクチュエータの作動に必要十分な作動油流量を確保することができる。また、アタッチメント用アクチュエータの作動時には、モータの動作に必要十分な作動油流量を任意に設定することができ、作業性を高めることができる。
【００１６】
また、本発明の作業機械の油圧制御回路（請求項６）によれば、アタッチメント用アクチュエータへの操作量が大きいほど油圧ポンプへ導入されるネガコン圧が低下するため、油圧ポンプから吐出される作動油流量を増加させることができ、アタッチメント用アクチュエータの操作性を向上させることができる。
また、本発明の作業機械の油圧制御回路（請求項７）によれば、第一操作量及び第二操作量の加算値が大きいほど油圧ポンプへ導入されるネガコン圧が低下するため、アタッチメント用アクチュエータ及びフロント用アクチュエータの連動操作時であっても、各アクチュエータに要求される作動油流量を確実に確保することができ、連動操作性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図４は、本発明の一実施形態に係る油圧制御回路を説明するためのものであり、図１は本油圧制御回路が適用された油圧ショベルの全体構成を示す側面図、図２は本油圧制御回路の全体構成を示す制御ブロック及び油圧回路図、図３は本油圧制御回路におけるフロント作業機用の操作レバーに係る油圧回路図、図４は本油圧制御回路に係るコントローラの制御ブロック図である。
【００１８】
［１．油圧ショベル構成］
本実施形態の油圧制御回路は、図１に示す油圧ショベル４０の油圧回路として適用されている。この油圧ショベル４０は、クローラ式の油圧走行装置を装備した下部走行体４２と、旋回装置を介して下部走行体４２の上に旋回自在に搭載された上部旋回体４１とを備えて構成される。上部旋回体４１の前端部には、フロント作業機としてのブーム４４及びアーム４５が枢支され、さらにその先端には回転式グラップルカッター（アタッチメント）４７が取り付けられている。また、これらのフロント作業機の側方にはキャブ４３が設けられている。
【００１９】
上部旋回体４１のフレームとブーム４４との間には、ブーム４４を上下方向へ揺動する油圧駆動式のブームシリンダ（フロント用アクチュエータの一つ）４４ａが介装されている。このブーム４４は、ブームシリンダ４４ａの伸縮によって上部旋回体４１に対して起伏自在に設けられている。同様に、図１中に示されたアームシリンダ４５ａ，バケットシリンダ４６ａはそれぞれ、アーム４４，回転式グラップルカッター４７の姿勢を動かすための油圧アクチュエータである。
【００２０】
回転式グラップルカッター４７には、アタッチメント用アクチュエータとしての油圧モータ２０ａ及び油圧シリンダ２０ｂが内蔵されている。油圧モータ２０ａは刃先を回転駆動するアクチュエータであり、油圧シリンダ２０ｂは刃先を開閉駆動するアクチュエータである。本発明に係る油圧制御回路は、上記のフロント用アクチュエータ４４ａ，４５ａ，４６ａやアタッチメント用アクチュエータ２０ａ，２０ｂを駆動するための油圧回路である。
【００２１】
また、これらのフロント作業機の車体左側には、操作者が搭乗するキャブ４３が設けられている。キャブ４３の内部には、フロント用アクチュエータ４４ａ，４５ａ，４６ａやアタッチメント用アクチュエータ２０ａ，２０ｂをはじめとして、油圧ショベル２０の走行装置，旋回装置といった各装置の操作レバー，各種操作スイッチが配設されている。
【００２２】
［２．油圧回路構成］
図２に、本油圧制御回路が適用された油圧回路を模式的に示す。この図２では、ブーム４４及び回転式グラップルカッター４７の駆動に係る油圧回路の概略構成が示されており、他のアクチュエータに係る油圧回路に関しては記載を省略している。また、ここでは油圧ポンプ１１が単一である場合を想定して、簡略化された油圧回路構成を説明する。
本油圧回路はおもに、第一油圧回路Ｌ１，第二油圧回路Ｌ２，これらの二系統の油圧回路へ供給される作動油量を配分するための優先回路３０，優先回路３０の流量制御弁１の開度を制御するための差圧制御回路，及びネガコン回路Ｌ７を備えて構成される。
【００２３】
［２−１．第一油圧回路Ｌ１］
第一油圧回路Ｌ１は、油圧ポンプ１１からアタッチメント用アクチュエータ２０ａ，２０ｂへの作動油流路を接続する回路である。油圧ポンプ１１は、レギュレータ１２が併設された容量可変式のポンプであり、エンジン１３によって駆動されている。
【００２４】
図２に示すように、第一油圧回路Ｌ１上における油圧ポンプ１１と各アタッチメント用アクチュエータ２０ａ，２０ｂとの間には、第一油圧回路Ｌ１を通ってきた作動油の流通方向及び流量を調整するコントロールバルブ（第一コントロール弁）６ａ，６ｂが介装されている。これらのコントロールバルブ６ａ，６ｂは、ステム（流量制御スプール）の位置を複数の位置に切り替えて作動油の流通方向及び流量を可変制御できる電磁流量制御弁として構成されている。
【００２５】
各コントロールバルブ６ａ，６ｂのスプール位置や開度は、アタッチメント用電気ジョイスティック（第一操作量検出手段）２１ａ，２１ｂの操作量に応じて制御されている。なお、アタッチメント用電気ジョイスティック２１ａ，２１ｂの各操作量は、後述するコントローラ１０へ入力されるようになっている。
図２中に示すように、油圧モータ２０ａ側のコントロールバルブ６ａは、油圧モータ２０ａの作動時にスプール位置がＳ１又はＳ３に駆動され、一方、油圧モータ２０ａの非作動時にはスプール位置が中立位置のＳ２に駆動されるようになっている。
【００２６】
第一油圧回路Ｌ１上における各コントロールバルブ６ａ，６ｂの上流側には、アタッチメント圧力補償弁３ａ，３ｂが介装されている。これらのアタッチメント圧力補償弁３ａ，３ｂには、内蔵されたスプールを駆動するためのパイロット回路が二本用意されており、第一油圧回路Ｌ１上の作動油圧の大きさにかかわらず、アタッチメント用アクチュエータ２０ａ，２０ｂへ供給される作動油流量を一定に保持することができるようになっている。
【００２７】
コントロールバルブ６ａの上流側に介装されたアタッチメント圧力補償弁３ａについて詳述すると、図２に示すように、スプールの一端にはアタッチメント圧力補償弁３ａの下流側の作動油圧が導入されている。一方、スプールの他端には、コントロールバルブ６ａの負荷圧が導入されている。なお、コントロールバルブ６ａのスプール位置Ｓ１，Ｓ３の内部におけるアタッチメント圧力補償弁３ａの下流側には、オリフィス型絞り弁が介装されている。このオリフィス型絞り弁の下流側から分岐形成されたパイロット回路Ｌ６を介して、アタッチメント圧力補償弁３ａに負荷圧が導入されるようになっている。
【００２８】
このような構成により、アタッチメント圧力補償弁３ａの上流側における作動油圧が変動したとしても、スプール位置が自動的にバランスを保つように移動し、アタッチメント圧力補償弁３ａの下流側の作動油流量が一定に保たれるようになっている。
コントロールバルブ６ｂの上流側に介装されたアタッチメント補償弁３ｂについてもアタッチメント補償弁３ａと同様の回路構成を備えており、下流側の作動油圧とパイロット回路Ｌ６′を介して導入される負荷圧とを利用してスプールを作動させ、作動油流量を一定に保持している。これらのアタッチメント圧力補償弁３ａ，３ｂの働きによって、第一油圧回路Ｌ１に導入された作動油のうち、アタッチメント用アクチュエータ２０ａ，２０ｂに必要な作動油流量が確保されている。
【００２９】
パイロット回路Ｌ６及びパイロット回路Ｌ６′は、シャトル弁１９で合流するように接続されている。このシャトル弁１９は、これらのパイロット回路Ｌ６，Ｌ６′のうち高圧である一方の負荷圧を選択し、それを下流側の通路Ｌ１０へ供給する選択弁である。つまり、通路Ｌ１０内の作動油圧はアタッチメント用アクチュエータ２０ａ，２０ｂの負荷最高圧となる。
【００３０】
また、油圧ポンプ１１及び各アタッチメント用アクチュエータ２０ａ，２０ｂ間の回路には、タンク（作動油タンク）１５へと分岐した二本の油圧回路が形成されている。一方は、ブリードオフ回路Ｌ５であり、他方はリリーフ回路Ｌ９である。リリーフ回路Ｌ９には、第一油圧回路Ｌ１内の作動油圧の上限値を設定するリリーフ弁４ｂが介装されている。
【００３１】
ブリードオフ回路Ｌ５は、リリーフ回路Ｌ９と平行して、第一油圧回路Ｌ１上における各アタッチメント用アクチュエータ２０ａ，２０ｂの上流側と作動油タンク１５とを連通する回路である。このブリードオフ回路Ｌ５上には、第一油圧回路Ｌ１を流通する作動油のうちの余剰分をブリードオフするブリードオフ弁４ａが介装されている。
ブリードオフ弁４ａは、その解放圧が可変型のリリーフ弁である。ここでは、スプールの一端にブリードオフ弁４ａの上流圧が導入される一方、スプールの他端に通路Ｌ１０が接続されている。このような回路構成により、第一油圧回路Ｌ１内の作動油圧が高く、アタッチメント用アクチュエータ２０ａ，２０ｂの負荷最高圧が低いほど、ブリードオフしやすくなるようになっている。
【００３２】
［２−３．第二油圧回路Ｌ２］
第二油圧回路Ｌ２は、油圧ポンプ１１からブームシリンダ４４ａへの作動油流路を接続する回路である。この第二油圧回路Ｌ２上には、第一油圧回路Ｌ１と同様にコントロールバルブ（第二コントロール弁）６ｃが介装されており、ここでブームシリンダ４４ａへ供給される作動油流量及び流通方向が調節されるようになっている。コントロールバルブ６ｃのスプール位置は、ブーム用操作レバーの操作量に応じて制御されている。
【００３３】
コントロールバルブ６ｃとタンク１５とを連結する回路上には、第二油圧回路Ｌ２の作動油圧の上限値を設定するリリーフ弁４ｃが介装されている。また、コントロールバルブ６ｃとリリーフ弁４ｃとの間の油圧回路上から分岐して、ネガコン回路Ｌ７が形成されている。
【００３４】
［２−４．ネガコン回路Ｌ７］
ネガコン回路Ｌ７は、油圧ポンプ１１のレギュレータ１２におけるネガティブコントロール用の回路である。ネガティブコントロールでは、ネガコン回路Ｌ７の作動油圧の高低に対応するように油圧ポンプ１１での吐出流量を減少又は増加させて、油圧ポンプ１１の出力を一定に保たせている。以下、ネガコン回路Ｌ７を介してレギュレータ１２へ導入される作動油圧のことをネガコン圧とも呼ぶ。
【００３５】
ネガコン回路Ｌ７上には、電磁切換弁（第二電磁切換弁）７，電磁比例減圧弁８及びシャトル弁１７が設けられている。電磁切換弁７は、後述するコントローラ１０によって制御される二位置切換弁であり、第二油圧回路Ｌ２側の作動油圧の導入及び遮断を担うものである。一方、電磁比例減圧弁８は、コントローラ１０によって制御される比例減圧弁であり、パイロットポンプ１４から供給される作動油をネガコン回路Ｌ７へ導入することによって強制的にネガコン圧を変更するものである。
【００３６】
電磁比例減圧弁８がオン（励磁状態）になると、パイロットポンプ１４から供給される作動油が下流側へ流通するようになっている。また、電磁比例減圧弁８は、開度調整により下流側の作動油圧を任意に設定することができるようになっている。なお、図２に示すように、電磁比例減圧弁８はタンク１５にも接続されており、オフ（非励磁状態）のときにはその二次圧が最低圧（タンク圧）に設定されるようになっている。一方、電磁比例減圧弁８がオン（励磁状態）のときには、二次圧を任意の圧力に調節できるようになっている。
【００３７】
シャトル弁１７は、第二油圧回路Ｌ２側からの回路とパイロットポンプ１４側からの回路との接続部分に介装された選択弁である。これらの回路のうちの高圧側がシャトル弁１７で自動的に選択されて、油圧ポンプ１１のレギュレータ１２へと接続されるようになっている。
これらのパイロットポンプ１４，シャトル弁１７及び電磁比例減圧弁８は、油圧ポンプ１１へ導入されるネガコン圧を任意に変更するネガコン圧変更手段１８として機能している。なお、レギュレータ１２とは公知のポンプ容量可変手段であり、ネガコン圧が高いほど油圧ポンプ１１の吐出流量を減少させるように、また、ネガコン圧が低いほど吐出流量を増加させるように、斜板制御を実施するものである。
【００３８】
［２−５．優先回路］
続いて、優先回路３０の構成を詳述する。優先回路３０は、油圧ポンプ１１から供給される作動油の流量を第一油圧回路Ｌ１と第二油圧回路Ｌ２とに配分するための回路である。図２に示すように、油圧ポンプ１１から導かれた作動油の供給ラインは、優先回路３０の内部で第一油圧回路Ｌ１と第二油圧回路Ｌ２とに分岐形成されている。
【００３９】
この優先回路３０は、流量制御弁１，圧力補償弁２及び電磁切換弁９を備えて構成されている。なお、複数種類の弁が一体に組み合わされたバルブユニットとして優先回路３０を形成してもよい。
流量制御弁１は、図２に示すように、第一油圧回路Ｌ１上に介装された流量調節弁であり、パイロット圧制御によって絞りの大きさ（開度）を任意に変更できるようになっている。本実施形態の流量制御弁１は、導入されるパイロット圧が高圧であるほど開度を絞り、低圧であるほど開放する開度特性を有している。
【００４０】
第二油圧回路Ｌ２は、第一油圧回路Ｌ１における流量制御弁１よりも上流側で分岐している。流量制御弁１の上流側には油圧ポンプ１１による作動油の吐出圧がそのまま作用している。一方、流量制御弁１の下流側には圧力補償弁２が接続されている。
圧力補償弁２は、第一油圧回路Ｌ１及び第二油圧回路Ｌ２に跨って介装された弁であり、双方の回路の作動油流量を同時に制御するものである。図２に示すように、圧力補償弁２の内部には、第一流路２ａ及び第二流路２ｂの二系統の流路が形成されており、それぞれの流路開度が単一のスプール（圧力補償スプール）の移動によって同時に変更されるよう構成されている。ここでは、第一流路２ａが第一油圧回路Ｌ１上に介装され、第二流路２ｂが第二油圧回路Ｌ２上に介装されている。
【００４１】
圧力補償弁２のスプールを駆動するためのパイロット回路は、二本用意されている。第三油圧回路Ｌ３と第四油圧回路Ｌ４である。まず、圧力補償弁２のスプールのうち、スプールの摺動方向における第一流路２ａが形成された側の一端には、流量制御弁１の下流側の作動油を導く第三油圧回路Ｌ３が接続されている。図２に示すように、第三油圧回路Ｌ３上にはオリフィス１６が介装されている。一方、スプールの他端（スプールの摺動方向における第二流路２ｂが形成された側の一端）には、流量制御弁１の上流側の作動油を導く第四油圧回路Ｌ４が接続されている。
【００４２】
このように二本のパイロット回路を設けることにより、圧力補償弁２のスプールが、第一流路２ａの上流側と下流側との差圧を一定に保持する位置に制御されている。したがって、第一流路２ａ側の流量は油圧ポンプ１１の吐出圧にかかわらず一定に制御され、残りの流量が第二流路２ｂ側に流れることになる。つまり、圧力補償弁２は、アタッチメント用アクチュエータ２０ａ，２０ｂ側へ供給される一定の作動油流量を確保する圧力補償スプールを有しているといえる。
【００４３】
なお、この第三油圧回路Ｌ３内の作動油は、第一流路２ａ側の作動油流量を増加させつつ第二流路２ｂ側の作動油流量を減少させる方向へスプールを移動させるように作用している。また、第四油圧回路Ｌ４内の作動油は、第二流路２ｂ側の作動油流量を増加させつつ第一流路２ａ側の作動油流量を減少させる方向へスプールを移動させるように作用している。例えば、油圧ポンプ１１の吐出圧が上昇した場合には、第一流路２ａにおける作動油の流速が上昇するが、これに応じて上昇する第四油圧回路Ｌ４内の作動油圧に押されてスプールが図２中左方向へ移動し、弁開度が絞られるため、第一流路２ａの下流側の作動油流量は変化しないことになる。
【００４４】
また、第三油圧回路Ｌ３におけるオリフィス１６の下流側には、タンク１５へと接続される優先切換回路Ｌ８が設けられている。この優先切換回路Ｌ８上には電磁切換弁９が介装されている。
電磁切換弁９は、コントローラ１０によって制御される二位置切換弁である。電磁切換弁９がオンのときには優先切換回路Ｌ８が遮断されるため、上述のように第三油圧回路Ｌ３を介して圧力補償弁２のスプールの一端に流量制御弁１の下流側の作動油圧が作用する。一方、電磁切換弁９がオフになると、優先切換回路Ｌ８がタンク１５へ開放（リリーフ）されて、第三油圧回路Ｌ３内の作動油圧がタンク圧まで低下するようになっている。
【００４５】
つまり、電磁切換弁９をオフにすると、流量制御弁１の絞り開度の状態にかかわらず、圧力補償弁２のスプールが図２中左方向へ移動して、第一流路２ａが完全に閉鎖されるとともに第二流路２ｂが完全に開放されるようになっている。電磁切換弁９は、圧力補償弁２における圧力補償制御を強制的に停止させるように機能する。また、電磁切換弁９がオンの状態でのみ、流量制御弁１による流量調節が働くことになる。
【００４６】
［２−６．差圧制御回路］
本油圧制御回路には、上述の流量制御弁１のパイロット圧を制御する差圧制御回路が設けられている。この差圧制御回路は、差圧減圧弁５ａ，パイロット弁（パイロット制御弁）５ｂ及び差圧回路Ｌ１２を備えて構成される。
差圧減圧弁５ａは、アタッチメント用アクチュエータ２０ａ，２０ｂの負荷最高圧と第一油圧回路Ｌ１におけるアタッチメント圧力補償弁３ａ，３ｂの上流圧との差圧を出力する減圧弁である。図２に示すように、差圧減圧弁５ａの入口ポートにはアタッチメント圧力補償弁３ａ，３ｂの上流側から分岐形成された通路Ｌ１１が接続され、出口ポートには差圧回路Ｌ１２が接続されている。また、差圧減圧弁５ａのパイロットポートには、前述の通路Ｌ１０及び通路Ｌ１１が接続されている。
【００４７】
これにより、差圧減圧弁５ａのスプールは、通路Ｌ１０の作動油圧が通路Ｌ１１の作動油圧よりも小さいほど図２中の上方向へ移動し、通路Ｌ１１の作動油圧を差圧回路Ｌ１２へ導くようになっている。また、通路Ｌ１０の作動油圧が通路Ｌ１１の作動油圧に近づくに連れて、差圧回路Ｌ１２へ導かれる作動油圧を減圧するようになっている。
差圧回路Ｌ１２は、差圧減圧弁５ａの出口ポートとパイロット弁５ｂのパイロットポートとを接続する回路である。差圧回路Ｌ１２の作動油圧は、アタッチメント用アクチュエータ２０ａ，２０ｂの負荷最高圧と第一油圧回路Ｌ１におけるアタッチメント圧力補償弁３ａ，３ｂの上流圧との差圧とほぼ一致している。以下、差圧回路Ｌ１２内の作動油圧のことを単に差圧とも呼ぶ。
【００４８】
パイロット弁５ｂとは、差圧回路Ｌ１２から導入された作動油圧に応じて流量制御弁１の弁開度を調整する制御弁である。パイロット弁５ｂの入口ポートにはパイロットポンプ１４及び作動油タンク１５が接続されており、出口ポートには通路Ｌ１３が接続されている。このパイロット弁５ｂは、差圧が小さいほど通路Ｌ１３の作動油圧を減圧するように構成されている。なお、通路Ｌ１３は、前述の流量制御弁１のパイロットポートに接続されている。パイロット弁５ｂは、差圧を流量制御弁１の制御用のパイロット圧（通路Ｌ１３の作動油圧）に変換するように機能しているといえる。
【００４９】
［３．フロント操作レバー］
図３は、ブーム４４及びアーム４５の操作レバーの油圧回路図である。各リモコン弁２３ａ〜２３ｄは、レバー操作量に応じた大きさのパイロット圧をフロント作業機のコントロールバルブ（例えば、ブームシリンダ４４ａ用のコントロールバルブ６ｃやアームシリンダ用のコントロールバルブ等）に伝達するようになっている。また、各リモコン弁２３ａ〜２３ｄにはシャトル弁２４ａ〜２４ｄが設けられており、二次圧の高圧選択が行われている。さらに、シャトル弁２４ａ〜２４ｄで選択されたパイロット圧の導入回路は、図３に示すように、シャトル弁２４ｅ〜２４ｇを介してトーナメント型に接続されている。これにより、最も上位のシャトル弁２４ｇで選択されたパイロット圧は、ブーム４４及びアーム４５のレバー操作のうち、操作量が一番大きいものに対応する大きさのパイロット圧となる。このパイロット圧は、圧力センサ（第二操作量検出手段）２２で検出されて、コントローラ１０へ入力されるようになっている。
【００５０】
［４．制御構成］
図２に示すように、本油圧ショベル４０には、電磁比例減圧弁８及び電磁切換弁７，９の弁開度を制御するコントローラ（制御手段）１０が設けられている。コントローラ１０は、マイクロコンピュータで構成された電子制御装置であり、周知のマイクロプロセッサやＲＯＭ，ＲＡＭ等を集積したＬＳＩデバイスとして提供されている。前述の通り、コントローラ１０には、アタッチメント用電気ジョイスティック２１ａ，２１ｂの各操作量と圧力センサ５，２２で検出された作動油圧とが入力されている。これらの入力情報に基づき、コントローラ１０は以下のような制御を実施する。
【００５１】
［４−１．電磁切換弁９の制御］
コントローラ１０は、アタッチメント用電気ジョイスティック２１ａ，２１ｂの何れかの操作量が検出されている場合に電磁切換弁９をオン（遮断）に制御する。つまり、実際に回転式グラップルカッター４７が作動している状態でのみ、圧力補償弁２で第一油圧回路Ｌ１側の圧力補償がなされることになる。
【００５２】
一方、アタッチメント用電気ジョイスティック２１ａ，２１ｂの何れもが操作されていない場合には電磁切換弁９をオフ（流通）に制御する。これにより、ブーム４４の単動時には第一油圧回路Ｌ１側に介装された第一流路２ａの作動油流通が遮断される。回転式グラップルカッター４７が作動していない状態では常時、第一油圧回路Ｌ１が遮断されることになる。
【００５３】
［４−２．電磁切換弁７の制御］
また、コントローラ１０は、アタッチメント用電気ジョイスティック２１ａ，２１ｂの何れかの操作量が検出されている場合に電磁切換弁７をオン（遮断）に制御する。一方、アタッチメント用電気ジョイスティック２１ａ，２１ｂの何れもが操作されていない場合には電磁切換弁７をオフ（流通）に制御する。つまり、ブーム４４の単動時にのみ、通常のネガティブコントロールに係る第二油圧回路Ｌ２の作動油圧がネガコン回路Ｌ７内へ導入されることになる。また、回転式グラップルカッター４７の作動時には、第二油圧回路Ｌ２側からの作動油圧が遮断されるため、後述する電磁比例減圧弁８の制御に応じてネガコン回路Ｌ７のネガコン圧が強制的に変更されることになる。
【００５４】
［４−３．電磁比例減圧弁８の制御］
コントローラ１０は、アタッチメント用電気ジョイスティック２１ａ，２１ｂの何れもが操作されていない場合に、電磁比例減圧弁８をオフに制御する。つまり、ブーム４４の単動時には電磁比例減圧弁８の二次圧が最低圧（タンク圧）に設定されるため、シャトル弁１７において第二油圧回路Ｌ２側の作動油圧がネガコン圧として選択される。したがって、油圧ポンプ１１は第二コントロール弁６ｃのネガコン圧で制御されることになる。
【００５５】
一方、アタッチメント用電気ジョイスティック２１ａ，２１ｂの何れかの操作量が検出されている場合には、図４に示す演算により、コントローラ１０において電磁比例減圧弁８の開度を設定して制御を実施する。
コントローラ１０は、流量設定器３６〜３８，加算器３４ａ，３４ｂ及び信号変換器３９を備えて構成される。流量設定器３６，３７は、アタッチメント用電気ジョイスティック２１ａ，２１ｂの操作量に応じた流量指令値をそれぞれ設定する。一方、流量設定器３８は、圧力センサ２２で検出されたパイロット圧に応じた流量指令値を設定する。
【００５６】
流量設定器３６，３７で設定された流量設定値は加算器３４ａで合算され、さらに加算器３４ｂにおいて流量設定器３８で設定された流量設定値が加算される。信号変換器３９は、加算器３４ｂの出力を電磁比例減圧弁８の駆動信号に変換し、その開度を制御する。この信号変換器３９では、流量指令値が大きいほど電磁比例減圧弁８の開度が小さくなるように、その制御量を設定している。
【００５７】
つまり、加算器３４ａの出力値がアタッチメント用アクチュエータの操作量に対応した第一制御量に相当し、流量設定器３８で設定された流量設定値がフロント用アクチュエータの操作量に対応した第二制御量に相当する。
本発明に係るコントローラ１０での制御内容をまとめると以下の通りとなる。
【００５８】
【表１】
2010077750.tif 000003
【００５９】
［５．作用］
上記のような構成により、本油圧制御回路は以下のように作用する。
［５−１．フロントの単動操作時］
ブーム４４の単動操作時には、電磁切換弁９がオフに制御され、優先切換回路Ｌ８及び第三油圧回路Ｌ３がタンク１５へと開放される。そのため、圧力補償弁２のスプールが図２中左方向へ移動し、第一流路２ａが完全に閉鎖される。つまり、第一流路２ａ側の作動油流量がゼロになり、油圧ポンプ１１の全流量が第二油圧回路Ｌ２側へ供給されることになる。したがって、油圧ポンプ１１の全出力をブームシリンダ４４ａの駆動に割り当てることができる。
【００６０】
また、コントローラ１０によって電磁比例弁７がオフに制御されるため、ネガコン回路Ｌ７には第二油圧回路Ｌ２の作動油圧が導かれることになる。一方、電磁比例減圧弁８もオフに制御されるため、電磁比例減圧弁８の二次圧はタンク圧となる。したがって、シャトル弁１７では第二油圧回路Ｌ２の作動油圧がネガコン圧として選択されることになり、通常のネガコン制御を実施することができる。
【００６１】
［５−２．アタッチメントの単動操作時］
回転式グラップルカッター４７の単動操作時には、アタッチメント用電気ジョイスティック２１ａ，２１ｂの何れかの操作量が検出されるため、電磁切換弁７，９がともにオンに制御され、優先切換回路Ｌ８が遮断される。これにより、第三油圧回路Ｌ３が圧力補償弁２の一方のパイロット回路として機能する。第三油圧回路Ｌ３の作動油圧は、オリフィス１６を経て導入される圧力であるため、油圧ポンプ１１の吐出圧よりも減圧された大きさとなっている。一方、圧力補償弁２の他方のパイロット圧には、第四油圧回路Ｌ４を介して油圧ポンプ１１の吐出圧が導入される。
【００６２】
これにより、第一流路２ａの上流側と下流側との差圧が一定に保持されるため、アタッチメント用アクチュエータ２０ａ，２０ｂへ供給される一定の作動油流量を確保することができる。例えば、回転式グラップルカッター４７の油圧モータ２０ａ及び油圧シリンダ２０ｂへ供給される作動油の合計流量は、油圧ポンプ１１の吐出圧が変動したとしても一定量となる。
【００６３】
一方、流量制御弁１の開度は、パイロット弁５ｂによる通路Ｌ１３のパイロット圧制御で調整される。ここでは、アタッチメント用アクチュエータ２０ａ，２０ｂの負荷最高圧と第一油圧回路Ｌ１におけるアタッチメント圧力補償弁３ａ，３ｂの上流圧との差圧が大きいほど、流量制御弁１の開度が絞られる。
つまり、差圧が大きいほど第一油圧回路Ｌ１側へ供給される作動油流量が減少してアタッチメント圧力補償弁３ａ，３ｂの上流圧が低下するため、結果として差圧が小さくなることになる。一方、その差圧が小さくなり過ぎると流量制御弁１の開度が開放されることになる。したがって、流量制御弁１は、その差圧が予め設定された一定値になるように制御される。
【００６４】
また、アタッチメントの単動操作時には圧力センサ２２で検出されるパイロット圧がゼロである。そのため、コントローラ１０内の流量設定器３９で設定される流量指令値は、アタッチメント用電気ジョイスティック２１ａ，２１ｂの各操作量のみに応じた大きさの第一制御量となる。そして流量設定器３９では、第一制御量が大きいほど電磁比例減圧弁８の開度が小さくなるように、電磁比例減圧弁８の制御量が設定される。つまり、アタッチメント用電気ジョイスティック２１ａ，２１ｂの各操作量が大きいほど、ネガコン回路Ｌ７のネガコン圧が小さくなる。
【００６５】
これにより、油圧ポンプ１１の吐出流量が、レギュレータ１２によって油圧モータ２０ａ及び油圧シリンダ２０ｂの駆動に必要十分な適量に制御されることになる。したがって、第二流路２ｂ側の作動油流量を少なくすることができ、エネルギーロスを抑えることができる。
【００６６】
［５−３．フロント及びアタッチメントの連動操作時］
ブーム４４及び回転式グラップルカッター４７の連動操作時には、アタッチメントの単動操作時と同様に、電磁切換弁７，９がともにオンに制御され、圧力補償弁２における圧力補償制御がなされる。また、流量制御弁１では、第一油圧回路Ｌ１へ供給される作動油圧とアタッチメント側の負荷最高圧との差圧が一定となるように回動が制御される。
【００６７】
一方、コントローラ１０内の流量設定器３８では、圧力センサ２２で検出されたパイロット圧に応じて、流量指令値が設定される。また、加算器３４ｂの出力は、アタッチメント側のアクチュエータに要求される作動油流量とフロント側のアクチュエータに要求される作動油流量とが加算された値となる。これにより、電磁比例減圧弁８の開度は、アタッチメントとフロントとをともに駆動するのに必要なポンプ流量を与えるネガコン圧が得られるように調整される。
【００６８】
つまり、油圧ポンプ１１の吐出流量が、レギュレータ１２によってブームシリンダ４４ａ，油圧モータ２０ａ及び油圧シリンダ２０ｂの駆動に必要十分な適量に制御されることになる。したがって、第一油圧回路Ｌ１側にも第二油圧回路Ｌ２側にも過不足なく作動油を供給することができ、ブーム４４と回転式グラップルカッター４７との連動性を向上させることができる。
【００６９】
［６．効果］
本油圧制御回路によれば、パイロット制御弁５ｂを用いて、差圧回路Ｌ１２における差圧が一定となるように流量制御弁１の開度を制御しているため、第一油圧回路Ｌ１側に複数のアクチュエータ（例えば、油圧モータ２０ａや油圧シリンダ２０ｂ）が設けられている場合であっても、それらをフロント側のアクチュエータよりも優先して同時に駆動することができる。
【００７０】
すなわち、仮に複数のアクチュエータの何れかに供給される作動油流量が足りなければ、第一油圧回路Ｌ１に供給されている作動油圧が必要値よりも低いことになり、差圧が予め設定された一定値よりも小さくなる。その結果、パイロット弁５ｂが通路Ｌ１３の作動油圧を減圧し、流量制御弁１の開度を開放させるため、第一油圧回路Ｌ１への作動油流量は増加し、不足することがない。
【００７１】
一方、流量制御弁１の開度は、差圧回路Ｌ１２における差圧が一定となるように制御されるため、過剰に供給されることもない。
このように、実際に第一油圧回路Ｌ１へ供給されている作動油圧とアタッチメント側の負荷圧との差圧を利用することにより、各コントロールバルブ６ａ，６ｂの開度に応じた作動油流量を第一油圧回路Ｌ１側に供給することができる。
【００７２】
またこれにより、差圧に応じて第一油圧回路側への作動油の分配量を制御することができるため、無駄な流量がなくなり、エネルギーロスを最小限に留めることができ、ひいては燃費を向上させることができる。
また、アタッチメント用アクチュエータが複数設けられている場合であっても、それらのアクチュエータ全体での余剰分の作動油量を把握することが可能となるため、それらのアクチュエータ全体に過不足なく作動油を供給することができる。
【００７３】
なお、流量制御弁１の開度制御が差圧減圧弁５ａ及びパイロット弁５ｂを用いた簡素な差圧制御回路によって実現されており、流量制御弁１の開度制御が容易であるという利点もある。
また、圧力補償弁２を備えたことにより、第一油圧回路Ｌ１側へ配分される作動油流量を確保しつつ残りの作動油を第二油圧回路Ｌ２側へ供給することができ、アタッチメント用アクチュエータ２０ａ，２０ｂ及びブームシリンダ４４ａの連動性を高めることができる。例えば、回転式グラップルカッター４７が回転と停止とを繰り返すような不具合が生じることがない。
【００７４】
また、フロント作業機の作動状態に応じて電磁切換弁９をオン／オフ制御することにより、圧力補償弁２の圧力補償スプールを駆動して、作動油の配分を制御することができる。すなわち、電磁切換弁９を閉鎖することで油圧モータ２０ａ及び油圧シリンダ２０ｂへの作動油流量を確保し、あるいは電磁切換弁９を開放することで作動油供給を遮断することができる。例えば、ブームの単動操作時（換言すれば、アタッチメントの非作動時）にはアタッチメント側への作動油の流通を遮断することができ、ポンプ流量を有効に活用することができる。
このように、油圧装置の作動状態に応じた供給制御によりエネルギーロスを抑制することができ、燃費低減に貢献することができる。また、簡素な構成で作動油の配分が可能となり、コストを削減することができる。
【００７５】
［７．その他］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００７６】
例えば、上述の実施形態ではブーム４４及び回転式グラップルカッター４７の駆動に係る油圧回路が例示されているが、本発明の油圧制御回路は、アタッチメントとその他の油圧アクチュエータとを備えた油圧回路に広く適用可能である。すなわち、ブームシリンダ４４ａ以外の油圧シリンダ２４ａ，２５ａや上部旋回体２１の旋回装置、下部走行体２２の走行装置等のアクチュエータを駆動する油圧回路を具備した油圧回路に適用してもよい。また、回転式グラップルカッター４７だけでなくブレーカやマグネット等、油圧モータで駆動される各種油圧装置をアタッチメントとして具備した油圧回路に適用することができる。
【００７７】
また、上述の実施形態では、メインポンプ（油圧ポンプ１１）が一個の場合の油圧回路が示されているが、メインポンプの個数はこれに限定されず、二個以上であってもよい。同様に、第一油圧回路Ｌ１や第二油圧回路Ｌ２上に介装されるコントロールバルブの数に関しても、複数連のものとしてもよい。
また、上述の実施形態では、アタッチメント用アクチュエータとして、油圧モータ２０ａ及び油圧シリンダ２０ｂを備えたものが例示されているが、アタッチメント用アクチュエータが一つの場合であっても適用が可能である。例えば、図２中の油圧シリンダ２０ｂ，コントロールバルブ６ｂ，アタッチメント圧力補償弁３ｂ，シャトル弁１９を取り除いた形状の回路構成としてもよい。このような構成においても、差圧の大きさを一定にするように流量制御弁１の開度を制御することが可能であって、第一油圧回路Ｌ１側及び第二油圧回路Ｌ２側への作動油の分配量を制御することができ、エネルギーロスを最小限に留めることができる。
【００７８】
なお、上述の実施形態における優先回路３０や圧力補償弁２に関しても必須ではなく、少なくとも、アタッチメント用アクチュエータ２０ａ，２０ｂの負荷最高圧（負荷圧）と第一油圧回路Ｌ１におけるアタッチメント圧力補償弁３ａ，３ｂの上流圧との差圧が一定となるように流量制御弁１の開度を制御するものであればよい。これらの構成により、第一油圧回路Ｌ１側への作動油流量を過不足なく確保することが可能となる。
【００７９】
また、上述の実施形態では、ネガコン回路Ｌ７から導入されるネガコン圧を利用した油圧ポンプ１１の出力制御が行われているが、ネガコン回路Ｌ７に係る構成は省略することが可能である。同様に、電磁切換弁７，９及び電磁比例減圧弁８の制御に関して、上述の実施形態ではコントローラ１０を介した制御が行われているが、このような電子制御の代わりに、物理的に電磁切換弁７，９及び電磁比例減圧弁８を開閉する機構を備えた構成とすることも考えられる。少なくとも、上記の表１に記載されたような対応関係で各弁の開度が制御されるようなものであればよい。
【００８０】
また、図４に示されたコントローラ１０での制御内容に関しても、これに限定されるものではない。例えば、流量制御弁１は、差圧が一定となるように弁の開度が制御されるものであればよい。
また、電磁比例減圧弁８に関しては、フロントやアタッチメントで要求されている作動油流量が大きいほど、ネガコン圧が小さくなるように制御されていればよい。ただしこれは、ネガコン圧を利用して油圧ポンプ１１のレギュレータ１２を制御する場合に限られる。したがって、直接レギュレータ１１を制御することが可能な場合には、フロントやアタッチメントで要求されている作動油流量が大きいほど、油圧ポンプ１１から吐出される作動油流量が増加するように制御すればよい。
【００８１】
また、上述の実施形態では、本発明を油圧ショベル２０の油圧回路に適用したものを例示したが、本発明の適用対象はこれに限定されず、ブルドーザやホイールローダ，油圧式クレーン等様々な作業機械の油圧回路に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の一実施形態に係る油圧制御回路が適用された油圧ショベルの全体構成を示す側面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る油圧制御回路の全体構成を示す制御ブロック及び油圧回路図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る油圧制御回路におけるフロント作業機用の操作レバーに係る油圧回路図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る油圧制御回路に係るコントローラの制御ブロック図である。
【符号の説明】
【００８３】
１  流量制御弁
２  圧力補償弁
３ａ，３ｂ  アタッチメント圧力補償弁
４ａ  ブリードオフ弁
４ｂ，４ｃ  リリーフ弁
５ａ  差圧減圧弁
５ｂ  パイロット弁（パイロット制御弁）
６ａ，６ｂ  コントロールバルブ（第一コントロール弁）
６ｃ  コントロールバルブ（第二コントロール弁）
７  第二電磁切換弁
８  電磁比例減圧弁
９  電磁切換弁
１０  コントローラ（制御手段）
１１  油圧ポンプ
１２  レギュレータ
１３  エンジン
１４  パイロットポンプ
１５  作動油タンク
１６  オリフィス
１７，１９  シャトル弁
１８  ネガコン圧変更手段
２０ａ  油圧モータ（アタッチメント用アクチュエータの一つ）
２０ｂ  油圧シリンダ（アタッチメント用アクチュエータの一つ）
２１ａ，２１ｂ  アタッチメント用電気ジョイスティック（第一操作量検出手段）
２２  圧力センサ（第二操作量検出手段）
２３ａ〜２３ｄ  リモコン弁
２４ａ〜２４ｇ  シャトル弁
３４ａ，３４ｂ  加算器
３６〜３８  流量設定器
３９  信号変換器
４０  油圧ショベル
４１  上部旋回体
４２  下部走行体
４３  キャブ
４４  ブーム
４４ａ  ブームシリンダ（フロント用アクチュエータの一つ）
４５  アーム
４５ａ  アームシリンダ（フロント用アクチュエータの一つ）
４６ａ  バケットシリンダ（フロント用アクチュエータの一つ）
４７  回転式グラップルカッター（アタッチメント）
Ｌ１  第一油圧回路
Ｌ２  第二油圧回路
Ｌ３  第三油圧回路
Ｌ４  第四油圧回路
Ｌ５  ブリードオフ回路
Ｌ６，Ｌ６′  パイロット回路
Ｌ７  ネガコン回路
Ｌ８  優先切換回路
Ｌ９  リリーフ回路
Ｌ１０，Ｌ１１，Ｌ１３  通路
Ｌ１２  差圧回路
【図１】
2010077750.tif 000004
【図２】
2010077750.tif 000005
【図３】
2010077750.tif 000006
【図４】
2010077750.tif 000007