(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ポンプ及びタンクと、
上記油圧ポンプから吐出される圧油によって駆動するアクチュエータと、
上記油圧ポンプから上記アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する方向切換弁と、
上記アクチュエータと上記タンクとを連絡するタンク側通路と、
上記タンクに導かれる圧油の流量を制御する流量制御手段と、
上記油圧ポンプと上記アクチュエータとを連絡するポンプ側通路と、
このポンプ側通路と上記タンク側通路とを連絡する連絡通路と、
この連絡通路に設けられ、上記タンク側通路内の圧力が上記ポンプ側通路内の圧力よりも高いとき、タンク側通路からポンプ側通路への圧油の供給を許容させるチェック弁と、
上記アクチュエータに供給される圧油の圧力を検出する検出手段と、
上記流量制御手段を駆動する駆動手段とを備え、
上記連絡通路を介して上記アクチュエータからの戻り油を上記ポンプ側通路に合流させる再生操作が可能な油圧機械の油圧再生装置において、
上記検出手段からの圧力信号を入力し、その圧力信号に応じた作動信号を上記駆動手段に出力する制御装置を備え、
この制御装置が、上記圧力信号と、上記作動信号に対応する目標値との関数関係を、所定の重負荷作業及び所定の軽負荷作業のそれぞれに対応してあらかじめ複数設定する記憶部と、上記圧力信号と上記記憶部に記憶された関数関係とに基づいて該当する上記目標値を演算する演算部とを有し、
上記所定の重負荷作業及び所定の軽負荷作業のそれぞれに相当する指示信号を上記制御装置に出力可能な指示装置を備え、
上記制御装置の演算部は、上記指示装置から出力される指示信号に応じて、上記記憶部に記憶されている所定の重負荷作業に対応する関数関係、及び所定の軽負荷作業に対応する関数関係のうちの該当する関数関係に基づいて目標値を求める演算をおこなうようになっており、
上記記憶部に上記圧力信号の所定値に対応する所定圧力をあらかじめ記憶させるとともに、
上記記憶部に記憶される上記所定の重負荷作業に対応する関数関係、及び上記所定の軽負荷作業に対応する関数関係を、上記圧力信号の値が上記記憶部に記憶される上記所定圧力に至った際に、上記所定の重負荷作業に対応する関数関係は再生操作を解除する関数関係となるように設定し、上記所定の軽負荷作業に対応する関数関係は再生操作をおこなわせる関数関係となるように設定したことを特徴とする油圧機械の油圧再生装置。
【請求項２】
上記指示装置が、作業モードスイッチであることを特徴とする請求項１記載の油圧機械の油圧再生装置。
【請求項３】
上記検出手段が、上記油圧ポンプの吐出圧を検出する圧力検出器、及び上記アクチュエータの負荷圧を検出する圧力検出器の一方であることを特徴とする請求項１記載の油圧機械の油圧再生装置。
【請求項４】
上記流量制御手段が、可変絞りであることを特徴とする請求項１記載の油圧機械の油圧再生装置。
【請求項５】
上記駆動手段が、電磁比例減圧弁であることを特徴とする請求項１記載の油圧機械の油圧再生装置。
【請求項６】
上記所定圧力を第２の所定圧力とすると共に上記記憶部に、
上記第２の所定圧力よりも低い圧力であって、上記所定の重負荷作業及び上記所定の軽負荷作業で再生操作をおこなわせる第１の所定圧力と、上記第２の所定圧力よりも高い圧力であって、上記所定の重負荷作業及び上記所定の軽負荷作業のときに再生操作を解除させる第３の所定圧力とをあらかじめ記憶させることを特徴とする請求項１記載の油圧機械の油圧再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、油圧ショベル等の油圧機械に備えられ、アクチュエータからの戻り油を当該アクチュエータに再生供給可能な油圧再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の油圧機械の油圧再生装置として、特公平４−５９４８４号公報に記載のものがある。図５は、この従来技術を示す回路図である。同図５に示すように、この従来技術は、油圧ポンプ１及びパイロットポンプ１ａと、油圧ポンプ１から吐出される圧油によって駆動するアクチュエータ、すなわちボトム側室Ｃ及びロッド側室Ｄを有する油圧シリンダ２と、油圧ポンプ１から油圧シリンダ２に供給される圧油の流れを制御し、左側切換位置３ａ、右側切換位置３ｂを有する方向切換弁３とを備えている。
【０００３】
油圧シリンダ２を伸長させる方向に駆動する切換位置である方向切換弁３の左側切換位置３ａには、タンクに連絡されるタンク側通路、すなわち排出通路６と、油圧ポンプ１に連絡されるポンプ側通路、すなわち供給通路５と、これらの供給通路５と排出通路６とを連絡する連絡通路１０と、この連絡通路１０に設けられ、排出通路６から供給通路５への圧油の供給を許容させる許容手段、すなわちチェック弁７と、タンクに導かれる圧油の流量を制御する流量制御手段、すなわち排出通路６を選択的に遮断する合流切換装置８と、供給通路５に連通し合流切換装置８を駆動する圧力信号を導く圧力検出手段、すなわち圧力検出通路９とを設けてある。また、パイロットポンプ１ａのパイロット圧を外部圧力信号Ｐｃとして、すなわち設定圧力として前述の圧力検出通路９で導かれる圧力信号に対抗するように合流切換装置８に供給する当該合流切換装置８の駆動手段、すなわち外部圧力信号発生装置１５を備えている。
【０００４】
このように構成した従来技術では、方向切換弁３を左側切換位置３ａに切換えると、油圧ポンプ１から吐出された圧油は供給通路５を経て油圧シリンダ２のボトム室側Ｃに導かれる。また油圧シリンダ２のロッド側室Ｄ内から流出した圧油は、排出通路６を経てタンクに導かれる。このとき、供給通路５内の圧力が圧力検出通路９に導かれ、この圧力信号が外部圧力信号発生装置１５で設定される外部圧力信号Ｐｃよりも低い場合、合流切換装置８が排出通路６を遮断するように駆動し、油圧シリンダ２のロッド側室Ｄからの戻り油の全量が排出通路６から供給通路５にチェック弁７を介して導かれ、供給通路５の流量に合流する。これにより、油圧シリンダ２の作動速度を増速させることができる。
【０００５】
また、油圧シリンダ２の負荷圧が大きくなり、供給通路５の圧力が上昇し、圧力検出通路９に導かれる圧力信号が外部圧力信号発生装置１５で設定される外部圧力信号Ｐｃよりも高くなると、合流切換装置８が排出通路６を連通させるように駆動し、排出通路６がタンクに連通する。したがつて、油圧シリンダ２のロッド側室Ｄからの戻り油は供給通路５に合流されることなくタンクに戻される。これにより、油圧シリンダ２の増速は抑えられ、通常速度に保たれる。
【０００６】
このように図５に示す従来技術では、油圧シリンダ２の伸長時に発生する負荷圧力が設定圧力以下のときは、油圧シリンダ２のロッド側室Ｄからの戻り油の全量がボトム側室Ｃに再生合流して油圧シリンダ２は通常速度に比べて増速し、また、油圧シリンダ２の伸長時に発生する負荷圧力が設定圧力より大きいときは、油圧シリンダ２は通常速度に保持されるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、油圧機械にあっては、大きな負荷圧が要求される重負荷作業と、負荷圧は比較的小さく、速い作業速度が要求される軽負荷作業とを選択的に実施するものがある。例えば、油圧機械が油圧ショベルである場合には、１台の油圧ショベルにおいて、軽負荷作業である「表土はぎ作業」と、重負荷作業である「溝掘削作業」とを選択的に実施することがしばしばおこなわれている。この場合、上述した図５に示す従来技術では、重負荷作業である「溝掘削作業」を実施するためには、大きな推力が要求され、したがって設定圧力すなわち外部圧力信号Ｐｃの値をできるだけ低く設定して、低い負荷圧のうちに再生解除させる必要がある。また逆に、軽負荷作業である「表土はぎ作業」では大きな推力は要求されず、速い作業速度を得るために圧力信号Ｐｃの値をできるだけ高めに設定することが好ましい。
【０００８】
したがって、上述した従来技術は、重負荷作業である「溝掘削作業」を考慮して外部圧力信号Ｐｃの値をあらかじめ低く設定すると、「表土はぎ作業」を実施したときには、その作業速度、すなわち、油圧シリンダ２の作動速度が遅くなり、この軽負荷作業である「表土はぎ作業」の作業能率が低下してしまう。また逆に、軽負荷作業である「表土はぎ作業」を考慮して外部圧力信号Ｐｃの値をあらかじめ高く設定すると、「溝掘削作業」においては大きな推力が得られず、この重負荷作業である「溝掘削作業」の作業能率が低下することになる。このように、従来技術では、外部圧力信号Ｐｃの値を重負荷作業、軽負荷作業のどちらかを考慮して一義的に決定せざるを得ないことから、１台の油圧機械で重負荷作業、軽負荷作業の双方の作業能率を向上させることは困難であった。
【０００９】
なお、このようなことは１つの連続した作業中でも起り得る。例えば、速い作業速度が求められる「表土はぎ作業」を考慮して、外部圧力信号Ｐｃの値をあらかじめ高く設定して「表土はぎ作業」を実施しているときに、当該油圧ショベルのバケットが、硬い地盤に当った場合には、外部圧力信号Ｐｃの値を高く設定してあるために大きな推力が得られず、油圧シリンダ２の停止等を生じてしまい、作業の能率低下を招いてしまう。
【００１０】
本発明は、上記した従来技術における実情に鑑みてなされたもので、その目的は、アクチュエータの作動を介して重負荷作業と軽負荷作業を選択的に実施し得る油圧機械にあって、重負荷作業及び軽負荷作業のいずれか所望の作業に好適なアクチュエータの駆動制御を容易に実現させることができる油圧機械の油圧再生装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明の請求項１に係る発明を、図１〜３に示す実施例中で使用されている符号を参照して説明すると以下のようになる。
【００１２】
本発明は、油圧ポンプ１及びタンク３０と、上記油圧ポンプ１から吐出される圧油によって駆動するアクチュエータ、例えば油圧シリンダ２と、上記油圧ポンプ１から上記油圧シリンダ２に供給される圧油の流れを制御する方向切換弁２０と、油圧シリンダ２とタンク３０とを連絡するタンク側通路２３と、上記タンク３０に導かれる圧油の流量を制御する流量制御手段、例えば可変絞り２５と、上記油圧ポンプ１と油圧シリンダ２とを連絡するポンプ側通路２８と、このポンプ側通路２８とタンク側通路２３とを連絡する連絡通路２４と、この連絡通路２４に設けられ、タンク側通路２３内の圧力がポンプ側通路２８内の圧力よりも高いとき、タンク側通路２３からポンプ側通路２８への圧油の供給を許容させるチェック弁２１と、油圧シリンダ２に供給される圧油の圧力を検出する検出手段、例えば油圧ポンプ１の吐出圧を検出する圧力検出器２９と、上記の可変絞り２５を駆動する駆動手段、例えば電磁比例減圧弁４０とを備え、連絡通路２４を介して油圧シリンダ２からの戻り油をポンプ側通路２８に合流させる再生操作が可能な構成を基本構成としている。
【００１３】
この基本構成に加えて、本願発明は、上述した圧力検出器２９からの圧力信号ＰＤを入力し、その圧力信号ＰＤに応じた作動信号ｉｓを上述した電磁比例減圧弁４０に出力する制御装置４４を備え、この制御装置４４が、上記圧力信号ＰＤと、上記作動信号ｉｓに対応する目標値、例えば目標電流ｉとの関数関係を、所定の重負荷作業に対応する関数関係１０１、及び所定の軽負荷作業に対応する関数関係１００として、あらかじめ複数設定する記憶部６２と、上記圧力信号ＰＤと上記記憶部６２に記憶された関数関係１０１，１００とに基づいて、該当する上述の目標電流ｉを演算する演算部６１とを有する。上記した記憶部６２に上記圧力信号ＰＤの所定値に対応する所定圧力（図３のＰｄ２）をあらかじめ記憶させるとともに、上記記憶部６２に記憶される上記所定の重負荷作業に対応する関数関係１０１、及び上記所定の軽負荷作業に対応する関数関係１００を、上記圧力信号ＰＤの値が上記記憶部６２に記憶される上記所定圧力（図３のＰｄ２）に至った際に、上記所定の重負荷作業に対応する関数関係１０１は再生操作を解除する関数関係となるように設定し、上記所定の軽負荷作業に対応する関数関係１００は再生操作をおこなわせる関数関係となるように設定してある。
【００１４】
また、上記所定の重負荷作業及び所定の軽負荷作業のそれぞれに相当する指示信号ＭＳを上記制御装置４４に出力可能な指示装置、例えば作業モードスイッチ４１を備えている。
【００１５】
そして、上記制御装置４４の演算部６１は、上記作業モードスイッチ４１から出力される指示信号ＭＳに応じて、上記記憶部６２に記憶されている所定の重負荷作業に対応する関数関係１０１、所定の軽負荷作業に対応する関数関係１００のうちの該当する関数関係に基づいて目標電流ｉを求める演算をおこなう構成にしてある。
【００１６】
【作用】
本発明の請求項１に係る発明は、上記した構成にしてあることから、例えば油圧ショベルにおける「溝掘削作業」などの重負荷作業を実施する場合には、指示装置である作業モードスイッチ４１を操作して、重負荷作業に対応する指示信号ＭＳを出力させ、方向切換弁２０の切換え操作をおこなえばよい。作業モードスイッチ４１から出力される指示信号ＭＳに応じて、制御装置４４の演算部６１は、記憶部６２に記憶されている図３に示す重負荷作業に対応する関数関係１０１と、圧力検出器２９から出力される圧力信号ＰＤとに基づいて目標電流ｉを求める演算をおこなう。
【００１７】
ここで、重負荷作業に対応する関数関係１０１は、圧力信号ＰＤの値が比較的小さいときに、流量制御手段である可変絞り２５を全開にし得るような関数関係、つまり、圧力信号ＰＤの値が比較的小さい（図３のＰｄ２）ときに再生操作を解除し得る関数関係である。
【００１８】
このような関数関係１０１に基づく目標電流ｉに相当する駆動信号ｉｓが、制御装置４４から駆動手段である電磁比例減圧弁４０に出力される。これにより電磁比例減圧弁４０が駆動して、可変絞り２５は圧力信号ＰＤが比較的小さい（図３のＰｄ２）ときに全開となり、タンク側通路２３を全量通過させるように作動する。これにより、再生操作が解除される状態となる。したがって、ポンプ側通路２８、方向切換弁２０を介してアクチュエータである油圧シリンダ２に油圧ポンプ１の圧油を供給し、方向切換弁２０、タンク側通路２３を介して油圧シリンダ２の戻り油を全量タンク３０に戻すことができる。これにより、大きな推力が得られ、重負荷作業に対応させることができる。
【００１９】
また、例えば油圧ショベルにおける「表土はぎ作業」などの軽負荷作業を実施する場合には、指示装置である作業モードスイッチ４１を操作して、軽負荷作業に対応する指示信号ＭＳを出力させ、方向切換弁２０の切換え操作をおこなえばよい。作業モードスイッチ４１から出力される指示信号ＭＳに応じて制御装置４４の演算部６１は、記憶部６２に記憶されている図３に示す軽負荷作業に対応する関数関係１００と、圧力検出器２９から出力される圧力信号ＰＤとに基づいて目標電流ｉを求める演算をおこなう。
【００２０】
ここで、軽負荷作業に対応する関数関係１００は、圧力信号ＰＤの値が比較的小さい間（例えば図３のＰｄ２）は流量制御手段である可変絞り弁２５を全開にしないような関数関係、つまり圧力信号ＰＤの値が比較的小さい間（例えば図３のＰｄ２）は再生操作を可能とさせる関数関係である。
【００２１】
このような関数関係１００に基づく目標電流ｉに相応する駆動信号ｉｓが制御装置４４から駆動手段である電磁比例減圧弁４０に出力される。これにより、電磁比例減圧弁４０が駆動して可変絞り２５は、圧力信号ＰＤの値が小さいとき（例えば図３のＰｄ２）には全開とはならず、タンク側通路２３の油のタンク３０への流入を規制する。これに伴い、タンク側通路２３の圧力が上昇し、再生操作が可能な状態となる。タンク側通路２３の圧力がポンプ側通路２８の圧力よりも大きくなったとき、タンク側通路２３の圧油が連絡通路２４、チェック弁２１を介してポンプ側通路２８に合流する。したがって、油圧シリンダ２の戻り油と、油圧ポンプ１から吐出される圧油との合流された圧油が油圧シリンダ２に供給される。これにより、上述した重負荷作業時の油圧シリンダ２の作動速度である通常速度に比べて、速い作動速度で油圧シリンダ２を駆動させることができ、軽負荷作業に対応させることができる。
【００２２】
【実施例】
以下、本発明の油圧機械の油圧再生装置の実施例を図に基づいて説明する。  図１〜４は本発明の請求項１〜７に相当する油圧機械の油圧再生装置の一実施例を示す図で、図１は全体構成を示す回路図、図２は図１に示す実施例に備えられる制御装置の構成を示す図、図３は図２に示す制御装置の記憶部及び演算部の構成を示す図、図４は図１に示す実施例で得られる特性を示す図である。
【００２３】
本実施例は例えば油圧ショベルに適用されるもので、図１に示すように、エンジン４３と、このエンジン４３によって駆動する油圧ポンプ１と、タンク３０と、油圧ポンプ１から吐出される圧油によって駆動するブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダ等のアクチュエータ、すなわち油圧シリンダ２と、油圧ポンプ１から油圧シリンダ２に供給される圧油の流量を制御する方向切換弁２０とを備えている。方向切換弁２０は、中立位置と、油圧シリンダ２のボトム側室Ｃに圧油を供給可能な切換位置２０ａと、油圧シリンダ２のロッド側室Ｄに圧油を供給可能な切換位置２０ｂとを有する。この方向切換弁２０は、パイロット弁７０の操作レバー７１を操作することにより、選択的に出力されるパイロット圧Ｐａ，Ｐｂにより切換位置２０ａ，２０ｂのいずれかに切換えられる。
【００２４】
また、油圧シリンダ２とタンク３０とを連絡するタンク側通路２３と、このタンク側通路２３に配置され、タンク３０に導かれる圧油の流量を制御する流量制御手段、例えば油圧操作式の可変絞り２５とを備えている。この可変絞り２５は、連通位置２５ａと絞り位置２５ｂとを有する。
【００２５】
また、油圧ポンプ１と油圧シリンダ２とを連絡するポンプ側通路２８と、このポンプ側通路２８とタンク側通路２３とを連絡する連絡通路２４と、この連絡通路２４に設けられ、タンク側通路２３内の圧力がポンプ側通路２８内の圧力よりも高いときに、タンク側通路２３からポンプ側通路２８への圧油の供給を許容させ、ポンプ側通路２８からタンク側通路２３方向への圧油の流れを阻止するチェック弁２１と、ポンプ側通路２８に設けられ、油圧ポンプ１から方向切換弁２０方向への圧油の流れを許容させ、方向切換弁２０から油圧ポンプ１方向への圧油の流れを阻止するチェック弁２２とを備えている。
【００２６】
また、油圧シリンダ２に供給される圧油の圧力を検出する検出手段、例えば油圧ポンプ１の吐出圧Ｐｄを検出し、圧力信号すなわちポンプ吐出圧信号ＰＤを出力する圧力検出器２９と、上述した可変絞り２５を駆動する駆動手段、例えば可変絞り２５のパイロット室にパイロット圧Ｐｉを出力する電磁比例減圧弁４０とを備えている。
【００２７】
そして特に、本実施例では、圧力検出器２９から出力されるポンプ吐出圧信号ＰＤを入力し、そのポンプ吐出圧信号ＰＤに応じた作動信号ｉｓを上述した電磁比例減圧弁４０に出力する制御装置４４と、重負荷作業及び軽負荷作業のうちのいずれかを指示する指示装置、例えば選択された作業モードに相当する指示信号ＭＳを出力する作業モードスイッチ４１とを備えている。
【００２８】
上述した制御装置４４は、図２に示すように、圧力検出器２９から出力されるポンプ吐出圧信号ＰＤ、及び作業モードスイッチ４１から出力される指示信号ＭＳを入力する入力部６０と、上述したポンプ吐出圧信号ＰＤと電磁比例減圧弁４０を作動させる作動信号ｉｓに対応する目標値、例えば目標電流ｉとの関数関係が、重負荷作業及び軽負荷作業のそれぞれに対応してあらかじめ複数設定される記憶部６２と、電磁比例減圧弁４０を駆動するための目標電流ｉを求める演算をおこなう演算部６１と、この演算部６１で求められた目標電流ｉに相当する作動信号ｉｓを電磁比例減圧弁４０に出力する出力部６３とを備えている。
【００２９】
上述した制御装置４４の記憶部６２には、例えば図３に示す軽負荷作業に対応する関数関係１００と重負荷作業に対応する関数関係１０１とが設定されている。このうち、重負荷作業に対応する関数関係１０１は、ポンプ吐出圧信号ＰＤが、所定の低い第１の設定圧力Ｐｄ１に至るまでは高い一定の目標電流ｉ１を出力し、ポンプ吐出圧信号ＰＤが第１の設定圧力Ｐｄ１を越えて第２の設定圧力Ｐｄ２に至るまでは、ｉ０＜ｉ＜ｉ１、となる目標電流ｉを出力し、ポンプ吐出圧信号ＰＤが第２の設定圧力Ｐｄ２以上になると、電流値ｉ０＝０の目標電流ｉを出力する関数関係である。また、軽負荷作業に対応する関数関係１００は、ポンプ吐出圧信号ＰＤが前述した所定の低い第１の設定圧力Ｐｄ１に至るまでは高い一定の目標電流ｉ１を出力し、ポンプ吐出圧信号Ｐｄが前述した第２の設定圧力Ｐｄ２よりも大きい第３の設定圧力Ｐｄ３に至るまでは、ポンプ吐出圧信号ＰＤの増加に応じて減少する目標電流ｉ（ｉ０＜ｉ＜ｉ１）を出力し、ポンプ吐出圧信号ＰＤが第３の設定圧力Ｐｄ３以上になると、ｉ０＝０の目標電流ｉを出力する関数関係である。すなわち、重負荷作業に対応する関数関係１０１のゲインを、軽負荷作業に対応する関数関係１００のゲインに比べて、あらかじめ大きく設定してある。
【００３０】
また、上述した制御装置４４の演算部６１は、作業モードスイッチ４１から出力される指示信号ＭＳに応じて、記憶部６２に記憶されている前述した重負荷作業に対応する関数関係１０１、軽負荷作業に対応する関数関係１００のうちの該当する関数関係と、圧力検出器２９から出力されるポンプ吐出圧信号ＰＤとに基づいて、目標電流ｉを求める演算をおこなう。
【００３１】
このように構成した実施例の動作は以下のとおりである。
例えば、「溝掘削作業」を考慮して図１に示す作業モードスイッチ４１で重負荷作業が選択されたとすると、この作業モードスイッチ４１から重負荷作業に対応する指示信号ＭＳが図２，３に示す制御装置４４の入力部６０に出力されることにより、制御装置４４の記憶部６２に記憶されている関数関係１００，１０１のうちの重負荷作業に対応する関数関係１０１が選定され、制御装置４４の演算部６１は、この重負荷作業に対応する関数関係１０１と、圧力検出器２９から出力されるポンプ吐出圧信号ＰＤとに基づいて、図１に示す電磁比例減圧弁４０を作動させる作動信号ｉｓの目標値、すなわち目標電流ｉを求める演算をおこなうことになる。
【００３２】
この状態において、パイロット弁７０の操作レバー７１を例えば図１のＡ側に操作すると、パイロット圧Ｐａが発生し、このパイロット圧Ｐａが方向切換弁２０の同図１の左側に位置するパイロット室に与えられ、方向切換弁２０が切換位置２０ａに切換えられる。これにより、油圧ポンプ１から吐出される圧油は、ポンプ側通路２８、チェック弁２２、方向切換弁２０の切換位置２０ａを経て油圧シリンダ２のボトム側室Ｃに供給され、ロッド側室Ｄからの戻り油は方向切換弁２０の切換位置２０ａ、タンク側通路２３、可変絞り２５を介してタンク３０に戻される。
【００３３】
このとき、圧力検出器２９によって検出されるポンプ吐出圧信号ＰＤが、前述した図３に示す記憶部６２に記憶される関数関係１０１の第１の設定圧力Ｐｄ１よりも低い間は、演算部６１で高い一定の目標電流（ｉ＝ｉ１）が求められ、この目標電流（ｉ＝ｉ１）に相当する作動信号（ｉｓ＝ｉ１）が制御装置４４の出力部６３から電磁比例減圧弁４０の駆動部に出力される。これにより、電磁比例減圧弁４０から出力されるパイロット圧ｐｉは最小となり、可変絞り２５に備えられるばねの力により当該可変絞り２５は図４の（ａ）の最大絞り量を与え得る絞り位置２５ｂに保持され、タンク側通路２３には可変絞り２５の絞り量に応じた圧力が発生する。そして、このタンク側通路２３内の圧力が、ポンプ側通路２８の圧力以上になると、油圧シリンダ２のロッド側室Ｄからの戻り油の一部は、連絡通路２４、チェック弁２１を介してポンプ側通路２８に流れ、この戻り油が油圧ポンプ１から吐出される圧油と合流して油圧シリンダ２のボトム側室Ｃに供給される操作がおこなわれる。したがって、油圧シリンダ２のボトム側室Ｃに流入する流量は、連絡通路２４から流れ込んだ図４の（ｂ）に示す最大の再生流量分だけ増加し、それに応じて油圧シリンダ２の作動速度を速くすることができる。
【００３４】
このような状態から、当該油圧ショベルのバケットが土砂にくい込み「溝掘削作業」が実施されて、油圧シリンダ２にかかる負荷が大きくなると、油圧ポンプ１の吐出圧Ｐｄが大きくなり、圧力検出器２９から出力されるポンプ吐出圧信号ＰＤの値も大きくなる。このポンプ吐出圧信号ＰＤの値が図３の関数関係１０１の第１の設定圧力Ｐｄ１と第２の設定圧力Ｐｄ２の間にあるときには、制御装置４４の演算部６１で求められる目標電流ｉは、ｉ０＜ｉ＜ｉ１の値をとり、制御装置４４の出力部６３から出力される作動信号ｉｓも、ｉ０＜ｉｓ＝ｉ＜ｉ１、の値となり、これにより電磁比例減圧弁４０から出力されるパイロット圧Ｐｉの値が増加し、可変絞り２５は、図４の（ａ）で示すようにその絞り量を小さく変化させるように、すなわち閉じられ気味の状態から開かれる方向に変化させるように駆動し、タンク３０に戻される油量が増加し、再生流量が図４の（ｂ）で示すように次第に減少する状態となる。すなわち、油圧シリンダ２の作動速度は、それまでに比べて若干遅くなるものの、より大きな推力を得ることができる状態となる。
【００３５】
そしてさらに、ポンプ吐出圧信号ＰＤの値が図３の関数関係１０１の第２の設定圧力Ｐｄ２以上になると、制御装置４４の演算部６１で求められる目標電流ｉは、ｉ＝ｉ０となり、出力部６３から出力される作動信号ｉｓも、ｉｓ＝ｉ＝ｉ０となり、これにより電磁比例減圧弁４０から出力されるパイロット圧Ｐｉの値は最大となり、可変絞り２５は、図４の（ａ）に示すように絞り量を０とする全開となる切換位置２５ａに切換えられる。これにより、図４の（ｂ）に示すように再生流量が０となって、タンク側通路２３の全量がタンク３０に戻される再生解除状態となり、その結果、油圧シリンダ２のロッド側室Ｄの圧力が小さくなり、このため油圧シリンダ２の推力が増大し、掘削力を急激に増加させ、所望の重負荷作業である「溝掘削作業」を実施することができる。
【００３６】
また、例えば「表土はぎ作業」あるいは地面を平坦にならす「ならし作業」等を考慮して、作業モードスイッチ４１により軽負荷作業が選択されたとすると、この作業モードスイッチ４１から軽負荷作業に対応する指示信号ＭＳが制御装置４４の入力部６０に出力される。これにより、制御装置４４の記憶部６２に記憶される関数関係１００，１０１のうちの軽負荷作業に対応する関数関係１００が選定され、制御装置４４の記憶部６１は、この軽負荷作業に対応する関数関係１００と、圧力検出器２９から出力されるポンプ吐出圧信号ＰＤに基づいて、目標電流ｉを求める演算をおこなう。この状態にあって、操作レバー７１が操作され、方向切換弁２０が例えば切換位置２０ａに切換えられると、前述したように、油圧シリンダ２のボトム側室Ｃに圧油が供給され、油圧シリンダ２は伸長する方向に作動する。
【００３７】
このとき、圧力検出器２９によって検出されるポンプ吐出圧信号ＰＤが第１の設定圧力Ｐｄ１よりも低い間は、前述したように可変絞り２５は図４の（ａ）で示す最大絞り量を与え得る絞り位置２５ｂに保持され、タンク側通路２３に可変絞り２５の絞り量に応じた圧力が発生可能となり、図４の（ｂ）で示す最大の再生流量が確保され、所望の再生操作をおこなうことができる。すなわち、油圧シリンダ２のボトム側室Ｃに、この油圧シリンダ２の戻り油と油圧ポンプ１から吐出される圧油とを合流して供給でき、油圧シリンダ２の作動速度を速くして所望の「表土はぎ作業」等の軽負荷作業をおこなうことができる。なお、図示しないバケット先端に当る土砂等の抵抗により、若干負荷圧が大きくなり、圧力検出器２９から出力されるポンプ吐出圧信号ＰＤの値が仮に第２の設定圧力Ｐｄ２程度になったとしても、この軽負荷作業に係る関数関係１００のゲインは、前述した重負荷作業に係る関数関係１０１のゲインに比べてあらかじめ小さく設定してあるので、演算部６１で求められる目標電流ｉは、ｉ０＜ｉ＜ｉ１、の値をとり、出力部６３から出力される作動信号ｉｓも、ｉ０＜ｉｓ＝ｉ＜ｉ１、となり、これに伴って電磁比例減圧弁４０から出力されるパイロット圧Ｐｉは、最小＜Ｐｉ＜最大、となり、可変絞り２５は図４の（ａ）の特性線上に位置する絞り量を保有した状態に維持される。したがって、再生流量は図４の（ｂ）で示すように若干減少するものの、再生操作を継続させることができる。
【００３８】
そして、このような「表土はぎ作業」等の軽負荷作業中に、重負荷作業に相当する事態が生じたとき、例えば、図示しないバケットの先端が硬い地盤にくい込んでしまったときなどにあっては、負荷圧の増加に応じて油圧ポンプ１の吐出圧ｐｄが増加することから、圧力検出器２９で検出されるポンプ吐出圧信号ＰＤの値が大きくなり、例えば第３の設定圧力Ｐｄ３以上になることがある。このような事態を生じたときには、ｉ＝ｉ０、となり、出力部６３から出力される作動信号ｉｓも、ｉｓ＝ｉ＝ｉ０、となり、電磁比例減圧弁４０から出力されるパイロット圧Ｐｉが最大となり、可変絞り２５は図４の（ａ）で示すように絞り量をほぼ０とする連通位置２５ａに切換えられ、タンク側通路２３の全量がタンク３０に戻される再生解除状態となる。この状態では、図４の（ｂ）に示すように再生流量がなくなり、油圧シリンダ２のロッド側室Ｄがタンク３０に連通して、前述したように油圧シリンダ２の大きな推力を確保することができ、硬い地盤にくい込んだバケットを動かして、その硬い地盤から脱出する動作をおこなわせることができる。すなわち、油圧シリンダ２の停止による作業の停止を招かずに、引き続いて「表土はぎ作業」等の軽負荷作業を実施させることができる。
【００３９】
このように構成した実施例にあっては、上述のように作業モードスイッチ４１により選択される制御装置４４の関数関係１００，１０１に応じて、１台の油圧ショベルで軽負荷作業と重負荷作業の双方に好適な油圧シリンダ２の駆動制御をおこなうことができ、これにより、軽負荷作業と重負荷作業の双方の作業能率を向上させることができる。
【００４０】
なお、上記実施例では、油圧ポンプ１の吐出圧Ｐｄを検出する圧力検出器２９を設け、この圧力検出器２９から出力されるポンプ吐出圧信号ＰＤに基づいて、再生操作及び再生解除操作をおこなうように構成してあるが、本発明は、これに限られず、例えば方向切換弁２０と油圧シリンダ２との間に位置する主管路に負荷圧を検出する圧力検出器を設け、その圧力検出器から出力される圧力信号に基づいて、再生操作及び再生解除操作をおこなう構成にしてもよい。
【００４１】
また、上記実施例では、アクチュエータとして油圧シリンダ２を例に挙げて説明したが、この油圧シリンダ２に代えて油圧モータを設けた構成であってもよい。  また上記では、油圧機械として油圧ショベルを挙げたが、本発明は、このような油圧ショベルには限られず、油圧操作式クレーン等にも適用可能である。
【００４２】
【発明の効果】
本発明は以上のように、記憶部に圧力信号の所定値に対応する所定圧力をあらかじめ記憶させておき、検出される圧力信号の値が上述の所定圧力に至った際に、重負荷作業時にあっては再生操作が解除され、軽負荷作業時にあっては再生操作をおこなわせる構成にしてあるので、重負荷作業及び軽負荷作業のいずれか所望の作業に好適なアクチュエータの駆動制御を容易に実現させることができ、従来では困難であった重負荷作業、軽負荷作業双方の作業能率の向上を実現させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の請求項１〜７に相当する油圧機械の油圧再生装置の一実施例を示す回路図である。
【図２】図１に示す実施例に備えられる制御装置の構成を示す図である。
【図３】図２に示す制御装置の記憶部及び演算部の構成を示す図である。
【図４】図１に示す実施例で得られる特性を示す図である。
【図５】従来の油圧機械の油圧再生装置を示す回路図である。
【符号の説明】
１    油圧ポンプ
２    油圧シリンダ（アクチュエータ）
２０    方向切換弁
２１    チェック弁
２３    タンク側通路
２４    連絡通路
２５    可変絞り（流量制御手段）
２８    ポンプ側通路
２９    圧力検出器（検出手段）
３０    タンク
４０    電磁比例減圧弁（駆動手段）
４１    作業モードスイッチ（指示装置）
４４    制御装置
６１    演算部
６２    記憶部
７０    パイロット操作弁
１００  関数関係
１０１  関数関係
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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