(57)【要約】 【課題】  作業モードの切換操作を簡易に行うことができる制御モード切換装置および建設機械を提供する。【解決手段】  異なる動作を行う複数のアクチュエータ（２，６，７）と、この各アクチュエータを駆動させる駆動手段（１０，１１，１２，１４，１５，１６）と、この各駆動手段の動作を指令する複数の操作レバー（２２ａ〜２２ｃ）と、この各操作レバーが操作領域終端近傍に達したことをそれぞれ検出する複数のリミットスイッチ（７２ａ〜７２ｅ）と、これらリミットスイッチのオン・オフ状態の組み合わせに応じて、優先作業モードであるかを判定するモード判定手段（コントローラ２３）と、このモード判定手段によって優先作業モードであると判定された際、特定の１以上の駆動手段の出力が通常時よりも高くなる、または、他の駆動手段との対比において出力比が高くなるように駆動手段を制御する駆動制御手段（コントローラ２３）とを備える。【選択図】 図３
2006200220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる動作を行う複数のアクチュエータ（２，６，７）と、
この各アクチュエータ（２，６，７）を駆動させる駆動手段（１０〜１６）と、
この各駆動手段（１０〜１６）の動作を指令する複数の操作レバー（２２ａ〜２２ｆ）と、
この各操作レバー（２２ａ〜２２ｆ）が操作領域終端近傍に達したことをそれぞれ検出する複数の検出手段（７２ａ，７２ｃ，７２ｄ，７２ｅ）と、
これら検出手段（７２ａ，７２ｃ，７２ｄ，７２ｅ）の検出状態の組み合わせに応じて、特定の１以上の駆動手段（１０〜１６）の出力が通常時よりも高くなる、または、他の駆動手段（１０〜１６）との対比において出力比が高くなる優先作業モードであるかを判定するモード判定手段（２３Ａ）と、
このモード判定手段（２３Ａ）によって優先作業モードであると判定された際、その優先作業モードに対応する特定の１以上の駆動手段（１０〜１６）の出力が通常時よりも高くなるように、または、他の駆動手段（１０〜１６）との対比において出力比が高くなるように前記駆動手段（１０〜１６）を制御する駆動制御手段（２３Ｂ）とを備えることを特徴とする建設機械の制御モード切換装置。
【請求項２】
前記モード判定手段（２３Ａ）は、前記検出手段（７２ａ，７２ｃ，７２ｄ，７２ｅ）の検出状態の組み合わせに対応して複数の優先作業モードを記憶した記憶手段（２３Ａ１）と、前記検出手段（７２ａ，７２ｃ，７２ｄ，７２ｅ）の検出状態の組み合わせに対応する優先作業モードを前記記憶手段（２３Ａ１）の中から選択する選択手段（２３Ａ２）とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の建設機械の制御モード切換装置。
【請求項３】
前記アクチュエータ（２，６，７）は、油圧アクチュエータによって構成され、
前記各駆動手段（１０〜１６）は、油圧回路によって構成されているとともに、この油圧回路の流量を制御する流量制御手段（１２，１５，１６）を含み、
前記駆動制御手段（２３Ｂ）は、前記モード判定手段（２３Ａ）によって優先作業モードであると判定された際、特定の１以上の油圧回路に供給される圧油供給量が、他の油圧回路に供給される圧油供給量より多くなるように前記流量制御手段（１２，１５，１６）を制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の建設機械の制御モード切換装置。
【請求項４】
前記複数の駆動手段（１０〜１６）を駆動するエンジン（９１）を備え、
前記駆動制御手段（２３Ｂ）は、エンジン出力を増減させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の建設機械の制御モード切換装置。
【請求項５】
前記複数の駆動手段（１０〜１６）を駆動するバッテリ（１１０）を備え、
前記駆動制御手段（２３Ｂ）は、バッテリ出力を増減させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の建設機械の制御モード切換装置。
【請求項６】
前記アクチュエータ（２，６，７）は、油圧アクチュエータによって構成され、
前記各駆動手段（１０〜１６）は、油圧回路によって構成されているとともに、この油圧回路の圧力を可変とする可変型圧力制御弁（６６，６７）を含み、
前記駆動制御手段（２３Ｂ）は、前記モード判定手段（２３Ａ）によって優先作業モードであると判定された際、特定の１以上の油圧回路の圧力が高くなるように、前記可変型圧力制御弁（６６，６７）を制御することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の建設機械の制御モード切換装置。
【請求項７】
前記操作レバー（２２ａ〜２２ｆ）が操作領域終端近傍に達したことをオペレータに認識させる告知手段（８０）を備えていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の建設機械の制御モード切換装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の制御モード切換装置を備えたことを特徴とする建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械の制御モード切換装置および建設機械に関する。詳しくは、掘削機などの建設機械において、作業モードの切換操作を簡易に行えるようにした制御モード切換装置および建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
土砂の掘削、積込みを行う建設機械として、図１３に示すように、下部走行体ａの走行用油圧モータ１と、上部旋回体ｂの旋回用油圧モータ２と、上部旋回体ｂの前部に装着された作業機ｃとしてのブーム３，アーム４，バケット５と、これらの作業機ｃを作動させるブームシリンダ６，アームシリンダ７，バケットシリンダ８とを備えた油圧式掘削機が知られている。
この油圧式掘削機では、掘削作業に際して、掘削、持上旋回、排土、持下旋回などの一連の連続作業を行う。とくに、持上旋回では、同図（Ａ）に示すように、ブーム上げ状態、アームダンプ状態において、同図（Ｂ）に示すように、掘削位置から４５°、９０°あるいは１８０°近辺位置に停止しているダンプカーｄの荷台に旋回動作を行う。
【０００３】
このような旋回とブーム、旋回とアームなどの同時操作時には、旋回回路の圧力がブーム回路やアーム回路の影響を受け、ブーム回路やアーム回路が低圧の時は旋回回路も低圧となって旋回がスムーズに行われない場合がある。
また、ダンプカーｄの停止位置によって旋回角度が異なることから、従来、オペレータがその都度これらの油圧アクチュエータの流量制御弁のスプール開度を制御することによって各回路への供給流量を制御して、両方の動きを適合させるように操作している。たとえば、ダンプカーｄが掘削位置から４５°の位置に停止している場合には、ブーム上げ動作が速くなり、かつ、旋回速度が遅くなるように、また、ダンプカーｄが掘削位置から１８０°の位置に停止している場合には、旋回速度が速くなり、かつ、ブーム上げ動作が遅くなるように各回路への供給流量を制御して、両方の動きを適合させるように操作している。しかし、このような操作は非常に難しく疲労も伴う。
【０００４】
そこで、本出願人は、先に、これらの課題を解決した油圧式掘削機の油圧制御回路を提案した（特許文献１参照）。
これは、ブーム上げ、アーム上げ、旋回動作を行う各油圧アクチュエータと、ブーム用操作レバー、アーム用操作レバーおよび旋回用操作レバーと、これらの操作レバーの操作に基づいて各油圧アクチュエータを駆動させる油圧回路とを備えた油圧式掘削機の油圧制御回路において、作業モードを選択する作業モード選択スイッチを設け、この作業モード選択スイッチによってブーム優先モード、旋回優先モード、標準モードのいずれかを選択すると、選択されたモードに対応する油圧回路に圧油が優先的に流れるように構成したものである。
【０００５】
【特許文献１】特許２５８３１４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上述した特許文献１に記載の油圧式掘削機の油圧制御回路では、ブーム用操作レバー、アーム用操作レバーおよび旋回用操作レバーを操作しながら、ブーム優先モードや旋回優先モードを選択しようとする場合、操作レバーから手を離して、作業モード切換スイッチを切換操作しなければならないため、切換作業が面倒であるという欠点がある。
【０００７】
本発明の目的は、作業モードの切換操作を簡易に行うことができる制御モード切換装置および建設機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の建設機械の制御モード切換装置は、異なる動作を行う複数のアクチュエータと、この各アクチュエータを駆動させる駆動手段と、この各駆動手段の動作を指令する複数の操作レバーと、この各操作レバーが操作領域終端近傍に達したことをそれぞれ検出する複数の検出手段と、これら検出手段の検出状態の組み合わせに応じて、特定の１以上の駆動手段の出力が通常時よりも高くなる、または、他の駆動手段との対比において出力比が高くなる優先作業モードであるかを判定するモード判定手段と、このモード判定手段によって優先作業モードであると判定された際、その優先作業モードに対応する特定の１以上の駆動手段の出力が通常時よりも高くなるように、または、他の駆動手段との対比において出力比が高くなるように前記駆動手段を制御する駆動制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
ここで、駆動手段の出力とは、速度や力を意味する。また、特定の１以上の駆動手段の出力が通常時よりも高くなるとは、標準作業モード時の出力に対して、優先作業モード時の出力が高くなることを意味する。特定の１以上の駆動手段の出力が、他の駆動手段との対比において出力比が高くなるとは、特定の１以上の駆動手段の出力は変動させないが、他の駆動手段の出力を下げた場合など、他の駆動手段の出力との関係で、出力比が相対的に高くなる場合を全て含む。
【００１０】
請求項２に記載の建設機械の制御モード切換装置は、前記モード判定手段は、前記検出手段の検出状態の組み合わせに対応して複数の優先作業モードを記憶した記憶手段と、前記検出手段の検出状態の組み合わせに対応する優先作業モードを前記記憶手段の中から選択する選択手段とを備えていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の建設機械の制御モード切換装置は、前記アクチュエータは、油圧アクチュエータによって構成され、前記各駆動手段は、油圧回路によって構成されているとともに、この油圧回路の流量を制御する流量制御手段を含み、前記駆動制御手段は、前記モード判定手段によって優先作業モードであると判定された際、特定の１以上の油圧回路に供給される圧油供給量が、他の油圧回路に供給される圧油供給量より多くなるように前記流量制御手段を制御することを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の建設機械の制御モード切換装置は、前記複数の駆動手段を駆動するエンジンを備え、前記駆動制御手段は、エンジン出力を増減させることを特徴とする。
請求項５に記載の建設機械の制御モード切換装置は、前記複数の駆動手段を駆動するバッテリを備え、前記駆動制御手段は、バッテリ出力を増減させることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の建設機械の制御モード切換装置は、前記アクチュエータは、油圧アクチュエータによって構成され、前記各駆動手段は、油圧回路によって構成されているとともに、この油圧回路の圧力を可変とする可変型圧力制御弁を含み、前記駆動制御手段は、前記モード判定手段によって優先作業モードであると判定された際、特定の１以上の油圧回路の圧力が高くなるように、前記可変型圧力制御弁を制御することを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の建設機械の制御モード切換装置は、前記操作レバーが操作領域終端近傍に達したことをオペレータに認識させる告知手段を備えていることを特徴とする。
請求項８に記載の建設機械は、請求項１〜７のいずれかに記載の制御モード切換装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、操作レバーを操作すると、駆動手段を介してアクチュエータが作動される。従って、複数の操作レバーの操作によって、複数のアクチュエータを同時または順次動作させることにより、所望の作業を実行させることができる。
この作業中において、ある特定のアクチュエータの動作を、例えば、速度アップしたい場合、そのアクチュエータを動作させる操作レバーを操作領域終端近傍まで操作する。すると、操作レバーが操作領域終端近傍に達したことが検出手段によって検出され、続いて、検出手段の検出状態の組み合わせに応じて、優先作業モードであるか否かが判定される。優先作業モードであると判定されると、その優先作業モードに対応する特定の１以上の駆動手段の出力が通常時よりも高くなるように、または、他の駆動手段との対比において出力比が高くなるように駆動手段が制御される。このようにして、特定のアクチュエータの動作を、例えば、速度アップさせることができる。
従って、操作レバーを操作しながら、その操作レバーから手を離すことなく、操作レバーを操作領域終端近傍まで操作するだけで、優先作業モードに切り換えることができるから、優先作業モードへの切換操作を簡易に行うことができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、予め、記憶手段に検出手段の検出状態の組み合わせに対応して複数の優先作業モードが記憶されているから、検出手段の検出状態の組み合わせによって設定される優先作業モードを容易に変更することができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、アクチュエータが油圧アクチュエータによって構成され、各駆動手段が油圧回路によって構成されているから、比較的力が必要な機械、たとえば、掘削機などに適用しても、大きな力を発揮でき、十分な掘削作業を実現できる。しかも、駆動制御手段は、油圧回路に供給される圧油供給量を他の油圧回路に供給される圧油供給量より多くなるように流量制御手段を制御する構成であるから、比較的簡単な構成で実現できる。
【００１８】
請求項４および請求項５に記載の発明によれば、複数の駆動手段を駆動するエンジン、または、バッテリの出力を増減させて優先作業モードを実行させるようにしたから、全体にパワーアップできる。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、アクチュエータが油圧アクチュエータによって構成され、各駆動手段が油圧回路によって構成されるとともに、油圧回路に設けられた可変型圧力制御弁を制御して優先作業モードを実行させるようにしたから、簡単に構成できる。
【００２０】
請求項７に記載の発明によれば、操作レバーが操作領域終端近傍に達したことをオペレータに認識させる告知手段を備えているから、オペレータは、操作レバーが操作領域終端近傍に達したことを認識できる。
請求項８に記載の発明によれば、請求項１〜７のいずれかに記載した機能を備えた建設機械を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本実施形態で用いる操作レバーの概念図、図２は同操作レバーの操作力とＰＰＣ（Pilot Pressure Control）圧の出力特性を示す操作力線図である。
本実施形態の操作レバー２２は、操作方向および操作角度に応じて、バルブＶ１，Ｖ２が開き、パイロットポンプＰからの圧油がバルブＶ１，Ｖ２を通じて、パイロット管路ＰＴ１，ＰＴ２へ送られる構造である。
【００２２】
通常の操作レバーのストローク範囲を１００％とすると、本実施形態の操作レバー２２では、約１１０％前後まで操作が可能である。操作レバー２２の操作ストロークが１００％を超えると、それまでの操作力よりも一段と大きな操作力を加えないと動かない操作フィーリングが作られている。たとえば、操作レバー２２の操作ストロークが１００％を超えると、操作レバー２２の可動部がばね等の付勢手段に当接し、その付勢手段からの反力によってそれまでの操作力よりも一段と大きな操作力を加えないと動かないように構成されている。
【００２３】
操作レバー２２の操作ストロークが１００％を超え約１１０％前後の領域を、キックダウン領域（ＫＤＥ）と呼ぶ。操作レバー２２がキックダウン領域に達すると、つまり、操作レバー２２が操作領域終端近傍に達すると、検出手段としてのリミットスイッチＬＳ１，ＬＳ２がオンし、操作レバー２２がキックダウン領域に達したことが検知される。このキックダウン領域でのＰＰＣ圧出力は変わらない。
【００２４】
図３は、油圧式掘削機の油圧制御回路のうち、特に、本発明に係るブーム作動用油圧シリンダ６（以下単にブームシリンダと略称する）、アーム作動用油圧シリンダ７（以下単にアームシリンダと略称する）および旋回用油圧モータ２の３つの油圧アクチュエータの油圧制御回路を示している。
本油圧制御回路は、２つの可変容量型油圧ポンプ１０，１３を備えた２ポンプ方式からなる。可変容量型油圧ポンプ１０の吐出管路１１には、流量および流れ方向を制御する圧力補償付流量制御弁１２を介してブームシリンダ６が接続されている。可変容量型油圧ポンプ１３の吐出管路１４は、２つの分岐管路１４ａ，１４ｂを有している。分岐管路１４ａには、圧力補償付流量制御弁１５を介して旋回用油圧モータ２が接続されている。分岐管路１４ｂには、圧力補償付流量制御弁１６を介してアームシリンダ７が接続されている。
【００２５】
なお、可変容量型油圧ポンプ１０、１３は、エンジン９１により駆動されるが（図３では、各ポンプ１０，１３のそれぞれにエンジン９１が接続されて表現されているが、実際には単一のエンジン９１によりポンプ１０，１３が駆動される。）、同エンジン９１の最高回転数および最高出力は、図示していないガバナを介してコントローラ２３の指令信号により制御される。
このように、ブームシリンダ６、アームシリンダ７および旋回用油圧モータ２は、２基の可変容量型油圧ポンプ１０，１３にパラレルに接続されたうえ、戻り回路１７を介してタンク１８に接続されている。
【００２６】
圧力補償付流量制御弁１２，１５，１６は、パイロット操作方式からなる。パイロットポンプ１９の主管２０が、それぞれの操作レバー２２ａ，２２ｂ，２２ｃのパイロット管路７３ａ〜７３ｆを介して各圧力補償付流量制御弁１２，１５，１６の両端に接続されている。
ブーム用操作レバー２２ｃには、操作レバー２２ｃをブーム上げ方向に操作した際に、操作レバー２２ｃがキックダウン領域に達したことを検知するリミットスイッチ７２ａが、旋回用操作レバー２２ｂには、操作レバー２２ｂを左右両回転方向に操作した際に、操作レバー２２ｂがキックダウン領域に達したことを検知するリミットスイッチ７２ｃ、７２ｄが、アーム用操作レバー２２ａには、操作レバー２２ａをアーム掘削方向に操作した際に、操作レバー２２ａがキックダウン領域に達したことを検知するリミットスイッチ７２ｅが、それぞれ設けられている。
これらのリミットスイッチ７２ａ，７２ｃ，７２ｄ，７２ｅは、信号回路７１ａ，７１ｃ，７１ｄ，７１ｅを介してコントローラ２３に接続されている。
【００２７】
可変容量型油圧ポンプ１０，１３の吐出管路１１，１４には、可変型圧力制御弁６７，６６が接続されている。コントローラ２３から信号回路６０，６２を通じて出力される指令信号により、パイロット弁６１，６３が切り替わると、パイロットポンプ１９からのパイロット圧がパイロット管路６４，６５を通って、可変型圧力制御弁６７，６６の操作部に作用する。これにより、可変容量型油圧ポンプ１０，１３の吐出管路１１，１４の最大圧力（リリーフ圧）が制御される。なお、２６はパイロット油圧の戻り管路である。
【００２８】
圧力補償付流量制御弁１２，１５，１６には、最大流量を制限するため、同制御弁内のスプールストロークを制限できる機構が設けられている。コントローラ２３から信号回路７４ｂ，７４ｃ，７４ｄを通じて出力される指令信号により、パイロット弁７５ｂ，７５ｃ，７５ｄが切り替わると、パイロットポンプ１９からのパイロット圧がパイロット管路弁７６ｂ，７６ｃ，７６ｄを通って、各圧力補償付流量制御弁１２，１５の操作部に作用することにより、圧力補償付流量制御弁１２，１５の流量が制限されるように制御される。
ここで、油圧ポンプ１０，１３、吐出管路１１，１４および圧力補償付流量制御弁１２，１５，１６を含んで、油圧アクチュエータ（旋回用油圧モータ２、ブームシリンダ６およびアームシリンダ７）を駆動させるための駆動手段としての油圧回路が構成されている。
【００２９】
圧力補償付流量制御弁１２，１５，１６には、それぞれの油圧アクチュエータ（ブームシリンダ６，アームシリンダ７，旋回用油圧モータ２）の必要流量に対する油圧ポンプ１０，１３の吐出圧を検知し補償する圧力補償弁２７ａ，２７ｂ，２７ｃが設けられている。圧力補償弁２７ａ，２７ｂ，２７ｃは、パイロット管路２９ａ，２９ｂを介して油圧ポンプ１０，１３のロードセンシングレギュレータ２８ａ，２８ｂと接続されている。
【００３０】
ロードセンシング回路として、圧力補償付流量制御弁１５の出口ポート３２から旋回用油圧モータ２の最大負荷圧力を検出するパイロット管路３３と、圧力補償付流量制御弁１６の出口ポート３０からアームシリンダ７の最大負荷圧力を検出するパイロット管路３１とにおいて、最大負荷圧力側の圧力をシャトル弁３４で検出し、このシャトル弁３４に接続されたパイロット管路３５と、圧力補償付流量制御弁１２の出口ポート３６からブームシリンダ６の最大負荷圧力を検出するパイロット管路３７とにおいて、最大負荷圧力側の圧力をシャトル弁３８で検出したうえ、これを、パイロット管路３９を介して、一方はパイロット管路２９ａにより油圧ポンプ１０のロードセンシングレギュレータ２８ａに、また、他方はパイロット管路２９ｂにより他方の油圧ポンプ１３のロードセンシングレギュレータ２８ｂに入力している。
上記ロードセンシング回路には、旋回ロードセンシング切換弁４０が介設されている。この切換弁４０は、パイロット管路４１を介してコントローラ２３の信号回路５１によって制御される電磁式パイロット弁５２によって切り換え制御されるようになっている。
【００３１】
ロードセンシングレギュレータ２８ａ，２８ｂは、それぞれ吐出管路１１，１４と、油圧ポンプ１０，１３の斜板傾転量を制御するサーボピストン４２ａ，４２ｂとの間にパイロット操作方式のロードセンシング弁４４ａ，４４ｂを有し、一方のロードセンシング弁４４ａの両端にはパイロット管路２９ａ，４３ａが、他方のロードセンシング弁４４ｂの両端には、パイロット管路２９ｂ、４３ｂがそれぞれ接続されている。
【００３２】
パイロット管路２９ａ，２９ｂにより導かれる最大負荷圧力と、ばね４５ａ，４５ｂのばね力との和がパイロット管路４３ａ，４３ｂで導かれる油圧ポンプ１０，１３の吐出圧より大きくなると、ロードセンシング弁４４ａ，４４ｂが（Ａ）位置から（Ｂ）位置に切換わり、サーボピストン４２ａ，４２ｂの圧油がタンク１８に戻り、油圧ポンプ１０，１３の斜板角が増加されて吐出流量が増大される。逆に、最大負荷圧力とばね力との和が油圧ポンプ１０，１３の吐出圧より小さくなると、ロードセンシング弁４４ａ，４４ｂが（Ｂ）位置から（Ａ）位置に切換わり、パイロット管路４３ａ，４３ｂからの圧油がサーボピストン４２ａ，４２ｂに入って、油圧ポンプ１０，１３の斜板角が減少されて吐出流量が減少される。
【００３３】
すなわち、油圧ポンプ１０の吐出圧Ｐ１が管路４３ａからロードセンシング弁４４ａの一方の操作部に作用するとともに、パイロット管路２９ａから導かれる負荷圧ＬＰ１とばね力とがロードセンシング弁４４ａの他方の操作部に作用する。これにより、Ｐ１＞ＬＰ１のときは、油圧ポンプ１０の斜板角が減少するように制御され、Ｐ１＜ＬＰ１のときは、油圧ポンプ１０の斜板角が増加するように制御される。
また、油圧ポンプ１３の吐出圧Ｐ２が管路４３ｂからロードセンシング弁４４ｂの一方の操作部に作用するとともに、パイロット管路２９ｂから導かれる負荷圧ＬＰ２とばね力とがロードセンシング弁４４ｂの他方の操作部に作用する。これにより、Ｐ２＞ＬＰ２のときは、油圧ポンプ１３の斜板角が減少するように制御され、Ｐ２＜ＬＰ２のときは、油圧ポンプ１３の斜板角が増加するように制御される。
上記のロードセンシングシステムと、圧力補償付流量制御弁１２，１５，１６とを使用することによって、油圧ポンプ１０，１３の吐出圧油を必要流量に抑えて省エネを図りながら、各油圧アクチュエータ（ブームシリンダ６，アームシリンダ７，旋回用油圧モータ２）のうちの最大負荷圧によって各圧力補償弁２７ａ，２７ｂ，２７ｃが制御される。
【００３４】
２基の可変容量型油圧ポンプ１０，１３のそれぞれの吐出管路１１，１４は連通管路４６によって接続されている。連通管路４６には両油圧ポンプ１０，１３の吐出圧油の合流、分流切換弁４７が設けられている。切換弁４７は、コントローラ２３から信号回路４９を介して指令される電磁式パイロット弁５０の作動により、パイロット管路４８のパイロット油圧によって切換え制御されるようになっている。
なお、合流、分流切換弁４７と連動して制御されるロードセンシング圧入切用切換弁５３がロードセンシング回路に介装されている。
【００３５】
このように構成されたロードセンシングシステムからなる油圧式掘削機の油圧制御回路には、持上旋回における土砂の掘削、ダンプカーへの積み込みのごときブーム、アームと旋回の同時操作での流量配分による作業のマッチングが変えられるように、さらには、堅い土質上での掘削作業や瞬間的にエンジンの定格出力以上の出力にて作業が可能なように、各種優先モードが予めコントローラ２３に設定されている。
【００３６】
すなわち、コントローラ２３には、図４に示すように、各操作レバー２２ａ，２２ｂ，２２ｃに設けられたリミットスイッチ７２ａ，７２ｃ，７２ｄ，７２ｅからの信号の組み合わせに応じて、特定の１以上の駆動手段の出力が通常時よりも高くできる、または、他の駆動手段との対比において出力比が高くできる優先作業モードであるかを判定するモード判定手段２３Ａと、このモード判定手段２３Ａによって優先作業モードであると判定された際、その優先作業モードに対応する特定の１以上の駆動手段の出力が通常時よりも高くできるように、または、他の駆動手段との対比において出力比が高くできるように、駆動手段を制御する駆動制御手段２３Ｂとが設けられている。
【００３７】
モード判定手段２３Ａは、リミットスイッチ７２ａ，７２ｃ，７２ｄ，７２ｅのオン・オフ状態の組み合わせに対応して複数の優先作業モードを記憶した記憶手段２３Ａ１と、リミットスイッチ７２ａ，７２ｃ，７２ｄ，７２ｅのオン・オフ状態の組み合わせに対応する優先作業モードを記憶手段２３Ａ１の中から選択する選択手段２３Ａ２とを備える。
駆動制御手段２３Ｂは、モード判定手段２３Ａによって選択された優先作業モードに応じて、この優先作業モードを実行すべく、パイロット弁５０、パイロット弁７５ｂ〜７５ｄ、パイロット弁５２、パイロット弁６１，６３に対して指令信号を発信する。
【００３８】
記憶手段２３Ａ１には、図５に示すように、リミットスイッチ７２ａ，７２ｃ，７２ｄ，７２ｅのオン・オフ状態の組み合わせに対応して、(I)標準作業モードと、７種の優先作業モード、つまり (II) 掘削力アップモード、(III)旋回優先モード、(IV)ブーム上げ優先モード、(V)アーム掘削優先モード、(VI)パワーアップモード（旋回＋ブーム）、(VII) パワーアップモード（ブーム＋アーム）、(VIII)パワーアップモード（旋回＋アーム）が設定記憶されている。さらに、この各モードに対応して、合流、分流切換弁４７、旋回ロードセンセンシング切換弁４０、可変型圧力制御弁６７，６６、各流量制御弁１２，１５，１６の最大流量を制限するパイロット弁７５ｂ，７５ｃ，７５ｄの状態、さらにはエンジンの回転・出力状態が記憶されている。
なお、５５はモニタであって、各作業モードが表示されるようになっている。
【００３９】
(I)標準モード
９０°旋回操作とブーム上げ操作とを同時にする場合において、旋回とブームのうちいずれか一方を優先する程でもなく略同程度の必要流量を確保したいとき、もしくは、一時的に掘削力を増やしたりエンジン出力を上げる必要がないときには、各操作レバー２２ａ，２２ｂ，２２ｃを通常のストローク範囲にて使用する。つまり、キックダウン領域まで操作せずに使用する。
この状態では、コントローラ２３からの指令信号がパイロット弁５０には発信されない。従って、パイロット弁５０は図３に示す位置にあるため、合流、分流切換弁４７の操作部に作用していたパイロット圧がパイロット管路４８からタンク１８へドレーンされ、合流、分流切換弁４７はオフ動作して図３に示す合流位置になっている。つまり、合流、分流切換弁４７を通じて、油圧ポンプ１０からの圧油と油圧ポンプ１３からの圧油とが合流する状態になっている。
【００４０】
この状態において、ブーム用操作レバー２２ｃを操作すると、その操作方向および操作角度に応じて、パイロットポンプ１９からの圧油がパイロット管路７３ａ，７３ｂを通じて、圧力補償付流量制御弁１２の操作部に与えられる結果、ブームシリンダ６が進退動作される。つまり、ブームの上げ下げ動作が行われる。
旋回用操作レバー２２ｂを操作すると、その操作方向および操作角度に応じて、パイロットポンプ１９からの圧油がパイロット管路７３ｃ，７３ｄを通じて、圧力補償付流量制御弁１５の操作部に与えられる結果、旋回用油圧モータ２が左右回転される。つまり、旋回動作される。
アーム用操作レバー２２ａを操作すると、その操作方向および操作角度に応じて、パイロットポンプ１９からの圧油がパイロット管路７３ｅ，７３ｆを通じて、圧力補償付流量制御弁１６の操作部に与えられる結果、アームシリンダ７が進退動作される。
【００４１】
一方、標準モードにおいては、コントローラ２３からの指令信号がパイロット弁５２に発信される。すると、パイロット弁５２が切り換わるため、パイロットポンプ１９からのパイロット圧がパイロット弁５２を通ってパイロット管路４１から旋回ロードセンシング切換弁４０の操作部に作用する結果、旋回ロードセンシング切換弁４０はオン動作して切換わり「切」位置となる。
このため、旋回用油圧モータ２を駆動する負荷圧は旋回ロードセンシング切換弁４０で遮断されるので、ブームシリンダ６の負荷圧がシャトル弁３８で検出される。この負荷圧は、パイロット管路２９ａを通って、ロードセンシング弁４４ａの操作部に作用するとともに、パイロット管路２９ｂを通って、ロードセンシング弁４４ｂの操作部にも作用する。
【００４２】
これにより、油圧ポンプ１０の吐出圧Ｐ１が管路４３ａからロードセンシング弁４４ａの一方の操作部に作用するとともに、パイロット管路２９ａから導かれるブームシリンダ６の負荷圧ＬＰ１とばね力とがロードセンシング弁４４ａの他方の操作部に作用する。その結果、Ｐ１＞ＬＰ１のときは、油圧ポンプ１０の斜板角が減少するように制御され、Ｐ１＜ＬＰ１のときは、油圧ポンプ１０の斜板角が増加するように制御される。
また、油圧ポンプ１３の吐出圧Ｐ２が管路４３ｂからロードセンシング弁４４ｂの一方の操作部に作用するとともに、パイロット管路２９ｂから導かれるブームシリンダ６の負荷圧ＬＰ２とばね力とがロードセンシング弁４４ｂの他方の操作部に作用する。その結果、Ｐ２＞ＬＰ２のときは、油圧ポンプ１３の斜板角が減少するように制御され、Ｐ２＜ＬＰ２のときは、油圧ポンプ１３の斜板角が増加するように制御される。
【００４３】
すなわち、標準モードによるブームと旋回との同時操作時は、ブームのアクチュエータ（ブームシリンダ６）の負荷圧に見合った油圧ポンプ１０，１３の斜板角に制御され、ブームと旋回の各アクチュエータ（ブームシリンダ６，旋回用油圧モータ２）に必要流量が供給される。
【００４４】
（II）掘削力アップモード（単独操作）
例えば、アーム掘削単独操作をする場合においては、アーム用操作レバー２２ａを通常の使用範囲を超えてキックダウン領域まで操作する。
これにより、コントローラ２３からの指令信号がパイロット弁６１に発信される。すると、パイロット弁６１が切り換わるため、パイロットポンプ１９からのパイロット圧はパイロット弁６１を通ってパイロット管路６４から可変型圧力制御弁６６の操作部に作用する。その結果、可変型圧力制御弁６６は、オン動作して切り換わり昇圧位置となる。つまり、アームシリンダ７の駆動油圧回路が昇圧（定格に対して１１０％昇圧）されるため、一時的にアーム掘削力を増やして作業できる。
同様に旋回単独操作をする場合においても、旋回用操作レバー２２ｂを通常の使用範囲を超えてキックダウン領域まで操作することにより、一時的に旋回力を増やして作業できる。
また、ブーム上げ単独操作をする場合においては、ブーム用操作レバー２２ｃを通常の使用範囲を超えてキックダウン領域まで操作する。
これにより、コントローラ２３からの指令信号がパイロット弁６３に発信される。すると、パイロット弁６３が切り換わるため、パイロットポンプ１９からのパイロット圧はパイロット弁６３を通ってパイロット管路６５から可変型圧力制御弁６７の操作部に作用する。その結果、可変型圧力制御弁６７は、オン動作して切り換わり昇圧位置となる。つまり、ブームシリンダ６の駆動油圧回路が昇圧（定格に対して１１０％昇圧）されるため、一時的にブーム上げ力を増やして作業できる。
【００４５】
(III)旋回優先モード（旋回力および旋回速度アップ）
例えば、１８０°旋回操作とブーム上げ操作とを同時にする場合において、旋回用油圧モータ２の負荷圧が大きく、しかも、多くの流量が必要なとき、もしくは、一時的に旋回力のみを増やして作業するときには、旋回用操作レバー２２ｂのみを通常の使用範囲を超えてキックダウン領域まで操作する。
これにより、コントローラ２３からの指令信号がパイロット弁５０に発信される。すると、パイロット弁５０が切り換わるため、パイロットポンプ１９からのパイロット圧がパイロット弁５０を通ってパイロット管路４８から合流、分流切換弁４７の操作部に作用する。その結果、合流、分流切換弁４７はオン動作して切り換わり分流位置となる。
このとき、パイロットポンプ１９からのパイロット圧はロードセンシング圧入切用切換弁５３の操作部にも作用し、ロードセンシング圧入切用切換弁５３をａ位置に切り換える。
【００４６】
これと同時に、コントローラ２３からの指令信号がパイロット弁７５ｂに発信される。すると、パイロット弁７５ｂが切り換わるため、パイロットポンプ１９からのパイロット圧がパイロット弁７５ｂから圧力補償付流量制御弁１２の下げ側操作部に作用する。その結果、圧力補償付流量制御弁１２内の上げ側スプールストロークが制限されるため、ブーム上げ側流量が制限される。
さらに、コントローラ２３からの指令信号がパイロット弁６１に発信される。すると、パイロット弁６１が切り換わるため、パイロットポンプ１９からのパイロット圧がパイロット弁６１を通ってパイロット管路６４から可変型圧力制御弁６６の操作部に作用する。その結果、可変型圧力制御弁６６はオン動作して切り換わり昇圧位置となる。つまり、旋回用油圧モータ２の駆動油圧回路が昇圧（定格に対して１１０％昇圧）されるため、旋回操作とブーム上げ操作とを同時にする場合において、一時的に旋回力のみを増やして作業できる。
【００４７】
一方、コントローラ２３からの指令信号は、パイロット弁５２に発信されない。従って、パイロット弁５２に作用していたパイロット圧は管路４１からタンク１８へドレーンされるため、パイロット弁５２はオフ動作して切り換わり図３に示す「入」位置となる。
これにより、旋回用油圧モータ２を駆動する負荷圧は、旋回ロードセンシング切換弁４０、シャトル弁３４、パイロット管路３５、ロードセンシング圧入切用切換弁５３のａ位置を通ってパイロット管路２９ｂからロードセンシング弁４４ｂの操作部に作用する。
そのため、油圧ポンプ１３の吐出圧Ｐ２が管路４３ｂからロードセンシング弁４４ｂの一方の操作部に作用するとともに、パイロット管路２９ｂから導かれる旋回用油圧モータ２の負荷圧ＬＰ２とばね力とがロードセンシング弁４４ｂの他方の操作部に作用する。その結果、Ｐ２＞ＬＰ２のときは、油圧ポンプ１３の斜板角が減少するように制御され、Ｐ２＜ＬＰ２のときは、油圧ポンプ１３の斜板角が増加するように制御される。
【００４８】
従って、旋回優先モードを選択したときは、油圧ポンプ１３が独立して旋回用油圧モータ２に必要な流量を供給することができるとともに、駆動回路圧を昇圧させることができる。この場合、ブームシリンダ６は、上記の標準モードと同様に吐出圧Ｐ１と負荷圧ＬＰ１との差圧によって制御されるが、圧力補償付流量制御弁１２のスプールストロークが制限されるため、油圧ポンプ１０からの流量も制限される。
すなわち、旋回優先モードによるブームと旋回同時操作時は、ブームのアクチュエータ（ブームシリンダ６）への油圧ポンプ１０からの流量が制限されるとともに、旋回のアクチュエータ（旋回用油圧モータ２）の駆動油圧回路が昇圧すると同時に、負荷圧に見合った油圧ポンプ１３の斜板角に制御されるため、旋回用油圧モータ２の駆動力と必要流量が増加される。
【００４９】
(IV)ブーム上げ優先モード（ブーム上げ掘削力および速度アップ）
例えば、旋回操作とブーム上げ操作とを同時にする場合において、旋回角度が比較的小さく（例えば４５°）、しかも、ブーム上げ操作のために多くの流量を必要とするとき、あるいは、一時的にブーム上げ力のみを増やして作業するときには、ブーム用操作レバー２２ｃのみを通常の使用範囲を超えてキックダウン領域まで操作する。
これにより、コントローラ２３からの指令信号がパイロット弁５０に発信される。すると、パイロット弁５０が切り換わるため、パイロットポンプ１９からのパイロット圧がパイロット弁５０を通ってパイロット管路４８から合流、分流切換弁４７の操作部に作用する。その結果、分流切換弁４７はオン動作して切り換わり分流位置となる。
このときに、パイロットポンプ１９からのパイロット圧はロードセンシング圧入切用切換弁５３の操作部にも作用し、ロードセンシング圧入切用切換弁５３をａ位置に切り換える。
【００５０】
これと同時に、コントローラ２３からの指令信号がパイロット弁５２に発信される。すると、パイロット弁５２が切り換わるため、パイロットポンプ１９からのパイロット圧がパイロット弁５２を通ってパイロット管路４１から旋回ロードセンシング切換弁４０の操作部に作用する。その結果、旋回用油圧モータ２を駆動する負荷圧は旋回ロードセンシング切換弁４０で遮断される。
【００５１】
また、コントローラ２３からの指令信号がパイロット弁７５ｃまたはパイロット弁７５ｄに発信される。すると、パイロット弁７５ｃまたはパイロット弁７５ｄが切り換わるため、パイロットポンプ１９からのパイロット圧がパイロット弁７５ｃまたはパイロット弁７５ｄから圧力補償付流量制御弁１５の駆動側操作部と反対側に作用する。その結果、圧力補償付流量制御弁１５内の駆動側スプールストロークが制限されるため、旋回流量が制限される。
【００５２】
さらに、コントローラ２３からの指令信号がパイロット弁６３に発信される。すると、パイロット弁６３が切り換わるため、パイロットポンプ１９からのパイロット圧がパイロット弁６３を通ってパイロット管路６５から可変型圧力制御弁６７の操作部に作用する。その結果、可変型圧力制御弁６７は、オン動作して切り換わり昇圧位置となる。
つまり、ブームシリンダ６の駆動油圧回路が昇圧（定格に対して１１０％昇圧）されるため、旋回操作とブーム上げ操作とを同時にする場合において、一時的にブーム上げ力のみを増やして作業できる。
【００５３】
一方、ブームシリンダ６の負荷圧はパイロット管路２９ａを通って、ロードセンシング弁４４ａの操作部に作用し、他方、旋回用油圧モータ２の負荷圧はロードセンシング弁４４ｂの操作部に作用しない。
これにより、油圧ポンプ１０の吐出圧Ｐ１が管路４３ａからロードセンシング弁４４ａの一方の操作部に作用するとともに、パイロット管路２９ａから導かれるブームシリンダ６の負荷圧Ｐ１とばね力とがロードセンシング弁４４ａの他方の操作部に作用する。その結果、油圧ポンプ１０の吐出圧Ｐ１とブームシリンダの負荷圧ＬＰ１とが、Ｐ１＞ＬＰ１のときは油圧ポンプ１０の斜板角が減少するように制御され、Ｐ１＜ＬＰ１のときは油圧ポンプ１０の斜板角が増加するように制御される。
また、旋回用油圧モータ２からの負荷圧がロードセンシング弁４４ｂに作用しないときは油圧ポンプ１３の吐出Ｐ２によって制御され、この吐出圧Ｐ２がばね力より大きくなると、斜板角が減少するように制御される。
【００５４】
従って、ブーム上げ優先モードによるブーム上げと旋回の同時操作時は、旋回のアクチュエータ（旋回用油圧モータ２）への油圧ポンプ１３からの流量が制限されるとともに、ブームのアクチュエータ（ブームシリンダ６）の駆動油圧回路が昇圧すると同時に、負荷圧に見合った油圧ポンプ１０の斜板角に制御されるため、ブームシリンダ６の駆動力と必要流量が増加される。
なお、アームシリンダ７を駆動するときは、アームの負荷圧はシャトル弁３４からパイロット管路３５を介して切換弁５３のａ位置を通ってパイロット管路２９ｂからロードセンシング弁４４ｂの操作部に作用する。これにより、Ｐ２＞ＬＰ２のときは油圧ポンプ１３の斜板角が減少するように制御され、Ｐ２＜ＬＰ２のときは油圧ポンプ１３の斜板角が増加するように制御されるので、アームシリンダ７に必要な流量を供給することができる。
【００５５】
(V)アーム掘削優先モード（アーム掘削力および速度アップ）
例えば、荒仕上げ時にアーム掘削操作とブーム上げ操作とを同時にする場合において、アーム掘削速度を速くする必要があるとき、あるいは、一時的にアーム掘削力のみを増やして作業するときには、アーム用操作レバー２２ａのみを通常の使用範囲を超えてキックダウン領域まで操作する。
これにより、コントローラ２３からの指令信号がパイロット弁５０に発信される。すると、パイロット弁５０が切り換わるため、パイロットポンプ１９からのパイロット圧がパイロット弁５０を通ってパイロット管路４８から合流、分流切換弁４７の操作部に作用する。その結果、分流切換弁４７は、オン動作して切り換わり分流位置となる。
このとき、パイロットポンプ１９からのパイロット圧はロードセンシング圧入切用切換弁５３の操作部にも作用し、ロードセンシング圧入切用切換弁５３をａ位置に切り換える。
【００５６】
これと同時に、コントローラ２３からの指令信号がパイロット弁５２に発信される。すると、パイロット弁５２が切り換わるため、パイロットポンプ１９からのパイロット圧がパイロット弁５２を通ってパイロット管路４１から旋回ロードセンシング切換弁４０の操作部に作用する。その結果、旋回用油圧モータ２を駆動する負荷圧は旋回ロードセンシング切換弁４０で遮断される。
また、コントローラ２３からの指令信号がパイロット弁７５ｂに発信される。すると、パイロット弁７５ｂが切り換わるため、パイロットポンプ１９からのパイロット圧がパイロット弁７５ｂから圧力補償付流量制御弁１２の下げ側操作部に作用する。その結果、圧力補償付流量制御弁１２内の上げ側スプールストロークが制限されるため、ブーム上げ側流量が制限される。
【００５７】
さらに、コントローラ２３からの指令信号がパイロット弁６１に発信される。すると、パイロット弁６１が切り換わるため、パイロットポンプ１９からのパイロット圧はパイロット弁６１を通ってパイロット管路６４から可変型圧力制御弁６６の操作部に作用する。その結果、可変型圧力制御弁６６は、オン動作して切り換わり昇圧位置となる。
つまり、アームシリンダ７の駆動油圧回路が昇圧（定格に対して１１０％昇圧）されるため、アーム掘削操作とブーム上げ操作とを同時にする場合において、アーム掘削速度を速くしたり、あるいは、一時的にアーム掘削力のみを増やして作業できる。
【００５８】
一方、アームシリンダ７の負荷圧はパイロット管路２９ｂを通って、ロードセンシング弁４４ｂの操作部に作用し、他方、旋回用油圧モータ２の負荷圧はロードセンシング弁４４ｂの操作部に作用しない。
これにより、油圧ポンプ１３の吐出圧Ｐ２が管路４３ｂからロードセンシング弁４４ｂの一方の操作部に作用するとともに、パイロット管路２９ｂから導かれるアームシリンダ７の負荷圧ＬＰ２とばね力とがロードセンシング弁４４ｂの他方の操作部に作用する。
このため、油圧ポンプ１３の吐出圧Ｐ２とアームシリンダ７の負荷圧ＬＰ２とが、Ｐ２＞ＬＰ２のときは油圧ポンプ１３の斜板角が減少するように制御され、Ｐ２＜ＬＰ２のときは油圧ポンプ１３の斜板角が増加するように制御される。
従って、アーム掘削優先モードによるブーム上げとアーム掘削の同時操作時は、ブームのアクチュエータ（ブームシリンダ６）への油圧ポンプ１０からの流量が制限されるとともに、アームのアクチュエータ（アームシリンダ７）の駆動油圧回路が昇圧すると同時に、負荷圧に見合った油圧ポンプ１３の斜板角に制御されるため、アームシリンダ７の駆動力と必要流量が増加される。
【００５９】
(VI)パワーアップモード（旋回＋ブーム上げ）
一時的にパワーアップし積み込み作業等をスピーディに行いたい場合がある。例えば、ブーム上げ速度と旋回速度を同時に上げるために、両アクチュエータに多くの流量を必要とする場合には、旋回用操作レバー２２ｂとブーム用操作レバー２２ｃを通常の使用範囲を超えてキックダウン領域まで操作する。
この状態では、コントローラ２３からの指令信号がパイロット弁５０には発信されない。従って、パイロット弁５０は図３に示す位置にあるため、合流、分流切換弁４７の操作部に作用していたパイロット圧がパイロット管路４８からタンク１８へドレーンされ、合流、分流切換弁４７はオフ動作して図３に示す合流位置になっている。つまり、合流、分流切換弁４７を通じて、油圧ポンプ１０からの圧油と油圧ポンプ１３からの圧油とが合流する状態になっている。
【００６０】
一方、コントローラ２３からの指令信号がパイロット弁５２に発信される。すると、パイロット弁５２が切り換わるため、パイロットポンプ１９からのパイロット圧がパイロット弁５２を通ってパイロット管路４１から旋回ロードセンシング切換弁４０の操作部に作用する。その結果、旋回用油圧モータ２を駆動する負荷圧は旋回ロードセンシング切換弁４０で遮断される。
【００６１】
これと同時に、コントローラ２３からの指令信号がパイロット弁６１，６３に発信される。すると、パイロット弁６１，６３が切り換わるため、パイロットポンプ１９からのパイロット圧がパイロット弁６１，６３を通ってパイロット管路６４，６５から可変型圧力制御弁６６，６７の操作部に作用する。その結果、可変型圧力制御弁６６，６７は、オン動作して切り換わり昇圧位置となる。
さらに、コントローラ２３からの指令信号が、油圧ポンプ１０，１３を駆動するエンジンの回転・出力を制御するガバナ（図示省略）へ発信される。すると、エンジンの回転・出力がアップ（定格に対して約１１０％）するように制御される。
【００６２】
つまり、油圧ポンプ１０，１３を駆動するエンジンの回転・出力がアップされるため、積み込み作業等において、ブーム上げ速度と旋回速度を同時に上げることができるから、積み込み作業をスピーディに行うことができる。
【００６３】
一方、アームシリンダ７の負荷圧はパイロット管路２９ｂを通って、ロードセンシング弁４４ｂの操作部に作用し、他方、旋回用油圧モータ２の負荷圧はロードセンシング弁４４ｂの操作部に作用しない。
これにより、油圧ポンプ１３の吐出圧Ｐ２が管路４３ｂからロードセンシング弁４４ｂの一方の操作部に作用するとともに、パイロット管路２９ｂから導かれるアームシリンダ７の負荷圧ＬＰ２とばね力とがロードセンシング弁４４ｂの他方の操作部に作用する。このため、油圧ポンプ１３の吐出圧Ｐ２とアームシリンダ７の負荷圧ＬＰ２との差圧が、Ｐ２＞ＬＰ２ときは油圧ポンプ１３の斜板角が減少するように制御され、Ｐ２＜ＬＰ２ときは油圧ポンプ１３の斜板角が増加するように制御される。
【００６４】
(VII) パワーアップモード（ブーム上げ＋アーム掘削）
同様に、ブーム上げ速度とアーム掘削速度を同時に上げるために、両アクチュエータに多くの流量を必要とする場合には、ブーム用操作レバー２２ｃとアーム用操作レバー２２ａを通常の使用範囲を超えてキックダウン領域まで操作する。
この状態では、コントローラ２３からの指令信号がパイロット弁５０には発信されない。従って、パイロット弁５０は図３に示す位置にあるため、合流、分流切換弁４７の操作部に作用していたパイロット圧がパイロット管路４８からタンク１８へドレーンされ、合流、分流切換弁４７はオフ動作して図３に示す合流位置になっている。つまり、合流、分流切換弁４７を通じて、油圧ポンプ１０からの圧油と油圧ポンプ１３からの圧油とが合流する状態になっている。
【００６５】
一方、コントローラ２３からの指令信号がパイロット弁５２に発信される。すると、パイロット弁５２が切り換わるため、パイロットポンプ１９からのパイロット圧がパイロット弁５２を通ってパイロット管路４１から旋回ロードセンシング切換弁４０の操作部に作用する。その結果、旋回用油圧モータ２を駆動する負荷圧は旋回ロードセンシング切換弁４０で遮断される。
【００６６】
これと同時に、コントローラ２３からの指令信号がパイロット弁６１，６３に発信される。すると、パイロット弁６１，６３が切り換わるため、パイロットポンプ１９からのパイロット圧がパイロット弁６１，６３を通ってパイロット管路６４，６５から可変型圧力制御弁６６，６７の操作部に作用する。その結果、可変型圧力制御弁６６，６７は、オン動作して切り換わり昇圧位置となる。
さらに、コントローラ２３からの指令信号が、油圧ポンプ１０，１３を駆動するエンジン９１の回転・出力を制御するガバナ（図示省略）へ発信される。すると、エンジン９１の回転・出力がアップ（定格に対して約１１０％）するように制御される。
【００６７】
つまり、油圧ポンプ１０，１３を駆動するエンジン９１の回転・出力がアップされるため、掘削作業等において、ブーム上げ速度とアーム掘削速度を同時に上げることができるため、掘削作業等をスピーディに行うことができる。
なお、油圧ポンプ１０，１３の斜板角の制御については、前述した(VI)の作用と同じであるため、説明を省略する。
【００６８】
(VIII) パワーアップモード（旋回＋アーム掘削）
一時的にパワーアップし旋回ならし作業等をスピーディに行うために、アーム掘削速度と旋回速度を同時に上げるために、両アクチュエータに多くの流量を必要とする場合には、アーム用操作レバー２２ａと旋回用操作レバー２２ｂを通常の使用範囲を超えてキックダウン領域まで操作する。
この場合の作用については、前述した(VI)の作用と同じであるため、説明を省略する。
【００６９】
＜第１実施形態の変形例＞
第１実施形態では、ブーム用操作レバー２２ｃに１つのリミットスイッチ７２ａを、旋回用操作レバー２２ｂに２つのリミットスイッチ７２ｃ，７２ｄを、アーム用操作レバー２２ａに１つのリミットスイッチ７２ｅを設けたが、ブーム用操作レバー２２ｃ、旋回用操作レバー２２ｂ、アーム用操作レバー２２ａのほかに、バケット用操作レバーを設け、こられにそれぞれキックダウン領域を検知する２つのリミットスイッチを設け、これらのリミットスイッチのオン、オフ状態の組み合わせに対応させて優先作業モードを設定するようにしてもよい。
【００７０】
たとえば、図６に示すように、ブーム用スイッチＢＳＷ１（上げ、下げ）、アーム用スイッチＡＳＷ（掘削、ダンプ）、バケット用スイッチＢＳＷ２（掘削、ダンプ）、旋回用スイッチＴＳＷ（右、左）のオン・オフ状態の組み合わせに対応して、掘削力アップモード、ブーム優先モード、アーム優先モード、バケット優先モード、旋回優先モード、パワーアップモードを設定し、スイッチのオン・オフ状態の組み合わせから対応するモードを選択し、実行するようにしてもよい。
【００７１】
実行にあたっては、図７に示すように、スイッチのオン・オフ状態を判断したのち（ＳＴ１）、これらスイッチのオン・オフ状態の組み合わせからモードを判定する（ＳＴ２）。これには、スイッチのオン・オフ状態の組み合わが、図６に示す設定モードの中にあるか否かを判定する。設定作業モードの中にない場合には、標準モード（ノーマルモード）として通常の動作を行う（ＳＴ３）。
設定作業モードの中にある場合、掘削力アップモード（ＳＴ４）、ブーム優先モード（ＳＴ５）、アーム優先モード（ＳＴ６）、バケット優先モード（ＳＴ７）、旋回優先モード（ＳＴ８）、パワーアップモード（ＳＴ９）のいずれかに進む。
【００７２】
掘削力アップモード（ＳＴ４）の場合、続いて、可変型圧力制御弁を昇圧させる（ＳＴ１０）を行う。つまり、可変型圧力制御弁６６，６７を昇圧位置に切り換える。
ブーム優先モード（ＳＴ５）の場合、各駆動油圧回路において、ブーム以外の制御流量を少し絞ったのち、ＳＴ１０の処理を行う。アーム優先モード（ＳＴ６）の場合、各駆動油圧回路において、アーム以外の制御流量を少し絞ったのち、ＳＴ１０の処理を行う。バケット優先モード（ＳＴ７）の場合、各駆動油圧回路において、バケット以外の制御流量を少し絞ったのち、ＳＴ１０の処理を行う。旋回優先モード（ＳＴ８）の場合、各駆動油圧回路において、旋回以外の制御流量を少し絞ったのち、ＳＴ１０の処理を行う。パワーアップモード（ＳＴ９）の場合、エンジン９１の出力をアップさせる動作を行ったのち、ＳＴ１０の処理を行う。
【００７３】
このような例では、選択された優先作業モード以外の駆動油圧回路の制御流量を抑えることにより、選択された優先作業モードに対応する油圧回路の制御流量が、他の油圧回路の制御流量より多くなるので、結果的には、選択された優先作業モードに対応する油圧回路が優先される。この場合、既存の油圧回路を適用して実施できる利点がある。  
【００７４】
＜第２実施形態＞
図８は、本発明の第２実施形態における油圧式掘削機の油圧制御回路を示している。本実施形態の油圧制御回路は、第１実施形態の油圧制御回路に対して、次の点が異なる。
第１実施形態において、ＰＰＣ式操作レバー２２ａ，２２ｂ，２２ｃと、リミットスイッチ７２ａ，７２ｃ，７２ｄ，７２ｄと、主管２０と，パイロット管路７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄ，７３ｅ，７３ｆとが省略され、それに代わって、電気式操作レバー２２ｄ，２２ｅ，２２ｆが設けられている。これに関連して、コントローラ２３には信号回路２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅ，２４ｆを介して電磁比例制御弁からなるパイロット弁２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆが設けられ、これらのパイロット弁２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆが圧力補償付流量制御弁１２，１５，１６の両端に接続されている。
【００７５】
第２実施形態で用いる電気式操作レバー２２ｄ，２２ｅ，２２ｆは、図９および図１０に示すように、第１実施形態で用いた操作レバー２２ａ，２２ｂ，２２ｃと同様に、通常の操作レバーのストローク範囲１００％に対して、約１１０％前後（キックダウン領域）まで操作が可能である。また、操作レバー２２の操作ストロークが１００％を超えると、それまでの操作力よりも一段と大きな操作力を加えないと動かない操作フィーリングが作られている。
【００７６】
また、操作レバー２２ｄ，２２ｅ，２２ｆを操作すると、ストローク０％からキックダウン領域のストローク１１０％まで、出力信号が一律に変化する。コントローラ２３は、操作レバー２２ｄ，２２ｅ，２２ｆからの出力信号を受けると、出力信号がある設定値（ＳＬ）を超えると、操作レバー２２ｄ，２２ｅ，２２ｆがキックダウン領域に達したことを認識する構成になっている。
【００７７】
第２実施形態においても、第１実施形態と同様の作用効果が期待できる。
【００７８】
＜第３実施形態＞
図１１は、本発明の第３実施形態における電動式掘削の制御システム回路を示している。本実施形態の制御システム回路は、第２実施形態の油圧制御回路に対して、次の点が異なる。
第２実施形態において、旋回のアクチュエータ（旋回用油圧モータ２）、旋回用油圧モータ２の圧力補償付流量制御弁１５、ブームのアクチュエータ（ブームシリンダ６）、ブームシリンダ６の圧力補償付流量制御弁１２、アームのアクチュエータ（アームシリンダ７）、アームシリンダ７の圧力補償付流量制御弁１６に代わって、旋回のアクチュエータ（旋回電動モータ１０２）、旋回電動モータ１０２のインバータ１１５、ブームのアクチュエータ（ブームシリンダ装置１０６）、ブームシリンダ装置１０６のインバータ１１２、アームのアクチュエータ（アームシリンダ装置１０７）、アームシリンダ装置１０７のインバータ１１６が設けられている。また、これらインバータ１１５，１１２，１１６には、電源コントローラ１２０を介してバッテリ１１０が接続されているとともに、電源コントローラ１２０を介してバッテリ１１０から充電されるキャパシタ（蓄電器）１１３が接続されている。
これに関連して、コントローラ２３からの制御信号が、信号回路２４ａ，２４ｃ，２４ｅ，２４ｇ，２４ｈ，２４ｉを介して、各インバータ１１５，１１２，１１６、電源コントローラ１２０，バッテリ１１０およびキャパシタ１１３に指令される。
【００７９】
第３実施形態で用いる電気式操作レバー２２ｄ，２２ｅ，２２ｆは、第２実施形態で用いた電気式操作レバーと同様なレバーで構成することによって、第３実施形態においても、第１実施形態と同様な作用効果が期待できる。
また、本実施形態では、コントローラ２３から各インバータ１２，１５，１６および電源コントローラ１２０への指令により全出力がコントロールされるため、パワーアップモードオン時の出力（１１０％）も同様に、コントローラ２３から各インバータ１２，１５，１６および電源コントローラ１２０への指令により増加される。
また、油圧式アクチュエータと電動式アクチュエータとを組み合わせた、いわゆる、ハイブリッド式掘削機に適用してもよいことは言うまでもない。
【００８０】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
例えば、操作レバーに持たせる操作フィーリング（告知手段）については、操作レバーがキックダウン領域に達すると、それまでの操作力より一段と大きな操作力を加えないと動かないように構成されていたが、これに限られない。逆に、操作レバーがキックダウン領域に達すると、それまでの操作力より一段と小さい力で操作できるようにしてもよく、あるいは、図１２に示すような告知手段８０の構成でもよい。
【００８１】
図１２に示す告知手段８０は、操作レバー２２の回動支点に設けられた扇型の回動プレート８１と、この回動プレート８１の各斜辺に当接し回動プレート８１の回動に伴って進退するとともに途中の突起８７Ａ，８７Ｂを挟んで切欠溝８２Ａ，８２Ｂを軸方向に有する２本のスライド棹８３Ａ，８３Ｂと、この各スライド棹８３Ａ，８３Ｂの先端が回動プレート８１の各斜辺に当接するようにスライド棹８３Ａ，８３Ｂを軸方向へ付勢するスプリング８４Ａ，８４Ｂと、各スライド棹８３Ａ，８３Ｂの側面に摺動可能に設けられたボール８５Ａ，８５Ｂと、このボール８５Ａ，８５Ｂをスライド棹８３Ａ，８３Ｂの側面に当接する方向へ押圧付勢するスプリング８６Ａ，８６Ｂとを備える。
【００８２】
このような構成であるから、操作レバー２２を回動操作すると、回動プレート８１が回動される。すると、その回動方向に応じていずれかのスライド棹８３Ａ，８３Ｂが同図中下方へスライドされる。いずれかのスライド棹８３Ａ，８３Ｂの突起８７Ａ，８７Ｂがボール８５Ａ，８５Ｂ位置に達すると、突起８７Ａ，８７Ｂがボール８５Ａ，８５Ｂをスプリング８６Ａ，８６Ｂに抗して押し込むため、スライド棹８３Ａ，８３Ｂを同図中下方へスライドさせるための力が一瞬変化する。これにより、操作レバー２２を操作しているオペレータは、操作レバー２２の操作力が変化するのを感じて、キックダウン領域に達したことを認識することができる。
【００８３】
また、操作力に限らず、オペレータの視覚、聴覚、触覚などで認識できるものであってもよい。つまり、操作レバーがキックダウン領域に達したことを、表示装置に文字や図柄などで告知表示、あるいは、スピーカで音として告知、さらには、操作レバーの振動などで告知できるものでもよい。
【００８４】
また、操作レバーが操作領域近傍に達したことを検出する検出手段としては、上記実施形態で上げたリミットスイッチに限らず、他の手段でもよい。例えば、操作レバーの操作領域近傍に、操作レバーと電気的に接触する電気的接点を設け、この電気的接点が操作レバーの接触を検知したことを持って検知する構成、あるいは、操作レバーの操作領域近傍に光センサを設け、操作レバーが光センサを遮断したことをもって検知する構成などでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、油圧式掘削機に利用できる他、他の建設機械一般にも利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る操作レバーの概念図。
【図２】前記第１実施形態に係る操作レバーの操作力とＰＰＣ圧との関係を示す図。
【図３】前記第１実施形態に係る油圧制御回路を示す図。
【図４】前記第１実施形態に係るコントローラ内部を示す図。
【図５】前記第１実施形態に係る優先作業モードの内容を示す図。
【図６】前記第１実施形態の変形例に係る優先作業モードの内容を示す図。
【図７】前記変形例のフローチャート。
【図８】本発明の第２実施形態に係る油圧制御回路を示す図。
【図９】前記第２実施形態に係る操作レバーの概念図。
【図１０】前記第２実施形態に係る操作レバーの操作力と出力信号との関係を示す図。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る制御システム回路を示す図。
【図１２】本発明の操作レバーの変形例を示す図。
【図１３】掘削機の旋回動作を説明するための図。
【符号の説明】
【００８７】
２…旋回用油圧モータ（油圧アクチュエータ）、６…ブームシリンダ（油圧アクチュエータ）、７…アームシリンダ（油圧アクチュエータ）、１０…可変容量型油圧ポンプ（駆動手段、油圧回路の構成要素）、１１…吐出管路（駆動手段、油圧回路の構成要素）、１２…圧力補償付流量制御弁（駆動手段、油圧回路の構成要素、流量制御手段）、１３…可変容量型油圧ポンプ（駆動手段、油圧回路の構成要素）、１４…吐出管路（駆動手段、油圧回路の構成要素）、１５…圧力補償付流量制御弁（駆動手段、油圧回路の構成要素、流量制御手段）、１６…圧力補償付流量制御弁（駆動手段、油圧回路の構成要素、流量制御手段）、２２ａ…アーム用操作レバー、２２ｂ…旋回用操作レバー、２２ｃ…ブーム用操作レバー、２２ｄ〜２２ｆ…電気式操作レバー、２３…コントローラ、２３Ａ…モード判定手段、２３Ａ１…記憶手段、２３Ａ２…選択手段、２３Ｂ…駆動制御手段、６６，６７…可変型圧力制御弁、７２ａ，７２ｃ，７２ｄ，７２ｅ…リミットスイッチ（検出手段）、８０…告知手段、９１…エンジン、１１０…バッテリ。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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