【手続補正書】
【提出日】令和2年11月4日(2020.11.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】油圧駆動システム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブーム用シリンダ及び旋回モータに圧油を供給してそれらを駆動する油圧駆動システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベルに備わるブーム用シリンダ及び旋回モータは、それらに圧油を供給することによって駆動できるようになっており、それらに圧油を供給するものとして例えば特許文献１のブーム上げ優先油圧回路が知られている。特許文献１のブーム上げ優先油圧回路は、第１ブーム用方向制御弁及び旋回用方向制御弁を備えている。第１ブーム用方向制御弁及び旋回用方向制御弁は、第１の油圧ポンプにパラレル接続されている。旋回用方向制御弁は、旋回操作が行われると旋回モータに圧油を流して旋回モータを動かし、また第１ブーム用方向制御弁は、ブーム上げ操作が行われるとブーム用シリンダに圧油を流してブームを動かすようになっている。
【０００３】
更にブーム上げ優先油圧回路では、旋回用方向制御弁と第１の油圧ポンプとの間に切替弁が介在している。切換弁は、ブーム上げ操作が行われると開放位置から絞り位置に切替わる。即ち、切替弁は、旋回操作とブーム上げ操作とが同時に行われた際に絞り位置に切替わり、第１の油圧ポンプから旋回用方向制御弁に流れる圧油の流量、つまり旋回モータに流れる圧油の流量を制限する。これにより、同時操作時においても第１ブーム用方向制御弁に流れる圧油の流量、即ちブーム用シリンダに流れる圧油の流量を確保することができ、ブーム用シリンダの上げ速度が単独操作時より低下して操作性が悪化することを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３０２７５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のブーム上げ優先油圧回路では、旋回用方向制御弁と第１の油圧ポンプとの間に切替弁を設けることによって、旋回用方向制御弁に作動油を流す際、同時操作の有無に関わらず、常に切換弁を通す必要がある。切換弁では圧力損失が生じるので、単独操作時において無駄にエネルギーを消費することになる。
【０００６】
そこで本発明は、無駄な圧力損失が発生することを抑制することができる油圧駆動システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の油圧駆動システムは、ブーム用シリンダ及び旋回モータに供給すべく作動油を吐出する油圧ポンプと、前記油圧ポンプと前記ブーム用シリンダとの間に介在し、入力されるブーム駆動指令に応じて前記油圧ポンプと前記ブーム用シリンダとの間の開度を調整する、ブーム用制御弁と、前記油圧ポンプと前記旋回モータとの間に介在し且つ前記ブーム用制御弁に並列するように前記油圧ポンプに接続され、入力される旋回駆動指令に応じて前記油圧ポンプと前記旋回モータとの間の開度を調整する旋回用制御弁と、前記ブーム用制御弁にブーム駆動指令を入力すべく操作可能に構成されているブーム用操作部を有し、前記ブーム用操作部に対する操作量に応じたブーム操作指令を出力するブーム用操作ユニットと、前記旋回用制御弁に旋回駆動指令を入力すべく操作可能に構成されている旋回用操作部を有し、前記旋回用操作部に対する操作量に応じた旋回操作指令を出力する旋回用操作ユニットと、前記ブーム用操作ユニットから出力されるブーム操作指令及び前記旋回用操作ユニットから出力される旋回操作指令に基づいて旋回駆動指令を調整する駆動制御ユニットと、備え、前記駆動制御ユニットは、前記旋回用操作部に対する操作量が同じであっても、前記旋回用操作ユニットから前記旋回操作指令が出力され且つ前記ブーム用操作ユニットから前記ブーム操作指令が出力されている同時操作の場合、前記旋回用操作ユニットから前記旋回操作指令が出力され且つ前記ブーム用操作ユニットから前記ブーム操作指令が出力されていない単独操作の場合に比べて前記油圧ポンプと前記旋回モータとの間にある前記旋回用制御弁の開度が小さくなるように旋回駆動指令を調整するものである。
【０００８】
本発明に従えば、同時操作時において単独操作時に比して油圧ポンプと旋回モータとの間の開度を小さくして、旋回モータに流れる作動油を制限してブーム用シリンダに優先的に流すことができる。他方、単独操作時には、同時操作時に比して油圧ポンプと旋回モータとの間の開度が大きく確保することができるので、その際に無駄な圧力損失が発生することを抑制することができる。
【０００９】
上記発明において、操作可能な優先度調整部を更に備え、前記駆動制御ユニットは、同時操作の場合、前記油圧ポンプと前記旋回モータとの間の開度が上限値以下となるように旋回駆動指令を調整し前記優先度調整部は、前記上限値を設定可能になっていてもよい。
【００１０】
上記構成に従えば、同時操作時に小さくする開度の度合いを調整することができる、即ちブーム用シリンダに作動油を流す優先度合いを調整することができる。これにより、同じ同時操作であっても優先度合いを変えることで旋回モータ及びブーム用シリンダの駆動速度を変えることができ、同時操作時における旋回モータ及びブーム用シリンダに駆動制御に自由度を持たせることができる。
【００１１】
上記発明において、前記駆動制御ユニットは、同時操作時において前記旋回用操作部が所定の操作量で操作された状態が所定時間継続していると、前記油圧ポンプと前記旋回モータとの間の開度を単独操作の場合と同じ開度に戻すように旋回駆動指令を調整してもよい。
【００１２】
上記構成に従えば、継続的に同時操作が行われた際に旋回モータを優先的に動かすべく作動油を旋回モータに流すことができる。これにより、旋回モータの動きがいつまでも制限されることを抑制することができる。
【００１３】
上記発明において、前記駆動制御ユニットは、前記同時操作時に前記旋回用操作部が操作されて前記油圧ポンプと前記旋回モータとの間の開度を調整する際に旋回駆動指令の増減を予め定められた増減率以下に制限するようになっていてもよい。
【００１４】
上記構成に従えば、同時操作時において油圧ポンプと旋回モータとの間の開度が急激に開かれ、又は急激に閉じられて旋回モータに流れ込む作動油が急激に増減することを防ぐことができる。これにより、旋回用操作部に対して急操作がなされても、旋回モータが駆動する構造体、即ち旋回体にショックが生じることを抑制することができる。
【００１５】
上記発明において、前記駆動制御ユニットは、前記旋回用操作部に対する操作量がその最大操作量に対して第１所定割合以上であって、且つ前記ブーム用操作部に対する操作量がその最大操作量に対して第２所定割合以上である場合に、旋回駆動指令を調整してもよい。
【００１６】
上記構成に従えば、各操作部が、その操作量が最大操作量に対して所定割合未満の場合において、優先制御が行われることを防ぐことができる。即ち、前述する場合において、操作部に対する操作とブーム用シリンダ及び旋回モータの動きとを対応させて操作することができ、同時操作時においてもブーム用シリンダ及び旋回モータの動きを微調整しながら動かすことができる。
【００１７】
上記発明において、前記旋回用操作ユニットは、前記旋回用操作部に対する操作量に応じた圧力のパイロット圧を旋回駆動指令として出力し、前記旋回用制御弁は、前記油圧ポンプと前記旋回モータとの間の開度をパイロット圧に応じて制御し、前記駆動制御ユニットは、電磁比例弁と、制御装置とを有し、前記電磁比例弁は、入力される旋回制御指令に基づいて前記パイロット圧を調整し、前記制御装置は、同時操作の場合において前記電磁比例弁に前記旋回制御指令を出力して前記油圧ポンプと前記旋回モータとの間の開度を小さくするように前記パイロット圧を調整してもよい。
【００１８】
上記構成に従えば、操作弁によって旋回用制御弁を駆動する油圧駆動システムにおいて上述する機能を実現することができる。
【００１９】
上記発明において、前記駆動制御ユニットは、電磁比例弁と、制御装置とを有し、前記電磁比例弁は、入力される旋回制御指令に応じた圧力のパイロット圧を旋回駆動指令として前記旋回用制御弁に出力し、前記制御装置は、単独操作の場合において前記旋回用操作ユニットからの旋回操作指令に応じたパイロット圧を出力させるべく前記旋回制御指令を前記電磁比例弁に出力し、同時操作の場合において単独操作の場合に比べて前記旋回用操作部に対する操作量に対する前記油圧ポンプと前記旋回モータとの間の開度が小さくなるようにパイロット圧を調整すべく前記旋回制御指令を前記電磁比例弁に出力してもよい。
【００２０】
上記構成に従えば、電磁比例弁によってパイロット圧を制御して旋回用制御弁を駆動する油圧駆動システムにおいて上述する機能を実現することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、無駄な圧力損失が発生することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る油圧駆動システムの油圧回路を示す回路図である。
【図２】図１の油圧駆動システムにおいて各アクチュエータを駆動させる際の手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２実施形態に係る油圧駆動システムの油圧回路を示す回路図である。
【図４】図３の油圧駆動システムにおいて各アクチュエータを駆動させる際の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る第１及び第２実施形態の油圧駆動システム１，１Ａについて図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる方向の概念は、説明する上で便宜上使用するものであって、発明の構成の向き等をその方向に限定するものではない。また、以下に説明する油圧駆動システム１，１Ａは、本発明の一実施形態に過ぎない。従って、本発明は実施形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除、変更が可能である。
【００２４】
［建設機械］
油圧ショベル及び油圧クレーン等の建設機械では、バケット及び巻上機等の種々のアタッチメントを備えており、これらのアタッチメントをブームによって昇降させるようになっている。また、建設機械は、走行装置等に旋回可能に設けられた旋回体を有しており、ブームは旋回体に上下方向に揺動可能に設けられている。即ち、旋回体を回転させることによってブームの向き、即ちアタッチメントの位置を変えることができるようになっており、建設機械では、ブーム及び旋回体を動かしながら作業が行われる。なお、建設機械には、ブームの他にアーム等の構成も備えているが、本実施形態においてその説明は省略する。
【００２５】
建設機械の一例である油圧ショベルでは、ブーム及び旋回体を動かすべく図１に示すような一対のブーム用シリンダ２及び旋回モータ３を備えている。一対のブーム用シリンダ２は、作動油の給排によって伸縮し、それによってブームを上下方向に揺動させるようになっている。また、旋回モータ３は、圧油の給排によって図示しない出力軸を回転させ、それによって旋回体を回転させるようになっている。建設機械では、このように構成されるブーム用シリンダ２及び旋回モータ３を含む種々のアクチュエータに作動油を供給して駆動するようになっており、種々のアクチュエータに作動油を供給すべく例えば第１実施形態又は第２実施形態の油圧駆動システム１，１Ａを備えている。
【００２６】
［第１実施形態］
油圧駆動システム１は、ブーム用シリンダ２及び旋回モータ３に接続されており、ブーム用シリンダ２及び旋回モータ３に夫々作動油を供給して作動させるようになっている。なお、この油圧駆動システム１は、ブーム用シリンダ２及び旋回モータ３の他に、アームを動かすためのアームシリンダ、バケットを動かすためのバケットシリンダ、及び走行装置を動かすための走行用モータ等のアクチュエータにも接続されており、各アクチュエータに作動油を供給して作動させている。以下では、本件発明に特に関連しているブーム用シリンダ２及び旋回モータ３以外のアクチュエータについては図示せず、また詳しい説明を省略する。
【００２７】
前述するような機能を有する油圧駆動システム１は、２つの油圧ポンプ２１，２２と、傾転角調整機構２３，２４と、油圧供給装置２５とを有している。２つの油圧ポンプ２１，２２は、図示しない回転軸がエンジン又は電動機等の駆動源に繋がっており、駆動源によって回転軸が回転されることによって圧油を吐出するようになっている。また、２つの油圧ポンプ２１，２２は、いわゆる可変容量型の斜板ポンプであり、斜板２１ａ，２２ａを夫々有している。即ち、２つの油圧ポンプ２１，２２は、斜板２１ａ，２２ａの傾転角を変えることによって吐出容量を変えることができるようになっている。また、斜板２１ａ、２２ａには、それらの傾転角を変えるべく傾転角調整機構２３，２４が夫々設けられている。
【００２８】
第１傾転角調整機構２３は、一方の油圧ポンプ２１である第１油圧ポンプ２１の斜板２１ａに設けられており、そこに入力される第１傾転信号（第１傾転角指令）に応じた角度に斜板２１aの傾転角を調整するようになっている。第１傾転角調整機構２３は、例えば傾転角調整バルブ及びサーボ機構（共に図示せず）を有している。傾転角調整バルブは、例えば電磁比例弁であり、図示しないパイロットポンプから吐出される圧油を入力される第１傾転信号（第１傾転角指令）に応じた指令圧に減圧してサーボ機構に出力する。サーボ機構は、斜板２１ａが連結されているサーボピストンを有しており、傾転角調整バルブから出力される指令圧に応じた位置にサーボピストンを移動させる。これにより、斜板２１ａの傾転角が第１傾転信号に応じた角度に調整され、第１傾転信号に応じた吐出流量の作動油が第１油圧ポンプ２１から吐出される。
【００２９】
第２傾転角調整機構２４は、他方の油圧ポンプ２２である第２油圧ポンプ２２の斜板２２ａに設けられており、そこに入力される第２傾転信号（第２傾転角指令）に応じた角度に斜板２２aの傾転角を調整するようになっている。即ち、第２傾転角調整機構２４は、第１傾転角調整機構２３と同様に、傾転角調整バルブ及びサーボ機構（共に図示せず）を有しており、傾転角調整バルブ及びサーボ機構によって斜板２２ａの傾転角が第２傾転信号に応じた角度に調整され、第２傾転信号に応じた吐出流量の作動油が第２油圧ポンプ２２から吐出される。
【００３０】
このような機能を有する２つの油圧ポンプ２１，２２は、油圧供給装置２５を介して各アクチュエータ２，３に繋がっており、各アクチュエータ２，３には油圧供給装置２５を介して作動油が供給される。油圧供給装置２５は、各アクチュエータ２，３に供給される作動油の方向を切換え、また供給される作動油の流量を変えるようになっている。このように作動油の方向を切換えることによって各アクチュエータ２，３の駆動方向が切換えられ、また作動油の流量を変えることによって各アクチュエータ２，３の駆動速度を変えられるようになっている。更に詳しく説明すると、油圧供給装置２５は、第１ブーム用方向制御弁３１、第２ブーム用方向制御弁３２、及び旋回用方向制御弁３３を備えている。
【００３１】
第１ブーム用方向制御弁３１は、一対のブーム用シリンダ２，２の動作を制御するための弁である。即ち、第１ブーム用方向制御弁３１は、第１主通路３４を介して第１油圧ポンプ２１に接続されると共に、一対のブーム用シリンダ２，２及びタンク２８に接続されている。このように接続されている第１ブーム用方向制御弁３１は、スプール３１ａを有する３ファンクションの方向制御弁であり、スプール３１ａを動かすことによって第１油圧ポンプ２１から一対のブーム用シリンダ２，２に流れる作動油の方向を切換える。即ち、第１ブーム用方向制御弁３１は、スプール３１ａが中立位置に位置する際に第１油圧ポンプ２１と一対のブーム用シリンダ２，２との間を遮断する。他方、第１ブーム用方向制御弁３１は、スプール３１ａが第１オフセット位置及び第２オフセット位置に移動すると、第１油圧ポンプ２１と一対のブーム用シリンダ２，２とを接続する。
【００３２】
更に詳細に説明すると、一対のブーム用シリンダ２，２は、ヘッド側ポート２ａとロッド側ポート２ｂとを夫々有している。２つのヘッド側ポート２ａは、ヘッド側通路３８を介して第１ブーム用方向制御弁３１に接続され、２つのロッド側ポート２ｂは、ロッド側通路３９を介して第１ブーム用方向制御弁３１に接続されている。第１ブーム用方向制御弁３１では、スプール３１ａが第１オフセット位置に移動すると、第１油圧ポンプ２１がロッド側通路３９に繋がり、２つのロッド側ポート２ｂがロッド側通路３９を介して第１油圧ポンプ２１に接続される。他方、ヘッド側通路３８はタンク２８に接続され、２つのヘッド側ポート２ａがヘッド側通路３８を介してタンク２８に接続される。これにより、一対のブーム用シリンダ２，２が収縮する。また、スプール３１ａが第２オフセット位置に移動すると、第１油圧ポンプ２１がヘッド側通路３８に繋がり、２つのヘッド側ポート２ａがヘッド側通路３８を介して第１油圧ポンプ２１に接続される。他方、ロッド側通路３９はタンク２８に接続され、２つのロッド側ポート２ｂは、ロッド側通路３９を介してタンク２８に接続される。これにより、一対のブーム用シリンダ２，２が伸長する。
【００３３】
このような機能を有する第１ブーム用方向制御弁３１は、センターオープン型の方向制御弁で構成されており、第１センターバイパス通路３６に介在している。第１センターバイパス通路３６は、第１主通路３４から分岐する通路であり、その下流側の部分がタンク２８に繋がっている。第１ブーム用方向制御弁３１は、スプール３１ａが第１及び第２オフセット位置に位置する際に第１センターバイパス通路３６を閉じ、スプール３１ａが中立位置に位置する際に第１センターバイパス通路３６を開く。このように構成されることによって、スプール３１ａが第１及び第２オフセット位置に位置する際に作動油を一対のブーム用シリンダ２，２に導くことができる。
【００３４】
このように油圧供給装置２５では、第１油圧ポンプ２１から吐出される作動油の流れる方向及び流量を第１ブーム用方向制御弁３１で制御することによって、一対のブーム用シリンダ２，２を伸縮させてブームを上下方向に揺動させることができる。また、ブームを上方に揺動させる際（即ち、ブーム上げ操作時において）、ブームを重力に反して動かす必要があるため、下方に揺動させる場合よりも多くの流量の作動液を一対のブーム用シリンダ２，２に供給する必要がある。そのため、油圧供給装置２５では、第２油圧ポンプ２２から一対のブーム用シリンダ２，２にも作動液を供給できるようになっており、そのような機能を達成すべく第２ブーム用方向制御弁３２を有している。
【００３５】
第２ブーム用方向制御弁３２は、第１ブーム用方向制御弁３１と協働して一対のブーム用シリンダ２，２の動作（より詳しくは、収縮動作）を制御するための弁である。第２ブーム用方向制御弁３２は、第２主通路３５を介して第２油圧ポンプ２２に接続されると共に、一対のブーム用シリンダ２，２及びタンク２８に接続されている。このように接続されている第２ブーム用方向制御弁３２は、スプール３２ａを有する２ファンクションの方向制御弁であり、スプール３２ａが中立位置の際には、第２油圧ポンプ２２と一対のブーム用シリンダ２，２との間を遮断する。他方、第２ブーム用方向制御弁３２は、スプール３２ａがオフセット位置に移動すると、第２油圧ポンプ２２と一対のブーム用シリンダ２，２とを接続する。
【００３６】
更に詳細に説明すると、第２ブーム用方向制御弁３２は、ヘッド側通路３８及びロッド側通路３９に接続されている。第２ブーム用方向制御弁３２では、スプール３２ａがオフセット位置に移動すると、第２油圧ポンプ２２がロッド側通路３９に繋がり、２つのロッド側ポート２ｂがロッド側通路３９を介して第２油圧ポンプ２２に接続される。他方、ヘッド側通路３８はタンク２８に繋がり、２つのヘッド側ポート２ａがヘッド側通路３８を介してタンク２８に接続される。これによって、一対のブーム用シリンダ２，２が収縮すべく、第１油圧ポンプ２１からの作動油と第２油圧ポンプ２２からの作動油と合流させて２つのロッド側ポート２ｂに供給することができる。
【００３７】
このような機能を有する第２ブーム用方向制御弁３２もまた、センターオープン型の方向制御弁で構成されており、第２センターバイパス通路３７に介在している。第２センターバイパス通路３７は、第２主通路３５から分岐する通路であり、その下流側の部分がタンク２８に繋がっている。第２ブーム用方向制御弁３２は、スプール３２ａがオフセット位置に位置する際に第２センターバイパス通路３７を閉じ、スプール３２ａが中立位置に位置する際に第２センターバイパス通路３７を開く。このように構成されることによって、スプール３２ａがオフセット位置に位置する際に作動油を一対のブーム用シリンダ２，２に導くことができる。また、第２センターバイパス通路３７には、第２ブーム用方向制御弁３２の上流側において第２ブーム用方向制御弁３２に直列するように旋回用方向制御弁３３が介在している。また、旋回用方向制御弁３３は、第２ブーム用方向制御弁３２に並列するように第２主通路３５に接続されており、第２油圧ポンプ２２からの作動液を旋回モータ３に供給するようになっている。
【００３８】
旋回用方向制御弁３３は、旋回モータ３の動きを制御するための弁であり、第２主通路３５を介して第２油圧ポンプ２２に接続されていると共に、旋回モータ３及びタンク２８に接続されている。このように接続されている旋回用方向制御弁３３は、スプール３３ａを有する３ファンクションの方向制御弁であり、スプール３３ａを動かすことによって第２油圧ポンプ２２から旋回モータ３に流れる作動油の方向を切換える。即ち、旋回用方向制御弁３３は、スプール３３ａが中立位置に位置する際に第２油圧ポンプ２２と旋回モータ３との間を遮断する。他方、旋回用方向制御弁３３は、スプール３３ａが第１オフセット位置及び第２オフセット位置に移動すると、第２油圧ポンプ２２と旋回モータ３とを接続する。
【００３９】
更に詳細に説明すると、旋回モータ３は、２つのポート３ａ，３ｂを有しており、旋回用方向制御弁３３は、スプール３３ａが第１オフセット位置に移動すると、第２油圧ポンプ２２を一方のポート３ａに接続し、他方のポート３ｂをタンク２８に接続する。また、旋回用方向制御弁３３は、第２センターバイパス通路３７を閉じる。これにより、旋回モータ３の一方のポート３ａに作動油が供給され、旋回モータ３がその出力軸（図示せず）が例えば時計回りに回転する。他方、スプール３１ａが第２オフセット位置に移動すると、旋回用方向制御弁３３は、第２油圧ポンプ２２を他方のポート３ｂに接続し、一方のポート３ａをタンク２８に接続する。また、旋回用方向制御弁３３は、先程と同様に第２センターバイパス通路３７を閉じる。これにより、旋回モータ３の他方のポート３ｂに作動油が供給され、旋回モータ３がその出力軸（図示せず）を例えば反時計回りに回転させる。このように旋回用方向制御弁３３は、第２油圧ポンプ２２からの作動油の流れる方向を切換えることによって旋回モータ３を駆動させ、旋回体を時計回り及び反時計回りに回動させるようになっている。
【００４０】
このように構成されている３つの方向制御弁３１〜３３は、パイロット式のスプール弁として構成されており、各々のスプール３１ａ〜３３ａが受圧することによって移動するようになっている。本実施形態では、スプール３１ａ、３３ａは、その両端部にパイロット圧を受けることができるようになっており、一端部にパイロット圧を受けると第１オフセット位置に移動し、また他端部にパイロット圧を受けることによって第２オフセット位置に移動する。また、スプール３１ａ、３３ａは、受けたパイロット圧に応じたストローク量で移動し、移動するストローク量に応じた開度にて、第１油圧ポンプ２１と一対のシリンダ２，２との間、及び第２油圧ポンプ２２と旋回モータ３との間を開くようになっている。即ち、第１油圧ポンプ２１と一対のシリンダ２，２との間の開度（即ち、スプール３１ａの開度）は、スプール３１ａに与えられるパイロット圧に応じた開度となり、また第２油圧ポンプ２２と旋回モータ３との間の開度（即ち、スプール３３ａの開度）は、スプール３３ａに与えられるパイロット圧に応じた開度となる。
【００４１】
他方、スプール３２ａは、その一端部のみにパイロット圧を受けるようになっており、パイロット圧を受けることでオフセット位置に移動する。また、スプール３２ａは、その一端部に与えられるパイロット圧に応じたストローク量で移動し、そのストローク量に応じた開度にて第２油圧ポンプ２２と一対のシリンダ２，２との間を開く。即ち、第２油圧ポンプ２２と一対のシリンダ２，２との間の開度（即ち、スプール３２ａの開度）は、スプール３２ａに与えられるパイロット圧に応じた開度となる。このようなパイロット圧を各々のスプール３１ａ〜３３ａに与えるべく、油圧供給装置２５は、２つの操作弁４１，４２を備えている。
【００４２】
２つの操作弁４１，４２は、共に操作部、例えば操作レバー４１ａ，４２ａを夫々有しており、操作レバー４１ａ，４２ａは、傾倒操作可能に夫々構成されている。更に詳細に説明すると、操作レバー４１ａ，４２ａは、中立位置に対して所定方向一方及び他方の２方向に夫々傾倒できるようになっている。また、操作弁４１，４２は、図示しないパイロットポンプに接続されており、操作レバー４１ａ，４２ａを傾倒させると、操作レバー４１ａ，４２ａの傾倒方向（即ち、操作方向）に応じた方向にパイロット圧を出力し、またパイロット圧をその傾倒量（即ち、操作量）に応じた圧力に調整する。このように構成されている２つの操作弁４１，４２のうち一方は、ブームを操作するためのブーム用操作弁４１であり、他方は、旋回体を操作するための旋回用操作弁４２である。以下では、各操作弁４１，４２について更に詳細に説明する。
【００４３】
ブーム用操作弁４１は、第１ブーム用パイロット通路４３Ｒ及び第２ブーム用パイロット通路４３Ｌに接続されており、傾倒方向に応じて第１ブーム用パイロット通路４３Ｒ及び第２ブーム用パイロット通路４３Ｌの何れかにパイロット圧（即ち、ブーム駆動指令）を出力する。また、第１ブーム用パイロット通路４３Ｒは、図示しないが途中で分岐し、分岐した先において第１ブーム用方向制御弁３１及び第２ブーム用方向制御弁３２に夫々接続されている。第１ブーム用方向制御弁３１及び第２ブーム用方向制御弁３２では、第１ブーム用パイロット通路４３Ｒに出力されたパイロット圧が各々のスプール３１ａ，３２ａの一端部に与えられるようになっており、スプール３１ａは、このパイロット圧により第１オフセット位置に移動し、またスプール３２ａは、このパイロット圧によりオフセット位置に移動する。また、スプール３１ａ，３２ａは、前記パイロット圧に応じたストローク量で移動し、それに伴ってスプール３１ａ，３２ａの開度が前記パイロット圧に応じた開度に調整される。
【００４４】
他方、第２ブーム用パイロット通路４３Ｌは、第１ブーム用方向制御弁３１のみに接続されている。第１ブーム用方向制御弁３１では、第２ブーム用パイロット通路４３Ｌに出力されたパイロット圧がスプール３１ａの他端部に与えられるようになっており、スプール３１ａは、このパイロット圧により第２オフセット位置に移動する。また、スプール３１ａは、前記パイロット圧に応じたストローク量で移動し、それに伴って前記パイロット圧に応じて第１油圧ポンプ２１と一対のブーム用シリンダ２，２との間の開度（即ち、スプール３１ａの開度）が前記パイロット圧に応じた開度に調整される。
【００４５】
このようにブーム用操作弁４１の操作レバー４１ａが傾倒されることによって、傾倒方向及び傾倒量に応じて第１ブーム用方向制御弁３１及び第２ブーム用方向制御弁３２のスプール３１ａ，３２ａが移動する。これにより、２つの油圧ポンプ２１，２２から一対のブーム用シリンダ２，２に傾倒方向に応じた方向で且つ傾倒量に応じた流量の作動油が流れ、傾倒方向に応じた方向に一対のブーム用シリンダ２，２が伸縮し、また傾倒量に応じた速度でブーム用シリンダが伸縮する。即ち、傾倒方向に応じた上方又は下方に、傾倒量に応じた速度でブームが揺動する。
【００４６】
他方、旋回用操作弁４２は、第１旋回用パイロット通路４４Ｒ及び第２旋回用パイロット通路４４Ｌに接続されており、傾倒方向に応じて第１旋回用パイロット通路４４Ｒ及び第２旋回用パイロット通路４４Ｌの何れかにパイロット圧（旋回駆動指令）を出力する。また、第１旋回用パイロット通路４４Ｒ及び第２旋回用パイロット通路４４Ｌは、共に旋回用方向制御弁３３に接続されている。旋回用方向制御弁３３では、第１旋回用パイロット通路４４Ｒに出力されたパイロット圧がスプール３３ａの一端部に与えられ、第２旋回用パイロット通路４４Ｌに出力されたパイロット圧がスプール３３ａの他端部に与えられる。スプール３３ａは、第１旋回用パイロット通路４４Ｒに出力されたパイロット圧が作用すると、第１オフセット位置に移動する。また、スプール３３ａは、前記パイロット圧に応じたストローク量で移動し、それに伴ってスプール３３ａの開度が前記パイロット圧に応じた開度に調整される。また、スプール３３ａは、第２旋回用パイロット通路４４Ｌに出力されたパイロット圧が作用すると、第２オフセット位置に移動する。また、スプール３３ａは、前記パイロット圧に応じたストローク量で移動し、スプール３３ａの開度が前記パイロット圧に応じた開度に調整される。
【００４７】
このように旋回用操作弁４２の操作レバー４２ａが傾倒されることによって、傾倒方向及び傾倒量に応じて旋回用方向制御弁３３のスプール３３ａが移動する。これにより、第２油圧ポンプ２２から旋回モータ３に傾倒方向に応じた方向で且つ傾倒量に応じた流量の作動油が流れ、傾倒方向に応じた方向であって傾倒量に応じた速度で旋回モータ３の出力軸が回転する。即ち、傾倒方向に応じた時計回り又は反時計回りに、傾倒量に応じた速度で旋回体を旋回させることができる。また、２つのパイロット通路４４Ｒ，４４Ｌには、電磁比例弁４５Ｒ，４５Ｌが夫々介在している。
【００４８】
電磁比例弁４５Ｒ，４５Ｌは、いわゆるノーマルオープン形の比例弁であり、スプール３３ａに与えるパイロット圧を調整する。即ち、電磁比例弁４５Ｒ，４５Ｌは、そこに旋回制御指令が入力できるようになっており、この旋回制御指令に基づいてスプール３３ａの両端部に与えられるパイロット圧を調整する。このような機能を有する電磁比例弁４５Ｒ，４５Ｌには、そこに旋回制御指令を与えるべく制御装置５１が電気的に接続されている。なお、電磁比例弁４５Ｒ，４５Ｌはノーマルクローズ形の比例弁でもよい。
【００４９】
制御装置５１は、電磁比例弁４５Ｒ，４５Ｌと共に駆動制御ユニット１１を構成しており、制御装置５１は、様々な条件に応じて電磁比例弁４５Ｒ，４５Ｌの何れかに旋回制御指令を出力し、スプール３３ａに与えられるパイロット圧の圧力を調整する。また、制御装置５１は、４つの圧力センサ５２Ｒ，５２Ｌ、５３Ｒ，５３Ｌに電気的に接続されている。２つの圧力センサ５２Ｒ，５２Ｌは、ブーム用操作弁４１と共にブーム用操作ユニット１２を構成しており、それらのうちの一方である第１ブーム用圧力センサ５２Ｒは、第１ブーム用パイロット通路４３Ｒにおけるパイロット圧に応じた信号（即ち、ブーム操作指令）を出力する。また、他方の第２ブーム用圧力センサ５２Ｌは、第２ブーム用パイロット通路４３Ｌにおけるパイロット圧に応じた信号（即ち、ブーム操作指令）を出力する。残りの２つの圧力センサ５３Ｒ，５３Ｌもまた、旋回用操作弁４２と共に旋回用操作ユニット１３を構成しており、それらのうちの一方である第１旋回用圧力センサ５３Ｒは、第１旋回用パイロット通路４４Ｒにおけるパイロット圧に応じた信号（即ち、旋回操作指令）を出力する。また他方の第２旋回用圧力センサ５３Ｌは、第２旋回用パイロット通路４４Ｌにおけるパイロット圧に応じた信号（即ち、旋回操作指令）を出力する。制御装置５１は、４つの圧力センサ５２Ｒ，５２Ｌ、５３Ｒ，５３Ｌから出力される操作指令に基づいて電磁比例弁４５Ｒ，４５Ｌの動きを制御する。
【００５０】
更に、制御装置５１は、２つの傾転角調整機構２３，２４に電気的に接続されている。即ち、制御装置５１は、２つの傾転角調整機構２３，２４の電磁比例弁に夫々電気的に接続されており、各々に傾転角指令を出力して２つの油圧ポンプ２１，２２の吐出流量を調整している。更に詳細に説明すると、制御装置５１は、４つの圧力センサ５２Ｒ，５２Ｌ、５３Ｒ，５３Ｌから出力される操作指令に基づいて操作レバー４１ａ，４２ａの傾倒量を検出し、検出された傾転量に応じた傾転角指令を各電磁比例弁に出力して吐出流量を２つの油圧ポンプ２１，２２の吐出流量を調整する。
【００５１】
このように構成されている油圧駆動システム１では、ブーム用操作弁４１の操作レバー４１ａが一方向に傾倒されると、スプール３１ａが第１オフセット位置に移動すると共にスプール３２ａがオフセット位置に移動する。これにより、一対のブーム用シリンダ２，２に対してそれを収縮させるように作動油が流れ、ブームが上方に揺動する。この際、スプール３１ａ，３２ａの開度は、操作レバー４１ａの傾倒量に応じた開度となっている。それ故、ブームは、操作レバー４１ａの操作量に応じた速度にて上方に揺動する。
【００５２】
他方、ブーム用操作弁４１の操作レバー４１ａが他方向に傾倒されると、スプール３１ａが第２オフセット位置に移動する。これにより、一対のブーム用シリンダ２，２に対してそれを伸長させるように作動油が流れ、ブームが下方に揺動する。この際、スプール３１ａの開度は操作レバー４１ａの傾倒量に応じた開度となっており、その操作量に応じた速度にてブームを下方に揺動させる。また、旋回用操作弁４２の操作レバー４２ａが傾倒されると、旋回モータ３に対して傾倒方向に応じた方向に作動油が流れ、傾倒方向に応じた方向に旋回モータ３の出力軸を回転させる。また、スプール３３ａの開度は、旋回用操作弁４２の操作レバー４２ａの傾倒量に応じた開度にて開くようになっており、旋回モータ３の出力軸、即ち旋回体は、その操作量に応じた速度にて回転する。
【００５３】
このように、油圧駆動システム１では、前述のような操作レバー４１ａ，４２ａに対する操作が各々に対して単独で行われる場合（即ち、単独操作）と、２つの操作レバー４１ａ，４２ａに対にして同時期に行われる場合（即ち、同時操作）とがある。同時操作の場合には、単独操作と同じく各スプール３１ａ〜３３ａは、各操作レバー４１ａ、４２ａの傾倒方向に応じて移動し、また各スプール３１ａ〜３３ａの開度を各々の傾倒量に応じた開度にて開くようになっている。他方、ブーム上げ操作においては、ブームと共にそれに設けられるアーム及びバケットを持ち上げる必要があるため、ブーム用シリンダ２，２に多くの作動油を流す必要がある。それ故、ブーム上げ操作を伴う同時操作においては、スプール３３ａの開度を単独操作の場合と同じ開度とすると、旋回モータ３の方へと多くの作動油が流れることになり、ブームの速度が遅くなる。そこで、油圧駆動システム１では、ブーム上げ操作において制御装置５１がスプール３３ａの開度を調整して、同時操作の際においてブーム用シリンダ２，２に優先的に作動油が流れるようにしている。この際、ブーム用シリンダ２，２に作動油を流す優先度合いを設定すべく、制御装置５１には、優先度調整部５４が電気的に接続されている。優先度調整部５４は、例えばダイアルであり、操作することによってブーム用シリンダ２，２に作動油を流す優先度合いを設定するようになっている。以下では、このように構成される油圧駆動システム１において、ブーム用シリンダ２，２に優先的に作動油を流す場合における制御装置５１の制御手順について説明する。
【００５４】
制御装置５１は、油圧ショベルの電源が入ると駆動制御を開始し、開始されるとステップＳ１に移行する。ブーム上げ判定工程であるステップＳ１では、ブーム用操作弁４１の操作レバー４１ａに対して一方へ傾倒操作、即ちブーム上げ操作がなされたか否かを判定する。即ち、制御装置５１は、第１ブーム用圧力センサ５２Ｒから出力されるブーム操作指令に基づいて、操作レバー４１ａに対するブーム上げ操作がなされたか否かを判定する。具体的には、第１ブーム用圧力センサ５２Ｒから出力されるブーム操作指令に基づいて第１ブーム用パイロット通路４３Ｒの圧力を検出し、検出される圧力が第１所定値以上であるか否かを判定する。所定値未満の場合、ブーム上げ操作がなされていないと判定されてステップＳ１に戻り、前述する判定を繰り返す。他方、第１所定値以上の場合、ブーム上げ操作がなされていると判定してステップＳ２に移行する。
【００５５】
同時操作判定工程であるステップＳ２では、同時操作がなされているかを見極めるべく、旋回用操作弁４２の操作レバー４２ａが操作されたか否かを判定する。即ち、制御装置５１は、第１旋回用圧力センサ５３Ｒ及び第２旋回用圧力センサ５３Ｌから出力される旋回操作指令に基づいて、操作レバー４２ａが操作されたか否かを判定する。具体的には、第１旋回用圧力センサ５３Ｒ及び第２旋回用圧力センサ５３Ｌから出力される旋回操作指令に基づいて各通路４４Ｒ，４４Ｌの圧力を検出し、検出される圧力のうち少なくとも１つが第２所定値以上であるか否かを判定する。第２所定値未満の場合、操作レバー４１ａに対する単独操作であると判定されてステップＳ１に戻り、前述する判定を繰り返す。他方、第２所定値以上の場合、操作レバー４２ａもまた操作されており同時操作であると判定され、ステップＳ３に移行する。
【００５６】
傾倒量判定工程であるステップＳ３では、２つの操作レバー４１ａ，４２ａに対する傾倒量が所定量以上か否かを判定する。即ち、制御装置５１は、３つの圧力センサ５２Ｒ，５３Ｒ，５３Ｌから出力される信号に基づいて２つの操作レバー４１ａ，４２ａの傾倒量が所定量以上か否かを判定する。具体的に説明すると、制御装置５１は、３つの圧力センサ５２Ｒ，５３Ｒ，５３Ｌから出力される操作指令に基づいて各通路４３Ｒ，４４Ｒ，４４Ｌのパイロット圧の圧力を検出し、検出された圧力の各々が所定値以上か否かを判定する。各操作弁４１，４２において出力されるパイロット圧の圧力と傾倒量とは略一対一で対応している。それ故、検出された圧力が所定値以上か否かを判定することによって、２つの操作レバー４１ａ，４２ａの傾倒量が所定量以上か否かを判定することができる。なお、所定値は、前述する第１所定値及び第２所定値より大きい値であり、例えば操作レバー４１ａ，４２ａを夫々最大角度まで傾倒させた際に出力されるパイロット圧の最大圧力に対して７０％以上の値に設定されている。また、操作レバー４１ａ，４２ａに対する所定量は、同じ値にて設定されているが、操作レバー４１ａ，４２ａ毎に設定されてもよい。２つの操作レバー４１ａ，４２ａの傾倒量が所定量未満の場合には、一対のブーム用シリンダ２，２に作動油を優先的に流す必要がないと判定してステップＳ１に戻り、前述する判定を繰り返す。それ故、第１ブーム用方向制御弁３１のスプール３１ａ及び第２ブーム用方向制御弁３２のスプール３２ａは、操作レバー４１ａの傾倒方向に応じた方向に且つ操作レバー４１ａの傾倒量に応じたストローク量で移動し、旋回用方向制御弁３３のスプール３３ａもまた、操作レバー４２ａの傾倒方向に応じた方向に且つ操作レバー４２ａの傾倒量に応じたストローク量で移動する。なお、この際、操作レバー４１ａの傾倒量に対してブーム用シリンダ２，２に流れる作動油の流量は、単独操作時よりも少なくなっており、ブームの上げ速度が単独操作時より遅くなる。他方、２つの操作レバー４１ａ，４２ａの傾倒量が所定量以上である場合には、ステップＳ４に移行する。
【００５７】
優先制御工程であるステップＳ４では、旋回用方向制御弁３３のスプール３３ａのストローク量を制限する優先制御を開始すべく、操作レバー４２ａの傾倒方向に応じて電磁比例弁４５Ｒ，４５Ｌの何れかに旋回制御指令を出力する。即ち、操作レバー４２ａが傾倒方向一方に傾倒されていると、制御装置５１は、第１電磁比例弁４５Ｒに旋回制御指令を出力して第１電磁比例弁４５Ｒの開度を小さくし、第１電磁比例弁４５Ｒからスプール３３ａに出力されるパイロット圧を減圧する。他方、操作レバー４２ａが傾倒方向他方に傾倒されていると、第２電磁比例弁４５Ｌに旋回制御指令を出力して第２電磁比例弁４５Ｌの開度を小さくし、第２旋回用パイロット通路４４Ｌを流れるパイロット圧を減圧する。これにより、単独操作時における旋回用方向制御弁３３のスプール３３ａのストローク量に比して旋回用方向制御弁３３のスプール３３ａのストローク量が制限される。制限されることによって旋回モータ３に供給される作動油の流量を制限することができ、制限された分の流量の作動油を一対のブーム用シリンダ２，２に回すことができる。これにより、同時操作時において一対のブーム用シリンダ２，２に供給される作動油が不足して、操作レバー４１ａの傾倒量に対してブームの速度が低下することを抑制することができる。
【００５８】
なお、本実施形態において、スプール３３ａの開度は、スプール３３ａのストローク量と対応関係を有しており、ストローク量にてスプール３３ａの開度を制御している。それ故、ストローク量を制限することでスプール３３ａの開度を制限することができる。それ故、制御装置５１は、スプール３３ａの開度を上限値以下に制限すべくストローク量の上限ストローク量を記憶している。上限ストローク量は、優先度調整部５４によって入力される優先度に応じて定められており、優先度に応じて互いに異なる値に設定されている。例えば、旋回体を旋回させたい角度に対して上げるブームの高さが同じである場合、より大きい角度（例えば、１８０度）まで旋回させる場合、より小さい角度（例えば、９０度）まで旋回させる場合に対して、旋回速度を犠牲にして単独操作時のブームの上げ速度に近づけるより、単独操作時の旋回速度に近い速度を確保することが望ましい。それ故、前者の場合において優先度が後者の場合より小さく設定され、上限ストローク量が後者の場合より大きくしている。このように優先度調整部５４によって同時操作時における旋回体及びブームの駆動制御に自由度を持たせることができる。このように設定される旋回制御指令を出力してスプール３３ａに対して上限ストローク量以上に移動しないようにして一対のブーム用シリンダ２，２に作動油を優先的に流すと、ステップＳ５に移行する。
【００５９】
優先制御終了判定工程であるステップＳ５では、優先制御を継続するか否かを判定する。即ち、制御装置５１は、２つの操作レバー４１ａ，４２ａに対する傾倒量が所定量以上か否かに基づいて、優先制御を継続するか否かを判定する。具体的には、ステップＳ３の場合と同じく、３つの圧力センサ５２Ｒ，５３Ｒ，５３Ｌから出力される信号に基づいて２つの操作レバー４１ａ，４２ａの傾倒量が所定量以上か否かを判定する。なお、本実施形態では、判定基準となる所定量がステップＳ３の所定量と同じに設定されているが、ステップＳ５とステップＳ３の所定量が互いに異なるように設定されてもよい。２つの操作レバー４１ａ，４２ａの傾倒量が所定量以上である場合には、ステップＳ４に戻って優先制御を継続する。他方、２つの操作レバー４１ａ，４２ａの傾倒量が所定量未満である場合には、優先制御を終了してステップＳ１に戻り、再びブーム上げ操作の有無を判定する。
【００６０】
なお、制御装置５１は、前述する優先制御に付随して以下のような急変防止制御を行う。即ち、制御装置５１は、同時操作時においても操作レバー４２ａが操作された際にその操作量に応じて旋回制御指令を増減させるが、旋回制御指令の増減を予め定められた増減率以下に制限する。つまり、制御装置５１は、第１旋回用パイロット通路４４Ｒ及び第２旋回用パイロット通路４４Ｌの何れかに流れるパイロット圧の増減を予め定められた増減率以下に制限する。これにより、旋回制御指令が入力されている電磁比例弁４５Ｒ、４５Ｌを開いて、又は閉じていくに際して所定の時間勾配をもって開度を増減させることができる。即ち、スプール３３ａの開度の変化に時間勾配を持たせることができ、スプール３３ａの開度が急変することを抑制することができる。例えば、制御装置５１は、優先制御を開始する際にスプール３３ａの開度が急激に閉じられることを防ぐことができ、また優先制御を終了させる際にスプール３３ａの開度が急激に開くことを抑制することができる。これにより、旋回モータ３に流れ込む作動油が急激に増減することを防ぐことができ、旋回体に発生するショックを抑制することができる。また、優先制御の実行中においても操作レバー４２ａの操作量に対して旋回制御指令の増減を予め定められた増減率以下に制限する。このように、制御装置５１は、優先制御（即ち、同時操作時）において、操作レバー４２ａに対して急操作がされても、旋回体にショックが生じることを抑制することができる。
【００６１】
このように構成されている油圧駆動システム１では、同時操作時において旋回用方向制御弁３３のスプール３３ａに与えられるパイロット圧の圧力を調整して、単独操作時よりもスプール３３ａの開度を小さくしてスプール３３ａのストローク量を制限する。これにより、一対のブーム用シリンダ２，２に作動油を優先的に流すことができる。他方、単独操作時には、同時操作時に比べてスプール３３ａの開度を大きく確保することができる。それ故、単独操作時において第２油圧ポンプ２２と旋回用方向制御弁３３との間において圧力損失を発生させることを抑制することができ、油圧駆動システム１全体のエネルギー消費量を抑えることができる。
【００６２】
また、油圧駆動システム１では、操作レバー４１ａ，４２ａの操作量の各々が最大操作量に対して第１及び第２所定割合未満の場合において、優先制御が行われることを防ぐことができる。即ち、前述する場合において、操作レバー４１ａ，４２ａに対する操作と一対のブーム用シリンダ２，２及び旋回モータ３の動きとを対応させて操作することができ、同時操作時においても一対のブーム用シリンダ２，２及び旋回モータ３の動きを微調整しながら動かすことができる。
【００６３】
なお、本実施形態では、油圧供給装置２５に備わる構成としては、主に優先制御に関わるブーム及び旋回体を駆動させる構成についてだけを図示しまた説明したが、その他にも様々な構成を有している。即ち、油圧駆動システム１は、ブーム及び旋回体以外にもアーム及びバケット、更に走行装置を駆動させることができるようになっている。即ち、油圧駆動システム１は、アーム用シリンダを駆動させる構成（即ち、第１及び第２アーム用方向制御弁及びアーム用操作弁）、バケット用シリンダを駆動させる構成（バケット用方向制御弁及びバケット用操作弁）、及び左右一対の走行装置用油圧モータを駆動させる構成（第１及び第２走行用方向制御弁及び第１及び第２走行用操作弁）等を夫々備えている。
【００６４】
更に詳細に説明すると、第１走行用方向制御弁、バケット用方向制御弁、及び第１アーム用方向制御弁は、第１主通路３４において第１ブーム用方向制御弁３１に並列するように接続され、且つ第１ブーム用方向制御弁３１と共に第１センターバイパス通路３６に直列的に接続されている。各方向制御弁は、第１ブーム用方向制御弁３１と同様に構成されており、対応する操作弁の傾倒方向及び傾倒量に応じてスプールを移動させ、アーム用シリンダ、バケット用シリンダ、及び走行装置用の一方の油圧モータの各々に流れる作動油の流れる方向及び流量を制御し、走行装置、バケット、及びアームを夫々動かす。
【００６５】
また、第２走行用方向制御弁、及び第２アーム用方向制御弁は、第２主通路３５において第２ブーム用方向制御弁３２及び旋回用方向制御弁３３に並列するように接続され、且つ第２ブーム用方向制御弁３２及び旋回用方向制御弁３３と共に第２センターバイパス通路３７に直列的に接続されている。各方向制御弁は、第１ブーム用方向制御弁３１と同様に構成されており、対応する操作弁の傾倒方向及び傾倒量に応じてスプールを移動させ、アーム用シリンダ、及び走行装置用の他方の油圧モータの各々に流れる作動油の流れる方向及び流量を制御し、走行装置、及びアームを夫々動かす。
【００６６】
このように、油圧供給装置２５は、対応する操作弁に対する操作に応じてアーム用シリンダ、バケット用シリンダ、及び走行装置用の各油圧モータに作動液を供給し、ブーム及び旋回体と同様に、アーム、バケット及び走行装置を動かすことができるようになっている。また、油圧供給装置２５は、上記以外のアクチュエータに対しても作動油を供給可能に構成されている場合もあり、その場合には、アクチュエータに対応する方向制御弁及び操作弁を備えている。
【００６７】
［第２実施形態］
第２実施形態の油圧駆動システム１Ａは、第１実施形態の油圧駆動システム１と構成が類似している。従って、第２実施形態の油圧駆動システム１Ａの構成については、第１実施形態の油圧駆動システム１と異なる点について主に説明し、同じ構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００６８】
図３に示すように、第２実施形態の油圧駆動システム１Ａは、油圧ポンプ２１と、傾転角調整機構２３と、油圧供給装置２５Ａとを有している。油圧ポンプ２１は、油圧供給装置２５Ａを介して各アクチュエータ２，３と繋がっており、油圧供給装置２５Ａは、油圧供給装置２５Ａに流れる作動油の方向及び流量を変えるべく、ブーム用方向制御弁３１Ａ、及び旋回用方向制御弁３３を有している。ブーム用方向制御弁３１Ａ及び旋回用方向制御弁３３は、互いに並列するように第１主通路３４Ａを介して油圧ポンプ２１に接続されている。また、旋回用方向制御弁３３及びブーム用方向制御弁３１Ａは、第１主通路３４Ａから分岐する第１センターバイパス通路３６Ａにおいて、その順で直列的に介在している。また、各方向制御弁３１Ａ，３３では、各々のスプール３１ａ，３３ａの両端部がパイロット通路４３Ｒ，４３Ｌ，４４Ｒ，４４Ｌを介してパイロットポンプに接続されている。パイロットポンプは、定圧且つ定量のパイロット油を吐出するようになっており、吐出されたパイロット油は、各パイロット通路４３Ｒ，４３Ｌ，４４Ｒ，４４Ｌを介してスプール３１ａ，３３ａの両端部の各々に導くことができるようになっている。また、スプール３１ａ，３３ａの両端部の各々に導かれるパイロット油の圧力を調整してスプール３１ａ，３３ａに対してパイロット圧を出力すべく、各パイロット通路４３Ｒ，４３Ｌ，４４Ｒ，４４Ｌには電磁比例弁４６Ｒ，４６Ｌ，４７Ｒ，４７Ｌが介在している。
【００６９】
電磁比例弁４６Ｒ，４６Ｌ，４７Ｒ，４７Ｌは、スプール３１ａ，３３ａに対してパイロット圧を出力する。更に詳細に説明すると、第１及び第２ブーム用電磁比例弁４６Ｒ，４６Ｌは、そこにブーム制御指令が入力できるようになっている。また、第１及び第２ブーム用電磁比例弁４６Ｒ，４６Ｌは、このブーム制御指令に基づいて２つのパイロット通路４３Ｒ，４３Ｌに流れるパイロット油の圧力を調整し、ブーム制御指令に応じたパイロット圧（即ち、ブーム駆動指令）をスプール３１ａに出力する。他方、第１及び第２旋回用電磁比例弁４７Ｒ，４７Ｌは、そこに旋回制御指令が入力できるようになっている。第１及び第２旋回用電磁比例弁４７Ｒ，４７Ｌは、この旋回制御指令に基づいて２つのパイロット通路４４Ｒ，４４Ｌを流れるパイロット油の圧力を調整し、旋回制御指令に応じたパイロット圧（即ち、旋回駆動指令）をスプール３３ａに出力する。このように構成されている４つの電磁比例弁４６Ｒ，４６Ｌ，４７Ｒ，４７Ｌには、制御装置５１Ａが電気的に接続されている。
【００７０】
制御装置５１Ａは、４つの電磁比例弁４６Ｒ，４６Ｌ，４７Ｒ，４７Ｌと共に駆動制御ユニット１１Ａを構成しており、各電磁比例弁４６Ｒ，４６Ｌ，４７Ｒ，４７Ｌに制御指令を夫々出力する。また、制御装置５１Ａには、ブーム用操作ユニット１２Ａ及び旋回用操作ユニット１３Ａが電気的に接続されている。ブーム用操作ユニット１２Ａは、いわゆる電気ジョイスティックであり、操作レバー４１ａと角度センサ５２Ａとを有している。ブーム用操作ユニット１２Ａでは、角度センサ５２Ａが操作レバー４１ａの傾倒方向及び傾倒量（即ち、傾倒角度）に応じた信号（即ち、ブーム操作指令）を制御装置５１Ａに出力する。旋回用操作ユニット１３Ａもまた、電気ジョイスティックであり、操作レバー４２ａと角度センサ５３Ａとを有している。旋回用操作ユニット１３Ａでは、角度センサ５３Ａが操作レバー４２ａの傾倒方向及び傾倒角度に応じた信号（即ち、旋回操作指令）を制御装置５１Ａに出力する。
【００７１】
制御装置５１Ａは、ブーム操作指令が入力されると、傾倒方向に応じて２つのブーム用電磁比例弁４６Ｒ，４６Ｌの何れか一方にブーム制御指令を出力する。即ち、制御装置５１Ａは、操作レバー４１ａが傾倒方向一方に倒されると、その傾倒角度に応じたブーム制御指令を第１ブーム用電磁比例弁４６Ｒに出力する。これにより、第１ブーム用電磁比例弁４６Ｒが傾倒角度に応じた開度で開く。即ち、傾倒角度に応じた圧力のパイロット圧がスプール３１ａの一端部に出力され、スプール３１ａが第１オフセット位置の方にパイロット圧に応じたストローク量で移動する。これにより、一対のブーム用シリンダ２，２に対してそれらを収縮させるように作動油が流れ、ブームが上方に揺動する。この際、スプール３１ａの開度は、スプール３１ａのストローク量（即ち、操作レバー４１ａの傾倒角度）に応じた開度となっており、ブームは、操作レバー４１ａの傾倒角度に応じた速度にて上方に揺動する。
【００７２】
他方、操作レバー４１ａが傾倒方向他方に倒されると、その傾倒角度に応じたブーム制御指令を第２ブーム用電磁比例弁４６Ｌに出力し、第２ブーム用電磁比例弁４６Ｌが傾倒角度に応じた開度で開く。即ち、傾倒角度に応じた圧力のパイロット圧がスプール３１ａの他端部に出力され、スプール３１ａが第２オフセット位置の方にパイロット圧に応じたストローク量で移動する。これにより、一対のブーム用シリンダ２，２に対してそれらを伸長させるように作動油が流れ、ブームが下方に揺動する。この際、スプール３１ａの開度は、スプール３１ａのストローク量（即ち、操作レバー４１ａの傾倒角度）に応じた開度となっており、ブームは、操作レバー４１ａの傾倒角度に応じた速度にて下方に揺動する。なお、操作レバー４１ａが中立位置に戻されると、２つのブーム用電磁比例弁４６Ｒ，４６Ｌが共に閉じられ、スプール３１ａの両端部のパイロット圧がタンク圧となり、スプール３１ａが中立位置に戻る。
【００７３】
また、制御装置５１Ａは、２つの旋回用電磁比例弁４７Ｒ，４７Ｌに対しても同様の制御を行っており、操作レバー４２ａが傾倒されると、その傾倒方向に応じて旋回制御指令を２つの旋回用電磁比例弁４７Ｒ、４７Ｌの何れか一方に出力する。例えば、操作レバー４２ａが一方に傾倒されると、第１旋回用電磁比例弁４７Ｒが傾倒角度に応じた開度で開く。即ち、傾倒角度に応じた圧力のパイロット圧がスプール３３ａの一端部に出力され、スプール３３ａが第１オフセット位置の方にパイロット圧に応じたストローク量で移動する。これにより、旋回モータ３に傾倒方向に応じた方向に作動油が流れ、傾倒方向に応じた方向に旋回モータ３の出力軸を回転させる。この際、スプール３３ａの開度は、スプール３３ａのストローク量（即ち、操作レバー４２ａの傾倒角度）に応じた開度となっており、操作レバー４２ａの操作量に応じた速度にて旋回モータ３の出力軸が回転する。なお、操作レバー４２ａが中立位置に戻されると、２つの旋回用電磁比例弁４７Ｒ，４７Ｌが共に閉じられ、スプール３３ａの両端部のパイロット圧がタンク圧となり、スプール３３ａが中立位置に戻る。これにより、旋回モータ３の出力軸が減速されて停止する。
【００７４】
このように構成されている油圧駆動システム１Ａでは、第１実施形態の油圧駆動システム１と同様に、同時操作で且つブーム上げ操作である場合においてブーム用シリンダ２，２に優先的に作動油を流すべく優先制御が行われる。なお、第１実施形態の油圧駆動システム１と同様に制御装置５１Ａには、優先度調整部５４が電気的に接続されており、優先度調整部５４によって優先度合いを切換えられるようになっている。以下では、油圧駆動システム１Ａにおいて、ブーム用シリンダ２，２に優先的に作動油を流す場合における制御装置５１Ａの制御手順について、図４を参照しながら簡単に説明する。
【００７５】
制御装置５１Ａは、油圧ショベルの電源が入ると駆動制御を開始し、開始されるとステップＳ１に移行する。ブーム上げ操作判定工程であるステップＳ１では、制御装置５１Ａが角度センサ５２Ａから出力されるブーム操作指令に基づいて、操作レバー４１ａに対するブーム上げ操作がなされたか否かを判定する。即ち、ブーム操作指令に基づいて操作レバー４１ａの傾倒角度を検出し、検出される傾倒角度が所定の第１角度以上であるか否かを判定する。第１角度未満の場合、ブーム上げ操作がなされていないと判定されてステップＳ１に戻り、前述する判定を繰り返す。他方、第１角度以上の場合、ブーム上げ操作がなされていると判定してステップＳ２に移行する。
【００７６】
同時操作判定工程であるステップＳ２では、同時操作がなされているかを見極めるべく、制御装置５１Ａは、角度センサ５３Ａから出力される旋回操作指令に基づいて、操作レバー４２ａが操作されたか否かを判定する。即ち、角度センサ５３Ａから出力される旋回操作指令に基づいて操作レバー４２ａの傾倒角度を検出し、検出される傾倒角度が所定の第２角度以上であるか否かを判定する。第２角度未満の場合、操作レバー４１ａに対する単独操作であると判定されてステップＳ１に戻り、前述する判定を繰り返す。他方、第２角度以上の場合、操作レバー４２ａもまた操作されており同時操作であると判定され、ステップＳ３に移行する。
【００７７】
傾倒角度判定工程であるステップＳ３では、２つの角度センサ５２Ａ，５３Ａから出力される操作指令に基づいて２つの操作レバー４１ａ，４２ａの傾倒角度が所定角度以上か否かを判定する。２つの操作レバー４１ａ，４２ａの傾倒角度が所定角度未満の場合には、一対のブーム用シリンダ２，２に作動油を優先的に流す必要がないと判定してステップＳ１に戻り、前述する判定を繰り返す。他方、２つの操作レバー４１ａ，４２ａの傾倒角度が所定角度以上である場合には、ステップＳ４に移行する。
【００７８】
優先制御工程であるステップＳ４では、旋回用方向制御弁３３のスプール３３ａのストローク量を制限する優先制御を開始すべく、操作レバー４２ａの傾倒方向に応じて出力されている旋回制御指令を調整する。即ち、操作レバー４２ａが傾倒方向一方に傾倒されていると、制御装置５１Ａは、第１旋回用電磁比例弁４７Ｒに出力する旋回制御指令を調整して第１旋回用電磁比例弁４７Ｒの開度を小さくし、第１旋回用電磁比例弁４７Ｒからスプール３３ａに出力されるパイロット圧を小さくする。他方、操作レバー４２ａが傾倒方向他方に傾倒されていると、第２旋回用電磁比例弁４７Ｌに出力する旋回制御指令を調整して第２旋回用電磁比例弁４７Ｌの開度を小さくし、第２旋回用電磁比例弁４７Ｌからスプール３３ａに出力されるパイロット圧を小さくする。これにより、単独操作時における旋回用方向制御弁３３のスプール３３ａのストローク量に比して旋回用方向制御弁３３のスプール３３ａのストローク量が小さくなる。小さくすることによって旋回モータ３に供給される作動油の流量を制限することができ、制限された分の流量の作動油を一対のブーム用シリンダ２，２に回すことができる。これにより、同時操作時において一対のブーム用シリンダ２，２に供給される作動油が不足して、操作レバー４１ａの傾倒角度に対してブームの速度が低下することを抑制することができる。なお、制御装置５１Ａは、第１実施形態の制御装置５１と同様に、優先制御においてストローク量を上限ストローク量未満に制限するようになっており、上限ストローク量は、優先度調整部５４によって入力される優先度に応じて定められており、優先度に応じて互いに異なる値に設定されている。このようにスプール３３ａのストローク量を上限ストローク量未満に制限して一対のブーム用シリンダ２，２に作動油を優先に流すと、ステップＳ６に移行する。
【００７９】
所定時間継続判定工程であるステップＳ６では、２つの操作レバー４１ａ，４２ａに対する傾倒角度が所定角度以上である状態が所定時間以上経過しているか否かを判定する。制御装置５１Ａは、ステップＳ３にて２つの操作レバー４１ａ，４２ａに対する傾倒角度が所定角度以上であると判定してから時間を計測し始め、その時間が所定時間以上であるか否かを判定する。所定時間未満である場合、ステップＳ５に移行する。他方、所定時間以上と判定されると、ステップＳ７に進む。
【００８０】
優先制御終了判定工程であるステップＳ５では、ステップＳ３と同じく２つの角度センサ５２Ａ，５３Ａから出力される操作指令に基づいて２つの操作レバー４１ａ，４２ａの傾倒角度が所定角度以上か否かを判定する。２つの操作レバー４１ａ，４２ａの傾倒角度が所定角度以上である場合には、ステップＳ４に戻って再び優先制御を実行する。他方、２つの操作レバー４１ａ，４２ａの傾倒角度が所定角度未満である場合には、優先制御を終了し、ステップＳ１に戻って再びブーム上げ操作の有無を判定する。
【００８１】
また、ステップＳ７である通常制御工程では、単独操作時と同じ旋回制御指令、即ち調整されていない操作レバー４２ａの操作量に応じた旋回制御指令を制御装置５１Ａから出力させるようにし、優先制御を解除して通常制御を行う。なお、優先制御が解除される際には、後述する急変防止制御が実行され、スプール３３ａの開度が急激に開かないようになっている。即ち、操作レバー４２ａの操作量に応じたスプール３３ａの開度が時間勾配を持って単独操作の場合と同じ開度まで増加させて、徐々に優先制御が解除される。このようにして解除されると、ステップＳ８に移行する。
【００８２】
優先制御終了判定工程であるステップＳ８は、ステップＳ５と同じく２つの角度センサ５２Ａ，５３Ａから出力される操作指令に基づいて２つの操作レバー４１ａ，４２ａの傾倒角度が所定角度以上か否かを判定する。２つの操作レバー４１ａ，４２ａの傾倒角度が所定角度以上である場合には、ステップＳ７に戻って再び通常制御（即ち、操作レバー４２ａの操作量に応じた旋回制御指令を出力させる制御）を実行する。他方、２つの操作レバー４１ａ，４２ａの傾倒角度が所定角度未満である場合には、ステップＳ１に戻って再びブーム上げ操作の有無を判定する。
【００８３】
なお、第２実施形態の制御装置５１Ａもまた、第１実施形態の制御装置５１と同様に前述する優先制御に付随して以下のような急変防止制御を行う。即ち、制御装置５１Ａは、同時操作時においても操作レバー４２ａが操作された際にその操作量に応じて旋回制御指令を増減させるが、旋回制御指令の増減を予め定められた増減率以下に制限する。これにより、優先制御の解除及び終了に伴う開度指令の急変を防止し、旋回モータ３に流れ込む作動油が急激に増減することを防ぐことができ、旋回体に発生するショックを抑制することができる。
【００８４】
その他、油圧駆動システム１Ａは、第１実施形態の油圧駆動システム１と同様の作用効果を奏する。
【００８５】
［その他の実施形態について］
第１及び第２実施形態の油圧駆動システム１，１Ａでは、各方向制御弁３１〜３３，３１Ａに関してパイロット式のスプール弁が採用されているが、必ずしもこのような構成に限定されない。例えば、各方向制御弁３１〜３３，３１Ａは、直動モータによってスプール３１ａ〜３３ａを移動可能な弁であってもよい。この場合、制御装置５１，５１Ａは、方向制御弁３１〜３３，３１Ａに対して駆動指令として電気信号を出力してそれらの動きを制御する。また、第１及び第２実施形態の油圧駆動システム１，１Ａにおいて、優先度調整部５４は、ダイアルによって構成されているが、複数のボタンによって優先度を調整可能に構成されてもよく、またタッチパネルによって選択可能に構成されてもよい。
【００８６】
また、第１及び第２実施形態の油圧駆動システム１，１Ａでは、第１センターバイパス通路３６、第２センターバイパス通路３７及びセンターバイパス通路３６Ａを有しているが、必ずしもこれらを有する必要はなく、各主通路３４，３５，３４Ａにアンロード弁が設けられてもよい。この場合、制御装置５１，５１Ａは、操作レバー４１ａ，４２ａに対する傾倒操作に応じてアンロード弁を作動させることによって、操作レバー４１ａ，４２ａが傾倒操作された際に油圧ポンプ２１，２２の作動油を対応するアクチュエータ２，３に導くことができる。
【００８７】
更に、第１及び第２実施形態の油圧駆動システム１，１Ａでは、２つの操作レバー４１ａ，４２ａが同時に操作された際、即ちブーム上げ操作と旋回操作とが同時に行われた際の優先制御について説明しているが、同時操作はこのような操作に限定されない。例えば、ブーム上げ操作及び旋回操作だけでなく、アームに対する操作、及びバケットに対する操作が加わって３つ以上操作が同時に行われる場合にも適用することができる。
【符号の説明】
【００８８】
１，１Ａ  油圧駆動システム
２  ブーム用シリンダ
３  旋回モータ
１１，１１Ａ  駆動制御ユニット
１２，１２Ａ  ブーム用操作ユニット
１３，１３Ａ  旋回用操作ユニット
２１  第１油圧ポンプ
２２  第２油圧ポンプ
３１  第１ブーム用方向制御弁（ブーム用制御弁）
３１Ａ  ブーム用方向制御弁（ブーム用制御弁）
３２  第２ブーム用方向制御弁（ブーム用制御弁）
３３  旋回用方向制御弁（旋回用制御弁）
４１ａ  操作レバー
４２ａ  操作レバー
４５Ｒ  第１電磁比例弁
４５Ｌ  第２電磁比例弁
４６Ｒ  第１ブーム用電磁比例弁
４６Ｌ  第２ブーム用電磁比例弁
４７Ｒ  第１旋回用電磁比例弁
４７Ｌ  第２旋回用電磁比例弁
５１，５１Ａ  制御装置
５４  優先度調整部
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2019094974.tif 000001
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2019094974.tif 000002