(57)【要約】【課題】油圧回路の暖機制御装置に関し、簡素な構成で、油圧回路の暖機時における良好な操作性を満足しつつ、コントロール弁でのサーマルショックの発生を防止する。【解決手段】油圧アクチュエータ９及び油圧ポンプ４間の作動油流路Ｌ１に、油圧アクチュエータ９に供給される作動油流量及び流通方向を制御するコントロール弁６を介装する。また、作動油タンク８へと接続されたリリーフ流路Ｌ２を作動油流路Ｌ１から分岐形成し、リリーフ流路Ｌ２上にリリーフ弁７を介装し、油圧アクチュエータ９への過負荷入力時に該作動油をリリーフさせる。  さらに、リリーフ弁７からの該作動油のリリーフが所定時間以上継続する連続リリーフ状態を判定し、該連続リリーフ状態が判定されたときに、油圧ポンプ４の出力を減少させる。【選択図】図２
2011043219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動油の供給を受けて作動する油圧アクチュエータと、
該作動油を貯留する作動油タンクと、
該作動油タンクに貯留された該作動油を該油圧アクチュエータへ圧送する油圧ポンプと、
該油圧アクチュエータ及び該油圧ポンプ間の作動油流路に介装され、該油圧アクチュエータに供給される作動油流量及び流通方向を制御するコントロール弁と、
該作動油流路から分岐形成されて該作動油タンクへと接続されたリリーフ流路と、
該リリーフ流路に介装され、該油圧アクチュエータへの過負荷入力時に該作動油を該作動油タンクへリリーフするリリーフ弁と、
該リリーフ弁からの該作動油のリリーフが所定時間以上継続する連続リリーフ状態を判定する連続リリーフ状態判定手段と、
該連続リリーフ状態判定手段で該連続リリーフ状態が判定されたときに、該油圧ポンプの出力を減少させるポンプ出力制御手段と、
を備えたことを特徴とする、油圧回路の暖機制御装置。
【請求項２】
該油圧ポンプから吐出される該作動油の圧力を検出するポンプ吐出圧検出手段と、
操作者による該油圧アクチュエータを作動させるための入力操作を検出する入力操作検出手段と、をさらに備え、
該連続リリーフ状態判定手段が、該入力操作検出手段で該入力操作が検出され、かつ、該ポンプ吐出圧検出手段で検出された該圧力が所定圧力以上である状態が所定時間以上継続した場合に、該連続リリーフ状態であると判定する
ことを特徴とする、請求項１記載の油圧回路の暖機制御装置。
【請求項３】
該連続リリーフ状態判定手段が、該入力操作検出手段で該入力操作が検出されない場合、又は、該ポンプ吐出圧検出手段で検出された該圧力が該所定圧力未満である場合に、該連続リリーフ状態ではないと判定する
ことを特徴とする、請求項２記載の油圧回路の暖機制御装置。
【請求項４】
該リリーフ弁からリリーフされる該作動油の温度を検出するリリーフ温度検出手段をさらに備え、
該連続リリーフ状態判定手段が、該リリーフ温度検出手段で検出された該温度の単位時間当たりの上昇量が所定上昇量以上となった場合に、該連続リリーフ状態であると判定する
ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の油圧回路の暖機制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低温の油圧回路及び作動油を暖めるための暖機制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、油圧ショベルを始めとする建設機械の冷態始動時に油圧回路を暖めるための暖機制御装置が種々提案されている。一般的な油圧回路の暖機制御では、油圧回路の内部を流通する作動油を暖めることで油圧回路内の各部位を暖め、油圧回路全体が適度に昇温するように制御されている。
例えば、特許文献１には、油圧回路上に作動油を昇温させるためのブリード弁を配置した油圧回路が記載されている。この技術では、油圧回路内の作動油温に応じて油圧ポンプの圧力やブリード弁の開口特性を変更することにより、作動油のブリードに伴う発熱量を制御している。このような制御により、作動油の温度を短時間に低騒音で上昇させることができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１１７９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１の技術では、作動油をブリード弁からブリードすることによって発熱させる構成となっている。また、作業機の操作性を確保するとの観点から、このような制御が作業機の非作動時（すなわち、オペレータが作業機を操縦していないとき）に実施されている。そのため、暖められた作動油が流通するのは、作業機の非作動時に作動油が流通するセンタバイパスのみに限られることになる。したがって、センタバイパス以外の通路、例えば油圧シリンダを作動させるためのコントロール弁の内部通路を暖めることができないという課題がある。
【０００５】
また、仮にブリード弁からブリードされた作動油がコントロール弁の内部の各所を流通するような回路構成にしたとしても、暖められた作動油が流通する通路が特定の通路のみとなる点に変わりはなく、コントロール弁の内部に局所的な高温部が生じてしまう。
なお、暖機制御は、油圧回路や作動油を所定の目標温度まで昇温させることを目的とした制御である。一方、たとえ油圧回路や作動油が所定の目標温度まで昇温したとしても、急激な昇温によって油圧回路内の一部分だけが高温になると、各部位の膨張率の相違によりサーマルショックが発生しやすくなる。したがって、油圧回路の暖機制御では発熱量だけでなく、発熱による温度上昇勾配も適切に制御されることが望まれる。
【０００６】
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、油圧回路の暖機時における局所的な温度の急上昇を回避して、サーマルショックの発生を防止することができるようにした、油圧回路の暖機制御装置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】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１記載の本発明の油圧回路の暖機制御装置は、作動油の供給を受けて作動する油圧アクチュエータと、該作動油を貯留する作動油タンクと、該作動油タンクに貯留された該作動油を該油圧アクチュエータへ圧送する油圧ポンプと、該油圧アクチュエータ及び該油圧ポンプ間の作動油流路に介装され、該油圧アクチュエータに供給される作動油流量及び流通方向を制御するコントロール弁と、該作動油流路から分岐形成されて該作動油タンクへと接続されたリリーフ流路と、該リリーフ流路に介装され、該油圧アクチュエータへの過負荷入力時に該作動油を該作動油タンクへリリーフするリリーフ弁と、該リリーフ弁からの該作動油のリリーフが所定時間以上継続する連続リリーフ状態を判定する連続リリーフ状態判定手段と、該連続リリーフ状態判定手段で該連続リリーフ状態が判定されたときに、該油圧ポンプの出力を減少させるポンプ出力制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２記載の本発明の油圧回路の暖機制御装置は、請求項１記載の構成に加え、該油圧ポンプから吐出される該作動油の圧力を検出するポンプ吐出圧検出手段と、操作者による該油圧アクチュエータを作動させるための入力操作を検出する入力操作検出手段と、をさらに備え、該連続リリーフ状態判定手段が、該入力操作検出手段で該入力操作が検出され、かつ、該ポンプ吐出圧検出手段で検出された該圧力が所定圧力以上である状態が所定時間以上継続した場合に、該連続リリーフ状態であると判定することを特徴としている。
【０００９】
また、請求項３記載の本発明の油圧回路の暖機制御装置は、請求項２記載の構成に加え、該連続リリーフ状態判定手段が、該入力操作検出手段で該入力操作が検出されない場合、又は、該ポンプ吐出圧検出手段で検出された該圧力が該所定圧力未満である場合に、該連続リリーフ状態ではないと判定することを特徴としている。
また、請求項４記載の本発明の油圧回路の暖機制御装置は、請求項１〜３の何れか１項に記載の構成に加え、該リリーフ弁からリリーフされる該作動油の温度を検出するリリーフ温度検出手段をさらに備え、該連続リリーフ状態判定手段が、該リリーフ温度検出手段で検出された該温度の単位時間当たりの上昇量が所定上昇量以上となった場合に、該連続リリーフ状態であると判定することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の油圧回路の暖機制御装置（請求項１）によれば、リリーフ弁からのリリーフが継続して連続リリーフ状態となった場合に油圧ポンプの出力を減少させることにより、コントロールバルブ内におけるリリーフ弁よりも下流側の流路の局所的な急昇温を抑制することができ、サーマルショックの発生を確実に防止することができる。また、オペレータの操作により油圧回路の暖機と油圧アクチュエータの駆動とが同時になされている状態下において、連続リリーフ状態が自動的に検出されるため、油圧回路の暖機時におけるオペレータの操作負担を軽減することができる。
【００１１】
また、本発明の油圧回路の暖機制御装置（請求項２）によれば、簡素な構成で連続リリーフ状態を把握することができる。特に、油圧ポンプの吐出圧を参照することで、リリーフ弁からリリーフされうる作動油の状態を直接的に把握することができ、正確に連続リリーフ状態を判定することができる。
これにより、リリーフされた作動油によってコントロール弁が局所的に高温になるような事態を回避することができ、確実にサーマルショックの発生を防止することができる。
【００１２】
また、本発明の油圧回路の暖機制御装置（請求項３）によれば、簡素な構成で連続リリーフ状態でないことを把握することができ、油圧ポンプの出力を減少させる制御から復帰することができる。つまり、暖機運転中において連続リリーフ状態から連続リリーフ状態でない状態へと移行した場合には、油圧ポンプの出力を元の状態まで増加させることができ、良好な操作性を提供することが可能となる。
【００１３】
また、本発明の油圧回路の暖機制御装置（請求項４）によれば、リリーフされた作動油の温度上昇勾配を参照することで、急激な温度上昇を容易に発見することができ、正確に連続リリーフ状態の判定を行うことができる。
これにより、リリーフされた作動油によってコントロール弁が局所的に高温になるような事態を回避することができ、確実にサーマルショックの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る油圧回路の暖機制御装置が適用された作業機械を示す斜視図である。
【図２】本暖機制御装置の構成を示す油圧回路及びブロック構成図である。
【図３】本暖機制御装置における油圧ポンプのポンプ特性を示すグラフである。
【図４】本暖機制御装置の制御内容を模式的に示すブロック構成図である。
【図５】本暖機制御装置の制御手順を説明するためのフローチャートである。
【図６】本暖機制御装置による制御作用を説明するためのタイムチャートであり、（ａ）は操作信号の変動を示すもの、（ｂ）は油圧ポンプの吐出圧の変動を示すもの、（ｃ）は油圧ポンプの出力変動を示すもの、（ｄ）はリリーフ作動油温度の変動を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
［１．油圧ショベル構成］
本発明は、図１に示す油圧ショベル２０に適用されている。この油圧ショベル２０は、クローラ式の走行装置を装備した下部走行体２１と、下部走行体２１の上に旋回自在に搭載された上部旋回体２２とを備えて構成される。上部旋回体２２の車両前方側には、オペレータ（操作者）が搭乗するキャブ２３と、これに隣接して車両前方へ延出するように設けられたフロント作業装置２４とが設けられている。また、上部旋回体２２の最後端部には機体の重量バランスを保つためのカウンタウェイト２５が配設され、その直前方にエンジンルーム２６が形成されている。
【００１６】
フロント作業装置２４は、ブーム１６，スティック１７及びバケット１８を備えて構成される。ブーム１６はその基端部を上部旋回体２２に対して起伏自在に軸支されている。また、ブーム１６と上部旋回体２２との間にはブームシリンダ１６ａが介装されており、ブーム１６はブームシリンダ１６ａの伸縮動作に応じて揺動する。
同様に、スティック１７はその基端部をブーム１６の先端部に対して揺動自在に軸支され、さらにスティック１７の先端部にバケット１８が軸支されている。ブーム１６及びスティック１７の間にはスティックシリンダ９（油圧アクチュエータの一つ）が介装され、スティック１７及びバケット１８の間にはバケットシリンダ１８ａが介装されている。スティック１７及びバケット１８はそれぞれ、スティックシリンダ９及びバケットシリンダ１８ａの伸縮動作に応じて揺動する。
【００１７】
エンジンルーム２６には、油圧ショベル２０の駆動源であるエンジン１４（内燃機関）が配置されている。また、エンジンルーム２６に隣接する図示しないポンプルーム内には、容量可変型の油圧ポンプ４が配置されている。油圧ポンプ４は、エンジン１４によって駆動されて作動油を吐出し、油圧ショベル２０に搭載される油圧シリンダや油圧モータ等の各種油圧装置へ作動油を供給する。なお、油圧ポンプ４から作動油の供給を受ける装置としては、例えばブームシリンダ１６ａやスティックシリンダ９，バケットシリンダ１８ａ，図示しない旋回モータや走行モータ等が挙げられる。
【００１８】
キャブ２３の内部には、これらの各種油圧装置の作動量を入力するための各種入力レバーが設けられている。以下、スティックシリンダ９を伸縮させるための操作レバーのことをスティック操作レバー１ａと呼ぶ。
【００１９】
［２．回路構成］
油圧ショベル２０に適用された油圧回路のうち、スティック１７の駆動に係る油圧回路の構成を説明する。図２に示すように、油圧ポンプ４とスティックシリンダ９との間を接続する作動油流路Ｌ１の中途には、複数の制御弁からなるコントロールバルブユニット５が設けられている。なおここでは、他のアクチュエータ（ブームシリンダ１６ａやバケットシリンダ１８ａ，旋回モータなど）についての図示を省略している。
【００２０】
コントロールバルブユニット５は、スティックコントロール弁６（コントロール弁），リリーフ弁７及び第二リリーフ弁１５を備えて構成される。
スティックコントロール弁６は、スプール６ａの位置を連続的に切り換え可能なスプール弁であり、油圧ポンプ４から供給される作動油のスティックシリンダ９への流量及び流通方向を制御する。スティックコントロール弁６のスプール６ａの位置は、スティック操作レバー１ａの操作量に応じて制御されている。スティック操作レバー１ａが操作されると、スプール６ａの内部において油圧ポンプ４とスティックシリンダ９とを接続する流路が形成され、油圧ポンプ４からスティックシリンダ９までの間が作動油流路Ｌ１に繋がる。
【００２１】
なお、操作レバーの形式は任意である。本実施形態では、レバー操作量に応じたパイロット圧をスプール６ａの両端に導入するパイロット油圧式のものとするが、レバー操作量に応じた電気信号に基づきスプール６ａを電気的に駆動する電気式のものとしてもよい。
図２に示すように、コントロールバルブユニット５の内部には、作動油流路Ｌ１から分岐した流路として、リリーフ流路Ｌ２及びセンタバイパスＬ３が形成されている。それぞれの流路Ｌ２，Ｌ３には、リリーフ弁７，第二リリーフ弁１５及び絞り弁１９が介装されている。
【００２２】
リリーフ流路Ｌ２は、スティックシリンダ９側の流路に過負荷が作用した場合に作動油を作動油タンク８へ還流させるための流路である。つまり、スティックシリンダ９の作動時に作動油流路Ｌ１が高圧になった場合に、作動油をリリーフするための流路である。したがって、リリーフ弁７は、スティックシリンダ９の作動時における作動油流路Ｌ１の油圧の上限値を規定しており、スティックシリンダ９に過負荷が作用したときに作動油をリリーフする機能を有する。図２に示すように、リリーフ流路Ｌ２はスティックコントロール弁６のスプール６ａの表面を伝って作動油タンク８へと接続されている。
【００２３】
一方、センタバイパスＬ３は、スティックシリンダ９の非作動時（すなわち非操作時）に作動油を作動油タンク８へ還流させるための流路であり、スティックシリンダ９の非作動時におけるスティックコントロール弁６のスプール６ａの内部を通って作動油タンク８へと接続されている。
このセンタバイパスＬ３は、スティックコントロール弁６の下流側で二方向の流路に分岐して形成され、それぞれの流路上に第二リリーフ弁１５と絞り弁１９とが介装されている。また、これらの下流側で二つの流路が合流し、作動油タンク８へと接続されている。
【００２４】
第二リリーフ弁１５及び絞り弁１９は、おもにスティックシリンダ９の非作動時における作動油回路Ｌ１の油圧の上限値を規定している。例えば、センタバイパスＬ３の作動油圧が第二リリーフ弁１５の規定圧力未満の状態では絞り弁１９側から流量の絞られた作動油が僅かに作動油タンク８側へ流出する。一方、センタバイパスＬ３の作動油圧が第二リリーフ弁１５の規定圧力以上になると第二リリーフ弁１５が開放されて作動油がリリーフされる。
【００２５】
油圧ポンプ４とコントロールバルブユニット５との間の作動油流路Ｌ１上には、圧力センサ２（ポンプ吐出圧検出手段）が介装されている。圧力センサ２は作動油流路Ｌ１の作動油圧Ｐ、すなわち油圧ポンプ４の吐出圧Ｐを検出するものである。ここで検出された吐出圧Ｐは、後述するコントローラ１０へ入力されている。
油圧ポンプ４には、その出力を制御するレギュレータ３（ポンプ出力制御手段）が併設されている。レギュレータ３は、コントローラ１０からの制御信号に基づき、油圧ポンプ４に内蔵された斜板の傾斜角を制御することによって油圧ポンプ４の出力を増減制御するものである。なお、油圧ポンプ４の出力は、吐出圧Ｐ及び吐出流量Ｑの積で表される。
【００２６】
油圧ポンプ４のポンプ特性を図３に示す。油圧ポンプ４の出力が最大出力に制御されているときには、吐出圧Ｐ及び吐出流量Ｑが図３中の実線上に位置するように、それぞれの値が制御される。一方、最小出力時には、吐出圧Ｐ及び吐出流量Ｑが図３中の一点鎖線上に位置するように、それぞれの値が制御される。
図２に示すように、スティック操作レバー１ａには、インプリメントスイッチ１（入力操作検出手段）が設けられている。インプリメントスイッチ１はスティック操作レバー１ａへの入力操作の有無（オン／オフ）を検出するセンサであり、スティック操作レバー１ａからスティックコントロール弁６のスプール６ａの両端に接続されたパイロット回路上に介装されている。ここで検出された入力操作の有無は、操作信号Ｓとしてコントローラ１０へ入力されている。例えば、スティック操作レバー１ａが操作されているときには操作信号Ｓ＝１が入力され、スティック操作レバー１ａが操作されていない中立状態では操作信号Ｓ＝０が入力される。
【００２７】
［３．制御構成］
本発明の暖機制御装置は、油圧ポンプ４と各種油圧装置との間を接続する油圧回路及びこの油圧回路内の作動油を暖める制御（暖機制御）を実施するものである。ここでは、スティックシリンダ９がこれ以上伸張しない位置からさらにスティックシリンダ９を伸ばす方向への入力操作を行うことにより、あるいは、スティックシリンダ９がこれ以上縮小しない位置からさらにスティックシリンダ９を縮める方向への入力操作を行うことにより、作動油を積極的にリリーフさせて作動油を暖め、暖機を実施する。
【００２８】
つまり、暖機制御は、オペレータの入力操作に応じて適宜実施される。一方、このような暖機制御によるサーマルショックの発生を防止するために、本暖機制御装置では作動油の急激な昇温を抑制する制御（抑制制御）を暖機制御中に実施して、油圧回路やコントロールバルブユニット５内部での局所的な温度上昇を抑制する。
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、例えば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。図４に示すように、コントローラ１０には、前述のインプリメントスイッチ１及び圧力センサ２が接続されており、これらのインプリメントスイッチ１及び圧力センサ２からの入力情報に基づいてレギュレータ３へ制御信号を出力する。
【００２９】
コントローラ１０は、記憶部１１，判定部１２（連続リリーフ状態判定手段）及び制御部１３を備えて構成されている。すなわち、コントローラ１０には、図４に模式的に示された制御を遂行するためのソフトウェアがプログラミングされている。以下、レギュレータ３の制御手法について、図４を用いて詳述する。
記憶部１１は、本暖機制御装置の制御に必要な初期設定値を記憶するものである。ここには、暖機制限圧力判定しきい値Ｐth，暖機制限時間しきい値Ｔth，最大出力上限値Ｗmax及び暖機制限時規定出力値Ｗlimが記憶されている。
【００３０】
暖機制限圧力判定しきい値Ｐth及び暖機制限時間しきい値Ｔthは、抑制制御の開始条件に係るしきい値である。これらの値Ｐth，Ｔthは、抑制制御の開始条件及び終了条件を判定する判定部１２へ入力される。なお、暖機制限圧力判定しきい値Ｐthはリリーフ弁７におけるリリーフ圧以下の値に設定されている。
また、暖機制限時規定出力値Ｗlimは抑制制御時における油圧ポンプ４の出力の大きさとして予め設定された値である。一方、最大出力上限値Ｗmaxは抑制制御が実施されていないとき、すなわち、通常の暖機制御時における油圧ポンプ４の出力の上限値として予め設定された値である。これらの値Ｗlim，Ｗmaxは、レギュレータ３の制御に係る制御部１３へ入力される。なお、最大出力上限値Ｗmaxは油圧ポンプ４の最大出力上限値と同一の値である。また、暖機制限時規定出力値Ｗlimは最大出力上限値Ｗmaxよりも小さい値である。
【００３１】
判定部１２は、暖機運転時におけるリリーフ弁７からの過剰なリリーフを抑制するための抑制制御に係る判定を行うものであり、以下に示す抑制制御の開始条件及び終了条件を判定する。
１．開始条件
抑制制御が実施されていないときに、以下の二つの条件がともに成立すること
・インプリメントスイッチ１の検出信号ＳがＳ＝１である
・吐出圧ＰがＰ≧Ｐthである状態が、時間Ｔth以上継続している
２．終了条件
抑制制御が実施されているときに、以下の何れかの条件が成立すること
・インプリメントスイッチ１の検出信号ＳがＳ＝０である
・吐出圧ＰがＰ＜Ｐthである状態となる
【００３２】
判定部１２は、抑制制御の開始条件が成立した場合には、制御フラグＦをＦ＝１に設定し、これを制御部１３へ出力する。また、抑制制御の終了条件が成立した場合には、制御フラグＦをＦ＝０に設定し、これを制御部１３へ出力する。なお、「吐出圧ＰがＰ≧Ｐthである状態が、時間Ｔth以上継続している」状態のことを、連続リリーフ状態と呼ぶ。本実施形態では、リリーフ弁７からの作動油のリリーフに伴って作動油流路Ｌ１の作動油圧が上昇する特性に鑑み、作動油圧（つまり、吐出圧Ｐ）の継続的な上昇を以てリリーフ弁７からのリリーフ状態を把握している。
【００３３】
制御部１３は、判定部１２から入力される制御フラグＦを受けて、最大出力上限値Ｗmax又は暖機制限時規定出力値Ｗlimの何れか一方を選択し、選択された出力値でレギュレータ３を制御するものである。ここでは、制御フラグＦがＦ＝１である場合には暖機制限時規定出力値Ｗlimが選択され、Ｆ＝０である場合には最大出力上限値Ｗmaxが選択される。なお、最大出力上限値Ｗmaxは、図３中に実線で示された出力に対応する大きさであり、暖機制限時規定出力値Ｗlimは、図３中に破線で示された出力に対応する大きさである。
【００３４】
［４．フローチャート］
図５のフローチャートを用いて本暖機制御装置における暖機制御及び抑制制御の手順を説明する。このフローは、コントローラ１０において常時繰り返し実施されている。なお、フロー中に記載された制御フラグＦの初期値はＦ＝０である。また、カウンタＴは、抑制制御の開始条件に係る時間を計測するものであり、初期状態ではＴ＝０でカウントを停止しているものとする。
【００３５】
このフローのステップＡ１０〜Ａ１１０は、制御内容の判定に係るフローであり、おもに判定部１２において実施されるものである。一方、ステップＡ１２０〜Ａ１４０はレギュレータ３の実制御に係るフローであり、おもに制御部１３において実施されるものである。
ステップＡ１０では、インプリメントスイッチ１で検出された操作信号Ｓ及び圧力センサ２で検出された吐出圧Ｐがコントローラ１０へ読み込まれる。続くステップＡ２０では、制御フラグＦがＦ＝０であるか否かが判定される。ここでＦ＝０である場合にはまだ抑制制御が開始されていないため、ステップＡ３０へ進んで開始条件を判定するためのフローが実施される。一方、ステップＡ２０でＦ＝１である場合にはすでに抑制制御が実施されているため、ステップＡ１００へ進んで終了条件を判定するためのフローが実施される。
【００３６】
ステップＡ３０では、抑制制御の開始条件の一部が判定される。ここでは、インプリメントスイッチ１の検出信号ＳがＳ＝１であり、かつ、吐出圧ＰがＰ≧Ｐthであるか否かが判定される。これらの条件が成立する場合には、ステップＡ４０へ進み、成立しない場合にはステップＡ９０へ進む。
ステップＡ４０では、カウンタＴによる計時が開始されているか否かが判定される。ここで計時が開始されている（計時中である）と判定された場合には、ステップＡ５０へ進んでカウンタＴにＴ＋１が代入され、引き続き計時がなされる。その後ステップＡ７０へ進む。一方、ステップＡ４０で計時が開始されていないと判定された場合には、ステップＡ６０へ進んでカウンタＴによる計時が開始され、ステップＡ７０へ進む。つまり、ステップＡ６０は、ステップＡ３０の条件が成立しない状態から初めて条件が成立したときに一回実施され、その後はステップＡ５０が実施されることになる。
【００３７】
ステップＡ７０では、カウンタＴがＴ≧Ｔthであるか否かが判定される。ステップＡ３０及びステップＡ７０での判定条件が、上記の開始条件に対応している。ここでＴ≧Ｔthであると判定された場合には、ステップＡ８０へ進み、制御フラグＦがＦ＝１に設定される。また、続くステップＡ９０においてカウンタＴが停止されるとともにＴ＝０に設定され、その後ステップＡ１２０へ進む。一方、ステップＡ７０でＴ＜Ｔthであると判定された場合には、そのままステップＡ１２０へ進む。
【００３８】
このように、ステップＡ３０〜Ａ９０では、スティック操作レバー１ａへの入力操作により連続リリーフ状態となったことが判定される。なお、吐出圧Ｐが一時的にＰth以上であったとしても、その状態が時間Ｔth以上継続しなければカウンタＴが停止され、連続リリーフ状態とは判定されず、制御フラグＦはＦ＝１に設定されない。
一方、ステップＡ２０でＦ＝１である場合には、ステップＡ１００へ進み、終了条件が判定される。ここでは、インプリメントスイッチ１の検出信号ＳがＳ＝０であるか、又は、吐出圧ＰがＰ＜Ｐthであるかが判定される。これらの条件が成立する場合には、ステップＡ１１０へ進み、制御フラグＦがＦ＝０に設定されて、ステップＡ１２０へ進む。また、ステップＡ１００の条件が成立しない場合には、そのままステップＡ１２０へ進む。
【００３９】
ステップＡ１２０では、制御フラグＦがＦ＝０であるか否かが判定される。ここで、Ｆ＝０である場合にはステップＡ１３０へ進み、最大出力上限値Ｗmaxが選択される。つまり、抑制制御は実施されず、最大出力上限値Ｗmaxで油圧ポンプ４が作動するようにレギュレータ３が制御されて、暖機がなされる。
逆に、ステップＡ１２０でＦ＝１である場合にはステップＡ１４０へ進み、暖機制限時規定出力Ｗlimが選択される。つまり、暖機の抑制制御が実施され、暖機制限時規定出力Ｗlimで油圧ポンプ４が作動するようにレギュレータ３が制御される。これにより、リリーフ弁７からリリーフされる作動油量が減少し、発熱量が抑制される。
【００４０】
［５．作用，効果］
本暖機制御装置は上記のように構成されて、以下のような作用，効果を奏する。
［５−１．暖機運転中のスティック操作］
本暖機制御装置では、リリーフ弁７がスティックシリンダ９への負荷入力時に作動油をリリーフするリリーフ流路Ｌ２上に介装されている。したがって、暖機時にスティック操作レバー１ａを中立のままにしておく必要がなく、オペレータが比較的自由にスティックシリンダ９を伸縮操作することができる。なお、スティック操作レバー１ａの中立時にはセンタバイパスＬ３上に介装された第二リリーフ弁１５からリリーフする作動油によって油圧回路が暖機され、スティック操作レバー１ａの操作中では過負荷入力時にリリーフ弁７からリリーフする作動油によって油圧回路が暖機される。したがって、油圧回路の暖機時における良好な操作性を確保することができる。
【００４１】
［５−２．連続リリーフ状態］
続いて、暖機運転時におけるリリーフ弁７の下流側の作動油温度の変化について説明する。図６（ａ）に示すように、時刻ｔ0にスティック操作レバー１ａに入力操作がなされると、図６（ｂ）に示すように、作動油流路Ｌ１の作動油圧が上昇する。このとき、油圧ポンプ４の出力は図６（ｃ）に示す通り、最大出力上限値Ｗmaxに設定される。スティックシリンダ９に伸縮代があれば、作動油がスティックコントロール弁６を介してスティックシリンダ９のヘッド側又はロッド側へ供給され、スティック１７が作動する。
【００４２】
時刻ｔ1にスティックシリンダ９の伸縮代がなくなり、それ以上ピストンが移動できない状態になると、図６（ｂ）に示すように、作動油流路Ｌ１の負荷圧力が上昇し、作動油流路Ｌ１の作動油圧が暖機制限圧力判定しきい値Ｐthを超えて、リリーフ弁７から作動油がリリーフされる。これに伴い、図６（ｄ）に示すように、リリーフ作動油温度が徐々に上昇する。
【００４３】
一方、コントローラ１０では、吐出圧Ｐが暖機制限圧力判定しきい値Ｐthを超えた時刻ｔ1からカウンタＴによる計時が開始される。さらに、図６（ａ），（ｂ）に示すように、この時刻ｔ1から暖機制限時間しきい値Ｔthが経過した時刻ｔ2までスティック操作レバー１ａが操作されたままであり、かつ、吐出圧Ｐが暖機制限圧力判定しきい値Ｐth以上である状態が継続すると、コントローラ１０において「連続リリーフ状態」が検知される。
【００４４】
これにより抑制制御が開始され、図６（ｃ）に示すように、油圧ポンプ４の出力が暖機制限時規定出力値Ｗlimまで低減されて、リリーフ弁７からのリリーフ量が減少する。したがって、時刻ｔ2以降のリリーフ作動油温度の上昇が抑制され、図６（ｄ）に示すように、リリーフ作動油温度は緩やかに上昇する。
また、これに伴い、コントロールバルブユニット５の内部におけるリリーフ弁７よりも作動油タンク８側のリリーフ流路Ｌ２の急昇温が抑制され、サーマルショックの発生が抑制される。
【００４５】
時刻ｔ3にスティック操作レバー１ａへの入力操作が止むと、図６（ｂ）に示すように、吐出圧Ｐが低下し、コントローラ１０において「連続リリーフ状態」の終了が検知される。これにより抑制制御が終了し、図６（ｃ）に示すように、油圧ポンプ４の出力が最大出力上限値Ｗmaxに戻される。
図６（ｄ）中に、本発明の抑制制御が実施されない場合のリリーフ作動油温度の変動を破線で示す。この場合、「連続リリーフ状態」であったとしても油圧ポンプ４の出力が抑制されないため、リリーフ弁７からの作動油のリリーフ量が減少せず、発熱量が急激に増大する。つまり、時刻ｔ2以降のリリーフ作動油温度が急激に上昇し、スティックコントロール弁６のスプール６ａの表面がリリーフ弁７の下流側のリリーフ流路Ｌ２を流れる高温の作動油に晒されて高温となり、サーマルショックが発生しやすくなる。これに対し、本暖機制御装置によれば、図６（ｄ）中に実線で示すように、リリーフ作動油温度の過剰な温度上昇が抑制され、適度な温度上昇勾配が確保されて、サーマルショックの発生が抑制されることがわかる。
【００４６】
このように、本暖機制御装置によれば、リリーフ弁７から作動油をリリーフさせることにより、油圧回路の暖機操作とスティックシリンダ９の駆動操作とを同時に実施することができる。また、リリーフ弁７からのリリーフが継続して連続リリーフ状態となった場合には油圧ポンプ４の出力を減少させて作動油の急激な昇温を抑制することができる。したがって、油圧回路の暖機時における良好な操作性を満足しつつ、局所的な温度の急上昇を回避して、スティックコントロール弁６でのサーマルショックの発生を確実に防止することができる。
【００４７】
また、暖機制御中に連続リリーフ状態が検出されると抑制制御が実施されるため、たとえオペレータが誤って暖機のための操作を長時間継続してしまったような場合であっても、作動油温の急上昇が自動的に防止されることになる。したがって、暖機時におけるオペレータの操作負担を軽減することができる。
また、連続リリーフ状態の判定に際し、作動油流路Ｌ１の作動油圧（吐出圧Ｐ）及びインプリメントスイッチ１の検出信号Ｓを参照する構成とすることにより、制御構成を簡素化することができる。特に、作動油圧（吐出圧Ｐ）を参照する構成とすることで、リリーフ弁７からリリーフされうる作動油の状態を直接的に把握することができ、正確に連続リリーフ状態を判定することができる。
【００４８】
これにより、リリーフされた作動油によってスティックコントロール弁６のスプール６ａが局所的に高温になるような事態を回避することができ、確実にサーマルショックの発生を防止することができる。
また、暖機運転中において連続リリーフ状態から連続リリーフ状態でない状態へと移行した場合には、油圧ポンプ４の出力を元の状態まで増加させることができ、その後の良好な操作性を提供することが可能となる。
【００４９】
［６．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。
例えば、上述の実施形態では、リリーフ弁７からの作動油のリリーフによって作動油流路Ｌ１の作動油圧が上昇する特性に鑑み、作動油圧（つまり、吐出圧Ｐ）の継続的な上昇を以て連続リリーフ状態を把握しているが、このような構成に代えて、リリーフ弁７からリリーフされる作動油の温度に基づいて連続リリーフ状態を把握する構成とすることも考えられる。
【００５０】
この場合、リリーフ流路Ｌ２におけるリリーフ弁７の近傍（例えば、下流側）に作動油の温度を検出する温度センサ（リリーフ温度検出手段）を設け、実際にリリーフされた作動油の温度を参照することで、作動油の温度上昇特性やリリーフ弁７の特性に依ることなく、正確に連続リリーフ状態の判定を行うことができる。
なお、本発明の抑制制御は油圧回路の暖機制御を前提とするものであり、図６（ｄ）に示すように、単にリリーフ作動油温度の上昇を抑制するのではなく、リリーフ温度の上昇勾配を緩やかにする（ゆっくりと上昇させる）点に特徴を有するものであると捉えることができる。したがって、温度センサで検出された温度の単位時間当たりの上昇量が所定上昇量以上となった場合に、連続リリーフ状態であると判定する構成とすることも考えられる。
【００５１】
このように、リリーフされた作動油の温度上昇勾配を参照することで、急激な温度上昇を容易に発見することができ、正確に連続リリーフ状態の判定を行うことができるようになる。
また、上述の実施形態では、スティックシリンダ９の駆動回路に本発明を適用したものを例示したが、その他の油圧アクチュエータの駆動回路に適用することが可能である。例えば、ブームシリンダ１６ａやバケットシリンダ１８ａ，図示しない旋回モータ等の駆動回路等が挙げられる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、油圧回路の暖機を行う暖機制御装置全般に適用可能である。例えば、油圧ショベルや油圧式クレーン等の作業機械全般に備えられた油圧回路の暖機制御装置として適用することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１  インプリメントスイッチ（入力操作検出手段）
１ａ  スティック操作レバー
２  圧力センサ（ポンプ吐出圧検出手段）
３  レギュレータ（ポンプ出力制御手段）
４  油圧ポンプ
５  コントロールバルブユニット
６  スティックコントロール弁（コントロール弁）
６ａ  スプール
７  リリーフ弁
８  作動油タンク
９  スティックシリンダ（油圧アクチュエータ）
１０  コントローラ
１１  記憶部
１２  判定部（連続リリーフ状態判定手段）
１３  制御部
１４  エンジン
１５  第二リリーフ弁
１６  ブーム
１７  スティック
１８  バケット
１９  絞り弁
２０  油圧ショベル（作業機械）
Ｌ１  作動油流路
Ｌ２  リリーフ流路
Ｌ３  センタバイパス
【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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