(57)【要約】【課題】掘削動作時のエネルギーロスを抑えながらバケットの増速が可能な油圧ショベルが提供される。【解決手段】油圧ショベルは、ブーム、アーム及びバケットにそれぞれ対応する油圧アクチュエータ２２，２４，２６と、第１，第２及び第３ポンプ３１，３２，３３と、第１ポンプ３１とブーム油圧アクチュエータ２２との間に介在するブーム制御弁５２と、第２ポンプ３２とアーム油圧アクチュエータ２４との間に介在するアーム制御弁５４と、第３ポンプ３３とバケット油圧アクチュエータ２６との間に介在するバケット制御弁５６と、第１ポンプ３１とバケット油圧アクチュエータ２６との間に介在するバケット合流弁５７と、掘削動作の有無を検出する掘削動作検出部６４，８０と、掘削動作が検出されているときはバケット操作にかかわらずバケット合流弁５７を通じての合流を禁止するバケット合流制御装置７７，８０と、を備える。【選択図】図２
2019052465.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ショベルであって、
走行可能なベースマシンと、
起伏可能に装着されるブームと、
このブームの先端に回動可能に連結されるアームと、
このアームの先端に回動可能に連結されるバケットと、
作動油の供給を受けることにより前記ブームを起伏させるように作動するブーム油圧アクチュエータと、
作動油の供給を受けることにより前記ブームに対して前記アームを回動させるように作動するアーム油圧アクチュエータと、
作動油の供給を受けることにより前記アームに対して前記バケットを回動させるように作動するバケット油圧アクチュエータと、
作動油を吐出する油圧ポンプであって前記ブーム油圧アクチュエータと前記バケット油圧アクチュエータに接続されることが可能な第１ポンプと、
作動油を吐出する油圧ポンプであって前記アーム油圧アクチュエータに接続されることが可能な第２ポンプと、
作動油を吐出する油圧ポンプであって前記バケット油圧アクチュエータに接続されることが可能な第３ポンプと、
前記ブーム油圧アクチュエータを動かすためのブーム操作を受けるブーム操作部材と、
前記アーム油圧アクチュエータを動かすためのアーム操作を受けるアーム操作部材と、
前記バケット油圧アクチュエータを動かすためのバケット操作を受けるバケット操作部材と、
前記第１ポンプと前記ブーム油圧アクチュエータとの間に介在し、前記ブーム操作に応じて開弁することで前記第１ポンプから前記ブーム油圧アクチュエータへの作動油の供給を制御するブーム制御弁と、
前記第２ポンプと前記アーム油圧アクチュエータとの間に介在し、前記アーム操作に応じて開弁することで前記第２ポンプから前記アーム油圧アクチュエータへの作動油の供給を制御するアーム制御弁と、
前記第３ポンプと前記バケット油圧アクチュエータとの間に介在し、前記バケット操作に応じて開弁することで前記第３ポンプから前記バケット油圧アクチュエータへの作動油の供給を制御するバケット制御弁と、
前記第１ポンプと前記バケット油圧アクチュエータとの間に介在し、開弁指令を受けたときにのみ開弁して前記第１ポンプが吐出する作動油が前記第３ポンプから前記バケット油圧アクチュエータに供給される作動油に合流するのを許容するバケット合流弁と、
前記アームの引き方向の回動を伴う前記バケットによる掘削動作の有無を検出する掘削状態検出部と、
前記掘削状態検出部により掘削動作が検出されていないときは前記バケット操作に応じて前記バケット合流弁に前記開弁指令を与えて当該バケット合流弁を開弁させ、前記掘削状態検出部により掘削動作が検出されているときは前記バケット操作にかかわらず前記バケット合流弁に前記開弁指令を与えないで前記バケット合流弁を通じての前記合流を禁止するバケット合流制御装置と、を備える、油圧ショベル。
【請求項２】
請求項１記載の油圧ショベルであって、前記第１ポンプと前記アーム油圧アクチュエータとの間に介在し、開弁指令を受けたときにのみ開弁して前記第１ポンプが吐出する作動油が前記第２ポンプから前記アーム油圧アクチュエータに供給される作動油に合流するのを許容するアーム合流弁と、前記掘削動作検出部により前記掘削動作が検出されていないときは前記アーム操作に応じて前記アーム合流弁に開弁指令を与えて当該アーム合流弁を開弁させ、前記掘削動作検出部により前記掘削動作が検出されているときは前記アーム操作にかかわらず前記アーム合流弁に前記開弁指令を与えないで前記アーム合流弁を通じての前記合流を禁止するアーム合流制御装置と、をさらに備える、油圧ショベル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブーム、アーム及びバケットを含む作業装置と、これを動かすための複数の油圧アクチュエータと、を備えた油圧ショベルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、前記のような油圧ショベルにおいて、前記複数の油圧アクチュエータの駆動のために複数の油圧ポンプを具備したものが、知られている。例えば特許文献１には、ブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダ及び旋回モータを含む複数の油圧アクチュエータと、当該複数の油圧アクチュエータに作動油を供給するための３台の油圧ポンプである第１、第２及び第３ポンプと、を備えた油圧ショベルが開示されている。
【０００３】
この油圧ショベルは、前記各油圧アクチュエータの駆動を制御するための複数の制御弁である、ブーム制御弁、アーム制御弁、バケット制御弁及び旋回制御弁をさらに備える。これらの制御弁は、ブームレバー、アームレバー、バケットレバー及び旋回レバーのそれぞれに与えられる操作に連動して開弁するパイロット操作式の切換弁である。具体的に、前記第１ポンプは前記ブーム制御弁を介して前記ブームシリンダに接続されるとともに、前記バケット制御弁を介して前記バケットシリンダに接続される。また、前記第２ポンプは前記アーム制御弁を介して前記アームシリンダに接続されるとともに、前記旋回制御弁を介して前記旋回モータに接続される。
【０００４】
さらに、当該油圧ショベルは、前記ブーム及び前記アームの動きを必要に応じて増速させるためのブーム合流弁及びアーム合流弁を備える。前記ブーム合流弁は、前記第２ポンプと前記ブームシリンダとの間に介在し、コントローラからの増速のための開弁指令の入力を受けることにより開弁して前記第２ポンプから前記ブームシリンダへの作動油の合流を許容する。前記アーム合流弁は、前記第３ポンプと前記アームシリンダとの間に介在し、コントローラからの増速のための開弁指令の入力を受けることにより開弁して前記第３ポンプから前記アームシリンダへの作動油の合流を許容する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１９０１３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記特許文献１に記載された油圧ショベルには、次のような解決すべき課題がある。
【０００７】
（Ａ）掘削作業時のエネルギーロス
前記油圧ショベルでは、ブームシリンダの伸長によるブーム上げ動作と、アームシリンダの伸長によるアーム引き動作と、バケットシリンダの伸長によるバケット掘削動作と、の複合によって掘削作業が行われる。このとき、バケットシリンダはバケットが地盤から受ける掘削反力に抗して当該バケットを掘削方向に動かすため、当該バケットシリンダの駆動のための負荷が大きく、よって第１ポンプから当該バケットシリンダに供給される作動油の圧力は高くなる。その一方、当該掘削反力はブームに対してこれを持ち上げる方向に作用するためにブームシリンダの駆動のための負荷は低く、よって同じく第１ポンプから当該ブームシリンダに供給される作動油の圧力は逆に低くなる。その結果、前記第１ポンプと前記ブームシリンダとの間に介在する前記ブーム制御弁の前後差圧が大きくなり、その分だけ当該ブーム制御弁での圧力損失、すなわちエネルギーロス、が大きくなる。
【０００８】
（Ｂ）バケット駆動の増速
前記油圧ショベルでは、ブーム合流弁及びアーム合流弁の開弁によってブーム及びアームの動きを増速することができるが、バケットの動きを増速することはできない。従って、当該増速による作業効率の向上は望めない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、掘削作業時のエネルギーロスが少なく、しかもバケットの動きの増速が可能な油圧ショベルを提供することを目的とする。
【００１０】
提供される油圧ショベルは、走行可能なベースマシンと、起伏可能に装着されるブームと、このブームの先端に回動可能に連結されるアームと、このアームの先端に回動可能に連結されるバケットと、作動油の供給を受けることにより前記ブームを起伏させるように作動するブーム油圧アクチュエータと、作動油の供給を受けることにより前記ブームに対して前記アームを回動させるように作動するアーム油圧アクチュエータと、作動油の供給を受けることにより前記アームに対して前記バケットを回動させるように作動するバケット油圧アクチュエータと、作動油を吐出する油圧ポンプであって前記ブーム油圧アクチュエータと前記バケット油圧アクチュエータに接続されることが可能な第１ポンプと、作動油を吐出する油圧ポンプであって前記アーム油圧アクチュエータに接続されることが可能な第２ポンプと、作動油を吐出する油圧ポンプであって前記バケット油圧アクチュエータに接続されることが可能な第３ポンプと、前記ブーム油圧アクチュエータを動かすためのブーム操作を受けるブーム操作部材と、前記アーム油圧アクチュエータを動かすためのアーム操作を受けるアーム操作部材と、前記バケット油圧アクチュエータを動かすためのバケット操作を受けるバケット操作部材と、前記第１ポンプと前記ブーム油圧アクチュエータとの間に介在し、前記ブーム操作に応じて開弁することで前記第１ポンプから前記ブーム油圧アクチュエータへの作動油の供給を制御するブーム制御弁と、前記第２ポンプと前記アーム油圧アクチュエータとの間に介在し、前記アーム操作に応じて開弁することで前記第２ポンプから前記アーム油圧アクチュエータへの作動油の供給を制御するアーム制御弁と、前記第３ポンプと前記バケット油圧アクチュエータとの間に介在し、前記バケット操作に応じて開弁することで前記第３ポンプから前記バケット油圧アクチュエータへの作動油の供給を制御するバケット制御弁と、前記第１ポンプと前記バケット油圧アクチュエータとの間に介在し、開弁指令を受けたときにのみ開弁して前記第１ポンプが吐出する作動油が前記第３ポンプから前記バケット油圧アクチュエータに供給される作動油に合流するのを許容するバケット合流弁と、前記アームの引き方向の回動を伴う前記バケットによる掘削動作の有無を検出する掘削状態検出部と、前記掘削状態検出部により掘削動作が検出されていないときは前記バケット操作に応じて前記バケット合流弁に前記開弁指令を与えて当該バケット合流弁を開弁させ、前記掘削状態検出部により掘削動作が検出されているときは前記バケット操作にかかわらず前記バケット合流弁に前記開弁指令を与えないで前記バケット合流弁を通じての前記合流を禁止するバケット合流制御装置と、を備える。
【００１１】
この油圧ショベルでは、第１，第２及び第３ポンプがブーム油圧アクチュエータ、アーム油圧アクチュエータ及びバケット油圧アクチュエータにブーム制御弁、アーム制御弁及びバケット制御弁をそれぞれ介して接続されることにより、ブーム、アーム及びバケットをそれぞれ駆動する主駆動用ポンプとして機能するのに加え、前記第１ポンプがバケット合流弁を介して前記バケット油圧アクチュエータにも接続されることにより、バケット増速用ポンプとしても機能することができる。
【００１２】
しかも、当該油圧ショベルのバケット合流制御装置は、アームの引き方向の動作を伴うバケットによる掘削動作が行われていると掘削判定部が判定した場合には、バケット操作部材に与えられるバケット操作にかかわらず前記バケット合流弁の開弁を禁止することにより、当該掘削動作時におけるエネルギーロスを有効に低減することができる。当該掘削動作が行われている時には、バケットが地盤から掘削反力を受けることにより当該バケットを動かすためのバケット油圧アクチュエータの駆動負荷が増大して当該バケット油圧アクチュエータに供給される作動油の圧力が高くなる一方、前記掘削反力がブームに上向きの力として作用する分だけ第１ポンプに接続されるブーム油圧アクチュエータの駆動負荷が減少して当該ブーム油圧アクチュエータに供給される作動油の圧力が低くなるため、もし仮にバケット合流弁が開弁して前記第１ポンプが前記バケット油圧アクチュエータに連通されたとすると、当該第１ポンプの吐出圧が高くなってブーム制御弁の前後差圧が大きくなってエネルギーロスが増大してしまう。従って、このような掘削動作時にはバケット操作部材に与えられる操作にかかわらずバケット合流弁を通じての合流を禁止して第１ポンプをバケット油圧アクチュエータから遮断することが、前記第１ポンプの吐出圧の著しい上昇を防いでこれに起因する前記エネルギーロスの増大を抑止することを可能にする。
【００１３】
しかも、当該掘削動作において前記バケットにさほど素早い動きは要求されないので、バケット合流弁の開弁によるバケットの動きの増速を禁止しても、作業効率に与える影響は小さい。
【００１４】
一方、前記掘削動作が行われていないと前記掘削判定部が判定したとき、前記バケット合流制御装置は、バケット操作部材に与えられるバケット操作に応じて適宜バケット合流弁を開弁して第１ポンプからバケットシリンダへの作動油の合流を許容することにより、必要に応じたバケットの動き（例えば掘削方向と逆向きの開き方向へのバケットの動き）の増速を可能にする。
【００１５】
前記油圧ショベルは、前記第１ポンプと前記アーム油圧アクチュエータとの間に介在し、開弁指令を受けたときにのみ開弁して前記第１ポンプが吐出する作動油が前記第２ポンプから前記アーム油圧アクチュエータに供給される作動油に合流するのを許容するアーム合流弁と、前記掘削動作検出部により前記掘削動作が検出されていないときは前記アーム操作に応じて前記アーム合流弁に開弁指令を与えて当該アーム合流弁を開弁させ、前記掘削動作検出部により前記掘削動作が検出されているときは前記アーム操作にかかわらず前記アーム合流弁に前記開弁指令を与えないで前記アーム合流弁を通じての前記合流を禁止するアーム合流制御装置と、をさらに備えることが、好ましい。
【００１６】
当該アーム合流制御装置は、前記バケット合流制御装置と同様に、掘削動作時におけるブーム制御弁でのエネルギーロスを有効に低減させながら、第１ポンプを利用したアームの動きの増速を可能にする。具体的に、当該アーム合流制御装置は、アームの引き方向の動作を伴う前記掘削動作が検出されているときには前記アーム操作にかかわらず前記アーム合流弁の開弁を禁止してアーム油圧アクチュエータを第１ポンプから遮断することにより、当該掘削動作時におけるアーム油圧アクチュエータの作動圧とブーム油圧アクチュエータの作動圧との差に起因するブーム制御弁のエネルギーロスを有効に低減することができる。その一方、前記掘削動作が検出されていないとき、前記アーム合流制御装置は、前記アーム操作に応じて適宜アーム合流弁を開弁して第１ポンプからアーム油圧アクチュエータへの作動油の合流を許容することにより、必要に応じたアームの動き（例えばアーム押し動作や水平ならしのためのアーム引き動作）の増速を可能にする。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明によれば、著しい圧力損失を伴うことなく、ブーム、アーム及びバケットをその複合操作時においても適正な速度で動かすことが可能な油圧ショベルが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係る油圧ショベルの全体構成を示す正面図である。
【図２】前記実施の形態に係る油圧ショベルに搭載される油圧回路を示す図である。
【図３】前記実施の形態に係るコントローラの機能構成を示すブロック図である。
【図４】前記コントローラにより行われるバケット合流制御を示すフローチャートである。
【図５】前記コントローラにより行われる第１アーム合流制御を示すフローチャートである。
【図６】前記コントローラにおける掘削判定部により掘削動作が行われていないと判定された場合のバケット合流パイロット圧の特性を示すグラフである。
【図７】前記コントローラにおける掘削判定部により掘削動作が行われていると判定された場合のバケット合流パイロット圧の特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態にかかる油圧ショベルの外観を示す図である。この油圧ショベルは、下部走行体７と、その上に縦軸回りに旋回可能に搭載される上部旋回体８と、この上部旋回体８に装着される作業アタッチメント１０と、を備え、前記下部走行体７及び上部旋回体８がベースマシンを構成する。前記作業アタッチメント１０は、前記上部旋回体８に起伏可能に装着されるブーム１２と、このブーム１２の先端に回動可能に連結されるアーム１４と、このアーム１４の先端に回動可能に連結されるバケット１６と、を備える。
【００２１】
前記ブーム作業アタッチメントには、ブーム油圧アクチュエータであるブームシリンダ２２と、アーム油圧アクチュエータであるアームシリンダ２４と、バケット油圧アクチュエータであるバケットシリンダ２６と、が装着される。これらのシリンダ２２，２４，２６は油圧シリンダにより構成される。
【００２２】
前記ブームシリンダ２２は、作動油の供給を受けることにより伸縮して前記ブーム１２を起伏方向に回動させるように当該ブーム１２と前記上部旋回体８との間に介在する。具体的に、当該ブームシリンダ２２は、伸長することにより前記ブーム１２を図１に矢印２Ａで示されるブーム上げ方向（起立方向）に動かし、逆に、収縮することにより前記ブーム１２を図２に矢印２Ｂで示されるブーム下げ方向（倒伏方向）に動かす。
【００２３】
前記アームシリンダ２４は、作動油の供給を受けることにより伸縮して前記アーム１４を前記ブーム１２に対して水平軸回りに回動させるように当該アーム１４と当該ブーム１２との間に介在する。具体的に、当該アームシリンダ２４は、伸長することにより前記アーム１４を矢印４Ａで示されるアーム引き方向に動かし、逆に、収縮することにより前記アーム１４を矢印４Ｂで示されるアーム押し方向に動かす。
【００２４】
バケットシリンダ２６は、作動油の供給を受けることにより伸縮して前記バケット１６を前記アーム１４に対して水平軸回りに回動させるように当該バケット１６と当該アーム１４との間に介在する。具体的に、当該バケットシリンダ２６は、伸長することにより前記バケット１６を矢印６Ａで示されるバケット掘削方向に動かし、逆に、収縮することにより前記バケット１６を矢印６Ｂで示されるバケット開き方向に動かす。
【００２５】
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る油圧ショベルに搭載される油圧回路を示す。この油圧回路は、前記各シリンダ２２，２４，２６と、前記上部旋回体８を旋回させるための油圧モータである旋回モータ２８と、を含む複数の油圧アクチュエータをそれぞれ駆動するためのものであって、複数の油圧ポンプと、複数の操作装置と、複数の制御弁と、複数の増速弁と、を備える。
【００２６】
前記複数の油圧ポンプには、第１ポンプ３１、第２ポンプ３２及び第３ポンプ３３が含まれる。これらは共通のエンジン３０の出力軸に連結されて当該エンジン３０により駆動される。この実施の形態に係る前記第１〜第３ポンプ３１〜３３はそれぞれ可変容量型油圧ポンプにより構成される。
【００２７】
前記第１ポンプ３１は、前記ブーム１２の主駆動と前記アーム１４及び前記バケット１６の増速とを担当すべく、前記ブームシリンダ２２、前記アームシリンダ２４及び前記バケットシリンダ２６にパラレルに接続される。前記第２ポンプ３２は、前記アーム１４の主駆動と前記ブーム１２の増速とを担当すべく、前記アームシリンダ２４と前記ブームシリンダ２２とにパラレルに接続される。前記第３ポンプ３３は、前記バケット１６の主駆動と前記上部旋回体８の旋回駆動と前記アーム１４の増速とを担当すべく、前記バケットシリンダ２６と前記旋回モータ２８と前記アームシリンダ２４とに接続される。また、図面には示されていないが、前記第１ポンプ３１は左走行制御弁を介して左走行モータに接続され、前記第２ポンプ３２は右走行制御弁を介して右走行モータに接続される。
【００２８】
前記複数の操作装置は、ブーム操作装置４２と、アーム操作装置４４と、バケット操作装置４６と、旋回操作装置４８と、を含む。当該操作装置４２，４４，４６，４８のそれぞれは、回動操作を受ける操作レバーと当該操作レバーの操作量に対応した大きさのパイロット圧を操作方向に対応したポートから出力するパイロット弁と、を有する。
【００２９】
具体的に、前記ブーム操作装置４２は、ブーム操作レバー４２ａと、当該ブーム操作レバー４２ａに連結されるブームパイロット弁４２ｂと、を有する。前記ブーム操作レバー４２ａは、前記ブーム１２を動かすためのブーム操作を受けるブーム操作部材として機能する。前記ブームパイロット弁４２ｂは、ブーム上げパイロット圧及びブーム下げパイロット圧のうち前記ブーム操作レバー４２ａに与えられる前記ブーム操作の方向に対応したパイロット圧であって当該ブーム操作の大きさすなわちブーム操作量に対応した大きさのブームパイロット圧を出力する。
【００３０】
前記アーム操作装置４４は、アーム操作レバー４４ａと、当該アーム操作レバー４４ａに連結されるアームパイロット弁４４ｂと、を有する。前記アーム操作レバー４４ａは、前記アーム１４を動かすためのアーム操作を受けるアーム操作部材として機能する。前記アームパイロット弁４４ｂは、アーム引きパイロット圧及びアーム押しパイロット圧のうち前記アーム操作レバー４４ａに与えられる前記アーム操作の方向に対応したパイロット圧であって当該アーム操作の大きさすなわちアーム操作量に対応した大きさのアームパイロット圧を出力する。
【００３１】
前記バケット操作装置４６は、バケット操作レバー４６ａと、当該バケット操作レバー４６ａに連結されるバケットパイロット弁４６ｂと、を有する。前記バケット操作レバー４６ａは、前記バケット１６を動かすためのバケット操作を受けるバケット操作部材として機能する。前記バケットパイロット弁４６ｂは、バケット掘削パイロット圧及びバケット開きパイロット圧のうち前記バケット操作レバー４６ａに与えられる前記バケット操作の方向に対応したパイロット圧であって当該バケット操作の大きさすなわちバケット操作量に対応した大きさのバケットパイロット圧を出力する。
【００３２】
前記旋回操作装置４８は、旋回操作レバー４８ａと、当該旋回操作レバー４８ａに連結される旋回パイロット弁４８ｂと、を有する。前記旋回操作レバー４８ａは、前記上部旋回体８を旋回させるための旋回操作を受ける旋回操作部材として機能する。前記旋回パイロット弁４８ｂは、前記旋回操作の方向に対応したパイロット圧であって当該旋回操作の大きさに対応した大きさの旋回パイロット圧を出力する。
【００３３】
前記複数の制御弁は、前記複数の操作装置のそれぞれに与えられる操作に応じた開口面積で開弁することにより当該操作装置に対応した油圧アクチュエータの動作の制御を可能にするものであり、ブーム制御弁５２と、アーム制御弁５４と、バケット制御弁５６と、旋回制御弁５８と、を含む。
【００３４】
前記ブーム制御弁５２は、前記第１ポンプ３１と前記ブームシリンダ２２との間に介在し、前記ブーム操作装置４２の前記ブームパイロット弁４２ｂから入力されるブームパイロット圧により開弁操作される。これにより、前記第１ポンプ３１から前記ブームシリンダ２２への作動油の供給の制御が実行される。
【００３５】
具体的に、この実施の形態に係るブーム制御弁５２は、一対のパイロットポートを有する３位置パイロット切換弁により構成される。当該ブーム制御弁５２は、前記ブーム操作装置４２からパイロット圧の入力を受けないときには中立位置を保持して第１ポンプ３１とブームシリンダ２２とを遮断し、前記ブーム操作装置４２からブーム上げパイロットライン４３Ａを通じて前記ブーム上げパイロット圧の入力を受けたときは第１ポンプ３１が吐出する作動油を当該ブーム上げパイロット圧の大きさに対応した流量でブームシリンダ２２のヘッド側室２２ａに導く油路を形成して当該ブームシリンダ２２を伸長させ、前記ブーム操作装置４２からブーム下げパイロットライン４３Ｂを通じて前記ブーム下げパイロット圧の入力を受けたときは第１ポンプ３１が吐出する作動油を当該ブーム下げパイロット圧の大きさに対応した流量でブームシリンダ２２のロッド側室２２ｂに導く油路を形成して当該ブームシリンダ２２を収縮させる。従って、前記ブーム操作レバー４２ａを含む前記ブーム操作装置４２は、当該ブーム操作レバー４２ａに与えられる前記ブーム操作に対応して前記ブーム制御弁５２を開弁させる機能を有する。
【００３６】
前記アーム制御弁５４は、前記第２ポンプ３２と前記アームシリンダ２４との間に介在し、前記アーム操作装置４４の前記アームパイロット弁４４ｂから入力されるアームパイロット圧により開弁操作される。これにより、前記第２ポンプ３２から前記アームシリンダ２４への作動油の供給の制御が実行される。
【００３７】
具体的に、この実施の形態に係るアーム制御弁５４は、一対のパイロットポートを有する３位置パイロット切換弁により構成される。当該アーム制御弁５４は、前記アーム操作装置４４からのパイロット圧の入力を受けないときには中立位置を保持して第２ポンプ３２とアームシリンダ２４とを遮断し、前記アーム操作装置４４からアーム引きパイロットライン４５Ａを通じてアーム引きパイロット圧の入力を受けたときは第２ポンプ３２が吐出する作動油を前記アーム引きパイロット圧の大きさに対応した流量でアームシリンダ２４のヘッド側室２４ａに導く油路を形成して当該アームシリンダ２４を伸長させ、前記アーム操作装置４４からアーム押しパイロットライン４５Ｂを通じてアーム押しパイロット圧の入力を受けたときは第２ポンプ３２が吐出する作動油を前記アーム押しパイロット圧の大きさに対応した流量でアームシリンダ２４のロッド側室２４ｂに導く油路を形成して当該アームシリンダ２４を収縮させる。従って、前記アーム操作レバー４４ａを含む前記アーム操作装置４４は、当該アーム操作レバー４４ａに与えられる前記アーム操作に対応して前記アーム制御弁５４を開弁させる機能を有する。
【００３８】
前記バケット制御弁５６は、前記第３ポンプ３３と前記バケットシリンダ２６との間に介在し、前記バケット操作装置４６の前記バケットパイロット弁４６ｂから入力されるバケットパイロット圧により開弁操作される。これにより、前記第３ポンプ３３から前記バケットシリンダ２６への作動油の供給の制御が実行される。
【００３９】
前記バケット制御弁５６は、前記第３ポンプ３３と前記バケットシリンダ２６との間に介在し、前記バケット操作装置４６から入力されるパイロット圧により開弁操作されることにより、前記第３ポンプ３３から前記バケットシリンダ２６への作動油の供給を制御する。具体的に、この実施の形態に係るバケット制御弁５６は、一対のパイロットポートを有する３位置パイロット切換弁により構成される。当該バケット制御弁５６は、前記バケット操作装置４６からのパイロット圧の入力を受けないときには中立位置を保持して第３ポンプ３３とバケットシリンダ２６とを遮断し、前記バケット操作装置４６からバケット掘削パイロットライン４７Ａを通じてバケット掘削パイロット圧の入力を受けたときは第３ポンプ３３が吐出する作動油を前記バケット掘削パイロット圧の大きさに対応した流量でバケットシリンダ２６のヘッド側室２６ａに導く油路を形成して当該バケットシリンダ２６を伸長させ、前記バケット操作装置４６からバケット開きパイロットライン４７Ｂを通じてバケット開きパイロット圧の入力を受けたときは第３ポンプ３３が吐出する作動油を前記バケット開きパイロット圧の大きさに対応した流量でバケットシリンダ２６のロッド側室２６ｂに導く油路を形成して当該バケットシリンダ２６を収縮させる。従って、前記バケット操作レバー４６ａを含む前記バケット操作装置４６は、当該バケット操作レバー４６ａに与えられる前記バケット操作に対応して前記バケット制御弁５６を開弁させる機能を有する。
【００４０】
前記旋回制御弁５８は、前記第３ポンプ３３と前記旋回モータ２８との間に介在し、前記旋回操作装置４８が出力するパイロット圧の入力を受けて開弁作動することにより、前記第３ポンプ３３から前記旋回モータ２８への作動油の供給を制御する。この旋回制御弁５８は、例えば前記ブーム制御弁５２等と同様に３位置のパイロット油圧切換弁により構成されることが可能である。
【００４１】
前記複数の増速弁のそれぞれは、前記複数の油圧アクチュエータの動きを作動油の合流または再生によって増速しかつその増速を制御することを可能にするために開閉操作される弁である。当該複数の増速弁は、ブーム合流弁５３と、第１アーム合流弁５１と、第２アーム合流弁５５と、バケット合流弁５７と、アーム再生弁５９と、を含む。
【００４２】
前記ブーム合流弁５３は、ブーム合流油路の途中に設けられる。当該ブーム合流油路は、前記第２ポンプ３２により吐出される作動油の一部を前記第１ポンプ３１から前記ブームシリンダ２２のへッド側室２２ａに供給される作動油に合流させることにより当該ブームシリンダ２２の伸長及びこれに伴うブーム上げ動作を増速させるための油路であり、前記第２ポンプ３２から前記アーム制御弁５４に至る第２ポンプ油路の途中で当該第２ポンプ油路から分岐して前記へッド側室２２ａに接続される。前記ブーム合流弁５３は、前記ブーム合流油路の途中に設けられることにより、前記第２ポンプ３２と前記へッド側室２２ａとの間に介在する。当該ブーム合流弁５３は、例えばパイロット操作式切換弁からなり、開弁指令であるブーム合流パイロット圧の入力を受けた場合にのみそのブーム合流パイロット圧の大きさに対応した開口面積で開弁し、これにより、前記第２ポンプ３２から吐出される作動油の一部が前記第１ポンプ３１から前記ブーム制御弁５２を通じて前記ブームシリンダ２２のヘッド側室２２ａに供給される作動油に前記開口面積に対応した流量で合流するのを許容する。
【００４３】
前記第１アーム合流弁５１は、第１アーム合流油路の途中に設けられる。当該第１アーム合流油路は、前記第１ポンプ３１により吐出される作動油の一部を前記第２ポンプ３２から前記アームシリンダ２４のロッド側室２４ｂに供給される作動油に合流させることにより当該アームシリンダ２４の収縮及びこれに伴うアーム押し動作を増速させるための油路であり、前記第１ポンプ３１から前記ブーム制御弁５２に至る第１ポンプ油路の途中で当該第１ポンプ油路から分岐して前記ロッド側室２４ｂに接続される。前記第１アーム合流弁５１は、前記第１アーム合流油路の途中に設けられることにより、前記第１ポンプ３１と前記ロッド側室２４ｂとの間に介在する。当該第１アーム合流弁５１は、例えばパイロット操作式切換弁からなり、開弁指令である第１アーム合流パイロット圧の入力を受けた場合にのみその第１アーム合流パイロット圧の大きさに対応した開口面積で開弁し、これにより、前記第１ポンプ３１から吐出される作動油の一部が前記第２ポンプ３２から前記アーム制御弁５４を通じて前記アームシリンダ２４のロッド側室２４ｂに供給される作動油に前記開口面積に対応した流量で合流するのを許容する。
【００４４】
前記第２アーム合流弁５５は、第２アーム合流油路の途中に設けられる。当該第２アーム合流油路は、前記第３ポンプ３３により吐出される作動油の一部を前記第２油圧ポンプ３２から前記アームシリンダ２４のロッド側室２４ｂに供給される作動油に合流させることにより当該アームシリンダ２４の収縮及びこれに伴うアーム押し動作を増速させるための油路であり、前記第３ポンプ３３から前記バケット制御弁５６に至る第３ポンプ油路の途中で当該第３ポンプ油路から分岐して前記ロッド側室２４ｂに接続される。前記第２アーム合流弁５５は、前記第２アーム合流油路の途中に設けられることにより、前記第３ポンプ３３と前記ロッド側室２４ｂとの間に介在する。当該第２アーム合流弁５５は、例えばパイロット操作式切換弁からなり、開弁指令である第２アーム合流パイロット圧の入力を受けた場合にのみその第２アーム合流パイロット圧の大きさに対応した開口面積で開弁し、これにより、前記第３ポンプ３３から吐出される作動油の一部が前記第２ポンプ３２から前記アーム制御弁５４を通じて前記アームシリンダ２４のロッド側室２４ｂに供給される作動油に前記開口面積に対応した流量で合流するのを許容する。
【００４５】
前記バケット合流弁５７は、バケット合流油路の途中に設けられる。当該バケット合流油路は、前記第１ポンプ３１により吐出される作動油の一部を前記第３ポンプ３３から前記バケットシリンダ２６のへッド側室２６ａ及びロッド側室２６ｂに供給される作動油に合流させることにより当該バケットシリンダ２６の伸縮及びこれに伴うバケット回動動作を増速させるための油路であり、前記第１ポンプ３１から前記ブーム制御弁５２に至る前記第１ポンプ油路の途中で当該第１ポンプ油路から分岐して前記へッド側室２６ａ及び前記ロッド側室２６ｂに接続される。前記バケット合流弁５７は、前記バケット合流油路の途中に設けられることにより、前記第１ポンプ３１と前記へッド側室２６ａ及び前記ロッド側室２６ｂとの間に介在する。当該バケット合流弁５７は、例えば一対のパイロットポートを有する３位置パイロット操作式切換弁からなり、前記一対のパイロットポートのいずれかに開弁指令であるバケット合流パイロット圧（バケット掘削合流パイロット圧またはバケット開き合流パイロット圧）の入力を受けた場合にのみそのパイロットポートに対応した方向でそのバケット合流パイロット圧の大きさに対応した開口面積で開弁し、これにより、前記第１ポンプ３１から吐出される作動油の一部が前記第３ポンプ３３から前記バケット制御弁５６を通じて前記バケットシリンダ２６のへッド側室２６ａまたはロッド側室２６ｂに供給される作動油に前記開口面積に対応した流量で合流するのを許容する。
【００４６】
前記アーム再生弁５９は、アーム再生油路の途中に設けられる。当該アーム再生油路は、前記アームシリンダ２４の伸長時すなわちアーム引き動作時に当該アームシリンダ２４のロッド側室２４ｂから排出される作動油の少なくとも一部を当該アームシリンダ２４のへッド側室２４ａに再供給して当該アーム引き動作を増速させるための油路であり、前記アーム制御弁５４をバイパスして前記アームシリンダ２４のへッド側室２４ａとロッド側室２４ｂとを接続する。前記アーム再生弁５９は、前記アーム再生油路の途中に設けられることにより前記へッド側室２４ａと前記ロッド側室２４ｂとの間に介在する。当該アーム再生弁は、例えば電磁操作式の流量調整弁からなり、開弁指令であるアーム再生指令信号の入力を受けた場合にのみそのアーム再生指令信号の大きさに対応した開口面積で開弁し、これにより、前記ロッド側室２４ｂから排出される作動油が前記へッド側室２４ａに再供給されることを許容する。
【００４７】
この実施の形態では、前記アーム再生弁５９の開弁によるアーム引き動作の増速が可能であるため、前記第１アーム合流弁５１及び前記第２アーム合流弁５５を通じての作動油の合流による増速はアーム押し動作についてのみ行われる。つまり、当該第１及び第２アーム合流弁５１，５７を通じての合流はアームシリンダ２４のロッド側室２４ｂに供給される作動油に対してのみ行われる。前記アーム再生弁５９が省略される場合、前記合流は前記アームシリンダ２４のへッド側室２４ａ及びロッド側室２４ｂの双方に対して行われてもよい。
【００４８】
この実施の形態に係る油圧ショベルは、さらに、複数の増速制御装置を備える。当該増速制御装置は、前記複数の増速弁をそれぞれ開閉操作することによって各油圧アクチュエータの増速を制御するものである。当該複数の増速制御装置は、ブーム合流制御装置、アーム合流制御装置、バケット合流制御装置及びアーム再生制御装置を含む。前記油圧ショベルは、具体的に、前記複数の増速制御装置を構成するための要素として、複数のパイロット圧センサと、複数の合流操作弁と、コントローラ８０と、を備える。
【００４９】
前記複数の圧力センサは、前記複数の操作装置４２，４４，４６から出力されるパイロット圧に対応する大きさのパイロット圧検出信号を生成して前記コントローラ８０に入力するものであり、図２及び図３に示すようなブームパイロット圧センサ６３Ａ，６３Ｂ、アームパイロット圧センサ６５Ａ，６５Ｂ及びバケットパイロット圧センサ６７Ａ，６７Ｂを含む。前記ブームパイロット圧センサ６３Ａ，６３Ｂは、前記ブーム操作装置４２から前記ブーム上げパイロットライン４３Ａ及び前記ブーム下げパイロットライン４３Ｂをそれぞれ通じて前記ブーム制御弁５２に供給される前記ブーム上げパイロット圧及び前記ブーム下げパイロット圧にそれぞれ対応する検出信号を生成する。同様に、前記アームパイロット圧センサ６５Ａ，６５Ｂは、前記アーム操作装置４４から前記アーム引きパイロットライン４５Ａ及び前記アーム押しパイロットライン４５Ｂをそれぞれ通じて前記アーム制御弁５４に供給される前記アーム引きパイロット圧及び前記アーム押しパイロット圧にそれぞれ対応する検出信号を生成し、前記バケットパイロット圧センサ６７Ａ，６７Ｂは、前記バケット操作装置４６から前記バケット掘削パイロットライン４７Ａ及び前記バケット開きパイロットライン４７Ｂをそれぞれ通じて前記バケット制御弁５６に供給される前記バケット掘削パイロット圧及び前記バケット開きパイロット圧にそれぞれ対応する検出信号を生成する。
【００５０】
前記複数の合流操作弁は、図示されないパイロット油圧源と前記複数の合流弁との間にそれぞれ介在し、前記コントローラ８０からの合流指令の入力を受けて開弁することにより前記複数の合流弁のそれぞれに入力されるパイロット圧（合流パイロット圧）及びこれに対応する当該合流弁の開口面積を変化させ、これにより合流制御を可能にするものである。具体的に、当該複数の合流操作弁は、ブーム合流操作弁７３と、第１アーム合流操作弁７１と、第２アーム合流操作弁７５と、バケット合流操作弁７７と、を含む。当該複数の合流操作弁のそれぞれは、例えば電磁比例減圧弁により構成されることが可能である。
【００５１】
前記ブーム合流操作弁７３は、前記パイロット油圧源と前記ブーム合流弁５３との間に介在する。当該ブーム合流操作弁７３は、前記コントローラ８０からブーム合流指令信号の入力を受けたときに開弁して当該ブーム合流指令信号の大きさに対応する二次圧を発生させる。当該二次圧は、前記ブーム合流パイロット圧として前記ブーム合流弁５３のパイロットポートに入力される。
【００５２】
前記第１アーム合流操作弁７１は、前記パイロット油圧源と前記第１アーム合流弁５１のパイロットポートとの間に介在し、前記コントローラ８０から第１アーム合流指令信号の入力を受けたときに開弁して当該第１アーム合流指令信号の大きさに対応する二次圧を発生させる。当該二次圧は、前記第１アーム合流パイロット圧として前記第１アーム合流弁５１のパイロットポートに入力される。
【００５３】
前記第２アーム合流操作弁７５は、前記パイロット油圧源と前記第２アーム合流弁５５のパイロットポートとの間に介在し、前記コントローラ８０から第２アーム合流指令信号の入力を受けたときに開弁して当該第２アーム合流指令信号の大きさに対応する二次圧を発生させる。当該二次圧は、前記第２アーム合流パイロット圧として前記第２アーム合流弁５５のパイロットポートに入力される。
【００５４】
前記バケット合流操作弁７７は、前記パイロット油圧源と前記バケット合流弁５７のパイロットポートとの間に介在し、前記コントローラ８０からバケット合流指令信号の入力を受けたときに開弁して当該バケット合流指令信号の大きさに対応する二次圧を発生させる。当該二次圧は、前記バケットパイロット圧として前記バケット合流弁５７の一対のパイロットポートのいずれかに入力される。
【００５５】
前記コントローラ８０は、例えばマイクロコンピュータからなり、前記複数の操作弁７１，７３，７５，７７及びアーム再生弁５９に指令信号を入力することによりこれらの弁を適当な開口面積でもって開口させ、これにより、増速制御（合流制御及び再生制御）を実行する。具体的に、当該コントローラ８０は、図３に示すようなブーム合流制御部８３、第１アーム合流制御部８１、第２アーム合流制御部８５、バケット合流制御部８７及びアーム再生制御部８９を含む。
【００５６】
前記ブーム合流制御部８３は、前記ブームパイロット圧センサ６３Ａ，６３Ｂ及び前記ブーム合流操作弁７３とともにブーム合流制御装置を構成する。当該ブーム合流制御装置は、前記ブーム操作装置４２のブーム操作レバー４２ａに与えられるブーム操作に応じて前記ブーム合流弁５３に開弁指令であるブーム合流パイロット圧を与えて当該ブーム合流弁５３を開弁させる。具体的に、前記ブーム合流制御部８３は、前記ブームパイロット圧センサ６３Ａ，６３Ｂから入力されるブームパイロット圧（この実施の形態ではブームパイロット圧センサ６３Ａから入力されるブーム上げパイロット圧）が一定以上の場合に当該ブーム上げパイロット圧の大きさに対応した前記ブーム合流指令信号を生成し、当該ブーム合流指令信号を前記ブーム合流操作弁７３に入力する。
【００５７】
前記第１アーム合流制御部８１は、前記アームパイロット圧センサ６５Ａ，６５Ｂ及び前記第１アーム合流操作弁７１とともに第１アーム合流制御装置を構成する。当該第１アーム合流制御装置は、前記アーム操作装置４４のアーム操作レバー４４ａに与えられるアーム操作に応じて前記第１アーム合流弁５１に開弁指令である第１アーム合流パイロット圧を与えて当該第１アーム合流弁５１を開弁させる。具体的に、前記第１アーム合流制御部８１は、前記アームパイロット圧センサ６５Ａ，６５Ｂから入力されるアームパイロット圧、この実施の形態では前記アームパイロット圧センサ６５Ｂから入力されるアーム押しパイロット圧、が一定以上の場合に当該アーム押しパイロット圧の大きさに対応した前記第１アーム合流指令信号を生成し、当該第１アーム合流指令信号を前記第１アーム合流操作弁７１に入力する。
【００５８】
前記第２アーム合流制御部８５は、前記アームパイロット圧センサ６５Ａ，６５Ｂ及び前記第２アーム合流操作弁７５とともに第２アーム合流制御装置を構成する。当該第２アーム合流制御装置は、前記アーム操作に応じて前記第２アーム合流弁５５に開弁指令である第２アーム合流パイロット圧を与えて当該第２アーム合流弁５５を開弁させる。具体的に、前記第２アーム合流制御部８５は、前記アームパイロット圧（この実施の形態では前記アーム押しパイロット圧）が一定以上の場合に当該アーム押しパイロット圧の大きさに対応した前記第２アーム合流指令信号を生成し、当該第２アーム合流指令信号を前記第２アーム合流操作弁７５に入力する。
【００５９】
前記バケット合流制御部８７は、前記バケットパイロット圧センサ６７Ａ，６７Ｂ及び前記バケット合流操作弁７７とともにバケット合流制御装置を構成する。当該バケット合流制御装置は、前記バケット操作装置４６のバケット操作レバー４６ａに与えられるバケット操作に応じて前記バケット合流弁５７に開弁指令であるバケット合流パイロット圧を与えて当該バケット合流弁５７を開弁させる。具体的に、前記バケット合流制御部８７は、前記バケットパイロット圧センサ６７Ａ，６７Ｂから入力されるバケットパイロット圧が一定以上の場合に当該バケットパイロット圧の大きさに対応したバケット合流指令信号を生成し、当該バケット合流指令信号を前記バケット合流操作弁７７に入力する。
【００６０】
前記アーム再生制御部８９は、前記アームパイロット圧センサ６５Ａにより検出されるアーム引きパイロット圧が一定以上の場合にそのアーム引きパイロット圧の大きさに対応したアーム再生指令信号を生成して前記アーム再生弁５９に入力し、これにより当該アーム再生弁５９を通じての再生流量を制御する。
【００６１】
さらに、この油圧ショベルは、第１の特徴として、掘削動作検出部を備える。当該掘削動作検出部は、前記アーム１４の引き方向の回動すなわちアーム引き動作を伴う前記バケット１６による掘削動作の有無を検出する。
【００６２】
この実施の形態に係る掘削動作検出部は、図２及び図３に示されるアームシリンダへッド圧センサ６４と、前記コントローラ８０に含まれる掘削動作判定部８４と、により構成される。前記アームシリンダへッド圧センサ６４は、前記アームシリンダ２４のへッド圧、すなわち、当該アームシリンダ２４のへッド側室２４ａにおける作動油の圧力、についての検出信号を生成し、コントローラ８０に入力する。前記掘削動作判定部８４は、前記アームシリンダへッド圧センサ６４により検出される前記へッド圧が一定以上の場合に前記掘削動作が行われていると判定し、それ以外の場合には前記掘削動作が行われていないと判定する。
【００６３】
この油圧ショベルの第２の特徴として、前記複数の合流制御部のうち前記第１ポンプ３１から吐出される作動油の合流の制御に関わる合流制御部、すなわち、前記バケット合流制御部８７及び前記第１アーム合流制御部８１、は、前記掘削動作判定部８４による判定結果に応じてバケット合流制御の内容を変更する機能を有する。その具体的内容を図４〜図７を併せて参照しながら説明する。
【００６４】
図４は、前記コントローラ８０により行われるバケット合流制御動作を示すフローチャートである。コントローラ８０は、各種信号の取込みを行う（ステップＳ１０）。当該コントローラ８０の掘削動作判定部８４は、アームシリンダへッド圧センサ６４から入力されるへッド圧検出信号に基づいて、現在掘削動作が行われているか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【００６５】
前記掘削動作が行われていないと掘削動作判定部８４が判定した場合（ステップＳ１２でＮＯ）、コントローラ８０のバケット合流制御部８７は、前記バケットパイロット圧の大きさが一定以上であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。当該バケット合流制御部８７は、前記バケットパイロット圧が一定以上の場合にのみ（ステップＳ１４でＹＥＳ）その大きさに対応したバケット合流指令信号を生成し、前記バケット合流操作弁７７に入力する（ステップＳ１６）。前記バケット合流制御部８７は、前記バケットパイロット圧が一定未満の場合には前記バケット合流指令信号の入力を行わない（ステップＳ１８）。
【００６６】
前記バケット合流操作弁７７は、前記バケット合流指令信号の入力を受けた場合に当該バケット合流指令信号の大きさに対応した開度で開弁して当該開度に対応した二次圧を発生させる。当該二次圧は、バケット合流パイロット圧として前記バケット合流弁５７に入力される。当該バケット合流弁５７は、前記バケット合流パイロット圧に応じた開度で開弁し、これにより、当該バケット合流パイロット圧の大きさに対応した流量での合流、すなわち、第３ポンプ３３からバケットシリンダ２６に供給される作動油への第１ポンプ３１から吐出された作動油の合流、を許容する。このことは、オペレータからバケット操作レバー４６ａに与えられるバケット操作を加味した、掘削動作以外のバケット動作の増速、例えばバケット開き動作の増速や掘削作業以外でのバケット掘削方向の動作の増速、を可能にする。
【００６７】
前記バケット操作に対する前記バケット合流パイロット圧（バケット合流操作弁７７の二次圧）の特性は、適宜設定されることが可能である。図５は、当該特性の一例を破線で示したものである。ここに示されるバケット合流パイロット圧の特性は、バケット操作量が一定以上の領域において当該バケット操作量の増大に伴って増大する特性である。また、当該特性は、前記バケット操作に対応してバケット操作装置４６からバケット制御弁５６に入力される前記バケットパイロット圧に対応した特性（当該バケットパイロット圧よりも遅れて立ち上がる特性）となっている。
【００６８】
一方、掘削動作が行われていると掘削動作判定部８４が判定した場合（ステップＳ１２でＹＥＳ）、コントローラ８０のバケット合流制御部８７は、前記バケットパイロット圧の大きさにかかわらずバケット合流指令信号の生成及び前記バケット合流操作弁７７への入力を停止し（ステップＳ１８）、これにより、図７に示されるように、前記バケット合流操作弁７７の開弁によるバケット合流パイロット圧の立ち上がりを禁止する。つまり、バケット合流弁５７を閉弁状態に保ち、第３ポンプ３３からバケットシリンダ２６に供給される作動油への第１ポンプ３１から前記バケット合流弁５７を通じての作動油の合流、を禁止する。
【００６９】
この掘削動作中における第１ポンプ３１からのバケット合流の禁止は、当該掘削動作におけるエネルギーロスを有効に低減することを可能にする。当該掘削動作が行われている時には、バケット１６が地盤から掘削反力を受けることにより当該バケット１６を動かすためのバケットシリンダ２６の駆動負荷が増大して当該バケットシリンダ２６に供給される作動油の圧力が高くなる一方、前記掘削反力がブーム１２に上向きの力として作用する分だけ第１ポンプ３１に接続されるブームシリンダ２２の駆動負荷が減少して当該ブームシリンダ２２のへッド側室２２ａに供給される作動油の圧力が低くなる。従って、仮にバケット合流弁５７が開弁して前記第１ポンプ３１が前記バケットシリンダ２６に連通されたとすると、当該第１ポンプ３１の吐出圧が高くなってブーム制御弁５２の前後差圧が大きくなり、エネルギーロスが増大する。従って、このような掘削動作時におけるバケット合流弁５７を通じての作動油の合流の禁止つまり第１ポンプ３１からのバケットシリンダ２６の遮断は、前記第１ポンプ３１の吐出圧の著しい上昇を防いでこれに起因する前記エネルギーロスの増大を抑止することを可能にする。しかも、当該掘削動作において前記バケット１６にさほど素早い動きは要求されないので、バケット合流弁５７の開弁によるバケット１６の動きの増速を禁止しても、作業効率に与える影響は小さい。
【００７０】
図７は、前記コントローラ８０により行われる第１アーム合流制御動作（第１ポンプ３１からアーム駆動回路への作動油の合流についての制御動作）を示すフローチャートである。バケット合流制御と同様、コントローラ８０は、各種信号の取込み（ステップＳ１０）及び掘削動作の有無の判定（ステップＳ１２）を行う。
【００７１】
掘削動作が行われていないと掘削動作判定部８４が判定した場合（ステップＳ１２でＮＯ）、コントローラ８０の第１アーム合流制御部８１は、アームパイロット圧（この実施の形態ではアーム押しパイロット圧）の大きさが一定以上であるか否かを判定する（ステップＳ２４）。当該第１アーム合流制御部８１は、前記アーム押しパイロット圧が一定以上の場合にのみ（ステップＳ２４でＹＥＳ）その大きさに対応した第１アーム合流指令信号を生成し、前記第１アーム合流操作弁７１に入力する（ステップＳ２６）。前記第１アーム合流制御部８１は、前記アーム押しパイロット圧が一定未満の場合には前記アーム合流指令信号の入力を行わない（ステップＳ２８）。
【００７２】
前記第１アーム合流操作弁７１は、当該第１アーム合流指令信号の大きさに対応した開度で開弁し、その二次圧が第１アーム合流パイロット圧として前記第１アーム合流弁５１に入力される。当該第１アーム合流弁５１は、前記第１アームパイロット圧に応じた開度で開弁し、これにより、当該第１アームパイロット圧の大きさに対応した流量での合流、すなわち、第２ポンプ３２からアームシリンダ２４のロッド側室２４ｂに供給される作動油への第１ポンプ３１から吐出された作動油の合流、を許容してアーム押し動作の増速を可能にする。ここでの第１アーム合流パイロット圧（第１アーム合流操作弁７１の二次圧）の特性は、前記バケット合流パイロット圧の特性と同様に適宜設定されることが可能である。
【００７３】
一方、掘削動作が行われていると掘削動作判定部８４が判定した場合（ステップＳ１２でＹＥＳ）、前記第１アーム合流制御部８１は、前記アーム押しパイロット圧の大きさにかかわらず第１アーム合流指令信号の生成及び前記第１アーム合流操作弁７１への入力を停止し（ステップＳ２８）、これにより、第１アーム合流弁５１を閉弁状態に保って前記第１アーム合流弁５１を通じての作動油の合流、を禁止する。このことは、前記バケット合流弁５７を通じての作動油の合流（バケット合流）の禁止と相俟って、当該掘削動作におけるブーム制御弁５２の前後差圧によるエネルギーロスの有効な低減を可能にする。
【００７４】
本発明は、以上説明した実施の形態に限定されない。本発明は、例えば次のような態様を包含する。
【００７５】
（Ａ）合流の対象について
本発明は、少なくとも、ブーム主駆動用の第１ポンプからバケット油圧アクチュエータへの作動油の合流が行われる油圧ショベルについて広く適用されることが可能である。従って、前記実施の形態に係るブーム合流、第１アーム合流（第１ポンプ３１からアームシリンダ２４への合流）及び第２アーム合流（第３ポンプ３３からアームシリンダ２４への合流）はそれぞれ適宜省略されることが可能である。また、バケット合流は、前記実施の形態に係るブーム合流やアーム合流のように特定方向についてのみ（例えばバケット掘削方向についてのみ）行われてもよい。逆に、ブーム合流やアーム合流は前記実施の形態に係るバケット合流のように双方向について行われてもよい。
【００７６】
ただし、前記バケット合流に加えて前記第１アーム合流（第１ポンプからの合流）が採用される場合、当該第１アーム合流は当該バケット合流と同様に掘削動作検出時には禁止されることが、より好ましい。このことは、掘削動作中における第１ポンプとブーム油圧アクチュエータとの間のブーム駆動回路の独立性を担保してバケット合流の禁止による効果、すなわち掘削動作中のブーム制御弁におけるエネルギーロスの低減の効果、をより確実に得ることを可能にする。
【００７７】
（Ｂ）掘削動作の有無の判定について
前記掘削動作の有無の判定は、前記実施の形態のようにブームシリンダのへッド圧に基づくものに限定されない。当該判定は、例えばアームシリンダの主駆動を担当する第２ポンプの吐出圧に基づいて行われてもよい。あるいは、アームシリンダについてのへッド圧計測値Ｐｈａ、ロッド圧計測値Ｐｒａ、へッド側断面積Ａｈａ及びロッド側断面積Ａｒａに基づき、下記の式（１）を用いてアームシリンダの推力Ｆａｍを演算し、当該推力Ｆａｍが一定以上の場合に掘削動作が行われていると判定してもよい。
【００７８】
Ｆａｍ＝Ｐｈａ×Ａｈａ−Ｐｒａ×Ａｒａ    …（１）
（Ｃ）各操作と制御弁との連携について
本発明において、ブーム操作部材、アーム操作部材及びバケット操作部材のそれぞれに与えられるブーム操作、アーム操作及びバケット操作と、ブーム制御弁、アーム制御弁及びバケット制御弁の開弁動作との連携の具体的態様は限定されない。前記実施の形態に係る複数の操作装置（ブーム操作装置４２、アーム操作装置４４及びバケット操作装置４６）は、それぞれ、操作部材に与えられる操作に対応したパイロット圧を制御弁に入力することにより当該操作と当該制御弁の開弁動作とを連携させているが、当該操作装置は、パイロット油圧源と各制御弁のパイロットポートとの間に介在する電磁式操作弁と、操作部材に与えられる操作に対応した電気信号である操作指令信号を生成する電気レバー装置と、その生成された操作指令信号に対応するパイロット指令信号を生成して前記電磁式操作弁に入力することにより前記操作指令信号に対応したパイロット圧を前記制御弁に入力させるパイロット指令回路と、を含むものでもよい。
【符号の説明】
【００７９】
７    下部走行体（ベースマシン）
８      上部旋回体（ベースマシン）
１０    作業アタッチメント
１２    ブーム
１４    アーム
１６    バケット
２２    ブームシリンダ（ブーム油圧アクチュエータ）
２４    アームシリンダ（アーム油圧アクチュエータ）
２６    バケットシリンダ（バケット油圧アクチュエータ）
３１    第１ポンプ
３２    第２ポンプ
３３    第３ポンプ
４２    ブーム操作装置
４２ａ  ブーム操作レバー（ブーム操作部材）
４４    アーム操作装置
４４ａ  アーム操作レバー（アーム操作部材）
４６    バケット操作装置
４６ａ  バケット操作レバー（バケット操作部材）
５１    第１アーム合流弁
５２    ブーム制御弁
５４    アーム制御弁
５６    バケット制御弁
５７    バケット合流弁
６４    アームシリンダへッド圧センサ（掘削動作検出部を構成）
６５Ａ，６５Ｂ  アームパイロット圧センサ（アーム合流制御装置を構成）
６７Ａ，６７Ｂ  バケットパイロット圧センサ（バケット合流制御装置を構成）
７１    第１アーム合流操作弁（アーム合流制御装置を構成）
７７    バケット合流操作弁（バケット合流制御装置を構成）
８０    コントローラ
８１    第１アーム合流制御部（アーム合流制御装置を構成）
８４    掘削動作判定部（掘削動作検出部を構成）
８７  バケット合流制御部（バケット合流制御装置を構成）
【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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