(57)【要約】【課題】  流体圧制御装置及び流体圧制御方法に関し、複数の回路を接続されてなる流体圧回路において、簡素な構成で流体圧アクチュエータの連動操作性を向上させる。【解決手段】  第１流体圧ポンプ２ａ及び第２流体圧ポンプ２ｂと、第１流体圧アクチュエータ４ａ，４ｃと、第２流体圧アクチュエータ４ｂ，４ｄと、第１流体圧ポンプ２ａから供給される圧力流体の供給通路３ａと第２流体圧ポンプ２ｂから供給される圧力流体の供給通路３ｂとを連結する連結通路９と、連結通路９に介装されて、連結通路９を流通する圧力流体の流量を制御する連結通路制御弁７とを備える。【選択図】        図１
2007032787.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体圧回路の作動流体としての圧力流体を供給する第１流体圧ポンプ及び第２流体圧ポンプと、
該第１流体圧ポンプから供給される該圧力流体により駆動される第１流体圧アクチュエータと、
該第２流体圧ポンプから供給される該圧力流体により駆動される第２流体圧アクチュエータと、
該第１流体圧ポンプから供給される圧力流体の供給通路と該第２流体圧ポンプから供給される圧力流体の供給通路とを連結する連結通路と、
該連結通路に介装されて、該連結通路を流通する圧力流体の流量を制御する連結通路制御弁と
を備えたことを特徴とする、流体圧制御装置。
【請求項２】
該第１流体圧アクチュエータの作動量を設定する第１操作装置の第１操作量を検出する第１操作量検出センサと、
該第２流体圧アクチュエータの作動量を設定する第２操作装置の第２操作量を検出する第２操作量検出センサとを備え、
該連結通路制御弁は、上記の第１操作量検出センサ及び第２操作量検出センサで検出された上記の第１操作量及び第２操作量に応じて、該連結通路を流通する圧力流体の流量を制御する
ことを特徴とする、請求項１記載の流体圧制御装置。
【請求項３】
該連結通路制御弁は、上記の第１操作量及び第２操作量がともに検出され、かつ、上記の第１操作量又は第２操作量が予め設定された所定操作量以下であるときに、該連結通路を流通する圧力流体の流量を所定量以下に制限する
ことを特徴とする、請求項２記載の流体圧制御装置。
【請求項４】
該連結通路制御弁は、上記の第１操作量及び第２操作量が小さいほど、該連結通路を流通する圧力流体の流量を減少させる
ことを特徴とする、請求項２又は３記載の流体圧制御装置。
【請求項５】
上記の第１流体圧アクチュエータ及び第２流体圧アクチュエータの各々の負荷圧力を検出する負荷圧力検出センサと、
上記の第１流体圧ポンプ及び第２流体圧ポンプから供給される各々の作動油の油圧を検出する作動油圧検出センサとを備え、
該連結通路制御弁は、該負荷圧力検出センサで検出された該負荷圧力と該作動油圧検出センサで検出された該作動油の油圧とに応じて該連結通路を流通する圧力流体の流量を制御する
ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の流体圧制御装置。
【請求項６】
該連結通路制御弁は、該負荷圧力検出センサで検出された該負荷圧力が、該負荷圧力を与えられた流体圧アクチュエータへ供給される該作動油の圧力よりも大きいときに、該連結通路を流通する圧力流体の流量を所定量以下に制限する
ことを特徴とする、請求項５記載の流体圧制御装置。
【請求項７】
作動流体としての圧力流体を供給する第１流体圧ポンプ及び第２流体圧ポンプと、該第１流体圧ポンプから供給される該圧力流体により駆動される第１流体圧アクチュエータと、該第２流体圧ポンプから供給される該圧力流体により駆動される第２流体圧アクチュエータと、該第１流体圧ポンプから供給される圧力流体の供給通路と該第２流体圧ポンプから供給される圧力流体の供給通路とを連結する連結通路とを備えた流体圧回路の流体圧制御方法であって、
上記の第１流体圧アクチュエータ及び第２流体圧アクチュエータの作動量を設定する操作装置の操作量をそれぞれ検出し、
それぞれの該操作量が予め設定された所定操作量以下のときに、該連結通路に介装された連結通路制御弁を流通する圧力流体の流量を所定量以下に制限する
ことを特徴とする、流体圧制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体圧回路内の作動流体圧力を制御する流体圧制御装置及び流体圧制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、油圧シリンダ等をはじめとする流体圧アクチュエータを流体圧回路上に備え、流体圧アクチュエータによりバケットやブーム，スティック，旋回装置といった流体圧装置を作動させる作業機械（油圧ショベル等）が開発されている。このような作業機械においては、油圧ポンプによって加圧された作動油が油圧回路を介して各種油圧装置へ供給されるようになっており、油圧ポンプと油圧装置との間に制御弁が介装されて、油圧装置へ供給される作動油の流量や油圧が適切に制御される。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ブームやスティック等を駆動する油圧シリンダ、走行装置や旋回装置を駆動する油圧モータ、各油圧シリンダ，油圧モータ等の各アクチュエータへ作動油を供給するエンジン駆動の二つの油圧ポンプ、及び各アクチュエータへ供給される作動油量を制御する複数のコントロール弁を備えた油圧回路において、各コントロール弁の開度を制御するための電子制御装置（コントローラ）が設けられた構成が記載されている。
【０００４】
この特許文献１に記載された油圧回路には、二つの油圧ポンプの各吐出圧を検出する圧力センサと、コントロール弁及び各アクチュエータ間の油路上における作動油圧（すなわち、負荷圧）を検出する圧力センサとが備えられ、また、運転操作室（キャブ）内には、各アクチュエータの作動量を設定する操作レバーが備えられている。そして、各圧力センサから入力される作動油圧及び操作レバーの操作量に基づいて、各コントロール弁の開度制御を実施し、各アクチュエータを適切に動作させるようになっている。
【０００５】
このような油圧回路において、油圧ポンプ，コントロール弁及びアクチュエータからなる油圧回路を複数設けてそれらを連結した、合流式の油圧回路が開発されている。
図６に、従来の建設機械における２ポンプ合流式油圧回路の回路図を例示する。この２ポンプ合流式油圧回路には、エンジン１の動力で駆動する可変容量型の２台の油圧ポンプ２ａ，２ｂが備えられており、これらの油圧ポンプ２ａ，２ｂから吐出される作動油が、油圧制御弁（コントロール弁）６ａ〜６ｄを介して、作業機械のブームやスティック，バケット，アタッチメント等の各油圧装置へ供給される。
【０００６】
これらの各油圧装置の作動量は、オペレータのレバー操作量に応じて設定されるようになっており、作業機械には各油圧装置に対応する操作レバー８が設けられている。例えば、アタッチメント用操作レバー８ａはアタッチメント用油圧シリンダ４ａの作動量を設定する。同様に、ブーム用操作レバー８ｂ，スティック用操作レバー８ｃ，バケット用操作レバー８ｄは、それぞれ、ブームシリンダ４ｂ，スティックシリンダ４ｃ，バケットシリンダ４ｄの作動量を設定する。なお、各操作レバー８には、レバー操作量を検出するセンサ１４ａ〜１４ｄが併設されている。
【０００７】
油圧ポンプ２ａは、主にスティック及びアタッチメント用のアクチュエータ（油圧シリンダ等）４ａ，４ｃへ作動油を供給する。また、油圧ポンプ２ｂは、主にブーム及びバケット用のアクチュエータ４ｂ，４ｄへ作動油を供給する。なお、ここでは、油圧ポンプ２ａから吐出される作動油の回路（Ａ回路３ａ）と、油圧ポンプ２ｂから吐出される作動油の回路（Ｂ回路３ｂ）とが、連結通路９によって接続されている。これにより、各々の回路に供給される作動油に余剰が生じたときに互いに補完して、効率よく作動油を各種油圧装置へ供給できるようになっている。
【０００８】
電磁リリーフ弁５ａ，５ｂは、Ａ回路３ａ，Ｂ回路３ｂのそれぞれの回路を流通する作動油の油圧の上限値を制限するリリーフ弁であり、入力された電気信号に基づいて、各回路のリリーフ圧を変化させる。ここでは、各油圧装置の操作レバーの操作量に応じて、図２に示す対応関係に基づいて、リリーフ圧が設定される。例えば、Ａ回路３ａの電磁リリーフ弁５ａはスティック又はアタッチメント用操作レバー８ａ，８ｃの操作量を参照し、Ｂ回路３ｂの電磁リリーフ弁５ｂはブーム又はバケット用操作レバー８ｂ，８ｄの操作量を参照する。
【０００９】
なお、リリーフ弁１３は、本油圧回路全体の作動油圧の上限値を制限するリリーフ弁である。このリリーフ弁１３は、作動油圧が電磁リリーフ弁５ａ，５ｂで設定されるリリーフ圧よりも大きい所定圧を超えたときに、作動油をリリーフさせる安全弁として機能している。
コントロール弁６ａ〜６ｄは、油圧シリンダ４ａ〜４ｄのそれぞれに対応して設けられており、図６に示すように、ステム（流量制御スプール）の位置を３つの位置に連続的に切り替え可能なスプール弁として構成されている。これらのコントロール弁６ａ〜６ｄは、各操作レバー８の操作量に応じて、図示しないパイロット回路を介してステム位置を制御され、作動油の流通方向及び弁の開度を制御される。
【００１０】
例えば、オペレータによってスティック用操作レバー８ｃがスティックイン操作（スティック伸び方向への操作）されると、スティックのコントロール弁６ｃは、スティックシリンダ４ｃのヘッド室側へ流入する作動油量が増大する方向へステム位置を変更し、スティック用操作レバー８ｃの操作量に応じてその弁開度を制御する。同様に、オペレータによってブーム用操作レバー８ｂがブームアップ操作（ブーム上げ方向への操作）されると、ブームのコントロール弁６ｂは、ブームシリンダ４ｂのヘッド室側へ流入する作動油が増大する方向へステム位置を変更し、その弁開度をブーム用操作レバー８ｂの操作量に応じて制御する。また、アタッチメントのコントロール弁６ａやバケットのコントロール弁６ｄについても同様である。
【００１１】
なお、ここで示されているコントロール弁６ａ〜６ｄは、各種油圧装置のアクチュエータへ供給する作動油量を制御するための弁として挙げられた一例である。
【特許文献１】特開２０００−３０９９５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、油圧回路上に配されている各種油圧装置のアクチュエータ（油圧シリンダ等）には、作業内容や作業状態によって大小様々な負荷圧力が働いている。例えば、油圧シリンダの縮み方向への負荷圧力が高い状態では、シリンダのヘッド室側の作動油にその負荷が働くことになるため、負荷圧力がヘッド室側への作動油の流入抵抗として働いて油圧シリンダを伸び方向へ作動させにくくなる。また逆に、油圧シリンダの伸び方向への負荷圧力が高い状態では、シリンダのロッド室側の作動油にその負荷が働くことになるため、負荷圧力がロッド室側への作動油の流入抵抗として働いて油圧シリンダを縮み方向へ作動させにくくなる。つまり、負荷圧力が大きい状態では、作動油がコントロール弁から油圧シリンダへ流入しにくくなる。
【００１３】
ここで、油圧回路上において一つの油圧装置のみが作動している（つまり、単独作動，単動）状態であれば、たとえ負荷圧力によってコントロール弁における作動油の流入抵抗が増大したとしても、油圧ポンプから供給された作動油は必然的にその油圧装置の油圧シリンダにのみ供給されることになるため、油圧装置の動作に大きな影響を与えることはない。しかし、上述の図６に示すような２ポンプ合流式油圧回路において、Ａ回路３ａに配された油圧装置とＢ回路３ｂに配された油圧装置とを同時に作動させた（つまり、複合作動，連動の）場合には、Ａ回路３ａとＢ回路３ｂとの連結通路９を介した互いの回路への作動油の流入が可能となるため、各油圧ポンプ２ａ，２ｂから供給された作動油が、負荷圧力の低い方の油圧シリンダ側へ流れてしまう。そのため、負荷圧力の高い側の油圧シリンダは作動速度が低下しやすくなり、一方、負荷圧力の低い側の油圧シリンダは作動速度が上昇しやすくなる。
【００１４】
特に、このような油圧装置の連動時であって、各油圧装置の作動量がそれほど大きくないインチング操作域（各油圧装置の操作レバーの操作量が比較的小さい状態に対応する操作領域であり、寸動操作域のこと）では、電磁リリーフ弁５ａ，５ｂにおいて各Ａ，Ｂ回路３ａ，３ｂを流通する作動油の油圧の上限値が比較的低圧に設定されるため、回路内の作動油圧の大きさが負荷圧力よりも小さくなることがある。そのため、連結通路９を介した低負荷圧力側の油圧シリンダへの作動油の流入作用が促進され、負荷圧力の高い側の油圧シリンダへの作動油流入が一時的に滞って油圧シリンダの動作に遅れが生じたり、油圧シリンダの作動速度が低下して連動操作性が悪化してしまうという課題がある。
【００１５】
例えば、図７に、水平均し操作に代表される、スティックイン操作とブームアップ操作とを同時に行った状態での、ブームレバー操作量とブームシリンダの作動速度との関係をグラフで示す。このグラフに示すように、スティックイン操作とブームアップ操作との連動時には、スティックと比較してブームの負荷荷重が大きいため、負荷の軽いスティック側へ作動油が多く流入し、ブームの作動速度が低下する。つまり、図７に破線で示された、連動時のブームシリンダの作動速度は、同じブームレバー操作量に対して、ブーム単動時（実線で示す）と比較して著しく低下してしまうことがわかる。
【００１６】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、複数の回路を接続されてなる流体圧回路において、簡素な構成で流体圧アクチュエータの連動操作性を向上させることができるようにした、流体圧制御装置及び流体圧制御方法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】
【００１７】
上記目的を達成するため、本発明の流体圧制御装置（請求項１）は、流体圧回路の作動流体としての圧力流体を供給する第１流体圧ポンプ及び第２流体圧ポンプと、該第１流体圧ポンプから供給される該圧力流体により駆動される第１流体圧アクチュエータと、該第２流体圧ポンプから供給される該圧力流体により駆動される第２流体圧アクチュエータと、該第１流体圧ポンプから供給される圧力流体の供給通路と該第２流体圧ポンプから供給される圧力流体の供給通路とを連結する連結通路と、該連結通路に介装されて、該連結通路を流通する圧力流体の流量を制御する連結通路制御弁とを備えたことを特徴としている。
【００１８】
なお、ここでいう流体圧回路とは、所定の圧力変化に対して略体積を変化させない流体を作動流体とする回路一般を指しており、例えば、流体圧ポンプとして、油圧ポンプや水圧ポンプ等の液圧ポンプを備えたものを含む。また、流体圧アクチュエータとしては、液圧モータや液圧シリンダ等を含む。
また、該第１流体圧アクチュエータの作動量を設定する第１操作装置の第１操作量を検出する第１操作量検出センサと、該第２流体圧アクチュエータの作動量を設定する第２操作装置の第２操作量を検出する第２操作量検出センサとを備え、該連結通路制御弁は、上記の第１操作量検出センサ及び第２操作量検出センサで検出された上記の第１操作量及び第２操作量に応じて、該連結通路を流通する圧力流体の流量を制御することが好ましい（請求項２）。
【００１９】
この場合、該連結通路制御弁は、上記の第１操作量及び第２操作量がともに検出され、かつ、上記の第１操作量又は第２操作量が予め設定された所定操作量以下であるときに、該連結通路を流通する圧力流体の流量を所定量以下に制限することが好ましい（請求項３）。
また、該連結通路制御弁は、上記の第１操作量及び第２操作量が小さいほど、該連結通路を流通する圧力流体の流量を減少させることが好ましい（請求項４）。
【００２０】
また、上記の第１流体圧アクチュエータ及び第２流体圧アクチュエータの各々の負荷圧力を検出する負荷圧力検出センサと、上記の第１流体圧ポンプ及び第２流体圧ポンプから供給される各々の作動油の油圧を検出する作動油圧検出センサとを備え、該連結通路制御弁は、該負荷圧力検出センサで検出された該負荷圧力と該作動油圧検出センサで検出された該作動油の油圧とに応じて該連結通路を流通する圧力流体の流量を制御することが好ましい（請求項５）。
【００２１】
また、該連結通路制御弁は、該負荷圧力検出センサで検出された該負荷圧力が、該負荷圧力を与えられた流体圧アクチュエータへ供給される該作動油の圧力よりも大きいときに、該連結通路を流通する圧力流体の流量を所定量以下に制限することが好ましい（請求項６）。
また、本発明の流体圧制御方法（請求項７）は、作動流体としての圧力流体を供給する第１流体圧ポンプ及び第２流体圧ポンプと、該第１流体圧ポンプから供給される該圧力流体により駆動される第１流体圧アクチュエータと、該第２流体圧ポンプから供給される該圧力流体により駆動される第２流体圧アクチュエータと、該第１流体圧ポンプから供給される圧力流体の供給通路と該第２流体圧ポンプから供給される圧力流体の供給通路とを連結する連結通路とを備えた流体圧回路の流体圧制御方法であって、上記の第１流体圧アクチュエータ及び第２流体圧アクチュエータの作動量を設定する操作装置の操作量をそれぞれ検出し、それぞれの該操作量が予め設定された所定操作量以下のときに、該連結通路に介装された連結通路制御弁を流通する圧力流体の流量を所定量以下に制限することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の流体圧制御装置（請求項１）及び流体圧制御方法（請求項７）によれば、第１流体圧ポンプ側の供給通路と第２流体圧ポンプ側の供給通路とを連結する連結通路に連結通路制御弁が介装されるため、二つの供給通路間における圧力流体の流通を制限することができる。これにより、例えば、二つの供給通路を互いに独立させたい場合には連結通路制御弁を閉鎖して圧力流体の流通を遮断できる。また逆に、連結通路制御弁を開放することにより、一方の供給通路で圧力流体の余剰が生じたときに、他方へ流通させることができる。
【００２３】
本発明の流体圧制御装置（請求項２）によれば、連結通路を流通する圧力流体の流量が、第１操作量及び第２操作量に基づいて制御されるため、オペレータの操作意志を的確に反映した連結通路制御弁の開度制御を行うことができる。
本発明の流体圧制御装置（請求項３）によれば、第１操作量又は第２操作量が予め設定された所定操作量以下となるインチング操作がなされたときに、連結通路の流量を制限するため、二つの供給通路の何れにおいても、通路内の流体圧が負荷圧力よりも低くなるような状態を防止できる。これにより、負荷圧力が高い側の供給通路における作動流体の流入が滞ることがなくなり、流体圧アクチュエータの動作遅れを抑制でき、複数のアクチュエータの連動操作性を向上させることができる。
【００２４】
本発明の流体圧制御装置（請求項４）によれば、回路内の流体圧が負荷圧力よりも低くなるような状態をより効果的に防止できる。
本発明の流体圧制御装置（請求項５）によれば、連結通路を流通する圧力流体の流量が供給通路内の流体圧に基づいて制御されるため、通路内の流体圧の状態に応じた制御が可能となる。
【００２５】
本発明の流体圧制御装置（請求項６）によれば、通路内の流体圧が負荷圧力よりも低くなるような状態を確実に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面により、本発明の実施形態について説明する。
図１〜図４は、本発明の一実施形態としての流体圧制御装置を示すものであり、図１は本装置が適用された油圧回路の油圧回路図、図２は図１に示す油圧回路におけるリリーフ圧とレバー操作量との関係を示すグラフ、図３は本装置におけるブームレバー操作量とブームシリンダ速度との関係を示すグラフ、図４は図１に示す油圧回路を備えた作業機械の構成を示す斜視図である。
【００２７】
［全体構成］
本油圧制御装置（流体圧制御装置）は、図４に示すような油圧ショベル２０に適用されている。この油圧ショベル２０は、上部旋回体２２と下部走行体２１と作業用装置２６とを備えるとともに、作業用装置２６としてブーム２３，スティック（アーム）２４，バケット２５を備えて構成されている。下部走行体２１には無限軌道からなるクローラ装置が設けられており、その上部に上部旋回体２２が水平方向へ旋回可能に載置されている。
【００２８】
ブーム２３は上部旋回体２２に対して上下方向へ回動可能に枢着され、ブーム２３の先端には同じく鉛直面内に回動可能にアーム２４が連結され、さらにアーム２４の先端には鉛直方向へ回動可能にバケット２５が連結されている。
また、上部旋回体２２とブーム２３との間には、ブーム２３を上下方向へ揺動駆動するための２本のブームシリンダ４ｂが設けられるとともに、ブーム２３とスティック２４との間には、スティック２４をブーム２３に対して揺動駆動するためのスティックシリンダ４ｃが設けられ、さらに、スティック２４とバケット２５との間には、バケット２５をスティック２４の先端で揺動駆動するためのバケットシリンダ４ｄが設けられている。本油圧制御装置は、これらの作業用装置２６を駆動する油圧回路であって、図１に示す油圧回路に適用されている。
【００２９】
［回路構成］
この油圧回路は２ポンプ合流式の油圧回路であって、作業機械２０の駆動源であるエンジン１の動力で駆動する可変容量型の２台の油圧ポンプ（流体圧ポンプ）２ａ，２ｂを備えている。これらの油圧ポンプ２ａ，２ｂから吐出される作動油は、コントロール弁（制御弁）６ａ〜６ｄを介してアタッチメント用シリンダ４ａ，ブームシリンダ４ｂ，スティックシリンダ４ｃ及びバケットシリンダ４ｄの各油圧シリンダ（流体圧アクチュエータ）へ供給されるようになっている。
【００３０】
油圧シリンダについて、例えば、ブームシリンダ４ｂが伸張方向へ作動すると、ブーム２３が上方向へ移動し（ブーム上げ）ブームシリンダ４ｂが縮小方向へ作動すると、ブーム２３が下方向へ移動する（ブーム下げ）。同様に、スティックシリンダ４ｃの伸縮動作は、スティック２４の揺動運動（スティックイン，スティックアウト）に対応し、バケットシリンダ４ｄの伸縮動作は、バケットの揺動運動（バケットクローズ，バケットオープン）に対応する。なお、作業機械２０のブーム２３には、実際にはブームシリンダ４ｂが二本設けられているが、ここでは省略して一方のみを図示している。
【００３１】
各油圧シリンダ４ａ〜４ｄの作動量は、各々に対応して設けられる各操作レバー８の操作量に応じて設定される。例えば、アタッチメント用操作レバー８ａは、アタッチメント用シリンダ４ａの作動量を設定するための操作レバーである。同様に、ブーム用操作レバー８ｂ，スティック用操作レバー８ｃ及びバケット用操作レバー８ｄは、それぞれ、ブームシリンダ４ｂ，スティックシリンダ４ｃ及びバケットシリンダ４ｄの作動量を設定する。図１に示すように、各操作レバー８ａ〜８ｄには、各々の操作量Ｌ1〜Ｌ4を検出すセンサ１４ａ〜１４ｄが併設されており、ここで検出された操作量Ｌ1〜Ｌ4は、後述するコントローラ１０へ入力されるようになっている。
【００３２】
二つの油圧ポンプのうち、一方の油圧ポンプ（第１流体圧ポンプ）２ａは、主にスティック及びアタッチメント用の油圧シリンダ４ａ，４ｃへ作動油を供給する。また、他方の油圧ポンプ（第２流体圧ポンプ）２ｂは、主にブーム及びバケット用の油圧シリンダ４ｂ，４ｄへ作動油を供給する。なお、ここでは、油圧ポンプ２ａから吐出される作動油が主に流通するＡ回路（第１流体圧回路）３ａと、油圧ポンプ２ｂから吐出される作動油が主に流通するＢ回路（第２流体圧回路）３ｂとが、互いに作動油を流通させうるように、連結通路９を介して接続されている。このように、２台の油圧ポンプ２ａ，２ｂによって作動油が供給されるＡ回路３ａとＢ回路３ｂとを接続することによって、各々の回路に供給される作動油に余剰が生じたときに互いに補完できるようにし、効率よく作動油を各種油圧装置へ供給できるようになっている。
【００３３】
また、連結通路９上には、コンバイナ弁（連結通路制御弁）７が介装されている。このコンバイナ弁７は、ステムの位置を連続的に切り替え可能なスプール弁として構成されており、図示しないパイロット回路を介してステム位置を制御されて弁の開度が調整される。なお、コンバイナ弁７の開度は、コントローラ１０によって制御されるようになっている。
【００３４】
電磁リリーフ弁５ａ，５ｂは、Ａ回路３ａ，Ｂ回路３ｂのそれぞれの回路を流通する作動油圧の上限値を制限するリリーフ弁であり、入力された電気信号に基づいて、各回路のリリーフ圧を変化させる。ここでは、操作レバー８の操作量に応じて、図２に示す対応関係に基づいてリリーフ圧が設定される。例えば、Ａ回路３ａの電磁リリーフ弁５ａはスティック又はアタッチメント用操作レバー８ａ，８ｃの操作量を参照してリリーフ圧を設定し、Ｂ回路３ｂの電磁リリーフ弁５ｂはバケット又はブーム用操作レバー８ｂ，８ｄの操作量を参照してリリーフ圧を設定する。
【００３５】
なお、リリーフ弁９は、本油圧回路全体の作動油圧の上限値を制限するリリーフ弁である。このリリーフ弁９は、作動油圧が電磁リリーフ弁５ａ，５ｂで設定されるリリーフ圧よりも大きい所定圧を超えたときに、作動油をリリーフさせる安全弁として機能している。
コントロール弁６ａ〜６ｄは、各油圧シリンダ４ａ〜４ｄに対応して設けられており、ここでは図１に示すように、ステム（流量制御スプール）の位置を３つの位置に連続的に切り替え可能なスプール弁として構成されている。これらのコントロール弁６ａ〜６ｄは、コントローラ１０によってその開度を制御される。なお、ここで示されているコントロール弁６ａ〜６ｄは、各油圧シリンダ４ａ〜４ｄへ供給する作動油量を制御するための弁として挙げられた一例である。
【００３６】
なお、図１では図示を省略しているが、Ａ回路３ａとＢ回路３ｂとのそれぞれに、走行装置を駆動するためのコントロール弁及び油圧モータが備えられている。
【００３７】
［制御構成］
コントローラ１０は、図１に示すように、各操作レバー８の操作量Ｌ1〜Ｌ4に基づいて、コンバイナ弁７の開度を制御する。
【００３８】
まず、Ａ回路３ａ上に配された油圧シリンダ４ａ，４ｃと、Ｂ回路上に配された油圧シリンダ４ｂ，４ｄとが同時に作動していないとき（すなわち、何れかの油圧シリンダ４ａ〜４ｄの単動時を含む）には、コントローラ１０がコンバイナ弁７を開放する制御を行う。この場合、単にＡ回路３ａ及びＢ回路３ｂを合流させる制御が実施されることになり、図６に示すような、従来の２ポンプ合流式油圧回路と実質的に同一の回路形状とされる。
【００３９】
また、Ａ回路３ａに配された油圧シリンダ４ａ，４ｃと、Ｂ回路上に配された油圧シリンダ４ｂ，４ｄとが同時に作動したとき（すなわち、油圧シリンダ４ａ〜４ｄの連動時）に、作動した油圧シリンダの何れかのレバー操作がインチング操作域にある場合には、コントローラ１０がコンバイナ弁７を閉鎖し、Ａ回路３ａとＢ回路３ｂとを非合流にする制御を実施する。
【００４０】
インチング操作域とは、レバー操作が微操作である領域のことを指し、例えば、操作レバー８が、ニュートラルの状態から、最大ストロークに対して３０％程度まで操作された状態までの操作領域のことをいう。また、本実施形態では、操作レバー８で検出されたレバー操作量Ｌ1〜Ｌ4が所定量Ａ0以下であるか否かによって、レバー操作がインチング操作域にあるか否かを判定するようになっている。ここで、所定量Ａ0とは、電磁リリーフ弁５ａ，５ｂにおいて設定される各回路のリリーフ圧が、各油圧シリンダ４ａ〜４ｄの一般的な使用時に想定される負荷圧力の大きさを超えるときのレバー操作量に対応する値として、予め実験や試験を通して設定された値となっている。
【００４１】
なお、油圧シリンダ４ａ〜４ｄの連動操作時であっても、全てのレバー操作がインチング操作域にない場合には、コントローラ１０はコンバイナ弁７を開放する制御を行う。
【００４２】
［作用・効果］
以上のような構成により、本実施形態における流体圧制御装置によれば以下のような作用・効果を奏する。
Ａ回路３ａに配された油圧シリンダ４ａ，４ｃとＢ回路３ｂに配された油圧シリンダ４ｂ，４ｄとが同時に作動したとき、作動した油圧シリンダの少なくともいずれか一方のレバー操作がインチング操作域にあれば、コンバイナ弁７が閉鎖されて、Ａ回路３ａとＢ回路３ｂとが非合流となる。
【００４３】
このとき、レバー操作がインチング操作域にある回路では、電磁リリーフ弁５ａ，５ｂで設定される作動油圧の上限値が比較的低圧であるから、仮に油圧シリンダに大きな負荷圧力がかかっていれば、回路の作動油圧が負荷圧力よりも低くなりかねない。しかし、本実施形態では、Ａ回路３ａとＢ回路３ｂとが非合流となるようにコンバイナ弁７が閉鎖されるため、Ａ回路３ａとＢ回路３ｂとが独立した油圧回路となり、各回路間の作動油の流通がなくなる。
【００４４】
つまり、油圧ポンプ２ａ，２ｂから供給された作動油はその油圧ポンプにかかる回路内にのみ供給されることになり（つまり、Ａ回路３ａとＢ回路３ｂとのそれぞれに独立して作動油が供給される状態となり）、油圧シリンダへの作動油流入が滞ったり、油圧シリンダの作動速度が低下することがない。
図３は、本実施形態において、スティックイン操作とブームアップ操作とを同時に行った状態での、ブームレバー操作量とブームシリンダの作動速度との関係をグラフで示したものである。本実施形態では、レバー操作がインチング操作域であるときにはコンバイナ弁７が閉鎖され、Ａ回路３ａとＢ回路３ｂとが独立した油圧回路となる。したがって、ブームレバー操作量のインチング操作域内では、ブーム単動時と同一の速度（実線で示す）でブームシリンダを作動させることができる。
【００４５】
また、同時に作動した油圧シリンダの双方のレバー操作がインチング操作域にない場合には、コンバイナ弁７が開放され、Ａ回路３ａとＢ回路３ｂとが合流する。しかしこの場合、Ａ回路３ａに配された油圧シリンダのレバー操作量も、Ｂ回路３ｂに配された油圧装置のレバー操作量も、ともに所定量Ａ0より大きいため、Ａ回路３ａ，Ｂ回路３ｂのリリーフ圧が比較的大きく設定されて、回路内の作動油圧は一般的な使用時に想定される負荷圧力よりも大きくなる。そのため、負荷圧力の高い側の油圧シリンダへの作動油流入が一時的に滞ったり、油圧シリンダの動作に遅れが生じることがなく、良好な連動操作性が保たれる。
【００４６】
また、コンバイナ弁７を開放することにより、一方の回路で作動油の余剰が生じたときに、他方の回路へ流通させることができ、作動油の供給効率を高めることができる。つまり、Ａ回路３ａに配された油圧シリンダ４ａ，４ｃとＢ回路３ｂに配された油圧シリンダ４ｂ，４ｄとが同時に作動していないとき、すなわち、いずれかの油圧装置の単動時には、コンバイナ弁７が開放されるため、油圧ポンプ２ａ，２ｂから供給された作動油を一つの油圧シリンダのみに供給することができる。
【００４７】
また、本実施形態においては、レバー操作量Ｌ1〜Ｌ4に応じてコンバイナ弁７の開度制御を行っているため、オペレータの操作意思を的確に反映した弁の制御を実施することができ、油圧制御装置の操作性を向上させることができる。
【００４８】
［変形例］
次に、図５を用いて上述の実施形態の変形例を説明する。なお、ここでは上述の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付して説明を省略する。
【００４９】
本変形例では、図５に示すように油圧回路上に、各油圧シリンダ４ａ〜４ｄの負荷圧力を検出する負荷圧力センサ１２ａ〜１２ｄ及び、油圧ポンプ２ａ，２ｂから供給される作動油の吐出圧を検出するポンプ圧センサ１１ａ，１１ｂが設けられている。
油圧センサ１２ａ〜１２ｄは、各コントロール弁６ａ〜６ｄとそれらに対応する油圧シリンダ４ａ〜４ｄとの間の油路内における作動油圧を、各油圧シリンダ４ａ〜４ｄへ働く負荷圧力として検出するセンサである。例えば、油圧センサ１２ａは、アタッチメント用の油圧シリンダ４ａの負荷圧力Ｐ1を検出する。同様に、油圧センサ１２ｂ，１２ｃ及び１２ｄは、各々、ブームシリンダ４ｂ，スティックシリンダ４ｃ及びバケットシリンダ４ｄの負荷圧力Ｐ2，Ｐ3及びＰ4を検出する。ここで検出された負荷圧力Ｐ1〜Ｐ4は、コントローラ１０へ入力される。
【００５０】
同様に、ポンプ圧センサ１１ａ，１１ｂは、油圧ポンプ２ａ，２ｂから供給される作動油の各々の吐出圧Ｐ5，Ｐ6を検出し、コントローラ１０へ入力するようになっている。
一方、コントローラ１０は、入力された負荷圧力Ｐ1〜Ｐ4及び吐出圧Ｐ5，Ｐ6に基づき、コンバイナ弁７の開度制御を実施する。
まず、Ａ回路３ａについて、負荷圧力Ｐ1，Ｐ3が吐出圧Ｐ5よりも大きい場合（Ｐ1＞Ｐ5又はＰ3＞Ｐ5）には、コンバイナ弁７を閉鎖し、負荷圧力Ｐ1，Ｐ3が吐出圧Ｐ5よりも小さい場合（Ｐ1≦Ｐ5及びＰ3≦Ｐ5）には、コンバイナ弁７を開放する制御を実施する。また、Ｂ回路３ｂについても同様であり、負荷圧力Ｐ2，Ｐ4が吐出圧Ｐ6よりも大きい場合（Ｐ2＞Ｐ6又はＰ4＞Ｐ6）には、コンバイナ弁７を閉鎖し、負荷圧力Ｐ2，Ｐ4が吐出圧Ｐ5よりも小さい場合（Ｐ2≦Ｐ6及びＰ4≦Ｐ6）には、コンバイナ弁７を開放する制御を実施する。
【００５１】
つまり、本変形例では、回路の作動油圧が負荷圧力よりも低い状態であるときに、コンバイナ弁７を閉鎖してＡ回路３ａとＢ回路３ｂとを分離独立させて、各回路間の作動油の流通を遮断する。これにより、油圧ポンプ２ａ，２ｂから供給された作動油はその油圧ポンプにかかる回路内にのみ供給されることになり、負荷圧力の高い側の油圧シリンダへの作動油流入が一時的に滞ったり、油圧シリンダの動作に遅れが生じることがなく、良好な連動操作性を保つことができる。
【００５２】
また、回路の作動油圧が負荷圧力以上である状態であるときには、負荷圧力の高い側の油圧シリンダへの作動油流入がないため、コンバイナ弁７を開放してＡ回路３ａとＢ回路３ｂとを連通させ、作動油の供給効率を高めることができる。
このように、本変形例によれば、通路内の流体圧が負荷圧力よりも低くなるような状態を確実に防止でき、通路内の流体圧の状態に応じた制御が可能となる。
【００５３】
［その他］
以上、本発明の実施形態及びその変形例について説明したが、本発明はこれら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、コントローラ１０によるコンバイナ弁７の開度調整に際し、レバー操作量の条件に応じて連結通路９を開放又は閉鎖に制御するようになっているが、完全に開放又は完全に閉鎖するだけでなく、予め設定された所定開度に制御する構成としてもよいし、また、段階的に開放，閉鎖する構成としてもよい。例えば、レバー操作量が小さいほどコンバイナ弁７の弁開度を絞るように構成すれば、油圧装置の連動操作性の向上とＡ，Ｂ回路間の作動油の供給効率化とをバランスよく達成することができる。
【００５４】
また、上述の実施形態では、コントロール弁６ａ〜６ｄが、ステムの位置を３つの位置に連続的に切り替え可能なスプール弁として構成されているが、このような弁に限定されるものではなく、各油圧シリンダ４ａ〜４ｄへ供給する作動油量を制御するための弁であれば、弁の形式は問われない。
また、上述の実施形態では、作動油量を制御することによって油圧の大きさをコントロールする油圧制御装置に本発明を適用したものとなっているが、作動油以外の各種流体の圧力の大きさをコントロールする制御装置に適用可能である。
【００５５】
また、ここでは、本発明にかかる流体圧制御装置が建設機械に適用されたものを例示したが、流体圧を利用した様々な機械の回路制御に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施形態としての流体圧制御装置が適用された油圧回路の油圧回路図である。
【図２】図１に示す油圧回路におけるリリーフ圧とレバー操作量との関係を示すグラフである。
【図３】本装置におけるブームレバー操作量とブームシリンダ速度との関係を示すグラフである。
【図４】図１に示す油圧回路を備えた作業機械の構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の変形例としての流体圧制御装置が適用された油圧回路を示す油圧回路図である。
【図６】従来の流体圧制御装置が適用された油圧回路の油圧回路図である。
【図７】従来技術におけるブームレバー操作量とブームシリンダ速度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５７】
１  エンジン
２ａ  油圧ポンプ（流体圧ポンプの一つ，第１流体圧ポンプ）
２ｂ  油圧ポンプ（流体圧ポンプの一つ，第２流体圧ポンプ）
３ａ  Ａ回路（流体圧回路の一つ，第１流体圧回路）
３ｂ  Ｂ回路（流体圧回路の一つ，第２流体圧回路）
４ａ〜４ｄ  油圧シリンダ（流体圧アクチュエータ）
５ａ，５ｂ  電磁リリーフ弁
６ａ〜６ｄ  コントロール弁（制御弁）
７  コンバイナ弁（連結通路制御弁）
８ａ〜８ｄ  操作レバー
９  連結通路
１０  コントローラ
１１  ポンプ圧センサ
１２  負荷圧力センサ
１３  リリーフ弁
１４ａ〜１４ｄ  レバーセンサ
２０  作業機械
２１  下部走行体
２２  上部旋回体
２３  ブーム
２４  スティック
２５  バケット
２６  作業用装置
【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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