(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の可変容量型油圧ポンプと、
前記複数の可変容量型油圧ポンプの吐出油によって駆動される複数のアクチュエータと、
前記各アクチュエータに供給される圧油の方向を切換える複数のパイロット切換弁と、
前記複数のパイロット切換弁にパイロット圧を供給する複数の作業機用操作切換弁と、
前記各作業機用操作切換弁を切換制御する複数の操作レバーと、
前記各パイロット切換弁の前後差圧を所定値に補償する圧力補償弁と、
前記各可変容量型油圧ポンプの各吐出油路間を連通させる合流位置と各吐出油路間を遮断する分流位置とに切換える主合・分流弁と、
前記複数のアクチュエータの負荷圧における最も高圧の負荷圧を前記圧力補償弁のそれぞれにセット圧力として供給する複数の負荷圧導入油路と、
これら複数の負荷圧導入油路間を連通させる合流位置とそれら負荷圧導入油路間を遮断する分流位置とに切換える副合・分流弁と、
前記各可変容量型油圧ポンプと複数のパイロット切換弁とを連通する複数の吐出油路と、
前記パイロット切換弁への入力圧を検出する操作状況入力手段と、
前記各可変容量型油圧ポンプの吐出圧を検出する吐出圧検出手段と、
コントローラと、
を備え、前記コントローラは、
前記操作状況入力手段からの信号に基づき、前記各アクチュエータの操作状況を判断する操作状況判断部と、
前記複数の各操作レバーの多様な操作位置における前記各アクチュエータに対する予め作成された操作パターンを記憶する操作パターン記憶部と、
上記操作状況判断部により判断された操作状況が、前記記憶部に記憶された前記操作パターンの、どのパターンと合致するかを照合するパターン照合部と、
前記操作パターン記憶部に記憶された操作パターンごとに予め設定された吐出圧を記憶する吐出圧記憶部と、
前記照合の結果、合致する操作パターンに関して、前記各吐出圧検出手段により検出された実際の吐出圧と、前記吐出圧記憶部に記憶された操作パターンごとの設定吐出圧との比較結果により、実際の吐出圧が設定圧よりも高いときは、上記主合・分流弁を分流側に切り換え、前記実際の吐出圧が設定圧よりも低いときは、前記主合・分流弁を合流側に切り換える指令信号判定部と、
前記指令信号判定部の指令信号を出力する指令信号出力部と、
を備えてなり、
前記コントローラが、主合・分流弁および副合・分流弁を合流位置にて各アクチュエータが作動状態にあり、一部の可変容量型油圧ポンプの吐出圧が設定圧を越えたとき、前記主合・分流弁を合流位置から分流位置に切換えて、前記複数の可変容量型油圧ポンプの吐出流量調整を行った後に、前記副合・分流弁を合流位置から分流位置へと切換える、
ことを特徴とする建設機械の油圧制御装置。
【請求項２】
前記主合・分流弁および副合・分流弁が分流位置にて各アクチュエータが作動状態にあり、一部の可変容量型油圧ポンプの吐出圧が設定圧より低下したとき、前記副合・分流弁を分流位置から合流位置へと切換え、前記各アクチュエータの圧力補償を行った後に、前記主合・分流弁を分流位置から合流位置に切換えるように前記主及び副の各合・分流弁を制御することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の建設機械の油圧制御装置。
【請求項３】
１の可変容量型油圧ポンプ側の上記圧力補償弁及びアクチュエータの間の油路と、他の可変容量型油圧ポンプ及び前記主合・分流弁の間の油路とを、チェック機能付圧力補償弁を介して連結するバイパス油路を備えてなることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の建設機械の油圧制御装置。
【請求項４】
第１および第２の可変容量型油圧ポンプと、
前記第１および第２の可変容量型油圧ポンプの吐出油によって駆動される複数のアクチュエータと、
前記各アクチュエータに供給される圧油の方向を切換える複数のパイロット切換弁と、
前記複数のパイロット切換弁にパイロット圧を供給する複数の作業機用操作切換弁と、
前記各作業機用操作切換弁を切換制御する複数の操作レバーと、
前記各パイロット切換弁の前後差圧を所定値に補償する圧力補償弁と、
前記第１および第２の可変容量型油圧ポンプと複数のパイロット切換弁とを連通する複数の吐出油路と、
前記第１および第２の可変容量型油圧ポンプの各吐出油路間を連通させる合流位置と各吐出油路間を遮断する分流位置とに切換える主合・分流弁と、
前記複数のアクチュエータの負荷圧における最も高圧の負荷圧を前記圧力補償弁のそれぞれにセット圧力として供給する複数の負荷圧導入油路と、
前記複数の負荷圧導入油路間を連通させる合流位置とそれら負荷圧導入油路間を遮断する分流位置とに切換える副合・分流弁と
前記パイロット切換弁への入力圧を検出する操作状況入力手段と、
前記第１および第２の可変容量型油圧ポンプの吐出圧を検出する吐出圧検出手段と、
コントローラと、
を備え、前記コントローラは、
前記操作状況入力手段からの信号に基づき、前記各アクチュエータの操作状況を判断する操作状況判断部と、
前記複数の各操作レバーの多様な操作位置における前記各アクチュエータに対する予め作成された操作パターンを記憶する操作パターン記憶部と、
上記操作状況判断部により判断された操作状況が、前記記憶部に記憶された前記操作パターンの、どのパターンと合致するかを照合するパターン照合部と、
前記操作パターン記憶部に記憶された操作パターンごとに予め設定された吐出圧を記憶する吐出圧記憶部と、
前記照合の結果、合致する操作パターンに関して、前記各吐出圧検出手段により検出された実際の吐出圧と、前記吐出圧記憶部に記憶された操作パターンごとの設定吐出圧との比較結果により、実際の吐出圧が設定吐出圧よりも高いときは、前記主合・分流弁を合流位置から分流位置に切換えて、前記複数の可変容量型油圧ポンプの吐出流量調整を行った後に、前記副合・分流弁を合流位置から分流位置へと切換え、前記実際の吐出圧が設定吐出圧よりも低いときは、前記副合・分流弁を分流位置から合流位置へと切換え、前記各アクチュエータの圧力補償を行った後に、前記主合・分流弁を分流位置から合流位置に切換える指令信号判定部と、
前記指令信号判定部の指令信号を出力する指令信号出力部と、
を備えてなることを特徴とする建設機械の油圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ポンプの合・分流切換え制御装置、特に建設機械の複数の油圧ポンプから複数の油圧アクチュエータ群に吐出圧油を供給する系の合・分流切換え制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来も、例えば特開２００４−３６６８１号公報（特許文献１）に開示された油圧ショベル等の建設機械の油圧駆動装置にもあるように、エンジン等の駆動源によって駆動される可変容量型の第１油圧ポンプと、この第１油圧ポンプの吐出圧油によって駆動される第１油圧アクチュエータ群と、これら第１油圧ポンプと第１油圧アクチュエータ群との間に介挿される第１操作弁群とを備えるとともに、前記駆動源によって駆動される可変容量型の第２油圧ポンプと、この第２油圧ポンプの吐出圧油によって駆動される第２油圧アクチュエータ群と、これら第２油圧ポンプと第２油圧アクチュエータ群との間に介挿される第２主操作弁群とを備え、第１油圧ポンプの圧油供給ラインと第２油圧ポンプの圧油供給ラインとを第１合・分流弁を介して連結して、この第１合・分流弁を切換え制御することで圧油供給ラインを合流もしくは分流のいずれかに切換えるようにしている。【０００３】
更に、特許文献１では、合流または分流への切換え時に発生するショックを緩和するため、１の可変容量型油圧ポンプ側の上記圧力補償弁及びアクチュエータの間の油路と、他の可変容量型油圧ポンプ及び前記主合・分流弁の間の油路とを、チェック機能付圧力補償弁を介して連結するバイパス油路を設けている。こうしてバイパス油路を設けることにより、合・分流弁を合流状態から分流状態へ切り換えた際に、このバイパス油路を介して、補給する側の油圧回路部から補給される側の油圧回路部へ圧油を流入させたままの状態を維持することができる。これにより、この切換時に、流量変化を回避することができ、流量変化によるショック（衝撃）を生じさせず、ショック音等の発生や、流量変化や圧力変化に起因する操作性の低下を防止することができるという。
【特許文献１】特開２００４−３６６８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記特許文献１の油圧制御装置にあっても、複数のアクチュエータ間で合・分流の切換え制御をするための制御プログラムは極めて複雑となり、同プログラムに対する煩雑な作成作業が要求される。【０００５】
本発明は、上述のごとき従来の合・分流油圧回路を使って、それらの複雑な制御プログラムが不要であって、しかも切換え時のショックがなく的確で且つ円滑な合・分流弁の切り換えを可能にした油圧ポンプの合・分流切換え制御装置を提供することを主要な目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明に係る建設機械の油圧制御装置の第１の主要な構成は、複数の可変容量型油圧ポンプと、前記複数の可変容量型油圧ポンプの吐出油によって駆動される複数のアクチュエータと、前記各アクチュエータに供給される圧油の方向を切換える複数のパイロット切換弁と、前記複数のパイロット切換弁にパイロット圧を供給する複数の作業機用操作切換弁と、前記各作業機用操作切換弁を切換制御する複数の操作レバーと、前記各パイロット切換弁の前後差圧を所定値に補償する圧力補償弁と、前記各可変容量型油圧ポンプの各吐出油路間を連通させる合流位置と各吐出油路間を遮断する分流位置とに切換える主合・分流弁と、前記複数のアクチュエータの負荷圧における最も高圧の負荷圧を前記圧力補償弁のそれぞれにセット圧力として供給する複数の負荷圧導入油路と、これら複数の負荷圧導入油路間を連通させる合流位置とそれら負荷圧導入油路間を遮断する分流位置とに切換える副合・分流弁と、前記各可変容量型油圧ポンプと複数のパイロット切換弁とを連通する複数の吐出油路と、前記パイロット切換弁への入力圧を検出する操作状況入力手段と、前記各可変容量型油圧ポンプの吐出圧を検出する吐出圧検出手段と、コントローラとを備え、前記コントローラは、前記操作状況入力手段からの信号に基づき、前記各アクチュエータの操作状況を判断する操作状況判断部と、前記複数の各操作レバーの多様な操作位置における前記各アクチュエータに対する予め作成された操作パターンを記憶する操作パターン記憶部と、上記操作状況判断部により判断された操作状況が、前記記憶部に記憶された前記操作パターンの、どのパターンと合致するかを照合するパターン照合部と、前記操作パターン記憶部に記憶された操作パターンごとに予め設定された吐出圧を記憶する吐出圧記憶部と、前記照合の結果、合致する操作パターンに関して、前記各吐出圧検出手段により検出された実際の吐出圧と、前記吐出圧記憶部に記憶された操作パターンごとの設定吐出圧との比較結果により、実際の吐出圧が設定圧よりも高いときは、上記主合・分流弁を分流側に切り換え、前記実際の吐出圧が設定圧よりも低いときは、前記主合・分流弁を合流側に切り換える指令信号判定部と、前記指令信号判定部の指令信号を出力する指令信号出力部とを備えてなり、前記コントローラが、主合・分流弁および副合・分流弁を合流位置にて各アクチュエータが作動状態にあり、一部の可変容量型油圧ポンプの吐出圧が設定圧を越えたとき、前記主合・分流弁を合流位置から分流位置に切換えて、前記複数の可変容量型油圧ポンプの吐出流量調整を行った後に、前記副合・分流弁を合流位置から分流位置へと切換えることを特徴としている。
【０００７】
上記主合・分流弁のみによってアクチュエータ間の合・分流の切換え制御を行ってもよいが、前記複数のアクチュエータの負荷圧における最も高圧の負荷圧を検出して前記圧力補償弁のそれぞれにセット圧力として供給する複数の負荷圧導入油路と、これら複数の負荷圧導入油路間を連通させる合流位置とそれら負荷圧導入油路間を遮断する分流位置とに切換える副合・分流弁とを更に備えることができる。【０００８】
上記コントローラは、主合・分流弁および副合・分流弁を合流位置にて各アクチュエータが作動状態にあり、一部の可変容量型油圧ポンプの吐出圧が設定圧を越えたとき、前記主合・分流弁を合流位置から分流位置に切換えて、前記複数の可変容量型油圧ポンプの吐出流量調整を行った後に、前記副合・分流弁を合流位置から分流位置へと切換える制御手段を備えていることが好ましい。この制御手段は、更に前記主合・分流弁および副合・分流弁を分流位置にて各アクチュエータが作動状態にあるとき、一部の可変容量型油圧ポンプの吐出圧が設定圧より低下したとき、まず前記副合・分流弁を分流位置から合流位置へと切換え、前記各アクチュエータの圧力補償を行った後に、前記主合・分流弁を分流位置から合流位置へと切換えるように前記主及び副の合・分流弁を制御することができるようにしている。【０００９】
また、主合・分流弁によってのみでアクチュエータ間の合・分流の切換え制御を行う場合には、１の油圧ポンプ側の上記圧力補償弁及びアクチュエータの間の油路と、他の可変容量型油圧ポンプ及び前記主合・分流弁の間の油路とを、チェック機能付圧力補償弁を介して連結するバイパス油路を備えるようにするとよい。【００１０】
本発明に係る油圧ポンプの合・分流切換え制御装置の第２の主要な構成は、第１および第２の可変容量型油圧ポンプと、前記第１および第２の可変容量型油圧ポンプの吐出油によって駆動される複数のアクチュエータと、前記各アクチュエータに供給される圧油の方向を切換える複数のパイロット切換弁と、前記複数のパイロット切換弁にパイロット圧を供給する複数の作業機用操作切換弁と、前記各作業機用操作切換弁を切換制御する複数の操作レバーと、前記各パイロット切換弁の前後差圧を所定値に補償する圧力補償弁と、前記第１および第２の可変容量型油圧ポンプと複数のパイロット切換弁とを連通する複数の吐出油路と、前記第１および第２の可変容量型油圧ポンプの各吐出油路間を連通させる合流位置と各吐出油路間を遮断する分流位置とに切換える主合・分流弁と、前記複数のアクチュエータの負荷圧における最も高圧の負荷圧を前記圧力補償弁のそれぞれにセット圧力として供給する複数の負荷圧導入油路と、前記複数の負荷圧導入油路間を連通させる合流位置とそれら負荷圧導入油路間を遮断する分流位置とに切換える副合・分流弁と、前記パイロット切換弁への入力圧を検出する操作状況入力手段と、前記第１および第２の可変容量型油圧ポンプの吐出圧を検出する吐出圧検出手段と、コントローラとを備え、前記コントローラは、前記操作状況入力手段からの信号に基づき、前記各アクチュエータの操作状況を判断する操作状況判断部と、前記複数の各操作レバーの多様な操作位置における前記各アクチュエータに対する予め作成された操作パターンを記憶する操作パターン記憶部と、上記操作状況判断部により判断された操作状況が、前記記憶部に記憶された前記操作パターンの、どのパターンと合致するかを照合するパターン照合部と、前記操作パターン記憶部に記憶された操作パターンごとに予め設定された吐出圧を記憶する吐出圧記憶部と、前記照合の結果、合致する操作パターンに関して、前記各吐出圧検出手段により検出された実際の吐出圧と、前記吐出圧記憶部に記憶された操作パターンごとの設定吐出圧との比較結果により、実際の吐出圧が設定吐出圧よりも高いときは、前記主合・分流弁を合流位置から分流位置に切換えて、前記複数の可変容量型油圧ポンプの吐出流量調整を行った後に、前記副合・分流弁を合流位置から分流位置へと切換え、前記実際の吐出圧が設定吐出圧よりも低いときは、前記副合・分流弁を分流位置から合流位置へと切換え、前記各アクチュエータの圧力補償を行った後に、前記主合・分流弁を分流位置から合流位置に切換える指令信号判定部と、前記指令信号判定部の指令信号を出力する指令信号出力部とを備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明者等の実験により、１の可変容量型油圧ポンプに各操作弁を介して接続された複数のアクチュエータの負荷圧の変動は同可変容量型油圧ポンプの吐出油圧と比例的な相関関係にあることを知り、この相関に着目した。この相関は、作動されるアクチュエータが単独であるか否かに関わらない。また、アクチュエータの負荷圧が高くなると可変容量型油圧ポンプの吐出流量が低くなり作動速度は低下する。したがって、アクチュエータの負荷圧が高いときは他の油圧ポンプの援助は不要である。一方、可変容量型油圧ポンプの吐出流量を高めて高速でアクチュエータを作動させようとするときには、同ポンプだけでは必要流量をアクチュエータに送ることができなくなる。この場合には、複数ある他の可変容量型油圧ポンプの援助が要求される。【００１２】
本発明は、こうした事実を前提として開発されたものである。本発明の上記主要な構成によれば、例えば油圧ショベルを例にとると、旋回体の旋回動作は比較的低速で旋回させることが多いため、その操作レバーの操作量は比較的小さくて済む。一方、アーム掘削時は、旋回体の旋回操作時における負荷圧と比較して、極めて負荷圧が高くアームを単一の可変容量型油圧ポンプだけで円滑に作動させることが難しい。更に、アーム掘削とバケット掘削とを同時に行おうとする場合には、当然に他の油圧ポンプの援助が必要である。【００１３】
一方、例えば旋回操作とブームの上げ操作とを同時に行おうとする場合には、ブーム用の操作レバーの操作量は旋回用の操作レバーのレバー操作と比較すると大きな操作量により必要流量を得ようとする。このとき、旋回体の旋回動作とブームの上げ動作とを、それぞれの側の可変容量型油圧ポンプだけで独立して各アクチュエータ（シリンダ）を作動させても、ブーム側の油圧ポンプによる必要流量が得られず、所要の上げ速度を得ることができなくなることが生じる。この場合には、主合・分流弁を合流位置に切り換えて、旋回用の油圧回路とブーム用の油圧回路とを連通させて両油圧回路を合流させて、ブーム用の油圧回路の圧油の流量を増加させることにより、ブームを必要な負荷圧の下で所望の速度にて上げ動作させることができるようになる。このとき旋回用の可変容量型油圧ポンプの吐出圧はブーム用の可変容量型油圧ポンプの吐出圧に合わせるように斜板角が制御される。【００１４】
一方、旋回体の旋回動作とブームの上げ動作とを共に低速で同時に行おうとする場合には、エンジン馬力の範囲内で、上記主合・分流弁を分流（遮断）位置におき、旋回体側の可変容量型油圧ポンプ及びブーム側の可変容量型油圧ポンプをそれぞれ独立して作動させても両者は円滑な動作を維持する。このときの旋回用及びブーム用の各主操作弁の操作量はそれほど大きくする必要がなく、合流時と比較して旋回体側の可変容量型油圧ポンプからはアクチュエータ（シリンダ）に必要以上の油圧を送る必要がないため、両者の油圧ロスをなくすことができる。【００１５】
また、例えば旋回体を旋回させずに、アーム掘削とバケット掘削とを同時に実施しようとするとき、他の可変容量型油圧ポンプの援助を受けながら、アームの掘削動作を低速で行うとともにバケット掘削を通常の速度で行おうとする場合、アーム用の操作レバーを小さく操作するとともに、バケット用の操作レバーを中間位置まで操作する。こうした操作レバーの操作状況下において、両可変容量型油圧ポンプは所要の吐出圧で圧油をアーム用のアクチュエータ（シリンダ）に送り続ける。ここで、可変容量型油圧ポンプの吐出圧が予め設定された値を越えると、バケット側及びアーム側のアクチュエータの負荷圧が高くなったと推定して、上記主合・分流弁を分流位置に切り換え、アーム側の油圧回路とバケット側の油圧回路とを遮断して作業を続ける。ここで、両可変容量型油圧ポンプの吐出圧が予め設定された値よりも低下すると主合・分流弁を合流位置に切り換えて、アーム側の油圧回路とバケット側の油圧回路とを合流させてアーム掘削とバケット掘削を続ける。【００１６】
本発明にあっては、上述のような操作レバーの多様な操作状況ごとに、複数のアクチュエータの負荷圧（油圧ポンプの吐出圧）の組合せに基づく分流・合流を選択する操作パターンを予め作成し、これをコントローラの操作パターン記憶部に記憶させておく。操作レバーの多様な操作状況ごとに操作パターンを作成しているため、各操作状況下における油圧ポンプを最も効率的な作動が可能となる。前記操作レバーの操作状況は上記操作状況判断部によって常に把握し、その情報をコントローラに送りつづける。コントローラは、操作状況判断部により判断された操作状況下の実際の操作パターンと操作パターン記憶部に記憶された操作パターンとをパターン照合部にて照合し、合致するパターンがあったときは、それに対応する操作パターン記憶部の操作パターンごとに予め設定されている設定吐出圧と作動中の油圧ポンプの実際の吐出圧の最大値とを比較部にて比較し、合流か分流かを判断して、主合・分流弁を操作パターン上で予め決められた合流位置又は分流位置へと自動的に切り換える。【００１７】
つまり、本発明における複数の油圧回路の合・分流制御プログラムは、各アクチュエータの負荷圧と対応する可変容量型油圧ポンプの吐出圧との相関から、各アクチュエータの負荷圧を検出することなく可変容量型油圧ポンプの吐出圧を検出し、そのときの操作レバーの操作状況を踏まえて、上述のようにコントローラに記憶された操作パターンとを照合し、合致した操作パターンに対応して予め設定されている設定吐出圧と検出された実際の前記ポンプ吐出圧とを比較して、実際のポンプ吐出圧が設定吐出圧を上回るか下回るかを判断し、油圧回路の分流又は合流へと主合・分流弁を自動的に切り換えるだけの格別に複雑な演算等が排除された簡単なプログラムで足りるだけでなく、従来と同様に合・分流の切換時のショックを低減するとともに油圧ロスをなくし、しかも各アクチュエータを効率的に且つ円滑に作動させることができる。【００１８】
また、上述のように主合・分流弁に加えて副合・分流弁を設けた場合には、主副の各合・分流弁が合流位置にあるとき、可変容量型油圧ポンプの吐出圧が設定圧を越えたとき、まず前記主合・分流弁を合流位置から分流位置に切り換える。ここで、複数の可変容量型油圧ポンプの吐出流量を調整したのち、副合・分流弁を合流位置から分流位置へと切り換える。また、前記主合・分流弁および副合・分流弁が分流位置にあり、各アクチュエータが作動状態にあるとき、１の可変容量型油圧ポンプの吐出圧が設定圧より低下すると、まず前記副合・分流弁が分流位置から合流位置へと切り換わり、前記各アクチュエータの圧力補償を行った後に、前記主合・分流弁を分流位置から合流位置へと切り換わるようにする。【００１９】
この結果、作業途中でも合流から分流への切換えを、圧油の流動変動によるショックを伴うことなくスムーズに行うことができる。また、合流から分流へ切り換えた後も各可変容量型油圧ポンプを個別に制御することができ、分流使用時における分流ロスの低減を図ることができる。さらに、作業中に各アクチュエータにて１ポンプ分以上の吐出量が必要になったときに合流に切り換え、その吐出量が不必要になったときに分流に切り換えることができるので、分流で使用しているためにアクチュエータ単独での十分な動作速度が得られないといった不具合が発生することがなく、合流時においても分流時においても常に最適な流量分配を行うことができる。【００２０】
一方、上述のように副合・分流弁を設けることなく、１の可変容量型油圧ポンプ側の上記圧力補償弁及びアクチュエータの間と他の可変容量型油圧ポンプ及び上記主合・分流弁の間との油路同士を、チェック機能付圧力補償弁を介して連結するバイパス油路を設けても、主合・分流弁だけで前述のような合流と分流とに切り換えるとき発生するショックを抑制することが可能である。ここで、チェック機能付圧力補償弁は圧油が補給される側への圧油の流入のみを許容する逆止機能と、補給される側の操作弁と連動して、同操作弁が閉鎖状態のときにバイパス油路を閉状態とする制御機能とを備えている。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る油圧の合・分流切換え制御装置の回路図である。
【図２】本実施形態における複数の作業機に対する操作状況の判断パターンの説明図である。
【図３】本実施形態におけるコントローラによる制御ブロック図である。
【図４】本実施形態による合・分流制御のための操作パターンを示す説明図である。
【図５】本実施形態による合・分流制御のための操作手順を示すフローチャートの一部である。
【図６】同フローチャートの続きを示すフローチャートである。
【図７】同フローチャートの更なる続きを示すフローチャートである。
【図８】前記合・分流制御のタイミングを示すタイムチャートである。
【図９】本発明の第２実施形態に係る油圧の合・分流切換え制御装置の回路図である。
【符号の説明】
【００２２】
１                エンジン
２，３            第１及び第２（可変容量型）油圧ポンプ
４，７            第１及び第２アクチュエータ
５，８            第１及び第２パイロット切換弁
６，９            第１及び第２圧力補償弁
１０，１１        第１及び第２吐出油路
１２              連結油路
１３              主合・分流弁
１３ａ，２１ａ    ソレノイド
１４              コントローラ（制御手段）
１５，１８，２２  シャトル弁
２１              副合・分流弁
１９，２３，２４  負荷圧導入油路
２５，２６        サーボ機構
２７，２８      （第１及び第２）圧力センサ
２９，３０      （第１及び第２）作業機用操作切換弁
２９ａ，３０ａ  （第１及び第２）作業用操作レバー
３１              自己減圧弁
３３              電磁切換弁
３４              減圧弁
３５              比例弁（電磁比例弁）又は絞り
３６              バイパス油路
３７              チェック機能付圧力補償弁（逆止弁）
３８              アーム高速用流量制御弁
４１            （レバー）操作状況判断部
４２              操作パターン記憶部
４３              パターン照合部
４４              吐出圧記憶部
４６              指令信号判定部
４７              指令信号出力部
５０，５１      （第１及び第２）パイロット圧力センサ
１０６            第１チェック機能付圧力補償弁
１０９            第２チェック機能付圧力補償弁
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、本発明による代表的な実施形態である油圧ショベルの油圧制御装置について、図面を参照しつつ具体的に説明する。
図１には、前記油圧制御装置の回路構成図の一例が示されている。本実施形態の油圧制御装置は、エンジン１によって駆動される第１可変容量型油圧ポンプ（以下、「第１油圧ポンプ」という。）２と、同エンジン１によって駆動される第２可変容量型油圧ポンプ（以下、「第２油圧ポンプ」という。）３とを備えている。【００２４】
前記第１油圧ポンプ２から吐出される圧油は第１アクチュエータ４に供給され、その圧油によって前記第１アクチュエータ４が駆動される。第１油圧ポンプ２と第１アクチュエータ４との間には、その第１アクチュエータ４に供給される圧油の流量を制御し且つ圧油の送り方向を切換える第１パイロット切換弁５と、この第１パイロット切換弁５の前後差圧を所定値に補償する第１圧力補償弁６とが介挿されている。一方、前記第２油圧ポンプ３から吐出される圧油は第２アクチュエータ７に供給され、その圧油によって前記第２アクチュエータ７が駆動される。第２油圧ポンプ３と第２アクチュエータ７との間には、第２アクチュエータ７に供給される圧油の流量を制御し且つ圧油の送り方向を切換える第２パイロット切換弁８と、この第２パイロット切換弁８の前後差圧を所定値に補償する第２圧力補償弁９とが介挿されている。これらのパイロット切換弁５，８は、本発明における第１及び第２アクチュエータ４，７に供給する圧油の流量の調整と方向の切換えを行う切換え弁としての機能を備えている。【００２５】
なお、図示例では第１油圧ポンプ２には単一の第１アクチュエータ４だけが、また第２油圧ポンプ３には単一の第２アクチュエータ７だけが示されているが、それぞれの油圧ポンプ２，３には前記第１及び第２アクチュータ４，７以外にも図示せぬ複数のアクチュエータが並列的な同様の制御油路を介して接続されている。また、本実施形態では前記第１及び第２アクチュエータ４，７の作動圧油の流量及び方向の制御弁として、パイロット圧により作動する第１及び第２パイロット切換弁５，８を採用しているが、通常の操作切換弁を使うこともできる。その場合には、操作状況判断手段にはレバーストロークセンサーを使えばよいが、本実施形態のごとくパイロット切換弁５，８を使う方が、多様な操作状況下に対応したきめの細かな制御ができる。【００２６】
本実施形態では、前記第１吐出油路１０と第２吐出油路１１に、第１及び第２油圧ポンプ２，３の吐出圧を検出する第１及び第２圧力センサ２７，２８が設けられている。一方、前記第１及び第２パイロット切換弁５，８を作動するパイロット圧は、前記第２圧力センサ２８の上流側の前記第２吐出油路１１と自己減圧弁３１を介して接続された第１及び第２の作業機用操作切換弁２９，３０の各作業用操作レバー２９ａ，３０ａの操作により供給される。前記第１及び第２パイロット切換弁５，８はパイロット圧力センサ５０，５１により入力油圧を検出してコントローラ１４に送り、この検出油圧をデジタル化している。つまり各パイロット切換弁５，８の前記パイロット圧力センサ５０，５１にて検出されたパイロット圧のいずれかが、予め設定された上限圧及び下限圧の操作圧力範囲において、上限圧に達したときはＯＮ信号であり、全てのパイロット圧が下限圧以下になったときにはＯＦＦ信号であると、コントローラ１４内で判定する。【００２７】
前記パイロット圧の上限圧及び下限圧の設定圧力範囲は、アクチュエータごとに１つであるとは限らず、アクチュエータごとに１〜３の設定圧力範囲を有している。これはアクチュエータの作業の種類とその負荷圧を勘案して、異なる操作状況に応じて油圧ポンプを最も効率的に作動させるがためである。例えば、本実施形態では、図２に示すように油圧ショベルの旋回体用アクチュエータには、パイロット圧が５ｋｇｆ／ｃｍ2 或いは１５ｋｇｆ／ｃｍ2 に達すると同アクチュエータの単独操作であってもＯＮ信号が流れ、他のアクチュエータが作動状態にないときはパイロット圧が３ｋｇｆ／ｃｍ2 或いは１３ｋｇｆ／ｃｍ2 以下になるとＯＦＦ信号が流れるように２様の圧力範囲が設定されている。バケット掘削用のアクチュエータに対しては２様の圧力範囲（パイロット圧：１５〜１７ｋｇｆ／ｃｍ2 ）が設定されており、ブーム上げ及びアーム掘削に対しては３様の圧力範囲が設定される。なお、本実施形態における上記第１及び第２パイロット切換弁は、作業機について左右の旋回、ブーム上げ、バケットダンプ、アーム掘削及びバケット掘削の６軸に取り付けられている。【００２８】
一方、本実施形態にあっては前記第１油圧ポンプ２の吐出油路（以下、第１吐出油路という。）１０と第２油圧ポンプ３の吐出油路（以下、第２吐出油路という。）１１との間は連結油路（合流ライン）１２にて接続され、この連結油路１２の途中には電磁比例型の主合・分流弁１３が介挿されている。この主合・分流弁１３はソレノイド１３ａを有し、コントローラ１４から前記ソレノイド１３ａに供給される制御信号によって、第１及び第２吐出油路１０，１１の間を連通させる合流位置Ａと、両吐出油路１０，１１の間を遮断する分流位置Ｂとに切換えられるように構成されている。【００２９】
前記第１圧力補償弁６は、この第１圧力補償弁６の出口側圧力（アクチュエータ保持圧）が供給される第１受圧部６ａと、シャトル弁１５を経て負荷圧導入油路１６と保持圧導入油路１７に接続されて、それらの油路１６，１７のうちの高い方の油圧が供給される第２受圧部６ｂと、前記第１受圧部６ａ側に設けられるばね６ｃとを備えている。同様に、前記第２圧力補償弁９は、この第２圧力補償弁９の出口側圧力（アクチュエータ保持圧）が供給される第１受圧部９ａと、シャトル弁１８を経て負荷圧導入油路１９と保持圧導入油路２０に接続されてそれらの油路１９，２０のうちの高い方の油圧が供給される第２受圧部９ｂと、前記第１受圧部９ａ側に設けられるばね９ｃとを備えている。【００３０】
前記負荷圧導入油路１９は、途中に電磁比例型の副合・分流弁２１を介して前記負荷圧導入油路１６に接続されるとともに、シャトル弁２２を経て、第１パイロット切換弁５の出口側からの負荷圧導入油路２３と第２パイロット切換弁８の出口側からの負荷圧導入油路２４とに接続され、第１アクチュエータ４又は第２アクチュエータ７の負荷圧のうち高い方の負荷圧を選択して前記シャトル弁１５及びシャトル弁１８に供給されるようになっている。なお、前記負荷圧導入油路２４の途中には前記副合・分流弁２１が介挿されている。【００３１】
副合・分流弁２１はソレノイド２１ａを有し、上記コントローラ１４から前記ソレノイド２１ａに供給される制御信号によって、負荷圧導入油路１６と負荷圧導入油路１９及び負荷圧導入油路２４とシャトル弁２２との間を連通させる合流位置Ａと、それらの間を遮断する分流位置Ｂとに切換えられるように構成されている。前記コントローラ１４は、主合・分流弁１３及び副合・分流弁２１の各ソレノイド１３ａ，２１ａに制御信号を出力するほか、第１及び第２油圧ポンプ２，３の斜板２ａ，３ａを駆動するサーボ機構２５，２６のそれぞれに制御信号を出力する。【００３２】
また、前記コントローラ１４は上記第１及び第２パイロット切換弁５，８を操作するパイロット圧のアナログ信号が第１及び第２パイロット圧力センサ５０，５１から送られて、既述したように常に各作業用操作レバー２９ａ，３０ａの操作状況を把握している。このアナログ信号はコントローラ１４の内部でデジタル化される。このときの第１及び／又は第２油圧ポンプ２，３の吐出圧の変動は、第１吐出油路１０と第２吐出油路１１に取り付けられた上記第１及び第２圧力センサ２７，２８により検出されている。本発明では、前記第１及び第２圧力センサ２７，２８にて検出された第１及び第２油圧ポンプ２，３の吐出圧の変動を、第１及び第２アクチュエータ４，７の負荷圧の変動との間に相関があるとして、第１及び第２油圧ポンプ２，３の吐出圧が上がったときは第１及び第２アクチュエータ４，７の負荷圧も同様に上がっていると推定している。【００３３】
コントローラ１４は、図３に示すように、第１及び第２作業機用操作レバー２９ａ，３０ａの多様な操作量に応じて作動する第１及び第２パイロット切換弁５，８からの信号を受けて操作状況を判断する操作状況判断部４１と、各アクチュエータに対する予め作成された、例えば図４に示すような操作パターンを記憶する操作パターン記憶部４２と、上記操作状況判断部４１にて判断された操作状況下にあって、前記記憶部４２に記憶された前記操作パターンのうちの、どの操作パターンと合致するかを照合するパターン照合部４３と、照合の結果、合致する操作パターンに関して、予め設定された吐出圧を記憶する吐出圧記憶部４４と、第１及び第２油圧ポンプ２，３の吐出圧検出手段である第１及び第２圧力センサ２７，２８により検出された実際の吐出圧と前記吐出圧記憶部４４に記憶された設定吐出圧とを比較して、実際の吐出圧が設定吐出圧よりも高いときは上記主合・分流弁１３を分流側に切り換え、前記実際の吐出圧が設定吐出圧よりも低いときは前記主合・分流弁１３を合流側に切り換える判定を行う指令信号判定部４６と、同指令信号判定部４６による判定に従って、指令信号をソレノイド１３ａ，２１ａに出力する指令信号出力部４７とを備えている。【００３４】
図４は、本実施形態による前記操作パターン記憶部に記憶された操作パターンの一例を示している。また、図５〜図７は同操作パターンに基づく主合・分流弁１３の切換制御手順をフローチャートで示している。
図４によれば、操作パターンナンバーは１から１７まであり、更に制御対象となるアクチュエータは、(1) 旋回用、(2) ブーム上げ用、(3) アーム掘削又はダンプ用、(4) バケット掘削又はダンプ用の４個である。なお、図２に示したとおり、上記第１及び第２パイロット切換弁５，８のパイロット圧の設定圧力の範囲が、旋回用では２様、ブーム上げでは３様、アーム掘削では３様、アーム掘削では３様、バケット掘削では２様、バケットダンプでは２様の閾値を設定している。【００３５】
図４に示す操作パターンに基づく主合・分流弁１３の代表的な切換制御手順を、図５〜図７のフローチャートを参照しながら具体的に説明する。なお、以下の説明は旋回体の旋回操作とアーム掘削とを同時に行うときの具体例と、アーム掘削とバケット掘削を同時に行うときの具体例について述べるが、他の作業機を含めた組合せによる複合動作の合・分流制御も以下に例示する具体例と同様に行われる。【００３６】
操作パターンナンバー１は、旋回用アクチュエータだけを作動して、他のアクチュエータを作動しないときの操作パターンである。通常、旋回体は低速度で旋回させれば十分であり、何らかの障害物がないかぎり極端に高い負荷圧も要求されない。従って、他の油圧ポンプの援助は不要であり単独の油圧ポンプで円滑な操作が可能である。そのため、旋回用の操作レバーがその操作量の如何に関わらず、常に主及び副合・分流弁１３，２１のいずれも分流位置Ｂにおいている。【００３７】
いま例えば、主及び副合・分流弁１３，２１がそれぞれ合流位置Ａにあって、操作パターンナンバー３のように、旋回体の操作とアーム掘削の操作を同時に行おうとして、各作業用操作レバー２９ａ，３０ａの操作が開始される。その作業用操作レバー２９ａ，３０ａの操作量に対応して出力される上記パイロット切換弁５，８のパイロット圧の上限値が、例えば図２（ｂ）のごとく１５ｋｇｆ／ｃｍ2 に入っており、コントローラ１４のパターン照合部にて、前記操作量（状況）に見合った操作パターンと操作パターン記憶部４１に記憶された図４に示される多様な操作パターンと照合し、合致する操作パターンを見つけ出すと、そのときの第１及び第２圧力センサ２７，２８により検出された第１油圧ポンプ２と第２油圧ポンプ３の最大吐出圧とが３００ｋｇｆ／ｃｍ2 を越える場合には、高圧であるとして主合・分流弁１３を分流位置Ｂへと切り換えるとともに、第１及び第２油圧ポンプ２，３の吐出流量調整を行った後に、前記副合・分流弁２１を合流位置Ａから分流位置Ｂへと切換える。【００３８】
また、例えば図５〜図７にフローチャートで示すように、旋回操作をせずに、アーム掘削とバケット掘削とを同時に行うため、主副合・分流弁１３，２１をそれぞれ合流位置Ａとして、アーム用操作レバーとバケット用操作レバーとを図２（ａ）及び図２（ｃ）に示すパイロット圧の範囲内における操作状況下で同時に操作する。この操作状況の信号はそれぞれのパイロット切換弁にて２値化されてコントローラ１４に送られている。コントローラ１４では、そのときの操作状況を操作状況判断部４１にて判断するとともに、パターン照合部４３にて前記判断結果に見合った操作パターンナンバー１５及び１６（図４を参照）を図示せぬ操作パターン記憶部４２から見つけ出すとともに、同じく吐出圧記憶部４４から読みだした設定吐出圧２５０ｋｇｆ／ｃｍ2 と上記圧力センサ２７，２８から送られる第１及び第２ポンプの吐出圧の最大値とを比較し、実際の吐出圧の最大値が２５０ｋｇｆ／ｃｍ2 を越えた場合には、高圧であるとして主合・分流弁１３を合流位置Ａから分流位置Ｂへと切り換えるとともに、第１及び第２油圧ポンプ２，３の吐出流量調整を行った後に、前記副合・分流弁２１を合流位置Ａから分流位置Ｂへと切換える。一方、指令信号判定部４６において設定吐出圧と圧力センサ２７，２８から送られる実際の吐出圧の最大値との比較の結果、実際の吐出圧の合計が２５０ｋｇｆ／ｃｍ2 よりも低いときは、アーム用及びバケット用のアクチュエータにかかる負荷圧が低いと推定して、主副合・分流弁１３及び２１を切り換えることなく合流位置Ａを維持する。【００３９】
以上の例からも理解できるように、本発明では、操作レバーの操作状況がコントローラ１４に送られてデジタル化され、その操作状況に見合った多様な操作パターンと現実の操作パターンとをパターン照合部４３にて照合して合致するものを選び出す。また、第１及び第２の圧力センサ２７，２８により第１及び第２の油圧ポンプ２，３の吐出圧が検出され、その検出信号がコントローラ１４に送られている。コントローラ１４では、操作パターン記憶部４２に記憶された多数の操作パターンからパターン照合部４３にて選びだされた実際の操作パターンと合致する操作パターンに基づき、予め設定された設定吐出圧と実際の吐出圧の最大値とを比較し、実際の吐出圧が設定吐出圧を越える場合には、主副合・分流弁を分流位置Ｂへと切り換え、実際の吐出圧が設定吐出圧よりも低いときは、主副合・分流弁１３，２１を合流位置Ａへと切り換えるか維持する。したがって、ここでは格別の演算は不要となり、上記特許文献１及び２と比較して制御プログラムの作成が簡単になる。しかも、第１及び第２吐出油路１０，１１の間を連結するか分流させるかの判断も操作パターンに依存するため容易であり、しかも主副の合・分流弁の切り換えがショックなく的確に且つ円滑に行われる。【００４０】
次に、上記主合・分流弁１３及び副合・分流弁２１の切換操作を図１及び図６を参照しながら具体的に説明する。
主合・分流弁１３及び副合・分流弁２１が図１に示される合流位置Ａにあるときには、第１油圧ポンプ２及び第２油圧ポンプ３の吐出圧油が主合・分流弁１３を介して合流して、第１アクチュエータ４及び第２アクチュエータ７に同時に供給される。このとき、各アクチュエータ４，７の負荷圧における高圧の方がシャトル弁２２で選択され、この選択された負荷圧がシャトル弁１５，１８の一方の入口側に供給される。こうして、複数のアクチュエータ４，７の負荷圧における最高圧によって前記第１圧力補償弁６及び第２圧力補償弁９がセットされ、各アクチュエータ４，７の負荷圧が異なっても第１パイロット切換弁５及び第２パイロット切換弁８の開口面積比によって各アクチュエータ４，７に流量分配が行われる。【００４１】
このように主及び副合・分流弁１３，２１がいずれも合流位置Ａにある状態で作業が行われているときに、以下の合・分流制御が実行される。ここで、既述したとおり第１及び第２アクチュエータ４，７の負荷圧の高いか低いかを、各油圧ポンプ２，３の吐出圧の高低から推定している。まず、上述のごとく各作業用操作レバー２９ａ，３０ａの操作状況を踏まえて、その吐出圧の最大値が設定圧を越えたとき、合流で使用しているときの圧力補償による損失を回避するために、合流から分流へと切り換える。したがって、コントローラ１４からの指令信号により、図８（ｂ）の時刻ｔ１で示されるように、主合・分流弁１３のＡ位置からＢ位置への切換え動作が開始される。なお、図８では合流から分流への切換えをステップ状に立ち上がる線分にて示しているが、実際の切換えは所要のモジュレーションカーブにしたがって行われる。【００４２】
第１油圧ポンプ２の吐出圧が圧力センサ２７にて検出されるとともに、第２油圧ポンプ３の吐出圧が圧力センサ２８にて検出され、これら検出データに基づき両油圧ポンプ２，３の吐出圧が計測される。第１油圧ポンプ２の吐出圧と第２油圧ポンプ３の吐出圧の最大値が設定圧を越える場合には、サーボ機構２５，２６に制御信号が送信されて第１油圧ポンプ２の斜板２ａ及び第２油圧ポンプ３の斜板３ａがそれぞれ駆動され、第１油圧ポンプ２の流量が減少方向に、第２油圧ポンプ３の流量が増加方向にそれぞれ制御される。ここで、サーボ機構２５，２６による斜板２ａ，３ａの制御は、主合・分流弁１３の切換え動作を上記モジュレーションカーブに沿うようにして制御するとともに、最終的にその主合・分流弁１３の切換え後の流量に合致させるように制御する。言い換えれば、主合・分流弁１３の前後の連結油路１２の圧力差による流量移動を検知しながら徐々に斜板角が変更され、それによって主合・分流弁１３の切換え時の流量変動を防止するようにしている。【００４３】
次に、主合・分流弁１３の切換えが完了すると、コントローラ１４からの指令信号により、図８（ａ）の時刻ｔ２で示されるように、副合・分流弁２１を合流位置Ａから分流位置Ｂへと切換える。なお、この副合・分流弁２１の切換えについても、主合・分流弁１３と同様に所要のモジュレーションがかけられる。こうして、主及び副合・分流弁１３，２１の分流位置Ｂへの切換えが完了すると、第１油圧ポンプ２の吐出圧油は第１アクチュエータ４に単独で供給され、第２油圧ポンプ３の吐出圧油は第２アクチュエータ７に単独で供給され、各油圧回路ごとに独立して各々の最高負荷圧に応じて第１圧力補償弁６及び第２圧力補償弁９のそれぞれのセット圧が決められる。【００４４】
この後、前述の分流状態において、各第１及び第２油圧ポンプ２，３の吐出圧の最大値が設定圧よりも低くなると、コントローラ１４からの指令信号により、図８（ａ）の時刻ｔ３で示すように、所定のモジュレーションをかけつつ副合・分流弁２１が分流位置Ｂから合流位置Ａへと切り換わり、各圧力補償弁６，９による圧力補償が行われる。【００４５】
次いで、副合・分流弁２１の切換えが完了すると、図８（ｂ）の時刻ｔ４で示すように、主合・分流弁１３を分流位置Ｂから合流位置へと切換える。この切換え操作は徐々に行われ、この切換え動作が完了したとき、第１油圧ポンプ２及び第２油圧ポンプ３の吐出圧油が主合・分流弁１３を介して合流状態となる。【００４６】
以上のように、本実施形態の油圧制御装置によれば、合流状態において、多様な操作レバーの操作状況（操作量）下のそれぞれに対応して、第１油圧ポンプ２及び第２油圧ポンプ３の１ポンプ分の吐出圧の最大値が予め設定された設定吐出圧を越えると、第１及び第２アクチュエータ４，７の各負荷圧の最大値も高くなったと推定して、まず主合・分流弁１３を合流位置Ａから分流位置Ｂに所定のモジュレーションをかけながら切換える。このモジュレーション実施中に第１油圧ポンプ２及び第２油圧ポンプ３の吐出流量の調整が行われ、この調整後に副合・分流弁２１が合流位置Ａから分流位置Ｂへと切り換えられる。また、分流状態において、各アクチュエータ４，７の必要流量が第１油圧ポンプ２及び第２油圧ポンプ３の吐出圧の最大値が設定圧より低くなると、まず副合・分流弁２１が分流位置Ｂから合流位置Ａへと所定のモジュレーションをかけながら切り換えられ、このモジュレーション実施中に第１圧力補償弁６及び第２圧力補償弁９による圧力補償が行われる。その後に主合・分流弁１３が分流位置Ｂから合流位置Ａに切換わる。したがって、作業途中でも合流から分流への切換え、分流から合流への切換えを、圧油の流動変動によるショックを伴うことなくスムーズに行うことができる。また、合流から分流へと切換えた後も第１油圧ポンプ２及び第２油圧ポンプ３を個別に制御することができ、分流使用時における分流ロスの低減を図ることができ、合流時においても分流時においても常に最適な流量分配を行うことができるという優れた効果を奏するものである。【００４７】
図９は、本発明の第２実施形態による油圧ショベルにおける油圧ポンプの合・分流切換え制御回路を示している。この制御回路は、上記特許文献１に開示された制御回路に変更を加えて本発明の第２実施形態としており、その本発明に特有の機能は上記第１実施形態と実質的に変わるところがない。なお、図中の符号について上記第１実施形態と実質的に同じである場合には同一符号を付すとともに、その部材名も同一名称を使っている。【００４８】
本実施形態による制御回路には、上記第１実施形態と異なり唯一の主合・分流弁１３のみを備えている点で、上記第１実施形態とは大きく異なっている。この制御回路も、上記第１実施形態と同様、第１及び第２吐出油路１０，１１を備え、各吐出油路１０，１１は、エンジン１にて駆動される第１及び第２油圧ポンプ２，３と、各油圧ポンプ２，３からの圧油にて駆動される第１及び第２アクチュエータ４，７と、各アクチュエータ４，７への供給流量と方向を制御する第１及び第２パイロット切換弁５，８とを有する。また、第１及び第２吐出油路１０，１１は、主合・分流弁１３が介装された連結油路１２によって接続されている。【００４９】
各吐出油路１０，１１の前記第１及び第２パイロット切換弁５，８と第１及び第２アクチュエータ４，７との間に、それぞれ第１及び第２のチェック機能付圧力補償弁１０６，１０９を介装されている。また、第２油圧ポンプ３と前記圧力センサ２８との間の各吐出油路１１ｂには、自己減圧弁３１を介して第１及び第２アクチュエータ４，７を作動させるための第１及び第２の作業機用操作切換弁２９，３０が接続されている。この第１及び第２作業機用操作切換弁２９，３０からは、その操作レバー２９ａ，３０ａの操作量（操作ストローク長）に対応するパイロット圧が上記第１及び第２パイロット切換弁５，８に出力される。【００５０】
ところで、主合・分流弁１３はコントローラ１４にて制御されるものであり、このコントローラ１４からの指令信号が電磁切換弁３３に入力され、この電磁切換弁３３が切り換わることにより、主合・分流弁１３が合流状態または分流状態に切り換わる。すなわち、電磁切換弁３３の切換タイミングを変更することによって、主合・分流弁１３の開閉の圧力設定を各種状況に応じて変更することができる。この場合、第１吐出油路１０と電磁切換弁３３とが、減圧弁３４を介装したパイロット配管にて接続される。従って、第１油圧ポンプ２からの圧油が減圧弁３４にて減圧されて、電磁切換弁３３に供給される。また、主合・分流弁１３と電磁切換弁３３との間には比例弁（電磁比例弁）又は絞り３５が介装され、主合・分流弁１３の切換時のショック（衝撃）を軽減するために、主合・分流弁１３を少しずつ作動させるようにしている。【００５１】
この実施形態によれば、第１吐出油路１０と第２吐出油路１１とをバイパスするバイパス油路３６を設けている。このバイパス油路３６には、アーム用の第１アクチュエータ４側への圧油の流入のみを許容するチェック機能付圧力補償弁（逆止弁）３７と、第１パイロット切換弁５と連動して、第１パイロット切換弁５が閉鎖状態にあるとき前記バイパス油路３６を閉状態とするアーム高速用流量制御弁３８とが介装されている。すなわち、第２吐出油路１１側の連結油路１２との合流点と第１吐出油路１０の第１チェック機能付圧力補償弁１０６よりも下流側とをバイパス油路３６にて接続する。また、アーム高速用流量制御弁３８としては上記第１及び第２パイロット切換弁５、８と同様の流量方向制御弁が使用され、チェック機能付圧力補償弁３７よりも上流側に配置されている。【００５２】
この場合、第１パイロット切換弁５と、アーム高速用流量制御弁３８とは連動し、第１アクチュエータ４が大流量を要求する場合に、第１パイロット切換弁５が開状態となった後に、アーム高速用流量制御弁３８が開状態となって、第１パイロット切換弁５及びアーム高速用流量制御弁３８が共に開状態となり、また、大流量の要求がなくなれば、アーム高速用流量制御弁３８が閉状態となって、第１パイロット切換弁５のみが開状態となる。【００５３】
また、第１及び第２チェック機能付圧力補償弁１０６、１０９は通常は矢印のように、上流から下流への流れを許容し、下流から上流への流れを規制する。すなわち、第１チェック機能付圧力補償弁１０６は、第１油圧ポンプ２からアーム用の第１アクチュエータ４への圧油の流れが逆流するのを防止し、第２チェック機能付圧力補償弁１０９は、第２油圧ポンプ３からバケット用の第２アクチュエータ７への圧油の流れが逆流するのを防止する。図９に示す第１及び第２チェック機能付圧力補償弁１０６、１０９の配置は、アーム掘削時及びバケット掘削時の配置である。【００５４】
次に、以上の構成を備えた油圧制御装置の動作について説明する。
主合・分流弁１３を合流位置Ａにあるとき、第１及び第２の作業用操作レバー２９ａ，３０ａを操作すると、第２油圧ポンプ３の圧油がバイパス油路３６及び連結油路１２を介して第１吐出油路１０に補給（応援）される。すなわち、第１油圧ポンプ２のポンプ最大容量以上の容量が必要な状態のとき、第２油圧ポンプ３から連結油路１２を介して第１吐出油路１０に必要な圧油が送られて、アーム用の第１アクチュエータ４を駆動させる。【００５５】
このときの第１及び第２作業用操作レバー２９ａ，３０ａの操作量の範囲は、上記第１実施形態と同様に、第１及び第２パイロット切換弁５，８の各パイロット圧により検出され、各作業用操作レバー２９ａ，３０ａの操作状況をも含めて第１及び第２アクチュエータの操作パターンがコントローラ１４に送られている。この実施形態にあっても、コントローラ１４の操作パターン記憶部４２には、第１及び第２の作業用操作レバー２９ａ，３０ａの操作状況を踏まえた多様な操作パターンが記憶されており、パターン照合部４３にて前記第１及び第２パイロット切換弁５，８から送られてくる操作パターンと合致する操作パターンを前記操作パターン記憶部から選びだす。いま、この操作状況下でバケット用の第２アクチュエータ７の圧力が上昇し、第１及び第２圧力センサ２７，２８により検出される吐出圧の最大値が対応する操作パターンの操作時における予め設定された吐出圧を越えると、コントローラ１４から指令信号が出されて電磁切換弁３３が作動し、主合・分流弁１３を合流位置から分流位置へと切り換えて、連結油路１２を遮断する。このとき、前記第２吐出油路１１の圧油の一部は上記バイパス油路３６を通って第１アクチュエータ４に送られている。【００５６】
この分流に切り換えたのち、アーム側の圧力がバケット側の圧力よりも大きくなると、前記バイパス油路３６のチェック機能付圧力補償弁３７にてアーム側への圧油の流入を停止する。すなわち、アーム用の第１アクチュエータ４の負荷圧の上昇により、応援流量が減少し滑らかに分流状態となる。この場合、例えば第１油圧ポンプ２の圧力が３００ｋｇｆ／ｃｍ2 となり、第２油圧ポンプ３の圧力が２５０ｋｇｆ／ｃｍ2 となっている。このように、補給される側（合流される側）の第１吐出油路１０の圧力が補給する側（合流する側）の第２吐出油路１１の圧力よりも大きくなるとき、及びアーム高速用流量制御弁３８がＯＦＦのとき（閉状態のとき）には、分流状態となる。
なお、他の作業機を複合して作動するときの合・分流弁の切換え制御手順は上記第１実施形態と同様であるため、ここでもそれらの具体的説明は省略する。
【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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