JP2005188276A

JP2005188276A - 建設機械の油圧制御装置

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Publication number: JP2005188276A
Application number: JP2004348632A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Suzuki; 一之鈴木; Takeshi Takaura; 健高浦
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2003-12-01
Filing date: 2004-12-01
Publication date: 2005-07-14
Anticipated expiration: 2024-12-01
Also published as: JP4558465B2

Abstract

【課題】デュアルチルト動作時に、ブレードがピッチバック側に倒れることを防止するとともに、左右のチルトシリンダ間で大きな負荷圧の差がある場合であっても左右のチルトシリンダを均等に作動させる。また、ピッチ動作時に、左右のチルトシリンダ間で大きな負荷圧の差がある場合であっても左右のチルトシリンダを均等に作動させて、ブレードが傾く（チルトする）ことを防止する。
【解決手段】
デュアルチルト動作を行いたい場合には、オペレータは、操作レバー５０のデュアルチルトスイッチ５０ｃを押しながら、操作レバー５０を左右方向Ｃ、Ｄのいずれかに操作する。スイッチ５０ｃが押されることによりコントローラ５３で、合・分流切換弁１８、合・分流弁１７、４８、１４８を分流位置Ｂにするための制御電気信号が生成されて、この制御電気信号が合・分流切換弁１８に出力され、合・分流切換弁１８、合・分流弁１７、４８、１４８が分流位置Ｂに切換えられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、建設機械の油圧制御装置に関し、特に、ブルドーザなど、左右のチルト用油圧シリンダを有する土工板を備えた建設機械に適用され、第１および第２の油圧ポンプから吐出された圧油が第１および第２の吐出油路、第１および第２の主操作弁を介して左右のチルト用油圧シリンダに供給される油圧回路において、第１および第２の吐出油路を分流状態若しくは合流状態に切り換える油圧制御装置に関するものである。

（従来技術１）
図２は、ブルドーザの車体前部に設けられたブレードの周辺部を斜視図で示している。

ブルドーザは、車両本体の前部に取り付けられたブレード３（土工板）によって土砂を掘削・運土したり、掘削後の地面を均したりする作業が行われる。

ブレード３と車両本体との間には左右一対のチルトシリンダ４、５が設けられている。

両方のチルトシリンダ４、５が同時に同じ方向に伸縮駆動されると、ブレード３は、ピッチダンプ姿勢（前傾姿勢）もしくはピッチバック（後傾姿勢）にされる。

また、一方のチルトシリンダが停止状態にされ、他方のチルトシリンダが伸縮駆動されると、ブレード３の右端部もしくは左端部が下方に傾動された姿勢（右チルト姿勢もしくは左チルト姿勢）になる。これはシングルチルト動作といわれている。シングルチルト動作を行う点については、下記特許文献１に記載されている。

また、一方のチルトシリンダが伸長駆動されると同時に他方のチルトシリンダが縮退駆動されると、ブレード３のチルト動作の作動速度が高められる。これはデュアルチルト動作といわれている。デュアルチルト動作を行う点については、下記特許文献２、３に記載されている。

（従来技術２）
図４（ａ）は、左右のチルトシリンダ１０３、１０２の圧油供給源として、２つの固定容量型油圧ポンプ１０５、１０４を使用した場合の油圧回路１００を示している。

同図４（ａ）に示すように、ブレード１０１には、左右のチルトシリンダ１０３、１０２が取り付けられている。左右のチルトシリンダ１０３、１０２それぞれに対応して、固定容量型油圧ポンプ１０５、１０４が設けられ、また、左右のチルトシリンダ１０３、１０２それぞれに対応して、圧油の方向および流量が制御される主操作弁１０７、１０６が設けられている。

固定容量型油圧ポンプ１０５から吐出された圧油は、主操作弁１０７を介して、左チルトシリンダ１０３のボトム側室１０３Bまたはヘッド側油室１０３Hに供給される。同様に、固定容量型油圧ポンプ１０４から吐出された圧油は、主操作弁１０６を介して、右チルトシリンダ１０２のボトム側室１０２Bまたはヘッド側油室１０２Hに供給される。

（従来技術３）
また、図５は、左右のチルトシリンダ１０３、１０２の圧油供給源として、１つの可変容量型油圧ポンプ１１１を使用した場合の油圧回路１１０を示している。

油圧回路が複雑な構成になるのを避けるために、１つの可変容量型油圧ポンプ１１１に対して、主操作弁１０７、１０５がパラレルに接続されている。

すなわち、図５に示すように、ブレード１０１には、左右のチルトシリンダ１０３、１０２が取り付けられている。左右のチルトシリンダ１０３、１０２それぞれに対応して、圧油の方向および流量が制御される主操作弁１０７、１０６が設けられている。可変容量型油圧ポンプ１１１の吐出口は、圧力補償弁１１３を介して、主操作弁１０７の入口ポートに連通されるとともに、圧力補償弁１１２を介して、主操作弁１０６の入口ポートに連通されている。

ここで、圧力補償弁１１３、１１２なしで、１つの可変容量型油圧ポンプ１１１によって、左右のチルトシリンダ１０３、１０２を同時に駆動させることにすると、操作レバーを操作して、主操作弁１０７、１０６の開口面積を同じ量だけ変化させたとしても、負荷が小さい方のチルトシリンダ（たとえば左チルトシリンダ１０３）側には多くの流量が供給され、負荷が大きい方のチルトシリンダ（右チルトシリンダ１０２）には少ない流量しか供給されなくなる。

そこで、負荷の影響を受けることなく、操作レバーの操作量に応じた流量が、左右のチルトシリンダ１０３、１０２に供給されるように、主操作弁１０７、１０６毎に、圧力補償弁１１３、１１２が設けられる。

圧力補償弁１１３、１１２が設けられることで圧力補償が行われる。これにより負荷が軽い側のたとえば主操作弁１０７の絞り前後差圧は、負荷が重い側の主操作弁１０６の絞り前後差圧と同じ値になる。

このように圧力補償が行われることにより、両主操作弁１０７、１０６の絞り前後差圧が同一値となり、負荷の影響を受けることなく、主操作弁１０７、１０６の開度、つまり操作レバーの操作量に比例した流量が左右のチルトシリンダ１０３、１０２に供給される。
特開平７−２５２８５９号公報特表昭６３−５０１２２８号公報特開２００２−２７５９３１号公報

従来技術２（図４（ａ））で説明した油圧回路１００を用いて、デュアルチルト動作を行うと、ブレード１０１がピッチバック側に倒れるという現象が発生する。

図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す左右のチルトシリンダ１０３、１０２のストローク位置が変化する様子を示している。

すなわち、左右のチルトシリンダ１０３、１０２のボトム側油室１０３B、１０２Bと、ヘッド側油室１０３H、１０２Hとでは、ピストンロッド１０３ａ、１０２ａ分だけボトム側油室１０３B、１０２Bよりもヘッド側油室１０３H、１０２Hの方が断面積が小さく、両油室には断面積差がある。また、図４（ａ）の油圧回路１００では、固定容量型の油圧ポンプ１０５、１０４を用いているため、主操作弁１０７、１０６の開口面積が同じであれば、ボトム側油室１０３B、１０２Bに圧油を供給する場合と、ヘッド側油室１０３H、１０２Hに圧油を供給する場合とで、供給流量は同じとなる。

デュアルチルト動作時には、左右のチルトシリンダ１０３、１０２のうち一方のチルトシリンダのボトム側油室に圧油が供給され他方のチルトシリンダのヘッド側油室に圧油が供給される。

そこで、いま左右のチルトシリンダ１０３、１０２のストローク位置がそれぞれ初期位置Ｌ0、Ｒ0の状態から、固定容量型油圧ポンプ１０５、１０４から同じ流量を供給して、左チルトシリンダ１０３を縮退方向に駆動させると同時に、右チルトシリンダ１０２を伸長方向に駆動させると、上述した断面積差によって、左チルトシリンダ１０３のピストンロッド１０３ａは初期位置Ｌ0から縮退方向にストローク量Ｐだけ移動して位置Ｌ1に達するが、右チルトシリンダ１０２のピストンロッド１０２ａは初期位置Ｒ0から伸長方向に、ストローク量Ｐよりも小さいストローク量Ｑ（＜Ｐ）だけ移動して位置Ｒ1に達する。この後、ブレード１０１を元の初期位置Ｌ0、Ｒ0に戻すべく、固定容量型油圧ポンプ１０５、１０４から左右のチルトシリンダ１０３、１０２に同じ流量を供給して、左チルトシリンダ１０３を伸長方向に駆動させると同時に、右チルトシリンダ１０２を縮退方向に駆動させると、同じく断面積差によって、左チルトシリンダ１０３のピストンロッド１０３ａは位置Ｌ1から伸長方向にストローク量Ｑだけ移動して位置Ｌ2に達するが、右チルトシリンダ１０２のピストンロッド１０２ａは位置Ｒ1から縮退方向に、ストローク量Ｑよりも大きいストローク量Ｐ（＞Ｑ）だけ移動して位置Ｒ2に達する。

この結果、１回のデュアルチルト動作とその戻し操作によって、左右のチルトシリンダ１０３、１０２のストローク位置は、初期位置Ｌ0、Ｒ0から縮退時と伸長時のストローク量差（Ｐ−Ｑ）分だけブレード１０１のピッチバック側にずれる。つまりブレード１０１はピッチバック側に倒れてしまう。更にはデュアルチルト動作を複数回繰り返すことによってピストンロッド１０３ａ、１０２ａは、ブレード１０１のピッチバック側、つまり縮退方向のストロークエンドに達してしまうことになる。

一方、従来技術３（図５）で説明した油圧回路１１０を用いて、デュアルチルト動作を行った場合には、初期位置に戻らずブレード１０１が傾くという現象が発生することがある。

すなわち、デュアルチルト動作時には、左右のチルトシリンダ１０３、１０２間で負荷圧の差が生じることがある。ここで、負荷圧差があったとしても圧力補償弁１０３、１０２で行われる圧力補償が完全であれば、左右のチルトシリンダ１０３、１０２に同じ流量を供給することができる。

しかし、左右のチルトシリンダ１０３、１０２の負荷圧の差が大きいと、圧力補償のずれが生じ、左右のチルトシリンダ１０３、１０２に同じ流量を供給できなくなり、左右のチルトシリンダ１０３、１０２が均等な速度で作動しなくなることがある。このためデュアルチルト動作が行われると、左右のチルトシリンダ１０３、１０２のピストンロッド１０３ａ、１０２ａが同じ初期位置に戻らず、左右でストローク位置がずれてしまいブレード１０１が傾くという問題が発生する。

デュアルチルト動作のみならず、ピッチ動作を行う場合も同様である。

ピッチ動作時に、左右のチルトシリンダ１０３、１０２の負荷圧の差が大きいと、圧力補償のずれが生じ、左右のチルトシリンダ１０３、１０２に同じ流量を供給できなくなり、左右のチルトシリンダ１０３、１０２が均等な速度で作動しなくなることがある。このためピッチ動作が行われると、左右のチルトシリンダ１０３、１０２のピストンロッド１０３ａ、１０２ａは同じストローク位置に達せず、ブレード１０１が傾く（チルトする）という問題が発生する。

本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、デュアルチルト動作時に、ブレードがピッチバック側に倒れることを防止するとともに、左右のチルトシリンダ間で大きな負荷圧の差がある場合であっても左右のチルトシリンダを均等に作動させることを第１の解決課題とするものである。

また、本発明は、ピッチ動作時に、左右のチルトシリンダ間で大きな負荷圧の差がある場合であっても左右のチルトシリンダを均等に作動させて、ブレードが傾く（チルトする）ことを防止することを第２の解決課題とするものである。

ところで、ブルドーザの場合には、ブレードに対応して、上述した左右のチルトシリンダが設けられているとともに、左右のリフトシリンダが設けられている。なお、また車体後方のリッパに対応して、リッパ用リフトシリンダ、リッパ用チルトシリンダ等が設けられている。

押土作業などを行う際には、チルトシリンダと他の油圧シリンダ（リフトシリンダ）が同時に駆動される（複合動作）。こうした複合動作時には、各油圧シリンダにかかる負荷に応じて効率よく油圧源から圧油を供給させることで、作業効率を向上させることが要請されている。

本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、第１の解決課題、第２の解決課題に加えて、チルトシリンダを備えたブルドーザ等の建設機械において、複数の油圧アクチュエータの複合動作時の作業効率を向上させることを第３の解決課題とするものである。

第１発明は、
車両本体にチルト動作可能に取り付けられたブレードと、
第１および第２の可変容量型油圧ポンプと、
ブレードの左右に取り付けられ、第１および第２の可変容量型油圧ポンプから吐出される圧油が供給されて駆動される左右のチルト用油圧シリンダと、
左右チルト用油圧シリンダに供給される圧油の方向および流量が制御される第１および第２の主操作弁と、
第１および第２の可変容量型油圧ポンプの吐出口と第１および第２の主操作弁とを連通する第１および第２の吐出油路と、
第１および第２の主操作弁の前後差圧を所定値に補償する第１および第２の圧力補償弁と、
第１の吐出油路と第２の吐出油路との間を連通させる合流位置と、第１の吐出油路と第２の吐出油路との間を遮断させる分流位置とに切り換える第１の合・分流弁と、
左右のチルト用油圧シリンダのうち一方のチルト用油圧シリンダのボトム側油室に圧油が供給され他方のチルト用油圧シリンダのヘッド側油室に圧油が供給されるデュアルチルト動作が行われると判断された場合に、合・分流弁を合流位置から分流位置に切り換える動作が行わるように、合・分流弁の切換えを制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする。

第２発明は、
車両本体にチルト動作可能に取り付けられたブレードと、
第１および第２の可変容量型油圧ポンプと、
ブレードの左右に取り付けられ、第１および第２の可変容量型油圧ポンプから吐出される圧油が供給されて駆動される左右のチルト用油圧シリンダと、
左右チルト用油圧シリンダに供給される圧油の方向および流量が制御される第１および第２の主操作弁と、
第１および第２の可変容量型油圧ポンプの吐出口と第１および第２の主操作弁とを連通する第１および第２の吐出油路と、
第１および第２の主操作弁の前後差圧を所定値に補償する第１および第２の圧力補償弁と、
第１の吐出油路と第２の吐出油路との間を連通させる合流位置と、第１の吐出油路と第２の吐出油路との間を遮断させる分流位置とに切り換える第１の合・分流弁と、
左右のチルト用油圧シリンダに対してボトム側油室、ヘッド側油室のうち一方の油室に圧油が供給されるピッチ動作が行われると判断された場合に、合・分流弁を合流位置から分流位置に切り換える動作が行われるように、合・分流弁の切換えを制御する切換制御手段と
を備えたことを特徴とする。

第３発明は、第１発明において、
デュアル動作時に、左右のチルト用油圧シリンダの伸長側のストローク量と縮退側のストローク量とが同じになるように、左右のチルト用油圧シリンダに供給される流量を制御する流量制御手段
を備えたことを特徴とする。

第４発明は、第１発明において、
左右のチルト用油圧シリンダ以外に、第１および第２の可変容量型油圧ポンプから吐出される圧油が供給されて駆動される作業機用油圧アクチュエータが備えられ、
切換制御手段は、
左右のチルト用油圧シリンダと作業機用油圧アクチュエータとが同時に駆動されると判断された場合に、合・分流弁を分流位置から合流位置に切り換える動作が行われるように、合・分流弁の切換えを制御すること
を特徴とする。

第５発明は、第２発明において、
左右のチルト用油圧シリンダ以外に、第１および第２の可変容量型油圧ポンプから吐出される圧油が供給されて駆動される作業機用油圧アクチュエータが備えられ、
切換制御手段は、
左右のチルト用油圧シリンダと作業機用油圧アクチュエータとが同時に駆動されると判断された場合に、合・分流弁を分流位置から合流位置に切り換える動作が行われるように、合・分流弁の切換えを制御すること
を特徴とする。

第１発明、第３発明について図面を参照して具体的に説明する。図３において、デュアルチルト動作を行いたい場合には、オペレータは、操作レバー５０のデュアルチルトスイッチ５０ｃを押しながら、操作レバー５０を左右方向Ｃ、Ｄのいずれかに操作する。

図１の油圧回路において上記操作を行った場合、スイッチ５０ｃが押されることによりコントローラ５３は、分流位置Ｂにするための制御電気信号を生成する。この制御電気信号が合・分流切換弁１８に出力され、合・分流切換弁１８は、分流位置Ｂに切り換えられ、油路６６の圧油を油路６１、６２に導入する。油路６１の先には、合・分流弁１７が接続され、油路６２の先には合・分流弁４８、１４８が接続されている。油路６６から圧油が油路６１、６２に導入されると、合・分流弁１７、４８、１４８は、分流位置Ｂに切り換えられる。なお、コントローラ５３から、制御電気信号が出力されていない場合、合・分流切換弁１８は、合流位置Ａにあり、油路６１、６２はタンク５５に連通しており、合・分流弁
１７、４８、１４８は合流位置Ａにある。

これにより第１の油圧ポンプ６と第２の油圧ポンプ７との間をつなぐ連通油路１６が閉路されて、第１の油圧ポンプ６から吐出される圧油が第１の吐出油路１４のみに吐出されるとともに、第２の油圧ポンプ７から吐出される圧油が第２の吐出油路１５のみに吐出される。

また、第１の負荷圧検出油路９０と第２の負荷圧検出油路９１とが遮断されるとともに、第１の負荷圧導入油路１６３と第２の負荷圧導入油路１６４（１６４′）とが遮断されて、圧力補償が解除される。すなわち、第１の負荷圧検出ポート２３、第１の負荷圧検出油路９０、第１の負荷圧導入油路１６３、シャトル弁６３を介して第１の圧力補償弁９の受圧部に、自己の負荷圧が加えられる。この結果、第１の主操作弁８の出口シリンダポート側の負荷圧は、自己の負荷圧を維持する。

一方、第２の負荷圧検出ポート３８、第２の負荷圧検出油路９１、第２の負荷圧導入油路１６４（１６４′）、シャトル弁６４を介して第２の圧力補償弁１２の受圧部に、自己の負荷圧が加えられる。この結果、第２の主操作弁１１の出口シリンダポート側の負荷圧は、自己の負荷圧を維持する。

以上のようにデュアルチルト動作時には、第１の油圧ポンプ６と第２の油圧ポンプ７との間の連通油路１６が閉路されるとともに、チルトシリンダ４、５それぞれの圧力補償が自己負荷圧にて独立して動作することから、左右のチルトシリンダ４、５にはそれぞれ第１の油圧ポンプ６、第２の油圧ポンプ７から独立して圧油が供給される。

このため左右のチルトシリンダ４、５に供給される圧油の流量を、サーボ機構７１、７２によって独立して調整することができる。

第３発明では、つぎのように流量調整が行われる。

すなわち、デュアルチルトスイッチ５０ｃが押されることにより、コントローラ５３では、チルトシリンダ４、５の縮退時と伸長時とでストローク量を同じ量Ｐにするための制御電気信号がサーボ機構７１、７２に出力され、第１および第２の油圧ポンプ６、７の斜板６ａ、７ａの傾転角が制御され、各チルトシリンダ４、５に供給される流量が調整される。

前述の図４（ｂ）を併せ参照すると、左チルトシリンダ４（図４（ｂ）ではチルトシリンダ１０３）は、縮退時には、ヘッド側油室４ｂ（図４（ｂ）ではヘッド側油室１０３H）に所定量ＱHの流量の圧油が供給されて、初期位置Ｌ0から縮退方向にストローク量Ｐだけ移動しストローク位置Ｌ1に達し、つぎの伸長時には、ボトム側油室４ａ（図４（ｂ）ではボトム側油室１０３B）に縮退時の流量ＱHよりも大きな流量ＱBの圧油が供給されて、ストローク位置Ｌ1から伸長方向に同じストローク量Ｐだけ移動し、元の初期位置Ｌ0に戻る。

一方、右チルトシリンダ５（図４（ｂ）ではチルトシリンダ１０２）は、伸長時には、ボトム側油室５ａ（図４（ｂ）ではボトム側油室１０２B）に所定量ＱBの流量の圧油が供給されて、初期位置Ｒ0から伸長方向にストローク量Ｐだけ移動しストローク位置Ｒ3に達し、つぎの縮退時には、ヘッド側油室５ｂ（図４（ｂ）ではヘッド側油室１０２H）に伸長時の流量ＱBよりも少ない流量ＱHの圧油が供給されて、ストローク位置Ｒ3から縮退方向に同じストローク量Ｐだけ移動し、元の初期位置Ｒ0に戻る。

この結果、１回のデュアルチルト動作によって、左右のチルトシリンダ４、５のストローク位置は、初期位置Ｌ0、Ｒ0からピッチバック側にずれることなく、元の初期位置を保持する。つまりブレード３がピッチバック側に倒れることなく、デュアルチルト動作を行うことができる。また、デュアルチルト動作を複数回繰り返したとしてもピストンロッドは、ブレード３のピッチバック側、つまり縮退方向のストロークエンドに達することがない。

また、圧力補償が解除されているために、デュアルチルト動作時に、左右のチルトシリンダ４、５の負荷圧の差が大きい場合に、圧力補償のずれが生じて、左右のチルトシリンダ４、５に同じ流量を供給できなくなり、左右のチルトシリンダ４、５が均等な速度で作動しなくなるという不具合を回避することができる。これによりデュアルチルト動作時に、左右のチルトシリンダ４、５のピストンロッドが初期位置に戻らずブレード３が傾くという事態を防止することができる。

つぎに、第２発明について説明する。

ピッチ動作を行いたい場合には、オペレータは、操作レバー５０のピッチダンプ／ピッチバックスイッチ５０ｂを押しながら、操作レバー５０を左右Ｃ、Ｄいずれかの方向に操作する。

図１の油圧回路において上記操作を行った場合、スイッチ５０ｂが押されることによりコントローラ５３は、分流位置Ｂにするための制御電気信号を生成する。この制御電気信号が合・分流切換弁１８に出力され、合・分流切換弁１８は、分流位置Ｂに切り換えられ、油路６６の圧油を油路６１、６２に導入する。油路６１の先には、合・分流弁１７が接続され、油路６２の先には合・分流弁４８、１４８が接続されている。油路６６から圧油が油路６１、６２に導入されると、合・分流弁１７、４８、１４８は、分流位置Ｂに切り換えられる。なお、コントローラ５３から、制御電気信号が出力されていない場合、合・分流切換弁１８は、合流位置Ａにあり、油路６１、６２はタンク５５に連通しており、合・分流弁
１７、４８、１４８は合流位置Ａにある。

以上のようにピッチ動作時には、第１の油圧ポンプ６と第２の油圧ポンプ７との間の連通油路１６が閉路されるとともに、チルトシリンダ４、５それぞれの圧力補償が自己負荷圧にて独立して動作することから、左右のチルトシリンダ４、５にはそれぞれ第１の油圧ポンプ６、第２の油圧ポンプ７から独立して圧油が供給される。

このため、ピッチ動作時に圧力補償を行うことで、左右のチルトシリンダ４、５の負荷圧の差が大きい場合に圧力補償のずれが生じて、左右のチルトシリンダ４、５に同じ流量を供給できなくなり、左右のチルトシリンダ４、５が均等な速度で作動しなくなるという不具合を回避することができる。これによりピッチ動作時に、左右のチルトシリンダ４、５のピストンロッドが同じストローク位置に達せずにブレード３が傾いてしまう（チルトしてしまう）という事態を防止することができる。

つぎに、第４発明、第５発明について説明する。

第４発明、第５発明によれば、図１、図６に示す各圧力補償弁９、１２、８５、８６には、各主操作弁８、１１、８３、８４で検出された負荷圧のうちの最高圧が導入され、圧力補償が行われる。

また、第１および第２の油圧ポンプ６、７から吐出された圧油が各油圧シリンダ４、５、８１、８２に供給される。

ここで、ブレード３をリフトさせながらチルト動作をさせたりピッチ動作をさせたりする複合動作時には、リフトシリンダ８１、８２が要求する流量が、油圧ポンプ６、７のうちの一方の一つの油圧ポンプから吐出される圧油の最大流量を超えることがある。

本発明によれば、複合動作時には、両方の油圧ポンプ６、７から吐出される圧油が合流されてリフトシリンダ８１、８２に供給されるため、リフトシリンダ８１、８２の動作速度が十分に確保され、作業効率を向上させることができる。

また、複合動作時には圧力補償が行われているため、負荷の大きさの違いにかかわらず、チルト/ピッチ動作用の操作レバー５０、リフトシリンダ８１、８２用の操作レバーの操作量に比例した流量をチルトシリンダ４、５、リフトシリンダ８１、８２に供給することができ、複合動作時の操作性が向上する。

以下、本発明に係る建設機械の油圧制御装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は、ブルドーザの油圧制御装置を油圧回路図にて示している。図２は、ブルドーザのブレード周辺部の構成を示す斜視図である。

図２に示すように、図示されない車両本体の前部には、ブレード３が設けられている。すなわち、図示しないトラックフレームの左右外側にはトラニオンを支点として左右一対のストレートフレーム１、２の一端が支承されている。各ストレートフレーム１、２の前端はそれぞれブレード３の背面の左右に枢支されている。

ブレード３とストレートアーム１、２との間には、ブレード３を左右に傾斜させる左右一対のチルトシリンダ（チルト用油圧シリンダ）４、５が、設けられる。チルトシリンダ４、５のロッドはブレード３の背面の左右に接続され、チルトシリンダ４、５のシリンダ本体は、ストレートフレーム１、２に接続されている。なお、図２では省略されているが、ブルドーザには、ブレード３を上昇・下降させる左右一対のリフトシリンダが設けられる。また、車体後方のリッパに対応して、左右一対のリッパ用リフトシリンダ、左右一対のリッパ用チルトシリンダが設けられている。

図１に示すように、左右のチルトシリンダ４、５は、２個の可変容量型油圧ポンプ、つまり第１の油圧ポンプ６、第２の油圧ポンプ７を駆動源として駆動される。

第１および第２の油圧ポンプ６、７は、図示しないエンジンによって駆動される。

第１の油圧ポンプ６の斜板６ａは、サーボ機構７１によって駆動される。サーボ機構７１は、制御信号（電気信号）に応じて作動して、第１の油圧ポンプ６の斜板６ａを制御信号に応じた位置に変化させる。第１の油圧ポンプ６の斜板６ａの傾転位置が変化されることによって、第１の油圧ポンプ６の容量（ｃｃ/ｒｅｖ）が変化される。同様に、第２の油圧ポンプ７の斜板７ａは、サーボ機構７２によって駆動される。第２の油圧ポンプ７の斜板７ａの傾転位置が変化されることによって、第２の油圧ポンプ７の容量（ｃｃ/ｒｅｖ）が変化される。

第１の油圧ポンプ６の吐出口は、第１の吐出油路１４に連通している。第１の吐出油路１４は、左チルトシリンダ４用の第１の主操作弁８のポンプポート１９、２０に連通している。第１の主操作弁８のタンクポート２１、２２はそれぞれ、タンク２８、２９に連通している。

第１の主操作弁８は、左チルトシリンダ４に供給する圧油の方向、流量が制御される方向流量制御弁である。

第１の主操作弁８のシリンダポート２４は、第１の圧力補償弁９、チェック弁１０を介して左チルトシリンダ４のヘッド側油室４ｂに連通しているとともに、第１の主操作弁８のシリンダポート２５は、第１の圧力補償弁９、チェック弁１０を介して左チルトシリンダ４のボトム側油室４ａに連通している。

チェック弁１０、１０の出口ポートは、安全弁３０、３１、吸込弁３２、３３を介してタンク２８、２９に連通している。

第１の主操作弁８の補助シリンダポート２６、２７はそれぞれ、左チルトシリンダ４のヘッド側油室４ｂおよびボトム側油室４ａに連通している。

第１の主操作弁８は、ポンプポート２０をシリンダポート２５、補助シリンダポート２７に連通させタンクポート２１を補助シリンダポート２６に連通させる弁位置Ａ、中立位置、ポンプポート１９をシリンダポート２４、補助シリンダポート２６に連通させタンクポート２２を補助シリンダポート２７に連通させる弁位置Ｂを有している。

第１の主操作弁８には、パイロットポート８ａ、８ｂが設けられている。パイロットポート８ａにパイロット圧油が供給されると、第１の主操作弁８は、弁位置Ａ側に作動する。また、パイロットポート８ｂにパイロット圧油が供給されると、第１の主操作弁８は、弁位置Ｂ側に作動する。

一方、第２の油圧ポンプ７の吐出口は、第２の吐出油路１５に連通している。第２の吐出油路１５は、右チルトシリンダ５用の第２の主操作弁１１のポンプポート３４、３５に連通している。第２の主操作弁１１のタンクポート３６、３７はそれぞれ、タンク２８、２９に連通している。

第２の主操作弁１１は、右チルトシリンダ５に供給する圧油の方向、流量が制御される方向流量制御弁である。

第２の主操作弁１１のシリンダポート３９は、第２の圧力補償弁１２、チェック弁１３を介して右チルトシリンダ５のヘッド側油室５ｂに連通しているとともに、第２の主操作弁１１のシリンダポート４０は、第２の圧力補償弁１２、チェック弁１３を介して右チルトシリンダ５のボトム側油室５ａに連通している。

チェック弁１３、１３の出口ポートは、安全弁４３、４４、吸込弁４５、４６を介してタンク２８、２９に連通している。

第２の主操作弁１１の補助シリンダポート４１、４２はそれぞれ、右チルトシリンダ５のヘッド側油室５ｂおよびボトム側油室５ａに連通している。

第２の主操作弁１１は、ポンプポート３５をシリンダポート４０、補助シリンダポート４２に連通させタンクポート３６を補助シリンダポート４１に連通させる弁位置Ａ、中立位置、ポンプポート３４をシリンダポート３９、補助シリンダポート４１に連通させタンクポート３７を補助シリンダポート４２に連通させる弁位置Ｂを有している。

第２の主操作弁１１には、パイロットポート１１ａ、１１ｂが設けられている。パイロットポート１１ａにパイロット圧油が供給されると、第２の主操作弁１１は、弁位置Ａ側に作動する。また、パイロットポート１１ｂにパイロット圧油が供給されると、第２の主操作弁１１は、弁位置Ｂ側に作動する。

第１および第２の主操作弁８、１１の各パイロットポート８ａ、８ｂ、１１ａ、１１ｂには、パイロット圧信号回路５１を介してパイロット圧油が供給される。

図３に示すように、ブルドーザの運転席には、左右方向Ｃ、Ｄに操作可能なチルト用操作レバー５０が設けられている。操作レバー５０のノブ５０ａには、ピッチダンプ／ピッチバックスイッチ５０ｂ、デュアルチルトスイッチ５０ｃが設けられている。

操作レバー５０にはパイロット弁４９が付設されており、操作レバー５０の操作に応じてパイロット弁４９が作動する。

パイロット信号回路５１中には、パイロット切換弁５２が介挿されているとともに、各パイロット油路５１ａ〜５１ｆが配置されている。。

操作レバー５０に付設されたパイロット弁４９の入口ポートには、第１の油圧ポンプ６の吐出口、油路５６、自己圧減圧弁５４、油路６５を介して元圧が供給される。パイロット弁４９の出口ポートは、操作レバー５０の操作方向に応じて、パイロット油路５１ａまたは５１ｂに連通される。パイロット油路５１ａは第１の主操作弁８のパイロットポート８ａに連通し、パイロット油路５１ｂは第１の主操作弁８のパイロットポート８ｂに連通している。パイロット油路５１ａは、パイロット油路５１ｃに連通し、パイロット油路５１ｂは、パイロット油路５１ｄに連通している。パイロット油路５１ｃ、５１ｄはそれぞれ、パイロット切換弁５２の入口ポート５２ａ、５２ｂに連通している。

パイロット切換弁５２の出口ポート５２ｃ、５２ｄはそれぞれ、パイロット油路５２ｅ、５２ｆを介して第２の主操作弁１１のパイロットポート１１ａ、１１ｂに連通している。

パイロット切換弁５２は、入口ポート５２ａを出口ポート５２ｃに連通させ入口ポート５２ｂを出口ポート５２ｄに連通させる弁位置Ａ、中立位置、入口ポート５２ａを出口ポート５２ｄに連通させ入口ポート５２ｂを出口ポート５２ｃに連通させる弁位置Ｂを有している。パイロット切換弁５２には電磁ソレノイド５２ｅが設けられており、電磁ソレノイド５２ｅに加えられる電気信号に応じてパイロット切換弁５２が作動し弁位置が切り換えられる。パイロット切換弁５２の電磁ソレノイド５２ｅには、スイッチ５０ｂ、５０ｃの操作状態に応じた電気信号が印加される。

後述するように、操作レバー５０の操作方向、スイッチ５０ｂ、５０ｃの操作状態に応じて、両チルトシリンダ４、５の駆動によるブレード３のピッチダンプ動作（前傾動作）、両チルトシリンダ４、５の駆動によるブレード３のピッチバック動作（後傾動作）、左チルトシリンダ４のみの駆動によるブレード３のシングルチルト動作、両チルトシリンダ４、５の駆動によるブレード３のデュアルチ
ルト動作といった各動作に切換えられる。

コントローラ５３には、操作レバー５０の操作方向、スイッチ５０ｂ、５０ｃの操作状態を示す信号が入力され、これら入力信号に基づいて、パイロット切換弁５２の電磁ソレノイド５２ｅに加えるべき電気信号が生成され、パイロット切換弁５２の電磁ソレノイド５２ｅに対して出力される。

第１の吐出油路１４と第２の吐出油路１５とは、連通油路（合流油路）１６によって接続されている。連通油路１６上には、合・分流弁１７が設けられている。合・分流弁１７は、連通油路１６を開路して、第１の吐出油路１４と第２の吐出油路１５との間を連通させる合流位置Ａと、連通油路１６を閉路して、第１の吐出油路１４と第２の吐出油路１５との間を遮断させる分流位置Ｂを有した切換弁である。合・分流弁１７は、付設されたパイロットポート１７ａに、パイロット油路６１を介して加えられる油圧信号に応じて、切換え作動する。油圧信号が所定圧以上であると分流位置Ｂに切り換えられ、油圧信号が所定圧より小さい圧（タンク圧）であると合流位置Ａに切り換えられる。

第１の油圧ポンプ６の吐出口は、油路５６、自己圧減圧弁５４、油路６６を介して、合・分流切換弁１８の入口ポートに連通している。合・分流切換弁１８は、タンク５５とパイロット油路６１とを連通させて、所定圧より小さい（タンク圧）の油圧信号をパイロット油路６１に出力して、第１の吐出油路１４と第２の吐出油路１５との間を連通させる合流位置Ａと、油路６６とパイロット油路６１とを連通させて、所定圧以上の油圧信号をパイロット油路６１に出力して、第１の吐出油路１４と第２の吐出油路１５との間を遮断させる分流位置Ｂを有した切換弁である。合・分流切換弁１８は、付設された電磁ソレノイド１８ａに加えられる制御電気信号に応じて、切換え作動する。

パイロット油路６１は、分岐パイロット油路６２に分岐しており、この分岐パイロット油路６２にも合・分流切換弁１８から油圧信号が出力される。

第１の主操作弁８には、第１の主操作弁８の絞りの前後差圧を所定値に補償する第１の圧力補償弁９、９が設けられている。

一方、第２の主操作弁１１には、第２の主操作弁１１の絞りの前後差圧を所定値に補償する第２の圧力補償弁１２、１２が設けられている。

第１の圧力補償弁９、９の受圧部には、シャトル弁６３の出口ポート側のパイロット圧が供給される。

シャトル弁６３の一方の入口ポートは、保持圧導入油路６７を介してチェック弁１０の出口ポートに連通しており、シャトル弁６３の他方の入口ポートは、第１の負荷圧導入油路１６３を介して、合・分流弁１４８の一方の入出力ポートに連通している。

一方、第２の圧力補償弁１２、１２の受圧部には、シャトル弁６４の出口ポート側のパイロット圧が供給される。

シャトル弁６４の一方の入口ポートは、保持圧導入油路６８を介してチェック弁１３の出口ポートに連通しており、シャトル弁６４の他方の入口ポートは、第２の負荷圧導入油路１６４を介して、合・分流弁１４８の他方の入出力ポートに連通している。

第１の主操作弁８のシリンダポート２４、２５は、第１の負荷圧検出ポート２３に連通しており、左チルトシリンダ４の負荷圧は、この第１の負荷圧検出ポート２３で検出される。第１の負荷圧検出ポート２３は、第１の負荷圧検出油路１９０を介して、合・分流弁４８の一方の入出力ポートに連通している。また、第１の負荷圧検出油路９０は第１の負荷圧導入油路１６３に連通している。

一方、第２の主操作弁１１のシリンダポート３９、４０は、第２の負荷圧検出ポート３８に連通しており、右チルトシリンダ５の負荷圧は、この第２の負荷圧検出ポート３８で検出される。第２の負荷圧検出ポート３８は、第２の負荷圧検出油路９１を介して、合・分流弁４８の他方の入出力ポートに連通している。また、第２の負荷圧検出ポート３８は、第２の負荷圧検出油路９１、第２の負荷圧導入油路１６４（１６４′）を介してシャトル弁６４の入口ポートに連通している。

すなわち、合・分流弁４８、１４８の内側の油圧回路は、第１の主操作弁８の第１の負荷圧検出ポート２３の圧油を、第１の負荷圧検出油路９０を介して合・分流弁４８、１４８に導く。更に、第１の負荷圧検出油路９０は、接続点Ｍにおいて分岐し、負荷圧導入油路１６３を介して左右のシャトル弁６３、６３に接続されている。また、合・分流弁４８、１４８の外側の油圧回路は、第２の主操作弁１１の第２の負荷圧検出ポート３８の圧油を、第１の負荷圧検出油路９１に導き、接続点Ｑにおいて三方向に分岐するように構成されている。接続Ｑの１つの分岐油路は、油路９２であり合・分流弁４８に接続されている。他の１つの分岐油路は油路９３であり、合・分流弁１４８に接続されている。残る１つの分岐油路は、第２の負荷圧導入油路１６４であり、図中右側のシャトル弁６４に接続されている。油路９３は、合・分流弁１４８の入口で、第２の負荷圧導入油路１６４′に接続され、この第２の負荷圧導入油路１６４′は図中左側のシャトル弁６４に接続されている。

そして、合・分流弁４８、１４８は、第１の負荷圧検出ポート２３、３８で検出された各負荷圧のうちで最高負荷圧のパイロット圧油を、第１および第２の負荷圧導入油路１６３、１６４（１６４′）に導入する合流位置Ａと、第１の負荷圧検出ポート２３、３８で検出された各負荷圧を、対応する第１および第２の負荷圧検出油路９０、９１を介して、対応する第１および第２の負荷圧導入油路１６３、１６４（１６４′）にそれぞれ導入する分流位置Ｂとを有した切換弁である。合・分流弁４８、１４８は、付設されたパイロットポート４８ａ、１４８ａに、分岐パイロット油路６２を介して加えられる油圧信号に応じて、切換え作動する。油圧信号が所定圧以上であると分流位置Ｂに切り換えられ、油圧信号が所定圧より小さい圧（タンク圧）であると合流位置Ａに切り換えられる。

コントローラ５３では、操作レバー５０の操作方向、スイッチ５０ｂ、５０ｃの操作状態を示す信号が入力され、これら入力信号に基づいて、合・分流切換弁１８の電磁ソレノイド１８ａに加えるべき制御電気信号が生成され、合・分流切換弁１８の電磁ソレノイド１８ａに対して出力される。

また、コントローラ５３では、操作レバー５０の操作方向、スイッチ５０ｂ、５０ｃの操作状態を示す信号が入力され、これら入力信号に基づいて、サーボ弁７１、７２に加えるべき制御電気信号が生成され、サーボ弁７１、７２に対して出力され、第１および第２の油圧ポンプ６、７の斜板６ａ、７ａの傾転位置が制御する。

なお図１では図示されていないが、第１および第２の油圧ポンプ６、７の斜板２ａ、３ａの傾転位置の制御は、ロードセンシング制御によって行われることを前提としている。

すなわち、たとえば第１の負荷圧導入油路１６３に導入される負荷圧（仮にＰLとする）が、第１の油圧ポンプ６のサーボ機構７１に加えられるととともに、第１の吐出油路１４を流れる圧油の圧力（仮にＰpとする）が、第１の油圧ポンプ６のサーボ機構７１に加えられる。

ここで両圧力差Ｐp−ＰLは、第１の主操作弁８の絞り前後差圧ΔＰ1である。サーボ機構７１では、第１の主操作弁８の前後差圧ΔＰ1（＝Ｐp−ＰL）が一定差圧となるように第１の油圧ポンプ６の斜板６ａの傾転位置が制御される。

ところで、ロードセンシング制御を持つ油圧回路のみによるサーボ機構の場合、第１の主操作弁８の前後差圧ΔＰは一定値となるが、本実施の形態では、コントローラ５３からの電気信号により、ＰLまたはＰpの油圧に別系統の油圧を加えて、上記前後差圧ΔＰを可変としている。

同様に、第２の油圧ポンプ７側についても、第２の負荷圧導入油路１６４に導入される負荷圧（ＰL）が、第２の油圧ポンプ７のサーボ機構７２に加えられるととともに、第２の吐出油路１５を流れる圧油の圧力（Ｐp）が、第２の油圧ポンプ７のサーボ機構７２に加えられて、同様に、ロードセンシング制御が行われる。

つぎに、チルトシリンダ４、５と他の油圧シリンダとの関係について、図６の油圧回路を参照して説明する。なお、説明の便宜のため、図６では、ブレード３に取り付けられた左右のリフトシリンダ８１、８２と、左右のチルトシリンダ４、５との関係について示し、車体後方のリッパに対応して設けられた左右一対のリッパ用リフトシリンダ、左右一対のリッパ用チルトシリンダについては省略している。

同図６に示すように、左右のチルトシリンダ４、５に対応して設けられた第１および第２の主操作弁８、１１と同様に、左右のリフトシリンダ８１、８２に対応して第１の主操作弁８３、８４が設けられている。また、第１および第２の主操作弁８、１１に対応して設けられた第１および第２の圧力補償弁９、１２と同様に、第１および第２の主操作弁８３、８４にもそれぞれ第１および第２の圧力補償弁８５、８６が設けられている。

左チルトシリンダ用の第１の主操作弁８、左リフトシリンダ用の第１の主操作弁８３は、第１の吐出油路１４にシリーズに接続されている。同様に、右チルトシリンダ用の第２の主操作弁１１、右リフトシリンダ用の第２の主操作弁８４は、第２の吐出油路１５にシリーズに接続されている。

なお、図６は、シリーズ回路で構成しているが、パラレル回路、タンデム回路を適用する実施も可能である。

以下、上述した図１、図６に示す構成の油圧回路の動作について説明する。

（初期状態）
オペレータがキースイッチをエンジンスタート位置に操作すると、電源からコントローラ５３に電圧が印加されてコントローラ５３が起動し、エンジンが始動される。コントローラ５３の起動時の初期状態では、合・分流切換弁１８が合流位置Ａに位置されるように、電磁ソレノイド１８ａに制御電気信号が出力される。

合・分流切換弁１８が合流位置Ａに位置されると、各合・分流弁１７、４８、１４８が合流位置Ａに位置され、圧力補償が行われる。

すなわち、合・分流弁４８、１４８が合流位置Ａに位置されると、第１の負荷圧検出油路９０と第２の負荷圧検出油路９１とが連通されるとともに、第１の負荷圧導入油路１６３と第２の負荷圧導入油路１６４（１６４′）とが連通する。ここで、第１の主操作弁８の第１の負荷圧検出ポート２３で検出される負荷圧よりも第２の主操作弁１１の第２の負荷圧検出ポート３８で検出される負荷圧の方が高圧であるとすると、第２の負荷圧検出ポート３８、第２の負荷圧検出油路９１、合・分流弁４８、第１の負荷圧導入油路１６３、シャトル弁６３を介して第１の圧力補償弁９の受圧部に、最高負荷圧が加えられる。この結果、第１の主操作弁８の出口シリンダポート側の負荷圧は、自己の負荷圧（最高負荷圧より低い負荷圧）から、みかけ上、最高負荷圧に変化する。

一方、第２の負荷圧検出ポート３８、第２の負荷圧検出油路９１、第２の負荷圧導入油路１６４（１６４′）、シャトル弁６４を介して第２の圧力補償弁１２の受圧部に、最高負荷圧が加えられる。この結果、第２の主操作弁１１の出口シリンダポート側の負荷圧は、自己の負荷圧（最高負荷圧）を維持する。

圧力補償が行われると、負荷が軽い側の第１の主操作弁８の絞り前後差圧は、、負荷が重い側の第２の主操作弁１１の絞り前後差圧と同じ値になる。このため圧力補償状態では、第１および第２の主操作弁８、１１の絞り前後差圧が同一値となり、負荷の影響を受けることなく、第１および第２の主操作弁８、１１の開度、つまり操作レバー５０の操作量に比例した流量が左右のチルトシリンダ４、５に供給されることになる。

以上のように初期状態では合流状態にされる。以下、操作レバー５０に設けられたスイッチ５０ｂ、５０ｃの操作状態に応じて、合流状態にすべきか分流状態にすべきかが判断される。

（ピッチ動作時）
ピッチ動作を行いたい場合には、オペレータは、操作レバー５０のピッチダンプ／ピッチバックスイッチ５０ｂを押しながら、操作レバー５０を左右Ｃ、Ｄいずれかの方向に操作する。

スイッチ５０ｂが押されることによりコントローラ５３で、合・分流切換弁１８、合・分流弁１７、４８、１４８を分流位置Ｂにするための制御電気信号が生成されて、この制御電気信号が合・分流切換弁１８に出力され、合・分流切換弁１８、合・分流弁１７、４８、１４８が分流位置Ｂに切換えられる。

これにより連通油路１６が閉路されて、第１の油圧ポンプ６から吐出される圧油が第１の吐出油路１４のみに吐出されるとともに、第２の油圧ポンプ７から吐出される圧油が第２の吐出油路１５のみに吐出される。

一方、第２の負荷圧検出ポート３８、第２の負荷圧検出油路９１、第２の負荷圧導入油路１６４、シャトル弁６４を介して第２の圧力補償弁１２の受圧部に、自己の負荷圧が加えられる。この結果、第２の主操作弁１１の出口シリンダポート側の負荷圧は、自己の負荷圧を維持する。

（ピッチダンプ動作時）
ピッチダンプ動作を行いたい場合には、オペレータは、操作レバー５０のピッチダンプ／ピッチバックスイッチ５０ｂを押しながら、操作レバー５０を「右方向Ｄ」に倒す操作を行う。

操作レバー５０が右方向Ｄに操作されると、パイロット弁４９の出口ポートから吐出されるパイロット圧は、パイロット油路５１ａに供給され、パイロット油路５１ａを介して第１の主操作弁８のパイロットポート８ａに作用する。

また、スイッチ５０ｂが押されることによりコントローラ５３から電気信号がパイロット切換弁５２に出力され、パイロット切換弁５２がＡ位置に切換えられる。このためパイロット弁４９の出口ポートから吐出されるパイロット圧は、パイロット油路５１ａ、パイロット油路５１ｃ、パイロット切換弁５２、パイロットポート油路５１ｅを介して第２の主操作弁１１のパイロットポート１１ａに作用する。

これにより第１の主操作弁８はＡ位置に切換えられるとともに、第２の主操作弁１１もＡ位置に切換えられる。この結果、第１の油圧ポンプ６から吐出される圧油は、第１の吐出油路１４、第１の主操作弁８のポンプポート２０、シリンダポート２５を通って左チルトシリンダ４のボトム側油室４ａに供給されて、左チルトシリンダ４が伸長方向に作動される。左チルトシリンダ４のヘッド側油室４ｂからの戻り圧油は、第１の主操作弁８の補助シリンダポート２６、タンクポート２１を通ってタンク２８に回収される。

これと同時に、第２の油圧ポンプ７から吐出される圧油は、第２の吐出油路１５、第２の主操作弁１１のポンプポート３５、シリンダポート４０を通って右チルトシリンダ５のボトム側油室５ａに供給され、右チルトシリンダ５が伸長方向に作動される。右チルトシリンダ５のヘッド側油室５ｂからの戻り圧油は、第２の主操作弁１１の補助シリンダポート４１、タンクポート３６を通ってタンク２８に回収される。このように左右の各チルトシリンダ４、５は同時に、かつ等速度で伸長されて、ブレード３はピッチダンプ（前傾）動作を行う。

（ピッチバック動作時）
ピッチバック動作を行いたい場合には、オペレータは、操作レバー５０のピッチダンプ／ピッチバックスイッチ５０ｂを押しながら、操作レバー５０を「左方向Ｃ」に倒す操作を行う。

操作レバー５０が左方向Ｃに操作されると、パイロット弁４９の出口ポートから吐出されるパイロット圧は、パイロット油路５１ｂに供給され、パイロット油路５１ｂを介して第１の主操作弁８のパイロットポート８ｂに作用する。

また、スイッチ５０ｂが押されることによりコントローラ５３から電気信号がパイロット切換弁５２に出力され、パイロット切換弁５２がＡ位置に切換えられる。

このためパイロット弁４９の出口ポートから吐出されるパイロット圧は、パイロット油路５１ｂ、パイロット油路５１ｄ、パイロット切換弁５２、パイロット油路５１ｆを介して第２の主操作弁１１のパイロットポート１１ｂに作用する。

これにより第１の主操作弁８はＢ位置に切換えられるとともに、第２の主操作弁１１もＢ位置に切換えられる。

この結果、第１の油圧ポンプ６から吐出される圧油は、第１の吐出油路１４、第１の主操作弁８のポンプポート１９、シリンダポート２４を通って左チルトシリンダ４のヘッド側油室４ｂに供給されて、左チルトシリンダ４が縮退方向に作動される。左チルトシリンダ４のボトム側油室４ａからの戻り圧油は、第１の主操作弁８の補助シリンダポート２７、タンクポート２２を通ってタンク２９に回収される。

これと同時に、第２の油圧ポンプ７から吐出される圧油は、第２の吐出油路１５、第２の主操作弁１１のポンプポート３４、シリンダポート３９を通って右チルトシリンダ５のヘッド側油室５ｂに供給され、右チルトシリンダ５が縮退方向に作動される。右チルトシリンダ５のボトム側油室５ａからの戻り圧油は、第２の主操作弁１１の補助シリンダポート４２、タンクポート３７を通ってタンク２９に回収される。このように左右の各チルトシリンダ４、５は同時に、かつ等速度で縮退されて、ブレード３はピッチバック（後傾）動作を行う。

以上のようにピッチ動作時には、圧力補償が解除され、左右のチルトシリンダ４、５にはそれぞれ第１の油圧ポンプ６、第２の油圧ポンプ７から独立して圧油が供給される。

（デュアルチルト動作時）
デュアルチルト動作を行いたい場合には、オペレータは、操作レバー５０のデュアルチルトスイッチ５０ｃを押しながら、操作レバー５０を左右方向Ｃ、Ｄのいずれかに操作する。

スイッチ５０ｃが押されることによりコントローラ５３で、合・分流切換弁１８、合・分流弁１７、４８、１４８を分流位置Ｂにするための制御電気信号が生成されて、この制御電気信号が合・分流切換弁１８に出力され、合・分流切換弁１８、合・分流弁１７、４８、１４８が分流位置Ｂに切換えられる。

また、第１の負荷圧検出油路９０と第２の負荷圧検出油路９１とが遮断されるとともに、第１の負荷圧導入油路１６３と第２の負荷圧導入油路１６４とが遮断されて、圧力補償が解除される。すなわち、第１の負荷圧検出ポート２３、第１の負荷圧検出油路９０、第１の負荷圧導入油路１６３、シャトル弁６３を介して第１の圧力補償弁９の受圧部に、自己の負荷圧が加えられる。この結果、第１の主操作弁８の出口シリンダポート側の負荷圧は、自己の負荷圧を維持する。

（右デュアルチルト動作時）
右デュアルチルト動作を行いたい場合には、オペレータは、操作レバー５０のデュアルチルトスイッチ５０ｃを押しながら、操作レバー５０を「右方向Ｄ」に倒す操作を行う。

また、スイッチ５０ｃが押されることによりコントローラ５３から電気信号がパイロット切換弁５２に出力され、パイロット切換弁５２がＢ位置に切換えられる。

このためパイロット弁４９の出口ポートから吐出されるパイロット圧は、パイロット油路５１ａ、パイロット油路５１ｃ、パイロット切換弁５２、パイロット油路５１ｆを介して第２の主操作弁１１のパイロットポート１１ｂに作用する。

これにより第１の主操作弁８はＡ位置に切換えられるとともに、第２の主操作弁１１はＢ位置に切換えられる。

この結果、第１の油圧ポンプ６から吐出される圧油は、第１の吐出油路１４、第１の主操作弁８のポンプポート２０、シリンダポート２５を通って左チルトシリンダ４のボトム側油室４ａに供給されて、左チルトシリンダ４が伸長方向に作動される。左チルトシリンダ４のヘッド側油室４ｂからの戻り圧油は、第１の主操作弁８の補助シリンダポート２６、タンクポート２１を通ってタンク２８に回収される。

これと同時に、第２の油圧ポンプ７から吐出される圧油は、第２の吐出油路１５、第２の主操作弁１１のポンプポート３４、シリンダポート３９を通って右チルトシリンダ５のヘッド側油室５ｂに供給され、右チルトシリンダ５が縮退方向に作動される。右チルトシリンダ５のボトム側油室５ａからの戻り圧油は、第２の主操作弁１１の補助シリンダポート４２、タンクポート３７を通ってタンク２９に回収される。

このように左チルトシリンダ４の伸長動作と右チルトシリンダ５の縮退動作が同時に行われて、ブレード３は高速（シングルチルト動作のほぼ倍速）で、右デュアルチルト動作を行う。

（左デュアルチルト動作時）
左デュアルチルト動作を行いたい場合には、オペレータは、操作レバー５０のデュアルチルトスイッチ５０ｃを押しながら、操作レバー５０を「左方向Ｃ」に倒す操作を行う。

操作レバー５０３が左方向Ｃに操作されると、パイロット弁４９の出口ポートから吐出されるパイロット圧は、パイロット油路５１ｂに供給され、パイロット油路５１ｂを介して第１の主操作弁８のパイロットポート８ｂに作用する。

このためパイロット弁４９の出口ポートから吐出されるパイロット圧は、パイロット油路５１ｂ、パイロット油路５１ｄ、パイロット切換弁５２、パイロット油路５１ｅを介して第２の主操作弁１１のパイロットポート１１ａに作用する。

これにより第１の主操作弁９はＢ位置に切換えられるとともに、第２の主操作弁１１はＡ位置に切換えられる。

これと同時に、第２の油圧ポンプ７から吐出される圧油は、第２の吐出油路１５、第２の主操作弁１１のポンプポート３５、シリンダポート４０を通って右チルトシリンダ５のボトム側油室５ａに供給され、右チルトシリンダ５が伸長方向に作動される。右チルトシリンダ５のヘッド側油室５ｂからの戻り圧油は、第２の主操作弁１１の補助シリンダポート４１、タンクポート３６を通ってタンク２８に回収される。

このように左チルトシリンダ４の縮退動作と右チルトシリンダ５の伸長動作が同時に行われて、ブレード３は高速（シングルチルト動作のほぼ倍速）で、左デュアルチルト動作を行う。

以上のようにデュアルチルト動作時には、圧力補償が解除され、左右のチルトシリンダ４、５にはそれぞれ第１の油圧ポンプ６、第２の油圧ポンプ７から独立して圧油が供給される。

デュアルチルトスイッチ５０ｃが押されることにより、コントローラ５３では、チルトシリンダ４、５の縮退時と伸長時とでストローク量を同じ量Ｐにするための制御電気信号がサーボ機構７１、７２に出力され、第１および第２の油圧ポンプ６、７の斜板６ａ、７ａの傾転角が制御され、各チルトシリンダ４、５に供給される流量が調整される。

ところで、縮退、伸長時に同じストロークを得るために必要な油量（前述のＱH、ＱBに相当）は、シリンダのヘッド側とボトム側の体積比に起因する。つまり図４（ｂ）においてシリンダロッド１０３ａまたは１０２ａは、実際には体積を有する棒であるため、ＱH＝ＱBであると、その移動ストロークに差が生じることになるからである。

このためヘッド側とボトム側とにおいて、油圧を受ける有効受圧面積に比例した量の油を縮退、伸長時にシリンダに供給してやれば、縮退、伸長のストロークを等しくすることができる。

本実施形態では、この受圧面積比を、コントローラ５３内に記憶しておき、伸長時（ボトム側への圧油供給時）の圧油の量を１として、縮退時には、記憶された受圧面積比に応じて減じた油量がヘッド側に供給されるように、第１および第２の油圧ポンプ６、７の斜板６ａ、７ａの傾転角を制御するように構成している。

（シングルチルト動作時）
シングルチルト動作を行いたいときには、操作レバー５０のピッチダンプ／ピッチバックスイッチ５０ｂ、デュアルチルトスイッチ５０ｃのいずれのスイッチも押さずに、操作レバー５０を左右方向Ｃ、Ｄのいずれに操作する。

スイッチ５０ｂ、５０ｃが押されないとコントローラ５３で、合・分流切換弁１８、合・分流弁１７、４８、１４８を合流位置Ａにするための制御電気信号が生成されて、この制御電気信号が合・分流切換弁１８に出力され、合・分流切換弁１８、合・分流弁１７、４８、１４８が合流位置Ａに切換えられる。

これにより連通油路１６が開路されて、第１および第２の油圧ポンプ６、７から吐出される圧油が第１の吐出油路１４に吐出されるとともに、第１および第２の油圧ポンプ６、７から吐出される圧油が第２の吐出油路１５に吐出される。

また、第１の負荷圧検出油路９０と第２の負荷圧検出油路９１とが連通されるとともに、第１の負荷圧導入油路１６３と第２の負荷圧導入油路１６４（１６４′）とが連通されて、圧力補償が行われる。すなわち、第１の主操作弁８の第１の負荷圧検出ポート２３で検出される負荷圧よりも第２の主操作弁１１の第２の負荷圧検出ポート３８で検出される負荷圧の方が高圧であるとすると、第２の負荷圧検出ポート３８、第２の負荷圧検出油路９１、合・分流弁４８、第１の負荷圧導入油路１６３、シャトル弁６３を介して第１の圧力補償弁９の受圧部に、最高負荷圧が加えられる。この結果、第１の主操作弁８の出口シリンダポート側の負荷圧は、自己の負荷圧（最高負荷圧より低い負荷圧）から、みかけ上、最高負荷圧に変化する。

一方、第２の負荷圧検出ポート３８、第２の負荷圧検出油路９１、第２の負荷圧導入油路１６４、シャトル弁６４を介して第２の圧力補償弁１２の受圧部に、最高負荷圧が加えられる。この結果、第２の主操作弁１１の出口シリンダポート側の負荷圧は、自己の負荷圧（最高負荷圧）を維持する。

（右シングルチルト動作時）
右シングルチルト動作を行いたいときには、操作レバー５０のピッチダンプ／ピッチバックスイッチ５０ｂ、デュアルチルトスイッチ５０ｃのいずれのスイッチも押さずに、操作レバー５０を「右方向Ｄ」に倒す操作を行う。

操作レバー５０が右方向に操作されると、パイロット弁４９の出口ポートから吐出されるパイロット圧は、パイロット油路５１ａに供給され、パイロット油路５１ａを介して第１の主操作弁８のパイロットポート８ａに作用する。

また、スイッチ５０ｂ、５０ｂが押されないと、コントローラ５３から電気信号がパイロット切換弁５２に出力され、パイロット切換弁５２が中立位置Ｎに保持される。

このため第２の主操作弁１１の各パイロットポート８ａ、８ｂにはパイロット圧は供給されない。

これにより第１の主操作弁８はＡ位置に切換えられるとともに、第２の主操作弁１１は中立位置Ｎを保持する。

この結果、第１および第２の油圧ポンプ６、７から吐出される圧油は、第１の吐出油路１４、第１の主操作弁８のポンプポート２０、シリンダポート２５を通って左チルトシリンダ４のボトム側油室４ａに供給されて、左チルトシリンダ４が伸長方向に作動される。左チルトシリンダ４のヘッド側油室４ｂからの戻り圧油は、第１の主操作弁８の補助シリンダポート２６、タンクポート２１を通ってタンク２８に回収される。

一方、第２の主操作弁１１は中立位置にあるために、右チルトシリンダ５に圧油は供給されず、右チルトシリンダ５の作動は停止される。

このようにして、右チルトシリンダ５が停止した状態で、左チルトシリンダ４の伸長動作のみが行われ、ブレード３は、通常速度（低速）で右シングルチルト動作を行う。

（左シングルチルト動作時）
左シングルチルト動作を行いたいときには、操作レバー５０のピッチダンプ／ピッチバックスイッチ５０ｂ、デュアルチルトスイッチ５０ｃのいずれのスイッチも押さずに、操作レバー５０を「左方向Ｃ」に倒す操作を行う。

これにより第１の主操作弁８はＢ位置に切換えられるとともに、第２の主操作弁１１は中立位置を保持する。

この結果、第１および第２の油圧ポンプ６、７から吐出される圧油は、第１の吐出油路１４、第１の主操作弁８のポンプポート１９、シリンダポート２４を通って左チルトシリンダ４のヘッド側油室４ｂに供給されて、左チルトシリンダ４が縮退方向に作動される。左チルトシリンダ４のボトム側油室４ａからの戻り圧油は、第１の主操作弁８の補助シリンダポート２７、タンクポート２２を通ってタンク２９に回収される。

このようにして、右チルトシリンダ５が停止した状態で、左チルトシリンダ４の縮退動作のみが行われ、ブレード３は、通常速度（低速）で左シングルチルト動作を行う。

（複合動作時）
ブレード３をリフトさせながらチルト動作をさせたりピッチ動作をさせたりしたいときには、オペレータは、チルト/ピッチ動作用の操作レバー５０を操作するとともに、リフトシリンダ８１、８２用の操作レバーを操作する。

コントローラ５３には、チルト/ピッチ動作用の操作レバー５０が操作されたことを示す信号とリフトシリンダ用操作レバーが操作されたことを示す信号が入力され、チルト動作（シングルチルト動作、デュアルチルト動作）若しくはピッチ動作と、リフト動作とが同時に行われているものと判断されると、合・分流切換弁１８、合・分流弁１７、４８、１４８を合流位置Ａにするための制御電気信号が生成されて、この制御電気信号が合・分流切換弁１８に出力され、合・分流切換弁１８、合・分流弁１７、４８、１４８が合流位置Ａに切換えられる。

この結果、各圧力補償弁９、１２、８５、８６には、各主操作弁８、１１、８３、８４で検出された負荷圧のうちの最高圧が導入され、圧力補償が行われる。

ここで、ブレード３をリフトさせながらチルト動作をさせたりピッチ動作をさせたりする複合動作時には、リフトシリンダ８１、８２が要求する流量が、油圧ポンプ６、７のうちの一方の一つの油圧ポンプから吐出される圧油の最大流量を超えることがある。本実施例によれば、複合動作時には、両方の油圧ポンプ６、７から吐出される圧油が合流されてリフトシリンダ８１、８２に供給されるため、リフトシリンダ８１、８２の動作速度が十分に確保され、作業効率を向上させることができる。

図１は、本発明に係る建設機械の油圧制御装置の実施例を示す油圧回路図である。図２は、本実施形態におけるブルドーザのブレード周辺部の斜視図である。図３は、図１に示す操作レバーの斜視図である。図４（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、従来の油圧回路図、油圧シリンダのストローク位置の変化を説明する図である。図５は、従来の油圧回路図である。図６は、図１に、リフト用の油圧シリンダ、主操作弁、圧力補償弁を加えた場合の油圧回路の概念図である。

符号の説明

４、５チルトシリンダ６、７可変容量型油圧ポンプ、８、１１主操作弁、９、１２圧力補償弁１６連通油路１７合・分流弁１８合・分流切換弁４８、１４８合・分流弁５０操作レバー５３コントローラ

Claims

車両本体にチルト動作可能に取り付けられたブレードと、
第１および第２の可変容量型油圧ポンプと、
ブレードの左右に取り付けられ、第１および第２の可変容量型油圧ポンプから吐出される圧油が供給されて駆動される左右のチルト用油圧シリンダと、
左右チルト用油圧シリンダに供給される圧油の方向および流量が制御される第１および第２の主操作弁と、
第１および第２の可変容量型油圧ポンプの吐出口と第１および第２の主操作弁とを連通する第１および第２の吐出油路と、
第１および第２の主操作弁の前後差圧を所定値に補償する第１および第２の圧力補償弁と、
第１の吐出油路と第２の吐出油路との間を連通させる合流位置と、第１の吐出油路と第２の吐出油路との間を遮断させる分流位置とに切り換える第１の合・分流弁と、
左右のチルト用油圧シリンダのうち一方のチルト用油圧シリンダのボトム側油室に圧油が供給され他方のチルト用油圧シリンダのヘッド側油室に圧油が供給されるデュアルチルト動作が行われると判断された場合に、合・分流弁を合流位置から分流位置に切り換える動作が行わるように、合・分流弁の切換えを制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする建設機械の油圧制御装置。
車両本体にチルト動作可能に取り付けられたブレードと、
第１および第２の可変容量型油圧ポンプと、
ブレードの左右に取り付けられ、第１および第２の可変容量型油圧ポンプから吐出される圧油が供給されて駆動される左右のチルト用油圧シリンダと、
左右チルト用油圧シリンダに供給される圧油の方向および流量が制御される第１および第２の主操作弁と、
第１および第２の可変容量型油圧ポンプの吐出口と第１および第２の主操作弁とを連通する第１および第２の吐出油路と、
第１および第２の主操作弁の前後差圧を所定値に補償する第１および第２の圧力補償弁と、
第１の吐出油路と第２の吐出油路との間を連通させる合流位置と、第１の吐出油路と第２の吐出油路との間を遮断させる分流位置とに切り換える第１の合・分流弁と、
左右のチルト用油圧シリンダに対してボトム側油室、ヘッド側油室のうち一方の油室に圧油が供給されるピッチ動作が行われると判断された場合に、合・分流弁を合流位置から分流位置に切り換える動作が行われるように、合・分流弁の切換えを制御する切換制御手段と
を備えたことを特徴とする建設機械の油圧制御装置。
デュアル動作時に、左右のチルト用油圧シリンダの伸長側のストローク量と縮退側のストローク量とが同じになるように、左右のチルト用油圧シリンダに供給される流量を制御する流量制御手段
を備えたことを特徴とする請求項１記載の建設機械の油圧制御装置。
左右のチルト用油圧シリンダ以外に、第１および第２の可変容量型油圧ポンプから吐出される圧油が供給されて駆動される作業機用油圧アクチュエータが備えられ、
切換制御手段は、
左右のチルト用油圧シリンダと作業機用油圧アクチュエータとが同時に駆動されると判断された場合に、合・分流弁を分流位置から合流位置に切り換える動作が行われるように、合・分流弁の切換えを制御すること
を特徴とする請求項１記載の建設機械の油圧制御装置。
左右のチルト用油圧シリンダ以外に、第１および第２の可変容量型油圧ポンプから吐出される圧油が供給されて駆動される作業機用油圧アクチュエータが備えられ、
切換制御手段は、
左右のチルト用油圧シリンダと作業機用油圧アクチュエータとが同時に駆動されると判断された場合に、合・分流弁を分流位置から合流位置に切り換える動作が行われるように、合・分流弁の切換えを制御すること
を特徴とする請求項２記載の建設機械の油圧制御装置。