JP2011085198A - 作業機械の油圧システム - Google Patents

Abstract

【課題】油圧アクチュエータとして油圧シリンダを使用して重負荷微速操作作業を行う場合に、エネルギーロスを低減して燃費の悪化を防止し、かつ良好な微速操作性を得ることができる作業機械の油圧システムを提供することである。
【解決手段】センターバイパスライン２６の最下流側にセンターバイパスカット弁４１が配置され、圧力センサ４２，４３、コントローラ４４及び電磁弁４５により、複数の操作手段１８〜２２のうちブームシリンダ５（特定の油圧アクチュエータ）に対応する操作手段１６がブームシリンダ５の負荷保持側のシリンダ室５ａに圧油を供給するよう操作されたときにセンターバイパスカット弁４１を作動させ、第１油圧ポンプ２の吐出圧力がブームシリンダ５の負荷圧よりも高くなるように制御する制御。
【選択図】 図１

Description

本発明は、油圧ショベル等の作業機械の油圧システムに係わり、特に、フロント作業機をブームシリンダ等で操作し、吊り荷作業等の重負荷微速操作作業を行う油圧ショベル等の作業機械の油圧システムに関する。

油圧ショベル等の作業機械の油圧システムは、特許文献１に記載のように一般に、油圧ポンプと、この油圧ポンプの吐出油により駆動される複数の油圧アクチュエータと、油圧ポンプから複数の油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを制御するセンターバイパス型の複数の流量・方向制御弁と、複数の油圧アクチュエータに対応して設けられ、複数の流量・方向制御弁をそれぞれ操作する複数の操作手段と、複数の操作手段の操作に応じて油圧ポンプの吐出量が変化するように油圧ポンプの容量を制御するポンプレギュレータとを備えている。

また、油圧ショベル等の作業機械の油圧システムには、種々の目的で、センターバイパス型の複数の流量・方向制御弁を貫通するセンターバイパスラインにセンターバイパスカット弁を配置したものがある。特許文献２はその一例であり、センターバイパスラインの最下流側にセンターバイパスカット弁を配置し、旋回体に対するブームの角度が最大角度から所定の範囲内にある状態で操作レバーを操作して流量・方向制御弁をブーム下げ方向に切り換えたときに、センターバイパスカット弁を閉じて油圧ポンプの吐出油を強制的にブームシリンダのロッド側に供給し、油圧ショベルが坂路に配置された場合でも、ブーム下げ動作を確実に行えるようにしている。また、ブーム用の流量・方向制御弁には再生回路が内蔵されており、ブームが自重で降下できる状態にあるときは、上記油圧ポンプの吐出油に加えて、ブームシリンダのボトム側から排出された圧油を再生回路を介してブームシリンダのロッド側に供給し、油圧ポンプの消費エネルギーを抑えながらブーム降下開始時の動作を速めることができるようにしている。

特開２００７−１４５４７１号公報 特開２００５−３０８１号公報

油圧ショベル等の作業機械が行う作業として重負荷で微速操作が要求される作業、すなわち重負荷微速操作作業があり、その典型例として吊り荷作業がある。この吊り荷作業は、バケットの背部に設けられたフックにワイヤーを掛けて荷を吊り上げ、空中で吊り荷を移動する操作を含む作業であり、吊り荷の上下方向（高さ方向）の移動（位置調整）はブームの上げ下げにより行い、吊り荷の水平方向（前後方向及び横方向）の移動（位置調整）は、アームの押し引きと旋回により行う。ブームの上げ下げはブームシリンダを駆動することにより行い、アームの押し引きはアームシリンダを駆動することにより行い、旋回は旋回モータを駆動することにより行う。

ブームシリンダ及びアームシリンダはボトム側シリンダ室及びロッド側シリンダ室を有しており、吊り荷作業時には、ボトム側シリンダ室及びロッド側シリンダ室のいずれかが負荷保持側となる。例えば、吊り荷作業で吊り荷を空中に保持した状態では、ブームシリンダのボトム側シリンダ室に負荷（フロント作業機と吊り荷の重量）が作用し、ボトム側シリンダ室が負荷保持側となり高圧の保持圧が発生する。このような状態から、ブーム上げにより吊り荷を移動させる場合には、油圧ポンプの吐出圧力を負荷保持側のシリンダ室における高圧の保持圧（負荷保持圧）より高くして油圧ポンプの吐出油を負荷保持側のシリンダ室に供給する必要がある。

しかし、特許文献１に記載のようなセンターバイパス型の流量・方向制御弁を備えた油圧システムにおいては、吊り荷作業で油圧ポンプの吐出圧力を負荷保持側のシリンダ室における高圧の保持圧（負荷保持圧）より高くするためには、操作レバー装置の操作レバーを大きく操作して流量・方向制御弁のセンターバイパス通路部の絞り開口面積を小さくしなければならない。しかし、操作レバー装置の操作レバーを大きく操作した場合は、油圧ポンプの吐出流量が増大し、油圧ポンプの吐出油の相当部分がセンターバイパスラインを介して使用されないままタンクに戻される。その結果、エネルギーロスが大きく、エンジンの燃費が悪化する。

また、吊り荷作業における吊り荷の移動は、高負荷であるばかりでなく微速操作が要求される作業である。しかし、操作レバー装置の操作レバーを大きく操作した場合は油圧ポンプの吐出流量が増大するため、微速操作性が低下するという問題もある。

特許文献２に記載の油圧システムは、ブーム下げ方向の動作に対する操作性を改善するものであり、吊り荷作業でブーム上げにより吊り荷を上方に移動させる場合のように重負荷微速操作作業を行う場合には、特許文献１に記載の油圧システムと同様に動作するため、特許文献１に記載の油圧システムと同様の問題を生じる。

以上は吊り荷作業の場合について説明したが、油圧アクチュエータとして油圧シリンダを使用して、重負荷で微速操作が要求される作業（重負荷微速操作作業）を行う場合には、同様の問題がある。

本発明の目的は、油圧アクチュエータとして油圧シリンダを使用して重負荷微速操作作業を行う場合に、エネルギーロスを低減して燃費の悪化を防止し、かつ良好な微速操作性を得ることができる作業機械の油圧システムを提供することである。

（１）上記目的を達成するために、本発明は、油圧ポンプと、この油圧ポンプの吐出油により駆動される複数の油圧アクチュエータと、前記油圧ポンプから前記複数の油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを制御するセンターバイパス型の複数の流量・方向制御弁と、前記複数の油圧アクチュエータに対応して設けられ、前記複数の流量・方向制御弁をそれぞれ操作する複数の操作手段と、前記複数の操作手段の操作に応じて前記油圧ポンプの吐出量が変化するように前記油圧ポンプの容量を制御するポンプレギュレータとを備え、前記複数の油圧アクチュエータは、ボトム側シリンダ室及びロッド側シリンダ室を有し、重負荷微速操作作業時に、前記ボトム側シリンダ室及びロッド側シリンダ室のいずれかが負荷保持側となる特定の油圧アクチュエータを含む作業機械の油圧システムにおいて、前記センターバイパス型の複数の流量・方向制御弁を貫通するセンターバイパスラインの前記特定の油圧アクチュエータに対応する流量・方向制御弁の下流側の位置に配置されたセンターバイパスカット弁と、前記複数の操作手段のうち前記特定の油圧アクチュエータに対応する操作手段が前記特定の油圧アクチュエータの負荷保持側のシリンダ室に圧油を供給するよう操作されたときに前記センターバイパスカット弁を作動させ、前記油圧ポンプの吐出圧力が前記特定の油圧アクチュエータの負荷圧よりも高くなるように制御する制御手段とを備えるものとする。

これにより油圧アクチュエータとして油圧シリンダを使用し、吊り荷作業のような重負荷微速操作作業を行う場合に、操作手段の操作量が少なく、油圧ポンプの吐出流量が少なくても、センターバイパスカット弁が作動して、油圧ポンプの吐出圧力が特定の油圧アクチュエータの負荷圧よりも高くなるように制御されるため、油圧ポンプの吐出油が特定の油圧アクチュエータの負荷保持側のシリンダ室に供給され、油圧アクチュエータを駆動することができる。これによりエネルギーロスを低減して燃費の悪化を防止し、かつ良好な微速操作性を得ることができる。また、特定の油圧アクチュエータの負荷圧が低いときは、センターバイパスカット弁が作動せず、従来通りの操作が可能となる。
（２）上記（１）において、好ましくは、前記制御手段は、前記複数の操作手段のうち前記特定の油圧アクチュエータに対応する操作手段が前記重負荷微速操作作業を意図して前記負荷保持側のシリンダ室に圧油を供給するよう操作されたかどうかを検出する操作検出手段と、前記操作検出手段によって前記特定の油圧アクチュエータに対応する操作手段が前記負荷保持側のシリンダ室に圧油を供給するよう操作されたことが検出されたときに、前記センターバイパスカット弁を作動させるバイパス制御手段とを備える。
（３）また、上記（１）において、好ましくは、前記制御手段は、前記特定の油圧アクチュエータに対応する操作手段を前記負荷保持側のシリンダ室に圧油を供給するよう操作したときの前記操作手段の操作信号を検出する第１検出手段と、前記特定の油圧アクチュエータの負荷保持側のシリンダ室の圧力を検出する第２検出手段と、前記第１検出手段で検出した操作信号の値が第１所定値より大きく、前記第２検出手段で検出した圧力が第２所定値より高いときに、前記特定の油圧アクチュエータに対応する操作手段が前記特定の油圧アクチュエータの負荷保持側のシリンダ室に圧油を供給するよう操作されたと判定し、前記センターバイパスカット弁を作動させるバイパス制御手段とを備える。
（４）上記（３）において、前記バイパス制御手段は、前記第２検出手段で検出した圧力が上昇するにしたがって小さくなる前記センターバイパスカット弁の目標開口面積を計算し、前記センターバイパスカット弁の開口面積が前記目標開口面積となるよう前記センターバイパスカット弁を制御することが好ましい。
（５）上記（１）において、前記制御手段は、前記特定の油圧アクチュエータに対応する操作手段を前記負荷保持側のシリンダ室に圧油を供給するよう操作したときの前記操作手段の操作信号を検出する第１検出手段と、前記第１検出手段で検出した操作信号の変化率を計算し、前記操作信号の値が第１所定値より大きく、前記変化率が第３所定値より小さいときに、前記特定の油圧アクチュエータに対応する操作手段が前記特定の油圧アクチュエータの負荷保持側のシリンダ室に圧油を供給するよう操作されたと判定し、前記センターバイパスカット弁を作動させるバイパス制御手段とを備えるものとしてもよい。

本発明によれば、吊り荷作業のような重負荷微速操作作業を行う場合に、エネルギーロスを低減して燃費の悪化を防止し、かつ良好な微速操作性を得ることができる。

本発明の第１の実施の形態による油圧システムの全体構成図である。 油圧システムの操作系を示す図である。 図３（ａ）はセンターバイパス型の流量・方向制御弁の図記号を拡大して示す図であり、図３（ｂ）はセンターバイパス型の流量・方向制御弁の開口面積特性を示す図である。 ポジコン制御におけるポンプ制御圧力とポンプ押しのけ容積の関係を示す図である。 入力トルク制限制御におけるポンプ吐出圧力と最大ポンプ押しのけ容積との関係を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における油圧システムに備えられるコントローラの処理内容を示すフローチャートである。 本発明の油圧システムが搭載される油圧ショベル（作業機械）の外観を示す図である。 本発明の第２の実施の形態における油圧システムに備えられるコントローラの処理内容を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態における油圧システムに備えられるコントローラの処理内容を示すフローチャートである。 本発明の第４の実施の形態による油圧システムの全体構成図である。 本発明の第４の実施の形態における油圧システムに備えられるコントローラの処理内容を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。

〜第１の実施の形態〜
＜全体構成＞
図１は、本発明の第１の実施の形態による油圧システムの全体構成図であり、図２は、油圧システムの操作系を示す図である。

本実施の形態に係わる油圧システムは、エンジン１（図７参照）によって駆動される可変容量型の複数の油圧ポンプ（メインポンプ）、例えば第１及び第２油圧ポンプ２，３と、第１及び第２油圧ポンプ２，３から吐出された圧油により駆動される油圧アクチュエータ５，６を含む複数の油圧アクチュエータと、第１油圧ポンプ２から油圧アクチュエータ５，６，…に供給される圧油の流量及び方向を制御する流量・方向制御弁１１，１２及び第２油圧ポンプ３から油圧アクチュエータ５，６，…に供給される圧油の流れ（流量及び方向）を制御する流量・方向制御弁１３，１４を含む複数の流量・方向制御弁を内蔵したコントロールバルブ装置１５とを備えている。

流量・方向制御弁１１〜１４はセンターバイパス型であり、流量・方向制御弁１１，１２はセンターバイパスライン２６上に配置され、流量・方向制御弁１３，１４はセンターバイパスライン２７上に配置されている。すなわち、センターバイパスライン２６は流量・方向制御弁１１，１２，…を貫通して伸び、センターバイパスライン２７は流量・方向制御弁１３，１４，…を貫通して伸びている。センターバイパスライン２６の上流側は第１油圧ポンプ２の吐出油路２ａに接続され、下流側はタンクTに接続され、センターバイパスライン２７の上流側は第２油圧ポンプ３の吐出油路３ａに接続され、下流側はタンクTに接続されている。また、流量・方向制御弁１１，１２は第１油圧ポンプ２の吐出油路２ａにパラレルに接続され、油圧アクチュエータ５，６とともに第１油圧回路を構成している。流量・方向制御弁１３，１４は第２油圧ポンプ３の吐出油路３ａにパラレルに接続され、油圧アクチュエータ５，６とともに第２油圧回路を構成している。

油圧アクチュエータ５は油圧ショベルのブームを上下させる油圧シリンダ（ブームシリンダ）であり、油圧アクチュエータ６は同アームを押し引きする油圧シリンダ（アームシリンダ）である。流量・方向制御弁１１，１３は共にブーム用であり、流量・方向制御弁１３，１４は共にアーム用である。

ブームシリンダ５は流量・方向制御弁１１，１３に第１及び第２アクチュエータライン（油圧配管）３１，３２を介して接続され、アームシリンダ６も同様に流量・方向制御弁１２，１４にアクチュエータライン３３，３４を介して接続されている。ブームシリンダ５はボトム側及びロッド側の２つのシリンダ室（第１及び第２シリンダ室）５ａ，５ｂを有し、ボトム側シリンダ室５ａがアクチュエータライン３１に接続され、ロッド側シリンダ室５ｂがアクチュエータライン３２に接続されている。アームシリンダ６も同様にボトム側及びロッド側の２つのシリンダ室（第１及び第２シリンダ室）６ａ，６ｂを有し、ボトム側シリンダ室６ａがアクチュエータライン３３に接続され、ロッド側シリンダ室６ｂがアクチュエータライン３４に接続されている。これによりブームシリンダ５には流量・方向制御弁１１，１３を介して第１及び第２油圧ポンプ２，３の吐出油が合流して供給され、アームシリンダ６には流量・方向制御弁１３，１４を介して第１及び第２油圧ポンプ２，３の吐出油が合流して供給される。

また、本実施の形態における油圧システムは、図２に示すように、流量・方向制御弁１１〜１４を操作するための操作パイロット圧力を生成する操作レバー装置１６，１７を含む複数の操作レバー装置１６〜１９と、操作ペダル装置２０，２１と、これら操作レバー装置１６〜１９及び操作ペダル装置２０，２１が生成した操作パイロット圧力が導かれるシャトルブロック２３とを備えている。シャトルブロック２３は、操作レバー装置１６〜１９及び操作ペダル装置２０，２１が生成した操作パイロット圧力をそのまま出力する複数の通路と、第１油圧ポンプ２に係わる流量・方向制御弁１１，１２…を操作するための操作パイロット圧力のうちの最も高い操作パイロット圧力を選択し、第１油圧ポンプ２の容量（押しのけ容積）を制御するための第１ポンプ制御圧力Ｐp1として出力するシャトル弁群と、第２油圧ポンプ３に係わる流量・方向制御弁１３，１４…を操作するための操作パイロット圧力のうちの最も高い操作パイロット圧力を選択し、第２油圧ポンプ３の容量（押しのけ容積）を制御するための第２ポンプ制御圧力Ｐp2として出力するシャトル弁群とを内蔵している。

操作レバー装置１６はブーム用であり、エンジン１（図７参照）により駆動されるパイロットポンプ４６の吐出圧力に基づいて操作レバー１６ａの操作方向に応じたブーム上げ指令の操作パイロット圧力Ｐpbu又はブーム下げ指令の操作パイロット圧力Ｐpbdを生成する減圧弁を有しており、生成された操作パイロット圧力Ｐpbu又はＰpbdは流量・方向制御弁１１，１３の対応する受圧部に導かれ、流量・方向制御弁１１，１３はその操作パイロット圧力Ｐpbu又はＰpbdによりブーム上げ方向（図示左方向）又はブーム下げ方向（図示右方向）に切り換えられる。操作レバー装置１７はアーム用であり、パイロットポンプ４６の吐出圧力に基づいて操作レバー１７ａの操作方向に応じたアームクラウド（アーム引き）指令の操作パイロット圧力Ｐpac又はアームダンプ（アーム押し）指令の操作パイロット圧力Ｐpadを生成する減圧弁を有しており、生成された操作パイロット圧力Ｐpac又はＰpadは流量・方向制御弁１２，１４の対応する受圧部に導かれ、流量・方向制御弁１２，１４はその操作パイロット圧力Ｐpac又はＰpadによりアームクラウド方向（図示左方向）又はアームダンプ方向（図示右方向）に切り換えられる。

本明細書では、操作レバー装置１６〜１９と操作ペダル装置２０，２１を纏めて操作装置（操作手段）という。

図３（ａ）はセンターバイパス型の流量・方向制御弁１１〜１４の図記号を拡大して示す図であり、図３（ｂ）はセンターバイパス型の流量・方向制御弁１１〜１４の開口面積特性を示す図である。

センターバイパス型の流量・方向制御弁１１〜１４は、それぞれ、センターバイパス通路部Ｒｂ、メータイン通路部Ｒｉ、メータアウト通路部Ｒｏを有し、それらの通路部は流量・方向制御弁１１〜１４の切換量（ストローク）に応じて図３（ａ）及び（ｂ）に示すような所定の開口面積特性（後述）を有している。センターバイパス通路部Ｒｂはセンターバイパスライン２６又は２７上に位置し、メータイン通路部Ｒｉは油圧ポンプ２又は３の吐出油路２ａ又は３ａにつながる圧油の供給ライン２５ａをアクチュエータライン３１又は３２；３３又は３４に連通させる油路上に位置し、メータアウト通路部Ｒｏは、それぞれ、アクチュエータライン３１又は３２；３３又は３４をタンクＴに連通させる油路上に位置している。圧油の供給ライン２５ａには油圧アクチュエータ側からの圧油の逆流を防止するためのロードチェック弁２５ｂが設けられている。

センターバイパス通路部Ｒｂは、図３（ｂ）のＡ１に示すような開口面積特性を有し、メータイン通路部Ｒｉは、図３（ｂ）のＡ２に示すような開口面積特性を有している。図３（ｂ）の横軸は対応する操作装置により生成される操作パイロット圧力であり、操作レバー或いは操作ペダルの操作量或いは流量・方向制御弁のストロークに概ね対応している。図３（ｂ）の縦軸はセンターバイパス通路部Ｒｂ及びメータイン通路部Ｒｉの開口面積である。

操作装置の操作レバー或いは操作ペダルが操作され、操作パイロット圧力が上昇するにしたがって（操作量或いは流量・方向制御弁のストロークが増大するにしたがって）、センターバイパス通路部Ｒｂの開口面積は減少し、メータイン通路部Ｒｉの開口面積は増大する。操作レバーがフルストロークに達し、操作パイロット圧力が最大になると、センターバイパス通路部Ｒｂの開口面積はゼロ（全閉）となり、メータイン通路部Ｒｉの開口面積は最大となる。すなわち、センターバイパス通路部Ｒｂの操作パイロット圧に対する開口面積の変化とメータイン通路部Ｒｉの操作パイロット圧に対する開口面積の変化は、逆の関係にある。

図示はしないが、メータアウト通路部Ｒｏの開口面積特性はメータイン通路部Ｒｉの開口面積特性と概ね同じである。

図１に戻り、第１油圧ポンプ２は第１レギュレータ３６を備え、第２油圧ポンプ３は第２レギュレータ３７を備えている。第１レギュレータ３６は前述した第１ポンプ制御圧力Ｐp1と自身が係わる第１油圧ポンプ２の吐出圧力を入力し、ポジコン制御と入力トルク制限制御を行う。第２レギュレータ３７も同様に前述した第２ポンプ制御圧力Ｐp2と自身が係わる第２油圧ポンプ３の吐出圧力を入力し、ポジコン制御と入力トルク制限制御を行う。

図４はポジコン制御におけるポンプ制御圧力とポンプ押しのけ容積の関係を示す図である。第１レギュレータ３６は、第１ポンプ制御圧力Ｐp1が上昇するにしたがって増大するよう第１油圧ポンプ２の押しのけ容積を制御する。第２レギュレータ３７も同様である。図中、ｑminは第１及び第２油圧ポンプ２，３の最小押しのけ容積であり、ｑmaxは第１及び第２油圧ポンプ２，３の最大押しのけ容積である。

図５は入力トルク制限制御におけるポンプ吐出圧力と最大ポンプ押しのけ容積との関係を示す図である。第１レギュレータ３６は、第１及び第２油圧ポンプ２，３の吐出圧力が上昇してそれらの合計（和）が所定の値Ｐdoを超えると、最大吸収トルク特性線Ｔ１，Ｔ２に沿って、ポンプ吐出圧力が上昇するにしたがって第１油圧ポンプの２の最大押しのけ容積を減少させ、第１油圧ポンプ２の吸収トルクがほぼ一定の値に保持されるよう第１油圧ポンプ２の押しのけ容積を制御する。第２レギュレータ３７も同様である。図中ＴEは第１及び第２油圧ポンプ２，３を駆動するエンジンの出力トルクのうち、第１及び第２油圧ポンプ２，３に割り当てられたポンプベーストルクであり、最大吸収トルク特性線Ｔ１，Ｔ２の最大吸収トルクはポンプベーストルクＴEよりやや小さくなるように設定されている。

これにより第１レギュレータは３６は、第１油圧ポンプ２に係わる油圧アクチュエータを駆動するとき、対応する操作装置（操作レバー装置及び操作ペダル装置）の操作量（要求流量）に応じて第１油圧ポンプ２の押しのけ容積を増大させ、ポンプ吐出流量を増大させるとともに、第１及び第２油圧ポンプ２，３の吐出圧力の合計が所定の値Ｐdoを超えて上昇した場合は、トルク制限制御特性線Ｔ１，Ｔ２に沿って第１油圧ポンプ２の押しのけ容積を減少させ、第１及び第２油圧ポンプ２，３の吸収トルクの合計がトルク制限制御特性線Ｔ１，Ｔ２によって設定される最大吸収トルクを超えないように制御する。
＜制御系＞
図１に戻り、本実施の形態の油圧システムは、その特徴的構成として、更に、第１油圧ポンプ２に係わるセンターバイパスライン２６の最下流側に配置されたセンターバイパスカット弁４１と、ブーム上げの操作パイロット圧力Ｐpbuを検出する圧力センサ４２と、ブームシリンダ５のボトム側シリンダ室５ａの圧力（ブームボトム圧）を検出する圧力センサ４３と、コントローラ４４と、コントローラ４４からの制御信号により動作し、エンジン１（図７参照）により駆動されるパイロットポンプ４６の吐出圧力に基づいて制御圧力を生成する電磁弁４５とを備えている。電磁弁４５の制御圧力はセンターバイパスカット弁４１に印加され、センターバイパスカット弁４１を開位置から閉位置に切り換える。
＜コントローラ＞
図６はコントローラ４４の処理内容を示すフローチャートである。

コントローラ４４は圧力センサ４２の検出信号を入力して、ブーム上げの操作パイロット圧力Ｐpbuが所定の値Ｐpminよりも大きいかどうかを判定する（ステップＳ１００）。所定の値Ｐpminは、操作装置（操作レバー装置及び操作ペダル装置）の操作レバー或いは操作ペダルを操作したときに生成される最小の操作パイロット圧力であり、ブーム上げの操作パイロット圧力Ｐpbuが最小の操作パイロット圧力Ｐpminよりも大きいことは、ブーム用操作レバー装置１６の操作レバー１６ａがブーム上げ方向に操作されたことを意味する。

ここで、ブーム用操作レバー装置１６が有する減圧弁の元圧（一次圧）であるパイロットポンプ４６の吐出圧力を４ＭＰａとした場合、所定の値Ｐpminは例えば０．５ＭＰａ程度である。

ブーム上げの操作パイロット圧力Ｐpbuが所定の値Ｐpminよりも大きい場合、コントローラ４４は更に圧力センサ４３の検出信号を入力して、ブームシリンダ５のボトム側シリンダ室５ａの圧力（ブームボトム圧）Ｐbbが所定の値Ｐbb0よりも大きいかどうかを判定する（ステップＳ１１０）。所定の値Ｐbb0は、吊り荷作業時に本発明を適用して好適であるブームボトム圧（負荷保持圧力）の最小値であり、ブームボトム圧Ｐbbが所定の値Ｐbb0よりも大きいことは、吊り荷作業に本発明を適用して好適な場合であることを意味する。

ここで、図示しないメインリリーフ弁により油圧システムに設定される最大回路圧力を３５ＭＰａとした場合、所定の値Ｐbb0は例えば２５ＭＰａ程度である。

そして、ブームボトム圧Ｐbbが所定の値Ｐbb0よりも大きい場合は、吊り荷作業が開始されたと判断して電磁弁４５を励磁するためのＯＮの制御信号を生成し、この制御信号（ＯＮ信号）にソフト的なフィルタ処理を施した後、電磁弁４５に出力する（ステップＳ１２０）。これにより電磁弁４５は制御信号（ＯＮ信号）に相当する制御圧力を生成し、センターバイパスカット弁４１を開位置から閉位置に切り換える。

一方、ブーム上げの操作パイロット圧力Ｐpbuが所定の値Ｐpminよりも大きくない場合、或いはブームボトム圧Ｐbbが所定の値Ｐbb0よりも大きくない場合は、電磁弁４５の制御信号をＯＦＦのままとし（ステップＳ１３０）、センターバイパスカット弁４１を開位置に保持する。
＜油圧ショベルと吊り荷作業＞
図７は本発明の油圧システムが搭載される油圧ショベル（作業機械）の外観を示す図である。

油圧ショベルは下部走行体１００と上部旋回体１０１とフロント作業機１０２を備えている。下部走行体１００は左右のクローラ式走行装置１０３ａ，１０３ｂを有し、左右の走行モータ１０４ａ，１０４ｂにより駆動される。上部旋回体１０１は下部走行体１００上に旋回可能に搭載され、旋回モータ７により旋回駆動される。フロント作業機１０２は上部旋回体１０１の前部に俯仰可能に取り付けられている。上部旋回体１０１にはエンジンルーム１０６、キャビン（運転室）１０７が備えられ、エンジンルーム１０６にエンジン１や第１及び第２油圧ポンプ２，３、パイロットポンプ４６等の油圧機器が配置され、キャビン１０７内には上記操作レバー装置１６〜１９、操作ペダル装置２０，２１等の操作装置が配置されている。

フロント作業機１０２はブーム１１１、アーム１１２、バケット１１３を有する多関節構造であり、ブーム１１１はブームシリンダ５の伸縮により上下方向に回動し、アーム１１２はアームシリンダ６の伸縮により上下、前後方向に回動し、バケット１１３はバケットシリンダ８の伸縮により上下、前後方向に回動する。

図１の油圧システムを示す油圧回路図では、左右の走行モータ１０４ａ，１０４ｂ、旋回モータ７、バケットシリンダ８等の油圧アクチュエータに係わる部分を省略して示している。

バケット１１３の背部には格納式のフック１３０が設けられている。フック１３０は吊り荷作業用であり、図示の如く、バケット背部に取り付けたフック１３０にワイヤーを掛けて吊り荷１３１をにを吊り上げる。この吊り荷作業では、ブーム１１１の上げ下げ（ブーム上げ及びブーム下げ）により吊り荷１３１の上下方向（高さ方向）の移動（位置調整）を行い、アーム１１２の押し引き（アームダンプ及びアームクラウド）又は旋回により吊り荷１３１の前後及び横方向（水平方向）の移動（位置調整）を行う。ブーム上げでは、ブームシリンダ５のボトム側シリンダ室５ａが負荷保持側となり、ボトム側シリンダ室５ａに高圧の保持圧が発生する。また、吊り荷作業は重負荷で微速操作が要求される作業（重負荷微速操作作業）である。
＜請求項との対応＞
以上において、ブームシリンダ５は、ボトム側シリンダ室５ａ及びロッド側シリンダ室５ｂを有し、重負荷微速操作作業時に、ボトム側シリンダ室及びロッド側シリンダ室のいずれかであるボトム側シリンダ室５ａが負荷保持側となる特定の油圧アクチュエータを構成し、圧力センサ４２，４３、コントローラ４４及び電磁弁４５は、複数の操作手段１６〜２１のうち特定の油圧アクチュエータ５に対応する操作手段１６が特定の油圧アクチュエータ５の負荷保持側のシリンダ室５ａに圧油を供給するよう操作されたときにセンターバイパスカット弁４１を作動させ、第１油圧ポンプ２の吐出圧力が特定の油圧アクチュエータ５の負荷圧よりも高くなるように制御する制御手段を構成する。

また、圧力センサ４２，４３とコントローラ４４の図６に示すステップＳ１００，Ｓ１１０の機能は、前記複数の操作手段１８〜２２のうち特定の油圧アクチュエータ５に対応する操作手段１６が重負荷微速操作作業を意図して負荷保持側のシリンダ室５ａに圧油を供給するよう操作されたかどうかを検出する操作検出手段を構成し、コントローラ４４の図６に示すステップＳ１２０の機能及び電磁弁４５は、前記操作検出手段によって特定の油圧アクチュエータ５に対応する操作手段１６が負荷保持側のシリンダ室５ａに圧油を供給するよう操作されたことが検出されたときに、センターバイパスカット弁４１を作動させるバイパス制御手段を構成する。

更に、圧力センサ４２は、特定の油圧アクチュエータ５に対応する操作手段１６を負荷保持側のシリンダ室５ａに圧油を供給するよう操作したときの前記操作手段１６の操作信号を検出する第１検出手段を構成し、圧力センサ４３は、特定の油圧アクチュエータ５の負荷保持側のシリンダ室５ａの圧力を検出する第２検出手段を構成し、コントローラ４４及び電磁弁４５は、前記第１検出手段で検出した操作信号の値が第１所定値Ｐpminより大きく、前記第２検出手段で検出した圧力が第２所定値Ｐbb0より高いときに、特定の油圧アクチュエータ５に対応する操作手段１６が特定の油圧アクチュエータ５の負荷保持側のシリンダ室５ａに圧油を供給するよう操作されたと判定し、センターバイパスカット弁４１を作動させるバイパス制御手段を構成する。
＜動作＞
吊り荷作業として、図７に示すように、吊り荷１３１を空中に保持した状態でブーム上により吊り荷１３１の上方への移動を行う場合を考える。

オペレータが、吊り荷作業でブーム上により吊り荷１３１の上方への移動を行うことを意図してブーム用の操作レバー装置１６の操作レバー１６ａをブーム上げ方向に操作すると、ブーム上げ指令の操作パイロット圧力Ｐpbuがブーム用の流量・方向制御弁１１，１３の受圧部に導かれ、流量・方向制御弁１１，１３はブーム上げ方向（図示左方向）に切り換え操作される。また、シャトルブロック２３はその操作パイロット圧力Ｐpbuを第１ポンプ制御圧力Ｐp1及び第２ポンプ制御圧力Ｐp2として出力し、これらの第１ポンプ制御圧力Ｐp1及び第２ポンプ制御圧力Ｐp2は第１及び第２油圧ポンプ２，３の第１及び第２レギュレータ３６，３７に導かれ、第１ポンプ制御圧力Ｐp1及び第２ポンプ制御圧力Ｐp2の大きさ（ブーム上げ指令の操作パイロット圧力Ｐpbuの大きさ）に応じて第１及び第２油圧ポンプ２，３の押しのけ容積が増大し、第１及び第２油圧ポンプ２，３の吐出流量が増大する。

一方、ブーム上げ指令の操作パイロット圧力Ｐpbuは圧力センサ４２により検出され、圧力センサ４２の検出信号は、ブームシリンダ５のボトム側シリンダ室５ａの圧力（ブームボトム圧）を検出する圧力センサ４３の検出信号とともにコントローラ４４に入力される。コントローラ４４は、その検出信号に基づいて図６に示したフローチャートの処理を行う。このときはブーム用操作レバー１６ａの操作時であり、操作パイロット圧力ＰpbuはＰpbu＞Ｐpminである。また、吊り荷１３１が空中に保持した状態にある場合は、ブームボトム圧ＰbbはＰbb＞Ｐbb0である。その結果、ステップＳ１００及びＳ１１０の判断がいずれも肯定され、ステップＳ１２０の処理により電磁弁４５にＯＮの制御信号が出力され、センターバイパスカット弁４１は開位置から閉位置に切り換えられてセンターバイパスライン２６が遮断される。

これにより操作レバー１６ａの操作量が少なく、第１及び第２油圧ポンプ２，３の吐出流量が少なくても、第１油圧ポンプ２側の吐出圧力は速やかに上昇してブームボトム圧Ｐbbよりも高くなり、第１油圧ポンプ２の吐出油がブームシリンダ５のボトム側シリンダ室５ａ（負荷保持側のシリンダ室）に供給され、ブームシリンダ５を伸び方向に駆動しブームが上方に回動する。

ブームボトム圧Ｐbbが低い通常の作業時は、ステップＳ１１０の判断が否定されるため、センターバイパスカット弁４１は作動せず、ブームシリンダ５は通常通り動作する。
＜効果＞
センターバイパス型の流量・方向制御弁１１，１３にあっては、図３に示したように、センターバイパス通路部Ｒｂとメータイン通路部Ｒｉとは操作パイロット圧（操作レバー装置のレバー操作量）に対して逆の開口面積特性を有し、操作パイロット圧（操作レバー装置のレバー操作量）が増大するにしたがってセンターバイパス通路部Ｒｂの開口面積は減少し、メータイン可変絞りＲｉの開口面積は増大する。一方、油圧ポンプ２，３の吐出圧力はセンターバイパス通路部Ｒｂの開口面積に対して反比例の関係にあり、センターバイパス通路部Ｒｂの開口面積が減少するにしたがって油圧ポンプ２，３の吐出圧力は上昇する。

吊り荷作業でブーム上により吊り荷１３１の上方への移動を行うためにはブームシリンダ５の負荷保持側のシリンダ室（ボトム側シリンダ室５ａ）に油圧ポンプ２，３の吐出油を供給する必要があり、そのためにはセンターバイパス通路部Ｒｂの開口面積を大きく絞って（開口面積を大きく減少させて）油圧ポンプ２，３の吐出圧力をブームシリンダ５の負荷保持圧より高くする必要がある。従来の油圧システムでセンターバイパス通路部Ｒｂの開口面積を大きく絞るためには、操作レバー装置１６の操作レバー１６ａを大きく操作しなければ（レバー操作量を大きくしなければ）ならなかった。

しかし、レギュレータ３６，３７により制御される油圧ポンプ２，３の押しのけ容積は、図４に示したように、操作レバー装置１６のレバー操作量が増大し、操作パイロット圧から生成される第１及び第２ポンプ制御圧力Ｐp1，Ｐp2が上昇するにしたがって増大する。したがって、操作レバー装置１６の操作レバー１６ａのレバー操作量が増大すると第１及び第２油圧ポンプ２，３の吐出流量が増大し、第１及び第２油圧ポンプ２，３の吐出油の相当部分がセンターバイパスライン２６，２７を介してタンクに還流する。その結果、エネルギーロスが大きくなり、エンジン１の燃費が悪化する。また、吊り荷作業における吊り荷の移動は、高負荷であるばかりでなく微速操作が要求される作業（重負荷微速操作作業）であるため、操作レバー装置１６の操作レバー１６ａを大きく操作した結果第１及び第２油圧ポンプ２，３の吐出流量が増大すると、微速操作性が低下するという問題もある。

このような従来技術に対し、本実施の形態では、吊り荷作業でブーム用の操作レバー１６ａの操作量が少なくてもセンターバイパスカット弁４１が作動してセンターバイパスライン２６を遮断するため、操作レバー１６ａが操作されると第１油圧ポンプ２の吐出圧力は直ちにブームボトム圧Ｐbbよりも高い圧力まで上昇し、第１油圧ポンプ２の吐出油がブームシリンダ５のボトム側シリンダ室５ａ（負荷保持側のシリンダ室）に供給され、ブームシリンダ５を伸び方向に駆動しブーム上げを行うことができる。これによりエネルギーロスを低減して燃費の悪化を防止することができる。また、操作レバー１６ａの操作量が少ないため、第１及び第２油圧ポンプ２，３の吐出流量は少なく、良好な微速操作性が得られる。

以上は吊り荷作業の場合について説明したが、ブーム上げにより他の重負荷微速操作作業を行う場合にも同様に動作し、同様の効果が得られる。

以上のように本実施の形態によれば、吊り荷作業で吊り荷を上方に移動させる場合のように重負荷微速操作作業を行う場合には、操作レバー装置１６の操作レバー１６ａを僅かに操作しただけでセンターバイパスカット弁４１が作動し、センタバイパスライン２６が遮断されるため、第１及び第２油圧ポンプ２，３の吐出圧力が直ちに上昇して高負荷圧のブームシリンダ５を容易に駆動することができ、これによりエネルギーロスを低減して燃費の悪化を防止するとともに、良好な微速操作性を得ることができる。

また、ブームシリンダ５のボトム側シリンダ室５ａの圧力（ブームボトム圧）Ｐbbが低い通常の作業時は、センターバイパスカット弁４１は作動しないため、従来通りの作業を行うことができる。

〜第２の実施の形態〜
本発明の第２の実施の形態を図８を用いて説明する。図８は、本実施の形態における油圧システムに備えられるコントローラの処理内容を示すフローチャートである。本実施の形態における油圧システムの全体構成は第１の実施の形態の図１、図２等に示すのと同じであり、以下において説明は省略する。

図８において、コントローラ４４（図１参照）は第１の実施の形態と同様のステップＳ１００，Ｓ１１０，Ｓ１３０の処理を行う。すなわち、圧力センサ４２の検出信号を入力して、ブーム上げの操作パイロット圧力Ｐpbuが所定の値Ｐpminよりも大きいかどうかを判定し（ステップＳ１００）、ブーム上げの操作パイロット圧力Ｐpbuが所定の値Ｐpminよりも大きい場合は、さらに圧力センサ４３の検出信号を入力して、ブームシリンダ５のボトム側シリンダ室５ａの圧力（ブームボトム圧）が所定の値Ｐbb0よりも大きいかどうかを判定し（ステップＳ１１０）、ブーム上げの操作パイロット圧力Ｐpbuが所定の値Ｐpminよりも大きくない場合、或いはブームボトム圧が所定の値Ｐbb0よりも大きくない場合は、電磁弁４５の制御信号をＯＦＦのままとし（ステップＳ１３０）、センターバイパスカット弁４１を開位置に保持する。ここで、前述したように、ブーム用操作レバー装置１６が有する減圧弁の元圧（一次圧）であるパイロットポンプ４６の吐出圧力を４ＭＰａとした場合、所定の値Ｐpminは例えば０．５ＭＰａ程度である。

一方、ブーム上げの操作パイロット圧力Ｐpbuが所定の値Ｐpminよりも大きく、ブームボトム圧が所定の値Ｐbb0よりも大きい場合は、コントローラ４４は、圧力センサ４３により検出したブームボトム圧をメモリに記憶してあるテーブルに参照させ、そのときのブームボトム圧に応じたセンターバイパスカット弁４１の開口面積Ａを計算する（ステップＳ１４０）。メモリのテーブルには、図８に示すように、ブームボトム圧が所定の値Ｐbb0であるときは開口面積Ａは最大Ａmax（全開）であり、ブームボトム圧がそれより高くなるにしたがって開口面積Ａが小さくなり、ブームボトム圧が所定の値Ｐbbaに達すると、開口面積Ａが０となるブームボトム圧Ｐpbuと開口面積Ａとの関係が設定されている。

ここで、図示しないメインリリーフ弁により油圧システムに設定される最大回路圧力を３５ＭＰａとした場合、所定の値Ｐbbａは例えば３０ＭＰａ程度である。

次いで、コントローラ４４は、センターバイパスカット弁４１の開口面積をステップＳ１４０で計算した開口面積Ａとするための電磁弁制御信号を演算し、この制御信号にソフト的なフィルタ処理を施した後、電磁弁４５に出力する（ステップＳ１５０）。

以上において、コントローラ４４の図８に示す機能及び図１に示した電磁弁４５は、第１検出手段（圧力センサ４２）で検出した操作信号の値が第１所定値Ｐpminより大きく、第２検出手段（圧力センサ４３）で検出した圧力が第２所定値Ｐbb0より高いときに、特定の油圧アクチュエータ５に対応する操作手段１６が特定の油圧アクチュエータ５の負荷保持側のシリンダ室５ａに圧油を供給するよう操作されたと判定し、センターバイパスカット弁４１を作動させるバイパス制御手段を構成する。

また、本実施の形態では、前記バイパス制御手段は、第２検出手段（圧力センサ４３）で検出した圧力が上昇するにしたがって小さくなるセンターバイパスカット弁４１の目標開口面積を計算し、センターバイパスカット弁４１の開口面積が前記目標開口面積となるようセンターバイパスカット弁４１を制御する。

以上のように構成した本実施の形態によっても、第１の実施の形態と同様な効果を得ることができる。

また、本実施の形態においては、そのときのブームボトム圧に応じたセンターバイパスカット弁４１の開口面積Ａを計算し、その開口面積が得られるようにセンターバイパスカット弁４１の作動を制御するため、吊り荷作業時に吊り荷の荷重（負荷）の大きさに応じて必要な分だけ、センターバイパスカット弁４１の開口面積が絞られることとなり、これにより第１油圧ポンプ２の吐出圧力の上昇が滑らかとなり、ブームシリンダ５がスムーズに駆動され、スムーズな吊り荷作業が可能となる。

〜第３の実施の形態〜
本発明の第３の実施の形態を図９を用いて説明する。図９は、本実施の形態における油圧システムに備えられるコントローラの処理内容を示すフローチャートである。本実施の形態における油圧システムの全体構成は、第１の実施の形態の図１にあったブームボトム圧を検出する圧力センサ４３を備えていない点を除いて、第１の実施の形態の図１、図２等に示すのと同じであり、以下において説明は省略する。

図９において、コントローラ４４（図１参照）は第１の実施の形態と同様のステップＳ１００，Ｓ１３０の処理を行う。すなわち、圧力センサ４２の検出信号を入力して、ブーム上げの操作パイロット圧力Ｐpbuが所定の値Ｐpminよりも大きいかどうかを判定し（ステップＳ１００）、ブーム上げの操作パイロット圧力Ｐpbuが所定の値Ｐpminよりも大きくない場合は、電磁弁４５の制御信号をＯＦＦのままとし（ステップＳ１３０）、センターバイパスカット弁４１を開位置に保持する。

一方、ブーム上げの操作パイロット圧力Ｐpbuが所定の値Ｐpminよりも大きい場合は、ブーム上げの操作パイロット圧力Ｐpbuの変化率ΔＰpbuを計算し、この変化率ΔＰpbuが所定の値ΔＰpbu0より小さいかどうかを判定する（ステップＳ１６０）。ブーム上げの操作パイロット圧力Ｐpbuの変化率ΔＰpbuはブーム用操作レバー装置１６の操作レバー１６ａの操作速度に対応しており、所定の値ΔＰpbu0は吊り荷作業をするときに想定されるブーム用操作レバー１６ａの最大操作速度に対応する値である。ブーム上げの操作パイロット圧力Ｐpbuの変化率ΔＰpbuが所定の値ΔＰpbu0より小さいことは、ブーム用操作レバー装置１６の操作レバー１６ａがブーム上げ方向に操作され、かつ現在吊り荷作業中にある可能性が高いことを意味する。

そして、ブーム上げの操作パイロット圧力Ｐpbuの変化率ΔＰpbuが所定の値ΔＰpbu0より小さい場合は、吊り荷作が開始されたと判断して電磁弁４５を励磁するためのＯＮの制御信号を生成し、この制御信号（ＯＮ信号）にソフト的なフィルタ処理を施した後、電磁弁４５に出力する（ステップＳ１２０）。これにより電磁弁４５は制御信号（ＯＮ信号）に相当する制御圧力を生成し、センターバイパスカット弁４１を開位置から閉位置に切り換える。

一方、ブーム上げの操作パイロット圧力Ｐpbuの変化率ΔＰpbuが所定の値ΔＰpbu0より小さくない場合は、電磁弁４５の制御信号をＯＦＦのままとし（ステップＳ１３０）、センターバイパスカット弁４１を開位置に保持する。

以上において、図１に示した圧力センサ４２とコントローラ４４の図９に示すステップＳ１００，Ｓ１６０の機能は、前記複数の操作手段１８〜２２のうち特定の油圧アクチュエータに対応する操作手段１６が重負荷微速操作作業を意図して負荷保持側のシリンダ室５ａに圧油を供給するよう操作されたかどうかを検出する操作検出手段を構成し、コントローラ４４の図９に示すステップＳ１２０の機能及び図１に示した電磁弁４５は、前記操作検出手段によって特定の油圧アクチュエータ５に対応する操作手段１６が負荷保持側のシリンダ室５ａに圧油を供給するよう操作されたことが検出されたときに、センターバイパスカット弁４１を作動させるバイパス制御手段を構成する。

また、圧力センサ４２は、特定の油圧アクチュエータ５に対応する操作手段１６を負荷保持側のシリンダ室５ａに圧油を供給するよう操作したときの前記操作手段１６の操作信号を検出する第１検出手段を構成し、コントローラ４４の図９に示す機能は、第１検出手段（圧力センサ４２）で検出した操作信号の変化率ΔＰpbuを計算し、前記操作信号の値が第１所定値Ｐpminより大きく、前記変化率が第３所定値ΔＰpbu0より小さいときに、特定の油圧アクチュエータ５に対応する操作手段１６が特定の油圧アクチュエータ５の負荷保持側のシリンダ室５ａに圧油を供給するよう操作されたと判定し、センターバイパスカット弁４１を作動させるバイパス制御手段を構成する。

以上のように構成した本実施の形態によっても、第１の実施の形態と同様な効果を得ることができる。

また、本実施の形態では、ブーム上げの操作パイロット圧力Ｐpbuの変化率ΔＰpbuが吊り荷作業をするときに想定されるブーム用操作レバー１６ａの最大操作速度に対応する所定の値ΔＰpbu0より小さいときに吊り荷作業が開始されたと判定するので、吊り荷１３１を地面に置いた状態からブーム上げにより吊り荷１３１を吊り上げる場合には、吊り荷１３１の吊り上げを開始した時点からセンターバイパスカット弁４１が作動する。これにより、その後、吊り荷１３１が地面から離れた時点でブームシリンダ５のボトム側シリンダ室５ａに高圧の保持圧が発生して、ブームボトム圧が高くなると、第１油圧ポンプ２の吐出圧力は直ちにブームシリンダ５のボトム側シリンダ室５ａの圧力（ブームボトム圧）よりも高い圧力まで上昇し、第１油圧ポンプ２の吐出油がブームシリンダ５のボトム側シリンダ室５ａに供給され、スムーズに吊り荷１３１を地面上から空中へと吊り上げることができる。

〜第４の実施の形態〜
本発明の第４の実施の形態を図１０及び図１１を用いて説明する。本実施の形態は、吊り荷作業でブーム上げにより吊り荷の上方移動を行う場合だけでなく、アームダンプ（アーム押し）により吊り荷の車体前方（車体から離れる方向）への移動を行う場合にも、本発明の効果が得られるようにしたものである。
＜全体構成＞
図１０は、本実施の形態による油圧システムの全体構成図である。本実施の形態に係わる油圧システムは、その特徴的構成として、第１の実施の形態における図１に示す構成に加え、アームダンプ（アーム押し）指令の操作パイロット圧力Ｐpadを検出する圧力センサ５１と、アームシリンダ６のロッド側シリンダ室６ｂの圧力（アームロッド圧）Ｐarを検出する圧力センサ５３とを備え、コントローラ４４Ａはこれら圧力センサの検出信号も入力する。
＜コントローラ＞
図１１はコントローラ４４Ａの処理内容を示すフローチャートである。

コントローラ４４Ａは第１の実施の形態と同様のステップＳ１００，Ｓ１１０，Ｓ１２０の処理を行う。すなわち、圧力センサ４２，４３の検出信号を入力して、ブーム上げの操作パイロット圧力Ｐpbuが所定の値Ｐpminよりも大きく、ブームボトム圧が所定の値Ｐbb0よりも大きい場合は、ブーム上げによる吊り荷作業が開始されたと判断して電磁弁４５を励磁するためのＯＮの制御信号を生成し、この制御信号（ＯＮ信号）にソフト的なフィルタ処理を施した後、電磁弁４５に出力する。これにより電磁弁４５は制御信号（ＯＮ信号）に相当する制御圧力を生成し、センターバイパスカット弁４１を開位置から閉位置に切り換える。

一方、ブーム上げの操作パイロット圧力Ｐpbuが所定の値Ｐpminよりも大きくない場合、或いはブームボトム圧が所定の値Ｐbb0よりも大きくない場合は、コントローラ４４Ａは、圧力センサ５１の検出信号を入力して、アームダンプ（アーム押し）指令の操作パイロット圧力Ｐpadが所定の値Ｐpminよりも大きいかどうかを判定する（ステップＳ２００）。所定の値Ｐpminは、前述したように、操作装置（操作レバー装置及び操作ペダル装置）の操作レバー或いは操作ペダルを操作したときに生成される最小の操作パイロット圧力であり、アームダンプ（アーム押し）指令の操作パイロット圧力Ｐpadが所定の値Ｐpminよりも大きいことは、アーム用操作レバー装置１７の操作レバー１７ａがアームダンプ方向に操作されたことを意味する。

アームダンプ（アーム押し）指令の操作パイロット圧力Ｐpadが所定の値Ｐpminよりも大きい場合、コントローラ４４Ａは更に圧力センサ５３の検出信号を入力して、アームシリンダ６のロッド側シリンダ室６ｂの圧力（アームロッド圧）Ｐarが所定の値Ｐar0よりも大きいかどうかを判定する（ステップＳ２１０）。所定の値Ｐar0は、吊り荷作業時に本発明を適用して好適であるアームロッド圧（負荷保持圧力）の最小値であり、アームロッド圧が所定の値Ｐar0よりも大きいことは、吊り荷作業に本発明を適用して好適な場合であることを意味する。

そして、アームロッド圧が所定の値Ｐar0よりも大きい場合は、ステップＳ１２０と同様、電磁弁４５にＯＮの制御信号を出力し（ステップＳ２２０）、センターバイパスカット弁４１を開位置から閉位置に切り換える。

一方、アームダンプ（アーム押し）指令の操作パイロット圧力Ｐpadが所定の値Ｐpminよりも大きくない場合、或いはアームロッド圧が所定の値Ｐar0よりも大きくない場合は、電磁弁４５の制御信号をＯＦＦのままとし（ステップＳ１３０）、センターバイパスカット弁４１を開位置に保持する。

以上において、ブームシリンダ５及びアームシリンダ６は、ボトム側シリンダ室５ａ，６ａ及びロッド側シリンダ室５ｂ，６ｂを有し、重負荷微速操作作業時に、ボトム側シリンダ室及びロッド側シリンダ室のいずれかが負荷保持側となる特定の油圧アクチュエータを構成し、圧力センサ４２，４３，５１，５３、コントローラ４４Ａ及び電磁弁４５は、複数の操作手段１８〜２２（図２）のうち特定の油圧アクチュエータ５，６に対応する操作手段１６，１７が特定の油圧アクチュエータ５，６の負荷保持側のシリンダ室５ａ，６ｂに圧油を供給するよう操作されたときにセンターバイパスカット弁４１を作動させ、第１油圧ポンプ２の吐出圧力が特定の油圧アクチュエータ５，６の負荷圧よりも高くなるように制御する制御手段を構成する。

また、圧力センサ４２，４３，５１，５３とコントローラ４４Ａの図１１に示すステップＳ１００，Ｓ１１０，Ｓ２００，Ｓ２１０の機能は、前記複数の操作手段１８〜２２のうち特定の油圧アクチュエータ５，６に対応する操作手段１６，１７が重負荷微速操作作業を意図して負荷保持側のシリンダ室５ａ，６ｂ又は６ａに圧油を供給するよう操作されたかどうかを検出する操作検出手段を構成し、コントローラ４４Ａの図１１に示すステップＳ１２０，Ｓ２２０の機能及び電磁弁４５は、前記操作検出手段によって特定の油圧アクチュエータ５，６に対応する操作手段１６，１７が負荷保持側のシリンダ室５ａ，６ｂに圧油を供給するよう操作されたことが検出されたときに、センターバイパスカット弁４１を作動させるバイパス制御手段を構成する。

更に、圧力センサ４２，５１は、特定の油圧アクチュエータ５，６に対応する操作手段１６，１７を負荷保持側のシリンダ室５ａ，６ｂに圧油を供給するよう操作したときの前記操作手段１６，１７の操作信号を検出する第１検出手段を構成し、圧力センサ４３，５３は、特定の油圧アクチュエータ５，６の負荷保持側のシリンダ室５ａ，６ｂの圧力を検出する第２検出手段を構成し、コントローラ４４Ａ及び電磁弁４５は、前記第１検出手段で検出した操作信号の値が第１所定値Ｐpminより大きく、前記第２検出手段で検出した圧力が第２所定値Ｐbb0，Ｐar0より高いときに、特定の油圧アクチュエータ５，６に対応する操作手段１６，１７が特定の油圧アクチュエータ５，６の負荷保持側のシリンダ室５ａ，６ｂに圧油を供給するよう操作されたと判定し、センターバイパスカット弁４１を作動させるバイパス制御手段を構成する。

このように構成した本実施の形態によっても、第１の実施の形態と同様な効果を得ることができる。

また、本実施の形態においては、アームダンプ（アーム押し）により吊り荷の車体前方への移動を行う場合にも、吊り荷作業でブーム上げにより吊り荷の上方移動を行う場合と同様の効果が得られる。

すなわち、吊り荷作業では、アーム１１２の押し引き（アームダンプ及びアームクラウド）により吊り荷１３１の前後の移動（位置調整）を行う。この場合、アームダンプでは、アーム１１２（図７）が垂直にある姿勢から車体前方（車体から離れる方向）へアームを回動させる場合に、アームシリンダ６のロッド側シリンダ室６ｂが負荷保持側となり、ロッド側シリンダ室６ｂに高圧の保持圧が発生する。

本実施の形態では、オペレータが、吊り荷作業でアームダンプにより吊り荷１３１の前方への移動を行うことを意図してアーム用の操作レバー装置１７（図２）の操作レバー１７ａをアームダンプ方向に操作すると、アームダンプ指令の操作パイロット圧力Ｐpadが生成され、ブーム用の操作レバー装置１６の操作レバー１６ａを操作した場合と同様、流量・方向制御弁１２，１４がアームクラウド方向（図示右方向）に切り換え操作されるとともに、第１ポンプ制御圧力Ｐp1及び第２ポンプ制御圧力Ｐp2の大きさ（ブーム上げ指令の操作パイロット圧力Ｐpbuの大きさ）に応じて第１及び第２油圧ポンプ２，３の押しのけ容積が増大し、第１及び第２油圧ポンプ２，３の吐出流量が増大する。

また、アームダンプ指令の操作パイロット圧力Ｐpadは圧力センサ５１により検出され、圧力センサ５３の検出信号は、アームシリンダ６のロッド側シリンダ室６ｂの圧力（アームロッド圧）を検出する圧力センサ５３の検出信号とともにコントローラ４４Ａに入力され、ブーム用の操作レバー装置１６の操作レバー１６ａを操作した場合と同様、ステップＳ２００及びＳ２１０の判断がいずれも肯定され、ステップＳ２２０の処理により電磁弁４５にＯＮの制御信号が出力され、センターバイパスカット弁４１は開位置から閉位置に切り換えられてセンターバイパスライン２６が遮断される。

これにより操作レバー１７ａの操作量が少なく、第１及び第２油圧ポンプ２，３の吐出流量が少なくても、第１油圧ポンプ２側の吐出圧力は速やかに上昇してアームロッド圧Ｐarよりも高くなり、第１油圧ポンプ２の吐出油がアームシリンダ６のロッド側シリンダ室６ｂ（負荷保持側のシリンダ室）に供給され、アームシリンダ６を縮み方向に駆動しアームが前方（車体から離れる方向）に回動する。

アームロッド圧Ｐarが低い通常の作業時は、ステップＳ２１０の判断が否定されるため、センターバイパスカット弁４１は作動せず、アームシリンダ６は通常通り動作する。

このように本実施の形態では、吊り荷作業でアームダンプ（アーム押し）により吊り荷の車体前方への移動を行う場合にも、アーム用の操作レバー１７ａの操作量が少なくて済むため、エネルギーロスを低減して燃費の悪化を防止することができるとともに、良好な微速操作性が得られる。

〜その他の実施の形態〜
以上の実施の形態は本発明の精神の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、作業機械が油圧ショベルである場合について説明したが、吊り荷作業等の重負荷微速操作作業を行うことができる作業機械である油圧クレーン、ホイール式ショベル等にも同様に本発明を適用し、同様の効果を得ることができる。また、上記第４の実施の形態では、第１の実施の形態に基づいて、アームダンプ（アーム押し）により吊り荷の車体前方への移動を行う場合にもセンターバイパスカット弁４１を作動させるように構成したが、第２又は第３の実施の形態に基づいて、アームダンプ（アーム押し）により吊り荷の車体前方への移動を行う場合にもセンターバイパスカット弁４１を作動させるように構成してもよく、この場合は、第４の実施の形態の効果に加え第２又は第３の実施の形態の効果をも得ることができる。

１ エンジン（図６）
２ 第１油圧ポンプ
３ 第２油圧ポンプ
５ 油圧アクチュエータ（ブームシリンダ）
５ａ ボトム側シリンダ室
５ｂ ロッド側シリンダ室
６ 油圧アクチュエータ（アームシリンダ）
６ａ ボトム側シリンダ室
６ｂ ロッド側シリンダ室
７ 旋回モータ（図６）
８ バケットシリンダ（図６）
１１ ブーム用流量・方向制御弁
１２ アーム用流量・方向制御弁
１３ ブーム用流量・方向制御弁
１４ アーム用流量・方向制御弁
１６ ブーム用操作レバー装置
１７ アーム用操作レバー装置
１８〜２２ その他の操作装置（操作レバー装置及び操作ペダル装置）
２３ シャトルブロック
２６，２７ センターバイパスライン
３６ 第１レギュレータ
３７ 第２レギュレータ
４１ センターバイパスカット弁
４２ 圧力センサ
４３ 圧力センサ
４４ コントローラ
４４Ａ コントローラ（図９）
４５ 電磁弁
４６ パイロットポンプ
５１ 圧力センサ
５３ 圧力センサ
１００ 下部走行体
１０１ 上部旋回体
１０２ フロント作業機
１０３ａ，１０３ｂ クローラ式走行装置
１０４ａ，１０４ｂ 走行モータ
１０６ エンジンルーム
１０７ キャビン（運転室）
１１１ ブーム
１１２ アーム
１１３ バケット
１３０ フック
１３１ 吊り荷
Ｒｂ センターバイパス通路部
Ｒｉ メータイン通路部
Ｒｏ メータアウト通路部

Claims (5)

1. （上位概念）
   油圧ポンプと、
   この油圧ポンプの吐出油により駆動される複数の油圧アクチュエータと、
   前記油圧ポンプから前記複数の油圧アクチュエータに供給される圧油の流れを制御するセンターバイパス型の複数の流量・方向制御弁と、
   前記複数の油圧アクチュエータに対応して設けられ、前記複数の流量・方向制御弁をそれぞれ操作する複数の操作手段と、
   前記複数の操作手段の操作に応じて前記油圧ポンプの吐出量が変化するように前記油圧ポンプの容量を制御するポンプレギュレータとを備え、
   前記複数の油圧アクチュエータは、ボトム側シリンダ室及びロッド側シリンダ室を有し、重負荷微速操作作業時に、前記ボトム側シリンダ室及びロッド側シリンダ室のいずれかが負荷保持側となる特定の油圧アクチュエータを含む作業機械の油圧システムにおいて、
   前記センターバイパス型の複数の流量・方向制御弁を貫通するセンターバイパスラインの前記特定の油圧アクチュエータに対応する流量・方向制御弁の下流側の位置に配置されたセンターバイパスカット弁と、
   前記複数の操作手段のうち前記特定の油圧アクチュエータに対応する操作手段が前記特定の油圧アクチュエータの負荷保持側のシリンダ室に圧油を供給するよう操作されたときに前記センターバイパスカット弁を作動させ、前記油圧ポンプの吐出圧力が前記特定の油圧アクチュエータの負荷圧よりも高くなるように制御する制御手段とを備えることを特徴とする作業機械の油圧システム。
2. （中位概念）
   請求項１記載の作業機械の油圧システムにおいて、
   前記制御手段は、
   前記複数の操作手段のうち前記特定の油圧アクチュエータに対応する操作手段が前記重負荷微速操作作業を意図して前記負荷保持側のシリンダ室に圧油を供給するよう操作されたかどうかを検出する操作検出手段と、
   前記操作検出手段によって前記特定の油圧アクチュエータに対応する操作手段が前記負荷保持側のシリンダ室に圧油を供給するよう操作されたことが検出されたときに、前記センターバイパスカット弁を作動させるバイパス制御手段とを備えることを特徴とする作業機械の油圧システム。
3. （下位概念）
   請求項１記載の作業機械の油圧システムにおいて、
   前記制御手段は、
   前記特定の油圧アクチュエータに対応する操作手段を前記負荷保持側のシリンダ室に圧油を供給するよう操作したときの前記操作手段の操作信号を検出する第１検出手段と、
   前記特定の油圧アクチュエータの負荷保持側のシリンダ室の圧力を検出する第２検出手段と、
   前記第１検出手段で検出した操作信号の値が第１所定値より大きく、前記第２検出手段で検出した圧力が第２所定値より高いときに、前記特定の油圧アクチュエータに対応する操作手段が前記特定の油圧アクチュエータの負荷保持側のシリンダ室に圧油を供給するよう操作されたと判定し、前記センターバイパスカット弁を作動させるバイパス制御手段とを備えることを特徴とする作業機械の油圧システム。
4. （下位概念）
   請求項３記載の作業機械の油圧システムにおいて、
   前記バイパス制御手段は、前記第２検出手段で検出した圧力が上昇するにしたがって小さくなる前記センターバイパスカット弁の目標開口面積を計算し、前記センターバイパスカット弁の開口面積が前記目標開口面積となるよう前記センターバイパスカット弁を制御することを特徴とする作業機械の油圧システム。
5. （下位概念）
   請求項１記載の作業機械の油圧システムにおいて、
   前記制御手段は、
   前記特定の油圧アクチュエータに対応する操作手段を前記負荷保持側のシリンダ室に圧油を供給するよう操作したときの前記操作手段の操作信号を検出する第１検出手段と、
   前記第１検出手段で検出した操作信号の変化率を計算し、前記操作信号の値が第１所定値より大きく、前記変化率が第３所定値より小さいときに、前記特定の油圧アクチュエータに対応する操作手段が前記特定の油圧アクチュエータの負荷保持側のシリンダ室に圧油を供給するよう操作されたと判定し、前記センターバイパスカット弁を作動させるバイパス制御手段とを備えることを特徴とする作業機械の油圧システム。

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