JP6663383B2 - 作業機械用油圧制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば土砂等の掘削作業を行うのに好適に用いられる作業機械用油圧制御装置に関する。

一般に、大型の油圧ショベルに代表される作業機械の油圧回路は、吐出流量の大きいメインの油圧ポンプを主油圧源とし、油圧シリンダ等のアクチュエータおよび該アクチュエータを制御する方向制御弁等を備えた高圧なメイン回路と、前記油圧ポンプよりも吐出流量の小さいパイロットポンプを含み、運転室のレバー操作量に応じてメイン回路の前記方向制御弁を切換え制御する低圧なパイロット回路と、により構成されている。

前記パイロット回路においては、電気レバーに代表される電気式操作装置からレバー操作量に応じた電気信号がコントローラに入力され、コントローラはその信号に応じた制御電流を電磁比例減圧弁に出力する。この電磁比例減圧弁は、制御電流に比例したパイロット圧をメイン回路上の前記方向制御弁に供給して当該方向制御弁の切換えを行うことにより油圧アクチュエータの作動を制御する。

従来、寒冷地で稼働する作業機械は、油温が所定温度以下になると、作動油の粘度が高くなり、油圧ポンプおよびパイロットポンプによる作動油の吸込み性が悪くなり、作業機械としての作動を円滑に行うことが難しくなる。このため、作動油タンク内や主要油圧機器周りの配管途中等にヒータ（作動油の加熱器）を設け、機械の休車中に作動油の温度が所定温度以下まで下がらないように保温している。また、低温時の作業機械の始動時においては暖機運転を実施し、アクチュエータ等の油圧機器を暖めてから作業を開始するが、これまでも暖機運転の効率化を図るようにした種々の提案がなされている（特許文献１〜４参照）。

特開２００３−１８４８２７号公報 特開２００３−１６６５０２号公報 特開平７−２７９９０８号公報 実公平４−３４３０４号公報

ところで、特許文献１，２による従来技術は、いずれもエンジン低温始動直後の暖機運転時にパイロット回路内の油を還流させ、回路を暖める技術である。しかし、暖機運転後の作業機械の操作中には、パイロット回路内の油循環が停止されることがあり、このときに機械の操作中でも周囲の雰囲気温度に影響されて油温が下がり続ける。よって、寒冷地での作業時には定期的に作業を中断して暖機運転を実施しなければ、油粘度が高くなって流動性が低下するため、機械操作時の応答性が大きく低下するという問題がある。

特許文献３による従来技術には、パイロット回路のうちタンクへの戻り管路の途中に絞りを設け、油循環のエネルギでパイロット回路を暖める技術が記載されている。この従来技術では、レバー操作中にパイロット回路を暖機することが可能だが、レバー操作を行っていない時は暖機することができない。このため、特許文献１，２と同様な問題が生じる。

一方、特許文献４による従来技術では、専用の流量制御弁と管路を設けることにより、レバー操作時と無操作時とにパイロット回路を暖機することが可能となっている。しかし、この場合は、専用の流量制御弁と管路の設置が必要になる。このため、作業機械が大型になると、これに伴って回路構成が複雑となり、製造コストが嵩むという問題がある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、簡易な回路構成で始動直後の暖機運転を効率的に行うことができると共に、機械の操作中でも作業を中断させることなく、パイロット回路を暖機することが可能なヒートシステムを備えた作業機械用油圧制御装置を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明は、作業機械の原動機によって駆動されタンクから作動油を吸込んで圧油を吐出するメインの油圧ポンプおよびパイロットポンプと、前記作業機械に設けられ、前記油圧ポンプから供給される圧油によって駆動される油圧アクチュエータと、前記油圧ポンプと前記油圧アクチュエータとの間に設けられ、前記パイロットポンプからのパイロット圧が油圧パイロット部に供給されることにより前記油圧アクチュエータへの圧油の供給を制御する制御弁と、前記制御弁を切換操作して前記油圧アクチュエータの作動を制御するため外部からの操作に従って電気信号を出力する電気式操作装置と、前記電気式操作装置からの前記電気信号に従って前記制御弁の油圧パイロット部に供給する前記パイロット圧を可変に制御するパイロット圧制御装置と、前記タンク内の作動油を加温するヒータと、が備えられた作業機械用油圧制御装置に適用される。

そして、本発明が採用する構成の特徴は、前記パイロット圧制御装置は、前記パイロットポンプの吐出側に接続されるパイロット圧供給管路と、前記タンクに接続されるタンク管路と、前記パイロット圧供給管路に接続される第１ポンプポート、前記タンク管路に接続される第１タンクポートおよび前記制御弁の油圧パイロット部に接続される第１出力ポートを有し、前記電気信号に従って前記第１出力ポートを前記第１ポンプポートまたは第１タンクポートに選択的に接続し前記制御弁の切換制御を行う第１電磁弁と、前記パイロット圧供給管路に接続される第２ポンプポート、前記タンク管路に接続される第２タンクポートおよび第２出力ポートを有し、前記電気信号に従って前記第２出力ポートを前記第２ポンプポートまたは第２タンクポートに選択的に接続する第２電磁弁と、を含んで構成され、前記第２電磁弁は、前記第１電磁弁と並列となるように設けられており、前記第２電磁弁は、前記ヒータで加温され前記パイロット圧制御装置内を流通する作動油の油温を上昇させるため前記第２ポンプポートから前記第２出力ポートに流れる圧油が前記タンク管路に還流される構成とし、前記第２電磁弁の前記第２出力ポートと前記タンク管路との間には、前記タンク管路に還流される戻り油の流量を制限する固定絞りが設けられていることにある。

上述の如く、本発明によれば、第２電磁弁は第２ポンプポートから第２出力ポートに流れる圧油をタンク管路に還流させることにより、パイロット圧制御装置内を流通する作動油の油温を上昇させることできる。このため、簡易な回路構成でパイロット圧制御装置（パイロット回路）のヒートシステムを実現でき、原動機の低温始動直後の暖機運転を効率的に行うことができる。また、作業機械の操作中でも、第１電磁弁と第２電磁弁とを切換制御することにより、所望の掘削作業等を中断させることなく、パイロット回路を暖機することができる。

第１の実施の形態による作業機械としての大型油圧ショベルを示す全体図である。 図１の油圧ショベルに搭載された油圧シリンダ駆動用の油圧回路図である。 図２中のヒート回路を作動させた状態を示す油圧シリンダ駆動用の油圧回路図である。 暖機運転モードの制御処理を示す流れ図である。 作業モードでの制御処理を示す流れ図である。 暖機運転モードと作業モードとにおけるヒート回路開口面積、操作回路圧力および作動油温度の特性を示す特性線図である。 第２の実施の形態による大型油圧ショベルを示す全体図である。 図７の油圧ショベルに搭載された油圧シリンダ駆動用の油圧回路図である。

以下、本発明の実施の形態による作業機械用油圧制御装置を、大型の油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。

ここで、図１ないし図６は第１の実施の形態を示している。図１において、大型の油圧ショベル１は、種々の作業現場（一例として、鉱山等の砕石場）で掘削作業を行うときに用いられる。この油圧ショベル１は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回装置３を介して旋回可能に搭載され、該下部走行体２と共に車体を構成する上部旋回体４と、該上部旋回体４の前側に俯仰動可能に設けられた後述の作業装置１０とを含んで構成されている。

上部旋回体４は、旋回フレーム５、建屋カバー６、キャブ７およびカウンタウエイト８等により構成されている。旋回フレーム５は上部旋回体４の支持構造体を構成している。この旋回フレーム５は、旋回装置３を介して下部走行体２上に取付けられている。旋回フレーム５には、その前部側にはキャブ７が設けられ、後部側にはカウンタウエイト８が設けられている。また、旋回フレーム５には、キャブ７とカウンタウエイト８との間に位置して建屋カバー６が設けられ、建屋カバー６内には原動機としてのエンジン９が設けられている。この建屋カバー６は、旋回フレーム５、キャブ７およびカウンタウエイト８と共に、エンジン９等を内部に収容する空間（機械室）を画成するものである。

キャブ７は旋回フレーム５の前側に搭載されている。このキャブ７は、オペレータが搭乗する運転室を内部に画成している。また、キャブ７の内部には、オペレータが着座する運転席、各種の操作レバー（例えば、図２中に示す操作レバー２０Ａ）等が配設されている。カウンタウエイト８は上部旋回体４の一部を構成している。このカウンタウエイト８は、エンジン９よりも後側に位置して旋回フレーム５の後端部に取付けられ、作業装置１０との重量バランスをとるものである。

作業装置１０は、基端側が旋回フレーム５に俯仰動可能に取付けられたブーム１０Ａと、該ブーム１０Ａの先端側に俯仰動可能に取付けられたアーム１０Ｂと、例えば土砂等の掘削作業を行うため該アーム１０Ｂの先端側に回動可能に設けられた作業具としてのバケット１０Ｃとにより大略構成されている。作業装置１０のブーム１０Ａは、ブームシリンダ１０Ｄにより旋回フレーム５に対して上，下に俯仰動され、アーム１０Ｂは、ブーム１０Ａの先端側でアームシリンダ１０Ｅにより上，下に俯仰動される。また、作業具としてのバケット１０Ｃは、アーム１０Ｂの先端側で作業具用シリンダとしてのバケットシリンダ１０Ｆにより上，下に回動される。

図２に示すように、原動機としてのエンジン９により駆動されるメインの油圧ポンプ１１は、タンク１２内から吸込んだ作動油を高圧の圧油として吐出する。メインの油圧ポンプ１１は、例えば可変容量型のアキシャルピストン式またはラジアルピストン式油圧ポンプからなり、タンク１２と共にメインの油圧源を構成している。なお、油圧ポンプ１１は、固定容量型の油圧ポンプであってもよい。

作業用の油圧シリンダ１３は油圧アクチュエータの代表例を示している。この油圧シリンダ１３は、例えば作業装置１０に設けられるブームシリンダ１０Ｄ、アームシリンダ１０Ｅまたはバケットシリンダ１０Ｆ等を構成する。油圧シリンダ１３は、チューブ１３Ａ、ピストン１３Ｂおよびロッド１３Ｃ等により構成されている。特に、大型の油圧ショベル１に用いる油圧シリンダ１３は、そのシリンダ径が大きく、油圧ポンプ１１から油圧シリンダ１３に給排される圧油量（作動油量）も大きくなっている。

油圧シリンダ１３は、チューブ１３Ａ内がピストン１３Ｂにより２つの油室１３Ｄ，１３Ｅに画成され、ピストン１３Ｂには、ロッド１３Ｃの基端側が固着されている。ロッド１３Ｃの先端側は、チューブ１３Ａ外に突出し、チューブ１３Ａ内に給排される圧油により伸長，縮小される。なお、油圧アクチュエータは、油圧シリンダ１３に限らず、例えば油圧ショベル１の旋回用または走行用の油圧モータであってもよい。

制御弁としての方向制御弁１４は、油圧シリンダ１３用のコントロールバルブで、油圧ポンプ１１、タンク１２と油圧シリンダ１３との間に設けられている。この方向制御弁１４は、例えば４ポート３位置の油圧パイロット式方向制御弁からなり、左，右両側には油圧パイロット部１４Ａ，１４Ｂが設けられている。方向制御弁１４の油圧パイロット部１４Ａ，１４Ｂは、後述のパイロット圧制御装置２１にパイロット管路１５Ａ，１５Ｂを介して接続されている。

方向制御弁１４は、パイロット圧制御装置２１から油圧パイロット部１４Ａ，１４Ｂにパイロット圧が供給されることにより、中立位置（Ｉ）から切換位置（II），（III）のいずれかに切換えられる。これにより、油圧シリンダ１３の油室１３Ｄ，１３Ｅには、油圧ポンプ１１からの圧油が一対の主管路１６Ａ，１６Ｂを介して給排され、油圧シリンダ１３のロッド１３Ｃは、チューブ１３Ａから伸縮（駆動）される。このとき、油圧シリンダ１３のボトム側の油室１３Ｄとロッド側の油室１３Ｅとに給排される圧油の流量は、方向制御弁１４のストローク量（即ち、後述する操作レバー２０Ａの傾転操作量）に対応して可変に制御される。

パイロットポンプ１７はタンク１２と共にパイロット油圧源を構成している。このパイロットポンプ１７は、エンジン９によりメインの油圧ポンプ１１と一緒に回転駆動される。パイロットポンプ１７の吐出側には、タンク１２との間に低圧リリーフ弁１８が設けられている。この低圧リリーフ弁１８は、パイロットポンプ１７の吐出圧力を予め決められたリリーフ設定圧以下に抑えるものである。

メインの油圧ポンプ１１には、その吐出管路１１Ａとタンク１２との間に高圧リリーフ弁１９が設けられている。この高圧リリーフ弁１９は、油圧ポンプ１１に過剰圧が発生するのを防ぐため、油圧ポンプ１１の吐出圧力を予め決められたリリーフ設定圧以下に抑える。このリリーフ設定圧は、低圧リリーフ弁１８よりも十分に高い圧力に設定されている。

操作レバー装置２０は電気式操作装置であり、油圧シリンダ１３を遠隔操作する電気レバー装置として構成されている。この操作レバー装置２０は、油圧ショベル１のオペレータによって手動で傾転操作される操作レバー２０Ａを有している。操作レバー装置２０は、操作レバー２０Ａの操作方向（矢示Ａ，Ｂ方向）と操作量とに対応した電気信号を電磁式のパイロット圧制御装置２１に出力する。

ここで、操作レバー装置２０は、油圧ショベル１のキャブ７内に設けられている。一方、電磁式のパイロット圧制御装置２１は、キャブ７から大きく離間した位置（例えば、方向制御弁１４に近い位置）に配置される。即ち、操作レバー装置２０は電気式操作装置であるため、パイロット圧制御装置２１との間を電気配線（信号線）で接続すればよく、両者間の距離は、必要に応じて数メートル以上に延ばすことができる。パイロット油圧配管の場合は、例えば１〜２メートル以内の長さに制約される。

電磁式のパイロット圧制御装置２１は、操作レバー装置２０からの電気信号に対応（比例）したパイロット圧をパイロット管路１５Ａ，１５Ｂに供給する第１電磁弁としての２つの第１電磁比例減圧弁２２，２３と、これらの第１電磁比例減圧弁２２，２３と共通の弁ハウジング２４に設けられた第２電磁弁としての第２電磁比例減圧弁２５と、パイロットポンプ１７の吐出側に接続して設けられ、弁ハウジング２４内へと延びたパイロット圧供給管路２６と、弁ハウジング２４からタンク１２に向けて延び先端側がタンク１２に接続されたタンク管路２７と、後述の固定絞り３３とを含んで構成されている。

２つの第１電磁比例減圧弁２２，２３は、互いに並列となるように弁ハウジング２４内に配置され、前記電気信号に従って低圧位置（ａ）から切換位置（ｂ）に電磁比例して切換えられる。２つの第１電磁比例減圧弁２２，２３は、それぞれ弁ハウジング２４内でパイロット圧供給管路２６にそれぞれ接続される第１ポンプポート２２Ａ，２３Ａと、タンク管路２７にそれぞれ接続される第１タンクポート２２Ｂ，２３Ｂと、方向制御弁１４の油圧パイロット部１４Ａ，１４Ｂに接続される第１出力ポート２２Ｃ，２３Ｃとを有している。

第１電磁比例減圧弁２２，２３のうち一方の電磁比例減圧弁２２は、前記電気信号に従って低圧位置（ａ）または切換位置（ｂ）に切換えられることにより、第１出力ポート２２Ｃが第１ポンプポート２２Ａまたは第１タンクポート２２Ｂに選択的に接続される。即ち、操作レバー２０Ａが中立位置にある間、電磁比例減圧弁２２は、電気信号が消磁（通電停止）されているので低圧位置（ａ）となり、このときに第１出力ポート２２Ｃは、第１ポンプポート２２Ａに対し遮断されて第１タンクポート２２Ｂに接続される。このため、パイロット管路１５Ａ内のパイロット圧は、タンク圧に近い低圧状態に保持される。

しかし、操作レバー２０Ａが例えば矢示Ａ方向に傾転操作され、前記電気信号が励磁（通電）状態になると、電磁比例減圧弁２２は、このときの電流値に比例して低圧位置（ａ）から切換位置（ｂ）に電磁比例して切換わり、このときに第１出力ポート２２Ｃは第１ポンプポート２２Ａに接続される。このため、パイロット管路１５Ａ内のパイロット圧は、操作レバー装置２０からの電気信号（即ち、制御電流）に対応して増大され、方向制御弁１４は、このときのパイロット圧に比例して中立位置（Ｉ）から切換位置（II）へと切換えられる。

第１電磁比例減圧弁２２，２３のうち他方の電磁比例減圧弁２３は、前記電気信号に従って第１出力ポート２３Ｃが第１ポンプポート２３Ａまたは第１タンクポート２３Ｂに選択的に接続される。電磁比例減圧弁２３は、操作レバー２０Ａが中立位置に戻されて電気信号が消磁されている間は低圧位置（ａ）となり、このときに第１出力ポート２３Ｃは第１タンクポート２３Ｂに接続される。このため、パイロット管路１５Ｂ内のパイロット圧は、タンク圧に近い低圧状態に保持される。

しかし、操作レバー２０Ａが例えば矢示Ｂ方向に傾転操作され、前記電気信号が励磁されるようになると、電磁比例減圧弁２３は、このときの電流値に比例して低圧位置（ａ）から切換位置（ｂ）に電磁比例して切換わり、このときに第１出力ポート２３Ｃは第１ポンプポート２３Ａに接続される。このため、パイロット管路１５Ｂ内のパイロット圧は、操作レバー装置２０からの電気信号（即ち、制御電流）に対応して増大され、方向制御弁１４は、このときのパイロット圧に比例して中立位置（Ｉ）から切換位置（III）へと切換えられる。

方向制御弁１４は、前述の如くパイロット圧が油圧パイロット部１４Ａ，１４Ｂに供給されることにより、中立位置（Ｉ）から切換位置（II），（III）のいずれかに切換えられる。このため、油圧シリンダ１３の油室１３Ｄ，１３Ｅには、油圧ポンプ１１からの圧油が一対の主管路１６Ａ，１６Ｂを介して給排され、油圧シリンダ１３のロッド１３Ｃは伸縮動作（駆動）される。このように、油圧シリンダ１３の伸縮動作は、操作レバー装置２０により電磁式のパイロット圧制御装置２１（第１電磁比例減圧弁２２，２３）と方向制御弁１４を介して遠隔操作される。

第２電磁比例減圧弁２５は、２つの第１電磁比例減圧弁２２，２３と並列となるように共通の弁ハウジング２４内に設けられている。第２電磁比例減圧弁２５は、パイロット圧制御装置２１のヒート回路を構成し、コントローラ３０からの電気信号により還流停止位置（ｃ）から還流位置（ｄ）に電磁比例して切換えられる。第２電磁比例減圧弁２５は、弁ハウジング２４内でパイロット圧供給管路２６に接続される第２ポンプポート２５Ａと、同じく弁ハウジング２４内でタンク管路２７に接続される第２タンクポート２５Ｂおよび第２出力ポート２５Ｃとを有している。

第２電磁比例減圧弁２５は、コントローラ３０からの電気信号に従って還流停止位置（ｃ）または還流位置（ｄ）に切換えられることにより、第２出力ポート２５Ｃが第２ポンプポート２５Ａまたは第２タンクポート２５Ｂに選択的に接続される。即ち、第２電磁比例減圧弁２５は、コントローラ３０からの電気信号により還流停止位置（ｃ）に戻されている間は、パイロット圧制御装置２１の弁ハウジング２４内で作動油が流通（還流）するのを停止させる。

しかし、第２電磁比例減圧弁２５がコントローラ３０からの電気信号により還流停止位置（ｃ）から還流位置（ｄ）に切換えられたときには、第２出力ポート２５Ｃが第２ポンプポート２５Ａに接続される。これにより、第２電磁比例減圧弁２５は、パイロットポンプ１７から吐出されるパイロット圧油をパイロット圧供給管路２６、パイロット圧制御装置２１の弁ハウジング２４に流通させつつ、第２電磁比例減圧弁２５の第２ポンプポート２５Ａから第２出力ポート２５Ｃを介してタンク管路２７に還流させる。このとき、パイロット圧制御装置２１の弁ハウジング２４は、内部を流通するパイロット圧油（作動油）により熱エネルギを受けて温度上昇し、弁ハウジング２４内で作動油の油温を高い温度に維持することができる。

換言すると、第２電磁比例減圧弁２５は、パイロット圧制御装置２１を含めた方向制御弁１４を切換操作するパイロット回路（特に、第１電磁比例減圧弁２２，２３）に対し、これらを加温するヒート回路として設けられている。即ち、第２電磁比例減圧弁２５は、パイロット圧制御装置２１の弁ハウジング２４内にタンク１２内の暖油（後述のヒータ３１で常に加温されている作動油）を循環させることにより、パイロット回路（即ち、第１電磁比例減圧弁２２，２３を含む弁ハウジング２４内の油圧回路）を暖機することができる。弁ハウジング２４は、第１電磁比例減圧弁２２，２３と第２電磁比例減圧弁２５と後述の固定絞り３３との間で前記作動油の油温上昇による熱が伝えられるのを許す共通の熱伝導体を構成している。

温度センサ２８は、例えばタンク管路２７の途中に設けられた温度検出器であり、パイロット圧制御装置２１の弁ハウジング２４からタンク管路２７を介してタンク１２へと戻される戻り油（作動油）の温度を検出する。また、圧力センサ２９Ａ，２９Ｂは、パイロット管路１５Ａ，１５Ｂ内のパイロット圧を個別に検出する検出器である。圧力センサ２９Ａは、第１電磁比例減圧弁２２の第１出力ポート２２Ｃと方向制御弁１４の油圧パイロット部１４Ａとの間でパイロット管路１５Ａの途中に設けられている。圧力センサ２９Ｂは、第１電磁比例減圧弁２３の第１出力ポート２３Ｃと方向制御弁１４の油圧パイロット部１４Ｂとの間でパイロット管路１５Ｂの途中に設けられている。温度センサ２８および圧力センサ２９Ａ，２９Ｂによる検出信号は、コントローラ３０に出力される。

コントローラ３０は、例えばマイクロコンピュータ等により構成されている。このコントローラ３０は、エンジン９の駆動情報、操作レバー装置２０からの電気信号、温度センサ２８および圧力センサ２９Ａ，２９Ｂからの検出信号に従って第１電磁比例減圧弁２２，２３と第２電磁比例減圧弁２５とを切換制御する制御手段を構成している。コントローラ３０は、その入力側に、操作レバー装置２０、温度センサ２８、圧力センサ２９Ａ，２９Ｂおよびエンジン９用の制御装置（図示せず）等が接続され、その出力側は第１電磁比例減圧弁２２，２３および第２電磁比例減圧弁２５等に接続されている。

コントローラ３０は、例えば不揮発性メモリ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなるメモリ３０Ａを有している。このメモリ３０Ａ内には、例えば暖機運転モードの制御処理を行うプログラム（図４参照）と、作業モードの制御処理を行うプログラム（図５参照）と、作動油の温度Ｔが適正な温度範囲にあるか否を判定するための第１の温度Ｔａ、第２の温度Ｔｂ（Ｔａ＞Ｔｂ）と、方向制御弁１４を切換操作する上でパイロット管路１５Ａ，１５Ｂ内のパイロット圧（即ち、操作回路圧力）が所要の設定圧力Ｐ１に達しているか否かを判定するための圧力値等と、が格納されている。

前記第１の温度Ｔａは、例えば暖機運転時の目標となる温度と同様な温度に設定される。前記第２の温度Ｔｂは、第１の温度Ｔａよりも所定温度だけ低い温度であり、作動油の粘度上昇による応答性の低下が発生しない限界の温度に設定される。即ち、第２の温度Ｔｂは、例えば操作レバー２０Ａの傾転操作に対してパイロット管路１５Ａ，１５Ｂに発生するパイロット圧の応答性が低下する手前の温度に設定される。

また、前記設定圧力Ｐ１は、例えば操作レバー２０Ａが矢示Ａ，Ｂ方向のいずれかに傾転操作されているか否かを判定するための圧力値であり、第１電磁比例減圧弁２２，２３からパイロット管路１５Ａ，１５Ｂに供給するパイロット圧（即ち、図６に示す操作回路圧力）の最高圧力値ＭＡＸに対して、十分に低い圧力値（例えば、１／２以下の圧力値）に設定されている。この設定圧力Ｐ１は、例えばパイロット圧の圧力不足で方向制御弁１４の切換操作（油圧ショベル１の操作）が出来なくなるような、操作に影響の出ない範囲の最低限の圧力を設定するのが好ましい。

寒冷地等で稼働する油圧ショベル１には、例えばタンク１２にヒータ３１が設けられている。このヒータ３１は、タンク１２内の作動油が適正な粘度となるように加温し、油温が所要の温度範囲となるように保温している。この温度範囲とは、例えば暖機運転時の目標となる温度に基づいて決められる。なお、リリーフ弁３２は、油圧シリンダ１３のボトム側の油室１３Ｄに過剰圧が発生するのを防ぐため、油圧シリンダ１３の油室１３Ｄとタンク１２との間で主管路１６Ａの途中に設けられている。

ここで、パイロット圧制御装置２１の弁ハウジング２４内には、タンク管路２７の途中に位置して固定絞り３３が設けられている。これは、固定絞り３３がない状態で、第１電磁比例減圧弁２２，２３と第２電磁比例減圧弁２５との比例制御を行うと、減圧弁の調圧の影響で圧力が安定しないため、例えば第２電磁比例減圧弁２５等にハンチングが発生する虞れがあるためである。なお、固定絞り３３を設けない場合、第２電磁比例減圧弁２５は比例制御ではなく、ＯＮ−ＯＦＦ制御が好ましい。

第１の実施の形態による大型の油圧ショベル１は、上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。

まず、油圧ショベル１のオペレータは、上部旋回体４のキャブ７に搭乗し、エンジン９を始動して油圧ポンプ１１とパイロットポンプ１７を駆動する。これにより、油圧ポンプ１１から吐出管路１１Ａに向けて圧油が吐出され、この圧油は方向制御弁１４を介して油圧シリンダ１３（例えば、図１に示すブームシリンダ１０Ｄ）に供給される。また、これ以外の方向制御弁（図示せず）からは他の油圧アクチュエータ（例えば、図１に示すアームシリンダ１０Ｅ、バケットシリンダ１０Ｆ、旋回用油圧モータ、走行用油圧モータ等）へと供給される。

キャブ７に搭乗したオペレータが操作レバー２０Ａを操作したときに、パイロット圧制御装置２１は、第１電磁比例減圧弁２２または２３が低圧位置（ａ）から切換位置（ｂ）に切換えられ、操作レバー装置２０からの電気信号に対応（比例）したパイロット圧をパイロット管路１５Ａまたは１５Ｂに供給する。このため、方向制御弁１４は、中立位置（Ｉ）から切換位置（II），（III）のいずれか一方に切換えられ、油圧ポンプ１１からの圧油は、方向制御弁１４を介して油圧シリンダ１３に供給される。これにより、油圧シリンダ１３は、ロッド１３Ｃがチューブ１３Ａから伸長または縮小され、作業装置１０を俯仰動させて土砂の掘削作業等を行うことができる。

ところで、寒冷地で稼働する油圧ショベル１は、作動油の油温が低い温度まで下がると、作動油の粘度が高くなり、油圧ポンプ１１およびパイロットポンプ１７による作動油の吸込み性が悪くなり、作業機械としての作動を円滑に行うことが難しくなる。このため、作動油を貯留するタンク１２等にはヒータ３１を設け、機械の休車中に作動油の温度が所定温度以下まで下がらないように保温している。また、エンジン９の低温始動時においては暖機運転を実施し、油圧アクチュエータ等の油圧機器を暖めてから作業を開始するようにしている。

しかし、暖機運転後の油圧ショベル１の操作中には、パイロット回路（即ち、パイロット圧制御装置２１）内の油循環が停止されることがあり、このときに機械の操作中でも雰囲気温度に影響されて油温が下がる。このため、パイロット圧制御装置２１の弁ハウジング２４等を加温しない限り、作動油の粘度が高くなって操作時の応答性が低下してしまう。

特に、車体重量が１００ｔ以上となる超大型の油圧ショベル１では、パイロットポンプ１７の吐出側からパイロット回路の末端に設置してある第１電磁比例減圧弁２２，２３までの管路長が長くなり、車体の熱源（例えば、エンジン９の位置）からも遠くなるため、より雰囲気温度の影響を受け易くなる。また、パイロット圧制御装置２１（パイロット回路）を循環する流量が少ない場合は、管路内の油温が雰囲気温度の影響を受け易くなり、寒冷地環境ではパイロット回路を流れる作動油の粘度が高くなり、例えば第１電磁比例減圧弁２２，２３が電気信号の入力から動き出すまでの反応速度が遅くなり、パイロット回路側での操作応答性が低下し易い。

そこで、第１の実施の形態では、パイロット圧制御装置２１の弁ハウジング２４内に、第２電磁比例減圧弁２５を２つの第１電磁比例減圧弁２２，２３と並列となるように設けている。この第２電磁比例減圧弁２５は、コントローラ３０からの電気信号により還流位置（ｄ）に切換えられたときに、パイロットポンプ１７から吐出されるパイロット圧油をパイロット圧供給管路２６、パイロット圧制御装置２１の弁ハウジング２４内へと流通させつつ、タンク管路２７からタンク１２へと還流させる。

これにより、第２電磁比例減圧弁２５は、パイロット圧制御装置２１の弁ハウジング２４内にタンク１２内の暖油（ヒータ３１で常に加温されている作動油）を循環させることができ、パイロット回路（即ち、第１電磁比例減圧弁２２，２３）を暖機して、パイロット管路１５Ａ，１５Ｂに供給するパイロット圧油を適正な温度と油粘度の状態に保つことができる。

図４は、コントローラ３０による第２電磁比例減圧弁２５の暖機運転モードにおける制御処理を示している。

即ち、暖機運転モードの制御処理が開始されると、ステップ１でエンジン９が始動されているか否か判定する。ステップ１で「ＮＯ」と判定する間はエンジン９が始動されていないので、制御処理を終了させる。ステップ１で「ＹＥＳ」と判定したときには、次のステップ２において、温度センサ２８で検出したタンク管路２７内の作動油の温度Ｔが、第１の温度Ｔａ（例えば、暖機運転の設定温度）よりも低いか否かを判定する。

ステップ２で「ＹＥＳ」と判定したときには、作動油の温度Ｔが第１の温度Ｔａに達していないので、次のステップ３でヒート回路最大開口に設定するため、パイロット圧制御装置２１の弁ハウジング２４内で第２電磁比例減圧弁２５を還流停止位置（ｃ）から還流位置（ｄ）に切換える。これにより、第２電磁比例減圧弁２５は、第２ポンプポート２５Ａから第２出力ポート２５Ｃを介してタンク管路２７に還流される作動油の流量を最大流量とする。

このため、第２電磁比例減圧弁２５は、パイロット圧制御装置２１の弁ハウジング２４内にタンク１２内の暖油（ヒータ３１で常に加温されている作動油）を循環させることができ、第１電磁比例減圧弁２２，２３を暖機して、パイロット管路１５Ａ，１５Ｂに供給するパイロット圧油を適正な温度と粘度状態に保つことができる。次のステップ４ではリターンし、ステップ１以降の処理を繰返す。

一方、ステップ２で「ＮＯ」と判定したときには、作動油の温度Ｔが第１の温度Ｔａに達しているので、次のステップ５ではヒート回路を閉じるように、第２電磁比例減圧弁２５を還流停止位置（ｃ）に戻す。これにより、パイロット圧制御装置２１の弁ハウジング２４内で作動油が流通（還流）するのを停止させ、作動油の温度Ｔが第１の温度Ｔａ以上に過度に高くなるのを抑え、次のステップ４でリターンし、ステップ１以降の処理を繰返す。

図６中の特性線３４〜３６で示すように、暖機運転モードである時間０〜ｔ１の間は、エンジン９の始動に伴ってコントローラ３０からの電気信号により第２電磁比例減圧弁２５が切換制御され、前述の如くヒート回路開口面積を最大（ＭＡＸ）に設定する(特性線３４参照）。これにより、温度センサ２８で検出される作動油の温度Ｔは、特性線３６の如く時間０〜ｔ１の間で漸次上昇し、第１の温度Ｔａ（暖機運転の設定温度）まで上昇される。

なお、暖機運転モードでは、第２電磁比例減圧弁２５を還流位置（ｄ）に切換えると共に、２つの電磁比例減圧弁２２，２３を低圧位置（ａ）から切換位置（ｂ）に切換制御する構成としてもよい。このときに、パイロットポンプ１７から吐出されるパイロット圧油は、パイロット圧供給管路２６、第２電磁比例減圧弁２５、タンク管路２７を介してタンク１２へと還流される。このため、２つの電磁比例減圧弁２２，２３を低圧位置（ａ）から切換位置（ｂ）に切換えたとしても、パイロット管路１５Ａ，１５Ｂ内のパイロット圧は共に低い圧力となり、方向制御弁１４が中立位置（Ｉ）から不用意に切換わることはない。しかし、パイロット管路１５Ａ，１５Ｂ内に導かれた作動油を温度上昇させることは可能となる。

次に、コントローラ３０による作業モードの制御処理を図５を参照して説明する。即ち、作業モードの制御処理が開始されると、ステップ１１でエンジン９が稼動中であるか否か判定する。ステップ１１で「ＮＯ」と判定する間はエンジン９が稼働されていないので、制御処理を終了させる。

ステップ１１で「ＹＥＳ」と判定したときには、次のステップ１２に移り、温度センサ２８で検出したタンク管路２７内の作動油の温度Ｔが、第２の温度Ｔｂよりも低いか否か（即ち、操作レバー２０Ａの傾転操作に対してパイロット管路１５Ａ，１５Ｂに発生するパイロット圧の応答性が低下する温度まで下がったか否か）を判定する。例えば、図６中の特性線３６に示す如く、作業モードの時間ｔ１〜ｔ２の間では、作動油の温度Ｔが第２の温度Ｔｂ以上となっているので、ステップ１２では「ＮＯ」と判定される。この場合は、次のステップ１３でリターンし、ステップ１１以降の処理を続行する。

一方、ステップ１２で「ＹＥＳ」と判定したときには、作動油の温度Ｔが第２の温度Ｔｂよりも低くなっている。このため、ステップ１４ではヒート回路開口量を増加させるため、第２電磁比例減圧弁２５を還流停止位置（ｃ）から還流位置（ｄ）に切換え、還流位置（ｄ）での開口量を漸次増加させる。これにより、例えば図６中の時間ｔ２〜ｔ３間の特性線３６に示すように、作動油の温度Ｔは第２の温度Ｔｂ以上に上昇される。

次のステップ１５では、操作レバー２０Ａが傾転操作されているか否かを判定し、ステップ１５で「ＮＯ」と判定したときには、操作レバー２０Ａが傾転操作されていないので、後述のステップ１８に移る。ステップ１５で「ＹＥＳ」と判定したときには、次のステップ１６に移る。このステップ１６では、圧力センサ２９Ａ，２９Ｂで検出した操作回路圧力Ｐ（即ち、第１電磁比例減圧弁２２，２３からパイロット管路１５Ａ，１５Ｂに供給する作業モードのパイロット圧）が設定圧力Ｐ１（図６中の特性線３５参照）よりも低いか否かを判定する。ステップ１６で「ＮＯ」と判定するときには、前記ステップ１４に戻ってヒート回路開口量を前述の如く増加させる。一方、ステップ１６で「ＹＥＳ」と判定するときには、次のステップ１７に移ってヒート回路開口量を減少させる制御を行う。

図２、図３に示すパイロット圧制御装置２１において、第２電磁比例減圧弁２５を還流停止位置（ｃ）から還流位置（ｄ）に切換え、還流位置（ｄ）での開口量を大きく増加させると、パイロットポンプ１７から吐出されるパイロット圧油は、パイロット圧供給管路２６、パイロット圧制御装置２１の弁ハウジング２４内へと流通しつつ、その大部分がタンク管路２７からタンク１２に還流される。このため、第１電磁比例減圧弁２２，２３を低圧位置（ａ）から切換位置（ｂ）に切換えても、第１電磁比例減圧弁２２から方向制御弁１４の油圧パイロット部１４Ａに供給するパイロット圧（または、第１電磁比例減圧弁２３から方向制御弁１４の油圧パイロット部１４Ｂに供給するパイロット圧）が圧力上昇することはない。この場合、パイロット管路１５Ａ，１５Ｂ内のパイロット圧油は不足しがちになり、場合によっては、方向制御弁１４の切換操作が難しくなって、油圧シリンダ１３の伸縮操作が不可能となる。

そこで、このような場合には、前記ステップ１６で「ＹＥＳ」と判定し、圧力センサ２９Ａ，２９Ｂで検出した操作回路圧力Ｐが設定圧力Ｐ１以上となっていない操作状態（即ち、第１電磁比例減圧弁２２，２３のいずれか一方が低圧位置（ａ）から切換位置（ｂ）に切換えられた操作状態）であるので、次のステップ１７でヒート回路の開口量を減少させる。換言すると、第２電磁比例減圧弁２５の還流位置（ｄ）での開口量を減少させる。これにより、第２電磁比例減圧弁２５からタンク管路２７を介してタンク１２へと還流されるパイロット圧油の流量を減少させる。このため、第１電磁比例減圧弁２２または２３から方向制御弁１４の油圧パイロット部１４Ａまたは１４Ｂに供給するパイロット圧油（即ち、操作回路圧力Ｐ）を増やすことができ、所要のパイロット圧を確保できるようにする。

次のステップ１８では、作動油の温度Ｔが第１の温度Ｔａよりも低いか否かを判定し、ステップ１８で「ＹＥＳ」と判定するときには、前記ステップ１６に戻ってこれ以降の処理を続行する。しかし、ステップ１８で「ＮＯ」と判定したときには、作動油の温度Ｔが第１の温度Ｔａ以上となって、過剰に高い温度（オーバヒート）となるのを避けるため、次のステップ１９に移ってヒート回路を閉じる制御を行う。即ち、第２電磁比例減圧弁２５を還流位置（ｄ）から還流停止位置（ｃ）に戻すことによってヒート回路を閉じ、パイロット圧油の還流を停止させた状態で、ステップ１３に移ってリターンする。

このように、コントローラ３０による作業モードの制御処理が図５中のステップ１２〜１９の如く実行される。このため、図６中の特性線３４の如く、時間ｔ１〜ｔ７間でヒート回路の開口面積が可変に制御される。これによって、温度センサ２８で検出したタンク管路２７内の作動油の温度Ｔは、特性線３６で示すように、第１の温度Ｔａと第２の温度Ｔｂとの間の温度範囲（即ち、暖機温度の範囲）内に収められるように制御される。

また、圧力センサ２９Ａ，２９Ｂで検出される操作回路圧力Ｐは、図６中の特性線３５の如く段階的に制御され、例えば設定圧力Ｐ１以上の必要操作圧力（即ち、第１電磁比例減圧弁２２または２３から方向制御弁１４の油圧パイロット部１４Ａまたは１４Ｂに供給するパイロット圧）を確保することができる。このため、作業モード時に、作動油の温度を加温した状態に保ちつつ、第１電磁比例減圧弁２２または２３から方向制御弁１４の油圧パイロット部１４Ａまたは１４Ｂに供給するパイロット圧油が不足傾向となったりするのを防ぐことができ、油圧シリンダ１３の伸縮操作（作業時に必要な動作）を続行することができる。

かくして、第１の実施の形態によれば、例えば寒冷地等でのエンジン９の低温始動時直後に冷え切った車体を暖機する際には、第２電磁比例減圧弁２５によるヒート回路を最大開口とし、流量を増やすことで、パイロット圧制御装置２１の弁ハウジング２４内にタンク１２内の暖油（ヒータ３１で常に加温されている作動油）を循環させることができる。これにより、パイロット回路（即ち、第１電磁比例減圧弁２２，２３）を暖機して、パイロット管路１５Ａ，１５Ｂに供給するパイロット圧油を適正な温度と粘度状態に保つことができる。

また、暖機運転モード後の作業モードにおいても、タンク管路２７側に設けた温度センサ２８によりパイロット圧油の油温を常に監視し、第２電磁比例減圧弁２５によるヒート回路の開口面積を状況に応じて調整することができる。これによって、方向制御弁１４の操作に必要な最低限のパイロット圧（操作回路圧力）を、第１電磁比例減圧弁２２，２３の切換制御により確保することができると共に、パイロット圧制御装置２１の暖機が可能となり、油温を所要温度に維持することができる。

また、暖機運転モードと作業モードとの切換えは、キャブ７（運転室）内のオペレータが、例えばスイッチ（図示せず）等で任意操作により自由に行えるようにすると良い。さらに、暖機運転モード時は、パイロット圧制御装置２１の温度センサ２８で検出する油温が、例えば第１の温度Ｔａ等の設定温度に達した際にオペレータにモニタ等で報知するようにすれば、スムーズに作業モードに移行して現場作業を開始することができる。

従って、第１の実施の形態によれば、第２電磁比例減圧弁２５は第２ポンプポート２５Ａから第２出力ポート２５Ｃに流れるパイロット圧油をタンク管路２７に還流させることにより、パイロット圧制御装置２１の弁ハウジング２４内を流通する作動油の油温を上昇させることできる。このため、簡易な回路構成でパイロット圧制御装置２１（パイロット回路）のヒートシステムを実現でき、エンジン９の低温始動直後の暖機運転を効率的に行うことができる。また、油圧ショベル１の操作中でも、第１電磁比例減圧弁２２，２３と第２電磁比例減圧弁２５とを切換制御することにより、作業を中断させることなくパイロット回路を暖機することができる。

しかも、第１の実施の形態で採用したパイロット圧制御装置２１は、第２電磁比例減圧弁２５の下流側でタンク管路２７の途中に固定絞り３３を設けている。これにより、第２電磁比例減圧弁２５の第２ポンプポート２５Ａから第２出力ポート２５Ｃを介してタンク管路２７に還流される作動油（戻り油）は、その流動（運動）エネルギが熱エネルギに固定絞り３３で変換される。これにより、パイロット圧制御装置２１の弁ハウジング２４内を流通する作動油の油温を上昇させ、パイロット圧制御装置２１の暖機を良好に行うことできる。

このように、第１の実施の形態によれば、第２電磁比例減圧弁２５の下流側でタンク管路２７の途中に固定絞り３３を設けることにより、パイロット圧制御装置２１の弁ハウジング２４内を流通する作動油の油温を上昇させ、パイロット圧制御装置２１の暖機を維持することができる。また、この状態で第２電磁比例減圧弁２５の上流側には、固定絞り３３の抵抗分の圧力を発生させることができ、第１電磁比例減圧弁２２，２３側の圧力不足で操作不能となることを防ぐことができる。換言すると、固定絞り３３は、機械の操作に影響のでない最低限の圧力を保証し、かつ流量を確保する固定絞り径を設定することで、安全装置の役割を果たすことができる。

なお、前記第１の実施の形態では、固定絞り３３をパイロット圧制御装置２１の弁ハウジング２４内に設ける場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば固定絞り３３をパイロット圧制御装置２１の弁ハウジング２４外に位置してタンク管路２７の途中に設ける構成としてもよい。

次に、図７および図８は第２の実施の形態を示している。本実施の形態では、前述した第１，第２の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。しかし、第２の実施の形態の特徴は、制御弁を切換操作するためのパイロット圧制御装置を、上部旋回体４（車体）の熱源から離れた位置（例えば、作業装置１０のブーム１０Ａ）で外側に露出した状態に設ける構成としたことにある。

図８に示すように、油圧シリンダ１３の主管路１６Ａ，１６Ｂ間には、ボトム側の油室１３Ｄとロッド側の油室１３Ｅとを短絡して連通させるように再生管路５１が設けられている。この再生管路５１の途中には、制御弁としての流量再生弁５２とチェック弁５３とが設けられている。流量再生弁５２は、例えば２ポート２位置の油圧パイロット式切換弁により構成され、常時はばね５２Ｂにより遮断位置（ｅ）に置かれている。

流量再生弁５２は、その油圧パイロット部５２Ａにパイロット管路５４を介してパイロット圧が供給されると、ばね５２Ｂに抗して遮断位置（ｅ）から流量再生位置（ｆ）に切換えられる。このとき、流量再生弁５２は、油圧シリンダ１３のボトム側の油室１３Ｄから主管路１６Ａに排出される圧油（戻り油）の一部を再生管路５１、チェック弁５３を介して主管路１６Ｂ側に合流して流通させ、これを再生油としてロッド側の油室１３Ｅに供給する。流量再生弁５２は、油圧シリンダ１３への圧油の供給を制御する制御弁を構成している。

電磁式のパイロット圧制御装置５５は、流量再生弁５２の油圧パイロット部５２Ａにパイロット管路５４を介してパイロット圧を供給する第１電磁弁としての第１電磁比例減圧弁５６と、この第１電磁比例減圧弁５６と共通の弁ハウジング５７に設けられた第２電磁弁としての第２電磁比例減圧弁５８と、パイロットポンプ１７の吐出側に接続して設けられ、弁ハウジング５７内へと延びたパイロット圧供給管路５９と、弁ハウジング５７からタンク１２に向けて延び先端側がタンク１２に接続されたタンク管路６０とを含んで構成されている。

パイロット圧制御装置５５のパイロット圧供給管路５９は、パイロット圧制御装置２１のパイロット圧供給管路２６から途中で分岐され、両者は共にパイロットポンプ１７の吐出側に接続されている。パイロット圧制御装置５５のタンク管路６０も、パイロット圧制御装置２１のタンク管路２７から途中で分岐するように設けられ、両者は共にタンク１２に接続されている。

第１電磁比例減圧弁５６は、第２電磁比例減圧弁５８と並列となるように弁ハウジング５７内に配置され、後述するコントローラ６４からの電気信号に従って低圧位置（ｇ）から切換位置（ｈ）に電磁比例して切換えられる。第１電磁比例減圧弁５６は、弁ハウジング５７内でパイロット圧供給管路５９に接続される第１ポンプポート５６Ａと、タンク管路６０に接続される第１タンクポート５６Ｂと、流量再生弁５２の油圧パイロット部５２Ａに接続される第１出力ポート５６Ｃとを有している。

第１電磁比例減圧弁５６は、前記電気信号に従って低圧位置（ｇ）または切換位置（ｈ）に切換えられることにより、第１出力ポート５６Ｃが第１ポンプポート５６Ａまたは第１タンクポート５６Ｂに選択的に接続される。即ち、コントローラ６４からの電気信号が消磁（通電停止）されている間、第１電磁比例減圧弁５６は低圧位置（ｇ）となり、このときに第１出力ポート５６Ｃは、第１ポンプポート５６Ａに対し遮断されて第１タンクポート５６Ｂに接続される。このために、パイロット管路５４内のパイロット圧は、タンク圧に近い低圧状態に保持される。

しかし、コントローラ６４からの電気信号が励磁（通電）状態になると、第１電磁比例減圧弁５６は、このときの電流値に比例して低圧位置（ｇ）から切換位置（ｈ）に電磁比例して切換わり、このときに第１出力ポート５６Ｃは第１ポンプポート５６Ａに接続される。このため、パイロット管路５４内のパイロット圧は前記電気信号（即ち、制御電流）に対応して増大され、流量再生弁５２は、このときのパイロット圧に比例して遮断位置（ｅ）から流量再生位置（ｆ）へと切換えられる。

流量再生弁５２は、このようにパイロット圧が油圧パイロット部５２Ａに供給されることにより、遮断位置（ｅ）から流量再生位置（ｆ）に切換えられる。このため、油圧シリンダ１３のロッド１３Ｃをチューブ１３Ａ内に縮小させるときには、油圧シリンダ１３のボトム側の油室１３Ｄから主管路１６Ａに排出される圧油（戻り油）の一部を再生管路５１、チェック弁５３を介して主管路１６Ｂ側に流通させ、これを再生油としてロッド側の油室１３Ｅへと供給することができる。これにより、油圧シリンダ１３のロッド１３Ｃを縮小させる動作を、再生した流量分だけ速くすることができる。

第２電磁比例減圧弁５８は、第１電磁比例減圧弁５６と並列となるように共通の弁ハウジング５７内に設けられている。第２電磁比例減圧弁５８は、パイロット圧制御装置５５のヒート回路を構成し、コントローラ６４からの電気信号により還流停止位置（ｊ）から還流位置（ｋ）に電磁比例して切換えられる。第２電磁比例減圧弁５８は、弁ハウジング５７内でパイロット圧供給管路５９に接続される第２ポンプポート５８Ａと、同じく弁ハウジング５７内でタンク管路６０に接続される第２タンクポート５８Ｂおよび第２出力ポート５８Ｃと、を有している。

第２電磁比例減圧弁５８は、コントローラ６４からの電気信号に従って還流停止位置（ｊ）または還流位置（ｋ）に切換えられることにより、第２出力ポート５８Ｃが第２ポンプポート５８Ａまたは第２タンクポート５８Ｂに選択的に接続される。即ち、第２電磁比例減圧弁５８は、コントローラ６４からの電気信号により還流停止位置（ｊ）に戻されている間は、パイロット圧制御装置５５の弁ハウジング５７内で作動油が流通（還流）するのを停止させる。

しかし、第２電磁比例減圧弁５８がコントローラ６４からの電気信号により還流停止位置（ｊ）から還流位置（ｋ）に切換えられたときには、第２出力ポート５８Ｃが第２ポンプポート５８Ａに接続される。これにより、第２電磁比例減圧弁５８は、パイロットポンプ１７から吐出されるパイロット圧油をパイロット圧供給管路５９、パイロット圧制御装置５５の弁ハウジング５７に流通させつつ、第２電磁比例減圧弁５８の第２ポンプポート５８Ａから第２出力ポート５８Ｃを介してタンク管路６０に還流させる。このとき、パイロット圧制御装置５５の弁ハウジング５７は、内部を流通するパイロット圧油（作動油）により熱エネルギを受けて温度上昇し、弁ハウジング５７内で作動油の油温を高い温度に維持することができる。

換言すると、第２電磁比例減圧弁５８は、流量再生弁５２を切換操作するパイロット圧制御装置５５を含めたパイロット回路（特に、第１電磁比例減圧弁５６）に対し、これらを加温するヒート回路として設けられている。即ち、第２電磁比例減圧弁５８は、タンク１２内の暖油（ヒータ３１で常に加温されている作動油）を、パイロット圧制御装置５５の弁ハウジング５７内へと循環させることにより、パイロット回路（即ち、第１電磁比例減圧弁５６）を暖機することができる。弁ハウジング５７は、第１電磁比例減圧弁５６と第２電磁比例減圧弁５８と間で前記作動油の油温上昇による熱が伝えられるのを許す共通の熱伝導体を構成している。

さらに、パイロット圧制御装置５５には、第２電磁比例減圧弁５８の第２出力ポート５８Ｃとタンク管路６０との間に、このタンク管路６０に還流される戻り油の流量を制限する固定絞り６１が設けられている。この固定絞り６１は、前記第２の実施の形態で述べた固定絞り３３と同様に構成されているが、弁ハウジング５７の外部に配置されている点で、第２の実施の形態とは相違している。なお、固定絞り６１は、弁ハウジング５７の内部に配置してもよく、このような設計変更は必要に応じて行うことができる。

ここで、第２の実施の形態で採用したパイロット圧制御装置５５は、弁ハウジング５７内に互いに並列に配置された第１電磁比例減圧弁５６と第２電磁比例減圧弁５８とが、共通の弁ハウジング５７と共に作業装置１０のブーム１０Ａに設けられている。これにより、流量再生弁５２の油圧パイロット部５２Ａと第１電磁比例減圧弁５６との間を接続するパイロット管路５４の管路長を短くすることができる。図７に示すように、パイロット圧制御装置５５の第１電磁比例減圧弁５６、第２電磁比例減圧弁５８および弁ハウジング５７は、ブーム１０Ａの外側に露出した状態で設けられている。

温度センサ６２は、例えばタンク管路６０の途中に設けられた温度検出器であり、パイロット圧制御装置５５の弁ハウジング５７からタンク管路６０を介してタンク１２へと戻される戻り油（作動油）の温度を検出する。また、圧力センサ６３は、パイロット管路５４内のパイロット圧を検出する検出器である。この圧力センサ６３は、第１電磁比例減圧弁５６の第１出力ポート５６Ｃと流量再生弁５２の油圧パイロット部５２Ａとの間でパイロット管路５４の途中に設けられている。温度センサ６２および圧力センサ６３による検出信号は、コントローラ６４に出力される。

コントローラ６４は、第１の実施の形態で述べたコントローラ３０とほぼ同様に構成されている。しかし、このコントローラ６４は、エンジン９の駆動情報、操作レバー装置２０からの電気信号、温度センサ６２および圧力センサ６３からの検出信号に従って第１電磁比例減圧弁５６と第２電磁比例減圧弁５８とを切換制御する点で、第１の実施の形態とは相違している。コントローラ６４は、その入力側に、操作レバー装置２０、温度センサ２８，６２、圧力センサ２９Ａ，２９Ｂ，６３およびエンジン９用の制御装置（図示せず）等が接続されている。コントローラ６４の出力側は、前記第１の実施の形態で述べたパイロット圧制御装置２１の第１電磁比例減圧弁２２，２３、第２電磁比例減圧弁２５に加えて、パイロット圧制御装置５５の第１電磁比例減圧弁５６および第２電磁比例減圧弁５８等に接続されている。

コントローラ６４は、例えば不揮発性メモリ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなるメモリ６４Ａを有している。このメモリ６４Ａ内には、例えば第１の実施の形態で述べた暖機運転モードの制御処理（図４参照）と、作業モードの制御処理を行うプログラム（図５参照）と、第１の温度Ｔａ、第２の温度Ｔｂおよび所要の設定圧力Ｐ１等に加えて、流量再生弁５２を切換制御するためのプログラム（図示せず）、さらには、パイロット圧制御装置５５を暖機するためのプログラム（図示せず）等と、が格納されている。

かくして、このように構成される第２の実施の形態では、前述した第１，第２の実施の形態と同様に、簡易な回路構成でパイロット圧制御装置２１（パイロット回路）のヒートシステムを実現でき、エンジン９の低温始動直後の暖機運転を効率的に行うことができると共に、油圧ショベル１の操作中でも、第１電磁比例減圧弁２２，２３と第２電磁比例減圧弁２５とを切換制御することにより、作業を中断させることなくパイロット回路を暖機することができる。

しかも、第２の実施の形態では、流量再生弁５２をパイロット圧で切換制御するパイロット圧制御装置５５の第１電磁比例減圧弁５６に、第２電磁比例減圧弁５８等を追加して設けることにより、パイロット圧制御装置５５のヒートシステムを簡易な構成で実現でき、油圧ショベル１の操作中でも、第１電磁比例減圧弁５６と第２電磁比例減圧弁５８とを切換制御することにより、作業を中断させることなくパイロット管路５４等を暖機することができる。

図７に示すように、パイロット圧制御装置５５の第１電磁比例減圧弁５６、第２電磁比例減圧弁５８および弁ハウジング５７は、ブーム１０Ａに外側から取付けた状態で設けられている。これにより、流量再生弁５２の油圧パイロット部５２Ａと第１電磁比例減圧弁５６との間を接続するパイロット管路５４の管路長を短くできるという利点がある。しかし、パイロット圧制御装置５５の弁ハウジング５７は、上部旋回体４（車体）の熱源から離れた位置にあり、ブーム１０Ａの外側に露出した状態で吹きさらしとなっているので、弁ハウジング５７、パイロット圧供給管路５９およびタンク管路６０内の油温は、特に寒冷地での雰囲気温度の影響を受け易い。

そこで、例えば寒冷地等でのエンジン９の低温始動時直後に冷え切った車体と作業装置１０のブーム１０Ａ側等を暖機する際には、第２電磁比例減圧弁５８によるヒート回路を最大開口とし、流量を増やすことで、パイロット圧制御装置５５の弁ハウジング５７内にタンク１２内の暖油（ヒータ３１で常に加温されている作動油）を循環させることができる。これにより、パイロット回路（即ち、第２電磁比例減圧弁５８により第１電磁比例減圧弁５６と弁ハウジング５７）を暖機して、パイロット管路５４に供給するパイロット圧油を適正な温度と粘度状態に保つことができる。

従って、第２の実施の形態では、パイロット圧制御装置５５の弁ハウジング５７等を上部旋回体４（車体）の熱源から離れた位置で吹きさらしとなる位置に設けた場合でも、タンク１２内の暖油を弁ハウジング５７内に循環させることにより、弁ハウジング５７、パイロット圧供給管路５９およびタンク管路６０内の油温を上昇でき、特に寒冷地での雰囲気温度の影響を受け易い箇所でも必要な暖機を効率的に行うことができる。

なお、前記第２の実施の形態では、パイロットポンプ１７の吐出側にパイロット圧供給管路２６，５９を介してパイロット圧制御装置２１と他のパイロット圧制御装置５５とを設ける場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばパイロット圧制御装置２１は省略してもよく、他のパイロット圧制御装置５５だけを設ける構成としてもよい。

また、前記第１の実施の形態では、パイロット圧制御装置２１に第１電磁比例減圧弁２２，２３と第２電磁比例減圧弁２５とを設ける場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば第２電磁比例減圧弁２５に替えて、より安価なＯＮ−ＯＦＦ制御が可能な電磁弁を使用してもよい。

また、前記第２の実施の形態で述べたパイロット圧制御装置５５についても、第２電磁比例減圧弁５８を安価なＯＮ−ＯＦＦ制御が可能な電磁弁により構成してもよい。

さらに、前記各実施の形態では、作業機械として大型の油圧ショベル１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば中型の油圧ショベル等に適用してもよい。さらにまた、油圧クレーン、ホイールローダ、ダンプトラック等の作業機械にも広く適用できるものである。

１ 油圧ショベル（作業機械）
２ 下部走行体
４ 上部旋回体
５ 旋回フレーム
７ キャブ
８ カウンタウエイト
９ エンジン
１０ 作業装置
１１ メインの油圧ポンプ
１２ タンク
１３ 油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）
１４ 方向制御弁（制御弁）
１５Ａ，１５Ｂ，５４ パイロット管路
１７ パイロットポンプ
２０ 操作レバー装置（電気式操作装置）
２０Ａ 操作レバー
２１，５５ パイロット圧制御装置
２２，２３，５６ 第１電磁比例減圧弁（電磁弁）
２２Ａ，２３Ａ，５６Ａ 第１ポンプポート
２２Ｂ，２３Ｂ，５６Ｂ 第１タンクポート
２２Ｃ，２３Ｃ，５６Ｃ 第１出力ポート
２４，５７ 弁ハウジング
２５，５８ 第２電磁比例減圧弁（電磁弁）
２５Ａ，５８Ａ 第２ポンプポート
２５Ｂ，５８Ｂ 第２タンクポート
２５Ｃ，５８Ｃ 第２出力ポート
２６，５９ パイロット圧供給管路
２７，６０ タンク管路
２８，６２ 温度センサ
２９Ａ，２９Ｂ，６３ 圧力センサ
３０，６４ コントローラ
３１ ヒータ
３３，６１ 固定絞り
５１ 再生管路
５２ 流量再生弁（制御弁）

Claims (4)

1. 作業機械の原動機によって駆動されタンクから作動油を吸込んで圧油を吐出するメインの油圧ポンプおよびパイロットポンプと、
   前記作業機械に設けられ、前記油圧ポンプから供給される圧油によって駆動される油圧アクチュエータと、
   前記油圧ポンプと前記油圧アクチュエータとの間に設けられ、前記パイロットポンプからのパイロット圧が油圧パイロット部に供給されることにより前記油圧アクチュエータへの圧油の供給を制御する制御弁と、
   前記制御弁を切換操作して前記油圧アクチュエータの作動を制御するため外部からの操作に従って電気信号を出力する電気式操作装置と、
   前記電気式操作装置からの前記電気信号に従って前記制御弁の油圧パイロット部に供給する前記パイロット圧を可変に制御するパイロット圧制御装置と、
   前記タンク内の作動油を加温するヒータと、
   が備えられた作業機械用油圧制御装置において、
   前記パイロット圧制御装置は、
   前記パイロットポンプの吐出側に接続されるパイロット圧供給管路と、
   前記タンクに接続されるタンク管路と、
   前記パイロット圧供給管路に接続される第１ポンプポート、前記タンク管路に接続される第１タンクポートおよび前記制御弁の油圧パイロット部に接続される第１出力ポートを有し、前記電気信号に従って前記第１出力ポートを前記第１ポンプポートまたは第１タンクポートに選択的に接続し前記制御弁の切換制御を行う第１電磁弁と、
   前記パイロット圧供給管路に接続される第２ポンプポート、前記タンク管路に接続される第２タンクポートおよび第２出力ポートを有し、前記電気信号に従って前記第２出力ポートを前記第２ポンプポートまたは第２タンクポートに選択的に接続する第２電磁弁と、
   を含んで構成され、
   前記第２電磁弁は、前記第１電磁弁と並列となるように設けられており、
   前記第２電磁弁は、前記ヒータで加温され前記パイロット圧制御装置内を流通する作動油の油温を上昇させるため前記第２ポンプポートから前記第２出力ポートに流れる圧油が前記タンク管路に還流される構成とし、
   前記第２電磁弁の前記第２出力ポートと前記タンク管路との間には、前記タンク管路に還流される戻り油の流量を制限する固定絞りが設けられていることを特徴とする作業機械用油圧制御装置。
2. 前記タンク管路から前記タンクへと戻される戻り油の温度を検出する温度センサと、
   前記第１電磁弁の第１出力ポートと前記制御弁の油圧パイロット部との間に設けられ前記パイロット圧を検出する圧力センサと、
   前記原動機の駆動情報、前記電気式操作装置からの電気信号、前記温度センサおよび圧力センサからの検出信号に従って前記第１，第２電磁弁を制御するコントローラと、が備えられていることを特徴とする請求項１に記載の作業機械用油圧制御装置。
3. 前記パイロット圧制御装置は、前記第１，第２電磁弁の間で前記作動油の油温上昇による熱が伝えられる共通の弁ハウジングを有していることを特徴とする請求項１に記載の作業機械用油圧制御装置。
4. 前記パイロット圧制御装置は、前記第１，第２電磁弁と前記固定絞りとの間で前記作動油の油温上昇による熱が伝えられる共通の弁ハウジングを有していることを特徴とする請求項１に記載の作業機械用油圧制御装置。

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