JPH06264474A - 油圧建設機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】油圧建設機械において、走行とフロント作業と
の走行複合操作性を向上でき、しかもそれを走行単独で
のステアリング性能を損なわずに達成する。 【構成】油圧ポンプ２００Ｒ，２００Ｌはそれぞれ第１
及び第２の供給管路３０５，３０６を介して第１及び第
３の油圧回路３０１，３０３に接続され、第４の油圧回
路３０４の第３の供給管路３０７は第１の合流管路３０
８を介して第１の供給管路３０５に接続されると共に、
第２の合流管路３０９を介して第２の供給管路３０６に
接続される。第１及び第２の合流管路３０８，３０９に
はそれぞれ合流分離弁５００ｂ，５００ａが配置されて
いる。走行単独では合流分離弁５００ａはＯＮ、合流分
離弁５００ｂはＯＦＦし、走行とフロント作業との複合
操作では合流分離弁５００ａはＯＦＦ、合流分離弁５０
０ｂはＯＮする。アクチュエータの操作を検出するため
に操作検出器２９ａ〜３４ａが設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は油圧ショベル等の油圧建
設機械に係わり、特に、少なくとも２つの油圧ポンプと
走行アクチュエータと作業アクチュエータ（フロントア
クチュエータ）とを備え、かつ２つの油圧ポンプに対し
ロードセンシング制御と入力トルク制限制御とを行う油
圧建設機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の油圧建設機械の制御方式として、
ポンプ吐出圧力がアクチュエータの最大負荷圧力よりも
所定値だけ高くなるようにアクチュエータの最大負荷圧
力に応答してポンプ吐出流量を制御するロードセンシン
グ制御（以下、適宜ＬＳ制御という）方式のポンプレギ
ュレータを備えたものが知られており、その例が以下の
文献に記載されている。

【０００３】特開平２−１１８２０３号公報； 特開平２−２４８７０６号公報； 特開平３−０２４３０２号公報； 特開平３−２４９４１２号公報； 特開平１−３１６５０２号公報； 特開平２−２７９８２９号公報； 特開平３−０８４２０４号公報等。

【０００４】文献には、１ポンプＬＳ制御の油圧駆動
装置が記載されている。すなわち、この油圧駆動装置
は、１つの油圧ポンプと、この１つの油圧ポンプから吐
出される圧油によって駆動される複数のアクチュエータ
と、その１つのポンプに対するＬＳ制御機能を持つレギ
ュレータとを有し、その１つの油圧ポンプをＬＳ制御す
ることで全てのアクチュエータを駆動している。また、
ポンプレギュレータは、ポンプ吐出圧力が高くなるとポ
ンプ吐出流量が減るように制御し、油圧ポンプを駆動す
る原動機の負荷を軽減する入力トルク制限機能も有して
いる。

【０００５】文献〜には、２ポンプＬＳ制御の油圧
駆動装置が記載されている。すなわち、この油圧駆動装
置は、２つの油圧ポンプと、これら２つの油圧ポンプか
ら吐出される圧油によって駆動される複数のアクチュエ
ータと、その２つの油圧ポンプの各々に対するＬＳ制御
機能を持つレギュレータとを有し、その２つの油圧ポン
プをＬＳ制御することでアクチュエータを駆動すると共
に、２つの油圧ポンプから吐出された圧油を合流した
り、分離したりすることによって作業効率の向上を図っ
ている。ポンプレギュレータは上記と同様に入力トルク
制限制御機能を有している。また、複数のアクチュエー
タは複数のフロントアクチュエータと、左右の走行モー
タとを有し、左右の走行モータの一方とフロントアクチ
ュエータの一部を一方のポンプに対応させ、他方の走行
モータとフロントアクチュエータの残りを他方のポンプ
に対応させている。このように左右の走行モータを各ポ
ンプに対応させているのは、ステアリング力を確保する
ためである。すなわち、ステアリング時は、左右の走行
モータの負荷圧力の差が大きくなるので、左右の走行モ
ータでポンプを分けた方が、左右の走行モータへ供給さ
れる圧油の流量の独立性が確保され、大きなステアリン
グ力を出しやすいからである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記文献に記載の従
来技術では、１ポンプＬＳ制御方式であるため、複数の
アクチュエータを同時に駆動する複合操作で複数のアク
チュエータの負荷圧力の差が大きい場合には、油圧ポン
プの吐出流量は入力トルク制限制御により高圧側の負荷
圧力に支配されてしまい、トータルの流量が不足し、作
業効率が悪いという問題がある。

【０００７】上記問題に対し、文献〜に記載の従来
技術では２ポンプＬＳ制御を採用し、２つの油圧ポンプ
から吐出された圧油を合流したり、分離したりすること
によって作業効率の向上を図っている。しかし、油圧シ
ョベルの実作業において、負荷圧力の高圧と低圧の差に
より問題が生じるのは、走行とフロント作業との複合操
作である。すなわち、文献に記載の従来技術では、 （１）登坂走行複合では、走行モータの負荷圧力が大き
くなり、入力トルク制限制御でポンプ流量が減り、フロ
ントが上がらなくなる。

【０００８】（２）ぬかるみを脱出する際には、アーム
の引き力を得るためにフロントアクチュエータの負荷圧
力が走行モータの負荷圧力よりも極端に高くなる。この
フロントアクチュエータの高圧化により入力トルク制限
制御が働いてポンプ吐出流量が減り、走行を含む全体の
動作が遅くなり、脱出不能となる。これに対し、高圧側
より低圧側に流れる圧油の流量が多くなるように流量制
御弁（コントロールバルブ）の特性を変更すると、走行
モータに多くの圧油が流れ、フロントアクチュエータの
駆動力が低下し、脱出不能となる。

【０００９】文献〜に記載の従来技術では、左右の
走行モータでポンプを分けているので、上記（１）及び
（２）の問題は解決できない。

【００１０】本発明の第１の目的は、走行とフロント作
業との走行複合操作性を向上できる油圧建設機械を提供
することである。

【００１１】本発明の第２の目的は、走行単独でのステ
アリング性能を損なわず走行複合操作性を向上する油圧
建設機械を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、本発明は、少なくとも２つの油圧ポンプと、
これら２つの油圧ポンプから吐出される圧油によって駆
動される複数の油圧アクチュエータと、これら複数の油
圧アクチュエータに供給される圧油の流れをそれぞれ制
御する流量制御弁と、前記２つの油圧ポンプのそれぞれ
の吐出流量を、それぞれの油圧ポンプが駆動している油
圧アクチュエータの最大負荷圧力よりもポンプ吐出圧力
が高くなるように制御する第１のポンプ制御手段と、ポ
ンプ吐出圧力が高くなるとポンプ吐出流量が減るように
前記２つの油圧ポンプのそれぞれの吐出流量を制御する
第２のポンプ制御手段とを備え、前記複数のアクチュエ
ータが少なくとも１つのフロントアクチュエータと少な
くとも１つの走行アクチュエータとを含む油圧建設機械
において、（ａ）前記フロントアクチュエータとその流
量制御弁を含む第１の油圧回路及び前記走行アクチュエ
ータとその流量制御弁を含む第２の油圧回路と；（ｂ）
前記２つの油圧ポンプと前記第１及び第２の油圧回路と
の間に設置され、前記２つの油圧ポンプを少なくとも前
記第１の油圧回路に接続する第１の位置と、前記２つの
油圧ポンプの一方を前記第１の油圧回路に優先的に接続
し、他方を前記第２の油圧回路に優先的に接続する第２
の位置とを有する弁手段と；（ｃ）前記フロントアクチ
ュエータのみが操作されたときには前記弁手段を前記第
１の位置に動かし、前記フロントアクチュエータと前記
走行アクチュエータとが同時に操作されたときには前記
弁手段を前記第２の位置に動かす機能を持つ合流制御手
段と；を備えることを特徴とする。

【００１３】なお、本願明細書において「優先的に接
続」とは、他方の油圧回路との接続に対して弁手段が
「全閉位置」をとる場合と、「部分開位置」すなわち
「絞り位置」をとる場合とを含むものとして使用する。

【００１４】上記油圧建設機械において、好ましくは、
前記２つの油圧ポンプの一方は第１の供給管路を介して
前記第１の油圧回路に接続され、他方は第２の供給管路
を介して前記第２の油圧回路に接続されると共に、前記
第１及び第２の供給管路は合流管路を介して互いに接続
され、前記弁手段は前記第１の合流管路に配置された合
流分離弁を含む。

【００１５】また上記第２の目的を達成するために、本
発明は、上記油圧建設機械においてさらに、前記走行ア
クチュエータは左右の走行アクチュエータを含み、前記
第２の油圧回路は前記右走行アクチュエータとその流量
制御弁を含む第３の油圧回路と、前記左走行アクチュエ
ータとその流量制御弁を含む第４の油圧回路とを含み、
前記弁手段は前記２つの油圧ポンプの一方を前記第３の
油圧回路に優先的に接続し、他方を前記第４の油圧回路
に優先的に接続する第３の位置をさらに有し、前記合流
制御手段は前記走行アクチュエータのみが操作されたと
きには前記弁手段を前記第３の位置に動かすことを特徴
とする。

【００１６】上記油圧建設機械において、好ましくは、
前記２つの油圧ポンプの一方は第１の供給管路を介して
前記第１の油圧回路に接続され、他方は第２の供給管路
を介して前記第３の油圧回路に接続されると共に、前記
第４の油圧回路は該第４の油圧回路に圧油を供給する第
３の供給管路を有し、前記第３の供給管路は前記第１の
供給管路と第１の合流管路を介して接続されかつ前記第
２の供給管路と第２の合流管路を介して接続され、前記
弁手段は前記第１の合流管路に配置された第１の合流分
離弁と前記第２の合流管路に配置された第２の合流分離
弁とを含む。

【００１７】上記油圧建設機械は、また好ましくは、前
記第１の油圧回路の供給圧力と前記フロントアクチュエ
ータの負荷圧力との差圧を検出する第１の差圧検出手段
と、前記第２の油圧回路の供給圧力と前記走行アクチュ
エータの負荷圧力との差圧を検出する第２の差圧検出手
段とをさらに備え、前記第１のポンプ制御手段は、前記
弁手段が前記第１の位置に動かされるときは、前記第１
の差圧検出手段で検出された差圧に基づいて前記２つの
油圧ポンプの吐出流量をそれぞれ制御し、前記弁手段が
前記第２の位置に動かされるときは、前記第１の差圧検
出手段で検出された差圧に基づいて前記２つの油圧ポン
プの一方の吐出流量を、前記第２の差圧検出手段で検出
された差圧に基づいて他方の吐出流量をそれぞれ制御す
る。

【００１８】上記油圧建設機械は、さらに好ましくは、
前記第１の油圧回路の供給圧力と前記フロントアクチュ
エータの負荷圧力との差圧を検出する第１の差圧検出手
段と、前記第３の油圧回路の供給圧力と前記右走行アク
チュエータの負荷圧力との差圧を検出する第２の差圧検
出手段と、前記第４の油圧回路の供給圧力と前記左走行
アクチュエータの負荷圧力との差圧を検出する第３の差
圧検出手段とをさらに備え、前記第１のポンプ制御手段
は、前記弁手段が前記第１の位置に動かされるときは、
前記第１の差圧検出手段で検出された差圧に基づいて前
記２つの油圧ポンプの吐出流量をそれぞれ制御し、前記
弁手段が前記第２の位置に動かされるときは、前記第１
の差圧検出手段で検出された差圧に基づいて前記２つの
油圧ポンプの一方の吐出流量を、前記第２及び第３の差
圧検出手段で検出された差圧の小さい方に基づいて他方
の吐出流量をそれぞれ制御し、前記弁手段が前記第３の
位置に動かされるときは、前記第２の差圧検出手段で検
出された差圧に基づいて前記２つの油圧ポンプの一方の
吐出流量を、前記第３の差圧検出手段で検出された差圧
に基づいて他方の吐出流量をそれぞれ制御する。

【００１９】また、上記油圧建設機械は、好ましくは、
前記フロントアクチュエータと走行アクチュエータのそ
れぞれの操作を検出する操作検出手段をさらに有し、前
記合流制御手段は、前記操作検出手段からの信号に基づ
き前記フロントアクチュエータと前記走行アクチュエー
タとが同時に操作されたかどうかを判断する。

【００２０】

【作用】第１の目的に係わる本発明において、フロント
のみの作業を行う時は、合流制御手段は弁手段を第１の
位置に動かす。弁手段が第１の位置に動かされると、２
つの油圧ポンプが少なくとも第１の油圧回路に接続され
る。これにより、２つの油圧ポンプから吐出される圧油
が第１の油圧回路に供給され、フロントのみの作業を行
うことができる。走行とフロント作業との複合操作を行
う時には、合流制御手段は弁手段を第２の位置に動か
す。弁手段が第２の位置に動かされると、２つの油圧ポ
ンプの一方が第１の油圧回路に優先的に接続され、他方
が第２の油圧回路に優先的に接続される。これにより、
一方の油圧ポンプから吐出された圧油の少なくとも大部
分は第１の油圧回路に供給され、他方の油圧ポンプから
吐出された圧油の少なくとも大部分は第２の油圧回路に
供給されるので、走行アクチュエータとフロントアクチ
ュエータとに供給される圧油の流量の独立性が確保さ
れ、走行複合操作性が向上する。

【００２１】例えば登坂走行複合では、走行アクチュエ
ータを駆動する油圧ポンプに対して入力トルク制限制御
が働き、そのポンプ吐出流量が減ったとしても、フロン
トアクチュエータを駆動する油圧ポンプはその負荷圧力
の影響を受けずに圧油を供給するので、フロントを高く
上げることができる。

【００２２】また、ぬかるみを脱出する際に、アームの
引き力を得るためにフロントアクチュエータの負荷圧力
が走行モーターの負荷圧力よりも極端に高くなり、フロ
ントアクチュエータを駆動する油圧ポンプに対して入力
トルク制限制御が働き、そのポンプ吐出流量が減ったと
しても、走行アクチュエータを駆動する油圧ポンプはそ
の負荷圧力の影響を受けずに圧油を供給するので、走行
モータの駆動力が出せ、ぬかるみを脱出できる。

【００２３】また、第２の目的に係わる本発明におい
て、走行単独操作を行う時は、合流制御手段は弁手段を
第３の位置に動かす。弁手段が第３の位置に動かされる
と、２つの油圧ポンプの一方が第３の油圧回路に優先的
に接続され、他方が第４の油圧回路に優先的に接続され
る。これにより、一方の油圧ポンプから吐出される圧油
は第３の油圧回路に供給され、他方の油圧ポンプから吐
出される圧油は第４の油圧回路に供給されるので、右走
行アクチュエータと左走行アクチュエータとに供給され
る圧油の流量の独立性が確保され、大曲がり走行、スピ
ンターン等のステアリング操作に際して大きなステアリ
ング力を出せ、優れたステアリング性能が得られる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図１６によ
り説明する。本実施例は本発明を油圧ショベルに適用し
たものである。

【００２５】図１及び図２において、本実施例の油圧シ
ョベルに係わる制御装置は、図示しない原動機によって
駆動される２つの可変容量型の油圧ポンプ、即ち主ポン
プ２００Ｒ，２００Ｌと、主ポンプ２００Ｒ，２００Ｌ
から吐出される圧油によって駆動される複数のアクチュ
エータ、即ち右走行モータ２３、左走行モータ２４、旋
回モータ２５、ブームシリンダ２６、アームシリンダ２
７、及びバケットシリンダ２８と、これら複数のアクチ
ュエータのそれぞれに供給される圧油の流れを制御する
流量制御弁、即ち右走行用方向切換弁２９、左走行用方
向切換弁３０、旋回用方向切換弁３１、ブーム用方向切
換弁３２、アーム用方向切換弁３３、バケット用方向切
換弁３４と、これら流量制御弁に対応してそれぞれその
上流に配置され、流量制御弁の入口と出口の間に生じる
差圧、即ち流量制御弁の前後差圧ΔＰv1，ΔＰv2，ΔＰ
v3，ΔＰv4，ΔＰv5，ΔＰv6をそれぞれ制御する圧力補
償弁、即ち分流補償弁３５，３６，３７，３８，３９，
４０とを備えている。

【００２６】図３及び図４に示すように、右走行モータ
２３及び左走行モータ２４は油圧ショベルの履体即ち走
行体２，３を駆動し、旋回モーター２５は油圧ショベル
の旋回体１を駆動し、ブームシリンダー２６、アームシ
リンダー２７及びバケットシリンダー２８はそれぞれ油
圧ショベルのフロント機構であるブーム４、アーム５及
びバケット６を駆動する。旋回モーター２５、ブームシ
リンダー２６、アームシリンダー２７及びバケットシリ
ンダー２８はフロント機構を動かして油圧ショベルの作
業を行うのに使用されることから、本明細書中ではこれ
らを総称してフロントアクチュエータという。

【００２７】図１及び図２に戻り、フロントアクチュエ
ータ２５〜２８及びそれらの流量制御弁３１〜３４と分
流補償弁３７〜４０は第１の油圧回路３０１を構成し、
左右走行モータ２３，２４及びそれらの流量制御弁２
９，３０と分流補償弁３５，３６は第２の油圧回路３０
２を構成する。また、第２の油圧回路３０２は右走行モ
ータ２３及びその流量制御弁２９と分流補償弁３５を有
する第３の油圧回路３０３と左走行モータ２４及びその
流量制御弁３０と分流補償弁３６を有する第４の油圧回
路３０４とで構成されている。

【００２８】油圧ポンプ２００Ｒは第１の供給管路３０
５を介して第１の油圧回路３０１に接続され、油圧ポン
プ２００Ｌは第２の供給管路３０６を介して第３の油圧
回路３０３に接続されている。また、第４の油圧回路３
０４は該油圧回路３０４に圧油を供給する第３の供給管
路３０７を有し、第３の供給管路３０７は第１の合流管
路３０８を介して第１の供給管路３０５に接続されると
共に、第２の合流管路３０９を介して第２の供給管路３
０６に接続されている。第２の合流管路３０９には合流
分離弁５００ａが配置され、第１の合流管路３０８には
合流分離弁５００ｂが配置されている。これら合流分離
弁５００ａ，５００ｂはコントローラ６１から出力され
る電気信号により全開と全閉の２位置に切換えられる常
時開の電磁開閉弁である。なお、後述するが、合流分離
弁５００ａ，５００ｂは全開と部分開すなわち絞り位置
との２位置で切換えられる弁であっても良い。

【００２９】流量制御弁２９〜３４には、それぞれ、ア
クチュエータ２３〜２８の駆動時にそれらの負荷圧力を
取り出すためのチェック弁４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４
２ｄ，４２ｅ，４２ｆを備えた負荷ライン４３ａ，４３
ｂ，４３ｃ，４３ｄ，４３ｅ，４３ｆが接続されてい
る。これら負荷ラインのうち第１の油圧回路３０１のフ
ロントアクチュエータ２５〜２８に係わる負荷ライン４
３ｃ〜４３ｆはチェック弁４２ｃ〜４２ｆの出力側で共
通の負荷ライン４４に接続され、負荷ライン４４と第１
の供給管路３０５との間には、第１の油圧回路３０１の
供給圧力とフロントアクチュエータ２５〜２８の負荷圧
力のうちの最も高い負荷圧力（以下、最大負荷圧力とい
う）ＰLmaxとを導入し、両者の差圧（ＬＳ差圧）ΔＰｃ
を検出する差圧検出器５９ｃが接続されている。第３の
油圧回路３０３の右走行モータ２３に係わる負荷ライン
４３ａのチェック弁４２ａの出力側と第２の供給管路３
０６との間には、第３の油圧回路３０３の供給圧力と右
走行モータ２３の負荷圧力ＰLrt とを導入し、両者の差
圧（ＬＳ差圧）ΔＰａを検出する差圧検出器５９ａが接
続され、第４の油圧回路３０４の左走行モータ２４に係
わる負荷ライン４３ｂのチェック弁４２ｂの出力側と第
３の供給管路３０７との間には、第４の油圧回路３０４
の供給圧力と左走行モータ２４の負荷圧力ＰLlt とを導
入し、両者の差圧（ＬＳ差圧）ΔＰｂを検出する差圧検
出器５９ｂが接続されている。差圧検出器５９ａ〜５９
ｃから出力される信号はコントローラ６１に入力され
る。

【００３０】また、流量制御弁２９〜３４の操作レバー
にはそれぞれ操作レバーの動きを検出し、対応するアク
チュエータ２３〜２８の操作を検出する操作検出器２９
ａ，３０ａ，３１ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａが設けら
れている。これら操作検出器２９ａ〜３４ａから出力さ
れる信号もコントローラ６１に入力される。

【００３１】分流補償弁３５〜４０はそれぞれ次のよう
に構成されている。分流補償弁３５は、右走行用方向切
換弁２９の出口圧力が導かれ、分流補償弁３５の弁体を
開弁方向に付勢する駆動部３５ａと、右走行用方向切換
弁２９の入口圧力が導かれ、分流補償弁３５の弁体を閉
弁方向に付勢する駆動部３５ｂと、分流補償弁３５の弁
体を力ｆで開弁方向に付勢するばね４５と、パイロット
ライン５１ａを介して油圧発生回路６５から制御圧力Ｐ
c1が導かれ、分流補償弁３５の弁体を閉弁方向に制御力
Ｆc1で付勢する駆動部３５ｃとを備えている。駆動部３
５ａ，３５ｂにより分流補償弁３５の弁体に右走行用方
向切換弁２９の前後差圧ΔＰv1に基づく第１の制御力が
閉弁方向に付与され、ばね４５と駆動部３５ｃとにより
分流補償弁３５の弁体に第２の制御力ｆ−Ｆc1が開弁方
向に付与される。このような第１の制御力と第２の制御
力のバランスにより分流補償弁３５の絞り量が定まり、
右走行用方向切換弁２３の前後差圧ΔＰv1が制御され
る。ここで、第２の制御力ｆ−Ｆc1は右走行用方向切換
弁２３の前後差圧ΔＰv1の目標値（目標補償差圧）を設
定する値となる。

【００３２】その他の分流補償弁３６〜４０も同様に構
成されている。即ち、分流補償弁３６〜４０は、それら
の弁体を流量制御弁３０〜３４の前後差圧ΔＰv2〜ΔＰ
v6に基づく第１の制御力でそれぞれ付勢する対向する駆
動部３６ａ，３６ｂ；３７ａ，３７ｂ；３８ａ，３８
ｂ；３９ａ，３９ｂ；４０ａ，４０ｂと、力ｆで弁体を
開弁方向に付勢するばね４６，４７，５８，５９，５０
と、パイロットライン５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１
ｅ，５１ｆを介して制御圧力発生回路６５からの制御圧
力Ｐc2，Ｐc3，Ｐc4，Ｐc5，Ｐc6が導かれ、それぞれの
弁体を制御力Ｆc2，Ｆc3，Ｆc4，Ｆc5，Ｆc6で閉弁方向
に付勢する駆動部３６ｃ，３７ｃ，３８ｃ，３９ｃ，４
０ｃとを備えている。

【００３３】制御圧力発生回路６５は、図５に示すよう
に、分流補償弁３５〜４０に対応して設けられ、コント
ローラ６１から出力される電気信号ａ，ｂ，ｃ，ｄ，
ｅ，ｆをそれぞれ入力する電磁比例減圧弁６２ａ，６２
ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，６２ｆ、電磁比例減圧弁
６２ａ〜６２ｆにパイロット圧を供給するパイロットポ
ンプ６３、及びこのパイロットポンプ６３から出力され
るパイロット圧の大きさを規定するリリーフ弁６４を含
む。電磁比例減圧弁６２ａ〜６２ｆは電気信号ａ〜ｆに
より作動し、コントローラ６１で演算した制御力Ｆc1〜
Ｆc6の値に応じた制御圧力Ｐc1〜Ｐc6を発生し、これを
パイロットライン５１ａ〜５１ｆを介して分流補償弁３
５〜４０の駆動部３５ｃ〜４０ｃにそれぞれ出力する。

【００３４】主ポンプ２００Ｒの吐出流量はポンプ制御
装置４００Ｒにより制御され、ポンプ制御装置４００Ｒ
は、主ポンプ２００Ｒの斜板を駆動し押しのけ容積を増
減する傾転駆動装置４００ａＲと、この傾転駆動装置に
制御圧力を出力しそれを駆動する電磁比例減圧弁４００
ｂＲとを有している。主ポンプ２００Ｌに対しても同様
に、傾転駆動装置４００ａＬと電磁比例減圧弁４００ｂ
Ｌとからなるポンプ制御装置４００Ｌが設けられてい
る。ポンプ制御装置４００Ｒ，４００Ｌの電磁比例減圧
弁４００ｂＲ，４００ｂＬはコントローラ６１から出力
される電気信号により駆動され、主ポンプ２００Ｒ，２
００Ｌの吐出圧力Ｐs が関連する油圧回路の最大負荷圧
力ＰamaxまたはＰLrt ，ＰLlt より所定値ΔＰLSO だけ
高くなるように主ポンプ２００Ｒ，２００Ｌの吐出流量
が制御される。

【００３５】主ポンプ２００Ｒ，２００Ｌにはそれぞれ
主ポンプの斜板の傾転角（押しのけ容積）Ｑθを検出す
る変位検出器２２３Ｒ，２２３Ｌが設けられ、第１及び
第２の供給管路３０５，３０６にはそれぞれ主ポンプ２
００Ｒ，２００Ｌの吐出圧力Ｐａ，Ｐｂ（以下、Ｐs で
代表する）を検出する圧力検出器２２４Ｒ，２２４Ｌが
設けられている。これら変位検出器２２３Ｒ，２２３Ｌ
及び圧力検出器２２４Ｒ，２２４Ｌから出力された信号
はコントローラ６１に入力される。第１及び第２の供給
管路３０５，３０６にはそれぞれさらに、主ポンプ２０
０Ｒ，２００Ｌの吐出圧油がリリーフ設定圧力に達する
と圧油をタンクに流出させ、ポンプ吐出圧力を当該設定
圧力以下に制限するリリーフ弁３００Ｒ，３００Ｌが設
けられている。また図示しないが、第１及び第２の供給
管路３０５，３０６には主ポンプ２００Ｒ，２００Ｌの
吐出圧力と最大負荷圧力との差圧が設定圧力以上になる
と圧油をタンクに流出させるアンロード弁が設けられて
いる。

【００３６】コントローラ６１はマイクロコンピュータ
で構成され、図６に示すように、操作レバーの動きを検
出する操作検出器２９ａ，３０ａ，３１ａ，３２ａ，３
３ａ，３４ａ、ポンプ傾転角を検出する変位検出器２２
３Ｒ，２２３Ｌ、ポンプ吐出圧力を検出する圧力検出器
２２４Ｒ，２２４Ｌ、ＬＳ差圧を検出する差圧検出器５
９ａ，５９ｂ，５９ｃからの信号を入力し、これをデジ
タル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ６１ａと、中央演
算装置（ＣＰＵ）６１ｂと、制御プログラムを格納する
リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）６１ｃと、演算途中の
数値を一時的に記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡ
Ｍ）６１ｄと、デジタル信号をアナログ信号に変化する
Ｄ／Ａコンバータ６１ｅと、合流分離弁５００ａ，５５
０ｂ、電磁比例減圧弁４００ｂＲ，４００ｂＬ及び制御
圧力発生回路６５に駆動信号を出力する増幅器（ＡＭ
Ｐ）６１ｆとを備えている。

【００３７】コントローラ６１の制御機能を図７にブロ
ック図で示す。コントローラ６１は、レバー操作（操作
検出器２９ａ，３０ａ，３１ａ，３２ａ，３３ａ，３４
ａからの信号）に基づき合流分離弁５００ａ，５００ｂ
を制御する合流分離制御機能３２０と、レバー操作とＬ
Ｓ差圧（差圧検出器５９ａ，５９ｂ，５９ｃからの信
号）とポンプ傾転角（変位検出器２２３Ｒ，２２３Ｌか
らの信号）とポンプ吐出圧力（圧力検出器２２４Ｒ，２
２４Ｌからの信号）に基づき電磁比例減圧弁４００ａ
Ｒ，３００ａＬを制御し主ポンプ２００Ｒ，２００Ｌの
傾転角を制御するポンプ流量制御機能３２１と、ＬＳ差
圧に基づき制御圧力発生回路６５を駆動し分流補償弁３
５〜４０を制御する個別分流補償制御機能３２２とを有
している。これらの機能を実行するためのプログラムは
ＲＯＭ６１ｃに格納されている。

【００３８】合流分離制御機能３２０、ポンプ流量制御
機能３２１及び個別分流補償制御機能の詳細を図面を用
いて順次説明してゆく。

【００３９】図８に合流分離制御機能３２０をブロック
図で示す。ブロック３２０ａにおいて、操作検出器２９
ａ，３０ａ，３１ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａで検出さ
れたレバー操作に基づき、 フロントのみの操作（フロントアクチュエータ２５〜
２８のみが操作されたか）； 走行単独操作（走行モータ２４，２４のみが操作され
たか）； 走行複合操作（フロントアクチュエータ２５〜２８と
走行モータ２３，２４とが同時に操作されたか）；を判
定する。図９に上記〜の操作判定パターンを示す。
ＮＯ．は操作判定のパターン番号であり、１〜５７まで
ある。“０”はアクチュエータが操作されていないこと
を示し、“１”はアクチュエータが操作されていること
を示す。

【００４０】ブロック３２０ｂにおいて、ブロック３２
０ａでの操作判定結果に基づき合流分離弁５００ａ，５
００ｂの切換位置を設定し、合流分離弁５００ａ，５０
０ｂの切換を制御する。図１０にその切換パターンを示
す。のフロントのみの操作のときには、合流分離弁５
００ａ，５００ｂを共にＯＦＦ（開）にする。の走行
単独の片側のみの操作のときには合流分離弁５００ａを
ＯＮ（閉）、合流分離弁５００ｂをＯＦＦ（開）にし、
の走行単独で両側の操作のときには合流分離弁５００
ａをＯＮ（閉）、合流分離弁５００ｂをＯＦＦ（開）に
する。の走行複合操作のときには合流分離弁５００ａ
をＯＦＦ（開）、合流分離弁５００ｂをＯＮ（閉）にす
る。なお、後述するが、の走行単独の片側のみの操作
のときには合流分離弁５００ａをＯＦＦ（開）にしても
よく、この場合、合流分離弁５００ｂはＯＮ（閉）また
はＯＦＦ（開）のいずれかにする。

【００４１】図１１にポンプ流量制御機能３２１をブロ
ック図で示す。ブロック３２１ａにおいて、操作検出器
２９ａ，３０ａ，３１ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａで検
出されたレバー操作に基づき図９に示した上記〜の
操作判定を行う。ブロック３２１ｂにおいて、ブロック
３２１ａでの操作判定結果に基づき差圧検出器５９ａ，
５９ｂ，５９ｃで検出されたＬＳ差圧ΔＰａ，ΔＰｂ，
ΔＰｃの１つを、主ポンプ２００Ｌ，２００Ｒに使用す
るＬＳ差圧ΔＰLSL ，ΔＰLSR として設定する。図１２
のその設定パターンを示す。のフロントのみの操作の
ときには、主ポンプ２００Ｒ，２００Ｌ共にＬＳ差圧Δ
ＰLSL ，ΔＰLSR としてΔＰｃを設定する。の走行単
独の片側のみの操作のときには主ポンプ２００ＬのＬＳ
差圧ΔＰLSL にはΔＰａを設定し、主ポンプ２００Ｒの
ＬＳ差圧ΔＰLSR にはΔＰｂを設定し、の走行単独で
両側の操作のときには主ポンプ２００ＬのＬＳ差圧ΔＰ
LSL にΔＰａを設定し、主ポンプ２００ＲのＬＳ差圧Δ
ＰLSR にΔＰｂを設定する。の走行複合操作のときに
は主ポンプ２００ＬのＬＳ差圧ΔＰLSL にΔＰａ、ΔＰ
ｂの最小値を設定し、主ポンプ２００ＲのＬＳ差圧ΔＰ
LSR にはΔＰｃを設定する。なお、の走行単独の片側
のみの操作のときには主ポンプ２００ＬのＬＳ差圧ΔＰ
LSL にΔＰａ，ΔＰｂの最小値を設定してもよく、この
場合、主ポンプ２００ＲのＬＳ差圧ΔＰLSR にはΔＰｃ
またはΔＰａ，ΔＰｂの最小値のいずれを設定する。

【００４２】ブロック３２１ｃでは、ブロック３２１ｂ
で設定されたＬＳ差圧ΔＰLSL またはΔＰLSR と予め設
定した目標差圧ΔＰLS0 との偏差を求め、ブロック３２
１ｄではその差圧偏差ΔＰLS0 に積分ゲインＫＩを乗じ
て差圧目標ポンプ傾転角の増分ΔＱΔＰを求め、ブロッ
ク３２１ｅではその増分ΔＱΔＰに１サイクル前の目標
ポンプ傾転角Ｑ０−１を加算してＬＳ制御のための目標
ポンプ傾転角ＱΔＰを求める。すなわち、ブロック３２
１ｃ〜３２１ｅでは積分制御方式で目標ポンプ傾転角Ｑ
ΔＰを求める。なお、積分制御方式に変えて比例制御方
式を用いてもよいし、積分制御方式と比例制御方式とを
併用してもよい。

【００４３】一方、ブロック３２１ｆでは、圧力検出器
２２４Ｒ，２２４Ｌで検出されたポンプ吐出圧力Ｐｓか
ら予め設定された関数関係に基づき入力トルク制限制御
のための目標ポンプ傾転角ＱＴを求める。

【００４４】ブロック３２１ｇでは目標ポンプ傾転角Ｑ
ΔＰと目標ポンプ傾転角ＱＴの小さい方の値を選択し指
令目標ポンプ傾転角Ｑ０とする。ブロック３２１ｈで
は、その指令目標ポンプ傾転角Ｑ０と変位検出器２２３
Ｒまたは２２３Ｌで検出された主ポンプ２００Ｒの傾転
角Ｑθまたは主ポンプ２００Ｌの傾転角Ｑθとの偏差を
求め、その偏差に対応する信号を駆動信号として主ポン
プ２００Ｒの電磁比例減圧弁４００ｂＲまたは主ポンプ
２００Ｌの電磁比例減圧弁４００ｂＬに出力する。これ
により、主ポンプ２００Ｌ，２００Ｒは、ブロック３２
１ｇで目標ポンプ傾転角ＱΔＰが選択された場合にはポ
ンプ吐出圧力が最大負荷圧力よりも目標差圧ΔＰLS0 だ
け高くなるようにＬＳ制御され、目標ポンプ傾転角ＱＴ
が選択された場合にはポンプ吐出圧力が高くなるとポン
プ吐出流量が減少するように入力トルク制限制御され
る。

【００４５】図１３に個別分流補償制御機能３２２をブ
ロック図で示す。この機能３２２においては、差圧検出
器５９ａ，５９ｂ，５９ｃで検出されたＬＳ差圧ΔＰ
ａ，ΔＰｂ，ΔＰｃを用いて分流補償弁３５〜４０に対
する分流特性演算を行い、制御圧力発生回路６５に駆動
信号ａ〜ｆを出力する。すなわち、ブロック７４ａ〜７
４ｆには差圧ΔＰLSと制御力Ｆc1〜Ｆc6の関係が予め設
定してあり、第３の油圧回路３０３の分流補償弁３５に
係わるブロック７４ａでは、差圧検出器５９ａで検出さ
れたＬＳ差圧ΔＰａを用いて対応する制御力Ｆc1が演算
され、第４の油圧回路３０４の分流補償弁３６に係わる
ブロック７４ｂでは、差圧検出器５９ｂで検出されたＬ
Ｓ差圧ΔＰｂを用いて対応する制御力Ｆc2が演算され、
第１の油圧回路３０１の圧力補償弁３７〜４０に係わる
ブロック７４ｃ〜７４ｆでは、差圧検出器５９ｃで検出
されたＬＳ差圧ΔＰｃを用いて対応する制御力Ｆc3〜Ｆ
c6が個別に演算される。これらの制御力Ｆc1〜Ｆc6は遅
延ブロック７６ａ〜７６ｆで一次遅れ要素のフィルタ処
理が施された後、駆動信号ａ〜ｆとして出力される。

【００４６】駆動信号ａ〜ｆは制御圧力発生回路６５の
電磁比例減圧弁６２ａ〜６２ｆを駆動し、制御力Ｆc1〜
Ｆc6に相応する制御圧力Ｐc1−Ｐc6を分流補償弁３５〜
４０の駆動部３５ｃ〜４０ｃに出力する。駆動部３５ｃ
〜４０ｃはこの制御圧力により分流補償弁３５〜４０に
閉弁方向の制御力Ｆc1〜Ｆc6を付与し、分流補償弁３５
〜４０には第２の制御力ｆ−Ｆc1，ｆ−Ｆc2，ｆ−Ｆc
3，ｆ−Ｆc4，ｆ−Ｆc5，ｆ−Ｆc6が開弁方向に付与さ
れ、分流補償弁３５〜４０に個別の分流補償特性が与え
られる。

【００４７】関数ブロック７４ａ〜７４ｆに設定した差
圧ΔＰLSと制御力Ｆc1〜Ｆc6の関係及び遅延ブロック７
６ａ〜７６ｆの一次送れ要素とこれらにより得られる個
別分流補償制御の詳細については、ＷＯ９０／１３７４
８号公報に記載されているので、ここでは説明しない。

【００４８】以上の本実施例の構成を要約すれば次の通
りである。合流分離弁５００ａ，５００ｂは、２つの油
圧ポンプ２００Ｒ，２００Ｌと第１及び第２の油圧回路
３０１，３０２との間に設置され、２つの油圧ポンプを
少なくとも第１の油圧回路３０１に接続する第１の位置
と、２つの油圧ポンプの一方２００Ｒを第１の油圧回路
３０１に優先的に接続し、他方２００Ｌを第２の油圧回
路３０２に優先的に接続する第２の位置とを有する弁手
段を構成し、コントローラ６１の合流分離制御機能３２
０は、操作検出器２９ａ〜３４ａからの信号に基づきフ
ロントアクチュエータ２５〜２８と走行モータ２３，２
４とが同時に操作されたかどうかを判断し、フロントア
クチュエータのみが操作されたと判断されたときには上
記弁手段を上記第１の位置に動かし、フロントアクチュ
エータと走行アクチュエータとが同時に操作されたと判
断されたときには上記弁手段を上記第２の位置に動かす
合流制御手段を構成する。

【００４９】また、合流分離弁５００ａ，５００ｂで構
成された上記弁手段は、２つの油圧ポンプの一方２００
Ｌを第３の油圧回路３０３に優先的に接続し、他方２０
０Ｒを第４の油圧回路３０４に優先的に接続する第３の
位置をさらに有し、合流分離制御機能３２０で構成され
た上記合流制御手段は走行モータ２３，２４のみが操作
されたと判断されたときには上記弁手段を上記第３の位
置に動かす。

【００５０】一方、コントローラ６１において、ポンプ
流量制御機能３２１のブロック３２１ｃ〜３２１ｈは複
数のアクチュエータの最大負荷圧力よりもポンプ吐出圧
力が高くなるように２つの油圧ポンプ２００Ｒ，２００
Ｌのそれぞれの吐出流量を制御する第１のポンプ制御手
段を構成し、ポンプ流量制御機能３２１のブロック３２
１ｆ，３２１ｇ，３２１ｈはポンプ吐出圧力が高くなる
とポンプ吐出流量が減るように２つの油圧ポンプ２００
Ｒ，２００Ｌのそれぞれの吐出流量を制御する第２のポ
ンプ制御手段を構成する。

【００５１】ポンプ流量制御機能３２１のブロック３２
１ｃ〜３２１ｈで構成される上記第１のポンプ制御手段
は、上記弁手段が上記第１の位置に動かされるときは差
圧検出器５９ｃで検出された差圧ΔＰｃに基づいて２つ
の油圧ポンプ２００Ｒ，２００Ｌの吐出流量をそれぞれ
制御し、上記弁手段が上記第２の位置に動かされるとき
は差圧検出器５９ｃで検出された差圧ΔＰｃに基づいて
２つの油圧ポンプの一方２００Ｒの吐出流量を、差圧検
出器５９ａまたは５９ｂで検出された差圧ΔＰａまたは
ΔＰｂに基づいて他方２００Ｌの吐出流量をそれぞれ制
御する。

【００５２】また、上記第１のポンプ制御手段は、上記
弁手段が上記第１の位置に動かされるときは差圧検出器
５９ｃで検出された差圧ΔＰｃに基づいて２つの油圧ポ
ンプ２００Ｒ，２００Ｌの吐出流量をそれぞれ制御し、
上記弁手段が上記第２の位置に動かされるときは差圧検
出器５９ｃで検出された差圧ΔＰｃに基づいて２つの油
圧ポンプの一方２００Ｒの吐出流量を、差圧検出器５９
ａ，５９ｂで検出された差圧ΔＰａ，ΔＰｂの小さい方
に基づいて他方２００Ｌの吐出流量をそれぞれ制御し、
上記弁手段が上記第３の位置に動かされるときは差圧検
出器５９ｂで検出された差圧ΔＰｂに基づいて２つの油
圧ポンプの一方２００Ｒの吐出流量を、差圧検出器５９
ａで検出された差圧ΔＰａに基づいて他方２００Ｌの吐
出流量をそれぞれ制御する。

【００５３】次に、以上のように構成した本実施例の動
作を説明する。動作の説明としては以下の（１）〜
（４）の操作例を挙げ、これらを以下の（Ａ）〜（Ｅ）
の順序で説明する。

【００５４】〔操作例〕 （１）フロント操作単独（掘削作業、積荷作業等） （２）走行単独片側操作（ピポットターン） （３）走行単独両側操作（直進走行、大曲がり走行、ス
ピンターン等） （４）走行複合操作（登坂走行複合作業、ぬかるみの脱
出作業等） 〔説明の順序〕 （Ａ）操作する流量制御弁 （Ｂ）合流分離弁５００ａ，５００ｂの動作 （Ｃ）主ポンプ２００Ｒ，２００Ｌの動作 （Ｄ）分流補償弁３５〜４０の動作 （Ｅ）油圧ショベルの動き及び作用効果（１）フロント操作単独（掘削作業、積荷作業等） （Ａ）流量制御弁３１〜３４の操作レバーの任意の１つ
又は複数が操作される。

【００５５】（Ｂ）図８に示すブロック３２０ａにおい
て、図９に示す操作判定パターンからフロントのみの操
作であると判定され、ブロック３２０ｂにおいて、図１
０に示す切換パターンに従い合流分離弁５００ａ及び５
００ｂは共にＯＦＦ（開）される。

【００５６】（Ｃ）図１１に示すブロック３２１ａにお
いて、ブロック３２０ａと同様にフロントのみの操作で
あると判定され、ブロック３２１ｂにおいて、図１２に
示す設定パターンに従い主ポンプ２００ＬのＬＳ差圧Δ
ＰLSL 及び主ポンプ２００ＲのＬＳ差圧ΔＰLSR として
共にΔＰｃが設定され、ブロック３２１ｃ〜３２１ｅに
おいてΔＰｃに基づいてＬＳ制御のための目標ポンプ傾
転角ＱΔＰが求められる。この目標ポンプ傾転角ＱΔＰ
とブロック３２１ｆで求めた入力トルク制限制御のため
の目標ポンプ傾転角ＱＴとの大小がブロック３２１ｇで
比較され、その小さい方が指令目標ポンプ傾転角Ｑ０と
して選択され、この指令目標ポンプ傾転角Ｑ０に一致す
るよう主ポンプ２００Ｒ及び２００Ｌの傾転角が制御さ
れる。

【００５７】（Ｄ）図１３に示すブロック７４ｃ〜７４
ｆにおいて、差圧検出器５９ｃで検出されたＬＳ差圧Δ
Ｐｃを用いて対応する制御力Ｆc3〜Ｆc6が個別に演算さ
れる。その制御力Ｆc3〜Ｆc6は遅延ブロック７６ｃ〜７
６ｆを経て駆動信号ｃ〜ｆとして出力され、その駆動信
号ｃ〜ｆに相応する制御圧力Ｐc3−Ｐc6により分流補償
弁３７〜４０が駆動される。

【００５８】（Ｅ）上記（Ｂ）において、合流分離弁５
００ａ，５００ｂが共にＯＦＦになるので、主ポンプ２
００Ｒ，２００Ｌは共に第１の油圧回路３０１に接続さ
れ、主ポンプ２００Ｒ，２００Ｌから吐出された圧油が
合流して第１の油圧回路３０１に供給される。上記
（Ｃ）において、ブロック３２１ｇで目標ポンプ傾転角
ＱΔＰが選択された場合には、主ポンプ２００Ｒ及び２
００ＬはΔＰｃに基づいてポンプ吐出圧力が最大負荷圧
力よりも目標差圧ΔＰLS0 だけ高くなるようにＬＳ制御
がなされる。目標ポンプ傾転角ＱＴが選択された場合に
は、主ポンプ２００Ｒ及び２００Ｌはポンプ吐出圧力が
高くなるとポンプ吐出流量が減少するように入力トルク
制限制御がなされる。上記（Ｄ）において、分流補償弁
３７〜４０には個別の分流補償特性が与えられ、これら
分流補償弁３７〜４０による個別分流補償制御がなされ
る。これらの動作の組合わせにより、複数のアクチュエ
ータを同時に駆動する複合操作においては、ＷＯ９０／
１３７４８号公報に記載のようにアクチュエータ及び作
業機械の動作特性に応じてアクチュエータを適切に駆動
することが可能となる。また、アクチュエータ２５〜２
８には２つのポンプから十分な流量の圧油が供給される
ので、大きな操作速度を得ることができる。これらの結
果、フロント複合操作の操作性が向上し、かつ効率の良
いフロント作業が可能となる。

【００５９】（２）走行単独片側操作（ピポットター
ン） （Ａ）流量制御弁２９（または３０）の操作レバーが操
作される。

【００６０】（Ｂ）図８に示すブロック３２０ａにおい
て、図９に示す操作判定パターンから走行単独片側の操
作であると判定され、ブロック３２０ｂにおいて、図１
０に示す切換パターンに従い合流分離弁５００ａはＯＮ
（閉）され、合流分離弁５００ｂはＯＦＦ（開）され
る。

【００６１】（Ｃ）図１１に示すブロック３２１ａにお
いて、ブロック３２０ａと同様に走行単独片側の操作で
あると判定され、ブロック３２１ｂにおいて、図１２に
示す設定パターンに従い主ポンプ２００ＬのＬＳ差圧Δ
ＰLSL （または主ポンプ２００ＲのＬＳ差圧ΔＰLSR ）
としてΔＰａ（またはΔＰｂ）が設定される。以下の動
作はフロントのみの操作の場合と同じである。

【００６２】（Ｄ）図１３に示すブロック７４ａ（また
は７４ｂ）において、差圧検出器５９ａ（または５９
ｂ）で検出されたＬＳ差圧ΔＰａ（またはΔＰｂ）を用
いて対応する制御力Ｆc1（またはＦc2) が演算される。
その制御力Ｆc1（またはＦc2）は遅延ブロック７６ａ
（または７６ｂ）を経て駆動信号ａ（またはｂ）として
出力され、その駆動信号に相応する制御圧力Ｐc1（また
はＰc2）により分流補償弁３５（または３６）が駆動さ
れる。

【００６３】（Ｅ）上記（Ｂ）において、主ポンプ２０
０Ｌは第３の油圧回路３０３に単独で接続され、主ポン
プ２００Ｒは第４の油圧回路３０４に単独で接続され、
主ポンプ２００Ｌ（または２００Ｒ）から吐出され圧油
は第３の油圧回路３０３（または第４の油圧回路３０
４）に供給される。上記（Ｃ）において、主ポンプ２０
０Ｌ（または２００Ｒ）はフロントのみの操作の場合と
同様にＬＳ差圧ΔＰａ（またはΔＰｂ）に基づきＬＳ制
御がなされ、かつ入力トルク制限制御される。これらの
動作の組合わせにより、走行モータ２３（または２４）
のみを駆動するピポットターンにて速やかにステアリン
グを切ることができる。

【００６４】（３）走行単独両側操作（直進走行、大曲
がり走行、スピンターン等） （Ａ）流量制御弁２９及び３０の操作レバーが操作され
る。

【００６５】（Ｂ）図８に示すブロック３２０ａにおい
て、図９に示す操作判定パターンから走行単独両側の操
作であると判定され、ブロック３２０ｂにおいて、図１
０に示す切換パターンに従い合流分離弁５００ａがＯＮ
（閉）され、合流分離弁５００ｂがＯＦＦ（開）され
る。

【００６６】（Ｃ）図１１に示すブロック３２１ａにお
いて、ブロック３２０ａと同様に走行単独両側の操作で
あると判定され、ブロック３２１ｂにおいて、図１２に
示す設定パターンに従い主ポンプ２００ＬのＬＳ差圧Δ
ＰLSL としてΔＰａが設定され、主ポンプ２００ＲのＬ
Ｓ差圧ΔＰLSR としてΔＰｂが設定される。以下の動作
はフロントのみの操作の場合と同じである。

【００６７】（Ｄ）図１３に示すブロック７４ａにおい
て、差圧検出器５９ａで検出されたＬＳ差圧ΔＰａを用
いて対応する制御力Ｆc1が演算され、ブロック７４ｂに
おいて、差圧検出器５９ｂで検出されたＬＳ差圧ΔＰｂ
を用いて対応する制御力Ｆc2が演算される。その制御力
Ｆc1，Ｆc2は遅延ブロック７６ａ，７６ｂを経て駆動信
号ａ，ｂとして出力され、その駆動信号に相応する制御
圧力Ｐc1，Ｐc2により分流補償弁３５，３６が駆動され
る。

【００６８】（Ｅ）上記（Ｂ）において、主ポンプ２０
０Ｌは第３の油圧回路３０３に単独で接続され、主ポン
プ２００Ｒは第４の油圧回路３０４に単独で接続され、
主ポンプ２００Ｌから吐出される圧油は第３の油圧回路
３０３に供給され、主ポンプ２００Ｒから吐出される圧
油は第４の油圧回路３０４に供給される。上記（Ｃ）に
おいて、主ポンプ２００Ｌ，２００Ｒはフロントのみの
操作の場合と同様にそれぞれ関連する油圧回路のＬＳ差
圧ΔＰａ，ΔＰｂに基づきＬＳ制御がなされ、かつ入力
トルク制限制御がなされる。これらの動作の組合わせに
より従来と同様に直進走行が行える。また、左右走行モ
ータ２３，２４の速度を変えて行う大曲がり走行、左右
走行モータ２３，２４の駆動方向を逆にして行うスピン
ターンにあっては、第３及び第４の油圧回路３０３，３
０４を分離し、主ポンプ２００Ｌ，２００Ｒを第３及び
第４の油圧回路に対応させて個別に制御することによ
り、左右走行モータ２３，２４へ供給される圧油の流量
の独立性が確保され、大きなステアリング力を出せ優れ
たステアリング性能が得られる。

【００６９】（４）走行複合操作（登坂走行複合作業、
ぬかるみの脱出作業等） （Ａ）流量制御弁３１〜３４の操作レバーの任意の１つ
又は複数と流量制御弁２９及び／または３０の操作レバ
ーが操作される。

【００７０】（Ｂ）図８に示すブロック３２０ａにおい
て、図９に示す操作判定パターンから走行複合操作であ
ると判定され、ブロック３２０ｂにおいて、図１０に示
す切換パターンに従い合流分離弁５００ａがＯＦＦ
（開）され、合流分離弁５００ｂがＯＮ（閉）される。

【００７１】（Ｃ）図１１に示すブロック３２１ａにお
いて、ブロック３２０ａと同様に走行複合操作であると
判定され、ブロック３２１ｂにおいて、図１２に示す設
定パターンに従い、主ポンプ２００ＬのＬＳ差圧ΔＰLS
L としてはΔＰａ，ΔＰｂの最小値が設定され、主ポン
プ２００ＲのＬＳ差圧ΔＰLSR としてはΔＰｃが設定さ
れる。以下の動作はフロントのみの操作の場合と同じで
ある。

【００７２】（Ｄ）図１３に示すブロック７４ａにおい
て、差圧検出器５９ａで検出されたＬＳ差圧ΔＰａを用
いて対応する制御力Ｆc1が演算され、ブロック７４ｂに
おいて、差圧検出器５９ｂで検出されたＬＳ差圧ΔＰｂ
を用いて対応する制御力Ｆc2が演算され、ブロック７４
ｃ〜７４ｆにおいて、差圧検出器５９ｃで検出されたＬ
Ｓ差圧ΔＰｃを用いて対応する制御力Ｆc3〜Ｆc6が個別
に演算される。それらの制御力Ｆc1〜Ｆc6は遅延ブロッ
ク７６ａ〜７６ｆを経て駆動信号ａ〜ｆとして出力さ
れ、その駆動信号ａ〜ｆに相応する制御圧力Ｐc1−Ｐc6
により分流補償弁３５〜４０が駆動される。

【００７３】（Ｅ）上記（Ｂ）において、主ポンプ２０
０Ｌは第２の油圧回路３０２（第３及び第４の油圧回路
３０３，３０４）に単独で接続され、主ポンプ２００Ｒ
は第１の油圧回路３０１に単独で接続され、主ポンプ２
００Ｌから吐出される圧油は第２の油圧回路３０２（第
３及び第４の油圧回路３０３，３０４）に供給され、主
ポンプ２００Ｒから吐出される圧油は第１の油圧回路３
０１に供給される。上記（Ｃ）において、主ポンプ２０
０Ｌ，２００Ｒはフロントのみの操作の場合と同様に、
それぞれ関連する油圧回路のＬＳ差圧（ΔＰａ，ΔＰｂ
の最小値及びΔＰｃ）に基づいてＬＳ制御がなされ、か
つ入力トルク制限制御がなされる。上記（Ｄ）におい
て、分流補償弁３７〜４０には個別の分流補償特性が与
えられ、これら分流補償弁３７〜４０による個別分流補
償制御がなされる。これらの動作の組合わせにより、走
行とフロント作業の複合操作にあっては、第１の油圧回
路３０１と第２の油圧回路３０２（第３及び第４の油圧
回路３０３，３０４）を分離し、主ポンプ２００Ｒ，２
００Ｌを第１及び第２の油圧回路に対応させて個別に制
御することにより、左右走行モータ２３，２４とフロン
トアクチュエータ２５〜２８に１ポンプづつの十分な流
量の圧油が供給できると共に、供給流量の独立性が確保
され、優れた操作性が得られる。

【００７４】例えば、登坂走行複合を行う場合には、特
開平２−１１８２０３号公報に記載の１ポンプを使用す
る従来技術では、登坂走行の負荷圧力の上昇に伴いポン
プ吐出圧力Ｐが高くなると、入力トルク制限制御により
ポンプ吐出流量が図１４にＱ０で示すように少なくな
り、フロントが上がらなくなる。また、特開平２−２４
８７０６号公報等に記載の２ポンプを使用する従来技術
では、左右の走行モータでポンプを分けているので、登
坂走行の負荷圧力の上昇に伴いポンプ吐出圧力Ｐが高く
なると、２つのポンプ共、入力トルク制限制御によりポ
ンプ吐出流量が図１５（Ａ）及び（Ｂ）にＱ１で示すよ
うに少なくなり、同様にフロントが上がらなくなる。

【００７５】これに対して本実施例では、走行モータと
フロントアクチュエータとを分けているので、走行モー
タ２３，２４を駆動する主ポンプ２００Ｌに対しては入
力トルク制限制御が働き、ポンプ吐出流量は図１６
（Ａ）にＱ１で示すように少なくなるが、フロントアク
チュエータ２５〜２８を駆動する主ポンプ２００Ｒは負
荷圧力の影響を受けないので、主ポンプ２００Ｒの吐出
流量は図１６（Ｂ）にＱ２で示すように大きな流量とす
ることができる。このため、フロントアクチュエータに
は十分なポンプ流量が得られ、フロントを高く上げるこ
とができる。

【００７６】また、ぬかるみを脱出する際には、上記従
来技術では、アームの引き力を得るためにフロントアク
チュエータの負荷圧力が走行モーターの負荷圧力よりも
極端に高くなると、このフロントアクチュエータの高圧
化により入力トルク制限制御が働いてポンプ吐出流量が
減り、走行を含む全体の動作が遅くなり、脱出不能とな
る。本実施例では、走行モータとフロントアクチュエー
タとを分けているので、フロントアクチュエータ２５〜
２８の負荷圧力が高くなっても、走行モータ２３，２４
には主ポンプ２００Ｌから十分な流量の圧油を供給する
ことができ、走行モータの駆動力が出せ、ぬかるみを脱
出できる。

【００７７】また、走行複合操作においてフロント作業
が複数のアクチュエータを同時に駆動する作業である場
合は、フロントのみの操作で説明したように、分流補償
弁３７〜４０による個別分流補償制御によりアクチュエ
ータを適切に駆動することができ、複合操作性が向上す
る。

【００７８】以上のように本実施例によれば、走行単独
でのステアリング性能は従来と同等の性能を確保しなが
ら、登坂走行複合、ぬかるみの脱出等の走行とフロント
作業との複合操作性を向上することができる。

【００７９】次に、本発明の他の実施例を幾つか説明す
る。まず、以上の実施例では、図１０に示す合流分離弁
５００ａ，５００ｂの切換パターンにおいて、走行単独
の片側のみの操作のときには合流分離弁５００ａをＯＮ
（閉）、合流分離弁５００ｂをＯＦＦ（開）にしたが、
図１０にかっこ書きで示すように、合流分離弁５００ａ
をＯＦＦ（開）、合流分離弁５００ｂをＯＮ（閉）及び
ＯＦＦ（開）のいずれにしてもよい。この場合は、主ポ
ンプに対するＬＳ差圧の設定パターンでは、図１２に同
様にかっこ書きで示すように、主ポンプ２００Ｌに対し
てはΔＰａ，ΔＰｂの最小値を使用する。また、主ポン
プ２００Ｒに対しては、合流分離弁５００ｂをＯＮ
（閉）にするときはΔＰｃを使用し、合流分流弁５００
ｂをＯＦＦ（開）にするときはΔＰａ，ΔＰｂの最小値
を使用する。

【００８０】合流分離弁５００ａをＯＮ（閉）、合流分
離弁５００ｂをＯＦＦ（開）にした図示の実施例では、
走行単独片側から走行単独両側またはその逆に操作を切
換えた時、合流分離弁５００ａ，５００ｂは同じ位置に
止どまるので、不要な弁切換動作を無くすことができ
る。また、駆動されている油圧回路とそれに接続されて
いる主ポンプとの関係も変わらないので、走行モータの
速度変化も起こらず、操作の切換をスムーズに行うこと
ができる。合流分離弁５００ａをＯＦＦ（開）、合流分
離弁５００ｂをＯＮ（閉）にする場合は、同様に走行単
独片側から走行単独両側またはその逆に操作を切換えた
時、駆動されている油圧回路にはその後も１ポンプから
の圧油が供給され続けるので、走行モータの速度変化が
起こらず、操作の切換をスムーズに行うことができる。
合流分離弁５００ａをＯＦＦ（開）、合流分離弁５００
ｂをＯＦＦ（開）にした場合には、１つの走行モータに
２つの主ポンプ２００Ｌ，２００Ｒからの圧油が供給さ
れるので、スピンターンを素早く行うことができる。

【００８１】また、以上の実施例では、合流分離弁５０
０ａ，５００ｂとして常時開の開閉弁を用いたが、常時
閉の開閉弁であっても良い。また、合流分離弁５００
ａ，５００ｂは「全開位置」と「全閉位置」の２位置に
切換えられる弁として説明したが、「全開位置」と「部
分開すなわち絞り位置」との２位置で切換えられる弁で
あっても良く、「部分開位置」においてはその絞り量を
適度に設定することにより、主ポンプの圧油の大部分を
意図するアクチュエータに供給することができ、これに
よっても実質的に同様の効果が得られる。本願明細書に
おいては「全閉位置」と「部分開位置」とを含める表現
として「優先的に接続」するという用語を使用してい
る。

【００８２】さらに、合流分離弁５００ａ，５００ｂは
２位置に切換えられる弁として説明したが、２位置の間
で連続的に開度を変化させる流量制御弁であっても良
い。

【００８３】また、以上の実施例では、アクチュエータ
２３〜２８の操作を検出する手段として流量制御弁２９
〜３４の操作レバーの動きを検出する操作検出器２９
ａ，３０ａ，３１ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａを用いた
が、他の検出器であってもよい。その一例を図１７に示
す。この例は流量制御弁２９〜３４にパイロット操作型
を用いた場合のもので、流量制御弁３５０は操作装置３
５１からパイロット管路３５２ａ，３５２ｂを介して伝
達されるパイロット圧力Ｐpa，Ｐpbによりスプール移動
方向及びストローク量が制御される。操作装置３５１
は、操作レバー３５３と、この操作レバー３５３により
選択的に操作される２つの減圧弁３５４ａ，３５４ｂを
有し、減圧弁３５４ａ，３５４ｂはパイロット油圧源３
５５からの油圧に基づき操作レバー３５３の操作量に応
じたパイロット圧力Ｐpa，Ｐpbをそれぞれ発生する。パ
イロット管路３５２ａとパイロット管路３５２ｂ間には
チェック弁３５６が接続され、パイロット圧力Ｐpa，Ｐ
pbの高い方の圧力が管路３５７に取り出される。管路３
５７には圧力検出器３５８が接続され、この圧力検出器
３５８がアクチュエータの操作を検出する手段として用
いられる。圧力検出器３５８から出力される信号はコン
トローラ６１に入力される。

【００８４】この実施例においても、アクチュエータを
操作するときには必ずパイロット圧力ＰpaまたはＰpbが
発生するので、圧力検出器３５８でアクチュエータの操
作を検出することができる。

【００８５】なお、アクチュエータの操作を検出する手
段としては、それ以外に様々な種類が考えられ、例えば
流量制御弁２９〜３４の動きを検出するセンサを用いて
も良いし、アクチュエータ２３〜２８の動きを検出する
センサを用いても良い。

【００８６】また、上記実施例ではアクチュエータの操
作を検出する手段を設け、コントローラで電子的に処理
し、合流分離弁５００ａ，５００ｂを制御したが、アク
チュエータの操作に係わる動きと機械的に連動させても
よい。

【００８７】

【発明の効果】本発明によれば、走行とフロント作業と
の複合操作性が向上し、例えば登坂走行複合ではフロン
トを高く上げることができ、ぬかるみの脱出作業では、
フロントアクチュエータの力が出せ、ぬかるみを脱出で
きる。

【００８８】また、本発明によれば、走行単独操作では
大きなステアリング力を出せるので、走行単独操作での
ステアリング性能を損なわずに走行複合操作性を向上す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による油圧建設機械の油圧回
路及びコントローラとの接続関係を示すシステム図であ
る。

【図２】図１に示す第１及び第２の油圧回路の詳細を示
す図である。

【図３】油圧ショベルの側面図である。

【図４】油圧ショベルの上面図である。

【図５】図１に示す制御圧力発生回路の詳細を示す図で
ある。

【図６】図１に示すコントローラのハード構成を示す図
である。

【図７】図１に示すコントローラの処理機能を示すブロ
ック図である。

【図８】図７に示す処理機能のうち合流分離制御機能の
詳細を示すブロック図である。

【図９】図８に示す操作判定ブロックで用いられる操作
判定パターンを示す図である。

【図１０】図８に示す弁切換設定ブロックで用いる切換
パターンを示す図である。

【図１１】図７に示すポンプ流量制御機能の詳細を示す
ブロック図である。

【図１２】図１１に示すＬＳ差圧設定ブロックで用いる
設定パターンを示す図である。

【図１３】図７に示す個別分流補償制御機能の詳細を示
すブロック図である。

【図１４】１ポンプの従来技術における入力トルク制限
制御によるポンプ吐出圧力とポンプ吐出流量との関係を
示す図である。

【図１５】２ポンプの従来技術における入力トルク制限
制御によるポンプ吐出圧力とポンプ吐出流量との関係を
示す図である。

【図１６】図１に示す実施例での入力トルク制限制御に
よるポンプ吐出圧力とポンプ吐出流量との関係を示す図
である。

【図１７】本発明の他の実施例による油圧建設機械の操
作検出器及びそれに関連する部分を示す図である。

【符号の説明】

２３〜２８ アクチュエータ ２９〜３４ 流量制御弁 ２９ａ〜３４ａ 操作検出器 ３５〜４０ 分流補償弁 ５９ａ〜５９ｃ 差圧検出器 ６１ コントローラ ２００Ｒ，２００Ｌ 油圧ポンプ ３０１ 第１の油圧回路 ３０２ 第２の油圧回路 ３０３ 第３の油圧回路 ３０４ 第４の油圧回路 ３０５ 第１の供給管路 ３０６ 第２の供給管路 ３０７ 第３の供給管路 ３０８ （第１の）合流管路 ３０９ （第２の）合流管路 ３２０ 合流分離制御機能（合流制御手段） ３２０ａ 操作判定ブロック（合流制御手段） ３２０ｂ 切換設定ブロック（合流制御手段） ３２１ ポンプ流量制御機能（第１及び第２のポンプ制
御手段） ３２２ 個別分流補償制御機能 ５００ａ （第１の）合流分離弁（弁手段） ５００ｂ （第２の）合流分離弁（弁手段）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも２つの油圧ポンプと、これら
   ２つの油圧ポンプから吐出される圧油によって駆動され
   る複数の油圧アクチュエータと、これら複数の油圧アク
   チュエータに供給される圧油の流れをそれぞれ制御する
   流量制御弁と、前記２つの油圧ポンプのそれぞれの吐出
   流量を、それぞれの油圧ポンプが駆動している油圧アク
   チュエータの最大負荷圧力よりもポンプ吐出圧力が高く
   なるように制御する第１のポンプ制御手段と、ポンプ吐
   出圧力が高くなるとポンプ吐出流量が減るように前記２
   つの油圧ポンプのそれぞれの吐出流量を制御する第２の
   ポンプ制御手段とを備え、前記複数のアクチュエータが
   少なくとも１つのフロントアクチュエータと少なくとも
   １つの走行アクチュエータとを含む油圧建設機械におい
   て、 （ａ）前記フロントアクチュエータとその流量制御弁を
   含む第１の油圧回路及び前記走行アクチュエータとその
   流量制御弁を含む第２の油圧回路と； （ｂ）前記２つの油圧ポンプと前記第１及び第２の油圧
   回路との間に設置され、前記２つの油圧ポンプを少なく
   とも前記第１の油圧回路に接続する第１の位置と、前記
   ２つの油圧ポンプの一方を前記第１の油圧回路に優先的
   に接続し、他方を前記第２の油圧回路に優先的に接続す
   る第２の位置とを有する弁手段と； （ｃ）前記フロントアクチュエータのみが操作されたと
   きには前記弁手段を前記第１の位置に動かし、前記フロ
   ントアクチュエータと前記走行アクチュエータとが同時
   に操作されたときには前記弁手段を前記第２の位置に動
   かす機能を持つ合流制御手段と；を備えることを特徴と
   する油圧建設機械。
2. 【請求項２】 請求項１記載の油圧建設機械において、
   前記２つの油圧ポンプの一方は第１の供給管路を介して
   前記第１の油圧回路に接続され、他方は第２の供給管路
   を介して前記第２の油圧回路に接続されると共に、前記
   第１及び第２の供給管路は合流管路を介して互いに接続
   され、前記弁手段は前記第１の合流管路に配置された合
   流分離弁を含むことを特徴とする油圧建設機械。
3. 【請求項３】 請求項１記載の油圧建設機械において、
   前記走行アクチュエータは左右の走行アクチュエータを
   含み、前記第２の油圧回路は前記右走行アクチュエータ
   とその流量制御弁を含む第３の油圧回路と、前記左走行
   アクチュエータとその流量制御弁を含む第４の油圧回路
   とを含み、前記弁手段は前記２つの油圧ポンプの一方を
   前記第３の油圧回路に優先的に接続し、他方を前記第４
   の油圧回路に優先的に接続する第３の位置をさらに有
   し、前記合流制御手段は前記走行アクチュエータのみが
   操作されたときには前記弁手段を前記第３の位置に動か
   すことを特徴とする油圧建設機械。
4. 【請求項４】 請求項３記載の油圧建設機械において、
   前記２つの油圧ポンプの一方は第１の供給管路を介して
   前記第１の油圧回路に接続され、他方は第２の供給管路
   を介して前記第３の油圧回路に接続されると共に、前記
   第４の油圧回路は該第４の油圧回路に圧油を供給する第
   ３の供給管路を有し、前記第３の供給管路は前記第１の
   供給管路と第１の合流管路を介して接続されかつ前記第
   ２の供給管路と第２の合流管路を介して接続され、前記
   弁手段は前記第１の合流管路に配置された第１の合流分
   離弁と前記第２の合流管路に配置された第２の合流分離
   弁とを含むことを特徴とする油圧建設機械。
5. 【請求項５】 請求項１記載の油圧建設機械において、
   前記第１の油圧回路の供給圧力と前記フロントアクチュ
   エータの負荷圧力との差圧を検出する第１の差圧検出手
   段と、前記第２の油圧回路の供給圧力と前記走行アクチ
   ュエータの負荷圧力との差圧を検出する第２の差圧検出
   手段とをさらに備え、前記第１のポンプ制御手段は、前
   記弁手段が前記第１の位置に動かされるときは、前記第
   １の差圧検出手段で検出された差圧に基づいて前記２つ
   の油圧ポンプの吐出流量をそれぞれ制御し、前記弁手段
   が前記第２の位置に動かされるときは、前記第１の差圧
   検出手段で検出された差圧に基づいて前記２つの油圧ポ
   ンプの一方の吐出流量を、前記第２の差圧検出手段で検
   出された差圧に基づいて他方の吐出流量をそれぞれ制御
   することを特徴とする油圧建設機械。
6. 【請求項６】 請求項２記載の油圧建設機械において、
   前記第１の油圧回路の供給圧力と前記フロントアクチュ
   エータの負荷圧力との差圧を検出する第１の差圧検出手
   段と、前記第３の油圧回路の供給圧力と前記右走行アク
   チュエータの負荷圧力との差圧を検出する第２の差圧検
   出手段と、前記第４の油圧回路の供給圧力と前記左走行
   アクチュエータの負荷圧力との差圧を検出する第３の差
   圧検出手段とをさらに備え、前記第１のポンプ制御手段
   は、前記弁手段が前記第１の位置に動かされるときは、
   前記第１の差圧検出手段で検出された差圧に基づいて前
   記２つの油圧ポンプの吐出流量をそれぞれ制御し、前記
   弁手段が前記第２の位置に動かされるときは、前記第１
   の差圧検出手段で検出された差圧に基づいて前記２つの
   油圧ポンプの一方の吐出流量を、前記第２及び第３の差
   圧検出手段で検出された差圧の小さい方に基づいて他方
   の吐出流量をそれぞれ制御し、前記弁手段が前記第３の
   位置に動かされるときは、前記第２の差圧検出手段で検
   出された差圧に基づいて前記２つの油圧ポンプの一方の
   吐出流量を、前記第３の差圧検出手段で検出された差圧
   に基づいて他方の吐出流量をそれぞれ制御することを特
   徴とする油圧建設機械。
7. 【請求項７】 請求項１記載の油圧建設機械において、
   前記フロントアクチュエータと走行アクチュエータのそ
   れぞれの操作を検出する操作検出手段をさらに有し、前
   記合流制御手段は、前記操作検出手段からの信号に基づ
   き前記フロントアクチュエータと前記走行アクチュエー
   タとが同時に操作されたかどうかを判断することを特徴
   とする油圧建設機械。