JPH11303807A - 油圧駆動機械の流量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】油圧駆動機械の流量制御を行う装置において高
い操作性と高い信頼性を両立させる。 【解決手段】操作子７ａの操作量に応じたパイロット圧
Ｐpのパイロット圧油が、第１の操作弁（ロー弁）５ａ
に加えることによって当該第１の操作弁５ａが駆動され
る。コントローラ８には、操作子７ａの操作量Ｐpと第
２の操作弁（ハイ弁）５ｂの駆動量ｉとの対応関係が設
定されておかれる。操作子７ａの操作量Ｐpに対応する
第２の操作弁５ｂの駆動量ｉが、上記対応関係から求め
られ、この求められた駆動量ｉに応じたレベルの電気信
号（電流指令ｉ）が第２の操作弁５ｂに加えられること
によって第２の操作弁５ｂが駆動される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧ショベル、ク
レーン等の建設機械を含む油圧駆動機械に関し、特に高
い操作性と高い信頼性を兼ね備えたハイ−ロー弁システ
ムを採用する流量制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】油圧シ
ョベル、クレーン等の建設機械の油圧システムには、２
つの油圧ポンプから吐出される圧油を２つの流量制御弁
を介して、同じ油圧アクチュエータに供給するＨi−Ｌ
ｏｗ（ハイ−ロー）弁システムと呼ばれるものがある。
油圧アクチュエータで大量の圧油を必要とする場合にロ
ー弁以外にハイ弁を介して油圧アクチュエータに圧油を
供給するという流量制御システムである。図１３（ａ）
は、このＨｉ−Ｌｏｗ弁システムの油圧回路を示したも
のである。

【０００３】この油圧回路は、アクチュエータ６ａに対
して油圧ポンプ２に対応して設けられた流量制御弁（以
下、適宜、ハイ弁という）５ｂと、油圧ポンプ１に対応
して設けられた流量制御弁（以下、適宜、ロー弁とい
う）５ａの二つの流量制御弁を備えている。

【０００４】いま、この油圧回路において、油圧式レバ
ーである操作レバー７ａが、油圧アクチュエータ６ａの
ロッドを伸張させる方向に操作された場合に、パイロッ
トポンプ３からのパイロット圧油が、操作量の大きさに
応じたパイロット圧まで減圧されて、パイロットライン
１１ａを介して、ロー弁５ａのロッド伸張方向に対応す
る入力ポートに加えられる。このためレバー操作量が大
きくなるにつれて、ロー弁５ａのスプールストロークが
増加され、ロー弁５ａの流入開口が開けられ、油圧ポン
プ１から吐出される圧油がロー弁５ａの開口分に応じた
流量だけ油圧アクチュエータ６ａに供給される。

【０００５】一方、操作レバー７ａの操作量に応じて、
パイロットライン１１ａからのパイロット圧油が、パイ
ロットライン１１ｃを介して、ハイ弁５ｂの対応する入
力ポートに加えられる。このため、操作レバー７ａの操
作量に応じてハイ弁５ｂの流入開口が開けられ、油圧ポ
ンプ２からハイ弁５ｂを介して油圧アクチュエータ６ａ
に圧油が供給される。

【０００６】このため、油圧アクチュエータ６ａには、
ロー弁５ａを通る圧油に加えて、ハイ弁５ｂを通る圧油
が供給され、油圧アクチュエータ６ａはロッド伸張側に
駆動される。

【０００７】同様に、操作レバー７ａが、油圧アクチュ
エータ６ａのロッドが縮退する方向に操作された場合に
も、油圧アクチュエータ６ａには、ロー弁５ａを通る圧
油に加えて、ハイ弁５ｂを通る圧油が供給され、油圧ア
クチュエータ６ａはロッド縮退側に駆動される。

【０００８】上述したＨｉ−Ｌｏｗ弁システムでは、操
作レバー７ａの操作量に応じたパイロット圧のパイロッ
ト圧油を各パイロットライン１１ａ、１１ｃを介してハ
イ弁５ｂとロー弁５ａに加えることによってこれらハイ
弁５ｂとロー弁５ａを駆動させる構成をとっており、簡
単な油圧回路で構成されているため、信頼性が高い。し
かし、ハイ弁５ｂに加えられる駆動信号たるパイロット
圧油は、操作レバー７ａの操作量に応じてパイロットポ
ンプ３から吐出される圧油を減圧させただけのものであ
り、ハイ弁５ｂに加えられる駆動信号を、レバー操作性
よく変化させることはできない。すなわち、ハイ弁とロ
ー弁とのマッチングは、レバーなりである。

【０００９】これに対して、特開平７−１９０００９号
公報には、ハイ弁５ｂに加えられる駆動信号を、電気信
号によってレバー操作性よく変化させることができるＨ
ｉ−Ｌｏｗ弁システムが記載されている。

【００１０】図１３（ｂ）は、ハイ弁５ｂに加えられる
駆動信号を、電気信号によってレバー操作性よく変化さ
せることができるＨｉ−Ｌｏｗ弁システムの油圧回路を
示したものである。

【００１１】この油圧回路では、電気式レバーである操
作レバー７ｃが、油圧アクチュエータ６ａのロッドを伸
張させる方向に操作された場合に、操作量に応じた電気
信号が、コントローラ８に入力される。コントローラ８
では、操作量が、ロー弁５ａに対する駆動信号に変換さ
れる。このとき操作レバー７ｃの操作量を、レバー操作
性を向上させることができる駆動信号に変換することが
できる。コントローラ８から出力された駆動信号は電磁
比例制御弁９ｃに加えられ、電気信号たる駆動信号がパ
イロット圧に変換された上で、パイロットライン１１ａ
を介して、ロー弁５ａのロッド伸張方向に対応する入力
ポートに加えられる。このため、レバー操作量が大きく
なるにつれて、ロー弁５ａのスプールストロークが増加
され、ロー弁５ａの流入開口が開けられ、油圧ポンプ１
から吐出される圧油がロー弁５ａの開口分に応じた流量
だけ油圧アクチュエータ６ａに供給される。

【００１２】一方、操作レバー７ｃの操作量に応じた駆
動信号がコントローラ８で生成され、電磁比例制御弁９
ａ、パイロットライン１１ｃを介してハイ弁５ｂの入力
ポートに加えられる。このため、操作レバー７ｃの操作
量に応じてハイ弁５ｂの流入開口が開けられ、油圧ポン
プ２からハイ弁５ｂを介して油圧アクチュエータ６ａに
圧油が供給される。

【００１３】このため、油圧アクチュエータ６ａには、
ロー弁５ａを通る圧油に加えて、ハイ弁５ｂを通る圧油
が供給され、油圧アクチュエータ６ａはロッド伸張側に
駆動される。

【００１４】同様に、操作レバー７ｃが、油圧アクチュ
エータ６ａのロッドが縮退する方向に操作された場合に
も、油圧アクチュエータ６ａには、ロー弁５ａを通る圧
油に加えて、ハイ弁５ｂを通る圧油が供給され、油圧ア
クチュエータ６ａはロッド縮退側に駆動される。

【００１５】以上のように、この図１３（ｂ）に示すシ
ステムでは、コントローラ８内で操作レバー７ｃの操作
量を任意の駆動量に変換することができ、図１３（ａ）
に示すシステムよりもレバー操作性を向上させることが
でき、高い操作性が得られる。しかし、電気的な部品を
必要とするため信頼性に欠けるという面がある。

【００１６】すなわち、ハイ弁とロー弁とのマッチング
を、種々の制御で変化させることができる。

【００１７】また、海外の市場では、電気的な部品は極
力少ない方がよい。

【００１８】すなわち、図１３（ｂ）に示すシステムが
搭載された油圧ショベル等の建設機械は、日本国内で使
用された後、東南アジア等の海外に中古品として売られ
ていくことが多い。この場合、電気系統の故障が発生し
た場合、海外では電気部品のサポート体制が悪く、また
電気の知識を持つメカニックも少ないので、迅速に故障
に対処することが難しい。

【００１９】すなわち、図１３（ｂ）に示すように、高
い操作性が得られるが、信頼性に欠ける面がある制御シ
ステムよりも、図１３（ａ）に示すように、高い操作性
は得られないが、信頼性が高い制御システムの方が、海
外における市場では好まれる。

【００２０】本発明は、こうした実状に鑑みてなされた
ものであり、高い操作性が得られると同時に、高い信頼
性も得られ、しかも海外市場のように電気的な知識を有
するメカニックの不足している市場においても故障に十
分に対処することができる油圧駆動機械の流量制御装置
を提供することを解決課題とするものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段及び作用効果】そこで、本
発明の第１発明では、上記解決課題達成のために、油圧
ポンプから吐出される圧油を供給することにより駆動さ
れる油圧アクチュエータと、操作子の操作量に応じて駆
動され、駆動量に応じた流量の圧油を前記油圧アクチュ
エータに供給する第１の操作弁と、前記操作子の操作量
に応じて駆動され、駆動量に応じた流量の圧油を前記油
圧アクチュエータに供給する第２の操作弁とを具えた油
圧駆動機械において、前記操作子の操作量に応じたパイ
ロット圧のパイロット圧油を、前記第１の操作弁に加え
ることによって当該第１の操作弁を駆動させる第１の操
作弁駆動手段と、前記操作子の操作量と前記第２の操作
弁の駆動量との対応関係を設定する設定手段と、前記操
作子の操作量に対応する前記第２の操作弁の駆動量を、
前記対応関係から求め、この求められた駆動量に応じた
レベルの電気信号を前記第２の操作弁に加えることによ
って前記第２の操作弁を駆動させる第２の操作弁駆動手
段とを具えるようにしている。

【００２２】上記第１発明によれば、図１（ａ）、
（ｂ）に示すように、操作子７ａの操作量に応じたパイ
ロット圧Ｐpのパイロット圧油が、第１の操作弁（ロー
弁）５ａに加えることによって当該第１の操作弁５ａが
駆動される。

【００２３】コントローラ８には、操作子７ａの操作量
Ｐpと第２の操作弁（ハイ弁）５ｂの駆動量ｉとの対応
関係が設定されておかれる（ステップ１０１）。

【００２４】そこで、操作子７ａの操作量Ｐpに対応す
る第２の操作弁５ｂの駆動量ｉが、上記対応関係から求
められ、この求められた駆動量ｉに応じたレベルの電気
信号（電流指令ｉ）が第２の操作弁５ｂに加えられるこ
とによって第２の操作弁５ｂが駆動される。

【００２５】以上のように第１発明によれば、コントロ
ーラ８内で、操作子７ａの操作量Ｐpと第２の操作弁
（ハイ弁）５ｂの駆動量ｉとの対応関係を、作業の態様
に応じた適切なものにきめ細かく設定しておくことがで
き、第２の流量制御弁であるハイ弁５ｂの開口をきめ細
かく制御することができるので、高いレバー操作性を得
ることが可能となる。

【００２６】しかも、コントローラ８自体が故障した
り、コントローラ８と電磁比例制御弁９ａ、９ｂとの間
の電気信号線が断線するなどの電気系統の故障が発生し
てハイ弁５ｂが駆動されなくなっても、残りのロー弁５
ａを信頼性の高い機械系統（パイロットライン１１ａ、
１１ｂ等）で駆動することができるので、高い信頼性も
確保することができる。

【００２７】すなわち、電気系統が故障しても、例えば
ロー弁５ａに対応して走行用油圧モータが設けられてい
る場合、自力で走行して整備場まで帰ってくることが可
能なので、整備負担を軽くすることができる。又、負荷
のかからない作業は、ロー弁５ａだけでも対処できるの
で、作業を続行することが可能となる。

【００２８】従って、第１発明によれば、高い操作性と
高い信頼性を両立させることができる。さらに、第１発
明の装置が搭載された油圧ショベル等の建設機械は、高
い操作性を備えているので、レバー操作性に関してユー
ザの要求が厳しい国内市場で提供しても好適であり、ま
た中古品として、高い信頼性が要求され電気的な故障に
迅速に対処できない海外市場に提供される場合でも好適
である。

【００２９】以下の第２発明〜第１０発明においても第
１発明と同様の効果が得られる。

【００３０】第２発明では、油圧ポンプから吐出される
圧油を供給することにより駆動される油圧アクチュエー
タと、操作子の操作量に応じて駆動され、駆動量に応じ
た流量の圧油を前記油圧アクチュエータに供給する第１
の操作弁と、前記操作子の操作量に応じて駆動され、駆
動量に応じた流量の圧油を前記油圧アクチュエータに供
給する第２の操作弁とを具えた油圧駆動機械において、
前記操作子の操作量に応じたパイロット圧のパイロット
圧油を、前記第１の操作弁に加えることによって当該第
１の操作弁を駆動させる第１の操作弁駆動手段と、前記
操作子の各操作方向に応じて、前記操作子の操作量と前
記第２の操作弁の駆動量との対応関係を異ならせた各対
応関係を設定する設定手段と、前記操作子の操作方向に
対応する対応関係を前記各対応関係の中から選択して、
前記操作子の操作量に対応する前記第２の操作弁の駆動
量を、この選択した対応関係から求め、この求められた
駆動量に応じたレベルの電気信号を前記第２の操作弁に
加えることによって前記第２の操作弁を駆動させる第２
の操作弁駆動手段とを具えるようにしている。

【００３１】第２発明では、図１（ｂ）に示すように、
操作子７ａの各操作方向に応じて、操作子７ａの操作量
Ｐpと第２の操作弁５ｂの駆動量ｉとの対応関係が異な
った各対応関係１０１ａ、１０１ｂとして設定される。

【００３２】操作子７ａの操作方向の違いに応じて、第
２の流量制御弁であるハイ弁５ｂの開口をきめ細かく制
御することができるので、高いレバー操作性を得ること
が可能となる。

【００３３】また、第３発明では、油圧ポンプから吐出
される圧油を供給することにより駆動される油圧アクチ
ュエータと、操作子の操作量に応じて駆動され、駆動量
に応じた流量の圧油を前記油圧アクチュエータに供給す
る第１の操作弁と、前記操作子の操作量に応じて駆動さ
れ、駆動量に応じた流量の圧油を前記油圧アクチュエー
タに供給する第２の操作弁とを具えた油圧駆動機械にお
いて、前記操作子の操作量に応じたパイロット圧のパイ
ロット圧油を、前記第１の操作弁に加えることによって
当該第１の操作弁を駆動させる第１の操作弁駆動手段
と、前記操作子の操作量と前記第２の操作弁の駆動量と
の対応関係を設定する設定手段と、前記操作子の操作量
に対応する前記第２の操作弁の駆動量を、前記対応関係
から求め、この求められた駆動量に応じたレベルの電気
信号を前記第２の操作弁に加えることによって前記第２
の操作弁を駆動させる第２の操作弁駆動手段と、前記操
作子の操作量に応じたパイロット圧のパイロット圧油
を、前記第２の操作弁に加えることによって当該第２の
操作弁を駆動させるか、あるいは前記第２の操作弁駆動
手段によって前記第２の操作弁を駆動させるかを切り換
える切換手段とを具えるようにしている。

【００３４】第３発明によれば、図２（ａ）に示すよう
に、切換手段１２ａが一方側に切り換えられると、操作
子７ａの操作量に応じたパイロット圧のパイロット圧油
Ｐpが、第２の操作弁５ｂに加えられることによって当
該第２の操作弁５ｂが駆動される（機械系統によって第
２の操作弁５ｂが駆動される）。切換手段１２ａが他方
側に切り換えられると、操作量Ｐpに応じた電気信号ｉ
が第２の操作弁５ｂに出力されることによって当該第２
の操作弁５ｂが駆動される（電気系統によって第２の操
作弁５ｂが駆動される）。

【００３５】よって、コントローラ８自体が故障した
り、コントローラ８と電磁比例制御弁９ａ、９ｂとの間
の電気信号線が断線するなどの電気系統の故障が発生し
たとしても、切換手段１２ａを、「機械系統で第２の操
作弁５ｂを駆動させる側」に切り換えることで、ハイ弁
５ｂを継続して駆動させることができる。これにより、
高い信頼性も確保することができる。また、電気系統の
故障により作業を中断しないで済み、作業効率を飛躍的
に向上させることができる。

【００３６】また、第４発明では、油圧ポンプから吐出
される圧油を供給することにより駆動される油圧アクチ
ュエータと、操作子の操作量に応じて駆動され、駆動量
に応じた流量の圧油を前記油圧アクチュエータに供給す
る第１の操作弁と、前記操作子の操作量に応じて駆動さ
れ、駆動量に応じた流量の圧油を前記油圧アクチュエー
タに供給する第２の操作弁とを具えた油圧駆動機械にお
いて、前記操作子の操作量に応じたパイロット圧のパイ
ロット圧油を、前記第１の操作弁に加えることによって
当該第１の操作弁を駆動させる第１の操作弁駆動手段
と、前記操作子の操作量と前記第２の操作弁の駆動量と
の対応関係を設定する設定手段と、前記油圧アクチュエ
ータにかかる負荷を検出する負荷検出手段と、前記負荷
検出手段で検出された負荷検出信号のうちの所定の周波
数以上の高周波成分を演算する高周波成分演算手段と、
前記操作子の操作量に対応する前記第２の操作弁の駆動
量を、前記対応関係から求め、この求められた駆動量に
応じたレベルの電気信号から、前記高周波成分演算手段
で演算された高周波成分を取り除いた補正電気信号を前
記第２の操作弁に加えることによって前記第２の操作弁
を駆動させる第２の操作弁駆動手段とを具えるようにし
ている。

【００３７】第４発明によれば、図３（ｂ）に示すよう
に、操作子７ａの操作量Ｐpに対応する第２の操作弁５
ｂの駆動量ｉが、設定された対応関係から求められ、こ
の求められた駆動量ｉに応じたレベルの電気信号ｉか
ら、油圧アクチュエータ６ａの負荷圧検出信号ＰLの高
周波成分を取り除いた補正電気信号ｉが第２の操作弁５
ｂに加えられることによって第２の操作弁５ｂが駆動さ
れる。

【００３８】したがって油圧アクチュエータ６ａにかか
る負荷ＰLが変動したとしても、この負荷ＰLの変動をな
くすような電気信号（指令電流ｉ）を第２の操作弁であ
るハイ弁５ｂに対して出力することができ、油圧アクチ
ュエータ６ａに供給される圧油の流量の変動を抑えるこ
とができ、ハイ弁５ｂから油圧アクチュエータ６ａに供
給される圧油の流量の制御の制御性が向上し、かかる制
御を精度よく行うことができるようになる。

【００３９】また、第５発明では、油圧ポンプから吐出
される圧油を供給することにより駆動される油圧アクチ
ュエータと、操作子の操作量に応じて駆動され、駆動量
に応じた流量の圧油を前記油圧アクチュエータに供給す
る第１の操作弁と、前記操作子の操作量に応じて駆動さ
れ、駆動量に応じた流量の圧油を前記油圧アクチュエー
タに供給する第２の操作弁とを具えた油圧駆動機械にお
いて、前記操作子の操作量に応じたパイロット圧のパイ
ロット圧油を、前記第１の操作弁に加えることによって
当該第１の操作弁を駆動させる第１の操作弁駆動手段
と、前記第２の操作弁の駆動量に制御される開口値を一
定値に設定する設定手段と、 前記油圧アクチュエータ
にかかる負荷を検出する負荷検出手段と、前記負荷検出
手段で検出された負荷検出信号のうちの所定の周波数以
上の高周波成分を演算する高周波成分演算手段と、前記
設定手段に設定された一定値に応じたレベルの電気信号
から、前記高周波成分演算手段で演算された高周波成分
を取り除いた補正電気信号を前記第２の操作弁に加える
ことによって前記第２の操作弁を駆動させる第２の操作
弁駆動手段とを具えるようにしている。

【００４０】第５発明によれば、第４発明と同様の効果
が得られる。

【００４１】ただし、図４（ｂ）に示すように、第２の
操作弁５ｂの駆動量ｉは一定値に設定される（ステップ
４００）。したがって、操作子７ａの操作量Ｐpを検出
するセンサ１０ａ、１０ｂの配設を省略することがで
き、コストを低く抑えることができるとともに、信頼性
を高めることができる。

【００４２】また、第６発明では、油圧ポンプから吐出
される圧油を供給することにより駆動される油圧アクチ
ュエータと、操作子の操作量に応じて駆動され、駆動量
に応じた流量の圧油を前記油圧アクチュエータに供給す
る第１の操作弁と、前記操作子の操作量に応じて駆動さ
れ、駆動量に応じた流量の圧油を前記油圧アクチュエー
タに供給する第２の操作弁とを具えた油圧駆動機械にお
いて、前記操作子の操作量に応じたパイロット圧のパイ
ロット圧油を、前記第１の操作弁に加えることによって
当該第１の操作弁を駆動させる第１の操作弁駆動手段
と、前記油圧ポンプにかかる負荷を検出するポンプ負荷
検出手段と、前記油圧ポンプにかかる負荷が大きくなる
ほど、前記第２の操作弁の駆動量が小さくなるように、
油圧ポンプにかかる負荷と前記第２の操作弁の駆動量と
の対応関係を設定する設定手段と、前記ポンプ負荷検出
手段で検出された負荷に対応する前記第２の操作弁の駆
動量を、前記対応関係から求め、この求められた駆動量
に応じたレベルの電気信号を前記第２の操作弁に加える
ことによって前記第２の操作弁を駆動させる第２の操作
弁駆動手段とを具えるようにしている。

【００４３】第６発明によれば、図５（ｂ）に示すよう
に、油圧ポンプ１にかかる負荷Ｐが大きくなるほど、第
２の操作弁５ｂの駆動量ｉが小さくなるように、油圧ポ
ンプ１にかかる負荷Ｐと第２の操作弁５ｂの駆動量ｉと
の対応関係が設定されておかれる（ステップ５０３）。

【００４４】そこで、検出されたポンプ負荷Ｐに対応す
る第２の操作弁５ｂの駆動量ｉが、上記対応関係から求
められ、この求められた駆動量ｉに応じたレベルの電気
信号ｉが第２の操作弁５ｂに加えられることによって第
２の操作弁５ｂが駆動される。

【００４５】この結果、油圧ポンプ１のポンプ吐出圧Ｐ
が高くなるにつれて、第２の操作弁であるハイ弁５ｂに
対する電気信号（指令電流）ｉは小さくなり、油圧ポン
プ２からハイ弁５ｂを介して油圧アクチュエータ６ａに
供給される圧油の流量は小さくなる。これにより、油圧
ポンプ１の吐出圧Ｐが高くなり油圧シリンダ６ａに供給
される圧油の流量が過剰になるほど、油圧ポンプ２から
ハイ弁５ｂを介して油圧シリンダ６ａに供給される圧油
の流量が減らされ、圧油のリリーフロス、エネルギーロ
スが低減される。

【００４６】また、第７発明では、油圧ポンプから吐出
される圧油を供給することにより駆動される第１および
第２の油圧アクチュエータと、操作子の操作量に応じて
駆動され、駆動量に応じた流量の圧油を前記第１の油圧
アクチュエータに供給する第１の操作弁と、前記操作子
の操作量に応じて駆動され、駆動量に応じた流量の圧油
を前記第１の油圧アクチュエータに供給する第２の操作
弁とを具えた油圧駆動機械において、前記操作子の操作
量に応じたパイロット圧のパイロット圧油を、前記第１
の操作弁に加えることによって当該第１の操作弁を駆動
させる第１の操作弁駆動手段と、前記第２の油圧アクチ
ュエータが作動されたか否かに応じて、前記操作子の操
作量と前記第２の操作弁の駆動量との対応関係を異なら
せた各対応関係を設定する設定手段と、前記第２の油圧
アクチュエータが作動されたか否かを検出する作動検出
手段と、前記作動検出手段の検出結果に対応する対応関
係を前記各対応関係の中から選択し、前記操作子の操作
量に対応する前記第２の操作弁の駆動量を、この選択し
た対応関係から求め、この求められた駆動量に応じたレ
ベルの電気信号を前記第２の操作弁に加えることによっ
て前記第２の操作弁を駆動させる第２の操作弁駆動手段
とを具えるようにしている。

【００４７】第７発明によれば、図７（ｂ）に示すよう
に、第２の油圧アクチュエータ６ｃが作動されたか否か
が検出される（ステップ６０２）。

【００４８】そして、この作動検出結果に対応する対応
関係が各対応関係６０３、６０４の中から選択され、操
作子７ａの操作量Ｐpに対応する第２の操作弁５ｂの駆
動量ｉが、この選択した対応関係から求められ、この求
められた駆動量ｉに応じたレベルの電気信号ｉが第２の
操作弁５ｂに加えられることによって第２の操作弁５ｂ
が駆動される。

【００４９】したがって、たとえば、ステップ６０３で
求められた指令電流ｉを、電磁比例制御弁９ａを介して
ハイ弁５ｂに出力したときには、より多くの流量をハイ
弁５ｂを介してブーム用シリンダ６ａに供給することが
できる。このため、ホイスト旋回作業時に流量が不足し
がちなブーム用油圧シリンダ６ａにより多くの圧油流量
を供給することができ、旋回動作よりもブームによる持
ち上げ動作が優先され、ホイスト旋回作業時の作業性が
向上することになる。

【００５０】第８発明では、油圧ポンプから吐出される
圧油を供給することにより駆動される第１および第２の
油圧アクチュエータと、操作子の操作量に応じて駆動さ
れ、駆動量に応じた流量の圧油を前記第１の油圧アクチ
ュエータに供給する第１の操作弁と、前記操作子の操作
量に応じて駆動され、駆動量に応じた流量の圧油を前記
第１の油圧アクチュエータに供給する第２の操作弁とを
具えた油圧駆動機械において、前記操作子の操作量に応
じたパイロット圧のパイロット圧油を、前記第１の操作
弁に加えることによって当該第１の操作弁を駆動させる
第１の操作弁駆動手段と、前記第２の油圧アクチュエー
タが作動されたか否かに応じて、前記第２の操作弁の駆
動量に制御される開口値を異なる一定値に設定する設定
手段と、前記第２の油圧アクチュエータが作動されたか
否かを検出する作動検出手段と、前記作動検出手段の検
出結果に対応する一定値を前記各一定値の中から選択
し、この選択した一定値の駆動量に応じたレベルの電気
信号を前記第２の操作弁に加えることによって前記第２
の操作弁を駆動させる第２の操作弁駆動手段とを具える
ようにしている。

【００５１】第８発明によれば、第７発明と同様の効果
が得られる。

【００５２】ただし、図７（ｂ）のステップ６０５、６
０６に示すように、第２の操作弁５ｂの駆動量ｉは一定
値に設定される。

【００５３】したがって、操作子７ａの操作量Ｐpを検
出するセンサ１０ａ、１０ｂの配設を省略することがで
き、コストを低く抑えることができるとともに、信頼性
を高めることができる。

【００５４】また、第９発明では、油圧ポンプから吐出
される圧油を供給することにより駆動される第１および
第２の油圧アクチュエータと、前記第１および第２の油
圧アクチュエータによって駆動される第１および第２の
作業機と、操作子の操作量に応じて駆動され、駆動量に
応じた流量の圧油を前記第１の油圧アクチュエータに供
給する第１の操作弁と、前記操作子の操作量に応じて駆
動され、駆動量に応じた流量の圧油を前記第１の油圧ア
クチュエータに供給する第２の操作弁とを具えた油圧駆
動機械において、前記操作子の操作量に応じたパイロッ
ト圧のパイロット圧油を、前記第１の操作弁に加えるこ
とによって当該第１の操作弁を駆動させる第１の操作弁
駆動手段と、前記第１および第２の作業機の姿勢角度
と、前記第２の操作弁の駆動量との対応関係を設定する
設定手段と、前記第１および第２の作業機の姿勢角度を
検出する姿勢角度検出手段と、前記姿勢角度検出手段で
検出された姿勢角度に対応する前記第２の操作弁の駆動
量を、前記対応関係から求め、この求められた駆動量に
応じたレベルの電気信号を前記第２の操作弁に加えるこ
とによって前記第２の操作弁を駆動させる第２の操作弁
駆動手段とを具えるようにしている。

【００５５】また、第１０発明では、油圧ポンプから吐
出される圧油を供給することにより駆動される第１およ
び第２の油圧アクチュエータと、前記第１および第２の
油圧アクチュエータによって駆動されるブームおよびア
ームと、操作子の操作量に応じて駆動され、駆動量に応
じた流量の圧油を前記第１の油圧アクチュエータに供給
する第１の操作弁と、前記操作子の操作量に応じて駆動
され、駆動量に応じた流量の圧油を前記第１の油圧アク
チュエータに供給する第２の操作弁とを具えた油圧駆動
機械において、前記操作子の操作量に応じたパイロット
圧のパイロット圧油を、前記第１の操作弁に加えること
によって当該第１の操作弁を駆動させる第１の操作弁駆
動手段と、前記アームの回転角度またはブームおよびア
ームの各回転角度と、前記第２の操作弁の駆動量との対
応関係を設定する設定手段と、前記アームの回転角度ま
たはブームおよびアームの各回転角度を検出する回転角
度検出手段と、前記アームが掘削方向に作動されている
ことを検出する掘削方向作動検出手段と、前記掘削方向
作動検出手段によって前記アームが掘削方向に作動され
ていることが検出された場合に、前記回転角度検出手段
で検出された回転角度に対応する駆動量を、前記対応関
係から求め、この求められた駆動量に応じたレベルの電
気信号を前記第２の操作弁に加えることによって前記第
２の操作弁を駆動させる第２の操作弁駆動手段とを具え
るようにしている。

【００５６】第９発明、第１０発明によれば、図１０
（ｂ）に示すように、各作業機１７、１８の現在の姿勢
角度（θ1＋θ2あるいはθ2）に対応する電気信号ｉが
求められる（ステップ７０２ｄ）。そして、この電気信
号（指令電流）ｉが、電磁比例制御弁９ａを介して第２
の操作弁であるハイ弁５ｂに出力される（ステップ７０
４）。このため、各回転角度の和θ1＋θ2が小さくなる
ほど、指令電流ｉが小さくなり、油圧ポンプ２からハイ
弁５ｂを介してブーム用油圧シリンダ６ｂに供給される
圧油流量が少なくなり、ブーム１７を、より微操作する
ことができる。したがって、各回転角度の和θ1＋θ2の
値が小さいスキトリ作業の初期の段階でブームを微操作
することができる。一方、各回転角度の和θ1＋θ2が大
きくなるほど、指令電流ｉが大きくなり、油圧ポンプ２
からハイ弁５ｂを介してブーム用油圧シリンダ６ｂに供
給される圧油流量を大きくでき、ブーム１７を、より迅
速に作動させることができる。したがって、各回転角度
の和θ1＋θ2の値が大きいスキトリ作業の後期の段階で
ブームを迅速に作動させることができる。これによって
スキトリ作業時の作業効率が飛躍的に向上する。

【００５７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。

【００５８】図１は、本実施形態のＨｉ−Ｌｏｗ弁シス
テムを示す油圧回路図である。なお、実施形態では、油
圧駆動機械として、作業機としてブーム、アーム等を備
えた油圧ショベルに適用される場合を想定している。

【００５９】すなわち、図１に示すように、この油圧駆
動制御装置は、原動機（エンジン）４と、この原動機４
によって駆動される可変容量型の油圧ポンプ１、２と、
同原動機４によって駆動され、パイロット用の圧油を吐
出するパイロットポンプ３と、油圧ポンプ１から吐出さ
れた圧油が流入されることによってロッドが伸張または
縮退駆動されるブーム用油圧シリンダ６ａと、油圧ポン
プ２から吐出された圧油が流入されることによってロッ
ドが伸張または縮退駆動されるアーム用油圧シリンダ６
ｂと、油圧ポンプ１から、油圧シリンダ６ａに圧油を供
給するための圧油供給管路２０と、この圧油供給管路２
０上に設けられ、スプールストローク位置に応じて開口
面積が変化されることにより油圧ポンプ１から吐出され
る圧油の流量を制御して、これを上記油圧シリンダ６ａ
に供給する第１の流量制御弁であるロー弁５ａと、油圧
ポンプ２から、油圧シリンダ６ｃに圧油を供給するため
の圧油供給管路２５と、この圧油供給管路２５上に設け
られ、同様に油圧ポンプ２から吐出される圧油の流量を
制御して、これを上記油圧シリンダ６ｂに供給する流量
制御弁５ｃと、圧油供給管路２５から分岐され、油圧ポ
ンプ２から、油圧シリンダ６ａに圧油を供給する圧油供
給管路２１と、この圧油供給管路２１上に設けられ、同
様に油圧ポンプ２から吐出される圧油の流量を制御し
て、これを上記油圧シリンダ６ａに供給する第２の流量
制御弁であるハイ弁５ｂと、上記ロー弁５ａ、ハイ弁５
ｂに対応して設けられ、これら流量制御弁５ａ、５ｂの
のスプールストローク位置を操作する操作レバー７ａ
と、上記流量制御弁５ｃに対応して設けられ、この流量
制御弁５ｃのスプールストローク位置を操作する操作レ
バー７ｂと、操作レバー７ａの操作量が大きくなるほ
ど、ハイ弁５ｂの開口を大きくする指令電流ｉを生成し
てこれを出力するコントローラ８と、このコントローラ
８から出力される指令電流ｉを、パイロット圧Ｐpに変
換して、このパイロット圧油をパイロットライン１１ｃ
を介してハイ弁５ｂの油圧シリンダ６ａの伸張駆動側の
入力ポートに加える電磁比例制御弁９ａと、同じくコン
トローラ８から出力される指令電流ｉを、パイロット圧
Ｐpに変換して、このパイロット圧油をパイロットライ
ン１１ｄを介してハイ弁５ｂの油圧シリンダ６ａの縮退
駆動側の入力ポートに加える電磁比例制御弁９ｂとから
構成されている。

【００６０】油圧シリンダ６ａ、６ｂのロッドは、図示
せぬブーム、アームに各々接続されており、これら油圧
シリンダ６ａ、６ｂが駆動されることにより、ブーム、
アームが各々上下方向に回動される。なお、他の作業機
を駆動する機構は省略している。

【００６１】ブーム用操作レバー７ａには減圧弁が付設
されており、操作レバー７ａが油圧シリンダ６ａのロッ
ドを伸張させる方向に操作された場合に、パイロットポ
ンプ３からのパイロット圧油が操作量の大きさに応じた
パイロット圧Ｐpまで減圧されて、パイロットライン１
１ａを介して、ロー弁５ａの対応する入力ポートに加え
られる。同様に、操作レバー７ａが油圧シリンダ６ａの
ロッドを縮退させる方向に操作された場合に、パイロッ
トポンプ３からのパイロット圧油が操作量の大きさに応
じたパイロット圧Ｐpまで減圧されて、他方のパイロッ
トライン１１ｂを介して、ロー弁５ａの他方の入力ポー
トに加えられる。

【００６２】同様にアーム用操作レバー７ｂには減圧弁
が付設されており、操作レバー７ｂが油圧シリンダ６ｂ
のロッドを伸張させる方向に操作された場合に、パイロ
ットポンプ３からのパイロット圧油が操作量の大きさに
応じたパイロット圧Ｐpまで減圧されて、パイロットラ
イン１１ｅを介して、流量制御弁５ｃの対応する入力ポ
ートに加えられる。同様に、操作レバー７ｂが油圧シリ
ンダ６ｂのロッドを縮退させる方向に操作された場合
に、パイロットポンプ３からのパイロット圧油が操作量
の大きさに応じたパイロット圧Ｐpまで減圧されて、他
方のパイロットライン１１ｆを介して、流量制御弁５ｃ
の他方の入力ポートに加えられる。

【００６３】そして、パイロットライン１１ａ上の操作
量に応じたパイロット圧Ｐpはパイロット圧センサ１０
ａで検出されるとともに、パイロットライン１１ｂ上の
操作量に応じたパイロット圧Ｐpはパイロット圧センサ
１０ｂで検出され、コントローラ８に入力される。

【００６４】図１（ｂ）は、同図（ａ）のコントローラ
８で行われるハイ弁５ｂの制御の内容を説明するフロー
チャートである。以下、この図１（ｂ）を併せ参照して
説明する。

【００６５】本実施形態では、操作レバー７ａの操作量
が大きくなるほど、ロー弁５ａ、ハイ弁５ｂの各々の開
口量が大きくなるようにこれら各制御制御弁５ａ、５ｂ
が制御される。ただし、ハイ弁５ｂに関しては操作方向
によって駆動量の大きさが異なる。

【００６６】いま、操作レバー７ａが操作されると、パ
イロットポンプ３からのパイロット圧油が、操作量の大
きさに応じたパイロット圧まで減圧されて、パイロット
ライン１１ａ、または１１ｂを介して、ロー弁５ａのロ
ッドの各々の動作方向に対応する入力ポートに加えられ
る。これにより、操作レバー７ａの操作量が大きくなる
につれて、ロー弁５ａのスプールストロークが増加さ
れ、ロー弁５ａの流入開口が開けられ、油圧アクチュエ
ータ６ａに供給される圧油の流量が増加される。

【００６７】このとき、パイロットライン１１ａと１１
ｂに各々設けられたパイロット圧センサ１０ａ、１０ｂ
によって、パイロットライン１１ａ、１１ｂ上のパイロ
ット圧油のパイロット圧Ｐpが各々検出される（同図
（ｂ）のステップ１００）。

【００６８】ここで、操作レバー７ａの操作量を示すパ
イロット圧Ｐpと、コントローラ８から出力される指令
電流ｉとの対応関係が、パイロット圧Ｐpの値が大きく
なるにつれて指令電流ｉが大きくなるような対応関係を
もって、記憶テーブルに記憶されている。

【００６９】この対応関係は、パイロット圧Ｐpが所定
値（ファインコントロール域上限）以上になると指令電
流ｉが零から正の値をとり、ロッド縮退側（ブーム下げ
側）にレバーが操作された場合の指令電流ｉの方が、ロ
ッド伸張側（ブーム上げ側）にレバーが操作された場合
の指令電流ｉよりも小さくなるような対応関係として設
定されている。操作レバー７ａがロッド伸張側（ブーム
上げ側）に操作された場合には、一方の記憶テーブル１
０１ａが選択され、操作レバー７ａがロッド縮退側（ブ
ーム下げ側）に操作された場合には、他方の記憶テーブ
ル１０１ｂが選択される。

【００７０】そこで、パイロット圧センサ１０ａ、１０
ｂで検出されたパイロット圧Ｐpに対応する指令電流ｉ
が、この記憶テーブルから読み出される（同図（ｂ）の
ステップ１０１）。

【００７１】こうして、記憶テーブルから読み出された
指令電流ｉが、各々の動作方向に対応する電磁比例制御
弁９ａまたは９ｂに対して出力される（図１（ｂ）のス
テップ１０２）。

【００７２】そして、この電磁比例制御弁９ａまたは９
ｂで指令電流ｉがパイロット圧に変換され、パイロット
ライン１１ｃまたは１１ｄを介して、ハイ弁５ｂの各々
の動作方向に対応する入力ポートに加えられる。

【００７３】これによってハイ弁５ｂの流入開口が開け
られ、油圧ポンプ２からハイ弁５ｂを介して油圧シリン
ダ６ａに圧油が供給される。

【００７４】ここで、対応関係１０１ａ、１０１ｂに示
されるように、パイロット圧Ｐpが上記所定値（ファイ
ンコントロール域上限）に達しない間では、指令電流ｉ
は零であり、ハイ弁５ｂは駆動されない。よって、ファ
インコントロール域では油圧ポンプ１から吐出された圧
油のみがロー弁５ａを介して油圧シリンダ６ａに供給さ
れることで、この油圧シリンダ６ａが駆動されている。
やがて、パイロット圧Ｐpが上記所定値（ファインコン
トロール域上限）以上に達すると、指令電流ｉは正の値
をとり、ハイ弁５ｂが駆動される。よって、フルレバー
域では、油圧ポンプ１から吐出された圧油がロー弁５ａ
を介して油圧シリンダ６ａに供給されるとともに、油圧
ポンプ２から吐出された圧油がハイ弁５ｂを介して油圧
シリンダ６ａに供給されることで、この油圧シリンダ６
ａが駆動される。

【００７５】また、操作レバー７ａがロッド伸張側（ブ
ーム上げ側）に操作された場合には、一方の対応関係１
０１ａが選択され、操作レバー７ａがロッド縮退側（ブ
ーム下げ側）に操作された場合には、他方の対応関係１
０１ｂが選択される。

【００７６】これによって、ロー弁５ａとハイ弁５ｂの
共通化を図るために、これらの弁のロッド縮退側（ブー
ム下げ側）、ロッド伸張側（ブーム上げ側）のスプール
開口を各々同じにしても、ロッド縮退側（ブーム下げ
側）にレバーが操作された場合の指令電流ｉの方が、ロ
ッド伸張側（ブーム上げ側）にレバーが操作された場合
の指令電流ｉよりも小さくなり、ハイ弁５ｂはより少な
い駆動量だけ駆動され油圧シリンダ６ａに供給される圧
油の流量は小さくなる。これによりブーム上げ時に対し
てブーム下げ時の流量を少なくでき、無駄なエネルギー
ロスをなくすことができる。これはブームが下げ方向に
作動されるときには重力の影響によって、少ない圧油流
量でブームを駆動できるからである。

【００７７】以上のように本実施形態によれば、これに
よって、ロー弁５ａとハイ弁５ｂの共通化を図るため
に、これらの弁のロッド縮退側（ブーム下げ側）、ロッ
ド伸張側（ブーム上げ側）のスプール開口を各々同じに
しても、コントローラ８内の記憶テーブルの内容を、作
業の態様に応じた適切なものにきめ細かく設定すること
ができ、ハイ弁５ｂの開口をきめ細かく制御することが
できるので、高いレバー操作性を得ることが可能とな
る。

【００７８】しかも、コントローラ８自体が故障した
り、コントローラ８と電磁比例制御弁９ａ、９ｂとの間
の電気信号線が断線するなどの電気系統の故障が発生し
てハイ弁５ｂが駆動されなくなっても、残りのロー弁５
ａを信頼性の高い機械系統で駆動することができるの
で、高い信頼性も確保することができる。すなわち、電
気系統が故障しても、例えばロー弁５ａに対応して走行
用油圧モータが設けられている場合、自力で走行して整
備場まで帰ってくることが可能なので、整備負担を軽く
することができる。又、負荷のかからない作業は、ロー
弁５ａだけでも対処できるので、作業を続行することが
可能となる。

【００７９】従って、本実施形態装置によれば、高い操
作性と高い信頼性を両立させることができる。さらに、
本実施形態装置が搭載された油圧ショベルは、高い操作
性を備えているので、レバー操作性に関してユーザの要
求が厳しい国内市場で提供しても好適であり、また中古
品として、高い信頼性が要求され電気的な故障に迅速に
対処できない海外市場に提供される場合でも好適であ
る。

【００８０】つぎに、コントローラ８自体が故障した
り、コントローラ８と電磁比例制御弁９ａ、９ｂとの間
の電気信号線が断線するなどの電気系統の故障が発生し
たとしても、機械系統によってハイ弁５ｂを駆動させる
ように切り換えることにより、継続してハイ弁５ｂの駆
動を確保できる実施形態について説明する。

【００８１】図２（ａ）に示す実施形態では、パイロッ
トライン１１ａ、１１ｂ上のパイロット圧油を、レバー
の切り換え操作に応じて、パイロットライン１１ｃ、１
１ｄにそれぞれ供給するレバー付き切換弁１２ａが設け
られている。

【００８２】電気系統の故障が生じていないときは、レ
バー操作により切換弁１２ａは右側に操作されており、
パイロットライン１１ａ、１１ｂ上のパイロット圧油
は、パイロットライン１１ｃ、１１ｄには供給されな
い。この場合は、図１（ａ）、（ｂ）で説明したのと同
様に、ハイ弁５ｂは電気系統（圧力センサ１０ａ、１０
ｂ、コントローラ８、電磁比例制御弁９ａ、９ｂ）によ
って駆動されることになる。

【００８３】ここで、コントローラ８自体が故障した
り、コントローラ８と電磁比例制御弁９ａ、９ｂとの間
の電気信号線が断線するなどの電気系統の故障が発生し
たことをオペレータが認識すると、レバー操作により切
換弁１２ａは左側に操作される。これによりパイロット
ライン１１ａ、１１ｂ上のパイロット圧油は、パイロッ
トライン１１ｃ、１１ｄにそれぞれ供給され、パイロッ
トライン１１ａ、１１ｂ上のパイロット圧油がハイ弁５
ｂの入力ポートに加えられる。

【００８４】したがってロー弁５ａとともにハイ弁５ｂ
は、機械系統（操作レバー７ａの減圧弁、パイロットラ
イン１１ａ、１１ｂ、切換弁１２ａ、パイロットライン
１１ｃ、１１ｄ）によって駆動され、電気系統の故障に
かかわらずに継続して油圧ポンプ２から吐出される圧油
を油圧シリンダ６ａに供給させることができる。

【００８５】なお、本実施形態では、電気系統の故障が
発生した場合に、切換弁１２ａのレバーを、機械系統に
よってハイ弁５ｂを駆動させる側に切り換えるようにし
ているが、高い信頼性が要求され電気的な故障に対処で
きない海外市場に輸出する場合に、切換弁１２ａのレバ
ーを、機械系統によってハイ弁５ｂを駆動させる側に切
り換えてもよい。

【００８６】なお、図２（ａ）に示す実施形態では、一
つのレバー付き切換弁１２ａにより、ロッド伸張側（ブ
ーム上げ側）、ロッド縮退側（ブーム下げ側）の両方を
同時に切り換えるようにしているが、図２（ｂ）に示す
ように、レバー付き切り換え弁１２ｂをロッド伸張側
（ブーム上げ側）、ロッド縮退側（ブーム下げ側）それ
ぞれに設けて、ロッド伸張側（ブーム上げ側）、ロッド
縮退側（ブーム下げ側）を独立して切り換えるようにし
てもよい。

【００８７】図２（ｂ）に示す実施形態では、パイロッ
トライン１１ａ上のパイロット圧油を、レバーの切り換
え操作に応じて、パイロットライン１１ｃに供給するレ
バー付き切換弁１２ｃが設けられている。

【００８８】電気系統の故障が生じていないときは、レ
バー操作により切換弁１２ｃは図面下側に操作されてお
り、パイロットライン１１ａ上のパイロット圧油は、パ
イロットライン１１ｃには供給されない。この場合は、
図１（ａ）、（ｂ）で説明したのと同様に、ハイ弁５ｂ
は電気系統（圧力センサ１０ａ、１０ｂ、コントローラ
８、電磁比例制御弁９ａ、９ｂ）によって駆動されるこ
とになる。

【００８９】ここで、コントローラ８自体が故障した
り、コントローラ８と電磁比例制御弁９ａ、９ｂとの間
の電気信号線が断線するなどの電気系統の故障が発生し
たことをオペレータが認識すると、レバー操作により切
換弁１２ｃは図面上側に操作される。これによりパイロ
ットライン１１ａ上のパイロット圧油は、パイロットラ
イン１１ｃに供給され、パイロットライン１１ａ上のパ
イロット圧油がハイ弁５ｂのロッド伸張側の入力ポート
に加えられる。

【００９０】したがって、操作レバー７ａがロッド伸張
側（ブーム上げ側）に操作されると、ロー弁５ａととも
にハイ弁５ｂは、機械系統（操作レバー７ａの減圧弁、
パイロットライン１１ａ、切換弁１２ｃ、パイロットラ
イン１１ｃ）によって駆動され、電気系統の故障にかか
わらずに継続して油圧ポンプ２から吐出される圧油を油
圧シリンダ６ａに供給させることができる。

【００９１】ロッド縮退側（ブーム下げ側）にも切換弁
１２ｃと同様の切換弁１２ｄが設けられ、同様の切換え
がなされる。

【００９２】なお、ロッド縮退側（ブーム下げ側）にお
ける切換弁１２ｄの配設を省略してもよい。これはブー
ム下げ時は重力の影響によって油圧シリンダ６ａに供給
する圧油の流量が少なくてすむので、特にハイ弁５ｂか
ら油圧シリンダ６ａに対して圧油を供給しなくても流量
不足の問題は生じないからである。

【００９３】さて、油圧シリンダ６ａにかかる負荷が変
動することによって、ハイ弁５ｂから油圧シリンダ６ａ
に供給する圧油の流量の制御性が損なわれることがあ
る。以下に説明する実施形態は、油圧シリンダ６ａにか
かる負荷が変動したとしても、これに影響されることな
くハイ弁５ｂから油圧シリンダ６ａに供給する圧油の流
量の制御を精度よく行うことができる実施形態である。

【００９４】図３（ａ）に示す油圧回路は、基本的には
図１（ａ）に示す油圧回路と同様であり、油圧シリンダ
６ａに供給する圧油の負荷圧を検出する負荷圧センサ１
３ａ、１３ｂを設け、この負荷圧センサ１３ａ、１３ｂ
の検出負荷圧に基づいた処理をコントローラ８内で行っ
ている点が異なる。

【００９５】図３（ａ）に示すように、ロー弁５ａと油
圧シリンダ６ａのヘッド室との間の圧油供給路２３上
に、負荷圧センサ１３ａが設けられるとともに、ロー弁
５ａと油圧シリンダ６ｂのボトム室との間の圧油供給路
２４上に、負荷圧センサ１３ｂが設けられ、各負荷圧セ
ンサ１３ａ、１３ｂにより油圧シリンダ６ａに供給され
る圧油の負荷圧ＰLが検出される。

【００９６】なお、以下の説明では、操作レバー７ａが
油圧シリンダ６ａのロッドを伸張させる側に操作された
場合を想定する。なお、操作レバー７ａが油圧シリンダ
６ａのロッドを縮退させる側に操作された場合について
も同様の処理が実行される。

【００９７】コントローラ８内では、負荷圧センサ１３
ｂで検出されるロッド伸張側の負荷圧ＰL（同図（ｂ）
のステップ３０２）がローパスフィルタに通され、低周
波成分だけが取り出される。そして、負荷圧ＰLからロ
ーパスフィルタを通った低周波成分を減算する演算がな
される（ステップ３０３）。

【００９８】これにより、負荷圧ＰLの高周波成分だけ
が取り出される（同図（ｂ）のステップ３０４）。

【００９９】一方、パイロット圧センサ１０ａで検出さ
れるロッド伸張側のレバー操作量を示すパイロット圧Ｐ
p（図３（ｂ）のステップ３００）に対応する指令電流
ｉが、記憶テーブルの記憶内容から読み出される。記憶
テーブルには、パイロット圧Ｐpと、指令電流ｉとの対
応関係が、パイロット圧Ｐpが大きくなるにつれてコン
トローラ８から出力される指令電流ｉが大きくなるよう
な対応関係をもって記憶されている（図３（ｂ）のステ
ップ３０１）つぎに、この読み出された指令電流ｉか
ら、ステップ３０４で求められた負荷圧ＰLの高周波成
分を減算する処理が実行される（図３（ｂ）のステップ
３０５）。

【０１００】そして、電磁比例制御弁９ａに対して、ス
テップ３０５で求められた指令電流ｉが出力される（図
３（ｂ）のステップ３０６）。指令電流ｉは電磁比例制
御弁９ａでパイロット圧Ｐpに変換された上で、ハイ弁
５ｂのロッド伸張側入力ポートに加えられる。

【０１０１】このため、負荷圧ＰLが高くなったときに
は、指令電流値ｉが小さくなり、ハイ弁５ｂの流入開口
が減少し、油圧ポンプ２からハイ弁５ｂを介して油圧シ
リンダ６ａに供給される圧油の流量が減らされる。逆
に、負荷圧ＰLが低くなったときには、指令電流値ｉが
大きくなり、ハイ弁５ｂの流入開口が増加し、油圧ポン
プ２からハイ弁５ｂを介して油圧シリンダ６ａに供給さ
れる圧油の流量が増加される。

【０１０２】したがって油圧シリンダ６ａにかかる負荷
圧ＰLが変動したとしても、この負荷圧ＰLの変動をなく
すような指令電流ｉをハイ弁５ｂに対して出力すること
ができ、油圧シリンダ６ａに供給される圧油の流量の変
動を抑えることができ、ハイ弁５ｂから油圧シリンダ６
ａに供給される圧油の流量の制御の制御性が向上し、か
かる制御を精度よく行うことができるようになる。

【０１０３】つぎに、操作レバー７ａの操作量をパイロ
ット圧Ｐpとして検出せずとも図３に示す実施形態と同
等の制御性向上が得られる実施形態について図４を参照
して説明する。

【０１０４】図４（ａ）に示すように、この油圧回路で
は、図２（ｂ）で説明したのと同様のレバー付き切換弁
１２ｃ、１２ｄが使用される。また、操作レバー７ａの
操作量をパイロット圧Ｐpとして検出しなくてもよいた
め圧力センサ１０ａ、１０ｂの配設を省略することがで
きる。

【０１０５】図４（ｂ）はコントローラ８で行われる処
理を示している。この図４（ｂ）に示す処理では、図３
（ｂ）に示す処理とは異なり、操作レバー７ａの操作量
を示すパイロット圧検出信号Ｐpは不要である。図３
（ｂ）に示すステップ３００、３０１の代わりに、図４
（ｂ）に示すステップ４００の処理が実行される。

【０１０６】すなわち、指令電流ｉが記憶された記憶テ
ーブルには、指令電流値ｉ一定となる、時間ｔと指令電
流ｉの対応関係が記憶されている。この指令電流ｉの一
定値の大きさは、たとえばハイ弁５ｂの開口量最大値に
対応する電流値に設定されておかれる。こうして記憶テ
ーブルから一定値の指令電流ｉが読み出される（同図
（ｂ）のステップ４００）。

【０１０７】つぎに、この記憶テーブルから読み出され
た指令電流ｉから、上記ステップ３０４で求められた負
荷圧ＰLの高周波成分が減算される（同図（ｂ）のステ
ップ４０４）。

【０１０８】そして、電磁比例制御弁９ａに対して、ス
テップ４０４で求められた指令電流ｉが出力される（図
４（ｂ）のステップ４０５）。指令電流ｉは電磁比例制
御弁９ａでパイロット圧Ｐpに変換された上で、ハイ弁
５ｂのロッド伸張側入力ポートに加えられる。

【０１０９】ここで、電磁比例制御弁９ａに供給される
供給圧油は、パイロットライン１１ａから供給されてい
る。よって、この実施形態での電磁比例制御弁９ａで
は、開口は一定にしておいて操作レバー７ａの操作量に
応じて変化されたパイロット圧Ｐpの前記供給圧油によ
ってハイ弁５ｂを駆動するようにしている。

【０１１０】このため、負荷圧ＰLが高くなったときに
は、指令電流値ｉが小さくなり、ハイ弁５ｂの流入開口
が閉じられ、油圧ポンプ２からハイ弁５ｂを介して油圧
シリンダ６ａに供給される圧油の流量が減らされる。逆
に、負荷圧ＰLが低くなったときには、指令電流値ｉが
大きくなり、ハイ弁５ｂの流入開口が開けられ、油圧ポ
ンプ２からハイ弁５ｂを介して油圧シリンダ６ａに供給
される圧油の流量が増加される。

【０１１１】したがって油圧シリンダ６ａにかかる負荷
圧ＰLが変動したとしても、この負荷圧ＰLの変動をなく
すような指令電流ｉをハイ弁５ｂに対して出力すること
ができ、油圧シリンダ６ａに供給される圧油の流量の変
動を抑えることができ、ハイ弁５ｂから油圧シリンダ６
ａに供給される圧油の流量の制御の制御性が向上し、か
かる制御を精度よく行うことができるようになる。

【０１１２】このように、レバー操作量いかんにかかわ
らずに一定の指令電流ｉ（ハイ弁５ｂの開口量最大値）
から、負荷圧ＰLの変動分である高周波成分を減算した
としても、油圧シリンダ６ａにかかる負荷圧ＰLの変動
を抑制できる制御を行うことができる。

【０１１３】しかも、この図４に実施形態によれば、上
記図３に示す実施形態では必要であった圧力センサ（パ
イロット圧センサ１０ａ、１０ｂ）を設ける必要がない
ので、油圧システムを低コストで、簡易な構成で構築す
ることができる。また、センサをなくすことによって信
頼性が高められる。

【０１１４】さて、油圧ポンプ１の吐出圧Ｐが高くな
り、ロー弁５ａから油圧シリンダ６ａに供給される圧油
の流量が過剰となっている状態で、さらにハイ弁５ｂを
介して油圧ポンプ２の吐出圧油を油圧シリンダ６ａに供
給して圧油の流量を増やすことは、圧油のリリーフを招
き、エネルギーロスを招来する。したがって、油圧ポン
プ１の吐出圧Ｐが大きくなるほど、油圧ポンプ２からハ
イ弁５ｂを介して油圧シリンダ６ａに供給される圧油の
流量を減らしてやる必要がある。

【０１１５】以下に説明する実施形態では、油圧ポンプ
１の吐出圧Ｐが大きくなるにつれて、油圧ポンプ２から
ハイ弁５ｂを介して油圧シリンダ６ａに供給される圧油
の流量を減らすようにして、エネルギーロスを低減させ
るようにしている。

【０１１６】なお、この実施形態でも、操作レバー７ａ
が油圧シリンダ６ａのロッドを伸張させる側に操作され
た場合を想定している。操作レバー７ａが油圧シリンダ
６ａのロッドを縮退させる側に操作された場合にも同様
の処理が実行される。

【０１１７】図５（ａ）に示すように、この実施形態の
油圧回路では、ロー弁５ａと油圧ポンプ１との間の圧油
供給路２０上に、油圧ポンプ１の吐出圧Ｐを検出するポ
ンプ圧センサ１４が設けられる。

【０１１８】コントローラ８内では、図５（ｂ）に示す
処理が実行される。

【０１１９】すなわち、ポンプ圧センサ１４で検出され
る吐出圧Ｐ（同図（ｂ）のステップ５０２）に対応する
指令電流ｉが、記憶テーブルに記憶された対応関係から
読み出される。この記憶テーブルには、ポンプ吐出圧Ｐ
と、指令電流ｉの対応関係が、油圧ポンプ１の吐出圧Ｐ
が大きくなるにつれて指令電流ｉが小さくなるような対
応関係をもって記憶されている（同図（ｂ）のステップ
５０３）。

【０１２０】一方、操作レバー７ａのロッド伸張側の操
作量を示すパイロット圧Ｐpがパイロット圧センサ１０
ａで検出され（同図（ｂ）のステップ５００ａ）、この
パイロット圧Ｐpに対応する指令電流ｉが、記憶テーブ
ルに記憶された対応関係から読み出される。この記憶テ
ーブルには、パイロット圧Ｐpが大きくなるほど、指令
電流ｉが大きくなる対応関係をもって、パイロット圧Ｐ
pと、指令電流ｉの対応関係が記憶されている（同図
（ｂ）のステップ５００ｂ）。

【０１２１】つぎに、上記ステップ５００ｂで求められ
た指令電流ｉと上記ステップ５０３で求められた指令電
流ｉのうちで、小さい方の指令電流値ｉが選択される
（同図（ｂ）のステップ５０４）。

【０１２２】そして、ステップ５０４で選択された指令
電流ｉが電磁比例制御弁９ａに対して出力される（同図
（ｂ）のステップ５０５）。出力された指令電流ｉは、
電磁比例制御弁９ａでパイロット圧に変換されてハイ弁
５ｂのロッド伸張側入力ポートに加えられ、油圧ポンプ
２から吐出された圧油がハイ弁５ｂを介して油圧シリン
ダ６ａに供給される。

【０１２３】この結果、ステップ５０３に示される対応
関係からも明らかなように、油圧ポンプ１のポンプ吐出
圧Ｐが高くなるにつれて、ハイ弁５ｂに対する指令電流
ｉは小さくなり、油圧ポンプ２からハイ弁５ｂを介して
油圧シリンダ６ａに供給される圧油の流量は小さくな
る。これにより、油圧ポンプ１の吐出圧Ｐが高くなり油
圧シリンダ６ａに供給される圧油の流量が過剰になるほ
ど、油圧ポンプ２からハイ弁５ｂを介して油圧シリンダ
６ａに供給される圧油の流量が減らされ、圧油のリリー
フロス、エネルギーロスが低減される。

【０１２４】なお、ステップ５００（ステップ５００
ａ、５００ｂ）の代わりに、図６に示す構成で、図５の
ステップ５０１の処理を実行してもよい。ステップ５０
１の記憶テーブルには、指令電流値ｉが一定となる、時
間ｔと指令電流ｉの対応関係が記憶されている。この指
令電流ｉの一定値の大きさは、たとえばハイ弁５ｂの開
口量最大値に対応する電流値に設定されておかれる。こ
うして記憶テーブルから一定値の指令電流ｉが読み出さ
れる（同図（ｂ）のステップ５０１）。

【０１２５】このステップ５０１の処理を実行するとき
には、操作レバー７ａの操作量をパイロット圧Ｐpとし
て検出する必要がないので、圧力センサ（パイロット圧
センサ）１０ａ、１０ｂの配設を省くことができる。

【０１２６】ここで、電磁比例制御弁９ａに供給される
供給圧油は、パイロットライン１１ａから供給されてい
る。よって、この実施形態での電磁比例制御弁９ａで
は、開口は一定にしておいて操作レバー７ａの操作量に
応じて変化されたパイロット圧Ｐpの前記供給圧油によ
ってハイ弁５ｂを駆動するようにしている。

【０１２７】さて、複数の作業機を複合操作する場合に
は、特定の作業機の油圧アクチュエータで、要求流量に
対して供給流量が不足しがちである。このため、この特
定の作業機の油圧アクチュエータに、より多くの流量を
供給してやり、作業性を向上させたいとの要請がある。
たとえば、旋回操作とブーム上げを同時に行うホイスト
旋回作業時には、ブーム用油圧シリンダにより多くの流
量を供給することで、旋回動作よりブームによる持ち上
げ動作を優先させてやり、作業効率を向上させたいとの
要請がある。

【０１２８】図７に示す実施形態は、ホイスト旋回作業
時に、旋回用油圧モータ６ｃよりもブーム用油圧シリン
ダ６ａに多くの圧油を供給することで、この要請を満た
すことができる実施形態である。

【０１２９】図７（ａ）に示す油圧回路は、基本的には
図１（ａ）に示す油圧回路と同様である。ただし、アー
ム用油圧シリンダ６ｂの代わりに、圧油が流入されるこ
とによって左側または右側に回転される旋回用油圧モー
タ６ｃが配設される。この旋回用油圧モータ６ｃによっ
て、図示しない油圧ショベルの上部旋回体が下部走行体
に対して相対的に旋回される。また、パイロットライン
１１ｅを通過するパイロット圧油と、パイロットライン
１１ｆを通過するパイロット圧油のうちで、パイロット
圧の大きい方のパイロット圧油を通過させるシャトル弁
１５が設けられている。このシャトル弁１５を通過した
パイロット圧油のパイロット圧はパイロット圧検出スイ
ッチ１６で検出される。このパイロット圧検出スイッチ
１６によって、操作レバー７ｂが一定操作量以上操作さ
れたことが検出される。パイロット圧検出スイッチ１６
で操作レバー７ｂが一定操作量以上操作されたことが検
出されると、旋回操作されたことを示すオン信号が、コ
ントローラ８に入力される。

【０１３０】コントローラ８では、図７（ｂ）に示す処
理が実行される。

【０１３１】すなわち、コントローラ８内では、まず、
ブーム用操作レバー７ａのロッド伸張側（ブーム上げ
側）操作量を示すパイロット圧がパイロット圧センサ１
０ａから入力され（ステップ６００）、さらに旋回用操
作レバー７ｂが操作されたことを示すオン信号がパイロ
ット圧検出スイッチ１６から入力される（同図（ｂ）の
ステップ６０１）。

【０１３２】ここで、パイロット圧検出スイッチ１６か
らオン信号が出力されている場合には、現在、旋回用油
圧モータ６ｃが駆動されており（上部旋回体が旋回作動
しており）、ブームが上げ側に作動されているホイスト
旋回作業中であると判断される（同図（ｂ）のステップ
６０２の判断ＹＥＳ）。

【０１３３】このときには、手順はステップ６０３に移
行されて、現在のパイロット圧センサ１０ａの検出パイ
ロット圧Ｐpに対応する指令電流ｉが、記憶テーブルに
記憶された対応関係から読み出される。ここで、この記
憶テーブルには、パイロット圧Ｐpと指令電流ｉの対応
関係が、パイロット圧Ｐpが大きくなるほど指令電流ｉ
が大きくなる対応関係をもって記憶されている（ステッ
プ６０３）。

【０１３４】一方、パイロット圧検出スイッチ１６から
オン信号が出力されていない場合には、現在、旋回用油
圧モータ６ｃが駆動されておらず、ホイスト旋回作業中
ではないと判断される（同図（ｂ）のステップ６０２の
判断ＮＯ）。

【０１３５】このときには、手順はステップ６０４に移
行されて、現在のパイロット圧センサ１０ａの検出パイ
ロット圧Ｐpに対応する指令電流ｉが記憶テーブルに記
憶された対応関係から読み出される。ここで、この記憶
テーブルには、パイロット圧Ｐpと指令電流ｉの対応関
係が、パイロット圧Ｐpが大きくなるほど指令電流ｉが
大きくなる対応関係をもって記憶されている（ステップ
６０４）。

【０１３６】こうして記憶テーブルから読み出された指
令電流ｉが、ロッド伸張側（ブーム上げ側）の電磁比例
制御弁９ａに出力される（ステップ６０７）。

【０１３７】ステップ６０３に記憶された対応関係と、
ステップ６０４に記憶された対応関係を比較すると、同
じパイロット圧Ｐp（レバー操作量）であれば、ステッ
プ６０３に記憶された対応関係の方が、より大きな指令
電流値ｉを出力することができる。

【０１３８】したがって、ステップ６０３で求められた
指令電流ｉを、電磁比例制御弁９ａを介してハイ弁５ｂ
に出力したときには、より多くの流量をハイ弁５ｂを介
してブーム用シリンダ６ａに供給することができる。こ
のため、ホイスト旋回作業時に流量が不足しがちなブー
ム用油圧シリンダ６ａにより多くの圧油流量を供給する
ことができ、旋回動作よりもブームによる持ち上げ動作
が優先され、ホイスト旋回作業時の作業性が向上するこ
とになる。

【０１３９】操作レバー７ａがロッド縮退側（ブーム下
げ側）に操作された場合には、図７の実施形態のように
コントローラ８からは図１（ｂ）に示す態様で指令電流
ｉが電磁比例制御弁９ｂに出力され、ハイ弁５ｂがロッ
ド縮退側（ブーム下げ側）に駆動される。かかる処理を
機械系統によって行うようにしてもよい。これを図９に
示す。この図９に示す油圧回路では、操作レバー７ａが
ロッド縮退側（ブーム下げ側）に操作されると、パイロ
ットライン１１ｂ上のパイロット圧油が、パイロットラ
イン１１ｂ´を経由して、パイロットライン１１ｄに供
給され、ハイ弁５ｂがロッド縮退側（ブーム下げ側）に
駆動される。機械系統によって、ハイ弁５ｂがロッド縮
退側（ブーム下げ側）に駆動されるように構成してお
り、電気系統、つまり圧力センサ（パイロット圧セン
サ）１０ｂ、電磁比例制御弁９ｂの配設を省くことがで
きる。これにより信頼性をより高めることができるとと
もに、コストを低く抑えることができる。

【０１４０】また、図７（ｂ）において、ステップ６０
３の代わりに、ステップ６０５の処理を実行するととも
に、ステップ６０４の代わりに、ステップ６０６の処理
を実行してもよい。この場合の油圧回路の構成を図８に
示す。ステップ６０５の記憶テーブルには、指令電流値
ｉ一定となる、時間ｔと指令電流ｉの対応関係が記憶さ
れている。この指令電流ｉの一定値の大きさは、たとえ
ばハイ弁５ｂの開口量最大値に対応する電流値に設定さ
れておかれる。同様に、ステップ６０６の記憶テーブル
には、指令電流値ｉ一定となる、時間ｔと指令電流ｉの
対応関係が記憶されている。この指令電流ｉの一定値の
大きさは、ステップ６０５の対応関係に示される指令電
流値よりも小さい電流値に設定されておかれる。

【０１４１】ここで、電磁比例制御弁９ａに供給される
供給圧油は、パイロットライン１１ａから供給されてお
り、このパイロットライン１１ａを通過するパイロット
圧油が電磁比例制御弁９ａを介してパイロットライン１
１ｃに導かれる。一方、電磁比例制御弁９ｂに供給され
る供給圧油は、パイロットライン１１ｂから供給されて
おり、このパイロットライン１１ｂを通過するパイロッ
ト圧油が電磁比例制御弁９ｂを介してパイロットライン
１１ｄに導かれる。

【０１４２】従って、ステップ６０５では、例えば、７
ａがフルレバーとなり、高いパイロット圧のパイロット
圧油が電磁比例制御弁９ａに導かれても、この電磁比例
制御弁９ａの開口は大きいままなので、パイロットライ
ン１１ｃには１１ａと同じパイロット圧のパイロット圧
油が通過する。一方、ステップ６０６では電磁比例制御
弁９ａの開口は小さいので、パイロットライン１１ｃに
は１１ａより低いパイロット圧のパイロット圧油が通過
する。

【０１４３】すなわち、ホイスト旋回作業時にステップ
６０５で求められた指令電流ｉが電磁比例制御弁９ａに
出力されれば、流量が不足しがちなブーム用油圧シリン
ダ６ａにより多くの圧油流量を供給することができ、旋
回動作よりもブームによる持ち上げ動作が優先され、ホ
イスト旋回作業時の作業性が向上する。

【０１４４】しかも、これらステップ６０５、６０６の
処理を実行するときには、操作レバー７ａの操作量をパ
イロット圧Ｐpとして検出する必要がないので、圧力セ
ンサ（パイロット圧センサ）１０ａ、１０ｂの配設を省
くことができる。

【０１４５】ところで、油圧ショベルではブームとアー
ムを複合操作することで作業機刃先で平地をならす作業
であるスキトリ作業が行われる。このスキトリ作業の初
期の段階ではブームを微操作する必要があるとともに、
後期の段階ではブームを迅速に作動させる必要がある。
スキトリ作業の初期の段階でブームが敏感に動いてしま
うと作業性が著しく損なわれる。

【０１４６】図１０に示す実施形態では、スキトリ作業
の初期の段階で、ブーム用油圧シリンダに供給される圧
油を減らしてやることで、ブームを微操作させるように
している。

【０１４７】すなわち、図１０（ａ）に示す油圧回路
は、基本的には図１（ａ）に示す油圧回路と同様であ
る。ただし、この実施形態では、油圧シリンダ６ａによ
って、ブーム１７が作動され、油圧シリンダ６ｂによっ
て、ブーム１７に回動自在に連結されたアーム１８が作
動される。ブーム１７の下げ方向を正とする回転角度で
あって鉛直軸に対するブーム１７の回転角度をθ1とす
ると、この回転角度θ1は、回転角度センサ１９ａによ
って検出される。また、アーム１８の掘削方向（アーム
下げ方向）を正とする回転角度であって、ブーム１７に
対するアーム１８の回転角度をθ2とすると、この回転
角度θ2は、回転角度センサ１９ｂによって検出され
る。回転角度センサ１９ａ、１９ｂは、たとえばブーム
１７の根元の回動支点、アーム１８の根元の回動支点に
それぞれ設けられたポテンショメータである。これら各
回転角度センサ１９ａ、１９ｂの検出回転角度θ1、θ2
は、コントローラ８に入力される。また、パイロットラ
イン１１ｅ上のパイロット圧油のパイロット圧が所定値
以上になったことを検出することで、アーム用操作レバ
ー７ｂがロッド伸張側（アーム掘削側）に操作され、ア
ーム１８が堀削方向に作動されたことを検出するパイロ
ット圧検出スイッチ１０ｃが設けられている。パイロッ
ト圧検出スイッチ１０ｃで、アーム用操作レバー７ｂが
アーム掘削側に操作されたことが検出されるとオン信号
が、コントローラ８に入力される。

【０１４８】コントローラ８では、図１０（ｂ）に示す
処理が実行される。

【０１４９】すなわち、コントローラ８内では、まず、
アーム用操作レバー７ｂがアーム掘削側に操作されたこ
とを示すオン信号がパイロット圧検出スイッチ１０ｃか
ら入力される（同図（ｂ）のステップ７０２ａ）。

【０１５０】ここで、パイロット圧検出スイッチ１０ｃ
からオン信号が出力されている場合には、現在、アーム
用油圧シリンダ６ｂがロッド伸張側に駆動されている
（アーム１８がアーム掘削側に作動されている）スキト
リ作業中であると判断される（同図（ｂ）のステップ７
０２ｂの判断ＹＥＳ）。

【０１５１】このときには、手順はステップ７０２ｃに
移行されて、回転角度センサ１９ａ、１９ｂで検出され
た各回転角度θ1、θ2を入力し（ステップ７０２ｃ）、
これら回転角度の和θ1＋θ2に対応する指令電流ｉが、
記憶テーブルに記憶された対応関係から読み出される。
ここで、この記憶テーブルには、各回転角度の和θ1＋
θ2と指令電流ｉの対応関係が、各回転角度の和θ1＋θ
2が大きくなるほど指令電流ｉが大きくなる対応関係を
もって記憶されている。すなわち、各回転角度の和θ1
＋θ2が小さくなるほど、指令電流ｉが小さくなり、油
圧ポンプ２からハイ弁５ｂを介してブーム用油圧シリン
ダ６ｂに供給される圧油流量が少なくなり、ブーム１７
を、より微操作することができる。一方、各回転角度の
和θ1＋θ2が大きくなるほど、指令電流ｉが大きくな
り、油圧ポンプ２からハイ弁５ｂを介してブーム用油圧
シリンダ６ｂに供給される圧油流量を大きくでき、ブー
ム１７を、より迅速に作動させることができる。各回転
角度の和θ1＋θ2の値が小さいときは、スキトリ作業の
初期の段階を示している。したがって、スキトリ作業の
初期の段階でブームを微操作することができる。各回角
度の和θ1＋θ2が大きいときは、スキトリ作業の後期の
段階を示している。したがって、スキトリ作業の後期の
段階でブームを迅速に作動させることができる（ステッ
プ７０２ｄ）。

【０１５２】一方、パイロット圧検出スイッチ１０ｃか
らオン信号が出力されていない場合には、現在、アーム
用油圧シリンダ６ｂがロッド伸張側に駆動されている
（アーム１８がアーム掘削側に作動されている）スキト
リ作業中ではないと判断される（同図（ｂ）のステップ
７０２ｂの判断ＮＯ）。

【０１５３】このときには、手順はステップ７０２ｅに
移行されて、指令電流ｉが記憶テーブルに記憶された対
応関係から読み出される。ここで、この記憶テーブルに
は、各回転角度の和θ1＋θ2の大きさいかんにかかわら
ずに一定値となる指令電流ｉが記憶されている。この指
令電流ｉの一定値の大きさは、たとえばハイ弁５ｂの開
口量最大値に対応する電流値に設定されておかれる（ス
テップ７０２ｅ）。

【０１５４】一方、操作レバー７ａのロッド伸張側（ブ
ーム上げ側）の操作量を示すパイロット圧Ｐpがパイロ
ット圧センサ１０ａで検出され（同図（ｂ）のステップ
７００）、このパイロット圧Ｐpに対応する指令電流ｉ
が、記憶テーブルに記憶された対応関係から読み出され
る。この記憶テーブルには、パイロット圧Ｐpが大きく
なるほど、指令電流ｉが大きくなる対応関係をもって、
パイロット圧Ｐpと、指令電流ｉの対応関係が記憶され
ている（同図（ｂ）のステップ７０１）。なお、図１０
（ｂ）のステップ７００、７０１では、操作レバー７ａ
がブーム上げ側に操作された場合を示しているが、操作
レバー７ａがブーム下げ側に操作された場合もステップ
７００、７０１と同様の処理が実行される。つぎに、上
記ステップ７０１で求められた指令電流ｉと、上記ステ
ップ７０２ｄまたは７０２ｅのいずれかで求められた指
令電流ｉのうちで、小さい方の指令電流値ｉが選択され
る（同図（ｂ）のステップ７０３）。

【０１５５】そして、ステップ７０３で選択された指令
電流ｉが電磁比例制御弁９ａに対して出力される（同図
（ｂ）のステップ７０４）。出力された指令電流ｉは、
電磁比例制御弁９ａでパイロット圧に変換されてハイ弁
５ｂのロッド伸張側入力ポートに加えられ、油圧ポンプ
２から吐出された圧油がハイ弁５ｂを介して油圧シリン
ダ６ａに供給される。

【０１５６】したがって、ステップ７０２ｄに示される
指令電流ｉが、電磁比例制御弁９ａを介してハイ弁５ｂ
に出力されることで、各回転角度の和θ1＋θ2が小さく
なるほど、指令電流ｉが小さくなり、油圧ポンプ２から
ハイ弁５ｂを介してブーム用油圧シリンダ６ｂに供給さ
れる圧油流量が少なくなり、ブーム１７を、より微操作
することができる。したがって、各回転角度の和θ1＋
θ2の値が小さいスキトリ作業の初期の段階でブームを
微操作することができる。一方、各回転角度の和θ1＋
θ2が大きくなるほど、指令電流ｉが大きくなり、油圧
ポンプ２からハイ弁５ｂを介してブーム用油圧シリンダ
６ｂに供給される圧油流量を大きくでき、ブーム１７
を、より迅速に作動させることができる。したがって、
各回転角度の和θ1＋θ2の値が大きいスキトリ作業の後
期の段階でブームを迅速に作動させることができる。こ
れによってスキトリ作業時の作業効率が飛躍的に向上す
る。

【０１５７】なお、操作レバー７ａがロッド縮退側（ブ
ーム下げ側）に操作された場合には、電磁比例制御弁９
ｂに対して同様の指令電流ｉが出力され、同様の効果が
得られる。

【０１５８】この図１０（ｂ）に示す実施形態では、ス
キトリ作業の初期の段階であることを、「各回転角度の
和θ1＋θ2が小さい」ことをもって判断するようにして
いるが、「θ2が小さい」ことをもって、スキトリ作業
の初期の段階であることを判断するようにしてもよい。
この場合には、回転角度θ1を検出する回転角度センサ
１９ａの配設を省略することができる。

【０１５９】また、図１０（ｂ）に示す実施形態では、
ステップ７０３で、ステップ７０１で求められた指令電
流ｉと、上記ステップ７０２ｄまたは７０２ｅのいずれ
かで求められた指令電流ｉのうちで、小さい方の指令電
流値ｉを選択して、この選択した指令電流ｉを電磁比例
制御弁９ａに出力するようにしているが、ステップ７０
０、７０１、７０３の処理を省略してもよい。この場合
の油圧回路の構成を図１１に示す。この時ステップ７０
２（ステップ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃ、７０２
ｄ、７０２ｅ）、ステップ７０４の処理のみが実行さ
れ、上記ステップ７０２ｄまたは７０２ｅのいずれかで
求められた指令電流ｉが電磁比例制御弁９ａに出力され
ることになる。

【０１６０】ところで、以上説明してきた各実施形態で
は、油圧ポンプ１、２の２つの油圧ポンプを設けたシス
テムに適用される場合を想定しているが、図１２に示す
ように、油圧ポンプ１の一つだけを設けたシステムに、
上述した各実施形態を適用してもよい。

【０１６１】このように一つの油圧ポンプ１から吐出さ
れる圧油を、各ロー弁５ａ´、ハイ弁５ｂ´に分配し
て、ロー弁５ａ´から流出される圧油の流量をハイ弁５
ｂ´から流出される圧油の流量で補い、油圧シリンダ６
ａへ必要な流量を供給する場合とは、以下の場合であ
る。

【０１６２】すなわち、小型の油圧ショベルには、通
常、流量制御弁５ａ´として、スプールのメータイン開
口の小さいものが装着されている。流量制御弁５ａ´の
スプールのメータイン開口の大きさによって、油圧シリ
ンダ６ａに対する最大供給流量が定まる。したがって、
油圧シリンダ６ａの最大供給流量が少量である小型の油
圧ショベルにあっては、こうしたスプールのメータイン
開口の小さい小型の流量制御弁５ａ´を一つ装着して、
この小型の流量制御弁５ａ´から油圧シリンダ６ａに対
して少量の最大供給流量を供給するだけで十分である。

【０１６３】ここで、小型の油圧ショベルの構成部品と
の共通化を図ることにより、大型の油圧ショベルの製造
コストを低く抑えたいとの要請がある。

【０１６４】大型の油圧ショベルにおける油圧シリンダ
６ａの最大供給流量は大きく、小型の油圧ショベルに使
用されている小型の流量制御弁５ａ´を一つ使用しただ
けでは、油圧シリンダ６ａへ必要とされる最大供給流量
を供給することができない。

【０１６５】そこで、大型の油圧ショベルの油圧システ
ムにおいて、図１２に示すように、小型の流量制御弁
を、５ａ´、５ｂ´の２つ配設して、この問題を解決し
ようとするものである。

【０１６６】図１２における油圧回路は、基本的には図
２（ｂ）に示す油圧回路と同様である。ただし、油圧ポ
ンプは油圧ポンプ１の一つのみが設けられ、この油圧ポ
ンプ１と油圧シリンダ６ａとの間の圧油供給路２０、２
１上に、それぞれ小型の流量制御弁であるロー弁５ａ
´、ハイ弁５ｂ´が設けられている。

【０１６７】コントローラ８では、図１（ｂ）ないしは
図３（ｂ）ないしは図４（ｂ）ないしは図５（ｂ）ない
しは図７（ｂ）ないしは図１０（ｂ）の処理が実行さ
れ、指令電流ｉが電磁比例制御弁９ａに出力される。こ
れにより電磁比例制御弁９ａから指令電流ｉに応じたパ
イロット圧のパイロット圧油がハイ弁５ｂ´の入力ポー
トに加えられ、ハイ弁５ｂ´が駆動され、ハイ弁５ｂ´
から流出した圧油が油圧シリンダ６ａに供給される。

【０１６８】なお、以上説明した各実施形態では、油圧
ショベルを想定して説明したが、油圧ポンプにより駆動
される油圧機械であれば、任意の油圧駆動機械に適用可
能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は、本発明に係わる油圧駆動機械の
流量制御装置の実施形態を示す図であり、同図（ｂ）
は、同図（ａ）に示すコントローラで行われる処理を示
すフローチャートである。

【図２】図２（ａ）、（ｂ）は、本発明に係わる油圧駆
動機械の流量制御装置の実施形態を示す図である。

【図３】図３（ａ）は、本発明に係わる油圧駆動機械の
流量制御装置の実施形態を示す図であり、同図（ｂ）
は、同図（ａ）に示すコントローラで行われる処理を示
すフローチャートである。

【図４】図４（ａ）は、本発明に係わる油圧駆動機械の
流量制御装置の実施形態を示す図であり、同図（ｂ）
は、同図（ａ）に示すコントローラで行われる処理を示
すフローチャートである。

【図５】図５（ａ）は、本発明に係わる油圧駆動機械の
流量制御装置の実施形態を示す図であり、同図（ｂ）
は、同図（ａ）に示すコントローラで行われる処理を示
すフローチャートである。

【図６】図６（ａ）は、本発明に係わる油圧駆動機械の
流量制御装置の実施形態を示す図である。

【図７】図７（ａ）は、本発明に係わる油圧駆動機械の
流量制御装置の実施形態を示す図であり、同図（ｂ）
は、同図（ａ）に示すコントローラで行われる処理を示
すフローチャートである。

【図８】図８は、本発明に係わる油圧駆動機械の流量制
御装置の実施形態を示す図である。

【図９】図９は、図７（ａ）の変形例を示す図である。

【図１０】図１０（ａ）は、本発明に係わる油圧駆動機
械の流量制御装置の実施形態を示す図であり、同図
（ｂ）は、同図（ａ）に示すコントローラで行われる処
理を示すフローチャートである。

【図１１】図１１は、本発明に係わる油圧駆動機械の流
量制御装置の実施形態を示す図である。

【図１２】図１２は、本発明に係わる油圧駆動機械の流
量制御装置の実施形態を示す図である。

【図１３】図１３（ａ）、（ｂ）は、従来の油圧システ
ムの油圧回路図である。

【符号の説明】

１、２…油圧ポンプ ３…パイロットポンプ ４…原動機 ５ａ、５ｂ，５ｃ、５ａ´、５ｂ´…流量制御弁 ６ａ、６ｂ…油圧シリンダ ６ｃ…油圧モータ ７ａ、７ｂ…操作レバー ８…コントローラ ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ…電磁比例制御弁 １０ａ、１０ｂ…パイロット圧センサ １１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ…パ
イロットライン ２０、２１、２２、２３、２４、２５…圧油供給管路

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧ポンプから吐出される圧油を供
   給することにより駆動される油圧アクチュエータと、 操作子の操作量に応じて駆動され、駆動量に応じた流量
   の圧油を前記油圧アクチュエータに供給する第１の操作
   弁と、 前記操作子の操作量に応じて駆動され、駆動量に応じた
   流量の圧油を前記油圧アクチュエータに供給する第２の
   操作弁とを具えた油圧駆動機械において、 前記操作子の操作量に応じたパイロット圧のパイロット
   圧油を、前記第１の操作弁に加えることによって当該第
   １の操作弁を駆動させる第１の操作弁駆動手段と、 前記操作子の操作量と前記第２の操作弁の駆動量との対
   応関係を設定する設定手段と、 前記操作子の操作量に対応する前記第２の操作弁の駆動
   量を、前記対応関係から求め、この求められた駆動量に
   応じたレベルの電気信号を前記第２の操作弁に加えるこ
   とによって前記第２の操作弁を駆動させる第２の操作弁
   駆動手段とを具えた油圧駆動機械の流量制御装置。
2. 【請求項２】 油圧ポンプから吐出される圧油を供
   給することにより駆動される油圧アクチュエータと、 操作子の操作量に応じて駆動され、駆動量に応じた流量
   の圧油を前記油圧アクチュエータに供給する第１の操作
   弁と、 前記操作子の操作量に応じて駆動され、駆動量に応じた
   流量の圧油を前記油圧アクチュエータに供給する第２の
   操作弁とを具えた油圧駆動機械において、 前記操作子の操作量に応じたパイロット圧のパイロット
   圧油を、前記第１の操作弁に加えることによって当該第
   １の操作弁を駆動させる第１の操作弁駆動手段と、 前記操作子の各操作方向に応じて、前記操作子の操作量
   と前記第２の操作弁の駆動量との対応関係を異ならせた
   各対応関係を設定する設定手段と、 前記操作子の操作方向に対応する対応関係を前記各対応
   関係の中から選択して、前記操作子の操作量に対応する
   前記第２の操作弁の駆動量を、この選択した対応関係か
   ら求め、この求められた駆動量に応じたレベルの電気信
   号を前記第２の操作弁に加えることによって前記第２の
   操作弁を駆動させる第２の操作弁駆動手段とを具えた油
   圧駆動機械の流量制御装置。
3. 【請求項３】 油圧ポンプから吐出される圧油を供
   給することにより駆動される油圧アクチュエータと、 操作子の操作量に応じて駆動され、駆動量に応じた流量
   の圧油を前記油圧アクチュエータに供給する第１の操作
   弁と、 前記操作子の操作量に応じて駆動され、駆動量に応じた
   流量の圧油を前記油圧アクチュエータに供給する第２の
   操作弁とを具えた油圧駆動機械において、 前記操作子の操作量に応じたパイロット圧のパイロット
   圧油を、前記第１の操作弁に加えることによって当該第
   １の操作弁を駆動させる第１の操作弁駆動手段と、 前記操作子の操作量と前記第２の操作弁の駆動量との対
   応関係を設定する設定手段と、 前記操作子の操作量に対応する前記第２の操作弁の駆動
   量を、前記対応関係から求め、この求められた駆動量に
   応じたレベルの電気信号を前記第２の操作弁に加えるこ
   とによって前記第２の操作弁を駆動させる第２の操作弁
   駆動手段と、 前記操作子の操作量に応じたパイロット圧のパイロット
   圧油を、前記第２の操作弁に加えることによって当該第
   ２の操作弁を駆動させるか、あるいは前記第２の操作弁
   駆動手段によって前記第２の操作弁を駆動させるかを切
   り換える切換手段とを具えた油圧駆動機械の流量制御装
   置。
4. 【請求項４】 油圧ポンプから吐出される圧油を供
   給することにより駆動される油圧アクチュエータと、 操作子の操作量に応じて駆動され、駆動量に応じた流量
   の圧油を前記油圧アクチュエータに供給する第１の操作
   弁と、 前記操作子の操作量に応じて駆動され、駆動量に応じた
   流量の圧油を前記油圧アクチュエータに供給する第２の
   操作弁とを具えた油圧駆動機械において、 前記操作子の操作量に応じたパイロット圧のパイロット
   圧油を、前記第１の操作弁に加えることによって当該第
   １の操作弁を駆動させる第１の操作弁駆動手段と、 前記操作子の操作量と前記第２の操作弁の駆動量との対
   応関係を設定する設定手段と、 前記油圧アクチュエータにかかる負荷を検出する負荷検
   出手段と、 前記負荷検出手段で検出された負荷検出信号のうちの所
   定の周波数以上の高周波成分を演算する高周波成分演算
   手段と、 前記操作子の操作量に対応する前記第２の操作弁の駆動
   量を、前記対応関係から求め、この求められた駆動量に
   応じたレベルの電気信号から、前記高周波成分演算手段
   で演算された高周波成分を取り除いた補正電気信号を前
   記第２の操作弁に加えることによって前記第２の操作弁
   を駆動させる第２の操作弁駆動手段とを具えた油圧駆動
   機械の流量制御装置。
5. 【請求項５】 油圧ポンプから吐出される圧油を供
   給することにより駆動される油圧アクチュエータと、 操作子の操作量に応じて駆動され、駆動量に応じた流量
   の圧油を前記油圧アクチュエータに供給する第１の操作
   弁と、 前記操作子の操作量に応じて駆動され、駆動量に応じた
   流量の圧油を前記油圧アクチュエータに供給する第２の
   操作弁とを具えた油圧駆動機械において、 前記操作子の操作量に応じたパイロット圧のパイロット
   圧油を、前記第１の操作弁に加えることによって当該第
   １の操作弁を駆動させる第１の操作弁駆動手段と、 前記第２の操作弁の駆動量に制御される開口値を一定値
   に設定する設定手段と、 前記油圧アクチュエータにかかる負荷を検出する負荷検
   出手段と、 前記負荷検出手段で検出された負荷検出信号のうちの所
   定の周波数以上の高周波成分を演算する高周波成分演算
   手段と、 前記設定手段に設定された一定値に応じたレベルの電気
   信号から、前記高周波成分演算手段で演算された高周波
   成分を取り除いた補正電気信号を前記第２の操作弁に加
   えることによって前記第２の操作弁を駆動させる第２の
   操作弁駆動手段とを具えた油圧駆動機械の流量制御装
   置。
6. 【請求項６】 油圧ポンプから吐出される圧油を供
   給することにより駆動される油圧アクチュエータと、 操作子の操作量に応じて駆動され、駆動量に応じた流量
   の圧油を前記油圧アクチュエータに供給する第１の操作
   弁と、 前記操作子の操作量に応じて駆動され、駆動量に応じた
   流量の圧油を前記油圧アクチュエータに供給する第２の
   操作弁とを具えた油圧駆動機械において、 前記操作子の操作量に応じたパイロット圧のパイロット
   圧油を、前記第１の操作弁に加えることによって当該第
   １の操作弁を駆動させる第１の操作弁駆動手段と、 前記油圧ポンプにかかる負荷を検出するポンプ負荷検出
   手段と、 前記油圧ポンプにかかる負荷が大きくなるほど、前記第
   ２の操作弁の駆動量が小さくなるように、油圧ポンプに
   かかる負荷と前記第２の操作弁の駆動量との対応関係を
   設定する設定手段と、 前記ポンプ負荷検出手段で検出された負荷に対応する前
   記第２の操作弁の駆動量を、前記対応関係から求め、こ
   の求められた駆動量に応じたレベルの電気信号を前記第
   ２の操作弁に加えることによって前記第２の操作弁を駆
   動させる第２の操作弁駆動手段とを具えた油圧駆動機械
   の流量制御装置。
7. 【請求項７】 油圧ポンプから吐出される圧油を供
   給することにより駆動される第１および第２の油圧アク
   チュエータと、 操作子の操作量に応じて駆動され、駆動量に応じた流量
   の圧油を前記第１の油圧アクチュエータに供給する第１
   の操作弁と、 前記操作子の操作量に応じて駆動され、駆動量に応じた
   流量の圧油を前記第１の油圧アクチュエータに供給する
   第２の操作弁とを具えた油圧駆動機械において、 前記操作子の操作量に応じたパイロット圧のパイロット
   圧油を、前記第１の操作弁に加えることによって当該第
   １の操作弁を駆動させる第１の操作弁駆動手段と、 前記第２の油圧アクチュエータが作動されたか否かに応
   じて、前記操作子の操作量と前記第２の操作弁の駆動量
   との対応関係を異ならせた各対応関係を設定する設定手
   段と、 前記第２の油圧アクチュエータが作動されたか否かを検
   出する作動検出手段と、 前記作動検出手段の検出結果に対応する対応関係を前記
   各対応関係の中から選択し、前記操作子の操作量に対応
   する前記第２の操作弁の駆動量を、この選択した対応関
   係から求め、この求められた駆動量に応じたレベルの電
   気信号を前記第２の操作弁に加えることによって前記第
   ２の操作弁を駆動させる第２の操作弁駆動手段とを具え
   た油圧駆動機械の流量制御装置。
8. 【請求項８】 油圧ポンプから吐出される圧油を供
   給することにより駆動される第１および第２の油圧アク
   チュエータと、 操作子の操作量に応じて駆動され、駆動量に応じた流量
   の圧油を前記第１の油圧アクチュエータに供給する第１
   の操作弁と、 前記操作子の操作量に応じて駆動され、駆動量に応じた
   流量の圧油を前記第１の油圧アクチュエータに供給する
   第２の操作弁とを具えた油圧駆動機械において、 前記操作子の操作量に応じたパイロット圧のパイロット
   圧油を、前記第１の操作弁に加えることによって当該第
   １の操作弁を駆動させる第１の操作弁駆動手段と、 前記第２の油圧アクチュエータが作動されたか否かに応
   じて、前記第２の操作弁の駆動量に制御される開口値を
   異なる一定値に設定する設定手段と、 前記第２の油圧アクチュエータが作動されたか否かを検
   出する作動検出手段と、 前記作動検出手段の検出結果に対応する一定値を前記各
   一定値の中から選択し、この選択した一定値の駆動量に
   応じたレベルの電気信号を前記第２の操作弁に加えるこ
   とによって前記第２の操作弁を駆動させる第２の操作弁
   駆動手段とを具えた油圧駆動機械の流量制御装置。
9. 【請求項９】 油圧ポンプから吐出される圧油を供
   給することにより駆動される第１および第２の油圧アク
   チュエータと、 前記第１および第２の油圧アクチュエータによって駆動
   される第１および第２の作業機と、 操作子の操作量に応じて駆動され、駆動量に応じた流量
   の圧油を前記第１の油圧アクチュエータに供給する第１
   の操作弁と、 前記操作子の操作量に応じて駆動され、駆動量に応じた
   流量の圧油を前記第１の油圧アクチュエータに供給する
   第２の操作弁とを具えた油圧駆動機械において、 前記操作子の操作量に応じたパイロット圧のパイロット
   圧油を、前記第１の操作弁に加えることによって当該第
   １の操作弁を駆動させる第１の操作弁駆動手段と、 前記第１および第２の作業機の姿勢角度と、前記第２の
   操作弁の駆動量との対応関係を設定する設定手段と、 前記第１および第２の作業機の姿勢角度を検出する姿勢
   角度検出手段と、 前記姿勢角度検出手段で検出された姿勢角度に対応する
   前記第２の操作弁の駆動量を、前記対応関係から求め、
   この求められた駆動量に応じたレベルの電気信号を前記
   第２の操作弁に加えることによって前記第２の操作弁を
   駆動させる第２の操作弁駆動手段とを具えた油圧駆動機
   械の流量制御装置。
10. 【請求項１０】 油圧ポンプから吐出される圧油を
    供給することにより駆動される第１および第２の油圧ア
    クチュエータと、 前記第１および第２の油圧アクチュエータによって駆動
    されるブームおよびアームと、 操作子の操作量に応じて駆動され、駆動量に応じた流量
    の圧油を前記第１の油圧アクチュエータに供給する第１
    の操作弁と、 前記操作子の操作量に応じて駆動され、駆動量に応じた
    流量の圧油を前記第１の油圧アクチュエータに供給する
    第２の操作弁とを具えた油圧駆動機械において、 前記操作子の操作量に応じたパイロット圧のパイロット
    圧油を、前記第１の操作弁に加えることによって当該第
    １の操作弁を駆動させる第１の操作弁駆動手段と、 前記アームの回転角度またはブームおよびアームの各回
    転角度と、前記第２の操作弁の駆動量との対応関係を設
    定する設定手段と、 前記アームの回転角度またはブームおよびアームの各回
    転角度を検出する回転角度検出手段と、 前記アームが掘削方向に作動されていることを検出する
    掘削方向作動検出手段と、 前記掘削方向作動検出手段によって前記アームが掘削方
    向に作動されていることが検出された場合に、前記回転
    角度検出手段で検出された回転角度に対応する駆動量
    を、前記対応関係から求め、この求められた駆動量に応
    じたレベルの電気信号を前記第２の操作弁に加えること
    によって前記第２の操作弁を駆動させる第２の操作弁駆
    動手段とを具えた油圧駆動機械の流量制御装置。