WO2020031974A1 - 作業機械の油圧駆動装置 - Google Patents

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佳史 瀧本
滝口　和夫
知則 飯尾
潤 岡村
宏政 高橋
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日立建機株式会社
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    • F15B2211/875—Control measures for coping with failures
    • F15B2211/8757—Control measures for coping with failures using redundant components or assemblies

Definitions

  • the present invention relates to a hydraulic drive device for a working machine.
  • a working machine such as a hydraulic shovel used in a mine or the like performs maintenance of hydraulic equipment at a certain operation time.
  • the hydraulic devices to be maintained include, for example, an actuator for a front working machine, an actuator for traveling, a hydraulic pump, an on-off valve, and the like. Since each of these hydraulic devices has a different frequency of use, some hydraulic devices require component replacement after a certain operating time, and some hydraulic devices perform component replacement arbitrarily according to the use situation. If maintenance is performed in accordance with the bias in the frequency of use of each hydraulic device, the number of maintenances increases and the operating rate of the work machine decreases. Therefore, it is desirable that the frequency of use of each hydraulic device be averaged.
  • Patent Literature 1 discloses "a plurality of hydraulic pumps and a plurality of hydraulic actuators, and a plurality of switching valves capable of connecting one hydraulic pump to one hydraulic actuator.
  • a driving device for a work machine comprising: a plurality of priority tables and an interval time from a change interval time storage unit.
  • the order change unit, the required flow rate, the required pump number value, and the priority table output by the connection order change unit are fetched, and the assignment of the plurality of hydraulic pumps to the plurality of hydraulic actuators is calculated based on the requested pump number value.
  • a used pump operation unit that outputs command signals to a plurality of regulators and a plurality of switching valves based on the result of the allocation.
  • an object of the present invention is to provide a hydraulic drive device for a working machine that can reduce the number of maintenance operations.
  • one embodiment of the present invention provides a hydraulic pump, an actuator driven by hydraulic oil from the hydraulic pump, and a first on-off valve for opening and closing a flow path between the hydraulic pump and the actuator.
  • a second on-off valve provided in parallel with the first on-off valve to open and close a flow path between the hydraulic pump and the actuator; a first position for communicating the first on-off valve with the actuator;
  • a first direction switching valve switchable to a second position for shutting off the first on-off valve and the actuator, a third position for shutting off the second on-off valve and the actuator, and the second on-off valve and the actuator
  • a second direction switching valve that can be switched to a fourth position for communicating with the first and second valves, a recording device that records the operating states of the first and second on-off valves and the second on-off valve over time, and the recording device.
  • a controller that controls a switching operation of the first directional control valve and the second directional control valve based on history information on operating states of the first and second directional control valves recorded in the first and second directional control valves.
  • the controller opens the first on-off valve, closes the second on-off valve, switches the first directional switching valve to the first position, and switches the second directional switching valve.
  • pressure oil from the hydraulic pump is supplied from the first on-off valve to the actuator via the first directional switching valve, and the history information of the first on-off valve is set to a predetermined value.
  • the first on-off valve When it is determined that the condition (1) is satisfied, the first on-off valve is closed, the second on-off valve is opened, the first directional switching valve is switched to the second position, and the second directional switching valve is moved to the fourth position.
  • the pressure oil from the serial hydraulic pump, and supplying to said actuator from said second on-off valve via the second directional control valve By switching to the position, The pressure oil from the serial hydraulic pump, and supplying to said actuator from said second on-off valve via the second directional control valve.
  • FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram showing a main configuration of a hydraulic drive device provided in the hydraulic excavator.
  • FIG. 3 is a hydraulic circuit diagram showing a state in which each direction switching valve is switched in FIG. 2.
  • 5 is a flowchart illustrating a procedure for switching the direction switching valve according to the first embodiment.
  • FIG. 13 is a block diagram of control processing of a controller according to the second embodiment.
  • 9 is a flowchart illustrating a procedure for switching the direction switching valve according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a procedure for switching the direction switching valve according to the third embodiment.
  • the figure which shows the replacement time of the on-off valve in 3rd Embodiment. 13 is a flowchart illustrating a procedure for switching the direction switching valve according to the fourth embodiment.
  • FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram when the present invention is configured with an open circuit.
  • FIG. 1 is an external perspective view of a hydraulic shovel 1 to which the hydraulic drive device according to the first embodiment is applied.
  • the hydraulic excavator 1 illustrated in FIG. 1 includes a lower traveling structure 101 and an upper revolving structure 102.
  • the lower traveling body 101 includes a pair of left and right crawler belts, and traveling motors 10a and 10b as actuators for applying traveling power to the pair of left and right crawler belts.
  • the upper revolving unit 102 is rotatable with respect to the lower traveling unit 101 by a bearing mechanism (not shown) interposed between the lower revolving unit 101 and a revolving motor (not shown) as an actuator. .
  • the upper revolving structure 102 has a working device 103 mounted on a front portion of a main frame 105, a counterweight 108 mounted on a rear portion, and an operator cab 104 mounted on a left front portion.
  • a working device 103 mounted on a front portion of a main frame 105
  • a counterweight 108 mounted on a rear portion
  • an operator cab 104 mounted on a left front portion.
  • an engine 106 as a prime mover and a drive system (not shown) driven by a drive output from the engine 106 are accommodated.
  • the working device 103 is a front working machine for performing work such as excavation, and includes a boom 111, a boom cylinder 7a as an actuator for driving the boom 111, an arm 112, and an arm as an actuator for driving the arm 112.
  • the cylinder includes a cylinder 7b, a bucket 113, and a bucket cylinder 7c as an actuator for driving the bucket 113.
  • FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram illustrating a main configuration of the hydraulic drive device according to the first embodiment of the present invention provided in the hydraulic excavator 1.
  • the hydraulic drive circuit for driving the hydraulic excavator 1 includes closed circuit pumps (hereinafter abbreviated as pumps) 1a and 1b, actuators 5a and 5b, pumps 1a and 1b, and actuators 5a and 5b.
  • the direction switching valves 30a, 30b, 30c, 30d provided between the actuators 5a, 5b and the on-off valves 25a, 25b, 25c, 25d. Are connected in a closed circuit.
  • the pumps 1a and 1b correspond to the “hydraulic pump” of the present invention
  • the actuators 5a and 5b correspond to the “actuator” of the present invention
  • the on-off valves 25a and 25c correspond to the "first on-off valve” of the present invention
  • the on-off valves 25b and 25d correspond to the "second on-off valve” of the present invention
  • the directional switching valves 30a and 30c correspond to the "first directional switching valve” of the present invention
  • the directional switching valves 30b and 30d This corresponds to the “second directional control valve” of the present invention.
  • the actuator 5a is a frequently used actuator, for example, the boom cylinder 7a, the arm cylinder 7b, or the bucket cylinder 7c.
  • the actuator 5b is an actuator whose use frequency is lower than that of the actuator 5a, for example, the traveling motors 10a and 10b.
  • the springs 30a2 and 30c2 are attached to one ends of the direction switching valves 30a and 30c, respectively, and the solenoids 30a1 and 30c1 are attached to the other ends, respectively.
  • the direction switching valves 30a and 30c are always held at the position A by the urging force of the springs 30a2 and 30c2, and the oil path between the on-off valve 25a and the actuator 5a and the oil between the on-off valve 25c and the actuator 5a Roads communicate with each other. At this time, the oil passage between the on-off valve 25a and the actuator 5b and the oil passage between the on-off valve 25c and the actuator 5b are shut off.
  • the direction switching valves 30a and 30c are switched from the position A (first position) to the position B (second position), as shown in FIG.
  • the oil passage between the on-off valve 25a and the actuator 5b and the oil passage between the on-off valve 25c and the actuator 5b communicate with each other, and the oil passage between the on-off valve 25a and the actuator 5a, the on-off valve 25c and the actuator 5a. Is shut off.
  • the supply destination of the pressure oil from the pumps 1a and 1b is selectively switched from the actuator 5a to the actuator 5b.
  • the directional control valves 30b and 30d have the same structure as the directional control valves 30a and 30c. However, when the directional control valves 30b and 30d are switched from the position C (third position) to the position D (fourth position), the direction from the pumps 1a and 1b is changed. The difference is that the supply destination of the pressure oil is selectively switched from the actuator 5b to the actuator 5a.
  • a supply / discharge path 50 is provided on the bottom side of 5b, and the circuit configuration is such that excess or deficiency of hydraulic oil in the circuit can be transferred from the supply / discharge path 50.
  • the displacement sensors 16a, 16b, 16c, 16d are provided in the on-off valves 25a to 25d, respectively, and are connected to the recording device 10 via electric wiring.
  • the displacement sensors 16a to 16d are for detecting the opening and closing operations of the on-off valves 25a to 25d.
  • other types of valve opening and closing detecting means may be used.
  • the displacements of the on-off valves 25a to 25d detected by the displacement sensors 16a to 16d are recorded in the recording device 10.
  • the controller 20 calculates the number of times of operation of the on-off valves 25a to 25d based on the recorded displacement amounts, and can give a command to the direction switching valves 30a to 30d.
  • the recording device 10 is configured as a large-capacity memory such as an HDD, for example.
  • the pressure sensors 15a, 15b, 15c, 15d, 15e, 15f, 15g, 15h, 15i, 15j, 15k, and 15l are provided for detecting pressures before and after the on-off valves 25a to 25d, and are provided via electric wiring. It is connected to the recording device 10. Each pressure data detected by the pressure sensors 15a to 15l is recorded in the recording device 10.
  • the controller 20 calculates the product of the passing flow rate and the differential pressure across the on-off valves 25a to 25d, which will be described in detail later, based on the recorded pressure data and the passing flow rate, and issues a command to the direction switching valves 30a to 30d. Can be given.
  • # 2a and 2b are operation lever devices, which are connected to the controller 20 via electric wiring.
  • the operation lever devices 2a and 2b include operation levers 2a1 and 2b1 for extending and contracting the actuators 5a and 5b, and are operated by, for example, an operator of a hydraulic shovel.
  • the operation lever devices 2a and 2b include a detection device (not shown) that electrically detects the tilt amount of the operation levers 2a1 and 2b1, that is, the lever operation amount.
  • the lever operation amount detected by the detection device is output to the controller 20 as a lever operation amount signal.
  • the controller 20 opens and closes the on-off valves 25a to 25d based on the input lever operation amount signal.
  • the controller 20 is configured by, for example, a microcomputer and includes a CPU, a ROM, a RAM, a communication I / F, and the like.
  • a signal corresponding to the lever operation amount is output from the operation lever device 2a to the controller 20.
  • the controller 20 gives a current command to the solenoids 25a1 and 25c1 of the on-off valves 25a and 25c. Give a valve.
  • the on-off valves 25a and 25c are opened, the pressure oil from the pumps 1a and 1b is sent to the actuator 5a via the direction switching valves 30a and 30c, and the actuator 5a can be operated.
  • a signal corresponding to the lever operation amount is output from the operation lever device 2b to the controller 20.
  • the controller 20 gives a current command to the solenoids 25b1 and 25d1 of the on-off valves 25b and 25d. Give a valve.
  • the on-off valves 25b and 25d are opened, the pressure oil from the pumps 1a and 1b is sent to the actuator 5b via the direction switching valves 30b and 30d, so that the actuator 5b can be operated.
  • the displacement sensors 16a to 16d provided in the on-off valves 25a to 25d detect the displacement amounts of the on-off valves 25a to 25d, and send a detection signal of the displacement amount to the recording device 10.
  • the recording device 10 records the displacement amount detection signal as a time history waveform, and counts and records the number of operations (the number of times of opening and closing) of the on-off valves 25a to 25d from the waveform.
  • the recording device 10 outputs the history of the number of times of operation of each of the on-off valves 25a to 25d to the controller 20, and the controller 20 receives the history of each number of times of operation, and calculates the average value of the number of times of operation of the on-off valves 25a to 25d.
  • the controller 20 controls the direction switching valve connected to the on-off valve whose number of times of operation exceeds the predetermined value S1, and the on-off valve with the least number of operations.
  • a switching command is issued to the directional control valve connected to.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for switching the direction switching valves 30a to 30d in the first embodiment.
  • the controller 20 determines whether or not the on-off valves 25a to 25d are closed in step 40a. Specifically, the controller 20 determines whether the on-off valves 25a to 25d are closed based on the displacement amounts from the displacement sensors 16a to 16d. If the valves are not closed (step 40a / No), the directional control valves 30a to 30d are not switched, and the current process ends.
  • Step 40a When the valve is closed, that is, when the displacement amount is zero (Step 40a / Yes), the process proceeds to Step 40b, and the controller 20 sends the recording device 10 the number of times N1, N2, N3, N4 of operating the on-off valves 25a to 25d. After that, in step 40c, a threshold determination is performed to determine whether or not each operation count has reached a predetermined value S1, which is a threshold.
  • step 40d the controller 20 gives a command to the directional control valves 30a, 30c connected to the on-off valves 25a, 25c, and switches the directional control valves 30a, 30c from the position A to the position B. That is, the on-off valves 25a and 25c and the actuator 5b communicate with each other via the direction switching valves 30a and 30c.
  • a command is given from the controller 20 to the directional switching valves 30b and 30d in order to connect the on-off valves 25b and 25d and the actuator 5a.
  • 30b and 30d are switched from position C to position D.
  • FIG. 3 shows a state in which the direction switching valves 30a to 30d are switched. In this way, it is possible to use the on-off valves 25b and 25d that have a small number of operations.
  • the controller 20 determines the correspondence between the operation lever 2a1 and the on-off valves 25a to 25d so that the on-off valves 25b and 25d are opened in response to a signal from the operation lever 2a1. Switch electrically.
  • the processing of this flowchart is repeatedly executed at intervals of, for example, 0.1 seconds while the work machine is operating.
  • FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the operating time of the vehicle body and the number of times the on-off valve is operated in the prior art.
  • control is not performed so as to average the frequency of use of the on-off valves 25a to 25d.
  • the operating frequency ratio of the actuators 5a and 5b is ⁇ : 1
  • FIG. 6 shows this state.
  • FIG. 6 shows the timing of replacing the on-off valve in the prior art.
  • the on-off valves 25a and 25c and the on-off valves 25b and 25d do not have the same lifetime. Therefore, the on-off valves 25a to 25d cannot be replaced at the same timing.
  • FIG. 7 shows the relationship between the operating time of the vehicle body and the number of times the on-off valve is operated in the first embodiment.
  • the first allowable deviation amount is set to ⁇ as shown in FIG.
  • FIG. 8 shows this state.
  • FIG. 8 shows the replacement timing of the on-off valves in the first embodiment.
  • the same timing as the on-off valves 25a to 25d is used. (The timing is considered to be the same), and the life will end.
  • the amount of wear during the operation of the on-off valves 25a to 25d is averaged, so that the remaining life of the on-off valves 25a to 25d does not vary.
  • all of the on-off valves 25a to 25d can be replaced at the same timing, and the number of maintenance operations and maintenance costs can be reduced.
  • m and n have the relationship of the following equation (1).
  • m ⁇ (2n ⁇ 1) ( ⁇ + 1) / ( ⁇ 1) (where n is an integer of 1 or more) (1)
  • the directional switching valves 30a to 30d are designed to have a service life of about 1/20 of that of the on-off valves 25a to 25d, so that the replacement timing can be made uniform.
  • the number of times of switching of the direction switching valves 30a to 30d is about 1/20 of the average value of the number of times of operation of the on-off valves 25a to 25d.
  • step 40c of FIG. 4 instead of performing the process of determining whether or not the number of operations of the on-off valves 25a to 25d has reached the predetermined value S1, the number of operations of the on-off valves 25a to 25d
  • the same operation and effect as in the first embodiment can be obtained by applying a process of determining whether or not the first specified time ⁇ 1 (see FIG. 7) has elapsed from the time when the average value of the number of actuations of up to 25d is reached. I can play.
  • step 40c in this modified example is as follows. That is, the recording device 10 records information on the time when any one of the operation times of the on-off valves 25a to 25d reaches the average value of the number of operations of the on-off valves 25a to 25d, and records the elapsed time from that time one by one. , To the controller 20. When the elapsed time reaches the first specified time ⁇ 1, the controller 20 connects the directional control valve connected to the open / close valve with the largest number of operations among the open / close valves 25a to 25d and the open / close valve with the least number of operations. A switching command is issued to the directional switching valves, and these directional switching valves are switched from the A position to the B position or from the C position to the D position.
  • the feature of the second embodiment resides in that the controller 20 gives a switching command to the direction switching valves 30a to 30d based on the accumulated value of the product of the flow rates of the on-off valves 25a to 25d and the pressure difference between the front and rear.
  • the controller 20 gives a switching command to the direction switching valves 30a to 30d based on the accumulated value of the product of the flow rates of the on-off valves 25a to 25d and the pressure difference between the front and rear.
  • FIG. 9 is a block diagram 41f of the control processing performed by the controller 20 in the second embodiment.
  • the controller 20 calculates the differential pressure ⁇ P across the on-off valves 25a to 25d (41f-41). 2) The square root of the differential pressure ⁇ P is determined (41f-3). Further, the controller 20 obtains the displacement amounts of the on-off valves 25a to 25d (41f-4) and obtains the opening areas (41f-5) of the on-off valves 25a to 25d.
  • the controller 20 determines the square root (41f-3) of the front-rear pressure difference ⁇ P, the opening area (41f-5) of the on-off valves 25a to 25d, and the flow coefficient (41f-6) from the open-close valves 25a to 25d.
  • the flow rate Q is determined (41f-7).
  • the controller 20 calculates Q ⁇ P, which is the product of the differential pressure ⁇ P (41f-2) and the flow rate Q (41f-7), for each of the on-off valves 25a to 25d (41f-8).
  • the controller 20 calculates a predetermined value S2 by adding a predetermined second allowable deviation amount ⁇ (see FIG. 13) to the average value of the accumulated values Sqp1 to Sqp4.
  • the controller 20 switches the direction connected to the on-off valve whose cumulative value Sqp1 to Sqp4 of the Q ⁇ P exceeds the predetermined value S2.
  • a switching command is issued to the valve and the directional control valve connected to the on-off valve having the smallest accumulated value of Q ⁇ P.
  • FIG. 10 is a flowchart showing a procedure for switching the direction switching valves 30a to 30d by the controller 20 in the second embodiment.
  • the controller 20 determines whether or not the on-off valves 25a to 25d are closed in step 41a. If the valve has not been closed, that is, if the displacement amount is not zero (step 41a / No), the direction switching valves 30a to 30d are not switched, and the process for that time is ended.
  • Step 41a When the valve is closed, that is, when the displacement amount is zero (Step 41a / Yes), the process proceeds to Step 41b, where the controller 20 acquires the cumulative values Sqp1 to Sqp4 of Q ⁇ P of the on-off valves 25a to 25d, and proceeds to Step 41c. Then, a threshold determination is performed to determine whether each of the accumulated values Sqp1 to Sqp4 is equal to or greater than a predetermined value S2.
  • step 41d in which the controller 20 gives a command to the direction switching valves 30a, 30c connected to the on-off valves 25a, 25c, respectively, and switches the direction switching valves 30a, 30c from the position A to the position B. That is, the on-off valves 25a and 25c and the actuator 5b communicate with each other via the direction switching valves 30a and 30c.
  • the controller 20 in order to connect the on-off valves 25b and 25d to the actuator 5a, the controller 20 simultaneously switches the directional control valves 30b and 30b to switch the directional control valves 30a and 30c. , 30d to switch the direction switching valves 30b, 30d from position C to position D.
  • the processing of this flowchart is repeatedly executed at intervals of, for example, 0.1 seconds while the work machine is operating.
  • FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the operating time of the vehicle body and the cumulative value of Q ⁇ P of the on-off valve in the prior art.
  • the use frequency of the on-off valves 25a to 25d is not controlled to be averaged, for example, if the cumulative value ratio of Q ⁇ P of the on-off valves 25a to 25d connected to the actuators 5a and 5b is ⁇ : 1,
  • FIG. 12 shows this state.
  • FIG. 12 shows the replacement timing of the on-off valve in the prior art. As shown in FIG. 12, the on-off valves 25a and 25c and the on-off valves 25b and 25d do not coincide with each other at the end of their life. Therefore, the on-off valves 25a to 25d cannot be replaced at the same timing.
  • FIG. 13 shows the relationship between the operating time of the vehicle body and the cumulative value of Q ⁇ P of the on-off valve in the second embodiment.
  • the cumulative value of Q ⁇ P of the on-off valves 25a to 25d reaches the predetermined value S2
  • the direction switching valves 30a to 30d are switched, and as shown in FIG.
  • the predetermined value S2 the average value of the accumulated values of Q ⁇ P of the on-off valves 25a to 25d ⁇ ⁇ times.
  • FIG. 14 shows this state.
  • FIG. 14 shows the replacement time of the on-off valve in the second embodiment.
  • the risk of wear due to erosion is also averaged.
  • the life is reached at the same timing as the on-off valves 25a to 25d (timing that can be regarded as the same).
  • all of the on-off valves 25a to 25d can be replaced at the same timing, and the number of maintenance operations and maintenance costs can be reduced.
  • step 41c of FIG. 10 instead of performing a threshold determination as to whether or not the cumulative values Sqp1 to Sqp4 of the Q ⁇ P of the on-off valves 25a to 25d are each equal to or larger than a predetermined value S2, the accumulation of the Q ⁇ P of the on-off valves 25a to 25d is performed.
  • the second embodiment can be applied to a case where a process of performing a threshold determination of whether or not a second specified time ⁇ 2 (see FIG. 13) has elapsed from the time when the values Sqp1 to Sqp4 have reached the average value of the cumulative value of Q ⁇ P is applied.
  • step 41c in the second modification is as follows. That is, the recording device 10 records the information of the time when the cumulative value of Q ⁇ P of any of the on-off valves 25a to 25d reaches the average value of the cumulative value of Q ⁇ P. 20. When the elapsed time reaches the second specified time ⁇ 2, the controller 20 determines whether the directional control valve connected to the on-off valve having the largest accumulated value of Q ⁇ P among the on-off valves 25a to 25d and the smallest accumulated value of Q ⁇ P are present. A switching command is issued to the direction switching valves connected to the on-off valves, and these direction switching valves are switched from the position A to the position B or from the position C to the position D.
  • the feature of the third embodiment is that the controller 20 gives a switching command to the direction switching valves 30a to 30d based on the elapsed time from the time when the switching of the previous direction switching valves 30a to 30d occurred.
  • the controller 20 gives a switching command to the direction switching valves 30a to 30d based on the elapsed time from the time when the switching of the previous direction switching valves 30a to 30d occurred.
  • FIG. 15 is a flowchart showing a procedure for switching the direction switching valves 30a to 30d by the controller 20 in the third embodiment.
  • the controller 20 determines whether or not the on-off valves 25a to 25d are closed in step 42a. If the valve has not been closed, that is, if the displacement amount is not zero (step 42a / No), the direction switching valves 30a to 30d are not switched, and the current process ends. When the valve is closed, that is, when the displacement amount is zero (step 42a / Yes), the process proceeds to step 42b, where the controller 20 obtains the elapsed time T from the time when the switching occurs, and then proceeds to step 42c.
  • a threshold value determination is made as to whether or not the elapsed time T has reached a predetermined third specified time ST.
  • the third specified time ST in this case may be, for example, a value obtained by analyzing the operation of the vehicle body to be used, or a value determined by measuring the actual actuator operation time of the vehicle body and considering it. Good. If the elapsed time T has reached the third specified time ST (step 42c / Yes), the controller 20 proceeds to step 42d and switches the direction switching valves 30a to 30d.
  • the processing of this flowchart is repeatedly executed at intervals of, for example, 0.1 seconds while the work machine is operating.
  • FIG. 16 shows the relationship between the operating time of the vehicle body and the number of times the on-off valve is operated in the third embodiment.
  • the number of times of operation of the on-off valves 25a to 25d is averaged by switching the direction switching valves 30a to 30d every third specified time ST. More specifically, the number of actuations of the on-off valves 25a to 25d takes an average value every 2ST time which is twice the third specified time ST. Therefore, the number of times of operation of the on-off valves 25a to 25d can be averaged in the range of the average value ⁇ ( ⁇ -1) / (2 ( ⁇ + 1)) over the entire region of the graph.
  • FIG. 17 is a diagram showing the replacement timing of the on-off valve in the third embodiment.
  • the number of times of operation of the on-off valves 25a to 25d is averaged, so that the life of the on-off valves 25a to 25d is reached at the same timing (timing that can be considered the same) as the on-off valves 25a to 25d. .
  • the amount of wear during the operation of the on-off valves 25a to 25d is averaged, so that the remaining life of the on-off valves 25a to 25d does not vary.
  • the fourth embodiment is characterized in that both the first embodiment and the second embodiment are adopted and the switching control of the direction switching valve is performed. Since the switching control of the direction switching valve according to the first embodiment and the switching control of the direction switching valve according to the second embodiment may be contradictory, there is a concern that control hunting may occur. Therefore, in order to prevent control hunting, in the fourth embodiment, the controller 20 performs the following priority control.
  • Remaining life ratio S3 (Design life (times)-Number of operations (times)) / Design life (times) ... (2)
  • the controller 20 defines a remaining life rate S3 relating to the number of operations and a remaining life rate S4 relating to the accumulated value of Q ⁇ P, and based on the magnitude relation thereof, the number of operations (first condition) and the accumulated value of Q ⁇ P (second condition). ) Is determined based on which determination is given priority to the command. Details of the control by the controller 20 will be described below.
  • FIG. 18 is a flowchart showing a procedure for switching the direction switching valves 30a to 30d by the controller 20 in the fourth embodiment.
  • the controller 20 determines whether or not the on-off valves 25a to 25d are closed in step 43a. If the valve has not been closed, that is, if the displacement amount is not zero (step 43a / No), the direction switching valves 30a to 30d are not switched, and the current process ends. When the valve is closed, that is, when the displacement amount is zero (step 43a / Yes), the controller 20 calculates a remaining life rate S3 related to the number of times of operation and a remaining life rate S4 related to the accumulated value of Q ⁇ P in step 43e. The magnitude relationship between the remaining life rate S3 and the remaining life rate S4 is determined.
  • step 43e If the remaining life rate S3 relating to the number of operations is smaller (step 43e / Yes), the process proceeds to step 43f, and if the remaining life rate S4 related to the accumulated value of Q ⁇ P is smaller, the process proceeds to step 43b. Subsequent operations are the same as in the first embodiment and the second embodiment, respectively, and will not be described. The processing of this flowchart is repeatedly executed at intervals of, for example, 0.1 seconds while the work machine is operating.
  • the number of times of use of the on-off valves 25a to 25d is averaged in consideration of the state quantity history having the shorter remaining life, so that the control of both the first embodiment and the second embodiment is performed. Control hunting can be prevented.
  • FIG. 19 shows an example in which the present invention is applied to an open circuit.
  • the closed circuit pumps 1a and 1b of FIG. 2 are replaced with open circuit pumps 3a and 3b, and a tank 4 as a supply source and a discharge destination of hydraulic oil is provided. It is necessary to provide switching valves 26a and 26b for switching the supply destination of the pressure oil to the actuators 5a and 5b between the rod side and the bottom side.
  • the hydraulic circuit configuration includes two pumps 1a and 1b, four on-off valves 25a to 25d, and two actuators 5a and 5b.
  • Any hydraulic circuit configuration including at least one pump, two on-off valves, and one actuator is applicable. In that case, the remaining life is averaged between the two on-off valves.
  • the present invention can be applied to a hydraulic circuit configuration including three or more pumps, five or more on-off valves, and three or more actuators.

Abstract

メンテナンス回数を低減できる作業機械の油圧駆動装置を提供する。　コントローラ（２０）は、第１開閉弁（２５ａ）を開け、第２開閉弁（２５ｂ）を閉じ、第１方向切換弁（３０ａ）を第１位置（Ａ）に切換え、第２方向切換弁（３０ｂ）を第３位置（Ｃ）に切換えることで、油圧ポンプ（１ａ）からの圧油を、第１開閉弁から第１方向切換弁を介してアクチュエータ（５ａ）に供給し、第１開閉弁の履歴情報が所定の条件を満たすと判断した場合に、第１開閉弁を閉じ、第２開閉弁を開け、第１方向切換弁を第２位置（Ｂ）に切換え、第２方向切換弁を第４位置（Ｄ）に切換えることで、油圧ポンプからの圧油を、第２開閉弁から第２方向切換弁を介してアクチュエータに供給する。例えば、コントローラは、第１開閉弁の作動回数が第１所定値に到達した場合に、所定の条件を満たすと判定する。

Description

作業機械の油圧駆動装置
　本発明は、作業機械の油圧駆動装置に関する。
　鉱山等で使用される油圧ショベル等の作業機械は、ある一定の稼動時間毎に油圧機器のメンテナンスを行うのが一般的である。メンテナンスの対象となる油圧機器には、例えば、フロント作業機用のアクチュエータ、走行用のアクチュエータ、油圧ポンプ、開閉弁等がある。これらの各油圧機器は使用頻度が異なるため、一定の稼動時間後に部品交換が必要な油圧機器もあれば、使用状況に応じて任意に部品交換を行う油圧機器もある。各油圧機器の使用頻度の偏りに合わせてメンテナンスを行うとメンテナンス回数が増え、作業機械の稼動率が低下するため、各油圧機器の使用頻度は平均化されることが望ましい。
　各油圧機器の使用頻度を平均化する技術として、例えば特許文献１には「複数の油圧ポンプと複数の油圧アクチュエータと、１つの油圧ポンプを１つの油圧アクチュエータに接続可能とする複数の切換弁とを備えた作業機械の駆動装置であって、複数の優先テーブルと、変更間隔時間記憶部からの間隔時間とを取り込み、計時して間隔時間に到達したときに、出力する優先テーブルを変更する接続順番変更部と、要求流量と要求ポンプ個数値と、接続順番変更部が出力する優先テーブルとを取り込み、要求ポンプ個数値を基に、複数の油圧ポンプの複数の油圧アクチュエータへの割当てを算出し、割当ての結果を基に、複数のレギュレータ及び複数の切換弁に対する指令信号を出力する使用ポンプ演算部とを備えた」構成が記載されている（要約参照）。
特開２０１７－５３３８３号公報
　しかしながら、特許文献１に開示された従来技術では、油圧ポンプの使用頻度は平均化されるが、それ以外の油圧機器、例えば、油圧ポンプに接続されている開閉弁の使用頻度にはバラツキがある。メンテナンス回数をさらに減らすためには、油圧ポンプ以外の油圧機器についても使用頻度を平均化することが重要である。そこで、本発明はメンテナンス回数を低減できる作業機械の油圧駆動装置を提供することを課題とする。
　上記課題を解決するため、本発明の一態様は、油圧ポンプと、前記油圧ポンプからの圧油により駆動するアクチュエータと、前記油圧ポンプと前記アクチュエータとの間の流路を開閉する第１開閉弁と、前記第１開閉弁と並列に設けられ、前記油圧ポンプと前記アクチュエータとの間の流路を開閉する第２開閉弁と、前記第１開閉弁と前記アクチュエータとを連通させる第１位置および前記第１開閉弁と前記アクチュエータとを遮断する第２位置に切換え可能な第１方向切換弁と、前記第２開閉弁と前記アクチュエータとを遮断する第３位置および前記第２開閉弁と前記アクチュエータとを連通させる第４位置に切換え可能な第２方向切換弁と、前記第１開閉弁および前記第２開閉弁の動作状態を経時的に記録する記録装置と、前記記録装置に記録された前記第１開閉弁および前記第２開閉弁の動作状態に関する履歴情報に基づいて、前記第１方向切換弁および前記第２方向切換弁の切換え動作の制御を行うコントローラと、を備えた作業機械の油圧駆動装置において、前記コントローラは、前記第１開閉弁を開け、前記第２開閉弁を閉じ、前記第１方向切換弁を前記第１位置に切換え、前記第２方向切換弁を前記第３位置に切換えることで、前記油圧ポンプからの圧油を、前記第１開閉弁から前記第１方向切換弁を介して前記アクチュエータに供給し、前記第１開閉弁の前記履歴情報が所定の条件を満たすと判断した場合に、前記第１開閉弁を閉じ、前記第２開閉弁を開け、前記第１方向切換弁を前記第２位置に切換え、前記第２方向切換弁を前記第４位置に切換えることで、前記油圧ポンプからの圧油を、前記第２開閉弁から前記第２方向切換弁を介して前記アクチュエータに供給することを特徴とする。
　本発明によれば、作業機械の油圧駆動装置のメンテナンス回数を低減できる。なお、上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
油圧ショベルの外観斜視図。 油圧ショベルに備えられる油圧駆動装置の主要構成を示す油圧回路図。 図２において各方向切換弁が切換えられた状態を示す油圧回路図。 第１実施形態における方向切換弁の切換え手順を示すフローチャート。 従来技術における車体の稼動時間と開閉弁の作動回数の関係を示す図。 従来技術における開閉弁の交換時期を示す図。 第１実施形態における車体の稼動時間と開閉弁の作動回数の関係を示す図。 第１実施形態における開閉弁の交換時期を示す図。 第２実施形態におけるコントローラの制御処理のブロック線図。 第２実施形態における方向切換弁の切換え手順を示すフローチャート。 従来技術における車体の稼動時間と開閉弁のＱΔＰの累積値の関係を示す図。 従来技術における開閉弁の交換時期を示す図。 第２実施形態における車体の稼動時間と開閉弁のＱΔＰの累積値の関係を示す図。 第２実施形態における開閉弁の交換時期を示す図。 第３実施形態における方向切換弁の切換え手順を示すフローチャート。 第３実施形態における車体の稼動時間と開閉弁の作動回数の関係を示す図。 第３実施形態における開閉弁の交換時期を示す図。 第４実施形態における方向切換弁の切換え手順を示すフローチャート。 本発明を開回路で構成した場合の油圧回路図。
　以下、本発明の各実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図において同一要素については同一の符号を記し、重複する説明は省略する。
「第１実施形態」
　以下、本発明の第１実施形態に係る油圧駆動装置を作業機械の代表例である油圧ショベルに適用した例について説明する。
（油圧ショベルの外観）
　図１は第１実施形態に係る油圧駆動装置が適用される油圧ショベル１の外観斜視図である。図１に示す油圧ショベル１は、下部走行体１０１と、上部旋回体１０２とを備えている。下部走行体１０１は、左右一対の履帯と、左右一対の履帯に走行動力を与えるアクチュエータとしての走行モータ１０ａ、１０ｂとを備えている。上部旋回体１０２は、下部走行体１０１との間に介在するベアリング機構（図示せず）と、アクチュエータとしての旋回モータ（図示せず）とにより下部走行体１０１に対して旋回可能とされている。上部旋回体１０２は、メインフレーム１０５の前部に作業装置１０３、後部にカウンタウェイト１０８、左前部に運転室１０４が搭載されている。カウンタウェイト１０８の前側には、原動機であるエンジン１０６と、エンジン１０６からの駆動出力により駆動する駆動システム（図示せず）とが収容されている。
　作業装置１０３は、掘削などの作業を行うためのフロント作業機であって、ブーム１１１と、ブーム１１１を駆動させるアクチュエータとしてのブームシリンダ７ａと、アーム１１２と、アーム１１２を駆動させるアクチュエータとしてのアームシリンダ７ｂと、バケット１１３と、バケット１１３を駆動させるアクチュエータとしてのバケットシリンダ７ｃとを備えている。
（油圧駆動装置の構成）
　図２は油圧ショベル１に備えられる本発明の第１実施形態に係る油圧駆動装置の主要構成を示す油圧回路図である。なお、図２においてエンジン等の構成は省略している。図２に示すように、油圧ショベル１を駆動するための油圧駆動回路は、閉回路ポンプ（以下、ポンプと略記）１ａ、１ｂと、アクチュエータ５ａ、５ｂと、ポンプ１ａ、１ｂとアクチュエータ５ａ、５ｂとの間に設けられた開閉弁２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄと、アクチュエータ５ａ、５ｂと開閉弁２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄとの間に設けられた方向切換弁３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄとが閉回路接続されて構成されている。
　ここで、ポンプ１ａ、１ｂは本発明の「油圧ポンプ」に相当し、アクチュエータ５ａ、５ｂは本発明の「アクチュエータ」に相当し、開閉弁２５ａ、２５ｃは本発明の「第１開閉弁」に相当し、開閉弁２５ｂ，２５ｄは本発明の「第２開閉弁」に相当し、方向切換弁３０ａ、３０ｃは本発明の「第１方向切換弁」に相当し、方向切換弁３０ｂ、３０ｄは本発明の「第２方向切換弁」に相当する。
　なお、アクチュエータ５ａは使用頻度が高いアクチュエータであり、例えばブームシリンダ７ａ、アームシリンダ７ｂ、またはバケットシリンダ７ｃである。これに対して、アクチュエータ５ｂは使用頻度がアクチュエータ５ａに比べて低いアクチュエータであり、例えば走行モータ１０ａ、１０ｂである。
　開閉弁２５ａ～２５ｄの一端には、それぞれバネ２５ａ２、２５ｂ２、２５ｃ２、２５ｄ２が取り付けられており、他端には、それぞれソレノイド２５ａ１、２５ｂ１、２５ｃ１、２５ｄ１が取り付けられている。開閉弁２５ａ～２５ｄは、バネ２５ａ２～２５ｄ２の付勢力により常時、閉位置に保持されており、ポンプ１ａ、１ｂとアクチュエータ５ａ、５ｂとの間の油路を遮断している。そして、コントローラ２０からの電気信号によりソレノイド２５ａ１～２５ｄ１が励磁されると、開閉弁２５ａ～２５ｄが開位置に切換わり、ポンプ１ａ、１ｂとアクチュエータ５ａ、５ｂとの間の油路が連通する。
　方向切換弁３０ａ、３０ｃの一端には、それぞれバネ３０ａ２、３０ｃ２が取り付けられており、他端にはそれぞれソレノイド３０ａ１、３０ｃ１が取り付けられている。方向切換弁３０ａ、３０ｃは、バネ３０ａ２、３０ｃ２の付勢力により常時、位置Ａに保持されており、開閉弁２５ａとアクチュエータ５ａとの間の油路、開閉弁２５ｃとアクチュエータ５ａとの間の油路がそれぞれ連通している。その際、開閉弁２５ａとアクチュエータ５ｂとの間の油路、開閉弁２５ｃとアクチュエータ５ｂとの間の油路は遮断されている。そして、コントローラ２０からの電気信号によりソレノイド３０ａ１、３０ｃ１が励磁されると、方向切換弁３０ａ、３０ｃが位置Ａ（第１位置）から位置Ｂ（第２位置）に切換わり、図３のように開閉弁２５ａとアクチュエータ５ｂとの間の油路、開閉弁２５ｃとアクチュエータ５ｂとの間の油路がそれぞれ連通し、開閉弁２５ａとアクチュエータ５ａとの間の油路、開閉弁２５ｃとアクチュエータ５ａとの間の油路が遮断される。このように、方向切換弁３０ａ、３０ｃが位置Ａから位置Ｂに切換わると、ポンプ１ａ、１ｂからの圧油の供給先がアクチュエータ５ａからアクチュエータ５ｂに選択的に切換わる。
　なお、方向切換弁３０ｂ、３０ｄは、方向切換弁３０ａ、３０ｃと構造は同じであるが、位置Ｃ（第３位置）から位置Ｄ（第４位置）に切換わると、ポンプ１ａ、１ｂからの圧油の供給先がアクチュエータ５ｂからアクチュエータ５ａに選択的に切換わる点が異なる。
　なお、アクチュエータ５ａ、５ｂとして油圧シリンダを用いる場合には、ロッド側とボトム側で供給できる圧油の体積が異なるので、その体積差（ロッド侵入分の体積差）を補うために、アクチュエータ５ａ、５ｂのボトム側に供給・排出路５０を設け、回路内の作動油の過不足分をこの供給・排出路５０から授受できるような回路構成となっている。
　変位センサ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄはそれぞれ開閉弁２５ａ～２５ｄに設けられており、電気配線を介して記録装置１０に接続されている。変位センサ１６ａ～１６ｄは開閉弁２５ａ～２５ｄの開閉動作を検出するためのものであるが、変位センサ１６ａ～１６ｄの代わりに、他の種類の弁開閉検出手段などでもよい。変位センサ１６ａ～１６ｄにより検出した開閉弁２５ａ～２５ｄの各変位量は、記録装置１０に記録される。コントローラ２０は、記録された各変位量に基づいて開閉弁２５ａ～２５ｄの作動回数等を演算し、方向切換弁３０ａ～３０ｄに対し指令を与えることができる。なお、記録装置１０は、例えば、ＨＤＤ等の大記憶容量のメモリとして構成される。
　圧力センサ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆ、１５ｇ、１５ｈ、１５ｉ、１５ｊ、１５ｋ、１５ｌは開閉弁２５ａ～２５ｄの前後の圧力を検出するために設けられており、電気配線を介して記録装置１０に接続されている。圧力センサ１５ａ～１５ｌにより検出した各圧力データは、記録装置１０に記録される。コントローラ２０は、記録された各圧力データと通過流量とに基づいて、詳しくは後述する開閉弁２５ａ～２５ｄに対する通過流量と前後差圧の積を演算し、方向切換弁３０ａ～３０ｄに対し指令を与えることができる。
　２ａ、２ｂは操作レバー装置で、電気配線を介してコントローラ２０に接続されている。操作レバー装置２ａ、２ｂは、アクチュエータ５ａ、５ｂを伸長、縮小するための操作レバー２ａ１、２ｂ１を含んで構成され、例えば、油圧ショベルのオペレータによって操作される。
　操作レバー装置２ａ、２ｂは、操作レバー２ａ１、２ｂ１の傾倒量、すなわち、レバー操作量を電気的に検知する検出装置（図示せず）を備えている。検出装置が検出したレバー操作量は、レバー操作量信号としてコントローラ２０へ出力される。コントローラ２０は入力されたレバー操作量信号に基づいて、開閉弁２５ａ～２５ｄを開閉する。なお、コントローラ２０は、例えばマイクロコンピュータにより構成され、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信Ｉ／Ｆ等を備えている。
（油圧駆動装置の動作）
　次に、油圧駆動装置の動作について説明する。なお、以下の説明は、ポンプ１ａ、１ｂからの圧油を合流させてアクチュエータ５ａ、５ｂに送り、アクチュエータ５ａ、５ｂをそれぞれ操作する場合を想定している。
　オペレータにより操作レバー２ａ１が傾倒されると、操作レバー装置２ａからレバー操作量に応じた信号がコントローラ２０へ出力される。その出力信号を受け、コントローラ２０は、開閉弁２５ａ、２５ｃのソレノイド２５ａ１、２５ｃ１に電流指令を与え、ソレノイド２５ａ１、２５ｃ１の推力がバネ２５ａ２、２５ｃ２の力を上回ることで開閉弁２５ａ、２５ｃが開弁する。開閉弁２５ａ、２５ｃが開弁すると、ポンプ１ａ、１ｂからの圧油は、方向切換弁３０ａ、３０ｃを介し、アクチュエータ５ａに送られ、アクチュエータ５ａを操作することができる。
　一方、オペレータにより操作レバー２ｂ１が傾倒されると、操作レバー装置２ｂからレバー操作量に応じた信号がコントローラ２０へ出力される。その出力信号を受け、コントローラ２０は、開閉弁２５ｂ、２５ｄのソレノイド２５ｂ１、２５ｄ１に電流指令を与え、ソレノイド２５ｂ１、２５ｄ１の推力がバネ２５ｂ２、２５ｄ２の力を上回ることで開閉弁２５ｂ、２５ｄが開弁する。開閉弁２５ｂ、２５ｄが開弁すると、ポンプ１ａ、１ｂからの圧油は、方向切換弁３０ｂ、３０ｄを介し、アクチュエータ５ｂに送られ、アクチュエータ５ｂを操作することができる。
　この時、開閉弁２５ａ～２５ｄに設けられている変位センサ１６ａ～１６ｄは、開閉弁２５ａ～２５ｄの変位量を検出し、変位量の検出信号を記録装置１０に送る。記録装置１０では、変位量の検出信号を時刻歴波形として記録し、その波形から開閉弁２５ａ～２５ｄの作動回数（開閉した回数）をカウントし、記録する。
（コントローラによる制御処理）
　記録装置１０は、開閉弁２５ａ～２５ｄの各作動回数の履歴をコントローラ２０に出力し、コントローラ２０は各作動回数の履歴を受け、開閉弁２５ａ～２５ｄの作動回数の平均値と、詳しくは後述する所定値Ｓ１（所定値Ｓ１＝開閉弁２５ａ～２５ｄの作動回数の平均値＋第１許容乖離量α）とを計算する。コントローラ２０は、開閉弁２５ａ～２５ｄの何れかの作動回数が所定値Ｓ１を超えると、作動回数が所定値Ｓ１を超えた開閉弁に接続された方向切換弁と、最も作動回数の少ない開閉弁に接続された方向切換弁に対し切換え指令を出す。
　この時のコントローラ２０における処理を、図４を用いて説明する。図４は第１実施形態において方向切換弁３０ａ～３０ｄの切換え手順を示すフローチャートである。まず、コントローラ２０は、開閉弁２５ａ～２５ｄが閉弁しているかどうかをステップ４０ａにて判定する。具体的には、コントローラ２０は、変位センサ１６ａ～１６ｄからの変位量に基づいて、開閉弁２５ａ～２５ｄが閉弁しているかを判定する。閉弁していない場合（ステップ４０ａ／Ｎｏ）、方向切換弁３０ａ～３０ｄの切換えは行わないので、その回の処理は終了する。閉弁している場合、すなわち変位量がゼロの場合（ステップ４０ａ／Ｙｅｓ）、ステップ４０ｂに進んで、コントローラ２０は、記録装置１０から開閉弁２５ａ～２５ｄの作動回数Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４を取得し、その後、ステップ４０ｃにおいて各作動回数が閾値である所定値Ｓ１に到達しているか否かの閾値判定を行う。
　ここで、仮に開閉弁２５ａ、２５ｃの作動回数Ｎ１、Ｎ３が所定値Ｓ１に到達したとする。その際は、ステップ４０ｄに進んで、コントローラ２０は開閉弁２５ａ、２５ｃに接続された方向切換弁３０ａ、３０ｃに指令を与え、方向切換弁３０ａ、３０ｃを位置Ａから位置Ｂに切換える。すなわち、開閉弁２５ａ、２５ｃとアクチュエータ５ｂが方向切換弁３０ａ、３０ｃを介して連通する。また、同時に最も作動回数の少ない開閉弁を開閉弁２５ｂ、２５ｄとすると、開閉弁２５ｂ、２５ｄとアクチュエータ５ａとを連通させるため、コントローラ２０から方向切換弁３０ｂ、３０ｄに指令を与え、方向切換弁３０ｂ、３０ｄを位置Ｃから位置Ｄに切換える。方向切換弁３０ａ～３０ｄが切換えられた状態が図３である。こうして、作動回数の少ない開閉弁２５ｂ、２５ｄの使用が可能となる。上記のような切換えが生じた場合、操作レバー２ａ１からの信号に応じて、開閉弁２５ｂ、２５ｄを開弁するように、操作レバー２ａ１と開閉弁２５ａ～２５ｄとの対応関係をコントローラ２０にて電気的に切換える。なお、本フローチャートの処理は、作業機械の稼動中に、例えば０．１秒間隔で繰り返し実行される。
　次に、車体の稼動時間と開閉弁の作動回数との関係について、従来技術と本実施形態とで比較して説明する。図５は従来技術における車体の稼動時間と開閉弁の作動回数の関係を示す図である。従来技術では、開閉弁２５ａ～２５ｄの使用頻度を平均化するよう制御していないため、例えばアクチュエータ５ａと５ｂの稼動回数比をγ：１とすると、アクチュエータ５ａに接続された開閉弁２５ａ、２５ｃの方が、アクチュエータ５ｂに接続されている開閉弁２５ｂ、２５ｄに対して、作動回数がγ倍（γｎ／１ｎ＝γ倍）多くなる。そのため、開閉弁２５ａ、２５ｃと開閉弁２５ｂ、２５ｄとでは交換時期が異なる。この様子を示したものが図６である。図６は従来技術における開閉弁の交換時期を示しており、図６に示すように、開閉弁２５ａ、２５ｃと開閉弁２５ｂ、２５ｄとでは寿命を迎えるタイミングが一致しない。そのため、開閉弁２５ａ～２５ｄを同じタイミングで交換することはできない。
　図７は第１実施形態における車体の稼動時間と開閉弁の作動回数の関係を示したものである。第１実施形態では、開閉弁２５ａ～２５ｄの作動回数が所定値Ｓ１に到達すると、方向切換弁３０ａ～３０ｄを切換える構成であるため、図７に示すように、第１許容乖離量をαに設定すると、開閉弁２５ａ～２５ｄの各作動回数を、開閉弁２５ａ～２５ｄの作動回数の平均値±αの範囲に平均化することができる。すなわち、所定値Ｓ１＝開閉弁２５ａ～２５ｄの作動回数の平均値±α回となる。
　そのため、開閉弁２５ａ、２５ｃと開閉弁２５ｂ、２５ｄとでは交換時期が概ね一致する。この様子を示したものが図８である。図８は第１実施形態における開閉弁の交換時期を示しており、図８に示すように、開閉弁２５ａ～２５ｄの各作動回数が平均化されるため、開閉弁２５ａ～２５ｄと同一のタイミング（同一とみなせるタイミング）で寿命を迎えることとなる。別言すれば、開閉弁２５ａ～２５ｄの作動時の摩耗量が平均化されるため、開閉弁２５ａ～２５ｄの余寿命のバラツキがなくなる。その結果、開閉弁２５ａ～２５ｄを全て同一のタイミングで交換でき、メンテナンス回数とメンテナンスコストを低減できる。
　ここで、開閉弁２５ａ～２５ｄの作動回数の平均値、方向切換弁３０ａ～３０ｄの切換え回数をそれぞれｍ、ｎとすると、ｍ、ｎは下記の式（１）の関係にある。
　ｍ＝α（２ｎ－１）（γ＋１）／（γ－１）　（ただし、ｎは１以上の整数）・・・（１）
　例えば、アクチュエータの稼動回数比γ＝１００の場合であって、第１許容乖離量α＝１０に設定し、ｍ＝１００００回の時点でのｎを計算すると、その時点での方向切換弁３０ａ～３０ｄの切換え回数ｎは４９０回（小数点以下を切り捨て）となる。したがって、方向切換弁３０ａ～３０ｄは開閉弁２５ａ～２５ｄに対し、約１／２０の寿命として設計することで、交換のタイミングを揃えることができる。あるいは、メンテナンスの観点では、方向切換弁３０ａ～３０ｄの切換え回数は開閉弁２５ａ～２５ｄの作動回数の平均値の約１／２０であるため、開閉弁２５ａ～２５ｄに対して行われるメンテナンス２０回の内、１回は方向切換弁３０ａ～３０ｄもメンテナンスを行うというメンテナンススケジュールを組むことができる。
　これにより、方向切換弁３０ａ～３０ｄのみをメンテナンスする必要性がなくなり、メンテナンス回数の低減が図れる。なお、開閉弁２５ａ～２５ｄと方向切換弁３０ａ～３０ｄとの寿命比及びメンテナンスタイミング比は上述の式（１）より、適当な第１許容乖離量αを与えることで決定することができる。
（変形例１）
　図４のステップ４０ｃにおいて、開閉弁２５ａ～２５ｄの作動回数がそれぞれ所定値Ｓ１に到達しているか否かの閾値判定を行う処理の代わりに、開閉弁２５ａ～２５ｄの作動回数が、開閉弁２５ａ～２５ｄの作動回数の平均値に到達した時刻から第１規定時間τ１（図７参照）を経過したか否か閾値判定を行う処理を適用しても、第１実施形態と同様の作用効果を奏し得る。ここで、第１規定時間τ１はτ１＝２α／（γ－１）と表現することができる。
　この変形例におけるステップ４０ｃの処理は次の通りとなる。すなわち、記録装置１０は、開閉弁２５ａ～２５ｄの何れかの作動回数が開閉弁２５ａ～２５ｄの作動回数の平均値に到達した時の時刻の情報を記録し、その時刻からの経過時間を逐一、コントローラ２０に出力する。コントローラ２０は、前述の経過時間が第１規定時間τ１に到達すると、開閉弁２５ａ～２５ｄのうち最も作動回数の多い開閉弁に接続された方向切換弁と、最も作動回数の少ない開閉弁に接続された方向切換弁に対して切換え指令を出し、これら方向切換弁をＡ位置からＢ位置あるいはＣ位置からＤ位置に切換える。
「第２実施形態」
　第２実施形態の特徴は、コントローラ２０が開閉弁２５ａ～２５ｄの通過流量と前後差圧の積の累積値に基づき、方向切換弁３０ａ～３０ｄに切換え指令を与えることにある。以下、コントローラ２０による処理の詳細について説明する。
　図９は第２実施形態においてコントローラ２０が行う制御処理のブロック線図４１ｆである。図９に示すように、コントローラ２０は、記録装置１０からの呼び出しにより記録装置１０が出力した履歴を受けると（４１ｆ－１）、開閉弁２５ａ～２５ｄの前後差圧ΔＰを算出し（４１ｆ－２）、前後差圧ΔＰの平方根を求める（４１ｆ－３）。また、コントローラ２０は、開閉弁２５ａ～２５ｄの変位量を取得して（４１ｆ－４）、開閉弁２５ａ～２５ｄの開口面積（４１ｆ－５）を求める。
　次いで、コントローラ２０は、前後差圧ΔＰの平方根（４１ｆ－３）と、開閉弁２５ａ～２５ｄの開口面積（４１ｆ－５）と、流量係数（４１ｆ－６）とから、開閉弁２５ａ～２５ｄの通過流量Ｑを求める（４１ｆ－７）。次いで、コントローラ２０は、開閉弁２５ａ～２５ｄに対して、それぞれ前後差圧ΔＰ（４１ｆ－２）と通過流量Ｑ（４１ｆ－７）との積であるＱΔＰを求め（４１ｆ－８）、各ＱΔＰの値に１サイクル前のＱΔＰの累積値Ｓｑｐ１～Ｓｑｐ４（４１ｆ－９）を加算して（４１ｆ－１０）、新たな開閉弁２５ａ～２５ｄのＱΔＰの累積値Ｓｑｐ１～４を求める（４１ｆ－１１）。その後、コントローラ２０は、累積値Ｓｑｐ１～Ｓｑｐ４の平均値に所定の第２許容乖離量β（図１３参照）を加え、所定値Ｓ２を算出する。
　コントローラ２０は、開閉弁２５ａ～２５ｄの何れかのＱΔＰの累積値Ｓｑｐ１～Ｓｑｐ４が所定値Ｓ２を超えると、ＱΔＰの累積値Ｓｑｐ１～Ｓｑｐ４が所定値Ｓ２を超えた開閉弁に接続された方向切換弁と、最もＱΔＰの累積値の少ない開閉弁に接続された方向切換弁に対し切換え指令を出す。
　この時のコントローラ２０における処理を、図１０を用いて説明する。図１０は第２実施形態においてコントローラ２０による方向切換弁３０ａ～３０ｄの切換え手順を示すフローチャートである。まず、コントローラ２０は開閉弁２５ａ～２５ｄが閉弁しているかどうかをステップ４１ａにて判定する。閉弁していない場合、すなわち変位量がゼロでない場合（ステップ４１ａ／Ｎｏ）、方向切換弁３０ａ～３０ｄの切換えは行わないので、その回の処理は終了する。閉弁している場合、すなわち変位量がゼロの場合（ステップ４１ａ／Ｙｅｓ）、ステップ４１ｂに進んで、コントローラ２０は開閉弁２５ａ～２５ｄのＱΔＰの累積値Ｓｑｐ１～Ｓｑｐ４を取得し、ステップ４１ｃにて累積値Ｓｑｐ１～Ｓｑｐ４の各値が所定値Ｓ２以上であるか否かの閾値判定を行う。
　ここで、仮に開閉弁２５ａ、２５ｃのＱΔＰの累積値Ｓｑｐ１、Ｓｑｐ３が所定値Ｓ２以上になったとする。その際は、ステップ４１ｄに進み、コントローラ２０は開閉弁２５ａ、２５ｃにそれぞれ接続されている方向切換弁３０ａ、３０ｃに指令を与え、方向切換弁３０ａ、３０ｃを位置Ａから位置Ｂに切換える。すなわち、開閉弁２５ａ、２５ｃとアクチュエータ５ｂは方向切換弁３０ａ、３０ｃを介して連通する。
　また、最もＱΔＰの累積値の小さい開閉弁を２５ｂ、２５ｄとすると、開閉弁２５ｂ、２５ｄとアクチュエータ５ａとを連通させるため、方向切換弁３０ａ、３０ｃの切換えと同時に、コントローラ２０から方向切換弁３０ｂ、３０ｄに指令を与え、方向切換弁３０ｂ、３０ｄを位置Ｃから位置Ｄに切換える。なお、本フローチャートの処理は、作業機械の稼動中に、例えば０．１秒間隔で繰り返し実行される。
　次に、車体の稼動時間と開閉弁の作動回数との関係について、従来技術と第２実施形態とを比較して説明する。図１１は従来技術における車体の稼動時間と開閉弁のＱΔＰの累積値の関係を示す図である。従来技術では、開閉弁２５ａ～２５ｄの使用頻度を平均化するよう制御していないため、例えばアクチュエータ５ａ、５ｂに接続される開閉弁２５ａ～２５ｄのＱΔＰの累積値比をδ：１とすると、アクチュエータ５ａに接続された開閉弁２５ａ、２５ｃの方が、アクチュエータ５ｂに接続されている開閉弁２５ｂ、２５ｄに対して、ＱΔＰの累積値がδ倍（δｎ／１ｎ＝δ倍）多くなる。そのため、開閉弁２５ａ、２５ｃと開閉弁２５ｂ、２５ｄとでは交換時期が異なる。この様子を示したものが図１２である。図１２は従来技術における開閉弁の交換時期を示しており、図１２に示すように、開閉弁２５ａ、２５ｃと開閉弁２５ｂ、２５ｄとでは寿命を迎えるタイミングが一致しない。そのため、開閉弁２５ａ～２５ｄを同じタイミングで交換することはできない。
　図１３は第２実施形態における車体の稼動時間と開閉弁のＱΔＰの累積値の関係を示したものである。第２実施形態では、開閉弁２５ａ～２５ｄのＱΔＰの累積値が所定値Ｓ２に到達すると、方向切換弁３０ａ～３０ｄを切換える構成であるため、図１３に示すように、第２許容乖離量をβに設定すると、開閉弁２５ａ～２５ｄのＱΔＰの累積値が、開閉弁２５ａ～２５ｄのＱΔＰの平均値±βの範囲になるように、開閉弁２５ａ～２５ｄの各作動回数が平均化される。すなわち、所定値Ｓ２＝開閉弁２５ａ～２５ｄのＱΔＰの累積値の平均値±β回となる。
　そのため、開閉弁２５ａ、２５ｃと開閉弁２５ｂ、２５ｄとでは交換時期が概ね一致する。この様子を示したものが図１４である。図１４は第２実施形態における開閉弁の交換時期を示しており、図１４に示すように、開閉弁２５ａ～２５ｄのＱΔＰの累積値が平均化されるため、エロージョンによる摩耗のリスクも平均化され、開閉弁２５ａ～２５ｄと同一のタイミング（同一とみなせるタイミング）で寿命を迎えることとなる。その結果、第１実施形態と同様に、開閉弁２５ａ～２５ｄを全て同一のタイミングで交換でき、メンテナンス回数とメンテナンスコストを低減できる。
（変形例２）
　図１０のステップ４１ｃにおいて、開閉弁２５ａ～２５ｄのＱΔＰの累積値Ｓｑｐ１～Ｓｑｐ４がそれぞれ所定値Ｓ２以上であるか否かの閾値判定を行う処理の代わりに、開閉弁２５ａ～２５ｄのＱΔＰの累積値Ｓｑｐ１～Ｓｑｐ４が、ＱΔＰの累積値の平均値に到達した時刻から第２規定時間τ２（図１３参照）を経過したか否かの閾値判定を行う処理を適用しても、第２実施形態と同様の作用効果を奏し得る。ここで、第２規定時間τ２はτ２＝２β／（δ－１）と表現することができる。
　この変形例２におけるステップ４１ｃの処理は次の通りとなる。すなわち、記録装置１０は、開閉弁２５ａ～２５ｄの何れかのＱΔＰの累積値がＱΔＰの累積値の平均値に到達した時の時刻の情報を記録し、その時刻からの経過時間を逐一、コントローラ２０に出力する。コントローラ２０は、前述の経過時間が第２規定時間τ２に到達すると、開閉弁２５ａ～２５ｄのうち最もＱΔＰの累積値の大きい開閉弁に接続された方向切換弁と、最もＱΔＰの累積値の小さい開閉弁に接続された方向切換弁に対し切換え指令を出し、これら方向切換弁をＡ位置からＢ位置あるいはＣ位置からＤ位置に切換える。
「第３実施形態」
　第３実施形態の特徴は、コントローラ２０が前回の方向切換弁３０ａ～３０ｄの切換えが生じた時刻からの経過時間に基づき、方向切換弁３０ａ～３０ｄに切換え指令を与えることにある。以下、コントローラ２０による処理の詳細について説明する。
　図１５は第３実施形態においてコントローラ２０による方向切換弁３０ａ～３０ｄの切換え手順を示すフローチャートである。まず、コントローラ２０は、開閉弁２５ａ～２５ｄが閉弁しているかどうかをステップ４２ａにて判定する。閉弁していない場合、すなわち、変位量がゼロでない場合（ステップ４２ａ／Ｎｏ）、方向切換弁３０ａ～３０ｄの切換えは行わないので、その回の処理は終了する。閉弁している場合、すなわち変位量がゼロの場合（ステップ４２ａ／Ｙｅｓ）、ステップ４２ｂに進んで、コントローラ２０は、切換えが生じた時刻からの経過時間Ｔを取得し、次いで、ステップ４２ｃにて経過時間Ｔが予め定められた第３規定時間ＳＴに達しているか否かの閾値判定を行う。この場合の第３規定時間ＳＴについては、例えば、使用される車体の動作を解析して求めた値や、実際の車体のアクチュエータ稼動時間を計測し、それを考慮した上で定めた値としてもよい。そして、経過時間Ｔが第３規定時間ＳＴに達していた場合（ステップ４２ｃ／Ｙｅｓ）、コントローラ２０は、ステップ４２ｄに進んで、方向切換弁３０ａ～３０ｄを切換える。なお、本フローチャートの処理は、作業機械の稼動中に、例えば０．１秒間隔で繰り返し実行される。
　次に、車体の稼動時間と開閉弁の作動回数との関係について、従来技術と第３実施形態とで比較して説明する。なお、従来技術については図５の通りであるため、ここでの説明は省略する。図１６は第３実施形態における車体の稼動時間と開閉弁の作動回数の関係を示したものである。図１６に示すように、第３実施形態では、方向切換弁３０ａ～３０ｄが第３規定時間ＳＴ毎に切換ることで、開閉弁２５ａ～２５ｄの作動回数が平均化される。より詳細には、第３規定時間ＳＴの２倍である２ＳＴ時間毎に、開閉弁２５ａ～２５ｄの作動回数が平均値を取る。よって、グラフ全域では、平均値±（γ－１）／（２（γ＋１））の範囲で開閉弁２５ａ～２５ｄの作動回数を平均化することができる。
　図１７は第３実施形態における開閉弁の交換時期を示す図である。図１７に示すように、第３実施形態では、開閉弁２５ａ～２５ｄの作動回数が平均化されるため、開閉弁２５ａ～２５ｄと同一のタイミング（同一とみなせるタイミング）で寿命を迎えることとなる。別言すれば、開閉弁２５ａ～２５ｄの作動時の摩耗量が平均化されるため、開閉弁２５ａ～２５ｄの余寿命のバラツキがなくなる。その結果、第１、第２実施形態と同様に、開閉弁２５ａ～２５ｄを全て同一のタイミングで交換でき、メンテナンス回数とメンテナンスコストを低減できる。また、第３実施形態では、経過時間Ｔにより方向切換弁３０ａ～３０ｄの切換えを行う構成であるため、図２、３に示す変位センサ１６ａ～１６ｄ、圧力センサ１５ａ～１５ｌを必要としない点で有利である。
「第４実施形態」
　第４実施形態は、第１実施形態と第２実施形態の両方を取り入れて、方向切換弁の切換え制御を行う構成とした点に特徴がある。第１実施形態による方向切換弁の切換え制御と第２実施形態による方向切換弁の切換え制御とが相反する場合が起こり得るため、制御ハンチングが起きる懸念がある。そこで、制御ハンチングを防止するために、第４実施形態では、コントローラ２０が以下に述べる優先制御を行っている。
　この優先制御を実行するに際して、まず、下記の式（２）、（３）に示す作動回数及びＱΔＰの累積値から推定される余寿命の無次元数を考える。
　作動回数に関する余寿命率Ｓ３＝
　　（設計寿命（回）－作動回数（回））／設計寿命（回）・・・（２）
　ＱΔＰの累積値に関する余寿命率Ｓ４＝
　　（ＱΔＰ累積値の設計仕様値－ＱΔＰ累積値）／ＱΔＰ累積値の設計仕様値・・・（３）
　コントローラ２０は、それぞれ作動回数に関する余寿命率Ｓ３、ＱΔＰの累積値に関する余寿命率Ｓ４を定義し、それらの大小関係より、作動回数（第１の条件）とＱΔＰの累積値（第２の条件）のどちらの判定に基づいた指令を優先するかを判断する。コントローラ２０による制御の詳細について以下説明する。
　図１８は第４実施形態においてコントローラ２０による方向切換弁３０ａ～３０ｄの切換え手順を示すフローチャートである。まず、コントローラ２０は、開閉弁２５ａ～２５ｄが閉弁しているかどうかをステップ４３ａにて判定する。閉弁していない場合、すなわち変位量がゼロでない場合（ステップ４３ａ／Ｎｏ）、方向切換弁３０ａ～３０ｄの切換えは行わないので、その回の処理は終了する。閉弁している場合、すなわち変位量がゼロの場合（ステップ４３ａ／Ｙｅｓ）、コントローラ２０は、ステップ４３ｅにおいて、作動回数に関する余寿命率Ｓ３とＱΔＰの累積値に関する余寿命率Ｓ４を算出し、余寿命率Ｓ３と余寿命率Ｓ４の大小関係を判定する。
　作動回数に関する余寿命率Ｓ３の方が小さい場合（ステップ４３ｅ／Ｙｅｓ）、ステップ４３ｆに進み、ＱΔＰの累積値に関する余寿命率Ｓ４の方が小さい場合、ステップ４３ｂに進む。これ以降の動作はそれぞれ第１実施形態及び、第２実施形態と同様であるため省略する。なお、本フローチャートの処理は、作業機械の稼動中に、例えば０．１秒間隔で繰り返し実行される。
　第４実施形態によれば、余寿命の少ない方の状態量履歴を考慮して開閉弁２５ａ～２５ｄの使用回数が平均化されるので、第１実施形態と第２実施形態との両方の制御を組み合わせる場合であっても、制御ハンチングを防止できる。
　なお、上記した各実施形態は、本発明を閉回路の油圧駆動回路に適用した例であるが、本発明は、開回路の油圧駆動回路に適用することもできる。図１９は本発明を開回路に適用した例である。図１９に示すように、本発明を開回路に適用した場合、図２の閉回路ポンプ１ａ、１ｂを開回路ポンプ３ａ、３ｂに置き換え、作動油の供給元及び排出先としてのタンク４と、アクチュエータ５ａ、５ｂへの圧油の供給先をロッド側かボトム側かに切換えるための切換え弁２６ａ、２６ｂとを設ける必要がある。
　また、上記した各実施形態は、図２にあるように２つのポンプ１ａ、１ｂと４つの開閉弁２５ａ～２５ｄと２つのアクチュエータ５ａ、５ｂとを備えた油圧回路構成としたが、本発明は、少なくとも１つのポンプと２つの開閉弁と１つのアクチュエータを備えた油圧回路構成であれば適用できる。その場合、２つの開閉弁の間で余寿命の平均化を行うこととなる。勿論、本発明は、３つ以上のポンプと５つ以上の開閉弁と３つ以上のアクチュエータとを備えた油圧回路構成にも適用できることは言うまでもない。
　なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
　１　油圧ショベル（作業機械）
　１ａ、１ｂ　閉回路ポンプ（油圧ポンプ）
　５ａ、５ｂ　アクチュエータ
　１０　記録装置
　１５ａ～１５ｌ　圧力センサ
　１６ａ～１６ｄ　変位センサ
　２０　コントローラ
　２５ａ、２５ｃ　開閉弁（第１開閉弁）
　２５ｂ、２５ｄ　開閉弁（第２開閉弁）
　３０ａ、３０ｃ　方向切換弁（第１方向切換弁）
　３０ｂ、３０ｄ　方向切換弁（第２方向切換弁）

Claims (10)

  1. 　油圧ポンプと、
    　前記油圧ポンプからの圧油により駆動するアクチュエータと、
    　前記油圧ポンプと前記アクチュエータとの間の流路を開閉する第１開閉弁と、
    　前記第１開閉弁と並列に設けられ、前記油圧ポンプと前記アクチュエータとの間の流路を開閉する第２開閉弁と、
    　前記第１開閉弁と前記アクチュエータとを連通させる第１位置および前記第１開閉弁と前記アクチュエータとを遮断する第２位置に切換え可能な第１方向切換弁と、
    　前記第２開閉弁と前記アクチュエータとを遮断する第３位置および前記第２開閉弁と前記アクチュエータとを連通させる第４位置に切換え可能な第２方向切換弁と、
    　前記第１開閉弁および前記第２開閉弁の動作状態を経時的に記録する記録装置と、
    　前記記録装置に記録された前記第１開閉弁および前記第２開閉弁の動作状態に関する履歴情報に基づいて、前記第１方向切換弁および前記第２方向切換弁の切換え動作の制御を行うコントローラと、を備えた作業機械の油圧駆動装置において、
    　前記コントローラは、
    　前記第１開閉弁を開け、前記第２開閉弁を閉じ、前記第１方向切換弁を前記第１位置に切換え、前記第２方向切換弁を前記第３位置に切換えることで、前記油圧ポンプからの圧油を、前記第１開閉弁から前記第１方向切換弁を介して前記アクチュエータに供給し、
    　前記第１開閉弁の前記履歴情報が所定の条件を満たすと判断した場合に、前記第１開閉弁を閉じ、前記第２開閉弁を開け、前記第１方向切換弁を前記第２位置に切換え、前記第２方向切換弁を前記第４位置に切換えることで、前記油圧ポンプからの圧油を、前記第２開閉弁から前記第２方向切換弁を介して前記アクチュエータに供給することを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
  2. 　請求項１に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
    　前記コントローラは、前記第１開閉弁が閉じている場合に、前記第１開閉弁の前記履歴情報が前記所定の条件を満たすか否かを判定することを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
  3. 　請求項１に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
    　前記記録装置は、前記第１開閉弁および前記第２開閉弁の各作動回数を前記履歴情報として記録し、
    　前記コントローラは、前記第１開閉弁の作動回数が第１所定値に到達した場合に、前記所定の条件を満たすと判定することを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
  4. 　請求項３に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
    　前記第１所定値は、前記第１開閉弁の作動回数と前記第２開閉弁の作動回数の平均値に第１許容乖離量を加えた値であることを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
  5. 　請求項１に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
    　前記記録装置は、前記第１開閉弁および前記第２開閉弁の各作動回数を前記履歴情報として記録し、
    　前記コントローラは、前記第１開閉弁の作動回数が前記第１開閉弁の作動回数と前記第２開閉弁の作動回数の平均値に到達した時点から第１規定時間を経過した場合に、前記所定の条件を満たすと判定することを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
  6. 　請求項１に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
    　前記第１開閉弁および前記第２開閉弁の変位量を検出する複数の変位センサと、前記第１開閉弁および前記第２開閉弁の前後の圧力を検出する複数の圧力センサと、を備え、
    　前記記録装置は、前記複数の変位センサからの検出信号に基づき前記第１開閉弁および前記第２開閉弁の変位量を前記履歴情報として記録すると共に、前記複数の圧力センサからの検出信号に基づいて前記第１開閉弁および前記第２開閉弁の前後の圧力を前記履歴情報として記録し、
    　前記コントローラは、前記記録装置に記録された前記第１開閉弁および前記第２開閉弁の前後の圧力に基づいて前記第１開閉弁および前記第２開閉弁の各前後差圧を算出し、前記記録装置に記録された前記第１開閉弁および前記第２開閉弁の変位量に基づいて前記第１開閉弁と前記第２開閉弁の各開口面積を算出し、算出された前記各前後差圧と前記各開口面積とに基づいて前記第１開閉弁および前記第２開閉弁の各通過流量を算出し、前記第１開閉弁および前記第２開閉弁のそれぞれに対して、算出された前記前後差圧と前記通過流量との積の累積値を算出し、
    　前記コントローラは、前記第１開閉弁の前記累積値が第２所定値以上となった場合に、前記所定の条件を満たすと判定することを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
  7. 　請求項６に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
    　前記第２所定値は、前記第１開閉弁の前記累積値と前記第２開閉弁の前記累積値の平均値に第２許容乖離量を加えた値であることを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
  8. 　請求項６に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
    　前記コントローラは、前記第１開閉弁の前記累積値が前記第１開閉弁の前記累積値および前記第２開閉弁の前記累積値の平均値に到達した時点から第２規定時間を経過した場合に、前記所定の条件を満たすと判定することを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
  9. 　請求項１に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
    　前記記録装置は、前記第１開閉弁および前記第２開閉弁の切換え後の経過時間を前記履歴情報として記録し、
    　前記コントローラは、前記第１開閉弁の前記経過時間が第３規定時間を経過した場合に、前記所定の条件を満たすと判定することを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
  10. 　請求項１に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
    　前記所定の条件として、第１の条件と第２の条件が設定されており、
    　前記コントローラは、前記第１開閉弁の前記履歴情報が、前記第１の条件と前記第２の条件のうち選択された一方の条件を満たすか否かを判定することを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
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