JPH07197489A - 建設機械の油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブームシリンダへ供給する圧油のメータリン
グ特性を作業内容に応じて切換えられるようにする。 【構成】 メータリング特性の切換えを指令する切換ス
イッチ３３と、メータリング特性の切換えが指令される
と、制御弁２０の固有のメータリング特性で流れる圧油
の流量を変更する補充弁３１とを備える。メータリング
特性の切換えが指令されると、疑似的に制御弁２０のメ
ータリング特性が変更される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ブームシリンダを有す
る油圧ショベルなどの建設機械の油圧制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図８は従来から知られている油圧ショべ
ルのブームシリンダ９９と、ブームシリンダ９９に供給
される油量と方向を制御する油圧パイロット式の制御弁
９８を示すものである。制御弁９８は不図示の操作レバ
ーの操作量に応じて発生するパイロット圧力で切換えら
れる。制御弁９８がＬ位置に切換えられるとブームシリ
ンダ９９は収縮しては降下し、Ｕ位置に切換えられると
伸長して上昇する。ブーム下げ時、油圧源９７の圧油は
Ｐ→Ａポート間からブームシリンダ９９のロッド室９９
ａに供給され、ボトム室９９ｂから排出される油はＢ→
Ｔポート間からタンク９６に流れる。

【０００３】図９は制御弁９８の４つのポート間のスプ
ール開口面積をそのストロークに応じて示すものであ
り、横軸がストローク、縦軸がスプール開口面積を表わ
す。図９では、Ｐ→Ａポート間の流量がＢ→Ｔポート間
の流量よりも少ない場合を示す。この場合、ブーム下げ
操作を行うとブームは自由落下する。

【０００４】このようなメータリング特性の制御弁を使
用した場合、ブーム下げ動作後に操作レバーを中立に戻
したとき、ブームシリンダのボトム室とロッド室の圧力
の挙動は図１０のようになる。すなわち、ロッド室側の
圧油がボトム室側の圧力に追い付かなくなり、ロッド室
の圧力はしばらくの間、負圧となる。このため、ブーム
が整定せず、車体が振動して安定性が悪い。

【０００５】一方、図１１では、Ｐ→Ａポート間の開口
面積がＢ→Ｔポート間の開口面積よりも多い場合を示
す。この場合、ブーム下げ操作を行うとブームは要求さ
れる圧油の油量に依存する速度で降下する。

【０００６】このようなメータリング特性の制御弁を使
用した場合、ブーム下げ動作後に操作レバーを中立に戻
したとき、ブームシリンダのボトム室とロッド室の圧力
の挙動は図１２のようになる。すなわち、ボトム室側か
ら排出される油量がロッド室側から供給される油量より
も少ないから、押込み勝手となり、ロッド室の圧力はす
ぐにたつ。このため、ブームがすぐに整定して、車体の
振動が抑制されて安定性が良い。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ブーム
の安定性を重視して制御弁のメータリング特性を図１１
のようにしてブーム下げ時に押込み勝手にすると、転圧
作業時に車体がジャッキアップされてしまい、転圧性能
が悪くなる。逆に転圧性能を良くするようにメータリン
グ特性を図９のようにしてブームが自由落下するように
すると安定性が悪くなり、掘削作業時の操作性が悪くな
ってしまう。

【０００８】本発明の目的は、ブームシリンダへ供給す
る圧油の流量と方向とを制御する制御弁のメータリング
特性を作業内容に応じて切換えられるようにした建設機
械の油圧制御装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】一実施例を示す図１，図
２に対応づけて説明すると、本発明は、原動機２７によ
って駆動される油圧ポンプ１と、この油圧ポンプ１から
の吐出油により駆動されるブームシリンダ２１と、この
ブームシリンダ２１の上下動を指令する上下動指令手段
５８，５９と、この上下動指令手段５８，５９の指令に
応じてブームシリンダ２１への圧油の方向と流量とを制
御する制御弁２０とを備えた建設機械の油圧制御装置に
適用される。そして、メータリング特性の切換えを指令
する切換指令手段３３と、メータリング特性の切換えが
指令されると、制御弁２０の固有のメータリング特性で
流れる圧油の流量を変更する変更手段３１とを備えるこ
とにより、上述した目的を達成する。

【００１０】

【作用】メータリング特性の切換えが指令されると、制
御弁２０の固有のメータリング特性で流れる圧油の流量
が変更され、疑似的に制御弁２０のメータリング特性を
変更できる。

【００１１】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段と作用の項では、本発明を分かり易
くするために実施例の図を用いたが、これにより本発明
が実施例に限定されるものではない。

【００１２】

【実施例】

−第１の実施例− 図１〜図３により本発明をホイール式油圧ショベルに適
用した場合の一実施例を説明する。図１は油圧ショベル
の駆動制御装置の全体構成を示す図、図２はそのパイロ
ット操作回路を示す図であり、１はエンジン（原動機）
２７により駆動される可変容量油圧ポンプである。エン
ジン２７の回転数は、ガバナ２７ａのガバナレバー２７
ｂをパルスモータ２８により回動することにより制御さ
れる。そして、そのエンジン回転数に応じた可変容量油
圧ポンプ１の吐出油が走行用制御弁２を介して油圧モー
タ４に導かれるとともに、ブーム用制御弁２０を介して
ブーム用油圧シリンダ２１に導かれる。

【００１３】今、例えば前後進切換弁８（図２）を前進
（Ｆ位置）に切換えパイロット弁６のペダル６ａを操作
すると、油圧ポンプ５からの吐出油がパイロット式制御
弁２のパイロットポート２ａに導かれ、この制御弁２が
パイロット油圧に応じたストローク量で切換わる。これ
により、可変容量油圧ポンプ１からの吐出油が圧力補償
弁２３，制御弁２を経て油圧モータ４に供給され車両が
走行する。車両の速度は走行ペダル６ａの踏込量に依存
する。

【００１４】走行中にペダル６ａを離すとパイロット弁
６が圧油を遮断しその出口ポートがタンク１０と連通さ
れる。この結果、パイロットポート２ａに作用していた
圧油が前後進切換弁８、スローリターン弁７、パイロッ
ト弁６を介してタンク１０に戻る。このとき、スローリ
ターン弁７の絞りにより戻り油が絞られるからパイロッ
ト式制御弁２は徐々に中立位置に切換わりながら車両が
徐々に減速されていく。

【００１５】またブームレバー５８を操作すると、その
操作量に応じて減圧弁５９で減圧された圧力により油圧
パイロット式のブーム用制御弁２０が切換わり、油圧ポ
ンプ１からの吐出油が圧力補償弁２４および制御弁２０
を介してブームシリンダ２１に導かれ、ブームシリンダ
２１の伸縮によりブームが昇降する。

【００１６】図１では図示を省略するが、ブームレバー
５８や走行ペダル６ａの他に、アームレバー、バケット
レバー、旋回レバーが設けられ、ブームレバー５８と同
様に各レバーの操作量に応じたパイロット圧油を吐出す
る減圧弁と、その吐出パイロット圧油でそれぞれ切換え
られる制御弁と、制御弁からの圧油で駆動されるアクチ
ュエータとを備えている。

【００１７】図１において、ブームシリンダ２１のロッ
ド室２１ａは制御弁２０をバイパスするパイロット切換
式圧油補充弁３１を介して油圧ポンプ１と接続される。
この圧油補充弁３１のパイロットポートには、切換制御
弁３２を介してブーム下げパイロット圧力が導かれる。
補充弁３１は、ブームレバーがブーム下げ側に操作され
たときに減圧弁５９から出力される圧油の圧力に応じ
て、全閉位置，全開位置および両者の間のメータリング
位置とに切換えられる。コントローラ５０には切換スイ
ッチ３３が接続されていて、この切換スイッチ３３がオ
フのときコントローラ５０は切換制御弁３２を開き、オ
ンのとき切換制御弁３２を閉じる。

【００１８】ブーム用制御弁２０の下げ側位置でのメー
タリング特性は図９のようにＰ→Ａポート間の開口面積
がＢ→Ｔポート間の開口面積よりも少なくされている
が、補充弁３１が開いているときには、ブームシリンダ
２１のロッド室２１ａに供給される油量は多くなり、制
御弁２０のメータリング特性は疑似的に、Ｐ→Ａポート
間の開口面積がＢ→Ｔポート間の開口面積よりも多くな
るように、すなわち図１１のようになる。換言すると、
ブーム下げ操作時に、制御弁２０の通過流量と補充弁３
１の通過流量の和がＢ→Ｔポート間の通過流量よりも多
くなるように、補充弁３１のメータリング特性が定めら
れる。

【００１９】圧力補償弁２３，２４は、油圧モータ４と
ブームシリンダ２１の作動を独立に補償させるために設
けられ、それぞれの制御弁の出入口圧力の差が所定値以
上のときに油圧ポンプ１からの圧油を各アクチュエータ
に供給する。上述した不図示の各アクチュエータに対し
てもこの種の圧力補償弁が設けられる。

【００２０】可変容量油圧ポンプ１の傾転角、すなわち
押除け容積は、傾転角制御装置４０により制御される。
傾転角制御装置４０は、エンジン２７により駆動される
油圧ポンプ４１と、一対の電磁弁４２，４３と、電磁弁
４２，４３の切換に応じて油圧ポンプ４１からの圧油に
よりピストン位置が制御されるサーボシリンダ４４とか
ら成り、サーボシリンダ４４のピストン位置に応じて油
圧ポンプ１の傾転角が制御される。ここで、一対の電磁
弁４２，４３はコントローラ５０により切換制御され
る。

【００２１】５１は、油圧ポンプ１の傾転角θｓを検出
する傾転角センサ、５２は油圧ポンプ１の吐出圧力Ｐｐ
を検出する圧力センサ、５３はエンジン２７の回転数Ｎ
ｒを検出する回転数センサ、５４は、油圧ポンプ１の吐
出圧力とアクチュエータの最大負荷圧力（油圧モータ４
の負荷圧力、ブームシリンダ２１およびその他の各アク
チュエータの負荷圧力のうち最大の値であり、シャトル
弁２９にて選択されたものである）との差圧、つまりＬ
Ｓ差圧ΔＰＬＳを検出する差圧センサである。また、５
５はガバナレバー２７ｂの回動量Ｎθを検出するポテン
ショメ−タであり、これらの各センサの検出結果はコン
トローラ５０に入力される。５７は、燃料レバー５７ａ
の手動操作に応じた目標回転数Ｘを指令する回転数設定
装置であり、その指令信号もコントローラ５０に入力さ
れる。

【００２２】コントローラ５０は、図３に示すような制
御回路部６０を有し、この制御回路部６０は、ロードセ
ンシング制御部（以下、ＬＳ制御部）６１と、トルク制
御部６２と、選択部６３と、サーボ制御部６４とから成
る。ＬＳ制御部６１は、目標差圧ΔＰＬＳＲと差圧セン
サ５４で検出されたＬＳ差圧ΔＰＬＳとの偏差Δ（ＰＬ
Ｓ）を演算し、この偏差Δ（ＰＬＳ）から目標値の変化
量ΔθＬを演算し、これを積分してロードセンシング制
御のための目標ポンプ傾転角θＬを求めて出力する。

【００２３】トルク制御部６２は、回転数センサ５３で
検出されたエンジン回転数Ｎｒと、ポテンショメ−タ５
５で検出されたガバナレバー位置Ｎθとの偏差ΔＮを演
算し、この偏差ΔＮからエンジンストールを防止するた
めの目標トルクＴｐｏを演算し、この目標トルクＴｐｏ
に圧力センサ５２で検出されたポンプ吐出圧力Ｐｐの逆
数を乗じて傾転角演算を行い、その値θｐｓに一時遅れ
要素のフィルタをかけて入力トルク制限制御のための目
標ポンプ傾転角θＴを求める。

【００２４】選択部６３は、上記２つの目標傾転角θ
Ｌ，θＴのうち小さい方の値を選択してサーボ制御部６
４に出力する。サ−ボ制御部６４は、選択された傾転角
指令値θｒと、傾転角センサ５１により検出した傾転角
フィ−ドバック値θｓとを比較し、ポンプ傾転角θｓが
傾転角指令値θｒに一致するよう傾転角制御装置４０を
制御する。

【００２５】ここで、上記ロードセンシング制御によれ
ば、ＬＳ差圧が一定値になるように可変容量油圧ポンプ
１の押除け容積（以下、傾転角ともいう）が制御され、
上記ポンプ圧がロードセンシング圧よりも所定の目標値
だけ高く保持されるので、ポンプ吐出流量が制御弁２ま
たは２０の要求流量になるようにポンプ傾転角が制御さ
れ、余分な流量を吐出することがなく絞り損失による無
駄がなくなり燃費および操作性の向上が図れる。また入
力トルク制限制御によれば、油圧ポンプ１のトルクがエ
ンジン２７の出力トルクの範囲内に保持され、エンジン
２７に過負荷が作用するのが防止される。

【００２６】エンジン回転数制御は、コントローラ５０
でパルスモータ２８を駆動制御して行なわれるが、本発
明と直接関係がないので説明を省略する。

【００２７】このように構成された油圧駆動制御装置で
は、掘削作業時は切換スイッチ３３をオフしておく。こ
れにより、コントローラ５０は切換制御弁３２を開位置
側に切換える。ブーム操作レバー５８の下げ操作により
減圧弁５９からブーム操作用のパイロット圧力が発生す
ると、ブームパイロット圧力に応じて制御弁２０はブー
ム下げ位置に切換わり、制御弁２０からメインポンプ１
の圧油がブームシリンダ２１のロッド室２１ａに供給さ
れる。一方、補充弁３１はそのパイロット圧力の値に応
じた開位置に切換えられ、油圧ポンプ１からの圧油が補
充弁３１を通って油圧シリンダ２０のロッド室２０ａに
も供給される。

【００２８】したがって、図９のようなメータリング特
性と等価のメータリング特性が制御弁２０と補充弁３１
により得られ、ブームシリンダ２１は押込み勝手で運転
される。その結果、図１１に示すように、ブーム下げ操
作を中止したときにロッド室圧力が直ちに立上がり、掘
削作業時のブームシリンダの安定性は良い。

【００２９】一方、転圧作業時は切換スイッチ３３をオ
ンしておく。これにより、切換制御弁３２が図示のよう
な閉じ位置に切換えられ、ブーム操作レバー５８の操作
により減圧弁５９からブーム下げ操作のパイロット圧力
が発生しても、補充弁３１からブームシリンダ２１への
圧油の供給は行われない。一方、ブーム下げパイロット
圧力に応じて制御弁２０は図示右位置に切換わり、制御
弁２０からの圧油だけがブームシリンダ２１のロッド室
２１ａに供給される。したがって、図９に示したような
メータリング特性が制御弁２０で得られ、ブームシリン
ダ２１は自由落下運転される。したがってブーム下げ操
作を中止したとき、図１０に示したように、ロッド室圧
力は直ちに正圧にはならないから、転圧作業時に車体が
ジャッキアップされず、効率良く転圧作業が行われる。

【００３０】なお、ロッド室２１ａに供給される流量は
ブームレバー５８の操作量に比例して増加するが、補充
弁３１のメータリング特性は次の観点から設定するのが
望ましい。図９のようなメータリング特性をもつ制御弁
２０を使用する場合でも、掘削作業時にブームレバー５
８を中立に戻したときにブーム整定時間が問題になるの
は、ブームレバー５８の操作量がある程度以上のときで
あり、ブームレバー５８の操作量が少なければブームが
整定するまでの時間は短くさほど問題にならない。した
がって、補充弁３１のメータリング特性は、ブーム操作
レバーが上記所定量以上操作されたときに、Ｐ→Ａポー
ト間の開口面積がＢ→Ｔポート間の開口面積よりも大き
くなるようなメータリング特性、すなわち図１１に示す
のと等価なメータリング特性が制御弁２０とともに疑似
的に得られるようにすればよい。

【００３１】補充弁３１をオン・オフ弁とし、ブームレ
バー５８が上記所定量以上操作されたときに開いて、制
御弁２０とともに、図１１に示すメータリング特性と等
価なメータリング特性が疑似的に得られるようにしても
よい。このオン・オフ弁に比べ、上述するようなメータ
リング特性をもつ補充弁３１を採用すると、転圧作業時
に切換えスイッチ３３をオンし忘れても、転圧作業時に
ブームレバー５８の操作量は上記所定量以下であること
が多いから、転圧作業時に補充弁３１から圧油が補充さ
れず転圧作業に支障を来すおそれがなく好都合である。
したがってこの場合、図１のバルブ３２を省略すること
もできる。つまり、補充弁３１に減圧弁５９の出力圧力
を直接導いてもよい。この場合、補充弁３１のばね３１
ａのばね力を、たとえば運転席に設けたダイアル操作で
任意に変更できるようにし、掘削作業時にはそのばね力
を低圧にし、転圧作業時には高圧にすると、掘削作業時
には図１１のメータリング特性を疑似的に得、転圧作業
時には制御弁２０の図９のメータリング特性を得ること
ができる。

【００３２】−第２の実施例− 図４は第２の実施例を示す。第２の実施例は第１の実施
例と同様に制御弁２０のメータリング特性を図９のよう
に設定し、メインポンプ１以外の、たとえば傾転制御装
置４０の油圧ポンプ４１からもロッド室２１ａに圧油の
供給を可能に構成したものである。図１と同様な箇所に
は同一の符号を付して相違点を主に説明する。

【００３３】この実施例では、ブームシリンダ２１のロ
ッド室２１ａには制御弁２０と並列に補充弁３１Ａが接
続され、減圧弁３４で減圧された油圧ポンプ４１の吐出
圧油がチェック弁３５から補充弁３１Ａを介して供給さ
れるように構成されている。補充弁３１Ａとチェック弁
３４との間を接続する管路３６には蓄圧器３７が接続さ
れている。３８はブーム下げパイロット圧力が所定値以
上でオンする圧力スイッチであり、この圧力スイッチ３
８からオン信号がコントローラ５０に入力され、かつ切
換スイッチ３３からのオン信号がコントローラ５０に入
力されているとき、補充弁３１Ａは閉じ位置に切換えら
れる。切換スイッチ３３がオフされ、かつ、圧力スイッ
チ３８がオン信号を出力していれば補充弁３１Ａは開位
置に切換えられる。

【００３４】掘削作業時には切換スイッチ３３をオフし
ておく。ブームレバー５８をブーム下げ操作すると、制
御弁２０からメインポンプ１の圧油がブームシリンダ２
１のロッド室２１ａに供給される。ブームパイロット圧
力が所定値以上になり、圧力スイッチ３８がオン信号を
出力すると、コントローラ５０からの信号により補充弁
３１Ａが開き、ロッド室２１ａには減圧弁３４で減圧し
た油圧ポンプ４１の圧油も補充弁３１Ａを通して供給さ
れる。

【００３５】したがって、図１の第１の実施例と同様
に、図１１に示すようなメータリング特性が疑似的に得
られ、ブームシリンダ２１は押込み勝手で下げ動作され
る。そのため、ブームレバー５８を中立位置に戻したと
きのロッド室圧力とボトム室圧力の挙動は図１２に示す
ようになり、ブームレバー５８を中立位置に戻したとき
ロッド室圧力が直ちにたつから、ブームは迅速に整定す
る。

【００３６】一方、転圧作業時に切換スイッチ３３をオ
ンしておくと、ブームレバー５８の操作量、すなわちブ
ームパイロット圧力によって圧力スイッチがオンしてい
ても補充弁３１Ａが閉じ、ブームシリンダ２１には制御
弁２０から油圧ポンプ１の吐出油だけが供給される。し
たがって、第１の実施例と同様に、ブームレバー５８を
中立位置に戻してもロッド室圧力は直ちに正圧にならな
いから、車体のジャッキアップ現象が抑制される。

【００３７】なお、ロッド室２１ａへの供給圧力が蓄圧
器３７に蓄圧されている圧力以上であれば蓄圧器３７に
圧油が蓄圧され、ロッド室２１ａへの供給圧力が蓄圧器
３７の蓄圧以下になると、蓄圧器３７から圧油がブーム
シリンダ２１のロッド室２１ａに補給される。したがっ
て、油圧ポンプ４１から圧油の供給を受ける傾転制御装
置４０の動作に影響を与えない。

【００３８】第２の実施例でも、転圧作業時にブームレ
バー５８の操作量は上記所定量以下であることが多いか
ら、転圧作業時に切換えスイッチ３３をオンし忘れて
も、転圧作業時に圧力スイッチ３８がオンすることがな
いから、補充弁３１Ａは開かず転圧作業に支障を来すお
それがなく好都合である。

【００３９】−第３の実施例− 図５は第３の実施例を示す。第３の実施例は第１の実施
例と同様に制御弁２０のメータリング特性を図９のよう
に設定し、掘削作業時にだけブームシリンダ２１のロッ
ド室２１ａにメイクアップ回路８０を接続可能に構成し
たものである。図１と同様な箇所には同一の符号を付し
て相違点を主に説明する。

【００４０】ブームシリンダ２１のロッド室２１ａは補
充弁３１Ｂとチェック弁８１を介してタンク８２と接続
されている。補充弁３１Ｂとチェック弁８１とを連通す
る管路８３には蓄圧器８４が接続されている。補充弁３
１Ｂは第１の実施例と同様に切換スイッチ３３がオフで
開位置に、切換スイッチ３３がオンで図示のような閉じ
位置に切換えられる。

【００４１】掘削作業時に切換スイッチ３３をオフする
と、補充弁３１Ｂが開く。ブームレバー５８を下げ操作
すると、制御弁２０から圧油がブームシリンダ２１のロ
ッド室２１ａに供給されてブームが下げ操作される。こ
のとき、ロッド室２１ａへの供給圧力が蓄圧器８４の圧
力よりも低いときには蓄圧器８４からロッド室２１ａへ
圧油が供給され、第１および第２の実施例と同様に、図
１１に示すようなメータリング特性が疑似的に得られ
る。また、ブームレバー５８を中立位置に戻したときに
ロッド室２１ａの圧力が蓄圧器８４の蓄圧以下になる
と、蓄圧器８４からの圧油がブームシリンダ２１のロッ
ド室２１ａに補給され、上記疑似的なメータリング特性
とあいまって、ロッド室２１ａには直ちに正圧がたつか
らブームはすぐに整定する。なお、蓄圧器８４のセット
圧力はたとえば数ｋｇ／ｃｍ²に定められる。

【００４２】一方、転圧作業時に切換スイッチ３３をオ
ンすると補充弁３１Ｂが閉じるから、ブームレバー５８
を下げ操作したときブームは自由落下し、ブームレバー
５８を中立位置に戻したときに、ロッド室圧力は負圧の
ままで車体のジャッキアップ現象が起きず、転圧作業の
効率が改善される。

【００４３】−第４の実施例− 図６は第４の実施例を示す。第４の実施例は第１〜第３
の実施例とは異なり、制御弁２０のメータリング特性を
図１１のように設定し、転圧作業時には制御弁２０の通
過流量を絞って図９のメータリング特性を得ようとする
ものである。図１と同様な箇所には同一の符号を付して
相違点を主に説明する。制御弁２０のＡポートとブーム
シリンダ２１のロッド室２１ａとの間に絞り切換弁７１
が配置され、切換スイッチ３３がオフのときにコントロ
ーラ５０により絞り切換弁７１が全開位置に切換えら
れ、オンのときに図示の絞り位置に切換えられる。絞り
切換弁７１が全開位置に切換えられているときの開口面
積は制御弁２０のＰ−Ｔポート間の開口面積の最大値よ
りも大きく設定されている。

【００４４】掘削作業時に切換スイッチ３３をオフする
と、絞り切換弁７１は全開位置に切換わる。ブームレバ
ー５８を下げ操作すると制御弁２０は図１１のメータリ
ング特性で油圧ポンプ１の吐出油を通過させる。全開位
置の絞り切換弁７１の開口面積は制御弁２０のＰ−Ａポ
ート間の開口面積の最大値よりも大きいから、制御弁２
０のメータリング特性で流れる圧油がロッド室２１ａに
供給される。したがって、ブームシリンダ２１は押込み
勝手で収縮されブームが降下し、ブームレバー５８を中
立位置に戻したときにロッド室圧力が直ちにたつから、
第１〜第３の実施例と同様にブームの整定時間が短く操
作性が良い。

【００４５】一方、転圧作業時に切換スイッチ３３をオ
ンすると絞り切換弁７１は絞り位置に切換わる。ブーム
レバー５８をブーム下げ操作すると、制御弁２０は図１
１に示すメータリング特性で圧油を通過させるが、その
流量は絞り切換弁７１で絞られ、ブームは自由落下す
る。したがって、ブームレバー５８を中立に戻したとき
に、車体のジャッキアップ現象が防止される。

【００４６】絞り切換弁７１のどのストローク量でも、
絞り７１で絞られる通過流量がＢ→Ｔポート間の通過流
量よりも小さくなるように、絞り切換弁７１の絞り量を
定める。

【００４７】−第５の実施例− 第１〜第４の実施例では、切換えスイッチ３３のオン・
オフ操作により補充弁３１，３１Ａ，３１Ｂあるいは絞
り切換弁７１を切換えるようにした。第５の実施例は、
ブームレバー５８の操作状態から掘削作業か転圧作業か
を判別して上記弁を切換えるようにしたものである。そ
のために、ブームレバー５８の操作量に比例する減圧弁
５９の出力圧力を検出する圧力センサを設け、コントロ
ーラ５０に図７に示すような作業内容判別プログラムを
追加する。それ以外は第１〜第４の実施例と同様に構成
できる。

【００４８】図７において、ステップＳ１１で、ブーム
上げおよび下げ操作のパイロット圧力を読み込み、ステ
ップＳ１２で、所定時間内にＮ回以上ブーム上げ下げ切
換え操作が行われたかを判別する。このステップＳ１２
が肯定されると、ステップＳ１３において転圧作業と判
定し、否定されるとステップＳ１４で掘削作業と判定す
る。コントローラ５０はこの判定結果に基づいて上記各
弁の切換え位置を制御する。この実施例では、切換スイ
ッチ３３が不要となる上、そのスイッチ３３の操作を忘
れても各作業に不都合はない。

【００４９】以上の実施例の構成において、補充弁３
１，３１Ａ，３１Ｂや絞り切換弁７１が変更手段を、切
換えスイッチ３３やコントローラ５０が切換指令手段を
それぞれ構成する。

【００５０】なお、クローラ式油圧ショベルにも本発明
を適用できる他、ブームを有するそれ以外の油圧建設機
械にも本発明を同様に適用できる。さらにまた、ロード
センシング油圧駆動制御装置として説明したが、本発明
がロードセンシング制御を必須とする油圧駆動装置に限
定されるものではない。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ブ
ームの昇降を制御する制御弁のメータリング特性を疑似
的に変更して油圧ポンプの吐出油をブームシリンダに供
給するようにしたので、作業内容に応じて押込み勝手で
ブームを下げ操作したり、自由落下させることができ、
とくに、ブーム下げ操作を中止したときに、転圧作業時
には車体のジャッキアアップ現象が起きずに転圧作業を
効率よく行うことができ、また、掘削作業ではブームが
整定する時間が短くなり、作業性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による建設機械の油圧制御装置の第１の
実施例の全体構成を示す図である。

【図２】図２のパイロット操作回路を示す図である。

【図３】一実施例に係るポンプ制御回路部の詳細を示す
ブロック図である。

【図４】本発明による建設機械の油圧制御装置の第２の
実施例の全体構成を示す図である。

【図５】本発明による建設機械の油圧制御装置の第３の
実施例の全体構成を示す図である。

【図６】本発明による建設機械の油圧制御装置の第４の
実施例の全体構成を示す図である。

【図７】本発明による建設機械の油圧制御装置の第５の
実施例で使用する作業判別プログラムの一例を示す図で
ある。

【図８】従来のブームシリンダとその制御弁を示す図で
ある。

【図９】ブームシリンダ用制御弁のメータリング特性の
一例を示す図である。

【図１０】図９のメータリング特性の制御弁を用いた場
合のロッド室圧力とボトム室圧力の挙動を示すグラフで
ある。

【図１１】ブームシリンダ用制御弁のメータリング特性
の他の例を示す図である。

【図１２】図１１のメータリング特性の制御弁を用いた
場合のロッド室圧力とボトム室圧力の挙動を示すグラフ
である。

【符号の説明】

１ 可変容量油圧ポンプ ２ 走行用制御弁 ４ 走行用油圧モータ ４ａ〜４ｃ 圧力センサ ６ パイロット弁 ６ａ 走行ペダル ８ 前後進切換弁 ２０ ブーム用制御弁 ２１ ブームシリンダ ２１ａ ロッド室 ２７ エンジン ３１，３１Ａ，３１Ｂ 補充弁 ３２ 切換制御弁 ３３ 切換スイッチ ３４ 減圧弁 ３７，８４ 蓄圧器 ３８ 圧力スイッチ ４０ 傾転制御装置 ５０ コントローラ ５８ ブーム操作レバー ５９ ブーム操作用減圧弁 ７１ 絞り切換弁

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原動機によって駆動される油圧ポンプ
   と、 この油圧ポンプからの吐出油により駆動されるブームシ
   リンダと、 このブームシリンダの上下動を指令する上下動指令手段
   と、 この上下動指令手段の指令に応じて前記ブームシリンダ
   への圧油の方向と流量とを制御する制御弁とを備えた建
   設機械の油圧制御装置において、 メータリング特性の切換えを指令する切換指令手段と、 前記メータリング特性の切換えが指令されると、前記制
   御弁の固有のメータリング特性で流れる圧油の流量を変
   更する変更手段とを備えることを特徴とする建設機械の
   油圧制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１の建設機械の油圧制御装置にお
   いて、前記変更手段は、前記上下動指令手段の指令によ
   る前記制御弁の通過流量が多いいほど前記ブームシリン
   ダのロッド室へ補充する圧油の流量を多くする弁を含む
   ことを特徴とする建設機械の油圧制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１の建設機械の油圧制御装置にお
   いて、前記変更手段は、前記制御弁から供給される圧油
   の圧力よりも低い圧力を補充するような減圧弁を含むこ
   とを特徴とする建設機械の油圧制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１の建設機械の油圧制御装置にお
   いて、前記変更手段は、前記ブームシリンダのロッド室
   をチェック弁を介して低圧回路に接続、または遮断する
   弁を含むことを特徴とする建設機械の油圧制御装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかの項に記載の建
   設機械の油圧制御装置において、前記変更手段は、前記
   制御弁がブーム下げ側に操作されたときにのみ補充油を
   前記ロッド室に補充することを特徴とする建設機械の油
   圧制御装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかの項に記載の建
   設機械の油圧制御装置において、前記切換指令手段は、
   前記上下動指令手段の指令により作業内容を判別して前
   記変更手段を制御することを特徴とする建設機械の油圧
   制御装置。
7. 【請求項７】 請求項１の建設機械の油圧制御装置にお
   いて、前記切換指令手段は、その操作量に応じて前記ロ
   ッド室への補充油の流量が変更されるように前記変更手
   段を制御することを特徴とする建設機械の油圧制御装
   置。