JP4493175B2 - 油圧式掘削車輌 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として油圧ショベルのような掘削作業機を備える建設機械における作業機の作動を合理的に制御できる油圧式掘削車輌に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、油圧ショベルを用いて行われる各種作業のうち、例えば作業機にバケット１０１を用いて地上を平坦に均す作業（一般にすき取り作業と呼ばれている）では、図６に例示するように、ブーム１０２の上げ操作とアーム１０３による掘削操作を同時に各操作シリンダ１０４と１０５の作動を複合させて行われる。この場合、アーム１０３は自重落下の方向に動くため、作業開始点ａからのバケット軌跡が図上点線ｂで示すように、目標とする地表ラインよりも下側に食込んでしまう。このような食込みが生じないようにするには、オペレータの技量によるところが大で、そのために運転操作に熟練度が要求される。
【０００３】
また、作業機に重量アタッチメントを使用する場合、例えば図７（ａ）にて示されるように（前記と同一部位・機器には同一の符号を付している）、解体作業用のクラッシャ１０６を用いて行われる作業では、アーム１０３の先端に取付けられるクラッシャ１０６の重量が一般のバケットなどに較べて重く、しかも高所に向けて操作するような作業が多い。また深堀作業を行う場合には、図７（ｂ）に示されるように、作業機の上昇速度を確保するために、ブーム１０２とアーム１０３との関係において、ブーム１０２を上げ側の圧力補償弁（図示せず）の絞りを緩め、ブーム１０２側の操作シリンダ１０４の作動速度を高めるようにする操作が必要になる。前記いずれの場合にもブーム１０２の上げ操作とアーム１０３の操作との同時複合操作を行うに際し、両者の操作シリンダ１０４，１０５の作動制御を要領よく行わないと目的作業を円滑に実施できない。このような作業時にあっても、オペレータの技量によって解決している、言換えるとオペレータの熟練度に依存しているのが現況である。
【０００４】
なお、本発明に関連する先行技術としては、複数のアクチュエータを同時作動させる油圧制御に際して採用して好適とされる圧力補償弁について、本出願人の先出願にかかる特開平１１−３１６６１１号公報によって提案されている。この圧力補償弁は、制御圧力の大きさに応じて圧力補償特性が変化するので、制御圧力を変化させることによって所望の圧力補償特性を得ることができるものであることが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のように、複数のアクチュエータを複合動作させて効果的に作業を行わせることについては、未だ解決されておらず、依然としてオペレータの複合動作を伴なう作業に対する熟練度に依存しており、この種作業を行うについて習熟度の高いオペレータでないと能率よく作業を行えないという問題点がある。
【０００６】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、オペレータが手元で作業モードを選択することによって、習熟度を要求されることなく複数のアクチュエータの複合動作を制御して所望の作業を行うことができる機能を有する油圧式掘削車輌を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
前述された目的を達成するために、第一発明による油圧式掘削車輌は、
ブームおよびアームがそれぞれ油圧シリンダによって操作されるとともに、各油圧シリンダへの圧油供給路に方向制御弁と圧力補償弁がそれぞれ設けられてなる油圧式掘削車輌において、
運転室に配設されるモニタに作業モード選択手段が設けられ、この作業モード選択手段で選択された作業モードが、アームに対してブーム側に負荷が大きく作用するような作業モードの場合に、可変圧力補償値関数記憶手段を有するコントローラからの制御信号によって、ブーム操作用の油圧シリンダへの圧油供給路中の圧力補償弁の絞り度合いに対し、アーム操作用の油圧シリンダへの圧油供給路中の圧力補償弁の絞り度合いを高めるように各圧力補償弁を作動させて、前記各油圧シリンダへの圧油供給量を制御する制御手段が設けられ、
前記作業モード選択手段は、操作スイッチにより作業モードを選択することのできる作業モード選択スイッチと、該作業モード選択スイッチによる固定的な制御量をさらに細かく変化させることのできる可変レベル調整スイッチとを有し、これら両スイッチにより前記可変圧力補償値関数記憶手段による圧力補償弁の圧力補償度を可変にできるよう構成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明においては、コントローラに可変圧力補償値関数記憶手段としてブーム操作用の油圧シリンダおよびアーム操作用の油圧シリンダへの供給割合値を予め設定しておいて、オペレータが運転室に設けられる作業モード選択手段を備えたモニタによってアームに対してブーム側に負荷が大きく作用するような作業モードを選択すると、各油圧シリンダへの圧油供給路中での圧力補償弁の絞り状態を変えて、圧力補償度が作業に見合った状態に制御できて、運転操作レバーを操作すると、それに繋がる圧力制御弁が操作されて各油圧シリンダに供給される作動圧油供給量の補償度を保って制御されることになる。したがって、本発明によれば、作業モード選択手段によってアームに対してブーム側に負荷が大きく作用するような例えばすき取り作業の作業モードを選択すれば、その選択された条件のもとで、ブーム操作用の油圧シリンダおよびアーム操作用の油圧シリンダが異なる作動状態に設定されて、ブームの動作速度は早く、アームの動作速度は遅くというように制御され、オペレータの技量によらなくとも設定された手順で複数の油圧シリンダを複合作動させることが可能になったのである。また、本発明では、作業モード選択スイッチにより作業モードを選択することができるだけでなく、この作業モード選択スイッチによる固定的な制御量を可変レベル調整スイッチさらに細かく変化させることができるので、複数の各油圧シリンダの動作状態設定を初期設定以外に作業条件に応じて任意に調整できるという利点がある。
【０００９】
次に、第二発明による油圧式掘削車輌は、
ブームおよびアームがそれぞれ油圧シリンダによって操作されるとともに、各油圧シリンダへの圧油供給路に方向制御弁と圧力補償弁がそれぞれ設けられてなる油圧式掘削車輌において、
運転室に配設されるモニタに作業モード選択手段が設けられ、この作業モード選択手段で選択された作業モードが、アームに対してブーム側に負荷が大きく作用するような作業モードの場合に、前記作業モード選択手段による電気信号を電気抵抗体と電磁弁を介して前記圧力補償弁に入力し、ブーム操作用の油圧シリンダへの圧油供給路中の圧力補償弁の絞り度合いに対し、アーム操作用の油圧シリンダへの圧油供給路中の圧力補償弁の絞り度合いを高めるように各圧力補償弁を作動させて、前記各油圧シリンダへの圧油供給量を制御する制御手段が設けられ、
前記作業モード選択手段は、操作スイッチにより作業モードを選択することのできる作業モード選択スイッチと、該作業モード選択スイッチによる固定的な制御量をさらに細かく変化させることのできる可変レベル調整スイッチとを有し、これら両スイッチにより前記可変圧力補償値関数記憶手段による圧力補償弁の圧力補償度を可変にできるよう構成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
第二発明によれば、運転室に設けられる作業モード選択手段を備えたモニタによって作業モードを選択すると、その選択された電気信号で電気抵抗体（抵抗器）を作動させて、これに接続される電磁弁を作動させ、油圧信号に変換して圧力補償弁による圧力補償度を作業に見合った状態に制御して、一方の圧力補償弁による設定条件と異なる圧力補償を行わせて他方の油圧シリンダに対する選択された側の油圧シリンダの作動状態を変え、オペレータが技量によって行なっていた複合作動する複数の油圧シリンダを設定通りに作動させて、作業能率を高めることができるのである。したがって、第一発明と同様、作業モード選択手段によってアームに対してブーム側に負荷が大きく作用するような例えばすき取り作業の作業モードを選択すれば、その選択された条件のもとで、ブーム操作用の油圧シリンダおよびアーム操作用の油圧シリンダが異なる作動状態に設定されて、ブームの動作速度は早く、アームの動作速度は遅くというように制御され、オペレータの技量によらなくとも設定された手順で複数の油圧シリンダを複合作動させることができる。また、本発明では、作業モード選択スイッチにより作業モードを選択することができるだけでなく、この作業モード選択スイッチによる固定的な制御量を可変レベル調整スイッチさらに細かく変化させることができるので、複数の各油圧シリンダの動作状態設定を初期設定以外に作業条件に応じて任意に調整できるという利点がある。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明による油圧式掘削車輌の具体的な実施の形態につき、図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
この実施例は油圧ショベルであって、図１に本発明の第一実施例の形態を表わす油圧制御回路図が示されている。
【００１５】
この実施例では、車体搭載のエンジンにより駆動される油圧ポンプ１からブーム操作用の油圧シリンダ２およびアーム操作用の油圧シリンダ３の各ボトム側に対する作動圧油供給回路４，５に、それぞれ圧力制御弁６，７が設けられ、その圧力制御弁６（７）と油圧シリンダ２（３）との間に圧力補償弁１０，１０ａが設けられている。
【００１６】
左右の運転操作レバー１１，１２はそれぞれ前記圧力制御弁６，７に繋がれ、かつ圧力スイッチ１３，１３ａを介してコントローラ１４に電気的に接続されている。そして、前記両油圧シリンダ２，３への作動圧油供給回路４，５における圧力補償弁１０，１０ａの出口側油路４′，５′からは、作動負荷圧を取出してパイロット回路１５，１５ａにでシャトル弁１６に繋がれている。
【００１７】
前記各圧力補償弁１０，１０ａには、パイロット用油圧ポンプ８からのパイロット圧油を受ける操作電磁弁１７，１７ａがそれぞれ接続されており、コントローラ１４からの制御信号を受けてその操作電磁弁１７，１７ａによって、圧力補償弁１０，１０ａが個々に操作されるように電気信号回路３０，３１が接続されている。
【００１８】
コントローラ１４には、周知の制御手段が組込まれるとともに、可変圧力補償値関数記憶手段として、複合作業を行う場合のブーム操作用の油圧シリンダ２とアーム操作用の油圧シリンダ３への作動圧油供給割合を設定する指令値が予め入力され、かつ前記作動圧油供給割合の可変条件を設定できる値が入力されている。前記作動圧油供給割合としては、通常作業において両油圧シリンダ２，３への作動圧油供給割合が１：１である。これに対して、例えばすき取り作業の場合、ブーム操作用の油圧シリンダ２とアーム操作用の油圧シリンダ３とへの供給割合として、
ブーム操作用１：アーム操作用０．８
また、重量アタッチメントを用いる作業や深堀作業などの場合、
ブーム操作用０．９：アーム操作用１
というように設定される。なお、これらの値については、限定されるものではない。
【００１９】
このようなコントローラ１４に対して、図示されない運転室には作業モード選択手段として作業形態に応じた例えば二個の選択操作スイッチ（操作ボタン）１８ａ，１８ｂを備えるモニタ１８が設置されている。このモニタ１８は、前記コントローラ１４と信号回路で接続され、運転室でオペレータが複合動作を伴なう作業時に、選択操作スイッチ１８ａ，１８ｂによって作業形態に応じたブームとアームの作動条件を選択できるようにされている。また、このモニタ１８には可変レベル調整スイッチ１９（ボリュウムスイッチのような構造のもの）が付設され、前記選択操作スイッチ１８ａ，１８ｂによる固定的な制御量をさらに細かく変化させて作動できるようにされている。
【００２０】
このような本実施例においては、例えばすき取り作業を行う場合、オペレータが運転室に設置されているモニタ１８の作業モードの選択操作スイッチ１８ａ，１８ｂで、目的作業の（一方の）操作ボタンを押すと、コントローラ１４に選択された操作スイッチから指令信号が送られて、この場合すき取り作業に適した指令値がコントローラ１４から操作電磁弁１７（１７ａ）に発信される。すなわち、ブーム操作用の油圧シリンダ２への作動圧油供給回路４中の圧力補償弁１０の操作電磁弁１７と、アーム操作用の油圧シリンダ３への作動圧油供給回路５中の圧力補償弁１０ａの操作電磁弁１７ａとに、所定の信号が送られて、それら操作電磁弁１７，１７ａによってブーム操作用の油圧シリンダ２への給油に対し、アーム操作用の油圧シリンダ３への給油が絞られるように両圧力補償弁１０，１０ａが所定の割合で操作される。具体的には、アーム掘削側の圧力補償弁１０ａの絞り度合いを高める。
【００２１】
この結果、ブームの動作速度に対してアームの動作速度が遅くなり、言換えるとすき取り作業に際して、アーム先端に取付くバケットによって地表面を均す作業が行われる際、バケットを手前側に引く操作を行うのに、アームを引く速度よりもブームを上げる速度がやや優る状態で操作されることになる（図６参照）。したがって、地ならしするとき、従来はバケットが地表面から掘り込んで平坦に仕上げるのにオペレータの経験に伴なう技量でアームとブームの動きを制御していたのが、特別な技量を要求されることなく、バケットによる掻き均し角度を設定してからは、操作レバーによるブーム並びにアームの動きを操作するだけで正しく均すことが可能になるのである。
【００２２】
また、アーム側に負荷が大きく作用するような作業を行う場合（深堀作業や重量アタッチメントを使用しての作業、図７（ａ）（ｂ）を参照）には、モニタ１８において前記とは別の操作ボタンを押すと、その操作スイッチからの信号によってコントローラ１４では重量アタッチメント操作作業に適した指令値が選択される。そして、それに応じた指令信号が各操作電磁弁１７，１７ａに送られて圧力補償弁１０，１０ａが操作され、前記とは逆にブーム操作用の油圧シリンダ２への作動圧油供給がアーム操作用の油圧シリンダ３への作動圧油供給よりも所定の割合で絞られる。具体的には、アーム操作用の圧力補償弁１０ａの絞り度合いを緩める。こうして、作業に応じたアームとブームとの動作条件を設定した後オペレータが操作レバー１１，１２を操作すれば、ブーム操作用油圧シリンダ２の動作速度に対してアーム操作用油圧シリンダ３の動作速度がやや速くなるので、例えば深堀作業の場合、バケットによって掘削土を引上げる操作を行うのにアームを手前側に引き付ける状態を維持しながらブームを上げる操作が無理なく行えて、バケットによる土砂の掻揚げを効率良くできるのである。
【００２３】
また、解体クラッシャのようにアームの先端に重量の大きいアタッチメントを取付けて解体作業を行う場合でも、ブーム上げ速度に対してアームの速度低下を防止することができる。さらに、クラッシャで物を掴みながらブーム上げをする場合、従来はクラッシャリリーフで物を掴んで保持するため、ポンプ圧が上がり、その結果、ポンプ吐出圧が減少し、また、ブーム上げ用圧力補償弁が流量調整をするために、ブーム上げ速度が低下する。そこで、本発明の場合、ブーム上げ圧力補償の面積比を緩めることで、ポンプ圧を下げ、流量比をブーム上げ優先としてブーム上げの速度を向上させることができる。
【００２４】
なお、それらブームあるいはアームのいずれかを積極的に作動させるにあたって、その動作比率を作業の状況によって調整する必要がある場合、モニタ１８に付設されている可変レベル調整スイッチ１９を操作して、レベル調整を行っておけば、その設定値に応じてコントローラ１４で制御指令値が初期設定値から補正され、両油圧シリンダへの作動圧油の供給割合が変更され、所望の動作を行なわせることができる。また、上記の両油圧シリンダへの作動圧油の供給割合を設定するに当っては、いずれか一方の油圧シリンダへの供給条件を一定にすれば、他方の油圧シリンダへの供給条件のみをコントロールすることで目的を達成することができる。
【００２５】
このようなブームとアームとの複合動作による作業を終了するときには、前記モニタ１８における選択操作ボタンによって作業モード選択の選択を解除すれば、コントローラ１４からの圧力補償弁１０，１０ａに対する指令が解除され、通常運転に復帰される。したがって、以後は両油圧シリンダ２，３への作動圧油供給回路４，５での油圧シリンダの負荷圧を検知してのシャトル弁１６による圧力調整がなされる。
【００２６】
次に、本実施例の油圧式掘削車輌における作動の状態を図２に示すフローチャートに従って説明する。
【００２７】
Ｓ１：作業に際して、通常作業か特殊作業であるかにより、特殊作業を行う場合、運転室に設けられたモニタ１８上で作業モード選択スイッチの押しボタンを押す。特殊作業（例えばすき取り作業）を行う場合にはステップＳ２に進む。Ｎｏであれば通常作業としてステップＳ８に移行する。
【００２８】
Ｓ２：特殊作業としてブーム・アームの複合操作が行われるが否かを判断する。複合操作であれば、ステップＳ３に進む。Ｎｏであれば単独操作としてステップＳ６に移行する。
【００２９】
Ｓ３：複合操作を選択されると、作業に応じた所定の圧力補償レベルを選択する。要するに、前記すき取り作業であれば、それに応じた圧力補償レベルがコントローラ１４において選定される。
Ｓ４：コントローラ１４から選定された圧力補償レベルに応じた指令信号がアーム側操作電磁弁１７ａに発信されて、その操作電磁弁１７ａを作動させる。
【００３０】
Ｓ５：複合操作する操作レバー１１，１２による操作信号量に応じて操作電磁弁１７，１７ａにより圧力補償弁１０，１０ａが操作され、その圧力補償によって油圧シリンダ２，３への作動圧油供給が制御され、作業機が複合作動されて目的の作業が行われる。この複合操作がおわり正常に戻されると、再びステップ１（Ｓ１）に戻る。
【００３１】
一方、ステップＳ２において、ブームとアームの作動操作が単独操作であることを選択されると、次のように操作される。
Ｓ６：操作レバー１１，１２による操作信号量に応じた油圧信号が（圧力制御弁６，７から）出力される。
Ｓ７：単独操作での操作レバー１１，１２による操作信号量に応じて作業機が作動される。
【００３２】
また、ステップＳ１において、通常作業が選択されると、一般作業時のように、
Ｓ８：それぞれの操作レバー１１，１２による操作信号量に応じた油圧信号が（圧力制御弁６，７から）出力される。
Ｓ９：各操作レバー１１，１２による複合操作のレバー操作信号量に応じて作業機が作動される。
それら単独操作あるいは通常操作での作業機操作が終わり、次の操作に移るにはステップＳ１に戻り、前記操作手順で次の動作に移行する。
【００３３】
このように、本実施例においては、運転室に設けられる作業モードの選択手段（モニタにおける作業モード選択の操作スイッチ）によって目的作業に対応する作業モードを選択すれば、あとはコントローラによって予め設定されている作業機の作動用油圧シリンダ（ブーム操作用，アーム操作用）への作動圧油の供給量の割合（補償度）を圧力補償弁によって制御されて、あとは操作レバーを操作することで目的通りの作業を遂行できるのである。したがって、オペレータの習熟度が低くとも、無理なく円滑に作業機を作動させて所期の目的を達成できることになる。
【００３４】
次に、第二実施例としては、前記第一の実施例においてコントローラ１４を介在させて電磁操作弁１７，１７ａによって圧力補償弁１０，１０ａの絞りを操作するように構成されているのに変えて、図３に示されるように、圧力補償弁１０，１０ａを操作する電磁操作弁１７，１７ａに対する信号を電気的に操作するように構成されている。この第二実施例では、基本構成において前記実施例と同様であるので、同一もしくは同様の部分について前記実施例と同一の符号を付している。
【００３５】
この実施例では、モニタ１８に設けられる作業モードの選択操作スイッチ１８ａ，１８ｂから、抵抗器２１，２２を介して電磁操作弁１７，１７ａへの指令信号を与えるようにされ、その電磁操作弁１７，１７ａによって圧力補償弁１０，１０ａの絞りを油圧信号で与えるようにされている。なお、前記抵抗器２１，２２については、固定あるいは可変のいずれであってもよい。
【００３６】
このように構成される第二実施例においては、作業機の複合作動時における制御手段として、前述の第一実施例と同様にして作動し、選択された作業モードに応じてブーム操作用とアーム操作用の油圧シリンダ２，３の作動が制御されて、高度な技量によらずして容易に作業を遂行できるのである。
【００３７】
図４に示されるのは、第三実施例の形態を表わす油圧回路図である。この実施例は電気式の操作レバーを使用する場合の構成である。なお、基本構成において前記実施例と同様であるので、同一もしくは同様の部分について前記実施例と同一の符号を付して、詳細な説明を省略している。
【００３８】
この電気式操作レバーを使用する場合の構成は、電気式操作レバー２５，２６の操作を伝達するためにポテンショメータ（図示せず）が付設されていて、そのレバー操作によって生じる電圧をポテンショメータによって電気信号（通常上限が５Ｖ下限０Ｖで２．５Ｖの前後僅かな範囲で中立帯が設けられ、中立位置からのレバー操作の初期に感応しないようにされている）をコントローラ１４に出力して、それに応じた制御信号を、電磁比例弁２７、２７ａを介して各油圧シリンダ２，３への作動圧油供給回路４，５中に設けられる圧力制御弁６，７の操作部に油圧信号で伝達するようにされている。そして前記第一実施例と同様に、前記各圧力制御弁６，７の出口側と各油圧シリンダ２，３の入力側との間に設けられる圧力補償弁１０，１０ａに対して、電磁操作弁１７，１７ａからの油圧信号が入力されるようにして、その電磁操作弁１７，１７ａにはコントローラ１４から指令信号が伝達されるように電気信号回路３０，３１が接続されている。
【００３９】
このような実施例においては，前記実施例と同様に、運転室に設けられるモニタ１８上の作業モード選択操作スイッチ１８ａ，１８ｂ（操作ボタン）によって、複合操作が必要なとき作業モードを選択すると、選択された操作信号がコントローラ１４に入力される。このコントローラ１４によって選択作業モードに対応する操作指令信号が電磁操作弁１７，１７ａに伝達され、それに対応した圧力補償弁１０，１０ａが絞られ、あるいは緩められて対応する操作用の油圧シリンダ２，３への作動圧油供給量がコントロールされる。したがって、一方の操作用油圧シリンダに対して他方の操作用油圧シリンダへの作動圧油の供給量が絞られ、または緩められて、両油圧シリンダ２，３の作動圧油の供給割合が異なるようにされる。この結果、アームとブームの作動速度に差が生じ、選択された作業に対応する動きをして所期の目的を簡単に達成することができるのである。
【００４０】
次に、第三実施例の油圧式掘削車輌における作動の状態を図５に示すフローチャートに従って説明する。
【００４１】
Ｔ１：作業に際して、通常作業か特殊作業であるかにより、特殊作業を行う場合、運転室に設けられたモニタ１８上で作業モード選択スイッチ１８ａ，１８ｂいずれかの押しボタンを押す。特殊作業（例えばすき取り作業）を行う場合にはステップＳ２に進む。Ｎｏであれば通常作業としてステップＴ８に移行する。
【００４２】
Ｔ２：特殊作業としてブーム・アームの複合操作が行われるが否かを判断する。複合操作であれば、ステップＴ３に進む。Ｎｏであれば単独操作としてステップＴ６に移行する。
【００４３】
Ｔ３：複合操作を選択されると、作業に応じた所定の圧力補償レベルを選択する。要するに、前記すき取り作業であれば、それに応じた圧力補償レベルがコントローラ１４において選定される。
Ｔ４：選定された圧力補償レベルに応じた指令信号がコントローラ１４からアーム側電磁操作弁１７ａ（ブーム側電磁操作弁１７）に発信されて、その電磁操作弁１７ａ（電磁操作弁１７）を作動させる。
【００４４】
Ｔ５：電磁操作弁１７ａ（電磁操作弁１７）による油圧信号により圧力補償弁１０ａ（圧力補償弁１０）が操作され、その圧力補償によって油圧シリンダ３（油圧シリンダ２）への作動圧油供給が制御されて、作業機が複合作動され目的の作業が行われる。複合操作する操作レバー２５，２６による操作信号量に応じてコントローラ１４から電磁比例弁２７，２７ａに出力され、その電磁比例弁２７，２７ａによって圧力制御弁６，７が、前記圧力補償のレベルを維持して油圧シリンダ２，３の作動を制御する。この複合操作がおわり正常に戻されると、再びステップ１（Ｔ１）に戻る。
【００４５】
一方、ステップＴ２において、ブームとアームの作動操作が単独操作であることを選択されると、次のように操作される。
Ｔ６：操作レバー２５，２６による操作信号量に応じた電気信号がコントローラ１４に出力される。
Ｔ７：単独操作の操作レバー２５，２６による操作信号量がコントローラ１４から電磁比例弁２７，２７ａに出力され、その電磁比例弁２７，２７ａによる油圧信号により前記操作信号に応じて作業機が作動される。
【００４６】
また、ステップＴ１において、通常作業が選択されると、一般作業時のように、
Ｔ８：それぞれの操作レバー２５，２６による操作信号量に応じた電気信号がコントローラ１４から出力される。
Ｔ９：各操作レバー２５，２６による複合操作のレバー操作信号量に応じて作業機が作動される。
それら単独操作あるいは通常操作での作業機操作が終わり、次の操作に移るにはステップ１に戻り、前記操作手順で次の動作に移行する。
なお、単独操作あるいは通常操作での作業機操作が終わり、次の操作に移るにはステップ１に戻り、前記操作手順で次の動作に移行する。
【００４７】
このように、第三実施例においても、運転室に設けられる作業モードの選択手段（モニタ１８における作業モード選択の操作スイッチ１８ａ，１８ｂ）によって目的作業に対応する作業モードを選択すれば、あとはコントローラ１４によって予め設定されている作業機の作動用油圧シリンダ（ブーム操作用，アーム操作用）への作動圧油の供給量の割合（補償度）を圧力補償弁１０，１０ａによって制御され、あとは電気式操作レバーを操作することで目的通りの作業を遂行できるのである。したがって、オペレータの習熟度が低くとも、無理なく円滑に作業機を作動させて所期の目的を達成できることになる。
【００４８】
以上の説明においては、制御するアクチュエータとして油圧シリンダを上げているが、他の形式の油圧作動機器を用いる場合においてもそれに応じて適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第一実施例の形態を表わす油圧制御回路図である。
【図２】図２は、本実施例の油圧式掘削車輌における作動の状態を示すフローチャートである。
【図３】図３は、第二実施例の要部のみを表わす油圧制御回路図である。
【図４】図４は、第三実施例の形態を表わす油圧制御回路図である。
【図５】図５は、第三実施例の油圧式掘削車輌における作動の状態を示すフローチャートである。
【図６】図６は、油圧ショベルによるすき取り作業における問題点の説明図である。
【図７】図７は、油圧ショベルによる従来の作業の態様を表わす図で、（ａ）は重量の大きいアタッチメントを備える作業機の場合、（ｂ）は深堀作業の場合の一態様を表わす図である。
【符号の説明】
１ 油圧ポンプ
２ ブーム操作用油圧シリンダ
３ アーム操作用油圧シリンダ
４，５ 作動圧油供給回路
６，７ 圧力制御弁
８ パイロット用油圧ポンプ
１０，１０ａ 圧力補償弁
１１，１２ 操作レバー
１４ コントローラ
１５，１５ａ パイロット回路
１６ シャトル弁
１７，１７ａ 操作電磁弁
１８ モニタ
１８ａ，１８ｂ 作業モードの選択操作スイッチ
１９ 可変レベル調整スイッチ
２１，２２ 抵抗器
２５，２６ 電気式の操作レバー
２７，２７ａ 電磁比例弁
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として油圧ショベルのような掘削作業機を備える建設機械における作業機の作動を合理的に制御できる油圧式掘削車輌に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、油圧ショベルを用いて行われる各種作業のうち、例えば作業機にバケット１０１を用いて地上を平坦に均す作業（一般にすき取り作業と呼ばれている）では、図６に例示するように、ブーム１０２の上げ操作とアーム１０３による掘削操作を同時に各操作シリンダ１０４と１０５の作動を複合させて行われる。この場合、アーム１０３は自重落下の方向に動くため、作業開始点ａからのバケット軌跡が図上点線ｂで示すように、目標とする地表ラインよりも下側に食込んでしまう。このような食込みが生じないようにするには、オペレータの技量によるところが大で、そのために運転操作に熟練度が要求される。
【０００３】
また、作業機に重量アタッチメントを使用する場合、例えば図７（ａ）にて示されるように（前記と同一部位・機器には同一の符号を付している）、解体作業用のクラッシャ１０６を用いて行われる作業では、アーム１０３の先端に取付けられるクラッシャ１０６の重量が一般のバケットなどに較べて重く、しかも高所に向けて操作するような作業が多い。また深堀作業を行う場合には、図７（ｂ）に示されるように、作業機の上昇速度を確保するために、ブーム１０２とアーム１０３との関係において、ブーム１０２を上げ側の圧力補償弁（図示せず）の絞りを緩め、ブーム１０２側の操作シリンダ１０４の作動速度を高めるようにする操作が必要になる。前記いずれの場合にもブーム１０２の上げ操作とアーム１０３の操作との同時複合操作を行うに際し、両者の操作シリンダ１０４，１０５の作動制御を要領よく行わないと目的作業を円滑に実施できない。このような作業時にあっても、オペレータの技量によって解決している、言換えるとオペレータの熟練度に依存しているのが現況である。
【０００４】
なお、本発明に関連する先行技術としては、複数のアクチュエータを同時作動させる油圧制御に際して採用して好適とされる圧力補償弁について、本出願人の先出願にかかる特開平１１−３１６６１１号公報によって提案されている。この圧力補償弁は、制御圧力の大きさに応じて圧力補償特性が変化するので、制御圧力を変化させることによって所望の圧力補償特性を得ることができるものであることが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のように、複数のアクチュエータを複合動作させて効果的に作業を行わせることについては、未だ解決されておらず、依然としてオペレータの複合動作を伴なう作業に対する熟練度に依存しており、この種作業を行うについて習熟度の高いオペレータでないと能率よく作業を行えないという問題点がある。
【０００６】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、オペレータが手元で作業モードを選択することによって、習熟度を要求されることなく複数のアクチュエータの複合動作を制御して所望の作業を行うことができる機能を有する油圧式掘削車輌を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
前述された目的を達成するために、第一発明による油圧式掘削車輌は、
ブームおよびアームがそれぞれ油圧シリンダによって操作されるとともに、各油圧シリンダへの圧油供給路に方向制御弁と圧力補償弁がそれぞれ設けられてなる油圧式掘削車輌において、
運転室に配設されるモニタに作業モード選択手段が設けられ、この作業モード選択手段で選択された作業モードが、アームに対してブーム側に負荷が大きく作用するような作業モードの場合に、可変圧力補償値関数記憶手段を有するコントローラからの制御信号によって、ブーム操作用の油圧シリンダへの圧油供給路中の圧力補償弁の絞り度合いに対し、アーム操作用の油圧シリンダへの圧油供給路中の圧力補償弁の絞り度合いを高めるように各圧力補償弁を作動させて、前記各油圧シリンダへの圧油供給量を制御する制御手段が設けられ、
前記作業モード選択手段は、操作スイッチにより作業モードを選択することのできる作業モード選択スイッチと、該作業モード選択スイッチによる固定的な制御量をさらに細かく変化させることのできる可変レベル調整スイッチとを有し、これら両スイッチにより前記可変圧力補償値関数記憶手段による圧力補償弁の圧力補償度を可変にできるよう構成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明においては、コントローラに可変圧力補償値関数記憶手段としてブーム操作用の油圧シリンダおよびアーム操作用の油圧シリンダへの供給割合値を予め設定しておいて、オペレータが運転室に設けられる作業モード選択手段を備えたモニタによってアームに対してブーム側に負荷が大きく作用するような作業モードを選択すると、各油圧シリンダへの圧油供給路中での圧力補償弁の絞り状態を変えて、圧力補償度が作業に見合った状態に制御できて、運転操作レバーを操作すると、それに繋がる圧力制御弁が操作されて各油圧シリンダに供給される作動圧油供給量の補償度を保って制御されることになる。したがって、本発明によれば、作業モード選択手段によってアームに対してブーム側に負荷が大きく作用するような例えばすき取り作業の作業モードを選択すれば、その選択された条件のもとで、ブーム操作用の油圧シリンダおよびアーム操作用の油圧シリンダが異なる作動状態に設定されて、ブームの動作速度は早く、アームの動作速度は遅くというように制御され、オペレータの技量によらなくとも設定された手順で複数の油圧シリンダを複合作動させることが可能になったのである。また、本発明では、作業モード選択スイッチにより作業モードを選択することができるだけでなく、この作業モード選択スイッチによる固定的な制御量を可変レベル調整スイッチさらに細かく変化させることができるので、複数の各油圧シリンダの動作状態設定を初期設定以外に作業条件に応じて任意に調整できるという利点がある。
【０００９】
次に、第二発明による油圧式掘削車輌は、
ブームおよびアームがそれぞれ油圧シリンダによって操作されるとともに、各油圧シリンダへの圧油供給路に方向制御弁と圧力補償弁がそれぞれ設けられてなる油圧式掘削車輌において、
運転室に配設されるモニタに作業モード選択手段が設けられ、この作業モード選択手段で選択された作業モードが、アームに対してブーム側に負荷が大きく作用するような作業モードの場合に、前記作業モード選択手段による電気信号を電気抵抗体と電磁弁を介して前記圧力補償弁に入力し、ブーム操作用の油圧シリンダへの圧油供給路中の圧力補償弁の絞り度合いに対し、アーム操作用の油圧シリンダへの圧油供給路中の圧力補償弁の絞り度合いを高めるように各圧力補償弁を作動させて、前記各油圧シリンダへの圧油供給量を制御する制御手段が設けられ、
前記作業モード選択手段は、操作スイッチにより作業モードを選択することのできる作業モード選択スイッチと、該作業モード選択スイッチによる固定的な制御量をさらに細かく変化させることのできる可変レベル調整スイッチとを有し、これら両スイッチにより前記可変圧力補償値関数記憶手段による圧力補償弁の圧力補償度を可変にできるよう構成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
第二発明によれば、運転室に設けられる作業モード選択手段を備えたモニタによって作業モードを選択すると、その選択された電気信号で電気抵抗体（抵抗器）を作動させて、これに接続される電磁弁を作動させ、油圧信号に変換して圧力補償弁による圧力補償度を作業に見合った状態に制御して、一方の圧力補償弁による設定条件と異なる圧力補償を行わせて他方の油圧シリンダに対する選択された側の油圧シリンダの作動状態を変え、オペレータが技量によって行なっていた複合作動する複数の油圧シリンダを設定通りに作動させて、作業能率を高めることができるのである。したがって、第一発明と同様、作業モード選択手段によってアームに対してブーム側に負荷が大きく作用するような例えばすき取り作業の作業モードを選択すれば、その選択された条件のもとで、ブーム操作用の油圧シリンダおよびアーム操作用の油圧シリンダが異なる作動状態に設定されて、ブームの動作速度は早く、アームの動作速度は遅くというように制御され、オペレータの技量によらなくとも設定された手順で複数の油圧シリンダを複合作動させることができる。また、本発明では、作業モード選択スイッチにより作業モードを選択することができるだけでなく、この作業モード選択スイッチによる固定的な制御量を可変レベル調整スイッチさらに細かく変化させることができるので、複数の各油圧シリンダの動作状態設定を初期設定以外に作業条件に応じて任意に調整できるという利点がある。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明による油圧式掘削車輌の具体的な実施の形態につき、図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
この実施例は油圧ショベルであって、図１に本発明の第一実施例の形態を表わす油圧制御回路図が示されている。
【００１５】
この実施例では、車体搭載のエンジンにより駆動される油圧ポンプ１からブーム操作用の油圧シリンダ２およびアーム操作用の油圧シリンダ３の各ボトム側に対する作動圧油供給回路４，５に、それぞれ圧力制御弁６，７が設けられ、その圧力制御弁６（７）と油圧シリンダ２（３）との間に圧力補償弁１０，１０ａが設けられている。
【００１６】
左右の運転操作レバー１１，１２はそれぞれ前記圧力制御弁６，７に繋がれ、かつ圧力スイッチ１３，１３ａを介してコントローラ１４に電気的に接続されている。そして、前記両油圧シリンダ２，３への作動圧油供給回路４，５における圧力補償弁１０，１０ａの出口側油路４′，５′からは、作動負荷圧を取出してパイロット回路１５，１５ａにでシャトル弁１６に繋がれている。
【００１７】
前記各圧力補償弁１０，１０ａには、パイロット用油圧ポンプ８からのパイロット圧油を受ける操作電磁弁１７，１７ａがそれぞれ接続されており、コントローラ１４からの制御信号を受けてその操作電磁弁１７，１７ａによって、圧力補償弁１０，１０ａが個々に操作されるように電気信号回路３０，３１が接続されている。
【００１８】
コントローラ１４には、周知の制御手段が組込まれるとともに、可変圧力補償値関数記憶手段として、複合作業を行う場合のブーム操作用の油圧シリンダ２とアーム操作用の油圧シリンダ３への作動圧油供給割合を設定する指令値が予め入力され、かつ前記作動圧油供給割合の可変条件を設定できる値が入力されている。前記作動圧油供給割合としては、通常作業において両油圧シリンダ２，３への作動圧油供給割合が１：１である。これに対して、例えばすき取り作業の場合、ブーム操作用の油圧シリンダ２とアーム操作用の油圧シリンダ３とへの供給割合として、
ブーム操作用１：アーム操作用０．８
また、重量アタッチメントを用いる作業や深堀作業などの場合、
ブーム操作用０．９：アーム操作用１
というように設定される。なお、これらの値については、限定されるものではない。
【００１９】
このようなコントローラ１４に対して、図示されない運転室には作業モード選択手段として作業形態に応じた例えば二個の選択操作スイッチ（操作ボタン）１８ａ，１８ｂを備えるモニタ１８が設置されている。このモニタ１８は、前記コントローラ１４と信号回路で接続され、運転室でオペレータが複合動作を伴なう作業時に、選択操作スイッチ１８ａ，１８ｂによって作業形態に応じたブームとアームの作動条件を選択できるようにされている。また、このモニタ１８には可変レベル調整スイッチ１９（ボリュウムスイッチのような構造のもの）が付設され、前記選択操作スイッチ１８ａ，１８ｂによる固定的な制御量をさらに細かく変化させて作動できるようにされている。
【００２０】
このような本実施例においては、例えばすき取り作業を行う場合、オペレータが運転室に設置されているモニタ１８の作業モードの選択操作スイッチ１８ａ，１８ｂで、目的作業の（一方の）操作ボタンを押すと、コントローラ１４に選択された操作スイッチから指令信号が送られて、この場合すき取り作業に適した指令値がコントローラ１４から操作電磁弁１７（１７ａ）に発信される。すなわち、ブーム操作用の油圧シリンダ２への作動圧油供給回路４中の圧力補償弁１０の操作電磁弁１７と、アーム操作用の油圧シリンダ３への作動圧油供給回路５中の圧力補償弁１０ａの操作電磁弁１７ａとに、所定の信号が送られて、それら操作電磁弁１７，１７ａによってブーム操作用の油圧シリンダ２への給油に対し、アーム操作用の油圧シリンダ３への給油が絞られるように両圧力補償弁１０，１０ａが所定の割合で操作される。具体的には、アーム掘削側の圧力補償弁１０ａの絞り度合いを高める。
【００２１】
この結果、ブームの動作速度に対してアームの動作速度が遅くなり、言換えるとすき取り作業に際して、アーム先端に取付くバケットによって地表面を均す作業が行われる際、バケットを手前側に引く操作を行うのに、アームを引く速度よりもブームを上げる速度がやや優る状態で操作されることになる（図６参照）。したがって、地ならしするとき、従来はバケットが地表面から掘り込んで平坦に仕上げるのにオペレータの経験に伴なう技量でアームとブームの動きを制御していたのが、特別な技量を要求されることなく、バケットによる掻き均し角度を設定してからは、操作レバーによるブーム並びにアームの動きを操作するだけで正しく均すことが可能になるのである。
【００２２】
また、アーム側に負荷が大きく作用するような作業を行う場合（深堀作業や重量アタッチメントを使用しての作業、図７（ａ）（ｂ）を参照）には、モニタ１８において前記とは別の操作ボタンを押すと、その操作スイッチからの信号によってコントローラ１４では重量アタッチメント操作作業に適した指令値が選択される。そして、それに応じた指令信号が各操作電磁弁１７，１７ａに送られて圧力補償弁１０，１０ａが操作され、前記とは逆にブーム操作用の油圧シリンダ２への作動圧油供給がアーム操作用の油圧シリンダ３への作動圧油供給よりも所定の割合で絞られる。具体的には、アーム操作用の圧力補償弁１０ａの絞り度合いを緩める。こうして、作業に応じたアームとブームとの動作条件を設定した後オペレータが操作レバー１１，１２を操作すれば、ブーム操作用油圧シリンダ２の動作速度に対してアーム操作用油圧シリンダ３の動作速度がやや速くなるので、例えば深堀作業の場合、バケットによって掘削土を引上げる操作を行うのにアームを手前側に引き付ける状態を維持しながらブームを上げる操作が無理なく行えて、バケットによる土砂の掻揚げを効率良くできるのである。
【００２３】
また、解体クラッシャのようにアームの先端に重量の大きいアタッチメントを取付けて解体作業を行う場合でも、ブーム上げ速度に対してアームの速度低下を防止することができる。さらに、クラッシャで物を掴みながらブーム上げをする場合、従来はクラッシャリリーフで物を掴んで保持するため、ポンプ圧が上がり、その結果、ポンプ吐出圧が減少し、また、ブーム上げ用圧力補償弁が流量調整をするために、ブーム上げ速度が低下する。そこで、本発明の場合、ブーム上げ圧力補償の面積比を緩めることで、ポンプ圧を下げ、流量比をブーム上げ優先としてブーム上げの速度を向上させることができる。
【００２４】
なお、それらブームあるいはアームのいずれかを積極的に作動させるにあたって、その動作比率を作業の状況によって調整する必要がある場合、モニタ１８に付設されている可変レベル調整スイッチ１９を操作して、レベル調整を行っておけば、その設定値に応じてコントローラ１４で制御指令値が初期設定値から補正され、両油圧シリンダへの作動圧油の供給割合が変更され、所望の動作を行なわせることができる。また、上記の両油圧シリンダへの作動圧油の供給割合を設定するに当っては、いずれか一方の油圧シリンダへの供給条件を一定にすれば、他方の油圧シリンダへの供給条件のみをコントロールすることで目的を達成することができる。
【００２５】
このようなブームとアームとの複合動作による作業を終了するときには、前記モニタ１８における選択操作ボタンによって作業モード選択の選択を解除すれば、コントローラ１４からの圧力補償弁１０，１０ａに対する指令が解除され、通常運転に復帰される。したがって、以後は両油圧シリンダ２，３への作動圧油供給回路４，５での油圧シリンダの負荷圧を検知してのシャトル弁１６による圧力調整がなされる。
【００２６】
次に、本実施例の油圧式掘削車輌における作動の状態を図２に示すフローチャートに従って説明する。
【００２７】
Ｓ１：作業に際して、通常作業か特殊作業であるかにより、特殊作業を行う場合、運転室に設けられたモニタ１８上で作業モード選択スイッチの押しボタンを押す。特殊作業（例えばすき取り作業）を行う場合にはステップＳ２に進む。Ｎｏであれば通常作業としてステップＳ８に移行する。
【００２８】
Ｓ２：特殊作業としてブーム・アームの複合操作が行われるが否かを判断する。複合操作であれば、ステップＳ３に進む。Ｎｏであれば単独操作としてステップＳ６に移行する。
【００２９】
Ｓ３：複合操作を選択されると、作業に応じた所定の圧力補償レベルを選択する。要するに、前記すき取り作業であれば、それに応じた圧力補償レベルがコントローラ１４において選定される。
Ｓ４：コントローラ１４から選定された圧力補償レベルに応じた指令信号がアーム側操作電磁弁１７ａに発信されて、その操作電磁弁１７ａを作動させる。
【００３０】
Ｓ５：複合操作する操作レバー１１，１２による操作信号量に応じて操作電磁弁１７，１７ａにより圧力補償弁１０，１０ａが操作され、その圧力補償によって油圧シリンダ２，３への作動圧油供給が制御され、作業機が複合作動されて目的の作業が行われる。この複合操作がおわり正常に戻されると、再びステップ１（Ｓ１）に戻る。
【００３１】
一方、ステップＳ２において、ブームとアームの作動操作が単独操作であることを選択されると、次のように操作される。
Ｓ６：操作レバー１１，１２による操作信号量に応じた油圧信号が（圧力制御弁６，７から）出力される。
Ｓ７：単独操作での操作レバー１１，１２による操作信号量に応じて作業機が作動される。
【００３２】
また、ステップＳ１において、通常作業が選択されると、一般作業時のように、
Ｓ８：それぞれの操作レバー１１，１２による操作信号量に応じた油圧信号が（圧力制御弁６，７から）出力される。
Ｓ９：各操作レバー１１，１２による複合操作のレバー操作信号量に応じて作業機が作動される。
それら単独操作あるいは通常操作での作業機操作が終わり、次の操作に移るにはステップＳ１に戻り、前記操作手順で次の動作に移行する。
【００３３】
このように、本実施例においては、運転室に設けられる作業モードの選択手段（モニタにおける作業モード選択の操作スイッチ）によって目的作業に対応する作業モードを選択すれば、あとはコントローラによって予め設定されている作業機の作動用油圧シリンダ（ブーム操作用，アーム操作用）への作動圧油の供給量の割合（補償度）を圧力補償弁によって制御されて、あとは操作レバーを操作することで目的通りの作業を遂行できるのである。したがって、オペレータの習熟度が低くとも、無理なく円滑に作業機を作動させて所期の目的を達成できることになる。
【００３４】
次に、第二実施例としては、前記第一の実施例においてコントローラ１４を介在させて電磁操作弁１７，１７ａによって圧力補償弁１０，１０ａの絞りを操作するように構成されているのに変えて、図３に示されるように、圧力補償弁１０，１０ａを操作する電磁操作弁１７，１７ａに対する信号を電気的に操作するように構成されている。この第二実施例では、基本構成において前記実施例と同様であるので、同一もしくは同様の部分について前記実施例と同一の符号を付している。
【００３５】
この実施例では、モニタ１８に設けられる作業モードの選択操作スイッチ１８ａ，１８ｂから、抵抗器２１，２２を介して電磁操作弁１７，１７ａへの指令信号を与えるようにされ、その電磁操作弁１７，１７ａによって圧力補償弁１０，１０ａの絞りを油圧信号で与えるようにされている。なお、前記抵抗器２１，２２については、固定あるいは可変のいずれであってもよい。
【００３６】
このように構成される第二実施例においては、作業機の複合作動時における制御手段として、前述の第一実施例と同様にして作動し、選択された作業モードに応じてブーム操作用とアーム操作用の油圧シリンダ２，３の作動が制御されて、高度な技量によらずして容易に作業を遂行できるのである。
【００３７】
図４に示されるのは、第三実施例の形態を表わす油圧回路図である。この実施例は電気式の操作レバーを使用する場合の構成である。なお、基本構成において前記実施例と同様であるので、同一もしくは同様の部分について前記実施例と同一の符号を付して、詳細な説明を省略している。
【００３８】
この電気式操作レバーを使用する場合の構成は、電気式操作レバー２５，２６の操作を伝達するためにポテンショメータ（図示せず）が付設されていて、そのレバー操作によって生じる電圧をポテンショメータによって電気信号（通常上限が５Ｖ下限０Ｖで２．５Ｖの前後僅かな範囲で中立帯が設けられ、中立位置からのレバー操作の初期に感応しないようにされている）をコントローラ１４に出力して、それに応じた制御信号を、電磁比例弁２７、２７ａを介して各油圧シリンダ２，３への作動圧油供給回路４，５中に設けられる圧力制御弁６，７の操作部に油圧信号で伝達するようにされている。そして前記第一実施例と同様に、前記各圧力制御弁６，７の出口側と各油圧シリンダ２，３の入力側との間に設けられる圧力補償弁１０，１０ａに対して、電磁操作弁１７，１７ａからの油圧信号が入力されるようにして、その電磁操作弁１７，１７ａにはコントローラ１４から指令信号が伝達されるように電気信号回路３０，３１が接続されている。
【００３９】
このような実施例においては，前記実施例と同様に、運転室に設けられるモニタ１８上の作業モード選択操作スイッチ１８ａ，１８ｂ（操作ボタン）によって、複合操作が必要なとき作業モードを選択すると、選択された操作信号がコントローラ１４に入力される。このコントローラ１４によって選択作業モードに対応する操作指令信号が電磁操作弁１７，１７ａに伝達され、それに対応した圧力補償弁１０，１０ａが絞られ、あるいは緩められて対応する操作用の油圧シリンダ２，３への作動圧油供給量がコントロールされる。したがって、一方の操作用油圧シリンダに対して他方の操作用油圧シリンダへの作動圧油の供給量が絞られ、または緩められて、両油圧シリンダ２，３の作動圧油の供給割合が異なるようにされる。この結果、アームとブームの作動速度に差が生じ、選択された作業に対応する動きをして所期の目的を簡単に達成することができるのである。
【００４０】
次に、第三実施例の油圧式掘削車輌における作動の状態を図５に示すフローチャートに従って説明する。
【００４１】
Ｔ１：作業に際して、通常作業か特殊作業であるかにより、特殊作業を行う場合、運転室に設けられたモニタ１８上で作業モード選択スイッチ１８ａ，１８ｂいずれかの押しボタンを押す。特殊作業（例えばすき取り作業）を行う場合にはステップＳ２に進む。Ｎｏであれば通常作業としてステップＴ８に移行する。
【００４２】
Ｔ２：特殊作業としてブーム・アームの複合操作が行われるが否かを判断する。複合操作であれば、ステップＴ３に進む。Ｎｏであれば単独操作としてステップＴ６に移行する。
【００４３】
Ｔ３：複合操作を選択されると、作業に応じた所定の圧力補償レベルを選択する。要するに、前記すき取り作業であれば、それに応じた圧力補償レベルがコントローラ１４において選定される。
Ｔ４：選定された圧力補償レベルに応じた指令信号がコントローラ１４からアーム側電磁操作弁１７ａ（ブーム側電磁操作弁１７）に発信されて、その電磁操作弁１７ａ（電磁操作弁１７）を作動させる。
【００４４】
Ｔ５：電磁操作弁１７ａ（電磁操作弁１７）による油圧信号により圧力補償弁１０ａ（圧力補償弁１０）が操作され、その圧力補償によって油圧シリンダ３（油圧シリンダ２）への作動圧油供給が制御されて、作業機が複合作動され目的の作業が行われる。複合操作する操作レバー２５，２６による操作信号量に応じてコントローラ１４から電磁比例弁２７，２７ａに出力され、その電磁比例弁２７，２７ａによって圧力制御弁６，７が、前記圧力補償のレベルを維持して油圧シリンダ２，３の作動を制御する。この複合操作がおわり正常に戻されると、再びステップ１（Ｔ１）に戻る。
【００４５】
一方、ステップＴ２において、ブームとアームの作動操作が単独操作であることを選択されると、次のように操作される。
Ｔ６：操作レバー２５，２６による操作信号量に応じた電気信号がコントローラ１４に出力される。
Ｔ７：単独操作の操作レバー２５，２６による操作信号量がコントローラ１４から電磁比例弁２７，２７ａに出力され、その電磁比例弁２７，２７ａによる油圧信号により前記操作信号に応じて作業機が作動される。
【００４６】
また、ステップＴ１において、通常作業が選択されると、一般作業時のように、
Ｔ８：それぞれの操作レバー２５，２６による操作信号量に応じた電気信号がコントローラ１４から出力される。
Ｔ９：各操作レバー２５，２６による複合操作のレバー操作信号量に応じて作業機が作動される。
それら単独操作あるいは通常操作での作業機操作が終わり、次の操作に移るにはステップ１に戻り、前記操作手順で次の動作に移行する。
なお、単独操作あるいは通常操作での作業機操作が終わり、次の操作に移るにはステップ１に戻り、前記操作手順で次の動作に移行する。
【００４７】
このように、第三実施例においても、運転室に設けられる作業モードの選択手段（モニタ１８における作業モード選択の操作スイッチ１８ａ，１８ｂ）によって目的作業に対応する作業モードを選択すれば、あとはコントローラ１４によって予め設定されている作業機の作動用油圧シリンダ（ブーム操作用，アーム操作用）への作動圧油の供給量の割合（補償度）を圧力補償弁１０，１０ａによって制御され、あとは電気式操作レバーを操作することで目的通りの作業を遂行できるのである。したがって、オペレータの習熟度が低くとも、無理なく円滑に作業機を作動させて所期の目的を達成できることになる。
【００４８】
以上の説明においては、制御するアクチュエータとして油圧シリンダを上げているが、他の形式の油圧作動機器を用いる場合においてもそれに応じて適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第一実施例の形態を表わす油圧制御回路図である。
【図２】図２は、本実施例の油圧式掘削車輌における作動の状態を示すフローチャートである。
【図３】図３は、第二実施例の要部のみを表わす油圧制御回路図である。
【図４】図４は、第三実施例の形態を表わす油圧制御回路図である。
【図５】図５は、第三実施例の油圧式掘削車輌における作動の状態を示すフローチャートである。
【図６】図６は、油圧ショベルによるすき取り作業における問題点の説明図である。
【図７】図７は、油圧ショベルによる従来の作業の態様を表わす図で、（ａ）は重量の大きいアタッチメントを備える作業機の場合、（ｂ）は深堀作業の場合の一態様を表わす図である。
【符号の説明】
１ 油圧ポンプ
２ ブーム操作用油圧シリンダ
３ アーム操作用油圧シリンダ
４，５ 作動圧油供給回路
６，７ 圧力制御弁
８ パイロット用油圧ポンプ
１０，１０ａ 圧力補償弁
１１，１２ 操作レバー
１４ コントローラ
１５，１５ａ パイロット回路
１６ シャトル弁
１７，１７ａ 操作電磁弁
１８ モニタ
１８ａ，１８ｂ 作業モードの選択操作スイッチ
１９ 可変レベル調整スイッチ
２１，２２ 抵抗器
２５，２６ 電気式の操作レバー
２７，２７ａ 電磁比例弁
Claims (2)
- ブームおよびアームがそれぞれ油圧シリンダによって操作されるとともに、各油圧シリンダへの圧油供給路に方向制御弁と圧力補償弁がそれぞれ設けられてなる油圧式掘削車輌において、
運転室に配設されるモニタに作業モード選択手段が設けられ、この作業モード選択手段で選択された作業モードが、アームに対してブーム側に負荷が大きく作用するような作業モードの場合に、可変圧力補償値関数記憶手段を有するコントローラからの制御信号によって、ブーム操作用の油圧シリンダへの圧油供給路中の圧力補償弁の絞り度合いに対し、アーム操作用の油圧シリンダへの圧油供給路中の圧力補償弁の絞り度合いを高めるように各圧力補償弁を作動させて、前記各油圧シリンダへの圧油供給量を制御する制御手段が設けられ、
前記作業モード選択手段は、操作スイッチにより作業モードを選択することのできる作業モード選択スイッチと、該作業モード選択スイッチによる固定的な制御量をさらに細かく変化させることのできる可変レベル調整スイッチとを有し、これら両スイッチにより前記可変圧力補償値関数記憶手段による圧力補償弁の圧力補償度を可変にできるよう構成されていることを特徴とする油圧式掘削車輌。 - ブームおよびアームがそれぞれ油圧シリンダによって操作されるとともに、各油圧シリンダへの圧油供給路に方向制御弁と圧力補償弁がそれぞれ設けられてなる油圧式掘削車輌において、
運転室に配設されるモニタに作業モード選択手段が設けられ、この作業モード選択手段で選択された作業モードが、アームに対してブーム側に負荷が大きく作用するような作業モードの場合に、前記作業モード選択手段による電気信号を電気抵抗体と電磁弁を介して前記圧力補償弁に入力し、ブーム操作用の油圧シリンダへの圧油供給路中の圧力補償弁の絞り度合いに対し、アーム操作用の油圧シリンダへの圧油供給路中の圧力補償弁の絞り度合いを高めるように各圧力補償弁を作動させて、前記各油圧シリンダへの圧油供給量を制御する制御手段が設けられ、
前記作業モード選択手段は、操作スイッチにより作業モードを選択することのできる作業モード選択スイッチと、該作業モード選択スイッチによる固定的な制御量をさらに細かく変化させることのできる可変レベル調整スイッチとを有し、これら両スイッチにより前記可変圧力補償値関数記憶手段による圧力補償弁の圧力補償度を可変にできるよう構成されていることを特徴とする油圧式掘削車輌。
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