JP5356477B2 - Construction machinery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブームを下げ方向に操作したときにブームシリンダのボトム側油室から流出する圧油を有効利用する油圧回路を備えた建設機械に関する。 The present invention relates to a construction machine including a hydraulic circuit that effectively uses pressure oil flowing out from a bottom oil chamber of a boom cylinder when a boom is operated in a lowering direction.
従来、ブームを下げ方向に操作したときにブームシリンダのボトム側油室から流出する圧油をブームシリンダのロッド側油室に供給するブーム下げ再生回路が知られている（例えば、特許文献１参照。）。 2. Description of the Related Art Conventionally, a boom lowering regeneration circuit that supplies pressure oil flowing out from a bottom side oil chamber of a boom cylinder to a rod side oil chamber of the boom cylinder when the boom is operated in a lowering direction is known (see, for example, Patent Document 1). .)
しかしながら、ブームシリンダのロッド側油室の容積は、ロッドが油室内を貫通しているためにブームシリンダのボトム側油室の容積よりも小さいため、ボトム側油室から流出する圧油の全量を再生利用できるものではなく、再生利用できない残りの圧油を油タンクに戻しており、エネルギの効率的な再利用が十分に図られているとは言い難いものであった。また、ブームシリンダのボトム側油室から流出する圧油をブーム以外の他の油圧シリンダに供給する場合であっても、建設機械の作業状態によってはブームシリンダのボトム側油室から流出する圧油の圧力よりも高い圧力が要求されることがあり、また、他の油圧シリンダへの供給油路が複雑化する等の理由により、ブームシリンダのボトム側油室から流出する圧油の有効活用が十分に図られていなかった。 However, since the volume of the rod-side oil chamber of the boom cylinder is smaller than the volume of the bottom-side oil chamber of the boom cylinder because the rod penetrates the oil chamber, the total amount of pressure oil flowing out from the bottom-side oil chamber is reduced. The remaining pressure oil that is not recyclable is returned to the oil tank, and it cannot be said that efficient reuse of energy is sufficiently achieved. Further, even when the pressure oil flowing out from the bottom oil chamber of the boom cylinder is supplied to other hydraulic cylinders other than the boom, the pressure oil flowing out from the bottom oil chamber of the boom cylinder depending on the working state of the construction machine. In some cases, a higher pressure than the pressure in the boom cylinder may be required, and the supply of oil passages to other hydraulic cylinders may become complicated. It was not fully planned.
上述の点に鑑み、本発明は、ブームシリンダのボトム側油室から流出する圧油を他の油圧アクチュエータの駆動に利用可能とする油圧回路を備えた建設機械を提供することを目的とする。 In view of the above, an object of the present invention is to provide a construction machine provided with a hydraulic circuit that makes it possible to use the pressure oil flowing out from the bottom side oil chamber of the boom cylinder to drive other hydraulic actuators.
上述の目的を達成するために、本発明の実施例に係る建設機械は、アーム及びブームを含むアタッチメントを備えた建設機械であって、アーム操作量を検出するアーム操作量検出部と、ブーム操作量を検出するブーム操作量検出部と、前記アタッチメントによる所定の作業が行われているか否かを判定する制御実行判定部、ブームシリンダのボトム側油室から流出する圧油の他の油圧アクチュエータへの流入を制御する合流制御部、及びメインポンプの吐出量を低減させる吐出量低減部を有する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記制御実行判定部により、下げ方向のブーム操作量が所定の中間操作領域にあり、且つ、開き方向のアーム操作量が所定の上限側操作領域にあると判定された場合に、前記合流制御部により、ブームシリンダのボトム側油室から流出する圧油を他の油圧アクチュエータに流入させ、前記吐出量低減部により、前記メインポンプの吐出量を低減させることを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, a construction machine according to an embodiment of the present invention is a construction machine including an attachment including an arm and a boom, and includes an arm operation amount detection unit that detects an arm operation amount, and a boom operation. A boom operation amount detection unit for detecting the amount, a control execution determination unit for determining whether or not a predetermined operation by the attachment is performed, and other hydraulic actuators for the pressure oil flowing out from the bottom side oil chamber of the boom cylinder And a control device having a discharge amount reduction unit for reducing the discharge amount of the main pump, and the control device determines the amount of boom operation in the downward direction by the control execution determination unit. When it is determined that the arm operation amount in the opening operation direction is in the predetermined upper limit side operation region in the predetermined intermediate operation region, the merge control unit controls the boom cylinder. The pressurized oil to the outflow from the bottom-side oil chamber to flow into the other hydraulic actuators, by the discharge rate reducing section, and wherein the reducing the discharge rate of the main pump.
上述の手段により、本発明は、ブームシリンダのボトム側油室から流出する圧油を他の油圧アクチュエータの駆動に利用可能とする油圧回路を備えた建設機械を提供することができる。 By the means described above, the present invention can provide a construction machine provided with a hydraulic circuit that makes it possible to use the pressure oil flowing out from the bottom side oil chamber of the boom cylinder to drive other hydraulic actuators.
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施例について説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図１は、本発明の第一実施例に係る油圧ショベルを示す側面図である。油圧ショベルは、クローラ式の下部走行体１の上に、旋回機構２を介して、上部旋回体３を旋回自在に搭載する。
FIG. 1 is a side view showing a hydraulic excavator according to a first embodiment of the present invention. The hydraulic excavator mounts an upper swing body 3 on a crawler type lower traveling
上部旋回体３は、前方中央部に、ブーム４、アーム５、及びバケット６と、それらのそれぞれを駆動するブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９とから構成される掘削アタッチメントを搭載する。また、上部旋回体３は、操作者が乗り込むためのキャビン１０を前部に搭載し、駆動源としてのエンジン（図示せず。）を後部に搭載する。なお、以下では、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、走行用油圧モータ（図示せず。）、旋回用油圧モータ（図示せず。）等を集合的に「油圧アクチュエータ」と称するものとする。
The upper swing body 3 is equipped with a drilling attachment including a boom 4, an arm 5, and a bucket 6 and a boom cylinder 7, an arm cylinder 8, and a
図２は、第一実施例に係る油圧ショベルに搭載される油圧回路の構成例を示す概略図である。なお、図２は、高圧油路、パイロット油路、及び電気駆動・制御系をそれぞれ実線、破線、及び点線で示すものとする。 FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a hydraulic circuit mounted on the hydraulic excavator according to the first embodiment. In FIG. 2, the high-pressure oil passage, the pilot oil passage, and the electric drive / control system are indicated by a solid line, a broken line, and a dotted line, respectively.
第一実施例において、油圧回路は、エンジンによって駆動される二つのメインポンプ１２Ｌ、１２Ｒから、センターバイパス油路４０Ｌ、４０Ｒのそれぞれを経て油タンクまで圧油を循環させる。
In the first embodiment, the hydraulic circuit circulates the pressure oil from the two
メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒは、高圧油路を介して圧油を制御弁１５０、流量制御弁１５１〜１６０のそれぞれに供給するための装置であり、例えば、斜板式可変容量型油圧ポンプである。なお、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒのポンプ制御方式は、本実施例ではネガティブコントロール制御が採用されているが、ポジティブコントロール制御、ロードセンシング制御等の他の制御方式が採用されてもよい。
The
レギュレータ１３Ｌ、１３Ｒは、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの吐出量を制御するための装置であり、例えば、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの斜板傾転角を調節することによって、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの吐出量を制御する。
The
比例電磁弁１４は、レギュレータ１３Ｌに作用する圧力を制御するための装置であり、例えば、コントローラ３０からの制御指令電流に応じて出力圧を変化させる比例電磁減圧弁である。なお、ポジティブコントロール制御が採用された場合、比例電磁弁１４の出力圧は、メインポンプ１２Ｌに直接作用する。
The
センターバイパス油路４０Ｌは、流量制御弁１５１、１５３、１５５、１５７及び１５８を連通する高圧油路であり、最も下流にある流量制御弁１５９と圧油タンクとの間にネガティブコントロール絞り２０Ｌを備える。
The center
センターバイパス油路４０Ｒは、制御弁１５０、流量制御弁１５２、１５４、１５６、１５９、及び１６０を連通する高圧油路であり、最も下流にある流量制御弁１６０と圧油タンクとの間にネガティブコントロール絞り２０Ｒを備える。
The center
メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒが吐出した圧油の流れは、ネガティブコントロール絞り２０Ｌ、２０Ｒで制限されることとなる。そのため、ネガティブコントロール絞り２０Ｌ、２０Ｒは、レギュレータ１３Ｌ、１３Ｒを制御するための制御圧（以下、「ネガコン圧」とする。）を発生させる。
The flow of pressure oil discharged from the
ネガコン圧油路４１Ｌ、４１Ｒは、ネガティブコントロール絞り２０Ｌ、２０Ｒの上流で発生させたネガコン圧をレギュレータ１３Ｌ、１３Ｒに伝達するためのパイロット油路である。
The negative control
レギュレータ１３Ｌ、１３Ｒは、ネガコン圧に応じてメインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの斜板傾転角を調節することによって、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの吐出量を制御する。また、レギュレータ１３Ｌ、１３Ｒは、導入されるネガコン圧が大きいほどメインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの吐出量を減少させ、導入されるネガコン圧が小さいほどメインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの吐出量を増大させるようにする。
The
具体的には、油圧ショベルにおける油圧アクチュエータが何れも操作されていない場合（以下、「待機モード」とする。）、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒが吐出する圧油は、センターバイパス油路４０Ｌ、４０Ｒを通ってネガティブコントロール絞り２０Ｌ、２０Ｒに至る。そして、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒが吐出する圧油の流れは、ネガティブコントロール絞り２０Ｌ、２０Ｒの上流で発生するネガコン圧を増大させる。その結果、レギュレータ１３Ｌ、１３Ｒは、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの吐出量を許容最小吐出量まで減少させ、吐出した圧油がセンターバイパス油路４０Ｌ、４０Ｒを通過する際の圧力損失（ポンピングロス）を抑制するようにする。
Specifically, when none of the hydraulic actuators in the hydraulic excavator is operated (hereinafter referred to as “standby mode”), the pressure oil discharged from the
一方、油圧ショベルにおける何れかの油圧アクチュエータが操作された場合、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒが吐出する圧油は、操作対象の油圧アクチュエータに対応する流量制御弁を介して、操作対象の油圧アクチュエータに流れ込む。そして、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒが吐出する圧油の流れは、ネガティブコントロール絞り２０Ｌ、２０Ｒに至る量を減少或いは消滅させ、ネガティブコントロール絞り２０Ｌ、２０Ｒの上流で発生するネガコン圧を低下させる。その結果、低下したネガコン圧を受けるレギュレータ１３Ｌ、１３Ｒは、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの吐出量を増大させ、操作対象の油圧アクチュエータに十分な圧油を循環させ、操作対象の油圧アクチュエータの駆動を確かなものとする。
On the other hand, when any hydraulic actuator in the hydraulic excavator is operated, the pressure oil discharged from the
上述のような構成により、図２の油圧システムは、待機モードにおいては、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒにおける無駄なエネルギ消費（メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒが吐出する圧油がセンターバイパス油路４０Ｌ、４０Ｒで発生させるポンピングロス）を抑制することができる。
With the configuration as described above, in the standby mode, the hydraulic system in FIG. 2 consumes unnecessary energy in the
また、図２の油圧システムは、油圧アクチュエータを駆動する場合には、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒから必要十分な圧油を駆動対象の油圧アクチュエータに確実に供給できるようにする。
In addition, when the hydraulic actuator is driven, the hydraulic system of FIG. 2 can reliably supply necessary and sufficient pressure oil from the
また、レギュレータ１３Ｌ、１３Ｒは、上述のネガコン圧制御に加え、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの吐出圧に応じてメインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの斜板傾転角を調節することによって（全馬力制御によって）、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの吐出量を制御するものとする。具体的には、レギュレータ１３Ｌ、１３Ｒは、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの吐出圧が所定値以上となった場合にメインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの斜板傾転角を調節して吐出量を減少させ、吐出圧と吐出量との積で表されるポンプ馬力がエンジンの出力馬力を超えないようにする。
Further, in addition to the negative control pressure control described above, the
制御弁１５０は、走行直進弁であり、下部走行体２を駆動する左右の走行用油圧モータ（図示せず。）とそれ以外の他の油圧アクチュエータとが同時に操作された場合に作動するスプール弁である。具体的には、制御弁１５０は、下部走行体２の直進性を高めるべくメインポンプ１２Ｌのみから流量制御弁１５１及び流量制御弁１５２のそれぞれに圧油を循環させるために圧油の流れを切り替えることができる。
The
流量制御弁１５１は、メインポンプ１２Ｌが吐出する圧油を左側走行用油圧モータ（図示せず。）で循環させるために圧油の流れを切り替えるスプール弁であり、流量制御弁１５２は、メインポンプ１２Ｌ又は１２Ｒが吐出する圧油を右側走行用油圧モータ（図示せず。）で循環させるために圧油の流れを切り替えるスプール弁である。
The flow
流量制御弁１５３は、メインポンプ１２Ｌ又は１２Ｒが吐出する圧油を旋回用油圧モータ（図示せず。）で循環させるために圧油の流れを切り替えるスプール弁である。
The flow
流量制御弁１５４は、メインポンプ１２Ｒが吐出する圧油をバケットシリンダ９へ供給し、且つ、バケットシリンダ９内の圧油を油タンクへ排出するためのスプール弁である。
The flow
流量制御弁１５５は、油圧モータ又は油圧シリンダを駆動するために利用可能な予備のスプール弁である。
The
流量制御弁１５６、１５７は、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒが吐出する圧油をブームシリンダ７へ供給し、且つ、ブームシリンダ７内の圧油を油タンクへ排出するために圧油の流れを切り替えるスプール弁である。なお、流量制御弁１５６は、ブーム操作レバー１６Ｂが操作された場合に常に作動するスプール弁（以下、「第一ブーム流量制御弁」とする。）である。また、流量制御弁１５７は、ブーム操作レバー１６Ｂが所定のレバー操作量以上で操作された場合にのみ作動するスプール弁（以下、「第二ブーム流量制御弁」とする。）である。
The flow
第一ブーム流量制御弁１５６は、下げ側位置（図中右側のスプール位置）における、ＣＴポートとＰＣポートとの間に逆止弁を含む高圧油路１５６Ａを備える。なお、ＣＴポートは、ブームシリンダ７のボトム側油室と油タンクとを繋ぐポートであり、ＰＣポートは、メインポンプ１２Ｒとブームシリンダ７のロッド側油室とを繋ぐポートであり、ＰＴポートは、メインポンプ１２Ｒと油タンクとを繋ぐポートである。また、高圧油路１５６Ａは、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出する圧油をブームシリンダ７のロッド側油室に流入させるための再生用高圧油路である。また、再生用高圧油路１５６Ａの開口面積は、第一ブーム流量制御弁１５６の下げ側位置方向（図の左方向）への変位量に比例するものとする。
The first boom flow
第二ブーム流量制御弁１５７は、下げ側位置（図中左側のスプール位置）における、ＰＴポートとブームシリンダ７のボトム側油室との間に逆止弁及び絞りを含む高圧油路１５７Ａを備える。なお、高圧油路１５７Ａは、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出する圧油をセンターバイパス油路４０Ｌに合流させるための合流用高圧油路である。また、合流用高圧油路１５７Ａの開口面積は、第二ブーム流量制御弁１５７の下げ側位置方向（図の右方向）への変位量に比例するものとする。
The second boom flow
流量制御弁１５８、１５９は、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒが吐出する圧油をアームシリンダ８へ供給し、且つ、アームシリンダ８内の圧油を油タンクへ排出するために圧油の流れを切り替えるスプール弁である。なお、流量制御弁１５８は、アーム操作レバー１６Ａが操作された場合に常に作動する弁（以下、「第一アーム流量制御弁」とする。）である。また、流量制御弁１５９は、アーム操作レバー１６Ａが所定のレバー操作量以上で操作された場合にのみ作動する弁（以下、「第二アーム流量制御弁」とする。）である。
The flow
流量制御弁１６０は、メインポンプ１２Ｒが吐出する圧油をネガティブコントロール絞り２０Ｒまで到達させるか否かを切り替えるスプール弁である。
The flow
アーム操作レバー１６Ａは、アーム５を操作するための操作装置であって、コントロールポンプ（図示せず。）が吐出する圧油を利用して、レバー操作量に応じたパイロット圧を第一アーム流量制御弁１５８及び第二アーム流量制御弁１５９のそれぞれにおける左右何れかのパイロットポートに導入させる。
The
ブーム操作レバー１６Ｂは、ブーム４を操作するための操作装置であって、コントロールポンプが吐出する圧油を利用して、レバー操作量に応じたパイロット圧を第一ブーム流量制御弁１５６及び第二ブーム流量制御弁１５７のそれぞれにおける左右何れかのパイロットポートに導入させる。
The boom operation lever 16B is an operation device for operating the boom 4, and uses the pressure oil discharged from the control pump to apply a pilot pressure corresponding to the lever operation amount to the first boom
バケット操作レバー１６Ｃは、バケット６を操作するための操作装置であって、コントロールポンプが吐出する圧油を利用して、レバー操作量に応じたパイロット圧を流量制御弁１５４の左右何れかのパイロットポートに導入させる。
The bucket operating lever 16C is an operating device for operating the bucket 6 and uses the pressure oil discharged from the control pump to apply a pilot pressure corresponding to the lever operating amount to either the left or right pilot of the
アーム開きパイロット圧センサ１７Ａは、アーム操作量検出部の一例であり、アーム操作レバー１６Ａにおける開き方向のレバー操作量（レバー操作角度）を圧力として検出する圧力センサであって、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。
The arm opening
ブーム下げパイロット圧センサ１７Ｂは、ブーム操作量検出部の一例であり、ブーム操作レバー１６Ｂにおける下げ方向のレバー操作量（レバー操作角度）を圧力として検出する圧力センサであって、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。 The boom lowering pilot pressure sensor 17B is an example of a boom operation amount detection unit, and is a pressure sensor that detects a lever operation amount (lever operation angle) in the lowering direction of the boom operation lever 16B as a pressure, and the detected value is a controller. 30 is output.
バケット開きパイロット圧センサ１７Ｃは、バケット操作量検出部の一例であり、バケット操作レバー１６Ｃにおける開き方向のレバー操作量（レバー操作角度）を圧力として検出する圧力センサであって、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。
The bucket opening
左右走行レバー（又はペダル）及び旋回操作レバー（何れも図示せず。）は、それぞれ、下部走行体２の走行、及び、上部旋回体３の旋回を操作するための操作装置である。これらの操作装置は、アーム操作レバー１６Ａ等と同様に、コントロールポンプが吐出する圧油を利用して、レバー操作量（又はペダル操作量）に応じたパイロット圧を左右の走行用油圧モータ及び旋回用油圧モータのそれぞれに対応する流量制御弁の左右何れかのパイロットポートに導入させる。また、これらの操作装置のそれぞれに対する操作者の操作内容（レバー操作方向及びレバー操作量である。）は、圧力センサ１７Ａ〜１７Ｃと同様に、対応する圧力センサによって圧力の形で検出され、検出値がコントローラ３０に対して出力される。
The left and right traveling levers (or pedals) and the turning operation lever (both not shown) are operation devices for operating the traveling of the lower traveling body 2 and the turning of the upper revolving body 3, respectively. As with the
メインリリーフ弁１８は、メインポンプ１２Ｌ又は１２Ｒの吐出圧が所定のリリーフ圧以上となった場合に圧油を油タンクに排出して吐出圧を所定のリリーフ圧未満に制御する安全弁である。
The
リリーフ弁１９Ｌ、１９Ｒは、ネガティブコントロール絞り２０Ｌ、２０Ｒの上流におけるネガコン圧が所定のリリーフ圧以上となった場合に圧油を油タンクに排出してネガコン圧を所定のリリーフ圧未満に制御する安全弁である。
The
比例電磁弁２１は、第二ブーム流量制御弁１５７の下げ側（左側）のパイロットポートに作用するパイロット圧を制御するための装置であり、例えば、コントローラ３０からの制御指令電流に応じて出力圧を変化させる比例電磁減圧弁である。
The
コントローラ３０は、油圧回路を制御するための制御装置であり、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を備えたコンピュータで構成される。
The
また、コントローラ３０は、制御実行判定部３００、合流制御部３０１、及び吐出量低減部３０２のそれぞれに対応するプログラムをＲＯＭ等の不揮発性記憶媒体から読み出してＲＡＭ等の揮発性記憶媒体に展開しながら、それぞれに対応する処理をＣＰＵに実行させる。
In addition, the
具体的には、コントローラ３０は、圧力センサ１７Ａ〜１７Ｃ等が出力する検出値を受信し、それら検出値に基づいて制御実行判定部３００、合流制御部３０１、及び吐出量低減部３０２のそれぞれによる処理を実行する。
Specifically, the
その後、コントローラ３０は、制御実行判定部３００、合流制御部３０１、及び吐出量低減部３０２のそれぞれの処理結果に応じた制御指令電流を適宜に比例電磁弁１４及び２１に対して出力する。
Thereafter, the
制御実行判定部３００は、掘削アタッチメントによる排土作業、水平戻し作業等の、空中でブーム４を下げ方向に操作しながらアーム５を開き方向に動かす作業（以下、「排土作業等」とする。）の際に、合流制御部３０１及び吐出量低減部３０２による制御（後述）を実行するか否かを判定する機能要素である。制御実行判定部３００は、例えば、アーム操作レバー１６Ａの開き方向のレバー操作量と、ブーム操作レバー１６Ｂの下げ方向のレバー操作量とに基づいて制御開始条件が成立したか否か（制御解除条件が成立していないか否か）を判定する。
The control
具体的には、制御実行判定部３００は、アーム操作レバー１６Ａの開き方向のレバー操作量が所定の上限側操作領域にあり、且つ、ブーム操作レバー１６Ｂの下げ方向のレバー操作量が所定の中間操作領域又は上限側操作領域にある場合に制御開始条件が成立した（排土作業等の状態にある）ものと判定する。
Specifically, in the control
「制御開始条件」とは、合流制御部３０１及び吐出量低減部３０２による制御（後述）を開始させるための条件であり、「制御解除条件」とは、合流制御部３０１及び吐出量低減部３０２による制御（後述）を終了させるための条件である。なお、制御開始条件が成立する場合、ブームシリンダ７のボトム側油室の圧力は、合流先の他の油圧アクチュエータの圧力よりも高い。
The “control start condition” is a condition for starting control (described later) by the
「上限側操作領域」とは、操作対象を所望の操作方向に操作するために操作レバーを最大レバー操作角度付近まで操作したときのレバー操作量の範囲を意味する。例えば、上限側操作領域は、アーム５を開き方向に操作するためにアーム操作レバー１６Ａをフル操作したときのアーム操作レバー１６Ａのレバー操作量を含む。
The “upper limit side operation area” means a range of lever operation amounts when the operation lever is operated to near the maximum lever operation angle in order to operate the operation target in a desired operation direction. For example, the upper limit side operation area includes the lever operation amount of the
「中間操作領域」とは、操作対象を所望の操作方向に緩慢操作するために操作レバーを操作したときのレバー操作量の範囲を意味する。例えば、中間操作領域は、ブーム４を下げ方向に緩慢操作するためにブーム操作レバー１６Ｂを操作したときのブーム操作レバー１６Ｂのレバー操作量を含む。 The “intermediate operation area” means a range of lever operation amounts when the operation lever is operated in order to slowly operate the operation target in a desired operation direction. For example, the intermediate operation region includes a lever operation amount of the boom operation lever 16B when the boom operation lever 16B is operated in order to slowly operate the boom 4 in the downward direction.
より具体的には、中間操作領域は、土砂を所定場所に排土する操作、水平戻し操作等において、空中でアーム５を開き方向に操作しながらブーム４を下げ方向に操作するためにブーム操作レバー１６Ｂを操作したときのブーム操作レバー１６Ｂのレバー操作量を含む。 More specifically, the intermediate operation region is a boom operation for operating the boom 4 in the downward direction while operating the arm 5 in the opening direction in the air in operations such as discharging soil and sand to a predetermined place, leveling operation, etc. It includes the lever operation amount of the boom operation lever 16B when the lever 16B is operated.
また、上限側操作領域は、その下限が中間操作領域の上限と同じになるように設定されてもよく、その下限と中間操作領域の上限との間に一定の間隔を空けるように設定されてもよい。 Further, the upper limit side operation area may be set such that the lower limit thereof is the same as the upper limit of the intermediate operation area, and is set so as to leave a certain interval between the lower limit and the upper limit of the intermediate operation area. Also good.
合流制御部３０１は、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出する圧油の他の油圧アクチュエータへの流入を制御するための機能要素であり、例えば、第二ブーム流量制御弁１５７の下げ側位置方向（図２の右方向）への変位を制御する。以下、合流制御部３０１によるこの制御を「合流制御」とする。
The
具体的には、合流制御部３０１は、例えば、ブーム操作レバー１６Ｂの下げ方向のレバー操作量とは独立して、第二ブーム流量制御弁１５７の下げ側（左側）のパイロットポートに作用するパイロット圧を制御し、第二ブーム流量制御弁１５７の下げ側位置方向（図２の右方向）への変位量を制御する。なお、第二ブーム流量制御弁１５７の下げ側位置方向（図２の右方向）への変位量は、第二ブーム流量制御弁１５７の下げ側（左側）のパイロットポートに作用するパイロット圧の大きさに比例するものとする。
Specifically, the merging
より具体的には、合流制御部３０１は、例えば、制御実行判定部３００により制御開始条件が成立していない（制御解除条件が成立した）と判定された場合に比例電磁弁２１に対する制御指令電流を最大とする。そして、合流制御部３０１は、第二ブーム流量制御弁１５７の下げ側（左側）のパイロットポートとブーム操作レバー１６Ｂの下げ側パイロット圧油路との間の連通を遮断すると共に、第二ブーム流量制御弁１５７の下げ側（左側）のパイロットポートをドレン（油タンク）ポートに連通する。これにより、合流制御部３０１は、第二ブーム流量制御弁１５７の下げ側位置方向（図２の右方向）への変位を禁止し、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出する圧油がセンターバイパス油路４０Ｌに合流するのを禁止する。なお、本実施例では、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出する圧油は、ブーム操作レバー１６Ｂが下げ方向に操作されている間、第一ブーム流量制御弁１５６の再生用高圧油路１５６Ａを通じてブームシリンダ７のロッド側油室に再生される。
More specifically, the
一方で、合流制御部３０１は、例えば、制御実行判定部３００により制御開始条件が成立したと判定された場合に比例電磁弁２１に対して所定の大きさの制御指令電流を出力する。そして、合流制御部３０１は、ブーム操作レバー１６Ｂの下げ側パイロット圧油路の圧油を制御指令電流に応じた圧力に調整して第二ブーム流量制御弁１５７の下げ側（左側）のパイロットポートに導入する。なお、ブーム下げパイロット圧は、ブーム操作レバー１６Ｂの下げ方向のレバー操作量の増大とともに増大する傾向を有する。これにより、合流制御部３０１は、第二ブーム流量制御弁１５７を下げ側位置方向（図２の右方向）へ変位させ、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出する圧油のセンターバイパス油路４０Ｌへの合流を開始させるようにする。なお、本実施例では、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出する圧油は、ブームシリンダ７のロッド側油室にも再生される。また、第二ブーム流量制御弁１５７の下げ側（左側）のパイロットポートに作用するブーム下げパイロット圧は、好適には、あらかじめ設定された一定値（典型的にはより高い値である。）となるように制御される。また、本実施例では、第二ブーム流量制御弁１５７の下げ側（左側）のパイロットポートに作用するブーム下げパイロット圧は、比例電磁弁２１の開故障を考慮してブーム操作レバー１６Ｂの下げ側パイロット圧油路の圧油を元圧として利用しているが、コントロールポンプ（図示せず。）の吐出する圧油を元圧として利用してもよい。なお、この場合、比例電磁弁２１は、比例電磁減圧弁ではなく比例電磁弁を用いればよい。
On the other hand, the merging
また、合流制御部３０１は、ブームシリンダ７のボトム側油室の圧力に応じて、第二ブーム流量制御弁１５７の下げ側のパイロットポートに作用するブーム下げパイロット圧を変化させ、第二ブーム流量制御弁１５７の下げ側位置方向への変位量を変化させるようにしてもよい。
Further, the merging
また、合流制御部３０１は、ブーム操作レバー１６Ｂの下げ方向のレバー操作量に応じて、第二ブーム流量制御弁１５７の下げ側のパイロットポートに作用するブーム下げパイロット圧を変化させ、第二ブーム流量制御弁１５７の下げ側位置方向への変位量を変化させるようにしてもよい。この場合、合流制御部３０１は、第一ブーム流量制御弁１５６の下げ側のパイロットポートに作用するブーム下げパイロット圧とは異なるように、第二ブーム流量制御弁１５７の下げ側のパイロットポートに作用するブーム下げパイロット圧を変化させるようにしてもよい。
In addition, the merging
また、合流制御部３０１は、ブームシリンダ７のボトム側油室の圧力とブーム操作レバー１６Ｂの下げ方向のレバー操作量とに応じて、第二ブーム流量制御弁１５７の下げ側位置方向への変位量を変化させるようにしてもよい。
Further, the merging
また、合流制御部３０１は、建設機械の動作モード（例えば、Ｈモード、ＳＰモード等である。）、目標エンジン回転数等といった現時点における建設機械の設定内容に応じて、第二ブーム流量制御弁１５７の下げ側のパイロットポートに作用するブーム下げパイロット圧を変化させるようにしてもよい。
In addition, the merging
また、合流制御部３０１は、キャビン１０内に設置されたタッチパネル等の入力装置（図示せず。）を介した操作者の入力に応じて、第二ブーム流量制御弁１５７の下げ側のパイロットポートに対するブーム下げパイロット圧の作用が有効となるようにしてもよい。反対に、第二ブーム流量制御弁１５７の下げ側のパイロットポートに対するブーム下げパイロット圧の作用が無効となるようにしてもよい。
In addition, the
また、第二ブーム流量制御弁１５７の下げ側（左側）のパイロットポートに作用するブーム下げパイロット圧は、段階的に変化するように制御されてもよく、無段階で線形又は非線形に変化するよう制御されてもよい。
Further, the boom lowering pilot pressure acting on the lower side (left side) pilot port of the second boom flow
また、合流制御部３０１は、制御実行判定部３００により制御開始条件が成立したと判定された後で改めて制御開始条件が成立していない（制御解除条件が成立した）と判定された場合には、第二ブーム流量制御弁１５７の下げ側（左側）のパイロットポートとブーム操作レバー１６Ｂの下げ側パイロット圧油路との間の連通を遮断すると共に、第二ブーム流量制御弁１５７の下げ側（左側）のパイロットポートをドレン（油タンク）ポートに連通して、第二ブーム流量制御弁１５７の下げ側（左側）のパイロットポートに作用するパイロット圧を変化前の状態に戻すようにする。
In addition, when the control
吐出量低減部３０２は、メインポンプの吐出量を低減させるための機能要素であり、例えば、第一アーム流量制御弁１５８に圧油を供給するメインポンプ１２Ｌの吐出量を低減させる。以下、吐出量低減部３０２によるこの制御を「低減制御」とする。
The discharge
具体的には、吐出量低減部３０２は、例えば、制御実行判定部３００により制御開始条件が成立していない（制御解除条件が成立した）と判定された場合に比例電磁弁１４に対する制御指令電流を最小とする。そして、吐出量低減部３０２は、シャトル弁１４ａとコントロールポンプ１４ｂとの間の連通を遮断すると共に、シャトル弁１４ａをドレン（油タンク）ポートに連通する。これにより、吐出量低減部３０２は、ネガコン圧がレギュレータ１３Ｌに作用するようにシャトル弁１４ａを作動させる。
Specifically, the discharge
一方で、吐出量低減部３０２は、例えば、制御実行判定部３００により制御開始条件が成立したと判定された場合に比例電磁弁１４に対して所定の大きさの制御指令電流を出力する。そして、吐出量低減部３０２は、シャトル弁１４ａをコントロールポンプ１４ｂに連通して、レギュレータ１３Ｌに作用する圧力を制御指令電流に応じた圧力（＞ネガコン圧）に増大させ、メインポンプ１２Ｌの吐出量を低減させる。
On the other hand, the discharge
吐出量低減部３０２によるメインポンプ１２Ｌの吐出量の低減幅は、例えば、合流制御部３０１によりブームシリンダ７のボトム側油室から流出してアームシリンダ８へ流入する圧油の流量と等しくなるように予め設定される。
The amount of reduction in the discharge amount of the
この場合、コントローラ３０は、制御実行判定部３００により制御開始条件が成立したと判定された場合に、合流制御部３０１によりブームシリンダ７のボトム側油室から流出する圧油のセンターバイパス油路４０Ｌへの合流を開始させ、合流させた圧油の流量分だけ、吐出量低減部３０２によりメインポンプ１２Ｌの吐出量を低減させる。
In this case, when it is determined by the control
これにより、コントローラ３０は、排土作業等の際に、合流制御部３０１による合流制御及び吐出量低減部３０２による低減制御の何れをも実行しなかった場合のアーム５の動作速度を確保しながらも、メインポンプ１２Ｌの吐出量を低減させることによって、エンジン負荷の低減ひいては燃費の向上を実現できる。
As a result, the
また、吐出量低減部３０２によるメインポンプ１２Ｌの吐出量の低減幅は、合流制御部３０１によりブームシリンダ７のボトム側油室から流出してアームシリンダ８へ流入する圧油の流量より小さくてもよい。
In addition, the reduction amount of the discharge amount of the
これにより、コントローラ３０は、排土作業等の際に、合流制御部３０１による合流制御及び吐出量低減部３０２による低減制御の何れをも実行しなかった場合のアーム５の動きより速い動きを実現しながらも、メインポンプ１２Ｌの吐出量を低減させることによって、エンジン負荷の低減ひいては燃費の向上を実現できる。
As a result, the
ここで、図３を参照しながら、制御実行判定部３００が、掘削アタッチメントによる排土作業等の際に合流制御部３０１による合流制御及び吐出量低減部３０２による低減制御を実行するか否かを判定する処理（以下、「制御実行判定処理」とする。）の一例について説明する。なお、図３は、第一実施例に係る油圧ショベルで実行される制御実行判定処理の流れを示すフローチャートであり、この制御実行判定処理は、油圧ショベルが作動している間、継続的に実行されるものとする。なお、制御判定フラグＦの初期値（コントローラ３０が起動されたときの初期化処理セット値）は「０」であるものとする。
Here, referring to FIG. 3, whether or not the control
最初に、制御実行判定部３００は、アーム操作レバー１６Ａの開き方向のレバー操作量が上限側操作領域にあり、且つ、ブーム操作レバー１６Ｂの下げ方向のレバー操作量が中間操作領域又は上限側操作領域にあるか否かを判定する。
First, in the control
具体的には、制御実行判定部３００は、ブーム下げパイロット圧センサ１７Ｂの出力であるブーム下げパイロット圧が所定の閾値β以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ１）。この場合、ブーム下げパイロット圧が所定の閾値β以上であることは、ブーム操作レバー１６Ｂの下げ方向のレバー操作量が中間操作領域又は上限側操作領域にあることを意味する。
Specifically, control
ブーム下げパイロット圧が閾値β以上であると判定した場合（ステップＳＴ１のＹＥＳ）、制御実行判定部３００は、アーム開きパイロット圧センサ１７Ａの出力であるアーム開きパイロット圧が所定の閾値α以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ２）。この場合、アーム開きパイロット圧が所定の閾値α以上であることは、アーム操作レバー１６Ａの開き方向のレバー操作量が上限側操作領域にあることを意味する。
When it is determined that the boom lowering pilot pressure is equal to or higher than the threshold value β (YES in step ST1), the control
アーム開きパイロット圧が閾値α以上であると判定した場合（ステップＳＴ２のＹＥＳ）、制御実行判定部３００は、制御開始条件が成立したと判定して制御判定フラグＦに「１」をセットする（ステップＳＴ３）。
When it is determined that the arm opening pilot pressure is greater than or equal to the threshold value α (YES in step ST2), the control
一方、ブーム下げパイロット圧が閾値β未満であると判定した場合（ステップＳＴ１のＮＯ）、制御実行判定部３００は、制御開始条件が成立していない（制御解除条件が成立した）と判定して制御判定フラグＦに「０」をセットする（ステップＳＴ４）。ブーム操作レバー１６Ｂの下げ方向のレバー操作量が中間操作領域及び上限側操作領域の何れにもないと判断できるからである。
On the other hand, when it is determined that the boom lowering pilot pressure is less than the threshold value β (NO in step ST1), the control
また、ブーム下げパイロット圧が閾値β以上であると判定した場合であっても、アーム開きパイロット圧が閾値α未満であると判定した場合には（ステップＳＴ２のＮＯ）、制御実行判定部３００は、制御開始条件が成立していない（制御解除条件が成立した）と判定して制御判定フラグＦに「０」をセットする（ステップＳＴ４）。アーム操作レバー１６Ａの開き方向のレバー操作量が上限側操作領域にないと判断できるからである。
Further, even when it is determined that the boom lowering pilot pressure is equal to or higher than the threshold value β, when it is determined that the arm opening pilot pressure is lower than the threshold value α (NO in step ST2), the control
なお、制御実行判定部３００は、アーム開きパイロット圧が閾値α以上であるか否かの判定を行った後で、ブーム下げパイロット圧が閾値β以上であるか否かの判定を行うようにしてもよく、それらの判定を同時に行うようにしてもよい。以下で説明する他の実施例についても同様である。
The control
次に、図４を参照しながら、合流制御部３０１がブームシリンダ７のボトム側油室からアームシリンダ８への圧油の流入を開始させ、且つ、吐出量低減部３０２がメインポンプ１２Ｌの吐出量を低減させる処理（以下、「合流制御処理」とする。）の一例について説明する。なお、図４は、合流制御処理の流れを示すフローチャートであり、この合流制御処理は、油圧ショベルが作動している間、継続的に実行されるものとする。
Next, referring to FIG. 4, the merging
最初に、合流制御部３０１は、制御実行判定処理においてセットされた制御判定フラグＦを読み込み（ステップＳＴ１１）、制御判定フラグＦが「１」であるか「０」であるかを判定する（ステップＳＴ１２）。
First, the merging
制御判定フラグＦが「１」であると判定した場合（ステップＳＴ１２のＹＥＳ）、合流制御部３０１は、合流制御を実行してブームシリンダ７のボトム側油室からアームシリンダ８に圧油を流入させ、吐出量低減部３０２は低減制御を実行してメインポンプ１２Ｌの吐出量を低減させる（ステップＳＴ１３）。
When it is determined that the control determination flag F is “1” (YES in step ST <b> 12), the merging
具体的には、合流制御部３０１は、比例電磁弁２１に対する制御指令電流を最大値から所定の大きさに減少させ、第二ブーム流量制御弁１５７の下げ側（左側）のパイロットポートをブーム操作レバー１６Ｂの下げ側パイロット圧油路に連通する。ブーム操作レバー１６Ｂの下げ側パイロット圧油路の圧油を制御指令電流に応じた圧力に調整して第二ブーム流量制御弁１５７の下げ側（左側）のパイロットポートに導入するためである。なお、第二ブーム流量制御弁１５７が既に所望の下げ側位置となっている場合、合流制御部３０１は、第二ブーム流量制御弁１５７を所望の下げ側位置のまま維持する。
Specifically, the merging
また、吐出量制御部３０２は、比例電磁弁１４に対する制御指令電流を最小値から所定の大きさに増大させ、シャトル弁１４ａをコントロールポンプ１４ｂに連通する。コントロールポンプ１４ｂが吐出する圧油を制御指令電流に応じた圧力（＞ネガコン圧）に調整してレギュレータ１３Ｌに導入するためである。
Further, the discharge
一方、制御判定フラグＦが「１」でない（「０」である）と判定した場合（ステップＳＴ１２のＮＯ）、合流制御部３０１は、合流制御を解除してブームシリンダ７のボトム側油室からアームシリンダ８への圧油の流入を中止させ、吐出量低減部３０２は低減制御を解除してメインポンプ１２Ｌの吐出量の低減を中止させる（ステップＳＴ１４）。
On the other hand, when it is determined that the control determination flag F is not “1” (“0”) (NO in step ST12), the merging
具体的には、合流制御部３０１は、比例電磁弁２１に対する制御指令電流の大きさを最大にし、第二ブーム流量制御弁１５７の下げ側（左側）のパイロットポートとブーム操作レバー１６Ｂの下げ側パイロット圧油路との間の連通を遮断すると共に、第二ブーム流量制御弁１５７の下げ側（左側）のパイロットポートをドレン（油タンク）ポートに連通する。なお、第二ブーム流量制御弁１５７が既に中立位置となっている場合、合流制御部３０１は、第二ブーム流量制御弁１５７を中立位置のまま維持する。
Specifically, the
また、吐出量制御部３０２は、比例電磁弁１４に対する制御指令電流の大きさを最小にし、シャトル弁１４ａとコントロールポンプ１４ｂとの間の連通を遮断する。コントロールポンプ１４ｂが吐出する圧油をレギュレータ１３Ｌに作用させないようにするためである。
Further, the discharge
以上の構成により、第一実施例に係る油圧ショベルは、制御開始条件が成立したと判定した場合に限り、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出する圧油をセンターバイパス油路４０Ｌに合流させ、且つ、メインポンプ１２Ｌの吐出量を低減させることができる。その結果、第一実施例に係る油圧ショベルは、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出する圧油を、メインポンプ１２Ｌが吐出する圧油とともに、第二ブーム流量制御弁１５７の下流にある第一アーム流量制御弁１５８に供給し、排土作業等の際にアーム５で再生利用することができる。排土作業等の間、ブームシリンダ７のボトム側油室の圧力は、アームシリンダ８のロッド側油室の圧力よりも高くなるためである。また、第一実施例に係る油圧ショベルは、ブーム操作レバー１６Ｂの下げ方向のレバー操作量とは独立して、合流用高圧油路１５７Ａを流れる圧油の量を変化させることができるので、排土作業等の間、アーム５の動きを所望の速度に速めることができる。また、第一実施例に係る油圧ショベルは、ブームシリンダ７のボトム側油室からアームシリンダ８へ流入させた圧油の流量以下の流量分だけメインポンプ１２Ｌの吐出量を低減させるので、アーム５の動きを鈍化させることなくエンジン負荷を低減させることができる。また、第一実施例に係る油圧ショベルは、メインポンプ１２Ｌの吐出量の低減幅を任意に設定できるようにするので、合流流量の調節とは別に、排土作業等の間のアーム５の動きを所望の速度に速めることができる。
With the above configuration, the hydraulic excavator according to the first embodiment merges the pressure oil flowing out from the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 into the center
また、第一実施例に係る油圧ショベルは、合流用高圧油路１５７Ａを第二ブーム流量制御弁１５７に内蔵するため、油圧回路の大型化及び複雑化を回避し、コンパクトで且つ安価な構造を採用しながら、上述の効果を実現させることができる。
Further, since the hydraulic excavator according to the first embodiment incorporates the high
次に、図５を参照しながら、本発明の第二実施例に係る油圧ショベルで実行される制御実行判定処理について説明する。なお、図５は、第二実施例に係る油圧ショベルで実行される制御実行判定処理の流れを示すフローチャートであり、この制御実行判定処理は、油圧ショベルが作動している間、継続的に実行されるものとする。 Next, a control execution determination process executed by the hydraulic excavator according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart showing the flow of the control execution determination process executed by the hydraulic excavator according to the second embodiment. This control execution determination process is continuously executed while the hydraulic excavator is operating. Shall be.
また、図５の制御実行判定処理は、制御開始条件と制御解除条件が異なる点で、図３の制御実行判定処理と相違する。 5 is different from the control execution determination process in FIG. 3 in that the control start condition and the control release condition are different.
そのため、共通点の説明を省略しながら、相違点を詳細に説明するものとする。また、第一の実施例に係る油圧ショベルを説明するために用いた参照符号と同じ参照符号を用いるものとする。 Therefore, the difference will be described in detail while omitting the description of the common points. Further, the same reference numerals as those used for explaining the hydraulic excavator according to the first embodiment are used.
概略的には、図５の制御実行判定処理は、制御開始条件が成立したとの判定が一旦行われると、ブーム下げパイロット圧が閾値β以上である限り、アーム開きパイロット圧が所定レベル以上でさえあれば、制御判定フラグＦを「１」に維持する。すなわち、図５の制御実行判定処理は、制御開始条件が成立したとの判定が一旦行われると、ブーム操作レバー１６Ｂの下げ方向のレバー操作量が中間操作領域又は上限側操作領域にある限り、アーム操作レバー１６Ａのレバー操作量に関係なく、制御判定フラグＦを「１」に維持する。
Schematically, in the control execution determination process of FIG. 5, once it is determined that the control start condition is satisfied, the arm opening pilot pressure is not less than a predetermined level as long as the boom lowering pilot pressure is not less than the threshold value β. If there is, the control determination flag F is maintained at “1”. That is, in the control execution determination process of FIG. 5, once it is determined that the control start condition is satisfied, as long as the lever operation amount in the lowering direction of the boom operation lever 16B is in the intermediate operation region or the upper limit operation region, Regardless of the lever operation amount of the
以下、フローチャートを参照しながら、図５の制御実行判定処理を詳細に説明する。 Hereinafter, the control execution determination process of FIG. 5 will be described in detail with reference to a flowchart.
最初に、制御実行判定部３００は、ブーム下げパイロット圧が閾値β以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ２１）。
First, the control
ブーム下げパイロット圧が閾値β以上であると判定した場合（ステップＳＴ２１のＹＥＳ）、制御実行判定部３００は、制御判定フラグＦが「０」であるか否かを判定する（ステップＳＴ２２）。
When it is determined that the boom lowering pilot pressure is equal to or higher than the threshold β (YES in step ST21), the control
制御判定フラグＦが「０」であると判定した場合（ステップＳＴ２２のＹＥＳ）、制御実行判定部３００は、アーム開きパイロット圧が閾値α以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ２３）。
When it is determined that the control determination flag F is “0” (YES in step ST22), the control
アーム開きパイロット圧が閾値α以上であると判定した場合（ステップＳＴ２３のＹＥＳ）、制御実行判定部３００は、制御開始条件が成立したと判定して制御判定フラグＦに「１」をセットする（ステップＳＴ２４）。
When it is determined that the arm opening pilot pressure is greater than or equal to the threshold value α (YES in step ST23), the control
アーム開きパイロット圧が閾値α未満であると判定した場合（ステップＳＴ２３のＮＯ）、制御実行判定部３００は、制御開始条件が成立していないと判定して制御判定フラグＦに「０」をセットする（「０」のまま維持する）（ステップＳＴ２５）。
When it is determined that the arm opening pilot pressure is less than the threshold value α (NO in step ST23), the control
また、制御判定フラグＦが「０」でない（「１」である）と判定した場合（ステップＳＴ２２のＮＯ）、制御実行判定部３００は、アーム開きパイロット圧が閾値α１以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ２６）。なお、閾値α１は、閾値αより小さい値であり、例えば、閾値αの３分の２の大きさである。
When it is determined that the control determination flag F is not “0” (“1”) (NO in step ST22), the control
アーム開きパイロット圧が閾値α１以上であると判定した場合（ステップＳＴ２６のＹＥＳ）、制御実行判定部３００は、制御判定フラグＦに「１」をセットした状態を維持して（ステップＳＴ２７）、処理をリターンする。
When it is determined that the arm opening pilot pressure is equal to or greater than the threshold value α1 (YES in step ST26), the control
アーム開きパイロット圧が閾値α１未満であると判定した場合（ステップＳＴ２６のＮＯ）、制御実行判定部３００は、制御開始条件が成立していないと判定して制御判定フラグＦに「０」をセットする（ステップＳＴ２８）。
When it is determined that the arm opening pilot pressure is less than the threshold value α1 (NO in step ST26), the control
一方、ブーム下げパイロット圧が閾値β未満であると判定した場合（ステップＳＴ２１のＮＯ）、制御実行判定部３００は、制御解除条件が成立したと判定して制御判定フラグＦに「０」をセットする（ステップ２８）。
On the other hand, when it is determined that the boom lowering pilot pressure is less than the threshold β (NO in step ST21), the control
以上の構成により、第二実施例に係る油圧ショベルは、制御開始条件が成立したとの判定が一旦行われると、ブーム下げパイロット圧が閾値β以上であり、且つ、アーム開きパイロット圧が閾値α１以上である限り、制御判定フラグＦを「１」に維持する。すなわち、第二実施例に係る油圧ショベルは、アーム開きパイロット圧の変動によって合流制御部３０１による合流制御及び吐出量低減部３０２による低減制御を実行するか否かの判定結果が頻繁に切り替わるのを防止することができる。その結果、第二実施例に係る油圧ショベルは、第二ブーム流量制御弁１５７の下げ側（左側）のパイロットポートに作用するパイロット圧が頻繁に変化して合流用高圧油路１５７Ａを流れる圧油の量が頻繁に変化したり、レギュレータ１３Ｌに作用する制御圧が頻繁に変化してメインポンプ１２Ｌの吐出量が頻繁に変化したりすることによって、掘削アタッチメントの動きが振動的になるのを防止することができる。
With the above configuration, in the hydraulic excavator according to the second embodiment, once it is determined that the control start condition is satisfied, the boom lowering pilot pressure is equal to or higher than the threshold value β, and the arm opening pilot pressure is equal to the threshold value α1. As long as it is the above, the control determination flag F is maintained at “1”. That is, in the hydraulic excavator according to the second embodiment, the determination result of whether or not to perform the confluence control by the
次に、図６及び図７を参照しながら、本発明の第三実施例に係る油圧ショベルについて説明する。なお、図６は、第三実施例に係る油圧ショベルに搭載される油圧回路の構成例を示す概略図である。図６は、図２と同様に、高圧油路、パイロット油路、及び電気駆動・制御系をそれぞれ実線、破線、及び点線で示すものとする。また、図７は、第三実施例に係る油圧ショベルで実行される制御実行判定処理の流れを示すフローチャートであり、この制御実行判定処理は、油圧ショベルが作動している間、継続的に実行されるものとする。 Next, a hydraulic excavator according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a hydraulic circuit mounted on the hydraulic excavator according to the third embodiment. In FIG. 6, as in FIG. 2, the high pressure oil passage, the pilot oil passage, and the electric drive / control system are indicated by a solid line, a broken line, and a dotted line, respectively. FIG. 7 is a flowchart showing the flow of the control execution determination process executed by the hydraulic excavator according to the third embodiment. This control execution determination process is continuously executed while the hydraulic excavator is operating. Shall be.
図６は、アームロッド圧センサ１７Ｄ及びアームボトム圧センサ１７Ｅを備える点で図２の第一実施例に係る油圧回路と相違するがその他の点で共通する。
FIG. 6 differs from the hydraulic circuit according to the first embodiment of FIG. 2 in that it includes an arm
また、図７の制御実行判定処理は、アームロッド圧がアームボトム圧以上であるか否かを判定するステップＳＴ３３を有する点で図３の第一実施例に係る制御実行判定処理と相違するがその他の点で共通する。 The control execution determination process of FIG. 7 is different from the control execution determination process according to the first embodiment of FIG. 3 in that it includes step ST33 for determining whether or not the arm rod pressure is equal to or higher than the arm bottom pressure. It is common in other points.
そのため、共通点の説明を省略しながら、相違点を詳細に説明するものとする。また、第一の実施例に係る油圧ショベルを説明するために用いた参照符号と同じ参照符号を用いるものとする。 Therefore, the difference will be described in detail while omitting the description of the common points. Further, the same reference numerals as those used for explaining the hydraulic excavator according to the first embodiment are used.
アームロッド圧センサ１７Ｄは、アームシリンダ８のロッド側油室における圧力を検出する圧力センサであり、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。
The arm
アームボトム圧センサ１７Ｅは、アームシリンダ８のボトム側油室における圧力を検出する圧力センサであり、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。
The arm
制御実行判定部３００は、ブーム下げパイロット圧が閾値β以上であると判定し（ステップＳＴ３１のＹＥＳ）、アーム開きパイロット圧が閾値α以上であると判定した場合（ステップＳＴ３２のＹＥＳ）、アームロッド圧がアームボトム圧以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ３３）。
The control
具体的には、制御実行判定部３００は、アームボトム圧センサ１７Ｄ及びアームロッド圧センサ１７Ｅの出力に基づいてアームロッド圧がアームボトム圧以上であるか否かを判定する。
Specifically, the control
アームロッド圧がアームボトム圧以上であると判定した場合（ステップＳＴ３３のＹＥＳ）、制御実行判定部３００は、制御開始条件が成立したと判定して制御判定フラグＦに「１」をセットする（ステップＳＴ３４）。
When it is determined that the arm rod pressure is equal to or higher than the arm bottom pressure (YES in step ST33), the control
一方、アームロッド圧がアームボトム圧未満であると判定した場合（ステップＳＴ３３のＮＯ）、制御実行判定部３００は、制御開始条件が成立していない（制御解除条件が成立した）と判定して制御判定フラグＦに「０」をセットする（ステップＳＴ３５）。アーム５が開き方向に操作される場合、アームロッド圧は、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒが吐出する圧油がアームシリンダ８のロッド側油室に流入するため、アームボトム圧よりも大きくなるからである。
On the other hand, when it is determined that the arm rod pressure is less than the arm bottom pressure (NO in step ST33), the control
このように、制御実行判定部３００は、ブーム操作レバー１６Ｂの下げ方向のレバー操作量が中間操作領域又は上限側操作領域にあり、且つ、アーム操作レバー１６Ａの開き方向のレバー操作量が上限側操作領域にあると判定し、さらに、アームロッド圧がアームボトム圧以上であることを確認した上で、制御開始条件が成立したと判定する。
Thus, in the control
なお、第三実施例に係る油圧ショベルは、アームボトム圧センサ１７Ｄ及びアームロッド圧センサ１７Ｅの代わりに或いはそれらに加えて、ブームボトム圧センサ及びブームロッド圧センサ（何れも図示せず。）を備えるようにしてもよい。この場合、制御実行判定部３００は、アームロッド圧がアームボトム圧以上であると判定した上で、ブームボトム圧センサ及びブームロッド圧センサの出力に基づいてブームボトム圧がブームロッド圧以上であると判定した場合に、排土中であると判定するようにしてもよい。また、制御実行判定部３００は、アームロッド圧がアームボトム圧以上であると判定する代わりに、ブームボトム圧がブームロッド圧以上であると判定した場合に、制御開始条件が成立したと判定するようにしてもよい。ブーム４が下げ方向に操作される場合、ブームボトム圧は、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出する圧油がメータアウト制御されるため、ブームロッド圧よりも大きくなるからである。
The hydraulic excavator according to the third embodiment includes a boom bottom pressure sensor and a boom rod pressure sensor (both not shown) instead of or in addition to the arm
また、第三実施例に係る油圧ショベルは、アームボトム圧センサ１７Ｄ及びアームロッド圧センサ１７Ｅの代わりに或いはそれらに加えて、バケットボトム圧センサ及びバケットロッド圧センサ（何れも図示せず。）を備えるようにしてもよい。この場合、制御実行判定部３００は、アームロッド圧がアームボトム圧以上であると判定した上で、バケットボトム圧センサ及びバケットロッド圧センサの出力に基づいてバケットロッド圧がバケットボトム圧以上であると判定した場合に、制御開始条件が成立したと判定するようにしてもよい。また、制御実行判定部３００は、アームロッド圧がアームボトム圧以上であると判定する代わりに、バケットロッド圧がバケットボトム圧以上であると判定した場合に、制御開始条件が成立したと判定するようにしてもよい。バケット６が開き方向に操作される場合、バケットロッド圧は、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒが吐出する圧油がバケットシリンダ９のロッド側油室に流入するため、バケットボトム圧よりも大きくなるからである。
The hydraulic excavator according to the third embodiment includes a bucket bottom pressure sensor and a bucket rod pressure sensor (both not shown) instead of or in addition to the arm
以上の構成により、第三実施例に係る油圧ショベルで実行される制御実行判定部３００は、合流制御部３０１による合流制御及び吐出量低減部３０２による低減制御を実行するか否かの判定結果をより信頼性の高いものとすることができる。その結果、制御実行判定部３００は、制御開始条件が成立した（制御開始条件が成立していない）との誤判定により排土作業等が行われていないにもかかわらず不用意にアーム５の動きが速められたり、メインポンプ１２Ｌの吐出量が低減されたりするのを防止することができる。
With the above configuration, the control
次に、図８を参照しながら、本発明の第四実施例に係る油圧ショベルについて説明する。なお、図８は、第四実施例に係る油圧ショベルで実行される制御実行判定処理の流れを示すフローチャートであり、この制御実行判定処理は、油圧ショベルが作動している間、継続的に実行されるものとする。また、第四実施例に係る油圧ショベルは、図６に示す油圧回路を搭載しているものとする。 Next, a hydraulic excavator according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing the flow of the control execution determination process executed by the hydraulic excavator according to the fourth embodiment. This control execution determination process is continuously executed while the hydraulic excavator is operating. Shall be. The hydraulic excavator according to the fourth embodiment is assumed to be equipped with the hydraulic circuit shown in FIG.
図８の制御実行判定処理は、アームロッド圧がアームボトム圧以上であるか否かを判定するステップＳＴ４４を有する点で図５の第二実施例に係る制御実行判定処理と相違するがその他の点で共通する。 The control execution determination process of FIG. 8 is different from the control execution determination process according to the second embodiment of FIG. 5 in that it has step ST44 for determining whether or not the arm rod pressure is equal to or higher than the arm bottom pressure. In common.
そのため、共通点の説明を省略しながら、相違点を詳細に説明するものとする。また、第一の実施例に係る油圧ショベルを説明するために用いた参照符号と同じ参照符号を用いるものとする。 Therefore, the difference will be described in detail while omitting the description of the common points. Further, the same reference numerals as those used for explaining the hydraulic excavator according to the first embodiment are used.
制御実行判定部３００は、制御判定フラグＦが「０」であると判定した場合（ステップＳＴ４２のＹＥＳ）、アーム開きパイロット圧がα以上か否かを判定する（ステップＳＴ４３）。
When it is determined that the control determination flag F is “0” (YES in step ST42), the control
アーム開きパイロット圧がα以上であると判定した場合（ステップＳＴ４３のＹＥＳ）、制御実行判定部３００は、更に、アームロッド圧がアームボトム圧以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ４４）。
When it is determined that the arm opening pilot pressure is greater than or equal to α (YES in step ST43), the control
アームロッド圧がアームボトム圧以上であると判定した場合（ステップＳＴ４４のＹＥＳ）、制御実行判定部３００は、制御開始条件が成立したと判定して制御判定フラグＦに「１」をセットする（ステップＳＴ４５）。
When it is determined that the arm rod pressure is equal to or higher than the arm bottom pressure (YES in step ST44), the control
一方、アームロッド圧がアームボトム圧未満であると判定した場合（ステップＳＴ４４のＮＯ）、制御実行判定部３００は、制御開始条件が成立していないと判定して制御判定フラグＦに「０」をセットする（ステップＳＴ４６）。アーム５が開き方向に操作される場合、アームロッド圧は、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒが吐出する圧油がアームシリンダ８のロッド側油室に流入するため、アームボトム圧よりも大きくなるからである。
On the other hand, when it is determined that the arm rod pressure is less than the arm bottom pressure (NO in step ST44), the control
なお、第四実施例に係る油圧ショベルは、第三実施例の場合と同様に、アームボトム圧センサ１７Ｄ及びアームロッド圧センサ１７Ｅ（図６参照。）の代わりに或いはそれらに加えて、バケットボトム圧センサ及びバケットロッド圧センサ（何れも図示せず。）、又は、ブームボトム圧センサ及びブームロッド圧センサ（何れも図示せず。）を備えるようにしてもよい。
Note that the hydraulic excavator according to the fourth embodiment is similar to the third embodiment in that a bucket bottom is used instead of or in addition to the arm
以上の構成により、第四実施例に係る油圧ショベルに搭載される制御実行判定部３００は、制御開始条件が成立したとの仮判定が一旦行われると、ブーム下げパイロット圧が閾値β以上であり、且つ、アーム開きパイロット圧が閾値α１以上である限り、アームロッド圧がアームボトム圧以上であるか否かにかかわらず制御判定フラグＦを「１」に維持する。すなわち、制御実行判定部３００は、アーム開きパイロット圧、アームロッド圧、アームボトム圧の変動によって合流制御部３０１による合流制御及び吐出量低減部３０２による低減制御を実行するか否かの判定結果が頻繁に切り替わるのを防止することができる。その結果、第四実施例に係る油圧ショベルは、第二ブーム流量制御弁１５７の下げ側（左側）のパイロットポートに作用するパイロット圧が頻繁に変化して合流用高圧油路１５７Ａを流れる圧油の量が頻繁に変化したり、レギュレータ１３Ｌに作用する制御圧が頻繁に変化してメインポンプ１２Ｌの吐出量が頻繁に変化したりすることによって、掘削アタッチメントの動きが振動的になるのを防止することができる。
With the above configuration, the control
また、制御実行判定部３００は、合流制御部３０１による合流制御及び吐出量低減部３０２による低減制御を実行するか否かの判定結果をより信頼性の高いものとすることができる。その結果、制御実行判定部３００は、制御開始条件が成立したとの誤判定により排土作業等が行われていないにもかかわらず不用意にアーム５の動きが速められたり、メインポンプ１２Ｌの吐出量が低減されたりするのを防止することができる。また、制御実行判定部３００は、制御解除条件が成立したとの誤判定により排土作業等が行われているにもかかわらず合流によるブームボトム圧の再生利用が行われなかったり、メインポンプ１２Ｌの吐出量の低減によるエンジン負荷の低減が行われなかったりするのを防止することができる。
Further, the control
次に、図９及び図１０を参照しながら、本発明の第五実施例に係る油圧ショベルについて説明する。なお、図９は、第五実施例に係る油圧ショベルに搭載される油圧回路の構成例を示す概略図である。図９は、図２及び図６と同様に、高圧油路、パイロット油路、及び電気駆動・制御系をそれぞれ実線、破線、及び点線で示すものとする。また、図１０は、第五実施例に係る油圧ショベルで実行される制御実行判定処理の流れを示すフローチャートであり、この制御実行判定処理は、油圧ショベルが作動している間、継続的に実行されるものとする。 Next, a hydraulic excavator according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a schematic diagram showing a configuration example of a hydraulic circuit mounted on the hydraulic excavator according to the fifth embodiment. 9, as in FIGS. 2 and 6, the high pressure oil passage, the pilot oil passage, and the electric drive / control system are indicated by a solid line, a broken line, and a dotted line, respectively. FIG. 10 is a flowchart showing the flow of the control execution determination process executed by the hydraulic excavator according to the fifth embodiment. This control execution determination process is continuously executed while the hydraulic excavator is operating. Shall be.
図９は、吐出圧センサ１７Ｆ、１７Ｇを備える点で図２の第一実施例に係る油圧回路と相違するがその他の点で共通する。 9 is different from the hydraulic circuit according to the first embodiment of FIG. 2 in that it includes discharge pressure sensors 17F and 17G, but is common in other points.
また、図１０の制御実行判定処理は、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの吐出圧の双方が所定の閾値ζ以上であるか否かを判定するステップＳＴ５３を有する点で図３の第一実施例に係る制御実行判定処理と相違するがその他の点で共通する。
Further, the control execution determination process of FIG. 10 according to the first embodiment of FIG. 3 includes a step ST53 for determining whether or not both discharge pressures of the
そのため、共通点の説明を省略しながら、相違点を詳細に説明するものとする。また、第一の実施例に係る油圧ショベルを説明するために用いた参照符号と同じ参照符号を用いるものとする。 Therefore, the difference will be described in detail while omitting the description of the common points. Further, the same reference numerals as those used for explaining the hydraulic excavator according to the first embodiment are used.
吐出圧センサ１７Ｆは、メインポンプ１２Ｌの吐出圧を検出する圧力センサであり、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。
The discharge pressure sensor 17F is a pressure sensor that detects the discharge pressure of the
吐出圧センサ１７Ｇは、メインポンプ１２Ｒの吐出圧を検出する圧力センサであり、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。
The discharge pressure sensor 17G is a pressure sensor that detects the discharge pressure of the
制御実行判定部３００は、ブーム下げパイロット圧が閾値β以上であると判定し（ステップＳＴ５１のＹＥＳ）、アーム開きパイロット圧が閾値α以上であると判定した場合（ステップＳＴ５２のＹＥＳ）、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの吐出圧の双方が閾値ζ以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ５３）。
The control
具体的には、制御実行判定部３００は、吐出圧センサ１７Ｆ、１７Ｇの出力に基づいてメインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの吐出圧の双方が閾値ζ以上であるか否かを判定する。
Specifically, the control
メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの吐出圧の双方が閾値ζ以上であると判定した場合（ステップＳＴ５３のＹＥＳ）、制御実行判定部３００は、制御開始条件が成立したと判定して制御判定フラグＦに「１」をセットする（ステップＳＴ５４）。
When it is determined that both the discharge pressures of the
一方、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの吐出圧の少なくとも一方が閾値ζ未満であると判定した場合（ステップＳＴ５３のＮＯ）、制御実行判定部３００は、制御開始条件が成立していない（制御開始条件が成立した）と判定して制御判定フラグＦに「０」をセットする（ステップＳＴ５５）。排土作業等の際に、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの吐出圧は、圧油をアームシリンダ８のロッド側油室に流入させるために閾値ζ以上となるからである。
On the other hand, when it is determined that at least one of the discharge pressures of the
このように、制御実行判定部３００は、ブーム操作レバー１６Ｂの下げ方向のレバー操作量が中間操作領域又は上限側操作領域にあり、且つ、アーム操作レバー１６Ａの開き方向のレバー操作量が上限側操作領域にあると判定し、さらに、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの吐出圧の双方が閾値ζ以上であることを確認した上で、制御開始条件が成立したと判定する。
Thus, in the control
以上の構成により、第五実施例に係る油圧ショベルで実行される制御実行判定部３００は、合流制御部３０１による合流制御及び吐出量低減部３０２による低減制御を実行するか否かの判定結果をより信頼性の高いものとすることができる。その結果、制御実行判定部３００は、制御開始条件が成立した（制御解除条件が成立していない）との誤判定により排土作業等が行われていないにもかかわらず不用意にアーム５の動きが速められたり、メインポンプ１２Ｌの吐出量が低減されたりするのを防止することができる。また、制御実行判定部３００は、制御解除条件が成立した（制御開始条件が成立していない）との誤判定により排土作業等が行われているにもかかわらず合流によるブームボトム圧の再生利用が行われなかったり、メインポンプ１２Ｌの吐出量の低減によるエンジン負荷の低減が行われなかったりするのを防止することができる。
With the above configuration, the control
次に、図１１を参照しながら、本発明の第六実施例に係る油圧ショベルについて説明する。なお、図１１は、第六実施例に係る油圧ショベルで実行される制御実行判定処理の流れを示すフローチャートであり、この制御実行判定処理は、油圧ショベルが作動している間、継続的に実行されるものとする。また、第六実施例に係る油圧ショベルは、図９に示す油圧回路を搭載しているものとする。 Next, a hydraulic excavator according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a flowchart showing the flow of the control execution determination process executed by the hydraulic excavator according to the sixth embodiment. This control execution determination process is continuously executed while the hydraulic excavator is operating. Shall be. The hydraulic excavator according to the sixth embodiment is assumed to be equipped with the hydraulic circuit shown in FIG.
図１１の制御実行判定処理は、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの吐出圧の双方が閾値ζ以上であるか否かを判定するステップＳＴ６４を有する点で図５の第二実施例に係る制御実行判定処理と相違するがその他の点で共通する。
The control execution determination process of FIG. 11 includes a control execution determination process according to the second embodiment of FIG. 5 in that it includes step ST64 for determining whether or not both discharge pressures of the
そのため、共通点の説明を省略しながら、相違点を詳細に説明するものとする。また、第一の実施例に係る油圧ショベルを説明するために用いた参照符号と同じ参照符号を用いるものとする。 Therefore, the difference will be described in detail while omitting the description of the common points. Further, the same reference numerals as those used for explaining the hydraulic excavator according to the first embodiment are used.
制御実行判定部３００は、制御判定フラグＦが「０」であると判定した場合（ステップＳＴ６２のＹＥＳ）、アーム開きパイロット圧がα以上か否かを判定する（ステップＳＴ６３）。
When it is determined that the control determination flag F is “0” (YES in step ST62), the control
アーム開きパイロット圧がα以上であると判定した場合（ステップＳＴ６３のＹＥＳ）、制御実行判定部３００は、更に、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの吐出圧の双方が閾値ζ以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ６４）。
When it is determined that the arm opening pilot pressure is greater than or equal to α (YES in step ST63), the control
メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの吐出圧の双方が閾値ζ以上であると判定した場合（ステップＳＴ６４のＹＥＳ）、制御実行判定部３００は、制御開始条件が成立したと判定して制御判定フラグＦに「１」をセットする（ステップＳＴ６５）。
When it is determined that both the discharge pressures of the
一方、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの吐出圧の双方が閾値ζ未満であると判定した場合（ステップＳＴ６４のＮＯ）、制御実行判定部３００は、制御開始条件が成立していないと判定して制御判定フラグＦに「０」をセットする（「０」のまま維持する。）（ステップＳＴ６６）。排土作業等の際に、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの吐出圧は、圧油をアームシリンダ８のロッド側油室に流入させるために閾値ζ以上となるからである。
On the other hand, when it is determined that both the discharge pressures of the
以上の構成により、第六実施例に係る油圧ショベルに搭載される制御実行判定部３００は、制御開始条件が成立したとの仮判定が一旦行われると、ブーム下げパイロット圧が閾値β以上であり、且つ、アーム開きパイロット圧が閾値α１以上である限り、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの吐出圧の双方が閾値ζ以上であるか否かにかかわらず制御判定フラグＦを「１」に維持する。すなわち、制御実行判定部３００は、アーム開きパイロット圧、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの吐出圧の変動によって合流制御部３０１による合流制御及び吐出量低減部３０２による低減制御を実行するか否かの判定結果が頻繁に切り替わるのを防止することができる。その結果、第六実施例に係る油圧ショベルは、第二ブーム流量制御弁１５７の下げ側（左側）のパイロットポートに作用するパイロット圧が頻繁に変化して合流用高圧油路１５７Ａを流れる圧油の量が頻繁に変化したり、レギュレータ１３Ｌに作用する制御圧が頻繁に変化してメインポンプ１２Ｌの吐出量が頻繁に変化したりすることによって、掘削アタッチメントの動きが振動的になるのを防止することができる。
With the above configuration, the control
また、制御実行判定部３００は、合流制御部３０１による合流制御及び吐出量低減部３０２による低減制御を実行するか否かの判定結果をより信頼性の高いものとすることができる。その結果、制御実行判定部３００は、制御開始条件が成立したとの誤判定により排土作業等が行われていないにもかかわらずアーム５の動きが速められたり、メインポンプ１２Ｌの吐出量が低減されたりするのを防止することができる。また、制御実行判定部３００は、制御開始条件が成立していない（制御解除条件が成立した）との誤判定により排土作業等が行われているにもかかわらず合流によるブームボトム圧の再生利用が行われなかったり、メインポンプ１２Ｌの吐出量の低減によるエンジン負荷の低減が行われなかったりするのを防止することができる。
Further, the control
次に、図１２を参照しながら、本発明の第七実施例に係る油圧ショベルについて説明する。なお、図１２は、第七実施例に係る油圧ショベルに搭載される油圧回路の構成例を示す概略図である。図１２は、図２、図６及び図９と同様に、高圧油路、パイロット油路、及び電気駆動・制御系をそれぞれ実線、破線、及び点線で示すものとする。 Next, a hydraulic excavator according to a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a hydraulic circuit mounted on the hydraulic excavator according to the seventh embodiment. FIG. 12 shows the high-pressure oil passage, the pilot oil passage, and the electric drive / control system by a solid line, a broken line, and a dotted line, respectively, similarly to FIGS.
図１２は、アームロッド圧センサ１７Ｄ及びブームボトム圧センサ１７Ｈを備える点で図２の第一実施例に係る油圧回路と相違するがその他の点で共通する。
FIG. 12 differs from the hydraulic circuit according to the first embodiment of FIG. 2 in that it includes an arm
そのため、共通点の説明を省略しながら、相違点を詳細に説明するものとする。また、第一の実施例に係る油圧ショベルを説明するために用いた参照符号と同じ参照符号を用いるものとする。なお、第七実施例に係る油圧ショベルは、油圧ショベルが作動している間、図３に示す制御実行判定処理を継続的に実行する。 Therefore, the difference will be described in detail while omitting the description of the common points. Further, the same reference numerals as those used for explaining the hydraulic excavator according to the first embodiment are used. The hydraulic excavator according to the seventh embodiment continuously executes the control execution determination process shown in FIG. 3 while the hydraulic excavator is operating.
アームロッド圧センサ１７Ｄは、アームシリンダ８のロッド側油室における圧力を検出する圧力センサであり、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。
The arm
ブームボトム圧センサ１７Ｈは、ブームシリンダ７のボトム側油室における圧力を検出する圧力センサであり、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。
The boom
吐出量低減部３０２は、制御実行判定部３００により制御開始条件が成立したと判定された場合に、アームロッド圧センサ１７Ｄが検出するアームロッド圧ＰＡと、ブームボトム圧センサ１７Ｈが検出するブームボトム圧ＰＢとに基づいて、メインポンプ１２Ｌの吐出量の低減幅を決定する。
Discharge
具体的には、吐出量低減部３０２は、下記の数式（１）により、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出してアームシリンダ８のロッド側油室に流入する圧油の合流流量Ｑを算出する。なお、Ｃは、流量係数であり、ＡＲＥは、合流用高圧油路１５７Ａの油路面積である。また、ブームボトム圧ＰＢは、アームロッド圧ＰＡより大きいものとし、ブームボトム圧ＰＢがアームロッド圧ＰＡ以下の場合、合流流量Ｑはゼロに設定されるものとする。
Specifically, the discharge
そして、吐出量低減部３０２は、算出した合流流量Ｑと等しい流量を、メインポンプ１２Ｌの吐出量の低減幅として決定する。アームシリンダ８に流入する圧油の流量が、合流制御部３０１による合流制御を行わない場合の流量と同等となるようにするためである。これにより、吐出量低減部３０２は、メインポンプ１２Ｌの吐出量を低減させたとしても、合流制御を行わない場合のアーム５の動きと同等のアーム５の動きを確保できる。
Then, the discharge
なお、吐出量低減部３０２は、算出した合流流量Ｑより少ない流量（例えば、合流流量Ｑのうちの所定割合を占める流量である。）を、メインポンプ１２Ｌの吐出量の低減幅として決定してもよい。アームシリンダ８に流入する圧油の流量が、合流制御部３０１による合流制御を行わない場合の流量を下回らないようにするためである。これにより、吐出量低減部３０２は、メインポンプ１２Ｌの吐出量を低減させたとしても、合流制御を行わない場合のアーム５の動きよりも速いアーム５の動きを確保できる。
The discharge
その後、吐出量低減部３０２は、決定した低減幅に応じた大きさの制御指令電流を比例電磁弁１４に対して出力し、レギュレータ１３Ｌに作用する圧力を制御指令電流に応じた圧力（＞ネガコン圧）に増大させ、メインポンプ１２Ｌの吐出量をその決定した低減幅だけ低減させる。
Thereafter, the discharge
以上の構成により、第七実施例に係る油圧ショベルに搭載される吐出量低減部３０２は、アームロッド圧ＰＡとブームボトム圧ＰＢ（＞ＰＡ）との間の圧力差に応じて、メインポンプ１２Ｌの吐出量の低減幅を決定する。そして、排土作業等の進行につれて（ブーム４が下降するにつれて）減少するブームボトム圧ＰＢに応じて、或いは、排土作業等の進行につれて（アーム５が開くにつれて）増加するアームロッド圧ＰＡに応じて、メインポンプ１２Ｌの吐出量の低減幅を変化させることができる。その結果、合流制御部３０１による合流制御の実行中にアーム５の動きが不安定となったり鈍化したりするのを防止することができる。
With the above configuration, the discharge
なお、第七実施例に係る油圧ショベルに搭載される吐出量低減部３０２は、アームロッド圧センサ１７Ｄによりアームシリンダ８のロッド側油室の圧力を検出する代わりに、吐出圧センサ１７Ｆによりメインポンプ１２Ｌの吐出圧を検出してもよい。この場合、吐出量低減部３０２は、メインポンプ１２Ｌの吐出圧から、所定の圧力損失（アームシリンダ８のロッド側油室に圧油を供給する際に生じる圧力損失である。）を差し引いて、アームシリンダ８のロッド側油室の圧力を算出する。その結果、吐出量低減部３０２は、アームロッド圧センサ１７Ｄが利用できない場合であっても、メインポンプ１２Ｌの吐出圧に基づいて算出したアームロッド圧ＰＡとブームボトム圧ＰＢ（＞ＰＡ）との間の圧力差に応じて、メインポンプ１２Ｌの吐出量の低減幅を決定することができる。
The discharge
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and substitutions can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. Can be added.
例えば、上述の実施例において、比例電磁弁１４、２１は、コントローラ３０からの制御指令電流に応じてその出力圧を電気的に変化させるが、アーム開きパイロット圧及びブーム下げパイロット圧に応じてその出力圧を油圧的に変化させるものであってもよい。
For example, in the above-described embodiment, the
また、上述の実施例において、制御実行判定部３００は、アームロッド圧がアームボトム圧以上であるか否か、バケットロッド圧がバケットボトム圧以上であるか否か、ブームボトム圧がブームロッド圧以上であるか否か、又は、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの吐出圧の双方が所定の閾値ζ以上であるか否かの判定を、合流制御部３０１による合流制御及び吐出量低減部３０２による低減制御を実行するか否かの確認のために個別に実行する。しかしながら、制御実行判定部３００は、それらの判定を任意に組み合わせて合流制御部３０１による合流制御及び吐出量低減部３０２による低減制御を実行するか否かの確認を行うようにしてもよい。さらに、制御実行判定部３００は、アーム角度センサ、ブーム角度センサ、バケット角度センサ等の出力に基づいて掘削アタッチメントの姿勢が所定の姿勢であるか否かを判定し、その判定結果を合流制御部３０１による合流制御及び吐出量低減部３０２による低減制御を実行するか否かの確認のために用いるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the control
また、上述の実施例において、吐出量低減部３０２は、第一アーム流量制御弁１５８に圧油を供給するメインポンプ１２Ｌの吐出量のみを低減させるが、第二アーム流量制御弁１５９に圧油を供給するメインポンプ１２Ｒも含め、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの双方の吐出量を低減させてもよい。また、吐出量低減部３０２は、第二アーム流量制御弁１５９に圧油を供給するメインポンプ１２Ｒの吐出量のみを低減させてもよい。なお、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの双方の吐出量を低減させる場合の合計低減幅、及び、メインポンプ１２Ｒの吐出量のみを低減させる場合の低減幅は、メインポンプ１２Ｌの吐出量のみを低減させる場合と同様に、合流流量以下となるように決定される。
In the above-described embodiment, the discharge
また、上述の実施例において、合流用高圧油路１５７Ａは、第二ブーム流量制御弁１５７の下げ側位置に配置され、第二ブーム流量制御弁１５７に内蔵されているが、第二ブーム流量制御弁１５７とは独立して配置され、別個の電磁比例弁等を用いて連通・遮断が切り替えられてもよい。
In the above-described embodiment, the merging high-
また、上述の実施例において、合流制御部３０１は、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出する圧油をアームシリンダ８に流入させるが、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出する圧油をバケットシリンダ９等の他の油圧アクチュエータに流入させてもよい。
In the above-described embodiment, the merging
１・・・下部走行体
２・・・旋回機構
３・・・上部旋回体
４・・・ブーム
５・・・アーム
６・・・バケット
７・・・ブームシリンダ
８・・・アームシリンダ
９・・・バケットシリンダ
１０・・・キャビン
１２Ｌ、１２Ｒ・・・メインポンプ
１３Ｌ、１３Ｒ・・・レギュレータ
１４・・・比例電磁弁
１４ａ・・・シャトル弁
１４ｂ・・・コントロールポンプ
１６Ａ・・・アーム操作レバー
１６Ｂ・・・ブーム操作レバー
１６Ｃ・・・バケット操作レバー
１７Ａ・・・アーム開きパイロット圧センサ
１７Ｂ・・・ブーム下げパイロット圧センサ
１７Ｃ・・・バケット閉じパイロット圧センサ
１７Ｄ・・・アームロッド圧センサ
１７Ｅ・・・アームボトム圧センサ
１７Ｆ、１７Ｇ・・・吐出圧センサ
１７Ｈ・・・ブームボトム圧センサ
１８・・・メインリリーフ弁
１９Ｌ、１９Ｒ・・・リリーフ弁
２０Ｌ、２０Ｒ・・・ネガティブコントロール絞り
２１・・・比例電磁弁
３０・・・コントローラ
４０Ｌ、４０Ｒ・・・センターバイパス油路
４１Ｌ、４１Ｒ・・・ネガコン圧油路
１５０・・・制御弁（走行直進弁）
１５１〜１６０・・・流量制御弁
１５７Ａ・・・合流用高圧油路
３００・・・制御実行判定部
３０１・・・合流制御部
３０２・・・吐出量低減部
DESCRIPTION OF
151-160 ...
Claims (2)
アーム操作量を検出するアーム操作量検出部と、
ブーム操作量を検出するブーム操作量検出部と、
前記アタッチメントによる所定の作業が行われているか否かを判定する制御実行判定部、ブームシリンダのボトム側油室から流出する圧油の他の油圧アクチュエータへの流入を制御する合流制御部、及びメインポンプの吐出量を低減させる吐出量低減部を有する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記制御実行判定部により、下げ方向のブーム操作量が所定の中間操作領域にあり、且つ、開き方向のアーム操作量が所定の上限側操作領域にあると判定された場合に、前記合流制御部により、ブームシリンダのボトム側油室から流出する圧油を他の油圧アクチュエータに流入させ、前記吐出量低減部により、前記メインポンプの吐出量を低減させる、
ことを特徴とする建設機械。 A construction machine having an attachment including an arm and a boom,
An arm operation amount detector for detecting an arm operation amount;
A boom operation amount detector for detecting a boom operation amount;
A control execution determination unit that determines whether or not a predetermined operation by the attachment is being performed, a merging control unit that controls inflow of the hydraulic oil flowing out from the bottom side oil chamber of the boom cylinder into another hydraulic actuator, and a main A control device having a discharge amount reduction unit for reducing the discharge amount of the pump,
When the control execution determination unit determines that the boom operation amount in the lowering direction is in a predetermined intermediate operation region, and the arm operation amount in the opening direction is in a predetermined upper limit side operation region by the control execution determination unit. The flow control unit causes the pressure oil flowing out from the bottom side oil chamber of the boom cylinder to flow into another hydraulic actuator, and the discharge amount reduction unit reduces the discharge amount of the main pump.
Construction machinery characterized by that.
前記吐出量低減部は、前記ブームシリンダのボトム側油室の圧力と前記アームシリンダのロッド側油室の圧力との間の圧力差に基づいて、前記メインポンプの吐出量の低減幅を決定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の建設機械。 The merging control unit causes the pressure oil flowing out from the bottom side oil chamber of the boom cylinder to flow into the arm cylinder,
The discharge amount reduction unit determines a reduction amount of the discharge amount of the main pump based on a pressure difference between the pressure of the bottom side oil chamber of the boom cylinder and the pressure of the rod side oil chamber of the arm cylinder. ,
The construction machine according to claim 1.
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