作業車両の油圧制御装置
【課題】複合操作が可能なパラレル油圧回路であっても、複合操作時のバケットの回動速度が低下することによる不具合の発生を防止できる作業車両の油圧制御装置を提供する。
【解決手段】メインポンプ６からの圧油の流れに対してアーム用コントロールバルブ４１とバケット用コントロールバルブ４２とを並列に配設し、アーム用コントロールバルブ４１の上流に流量制御弁４３を配設した。そして、アームシリンダ１１４とバケットシリンダ１１５を同時に駆動する複合操作が行われたと判断されると、メインポンプ６からアーム用コントロールバルブ４１へ流れる圧油を流量制御弁４３で規制するように構成した。
【解決手段】メインポンプ６からの圧油の流れに対してアーム用コントロールバルブ４１とバケット用コントロールバルブ４２とを並列に配設し、アーム用コントロールバルブ４１の上流に流量制御弁４３を配設した。そして、アームシリンダ１１４とバケットシリンダ１１５を同時に駆動する複合操作が行われたと判断されると、メインポンプ６からアーム用コントロールバルブ４１へ流れる圧油を流量制御弁４３で規制するように構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業車両に取り付けられたアームやバケットを駆動するための油圧制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
揺動可能なアームやアームの先端で揺動可能なバケットを有するホイールローダなどの作業車両が知られている。従来、このような作業車両では、アームやバケットを揺動駆動するための油圧回路として、バケットの揺動操作を優先するタンデム油圧回路が採用されていた（特許文献１参照）。しかし、バケットが揺動操作されるとアームが駆動されなくなってしまうため、アームの動きが滑らかではなくなってしまう。そのため、バケットが揺動操作されていてもアームの揺動操作ができるように、アームやバケットを揺動駆動するための油圧回路として、パラレル油圧回路を採用する作業車両が知られている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１３６８０３号公報
【特許文献２】特開２００５−１２７４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
アームやバケットを揺動駆動するための油圧回路として、パラレル油圧回路を採用した上述の作業車両で、たとえば、バケット内の土砂を放出した後、アームの下げ動作を行いながらバケットの角度位置を水平位置に戻そうとする場合を考える。このとき、アームが自重で下がろうとするため、アームを駆動する油圧シリンダでは、アームを下げる方向に駆動するために圧油を供給する方の油室の圧力が低下する。そのため、この油室に優先的に圧油が供給されてしまい、バケットを駆動する油圧シリンダへ圧油が供給されなくなるため、バケットが所定の位置まで戻り難くなるという不都合が生じる恐れがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１） 請求項１の発明による作業車両の油圧制御装置は、圧油を供給する油圧ポンプと、油圧ポンプから供給される圧油によって作業車両に取り付けられたアームを揺動駆動するアーム駆動用アクチュエータと、油圧ポンプから供給される圧油によってアームの先端に取り付けられたバケットを揺動駆動するバケット駆動用アクチュエータと、油圧ポンプからアーム駆動用アクチュエータに供給される圧油を制御してアーム駆動用アクチュエータの駆動を制御するアーム駆動用圧油制御弁と、油圧ポンプからバケット駆動用アクチュエータに供給される圧油を制御してバケット駆動用アクチュエータの駆動を制御するバケット駆動用圧油制御弁と、アーム駆動用圧油制御弁を制御するアーム操作手段と、バケット駆動用圧油制御弁を制御するバケット操作手段と、アーム駆動用アクチュエータおよびバケット駆動用アクチュエータの操作状態を検出する操作状態検出手段と、操作状態検出手段でアーム駆動用アクチュエータとバケット駆動用アクチュエータとが複合的に操作されたことを検出すると、アーム駆動用アクチュエータに供給される圧油を制限する流量制御弁とを備えることを特徴とする。
（２） 請求項２の発明は、請求項１に記載の作業車両の油圧制御装置において、流量制御弁は、バケット駆動用圧油制御弁の圧油の制御特性に応じてアーム駆動用アクチュエータに供給される圧油を制御することを特徴とする。
（３） 請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の作業車両の油圧制御装置において、油圧ポンプで供給される圧油の最高圧力を規定するメインリリーフ弁をさらに備え、流量制御弁は、バケット駆動用圧油制御弁がバケット駆動用アクチュエータへの圧油を遮断している間は、メインリリーフ弁から圧油がタンク側へ導かれないようにアーム駆動用アクチュエータに供給される圧油を制御することを特徴とする。
（４） 請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の作業車両の油圧制御装置において、流量制御弁は、バケット駆動用圧油制御弁がバケット駆動用アクチュエータへ供給される圧油の流量が最大となるように制御されているときには、アーム駆動用アクチュエータに供給される圧油を遮断することを特徴とする。
（５） 請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の作業車両の油圧制御装置において、流量制御弁は、操作状態検出手段によってバケット駆動用アクチュエータの操作とアームの下げ方向へのアーム駆動用アクチュエータの操作とが検出されたとき、および、バケット駆動用アクチュエータの操作とアームの上げ方向へのアーム駆動用アクチュエータの操作とが検出されたときに、油圧ポンプから吐出される圧油のアーム駆動用アクチュエータへの流入量を制限することを特徴とする。
（６） 請求項６の発明は、請求項５に記載の作業車両の油圧制御装置において、流量制御弁は、アーム駆動用アクチュエータが下げ方向へ操作されたときと、上げ方向へ操作されたときとで、油圧ポンプから吐出されてアーム駆動用アクチュエータへ流入する圧油の流量特性を変更することを特徴とする。
（７） 請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の作業車両の油圧制御装置において、アームの角度を検出する角度検出手段と、アームの任意の角度を設定する角度設定手段をさらに備え、流量制御弁は、操作状態検出手段によりバケット駆動用アクチュエータの操作と、アームの上げ方向のアーム駆動用アクチュエータの操作とが検出されると、角度検出手段で検出したアームの角度が角度設定手段で設定された角度に達した後に油圧ポンプから供給される圧油のアーム駆動用アクチュエータへの流入量の制限を開始することを特徴とする。
（８） 請求項８の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の作業車両の油圧制御装置において、流量制御弁は、操作状態検出手段によりバケット駆動用アクチュエータが操作とアームを下げる方向のアーム駆動用アクチュエータの操作とが検出されたときのみ、油圧ポンプから供給される圧油のアーム駆動用アクチュエータへの流入量を制限することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、複合操作時のバケットの回動速度が低下することによる不具合の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明による油圧制御装置を備えた作業車両の一例としてのホイールローダの側面図である。
【図２】アーム１１１およびバケット１１２を駆動する油圧回路を示す図である。
【図３】比例電磁弁出力圧と流量制御弁４３の流路の開口面積との関係を示す図である。
【図４】バケット用コントロールバルブ４２のパイロット圧と、比例電磁弁４４の比例電磁弁出力圧との関係を示す図である。
【図５】バケット用コントロールバルブ４２の流路の開口面積、高圧側パイロット圧力、流量制御弁４３の流路の開口面積とバケットスプールストロークとの関係を示す図である。
【図６】比例電磁弁４４への制御信号の出力処理の動作を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１〜６を参照して、本発明による作業車両の油圧制御装置の一実施の形態を説明する。図１は、本実施の形態の油圧制御装置を備えた作業車両の一例としてのホイールローダの側面図である。ホイールローダ１００は、アーム１１１，バケット１１２，タイヤ１１３等を有する前部車体１１０と、運転室１２１，エンジン室１２２，タイヤ１２３等を有する後部車体１２０とで構成される。リフトアーム（以下、単にアームと呼ぶ）１１１はアームシリンダ１１４の駆動により上下方向に回動（俯仰動）し、バケット１１２はバケットシリンダ１１５の駆動により上下方向に回動（ダンプまたはクラウド）する。前部車体１１０と後部車体１２０はセンタピン１０１により互いに回動自在に連結され、ステアリングシリンダ（不図示）の伸縮により後部車体１２０に対し前部車体１１０が左右に屈折する。
【０００９】
図２は、アーム１１１およびバケット１１２を駆動する油圧回路を示す図である。この油圧回路には、アームシリンダ１１４およびバケットシリンダ１１５へ供給される圧油を吐出するメインポンプ６と、メインポンプ６から供給される圧油の方向と流量を制御してアームシリンダ１１４およびバケットシリンダ１１５の伸縮動作を制御するアーム用コントロールバルブ４１およびバケット用コントロールバルブ４２と、バケット用コントロールバルブ４２の上流側の管路から分岐してアーム用コントロールバルブ４１とパラレル接続するパラレル油路中に設けられる流量制御弁４３と、流量制御弁４３を制御する比例電磁弁４４と、メインポンプ６から吐出される圧油の最大圧を規定するメインリリーフ弁４５と、パイロットポンプ４６とが設けられている。
【００１０】
バケット用コントロールバルブ４２およびアーム用コントロールバルブ４１は、それぞれ不図示のアーム用およびバケット用の油圧パイロット式操作レバーの操作によって操作され、これら油圧パイロット式操作レバーは、パイロットポンプ４６から吐出される圧油を操作レバーの操作量に応じて減圧するパイロット弁を備え、このバイロット弁により生成されるパイロット圧がバケット用コントロールバルブ４２およびアーム用コントロールバルブ４１に作用してその切換量が制御される。
【００１１】
また、この油圧回路には、アーム用コントロールバルブ４１を上げ側へ操作するパイロット圧を検出するアーム上げパイロット圧力センサ５１と、下げ側のパイロット圧を検出するアーム下げパイロット圧力センサ５２と、バケット用コントロールバルブ４２のチルト側（上げ側）へのパイロット圧を検出するバケットチルトパイロット圧力センサ５３と、ダンプ側（下げ側）へのパイロット圧を検出するバケットダンプパイロット圧力センサ５４と、メインポンプ６の吐出圧力を検出する圧力センサ５５とが設けられている。これらの各センサはコントローラ１０に接続されている。
【００１２】
メインポンプ６およびパイロットポンプ４６は、不図示のエンジンにより駆動される油圧ポンプである。
【００１３】
アーム用コントロールバルブ４１は、パイロット圧（アーム上げパイロット圧力およびアーム下げパイロット圧力）に応じてスプールの切換位置を変更して、アームシリンダ１１４に供給される圧油の方向および流量を変更するバルブである。アーム用コントロールバルブ４１は、Ｐポートと、Ｐ’ポートと、Ｔポートと、Ｔ’ポートと、Ａポートと、Ｂポートとを有している。
【００１４】
また、バケット用コントロールバルブ４２は、パイロット圧（バケットチルトパイロット圧力およびバケットダンプパイロット圧力）に応じてスプールの切換位置を変更して、バケットシリンダ１１５に供給される圧油の方向および流量を変更するバルブである。このバケット用コントロールバルブ４２は、Ｐポートと、Ｐ’ポートと、Ｔポートと、Ｔ’ポートと、Ａポートと、Ｂポートとを有している。
【００１５】
アーム用コントロールバルブ４１のＰポートは逆止弁を介してパラレル油路上にある流量制御弁４３に接続され、Ｐ’ポートはバケット用コントロールバルブ４２のＴ’ポートに、Ｔポートは作動油タンク７にそれぞれ接続されている。アーム用コントロールバルブ４１のＴ’ポートは作動油タンク７に、Ａポートはアームシリンダ１１４のボトム側油室１１４ａに、Ｂポートはアームシリンダ１１４のロッド側油室１１４ｂにそれぞれ接続されている。
【００１６】
バケット用コントロールバルブ４２のＰポートは逆止弁を介してメインポンプ６に接続され、Ｐ’ポートはメインポンプ６に、Ｔ’ポートは、アーム用コントロールバルブ４１のＰ’ポートに、Ｔポートは作動油タンク７に、Ａポートはバケットシリンダ１１５のボトム側油室１１５ａに、Ｂポートはバケットシリンダ１１５のロッド側油室１１５ｂにそれぞれ接続されている。
【００１７】
アーム上げパイロット圧力およびアーム下げパイロット圧力のいずれもがアーム用コントロールバルブ４１に作用しないとき、アーム用コントロールバルブ４１のスプールは中立位置となり、Ｐ’ポートとＴ’ポートとが接続され、ＰポートおよびＴポートがＡポートおよびＢポートと遮断される。
【００１８】
バケットチルトパイロット圧力およびバケットダンプパイロット圧力のいずれもがバケット用コントロールバルブ４２に作用しないとき、バケット用コントロールバルブ４２のスプールは中立位置となり、Ｐ’ポートとＴ’ポートとが接続され、ＰポートおよびＴポートがＡポートおよびＢポートと遮断される。
【００１９】
アーム用コントロールバルブ４１のスプールは、アーム上げパイロット圧の大きさに応じてＰ’ポートとＴ’ポートとを接続する流路の開口面積（アームスプール開口面積）が漸減し、ＰポートとＡポートとを接続する流路の開口面積、およびＴポートとＢポートとを接続する流路の開口面積がそれぞれ漸増する。すなわち、アーム上げパイロット圧力が高圧となると、メインポンプ６からの圧油がアームシリンダ１１４のボトム側油室１１４ａに供給されるように、そして、アームシリンダ１１４のロッド側油室１１４ｂが作動油タンク７と接続されるようにスプールが移動する。その結果、アームシリンダ１１４のシリンダロッドが伸長されてアーム１１１が上方向に回動される。
【００２０】
逆に、アーム下げパイロット圧力が高圧となると、その大きさに応じて、Ｐ’ポートとＴ’ポートとを接続する流路の開口面積が漸減し、ＰポートとＢポートとを接続する流路の開口面積、およびＴポートとＡポートとを接続する流路の開口面積がそれぞれ漸増する。すなわち、アーム下げパイロット圧力が高圧となると、メインポンプ６からの圧油がアームシリンダ１１４のロッド側油室１１４ｂに供給されるように、そして、アームシリンダ１１４のボトム側油室１１４ａが作動油タンク７と接続されるようにスプールが移動する。その結果、アームシリンダ１１４のシリンダロッドが縮退されてアーム１１１が下方向に回動される。
【００２１】
なお、図示するアーム用コントロールバルブ４１は、アーム下げパイロット圧力がさらに高圧になるとＰポートを遮断し、Ｐ’ポートとＴ’ポートとを連通し、ＡポートとＢポートとを連通して共にＴポートに接続するフロート位置を備える。
【００２２】
バケット用コントロールバルブ４２のスプールは、バケットチルトパイロット圧力が高くなると中立位置から移動する。バケットチルトパイロット圧力の大きさに応じて、Ｐ’ポートとＴ’ポートとを接続する流路の開口面積が漸減し、ＰポートとＡポートとを接続する流路の開口面積、およびＴポートとＢポートとを接続する流路の開口面積がそれぞれ漸増する。すなわち、バケットチルトパイロット圧力が高圧となると、メインポンプ６からの圧油がバケットシリンダ１１５のボトム側油室１１５ａに供給されるように、そして、バケットシリンダ１１５のロッド側油室１１５ｂが作動油タンク７と接続されるようにスプールが移動する。その結果、バケットシリンダ１１５のシリンダロッドが伸長されてバケット１１２が上方向に回動される。なお、バケット１１２が上方向に回動されることをバケットがチルトされる、とも言う。
【００２３】
逆に、バケットダンプパイロット圧力が高圧となるとその大きさに応じて、Ｐ’ポートとＴ’ポートとを接続する流路の開口面積が漸減し、ＰポートとＢポートとを接続する流路の開口面積、およびＴポートとＡポートとを接続する流路の開口面積がそれぞれ漸増する。すなわち、バケットダンプパイロット圧力が高圧となると、メインポンプ６からの圧油がバケットシリンダ１１５のロッド側油室１１５ｂに供給されるように、そして、バケットシリンダ１１５のボトム側油室１１５ａが作動油タンク７と接続されるようにスプールが移動する。その結果、バケットシリンダ１１５のシリンダロッドが縮退されてバケット１１２が下方向に回動（ダンプ）される。
【００２４】
流量制御弁４３は、メインポンプ６と逆止弁を介したアーム用コントロールバルブ４１のＰポートとを結ぶパラレル油路の途中に設けられている。流量制御弁４３は、比例電磁弁４４を介して供給されるパイロット圧油の圧力（比例電磁弁出力圧）に応じて、アーム用コントロールバルブ４１のＰポートへ流れる圧油の流量を制御する。すなわち、流量制御弁４３に供給されるパイロット圧油の圧力が大きくなるにつれパラレル油路を絞り、アーム用コントロールバルブ４１のＰポートに供給される圧油の流量を少なく制限し、パイロット圧油の圧力が小さくなるにつれパラレル油路を開放してアーム用コントロールバルブ４１のＰポートに供給される圧油を制限しないように制御する。
【００２５】
図３は、比例電磁弁出力圧と流量制御弁４３の流路の開口面積との関係を示す図である。比例電磁弁出力圧が所定の圧力Ｐａ１以下の場合には、流量制御弁４３の流路の開口面積は最大となり、比例電磁弁出力圧が所定の圧力Ｐａ１よりも大きくなると、比例電磁弁出力圧が増えるにつれて流量制御弁４３の流路の開口面積は漸減する。比例電磁弁出力圧が所定の圧力Ｐａｍａｘに達すると、流量制御弁４３の流路の開口面積はゼロとなり、パラレル油路を遮断する。なお、比例電磁弁出力圧は、コントローラ１０から比例電磁弁４４へ出力される制御信号（ソレノイド励磁出力）によって決定される。
【００２６】
比例電磁弁４４は、コントローラ１０からの出力に基づいてパイロットポンプ４６から流量制御弁４３に供給されるパイロット圧油の圧力を後述するように制御する。
【００２７】
コントローラ１０は、ホイールローダ１００の各部の制御を行うほか、比例電磁弁４４への制御信号を出力する制御装置であり、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，その他の周辺回路などを有する演算処理装置を含んで構成される。コントローラ１０には、上述した各センサ５１〜５５の他に、トルクコンバータの入力軸の回転数Ｎｉを検出するトルコン入力軸回転数センサ１３と、トルクコンバータの出力軸の回転数Ｎｔを検出するトルコン出力軸回転数センサ１４と、アーム１１１の前部車体１１０に対する角度を検出するアーム角度センサ５６と、後述する角度調整スイッチ５７とが接続されている。なお、コントローラ１０は、トルコン入力軸回転数センサ１３、およびトルコン出力軸回転数センサ１４で検出したトルコンの入力軸の回転数Ｎｉと出力軸の回転数Ｎｔの比であるトルコン速度比ｅ（＝Ｎｔ／Ｎｉ）を算出する。
【００２８】
角度調整スイッチ５７は、流量制御弁４３による流量制御の開始条件としてのアーム１１１の角度をオペレータが設定するためのスイッチであり、運転室１２１内に設けられている。
【００２９】
この油圧回路では、アーム用コントロールバルブ４１とバケット用コントロールバルブ４２とがメインポンプ６からの圧油の流れに対して並列に配設されており、いわゆるパラレル油圧回路の構成となっている。流量制御弁４３は、メインポンプ６からの圧油の流れに対してアーム用コントロールバルブ４１の上流に配設されている。なお、流量制御弁４３は、メインポンプ６からの圧油の流れに対してバケット用コントロールバルブ４２およびバケットシリンダ１１５とは並列に配設されている。
【００３０】
流量制御弁４３がメインポンプ６からの圧油を規制していない場合には、この油圧回路はパラレル油圧回路として、アームシリンダ１１４とバケットシリンダ１１５に同時に圧油を供給できる。したがって、この油圧回路を用いたホイールローダ１００では、アーム１１１とバケット１１２を同時に揺動できる。
【００３１】
ここで、たとえばバケット１１２内の土砂を放出した後、アーム１１１の下げ動作を行いながらバケット１１２の角度位置を元の水平位置に戻す、複合操作が行われる場合を考える。バケット１１２内の土砂を放出する際には、アーム１１１は上方向に回動された状態となっており、バケット１１２は下方向に回動された状態となっている。この状態からアーム１１１の下げ動作を行いながらバケット１１２の角度位置を元の水平位置に戻そうとする場合、アーム用コントロールバルブ４１には、アーム下げパイロット圧を作用させてアーム用コントロールバルブ４１はＰポートとＢポートとが接続され、ＴポートとＡポートとが接続される。また、バケット用コントロールバルブ４２には、バケットチルトパイロット圧を作用させてＰポートとＡポートとが接続され、ＴポートとＢポートとが接続される。
【００３２】
しかし、アーム１１１が自重で下がろうとするため、アームシリンダ１１４のロッド側油室１１４ｂの圧力が低下する。そのため、従来のパラレル油圧回路のように流量制御弁４３が配設されていない場合には、メインポンプ６からの圧油がアームシリンダ１１４のロッド側油室１１４ｂに優先的に供給されてしまい、バケットシリンダ１１５のボトム側油室１１５ａへ圧油が供給され難くなるため、バケット１１２が上方向へ回動し難くなるという不都合が生じる恐れがある。
【００３３】
また、土砂等荷のかき上げ作業の際にアーム１１１の上げ動作を行いながらバケット１１２をチルトさせる、複合操作が行われることがある。この場合、アームシリンダ１１４のボトム室１１４ａおよびバケットシリンダ１１５のボトム室１１５ａが共に高圧となるためにメインポンプ６からの圧油がアームシリンダ１１４とバケットシリンダ１１５の双方に流れるため、バケット１１２の回動速度が高まらず、荷を遠くへ放出できないという不具合が生じる恐れがある。
【００３４】
そこで、本実施の形態の油圧回路では、アーム１１１とバケット１１２とを同時に揺動させるように複合操作が行われた場合に、メインポンプ６からアーム用コントロールバルブ４１へ流れる圧油を流量制御弁４３で規制してバケット用コントロールバルブ４２へ優先的に圧油を流すようにすることで、上述した不具合を抑制する。以下、流量制御弁４３による圧油の流量制御について詳述する。
【００３５】
本実施の形態の油圧回路では、所定の条件によりホイールローダ１００における掘削作業、非掘削作業を判断し、非掘削作業と判断されたときに、さらに他の条件によって判断されるアーム１１１とバケット１１２の双方を操作するような複合操作が行われると、メインポンプ６からアーム用コントロールバルブ４１へ流れる圧油を流量制御弁４３で規制する。
【００３６】
コントローラ１０は、たとえば、次の各条件を全て満たしたときに、ホイールローダ１００で掘削作業を行っている（掘削状態である）と判断し、次の条件を１つでも満たさない場合には、ホイールローダ１００が非掘削状態であると判断する。
（１） 圧力センサ５５で検出されるメインポンプ６の吐出圧力が所定の圧力を超えている。すなわち、メインポンプ６の負荷が高負荷である場合。
（２） アーム角度センサ５６で検出されるアーム１１１の角度が所定の角度以下である。すなわち、アーム１１１の位置が低い場合。
（３） トルコン入力軸回転数センサ１３、およびトルコン出力軸回転数センサ１４で検出したトルコンの入力軸の回転数Ｎｉと出力軸の回転数Ｎｔとに基づいてトルコン速度比ｅを算出し、算出したトルコン速度比ｅが所定値以下である。すなわち、ホイールローダ１００の車速が低いがエンジン１の回転数が高く、走行負荷が大きい場合。
【００３７】
（Ａ） ホイールローダ１００で掘削作業を行っていると判断した場合
コントローラ１０は、ホイールローダ１００で掘削作業を行っていると判断した場合には、比例電磁弁４４のソレノイドを消磁する。これにより、比例電磁弁４４が比例電磁弁出力圧をゼロとするので、流量制御弁４３の流路の開口面積が最大となる。したがって、掘削作業時には、アーム用コントロールバルブ４１のＰポートへ流れる圧油の流量が流量制御弁４３で制限されず、不図示の操作レバーの操作に応じてアームシリンダ１１４が駆動される。
【００３８】
（Ｂ） ホイールローダ１００が非掘削状態であると判断した場合
コントローラ１０は、ホイールローダ１００が非掘削状態であると判断した場合には、各パイロット圧力センサ５１〜５４で検出した各パイロット圧力に基づいて、アーム上げパイロット圧力センサ５１またはアーム下げパイロット圧力センサ５２の検出圧力が所定の圧力以上であり、かつ、バケットチルトパイロット圧力センサ５３またはバケットダンプパイロット圧力センサ５４の検出圧力が所定の圧力以上であるときに複合操作が行われたと判断する。コントローラ１０は、複合操作が行われたか否かによって、流量制御弁４３を（すなわち比例電磁弁４４の比例電磁弁出力圧を）以下のように制御する。
【００３９】
（Ｂ−１） 複合操作が行われていないと判断した場合
コントローラ１０は、上記により複合操作が行われていないと判断した場合には、比例電磁弁４４のソレノイドを消磁する。これにより、比例電磁弁４４が比例電磁弁出力圧をゼロとするので、流量制御弁４３の流路の開口面積が最大となる。したがって、複合操作が行われていない場合には、アーム用コントロールバルブ４１のＰポートへ流れる圧油の流量が流量制御弁４３で制限されず、不図示の操作レバーの操作に応じてアームシリンダ１１４が駆動される。
【００４０】
（Ｂ−２） 複合操作が行われていると判断した場合
コントローラ１０は、上記により複合操作が行われていると判断した場合には、バケット１１２を操作する不図示の操作レバーの操作量が多くなるほど、アーム用コントロールバルブ４１のＰポートへ流れる圧油の流量が少なくなるように流量制御弁４３を制御する。すなわち、コントローラ１０は、バケット１１２を操作する不図示の操作レバーの操作量が多くなるほどバケット１１２がアーム１１１に優先して駆動されるように、比例電磁弁４４への出力信号を制御することで比例電磁弁４４の比例電磁弁出力圧を制御する。
【００４１】
図４は、バケット用コントロールバルブ４２のパイロット圧（バケットチルトパイロット圧力およびバケットダンプパイロット圧力）と、比例電磁弁４４の比例電磁弁出力圧との関係を示す図である。コントローラ１０は、バケットチルトパイロット圧力センサ５３またはバケットダンプパイロット圧力センサ５４で検出するパイロット圧力のうち、高い方の圧力（高圧側パイロット圧力）に応じて、比例電磁弁４４の比例電磁弁出力圧が図４のＬ１〜Ｌ３のいずれかの対応関係となるように、比例電磁弁４４への出力信号を制御する。このＬ１〜Ｌ３の対応関係は、後述するように、バケット用コントロールバルブ４２のスプールの移動量とバケット用コントロールバルブ４２の流路の開口面積との関係に基づいて決定されている。
【００４２】
図５（ａ）は、バケット１１２が下方向に回動されているときの（バケットダンプ時の）バケットスプールストロークと、バケット用コントロールバルブ４２の流路の開口面積との関係を示す図である。図５（ｂ）は、バケットダンプ時のバケットスプールストロークと、高圧側パイロット圧力（バケットダンプパイロット圧力）との関係を示す図である。図５（ｃ）は、バケットダンプ時のバケットスプールストロークと、流量制御弁４３の流路の開口面積との関係を示す図である。図５（ｄ）は、バケット１１２が上方向に回動されているときの（バケットチルト時の）バケットスプールストロークと、バケット用コントロールバルブ４２の流路の開口面積との関係を示す図である。図５（ｅ）は、バケットチルト時のバケットスプールストロークと、高圧側パイロット圧力（バケットチルトパイロット圧力）との関係を示す図である。図５（ｆ）は、バケットチルト時のバケットスプールストロークと、流量制御弁４３の流路の開口面積との関係を示す図である。
【００４３】
（Ｂ−２−１） バケットダンプ時
バケットダンプ時、バケットスプールストロークが増えるにつれて、Ｐ’ポートとＴ’ポートとを接続する流路の開口面積は、図５（ａ）のＰ’−Ｔ’線図で示すように減少する。また、ＰポートとＡポートとを接続する流路の開口面積は、図５（ａ）のＰ−Ａ線図で示すように、バケットスプールストロークがＳ１になるまではゼロであり、Ｓ１を超えると増え始め、Ｓ３に至ると最大となる。ＴポートとＢポートとを接続する流路の開口面積は、図５（ａ）のＴ−Ｂ線図で示すように、バケットスプールストロークがＳ１になるまではゼロであり、Ｓ１を超えると増え始め、Ｓ３よりも小さいストロークで最大となる。なお、バケットスプールストロークは、図５（ｂ）に示すように、バケットダンプパイロット圧力と略比例関係にある。
【００４４】
コントローラ１０は、図５（ｃ）に示すように、バケットスプールストロークがＳ１に達するまでは流量制御弁４３の流路の開口面積が最大となるように比例電磁弁４４への出力信号を制御する。すなわち、コントローラ１０は、ＰポートとＡポートとを接続する流路およびＴポートとＢポートとを接続する流路が開き始めるまではアーム用コントロールバルブ４１のＰポートへ流れる圧油の流量を制限しないように比例電磁弁４４への出力信号を制御する。このように、バケットシリンダ１１５が駆動されていないときにアームシリンダ１１４へ供給される圧油が流量制御弁４３で制限されないようにすることで、アームシリンダ１１４の駆動が不必要に制限されることを防止している。
【００４５】
コントローラ１０は、バケットスプールストロークがＳ１を超えるとバケットスプールストロークが増えるにつれて流量制御弁４３の流路の開口面積が漸減するように比例電磁弁４４への出力信号を制御する。なお、コントローラ１０は、アーム１１１を上方向に回動させているとき（リフトアーム上げ時）と下方向に回動させているとき（リフトアーム下げ時）とでは、バケットスプールストロークと流量制御弁４３の流路の開口面積との関係を次のように変更する。
【００４６】
すなわち、コントローラ１０は、リフトアーム下げ時にはリフトアーム上げ時よりもバケットスプールストローク増加量に対する流量制御弁４３の流路の開口面積の減少量を多くする。具体的には、コントローラ１０は、リフトアーム下げ時にはバケットダンプパイロット圧力と比例電磁弁４４の比例電磁弁出力圧が図４のＬ３で示す対応関係となるように、リフトアーム上げ時にはバケットダンプパイロット圧力と比例電磁弁４４の比例電磁弁出力圧が図４のＬ１で示す対応関係となるように比例電磁弁４４への出力信号を制御する。その結果、リフトアーム下げ時にはリフトアーム上げ時よりもバケットスプールストロークが少なくても流量制御弁４３の流路が大きく制限され、たとえば図５（ｃ）のＳ４で流量制御弁４３がアーム用コントロールバルブ４１のＰポートへ流れる圧油を遮断する。
【００４７】
なお、リフトアーム上げ時には、ＰポートとＡポートとを接続する流路の開口面積が最大となるストロークＳ３にバケットスプールストロークが達したときに流量制御弁４３がアーム用コントロールバルブ４１のＰポートへ流れる圧油を遮断する。換言すると、リフトアーム上げ時には、バケットスプールストロークがストロークＳ３に達したときに流量制御弁４３がアーム用コントロールバルブ４１のＰポートへ流れる圧油を遮断するように、図４のＬ１で示す対応関係があらかじめ定められている。
【００４８】
このように、リフトアーム上げ時とリフトアーム下げ時とでバケットスプールストロークと流量制御弁４３の流路の開口面積との関係を変更しているのは次の理由による。リフトアーム下げ時には、上述したように、アーム１１１の自重の影響でバケットシリンダ１１５へ圧油が供給され難くなってバケット１１２が回動し難くなるという不都合が生じることを防止するために、アームシリンダ１１４へ供給される圧油を流量制御弁４３で積極的に制限する必要がある。これに対して、リフトアーム上げ時には、アーム１１１の自重の影響でバケットシリンダ１１５へ圧油が供給され難くなるということはないが、いわゆるタンデム油圧回路の場合のようにバケット１１２を優先的に回動させるために、アームシリンダ１１４へ供給される圧油を流量制御弁４３で制限する必要がある。そのため、図４に示すように、高圧側パイロット圧力に対して比例電磁弁出力圧の変化がＬ１に比べてＬ３が急峻となるようしている。
【００４９】
なお、リフトアーム上げ時には、角度調節スイッチ５７のオペレータによる操作によって設定された角度位置よりもアーム１１１が高い位置にある場合にのみ、上述した流量制御弁４３による流量制御が行われるように構成されている。
【００５０】
（Ｂ−２−２） バケットチルト時
バケットチルト時、バケットスプールストロークが増えるにつれて、Ｐ’ポートとＴ’ポートとを接続する流路の開口面積は、図５（ｄ）のＰ’−Ｔ’線図で示すように減少する。また、ＰポートとＢポートとを接続する流路の開口面積は、図５（ｄ）のＰ−Ｂ線図で示すように、バケットスプールストロークがＳ１になるまではゼロであり、Ｓ１を超えると増え始め、Ｓ３よりも少ないＳ２に至ると最大となる。ＴポートとＡポートとを接続する流路の開口面積は、図５（ｄ）のＴ−Ａ線図で示すように、バケットスプールストロークがＳ１になるまではゼロであり、Ｓ１を超えると増え始め、Ｓ３で最大となる。なお、バケットスプールストロークは、図５（ｅ）に示すように、バケットチルト時のパイロット圧力であるバケットチルトパイロット圧力と略比例関係にある。
【００５１】
コントローラ１０は、図５（ｆ）に示すように、バケットスプールストロークがＳ１に達するまでは流量制御弁４３の流路の開口面積が最大となるように比例電磁弁４４への出力信号を制御する。すなわち、コントローラ１０は、ＰポートとＢポートとを接続する流路およびＴポートとＡポートとを接続する流路が開き始めるまではアーム用コントロールバルブ４１のＰポートへ流れる圧油の流量を制限しないように比例電磁弁４４への出力信号を制御する。このように、バケットダンプ時と同様に、バケットシリンダ１１５が駆動されていないときにアームシリンダ１１４へ供給される圧油が流量制御弁４３で制限されないようにすることで、アームシリンダ１１４の駆動が不必要に制限されることを防止している。
【００５２】
コントローラ１０は、バケットスプールストロークがＳ１を超えるとバケットスプールストロークが増えるにつれて流量制御弁４３の流路の開口面積が漸減するように比例電磁弁４４への出力信号を制御する。なお、コントローラ１０は、リフトアーム上げ時とリフトアーム下げ時とでは、バケットスプールストロークと流量制御弁４３の流路の開口面積との関係を次のように変更する。
【００５３】
すなわち、コントローラ１０は、リフトアーム下げ時にはリフトアーム上げ時よりもバケットスプールストローク増加量に対する流量制御弁４３の流路の開口面積の減少量を多くする。具体的には、コントローラ１０は、リフトアーム下げ時にはバケットチルトパイロット圧力と比例電磁弁４４の比例電磁弁出力圧が図４のＬ３で示す対応関係となるように、リフトアーム上げ時にはバケットチルトパイロット圧力と比例電磁弁４４の比例電磁弁出力圧が図４のＬ２で示す対応関係となるように比例電磁弁４４への出力信号を制御する。その結果、リフトアーム下げ時にはリフトアーム上げ時よりもバケットスプールストロークが少なくても流量制御弁４３の流路が大きく制限され、たとえば図５（ｆ）のＳ４で流量制御弁４３がアーム用コントロールバルブ４１のＰポートへ流れる圧油を遮断する。
【００５４】
なお、リフトアーム上げ時には、ＰポートとＢポートとを接続する流路の開口面積が最大となるストロークＳ２にバケットスプールストロークが達したときに流量制御弁４３がアーム用コントロールバルブ４１のＰポートへ流れる圧油を遮断する。換言すると、リフトアーム上げ時には、バケットスプールストロークがストロークＳ２に達したときに流量制御弁４３がアーム用コントロールバルブ４１のＰポートへ流れる圧油を遮断するように、図４のＬ２で示す対応関係があらかじめ定められている。
【００５５】
このように、バケットチルト時にも、バケットダンプ時について説明した理由と同じ理由により、リフトアーム上げ時とリフトアーム下げ時とでバケットスプールストロークと流量制御弁４３の流路の開口面積との関係を変更している。なお、バケットダンプ時と同様にバケットチルト時でも、リフトアーム上げ時には、角度調節スイッチ５７によって設定された角度位置よりもアーム１１１が高い位置にある場合にのみ、上述した流量制御弁４３による流量制御が行われるように構成されている。
【００５６】
−−−フローチャート−−−
図６は、本実施の形態における、比例電磁弁４４への制御信号の出力処理の動作を示したフローチャートである。ホイールローダ１００の不図示のイグニッションスイッチがオンされると、図６に示す処理を行うプログラムが起動され、コントローラ１０で繰り返し実行される。ステップＳ１において、各センサの検出値や角度調整スイッチ５７の設定角度を読み込んでステップＳ３へ進む。ステップＳ３において、ステップＳ１で読み込んだ検出値等に基づいて、上述したように掘削状態であるか否かを判断する。
【００５７】
ステップＳ３が否定判断されると、すなわち非掘削状態であると判断されるとステッＳ５へ進み、ステップＳ１で読み込んだ各センサ５１〜５４の検出値に基づいて、複合操作が行われているか否かを判断する。ステップＳ５が肯定判断されるとステップＳ７へ進み、ステップＳ１で読み込んだ各センサ５１，５２の検出値に基づいて、リフトアーム上げ時であるか否かを判断する。ステップＳ７が肯定判断されると、ステップＳ９へ進み、ステップＳ１で読み込んだ角度調節スイッチ５７の設定角度およびアーム角度センサ５６の検出角度に基づいて、アーム１１１の角度が設定角度以上であるか否かを判断する。ステップＳ９が肯定判断されるとステップＳ１１へ進み、ステップＳ１で読み込んだ各センサ５３，５４の検出値に基づいて、バケット１１２をダンプしているのか、バケット１１２をチルトしているのかを判断する。
【００５８】
ステップＳ１１において、バケット１１２をダンプしていると判断されるとステップＳ１３へ進み、高圧側パイロット圧力と比例電磁弁４４の比例電磁弁出力圧が図４のＬ１で示す対応関係となるように比例電磁弁４４への制御信号を出力してリターンする。
【００５９】
ステップＳ１１において、バケット１１２をチルトしていると判断されるとステップＳ１５へ進み、高圧側パイロット圧力と比例電磁弁４４の比例電磁弁出力圧が図４のＬ２で示す対応関係となるように比例電磁弁４４への制御信号を出力してリターンする。
【００６０】
ステップＳ７が否定判断されるとステップＳ１７へ進み、高圧側パイロット圧力と比例電磁弁４４の比例電磁弁出力圧が図４のＬ３で示す対応関係となるように比例電磁弁４４への制御信号を出力してリターンする。
【００６１】
ステップＳ３が肯定判断されるか、ステップＳ５が否定判断されるか、ステップＳ９が否定判断されるとステップＳ１９へ進み、比例電磁弁４４のソレノイドを消磁するように制御信号を出力してリターンする。
【００６２】
上述した油圧制御装置を備えた作業車両では、次の作用効果を奏する。
（１） メインポンプ６からの圧油の流れに対してアーム用コントロールバルブ４１とバケット用コントロールバルブ４２とを並列に配設し、アーム用コントロールバルブ４１の上流に流量制御弁４３を配設した。そして、アームシリンダ１１４とバケットシリンダ１１５を同時に駆動する複合操作が行われたと判断されると、メインポンプ６からアーム用コントロールバルブ４１へ流れる圧油を流量制御弁４３で規制するように構成した。これにより、複合操作が可能なパラレル油圧回路であっても、複合操作時のバケット１１２の回動速度が低下することによる不具合の発生を防止できる。したがって、パラレル油圧回路化による複合操作時の操作性の向上と、パラレル油圧回路化による不具合の発生防止とを両立して、作業効率の高い油圧制御装置および作業車両を実現できる。
【００６３】
（２） 図５に示すように、バケットスプールストロークとバケット用コントロールバルブ４２の流路の開口面積との関係、すなわち、バケット用コントロールバルブ４２の流量制御特性に応じて、流量制御弁４３がメインポンプ６からアーム用コントロールバルブ４１へ流れる圧油を制限するように構成した。これにより、圧油の供給が制限されるアームシリンダ１１４の動き、すなわちアーム１１１の動きを滑らかにすることができ、アーム１１１の操作性悪化を防止できる。
【００６４】
（３） バケットスプールストロークがＳ１を超えてからアーム用コントロールバルブ４１のＰポートへ流れる圧油の流量が徐々に制限され始めるように構成した。これにより、バケットシリンダ１１５が駆動されていないときにはアームシリンダ１１４へ供給される圧油が流量制御弁４３で制限されないので、メインポンプ６の吐出圧力が不用意に高圧になりメインリリーフ弁４５でリリーフすることが防止できる。
【００６５】
（４） バケットダンプ時にはＰポートとＡポートとを接続する流路の開口面積が最大となったときに、バケットチルト時にはＰポートとＢポートとを接続する流路の開口面積が最大となったときに、流量制御弁４３がアーム用コントロールバルブ４１のＰポートへ流れる圧油を遮断するように構成した。これにより、バケット１１２の開度速度を確実に高めることができ、バケット１１２の開度速度低下による不具合を防止できる。
【００６６】
（５） リフトアーム上げ時およびリフトアーム下げ時の双方で、メインポンプ６からアーム用コントロールバルブ４１へ流れる圧油を流量制御弁４３で規制するように構成した。これにより、リフトアーム上げ時において荷を遠くへ放出できないという不具合や、リフトアーム下げ時にバケット１１２の戻りが悪くなるといった不具合を防止できる。
【００６７】
（６） リフトアーム上げ時とリフトアーム下げ時とでバケットスプールストロークと流量制御弁４３の流路の開口面積との関係を変更するように構成した。これにより、アームシリンダ１１４の駆動制限が作業状態に応じて適切に行われるようになるので、作業時にオペレータが違和感を覚えることを抑制できる。
【００６８】
（７） リフトアーム上げ時には、角度調節スイッチ５７のオペレータによる操作によって設定された角度位置よりもアーム１１１が高い位置にある場合にのみ、上述した流量制御弁４３による流量制御が行われるように構成した。これにより、掘削する土砂等が盛られている高さ位置や、放土するダンプとの高さ位置が作業現場によって異なっても、上述した流量制御弁４３による流量制御開始タイミングをオペレータが適宜変更できるので、利便性が高い。
【００６９】
−−−変形例−−−
（１） 上述の説明では、バケット用コントロールバルブ４２の流量制御特性に応じて、流量制御弁４３がメインポンプ６からアーム用コントロールバルブ４１へ流れる圧油を適宜制限するように構成したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、バケット用コントロールバルブ４２の流量制御特性に関わらず、バケットスプールストロークが所定のスロークに達するまではアーム用コントロールバルブ４１のＰポートへ流れる圧油の流量を制限せず、バケットスプールストロークが所定のスロークに達した時点でアーム用コントロールバルブ４１のＰポートへ流れる圧油を遮断するように構成してもよい。また、この場合に、遮断開始から遮断完了までに所定時間（たとえば数秒）要するように構成することで、アーム１１１の回動が急激に停止することを防止できる。
【００７０】
（２） 上述の説明では、バケットスプールストロークが所定のスローク（Ｓ２またはＳ３）に達すると、流量制御弁４３がメインポンプ６からアーム用コントロールバルブ４１へ流れる圧油を遮断するように構成したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、バケットスプールストロークが所定のスローク（Ｓ２またはＳ３）に達しても、流量制御弁４３がメインポンプ６からアーム用コントロールバルブ４１へ流れる圧油を完全に遮断するのではなく、ある程度圧油が流れることを許容するように構成してもよい。
【００７１】
（３） 上述の説明では、リフトアーム上げ時とリフトアーム下げ時とでバケットスプールストロークと流量制御弁４３の流路の開口面積との関係を変更するように構成したが、リフトアーム上げ時とリフトアーム下げ時とでバケットスプールストロークと流量制御弁４３の流路の開口面積との関係を変更することは必須ではない。
【００７２】
（４） 上述の説明では、リフトアーム上げ時とリフトアーム下げ時の双方で流量制御弁４３がメインポンプ６からアーム用コントロールバルブ４１へ流れる圧油を制限するように構成したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、少なくともリフトアーム上げ時およびリフトアーム下げ時のいずれか一方でのみ、流量制御弁４３がメインポンプ６からアーム用コントロールバルブ４１へ流れる圧油を制限するように構成してもよく、当該一方においては上述した作用効果と同様の作用効果を奏する。
【００７３】
（５） 上述の説明における、ホイールローダ１００で掘削作業を行っているか否かの判断基準は一例であり、上述した条件に限定されない。たとえば、上述した条件の少なくともいずれか一つを満たせばホイールローダ１００で掘削作業を行っていると判断するようにしてもよく、他の条件に基づいてホイールローダ１００で掘削作業を行っているか否かを判断するようにしてもよい。
（６） 上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。
【００７４】
なお、本発明は、上述した実施の形態のものに何ら限定されず、圧油を供給する油圧ポンプと、油圧ポンプから供給される圧油によって作業車両に取り付けられたアームを揺動駆動するアーム駆動用アクチュエータと、油圧ポンプから供給される圧油によってアームの先端に取り付けられたバケットを揺動駆動するバケット駆動用アクチュエータと、油圧ポンプからアーム駆動用アクチュエータに供給される圧油を制御してアーム駆動用アクチュエータの駆動を制御するアーム駆動用圧油制御弁と、油圧ポンプからバケット駆動用アクチュエータに供給される圧油を制御してバケット駆動用アクチュエータの駆動を制御するバケット駆動用圧油制御弁と、アーム駆動用圧油制御弁を制御するアーム操作手段と、バケット駆動用圧油制御弁を制御するバケット操作手段と、アーム駆動用アクチュエータおよびバケット駆動用アクチュエータの操作状態を検出する操作状態検出手段と、操作状態検出手段でアーム駆動用アクチュエータとバケット駆動用アクチュエータとが複合的に操作されたことを検出すると、アーム駆動用アクチュエータに供給される圧油を制限する流量制御弁とを備えることを特徴とする各種構造の作業車両の油圧制御装置を含むものである。
【符号の説明】
【００７５】
６ メインポンプ １０ コントローラ
１３ トルコン入力軸回転数センサ １４ トルコン出力軸回転数センサ
４１ アーム用コントロールバルブ ４２ バケット用コントロールバルブ
４３ 流量制御弁 ４４ 比例電磁弁
５１ アーム上げパイロット圧力センサ ５２ アーム下げパイロット圧力センサ
５３ バケットチルトパイロット圧力センサ
５４ バケットダンプパイロット圧力センサ
５５ 圧力センサ ５６ アーム角度センサ
５７ 角度調整スイッチ １００ ホイールローダ
１１１ リフトアーム（アーム） １１２ バケット
１１４ アームシリンダ １１５ バケットシリンダ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業車両に取り付けられたアームやバケットを駆動するための油圧制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
揺動可能なアームやアームの先端で揺動可能なバケットを有するホイールローダなどの作業車両が知られている。従来、このような作業車両では、アームやバケットを揺動駆動するための油圧回路として、バケットの揺動操作を優先するタンデム油圧回路が採用されていた（特許文献１参照）。しかし、バケットが揺動操作されるとアームが駆動されなくなってしまうため、アームの動きが滑らかではなくなってしまう。そのため、バケットが揺動操作されていてもアームの揺動操作ができるように、アームやバケットを揺動駆動するための油圧回路として、パラレル油圧回路を採用する作業車両が知られている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１３６８０３号公報
【特許文献２】特開２００５−１２７４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
アームやバケットを揺動駆動するための油圧回路として、パラレル油圧回路を採用した上述の作業車両で、たとえば、バケット内の土砂を放出した後、アームの下げ動作を行いながらバケットの角度位置を水平位置に戻そうとする場合を考える。このとき、アームが自重で下がろうとするため、アームを駆動する油圧シリンダでは、アームを下げる方向に駆動するために圧油を供給する方の油室の圧力が低下する。そのため、この油室に優先的に圧油が供給されてしまい、バケットを駆動する油圧シリンダへ圧油が供給されなくなるため、バケットが所定の位置まで戻り難くなるという不都合が生じる恐れがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１） 請求項１の発明による作業車両の油圧制御装置は、圧油を供給する油圧ポンプと、油圧ポンプから供給される圧油によって作業車両に取り付けられたアームを揺動駆動するアーム駆動用アクチュエータと、油圧ポンプから供給される圧油によってアームの先端に取り付けられたバケットを揺動駆動するバケット駆動用アクチュエータと、油圧ポンプからアーム駆動用アクチュエータに供給される圧油を制御してアーム駆動用アクチュエータの駆動を制御するアーム駆動用圧油制御弁と、油圧ポンプからバケット駆動用アクチュエータに供給される圧油を制御してバケット駆動用アクチュエータの駆動を制御するバケット駆動用圧油制御弁と、アーム駆動用圧油制御弁を制御するアーム操作手段と、バケット駆動用圧油制御弁を制御するバケット操作手段と、アーム駆動用アクチュエータおよびバケット駆動用アクチュエータの操作状態を検出する操作状態検出手段と、操作状態検出手段でアーム駆動用アクチュエータとバケット駆動用アクチュエータとが複合的に操作されたことを検出すると、アーム駆動用アクチュエータに供給される圧油を制限する流量制御弁とを備えることを特徴とする。
（２） 請求項２の発明は、請求項１に記載の作業車両の油圧制御装置において、流量制御弁は、バケット駆動用圧油制御弁の圧油の制御特性に応じてアーム駆動用アクチュエータに供給される圧油を制御することを特徴とする。
（３） 請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の作業車両の油圧制御装置において、油圧ポンプで供給される圧油の最高圧力を規定するメインリリーフ弁をさらに備え、流量制御弁は、バケット駆動用圧油制御弁がバケット駆動用アクチュエータへの圧油を遮断している間は、メインリリーフ弁から圧油がタンク側へ導かれないようにアーム駆動用アクチュエータに供給される圧油を制御することを特徴とする。
（４） 請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の作業車両の油圧制御装置において、流量制御弁は、バケット駆動用圧油制御弁がバケット駆動用アクチュエータへ供給される圧油の流量が最大となるように制御されているときには、アーム駆動用アクチュエータに供給される圧油を遮断することを特徴とする。
（５） 請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の作業車両の油圧制御装置において、流量制御弁は、操作状態検出手段によってバケット駆動用アクチュエータの操作とアームの下げ方向へのアーム駆動用アクチュエータの操作とが検出されたとき、および、バケット駆動用アクチュエータの操作とアームの上げ方向へのアーム駆動用アクチュエータの操作とが検出されたときに、油圧ポンプから吐出される圧油のアーム駆動用アクチュエータへの流入量を制限することを特徴とする。
（６） 請求項６の発明は、請求項５に記載の作業車両の油圧制御装置において、流量制御弁は、アーム駆動用アクチュエータが下げ方向へ操作されたときと、上げ方向へ操作されたときとで、油圧ポンプから吐出されてアーム駆動用アクチュエータへ流入する圧油の流量特性を変更することを特徴とする。
（７） 請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の作業車両の油圧制御装置において、アームの角度を検出する角度検出手段と、アームの任意の角度を設定する角度設定手段をさらに備え、流量制御弁は、操作状態検出手段によりバケット駆動用アクチュエータの操作と、アームの上げ方向のアーム駆動用アクチュエータの操作とが検出されると、角度検出手段で検出したアームの角度が角度設定手段で設定された角度に達した後に油圧ポンプから供給される圧油のアーム駆動用アクチュエータへの流入量の制限を開始することを特徴とする。
（８） 請求項８の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の作業車両の油圧制御装置において、流量制御弁は、操作状態検出手段によりバケット駆動用アクチュエータが操作とアームを下げる方向のアーム駆動用アクチュエータの操作とが検出されたときのみ、油圧ポンプから供給される圧油のアーム駆動用アクチュエータへの流入量を制限することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、複合操作時のバケットの回動速度が低下することによる不具合の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明による油圧制御装置を備えた作業車両の一例としてのホイールローダの側面図である。
【図２】アーム１１１およびバケット１１２を駆動する油圧回路を示す図である。
【図３】比例電磁弁出力圧と流量制御弁４３の流路の開口面積との関係を示す図である。
【図４】バケット用コントロールバルブ４２のパイロット圧と、比例電磁弁４４の比例電磁弁出力圧との関係を示す図である。
【図５】バケット用コントロールバルブ４２の流路の開口面積、高圧側パイロット圧力、流量制御弁４３の流路の開口面積とバケットスプールストロークとの関係を示す図である。
【図６】比例電磁弁４４への制御信号の出力処理の動作を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１〜６を参照して、本発明による作業車両の油圧制御装置の一実施の形態を説明する。図１は、本実施の形態の油圧制御装置を備えた作業車両の一例としてのホイールローダの側面図である。ホイールローダ１００は、アーム１１１，バケット１１２，タイヤ１１３等を有する前部車体１１０と、運転室１２１，エンジン室１２２，タイヤ１２３等を有する後部車体１２０とで構成される。リフトアーム（以下、単にアームと呼ぶ）１１１はアームシリンダ１１４の駆動により上下方向に回動（俯仰動）し、バケット１１２はバケットシリンダ１１５の駆動により上下方向に回動（ダンプまたはクラウド）する。前部車体１１０と後部車体１２０はセンタピン１０１により互いに回動自在に連結され、ステアリングシリンダ（不図示）の伸縮により後部車体１２０に対し前部車体１１０が左右に屈折する。
【０００９】
図２は、アーム１１１およびバケット１１２を駆動する油圧回路を示す図である。この油圧回路には、アームシリンダ１１４およびバケットシリンダ１１５へ供給される圧油を吐出するメインポンプ６と、メインポンプ６から供給される圧油の方向と流量を制御してアームシリンダ１１４およびバケットシリンダ１１５の伸縮動作を制御するアーム用コントロールバルブ４１およびバケット用コントロールバルブ４２と、バケット用コントロールバルブ４２の上流側の管路から分岐してアーム用コントロールバルブ４１とパラレル接続するパラレル油路中に設けられる流量制御弁４３と、流量制御弁４３を制御する比例電磁弁４４と、メインポンプ６から吐出される圧油の最大圧を規定するメインリリーフ弁４５と、パイロットポンプ４６とが設けられている。
【００１０】
バケット用コントロールバルブ４２およびアーム用コントロールバルブ４１は、それぞれ不図示のアーム用およびバケット用の油圧パイロット式操作レバーの操作によって操作され、これら油圧パイロット式操作レバーは、パイロットポンプ４６から吐出される圧油を操作レバーの操作量に応じて減圧するパイロット弁を備え、このバイロット弁により生成されるパイロット圧がバケット用コントロールバルブ４２およびアーム用コントロールバルブ４１に作用してその切換量が制御される。
【００１１】
また、この油圧回路には、アーム用コントロールバルブ４１を上げ側へ操作するパイロット圧を検出するアーム上げパイロット圧力センサ５１と、下げ側のパイロット圧を検出するアーム下げパイロット圧力センサ５２と、バケット用コントロールバルブ４２のチルト側（上げ側）へのパイロット圧を検出するバケットチルトパイロット圧力センサ５３と、ダンプ側（下げ側）へのパイロット圧を検出するバケットダンプパイロット圧力センサ５４と、メインポンプ６の吐出圧力を検出する圧力センサ５５とが設けられている。これらの各センサはコントローラ１０に接続されている。
【００１２】
メインポンプ６およびパイロットポンプ４６は、不図示のエンジンにより駆動される油圧ポンプである。
【００１３】
アーム用コントロールバルブ４１は、パイロット圧（アーム上げパイロット圧力およびアーム下げパイロット圧力）に応じてスプールの切換位置を変更して、アームシリンダ１１４に供給される圧油の方向および流量を変更するバルブである。アーム用コントロールバルブ４１は、Ｐポートと、Ｐ’ポートと、Ｔポートと、Ｔ’ポートと、Ａポートと、Ｂポートとを有している。
【００１４】
また、バケット用コントロールバルブ４２は、パイロット圧（バケットチルトパイロット圧力およびバケットダンプパイロット圧力）に応じてスプールの切換位置を変更して、バケットシリンダ１１５に供給される圧油の方向および流量を変更するバルブである。このバケット用コントロールバルブ４２は、Ｐポートと、Ｐ’ポートと、Ｔポートと、Ｔ’ポートと、Ａポートと、Ｂポートとを有している。
【００１５】
アーム用コントロールバルブ４１のＰポートは逆止弁を介してパラレル油路上にある流量制御弁４３に接続され、Ｐ’ポートはバケット用コントロールバルブ４２のＴ’ポートに、Ｔポートは作動油タンク７にそれぞれ接続されている。アーム用コントロールバルブ４１のＴ’ポートは作動油タンク７に、Ａポートはアームシリンダ１１４のボトム側油室１１４ａに、Ｂポートはアームシリンダ１１４のロッド側油室１１４ｂにそれぞれ接続されている。
【００１６】
バケット用コントロールバルブ４２のＰポートは逆止弁を介してメインポンプ６に接続され、Ｐ’ポートはメインポンプ６に、Ｔ’ポートは、アーム用コントロールバルブ４１のＰ’ポートに、Ｔポートは作動油タンク７に、Ａポートはバケットシリンダ１１５のボトム側油室１１５ａに、Ｂポートはバケットシリンダ１１５のロッド側油室１１５ｂにそれぞれ接続されている。
【００１７】
アーム上げパイロット圧力およびアーム下げパイロット圧力のいずれもがアーム用コントロールバルブ４１に作用しないとき、アーム用コントロールバルブ４１のスプールは中立位置となり、Ｐ’ポートとＴ’ポートとが接続され、ＰポートおよびＴポートがＡポートおよびＢポートと遮断される。
【００１８】
バケットチルトパイロット圧力およびバケットダンプパイロット圧力のいずれもがバケット用コントロールバルブ４２に作用しないとき、バケット用コントロールバルブ４２のスプールは中立位置となり、Ｐ’ポートとＴ’ポートとが接続され、ＰポートおよびＴポートがＡポートおよびＢポートと遮断される。
【００１９】
アーム用コントロールバルブ４１のスプールは、アーム上げパイロット圧の大きさに応じてＰ’ポートとＴ’ポートとを接続する流路の開口面積（アームスプール開口面積）が漸減し、ＰポートとＡポートとを接続する流路の開口面積、およびＴポートとＢポートとを接続する流路の開口面積がそれぞれ漸増する。すなわち、アーム上げパイロット圧力が高圧となると、メインポンプ６からの圧油がアームシリンダ１１４のボトム側油室１１４ａに供給されるように、そして、アームシリンダ１１４のロッド側油室１１４ｂが作動油タンク７と接続されるようにスプールが移動する。その結果、アームシリンダ１１４のシリンダロッドが伸長されてアーム１１１が上方向に回動される。
【００２０】
逆に、アーム下げパイロット圧力が高圧となると、その大きさに応じて、Ｐ’ポートとＴ’ポートとを接続する流路の開口面積が漸減し、ＰポートとＢポートとを接続する流路の開口面積、およびＴポートとＡポートとを接続する流路の開口面積がそれぞれ漸増する。すなわち、アーム下げパイロット圧力が高圧となると、メインポンプ６からの圧油がアームシリンダ１１４のロッド側油室１１４ｂに供給されるように、そして、アームシリンダ１１４のボトム側油室１１４ａが作動油タンク７と接続されるようにスプールが移動する。その結果、アームシリンダ１１４のシリンダロッドが縮退されてアーム１１１が下方向に回動される。
【００２１】
なお、図示するアーム用コントロールバルブ４１は、アーム下げパイロット圧力がさらに高圧になるとＰポートを遮断し、Ｐ’ポートとＴ’ポートとを連通し、ＡポートとＢポートとを連通して共にＴポートに接続するフロート位置を備える。
【００２２】
バケット用コントロールバルブ４２のスプールは、バケットチルトパイロット圧力が高くなると中立位置から移動する。バケットチルトパイロット圧力の大きさに応じて、Ｐ’ポートとＴ’ポートとを接続する流路の開口面積が漸減し、ＰポートとＡポートとを接続する流路の開口面積、およびＴポートとＢポートとを接続する流路の開口面積がそれぞれ漸増する。すなわち、バケットチルトパイロット圧力が高圧となると、メインポンプ６からの圧油がバケットシリンダ１１５のボトム側油室１１５ａに供給されるように、そして、バケットシリンダ１１５のロッド側油室１１５ｂが作動油タンク７と接続されるようにスプールが移動する。その結果、バケットシリンダ１１５のシリンダロッドが伸長されてバケット１１２が上方向に回動される。なお、バケット１１２が上方向に回動されることをバケットがチルトされる、とも言う。
【００２３】
逆に、バケットダンプパイロット圧力が高圧となるとその大きさに応じて、Ｐ’ポートとＴ’ポートとを接続する流路の開口面積が漸減し、ＰポートとＢポートとを接続する流路の開口面積、およびＴポートとＡポートとを接続する流路の開口面積がそれぞれ漸増する。すなわち、バケットダンプパイロット圧力が高圧となると、メインポンプ６からの圧油がバケットシリンダ１１５のロッド側油室１１５ｂに供給されるように、そして、バケットシリンダ１１５のボトム側油室１１５ａが作動油タンク７と接続されるようにスプールが移動する。その結果、バケットシリンダ１１５のシリンダロッドが縮退されてバケット１１２が下方向に回動（ダンプ）される。
【００２４】
流量制御弁４３は、メインポンプ６と逆止弁を介したアーム用コントロールバルブ４１のＰポートとを結ぶパラレル油路の途中に設けられている。流量制御弁４３は、比例電磁弁４４を介して供給されるパイロット圧油の圧力（比例電磁弁出力圧）に応じて、アーム用コントロールバルブ４１のＰポートへ流れる圧油の流量を制御する。すなわち、流量制御弁４３に供給されるパイロット圧油の圧力が大きくなるにつれパラレル油路を絞り、アーム用コントロールバルブ４１のＰポートに供給される圧油の流量を少なく制限し、パイロット圧油の圧力が小さくなるにつれパラレル油路を開放してアーム用コントロールバルブ４１のＰポートに供給される圧油を制限しないように制御する。
【００２５】
図３は、比例電磁弁出力圧と流量制御弁４３の流路の開口面積との関係を示す図である。比例電磁弁出力圧が所定の圧力Ｐａ１以下の場合には、流量制御弁４３の流路の開口面積は最大となり、比例電磁弁出力圧が所定の圧力Ｐａ１よりも大きくなると、比例電磁弁出力圧が増えるにつれて流量制御弁４３の流路の開口面積は漸減する。比例電磁弁出力圧が所定の圧力Ｐａｍａｘに達すると、流量制御弁４３の流路の開口面積はゼロとなり、パラレル油路を遮断する。なお、比例電磁弁出力圧は、コントローラ１０から比例電磁弁４４へ出力される制御信号（ソレノイド励磁出力）によって決定される。
【００２６】
比例電磁弁４４は、コントローラ１０からの出力に基づいてパイロットポンプ４６から流量制御弁４３に供給されるパイロット圧油の圧力を後述するように制御する。
【００２７】
コントローラ１０は、ホイールローダ１００の各部の制御を行うほか、比例電磁弁４４への制御信号を出力する制御装置であり、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，その他の周辺回路などを有する演算処理装置を含んで構成される。コントローラ１０には、上述した各センサ５１〜５５の他に、トルクコンバータの入力軸の回転数Ｎｉを検出するトルコン入力軸回転数センサ１３と、トルクコンバータの出力軸の回転数Ｎｔを検出するトルコン出力軸回転数センサ１４と、アーム１１１の前部車体１１０に対する角度を検出するアーム角度センサ５６と、後述する角度調整スイッチ５７とが接続されている。なお、コントローラ１０は、トルコン入力軸回転数センサ１３、およびトルコン出力軸回転数センサ１４で検出したトルコンの入力軸の回転数Ｎｉと出力軸の回転数Ｎｔの比であるトルコン速度比ｅ（＝Ｎｔ／Ｎｉ）を算出する。
【００２８】
角度調整スイッチ５７は、流量制御弁４３による流量制御の開始条件としてのアーム１１１の角度をオペレータが設定するためのスイッチであり、運転室１２１内に設けられている。
【００２９】
この油圧回路では、アーム用コントロールバルブ４１とバケット用コントロールバルブ４２とがメインポンプ６からの圧油の流れに対して並列に配設されており、いわゆるパラレル油圧回路の構成となっている。流量制御弁４３は、メインポンプ６からの圧油の流れに対してアーム用コントロールバルブ４１の上流に配設されている。なお、流量制御弁４３は、メインポンプ６からの圧油の流れに対してバケット用コントロールバルブ４２およびバケットシリンダ１１５とは並列に配設されている。
【００３０】
流量制御弁４３がメインポンプ６からの圧油を規制していない場合には、この油圧回路はパラレル油圧回路として、アームシリンダ１１４とバケットシリンダ１１５に同時に圧油を供給できる。したがって、この油圧回路を用いたホイールローダ１００では、アーム１１１とバケット１１２を同時に揺動できる。
【００３１】
ここで、たとえばバケット１１２内の土砂を放出した後、アーム１１１の下げ動作を行いながらバケット１１２の角度位置を元の水平位置に戻す、複合操作が行われる場合を考える。バケット１１２内の土砂を放出する際には、アーム１１１は上方向に回動された状態となっており、バケット１１２は下方向に回動された状態となっている。この状態からアーム１１１の下げ動作を行いながらバケット１１２の角度位置を元の水平位置に戻そうとする場合、アーム用コントロールバルブ４１には、アーム下げパイロット圧を作用させてアーム用コントロールバルブ４１はＰポートとＢポートとが接続され、ＴポートとＡポートとが接続される。また、バケット用コントロールバルブ４２には、バケットチルトパイロット圧を作用させてＰポートとＡポートとが接続され、ＴポートとＢポートとが接続される。
【００３２】
しかし、アーム１１１が自重で下がろうとするため、アームシリンダ１１４のロッド側油室１１４ｂの圧力が低下する。そのため、従来のパラレル油圧回路のように流量制御弁４３が配設されていない場合には、メインポンプ６からの圧油がアームシリンダ１１４のロッド側油室１１４ｂに優先的に供給されてしまい、バケットシリンダ１１５のボトム側油室１１５ａへ圧油が供給され難くなるため、バケット１１２が上方向へ回動し難くなるという不都合が生じる恐れがある。
【００３３】
また、土砂等荷のかき上げ作業の際にアーム１１１の上げ動作を行いながらバケット１１２をチルトさせる、複合操作が行われることがある。この場合、アームシリンダ１１４のボトム室１１４ａおよびバケットシリンダ１１５のボトム室１１５ａが共に高圧となるためにメインポンプ６からの圧油がアームシリンダ１１４とバケットシリンダ１１５の双方に流れるため、バケット１１２の回動速度が高まらず、荷を遠くへ放出できないという不具合が生じる恐れがある。
【００３４】
そこで、本実施の形態の油圧回路では、アーム１１１とバケット１１２とを同時に揺動させるように複合操作が行われた場合に、メインポンプ６からアーム用コントロールバルブ４１へ流れる圧油を流量制御弁４３で規制してバケット用コントロールバルブ４２へ優先的に圧油を流すようにすることで、上述した不具合を抑制する。以下、流量制御弁４３による圧油の流量制御について詳述する。
【００３５】
本実施の形態の油圧回路では、所定の条件によりホイールローダ１００における掘削作業、非掘削作業を判断し、非掘削作業と判断されたときに、さらに他の条件によって判断されるアーム１１１とバケット１１２の双方を操作するような複合操作が行われると、メインポンプ６からアーム用コントロールバルブ４１へ流れる圧油を流量制御弁４３で規制する。
【００３６】
コントローラ１０は、たとえば、次の各条件を全て満たしたときに、ホイールローダ１００で掘削作業を行っている（掘削状態である）と判断し、次の条件を１つでも満たさない場合には、ホイールローダ１００が非掘削状態であると判断する。
（１） 圧力センサ５５で検出されるメインポンプ６の吐出圧力が所定の圧力を超えている。すなわち、メインポンプ６の負荷が高負荷である場合。
（２） アーム角度センサ５６で検出されるアーム１１１の角度が所定の角度以下である。すなわち、アーム１１１の位置が低い場合。
（３） トルコン入力軸回転数センサ１３、およびトルコン出力軸回転数センサ１４で検出したトルコンの入力軸の回転数Ｎｉと出力軸の回転数Ｎｔとに基づいてトルコン速度比ｅを算出し、算出したトルコン速度比ｅが所定値以下である。すなわち、ホイールローダ１００の車速が低いがエンジン１の回転数が高く、走行負荷が大きい場合。
【００３７】
（Ａ） ホイールローダ１００で掘削作業を行っていると判断した場合
コントローラ１０は、ホイールローダ１００で掘削作業を行っていると判断した場合には、比例電磁弁４４のソレノイドを消磁する。これにより、比例電磁弁４４が比例電磁弁出力圧をゼロとするので、流量制御弁４３の流路の開口面積が最大となる。したがって、掘削作業時には、アーム用コントロールバルブ４１のＰポートへ流れる圧油の流量が流量制御弁４３で制限されず、不図示の操作レバーの操作に応じてアームシリンダ１１４が駆動される。
【００３８】
（Ｂ） ホイールローダ１００が非掘削状態であると判断した場合
コントローラ１０は、ホイールローダ１００が非掘削状態であると判断した場合には、各パイロット圧力センサ５１〜５４で検出した各パイロット圧力に基づいて、アーム上げパイロット圧力センサ５１またはアーム下げパイロット圧力センサ５２の検出圧力が所定の圧力以上であり、かつ、バケットチルトパイロット圧力センサ５３またはバケットダンプパイロット圧力センサ５４の検出圧力が所定の圧力以上であるときに複合操作が行われたと判断する。コントローラ１０は、複合操作が行われたか否かによって、流量制御弁４３を（すなわち比例電磁弁４４の比例電磁弁出力圧を）以下のように制御する。
【００３９】
（Ｂ−１） 複合操作が行われていないと判断した場合
コントローラ１０は、上記により複合操作が行われていないと判断した場合には、比例電磁弁４４のソレノイドを消磁する。これにより、比例電磁弁４４が比例電磁弁出力圧をゼロとするので、流量制御弁４３の流路の開口面積が最大となる。したがって、複合操作が行われていない場合には、アーム用コントロールバルブ４１のＰポートへ流れる圧油の流量が流量制御弁４３で制限されず、不図示の操作レバーの操作に応じてアームシリンダ１１４が駆動される。
【００４０】
（Ｂ−２） 複合操作が行われていると判断した場合
コントローラ１０は、上記により複合操作が行われていると判断した場合には、バケット１１２を操作する不図示の操作レバーの操作量が多くなるほど、アーム用コントロールバルブ４１のＰポートへ流れる圧油の流量が少なくなるように流量制御弁４３を制御する。すなわち、コントローラ１０は、バケット１１２を操作する不図示の操作レバーの操作量が多くなるほどバケット１１２がアーム１１１に優先して駆動されるように、比例電磁弁４４への出力信号を制御することで比例電磁弁４４の比例電磁弁出力圧を制御する。
【００４１】
図４は、バケット用コントロールバルブ４２のパイロット圧（バケットチルトパイロット圧力およびバケットダンプパイロット圧力）と、比例電磁弁４４の比例電磁弁出力圧との関係を示す図である。コントローラ１０は、バケットチルトパイロット圧力センサ５３またはバケットダンプパイロット圧力センサ５４で検出するパイロット圧力のうち、高い方の圧力（高圧側パイロット圧力）に応じて、比例電磁弁４４の比例電磁弁出力圧が図４のＬ１〜Ｌ３のいずれかの対応関係となるように、比例電磁弁４４への出力信号を制御する。このＬ１〜Ｌ３の対応関係は、後述するように、バケット用コントロールバルブ４２のスプールの移動量とバケット用コントロールバルブ４２の流路の開口面積との関係に基づいて決定されている。
【００４２】
図５（ａ）は、バケット１１２が下方向に回動されているときの（バケットダンプ時の）バケットスプールストロークと、バケット用コントロールバルブ４２の流路の開口面積との関係を示す図である。図５（ｂ）は、バケットダンプ時のバケットスプールストロークと、高圧側パイロット圧力（バケットダンプパイロット圧力）との関係を示す図である。図５（ｃ）は、バケットダンプ時のバケットスプールストロークと、流量制御弁４３の流路の開口面積との関係を示す図である。図５（ｄ）は、バケット１１２が上方向に回動されているときの（バケットチルト時の）バケットスプールストロークと、バケット用コントロールバルブ４２の流路の開口面積との関係を示す図である。図５（ｅ）は、バケットチルト時のバケットスプールストロークと、高圧側パイロット圧力（バケットチルトパイロット圧力）との関係を示す図である。図５（ｆ）は、バケットチルト時のバケットスプールストロークと、流量制御弁４３の流路の開口面積との関係を示す図である。
【００４３】
（Ｂ−２−１） バケットダンプ時
バケットダンプ時、バケットスプールストロークが増えるにつれて、Ｐ’ポートとＴ’ポートとを接続する流路の開口面積は、図５（ａ）のＰ’−Ｔ’線図で示すように減少する。また、ＰポートとＡポートとを接続する流路の開口面積は、図５（ａ）のＰ−Ａ線図で示すように、バケットスプールストロークがＳ１になるまではゼロであり、Ｓ１を超えると増え始め、Ｓ３に至ると最大となる。ＴポートとＢポートとを接続する流路の開口面積は、図５（ａ）のＴ−Ｂ線図で示すように、バケットスプールストロークがＳ１になるまではゼロであり、Ｓ１を超えると増え始め、Ｓ３よりも小さいストロークで最大となる。なお、バケットスプールストロークは、図５（ｂ）に示すように、バケットダンプパイロット圧力と略比例関係にある。
【００４４】
コントローラ１０は、図５（ｃ）に示すように、バケットスプールストロークがＳ１に達するまでは流量制御弁４３の流路の開口面積が最大となるように比例電磁弁４４への出力信号を制御する。すなわち、コントローラ１０は、ＰポートとＡポートとを接続する流路およびＴポートとＢポートとを接続する流路が開き始めるまではアーム用コントロールバルブ４１のＰポートへ流れる圧油の流量を制限しないように比例電磁弁４４への出力信号を制御する。このように、バケットシリンダ１１５が駆動されていないときにアームシリンダ１１４へ供給される圧油が流量制御弁４３で制限されないようにすることで、アームシリンダ１１４の駆動が不必要に制限されることを防止している。
【００４５】
コントローラ１０は、バケットスプールストロークがＳ１を超えるとバケットスプールストロークが増えるにつれて流量制御弁４３の流路の開口面積が漸減するように比例電磁弁４４への出力信号を制御する。なお、コントローラ１０は、アーム１１１を上方向に回動させているとき（リフトアーム上げ時）と下方向に回動させているとき（リフトアーム下げ時）とでは、バケットスプールストロークと流量制御弁４３の流路の開口面積との関係を次のように変更する。
【００４６】
すなわち、コントローラ１０は、リフトアーム下げ時にはリフトアーム上げ時よりもバケットスプールストローク増加量に対する流量制御弁４３の流路の開口面積の減少量を多くする。具体的には、コントローラ１０は、リフトアーム下げ時にはバケットダンプパイロット圧力と比例電磁弁４４の比例電磁弁出力圧が図４のＬ３で示す対応関係となるように、リフトアーム上げ時にはバケットダンプパイロット圧力と比例電磁弁４４の比例電磁弁出力圧が図４のＬ１で示す対応関係となるように比例電磁弁４４への出力信号を制御する。その結果、リフトアーム下げ時にはリフトアーム上げ時よりもバケットスプールストロークが少なくても流量制御弁４３の流路が大きく制限され、たとえば図５（ｃ）のＳ４で流量制御弁４３がアーム用コントロールバルブ４１のＰポートへ流れる圧油を遮断する。
【００４７】
なお、リフトアーム上げ時には、ＰポートとＡポートとを接続する流路の開口面積が最大となるストロークＳ３にバケットスプールストロークが達したときに流量制御弁４３がアーム用コントロールバルブ４１のＰポートへ流れる圧油を遮断する。換言すると、リフトアーム上げ時には、バケットスプールストロークがストロークＳ３に達したときに流量制御弁４３がアーム用コントロールバルブ４１のＰポートへ流れる圧油を遮断するように、図４のＬ１で示す対応関係があらかじめ定められている。
【００４８】
このように、リフトアーム上げ時とリフトアーム下げ時とでバケットスプールストロークと流量制御弁４３の流路の開口面積との関係を変更しているのは次の理由による。リフトアーム下げ時には、上述したように、アーム１１１の自重の影響でバケットシリンダ１１５へ圧油が供給され難くなってバケット１１２が回動し難くなるという不都合が生じることを防止するために、アームシリンダ１１４へ供給される圧油を流量制御弁４３で積極的に制限する必要がある。これに対して、リフトアーム上げ時には、アーム１１１の自重の影響でバケットシリンダ１１５へ圧油が供給され難くなるということはないが、いわゆるタンデム油圧回路の場合のようにバケット１１２を優先的に回動させるために、アームシリンダ１１４へ供給される圧油を流量制御弁４３で制限する必要がある。そのため、図４に示すように、高圧側パイロット圧力に対して比例電磁弁出力圧の変化がＬ１に比べてＬ３が急峻となるようしている。
【００４９】
なお、リフトアーム上げ時には、角度調節スイッチ５７のオペレータによる操作によって設定された角度位置よりもアーム１１１が高い位置にある場合にのみ、上述した流量制御弁４３による流量制御が行われるように構成されている。
【００５０】
（Ｂ−２−２） バケットチルト時
バケットチルト時、バケットスプールストロークが増えるにつれて、Ｐ’ポートとＴ’ポートとを接続する流路の開口面積は、図５（ｄ）のＰ’−Ｔ’線図で示すように減少する。また、ＰポートとＢポートとを接続する流路の開口面積は、図５（ｄ）のＰ−Ｂ線図で示すように、バケットスプールストロークがＳ１になるまではゼロであり、Ｓ１を超えると増え始め、Ｓ３よりも少ないＳ２に至ると最大となる。ＴポートとＡポートとを接続する流路の開口面積は、図５（ｄ）のＴ−Ａ線図で示すように、バケットスプールストロークがＳ１になるまではゼロであり、Ｓ１を超えると増え始め、Ｓ３で最大となる。なお、バケットスプールストロークは、図５（ｅ）に示すように、バケットチルト時のパイロット圧力であるバケットチルトパイロット圧力と略比例関係にある。
【００５１】
コントローラ１０は、図５（ｆ）に示すように、バケットスプールストロークがＳ１に達するまでは流量制御弁４３の流路の開口面積が最大となるように比例電磁弁４４への出力信号を制御する。すなわち、コントローラ１０は、ＰポートとＢポートとを接続する流路およびＴポートとＡポートとを接続する流路が開き始めるまではアーム用コントロールバルブ４１のＰポートへ流れる圧油の流量を制限しないように比例電磁弁４４への出力信号を制御する。このように、バケットダンプ時と同様に、バケットシリンダ１１５が駆動されていないときにアームシリンダ１１４へ供給される圧油が流量制御弁４３で制限されないようにすることで、アームシリンダ１１４の駆動が不必要に制限されることを防止している。
【００５２】
コントローラ１０は、バケットスプールストロークがＳ１を超えるとバケットスプールストロークが増えるにつれて流量制御弁４３の流路の開口面積が漸減するように比例電磁弁４４への出力信号を制御する。なお、コントローラ１０は、リフトアーム上げ時とリフトアーム下げ時とでは、バケットスプールストロークと流量制御弁４３の流路の開口面積との関係を次のように変更する。
【００５３】
すなわち、コントローラ１０は、リフトアーム下げ時にはリフトアーム上げ時よりもバケットスプールストローク増加量に対する流量制御弁４３の流路の開口面積の減少量を多くする。具体的には、コントローラ１０は、リフトアーム下げ時にはバケットチルトパイロット圧力と比例電磁弁４４の比例電磁弁出力圧が図４のＬ３で示す対応関係となるように、リフトアーム上げ時にはバケットチルトパイロット圧力と比例電磁弁４４の比例電磁弁出力圧が図４のＬ２で示す対応関係となるように比例電磁弁４４への出力信号を制御する。その結果、リフトアーム下げ時にはリフトアーム上げ時よりもバケットスプールストロークが少なくても流量制御弁４３の流路が大きく制限され、たとえば図５（ｆ）のＳ４で流量制御弁４３がアーム用コントロールバルブ４１のＰポートへ流れる圧油を遮断する。
【００５４】
なお、リフトアーム上げ時には、ＰポートとＢポートとを接続する流路の開口面積が最大となるストロークＳ２にバケットスプールストロークが達したときに流量制御弁４３がアーム用コントロールバルブ４１のＰポートへ流れる圧油を遮断する。換言すると、リフトアーム上げ時には、バケットスプールストロークがストロークＳ２に達したときに流量制御弁４３がアーム用コントロールバルブ４１のＰポートへ流れる圧油を遮断するように、図４のＬ２で示す対応関係があらかじめ定められている。
【００５５】
このように、バケットチルト時にも、バケットダンプ時について説明した理由と同じ理由により、リフトアーム上げ時とリフトアーム下げ時とでバケットスプールストロークと流量制御弁４３の流路の開口面積との関係を変更している。なお、バケットダンプ時と同様にバケットチルト時でも、リフトアーム上げ時には、角度調節スイッチ５７によって設定された角度位置よりもアーム１１１が高い位置にある場合にのみ、上述した流量制御弁４３による流量制御が行われるように構成されている。
【００５６】
−−−フローチャート−−−
図６は、本実施の形態における、比例電磁弁４４への制御信号の出力処理の動作を示したフローチャートである。ホイールローダ１００の不図示のイグニッションスイッチがオンされると、図６に示す処理を行うプログラムが起動され、コントローラ１０で繰り返し実行される。ステップＳ１において、各センサの検出値や角度調整スイッチ５７の設定角度を読み込んでステップＳ３へ進む。ステップＳ３において、ステップＳ１で読み込んだ検出値等に基づいて、上述したように掘削状態であるか否かを判断する。
【００５７】
ステップＳ３が否定判断されると、すなわち非掘削状態であると判断されるとステッＳ５へ進み、ステップＳ１で読み込んだ各センサ５１〜５４の検出値に基づいて、複合操作が行われているか否かを判断する。ステップＳ５が肯定判断されるとステップＳ７へ進み、ステップＳ１で読み込んだ各センサ５１，５２の検出値に基づいて、リフトアーム上げ時であるか否かを判断する。ステップＳ７が肯定判断されると、ステップＳ９へ進み、ステップＳ１で読み込んだ角度調節スイッチ５７の設定角度およびアーム角度センサ５６の検出角度に基づいて、アーム１１１の角度が設定角度以上であるか否かを判断する。ステップＳ９が肯定判断されるとステップＳ１１へ進み、ステップＳ１で読み込んだ各センサ５３，５４の検出値に基づいて、バケット１１２をダンプしているのか、バケット１１２をチルトしているのかを判断する。
【００５８】
ステップＳ１１において、バケット１１２をダンプしていると判断されるとステップＳ１３へ進み、高圧側パイロット圧力と比例電磁弁４４の比例電磁弁出力圧が図４のＬ１で示す対応関係となるように比例電磁弁４４への制御信号を出力してリターンする。
【００５９】
ステップＳ１１において、バケット１１２をチルトしていると判断されるとステップＳ１５へ進み、高圧側パイロット圧力と比例電磁弁４４の比例電磁弁出力圧が図４のＬ２で示す対応関係となるように比例電磁弁４４への制御信号を出力してリターンする。
【００６０】
ステップＳ７が否定判断されるとステップＳ１７へ進み、高圧側パイロット圧力と比例電磁弁４４の比例電磁弁出力圧が図４のＬ３で示す対応関係となるように比例電磁弁４４への制御信号を出力してリターンする。
【００６１】
ステップＳ３が肯定判断されるか、ステップＳ５が否定判断されるか、ステップＳ９が否定判断されるとステップＳ１９へ進み、比例電磁弁４４のソレノイドを消磁するように制御信号を出力してリターンする。
【００６２】
上述した油圧制御装置を備えた作業車両では、次の作用効果を奏する。
（１） メインポンプ６からの圧油の流れに対してアーム用コントロールバルブ４１とバケット用コントロールバルブ４２とを並列に配設し、アーム用コントロールバルブ４１の上流に流量制御弁４３を配設した。そして、アームシリンダ１１４とバケットシリンダ１１５を同時に駆動する複合操作が行われたと判断されると、メインポンプ６からアーム用コントロールバルブ４１へ流れる圧油を流量制御弁４３で規制するように構成した。これにより、複合操作が可能なパラレル油圧回路であっても、複合操作時のバケット１１２の回動速度が低下することによる不具合の発生を防止できる。したがって、パラレル油圧回路化による複合操作時の操作性の向上と、パラレル油圧回路化による不具合の発生防止とを両立して、作業効率の高い油圧制御装置および作業車両を実現できる。
【００６３】
（２） 図５に示すように、バケットスプールストロークとバケット用コントロールバルブ４２の流路の開口面積との関係、すなわち、バケット用コントロールバルブ４２の流量制御特性に応じて、流量制御弁４３がメインポンプ６からアーム用コントロールバルブ４１へ流れる圧油を制限するように構成した。これにより、圧油の供給が制限されるアームシリンダ１１４の動き、すなわちアーム１１１の動きを滑らかにすることができ、アーム１１１の操作性悪化を防止できる。
【００６４】
（３） バケットスプールストロークがＳ１を超えてからアーム用コントロールバルブ４１のＰポートへ流れる圧油の流量が徐々に制限され始めるように構成した。これにより、バケットシリンダ１１５が駆動されていないときにはアームシリンダ１１４へ供給される圧油が流量制御弁４３で制限されないので、メインポンプ６の吐出圧力が不用意に高圧になりメインリリーフ弁４５でリリーフすることが防止できる。
【００６５】
（４） バケットダンプ時にはＰポートとＡポートとを接続する流路の開口面積が最大となったときに、バケットチルト時にはＰポートとＢポートとを接続する流路の開口面積が最大となったときに、流量制御弁４３がアーム用コントロールバルブ４１のＰポートへ流れる圧油を遮断するように構成した。これにより、バケット１１２の開度速度を確実に高めることができ、バケット１１２の開度速度低下による不具合を防止できる。
【００６６】
（５） リフトアーム上げ時およびリフトアーム下げ時の双方で、メインポンプ６からアーム用コントロールバルブ４１へ流れる圧油を流量制御弁４３で規制するように構成した。これにより、リフトアーム上げ時において荷を遠くへ放出できないという不具合や、リフトアーム下げ時にバケット１１２の戻りが悪くなるといった不具合を防止できる。
【００６７】
（６） リフトアーム上げ時とリフトアーム下げ時とでバケットスプールストロークと流量制御弁４３の流路の開口面積との関係を変更するように構成した。これにより、アームシリンダ１１４の駆動制限が作業状態に応じて適切に行われるようになるので、作業時にオペレータが違和感を覚えることを抑制できる。
【００６８】
（７） リフトアーム上げ時には、角度調節スイッチ５７のオペレータによる操作によって設定された角度位置よりもアーム１１１が高い位置にある場合にのみ、上述した流量制御弁４３による流量制御が行われるように構成した。これにより、掘削する土砂等が盛られている高さ位置や、放土するダンプとの高さ位置が作業現場によって異なっても、上述した流量制御弁４３による流量制御開始タイミングをオペレータが適宜変更できるので、利便性が高い。
【００６９】
−−−変形例−−−
（１） 上述の説明では、バケット用コントロールバルブ４２の流量制御特性に応じて、流量制御弁４３がメインポンプ６からアーム用コントロールバルブ４１へ流れる圧油を適宜制限するように構成したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、バケット用コントロールバルブ４２の流量制御特性に関わらず、バケットスプールストロークが所定のスロークに達するまではアーム用コントロールバルブ４１のＰポートへ流れる圧油の流量を制限せず、バケットスプールストロークが所定のスロークに達した時点でアーム用コントロールバルブ４１のＰポートへ流れる圧油を遮断するように構成してもよい。また、この場合に、遮断開始から遮断完了までに所定時間（たとえば数秒）要するように構成することで、アーム１１１の回動が急激に停止することを防止できる。
【００７０】
（２） 上述の説明では、バケットスプールストロークが所定のスローク（Ｓ２またはＳ３）に達すると、流量制御弁４３がメインポンプ６からアーム用コントロールバルブ４１へ流れる圧油を遮断するように構成したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、バケットスプールストロークが所定のスローク（Ｓ２またはＳ３）に達しても、流量制御弁４３がメインポンプ６からアーム用コントロールバルブ４１へ流れる圧油を完全に遮断するのではなく、ある程度圧油が流れることを許容するように構成してもよい。
【００７１】
（３） 上述の説明では、リフトアーム上げ時とリフトアーム下げ時とでバケットスプールストロークと流量制御弁４３の流路の開口面積との関係を変更するように構成したが、リフトアーム上げ時とリフトアーム下げ時とでバケットスプールストロークと流量制御弁４３の流路の開口面積との関係を変更することは必須ではない。
【００７２】
（４） 上述の説明では、リフトアーム上げ時とリフトアーム下げ時の双方で流量制御弁４３がメインポンプ６からアーム用コントロールバルブ４１へ流れる圧油を制限するように構成したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、少なくともリフトアーム上げ時およびリフトアーム下げ時のいずれか一方でのみ、流量制御弁４３がメインポンプ６からアーム用コントロールバルブ４１へ流れる圧油を制限するように構成してもよく、当該一方においては上述した作用効果と同様の作用効果を奏する。
【００７３】
（５） 上述の説明における、ホイールローダ１００で掘削作業を行っているか否かの判断基準は一例であり、上述した条件に限定されない。たとえば、上述した条件の少なくともいずれか一つを満たせばホイールローダ１００で掘削作業を行っていると判断するようにしてもよく、他の条件に基づいてホイールローダ１００で掘削作業を行っているか否かを判断するようにしてもよい。
（６） 上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。
【００７４】
なお、本発明は、上述した実施の形態のものに何ら限定されず、圧油を供給する油圧ポンプと、油圧ポンプから供給される圧油によって作業車両に取り付けられたアームを揺動駆動するアーム駆動用アクチュエータと、油圧ポンプから供給される圧油によってアームの先端に取り付けられたバケットを揺動駆動するバケット駆動用アクチュエータと、油圧ポンプからアーム駆動用アクチュエータに供給される圧油を制御してアーム駆動用アクチュエータの駆動を制御するアーム駆動用圧油制御弁と、油圧ポンプからバケット駆動用アクチュエータに供給される圧油を制御してバケット駆動用アクチュエータの駆動を制御するバケット駆動用圧油制御弁と、アーム駆動用圧油制御弁を制御するアーム操作手段と、バケット駆動用圧油制御弁を制御するバケット操作手段と、アーム駆動用アクチュエータおよびバケット駆動用アクチュエータの操作状態を検出する操作状態検出手段と、操作状態検出手段でアーム駆動用アクチュエータとバケット駆動用アクチュエータとが複合的に操作されたことを検出すると、アーム駆動用アクチュエータに供給される圧油を制限する流量制御弁とを備えることを特徴とする各種構造の作業車両の油圧制御装置を含むものである。
【符号の説明】
【００７５】
６ メインポンプ １０ コントローラ
１３ トルコン入力軸回転数センサ １４ トルコン出力軸回転数センサ
４１ アーム用コントロールバルブ ４２ バケット用コントロールバルブ
４３ 流量制御弁 ４４ 比例電磁弁
５１ アーム上げパイロット圧力センサ ５２ アーム下げパイロット圧力センサ
５３ バケットチルトパイロット圧力センサ
５４ バケットダンプパイロット圧力センサ
５５ 圧力センサ ５６ アーム角度センサ
５７ 角度調整スイッチ １００ ホイールローダ
１１１ リフトアーム（アーム） １１２ バケット
１１４ アームシリンダ １１５ バケットシリンダ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧油を供給する油圧ポンプと、
前記油圧ポンプから供給される圧油によって作業車両に取り付けられたアームを揺動駆動するアーム駆動用アクチュエータと、
前記油圧ポンプから供給される圧油によって前記アームの先端に取り付けられたバケットを揺動駆動するバケット駆動用アクチュエータと、
前記油圧ポンプから前記アーム駆動用アクチュエータに供給される圧油を制御して前記アーム駆動用アクチュエータの駆動を制御するアーム駆動用圧油制御弁と、
前記油圧ポンプから前記バケット駆動用アクチュエータに供給される圧油を制御して前記バケット駆動用アクチュエータの駆動を制御するバケット駆動用圧油制御弁と、
前記アーム駆動用圧油制御弁を制御するアーム操作手段と、
前記バケット駆動用圧油制御弁を制御するバケット操作手段と、
前記アーム駆動用アクチュエータおよび前記バケット駆動用アクチュエータの操作状態を検出する操作状態検出手段と、
前記操作状態検出手段で前記アーム駆動用アクチュエータと前記バケット駆動用アクチュエータとが複合的に操作されたことを検出すると、前記アーム駆動用アクチュエータに供給される圧油を制限する流量制御弁とを備えることを特徴とする作業車両の油圧制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の作業車両の油圧制御装置において、
前記流量制御弁は、前記バケット駆動用圧油制御弁の圧油の制御特性に応じて前記アーム駆動用アクチュエータに供給される圧油を制御することを特徴とする作業車両の油圧制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の作業車両の油圧制御装置において、
前記油圧ポンプで供給される圧油の最高圧力を規定するメインリリーフ弁をさらに備え、
前記流量制御弁は、前記バケット駆動用圧油制御弁が前記バケット駆動用アクチュエータへの圧油を遮断している間は、前記メインリリーフ弁から圧油がタンク側へ導かれないように前記アーム駆動用アクチュエータに供給される圧油を制御することを特徴とする作業車両の油圧制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の作業車両の油圧制御装置において、
前記流量制御弁は、前記バケット駆動用圧油制御弁が前記バケット駆動用アクチュエータへ供給される圧油の流量が最大となるように制御されているときには、前記アーム駆動用アクチュエータに供給される圧油を遮断することを特徴とする作業車両の油圧制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の作業車両の油圧制御装置において、
前記流量制御弁は、前記操作状態検出手段によって前記バケット駆動用アクチュエータの操作と前記アームの下げ方向への前記アーム駆動用アクチュエータの操作とが検出されたとき、および、前記バケット駆動用アクチュエータの操作と、前記アームの上げ方向への前記アーム駆動用アクチュエータの操作とが検出されたときに、前記油圧ポンプから吐出される圧油の前記アーム駆動用アクチュエータへの流入量を制限することを特徴とする作業車両の油圧制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の作業車両の油圧制御装置において、
前記流量制御弁は、前記アーム駆動用アクチュエータが下げ方向へ操作されたときと、上げ方向へ操作されたときとで、前記油圧ポンプから吐出されて前記アーム駆動用アクチュエータへ流入する圧油の流量特性を変更することを特徴とする作業車両の油圧制御装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の作業車両の油圧制御装置において、
前記アームの角度を検出する角度検出手段と、
前記アームの任意の角度を設定する角度設定手段をさらに備え、
前記流量制御弁は、前記操作状態検出手段により前記バケット駆動用アクチュエータの操作と前記アームの上げ方向の前記アーム駆動用アクチュエータの操作とが検出されると、前記角度検出手段で検出した前記アームの角度が前記角度設定手段で設定された角度に達した後に前記油圧ポンプから供給される圧油の前記アーム駆動用アクチュエータへの流入量の制限を開始することを特徴とする作業車両の油圧制御装置。
【請求項８】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の作業車両の油圧制御装置において、
前記流量制御弁は、前記操作状態検出手段により前記バケット駆動用アクチュエータの操作と前記アームを下げる方向の前記アーム駆動用アクチュエータの操作とが検出されたときのみ、前記油圧ポンプから供給される圧油の前記アーム駆動用アクチュエータへの流入量を制限することを特徴とする作業車両の油圧制御装置。
【請求項１】
圧油を供給する油圧ポンプと、
前記油圧ポンプから供給される圧油によって作業車両に取り付けられたアームを揺動駆動するアーム駆動用アクチュエータと、
前記油圧ポンプから供給される圧油によって前記アームの先端に取り付けられたバケットを揺動駆動するバケット駆動用アクチュエータと、
前記油圧ポンプから前記アーム駆動用アクチュエータに供給される圧油を制御して前記アーム駆動用アクチュエータの駆動を制御するアーム駆動用圧油制御弁と、
前記油圧ポンプから前記バケット駆動用アクチュエータに供給される圧油を制御して前記バケット駆動用アクチュエータの駆動を制御するバケット駆動用圧油制御弁と、
前記アーム駆動用圧油制御弁を制御するアーム操作手段と、
前記バケット駆動用圧油制御弁を制御するバケット操作手段と、
前記アーム駆動用アクチュエータおよび前記バケット駆動用アクチュエータの操作状態を検出する操作状態検出手段と、
前記操作状態検出手段で前記アーム駆動用アクチュエータと前記バケット駆動用アクチュエータとが複合的に操作されたことを検出すると、前記アーム駆動用アクチュエータに供給される圧油を制限する流量制御弁とを備えることを特徴とする作業車両の油圧制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の作業車両の油圧制御装置において、
前記流量制御弁は、前記バケット駆動用圧油制御弁の圧油の制御特性に応じて前記アーム駆動用アクチュエータに供給される圧油を制御することを特徴とする作業車両の油圧制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の作業車両の油圧制御装置において、
前記油圧ポンプで供給される圧油の最高圧力を規定するメインリリーフ弁をさらに備え、
前記流量制御弁は、前記バケット駆動用圧油制御弁が前記バケット駆動用アクチュエータへの圧油を遮断している間は、前記メインリリーフ弁から圧油がタンク側へ導かれないように前記アーム駆動用アクチュエータに供給される圧油を制御することを特徴とする作業車両の油圧制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の作業車両の油圧制御装置において、
前記流量制御弁は、前記バケット駆動用圧油制御弁が前記バケット駆動用アクチュエータへ供給される圧油の流量が最大となるように制御されているときには、前記アーム駆動用アクチュエータに供給される圧油を遮断することを特徴とする作業車両の油圧制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の作業車両の油圧制御装置において、
前記流量制御弁は、前記操作状態検出手段によって前記バケット駆動用アクチュエータの操作と前記アームの下げ方向への前記アーム駆動用アクチュエータの操作とが検出されたとき、および、前記バケット駆動用アクチュエータの操作と、前記アームの上げ方向への前記アーム駆動用アクチュエータの操作とが検出されたときに、前記油圧ポンプから吐出される圧油の前記アーム駆動用アクチュエータへの流入量を制限することを特徴とする作業車両の油圧制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の作業車両の油圧制御装置において、
前記流量制御弁は、前記アーム駆動用アクチュエータが下げ方向へ操作されたときと、上げ方向へ操作されたときとで、前記油圧ポンプから吐出されて前記アーム駆動用アクチュエータへ流入する圧油の流量特性を変更することを特徴とする作業車両の油圧制御装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の作業車両の油圧制御装置において、
前記アームの角度を検出する角度検出手段と、
前記アームの任意の角度を設定する角度設定手段をさらに備え、
前記流量制御弁は、前記操作状態検出手段により前記バケット駆動用アクチュエータの操作と前記アームの上げ方向の前記アーム駆動用アクチュエータの操作とが検出されると、前記角度検出手段で検出した前記アームの角度が前記角度設定手段で設定された角度に達した後に前記油圧ポンプから供給される圧油の前記アーム駆動用アクチュエータへの流入量の制限を開始することを特徴とする作業車両の油圧制御装置。
【請求項８】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の作業車両の油圧制御装置において、
前記流量制御弁は、前記操作状態検出手段により前記バケット駆動用アクチュエータの操作と前記アームを下げる方向の前記アーム駆動用アクチュエータの操作とが検出されたときのみ、前記油圧ポンプから供給される圧油の前記アーム駆動用アクチュエータへの流入量を制限することを特徴とする作業車両の油圧制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２３６９４２（Ｐ２０１１−２３６９４２Ａ）
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０７２５５（Ｐ２０１０−１０７２５５）
【出願日】平成２２年５月７日（２０１０．５．７）
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月７日（２０１０．５．７）
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【Ｆターム（参考）】
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