建設機械
【課題】メータアウト絞りに起因する無駄なエネルギ消費を回避し、かつ、掘削アタッチメントの動きを操作者の意に沿うものとする建設機械を提供すること。
【解決手段】本発明に係る建設機械は、アーム閉じパイロット圧センサ１７Ａと、ブーム上げパイロット圧センサ１７Ｂと、制御実行判定部３００と、ブームシリンダ７のロッド側油室とブーム流量制御弁１５６とを繋ぐ第一油路、及びバケットシリンダ９とメータアウト絞り１５４Ａとを繋ぐ第二油路の少なくとも一方に配置される可変リリーフ弁２０Ｂ、２０Ｃのリリーフ圧を制御するリリーフ圧制御部３０１とを備え、制御実行判定部３００は閉じ方向のアーム操作量が上限側操作領域にあり、かつ、上げ方向のブーム操作量が中間操作領域にある場合に制御開始条件が成立したと判定し、リリーフ圧制御部３０１は可変リリーフ弁２０Ｂ、２０Ｃのリリーフ圧の設定を変更する。
【解決手段】本発明に係る建設機械は、アーム閉じパイロット圧センサ１７Ａと、ブーム上げパイロット圧センサ１７Ｂと、制御実行判定部３００と、ブームシリンダ７のロッド側油室とブーム流量制御弁１５６とを繋ぐ第一油路、及びバケットシリンダ９とメータアウト絞り１５４Ａとを繋ぐ第二油路の少なくとも一方に配置される可変リリーフ弁２０Ｂ、２０Ｃのリリーフ圧を制御するリリーフ圧制御部３０１とを備え、制御実行判定部３００は閉じ方向のアーム操作量が上限側操作領域にあり、かつ、上げ方向のブーム操作量が中間操作領域にある場合に制御開始条件が成立したと判定し、リリーフ圧制御部３０１は可変リリーフ弁２０Ｂ、２０Ｃのリリーフ圧の設定を変更する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧シリンダと油タンクとを接続する油路でアタッチメントの操作に必要な背圧を発生させる油圧回路を搭載する建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、油圧シリンダと油タンクとを接続する油路にメータアウト絞りと安全弁とを備えた建設機械の油圧回路が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
特許文献１の油圧回路は、アームシリンダにおけるロッド側油室内の圧油が油タンクに向かって急激に流出するのを防止するためのメータアウト絞りを備える。メータアウト絞りは、アームシリンダにおけるロッド側油室内の圧油が油タンクに向かって流出する際に背圧を発生させることによって、操作者の意に反してアームシリンダのピストンがロッド伸長方向に急激に移動するのを防止する。
【０００４】
一方で、特許文献１の油圧回路は、油路内の圧力が過度に上昇するのを防止する安全弁を備える。安全弁は、可変リリーフ弁とその可変リリーフ弁のリリーフ圧を制御するコントローラとで構成される。コントローラは、アームシリンダのボトム側油室の圧力の増大、又は、アームシリンダのボトム側油室に圧油を流入させるためのアーム操作レバーのレバー操作量の増大に応じてリリーフ圧を低下させる。すなわち、安全弁は、過度の圧力が発生するのを防止する安全弁としての機能とは別に、ロッド側油室内の圧油が大きな背圧を受けることなく油タンクに向かって流出できるようにするという機能を有する。
【０００５】
このようにして、特許文献１の油圧回路は、操作者がアームシリンダのロッドを伸長させようとする場合（アームを閉じる操作を行う場合）、安全弁によりメータアウト絞りを介さずにアームシリンダにおけるロッド側油室内の圧油を油タンクに向かって流出させることができる。すなわち、特許文献１の油圧回路は、アームシリンダのピストンが大きな背圧を受けることなくロッド伸長方向に効率的に移動できるようにし、アームを閉じる際の無駄なエネルギ消費を抑制する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１３３４３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の油圧回路は、操作者がアームシリンダのロッドを伸長させようとする場合に常にリリーフ圧を低下させるので、空中でアームを閉じる際にアームの動きが速くなるなど、操作者の意に沿ったアームの動きを実現させることができない場合がある。
【０００８】
上述の点に鑑み、本発明は、流量制御弁の開口特性やメータアウト絞りに起因する無駄なエネルギ消費を回避し、かつ、掘削アタッチメントの動きを操作者の意に沿うものとする建設機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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掘削アタッチメントを備えた建設機械であって、ブームシリンダのロッド側油室とブーム流量制御弁とを繋ぐ第一油路、及び、バケットシリンダとメータアウト絞りとを繋ぐ第二油路の少なくとも一方に配置される可変リリーフ弁と、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、前記アーム操作量と前記ブーム操作量が所定条件を満たす否かを判定する制御実行判定部と前記可変リリーフ弁のリリーフ圧を制御するリリーフ圧制御部と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、閉じ方向のアーム操作量が所定の上限側操作領域にあり、かつ、上げ方向のブーム操作量が所定の中間操作領域にあると判定された場合に、前記リリーフ圧制御部により、前記可変リリーフ弁のリリーフ圧の設定を変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
上述の手段により、本発明は、流量制御弁の開口特性やメータアウト絞りに起因する無駄なエネルギ消費を回避し、かつ、掘削アタッチメントの動きを操作者の意に沿うものとする建設機械を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第一実施例に係る油圧ショベルを示す側面図である。
【図２】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。
【図３】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る。
【図４】第一実施例に係る油圧ショベルで実行されるリリーフ圧変更処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】第一アーム流量制御弁の閉じ側位置、第一ブーム流量制御弁の上げ側位置、及びバケット流量制御弁の閉じ側位置のそれぞれにおける開口線図である。
【図６】アームシリンダのロッド側油室と油タンクとを繋ぐ油路の総開口面積の推移の一例を示す図である。
【図７】ブームシリンダのロッド側油室と油タンクとを繋ぐ油路の総開口面積の推移の一例を示す図である。
【図８】バケットシリンダのロッド側油室と油タンクとを繋ぐ油路の総開口面積の推移の一例を示す図である。
【図９】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る。
【図１０】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１１】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る。
【図１２】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る。
【図１３】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１４】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る。
【図１５】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る。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【実施例１】
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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、センターバイパス管路４０Ｌ、４０Ｒのそれぞれを経て油タンクまで圧油を循環させる。
【００１７】
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１５１〜１５９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、ネガティブコントロール制御、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何れであってもよい。
【００１８】
センターバイパス管路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、センターバイパス管路４０Ｒは、制御弁１５０、並びに、流量制御弁１５２、１５４、１５６及び１５９を連通する高圧油路である。
【００１９】
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換えることができる。
【００２０】
流量制御弁１５１は、メインポンプ１２Ｌが吐出する圧油を左の走行用油圧モータ（図示せず。）で循環させるために圧油の流れを切り換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の走行用油圧モータ（図示せず。）で循環させるために圧油の流れを切り換えるスプール弁である。
【００２１】
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換えるスプール弁である。
【００２２】
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（バケット流量制御弁）である。
【００２３】
また、流量制御弁１５４は、閉じ側位置（図中右側のスプール位置）における、バケットシリンダ９のロッド側油室と油タンクとを繋ぐＣＴポートにメータアウト絞り１５４Ａを備える。
【００２４】
メータアウト絞り１５４Ａは、バケット操作レバー１６Ｃが閉じ方向に操作された場合に、バケットシリンダ９におけるロッド側油室内の圧油が油タンクに向かって急激に流出するのを防止するための絞りである。
【００２５】
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。
【００２６】
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換えるスプール弁（ブーム流量制御弁）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。
【００２７】
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換えるスプール弁（アーム流量制御弁）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。
【００２８】
また、第一アーム流量制御弁１５８は、閉じ側位置（図中右側のスプール位置）における、アームシリンダ８のロッド側油室と油タンクとを繋ぐＣＴポートにメータアウト絞り１５８Ａを備える。
【００２９】
メータアウト絞り１５８Ａは、アーム操作レバー１６Ａが閉じ方向に操作された場合に、アームシリンダ８におけるロッド側油室内の圧油が油タンクに向かって急激に流出するのを防止するための絞りである。
【００３０】
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の左右何れかのパイロットポートに導入させる。なお、第一実施例では、アーム操作レバー１６Ａは、閉じ方向のレバー操作量が所定のレバー操作量以上の場合には、第二アーム流量制御弁１５９の右側のパイロットポートにも圧油を導入させるようにする。
【００３１】
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の左右何れかのパイロットポートに導入させる。なお、第一実施例では、ブーム操作レバー１６Ｂは、上げ方向のレバー操作量が所定のレバー操作量以上の場合には、第二ブーム流量制御弁１５７の右側のパイロットポートにも圧油を導入させるようにする。
【００３２】
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。
【００３３】
アーム閉じ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における閉じ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。
【００３４】
ブーム上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における上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。
【００３５】
バケット閉じ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における閉じ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。
【００３６】
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。
【００３７】
メインリリーフ弁１９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。
【００３８】
可変リリーフ弁２０Ａは、アームシリンダ８におけるロッド側油室の圧力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ロッド側油室の圧力を所定のリリーフ圧未満に制御する安全弁である。
【００３９】
また、可変リリーフ弁２０Ｂは、ブームシリンダ7におけるロッド側油室の圧力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ロッド側油室の圧力を所定のリリーフ圧未満に制御する安全弁である。
【００４０】
また、可変リリーフ弁２０Ｃは、バケットシリンダ９におけるロッド側油室の圧力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ロッド側油室の圧力を所定のリリーフ圧未満に制御する安全弁である。
【００４１】
また、可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃは、コントローラ３０が出力する制御信号に応じてそのリリーフ圧を変更可能であり、好適には、制御信号に応じてリリーフ圧を低下させるようにする。
【００４２】
なお、可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃは、リリーフ圧が固定である既存の安全弁を置き換える形で取り付けられてもよく、既存の安全弁とは別に独立して取り付けられてもよい。既存の安全弁を置き換える場合には可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの取り付けに要するコストを抑制する効果がある。
【００４３】
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。
【００４４】
また、コントローラ３０は、制御実行判定部３００及びリリーフ圧制御部３０１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。
【００４５】
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及びリリーフ圧制御部３０１のそれぞれによる処理を実行する。
【００４６】
その後、コントローラ３０は、制御実行判定部３００及びリリーフ圧制御部３０１のそれぞれの処理結果に応じた制御信号を適宜に可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃに対して出力する。
【００４７】
制御実行判定部３００は、掘削アタッチメントによる掘削作業中にリリーフ圧制御部３０１によるリリーフ圧変更処理（後述）を実行するか否かを判定するための機能要素であり、例えば、アーム操作レバー１６Ａの閉じ方向のレバー操作量と、ブーム操作レバー１６Ｂの上げ方向のレバー操作量とに基づいて制御開始条件（制御解除条件）が成立したか否かを判定する。
【００４８】
具体的には、制御実行判定部３００は、アーム操作レバー１６Ａの閉じ方向のレバー操作量が所定の上限側操作領域にあり、かつ、ブーム操作レバー１６Ｂの上げ方向のレバー操作量が所定の中間操作領域にある場合に制御開始条件が成立したものと判定する。
【００４９】
「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を閉じ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、及び、バケット６を閉じ方向に操作するためにバケット操作レバー１６Ｃをフル操作したときのバケット操作レバー１６Ｃのレバー操作量を含む。
【００５０】
「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を上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。
【００５１】
より具体的には、中間操作領域は、掘削作業中（アーム５を閉じ方向に操作している最中）において、油圧ショベルがジャッキアップされるのを防止すべくブーム４を上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。
【００５２】
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。
【００５３】
リリーフ圧制御部３０１は、可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃのリリーフ圧を制御するための機能要素であり、以下、リリーフ圧制御部３０１がリリーフ圧を変更する処理を「リリーフ圧変更処理」と称する。
【００５４】
リリーフ圧制御部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、可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃのリリーフ圧を低下させる。この場合、低下後のリリーフ圧は、あらかじめ登録された一定値であってもよく、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のそれぞれのロッド側油室の圧力に応じて変化する可変値であってもよい。また、リリーフ圧は、一定値または可変値に向かってステップ状に下げられてもよく、一定値または可変値に向かって一定の時間で徐々に下げられてもよい。
【００５５】
また、リリーフ圧制御部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てリリーフ圧を低下させた後で、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）と改めて判定された場合には、可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃのリリーフ圧を元の値に戻すようにする。
【００５６】
なお、リリーフ圧制御部３０１は、非制御時のリリーフ圧を低く設定しておいて、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、可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃのリリーフ圧を制御時のリリーフ圧まで増加させるようにしてもよい。結果として、掘削作業中のリリーフ圧が、掘削作業中でない場合のリリーフ圧より低くなるようにすることができる。
【００５７】
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掘削作業中にリリーフ圧制御部３０１によるリリーフ圧変更処理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。
【００５８】
最初に、制御実行判定部３００は、アーム操作レバー１６Ａの閉じ方向のレバー操作量が上限側操作領域にあり、かつ、ブーム操作レバー１６Ｂの上げ方向のレバー操作量が中間操作領域にあるか否かを判定する。
【００５９】
具体的には、制御実行判定部３００は、アーム閉じパイロット圧センサ１７Ａの出力であるアーム閉じ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ＳＴ１）。この場合、アーム閉じ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の閉じ方向のレバー操作量が所定の上限側操作領域にあることを意味する。
【００６０】
アーム閉じ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ＳＴ１のＹＥＳ）、制御実行判定部３００は、ブーム上げパイロット圧センサ１７Ｂの出力であるブーム上げパイロット圧が所定の閾値β以上でかつ所定の閾値γ（＞β）以下であるか否かを判定する（ステップＳＴ２）。この場合、ブーム上げパイロット圧が所定の閾値β以上でかつ所定の閾値γ以下であることは、ブーム操作レバー１６Ｂの上げ方向のレバー操作量が所定の中間操作領域にあることを意味する。
【００６１】
ブーム上げパイロット圧が閾値β以上でかつ閾値γ以下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）。
【００６２】
一方、アーム閉じ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）。アーム操作レバー１６Ａの閉じ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。
【００６３】
また、アーム閉じパイロット圧が閾値α以上であると判定した場合であっても、ブーム上げパイロット圧が閾値β未満又は閾値γより大きい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）。ブーム操作レバー１６Ｂの上げ方向のレバー操作量が中間操作領域にないと判断できるからである。
【００６４】
なお、制御実行判定部３００は、ブーム上げパイロット圧が閾値β以上でかつ閾値γ以下であるか否かの判定を行った後で、アーム閉じパイロット圧が閾値α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。
【００６５】
ここで、図４を参照しながら、掘削アタッチメントによる掘削作業中におけるリリーフ圧制御部３０１によるリリーフ圧変更処理の一例について説明する。なお、図４は、リリーフ圧変更処理の流れを示すフローチャートであり、このリリーフ圧変更処理は、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。
【００６６】
最初に、リリーフ圧制御部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）。
【００６７】
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）、リリーフ圧制御部３０１は、可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂに対して制御信号を出力し、可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂのリリーフ圧を低下させる（ステップＳＴ１３）。
【００６８】
具体的には、リリーフ圧制御部３０１は、可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂのリリーフ圧を、掘削作業を行っていない場合に適した所定の第一設定値から、掘削作業を行っている場合に適した所定の第二設定値まで低下させる。なお、リリーフ圧が既に第二設定値となっている場合、リリーフ圧制御部３０１は、リリーフ圧を第二設定値のまま維持する。
【００６９】
その後、リリーフ圧制御部３０１は、バケット操作レバー１６Ｃの閉じ方向のレバー操作量が上限側操作領域にあるか否かを判定する。
【００７０】
具体的には、リリーフ圧制御部３０１は、バケット閉じパイロット圧センサ１７Ｃの出力であるバケット閉じパイロット圧が所定の閾値δ以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ１４）。
【００７１】
バケット閉じパイロット圧が閾値δ以上であると判定した場合（ステップＳＴ１４のＹＥＳ）、リリーフ圧制御部３０１は、可変リリーフ弁２０Ｃに対して制御信号を出力し、可変リリーフ弁２０Ｃのリリーフ圧を低下させる（ステップＳＴ１５）。
【００７２】
具体的には、リリーフ圧制御部３０１は、可変リリーフ弁２０Ｃのリリーフ圧を、掘削作業を行っていない場合に適した所定の第一設定値から、掘削作業を行っている場合に適した所定の第二設定値まで低下させる。
【００７３】
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）、リリーフ圧制御部３０１は、可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃのそれぞれに対して制御信号を出力し、可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃのそれぞれのリリーフ圧を第二設定値から第一設定値に復帰させる（ステップＳＴ１６）。なお、リリーフ圧が既に第一設定値となっている場合、リリーフ圧制御部３０１は、リリーフ圧を第一設定値のまま維持する。
【００７４】
このようにして、リリーフ圧制御部３０１は、可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃのリリーフ圧を切り替え、掘削作業中のリリーフ圧が、掘削作業中でない場合のリリーフ圧よりも低くなるようにすることができる。
【００７５】
なお、可変リリーフ弁２０Ｃのリリーフ圧を低下させるための追加条件（ステップＳＴ１４の判定であり、バケット操作レバー１６Ｃが閉じ方向に操作されたことを確認すること。）を入れたのは、バケット６の操作性を悪化させないようにするためである。具体的には、可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂと同じタイミングで、バケット閉じパイロット圧に関係なく可変リリーフ弁２０Ｃのリリーフ圧を低下させた場合、バケット操作レバー１６Ｃを操作していないにもかかわらずバケット６が閉じてしまうおそれがあるためである。但し、リリーフ圧制御部３０１は、可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂと同じタイミングで、バケット閉じパイロット圧に関係なく可変リリーフ弁２０Ｃのリリーフ圧を低下させてもよい。
【００７６】
また、可変リリーフ弁２０Ａの第一設定値は、典型的には、可変リリーフ弁２０Ｂの第一設定値よりも大きい。可変リリーフ弁２０Ａの第一設定値が、アーム５の自重によりアーム５を閉じる際のアーム５の動きが速くなるのを抑制するメータアウト絞り１５８Ａで発生する背圧を考慮した値であるのに対し、可変リリーフ弁２０Ｂの第一設定値は、そのようなメータアウト絞りの存在を考慮していないためである。但し、可変リリーフ弁２０Ａの第一設定値は、可変リリーフ弁２０Ｂの第一設定値とは独立して設定される値であるため、可変リリーフ弁２０Ｂの第一設定値以下の値であってもよい。
【００７７】
反対に、可変リリーフ弁２０Ａの第二設定値は、典型的には、可変リリーフ弁２０Ｂの第二設定値よりも小さい。可変リリーフ弁２０Ｂの第二設定値が低すぎると、ブームシリンダ７のロッド側油室の圧力が低くなりすぎ、掘削作業中のアーム５の閉じ方向への操作による掘削反力により、ブーム操作レバー１６Ｂを操作していないにもかかわらずブーム４が上昇してしまうおそれがあるためである。そのため、可変リリーフ弁２０Ｂの第二設定値は、ブームシリンダ７のロッド側油室の圧力が所定圧（例えば、ブーム操作レバー１６Ｂを操作していないにもかかわらずブーム４が上昇するのを抑制可能な圧力である。）未満となるのを防止できるように設定される。なお、可変リリーフ弁２０Ａの第二設定値が可変リリーフ弁２０Ｂの第二設定値より低い値（例えば、ゼロ［ＭＰａ］である。）に設定されたとしても、掘削作業中の掘削アタッチメントの動きに悪影響を及ぼすことはない。掘削作業中にはアーム操作レバー１６Ａの閉じ方向のレバー操作量が上限側操作領域にあり、アーム５が閉じ方向にフル操作されるためである。但し、可変リリーフ弁２０Ａの第二設定値は、可変リリーフ弁２０Ｂの第二設定値とは独立して設定される値であるため、可変リリーフ弁２０Ｂの第二設定値以下の値であってもよい。
【００７８】
次に、図５を参照しながら、第一アーム流量制御弁１５８の閉じ側位置、第一ブーム流量制御弁１５６の上げ側位置、及びバケット流量制御弁１５４の閉じ側位置のそれぞれにおける開口特性の例について説明する。なお、図５（Ａ）は、第一アーム流量制御弁１５８における閉じ側位置（図２の右側のスプール位置）の開口線図であり、図５（Ｂ）は、第一ブーム流量制御弁１５６における上げ側位置（図２の右側のスプール位置）の開口線図であり、図５（Ｃ）は、バケット流量制御弁１５４における閉じ側位置（図２の右側のスプール位置）の開口線図である。また、図５（Ａ）〜図５（Ｃ）のそれぞれは、ＰＴポート開口面積、ＰＣポート開口面積、ＣＴポート開口面積の推移をそれぞれ実線、破線、一点鎖線で示し、パイロットポートに作用する圧力（パイロット圧）の推移を点線で示す。なお、開口面積を表す線分のそれぞれは左側の縦軸に属し、パイロット圧は右側の縦軸に属するものとする。
【００７９】
図５（Ａ）は、アーム閉じパイロット圧が増加するにつれて、第一アーム流量制御弁１５８の閉じ方向へのスプールストロークが増加する関係を示す。
【００８０】
また、図５（Ａ）は、スプールストロークが値Ｐ１になるまでＰＴポート開口面積が急激に減少し、その後、比較的緩やかに減少を継続してゼロに至る推移を示す。この推移は、アーム操作レバー１６Ａが閉じ方向に操作された場合に、レバー操作量に応じてセンターバイパス管路４０Ｌを流れる圧油が減少することを表す。
【００８１】
また、図５（Ａ）は、スプールストロークが値Ｐ２付近になったときにＰＣポート開口面積が増加し始め、スプールストロークが値Ｐ３になるまで比較的緩やかに増加し、その後、急激に増加する推移を示す。この推移は、アーム操作レバー１６Ａが閉じ方向に操作された場合に、レバー操作量に応じた量の圧油がアームシリンダ８のボトム側油室に流入可能となることを表す。
【００８２】
また、図５（Ａ）は、スプールストロークが値Ｐ２付近になったときにＣＴポート開口面積が増加し始め、スプールストロークが最大となるまで比較的緩やかに増加する推移を示す。この推移は、アーム操作レバー１６Ａが閉じ方向に操作された場合であっても、ＣＴポート開口面積が小さめに設定されているため、アームシリンダ８のロッド側油室にある圧油の油タンクへの急激な流出が防止されることを表す。
【００８３】
図５（Ｂ）は、ブーム上げパイロット圧が増加するにつれて、第一ブーム流量制御弁１５６の上げ方向へのスプールストロークが増加する関係を示す。
【００８４】
また、図５（Ｂ）は、スプールストロークが値Ｐ１になるまでＰＴポート開口面積が急激に減少し、その後、比較的緩やかに減少を継続してゼロに至る推移を示す。この推移は、ブーム操作レバー１６Ｂが上げ方向に操作された場合に、レバー操作量に応じてセンターバイパス管路４０Ｒを流れる圧油が減少することを表す。
【００８５】
また、図５（Ｂ）は、スプールストロークが値Ｐ２付近になったときにＰＣポート開口面積が増加し始め、スプールストロークが値Ｐ３になるまで比較的緩やかに増加し、その後、急激に増加する推移を示す。この推移は、ブーム操作レバー１６Ｂが上げ方向に操作された場合に、レバー操作量に応じた量の圧油がブームシリンダ７のボトム側油室に流入可能となることを表す。
【００８６】
また、図５（Ｂ）は、スプールストロークが値Ｐ２付近になったときにＣＴポート開口面積が増加し始め、値Ｐ３になるまで比較的緩やかに増加し、その後、急激に増加する推移を示す。この推移は、ブーム操作レバー１６Ｂが上げ方向に操作された場合に、レバー操作量に応じた量の圧油がブームシリンダ７のロッド側油室に流入可能となることを表す。
【００８７】
図５（Ｃ）は、バケット閉じパイロット圧が増加するにつれて、バケット流量制御弁１５４の閉じ方向へのスプールストロークが増加する関係を示す。
【００８８】
また、図５（Ｃ）は、スプールストロークが値Ｐ１になるまでＰＴポート開口面積が急激に減少し、その後、比較的緩やかに減少を継続してゼロに至る推移を示す。この推移は、バケット操作レバー１６Ｃが閉じ方向に操作された場合に、レバー操作量に応じてセンターバイパス管路４０Ｒを流れる圧油が減少することを表す。
【００８９】
また、図５（Ｃ）は、スプールストロークが値Ｐ２付近になったときにＰＣポート開口面積が増加し始め、スプールストロークが値Ｐ３になるまで比較的緩やかに増加し、その後、急激に増加する推移を示す。この推移は、バケット操作レバー１６Ｃが閉じ方向に操作された場合に、レバー操作量に応じた量の圧油がバケットシリンダ９のボトム側油室に流入可能となることを表す。
【００９０】
また、図５（Ｃ）は、スプールストロークが値Ｐ２付近になったときにＣＴポート開口面積が増加し始め、スプールストロークが最大となるまで比較的緩やかに増加する推移を示す。この推移は、バケット操作レバー１６Ｃが閉じ方向に操作された場合であっても、ＣＴポート開口面積が小さめに設定されているため、バケットシリンダ９のロッド側油室にある圧油の油タンクへの急激な流出が防止されることを表す。
【００９１】
このように、図５（Ａ）及び図５（Ｃ）に示す開口特性は、スプールストロークが最大となっても、メータアウト絞り１５８Ａ、１５４ＡによりＣＴポート開口面積が低く抑えられる点で、図５（Ｂ）に示す開口特性と相違する。そのため、第一ブーム流量制御弁１５６は、ブーム操作レバー１６Ｂを上げ方向にフル操作する場合には、アーム５、バケット６を閉じ方向にフル操作する場合のメータアウト絞り１５８Ａ、１５４Ａによる背圧ほど大きな背圧を発生させることはない。しかしながら、第一ブーム流量制御弁１５６は、掘削・床掘り作業の際にブーム操作レバー１６Ｂを上げ方向に緩慢操作する場合（すなわち、スプール位置が中立位置と上げ側位置との中間にある場合である。）には、ＣＴポートのところで大きな背圧を発生させ、ブームシリンダ７のロッド側油室の圧力を増大させてしまう。掘削作業の際に可変リリーフ弁２０Ｂのリリーフ圧を低下させることは、このような状況を回避するために有効である。リリーフ圧の低下により、例えば、掘削作業の際に機体がジャッキアップして浮かび上がるのを防止すべくブームシリンダ７のロッド側油室の圧力を低減させるためにブーム操作レバー１６Ｂを上げ方向に揺動させるといった操作（ロッド側油室の圧抜き操作）が不要となる。また、このような圧抜き操作の回避は、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの吐出圧の変動の回避、ポンプ入力馬力の変動の回避、エンジン回転数の変動の回避に繋がり、燃料消費量の減少をもたらす。
【００９２】
次に、図６を参照しながら、アームシリンダ８のロッド側油室と油タンクとを繋ぐ油路の総開口面積の推移の一例について説明する。なお、第一実施例では、アームシリンダ８のロッド側油室と油タンクとを繋ぐ油路は、第一アーム流量制御弁１５８における閉じ側位置のＣＴポートと可変リリーフ弁２０Ａが配置される油路との二つの油路で構成され、総開口面積は、ＣＴポート開口面積と可変リリーフ弁開口面積との合計で表されることとなる。
【００９３】
図６（Ａ）〜図６（Ｄ）は、アーム閉じパイロット圧、ＣＴポート開口面積、可変リリーフ弁開口面積、及び、総開口面積（アームシリンダ８のロッド側油室と油タンクとを繋ぐ油路の総開口面積）のそれぞれの時間的推移を示す。
【００９４】
時刻ｔ１において、アーム操作レバー１６Ａが閉じ方向に操作されると、アーム閉じパイロット圧は、図５（Ａ）で示すように閉じ方向のレバー操作量に応じて上昇し、時刻ｔ２において、アーム操作レバー１６Ａの閉じ方向のレバー操作量が最大値に達すると、閾値αを超えて最大圧Ｐ１ＭＡＸに至る。
【００９５】
ＣＴポート開口面積は、時刻ｔ１において、アーム閉じパイロット圧の上昇と共に上昇し、時刻ｔ２において、最大面積Ａ１ＭＡＸに至る。可変リリーフ弁２０Ａの開口面積は、アームシリンダ８のロッド側油室の圧力がリリーフ圧未満であるため、時刻ｔ２においてもゼロのままである。その結果、総開口面積は、ＣＴポート開口面積と同じ推移を辿り、時刻ｔ２において、ＣＴポート開口面積の最大面積Ａ１ＭＡＸに至る。
【００９６】
その後、アーム閉じパイロット圧が閾値α以上の状態で、ブーム上げパイロット圧が閾値β以上でかつ閾値γ以下になると、制御実行判定部３００により制御判定フラグＦに「１」がセットされ、リリーフ圧制御部３０１によるリリーフ圧の切り替えが行われる。そして、時刻ｔ３において、アームシリンダ８のロッド側油室の圧力が切り替え後のリリーフ圧よりも大きい状態となると、可変リリーフ弁２０Ａが全開され、可変リリーフ弁２０Ａの開口面積は、最大面積Ａ２ＭＡＸに至る。その結果、総開口面積は、ＣＴポート開口面積と可変リリーフ弁開口面積との合計であるＡ１ＭＡＸ＋Ａ２ＭＡＸに至る。なお、最大面積Ａ２ＭＡＸは、好適には、最大面積Ａ１ＭＡＸよりも大きな値とされ、例えば、最大面積Ａ１ＭＡＸの二倍以上の値とされる。
【００９７】
このように、可変リリーフ弁開口面積は、アーム閉じパイロット圧が閾値α以上となった後で、すなわち、ＣＴポート開口面積が最大面積Ａ１ＭＡＸに達した後で、瞬時に最大面積Ａ２ＭＡＸまで増大することとなるが、ＣＴポート開口面積が最大面積Ａ１ＭＡＸに達する前に増大するものであってもよい。
【００９８】
また、可変リリーフ弁２０Ａは、制御開始条件が成立した場合に、リリーフ圧を第一設定値から第二設定値まで瞬時に低下させるが、リリーフ圧を第一設定値から第二設定値まで徐々に低下させるようにしてもよい。
【００９９】
図６（Ｃ）及び図６（Ｄ）の一点鎖線は、制御開始条件が成立した場合にリリーフ圧を第一設定値から第二設定値まで徐々に低下させたときの可変リリーフ弁開口面積及び総開口面積のそれぞれの推移を示す。
【０１００】
図６（Ｃ）及び図６（Ｄ）の一点鎖線で示すように、リリーフ圧を徐々に低下させた場合、可変リリーフ弁２０Ａの開口面積は、最大面積Ａ２ＭＡＸに向かって徐々に増大することとなる。可変リリーフ弁２０Ａの開口面積は、リリーフ圧とアームシリンダ８のロッド側油室の圧力（＞リリーフ圧）との間の差が大きいほど、大きくなる傾向を有するためである。
【０１０１】
次に、図７を参照しながら、ブームシリンダ７のロッド側油室と油タンクとを繋ぐ油路の総開口面積の推移の一例について説明する。なお、第一実施例では、ブームシリンダ７のロッド側油室と油タンクとを繋ぐ油路は、第一ブーム流量制御弁１５６における上げ側位置のＣＴポートと可変リリーフ弁２０Ｂが配置される油路との二つの油路で構成され、総開口面積は、ＣＴポート開口面積と可変リリーフ弁開口面積との合計で表される。
【０１０２】
図７（Ａ）〜図７（Ｄ）は、ブーム上げパイロット圧、ＣＴポート開口面積、可変リリーフ弁開口面積、及び、総開口面積（ブームシリンダ７のロッド側油室と油タンクとを繋ぐ油路の総開口面積）のそれぞれの時間的推移を示す。
【０１０３】
時刻ｔ１において、ブーム操作レバー１６Ｂが上げ方向に操作されると、ブーム上げパイロット圧は、図５（Ｂ）で示すように上げ方向のレバー操作量に応じて上昇し、時刻ｔ２において、ブーム操作レバー１６Ｂの上げ方向のレバー操作量が中間操作領域に達した後、閾値βと閾値γとの間を推移する。
【０１０４】
ＣＴポート開口面積は、時刻ｔ１において、ブーム上げパイロット圧の上昇と共に上昇し、その後はブーム上げパイロット圧の変動に応じて最大面積Ａ３ＭＡＸ未満の値で変動する。可変リリーフ弁２０Ｂの開口面積は、ブームシリンダ７のロッド側油室の圧力がリリーフ圧未満であるため、時刻ｔ２においてもゼロのまま推移し、総開口面積は、ＣＴポート開口面積と同じ推移を辿る。
【０１０５】
その後、アーム閉じパイロット圧が閾値α以上の状態で、ブーム上げパイロット圧が閾値β以上でかつ閾値γ以下になると、制御実行判定部３００により制御判定フラグＦに「１」がセットされ、リリーフ圧制御部３０１によるリリーフ圧の切り替えが行われる。そして、時刻ｔ３において、ブームシリンダ７のロッド側油室の圧力が切り替え後のリリーフ圧よりも大きい状態となると、可変リリーフ弁２０Ｂが全開され、可変リリーフ弁２０Ｂの開口面積は、最大面積Ａ４ＭＡＸに至る。その結果、総開口面積は、ＣＴポート開口面積と可変リリーフ弁開口面積の最大面積Ａ４ＭＡＸとの合計となる。なお、最大面積Ａ４ＭＡＸは、好適には、最大面積Ａ３ＭＡＸよりも大きな値とされ、例えば、最大面積Ａ３ＭＡＸの二倍以上の値とされる。
【０１０６】
また、可変リリーフ弁２０Ｂは、制御開始条件が成立した場合に、リリーフ圧を第一設定値から第二設定値まで瞬時に低下させるが、リリーフ圧を第一設定値から第二設定値まで徐々に低下させるようにしてもよい。
【０１０７】
図７（Ｃ）及び図７（Ｄ）の一点鎖線は、制御開始条件が成立した場合にリリーフ圧を第一設定値から第二設定値まで徐々に低下させたときの可変リリーフ弁開口面積及び総開口面積のそれぞれの推移を示す。
【０１０８】
図７（Ｃ）及び図７（Ｄ）の一点鎖線で示すように、リリーフ圧を徐々に低下させた場合、可変リリーフ弁２０Ｂの開口面積は、最大面積Ａ４ＭＡＸに向かって徐々に増大することとなる。可変リリーフ弁２０Ｂの開口面積は、リリーフ圧とブームシリンダ７のロッド側油室の圧力（＞リリーフ圧）との間の差が大きいほど、大きくなる傾向を有するためである。
【０１０９】
次に、図８を参照しながら、バケットシリンダ９のロッド側油室と油タンクとを繋ぐ油路の総開口面積の推移の一例について説明する。なお、第一実施例では、バケットシリンダ９のロッド側油室と油タンクとを繋ぐ油路は、バケット流量制御弁１５４における閉じ側位置のＣＴポートと可変リリーフ弁２０Ｃが配置される油路との二つの油路で構成され、総開口面積は、ＣＴポート開口面積と可変リリーフ弁開口面積との合計で表されることとなる。
【０１１０】
図８（Ａ）〜図８（Ｄ）は、バケット閉じパイロット圧、ＣＴポート開口面積、可変リリーフ弁開口面積、及び、総開口面積（バケットシリンダ９のロッド側油室と油タンクとを繋ぐ油路の総開口面積）のそれぞれの時間的推移を示す。
【０１１１】
時刻ｔ１において、バケット操作レバー１６Ｃが閉じ方向に操作されると、バケット閉じパイロット圧は、図５（Ａ）で示すように閉じ方向のレバー操作量に応じて上昇し、時刻ｔ２において、バケット操作レバー１６Ｃの閉じ方向のレバー操作量が最大値に達すると、閾値δを超えて最大圧Ｐ３ＭＡＸに至る。なお、時刻ｔ１では既に、アーム閉じパイロット圧が閾値α以上であり、ブーム上げパイロット圧が閾値β以上でかつ閾値γ以下であり、制御実行判定部３００により制御判定フラグＦに「１」がセットされ、リリーフ圧制御部３０１による可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂのリリーフ圧の切り替えが行われているものとする。また、時刻ｔ１と時刻ｔ２との間で、バケット閉じパイロット圧は、閾値δ未満のレベルで推移するが、これは、掘削作業前半でバケット６の先端を掘削対象に進入させやすくするためのバケット６を閉じる操作に対応する。したがって、この期間は、バケット６の操作性を確保するために総開口面積が低めに維持される必要がある。
【０１１２】
ＣＴポート開口面積は、時刻ｔ１において、バケット閉じパイロット圧の上昇と共に上昇し、時刻ｔ２において、最大面積Ａ５ＭＡＸに至る。可変リリーフ弁２０Ｃの開口面積は、バケットシリンダ９のロッド側油室の圧力がリリーフ圧未満であるため、時刻ｔ２においてもゼロのままである。その結果、総開口面積は、ＣＴポート開口面積と同じ推移を辿り、時刻ｔ２において、ＣＴポート開口面積の最大面積Ａ５ＭＡＸに至る。
【０１１３】
その後、時刻ｔ３において、バケットシリンダ９のロッド側油室の圧力が切り替え後のリリーフ圧よりも大きい状態となると、可変リリーフ弁２０Ｃが全開され、可変リリーフ弁２０Ｃの開口面積は、最大面積Ａ６ＭＡＸに至る。その結果、総開口面積は、ＣＴポート開口面積と可変リリーフ弁開口面積との合計であるＡ５ＭＡＸ＋Ａ６ＭＡＸに至る。なお、最大面積Ａ６ＭＡＸは、好適には、最大面積Ａ５ＭＡＸよりも大きな値とされ、例えば、最大面積Ａ５ＭＡＸの二倍以上の値とされる。
【０１１４】
このように、可変リリーフ弁開口面積は、バケット閉じパイロット圧が閾値δ以上となった後で、すなわち、ＣＴポート開口面積が最大面積Ａ５ＭＡＸに達した後で、瞬時に最大面積Ａ６ＭＡＸまで増大することとなるが、ＣＴポート開口面積が最大面積Ａ５ＭＡＸに達する前に増大するものであってもよい。
【０１１５】
また、可変リリーフ弁２０Ｃは、制御開始条件が成立した場合に、リリーフ圧を第一設定値から第二設定値まで瞬時に低下させるが、リリーフ圧を第一設定値から第二設定値まで徐々に低下させるようにしてもよい。
【０１１６】
図８（Ｃ）及び図８（Ｄ）の一点鎖線は、制御開始条件が成立した場合にリリーフ圧を第一設定値から第二設定値まで徐々に低下させたときの可変リリーフ弁開口面積及び総開口面積のそれぞれの推移を示す。
【０１１７】
図８（Ｃ）及び図８（Ｄ）の一点鎖線で示すように、リリーフ圧を徐々に低下させた場合、可変リリーフ弁２０Ｃの開口面積は、最大面積Ａ６ＭＡＸに向かって徐々に増大することとなる。可変リリーフ弁２０Ｃの開口面積は、リリーフ圧とバケットシリンダ９のロッド側油室の圧力（＞リリーフ圧）との間の差が大きいほど、大きくなる傾向を有するためである。
【０１１８】
以上の構成により、第一実施例に係る油圧ショベルは、掘削作業のためにリリーフ圧制御部３０１によるリリーフ圧の切り替えが必要であると判定した場合に限り、可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｃのリリーフ圧の設定を変更する。その結果、第一実施例に係る油圧ショベルは、メータアウト絞り１５４Ａを介さずにバケットシリンダ９におけるロッド側油室内の圧油を油タンクに向かって流出させることができ、或いは、メータアウト絞り１５８Ａを介さずにアームシリンダ８におけるロッド側油室内の圧油を油タンクに向かって流出させることができる。その結果、掘削作業の際に、メータアウト絞り１５４Ａ、１５８Ａに起因する無駄なエネルギ消費が発生したり、水平引き作業や床掘り作業前半の際等、空中でアーム５やバケット６を閉じる際にアーム５やバケット６の動きが速くなったりするのを防止することができる。
【０１１９】
また、第一実施例に係る油圧ショベルは、掘削作業のためにリリーフ圧制御部３０１によるリリーフ圧の切り替えが必要であると判定した場合に限り、可変リリーフ弁２０Ｂのリリーフ圧の設定を変更する。その結果、第一実施例に係る油圧ショベルは、第一ブーム流量制御弁１５６を介さずにブームシリンダ７におけるロッド側油室内の圧油を油タンクに向かって流出させることができる。その結果、掘削作業の際に、第一ブーム流量制御弁１５６の開口特性に起因する無駄なエネルギ消費が発生したり、ブーム操作レバー１６Ｂを操作していないにもかかわらずブーム４が上昇したりするのを防止することができる。
【実施例２】
【０１２０】
次に、図９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９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。また、第二実施例に係る油圧ショベルは、図４に示すリリーフ圧変更処理を実行するものとする。
【０１２１】
また、図９の制御実行判定処理は、制御開始条件と制御解除条件とが異なる点で、図３の制御実行判定処理と相違する。
【０１２２】
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。
【０１２３】
概略的には、図９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行われると、アーム閉じパイロット圧が閾値α以上である限り、ブーム上げパイロット圧にかかわらず、制御判定フラグＦを「１」に維持する。すなわち、図９の制御実行判定処理は、アーム操作レバー１６Ａの閉じ方向のレバー操作量が所定の上限側操作領域にある限り、ブーム操作レバー１６Ｂ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。
【０１２４】
以下、フローチャートを参照しながら、図９の制御実行判定処理を詳細に説明する。
【０１２５】
最初に、制御実行判定部３００は、アーム閉じ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ＳＴ２１）。
【０１２６】
アーム閉じ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）。
【０１２７】
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、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ＳＴ２４）、処理をリターンする。
【０１２８】
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、ブーム上げパイロット圧が閾値β以上でかつ閾値γ以下であるか否かを判定する（ステップＳＴ２３）。
【０１２９】
ブーム上げパイロット圧が閾値β以上でかつ閾値γ以下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）。
【０１３０】
ブーム上げパイロット圧が閾値β未満又は閾値γより大きいと判定した場合には（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）。
【０１３１】
一方、アーム閉じ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ＳＴ２１のＮＯ）、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）と判定して制御判定フラグＦに「０」をセットする（ステップＳＴ２５）。
【０１３２】
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、アーム閉じパイロット圧が閾値α以上である限り、ブーム上げパイロット圧にかかわらず、制御判定フラグＦを「１」に維持する。すなわち、第二実施例に係る油圧ショベルは、ブーム上げパイロット圧の変動によって可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃのリリーフ圧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、可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃのリリーフ圧が頻繁に切り替わり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。
【実施例３】
【０１３３】
次に、図１０及び図１１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１０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１０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１１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。また、第三実施例に係る油圧ショベルは、図４に示すリリーフ圧変更処理を実行するものとする。
【０１３４】
図１０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。
【０１３５】
また、図１１の制御実行判定処理は、アームボトム圧がアームロッド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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
制御実行判定部３００は、アーム閉じパイロット圧が閾値α以上であると判定し（ステップＳＴ３１のＹＥＳ）、ブーム上げパイロット圧が閾値β以上でかつ閾値γ以下であると判定した場合（ステップＳＴ３２のＹＥＳ）、アームボトム圧がアームロッド圧以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ３３）。
【０１４０】
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ボトム圧がアームロッド圧以上であるか否かを判定する。
【０１４１】
アームボトム圧がアームロッド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）。
【０１４２】
一方、アームボトム圧がアームロッド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）。掘削作業中の場合、アームボトム圧は、地面等から受ける掘削反力によりアームロッド圧以上となるからである。
【０１４３】
このように、制御実行判定部３００は、アーム操作レバー１６Ａの閉じ方向のレバー操作量が上限側操作領域にあり、かつ、ブーム操作レバー１６Ｂの上げ方向のレバー操作量が中間操作領域にあると判定し、さらに、アームボトム圧がアームロッド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。
【０１４４】
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、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、アームボトム圧がアームロッド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ボトム圧がバケット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。また、制御実行判定部３００は、アームボトム圧がアームロッド圧以上であると判定する代わりに、バケットボトム圧がバケット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。掘削作業中の場合、バケットボトム圧は、地面等から受ける掘削反力によりバケットロッド圧以上となるからである。
【０１４５】
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、リリーフ圧制御部３０１によるリリーフ圧の切り替えが必要であ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）との誤判定により空中でアーム５やバケット６を閉じる際にアーム５やバケット６の動きが速くなったり、ブーム操作レバー１６Ｂを操作していないにもかかわらずブーム４が上昇し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）との誤判定によりメータアウト絞り１５８Ａ、１５４Ａに起因する無駄なエネルギ消費が発生したり、第一ブーム流量制御弁１５６の開口特性に起因する無駄なエネルギ消費が発生したりするのを防止することができる。
【実施例４】
【０１４６】
次に、図１２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１２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４に示すリリーフ圧変更処理を実行するものとし、図１０に示す油圧回路を搭載しているものとする。
【０１４７】
図１２の制御実行判定処理は、アームボトム圧がアームロッド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９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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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）、ブーム上げパイロット圧が閾値β以上でかつ閾値γ以下であるか否かを判定する（ステップＳＴ４３）。
【０１５０】
ブーム上げパイロット圧が閾値β以上でかつ閾値γ以下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、アームボトム圧がアームロッド圧以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ４４）。
【０１５１】
アームボトム圧がアームロッド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）。
【０１５２】
一方、アームボトム圧がアームロッド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（「０」のまま維持する。）（ステップＳＴ４６）。掘削作業中の場合、アームボトム圧は、地面等から受ける掘削反力によりアームロッド圧以上となるからである。
【０１５３】
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１０参照。）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。）を備えるようにしてもよい。
【０１５４】
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判定が一旦行われると、アーム閉じパイロット圧が閾値α以上である限り、ブーム上げパイロット圧にかかわらず、また、アームボトム圧がアームロッド圧以上であるか否かにもかかわらず、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、ブーム上げパイロット圧、アームボトム圧、又はアームロッド圧の変動によってリリーフ圧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、可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃのリリーフ圧が頻繁に切り替わり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。
【０１５５】
また、制御実行判定部３００は、リリーフ圧制御部３０１によるリリーフ圧の切り替えが必要であ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空中でアーム５やバケット６を閉じる際にアーム５やバケット６の動きが速くなったり、ブーム操作レバー１６Ｂを操作していないにもかかわらずブーム４が上昇し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）との誤判定によりメータアウト絞り１５８Ａ、１５４Ａに起因する無駄なエネルギ消費が発生したり、第一ブーム流量制御弁１５６の開口特性に起因する無駄なエネルギ消費が発生したりするのを防止することができる。
【実施例５】
【０１５６】
次に、図１３及び図１４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１３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１３は、図２及び図１０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１４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。また、第五実施例に係る油圧ショベルは、図４に示すリリーフ圧変更処理を実行するものとする。
【０１５７】
図１３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。
【０１５８】
また、図１４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。
【０１５９】
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。
【０１６０】
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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
制御実行判定部３００は、アーム閉じパイロット圧が閾値α以上であると判定し（ステップＳＴ５１のＹＥＳ）、ブーム上げパイロット圧が閾値β以上でかつ閾値γ以下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）。
【０１６３】
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。
【０１６４】
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）。
【０１６５】
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ＳＴ５５）。掘削作業中の場合、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの吐出圧は、地面等から受ける掘削反力により閾値ζ以上となるからである。
【０１６６】
このように、制御実行判定部３００は、アーム操作レバー１６Ａの閉じ方向のレバー操作量が上限側操作領域にあり、かつ、ブーム操作レバー１６Ｂの上げ方向のレバー操作量が中間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。
【０１６７】
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、リリーフ圧制御部３０１によるリリーフ圧の切り替えが必要であ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）との誤判定により空中でアーム５やバケット６を閉じる際にアーム５やバケット６の動きが速くなったり、ブーム操作レバー１６Ｂを操作していないにもかかわらずブーム４が上昇し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）との誤判定によりメータアウト絞り１５８Ａ、１５４Ａに起因する無駄なエネルギ消費が発生したり、第一ブーム流量制御弁１５６の開口特性に起因する無駄なエネルギ消費が発生したりするのを防止することができる。
【実施例６】
【０１６８】
次に、図１５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１５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４に示すリリーフ圧変更処理を実行するものとし、図１３に示す油圧回路を搭載しているものとする。
【０１６９】
図１５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９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。
【０１７０】
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。
【０１７１】
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）、ブーム上げパイロット圧が閾値β以上でかつ閾値γ以下であるか否かを判定する（ステップＳＴ６３）。
【０１７２】
ブーム上げパイロット圧が閾値β以上でかつ閾値γ以下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）。
【０１７３】
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）。
【０１７４】
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（ステップＳＴ６６）。掘削作業中の場合、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの吐出圧は、地面等から受ける掘削反力により閾値ζ以上となるからである。
【０１７５】
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判定が一旦行われると、アーム閉じパイロット圧が閾値α以上である限り、ブーム上げパイロット圧にかかわらず、また、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もかかわらず、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、ブーム上げパイロット圧、又は、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの吐出圧の変動によってリリーフ圧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、可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃのリリーフ圧が頻繁に切り替わり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。
【０１７６】
また、制御実行判定部３００は、リリーフ圧制御部３０１によるリリーフ圧の切り替えが必要であ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空中でアーム５やバケット６を閉じる際にアーム５やバケット６の動きが速くなったり、ブーム操作レバー１６Ｂを操作していないにもかかわらずブーム４が上昇し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）との誤判定によりメータアウト絞り１５８Ａ、１５４Ａに起因する無駄なエネルギ消費が発生したり、第一ブーム流量制御弁１５６の開口特性に起因する無駄なエネルギ消費が発生したりするのを防止することができる。
【０１７７】
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。
【０１７８】
例えば、上述の実施例において、制御実行判定部３００は、アームボトム圧がアームロッド圧以上であるか否か、バケットボトム圧がバケット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、リリーフ圧制御部３０１によるリリーフ圧の切り替えが必要であ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リリーフ圧制御部３０１によるリリーフ圧の切り替えが必要であ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、その判定結果をリリーフ圧制御部３０１によるリリーフ圧の切り替えが必要であるか否かの確認のために用いるようにしてもよい。
【０１７９】
また、上述の実施例に係る油圧ショベルに搭載される油圧回路は、三つの可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃを備える構成であるが、三つの可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃのうちの何れか一つを備える構成であってもよく、三つの可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃのうちの何れか二つを備える構成であってもよい。
【０１８０】
また、上述の実施例において、リリーフ圧制御部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場合に、可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂのリリーフ圧を同じタイミングで低下させるが、可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂのリリーフ圧を異なるタイミングで低下させてもよい。例えば、リリーフ圧制御部３０１は、可変リリーフ弁２０Ａのリリーフ圧を低下させてから所定時間が経過した時点で、可変リリーフ弁２０Ｂのリリーフ圧を低下させてもよい。
【符号の説明】
【０１８１】
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 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・・・アーム閉じパイロット圧センサ １７Ｂ・・・ブーム上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 １９・・・メインリリーフ弁 ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ・・・可変リリーフ弁 ３０・・・コントローラ ４０Ｌ、４０Ｒ・・・センターバイパス管路 １５０・・・制御弁 １５１〜１５９・・・流量制御弁 １５４Ａ、１５８Ａ・・・メータアウト絞り ３００・・・制御実行判定部 ３０１・・・リリーフ圧制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧シリンダと油タンクとを接続する油路でアタッチメントの操作に必要な背圧を発生させる油圧回路を搭載する建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、油圧シリンダと油タンクとを接続する油路にメータアウト絞りと安全弁とを備えた建設機械の油圧回路が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
特許文献１の油圧回路は、アームシリンダにおけるロッド側油室内の圧油が油タンクに向かって急激に流出するのを防止するためのメータアウト絞りを備える。メータアウト絞りは、アームシリンダにおけるロッド側油室内の圧油が油タンクに向かって流出する際に背圧を発生させることによって、操作者の意に反してアームシリンダのピストンがロッド伸長方向に急激に移動するのを防止する。
【０００４】
一方で、特許文献１の油圧回路は、油路内の圧力が過度に上昇するのを防止する安全弁を備える。安全弁は、可変リリーフ弁とその可変リリーフ弁のリリーフ圧を制御するコントローラとで構成される。コントローラは、アームシリンダのボトム側油室の圧力の増大、又は、アームシリンダのボトム側油室に圧油を流入させるためのアーム操作レバーのレバー操作量の増大に応じてリリーフ圧を低下させる。すなわち、安全弁は、過度の圧力が発生するのを防止する安全弁としての機能とは別に、ロッド側油室内の圧油が大きな背圧を受けることなく油タンクに向かって流出できるようにするという機能を有する。
【０００５】
このようにして、特許文献１の油圧回路は、操作者がアームシリンダのロッドを伸長させようとする場合（アームを閉じる操作を行う場合）、安全弁によりメータアウト絞りを介さずにアームシリンダにおけるロッド側油室内の圧油を油タンクに向かって流出させることができる。すなわち、特許文献１の油圧回路は、アームシリンダのピストンが大きな背圧を受けることなくロッド伸長方向に効率的に移動できるようにし、アームを閉じる際の無駄なエネルギ消費を抑制する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１３３４３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の油圧回路は、操作者がアームシリンダのロッドを伸長させようとする場合に常にリリーフ圧を低下させるので、空中でアームを閉じる際にアームの動きが速くなるなど、操作者の意に沿ったアームの動きを実現させることができない場合がある。
【０００８】
上述の点に鑑み、本発明は、流量制御弁の開口特性やメータアウト絞りに起因する無駄なエネルギ消費を回避し、かつ、掘削アタッチメントの動きを操作者の意に沿うものとする建設機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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掘削アタッチメントを備えた建設機械であって、ブームシリンダのロッド側油室とブーム流量制御弁とを繋ぐ第一油路、及び、バケットシリンダとメータアウト絞りとを繋ぐ第二油路の少なくとも一方に配置される可変リリーフ弁と、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、前記アーム操作量と前記ブーム操作量が所定条件を満たす否かを判定する制御実行判定部と前記可変リリーフ弁のリリーフ圧を制御するリリーフ圧制御部と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、閉じ方向のアーム操作量が所定の上限側操作領域にあり、かつ、上げ方向のブーム操作量が所定の中間操作領域にあると判定された場合に、前記リリーフ圧制御部により、前記可変リリーフ弁のリリーフ圧の設定を変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
上述の手段により、本発明は、流量制御弁の開口特性やメータアウト絞りに起因する無駄なエネルギ消費を回避し、かつ、掘削アタッチメントの動きを操作者の意に沿うものとする建設機械を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第一実施例に係る油圧ショベルを示す側面図である。
【図２】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。
【図３】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る。
【図４】第一実施例に係る油圧ショベルで実行されるリリーフ圧変更処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】第一アーム流量制御弁の閉じ側位置、第一ブーム流量制御弁の上げ側位置、及びバケット流量制御弁の閉じ側位置のそれぞれにおける開口線図である。
【図６】アームシリンダのロッド側油室と油タンクとを繋ぐ油路の総開口面積の推移の一例を示す図である。
【図７】ブームシリンダのロッド側油室と油タンクとを繋ぐ油路の総開口面積の推移の一例を示す図である。
【図８】バケットシリンダのロッド側油室と油タンクとを繋ぐ油路の総開口面積の推移の一例を示す図である。
【図９】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る。
【図１０】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１１】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る。
【図１２】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る。
【図１３】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１４】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る。
【図１５】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る。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【実施例１】
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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、センターバイパス管路４０Ｌ、４０Ｒのそれぞれを経て油タンクまで圧油を循環させる。
【００１７】
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１５１〜１５９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、ネガティブコントロール制御、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何れであってもよい。
【００１８】
センターバイパス管路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、センターバイパス管路４０Ｒは、制御弁１５０、並びに、流量制御弁１５２、１５４、１５６及び１５９を連通する高圧油路である。
【００１９】
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換えることができる。
【００２０】
流量制御弁１５１は、メインポンプ１２Ｌが吐出する圧油を左の走行用油圧モータ（図示せず。）で循環させるために圧油の流れを切り換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の走行用油圧モータ（図示せず。）で循環させるために圧油の流れを切り換えるスプール弁である。
【００２１】
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換えるスプール弁である。
【００２２】
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（バケット流量制御弁）である。
【００２３】
また、流量制御弁１５４は、閉じ側位置（図中右側のスプール位置）における、バケットシリンダ９のロッド側油室と油タンクとを繋ぐＣＴポートにメータアウト絞り１５４Ａを備える。
【００２４】
メータアウト絞り１５４Ａは、バケット操作レバー１６Ｃが閉じ方向に操作された場合に、バケットシリンダ９におけるロッド側油室内の圧油が油タンクに向かって急激に流出するのを防止するための絞りである。
【００２５】
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。
【００２６】
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換えるスプール弁（ブーム流量制御弁）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。
【００２７】
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換えるスプール弁（アーム流量制御弁）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。
【００２８】
また、第一アーム流量制御弁１５８は、閉じ側位置（図中右側のスプール位置）における、アームシリンダ８のロッド側油室と油タンクとを繋ぐＣＴポートにメータアウト絞り１５８Ａを備える。
【００２９】
メータアウト絞り１５８Ａは、アーム操作レバー１６Ａが閉じ方向に操作された場合に、アームシリンダ８におけるロッド側油室内の圧油が油タンクに向かって急激に流出するのを防止するための絞りである。
【００３０】
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の左右何れかのパイロットポートに導入させる。なお、第一実施例では、アーム操作レバー１６Ａは、閉じ方向のレバー操作量が所定のレバー操作量以上の場合には、第二アーム流量制御弁１５９の右側のパイロットポートにも圧油を導入させるようにする。
【００３１】
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の左右何れかのパイロットポートに導入させる。なお、第一実施例では、ブーム操作レバー１６Ｂは、上げ方向のレバー操作量が所定のレバー操作量以上の場合には、第二ブーム流量制御弁１５７の右側のパイロットポートにも圧油を導入させるようにする。
【００３２】
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。
【００３３】
アーム閉じ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における閉じ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。
【００３４】
ブーム上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における上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。
【００３５】
バケット閉じ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における閉じ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。
【００３６】
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。
【００３７】
メインリリーフ弁１９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。
【００３８】
可変リリーフ弁２０Ａは、アームシリンダ８におけるロッド側油室の圧力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ロッド側油室の圧力を所定のリリーフ圧未満に制御する安全弁である。
【００３９】
また、可変リリーフ弁２０Ｂは、ブームシリンダ7におけるロッド側油室の圧力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ロッド側油室の圧力を所定のリリーフ圧未満に制御する安全弁である。
【００４０】
また、可変リリーフ弁２０Ｃは、バケットシリンダ９におけるロッド側油室の圧力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ロッド側油室の圧力を所定のリリーフ圧未満に制御する安全弁である。
【００４１】
また、可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃは、コントローラ３０が出力する制御信号に応じてそのリリーフ圧を変更可能であり、好適には、制御信号に応じてリリーフ圧を低下させるようにする。
【００４２】
なお、可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃは、リリーフ圧が固定である既存の安全弁を置き換える形で取り付けられてもよく、既存の安全弁とは別に独立して取り付けられてもよい。既存の安全弁を置き換える場合には可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの取り付けに要するコストを抑制する効果がある。
【００４３】
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。
【００４４】
また、コントローラ３０は、制御実行判定部３００及びリリーフ圧制御部３０１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。
【００４５】
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及びリリーフ圧制御部３０１のそれぞれによる処理を実行する。
【００４６】
その後、コントローラ３０は、制御実行判定部３００及びリリーフ圧制御部３０１のそれぞれの処理結果に応じた制御信号を適宜に可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃに対して出力する。
【００４７】
制御実行判定部３００は、掘削アタッチメントによる掘削作業中にリリーフ圧制御部３０１によるリリーフ圧変更処理（後述）を実行するか否かを判定するための機能要素であり、例えば、アーム操作レバー１６Ａの閉じ方向のレバー操作量と、ブーム操作レバー１６Ｂの上げ方向のレバー操作量とに基づいて制御開始条件（制御解除条件）が成立したか否かを判定する。
【００４８】
具体的には、制御実行判定部３００は、アーム操作レバー１６Ａの閉じ方向のレバー操作量が所定の上限側操作領域にあり、かつ、ブーム操作レバー１６Ｂの上げ方向のレバー操作量が所定の中間操作領域にある場合に制御開始条件が成立したものと判定する。
【００４９】
「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を閉じ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、及び、バケット６を閉じ方向に操作するためにバケット操作レバー１６Ｃをフル操作したときのバケット操作レバー１６Ｃのレバー操作量を含む。
【００５０】
「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を上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。
【００５１】
より具体的には、中間操作領域は、掘削作業中（アーム５を閉じ方向に操作している最中）において、油圧ショベルがジャッキアップされるのを防止すべくブーム４を上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。
【００５２】
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。
【００５３】
リリーフ圧制御部３０１は、可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃのリリーフ圧を制御するための機能要素であり、以下、リリーフ圧制御部３０１がリリーフ圧を変更する処理を「リリーフ圧変更処理」と称する。
【００５４】
リリーフ圧制御部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、可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃのリリーフ圧を低下させる。この場合、低下後のリリーフ圧は、あらかじめ登録された一定値であってもよく、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のそれぞれのロッド側油室の圧力に応じて変化する可変値であってもよい。また、リリーフ圧は、一定値または可変値に向かってステップ状に下げられてもよく、一定値または可変値に向かって一定の時間で徐々に下げられてもよい。
【００５５】
また、リリーフ圧制御部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てリリーフ圧を低下させた後で、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）と改めて判定された場合には、可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃのリリーフ圧を元の値に戻すようにする。
【００５６】
なお、リリーフ圧制御部３０１は、非制御時のリリーフ圧を低く設定しておいて、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、可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃのリリーフ圧を制御時のリリーフ圧まで増加させるようにしてもよい。結果として、掘削作業中のリリーフ圧が、掘削作業中でない場合のリリーフ圧より低くなるようにすることができる。
【００５７】
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掘削作業中にリリーフ圧制御部３０１によるリリーフ圧変更処理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。
【００５８】
最初に、制御実行判定部３００は、アーム操作レバー１６Ａの閉じ方向のレバー操作量が上限側操作領域にあり、かつ、ブーム操作レバー１６Ｂの上げ方向のレバー操作量が中間操作領域にあるか否かを判定する。
【００５９】
具体的には、制御実行判定部３００は、アーム閉じパイロット圧センサ１７Ａの出力であるアーム閉じ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ＳＴ１）。この場合、アーム閉じ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の閉じ方向のレバー操作量が所定の上限側操作領域にあることを意味する。
【００６０】
アーム閉じ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ＳＴ１のＹＥＳ）、制御実行判定部３００は、ブーム上げパイロット圧センサ１７Ｂの出力であるブーム上げパイロット圧が所定の閾値β以上でかつ所定の閾値γ（＞β）以下であるか否かを判定する（ステップＳＴ２）。この場合、ブーム上げパイロット圧が所定の閾値β以上でかつ所定の閾値γ以下であることは、ブーム操作レバー１６Ｂの上げ方向のレバー操作量が所定の中間操作領域にあることを意味する。
【００６１】
ブーム上げパイロット圧が閾値β以上でかつ閾値γ以下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）。
【００６２】
一方、アーム閉じ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）。アーム操作レバー１６Ａの閉じ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。
【００６３】
また、アーム閉じパイロット圧が閾値α以上であると判定した場合であっても、ブーム上げパイロット圧が閾値β未満又は閾値γより大きい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）。ブーム操作レバー１６Ｂの上げ方向のレバー操作量が中間操作領域にないと判断できるからである。
【００６４】
なお、制御実行判定部３００は、ブーム上げパイロット圧が閾値β以上でかつ閾値γ以下であるか否かの判定を行った後で、アーム閉じパイロット圧が閾値α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。
【００６５】
ここで、図４を参照しながら、掘削アタッチメントによる掘削作業中におけるリリーフ圧制御部３０１によるリリーフ圧変更処理の一例について説明する。なお、図４は、リリーフ圧変更処理の流れを示すフローチャートであり、このリリーフ圧変更処理は、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。
【００６６】
最初に、リリーフ圧制御部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）。
【００６７】
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）、リリーフ圧制御部３０１は、可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂに対して制御信号を出力し、可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂのリリーフ圧を低下させる（ステップＳＴ１３）。
【００６８】
具体的には、リリーフ圧制御部３０１は、可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂのリリーフ圧を、掘削作業を行っていない場合に適した所定の第一設定値から、掘削作業を行っている場合に適した所定の第二設定値まで低下させる。なお、リリーフ圧が既に第二設定値となっている場合、リリーフ圧制御部３０１は、リリーフ圧を第二設定値のまま維持する。
【００６９】
その後、リリーフ圧制御部３０１は、バケット操作レバー１６Ｃの閉じ方向のレバー操作量が上限側操作領域にあるか否かを判定する。
【００７０】
具体的には、リリーフ圧制御部３０１は、バケット閉じパイロット圧センサ１７Ｃの出力であるバケット閉じパイロット圧が所定の閾値δ以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ１４）。
【００７１】
バケット閉じパイロット圧が閾値δ以上であると判定した場合（ステップＳＴ１４のＹＥＳ）、リリーフ圧制御部３０１は、可変リリーフ弁２０Ｃに対して制御信号を出力し、可変リリーフ弁２０Ｃのリリーフ圧を低下させる（ステップＳＴ１５）。
【００７２】
具体的には、リリーフ圧制御部３０１は、可変リリーフ弁２０Ｃのリリーフ圧を、掘削作業を行っていない場合に適した所定の第一設定値から、掘削作業を行っている場合に適した所定の第二設定値まで低下させる。
【００７３】
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）、リリーフ圧制御部３０１は、可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃのそれぞれに対して制御信号を出力し、可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃのそれぞれのリリーフ圧を第二設定値から第一設定値に復帰させる（ステップＳＴ１６）。なお、リリーフ圧が既に第一設定値となっている場合、リリーフ圧制御部３０１は、リリーフ圧を第一設定値のまま維持する。
【００７４】
このようにして、リリーフ圧制御部３０１は、可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃのリリーフ圧を切り替え、掘削作業中のリリーフ圧が、掘削作業中でない場合のリリーフ圧よりも低くなるようにすることができる。
【００７５】
なお、可変リリーフ弁２０Ｃのリリーフ圧を低下させるための追加条件（ステップＳＴ１４の判定であり、バケット操作レバー１６Ｃが閉じ方向に操作されたことを確認すること。）を入れたのは、バケット６の操作性を悪化させないようにするためである。具体的には、可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂと同じタイミングで、バケット閉じパイロット圧に関係なく可変リリーフ弁２０Ｃのリリーフ圧を低下させた場合、バケット操作レバー１６Ｃを操作していないにもかかわらずバケット６が閉じてしまうおそれがあるためである。但し、リリーフ圧制御部３０１は、可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂと同じタイミングで、バケット閉じパイロット圧に関係なく可変リリーフ弁２０Ｃのリリーフ圧を低下させてもよい。
【００７６】
また、可変リリーフ弁２０Ａの第一設定値は、典型的には、可変リリーフ弁２０Ｂの第一設定値よりも大きい。可変リリーフ弁２０Ａの第一設定値が、アーム５の自重によりアーム５を閉じる際のアーム５の動きが速くなるのを抑制するメータアウト絞り１５８Ａで発生する背圧を考慮した値であるのに対し、可変リリーフ弁２０Ｂの第一設定値は、そのようなメータアウト絞りの存在を考慮していないためである。但し、可変リリーフ弁２０Ａの第一設定値は、可変リリーフ弁２０Ｂの第一設定値とは独立して設定される値であるため、可変リリーフ弁２０Ｂの第一設定値以下の値であってもよい。
【００７７】
反対に、可変リリーフ弁２０Ａの第二設定値は、典型的には、可変リリーフ弁２０Ｂの第二設定値よりも小さい。可変リリーフ弁２０Ｂの第二設定値が低すぎると、ブームシリンダ７のロッド側油室の圧力が低くなりすぎ、掘削作業中のアーム５の閉じ方向への操作による掘削反力により、ブーム操作レバー１６Ｂを操作していないにもかかわらずブーム４が上昇してしまうおそれがあるためである。そのため、可変リリーフ弁２０Ｂの第二設定値は、ブームシリンダ７のロッド側油室の圧力が所定圧（例えば、ブーム操作レバー１６Ｂを操作していないにもかかわらずブーム４が上昇するのを抑制可能な圧力である。）未満となるのを防止できるように設定される。なお、可変リリーフ弁２０Ａの第二設定値が可変リリーフ弁２０Ｂの第二設定値より低い値（例えば、ゼロ［ＭＰａ］である。）に設定されたとしても、掘削作業中の掘削アタッチメントの動きに悪影響を及ぼすことはない。掘削作業中にはアーム操作レバー１６Ａの閉じ方向のレバー操作量が上限側操作領域にあり、アーム５が閉じ方向にフル操作されるためである。但し、可変リリーフ弁２０Ａの第二設定値は、可変リリーフ弁２０Ｂの第二設定値とは独立して設定される値であるため、可変リリーフ弁２０Ｂの第二設定値以下の値であってもよい。
【００７８】
次に、図５を参照しながら、第一アーム流量制御弁１５８の閉じ側位置、第一ブーム流量制御弁１５６の上げ側位置、及びバケット流量制御弁１５４の閉じ側位置のそれぞれにおける開口特性の例について説明する。なお、図５（Ａ）は、第一アーム流量制御弁１５８における閉じ側位置（図２の右側のスプール位置）の開口線図であり、図５（Ｂ）は、第一ブーム流量制御弁１５６における上げ側位置（図２の右側のスプール位置）の開口線図であり、図５（Ｃ）は、バケット流量制御弁１５４における閉じ側位置（図２の右側のスプール位置）の開口線図である。また、図５（Ａ）〜図５（Ｃ）のそれぞれは、ＰＴポート開口面積、ＰＣポート開口面積、ＣＴポート開口面積の推移をそれぞれ実線、破線、一点鎖線で示し、パイロットポートに作用する圧力（パイロット圧）の推移を点線で示す。なお、開口面積を表す線分のそれぞれは左側の縦軸に属し、パイロット圧は右側の縦軸に属するものとする。
【００７９】
図５（Ａ）は、アーム閉じパイロット圧が増加するにつれて、第一アーム流量制御弁１５８の閉じ方向へのスプールストロークが増加する関係を示す。
【００８０】
また、図５（Ａ）は、スプールストロークが値Ｐ１になるまでＰＴポート開口面積が急激に減少し、その後、比較的緩やかに減少を継続してゼロに至る推移を示す。この推移は、アーム操作レバー１６Ａが閉じ方向に操作された場合に、レバー操作量に応じてセンターバイパス管路４０Ｌを流れる圧油が減少することを表す。
【００８１】
また、図５（Ａ）は、スプールストロークが値Ｐ２付近になったときにＰＣポート開口面積が増加し始め、スプールストロークが値Ｐ３になるまで比較的緩やかに増加し、その後、急激に増加する推移を示す。この推移は、アーム操作レバー１６Ａが閉じ方向に操作された場合に、レバー操作量に応じた量の圧油がアームシリンダ８のボトム側油室に流入可能となることを表す。
【００８２】
また、図５（Ａ）は、スプールストロークが値Ｐ２付近になったときにＣＴポート開口面積が増加し始め、スプールストロークが最大となるまで比較的緩やかに増加する推移を示す。この推移は、アーム操作レバー１６Ａが閉じ方向に操作された場合であっても、ＣＴポート開口面積が小さめに設定されているため、アームシリンダ８のロッド側油室にある圧油の油タンクへの急激な流出が防止されることを表す。
【００８３】
図５（Ｂ）は、ブーム上げパイロット圧が増加するにつれて、第一ブーム流量制御弁１５６の上げ方向へのスプールストロークが増加する関係を示す。
【００８４】
また、図５（Ｂ）は、スプールストロークが値Ｐ１になるまでＰＴポート開口面積が急激に減少し、その後、比較的緩やかに減少を継続してゼロに至る推移を示す。この推移は、ブーム操作レバー１６Ｂが上げ方向に操作された場合に、レバー操作量に応じてセンターバイパス管路４０Ｒを流れる圧油が減少することを表す。
【００８５】
また、図５（Ｂ）は、スプールストロークが値Ｐ２付近になったときにＰＣポート開口面積が増加し始め、スプールストロークが値Ｐ３になるまで比較的緩やかに増加し、その後、急激に増加する推移を示す。この推移は、ブーム操作レバー１６Ｂが上げ方向に操作された場合に、レバー操作量に応じた量の圧油がブームシリンダ７のボトム側油室に流入可能となることを表す。
【００８６】
また、図５（Ｂ）は、スプールストロークが値Ｐ２付近になったときにＣＴポート開口面積が増加し始め、値Ｐ３になるまで比較的緩やかに増加し、その後、急激に増加する推移を示す。この推移は、ブーム操作レバー１６Ｂが上げ方向に操作された場合に、レバー操作量に応じた量の圧油がブームシリンダ７のロッド側油室に流入可能となることを表す。
【００８７】
図５（Ｃ）は、バケット閉じパイロット圧が増加するにつれて、バケット流量制御弁１５４の閉じ方向へのスプールストロークが増加する関係を示す。
【００８８】
また、図５（Ｃ）は、スプールストロークが値Ｐ１になるまでＰＴポート開口面積が急激に減少し、その後、比較的緩やかに減少を継続してゼロに至る推移を示す。この推移は、バケット操作レバー１６Ｃが閉じ方向に操作された場合に、レバー操作量に応じてセンターバイパス管路４０Ｒを流れる圧油が減少することを表す。
【００８９】
また、図５（Ｃ）は、スプールストロークが値Ｐ２付近になったときにＰＣポート開口面積が増加し始め、スプールストロークが値Ｐ３になるまで比較的緩やかに増加し、その後、急激に増加する推移を示す。この推移は、バケット操作レバー１６Ｃが閉じ方向に操作された場合に、レバー操作量に応じた量の圧油がバケットシリンダ９のボトム側油室に流入可能となることを表す。
【００９０】
また、図５（Ｃ）は、スプールストロークが値Ｐ２付近になったときにＣＴポート開口面積が増加し始め、スプールストロークが最大となるまで比較的緩やかに増加する推移を示す。この推移は、バケット操作レバー１６Ｃが閉じ方向に操作された場合であっても、ＣＴポート開口面積が小さめに設定されているため、バケットシリンダ９のロッド側油室にある圧油の油タンクへの急激な流出が防止されることを表す。
【００９１】
このように、図５（Ａ）及び図５（Ｃ）に示す開口特性は、スプールストロークが最大となっても、メータアウト絞り１５８Ａ、１５４ＡによりＣＴポート開口面積が低く抑えられる点で、図５（Ｂ）に示す開口特性と相違する。そのため、第一ブーム流量制御弁１５６は、ブーム操作レバー１６Ｂを上げ方向にフル操作する場合には、アーム５、バケット６を閉じ方向にフル操作する場合のメータアウト絞り１５８Ａ、１５４Ａによる背圧ほど大きな背圧を発生させることはない。しかしながら、第一ブーム流量制御弁１５６は、掘削・床掘り作業の際にブーム操作レバー１６Ｂを上げ方向に緩慢操作する場合（すなわち、スプール位置が中立位置と上げ側位置との中間にある場合である。）には、ＣＴポートのところで大きな背圧を発生させ、ブームシリンダ７のロッド側油室の圧力を増大させてしまう。掘削作業の際に可変リリーフ弁２０Ｂのリリーフ圧を低下させることは、このような状況を回避するために有効である。リリーフ圧の低下により、例えば、掘削作業の際に機体がジャッキアップして浮かび上がるのを防止すべくブームシリンダ７のロッド側油室の圧力を低減させるためにブーム操作レバー１６Ｂを上げ方向に揺動させるといった操作（ロッド側油室の圧抜き操作）が不要となる。また、このような圧抜き操作の回避は、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの吐出圧の変動の回避、ポンプ入力馬力の変動の回避、エンジン回転数の変動の回避に繋がり、燃料消費量の減少をもたらす。
【００９２】
次に、図６を参照しながら、アームシリンダ８のロッド側油室と油タンクとを繋ぐ油路の総開口面積の推移の一例について説明する。なお、第一実施例では、アームシリンダ８のロッド側油室と油タンクとを繋ぐ油路は、第一アーム流量制御弁１５８における閉じ側位置のＣＴポートと可変リリーフ弁２０Ａが配置される油路との二つの油路で構成され、総開口面積は、ＣＴポート開口面積と可変リリーフ弁開口面積との合計で表されることとなる。
【００９３】
図６（Ａ）〜図６（Ｄ）は、アーム閉じパイロット圧、ＣＴポート開口面積、可変リリーフ弁開口面積、及び、総開口面積（アームシリンダ８のロッド側油室と油タンクとを繋ぐ油路の総開口面積）のそれぞれの時間的推移を示す。
【００９４】
時刻ｔ１において、アーム操作レバー１６Ａが閉じ方向に操作されると、アーム閉じパイロット圧は、図５（Ａ）で示すように閉じ方向のレバー操作量に応じて上昇し、時刻ｔ２において、アーム操作レバー１６Ａの閉じ方向のレバー操作量が最大値に達すると、閾値αを超えて最大圧Ｐ１ＭＡＸに至る。
【００９５】
ＣＴポート開口面積は、時刻ｔ１において、アーム閉じパイロット圧の上昇と共に上昇し、時刻ｔ２において、最大面積Ａ１ＭＡＸに至る。可変リリーフ弁２０Ａの開口面積は、アームシリンダ８のロッド側油室の圧力がリリーフ圧未満であるため、時刻ｔ２においてもゼロのままである。その結果、総開口面積は、ＣＴポート開口面積と同じ推移を辿り、時刻ｔ２において、ＣＴポート開口面積の最大面積Ａ１ＭＡＸに至る。
【００９６】
その後、アーム閉じパイロット圧が閾値α以上の状態で、ブーム上げパイロット圧が閾値β以上でかつ閾値γ以下になると、制御実行判定部３００により制御判定フラグＦに「１」がセットされ、リリーフ圧制御部３０１によるリリーフ圧の切り替えが行われる。そして、時刻ｔ３において、アームシリンダ８のロッド側油室の圧力が切り替え後のリリーフ圧よりも大きい状態となると、可変リリーフ弁２０Ａが全開され、可変リリーフ弁２０Ａの開口面積は、最大面積Ａ２ＭＡＸに至る。その結果、総開口面積は、ＣＴポート開口面積と可変リリーフ弁開口面積との合計であるＡ１ＭＡＸ＋Ａ２ＭＡＸに至る。なお、最大面積Ａ２ＭＡＸは、好適には、最大面積Ａ１ＭＡＸよりも大きな値とされ、例えば、最大面積Ａ１ＭＡＸの二倍以上の値とされる。
【００９７】
このように、可変リリーフ弁開口面積は、アーム閉じパイロット圧が閾値α以上となった後で、すなわち、ＣＴポート開口面積が最大面積Ａ１ＭＡＸに達した後で、瞬時に最大面積Ａ２ＭＡＸまで増大することとなるが、ＣＴポート開口面積が最大面積Ａ１ＭＡＸに達する前に増大するものであってもよい。
【００９８】
また、可変リリーフ弁２０Ａは、制御開始条件が成立した場合に、リリーフ圧を第一設定値から第二設定値まで瞬時に低下させるが、リリーフ圧を第一設定値から第二設定値まで徐々に低下させるようにしてもよい。
【００９９】
図６（Ｃ）及び図６（Ｄ）の一点鎖線は、制御開始条件が成立した場合にリリーフ圧を第一設定値から第二設定値まで徐々に低下させたときの可変リリーフ弁開口面積及び総開口面積のそれぞれの推移を示す。
【０１００】
図６（Ｃ）及び図６（Ｄ）の一点鎖線で示すように、リリーフ圧を徐々に低下させた場合、可変リリーフ弁２０Ａの開口面積は、最大面積Ａ２ＭＡＸに向かって徐々に増大することとなる。可変リリーフ弁２０Ａの開口面積は、リリーフ圧とアームシリンダ８のロッド側油室の圧力（＞リリーフ圧）との間の差が大きいほど、大きくなる傾向を有するためである。
【０１０１】
次に、図７を参照しながら、ブームシリンダ７のロッド側油室と油タンクとを繋ぐ油路の総開口面積の推移の一例について説明する。なお、第一実施例では、ブームシリンダ７のロッド側油室と油タンクとを繋ぐ油路は、第一ブーム流量制御弁１５６における上げ側位置のＣＴポートと可変リリーフ弁２０Ｂが配置される油路との二つの油路で構成され、総開口面積は、ＣＴポート開口面積と可変リリーフ弁開口面積との合計で表される。
【０１０２】
図７（Ａ）〜図７（Ｄ）は、ブーム上げパイロット圧、ＣＴポート開口面積、可変リリーフ弁開口面積、及び、総開口面積（ブームシリンダ７のロッド側油室と油タンクとを繋ぐ油路の総開口面積）のそれぞれの時間的推移を示す。
【０１０３】
時刻ｔ１において、ブーム操作レバー１６Ｂが上げ方向に操作されると、ブーム上げパイロット圧は、図５（Ｂ）で示すように上げ方向のレバー操作量に応じて上昇し、時刻ｔ２において、ブーム操作レバー１６Ｂの上げ方向のレバー操作量が中間操作領域に達した後、閾値βと閾値γとの間を推移する。
【０１０４】
ＣＴポート開口面積は、時刻ｔ１において、ブーム上げパイロット圧の上昇と共に上昇し、その後はブーム上げパイロット圧の変動に応じて最大面積Ａ３ＭＡＸ未満の値で変動する。可変リリーフ弁２０Ｂの開口面積は、ブームシリンダ７のロッド側油室の圧力がリリーフ圧未満であるため、時刻ｔ２においてもゼロのまま推移し、総開口面積は、ＣＴポート開口面積と同じ推移を辿る。
【０１０５】
その後、アーム閉じパイロット圧が閾値α以上の状態で、ブーム上げパイロット圧が閾値β以上でかつ閾値γ以下になると、制御実行判定部３００により制御判定フラグＦに「１」がセットされ、リリーフ圧制御部３０１によるリリーフ圧の切り替えが行われる。そして、時刻ｔ３において、ブームシリンダ７のロッド側油室の圧力が切り替え後のリリーフ圧よりも大きい状態となると、可変リリーフ弁２０Ｂが全開され、可変リリーフ弁２０Ｂの開口面積は、最大面積Ａ４ＭＡＸに至る。その結果、総開口面積は、ＣＴポート開口面積と可変リリーフ弁開口面積の最大面積Ａ４ＭＡＸとの合計となる。なお、最大面積Ａ４ＭＡＸは、好適には、最大面積Ａ３ＭＡＸよりも大きな値とされ、例えば、最大面積Ａ３ＭＡＸの二倍以上の値とされる。
【０１０６】
また、可変リリーフ弁２０Ｂは、制御開始条件が成立した場合に、リリーフ圧を第一設定値から第二設定値まで瞬時に低下させるが、リリーフ圧を第一設定値から第二設定値まで徐々に低下させるようにしてもよい。
【０１０７】
図７（Ｃ）及び図７（Ｄ）の一点鎖線は、制御開始条件が成立した場合にリリーフ圧を第一設定値から第二設定値まで徐々に低下させたときの可変リリーフ弁開口面積及び総開口面積のそれぞれの推移を示す。
【０１０８】
図７（Ｃ）及び図７（Ｄ）の一点鎖線で示すように、リリーフ圧を徐々に低下させた場合、可変リリーフ弁２０Ｂの開口面積は、最大面積Ａ４ＭＡＸに向かって徐々に増大することとなる。可変リリーフ弁２０Ｂの開口面積は、リリーフ圧とブームシリンダ７のロッド側油室の圧力（＞リリーフ圧）との間の差が大きいほど、大きくなる傾向を有するためである。
【０１０９】
次に、図８を参照しながら、バケットシリンダ９のロッド側油室と油タンクとを繋ぐ油路の総開口面積の推移の一例について説明する。なお、第一実施例では、バケットシリンダ９のロッド側油室と油タンクとを繋ぐ油路は、バケット流量制御弁１５４における閉じ側位置のＣＴポートと可変リリーフ弁２０Ｃが配置される油路との二つの油路で構成され、総開口面積は、ＣＴポート開口面積と可変リリーフ弁開口面積との合計で表されることとなる。
【０１１０】
図８（Ａ）〜図８（Ｄ）は、バケット閉じパイロット圧、ＣＴポート開口面積、可変リリーフ弁開口面積、及び、総開口面積（バケットシリンダ９のロッド側油室と油タンクとを繋ぐ油路の総開口面積）のそれぞれの時間的推移を示す。
【０１１１】
時刻ｔ１において、バケット操作レバー１６Ｃが閉じ方向に操作されると、バケット閉じパイロット圧は、図５（Ａ）で示すように閉じ方向のレバー操作量に応じて上昇し、時刻ｔ２において、バケット操作レバー１６Ｃの閉じ方向のレバー操作量が最大値に達すると、閾値δを超えて最大圧Ｐ３ＭＡＸに至る。なお、時刻ｔ１では既に、アーム閉じパイロット圧が閾値α以上であり、ブーム上げパイロット圧が閾値β以上でかつ閾値γ以下であり、制御実行判定部３００により制御判定フラグＦに「１」がセットされ、リリーフ圧制御部３０１による可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂのリリーフ圧の切り替えが行われているものとする。また、時刻ｔ１と時刻ｔ２との間で、バケット閉じパイロット圧は、閾値δ未満のレベルで推移するが、これは、掘削作業前半でバケット６の先端を掘削対象に進入させやすくするためのバケット６を閉じる操作に対応する。したがって、この期間は、バケット６の操作性を確保するために総開口面積が低めに維持される必要がある。
【０１１２】
ＣＴポート開口面積は、時刻ｔ１において、バケット閉じパイロット圧の上昇と共に上昇し、時刻ｔ２において、最大面積Ａ５ＭＡＸに至る。可変リリーフ弁２０Ｃの開口面積は、バケットシリンダ９のロッド側油室の圧力がリリーフ圧未満であるため、時刻ｔ２においてもゼロのままである。その結果、総開口面積は、ＣＴポート開口面積と同じ推移を辿り、時刻ｔ２において、ＣＴポート開口面積の最大面積Ａ５ＭＡＸに至る。
【０１１３】
その後、時刻ｔ３において、バケットシリンダ９のロッド側油室の圧力が切り替え後のリリーフ圧よりも大きい状態となると、可変リリーフ弁２０Ｃが全開され、可変リリーフ弁２０Ｃの開口面積は、最大面積Ａ６ＭＡＸに至る。その結果、総開口面積は、ＣＴポート開口面積と可変リリーフ弁開口面積との合計であるＡ５ＭＡＸ＋Ａ６ＭＡＸに至る。なお、最大面積Ａ６ＭＡＸは、好適には、最大面積Ａ５ＭＡＸよりも大きな値とされ、例えば、最大面積Ａ５ＭＡＸの二倍以上の値とされる。
【０１１４】
このように、可変リリーフ弁開口面積は、バケット閉じパイロット圧が閾値δ以上となった後で、すなわち、ＣＴポート開口面積が最大面積Ａ５ＭＡＸに達した後で、瞬時に最大面積Ａ６ＭＡＸまで増大することとなるが、ＣＴポート開口面積が最大面積Ａ５ＭＡＸに達する前に増大するものであってもよい。
【０１１５】
また、可変リリーフ弁２０Ｃは、制御開始条件が成立した場合に、リリーフ圧を第一設定値から第二設定値まで瞬時に低下させるが、リリーフ圧を第一設定値から第二設定値まで徐々に低下させるようにしてもよい。
【０１１６】
図８（Ｃ）及び図８（Ｄ）の一点鎖線は、制御開始条件が成立した場合にリリーフ圧を第一設定値から第二設定値まで徐々に低下させたときの可変リリーフ弁開口面積及び総開口面積のそれぞれの推移を示す。
【０１１７】
図８（Ｃ）及び図８（Ｄ）の一点鎖線で示すように、リリーフ圧を徐々に低下させた場合、可変リリーフ弁２０Ｃの開口面積は、最大面積Ａ６ＭＡＸに向かって徐々に増大することとなる。可変リリーフ弁２０Ｃの開口面積は、リリーフ圧とバケットシリンダ９のロッド側油室の圧力（＞リリーフ圧）との間の差が大きいほど、大きくなる傾向を有するためである。
【０１１８】
以上の構成により、第一実施例に係る油圧ショベルは、掘削作業のためにリリーフ圧制御部３０１によるリリーフ圧の切り替えが必要であると判定した場合に限り、可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｃのリリーフ圧の設定を変更する。その結果、第一実施例に係る油圧ショベルは、メータアウト絞り１５４Ａを介さずにバケットシリンダ９におけるロッド側油室内の圧油を油タンクに向かって流出させることができ、或いは、メータアウト絞り１５８Ａを介さずにアームシリンダ８におけるロッド側油室内の圧油を油タンクに向かって流出させることができる。その結果、掘削作業の際に、メータアウト絞り１５４Ａ、１５８Ａに起因する無駄なエネルギ消費が発生したり、水平引き作業や床掘り作業前半の際等、空中でアーム５やバケット６を閉じる際にアーム５やバケット６の動きが速くなったりするのを防止することができる。
【０１１９】
また、第一実施例に係る油圧ショベルは、掘削作業のためにリリーフ圧制御部３０１によるリリーフ圧の切り替えが必要であると判定した場合に限り、可変リリーフ弁２０Ｂのリリーフ圧の設定を変更する。その結果、第一実施例に係る油圧ショベルは、第一ブーム流量制御弁１５６を介さずにブームシリンダ７におけるロッド側油室内の圧油を油タンクに向かって流出させることができる。その結果、掘削作業の際に、第一ブーム流量制御弁１５６の開口特性に起因する無駄なエネルギ消費が発生したり、ブーム操作レバー１６Ｂを操作していないにもかかわらずブーム４が上昇したりするのを防止することができる。
【実施例２】
【０１２０】
次に、図９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９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。また、第二実施例に係る油圧ショベルは、図４に示すリリーフ圧変更処理を実行するものとする。
【０１２１】
また、図９の制御実行判定処理は、制御開始条件と制御解除条件とが異なる点で、図３の制御実行判定処理と相違する。
【０１２２】
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。
【０１２３】
概略的には、図９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行われると、アーム閉じパイロット圧が閾値α以上である限り、ブーム上げパイロット圧にかかわらず、制御判定フラグＦを「１」に維持する。すなわち、図９の制御実行判定処理は、アーム操作レバー１６Ａの閉じ方向のレバー操作量が所定の上限側操作領域にある限り、ブーム操作レバー１６Ｂ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。
【０１２４】
以下、フローチャートを参照しながら、図９の制御実行判定処理を詳細に説明する。
【０１２５】
最初に、制御実行判定部３００は、アーム閉じ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ＳＴ２１）。
【０１２６】
アーム閉じ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）。
【０１２７】
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、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ＳＴ２４）、処理をリターンする。
【０１２８】
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、ブーム上げパイロット圧が閾値β以上でかつ閾値γ以下であるか否かを判定する（ステップＳＴ２３）。
【０１２９】
ブーム上げパイロット圧が閾値β以上でかつ閾値γ以下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）。
【０１３０】
ブーム上げパイロット圧が閾値β未満又は閾値γより大きいと判定した場合には（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）。
【０１３１】
一方、アーム閉じ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ＳＴ２１のＮＯ）、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）と判定して制御判定フラグＦに「０」をセットする（ステップＳＴ２５）。
【０１３２】
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、アーム閉じパイロット圧が閾値α以上である限り、ブーム上げパイロット圧にかかわらず、制御判定フラグＦを「１」に維持する。すなわち、第二実施例に係る油圧ショベルは、ブーム上げパイロット圧の変動によって可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃのリリーフ圧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、可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃのリリーフ圧が頻繁に切り替わり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。
【実施例３】
【０１３３】
次に、図１０及び図１１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１０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１０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１１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。また、第三実施例に係る油圧ショベルは、図４に示すリリーフ圧変更処理を実行するものとする。
【０１３４】
図１０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。
【０１３５】
また、図１１の制御実行判定処理は、アームボトム圧がアームロッド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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
制御実行判定部３００は、アーム閉じパイロット圧が閾値α以上であると判定し（ステップＳＴ３１のＹＥＳ）、ブーム上げパイロット圧が閾値β以上でかつ閾値γ以下であると判定した場合（ステップＳＴ３２のＹＥＳ）、アームボトム圧がアームロッド圧以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ３３）。
【０１４０】
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ボトム圧がアームロッド圧以上であるか否かを判定する。
【０１４１】
アームボトム圧がアームロッド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）。
【０１４２】
一方、アームボトム圧がアームロッド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）。掘削作業中の場合、アームボトム圧は、地面等から受ける掘削反力によりアームロッド圧以上となるからである。
【０１４３】
このように、制御実行判定部３００は、アーム操作レバー１６Ａの閉じ方向のレバー操作量が上限側操作領域にあり、かつ、ブーム操作レバー１６Ｂの上げ方向のレバー操作量が中間操作領域にあると判定し、さらに、アームボトム圧がアームロッド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。
【０１４４】
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、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、アームボトム圧がアームロッド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ボトム圧がバケット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。また、制御実行判定部３００は、アームボトム圧がアームロッド圧以上であると判定する代わりに、バケットボトム圧がバケット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。掘削作業中の場合、バケットボトム圧は、地面等から受ける掘削反力によりバケットロッド圧以上となるからである。
【０１４５】
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、リリーフ圧制御部３０１によるリリーフ圧の切り替えが必要であ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）との誤判定により空中でアーム５やバケット６を閉じる際にアーム５やバケット６の動きが速くなったり、ブーム操作レバー１６Ｂを操作していないにもかかわらずブーム４が上昇し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）との誤判定によりメータアウト絞り１５８Ａ、１５４Ａに起因する無駄なエネルギ消費が発生したり、第一ブーム流量制御弁１５６の開口特性に起因する無駄なエネルギ消費が発生したりするのを防止することができる。
【実施例４】
【０１４６】
次に、図１２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１２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４に示すリリーフ圧変更処理を実行するものとし、図１０に示す油圧回路を搭載しているものとする。
【０１４７】
図１２の制御実行判定処理は、アームボトム圧がアームロッド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９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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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）、ブーム上げパイロット圧が閾値β以上でかつ閾値γ以下であるか否かを判定する（ステップＳＴ４３）。
【０１５０】
ブーム上げパイロット圧が閾値β以上でかつ閾値γ以下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、アームボトム圧がアームロッド圧以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ４４）。
【０１５１】
アームボトム圧がアームロッド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）。
【０１５２】
一方、アームボトム圧がアームロッド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（「０」のまま維持する。）（ステップＳＴ４６）。掘削作業中の場合、アームボトム圧は、地面等から受ける掘削反力によりアームロッド圧以上となるからである。
【０１５３】
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１０参照。）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。）を備えるようにしてもよい。
【０１５４】
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判定が一旦行われると、アーム閉じパイロット圧が閾値α以上である限り、ブーム上げパイロット圧にかかわらず、また、アームボトム圧がアームロッド圧以上であるか否かにもかかわらず、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、ブーム上げパイロット圧、アームボトム圧、又はアームロッド圧の変動によってリリーフ圧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、可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃのリリーフ圧が頻繁に切り替わり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。
【０１５５】
また、制御実行判定部３００は、リリーフ圧制御部３０１によるリリーフ圧の切り替えが必要であ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空中でアーム５やバケット６を閉じる際にアーム５やバケット６の動きが速くなったり、ブーム操作レバー１６Ｂを操作していないにもかかわらずブーム４が上昇し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）との誤判定によりメータアウト絞り１５８Ａ、１５４Ａに起因する無駄なエネルギ消費が発生したり、第一ブーム流量制御弁１５６の開口特性に起因する無駄なエネルギ消費が発生したりするのを防止することができる。
【実施例５】
【０１５６】
次に、図１３及び図１４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１３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１３は、図２及び図１０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１４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。また、第五実施例に係る油圧ショベルは、図４に示すリリーフ圧変更処理を実行するものとする。
【０１５７】
図１３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。
【０１５８】
また、図１４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。
【０１５９】
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。
【０１６０】
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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
制御実行判定部３００は、アーム閉じパイロット圧が閾値α以上であると判定し（ステップＳＴ５１のＹＥＳ）、ブーム上げパイロット圧が閾値β以上でかつ閾値γ以下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）。
【０１６３】
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。
【０１６４】
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）。
【０１６５】
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ＳＴ５５）。掘削作業中の場合、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの吐出圧は、地面等から受ける掘削反力により閾値ζ以上となるからである。
【０１６６】
このように、制御実行判定部３００は、アーム操作レバー１６Ａの閉じ方向のレバー操作量が上限側操作領域にあり、かつ、ブーム操作レバー１６Ｂの上げ方向のレバー操作量が中間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。
【０１６７】
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、リリーフ圧制御部３０１によるリリーフ圧の切り替えが必要であ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）との誤判定により空中でアーム５やバケット６を閉じる際にアーム５やバケット６の動きが速くなったり、ブーム操作レバー１６Ｂを操作していないにもかかわらずブーム４が上昇し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）との誤判定によりメータアウト絞り１５８Ａ、１５４Ａに起因する無駄なエネルギ消費が発生したり、第一ブーム流量制御弁１５６の開口特性に起因する無駄なエネルギ消費が発生したりするのを防止することができる。
【実施例６】
【０１６８】
次に、図１５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１５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４に示すリリーフ圧変更処理を実行するものとし、図１３に示す油圧回路を搭載しているものとする。
【０１６９】
図１５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９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。
【０１７０】
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。
【０１７１】
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）、ブーム上げパイロット圧が閾値β以上でかつ閾値γ以下であるか否かを判定する（ステップＳＴ６３）。
【０１７２】
ブーム上げパイロット圧が閾値β以上でかつ閾値γ以下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）。
【０１７３】
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）。
【０１７４】
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（ステップＳＴ６６）。掘削作業中の場合、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの吐出圧は、地面等から受ける掘削反力により閾値ζ以上となるからである。
【０１７５】
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判定が一旦行われると、アーム閉じパイロット圧が閾値α以上である限り、ブーム上げパイロット圧にかかわらず、また、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もかかわらず、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、ブーム上げパイロット圧、又は、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの吐出圧の変動によってリリーフ圧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、可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃのリリーフ圧が頻繁に切り替わり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。
【０１７６】
また、制御実行判定部３００は、リリーフ圧制御部３０１によるリリーフ圧の切り替えが必要であ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空中でアーム５やバケット６を閉じる際にアーム５やバケット６の動きが速くなったり、ブーム操作レバー１６Ｂを操作していないにもかかわらずブーム４が上昇し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）との誤判定によりメータアウト絞り１５８Ａ、１５４Ａに起因する無駄なエネルギ消費が発生したり、第一ブーム流量制御弁１５６の開口特性に起因する無駄なエネルギ消費が発生したりするのを防止することができる。
【０１７７】
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。
【０１７８】
例えば、上述の実施例において、制御実行判定部３００は、アームボトム圧がアームロッド圧以上であるか否か、バケットボトム圧がバケット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、リリーフ圧制御部３０１によるリリーフ圧の切り替えが必要であ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リリーフ圧制御部３０１によるリリーフ圧の切り替えが必要であ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、その判定結果をリリーフ圧制御部３０１によるリリーフ圧の切り替えが必要であるか否かの確認のために用いるようにしてもよい。
【０１７９】
また、上述の実施例に係る油圧ショベルに搭載される油圧回路は、三つの可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃを備える構成であるが、三つの可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃのうちの何れか一つを備える構成であってもよく、三つの可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃのうちの何れか二つを備える構成であってもよい。
【０１８０】
また、上述の実施例において、リリーフ圧制御部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場合に、可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂのリリーフ圧を同じタイミングで低下させるが、可変リリーフ弁２０Ａ、２０Ｂのリリーフ圧を異なるタイミングで低下させてもよい。例えば、リリーフ圧制御部３０１は、可変リリーフ弁２０Ａのリリーフ圧を低下させてから所定時間が経過した時点で、可変リリーフ弁２０Ｂのリリーフ圧を低下させてもよい。
【符号の説明】
【０１８１】
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 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・・・アーム閉じパイロット圧センサ １７Ｂ・・・ブーム上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 １９・・・メインリリーフ弁 ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ・・・可変リリーフ弁 ３０・・・コントローラ ４０Ｌ、４０Ｒ・・・センターバイパス管路 １５０・・・制御弁 １５１〜１５９・・・流量制御弁 １５４Ａ、１５８Ａ・・・メータアウト絞り ３００・・・制御実行判定部 ３０１・・・リリーフ圧制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アーム及びブームを含む掘削アタッチメントを備えた建設機械であって、
ブームシリンダのロッド側油室とブーム流量制御弁とを繋ぐ第一油路、及び、バケットシリンダとメータアウト絞りとを繋ぐ第二油路の少なくとも一方に配置される可変リリーフ弁と、
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、
前記アーム操作量と前記ブーム操作量が所定条件を満たす否かを判定する制御実行判定部と前記可変リリーフ弁のリリーフ圧を制御するリリーフ圧制御部と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、閉じ方向のアーム操作量が所定の上限側操作領域にあり、かつ、上げ方向のブーム操作量が所定の中間操作領域にあると判定された場合に、前記リリーフ圧制御部により、前記可変リリーフ弁のリリーフ圧の設定を変更する、
ことを特徴とする建設機械。
【請求項２】
アームシリンダのロッド側油室及びボトム側油室のそれぞれの圧力を検出するシリンダ圧検出部を更に備え、
前記制御実行判定部は、前記ボトム側油室の圧力が前記ロッド側油室の圧力以上となることを、前記可変リリーフ弁のリリーフ圧の設定を変更するための追加条件とする、
ことを特徴とする請求項１に記載の建設機械。
【請求項３】
油圧ポンプの吐出圧を検出する吐出圧検出部を更に備え、
前記制御実行判定部は、前記吐出圧の上昇を、前記可変リリーフ弁のリリーフ圧の設定を変更するための追加条件とする、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の建設機械。
【請求項４】
前記掘削アタッチメントの姿勢を検出する姿勢検出部を更に備え、
前記制御実行判定部は、掘削アタッチメントが所定の姿勢であることを、前記可変リリーフ弁のリリーフ圧の設定を変更するための追加条件とする、
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の建設機械。
【請求項５】
アームシリンダとメータアウト絞りとを繋ぐ第三油路に配置される別の可変リリーフ弁を更に備え、
前記制御装置は、前記リリーフ圧制御部により、前記可変リリーフ弁のリリーフ圧の設定を変更するときに、前記別の可変リリーフ弁のリリーフ圧の設定を変更する、
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の建設機械。
【請求項６】
バケット操作量を検出するバケット操作量検出部を更に備え、
前記可変リリーフ弁は、少なくとも、前記第二油路に配置され、
前記制御実行判定部は、閉じ方向のバケット操作量が所定の上限側操作領域にあることを、前記第二油路に配置される前記可変リリーフ弁のリリーフ圧の設定を変更するための追加条件とする、
ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の建設機械。
【請求項７】
前記可変リリーフ弁は、少なくとも、前記第一油路に配置され、
前記第一油路に配置される前記可変リリーフ弁の設定変更後のリリーフ圧は、ブームシリンダのロッド側油室の圧力が所定圧未満となるのを防止する、
ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の建設機械。
【請求項１】
アーム及びブームを含む掘削アタッチメントを備えた建設機械であって、
ブームシリンダのロッド側油室とブーム流量制御弁とを繋ぐ第一油路、及び、バケットシリンダとメータアウト絞りとを繋ぐ第二油路の少なくとも一方に配置される可変リリーフ弁と、
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、
前記アーム操作量と前記ブーム操作量が所定条件を満たす否かを判定する制御実行判定部と前記可変リリーフ弁のリリーフ圧を制御するリリーフ圧制御部と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、閉じ方向のアーム操作量が所定の上限側操作領域にあり、かつ、上げ方向のブーム操作量が所定の中間操作領域にあると判定された場合に、前記リリーフ圧制御部により、前記可変リリーフ弁のリリーフ圧の設定を変更する、
ことを特徴とする建設機械。
【請求項２】
アームシリンダのロッド側油室及びボトム側油室のそれぞれの圧力を検出するシリンダ圧検出部を更に備え、
前記制御実行判定部は、前記ボトム側油室の圧力が前記ロッド側油室の圧力以上となることを、前記可変リリーフ弁のリリーフ圧の設定を変更するための追加条件とする、
ことを特徴とする請求項１に記載の建設機械。
【請求項３】
油圧ポンプの吐出圧を検出する吐出圧検出部を更に備え、
前記制御実行判定部は、前記吐出圧の上昇を、前記可変リリーフ弁のリリーフ圧の設定を変更するための追加条件とする、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の建設機械。
【請求項４】
前記掘削アタッチメントの姿勢を検出する姿勢検出部を更に備え、
前記制御実行判定部は、掘削アタッチメントが所定の姿勢であることを、前記可変リリーフ弁のリリーフ圧の設定を変更するための追加条件とする、
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の建設機械。
【請求項５】
アームシリンダとメータアウト絞りとを繋ぐ第三油路に配置される別の可変リリーフ弁を更に備え、
前記制御装置は、前記リリーフ圧制御部により、前記可変リリーフ弁のリリーフ圧の設定を変更するときに、前記別の可変リリーフ弁のリリーフ圧の設定を変更する、
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の建設機械。
【請求項６】
バケット操作量を検出するバケット操作量検出部を更に備え、
前記可変リリーフ弁は、少なくとも、前記第二油路に配置され、
前記制御実行判定部は、閉じ方向のバケット操作量が所定の上限側操作領域にあることを、前記第二油路に配置される前記可変リリーフ弁のリリーフ圧の設定を変更するための追加条件とする、
ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の建設機械。
【請求項７】
前記可変リリーフ弁は、少なくとも、前記第一油路に配置され、
前記第一油路に配置される前記可変リリーフ弁の設定変更後のリリーフ圧は、ブームシリンダのロッド側油室の圧力が所定圧未満となるのを防止する、
ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の建設機械。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１３−５３７４０（Ｐ２０１３−５３７４０Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９４４０４（Ｐ２０１１−１９４４０４）
【出願日】平成２３年９月６日（２０１１．９．６）
【出願人】（５０２２４６５２８）住友建機株式会社 (346)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月６日（２０１１．９．６）
【出願人】（５０２２４６５２８）住友建機株式会社 (346)
【Ｆターム（参考）】
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