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JP6867740B2 - 建設機械におけるスティック制御システム - Google Patents

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Description

本発明は、スティックシリンダの伸縮作動に基づいて揺動するスティックを備えた建設機械におけるスティック制御システムの技術分野に関するものである。
一般に、建設機械のなかには、例えば油圧ショベルのように、機体に装着されるフロント作業機を、基端部が機体に上下動自在に支持されるブーム、該ブームの先端部に前後揺動自在に支持されるスティック、該スティックの先端部に取付けられるバケット等の作業アタッチメントを用いて構成するとともに、前記スティックの揺動をスティックシリンダの伸縮作動に基づいて行うように構成したものがある。このものにおいて、スティックシリンダを伸長させてスティック先端部を機体に近づける方向に移動させるスティックの揺動をスティックインとし、スティックシリンダを縮小させてスティック先端部を機体から遠ざかる方向に移動させるスティックの揺動をスティックアウトとすると、フロント作業機が接地しておらず、かつ、スティック基端部の揺動支点を通る鉛直線よりもスティック先端部が機体前方位置している状態でスティックインさせる場合には、スティックにかかっている重量がスティックイン側、つまりスティックシリンダを伸長させる力として作用するため、ロッド側油室からの排出油は高圧となる一方、ヘッド側油室に供給される圧油は低圧のもので良いことになる。そこで、従来、スティックイン時（スティックシリンダ伸長時）にスティックシリンダのロッド側油室からの排出油をヘッド側油室に供給する再生油路を設けた技術が広く用いられている。このような再生油路を設ける場合、再生流量をなるべく多くしてエネルギー効率を向上させることが要求されるが、再生流量を多くするためには、ロッド側油室から油タンクへの排出流量をなるべく絞って少なくする必要がある。
一方、例えばバケットが接地してスティックイン操作による掘削を行う場合や、上記鉛直線よりもスティック先端部を機体に近づけるべくスティックインするような場合には、スティックシリンダのヘッド側油室の圧力がロッド側油室の圧力よりも高くなるため、ロッド側油室からヘッド側油室への再生は行われなくなる。このように再生が行われなくなった場合に、ロッド側油室からの排出流量が絞られていると、ロッド側油室が高圧となってスティックシリンダの作動速度が遅くなるという問題が生じる。つまり、スティックイン時（スティックシリンダ伸長時）において、ロッド側油室からヘッド側油室への再生が行われている場合には、ロッド側油室から油タンクへの排出流量を少なくして再生流量を増加させることが要求される一方、再生が行われていない場合には、ロッド側油室から油タンクへの排出流量を多くしてスティックシリンダの作動速度が損なわれないようにすることが要求される。
そこで従来、スティックシリンダに対する油給排制御を行うスティック用コントロールバルブに、スティック用シリンダの伸長時にロッド側油室から油タンクへの排出流量を制御する排出用弁路を設けるにあたり、該排出用弁路を絞って再生流量を多くする一方、ヘッド側油室の圧力が一定値を超えた場合にロッド側油室の油を油タンクにリリーフするアンドロード弁を別途設けて、該アンロード弁により再生が行われなくなった場合に排出流量を多くできるようにした技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１０−３１１３０５号公報
しかしながら、前記特許文献１のものは、スティックシリンダに対する油給排制御を行うスティック用コントロールバルブに加えて、ロッド側油室の油を油タンクにリリーフするためのアンドロード弁や、該アンロード弁から油タンクに至る油路が別途必要であって、部品点数が増加し、コスト削減や省スペース化の妨げになるという問題があり、ここに本発明の解決すべき課題がある。
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、機体に上下動自在に支持されるブームと、該ブームの先端部に揺動自在に支持されるスティックとを備えるとともに、該スティックの揺動をスティックシリンダの伸縮作動に基づいて行うように構成してなる建設機械において、スティックシリンダの伸長時に、ロッド側油室からの排出油をヘッド側油室に供給する再生油路と、油圧ポンプの吐出油をヘッド側油室に供給する供給油路と、ロッド側油室からの排出油を油タンクに流す排出油路とを設けるとともに、前記供給油路の流量、あるいは供給油路及び再生油路の流量を制御するスティック用コントロールバルブに、前記排出油路の流量を制御する排出用弁路を設けるにあたり、スティックシリンダのロッド側油室、ヘッド側油室の圧力をそれぞれ検出する圧力検出手段と、該圧力検出手段からの入力信号に基づいて前記スティック用コントロールバルブの作動を制御する制御装置と、油圧ポンプの吐出圧を検出するポンプ圧検出手段とを設けるとともに、スティック用コントロールバルブは、スティックシリンダ伸長時の作動位置に、排出用弁路を絞って開く第一領域と、排出用弁路を第一領域よりも大きく開く第二領域とが設けられ、制御装置は、スティックシリンダ伸長時にロッド側油室及びヘッド側油室の圧力に基づいてロッド側油室からヘッド側油室への再生が可能であるか否かを判断し、再生可能であると判断された場合にはスティック用コントロールバルブを第一領域に位置せしめ、再生不可能であると判断された場合には第二領域に位置せしめる一方、油圧ポンプの吐出圧がスティックシリンダのヘッド側油室の圧力よりも予め設定される設定圧以上高圧の場合には、再生不可能と判断された場合でもスティック用コントロールバルブを第一領域に位置せしめることを特徴とする建設機械におけるスティック制御システムである。
請求項２の発明は、機体に上下動自在に支持されるブームと、該ブームの先端部に揺動自在に支持されるスティックとを備えるとともに、該スティックの揺動をスティックシリンダの伸縮作動に基づいて行うように構成してなる建設機械において、スティックシリンダの伸長時に、ロッド側油室からの排出油をヘッド側油室に供給する再生油路と、油圧ポンプの吐出油をヘッド側油室に供給する供給油路と、ロッド側油室からの排出油を油タンクに流す排出油路とを設けるとともに、前記供給油路の流量、あるいは供給油路及び再生油路の流量を制御するスティック用第一、第二コントロールバルブに、前記排出油路の流量を制御する排出用弁路を設けるにあたり、スティックシリンダのロッド側油室、ヘッド側油室の圧力をそれぞれ検出する圧力検出手段と、該圧力検出手段からの入力信号に基づいて前記スティック用第一、第二コントロールバルブの作動を制御する制御装置とを設けるとともに、前記スティック用第一、第二コントロールバルブのうち一方のスティック用コントロールバルブは、スティックシリンダ伸長時の作動位置で排出用弁路を絞って開く一方、他方のスティック用コントロールバルブは、スティックシリンダ伸長時の作動位置に、排出用弁路を閉じる第一領域と、排出用弁路を一方のスティック用コントロールバルブの排出用弁路よりも大きく開く第二領域とが設けられ、制御装置は、スティックシリンダ伸長時にロッド側油室及びヘッド側油室の圧力に基づいてロッド側油室からヘッド側油室への再生が可能であるか否かを判断し、再生可能であると判断された場合には他方のスティック用コントロールバルブを第一領域に位置せしめ、再生不可能であると判断された場合には第二領域に位置せしめることを特徴とする建設機械におけるスティック制御システムである。
請求項３の発明は、請求項２において、他方のスティック用コントロールバルブを経由してスティックシリンダに圧油供給する油圧ポンプの吐出圧を検出するポンプ圧検出手段を設ける一方、制御装置は、前記油圧ポンプの吐出圧がスティックシリンダのヘッド側油室の圧力よりも予め設定される設定圧以上高圧の場合には、再生不可能と判断された場合でも他方のスティック用コントロールバルブを第一領域に位置せしめることを特徴とする建設機械におけるスティック制御システムである。
請求項１の発明とすることにより、スティックシリンダの伸長時に再生可能な場合には、ロッド側油室からの排出流量を絞ることで再生流量を多くすることができて、エネルギー効率の向上に貢献でき、また、再生不可能な場合には、ロッド側油室からの排出流量を多くすることで、スティックシリンダの作動速度が損なわれてしまうことを回避できるとともに、上記排出流量を絞る場合と多くする場合との切換えを、スティックシリンダの伸長時に供給油路の流量、あるいは供給油路及び再生油路の流量を制御するスティック用コントロールバルブに第一と第二との二つの領域を設けることで行えることになって、上記切換えを行うための専用のバルブや油路を必要とせず、部品点数の削減に貢献できて、コスト抑制や省スペース化に貢献できる。しかも、スティックシリンダの伸長時に、油圧ポンプの吐出油がヘッド側油室よりも大幅に高圧な状態でロッド側油室の圧力が急に低下したことに起因するスティックシリンダの急加速を、回避できる。
請求項２の発明とすることにより、スティックシリンダの伸長時に再生可能な場合には、ロッド側油室からの排出流量を絞ることで再生流量を多くすることができて、エネルギー効率の向上に貢献でき、また、再生不可能な場合には、ロッド側油室からの排出流量を多くすることで、スティックシリンダの作動速度が損なわれてしまうことを回避できるとともに、上記排出流量を絞る場合と多くする場合との切換えを、スティックシリンダの伸長時に供給油路の流量、あるいは供給油路及び再生油路の流量を制御するスティック用コントロールバルブに第一と第二との二つの領域を設けることで行えることになって、上記切換えを行うための専用のバルブや油路を必要とせず、部品点数の削減に貢献できて、コスト抑制や省スペース化に貢献できる。
請求項３の発明とすることにより、スティックシリンダの伸長時に、油圧ポンプの吐出油がヘッド側油室よりも大幅に高圧な状態でロッド側油室の圧力が急に低下したことに起因するスティックシリンダの急加速を、回避できる。
油圧ショベルの側面図である。 第一の実施の形態におけるスティックシリンダの油圧制御回路図である。 第一の実施の形態を示す図であって、（Ａ）はスティック用コントロールバルブの伸長側作動位置の第一領域、（Ｂ）はスティック用コントロールバルブの伸長側作動位置の第二領域を説明する図である。 第一の実施の形態を示す図であって、スティック用コントロールバルブの伸長側作動位置における第一、第二領域の開口特性を示す図である。 第二の実施の形態におけるスティックシリンダの油圧制御回路図である。 第二の実施の形態を示す図であって、（Ａ）はスティック用第一コントロールバルブの伸長側作動位置、（Ｂ）はスティック用第二コントロールバルブの伸長側作動位置の第一領域、（Ｃ）はスティック用第二コントロールバルブの伸長側作動位置の第二領域を説明する図である。 第二の実施の形態を示す図であって、（Ａ）はスティック用第一コントロールバルブの伸長側作動位置の開口特性を示す図、（Ｂ）はスティック用第二コントロールバルブの伸長側作動位置における第一、第二領域の開口特性を示す図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
まず、本発明の第一の実施の形態について図１〜図４に基づいて説明すると、図１は、本発明の建設機械の一例である油圧ショベル１を示す図であって、該油圧ショベル１は、クローラ式の下部走行体２、該下部走行体２の上方に旋回自在に支持される上部旋回体３、該上部旋回体３に装着されるフロント作業機４等の各部から構成されており、さらに該フロント作業機４は、基端部が上部旋回体３に上下揺動自在に支持されるブーム５、該ブーム５の先端部に前後揺動自在に支持されるスティック６、該スティック６の先端部に揺動自在に取付けられるバケット７等から構成されているとともに、油圧ショベル１には、前記ブーム５、スティック６、バケット７をそれぞれ揺動せしめるためのブームシリンダ８、スティックシリンダ９、バケットシリンダ１０や、下部走行体２を走行せしめるための左右の走行モータ（図示せず）、上部旋回体３を旋回せしめるための旋回モータ（図示せず）等の各種油圧アクチュエータが備えられている。尚、図１中、Ｌはスティック基端部の揺動支軸を通る鉛直線である。また、油圧ショベル１の構成は後述する第二の実施の形態においても同様であり、図１は第二の実施の形態にも共用する。また、以下の説明において、スティック先端部を機体に近づける方向へのスティック６の揺動をスティックイン（イン側への揺動）とし、スティック先端部を機体から遠ざける方向へのスティック６の揺動をスティックアウト（アウト側への揺動）とする。
前記スティックシリンダ９は、ヘッド側油室９ａへの圧油供給及びロッド側油室９ｂからの油排出により伸長することでスティック６をイン側に揺動せしめる一方、ロッド側油室９ｂへの圧油供給及びヘッド側油室９ａからの油排出により縮小することでスティック６をアウト側に揺動せしめる構成となっているが、該スティックシリンダ９に対する圧油給排制御について、図２に示す油圧制御回路図に基づいて説明すると、図２において、１１はスティックシリンダ９の圧油供給源となる油圧ポンプ、１２は油圧ポンプ１１の吐出油が供給されるポンプ油路、１３は油タンク、１４はスティックシリンダ９に対する油給排制御を行うスティック用コントロールバルブである。
尚、前記図２において、１５〜１９はポンプ油路１２に接続される左走行用、右走行用、旋回用、ブーム用、バケット用のコントロールバルブであって、これらコントロールバルブ１５〜１９は、それぞれ対応する操作具操作に応じて中立位置から作動位置に切換わって、対応する油圧アクチュエータ（左右の走行モータ、旋回モータ、ブームシリンダ８、バケットシリンダ１０）への油給排制御を行うが、これらのコントロールバルブ１５〜１９の詳細な説明は省略する。また、２０はセンタバイパス制御弁であって、該センタバイパス制御弁２４は、前記各コントロールバルブ１５〜１８、１４、１９に形成のセンタバイパス弁路１５ａ〜１８ａ、１４ａ、１９ａを順次通って油圧ポンプ１１から油タンク１３に至るセンタバイバス油路２１の流量制御を行うが、該センタバイパス制御弁２０の詳細な説明も省略する。
前記スティック用コントロールバルブ１４は、伸長側、縮小側のパイロットポート１４ｂ、１４ｃを備えた四位置切換スプール弁であって、両パイロットポート１４ｂ、１４ｃにパイロット圧が入力されていない状態では、スティックシリンダ９への圧油給排を行わない中立位置Ｎに位置しているが、縮小側パイロットポート１４ｃにパイロット圧が入力されることにより縮小側作動位置Ｘに切換わって、油圧ポンプ１１の吐出油をスティックシリンダ９のロッド側油室９ｂに供給し、かつ、ヘッド側油室９ａからの排出油を油タンク１３に流すように構成されている。また、伸長側パイロットポート１４ｂにパイロット圧が入力されることにより伸長側作動位置Ｙに切換わるが、該伸長側作動位置Ｙには、第一領域Ｙ１と第二領域Ｙ２とが設けられている。この場合に、第二領域Ｙ２は、中立位置Ｎからの変位量が第一領域Ｙ１よりも大きい位置に設定されている。そして、第一領域Ｙ１に位置している状態では、スティックシリンダ９のロッド側油室９ｂからの排出油をチェック弁１４ｄを介してヘッド側油室９ａに供給する再生用弁路１４ｅ、及び油圧ポンプ１１の吐出油をヘッド側油室９ａに供給する供給用弁路１４ｆを開くとともに、ロッド側油室９ｂからの排出油を油タンク１３に排出する排出用弁路１４ｇを開くが、該第一領域Ｙ１における排出用弁路１４ｇは絞り１４ｈにより絞られた状態になっている（図３（Ａ）参照）。また、第二領域Ｙ２に位置している状態では、スティックシリンダ９のロッド側油室９ｂからの排出油をチェック弁１４ｄを介してヘッド側油室９ａに供給する再生用弁路１４ｅ、及び油圧ポンプ１１の吐出油をヘッド側油室９ａに供給する供給用弁路１４ｆを開くとともに、ロッド側油室９ｂからの排出油を油タンク１３に排出する排出用弁路１４ｇを開くが、該第二領域Ｙ２における排出用弁路１４ｇは、前記第一領域Ｙ１に位置しているときよりも大きく開くように構成されている（図３（Ｂ）参照）。
尚、前記図３（Ａ）、（Ｂ）では、スティック用コントロールバルブ１４のセンタバイパス弁路１４ａに接続される油路については省略してある。
ここで、前記スティック用コントロールハルブ１４の伸長側作動位置Ｙの第一領域Ｙ１及び第二領域Ｙ２における再生用弁路１４ｅ、供給用弁路１４ｆ、排出用弁路１４ｇの開口特性を図４に示すが、該図４に示されるように、第一領域Ｙ１では、再生用弁路１４ｅ及び供給用弁路１４ｆの開口面積は、スプール変位量が大きくなるほど大きくなるように設定されているが、この場合に再生用弁路１４ｅは、第一領域Ｙ１においてスプール変位量が略最大となった時点で、最大開口面積となるように設定されている。また、第一領域Ｙ１の排出用弁路１４ｇの開口面積は、スプール変位量が大きくなっても絞られた状態になっていて僅かにしか大きくならないように設定されている。一方、第一領域Ｙ１からさらにスプールが変位して第二領域Ｙ２になると、供給用弁路１４ｆの開口面積がさらに大きくなるとともに、再生用弁路１４ｅの開口面積は最大開口面積を維持するが、排出用弁路１４ｇの開口面積は、第一領域Ｙ１のときと比して大きく開口するように設定されている。そして、これらスプール変位に伴う再生用弁路１４ｅ、供給用弁路１４ｆ、排出用弁路１４ｇの開口面積の増減に応じて、ロッド側油室９ｂからヘッド側油室９ａへの再生流量、油圧ポンプ１１からヘッド側油室９ａへの供給流量、ロッド側油室９ｂから油タンク１３への排出流量が増減制御されるようになっている。
一方、前記図２において、２２はスティック用コントロールバルブ１４の伸長側パイロットポート１４ｂにパイロット圧を出力するための伸長側電磁弁、２３は縮小側パイロットポート１４ｃにパイロット圧を出力するための縮小側電磁弁であって、これら伸長側、縮小側電磁弁２２、２３は、後述する制御装置２４からの制御信号に基づいて、該制御信号に応じた圧力のパイロット圧を出力するべく作動する。そして、これら伸長側、縮小側電磁弁２２、２３から伸長側、縮小側パイロットポート１４ｂ、１４ｃに出力されるパイロット圧によりスティック用コントロールバルブ１４のスプールが変位して、前述した縮小側作動位置Ｘ、伸長側作動位置Ｙに切換わるが、この場合に、スプールの変位量はパイロット圧の増減に応じて増減制御されるようになっているとともに、スティック用コントロールバルブ１４は、伸長側電磁弁２２から出力されるパイロット圧が所定パイロット圧Ｐｐ未満ならば第一領域Ｙ１に位置し、所定パイロット圧Ｐｐ以上ならば第二領域Ｙ２に位置するように設定されている。
また、２５はスティックシリンダ９のヘッド側油室９ａの圧力を検出するヘッド側圧力センサ、２６はスティックシリンダ９のロッド側油室９ｂの圧力を検出するロッド側圧力センサ（これらヘッド側、ロッド側の圧力センサ２５、２６は、本発明の圧力検出手段に相当する）、２７は油圧ポンプ１１の吐出圧を検出するポンプ用圧力センサ（本発明のポンプ圧検出手段に相当する）、２８はスティック用操作レバー（図示せず）の操作を検出する操作検出手段であって、これら圧力センサ２５、２６、２７、操作検出手段２８の検出信号は制御装置２４に入力されるようになっている。そして、制御装置２４は、これら入力信号に基づいて前記伸長側、縮小側電磁弁２２、２３に制御信号を出力し、これにより前述したスティック用コントロールハルブ１４の切換作動を制御するようになっている。
尚、制御装置２４には、スティックシリンダ９以外の油圧アクチュエータ（左右の走行モータ、旋回モータ、ブームシリンダ８、バケットシリンダ１０）の操作具操作をそれぞれ検出する操作検出手段や、これら操作検出手段の検出信号に基づいて制御装置２４から出力される制御信号により各油圧アクチュエータ用コントロールバルブ（左走行用、右走行用、旋回用、ブーム用、バケット用の各コントロールバルブ１５〜１９）にパイロット圧を出力する電磁弁等も接続されているが、これらについては図示しないとともに説明を省略する。
次いで、前記制御装置２４の行うスティック用コントロールバルブ１４の制御について説明すると、制御装置２４は、操作検出手段２８からスティックアウトの操作信号が入力された場合には、縮小側電磁弁２３にパイロット圧出力の制御信号を出力する。この場合に、制御装置２４は、スティック用操作レバーの操作量の増減に応じてパイロットが増減するように制御信号を出力する。これにより、スティック用コントロールバルブ１４の縮小側パイロットポート１４ｃにパイロット圧が入力されて、スティック用コントロールバルブ１４は縮小側作動位置Ｘに切換わる。そして、前述したように、縮小側作動位置Ｘのスティック用コントロールバルブ１４は、油圧ポンプ１１の吐出油をスティックシリンダ９のロッド側油室９ｂに供給し、かつ、ヘッド側油室９ａからの排出油を油タンク１３に流す。而して、スティックアウトの操作がなされた場合には、縮小側作動位置Ｘのスティック用コントロールバルブ１４を経由して、油圧ポンプ１１の吐出油がスティックシリンダ９のロッド側油室９ｂに供給される一方、ヘッド側油室９ａからの排出油が油タンク１３に流れるようになっている。
一方、制御装置２４は、操作検出手段２８からスティックインの操作信号が入力された場合には、ヘッド側、ロッド側圧力センサ２５、２６から入力されるスティックシリンダ９のヘッド側油室９ａ、ロッド側油室９ｂの圧力に基づいて、ロッド側油室９ｂからヘッド側油室９ａへの再生が可能であるか否かを判断する。この場合、ロッド側油室９ｂの圧力Ｐｒがヘッド側油室９ａの圧力Ｐｈよりも大きければ（Ｐｒ＞Ｐｈ）再生可能と判断し、ロッド側油室９ｂの圧力Ｐｒがヘッド側油室９ａの圧力Ｐｈ以下ならば（Ｐｒ≦Ｐｈ）再生不可能と判断する。
さらに制御装置２４は、操作検出手段２８からスティックインの操作信号が入力された場合に、ヘッド側圧力センサ２５から入力されるスティックシリンダ９のヘッド側油室９ａの圧力、及びポンプ用圧力センサ２７から入力される油圧ポンプ１１の吐出圧に基づいて、スティックインの急加速が発生する惧れがあるか否かを判断する。この場合、油圧ポンプ１１の吐出圧Ｐがヘッド側油室９ａの圧力Ｐｈよりも予め設定される設定圧Ｐｓ以上高圧（Ｐ−Ｐｈ≧Ｐｓ）の場合には、スティックインの急加速が発生する惧れがあると判断し、設定圧Ｐｓ以上高圧でない（Ｐ−Ｐｈ＜Ｐｓ）場合には、スティックインの急加速が発生する惧れがないと判断する。つまり、スティックイン操作時に、油圧ポンプ１１の吐出圧Ｐがヘッド側油室９ａの圧力Ｐｈよりも大幅に高圧な状態でロッド側油室９ｂの圧力が急に低下すると、オペレータの意図しない急加速（スティックイン飛び出し）が発生する惧れがあり、これを防止するために上記判断を行う。
そして、制御装置２４は、操作検出手段２８からスティックインの操作信号が入力された場合には、伸長側電磁弁２２に対してパイロット圧出力の制御信号を出力し、これによりスティック用コントロールバルブ１４の伸長側パイロットポート１４ｂにパイロット圧が入力されて伸長側作動位置Ｙに切換わるが、この場合、ロッド側油室９ｂからヘッド側油室９ａへの再生が可能である（ロッド側油室９ｂの圧力Ｐｒがヘッド側油室９ａの圧力Ｐｈよりも大きい（Ｐｒ＞Ｐｈ））と判断された場合には、伸長側電磁弁２２に対し、前記所定パイロット圧Ｐｐ未満のパイロット圧、つまり、スティック用コントロールバルブ１４を第一領域Ｙ１に位置せしめるための圧力のパイロット圧（スプール変位量が第一領域Ｙ１となるパイロット圧）を出力するように制御信号を出力する。この場合に、制御装置２４は、所定パイロット圧Ｐｐ未満の範囲内（スティック用コントロールバルブ１４が第一領域Ｙ１に位置する範囲内）において、スティック用操作レバーの操作量の増減に応じてスプール変位量が増減するように、伸長側電磁弁２２からの出力パイロット圧を制御する。これにより、スティック用コントロールバルブ１４が第一領域Ｙ１に位置して、スティックシリンダ９のロッド側油室９ｂからの排出油をヘッド側油室９ａに供給する再生用弁路１４ｅ、及び油圧ポンプ１１の吐出油をヘッド側油室９ａに供給する供給用弁路１４ｆを開くとともに、ロッド側油室９ｂからの排出油を絞った状態で油タンク１３に流す排出用弁路１４ｇを開く。
これに対し、操作検出手段２８からスティックインの操作信号が入力されたときに、ロッド側油室９ｂからヘッド側油室９ａへの再生が不可能である（ロッド側油室９ｂの圧力Ｐｒがヘッド側油室９ａの圧力Ｐｈ以下である（Ｐｒ≦Ｐｈ））と判断された場合には、制御装置２４は、伸長側電磁弁２２に対し、前記所定パイロット圧Ｐｐ以上のパイロット圧、つまり、スティック用コントロールバルブ１４を第二領域Ｙ２に位置せしめるための圧力のパイロット圧（スプール変位量が第二領域Ｙ２となるパイロット圧）を出力するように制御信号を出力する。この場合に、制御装置２４は、所定パイロット圧Ｐｐ以上の範囲内（スティック用コントロールバルブ１４が第二領域Ｙ２に位置する範囲内）において、スティック用操作レバーの操作量の増減に応じてスプール変位量が増減するように、伸長側電磁弁２２からの出力パイロット圧を制御する。これにより、スティック用コントロールバルブ１４が第二領域Ｙ２に位置して、油圧ポンプ１１の吐出油をスティックシリンダ９のヘッド側油室９ａに供給する供給用弁路１４ｆをさらに開き、スティックシリンダ９のロッド側油室９ｂからの排出油をヘッド側油室９ａに供給する再生用弁路１４ｅを最大開口面積に維持するとともに、ロッド側油室９ｂからの排出油を油タンク１３に排出する排出用弁路１４ｇを、第一領域Ｙ１のときと比して大きく開く。尚、スティック用コントロールバルブ１４は第二領域Ｙ２に位置しているとき、ロッド側油室９ｂからの排出油をヘッド側油室９ａに供給する再生用弁路１４ｅを開いているが、ロッド側油室９ｂの圧力Ｐｒがヘッド側油室９ａの圧力Ｐｈ以下であるため再生は行われないとともに、チェック弁１４ｄにより逆流は阻止されている。
さらに、制御装置２４は、操作検出手段２８からスティックインの操作信号が入力されたときに、油圧ポンプ１１の吐出圧Ｐがヘッド側油室９ａの圧力Ｐｈよりも予め設定される設定圧Ｐｓ以上高圧（Ｐ−Ｐｈ≧Ｐｓ）の場合、つまり、スティックインの急加速が発生する惧れがあると判断された場合には、再生不可能であると判断された場合であっても、スティック用コントロールバルブ１４を第一領域Ｙ１に位置するように制御する。これにより、スティックインの急加速が発生する惧れがある場合には、ロッド側油室９ｂからの排出油は絞られた状態の排出用弁路１４ｇを経由して油タンク１３に流れる。
而して、スティックイン操作がなされたときに、スティックシリンダ９のロッド側油室９ｂからヘッド側油室９ａへの再生が可能な場合には、伸長側作動位置Ｙの第一領域Ｙ１のスティック用コントロールバルブ１４を経由して、ロッド側油室９ｂからヘッド側油室９ａへの再生が行われるとともに、ロッド側油室９ｂからの排出油の一部は油タンク１３に流れるが、この場合に、第一領域Ｙの排出用弁路１４ｇは絞られた状態となっているため、再生流量を大きくすることができて、エネルギー効率の向上に貢献できる。
一方、スティックイン操作がなされたときに、スティックシリンダ９のロッド側油室９ｂからヘッド側油室９ａへの再生が不可能な場合には、伸長側作動位置Ｙの第二領域Ｙ２のスティック用コントロールバルブ１４を経由して、ロッド側油室９ｂからの排出油が油タンク１３に流れるが、該第二領域Ｙ２の排出用弁路１４ｇは大きく開くため、ロッド側油室９ｂの圧力は素早く低下し、ロッド側油室９ｂが高圧のためにスティックシリンダ９の作動速度が遅くなってしまうという不具合を確実に回避できる。さらに、再生が不可能の場合であっても、油圧ポンプ１１の吐出圧Ｐがヘッド側油室９ａの圧力Ｐｈよりも予め設定される設定圧Ｐｓ以上高圧（Ｐ−Ｐｈ≧Ｐｓ）の場合には、スティック用コントロールバルブ１４は第一領域Ｙ１に位置するように制御されるため、オペレータの意図しないスティックインの急加速の発生を回避できる。
尚、第一の実施の形態では、スティックシリンダ９のロッド側油室９ｂからスティック用コントロールバルブ１４の再生用弁路１４ｅを通ってヘッド側油室９ａに至る油路が本発明の再生油路となり、また、油圧ポンプ１１からスティック用コントロールバルブ１４の供給用弁路１４ｆを通ってスティックシリンダ９のヘッド側油室９ａに至る油路が本発明の供給油路となり、また、スティックシリンダ９のロッド側油室９ｂからスティック用コントロールバルブ１４の排出用弁路１４ｇを通って油タンク１３に至る油路が本発明の排出油路となる。
叙述の如く構成された第一の実施の形態において、スティック８の揺動は、スティックシリンダ９の伸縮作動に基づいて行われるとともに、該スティックシリンダ９の油圧回路には、スティックシリンダ９の伸長時に、ロッド側油室９ｂからの排出油をヘッド側油室９ａに供給する再生油路と、油圧ポンプ１１の吐出油をヘッド側油室９ａに供給する供給油路と、ロッド側油室９ｂからの排出油を油タンク１３に流す排出油路とが設けられるが、このものにおいて、前記供給油路及び再生油路の流量を制御するスティック用コントロールバルブ１４に、前記排出油路の流量を制御する排出用弁路１４ｇを設けるにあたり、スティックシリンダ９のヘッド側油室９ａ、ロッド側油室９ｂの圧力をそれぞれ検出するヘッド側、ロッド側圧力センサ２５、２６と、これら圧力センサ２５、２６からの入力信号に基づいて前記スティック用コントロールバルブ１４の作動を制御する制御装置２４とが設けられるとともに、スティック用コントロールバルブ１４は、スティックシリンダ伸長時の作動位置Ｙに、排出用弁路１４を絞って開く第一領域Ｙ１と、排出用弁路１４ｇを第一領域Ｙ１よりも大きく開く第二領域Ｙ２とが設けられている。そして、制御装置２４は、スティックシリンダ伸長時にロッド側油室９ｂ及びヘッド側油室８ａの圧力に基づいてロッド側油室９ｂからヘッド側油室９ａへの再生が可能であるか否かを判断し、再生可能であると判断された場合にはスティック用コントロールバルブ１４を第一領域Ｙ１に位置せしめ、再生不可能であると判断された場合には第二領域Ｙ２に位置せしめることになる。
この結果、スティックシリンダ９の伸長時にロッド側油室９ｂからヘッド側油室９ａへの再生が可能な場合には、スティック用コントロールバルブ１４が第一領域Ｙ１に位置して、ロッド側油室９ｂからの排出油を絞った状態で油タンク１３に流す。これにより、再生流量を大きくすることができて、エネルギー効率の向上に貢献できる。一方、スティックシリンダ９の伸長時にロッド側油室９ｂからヘッド側油室９ａへの再生が不可能な場合には、スティック用コントロールバルブ１４が第二領域Ｙ２に位置して、排出用弁路１４ｇを第一領域Ｙ１よりも大きく開く。これにより、ロッド側油室９ｂの圧力が素早く低下することになって、スティックシリンダ９の作動速度が損なわれてしまうことを確実に回避できる。
しかもこのものでは、スティックシリンダ９の伸長時に再生が可能か否かに対応してヘッド側油室９ｂから油タンク１３への排出流量を絞る場合と多くする場合とに切換えるにあたり、スティックシリンダ９の伸長時に再生油路及び供給油路の流量を制御するスティック用コントロールバルブ１４の伸長側作動位置Ｙに第一領域Ｙと第二領域Ｙ２とを設け、第一領域Ｙ１では排出用弁路１４を絞って開き、第二領域Ｙ２では排出用弁路１４ｇを第一領域Ｙ１よりも大きく開く構成になっている。而して、スティックシリンダ９の伸長時に再生流量や供給流量の制御を行うために必要なスティック用コントロールバルブ１４を利用して、再生が可能か否かに対応してヘッド側油室９ｂから油タンク１３への排出流量を絞る場合と多くする場合とに切換えできることになって、別途専用のバルブや油路を必要とせず、部品点数の削減に貢献できて、コスト抑制や省スペース化に貢献できる。
さらにこのものにおいて、前記制御装置２４は、スティックシリンダ９の伸長時に、油圧ポンプ１１の吐出圧がスティックシリンダ９のヘッド側油室９ｂの圧力よりも予め設定される設定圧Ｐｓ以上高圧の場合には、ロッド側油室９ｂからヘッド側油室９ａへの再生が不可能と判断された場合であっても、スティック用コントロールバルブ１４を第一領域Ｙ１に位置せしめる構成であるから、油圧ポンプ１１の吐出油がヘッド側油室９ａよりも大幅に高圧な状態でロッド側油室９ｂの圧力が急に低下したことに起因するスティックインの急加速を、回避できる。
次に、本発明の第二の実施の形態について、図５〜図７に基づいて説明する。まず、図５に第二の実施の形態のスティックシリンダ９の油圧制御回路図を示すが、図２において、３０、３１はスティックシリンダ９の圧油供給源となる第一、第二油圧ポンプ、３２、３３は第一、第二油圧ポンプ３０、３１の吐出油がそれぞれ供給される第一、第二ポンプ油路、３４、３５はスティックシリンダ９に対する油給排制御を行うスティック用第一、第二コントロールバルブであって、スティック用第一コントロールバルブ３４は第一ポンプ油路３２に、スティック用第二コントロールバルブ３５は第二ポンプ油路３３にそれぞれ接続されている。
尚、図５において、３６〜４１は左右の走行モータ、旋回モータ、ブームシリンダ８、バケットシリンダ１０に対する油給排制御をそれぞれ行う左走行用、ブーム用第一、バケット用、右走行用、旋回用、ブーム用第二コントロールバルブであり、また、４２、４３は第一、第二センタバイパス油路４４，４５の流量制御を行うセンタバイパス制御弁であるが、これらの説明は省略する。また、第二の実施の形態において、前記第一の実施の形態と同様のものは、同一の符号を付すとともに説明を省略する。
前記第二の実施の形態のスティック用第一コントロールバルブ３４は、伸長側、縮小側のパイロットポート３４ｂ、３４ｃを備えた三位置切換スプール弁であって、両パイロットポート３４ｂ、３４ｃにパイロット圧が入力されていない状態では、スティックシリンダ９への圧油給排を行わない中立位置Ｎに位置しているが、縮小側パイロットポート３４ｃにパイロット圧が入力されることにより縮小側作動位置Ｘに切換わって、第一油圧ポンプ３０の吐出油をスティックシリンダ９のロッド側油室９ｂに供給し、かつ、ヘッド側油室９ａからの排出油を油タンク１３に流すように構成されている。また、伸長側パイロットポート３４ｂにパイロット圧が入力されることにより伸長側作動位置Ｙに切換わって、スティックシリンダ９のロッド側油室９ｂからの排出油をチェック弁３４ｄを介してヘッド側油室９ａに供給する再生用弁路３４ｅ、及び第一油圧ポンプ３０の吐出油をヘッド側油室９ａに供給する供給用弁路３４ｆを開くとともに、ロッド側油室９ｂからの排出油を油タンク１３に排出する排出用弁路３４ｇを開くが、該排出用弁路３４ｇは絞り３４ｈにより絞られた状態になっている（図６（Ａ）参照）。
また、第二の実施の形態のスティック用第二コントロールバルブ３５は、伸長側、縮小側のパイロットポート３５ｂ、３５ｃを備えた四位置切換スプール弁であって、両パイロットポート３５ｂ、３５ｃにパイロット圧が入力されていない状態では、スティックシリンダ９への圧油給排を行わない中立位置Ｎに位置しているが、縮小側パイロットポート３５ｃにパイロット圧が入力されることにより縮小側作動位置Ｘに切換わって、第二油圧ポンプ３１の吐出油をスティックシリンダ９のロッド側油室９ｂに供給し、かつ、ヘッド側油室９ａからの排出油を油タンク１３に流すように構成されている。また、伸長側パイロットポート３５ｂにパイロット圧が入力されることにより伸長側作動位置Ｙに切換わるが、該伸長側作動位置Ｙには、第一領域Ｙ１と第二領域Ｙ２とが設けられている。この場合に、第二領域Ｙ２は、中立位置Ｎからの変位量が第一領域Ｙ１よりも大きい位置に設定されている。そして、第一領域Ｙ１に位置している状態では、第二油圧ポンプ３１の吐出油をヘッド側油室９ａに供給する供給用弁路３５ｄを開く一方、ロッド側油室９ｂからの排出油を油タンク１３に排出する排出用弁路３５ｅは閉じている（図６（Ｂ）参照）。また、第二領域Ｙ２に位置している状態では、第二油圧ポンプ３１の吐出油をヘッド側油室９ａに供給する供給用弁路３５ｄ、及びロッド側油室９ｂからの排出油を油タンク１３に排出する排出用弁路３５ｅを開くが、該排出用弁路３５ｅの開口面積は、前記伸長側作動位置Ｙのスティック用第一コントロールバルブ３４の排出用弁路３４ｇと比して開口面積が大きくなるように設定されている（図６（Ｃ）参照）。
尚、第二の実施の形態では、スティック用第一コントロールバルブ３４が請求項３、４の一方のスティック用コントロールバルブに相当し、スティック用第二コントロールバルブ３５が請求項３、４の他方のスティック用コントロールバルブに相当する。また、前記図５、図６において、３４ａ、３５ａはスティック用第一、第二コントロールバルブ３４、３５にそれぞれ形成されるセンタバイパス弁路である。また、図６では、これらセンタバイパス弁路３４ａ、３５ａに接続される油路については省略してある。
ここで、前記スティック用第一コントロールハルブ３４の伸長側作動位置Ｙにおける再生用弁路３４ｅ、供給用弁路３４ｆ、排出用弁路３４ｇの開口特性を図７（Ａ）に示すと、再生用弁路３４ｅ及び供給用弁路３４ｆの開口面積は、スプール変位量が大きくなるほど大きくなるように設定されているが、この場合に再生用弁路３４ｅは、スプール変位量が所定パイロット圧Ｐｐに対応する位置となる近傍で最大開口面積となるように設定されている。また、排出用弁路３４ｇの開口面積は、スプール変位量が大きくなっても絞られた状態になっていて僅かにしか大きくならないように設定されている。そして、これらスプール変位に伴う再生用弁路３４ｅ、供給用弁路３４ｆｄ、排出用弁路３４ｇの開口面積の増減に応じて、ロッド側油室９ｂからヘッド側油室９ａへの再生流量、第一油圧ポンプ３０からヘッド側油室９ａへの供給流量、ロッド側油室９ｂから油タンク１３への排出流量が増減制御されるようになっている。
また、スティック用第二コントロールハルブ３５の伸長側作動位置Ｙの第一領域Ｙ１及び第二領域Ｙ２における供給用弁路３５ｄ、排出用弁路３５ｅの開口特性を図７（Ｂ）に示すが、第一領域Ｙ１では、供給用弁路３５ｄのみが開口するとともに該開口面積はスプール変位量が大きくなるほど大きくなるように設定されている。また、第一領域Ｙ１からさらにスプールが変位して第二領域Ｙ２になると、供給用弁路３５ｄの開口面積がさらに大きくなるとともに排出用弁路３５ｅが開口するが、該排出用弁路３５ｅの開口面積は、伸長側作動位置Ｙのスティック用第一コントロールバルブ３４の排出用弁路３４ｇと比して大きく開口するように設定されている。そして、これらスプール変位に伴う供給用弁路３５ｄ、排出用弁路３５ｅの開口面積の増減に応じて、第二油圧ポンプ３１からヘッド側油室９ａへの供給流量、ロッド側油室９ｂから油タンク１３への排出流量が増減制御されるようになっている。
一方、前記図５において、２２、２３は第一の実施の形態と同様の伸長側電磁弁、縮小側電磁弁であるが、第二の実施の形態の伸長側電磁弁２２はスティック用第一、第二コントロールバルブ３４、３５の伸長側パイロットポート３４ｂ、３５ｂにパイロット圧を出力し、また、縮小側電磁弁２３はスティック用第一、第二コントロールバルブ３４、３５の縮小側パイロットポート３４ｃ、３５ｃにパイロット圧を出力するように構成されている。また、スティック用第二コントロールバルブ３５は、伸長側電磁弁２２から出力されるパイロット圧が所定パイロット圧Ｐｐ未満ならば第一領域Ｙ１に位置し、所定パイロット圧Ｐｐ以上ならば第二領域Ｙ２に位置するように設定されている。さらに、第二の実施の形態では、ポンプ用圧力センサ２７は、第二油圧ポンプ３１の吐出圧を検出するべく第二ポンプ油路３３に接続されている。
そして、前記スティック用第一、第二コントロールバルブ３４、３５は、第一の実施の形態と同様に、制御装置２４から出力される制御信号に基づいて制御されることになるが、制御装置２４は、操作検出手段２８からスティックアウトの操作信号が入力された場合には、縮小側電磁弁２３に対してパイロット圧出力の制御信号を出力する。これにより、スティック用第一、第二コントロールバルブ３４、３５は共に縮小側作動位置Ｘに切換わって、第一、第二の両方の油圧ポンプ３０，３１の吐出油がロッド側油室９ａに供給されるようになっている。
一方、操作検出手段２８からスティックインの操作信号が入力された場合、制御装置２４は、第一の実施の形態と同様に、ロッド側油室９ｂからヘッド側油室９ａへの再生が可能であるか否かを判断する。そして、再生可能であると判断された場合には、伸長側電磁弁２２に対し、所定パイロット圧Ｐｐ未満のパイロット圧、つまり、スティック用第二コントロールバルブ３５を第一領域Ｙ１に位置せしめるための圧力のパイロット圧（スプール変位量が第一領域Ｙ１となるパイロット圧）を出力するように制御信号を出力する。これにより、スティック用第二コントロールバルブ３５は伸長側作動位置Ｙの第一領域Ｙ１に位置して、第二油圧ポンプ３１の吐出油をスティックシリンダ９のヘッド側油室９ａに供給する供給用弁路３５ｄを開く。また、スティック用第一コントロールバルブ３４は伸長側作動位置Ｙに位置して、スティックシリンダ９のロッド側油室９ｂからの排出油をヘッド側油室９ａに供給する再生用弁路３４ｅ、及び第一油圧ポンプ３０の吐出油をヘッド側油室９ａに供給する供給用弁路３４ｆを開くとともに、ロッド側油室９ｂからの排出油を絞った状態で油タンク１３に流す排出用弁路３４ｇを開く。
これに対し、操作検出手段２８からスティックインの操作信号が入力されたときに、再生不可能であると判断された場合には、制御装置２４は、伸長側電磁弁２２に対し、所定パイロット圧Ｐｐ以上のパイロット圧、つまり、スティック用第二コントロールバルブ３５を第二領域Ｙ２に位置せしめるための圧力のパイロット圧（スプール変位量が第二領域Ｙ２となるパイロット圧）を出力するように制御信号を出力する。これにより、スティック用第二コントロールバルブ３５は伸長側作動位置Ｙの第二領域Ｙ２に位置して、第二油圧ポンプ３１の吐出油をスティックシリンダ９のヘッド側油室９ａに供給する供給用弁路３５ｄをさらに開くとともに、ロッド側油室９ｂからの排出油を油タンク１３に排出する排出用弁路３４ｄを、伸長側作動位置Ｙのスティック用第一コントロールバルブ３４の排出用弁路３４ｇと比して大きく開口する。また、スティック用第一コントロールバルブ３４は、第一油圧ポンプ３０の吐出油をヘッド側油室９ａに供給する供給用弁路３４ｆをさらに開くとともに、スティックシリンダ９のロッド側油室９ｂからの排出油をヘッド側油室９ａに供給する再生用弁路３４ｅ、及びロッド側油室９ｂからの排出油を絞った状態で油タンク１３に流す排出用弁路３４ｇを開く。
而して、スティックイン操作がなされた場合に、スティックシリンダ９のロッド側油室９ｂからヘッド側油室９ａへの再生が可能な場合には、伸長側作動位置Ｙのスティック用第一コントロールバルブ３４を経由して、スティックシリンダ９のロッド側油室９ｂからの排出油が再生油としてヘッド側油室９ａに供給されるとともに、第一、第二油圧ポンプ３０、３１の吐出油が、それぞれ伸長側作動位置Ｙのスティック用第一コントロールバルブ３４、伸長側作動位置Ｙの第一領域Ｙ１のスティック用第二コントロールバルブ３５を経由してヘッド側油室９ａに供給される。また、ロッド側油室９ｂからの排出油は、伸長側作動位置Ｙのスティック用第一コントロールバルブ３４を経由して、絞った状態で油タンク１３に排出される。一方、スティックイン操作がなされた場合に、スティックシリンダ９のロッド側油室９ｂからヘッド側油室９ａへの再生が不可能な場合には、第一、第二油圧ポンプ３０、３１の吐出油が、それぞれ伸長側作動位置Ｙのスティック用第一コントロールバルブ３４、伸長側作動位置Ｙの第二領域Ｙ２のスティック用第二コントロールバルブ３５を経由してヘッド側油室９ａに供給され、また、ロッド側油室９ｂからの排出油は、伸長側作動位置Ｙのスティック用第一コントロールバルブ３４を経由して絞った状態で油タンク１３に排出されるとともに、伸長側作動位置Ｙの第二領域Ｙ２のスティック用第一コントロールバルブ３４を経由して油タンクに排出される。
さらに、スティックイン操作がなされた場合に、制御装置２８は、第二の実施の形態においても第一の実施の形態と同様に、再生が不可能の場合であっても、スティックインの急加速が発生する惧れがある場合、つまり、第二油圧ポンプ３１の吐出圧Ｐがヘッド側油室９ａの圧力Ｐｈよりも予め設定される設定圧Ｐｓ以上高圧（Ｐ−Ｐｈ≧Ｐｓ）の場合には、スティク用第二コントロールバルブ３５を、排出用弁路３５ｇを閉じる第一領域Ｙ１に位置するように制御する。これにより、スティックインの急加速が発生する惧れがある場合には、ロッド側油室９ｂからの排出油はスティック用第一コントロールバルブ３４の絞られた状態の排出用弁路３４ｇを経由して油タンク１３に流れることになって、オペレータの意図しないスティックインの急加速の発生を回避できる。
尚、第二の実施の形態では、スティックシリンダ９のロッド側油室９ｂからスティック用第一コントロールバルブ３４の再生用弁路３４ｅを通ってヘッド側油室９ａに至る油路が本発明の再生油路となり、また、第一、第二油圧ポンプ３０、３１からスティック用第一、第二コントロールバルブ３４，３５の供給用弁路３４ｅ、３５ｄを通ってスティックシリンダ９のヘッド側油室９ａに至る油路が本発明の供給油路となり、また、スティックシリンダ９のロッド側油室９ｂからスティック用第一、第二コントロールバルブ３４，３５の排出用弁路３４ｇ、３５ｅを通って油タンク１３に至る油路が本発明の排出油路となる。
そして、叙述の如く構成された第二の実施の形態のものにおいても、第一の実施の形態と同様に、スティックシリンダ９の伸長時に、ロッド側油室９ｂからの排出油をヘッド側油室９ａに供給する再生油路と、第一、第二油圧ポンプ３０、３１の吐出油をヘッド側油室９ａに供給する供給油路と、ロッド側油室９ｂからの排出油を油タンク１３に流す排出油路とが設けられるが、第二の実施の形態では、上記供給油路、あるいは供給油路及び再生油路の流量を制御するスティック用コントロールバルブとして、スティック用第一コントロールバルブ３４とスティック用第二コントロールバルブ３５とが設けられている。そして、スティック用第一コントロールバルブ３４は、スティックシリンダ伸長時の作動位置Ｙで排出用弁路３４ｇを絞って開く一方、スティック用第二コントロールバルブ３５は、スティックシリンダ伸長時の作動位置Ｙに、排出用弁路３５ｅを閉じる第一領域Ｙ１と、排出用弁路３５ｅをスティック用第一コントロールバルブ３４の排出用弁路３４ｇよりも大きく開く第二領域Ｙ２とが設けられている。そして、制御装置２４は、第一の実施の形態と同様に、スティックシリンダ伸長時にロッド側油室９ｂ及びヘッド側油室９ａの圧力に基づいてロッド側油室９ｂからヘッド側油室９ａへの再生が可能であるか否かを判断し、再生可能であると判断された場合にはスティック用第二コントロールバルブ３５を第一領域Ｙ２に位置せしめ、再生不可能であると判断された場合には第二領域Ｙ２に位置せしめることになる。
而して、第二の実施の形態のものでは、スティックシリンダ９の伸長時にロッド側油室９ｂからヘッド側油室９ａへの再生が可能な場合には、スティック用第二コントロールバルブ３５は、第一領域Ｙ１に位置していて排出用弁路３５ｅを閉じている。このため、ロッド側油室９ｂからの排出油は、伸長側作動位置Ｙのスティック用第一コントロールバルブ３４の排出用弁路３４ｇから油タンク１３に流れることになるが、該排出用弁路３４ｇは絞られた状態となっている。れにより、再生流量を大きくすることができて、エネルギー効率の向上に貢献できる。一方、スティックシリンダ９の伸長時にロッド側油室９ｂからヘッド側油室９ａへの再生が不可能な場合には、スティック用第二コントロールバルブ３５が第二領域Ｙ２に位置して、排出用弁路３５ｅをスティック用第一コントロールバルブ３４の排出用弁路３４ｇよりも大きく開く。これにより、ロッド側油室９ｂの圧力が素早く低下することになって、スティックシリンダ９の作動速度が損なわれてしまうことを確実に回避でき、而して、第二の実施の形態のものも、第一の実施の形態と同様の作用効果を奏することになる。
しかも、第二の実施の形態のものにおいても、スティックシリンダ９の伸長時に再生流量や供給流量の制御を行うために必要なスティック用第一、第二コントロールバルブ３４、３５を利用して、再生が可能か否かに対応してヘッド側油室９ｂから油タンク１３への排出流量を絞る場合と多くする場合とに切換えできることになって、専用のバルブや油路を必要とせず、部品点数の削減に貢献できて、コスト抑制や省スペース化に貢献できる。
さらに、第二の実施の形態においても、スティック用第二コントロールバルブ３５を経由してスティックシリンダ９に圧油供給する第二油圧ポンプ３１の吐出圧がスティックシリンダ９のヘッド側油室９ｂの圧力よりも予め設定される設定圧Ｐｓ以上高圧の場合には、ロッド側油室９ｂからヘッド側油室９ａへの再生が不可能と判断された場合であっても、スティック用第二コントロールバルブ３５を第一領域Ｙ１に位置せしめる構成であるから、第二油圧ポンプ３１の吐出油がヘッド側油室９ａよりも大幅に高圧な状態でロッド側油室９ｂの圧力が急に低下したことに起因するスティックインの急加速を、回避できる。
尚、本発明は上記第一、第二の実施の形態に限定されないことは勿論であって、例えば、前記第一、第二の実施の形態に設けられるスティック用コントロールバルブ１４、スティック用第一コントロールバルブ３４、スティック用第二コントロールバルブ３５は、何れもパイロット圧により切換わるパイロット作動式のスプール弁であるが、これらコントロールバルブを、制御装置からの制御信号が直接入力される電磁比例式のスプール弁を用いて構成することもできる。また、上記第二の実施の形態では、スティックシリンダ９に対する油給排制御を行うコントロールバルブとしてスティック用第一、第二コントロールバルブ３４、３５が設けられているとともに、これらスティック用第一、第二コントロールバルブ３４、３５の伸長側、縮小側パイロットポート３４ｂ、３４ｃ、３５ｂ、３５ｃには共通の伸長側、縮小側電磁弁２２，２３からパイロット圧が出力される構成になっているが、このように複数のスティック用コントロールバルブが設けられている場合に、各コントロールバルブ毎に個別に伸長側、縮小側電磁弁を設ける構成にしても良い。
また、第一、第二の実施の形態において、スティック用コントロールバルブ１４、スティック用第一コントロールバルブ３４は、スティックシリンダ９の伸長時に供給油路及び再生油路の流量と排出油路の流量とを制御する構成となっているが、供給油路と排出油路の流量とを制御する構成として、再生油路の流量を制御する再生用バルブを、スティック用コントロールバルブ１４、スティック用第一コントロールバルブ３４とは別に設ける構成にすることもできる。また、第二の実施の形態において、スティック用第二コントロールバルブ３５を、スティックシリンダ伸長時の作動位置で排出用弁路を絞って開く構成にする一方、スティック用第一コントロールバルブ３４のスティックシリンダ伸長時の作動位置に、排出用弁路を閉じる第一領域と、排出用弁路をスティック用第二コントロールバルブ３５の排出用弁路よりも大きく開く第二領域とを設ける構成にすることもできる。
本発明は、ブームの先端部に揺動自在に支持されるスティックを備えた油圧ショベル等の建設機械のスティック制御システムに利用することができる。
８ スティック
９ スティックシリンダ
９ａ ヘッド側油室
９ｂ ロッド側油室
１１ 油圧ポンプ
１３ 油タンク
１４ スティック用コントロールバルブ
１４ｅ 再生用弁路
１４ｆ 供給用弁路
１４ｇ 排出用弁路
２４ 制御装置
２５ ヘッド側圧力センサ
２６ ロッド側圧力センサ
２７ ポンプ用圧力センサ
２８ 操作検出手段
３０ 第一油圧ポンプ
３１ 第二油圧ポンプ
３４ スティック用第一コントロールバルブ
３４ｅ 再生用弁路
３４ｆ 供給用弁路
３４ｇ 排出用弁路
３５ スティック用第二コントロールバルブ
３５ｄ 供給用弁路
３５ｅ 排出用弁路
Ｙ１ 第一領域
Ｙ２ 第二領域

Claims (3)

  1. 機体に上下動自在に支持されるブームと、該ブームの先端部に揺動自在に支持されるスティックとを備えるとともに、該スティックの揺動をスティックシリンダの伸縮作動に基づいて行うように構成してなる建設機械において、スティックシリンダの伸長時に、ロッド側油室からの排出油をヘッド側油室に供給する再生油路と、油圧ポンプの吐出油をヘッド側油室に供給する供給油路と、ロッド側油室からの排出油を油タンクに流す排出油路とを設けるとともに、前記供給油路の流量、あるいは供給油路及び再生油路の流量を制御するスティック用コントロールバルブに、前記排出油路の流量を制御する排出用弁路を設けるにあたり、スティックシリンダのロッド側油室、ヘッド側油室の圧力をそれぞれ検出する圧力検出手段と、該圧力検出手段からの入力信号に基づいて前記スティック用コントロールバルブの作動を制御する制御装置と、油圧ポンプの吐出圧を検出するポンプ圧検出手段とを設けるとともに、スティック用コントロールバルブは、スティックシリンダ伸長時の作動位置に、排出用弁路を絞って開く第一領域と、排出用弁路を第一領域よりも大きく開く第二領域とが設けられ、制御装置は、スティックシリンダ伸長時にロッド側油室及びヘッド側油室の圧力に基づいてロッド側油室からヘッド側油室への再生が可能であるか否かを判断し、再生可能であると判断された場合にはスティック用コントロールバルブを第一領域に位置せしめ、再生不可能であると判断された場合には第二領域に位置せしめる一方、油圧ポンプの吐出圧がスティックシリンダのヘッド側油室の圧力よりも予め設定される設定圧以上高圧の場合には、再生不可能と判断された場合でもスティック用コントロールバルブを第一領域に位置せしめることを特徴とする建設機械におけるスティック制御システム。
  2. 機体に上下動自在に支持されるブームと、該ブームの先端部に揺動自在に支持されるスティックとを備えるとともに、該スティックの揺動をスティックシリンダの伸縮作動に基づいて行うように構成してなる建設機械において、スティックシリンダの伸長時に、ロッド側油室からの排出油をヘッド側油室に供給する再生油路と、油圧ポンプの吐出油をヘッド側油室に供給する供給油路と、ロッド側油室からの排出油を油タンクに流す排出油路とを設けるとともに、前記供給油路の流量、あるいは供給油路及び再生油路の流量を制御するスティック用第一、第二コントロールバルブに、前記排出油路の流量を制御する排出用弁路を設けるにあたり、スティックシリンダのロッド側油室、ヘッド側油室の圧力をそれぞれ検出する圧力検出手段と、該圧力検出手段からの入力信号に基づいて前記スティック用第一、第二コントロールバルブの作動を制御する制御装置とを設けるとともに、前記スティック用第一、第二コントロールバルブのうち一方のスティック用コントロールバルブは、スティックシリンダ伸長時の作動位置で排出用弁路を絞って開く一方、他方のスティック用コントロールバルブは、スティックシリンダ伸長時の作動位置に、排出用弁路を閉じる第一領域と、排出用弁路を一方のスティック用コントロールバルブの排出用弁路よりも大きく開く第二領域とが設けられ、制御装置は、スティックシリンダ伸長時にロッド側油室及びヘッド側油室の圧力に基づいてロッド側油室からヘッド側油室への再生が可能であるか否かを判断し、再生可能であると判断された場合には他方のスティック用コントロールバルブを第一領域に位置せしめ、再生不可能であると判断された場合には第二領域に位置せしめることを特徴とする建設機械におけるスティック制御システム。
  3. 請求項２において、他方のスティック用コントロールバルブを経由してスティックシリンダに圧油供給する油圧ポンプの吐出圧を検出するポンプ圧検出手段を設ける一方、制御装置は、前記油圧ポンプの吐出圧がスティックシリンダのヘッド側油室の圧力よりも予め設定される設定圧以上高圧の場合には、再生不可能と判断された場合でも他方のスティック用コントロールバルブを第一領域に位置せしめることを特徴とする建設機械におけるスティック制御システム。
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