特許 6625963 作業機械の油圧駆動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6625963

(24)【登録日】2019年12月6日

(45)【発行日】2019年12月25日

(54)【発明の名称】作業機械の油圧駆動装置

(51)【国際特許分類】

   F15B 11/00 20060101AFI20191216BHJP

   F15B 11/02 20060101ALI20191216BHJP

   F15B 11/05 20060101ALI20191216BHJP

   E02F 9/22 20060101ALI20191216BHJP

【ＦＩ】

   F15B11/00 L

   F15B11/02 M

   F15B11/05 A

   E02F9/22 L

【請求項の数】8

【全頁数】42

(21)【出願番号】特願2016-243787(P2016-243787)

(22)【出願日】2016年12月15日

(65)【公開番号】特開2018-96504(P2018-96504A)

(43)【公開日】2018年6月21日

【審査請求日】2018年11月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】398071668

【氏名又は名称】株式会社日立建機ティエラ

(74)【代理人】

【識別番号】110001829

【氏名又は名称】特許業務法人開知国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高橋 究

(72)【発明者】

【氏名】前原 太平

(72)【発明者】

【氏名】森 和繁

(72)【発明者】

【氏名】竹林 圭文

(72)【発明者】

【氏名】中村 夏樹

【審査官】 加藤 昌人

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−１７５４９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１００４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１４５６０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１５Ｂ １１／００−１１／２２

Ｅ０２Ｆ ９／２０− ９／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

左右の走行装置をそれぞれ駆動する左右走行モータと、ブーム、アーム、旋回装置をそれぞれ駆動するブームシリンダ、アームシリンダ、旋回モータを含む複数のアクチュエータと、
前記複数のアクチュエータのうち前記左右走行モータを含まず、前記ブームシリンダ及びアームシリンダを含む複数の第１アクチュエータに接続され、クローズド回路を構成するクローズドセンタ型の複数の第１流量制御弁と、
前記左右走行モータを含む複数の第２アクチュエータに接続され、オープン回路を構成するオープンセンタ型の複数の第２流量制御弁と、
前記複数のアクチュエータのうち前記左右走行モータを含まず、前記旋回モータを含む複数の第３アクチュエータに接続された複数の第３流量制御弁と、
前記複数の第１流量制御弁へ供給される圧油の流量を制御する複数の圧力補償弁と、
前記複数の第１及び第２流量制御弁へ圧油を供給する第１及び第２ポンプと、前記第１及び第３流量制御弁へ圧油を供給する第３ポンプとを含む少なくとも３つのポンプと、
前記第１及び第２ポンプの吐出流量を変更する吐出流量制御装置と、
前記左右走行モータを駆動するための走行操作を検出する走行操作検出装置と、
前記走行操作検出装置が前記走行操作を検出していないとき、前記第１及び第２ポンプから吐出された圧油を前記複数の第１流量制御弁に導く第１位置にあり、前記走行操作検出装置が前記走行操作を検出するとき、前記第１及び第２ポンプから吐出された圧油を前記複数の第２流量制御弁に導くとともに前記第３ポンプから吐出された圧油を前記複数の第１流量制御弁に導く第２位置に切り換わる切換弁装置とを備えた作業機械の油圧駆動装置において、
前記複数の第３アクチュエータに接続された前記複数の第３流量制御弁は、クローズド回路を構成するクローズドセンタ型の流量制御弁であり、
前記複数の圧力補償弁は、前記複数の第３流量制御弁へ供給される圧油の流量を制御する複数の圧力補償弁を含み、
前記第３ポンプの最大容量は、前記複数の第１アクチュエータのうちの最も要求流量の大きいアクチュエータに必要な流量が供給できるよう、そのアクチュエータを基準にして設定されており、
前記吐出流量制御装置は、前記第１、第２及び第３ポンプの吐出流量を個別に変更する第１、第２及び第３吐出流量制御装置を含み、
前記第１及び第２吐出流量制御装置は、前記走行操作検出装置が前記走行操作を検出しておらず、前記切換弁装置が前記第１位置にあるとき、前記第１及び第２ポンプの吐出圧を、それぞれ、前記複数の第１アクチュエータのうち前記第１及び第２ポンプの吐出油によって駆動されるそれぞれのアクチュエータの最高負荷圧よりある設定値だけ高くなるように制御するロードセンシング制御を行い、前記走行操作検出装置が前記走行操作を検出し、前記切換弁装置が前記第２位置に切り換わるとき、前記第１及び第２ポンプのロードセンシング制御を停止し、前記複数の第２アクチュエータを駆動する構成とし、
前記第３吐出流量制御装置は、前記走行操作検出装置が前記走行操作を検出しておらず、前記切換弁装置が前記第１位置にあるとき、前記第３ポンプの吐出圧を、前記複数の第３アクチュエータの最高負荷圧よりある設定値だけ高くなるように制御するロードセンシング制御を行い、前記走行操作検出装置が前記走行操作を検出し、前記切換弁装置が前記第２位置に切り換わるとき、前記第３ポンプの吐出圧を前記複数の第１及び第３アクチュエータの最高負荷圧よりある設定値だけ高くなるように制御するロードセンシング制御を行う構成としたことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。

【請求項2】

請求項１記載の作業機械の油圧駆動装置において、
前記第３ポンプの最大容量は、前記第１及び第２ポンプに固有の最大容量と同じであることを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。

【請求項3】

請求項１記載の作業機械の油圧駆動装置において、
前記複数の第１流量制御弁は、前記ブーム用の流量制御弁を含む第１バルブセクションと、前記アーム用の流量制御弁を含む第２バルブセクションとを含み、
前記第１及び第２バルブセクションは、前記ブームシリンダと前記アームシリンダを同時に駆動する複合操作において前記ブームシリンダを駆動するためのブーム操作と前記アームシリンダを駆動するためのアーム操作の少なくとも一方がフル操作であるとき、前記ブームシリンダ及びアームシリンダが前記第１及び第２ポンプの吐出油でそれぞれ独立して駆動されるよう構成されていることを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。

【請求項4】

請求項３記載の作業機械の油圧駆動装置において、
前記第１バルブセクションは、前記ブーム用の流量制御弁であるメイン駆動用の流量制御弁及び前記アームのアシスト駆動用の流量制御弁を有し、かつ前記ブーム操作が少なくともフル操作であるとき、前記アームのアシスト駆動用の流量制御弁を中立位置に保持する第１バルブ操作制限装置を有し、
前記第２バルブセクションは、前記アーム用の流量制御弁であるメイン駆動用の流量制御弁及び前記ブームのアシスト駆動用の流量制御弁を有し、かつ前記アーム操作が少なくともフル操作であるとき、前記ブームのアシスト駆動用の流量制御弁を中立位置に保持する第２バルブ操作制限装置を有することを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。

【請求項5】

請求項３記載の作業機械の油圧駆動装置において、
前記第１バルブセクションは、前記ブーム用の流量制御弁として単一の流量制御弁を有し、
前記第２バルブセクションは、前記アーム用の流量制御弁として単一の流量制御弁を有することを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。

【請求項6】

請求項１記載の作業機械の油圧駆動装置において、
前記第１及び第２吐出流量制御装置は、前記走行操作検出装置が前記走行操作を検出していないとき、前記第１及び第２ポンプの最大容量を前記第１及び第２ポンプに固有の第１の値に設定し、前記走行操作検出装置が前記走行操作を検出するとき、前記第１及び第２ポンプの最大容量を前記第１の値より小さい第２の値に切り換えることを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。

【請求項7】

請求項１記載の作業機械の油圧駆動装置において、
前記第１、第２及び第３ポンプは、それぞれ、原動機により駆動される可変容量型のポンプであり、
前記第１、第２及び第３吐出流量制御装置は、それぞれ、前記第１、第２及び第３ポンプの容量を油圧的に制御し、前記第１、第２及び第３ポンプのロードセンシング制御を行うことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。

【請求項8】

請求項１記載の作業機械の油圧駆動装置において、
前記第１、第２及び第３ポンプは、それぞれ、第１，第２及び第３電動モータにより駆動される固定容量型のポンプであり、
前記第１、第２及び第３吐出流量制御装置は、それぞれ、前記第１，第２及び第３電動モータの回転数を電気的に制御し、前記第１、第２及び第３ポンプのロードセンシング制御を行うことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は油圧ショベル等の作業機械の油圧駆動装置に係わり、特に、３つ以上のポンプにより複数のアクチュエータを駆動し、かつそれら複数のポンプの内少なくとも１つに対しては、ポンプの吐出圧が複数のアクチュエータの最高負荷圧よりもある設定圧だけ高くなるように制御する、いわゆるロードセンシング制御を行う作業機械の油圧駆動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

油圧ショベル等の作業機械の油圧駆動装置としては、優れた複合操作性と省エネ性を両立すべく、複数のメインポンプを備え、かつそれらの複数のメインポンプの内、少なくとも１つをロードセンシング制御するものがこれまでいくつか提案されている。

【0003】

例えば特許文献１は以下の構成を提案している。

【0004】

油圧ショベル等の作業機械の油圧駆動装置において、スプリットフロータイプの可変容量ポンプの２つの吐出ポートでそれぞれ構成された第１及び第２ポンプと、固定容量型の第３ポンプとを備え、走行非操作時には、第１及び第２ポンプの圧油を合流させてフロント装置用アクチュエータへ供給し、ロードセンシング制御を行うとともに、旋回操作時は、固定容量型の第３ポンプの圧油を旋回モータにオープン回路にて供給する。走行のみ操作、または走行と旋回などフロント装置以外のアクチュエータを同時操作した場合には、第１及び第２ポンプの圧油をそれぞれ左右走行モータにオープン回路にて供給する一方、第３ポンプの圧油は旋回モータにオープン回路にて供給する。走行とフロント装置の複合動作をした場合は、第１及び第２ポンプの圧油をそれぞれ左右走行モータに供給するとともに、第３ポンプの圧油をフロント装置用アクチュエータにそれぞれの圧力補償弁と流量制御弁を介して供給し、圧力補償弁によって分流制御を行う。

【0005】

また、特許文献２は以下の構成を提案している。
油圧ショベル等の作業機械の油圧駆動装置において、スプリットフロータイプの可変容量ポンプの２つの吐出ポートでそれぞれ構成された第１及び第２ポンプと、可変容量型の第３ポンプとを備え、第１及び第２ポンプと第３ポンプはそれぞれロードセンシング制御を行う構成となっている。また、第３ポンプのトルクを２つの減圧弁を用いて近似的に検出し、第１及び第２ポンプにフィードバックするとともに、第３ポンプの圧油によりブームシリンダをメイン駆動し、第１ポンプの圧油によりブームシリンダをアシスト駆動する。更に、第２ポンプの圧油によりアームシリンダをメイン駆動し、第１ポンプの圧油によりアームシリンダをアシスト駆動する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００１−３５５２５７号公報

【特許文献2】特開２０１５−１４８２３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１記載の技術によれば、フロント装置を用いた掘削や均し作業（例えば水平引き動作）等の走行を含まない動作（機体を停止しての作業）は、ロードセンシング制御を利用して、力強く滑らかに行うことができる。

【0008】

また、特許文献１記載の技術によれば、走行を含まない動作である旋回とフロント装置の複合動作を行った場合は、旋回とフロント装置を別々のポンプ（旋回は第３ポンプ、フロント装置は第１及び第２ポンプ）で駆動するので、旋回とフロント装置の速度干渉を発生させず、旋回とフロント装置の優れた複合操作性が得られる。

【0009】

走行を含む動作である直進走行或いは走行複合動作を行った場合は、走行モータがオープン回路で駆動され、ロードセンシング制御で必要となる圧力補償弁でのメータイン損失（メインスプールのメータイン開口の前後差圧、すなわちロードセンシング差圧）が発生しないので、高効率な走行動作を行うことができる。

【0010】

しかし、特許文献１の技術では、走行を含まない動作であるブームとアームを用いて行う水平引き／押し動作など、軽負荷のアームと高負荷のブームの複合動作を行った場合は、大流量アクチュエータであるアームシリンダの圧力補償弁が絞られ、その絞り圧損によるメータイン損失が大きく、高効率な複合動作を行うことができない。

【0011】

また、走行を含む動作である走行とフロント装置との複合動作（例えば走行とブーム上げの複合動作）を行った場合は、第３ポンプが固定容量型であるため、フロント装置の操作量が小さく要求流量が小さい場合に、アンロード弁から余剰流量が排出されることによって発生するブリードオフ損失が大きく、高効率な走行とフロント装置の複合動作を行うことができない。

【0012】

また、特許文献１において、第３ポンプは固定容量型であるため、その容量を旋回やブレードなど、第３ポンプで駆動される必要流量が小さいアクチュエータに合わせて設定せざるを得ない。このため走行を含む動作である走行とフロント装置との複合動作（例えば走行とブーム上げの複合動作）を行った場合は、十分なフロント装置の動作速度が得ることができない。

【0013】

特許文献２に記載の技術によれば、第３ポンプのトルクを純油圧的構成で精度良く検出し、第１及び第２ポンプにフィードバックするので、全トルク制御を精度良く行い、原動機の出力トルクを有効利用することができる。

【0014】

また、特許文献２に記載の技術によれば、走行を含まない動作である水平引き動作など、ブームがハーフレバー操作、アームがフルレバー操作となるような動作を行った場合は、ブームとアームが別々のポンプ（吐出ポート）から吐出された圧油で駆動されるので、ひとつのポンプ（吐出ポート）から供給された圧油をブーム用とアーム用の圧力補償弁により分流する場合のように、低負荷側のアクチュエータであるアームの圧力補償弁でのメータイン損失が大きくなることがないので、高効率な複合動作を行うことができる。

【0015】

走行を含む動作である走行とブーム上げ微操作の走行複合動作を行った場合は、第３ポンプもロードセンシング制御を行い、第３ポンプは必要な流量のみを吐出するため、アンロード弁から余剰流量が排出されることによって発生するブリードオフ損失が抑えられ、効率良く作業ができる。

【0016】

しかし、特許文献２の技術では、走行を含まない動作である旋回とアームの複合動作を行った場合は、旋回とアームが同じポンプ（吐出ポート）に接続され駆動されるので、アームと旋回が互いに速度干渉を起こし、作業の習熟に時間を要してしまうことがあった。

【0017】

また、走行を含む動作である直進走行或いは走行複合動作を行った場合は、第１ポンプ（第１吐出ポート）および第２ポンプ（第２吐出ポート）にてロードセンシング制御を行うので、走行の圧力補償弁でのメータイン損失（走行用メインスプールのメータイン開口の前後差圧、すなわちロードセンシング差圧）が発生し、高効率な走行動作を行うことができない。

【0018】

また、特許文献２において、ブームシリンダの駆動は第１ポンプ（サブ）と第３ポンプ（メイン）で駆動され、アームシリンダは第１ポンプ（サブ）と第２ポンプ（メイン）で駆動され、左右の走行モータは第１ポンプと第２ポンプ（合流）で駆動される構成となっている。このため走行を含む動作である走行とフロント装置との複合動作（例えば走行とブーム上げ或いは走行とアームクラウドの複合動作）を行った場合は、第１及び第２ポンプの吐出油の大部分は走行モータに供給されてしまい、ブームシリンダ或いはアームシリンダに十分な流量の圧油が供給できなくなるため、特許文献２と同様、十分なフロント装置の動作速度が得ることができない。

【0019】

本発明の目的は、３つ以上のポンプで複数のアクチュエータを駆動する作業機械の油圧駆動装置において、走行を含まない動作では、アンロード弁のブリードオフ損失や圧力補償弁によるメータイン損失の発生を抑えて高効率なフロント装置の複合動作を可能とするとともに、旋回とフロント装置の優れた複合操作性を可能とし、走行を含む動作では、ロードセンシング差圧によるメータイン損失を発生させずに高効率な走行動作を可能とするとともに、アンロード弁のブリードオフ損失の発生を抑えて高効率な走行とフロント装置の複合動作を可能としかつ十分なフロント装置の動作速度が得ることができる作業機械の油圧駆動装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0020】

本発明は、上記課題を解決するために、左右の走行装置をそれぞれ駆動する左右走行モータと、ブーム、アーム、旋回装置をそれぞれ駆動するブームシリンダ、アームシリンダ、旋回モータを含む複数のアクチュエータと、前記複数のアクチュエータのうち前記左右走行モータを含まず、前記ブームシリンダ及びアームシリンダを含む複数の第１アクチュエータに接続され、クローズド回路を構成するクローズドセンタ型の複数の第１流量制御弁と、前記左右走行モータを含む複数の第２アクチュエータに接続され、オープン回路を構成するオープンセンタ型の複数の第２流量制御弁と、前記複数のアクチュエータのうち前記左右走行モータを含まず、前記旋回モータを含む複数の第３アクチュエータに接続された複数の第３流量制御弁と、前記複数の第１流量制御弁へ供給される圧油の流量を制御する複数の圧力補償弁と、前記複数の第１及び第２流量制御弁へ圧油を供給する第１及び第２ポンプと、前記第１及び第３流量制御弁へ圧油を供給する第３ポンプとを含む少なくとも３つのポンプと、前記第１及び第２ポンプの吐出流量を変更する吐出流量制御装置と、前記左右走行モータを駆動するための走行操作を検出する走行操作検出装置と、前記走行操作検出装置が前記走行操作を検出していないとき、前記第１及び第２ポンプから吐出された圧油を前記複数の第１流量制御弁に導く第１位置にあり、前記走行操作検出装置が前記走行操作を検出するとき、前記第１及び第２ポンプから吐出された圧油を前記複数の第２流量制御弁に導くとともに前記第３ポンプから吐出された圧油を前記複数の第１流量制御弁に導く第２位置に切り換わる切換弁装置とを備えた作業機械の油圧駆動装置において、前記複数の第３アクチュエータに接続された前記複数の第３流量制御弁は、クローズド回路を構成するクローズドセンタ型の流量制御弁であり、前記複数の圧力補償弁は、前記複数の第３流量制御弁へ供給される圧油の流量を制御する複数の圧力補償弁を含み、前記第３ポンプの最大容量は、前記複数の第１アクチュエータのうちの最も要求流量の大きいアクチュエータに必要な流量が供給できるよう、そのアクチュエータを基準にして設定されており、前記吐出流量制御装置は、前記第１、第２及び第３ポンプの吐出流量を個別に変更する第１、第２及び第３吐出流量制御装置を含み、前記第１及び第２吐出流量制御装置は、前記走行操作検出装置が前記走行操作を検出しておらず、前記切換弁装置が前記第１位置にあるとき、前記第１及び第２ポンプの吐出圧を、それぞれ、前記複数の第１アクチュエータのうち前記第１及び第２ポンプの吐出油によって駆動されるそれぞれのアクチュエータの最高負荷圧よりある設定値だけ高くなるように制御するロードセンシング制御を行い、前記走行操作検出装置が前記走行操作を検出し、前記切換弁装置が前記第２位置に切り換わるとき、前記第１及び第２ポンプのロードセンシング制御を停止し、前記複数の第２アクチュエータを駆動する構成とし、前記第３吐出流量制御装置は、前記走行操作検出装置が前記走行操作を検出しておらず、前記切換弁装置が前記第１位置にあるとき、前記第３ポンプの吐出圧を、前記複数の第３アクチュエータの最高負荷圧よりある設定値だけ高くなるように制御するロードセンシング制御を行い、前記走行操作検出装置が前記走行操作を検出し、前記切換弁装置が前記第２位置に切り換わるとき、前記第３ポンプの吐出圧を前記複数の第１及び第３アクチュエータの最高負荷圧よりある設定値だけ高くなるように制御するロードセンシング制御を行う構成としたものとする。

【0021】

このように構成した本発明においては、フロント装置による掘削作業や均し作業など走行を含まない動作では、切換弁装置は第１位置にあり、第１及び第２吐出流量制御装置は、第１及び第２ポンプの吐出圧を、それぞれ、複数の第１アクチュエータのうち第１及び第２ポンプの吐出油によって駆動されるそれぞれのアクチュエータの最高負荷圧よりある設定値だけ高くなるように制御するロードセンシング制御を行うので、ブリードオフ損失や低負荷側アクチュエータの圧力補償弁によるメータイン損失の発生を抑えて高効率なフロント装置の複合動作を行うことができる。

【0022】

また、旋回とフロント装置の複合動作では、第３吐出流量制御装置は、第３ポンプの吐出圧を、旋回モータを含む複数の第３アクチュエータの最高負荷圧よりある設定値だけ高くなるように制御するロードセンシング制御を行い、旋回モータとフロント装置用アクチュエータを別々のポンプ（旋回モータは第３ポンプ、フロント装置用アクチュエータは第１及び第２ポンプ）で駆動するので、旋回とフロント装置との速度干渉を抑えて優れた複合操作性を得ることができる。

【0023】

一方、走行を含む動作では、切換弁装置は第２位置に切り換わり、第１及び第２吐出流量制御装置は、第１及び第２ポンプのロードセンシング制御を停止し、左右走行モータを含む複数の第２アクチュエータを駆動するので、ロードセンシング差圧によるメータイン損失を発生させずに高効率な走行動作を行うことができる。

【0024】

また、第３吐出流量制御装置は、第３ポンプの吐出圧を複数の第１及び第３アクチュエータの最高負荷圧よりある設定値だけ高くなるように制御するロードセンシング制御を行うので、走行とフロント装置との複合動作ではアンロード弁によるブリードオフ損失が少なく、高効率な複合動作を行うことができる。しかも、第３ポンプの最大容量は、ブームシリンダ及びアームシリンダを含む複数の第１アクチュエータのうちの最も要求流量の大きいアクチュエータを基準にして設定されるため、十分なフロント装置の動作速度が得られ、優れた複合動作が可能となる。

【発明の効果】

【0025】

本発明によれば以下の効果が得られる。

【0026】

（１）フロント装置による掘削作業や均し作業など走行を含まない動作では、ブリードオフ損失や低負荷側アクチュエータの圧力補償弁によるメータイン損失の発生を抑えて高効率なフロント装置の複合動作を行うことができ、かつ旋回とフロント装置の複合動作で旋回とフロント装置との速度干渉を抑えて優れた複合操作性を得ることができる。

【0027】

（２）走行を含む動作では、ロードセンシング差圧によるメータイン損失を発生させずに高効率な走行動作を行うことができるとともに、走行とフロント装置との複合動作ではアンロード弁によるブリードオフ損失が少なく高効率な複合動作を行うことができ、かつ十分なフロント装置の動作速度が得られ、優れた複合動作が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本発明の第１の実施の形態による作業機械の油圧駆動装置の全体構成を示す図である。

【図1A】図１の油圧駆動装置におけるポンプセクションの分割拡大図である。

【図1B】図１の油圧駆動装置における第１制御弁ブロックの分割拡大図である。

【図1C】図１の油圧駆動装置における第２制御弁ブロックの分割拡大図である。

【図2】本実施の形態の油圧駆動装置が搭載される作業機械である油圧ショベルの外観を示す図である。

【図3A】ブーム用の流量制御弁及びアーム用の流量制御弁以外のクローズドセンタ型の流量制御弁のメータイン通路の開口面積特性を示す図である。

【図3B】ブーム用の流量制御弁のブーム上げ操作時におけるメータイン通路の開口面積特性及びアーム用の流量制御弁のアームクラウドまたはダンプ操作時における メータイン通路の開口面積特性を示す図である。

【図4】パイロット減圧弁の減圧特性を示す図である。

【図5】本発明の第２の実施の形態による油圧駆動装置の全体構成を示す図である。

【図6】本発明の第３の実施の形態による油圧駆動装置の全体構成を示す図である。

【図7】コントローラの機能の概略を示すブロック図である。

【図8】第１電動モータの回転数制御部と第２電動モータの回転数制御部の機能を示すフローチャートである。

【図9】第３電動モータの回転数制御部の機能を示すフローチャートである。

【図10】第４電動モータの回転数制御部の機能を示すフローチャートである。

【図11A】第１電動モータ、第２電動モータ、第３電動モータのそれぞれの回転数制御部で用いられるダイヤル出力と目標LS差圧とのテーブル特性を示す図である。

【図11B】第１電動モータ、第２電動モータ、第３電動モータのそれぞれの回転数制御部で用いられる実LS差圧と目標LS差圧との差である差圧偏差と仮想容量の増分とのテーブル特性を示す図である。

【図11C】第１電動モータ、第２電動モータ、第３電動モータのそれぞれの回転数制御部で用いられる目標流量とインバータへの回転数指令とのテーブル特性を示す図である。

【図11D】第４電動モータの回転数制御部で用いられる実パイロット１次圧と目標パイロット１次圧との差と仮想容量の増分とのテーブル特性を示す図である。

【図11E】第４電動モータの回転数制御部で用いられる仮想容量とインバータへの回転数指令とのテーブル特性を示す図である。

【図11F】第１電動モータ及び第２電動モータのそれぞれの回転数制御部で用いられる第１及び第２ポンプの吐出圧と第３ポンプの算出トルクと最大仮想容量とのテーブル特性を示す図である。

【図11G】第３電動モータの回転数制御部で用いられる第３ポンプの吐出圧と最大仮想容量とのテーブル特性を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。

【0030】

＜第１の実施の形態＞
〜構成〜
図１は、本発明の第１の実施の形態による作業機械の油圧駆動装置の全体構成を示す図である。図１Ａは図１の油圧駆動装置におけるポンプセクションの分割拡大図であり、図１Ｂは図１の油圧駆動装置における第１制御弁ブロックの分割拡大図であり、図１Ｃは図１の油圧駆動装置における第２制御弁ブロックの分割拡大図である。

【0031】

油圧駆動装置は、原動機１（ディーゼルエンジン）と、この原動機１によって駆動される可変容量型のメインポンプ１０１，２０１，３０１（第１、第２及び第３ポンプ）及び固定容量型のパイロットポンプ３０と、メインポンプ１０１の吐出流量を制御するためのレギュレータ１１２（第１吐出流量制御装置）、メインポンプ２０１の吐出流量を制御するためのレギュレータ２１２（第２吐出流量制御装置）、メインポンプ３０１の吐出流量を制御するためのレギュレータ３１２（第３吐出流量制御装置）と、メインポンプ１０１，２０１，３０１から吐出された圧油によって駆動される複数のアクチュエータである、ブームシリンダ３a、アームシリンダ３b、旋回モータ３c、バケットシリンダ３d、スイングシリンダ３e、走行モータ３f，３g、ブレードシリンダ３hと、メインポンプ１０１，２０１，３０１から吐出された圧油を前記複数のアクチュエータへ導くための圧油供給路１０５，２０５，３０５と、圧油供給路１０５，２０５の下流に設置され、メインポンプ１０１、２０１から吐出された圧油が導かれる第１制御弁ブロック１０４と、圧油供給路３０５の下流に設置され、メインポンプ３０１から吐出された圧油が導かれる第２制御弁ブロック３０４とを備えている。

【0032】

第１制御弁ブロック１０４は以下のように構成されている。

【0033】

第１制御弁ブロック１０４内にはメインポンプ１０１，１０２の圧油供給路１０５，２０５を切換える圧油供給路切換弁１４０（以下単に切換弁という）（切換弁装置）が設けられ、切換弁１４０の下流には、ブームシリンダ３a、アームシリンダ３b、バケットシリンダ３d（複数の第１アクチュエータ）を制御するためのクローズドセンタ型の複数の流量制御弁１０６a，１０６b，１０６d（複数の第１流量制御弁）と、メインポンプ１０１の圧油を複数の流量制御弁１０６a，１０６b，１０６dに導くための圧油供給路１０５aと、ブームシリンダ３a、アームシリンダ３b（複数の第１アクチュエータ）を制御するためのクローズドセンタ型の複数の流量制御弁２０６a，２０６b（複数の第１流量制御弁）と、メインポンプ２０１の圧油を複数の流量制御弁２０６a，２０６bに導くための圧油供給路２０５aと、走行モータ３f（複数の第２アクチュエータの１つ）を制御するためのオープンセンタ型の方向切換弁１１６（複数の第２流量制御弁の１つ）と、メインポンプ１０１の圧油を方向切換弁１１６に導くための圧油供給路１１８と、走行モータ３g（複数の第２アクチュエータの他の１つ）を制御するためのオープンセンタ型の方向切換弁２１６（複数の第２流量制御弁の他の１つ）と、メインポンプ２０１の圧油を方向切換弁２１６に導くための圧油供給路２１８とが配置されている。

【0034】

切換弁１４０は、その中立時には第１位置にあり、圧油供給路１０５，２０５を圧油供給路１０５a，２０５aにそれぞれ接続し、切換時には第２位置に切り換わり、圧油供給路１０５を方向切換弁２１６への圧油供給路１１８と接続し、圧油供給路２０５を方向切換弁２１６への圧油供給路２１８と接続するとともに、圧油供給路３０５を圧油供給路１０５a，２０５aに接続するように構成されている。

【0035】

更に、圧油供給路１０５aには、流量制御弁１０６a，１０６b，１０６dの流量を制御する圧力補償弁１０７a，１０７b，１０７dと、チェックバルブ１０８a，１０８b，１０８dと、圧油供給路１０５aの圧力P1を設定圧力以上にならないように制御するメインリリーフ弁１１４と、圧油供給路１０５aの圧力P1が複数のアクチュエータ３a，３b，３dの最高負荷圧Plmax1（走行時には走行以外の全てのアクチュエータ３a，３b，３c，３d，３e，３hの最高負荷圧Plmax0）より所定圧以上高くなると、開状態になって圧油供給路１０５aの圧油をタンクに戻すアンロード弁１１５と、圧油供給路１０５aの圧力P1と複数のアクチュエータ３a，３b，３dの最高負荷圧Plmax1（走行時には走行以外の全てのアクチュエータ３a，３b，３c，３d，３e，３hの最高負荷圧Plmax0）との差圧を絶対圧Pls1として出力する差圧減圧弁１１１とが設けられている。

【0036】

更に、圧油供給路２０５aには、流量制御弁２０６a，２０６bの流量を制御する圧力補償弁２０７a，２０７bと、チェックバルブ２０８a，２０８bと、圧油供給路２０５aの圧力P2を設定圧力以上にならないように制御するメインリリーフ弁２１４と、圧油供給路２０５aの圧力P2が複数のアクチュエータ３a，３bの最高負荷圧Plmax2（走行時には走行以外の全てのアクチュエータ３a，３b，３c，３d，３e，３hの最高負荷圧Plmax0）より所定圧以上高くなると、開状態になって圧油供給路２０５aの圧油をタンクに戻すアンロード弁２１５と、圧油供給路２０５aの圧力P2と複数のアクチュエータ３a，３bの最高負荷圧Plmax2（走行時には走行以外の全てのアクチュエータ３a，３b，３c，３d，３e，３hの最高負荷圧Plmax0）との差圧を絶対圧Pls2として出力する差圧減圧弁２１１とが設けられている。

【0037】

第１制御弁ブロック１０４内には、また、複数のアクチュエータ３a，３b，３dの最高負荷圧Plmax1を検出するためのシャトル弁１０９a，１０９bと、走行操作時にはアンロード弁１１５と差圧減圧弁１１１に対してPlmax1の代わりに走行以外の全てのアクチュエータ３a，３b，３c，３d，３e，３hの最高負荷圧Plmax0を入力するように切換える最高負荷圧切換弁１２０（以下単に切換弁という）と、複数のアクチュエータ３a，３bの最高負荷圧Plmax2を検出するためのシャトル弁２０９aと、走行操作時にはアンロード弁２１５と差圧減圧弁２１１に対してPlmax2の代わりに走行以外の全てのアクチュエータ３a，３b，３c，３d，３e，３hの最高負荷圧Plmax0を入力するように切換える最高負荷圧切換弁２２０（以下単に切換弁という）と、走行以外の全てのアクチュエータ３a，３b，３c，３d，３e，３hの最高負荷圧Plmax0を検出するためのシャトル弁１３０a、１３０bと、走行モータ３f，３g制御用の方向切換弁１１６，２１６のスプールと一体に構成され、それらと連動して切り換えられる信号切換弁１１７，２１７（走行操作検出装置）とが配置されている。

【0038】

シャトル弁１０９a，１０９bは流量制御弁１０６a，１０６b，１０６ｄの負荷圧検出ポートに接続され、検出された負荷圧のうちの最も高い負荷圧をPlmax1として選択し出力する。流量制御弁１０６a，１０６b，１０６ｄの負荷圧検出ポートは流量制御弁１０６a，１０６b，１０６ｄが中立位置にあるときはタンクに接続され、負荷圧としてタンク圧を出力し、流量制御弁１０６a，１０６b，１０６ｄが中立位置から切り換えられると、アクチュエータ３a，３b，３dのアクチュエータラインに接続され、アクチュエータ３a，３b，３dの負荷圧をそれぞれ出力する。

【0039】

同様に、シャトル弁２０９aは流量制御弁２０６a，２０６bの負荷圧検出ポートに接続され、検出された負荷圧のうちの最も高い負荷圧をPlmax2として選択し出力する。流量制御弁２０６a，２０６bの負荷圧検出ポートは流量制御弁２０６a，２０６bが中立位置にあるときはタンクに接続され、負荷圧としてタンク圧を出力し、流量制御弁２０６a，２０６bが中立位置から切り換えられると、アクチュエータ３a，３bのアクチュエータラインに接続され、アクチュエータ３a，３bの負荷圧をそれぞれ出力する。

【0040】

一方、メインポンプ３０１の圧油供給路３０５の下流の第２制御弁ブロック３０４内には、旋回モータ３c、スイングシリンダ３e、ブレードシリンダ３h（複数の第３アクチュエータ）を制御するためのクローズドセンタ型の複数の流量制御弁３０６c，３０６e，３０６h（複数の第３流量制御弁）と、流量制御弁３０６c，３０６e，３０６hに流れる流量を制御する圧力補償弁３０７c，３０７e，３０７hと、チェックバルブ３０８c，３０８e，３０８hとが設けられ、更に、圧油供給路３０５の圧力P3を設定圧力以上にならないように制御するメインリリーフ弁３１４と、複数のアクチュエータ３c，３e，３hの最高負荷圧Plmax３を検出するためのシャトル弁３０９c，３０９eと、圧油供給路３０５の圧力P3が複数のアクチュエータ３c，３e，３hの最高負荷圧Plmax３（走行時には走行以外の全てのアクチュエータ３a，３b，３c，３d，３e，３hの最高負荷圧Plmax0）より所定圧以上高くなると、開状態になって前記圧油供給路３０５の圧油をタンクに戻すアンロード弁３１５と、圧油供給路３０５の圧力P3と複数のアクチュエータ３c，３e，３hの最高負荷圧Plmax３（走行時には走行以外の全てのアクチュエータ３a，３b，３c，３d，３e，３hの最高負荷圧Plmax0）との差圧を絶対圧Pls３として出力する差圧減圧弁３１１と、走行操作時にはアンロード弁３１５と差圧減圧弁３１１に対してPlmax３の代わりに走行以外の全てのアクチュエータ３a，３b，３c，３d，３e，３hの最高負荷圧Plmax0を入力するように切換える最高負荷圧切換弁３２０（以下単に切換弁という）とが設けられている。

【0041】

シャトル弁３０９c，３０９eは流量制御弁３０６c，３０６e，３０６hの負荷圧検出ポートに接続され、検出された負荷圧のうちの最も高い負荷圧をPlmax3として選択し出力する。流量制御弁３０６c，３０６e，３０６hの負荷圧検出ポートは流量制御弁３０６c，３０６e，３０６hが中立位置にあるときはタンクに接続され、負荷圧としてタンク圧を出力し、流量制御弁３０６c，３０６e，３０６hが中立位置から切り換えられると、アクチュエータ３c，３e，３hのアクチュエータラインに接続され、アクチュエータ３c，３e，３hの負荷圧をそれぞれ出力する。

【0042】

固定容量型のパイロットポンプ３０から吐出される圧油は、原動機回転数検出弁１３を経由し、パイロットリリーフ弁３２によって一定のパイロット圧Pi0を生成し、原動機回転数検出弁１３には、可変絞り１３aと原動機回転数検出弁の入口と出口の差圧を目標LS差圧 Pgrとして出力する差圧減圧弁１３bを設けられている。

【0043】

パイロットリリーフ弁３２の下流には複数の流量制御弁１０６a，１０６b，１０６d，２０６ａ，２０６ｂ，３０６ｃ，３０６ｅ，３０６ｈと複数の方向切換弁１１６，２１６を制御するための操作圧a１，a２；b１，b２；c１，c２；d１，d２；e１，e２；f１，f２；g１，g２；h１，h２を生成する複数のパイロット弁６０a，６０b，６０c，６０d，６０e，６０f，６０g，６０hと、複数のパイロット弁６０a，６０b，６０c，６０d，６０e，６０f，６０g，６０hへパイロットリリーフ弁３２で生成されたパイロット一次圧Pi0を接続するか、タンク圧を接続するかを切り換える切換弁３３とが配置されている。切換弁３３はゲートロックレバー３４により上記の切換を行うようになっており、ゲートロックレバー３４は油圧ショベル等建設機械の運転席に設けられている。

【0044】

メインポンプ１０１，２０１の最大容量Mf（固有の最大容量）は、それが駆動するアクチュエータのうち最も要求流量の大きいアクチュエータであるブームシリンダ３ａ或いはアームシリンダ３ｂに必要な流量を供給できるよう、ブームシリンダ３ａ或いはアームシリンダ３ｂを基準にして設定されている。メインポンプ３０１の最大容量も、メインポンプ１０１，２０１と同様、それが駆動するアクチュエータのうち最も要求流量の大きいアクチュエータであるブームシリンダ３ａ或いはアームシリンダ３ｂに必要な流量を供給できるよう、ブームシリンダ３ａ或いはアームシリンダ３ｂを基準にして設定されている。すなわち、メインポンプ３０１の最大容量Msはメインポンプ１０１，２０１の最大容量Mfと同じである（Ms＝Mf）。

【0045】

可変容量型メインポンプ３０１のレギュレータ３１２は、メインポンプ３０１の圧油供給路３０５の圧力P3が導かれ、P3が大きくなるとその傾転を小さくして予め決められたトルクを超えないよう制御する馬力制御ピストン３１２dと、複数の流量制御弁３０６c，３０６e，３０６h（走行操作時には走行以外の全てのアクチュエータ３a，３b，３c，３d，３e，３hに係わる流量制御弁）の要求流量に応じてメインポンプ３０１の吐出流量を制御するための流量制御ピストン３１２cと、Pls３が目標LS差圧Pgrより大きい場合には、一定のパイロット圧Pi0を流量制御ピストン３１２cに導きメインポンプ３０１の流量を減少させ、Pls３が目標LS差圧Pgrより小さい場合には、流量制御ピストン３１２cの圧油をタンクに放出しメインポンプ３０１の流量を増加させるLS弁３１２bとを備えている。

【0046】

LS弁３１２bと流量制御ピストン３１２cは、メインポンプ３０１の吐出圧P3が、メインポンプ３０１から吐出される圧油によって駆動されるアクチュエータ３c，３e，３h（走行操作時には走行以外の全てのアクチュエータ３a，３b，３c，３d，３e，３h）の最高負荷圧Plmaxより目標LS差圧Pgrだけ高くなるようメインポンプ３０１の容量を制御するロードセンシング制御部を構成する。

【0047】

可変容量型メインポンプ１０１のレギュレータ１１２は、メインポンプ１０１の圧油供給路１０５の圧力P1と、メインポンプ２０１の圧油供給路２０５の圧力P2が導かれ、P1、P2が大きくなるとその傾転を小さくして予め決められたトルクを超えないよう制御する馬力制御ピストン１１２d，１１２eと、走行非操作時に圧油供給路１０５の下流に接続された前記流量制御弁１０６a，１０６b，１０６dの要求流量に応じてメインポンプ１０１の吐出流量を制御するための流量制御ピストン１１２cと、走行操作時にメインポンプ１０１の最大容量をMf（メインポンプ１０１に固有の第１の値）からMfより小さいMt（第２の値）に切換える最大容量切換ピストン１１２gと、Pls1が目標LS差圧Pgrより大きい場合には、一定のパイロット圧Pi0を流量制御ピストン１１２cに導びくように切り換わり、Pls1が目標LS差圧Pgrより小さい場合には、流量制御ピストン１１２cの圧油をタンクに排出するように切り換わるLS弁１１２bと、走行非操作時には、LS弁１１２bの出力を流量制御ピストン１１２cに導き、走行操作時にはLS弁１１２bと流量制御ピストン１１２cの接続を遮断するとともに、流量制御ピストン１１２cの圧力をタンクに排出するように切り換わるLS弁出力圧切換弁１１２aと、メインポンプ３０１のトルクが大きくなるとメインポンプ１０１の傾転を小さくして予め決められたトルクを超えないよう制御する馬力制御ピストン１１２fとを備えている。馬力制御ピストン１１２fにはトルク推定器３１０の出力圧を導かれる。

【0048】

LS弁１１２bと流量制御ピストン１１２cは、メインポンプ１０１の吐出圧P1が、走行非操作時にメインポンプ１０１から吐出される圧油によって駆動されるアクチュエータ３a，３b，３dの最高負荷圧Plmaxより目標LS差圧Pgrだけ高くなるようメインポンプ１０１の容量を制御するロードセンシング制御部を構成する。

【0049】

可変容量型メインポンプ２０１のレギュレータ２１２は、メインポンプ２０１の圧油供給路２０５の圧力P2と、メインポンプ１０１の圧油供給路１０５の圧力P1が導かれ、P2，P1が大きくなるとその傾転を小さくして予め決められたトルクを超えないよう制御する馬力制御ピストン２１２d，２１２eと、走行非操作時に圧油供給路２０５の下流に接続された流量制御弁２０６a，２０６bの要求流量に応じてメインポンプ２０１の吐出流量を制御するための流量制御ピストン２１２cと、走行操作時にメインポンプ２０１の最大容量をMf（メインポンプ２０１に固有の第１の値）からMfより小さいMt（第２の値）に切換える最大容量切換ピストン２１２gと、Pls2が目標LS差圧Pgrより大きい場合には、一定のパイロット圧Pi0を流量制御ピストン２１２cに導びくように切り換わり、Pls2が目標LS差圧Pgrより小さい場合には、流量制御ピストン２１２cの圧油をタンクに排出するように切り換わるLS弁２１２bと、走行非操作時には、LS弁２１２bの出力を流量制御ピストン２１２cに導き、走行操作時にはLS弁２１２bと流量制御ピストン２１２cの接続を遮断するとともに、流量制御ピストン２１２cの圧力をタンクに排出するように切り換わるLS弁出力圧切換弁２１２aと、メインポンプ３０１のトルクが大きくなるとメインポンプ２０１の傾転を小さくして予め決められたトルクを超えないよう制御する馬力制御ピストン２１２fとを備えている。馬力制御ピストン２１２fにはトルク推定器３１０の出力圧が導かれる。

【0050】

LS弁２１２bと流量制御ピストン２１２cは、メインポンプ２０１の吐出圧P2が、走行非操作時にメインポンプ２０１から吐出される圧油によって駆動されるアクチュエータ３a，３bの最高負荷圧Plmaxより目標LS差圧Pgrだけ高くなるようメインポンプ２０１の容量を制御するロードセンシング制御部を構成する。

【0051】

トルク推定器３１０は、ロードセンシング制御を行うメインポンプ３０１のトルクを推定するためのものであり、トルク推定器３１０には、減圧弁３１０a、３１０bを、減圧弁３１０aの出力を減圧弁３１０bの設定圧変更入力部に導くように設け、更に、メインポンプ３０１の吐出圧P3を減圧弁３１０bの入力と減圧弁３１０aの設定圧変更入力部に導き、流量制御ピストン３１２cの圧力を減圧弁３１０aの入力部に導く。このような構成でトルク推定器３１０がメインポンプ３０１のトルクを推定できる動作原理は特許文献２（特開２０１５−１４８２３６号公報）に詳しい。

【0052】

また、第１制御弁ブロック１０４内には、絞り１５０（走行操作検出装置）とパイロット圧信号油路１５０a（走行操作検出装置）を設け、一定のパイロット圧Pi0を絞り１５０を介して信号切換弁１１７，２１７を経由してタンクに導いてある。信号切換弁１１７，２１７は、左右走行モータ３f，３g制御用の方向切換弁１１６，２１６が中立の時に、絞り１５０から信号切換弁１１７，２１７を介してタンクに排出される油路を連通位置にし、方向切換弁１１６，２１６の少なくともどちらか一方が切り換えられると遮断位置に切り替わるように構成してある。

【0053】

信号油路１５０aの圧油は、前述の最高負荷圧の切換弁１２０，２２０，３２０と、圧油供給路の切換弁１４０と、LS弁出力圧切換弁１１２a，２１２aと、最大容量切換ピストン１１２g，２１２gにそれぞれ導かれている。

【0054】

更に、ブームシリンダ３aへは流量制御弁１０６a，２０６aの出力ポートからの圧油をそれぞれ合流して導き、アームシリンダ３bへは流量制御弁１０６a，２０６bの出力ポートからの圧油をそれぞれ合流して導くように構成されている。

【0055】

ブーム用の流量制御弁１０６a，２０６aは、流量制御弁１０６aがメイン駆動用であり、流量制御弁２０６aがアシスト駆動用である。アーム用の流量制御弁１０６b，２０６bは、流量制御弁２０６bがメイン駆動用であり、流量制御弁１０６bがアシスト駆動用である。

【0056】

図３Ａは、ブーム用の流量制御弁１０６a，２０６a及びアーム用の流量制御弁１０６b，２０６b以外のクローズドセンタ型の流量制御弁１０６d，３０６c，３０６e，３０６hのメータイン通路の開口面積特性を示す図である。

【0057】

流量制御弁１０６d，３０６c，３０６e，３０６hは、スプールストロークが不感帯０−Ｓ１を超えて増加するにしたがってメータイン通路の開口面積が増加し、最大のスプールストロークＳ３の直前で最大開口面積Ａ３となるようにメータイン通路の開口面積特性が設定されている。最大開口面積Ａ３は、アクチュエータの種類に応じてそれぞれ固有の大きさを持つ。

【0058】

図３Ｂは、ブーム用の流量制御弁１０６a，２０６aのブーム上げ操作時におけるメータイン通路の開口面積特性及びアーム用の流量制御弁１０６b，２０６bのアームクラウドまたはダンプ操作時におけるメータイン通路の開口面積特性を示す図である。

【0059】

ブームのメイン駆動用の流量制御弁１０６a及びアームのメイン駆動用の流量制御弁２０６bは、スプールストロークが不感帯０−Ｓ１を超えて増加するにしたがってメータイン通路の開口面積が増加し、中間ストロークＳ２で最大開口面積Ａ１となり、その後、最大のスプールストロークＳ３まで最大開口面積Ａ１が維持されるようにメータイン通路の開口面積特性が設定されている。

【0060】

ブームのアシスト駆動用の流量制御弁２０６a及びアームのアシスト駆動用の流量制御弁１０６bは、スプールストロークが中間ストロークＳ２になるまではメータイン通路の開口面積はゼロであり、スプールストロークが中間ストロークＳ２を超えて増加するにしたがって開口面積が増加し、最大のスプールストロークＳ３の直前で最大開口面積Ａ２となるようにメータイン通路の開口面積特性が設定されている。

【0061】

以上のようにブーム用の流量制御弁１０６a，２０６a及びアーム用の流量制御弁１０６b，２０６bのメータイン通路の開口面積特性が設定されている結果、それらの合成開口面積特性は図３Ｂの下側に示すようになる。

【0062】

すなわち、ブーム用の流量制御弁１０６a，２０６aの合成開口面積特性及びアーム用の流量制御弁１０６b，２０６bの合成開口面積特性は、スプールストロークが不感帯０−Ｓ１を超えて増加するにしたがって開口面積が増加し、最大のスプールストロークＳ３の直前で最大開口面積Ａ１＋Ａ２となる。

【0063】

ここで、図３Ａに示す流量制御弁１０６d，３０６c，３０６e，３０６hの最大開口面積Ａ３と図３Ｂに示す流量制御弁１０６a，２０６a或いは流量制御弁１０６b，２０６bの合成した最大開口面積Ａ１＋Ａ２は、Ａ１＋Ａ２＞Ａ３の関係にある。すなわち、ブームシリンダ３ａ及びアームシリンダ３ｂは、他のアクチュエータよりも最大の要求流量が大きいアクチュエータである。

【0064】

流量制御弁１０６bのパイロットポートには、アームクラウド操作圧b１を減圧して導くパイロット減圧弁７０a（第１バルブ操作制限装置）とアームダンプ操作圧b２を減圧して導くパイロット減圧弁７０b（第１バルブ操作制限装置）とが設けられ、パイロット減圧弁７０aの設定圧変更入力部にはブーム上げ操作圧a１が導かれ、パイロット減圧弁７０bの設定圧変更入力部にはブーム下げ操作圧a２を導かれている。

【0065】

流量制御弁２０６aのブーム上げ側パイロットポートには、ブーム上げ操作圧a１を減圧して導くパイロット減圧弁７０c（第２バルブ操作制限装置）が設けられ、パイロット減圧弁７０cの設定圧変更入力部にはアームクラウド操作圧b１を導かれている。

【0066】

図４は、パイロット減圧弁７０a，７０b，７０cの減圧特性を示す図である。パイロット減圧弁７０a，７０b，７０cは、設定圧変更入力部の操作圧b１，b２，a１がタンク圧（０−Pi1）である間は、パイロット減圧弁７０a，７０b，７０cの各入力ポートの操作圧（例えばPimax）をそのまま出力し、操作圧b１，b２，a１がタンク圧を超えて高くなるにしたがって出力圧が低下し、操作圧b１，b２，a１がPimax直前のPi2でタンク圧まで低下するように減圧特性が設定されている。

【0067】

以上において、アクチュエータ３a，３b，dは、複数のアクチュエータ３a〜３hのうち左右走行モータ３f，３gを含まず、ブームシリンダ３a及びアームシリンダ３bを含む複数の第１アクチュエータを構成し、アクチュエータ３f，３gは、複数のアクチュエータ３a〜３hのうち左右走行モータ３f，３gを含む複数の第２アクチュエータを構成し、アクチュエータ３c，３e，３hは、複数のアクチュエータ３a〜３hのうち左右走行モータ３f，３gを含まず、旋回モータ３cを含む複数の第３アクチュエータを構成する。

【0068】

流量制御弁１０６a，１０６b，１０６d及び流量制御弁２０６a，２０６bは、複数の第１アクチュエータ３a，３b，３dに接続され、クローズド回路を構成するクローズドセンタ型の複数の第１流量制御弁を構成し、方向切換弁１１６，２１６は、複数の第２アクチュエータ３f，３gに接続され、オープン回路を構成するオープンセンタ型の複数の第２流量制御弁を構成し、流量制御弁３０６c，３０６e，３０６hは、複数の第３アクチュエータ３c，３e，３hに接続され、クローズド回路を構成するクローズドセンタ型の複数の第３流量制御弁を構成する。

【0069】

メインポンプ１０１，２０１は、複数の第１及び第２流量制御弁１０６a，１０６b，１０６d，２０６a，２０６b，１１６，２１６へ圧油を供給する第１及び第２ポンプをそれぞれ構成し、メインポンプ３０１は、第１及び第３流量制御弁１０６a，１０６b，１０６d及び３０６c，３０６e，３０６hへ圧油を供給する第３ポンプを構成する。

【0070】

信号切換弁１１７，２１７及び絞り１５０とパイロット圧信号油路１５０aは、左右走行モータ３f，３gを駆動するための走行操作を検出する走行操作検出装置を構成する。

【0071】

切換弁１４０は、走行操作検出装置１１７，２１７，１５０ａが走行操作を検出していないとき、第１及び第２ポンプ１０１，２０１から吐出された圧油を複数の第１流量制御弁１０６a，１０６b，１０６d，２０６a，２０６bに導く第１位置にあり、走行操作検出装置１１７，２１７，１５０ａが走行操作を検出するとき、第１及び第２ポンプ１０１，２０１から吐出された圧油を複数の第２流量制御弁１１６，２１６に導くとともに、第３ポンプ３０１から吐出された圧油を複数の第１流量制御弁１０６a，１０６b，１０６d，２０６a，２０６bに導く第２位置に切り換わる切換弁装置を構成する。

【0072】

レギュレータ１１２，２１２，３１２は、それぞれ、第１、第２及び第３ポンプ１０１，２０１，３０１の吐出流量を個別に変更する第１、第２及び第３吐出流量制御装置を構成する。

【0073】

第１及び第２吐出流量制御装置１１２，２１２は、走行操作検出装置１１７，２１７，１５０ａが走行操作を検出しておらず、切換弁装置１４０が第１位置にあるとき、第１及び第２ポンプ１０１，２０１の吐出圧を、それぞれ、複数の第１アクチュエータ３a，３b，３dのうち第１及び第２ポンプ１０１，２０１の吐出油によって駆動されるそれぞれのアクチュエータの最高負荷圧よりある設定値だけ高くなるように制御するロードセンシング制御を行い、走行操作検出装置１１７，２１７，１５０ａが走行操作を検出し、切換弁装置１４０が第２位置に切り換わるとき、第１及び第２ポンプ１０１，２０１のロードセンシング制御を停止し、複数の第２アクチュエータ３f，３gを駆動する。

【0074】

第３吐出流量制御装置３１２は、走行操作検出装置１１７，２１７，１５０ａが走行操作を検出しておらず、切換弁装置１４０が第１位置にあるとき、第３ポンプ３０１の吐出圧を、複数の第３アクチュエータ３c，３e，３hの最高負荷圧よりある設定値だけ高くなるように制御するロードセンシング制御を行い、走行操作検出装置１１７，２１７，１５０ａが走行操作を検出し、切換弁装置１４０が第２位置に切り換わるとき、第３ポンプ３０１の吐出圧を複数の第１及び第３アクチュエータ３a，３b，３d及び３c，３e，３hの最高負荷圧よりある設定値だけ高くなるように制御するロードセンシング制御を行う。

【0075】

複数の第１流量制御弁１０６a，１０６b，１０６d，２０６a，２０６bは、ブーム用の流量制御弁１０６aを含む第１バルブセクション１０４ａと、アーム用の流量制御弁２０６bを含む第２バルブセクション１０４ｂとを含み、第１及び第２バルブセクション１０４ａ，１０４ｂは、ブームシリンダ３aとアームシリンダ３bを同時に駆動する複合操作においてブームシリンダ３aを駆動するためのブーム操作とアームシリンダ３bを駆動するためのアーム操作の少なくとも一方がフル操作であるとき、ブームシリンダ３a及びアームシリンダ３bが第１及び第２ポンプ１０１，２０１の吐出油でそれぞれ独立して駆動されるよう構成されている。

【0076】

パイロット減圧弁７０a，７０bは、ブーム操作が少なくともフル操作であるとき、アームのアシスト駆動用の流量制御弁１０６bを中立位置に保持する第１バルブ操作制限装置を構成し、パイロット減圧弁７０cは、アーム操作が少なくともフル操作であるとき、ブームのアシスト駆動用の流量制御弁２０６aを中立位置に保持する第２バルブ操作制限装置を構成する。

【0077】

第１バルブセクション１０４ａは、ブーム用の流量制御弁であるメイン駆動用の流量制御弁１０６a及びアームのアシスト駆動用の流量制御弁１０６bを有し、かつ第１バルブ操作制限装置７０a，７０bを有し、第２バルブセクション１０４ｂは、アーム用の流量制御弁であるメイン駆動用の流量制御弁２０６b及びブームのアシスト駆動用の流量制御弁２０６aを有し、かつ第２バルブ操作制限装置７０cを有している。

【0078】

〜油圧ショベル〜
図２は、上述した油圧駆動装置が搭載される作業機械である油圧ショベルの外観を示す図である。

【0079】

図２において、作業機械としてよく知られている油圧ショベルは、下部走行体５０１と、上部旋回体５０２と、スイング式のフロント装置５０４を備え、フロント装置５０４は、ブーム５１１、アーム５１２、バケット５１３から構成されている。上部旋回体５０２は下部走行体５０１に対して旋回モータ３ｃによって旋回装置５０９を駆動することで旋回可能である。上部旋回体５０２の前部にはスイングポスト５０３が取り付けられ、このスイングポスト５０３にフロント装置５０４が上下動可能に取り付けられている。スイングポスト５０３はスイングシリンダ３ｅの伸縮により上部旋回体５０２に対して水平方向に回動可能であり、フロント装置５０４のブーム５１１、アーム５１２、バケット５１３はブームシリンダ３ａ，アームシリンダ３ｂ，バケットシリンダ３ｄの伸縮により上下方向に回動可能である。下部走行体５０１の中央フレームには、ブレードシリンダ３ｈの伸縮により上下動作を行うブレード５０６が取り付けられている。下部走行体５０１は、走行モータ３ｆ，３ｇの回転により左右の履帯５０１ａ，５０１ｂを駆動することによって走行を行う。

【0080】

上部旋回体５０２にはキャノピータイプの運転室５０８が設置され、運転室５０８内には、運転席５２１、フロント／旋回用の左右の操作装置５２２，５２３（図２では左側のみ図示）、左右走行用の操作装置５２４ａ，５２４ｂ（図２では左側のみ図示）、スイング用の操作装置５２５（図１）及びブレード用の操作装置５２６（図１）、ゲートロックレバー３４等が設けられている。

【0081】

操作装置５２２，５２３の操作レバーは中立位置から十字方向を基準とした任意の方向に操作可能であり、左側の操作装置５２２の操作レバーを左右方向に操作すると、操作装置５２２は旋回用の操作装置５２２ｂ（図１）として機能して旋回用のパイロット弁６０ｃが動作し、同操作装置５２２の操作レバーを前後方向に操作すると、操作装置５２２はアーム用の操作装置５２２ａ（図１）として機能してアーム用のパイロット弁６０ｂが動作し、右側の操作装置５２３の操作レバーを前後方向に操作すると、操作装置５２３はブーム用の操作装置５２３ａ（図１）として機能してブーム用のパイロット弁６０ａが動作し、同操作装置５２３の操作レバーを左右方向に操作すると、操作装置５２３はバケット用の操作装置５２３ｂ（図１）として機能してバケット用のパイロット弁６０ｄが動作する。

【0082】

また、左走行用の操作装置５２４ａの操作レバーを操作すると左走行用のパイロット弁６０ｆ（図１）が動作し、右走行用の操作装置５２４ｂの操作レバーを操作すると右走行用のパイロット弁６０ｇ（図１）が動作し、スイング用の操作装置５２５（図１）を操作するとスイング用のパイロット弁６０ｅを動作させ、ブレード用の操作装置５２６（図１）を操作するとブレード用のパイロット弁６０ｈが動作する。

【0083】

〜動作〜
本実施の形態の動作を、図１、図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ、図２、図３Ａ、図３Ｂ、図４を用いて説明する。

【0084】

原動機によって駆動される固定容量式のパイロットポンプ３０から吐出された圧油は、圧油供給路３１aに供給される。

【0085】

圧油供給路３１aには、原動機回転数検出弁１３が接続されており、可変絞り１３aと差圧減圧弁１３bにより、原動機回転数検出弁１３は、固定容量式であるパイロットポンプ３０の吐出流量を、絶対圧Pgrとして出力する。

【0086】

原動機回転数検出弁１３の下流には、パイロットリリーフ弁３２が接続されており、圧油供給路３１bに一定の圧力Pi0を生成している。

【0087】

（a）全ての操作装置の操作レバーが中立の場合
全ての操作装置の操作レバーが中立なので、全ての流量制御弁１０６a，１０６b，１０６d、２０６a，２０６b，３０６c，３０６e，３０６hと、方向切換弁１１６，２１６がそれぞれ両端に設けられたバネによって中立位置に保持される。

【0088】

方向切換弁１１６，２１６が中立で、信号切換弁１１７，２１７も連通位置に保持されるので、圧油供給路３１bから絞り１５０を介して信号油路１５０aに導かれた圧油は、信号切換弁１１７，２１７を介してタンクに排出され、信号油路１５０aの圧力はタンク圧となる。

【0089】

信号油路１５０aの圧力は、切換弁１４０と、LS弁出力圧切換弁１１２a，２１２aと、切換弁１２０，２２０，３２０と、最大容量切換ピストン１１２g，２１２gにそれぞれ導かれる。このとき、その圧力はタンク圧のため、各切換弁はそれぞれのバネによって図示の位置に保持される。また、最大容量切換ピストン１１２g，２１２gはバネによって上方向位置にあり、メインポンプ１０１，２０１の最大容量はMf（＞Mt）に切り換えられている。

【0090】

切換弁１４０は第１位置（バネによって図中左方向に切り換わった位置）にあるので、メインポンプ１０１の圧油供給路１０５を圧油供給路１０５aに、メインポンプ２０１の圧油供給路２０５を圧油供給路２０５aにそれぞれ導く。

【0091】

圧油供給路１０５aに接続される各流量制御弁１０６a，１０６b，１０６dが全て中立位置にあるので、最高負荷圧Plmax1はタンク圧となっている。

【0092】

切換弁１２０はバネによって図中下方向に切り換わった位置にあるので、前述のPlmax1を差圧減圧弁１１１とアンロード弁１１５に導く。

【0093】

このため、圧油供給路１０５aの圧力P1は、アンロード弁１１５に設けられたバネにより、原動機回転数検出弁１３の出力圧Pgr圧よりも若干高く保持される。

【0094】

差圧減圧弁１１１は圧油供給路１０５aの圧力P1とPlmax1の差圧をLS差圧Pls1として出力するが、全ての操作レバーが中立の場合には、Plmax1が前述のようにタンク圧と等しいので、タンク圧＝０であると仮定すると、Pls1＝P1−Plmax1＝P1＞Pgrとなる。

【0095】

LS差圧Pls1は、メインポンプ１０１のレギュレータ１１２内のLS弁１１２bに導かれる。LS弁１１２bは、Pls1とPgrを比較し、Pls1＜Pgrの場合には、流量制御ピストン１１２cの圧油をタンクに排出し、Pls1＞Pgrの場合には、パイロットリリーフ弁３２によって生成される一定のパイロット圧Pi0を、LS弁出力圧切換弁１１２aを介して流量制御ピストン１１２cに導くようになっている。

【0096】

前述のように、全ての操作レバーが中立の場合には、Pls1がPgrよりも大きいので、LS弁１１２bは図中で左方向に切り換わり、パイロットリリーフ弁３２によって生成される一定に保たれたパイロット圧Pi0がLS弁１１２bから出力され、LS弁出力圧切換弁１１２aはバネによって図中左方向に切り換わった位置にあるので、LS弁１１２bの出力が流量制御ピストン１１２cに導かれる。

【0097】

流量制御ピストン１１２cに圧油が導かれるので、可変容量型メインポンプ１０１の容量は最小に保たれる。

【0098】

圧油供給路２０５aに接続される各流量制御弁２０６a，２０６bが全て中立位置にあるので、最高負荷圧Plmax2はタンク圧となっている。

【0099】

切換弁２２０はバネによって図中下方向に切り換わった位置にあるので、前述のPlmax2を差圧減圧弁２１１とアンロード弁２１５に導く。

【0100】

このため、圧油供給路２０５aの圧力P2は、アンロード弁２１５に設けられたバネにより、原動機回転数検出弁１３の出力圧Pgr圧よりも若干高く保持される。

【0101】

差圧減圧弁２１１は圧油供給路２０５aの圧力P2とPlmax2の差圧をLS差圧Pls2として出力するが、全ての操作レバーが中立の場合には、Plmax2が前述のようにタンク圧と等しいので、Pls2＝P2−Plmax2＝P2＞Pgrとなる。

【0102】

LS差圧Pls2は、メインポンプ２０１のレギュレータ２１２内のLS弁２１２bに導かれる。LS弁２１２bは、Pls2とPgrを比較し、Pls2＜Pgrの場合には、ロードセンシング用傾転制御ピストン２１２cの圧油をタンクに排出し、Pls2＞Pgrの場合には、パイロットリリーフバルブ３２によって生成される一定のパイロット圧Pi0を、LS弁出力圧切換弁２１２aを介してロードセンシング用傾転制御ピストン２１２cに導くようになっている。

【0103】

前述のように、全ての操作レバーが中立の場合には、Pls2がPgrよりも大きいので、LS弁２１２bは図中で右方向に切り換わり、パイロットリリーフ弁３２によって生成される一定に保たれたパイロット圧Pi0がLS弁２１２bから出力され、LS弁出力圧切換弁２１２aはバネによって図中右方向に切り換わった位置にあるので、LS弁２１２bの出力がロードセンシング用傾転制御ピストン２１２cに導かれる。

【0104】

ロードセンシング用傾転制御ピストン２１２cに圧油が導かれるので、可変容量型メインポンプ２０１の容量は最小に保たれる。

【0105】

圧油供給路３０５に接続される各流量制御弁３０６c，３０６e，３０６hが全て中立位置にあるので、最高負荷圧Plmax３はタンク圧となっている。

【0106】

切換弁３２０はバネによって図中下方向に切り換わった位置にあるので、前述のPlmax３を差圧減圧弁３１１とアンロード弁３１５に導く。

【0107】

このため、圧油供給路３０５の圧力P3は、アンロード弁３１５に設けられたバネにより、原動機回転数検出弁１３の出力圧Pgr圧よりも若干高く保持される。

【0108】

差圧減圧弁３１１は圧油供給路３０５の圧力P3とPlmax３の差圧をLS差圧Pls３として出力するが、全ての操作レバーが中立の場合には、Plmax３が前述のようにタンク圧と等しいので、Pls３＝P3−Plmax３＝P3＞Pgrとなる。

【0109】

LS差圧Pls３は、メインポンプ３０１のレギュレータ３１２内のLS弁３１２bに導かれる。LS弁３１２bは、Pls３とPgrを比較し、Pls３＜Pgrの場合には、ロードセンシング用傾転制御ピストン３１２cの圧油をタンクに排出し、Pls３＞Pgrの場合には、パイロットリリーフ弁３２によって生成される一定のパイロット圧Pi0をロードセンシング用傾転制御ピストン３１２cに導くようになっている。

【0110】

前述のように、全ての操作レバーが中立の場合には、Pls３がPgrよりも大きいので、LS弁３１２bは図中で右方向に切り換わり、パイロットリリーフ弁３２によって生成される一定に保たれたパイロット圧Pi0をロードセンシング用傾転制御ピストン３１２cに導く。

【0111】

ロードセンシング用傾転制御ピストン３１２cに圧油が導かれるので、可変容量型メインポンプ３０１の容量は最小に保たれる。

【0112】

（b）ブーム上げ動作をした場合
ブーム用の操作装置５２３ａの操作レバーによりブーム上げ操作のみを行った場合は、走行用操作装置５２４ａ，５２４ｂの操作レバーが中立なので、信号切換弁１１７，２１７が連通位置に保持され、（a）の全ての操作レバーが中立の場合と同様、信号油路１５０aの圧力はタンク圧となり、切換弁１４０と、LS弁出力圧切換弁１１２a，２１２aと、切換弁１２０，２２０，３２０はそれぞれのバネによって切り換わった位置に保持される。また、最大容量切換ピストン１１２g，２１２gはバネによって上方向に切り換わった位置にあり、メインポンプ１０１，２０１の最大容量はMf（＞Mt）に切り換えられている。

【0113】

切換弁１４０はバネによって図中左方向に切り換わった位置にあるので、メインポンプ１０１の圧油供給路１０５を圧油供給路１０５aに、メインポンプ２０１の圧油供給路２０５を圧油供給路２０５aにそれぞれ導く。

【0114】

ブームシリンダ操作用パイロット弁６０aによって出力されたブーム上げ操作圧a１が、ブーム用の流量制御弁１０６aの図中左端に導かれ、流量制御弁１０６aが図中右方向に切り換えられる。

【0115】

また、ブーム上げ操作圧a１は、パイロット減圧弁７０cの図中右側の入力ポートにも導かれる。パイロット減圧弁７０cは、図４に示すように、設定圧変更入力部の圧力がタンク圧から高くなると、出力圧が入力圧そのままの圧力から、タンク圧まで減少するような特性となっている。

【0116】

パイロット減圧弁７０cの設定圧変更入力部にはアームクラウド操作圧b１が導かれているが、ブーム上げのみ操作されている場合には、アームクラウド操作圧b１としてはタンク圧が導かれているので、パイロット減圧弁７０cに入力されたブーム上げパイロット圧a１は、制限されることなく、流量制御弁２０６aの図中左端に導かれ、流量制御弁２０６aが図中右方向に切り換えられる。

【0117】

流量制御弁１０６aが切り換わることにより、流量制御弁１０６aを介してブームシリンダ３aのボトム側に圧油が供給されると同時に、流量制御弁１０６aに設けられた負荷圧検出ポートおよびシャトル弁１０９a，１０９bを介してブームシリンダ３aのボトム側の負荷圧が切換弁１２０に導かれる。このとき、切換弁１２０は前述のように図中下方向に切り換わっているので、ブームシリンダ３aのボトム側の負荷圧が最高負荷圧Plmax1として、アンロード弁１１５、差圧減圧弁１１１に導かれる。

【0118】

アンロード弁１１５に導かれたPlmax1により、アンロード弁１１５のセット圧は、ブームシリンダ３aの負荷圧＋バネ力に上昇し、圧油供給路１０５aの圧油をタンクに排出する油路を遮断する。

【0119】

また、差圧減圧弁１１１に導かれたPlmax1により、差圧減圧弁１１１はP1−Plmax1をLS差圧Pls1として出力するが、ブーム５１１を上げ方向に起動した瞬間には、P1はアンロード弁のバネによって予め定められた低圧に保持されているので、Pls1はほぼタンク圧に等しくなる。

【0120】

LS差圧Pls1は可変容量型メインポンプ１０１の流量制御レギュレータ１１２内のLS弁１１２bに導かれる。

【0121】

前述のようにブーム上げ起動時にはPls1=タンク圧＜Pgrであるので、LS弁１１２bは図中で右方向に切り換えられる。

【0122】

LS弁出力圧切換弁１１２aが中立位置（バネによって図中左側に切り換わった位置）にあるので、流量制御ピストン１１２cの圧油は、LS弁出力圧切換弁１１２a、LS弁１１２bを介してタンクに排出される。

【0123】

このため、可変容量型メインポンプ１０１の流量は増加していき、その流量増加はPls1がPgrに等しくなるまで継続する。

【0124】

同様に、流量制御弁２０６aが切り換わることにより、流量制御弁２０６aを介してブームシリンダ３aのボトム側に圧油が供給されると同時に、流量制御弁２０６aに設けられた負荷圧検出ポートおよびシャトル弁２０９aを介してブームシリンダ３aのボトム側の負荷圧が切換弁２２０に導かれる。このとき、切換弁２２０は前述のように図中下方向に切り換わっているので、ブームシリンダ３aのボトム側の負荷圧が最高負荷圧Plmax2として、アンロード弁２１５、差圧減圧弁２１１に導かれる。

【0125】

アンロード弁２１５に導かれたPlmax2により、アンロード弁２１５のセット圧は、ブームシリンダ３aの負荷圧＋ネ力に上昇し、圧油供給路２０５aの圧油をタンクに排出する油路を遮断する。

【0126】

また、差圧減圧弁２１１に導かれたPlmax2により、差圧減圧弁２１１はP2−Plmax2をLS差圧Pls2として出力するが、ブーム５１１を上げ方向に起動した瞬間には、P2はアンロード弁のバネによって予め定められた低圧に保持されているので、Pls2はほぼタンク圧に等しくなる。

【0127】

LS差圧Pls2は可変容量型メインポンプ２０１の流量制御レギュレータ２１２内のLS弁２１２bに導かれる。

【0128】

前述のようにブーム上げ起動時にはPls2=タンク圧＜Pgrであるので、LS弁２１２bは図中で左方向に切り換えられる。

【0129】

LS弁出力圧切換弁２１２aが中立位置（バネによって図中右側に切り換わった位置）にあるので、傾転制御ピストン２１２cの圧油は、LS弁出力圧切換弁２１２a、LS弁２１２bを介してタンクに排出される。

【0130】

このため、可変容量型メインポンプ２０１の流量は増加していき、その流量増加はPls2がPgrに等しくなるまで継続する。

【0131】

一方、ブーム上げのみ操作した場合は、メインポンプ３０１の圧油供給路３０５に接続された流量制御弁３０６c，３０６e，３０６hが切り換わらないので、（a）全てのレバーが中立の場合と同様、メインポンプ３０１の容量は最小に保たれる。

【0132】

このように、ブーム上げ動作を行った場合には、メインポンプ１０１，２０１のそれぞれでロードセンシング制御を行い、メインポンプ１０１，２０１から吐出された圧油が合流してブームシリンダ３ａに供給される。また、このとき、メインポンプ１０１，２０１の最大容量はMf（＞Mt）に切り換えられている。このためスピーディーなブーム上げ動作を行うことができる。

【0133】

（c）水平引き動作をした場合
水平引き動作では、通常、アーム用の操作装置５２２ａの操作レバーとブーム用の操作装置５２３ａの操作レバーによりアームクラウド操作とブーム上げ操作を同時に行う。

【0134】

アクチュエータとしては、アームシリンダ３bが伸長し、ブームシリンダ３aが伸長する動作であり、その時の作動について以下に説明する。

【0135】

走行操作レバーが中立なので、信号切換弁１１７，２１７が連通位置に保持され、（a）の全てのレバーが中立の場合と同様、信号油路１５０aの圧力はタンク圧となり、切換弁１４０と、LS弁出力圧切換弁１１２a，２１２aと、切換弁１２０，２２０，３２０はそれぞれバネによって切り換わった位置に保持される。また、最大容量切換ピストン１１２g，２１２gはバネによって上方向に切り換わった位置にあり、メインポンプ１０１，２０１の最大容量はMf（＞Mt）に切り換えられている。

【0136】

切換弁１４０はバネによって図中左方向に切り換わった位置にあるので、メインポンプ１０１の圧油供給路１０５を圧油供給路１０５aに、メインポンプ２０１の圧油供給路２０５を圧油供給路２０５aにそれぞれ導く。

【0137】

ブームシリンダ操作用パイロット弁６０aによって出力されたブーム上げ操作圧a１は、ブーム用の流量制御弁１０６aの図中左端に導かれ、流量制御弁１０６aが図中右方向に切り換えられる。

【0138】

また、ブーム上げ操作圧a１は、パイロット減圧弁７０cの図中右端の入力ポートにも導かれる。パイロット減圧弁７０cは、図４に示すように、設定圧変更入力部の圧力がタンク圧から高くなると、出力圧が入力圧そのままの圧力から、タンク圧まで減少するような特性となっている。

【0139】

パイロット減圧弁７０cの設定圧変更入力部にはアームクラウド操作圧b１が導かれており、水平引き動作では通常、ブーム上げ操作と同時にアームクラウド操作を行うが、仮にアームクラウド操作がフル操作だった場合には、図４に示す特性から、ブーム上げ操作圧a１はタンク圧に制限される。

【0140】

流量制御弁２０６aはブームシリンダ３aをアシスト駆動する流量制御弁であるので、そのメータイン開口は図３に示すような特性を持っているので、前述のように操作圧がタンク圧に制限されると、そのメータイン開口は０となる。

【0141】

一方、アームシリンダ操作用パイロット弁６０bによって出力されたアームクラウド操作圧b１は、アーム用の流量制御弁２０６bの図中右端に導かれ、流量制御弁２０６bが図中左方向に切り換えられる。

【0142】

また、アームクラウド操作圧b１は、パイロット減圧弁７０aの図中左端の入力ポートに導かれる。パイロット減圧弁７０aの設定圧変更入力部にはブーム上げ操作圧a１が導かれる。パイロット減圧弁７０aは前述と同様に図４に示す特性を持つため、仮にブーム上げ操作がフル操作だった場合には、図４から、アームクラウド操作圧b１はタンク圧に制限される。

【0143】

流量制御弁１０６bはアームシリンダをアシスト駆動する流量制御弁であるので、そのメータイン開口は図３に示すような特性を持っており、前述のように操作圧がタンク圧に制限されると、そのメータイン開口は０となる。

【0144】

以上のように、結果的に水平引き動作を行った場合には、ブームシリンダ用流量制御弁としてはメインポンプ１０１の圧油供給路１０５aに接続される流量制御弁１０６aのみが、アームシリンダ用流量制御弁としてはメインポンプ２０１の圧油供給路２０５aに接続される流量制御弁２０６bのみがそれぞれ切り換わる。

【0145】

流量制御弁１０６aが切り換わると、流量制御弁１０６aを介してブームシリンダ３aのボトム側に圧油が供給されると同時に、流量制御弁１０６aに設けられた負荷圧検出ポートおよびシャトル弁１０９a，１０９bを介してブームシリンダ３aのボトム側の負荷圧が切換弁１２０に導かれ、切換弁１２０は前述のように図中下方向に切り換わっているので、ブームシリンダ３aのボトム側の負荷圧がPlmax1として、アンロード弁１１５、差圧減圧弁１１１に導かれる。

【0146】

アンロード弁１１５に導かれたPlmax1により、アンロード弁１１５のセット圧は、ブームシリンダ３aの負荷圧＋バネ力に上昇し、圧油供給路１０５aの圧油をタンクに排出する油路を遮断する。

【0147】

また、差圧減圧弁１１１に導かれたPlmax1により、差圧減圧弁１１１はP1−Plmax1をLS差圧Pls1として出力するが、ブームを上げ方向に起動した瞬間には、P1はアンロード弁のバネによって予め定められた低圧に保持されているので、Pls1はほぼタンク圧に等しくなる。

【0148】

LS差圧Pls1は可変容量型メインポンプ１０１の流量制御レギュレータ１１２内のLS弁１１２bに導かれる。

【0149】

前述のようにブーム上げ起動時にはPls1=タンク圧＜Pgrであるので、LS弁１１２bは図中で右方向に切り換えられる。

【0150】

LS弁出力圧切換弁１１２aが中立位置（バネによって図中左側に切り換わった位置）にあるので、流量制御ピストン１１２cの圧油は、LS弁出力圧切換弁１１２a、LS弁１１２bを介してタンクに排出される。

【0151】

このため、可変容量型メインポンプ１０１の流量は増加していき、その流量増加はPls1がPgrに等しくなるまで継続する。

【0152】

同様に、流量制御弁２０６bが切り換わることにより、流量制御弁２０６bを介してアームシリンダ３bのボトム側に圧油が供給されると同時に、流量制御弁２０６bに設けられた負荷圧検出ポートおよびシャトル弁２０９aを介してアームシリンダ３bのボトム側の負荷圧が切換弁２２０に導かれる。このとき、切換弁２２０は前述のように図中下方向に切り換わっているので、アームシリンダ３bのボトム側の負荷圧が最高負荷圧Plmax2として、アンロード弁２１５、差圧減圧弁２１１に導かれる。

【0153】

アンロード弁２１５に導かれたPlmax2により、アンロード弁２１５のセット圧は、アームシリンダ３bの負荷圧＋バネ力に上昇し、圧油供給路２０５aの圧油をタンクに排出する油路を遮断する。

【0154】

また、差圧減圧弁２１１に導かれたPlmax2により、差圧減圧弁２１１はP2−Plmax2をLS差圧Pls2として出力するが、アームをクラウド方向に起動した瞬間には、P2はアンロード弁のバネによって予め定められた低圧に保持されているので、Pls2はほぼタンク圧に等しくなる。

【0155】

前述のようにアームクラウド起動時にはPls2=タンク圧＜Pgrであるので、LS弁２１２bは図中で左方向に切り換えられる。

【0156】

LS弁出力圧切換弁２１２aが中立位置（バネによって図中右側に切り換わった位置）にあるので、傾転制御ピストン２１２cの圧油は、LS弁出力圧切換弁２１２a、LS弁２１２bを介してタンクに排出される。

【0157】

このため、可変容量型メインポンプ２０１の流量は増加していき、その流量増加はPls2がPgrに等しくなるまで継続する。

【0158】

一方、水平引き動作をした場合は、メインポンプ３０１の圧油供給路３０５に接続された流量制御弁３０６c，３０６e，３０６hが切り換わらないので、（a）全てのレバーが中立の場合と同様、メインポンプ３０１の容量は最小に保たれる。

【0159】

このように水平引き動作を行った場合には、メインポンプ１０１，２０１のそれぞれでロードセンシング制御を行い、ブームシリンダ３aとアームシリンダ３bを別々のメインポンプ１０１，２０１によって駆動される。これによりアンロード弁でのブリードオフ損失を低減することができるとともに、低負荷側アクチュエータの圧力補償弁でのメータイン損失（絞り損失）を発生することなく、高効率な作業を行うことができる。掘削作業や均し作業など、走行を伴わない他のフロント装置５０４による動作でも同様である。

【0160】

また、フロント装置５０４のアーム５１２が非常に長いロングアームである場合には、水平引き動作を行う際に、アーム引き操作に合わせて、より多くのブーム上げ操作を必要とすることがある。特許文献２では、そのような場合に、ブームアシスト用流量制御弁のメータイン開口が開き、結果的に水平引き動作では低負荷圧アクチュエータであるアームの圧力補償弁でのメータイン損失が発生してしまい、高効率な作業ができない場合があった。

【0161】

本実施の形態では、上述したように、水平引き動作を行う場合に、ブームシリンダ３aとアームシリンダ３bが確実に別々のメインポンプ１０１，２０１で駆動されるため、アーム側の圧力補償弁２０７bでの絞り損失（メータイン損失）を発生せず、高効率な作業が可能となる。

【0162】

（d）ブーム上げと旋回の複合動作をした場合
ブーム上げと旋回の複合動作では、ブーム用の操作装置５２３ａの操作レバーによるブーム上げ操作と旋回用の操作装置５２２ｂの操作レバーによる旋回操作を同時に行う。

【0163】

ブームシリンダ３aが伸長し、旋回モータ３cが回転する動作であり、その時の作動について以下に説明する。

【0164】

走行操作レバーが中立なので、信号切換弁１１７，２１７が連通位置に保持され、（a）の全てのレバーが中立の場合と同様、信号油路１５０aの圧力はタンク圧となり、切換弁１４０と、LS弁出力圧切換弁１１２a，２１２aと、切換弁１２０，２２０，３２０はそれぞれバネによって切り換わった位置に保持される。また、最大容量切換ピストン１１２g，２１２gはバネによって上方向に切り換わった位置にあり、メインポンプ１０１，２０１の最大容量はMf（＞Mt）に切り換えられている。

【0165】

切換弁１４０はバネによって図中左方向に切り換わった位置にあるので、メインポンプ１０１の圧油供給路１０５を圧油供給路１０５aに、メインポンプ２０１の圧油供給路２０５を圧油供給路２０５aにそれぞれ導く。

【0166】

旋回操作用パイロット弁６０cによって仮に旋回操作圧c１が出力された場合、旋回操作圧c１は旋回モータ３c制御用の流量制御弁３０６cの図中左端に導かれ、流量制御弁３０６cが図中右方向に切り換えられる。

【0167】

流量制御弁３０６cが切り換わることにより、流量制御弁３０６cを介して旋回モータ３cに圧油が供給されると同時に、流量制御弁３０６cに設けられた負荷圧検出ポートおよびシャトル弁３０９c，３０９eを介して旋回モータ３cの負荷圧が切換弁３２０に導かれる。このとき、切換弁３２０は前述のように図中下方向に切り換わっているので、旋回モータの負荷圧が最高負荷圧Plmax３として、アンロード弁３１５、差圧減圧弁３１１に導かれる。

【0168】

アンロード弁３１５に導かれたPlmax３により、アンロード弁３１５のセット圧は、旋回モータ３cの負荷圧＋バネ力に上昇し、圧油供給路３０５の圧油をタンクに排出する油路を遮断する。

【0169】

また、差圧減圧弁３１１に導かれたPlmax３により、差圧減圧弁３１１はP3−Plmax３をLS差圧Pls３として出力するが、旋回を起動した瞬間には、P3はアンロード弁のバネによって予め定められた低圧に保持されているので、Pls３はほぼタンク圧に等しくなる。

【0170】

LS差圧Pls３は可変容量型メインポンプ３０１の流量制御レギュレータ３１２内のLS弁３１２bに導かれる。

【0171】

前述のように旋回起動時にはPls３=タンク圧＜Pgrであるので、LS弁３１２bは図中で左方向に切り換えられ、傾転制御ピストン３１２cの圧油は、LS弁３１２bを介してタンクに排出される。

【0172】

このため、可変容量型メインポンプ３０１の流量は増加していき、その流量増加はPls３がPgrに等しくなるまで継続する。

【0173】

ここで、メインポンプ３０１の吐出圧P3と傾転制御ピストン３１２cの圧力はトルク推定器３１０に導かれ、トルクフィードバック圧力として出力される。

【0174】

トルク推定器３１０の動作については、特許文献２（特開２０１５−１４８２３６号公報）に詳細に記載されているので、ここでは省略する。

【0175】

一方、ブームシリンダ操作用パイロット弁６０aによって出力されたブーム上げ操作圧a１が、ブーム用の流量制御弁１０６aの図中左端に導かれ、流量制御弁１０６aが図中右方向に切り換えられる。

【0176】

また、ブーム上げ操作圧a１は、パイロット減圧弁７０cの図中右側の入力ポートにも導かれるが、（b）ブーム上げ動作のみ行った場合と同様、パイロット減圧弁７０cに入力されたブーム上げパイロット圧a１は、制限されることなく、流量制御弁２０６aの図中左端に導かれ、流量制御弁２０６aが図中右方向に切り換えられる。

【0177】

流量制御弁１０６aが切り換わることにより、流量制御弁１０６aを介してブームシリンダ３aのボトム側に圧油が供給されると同時に、流量制御弁１０６aに設けられた負荷圧検出ポートおよびシャトル弁１０９a，１０９bを介してブームシリンダ３aのボトム側の負荷圧が切換弁１２０に導かれる。このとき、切換弁１２０は前述のように図中下方向に切り換わっているので、ブームシリンダ３aのボトム側の負荷圧が最高負荷圧Plmax1として、アンロード弁１１５、差圧減圧弁１１１に導かれる。

【0178】

アンロード弁１１５に導かれたPlmax1により、アンロード弁１１５のセット圧は、ブームシリンダ３aの負荷圧＋バネ力に上昇し、圧油供給路１０５aの圧油をタンクに排出する油路を遮断する。

【0179】

また、差圧減圧弁１１１に導かれたPlmax1により、差圧減圧弁１１１はP1−Plmax1をLS差圧Pls1として出力するが、ブームを上げ方向に起動した瞬間には、P1はアンロード弁のバネによって予め定められた低圧に保持されているので、Pls1はほぼタンク圧に等しくなる。

【0180】

LS差圧Pls1は可変容量型メインポンプ１０１の流量制御レギュレータ１１２内のLS弁１１２bに導かれる。

【0181】

前述のようにブーム上げ起動時にはPls1=タンク圧＜Pgrであるので、LS弁１１２bは図中で右方向に切り換えられる。

【0182】

LS弁出力圧切換弁１１２aが中立位置（バネによって図中左側に切り換わった位置）にあるので、流量制御ピストン１１２cの圧油は、LS弁出力圧切換弁１１２a、LS弁１１２bを介してタンクに排出される。

【0183】

このため、可変容量型メインポンプ１０１の流量は増加していき、その流量増加はPls1がPgrに等しくなるまで継続する。

【0184】

同様に、流量制御弁２０６aが切り換わることにより、流量制御弁２０６aを介してブームシリンダ３aのボトム側に圧油が供給されると同時に、流量制御弁２０６aに設けられた負荷圧検出ポートおよびシャトル弁２０９aを介してブームシリンダ３aのボトム側の負荷圧が切換弁２２０に導かれる。このとき、切換弁２２０は前述のように図中下方向に切り換わっているので、ブームシリンダ３aのボトム側の負荷圧が最高負荷圧Plmax2として、アンロード弁２１５、差圧減圧弁２１１に導かれる。

【0185】

アンロード弁２１５に導かれたPlmax2により、アンロード弁２１５のセット圧は、ブームシリンダ３aの負荷圧＋バネ力に上昇し、圧油供給路２０５aの圧油をタンクに排出する油路を遮断する。

【0186】

また、差圧減圧弁２１１に導かれたPlmax2により、差圧減圧弁２１１はP2−Plmax2をLS差圧Pls2として出力するが、ブーム５１１を上げ方向に起動した瞬間には、P2はアンロード弁のバネによって予め定められた低圧に保持されているので、Pls2はほぼタンク圧に等しくなる。

【0187】

LS差圧Pls2は可変容量型メインポンプ２０１の流量制御レギュレータ２１２内のLS弁２１２bに導かれる。

【0188】

前述のようにブーム上げ起動時にはPls2=タンク圧＜Pgrであるので、LS弁２１２bは図中で左方向に切り換えられる。

【0189】

LS弁出力圧切換弁２１２aが中立位置（バネによって図中右側に切り換わった位置）にあるので、傾転制御ピストン２１２cの圧油は、LS弁出力圧切換弁２１２a、LS弁２１２bを介してタンクに排出される。

【0190】

このため、可変容量型メインポンプ２０１の流量は増加していき、その流量増加はPls2がPgrに等しくなるまで継続する。

【0191】

このようにブーム上げと旋回の複合動作では、旋回モータ３cとブームシリンダ３aは別々のポンプ（旋回モータ３cはメインポンプ３０１、ブームシリンダ３aはメインポンプ１０１，２０１）で駆動されるので、旋回とフロント装置との速度干渉を抑えて良好な複合動作が可能となる。

【0192】

ここで、メインポンプ３０１のトルク推定器３１０の出力が、メインポンプ１０１のレギュレータ１１２内の馬力制御ピストン１１２fとメインポンプ２０１のレギュレータ２１２内の馬力制御ピストン２１２fに導かれているので、メインポンプ１０１とメインポンプ２０１は、予め決められたトルクから、メインポンプ３０１のトルクを減じたトルクの範囲内で馬力制御とロードセンシング制御を行う。このようにメインポンプ３０１のトルクを純油圧的構成で精度良く検出し、メインポンプ１０１，２０１にフィードバックするため、全トルク制御を精度良く行い、原動機の出力トルクを有効利用することができる。

【0193】

（e）走行動作をした場合
左右走行用の操作装置５２４ａ，５２４ｂの操作レバーを同時にフル操作し直進する場合を考える。

【0194】

走行操作用パイロット弁６０f，６０gによって、走行操作圧としてf１，g１が出力されたとする。走行操作圧f１，g１は、走行モータ制御用方向切換弁１１６の右端、方向切換弁２１６の左端にそれぞれ導かれ、方向切換弁１１６は図中左方向に、方向切換弁２１６は図中右方向にそれぞれ切り換わる。

【0195】

方向切換弁１１６，２１６が切り換わると、信号切換弁１１７，２１７も同時に遮断位置に切り換わり、信号油路１５０aの圧力は一定のパイロット圧Pi0まで上昇し、切換弁１４０を図中右方向に、LS弁出力圧切換弁１１２aを図中右方向に、LS弁出力圧切換弁２１２aを左方向に、切換弁１２０，２２０，３２０を図中上方向に、最大容量切換ピストン１１２g，２１２gを下方向に、それぞれ切り換える。

【0196】

切換弁１４０が図中右方向に切り換わると、メインポンプ１０１から吐出された圧油は、圧油供給路１１８と方向切換弁１１６を介して走行モータ３fに、メインポンプ２０１から吐出された圧油は、圧油供給路２１８と方向切換弁２１６を介して走行モータ３gに導かれ、走行モータ３f，３gをそれぞれ駆動する。

【0197】

また、最大容量切換ピストン１１２g，２１２gが下方向に切り換わるので、メインポンプ１０１，２０１の最大容量はMtに変更される。

【0198】

更に、LS弁出力圧切換弁１１２aが図中右方向に切り換わるので、LS弁１１２bと流量制御ピストン１１２cの接続が遮断され、流量制御ピストン１１２cの圧油がタンクに排出され、LS弁出力圧切換弁２１２aが図中左方向に切り換わるので、LS弁２１２bと流量制御ピストン２１２cの接続が遮断され、流量制御ピストン２１２cの圧油がタンクに排出される。

【0199】

このように、メインポンプ１０１，２０１はロードセンシング制御を停止し、最大容量がMtに切り換わった状態で馬力制御によってのみ制御される。

【0200】

一方、切換弁１４０が図中右方向に切り換わると、メインポンプ３０１の圧油供給路３０５と、圧油供給路１０５a，２０５aとが接続される。

【0201】

また、切換弁１２０，２２０，３２０が図中上方向に切り換わると、圧油供給路１０５aに接続されたアンロード弁１１５、差圧減圧弁１１１、圧油供給路２０５aに接続されたアンロード弁２１５、差圧減圧弁２１１、圧油供給路３０５に接続されたアンロード弁３１５、差圧減圧弁３１１に導かれる最高負荷圧として、走行以外全てのアクチュエータの最高負荷圧、つまりPlmax1，Plmax2，Plmax3の最も高い圧力を選択してPlmax0として導く。

【0202】

走行直進動作で、走行以外のアクチュエータは操作しない場合には、Plmax1，Plmax2，Plmax3はいずれもタンク圧となっており、メインポンプ３０１の吐出圧P3はアンロード弁１１５，２１５，３１５に設けられたバネにより、原動機回転数検出弁１３の出力圧Pg圧よりも若干高く保持される。

【0203】

差圧減圧弁３１１は走行以外の操作レバーが中立の場合には、Plmax0が前述のようにタンク圧と等しいので、Pls３＝P3−Plmax0＝P3＞Pgrとなる。

【0204】

Pls３は、メインポンプ３０１のレギュレータ３１２内のLS弁３１２bに導かれ、走行以外の操作レバーが中立の場合には、Pls３がPgrよりも大きいので、LS弁３１２bは図中で右方向に切り換わり、パイロットリリーフ弁３２によって生成される一定に保たれたパイロット圧Pi0をロードセンシング用傾転制御ピストン３１２cに導く。

【0205】

ロードセンシング用傾転制御ピストン３１２cに圧油が導かれるので、可変容量型メインポンプ３０１の容量は最小に保たれる。

【0206】

このように走行動作では、切換弁１４０を図示右方向（第２位置）に切り換え、かつメインポンプ１０１，２０１のロードセンシング制御を停止し、最大容量がMtに切り換わった状態で馬力制御のみによって左右走行モータ３f，３gを駆動するので、ロードセンシング差圧によるメータイン損失を発生させずに高効率な走行動作を行うことができる。

【0207】

（f）走行とブーム上げの複合動作をした場合
左右走行用の操作装置５２４ａ，５２４ｂの操作レバーを同時にフル操作し直進しながら、ブーム用の操作装置５２３ａの操作レバーをブーム上げ方向にフル操作した場合を考える。

【0208】

走行操作による動作は（e）走行動作をした場合と同様である。

【0209】

つまり、信号切換弁１１７，２１７が遮断位置に切り換わり、信号油路１５０aの圧力は一定のパイロット圧Pi0まで上昇し、切換弁１４０を図中右方向に、LS弁出力圧切換弁１１２aを図中右方向に、LS弁出力圧切換弁２１２aを左方向に、切換弁１２０，２２０，３２０を図中上方向に、最大容量切換ピストン１１２g，２１２gを下方向に、それぞれ切り換える。

【0210】

切換弁１４０が図中右方向に切り換わると、メインポンプ１０１から吐出された圧油は、圧油供給路１１８と方向切換弁１１６を介して走行モータ３fに、メインポンプ２０１から吐出された圧油は、圧油供給路２１８と方向切換弁２１６を介して走行モータ３gに導かれ、走行モータ３f，３gをそれぞれ駆動する。

【0211】

また、最大容量切換ピストン１１２g，２１２gが下方向に切り換わるので、メインポンプ１０１，２０１の最大容量がMtに変更され、LS弁出力圧切換弁１１２a，２１２aが切り換わり、流量制御ピストン１１２c，２１２cの圧油がタンクに排出されるので、メインポンプ１０１，２０１はロードセンシング制御を停止し、最大容量をMtとして、メインポンプ３０１のトルクを減じたトルクの範囲内で馬力制御される。

【0212】

一方、切換弁１４０が図中右方向に切り換わり、切換弁１２０，２２０，３２０が図中上方向に切り換わると、メインポンプ３０１の圧油供給路３０５と、圧油供給路１０５a，２０５aとが接続されるとともに、アンロード弁１１５，２１５，３１５および差圧減圧弁３１１に、走行以外の全てのアクチュエータの最高負荷圧Plmax0が導かれるので、走行以外の全てのアクチュエータをメインポンプ３０１によるロードセンシング制御によって駆動する。

【0213】

走行操作をしながらブーム上げ操作を行った場合には、ブームシリンダ操作用パイロット弁６０aによって出力されたブーム上げ操作圧a１が、ブーム用の流量制御弁１０６aの図中左端に導かれ、流量制御弁１０６aが図中右方向に切り換えられ、パイロット減圧弁７０cに入力されたブーム上げパイロット圧a１は、アームクラウドが操作されていないため制限されることなく、流量制御弁２０６aの図中左端に導かれ、流量制御弁２０６aが図中右方向に切り換えられる。

【0214】

流量制御弁１０６a，２０６aが切り換わると、流量制御弁１０６a，２０６aを介してブームシリンダ３aのボトム側に圧油が供給されると同時に、流量制御弁１０６a，２０６aに設けられた負荷圧検出ポートおよびシャトル弁１０９a，１０９b，２０９aを介してブームシリンダ３aのボトム側の負荷圧が最高負荷圧Plmax0として切換弁１２０，２２０，３２０を介してアンロード弁１１５，２１５，３１５差圧減圧弁１１１，２１１，３１１に導かれる。

【0215】

アンロード弁１１５，２１５，３１５に導かれたPlmax0により、アンロード弁１１５，２１５，３１５のセット圧は、ブームシリンダ３aの負荷圧＋バネ力に上昇し、圧油供給路１０５a，２０５a，３１５の圧油をタンクに排出する油路を遮断する。

【0216】

また、差圧減圧弁３１１に導かれたPlmax0により、差圧減圧弁３１１はP3−Plmax0をLS差圧Pls３として出力するが、ブーム５１１を上げ方向に起動した瞬間には、P3はアンロード弁のバネによって予め定められた低圧に保持されているので、Pls３はほぼタンク圧に等しくなる。

【0217】

LS差圧Pls３は可変容量型メインポンプ３０１の流量制御レギュレータ３１２内のLS弁３１２bに導かれる。

【0218】

前述のようにブーム上げ起動時にはPls３=タンク圧＜Pgrであるので、LS弁３１２bは図中で左方向に切り換えられ、傾転制御ピストン３１２cの圧油は、LS弁３１２bを介してタンクに排出される。

【0219】

このため、可変容量型メインポンプ３０１の流量は増加していき、その流量増加はPls３がPgrに等しくなるまで継続する。

【0220】

このように、走行とブーム上げ動作を同時に行った場合は、メインポンプ１０１，２０１は最大容量をMtに切り換えた上でロードセンシング制御を停止し、左右走行モータ３f，３gをオープン回路で駆動し、メインポンプ３０１はブームシリンダ３aをロードセンシング制御でその要求流量に応じて圧油を供給し駆動する。

【0221】

このように走行とブーム上げの複合動作では、ブームシリンダ３aをメインポンプ３０１によりロードセンシング制御で駆動するので、ブーム操作レバーの操作量が小さい場合でもそれに応じてメインポンプ３０１の吐出流量が制御されるため、アンロード弁によるブリードオフ損失が少なく、効率良く作業を行うことができる。また、メインポンプ３０１の最大容量Msは、メインポンプ１０１，２０１の最大容量Mfと同様、それが駆動するアクチュエータのうち最も要求流量の大きいアクチュエータであるブームシリンダ３a或いはアームシリンダ３bに必要な流量が供給できるよう設定されているため（Ms＝Mf）、十分なブーム上げのスピードが得られ、優れた複合動作が可能となる。

【0222】

〜効果〜
以上のように構成した本実施の形態によれば以下の効果が得られる。

【0223】

１．走行を含まない動作である水平引き動作など、ブーム上げとアームクラウド、またはブーム下げとアームダンプの複合動作では、ブームシリンダ３aとアームシリンダ３bを別々のポンプ（第１及び第２ポンプ）によってロードセンシング制御で駆動するので、アンロード弁でのブリードオフ損失を低減することができるとともに、低負荷側アクチュエータの圧力補償弁でのメータイン損失（絞り損失）を発生することなく、高効率なフロント装置５０４の複合動作を行うことができる。掘削作業や均し作業など、走行を伴わない他のフロント装置による動作でも同様である。

【0224】

２．ブーム上げと旋回の複合動作のように、旋回とフロント装置５０４の複合動作（走行を含まない動作）では、旋回モータ３cとフロント装置用アクチュエータ３a，３b，３dを別々のポンプ（旋回モータ３cはメインポンプ３０１、フロント装置用アクチュエータ３a，３b，３dはメインポンプ１０１，２０１）で駆動するので、旋回とフロント装置５０４との速度干渉を抑えて優れた複合操作性を得ることができる。

【0225】

３．走行直進動作のように走行を含む動作では、切換弁１４０（切換弁装置）を図示右方向（第２位置）に切り換え、かつメインポンプ１０１，２０１（第１及び第２ポンプ）のロードセンシング制御を停止し、最大容量がMtに切り換わった状態で馬力制御のみによって左右走行モータ３f，３gを駆動するので、ロードセンシング差圧によるメータイン損失を発生させずに高効率な走行動作を行うことができる。

【0226】

４−１．走行とブーム上げの複合動作のように走行を含む動作では、上記のように高効率な走行動作を行うことができるだけでなく、フロント装置用アクチュエータ３a，３b，３dをメインポンプ３０１（第３ポンプ）によりロードセンシング制御で駆動し、フロント装置５０４の操作量が小さい場合でもそれに応じてメインポンプ３０１の吐出流量が制御されるため、アンロード弁によるブリードオフ損失が少なく、高効率な複合動作を行うことができる。

【0227】

４−２．また、走行とブーム上げの複合動作のように走行を含む動作では、メインポンプ３０１の最大容量Msは、メインポンプ１０１，２０１の最大容量Mfと同様、それが駆動するアクチュエータのうち最も要求流量の大きいアクチュエータであるブームシリンダ３a或いはアームシリンダ３bに必要な流量が供給できるよう、ブームシリンダ３a或いはアームシリンダ３bを基準にして設定されるため（Ms＝Mf）、十分なフロント装置用アクチュエータ３a，３b，３dの動作速度が得られ、優れた複合動作が可能となる。

【0228】

以上のように本実施の形態によれば、３つ以上のポンプで複数のアクチュエータを駆動する作業機械の油圧駆動装置において、走行を含まない動作では、高効率なフロント装置５０４の複合動作と旋回とフロント装置５０４の優れた複合操作性を可能とし、走行を含む動作では、高効率な走行動作と高効率な走行とフロント装置５０４の複合動作を可能としかつ十分なフロント装置５０４の動作速度を得ることができる。

【0229】

また、本実施の形態によれば以下の効果が得られる。

【0230】

５．フロント装置のアームが非常に長いロングアームである場合には、水平引き動作を行う際に、アーム引き操作に合わせて、より多くのブーム上げ操作を必要とすることがある。特許文献２では、そのような場合に、ブームアシスト用流量制御弁のメータイン開口が開き、結果的に水平引き動作では低負荷圧アクチュエータであるアームの圧力補償弁でのメータイン損失が発生してしまい、高効率な複合動作ができない場合があった。

【0231】

本実施の形態では、水平引き動作で説明したように、ブーム５１１とアーム５１２を同時操作した場合に、ブームシリンダ３aとアームシリンダ３bが確実に別々のメインポンプ１０１，２０１で駆動されるため、アーム側の圧力補償弁２０７bでの絞り損失（メータイン損失）を発生せず、高効率な複合動作が可能となる。

【0232】

６．特許文献１では、非走行時の動作では、２つのメインポンプ（２つの吐出ポート）をロードセンシング制御してブームシリンダ、アームシリンダなどのフロント装置用アクチュエータを駆動し、走行時の動作では、２つのメインポンプを固定容量ポンプとして機能させて、オープン回路で走行モータを駆動している。この場合、２つのメインポンプの最大容量は固定容量ポンプとして機能する場合の駆動アクチュエータである走行モータに必要な流量に合わせて設定する必要がある。このためブームシリンダやアームシリンダなど、比較的大流量を必要とするアクチュエータを駆動する場合は、２つのメインポンプの圧油を合流しても、それらアクチュエータの要求流量に満たないことがあり、スピーディーな動作、例えば掘削・積み込み動作を妨げる原因になることがあった。

【0233】

本実施の形態では、非走行時と走行時で２つのメインポンプ１０１，２０１の最大容量をMfとMt（Mf＞Mt）で切り替えるようにしたため、走行モータ３f，３gに必要な流量に影響されることなく、フロント装置用アクチュエータ３a，３b，３dの駆動に必要なポンプ最大流量を自由に設定することができ、スピーディーな掘削・積込み動作を行うことができる。

【0234】

＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態について、第１の実施の形態と異なる部分を中心に説明する。

【0235】

〜構成〜
図５は、本発明の第２の実施の形態による油圧駆動装置の全体構成を示す図である。

【0236】

本実施の形態の油圧駆動装置は、第１の実施の形態の構成に対し、圧油供給路２０５aに接続されていたブームシリンダ３aのアシスト駆動用流量制御弁２０６aと、圧油供給路１０５aに接続されていたアームシリンダ３bのアシスト駆動用流量制御弁１０６b、更に、パイロット減圧弁７０a，７０b，７０cを省き、第１バルブセクション１０４ａは、ブーム用の流量制御弁として単一の流量制御弁１０６aを有し、第２バルブセクション１−４ｂは、アーム用の流量制御弁として単一の流量制御弁２０６ｂを有する構成となっている。

【0237】

その他の構成は第１の実施の形態と同じである。

【0238】

〜動作〜
第２の実施の形態の動作を以下に説明する。

【0239】

本実施の形態の油圧駆動装置の動作は、第１の実施の形態に対し、ブームシリンダ３aとアームシリンダ３bのアシスト駆動用流量制御弁２０６a，１０６bに関する動作を省いた内容となる。

【0240】

パイロット減圧弁がないので、図４のパイロット減圧弁の特性は参照されない。

【0241】

その他、第１の実施の形態と同様である。

【0242】

〜効果〜
本発明の第２の実施の形態によれば、あらゆる動作において、ブームシリンダ３aとアームシリンダ３bを含むフロント装置用アクチュエータを別々のメインポンプ１０１，２０１によりロードセンシング制御で駆動するので、ブリードオフ損失を低減することができ、低負荷側アクチュエータの圧力補償弁での絞り損失を発生することなく、高効率な作業ができる。

【0243】

それ以外は第１の実施の形態と同様の効果が得られる。

【0244】

＜第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施の形態について、第１の実施の形態と異なる部分を中心に説明する。

【0245】

第１及び第２の実施の形態においては、第１、第２及び第３ポンプ１０１，２０１，３０１は、それぞれ、原動機１により駆動される可変容量型のポンプであり、第１、第２及び第３吐出流量制御装置１１２，２１２，３１２は、それぞれ、第１、第２及び第３ポンプ１０１，２０１，３０１の容量を油圧的に制御し、第１、第２及び第３ポンプ１０１，２０１，３０１のロードセンシング制御を行うものとした。これに対し、本実施の形態では、第１、第２及び第３ポンプは、それぞれ、第１，第２及び第３電動モータにより駆動される固定容量型のポンプとし、第１、第２及び第３吐出流量制御装置は、それぞれ、第１，第２及び第３電動モータの回転数を電気的に制御するコントローラによって構成し、第１、第２及び第３ポンプのロードセンシング制御を行うようにしたものである。

【0246】

〜構成〜
図６は、本発明の第３の実施の形態による油圧駆動装置の全体構成を示す図である。

【0247】

本実施の形態の油圧駆動装置は、第１、第２及び第３ポンプである固定容量型のメインポンプ１０２，２０２，３０２と、固定容量型のパイロットポンプ３０と、メインポンプ１０２を駆動するための第１電動モータである電動モータ２aと、メインポンプ２０２を駆動するための第２電動モータである電動モータ２bと、メインポンプ３０２を駆動するための第３電動モータである電動モータ２cと、パイロットポンプ３０を駆動するための第４電動モータである電動モータ３と、電動モータ２aを回転数制御するためのインバータ１０３と、電動モータ２bを回転数制御するためのインバータ２０３と、電動モータ２cを回転数制御するためのインバータ３０３と、電動モータ３を回転数制御するためのインバータ４０３と、インバータ１０３，２０３，３０３，４０３に電力を供給するためのバッテリ９２とを備えている。

【0248】

また、本実施の形態の油圧駆動装置は、信号油路１５０aの圧力を検出するための圧力検出器８０と、メインポンプ１０２の圧油供給路１０５の圧力を検出するための圧力検出器８１と、メインポンプ２０２の圧油供給路２０５の圧力を検出するための圧力検出器８２と、メインポンプ３０２の圧油供給路３０５の圧力を検出するための圧力検出器８３と、パイロットポンプ３０の圧油供給路３１bの圧力を検出するための圧力検出器８４と、圧油供給路１０５aに接続される差圧減圧弁１１１の出力圧であるLS差圧Pls1を検出するための圧力検出器８５と、圧油供給路２０５aに接続される差圧減圧弁２１１の出力圧であるLS差圧Pls2を検出するための圧力検出器８６と、圧油供給路３０５に接続される差圧減圧弁３１１の出力圧であるLS差圧Pls３を検出するための圧力検出器８７と、各アクチュエータの最大スピードを調整するためのダイヤル９１と、ダイヤル９１の操作信号と、圧力検出器８０，８１，８２，８３，８４，８５，８６，８７の検出信号を入力し、インバータ１０３，２０３，３０３，４０３へ制御信号を出力するコントローラ９０とを備えている。

【0249】

図７は、コントローラ９０の機能の概略を示すブロック図である。

【0250】

コントローラ９０は、図７に示すように、電動モータ２aの回転数制御部９０a（第１電動モータの回転数制御部）と、電動モータ２bの回転数制御部９０b（第２電動モータの回転数制御部）と、モータ２cの回転数制御部９０c（第３電動モータの回転数制御部）と、モータ３の回転数制御部９０d（第４電動モータの回転数制御部）の各機能を有している。

【0251】

電動モータ２aの回転数制御部９０a、電動モータ２bの回転数制御部９０b及びモータ２cの回転数制御部９０cは、それぞれ、第１、第２及び第３ポンプであるメインポンプ１０１，２０１，３０１の吐出流量を個別に変更する第１、第２及び第３吐出流量制御装置を構成する。

【0252】

また、電動モータ２aの回転数制御部９０a及び電動モータ２bの回転数制御部９０b（第１及び第２吐出流量制御装置）は、走行操作検出装置１１７，２１７，１５０ａが走行操作を検出しておらず、切換弁装置１４０が第１位置にあるとき、第１及び第２ポンプ１０１，２０１の吐出圧を、それぞれ、複数の第１アクチュエータ３a，３b，３dのうち第１及び第２ポンプ１０１，２０１の吐出油によって駆動されるそれぞれのアクチュエータの最高負荷圧よりある設定値だけ高くなるように制御するロードセンシング制御を行い、走行操作検出装置１１７，２１７，１５０ａが走行操作を検出し、切換弁装置１４０が第２位置に切り換わるとき、第１及び第２ポンプ１０１，２０１のロードセンシング制御を停止し、最大容量がMtに切り換わった状態で馬力制御のみによって複数の第２アクチュエータ３f，３gを駆動する。

【0253】

電動モータ３の回転数制御部９０d（第３吐出流量制御装置）は、走行操作検出装置１１７，２１７，１５０ａが走行操作を検出しておらず、切換弁装置１４０が第１位置にあるとき、第３ポンプ３０１の吐出圧を、複数の第３アクチュエータ３c，３e，３hの最高負荷圧よりある設定値だけ高くなるように制御するロードセンシング制御を行い、走行操作検出装置１１７，２１７，１５０ａが走行操作を検出し、切換弁装置１４０が第２位置に切り換わるとき、第３ポンプ３０１の吐出圧を複数の第１及び第３アクチュエータ３a，３b，３d及び３c，３e，３hの最高負荷圧よりある設定値だけ高くなるように制御するロードセンシング制御を行う。

【0254】

本実施の形態の上記以外の構成は、第１の実施の形態と同じである。

【0255】

〜動作〜
第３の実施の形態の動作を、図８、図９、図１０、図１１Ａ〜図１１Ｇを用いて以下に説明する。

【0256】

図８は電動モータ２aの回転数制御部９０aと電動モータ２bの回転数制御部９０bの機能を示すフローチャートである。図９はモータ２cの回転数制御部９０cの機能を示すフローチャートである。図１０はモータ３の回転数制御部９０dの機能を示すフローチャートである。図１１Ａ〜図１１Ｇは電動モータ２aの回転数制御部９０a、電動モータ２bの回転数制御部９０b、モータ２cの回転数制御部９０c、モータ３の回転数制御部９０dで用いられるテーブル特性を示す図である。

【0257】

まず、パイロットポンプ３０を駆動する電動モータ３の制御方法について図１０を用いて説明する。

【0258】

コントローラ９０のモータ３回転数制御部９０dは、圧力検出器８４の出力である検出信号から実パイロット１次圧Piを求め、目標パイロット１次圧Pi0との差をΔPiとして算出する（ステップＳ７００）。

【0259】

ΔPi＞０の場合は、パイロットポンプ３０の仮想容量qiをΔqiだけ減少させる（ステップＳ７０５，Ｓ７１０）。ΔPi≦０の場合は、パイロットポンプの仮想容量qiをΔqiだけ増加させる（ステップＳ７０５，Ｓ７１５）。Δqiは、図１１Dに示すテーブル４から求める。テーブル４には、ΔPiの絶対値が増加するにしたがって仮想容量の増分Δqiが増加する特性が設定されている。差圧がΔPi_1に達すると仮想容量の増分Δqiは最大Δqi_maxとなる。

【0260】

得られたパイロットポンプ３０の仮想容量qiが上限/下限の範囲内か判定し（ステップＳ７２０）、下限値qiminを下回っていた場合はqiをqiminとする（ステップＳ７２５）。上限値qimaxを上回っていた場合はqiをqimaxとする（ステップＳ７３０）。qiminとqimaxは予め決められた値とする。

【0261】

得られた仮想容量qiを図１１Eに示すテーブル５に入力し、インバータ４０３に対する回転数指令Viinvを算出する（ステップＳ７３５）。テーブル５には、仮想容量qiが増加するにしたがって回転数指令Viinvが増加する特性が設定されている。仮想容量がqi_1に達すると回転数指令は最大Viinv_maxとなる。

【0262】

以上のフローチャートに従って電動モータ３の回転数を制御すれば、圧油供給路３１bの圧力を、予め決められた目標パイロット１次圧Pi0に保つことが出来る。

【0263】

圧油供給路３１bの圧力が一定の値Pi0に保たれるので、絞り１５０と、信号油路１５０aと、信号切換弁１１７，２１７により、第１の実施の形態と同様に、信号油路１５０aに走行操作をしていない場合はタンク圧、走行操作を行った場合にはPi0が発生する。

【0264】

また、圧油供給路３１bに生成されるパイロット圧Pi0は、切換弁３３を介して、各アクチュエータ３a，３b，３c，３d，３e，３f，３g，３h操作用のパイロット弁６０a，６０b，６０c，６０d，６０e，６０f，６０g，６０hの油圧源としても利用される。

【0265】

次に、メインポンプ３０２を駆動する電動モータ２cの制御方法について図９を用いて説明する。

【0266】

コントローラ９０のモータ２c回転数制御部９０cは、ダイヤル９１の出力信号Voを図１１Aに示すテーブル１に入力し、目標LS差圧Pgrを算出する（ステップＳ６００）。テーブル１に示す特性は、第１の実施の形態における原動機回転数検出弁１３の特性を模擬しており、概ね、ダイヤル９１の操作信号Voが増加するにしたがって目標LS差圧Pgrが増加する特性となっている。ダイヤル９１の出力信号Vo_2は目標LS差圧の変化率が一定となる変曲点である。ダイヤル９１の出力信号がVo_3に達すると目標LS差圧は最大Pgr_3となる。

【0267】

圧力検出器８３の検出信号からメインポンプ３０２の吐出圧P3を求め、図１１Gに示すテーブル７に入力し、最大仮想容量q３maxを算出する（ステップＳ６０５）。図１１Gに示すように、テーブル７はメインポンプ３０２の馬力制御を模擬した特性となっている。すなわち、テーブル７にはメインポンプ３０２の吐出圧P3がP3_1よりも高くなると、メインポンプ３０２の吸収トルクが一定となる最大仮想容量q３_maxが減少する特性が設定されている。

【0268】

圧力検出器８０の検出信号から信号油路１５０aの圧力を求め、走行が操作されているかを判定する（ステップＳ６１０）。

【0269】

上記判定の結果、走行非操作時の場合は、圧力検出器８７の出力であるLS差圧Pls３を実LS差圧として決定し（ステップＳ６１５）、走行操作時には、圧力検出器８５の出力であるLS差圧Pls1、圧力検出器８６の検出信号であるLS差圧Pls2、圧力検出器８７の検出信号であるLS差圧Pls３の最小値を実LS差圧として決定する（ステップＳ６２０）。

【0270】

実LS差圧Plsと目標LS差圧Pgrとの差の値を差圧偏差ΔP3として算出する（ステップＳ６２５）。

【0271】

ΔP3＞０の場合は、メインポンプ３０２の仮想容量q３をΔq３だけ減少させ（ステップＳ６３５）、ΔP3≦０の場合は、メインポンプ３０２の仮想容量q３をΔq３だけ増加させる（ステップＳ６４０）。Δq３は図１１Bに示すテーブル２にΔP3を入力して算出する。テーブル２には、ΔP3の絶対値が増加するにしたがって仮想容量の増分Δq3が増加する特性が設定されている。差圧がΔP1_3に達すると仮想容量の増分Δq3は最大Δq3_maxとなる。

【0272】

仮想容量q３が上限/下限の範囲内か判定し（ステップＳ６４５）、下限値q３minを下回っていた場合はq３をq３iminとし（ステップＳ６５０）、上限値q３maxを上回っていた場合はq３をq３maxとする（ステップＳ６５５）。

【0273】

ここで、q３minは予め決められた値とし、q３maxは前述のようにメインポンプ３０２の馬力制御を模擬したテーブル７から算出した値である。

【0274】

得られたq３に、ダイヤル９１の出力Voを掛けて、目標流量Q３を算出する（ステップＳ６６０）。

【0275】

目標流量Q３を、図１１Cに示すテーブル３に入力し、インバータ３０３に対する回転数指令Vinv３を算出する（ステップＳ６６５）。テーブル３には、目標流量Q３が増加するにしたがって回転数指令Vinv3が増加する特性が設定されている。目標流量Q３がQ3_1に達すると回転数指令は最大Vinv3_maxとなる。

【0276】

以上のフローチャートに従って電動モータ２cの回転数を制御することにより、圧油供給路３０５に接続されるそれぞれのアクチュエータに対して、予め与えられたトルクの範囲内でロードセンシング制御を行うことが出来る。

【0277】

続いて、メインポンプ１０２，２０２を駆動する電動モータ２a，２bの制御方法について図８を用いて説明する。

【0278】

コントローラ９０の電動モータ２aの回転数制御部９０a及び電動モータ２bの回転数制御部９０bは、まず、圧力検出器８０の検出信号から信号油路１５０aの圧力を求め、走行が操作されているかを判定する（ステップＳ５００）。走行操作時に信号油路１５０aに圧力が発生する動作については、第１の実施の形態と同様である。

【0279】

走行非操作の場合は、最大仮想容量を予め決められた非走行時の最大仮想容量qmax_fとする（ステップＳ５０５）。

【0280】

圧力検出器８１，８２の検出信号からメインポンプ１０２，２０２の吐出圧P1，P2を求め、前述したメインポンプ３０２の吐出圧P3、メインポンプ３０２の目標流量Q３を図１１Fに示すテーブル６に入力し、最大仮想容量q１max（またはq２max）を算出する（ステップＳ５１０）。テーブル６に示すC３は圧力×流量からトルクを算出する係数であり、予め決められている。図１１Fに示すように、テーブル６はメインポンプ１０２，２０２の馬力制御を模擬した特性となっており、メインポンプ３０２のトルクが大きくなると、その分メインポンプ１０２，２０２のトルクを減じるような特性になっている。

【0281】

ダイヤル９１の操作信号Voを図１１Aに示すテーブル１に入力し、目標LS差圧Pgrを算出する（ステップＳ５１５）。

【0282】

電動モータ２aを回転数制御する場合は、実LS差圧Pls1を圧力検出器８５の出力から、電動モータ２bの場合は実LS差圧Pls2を圧力検出器８６の出力からそれぞれ検出し、前記Pgrとの差の値を差圧偏差ΔP1（またはΔP2）として算出する（ステップＳ５２０）。

【0283】

ΔP1（またはΔP2）＞０の場合は、メインポンプ１０２（またはメインポンプ２０２）の仮想容量q１（またはq２）をΔq１（またはΔq２）だけ減少させ（ステップＳ５２５，Ｓ５３０）、ΔP1（またはΔP2）≦０の場合は、メインポンプ１０２（またはメインポンプ２０２）の仮想容量q１（またはq２）をΔq１（またはΔq２）だけ増加させる（ステップＳ５２５，Ｓ５３５）。Δq１（またはΔq２）は図１１Bに示すテーブル２にΔP1（またはΔP2）を入力して算出する。

【0284】

仮想容量q１（またはq２）が上限/下限の範囲内か判定し（ステップＳ５４０）、下限値q１min（またはq２min）を下回っていた場合はq１（またはq２）をq１min（またはq２min）とし（ステップＳ５４５）、最大仮想容量である上限値q１max（またはq２max）を上回っていた場合はq１（またはq２）をq１max（またはq２max）とする（ステップＳ５５０）。

【0285】

ここで、q１min，q２minは予め決められた値とし、q１max，q２maxは前述のようにメインポンプ１０２，２０２，３０２の馬力制御特性を模擬したテーブル６から算出した値である。

【0286】

得られたq１（またはq２）に、ダイヤル９１の出力Voを掛けて、目標流量Q１（またはQ２）を算出する（ステップＳ５８０）。ダイヤル９１は回転数のゲインとして作用する。

【0287】

目標回転数Q１（またはQ２）を、図１１Cに示すテーブル３に入力し、インバータ１０３（または２０３）に対する回転数指令Vinv１（またはVinv２）を算出する（ステップＳ５８５）。

【0288】

以上のフローチャートに従って電動モータ２a，２bの回転数を制御すれば、圧油供給路１０５a，２０５aに接続されるそれぞれのアクチュエータに対して、予め決められたトルクの範囲で、ロードセンシング制御を行うことが出来る。

【0289】

一方、最初の走行操作判定部で走行操作されていると判定された場合は、最大仮想容量を走行時最大仮想容量qmax_tとした上で（ステップＳ５６０）、走行非操作の場合と同様に、メインポンプ１０２，２０２，３０２の吐出圧P1，P2，P3、メインポンプ３０２の目標流量Q３を図１１Fに示すテーブル６に入力し、トルク制御の上限値q１max（またはq２max）を算出する（ステップＳ５６５）。

【0290】

メインポンプ１０２（または２０２）の仮想容量q１（またはq２）を、前述の図１１Fに示すテーブル６でP1，P2，P3，Q３より算出したq１max（q２max）とする（ステップＳ５７０）。

【0291】

得られた仮想容量q１（またはq２）にダイヤル９１の出力Voを掛けて目標流量Q１（またはQ２）を算出する（ステップＳ５８０）。

【0292】

目標回転数Q１（またはQ２）を前述の図１１Cに示すテーブル３に入力し、インバータ１０３（または２０３）に対する回転数指令Vinv１（またはVinv２）を算出する（ステップＳ５８５）。

【0293】

〜効果〜
本発明の第３の実施の形態によれば、原動機として電動モータを用いたもので第１の実施の形態と同じ効果が得られる。

【0294】

〜その他〜
以上の実施の形態は本発明の精神の範囲内で種々の変形が可能である。

【0295】

例えば、上記実施の形態では、信号油路１５０aの圧油により切り換わる圧油供給路切換弁１４０及び最高負荷圧切換弁１２０，２２０，３２０を別々のバルブとして構成したが、これらを１つのバルブに組み込み、単一の切換弁装置として構成してもよい。

【0296】

また、上記実施の形態のロードセンシングシステムは一例であり、ロードセンシングシステムは種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、ポンプ吐出圧と最高負荷圧を絶対圧として出力する差圧減圧弁を設け、その出力圧を圧力補償弁に導いて目標補償差圧を設定しかつＬＳ制御弁に導き、ロードセンシング制御の目標差圧を設定したが、ポンプ吐出圧と最高負荷圧を別々の油路で圧力制御弁やＬＳ制御弁に導くようにしてもよい。

【符号の説明】

【0297】

１ 原動機
１０１ 可変容量型メインポンプ（第１ポンプ）
２０１ 可変容量型メインポンプ（第２ポンプ）
３０１ 可変容量型メインポンプ（第３ポンプ）
１１２ レギュレータ（第１吐出流量制御装置）
２１２ レギュレータ（第２吐出流量制御装置）
３１２ レギュレータ（第３吐出流量制御装置）
１１２a，２１２a LS弁出力圧切換弁
１１２b，２１２b，３１２b LS弁
１１２c，２１２c，３１２c 流量制御ピストン
１１２d，２１２d，２１２e，３１２d 馬力制御ピストン
１１２f，２１２f トルクフィードバック用馬力制御ピストン
１１２g，２１２g 最大容量切換ピストン
３１０ トルク推定器
３１０a，３１０b 減圧弁
３１a，３１b パイロット圧油供給路
３２ パイロットリリーフ弁
３３ 切換弁
３４ ゲートロックレバー
１３ 原動機回転数検出弁
３a〜３h アクチュエータ
３a，３b，３d 複数の第１アクチュエータ
３a ブームシリンダ
３b アームシリンダ
３d バケットシリンダ
３f，３g 複数の第２アクチュエータ
３f 左走行モータ
３g 右走行モータ
３c，３e，３f 複数の第３アクチュエータ
３c 旋回モータ
３e スイングシリンダ
３h ブレードシリンダ
１０４ 第１制御弁ブロック
１０４ａ 第１バルブセクション
１０４ｂ 第２バルブセクション
３０４ 第２制御弁ブロック
１０５，２０５，３０５ 圧油供給路
１０５a，２０５a 圧油供給路
１０６a，１０６b，１０６d，２０６a，２０６b 流量制御弁（複数の第１流量制御弁）
１１６，２１６ 方向切換弁（複数の第２流量制御弁）
３０６c，３０６e，３０６h 流量制御弁（複数の第３流量制御弁）
１０７a，１０７b，１０７d，２０７a，２０７b，３０７c，３０７e，３０７h
圧力補償弁
１０９a，１０９b，２０９a，３０９c，３０９e シャトル弁
１３０a，１３０b シャトル弁
１１１，２１１，３１１ 差圧減圧弁
１１４，２１４，３１４ メインリリーフ弁
１１５，２１５，３１５ アンロード弁
１２０，２２０，３２０ 最高負荷圧切換弁
１４０ 圧油供給路切換弁
１５０ 絞り（走行操作検出装置）
１５０a 信号油路（走行操作検出装置）
１１７，２１７ 信号切換弁（走行操作検出装置）
７０a，７０b パイロット減圧弁（第１バルブ操作制限装置）
７０a，７０b，７０c パイロット減圧弁（第２バルブ操作制限装置）
６０a〜６０h パイロット弁
１０２，２０２，３０２ 固定容量型メインポンプ
２a，２b，２c 電動モータ
１０３，２０３，３０３，４０３ インバータ
８０〜８７ 圧力検出器
９０ コントローラ
９１ ダイヤル
９２ バッテリ
５０１ 下部走行体
５０２ 上部旋回体
５０４ フロント装置
５０９ 旋回装置
５１１ ブーム
５１２ アーム
５１３ バケット

【図1】

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図11C】

【図11D】

【図11E】

【図11F】

【図11G】