JP2001193705A - 油圧駆動装置 - Google Patents

油圧駆動装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】複数のアクチュエータを同時に駆動する複合操
作時にどれか１つのアクチュエータの負荷圧がメインリ
リーフ弁の設定圧に達しても、圧力補償弁が閉弁せず、
かつ他のアクチュエータが増速せず、複合操作性に優れ
た油圧駆動装置を提供する。 【解決手段】圧力補償弁２１ａ，２１ｂのそれぞれの目
標補償差圧をポンプ吐出圧と最高負荷圧との差圧により
設定しかつ目標ＬＳ差圧をエンジン１の回転数に依存す
る可変値として設定した油圧駆動装置において、最高負
荷圧ライン３５に固定絞り３２と信号圧可変リリーフ弁
３３を配置し、そのリリーフ設定圧ＰLMAX ’を目標ＬＳ
差圧ＰGR、メインリリーフ弁３０の設定圧ＰRに対し、
ＰLMAX ’＝ＰR−ＰGR＋α（αはＰGRより小さい値）と
なるように設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、油圧ポンプの吐出
圧が複数のアクチュエータの最高負荷圧より目標差圧だ
け高くなるようロードセンシング制御しかつ複数の方向
切換弁の前後差圧をそれぞれ圧力補償弁により制御する
油圧式ショベル等の建設機械の油圧駆動装置に係わり、
特に圧力補償弁のそれぞれの目標補償差圧を油圧ポンプ
の吐出圧と複数のアクチュエータの最高負荷圧との差圧
により設定し、かつロードセンシング制御の目標差圧を
エンジンの回転数に依存して可変に設定した油圧駆動装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】油圧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目標差圧だけ高くなるようロード
センシング制御する油圧駆動装置はロードセンシングシ
ステム（以下、適宜ＬＳシステムという）と呼ばれてお
り、このＬＳシステムでは、通常、複数の方向切換弁の
前後差圧をそれぞれ圧力補償弁により制御し、複数のア
クチュエータを同時に駆動する複合操作時に負荷圧の大
小に係わらず方向切換弁の開口面積に応じた比率で圧油
を供給できるようにしている。
【０００３】このようなＬＳシステムにおいて、特開平
１０−１９６６０４号公報には、油圧ポンプの吐出圧と
複数のアクチュエータの最高負荷圧との差圧（以下、Ｌ
Ｓ差圧という）を圧力補償弁に導き、圧力補償弁のそれ
ぞれの目標補償差圧をＬＳ差圧により設定し、かつロー
ドセンシング制御の目標差圧（以下、目標ＬＳ差圧とい
う）をエンジンの回転数に依存して可変に設定した油圧
駆動装置が記載されている。
【０００４】圧力補償弁のそれぞれの目標補償差圧をＬ
Ｓ差圧により設定することにより、複数のアクチュエー
タを同時に駆動する複合動作時に、油圧ポンプの吐出流
量が複数の方向切換弁の要求する流量に満たないサチュ
レーション状態になったとき、サチュレーションの程度
に応じてＬＳ差圧が低下し、これに伴って圧力補償弁の
目標補償差圧も小さくなるので、油圧ポンプの吐出流量
をそれぞれのアクチュエータが要求する流量の比に再分
配できる。これは特開昭６０−１１７０６号公報に記載
の発明の考えに基づいている。目標ＬＳ差圧をエンジン
の回転数に依存して可変に設定することにより、エンジ
ン回転数を下げた場合はそれに応じて目標ＬＳ差圧が小
さくなるので、方向切換弁の操作レバーを定格時と同じ
入力量操作しても、アクチュエータに供給される圧油の
流量が減り、速度が遅くなる。このため、エンジン回転
数に応じたアクチュエータ速度にでき、微操作性を向上
できる。
【０００５】また、ＬＳシステムにおいて、ＧＢ２１９
５７４５Ａには、最高負荷圧を信号圧として検出する最
高負荷圧ラインに信号圧リリーフ弁を設け、この信号圧
リリーフ弁の設定圧をメインリリーフ弁の設定圧よりも
低くし、この信号圧リリーフ弁で上限を規制された最高
負荷圧を圧力補償弁に導くようにしたものが記載されて
いる。このように最高負荷圧ラインに信号圧リリーフ弁
を設けることにより、複数のアクチュエータを同時に駆
動する複合操作時にどれか１つのアクチュエータの負荷
圧がメインリリーフ弁の設定圧に達し、油圧ポンプの吐
出圧と最高負荷圧が同じになっても、最高負荷圧ライン
の信号圧は油圧ポンプの吐出圧より下がるので、圧力補
償弁が全閉し全てのアクチュエータが停止することを防
止できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術には次のような問題がある。
【０００７】特開平１０−１９６６０４号公報に記載の
従来技術では、上記のようにＬＳ差圧を圧力補償弁に導
いて目標補償差圧としている。このため複数のアクチュ
エータを同時に駆動する複合操作時にどれか１つのアク
チュエータの負荷圧がメインリリーフ弁の設定圧に達
し、油圧ポンプの吐出圧と最高負荷圧が同じになると、
ＬＳ差圧が０となり、全ての圧力補償弁が全閉する。そ
の結果、リリーフ圧に達していない他のアクチュエータ
にも圧油が供給されなくなり、全てのアクチュエータが
停止してしまう。特開平１０−１９６６０４号公報に記
載の油圧駆動装置の最高負荷圧ラインにＧＢ２１９５７
４５Ａに記載の信号圧リリーフ弁を設けることにより、
上記のように油圧ポンプの吐出圧と最高負荷圧が同じに
なっても、検出ラインの信号圧は油圧ポンプの吐出圧よ
り下がるので、圧力補償弁が全閉し全てのアクチュエー
タが停止することを防止できる。しかし、この場合は、
新たな不具合を発生する。
【０００８】特開平１０−１９６６０４号公報に記載の
油圧駆動装置では、目標ＬＳ差圧をエンジンの回転数に
依存して可変に設定している。このため、エンジン回転
数が定格回転数にあるときとエンジン回転数を低く設定
したときとでは目標ＬＳ差圧が異なり、前者より後者の
方が目標ＬＳ差圧は小さくなり、これに応じて実際のＬ
Ｓ差圧も小さくなる。したがって、信号圧リリーフ弁の
設定圧を定格回転時のＬＳ差圧分メインリリーフ弁の設
定圧よりも低く設定したとすると、定格回転時は、アク
チュエータの負荷圧が低くメインリリーフ弁が作動しな
いときのＬＳ差圧と負荷圧がメインリリーフ弁の設定圧
まで上昇したときの油圧ポンプの吐出圧と検出ラインの
信号圧との差圧は同じであり、圧力補償弁の目標補償差
圧は変化しない。しかし、エンジン回転数を低く設定し
たときは、ＬＳ差圧は上記のように定格回転時に比べて
低くなるのに対し、信号圧リリーフ弁の設定圧とメイン
リリーフ弁の設定圧の差圧は定格回転時のＬＳ差圧分で
あるため、負荷圧がメインリリーフ弁の設定圧まで上昇
したときの油圧ポンプの吐出圧と検出ラインの信号圧と
の差圧はアクチュエータの負荷圧が低くメインリリーフ
弁が作動しないときのＬＳ差圧より大きくなり、圧力補
償弁の目標補償差圧は増加する。その結果、複数のアク
チュエータを同時に駆動する複合操作時にどれか１つの
アクチュエータの負荷圧がメインリリーフ弁の設定圧に
達すると、それ以外のアクチュエータには今までよりも
多くの圧油が供給され、増速してしまい、複合操作性が
著しく損なわれる。
【０００９】本発明の第１の目的は、複数のアクチュエ
ータを同時に駆動する複合操作時にどれか１つのアクチ
ュエータの負荷圧がメインリリーフ弁の設定圧に達して
も、他のアクチュエータが停止せず、複合操作性に優れ
た油圧駆動装置を提供することである。
【００１０】本発明の第２の目的は、複数のアクチュエ
ータを同時に駆動する複合操作時にどれか１つのアクチ
ュエータの負荷圧がメインリリーフ弁の設定圧に達して
も、他のアクチュエータが増速せず、複合操作性に優れ
た油圧駆動装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】（１）上記第１の目的を
達成するために、本発明は、エンジンと、このエンジン
により駆動される可変容量型の油圧ポンプと、この油圧
ポンプから吐出される圧油により駆動される複数のアク
チュエータと、前記油圧ポンプから前記複数のアクチュ
エータに供給される圧油の流量をそれぞれ制御する複数
の方向切換弁と、前記複数の方向切換弁の前後差圧をそ
れぞれ制御する複数の圧力補償弁と、前記油圧ポンプの
吐出圧が前記複数のアクチュエータの最高負荷圧より目
標差圧だけ高くなるようロードセンシング制御するポン
プ制御手段と、前記油圧ポンプの吐出圧の上限を規制す
るメインリリーフ弁とを備え、前記複数の圧力補償弁の
それぞれの目標補償差圧を、前記油圧ポンプの吐出圧と
前記複数のアクチュエータの最高負荷圧との差圧により
設定すると共に、前記ロードセンシング制御の目標差圧
を前記エンジンの回転数に依存する可変値として設定し
た油圧駆動装置において、前記油圧ポンプの吐出圧が前
記メインリリーフ弁の設定圧まで上昇するとき、前記複
数の圧力補償弁の目標補償差圧として、前記油圧ポンプ
の吐出圧と前記複数のアクチュエータの最高負荷圧との
差圧とは異なる補正値を設定する目標補償差圧補正手段
を設けるものとする。
【００１２】このように目標補償差圧補正手段を設け、
油圧ポンプの吐出圧がメインリリーフ弁の設定圧まで上
昇するとき、目標補償差圧として油圧ポンプの吐出圧と
最高負荷圧との差圧とは異なる補正値を設定することに
より、複数のアクチュエータを同時に駆動する複合操作
時にどれか１つのアクチュエータの負荷圧がメインリリ
ーフ弁の設定圧に達しても、目標補償差圧は０になら
ず、圧力補償弁は閉弁しないため、他のアクチュエータ
に圧油を供給できる。このため他のアクチュエータが停
止せず、良好な複合操作性が確保される。
【００１３】（２）また、上記第２の目的を達成するた
めに、本発明は、上記（１）において、前記補正値は前
記エンジンの回転数に依存する可変値であるものとす
る。
【００１４】これによりエンジン回転数が低くなり、エ
ンジン回転数に依存する可変値として設定したロードセ
ンシング制御の目標差圧が小さくなっても、それに応じ
て目標補償差圧として設定される補正値を小さくできる
ようになるため、複数のアクチュエータを同時に駆動す
る複合操作時にどれか１つのアクチュエータの負荷圧が
メインリリーフ弁の設定圧に達しても、ロードセンシン
グ制御の目標差圧よりも目標補償差圧が大きくなること
がなく、他のアクチュエータが増速せず、良好な複合操
作性が確保される。
【００１５】（３）また、上記第２の目的を達成するた
めに、本発明は、上記（１）において、前記補正値は、
前記エンジンの回転数に依存する可変値として設定した
前記ロードセンシング制御の目標差圧に等しいかそれよ
りも小さな値であるものとする。
【００１６】これによりエンジン回転数が低くなり、エ
ンジン回転数に依存する可変値として設定したロードセ
ンシング制御の目標差圧が小さくなっても、それに応じ
て目標補償差圧として設定される補正値が小さくなるた
め、複数のアクチュエータを同時に駆動する複合操作時
にどれか１つのアクチュエータの負荷圧がメインリリー
フ弁の設定圧に達しても、ロードセンシング制御の目標
差圧よりも目標補償差圧が大きくなることがなく、他の
アクチュエータが増速せず、良好な複合操作性が確保さ
れる。
【００１７】（４）上記（１）において、好ましくは、
前記目標補償差圧補正手段は、前記最高負荷圧を検出す
る最高負荷圧ラインに設けられ、この最高負荷圧ライン
に検出される最高負荷圧の上限を前記メインリリーフ弁
の設定圧よりも前記補正値分だけ低くする信号圧リリー
フ弁を有する。
【００１８】これにより油圧ポンプの吐出圧がメインリ
リーフ弁の設定圧まで上昇するとき、最高負荷圧ライン
に信号圧として検出される最高負荷圧は、メインリリー
フ弁の設定圧よりも補正値分だけ低くなり、目標補償差
圧として設定される補正値は油圧ポンプの吐出圧と複数
のアクチュエータの最高負荷圧との差圧とは異なるもの
となる。
【００１９】（５）また、上記第２の目的を達成するた
めに、本発明は、上記（４）において、前記信号圧リリ
ーフ弁は可変リリーフ弁であり、この可変リリーフ弁
は、そのリリーフ設定圧をＰLMAX0、前記ロードセンシ
ング制御の目標差圧をＰGR、前記メインリリーフ弁の設
定圧をＰRとするとき、 ＰLMAX0＝ＰR−ＰGR＋α （αはＰGRより小さい値）となるようにリリーフ設定圧
ＰLMAX0を設定するものとする。
【００２０】これにより目標補償差圧補正手段により目
標補償差圧として設定される補正値は、ＰR−ＰLMAX0＝
ＰGR−αとなり、ＰGR（エンジンの回転数に依存する可
変値として設定したロードセンシング制御の目標差圧）
よりも小さな値になる。このため、上記（３）で述べた
ように、複数のアクチュエータを同時に駆動する複合操
作時にどれか１つのアクチュエータの負荷圧がメインリ
リーフ弁の設定圧に達しても、ロードセンシング制御の
目標差圧よりも目標補償差圧が大きくなることがなく、
他のアクチュエータが増即せず、良好な複合操作性が確
保される。
【００２１】また、目標補償差圧として設定される補正
値をＰGRでなく、それよりも小さなＰGR−αにすること
により、同じリリーフ設定圧ＰLMAX0相当の信号圧を用
いるポンプ制御手段のロードセンシング制御が安定して
行え、システムの安定化を図ることができる。
【００２２】（６）更に、上記第２の目的を達成するた
めに、本発明は、上記（１）において、前記目標補償差
圧補正手段は、前記油圧ポンプの吐出圧が前記メインリ
リーフ弁の設定圧に上昇する直前に前記目標補償差圧を
前記油圧ポンプの吐出圧と前記複数のアクチュエータの
最高負荷圧との差圧から前記ロードセンシング制御の目
標差圧に切り換える選択弁を有するものとする。
【００２３】これにより油圧ポンプの吐出圧がメインリ
リーフ弁の設定圧に上昇するとき目標補償差圧（補正
値）としてロードセンシング制御の目標差圧が設定され
るため、上記（３）で述べたように、複数のアクチュエ
ータを同時に駆動する複合操作時にどれか１つのアクチ
ュエータの負荷圧がメインリリーフ弁の設定圧に達して
も、ロードセンシング制御の目標差圧よりも目標補償差
圧が大きくなることがなく、他のアクチュエータが増速
せず、良好な複合操作性が確保される。
【００２４】また、このように選択弁を用いて信号圧を
切り換えることにより、ポンプ制御手段のロードセンシ
ング制御ではリリーフ後も油圧ポンプの吐出圧と複数の
アクチュエータの最高負荷圧との差圧を使用できるた
め、ロードセンシング制御が安定して行え、システムの
安定化を図ることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。
【００２６】図１は本発明の第１の実施形態による油圧
駆動装置を示すもので、この油圧駆動装置は、エンジン
１と、油圧源２と、弁装置３と、複数のアクチュエータ
４ａ，４ｂ，…と、目標ＬＳ差圧生成回路５とを備えて
いる。
【００２７】油圧源２は、エンジン１により駆動される
可変容量型の油圧ポンプ１０及び固定容量型のパイロッ
トポンプ１１と、油圧ポンプ１０の傾転（容量）を制御
するＬＳ・馬力制御レギュレータ１２とを有し、ＬＳ・
馬力制御レギュレータ１２は、油圧ポンプ１０の吐出圧
が高くなると油圧ポンプ１０の傾転を減らす馬力制御傾
転アクチュエータ１２ａと、油圧ポンプ１０の吐出圧が
複数のアクチュエータ４ａ，４ｂ，…の最高負荷圧より
目標差圧だけ高くなるようロードセンシング制御するＬ
Ｓ制御弁１２ｂ及びＬＳ制御傾転アクチュエータ１２ｃ
とを備えている。
【００２８】ＬＳ制御弁１２ｂは、アクチュエータ１２
ｃを減圧し油圧ポンプ１０の傾転を増やす側に位置する
受圧部１２ｄと、アクチュエータ１２ｃを増圧し油圧ポ
ンプ１０の傾転を減らす側に位置する受圧部１２ｅとを
有し、受圧部１２ｄには目標ＬＳ差圧生成回路５の圧力
制御弁５１（後述）の出力圧であるロードセンシング制
御の目標差圧、つまり目標ＬＳ差圧が導かれ、受圧部１
２ｅには圧力制御弁３４（後述）の出力圧（通常は油圧
ポンプ１０の吐出圧と最高負荷圧との差圧、つまりＬＳ
差圧）がロードセンシング制御信号圧としてが導かれ
る。
【００２９】弁装置３は、アクチュエータ４ａ，４ｂ，
…に対応する弁セクション３ａ，３ｂ，…とそれ以外の
弁セクション３ｐとを有し、弁セクション３ａ，３ｂ，
…には、クローズドセンタ型の複数の方向切換弁２０
ａ，２０ｂ，…、複数の圧力補償弁２１ａ，２１ｂ，
…、最高負荷圧検出回路の一部を構成するシャトル弁２
２ａ，２２ｂ，…が配置され、弁セクション３ｐにはメ
インリリーフ弁３０、可変アンロード弁３１、固定絞り
３２と信号圧可変リリーフ弁３３と、上記の圧力制御弁
３４が配置されている。
【００３０】方向切換弁２０ａ，２０ｂ，…は油圧ポン
プ２の吐出ライン７につながる圧油供給ライン８に接続
され、油圧ポンプ２からアクチュエータ４ａ，４ｂ，…
に供給される圧油の流量と方向をそれぞれ制御する。ま
た、方向切換弁２０ａ，２０ｂ，…には、それぞれ、ア
クチュエータ４ａ，４ｂ，…の駆動時にそれらの負荷圧
を取り出す負荷ポート２３ａ，２３ｂ，…が設けられ、
これら負荷ポート２３ａ，２３ｂ，…に取り出された負
荷圧がそれぞれシャトル弁２２ａ，２２ｂ，…の入力ポ
ートの一方に導かれる。シャトル弁２２ａ，２２ｂ，…
はトーナメント方式に接続されており、これにより最終
段のシャトル弁２２ａの出力ポートに接続された最高負
荷圧ライン３５に最高負荷圧が信号圧として検出され
る。
【００３１】圧力補償弁２１ａ，２１ｂ，…は方向切換
弁２０ａ，２０ｂ，…の上流側に配置され、方向切換弁
２０ａ，２０ｂ，…のメータイン絞り部の前後差圧を同
じにするよう制御するものである。この目的のため、圧
力補償弁２１ａ，２１ｂ，…は、それぞれ、開方向作動
の受圧部２５ａ，２５ｂ，…及び２６ａ，２６ｂ，…と
閉方向作動の受圧部２７ａ，２７ｂ，…を有し、受圧部
２５ａ，２５ｂ，…には圧力制御弁３４の出力圧（通常
はＬＳ差圧）が導かれ、受圧部２６ａ，２６ｂ，…に方
向切換弁２０ａ，２０ｂ，…の上記負荷ポート２３ａ，
２３ｂ，…に取り出されたアクチュエータ４ａ，４ｂ，
…の負荷圧（方向切換弁２０ａ，２０ｂ，…のメータイ
ン絞り部の下流側の圧力）が導かれ、受圧部２７ａ，２
７ｂ，…には方向切換弁２０ａ，２０ｂ，…のメータイ
ン絞り部の上流側の圧力が導かれ、受圧部２５ａ，２５
ｂ，…に導かれる圧力制御弁３４の出力圧（通常はＬＳ
差圧）を目標補償差圧として、方向切換弁２０ａ，２０
ｂ，…の前後差圧を当該目標補償差圧に等しくするよう
制御する。
【００３２】このように圧力補償弁２１ａ，２１ｂ，…
を構成することにより、複数のアクチュエータ４ａ，４
ｂ，…を同時に駆動する複合操作時に負荷圧の大小に係
わらず方向切換弁２０ａ，２０ｂ，…のメータイン絞り
部の開口面積に応じた比率で圧油を供給できるようにな
る。また、複合動作時に、油圧ポンプ１０の吐出流量が
方向切換弁２０ａ，２０ｂ，…の要求する流量に満たな
いサチュレーション状態になっても、サチュレーション
の程度に応じてＬＳ差圧が低下し、これに伴って圧力補
償弁２１ａ，２１ｂ，…の目標補償差圧も小さくなるの
で、油圧ポンプ１０の吐出流量をそれぞれのアクチュエ
ータ４ａ，４ｂ，…が要求する流量の比に再分配でき
る。
【００３３】メインリリーフ弁３０は圧油供給ライン８
に接続され、油圧ポンプ１０の吐出圧の上限を規制する
ものであり、リリーフ圧を設定するバネ３０ａを有して
いる。
【００３４】可変アンロード弁３１は同様に圧油供給ラ
イン８に接続され、油圧ポンプ１０の吐出圧と最高負荷
圧との差圧を圧力制御弁５１の出力圧である目標ＬＳ差
圧よりも若干大きい値に制限するよう作動する。この目
的のため、可変アンロード弁３１は閉方向作動の受圧部
３１ａ，３１ｂと閉方向作動のバネ３１ｃ、及び開方向
作動の受圧部３１ｄを有し、受圧部３１ａ，３１ｂにそ
れぞれ最高負荷圧ライン３５の圧力（最高負荷圧）及び
圧力制御弁５１の出力圧である目標ＬＳ差圧が導かれ、
受圧部３１ｄに油圧ポンプ１０の吐出圧が導かれる。
【００３５】固定絞り３２及び信号圧可変リリーフ弁３
３は、油圧ポンプ１０の吐出圧がメインリリーフ弁３０
の設定圧まで上昇するとき、最高負荷圧ライン３５に検
出された最高負荷圧を補正して圧力制御弁３４の出力圧
が０にならないようにするものであり、固定絞り３２は
最高負荷圧ライン３５の途中に設けられ、信号圧可変リ
リーフ弁３３は最高負荷圧ライン３５の固定絞り３２よ
り下流側の部分（以下、信号圧ラインという）３５ａに
接続され、信号圧ライン３５ａに検出される最高負荷圧
の上限をメインリリーフ弁３０の設定圧よりも、圧力制
御弁５１の出力圧である目標ＬＳ差圧分からＬＳ制御調
整値α（後述）を差し引いた値だけ低くする。この目的
のため、信号圧可変リリーフ弁３３はリリーフ圧の設定
手段として閉方向作動のバネ３３ａと開方向作動の受圧
部３３ｂを有し、バネ３３ａの設定圧はメインリリーフ
弁３０のバネ３０ａより上記α分だけ大きな値に設定
し、受圧部３３ｂに圧力制御弁５１の出力圧である目標
ＬＳ差圧を導き、これにより信号圧ライン３０ａに検出
される最高負荷圧がバネ３３ａの設定圧（＝メインリリ
ーフ弁３０の設定圧＋α）から目標ＬＳ差圧を差し引い
た値まで上昇するとメインリリーフ弁３０が作動し、検
出される最高負荷圧がそれ以上上がらなくなる。
【００３６】圧力制御弁３４は圧油供給ライン８の圧力
（油圧ポンプ１０の吐出圧）と信号圧ライン３５ａの圧
力（最高負荷圧）との差圧を絶対圧として出力する差圧
発生弁であり、増圧方向作動の受圧部３４ａと減圧方向
作動の受圧部３４ｂ，３４ｃを有し、受圧部３４ａに圧
油供給ライン８の圧力が導かれ、受圧部３４ｂ，３４ｃ
にそれぞれ信号圧ライン３５ａの信号圧と自己の出力圧
が導かれ、これらの圧力のバランスでパイロットポンプ
１１の圧力を基に圧油供給ライン８の圧力と信号圧ライ
ン３５ａの信号圧との差圧（ＬＳ差圧）に等しい圧力を
信号圧ライン３６に出力する。この圧力制御弁３４の出
力圧は信号圧ライン３６ａ，３６ｂを介してＬＳ制御弁
１２ｂの受圧部１２ｅ及び圧力補償弁２１ａ，２１ｂ，
…の受圧部２５ａ，２５ｂ，…に導かれる。なお、圧力
制御弁３４によりＬＳ差圧を絶対圧として出力する構成
は特開平１０−８９３０４号公報に記載の発明の提案に
よるものである。
【００３７】目標ＬＳ差圧生成回路５は流量検出弁５０
と圧力発生弁５１とを有し、流量検出弁５０は絞り部５
０ａを有しかつその絞り部５０ａがパイロットポンプ１
１の吐出ライン９に配置されている。吐出ライン９の流
量検出弁５０より下流側のライン９ａには、パイロット
油圧源としての元圧を規定するリリーフ弁４０が接続さ
れ、ライン９ａは、例えば方向切換弁２０ａ，２０ｂ，
…を切換操作するためのパイロット圧を生成するリモコ
ン弁（図示せず）へと接続されている。また、ライン９
ａは分岐ライン９ｂを介して上記圧力発生弁３４の入力
ポートに接続され、圧力発生弁３４の油圧源として用い
られる。
【００３８】流量検出弁５０は吐出ライン９を流れる圧
油の流量を絞り部５０ａの前後差圧の変化として検出
し、その前後差圧をＬＳ目標差圧として用いるためのも
のである。ここで、吐出ライン９を流れる圧油の流量は
パイロットポンプ１１の吐出流量であり、この吐出流量
はエンジン１の回転数によって変化するため、吐出ライ
ン９を流れる圧油の流量を検出することはエンジン１の
回転数を検出することである。例えば、エンジン１の回
転数が低下すれば当該流量が減少し、絞り部５０ａの前
後差圧は低下する。
【００３９】また、絞り部５０ａは開口面積が連続的に
変化する可変絞り部として構成されており、流量検出弁
５０は更に開方向作動の受圧部５０ｂと絞り方向作動の
受圧部５０ｃ及びバネ５０ｄを有し、受圧部５０ｂに可
変絞り部５０ａの上流側圧力が導かれ、受圧部５０ｃに
可変絞り部５０ａの下流側圧力が導かれ、可変絞り部５
１ａ自身の前後差圧に依存してその開口面積を変化させ
る構成となっている。このように流量検出弁５０を構成
し、可変絞り部５０ａの前後差圧をＬＳ目標差圧として
用いることにより、エンジン回転数に応じたサチュレー
ション現象の改善が図れ、エンジン回転数を低く設定し
た場合に良好な微操作性が得られる。なお、この点は特
開平１０−１９６６０４号公報に詳しい。
【００４０】圧力発生弁５１は可変絞り部５０ａの前後
差圧を絶対圧として出力する差圧発生弁であり、増圧方
向作動の受圧部５１ａと減圧方向作動の受圧部５１ｂ，
５１ｃを有し、受圧部５１ａに可変絞り部５０ａの上流
側圧力が導かれ、受圧部５１ｂ，５１ｃにそれぞれ可変
絞り部５０ａの下流側圧力と自己の出力圧が導かれ、こ
れらの圧力のバランスでライン９ａの圧力を基に可変絞
り部５０ａの前後差圧に等しい圧力を信号圧ライン５３
に出力する。この圧力制御弁５１の出力圧は信号圧ライ
ン５３ａを介してＬＳ制御弁１２ｂの受圧部１２ｄにＬ
Ｓ目標差圧として導かれ、更に同じ圧力が信号圧ライン
５３ｂを介して可変アンロード弁３１の受圧部３１ｂ及
び信号圧可変リリーフ弁の受圧部３３ｂに導かれる。
【００４１】ここで、可変絞り部５０ａの開口面積は、
例えばエンジン１が定格回転時に１５ｋｇｆ／ｃｍ2程
度の所望のＬＳ目標差圧が得られるように設定されてい
る。
【００４２】図２に信号圧可変リリーフ弁３３のオーバ
ライド特性を示す。図中、ＰLMAX0は信号圧可変リリー
フ弁３３の設定圧、ＰRはメインリリーフ弁３０の設定
圧、ＰGRはエンジン回転数に応じて変化する目標ＬＳ差
圧である。
【００４３】信号圧可変リリーフ弁３３の設定圧Ｐ
LMAX0は目標ＬＳ差圧ＰGRに対し下式になるように制御
される。
【００４４】ＰLMAX0＝ＰR−ＰGR＋α ただし、αはＬＳ制御調整値（後述） つまり、エンジン回転数が低くなるに従い目標ＬＳ差圧
ＰGRが小さくなるので、それに応じて信号圧可変リリー
フ弁３３の設定圧ＰLMAX0は大きくなる。
【００４５】図３に、負荷圧ライン３５に検出される実
際の最高負荷圧と上記のように信号圧可変リリーフ弁３
３の設定圧ＰLMAX0が制御されるときの信号圧ライン３
５ａの圧力（信号圧）との関係を示す。図中、ＰLMAXが
実際の最高負荷圧、ＰLMAX′が信号圧である。
【００４６】実際の最高負荷圧ＰLMAXが信号圧可変リリ
ーフ弁３３の設定圧ＰLMAX0と同じになるまでは信号圧
可変リリーフ弁３３は作動しないので、ＰLMAX′＝Ｐ
LMAXである。実際の最高負荷圧ＰLMAXが信号圧可変リリ
ーフ弁３３の設定圧ＰLMAX0以上になると信号圧可変リ
リーフ弁３３が作動するため、信号圧ライン３５ａの圧
力ＰLMAX′はそれ以上上昇せず、ＰLMAX0で頭打ち（一
定）となる。また、エンジン回転数が低くなるに従いＰ
LMAX0が大きくなるので、それに応じて頭打ちとなる信
号圧ＰLMAX′も上昇する。
【００４７】その結果、油圧ポンプ１０の吐出圧をＰ
ｓ、圧力補償弁２１ａ，２１ｂ，…の目標補償差圧をＰ
ｃとすると、信号圧可変リリーフ弁のリリーフ時に圧力
制御弁３４から圧力補償弁２１ａ，２１ｂ，…の受圧部
２５ａ，２５ｂ，…に出力される圧力で設定される目標
補償差圧Ｐｃは、下式のようになる。
【００４８】Ｐｃ＝Ｐｓ−ＰLMAX0 Ｐｓ＝ＰRより、 Ｐｃ＝ＰGR‐α 次に、以上のように構成した本実施形態の動作を従来技
術に基づく比較例と対比して説明する。
【００４９】図４は、図１に示した本実施形態の油圧駆
動装置を特開平１０−１９６６０４号公報に記載の従来
技術に基づいて変更したものを比較例１として示す図で
ある。この比較例１は、図１に示した弁装置３を弁装置
３０１に置き換え、弁装置３０１の弁セクション３０１
ｐに、図１に示した固定絞り３２及び信号圧可変リリー
フ弁３３を設置せず、最高負荷圧ライン３５で検出した
最高負荷圧を直接圧力制御弁３４に導く構成としたもの
である。
【００５０】この比較例１の構成では、例えばアクチュ
エータ４ａ，４ｂを同時に駆動する複合操作中、１つの
アクチュエータの負荷圧がメインリリーフ弁３０の設定
圧に達した場合、設定圧に達していない他方のアクチュ
エータに圧油が供給されなくなる。つまり、複合操作時
にどれか１つのアクチュエータがメインリリーフ弁３０
の設定圧に達すると、全てのアクチュエータが停止して
しまう。
【００５１】図５に動作例を示す。図５は、アクチュエ
ータ４ａを油圧ショベルの旋回モータ、アクチュエータ
４ｂを油圧ショベルのブームシリンダとし、油圧ショベ
ルのの典型的掘削動作である、ブーム上げと旋回を複合
して行った場合のブームストローク、旋回角速度、ポン
プ吐出圧Ｐｓ、最高負荷圧ＰLMAX、目標補償差圧Ｐｃの
時間変化を示す図である。
【００５２】図５において、ブームシリンダ４ｂがスト
ロークエンドに達すると、最高負荷圧ＰLMAX及びポンプ
吐出圧Ｐｓが共にメインリリーフ弁３０の設定圧まで上
昇する。その結果、Ｐｓ＝ＰLMAXとなるため、圧力制御
弁３４から圧力補償弁２１ａ，２１ｂに目標補償差圧と
して出力される出力圧Ｐｃ（＝Ｐｓ‐ＰLMAX）＝０（ｋ
ｇｆ／ｃｍ2）となり、圧力補償弁２１ａ，２１ｂには
方向切換弁２０ａ，２０ｂの前後差圧のみが受圧部２６
ａ，２７ａ及び２６ｂ，２７ｂに作用する。
【００５３】この状態で、方向切換弁２０ａ，２０ｂに
圧油の流れが多少でも存在すると、圧力補償弁２１ａ，
２１ｂのスプールは閉じ方向に動作する力を受ける。こ
のとき、圧力補償弁２１ａ，２１ｂが開いている限り圧
油の流れがあるため、圧力補償弁２１ａ，２１ｂは全閉
になるまで閉じ方向の力を受け続ける。その結果、圧力
補償弁２１ａ，２１ｂは全閉となる。このように圧力補
償弁２１ａ，２１ｂが全閉となることにより、旋回モー
タ４ａヘの圧油の供給は無くなり、旋回角速度は０とな
る。
【００５４】上記の結果、ブーム上げと旋回の複合操作
において、ブームシリンダ４ｂがストロークエンドに達
し、ブームシリンダ４ｂの負荷圧がメインリリーフ弁３
０の設定圧まで上昇すると、旋回が停止してしまい、操
作性を著しく損なう。
【００５５】上記のような不具合の解決手段として、Ｇ
Ｂ２１９５７４５Ａに記載のように、信号圧としてのＰ
LMAXに上限を設定する信号圧リリーフ弁を設け、その設
定圧をメインリリーフ弁３０の設定圧以下とし、メイン
リリーフ弁３０のリリーフ時にＰｓ＝ＰLMAXとならない
ように設定する方法が考えられる。
【００５６】図６にそのような構成を比較例２として示
す。比較例２は、図１に示した本実施形態の油圧駆動装
置から目標ＬＳ差圧生成回路５を取り除き、油圧源１０
２におけるＬＳ・馬力制御レギュレータ１１２に、図１
に示したＬＳ制御弁１２ｂの代わりにＬＳ目標値を一定
値として設定するバネ１１２ｄを持つＬＳ制御弁１１２
ｂを設置したもので、図１に示した弁装置３を弁装置３
０２に置き換え、弁装置３０２の弁セクション３０２ｐ
に、図１に示した可変アンロード弁３１及び信号圧可変
リリーフ弁３３の代わりに、設定圧をバネ１３１ｃ，１
３３ａでそれぞれ固定したアンロード弁１３１及び信号
圧リリーフ弁１３３を設置したものである。
【００５７】最高負荷圧ライン３５に固定絞り３２を介
して信号圧リリーフ弁１３３を設け、信号圧リリーフ弁
１３３で制御された信号圧ライン３５ａの圧力ＰLMAX′
を圧力制御弁３４に導くことで、メインリリーフ弁３０
のリリーフ時に圧力制御弁３４にはメインリリーフ弁３
０の設定圧よりも低い圧力ＰLMAX′が信号圧として導か
れる。
【００５８】図７は、比較例２にてブーム上げと旋回の
複合操作を行った場合のブームストローク、旋回角速
度、ポンプ吐出圧Ｐｓ、信号圧ライン３５ａの圧力（信
号圧）ＰLMAX′、目標補償差圧Ｐｃの時間変化を示す図
である。
【００５９】図７において、ブームシリンダ４ｂがスト
ロークエンドに達すると、最高負荷圧ＰLMAX及びポンプ
吐出圧Ｐｓが共にメインリリーフ弁３０の設定圧まで上
昇する。このとき、信号圧リリーフ弁１３３により制御
される信号圧ライン３５ａの圧力ＰLMAX′はメインリリ
ーフ弁３０の設定圧より低い圧力に制限される。その結
果、圧力制御弁３４から圧力補償弁２１ａ，２１ｂに目
標補償差圧として出力される出力圧Ｐｃ（＝Ｐｓ‐Ｐ
LMAX′）は０にならず、メインリリーフ弁３０の設定圧
と信号圧リリーフ１３３の設定圧の差圧になる。
【００６０】ここで、信号圧リリーフ弁１３３の設定圧
ＰLMAX0を下式のように設定することで、メインリリー
フ弁３０が作動する前のブーム操作時とメインリリーフ
弁３０の作動時で目標補償差圧は変化しない。
【００６１】 ＰLMAX0＝メインリリーフ設定圧−目標ＬＳ差圧 結果として、ブームシリンダ４ｂがストロークエンドに
達し、メインリリーフ弁３０がリリーフしても、旋回が
停止することなく複合操作性が維持される。
【００６２】しかし、上記解決手段を特開平１０−１９
６６０４号公報に記載の油圧駆動装置にそのまま適用し
た場合は、新たな不具合を発生する。
【００６３】図８にそのような構成を比較例３として示
す。比較例３は、図１に示した本実施形態の油圧駆動装
置をＧＢ２１９５７４５Ａに記載の従来技術の考えに従
って修正したものであり、図１に示した弁装置３を弁装
置３０３に置き換え、弁装置３０３の弁セクション３０
３ｐに、図１に示した信号圧可変リリーフ弁３３の代わ
りに、設定圧をバネ１３３ａで固定した信号圧リリーフ
弁１３３を設置したものである。
【００６４】信号圧リリーフ弁１３３の動作は比較例２
のものと同じである。また、比較例３では、エンジン回
転数により目標ＬＳ差圧が変動する構成となっている。
信号圧リリーフ弁１３３のバネ１３３ａによる設定圧
は、エンジン回転数が定格回転にあるときの目標ＬＳ差
圧分だけメインリリーフ弁３０の設定圧より低く設定す
る。
【００６５】比較例３のエンジン回転数が定格回転数に
ある場合の動作は比較例２と同じであり、図７に示した
ようにブーム上げと旋回の複合操作時にブームシリンダ
４ｂがストロークエンドに達しメインリリーフ弁３０が
リリーフしても、旋回角速度は低下することが無く、複
合操作性を維持することができる。
【００６６】しかし、エンジン回転数を定格回転数より
低く設定した場合、比較例３では目標ＬＳ差圧を低く
し、定格時と同じ方向切換弁２０ａ，２０ｂ，…の操作
レバーの入力量に対し、アクチュエータ４ａ，４ｂの速
度が遅くなるようにしている。
【００６７】図９は、比較例３でエンジン回転数を定格
回転数より低く設定してブーム上げと旋回の複合操作を
行った場合の図７と同様な状態量の時間変化を示す図で
ある。
【００６８】図９において、メインリリーフ弁３０がリ
リーフする前のブーム上げ動作時は、最高負荷圧ＰLMAX
（＝ＰLMAX′）に対し、目標ＬＳ差圧分だけ高くポンプ
吐出圧Ｐｓが保持される。この場合の目標ＬＳ差圧はエ
ンジン回転数が定格にある場合に比べ低くなっているの
で、ポンプ吐出圧と最高負荷圧との差圧Ｐｓ−ＰLMAX、
つまり圧力制御弁３４の出力圧により設定される圧力補
償弁２１ａ，２１ｂの目標補償差圧Ｐｃは、エンジン回
転数が定格にある場合に比べ低く維持される。
【００６９】ブームシリンダ４ｂがストロークエンドに
達し、メインリリーフ弁３０がリリーフすると、信号圧
リリーフ弁１３３により信号圧ライン３５ａの圧力Ｐ
LMAX′は最高負荷圧ＰLMAXより低く制限される。この場
合、ポンプ吐出圧Ｐｓと信号圧ＰLMAX′の差は、エンジ
ン定格回転時の目標ＬＳ差圧であるため、圧力制御弁３
４の出力圧により設定される圧力補償弁２１ａ，２１ｂ
の目標補償差圧Ｐｃはリリーフ前のブーム動作時に比
べ、増加する。
【００７０】結果として、ブームと複合している旋回の
角速度はブームシリンダ４ｂがストロークエンドに達す
ると同時に加速してしまう。その結果、複合操作性は著
しく損なわれる。
【００７１】本実施形態は、上記のように信号圧リリー
フ弁３３を可変リリーフ弁とし、その設定圧をエンジン
回転数によって変わる目標ＬＳ差圧に応じて変えたもの
であり、これにより上記の不具合を解消できる。
【００７２】本実施形態のシステムで、比較例と同様に
ブーム上げと旋回の複合操作を行った場合の動作例を説
明する。
【００７３】図１０は、本実施形態のシステムでエンジ
ン回転数を定格回転数に設定してブーム上げと旋回の複
合操作を行った場合の図７と同様な状態量の時間変化を
示す図であり、図１１は、本実施形態のシステムでエン
ジン回転数を定格回転数より低く設定してブーム上げと
旋回の複合操作を行った場合の図７と同様な状態量の時
間変化を示す図である。
【００７４】図１０において、メインリリーフ弁３０が
リリーフする前のブーム上げ動作時は、信号圧可変リリ
ーフ弁３３は作動せず、信号圧ライン３５ａには最高負
荷圧ＰLMAXがそのまま信号圧ＰLMAX′として検出され
る。また、最高負荷圧ＰLMAX（＝ＰLMAX′）に対し、目
標ＬＳ差圧ＰGR分だけ高くポンプ吐出圧Ｐｓが保持され
る。このため、圧力制御弁３４の出力圧により設定され
る圧力補償弁２１ａ，２１ｂの目標補償差圧Ｐｃは、ポ
ンプ吐出圧と最高負荷圧との差圧Ｐｓ−ＰLMAX、つまり
目標ＬＳ差圧ＰGRに等しくなる（Ｐｃ＝ＰGR）。
【００７５】ブームシリンダ４ｂがストロークエンドに
達し、メインリリーフ弁３０がリリーフすると、最高負
荷圧ＰLMAX及びポンプ吐出圧Ｐｓが共にメインリリーフ
弁３０の設定圧ＰRまで上昇する。このとき、信号圧可
変リリーフ弁３３の設定圧ＰL MAX0は目標ＬＳ差圧ＰGR
に対しＰLMAX0＝ＰR−ＰGR＋αに制御され、信号圧可変
リリーフ弁３３により制御される信号圧ライン３５ａの
圧力ＰLMAX′はメインリリーフ弁３０の設定圧ＰRより
低いＰLMAX′＝ＰR−ＰGR＋αに制限される。その結
果、圧力制御弁３４から圧力補償弁２１ａ，２１ｂに目
標補償差圧として出力される出力圧Ｐｃ（＝Ｐｓ‐Ｐ
LMAX′）は０にならず、メインリリーフ弁３０の設定圧
と信号圧リリーフ３３の設定圧の差圧、つまりＰｃ＝Ｐ
GR−αになる。
【００７６】結果として、ブームシリンダ４ｂがストロ
ークエンドに達し、メインリリーフ弁３０がリリーフし
ても、旋回が停止することなく複合操作性が維持され
る。
【００７７】エンジン回転数を定格回転数より低く設定
した場合も同様である。即ち、図１１において、メイン
リリーフ弁３０がリリーフする前のブーム上げ動作時
は、圧力補償弁２１ａ，２１ｂの目標補償差圧Ｐｃは目
標ＬＳ差圧ＰGRになり（Ｐｃ＝ＰGR）、ブームシリンダ
４ｂがストロークエンドに達すると、圧力補償弁２１
ａ，２１ｂの目標補償差圧Ｐｃ（＝Ｐｓ‐ＰLMAX′）は
０にならず、メインリリーフ弁３０の設定圧と信号圧リ
リーフ３３の設定圧の差圧になる（Ｐｃ＝ＰGR−α）。
ただし、この場合の目標ＬＳ差圧ＰGRはエンジン回転数
が定格にある場合に比べ低くなっているので、圧力補償
弁２１ａ，２１ｂの目標補償差圧Ｐｃはエンジン回転数
が定格にある場合に比べ低く維持される。
【００７８】結果として、ブームシリンダ４ｂがストロ
ークエンドに達し、メインリリーフ弁３０がリリーフし
ても、旋回が停止することなく複合操作性が維持され、
しかも旋回の角速度の増速も生じない。
【００７９】また、本実施形態では、信号圧可変リリー
フ弁３３の設定圧ＰLMAX0を目標ＬＳ差圧ＰGRに対しＰ
LMAX0＝ＰR−ＰGRとせずに、ＰLMAX0＝ＰR−ＰGR＋αと
している。その効果について以下に説明する。
【００８０】圧力制御弁３４の出力圧ＰｃはＬＳ・馬力
制御レギュレータ１２のＬＳ制御弁１２ｂにもロードセ
ンシング制御信号圧として供給されている。ＬＳ制御弁
１２ｂには油圧ポンプ１０の吐出流量を増やす方向に目
標ＬＳ差圧ＰGRが導かれ、吐出流量を減らす方向に上記
ロードセンシング制御信号圧Ｐｃが導かれている。ここ
で、Ｐｃ＝ＰGR−αとすることで、メインリリーフ弁３
０のリリーフ時にポンプ吐出量は馬力制御傾転アクチュ
エータ１２ａによる馬力制御流量範囲内で最大になるよ
うに制御される。
【００８１】仮に、α＝０とした場合、ＬＳ制御弁１２
ｂはその両端の受圧部１２ｄ，１２ｅの信号圧が等しく
なるため、制御性を失い、メインリリーフ弁１０の設定
圧や信号圧可変リリーフ弁３３の設定圧のバラツキの影
響を受け、不安定になってしまう。
【００８２】以上の理由から、ＬＳ制御調整値αを設定
することでシステムの安定化を図ることが可能となる。
【００８３】しかし、このαの設定により、メインリリ
ーフ弁３０のリリーフ時に圧力制御弁３４の出力する目
標補償差圧Ｐｃは、リリーフしない場合に比べα分だけ
低くなり（Ｐｃ＝ＰGR→Ｐｃ＝ＰGR−α）、複合してい
る他のアクチュエータの速度低下を生じる（図１０及び
図１１）。この点を考慮し、実際には速度変化が顕著に
感じない範囲でαを設定する。一例として、αは次のよ
うに設定できる。
【００８４】α＝Ｐｃ0×０．１４ ここでＰｃ0はエンジン定格回転数での目標ＬＳ差圧で
ある。
【００８５】以上のように本実施形態によれば、複数の
アクチュエータ４ａ，４ｂ，…を同時に駆動する複合操
作時にどれか１つのアクチュエータの負荷圧がメインリ
リーフ弁３０の設定圧に達しても、他のアクチュエータ
が停止したり、増速することなく良好な複合操作性が維
持される。
【００８６】本発明の第２の実施形態を図１２〜図１４
により説明する。図中、図１に示した部材と同等のもの
には同じ符号を付している。
【００８７】図１２において、本実施形態の油圧駆動装
置は弁装置３Ａを有し、弁装置３Ａの弁セクション３Ａ
ｐでは、図１に示した固定絞り３２及び信号圧可変リリ
ーフ弁３３を設置せず、最高負荷圧ライン３５で検出し
た最高負荷圧を直接圧力制御弁３４に導いている。ま
た、圧力制御弁３４の出力圧と圧力制御弁５１の出力圧
であるＬＳ目標差圧とで選択可能とする選択弁６０が設
けられ、この選択弁６０の出力圧が圧力補償弁２１ａ，
２１ｂ，…の受圧部２５ａ，２５ｂ，…に導かれ、目標
補償差圧が設定される。
【００８８】選択弁６０は、２つの入力ポート６０ａ，
６０ｂと１つの出力ポート６０ｃを有し、入力ポート６
０ａには信号圧ライン３６及びこれから分岐する信号圧
ライン３６ｃを介して圧力制御弁３４の出力圧が導か
れ、入力ポート６０ｂには信号圧ライン５３ｂ及びこれ
から分岐する信号圧ライン５３ｃを介して圧力制御弁５
１の出力圧、つまり目標ＬＳ差圧が導かれ、出力ポート
６０ｃは信号圧ライン６１を介して圧力補償弁２１ａ，
２１ｂ，…の受圧部２５ａ，２５ｂ，…に接続され、こ
れら受圧部２５ａ，２５ｂ，…に選択弁６０の出力圧が
導かれる。
【００８９】また、選択弁６０は、第１入力ポート６０
ａを選択する方向に作動するバネ６０ｄと、第２入力ポ
ート６０ｂを選択する方向に作動する受圧部６０ｅ，６
０ｆとを有し、受圧部６０ｅには最高負荷圧ライン３５
及びこれから分岐する信号圧ライン３５ｂを介して最高
負荷圧が導かれ、受圧部６０ｆには信号圧ライン５３ｃ
から分岐する信号圧ライン５３ｄを介して圧力制御弁５
１の出力圧、つまり目標ＬＳ差圧が導かれる。バネ６０
ｄは、メインリリーフ弁３０の設定圧と同じ圧力換算値
が得られる強さ、つまりメインリリーフ弁３０のバネ３
０ａと同じ強さに設定されている。
【００９０】更に、選択弁６０は第１入力ポート６０ａ
の圧力を選択する図示の位置から第２入力ポート６０ｂ
の圧力を選択する位置に切り替わるとき、圧力を滑らか
に連続的に変化させる可変絞り部６０ｇ，６０ｈを備え
ている。
【００９１】図１３は、本実施形態のシステムでエンジ
ン回転数を定格回転数に設定してブーム上げと旋回の複
合操作を行った場合の図１０と同様な状態量の時間変化
を示す図であり、図１４は、本実施形態のシステムでエ
ンジン回転数を定格回転数より低く設定してブーム上げ
と旋回の複合操作を行った場合の図１１と同様な状態量
の時間変化を示す図である。
【００９２】図１３において、メインリリーフ弁３０が
リリーフする前のブーム上げ動作時は、選択弁６０は図
示の位置にあり、圧力制御弁３４の出力圧Ｐｃが選択弁
６０の出力圧Ｐｃ′として選択され、圧力補償弁２１
ａ，２１ｂ，…の目標補償差圧として設定される。ま
た、最高負荷圧ＰLMAXに対し、目標ＬＳ差圧ＰGR分だけ
高くポンプ吐出圧Ｐｓが保持される。このため、圧力制
御弁３４の出力圧により設定される圧力補償弁２１ａ，
２１ｂの目標補償差圧Ｐｃ′は目標ＬＳ差圧ＰGRに等し
い（Ｐｃ′＝ＰGR）。
【００９３】ブームシリンダ４ｂがストロークエンドに
達し、メインリリーフ弁３０がリリーフすると、選択弁
６０は図示の位置から切り替わり、圧力制御弁５３の出
力圧である目標ＬＳ差圧ＰGRが選択弁６０の出力圧Ｐ
ｃ′として選択され、圧力補償弁２１ａ，２１ｂ，…の
目標補償差圧として設定される（Ｐｃ′＝ＰGR）。この
ときの圧力制御弁３４の出力圧ＰｃはＰｃ＝０である。
【００９４】結果として、ブームシリンダ４ｂがストロ
ークエンドに達し、メインリリーフ弁３０がリリーフし
ても、旋回が停止することなく複合操作性が維持され
る。
【００９５】エンジン回転数を定格回転数より低く設定
した場合も同様である。即ち、図１４において、メイン
リリーフ弁３０がリリーフする前のブーム上げ動作時
は、圧力制御弁３４の出力圧Ｐｃ（＝Ｐｃ′）が圧力補
償弁２１ａ，２１ｂ，…の目標補償差圧として設定さ
れ、この目標補償差圧Ｐｃ′は目標ＬＳ差圧ＰGRに等し
い（Ｐｃ′＝ＰGR）。ブームシリンダ４ｂがストローク
エンドに達すると、圧力制御弁５３の出力圧である目標
ＬＳ差圧ＰGRが圧力補償弁２１ａ，２１ｂ，…の目標補
償差圧として設定され（Ｐｃ′＝ＰGR）、このときの圧
力制御弁３４の出力圧ＰｃはＰｃ＝０である。ただし、
この場合の目標ＬＳ差圧ＰGRはエンジン回転数が定格に
ある場合に比べ低くなっているので、圧力補償弁２１
ａ，２１ｂの目標補償差圧Ｐｃ′はエンジン回転数が定
格にある場合に比べ低く維持される。
【００９６】結果として、ブームシリンダ４ｂがストロ
ークエンドに達し、メインリリーフ弁３０がリリーフし
ても、旋回が停止することなく複合操作性が維持され、
しかも旋回の角速度の増速も生じない。
【００９７】また、ＬＳ・馬力制御レギュレータ１２の
ＬＳ制御弁１２ｂには圧力制御弁３４からの出力圧Ｐｃ
（＝０）が供給され、ポンプ吐出量は馬力制御傾転アク
チュエータ１２ａによる馬力制御流量範囲内で最大にな
るように制御される。
【００９８】従って、本実施形態によっても第１の実施
形態と同様の効果が得られる。また、本実施形態によれ
ば、メインリリーフ弁３０のリリーフ時に他のアクチュ
エータの速度低下を生じることなく、かつ馬力制御レギ
ュレータ１２のＬＳ制御弁１２ｂを安定して動作させる
ことができる。
【００９９】本発明の第３の実施形態を図１５により説
明する。図中、図１に示した部材と同等のものには同じ
符号を付している。第１及び第２の実施形態では、ポン
プ吐出圧と最高負荷圧との差圧を圧力制御弁３４により
絶対圧として生成し、圧力補償弁やＬＳ制御弁に導いた
が、本実施形態はポンプ吐出圧と最高負荷圧をそのまま
別々に導くものである。
【０１００】図１５において、本実施形態の油圧駆動装
置は油圧源２Ｂと弁装置３Ｂを備え、この油圧源２Ｂと
弁装置３Ｂの構成が第１の実施形態と異なっている。
【０１０１】すなわち、油圧源２Ｂは、油圧ポンプ１０
の傾転（容量）を制御するＬＳ・馬力制御レギュレータ
１２Ｂを有し、ＬＳ・馬力制御レギュレータ１２Ｂは馬
力制御弁１２Ｂａ、ＬＳ制御弁１２Ｂｂ及びサーボピス
トン１２Ｂｃを有し、馬力制御弁１２Ｂとサーボピスト
ン１２Ｂｃで油圧ポンプ１０の吐出圧が高くなると油圧
ポンプ１０の傾転を減らす馬力制御を行い、ＬＳ制御弁
１２Ｂｂとサーボピストン１２Ｂｃで油圧ポンプ１０の
吐出圧が複数のアクチュエータ４ａ，４ｂ，４ｃの最高
負荷圧より目標差圧だけ高くなるようロードセンシング
制御を行う。
【０１０２】ＬＳ制御弁１２Ｂｂは、サーボピストン１
２Ｂｃのボトム側室を増圧し油圧ポンプ１０の傾転を増
やす側の端部にピストンタイプの第１操作駆動部１２Ｂ
ｄ及び第２操作駆動部１２Ｂｅを有し、第１操作駆動部
１２Ｂｄは傾転増側に作用する受圧部７０ａと傾転減側
に作用する受圧部７０ｂを有し、傾転増側の受圧部７０
ａに目標ＬＳ差圧生成回路５の圧力制御弁５１の出力圧
であるロードセンシング制御の目標差圧（目標ＬＳ差
圧）が導かれ、傾転減側の受圧部７０ｂはタンクに連通
し、第２操作駆動部１２Ｂｅは傾転減側に作用する受圧
部７０ｃと傾転増側に作用する受圧部７０ｄを有し、傾
転減側の受圧部７０ｃに油圧ポンプ１０の吐出圧が導か
れ、傾転増側の受圧部７０ｄに信号圧ライン３５ａの圧
力（通常は最高負荷圧）が導かれる。
【０１０３】弁装置３Ｂは、アクチュエータ４ａ，４
ｂ，４ｃに対応する弁セクション３Ｂａ，３Ｂｂ，３Ｂ
ｃとそれ以外の弁セクション３Ｂｐとを有し、弁セクシ
ョン３Ｂａ，３Ｂｂ，３Ｂｃには、クローズドセンタ型
の複数の方向切換弁２０Ｂａ，２０Ｂｂ，２０Ｂｃ、複
数の圧力補償弁２１Ｂａ，２１Ｂｂ，１２Ｂｃが配置さ
れ、弁セクション３Ｂｐには最高負荷圧検出回路の一部
を構成するシャトル弁２２ａ，２２ｂ、メインリリーフ
弁３０、固定絞り３２と信号圧可変リリーフ弁３３が配
置されている。弁セクション３Ｂｐには第１及び第２の
実施形態にあった圧力制御弁３４は配置されていない。
なお、可変アンロード弁は図示を省略している。
【０１０４】圧力補償弁２１Ｂａは、開方向作動の受圧
部７３ａ，２６ａと閉方向作動の受圧部２７ａ，７４ａ
を有し、受圧部２６ａ，２７ａには、第１の実施形態と
同様、それぞれアクチュエータ４ａの負荷圧（方向切換
弁２０ａのメータイン絞り部の下流側の圧力）と方向切
換弁２０ａのメータイン絞り部の上流側の圧力が導かれ
る。一方、受圧部７３ａには油圧ポンプ１０の吐出圧が
導かれ、受圧部７４ａには信号圧ライン３５ａの圧力
（通常は最高負荷圧）が導かれる。圧力補償弁２１Ｂ
ｂ，２１Ｂｃも同様である。
【０１０５】最高負荷圧ライン３５には、第１の実施形
態と同様、固定絞り３２と信号圧リリーフ弁３３が設け
られ、信号圧リリーフ弁３３の設定圧をメインリリーフ
弁３０の設定圧以下とし、かつ信号圧リリーフ弁３３を
可変リリーフ弁とし、その設定圧をエンジン回転数によ
って変わる目標ＬＳ差圧に応じて変えるようしている。
【０１０６】このように構成した本実施形態は、ＬＳ制
御弁１２Ｂｂの第２操作駆動部１２Ｂｅ及び圧力補償弁
２１Ｂａ，２１Ｂｂ，１２Ｂｃに、ポンプ吐出圧と信号
圧ライン３５ａの圧力（通常は最高負荷圧）を圧力制御
弁３４により両者の差圧（絶対圧）として導びくのでな
く、ポンプ吐出圧と最高負荷圧をそのまま別々に導いた
点を除いて、第１の実施形態と実質的に同じであり、従
って、本実施形態によっても固定絞り３２及び信号圧可
変リリーフ弁３３により第１の実施形態と同様の効果が
得られる。
【０１０７】本発明の第４の実施形態を図１６により説
明する。図中、図１及び図１５に示した部材と同等のも
のには同じ符号を付している。第１〜第３の実施形態で
は、圧力補償弁として方向切換弁のメータイン絞り部の
上流側に配置するビフォアオリフィスタイプを用いた
が、本実施形態では方向切換弁のメータイン絞り部の下
流側に配置するアフタオリフィスタイプを用いるもので
ある。
【０１０８】図１５において、本実施形態の油圧駆動装
置は弁装置３Ｃを有し、この弁装置３Ｃの構成が第１の
実施形態と異なっている。
【０１０９】すなわち、弁装置３Ｃは、アクチュエータ
４ａ，４ｂ，４ｃに対応する弁セクション３Ｃａ，３Ｃ
ｂ，３Ｃｃとそれ以外の弁セクション３Ｂｐとを有し、
弁セクション３Ｃａ，３Ｃｂ，３Ｃｃには、クローズド
センタ型の複数の方向切換弁２０Ｃａ，２０Ｃｂ，２０
Ｃｃ、複数の圧力補償弁２１Ｃａ，２１Ｃｂ，１２Ｃｃ
が配置され、弁セクション３Ｂｐには最高負荷圧検出回
路の一部を構成するシャトル弁２２ａ，２２ｂ、メイン
リリーフ弁３０、固定絞り３２と信号圧可変リリーフ弁
３３が配置されている。
【０１１０】圧力補償弁２１Ｃａは、方向切換弁２０Ｃ
ａのメータイン絞り部８１，８２のの下流側に位置し、
かつ開方向作動の受圧部８３ａと閉方向作動の受圧部８
４ａとを有し、受圧部８３ａに方向切換弁２０ａのメー
タイン絞り部の下流側の圧力が導かれ、受圧部８４ａに
信号圧ライン３５ａの圧力（通常は最高負荷圧）が導か
れる。圧力補償弁２１Ｃｂ，２１Ｃｃも同様である。
【０１１１】このようにアフタオリフィスタイプの圧力
補償弁２１Ｃａ，２１Ｃｂ，２１Ｃｃを用いた場合で
も、アクチュエータ４ａ，４ｂ，４ｃを同時に駆動する
複合操作時に方向切換弁２０Ｃａ，２０Ｃｂ，２０Ｃｃ
のメータイン絞り部の下流側の圧力が全て信号圧ライン
３５ａの圧力とほぼ同じ圧力に制御される結果、方向切
換弁２０Ｃａ，２０Ｃｂ，２０Ｃｃのメータイン絞り部
の前後差圧もほぼ同じに制御され、ビフォアオリフィス
タイプの圧力補償弁の場合と同様、負荷圧の大小に係わ
らず、また油圧ポンプ１０の吐出流量が要求流量に満た
ないサチュレーション状態になっても、方向切換弁２０
Ｃａ，２０Ｃｂ，２０Ｃｃのメータイン絞り部の開口面
積に応じた比率で圧油を供給することができる。
【０１１２】また、本実施形態でも、最高負荷圧ライン
３５に固定絞り３２と信号圧リリーフ弁３３を設け、信
号圧リリーフ弁３３の設定圧をメインリリーフ弁３０の
設定圧以下とし、かつ信号圧リリーフ弁３３を可変リリ
ーフ弁とし、その設定圧をエンジン回転数によって変わ
る目標ＬＳ差圧に応じて変えるようにしており、複数の
アクチュエータ４ａ，４ｂ，４ｃを同時に駆動する複合
操作時にどれか１つのアクチュエータの負荷圧がメイン
リリーフ弁３０の設定圧に達しても、他のアクチュエー
タが停止したり、増速することなく良好な複合操作性が
維持される。
【０１１３】
【発明の効果】本発明によれば、複数のアクチュエータ
を同時に駆動する複合操作時にどれか１つのアクチュエ
ータの負荷圧がメインリリーフ弁の設定圧に達しても、
他のアクチュエータが停止せず、良好な複合操作性を確
保できる。
【０１１４】また、本発明によれば、複数のアクチュエ
ータを同時に駆動する複合操作時にどれか１つのアクチ
ュエータの負荷圧がメインリリーフ弁の設定圧に達して
も、他のアクチュエータが増速せず、良好な操作性を確
保できる。
【０１１５】また、同時にポンプＬＳ制御システムの安
定化を保持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態による油圧駆動装置を
示す油圧回路図である。
【図２】信号圧可変リリーフ弁のオーバライド特性を示
す図である。
【図３】実際の最高負荷圧と信号圧可変リリーフ弁によ
り制御される信号圧ラインの圧力（信号圧）との関係を
示す図である。
【図４】比較例１を示す油圧回路図である。
【図５】比較例１でブーム上げと旋回を複合して行った
ときのブームストローク、旋回角速度、ポンプ吐出圧、
最高負荷圧、目標補償差圧の時間変化を示す図である。
【図６】比較例２を示す油圧回路図である。
【図７】比較例２でブーム上げと旋回を複合して行った
ときのブームストローク、旋回角速度、ポンプ吐出圧、
信号圧、目標補償差圧の時間変化、及び比較例３でエン
ジン回転数を定格にしてブーム上げと旋回を複合して行
ったときの同じ状態量の時間的変化を示す図である。
【図８】比較例３を示す油圧回路図である。
【図９】比較例３でエンジン回転数を定格より低くして
ブーム上げと旋回を複合して行ったときのブームストロ
ーク、旋回角速度、ポンプ吐出圧、信号圧、目標補償差
圧の時間変化を示す図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態でエンジン回転数を
定格にしてブーム上げと旋回を複合して行ったときのブ
ームストローク、旋回角速度、ポンプ吐出圧、信号圧、
目標補償差圧の時間変化を示す図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態でエンジン回転数を
定格より低くしてブーム上げと旋回を複合して行ったと
きのブームストローク、旋回角速度、ポンプ吐出圧、信
号圧、目標補償差圧の時間変化を示す図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態による油圧駆動装置
を示す油圧回路図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態でエンジン回転数を
定格にしてブーム上げと旋回を複合して行ったときのブ
ームストローク、旋回角速度、ポンプ吐出圧、信号圧、
目標補償差圧の時間変化を示す図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態でエンジン回転数を
定格より低くしてブーム上げと旋回を複合して行ったと
きのブームストローク、旋回角速度、ポンプ吐出圧、信
号圧、目標補償差圧の時間変化を示す図である。
【図１５】本発明の第３の実施形態による油圧駆動装置
を示す油圧回路図である。
【図１６】本発明の第４の実施形態による油圧駆動装置
を示す油圧回路図である。
【符号の説明】
１ エンジン ２ 油圧源 ３ 弁装置 ３ａ，３ｂ，３ｐ 弁セクション ４ａ，４ｂ アクチュエータ ５ 目標ＬＳ差圧生成回路 １０ 油圧ポンプ １１ パイロットポンプ １２ ＬＳ・馬力制御レギュレータ １２ａ 馬力制御傾転アクチュエータ １２ｂ ＬＳ制御弁 １２ｃ ＬＳ制御傾転アクチュエータ １２ｄ，１２ｅ 受圧部 ２０ａ，２０ｂ 方向切換弁 ２１ａ，２１ｂ 圧力補償弁 ２２ａ，２２ｂ シャトル弁 ２５ａ，２５ｂ，２５ｃ 受圧部 ３０ メインリリーフ弁 ３０ａ バネ ３１ 可変アンロード弁 ３２ 固定絞り ３３ 信号圧可変リリーフ弁 ３３ａ バネ ３３ｂ 受圧部 ３４ 圧力制御弁 ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ 受圧部 ３５ 最高負荷圧ライン ３５ａ 信号圧ライン ３６，３６ａ，３６ｂ 信号圧ライン ５０ 流量検出弁 ５０ａ 可変絞り部 ５０ｂ，５０ｃ 受圧部 ５０ｄ バネ ５１ 圧力発生弁 ５１ａ，５１ｂ，５１ｃ 受圧部 ６０ 選択弁 ６０ａ，６０ｂ 入力ポート ６０ｃ 出力ポート ６０ｄ バネ ６０ｅ，６０ｆ 受圧部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金井 隆史 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 川本 純也 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 浜本 智 富山県富山市不二越本町一丁目１番１号 株式会社不二越内 (72)発明者 岡崎 康治 富山県富山市不二越本町一丁目１番１号 株式会社不二越内 (72)発明者 長尾 行章 富山県富山市不二越本町一丁目１番１号 株式会社不二越内 Ｆターム(参考） 2D003 AB05 AB06 BA01 BB02 BB03 CA02 DA03 DB02 DB03 3H089 AA16 AA73 BB15 BB17 CC11 DA03 DA13 DB03 DB24 DB47 DB50 DB75 FF10 FF16 GG02 JJ01

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】エンジンと、このエンジンにより駆動され
    る可変容量型の油圧ポンプと、この油圧ポンプから吐出
    される圧油により駆動される複数のアクチュエータと、
    前記油圧ポンプから前記複数のアクチュエータに供給さ
    れる圧油の流量をそれぞれ制御する複数の方向切換弁
    と、前記複数の方向切換弁の前後差圧をそれぞれ制御す
    る複数の圧力補償弁と、前記油圧ポンプの吐出圧が前記
    複数のアクチュエータの最高負荷圧より目標差圧だけ高
    くなるようロードセンシング制御するポンプ制御手段
    と、前記油圧ポンプの吐出圧の上限を規制するメインリ
    リーフ弁とを備え、前記複数の圧力補償弁のそれぞれの
    目標補償差圧を、前記油圧ポンプの吐出圧と前記複数の
    アクチュエータの最高負荷圧との差圧により設定すると
    共に、前記ロードセンシング制御の目標差圧を前記エン
    ジンの回転数に依存する可変値として設定した油圧駆動
    装置において、 前記油圧ポンプの吐出圧が前記メインリリーフ弁の設定
    圧まで上昇するとき、前記複数の圧力補償弁の目標補償
    差圧として、前記油圧ポンプの吐出圧と前記複数のアク
    チュエータの最高負荷圧との差圧とは異なる補正値を設
    定する目標補償差圧補正手段を設けたことを特徴とする
    油圧駆動装置。
  2. 【請求項２】請求項１記載の油圧駆動装置において、前
    記補正値は前記エンジンの回転数に依存する可変値であ
    ることを特徴とする油圧駆動装置。
  3. 【請求項３】請求項１記載の油圧駆動装置において、前
    記補正値は、前記エンジンの回転数に依存する可変値と
    して設定した前記ロードセンシング制御の目標差圧に等
    しいかそれよりも小さな値であることを特徴とする油圧
    駆動装置。
  4. 【請求項４】請求項１記載の油圧駆動装置において、前
    記目標補償差圧補正手段は、前記最高負荷圧を検出する
    最高負荷圧ラインに設けられ、この最高負荷圧ラインに
    検出される最高負荷圧の上限を前記メインリリーフ弁の
    設定圧よりも前記補正値分だけ低くする信号圧リリーフ
    弁を有することを特徴とする油圧駆動装置。
  5. 【請求項５】請求項４記載の油圧駆動装置において、前
    記信号圧リリーフ弁は可変リリーフ弁であり、この可変
    リリーフ弁は、そのリリーフ設定圧をＰLMAX0、前記ロ
    ードセンシング制御の目標差圧をＰGR、前記メインリリ
    ーフ弁の設定圧をＰRとするとき、 ＰLMAX0＝ＰR−ＰGR＋α （αはＰGRより小さい値）となるようにリリーフ設定圧
    ＰLMAX0を設定したことを特徴とする油圧駆動装置。
  6. 【請求項６】請求項１記載の油圧駆動装置において、前
    記目標補償差圧補正手段は、前記油圧ポンプの吐出圧が
    前記メインリリーフ弁の設定圧に上昇する直前に前記目
    標補償差圧を前記油圧ポンプの吐出圧と前記複数のアク
    チュエータの最高負荷圧との差圧から前記ロードセンシ
    ング制御の目標差圧に切り換える選択弁を有することを
    特徴とする油圧駆動装置。
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