JP6262676B2

JP6262676B2 - 建設機械の油圧駆動装置

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Publication number: JP6262676B2
Application number: JP2015022564A
Authority: JP
Inventors: 高橋　究; 究高橋; 勝道伊東; 和繁森; 圭文竹林; 夏樹中村
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Tierra Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Tierra Co Ltd
Priority date: 2015-02-06
Filing date: 2015-02-06
Publication date: 2018-01-17
Anticipated expiration: 2035-02-06
Also published as: JP2016145604A

Description

本発明は、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、２つの吐出ポートを有しかつ単一のポンプレギュレータ（ポンプ制御装置）によって吐出流量が制御されるポンプ装置を含む２つ以上の可変容量型のポンプ装置を備え、これら複数のポンプ装置により複数のアクチュエータを駆動する建設機械の油圧駆動装置に関する。

特許文献１には、２つの吐出ポートを有するスプリットフロー型の油圧ポンプと、シングルフロー型の油圧ポンプとを備え、これら２つの油圧ポンプにより複数のアクチュエータを駆動するとともに、それぞれの油圧ポンプがロードセンシング制御を行う油圧ショベルの油圧駆動装置が提案されている。ロードセンシング制御とは、複数のアクチュエータの最高負荷圧を検出し、油圧ポンプ（メインポンプ）の吐出圧がその最高負荷圧より目標差圧だけ高くなるよう油圧ポンプの吐出流量を制御するポンプ制御方式である。この特許文献１に記載の油圧駆動装置において、複数のアクチュエータはアームシリンダとブームシリンダを含み、アームシリンダはスプリットフロー型の油圧ポンプからの吐出油により駆動され、ブームシリンダは、要求流量が少ないときはシングルフロー型の油圧ポンプからの吐出油により駆動され、要求流量が増大したときはスプリットフロー型とシングルフロー型の両方の油圧ポンプからの吐出油が合流して駆動される。

ＷＯ２０１４／１９２４５８Ａ１

通常の１ポンプロードセンシング制御を行う油圧駆動装置においては、油圧ポンプの吐出圧は常に複数のアクチュエータの最高負荷圧よりもある設定圧分だけ高くなるように制御されるため、負荷圧の高いアクチュエータと負荷圧の低いアクチュエータを複合して駆動する場合（例えば、ブーム上げ（負荷圧：高）とアームクラウド（負荷圧：低）操作を同時に行う、所謂水平均し動作を行った場合など）には、油圧ポンプの吐出圧はブームシリンダの高い負荷圧よりもある設定圧分だけ高くなるように制御される。このとき、負荷圧の低いアームシリンダに流量が流れすぎるのを防ぐために設けられたアーム用の圧力補償弁が絞られるため、この絞りの圧力損失のために無駄な動力を消費していた。

特許文献１記載の油圧駆動装置によれば、ブームシリンダは要求流量が少ないときはシングルフロー型の油圧ポンプからの吐出油により駆動されるため、アーム用の油圧ポンプとブーム用の油圧ポンプとを分離した状態でロードセンシング制御が行われる。これにより水平均し動作を行った場合、ブームシリンダの負荷圧が高く、アームシリンダの負荷圧が低くても、負荷圧の低いアーム用の圧力補償弁による絞りの圧力損失を低減し、無駄な動力損失を低減することができる。

また、水平均し動作はブーム上げのハーフ操作（ブームシリンダ小流量）とアームクラウドのフル操作（アームシリンダ大流量）との組み合わせで行う。このためオープンセンタ回路を形成するオープンセンタ型の流量制御弁を用いる油圧駆動装置と比べた場合においても、ブーム上げハーフ操作によるブーム用の制御弁（オープンセンタ型の流量制御弁）からのブリードオフ損失や、分流のために設けたパラレル絞りの圧力損失を著しく低減し、無駄な動力損失を低減することができる。

しかしながら、特許文献１記載の従来技術においても、下記の問題があった。

特許文献１記載の油圧駆動装置においては、走行複合操作以外の操作では、スプリットフロー型油圧ポンプの一方の吐出ポートに接続された圧油供給路と他方の吐出ポートに接続された圧油供給路は切換弁によって遮断されており、それぞれの吐出油が独立してアクチュエータに供給される。また、２つの吐出ポートの一方の吐出油が供給されるアクチュエータにはバケットシリンダや２つの走行モータの一方などが含まれ、２つの吐出ポートの他方の吐出油が供給されるアクチュエータには２つの走行モータの他方などが含まれている。

このような回路構成において、例えばバケット単独動作を行うべく操作装置を操作した場合、スプリットフロー型油圧ポンプの一方の吐出ポートから要求流量に見合う流量の圧油を吐出すべく、スプリットフロー型油圧ポンプはその吐出ポートの吐出流量を増加させる。このとき、一方の吐出ポートから吐出される圧油の流量増加に伴い、もう一方の吐出ポートから吐出される圧油の流量も増加するが、この圧油は圧油供給路に設けられたアンロード弁によってタンクに排出される。しかし、アンロード弁は排出流量が増加するにしたがって圧油供給路の圧力を上昇させるオーバライド特性を有しているため、吐出ポートから吐出される圧油の流量が増加し排出流量が増加すると、それにしたがって圧油供給路の圧力を上昇させ、その圧力と排出流量（吐出ポートから吐出される圧油の流量）を乗じた値に比例した動力が無駄になってしまう。バケット単独動作においては、スプリットフロー型油圧ポンプの一方の吐出ポートからバケットシリンダに供給される流量は比較的大きいため、もう一方の吐出ポートから供給される圧油がアンロード弁によって排出されることで無視できない無駄な動力損失が発生する。

また、走行ピボットターン動作（一方の走行がフル動作、他方が非操作）を行う場合においても、上記バケット単独動作の場合と同様に、非操作側の吐出ポートから吐出された圧油が圧油供給路に接続されたアンロード弁を介してタンクに排出される際に、オーバライド特性によって圧力が上昇してしまい、同様に無駄な動力損失が発生する。

本発明の目的は、第１及び第２吐出ポートを有する可変容量型の第１ポンプ装置と第３吐出ポートを有する可変容量型の第２ポンプ装置を備えた油圧駆動装置において、オープンセンタ型の流量制御弁のブリードオフ損失や分流のために設けたパラレル絞りの圧力損失、或いは非操作側アンロード弁からの圧油排出時の圧力上昇などによる無駄な動力損失を発生させずに、水平均し動作などの複合操作やバケット単独動作や走行ピボットターン動作などのアクチュエータの単独駆動を行うことができ、エネルギ効率の高い建設機械の油圧駆動装置を提供することである。

上記の目的を達成するために、本発明は、第１及び第２吐出ポートを有する可変容量型の第１ポンプ装置と、第３吐出ポートを有する可変容量型の第２ポンプ装置と、前記第１及び第２ポンプ装置の前記第１、第２及び第３吐出ポートから吐出された圧油により駆動される複数のアクチュエータと、前記第１、第２及び第３吐出ポートと前記複数のアクチュエータとの間に配置され、前記第１、第２及び第３吐出ポートから前記複数のアクチュエータに供給される圧油の流れを制御する第１及び第２弁装置と、前記第１ポンプ装置の第１及び第２吐出ポートから吐出される圧油の流量を制御する第１ポンプ制御装置と、前記第２ポンプ装置の第３吐出ポートから吐出される圧油の流量を制御する第２ポンプ制御装置とを備えた建設機械の油圧駆動装置において、前記第１弁装置は前記第１ポンプ装置の第１及び第２吐出ポートに接続され、オープンセンタ回路を形成する複数のオープンセンタ型の流量制御弁を含み、前記第２弁装置は前記第２ポンプ装置の第３吐出ポートに接続され、クローズドセンタ回路を形成する複数のクローズドセンタ型の流量制御弁を含み、前記第２ポンプ制御装置は、前記第２ポンプ装置の第３吐出ポートから吐出された圧油の圧力が、この圧油による駆動される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前記第２ポンプ装置の容量を制御するロードセンシング制御部を有し、前記複数のアクチュエータはある複合操作において同時に駆動される第１及び第２アクチュエータを含み、前記第１弁装置は、前記第１ポンプ装置の第１及び第２吐出ポートの少なくとも一方から前記第１アクチュエータに供給される圧油の流れを制御するオープンセンタ型の第１流量制御弁を含み、前記第２弁装置は、前記第２ポンプ装置の第３吐出ポートから前記第２アクチュエータに供給される圧油の流れを制御するクローズドセンタ型の第２流量制御弁を含むものとする。

このように第１弁装置に第１アクチュエータに供給される圧油の流れを制御するオープンセンタ型の第１流量制御弁を設け、第２弁装置に第２アクチュエータに供給される圧油の流れを制御するクローズドセンタ型の第２流量制御弁を設けることにより、第１アクチュエータをアームシリンダとして用い、第２アクチュエータをブームシリンダとして用いて水平均し動作を行った場合、ブームシリンダはロードセンシング制御を行う第２ポンプ装置により駆動され、アームシリンダは別の第１ポンプ装置により駆動されるため、負荷圧の低いアームシリンダ側での圧力補償弁の絞りの圧力損失、小流量のブームシリンダ側でのオープンセンタ型の流量制御弁のブリードオフ損失及び分流のために設けたパラレル絞りの圧力損失などによる無駄な動力損失を発生させずに水平均し動作を行うことができる。

また、第１及び第２の２つの吐出ポートを有する第１ポンプ装置側の第１弁装置にオープンセンタ回路を形成する複数のオープンセンタ型の流量制御弁を設けることにより、第１ポンプ装置の一方の吐出ポートから吐出される圧油の流量増加に伴い、他方の吐出ポートから吐出される圧油の流量が増加しても、その圧油は中立位置にあるオープンセンタ型の流量制御弁のセンタバイパス油路を介してタンクに排出されるため、他方の吐出ポートの吐出油がアンロード弁からタンクに排出されるときの圧力上昇による無駄な動力損失を発生させずにバケット単独動作や走行ピボットターン動作などのアクチュエータの単独駆動を行うことができる。

本発明によれば、第１及び第２吐出ポートを有する可変容量型の第１ポンプ装置と第３吐出ポートを有する可変容量型の第２ポンプ装置を備えた油圧駆動装置において、オープンセンタ型の流量制御弁のブリードオフ損失や分流のために設けたパラレル絞りの圧力損失、或いは非操作側アンロード弁からの圧油排出時の圧力上昇などによる無駄な動力損失を発生させずに、水平均し動作などの複合操作やバケット単独動作や走行ピボットターン動作などのアクチュエータの単独駆動を行うことができ、エネルギ効率の高い建設機械の油圧駆動装置を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態に係わる油圧ショベル（建設機械）の油圧駆動装置を示す図である。ブームメイン駆動用の流量制御弁（クローズドセンタ型）の開口面積特性を示す図である。ブームアシスト駆動用の流量制御弁（オープンセンタ型）の開口面積特性を示す図である。本発明の油圧駆動装置が搭載される油圧ショベルの外観を示す図である。本発明の第２の実施の形態に係わる油圧ショベル（建設機械）の油圧駆動装置を示す図である。第２の実施の形態のトルク制御による旋回起動時のメインポンプ（第３ポンプ装置）の吐出圧と容量との関係を示す図である。第１の実施の形態のトルク制御による旋回起動時のメインポンプ（第１ポンプ装置）の平均吐出圧と容量との関係を示す図である。

＜第１の実施の形態＞
〜構成〜
図１は、本発明の第１の実施の形態に係わる油圧ショベル（建設機械）の油圧駆動装置を示す図である。

図１において、本実施の形態の油圧駆動装置は、原動機（例えばディーゼルエンジン）１と、その原動機１によって駆動され、第１及び第２圧油供給路１０５，２０５に圧油を吐出する第１及び第２吐出ポート１０２ａ，１０２ｂを有するスプリットフロー型の可変容量型メインポンプ１０２（第１ポンプ装置）と、原動機１によって駆動され、第３圧油供給路３０５に圧油を吐出する第３吐出ポート２０２ａを有するシングルフロータイプの可変容量型メインポンプ２０２（第２ポンプ装置）と、メインポンプ１０２の第１及び第２吐出ポート１０２ａ，１０２ｂ及びメインポンプ２０２の第３吐出ポート２０２ａ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３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈと、第１及び第２圧油供給路１０５，２０５に接続され、メインポンプ１０２の第１及び第２吐出ポート１０２ａ，１０２ｂから複数のアクチュエータ３ａ〜３ｈのうちのアクチュエータ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｆ，３ｇに供給される圧油の流れ（流量と方向）を制御する第１コントロールバルブユニット４（第１弁装置）と、第３圧油供給路３０５に接続され、メインポンプ２０２の第３吐出ポート２０２ａから複数のアクチュエータ３ａ〜３ｈのうちのアクチュエータ３ａ，３ｅ，３ｆに供給される圧油の流れ（流量と方向）を制御する第２コントロールバルブユニット５（第２弁装置）と、メインポンプ１０２の第１及び第２吐出ポート１０２ａ，１０２ｂの吐出流量を制御するためのレギュレータ１１２（第１ポンプ制御装置）と、メインポンプ２０２の第３吐出ポート２０２ａの吐出流量を制御するためのレギュレータ２１２（第２ポンプ制御装置）とを備えている。

コントロールバルブユニット４は、第１圧油供給路１０５に接続され、オープンセンタ型回路を形成する、メインポンプ１０２の第１吐出ポート１０２ａからアクチュエータ３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｆに供給される圧油の流れ（流量と方向）を制御する複数のオープンセンタ型の流量制御弁１６ｉ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｆと、第２圧油供給路２０５に接続され、オープンセンタ型回路を形成する、メインポンプ１０２の第２吐出ポート１０２ｂからアクチュエータ３ａ，３ｂ，３ｇに供給される圧油の流れ（流量と方向）を制御する複数のオープンセンタ型の流量制御弁１６ａ，１６ｂ，１６ｇと、第１圧油供給路１０５に接続され、第１圧油供給路１０５の圧力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、第２圧油供給路２０５に接続され、第２圧油供給路２０５の圧力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とを備えている。

コントロールバルブユニット５は、第３圧油供給路３０５に接続され、クローズドセンタ回路を形成する、メインポンプ２０２の第３吐出ポート２０２ａからアクチュエータ３ａ，３ｅ，３ｈに供給される圧油の流れ（流量と方向）を制御する複数のクローズドセンタ型の流量制御弁６ａ，６ｅ，６ｈと、複数の流量制御弁６ａ，６ｅ，６ｈの前後差圧が目標差圧に等しくなるよう複数の流量制御弁６ａ，６ｅ，６ｈの前後差圧をそれぞれ制御する複数の圧力補償弁７ａ，７ｅ，７ｈと、流量制御弁６ａ，６ｅ，６ｈと圧力補償弁７ａ，７ｅ，７ｈとの間の油路に配置された逆流防止用のチェックバルブ８ａ，８ｅ，８ｈと、第３圧油供給路３０５に接続され、第３圧油供給路３０５の圧力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、第３圧油供給路３０５に接続され、第３圧油供給路３０５の圧力が第３吐出ポート２０２ａ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，３ｅ，３ｆの最高負荷圧にバネの設定圧力（所定圧力）を加算した圧力（アンロード弁セット圧）よりも高くなると開状態になって第３圧油供給路３０５の圧油をタンクに戻すアンロード弁３１５とを備えている。

コントロールバルブユニット５は、また、第３圧油供給路３０５に接続される流量制御弁６ａ，６ｅ，６ｈの負荷ポートに接続され、アクチュエータ３ａ，３ｅ，３ｆの最高負荷圧Plmaxを検出するシャトル弁９ａ，９ｅを含む負荷圧検出回路１３１と、第３圧油供給路３０５の圧力（すなわち第３吐出ポート２０２ａの圧力）P3と負荷圧検出回路１３１によって検出された最高負荷圧Plmax（第３圧油供給路３０５に接続されるアクチュエータ３ａ，３ｅ，３ｆの最高負荷圧）との差圧であるLS差圧を絶対圧Plsとして出力する差圧減圧弁３１１とを備えている。

負荷圧検出回路１３１によって検出された最高負荷圧Plmaxはアンロード弁３１５に導かれ、差圧減圧弁３１１が出力するLS差圧Plsは第３圧油供給路３０５に接続された圧力補償弁７ａ，７ｅ，７ｈとメインポンプ２０２のレギュレータ２１２に導かれる。

アクチュエータ３ａは、例えば油圧ショベルのブームを駆動するブームシリンダ（第２アクチュエータ）であり、アクチュエータ３ｂは、例えば油圧ショベルのアームを駆動するアームシリンダ（第１アクチュエータ）である。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り、かつブームシリンダ３ａとアームシリンダ３ｂはある複合操作において同時に駆動されるアクチュエータである。また、複合操作の一例にブーム上げ（負荷圧：高）とアームクラウド（負荷圧：低）操作を同時に行う水平均し動作があり、この水平均し動作においてブームシリンダ３ａはアームシリンダ３ｂよりも要求流量の少ないアクチュエータである。

アクチュエータ３ｃは、例えば油圧ショベルの上部旋回体を駆動する旋回モータであり、アクチュエータ３ｄは、例えば油圧ショベルのバケットを駆動するバケットシリンダであり、アクチュエータ３ｅは、例えば油圧ショベルのスイングポストを駆動するスイングシリンダであり、アクチュエータ３ｆ，３ｇは、それぞれ、例えば油圧ショベルの下部走行体の左右の履帯を駆動する左走行モータ及び右走行モータであり、アクチュエータ３ｈは、例えば油圧ショベルのブレードを駆動するブレードシリンダである。

コントロールバルブユニット４において、流量制御弁１６ａ（第３流量制御弁）はブームシリンダ３ａを増速するためのアシスト駆動用（以下ブームアシスト駆動用という）であり、流量制御弁１６ｂ，１６ｉ（第１流量制御弁）はアームシリンダ３ｂ用（以下アーム用という）であり、流量制御弁１６ｃは旋回モータ３ｃ用（以下旋回用という）であり、流量制御弁１６ｄはバケットシリンダ３ｄ用（以下バケット用という）であり、流量制御弁１６ｆ，１６ｇは左右の走行モータ３ｆ，３ｇ用（以下左右走行用という）である。

コントロールバルブユニット５において、流量制御弁６ａ（第２流量制御弁）はブームシリンダ３ａのメイン駆動用（以下ブームメイン駆動用という）であり、流量制御弁６ｅはスイングシリンダ３ｅ用（以下スイング用という）であり、流量制御弁６ｈはブレードシリンダ３ｈ用（以下ブレード用という）である。

コントロールバルブユニット４において、左走行用の流量制御弁１６ｆ、旋回用の流量制御弁１６ｃ、バケット用の流量制御弁１６ｄ、アーム用の流量制御弁１６ｉは、上流側からその記載順序で、第１圧油供給路１０５に接続されたセンタバイパスライン１０６上にタンデム回路を形成するよう接続され、アーム用の流量制御弁１６ｂ、ブームアシスト駆動用の流量制御弁１６ａ、右走行用の流量制御弁１６ｇは、上流側からその記載順序で、第２圧油供給路２０５に接続されたセンタバイパスライン２０６上にタンデム回路を形成するよう接続されている。また、旋回用の流量制御弁１６ｃとバケット用の流量制御弁１６ｄとはタンデム回路と並行にパラレル回路を形成するよう油路１７ａを介して接続され、アーム用の流量制御弁１６ｂとブームアシスト駆動用の流量制御弁１６ａとはタンデム回路と並行にパラレル回路を形成するよう油路１７ｂを介して接続されている。流量制御弁１６ｃ，１６ｄ，１６ｉ及び流量制御弁１６ｂ，１６ａ，１６ｇのメータイン回路に逆流防止用のチェックバルブ１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｆ，１８ｈ，１８ｉが設けられ、パラレル回路の油路１７ａに逆流防止用のチェックバルブ１８ｅが設けられている。

また、アーム用の流量制御弁１６ｂには再生回路１９Ａが設けられている。再生回路１９Ａはアームクラウド動作をさせるためにアームシリンダ３ｂを伸び方向に駆動する際に、アームシリンダ３ｂのロッド側からの戻り油の一部をアームシリンダ３ｂのボトム側に供給（再生）し、アームシリンダ３ｂを増速するためのものであり、アームシリンダ３ｂのロッド側からの戻り油をタンクに導く再生用の戻り油路１０ａと、この油路１０ａに配置された絞り１０ｂと、油路１０ａの絞り１０ｂの上流側を流量制御弁１６ｂのメータイン回路に接続する油路１０ｃと、この油路１０ｃに配置された逆流防止用のチェックバルブ１０ｄとを有している。アームシリンダ３ｂを伸び方向動作によりアームシリンダ３ｂのロッド側からの戻り油が絞り１０ｂを介してタンクに戻るとき、絞り１０ｂの上流側の圧力が上昇し、この圧力によりアームシリンダ３ｂのロッド側からの戻り油の一部が油路１０ｃ及びチェックバルブ１０ｄを介して流量制御弁１６ｂのメータイン回路に再生される。

第１圧油供給路１０５と右走行用流量制御弁１６ｇのメータイン回路との間には走行連通回路１９Ｂが設けられている。走行連通回路１９Ｂは第１圧油供給路１０５と右走行用流量制御弁１６ｇのメータイン回路とを接続する油路２０ａと、この油路２０ａに配置された連通弁２０ｂと、連通弁２０ｂと流量制御弁１６ｇの間に配置された逆流防止用のチェックバルブ２０ｃとを有している。左右走行用の油圧モータ３ｆ，３ｇとその他のアクチュエータ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのいずれか１つ以上を同時操作する走行複合操作時に走行複合操作の信号圧ｓｔが連通弁２０ｂに導かれると、連通弁２０ｂは図示の閉位置から開位置に切り換わり、第１圧油供給路１０５の圧油が右走行用の流量制御弁１６ｇへチェックバルブ２０ｃを介して供給される。これにより走行複合操作時に流量制御弁１６ｇの上流側の流量制御弁が中立位置から切り換わることで第２圧油供給路２０５から流量制御弁１６ｇに圧油が供給されなくなったとしても、流量制御弁１６ｇには第１圧油供給路１０５から圧油が供給され、走行性能を維持することができる。

アーム用の流量制御弁１６ｂの２つの出力ポートとアーム用の流量制御弁１６ｉの２つの出力ポートはそれぞれアームシリンダ３ｂ（第１アクチュエータ）のボトム側とロッド側に接続され、流量制御弁１６ｉ，１６ｂが図示の中立位置から切り換えられたとき、メインポンプ１０２の第１吐出ポート１０２ａからの吐出油と第２吐出ポート１０２ｂからの吐出油とが合流してアームシリンダ３ｂ（第１アクチュエータ）のボトム側或いはロッド側に供給される。

コントロールバルブユニット５におけるブームメイン駆動用の流量制御弁６ａの２つの出力ポートはブームシリンダ３ａのボトム側とロッド側にそれぞれ接続され、コントロールバルブユニット４におけるブームアシスト駆動用の流量制御弁１６ａのブーム上げ側の出力ポートはブームシリンダ３ａのボトム側に接続されている。

図２Ａは、ブームメイン駆動用の流量制御弁６ａ（クローズドセンタ型）の開口面積特性を示す図であり、図２Ｂは、ブームアシスト駆動用の流量制御弁１６ａ（オープンセンタ型）の開口面積特性を示す図である。

図２Ａにおいて、ブームメイン駆動用の流量制御弁６ａ（第２流量制御弁）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の開口面積が増加し、スプールストロークが中間ストロークＳ２に達するとメータインの開口面積が最大Ａ１となるようメータイン開口面積特性が設定されている。また、ブームメイン駆動用の流量制御弁６ａ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アウトの開口面積が増加し、スプールストロークが最大ストロークＳ３の直前でメータアウトの開口面積が最大Ａ２となるようメータアウト開口面積特性が設定されている。ここで、Ａ１＞Ａ２である。

図２Ｂにおいて、ブームアシスト駆動用の流量制御弁１６ａ（第３流量制御弁）は、スプールストロークが０であるときにブリードオフの開口面積が最大Ａ３であり、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ブリードオフの開口面積が減少し、最大ストロークＳ３の直前でブリードオフの開口面積がゼロになるようブリードオフ開口面積特性が設定されている。また、ブームアシスト駆動用の流量制御弁１６ａは、中間ストロークＳ２になるまではメータインの開口面積はゼロであり、中間ストロークＳ２でメータイン開口部が開き始め、その後スプールストロークが増加するにしたがってメータインの開口面積が増加し、スプールストロークが最大Ｓ３に達するとメータインに開口が最大Ａ４となるようにメータイン開口面積特性が設定されている。

ここで、図２Ａ及び図２Ｂの下側に示すように、流量制御弁６ａ，１６ａのスプールストロークはブーム用の操作装置５２３ａ（後述−図３参照）の操作量に応じて生成される操作パイロット圧が上昇するに従って増加し、スプールストロークと操作パイロット圧は１対１の対応関係にある。

このようにブームメイン駆動用の流量制御弁６ａとブームアシスト駆動用の流量制御弁１６ａの開口面積特性を設定することにより、スプールストロークが中間ストロークＳ２に達する前は流量制御弁６ａのみが開弁してメインポンプ２０２の第３吐出ポート２０２ａから吐出された圧油がブームシリンダ３ａ（第２アクチュエータ）に供給され、スプールストロークが中間ストロークＳ２以上になると流量制御弁６ａ，１６ａの両方が開弁してメインポンプ１０２の第２吐出ポート１０２ｂから吐出された圧油とメインポンプ２０２の第３吐出ポート２０２ａから吐出された圧油とが合流してブームシリンダ３ａ（第２アクチュエータ）に供給される。

図１に戻り、本実施の形態における油圧駆動装置は、原動機１によって駆動される固定容量型のパイロットポンプ３０と、パイロットポンプ３０の圧油供給路３１ａに接続され、パイロットポンプ３０の吐出流量を絶対圧Pgrとして検出する原動機回転数検出弁１３と、原動機回転数検出弁１３の下流側のパイロット圧油供給路３１ｂに接続され、パイロット圧油供給路３１ｂに一定のパイロット一次圧Pipを生成するパイロットリリーフバルブ３２と、パイロット圧油供給路３１ｂに接続され、ゲートロックレバー２４により下流側のパイロット圧油供給路３１ｃをパイロット圧油供給路３１ｂに接続するかタンクに接続するかを切り替えるゲートロック弁１００と、ゲートロック弁１００の下流側のパイロット圧油供給路３１ｃに接続され、一定のパイロット一次圧Pipに基づいて流量制御弁１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｆ，１６ｇ，１６ｉ及び流量制御弁６ａ，６ｅ，６ｈを切り換え操作するための操作パイロット圧ａ１，ａ２；ｂ１，ｂ２；ｃ１，ｃ２；ｄ１，ｄ２；ｅ１，ｅ２；ｆ１，ｆ２；ｇ１，ｇ２；ｈ１，ｈ２を生成する１対のパイロットバルブ（減圧弁）をそれぞれ備えた複数のリモコン弁６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄ，６０ｅ，６０ｆ，６０ｇ，６０ｈとを更に備えている。

原動機回転数検出弁１３は、パイロットポンプ３０の圧油供給路３１ａとパイロット圧油供給路３１ｂとの間に接続された流量検出弁５０と、その流量検出弁５０の前後差圧を絶対圧Pgrとして出力する差圧減圧弁５１とを有している。

流量検出弁５０は通過流量（パイロットポンプ３０の吐出流量）が増大するにしたがって開口面積を大きくする可変絞り部５０ａを有している。パイロットポンプ３０の吐出油は流量検出弁５０の可変絞り部５０ａを通過してパイロット油路３１ｂ側へと流れる。このとき、流量検出弁５０の可変絞り部５０ａには通過流量が増加するにしたがって大きくなる前後差圧が発生し、差圧減圧弁５１はその前後差圧を絶対圧Pgrとして出力する。パイロットポンプ３０の吐出流量は原動機１の回転数によって変化するため、可変絞り部５０ａの前後差圧を検出することにより、パイロットポンプ３０の吐出流量を検出することができ、原動機１の回転数を検出することができる。原動機回転数検出弁１３（差圧減圧弁５１）が出力する絶対圧Pgrは目標LS差圧としてレギュレータ２１２に導かれる。

レギュレータ１１２（第１ポンプ制御装置）は、メインポンプ１０２の第１及び第２吐出ポート１０２ａ，１０２ｂのそれぞれの圧力が導かれ、それらの圧力の上昇時にメインポンプ１０２の斜板の傾転角（容量）を減少させ、吸収トルクが減少するようメインポンプ１０２の傾転角を制御するトルク制御（馬力制御）ピストン１１２ｄ，１１２ｅと、メインポンプ１０２とメインポンプ２０２に割り当てられた最大トルクT12maxを設定するバネ１１２ｕと、メインポンプ２０２の吸収トルクを模擬したトルクフィードバック圧力を生成する第１及び第２可変減圧弁１１２ｇ，１１２ｑと、このトルクフィードバック圧力（第１可変減圧弁１１２ｇの出力圧）が導かれ、この圧力が高くなるにしたがってメインポンプ１０２の斜板の傾転角を減少させ、バネ１１２ｕによって設定された最大トルクT12maxが減少するようメインポンプ１０２の傾転角を制御する減トルク制御ピストン１１２ｆとを備えている。

レギュレータ２１２（第２ポンプ制御装置）は、差圧減圧弁３１１が出力する絶対圧Pls3（以下LS差圧Plsという）と原動機回転数検出弁１３が出力する絶対圧Pgr（以下目標LS差圧Pgrという）とが導かれ、LS差圧Plsが目標LS差圧Pgrよりも小さくなるにしたがって低くなるようLS駆動圧力Pxを生成するＬＳ制御弁２１２ｂと、LS駆動圧力Pxが導かれ、LS駆動圧力Pxが低くなるにしたがってメインポンプ２０２の傾転角（容量）を増加させ吐出流量が増加するようメインポンプ２０２の傾転角を制御するＬＳ制御ピストン２１２ｃと、メインポンプ２０２の吐出圧P3が導かれ、その圧力の上昇時にメインポンプ２０２の斜板の傾転角を減少させ、吸収トルクが減少するようメインポンプ２０２の傾転角を制御するトルク制御（馬力制御）ピストン２１２ｄと、メインポンプ２０２に割り当てられた最大トルクT3maxを設定するバネ２１２ｅとを備えている。

レギュレータ１１２の第１可変減圧弁１１２ｇは、メインポンプ２０２の吐出圧P3が導かれ、その圧力がバネ１１２ｔと受圧部１１２ｈによって設定される第１セット圧以下であるときは、メインポンプ２０２の第３吐出ポート２０２ａの吐出圧をそのまま出力し、メインポンプ２０２の吐出圧P3が第１セット圧よりも高いときは、メインポンプ２０２の吐出圧P3を第１セット圧に減圧して出力する。第２可変減圧弁１１２ｑは、レギュレータ２１２のLS駆動圧力Pxが導かれ、LS駆動圧力Pxがバネ１１２ｓと受圧部１１２ｉによって設定される第２セット圧以下であるときは、LS駆動圧力Pxをそのまま出力し、LS駆動圧力Pxが第２セット圧よりも高いときは、LS駆動圧力Pxを第２セット圧に減圧して出力する。第２可変減圧弁１１２ｑの受圧部１１２ｉにはメインポンプ２０２の吐出圧P3が導かれ、第１可変減圧弁１１２ｇの受圧部１１２ｈには第２可変減圧弁１１２ｑの出力圧が導かれる。第１可変減圧弁１１２ｇの出力圧はトルクフィードバック圧力として減トルク制御ピストン１１２ｆに導かれる。

このように第１及び第２可変減圧弁１１２ｇ、１１２ｑを構成することにより、メインポンプ２０２がトルク制御ピストン２１２ｄによるトルク制御の制限を受けてトルク制御の最大トルクT3maxで動作するときと、メインポンプ２０２がトルク制御ピストン２１２ｄによるトルク制御の制限を受けずに動作するときのいずれの場合にもメインポンプ２０２の吐出圧P3を補正し、メインポンプ２０２の吸収トルクを模擬したトルクフィードバック圧力を生成する。この原理は特願２０１４-０１９７９０に詳しい。

また、このように生成されたトルクフィードバック圧力を減トルク制御ピストン１１２ｆに導くことにより、メインポンプ２０２がトルク制御ピストン２１２ｄによるトルク制御の制限を受けトルク制御の最大トルクT3maxで動作するときと、メインポンプ２０２がトルク制御ピストン２１２ｄによるトルク制御の制限を受けずに動作するときのいずれの場合にも、メインポンプ２０２の吸収トルク分、バネ１１２ｕによって設定された最大トルクT12maxを減少させ、メインポンプ１０２とメインポンプ２０２の合計の吸収トルクが最大トルクT12maxを超えないように制御される。

以上において、レギュレータ１１２におけるトルク制御ピストン１１２ｄ，１１２ｅとバネ１１２ｕと第１及び第２可変減圧弁１１２ｇ，１１２ｑと減トルク制御ピストン１１２ｆは、メインポンプ１０２とメインポンプ２０２の合計の吸収トルクがバネ１１２ｕで設定された最大トルクT12maxを超えないようにメインポンプ１０２の容量を制御するトルク制御部を構成する。

レギュレータ２１２におけるトルク制御ピストン２１２ｄとバネ２１２ｅは、メインポンプ２０２の吸収トルクが最大トルクT3maxを超えないようにメインポンプ２０２の容量を制御するトルク制御部を構成する。

レギュレータ２１２において、ＬＳ制御弁２１２ｂとＬＳ制御ピストン２１２ｃは、メインポンプ２０２の吐出圧P3が、メインポンプ２０２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２０２の容量を制御するロードセンシング制御部を構成する。

なお、レギュレータ１１２において、トルク制御部の構成として第１及び第２可変減圧弁１１２ｇ，１１２ｑを設けることは好ましいが、第１及び第２可変減圧弁１１２ｇ，１１２ｑに代えて後述する第２の実施の形態の減圧弁１１２ｘのように１つの減圧弁を設けてもよい。この場合もメインポンプ２０２の吐出圧はトルク制御ピストン２１２ｄによるトルク制御開始圧力以上にならないように減圧され、この圧力を減トルク制御ピストン１１２ｆに導くことでメインポンプ１０２とメインポンプ２０２の合計の吸収トルクが最大トルクT12maxを超えないように制御される。

〜油圧ショベル〜
図３は、上述した油圧駆動装置が搭載される油圧ショベルの外観を示す図である。

図３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作業機５０４を備え、フロント作業機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にフロント作業機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、フロント作業機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。

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３では左側のみ図示）、左右走行用の操作装置５２４ａ，５２４ｂ（図３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２４等が設けられている。

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リモコン弁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リモコン弁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リモコン弁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リモコン弁６０ｄが動作する。

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リモコン弁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リモコン弁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リモコン弁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リモコン弁６０ｈが動作する。

〜動作〜
次に、本実施の形態の動作を説明する。

まず、原動機１によって駆動される固定容量型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。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、原動機回転数検出弁１３は流量検出弁５０と差圧減圧弁５１によりパイロットポンプ３０の吐出流量に応じた流量検出弁５０の前後差圧を絶対圧Pgr（目標LS差圧）として出力する。原動機回転数検出弁１３の下流にはパイロットリリーフバルブ３２が接続されており、パイロット圧油供給路３１ｂに一定の圧力（パイロット一次圧Pip）を生成している。

（ａ）全て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６ａ，６ｅ，６ｈ及び１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｆ，１６ｇ，１６ｉがバネによって中立位置に保持される。全ての流量制御弁が中立位置にあるので、コントロールバルブユニット５の負荷圧検出回路１３１は最高負荷圧Plmaxとしてタンク圧を検出する。このため第３圧油供給路３０５の圧力（メインポンプ２０２の吐出圧P3）はアンロード弁３１５によってアンロード弁３１５のバネの設定圧力にタンク圧を加算した最小圧に保たれる。ここで、アンロード弁３１５のバネの設定圧力は原動機回転数検出弁１３が目標LS差圧として出力する絶対圧Pgrよりも若干高く設定されている。その結果、第３圧油供給路３０５の圧力（メインポンプ２０２の吐出圧P3）は目標LS差圧Pgrよりも若干高く保持される。

差圧減圧弁３１１はメインポンプ２０２の吐出圧P3と最高負荷圧Plmax（タンク圧）との差圧（LS差圧）を絶対圧Plsとして出力する。このとき、全ての操作レバーが中立であり、最高負荷圧Plmaxはタンク圧と等しいため、タンク圧をPtank、アンロード弁３１５のバネの設定圧力をPunspと表すと、
Pls＝P3−Plmax＝（Ptank＋Punsp）−Ptank＝Punsp＞Pgr
となる。

LS差圧Plsはレギュレータ２１２のＬＳ制御弁２１２ｂに導かれる。ＬＳ制御弁２１２ｂは、PlsとPgrを比較し、Pls＜Pgrの場合には図示左方向に押されてＬＳ制御ピストン２１２ｃの圧油をタンクに排出し、Pls＞Pgrの場合には図示右方向に押されて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一次圧PipをＬＳ制御ピストン２１２ｃに導くようになっている。前述したように、このときはPls＞Pgrであるので、ＬＳ制御弁２１２ｂは図１で右方向に押されてパイロット一次圧PipをＬＳ制御ピストン２１２ｃに導き、LS駆動圧力Pxはパイロット一次圧Pipまで上昇し、メインポンプ２０２の容量（流量）は最小に保たれる。

一方、前述のように、オープン回路型のコントロールバルブユニット４において全ての流量制御弁１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｆ，１６ｇ，１６ｉは中立であるので、メインポンプ１０２の第１及び第２吐出ポート１０２ａ，１０２ｂからそれぞれ第１及び第２圧油供給路１０５，２０５に供給された圧油はセンタバイパスライン１０６，２０６及び流量制御弁１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｆ，１６ｇ，１６ｉのセンタバイパス油路を介してタンクに排出される。

また、メインポンプ１０２の第１及び第２吐出ポート１０２ａ，１０２ｂの圧力はレギュレータ１１２のトルク制御ピストン１１２ｅ，１１２ｄに導かれる。このときメインポンプ１０２の第１及び第２吐出ポート１０２ａ，１０２ｂの圧力は上記のようにタンク圧より若干高い程度の低圧である。一方、メインポンプ１０２のレギュレータ１１２内の第１及び第２可変減圧弁１１２ｇ，１１２ｑによりメインポンプ２０２の吸収トルクを模擬したトルクフィードバック圧力がトルク制御ピストン１１２ｆに導かれる。このとき上記のようにメインポンプ２０２の傾転角及び吐出圧ともに最小であるので、減トルク制御ピストン１１２ｆに導かれる圧力も最小に保たれる。その結果、メインポンプ１０２の容量（流量）は最大となるよう制御されるが、メインポンプ１０２の第１及び第２吐出ポート１０２ａ，１０２ｂの圧力はタンク圧より若干高い程度の低圧であるため、メインポンプ１０２の消費トルクは低く抑えられる。

（ｂ）ブーム操作レバーを入力した場合（ブーム上げ微操作）
ブーム用の操作装置５２３ａの操作レバー（ブーム操作レバー）をブームシリンダ３ａが伸長するブーム上げ方向に微操作した場合、ブーム用のリモコン弁６０ａによって生成されたブーム上げの操作パイロット圧ａ１がブームメイン駆動用の流量制御弁６ａの図１右端とアシスト駆動用の流量制御弁１６ａの図１左端にそれぞれ導かれ、流量制御弁６ａは図示左方向に、流量制御弁１６ａは図示右方向にそれぞれ操作パイロット圧ａ１に応じて途中のストロークまで切り換わる。

ここで、図２Ａ及び図２Ｂを用いて説明したように、ブーム上げ微操作でスプールストロークがＳ２以下の場合、メイン駆動用の流量制御弁６ａのメータイン開口部とメータアウト開口部は開くが、アシスト駆動用の流量制御弁１６ａのメータイン開口部は開かない。流量制御弁６ａが切り換わることにより、流量制御弁６ａ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、負荷圧検出回路１３１によってブームシリンダ３ａのボトム側の負荷圧がPlmaxとして検出され、この負荷圧Plmaxがアンロード弁３１５と差圧減圧弁３１１に導かれる。

アンロード弁３１５に負荷圧Plmaxが導かれることにより、アンロード弁３１５のセット圧はバネの設定圧力にブームシリンダ３ａの負荷圧Plmaxを加算した圧力に上昇し、アンロード弁３１５は第３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。

また、差圧減圧弁３１１に負荷圧Plmaxが導かれることにより、差圧減圧弁３１１はメインポンプ２０２の吐出圧P3と負荷圧Plmaxの差圧をLS差圧Plsとして出力する。このとき、ブームを上げ方向に起動した瞬間には吐出圧P3はアンロード弁３１５のバネによって予め定められた低圧に保持されているため、LS差圧Plsはほぼタンク圧に等しくなる。このLS差圧Plsはメインポンプ２０２のレギュレータ２１２内のＬＳ制御弁２１２ｂに導かれる。

前述したように、ブーム上げ起動時はPls＝タンク圧＜Pgrであるので、ＬＳ制御弁２１２ｂは図示左方向に切り換わり、ＬＳ制御ピストン２１２ｃの圧油をタンクに排出する。このためメインンプ２０２の吐出流量は増加していき、その流量増加はLS差圧Plsが目標LS差圧Pgrに等しくなるまで継続する。

このようにメインポンプ２０２は、流量制御弁６ａの要求流量に応じて必要な流量を必要な分だけ吐出する、いわゆるロードセンシング制御を行う。また、メインポンプ２０２の吐出圧P3はレギュレータ２１２のトルク制御ピストン２１２ｄに導かれるため、メインポンプ２０２はバネ２１２ｅによって設定された最大トルクT3maxの範囲内でロードセンシング制御を行う。

一方、前述のように、ブーム上げ微操作の場合にはブームアシスト駆動用の流量制御弁１６ａのメータイン開口部が閉じているので、メインポンプ１０２の第１及び第２吐出ポート１０２ａ，１０２ｂから吐出される圧油は、それぞれの第１及び第２圧油供給路１０５，２０５に接続されたそれぞれのセンタバイパスライン１０６，２０６及び流量制御弁１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｆ，１６ｇ，１６ｉを介してタンクに排出される。

このとき、第１及び第２可変減圧弁１１２ｇ，１１２ｑにより生成されたメインポンプ２０２の吸収トルクを模擬したトルクフィードバック圧力がトルク制御ピストン１１２ｆに導かれるが、レギュレータ１１２のトルク制御ピストン１１２ｅ，１１２ｄに導かれるメインポンプ１０２の第１及び第２吐出ポート１０２ａ，１０２ｂの圧力はタンク圧より若干高い程度の低圧であり、このため上述した（ａ）の全ての操作レバーが中立の場合と同様、メインポンプ１０２の容量（流量）は最大となるよう制御され、その消費トルクは小さく抑えられる。

（ｃ）ブーム操作レバーを入力した場合（フル操作）
ブーム操作レバーをブームシリンダ３ａが伸長するブーム上げ方向にフルに操作した場合、ブーム用のリモコン弁６０ａによって生成されたブーム上げの操作パイロット圧ａ１がブームメイン駆動用の流量制御弁６ａの図１中右端とアシスト駆動用の流量制御弁１６ａの図１中左端にそれぞれ導かれ、流量制御弁６ａは図示左方向に、流量制御弁１６ａは図示右方向にそれぞれフルストロークで切り換わる。

図２Ａ及び図２Ｂに示すように、ブーム上げフル操作時のスプールストロークがＳ３の場合、メイン駆動用の流量制御弁６ａのメータイン開口部とメータアウト開口部が開くとともに、アシスト駆動用の流量制御弁１６ａのブリードオフ開口部が閉じ、メータイン開口部が開く。流量制御弁６ａが切り換わることにより、メインポンプ２０２から流量制御弁６ａ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、負荷圧検出回路１３１によってブームシリンダ３ａのボトム側の負荷圧がPlmaxとして検出され、この負荷圧Plmaxがアンロード弁３１５と差圧減圧弁３１１に導かれる。更に、メインポンプ２０２の吐出圧はレギュレータ２１２のトルク制御ピストン２１２ｄに導かれる。

これにより上記（ｂ）で説明したのと同様に、アンロード弁３１５は第３圧油供給路３０５の圧油をタンクに排出する油路を遮断し、かつメインポンプ２０２は、バネ２１２ｅによって設定された最大トルクT3maxの範囲内で流量制御弁６ａの要求流量に応じて流量を吐出するロードセンシング制御を行う。

一方、前述のように、ブーム上げフル操作の場合にはブームアシスト駆動用の流量制御弁１６ａのブリードオフ開口部が閉じ、メータイン開口部が開くので、メインポンプ１０２の第２吐出ポート１０２ｂから第２圧油供給路２０５に供給される圧油は、チェックバルブ１８ｈと流量制御弁１６ａを介してブームシリンダ３ａのボトム側に流量制御弁６ａからの圧油と合流して供給される。

また、メインポンプ１０２の第１吐出ポート１０２ａから第１圧油供給路１０５に供給される圧油は、その圧油供給路１０５に接続される流量制御弁１６ｆ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｉが全て中立位置にあるので、センタバイパスライン１０６及び流量制御弁１６ｆ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｉを介してタンクに排出される。

このとき、メインポンプ１０２の第１及び第２吐出ポート１０２ａ，１０２ｂの圧力はレギュレータ１１２のトルク制御ピストン１１２ｅ，１１２ｄに導かれ、ロードセンシング制御を行うメインポンプ２０２の吸収トルクを模擬したトルクフィードバック圧力がメインポンプ１０２のレギュレータ１１２の第１及び第２可変減圧弁１１２ｇ，１１２ｑを介して減トルク制御ピストン１１２ｆに導かれる。これによりメインポンプ２０２の吸収トルク（消費トルク）に応じてアームシリンダ３ｂを駆動するメインポンプ１０２の吸収トルクを減少させ、メインポンプ１０２とメインポンプ２０２の合計の吸収トルクが最大トルクT12maxを超えないように全トルク制御が行われる。

（ｄ）アーム操作レバーを入力した場合
例えばアーム用の操作装置５２２ａの操作レバー（アーム操作レバー）をアームシリンダ３ｂが伸長するアームクラウド方向に操作した場合、アーム用のリモコン弁６０ｂによって生成されたアームクラウドの操作パイロット圧ｂ１がアーム用の流量制御弁１６ｂの図１右端とアーム用の流量制御弁１６ｊの図１左端にそれぞれ導かれ、流量制御弁１６ｂは図示左方向に、流量制御弁１６ｉは図示右方向にそれぞれ操作パイロット圧ｂ１に応じて切り換わる。このときのメインポンプ１０２の動作と圧油の流れは、次に説明する水平均し動作をした場合におけるアームシリンダ３ｂに係わる説明と同じである。

（ｅ）水平均し動作をした場合
水平均し動作では、通常、アーム用の操作装置５２２ａの操作レバー（アーム操作レバー）をアームシリンダ３ｂが伸長するアームクラウド方向にフルに操作し、ブーム操作レバーをブームシリンダ３ａが伸長するブーム上げ方向に微操作する。

ブーム上げは微操作なので、メイン駆動用の流量制御弁６ａのメータイン開口部とメータアウト開口部のみが開き、ブームシリンダ３ａの負荷圧は流量制御弁６ａを介して負荷圧検出回路１３１により最高負荷圧Plmaxとして検出され、更に差圧減圧弁３１１を介してメインポンプ２０２のレギュレータ２１２にフィードバックされ、上記（ｂ）で前述したようにロードセンシング制御によりレバー入力に応じた流量がブームシリンダ３ａのボトム側に供給される。

一方、アーム操作レバーがフル操作となるので、アーム用のリモコン弁６０ｂによって生成されたアームクラウドの操作パイロット圧ｂ１がアーム用の流量制御弁１６ｂの図１右端とアーム用の流量制御弁１６ｉの図１左端にそれぞれ導かれ、流量制御弁１６ｂは図示左方向に、流量制御弁１６ｉは図示右方向にそれぞれフルストロークで切り換わる。

メインポンプ１０２の第２吐出ポート１０２ｂから吐出された圧油は、パラレル回路の油路１７ｂを介してアーム用の流量制御弁１６ｂとブームアシスト駆動用の流量制御弁１６ａの両方に供給されるが、上述した（ｂ）のブーム上げ微操作の場合と同様、ブームアシスト駆動用の流量制御弁１６ａのメータイン開口部が閉じているため、第２吐出ポート１０２ｂから吐出された圧油の全流量がアーム用の流量制御弁１６ｂを介してアームシリンダ３ｂのボトム側に供給される。

一方、メインポンプ１０２の第１吐出ポート１０２ａから吐出された圧油は、アーム用の流量制御弁１６ｉを介してアームシリンダ３ｂのボトム側に供給される。

ここで、水平均し動作を行う場合は、例えば図３に示す姿勢のように、アーム５１２の自重によりアームシリンダ３ｂのロッド側に保持圧が発生していることが多い。このような姿勢でアームクラウド動作を行うと、アームシリンダ３ｂのロッド側から戻ってくる圧油は流量制御弁１６ｂのアーム再生回路１９Ａの戻り通路１０ａと絞り１０ｂを介してタンクに排出される際に、圧油が絞り１０ｂにより絞られることで絞り１０ｂの上流側の圧油の一部は、チェックバルブ１０ｄを介して流量制御弁１６ｂのメータイン回路に再生される。

以上のようにメインポンプ２０２から吐出される圧油はブームシリンダ３ａのボトム側へ供給され、メインポンプ１０２の第１及び第２吐出ポート１０２ａ，１０２ｂから吐出される圧油は合流して、アームシリンダ３ｂのロッド側からの再生油とともにアームシリンダ３ｂのボトム側へ供給される。

ここで、オープンセンタ回路を形成するオープンセンタ型の流量制御弁を用いる従来の油圧駆動装置として、日本特許３８６５５９０号に記載のものが知られている。この油圧駆動装置は、単一の吐出ポートを有する２つの可変容量型の油圧ポンプの組み合わせによって２つの吐出ポートを有する可変容量型のポンプ装置を構成し、かつその２つの油圧ポンプの可変容量部材（斜板）を駆動する単一のレギュレータを設け、２つの吐出ポートの一方をオープンセンタ型の流量制御弁を介してブームシリンダに接続し、他方の吐出ポートをオープンセンタ型の流量制御弁を介してアームシリンダに接続した構成となっている。このような油圧駆動装置において水平均し動作を行った場合、２つの吐出ポートからの吐出流量は等しいため、ブーム上げハーフ操作によりブーム用のオープンセンタ型の流量制御弁のセンタバイパス油路が絞られ、ブリードオフ損失が発生する。

また、オープンセンタ回路を形成するオープンセンタ型の流量制御弁を用いる従来の油圧駆動装置として、ブーム用の流量制御弁とアーム用の流量制御弁とをパラレルに接続する油路のアーム用の流量制御弁側に分流のための絞り（パラレル絞り）を設けた油圧回路が一般に知られている。この油圧回路によれば、パラレル絞りによってブーム用の流量制御弁側への分流が確保されるため、水平均し動作を円滑に行うことができる。しかし、この場合は、パラレル絞りによって圧油が絞られ、圧力損失が発生する。

これに対し本実施の形態では、ブームシリンダ３ａはロードセンシング制御を行うメインポンプ２０２からの吐出油により駆動され、アームシリンダ３ｂは別のメインポンプ１０２の吐出油によって駆動されるため、日本特許３８６５５９０号の油圧駆動装置のようなブリードオフ損失や分流のために設けたパラレル絞りの圧力損失を発生させずに、効率良く水平均し動作を行うことができる。

また、ブームシリンダ３ａとアームシリンダ３ｂが別々のポンプの吐出油で駆動されるとき、メインポンプ２０２の吐出圧はレギュレータ２１２のトルク制御ピストン２１２ｄに導かれ、メインポンプ２０２はバネ２１２ｅによって設定された最大トルクT3maxの範囲内でロードセンシング制御を行う。一方、メインポンプ１０２の第１及び第２吐出ポート１０２ａ，１０２ｂの圧力はレギュレータ１１２のトルク制御ピストン１１２ｅ，１１２ｄに導かれ、ロードセンシング制御を行うメインポンプ２０２の吸収トルクを模擬したトルクフィードバック圧力がメインポンプ１０２のレギュレータ１１２内の第１及び第２可変減圧弁１１２ｇ，１１２ｑを介して減トルク制御ピストン１１２ｆに導かれる。これによりメインポンプ２０２の吸収トルク（消費トルク）に応じてアームシリンダ３ｂを駆動するメインポンプ１０２の吸収トルクを減少させ、メインポンプ１０２とメインポンプ２０２の合計の吸収トルクが最大トルクT12maxを超えないように全トルク制御が行われる。

以上のように水平均し動作において、ブームシリンダ３ａをブーム上げ方向に駆動するメインポンプ２０２がトルク制御の制限の範囲内でロードセンシング制御を行うことにより、従来のオープン型の回路で発生していたブリードオフ損失やパラレル絞りの圧力損失をなくしながら、主体的に必要なトルクを消費することができる。

また、メインポンプ２０２の吸収トルクに応じてアームシリンダ３ｂを駆動するメインポンプ１０２の吸収トルクを減じることにより、メインポンプ１０２，２０２の全体で消費されるトルクをバネ１１２ｕによって設定された最大トルクT12maxを超えない範囲に制限しながら、ブームシリンダ３ａとアームシリンダ３ｂを別々のポンプで駆動し、良好な水平均しの操作性を実現することができる。

更に、一つのポンプでブームシリンダとアームシリンダをロードセンシング制御により駆動する従来の油圧駆動装置における低負荷側の圧力補償弁での圧力損失（エネルギー損失）の発生をなくすことができる。

（ｆ）バケットクラウド動作をした場合（フル操作）
バケット用の操作装置５２３ｂの操作レバー（バケット操作レバー）を単独でバケットシリンダ３ｄが伸長するバケットクラウド方向にフルに操作した場合、バケット用のリモコン弁６０ｄによって出力されたバケットクラウドの操作パイロット圧ｄ１がバケット用の流量制御弁１６ｄの図１右端に導かれ、流量制御弁１６ｄは図示左方向にフルストロークで切り換わる。

メインポンプ１０２の第１吐出ポート１０２ａから吐出された圧油は、第１圧油供給路１０５、バケット用の流量制御弁１６ｄを介してバケットシリンダ３ｄのボトム側に供給される。

また、メインポンプ１０２の第２吐出ポート１０２ｂから吐出された圧油は、第２圧油供給路２０５に接続された流量制御弁１６ｂ，１６ａ，１６ｇが全て中立位置にあるので、それらのセンタバイパス油路を介してタンクに排出される。

一方、バケット単独操作の場合には、リモコン弁６０ａ，６０ｅ，６０ｈは操作されず、流量制御弁６ａ，６ｅ，６ｈはバネによって中立位置に保持されるので、負荷圧検出回路１３１は最高負荷圧Plmaxとしてタンク圧を検出し、上述した（ａ）の全ての操作レバー中立の場合と同様、アンロード弁３１５の働きで第３圧油供給路３０５の圧力（メインポンプ２０２の吐出圧P3）は原動機回転数検出弁１３が生成する目標LS差圧Pgrよりも若干高く保持され、Pls＝P3−Plmax＝P3＞Pgrとなる。ＬＳ制御弁２１２ｂは図１で右方向に押されてパイロット一次圧PipをＬＳ制御ピストン２１２ｃに導き、LS駆動圧力Pxはパイロット一次圧Pipまで上昇し、メインポンプ２０２の容量（流量）は最小に保たれる。

以上のようにバケット単独動作では、メインポンプ２０２の容量は最小に保たれ、その吸収トルク（消費トルク）が低く抑えられる。

また、メインポンプ１０２のレギュレータ１１２内の第１及び第２可変減圧弁１１２ｇ，１１２ｑの働きによってメインポンプ２０２の吸収トルクを模擬したトルクフィードバック圧力が減トルク制御ピストン１１２ｆに導かれる。このとき、上記のようにメインポンプ２０２の吐出圧は目標LS差圧Pgrよりも若干高い程度の低圧である。一方、メインポンプ１０２の第２吐出ポート１０２ｂから吐出された圧油は上記のように中立位置にある流量制御弁１６ｂ，１６ａ，１６ｇのセンタバイパス油路を介してタンクに排出されるため、トルク制御ピストン１１２ｅ導かれる圧力も低い。このためメインポンプ１０２はバネ１１２ｕによって設定された最大トルクT12maxを大きく損なうことなくトルクを消費し、バケットシリンダ３ｄを高推力で駆動することができる。

更に、メインポンプ１０２の第２吐出ポート１０２ｂから第２圧油供給路２０５に供給される圧油は、第２圧油供給路２０５に接続される流量制御弁１６ｂ，１６ａ，１６ｇのセンタバイパス油路を介してタンクに排出されるので、特許文献１のように非操作側の圧油供給路に接続されたアンロード弁によって無駄な動力が消費されることがない。

（ｇ）走行ピボットターン動作をした場合
走行ピボットターン動作は、左右走行用の操作措置５２４ａ，５２４ｂの操作レバーの一方をフルに操作し、他方を非操作とすることで行う。走行ピボットターン動作として、例えば左走行用の操作措置５２４ａの操作レバーを前進方向にフル操作し、走行モータ３ｆを前進方向にフルに駆動する場合を考える。

この場合、左走行用のリモコン弁６０ｆによって生成された左走行用の操作パイロット圧ｆ１が左走行用の流量制御弁１６ｆの図１左端に導かれ、流量制御弁１６ｆが図示右方向にフルストロークで切り換わる。

メインポンプ１０２の第１吐出ポート１０２ａから吐出された圧油は、第１圧油供給路１０５，左走行用の流量制御弁１６ｆを介して左走行モータ３ｆに供給される。

一方、走行ピボットターン動作の場合には、リモコン弁６０ａ，６０ｅ，６０ｈは操作されず、流量制御弁６ａ，６ｅ，６ｈはバネによって中立位置に保持されるので、負荷圧検出回路１３１は最高負荷圧Plmaxとしてタンク圧を検出し、上述した（ａ）の全ての操作レバー中立の場合或いは上述した（ｂ）のバケットクラウド動作をした場合と同様、アンロード弁３１５の働きで第３圧油供給路３０５の圧力（メインポンプ２０２の吐出圧P3）は原動機回転数検出弁１３が生成する目標LS差圧Pgrよりも若干高く保持され、Pls＝P3−Plmax＝P3＞Pgrとなる。ＬＳ制御弁２１２ｂは図１で右方向に押されてパイロット一次圧PipをＬＳ制御ピストン２１２ｃに導き、LS駆動圧力Pxはパイロット一次圧Pipまで上昇し、メインポンプ２０２の容量（流量）は最小に保たれる。

以上のように走行ピボットターン動作においても、メインポンプ２０２の容量は最小に保たれ、その吸収トルクが低く抑えられる。

また、メインポンプ１０２のレギュレータ１１２内の第１及び第２可変減圧弁１１２ｇ，１１２ｑの働きによってメインポンプ２０２の吸収トルクを模擬したトルクフィードバック圧力が減トルク制御ピストン１１２ｆに導かれる。このとき、上記のようにメインポンプ２０２の吐出圧は目標LS差圧Pgrよりも若干高い程度の低圧である。一方、メインポンプ１０２の第２吐出ポート１０２ｂから吐出された圧油は上記のように中立位置にある流量制御弁１６ｂ，１６ａ，１６ｇのセンタバイパス油路を介してタンクに排出されるため、トルク制御ピストン１１２ｅに導かれる圧力も低い。このためメインポンプ１０２はバネ１１２ｕによって設定された最大トルクT12maxを大きく損なうことなくトルクを消費し、左走行モータ３ｆを高トルクで駆動することができる。

更に、メインポンプ１０２の第２吐出ポート１０２ｂから第２圧油供給路２０５に供給される圧油は、第２圧油供給路２０５に接続される流量制御弁１６ｂ，１６ａ，１６ｇのセンタバイパス油路を介してタンクに排出されるので、この場合も特許文献１のように、非操作側の圧油供給路に接続されたアンロード弁によって無駄な動力が消費されることがない。

〜効果〜
本実施の形態によれば、第１及び第２吐出ポート１０２ａ，１０２ｂを有するメインポンプ１０２がスプリットフロー型の可変容量ポンプであり、第３吐出ポートを有するメインポンプ２０２がシングルフロー型の可変容量ポンプである油圧駆動装置において、水平均し動作を行った場合に、ブームシリンダ３ａはロードセンシング制御を行うメインポンプ２０２によって駆動され、アームシリンダ３ｂは別のメインポンプ１０２によって駆動されるため、負荷圧の低いアームシリンダ３ｂ側での圧力補償弁の絞りの圧力損失や小流量のブームシリンダ側でのオープンセンタ型の流量制御弁のブリードオフ損失及び分流のために設けたパラレル絞りの圧力損失などによる無駄な動力損失を発生させずに水平均し動作を行うことができる。

以上により高効率で良好な水平均し動作の操作性を実現することができる。

また、２つの吐出ポート１０２ａ，１０２ｂを有するメインポンプ１０２のコントロールバルブユニット４に複数のオープンセンタ型の流量制御弁を配置し、コントロールバルブユニット４をオープンセンタ回路として構成したため、特許文献１記載のように、スプリットフロー型の油圧ポンプをロードセンシング制御する場合に比べ、バケット単独操作や走行ピボットターン動作などにおいて、非操作側に設けられたアンロード弁からタンクに排出されるときの圧力上昇による無駄な動力損失を発生させることがない。

更に、バケットクラウド動作や走行ピボットターン動作のようにコントロールバルブユニット４に係わるアクチュエータを単独駆動した場合は、メインポンプ１０２の２つの吐出ポートの一方の吐出圧やメインポンプ２０２の吐出圧は低く抑えられるので、メインポンプ１０２はバネ１１２ｕによって設定された最大トルクT12maxを大きく損なうことなくトルクを消費し、バケットシリンダ３ｄ、走行モータ３ｆ等のアクチュエータを高推力或いは高トルクで駆動することができる。

更に、ロードセンシング制御を行うメインポンプ２０２の吸収トルク（消費トルク）を２つの吐出ポート１０２ａ，１０２ｂを有するメインポンプ１０２にフィードバックするので、ポンプ全体の吸収トルクが予め決められた最大トルクT12maxを超えない範囲で、原動機１のトルクを有効に活用することができる。

また、ブームシリンダ３ａに対して、ブームメイン駆動用の流量制御弁６ａ（クローズドセンタ型）とブームアシスト駆動用の流量制御弁１６ａ（オープンセンタ型）を設け、スプールストロークが中間ストロークＳ２に達する前はメインポンプ２０２の第３吐出ポート２０２ａの吐出油によってブームシリンダ３ａを駆動し、スプールストロークが中間ストロークＳ２以上になるとメインポンプ１０２の第２吐出ポート１０２ｂとメインポンプ２０２の第３吐出ポート２０２ａの両方の吐出油を合流してブームシリンダ３ａを駆動するようにしたため、中間ストロークＳ２以上になったときにも単一の油圧ポンプで駆動する場合に比べて、メインポンプ２０２の容量を小さめに抑え、コンパクトな回路構成を実現することができる。

更に、アームシリンダ３ｂに対して２つの流量制御弁１６ｂ，１６ｉを設け、スプリットフロー型であるメインポンプ１０２の第１及び第２吐出ポート１０２ａ，１０２ｂからの吐出油を合流してアームシリンダ３ｂを駆動するようにしたので、独立した２つの油圧ポンプを用いてアームシリンダ３ｂを駆動する場合に比べてポンプの数を減らし、コンパクトな回路構成を実現することができる。

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

〜構成〜
図４は、本発明の第２の実施の形態に係わる油圧ショベル（建設機械）の油圧駆動装置を示す図である。

図４において、本実施の形態の油圧駆動装置は、第1の実施の形態におけるメインポンプ１０２，２０２に加え、第４圧油供給路４０５に圧油を吐出する第４吐出ポート３０２ａを有するシングルフロータイプの可変容量型メインポンプ３０２（第３ポンプ装置）を備え、かつメインポンプ３０２の第４吐出ポート３０２ａの吐出流量を制御するためのレギュレータ３１２（第３ポンプ制御装置）を備えている。また、本実施の形態の油圧駆動装置は、第1の実施の形態におけるメインポンプ１０２のレギュレータ１１２に代えてレギュレータ１１２Ａを備え、かつ第１コントロールバルブユニット４に代えて第１コントロールバルブユニット４Ａを備えている。

メインポンプ３０２のレギュレータ３１２は、メインポンプ３０２の吐出圧P4が導かれ、その圧力の上昇時にメインポンプ３０２の斜板の傾転角を減少させ、吸収トルクが減少するようメインポンプ３０２の傾転角を制御するトルク制御（馬力制御）ピストン３１２ｄと、メインポンプ３０２に割り当てられた最大トルクT4maxを設定するバネ３１２ｅとを備えている。一方、メインポンプ１０２のレギュレータ１１２Ａは、図１の構成に加え、減圧弁１１２ｘと減トルク制御ピストン１１２ｙを有し、メインポンプ３０２の吐出圧が減圧弁１１２ｘを介して減トルク制御ピストン１１２ｙに導かれるように接続する。減圧弁１１２ｘのバネ１１２ｚの設定圧は、日本特許３８６５５９０号に示されているのと同様に、トルク制御ピストン３１２ｄによってトルク制御を行うメインポンプ３０２のＰＱ特性の折れ点の圧力（トルク制御開始圧力）に一致するように設定してある。

第１コントロールバルブユニット４Ａは、図１の第１圧油供給路１０５に接続されたオープンセンタ型の流量制御弁１６ｃに代え、第４圧油供給路４０５に接続され、メインポンプ３０２の第４吐出ポート３０２ａから旋回モータ３ｃに供給される圧油の流れ（流量と方向）を制御するオープンセンタ型の流量制御弁１６ｃを備え、更に流量制御弁１６ｃのセンタバイパス油路を通過するセンタバイパスライン３０６の流量制御弁１６ｃの下流側に配置されたアーム合流弁２１と、第３圧油供給路３０５に接続され、第３圧油供給路３０５の圧力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４１４を備えている。

アーム操作レバーをアームシリンダ３ｂが伸長するアームクラウド方向に操作した場合、アームクラウドの操作パイロット圧ｂ１がアーム合流弁２１の図４左端に作用し、アーム合流弁２１は図示の中立位置から合流位置に切り換わる。アーム合流弁２１が図示の中立位置にあるとき、メインポンプ３０２から吐出された圧油は旋回用の流量制御弁１６ｃとアーム合流弁２１を経由してタンクに排出される。アーム合流弁２１が図示の中立位置から合流位置に切り換わると、メインポンプ３０２から吐出された圧油は旋回用の流量制御弁１６ｃとアーム合流弁２１を経由し、アーム合流弁２１下流側の合流油路を介してアームシリンダ３ｂのボトム側に供給される。流量制御弁１６ｃのメータイン回路及びアーム合流弁２１下流側の合流油路には逆流防止用のチェックバルブ１８ｎ，１８ｐが設けられている。

旋回用の流量制御弁１６ｃと旋回モータ３ｃとの間のアクチュエータ回路には図１では図示を省略した旋回用のオーバロードリリーフ弁７３ａ，７３ｂが設けられている。その他の構成は第１の実施の形態と同じである。

〜動作〜
次に、本実施の形態の動作を説明する。

本実施の形態の動作は、旋回モータ３ｃの駆動をメインポンプ３０２から吐出された圧油によって行うこと、アームシリンダ３ｂを伸長方向に駆動するアームクラウド操作時にメインポンプ３０２からの吐出油を、アーム合流弁２１を介してアームシリンダ３ｂのボトム側に合流させること以外は、第１の実施の形態と同じである。

（ａ）全ての操作レバーが中立の場合
メインポンプ１０２，２０２の動作と圧油の流れは第１の実施の形態の場合と同じである。

また、全ての操作レバーが中立であるので、アーム合流弁２１も図示の中立位置にあり、メインポンプ３０２から吐出された圧油は第４圧油供給路４０５を介して流量制御弁１６ｃとアーム合流弁２１を経由してタンクに排出される。

（ｂ）及び（ｃ）ブーム上げ操作(微操作/フル)の場合
メインポンプ１０２，２０２及びメイン駆動用の流量制御弁６ａ、アシスト駆動用の流量制御弁１６ａの動作と圧油の流れは第１の実施の形態と同様である。

また、ブーム以外のアクチュエータの操作レバーは全て中立であるので、アーム合流弁２１も図示の中立位置にあり、メインポンプ３０２から吐出された圧油は第４圧油供給路４０５を介して流量制御弁１６ｃとアーム合流弁２１を経由してタンクに排出される。

（ｄ）アーム操作レバーを入力した場合
メインポンプ１０２，３０２の動作と圧油の流れは、次に説明する水平均し動作をした場合におけるメインポンプ１０２，３０２の動作と圧油の流れと同じである。

（ｅ）水平均し動作をした場合
ブーム上げ（微操作）に係わるメインポンプ２０２及びメイン駆動用の流量制御弁６ａの動作は第１の実施の形態と同様であり、第１の実施の形態の（ｂ）で説明したように、ロードセンシング制御によりレバー入力に応じた流量がブームシリンダ３ａのボトム側に供給される。

一方、アーム操作レバーがフル操作となるので、アーム用のリモコン弁６０ｂによって生成されたアームクラウドの操作パイロット圧ｂ１がアーム用の流量制御弁１６ｂの図１右端とアーム用の流量制御弁１６ｉの図１左端にそれぞれ導かれ、流量制御弁１６ｂ，１６ｉは共にフルストロークで切り換わる。

メインポンプ１０２の第２吐出ポート１０２ｂから吐出された圧油は、アーム用の流量制御弁１６ｂを介してアームシリンダ３ｂのボトム側に供給される。メインポンプ１０２の吐出ポート１０２ａから吐出された圧油は、アーム用の流量制御弁１６ｉを介してアームシリンダ３ｂのボトム側に供給される。第２の実施の形態では、アーム用の流量制御弁１６ｂにアーム再生回路が設けられていないため、アームシリンダ３ｂのロッド側から戻ってきた圧油は、流量制御弁１６ｂのメータアウト回路を介してタンクに排出される。

また、アームクラウドの操作パイロット圧ｂ１がアーム合流弁２１の図４左端に導かれているので、アーム合流弁２１は図示右方向にストロークする。このためメインポンプ３０２から吐出された圧油は、第４圧油供給路４０６、流量制御弁１６ｃのセンタバイパス油路を介しアーム合流弁２１及びチェックバルブ１８ｐを経由してアームシリンダ３ｂのボトム側の配管に供給される。

以上のようにメインポンプ２０２から吐出される圧油はブームシリンダ３ａへ供給され、メインポンプ１０２から吐出される圧油はメインポンプ３０２から吐出される圧油と合流してアームシリンダ３ｂへ供給される。

また、このとき、メインポンプ３０２のレギュレータ３１２はトルク制御ピストン３１２ｄを備えているので、メインポンプ３０２はバネ３１２ｅによって設定された最大トルクT4maxの範囲内でトルク制御され、かつメインポンプ２０２のレギュレータ２１２はトルク制御ピストン２１２ｄを備えているので、メインポンプ２０２はバネ２１２ｅによって設定された最大トルクT3maxの範囲内でロードセンシング制御を行う。また、メインポンプ１０２の第１及び第２吐出ポート１０２ａ，１０２ｂの圧力はレギュレータ１１２のトルク制御ピストン１１２ｅ，１１２ｄに導かれ、ロードセンシング制御を行うメインポンプ２０２の吸収トルクを模擬したトルクフィードバック圧力がメインポンプ１０２のレギュレータ１１２の第１及び第２可変減圧弁１１２ｇ，１１２ｑを介して減トルク制御ピストン１１２ｆに導かれ、メインポンプ３０２の吐出圧がレギュレータ１１２のトルク制御ピストン１１２ｙに導かれる。これによりメインポンプ２０２とメインポンプ３０２の吸収トルク（消費トルク）に応じてアームシリンダ３ｂを駆動するメインポンプ１０２の吸収トルクを減少させ、メインポンプ１０２とメインポンプ２０２とメインポンプ３０２の合計の吸収トルクが最大トルクT12maxを超えないように全トルク制御が行われる。

以上のように水平均し動作において、ブームシリンダ３ａをブーム上げ方向に駆動するメインポンプ２０２がトルク制御の制限の範囲内でロードセンシング制御を行うことにより、従来のオープン型の回路で発生していたブリードオフ損失をなくしながら、主体的に必要なトルクを消費することができる。

また、メインポンプ２０２，３０２の吸収トルクに応じてアームシリンダ３ｂを駆動するメインポンプ１０２の吸収トルクを減じることにより、メインポンプ１０２，２０２，３０２の全体で消費されるトルクをバネ１１２ｕによって設定された最大トルクT12maxを超えない範囲に制限しながら、ブームシリンダ３ａとアームシリンダ３ｂを別々のポンプで駆動し、良好な水平均しの操作性を実現することができる。

（ｆ）及び（ｇ）バケットクラウド動作或いは走行ピボットターン動作をした場合
メインポンプ１０２，２０２の動作と圧油の流れは第１の実施の形態と同様である。

また、バケット又は走行のアクチュエータの操作レバーは全て中立であるので、アーム合流弁２１も図示の中立位置にあり、メインポンプ３０２から吐出された圧油は第４圧油供給路４０５を介して流量制御弁１６ｃとアーム合流弁２１を経由してタンクに排出される。

（ｈ）旋回単独動作をした場合
旋回用の操作装置５２２ｂの操作レバー（旋回操作レバー）を単独で旋回モータ３ｃが例えば左回りに回転する方向にフルに操作した場合、旋回用のリモコン弁６０ｃによって出力された旋回左回りの操作パイロット圧ｃ１が旋回用の流量制御弁１６ｃの図１左端に導かれ、流量制御弁１６ｃは図示右方向にフルストロークで切り換わる。

メインポンプ３０２の第４吐出ポート３０２ａから吐出された圧油は、第４圧油供給路４０５、旋回用の流量制御弁１６ｃを介して旋回モータ３ｃに供給される。

また、メインポンプ１０２，２０２の第１、第２、第３吐出ポート１０２ａ，１０２ｂ，２０２ａから吐出された圧油は、第１、第２、第３圧油供給路１０５，２０５，３０５に接続された流量制御弁が全て中立位置にあるので、それらのセンタバイパス油路を介してタンクに排出される。

また、このとき、メインポンプ３０２のレギュレータ３１２はトルク制御ピストン３１２ｄを備えているので、メインポンプ３０２の第４吐出ポート３０２ａから吐出された圧油の圧力はトルク制御ピストン３１２ｄに導かれ、メインポンプ３０２はバネ３１２ｅによって設定された最大トルクT4maxの範囲内でトルク制御される。

ここで、旋回モータ３ｃの被駆動体である上部旋回体５０２（図３参照）は慣性体であるため、旋回起動時は、旋回用の流量制御弁１６ｃから旋回モータ３ｃに供給された圧油の駆動圧はオーバロードリリーフ弁７３ｂのリリーフ圧まで瞬時に上昇し、この圧力がメインポンプ３０２の吐出圧としてトルク制御ピストン３１２ｄにフィードバックされ、トルク制御によりメインポンプ３０２の吐出流量は大幅に減少する。

図５は、トルク制御が行われるときのメインポンプ３０２の吐出圧と容量との関係を示す図である。図５の横軸はメインポンプ３０２の吐出圧P4、縦軸はメインポンプ３０２の斜板の傾転角（容量）q3である。メインポンプ３０２の吐出流量は容量q3に比例する。P4maxはメインリリーフ弁４１４のリリーフ圧、q3maxはメインポンプ３０２の最大容量である。

図５において、メインポンプ３０２の吐出圧P4がP4x（トルク制御開始圧力）を超えるとトルク制御ピストン３１２ｄによるトルク制御が始まり、メインポンプ３０２の容量q3は最大トルクT4maxのトルク制限曲線Ｔ３に沿って減少する。

旋回起動時に旋回モータ３ｃの駆動圧がオーバロードリリーフ弁７３ｂのリリーフ圧に達すると、メインポンプ３０２の吐出圧はP4aへと上昇し、メインポンプ３０２の容量はトルク制御ピストン３１２ｄのトルク制御によりｑ３ａに減少し、これに応じてメインポンプ３０２の吐出流量も減少する。このため旋回用の流量制御弁１６ｃのセンタバイパス油路からタンクに流出する流量が減少し、少ないブリードオフ損失で旋回モータ３ｃを起動することができる。

これに対し、図１に示した第１の実施の形態の場合、旋回モータ３ｃはメインポンプ１０２の第１吐出ポート１０２ａから吐出された圧油により駆動され、第２吐出ポート１０２ｂから吐出された圧油は中立位置にある流量制御弁１６ｂ，１６ａ，１６ｇのセンタバイパス油路を経由してタンクに戻される。メインポンプ１０２のレギュレータ１１２はトルク制御ピストン１１２ｅ，１１２ｄを備え、メインポンプ１０２の第１及び第２吐出ポート１０２ａ，１０２ｂから吐出された圧油の圧力がそれぞれレギュレータ１１２のトルク制御ピストン１１２ｅ，１１２ｄに導かれ、メインポンプ１０２はバネ１１２ｕによって設定された最大トルクT12maxの範囲内でトルク制御を行う。

ここで、トルク制御ピストン１１２ｅ，１１２ｄによりトルク制御されるときのメインポンプ１０２の吐出圧は第１及び第２吐出ポート１０２ａ，１０２ｂの圧力P1，P2の平均圧P1＋P2／２となる。このため、旋回起動時、トルク制御ピストン１１２ｅ，１１２ｄによりトルク制御されるときのメインポンプ１０２の吐出圧は旋回モータ駆動圧の約半分となる。その結果、本実施の形態におけるメインポンプ３０２の場合に比べてトルク制御によるメインポンプ１０２の第１及び第２吐出ポート１０２ａ，１０２ｂの吐出流量の減少量が減り、メインポンプ１０２の第１及び第２吐出ポート１０２ａ，１０２ｂの吐出流量は多くなる。

図６は、そのときのメインポンプ１０２の第１及び第２吐出ポート１０２ａ，１０２ｂの平均吐出圧とメインポンプ１０２の容量との関係を示す図である。図６の横軸はメインポンプ１０２の第１及び第２吐出ポート１０２ａ，１０２ｂの平均吐出圧（P1＋P2）／２、縦軸はメインポンプ１０２の斜板の傾転角（容量）q12maxである。メインポンプ１０２の第１及び第２吐出ポート１０２ａ，１０２ｂの吐出流量は容量に比例する。P12maxはメインリリーフ弁１１４，２１４のリリーフ圧、q12maxはメインポンプ１０２の最大容量である。

図６において、メインポンプ１０２の平均吐出圧がP12x（トルク制御開始圧力）を超えるとトルク制御ピストン１１２ｅ，１１２ｄによるトルク制御が始まり、メインポンプ１０２の容量は最大トルクT12maxのトルク制限曲線Ｔ１に沿って減少する。

旋回起動時に旋回モータ３ｃの駆動圧がオーバロードリリーフ弁７３のリリーフ圧に達すると、メインポンプ１０２の第1吐出ポート１０２ａの吐出圧はP12aへと上昇する。しかし、このときの第２吐出ポート１０２ｂの吐出圧はタンク圧であるため、メインポンプ１０２の平均吐出圧P12bは第1吐出ポート１０２ａの吐出圧P12a（旋回モータ駆動圧）の約半分であり、メインポンプ１０２の容量はトルク制御ピストン１１２ｅ，１１２ｄのトルク制御によりq12bに減少し、これに応じてメインポンプ１０２の第１及び第２吐出ポート１０２ａ，１０２ｂの吐出流量も減少する。しかし、このときのメインポンプ１０２の平均吐出圧P12bは第1吐出ポート１０２ａの吐出圧P12aの約半分であるため、本実施の形態におけるメインポンプ３０２の場合に比べてトルク制御によるメインポンプ１０２の第１及び第２吐出ポート１０２ａ，１０２ｂの吐出流量の減少量が減り、メインポンプ１０２の第１及び第２吐出ポート１０２ａ，１０２ｂの吐出流量は多くなる。

このため旋回用の流量制御弁１６ｃのセンタバイパス油路からタンクに流出する流量が増加し、旋回用の流量制御弁１６ｃによるブリードオフ損失が多くなる。

このように本実施の形態によれば、旋回モータ３ｃを独立したポンプで駆動するため、第１の実施の形態よりも高効率な旋回動作を実現することができる。

（ｉ）旋回複合動作をした場合
旋回複合動作として旋回動作と水平均し動作を同時に行った場合は、上述した（ｈ）の旋回単独動作と（ｅ）の水平均し動作との組み合わせとなる。

このような旋回複合動作において、旋回モータ３ｃは独立したメインポンプ３０２の吐出油によって駆動されるため、上述した（ｈ）の旋回単独動作と同様、高効率な旋回動作を実現することができる。また、旋回モータ３ｃは他のアクチュエータ（ブームシリンダ及びアームシリンダ）の負荷圧や要求流量の影響を受けることなく駆動されるため、第１の実施の形態と比較してより良好な旋回の操作性が得られる。

〜効果〜
本実施の形態によっても第１の実施の形態と同様の効果が得られる。

また，本実施の形態によれば、旋回モータ３ｃを独立したポンプで駆動するため、旋回単独操作及び旋回複合動作において高効率な旋回動作を実現することができるとともに、旋回複合動作において、旋回モータ３ｃは他のアクチュエータの負荷圧や要求流量の影響を受けることなく駆動されるため、第１の実施の形態と比較してより良好な旋回の操作性が得られる。

＜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。

例えば、上記実施の形態では、第１ポンプ装置が第１及び第２吐出ポート１０２ａ，１０２ｂを有するスプリットフロータイプの油圧ポンプ１０２である場合について説明したが、第１ポンプ装置は、単一の吐出ポートを有する２つの可変容量型の油圧ポンプと、この２つ油圧ポンプの斜板を同時に駆動する単一のレギュレータとの組み合わせであってもよい。

また、ブームシリンダ３ａに対して、ブームメイン駆動用の流量制御弁６ａ（クローズドセンタ型）とブームアシスト駆動用の流量制御弁１６ａ（オープンセンタ型）の２つの流量制御弁を設け、要求流量が多い場合はメインポンプ１０２の第２吐出ポート１０２ｂとメインポンプ２０２の両方の吐出油を合流してブームシリンダ３ａを駆動するようにしたが、メインポンプ２０２として容量の大きなポンプを使用できる場合は、ブーム用の流量制御弁として流量制御弁６ａ（クローズドセンタ型）だけを設け、要求流量が多い場合もメインポンプ２０２からの吐出油のみによってブームシリンダ３ａを駆動するようにしてもよい。

また、建設機械が油圧ショベルであり、第１アクチュエータがアームシリンダであり、第２アクチュエータがブームシリンダである場合について説明したが、ある複合操作で同時に駆動される２つのアクチュエータであれば、アームシリンダとブームシリンダ以外であってもよい。

更に、そのような第１及び第２アクチュエータを備えた建設機械であれば、油圧走行クレーン等、油圧ショベル以外の建設機械に本発明を適用してもよい。

更に、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。

更に、上記実施の形態では、メインポンプ１０２，３０２のレギュレータ１１２，３１２はトルク制御のみを行う構成としたが、関連するアクチュエータの操作装置の操作量を検出し、この操作量に応じてメインポンプ１０２，３０２の流量が増加するよう容量を制御するポジコン制御を行う構成としてもよい。

１原動機
１０２メインポンプ（可変容量型の第１ポンプ装置）
１０２ａ，１０２ｂ第１及び第２吐出ポート
１１２レギュレータ（第１ポンプ制御装置）
２０２メインポンプ（可変容量型の第２ポンプ装置）
２０２ａ第３吐出ポート
２１２レギュレータ（第２ポンプ制御装置）
２１２ｂＬＳ制御弁（ロードセンシング制御部）
２１２ｃＬＳ制御ピストン（ロードセンシング制御部）
３０２メインポンプ（可変容量型の第３ポンプ装置）
３０２ａ第４吐出ポート
３１２レギュレータ（第３ポンプ制御装置）
３ａ〜３ｈ複数のアクチュエータ
３ａブームシリンダ（第２アクチュエータ）
３ｂアームシリンダ（第１アクチュエータ）
３ｃ旋回モータ
４コントロールバルブユニット（第１弁装置）
５コントロールバルブユニット（第２弁装置）
６ａ，６ｅ，６ｈクローズドセンタ型の流量制御弁
６ａブームメイン駆動用のクローズドセンタ型の流量制御弁（第２流量制御弁）
１６ｉ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｆ，１６ａ，１６ｂ，１６ｇオープンセンタ型の流量制御弁
１６ａブームアシスト駆動用のオープンセンタ型の流量制御弁（第３流量制御弁）
１６ｂ，１６ｉアーム用の流量制御弁（第１流量制御弁）
１６ｆ旋回用のオープンセンタ型の流量制御弁
２１アーム合流弁

Claims

第１及び第２吐出ポートを有する可変容量型の第１ポンプ装置と、
第３吐出ポートを有する可変容量型の第２ポンプ装置と、
前記第１及び第２ポンプ装置の前記第１、第２及び第３吐出ポートから吐出された圧油により駆動される複数のアクチュエータと、
前記第１、第２及び第３吐出ポートと前記複数のアクチュエータとの間に配置され、前記第１、第２及び第３吐出ポートから前記複数のアクチュエータに供給される圧油の流れを制御する第１及び第２弁装置と、
前記第１ポンプ装置の第１及び第２吐出ポートから吐出される圧油の流量を制御する第１ポンプ制御装置と、
前記第２ポンプ装置の第３吐出ポートから吐出される圧油の流量を制御する第２ポンプ制御装置とを備えた建設機械の油圧駆動装置において、
前記第１弁装置は前記第１ポンプ装置の第１及び第２吐出ポートに接続され、オープンセンタ回路を形成する複数のオープンセンタ型の流量制御弁を含み、
前記第２弁装置は前記第２ポンプ装置の第３吐出ポートに接続され、クローズドセンタ回路を形成する複数のクローズドセンタ型の流量制御弁を含み、
前記第２ポンプ制御装置は、前記第２ポンプ装置の第３吐出ポートから吐出された圧油の圧力が、この圧油による駆動される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前記第２ポンプ装置の容量を制御するロードセンシング制御部を有し、
前記複数のアクチュエータはある複合操作において同時に駆動される第１及び第２アクチュエータを含み、
前記第１弁装置は、前記第１ポンプ装置の第１及び第２吐出ポートの少なくとも一方から前記第１アクチュエータに供給される圧油の流れを制御するオープンセンタ型の第１流量制御弁を含み、
前記第２弁装置は、前記第２ポンプ装置の第３吐出ポートから前記第２アクチュエータに供給される圧油の流れを制御するクローズドセンタ型の第２流量制御弁を含むことを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。
請求項１に記載の建設機械の油圧駆動装置において、
前記第１弁装置は、前記第１ポンプ装置の第１及び第２吐出ポートのいずれか一方から前記第２アクチュエータに供給される圧油の流れを制御するオープンセンタ型の第３流量制御弁を更に含み、
前記第２弁装置のクローズドセンタ型の第２流量制御弁は中間ストロークに達する前に開いて前記第２ポンプ装置の第３吐出ポートから吐出される圧油が前記第２アクチュエータに供給され、前記第１弁装置のオープンセンタ型の第３流量制御弁は中間ストローク以上になると開いて、前記第１ポンプ装置の第１及び第２吐出ポートのいずれか一方から吐出される圧油が前記第２ポンプ装置の第３吐出ポートから吐出される圧油に合流して前記第２アクチュエータに供給されることを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。
請求項１に記載の建設機械の油圧駆動装置において、
前記第１弁装置は、前記オープンセンタ型の第１流量制御弁として、前記第１ポンプ装置の第１吐出ポートから前記第１アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する流量制御弁と、前記第１ポンプ装置の第２吐出ポートから前記第１アクチュエータに供給される圧油の流れを制御する流量制御弁の２つの流量制御弁を含み、
前記２つの流量制御弁はそれぞれのストロークが不感帯を超えたときに開いて、前記第１ポンプ装置の第１吐出ポートから吐出される圧油と前記第１ポンプ装置の前記第２吐出ポートから吐出される圧油とが合流して前記第１アクチュエータに供給されることを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。
請求項１に記載の建設機械の油圧駆動装置において、
前記第１アクチュエータは油圧ショベルのブームを駆動するアームシリンダであり、前記第２アクチュエータは油圧ショベルのアームを駆動するブームシリンダであることを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。
請求項４に記載の建設機械の油圧駆動装置において、
前記複数のアクチュエータは前記油圧ショベルのバケットを駆動するバケットシリンダと、前記油圧ショベルの左右の走行体を駆動する左右走行モータとを含み、
前記第１弁装置は、前記第１ポンプ装置の第１及び第２吐出ポートのいずれか一方から前記バケットシリンダに供給される圧油の流れを制御するオープンセンタ型の流量制御弁と、前記第１ポンプ装置の第１及び第２吐出ポートの一方から前記左走行モータに供給される圧油の流れを制御するオープンセンタ型の流量制御弁と、前記第１ポンプ装置の第１及び第２吐出ポートの他方から前記右走行モータに供給される圧油の流れを制御するオープンセンタ型の流量制御弁とを含むことを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。
請求項４に記載の建設機械の油圧駆動装置において、
前記油圧ショベルの上部旋回体を駆動する旋回油圧モータと、
第４吐出ポートを有する第３ポンプ装置と、
前記第３ポンプ装置の第４吐出ポートから吐出される圧油の流量を制御する第３ポンプ制御装置とを更に備え、
前記第１弁装置は、
前記第３ポンプ装置の第４吐出ポートに接続され、前記第３ポンプ装置の第４吐出ポートから前記旋回油圧モータに供給される圧油の流れを制御する旋回用のオープンセンタ型の流量制御弁と、
前記旋回用のオープンセンタ型の流量制御弁の下流側に配置され、前記旋回油圧モータの操作装置が操作されていないときに前記第３ポンプ装置の第４吐出ポートから吐出された圧油を前記第１ポンプ装置の第１及び第２吐出ポートの少なくとも一方から吐出された圧油に合流して前記アームシリンダに供給するアーム合流弁とを更に含むことを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。