JP7400552B2

JP7400552B2 - 作業機械の油圧駆動装置

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Publication number: JP7400552B2
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Inventors: 夏輝柚本; 真大川本
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Description

本発明は、作業機械に含まれる可動要素を油圧によって駆動するための装置に関する。

作業機械に設けられる油圧駆動装置は、例えば特許文献１に記載されるように、作動油を吐出する油圧ポンプと、前記作業機械の可動要素に連結される油圧アクチュエータと、前記油圧ポンプと前記油圧アクチュエータとの間に介在するコントロールバルブと、このコントロールバルブを動かすための操作を受ける操作器と、リリーフ弁と、を含む。前記油圧アクチュエータは、前記油圧ポンプから供給される作動油により作動して前記可動要素を特定方向に動かすように作動する。前記コントロールバルブは、油圧パイロット切換弁からなり、当該コントロールバルブに入力されるパイロット圧に応じて開弁することにより、前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータに供給される作動油の方向及び流量を変化させる。前記操作器は、例えばリモコン弁により構成され、当該操作器の例えば操作レバーに与えられる操作に対応したパイロット圧が前記コントロールバルブに与えられるのを許容し、これにより、前記コントロールバルに前記操作に対応した開弁動作を行わせる。前記リリーフ弁は、回路圧の上限を規定するようにポンプ圧を制限する。

特開２００４－３４７０４０号公報

前記のような油圧駆動装置では、油圧アクチュエータの起動時に前記油圧ポンプの吐出圧であるポンプ圧が急激に上昇し、これがエンジンの運転に著しい影響を与えるおそれがある。具体的に、前記油圧アクチュエータが静止している状態で操作レバーに操作が与えられて前記ポンプの吐出量が増加されるとともに前記コントロールバルブが大きく開弁すると、当該油圧アクチュエータが実際に動き始めるまでの間に増加するポンプ圧に対して前記リリーフ弁によりポンプ圧を調整する機能が追い付かない状態が瞬間的に発生し、前記ポンプ圧が前記油圧アクチュエータの負荷に相当する圧力まで跳ね上がる、すなわち、いわゆるサージ圧が発生する、おそれがある。このサージ圧の発生は、エンジンの負荷トルクを急上昇させてエンジン回転数を急減させる。このことは、前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータに供給される作動油の流量を低下させて起動時の応答性を低下させる可能性がある。

前記特許文献１では、前記油圧ポンプとタンクとの間に介在するリリーフ弁におけるエネルギー損失を抑えるために、前記油圧ポンプを可変容量型油圧ポンプにより構成すること、及び、前記リリーフ弁を流れる作動油の流量であるリリーフ流量を０に近づけるように前記油圧ポンプの容量を調節すること、が記載されているが、このような制御によって前記サージ圧の発生を有効に抑止することはできない。

本発明は、作業機械に設けられる油圧駆動装置であって、コントロールバルブの開弁に応じて油圧アクチュエータが確実に起動することを可能にしながら、当該コントロールバルブの開弁時におけるサージ圧の発生を有効に抑止することが可能な装置を提供することを目的とする。

提供されるのは、可動要素を含む作業機械に設けられて当該可動要素を油圧により駆動するための油圧駆動装置であって、作動油を吐出する油圧ポンプと、前記可動要素に連結され、前記油圧ポンプにより吐出された作動油の供給を受けることにより前記可動要素を動かすように作動する油圧アクチュエータと、前記油圧ポンプと前記油圧アクチュエータとの間に介在し、当該油圧ポンプから当該油圧アクチュエータへの作動油の供給を許容するように開弁することが可能なコントロールバルブと、前記油圧アクチュエータを動かすためのアクチュエータ操作を受けることにより当該アクチュエータ操作に応じて前記コントロールバルブを開弁させる操作器と、前記油圧ポンプにより吐出される作動油の圧力であるポンプ圧を検出するポンプ圧検出器と、前記油圧アクチュエータに加わる負荷に抗して当該油圧アクチュエータを停止状態に保持するのに必要な圧力であるアクチュエータ保持圧を検出するアクチュエータ保持圧検出器と、パイロットポートを有するパイロット切換弁により構成され、前記油圧ポンプから吐出される作動油が前記コントロールバルブ及び前記油圧アクチュエータをバイパスしてタンクに直接戻ることを許容するアンロードラインに設けられ、前記パイロットポートに入力されるパイロット圧に対応した開度で開弁することにより当該開度に対応した流量で前記作動油が前記アンロードラインを流れることを可能にするアンロード弁と、アンロード操作指令の入力を受けることが可能な電磁弁からなり、前記アンロード弁に入力される前記パイロット圧を前記アンロード操作指令に応じて変化させるように作動するアンロード操作弁と、前記アクチュエータ保持圧検出器により検出される前記アクチュエータ保持圧に基づき前記ポンプ圧の目標圧力を算定する目標圧力算定部であって、前記目標圧力が前記油圧アクチュエータを前記負荷に抗して動かすために最低限必要な圧力以上の圧力でかつ予め設定された制限圧以下の圧力となるように当該目標圧力を算定する、目標圧力算定部と、前記アンロード操作指令であって前記ポンプ圧検出器により検出される前記ポンプ圧を前記目標圧力に追従させるような指令を生成して前記アンロード操作弁に入力するアンロード操作指令部と、を備える。

この装置によれば、前記ポンプ圧の目標圧力が前記油圧アクチュエータをその負荷に抗して動かすために最低限必要な圧力以上の圧力であってかつ前記制限圧以下になるように当該目標圧力を前記アクチュエータ保持圧に基づいて算定することと、当該目標圧力に前記ポンプ圧が追従するように前記アンロード弁の操作を通じて前記ポンプ圧を制御することと、により、前記油圧アクチュエータの確実な作動を確保しながら前記コントロールバルブの開弁に伴って前記ポンプ圧が急激に跳ね上がること、すなわちサージ圧の発生、が抑制される。具体的に、前記装置では、前記目標圧力算定部が前記アクチュエータ保持圧に基づいて当該目標圧力を算定し、前記アンロード操作指令部が前記ポンプ圧を前記目標圧力に追従させるようなアンロード操作指令を生成して前記アンロード操作弁に入力することにより、前記油圧アクチュエータを前記コントロールバルブの開弁時に確実に作動させるために必要なポンプ圧を確保しながら、前記油圧アクチュエータが静止した状態での前記コントロールバルブの急な開弁にもかかわらず前記ポンプ圧が急激に上昇しサージ圧が発生することを抑制することができる。

具体的に、前記目標圧力算定部は、前記アクチュエータ保持圧に加えて前記アクチュエータ操作の大きさに対応する操作圧を前記目標圧力が含むように当該目標圧力を算定するものが、好適である。前記目標圧力が前記アクチュエータ保持圧を含むことは、前記油圧アクチュエータを前記コントロールバルブの開弁時に確実に作動させるために最低限必要な圧力以上の圧力に前記ポンプ圧を迅速に追従させることを可能にする。さらに、前記目標圧力が前記アクチュエータ保持圧に加えて前記操作圧を含むことは、前記アクチュエータ操作に応じた前記アクチュエータの動作の応答性を確保することを可能にする。

また、前記目標圧力算定部は、前記アクチュエータ保持圧に加えて前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータに至るまでの圧力損失以上の値に設定された加算圧力を前記目標圧力が含むように当該目標圧力を算定するものが、好適である。当該目標圧力算定部は、前記アクチュエータ保持圧に加えて前記加算圧力を前記目標圧力に含ませることにより、簡単な演算で、応答性悪化の要因となる圧損を考慮した、応答性を向上させるための制御を可能にする。

前記油圧駆動装置は、前記油圧アクチュエータの作動を検出するアクチュエータ作動検出器をさらに備え、前記アンロード操作指令部は、前記油圧アクチュエータの作動が検出された時点で前記ポンプ圧にかかわらず前記アンロード弁を全閉にするための指令をアンロード操作指令として前記アンロード操作弁に入力するように構成されていることが、好ましい。このことは、前記油圧アクチュエータが動き出すまで前記アンロードラインを通じて逃がされていた作動油が当該油圧アクチュエータに供給されることを可能にして当該油圧アクチュエータの作動速度を高めることを可能にする。しかも、実際に前記油圧アクチュエータが動き始める始動時点で前記アンロード弁を全閉にしてもこれに起因するサージ圧の発生すなわちポンプ圧の急激な上昇は生じにくい。当該始動時点までには前記アンロード弁の開口面積がある程度減少しており、また、実際の油圧アクチュエータの作動によって（当該油圧アクチュエータが静止している場合に比べて）当該油圧アクチュエータでの作動油の圧縮が緩和されるためである。

前記油圧駆動装置におけるポンプ圧の制御は、パイロット切換弁からなる前記アンロード弁と、当該アンロード弁に入力されるパイロット圧を変化させる電磁弁であるパイロット操作弁と、の組み合わせに基づいて行われるので、前記アンロード弁を用いているにもかかわらずポンプ容量制御の自由度が高い。具体的に、前記油圧ポンプが可変容量型油圧ポンプであって当該油圧ポンプに入力される容量指令信号に応じて当該油圧ポンプの容量であるポンプ容量が変化するように構成されている（つまりポンプ容量制御が可能である）場合、アンロード弁にロードセンシング圧をパイロット圧として入力することを前提とする、いわゆるロードセンシング制御を行うものと異なり、アンロード制御とポンプ容量制御とを相互独立して実行することが可能である。例えば、前記油圧駆動装置は、前記操作器に与えられる前記アクチュエータ操作の大きさを検出するアクチュエータ操作検出器と、前記アクチュエータ操作の増大に伴って前記油圧ポンプのポンプ容量を増大させるようなポンプ容量指令を生成して前記油圧ポンプに入力するポンプ容量指令部と、をさらに備えることにより、前記のようにポンプ圧の急激な上昇を抑制するアンロード制御と、前記アクチュエータ操作に基づくポンプ容量制御である、いわゆるポジティブコントロールと、の双方を実行することが可能である。

以上のように、本発明によれば、作業機械に設けられる油圧駆動装置であって、コントロールバルブの開弁に応じて油圧アクチュエータが確実に起動することを可能にしながら、当該コントロールバルブの開弁時におけるサージ圧の発生を有効に抑止することが可能な装置が、提供される。

本発明の実施の形態に係る作業機械の油圧駆動装置を示す回路図である。前記油圧駆動装置に含まれるコントローラの機能構成を示すブロック図である。前記コントローラが行う演算制御動作を示すフローチャートである。前記油圧駆動装置における油圧シリンダの動作速度であるシリンダ速度と前記コントローラにより操作される前記アンロード弁の開口の時間変化の例を示すグラフである。前記油圧駆動装置におけるポンプ圧の時間変化の例を示すグラフである。シリンダ操作に伴ってアンロード弁が急閉される場合のポンプ圧等の時間変化の例を示すグラフである。

以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施の形態にかかる作業機械の油圧駆動装置を示す回路図である。この油圧駆動装置は、油圧ポンプ１０と、油圧シリンダ２０と、コントロールバルブ３０と、操作器４０と、アンロード弁５０と、アンロード操作弁５６と、複数のセンサと、コントローラ７０と、を備える。

前記作業機械は、油圧により動かされることが可能な少なくとも一つの可動要素を含む。当該作業機械は、例えば油圧ショベル、油圧クレーン、油圧式解体機である。当該作業機械が油圧ショベルの場合、前記少なくとも一つの可動要素は、作業アタッチメントを構成するブーム、アーム及びバケット、下部走行体に含まれて走行動作を行うクローラ、上部旋回体に含まれて前記下部走行体に対して縦軸回りに旋回する上部旋回体、などを含む。

前記油圧ポンプ１０は、前記作業機械に搭載されるエンジンにより駆動され、これによりタンク内の作動油を吐出するように動作する。この実施の形態に係る油圧ポンプ１０は、可変容量型油圧ポンプであり、変更可能なポンプ容量（押しのけ容積）をもつポンプ本体と、当該ポンプ容量を変化させるためのレギュレータ１１と、を含む。前記レギュレータ１１は、前記コントローラ７０からの容量指令信号の入力を受けることにより、前記ポンプ本体の容量が当該容量指令信号に対応した容量になるように前記ポンプ本体を操作する。

前記油圧シリンダ２０は、本発明に係る油圧アクチュエータの例である。すなわち、当該油圧シリンダ２０は、前記少なくとも一つの可動要素の中から選ばれる特定の可動要素１８に連結され、前記油圧ポンプ１０から吐出される作動油の供給を受けることにより伸縮して当該伸縮方向に前記可動要素１８を動かす。前記作業機械が前記油圧ショベルである場合、前記油圧シリンダ２０は、例えば、前記ブームを回動させるブームシリンダ、前記アームを回動させるアームシリンダ、あるいは前記バケットを回動させるバケットシリンダ、である。

本発明に係る前記油圧アクチュエータは、油圧シリンダ以外のアクチュエータ、例えば油圧モータ、であってもよい。前記作業機械が前記油圧ショベルである場合、前記油圧モータは、例えば、前記上部旋回体を旋回させる旋回モータ、前記クローラに走行動作を行わせる走行モータである。

前記油圧シリンダ２０は、シリンダ本体２２と、ピストン２４と、シリンダロッド２６と、を含む。前記シリンダ本体２２は、シリンダ室を囲む筒状をなす。前記ピストン２４は前記シリンダ本体２２内に格納されて前記シリンダ室をヘッド側室２２ｈとロッド側室２２ｒとに区画する。前記シリンダロッド２６は前記ピストン２４から前記ロッド側室２２ｒを軸方向に貫く方向に延び、前記シリンダ本体２２の外部に突出しかつ駆動対象である前記可動要素１８に連結される。前記油圧シリンダ２０は、前記ヘッド側室２２ｈに作動油が供給されることにより前記ロッド側室２２ｒから作動油を排出しながら伸長する一方、前記ロッド側室２２ｒに作動油が供給されることにより前記ヘッド側室２２ｈから作動油を排出しながら収縮する。

前記コントロールバルブ３０は、前記油圧ポンプ１０と油圧アクチュエータである前記油圧シリンダ２０との間に介在する。当該コントロールバルブ３０は、閉弁することにより前記油圧ポンプ１０から前記油圧シリンダ２０に作動油が供給されることを阻止し、開弁することによりその開口面積に対応した流量で作動油が前記油圧シリンダ２０に供給されることを許容する。

この実施の形態に係る前記コントロールバルブ３０は、パイロット操作式の３位置方向切換弁により構成される。具体的に、当該コントロールバルブ３０は、それぞれがパイロット圧の入力を受けることが可能な第１パイロットポート３２Ａ及び第２パイロットポート３２Ｂを有する。

前記コントロールバルブ３０は、前記第１及び第２パイロットポート３２Ａ，３２Ｂのいずれにもパイロット圧が入力されないときは中立位置３４Ｎに保たれて前記油圧ポンプ１０と前記油圧シリンダ２０との間を遮断する。すなわち、前記油圧ポンプ１０から前記油圧シリンダ２０への作動油の供給を遮断するように閉弁する。

前記コントロールバルブ３０は、前記第１パイロットポート３２Ａに作動油が供給されると前記中立位置３４Ｎから前記パイロット圧の大きさに対応したストロークで第１駆動位置３４Ａにシフトされる。すなわち、当該ストロークに応じた開口面積で開弁する。これにより、当該コントロールバルブ３０は、前記油圧ポンプ１０から吐出される作動油が前記開口面積に対応した流量で前記油圧シリンダ２０のヘッド側室２２ｈに供給されることを許容する油路と、前記油圧シリンダ２０のロッド側室２２ｒから排出される作動油がタンクに戻るのを許容する油路と、を形成する。

前記コントロールバルブ３０は、逆に、前記第２パイロットポート３２Ｂに作動油が供給されると前記中立位置３４Ｎから前記パイロット圧の大きさに対応したストロークで第２駆動位置３４Ｂにシフトされる。すなわち、当該ストロークに応じた開口面積で開弁する。これにより、当該コントロールバルブ３０は、前記油圧ポンプ１０から吐出される作動油が前記開口面積に対応した流量で前記油圧シリンダ２０のロッド側室２２ｒに供給されることを許容する油路と、前記油圧シリンダ２０のヘッド側室２２ｈから排出される作動油がタンクに戻るのを許容する油路と、を形成する。

前記操作器４０は、油圧アクチュエータである前記油圧シリンダ２０を動かすためのオペレータによるシリンダ操作（アクチュエータ操作）を受け、当該シリンダ操作に対応したパイロット圧を前記コントロールバルブ３０に入力するように作動する。すなわち、前記操作器４０は、当該操作器４０に与えられる前記シリンダ操作に対応して前記コントロールバルブ３０を開弁させ、これにより、当該コントロールバルブ３０に接続される油圧シリンダ２０が作動することを可能にする。

具体的に、この実施の形態に係る前記操作器４０は、操作レバー４２と、パイロット弁４４と、を有する。前記操作レバー４２には、前記シリンダ操作として当該操作レバー４２を第１方向及びこれと反対の第２方向にそれぞれ倒す操作が与えられる。前記パイロット弁４４は、入口ポートと一対の出口ポートとを有する。前記入口ポートは、パイロット圧油圧源、例えば図１に示されるパイロットポンプ１５、に接続される。前記一対の出口ポートは、前記第１及び第２パイロットポート３２Ａ，３２Ｂにそれぞれ第１パイロットライン３６Ａ及び第２パイロットライン３６Ｂを介して接続される。前記パイロット弁４４は、前記操作レバー４２の動きに連動して開弁動作をするように当該操作レバー４２に連結される。当該パイロット弁４４は、当該操作レバー４２に与えられる前記シリンダ操作に対応して前記パイロット圧供給源から前記第１及び第２パイロットポート３２Ａ，３２Ｂのいずれかに前記シリンダ操作の大きさに対応した大きさをもつパイロット圧が入力されるのを許容するように開弁する。

前記アンロード弁５０は、アンロードライン５１の途中に設けられる。前記アンロードライン５１は、前記油圧ポンプ１０から吐出される作動油が前記コントロールバルブ３０及び前記油圧シリンダ２０をバイパスしてタンクに直接戻ることを許容するラインである。

前記アンロード弁５０は、パイロット操作式の切換弁すなわちパイロット切換弁であり、かつ、流量調整機能を有する。具体的に、当該アンロード弁５０は、前記パイロットポンプ１５に接続される単一のパイロットポート５２を有し、当該パイロットポンプ１５から当該パイロットポート５２に入力されるパイロット圧の大きさに対応した開口面積で開口し、これにより、前記油圧ポンプ１０から吐出される作動油が前記アンロードライン５１を通じて前記開口面積に対応した流量でタンクに逃がされることを可能にする。この実施の形態に係る前記アンロード弁５０は、前記パイロットポート５２にパイロット圧が入力されないときは閉位置５３に保持されて前記アンロードライン５１を完全に遮断する一方、前記パイロットポート５２にパイロット圧が入力されるとそのパイロット圧の大きさに対応したストロークで前記閉位置５３から開位置５４にシフトされ、当該ストロークに対応した開口面積で開弁する。

前記アンロード操作弁５６は、前記パイロットポンプ１５と前記パイロットポート５２との間に介在し、当該パイロットポンプ１５から当該パイロットポート５２に入力されるパイロット圧を変化させるように開閉動作を行う。当該アンロード操作弁５６は、ソレノイドを有する電磁弁により構成され、前記コントローラ７０から前記ソレノイドに与えられるアンロード操作指令、具体的には当該ソレノイドを流れる励磁電流、に対応した開度で開くことにより、当該アンロード操作指令に対応したパイロット圧が前記パイロットポート５２に入力されることを許容する。前記電磁弁は、前記励磁電流に比例した開度で開く電磁比例弁であってもよいし、当該励磁電流が大きいほど開度が小さくなる電磁逆比例弁であってもよい。

前記複数のセンサのそれぞれは、前記コントローラ７０により行われる演算制御動作を可能にするための情報を検出し、当該情報を含む電気信号（検出信号）を生成して前記コントローラ７０に入力する。この実施の形態に係る前記複数のセンサは、ポンプ圧センサ６０と、ヘッド圧センサ６３Ｈと、ロッド圧センサ６３Ｒと、シリンダ速度センサ６６と、第１パイロット圧センサ６２Ａと、第２パイロット圧センサ６２Ｂと、を含む。

前記ポンプ圧センサ６０は、前記油圧ポンプ１０のポンプ圧Ｐｄ、すなわち、前記油圧ポンプ１０から吐出される作動油の圧力、を検出するポンプ圧検出器である。

前記ヘッド圧センサ６３Ｈ及び前記ロッド圧センサ６３Ｒは、それぞれ、前記油圧シリンダ２０のヘッド圧Ｐｈ及びロッド圧Ｐｒを検出するものである。前記ヘッド圧センサ６３Ｈ及び前記ロッド圧センサ６３Ｒは、アクチュエータ保持圧Ｐａｈを検出するアクチュエータ保持圧検出器として機能することが可能である。前記アクチュエータ保持圧Ｐａｈは、この実施の形態では、前記油圧シリンダ２０をこれに作用する負荷に抗して停止状態に保つための圧力、すなわちシリンダ保持圧、である。

具体的に、前記ヘッド圧Ｐｈは、前記ヘッド側室２２ｈ内の作動油の圧力であり、前記油圧シリンダ２０に対してこれを収縮させる方向の負荷が作用しているときに当該負荷に抗して当該油圧シリンダ２０を停止状態に保つための圧力である。前記ロッド圧Ｐｒは、前記ロッド側室２２ｒ内の作動油の圧力であり、前記油圧シリンダ２０に対してこれを伸長させる方向の負荷が作用しているときに当該負荷に抗して当該油圧シリンダ２０を停止状態に保つための圧力である。従って、前記油圧シリンダ２０が伸長方向に駆動される負荷が作用しているときは前記ロッド圧センサ６３Ｒが前記アクチュエータ保持圧検出器として機能し、前記油圧シリンダ２０が収縮方向に駆動される負荷が作用しているときは前記ヘッド圧センサ６３Ｈが前記アクチュエータ保持圧検出器として機能する。

前記シリンダ速度センサ６６は、シリンダ速度Ｓｃを検出する。当該シリンダ速度Ｓｃは、前記油圧シリンダ２０が伸縮する速度、換言すれば、前記シリンダ本体２２に対する前記シリンダロッド２６の軸方向の移動速度、である。従って、当該シリンダ速度センサ６６は、本発明に係る油圧アクチュエータに相当する前記油圧シリンダ２０の作動の有無を検出するアクチュエータ作動検出器として機能することが可能である。

ただし、本発明に係るアクチュエータ作動検出器は、前記のような速度センサに限られない。当該アクチュエータ作動検出器は、例えば、前記シリンダ本体２２に対する前記シリンダロッド２６の軸方向位置を検出する位置センサと、その軸方向位置を時間微分する微分器と、の組み合わせや、前記シリンダロッド２６の加速度と、当該加速度を積分する積分器と、の組み合わせであってもよい。また、本発明に係る油圧アクチュエータが油圧モータである場合、例えば、その回転角度を検出するロータリエンコーダと、その検出された回転角度を時間微分する微分器と、の組み合わせによって前記アクチュエータ作動検出器が構成されることが可能である。

前記第１及び第２パイロット圧センサ６２Ａ，６２Ｂのそれぞれは、前記シリンダ操作（アクチュエータ操作）に対応して前記操作器４０から前記コントロールバルブ３０に入力されるパイロット圧を検出するものであり、アクチュエータ操作検出器に相当する。具体的に、前記第１パイロット圧センサ６２Ａは、前記操作器４０から前記第１パイロットライン３６Ａを通じて前記第１パイロットポート３２Ａに入力されるパイロット圧（伸長駆動用パイロット圧）を検出し、前記第２パイロット圧センサ６２Ｂは、前記操作器４０から前記第２パイロットライン３６Ｂを通じて前記第２パイロットポート３２Ｂに入力されるパイロット圧（収縮駆動用パイロット圧）を検出する。

前記コントローラ７０は、前記アンロード弁５０の操作を通じての前記油圧ポンプ１０のポンプ圧Ｐｄの制御と、前記油圧ポンプ１０のポンプ容量の制御と、を行う。具体的に、当該コントローラ７０は、前記制御を実行するための機能として、図２に示される目標圧力算定部７３、アンロード操作指令部７６及びポンプ容量指令部７８を有する。

前記目標圧力算定部７３は、前記ポンプ圧Ｐｄについての目標圧力Ｐｄｏを算定する。この目標圧力Ｐｄｏは、後に詳述するように、前記アクチュエータ保持圧Ｐａｈに基づいて（つまり当該アクチュエータ保持圧Ｐａｈが大きいほど当該目標圧力Ｐｄｏが大きくなるように）算定される。

前記アンロード操作指令部７６は、前記目標圧力Ｐｄｏと、前記ポンプ圧センサ６０により検出される実際のポンプ圧Ｐｄと、前記シリンダ速度センサ６６により検出されるシリンダ速度Ｓｃと、に基づいてアンロード操作指令を生成し、これを前記アンロード操作弁５６のソレノイドに入力する。これにより、アンロード弁５０に入力されるパイロット圧が前記アンロード操作指令に応じて変化し、当該アンロード弁５０の開度が当該パイロット圧の大きさに対応した開度に調節される。

前記ポンプ容量指令部７８は、前記ポンプ圧Ｐｄと、前記第１及び第２パイロット圧センサ６２Ａ，２６Ｂにより検出されるパイロット圧と、に基づいてポンプ容量指令を生成し、これを前記油圧ポンプ１０のレギュレータ１１に入力することにより、当該油圧ポンプ１０についてのポンプ容量制御を行う。この実施の形態に係る前記ポンプ容量指令部７８は、前記ポンプ容量制御としてポジティブコントロールと馬力制御とを実行するためのポンプ容量指令を生成する。前記ポジティブコントロールは、前記第１及び第２パイロット圧センサ６２Ａ，６２Ｂにより検出されるパイロット圧の増大すなわち前記シリンダ操作（アクチュエータ操作）の増大に応じて前記油圧ポンプ１０の容量を増大させる制御であり、前記馬力制御は、前記ポンプ圧Ｐｄとポンプ容量とに基づいて算定されるポンプ馬力（油圧ポンプ１０を駆動するために必要な馬力）を前記エンジンの馬力曲線に基づいて制限する制御である。

次に、前記コントローラ７０が実際に行う演算制御動作及びこれに伴う装置の作用を、図３のフローチャート及び図４のグラフを併せて参照しながら説明する。

前記コントローラ７０は、前記複数のセンサのそれぞれが生成する検出信号を取り込み（ステップＳ１０）、これらの検出信号に基づいて下記の演算制御を行う。

（１）アクチュエータ保持圧Ｐａｈの特定（ステップＳ１１）
前記シリンダ操作（アクチュエータ操作）がない状態、すなわち前記第１及び第２パイロット圧センサ６２Ａ，６２Ｂによりパイロット圧が検出されない状態において、前記油圧シリンダ２０は停止状態に保持される。このときの、前記油圧シリンダ２０のヘッド圧Ｐｈ及びロッド圧Ｐｒが前記ヘッド圧センサ６３Ｈ及び前記ロッド圧センサ６３Ｒにより検出される。前記コントローラ７０の目標圧力算定部７３は、検出された前記ヘッド圧Ｐｈ及び前記ロッド圧Ｐｒのうち大きい方の圧力をアクチュエータ保持圧（シリンダ保持圧）Ｐａｈとして特定する。

具体的に、前記油圧シリンダ２０がブームシリンダである場合には、作業アタッチメントを構成するブーム、アーム、バケット及び当該バケットに保持される物体に対して重力が作用する。この重力に抗してブームシリンダを静止状態に保持するための前記ブームシリンダのヘッド圧Ｐｈは、前記ブームシリンダのロッド圧Ｐｒと比して大きくなる。したがって、この場合に前記目標圧力算定部７３は前記ブームシリンダのヘッド圧Ｐｈを前記アクチュエータ保持圧として特定する。

（２）シリンダ操作（アクチュエータ操作）の有無の判定（ステップＳ１２）
前記コントローラ７０のアンロード操作指令部７６は、前記シリンダ操作（アクチュエータ操作）の有無を、前記第１及び第２パイロット圧センサ６２Ａ，６２Ｂより検出されるパイロット圧の有無により判定する。前記第１及び第２パイロット圧センサ６２Ａ，６２Ｂの何れかによりパイロット圧が検出される、つまり前記シリンダ操作が検出される場合（ステップＳ１２でＹＥＳ）には、次に述べるステップＳ１３の処理が行われる。前記第１及び第２パイロット圧センサ６２Ａ，６２Ｂのどちらにおいてもパイロット圧が検出されない場合（ステップＳ１２でＮＯ）、前記アンロード操作指令部７６は次のステップＳ１８の処理を行う。

（３）待機時の制御（ステップＳ１８）
前記シリンダ操作（アクチュエータ操作）が検出されない場合（ステップＳ１２でＮＯ）に、前記コントロールバルブ３０は中立位置３４Ｎに保持されている（完全に閉弁している）。この中立位置３４Ｎにおいて、前記コントロールバルブ３０は、前記油圧ポンプ１０と前記油圧シリンダ２０の間の油路およびタンクと前記油圧シリンダ２０の間の油路との間を遮断して当該油圧シリンダ２０を停止状態に保つ。このとき、前記コントローラ７０のポンプ容量指令部７８は、前記油圧ポンプ１０のポンプ容量が最小になるようにレギュレータ１１に容量信号指令を入力する。一方、当該コントローラ７０のアンロード操作指令部は、アンロード弁５０にこれを全開又はこれに近い状態にするようなパイロット圧を入力させるためのアンロード操作指令をアンロード操作弁５６に入力する（ステップＳ１８）。このようなアンロード弁５０の開弁操作は、回路圧を最低圧に近い待機圧Ｐｗｔに抑えてエンジンへの負荷を最小にする。

（４）目標圧力の算定（ステップＳ１３でＹＥＳ，ステップＳ１４）
前記シリンダ操作（アクチュエータ操作）が検出された場合（ステップＳ１２でＹＥＳ）に、前記目標圧力算定部７３は、前記シリンダ速度センサ６６により検出される実際のシリンダ速度Ｓｃが図４に示すように当該シリンダ速度Ｓｃについて予め設定された作動判定速度Ｓｃｏ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。前記作動判定速度Ｓｃｏは、前記油圧シリンダ２０が実際に動き始めている（作動している）か否かを判定するために設定される微小な値である。

前記目標圧力算定部７３は、前記シリンダ速度Ｓｃが前記作動判定速度Ｓｃｏ未満である場合（ステップＳ１３でＹＥＳ）、つまり、前記油圧シリンダ２０が未だ作動していないとみなせる場合、に前記ポンプ圧Ｐｄについての目標圧力Ｐｄｏを算定する（ステップＳ１４）。

この実施の形態の特徴として、前記目標圧力算定部７３は、前記油圧シリンダ２０の保持圧であるアクチュエータ保持圧Ｐａｈに基づき、目標圧力Ｐｄｏを算定する。前記アクチュエータ保持圧Ｐａｈは、前記油圧シリンダ２０に対してこれを収縮させる方向の負荷が作用しているときは当該負荷に抗して当該油圧シリンダ２０を停止状態に保つための圧力、つまりヘッド圧センサ６３Ｈにより検出されるヘッド圧Ｐｈであり、前記油圧シリンダ２０に対してこれを伸長させる方向の負荷が作用しているときは当該負荷に抗して当該油圧シリンダ２０を停止状態に保つための圧力、すなわちロッド圧センサ６３Ｒにより検出されるロッド圧Ｐｒである。

具体的に、前記目標圧力算定部７３は、ステップＳ１１にて特定されたアクチュエータ保持圧Ｐａｈ、すなわち、前記油圧シリンダ２０に加わる伸長または収縮の負荷に抗して当該油圧シリンダ２０を停止状態に保つために必要な保持圧、に操作圧ΔＰｏｐ及び加算圧力ΔＰａｄを加えた圧力を前記目標圧力Ｐｄｏとして算定する。前記操作圧ΔＰｏｐは、第１パイロット圧センサ６２Ａより検出されるパイロット圧の大きさに対応する圧力であり、前記加算圧力ΔＰａｄは、前記油圧ポンプ１０から前記油圧シリンダ２０に至るまでの作動油の圧力損失に対応する圧力である。

前記アクチュエータ保持圧Ｐａｈは、前記ポンプ圧Ｐｄを当該アクチュエータ保持圧Ｐａｈまで引き上げるために前記目標圧力Ｐｄｏに含められる。前記操作圧ΔＰｏｐは、第１パイロット圧センサ６２Ａより検出されるパイロット圧の大きさに対応して前記ポンプ圧Ｐｄを変動させるために前記目標圧力Ｐｄｏに含められる。前記加算圧力ΔＰａｄは、前記コントロールバルブ３０における圧力損失及びそれぞれの配管における圧力損失を含むものであって、このような圧力損失に抗して前記油圧シリンダ２０を確実に作動させるポンプ圧Ｐｄを得るために前記目標圧力Ｐｄｏに含められる。

つまり、前記目標圧力Ｐｄｏを設定するための演算の例として、例えば次式（１）に基づく演算が挙げられる。

Ｐｄｏ＝Ｐａｈ＋ΔＰｏｐ＋ΔＰａｄ …（１）
前記アクチュエータ保持圧Ｐａｈは、前記油圧シリンダ２０に対してこれを収縮させる方向の負荷が作用しているときには当該負荷に抗して当該油圧シリンダ２０を停止状態に保つための圧力すなわち前記ヘッド圧センサ６３Ｈにより検出されるヘッド圧Ｐｈに相当し、前記油圧シリンダ２０に対してこれを伸長させる方向の負荷が作用しているときには当該負荷に抗して当該油圧シリンダ２０を停止状態に保つための圧力すなわち前記ロッド圧センサ６３Ｒにより検出されるロッド圧Ｐｒに相当する。前記操作圧ΔＰｏｐは第１パイロット圧センサ６２Ａより検出されるパイロット圧の大きさに対応する。前記加算圧力ΔＰａｄは前記圧力損失に基づいて設定される。当該加算圧力ΔＰａｄは、前記圧力損失よりも大きな値であって、かつ、当該加算圧力ΔＰａｄを含む前記目標圧力Ｐｄｏが予め設定された制限圧Ｐｄｒ以下となるような値に設定される。

前記圧力損失は作動油の状態（作動油の粘度を左右する温度や作動油の種類）及び流量により変化するので、前記加算圧力ΔＰａｄはこのような圧力損失の変動を見越した値に設定されることが好ましい。例えば、当該加算圧力ΔＰａｄは、前記圧力損失について推定される最大の値よりもわずかに大きい一定の値に設定されてもよいし、作動油の温度（気温であってもよい）や流量に応じて変化する変数として設定されてもよい。

一方、前記制限圧Ｐｄｒは、サージ圧を抑制することができるように設定された前記目標圧力Ｐｄｏの上限圧である。当該制限圧Ｐｄｒは、前記ポンプ圧の瞬間的な増加を考慮して設定されることが好ましい。

前記目標圧力Ｐｄｏの演算は、前記式（１）に基づくものに限定されない。当該演算が他の数式に基づいて行われてもよい。具体的には、前記目標圧力Ｐｄｏが前記油圧シリンダ２０を前記負荷に抗して動かすために最低限必要な圧力以上の圧力でかつ前記制限圧Ｐｄｒ以下となる条件を満たす範囲で、前記演算の手法が適宜設定されることが可能である。

（５）アンロード操作指令の生成及び入力（ステップＳ１６、Ｓ２０）
前記アンロード操作指令部７６は、前記油圧シリンダ２０の作動の有無、この実施の形態では前記シリンダ速度Ｓｃと前記作動判定速度Ｓｃｏとの大小関係，に応じて次のようなアンロード操作指令の生成を行う。

前記シリンダ速度Ｓｃが前記作動判定速度Ｓｃｏ未満である段階（ステップＳ１３でＹＥＳ）、つまり、前記油圧シリンダ２０が実質的に動き始めていないとみなされる段階、では、前記アンロード操作指令部７６は、前記ポンプ圧センサ６０により検出される実際のポンプ圧Ｐｄを前記目標圧力Ｐｄｏに追従させるようなアンロード操作指令を生成する（ステップＳ１６）。具体的に、この実施の形態に係る前記アンロード操作指令部７６は、前記目標圧力Ｐｄｏに対する前記ポンプ圧Ｐｄの偏差δＰｄ（＝Ｐｄ－Ｐｄｏ）を求め、当該偏差δＰｄに基づき前記ポンプ圧Ｐｄのフィードバック制御（例えばＰＩＤ制御）を実行するためのアンロード操作指令を生成する。

前記アンロード操作指令部７６は、前記のようにして生成されたアンロード操作指令をアンロード操作弁５６に入力し（ステップＳ２０）、これにより、当該アンロード操作指令に対応したパイロット圧をアンロード弁５０のパイロットポート５２に入力させる。当該アンロード弁５０は、前記パイロット圧に対応した開口面積で開弁し、これにより、前記油圧ポンプ１０から吐出される作動油が前記開口面積に対応した流量でタンクに直接逃がされることを許容する。

図６は、前記のように制御されるポンプ圧Ｐｄの時間変化の例を示す。この例において、時刻ｔ１に至るまでは前記シリンダ操作（アクチュエータ操作）が検出されておらず（ステップＳ１２でＮＯ）、よって前記ポンプ圧Ｐｄは待機圧Ｐｗｔに維持される。時刻ｔ１以降にて前記シリンダ操作（アクチュエータ操作）が検出され（ステップＳ１２でＹＥＳ）、前記コントローラ７０は前記ポンプ圧Ｐｄを前記目標圧力Ｐｄｏに追従させる制御を開始する。

前記目標圧力Ｐｄｏは、前記アクチュエータ保持圧Ｐａｈ（前記油圧シリンダ２０に対してこれを収縮させる方向の負荷が作用しているときに当該負荷に抗して当該油圧シリンダ２０を停止状態に保つためのヘッド圧センサ６３Ｈにより検出されるヘッド圧Ｐｈ、前記油圧シリンダ２０に対してこれを伸長させる方向の負荷が作用しているときに当該負荷に抗して当該油圧シリンダ２０を停止状態に保つためのロッド圧センサ６３Ｒにより検出されるロッド圧Ｐｒ）に、第１パイロット圧センサ６２Ａより検出されるパイロット圧の大きさに対応する操作圧ΔＰｏｐと、前記圧力損失に対応する圧力であって前記制限圧Ｐｄｒを考慮して設定された加算圧力ΔＰａｄと、を加えた圧力に算定される。このような目標圧力Ｐｄｏに基づく制御は、前記ポンプ圧Ｐｄが前記アクチュエータ保持圧Ｐａｈを上回ることを可能にする。

前記コントロールバルブ３０が開弁してから実際に油圧シリンダ２０が動き始めるまでにはタイムラグがあるため、当該油圧シリンダ２０が静止した状態のまま前記ポンプ圧Ｐｄが上昇する。

ここでは、コントローラ７０の目標圧力算定部７３により算定される目標圧力Ｐｄｏに実際のポンプ圧Ｐｄを追従させるようなアンロード操作指令をアンロード操作指令部７６が生成してアンロード操作弁５６に入力する。前記のような加算圧力ΔＰａｄの設定は、前記ポンプ圧Ｐｄが前記制限圧Ｐｄｒを超えることを阻んでサージ圧の発生の抑止を可能にする。前記制限圧Ｐｄｒは、エンジンが出力することのできるトルクの増加速度に対して、瞬間的なポンプ圧Ｐｄの増加に対して要求されるエンジントルクの増加速度が超過することを防止できる圧力に設定される。これによって、前記油圧シリンダ２０が静止した状態での前記コントロールバルブ３０の急激な開弁に起因して前記ポンプ圧Ｐｄが急激に上昇すること、すなわちサージ圧の発生、を有効に抑止することができる。

そして、前記油圧シリンダ２０が動き始めると、ポンプ圧Ｐｄが低下してサージ圧の発生のおそれがさらに低下する。

前記油圧シリンダ２０が実際に動き始めてそのシリンダ速度Ｓｃが図４に示されるように作動判定速度Ｓｃｏに到達した時点（始動時点）Ｔ１で（ステップＳ１２でＮＯ）、アンロード操作指令部７６は実際のポンプ圧Ｐｄに関係なくアンロード弁５０を全閉にするようなアンロード操作指令を生成してアンロード操作弁５６に入力する（ステップＳ１７）。これにより、油圧ポンプ１０から吐出される作動油はアンロードライン５１を通じて逃がされることなく油圧シリンダ２０に供給される。このことは、当該油圧ポンプ１０から当該油圧シリンダ２０に供給される作動油の流量を増やして高いシリンダ速度Ｓｃを確保することを可能にする。

以上述べた効果を、図６に示す比較例に係る制御と対比しながら説明する。当該比較例に係る制御は、操作器にアクチュエータ操作が付与される時点であるアクチュエータ操作時点Ｔ２でアンロード弁を直ちに全閉にして油圧アクチュエータへの作動油の供給流量を確保する制御である。このように前記アクチュエータ操作が与えられてから前記油圧アクチュエータが動き出す前にアンロード弁がそれまでの全開の状態から全閉にされる、つまりアンロード弁の開口が急激に大きく減少する、ことにより、ポンプ圧において大きなサージ圧Ｐｓｇが発生する。具体的に、前記サージ圧Ｐｓｇは次式（２）で表される。

Ｐｓｇ＝ρ×ｃ×ΔＶ …（２）
この式（２）において、ρは作動油の密度、ｃは波動伝播速度、νは作動油の流速の変化である。

このようなサージ圧の発生は、図６に示されるように、ポンプ流量及びポンプトルクの急増を伴い、これにより、エンジン回転数を一時的に著しく低下させるおそれがある。そのようなポンプトルクの急増を抑制する手段として、ポンプ圧の上昇に伴い可変容量型油圧ポンプのポンプ容量を減少させることが考えられるが、コントローラが油圧ポンプへの容量指令信号を変化させてから実際にポンプ容量が減少しかつトルクが低下するまでには大きな応答遅れがあるため、有効な手段とはなりにくい。

これに対して図３及び図４に示されるような制御では、コントロールバルブ３０が開弁してから実際に油圧シリンダ２０が動き始めるまでの間、前記アクチュエータ保持圧Ｐａｈ（ヘッド圧Ｐｈまたはロッド圧Ｐｒ）、前記操作圧、前記圧力損失に基づいて算定される目標圧力Ｐｄｏに実際のポンプ圧Ｐｄが追従するようにアンロード弁５０の開口面積が操作されるので、前記サージ圧の発生すなわち前記ポンプ圧Ｐｄの跳ね上がりを直接的かつ有効に抑止することが可能である。

さらに、前記制御では、前記油圧シリンダ２０が実際に始動したとみなされる時点Ｔ１でアンロード弁５０を全閉にすることにより、当該油圧シリンダ２０の高い駆動速度を確保することができる。しかも、このような始動時点Ｔ１での前記アンロード弁５０の全閉は、前記比較例のようなコントロールバルブ３０の開弁時点におけるアンロード弁５０の全閉と異なり、サージ圧の発生を伴いにくい。なぜならば、図６に示されるように、操作レバーに操作が与えられて前記ポンプの吐出量が増加されるとともに前記コントロールバルブが開弁する際に増加するポンプ圧Ｐｄに対して、アンロード弁５０を開くことによって、前記制限圧を上回る分については、上昇を回避するからである。

また、操作レバーに操作が与えられた段階においてポンプ圧Ｐｄは少なくとも前記アクチュエータ保持圧まで上昇させるので、前記油圧シリンダ２０を起動させる圧力に迅速に追従させることができ応答性の向上が図られる。

また、前記制御は、パイロットポート５２を有するパイロット切換弁からなるアンロード弁５０と、当該パイロットポート５２に入力されるパイロット圧を変化させる電磁弁からなるアンロード操作弁５６と、の組み合わせにより実行されるので、油圧ポンプが前記油圧ポンプ１０のように可変容量型油圧ポンプからなってポンプ容量制御が可能である場合に、例えばアンロード弁にロードセンシング圧がパイロット圧として入力されることを前提とするロードセンシング制御を行う装置に比べ、適用可能なポンプ容量制御の自由度が高いという利点がある。具体的に、前記実施の形態に係る装置では、前記アンロード操作弁５６を通じた前記アンロード弁５０の操作によってサージ圧の抑制に有効なポンプ圧制御を行いながら、第１及び第２パイロット圧センサ６２Ａ，６２Ｂにより検出されるパイロット圧に基づく（すなわちシリンダ操作の大きさに基づく）ポジティブコントロールや、ポンプ圧Ｐｄに基づく馬力制御を併せて実行することが可能である。

本発明は、以上説明した実施の形態に限定されるものではない。本発明は、例えば次のような態様を包含する。

（Ａ）コントロールバルブについて
本発明に係るコントロールバルブは、操作器に与えられるアクチュエータ操作に応じて開弁動作をすることが可能なものであればよく、図１に示されるコントロールバルブ３０、すなわち３位置のパイロット切換弁、に限定されない。本発明に係るコントロールバルブは、例えば、２位置切換弁であってもよく、また、電磁切換弁であってもよい。

（Ｂ）操作器について
本発明に係る操作器は、オペレータによるアクチュエータ操作を受けて当該アクチュエータ操作に対応した開弁をコントロールバルブに行わせるものであればよい。本発明に係る操作器は、例えば、与えられたアクチュエータ操作を電気信号である操作信号に変換する電気レバー装置と、コントロールバルブに入力されるパイロット圧を変化させるための電磁弁と、前記操作信号に対応した開弁動作を前記コントロールバルブに行わせるように当該操作信号に対応したパイロット圧指令を前記電磁弁に入力するパイロット圧指令部と、の組み合わせによるものでもよい。

（Ｃ）アンロード操作指令部について
本発明に係るアンロード操作指令部は、実際のポンプ圧をその目標圧力に追従させるようなアンロード操作指令を生成するものであればよく、その具体的な生成手段は限定されない。すなわち、本発明に係るアンロード操作指令部は、前記アンロード操作指令部７６のように目標圧力Ｐｄｏに対するポンプ圧Ｐｄの偏差δＰｄに基づいてフィードバック制御のためのアンロード操作指令を演算するものに限定されない。例えば、本発明に係るアンロード操作指令部は、入力されるポンプ圧及びアクチュエータ保持圧と出力すべきアンロード操作指令との関係を特定するために用意されたマップを格納し、当該マップを用いて前記アンロード操作指令を決定するものでもよい。すなわち、シーケンス制御が実行されてもよい。

また、本発明においてアクチュエータの作動を検出するアクチュエータ作動検出器及びその検出に基づいてアンロード弁を全閉する制御は必須ではない。例えば、本発明に係るアンロード操作指令部は、アクチュエータの作動後もポンプ圧をアクチュエータ保持圧に追従させるようなアンロード操作指令の生成を続行するものでもよい。

（Ｄ）ポンプ容量制御について
本発明において、ポンプ容量制御は必須のものではない。従って、本発明に係る油圧ポンプは前記油圧ポンプ１０のような可変容量型油圧ポンプに限定されず、固定容量型油圧ポンプであってもよい。

１０油圧ポンプ
１５パイロットポンプ
１８可動要素
２０油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）
３０コントロールバルブ
４０操作器
５０アンロード弁
５１アンロードライン
５６アンロード操作弁
６０ポンプ圧センサ（ポンプ圧検出器）
６２Ａ第１パイロット圧センサ（アクチュエータ操作検出器）
６２Ｂ第２パイロット圧センサ（アクチュエータ操作検出器）
６３Ｈヘッド圧センサ（アクチュエータ保持圧検出器）
６３Ｒロッド圧センサ（アクチュエータ保持圧検出器）
６６シリンダ速度センサ（アクチュエータ作動検出器）
７０コントローラ
７３目標圧力算定部
７６アンロード操作指令部
７８ポンプ容量指令部

Claims

可動要素を含む作業機械に設けられて当該可動要素を油圧により駆動するための油圧駆動装置であって、
作動油を吐出する油圧ポンプと、
シリンダ室を有する油圧シリンダからなり、前記可動要素に連結され、前記油圧ポンプにより吐出された作動油の供給を受けることにより前記可動要素を動かすように作動する油圧アクチュエータと、
前記油圧ポンプと前記油圧アクチュエータとの間に介在し、当該油圧ポンプから当該油圧アクチュエータへの作動油の供給を許容するように開弁することが可能なコントロールバルブと、
前記油圧アクチュエータを動かすためのアクチュエータ操作を受けることにより当該アクチュエータ操作に応じて前記コントロールバルブを開弁させる操作器と、
前記油圧ポンプにより吐出される作動油の圧力であるポンプ圧を検出するポンプ圧検出器と、
前記コントロールバルブが閉弁されているときの前記油圧アクチュエータの前記シリンダ室内の圧力であって前記油圧アクチュエータに加わる負荷に抗して当該油圧アクチュエータを停止状態に保持するのに必要な圧力であるアクチュエータ保持圧を検出するアクチュエータ保持圧検出器と、
パイロットポートを有するパイロット切換弁により構成され、前記油圧ポンプから吐出される作動油が前記コントロールバルブ及び前記油圧アクチュエータをバイパスしてタンクに直接戻ることを許容するアンロードラインに設けられ、前記パイロットポートに入力されるパイロット圧に対応した開度で開弁することにより当該開度に対応した流量で前記作動油が前記アンロードラインを流れることを可能にするアンロード弁と、
アンロード操作指令の入力を受けることが可能な電磁弁からなり、前記アンロード弁に入力される前記パイロット圧を前記アンロード操作指令に応じて変化させるように作動するアンロード操作弁と、
前記アクチュエータ保持圧検出器により検出される前記アクチュエータ保持圧に基づき前記ポンプ圧の目標圧力を算定する目標圧力算定部であって、前記目標圧力が前記油圧アクチュエータを前記負荷に抗して動かすために最低限必要な圧力以上の圧力でかつ予め設定された制限圧以下の圧力となるように当該目標圧力を算定する、目標圧力算定部と、
前記アンロード操作指令として前記ポンプ圧検出器により検出される前記ポンプ圧を前記目標圧力に追従させるような指令を生成して前記アンロード操作弁に入力するアンロード操作指令部と、を備える、作業機械の油圧駆動装置。
請求項１記載の作業機械の油圧駆動装置であって、前記目標圧力算定部は、前記アクチュエータ保持圧に加えて前記アクチュエータ操作の大きさに対応する操作圧を前記目標圧力が含むように当該目標圧力を算定する、作業機械の油圧駆動装置。
請求項１または２記載の作業機械の油圧駆動装置であって、前記目標圧力算定部は、前記アクチュエータ保持圧に加えて前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータに至るまでの圧力損失に対応する加算圧力を前記目標圧力が含むように当該目標圧力を算定する、作業機械の油圧駆動装置。
請求項１～３のいずれかに記載の作業機械の油圧駆動装置であって、前記油圧アクチュエータの作動を検出するアクチュエータ作動検出器をさらに備え、前記アンロード操作指令部は、前記油圧アクチュエータの作動が検出された時点で前記ポンプ圧にかかわらず前記アンロード弁を全閉にするための指令をアンロード操作指令として前記アンロード操作弁に入力するように構成されている、作業機械の油圧駆動装置。
請求項１～４のいずれかに記載の作業機械の油圧駆動装置であって、前記油圧ポンプは可変容量型油圧ポンプであって当該油圧ポンプに入力される容量指令信号に応じて当該油圧ポンプの容量であるポンプ容量が変化するように構成されており、前記油圧駆動装置は、前記操作器に与えられる前記アクチュエータ操作の大きさを検出するアクチュエータ操作検出器と、前記アクチュエータ操作の増大に伴って前記油圧ポンプのポンプ容量を増大させるようなポンプ容量指令を生成して前記油圧ポンプに入力するポンプ容量指令部と、をさらに備える、作業機械の油圧駆動装置。