JPH10205501A - 油圧駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ロードセンシング制御の油圧駆動装置におい
て、エンジン回転数に影響されず、安定したロードセン
シング制御を行えるようにする。 【解決手段】油圧ポンプ２の吐出圧と複数のアクチュエ
ータ３ａ〜３ｃの最高負荷圧との差圧ΔＰLSはポンプ容
量制御装置５により目標差圧ΔＰLSrefに維持される。
目標差圧ΔＰLSrefは、固定ポンプ３０の吐出路に設け
られた絞り５０の前後差圧ΔＰｐを操作駆動部３２に導
くことにより、エンジン回転数に応じて変更される。ア
ンロード弁８０は、絞り５０の前後差圧ΔＰが導かれる
第１及び第２補助制御圧力室８０ｅ，８０ｆを有し、操
作駆動部３２による目標差圧ΔＰLSrefの変更に合わせ
てアンロード弁の目標差圧ΔＰunも変更される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は油圧駆動装置に係わ
り、特に、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設定値に維持するよう油圧ポン
プの容量を制御するロードセンシング制御の油圧駆動装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】油圧ポンプの吐出圧と複数のアクチュエ
ータの最高負荷圧との差圧を設定値に維持するよう油圧
ポンプの容量を制御するロードセンシング制御技術とし
て、特開平５−９９１２６号公報に記載のポンプ容量制
御装置や英国特許１５９９２３３号明細書に記載の可変
容量型油圧ポンプの制御装置がある。

【０００３】特開平５−９９１２６号公報に記載のポン
プ容量制御装置、可変容量型の油圧ポンプの斜板を傾転
するサーボピストンと、油圧ポンプの吐出圧Ｐｓとこの
油圧ポンプにより駆動されるアクチュエータの負荷圧Ｐ
LSとの差圧ΔＰLSによってポンプ吐出圧をサーボピスト
ンに供給して差圧ΔＰLSを設定値ΔＰLSrefに維持し、
容量制御する傾転制御装置とを備えている。また、可変
容量型の油圧ポンプとともにエンジンにより駆動される
固定容量油圧ポンプと、この固定容量油圧ポンプの吐出
路に設けられた絞りと、この絞りの前後差圧ΔＰｐによ
って傾転制御装置の設定値ΔＰLSrefを変更する設定変
更手段とを備え、固定容量油圧ポンプの吐出路に設けた
絞りの前後差圧の変化でエンジン回転数を検出し、傾転
制御装置の設定値ΔＰLSrefを変更するようにしてい
る。

【０００４】英国特許１５９９２３３号明細書に記載の
制御装置も、同様な構成を備えている。すなわち、固定
ポンプの吐出路に絞りを設け、この絞りの前後差圧ΔＰ
ｐを設定調整弁の両端の制御圧力室に導いている。原動
機の回転数が十分高く、バネで設定された圧力より差圧
ΔＰｐが大きい場合、弁装置２１はII側につながれ、ロ
ードセンシング制御を行っている傾転制御弁の目標ロー
ドセンシング差圧ΔＰLSrefが高く設定されている。複
数の流量制御弁につながる各アクチュエータの負荷の変
化により、原動機が過負荷の状態になり、回転数は低下
すると、原動機につながる固定ポンプの吐出量が低下す
る。このポンプ吐出量の低下により、絞りの前後差圧Δ
Ｐｐに比べバネの設定値が高くなった場合、設定調整弁
はＩ側に切り換わり、ロードセンシング制御を行ってい
る傾転制御弁に対する目標ロードセンシング差圧ΔＰLS
refが低く設定されるため、原動機への負荷の軽減が図
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】特開平５−９９１２６
号公報に記載のポンプ容量制御装置では、流量制御弁が
操作された場合、傾転制御装置には設定変更手段により
エンジン回転数に応じたロードセンシング差圧ΔＰLSre
fが設定され、可変容量型油圧ポンプのポンプ吐出管路
内の圧力Ｐｓは流量制御弁により動作されているアクチ
ェータのうちの最高負荷圧ＰLSからロードセンシング差
圧ΔＰLSref分だけ高い圧力に保持され、Ｐｓ＝ＰLS＋
ΔＰLSrefとなっている。

【０００６】これに対し、流量制御弁を操作しない場合
は、最高負荷圧ＰLSはタンク圧になるため、傾転制御装
置はポンプ吐出管路内の圧力を下げるために可変容量型
油圧ポンプの傾転角を最小にする。この場合、ポンプ吐
出量が微小ながら発生していたり、もしくはポンプ吐出
量が全くなく設定されていても、油圧ポンプの斜板の動
作の遅れから、小量の流量が発生し、流量制御弁の中立
位置で圧油が密閉されるため、圧力がポンプ吐出管路に
発生する。

【０００７】そこで、一般的な油圧回路においては、ポ
ンプ吐出管路に安全弁（リリーフ弁）が接続され、この
安全弁により吐出管路内の圧力は、回路全体の許容する
圧力の最大値になる。

【０００８】また、通常ロードセンシング制御を行って
いる油圧装置には、一般的に油圧ポンプの無負荷時のエ
ネルギ効率を向上するために、ポンプ吐出管路にアンロ
ード弁がつながれ、ポンプ吐出管路内の圧力を、流量制
御弁が操作されていない状態で、最高負荷圧ＰLSからバ
ネで設定した差圧ΔＰun分だけ高く保持するように制御
している。

【０００９】このアンロード弁の設定差圧ΔＰunは、傾
転制御装置に設定されているロードセンシング差圧ΔＰ
LSrefより高い値に設定されている。このため、流量制
御弁が操作されている場合、システムが正常に動作して
いる状態では、ポンプ吐出管路内の圧力Ｐｓは傾転制御
装置によりＰｓ＝ＰLS＋ΔＰLSrefに制御されているた
め、アンロード弁は動作せず、傾転制御装置によるロー
ドセンシング制御と干渉しないように設定されている。

【００１０】しかし、作業負荷の変動により最高負荷圧
ＰLSが変動する場合、それに追従して油圧ポンプの吐出
管路内の圧力Ｐｓも傾転制御装置により調整されるが、
ロードセンシング制御によるポンプ傾転の遅れからアク
チュエータが要求する流量以上の流量が発生する場合が
ある。この流量の差がポンプ吐出管路内の圧力をロード
センシング制御による目標圧より偏差させ、系全体の発
振の原因となる。

【００１１】アンロード弁は、この現象に対して系を安
定させるように動作し、ポンプ吐出管路内の圧力が設定
差圧ΔＰun以上に達した場合、管路内の圧油をタンクに
放出する。これは、油圧ポンプの傾転の遅れにより発生
した流量分の圧油を放出していることに等しく、結果と
して系全体は安定する。

【００１２】このアンロード弁の設定差圧ΔＰunとロー
ドセンシング制御の設定差圧ΔＰLSrefを近い値に設定
することで、系全体の安定性が向上する。

【００１３】ところで、特開平５−９９１２６号公報に
記載のポンプ容量制御装置では、設定変更手段におい
て、固定容量ポンプの吐出流量からエンジン回転数を検
出し、ロードセンシング制御の設定差圧ΔＰLSrefを可
変に調整し、エンジン回転数に応じた操作性の向上を実
現している。しかし、このようなポンプ容量装置を備え
た油圧回路にアンロード弁を設け、アンロード弁の設定
差圧ΔＰunをエンジンの定格回転数でのロードセンシン
グ設定差圧ΔＰLSrefよりわずかに高い設定にしたシス
テムを考えた場合、このようなシステムでは、エンジン
の定格回転数での系全体の安定化は向上しても、エンジ
ン回転数を低くした場合、ロードセンシング設定差圧Δ
ＰLSrefが低下するのに対し、アンロード弁の設定差圧
はバネにより固定されているため、ロードセンシング設
定差圧ΔＰLSrefとアンロード弁の設定差圧ΔＰunとの
差が大きくなり、エンジン定格回転数と同等な安定性が
保てなくなってしまう。

【００１４】英国特許１５９９２３３号明細書に記載の
制御装置でも、アンロード弁を設け、アンロード弁の設
定差圧ΔＰunを原動機の定格回転数でのロードセンシン
グ設定差圧ΔＰLSrefよりわずかに高い設定にしたシス
テムを考えた場合、このようなシステムでは、原動機の
回転数が低くなった場合の系の安定性が保てなくなると
いう同様な問題がある。

【００１５】本発明の目的は、エンジン回転数に影響さ
れず、安定したロードセンシング制御を行える油圧駆動
装置を提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の特徴及びそれに付随する特徴は次のようである。

【００１７】（１）まず、本発明では、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た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複数の
アクチュエータに供給される圧油の流量を制御する複数
の流量制御弁と、前記油圧ポンプの吐出圧Ｐｓと前記複
数のアクチュエータの最高負荷圧ＰLSとの差圧ΔＰLSを
第１設定値ΔＰLSrefに維持するよう前記油圧ポンプを
容量制御するポンプ容量制御手段とを備え、このポンプ
容量制御手段は前記エンジンの回転数に応じて前記ポン
プ容量制御手段の第１設定値ΔＰLSrefを変更する第１
設定変更手段を有する油圧駆動装置において、前記油圧
ポンプの吐出圧Ｐｓと前記複数のアクチュエータの最高
負荷圧ＰLSとの差圧ΔＰLSを前記第１設定値ΔＰLSref
より高い第２設定値ΔＰunに維持するよう前記油圧ポン
プの吐出圧を制御するアンロード弁と、前記エンジンの
回転数に応じて、前記第１設定変更手段による第１設定
値ΔＰLSrefの変更に合わせて前記アンロード弁の第２
設定値ΔＰunを変更する第２設定変更手段とを備えるも
のとする。

【００１８】このように構成した本発明においては、第
１設定変更手段によりエンジンの回転数に応じてポンプ
容量制御手段の第１設定値ΔＰLSrefが変更されると
き、第２設定変更手段によりその第１設定値ΔＰLSref
の変更に合わせてアンロード弁の第２設定値ΔＰunが変
更されるため、エンジンの回転数を低くしたときに、ポ
ンプ容量制御手段の第１設定値ΔＰLSrefとアンロード
弁の第２設定値ΔＰunの差が大きくなることがなく、エ
ンジンの回転数を低くしたときでも、システムの安定性
を確保することができる。

【００１９】（２）上記（１）において、好ましくは、
前記第１設定変更手段は、前記可変容量型の油圧ポンプ
とともに前記エンジンにより駆動される固定容量油圧ポ
ンプと、この固定容量油圧ポンプの吐出路に設けられた
流量検出弁と、前記流量検出弁の前後差圧ΔＰｐによっ
て前記第１設定値ΔＰLSrefを変更する操作駆動部とを
有し、前記第２設定変更手段は、前記流量検出弁の前後
差圧ΔＰｐによって前記アンロード弁の第２設定値ΔＰ
unを変更する制御圧力室を有する。

【００２０】このように第１及び第２設定変更手段を構
成することにより、流量検出弁の前後差圧ΔＰｐはエン
ジンの回転数によって変化するため、第１設定変更手段
にあっては、流量検出弁の前後差圧ΔＰｐによって第１
設定値ΔＰLSrefを変更することにより第１設定値ΔＰL
Srefをエンジン回転数に応じて変更でき、第２設定変更
手段においては流量検出弁の前後差圧ΔＰｐによってア
ンロード弁の第２設定値ΔＰunを変更することにより第
２設定値ΔＰunをエンジン回転数に応じて変更でき、第
１設定変更手段による第１設定値ΔＰLSrefの変更に合
わせてアンロード弁の第２設定値ΔＰunを変更すること
ができる。また、エンジン回転数の変化を流量検出弁の
前後差圧ΔＰｐで油圧的に検出するので、油圧的にシス
テムを構成することができる。

【００２１】（３）また、上記（１）において、好まし
くは、前記第１設定変更手段は、前記エンジンの回転数
を検出し、このエンジン回転数がエンジンの最低回転数
側の領域にあるときは、前記差圧ΔＰLSと前記複数の流
量制御弁のそれぞれの開口面積との積で表される複数の
流量制御弁の合計の最大要求流量Ｑvtotalが前記油圧ポ
ンプのその時のエンジン回転数における最大吐出量Ｑsm
axよりも少なくなるように、前記ポンプ容量制御手段の
第１設定値ΔＰLSrefを変更し、前記第２設定変更手段
は、この第１設定値ΔＰLSrefの変更に合わせて前記ア
ンロード弁の第２設定値ΔＰunを変更する。

【００２２】このように第１設定変更手段を構成し、流
量制御弁の合計の最大要求流量Ｑvtotalと油圧ポンプの
最大吐出量Ｑsmaxとの関係を調整することにより、エン
ジンの回転数が通常作業に適した定格回転数に設定した
場合には、複数の流量制御弁の合計の最大要求流量が油
圧ポンプの最大吐出量より多く、サチュレーションが生
じる状態にあっても、エンジンの回転数を低く設定する
と、複数の流量制御弁の合計の最大要求流量は油圧ポン
プの最大吐出量以下に低下し、サチュレーションを起こ
さないようになる。このため、複数の流量制御弁の総レ
バー操作量に対する流量制御弁の通過流量の傾きは小さ
くなり、メータリングの広い有効領域を確保することが
でき、そのメータリングの広い有効領域を使った良好な
操作性能を実現できる。

【００２３】また、第２設定変更手段は、その第１設定
値ΔＰLSrefの変更に合わせてアンロード弁の第２設定
値ΔＰunを変更することにより、第１設定変更手段の特
性が変わっても、エンジン回転数如何にか変わらずポン
プ容量制御手段の第１設定値ΔＰLSrefとアンロード弁
の第２設定値ΔＰunの差が大きくなることがなく、シス
テムの安定性を確保することができる。

【００２４】（４）また、上記（１）において、前記前
記第１設定変更手段は、前記可変容量型の油圧ポンプと
ともに前記エンジンにより駆動される固定容量油圧ポン
プと、この固定容量油圧ポンプの吐出路に設けられた流
量検出弁と、前記流量検出弁の前後差圧ΔＰｐによって
前記設定値ΔＰLSrefを変更する操作駆動部とを有し、
前記流量検出弁は、前記エンジン回転数が前記最低回転
数側の領域にあるときよりも前記定格回転数側の領域に
あるときの方が開口面積が大きくなるよう構成され、前
記第２設定変更手段は、前記流量検出弁の前後差圧ΔＰ
ｐによって前記アンロード弁の第２設定値ΔＰunを変更
する制御圧力室を有する。

【００２５】これにより第１設定変更手段は、油圧的構
成により、上記（３）の機能（エンジンの回転数を検出
し、このエンジン回転数がエンジンの最低回転数側の領
域にあるときは流量制御弁の合計の最大要求流量Ｑvtot
alが油圧ポンプの最大吐出量Ｑsmaxよりも少なくなるよ
うにポンプ容量制御手段の設定値ΔＰLSrefを変更する
機能）を実現でき、第２設定変更手段も油圧的構成によ
り上記（３）の機能（エンジン回転数如何にか変わらず
ポンプ容量制御手段の第１設定値ΔＰLSrefとアンロー
ド弁の第２設定値ΔＰunの差が大きくなることがない機
能）を実現できる。

【００２６】（５）更に、上記（２）又は（４）におい
て、好ましくは、前記第１設定変更手段は、前記流量検
出弁の前後差圧ΔＰｐに相当する信号圧を発生する第１
圧力制御弁を更に有し、前記操作駆動部はこの第１圧力
制御弁からの信号圧によって前記設定値ΔＰLSrefを変
更し、前記アンロード弁の制御圧力室はその第１圧力制
御弁からの信号圧によって前記第２設定値ΔＰunを変更
する。

【００２７】これにより操作駆動部及びアンロード弁共
に、流量検出弁から１本のパイロットラインで信号圧を
導くことができるようになり、回路構成が簡素化される
と共に、信号圧が低圧となるのでパイロットラインのホ
ース等を低圧用のものを使用でき安価となる。

【００２８】（６）また、上記（５）において、好まし
くは、前記油圧ポンプの吐出圧Ｐｓと前記複数のアクチ
ュエータの最高負荷圧ＰLSとの差圧ΔＰLSに相当する信
号圧を発生する第２圧力制御弁を更に備え、前記アンロ
ード弁は、アンロード弁の開け方向に油圧力が作用する
第１制御圧力室と、アンロード弁の閉め方向に油圧力が
作用する第２制御圧力室とを有し、前記第１制御圧力室
に前記第２圧力制御弁の出力信号圧を導き、前記第２制
御圧力室に前記第１圧力制御弁の出力信号圧を導く。

【００２９】これによりアンロード弁は、ポンプ吐出圧
Ｐｓと最高負荷圧ＰLSとの差圧ΔＰLSに関しても１本の
低圧用のパイロットラインで信号圧を導くことができる
ようになり、回路構成がより簡素化されかつ安価とな
る。

【００３０】

【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。

【００３１】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、このエンジン１により駆動される可変容量型の油
圧ポンプ２と、この油圧ポンプ２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３ａ，３ｂ，３ｃ
と、油圧ポンプ２の吐出管路１００に接続され、油圧ポ
ンプ２からアクチュエータ３ａ，３ｂ，３ｃに供給され
る圧油の流量と方向をそれぞれ制御する複数の切換制御
弁４ａ，４ｂ，４ｃからなる弁装置４と、油圧ポンプ２
を容量制御するポンプ容量制御装置５と、油圧ポンプ２
の吐出管路１００をタンク１０１に連絡する分岐管路１
０２に設けられたアンロード弁８０とを備えている。

【００３２】複数の切換制御弁４ａ，４ｂ，４ｃは、そ
れぞれ、複数の流量制御弁６ａ，６ｂ，６ｃと、これら
複数の流量制御弁６ａ，６ｂ，６ｃの前後差圧を同じに
制御する複数の圧力補償弁７ａ，７ｂ，７ｃとで構成さ
れている。

【００３３】複数の圧力補償弁７ａ，７ｂ，７ｃは、そ
れぞれ、流量制御弁６ａ，６ｂ，６ｃの上流に設置され
た前置きタイプであり、圧力補償弁７ａは２対の対向す
る制御圧力室７０ａ，７０ｂ及び７０ｃ，７０ｄを有
し、制御圧力室７０ａ，７０ｂに流量制御弁６ａの上流
側及び下流側の圧力をそれぞれ導き、制御圧力室７０
ｃ，７０ｄに油圧ポンプ２の吐出圧Ｐｓと複数のアクチ
ュエータ３ａ，３ｂ，３ｃの最高負荷圧ＰLSとをそれぞ
れ導き、これにより流量制御弁６ａの前後差圧を閉弁方
向に作用させるとともに、油圧ポンプ２の吐出圧Ｐｓと
複数のアクチュエータ３ａ，３ｂ，３ｃの最高負荷圧Ｐ
LSとの差圧ΔＰLSを開弁方向に作用させ、その差圧ΔＰ
LSを圧力補償の目標差圧として流量制御弁６ａの前後差
圧を制御する。圧力補償弁７ｂ，７ｃも同様に構成され
ている。

【００３４】このように圧力補償弁７ａ，７ｂ，７ｃが
同じ差圧ΔＰLSを目標差圧としてそれぞれの流量制御弁
６ａ，６ｂ，６ｃの前後差圧を制御することにより、流
量制御弁６ａ，６ｂ，６ｃの前後差圧はともに差圧ΔＰ
LSになるように制御され、流量制御弁６ａ，６ｂ，６ｃ
の要求流量は差圧ΔＰLSとそれぞれの開口面積との積で
表されるものとなる。

【００３５】複数の流量制御弁６ａ，６ｂ，６ｃには、
それぞれ、アクチュエータ３ａ，３ｂ，３ｃの駆動時に
それらの負荷圧を取り出す負荷ポート６０ａ，６０ｂ，
６０ｃが設けられ、これら負荷ポート６０ａ，６０ｂ，
６０ｃに取り出された負荷圧のうちの最高の圧力が負荷
ライン８ａ，８ｂ，８ｃ、８ｄ及びシャトル弁９ａ，９
ｂを介して信号ライン１０に検出され、この圧力が上記
最高負荷圧ＰLSとして圧力補償弁７ａ，７ｂ，７ｃに与
えられる。

【００３６】油圧ポンプ２は斜板２ａの傾転角を大きく
することにより吐出量を増加させる斜板ポンプであり、
ポンプ容量制御装置６は、油圧ポンプ２の斜板２ａを傾
転するサーボピストン２０と、このサーボピストン２０
を駆動し、斜板２ａの傾転角を制御することで油圧ポン
プ２の容量制御をする傾転制御装置２１とを備えてい
る。サーボピストン２０は吐出管路１００からの圧力
（油圧ポンプ２の吐出圧Ｐｓ）と傾転制御装置２１から
の指令圧力とによって動作する。傾転制御装置２１は第
１傾転制御弁２２と第２傾転制御弁２３とを有してい
る。

【００３７】第１傾転制御弁２２は吐出管路１００から
の圧力（油圧ポンプ２の吐出圧Ｐｓ）が高くなると油圧
ポンプ２の吐出量を減少させる馬力制御弁であり、油圧
ポンプ２の吐出圧Ｐｓを元圧として入力し、油圧ポンプ
２の吐出圧Ｐｓがバネ２２ａで設定される所定レベル以
下であればスプール２２ｂを図示右方に移動し、油圧ポ
ンプ２の吐出圧Ｐｓをそのまま出力する。このとき、こ
の出力圧が指令圧力としてそのままサーボピストン２０
に与えられると、サーボピストン２０は面積差により図
示左方に移動し、斜板２ａの傾転角を増加させ、油圧ポ
ンプ２の吐出量を増加する。その結果、油圧ポンプ２の
吐出圧Ｐｓが上昇する。油圧ポンプ２の吐出圧Ｐｓがバ
ネ２２ａの所定レベルを越えるとスプール２２ｂを図示
左方に移動して吐出圧Ｐｓを減圧し、その低下した圧力
を指令圧力として出力する。このため、サーボピストン
２０は図示右方に移動し、斜板２ａの傾転角を減少さ
せ、油圧ポンプ２の吐出量を減少する。その結果、油圧
ポンプ２の吐出圧Ｐｓが低下する。

【００３８】第２傾転制御弁２３は、油圧ポンプ２の吐
出圧Ｐｓとアクチュエータ３ａ，３ｂ，３ｃの最高負荷
圧ＰLSとの差圧ΔＰLSを目標差圧ΔＰLSrefに維持する
ように制御するロードセンシング制御弁であり、目標差
圧ΔＰLSrefの基本値を設定するバネ２３ａと、スプー
ル２３ｂと、吐出管路１００からの圧力（油圧ポンプ２
の吐出圧Ｐｓ）とアクチュエータ３ａ，３ｂ，３ｃの最
高負荷圧ＰLSによって動作し、スプール２３ｂを動かす
第１操作駆動部２４とを有している。

【００３９】第１操作駆動部２４は、スプール２３ｂに
作用するピストン２４ａと、ピストン２４ａにより分割
された２つの油圧室２４ｂ，２４ｃとを有し、油圧室２
４ｂには油圧ポンプ２の吐出圧が導かれ、油圧室２４ｃ
には最高負荷圧ＰLSが導かれかつ上記のバネ２３ａが内
蔵されている。

【００４０】また、第２傾転制御弁２３は第１傾転制御
弁２２の出力圧を元圧として入力し、目標差圧ΔＰLSre
fに比べ差圧ΔＰLSが低い場合は、第１操作駆動部２４
によりスプール２３ｂが図示左方に移動し、第１傾転制
御弁２２の出力圧をそのまま出力する。このとき、第１
傾転制御弁２２の出力圧が油圧ポンプ２の吐出圧Ｐｓで
あるとすると、この吐出圧Ｐｓが指令圧力としてサーボ
ピストン２０に与えられ、サーボピストン２０は面積差
により図示左方に移動し、斜板２ａの傾転角を増加さ
せ、油圧ポンプ２の吐出量を増加する。その結果、油圧
ポンプ２の吐出圧Ｐｓが上昇し、差圧ΔＰLSが上昇す
る。逆に目標差圧ΔＰLSrefに対し差圧ΔＰLSが高い場
合は、第１操作駆動部２４によりスプール２３ｂが図示
右方に移動して第１傾転制御弁２２の出力圧を減圧し、
その低下した圧力を指令圧力として出力する。このた
め、サーボピストン２０は図示右方に移動し、斜板２ａ
の傾転角を減少させ、油圧ポンプ２の吐出量を減少す
る。その結果、油圧ポンプ２の吐出圧Ｐｓが低下し、差
圧ΔＰLSが低下する。結果として、差圧ΔＰLSは目標差
圧ΔＰLSrefに維持される。

【００４１】ここで、流量制御弁６ａ，６ｂ，６ｃの前
後差圧は圧力補償弁７ａ，７ｂ，７ｃにより同じ値であ
る差圧ΔＰLSになるように制御されているので、上記の
ように差圧ΔＰLSが目標差圧ΔＰLSrefに維持されるこ
とは、結果として流量制御弁６ａ，６ｂ，６ｃの前後差
圧が目標差圧ΔＰLSrefに維持されることになる。

【００４２】また、ポンプ容量制御装置５は、第２傾転
制御弁２３の目標差圧ΔＰLSrefをエンジン１の回転数
の変化に応じて変更する第１設定変更手段３８を有し、
この第１設定変更手段３８は、可変容量型の油圧ポンプ
２とともにエンジン１により駆動される固定容量油圧ポ
ンプ３０と、この固定容量油圧ポンプ３０の吐出路３０
ａ，３０ｂに設けられた流量検出弁としての絞り５０
と、この絞り５０の前後差圧ΔＰｐによって目標差圧Δ
ＰLSrefを変更する第２操作駆動部３２とで構成されて
いる。

【００４３】固定容量油圧ポンプ３０は通常パイロット
油圧源として設けられているものであり、吐出路３０ｂ
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３３が接続され、更に吐出路３０ｂは、例えば流量制
御弁６ａ，６ｂ，６ｃ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。

【００４４】第２操作駆動部３２は、第２傾転制御弁２
３の第１操作駆動部２４と一体に設けられた追加の操作
駆動部であり、第１操作駆動部２４のピストン２４ａに
作用するピストン３２ａと、ピストン３２ａにより分割
された２つの油圧室３２ｂ，３２ｃとを有し、油圧室３
２ｂにはパイロットライン３４ａを介して絞り５０の上
流側の圧力が導かれ、油圧室３２ｃにはパイロットライ
ン３４ｂを介して絞り５０の下流側の圧力が導かれ、ピ
ストン３２ａは絞り５０の前後差圧ΔＰｐに応じた力で
ピストン２４ａを図示左方に付勢している。第２傾転制
御弁２３の目標差圧ΔＰLSrefは上記のバネ２３ａによ
り与えられる基本値とこのピストン３２ａの付勢力によ
って設定され、絞り５０の前後差圧ΔＰｐが小さくなる
とピストン３２ａはピストン２４ａを押す力を小さく
し、目標差圧ΔＰLSrefを小さくし、前後差圧ΔＰｐが
増大するとピストン３２ａはピストン２４ａを押す力を
大きくし、目標差圧ΔＰLSrefを大きくする。

【００４５】ここで、絞り５０の前後差圧ΔＰｐはエン
ジン１の回転数によって変化するため、第１設定変更手
段３８はエンジン回転数に応じて第１傾転制御弁２３の
目標差圧ΔＰLSrefを変更するものとなる。

【００４６】アンロード弁８０は、油圧ポンプ２の吐出
圧Ｐｓと複数のアクチュエータ３ａ，３ｂ，３ｃの最高
負荷圧ＰLSとの差圧ΔＰLSをロードセンシング制御の目
標差圧（以下、「ロードセンシング設定差圧」という）
ΔＰLSrefより高い設定差圧ΔＰunに維持するよう油圧
ポンプ２の吐出圧Ｐｓを制御するもので、弁体８０ａの
開度を開ける方向に圧力が作用する第１制御圧力室８０
ｂと、開度を閉める方向に圧力が作用する第２制御圧力
室８０ｃと、開度を閉める方向に付勢するバネ８０ｄ
と、開度を閉める方向に圧力が作用する第３制御圧力室
８０ｅと、開度を開ける方向に圧力が作用する第４制御
圧力室８０ｆとを有し、第１制御圧力室８０ｂにパイロ
ットライン８５ａを介して可変容量型の油圧ポンプ２の
吐出圧Ｐｓを導き、第２制御圧力室８０ｂにパイロット
ライン８５ｂを介して最高負荷圧ＰLSを導き、第３制御
圧力室８０ｅにパイロットライン８６ａを介して絞り５
０の上流の圧力を導き、第４制御圧力室８０ｆにパイロ
ットライン８６ｂを介して絞り５０の下流の圧力を導い
ている。

【００４７】ここで、絞り５０の前後差圧ΔＰｐはエン
ジン１の回転数によって変化するため、第３及び第４制
御圧力室８０ｅ，８０ｆ及びパイロットライン８６ａ，
８６ｂは、エンジン１の回転数に応じて、第１設定変更
手段３８によるロードセンシング設定差圧ΔＰLSrefの
変更に合わせてアンロード弁８０の設定差圧ΔＰunを変
更する第２設定変更手段３９を構成する。

【００４８】すなわち、アンロード弁８０は、流量制御
弁６ａ，６ｂ，６ｃの前後差圧ΔＰLSがロードセンシン
グ設定差圧ΔＰLSref（＝ΔＰｐ）よりバネ８０ｄの設
定圧Ｐsp分だけ高くなった場合に作動し、吐出管路１０
０内の圧油をタンク１０１に放出する。結果として、吐
出管路１００内圧はロードセンシング設定差圧ΔＰLSre
fよりバネ８０ｄの設定圧Ｐsp分だけ高い設定差圧ΔＰu
nに制御される。この時のアンロード弁８０の設定差圧
ΔＰunはΔＰun＝ΔＰLSref＋Ｐspで与えられる。この
アンロード弁８０の設定差圧ΔＰunはロードセンシング
設定差圧ΔＰLSrefによって与えられているため、この
ロードセンシング設定差圧ΔＰLSrefがエンジン１の回
転数の変化により変化すると、アンロード弁８０の設定
差圧ΔＰunも変化する。この設定差圧ΔＰunはエンジン
１の回転数の変化に対して、常にロードセンシング設定
差圧ΔＰLSrefよりバネ８０ｄの設定圧Ｐsp分だけ高い
値で与えられることになる。

【００４９】上記のアンロード弁８０の動作を従来の設
定差圧ΔＰunを一定としたアンロード弁の動作と比較し
て説明する。なお、以下において、従来のアンロード弁
を固定式のアンロード弁と称し、本発明のアンロード弁
を可変アンロード弁と称する。

【００５０】まず、絞り５０を含むを含む設定変更手段
３８の作用を説明する。

【００５１】固定容量油圧ポンプ３０はエンジン１の回
転数Ｎに押しのけ容積Ｃｍを乗じた流量Ｑｐを吐出す
る。

【００５２】 Ｑｐ＝ＣｍＮ …（１） 絞り５０の開口面積をＡｐとすると、エンジン１の回転
数Ｎと絞り５０の前後差圧ΔＰｐは以下の式で関係ずけ
られる。

【００５３】 Ｑｐ＝ｃＡｐ√（（２／ρ）ΔＰｐ） …（２） ΔＰｐ＝（ρ／２）（Ｑｐ／ｃＡｐ）²＝（ρ／２）（ＣｍＮ／ｃＡｐ）² …（３） ここで、絞り５０は固定絞りであり、開口面積Ａｐは一
定であるので、式（３）より前後差圧ΔＰｐは油圧ポン
プ３０の吐出量Ｑｐ又はエンジン１の回転数Ｎに対して
図２（ａ）に示すように二次曲線的に増加する。また、
第２操作駆動部３２によりΔＰLSref∝ΔＰｐとなるの
で、ロードセンシング設定差圧ΔＰLSrefも油圧ポンプ
３０の吐出量Ｑｐ又はエンジン１の回転数Ｎに対して図
２（ａ）に示すように二次曲線的に増加する。

【００５４】また、流量制御弁６ａ，６ｂ，６ｃの１
つ、例えば流量制御弁６ａの前後差圧ΔＰLSが目標値Δ
ＰLSrefに制御されている場合、流量制御弁６ａの開口
面積をＡｖとすると、流量制御弁６ａの要求する流量Ｑ
ｖは以下の式で与えられる。

【００５５】 Ｑｖ＝ｃＡｖ√（（２／ρ）ΔＰLSref） …（４） すなわち、要求流量Ｑｖは目標差圧ΔＰLSrefに対して
図２（ｂ）で示すように二次曲線的に増大する。

【００５６】ここで、流量制御弁６ａの目標前後差圧Δ
ＰLSrefは絞り５０の前後差圧ΔＰｐによって与えられ
るから（ΔＰLSref∝ΔＰｐ）、式（３）から、要求流
量Ｑｖは以下のようにエンジン１の回転数Ｎと関係ずけ
ることができる。

【００５７】 Ｑｖ∝（Ａｖ／Ａｐ）ＣｍＮ …（５） すなわち、図２（ａ）に示す流量Ｑｐと前後差圧ΔＰｐ
との二次曲線の関係（式（３））と図２（ｂ）に示す前
後差圧ΔＰLSと要求流量Ｑｖとの二次曲線の関係（式
（４））が組み合わされ、要求流量Ｑｖはエンジン１の
回転数Ｎに対して図２（ｃ）に示すように概ね直線的に
増大する。

【００５８】以上は、１つの流量制御弁６ａについても
のもであるが、２つ若しくは３つといった複数のアクチ
ュエータを駆動する場合は流量制御弁６ａ，６ｂ又は６
ａ，６ｂ，６ｃのそれぞれについて図２（ｃ）の関係が
得られ、エンジン１の回転数Ｎと合計の要求流量Ｑｖの
関係は図２（ｃ）の関係を単純に加算した関係となる。

【００５９】以上のようにエンジン回転数に応じてロー
ドセンシング設定差圧ΔＰLSref及び要求流量Ｑｖを変
化させることにより、流量制御弁の開口面積が一定でも
エンジン回転数に応じてアクチュエータへの供給流量が
変化するので、エンジン回転数に応じたアクチュエータ
速度にできる。また、２つ以上のアクチュエータを複合
駆動する場合でも、流量制御弁の開口面積比に応じてポ
ンプ吐出量が分配され、複合操作性の劣化が防止され
る。

【００６０】以上のようにエンジン回転数に応じてロー
ドセンシング設定差圧ΔＰLSrefが変化するときのその
ロードセンシング設定差圧ΔＰLSrefと本発明の可変ア
ンロード弁８０の設定差圧ΔＰunとの関係を固定式のア
ンロード弁の場合と比較して図３に示す。

【００６１】図３において、ロードセンシング設定差圧
ΔＰLSrefは図２（ａ）と同様、エンジン回転数に応じ
て二次曲線的に変化しており、本発明の可変アンロード
弁の設定差圧ΔＰunは、ロードセンシング設定差圧ΔＰ
LSrefよりバネ８０ｄの設定圧Ｐsp分だけ高い値で変化
するため、ロードセンシング設定差圧ΔＰLSrefと同
様、エンジン回転数に応じて二次曲線的に変化する。一
方、固定式アンロード弁の設定差圧ΔＰunはエンジン回
転数が変化しても一定である。

【００６２】エンジン１の回転数が通常掘削を行うのに
適した定格回転数にある状態１では、従来の固定式アン
ロード弁及び本発明の可変アンロード弁ともに、設定差
圧ΔＰunはロードセンシング目標差圧ΔＰLSrefよりわ
ずかに高い値に設定されている。両者は同じ設定差圧で
はあるが、固定式のアンロード弁の設定差圧は固定され
ているのに対し、本発明の可変アンロード弁の設定差圧
はロードセンシング目標差圧ΔＰLSrefよりアンロード
弁のバネ８０ｄの設定圧Ｐsp分だけ高い値で与えられて
いるという点で異なる。結果として、状態１よりエンジ
ン回転数の低い状態、例えばアイドル回転数（最低回転
数）の状態２において、従来の固定式アンロード弁の設
定差圧ΔＰunはロードセンシング目標差圧ΔＰLSrefよ
りはるかに高い設定となる。これに対し、本発明の可変
アンロード弁は、設定差圧ΔＰunがロードセンシング設
定差圧ΔＰLSrefよりバネ８０ｄの設定圧Ｐsp分だけ高
い値で変化するため、アンロード弁の設定差圧ΔＰunと
ロードセンシング目標差圧ΔＰLSrefとはその差が変化
しない。

【００６３】このように本実施形態では、エンジン１の
回転数を低くしたときに、ロードセンシング設定差圧Δ
ＰLSrefとアンロード弁設定差圧ΔＰunの差が大きくな
ることがなく、エンジン１の回転数を低くしたときで
も、システムの安定性を確保することができる。

【００６４】本発明の第２の実施形態を図４〜図１１に
より説明する。図中、図１に示すものと同等の部材には
同じ符号を付している。

【００６５】図４において、本実施形態のポンプ容量制
御装置５Ａの第１設定変更手段３８Ａは、固定容量油圧
ポンプ３０の吐出路に図１に示す固定絞り５０に代えて
調整可能な固定絞り３１ａを有する流量検出弁３１を設
けている。この流量検出弁３１は固定絞り３１ａの動作
状態を流量検出弁３１自身の前後差圧によって調整する
構成になっている。即ち、流量検出弁３１は固定絞り３
１ａを備えた弁体３１ｂを有し、制御圧力室３１ｄ，３
１ｅに導かれる流量検出弁３１の前後差圧ΔＰｐがバネ
３１ｃのバネ力相当の差圧（以下、設定差圧という）以
下では固定絞り３１ａが機能する図示左側の位置を保
ち、前後差圧ΔＰｐが当該設定差圧よりも高くなると固
定絞り３１ａが機能する図示左側の位置から図示右側の
開位置に切り換えられる。この流量検出弁３１により、
エンジン１の回転数とロードセンシング目標差圧ΔＰLS
refの関係が、固定絞り４０では単に比例的だけだった
ものを、より複雑な形で与えることが可能となる。この
場合もアンロード弁８０の制御圧力室８０ｅ，８０ｆか
らなる第２設定変更手段はアンロード弁８０の設定差圧
ΔＰunをロードセンシング設定差圧ΔＰLSrefの変化に
伴って変化させるため、第１の実施形態と同等の効果を
得ることができる。

【００６６】流量検出弁３１の詳細を図５により説明す
る。

【００６７】図５において、ケーシング３１ｆの中を弁
体３１ｂとしてのピストンが動き、ピストン３１ｂには
固定絞り３１ａとしての小穴が設けられ、この小穴が固
定絞り３１ａの開口面積Ａｐを有している。また、ケー
シング３１ｆは円筒形状をしており、ピストン３１ｂの
外周面とケーシング３１ｆの内周面との間には開口面積
Ａｆの隙間が形成されている。この開口面積Ａｆは実質
的な絞りとならないように十分に大きく選定されてい
る。

【００６８】ピストン３１ｂは、バネ３１ｃによって支
持され、バネ３１ｃのバネ力Ｆはピストン３１ｂがケー
シング３１ｆの入口を閉じ、固定絞り３１ａを有効化す
る方向に働いている。

【００６９】ピストン３１ｂがケーシング３１ｆの入口
を閉じているとき、固定絞り３１ａを通るケーシング３
１ｆ内の圧油の流れから、固定絞り３１ａの前後差圧Δ
Ｐｐはピストン３１ｂがケーシング入口を開ける方向
（図示上方）の油圧力Ｆｈを発生する。この油圧力Ｆｈ
がバネ３１ｃの力Ｆより小さい間は、ピストン３１ｂが
ケーシング３１ｆの入口を閉じた状態が保たれ、圧油は
固定絞り３１ａを通過して流れるだけである。即ち、固
定絞り３１ａが有効に機能する。

【００７０】固定ポンプ３０からの圧油の流量が増加し
油圧力Ｆｈがバネ３１ｃの力Ｆより大きくなると、ピス
トン３１ｂは上方に移動してケーシング入口を開く。こ
の状態では圧油は開口面積Ａｆの隙間を流れるため、固
定絞り３１ａは機能しなくなる。また、固定絞り３１ａ
が機能しなくなると上記油圧力Ｆｈは消滅するためピス
トン３１ｂはケーシング入口を閉じようとする。しか
し、ケーシング入口が閉じられると瞬時に上記油圧力が
発生してケーシング入口を再び開放し、このことが繰り
返され、結果としてピストン３１ｂはその２つの力Ｆ，
Ｆｈがつりあった位置ｘで静定する。この静定位置では
流量検出弁３１の前後差圧ΔＰｐがバネ３１ｃのバネ力
相当の差圧、即ち設定差圧に維持されるよう絞り制御さ
れる。

【００７１】ここで、制御圧力室３１ｄ，３１ｅに導か
れる流量検出弁３１の前後差圧ΔＰｐはエンジン１の回
転数によって変化し、エンジン１の回転数が低下すれ
ば、油圧ポンプ３０の吐出量が減少し、流量検出弁３１
の前後差圧ΔＰｐは低下する。したがって、エンジン回
転数がバネ３１ｃの設定差圧に対応するエンジン回転数
（以下、設定回転数という）よりも低いときは流量検出
弁３１は固定絞り３１ａが機能する位置（図４の左側の
位置）を保ち、エンジン回転数が当該設定回転数よりも
高くなると、流量検出弁３１は前後差圧ΔＰｐをバネ３
１ｃの設定差圧に維持するよう絞り状態を制御する。

【００７２】換言すれば、制御圧力室３１ｄ，３１ｅと
バネ３１ｃは、エンジン回転数が最低回転数側の領域に
あるときには固定絞り３１ａを有効化し、エンジン回転
数が定格回転数より低い設定回転数まで上昇すると、流
量検出弁３１の前後差圧ΔＰｐの上昇割合を低減するよ
う固定絞り３１ａを制御する絞り調整手段として機能す
る。また、結果として、流量検出弁３１は、エンジン回
転数が最低回転数側の領域にあるときよりも定格回転数
側の領域にあるときの方が開口面積が大きくなるよう構
成されている。

【００７３】次に、以上のように構成した流量検出弁３
１を含む第１設定変更手段３８Ａの作用及びそれによっ
て得られる効果を説明する。

【００７４】流量検出弁３１のバネ３１ｃのバネ力に対
応する設定回転数をＮｓとすると、エンジン回転数Ｎが
設定回転数Ｎｓよりも低いときは上記のように流量検出
弁３１は固定絞り３１ａが機能する図４の左側の位置を
保ち開口面積Ａｐは一定であるので、前述した式（３）
より前後差圧ΔＰｐは図６（ａ）に示すように油圧ポン
プ３０の吐出量Ｑｐ又はエンジン１の回転数Ｎに対して
二次曲線的に増加する。ただし、固定絞り３１ａの開口
面積Ａｐは第１の実施形態の固定絞り５０よりも小さく
し、結果として前後差圧ΔＰｐの上昇率は破線で示す固
定絞り５０の場合よりも高くなっている。

【００７５】エンジン回転数Ｎが設定回転数Ｎｓよりも
高くなると、流量検出弁３１は前後差圧ΔＰｐをバネ３
１ｃの設定差圧に維持するよう動作するので、図６
（ａ）に示すよう前後差圧ΔＰｐはΔＰｐｍａｘでほぼ
一定となる。

【００７６】流量制御弁６ａ，６ｂ，６ｃの要求流量Ｑ
ｖは、図２（ｃ）と同様、目標差圧ΔＰLSrefに対して
図６（ｂ）で示すように二次曲線的に増大する。

【００７７】図６（ａ）の特性と図６（ｂ）の特性を合
成して、要求流量Ｑｖはエンジン１の回転数Ｎに対して
図６（ｃ）に示すように変化する。即ち、エンジン回転
数Ｎが設定回転数Ｎｓよりも低いときは、図６（ａ）に
示すΔＰｐの二次曲線的変化と図６（ｂ）に示す要求流
量Ｑｖの二次曲線的変化が打ち消し合い、要求流量Ｑｖ
はエンジン１の回転数Ｎに対して概ね直線的に増大す
る。ただし、破線で示す固定絞り５０の場合よりも直線
の傾き（変化割合）は大きくなっている。エンジン回転
数Ｎが設定回転数Ｎｓよりも高くなると、図６（ａ）の
ΔＰｐがΔＰｐｍａｘでほぼ一定となるので、これに対
応して要求流量ＱｖもＱｖｍａｘでほぼ一定となる。

【００７８】前述したように、２つ若しくは３つといっ
た複数のアクチュエータを駆動する場合は流量制御弁６
ａ，６ｂ又は６ａ，６ｂ，６ｃのそれぞれについて図６
（ｃ）の関係が得られ、エンジン１の回転数Ｎと合計の
要求流量Ｑｖの関係は図６（ｃ）の関係を単純に加算し
た関係となる。

【００７９】流量検出弁として固定絞り５０を用いた第
１の実施形態の場合、エンジン１の回転数Ｎと流量制御
弁６ａ，６ｂ，６ｃのうちの任意の２つ、例えば流量制
御弁６ａ，６ｂの合計の最大要求流量Ｑｖtotal（流量
制御弁６ａ，６ｂの開口面積が最大の時の要求流量Ｑｖ
の合計）と可変容量型の油圧ポンプ２の最大吐出量Ｑｓ
maxの関係は図７に示すようになる。アクチュエータ３
ａ，３ｂを同時に駆動する場合、流量制御弁６ａ，６ｂ
が要求する合計の最大流量Ｑｖtotalと油圧ポンプ２の
最大吐出流量Ｑｓmaxの比は、エンジン１の回転数Ｎが
変化しても変わらず、複合動作時のサチュレーション現
象による不足割合はエンジン１の回転数Ｎによって変化
しない。

【００８０】これに対して本実施形態では、図６（ｃ）
から得られるエンジン１の回転数Ｎと流量制御弁６ａ，
６ｂ，６ｃの任意の２つ、例えば流量制御弁６ａ，６ｂ
の合計の最大要求流量Ｑｖtotal（流量制御弁６ａ，６
ｂの開口面積が最大の時の要求流量Ｑｖの合計）と可変
容量型の油圧ポンプ２の吐出量Ｑｓmaxの関係は図８に
示すようになる。

【００８１】図８において、エンジン１の回転数Ｎが通
常の作業を行う設定１においては、複数のアクチュエー
タ３ａ，３ｂを駆動する場合の流量制御弁６ａ，６ｂの
合計の最大要求流量Ｑｖtotalが油圧ポンプ２の最大吐
出量より多く、サチュレーションを生じる状態にあるの
に対し、エンジン１の回転数Ｎを低くした設定２の場合
は、流量制御弁６ａ，６ｂの合計の最大要求流量Ｑｖto
talが油圧ポンプ２の最大吐出量より少なくなり、サチ
ュレーションを起こさない。

【００８２】ここで、設定２は微操作に適したエンジン
回転数であり、この微操作には一般に定格回転数と最低
回転数の中間より低い回転数が適していると言われてい
ることから、設定２は当該中間回転数より低い回転数で
ある。

【００８３】一例として、エンジン１の定格回転数を
２，２００ｒｐｍ、最低回転数（アイドリング回転数）
を１，０００ｒｐｍとした場合、中間回転数は１，６０
０ｒｐｍであり、設定２は１，６００ｒｐｍより低い回
転数であり、図示の例では１，２００ｒｐｍである。な
お、図示の例では、「設定１」は定格回転数２，２００
ｒｐｍである。

【００８４】以上のように流量検出弁３１は、エンジン
回転数が最低回転数側の領域にあるときよりも定格回転
数側の領域にあるときの方が開口面積が大きくなるよう
構成されており、この流量検出弁３１と固定容量油圧ポ
ンプ３０及び第２操作駆動部３２とで構成される第１設
定変更手段３８Ａは、エンジン１の回転数を検出し、こ
のエンジン回転数が最低回転数側の領域にあるときは、
差圧ΔＰLSと複数の流量制御弁６ａ，６ｂのそれぞれの
開口面積との積で表される複数の流量制御弁６ａ，６ｂ
の合計の最大要求流量Ｑvtotalが油圧ポンプ２のその時
のエンジン回転数における最大吐出量Ｑsmaxよりも少な
くなるように、ポンプ容量制御装置５の設定値ΔＰLSre
fを変更するものとなる。

【００８５】設定変更手段３８Ａの特性を流量制御弁６
ａ，６ｂに対するオペレータの総レバー操作量と流量制
御弁６ａ，６ｂの合計の要求流量（合計の通過流量）の
関係で見たものを図９に示す。

【００８６】図９において、エンジン回転数を下げるこ
とにより、油圧ポンプ２の流量制御弁に供給可能な最大
流量Ｑｓmaxが低下する。これに対し、総レバー操作量
に対する流量制御弁６ａ，６ｂの合計の要求流量Ｑｖto
talは油圧ポンプ２の最大吐出量Ｑｓmaxより低くなるの
で、通過流量の変化の傾きが小さくなり、メータリング
の広い有効領域を確保することができる。

【００８７】ここで、固定絞り５０を用いた第１の実施
形態では、図７に示したように流量制御弁６ａ，６ｂが
要求する合計の最大流量Ｑｖtotalと油圧ポンプ２の最
大吐出流量Ｑｓmaxの比はエンジン１の回転数Ｎが低下
しても変わらず、サチュレーション現象による不足割合
も変わらないので、図９に一点鎖線で示すように通過流
量の変化の傾きが大きくなり、メータリングの有効領域
が狭くなる。

【００８８】結果として、本実施形態では、オペレータ
が微速操作を目的としてエンジン回転数を低く設定した
ような場合、通常のエンジン回転数設定でサチュレーシ
ョンが発生した複合レバー操作でもサチュレーションを
発生しなくなり、メータリングの広い有効領域を使った
良好な操作性能を実現することが可能となる。

【００８９】また、図１０において、エンジン１の回転
数Ｎを通常の設定（設定１）よりわずかに低くした設定
３（例えば２，０００ｒｐｍ程度）の場合、流量制御弁
６ａ，６ｂの合計の最大要求流量Ｑｖtotalは通常の設
定（設定１）よりわずかに減少するが、その変化量は少
なく、比較例で設定３とした場合の流量制御弁６ａ，６
ｂの合計の最大要求流量Ｑｖtotalに比べ、高い要求流
量に保たれる。このような設定では、通常の作業時の設
定値（設定１）周辺のエンジン回転数では、サチュレー
ション現象が発生し易くなる。しかし、図１０に実線で
示すように、総レバー操作量に対する流量制御弁６ａ，
６ｂの通過流量の変化の傾きは、設定１に比べあまり変
化しないため、エンジン１の回転数を通常作業時の設定
からある程度変化させても、アクチュエータの操作速度
を維持し、応答性の良い操作が可能となる。固定絞り５
０を用いた第１の実施形態では、図１０に一点鎖線で示
すように、総レバー操作量に対する流量制御弁６ａ，６
ｂの通過流量の変化の傾きが少し小さくなり、アクチュ
エータの操作速度及び応答性が低下する。

【００９０】ここで、実際に通常作業時には、メータリ
ング有効領域を広くした操作性よりアクチュエータの応
答性や力強い動きが重視される。このため、本実施形態
では良好な操作フィーリングを実現することができる。

【００９１】以上のようにエンジン回転数に応じてロー
ドセンシング設定差圧ΔＰLSrefが変化するとき、その
ロードセンシング設定差圧ΔＰLSrefと本発明の可変ア
ンロード弁８０の設定差圧ΔＰunとの関係を固定式のア
ンロード弁の場合と比較して図１１に示す。

【００９２】図１１において、ロードセンシング設定差
圧ΔＰLSrefは図６Ａと同様、設定回転数Ｎｓまではエ
ンジン回転数に応じて二次曲線的に変化し、Ｎｓ以上の
エンジン回転数ではΔＰLSrefはほぼ一定となる。そし
て、本実施形態においても可変アンロード弁８０の設定
差圧ΔＰunは、ロードセンシング設定差圧ΔＰLSrefよ
りバネ８０ｄの設定圧Ｐsp分だけ高い値で変化するた
め、ロードセンシング設定差圧ΔＰLSrefと同様、設定
回転数Ｎｓまではエンジン回転数に応じて二次曲線的に
変化し、Ｎｓ以上では一定となる。固定式アンロード弁
の設定差圧ΔＰunはエンジン回転数の全範囲にわたって
一定である。

【００９３】このように本実施形態では、ロードセンシ
ング設定差圧ΔＰLSrefが複雑な形に変化しても、これ
に合わせてアンロード弁設定差圧ΔＰunを調整すること
ができる。このため、第１の実施形態と同様、エンジン
１の回転数を低くしたときに、ロードセンシング設定差
圧ΔＰLSrefとアンロード弁設定差圧ΔＰunの差が大き
くなることがなく、エンジン１の回転数を低くしたとき
でも、システムの安定性を確保することができる。

【００９４】また、本実施形態によれば、エンジン回転
数に応じたサチュレーション現象の改善を図ることによ
り、エンジン回転数を低く設定した場合には良好な微操
作性が得られ、エンジン回転数を高く設定した場合には
応答性の良い力強い操作フィーリングを実現することが
でき、エンジン回転数の設定によるオペレータの作業目
的に適応したシステム設定が可能となり。

【００９５】また、流量検出弁３１Ｂのケーシング３１
Ｂｆは単純な円筒形の形状であるので、ケーシング３１
Ｂｆの製作が極めて容易であり、実用的な流量検出弁を
提供できる。

【００９６】本発明の第３の実施形態を図１２により説
明する。図中、図１及び図４に示すものと同等の部材に
は同じ符号を付している。

【００９７】図１２において、本実施形態のポンプ容量
制御装置５Ｂにおいて、第１設定変更手段３８Ｂは、流
量検出弁３１の前後差圧ΔＰｐに相当する信号圧を出力
する圧力制御弁４０を有している。この圧力制御弁４０
は、弁体４０ａを増圧方向に付勢する制御圧力室４０ｂ
及び弁体４０ａを減圧方向に付勢する制御圧力室４０
ｃ，４０ｄを有し、流量検出弁３１の上流側の圧力を制
御圧力室４０ｂに導き、流量検出弁３１の下流側の圧力
及び自身の出力圧力をそれぞれ制御圧力室４０ｃ，４０
ｄに導き、これらの圧力のバランスにより可変絞り３１
ａの前後差圧ΔＰｐに相当する信号圧を絶対圧として生
成する。この信号圧はパイロットライン４１ａを介して
第２操作駆動部３２Ｂの油圧室３２ｂに導かれ、かつ第
２操作駆動部３２Ｂの油圧室３２ｃはパイロットライン
４１ｂを介してタンクに連通している。

【００９８】また、油圧ポンプ２の吐出圧Ｐｓと複数の
アクチュエータ３ａ，３ｂ，３ｃの最高負荷圧ＰLSとの
差圧ΔＰLSに相当する信号圧を発生する圧力制御弁４５
が更に設けられている。この圧力制御弁４５は、弁体４
５ａを増圧方向に付勢する制御圧力室４５ｂ及び弁体４
５ａを減圧方向に付勢する制御圧力室４５ｃ，４５ｄを
有し、油圧ポンプ２の吐出圧Ｐｓを制御圧力室４５ｂに
導き、最高負荷圧ＰLS及び自身の出力圧力をそれぞれ制
御圧力室４５ｃ，４５ｄに導き、これらの圧力のバラン
スによりポンプ吐出圧Ｐｓと最高負荷圧ＰLSとの差圧Δ
ＰLSに相当する信号圧を絶対圧として生成する。

【００９９】アンロード弁８０Ｂは、図１に示した第１
及び第２の２つの制御圧力室８０ｂ，８０ｃに代え開度
を開ける方向に圧力が作用する１つの制御圧力室８０ｇ
と、図１に示した第３及び第４の２つの制御圧力室８０
ｅ，８０ｆに代え開度を閉める方向に圧力が作用する１
つの制御圧力室８０ｈを有し、制御圧力室８０ｇにはパ
イロットライン８７ａを介して圧力制御弁４５からの信
号圧が導かれ、制御圧力室８０ｆにはパイロットライン
８７ｂを介して圧力制御弁４０からの信号圧が導かれて
いる。

【０１００】このように構成した本実施形態において
も、第２操作駆動部３２Ｂは流量検出弁３１の前後差圧
ΔＰｐによって目標差圧ΔＰLSrefを変更するように動
作するとともに、アンロード弁８０Ｂは、流量検出弁３
１の前後差圧ΔＰｐによって、目標差圧ΔＰLSrefに合
わせて設定差圧ΔＰunを変更するように動作する。

【０１０１】したがって、本実施形態によっても第２の
実施形態と同様の作用効果が得られる。

【０１０２】また、本実施形態によれば、第１設定変更
手段３８Ｂにおいては、流量検出弁３１から第２操作駆
動部３２に信号圧を導くのに１本のパイロットライン４
１ａで良くなり、かつアンロード弁８０Ｂにあっては信
号圧を導くのに２本のパイロットライン８７ａ，８７ｂ
でよくなり、回路構成が簡素化される。また、圧力制御
弁４０，４５で差圧を絶対圧として検出するため個々の
圧力をそのまま検出する場合よりも信号圧が低圧とな
り、パイロットライン４１ａ，４１ｂ，８７ａ，８７ｂ
のホース等を低圧用のものを使用でき、回路構成が安価
となる。

【０１０３】なお、以上の実施形態では、エンジン回転
数の検出、及びそれに基づく目標差圧の変更を油圧的に
行ったっが、エンジン回転数をセンサで検出し、そのセ
ンサ信号から目標差圧を計算するなどして電気的に行っ
ても良い。

【０１０４】また、圧力補償弁は流量制御弁の上流に設
置される前置きタイプとしたが、流量制御弁の下流に設
置され、全ての流量制御弁の出口圧力を同じ最大負荷圧
に制御することで前後差圧を同じ差圧ΔＰLSに制御する
後置きタイプであっても良い。

【０１０５】

【発明の効果】本発明によれば、エンジン回転数に影響
されず、安定したロードセンシング制御を行うことがで
きる。

【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の
構成を示す油圧回路図である。

【図２】図１に示す流量検出弁（絞り）の作用を説明す
る図である。

【図３】第１の実施形態におけるアンロード弁の作用を
従来のものと比較して示す図である。

【図４】本発明の第２の実施形態による油圧駆動装置の
構成を示す油圧回路図である。

【図５】図４に示す流量検出弁の詳細を示す図である。

【図６】図４に示す流量検出弁の作用を図１に示すもの
と比較して示す図である。

【図７】従来例によるエンジン回転数と流量制御弁最大
要求流量及び最大ポンプ吐出量との関係を示す図であ
る。

【図８】図４に示す流量検出弁によるエンジン回転数と
流量制御弁最大要求流量及び最大ポンプ吐出量との関係
を示す図である。

【図９】図４に示す流量検出弁による総レバー操作量と
流量制御弁通過流量との関係を示す図である。

【図１０】図４に示す流量検出弁による総レバー操作量
と流量制御弁通過流量との関係を示す図である。

【図１１】第２の実施形態におけるアンロード弁の作用
を従来のものと比較して示す図である。

【図１２】本発明の第３の実施形態による油圧駆動装置
の構成を示す油圧回路図である。

【符号の説明】

１ エンジン ２ 可変容量型の油圧ポンプ ３ａ，３ｂ，３ｃ アクチュエータ ４ａ，４ｂ，４ｃ 切換制御弁 ５ ポンプ容量制御装置 ６ａ，６ｂ，６ｃ 流量制御弁 ７ａ，７ｂ，７ｃ 圧力補償弁 ２０ サーボピストン ２１ 傾転制御装置 ２２ 第１傾転制御弁 ２３ 第２傾転制御弁 ２４ 第１操作駆動部 ３０ 固定容量油圧ポンプ ３１ 流量検出弁（弁装置） ３１ｄ，３１ｅ 制御圧力室（可変絞り調整手段） ３２ 第２操作駆動部 ３８ 第１設定変更手段 ３９ 第２設定変更手段 ４０ 圧力制御弁 ５０ 絞り ８０ アンロード弁 ８０ａ 弁体 ８０ｂ 第１制御圧力室 ８０ｃ 第２制御圧力室 ８０ｄ バネ ８０ｅ 第３制御圧力室 ８０ｆ 第４制御圧力室 ８０ｇ 制御圧力室

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジン（1）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（2）と、この油圧ポ
   ンプ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（3a-3c）と、前記油圧ポンプから複数のアク
   チュエータに供給される圧油の流量を制御する複数の流
   量制御弁（6a-6c）と、前記油圧ポンプの吐出圧Ｐｓと
   前記複数のアクチュエータの最高負荷圧ＰLSとの差圧Δ
   ＰLSを第１設定値ΔＰLSrefに維持するよう前記油圧ポ
   ンプを容量制御するポンプ容量制御手段（5,5A,5B）と
   を備え、このポンプ容量制御手段は前記エンジンの回転
   数に応じて前記ポンプ容量制御手段の第１設定値ΔＰLS
   refを変更する第１設定変更手段（38,38A,38B）を有す
   る油圧駆動装置において、 前記油圧ポンプ（2）の吐出圧Ｐｓと前記複数のアクチ
   ュエータ（3a-3c）の最高負荷圧ＰLSとの差圧ΔＰLSを
   前記第１設定値ΔＰLSrefより高い第２設定値ΔＰunに
   維持するよう前記油圧ポンプの吐出圧を制御するアンロ
   ード弁（80,80B）と、 前記エンジン（1）の回転数に応じて、前記第１設定変
   更手段（38,38A,38B）による第１設定値ΔＰLSrefの変
   更に合わせて前記アンロード弁（80,80B）の第２設定値
   ΔＰunを変更する第２設定変更手段とを備えることを特
   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
   記第１設定変更手段（38,38A,38B）は、前記可変容量型
   の油圧ポンプ（2）とともに前記エンジン（1）により駆
   動される固定容量油圧ポンプ（30）と、この固定容量油
   圧ポンプの吐出路（30b）に設けられた流量検出弁（50,
   31）と、前記流量検出弁の前後差圧ΔＰｐによって前記
   第１設定値ΔＰLSrefを変更する操作駆動部（32,32B）
   とを有し、前記第２設定変更手段（39,39B）は、前記流
   量検出弁の前後差圧ΔＰｐによって前記アンロード弁
   （80,80B）の第２設定値ΔＰunを変更する制御圧力室
   （80e,80f;80h）を有す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
   記第１設定変更手段（38A,38B）は、前記エンジン（1）
   の回転数を検出し、このエンジン回転数がエンジンの最
   低回転数側の領域にあるときは、前記差圧ΔＰLSと前記
   複数の流量制御弁（6a,6b）のそれぞれの開口面積との
   積で表される複数の流量制御弁（6a,6b）の合計の最大
   要求流量Ｑvtotalが前記油圧ポンプ（2）のその時のエ
   ンジン回転数における最大吐出量Ｑsmaxよりも少なくな
   るように、前記ポンプ容量制御手段（5A,5B）の第１設
   定値ΔＰLSrefを変更し、前記第２設定変更手段（39,39
   B）は、この第１設定値ΔＰLSrefの変更に合わせて前記
   アンロード弁（80,80B）の第２設定値ΔＰunを変更する
   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
   記前記第１設定変更手段（38A,38B）は、前記可変容量
   型の油圧ポンプ（2）とともに前記エンジン（1）により
   駆動される固定容量油圧ポンプ（30）と、この固定容量
   油圧ポンプの吐出路（30b）に設けられた流量検出弁（3
   1）と、前記流量検出弁の前後差圧ΔＰｐによって前記
   第１設定値ΔＰLSrefを変更する操作駆動部（32,32B）
   とを有し、前記流量検出弁は、前記エンジン回転数が前
   記最低回転数側の領域にあるときよりも前記定格回転数
   側の領域にあるときの方が開口面積が大きくなるよう構
   成され、前記第２設定変更手段（39,39B）は、前記流量
   検出弁の前後差圧ΔＰｐによって前記アンロード弁（8
   0,80B）の第２設定値ΔＰunを変更する制御圧力室（80
   e,80f;80h）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２又は４記載の油圧駆動装置におい
   て、前記第１設定変更手段（38B）は、前記流量検出弁
   （31）の前後差圧ΔＰｐに相当する信号圧を発生する第
   １圧力制御弁（40）を更に有し、前記操作駆動部（32
   B）はこの第１圧力制御弁からの信号圧によって前記設
   定値ΔＰLSrefを変更し、前記アンロード弁（80B）の制
   御圧力室（80h）はその第１圧力制御弁からの信号圧に
   よって前記第２設定値ΔＰunを変更することを特徴とす
   る油圧駆動装置。
6. 【請求項６】請求項５記載の油圧駆動装置において、前
   記油圧ポンプ（2）の吐出圧Ｐｓと前記複数のアクチュ
   エータ（3a-3c）の最高負荷圧ＰLSとの差圧ΔＰLSに相
   当する信号圧を発生する第２圧力制御弁（45）を更に備
   え、前記アンロード弁（80B）は、アンロード弁の開け
   方向に油圧力が作用する第１制御圧力室（80g）と、ア
   ンロード弁の閉め方向に油圧力が作用する第２制御圧力
   室（80h）とを有し、前記第１制御圧力室（80g）に前記
   第２圧力制御弁（45）の出力信号圧を導き、前記第２制
   御圧力室（80h）に前記第１圧力制御弁（40）の出力信
   号圧を導くことを特徴とする油圧駆動装置。