WO2014192458A1 - 建設機械の油圧駆動装置 - Google Patents

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圭文 竹林
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Abstract

 最大の要求流量が大きい2つのアクチュエータを同時に駆動する複合操作時に、圧力補償弁の絞り圧損による無駄なエネルギー消費を抑えつつ、2つのアクチュエータに要求される様々な流量バランスに柔軟に対応するため、ブームシリンダ3aの要求流量が所定流量より小さい場合は、ブームシリンダ3aをシングルフロータイプのメインポンプ202から吐出される圧油のみで駆動し、所定流量より大きい場合は、当該圧油とスプリットフロータイプのメインポンプ201の第1吐出ポート102aから吐出される圧油とを合流して駆動し、アームシリンダ3bの要求流量が所定流量より小さい場合は、アームシリンダ3bをスプリットフロータイプのメインポンプ102の第2吐出ポート102bから吐出される圧油のみで駆動し、所定流量より大きい場合は、第1及び第2吐出ポート102a,102bの両方から吐出される圧油を合流して駆動する。

Description

建設機械の油圧駆動装置
 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備えるとともに、ポンプ装置の吐出圧が複数のアクチュエータの最高負荷圧より高くなるよう制御されるロードセンシングシステムを備えた建設機械の油圧駆動装置に関する。
 油圧ポンプ(メインポンプ)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油圧ポンプの吐出流量を制御するロードセンシングシステムを備えたものが、油圧ショベルのような建設機械の油圧駆動装置として広く利用されている。
 特許文献1には、そのようなロードセンシングシステムを備えた建設機械の油圧駆動装置において、第1アクチュエータ群及び第2アクチュエータ群に対応して第1及び第2の2つの油圧ポンプを設けた2ポンプロードセンシングシステムが記載されている。この2ポンプロードセンシングシステムでは、2つの油圧ポンプのうち、一方の油圧ポンプの最大容量を他方の油圧ポンプの最大容量よりも大きくし、一方の油圧ポンプの最大容量を最大要求流量が最も大きいアクチュエータ(アームシリンダを想定)を駆動可能な容量に設定するとともに、他方の油圧ポンプの吐出流量により特定のアクチュエータ(ブームシリンダを想定)を駆動するように構成している。また、上記一方の油圧ポンプ側に合流弁を設け、最大要求流量が最も大きいアクチュエータ(アームシリンダを想定)の要求流量が少ないときのみ、特定のアクチュエータ(ブームシリンダを想定)の要求流量が大きいときは、合流弁を介して一方の油圧ポンプの吐出流量を他方の油圧ポンプの吐出流量に合流して特定のアクチュエータ(ブームシリンダを想定)に供給可能としている。
 特許文献2には、2つの油圧ポンプを用いる代わりに、2つの吐出ポートを有するスプリットフロータイプの油圧ポンプを用い、第1の吐出ポート及び第2の吐出ポートの吐出流量を第1アクチュエータ群及び第2アクチュエータ群のそれぞれの最大負荷圧に基づいてそれぞれ独立して制御できるようにした2ポンプロードセンシングシステムが記載されている。このシステムにおいても、2つの吐出ポートの吐出油路間に分・合流切換弁(走行独立弁)を設け、走行のみする場合或いは走行しながらドーザ装置を使用する場合などには、分・合流切換弁を分流位置に切り換えて2つの吐出ポートの吐出流量を独立してアクチュエータに供給し、ブームシリンダ、アームシリンダ等の走行やドーザ以外のアクチュエータを駆動するときは、分・合流切換弁を合流位置に切り換えて2つの吐出ポートの吐出流量を合流してアクチュエータに供給できるようにしている。
特開2011-196438号公報 特開2012-67459号公報
 特許文献1で指摘されているように、通常の1ポンプロードセンシングシステムを備えた油圧駆動装置では、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シリンダ駆動用の圧力補償弁が絞られるため、この圧力補償弁の圧損のために無駄なエネルギーを消費していた。
 特許文献1に記載の2ポンプロードセンシングシステムを備えた油圧駆動装置では、アームシリンダ駆動用の油圧ポンプとブームシリンダ駆動用の油圧ポンプを別々に設けて分離することで、水平均し動作などで、負荷圧の低いアームシリンダ駆動用の圧力補償弁による絞り圧損を低減し、無駄なエネルギー消費を防ぐことができる。
 しかしながら、特許文献1に記載の2ポンプロードセンシングシステムには以下のような別の問題がある。
 油圧ショベルの掘削動作において、水平均し動作はブームシリンダ小流量+アームシリンダ大流量の組み合わせである。しかし、油圧ショベルにおいて、ブームシリンダとアームシリンダは共に最大の要求流量が他のアクチュエータに比べて大きいアクチュエータであり、油圧ショベルの実際の掘削動作では、ブームシリンダが大流量となる複合動作もある。例えば、バケット掘削後、ブーム上げを最大スピードで行いながら(ブーム上げフル操作)アームクラウドを微操作するバケットかき寄せ動作では、ブームシリンダ大流量+アームシリンダ小流量の組み合わせとなる。また、斜面上側に油圧ショベルの本体を水平に配置し、そこから、斜面の谷側から山側(上側)に向かってバケット爪先を斜めに移動させる、いわゆる斜面上側からの斜め引き動作では、通常、アーム操作レバーはフル入力、ブーム操作レバーはハーフ入力であり、ブームシリンダ中流量+アームシリンダ大流量の組み合わせとなる。また、この斜め引き動作では、ブーム上げの操作量は斜面の角度と斜面に対するアーム角度(車体とバケット先端との距離)によって変化し、それに応じてブームシリンダ流量は中流量と大流量との間で変化する。
 特許文献1では、一方の油圧ポンプ側に合流弁を設け、アームシリンダの要求流量が少ないときのみ、ブームシリンダの要求流量が増加した場合に一方の油圧ポンプの吐出流量を他方の油圧ポンプの吐出流量に合流してブームシリンダに供給可能としている。しかし、このような回路構成でバケット掘削後のバケットかき寄せ動作を行った場合、ブームシリンダに供給される圧油の流量はバケットかき寄せ動作を素早く行うのに必要な流量に達しない場合があり、ブーム速度が遅くなるという問題がある。
 また、アームシリンダの要求流量が大きいときは合流弁は閉じられるため、ブームシリンダには小容量側の油圧ポンプの圧油しか供給することができない。このため、ブームシリンダの要求流量が中流量以上となる斜面上側からの斜め引き動作を行うことができなかった。
 このように特許文献1では、水平均し動作という特定の複合動作に対してはブームシリンダとアームシリンダに要求される流量バランスが得られるが、ブームシリンダに中流量以上の流量が要求される複合動作に対しては、必要な流量バランスが得られず、適切な複合動作が行えないか、複合動作そのものが行えないという問題があった。
 特許文献2に記載のロードセンシングシステムにおいては、走行及び/又はドーザ装置を使用する場合以外は、2つの吐出ポートの吐出流量を合流させてアクチュエータを駆動するため、そのときの油圧回路の形態は1ポンプの油圧回路と実質的に同じとなる。このため通常の1ポンプロードセンシングシステムを備えた油圧駆動装置と同様、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複合操作時に、圧力補償弁の圧損のために無駄なエネルギー消費が発生するという基本的な問題がある。
 本発明の目的は、最大の要求流量が大きい2つのアクチュエータを同時に駆動する複合操作時に、圧力補償弁の絞り圧損による無駄なエネルギー消費を抑えつつ、2つのアクチュエータに要求される様々な流量バランスに柔軟に対応することができる建設機械の油圧駆動装置を提供することにある。
 (1)上記目的を達成するために、本発明は、第1吐出ポート及び第2吐出ポートを有するスプリットフロータイプの第1ポンプ装置と、第3吐出ポートを有するシングルフロータイプの第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複数の流量制御弁と、前記複数の流量制御弁の前後差圧をそれぞれ制御する複数の圧力補償弁と、前記第1及び第2吐出ポートの高圧側の吐出圧が、前記第1及び第2吐出ポート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より目標差圧だけ高くなるよう前記第1ポンプ装置の容量を制御する第1ロードセンシング制御部を有する第1ポンプ制御装置と、前記第3吐出ポートの吐出圧が、前記第3吐出ポート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第2ロードセンシング制御部を有する第2ポンプ制御装置とを備え、前記複数のアクチュエータは、他のアクチュエータよりも最大の要求流量が大きい第1及び第2アクチュエータを含み、前記第1アクチュエータの要求流量が所定流量より小さい場合は、前記第1アクチュエータを前記シングルフロータイプの第2ポンプ装置の前記第3吐出ポートから吐出される圧油のみで駆動し、前記第1アクチュエータの要求流量が前記所定流量より大きい場合は、前記シングルフロータイプの第2ポンプ装置の前記第3吐出ポートから吐出される圧油と前記スプリットフロータイプの第1ポンプ装置の前記第1及び第2吐出ポートの一方から吐出される圧油とを合流して前記第1アクチュエータを駆動するよう、前記第1ポンプ装置の第1吐出ポート及び前記第2ポンプ装置の第3吐出ポートと前記第1アクチュエータとを接続し、前記第2アクチュエータの要求流量が所定流量より小さい場合は、前記第2アクチュエータを前記スプリットフロータイプの第1ポンプ装置の前記第1及び第2吐出ポートの他方から吐出される圧油のみで駆動し、前記第2アクチュエータの要求流量が前記所定流量より大きい場合は、前記スプリットフロータイプの第1ポンプ装置の前記第1及び第2吐出ポートの両方から吐出される圧油を合流して前記第2アクチュエータを駆動するよう、前記第1ポンプ装置の第1及び第2吐出ポートと前記第2アクチュエータとを接続したものとする。
 このように構成した本発明においては、第1アクチュエータ(例えばブームシリンダ)の要求流量が小流量で、第2アクチュエータ(例えばアームシリンダ)の要求流量が大流量の複合動作(例えば水平均し動作)では、第2アクチュエータに第1吐出ポートと第2吐出ポートから第2アクチュエータが要求する大流量が供給され、第1アクチュエータ(例えばブームシリンダ)の要求流量が大流量で、第2アクチュエータ(例えばアームシリンダ)の要求流量が小流量の複合動作(例えばバケットかき寄せ動作)では、第1アクチュエータに第1吐出ポートと第3吐出ポートから第1アクチュエータが要求する大流量が供給され、第1アクチュエータ(例えばブームシリンダ)の要求流量が中流量以上で、第2アクチュエータ(例えばアームシリンダ)の要求流量が大流量の複合動作(例えば斜面上側からの斜め引き動作)では、第1アクチュエータに第1吐出ポートと第3吐出ポートから第1アクチュエータが要求する中流量以上の流量が供給され、第2アクチュエータに第1吐出ポートと第2吐出ポートから第2アクチュエータが要求する大流量が供給される。
 このように最大の要求流量が大きい2つのアクチュエータを同時に駆動する複合操作時に、2つのアクチュエータに要求される様々な流量バランスに柔軟に対応することができる。
 また、第1アクチュエータと第2アクチュエータの要求流量が共に中流量以上となる複合動作以外の複合動作では、第1アクチュエータと第2アクチュエータはそれぞれ別々の吐出ポートからの圧油で駆動され、第1アクチュエータと第2アクチュエータの要求流量が共に中流量以上となる複合動作においても、第3吐出ポートと第2吐出ポートについては、第1アクチュエータと第2アクチュエータはそれぞれ別々の吐出ポートからの圧油で駆動されるため、低負荷側アクチュエータの圧力補償弁での絞り圧損による無駄なエネルギー消費を抑えることができる。
 (2)上記(1)において、好ましくは、前記スプリットフロータイプの第1ポンプ装置は前記第1及び第2吐出ポートから同じ流量の圧油を吐出するように構成され、前記複数のアクチュエータは、同時に駆動されかつそのとき供給流量が同等になることで所定の機能を果たす第3及び第4アクチュエータを含み、前記第3アクチュエータを、前記スプリットフロータイプの第1ポンプ装置の前記第1及び第2吐出ポートの一方から吐出される圧油で駆動し、前記第4アクチュエータを、前記スプリットフロータイプの第1ポンプ装置の前記第1及び第2吐出ポートの他方から吐出される圧油で駆動するよう、前記第1ポンプ装置の第1及び第2吐出ポートと前記第3及び第4アクチュエータとを接続する。
 これにより第1及び第2吐出ポートから等しい流量の圧油がそれぞれの圧油供給路に吐出され、第3及び第4アクチュエータ(例えば左右の走行モータ)に常に等量の圧油を供給し、第3及び第4アクチュエータに確実に所定の機能を果たさせることができる。
 (3)上記(2)において、好ましくは、前記第1ポンプ制御装置は、前記スプリットフロータイプの第1ポンプ装置の前記第1吐出ポートの吐出圧が導かれる第1トルク制御用のアクチュエータと、前記第2吐出ポートの吐出圧が導かれる第2トルク制御用のアクチュエータとを有し、前記第1及び第2トルク制御用のアクチュエータによって、前記第1吐出ポートの吐出圧と前記第2吐出ポートの吐出圧の平均圧力が高くなるにしたがって第1ポンプ装置の容量を減少させる。
 これにより一つのポンプによって第3及び第4アクチュエータ(例えば左右の走行モータ)を駆動する場合に比べて、トルク制御(馬力制御)によって流量が制限されにくくなり、作業効率が大きく低下することなく第3及び第4アクチュエータは所定の機能(例えば走行ステアリング)を果たすことができる。
 (4)上記(2)又は(3)において、好ましくは、前記スプリットフロータイプの第1ポンプ装置の前記第1吐出ポートに接続される第1圧油供給路と前記第2吐出ポートに接続される第2圧油供給路との間に接続され、前記第3及び第4アクチュエータと前記スプリットフロータイプの第1ポンプ装置によって駆動されるその他アクチュエータとが同時に駆動されるときは連通位置に切り換えられ、それ以外のときは遮断位置に切り換えられる切換弁を更に備える。
 これにより第3及び第4アクチュエータ(例えば左右の走行モータ)とその他アクチュエータとが同時に駆動される複合動作(例えば走行複合動作)では、第1ポンプ装置の第1吐出ポートと第2吐出ポートは一つのポンプとして機能するため、
第3及び第4アクチュエータとその他アクチュエータに必要な流量を供給することが可能となり、良好な複合操作性が得られる。
 (5)上記(1)において、好ましくは、前記複数の流量制御弁は、前記第2ポンプ装置の第3吐出ポートに接続された第3圧油供給路を前記第1アクチュエータに接続する油路に設けられた第1流量制御弁と、前記第1ポンプ装置の第1吐出ポートに接続された第1圧油供給路を前記第1アクチュエータに接続する油路に設けられた第2流量制御弁と、前記第1ポンプ装置の第2吐出ポートに接続された第2圧油供給路を前記第2アクチュエータに接続する油路に設けられた第3流量制御弁と、前記第1ポンプ装置の第1吐出ポートに接続された前記第1圧油供給路を前記第2アクチュエータに接続する油路に設けられた第4流量制御弁とを含み、前記第1及び第3流量制御弁は、スプールストロークが増加するにしたがって開口面積が増加し、中間ストロークで最大開口面積となり、その後、最大のスプールストロークまで最大開口面積が維持されるように開口面積特性を設定し、前記第2及び第4流量制御弁は、スプールストロークが中間ストロークになるまでは開口面積はゼロであり、スプールストロークが前記中間ストロークを超えて増加するにしたがって開口面積が増加し、最大のスプールストロークの直前で最大開口面積となるように開口面積特性を設定する。
 これにより上記(1)で述べた第1~第3吐出ポートと第1及び第2アクチュエータとの接続構成(第1アクチュエータの要求流量が所定流量より小さい場合は、第1アクチュエータをシングルフロータイプの第2ポンプ装置の第3吐出ポートから吐出される圧油のみで駆動し、第1アクチュエータの要求流量が所定流量より大きい場合は、シングルフロータイプの第2ポンプ装置の第3吐出ポートから吐出される圧油とスプリットフロータイプの第1ポンプ装置の第1及び第2吐出ポートの一方から吐出される圧油とを合流して第1アクチュエータを駆動するとともに、第2アクチュエータの要求流量が所定流量より小さい場合は、第2アクチュエータをスプリットフロータイプの第1ポンプ装置の第1及び第2吐出ポートの他方から吐出される圧油のみで駆動し、第2アクチュエータの要求流量が所定流量より大きい場合は、スプリットフロータイプの第1ポンプ装置の第1及び第2吐出ポートの両方から吐出される圧油を合流して第2アクチュエータを駆動する構成)を実現することができる。
 (6)上記(1)~(5)において、前記第1及び第2アクチュエータは、例えばそれぞれ、油圧ショベルのブーム及びアームを駆動するブームシリンダ及びアームシリンダである。
 これにより油圧ショベルのブームシリンダとアームシリンダを同時に駆動する複合操作時に、圧力補償弁の絞り圧損による無駄なエネルギー消費を抑えつつ、ブームシリンダとアームシリンダに要求される様々な流量バランスに柔軟に対応し、良好な複合操作性を得ることができる。
 (7)上記(2)~(6)において、前記第3及び第4アクチュエータは、例えばそれぞれ、油圧ショベルの走行体を駆動する左右の走行モータである。
 これにより油圧ショベルにおいて良好な直進走行性を得ることができる。また、油圧ショベルの走行ステアリング動作では、良好なステアリングフィーリングを実現することができる。
 本発明によれば、最大の要求流量が大きい2つのアクチュエータを同時に駆動する複合操作時に、圧力補償弁の絞り圧損による無駄なエネルギー消費を抑えつつ、2つのアクチュエータに要求される様々な流量バランスに柔軟に対応し、良好な複合操作性を得ることができる。
 また、油圧ショベルのブームシリンダとアームシリンダを同時に駆動する複合操作時に、圧力補償弁の絞り圧損による無駄なエネルギー消費を抑えつつ、ブームシリンダとアームシリンダに要求される様々な流量バランスに柔軟に対応し、良好な複合操作性を得ることができる。
 更に、油圧ショベルの良好な直進走行性を得ることができる。また、油圧ショベルの走行ステアリング動作では、良好なステアリングフィーリングを実現することができる。
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。 ブームシリンダ及びアームシリンダ以外のアクチュエータの流量制御弁のそれぞれのメータイン通路の開口面積特性を示す図である。 ブームシリンダのメイン及びアシスト流量制御弁及びアームシリンダのメイン及びアシスト流量制御弁のそれぞれのメータイン通路の開口面積特性(上側)と、ブームシリンダのメイン及びアシスト流量制御弁及びアームシリンダのメイン及びアシスト流量制御弁のメータイン通路の合成開口面積特性(下側)を示す図である。 本発明の油圧駆動装置が搭載される建設機械であ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。
 以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
<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タイプ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~第3圧油供給路105,205,305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及びメインポンプ202の第3吐出ポート202aから複数のアクチュエータ3a~3hに供給される圧油の流れを制御するコントロールバルブユニット4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~第3圧油供給路105,205,305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、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,6b,6c,6d,6e,6f,6g,6h,6i,6jと、複数の流量制御弁6a~6j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~6jの前後差圧をそれぞれ制御する複数の圧力補償弁7a,7b,7c,7d,7e,7f,7g,7h,7i、7jと、複数の流量制御弁6a~6jのスプールと一緒にストロークし、各流量制御弁の切り換わりを検出するための複数の操作検出弁8a,8b,8c,8d,8e,8f,8g,8h,8i、8j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214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1圧油供給路105に接続され、第1圧油供給路105の圧力が第1吐出ポート102a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1圧油供給路105の圧油をタンクに戻すアンロード弁115と、第2圧油供給路205に接続され、第2圧油供給路205の圧力が第2吐出ポート102b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2圧油供給路205の圧油をタンクに戻すアンロード弁215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4は、また、第1圧油供給路105に接続される流量制御弁6c,6d,6f,6i,6jの負荷ポートに接続され、アクチュエータ3a,3b,3c,3d,3fの最高負荷圧Plmax1を検出するシャトル弁9c,9d,9f,9i,9jを含む第1負荷圧検出回路131と、第2圧油供給路205に接続される流量制御弁6b,6e,6g,6hの負荷ポートに接続され、アクチュエータ3b,3e,3g,3hの最高負荷圧Plmax2を検出するシャトル弁9b,9e,9g,9hを含む第2負荷圧検出回路132と、第3圧油供給路305に接続される流量制御弁6aの負荷ポートに接続され、アクチュエータ3aの負荷圧(最高負荷圧)Plmax3を検出する第3負荷圧検出回路133と、第1圧油供給路105の圧力(すなわち第1吐出ポート102aのポンプ圧)P1と第1負荷圧検出回路131によって検出された最高負荷圧Plmax1(第1圧油供給路105に接続されるアクチュエータ3a,3b,3c,3d,3fの最高負荷圧)との差(LS差圧)を絶対圧Pls1として出力する差圧減圧弁111と、第2圧油供給路205の圧力(すなわち第2吐出ポート102bのポンプ圧)P2と第2負荷圧検出回路132によって検出された最高負荷圧Plmax2(第2圧油供給路205に接続されるアクチュエータ3b,3e,3g,3hの最高負荷圧)を絶対圧Pls2として出力する差圧減圧弁211と、第3圧油供給路305の圧力(すなわち第3吐出ポート202aのポンプ圧)P3と第3負荷圧検出回路133によって検出された最高負荷圧Plmax3(第3圧油供給路305に接続されるアクチュエータ3aの負荷圧-図示の実施の形態ではブームシリンダ3aの負荷圧)との差(LS差圧)を絶対圧Pls3として出力する差圧減圧弁311とを備えている。
 前述したアンロード弁115には、第1吐出ポート102a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として第1負荷圧検出回路131によって検出された最高負荷圧Plmax1が導かれ、前述したアンロード弁215には、第2吐出ポート102b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として第2負荷圧検出回路132によって検出された最高負荷圧Plmax2が導かれ、前述したアンロード弁315には、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の最高負荷圧として第3負荷圧検出回路133によって検出された最高負荷圧Plmax3が導かれる。
 また、差圧減圧弁111が出力するLS差圧(絶対圧Pls1)は、第1圧油供給路105に接続された圧力補償弁7c,7d,7f,7i,7jとメインポンプ102のレギュレータ112に導かれ、差圧減圧弁211が出力するLS差圧(絶対圧Pls2)は、第2圧油供給路205に接続された圧力補償弁7b,7e,7g,7hとメインポンプ102のレギュレータ112に導かれ、差圧減圧弁311が出力するLS差圧(絶対圧Pls3)は、第3圧油供給路305に接続された圧力補償弁7aとメインポンプ202のレギュレータ212に導かれる。
 ここで、アクチュエータ3aは、流量制御弁6i及び圧力補償弁7iと第1圧油供給路105を介して第1吐出ポート102aに接続され、かつ流量制御弁6a及び圧力補償弁7aと第3圧油供給路305を介して第3吐出ポート202aに接続されている。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であり、流量制御弁6aはブームシリンダ3aのメイン駆動用であり、流量制御弁6iはブームシリンダ3aアシスト駆動用である。アクチュエータ3bは、流量制御弁6j及び圧力補償弁7jと第1圧油供給路105を介して第1吐出ポート102aに接続され、かつ流量制御弁6b及び圧力補償弁7bと第2圧油供給路205を介して第2吐出ポート102bに接続されている。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であり、流量制御弁6bはアームシリンダ3bのメイン駆動用であり、流量制御弁6jはアームシリンダ3bのアシスト駆動用である。
 アクチュエータ3c,3d,3fはそれぞれ流量制御弁6c,6d,6f及び圧力補償弁7c,7d,7fと第1圧油供給路105を介して第1吐出ポート102aに接続され、アクチュエータ3g,3e,3hはそれぞれ流量制御弁6g,6e,6h及び圧力補償弁7g,7e,7hと第2圧油供給路205を介して第2吐出ポート102bに接続されている。アクチュエータ3c,3d,3fは、それぞれ、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、バケットを駆動するバケットシリンダ、下部走行体の左側履帯を駆動する左走行モータである。アクチュエータ3g,3e,3hは、それぞれ、例えば油圧ショベルの下部走行体の右側履帯を駆動する右走行モータ、スイングポストを駆動するスイングシリンダ,ブレードを駆動するブレードシリンダである。
 また、コントロールバルブ4は、上流側が絞り43を介してパイロット圧油供給路31b(後述)に接続され下流側が操作検出弁8a~8jを介してタンクに接続された走行複合操作検出油路53と、この走行複合操作検出油路53によって生成される操作検出圧に基づいて切り換わる第1切換弁40,第2切換弁146及び第3切換弁246とを備えている。
 走行複合操作検出油路53は、左走行モータ3f及び/又は右走行モータ3gとその他のアクチュエータの少なくとも1つとを同時で駆動する走行複合操作でないときは、少なくとも操作検出弁8a~8jのいずれかを介してタンクに連通することで油路の圧力がタンク圧となり、走行複合操作時は、操作検出弁8f,8gと、操作検出弁8a~8jのいずれかがそれぞれ対応する流量制御弁と一緒にストロークしてタンクとの連通が遮断されることで操作検出圧(操作検出信号)を生成する。
 第1切換弁40は、走行複合操作でないときは、図示下側の第1位置(遮断位置)にあって、第1圧油供給路105と第2圧油供給路205の連通を遮断し、走行複合操作時に、走行複合操作検出油路53にて生成された操作検出圧によって図示上側の第2位置(連通位置)に切り替わって、第1圧油供給路105と第2圧油供給路205を連通させる。
 第2切換弁146は、走行複合操作でないときは、図示下側の第1位置にあって、タンク圧を第2負荷圧検出回路132の最下流のシャトル弁9gに導き、走行複合操作時に、走行複合操作検出油路53にて生成された操作検出圧によって図示上側の第2位置に切り替わって、第1負荷圧検出回路131によって検出された最高負荷圧Plmax1(第1圧油供給路105に接続されるアクチュエータ3a,3b,3c,3d,3fの最高負荷圧)を第2負荷圧検出回路132の最下流のシャトル弁9gに導く。
 第3切換弁246は、走行複合操作でないときは、図示下側の第1位置にあって、タンク圧を第1負荷圧検出回路131の最下流のシャトル弁9fに導き、走行複合操作時に、走行複合操作検出油路53にて生成された操作検出圧によって図示上側の第2位置に切り替わって、第2負荷圧検出回路132によって検出された最高負荷圧Plmax2(第2圧油供給路205に接続されるアクチュエータ3b,3e,3g,3hの最高負荷圧)を第1負荷圧検出回路131の最下流のシャトル弁9fに導く。
 また、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圧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により下流側の圧油供給路31cを圧油供給路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、後述する複数の流量制御弁6a,6b,6c,6d,6e,6f,6g,6hを制御するための操作パイロット圧を生成する複数のパイロットバルブ(減圧弁)を有する複数の操作装置122,123,124a,124b(図3)とを備えている。
 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。
 メインポンプ102のレギュレータ112(第1ポンプ制御装置)は、差圧減圧弁111が出力するLS差圧(絶対圧Pls1)と差圧減圧弁211が出力するLS差圧(絶対圧Pls2)の低圧側を選択する低圧選択弁112aと、低圧選択されたLS差圧と原動機回転数検出弁13の出力圧(絶対圧)Pgrとの差圧により動作するLS制御弁112bであって、LS差圧>出力圧(絶対圧)Pgrのときは入力側をパイロット圧油供給路31bに連通させて出力圧を上昇させ、LS差圧<出力圧(絶対圧)Pgrのときは入力側をタンクに連通させて出力圧を減少させるLS制御弁112bと、LS制御弁112bの出力圧が導かれ、その出力圧の上昇によってメインポンプ102の傾転(容量)を減少させるLS制御ピストン112cと、メインポンプ102の第1及び第2圧油供給路105,205のそれぞれの圧力が導かれ、それらの圧力の上昇によってメインポンプ102の傾転(容量)を減少させるトルク制御(馬力制御)ピストン112e,112dと、メインポンプ202の第3吐出ポート305の圧力が減圧弁112gを介して導かれ、その圧力の上昇によってメインポンプ102の傾転(容量)を減少させるトルク制御(馬力制御)ピストン112fとを備えている。
 メインポンプ202のレギュレータ212(第2ポンプ制御装置)は、差圧減圧弁311が出力するLS差圧(絶対圧Pls3)と原動機回転数検出弁13の出力圧(絶対圧)Pgrとの差圧により動作するLS制御弁212bであって、LS差圧>出力圧(絶対圧)Pgrのときは、入力側をパイロット圧油供給路31bに連通させて出力圧を上昇させ、LS差圧<出力圧(絶対圧)Pgrのときは、入力側をタンクに連通させて出力圧を減少させるLS制御弁212bと、LS制御弁212bの出力圧が導かれ、その出力圧の上昇によってメインポンプ202の傾転(容量)を減少させるLS制御ピストン212cと、メインポンプ202の第3圧油供給路305の圧力が導かれ、その圧力の上昇によってメインポンプ202の傾転(容量)を減少させるトルク制御(馬力制御)ピストン212dとを備えている。
 レギュレータ112(第1ポンプ制御装置)の低圧選択弁112a、LS制御弁112b,LS制御ピストン112cは、第1及び第2吐出ポート102a,102bの吐出圧が、第1及び第2吐出ポート102a,102b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より目標差圧だけ高くなるようメインポンプ102(第1ポンプ装置)の容量を制御する第1ロードセンシング制御部を構成する。レギュレータ212(第2ポンプ制御装置)のLS制御弁212bとLS制御ピストン212cは、第3吐出ポート202aの吐出圧が、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の最高負荷圧より目標差圧だけ高くなるようメインポンプ202(第2ポンプ装置)の容量を制御する第2ロードセンシング制御部を構成する。
 また、レギュレータ112(第1ポンプ制御装置)のトルク制御ピストン112d,112eと減圧弁112gとトルク制御ピストン112fは、第1吐出ポート102aの吐出圧と第2吐出ポート102bの吐出圧の平均圧力が高くなるにしたがってメインポンプ102(第1ポンプ装置)の容量を減少させ、かつ第3吐出ポート202aの吐出圧が高くなるにしたがってメインポンプ102(第1ポンプ装置)の容量を減少させるトルク制御部を構成し、レギュレータ212(第2ポンプ制御装置)のトルク制御ピストン212dは、第3吐出ポート202aの吐出圧が高くなるにしたがってメインポンプ202(第2ポンプ装置)の容量を減少させるトルク制御部を構成する。
 図2Aは、ブームシリンダ3a及びアームシリンダ3b以外のアクチュエータ3c~3hの流量制御弁6c~6hのそれぞれのメータイン通路の開口面積特性を示す図である。これらの流量制御弁は、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開口面積が増加し、最大のスプールストロークS3の直前で最大開口面積A3となるように開口面積特性が設定されている。最大開口面積A3は、アクチュエータの種類に応じてそれぞれ固有の大きさを持つ。
 図2Bの上側は、ブームシリンダ3aの流量制御弁6a,6i(第1及び第2流量制御弁)及びアームシリンダ3bの流量制御弁6b,6j(第3及び第4流量制御弁)のそれぞれのメータイン通路の開口面積特性を示す図である。
 ブームシリンダ3aのメイン駆動用の流量制御弁6a(第1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開口面積が増加し、中間ストロークS2で最大開口面積A1となり、その後、最大のスプールストロークS3まで最大開口面積A1が維持されるように開口面積特性が設定されている。アームシリンダ3bのメイン駆動用の流量制御弁6b(第3流量制御弁)の開口面積特性も同様である。
 ブームシリンダ3aのアシスト駆動用の流量制御弁6i(第2流量制御弁)は、スプールストロークが中間ストロークS2になるまでは開口面積はゼロであり、スプールストロークが中間ストロークS2を超えて増加するにしたがって開口面積が増加し、最大のスプールストロークS3の直前で最大開口面積A2となるように開口面積特性が設定されている。アームシリンダ3bのアシスト駆動用の流量制御弁6j(第4流量制御弁)の開口面積特性も同様である。
 図2Bの下側は、ブームシリンダ3aの流量制御弁6a,6i及びアームシリンダ3bの流量制御弁6b,6jのメータイン通路の合成開口面積特性を示す図である。
 ブームシリンダ3aの流量制御弁6a,6iのメータイン通路は、それぞれが上記のような開口面積特性を有する結果、スプールストロークが不感帯0-S1を超えて増加するにしたがって開口面積が増加し、最大のスプールストロークS3の直前で最大開口面積A1+A2となるような合成開口面積特性となる。アームシリンダ3bの流量制御弁6b,6jの合成開口面積特性の合成開口面積特性も同様である。
 ここで、図2Aに示すアクチュエータ3c~3hの流量制御弁6c,6d,6e,6f,6g,6hの最大開口面積A3とブームシリンダ3aの流量制御弁6a,6i及びアームシリンダ3bの流量制御弁6b,6jの合成した最大開口面積A1+A2は、A1+A2>A3の関係にある。すなわち、ブームシリンダ3a及びアームシリンダ3bは、他のアクチュエータよりも最大の要求流量が大きいアクチュエータである。
 また、ブームシリンダ3aの流量制御弁6a,6iとアームシリンダ3bの流量制御弁6b,6jのメータインの開口面積を上記のように構成することで、ブームシリンダ3a(第1アクチュエータ)の要求流量が開口面積A1に対応する所定流量より小さい場合は、ブームシリンダ3a(第1アクチュエータ)をシングルフロータイプのメインポンプ202(第2ポンプ装置)の第3吐出ポート202aから吐出される圧油のみで駆動し、ブームシリンダ3a(第1アクチュエータ)の要求流量が開口面積A1に対応する所定流量より大きい場合は、シングルフロータイプのメインポンプ202(第2ポンプ装置)の第3吐出ポート202aから吐出される圧油とスプリットフロータイプのメインポンプ201(第1ポンプ装置)の第1吐出ポート102a(第1及び第2吐出ポートの一方)から吐出される圧油とを合流してブームシリンダ3a(第1アクチュエータ)を駆動するよう、メインポンプ102の第1吐出ポート102a及びメインポンプ202の第3吐出ポート202aとブームシリンダ3aとが接続され、アームシリンダ3b(第2アクチュエータ)の要求流量が開口面積A1に対応する所定流量より小さい場合は、アームシリンダ3b(第2アクチュエータ)をスプリットフロータイプのメインポンプ102(第1ポンプ装置)の第2吐出ポート102b(第1及び第2吐出ポートの他方)から吐出される圧油のみで駆動し、アームシリンダ3b(第2アクチュエータ)の要求流量が開口面積A1に対応する所定流量より大きい場合は、スプリットフロータイプのメインポンプ102(第1ポンプ装置)の第1及び第2吐出ポート102a,102bの両方から吐出される圧油を合流してアームシリンダ3b(第2アクチュエータ)を駆動するよう、メインポンプ102の第1及び第2吐出ポート102a,102bとアームシリンダ3bとが接続されている。
 また、アクチュエータ3fは例えば油圧ショベルの左走行モータであり、アクチュエータ3gは例えば油圧ショベルの右走行モータであり、これらのアクチュエータは同時に駆動されかつそのとき供給流量が同等になることで所定の機能を果たすアクチュエータである。本実施の形態において、左走行モータ3f(第3アクチュエータ)をスプリットフロータイプのメインポンプ102(第1ポンプ装置)の第1吐出ポート102a(第1及び第2吐出ポートの一方)から吐出される圧油で駆動し、右走行モータ3g(第4アクチュエータ)をスプリットフロータイプのメインポンプ102(第1ポンプ装置)の第2吐出ポート102b(第1及び第2吐出ポートの他方)から吐出される圧油で駆動するよう、スプリットフロータイプのメインポンプ102(第1ポンプ装置)の第1及び第2吐出ポート102a,102bと左右の走行モータ3f,3g(第3及び第4アクチュエータ)とが接続されている。
 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101と、上部旋回体109と、スイング式のフロント作業機104を備え、フロント作業機104は、ブーム104a、アーム104b、バケット104cから構成されている。上部旋回体109は下部走行体101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109の前部にはスイングポスト103が取り付けられ、このスイングポスト103にフロント作業機104が上下動可能に取り付けられている。スイングポスト103はスイングシリンダ3eの伸縮により上部旋回体109に対して水平方向に回動可能であり、フロント作業機104のブーム104a、アーム104b、バケット104c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102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106が取り付けられている。下部走行体101は、走行モータ3f,3gの回転により左右の履帯101a,101bを駆動することによって走行を行う。
 上部旋回体109にはキャノピータイプの運転室108が設置され、運転室108内には、運転席121、フロント/旋回用の左右の操作装置122,123(図3では左側のみ図示)、走行用の操作装置124a,124b(図3では左側のみ図示)、図示しないスイング用の操作装置及びブレード用の操作装置、ゲートロックレバー24等が設けられている。操作装置122,123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122の操作レバーを前後方向に操作するとき、操作装置122は旋回用の操作装置として機能し、同操作装置122の操作レバーを左右方向に操作するとき、操作装置122はアーム用の操作装置として機能し、右側の操作装置123の操作レバーを前後方向に操作するとき、操作装置123はブーム用の操作装置として機能し、同操作装置123の操作レバーを左右方向に操作するとき、操作装置123はバケット用の操作装置として機能する。
 ~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~6jが中立位置となる。全ての流量制御弁6a~6jが中立位置なので、第1負荷圧検出回路131,第2負荷圧検出回路132,第3負荷圧検出回路133は、それぞれ、最高負荷圧Plmax1,Plmax2,Plmax3としてタンク圧を検出する。この最高負荷圧Plmax1,Plmax2,Plmax3は、それぞれ、アンロード弁115,215,315と差圧減圧弁111,211,311に導かれる。 
 最高負荷圧Plmax1,Plmax2,Plmax3がアンロード弁115,215,315に導かれることによって、第1、第2及び第3圧油供給路105,205,305の圧力P1,P2,P3は、最高負荷圧Plmax1,Plmax2,Plmax3にアンロード弁115,215,315のそれぞれのバネの設定圧力Pun0を加算した圧力(アンロード弁セット圧)に保たれる。ここで、最高負荷圧Plmax1,Plmax2,Plmax3は上述したようにそれぞれタンク圧であり、タンク圧はほぼ0MPaであると仮定した場合、アンロード弁セット圧はバネの設定圧力Pun0に等しくなり、第1、第2及び第3圧油供給路105,205,305の圧力P1,P2,P3はPun0に保たれる。通常、Pun0は原動機回転数検出弁13の出力圧Pgrよりも若干高く設定される(Pun0>Pgr)。
 差圧減圧弁111,211,311は、それぞれ、第1、第2及び第3圧油供給路105,205,305の圧力P1,P2,P3と最高負荷圧Plmax1,Plmax2,Plmax3(タンク圧)との差圧(LS差圧)を絶対圧Pls1,Pls2,Pls3として出力する。最高負荷圧Plmax1,Plmax2,Plmax3は上述したようにそれぞれタンク圧であるので、Pls1=P1-Plmax1=P1=Pun0>Pgr,Pls2=P2-Plmax2=P2=Pun0>Pgr,Pls3=P3-Plmax3=P3=Pun0>Pgrとなる。LS差圧であるPls1,Pls2はレギュレータ112の低圧選択弁112aに導かれ、Pls3はレギュレータ212のLS制御弁212bに導かれる。
 レギュレータ112において、低圧選択弁112aに導かれたLS差圧Pls1,Pls2はそれらの低圧側が選択され、LS制御弁112bに導かれる。このとき、Pls1,Pls2のいずれが選択されても、Pls1又はPls2>Pgrであるので、LS制御弁122bは図中で左方向に押されて右側の位置に切り換わり、パイロットリリーフバルブ32によって生成される一定のパイロット圧をLS制御ピストン112cに導く。LS制御ピストン112cに圧油が導かれるので、メインポンプ102の容量は最小に保たれる。
 一方、レギュレータ212のLS制御弁212bにLS差圧Pls3が導かれる。Pls3>Pgrであるので、LS制御弁212bは図中で右方向に押されて左側の位置に切り換わり,パイロットリリーフバルブ32によって生成される一定のパイロット圧をLS制御ピストン212cに導く。LS制御ピストン212cに圧油が導かれるので、メインポンプ202の容量は最小に保たれる。
 (b)ブーム操作レバーを入力した場合(微操作)
 例えばブーム用の操作装置の操作レバー(ブーム操作レバー)をブームシリンダ3aが伸長する向き、つまりブーム上げ方向に入力すると、ブームシリンダ3a駆動用の流量制御弁6a,6iが図中で上方向に切り換わる。ここで、ブームシリンダ3a駆動用の流量制御弁6a,6iの開口面積特性は、図2Bを用いて説明したように流量制御弁6aがメイン駆動用であり、流量制御弁6iがアシスト駆動用である。流量制御弁6a,6iは、操作装置のパイロットバルブによって出力された操作パイロット圧に応じてストロークする。
 ブーム操作レバーが微操作で、流量制御弁6a,6iのストロークが図2BのS2以下の場合、ブーム操作レバーの操作量(操作パイロット圧)が増加していくと、メイン駆動用の流量制御弁6aのメータイン通路の開口面積は0からA1に増加していく。一方、アシスト駆動用の流量制御弁6iのメータイン通路の開口面積は0に維持される。
 このため流量切換弁6aが図中で上方向に切り換わると、ブームシリンダ3aのボトム側の負荷圧が流量制御弁6aの負荷ポートを介して第3負荷圧検出回路133によって最高負荷圧Plmax3として検出され、アンロード弁315と差圧減圧弁311に導かれる。最高負荷圧Plmax3がアンロード弁315に導かれることによって、アンロード弁315のセット圧は、最高負荷圧Plmax3(ブームシリンダ3aのボトム側の負荷圧)にバネの設定圧力Pun0を加算した圧力に上昇し、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、最高負荷圧Plmax3が差圧減圧弁311に導かれることによって、差圧減圧弁311は第3圧油供給路305の圧力P3と最高負荷圧Plmax3との差圧(LS差圧)を絶対圧Pls3として出力する。このPls3はLS制御弁212bに導かれる。LS制御弁212bは、目標LS差圧である原動機回転数検出弁13の出力圧Pgrと上記Pls3を比較する。
 ブーム上げ起動時の操作レバー入力直後は、ブームシリンダ3aの負荷圧が第3圧油供給路305に伝わり両者の圧力差は殆ど無くなるから、LS差圧であるPls3はほぼ0に等しくなる。よって、Pls3<Pgrの関係となるので、LS制御弁212bは図中で左方向に切り換わり、LS制御ピストン212cの圧油をタンクに放出する。このためメインポンプ202の容量(流量)は増加してゆき、その流量増加はPls3=Pgrになるまで継続する。これによりブーム操作レバーの入力に応じた流量の圧油がブームシリンダ3aのボトム側に供給され、ブームシリンダ3aは伸長方向に駆動される。
 一方、流量制御弁6iの負荷ポートに接続され第1負荷圧検出回路131は最高負荷圧Plmax1としてタンク圧を検出する。このためメインポンプ102の吐出流量は全ての操作レバーが中立の場合と同様に最小に保たれる。
 (c)ブーム操作レバーを入力した場合(フル操作)
 例えばブーム操作レバーをブームシリンダ3aが伸長する向き、つまりブーム上げ方向にフルに操作した場合、ブームシリンダ3a駆動用の流量制御弁6a,6iが図中で上方向に切り換わり、図2Bに示したように、流量制御弁6a,6iのスプールストロークはS2以上となり、流量制御弁6aのメータイン通路の開口面積はA1に保たれ、流量制御弁6iのメータイン通路の開口面積はA2となる。
 前述したように、流量制御弁6aを介して検出されるブームシリンダ3aのボトム側の負荷圧に応じて、メインポンプ202の流量はPls3がPgrに等しくなるように制御され、メインポンプ202からブームシリンダ3aのボトム側にブーム操作レバーの入力に応じた流量が供給される。
 一方、ブームシリンダ3aのボトム側の負荷圧は、流量制御弁6iの負荷ポートを介して第1負荷圧検出回路131によって最高負荷圧Plmax1として検出され、アンロード弁115と差圧減圧弁111に導かれる。最高負荷圧Plmax1がアンロード弁115に導かれることによって、アンロード弁115のセット圧は、最高負荷圧Plmax1(ブームシリンダ3aのボトム側の負荷圧)にバネの設定圧力Pun0を加算した圧力に上昇し、第1圧油供給路105の圧油をタンクに排出する油路を遮断する。また、最高負荷圧Plmax1が差圧減圧弁111に導かれることによって、差圧減圧弁111は第1圧油供給路105の圧力P1と最高負荷圧Plmax1との差圧(LS差圧)を絶対圧Pls1として出力する。このPls1はレギュレータ112の低圧選択弁112aに導かれ、低圧選択弁112aによってPls1とPls2の低圧側が選択される。
 ブーム上げ起動時の操作レバー入力直後は、ブームシリンダ3aの負荷圧が第1圧油供給路105に伝わり両者の圧力の差は殆ど無くなるから、LS差圧であるPls1はほぼ0に等しくなる。一方、このとき、Pls2は操作レバーの中立時と同様、Pgrよりも大きな値に保たれている(Pls2=P2-Plmax2=P2=Pun0>Pgr)。よって、低圧選択弁112aではPls1が低圧として選択され、LS制御弁112bに導かれる。LS制御弁112bは、目標LS差圧である原動機回転数検出弁13の出力圧PgrとPls1を比較する。この場合、上記のようにLS差圧であるPls1はほぼ0に等しく、Pls1<Pgrの関係となるので、LS制御弁112bは図中で右方向に切り換わり、LS制御ピストン112cの圧油をタンクに放出する。このためメインポンプ102の容量(流量)は増加してゆき、その流量増加はPls1=Pgrになるまで継続する。これによりメインポンプ102の第1吐出ポート102aからブームシリンダ3aのボトム側にブーム操作レバーの入力に応じた流量の圧油が供給され、ブームシリンダ3aは、メインポンプ202の第3吐出ポート202aとメインポンプ102の第1吐出ポート102aからの合流した圧油により伸長方向に駆動される。
 このとき、第2圧油供給路205に、第1圧油供給路105に供給される圧油と同じ流量の圧油が供給され、その圧油は余剰流量としてアンロード弁215を介してタンクに戻される。ここで、第2負荷圧検出回路132は最高負荷圧Plmax2としてタンク圧を検出している。このためアンロード弁215のセット圧はバネの設定圧力Pun0に等しくなり、第2圧油供給路205の圧力P2はPun0の低圧に保たれる。これにより余剰流量がタンクに戻るときのアンロード弁215の圧損が低減し、エネルギーロスの少ない運転が可能となる。
 (d)アーム操作レバーを入力した場合(微操作)
 例えばアーム用の操作装置の操作レバー(アーム操作レバー)をアームシリンダ3bが伸長する向き、つまりアームクラウド方向に入力すると、アームシリンダ3b駆動用の流量制御弁6b,6jが図中で下方向に切り換わる。ここで、アームシリンダ3b駆動用の流量制御弁6b,6jの開口面積特性は、図2Bを用いて説明したように流量制御弁6bがメイン駆動用であり、流量制御弁6jがアシスト駆動用である。流量制御弁6b,6jは、操作装置のパイロットバルブによって出力された操作パイロット圧に応じてストロークする。
 アーム操作レバーが微操作で、流量制御弁6b,6jのストロークが図2BのS2以下の場合、アーム操作レバーの操作量(操作パイロット圧)が増加していくと、メイン駆動用の流量制御弁6bのメータイン通路の開口面積は0からA1に増加していく。一方、アシスト駆動用の流量制御弁6jのメータイン通路の開口面積は0に維持される。
 このため流量切換弁6bが図中で下方向に切り換わると、アームシリンダ3bのボトム側の負荷圧が流量制御弁6bの負荷ポートを介して第2負荷圧検出回路132によって最高負荷圧Plmax2として検出され、アンロード弁215と差圧減圧弁211に導かれる。最高負荷圧Plmax2がアンロード弁215に導かれることによって、アンロード弁215のセット圧は、最高負荷圧Plmax2(アームシリンダ3bのボトム側の負荷圧)にバネの設定圧力Pun0を加算した圧力に上昇し、第2圧油供給路205の圧油をタンクに排出する油路を遮断する。また、最高負荷圧Plmax2が差圧減圧弁211に導かれることによって、差圧減圧弁211は第2圧油供給路205の圧力P2と最高負荷圧Plmax2との差圧(LS差圧)を絶対圧Pls2として出力する。このPls2はレギュレータ112の低圧選択弁112aに導かれ、低圧選択弁112aによってPls1とPls2の低圧側が選択される。
 アームクラウド起動時の操作レバー入力直後は、アームシリンダ3bの負荷圧が第2圧油供給路205に伝わり両者の圧力の差は殆ど無くなるから、LS差圧であるPls2はほぼ0に等しくなる。一方、このとき、Pls1は操作レバーの中立時と同様、Pgrよりも大きな値に保たれている(Pls1=P1-Plmax1=P1=Pun0>Pgr)。よって、低圧選択弁112aではPls2が低圧として選択され、LS制御弁112bに導かれる。LS制御弁112bは、目標LS差圧である原動機回転数検出弁13の出力圧PgrとPls2を比較する。この場合、上記のようにLS差圧であるPls2はほぼ0に等しく、Pls2<Pgrの関係となるので、LS制御弁112bは図中で右方向に切り換わり、LS制御ピストン112cの圧油をタンクに放出する。このためメインポンプ102の容量(流量)は増加してゆき、その流量増加はPls2=Pgrになるまで継続する。これによりメインポンプ102の第2吐出ポート102bからアーム操作レバーの入力に応じた流量の圧油がアームシリンダ3bのボトム側に供給され、アームシリンダ3bは伸長方向に駆動される。
 このとき、第1圧油供給路105に、第2圧油供給路205に供給される圧油と同じ流量の圧油が供給され、その圧油は余剰流量としてアンロード弁115を介してタンクに戻される。ここで、第1負荷圧検出回路131は最高負荷圧Plmax1としてタンク圧を検出するため、アンロード弁115のセット圧はバネの設定圧力Pun0に等しくなり、第1圧油供給路105の圧力P1はPun0の低圧に保たれる。これにより余剰流量がタンクに戻るときのアンロード弁115の圧損が低減し、エネルギーロスの少ない運転が可能となる。
 (e)アーム操作レバーを入力した場合(フル操作)
 例えばアーム操作レバーをアームシリンダ3bが伸長する向き、つまりアームクラウド方向にフルに操作した場合、アームシリンダ3b駆動用の流量制御弁6b,6jが図中で下方向に切り換わり、図2Bに示したように、流量制御弁6b,6jのスプールストロークはS2以上となり、流量制御弁6bのメータイン通路の開口面積はA1に保たれ、流量制御弁6jのメータイン通路の開口面積はA2となる。
 上記(d)で説明したように、アームシリンダ3bのボトム側の負荷圧が流量制御弁6bの負荷ポートを介して第2負荷圧検出回路132によって最高負荷圧Plmax2として検出され、アンロード弁215が第2圧油供給路205の圧油をタンクに排出する油路を遮断する。また、最高負荷圧Plmax2が差圧減圧弁211に導かれることによって、LS差圧であるPls2が出力され、レギュレータ112の低圧選択弁112aに導かれる。
 一方、アームシリンダ3bのボトム側の負荷圧は、流量制御弁6jの負荷ポートを介して第1負荷圧検出回路131によって最高負荷圧Plmax1(=Plmax2)として検出され、アンロード弁115と差圧減圧弁111に導かれる。最高負荷圧Plmax1がアンロード弁115に導かれることによって、アンロード弁115は第1圧油供給路105の圧油をタンクに排出する油路を遮断する。また、最高負荷圧Plmax1が差圧減圧弁111に導かれることによって、LS差圧であるPls1(=Pls2)がレギュレータ112の低圧選択弁112aに導かれる。
 アームクラウド起動時の操作レバー入力直後は、アームシリンダ3bの負荷圧が第1及び第2圧油供給路105,205に伝わり両者の圧力の差は殆ど無くなるから、LS差圧であるPls1,Pls2は、共に、ほぼ0に等しくなる。よって、低圧選択弁112aでは、Pls1とPls2のいずれかが低圧側として選択され、LS制御弁112bに導かれる。この場合、上記のようにPls1,Pls2は、共に、ほぼ0に等しく、Pls1又はPls2<Pgrであるので、LS制御弁112bは図中で右方向に切り換わり、LS制御ピストン112cの圧油をタンクに放出する。このためメインポンプ102の容量(流量)は増加してゆき、その流量増加はPls1又はPls2=Pgrになるまで継続する。これによりメインポンプ102の第1及び第2吐出ポート102a,102bからアームシリンダ3bのボトム側にアーム操作レバーの入力に応じた流量の圧油が供給され、アームシリンダ3bは第1及び第2吐出ポート102a,102bからの合流した圧油により伸長方向に駆動される。
 (f)水平均し動作をした場合
 水平均し動作はブーム上げ微操作とアームクラウドのフル操作との組み合わせとなる。アクチュエータとしては、アームシリンダ3bが伸長し、ブームシリンダ3aが伸長する動作である。
 水平均し動作では、ブーム上げ微操作なので、上記(b)で説明したように、ブームシリンダ3aのメイン駆動用の流量制御弁6aのメータイン通路の開口面積はA1となり、アシスト駆動用の流量制御弁6iのメータイン通路の開口面積は0に維持される。ブームシリンダ3aの負荷圧は流制御弁6aの負荷ポートを介して第3負荷圧検出回路133によって最高負荷圧Plmax3として検出され、アンロード弁315が第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、最高負荷圧Plmax3がメインポンプ202のレギュレータ212にフィードバックされ、メインポンプ202の容量(流量)が流量制御弁6aの要求流量(開口面積)に応じて増加し、メインポンプ202の第3吐出ポート202aからブーム操作レバーの入力に応じた流量がブームシリンダ3aボトム側に供給され、ブームシリンダ3aは第3吐出ポート202aからの圧油により伸長方向に駆動される。
 一方、アーム操作レバーはフル入力となるので、上記(e)で説明したように、アームシリンダ3bのメイン駆動用の流量制御弁6bとアシスト駆動用の流量制御弁6jのそれぞれのメータイン通路の開口面積はA1,A2となる。アームシリンダ3bの負荷圧は、流量制御弁6b,6jの負荷ポートを介して第1及び第2負荷圧検出回路131,132によって最高負荷圧Plmax1,Plmax2(Plmax1=Plmax2)として検出され、アンロード弁115,215がそれぞれ第1及び第2圧油供給路105,205の圧油をタンクに排出する油路を遮断する。また、最高負荷圧Plmax1,Plmax2がメインポンプ102のレギュレータ112にフィードバックされ、メインポンプ102の容量(流量)が流量制御弁6b,6jの要求流量(開口面積)に応じて増加し、メインポンプ102の第1及び第2吐出ポート102a,102bからアームシリンダ3bのボトム側にアーム操作レバーの入力に応じた流量の圧油が供給され、アームシリンダ3bは第1及び第2吐出ポート102a,102bからの合流した圧油により伸長方向に駆動される。
 ここで、水平均し動作の場合、通常アームシリンダ3bの負荷圧は低く、ブームシリンダ3aの負荷圧は高いことが多い。本実施の形態では、水平均し動作では、ブームシリンダ3aを駆動する油圧ポンプはメインポンプ202、アームシリンダ3bを駆動する油圧ポンプはメインポンプ102というように、負荷圧の異なるアクチュエータを駆動するポンプが別個になるので、1つのポンプで負荷圧の異なる複数のアクチュエータを駆動する従来技術の1ポンプロードセンシングシステムの場合のように、低負荷側の圧力補償弁7bでの絞り圧損による無駄なエネルギー消費を発生させることはない。
 (g)バケット掘削後のバケットかき寄せ動作
 バケット掘削後のバケットかき寄せ動作では、バケット掘削後にブーム上げを最大スピードで行いながら(ブーム上げフル操作)アームクラウドを微操作する。ブーム上げがフル操作であるから、上記(c)で説明したように、ブームシリンダ3aのメイン駆動用の流量制御弁6aとアシスト駆動用の流量制御弁6iのそれぞれのメータイン通路の開口面積はA1,A2となる。ブームシリンダ3aの負荷圧は第1及び第3負荷圧検出回路131,133によって最高負荷圧Plmax1,Plmax3として検出され、アンロード弁115,315がそれぞれ第1及び第3圧油供給路105,305の圧油をタンクに排出する油路を遮断する。また、最高負荷圧Plmax3はメインポンプ202のレギュレータ212にフィードバックされ、メインポンプ202の容量(流量)が流量制御弁6aの要求流量(開口面積)に応じて増加し、メインポンプ202の第3吐出ポート202aからブーム操作レバーの入力に応じた流量の圧油がブームシリンダ3aのボトム側に供給される。また、最高負荷圧Plmax1が差圧減圧弁111に導かれることによって、LS差圧であるPls1が出力され、レギュレータ112の低圧選択弁112aに導かれる。
 一方、アームクラウドが微操作であるので、上記(d)で説明したように、アシスト駆動用の流量制御弁6jのメータイン通路の開口面積は0に維持され、メイン駆動用の流量制御弁6bのメータイン通路の開口面積はA1となる。アームシリンダ3bの負荷圧は第2負荷圧検出回路132によって最高負荷圧Plmax2として検出され、アンロード弁215が第2圧油供給路205の圧油をタンクに排出する油路を遮断する。また、最高負荷圧Plmax2が差圧減圧弁211に導かれることによって、LS差圧であるPls2が出力され、レギュレータ112の低圧選択弁112aに導かれる。
 ここで、レギュレータ112の低圧選択弁112aにおいてPls1とPls2の低圧側が選択されるとき、Pls1とPls2のいずれが低圧側になるかは、ブームシリンダ3aのアシスト駆動用の流量制御弁6iの要求流量(開口面積)とアームシリンダ3bのメイン駆動用の流量制御弁3bの要求流量(開口面積)の大小関係に依存しており、要求流量の大きな側の圧油供給路の圧力(吐出ポートの圧力)の方がより大きく低下するため、LS差圧もより小さくなる。バケット掘削後のバケットかき寄せ動作では、ブーム上げがフル操作で、アームクラウドが微操作であるので、ブーム操作レバーの要求流量がアーム操作レバーの要求流量よりも大きい場合が多い。この場合、Pls1が低圧側となり、低圧選択弁112aによってPls1が選択され、メインポンプ102の容量(流量)はブームシリンダ3aのアシスト駆動用の流量制御弁6iの要求流量に合わせて増加する。このとき、メインポンプ102の第2吐出ポート102bの吐出流量もそれに合わせて増加しており、アームシリンダ3bのボトム側に供給される圧油の流量は第2吐出ポート102bの吐出流量よりも少ないため、第2圧油供給路205に余剰流量が発生する。この余剰流量は、アンロード弁211を介してタンクに排出される。ここで、アンロード弁211には最高負荷圧Plmax2としてアームシリンダ3bの負荷圧が導かれており、前述したようにアームシリンダ3bの負荷圧は低いため、アンロード弁211のセット圧も低く設定されている。このため、第2吐出ポート102bの圧油の余剰流量がアンロード弁211を介してタンクに排出されるとき、その排出油によって無駄に消費されるエネルギーは小さく抑えられる。
 (h)斜面上側からの斜め引き動作
 斜面上側に油圧ショベルの本体を水平に配置し、そこから、斜面の谷側から山側(上側)に向かってバケット爪先を斜めに移動させる、いわゆる斜面上側からの斜め引き動作を行う場合について説明する。
 斜面上側からの斜め引き動作では、通常アーム操作レバーはアームクラウド方向にフル入力、斜面に沿ってバケット爪先を移動させるためにブーム操作レバーはブーム上げ方向にハーフ入力で行う。つまり、ブーム上げハーフ操作とアームクラウドのフル操作の組み合わせとなる。斜面の角度が大きくなると、ブーム上げの操作量も大きくなる傾向がある。また、ブーム上げのレバー操作量は、斜面に対するアーム角度(車体とバケット先端との距離)によって決まる。例えば、斜め引き動作の引き始めでは、ブーム上げのレバー操作量が増えるが、斜め引き動作が進むにつれてブーム上げのレバー操作量は少なくなる。
 斜め引き動作の引き始めで、図2Bにおいて、ブーム上げのハーフ操作によってストロークするブーム上げのメイン/アシスト駆動用のそれぞれの流量制御弁6a,6iのスプールストロークが、S2以上でS3以下にある場合を考える。このとき、ブーム上げのメイン駆動用の流量制御弁6aが図中上方向に切り換わり、上記(b)で説明したように、ブームシリンダ3aの負荷圧は、第3負荷圧検出回路133によって最高負荷圧Plmax3として検出され、アンロード弁315が第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、最高負荷圧Plmax3がメインポンプ202のレギュレータ212にフィードバックされ、メインポンプ202の容量(流量)が流量制御弁6aの要求流量(開口面積)に応じて増加し、メインポンプ202からブーム操作レバーの入力に応じた流量の圧油がブームシリンダ3aのボトム側に供給される。
 一方、アシスト駆動用の流量制御弁6iもブーム上げのハーフ操作で図中上方向に切り換わり、ブームシリンダ3aの負荷圧は、流量制御弁6iを介して第1負荷圧検出回路131のシャトル弁9iに導かれる。また、アームクラウドをフル操作するので、アームシリンダ3bの負荷圧も流量制御弁6j及び第1負荷圧検出回路131のシャトル弁9j,9d,9cを介してシャトル弁9iに導かれる。
 ここで、斜め引き動作では、ブームシリンダ3aの負荷圧はアームシリンダ3bの負荷圧よりも高いので、ブームシリンダ3aの負荷圧が第1負荷圧検出回路131(シャトル弁9i)によって最高負荷圧Plmax1として検出され、アンロード弁115は第1圧油供給路105の圧油をタンクに排出する油路を遮断する。また、最高負荷圧Plmax1が差圧減圧弁111に導かれることによって、LS差圧であるPls1が出力され、レギュレータ112の低圧選択弁112aに導かれる。
 一方、アームシリンダ3bの負荷圧は、流量制御弁6bの負荷ポートを介して第2負荷圧検出回路132によって最高負荷圧Plmax2として検出され、アンロード弁215は第2圧油供給路205の圧油をタンクに排出する油路を遮断する。また、最高負荷圧Plmax2が差圧減圧弁211に導かれることによって、LS差圧であるPls2が出力され、レギュレータ112の低圧選択弁112aに導かれる。
 レギュレータ112において、低圧選択弁112aに導かれたPls1とPls2はその低圧側が選択され、LS制御弁112bに導かれる。LS制御弁112bはPls1とPls2の低圧側が目標LS差圧Pgrと等しくなるようにメインポンプ102の容量(流量)を制御し、その流量の圧油がメインポンプ102から第1及び第2吐出油路102a、102bに吐出される。
 ここで、第1圧油供給路105に吐出された圧油は圧力補償弁7i、流量制御弁6iを介してブームシリンダ3aに供給されるとともに、圧力補償弁7j、流量制御弁6jを介してアームシリンダ3bにも供給される。一方、第2圧油供給路205に吐出された圧油は、圧力補償弁7b、流量制御弁6bを介してアームシリンダ3bだけに供給される。このため、第1圧油供給路105側の要求流量と第2圧油供給路205側の要求流量を比較した場合、第1圧油供給路105側の要求流量の方が大きく、Pls1とPls2とではPls1が低圧側となり、低圧選択弁112aによってPls1が選択され、メインポンプ102の容量(流量)はそのPls1に応じて(つまり流量制御弁6iと流量制御弁6jの要求流量に応じて)増加する。
 また、アームクラウドがフル操作であるので、アームシリンダ3bの流量制御弁6j,6bの要求流量が等しく、かつ流量制御弁6j,6bの要求流量がメインポンプ102の第1及び第2吐出ポート102a,102bより吐出される吐出流量とそれぞれ等しかったとすると、第2圧油供給路205については流量制御弁6bの要求流量に対して不足することなくメインポンプ102は圧油を供給できるが、第1圧油供給路105については、ブームシリンダ3aの流量制御弁6iとアームシリンダ3bの流量制御弁6jの要求流量の合計がメインポンプ102の吐出流量を上回る、いわゆるサチュレーションを起こす。特に、ブームシリンダ3aの負荷圧が高く、第1及び第3圧油供給路105,305の圧力が高い場合は、その圧力がトルク制御(馬力制御)ピストン112d,112fに導かれ、トルク制御ピストン112d,112fのトルク制御(馬力制御)によって予め定められたトルクを超えないようメインポンプ102の容量の増加が制限される(LS制御が行えなくなる)ため、サチュレーションが顕著となる。このサチュレーション状態では、第1圧油供給路105の圧力を、最高負荷圧Plmax1に対して目標LS差圧のPgrだけ高く維持することができないため、Pls1が低下する。Pls1が低下すると、圧力補償弁7i,7jの目標差圧が低下するので、それぞれ閉じ勝手となり、流量制御弁6i,6jの要求流量の比に第1圧油供給路105の圧油を分配する。
 一方、メインポンプ102は第1圧油供給路105がサチュレーションを起こしている場合には、前述のようにロードセンシング制御をせずに、馬力制御によって予め定められたトルクを超えない範囲で圧油を供給するので、第2圧油供給路205には、流量制御弁6bの要求流量以上の圧油が供給される。第2圧油供給路205に供給された余剰な圧油は、アンロード弁215によってタンクに排出される。
 このように、斜面上側からの斜め引き動作のように、アームクラウドのレバー操作がフル入力、ブーム上げレバー操作がハーフ入力のような場合においても、オペレータが意図した通りに圧油がブームシリンダ3a及びアームシリンダ3bに供給されるので、違和感なく操作することができる。
 (i)左右走行操作レバーを入力した場合(直進走行)
 直進走行を行うため、左右の走行操作レバーを前進方向に同じ量だけ操作すると、左走行モータ3f駆動用の流量制御弁6fと右走行モータ3g駆動用の流量制御弁6gがそれぞれ図中で上方向に切り換わり、左右の走行操作レバーをフル操作したときは、図2Aに示したように、流量制御弁6f,6gのメータイン通路の開口面積は同じA3となる。
 流量制御弁6f,6gが切り換わると、操作検出弁8f,8gも切り換わる。しかし、このときは、その他のアクチュエータ駆動用の流量制御弁の操作検出弁8a,8i,8c,8d,8j,8b,8e,8hが中立位置にあるため、絞り43を経由して圧油供給路31bから走行複合操作検出油路43に供給される圧油は、タンクに排出される。このため、第1~第3切換弁40,146,246を図中下方向に切り換える圧力はタンク圧と等しくなるので、第1~第3切換弁40,146,246は、バネの働きによって図中下側の切換位置に保持される。これにより、第1圧油供給路105と第2圧油供給路205とは遮断され、かつ第2負荷圧検出回路132の最下流のシャトル弁9gには第1切換弁146を介してタンク圧が導かれ、第1負荷圧検出回路131の最下流のシャトル弁9fには第2切換弁246を介してタンク圧が導かれる。このため走行モータ3fの負荷圧が、流量制御弁6fの負荷ポートを介して第1負荷圧検出回路131によって最高負荷圧Plmax1として検出され、走行モータ3gの負荷圧が、流量制御弁6gの負荷ポートを介して第2負荷圧検出回路132によって最高負荷圧Plmax2として検出され、アンロード弁115,215はそれぞれ第1及び第2圧油供給路105,205の圧油をタンクに排出する油路を遮断する。また、最高負荷圧Plmax1,Plmax2がそれぞれ差圧減圧弁111,211に導かれることによって、LS差圧であるPls1,Pls2が出力され、これらのLS差圧Pls1,Pls2はレギュレータ112の低圧選択弁112aに導かれる。
 レギュレータ112において、低圧選択弁112aに導かれたLS差圧Pls1,Pls2はその低圧側が選択され、LS制御弁112bに導かれる。LS制御弁112bはPls1とPls2の低圧側が目標LS差圧Pgrと等しくなるようにメインポンプ102の容量(流量)を制御する。
 ここで、前述のように、左走行モータ3fの要求流量と右走行モータ3gの要求流量は等しく、メインポンプ102はその要求流量に見合った流量となるまで容量(流量)を増加させる。これによりメインポンプ102の第1及び第2吐出ポート102a,102bから左走行モータ3fと右走行モータ3gに走行操作レバーの入力に応じた流量が供給され、走行モータ3f,3gは前進方向に駆動される。このとき、メインポンプ102はスプリットフロータイプであり、第1圧油供給路105に供給される流量と第2圧油供給路205に供給される流量は等しいため、左右の走行モータには常に等量の圧油が供給され、確実に直進走行を行わせることができる。
 また、メインポンプ102の第1及び第2圧油供給路105,205のそれぞれの圧力P1,P2がトルク制御(馬力制御)ピストン112d,112eに導かれているため、走行モータ3f、3gの負荷圧が上昇した場合は、圧力P1,P2の平均圧力で馬力制御が行われる。そしてこの場合も、メインポンプ102の第1及び第2吐出ポート102a,102bから等量の圧油が左右の走行モータに供給されるため、第1及び第2圧油供給油路105,205のいずれにも余剰流量を発生させずに、直進走行を行うことができる。
 (j)走行操作レバーとブーム等その他の操作レバーを同時入力した場合
 例えば左右の走行操作レバーとブーム操作レバーのブーム上げ操作を同時に入力した場合、走行モータ3f,3g駆動用の流量制御弁6f,6gとブームシリンダ3a駆動用の流量制御弁6a,6iが図中で上方向に切り換わる。流量制御弁6f,6g,6a,6iが切り換わると、操作検出弁8f,8g,8a,8iも切り換わり、走行複合操作検出油路53をタンクに導く全ての油路が遮断される。このため、走行複合操作検出油路53の圧力はパイロット圧油供給路31bの圧力に等しくなり、第1切換弁40、第2切換弁146及び第3切換弁246は図中下方向に押されて第2位置に切り換わり、第1圧油供給路105と第2圧油供給路205は連通し、かつ第2負荷圧検出回路132の最下流のシャトル弁9gには第1切換弁146を介して第1負荷圧検出回路131によって検出された最高負荷圧Plmax1が導かれ、第1負荷圧検出回路131の最下流のシャトル弁9fには第2切換弁246を介して第2負荷圧検出回路132によって検出された最高負荷圧Plmax2が導かれる。
 ここで、ブーム操作レバーが微操作で、流量制御弁6a,6iのストロークが図2BのS2以下の場合は、メイン駆動用の流量制御弁6aのメータイン通路の開口面積は0からA1に増加していくが、アシスト駆動用の流量制御弁6iのメータイン通路の開口面積は0に維持される。このため走行モータ3f,3gの高圧側の負荷圧が第1負荷圧検出回路131及び第2負荷圧検出回路132のそれぞれで最高負荷圧Plmax1, Plmax2として検出され、アンロード弁115,215はそれぞれ第1及び第2圧油供給路105,205の圧油をタンクに排出する油路を遮断する。また、最高負荷圧Plmax1, Plmax2が差圧減圧弁111,211に導かれることによって、LS差圧であるPls1,Pls2が出力され、レギュレータ112の低圧選択弁112aに導かれる。
 レギュレータ112において、低圧選択弁112aに導かれたPls1とPls2はその低圧側が選択され、LS制御弁112bに導かれる。LS制御弁112bはPls1とPls2の低圧側が目標LS差圧Pgrと等しくなるようにメインポンプ102の容量(流量)を制御し、その制御された流量の圧油がメインポンプ102から第1及び第2吐出油路102a、102bに吐出される。このとき、第1切換弁40が第2位置に切り換わって第1圧油供給路105と第2圧油供給路205は連通しているため、第1及び第2吐出ポート102a,102bは1つのポンプとして機能し、メインポンプ102の第1吐出ポート102aの吐出油と第2吐出ポート102bの吐出油は合流し、その合流した圧油が圧力補償弁7f,7g及び流量制御弁6f,6gを介して左走行モータ3fと右走行モータ3gに供給される。
 一方、このとき、ブーム操作レバーが微操作なので、上記(b)で説明したように、ブームシリンダ3aのメイン駆動用の流量制御弁6aのメータイン通路の開口面積はA1となり、アシスト駆動用の流量制御弁6iのメータイン通路の開口面積は0に維持される。ブームシリンダ3aの負荷圧は流制御弁6aの負荷ポートを介して第3負荷圧検出回路133によって最高負荷圧Plmax3として検出され、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、最高負荷圧Plmax3がメインポンプ202のレギュレータ212にフィードバックされ、メインポンプ202の容量(流量)が流量制御弁6aの要求流量(開口面積)に応じて増加し、メインポンプ202の第3吐出ポート202aからブーム操作レバーの入力に応じた流量がブームシリンダ3aボトム側に供給される。
 また、走行とブームの複合操作でブーム操作レバーをフル操作し、流量制御弁6a,6iの開口面積が図2BのA1,A2となった場合は、ブームシリンダ3aと走行モータ3f,3gの高圧側の負荷圧が第1負荷圧検出回路131及び第2負荷圧検出回路132のそれぞれで最高負荷圧Plmax1, Plmax2として検出され、アンロード弁115,215はそれぞれ第1及び第2圧油供給路105,205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111,211はそれぞれLS差圧Pls1,Pls2をレギュレータ112に出力し、低圧選択弁112aによってPls1とPls2の低圧側が選択され、LS制御弁112bに導かれる。
 レギュレータ112において、低圧選択弁112aに導かれたPls1とPls2はその低圧側が選択され、LS制御弁112bに導かれる。LS制御弁112bはPls1とPls2の低圧側が目標LS差圧Pgrと等しくなるようにメインポンプ102の容量(流量)を制御し、その流量の圧油がメインポンプ102から第1及び第2吐出油路102a、102bに吐出される。
 また、このときも、メインポンプ102の第1吐出ポート102aの吐出油と第2吐出ポート102bの吐出油は合流し、圧力補償弁7f,7g及び流量制御弁6f,6gを介して左走行モータ3fと右走行モータ3gに供給されるとともに、その合流した圧油の一部は圧力補償弁7i及び流量制御弁6iを介してブームシリンダ3aのボトム側にも供給される。一方、メインポンプ202のレギュレータ212は、ブーム操作レバーが微操作であるときと同様に動作し、メインポンプ202からも圧油がブームシリンダ3aのボトム側に供給される。
 このように走行とブームを同時に駆動する複合動作では、メインポンプ102の第1及び第2吐出ポート102a,102bが一つのポンプとして機能し、2つの吐出ポート102a,102bの圧油が合流して左右の走行モータ3f,3gに供給され、かつブーム操作レバーを微操作したときは、メインポンプ202の圧油のみがブームシリンダ3aボトム側に供給され、ブーム操作レバーをフル操作したときは、メインポンプ202の圧油とメインポンプ102の合流した圧油の一部とがブームシリンダ3aボトム側に供給される。これにより、左右の走行モータの操作レバーを同じ入力量で操作した場合は、直進走行性を維持しつつ、所望の速度でブームシリンダを駆動することが可能となり、良好な走行複合操作性を得ることができる。
 以上では、左右の走行操作レバーとブーム操作レバーのブーム上げ操作を同時に入力した場合について説明したが、左右の走行操作レバーとブーム以外の操作レバーを同時に入力した場合も、メインポンプ202のレギュレータ212にブームシリンダの負荷圧がフィードバックされず、メインポンプ202の容量(流量)が最小に保たれる点を除いて、走行とブームの複合操作でブーム操作レバーをフル操作した場合とほぼ同様の動作が得られる。すなわち、メインポンプ102の第1及び第2吐出ポート102a,102bが一つのポンプとして機能し、メインポンプ102の第1吐出ポート102aの吐出油と第2吐出ポート102bの吐出油は合流してそれぞれの圧力補償弁と流量制御弁を介して各アクチュエータに供給され、左右の走行モータの操作レバーを同じ入力量で操作した場合は、直進走行性を維持しつつ、所望の速度で他のアクチュエータを駆動することが可能となり、良好な走行複合操作を得ることができる。
 (k)走行ステアリング動作の場合
 一方の走行操作レバーをフル、他方の走行操作レバーをハーフ操作する、いわゆるステアリング動作をする場合について、以下に説明する。
 例えば左走行モータ3f用操作レバーをフル操作、右走行モータ3g用操作レバーをハーフ操作した場合、走行モータ3f駆動用の流量制御弁6fがフルストロークで上方向に切り換わり、走行モータ3g駆動用の流量制御弁6gがハーフストロークで上方向に切り換わり、図2Aに示したように、流量制御弁6fのメータイン通路の開口面積はA3となり、流量制御弁6gのメータイン通路の開口面積はA3よりも小さな中間の大きさとなる(左走行モータ3fの要求流量>右走行モータ3gの要求流量)。
 流量制御弁6f,6gが切り換わると、操作検出弁8f,8gも切り換わる。しかし、このときは、その他のアクチュエータ駆動用の流量制御弁の操作検出弁8a,8i,8c,8d,8j,8b,8e,8hが中立位置にあるため、絞り43を経由して圧油供給路31bから走行複合操作検出油路43に供給される圧油は、タンクに排出される。このため、第1~第3切換弁40,146,246を図中下方向に切り換える圧力はタンク圧と等しくなるので、第1~第3切換弁40,146,246は、バネの働きによって図中下側の切換位置に保持される。これにより、第1圧油供給路105と第2圧油供給路205とは遮断され、かつ第2負荷圧検出回路132の最下流のシャトル弁9gには第1切換弁146を介してタンク圧が導かれ、第1負荷圧検出回路131の最下流のシャトル弁9fには第2切換弁246を介してタンク圧が導かれる。このため走行モータ3fの負荷圧が、流量制御弁6fの負荷ポートを介して第1負荷圧検出回路131によって最高負荷圧Plmax1として検出され、走行モータ3gの負荷圧が、流量制御弁6gの負荷ポートを介して第2負荷圧検出回路132によって最高負荷圧Plmax2として検出され、アンロード弁115,215はそれぞれ第1及び第2圧油供給路105,205の圧油をタンクに排出する油路を遮断する。また、最高負荷圧Plmax1,Plmax2がそれぞれ差圧減圧弁111,211に導かれることによって、LS差圧であるPls1,Pls2が出力され、これらのLS差圧Pls1,Pls2はレギュレータ112の低圧選択弁112aに導かれる。
 レギュレータ112において、低圧選択弁112aに導かれたLS差圧Pls1,Pls2はその低圧側が選択され、LS制御弁112bに導かれる。LS制御弁112bはPls1とPls2の低圧側が目標LS差圧Pgrと等しくなるようにメインポンプ102の容量(流量)を制御する。
 ここで、左走行モータ3f用操作レバーがフル操作、右走行モータ3g用操作レバーがハーフ操作で、油圧ショベルとしては進行走行に対して右方向に大曲がりする動作をする場合を考えると、この場合は、左側の走行モータ3fが右側の走行モータ3gを引きずる格好となるので、左走行モータ3fの負荷圧>右走行モータ3gの負荷圧となる。また、要求流量については、左走行モータ3fの要求流量>右走行モータ3gの要求流量の関係が成り立つ。
 このように走行モータ3fの要求流量が走行モータ3gの要求流量よりも大きいので、Pls1とPls2とではPls1が低圧側となり、低圧選択弁112aによってPls1が選択され、メインポンプ102の容量(流量)はそのPls1に応じて、走行モータ3fの要求流量に見合った流量となるまで容量(流量)を増加させる。このように、第1圧油供給路105には走行モータ3fの要求流量に見合った流量が供給される。
 一方、第2圧油供給路205には、走行モータ3gの要求流量よりも大きい流量が供給される。第2圧油供給路205に供給された余分な圧油は、アンロード弁215からタンクに排出される。このとき、アンロード弁215のセット圧は、最高負荷圧Plmax2(走行モータ3gの負荷圧)+バネの設定圧力Pun0となる。このように第1圧油供給路105の圧力は、LS制御弁112bにより、走行モータ3fの負荷圧+目標LS差圧に保たれ、第2圧油供給路205の圧力は、アンロード弁215により、走行モータ3gの負荷圧+バネの設定圧力Pun0(≒走行モータ3gの負荷圧+目標LS差圧)に保たれる。このように第2圧油供給路205の圧力は、走行モータ3fの負荷圧と走行モータ3gの負荷圧の差の分だけ、第1圧油供給路105の圧力よりも低くなる。
 メインポンプ102は、スプリットフロータイプであり、トルク制御ピストン112d,112eのトルク制御(馬力制御)は、第1圧油供給路105及び第2圧油供給路205の合計圧力(平均圧力)によって行われるので、走行ステアリング時など、一方の圧油供給路の圧力が他方の圧油供給路の圧力よりも低い場合には、合計圧力(平均圧力)がその分低く抑えられる。これにより一つのポンプによって左右走行モータを駆動する場合に比べて、馬力制御によって流量が制限されにくく、作業効率が大きく低下することなく走行ステアリング動作を行うことができる。
 ~効果~
 以上のように本実施の形態によれば、油圧ショベルのブームシリンダ3aとアームシリンダ3bを同時に駆動する複合操作時に、圧力補償弁の絞り圧損による無駄なエネルギー消費を抑えつつ、ブームシリンダ3aとアームシリンダ3bに要求される様々な流量バランスに柔軟に対応し、良好な複合操作性を得ることができる。
 また、油圧ショベルの良好な直進走行性を得ることができる。
 更に、油圧ショベルの走行ステアリング動作では、良好なステアリングフィーリングを実現することができる。
<第2の実施の形態>
 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の第1の実施の形態との相違点は、メインポンプ102の第1及び第2吐出ポート102a,102bに接続されるアクチュエータとメインポンプ202の第3吐出ポート202aに接続されるアクチュエータの数と種類を変更し、それに伴って、対応する圧力補償弁及び流量制御弁と第1~第3負荷圧検出回路131~133を構成するシャトル弁の配置位置を変更した点である。
 すなわち、本実施の形態では、メインポンプ202の第3吐出ポート202aに接続されるアクチュエータは、ブームシリンダ3aだけでなく、スイングシリンダ3eとブレードシリンダ3hを含み、メインポンプ102の第1吐出ポート102a,102bに接続されるアクチュエータは、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及び左走行モータ3fを含み、メインポンプ102の第2吐出ポート102bに接続されるアクチュエータは、アームシリンダ3b、旋回モータ3c及び右走行モータ3gを含んでいる。ブームシリンダ3a、スイングシリンダ3e及びブレードシリンダ3hはそれぞれ圧力補償弁7a,7e,7h及び流量制御弁6a,6e,6hを介してメインポンプ202の第3吐出ポート202aに接続され、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及び左走行モータ3fはそれぞれ圧力補償弁7i,7j,7d,7f及び流量制御弁6i,6j,6d,6fを介してメインポンプ102の第1吐出ポート102a,102bに接続され、アームシリンダ3b、旋回モータ3c及び右走行モータ3gはそれぞれ圧力補償弁7b,7c,7g及び流量制御弁6b,6c,6gを介してメインポンプ102の第2吐出ポート102bに接続されている。このように本実施の形態では、第1の実施の形態においてメインポンプ102の第2吐出ポート102bに接続されていたスイングシリンダ3eとブレードシリンダ3hがメインポンプ202の第3吐出ポート202aに接続され、第1の実施形態においてメインポンプ102の第1吐出ポート102aに接続されていた旋回モータ3cがメインポンプ102の第2吐出ポート102bに接続されている。
 また、第1負荷圧検出回路131は、流量制御弁6d,6f,6i,6jの負荷ポートに接続されたシャトル弁9d,9f,9i,9jを含み、第2負荷圧検出回路132は流量制御弁6b,6c,6gの負荷ポートに接続されたシャトル弁9b,9c,9gを含み、第3負荷圧検出回路133は流量制御弁6a,6e,6hの負荷ポートに接続されたシャトル弁9e,9hを含む構成となっている。
 上記以外の構成は第1の実施の形態と同じである。
 このように構成した本実施の形態においても、ブームシリンダ3aとメインポンプ202の第3吐出ポート202a及びメインポンプ102の第1吐出ポート102aとの接続関係、アームシリンダ3bとメインポンプ102の第1及び第2吐出ポート102a,102bとの接続関係、及び左右走行モータ3f,3gとメインポンプ102の第1及び第2吐出ポート102a,102bとの接続関係は第1の実施形態と同じである。本実施の形態によってもブームシリンダ3a,アームシリンダ3b、左右走行モータ3f,3gを第1の実施の形態と同様に動作し、第1の実施の形態と同様の効果が得られる。
 ~その他~
 以上の実施の形態では、建設機械が油圧ショベルであり、第1アクチュエータがブームシリンダ3aであり,第2アクチュエータがアームシリンダ3bである場合について説明したが、他のアクチュエータよりも要求流量が大きいアクチュエータであれば、ブームシリンダとアームシリンダ以外であってもよい。
 また、上記実施の形態では、第3及び第4アクチュエータが左右の走行モータ3f,3gである場合について説明したが、同時に駆動されるときに供給流量が同等になることで所定の機能を果たす第3及び第4アクチュエータであれば、左右の走行モータ以外であってもよい。
 更に、そのような第1及び第2アクチュエータ或いは第3及び第4アクチュエータの動作条件を満たす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。
 また、上記実施の形態のロードセンシングシステムは一例であり、ロードセンシングシステムは種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、ポンプ吐出圧と最高負荷圧を絶対圧として出力する差圧減圧弁を設け、その出力圧を圧力補償弁に導いて目標補償差圧を設定しかつLS制御弁に導き、ロードセンシング制御の目標差圧を設定したが、ポンプ吐出圧と最高負荷圧を別々の油路で圧力制御弁やLS制御弁に導くようにしてもよい。
1 原動機
102 スプリットフロータイプの可変容量型メインポンプ(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)
112a 低圧選択弁
112b LS制御弁
112c LS制御ピストン
112d,112e,112f トルク制御(馬力制御)ピストン
112g 減圧弁
202 シングルフロータイプの可変容量型メインポンプ(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)
212b LS制御弁
212c LS制御ピストン
212d トルク制御(馬力制御)ピストン
105 第1圧油供給路
205 第2圧油供給路
305 第3圧油供給路
115 アンロード弁(第1アンロード弁)
215 アンロード弁(第2アンロード弁)
315 アンロード弁(第3アンロード弁)
111,211,311 差圧減圧弁
146,246 第2及び第3切換弁
3a~3h 複数のアクチュエータ
3a ブームシリンダ(第1アクチュエータ)
3b アームシリンダ(第2アクチュエータ)
3f,3g 左右走行モータ(第3及び第4アクチュエータ)
4 コントロールバルブユニット
6a~6j 流量制御弁
7a~7j 圧力補償弁
8a~8j 操作検出弁
9b~9j シャトル弁
13 原動機回転数検出弁
24 ゲートロックレバー
30 パイロットポンプ
31a,31b,31c パイロット圧油供給路
32 パイロットリリーフバルブ
40 第3切換弁
53 走行複合操作検出油路
43 絞り
100 ゲートロック弁
122,123,124a,124b 操作装置
131,132,133 第1,第2,第3負荷圧検出回路

Claims (7)

  1.  第1吐出ポート及び第2吐出ポートを有するスプリットフロータイプの第1ポンプ装置と、
     第3吐出ポートを有するシングルフロータイプの第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複数の流量制御弁と、
     前記複数の流量制御弁の前後差圧をそれぞれ制御する複数の圧力補償弁と、
     前記第1及び第2吐出ポートの高圧側の吐出圧が、前記第1及び第2吐出ポート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より目標差圧だけ高くなるよう前記第1ポンプ装置の容量を制御する第1ロードセンシング制御部を有する第1ポンプ制御装置と、
     前記第3吐出ポートの吐出圧が、前記第3吐出ポート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第2ロードセンシング制御部を有する第2ポンプ制御装置とを備え、
     前記複数のアクチュエータは、他のアクチュエータよりも最大の要求流量が大きい第1及び第2アクチュエータを含み、
     前記第1アクチュエータの要求流量が所定流量より小さい場合は、前記第1アクチュエータを前記シングルフロータイプの第2ポンプ装置の前記第3吐出ポートから吐出される圧油のみで駆動し、前記第1アクチュエータの要求流量が前記所定流量より大きい場合は、前記シングルフロータイプの第2ポンプ装置の前記第3吐出ポートから吐出される圧油と前記スプリットフロータイプの第1ポンプ装置の前記第1及び第2吐出ポートの一方から吐出される圧油とを合流して前記第1アクチュエータを駆動するよう、前記第1ポンプ装置の第1吐出ポート及び前記第2ポンプ装置の第3吐出ポートと前記第1アクチュエータとを接続し、前記第2アクチュエータの要求流量が所定流量より小さい場合は、前記第2アクチュエータを前記スプリットフロータイプの第1ポンプ装置の前記第1及び第2吐出ポートの他方から吐出される圧油のみで駆動し、前記第2アクチュエータの要求流量が前記所定流量より大きい場合は、前記スプリットフロータイプの第1ポンプ装置の前記第1及び第2吐出ポートの両方から吐出される圧油を合流して前記第2アクチュエータを駆動するよう、前記第1ポンプ装置の第1及び第2吐出ポートと前記第2アクチュエータとを接続したことを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。
  2.  請求項1記載の建設機械の油圧駆動装置において、
     前記スプリットフロータイプの第1ポンプ装置は前記第1及び第2吐出ポートから同じ流量の圧油を吐出するように構成され、
     前記複数のアクチュエータは、同時に駆動されかつそのとき供給流量が同等になることで所定の機能を果たす第3及び第4アクチュエータを含み、
     前記第3アクチュエータを、前記スプリットフロータイプの第1ポンプ装置の前記第1及び第2吐出ポートの一方から吐出される圧油で駆動し、前記第4アクチュエータを、前記スプリットフロータイプの第1ポンプ装置の前記第1及び第2吐出ポートの他方から吐出される圧油で駆動するよう、前記第1ポンプ装置の第1及び第2吐出ポートと前記第3及び第4アクチュエータとを接続したことを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。
  3.  請求項2記載の建設機械の油圧駆動装置において、
     前記第1ポンプ制御装置は、前記スプリットフロータイプの第1ポンプ装置の前記第1吐出ポートの吐出圧が導かれる第1トルク制御用のアクチュエータと、前記第2吐出ポートの吐出圧が導かれる第2トルク制御用のアクチュエータとを有し、前記第1及び第2トルク制御用のアクチュエータによって、前記第1吐出ポートの吐出圧と前記第2吐出ポートの吐出圧の平均圧力が高くなるにしたがって第1ポンプ装置の容量を減少させることを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。
  4.  請求項2又は3記載の建設機械の油圧駆動装置において、
     前記スプリットフロータイプの第1ポンプ装置の前記第1吐出ポートに接続される第1圧油供給路と前記第2吐出ポートに接続される第2圧油供給路との間に接続され、前記第3及び第4アクチュエータと前記スプリットフロータイプの第1ポンプ装置によって駆動されるその他アクチュエータとが同時に駆動されるときは連通位置に切り換えられ、それ以外のときは遮断位置に切り換えられる切換弁を更に備えることを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。
  5.  請求項1記載の建設機械の油圧駆動装置において、
     前記複数の流量制御弁は、前記第2ポンプ装置の第3吐出ポートに接続された第3圧油供給路を前記第1アクチュエータに接続する油路に設けられた第1流量制御弁と、前記第1ポンプ装置の第1吐出ポートに接続された第1圧油供給路を前記第1アクチュエータに接続する油路に設けられた第2流量制御弁と、前記第1ポンプ装置の第2吐出ポートに接続された第2圧油供給路を前記第2アクチュエータに接続する油路に設けられた第3流量制御弁と、前記第1ポンプ装置の第1吐出ポートに接続された前記第1圧油供給路を前記第2アクチュエータに接続する油路に設けられた第4流量制御弁とを含み、
     前記第1及び第3流量制御弁は、スプールストロークが増加するにしたがって開口面積が増加し、中間ストロークで最大開口面積となり、その後、最大のスプールストロークまで最大開口面積が維持されるように開口面積特性を設定し、
     前記第2及び第4流量制御弁は、スプールストロークが中間ストロークになるまでは開口面積はゼロであり、スプールストロークが前記中間ストロークを超えて増加するにしたがって開口面積が増加し、最大のスプールストロークの直前で最大開口面積となるように開口面積特性を設定したことを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。
  6.  請求項1~5のいずれか1項記載の建設機械の油圧駆動装置において、
     前記第1及び第2アクチュエータは、それぞれ、油圧ショベルのブーム及びアームを駆動するブームシリンダ及びア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。
  7.  請求項2~6のいずれか1項記載の建設機械の油圧駆動装置において、
     前記第3及び第4アクチュエータは、それぞれ、油圧ショベルの走行体を駆動する左右の走行モータであることを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。
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