WO2015080112A1 - 建設機械の油圧駆動装置 - Google Patents

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釣賀 靖貴
高橋 究
康治 岡崎
博幸 延澤
健治 山田
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日立建機株式会社
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    • F15B2211/665Methods of control using electronic components
    • F15B2211/6655Power control, e.g. combined pressure and flow rate control

Definitions

  • the present invention relates to a hydraulic drive device for a construction machine such as a hydraulic excavator, and in particular, includes a pump control device (regulator) including at least two variable displacement hydraulic pumps, and one of the hydraulic pumps performing at least torque control.
  • a hydraulic drive device for a construction machine having a pump control device (regulator) that has load sensing control and torque control.
  • Some hydraulic drive devices for construction machines such as hydraulic excavators are equipped with a regulator that controls the capacity (flow rate) of the hydraulic pump so that the discharge pressure of the hydraulic pump is higher than the maximum load pressure of multiple actuators by the target differential pressure. Widely used, this control is called load sensing control.
  • this control is called load sensing control.
  • two hydraulic pumps are provided in a hydraulic drive device for a construction machine having a regulator for performing such load sensing control, and two pumps are used to perform load sensing control in each of the two hydraulic pumps. A load sensing system is described.
  • the torque of the hydraulic pump so that the absorption torque of the hydraulic pump does not exceed the rated output torque of the prime mover by reducing the capacity of the hydraulic pump as the discharge pressure of the hydraulic pump increases. Control is performed to prevent the prime mover from stopping due to overtorque (engine stall).
  • the regulator of one hydraulic pump takes in parameters related to the absorption torque of the other hydraulic pump as well as its own discharge pressure, and performs torque control (total torque control), It is intended to prevent the stoppage of the prime mover and effectively use the rated output torque of the prime mover.
  • Patent Document 2 the discharge pressure of one hydraulic pump is led to the regulator of the other hydraulic pump via a pressure reducing valve to perform total torque control.
  • the set pressure of the pressure reducing valve is constant, and this set pressure is set to a value simulating the maximum torque for torque control of the regulator of the other hydraulic pump.
  • Patent Document 3 in order to perform full torque control on two variable displacement hydraulic pumps, the tilt angle of the other hydraulic pump is detected as the output pressure of the pressure reducing valve, and the output pressure is detected as one hydraulic pressure. Leads to the pump regulator.
  • Patent Document 4 the control accuracy of the total torque control is improved by replacing the tilt angle of the other hydraulic pump with the arm length of the swing arm.
  • JP 2011-196438 A Japanese Patent No. 3865590 Japanese Patent Publication No. 3-7030 JP-A-7-189916
  • the other hydraulic pump is not limited by torque control and is in an operation state in which capacity control is performed by load sensing control
  • the absorption torque of the other hydraulic pump is smaller than the maximum torque of torque control.
  • the output pressure of the pressure reducing valve simulating the maximum torque is guided to the regulator of one hydraulic pump, and control is performed to reduce the absorption torque of one hydraulic pump more than necessary. For this reason, the total torque control cannot be performed with high accuracy.
  • the inclination angle of the other hydraulic pump is detected as the output pressure of the pressure reducing valve, and the output pressure is guided to the regulator of the one hydraulic pump to improve the accuracy of the total torque control.
  • the torque of the pump is obtained by the product of the discharge pressure and the capacity, that is, (discharge pressure ⁇ pump capacity) / 2 ⁇ . Leads to one of the two pilot chambers, guides the output pressure of the pressure reducing valve (the discharge pressure proportional to the other hydraulic pump) to the other pilot chamber of the stepped piston, and outputs the sum of the discharge pressure and the discharge amount proportional pressure to the output torque Since the capacity of one of the hydraulic pumps is controlled as a parameter of this, there is a problem that a considerable error occurs between the actually used torque.
  • Patent Document 4 the control accuracy of the total torque control is improved by replacing the tilt angle of the other hydraulic pump with the arm length of the swing arm.
  • the regulator of Patent Document 4 has a very complicated structure in which the swing arm and the piston provided in the regulator piston slide relative to each other while transmitting force, and have sufficient durability.
  • components such as a swing arm and a regulator piston have to be strengthened, and there is a problem that it is difficult to downsize the regulator.
  • the space for storing the hydraulic pump is small and it may be difficult to mount.
  • the absorption torque of the other hydraulic pump is accurately detected with a pure hydraulic configuration and fed back to the hydraulic pump side, so that all torque control is performed accurately and the rated output torque of the prime mover is effective.
  • the present invention provides a prime mover, a variable displacement first hydraulic pump driven by the prime mover, a variable displacement second hydraulic pump driven by the prime mover, A plurality of actuators driven by pressure oil discharged by the first and second hydraulic pumps, and a plurality of flow rate controls for controlling the flow rates of the pressure oil supplied from the first and second hydraulic pumps to the plurality of actuators A valve, a plurality of pressure compensating valves that respectively control the differential pressure across the plurality of flow control valves, a first pump control device that controls a discharge flow rate of the first hydraulic pump, and a discharge flow rate of the second hydraulic pump A first pump control device that controls at least one of a discharge pressure and a capacity of the first hydraulic pump, and an absorption torque of the first hydraulic pump is increased.
  • the second pump control device When increasing, it has a first torque control unit that controls the capacity of the first hydraulic pump so that the absorption torque of the first hydraulic pump does not exceed the first maximum torque, and the second pump control device includes: When at least one of the discharge pressure and capacity of the second hydraulic pump increases and the absorption torque of the second hydraulic pump increases, the second hydraulic pump does not exceed the second maximum torque so that the absorption torque of the second hydraulic pump does not exceed the second maximum torque.
  • the absorption torque of the second torque control unit that controls the capacity of the hydraulic pump and the second hydraulic pump is smaller than the second maximum torque, the discharge pressure of the second hydraulic pump is discharged by the second hydraulic pump.
  • a load sensing control unit for controlling the capacity of the second hydraulic pump so as to be higher than the maximum load pressure of the actuator driven by the pressurized oil by a target differential pressure.
  • the first torque control unit is configured such that the discharge pressure of the first hydraulic pump is guided, and the capacity of the second hydraulic pump is decreased and the absorption torque is decreased when the discharge pressure is increased.
  • a first torque control actuator that controls the capacity of the first torque, and a first urging means that sets the first maximum torque, wherein the second torque control unit is guided with a discharge pressure of the second hydraulic pump,
  • a second torque control actuator for controlling the capacity of the second hydraulic pump so as to decrease the capacity of the second hydraulic pump and decrease the absorption torque when the discharge pressure increases, and a second appendage for setting the second maximum torque.
  • the load sensing control unit is configured to reduce the load sensor so that the differential pressure between the discharge pressure of the second hydraulic pump and the maximum load pressure becomes smaller than the target differential pressure.
  • the first pump control device further guides the discharge pressure of the second hydraulic pump and the load sensing drive pressure, and the second hydraulic pump restricts the control of the second torque control unit.
  • the second hydraulic pump is not limited by the control of the second torque control unit, and the load sensing control unit controls the capacity of the second hydraulic pump.
  • the discharge pressure of the second hydraulic pump and the load sensing drive are set so as to simulate the absorption torque of the second hydraulic pump.
  • a torque feedback circuit that corrects the discharge pressure of the second hydraulic pump based on the pressure and outputs the corrected pressure as a torque control pressure, and the torque control pressure is derived, and the torque of the first hydraulic pump increases as the torque control pressure increases.
  • a third torque control actuator for controlling the capacity of the first hydraulic pump so as to reduce the capacity and reduce the first maximum torque, and the torque feedback circuit guides the discharge pressure of the second hydraulic pump.
  • a pressure limiting valve that controls the second torque control unit so as not to exceed a pressure at which control is started, and the variable throttle valve includes the load sensing driving pressure.
  • the second hydraulic pump when the second hydraulic pump is not limited by the control of the second torque control unit and the load sensing control unit controls the capacity of the second hydraulic pump (discharge of the second hydraulic pump).
  • the pressure in the oil passage between the fixed throttle and the variable throttle valve increases as the discharge pressure of the second hydraulic pump increases and load sensing. It becomes smaller as the driving pressure becomes higher.
  • This change in pressure is caused when the discharge pressure of the second hydraulic pump increases when the second hydraulic pump is not limited by the control of the second torque control unit and the load sensing control controls the capacity of the second hydraulic pump. Therefore, it is approximated to a change in the absorption torque of the second hydraulic pump that increases and decreases as the load sensing drive pressure increases (the capacity of the second hydraulic pump decreases).
  • the torque control pressure is generated based on the pressure in the oil passage between the fixed throttle and the variable throttle valve, and the change in the torque control pressure is also approximated to the change in the absorption torque of the second hydraulic pump.
  • the absorption torque of the second hydraulic pump can be accurately detected with a pure hydraulic configuration, and the torque feedback circuit adjusts the discharge pressure of the second hydraulic pump so as to simulate the absorption torque of the second hydraulic pump. It can be corrected and output as torque control pressure.
  • the torque control pressure is guided to the third torque control actuator, and the absorption torque of the second hydraulic pump is fed back to the first hydraulic pump (one hydraulic pump) side, so that the second hydraulic pump becomes the second torque control unit.
  • the second hydraulic pump is controlled by the second torque control unit and the load sensing control unit controls the capacity of the second hydraulic pump.
  • the first maximum torque set in the first torque control unit of the first hydraulic pump can be reduced by the amount of absorption torque of the second hydraulic pump, and the total torque control can be performed with high accuracy.
  • the rated output torque can be used effectively.
  • the absorption torque of the second hydraulic pump is detected in a pure hydraulic manner, the first pump control device can be reduced in size and the mountability is improved.
  • the torque feedback circuit further includes a pressure reducing valve to which a discharge pressure of the second hydraulic pump is guided as a primary pressure, and between the fixed throttle and the variable throttle valve.
  • the pressure of the oil passage is led to the pressure reducing valve as a target control pressure for setting the set pressure of the pressure reducing valve, and the pressure reducing valve is configured to change the first pressure when the discharge pressure of the second hydraulic pump is lower than the set pressure.
  • the discharge pressure of the second hydraulic pump is directly output as the secondary pressure, and when the discharge pressure of the second hydraulic pump is higher than the set pressure, the discharge pressure of the second hydraulic pump is reduced to the set pressure and output. Then, the output pressure of the pressure reducing valve is guided to the third torque control actuator as the torque control pressure.
  • the pressure in the oil passage between the fixed throttle and the variable throttle valve is not directly used as the torque control pressure, the setting of the fixed throttle and the variable throttle valve for obtaining the necessary target control pressure and the third torque control actuator The responsiveness can be set independently, and the torque feedback circuit for achieving the required performance can be set easily and accurately.
  • the discharge pressure of the second hydraulic pump is higher than the set pressure of the pressure reducing valve, the fluctuation of the discharge pressure of the second hydraulic pump is blocked by the pressure reducing valve and does not affect the third torque control actuator, so that the stability of the system is improved. Is secured.
  • the pressure limiting valve is a relief valve.
  • the absorption torque of the second hydraulic pump can be accurately detected with a pure hydraulic configuration (torque feedback circuit), and the absorption torque is transferred to the first hydraulic pump (one hydraulic pump) side.
  • torque feedback circuit torque feedback circuit
  • total torque control can be performed with high accuracy, and the rated output torque of the prime mover can be used effectively.
  • the absorption torque of the second hydraulic pump is detected in a pure hydraulic manner, the first pump control device can be reduced in size and the mountability is improved. As a result, it is possible to provide an energy efficient, low fuel consumption and practical construction machine.
  • 1 is a hydraulic circuit diagram showing an entire hydraulic drive device of a hydraulic excavator (construction machine) according to a first embodiment of the present invention.
  • 1 is a hydraulic circuit diagram showing details of a torque feedback circuit of a hydraulic drive device of a hydraulic excavator (construction machine) according to a first embodiment of the present invention.
  • 1 is a block diagram illustrating an entire hydraulic drive device of a hydraulic excavator (construction machine) according to a first embodiment of the present invention. It is a figure which shows the relationship between LS drive pressure when a load sensing control piston operate
  • FIGS. 1A and 2 are views showing a hydraulic drive device of a hydraulic excavator (construction machine) according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 1A is a hydraulic circuit diagram showing the entire hydraulic drive device
  • FIG. 2 is a block diagram showing the entire hydraulic drive apparatus
  • FIG. 1B is a hydraulic circuit diagram showing details of the torque feedback circuit shown in FIGS. 1A and 2.
  • the hydraulic drive device includes a variable displacement first hydraulic pump 1a having first and second two discharge ports P1 and P2, and third and fourth two.
  • a variable displacement type second hydraulic pump 1b having two discharge ports P3, P4, a prime mover 2 connected to the first and second hydraulic pumps 1a, 1b and driving the first and second hydraulic pumps 1a, 1b;
  • a plurality of actuators 3a driven by the discharge oil of the first and second discharge ports P1, P2 of the first and second hydraulic pumps 1a and the discharge oil of the third and fourth discharge ports P3, P4 of the second hydraulic pump 1b.
  • the capacity of the first hydraulic pump 1a and the capacity of the second hydraulic pump 1b are the same.
  • the capacity of the first hydraulic pump 1a and the capacity of the second hydraulic pump 1b may be different.
  • the first hydraulic pump 1a has a first pump control device (regulator) 5a provided in common with respect to the first and second discharge ports P1, P2.
  • the second hydraulic pump 1b includes third and It has the 2nd pump control apparatus (regulator) 5b provided in common with respect to 4th discharge port P3, P4.
  • the first hydraulic pump 1a is a split flow type hydraulic pump provided with a single displacement control mechanism (swash plate), and the first pump controller 5a drives the single displacement control mechanism to The displacement (tilt angle of the swash plate) of one hydraulic pump 1a is controlled to control the discharge flow rates of the first and second discharge ports P1, P2.
  • the second hydraulic pump 1b is a split flow type hydraulic pump having a single displacement control mechanism (swash plate), and the second pump control device 5b drives the single displacement control mechanism.
  • the capacity of the second hydraulic pump 1b tilt angle of the swash plate
  • the discharge flow rates of the third and fourth discharge ports P3 and P4 are controlled.
  • Each of the first and second hydraulic pumps 1a and 1b may be a combination of two variable displacement hydraulic pumps each having a single discharge port.
  • the first hydraulic pump 1a 2 Two capacity control mechanisms (swash plates) of the two hydraulic pumps are driven by the first pump control device 5a, and two capacity control mechanisms (swash plates) of the two hydraulic pumps of the second hydraulic pump 1b are driven by the second pump. What is necessary is just to drive with the control apparatus 5b.
  • the prime mover 2 is, for example, a diesel engine.
  • the diesel engine includes, for example, an electronic governor, and the rotational speed and torque are controlled by controlling the fuel injection amount.
  • the engine speed is set by operating means such as an engine control dial.
  • the prime mover 2 may be an electric motor.
  • the control valve 4 is connected to a plurality of closed center type flow control valves 6a to 6m and upstream of the flow control valves 6a to 6m, and controls the differential pressure across the meter-in throttle of the flow control valves 6a to 6m.
  • the third shuttle valve group 8c for detecting the pressure and the load pressure port of the flow control valves 6j to 6m are connected to the actuators 3d, 3g, 3h and the flow control valve 6m.
  • the fourth shuttle valve group 8d that detects the maximum load pressure of the spare actuator when the actuator is connected and the discharge ports P1 and P2 of the first hydraulic pump 1a are connected to the discharge ports P1 and P2, respectively.
  • the discharge ports P1 and P2 are opened.
  • the discharge oil is returned to the tank and connected to the first and second unload valves 10a and 10b for limiting the increase in discharge pressure, and the discharge ports P3 and P4 of the second hydraulic pump 1b, respectively.
  • the third and fourth unload valves 10c and 10d for returning the discharge oil from the discharge ports P3 and P4 to the tank and limiting the increase in discharge pressure, and the first and second discharge ports of the first hydraulic pump 1a.
  • the first communication control valve 15a disposed between the discharge oil passages of P1 and P2 and the output oil passages of the first and second shuttle valve groups 8a and 8b, and the second hydraulic pump 1b.
  • a second communication control valve 15b disposed between the discharge oil passages of the third and fourth discharge ports P3 and P4 and between the output oil passages of the third and fourth shuttle valve groups 8c and 8d. ing.
  • the set pressure of the springs 9a to 9d of the first to fourth unload valves 10a to 10d is set to a pressure that is equal to or slightly higher than a target differential pressure of load sensing control described later.
  • control valve 4 is connected to the discharge ports P1 and P2 of the first hydraulic pump 1a, respectively, and the first and second main relief valves functioning as safety valves, and the discharge port of the second hydraulic pump 1b.
  • the third and fourth main relief valves are connected to P3 and P4 and function as safety valves.
  • the pressure compensation valves 6a to 6f provide a target compensation differential pressure, which is a differential pressure between the discharge pressure of the discharge ports P1 and P2 of the first hydraulic pump 1a and the maximum load pressure detected by the first and second shuttle valve groups 8a and 8b.
  • the pressure compensation valves 7g to 7m are configured so that the discharge pressures of the discharge ports P3 and P4 of the second hydraulic pump 1b and the maximum load pressure detected by the third and fourth shuttle valve groups 8c and 8d Is set as the target compensation differential pressure.
  • the discharge pressure of the first discharge port P1 is guided to the opening direction operation side, and the highest of the actuators 3a to 3e detected by the first and second shuttle valve groups 8a and 8b.
  • the load pressure is guided to the closing direction operation side, and the differential pressure across the meter-in throttle portion of the flow rate control valves 6a to 6c is controlled to be equal to the differential pressure between the two.
  • the pressure compensation valves 7d to 7f the discharge pressure of the second discharge port P2 is guided to the opening direction operation side, and the maximum load pressure of the actuators 3a to 3e detected by the first and second shuttle valve groups 8a and 8b is the closing direction. Guided to the operating side, control is performed so that the differential pressure across the meter-in throttle portions of the flow control valves 6d to 6f is equal to the differential pressure between them.
  • the discharge pressure of the third discharge port P3 is guided to the opening direction operation side, and the maximum load pressure of the actuators 3d to 3h detected by the third and fourth shuttle valve groups 8c and 8d is the closing direction. Guided to the operating side, control is performed so that the differential pressure across the meter-in throttle portion of the flow control valves 6g to 6i is equal to the differential pressure between the two.
  • the discharge pressure of the fourth discharge port P4 is guided to the opening direction operation side, and the maximum load pressure of the actuators 3d to 3h detected by the third and fourth shuttle valve groups 8c and 8d is the closing direction.
  • control is performed so that the differential pressure across the meter-in throttle of the flow rate control valves 6j to 6m is equal to the differential pressure between the two.
  • the flow rate corresponding to the opening area ratio of the flow control valve is controlled regardless of the load pressure of the actuator.
  • the differential pressure across the meter-in throttle portion of the flow control valve is adjusted according to the degree of saturation. It is possible to reduce and secure good composite operability.
  • the plurality of actuators 3a to 3d are, for example, an arm cylinder of a hydraulic excavator, a bucket cylinder, a turning motor, and a left traveling motor, respectively, and the plurality of actuators 3e to 3h are, for example, a right traveling motor, a swing cylinder, a blade cylinder, Boom cylinder.
  • the arm cylinder 3a has flow control valves 6a and 6e and a pressure compensation valve 7a so that the discharge oils of both the first and second discharge ports P1 and P2 of the first hydraulic pump 1a are joined and supplied.
  • 7e are connected to the first and second discharge ports P1, P2, and the boom cylinder 3h is supplied by supplying the discharge oil from both the third and fourth discharge ports P3, P4 of the second hydraulic pump 1b.
  • the third and fourth discharge ports P3 and P4 are connected via the flow rate control valves 6h and 6l and the pressure compensation valves 7h and 7l.
  • the left travel motor 3d includes a second discharge port P2 which is a discharge port on one side of the first and second discharge ports P1 and P2 of the first hydraulic pump 1a, and a third and fourth discharge of the second hydraulic pump 1b.
  • the second and fourth flow control valves 6f and 6j and the pressure compensation valves 7f and 7j are used so that the discharge oil from the fourth discharge port P4, which is a discharge port on one side of the ports P3 and P4, is joined and supplied.
  • the travel right travel motor 3e connected to the discharge ports P2, P4 includes a first discharge port P1 which is a discharge port on the other side of the first and second discharge ports P1, P2 of the first hydraulic pump 1a, and a first discharge port P1.
  • the flow rate control valves 6c and 6g and the pressure are controlled so that the discharge oil from the third discharge port P3 which is the discharge port on the other side of the third and fourth discharge ports P3 and P4 of the hydraulic pump 1b is joined and supplied.
  • First through compensation valves 7c, 7g Beauty is connected to a third discharge port P1, P3.
  • the bucket cylinder 3b is connected to the first discharge port P1 via the flow control valve 6b and the pressure compensation valve 7b so that the discharge oil from the first discharge port P1 of the first hydraulic pump 1a is supplied,
  • the motor 3c is connected to the second discharge port P2 via the flow control valve 6d and the pressure compensation valve 7d so that the discharge oil from the second discharge port P2 of the first hydraulic pump 1a is supplied.
  • the swing cylinder 3f is connected to the third discharge port P3 via the flow rate control valve 6i and the pressure compensation valve 7i so that the discharge oil of the third discharge port P3 of the second hydraulic pump 1b is supplied, and the blade cylinder 3g
  • the second hydraulic pump 1b is connected to the fourth discharge port P4 via the flow control valve 6k and the pressure compensation valve 7k so that the discharge oil from the fourth discharge port P4 of the second hydraulic pump 1b is supplied.
  • the flow control valve 6m and the pressure compensation valve 7m are spare (accessories). For example, when the bucket 308 is replaced with a crusher, the opening / closing cylinder of the crusher is connected to the fourth through the flow control valve 6m and the pressure compensation valve 7m. Connected to the discharge port P4.
  • the first communication control valve 15a is not in the combined operation of simultaneously driving the travel motors 3d, 3e and at least one of the other actuators (boom cylinder 3a, bucket cylinder 3b, swing motor 3c) related to the first hydraulic pump 1a ( (Hereinafter referred to as other than the travel combined operation) is at the upper cut-off position in the figure, and the lower side is illustrated during the combined operation for simultaneously driving the travel motors 3d and 3e and at least one of the other actuators (hereinafter referred to as the travel combined operation). Switch to the communication position.
  • the second communication control valve 15b is not in the combined operation of simultaneously driving the travel motors 3d, 3e and at least one of the other actuators (swing cylinder 3f, blade cylinder 3g, boom cylinder 3h) related to the second hydraulic pump 1b ( (Hereinafter referred to as other than the travel combined operation) is at the upper cut-off position in the figure, and the lower side is illustrated during the combined operation for simultaneously driving the travel motors 3d and 3e and at least one of the other actuators (hereinafter referred to as the travel combined operation). Switch to the communication position.
  • the first hydraulic pump 1a blocks the communication of the discharge oil passages of the first and second discharge ports P1 and P2, and the lower communication in the figure.
  • the discharge oil passages of the first and second discharge ports P1, P2 of the first hydraulic pump 1a are communicated.
  • the second communication control valve 15b When the second communication control valve 15b is at the upper cutoff position in the figure, the communication of the discharge oil passages of the third and fourth discharge ports P3 and P4 of the second hydraulic pump 1b is cut off. When switched to the communication position on the side, the discharge oil passages of the third and fourth discharge ports P3 and P4 of the second hydraulic pump 1b are connected.
  • the first communication control valve 15a has a built-in shuttle valve.
  • the output oil path of the first shuttle valve group 8a and the output oil path of the second shuttle valve group 8b When the communication is cut off and the output oil passages of the first and second shuttle valve groups 8a and 8b are communicated with the downstream sides of the first and second shuttle valve groups 8a and 8b, respectively, the first and second shuttle valves are switched.
  • the output oil passages of the groups 8a and 8b are communicated with each other via a shuttle valve, and the highest load pressure on the high pressure side is led out to the downstream side.
  • the second communication control valve 15b has a built-in shuttle valve.
  • the output oil passage of the third shuttle valve group 8c and the output oil passage of the fourth shuttle valve group 8d are connected.
  • the respective output oil passages of the third and fourth shuttle valve groups 8c and 8d are communicated with the downstream sides thereof and switched to the lower communication position in the figure, the third and fourth shuttle valves
  • the output oil passages of the groups 8c and 8d are communicated with each other via a shuttle valve, and the highest load pressure on the high pressure side is led out to the downstream side.
  • the first communication control valve 15a When the first communication control valve 15a is in the upper shut-off position in the figure, on the first discharge port P1 side of the first hydraulic pump 1a, the maximum load pressure of the actuators 3a, 3b, 3e detected by the first shuttle valve group 8a Is led to the first unload valve 10a and the pressure compensation valves 7a to 7c, and the first unload valve 10a restricts the rise of the discharge pressure of the first discharge port P1 based on the maximum load pressure, and the pressure compensation valve 7a ⁇ 7c controls the differential pressure across the meter-in throttle of the flow control valves 6a-6c.
  • the maximum load pressure of the actuators 3a, 3c, 3d detected by the second shuttle valve group 8b is guided to the second unload valve 10b and the pressure compensation valves 7d-7f.
  • the second unload valve 10b limits the increase in the discharge pressure of the second discharge port P2, and the pressure compensation valves 7d to 7f are different from each other in the meter-in throttle portion of the flow control valves 6d to 6f. Control the pressure.
  • the actuators 3a to 3 detected by the first and second shuttle valve groups 8a and 8b on the first discharge port P1 side of the first hydraulic pump 1a When the first communication control valve 15a is switched to the lower communication position in the figure, the actuators 3a to 3 detected by the first and second shuttle valve groups 8a and 8b on the first discharge port P1 side of the first hydraulic pump 1a.
  • the maximum load pressure of 3e is guided to the first unload valve 10a and the pressure compensation valves 7a to 7c, and the first unload valve 10a limits the increase in the discharge pressure of the first discharge port P1 based on the maximum load pressure.
  • the pressure compensation valves 7a to 7c control the differential pressure across the meter-in throttle portions of the flow control valves 6a to 6c.
  • the maximum load pressure of the actuators 3a to 3e detected by the first and second shuttle valve groups 8a and 8b is the second unload valve 10b and the pressure compensation valve.
  • the second unload valve 10b restricts the rise of the discharge pressure of the second discharge port P2 based on the maximum load pressure
  • the pressure compensation valves 7d to 7f are meter-in of the flow control valves 6d to 6f. Controls the differential pressure across the throttle.
  • the maximum load pressure of the actuators 3e, 3f, 3h detected by the third shuttle valve group 8c is detected on the third discharge port P3 side of the second hydraulic pump 1b. Is guided to the third unloading valve 10c and the pressure compensation valves 7g to 7i, and based on the maximum load pressure, the third unloading valve 10c limits the increase in the discharge pressure of the third discharge port P3, and the pressure compensation valve 7g ⁇ 7i controls the differential pressure across the meter-in throttle of the flow control valves 6g-6i.
  • the maximum load pressure of the actuators 3d, 3g, 3h detected by the fourth shuttle valve group 8d is guided to the fourth unload valve 10d and the pressure compensation valves 7j to 7m.
  • the fourth unload valve 10d restricts the rise of the discharge pressure of the fourth discharge port P4, and the pressure compensation valves 7j to 7m are different from each other in the meter-in throttle portion of the flow control valves 6j to 6m. Control the pressure.
  • the actuators 3d to 3d detected by the third and fourth shuttle valve groups 8c and 8d on the third discharge port P3 side of the second hydraulic pump 1b When the second communication control valve 15b is switched to the lower communication position in the figure, the actuators 3d to 3d detected by the third and fourth shuttle valve groups 8c and 8d on the third discharge port P3 side of the second hydraulic pump 1b.
  • the maximum load pressure of 3 h is led to the third unload valve 10c and the pressure compensation valves 7g to 7i, and the third unload valve 10c limits the increase in the discharge pressure of the third discharge port P3 based on the maximum load pressure.
  • the pressure compensation valves 7g to 7i control the differential pressure across the meter-in throttle of the flow control valves 6g to 6i.
  • the highest load pressures of the actuators 3d to 3h detected by the third and fourth shuttle valve groups 8c and 8d are the fourth unload valve 10d and the pressure compensation valve. 7j to 7m, the fourth unload valve 10d limits the rise of the discharge pressure of the fourth discharge port P4 based on the maximum load pressure, and the pressure compensation valves 7j to 7m are meter-in of the flow control valves 6j to 6m. Controls the differential pressure across the throttle.
  • the discharge pressures of the first and second discharge ports P1 and P2 of the first hydraulic pump 1a are discharged from the first and second discharge ports P1 and P2 among the plurality of actuators 3a to 3h.
  • a first load sensing control unit 12a for controlling the tilt angle (capacity) of the swash plate of the first hydraulic pump 1a so as to be higher by a predetermined pressure than the maximum load pressure of the actuators 3a to 3e driven by oil;
  • a first torque control unit 13a for limiting and controlling the tilt angle (capacity) of the swash plate of the first hydraulic pump 1a so that the absorption torque of the hydraulic pump 1a does not exceed a predetermined value.
  • the discharge pressures of the third and fourth discharge ports P3 and P4 of the second hydraulic pump 1b are discharged from the third and fourth discharge ports P3 and P4 among the plurality of actuators 3a to 3h.
  • a second load sensing control unit 12b for controlling the tilt angle (capacity) of the swash plate of the second hydraulic pump 1b so as to be higher by a predetermined pressure than the maximum load pressure of the actuators 3d to 3h driven by oil;
  • a second torque control unit 13b for limiting and controlling the tilt angle (capacity) of the swash plate of the second hydraulic pump 1b so that the absorption torque of the hydraulic pump 1b does not exceed a predetermined value.
  • the first load sensing control unit 12a selects the load sensing control valves 16a and 16b that generate load sensing driving pressure (hereinafter referred to as LS driving pressure) and the low pressure side of the LS driving pressure generated by the load sensing control valves 16a and 16b.
  • the low pressure selection valve 21a to be output and the LS driving pressure selected and output by the low pressure selection valve 21a are guided, and the load for changing the tilt angle of the swash plate of the first hydraulic pump 1a according to the LS driving pressure.
  • a sensing control piston (load sensing control actuator) 17a a sensing control piston (load sensing control actuator) 17a.
  • the second load sensing control unit 12b selects the load sensing control valves 16c and 16d that generate load sensing driving pressure (hereinafter referred to as LS driving pressure) and the low pressure side of the LS driving pressure generated by the load sensing control valves 16c and 16d.
  • the low pressure selection valve 21b to be output and the LS driving pressure selected and output by the low pressure selection valve 21b are guided, and the load for changing the tilt angle of the swash plate of the second hydraulic pump 1b according to the LS driving pressure.
  • a sensing control piston (load sensing control actuator) 17b a sensing control piston (load sensing control actuator) 17b.
  • the control valve 16a is positioned opposite to the spring 16a1 for setting a target differential pressure for load sensing control, and the pressure received by the discharge pressure of the first discharge port P1.
  • a portion 16a2 and a pressure receiving portion 16a3 located on the same side as the spring 16a1 are provided.
  • the maximum load pressure of the actuators 3a to 3e detected by the first and second shuttle valve groups 8a and 8b is applied to the pressure receiving portion 16a3 of the control valve 16a.
  • the control valve 16a includes the discharge pressure of the first discharge port P1 guided to the pressure receiving portion 16a2, the maximum load pressure of the actuators 3a, 3b, 3e or the actuators 3a to 3e guided to the pressure receiving portion 16a3, and the biasing force of the spring 16a1.
  • the LS driving pressure is increased / decreased.
  • the control valve 16a moves to the left in the figure and communicates the secondary port with the hydraulic pressure source (first discharge port P1) to increase the LS drive pressure, leading to the high pressure side of the first discharge port P1 guided to the pressure receiving portion 16a2.
  • the control valve 16a moves to the right in the figure and becomes secondary.
  • the LS driving pressure is lowered by connecting the port to the tank.
  • the hydraulic pressure source that communicates with the secondary port when the control valve 16a moves to the left in the figure may be a pilot hydraulic pressure source that is formed in the discharge oil passage of the pilot pump and generates a constant pilot pressure.
  • the control valve 16b is located on the same side as the spring 16b1 and a spring 16b1 that sets a target differential pressure for load sensing control, is opposed to the spring 16b1, and is guided by the discharge pressure of the second discharge port P2. And a pressure receiving portion 16b3 located at the same position.
  • the first communication control valve 15a is in the upper shut-off position in the figure, the maximum load pressure of the actuators 3a, 3c, 3d detected by the second shuttle valve group 8b is guided to the pressure receiving portion 16b3 of the control valve 16b.
  • the maximum load pressure of the actuators 3a to 3e detected by the first and second shuttle valve groups 8a and 8b is applied to the pressure receiving portion 16a3 of the control valve 16b.
  • the control valve 16b includes the discharge pressure of the second discharge port P2 guided to the pressure receiving portion 16b2, the maximum load pressure of the actuators 3a, 3c, 3d or the actuators 3a to 3e guided to the pressure receiving portion 16b3, and the biasing force of the spring 16b1.
  • the LS drive pressure is increased or decreased in the same manner as the control valve 16a.
  • the low pressure selection valve 21a selects the low pressure side of the LS drive pressure generated by the load sensing control valves 16a and 16b and outputs it to the load sensing control piston 17a.
  • the load sensing control piston 17a changes the tilt angle of the swash plate of the first hydraulic pump 1a based on the LS driving pressure, and increases or decreases the discharge flow rates of the first and second discharge ports P1, P2.
  • control valve 16c is positioned opposite to the spring 16c1 for setting a target differential pressure for load sensing control and the pressure received by the discharge pressure of the third discharge port P3.
  • a portion 16c2 and a pressure receiving portion 16c3 located on the same side as the spring 16c1 are provided.
  • the control valve 16c includes the discharge pressure of the third discharge port P3 guided to the pressure receiving portion 16c2, the maximum load pressure of the actuators 3e, 3f, 3h or the actuators 3d to 3h guided to the pressure receiving portion 16c3, and the biasing force of the spring 16c1.
  • the LS drive pressure is increased or decreased in the same manner as the control valve 16a.
  • the control valve 16d is located on the same side as the spring 16d1 and a spring 16d1 that sets a target differential pressure for load sensing control, is positioned facing the spring 16d1, and is guided by the discharge pressure of the fourth discharge port P4. And a pressure receiving portion 16d3 located at the same position.
  • the second communication control valve 15b is in the upper shut-off position in the figure, the maximum load pressure of the actuators 3d, 3g, 3h detected by the fourth shuttle valve group 8d is guided to the pressure receiving portion 16d3 of the control valve 16d.
  • the control valve 16d includes a discharge pressure of the fourth discharge port P4 guided to the pressure receiving portion 16d2, a maximum load pressure of the actuators 3d, 3g, 3h or the actuators 3d to 3h guided to the pressure receiving portion 16d3, an urging force of the spring 16d1
  • the LS drive pressure is increased or decreased in the same manner as the control valve 16a.
  • the low pressure selection valve 21b selects the low pressure side of the LS drive pressure generated by the load sensing control valves 16c and 16d and outputs it to the load sensing control piston 17b.
  • the load sensing control piston 17b changes the tilt angle of the swash plate of the second hydraulic pump 1b based on the LS drive pressure, and increases or decreases the discharge flow rates of the third and fourth discharge ports P3 and P4.
  • FIG. 3 is a diagram showing a relationship between the LS driving pressure when the load sensing control pistons 17a and 17b are operated and the tilt angles of the swash plates of the first and second hydraulic pumps 1a and 1b.
  • LS driving pressures acting on the load sensing control pistons 17a and 17b are indicated by Px1 and px2, and tilt angles of the swash plates of the first and second hydraulic pumps 1a and 1b are indicated by q1 and q2.
  • the load sensing control piston 17a reduces the tilt angle q1 of the swash plate of the first hydraulic pump 1a to discharge the first and second discharge ports P1, P2.
  • the tilt angle q1 of the swash plate of the first hydraulic pump 1a is increased to increase the discharge flow rates of the first and second discharge ports P1, P2.
  • the first load sensing control unit 12a drives the discharge pressure on the high pressure side of the first and second discharge ports P1, P2 of the first hydraulic pump 1a by the discharge oil of the first and second discharge ports P1, P2.
  • the tilt angle (capacity) of the swash plate of the first hydraulic pump 1a is controlled to be higher than the maximum load pressure of the actuators 3a to 3e by a predetermined pressure.
  • K is the rate of change of the tilt angle q1 of the swash plate of the first hydraulic pump 1a with respect to the LS drive pressure Px1, and the spring constants of springs S3 and S4 described later and the tilt angle q2 of the second hydraulic pump 1b ( (Capacity).
  • the load sensing control piston 17b also changes the tilt angle q2 of the swash plate of the second hydraulic pump 1b according to the increase / decrease of the LS driving pressure Px2, and the third and third of the second hydraulic pump 1b.
  • the second pressure is set so that the discharge pressure on the high pressure side of the fourth discharge ports P3, P4 is higher than the maximum load pressure of the actuators 3d-3h driven by the discharge oil of the third and fourth discharge ports P3, P4 by a predetermined pressure.
  • the tilt angle (capacity) of the swash plate of the hydraulic pump 1b is controlled.
  • the target differential pressure of the load sensing control set by the springs 16a1 and 16b1 and the springs 16c1 and 16d1 is about 2 MPa, for example.
  • the first torque control unit 13a includes a first torque control piston (first torque control actuator) 18a into which the discharge pressure of the first discharge port P1 is introduced, and a second discharge port P2.
  • the second torque control unit 13b includes a third torque control piston (second torque control actuator) 18b into which the discharge pressure of the third discharge port P3 is introduced, and a fourth torque into which the discharge pressure of the fourth discharge port P4 is introduced.
  • the first torque control unit 13a includes the discharge pressures of the third and fourth discharge ports P3 and P4 of the second hydraulic pump 1b and the LS drive pressure acting on the load sensing control piston 17b of the second load sensing control unit 12b.
  • T2max second maximum torque
  • the second hydraulic pump 1b is operated by the second torque control unit 13b.
  • the second load sensing control unit 12b controls the capacity of the second hydraulic pump 1b without being limited by the control (when the pressure is lower than the starting pressure Pb of the constant absorption torque control of the second hydraulic pump 1b described later).
  • the second oil is based on the discharge pressures and the LS drive pressures of the third and fourth discharge ports P3 and P4 so as to simulate the absorption torque of the second hydraulic pump 1b.
  • the output pressure of the torque feedback circuit 30 that corrects the discharge pressure of the torque control piston (third torque control actuator) 31a and the fourth discharge port P4 of the second hydraulic pump 1b is led, and the output pressure increases as the output pressure increases.
  • 1st reduction torque which reduces the inclination angle (capacity) of the swash plate of 1 hydraulic pump 1a, and reduces the maximum torque T1max set by spring S1, S2.
  • the control piston and a (third torque control actuator) 31b The control piston and a (third torque control actuator) 31b.
  • FIG. 4A is a torque control diagram of the first torque control unit 13a
  • FIG. 4B is a torque control diagram of the second torque control unit 13b.
  • the vertical axes are the tilt angles (capacities) q1 and q2, and if the vertical axes are replaced with the discharge flow rates Q1, Q2; Q3, Q4, these become horsepower control diagrams.
  • the horizontal axis represents the pump discharge pressure.
  • the average discharge pressure of the first and second discharge ports P1, P2 (P1p + P2p / 2)
  • FIG. 4B the average discharge of the third and fourth discharge ports P3, P4. Pressure (P3p + P4p / 2).
  • the average discharge pressure of the first and second discharge ports P1 and P2 increases.
  • the first torque control unit 13a does not operate while the average discharge pressure is equal to or lower than the pressure at the start end of the characteristic line TP1a (torque control start pressure) Pa.
  • the tilt angle (capacity) q1 of the swash plate of the first hydraulic pump 1a is controlled by the first load sensing control unit 12a without being restricted by the control of the first torque control unit 13a.
  • the maximum tilt angle q1max of the first hydraulic pump 1a can be increased according to the operation amount (required flow rate).
  • the first torque control unit 13a operates, and the average discharge pressure As the pressure increases, the absorption torque constant control (or constant horsepower control) is performed so as to reduce the maximum tilt angle (maximum capacity) of the first hydraulic pump 1a along the characteristic lines TP1a and TP1b. In this case, the first load sensing control unit 12a cannot increase the tilt angle of the first hydraulic pump 1a beyond the tilt angle defined by the characteristic lines TP1a and TP1b.
  • the characteristic lines TP1a and TP1b are set to approximate a constant absorption torque curve (hyperbola) TP1 by two springs S1 and S2.
  • the first torque control unit 13a performs a constant absorption torque control (or a constant horsepower control) so that the absorption torque of the first hydraulic pump 1a does not exceed the maximum torque T1max. I do.
  • the maximum torque T1max is set to be slightly smaller than the rated output torque TER of the engine 2.
  • the maximum torque T2max is set in the second torque controller 13b by the springs S3 and S4 regardless of the operating state of the first hydraulic pump 1a.
  • TP2a and TP2b are characteristic lines of the springs S3 and S4 that set the maximum torque T1max.
  • the second torque control unit 13b When the discharge oil of the second hydraulic pump 1b is supplied to any of the actuators 3d to 3h related to the second hydraulic pump 1b and the average discharge pressure of the third and fourth discharge ports P3 and P4 rises, this average discharge pressure Is equal to or lower than the pressure at the start of the characteristic line TP2a (torque control start pressure) Pb, the second torque control unit 13b does not operate.
  • the tilt angle (capacity) q2 of the swash plate of the second hydraulic pump 1b is not limited by the control of the second torque control unit 13b, and is controlled by the second load sensing control unit 12b.
  • the maximum tilt angle q2max of the second hydraulic pump 1b can be increased according to the operation amount (required flow rate).
  • the second torque control unit 13b When the average discharge pressure of the third and fourth discharge ports P3 and P4 exceeds Pb with the swash plate of the second hydraulic pump 1b being at the maximum tilt angle q2max, the second torque control unit 13b operates and the average discharge pressure The absorption torque constant control is performed so that the maximum tilt angle (maximum capacity) of the second hydraulic pump 1b is reduced along the characteristic lines TP2a and TP2b as the pressure increases. In this case, the second load sensing control unit 12b cannot increase the tilt angle of the second hydraulic pump 1b beyond the tilt angle defined by the characteristic lines TP2a and TP2b.
  • the characteristic lines TP2a and TP2b are set to approximate a constant absorption torque curve (hyperbola) TP2 by two springs S3 and S4.
  • the second torque control unit 13b performs a constant absorption torque control (or a constant horsepower control) so that the absorption torque of the second hydraulic pump 1b does not exceed the maximum torque T2max. I do.
  • the maximum torque T2max is smaller than the maximum torque T1max set in the first torque control unit 13a and is set to about 1 ⁇ 2 of the rated output torque TER of the engine 2.
  • the torque feedback circuit 30 corrects and outputs the discharge pressures of the third and fourth discharge ports P3 and P4 of the second hydraulic pump 1b so as to simulate the absorption torque of the second hydraulic pump 1b.
  • the first and second reduced torque control pistons 31a and 31b decrease the maximum torque T1max set in the first torque control unit 13a as the output pressure of the torque feedback circuit 30 increases.
  • two arrows R1 and R2 indicate the effect that the first and second torque reduction control pistons 31a and 31b reduce the maximum torque T1max.
  • the discharge pressure of the third and fourth discharge ports P3, P4 of the second hydraulic pump 1b increases, the absorption torque of the second hydraulic pump 1b at that time is T2 smaller than the maximum torque T2max, and the torque feedback circuit 30
  • the torque feedback pistons 32a and 32b decrease the maximum torque T1max to T1max ⁇ T2s as indicated by an arrow R1 in FIG. 4A.
  • the torque feedback pistons 32a and 32b are indicated by an arrow R2 in FIG. 4A. As shown, the maximum torque T1max is reduced to T1max ⁇ T2maxs.
  • the maximum torque T1max set in the first torque control unit 13a is slightly smaller than the rated output torque TER of the engine 2 as described above, and the discharge oil of the second hydraulic pump 1b is not supplied to the actuators 3d to 3h.
  • the first torque control unit 13a has the maximum absorption torque of the first hydraulic pump 1a.
  • absorption torque constant control or constant horsepower control
  • the absorption torque of the first hydraulic pump 1a is controlled so as not to exceed the rated output torque TER of the engine 2.
  • the engine 2 can be prevented from being stopped (engine stall) while the rated output torque TER of the engine 2 is effectively used to the maximum.
  • the torque is as described above.
  • the feedback pistons 32a and 32b reduce the maximum torque T1max to T1max ⁇ T2s or T1max ⁇ T2maxs as indicated by an arrow X in FIG. 4A.
  • the first hydraulic pump 1a and the second hydraulic pump can be used in the combined operation of simultaneously driving any one of the actuators 3a to 3e related to the first hydraulic pump 1a and any one of the actuators 3d to 3h related to the second hydraulic pump 1b.
  • Total torque control is performed so that the total absorption torque of 1b does not exceed the rated output torque TER of the engine 2.
  • the engine 2 is stopped while the rated output torque TER of the engine 2 is used to the maximum extent possible. (Engine stall) can be prevented.
  • FIG. 1B is a diagram showing details of the torque feedback circuit 30.
  • the torque feedback circuit 30 corrects and outputs the discharge pressure of the third discharge port P3 of the second hydraulic pump 1b so as to simulate the absorption torque of the second hydraulic pump 1b; and And a second torque feedback circuit unit 30b that corrects and outputs the discharge pressure of the fourth discharge port P4 of the second hydraulic pump 1b so as to simulate the absorption torque of the second hydraulic pump 1b.
  • the first torque feedback circuit unit 30a has a first torque pressure reducing valve 32a to which the discharge pressure of the third discharge port P3 is guided as a primary pressure, and a target control pressure for setting a set pressure of the first torque pressure reducing valve 32a.
  • a first voltage dividing circuit 33a for generating the first pressure reducing valve 32a when the discharge pressure of the third discharge port P3 is lower than the set pressure, the discharge pressure of the third discharge port P3 is directly changed to the secondary pressure.
  • the discharge pressure of the third discharge port P3 is higher than the set pressure, the discharge pressure of the third discharge port P3 is reduced to the set pressure (target control pressure) and output, and the output pressure (two (Next pressure) is guided to the first reduced torque control piston 31a as the torque control pressure.
  • the first voltage dividing circuit 33a includes a first partial pressure restrictor 34a through which the discharge pressure of the third discharge port P3 is guided, a first partial pressure valve 35a located on the downstream side of the first partial pressure restrictor 34a, A first relief valve (pressure limiting valve) connected to the first oil passage 36a between the pressure restricting portion 34a and the first pressure dividing valve 35a so as to prevent the pressure in the first oil passage 36a from exceeding the set pressure (relief pressure). 37a.
  • the first partial pressure restrictor 34a is a fixed restrictor and has a certain opening area.
  • the first partial pressure valve 35a is a variable throttle valve to which an LS driving pressure Px2 acting on the load sensing control piston 17b of the second load sensing control unit 12b is guided and whose opening area is changed according to the LS driving pressure Px2.
  • the LS driving pressure Px2 is a tank pressure
  • the opening area of the first voltage dividing valve 35a is zero (fully closed)
  • the opening area of the first voltage dividing valve 35a increases.
  • the opening area of the first partial pressure valve 35a becomes maximum (fully open).
  • the target control pressure generated in the first oil passage 36a between the first partial pressure restrictor 34a and the first partial pressure valve 35a in accordance with the change in the opening area of the first partial pressure valve 35a is the first relief valve 37a.
  • the pressure continuously changes from the set pressure to the tank pressure (zero), and the torque control pressure generated by the first torque pressure reducing valve 32a also changes continuously according to the change in the target control pressure.
  • the set pressure of the first relief valve 37a is set equal to Pb in accordance with the torque control start pressure Pb (FIG. 4B) of the second torque control unit 13b.
  • the second torque feedback circuit unit 30b is configured similarly to the first torque feedback circuit unit 30a. That is, the second torque feedback circuit unit 30b has a second torque pressure reducing valve 32b to which the discharge pressure of the fourth discharge port P4 is guided as a primary pressure, and a target control for setting the set pressure of the second torque pressure reducing valve 32b.
  • a second voltage dividing circuit 33b for generating pressure, and the second torque pressure reducing valve 32b maintains the discharge pressure of the fourth discharge port P4 as it is when the discharge pressure of the fourth discharge port P4 is lower than the set pressure.
  • the discharge pressure of the fourth discharge port P4 is reduced to the set pressure (target control pressure) and output. (Secondary pressure) is guided to the second reduced torque control piston 31b as the torque control pressure.
  • the second voltage dividing circuit 33b includes a second partial pressure restrictor 34b through which the discharge pressure of the fourth discharge port P4 is guided, a second partial pressure valve 35b positioned downstream of the second partial pressure restrictor 34b, A second relief valve (pressure limiting valve) is connected to the second oil passage 36b between the pressure restricting portion 34b and the second pressure dividing valve 35b, and prevents the pressure in the second oil passage 36b from exceeding the set pressure (relief pressure). 37b.
  • the second partial pressure restrictor 34b is a fixed restrictor and has a certain opening area.
  • the second partial pressure valve 35b is a variable throttle valve to which an LS driving pressure Px2 acting on the load sensing control piston 17b of the second load sensing control unit 12b is guided and whose opening area is changed according to the LS driving pressure Px2.
  • the LS driving pressure Px2 is a tank pressure
  • the opening area of the second voltage dividing valve 35b is zero (fully closed)
  • the opening area of the second voltage dividing valve 35b increases, and LS
  • the drive pressure Px2 rises above a predetermined pressure, the opening area of the second partial pressure valve 35b becomes maximum (fully open).
  • the target control pressure generated in the second oil passage 36b between the second partial pressure restrictor 34b and the second partial pressure valve 35b according to the change in the opening area of the second partial pressure valve 35b is the second relief valve 37b.
  • the pressure continuously changes from the set pressure to the tank pressure (zero), and the torque control pressure generated by the second torque pressure reducing valve 32b also changes continuously according to the change in the target control pressure.
  • the set pressure of the second relief valve 37b is set equal to Pb in accordance with the torque control start pressure Pb (FIG. 4B) of the second torque control unit 13b.
  • FIG. 5A is a diagram showing the relationship between the LS drive pressure Px2 and the opening areas of the first and second voltage dividing valves 35a and 35b
  • FIG. 5B is the opening area of the first and second voltage dividing valves 35a and 35b and the target.
  • FIG. 5C is a diagram showing the relationship between the discharge pressure of the third and fourth discharge ports and the target control pressure when the LS drive pressure Px2 changes
  • FIG. 5D is a diagram showing the relationship with the control pressure.
  • FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the discharge pressure of the third and fourth discharge ports and the torque control pressure when the LS drive pressure Px2 changes.
  • AP3 and AP4 are opening areas of the first and second pressure dividing valves 35a and 35b
  • P3tref and P4tref are target control pressures generated in the first and second oil passages 36a and 36b
  • P3p and P4p Is the discharge pressure of the third and fourth discharge ports
  • P3t and P4t are torque control pressures generated by the first and second torque pressure reducing valves 32a and 32b.
  • the opening areas AP3 and AP4 of the first and second pressure dividing valves 35a and 35b are as follows.
  • the opening areas AP3 and AP4 of the first and second pressure dividing valves 35a and 35b increase and the LS drive pressure Px2 increases to a predetermined pressure Px2a or more.
  • the opening areas AP3 and AP4 of the first and second voltage dividing valves 35a and 35b are maximum APmax (fully open).
  • the pressures of the first and second oil passages 36a and 36b are the third and second pressures. Equal to the discharge pressures P3p and P4p of the 4 discharge ports. However, the pressure in the first and second oil passages 36a and 36b cannot be higher than the set pressure of the first and second relief valves 37a and 37b.
  • the target control pressures P3tref and P4tref decrease, and the first and second pressure dividing valves 35a and 35b.
  • the target control pressures P3tref and P4tref become the tank pressure (zero).
  • the target control pressures P3tref and P4tref Becomes equal to the discharge pressure of the third and fourth discharge ports.
  • the target control pressures P3tref and P4tref also increase at the same value as the discharge pressures at the third and fourth discharge ports.
  • the slope of the straight line representing the rate of increase of the target control pressures P3tref and P4tref at this time is 1.
  • the target control pressures P3tref and P4tref are constant at the set pressures of the first and second relief valves 37a and 37b. It becomes.
  • the first and second pressure dividing valves 35a and 35b open areas AP3 and AP4 increase accordingly, and the first and second discharge ports increase in discharge pressure.
  • the target control pressures P3tref and P4tref increase at a smaller rate (small linear slope) than when the second partial pressure valves 35a and 35b open areas AP3 and AP4 are zero (fully closed).
  • the rate of increase (inclination of the straight line) of the target control pressures P3tref and P4tref decreases, and the target control pressures P3tref and P4tref obtained with the same discharge pressures at the third and fourth discharge ports decrease.
  • the first and second partial pressure valves 35a, 35b open areas AP3, AP4 become maximum APmax (fully open), and the target control pressures P3tref, P4tref become tank pressure (zero).
  • the torque control pressures P3t and P4t are the same as the target control pressures P3tref and P4tref.
  • the torque control pressures P3t and P4t are the same as the discharge pressures of the third and fourth discharge ports, and the torque control pressures P3t and P4t are increased as the LS drive pressure increases. And the torque control pressures P3t and P4t obtained with the same discharge pressures at the third and fourth discharge ports are reduced.
  • the torque control pressures P3t and P4t generated by the torque feedback circuit units 30a and 30b as described above have characteristics that simulate the absorption torque of the second hydraulic pump 1b.
  • the absorption torques ⁇ 3 and ⁇ 4 are It is calculated by the following formula.
  • ⁇ 3 (P3p ⁇ q2) / 2 ⁇ (1)
  • ⁇ 4 (P4p ⁇ q2) / 2 ⁇ (2)
  • P3p and P4p are the discharge pressures of the third and fourth discharge ports P3 and P4, and q2 is the tilt angle of the second hydraulic pump 1b.
  • the tilt angle of the second hydraulic pump 1b is controlled by the second load sensing control unit 12b.
  • the swash plate of the second hydraulic pump 1b receives the LS drive pressure Px2 and the springs S3 and S4, and the tilt angle q2 is expressed by the following equation.
  • K q2max-K x Px2 (3)
  • K is a constant determined from the relationship between the spring constants of the springs S3 and S4 and the tilt angle q2 (capacity) of the second hydraulic pump 1b, and is a value corresponding to the slope K shown in FIG.
  • the torque control pressures P3t and P4t have characteristics that simulate the absorption torque of the second hydraulic pump 1b
  • the torque control pressures P3t and P4t are generated in the first and second reduced torque control pistons 31a and 31b by applying the torque control pressures P3t and P4t. It is necessary that the urging force to be a value proportional to the absorption torques ⁇ 3 and ⁇ 4 of the third and fourth discharge ports P3 and P4. For this purpose, the following relationship must be established.
  • A is the pressure receiving area of the first and second torque reduction pistons 31a and 31b, and C is a proportionality constant.
  • FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the discharge pressures P3p, P4p, the torque control pressures P3t, P4t, and the LS drive pressure Px2 of the third and fourth discharge ports expressed by the expressions (6) and (7). .
  • the torque control pressures P3t and P4t are the discharge pressures P3p and P3p of the third and fourth discharge ports, respectively. Same as P4p.
  • the value of (1- (K ⁇ Px2 / D)) which is the slope of a straight line representing the rate of increase of the torque control pressures P3t and P4t, decreases, and the third and fourth values are the same.
  • the torque control pressures P3t and P4t obtained by the discharge pressures P3p and P4p at the discharge port are lowered.
  • the absorption torque constant control (or constant horsepower control) of the second torque control unit 13b starts, and the second hydraulic pump
  • the absorption torque of 1b is constant. Therefore, the torque control pressures P3t and P4t may be made constant at the torque control start pressure Pb.
  • the rate of increase of the torque control pressures P3t and P4t when the discharge pressures P3p and P4p of the third and fourth discharge ports shown in FIG. Is equal to the increase rate (straight line slope) of the torque control pressures P3t and P4t when the discharge pressures P3p and P4p of the third and fourth discharge ports shown in FIG.
  • the torque control pressure P3t, P4t reaches the torque control start pressure Pb that is the set pressure of the first and second relief valves 37a, 37b, the set pressure (Pb) is constant. It becomes.
  • the torque control pressures P3t and P4t generated by the torque feedback circuit units 30a and 30b have characteristics simulating the absorption torque of the second hydraulic pump 1b, and the torque feedback circuit units 30a and 30b have the second hydraulic pressure.
  • the pump 1b is controlled by the second torque control unit 13b and operates at the maximum torque T2max (second maximum torque)
  • the second hydraulic pump 1b is not limited by the control of the second torque control unit 13b.
  • the absorption of the main pump 202 It has a function of correcting and outputting the discharge pressure of the main pump 202 so as to simulate torque.
  • Fig. 7 shows the external appearance of the hydraulic excavator.
  • the hydraulic excavator includes an upper swing body 300, a lower traveling body 301, and a front work machine 302, and the upper swing body 300 is mounted on the lower travel body 301 so as to be rotatable.
  • the upper swing body 300 is connected to the tip portion of the upper swing body 300 via a swing post 303 so as to be rotatable in the vertical and horizontal directions.
  • the lower traveling body 301 includes left and right crawler belts 310 and 311, and a soil removal blade 305 that can move up and down in front of the track frame 304.
  • the upper swing body 300 includes a cabin (operator's cab) 300a.
  • a front work machine and operating lever devices 309a and 309b for turning (only one is shown) and operating lever / pedal devices 309c and 309d for traveling (one side) Operation means such as only shown) are provided.
  • the front work machine 302 is configured by pin-coupling a boom 306, an arm 307, and a bucket 308.
  • the upper swing body 300 is driven to rotate by the swing motor 3c with respect to the lower traveling body 301, and the front work machine 302 rotates in the horizontal direction by rotating the swing post 303 by the swing cylinder 3f (see FIG. 1A).
  • the left and right crawler belts 310 and 311 of the lower traveling body 301 are rotationally driven by the left and right traveling motors 3d and 3e, and the blade 305 is vertically driven by the blade cylinder 3g.
  • the boom 306, the arm 307, and the bucket 308 rotate in the vertical direction by expanding and contracting the boom cylinder 3h, the arm cylinder 3a, and the bucket cylinder 3b, respectively.
  • the flow control valve 6b or the flow control valve 6d is switched by operating the respective operation lever, and the discharge port P1 or P2 on one side is switched. Discharged oil is supplied to the bucket cylinder 3b or the swing motor 3c. Also at this time, the discharge flow rates of the first and second discharge ports P1, P2 are controlled by the load sensing control of the first load sensing control unit 12a and the constant absorption torque control of the first torque control unit 13a. The discharge oil from the discharge port P2 or P1 on the side where pressure oil is not supplied to the bucket cylinder 3b or the swing motor 3c is returned to the tank via the unload valve 10b or 10a.
  • the flow control valve 6i or the flow control valve 6k is switched by operating each operation lever, and the discharge port P3 or P4 on one side is switched. Is supplied to the swing cylinder 3f or the blade cylinder 3g. Also at this time, the discharge flow rates of the third and fourth discharge ports P3 and P4 are controlled by the load sensing control of the second load sensing control unit 12b and the constant absorption torque control of the second torque control unit 13b. The discharge oil from the discharge port P4 or P3 on the side where pressure oil is not supplied to the swing cylinder 3f or the blade cylinder 3g is returned to the tank via the unload valve 10d or 10c.
  • the constant absorption torque control of the first torque controller 13a the total torque control shown in FIG. 4A is performed.
  • the discharge flow rate of the first and second discharge ports P1, P2 and the discharge flow rate of the third and fourth discharge ports P3, P4 are controlled.
  • the total torque control shown in FIG. 4A is performed.
  • the oil discharged from the first discharge port P1 on the side where the flow control valves 6a to 6c are closed is returned to the tank via the unload valve 10a.
  • the excess flow rate of the discharge oil at the discharge port on the side where the required flow rate is low or the discharge oil at the discharge port on the side where the flow rate control valve is closed is returned to the tank via the unload valve.
  • the load pressure (maximum load pressure) of the actuator on the first discharge port P1 side detected by the first shuttle valve group 208a is guided to the pressure compensation valves 7a to 7c and the first unload valve 210a, and the second shuttle.
  • the load pressure (maximum load pressure) of the actuator on the second discharge port P2 side detected by the valve group 208b is guided to the pressure compensation valves 7d to 7f and the second unload valve 210b, and the first discharge port P1 side and the second discharge pressure are detected.
  • the pressure compensation valve and the unload valve are controlled separately on the discharge port P2 side.
  • the pressure rise at the discharge port is restricted based on the low load pressure by the unload valve on the discharge port side.
  • the pressure loss of the unloading valve when returning to the state is reduced, and operation with less energy loss becomes possible.
  • the first and second discharge ports P1, P and the third and fourth Even if there is a difference in the discharge flow rates at the discharge ports P3 and P4, the supply flow rate of the travel motor 3d on the left side and the supply flow rate of the travel motor 3e on the right side are the same, and the vehicle body does not meander and can travel straight. it can.
  • the traveling The supply flow rate to the left travel motor 3d and the supply flow rate to the right travel motor 3e are as follows.
  • the flow rate control valves 6f and 6j and the flow rate control valves 6c and 6g and the flow rate control valves 6a and 6e are switched.
  • the first communication control valve 215a is switched to the lower communication position in the figure.
  • the oil discharged from the first and second discharge ports P1 and P2 is supplied from the first hydraulic pump 1a side to the travel motor 3d on the left side, and discharged from the second hydraulic pump 1b side to the fourth discharge port P4.
  • Oil is supplied, and the oil discharged from the first and second discharge ports P1 and P2 is supplied from the first hydraulic pump 1a side to the travel motor 3e on the right side of the travel, and is supplied from the second hydraulic pump 1b side to the third discharge port. P3 discharge oil is supplied. The remaining pressure oil supplied to the traveling motors 3d and 3e of the first and second discharge ports P1 and P2 is supplied to the arm cylinder 3a.
  • the actuators 3a to 3 detected by the first and second shuttle valve groups 208a and 208b since the first communication control valve 215a switches to the lower communication position in the figure, the actuators 3a to 3 detected by the first and second shuttle valve groups 208a and 208b.
  • the maximum load pressure of 3e is the load sensing control valves 216a and 216b, the pressure compensation valves 7a to 7c and 7d to 7f, and the first unload valves 210a and 210b. Then, load sensing control and pressure compensation valve and unload valve control are performed.
  • the maximum load pressure is separately applied to the third discharge port P3 side and the fourth discharge port P4 side.
  • the left traveling motor 3d is supplied with the discharge oil from the first and second discharge ports P1 and P2 from the first hydraulic pump 1a side, and supplied from the second hydraulic pump 1b side to the fourth discharge port P4.
  • the oil discharged from the first and second discharge ports P1, P2 is supplied to the right traveling motor 3e from the first hydraulic pump 1a side, and discharged from the second hydraulic pump 1b side to the third discharge port P3. Oil is supplied. Accordingly, even in the traveling combined operation, the supply flow rate of the travel left travel motor 3d and the supply flow rate of the travel right travel motor 3e become the same, and the vehicle body can travel straight without being meandering.
  • the discharge flow rate of the first discharge port P1 is Q1
  • the discharge flow rate of the second discharge port P2 is Q2
  • the discharge flow rate of the third discharge port P3 is Q3
  • the discharge flow rate of the fourth discharge port P4 is Q4
  • the flow rate of pressure oil supplied to the travel motor 3d is Qd
  • the flow rate of pressure oil supplied to the travel motor 3e on the right side is Qe
  • the flow rate of pressure oil supplied to the boom cylinder 3a which is an actuator other than the travel motor.
  • the flow rate Qa of the pressure oil supplied to the boom cylinder 3a is subtracted from the combined flow rate Q1 + Q2 of the discharge oil from the first and second discharge ports P1, P2 from the first hydraulic pump 1a side to the left and right traveling motors 3d, 3e. Further, half of Q1 + Q2-Qa is supplied. The reason why it becomes 1/2 of Q1 + Q2-Qa is that the stroke amount (opening area) of the flow control valve 6f and the stroke amount (opening area-required flow rate) of the flow control valve 6c are the same.
  • the operation example of the traveling combined operation is a case where the traveling motors 3d and 3e and the arm cylinder 3a are driven simultaneously.
  • an actuator bucket cylinder 3b, swing motor 3c driven by pressure oil discharged only from the first discharge port P1 or the second discharge port P2 of the first hydraulic pump 1a, or
  • actuators tilt cylinder 3f, blade cylinder 3g driven by pressure oil discharged only from the third discharge port P3 or the fourth discharge port P4 of the second hydraulic pump 1b.
  • the vehicle body does not meander and can travel straight.
  • the first to fourth shuttle valve groups 208a to 208d, the first and second communication control valves 15a and 15b, the load sensing control valves 216a to 216d, and the low pressure selection valves 221a and 221b are provided.
  • the first and second communication control valves 15a and 15b are configured to communicate and block both the discharge port and the output oil path of the maximum load pressure
  • the first and second communication control valves 15a and 15b communicate the discharge port and The circuit configuration other than that may be the same as that of the first embodiment. Even in this case, the first and second communication control valves 15a and 15b are switched to the communication position at the time of the traveling combined operation, so that the effect of ensuring the straight traveling performance can be obtained.
  • FIG. 8 shows, as a comparative example, a hydraulic system in the case where the full-torque control technique described in Patent Document 2 is incorporated in the two-pump load sensing system including the first and second hydraulic pumps 1a and 1b shown in FIG. FIG. In the figure, members equivalent to those shown in FIG.
  • the pressure reducing valves 41a and 41b reduce and output the discharge pressures of the third and fourth discharge ports of the second hydraulic pump 1b so that the secondary pressure (torque control pressure) does not exceed the set pressure.
  • the set pressure of the pressure reducing valves 41a and 41b is a value corresponding to the maximum torque T2max set by the springs S3 and S4 of the torque control unit of the second hydraulic pump 1b (starting pressure Pb of constant absorption torque control shown in FIG. 4B). It is set as follows.
  • FIG. 9 is a diagram showing the total torque control of the comparative example shown in FIG.
  • the second hydraulic pump 1b when the discharge pressures of the third and fourth discharge ports of the second hydraulic pump are equal to or higher than the start pressure of the constant absorption torque control, the second hydraulic pump 1b is under the constant absorption torque control.
  • the pressure reducing valves 41a and 41b reduce the discharge pressures of the third and fourth discharge ports of the second hydraulic pump to a pressure corresponding to the maximum torque T2max to reduce the torque control piston 31a of the first hydraulic pump 1a.
  • the total torque control is performed on the first hydraulic pump 1a side by reducing the maximum torque from T1max by T2max.
  • the second hydraulic pump 1b is not under the constant absorption torque control, and the second In some cases, the hydraulic pump 1b is controlled to a tilt angle smaller than the tilt limited by the constant absorption torque control by the load sensing control. In this case, the absorption torque of the second hydraulic pump 1b assumed at the pressure corresponding to the maximum torque T2max is larger than the actual absorption torque of the second hydraulic pump 1b.
  • FIG. 10 is a diagram showing total torque control according to the present embodiment.
  • the torque feedback circuit 30 includes the second hydraulic pump when the second hydraulic pump 1b operates under the maximum torque T2max (second maximum torque) under the control of the second torque control unit 13b.
  • T2max second maximum torque
  • the second load sensing control unit 12b controls the capacity of the second hydraulic pump 1b (starting pressure Pb of the constant absorption torque control of the second hydraulic pump 1b)
  • the discharge pressures of the third and fourth discharge ports P3 and P4 of the second hydraulic pump 1b are corrected and output so as to simulate the absorption torque of the second hydraulic pump 1b.
  • the first and second reduced torque control pistons 31a and 31b are set to the first torque control unit 13a as the output pressure of the torque feedback circuit 30 increases. Reduce the torque T1max.
  • the discharge pressure of the third and fourth discharge ports P3 and P4 of the second hydraulic pump 1b increases, and the absorption torque of the second hydraulic pump 1b at that time is T2 which is smaller than the maximum torque T2max.
  • the absorption torque simulated by the torque feedback circuit 30 is T2s ( ⁇ T2)
  • the torque feedback pistons 32a and 32b reduce the maximum torque T1max to T1max-T2s as shown by the arrows in FIG. Total torque control is performed with this maximum torque T1max-T2s.
  • the maximum torque does not decrease more than necessary, and the engine 2 can be prevented from being stopped (engine stall) while the rated output torque TER of the engine 2 is effectively used to the maximum.
  • the absorption torque of the second hydraulic pump 1b can be accurately detected with a pure hydraulic configuration (torque feedback circuit 30), and the absorption torque is detected with the first hydraulic pump.
  • torque feedback circuit 30 torque feedback circuit 30
  • the total torque control can be performed with high accuracy, and the rated output torque TER of the prime mover 2 can be used effectively.
  • the first pump control device 5a can be reduced in size, and the mountability of the hydraulic pump including the pump control device is improved. As a result, it is possible to provide an energy efficient, low fuel consumption and practical construction machine.
  • the first and second partial pressure restrictors (fixed restrictors) 34a and 34b and the first and second partial pressure valves (variable restrictors) 35a and 35b are connected to each other.
  • the target control pressure formed in the second oil passages 36a and 36b and the torque control pressure output by the first and second pressure reducing valves 32a and 32b are the same value, and the first and second oil passages 36a, It is also possible to use the pressure formed in 36b directly as the torque control pressure.
  • the first and second The partial pressure restrictors (fixed restrictors) 34a and 34b become resistors and it is difficult to supply a sufficient amount of pressure oil to the third torque control actuators 32a and 32b, and the responsiveness of the third torque control actuators 32a and 32b is low. It can get worse.
  • the first and second oil passages 36a between the first and second partial pressure restrictors (fixed restrictors) 34a and 34b and the first and second partial pressure valves (variable restrictors) 35a and 35b. , 36b is set as the target control pressure to the first and second pressure reducing valves 32a, 32b to set the set pressure of the first and second pressure reducing valves 32a, 32b, and the first pressure is determined from the discharge pressure of the second hydraulic pump 1b. Since the torque control pressure is generated by the second pressure reducing valves 32a and 32b, a flow rate when the third torque control actuators 32a and 32b are driven by the torque control pressure is secured, and the third torque control actuators 32a and 32b are secured. Responsiveness when driving can be improved.
  • the pressures of the first and second oil passages 36a and 36b between the first and second partial pressure restrictors (fixed restrictors) 34a and 34b and the first and twenty-second partial pressure valves (variable restrictors) 35a and 35b. are not directly used as torque control pressures, the first and second partial pressure restrictors (fixed restrictors) 34a and 34b and the first and twenty second partial pressure valves (variable restrictor) 35a for obtaining a necessary target control pressure.
  • 35b and the responsiveness of the third torque control actuators 32a, 32b can be independently set, and the torque feedback circuit 30 can be easily and accurately set to exhibit necessary performance. .
  • the discharge pressure of the second hydraulic pump 1b is higher than the set pressure of the first and second pressure reducing valves 32a and 32b, the discharge pressure fluctuation of the second hydraulic pump 1b is changed to the first and second pressure reducing valves 32a and 32b. And the third torque control actuators 32a and 32b are not affected, so that the stability of the system is ensured.
  • first and second hydraulic pumps are split flow type hydraulic pumps having the first and second discharge ports P1, P2 and the third and fourth discharge ports P3, P4
  • both or one of the first and second hydraulic pumps may be a single flow type hydraulic pump having a single discharge port.
  • the first and second hydraulic pumps are single flow type hydraulic pumps, it is only necessary to have one each of the torque feedback circuit 30 and one torque reduction control piston to which the torque control pressure is guided.
  • 4A and 4B represents the pressure of a single discharge port (discharge pressure of the hydraulic pump).
  • the first and second partial pressure restrictors (fixed restrictors) 34a and 34b and the first and second partial pressure valves (variable restrictors) 35a and 35b are connected to each other. Since the target control pressure formed in the first and second oil passages 36a and 36b and the torque control pressure output by the first and second pressure reducing valves 32a and 32b are the same value, the first and second oil passages The pressure formed in 36a and 36b may be directly guided to the reduced torque control actuators 31a and 31b as the torque control pressure.
  • the first and second partial pressure restrictors (fixed restrictors) 34a and 34b and the first and second partial pressure valves (variable restrictors) 35a and 35b are provided.
  • the first and second relief valves 37a and 37b are provided so that the pressure in the first and second oil passages 36a and 36b does not become the set pressure (torque start pressure Pb) or more
  • a pressure reducing valve is used instead of the relief valve. Also good.
  • the same function can be obtained by setting the set pressure of the pressure reducing valve to the torque start pressure Pb and using the output pressure of the pressure reducing valve as the target control pressures P35ref and P4tref.
  • the 1st pump control apparatus 5a shall have the 1st load sensing control part 12a and the 1st torque control part 18a
  • the 1st load sensing control part 12a in the 1st pump control apparatus 5a is not essential
  • Other control methods such as so-called positive control or negative control can be used as long as the capacity of the first hydraulic pump can be controlled according to the operation amount of the operation lever (the opening area of the flow control valve ⁇ the required flow rate). May be.
  • the load sensing system of the above embodiment is an example, and the load sensing system can be variously modified.
  • a differential pressure reducing valve that outputs the pump discharge pressure and the maximum load pressure as absolute pressure is provided, the output pressure is guided to the pressure compensation valve, the target compensation differential pressure is set, and the LS control valve is provided.
  • the target differential pressure for load sensing control is set, the pump discharge pressure and the maximum load pressure may be guided to the pressure control valve and the LS control valve through separate oil passages.

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Abstract

 他方の油圧ポンプの吸収トルクを純油圧的な構成で精度良く検出して一方の油圧ポンプ側にフィードバックすることで、全トルク制御を精度良く行い、原動機の定格出力トルクを有効利用しかつ搭載性を向上させる。この目的のため、第1油圧ポンプ1aの吐出圧とロードセンシング駆動圧力とが導かれ、第2油圧ポンプ1bの吸収トルクを模擬した特性となるよう第2油圧ポンプ1bの吐出圧を補正して出力するトルクフィードバック回路31と、このトルクフィードバック回路31の出力圧が導かれ、この出力圧が高くなるにしたがって第1油圧ポンプ1aの容量を減少させ最大トルクT1maxが減少するよう第1油圧ポンプ1aの容量を制御するトルクフィードバックピストン32a,32bとを設ける。トルクフィードバック回路31は分圧絞り部34a,34b、分圧弁35a,35b、リリーフ弁37a,37bを有する。

Description

建設機械の油圧駆動装置
 本発明は、油圧ショベル等の建設機械の油圧駆動装置に係わり、特に、少なくとも2つの可変容量型の油圧ポンプを備え、そのうちの一方の油圧ポンプが少なくともトルク制御を行うポンプ制御装置(レギュレータ)を有し、他方がロードセンシング制御とトルク制御を行うポンプ制御装置(レギュレータ)を有する建設機械の油圧駆動装置に関する。
 油圧ショベル等の建設機械の油圧駆動装置においては、油圧ポンプの吐出圧が複数のアクチュエータの最高負荷圧より目標差圧だけ高くなるよう油圧ポンプの容量(流量)を制御するレギュレータを備えたものが広く利用されており、この制御はロードセンシング制御と呼ばれている。特許文献1には、そのようなロードセンシング制御を行うレギュレータを備えた建設機械の油圧駆動装置において、2つの油圧ポンプを設け、2つの油圧ポンプのそれぞれでロードセンシング制御を行うようにした2ポンプロードセンシングシステムが記載されている。
 また、建設機械の油圧駆動装置のレギュレータでは、通常、油圧ポンプの吐出圧が高くなるにしたがって油圧ポンプの容量を減少させることで油圧ポンプの吸収トルクが原動機の定格出力トルクを超えないよう、トルク制御を行い、原動機がオーバトルクとなって停止すること(エンジンストール)を防止している。油圧駆動装置が2つの油圧ポンプを備える場合は、一方の油圧ポンプのレギュレータは自身の吐出圧だけでなく、他方の油圧ポンプの吸収トルクに係わるパラメータ取り込んでトルク制御を行い(全トルク制御)、原動機の停止防止と原動機の定格出力トルクの有効利用を図っている。
 例えば特許文献2では、一方の油圧ポンプの吐出圧を減圧弁を介して他方の油圧ポンプのレギュレータに導いて、全トルク制御を行っている。減圧弁のセット圧は一定であり、かつこのセット圧は他方の油圧ポンプのレギュレータのトルク制御の最大トルクを模擬した値に設定されている。これにより一方の油圧ポンプに係わるアクチュエータのみを駆動する作業では、一方の油圧ポンプが原動機の定格出力トルクのほぼ全てを有効に使用することができ、かつ他方の油圧ポンプに係わるアクチュエータを同時に駆動する複合操作の作業では、ポンプ全体の吸収トルクが原動機の定格出力トルクを超えず、原動機の停止を防止することができる。
 特許文献3では、2つの可変容量型の油圧ポンプに対して全トルク制御を行うために、他方の油圧ポンプの傾転角を減圧弁の出力圧として検出し、その出力圧を、一方の油圧ポンプのレギュレータに導いている。特許文献4では、他方の油圧ポンプの傾転角を揺動アームの腕長さに置き換えて検出することで、全トルク制御の制御精度を向上させている。
特開2011-196438号公報 特許第3865590号公報 特公平3-7030号公報 特開平7-189916号公報
 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特許文献2に記載の全トルク制御の技術を組み込むことで、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おいても全トルク制御を行うことができるようになる。しかし、特許文献2の全トルク制御においては、上述したように、減圧弁のセット圧は他方の油圧ポンプのトルク制御の最大トルクを模擬した一定の値に設定されている。このため、2つの油圧ポンプに係わるアクチュエータを同時に駆動する複合操作の作業で、他方の油圧ポンプがトルク制御の制限を受け、トルク制御の最大トルクで動作する運転状態にあるときは、原動機の定格出力トルクの有効利用を図ることができる。しかし、他方の油圧ポンプがトルク制御の制限を受けず、ロードセンシング制御によって容量制御を行う運転状態にあるときは、他方の油圧ポンプの吸収トルクがトルク制御の最大トルクよりも小さいにも係わらず、最大トルクを模擬した減圧弁の出力圧が一方の油圧ポンプのレギュレータに導かれ、一方の油圧ポンプの吸収トルクを必要以上に減少させるよう制御してしまう。このため全トルク制御を精度良く行うことができなかった。
 特許文献3では、他方の油圧ポンプの傾転角を減圧弁の出力圧として検出し、その出力圧を一方の油圧ポンプのレギュレータに導くことで、全トルク制御の精度を高めようとしている。しかし、一般的にポンプのトルクは吐出圧と容量の積、つまり(吐出圧×ポンプ容量)/2πで求められるのに対し、特許文献3では、一方の油圧ポンプの吐出圧を段付きピストンの2つのパイロット室の一方に導き、減圧弁の出力圧(他方の油圧ポンプの吐出量比例圧力)を段付きピストンの他方のパイロット室に導き、吐出圧と吐出量比例圧力との和を出力トルクのパラメータとして一方の油圧ポンプの容量を制御しているので、実際に使用されているトルクとの間に相当の誤差が生じてしまうという問題があった。
 特許文献4では、他方の油圧ポンプの傾転角を揺動アームの腕長さに置き換えて検出することで、全トルク制御の制御精度を向上させている。しかし、特許文献4のレギュレータは、揺動アームとレギュレータピストン内に設けられたピストンが力を伝えながら相対的に摺動するという、非常に複雑な構造となっており、十分な耐久性を有する構造を持たせようとすると、揺動アームとレギュレータピストンなどの部品を強固にせざえるを得ず、レギュレータの小型化が困難であるという問題があった。特に、小型の油圧ショベルでかつ後端半径が小さい、いわゆる後方小旋回型の場合、油圧ポンプを格納するスペースが小さく、搭載が困難な場合があった。
 本発明の目的は、一方の油圧ポンプが少なくともトルク制御を行うポンプ制御装置を有し、他方の油圧ポンプがロードセンシング制御とトルク制御を行う少なくとも2つの可変容量型の油圧ポンプを有する建設機械の油圧駆動装置において、他方の油圧ポンプの吸収トルクを純油圧的な構成で精度良く検出して一方の油圧ポンプ側にフィードバックすることで、全トルク制御を精度良く行い、原動機の定格出力トルクを有効利用することができかつ搭載性を向上させる油圧駆動装置を提供することである。
 (1)上記目的を達成するため、本発明は、原動機と、前記原動機により駆動される可変容量型の第1油圧ポンプと、前記原動機により駆動される可変容量型の第2油圧ポンプと、前記第1及び第2油圧ポンプにより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及び第2油圧ポンプから前記複数のアクチュエータに供給される圧油の流量を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油圧ポンプの吐出流量を制御する第1ポンプ制御装置と、前記第2油圧ポンプの吐出流量を制御する第2ポンプ制御装置とを備え、前記第1ポンプ制御装置は、前記第1油圧ポンプの吐出圧と容量の少なくとも一方が増大し、前記第1油圧ポンプの吸収トルクが増大するとき、前記第1油圧ポンプの吸収トルクが第1最大トルクを超えないように前記第1油圧ポンプの容量を制御する第1トルク制御部を有し、前記第2ポンプ制御装置は、前記第2油圧ポンプの吐出圧と容量の少なくとも一方が増大し、前記第2油圧ポンプの吸収トルクが増大するとき、前記第2油圧ポンプの吸収トルクが第2最大トルクを超えないように前記第2油圧ポンプの容量を制御する第2トルク制御部と、前記第2油圧ポンプの吸収トルクが前記第2最大トルクよりも小さいとき、前記第2油圧ポンプの吐出圧が前記第2油圧ポンプにより吐出された圧油により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油圧ポンプの容量を制御するロードセンシング制御部とを有する建設機械の油圧駆動装置において、前記第1トルク制御部は、前記第1油圧ポンプの吐出圧が導かれ、前記吐出圧の上昇時に前記第2油圧ポンプの容量を減少させ吸収トルクが減少するよう前記第1油圧ポンプの容量を制御する第1トルク制御アクチュエータと、前記第1最大トルクを設定する第1付勢手段とを有し、前記第2トルク制御部は、前記第2油圧ポンプの吐出圧が導かれ、前記吐出圧の上昇時に前記第2油圧ポンプの容量を減少させ吸収トルクが減少するよう前記第2油圧ポンプの容量を制御する第2トルク制御アクチュエータと、前記第2最大トルクを設定する第2付勢手段とを有し、前記ロードセンシング制御部は、前記第2油圧ポンプの吐出圧と前記最高負荷圧との差圧が前記目標差圧よりも小さくなるにしたがって低くなるようロードセンシング駆動圧力を変化させる制御弁と、前記ロードセンシング駆動圧力が低くなるにしたがって前記第2油圧ポンプの容量を増加し吐出流量が増加するよう前記第2油圧ポンプの容量を制御するロードセンシング制御アクチュエータとを有し、前記第1ポンプ制御装置は、更に、前記第2油圧ポンプの吐出圧と前記ロードセンシング駆動圧力とが導かれ、前記第2油圧ポンプが前記第2トルク制御部の制御の制限を受け、前記第2最大トルクで動作するときと、前記第2油圧ポンプが前記第2トルク制御部の制御の制限を受けず、前記ロードセンシング制御部が前記第2油圧ポンプの容量を制御するときのいずれの場合にも前記第2油圧ポンプの吸収トルクを模擬した特性となるよう、前記第2油圧ポンプの吐出圧と前記ロードセンシング駆動圧力に基づいて前記第2油圧ポンプの吐出圧を補正し、トルク制御圧力として出力するトルクフィードバック回路と、前記トルク制御圧力が導かれ、前記トルク制御圧力が高くなるにしたがって前記第1油圧ポンプの容量を減少させ前記第1最大トルクが減少するよう前記第1油圧ポンプの容量を制御する第3トルク制御アクチュエータとを有し、前記トルクフィードバック回路は、前記第2油圧ポンプの吐出圧が導かれる固定絞りと、この固定絞りの下流側に位置し、下流側がタンクに接続された可変絞り弁と、前記固定絞りと前記可変絞り弁との間の油路に接続され、前記油路の圧力を前記第2トルク制御部の制御を開始する圧力以上にならないように制御する圧力制限弁とを有し、前記可変絞り弁は、前記ロードセンシング駆動圧力が最低圧力にあるときは全閉し、前記ロードセンシング駆動圧力が高くなるにしたがって開口面積が大きくなるよう構成され、前記トルクフィードバック回路は、前記固定絞りと前記可変絞り弁との間の油路の圧力に基づいて前記トルク制御圧力を生成し、このトルク制御圧力が前記第3トルク制御アクチュエータに導かれるものとする。
 このように構成した本発明においては、第2油圧ポンプが第2トルク制御部の制御の制限を受けず、ロードセンシング制御部が第2油圧ポンプの容量を制御するとき(第2油圧ポンプの吐出圧が第2トルク制御部の制御を開始する圧力より低いとき)、固定絞りと可変絞り弁との間の油路の圧力は第2油圧ポンプの吐出圧が増加するにしたがって増加しかつロードセンシング駆動圧力が高くなるにしたがって小さくなる。この圧力の変化は、第2油圧ポンプが第2トルク制御部の制御の制限を受けず、ロードセンシング制御が第2油圧ポンプの容量を制御するとき、第2油圧ポンプの吐出圧が増加するにしたがって増加しかつロードセンシング駆動圧力が高くなる(第2油圧ポンプの容量が小さくなる)にしたがって小さくなる第2油圧ポンプの吸収トルクの変化と近似する。また、トルク制御圧力は固定絞りと可変絞り弁との間の油路の圧力に基づいて生成されるものであり、トルク制御圧力の変化も第2油圧ポンプの吸収トルクの変化と近似する。これにより第2油圧ポンプの吸収トルクを純油圧的な構成で精度良く検出することができ、トルクフィードバック回路は第2油圧ポンプの吸収トルクを模擬した特性となるよう第2油圧ポンプの吐出圧を補正してトルク制御圧力として出力することができる。
 そして、そのトルク制御圧力を第3トルク制御アクチュエータに導き、第2油圧ポンプの吸収トルクを第1油圧ポンプ(一方の油圧ポンプ)側にフィードバックすることで、第2油圧ポンプが第2トルク制御部の制御の制限を受け、第2最大トルクで動作するときと、第2油圧ポンプが第2トルク制御部の制御の制限を受け、ロードセンシング制御部が第2油圧ポンプの容量を制御するときのいずれの場合にも、第2油圧ポンプの吸収トルク分、第1油圧ポンプの第1トルク制御部に設定される第1最大トルクを減少させることができ、全トルク制御を精度良く行い、原動機の定格出力トルクを有効利用することができる。また、第2油圧ポンプの吸収トルクを純油圧的に検出する構成であるため、第1ポンプ制御装置を小型化でき、搭載性が向上する。
 (2)上記(1)において、好ましくは、前記トルクフィードバック回路は、前記第2油圧ポンプの吐出圧が一次圧として導かれる減圧弁を更に備え、前記固定絞りと前記可変絞り弁との間の油路の圧力が前記減圧弁のセット圧を設定する目標制御圧力として前記減圧弁に導かれ、前記減圧弁は、前記第2油圧ポンプの吐出圧が前記セット圧よりも低いときは、前記第2油圧ポンプの吐出圧をそのまま二次圧力として出力し、前記第2油圧ポンプの吐出圧が前記セット圧よりも高いときは、前記第2油圧ポンプの吐出圧を前記セット圧に減圧して出力し、前記減圧弁の出力圧が前記トルク制御圧力として前記第3トルク制御アクチュエータに導かれる。
 このよう第2油圧ポンプの吐出圧から減圧弁によってトルク制御圧力を生成することで、トルク制御圧力で第3トルク制御アクチュエータを駆動するときの流量が確保され、第3トルク制御アクチュエータを駆動するときの応答性を良好にすることができる。
 また、固定絞りと可変絞り弁との間の油路の圧力は、直接トルク制御圧力として使用されないので、必要な目標制御圧力を得るための固定絞りと可変絞り弁の設定と第3トルク制御アクチュエータの応答性の設定を独立して行うことができ、必要な性能を発揮するためのトルクフィードバック回路の設定を容易かつ正確に行うことができる。
 更に、第2油圧ポンプの吐出圧が減圧弁のセット圧よりも高いときは、第2油圧ポンプの吐出圧変動が減圧弁でブロックされて第3トルク制御アクチュエータに影響しないので、システムの安定性が確保される。
 (3)上記(1)又は(2)において、好ましくは、前記圧力制限弁はリリーフ弁である。
 本発明によれば、第2油圧ポンプの吸収トルクを純油圧的な構成(トルクフィードバック回路)で精度良く検出することができるとともに、その吸収トルクを第1油圧ポンプ(一方の油圧ポンプ)側にフィードバックすることで、全トルク制御を精度良く行い、原動機の定格出力トルクを有効利用することができる。また、第2油圧ポンプの吸収トルクを純油圧的に検出する構成であるため、第1ポンプ制御装置を小型化でき、搭載性が向上する。これによりエネルギ効率の良い、低燃費で実用的な建設機械を提供することができる。
本発明の第1の実施の形態に係わる油圧ショベル(建設機械)の油圧駆動装置の全体を示す油圧回路図である。 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)の油圧駆動装置のトルクフィードバック回路の詳細を示す油圧回路図である。 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)の油圧駆動装置の全体を示すブロック図である。 ロードセンシング制御ピストンが動作するときのLS駆動圧力と第1及び第2油圧ポンプの斜板の傾転角との関係を示す図である。 第1トルク制御部のトルク制御線図である。 第2トルク制御部13bのトルク制御線図である。 LS駆動圧力と第1及び第2分圧弁の開口面積との関係を示す図である。 第1及び第2分圧弁の開口面積と目標制御圧力との関係を示す図である。 LS駆動圧力が変化するときの第3及び第4吐出ポートの吐出圧と目標制御圧力との関係を示す図である。 LS駆動圧力が変化するときの第3及び第4吐出ポートの吐出圧とトルク制御圧力との関係を示す図である。 (6)式及び(7)式で表される第3及び第4吐出ポートの吐出圧とトルク制御圧力とLS駆動圧力との関係を示す図である。 油圧ショベルの外観を示す図である。 比較例として、図1に示した第1及び第2油圧ポンプを備えた2ポンプロードセンシングシステムに特許文献2に記載の全トルク制御の技術を組み込んだ場合の油圧システムを示す図である。 図8に示した比較例の全トルク制御を示す図である。 本実施の形態の全トルク制御を示す図である。
 以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
 ~構成~
 図1A、図1B及び図2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り、図1Aは油圧駆動装置全体を示す油圧回路図、図2は油圧駆動装置全体を示すブロック図である。図1Bは、図1A及び図2に示すトルクフィードバック回路の詳細を示す油圧回路図である。
 図1A及び図2において、本実施の形態の油圧駆動装置は、第1及び第2の2つの吐出ポートP1,P2を有する可変容量型の第1油圧ポンプ1aと、第3及び第4の2つの吐出ポートP3,P4を有する可変容量型の第2油圧ポンプ1bと、第1及び第2油圧ポンプ1a,1bに接続され、第1及び第2油圧ポンプ1a,1bを駆動する原動機2と、第1及び第2油圧ポンプ1aの第1及び第2吐出ポートP1,P2の吐出油及び第2油圧ポンプ1bの第3及び第4吐出ポートP3,P4の吐出油により駆動される複数のアクチュエータ3a~3hと、第1及び第2油圧ポンプ1a,1bの第1~第4吐出ポートP1~P4と複数のアクチュエータ3a~3hとの間に配置され、第1及び第2油圧ポンプ1a,1bの第1~第4吐出ポートP1~P4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4とを備えている。
 第1油圧ポンプ1aの容量と第2油圧ポンプ1bの容量は同一である。第1油圧ポンプ1aの容量と第2油圧ポンプ1bの容量は異なっていてもよい。
 第1油圧ポンプ1aは、第1及び第2吐出ポートP1,P2に対して共通に設けられた第1ポンプ制御装置(レギュレータ)5aを有し、同様に第2油圧ポンプ1bは、第3及び第4吐出ポートP3,P4に対して共通に設けられた第2ポンプ制御装置(レギュレータ)5bを有している。
 また、第1油圧ポンプ1aは、単一の容量制御機構(斜板)を備えたスプリットフロータイプの油圧ポンプであり、第1ポンプ制御装置5aはその単一の容量制御機構を駆動して第1油圧ポンプ1aの容量(斜板の傾転角)を制御し、第1及び第2吐出ポートP1,P2の吐出流量を制御する。同様に、第2油圧ポンプ1bは、単一の容量制御機構(斜板)を備えたスプリットフロータイプの油圧ポンプであり、第2ポンプ制御装置5bはその単一の容量制御機構を駆動して第2油圧ポンプ1bの容量(斜板の傾転角)を制御し、第3及び第4吐出ポートP3,P4の吐出流量を制御する。
 第1及び第2油圧ポンプ1a,1bは、それぞれ、単一の吐出ポートを有する可変容量型の油圧ポンプを2台組み合わせたものであってもよく、その場合は、第1油圧ポンプ1aの2台の油圧ポンプの2つの容量制御機構(斜板)を第1ポンプ制御装置5aで駆動し、第2油圧ポンプ1bの2台の油圧ポンプの2つの容量制御機構(斜板)を第2ポンプ制御装置5bで駆動すればよい。
 原動機2は例えばディーゼルエンジンである。ディーゼルエンジンは、公知の如く、例えば電子ガバナを備え、燃料噴射量を制御することで回転数とトルクが制御される。エンジン回転数は、エンジンコントロールダイヤル等の操作手段により設定される。原動機2は電動モータであってもよい。
 コントロールバルブ4は、クローズドセンタ型の複数の流量制御弁6a~6mと、流量制御弁6a~6mの上流側に接続され、流量制御弁6a~6mのメータイン絞り部の前後差圧を制御する圧力補償弁7a~7mと、流量制御弁6a~6cの負荷圧ポートに接続され、アクチュエータ3a,3b,3eの最高負荷圧を検出する第1シャトル弁群8aと、流量制御弁6d~6fの負荷圧ポートに接続され、アクチュエータ3a,3c,3dの最高負荷圧を検出する第2シャトル弁群8bと、流量制御弁6g~6iの負荷圧ポートに接続され、アクチュエータ3e,3f,3hの最高負荷圧を検出する第3シャトル弁群8cと、流量制御弁6j~6mの負荷圧ポートに接続され、アクチュエータ3d,3g,3hと流量制御弁6mに予備アクチュエータが接続されたときにその予備アクチュエータの最高負荷圧を検出する第4シャトル弁群8dと、第1油圧ポンプ1aの吐出ポートP1,P2にそれぞれ接続され、吐出ポートP1,P2の吐出圧が第1及び第2シャトル弁群8a,8bによって検出された最高負荷圧にバネ9a,9bのセット圧(アンロード圧)を加算した圧力よりも高くなると開状態になって吐出ポートP1,P2の吐出油をタンクに戻し、吐出圧の上昇を制限する第1及び第2アンロード弁10a,10bと、第2油圧ポンプ1bの吐出ポートP3,P4にそれぞれ接続され、吐出ポートP3,P4の吐出圧が第3及び第4シャトル弁群8c,8dによって検出された最高負荷圧にバネ9c,9dのセット圧(アンロード圧)を加算した圧力よりも高くなると開状態になって吐出ポートP3,P4の吐出油をタンクに戻し、吐出圧の上昇を制限する第3及び第4アンロード弁10c,10dと、第1油圧ポンプ1aの第1及び第2吐出ポートP1,P2のそれぞれの吐出油路の間及び第1及び第2シャトル弁群8a,8bのそれぞれの出力油路の間に配置された第1連通制御弁15aと、第2油圧ポンプ1bの第3及び第4吐出ポートP3,P4のそれぞれの吐出油路の間及び第3及び第4シャトル弁群8c,8dのそれぞれの出力油路の間に配置された第2連通制御弁15bとを備えている。第1~第4アンロード弁10a~10dのバネ9a~9dのセット圧は、後述するロードセンシング制御の目標差圧と等しいか、これよりも少し高い圧力に設定されている。
 また、図示はしないが、コントロールバルブ4は、第1油圧ポンプ1aの吐出ポートP1,P2にそれぞれ接続され、安全弁として機能する第1及び第2メインリリーフ弁と、第2油圧ポンプ1bの吐出ポートP3,P4にそれぞれ接続され、安全弁として機能する第3及び第4メインリリーフ弁とを備えている。
 圧力補償弁6a~6fは、第1油圧ポンプ1aの吐出ポートP1,P2の吐出圧と第1及び第2シャトル弁群8a,8bによって検出された最高負荷圧との差圧を目標補償差圧として設定するように構成され、圧力補償弁7g~7mは、第2油圧ポンプ1bの吐出ポートP3,P4の吐出圧と第3及び第4シャトル弁群8c,8dによって検出された最高負荷圧との差圧を目標補償差圧として設定するように構成されている。具体的には、圧力補償弁7a~7cは第1吐出ポートP1の吐出圧が開方向作動側に導かれ、第1及び第2シャトル弁群8a,8bにより検出されたアクチュエータ3a~3eの最高負荷圧が閉方向作動側に導かれ、流量制御弁6a~6cのメータイン絞り部の前後差圧が両者の差圧に等しくなるように制御する。圧力補償弁7d~7fは第2吐出ポートP2の吐出圧が開方向作動側に導かれ、第1及び第2シャトル弁群8a,8bにより検出されたアクチュエータ3a~3eの最高負荷圧が閉方向作動側に導かれ、流量制御弁6d~6fのメータイン絞り部の前後差圧が両者の差圧に等しくなるように制御する。圧力補償弁7g~7iは第3吐出ポートP3の吐出圧が開方向作動側に導かれ、第3及び第4シャトル弁群8c,8dにより検出されたアクチュエータ3d~3hの最高負荷圧が閉方向作動側に導かれ、流量制御弁6g~6iのメータイン絞り部の前後差圧が両者の差圧に等しくなるように制御する。圧力補償弁7j~7mは第4吐出ポートP4の吐出圧が開方向作動側に導かれ、第3及び第4シャトル弁群8c,8dにより検出されたアクチュエータ3d~3hの最高負荷圧が閉方向作動側に導かれ、流量制御弁6j~6mのメータイン絞り部の前後差圧が両者の差圧に等しくなるように制御する。これにより第1油圧ポンプ1aと第2油圧ポンプ1bのそれぞれにおいて、複数のアクチュエータを同時に駆動する複合操作時に、アクチュエータの負荷圧の大小に係わらず、流量制御弁の開口面積比に応じた流量の配分が可能となるばかりでなく、第1~第4吐出ポートP1~P4の吐出流量が不足するサチュレーション状態にあっても、サチュレーションの度合いに応じて流量制御弁のメータイン絞り部の前後差圧を減少させ、良好な複合操作性を確保することができる。
 複数のアクチュエータ3a~3dは、例えばそれぞれ、油圧ショベルのアームシリンダ、バケットシリンダ、旋回モータ、左走行モータであり、複数のアクチュエータ3e~3hは、例えばそれぞれ、右走行モータ、スイングシリンダ、ブレードシリンダ、ブームシリンダである。
 ここで、アームシリンダ3aは、第1油圧ポンプ1aの第1及び第2吐出ポートP1,P2の両方の吐出油が合流して供給されるように、流量制御弁6a,6eと圧力補償弁7a,7eを介して第1及び第2吐出ポートP1,P2に接続され、ブームシリンダ3hは、第2油圧ポンプ1bの第3及び第4吐出ポートP3,P4の両方の吐出油が合流して供給されるように、流量制御弁6h,6lと圧力補償弁7h,7lを介して第3及び第4吐出ポートP3,P4に接続されている。
 走行左の走行モータ3dは、第1油圧ポンプ1aの第1及び第2吐出ポートP1,P2の片側の吐出ポートである第2吐出ポートP2と、第2油圧ポンプ1bの第3及び第4吐出ポートP3,P4の片側の吐出ポートである第4吐出ポートP4の吐出油が合流して供給されるように、流量制御弁6f,6jと圧力補償弁7f,7jを介して第2及び第4吐出ポートP2,P4に接続され、走行右の走行モータ3eは、第1油圧ポンプ1aの第1及び第2吐出ポートP1,P2の他の片側の吐出ポートである第1吐出ポートP1と、第2油圧ポンプ1bの第3及び第4吐出ポートP3,P4の他の片側の吐出ポートである第3吐出ポートP3の吐出油が合流して供給されるように、流量制御弁6c,6gと圧力補償弁7c,7gを介して第1及び第3吐出ポートP1,P3に接続されている。
 また、バケットシリンダ3bは、第1油圧ポンプ1aの第1吐出ポートP1の吐出油が供給されるように、流量制御弁6bと圧力補償弁7bを介して第1吐出ポートP1に接続され、旋回モータ3cは、第1油圧ポンプ1aの第2吐出ポートP2の吐出油が供給されるように、流量制御弁6dと圧力補償弁7dを介して第2吐出ポートP2に接続されている。
 スイングシリンダ3fは、第2油圧ポンプ1bの第3吐出ポートP3の吐出油が供給されるように、流量制御弁6iと圧力補償弁7i介して第3吐出ポートP3に接続され、ブレードシリンダ3gは、第2油圧ポンプ1bの第4吐出ポートP4の吐出油が供給されるように、流量制御弁6kと圧力補償弁7k介して第4吐出ポートP4に接続されている。
 流量制御弁6mと圧力補償弁7mは予備用(アクセサリ)であり、例えばバケット308を破砕機に交換した場合に、破砕機の開閉シリンダが流量制御弁6mと圧力補償弁7mを介して第4吐出ポートP4に接続される。
 第1連通制御弁15aは、走行モータ3d,3eと第1油圧ポンプ1aに係わる他のアクチュエータ(ブームシリンダ3a、バケットシリンダ3b、旋回モータ3c)の少なくとも1つとを同時に駆動する複合動作時以外(以下走行複合動作時以外という)は図示上側の遮断位置にあり、走行モータ3d,3eと当該他のアクチュエータの少なくとも1つとを同時に駆動する複合動作時(以下走行複合動作時という)に図示下側の連通位置に切り換わる。
 第2連通制御弁15bは、走行モータ3d,3eと第2油圧ポンプ1bに係わる他のアクチュエータ(スイングシリンダ3f、ブレードシリンダ3g、ブームシリンダ3h)の少なくとも1つとを同時に駆動する複合動作時以外(以下走行複合動作時以外という)は図示上側の遮断位置にあり、走行モータ3d,3eと当該他のアクチュエータの少なくとも1つとを同時に駆動する複合動作時(以下走行複合動作時という)に図示下側の連通位置に切り換わる。
 第1連通制御弁15aは、図示上側の遮断位置にあるとき、第1油圧ポンプ1aの第1及び第2吐出ポートP1,P2のそれぞれの吐出油路の連通を遮断し、図示下側の連通位置に切り換わると、第1油圧ポンプ1aの第1及び第2吐出ポートP1,P2のそれぞれの吐出油路を連通させる。
 第2連通制御弁15bも同様であり、図示上側の遮断位置にあるとき、第2油圧ポンプ1bの第3及び第4吐出ポートP3,P4のそれぞれの吐出油路の連通を遮断し、図示下側の連通位置に切り換わると、第2油圧ポンプ1bの第3及び第4吐出ポートP3,P4のそれぞれの吐出油路を連通させる。
 また、第1連通制御弁15aはシャトル弁を内蔵しており、図示上側の遮断位置にあるときは、第1シャトル弁群8aの出力油路と第2シャトル弁群8bの出力油路との連通を遮断し、かつ第1及び第2シャトル弁群8a,8bのそれぞれの出力油路をそれぞれの下流側に連通させ、図示下側の連通位置に切り換わると、第1及び第2シャトル弁群8a,8bのそれぞれの出力油路をシャトル弁を介して連通させ、高圧側の最高負荷圧をそれぞれの下流側に導出する。
 第2連通制御弁15bも同様にシャトル弁を内蔵しており、図示上側の遮断位置にあるときは、第3シャトル弁群8cの出力油路と第4シャトル弁群8dの出力油路との連通を遮断し、かつ第3及び第4シャトル弁群8c,8dのそれぞれの出力油路をそれぞれの下流側に連通させ、図示下側の連通位置に切り換わると、第3及び第4シャトル弁群8c,8dのそれぞれの出力油路をシャトル弁を介して連通させ、高圧側の最高負荷圧をそれぞれの下流側に導出する。
 第1連通制御弁15aが図示上側の遮断位置にあるとき、第1油圧ポンプ1aの第1吐出ポートP1側では、第1シャトル弁群8aにより検出されたアクチュエータ3a,3b,3eの最高負荷圧が第1アンロード弁10aと圧力補償弁7a~7cに導かれ、その最高負荷圧に基づいて第1アンロード弁10aは第1吐出ポートP1の吐出圧の上昇を制限し、圧力補償弁7a~7cは流量制御弁6a~6cのメータイン絞り部の前後差圧を制御する。第2油圧ポンプ1aの第2吐出ポートP2側では、第2シャトル弁群8bにより検出されたアクチュエータ3a,3c,3dの最高負荷圧が第2アンロード弁10bと圧力補償弁7d~7fに導かれ、その最高負荷圧に基づいて第2アンロード弁10bは第2吐出ポートP2の吐出圧の上昇を制限し、圧力補償弁7d~7fは流量制御弁6d~6fのメータイン絞り部の前後差圧を制御する。
 第1連通制御弁15aが図示下側の連通位置に切り換わると、第1油圧ポンプ1aの第1吐出ポートP1側では、第1及び第2シャトル弁群8a,8bにより検出されたアクチュエータ3a~3eの最高負荷圧が第1アンロード弁10aと圧力補償弁7a~7cに導かれ、その最高負荷圧に基づいて第1アンロード弁10aは第1吐出ポートP1の吐出圧の上昇を制限し、圧力補償弁7a~7cは流量制御弁6a~6cのメータイン絞り部の前後差圧を制御する。第2油圧ポンプ1aの第2吐出ポートP2側では、同様に第1及び第2シャトル弁群8a,8bにより検出されたアクチュエータ3a~3eの最高負荷圧が第2アンロード弁10bと圧力補償弁7d~7fに導かれ、その最高負荷圧に基づいて第2アンロード弁10bは第2吐出ポートP2の吐出圧の上昇を制限し、圧力補償弁7d~7fは流量制御弁6d~6fのメータイン絞り部の前後差圧を制御する。
 第2連通制御弁15bが図示上側の遮断位置にあるとき、第2油圧ポンプ1bの第3吐出ポートP3側では、第3シャトル弁群8cにより検出されたアクチュエータ3e,3f,3hの最高負荷圧が第3アンロード弁10cと圧力補償弁7g~7iに導かれ、その最高負荷圧に基づいて第3アンロード弁10cは第3吐出ポートP3の吐出圧の上昇を制限し、圧力補償弁7g~7iは流量制御弁6g~6iのメータイン絞り部の前後差圧を制御する。第2油圧ポンプ1bの第4吐出ポートP4側では、第4シャトル弁群8dにより検出されたアクチュエータ3d,3g,3hの最高負荷圧が第4アンロード弁10dと圧力補償弁7j~7mに導かれ、その最高負荷圧に基づいて第4アンロード弁10dは第4吐出ポートP4の吐出圧の上昇を制限し、圧力補償弁7j~7mは流量制御弁6j~6mのメータイン絞り部の前後差圧を制御する。
 第2連通制御弁15bが図示下側の連通位置に切り換わると、第2油圧ポンプ1bの第3吐出ポートP3側では、第3及び第4シャトル弁群8c,8dにより検出されたアクチュエータ3d~3hの最高負荷圧が第3アンロード弁10cと圧力補償弁7g~7iに導かれ、その最高負荷圧に基づいて第3アンロード弁10cは第3吐出ポートP3の吐出圧の上昇を制限し、圧力補償弁7g~7iは流量制御弁6g~6iのメータイン絞り部の前後差圧を制御する。第2油圧ポンプ1bの第4吐出ポートP4側では、同様に第3及び第4シャトル弁群8c,8dにより検出されたアクチュエータ3d~3hの最高負荷圧が第4アンロード弁10dと圧力補償弁7j~7mに導かれ、その最高負荷圧に基づいて第4アンロード弁10dは第4吐出ポートP4の吐出圧の上昇を制限し、圧力補償弁7j~7mは流量制御弁6j~6mのメータイン絞り部の前後差圧を制御する。
 第1ポンプ制御装置5aは、第1油圧ポンプ1aの第1及び第2吐出ポートP1,P2の吐出圧が、複数のアクチュエータ3a~3hのうち、第1及び第2吐出ポートP1,P2の吐出油により駆動されるアクチュエータ3a~3eの最高負荷圧より所定圧力だけ高くなるように第1油圧ポンプ1aの斜板の傾転角(容量)を制御する第1ロードセンシング制御部12aと、第1油圧ポンプ1aの吸収トルクが所定値を超えないように第1油圧ポンプ1aの斜板の傾転角(容量)を制限制御する第1トルク制御部13aとを有している。
 第2ポンプ制御装置5bは、第2油圧ポンプ1bの第3及び第4吐出ポートP3,P4の吐出圧が、複数のアクチュエータ3a~3hのうち、第3及び第4吐出ポートP3,P4の吐出油により駆動されるアクチュエータ3d~3hの最高負荷圧より所定圧力だけ高くなるように第2油圧ポンプ1bの斜板の傾転角(容量)を制御する第2ロードセンシング制御部12bと、第2油圧ポンプ1bの吸収トルクが所定値を超えないように第2油圧ポンプ1bの斜板の傾転角(容量)を制限制御する第2トルク制御部13bとを有している。
 第1ロードセンシング制御部12aは、ロードセンシング駆動圧力(以下LS駆動圧力という)を生成するロードセンシング制御弁16a,16bと、ロードセンシング制御弁16a,16bが生成したLS駆動圧力の低圧側を選択して出力する低圧選択弁21aと、低圧選択弁21aが選択して出力したLS駆動圧力が導かれ、このLS駆動圧力に応じて第1油圧ポンプ1aの斜板の傾転角を変化させるロードセンシング制御ピストン(ロードセンシング制御アクチュエータ)17aとを備えている。
 第2ロードセンシング制御部12bは、ロードセンシング駆動圧力(以下LS駆動圧力という)を生成するロードセンシング制御弁16c,16dと、ロードセンシング制御弁16c,16dが生成したLS駆動圧力の低圧側を選択して出力する低圧選択弁21bと、低圧選択弁21bが選択して出力したLS駆動圧力が導かれ、このLS駆動圧力に応じて第2油圧ポンプ1bの斜板の傾転角を変化させるロードセンシング制御ピストン(ロードセンシング制御アクチュエータ)17bとを備えている。
 第1ロードセンシング制御部12aにおいて、制御弁16aは、ロードセンシング制御の目標差圧を設定するバネ16a1と、このバネ16a1に対向して位置し、第1吐出ポートP1の吐出圧が導かれる受圧部16a2と、バネ16a1と同じ側に位置する受圧部16a3とを備えている。第1連通制御弁15aが図示上側の遮断位置にあるとき、制御弁16aの受圧部16a3には第1シャトル弁群8aにより検出されたアクチュエータ3a,3b,3eの最高負荷圧が導かれ、第1連通制御弁15aが図示下側の連通位置に切り換わると、制御弁16aの受圧部16a3には第1及び第2シャトル弁群8a,8bにより検出されたアクチュエータ3a~3eの最高負荷圧が導かれる。制御弁16aは、受圧部16a2に導かれる第1吐出ポートP1の吐出圧と、受圧部16a3に導かれるアクチュエータ3a,3b,3e又はアクチュエータ3a~3eの最高負荷圧と、バネ16a1の付勢力とのバランスによって変位し、LS駆動圧力を増減させる。
 すなわち、受圧部16a2に導かれる第1吐出ポートP1の吐出圧が、受圧部16a2に導かれる最高負荷圧にバネ16a1によって設定される目標差圧(所定圧力)を加算した圧力よりも高くなると、制御弁16aは図示左方に移動して二次ポートを油圧源(第1吐出ポートP1)に連通することでLS駆動圧力を上昇させ、受圧部16a2に導かれる第1吐出ポートP1の高圧側の吐出圧が、受圧部16a2に導かれる最高負荷圧にバネ16a1によって設定される目標差圧(所定圧力)を加算した圧力よりも低くなると、制御弁16aは図示右方に移動して二次ポートをタンクに連通することでLS駆動圧力を低下させる。制御弁16aが図示左方に移動したときに二次ポートが連通する油圧源はパイロットポンプの吐出油路に形成され、一定のパイロット圧を生成するパイロット油圧源であってもよい。
 制御弁16bは、ロードセンシング制御の目標差圧を設定するバネ16b1と、このバネ16b1に対向して位置し、第2吐出ポートP2の吐出圧が導かれる受圧部16b2と、バネ16b1と同じ側に位置する受圧部16b3とを備えている。第1連通制御弁15aが図示上側の遮断位置にあるとき、制御弁16bの受圧部16b3には第2シャトル弁群8bにより検出されたアクチュエータ3a,3c,3dの最高負荷圧が導かれ、第1連通制御弁15aが図示下側の連通位置に切り換わると、制御弁16bの受圧部16a3には第1及び第2シャトル弁群8a,8bにより検出されたアクチュエータ3a~3eの最高負荷圧が導かれる。制御弁16bは、受圧部16b2に導かれる第2吐出ポートP2の吐出圧と、受圧部16b3に導かれるアクチュエータ3a,3c,3d又はアクチュエータ3a~3eの最高負荷圧と、バネ16b1の付勢力とのバランスによって変位し、制御弁16aと同様にLS駆動圧力を増減させる。
 低圧選択弁21aはロードセンシング制御弁16a,16bが生成するLS駆動圧力の低圧側を選択してロードセンシング制御ピストン17aに出力する。ロードセンシング制御ピストン17aはそのLS駆動圧力に基づいて第1油圧ポンプ1aの斜板の傾転角を変化させ、第1及び第2吐出ポートP1,P2の吐出流量を増減させる。
 第2ロードセンシング制御部12bにおいて、制御弁16cは、ロードセンシング制御の目標差圧を設定するバネ16c1と、このバネ16c1に対向して位置し、第3吐出ポートP3の吐出圧が導かれる受圧部16c2と、バネ16c1と同じ側に位置する受圧部16c3とを備えている。第2連通制御弁15bが図示上側の遮断位置にあるとき、制御弁16cの受圧部16c3には第3シャトル弁群8cにより検出されたアクチュエータ3e,3f,3hの最高負荷圧が導かれ、第2連通制御弁15bが図示下側の連通位置に切り換わると、制御弁16cの受圧部16c3には第3及び第4シャトル弁群8c,8dにより検出されたアクチュエータ3d~3hの最高負荷圧が導かれる。制御弁16cは、受圧部16c2に導かれる第3吐出ポートP3の吐出圧と、受圧部16c3に導かれるアクチュエータ3e,3f,3h又はアクチュエータ3d~3hの最高負荷圧と、バネ16c1の付勢力とのバランスによって変位し、制御弁16aと同様にLS駆動圧力を増減させる。
 制御弁16dは、ロードセンシング制御の目標差圧を設定するバネ16d1と、このバネ16d1に対向して位置し、第4吐出ポートP4の吐出圧が導かれる受圧部16d2と、バネ16d1と同じ側に位置する受圧部16d3とを備えている。第2連通制御弁15bが図示上側の遮断位置にあるとき、制御弁16dの受圧部16d3には第4シャトル弁群8dにより検出されたアクチュエータ3d,3g,3hの最高負荷圧が導かれ、第2連通制御弁15bが図示下側の連通位置に切り換わると、制御弁16dの受圧部16d3には第3及び第4シャトル弁群8c,8dにより検出されたアクチュエータ3d~3hの最高負荷圧が導かれる。制御弁16dは、受圧部16d2に導かれる第4吐出ポートP4の吐出圧と、受圧部16d3に導かれるアクチュエータ3d,3g,3h又はアクチュエータ3d~3hの最高負荷圧と、バネ16d1の付勢力とのバランスによって変位し、制御弁16aと同様にLS駆動圧力を増減させる。
 低圧選択弁21bはロードセンシング制御弁16c,16dが生成するLS駆動圧力の低圧側を選択してロードセンシング制御ピストン17bに出力する。ロードセンシング制御ピストン17bはそのLS駆動圧力に基づいて第2油圧ポンプ1bの斜板の傾転角を変化させ、第3及び第4吐出ポートP3,P4の吐出流量を増減させる。
 図3は、ロードセンシング制御ピストン17a,17bが動作するときのLS駆動圧力と第1及び第2油圧ポンプ1a,1bの斜板の傾転角との関係を示す図である。図中、ロードセンシング制御ピストン17a,17bに作用するLS駆動圧力をPx1,px2で示し、第1及び第2油圧ポンプ1a,1bの斜板の傾転角をq1,q2で示している。
 図3に示すように、ロードセンシング制御ピストン17aは、LS駆動圧力Px1が上昇すると第1油圧ポンプ1aの斜板の傾転角q1を小さくして第1及び第2吐出ポートP1,P2の吐出流量を減少させ、LS駆動圧力Px1が低下すると第1油圧ポンプ1aの斜板の傾転角q1を大きくして第1及び第2吐出ポートP1,P2の吐出流量を増大させる。これにより第1ロードセンシング制御部12aは、第1油圧ポンプ1aの第1及び第2吐出ポートP1,P2の高圧側の吐出圧が、第1及び第2吐出ポートP1,P2の吐出油により駆動されるアクチュエータ3a~3eの最高負荷圧より所定圧力だけ高くなるように第1油圧ポンプ1aの斜板の傾転角(容量)を制御する。図中、KはLS駆動圧力Px1に対する第1油圧ポンプ1aの斜板の傾転角q1の変化率であり、後述するバネS3,S4のバネ定数と第2油圧ポンプ1bの傾転角q2(容量)の関係から決定される値である。
 ロードセンシング制御ピストン17bも、ロードセンシング制御ピストン17aと同様にLS駆動圧力Px2の増減に応じて第2油圧ポンプ1bの斜板の傾転角q2を変化させ、第2油圧ポンプ1bの第3及び第4吐出ポートP3,P4の高圧側の吐出圧が、第3及び第4吐出ポートP3,P4の吐出油により駆動されるアクチュエータ3d~3hの最高負荷圧より所定圧力だけ高くなるように第2油圧ポンプ1bの斜板の傾転角(容量)を制御する。
 第1及び第2ロードセンシング制御部12,12bにおいて、バネ16a1,16b1及びバネ16c1,16d1で設定されるロードセンシング制御の目標差圧は、それぞれ、例えば2MPa程度である。
 また、第1ポンプ制御装置5aにおいて、第1トルク制御部13aは、第1吐出ポートP1の吐出圧が導入される第1トルク制御ピストン(第1トルク制御アクチュエータ)18aと、第2吐出ポートP2の吐出圧が導入される第2トルク制御ピストン(第1トルク制御アクチュエータ)19aと、最大トルクT1max(第1最大代トルク)を設定する付勢手段であるバネS1,S2(図1では簡略化のため1つのバネのみを図示)とを備えている。
 第2トルク制御部13bは、第3吐出ポートP3の吐出圧が導入される第3トルク制御ピストン(第2トルク制御アクチュエータ)18bと、第4吐出ポートP4の吐出圧が導入される第4トルク制御ピストン(第2トルク制御アクチュエータ)19bと、最大トルクT2max(第2最大トルク)を設定する付勢手段であるバネS3,S4(図1では簡略化のため1つのバネのみを図示)とを備えている。
 また、第1トルク制御部13aは、第2油圧ポンプ1bの第3及び第4吐出ポートP3,P4の吐出圧と第2ロードセンシング制御部12bのロードセンシング制御ピストン17bに作用するLS駆動圧力とが導かれ、第2油圧ポンプ1bが第2トルク制御部13bの制御の制限を受け、最大トルクT2max(第2最大トルク)で動作するときと、第2油圧ポンプ1bが第2トルク制御部13bの制御の制限を受けず、第2ロードセンシング制御部12bが第2油圧ポンプ1bの容量を制御するとき(後述する第2油圧ポンプ1bの吸収トルク一定制御の開始圧力Pbより低いとき)のいずれの場合にも第2油圧ポンプ1bの吸収トルクを模擬した特性となるよう、第3及び第4吐出ポートP3,P4の吐出圧とLS駆動圧力に基づいて第2油圧ポンプ1bの第3及び第4吐出ポートP3,P4の吐出圧を補正して出力するトルクフィードバック回路30と、第2油圧ポンプ1bの第3吐出ポートP3の吐出圧を補正したトルクフィードバック回路30の出力圧が導かれ、この出力圧が高くなるにしたがって第1油圧ポンプ1aの斜板の傾転角(容量)を減少させ、バネS1,S2によって設定された最大トルクT1maxを減少させる第1減トルク制御ピストン(第3トルク制御アクチュエータ)31aと、第2油圧ポンプ1bの第4吐出ポートP4の吐出圧を補正したトルクフィードバック回路30の出力圧が導かれ、この出力圧が高くなるにしたがって第1油圧ポンプ1aの斜板の傾転角(容量)を減少させ、バネS1,S2によって設定された最大トルクT1maxを減少させる第2減トルク制御ピストン(第3トルク制御アクチュエータ)31bとを備えている。
 図4Aは、第1トルク制御部13aのトルク制御線図であり、図4Bは第2トルク制御部13bのトルク制御線図である。トルク制御線図では、縦軸は傾転角(容量)q1,q2であり、縦軸を吐出流量Q1,Q2;Q3,Q4に置き換えると、これらは馬力制御線図となる。また、横軸はポンプ吐出圧であり、図4Aでは第1及び第2吐出ポートP1,P2の平均吐出圧(P1p+P2p/2)、図4Bでは第3及び第4吐出ポートP3,P4の平均吐出圧(P3p+P4p/2)である。
 図4Aにおいて、第2油圧ポンプ1bの吐出油がアクチュエータ3d~3hに供給されていないときは、トルクフィードバック回路30及び第1及び第2減トルク制御ピストン31a,31bは機能せず、第1トルク制御部13aにはバネS1,S2によって最大トルクT1maxが設定される。TP1a,TP1bはその最大トルクT1maxを設定するバネS1,S2の特性線である。
 この状態で、第1油圧ポンプ1aに係わるアクチュエータ3a~3eのいずれかに第1油圧ポンプ1aの吐出油が供給され、第1及び第2吐出ポートP1,P2の平均吐出圧が上昇するとき、この平均吐出圧が特性線TP1aの始端の圧力(トルク制御開始圧力)Pa以下である間は、第1トルク制御部13aは動作しない。この場合、第1油圧ポンプ1aの斜板の傾転角(容量)q1は、第1トルク制御部13aの制御の制限を受けることなく、第1ロードセンシング制御部12aの制御により、操作レバー装置の操作量(要求流量)に応じて、第1油圧ポンプ1aが持つ最大傾転角q1maxまで増加可能である。
 第1油圧ポンプ1aの斜板が最大傾転角q1maxにある状態で第1及び第2吐出ポートP1,P2の平均吐出圧がPaを超えると第1トルク制御部13aは動作し、平均吐出圧が上昇するにしたがって第1油圧ポンプ1aの最大傾転角(最大容量)を特性線TP1a,TP1bに沿って減らすよう吸収トルク一定制御(或いは馬力一定制御)を行う。この場合、第1ロードセンシング制御部12aは第1油圧ポンプ1aの傾転角を特性線TP1a,TP1bが規定する傾転角を超えて増加させることはできない。
 図示の如く、特性線TP1a,TP1bは2本のバネS1,S2によって吸収トルク一定曲線(双曲線)TP1に近似するよう設定されている。これにより第1トルク制御部13aは第1油圧ポンプ1aの平均吐出圧が上昇するとき、第1油圧ポンプ1aの吸収トルクが最大トルクT1maxを超えないように吸収トルク一定制御(或いは馬力一定制御)を行う。最大トルクT1maxはエンジン2の定格出力トルクTERよりも少し小さくなるように設定されている。
 図4Bにおいて、第2トルク制御部13bには、第1油圧ポンプ1aの動作状態に係わらず、バネS3,S4によって最大トルクT2maxが設定されている。TP2a,TP2bはその最大トルクT1maxを設定するバネS3,S4の特性線である。
 第2油圧ポンプ1bに係わるアクチュエータ3d~3hのいずれかに第2油圧ポンプ1bの吐出油が供給され、第3及び第4吐出ポートP3,P4の平均吐出圧が上昇するとき、この平均吐出圧が特性線TP2aの始端の圧力(トルク制御開始圧力)Pb以下である間は、第2トルク制御部13bは動作しない。この場合、第2油圧ポンプ1bの斜板の傾転角(容量)q2は、第2トルク制御部13bの制御の制限を受けることなく、第2ロードセンシング制御部12bの制御により、操作レバー装置の操作量(要求流量)に応じて、第2油圧ポンプ1bが持つ最大傾転角q2maxまで増加可能である。
 第2油圧ポンプ1bの斜板が最大傾転角q2maxにある状態で第3及び第4吐出ポートP3,P4の平均吐出圧がPbを超えると第2トルク制御部13bは動作し、平均吐出圧が上昇するにしたがって第2油圧ポンプ1bの最大傾転角(最大容量)を特性線TP2a,TP2bに沿って減らすよう吸収トルク一定制御を行う。この場合、第2ロードセンシング制御部12bは第2油圧ポンプ1bの傾転角を特性線TP2a,TP2bが規定する傾転角を超えて増加させることはできない。
 図示の如く、特性線TP2a,TP2bは2本のバネS3,S4によって吸収トルク一定曲線(双曲線)TP2を近似するよう設定されている。これにより第2トルク制御部13bは第2油圧ポンプ1bの平均吐出圧が上昇するとき、第2油圧ポンプ1bの吸収トルクが最大トルクT2maxを超えないように吸収トルク一定制御(或いは馬力一定制御)を行う。最大トルクT2maxは第1トルク制御部13aに設定される最大トルクT1maxよりも小さく、エンジン2の定格出力トルクTERの1/2程度に設定されておる。
 また、第2油圧ポンプ1bに係わるアクチュエータ3d~3hのいずれかに第2油圧ポンプ1bの吐出油が供給され、第2油圧ポンプ1bの吐出油によりアクチュエータ3d~3hのいずれかが駆動されるとき、トルクフィードバック回路30は、第2油圧ポンプ1bの第3及び第4吐出ポートP3,P4の吐出圧を、第2油圧ポンプ1bの吸収トルクを模擬した特性となるよう補正して出力し、第1及び第2減トルク制御ピストン31a,31bは、トルクフィードバック回路30の出力圧が高くなるにしたがって第1トルク制御部13aに設定された最大トルクT1maxを減少させる。
 図4Aにおいて、2つの矢印R1,R2は、第1及び第2減トルク制御ピストン31a,31bが最大トルクT1maxを減少させる効果を示している。第2油圧ポンプ1bの第3及び第4吐出ポートP3,P4の吐出圧が上昇し、そのときの第2油圧ポンプ1bの吸収トルクが最大トルクT2maxよりも小さいT2であり、トルクフィードバック回路30が模擬した吸収トルクがT2s(≒T2)であるとき、トルフィードバックピストン32a,32bは、図4Aに矢印R1で示すように、最大トルクT1maxをT1max-T2sへと減少させる。また、第2油圧ポンプ1bの吸収トルクが最大トルクT2maxであり、トルクフィードバック回路30が模擬した吸収トルクがT2maxs(≒T2max)であるとき、トルフィードバックピストン32a,32bは、図4Aに矢印R2で示すように、最大トルクT1maxをT1max-T2maxsへと減少させる。
 ここで、第1トルク制御部13aに設定される最大トルクT1maxは上述したようにエンジン2の定格出力トルクTERよりも少し小さく、第2油圧ポンプ1bの吐出油がアクチュエータ3d~3hに供給されず、第1油圧ポンプ1aの吐出油がアクチュエータ3a~3eのいずれかに供給され、アクチュエータ3a~3eのいずれかを駆動するとき、第1トルク制御部13aは第1油圧ポンプ1aの吸収トルクが最大トルクT1maxを超えないように吸収トルク一定制御(或いは馬力一定制御)を行うことにより、第1油圧ポンプ1aの吸収トルクがエンジン2の定格出力トルクTERを超えないように制御される。これによりエンジン2の定格出力トルクTERを最大限有効に利用しつつ、エンジン2の停止(エンジンストール)を防止することができる。
 また、第2油圧ポンプ1bの吐出油がアクチュエータ3d~3hのいずれかに供給され、第2油圧ポンプ1bの吐出油によりアクチュエータ3d~3hのいずれかが駆動されるときは、上述したようにトルフィードバックピストン32a,32bは、図4Aに矢印Xで示すように、最大トルクT1maxをT1max-T2s又はT1max-T2maxsへと減少させる。これにより第1油圧ポンプ1aに係わるアクチュエータ3a~3eのいずれかと第2油圧ポンプ1bに係わるアクチュエータ3d~3hのいずれかを同時に駆動する複合操作時においても、第1油圧ポンプ1aと第2油圧ポンプ1bの合計の吸収トルクがエンジン2の定格出力トルクTERを超えないように全トルク制御が行われ、この場合も、エンジン2の定格出力トルクTERを最大限有効に利用しつつ、エンジン2の停止(エンジンストール)を防止することができる。
 図1Bは、トルクフィードバック回路30の詳細を示す図である。
 トルクフィードバック回路30は、第2油圧ポンプ1bの第3吐出ポートP3の吐出圧を第2油圧ポンプ1bの吸収トルクを模擬した特性となるよう補正して出力する第1トルクフィードバック回路部30aと、第2油圧ポンプ1bの第4吐出ポートP4の吐出圧を第2油圧ポンプ1bの吸収トルクを模擬した特性となるよう補正して出力する第2トルクフィードバック回路部30bとを有している。
 第1トルクフィードバック回路部30aは、第3吐出ポートP3の吐出圧が一次圧として導かれる第1トルク減圧弁32aと、この第1トルク減圧弁32aのセット圧を設定するための目標制御圧力を生成する第1分圧回路33aとを有し、第1トルク減圧弁32aは、第3吐出ポートP3の吐出圧がセット圧よりも低いときは、第3吐出ポートP3の吐出圧をそのまま二次圧力として出力し、第3吐出ポートP3の吐出圧がセット圧よりも高いときは、第3吐出ポートP3の吐出圧をセット圧(目標制御圧力)に減圧して出力し、その出力圧(二次圧)がトルク制御圧力として第1減トルク制御ピストン31aに導かれる。
 第1分圧回路33aは、第3吐出ポートP3の吐出圧が導かれる第1分圧絞り部34a、この第1分圧絞り部34aの下流側に位置する第1分圧弁35a、第1分圧絞り部34aと第1分圧弁35aの間の第1油路36aに接続され、第1油路36aの圧力がセット圧(リリーフ圧)以上にならないようにする第1リリーフ弁(圧力制限弁)37aから構成されている。第1分圧絞り部34aは固定絞りであり、一定の開口面積を有している。第1分圧弁35aは、第2ロードセンシング制御部12bのロードセンシング制御ピストン17bに作用するLS駆動圧力Px2が導かれ、このLS駆動圧力Px2に応じて開口面積を変化させる可変絞り弁である。LS駆動圧力Px2がタンク圧であるとき、第1分圧弁35aの開口面積はゼロ(全閉)であり、LS駆動圧力Px2が上昇するにしたがって第1分圧弁35aの開口面積は増加し、LS駆動圧力Px2が所定の圧力以上に上昇すると、第1分圧弁35aの開口面積は最大(全開)となる。この第1分圧弁35aの開口面積の変化に応じて第1分圧絞り34aと第1分圧弁35aとの間の第1油路36aに生成される目標制御圧力は、第1リリーフ弁37aのセット圧からタンク圧(ゼロ)まで連続的に変化し、この目標制御圧力の変化に応じて第1トルク減圧弁32aが生成するトルク制御圧力も連続的に変化する。第1リリーフ弁37aのセット圧は第2トルク制御部13bのトルク制御開始圧力Pb(図4B)に合わせ、Pbに等しく設定されている。
 第2トルクフィードバック回路部30bも第1トルクフィードバック回路部30aと同様に構成されている。すなわち、第2トルクフィードバック回路部30bは、第4吐出ポートP4の吐出圧が一次圧として導かれる第2トルク減圧弁32bと、この第2トルク減圧弁32bのセット圧を設定するための目標制御圧力を生成する第2分圧回路33bとを有し、第2トルク減圧弁32bは、第4吐出ポートP4の吐出圧がセット圧よりも低いときは、第4吐出ポートP4の吐出圧をそのまま二次圧力として出力し、第4吐出ポートP4の吐出圧がセット圧よりも高いときは、第4吐出ポートP4の吐出圧をセット圧(目標制御圧力)に減圧して出力し、その出力圧(二次圧)がトルク制御圧力として第2減トルク制御ピストン31bに導かれる。
 第2分圧回路33bは、第4吐出ポートP4の吐出圧が導かれる第2分圧絞り部34b、この第2分圧絞り部34bの下流側に位置する第2分圧弁35b、第2分圧絞り部34bと第2分圧弁35bの間の第2油路36bに接続され、第2油路36bの圧力がセット圧(リリーフ圧)以上にならないようにする第2リリーフ弁(圧力制限弁)37bから構成されている。第2分圧絞り部34bは固定絞りであり、一定の開口面積を有している。第2分圧弁35bは、第2ロードセンシング制御部12bのロードセンシング制御ピストン17bに作用するLS駆動圧力Px2が導かれ、このLS駆動圧力Px2に応じて開口面積を変化させる可変絞り弁である。LS駆動圧力Px2がタンク圧であるとき、第2分圧弁35bの開口面積はゼロ(全閉)であり、LS駆動圧力Px2が上昇するにしたがって第2分圧弁35bの開口面積は増加し、LS駆動圧力Px2が所定の圧力以上に上昇すると、第2分圧弁35bの開口面積は最大(全開)となる。この第2分圧弁35bの開口面積の変化に応じて第2分圧絞り34bと第2分圧弁35bとの間の第2油路36bに生成される目標制御圧力は、第2リリーフ弁37bのセット圧からタンク圧(ゼロ)まで連続的に変化し、この目標制御圧力の変化に応じて第2トルク減圧弁32bが生成するトルク制御圧力も連続的に変化する。第2リリーフ弁37bのセット圧は、第2トルク制御部13bのトルク制御開始圧力Pb(図4B)に合わせ、Pbに等しく設定されている。
 図5Aは、LS駆動圧力Px2と第1及び第2分圧弁35a,35bの開口面積との関係を示す図であり、図5Bは、第1及び第2分圧弁35a,35bの開口面積と目標制御圧力との関係を示す図であり、図5Cは、LS駆動圧力Px2が変化するときの第3及び第4吐出ポートの吐出圧と目標制御圧力との関係を示す図であり、図5Dは、LS駆動圧力Px2が変化するときの第3及び第4吐出ポートの吐出圧とトルク制御圧力との関係を示す図である。図中、AP3,AP4は第1及び第2分圧弁35a,35bの開口面積であり、P3tref,P4trefは第1及び第2油路36a,36bに生成される目標制御圧力であり、P3p,P4pは第3及び第4吐出ポートの吐出圧であり、P3t,P4tは第1及び第2トルク減圧弁32a,32bが生成するトルク制御圧力である。
 図5Aに示すように、第2ロードセンシング制御部12bのロードセンシング制御ピストン17bに作用するLS駆動圧力Px2がタンク圧であるとき第1及び第2分圧弁35a,35bの開口面積AP3,AP4はゼロ(全閉)であり、LS駆動圧力Px2が上昇するにしたがって第1及び第2分圧弁35a,35bの開口面積AP3,AP4は増加し、LS駆動圧力Px2が所定の圧力Px2a以上に上昇すると第1及び第2分圧弁35a,35bの開口面積AP3,AP4は最大APmax(全開)となる。
 図5Bに示すように、第1及び第2分圧弁35a,35bの開口面積AP3,AP4がゼロ(全閉)であるとき、第1及び第2油路36a,36bの圧力は第3及び第4吐出ポートの吐出圧P3p,P4pに等しい。ただし、第1及び第2油路36a,36bの圧力は第1及び第2リリーフ弁37a,37bのセット圧以上となることはできない。第1及び第2分圧弁35a,35bの開口面積AP3,AP4がゼロ(全閉)から増加するにしたがって、目標制御圧力P3tref,P4trefは低下し、第1第1及び第2分圧弁35a,35bの開口面積AP3,AP4が最大APmax(全開)になると、目標制御圧力P3tref,P4trefはタンク圧(ゼロ)となる。
 図5Cに示すように、LS駆動圧力がタンク圧(ゼロ)であるとき、第1及び第2分圧弁35a,35b開口面積AP3,AP4はゼロ(全閉)であり、目標制御圧力P3tref,P4trefは第3及び第4吐出ポートの吐出圧に等しくなる。その結果、第3及び第4吐出ポートの吐出圧が上昇するとき、目標制御圧力P3tref,P4trefも第3及び第4吐出ポートの吐出圧と同じ値で上昇する。このときの目標制御圧力P3tref,P4trefの上昇割合を表す直線の傾きは1である。第3及び第4吐出ポートの吐出圧が第1及び第2リリーフ弁37a,37bのセット圧に達すると、目標制御圧力P3tref,P4trefは第1及び第2リリーフ弁37a,37bのセット圧で一定となる。
 LS駆動圧力がタンク圧から上昇するとき、それに応じて第1及び第2分圧弁35a,35b開口面積AP3,AP4は増加し、第3及び第4吐出ポートの吐出圧が上昇するにしたがって第1及び第2分圧弁35a,35b開口面積AP3,AP4はゼロ(全閉)であるときよりも小さい割合(小さい直線の傾き)で目標制御圧力P3tref,P4trefは上昇する。LS駆動圧力が上昇するにしたがって目標制御圧力P3tref,P4trefの上昇割合(直線の傾き)は小さくなり、同じ第3及び第4吐出ポートの吐出圧で得られる目標制御圧力P3tref,P4trefは低くなる。第3及び第4吐出ポートの吐出圧が第1及び第2リリーフ弁37a,37bのセット圧であるトルク制御開始圧力Pbに達すると、目標制御圧力P3tref,P4trefは第1及び第2リリーフ弁37a,37bのセット圧(Pb)で一定となる。
 LS駆動圧力が所定の圧力Px2まで上昇すると、第1及び第2分圧弁35a,35b開口面積AP3,AP4は最大APmax(全開)となり、目標制御圧力P3tref,P4trefはタンク圧(ゼロ)となる。
 このように第3及び第4吐出ポートの吐出圧が上昇するとき目標制御圧力P3tref,P4trefが変化する結果、図5Dに示すように、トルク制御圧力P3t,P4tも目標制御圧力P3tref,P4trefと同様に変化する。すなわち、LS駆動圧力がタンク圧(ゼロ)であるとき、トルク制御圧力P3t,P4tは第3及び第4吐出ポートの吐出圧と同じとなり、LS駆動圧力が上昇するにしたがってトルク制御圧力P3t,P4tの上昇割合(直線の傾き)は小さくなり、同じ第3及び第4吐出ポートの吐出圧で得られるトルク制御圧力P3t,P4tは低くなる。第3及び第4吐出ポートの吐出圧が第1及び第2リリーフ弁37a,37bのセット圧であるトルク制御開始圧力Pbに達すると、トルク制御圧力P3t,P4tは第1及び第2リリーフ弁37a,37bのセット圧(Pb)で一定となる。LS駆動圧力が所定の圧力Px2に達すると、トルク制御圧力P3t,P4tはタンク圧(ゼロ)となる。
 次に、上記のようにトルクフィードバック回路部30a,30bによって生成されるトルク制御圧力P3t,P4tが第2油圧ポンプ1bの吸収トルクを模擬した特性であることについて説明する。
 図1A及び図1Bに示す第2ポンプ制御装置5bにおいて、第2油圧ポンプ1bの第3及び第4吐出ポートP3,P4の実際の吸収トルクをそれぞれτ3,τ4とすると、吸収トルクτ3,τ4は以下の式で計算される。
 τ3=(P3p×q2)/2π…(1)
 τ4=(P4p×q2)/2π…(2)

 前述したように、P3p,P4pは第3及び第4吐出ポートP3,P4の吐出圧であり、q2は第2油圧ポンプ1bのの傾転角である。
 また、第2トルク制御部13bの吸収トルク一定制御(或いは馬力一定制御)の制限を受けていない場合、第2油圧ポンプ1bの傾転角は第2ロードセンシング制御部12bにより制御される。このとき、第2油圧ポンプ1bの斜板はLS駆動圧力Px2とバネS3,S4の受け、傾転角q2は以下の式で表される。
 q2=q2max-K×Px2…(3)

 ここで、KはバネS3,S4のバネ定数と第2油圧ポンプ1bの傾転角q2(容量)の関係から決定される定数であり、図3に示した傾きKに相当する値である。
 一方、トルク制御圧力P3t,P4tを第2油圧ポンプ1bの吸収トルクを模擬した特性とするためには、トルク制御圧力P3t,P4tの印加によって第1及び第2減トルク制御ピストン31a,31bに発生する付勢力が第3及び第4吐出ポートP3,P4の吸収トルクτ3,τ4に比例した値となることが必要であり、そのためには以下の関係が成り立つ必要がある。
 τ3=C(A×P3t)…(4)
 τ4=C(A×P4t)…(5)

 ここで、Aは第1及び第2減トルク制御ピストン31a,31bの受圧面積であり、Cは比例定数である。
 上記(1)~(5)式より、トルク制御圧力P3t,P4tは以下の式で表される。
 τ3=(P3p×(q2max-K×Px2))/2π=C(A×P3t)
 τ4=(P4p×(q2max-K×Px2))/2π=C(A×P4t)

 変形すると、次の式になる。
 P3t=((P3p×(q2max-K×Px2))/2π)/C×A
 P4t=((P4p×(q2max-K×Px2))/2π)/C×A

 D=2π/C×Aと置き換えると、次の式になる。
 P3t=D(P3p×(q2max-K×Px2))
 P4t=D(P4p×(q2max-K×Px2))

 D×q2maxが1となるようにAとCの値を設定すると、次の式になる。
 P3t=P3p×(1-(K×Px2/D))…(6)
 P4t=P4p×(1-(K×Px2/D))…(7)

 図6は、(6)式及び(7)式で表される第3及び第4吐出ポートの吐出圧P3p,P4pとトルク制御圧力P3t,P4tとLS駆動圧力Px2との関係を示す図である。
 図6に示すように、(6)式及び(7)式でLS駆動圧力Px2がタンク圧(ゼロ)であるとき、トルク制御圧力P3t,P4tは第3及び第4吐出ポートの吐出圧P3p,P4pと同じとなる。また、LS駆動圧力Px2が上昇するにしたがってトルク制御圧力P3t,P4tの上昇割合を表す直線の傾きである(1-(K×Px2/D))の値は小さくなり、同じ第3及び第4吐出ポートの吐出圧P3p,P4pで得られるトルク制御圧力P3t,P4tは低くなる。第3及び第4吐出ポートの吐出圧P3p,P4pの吐出圧がトルク制御開始圧力Pbまで上昇すると、第2トルク制御部13bの吸収トルク一定制御(或いは馬力一定制御)が始まり、第2油圧ポンプ1bの吸収トルクは一定となる。よって、トルク制御圧力P3t,P4tもトルク制御開始圧力Pbで一定とすればよい。
 図5Dと図6の比較から分かるように、図5Dに示される第3及び第4吐出ポートの吐出圧P3p,P4pが上昇するときときのトルク制御圧力P3t,P4tの増加割合(直線の傾き)は、図6に示される第3及び第4吐出ポートの吐出圧P3p,P4pが上昇するときときのトルク制御圧力P3t,P4tの増加割合(直線の傾き)と同じように、LS駆動圧力Px3が上昇するにしたがって小さくなるように変化し、トルク制御圧力P3t,P4tが第1及び第2リリーフ弁37a,37bのセット圧であるトルク制御開始圧力Pbに達すると、そのセット圧(Pb)で一定となる。
 このようにトルクフィードバック回路部30a,30bによって生成されるトルク制御圧力P3t,P4tは第2油圧ポンプ1bの吸収トルクを模擬した特性となっており、トルクフィードバック回路部30a,30bは、第2油圧ポンプ1bが第2トルク制御部13bの制御の制限を受け、最大トルクT2max(第2最大トルク)で動作するときと、第2油圧ポンプ1bが第2トルク制御部13bの制御の制限を受けず、第2ロードセンシング制御部12bが第2油圧ポンプ1bの容量を制御するとき(第2油圧ポンプ1bの吸収トルク一定制御の開始圧力Pbより低いとき)のいずれの場合にもメインポンプ202の吸収トルクを模擬した特性となるよう、メインポンプ202の吐出圧を補正して出力する機能を有している。
 図7に油圧ショベルの外観を示す。
 図7において、油圧ショベルは、上部旋回体300と、下部走行体301と、フロント作業機302とを備え、上部旋回体300は下部走行体301上に旋回可能に搭載され、フロント作業機302は、上部旋回体300の先端部分にスイングポスト303を介して上下及び左右方向に回動可能に連結されている。下部走行体301は左右の履帯310,311を備え、かつトラックフレーム304の前方に上下動可能な排土用のブレード305を備えている。上部旋回体300はキャビン(運転室)300aを備え、キャビン300a内にフロント作業機及び旋回用の操作レバー装置309a,309b(一方のみ図示)や走行用の操作レバー/ペダル装置309c,309d(一方のみ図示)などの操作手段が設けられている。フロント作業機302はブーム306、アーム307、バケット308をピン結合して構成されている。
 上部旋回体300は下部走行体301に対して旋回モータ3cによって旋回駆動され、フロント作業機302は、スイングポスト303をスイングシリンダ3f(図1A参照)により回動することで水平方向に回動し、下部走行体301の左右の履帯310,311は左右の走行モータ3d,3eによって回転駆動され、ブレード305はブレードシリンダ3gにより上下に駆動される。また、ブーム306、アーム307、バケット308は、それぞれ、ブームシリンダ3h、アームシリンダ3a、バケットシリンダ3bを伸縮することにより上下方向に回動する。
~動作~
 次に、本実施の形態の動作を説明する。
 <単独駆動>
 <<第1油圧ポンプ1a側アクチュエータの単独駆動>>
 第1油圧ポンプ1a側に接続されたアクチュエータの1つ、例えばアームシリンダ3aを単独で駆動してアーム動作を行うときは、アーム用の操作レバーを操作すると流量制御弁6a,6eが切り換わり、アームシリンダ3aに第1及び第2吐出ポートP1,P2の吐出油が合流して供給される。また、このとき前述したように、第1ロードセンシング制御部12aのロードセンシング制御と第1トルク制御部13aの吸収トルク一定制御により第1及び第2吐出ポートP1,P2の吐出流量が制御される。
 バケットシリンダ3b又は旋回モータ3cを単独で駆動してバケット動作又は旋回動作を行うときは、それぞれの操作レバーを操作すると流量制御弁6b又は流量制御弁6dが切り換わり、片側の吐出ポートP1又はP2の吐出油がバケットシリンダ3b又は旋回モータ3c供給される。また、このときも第1ロードセンシング制御部12aのロードセンシング制御と第1トルク制御部13aの吸収トルク一定制御により第1及び第2吐出ポートP1,P2の吐出流量が制御される。バケットシリンダ3b又は旋回モータ3cに圧油を供給しない側の吐出ポートP2又はP1の吐出油はアンロード弁10b又は10aを介してタンクに戻される。
 <<第2油圧ポンプ1b側アクチュエータの単独駆動>>
 第2油圧ポンプ1b側に接続されたアクチュエータの1つ、例えばブームシリンダ3hを単独で駆動してブーム動作を行うときは、ブーム用の操作レバーを操作すると流量制御弁6h,6lが切り換わり、ブームシリンダ3hに第3及び第4吐出ポートP3,P4の吐出油が合流して供給される。また、このとき前述したように、第2ロードセンシング制御部12bのロードセンシング制御と第2トルク制御部13bの吸収トルク一定制御により第3及び第4吐出ポートP3,P4の吐出流量が制御される。
 スイングシリンダ3f又はブレードシリンダ3gを単独で駆動してスイング動作又はブレード動作を行うときは、それぞれの操作レバーを操作すると流量制御弁6i又は流量制御弁6kが切り換わり、片側の吐出ポートP3又はP4の吐出油がスイングシリンダ3f又はブレードシリンダ3gに供給される。また、このときも第2ロードセンシング制御部12bのロードセンシング制御と第2トルク制御部13bの吸収トルク一定制御により第3及び第4吐出ポートP3,P4の吐出流量が制御される。スイングシリンダ3f又はブレードシリンダ3gに圧油を供給しない側の吐出ポートP4又はP3の吐出油はアンロード弁10d又は10cを介してタンクに戻される。
 <第1油圧ポンプ1a側アクチュエータと第2油圧ポンプ1b側アクチュエータの同時駆動>
 <<アームシリンダとブームシリンダの同時駆動>>
 アームシリンダ3aとブームシリンダ3hを同時に駆動してアーム307とブーム306の複合動作を行うときは、アーム用の操作レバーとブーム用の操作レバーを操作すると流量制御弁6a,6eと流量制御弁6h,6lが切り換わり、アームシリンダ3aに第1及び第2吐出ポートP1,P2の吐出油が合流して供給され、ブームシリンダ3hに第3及び第4吐出ポートP3,P4の吐出油が合流して供給される。また、第1油圧ポンプ1a側と第2油圧ポンプ1b側のそれぞれで、前述したように、第1及び第2ロードセンシング制御部12a,12bのロードセンシング制御と第1及び第2トルク制御部13a,13bの吸収トルク一定制御により、第1及び第2吐出ポートP1,P2の吐出流量と第3及び第4吐出ポートP3,P4の吐出流量が制御される。また、第1トルク制御部13aの吸収トルク一定制御では、図4Aに示した全トルク制御が行われる。
 <<旋回モータとブームシリンダの同時駆動>>
 旋回モータ3cとブームシリンダ3hとを同時に駆動して上部旋回体300(旋回)とブーム306の複合動作を行うときは、旋回用の操作レバーとブーム用の操作レバーを操作するとと流量制御弁6dと流量制御弁6h,6lが切り換わり、旋回モータ3cに第2吐出ポートP2の吐出油が供給され、ブームシリンダ3hに第3及び第4吐出ポートP3,P4の吐出油が合流して供給される。また、第1油圧ポンプ1a側と第2油圧ポンプ1b側のそれぞれで、前述したように、第1及び第2ロードセンシング制御部12a,12bのロードセンシング制御と第1及び第2トルク制御部13a,13bの吸収トルク一定制御により、第1及び第2吐出ポートP1,P2の吐出流量と第3及び第4吐出ポートP3,P4の吐出流量が制御される。また、第1トルク制御部13aの吸収トルク一定制御では、図4Aに示した全トルク制御が行われる。流量制御弁6a~6cが閉じられている側の第1吐出ポートP1の吐出油はアンロード弁10aを介してタンクに戻される。
 <<第1油圧ポンプ1a側アクチュエータと第2油圧ポンプ1b側アクチュエータの他の組み合わせの同時駆動>>
 第1油圧ポンプ1aの第1及び第2吐出ポートP1,P2のみに接続されるアクチュエータ(アームシリンダ3a、バケットシリンダ3b、旋回モータ3c)の少なくとも1つと、第2油圧ポンプ1bの第3及び第4吐出ポートP3,P4のみに接続されるアクチュエータ(スイングシリンダ3f、ブレードシリンダ3g、ブームシリンダ3h)の少なくとも1つを同時に駆動する上記以外の複合動作においても、上記と同様に、ロードセンシング制御と吸収トルク一定制御により、第1及び第2吐出ポートP1,P2の吐出流量と第3及び第4吐出ポートP3,P4の吐出流量が制御され、第1トルク制御部13aの吸収トルク一定制御では、図4Aに示した全トルク制御が行われる。流量制御弁が閉じられている側の吐出ポートの吐出油は対応するアンロード弁を介してタンクに戻される。
 <第1油圧ポンプ1a側の2つのアクチュエータの同時駆動>
 第1油圧ポンプ1aの第1吐出ポートP1に接続されるアクチュエータ(アームシリンダ3a、バケットシリンダ3b、走行右の走行モータ3e)の少なくとも1つと、第1油圧ポンプ1aの第2吐出ポートP2に接続されるアクチュエータ(アームシリンダ3a,旋回モータ3c、走行左の走行モータ3d)の少なくとも1つを同時に駆動する複合動作では、アームシリンダ3aを単独で駆動するアーム動作の場合と同様、第1ロードセンシング制御部12aのロードセンシング制御と第1トルク制御部13aの吸収トルク一定制御により第1及び第2吐出ポートP1,P2の吐出流量が制御される。また、要求流量の少ない側の吐出ポートの吐出油の余剰流量或いは流量制御弁が閉じられている側の吐出ポートの吐出油はアンロード弁を介してタンクに戻される。このとき、第1シャトル弁群208aによって検出された第1吐出ポートP1側のアクチュエータの負荷圧(最高負荷圧)が圧力補償弁7a~7cと第1アンロード弁210aに導かれ、第2シャトル弁群208bによって検出された第2吐出ポートP2側のアクチュエータの負荷圧(最高負荷圧)が圧力補償弁7d~7fと第2アンロード弁210bに導かれ、第1吐出ポートP1側と第2吐出ポートP2側とで別々に圧力補償弁とアンロード弁の制御が行われる。これにより低負荷圧側の吐出ポートの余剰流量がタンクに戻るとき、その吐出ポートの圧力は当該吐出ポート側のアンロード弁によって低い負荷圧に基づいて圧力上昇が制限されるため、余剰流量がタンクに戻るときのアンロード弁の圧損が低減し、エネルギーロスの少ない運転が可能となる。
 <第2油圧ポンプ1b側の2つのアクチュエータの同時駆動>
 第2油圧ポンプ1b側の2つのアクチュエータを同時に駆動する複合動作においても、上述した第1油圧ポンプ1a側の2つのアクチュエータを同時に駆動する複合動作の場合と同様、第2ロードセンシング制御部12bのロードセンシング制御と第2トルク制御部13bの吸収トルク一定制御により第3及び第4吐出ポートP3,P4の吐出流量が制御される。また、要求流量の少ない側の吐出ポートの吐出油の余剰流量或いは流量制御弁が閉じられている側の吐出ポートの吐出油はアンロード弁を介してタンクに戻され、このときのアンロード弁の圧損が低減し、エネルギーロスの少ない運転が可能となる。
 <走行動作>
 走行左の走行モータ3dと走行右の走行モータ3eを駆動して走行動作を行うときは、左右の走行用操作レバー或いはペダルを操作すると流量制御弁6f,6jと流量制御弁6c,6gが切り換わり、走行左の走行モータ3dに第1油圧ポンプ1aの第2吐出ポートP2の吐出油と第2油圧ポンプ1bの第4吐出ポートP4の吐出油が合流して供給され、走行右の走行モータ3eに第1油圧ポンプ1aの第1吐出ポートP1の吐出油と第2油圧ポンプ1bの第3吐出ポートP3の吐出油が合流して供給される。このため、仮に、第1油圧ポンプ1aの斜板の傾転角と第2油圧ポンプ1bの斜板の傾転角が相違し、第1及び第2吐出ポートP1,Pと第3及び第4吐出ポートP3,P4で吐出流量の相違が発生したとしても、走行左の走行モータ3dの供給流量と走行右の走行モータ3eの供給流量は同じとなり、車体は蛇行せず、直進走行することができる。
 すなわち、第1吐出ポートP1の吐出流量をQ1、第2吐出ポートP2の吐出流量をQ2、第3吐出ポートP3の吐出流量をQ3、第4吐出ポートP4の吐出流量をQ4とした場合、走行左の走行モータ3dへの供給流量と走行右の走行モータ3eへの供給流量はそれぞれ次のようになる。
 走行左の供給流量:Q2+Q4
 走行右の供給流量:Q1+Q3

 ここで、Q1=Q2(同一斜板のため)、Q3=Q4(同一斜板のため)の関係にある。したがって、仮にQ1=Q2≠Q3=Q4となったとしても、

 Q2+Q4=Q1+Q3

の関係は成り立ち、走行左の走行モータ3dの供給流量と走行右の走行モータ3eの供給流量は同じとなる。
 このように第1及び第2吐出ポートP1,Pと第3及び第4吐出ポートP3,P4で吐出流量の相違が発生したとしても、走行左の走行モータ3dの供給流量と走行右の走行モータ3eの供給流量は同じとなり、車体は蛇行せず、直進走行することができる。
 <走行複合動作>
 走行モータ3d,3eと他のアクチュエータの少なくとも1つ、例えばアームシリンダ3aとを同時に駆動する走行複合動作を行う場合について説明する。
 走行複合動作を意図して左右の走行用操作レバー或いはペダルとアーム用の操作レバーを操作すると、流量制御弁6f,6j及び流量制御弁6c,6gと流量制御弁6a,6eとが切り換わると同時に、第1連通制御弁215aが図示下側の連通位置に切り換わる。これにより走行左の走行モータ3dに第1油圧ポンプ1a側から第1及び第2吐出ポートP1,P2の吐出油が合流して供給され、第2油圧ポンプ1b側から第4吐出ポートP4の吐出油が供給され、走行右の走行モータ3eに第1油圧ポンプ1a側から第1及び第2吐出ポートP1,P2の吐出油が合流して供給され、第2油圧ポンプ1b側から第3吐出ポートP3の吐出油が供給される。アームシリンダ3aには、第1及び第2吐出ポートP1,P2の走行モータ3d,3eに供給された残りの圧油が供給される。
 このとき、また、第1油圧ポンプ1a側においては、第1連通制御弁215aが図示下側の連通位置に切り換わるため、第1及び第2シャトル弁群208a,208bにより検出されたアクチュエータ3a~3eの最高負荷圧がロードセンシング制御弁216a,216bと圧力補償弁7a~7c,7d~7f及び第1アンロード弁210a,210b
に導かれ、ロードセンシング制御と圧力補償弁及びアンロード弁の制御が行われる。一方、第2油圧ポンプ1b側においては、第2連通制御弁215bは図示上側の遮断位置に保持されているため、第3吐出ポートP3側と第4吐出ポートP4側とで別々に最高負荷圧が検出され、それぞれの最高負荷圧が対応するロードセンシング制御弁216c,216dと圧力補償弁7g~7i,7j~7m及び第3及び第4アンロード弁210c,210dに導かれ、ロードセンシング制御と圧力補償弁及びアンロード弁の制御が行われる。
 ここで、走行複合動作で走行直進を行う場合について説明する。
 走行複合動作で走行直進を意図して左右の走行用操作レバー或いはペダルを同量操作すると、流量制御弁6f,6jのストローク量(開口面積)と流量制御弁6c,6gのストローク量(開口面積-要求流量)が同じとなるよう切り換わる。また、前述したように走行左の走行モータ3dに第1油圧ポンプ1aの第2吐出ポートP2の吐出油と第2油圧ポンプ1bの第4吐出ポートP4の吐出油が合流して供給され、走行左の走行モータ3dに第1油圧ポンプ1a側から第1及び第2吐出ポートP1,P2の吐出油が合流して供給され、第2油圧ポンプ1b側から第4吐出ポートP4の吐出油が供給され、走行右の走行モータ3eに第1油圧ポンプ1a側から第1及び第2吐出ポートP1,P2の吐出油が合流して供給され、第2油圧ポンプ1b側から第3吐出ポートP3の吐出油が供給される。これにより走行複合動作においても、走行左の走行モータ3dの供給流量と走行右の走行モータ3eの供給流量が同じとなり、車体は蛇行せず、直進走行することができる。
 すなわち、第1吐出ポートP1の吐出流量をQ1、第2吐出ポートP2の吐出流量をQ2、第3吐出ポートP3の吐出流量をQ3、第4吐出ポートP4の吐出流量をQ4とし、走行左の走行モータ3dに供給される圧油の流量をQd、走行右の走行モータ3eに供給される圧油の流量をQe、走行モータ以外のアクチュエータであるブームシリンダ3aに供給される圧油の流量をQaとした場合、左右の走行モータ3d,3eに供給される圧油の流量Qd,Qeは次のようになる。
 まず、左右の走行モータ3d,3eに第1油圧ポンプ1a側から、第1及び第2吐出ポートP1,P2の吐出油の合流流量Q1+Q2からブームシリンダ3aに供給される圧油の流量Qaを差し引いたQ1+Q2-Qaの1/2ずつが供給される。Q1+Q2-Qaの1/2になるのは、流量制御弁6fのストローク量(開口面積)と流量制御弁6cのストローク量(開口面積-要求流量)が同じであるからである。また、左右の走行モータ3d,3eに第2油圧ポンプ1b側から、第1及び第2吐出ポートP1,P2の吐出油の合流流量Q3+Q4の1/2ずつが供給される。この場合も、Q3+Q4の1/2になるのは、流量制御弁6jのストローク量(開口面積)と流量制御弁6gのストローク量(開口面積-要求流量)が同じであるからである。したがって、左右の走行モータ3d,3eに供給される圧油の流量Qd,Qeは次のように表される。
 走行右の供給流量Qd=(Q1+Q2-Qa)/2+(Q3+Q4)/2
 走行左の供給流量Qe=(Q1+Q2-Qa)/2+(Q3+Q4)/2

 すなわち、Qd=Qeであり、車体は蛇行せず、直進走行することができる。
 上記走行複合動作の動作例は走行モータ3d,3eとアームシリンダ3aとを同時に駆動した場合のものである。他の走行複合動作の動作例として、第1油圧ポンプ1aの第1吐出ポートP1又は第2吐出ポートP2のみから吐出される圧油により駆動されるアクチュエータ(バケットシリンダ3b、旋回モータ3c)、或いは第2油圧ポンプ1bの第3吐出ポートP3又は第4吐出ポートP4のみから吐出される圧油により駆動されるアクチュエータ(スイングシリンダ3f、ブレードシリンダ3g)とを同時に駆動する走行複合動作がある。本実施の形態では、そのような走行複合動作を行う場合でも、車体は蛇行せず、直進走行することができる。
 なお、本実施の形態では、第1~第4シャトル弁群208a~208dと第1及び第2連通制御弁15a,15b、ロードセンシング制御弁216a~216d及び低圧選択弁221a,221bを設け、第1及び第2連通制御弁15a,15bで吐出ポートと最大負荷圧の出力油路の両方を連通及び遮断する構成としたが、第1及び第2連通制御弁15a,15bは吐出ポートを連通及び遮断する構成とし、それ以外の回路構成は第1の実施の形態と同じであってもよい。この場合でも、第1及び第2連通制御弁15a,15bが走行複合動作時に連通位置に切り換わることで、直進走行性を確保する効果を得ることができる。
 ~効果~
 次に、本実施の形態により得られる効果について説明する。
 図8は、比較例として、図1に示した第1及び第2油圧ポンプ1a,1bを備えた2ポンプロードセンシングシステムに特許文献2に記載の全トルク制御の技術を組み込んだ場合の油圧システムを示す図である。図中、図1に示した要素と同等の部材には同じ符号を付している。
 図8に示す比較例の油圧システムは、トルクフィードバック回路30(第1トルクフィードバック回路部30a及び第2トルクフィードバック回路部30b)に代え、減圧弁41a,41bを備えている。減圧弁41a,41bは、二次圧(トルク制御圧力)がセット圧を超えないように第2油圧ポンプ1bの第3及び第4吐出ポートの吐出圧を減圧して出力する。減圧弁41a,41bのセット圧は、第2油圧ポンプ1bのトルク制御部のバネS3,S4によって設定される最大トルクT2max相当の値(図4Bに示す吸収トルク一定制御の開始圧力Pb)となるよう設定されている。
 図9は図8に示した比較例の全トルク制御を示す図である。図8に示した比較例においては、第2油圧ポンプの第3及び第4吐出ポートの吐出圧が吸収トルク一定制御の開始圧力以上にある場合は、第2油圧ポンプ1bは吸収トルク一定制御下にあると想定して、減圧弁41a,41bは第2油圧ポンプの第3及び第4吐出ポートの吐出圧を最大トルクT2max相当の圧力に減圧して第1油圧ポンプ1aの減トルク制御ピストン31a,31bに導き、第1油圧ポンプ1a側では最大トルクをT1maxからT2max分減少させて全トルク制御を行っている。
 しかし、第2油圧ポンプの第3及び第4吐出ポートの吐出圧が吸収トルク一定制御の開始圧力以上にある場合であっても、第2油圧ポンプ1bが吸収トルク一定制御下になく、第2油圧ポンプ1bがロードセンシング制御によって吸収トルク一定制御で制限される傾転よりも小さい傾転角に制御される場合がある。この場合は、最大トルクT2max相当の圧力で想定した第2油圧ポンプ1bの吸収トルクは第2油圧ポンプ1bの実際の吸収トルクよりも大きい値となってしまう。
 その結果、最大トルクT2max相当の圧力が導かれ、T1max-T2maxの最大トルクで全トルク制御を行う第1油圧ポンプ1aでは、必要以上に最大トルクが減少するよう制御されてしまい、原動機の出力トルクを有効に使うことができない。
 図10は本実施の形態の全トルク制御を示す図である。
 本実施の形態では、トルクフィードバック回路30は、第2油圧ポンプ1bが第2トルク制御部13bの制御の制限を受け、最大トルクT2max(第2最大トルク)で動作するときと、第2油圧ポンプ1bが第2トルク制御部13bの制御の制限を受けず、第2ロードセンシング制御部12bが第2油圧ポンプ1bの容量を制御するとき(第2油圧ポンプ1bの吸収トルク一定制御の開始圧力Pbより低いとき)のいずれの場合にも第2油圧ポンプ1bの吸収トルクを模擬した特性となるよう、第2油圧ポンプ1bの第3及び第4吐出ポートP3,P4の吐出圧を補正して出力し、第1及び第2減トルク制御ピストン31a,31bは、トルクフィードバック回路30の出力圧が高くなるにしたがって第1トルク制御部13aに設定された最大トルクT1maxを減少させる。
 例えば、前述したように、第2油圧ポンプ1bの第3及び第4吐出ポートP3,P4の吐出圧が上昇し、そのときの第2油圧ポンプ1bの吸収トルクが最大トルクT2maxよりも小さいT2であり、トルクフィードバック回路30が模擬した吸収トルクがT2s(≒T2)であるとき、トルフィードバックピストン32a,32bは、図10に矢印で示すように、最大トルクT1maxをT1max-T2sへと減少させ、この最大トルクT1max-T2sで全トルク制御が行われる。その結果、必要以上に最大トルクが減少せず、エンジン2の定格出力トルクTERを最大限有効に利用しつつ、エンジン2の停止(エンジンストール)を防止することができる。
 以上のように本実施の形態によれば、第2油圧ポンプ1bの吸収トルクを純油圧的な構成(トルクフィードバック回路30)で精度良く検出することができるとともに、その吸収トルクを第1油圧ポンプ1a側にフィードバックすることで、全トルク制御を精度良く行い、原動機2の定格出力トルクTERを有効利用することができる。また、第2油圧ポンプ1bの吸収トルクを純油圧的に検出する構成であるため、第1ポンプ制御装置5aを小型化でき、ポンプ制御装置を含めた油圧ポンプの搭載性が向上する。これによりエネルギ効率の良い、低燃費で実用的な建設機械を提供することができる。
 また、図5C及び図5Dに示すように、第1及び第2分圧絞り部(固定絞り)34a,34bと第1及び第2分圧弁(可変絞り弁)35a,35bとの間の第1及び第2油路36a,36bに形成される目標制御圧力と第1及び第2減圧弁32a,32bが出力するトルク制御圧力とは同じ値の圧力であり、第1及び第2油路36a,36bに形成された圧力を直接トルク制御圧力として使用することも可能である。
 しかし、第1及び第2油路36a,36bに形成された圧力を直接トルク制御圧力として使用した場合は、トルク制御圧力で第3トルク制御アクチュエータ32a,32bを駆動するとき、第1及び第2分圧絞り部(固定絞り)34a,34bが抵抗になって第3トルク制御アクチュエータ32a,32bに十分な流量の圧油を供給することが難しく、第3トルク制御アクチュエータ32a,32bの応答性が悪化する可能性がある。
 また、第1及び第2油路36a,36bから圧油が第3トルク制御アクチュエータ32a,32bに供給される場合は、第1及び第2油路36a,36bの油量が変化して圧力変化が起きやすく、第1及び第2油路36a,36bに形成される圧力を図5Cに示すような圧力変化となるように正確に設定することが難しくなる。更に、第2油圧ポンプ1bの吐出圧が変動すると、その吐出圧の変動が直接第3トルク制御アクチュエータ32a,32bに伝わり、システムの安定性が阻害される可能性がある。
 本実施の形態では、第1及び第2分圧絞り部(固定絞り)34a,34bと第1及び第2分圧弁(可変絞り弁)35a,35bとの間の第1及び第2油路36a,36bの圧力を目標制御圧力として第1及び第2減圧弁32a,32bに導いて第1及び第2減圧弁32a,32bのセット圧を設定し、第2油圧ポンプ1bの吐出圧から第1及び第2減圧弁32a,32bによってトルク制御圧力を生成するようにしたので、トルク制御圧力で第3トルク制御アクチュエータ32a,32bを駆動するときの流量が確保され、第3トルク制御アクチュエータ32a,32bを駆動するときの応答性を良好にすることができる。
 また、第1及び第2分圧絞り部(固定絞り)34a,34bと第1及び第22分圧弁(可変絞り弁)35a,35bとの間の第1及び第2油路36a,36bの圧力は、直接トルク制御圧力として使用されないので、必要な目標制御圧力を得るための第1及び第2分圧絞り部(固定絞り)34a,34bと第1及び第22分圧弁(可変絞り弁)35a,35bの設定と第3トルク制御アクチュエータ32a,32bの応答性の設定を独立して行うことができ、必要な性能を発揮するためのトルクフィードバック回路30の設定を容易かつ正確に行うことができる。
 更に、第2油圧ポンプ1bの吐出圧が第1及び第2減圧弁32a,32bのセット圧よりも高いときは、第2油圧ポンプ1bの吐出圧変動が第1及び第2減圧弁32a,32bでブロックされて第3トルク制御アクチュエータ32a,32bに影響しないので、システムの安定性が確保される。
 ~その他~
 以上の実施の形態では、第1及び第2油圧ポンプが第1及び第2吐出ポートP1,P2及び第3及び第4吐出ポートP3,P4を有するスプリットフロータイプの油圧ポンプである場合について説明したが、第1及び第2油圧ポンプの両方或いは一方は単一の吐出ポートを有するシングルフロータイプの油圧ポンプであってもよい。第1及び第2油圧ポンプがシングルフロータイプの油圧ポンプである場合、トルクフィードバック回路30の回路部とトルク制御圧力が導かれる減トルク制御ピストンはそれぞれ1つづつあればよい。また、図4A及び図4Bの横軸は単一の吐出ポートの圧力(油圧ポンプの吐出圧)となる。
 また、上述したように、トルクフィードバック回路30において、第1及び第2分圧絞り部(固定絞り)34a,34bと第1及び第2分圧弁(可変絞り弁)35a,35bとの間の第1及び第2油路36a,36bに形成される目標制御圧力と第1及び第2減圧弁32a,32bが出力するトルク制御圧力とは同じ値の圧力であるので、第1及び第2油路36a,36bに形成された圧力を直接トルク制御圧力として減トルク制御アクチュエータ31a,31bに導く構成としてもよい。
 また、上記実施の形態では、トルクフィードバック回路30において、第1及び第2分圧絞り部(固定絞り)34a,34bと第1及び第2分圧弁(可変絞り弁)35a,35bとの間の第1及び第2油路36a,36bの圧力がセット圧(トルク開始圧力Pb)以上にならないように第1及び第2リリーフ弁37a,37bを設けたが、リリーフ弁に代え減圧弁を用いてもよい。この場合、減圧弁のセット圧をトルク開始圧力Pbに設定し、減圧弁の出力圧を目標制御圧力P35ref,P4trefとして用いることで、同様の機能を得ることができる。
 また、第1ポンプ制御装置5aは、第1ロードセンシング制御部12aと第1トルク制御部18aを有するものとしたが、第1ポンプ制御装置5aにおける第1ロードセンシング制御部12aは必須ではなく、操作レバーの操作量(流量制御弁の開口面積-要求流量)に応じて第1油圧ポンプの容量を制御することができるものであれば、いわゆるポジティブ制御或いはネガティブ制御等、その他の制御方式であってもよい。
 更に、上記実施の形態のロードセンシングシステムも一例であり、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。
1a 第1油圧ポンプ
1b 第2油圧ポンプ
2 原動機(ディーゼルエンジン)
3a~3h アクチュエータ
3a アームシリンダ
3d 走行左の走行モータ
3e 走行右の走行モータ
3h ブームシリンダ
4 コントロールバルブ
5a 第1ポンプ制御装置
5b 第2ポンプ制御装置
6a~6m 流量制御弁
7a~7m 圧力補償弁
8a 第1シャトル弁群
8b 第2シャトル弁群
8c 第3シャトル弁群
8d 第4シャトル弁群
9a~9d バネ
10a~10d アンロード弁
12a 第1ロードセンシング制御部
12b 第2ロードセンシング制御部
13a 第1トルク制御部
13b 第2トルク制御部
15a 第1連通制御弁
15b 第2連通制御弁 
16a~16d ロードセンシング制御弁
17a,17b ロードセンシング制御ピストン(ロードセンシング制御アクチュエータ)
18a 第1トルク制御ピストン(第1トルク制御アクチュエータ)
19a 第2トルク制御ピストン(第1トルク制御アクチュエータ)
18b 第3トルク制御ピストン(第2トルク制御アクチュエータ)
19b 第4トルク制御ピストン(第2トルク制御アクチュエータ)
21a,21b 低圧選択弁
30 トルクフィードバック回路
30a 第1トルクフィードバック回路部
30b 第2トルクフィードバック回路部
31a 第1減トルク制御ピストン(第3トルク制御アクチュエータ)
31b 第2減トルク制御ピストン(第3トルク制御アクチュエータ)
32a 第1トルク減圧弁
32b 第2トルク減圧弁
33a 第1分圧回路
33b 第2分圧回路
34a 第1分圧絞り部
34b 第2分圧絞り部
35a 第1分圧弁
35b 第1分圧弁
36a 第1油路
36b 第2油路
37a 第1リリーフ弁(圧力制限弁)
37b 第2リリーフ弁(圧力制限弁)
P1,P2 第1及び第2吐出ポート
P3,P4 第3及び第4吐出ポート
S1,S2 バネ
S3,S4 バネ

Claims (3)

  1.  原動機と、
     前記原動機により駆動される可変容量型の第1油圧ポンプと、
     前記原動機により駆動される可変容量型の第2油圧ポンプと、
     前記第1及び第2油圧ポンプにより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及び第2油圧ポンプから前記複数のアクチュエータに供給される圧油の流量を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油圧ポンプの吐出流量を制御する第1ポンプ制御装置と、
     前記第2油圧ポンプの吐出流量を制御する第2ポンプ制御装置とを備え、
     前記第1ポンプ制御装置は、
     前記第1油圧ポンプの吐出圧と容量の少なくとも一方が増大し、前記第1油圧ポンプの吸収トルクが増大するとき、前記第1油圧ポンプの吸収トルクが第1最大トルクを超えないように前記第1油圧ポンプの容量を制御する第1トルク制御部を有し、
     前記第2ポンプ制御装置は、
     前記第2油圧ポンプの吐出圧と容量の少なくとも一方が増大し、前記第2油圧ポンプの吸収トルクが増大するとき、前記第2油圧ポンプの吸収トルクが第2最大トルクを超えないように前記第2油圧ポンプの容量を制御する第2トルク制御部と、
     前記第2油圧ポンプの吸収トルクが前記第2最大トルクよりも小さいとき、前記第2油圧ポンプの吐出圧が前記第2油圧ポンプにより吐出された圧油により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油圧ポンプの容量を制御するロードセンシング制御部とを有する建設機械の油圧駆動装置において、
     前記第1トルク制御部は、前記第1油圧ポンプの吐出圧が導かれ、前記吐出圧の上昇時に前記第2油圧ポンプの容量を減少させ吸収トルクが減少するよう前記第1油圧ポンプの容量を制御する第1トルク制御アクチュエータと、前記第1最大トルクを設定する第1付勢手段とを有し、
     前記第2トルク制御部は、前記第2油圧ポンプの吐出圧が導かれ、前記吐出圧の上昇時に前記第2油圧ポンプの容量を減少させ吸収トルクが減少するよう前記第2油圧ポンプの容量を制御する第2トルク制御アクチュエータと、前記第2最大トルクを設定する第2付勢手段とを有し、
     前記ロードセンシング制御部は、
     前記第2油圧ポンプの吐出圧と前記最高負荷圧との差圧が前記目標差圧よりも小さくなるにしたがって低くなるようロードセンシング駆動圧力を変化させる制御弁と、前記ロードセンシング駆動圧力が低くなるにしたがって前記第2油圧ポンプの容量を増加し吐出流量が増加するよう前記第2油圧ポンプの容量を制御するロードセンシング制御アクチュエータとを有し、
     前記第1ポンプ制御装置は、更に、
     前記第2油圧ポンプの吐出圧と前記ロードセンシング駆動圧力とが導かれ、前記第2油圧ポンプが前記第2トルク制御部の制御の制限を受け、前記第2最大トルクで動作するときと、前記第2油圧ポンプが前記第2トルク制御部の制御の制限を受けず、前記ロードセンシング制御部が前記第2油圧ポンプの容量を制御するときのいずれの場合にも前記第2油圧ポンプの吸収トルクを模擬した特性となるよう、前記第2油圧ポンプの吐出圧と前記ロードセンシング駆動圧力に基づいて前記第2油圧ポンプの吐出圧を補正し、トルク制御圧力として出力するトルクフィードバック回路と、
     前記トルク制御圧力が導かれ、前記トルク制御圧力が高くなるにしたがって前記第1油圧ポンプの容量を減少させ前記第1最大トルクが減少するよう前記第1油圧ポンプの容量を制御する第3トルク制御アクチュエータとを有し、
     前記トルクフィードバック回路は、
     前記第2油圧ポンプの吐出圧が導かれる固定絞りと、
     この固定絞りの下流側に位置し、下流側がタンクに接続された可変絞り弁と、
     前記固定絞りと前記可変絞り弁との間の油路に接続され、前記油路の圧力を前記第2トルク制御部の制御を開始する圧力以上にならないように制御する圧力制限弁とを有し、
     前記可変絞り弁は、前記ロードセンシング駆動圧力が最低圧力にあるときは全閉し、前記ロードセンシング駆動圧力が高くなるにしたがって開口面積が大きくなるよう構成され、
       前記トルクフィードバック回路は、前記固定絞りと前記可変絞り弁との間の油路の圧力に基づいて前記トルク制御圧力を生成し、このトルク制御圧力が前記第3トルク制御アクチュエータに導かれる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、
     前記トルクフィードバック回路は、前記第2油圧ポンプの吐出圧が一次圧として導かれる減圧弁を更に備え、
     前記固定絞りと前記可変絞り弁との間の油路の圧力が前記減圧弁のセット圧を設定する目標制御圧力として前記減圧弁に導かれ、
     前記減圧弁は、前記第2油圧ポンプの吐出圧が前記セット圧よりも低いときは、前記第2油圧ポンプの吐出圧をそのまま二次圧力として出力し、前記第2油圧ポンプの吐出圧が前記セット圧よりも高いときは、前記第2油圧ポンプの吐出圧を前記セット圧に減圧して出力し、前記減圧弁の出力圧が前記トルク制御圧力として前記第3トルク制御アクチュエータに導かれることを特徴とする建設機械の油圧駆動装置。
  3.  請求項1又は2記載の建設機械の油圧駆動装置において、
     前記圧力制限弁はリリーフ弁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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