JPH10196604A - 油圧駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ロードセンシング制御の油圧駆動装置で、エン
ジン回転数に応じたサチュレーション現象の改善を図
り、エンジン回転数を低く設定した場合には良好な微操
作性が得られるようにする。 【解決手段】流量制御弁６ａ，６ｂ，６ｃの前後差圧は
圧力補償弁７ａ，７ｂ，７ｃにより同じ値である差圧Δ
ＰLSになるように制御され、差圧ΔＰLSはポンプ容量制
御装置５により目標差圧ΔＰLSrefに維持される。目標
差圧ΔＰLSrefをエンジン１の回転数の変化によって変
更するため、固定容量油圧ポンプ３０の吐出路３０ａ，
３０ｂに流量検出弁３１を設け、この流量検出弁３１の
可変絞り３１ａの前後差圧ΔＰｐを設定変更装置３２に
導き、目標差圧ΔＰLSrefを変更する。流量検出弁３１
は、可変絞り３１ａ自身の前後差圧ΔＰｐに依存して可
変絞り３１ａの開口面積を変化させ、かつ前後差圧ΔＰ
ｐをエンジン１の回転数によって変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は可変容量型の油圧ポ
ンプを備えた油圧駆動装置に係わり、特に、油圧ポンプ
の吐出圧と複数のアクチュエータの最高負荷圧との差圧
を設定値に維持するよう油圧ポンプの容量を制御するロ
ードセンシング制御の油圧駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】油圧ポンプの吐出圧と複数のアクチュエ
ータの最高負荷圧との差圧を設定値に維持するよう油圧
ポンプの容量を制御するロードセンシング制御技術とし
て、特開平５−９９１２６号公報に記載のポンプ容量制
御装置や特開昭６０−１１７０６号公報に記載の油圧駆
動装置がある。

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

【０００４】特開昭６０−１１７０６号公報に記載の油
圧駆動装置は、可変容量型の油圧ポンプと、この油圧ポ
ンプから吐出された圧油により駆動される複数のアクチ
ュエータと、油圧ポンプから複数のアクチュエータに供
給される圧油の流量を制御する複数の流量制御弁と、こ
れら複数の流量制御弁の前後差圧を同じに制御する複数
の圧力補償弁と、油圧ポンプの吐出圧Ｐｓと複数のアク
チュエータの最高負荷圧ＰLSとの差圧ΔＰLSを設定値Δ
ＰLSrefに維持するよう油圧ポンプの容量を制御するポ
ンプ容量制御装置とを備えている。また、圧力補償弁
は、それぞれ、流量制御弁の上流に設置され、流量制御
弁の前後差圧を閉弁方向に作用させるとともに、油圧ポ
ンプの吐出圧Ｐｓと複数のアクチュエータの最高負荷圧
ＰLSとの差圧ΔＰLSを開弁方向に作用させ、その差圧Δ
ＰLSを圧力補償の目標差圧として流量制御弁の前後差圧
を制御することにより複数の流量制御弁の前後差圧を同
じに制御している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】特開昭６０−１１７０
６号公報に記載の油圧駆動装置のポンプ容量制御装置と
して特開平５−９９１２６号公報に記載のものを用いた
システムを比較例として考えた場合、このようなシステ
ムでは、圧力補償弁により制御される流量制御弁の前後
の目標差圧はポンプ容量制御手段により制御される油圧
ポンプの吐出圧Ｐｓと最高負荷圧ＰLSとの差圧ΔＰLSの
設定値ΔＰLSrefに一致するため、エンジン回転数に比
例して傾転制御装置の設定値ΔＰLSrefが制御されると
共に、流量制御弁前後の目標差圧（＝ΔＰLSref）も制
御される。この場合、各アクチュエータの単独操作にお
いてアクチュエータの要求する流量がポンプの最大吐出
量を超えないように設定がなされるのが普通である。こ
の結果、各アクチュエータの単独操作においては、エン
ジン回転数如何に係わらず、流量制御弁の操作ストロー
ク量に比例した流量が各アクチュエータに供給され、良
好な操作性が保証される。

【０００６】それに対し、複数のアクチュエータを同時
に動作する複合動作などで、油圧ポンプの最大吐出量が
流量制御弁全体で必要とする流量に満たない場合、アク
チュエータに供給される流量が不足する状態が生じる
（以後サチュレーションと呼ぶ）。また、複合動作で
は、通常作業を行うエンジン回転数からエンジン回転数
を低く設定すると、上記２つの従来例の組み合わせの動
作により、同じ操作ストロークの組み合わせでも、流量
制御弁前後の目標差圧ΔＰLSrefがエンジン回転数に比
例して減少するため、流量制御弁全体で必要とする流量
もエンジン回転数に比例して低下する。しかし、油圧ポ
ンプの最大吐出量もエンジン回転数に比例して減少する
ため、不足する流量の割合は変わらない（図４参照）。
従って、このサチュレーション領域に操作ストロークが
達すると、操作ストロークに対して比例的なアクチュエ
ータの動作が保証できず、オペレータは違和感を感じ
る。実際、通常のエンジン回転数で行われる掘削作業な
どでは微操作性より応答性が要求されるため、このサチ
ュレーション現象はさほど問題とされないが、微操作を
行う目的でエンジン回転数を下げた場合、操作ストロー
ク量に依存してサチュレーションが発生するため、違和
感がある。

【０００７】本発明の目的は、エンジン回転数に応じた
サチュレーション現象の改善を図ることにより、エンジ
ン回転数を低く設定した場合には良好な微操作性が得ら
れる油圧駆動装置を提供することである。

【０００８】

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

【０００９】（１）まず、本発明では、エンジンと、こ
のエンジンにより駆動される可変容量型の油圧ポンプ
と、この油圧ポンプから吐出された圧油により駆動され
る複数のアクチュエータと、前記油圧ポンプから複数の
アクチュエータに供給される圧油の流量を制御する複数
の流量制御弁と、前記油圧ポンプの吐出圧Ｐｓと前記複
数のアクチュエータの最高負荷圧ＰLSとの差圧ΔＰLSを
設定値ΔＰLSrefに維持するよう前記油圧ポンプを容量
制御するポンプ容量制御手段とを備え、このポンプ容量
制御手段は前記エンジンの回転数に応じて前記ポンプ容
量制御手段の設定値ΔＰLSrefを変更可能になっている
油圧駆動装置において、前記複数の流量制御弁の前後差
圧を前記差圧ΔＰLSの同じ差圧に制御する複数の圧力補
償弁と、前記エンジンの回転数を検出し、このエンジン
回転数がエンジンの最低回転数側の領域にあるときは、
前記差圧ΔＰLSと前記複数の流量制御弁のそれぞれの開
口面積との積で表される複数の流量制御弁の合計の最大
要求流量Ｑvtotalが前記油圧ポンプのその時のエンジン
回転数における最大吐出量Ｑsmaxよりも少なくなるよう
に、前記ポンプ容量制御手段の設定値ΔＰLSrefを変更
する設定変更手段とを有するものとする。

【００１０】このように設定変更手段を設け、流量制御
弁の合計の最大要求流量Ｑvtotalと油圧ポンプの最大吐
出量Ｑsmaxとの関係を調整することにより、エンジンの
回転数が通常作業に適した定格回転数に設定した場合に
は、複数の流量制御弁の合計の最大要求流量が油圧ポン
プの最大吐出量より多く、サチュレーションが生じる状
態にあっても、エンジンの回転数を低く設定すると、複
数の流量制御弁の合計の最大要求流量は油圧ポンプの最
大吐出量以下に低下し、サチュレーションを起こさない
ようになる。このため、複数の流量制御弁の総レバー操
作量に対する流量制御弁の通過流量の傾きは小さくな
り、メータリングの広い有効領域を確保することがで
き、そのメータリングの広い有効領域を使った良好な操
作性能を実現できる。

【００１１】（２）上記（１）において、好ましくは、
前記設定変更手段は、前記可変容量型の油圧ポンプとと
もに前記エンジンにより駆動される固定容量油圧ポンプ
と、この固定容量油圧ポンプの吐出路に設けられた流量
検出弁と、前記流量検出弁の前後差圧ΔＰｐによって前
記設定値ΔＰLSrefを変更する操作駆動部とを有し、前
記流量検出弁は、前記エンジン回転数が前記最低回転数
側の領域にあるときよりも前記定格回転数側の領域にあ
るときの方が開口面積が大きくなるよう構成される。

【００１２】これにより設定変更手段は、油圧的構成に
より、上記（１）の機能（エンジンの回転数を検出し、
このエンジン回転数がエンジンの最低回転数側の領域に
あるときは流量制御弁の合計の最大要求流量Ｑvtotalが
油圧ポンプの最大吐出量Ｑsmaxよりも少なくなるように
ポンプ容量制御手段の設定値ΔＰLSrefを変更する機
能）を実現できる。

【００１３】（３）上記（２）において、好ましくは、
前記流量検出弁は、可変絞りを備えた弁装置と、前記エ
ンジンの回転数が低下するに従って前記可変絞りの開口
面積が小さくなるよう調整する絞り調整手段とを有す
る。

【００１４】これにより流量検出弁は、上記（２）のよ
うにエンジン回転数が最低回転数側の領域にあるときよ
りも定格回転数側の領域にあるときの方が開口面積が大
きくなるようになる。

【００１５】（４）また、上記（２）において、前記流
量検出弁は、固定絞りを備えた弁装置と、前記エンジン
回転数が前記最低回転数側の領域にあるときは前記固定
絞りを有効化し、前記エンジン回転数が定格回転数より
低いある設定回転数まで上昇すると、前記流量検出弁の
前後差圧の上昇割合が低減するよう前記固定絞りを制御
する絞り調整手段とを有するものとしてもよい。

【００１６】これによっても流量検出弁は、上記（２）
のようにエンジン回転数が最低回転数側の領域にあると
きよりも定格回転数側の領域にあるときの方が開口面積
が大きくなるようになる。また、流量検出弁を固定絞り
用いて構成できるので、製作が容易となる。

【００１７】（５）更に、上記（３）又は（４）におい
て、好ましくは、前記絞り調整手段は、前記流量検出弁
自身の前後差圧ΔＰｐに依存して前記弁装置の位置を調
整させるものとする。

【００１８】これにより流量検出弁は、エンジン回転数
を油圧的に検出し、エンジン回転数に応じて可変絞りの
開口面積又は固定絞りの絞り状態を調整できる。

【００１９】（６）また、上記（２）において、好まし
くは、前記設定変更手段は、前記流量検出弁の前後差圧
ΔＰｐに相当する信号圧を発生する圧力制御弁を更に有
し、前記操作駆動部はこの圧力制御弁からの信号圧によ
って前記設定値ΔＰLSrefを変更する。

【００２０】これにより１本のパイロットラインで信号
圧を導くことができるようになり、回路構成が簡素化さ
れると共に、信号圧が低圧となるのでパイロットライン
のホース等を低圧用のものを使用でき安価となる。

【００２１】（７）更に、上記（２）において、好まし
くは、前記ポンプ容量制御手段は、前記可変容量型の油
圧ポンプの押しのけ容積可変機構を作動するサーボピス
トンと、前記油圧ポンプの吐出圧Ｐｓとアクチュエータ
の負荷圧ＰLSとの差圧ΔＰLSに応じて前記サーボピスト
ンを駆動し前記差圧ΔＰLSを前記設定値ΔＰLSrefに維
持する傾転制御装置とを有し、この傾転制御装置は前記
設定値ΔＰLSrefの基本値を設定するバネを有し、前記
操作駆動部はそのバネと共働して前記設定値ΔＰLSref
を可変的に設定する。

【００２２】これにより操作駆動部は流量検出弁の前後
差圧によって設定値ΔＰLSrefを変更できるようにな
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。

【００２４】図１は本発明の第１の実施形態による油圧
駆動装置を示すもので、この油圧駆動装置は、エンジン
１と、このエンジン１により駆動される可変容量型の油
圧ポンプ２と、この油圧ポンプ２から吐出された圧油に
より駆動される複数のアクチュエータ３ａ，３ｂ，３ｃ
と、油圧ポンプ２の吐出管路１００に接続され、油圧ポ
ンプ２からアクチュエータ３ａ，３ｂ，３ｃに供給され
る圧油の流量と方向をそれぞれ制御する複数の切換制御
弁４ａ，４ｂ，４ｃからなる弁装置４と、油圧ポンプ２
を容量制御するポンプ容量制御装置５とを備えている。

【００２５】複数の切換制御弁４ａ，４ｂ，４ｃは、そ
れぞれ、複数の流量制御弁６ａ，６ｂ，６ｃと、これら
複数の流量制御弁６ａ，６ｂ，６ｃの前後差圧を同じに
制御する複数の圧力補償弁７ａ，７ｂ，７ｃとで構成さ
れている。

【００２６】複数の圧力補償弁７ａ，７ｂ，７ｃは、そ
れぞれ、流量制御弁６ａ，６ｂ，６ｃの上流に設置され
た前置きタイプであり、圧力補償弁７ａは２対の対向す
る制御圧力室７０ａ，７０ｂ及び７０ｃ，７０ｄを有
し、制御圧力室７０ａ，７０ｂに流量制御弁６ａの上流
側及び下流側の圧力をそれぞれ導き、制御圧力室７０
ｃ，７０ｄに油圧ポンプ２の吐出圧Ｐｓと複数のアクチ
ュエータ３ａ，３ｂ，３ｃの最高負荷圧ＰLSとをそれぞ
れ導き、これにより流量制御弁６ａの前後差圧を閉弁方
向に作用させるとともに、油圧ポンプ２の吐出圧Ｐｓと
複数のアクチュエータ３ａ，３ｂ，３ｃの最高負荷圧Ｐ
LSとの差圧ΔＰLSを開弁方向に作用させ、その差圧ΔＰ
LSを圧力補償の目標差圧として流量制御弁６ａの前後差
圧を制御する。圧力補償弁７ｂ，７ｃも同様に構成され
ている。

【００２７】このように圧力補償弁７ａ，７ｂ，７ｃが
同じ差圧ΔＰLSを目標差圧としてそれぞれの流量制御弁
６ａ，６ｂ，６ｃの前後差圧を制御することにより、流
量制御弁６ａ，６ｂ，６ｃの前後差圧はともに差圧ΔＰ
LSになるように制御され、流量制御弁６ａ，６ｂ，６ｃ
の要求流量は差圧ΔＰLSとそれぞれの開口面積との積で
表されるものとなる。

【００２８】複数の流量制御弁６ａ，６ｂ，６ｃには、
それぞれ、アクチュエータ３ａ，３ｂ，３ｃの駆動時に
それらの負荷圧を取り出す負荷ポート６０ａ，６０ｂ，
６０ｃが設けられ、これら負荷ポート６０ａ，６０ｂ，
６０ｃに取り出された負荷圧のうちの最高の圧力が負荷
ライン８ａ，８ｂ，８ｃ、８ｄ及びシャトル弁９ａ，９
ｂを介して信号ライン１０に検出され、この圧力が上記
最高負荷圧ＰLSとして圧力補償弁７ａ，７ｂ，７ｃに与
えられる。

【００２９】油圧ポンプ２は斜板２ａの傾転角を大きく
することにより吐出量を増加させる斜板ポンプであり、
ポンプ容量制御装置６は、油圧ポンプ２の斜板２ａを傾
転するサーボピストン２０と、このサーボピストン２０
を駆動し、斜板２ａの傾転角を制御することで油圧ポン
プ２の容量制御をする傾転制御装置２１とを備えてい
る。サーボピストン２０は吐出管路１００からの圧力
（油圧ポンプ２の吐出圧Ｐｓ）と傾転制御装置２１から
の指令圧力とによって動作する。傾転制御装置２１は第
１傾転制御弁２２と第２傾転制御弁２３とを有してい
る。

【００３０】第１傾転制御弁２２は吐出管路１００から
の圧力（油圧ポンプ２の吐出圧Ｐｓ）が高くなると油圧
ポンプ２の吐出量を減少させる馬力制御弁であり、油圧
ポンプ２の吐出圧Ｐｓを元圧として入力し、油圧ポンプ
２の吐出圧Ｐｓがバネ２２ａで設定される所定レベル以
下であればスプール２２ｂを図示右方に移動し、油圧ポ
ンプ２の吐出圧Ｐｓをそのまま出力する。このとき、こ
の出力圧が指令圧力としてそのままサーボピストン２０
に与えられると、サーボピストン２０は面積差により図
示左方に移動し、斜板２ａの傾転角を増加させ、油圧ポ
ンプ２の吐出量を増加する。その結果、油圧ポンプ２の
吐出圧Ｐｓが上昇する。油圧ポンプ２の吐出圧Ｐｓがバ
ネ２２ａの所定レベルを越えるとスプール２２ｂを図示
左方に移動して吐出圧Ｐｓを減圧し、その低下した圧力
を指令圧力として出力する。このため、サーボピストン
２０は図示右方に移動し、斜板２ａの傾転角を減少さ
せ、油圧ポンプ２の吐出量を減少する。その結果、油圧
ポンプ２の吐出圧Ｐｓが低下する。

【００３１】第２傾転制御弁２３は、油圧ポンプ２の吐
出圧Ｐｓとアクチュエータ３ａ，３ｂ，３ｃの最高負荷
圧ＰLSとの差圧ΔＰLSを目標差圧ΔＰLSrefに維持する
ように制御するロードセンシング制御弁であり、目標差
圧ΔＰLSrefの基本値を設定するバネ２３ａと、スプー
ル２３ｂと、吐出管路１００からの圧力（油圧ポンプ２
の吐出圧Ｐｓ）とアクチュエータ３ａ，３ｂ，３ｃの最
高負荷圧ＰLSによって動作し、スプール２３ｂを動かす
第１操作駆動部２４とを有している。

【００３２】第１操作駆動部２４は、スプール２３ｂに
作用するピストン２４ａと、ピストン２４ａにより分割
された２つの油圧室２４ｂ，２４ｃとを有し、油圧室２
４ｂには油圧ポンプ２の吐出圧が導かれ、油圧室２４ｃ
には最高負荷圧ＰLSが導かれかつ上記のバネ２３ａが内
蔵されている。

【００３３】また、第２傾転制御弁２３は第１傾転制御
弁２２の出力圧を元圧として入力し、目標差圧ΔＰLSre
fに比べ差圧ΔＰLSが低い場合は、第１操作駆動部２４
によりスプール２３ｂが図示左方に移動し、第１傾転制
御弁２２の出力圧をそのまま出力する。このとき、第１
傾転制御弁２２の出力圧が油圧ポンプ２の吐出圧Ｐｓで
あるとすると、この吐出圧Ｐｓが指令圧力としてサーボ
ピストン２０に与えられ、サーボピストン２０は面積差
により図示左方に移動し、斜板２ａの傾転角を増加さ
せ、油圧ポンプ２の吐出量を増加する。その結果、油圧
ポンプ２の吐出圧Ｐｓが上昇し、差圧ΔＰLSが上昇す
る。逆に目標差圧ΔＰLSrefに対し差圧ΔＰLSが高い場
合は、第１操作駆動部２４によりスプール２３ｂが図示
右方に移動して第１傾転制御弁２２の出力圧を減圧し、
その低下した圧力を指令圧力として出力する。このた
め、サーボピストン２０は図示右方に移動し、斜板２ａ
の傾転角を減少させ、油圧ポンプ２の吐出量を減少す
る。その結果、油圧ポンプ２の吐出圧Ｐｓが低下し、差
圧ΔＰLSが低下する。結果として、差圧ΔＰLSは目標差
圧ΔＰLSrefに維持される。

【００３４】ここで、流量制御弁６ａ，６ｂ，６ｃの前
後差圧は圧力補償弁７ａ，７ｂ，７ｃにより同じ値であ
る差圧ΔＰLSになるように制御されているので、上記の
ように差圧ΔＰLSが目標差圧ΔＰLSrefに維持されるこ
とは、結果として流量制御弁６ａ，６ｂ，６ｃの前後差
圧が目標差圧ΔＰLSrefに維持されることになる。

【００３５】また、ポンプ容量制御装置５は、第２傾転
制御弁２３の目標差圧ΔＰLSrefをエンジン１の回転数
の変化に応じて変更する設定変更手段３８を有し、この
設定変更手段３８は、可変容量型の油圧ポンプ２ととも
にエンジン１により駆動される固定容量油圧ポンプ３０
と、この固定容量油圧ポンプ３０の吐出路３０ａ，３０
ｂに設けられ、開口面積が連続的に調整可能な可変絞り
３１ａを有する流量検出弁３１と、この流量検出弁３１
の可変絞り３１ａの前後差圧ΔＰｐによって目標差圧Δ
ＰLSrefを変更する第２操作駆動部３２とで構成されて
いる。

【００３６】固定容量油圧ポンプ３０は通常パイロット
油圧源として設けられているものであり、吐出路３０ｂ
にはパイロット油圧源としての元圧を規定するリリーフ
弁３３が接続され、更に吐出路３０ｂは、例えば流量制
御弁６ａ，６ｂ，６ｃを切換操作するためのパイロット
圧を生成するリモコン弁（図示せず）へと接続されてい
る。

【００３７】第２操作駆動部３２は、第２傾転制御弁２
３の第１操作駆動部２４と一体に設けられた追加の操作
駆動部であり、第１操作駆動部２４のピストン２４ａに
作用するピストン３２ａと、ピストン３２ａにより分割
された２つの油圧室３２ｂ，３２ｃとを有し、油圧室３
２ｂにはパイロットライン３４ａを介して流量検出弁
（可変絞り３１ａ）の上流側の圧力が導かれ、油圧室３
２ｃにはパイロットライン３４ｂを介して流量検出弁
（可変絞り３１ａ）の下流側の圧力が導かれ、ピストン
３２ａは流量検出弁３１の可変絞り３１ａの前後差圧Δ
Ｐｐに応じた力でピストン２４ａを図示左方に付勢して
いる。第２傾転制御弁２３の目標差圧ΔＰLSrefは上記
のバネ２３ａにより与えられる基本値とこのピストン３
２ａの付勢力によって設定され、流量検出弁３１の可変
絞り３１ａの前後差圧ΔＰｐが小さくなるとピストン３
２ａはピストン２４ａを押す力を小さくし、目標差圧Δ
ＰLSrefを小さくし、前後差圧ΔＰｐが増大するとピス
トン３２ａはピストン２４ａを押す力を大きくし、目標
差圧ΔＰLSrefを大きくする。ここで、流量検出弁３１
の可変絞り３１ａの前後差圧ΔＰｐはエンジン１の回転
数によって変化する（後述）。このため、第２操作駆動
部３２はエンジン回転数に応じて第１傾転制御弁２３の
目標差圧ΔＰLSrefを変更するものとなる。

【００３８】流量検出弁３１は、可変絞り３１ａ自身の
前後差圧ΔＰｐに依存して可変絞り３１ａの開口面積を
変化させる構成となっている。すなわち、流量検出弁３
１は、弁体３１ｂと、弁体３１ｂに対し可変絞り３１ａ
の開口面積を減少させる方向に作用するバネ３１ｃと、
弁体３１ｂに対し可変絞り３１ａの開口面積を増大させ
る方向に作用する制御圧力室３１ｄと、弁体３１ｂに対
し可変絞り３１ａの開口面積を減少させる方向に作用す
る制御圧力室３１ｅとを有し、制御圧力室３１ｄにはパ
イロットライン３５ａを介して可変絞り３１ａの上流側
の圧力が導かれ、制御圧力室３１ｅにはパイロットライ
ン３５ｂを介して可変絞り３１ａの下流側の圧力が導か
れている。

【００３９】可変絞り３１ａの開口面積はバネ３１ｃの
力と制御圧力室３１ｄ，３１ｅの付勢力とのバランスに
より決まり、可変絞り３１ａの前後差圧ΔＰｐが小さく
なると弁体３１ｂは図示右方に移動し、可変絞り３１ａ
の開口面積を小さくし、前後差圧ΔＰｐが増大すると弁
体３１ｂ外し左方に移動し、可変絞り３１ａの開口面積
を大きくする。

【００４０】そして、可変絞り３１ａの前後差圧ΔＰｐ
はエンジン１の回転数によって変化する。すなわち、エ
ンジン１の回転数が低下すれば、油圧ポンプ３０の吐出
量が減少し、可変絞り３１ａの前後差圧ΔＰｐは低下す
る。したがって、制御圧力室３１ｄ，３１ｅとバネ３１
ｃは、エンジン１の回転数が低下するに従って小さくな
るよう可変絞り３１ａの開口面積を調整する絞り調整手
段として機能する。

【００４１】図２に流量検出弁３１の内部構造を示す。
図２において、ケーシング３１ｆの中を弁体３１ｂとし
てのピストンが動き、その隙間の面積が可変絞り３１ａ
の開口面積Ａｐとして与えられる。ピストン３１ｂは、
バネ３１ｃによって支持され、バネ３１ｃのバネ力Ｆ
は、可変絞り３１ａの開口面積を小さくする方向にピス
トン３１ｂに働く。ケーシング３１ｆ内の圧油の流れか
ら、可変絞り３１ａの前後差圧ΔＰｐは可変絞り３１ａ
の開口面積Ａｐを大きくする方向の力をピストン３１ｂ
に発生する。この２つの力がつりあった位置ｘでピスト
ン３１ｂは静止する。バネ力Ｆとピストン３１ｂの変位
ｘはバネ３１ｃのバネ定数Ｋに比例するので（Ｆ＝Ｋ
ｘ）、結果として可変絞り３１ａの前後差圧ΔＰｐとピ
ストン３１ｂの変位ｘは比例する（ΔＰｐ∝ｘ）。ピス
トン３１ｂの変位ｘと可変絞り３１ａの開口面積Ａｐの
関係はケーシング３１ｆの形状に依存する。本実施形態
では、ケーシング３１ｆの形状はピストン３１ｂの変位
方向に対し放物線形状にしている。

【００４２】次に、以上のように構成した流量検出弁３
１を含む設定変更手段３８の作用及びそれによって得ら
れる効果を説明する。

【００４３】固定容量油圧ポンプ３０はエンジン１の回
転数Ｎに押しのけ容積Ｃｍを乗じた流量Ｑｐを吐出す
る。

【００４４】 Ｑｐ＝ＣｍＮ …（１） 流量検出弁３１の可変絞り３１ａの開口面積をＡｐとす
ると、エンジン１の回転数Ｎと可変絞り３１ａの前後差
圧ΔＰｐは以下の式で関係ずけられる。

【００４５】 Ｑｐ＝ｃＡｐ√（（２／ρ）ΔＰｐ） …（２） ΔＰｐ＝（ρ／２）（Ｑｐ／ｃＡｐ）²＝（ρ／２）（ＣｍＮ／ｃＡｐ）² …（３） ここで、もし可変絞り３１ａの開口面積Ａｐが変化せ
ず、一定であるとすれば（以下、この場合を比較例とい
う）、式（３）より前後差圧ΔＰｐは油圧ポンプ３０の
吐出量Ｑｐ又はエンジン１の回転数Ｎに対して図３
（ａ）に示すように二次曲線的に増加する。また、第２
操作駆動部３２によりΔＰLSref∝ΔＰｐとなるので、
ロードセンシング設定差圧ΔＰLSrefも油圧ポンプ３０
の吐出量Ｑｐ又はエンジン１の回転数Ｎに対して図３
（ａ）に示すように二次曲線的に増加する。

【００４６】また、流量制御弁６ａ，６ｂ，６ｃの１
つ、例えば流量制御弁６ａの前後差圧ΔＰLSが目標値Δ
ＰLSrefに制御されている場合、流量制御弁６ａの開口
面積をＡｖとすると、流量制御弁６ａの要求する流量Ｑ
ｖは以下の式で与えられる。

【００４７】 Ｑｖ＝ｃＡｖ√（（２／ρ）ΔＰLSref） …（４） すなわち、要求流量Ｑｖは目標差圧ΔＰLSrefに対して
図３（ｃ）で示すように二次曲線的に増大する。

【００４８】ここで、流量制御弁６ａの目標前後差圧Δ
ＰLSrefは流量検出弁３１の可変絞り３１ａの前後差圧
ΔＰｐによって与えられるから（ΔＰLSref∝ΔＰ
ｐ）、式（３）から、要求流量Ｑｖは以下のようにエン
ジン１の回転数Ｎと関係ずけることができる。

【００４９】 Ｑｖ∝（Ａｖ／Ａｐ）ＣｍＮ …（５） すなわち、図３（ａ）に示す流量Ｑｐと前後差圧ΔＰｐ
との二次曲線の関係（式（３））と図３（ｃ）に示す前
後差圧ΔＰLSと要求流量Ｑｖとの二次曲線の関係（式
（４））が組み合わされ、要求流量Ｑｖはエンジン１の
回転数Ｎに対して図３（ｄ）に示すように概ね直線的に
増大する。

【００５０】以上は、１つの流量制御弁６ａについても
のもであるが、２つ若しくは３つといった複数のアクチ
ュエータを駆動する場合は流量制御弁６ａ，６ｂ又は６
ａ，６ｂ，６ｃのそれぞれについて図３（ｄ）の関係が
得られ、エンジン１の回転数Ｎと合計の要求流量Ｑｖの
関係は図３（ｄ）の関係を単純に加算した関係となる。

【００５１】エンジン１の回転数Ｎと流量制御弁６ａ，
６ｂ，６ｃのうちの任意の２つ、例えば流量制御弁６
ａ，６ｂの合計の最大要求流量Ｑｖtotal（流量制御弁
６ａ，６ｂの開口面積が最大の時の要求流量Ｑｖの合
計）と可変容量型の油圧ポンプ２の最大吐出量Ｑｓmax
の関係を図４に示す。この例は、上記のように流量検出
弁３１の可変絞り３１ａの開口面積Ａｐを一定と仮定し
た場合のものである。アクチュエータ３ａ，３ｂを同時
に駆動する場合、流量制御弁６ａ，６ｂが要求する合計
の最大流量Ｑｖtotalと油圧ポンプ２の最大吐出流量Ｑ
ｓmaxの比は、エンジン１の回転数Ｎが変化しても変わ
らず、複合動作時のサチュレーション現象による不足割
合はエンジン１の回転数Ｎによって変化しない。

【００５２】これに対し、本発明では、流量検出弁３１
の可変絞り３１ａの開口面積Ａｐを可変絞り３１ａの前
後差圧に対応して変化する構成にしている。ここで、図
２に示す流量検出弁３１のケーシング３１ｆの形状を上
記のようにピストン３１ｂの変位方向に対し放物線形状
にすると、可変絞り３１ａの開口面積Ａｐと可変絞り３
１ａの前後差圧ΔＰｐの関係は以下の式で与えられる。

【００５３】 Ａｐ＝ａ√ΔＰｐ …（６） 式（２）より、固定容量油圧ポンプ３０の吐出量Ｑｐと
可変絞り３１ａの前後差圧ΔＰｐの関係は以下の式
（７）のようになる。

【００５４】 ΔＰｐ＝（１／Ｃａ）√（（ρ／２）Ｑｐ） ＝（Ｃｍ／Ｃａ）√（ρ／２）・Ｎ …（７） すなわち、前後差圧ΔＰｐは油圧ポンプ３０の吐出量Ｑ
ｐ又はエンジン１の回転数Ｎに対して図３（ｂ）に示す
ように直線的に増加する。

【００５５】また、式（５）と同様に、ΔＰLSref∝Δ
Ｐｐの関係から、流量制御弁６ａの要求流量Ｑｖとエン
ジン１の回転数Ｎの関係は以下の式（８）で与えられ
る。

【００５６】 Ｑｖ∝ｃＡｖ√（（Ｃｍ／Ｃａ）（２／ρ）^1/2）・√Ｎ …（８） すなわち、図３（ｂ）に示す流量Ｑｐと前後差圧ΔＰｐ
との直線比例の関係（式（７））と図３（ｃ）に示す前
後差圧ΔＰLSと要求流量Ｑｖとの二次曲線の関係（式
（４））が組み合わされ、要求流量Ｑｖはエンジン１の
回転数Ｎに対して図３（ｅ）に示すように二次曲線的に
増大する。

【００５７】この場合も、２つ若しくは３つといった複
数のアクチュエータを駆動する場合は流量制御弁６ａ，
６ｂ又は６ａ，６ｂ，６ｃのそれぞれについて図３
（ｅ）の関係が得られ、エンジン１の回転数Ｎと合計の
要求流量Ｑｖの関係は図３（ｅ）の関係を単純に加算し
た関係となる。

【００５８】図３（ｅ）又は式（８）から得られるエン
ジン１の回転数Ｎと流量制御弁６ａ，６ｂ，６ｃのうち
の任意の２つ、例えば流量制御弁６ａ，６ｂの合計の最
大要求流量Ｑｖtotal（流量制御弁６ａ，６ｂの開口面
積が最大の時の要求流量Ｑｖの合計）と可変容量型の油
圧ポンプ２の最大吐出量Ｑｓmaxの関係を図５に示す。

【００５９】図５において、エンジン１の回転数Ｎが通
常の作業を行う設定１においては、複数のアクチュエー
タ３ａ，３ｂを駆動する場合の流量制御弁６ａ，６ｂの
合計の最大要求流量Ｑｖtotalが油圧ポンプ２の最大吐
出量より多く、サチュレーションを生じる状態にあるの
に対し、エンジン１の回転数Ｎを低くした設定２の場合
は、流量制御弁６ａ，６ｂの合計の最大要求流量Ｑｖto
talが油圧ポンプ２の最大吐出量より少なくなり、サチ
ュレーションを起こさない。

【００６０】ここで、設定２は微操作に適したエンジン
回転数であり、この微操作には一般に定格回転数と最低
回転数の中間より低い回転数が適していると言われてい
ることから、設定２は当該中間回転数より低い回転数で
ある。

【００６１】一例として、エンジン１の定格回転数を
２，２００ｒｐｍ、最低回転数（アイドリング回転数）
を１，０００ｒｐｍとした場合、中間回転数は１，６０
０ｒｐｍであり、設定２は１，６００ｒｐｍより低い回
転数であり、図示の例では１，２００ｒｐｍである。な
お、図示の例では、「設定１」は定格回転数２，２００
ｒｐｍである。

【００６２】以上のように流量検出弁３１は、エンジン
回転数が最低回転数側の領域にあるときよりも定格回転
数側の領域にあるときの方が開口面積が大きくなるよう
構成されており、この流量検出弁３１と固定容量油圧ポ
ンプ３０及び第２操作駆動部３２とで構成される設定変
更手段３８は、エンジン１の回転数を検出し、このエン
ジン回転数が最低回転数側の領域にあるときは、差圧Δ
ＰLSと複数の流量制御弁６ａ，６ｂのそれぞれの開口面
積との積で表される複数の流量制御弁６ａ，６ｂの合計
の最大要求流量Ｑvtotalが油圧ポンプ２のその時のエン
ジン回転数における最大吐出量Ｑsmaxよりも少なくなる
ように、ポンプ容量制御装置５の設定値ΔＰLSrefを変
更するものとなる。

【００６３】設定変更手段３８の特性を流量制御弁６
ａ，６ｂに対するオペレータの総レバー操作量と流量制
御弁６ａ，６ｂの合計の要求流量（合計の通過流量）の
関係で見たものを図６に示す。

【００６４】図６において、エンジン回転数を下げるこ
とにより、油圧ポンプ２の流量制御弁に供給可能な最大
流量Ｑｓmaxが低下する。これに対し、総レバー操作量
に対する流量制御弁６ａ，６ｂの合計の要求流量Ｑｖto
talは油圧ポンプ２の最大吐出量Ｑｓmaxより低くなるの
で、通過流量の変化の傾きが小さくなり、メータリング
の広い有効領域を確保することができる。

【００６５】ここで、上記比較例では、図４に示したよ
うに流量制御弁６ａ，６ｂが要求する合計の最大流量Ｑ
ｖtotalと油圧ポンプ２の最大吐出流量Ｑｓmaxの比はエ
ンジン１の回転数Ｎが低下しても変わらず、サチュレー
ション現象による不足割合も変わらないので、図６に一
点鎖線で示すように通過流量の変化の傾きが大きくな
り、メータリングの有効領域が狭くなる。

【００６６】結果として、本発明では、オペレータが微
速操作を目的としてエンジン回転数を低く設定したよう
な場合、通常のエンジン回転数設定でサチュレーション
が発生した複合レバー操作でもサチュレーションを発生
しなくなり、メータリングの広い有効領域を使った良好
な操作性能を実現することが可能となる。

【００６７】また、図７において、エンジン１の回転数
Ｎを通常の設定（設定１）よりわずかに低くした設定３
（例えば２，０００ｒｐｍ程度）の場合、流量制御弁６
ａ，６ｂの合計の最大要求流量Ｑｖtotalは通常の設定
（設定１）よりわずかに減少するが、その変化量は少な
く、比較例で設定３とした場合の流量制御弁６ａ，６ｂ
の合計の最大要求流量Ｑｖtotalに比べ、高い要求流量
に保たれる。このような設定では、通常の作業時の設定
値（設定１）周辺のエンジン回転数では、サチュレーシ
ョン現象が発生し易くなる。しかし、図８に実線で示す
ように、総レバー操作量に対する流量制御弁６ａ，６ｂ
の通過流量の変化の傾きは、設定１に比べあまり変化し
ないため、エンジン１の回転数を通常作業時の設定から
ある程度変化させても、アクチュエータの操作速度を維
持し、応答性の良い操作が可能となる。比較例では、図
８に一点鎖線で示すように、総レバー操作量に対する流
量制御弁６ａ，６ｂの通過流量の変化の傾きが少し小さ
くなり、アクチュエータの操作速度及び応答性が低下す
る。

【００６８】ここで、実際に通常作業時には、メータリ
ング有効領域を広くした操作性よりアクチュエータの応
答性や力強い動きが重視される。このため、本発明では
良好な操作フィーリングを実現することができる。

【００６９】以上のように本実施形態によれば、エンジ
ン回転数に応じたサチュレーション現象の改善を図るこ
とにより、エンジン回転数を低く設定した場合には良好
な微操作性が得られ、エンジン回転数を高く設定した場
合には応答性の良い力強い操作フィーリングを実現する
ことができ、エンジン回転数の設定によるオペレータの
作業目的に適応したシステム設定が可能となり。

【００７０】また、流量検出弁３１のケーシング３１ｆ
の形状により、このサチュレーション現象と複合操作時
の総レバー操作量の関係を自由に調整することが可能と
なる。

【００７１】なお、本実施形態では流量検出弁３１のケ
ーシング３１ｆの形状を放物線形状にすることで図５に
示す最大要求流量Ｑｖtotalの特性を得たが、エンジン
回転数が最低回転数側の領域にあるときに最大要求流量
Ｑvtotalが油圧ポンプ２のその時のエンジン回転数にお
ける最大吐出量Ｑsmaxよりも少なくなるのであれば、ケ
ーシング３１ｆの形状を複数の直線を組み合わせた疑似
放物線形状としても良く、この場合はケーシング３１ｆ
の製作が容易となる。

【００７２】本発明の第２の実施形態を図９により説明
する。図中、図１に示すものと同等の部材には同じ符号
を付し、説明を省略する。

【００７３】図９において、本実施形態のポンプ容量制
御装置５Ａにおいて、設定変更手段３８Ａは、流量検出
弁３１の可変絞り３１ａの前後差圧ΔＰｐに相当する信
号圧を出力する圧力制御弁４０を有している。この圧力
制御弁４０は、弁体４０ａを増圧方向に付勢する制御圧
力室４０ｂ及び弁体４０ａを減圧方向に付勢する制御圧
力室４０ｃ，４０ｄを有し、可変絞り３１ａの上流側の
圧力を制御圧力室４０ｂに導き、可変絞り３１ａの下流
側の圧力及び自身の出力圧力をそれぞれ制御圧力室４０
ｃ，４０ｄに導き、これらの圧力のバランスにより可変
絞り３１ａの前後差圧ΔＰｐに相当する信号圧を絶対圧
として生成する。この信号圧はパイロットライン４１ａ
を介して第２操作駆動部３２Ａの油圧室３２ｂに導か
れ、かつ第２操作駆動部３２Ａの油圧室３２ｃはパイロ
ットライン４１ｂを介してタンクに連通している。

【００７４】このように構成した本実施形態において
も、第２操作駆動部３２Ａは流量検出弁３１の可変絞り
３１ａの前後差圧ΔＰｐによって目標差圧ΔＰLSrefを
変更するように動作する。

【００７５】したがって、本実施形態によっても第１の
実施形態と同様の作用効果が得られる。

【００７６】また、図１に示す実施形態では流量検出弁
３１の上流側の圧力と下流側の圧力を第２操作駆動部３
２に導く２本のパイロットライン３４ａ，３４ｂが必要
だったものが、本実施形態では１本のパイロットライン
４１ａのみで良くなり、回路構成が簡素化される。ま
た、圧力制御弁４０で差圧を絶対圧として検出するため
個々の圧力をそのまま検出する場合よりも信号圧が低圧
となり、パイロットライン４１ａ，４１ｂのホース等を
低圧用のものを使用でき、回路構成が安価となる。

【００７７】本発明の第３の実施形態を図１０〜図１３
により説明する。図中、図１及び図９に示すものと同等
の部材には同じ符号を付し、説明を省略する。

【００７８】図１０において、本実施形態のポンプ容量
制御装置５Ｂにおいて、設定変更手段３８Ｂの流量検出
弁３１Ｂは固定絞り３１Ｂａを備えた弁体３１Ｂｂを有
し、制御圧力室３１ｄ，３１ｅに導かれる流量検出弁３
１Ｂの前後差圧ΔＰｐがバネ３１ｃのバネ力相当の差圧
（以下、設定差圧という）以下では固定絞り３１Ｂａが
機能する図示左側の位置を保ち、前後差圧ΔＰｐが当該
設定差圧よりも高くなると固定絞り３１Ｂａが機能する
図示左側の位置から図示右側の開位置に切り換えられ
る。

【００７９】図１１に流量検出弁３１Ｂの内部構造を示
す。図１１において、ケーシング３１Ｂｆの中を弁体３
１Ｂｂとしてのピストンが動き、ピストン３１Ｂｂには
固定絞り３１Ｂａとしての小穴が設けられ、この小穴が
固定絞り３１Ｂａの開口面積Ａｐを有している。また、
ケーシング３１Ｂｆは円筒形状をしており、ピストン３
１Ｂｂの外周面とケーシング３１Ｂｆの内周面との間に
は開口面積Ａｆの隙間が形成されている。この開口面積
Ａｆは実質的な絞りとならないように十分に大きく選定
されている。

【００８０】ピストン３１Ｂｂは、バネ３１ｃによって
支持され、バネ３１ｃのバネ力Ｆはピストン３１Ｂｂが
ケーシング３１Ｂｆの入口を閉じ、固定絞り３１Ｂａを
有効化する方向に働いている。

【００８１】ピストン３１Ｂｂがケーシング３１Ｂｆの
入口を閉じているとき、固定絞り３１Ｂａを通るケーシ
ング３１Ｂｆ内の圧油の流れから、固定絞り３１Ｂａの
前後差圧ΔＰｐはピストン３１Ｂｂがケーシング入口を
開ける方向（図示上方）の油圧力Ｆｈを発生する。この
油圧力Ｆｈがバネ３１ｃの力Ｆより小さい間は、ピスト
ン３１Ｂｂがケーシング３１Ｂｆの入口を閉じた状態が
保たれ、圧油は固定絞り３１Ｂａを通過して流れるだけ
である。即ち、固定絞り３１Ｂａが有効に機能する。

【００８２】固定ポンプ３０からの圧油の流量が増加し
油圧力Ｆｈがバネ３１ｃの力Ｆより大きくなると、ピス
トン３１Ｂｂは上方に移動してケーシング入口を開く。
この状態では圧油は開口面積Ａｆの隙間を流れるため、
固定絞り３１Ｂａは機能しなくなる。また、固定絞り３
１Ｂａが機能しなくなると上記油圧力Ｆｈは消滅するた
めピストン３１Ｂｂはケーシング入口を閉じようとす
る。しかし、ケーシング入口が閉じられると瞬時に上記
油圧力が発生してケーシング入口を再び開放し、このこ
とが繰り返され、結果としてピストン３１Ｂｂはその２
つの力Ｆ，Ｆｈがつりあった位置ｘで静定する。この静
定位置では流量検出弁３１Ｂの前後差圧ΔＰｐがバネ３
１ｃのバネ力相当の差圧、即ち設定差圧に維持されるよ
う絞り制御される。

【００８３】ここで、前述したように制御圧力室３１
ｄ，３１ｅに導かれる流量検出弁３１Ｂの前後差圧ΔＰ
ｐはエンジン１の回転数によって変化し、エンジン１の
回転数が低下すれば、油圧ポンプ３０の吐出量が減少
し、流量検出弁３１Ｂの前後差圧ΔＰｐは低下する。し
たがって、エンジン回転数がバネ３１ｃの設定差圧に対
応するエンジン回転数（以下、設定回転数という）より
も低いときは流量検出弁３１Ｂは固定絞り３１Ｂａが機
能する位置（図１０の左側の位置）を保ち、エンジン回
転数が当該設定回転数よりも高くなると、流量検出弁３
１Ｂは前後差圧ΔＰｐをバネ３１ｃの設定差圧に維持す
るよう絞り状態を制御する。

【００８４】換言すれば、制御圧力室３１ｄ，３１ｅと
バネ３１ｃは、エンジン回転数が最低回転数側の領域に
あるときには固定絞り３１Ｂａを有効化し、エンジン回
転数が定格回転数より低いある設定回転数まで上昇する
と、流量検出弁３１Ｂの前後差圧ΔＰｐの上昇割合を低
減するよう固定絞り３１Ｂａを制御する絞り調整手段と
して機能する。また、結果として、流量検出弁３１Ｂ
は、エンジン回転数が最低回転数側の領域にあるときよ
りも定格回転数側の領域にあるときの方が開口面積が大
きくなるよう構成されている。

【００８５】次に、以上のように構成した流量検出弁３
１Ｂを含む設定変更手段３８Ｂの作用及びそれによって
得られる効果を説明する。

【００８６】流量検出弁３１Ｂのバネ３１ｃのバネ力に
対応する設定回転数をＮｓとすると、エンジン回転数Ｎ
が設定回転数Ｎｓよりも低いときは上記のように流量検
出弁３１Ｂは固定絞り３１Ｂａが機能する図１０の左側
の位置を保ち開口面積Ａｐは一定であるので、前述した
式（３）より前後差圧ΔＰｐは図１２（ａ）に示すよう
に油圧ポンプ３０の吐出量Ｑｐ又はエンジン１の回転数
Ｎに対して二次曲線的に増加する。ただし、固定絞り３
１Ｂａの開口面積Ａｐは比較例の固定絞りよりも小さく
し、結果として前後差圧ΔＰｐの上昇率は破線で示す比
較例の場合よりも高くなっている。

【００８７】エンジン回転数Ｎが設定回転数Ｎｓよりも
高くなると、流量検出弁３１Ｂは前後差圧ΔＰｐをバネ
３１ｃの設定差圧に維持するよう動作するので、図１２
（ａ）に示すよう前後差圧ΔＰｐはΔＰｐｍａｘでほぼ
一定となる。

【００８８】流量制御弁６ａ，６ｂ，６ｃの要求流量Ｑ
ｖは、図３（ｃ）と同様、目標差圧ΔＰLSrefに対して
図１２（ｂ）で示すように二次曲線的に増大する。

【００８９】図１２（ａ）の特性と図１２（ｂ）の特性
を合成して、要求流量Ｑｖはエンジン１の回転数Ｎに対
して図１２（ｃ）に示すように変化する。即ち、エンジ
ン回転数Ｎが設定回転数Ｎｓよりも低いときは、図１２
（ａ）に示すΔＰｐの二次曲線的変化と図１２（ｂ）に
示す要求流量Ｑｖの二次曲線的変化が打ち消し合い、要
求流量Ｑｖはエンジン１の回転数Ｎに対して概ね直線的
に増大する。ただし、破線で示す比較例の場合よりも直
線の傾き（変化割合）は大きくなっている。エンジン回
転数Ｎが設定回転数Ｎｓよりも高くなると、図１２
（ａ）のΔＰｐがΔＰｐｍａｘでほぼ一定となるので、
これに対応して要求流量ＱｖもＱｖｍａｘでほぼ一定と
なる。

【００９０】前述したように、２つ若しくは３つといっ
た複数のアクチュエータを駆動する場合は流量制御弁６
ａ，６ｂ又は６ａ，６ｂ，６ｃのそれぞれについて図１
２（ｃ）の関係が得られ、エンジン１の回転数Ｎと合計
の要求流量Ｑｖの関係は図１２（ｃ）の関係を単純に加
算した関係となる。

【００９１】図１２（ｃ）から得られるエンジン１の回
転数Ｎと流量制御弁６ａ，６ｂ，６ｃの任意の２つ、例
えば流量制御弁６ａ，６ｂの合計の最大要求流量Ｑｖto
tal（流量制御弁６ａ，６ｂの開口面積が最大の時の要
求流量Ｑｖの合計）と可変容量型の油圧ポンプ２の吐出
量Ｑｓmaxの関係を図１３に示す。

【００９２】図１３において、本実施形態においても、
エンジン回転数Ｎが最低回転数側の領域にあるときは、
流量制御弁６ａ，６ｂの合計の最大要求流量Ｑvtotalは
油圧ポンプ２のその時のエンジン回転数における最大吐
出量Ｑsmaxよりも少なくなっている。このため、エンジ
ン１の回転数Ｎが通常の作業を行う設定１においては、
複数のアクチュエータ３ａ，３ｂを駆動する場合の流量
制御弁６ａ，６ｂの合計の最大要求流量Ｑｖtotalが油
圧ポンプ２の最大吐出量より多く、サチュレーション状
態にあるのに対し、エンジン１の回転数Ｎを低くした設
定２の場合は、流量制御弁６ａ，６ｂの合計の最大要求
流量Ｑｖtotalが油圧ポンプ２の最大吐出量より少なく
なり、サチュレーションを起こさない。

【００９３】したがって、第１の実施形態で図６を用い
て説明したように、エンジン回転数を下げたときは、油
圧ポンプ２の流量制御弁に供給可能な最大流量Ｑｓmax
が減少しても、総レバー操作量に対する流量制御弁６
ａ，６ｂの合計の最大要求流量Ｑｖtotalは油圧ポンプ
２の最大吐出量Ｑｓmaxより低くなるので、通過流量の
変化の傾きが小さくなり、メータリングの広い有効領域
を確保することができる。

【００９４】また、図１３において、エンジン１の回転
数Ｎを通常の設定（設定１）よりわずかに低くした設定
３の場合、流量制御弁６ａ，６ｂの要求流量Ｑｖtotal
は通常の設定（設定１）よりわずかに減少するが、その
変化量はほとんどなく、比較例で設定３とした場合の流
量制御弁６ａ，６ｂの合計の最大要求流量Ｑｖtotalに
比べ、高い要求流量に保たれる。このため、第１の実施
形態で図８を用いて説明したように、総レバー操作量に
対する流量制御弁６ａ，６ｂの通過流量の変化の傾き
は、設定１に比べほとんど変化しないため、応答性の良
い操作が可能となる。

【００９５】したがって、本実施形態によっても、エン
ジン回転数を低く設定した場合には良好な微操作性が得
られ、エンジン回転数を高く設定した場合には応答性の
良い力強い操作フィーリングを実現することができ、第
１の実施形態と同様の効果が得られる。

【００９６】また、本実施形態によれば、流量検出弁３
１Ｂのケーシング３１Ｂｆは単純な円筒形の形状で良く
なり、ケーシング３１Ｂｆの製作が極めて容易となり、
実用的な流量検出弁を提供できる。

【００９７】なお、以上の実施形態では、エンジン回転
数の検出、及びそれに基づく目標差圧の変更を油圧的に
行ったっが、エンジン回転数をセンサで検出し、そのセ
ンサ信号から目標差圧を計算するなどして電気的に行っ
ても良い。

【００９８】また、圧力補償弁は流量制御弁の上流に設
置される前置きタイプとしたが、流量制御弁の下流に設
置され、全ての流量制御弁の出口圧力を同じ最大負荷圧
に制御することで前後差圧を同じ差圧ΔＰLSに制御する
後置きタイプであっても良い。

【００９９】

【発明の効果】本発明によれば、エンジン回転数の設定
によるオペレータの作業目的に適応したシステム設定が
可能となり、良好な操作フィーリングを実現することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態による油圧駆動装置及
びポンプ容量制御装置の構成を示す油圧回路図である。

【図２】図１に示す流量検出弁の詳細を示す図である。

【図３】第１の実施形態における流量検出弁の作用を従
来のものと比較して示す図である。

【図４】従来例によるエンジン回転数と流量制御弁最大
要求流量及び最大ポンプ吐出量との関係を示す図であ
る。

【図５】第１の実施形態における流量検出弁によるエン
ジン回転数と流量制御弁最大要求流量及び最大ポンプ吐
出量との関係を示す図である。

【図６】第１の実施形態における流量検出弁による総レ
バー操作量と流量制御弁通過流量との関係を示す図であ
る。

【図７】第１の実施形態における流量検出弁によるエン
ジン回転数と流量制御弁最大要求流量及び最大ポンプ吐
出量との関係を示す図である。

【図８】第１の実施形態における流量検出弁による総レ
バー操作量と流量制御弁通過流量との関係を示す図であ
る。

【図９】本発明の第２の実施形態による油圧駆動装置及
びポンプ容量制御装置の構成を示す油圧回路図である。

【図１０】本発明の第３の実施形態による油圧駆動装置
及びポンプ容量制御装置の構成を示す油圧回路図であ
る。

【図１１】図１０に示す流量検出弁の詳細を示す図であ
る。

【図１２】第３の実施形態における流量検出弁の作用を
示す図である。

【図１３】第３の実施形態における流量検出弁によるエ
ンジン回転数と流量制御弁最大要求流量及び最大ポンプ
吐出量との関係を示す図である。

【符号の説明】

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

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジン（1）と、このエンジンにより駆
   動される可変容量型の油圧ポンプと（2）、この油圧ポ
   ンプから吐出された圧油により駆動される複数のアクチ
   ュエータ（3a,3b）と、前記油圧ポンプから複数のアク
   チュエータに供給される圧油の流量を制御する複数の流
   量制御弁（6a,6b）と、前記油圧ポンプの吐出圧Ｐｓと
   前記複数のアクチュエータの最高負荷圧ＰLSとの差圧Δ
   ＰLSを設定値ΔＰLSrefに維持するよう前記油圧ポンプ
   を容量制御するポンプ容量制御手段（5,5A,5B）とを備
   え、このポンプ容量制御手段は前記エンジンの回転数に
   応じて前記ポンプ容量制御手段の設定値ΔＰLSrefを変
   更可能になっている油圧駆動装置において、 前記複数の流量制御弁（6a,6b）の前後差圧を前記差圧
   ΔＰLSの同じ差圧に制御する複数の圧力補償弁（7a,7
   b）と、 前記エンジン（1）の回転数を検出し、このエンジン回
   転数がエンジンの最低回転数側の領域にあるときは、前
   記差圧ΔＰLSと前記複数の流量制御弁（6a,6b）のそれ
   ぞれの開口面積との積で表される複数の流量制御弁（6
   a,6b）の合計の最大要求流量Ｑvtotalが前記油圧ポンプ
   （2）のその時のエンジン回転数における最大吐出量Ｑs
   maxよりも少なくなるように、前記ポンプ容量制御手段
   （5,5A,5B）の設定値ΔＰLSrefを変更する設定変更手段
   （38,38A,38B）とを有することを特徴とする油圧駆動装
   置。
2. 【請求項２】請求項１記載の油圧駆動装置において、前
   記設定変更手段（38）は、前記可変容量型の油圧ポンプ
   （2）とともに前記エンジン（1）により駆動される固定
   容量油圧ポンプ（30）と、この固定容量油圧ポンプの吐
   出路（30b）に設けられた流量検出弁（31,31B）と、前
   記流量検出弁の前後差圧ΔＰｐによって前記設定値ΔＰ
   LSrefを変更する操作駆動部（32,32A）とを有し、前記
   流量検出弁は、前記エンジン回転数が前記最低回転数側
   の領域にあるときよりも前記定格回転数側の領域にある
   ときの方が開口面積が大きくなるよう構成されているこ
   とを特徴とする油圧駆動装置。
3. 【請求項３】請求項２記載の油圧駆動装置において、前
   記流量検出弁（31）は、可変絞り（31a）を備えた弁装
   置（31b）と、前記エンジン（1）の回転数が低下するに
   従って前記可変絞り（31a）の開口面積が小さくなるよ
   う調整する絞り調整手段（31c,31d,31e）とを有するこ
   とを特徴とする油圧駆動装置。
4. 【請求項４】請求項２記載の油圧駆動装置において、前
   記流量検出弁31Bは、固定絞り（31Ba）を備えた弁装置
   （31Bb）と、前記エンジン回転数が前記最低回転数側の
   領域にあるときは前記固定絞り（31Ba）を有効化し、前
   記エンジン回転数が定格回転数より低いある設定回転数
   まで上昇すると、前記流量検出弁の前後差圧の上昇割合
   が低減するよう前記固定絞り（31Ba）を制御する絞り調
   整手段（31c,31d,31e）とを有することを特徴とする油
   圧駆動装置。
5. 【請求項５】請求項３又は４記載の油圧駆動装置におい
   て、前記絞り調整手段（31c,31d,31e）は、前記流量検
   出弁（31,31B）自身の前後差圧ΔＰｐに依存して前記弁
   装置（31b,31Bb）の位置を調整することを特徴とする油
   圧駆動装置。
6. 【請求項６】請求項２記載の油圧駆動装置において、前
   記設定変更手段（38A）は、前記流量検出弁（31）の前
   後差圧ΔＰｐに相当する信号圧を発生する圧力制御弁
   （40）を更に有し、前記操作駆動部（32A）はこの圧力
   制御弁からの信号圧によって前記設定値ΔＰLSrefを変
   更することを特徴とする油圧駆動装置。
7. 【請求項７】請求項２記載の油圧駆動装置において、前
   記ポンプ容量制御手段（5,5A,5B）は、前記可変容量型
   の油圧ポンプ（2）の押しのけ容積可変機構（2a）を作
   動するサーボピストン（20）と、前記油圧ポンプ（2）
   の吐出圧Ｐｓとアクチュエータ（3a,3b）の負荷圧ＰLS
   との差圧ΔＰLSに応じて前記サーボピストンを駆動し前
   記差圧ΔＰLSを前記設定値ΔＰLSrefに維持する傾転制
   御装置（21）とを有し、この傾転制御装置は前記設定値
   ΔＰLSrefの基本値を設定するバネ（23a）を有し、前記
   操作駆動部（32,32A）はそのバネと共働して前記設定値
   ΔＰLSrefを可変的に設定することを特徴とする油圧駆
   動装置。