(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ポンプと、
前記油圧ポンプを駆動する駆動源と、
前記油圧ポンプから吐出された作動油によって駆動される油圧シリンダと、
前記油圧ポンプと前記油圧シリンダとの間で閉回路を構成する作動油流路と、
前記油圧ポンプの吐出流量を制御するポンプ流量制御部と、
前記作動油流路において前記油圧ポンプと前記油圧シリンダとの間に配置され、前記油圧ポンプから前記油圧シリンダに供給される作動油の流量を制御する流量制御弁と、
前記流量制御弁を経由して作動油が前記油圧ポンプから前記油圧シリンダに供給される際に、前記油圧ポンプから前記油圧シリンダへの作動油の流れを許容し、前記油圧シリンダから前記油圧ポンプへの作動油の流れを禁止する方向制御部と、
前記油圧シリンダに供給される作動油の目標流量を設定する目標流量設定部と、
前記目標流量が所定範囲内であるときには、前記流量制御弁によって前記油圧シリンダへ供給される作動油の流量を制御し、前記目標流量が前記所定範囲より大きいときには前記ポンプ流量制御部によって前記油圧シリンダへ供給される作動油の流量を制御する制御装置と、
を備える油圧駆動システム。
【請求項２】
前記制御装置は、前記目標流量が前記所定範囲より大きいときには、前記油圧ポンプと前記油圧シリンダとに連通する前記流量制御弁の流路の開度を全開にする、
請求項１に記載の油圧駆動システム。
【請求項３】
前記作動油流路は、前記油圧ポンプの作動油が供給される調整流路を有し、
前記目標流量が前記所定範囲内であるときには、前記油圧ポンプの吐出流量が前記目標流量よりも大きい流量にされ、且つ、前記油圧ポンプからの作動油は、前記油圧シリンダと前記調整流路とに分流して供給される、
請求項１に記載の油圧駆動システム。
【請求項４】
前記目標流量が前記所定範囲より大きいときには、前記油圧ポンプの吐出流量が前記目標流量にされ、且つ、前記作動油流路において前記調整流路と前記油圧ポンプとの間の流路が閉鎖される、
請求項３に記載の油圧駆動システム。
【請求項５】
前記流量制御弁は、前記油圧ポンプから前記油圧シリンダに供給される作動油の流量と、前記油圧ポンプから前記調整流路に供給される作動油の流量とを制御する、
請求項３に記載の油圧駆動システム。
【請求項６】
前記作動油流路は、前記油圧ポンプに接続されるポンプ流路と、前記油圧シリンダに接続されるシリンダ流路とをさらに有し、
前記流量制御弁は、前記方向制御部を介して前記ポンプ流路に接続されるポンプ用ポートと、前記シリンダ流路に接続されるシリンダ用ポートと、前記調整流路に接続される調整用ポートとを有する、
請求項５に記載の油圧駆動システム。
【請求項７】
前記油圧ポンプから前記調整流路に供給される作動油の流量を制御する調整流量制御部をさらに備え、
前記作動油流路は、前記油圧ポンプに接続されるポンプ流路と、前記油圧シリンダに接続されるシリンダ流路と、前記調整流量制御部のパイロットポートに接続されるパイロット流路とをさらに有し、
前記調整流量制御部は、前記ポンプ流路と前記パイロット流路との差圧が所定の設定圧よりも大きいときには、前記ポンプ流路と前記調整流路とを連通させ、前記ポンプ流路と前記パイロット流路との差圧が前記所定の設定圧以下であるときには、前記油圧ポンプと前記調整流路との間を閉鎖し、
前記流量制御弁は、前記ポンプ流路と前記シリンダ流路とを接続し、且つ、前記シリンダ流路と前記パイロット流路とを接続し、
前記目標流量が前記所定範囲内であるときの前記ポンプ流路と前記シリンダ流路との差圧は前記所定の設定圧より大きく、前記目標流量が前記所定範囲より大きいときの前記ポンプ流路と前記シリンダ流路との差圧は前記所定の設定圧以下である、
請求項３に記載の油圧駆動システム。
【請求項８】
前記油圧ポンプから前記調整流路に供給される作動油の流量を制御する調整流量制御部をさらに備え、
前記作動油流路は、前記油圧ポンプに接続されるポンプ流路と、前記油圧シリンダに接続されるシリンダ流路と、前記調整流量制御部のパイロットポートに接続されるパイロット流路とをさらに有し、
前記調整流量制御部は、前記ポンプ流路と前記パイロット流路との差圧が所定の設定圧よりも大きいときには、前記ポンプ流路と前記調整流路とを連通させ、前記ポンプ流路と前記パイロット流路との差圧が前記所定の設定圧以下であるときには、前記油圧ポンプと前記調整流路との間を閉鎖し、
前記目標流量が前記所定範囲内であるときの前記ポンプ流路と前記シリンダ流路との差圧は前記所定の設定圧より大きく、
前記流量制御弁は、前記目標流量が前記所定範囲内であるときには、前記ポンプ流路と前記シリンダ流路とを接続し、且つ、前記シリンダ流路と前記パイロット流路とを接続し、
前記流量制御弁は、前記目標流量が前記所定範囲より大きいときには、前記ポンプ流路と前記シリンダ流路とを接続し、且つ、前記パイロット流路を前記ポンプ流路に接続する、
請求項３に記載の油圧駆動システム。
【請求項９】
前記油圧ポンプから前記調整流路に供給される作動油の流量を制御する調整流量制御部をさらに備え、
前記作動油流路は、前記油圧ポンプに接続されるポンプ流路と、前記油圧シリンダに接続されるシリンダ流路と、前記調整流量制御部のパイロットポートと前記シリンダ流路とに接続されるパイロット流路とをさらに有し、
前記調整流量制御部は、前記ポンプ流路と前記パイロット流路との差圧が所定の設定圧よりも大きいときには、前記ポンプ流路と前記調整流路とを連通させ、前記ポンプ流路と前記パイロット流路との差圧が前記所定の設定圧以下であるときには、前記油圧ポンプと前記調整流路との間を閉鎖し、
前記目標流量が前記所定範囲内であるときの前記ポンプ流路と前記シリンダ流路との差圧は前記所定の設定圧より大きく、前記目標流量が前記所定範囲より大きいときの前記ポンプ流路と前記シリンダ流路との差圧は前記所定の設定圧以下である、
請求項３に記載の油圧駆動システム。
【請求項１０】
前記流量制御弁は、中立位置状態において、前記ポンプ流路と前記シリンダ流路とを遮断すると共に、前記ポンプ流路を前記調整流路に接続する、
請求項９に記載の油圧駆動システム。
【請求項１１】
前記流量制御弁の前記ポンプ流路と前記シリンダ流路との間の開口が開くときには、前記ポンプ流路と前記調整流路との間の開口は閉じている、
請求項１０に記載の油圧駆動システム。
【請求項１２】
前記油圧ポンプに作動油を補充するためのチャージポンプをさらに備え、
前記作動油流路は、前記チャージポンプと前記油圧ポンプとを接続するチャージ流路をさらに有し、
前記調整流路は、前記チャージ流路に接続される、
請求項３から１１のいずれかに記載の油圧駆動システム。
【請求項１３】
前記油圧ポンプに作動油を補充するためのチャージポンプをさらに備え、
前記作動油流路は、前記チャージポンプと前記油圧ポンプとを接続するチャージ流路をさらに有し、
前記流量制御弁は、中立位置状態において、前記ポンプ流路と前記シリンダ流路とを遮断すると共に、前記パイロット流路を前記チャージ流路に接続する、
請求項７に記載の油圧駆動システム。
【請求項１４】
前記作動油を貯留する作動油タンクをさらに備え、
前記調整流路は、前記作動油タンクに接続される、
請求項３から１１のいずれかに記載の油圧駆動システム。
【請求項１５】
前記油圧ポンプは可変容量ポンプであり、
前記ポンプ流量制御部は、前記油圧ポンプの傾転角を制御することにより、前記油圧ポンプの吐出流量を制御し、
前記目標流量設定部は、オペレータによって操作される操作部材であり、
前記操作部材の操作量がゼロであるときには、前記制御装置は、前記油圧ポンプの傾転角をゼロとし、
前記操作部材の操作量が、前記目標流量の所定範囲に対応する所定操作範囲であるときには、前記制御装置は、前記油圧ポンプの吐出流量が、前記操作部材の操作量に対応する前記目標流量以上になるように、前記油圧ポンプの傾転角を制御する、
請求項１に記載の油圧駆動システム。
【請求項１６】
前記ポンプ流量制御部は、前記油圧ポンプの回転速度を制御することにより、前記油圧ポンプの吐出流量を制御し、
前記目標流量設定部は、オペレータによって操作される操作部材であり、
前記操作部材の操作量がゼロであるときには、前記制御装置は、前記油圧ポンプの回転を停止させ、
前記操作部材の操作量が、前記目標流量の所定範囲に対応する所定操作範囲であるときには、前記制御装置は、前記油圧ポンプの吐出流量が、前記操作部材の操作量に対応する前記目標流量以上になるように、前記油圧ポンプの回転速度を制御する、
請求項１に記載の油圧駆動システム。
【請求項１７】
前記油圧ポンプは、第１ポンプポートと第２ポンプポートとを有し、前記第２ポンプポートから作動油を吸入して前記第１ポンプポートから作動油を吐出する状態と、前記第１ポンプポートから作動油を吸入して前記第２ポンプポートから作動油を吐出する状態と、に切り換え可能であり、
前記油圧シリンダは、第１室と第２室とを有し、前記第１室と前記第２室に対する作動油の供給と排出とが切り換えられることにより伸縮し、
前記作動油流路は、前記第１ポンプポートに接続される第１ポンプ流路と、前記第２ポンプポートに接続される第２ポンプ流路と、前記第１室に接続される第１シリンダ流路と、前記第２室に接続される第２シリンダ流路と、を有し、
前記方向制御部は、第１方向制御部と第２方向制御部とを有し、
前記第１方向制御部は、前記流量制御弁によって作動油が前記第１ポンプ流路から前記第１シリンダ流路に供給される際に、前記第１ポンプ流路から前記第１シリンダ流路への作動油の流れを許容し、前記第１シリンダ流路から前記第１ポンプ流路への作動油の流れを禁止し、
第２方向制御部は、前記流量制御弁によって作動油が前記第２ポンプ流路から前記第２シリンダ流路に供給される際に、前記第２ポンプ流路から前記第２シリンダ流路への作動油の流れを許容し、前記第２シリンダ流路から前記第２ポンプ流路への作動油の流れを禁止し、
前記流量制御弁は、第１位置状態と第２位置状態とに切り換え可能であり、
前記流量制御弁は、前記第１位置状態では、前記第１ポンプ流路を前記第１方向制御部を介して前記第１シリンダ流路に接続し、且つ、前記第２シリンダ流路を前記第２方向制御部を介さずに前記第２ポンプ流路に接続し、
前記流量制御弁は、前記第２位置状態では、前記第１シリンダ流路を前記第１方向制御部を介さずに前記第１ポンプ流路に接続し、且つ、前記第２ポンプ流路を前記第２方向制御部を介して前記第２シリンダ流路に接続する、
請求項１に記載の油圧駆動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧駆動システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベルやホイールローダー等の作業機械は、油圧シリンダによって駆動される作業機を備えている。油圧シリンダには、油圧ポンプから吐出された作動油が供給される。作動油は、油圧回路を介して油圧シリンダに供給される。例えば、特許文献１では、油圧シリンダに作動油を供給するための油圧閉回路を備える作業機械が提案されている。油圧回路が閉回路であることにより、作業機の位置エネルギーが回生される。その結果、油圧ポンプを駆動する原動機の燃費を低減することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００９−５１１８３１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
作業機械は、作業機を微小な速度で制御する作業を行うことがある。例えば、油圧ショベルによって吊り作業を行う場合には、積荷の位置を合わせるために、ブームを微小速度でコンロールすることが必要となる。このように、作業機を微小な速度で制御する場合には、作業機の油圧シリンダに供給する作動油の流量を微小な流量の範囲で制御する必要がある。例えば、油圧ポンプの最大流量の１％以下の単位での流量の制御が必要である。【０００５】
上述した特許文献１に開示されているような油圧閉回路では、作業機の油圧シリンダに供給する作動油の流量を微小な流量の範囲で制御するためには、油圧ポンプの吐出流量を微細に制御する必要がある。しかし、油圧ポンプの吐出流量の最小制御可能流量には限界があり、上述したように油圧ポンプの吐出流量を微細に制御することは困難である。【０００６】
例えば、可変容量型の油圧ポンプが用いられる場合には、油圧ポンプの傾転角を小さくすることにより、油圧ポンプの吐出流量が小さくなる。しかし、微小傾転角の領域では、油圧ポンプの摺動部からの作動油の漏れの変動の影響が大きくなるため、安定した吐出流量を得ることが困難である。また、油圧ポンプの傾転角を変更するための機構には摩擦力が作用するため、油圧ポンプの傾転角を微小な角度単位で制御することは困難である。【０００７】
また、固定容量型の油圧ポンプが用いられる場合には、油圧ポンプの回転速度を小さくすることにより、油圧ポンプの吐出流量が小さくなる。しかし、微小回転速度の領域では油圧ポンプの摺動部からの作動油の漏れの変動の影響が大きくなるため、安定した吐出流量を得ることは困難である。【０００８】
本発明の課題は、油圧閉回路を備える油圧駆動システムにおいて、油圧シリンダの微小速度制御を可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様に係る油圧駆動システムは、油圧ポンプと、駆動源と、油圧シリンダと、作動油流路と、ポンプ流量制御部と、流量制御弁と、方向制御部と、目標流量設定部と、制御装置とを備える。駆動源は、油圧ポンプを駆動する。油圧シリンダは、油圧ポンプから吐出された作動油によって駆動される。作動油流路は、油圧ポンプと油圧シリンダとの間で閉回路を構成する。ポンプ流量制御部は、油圧ポンプの吐出流量を制御する。流量制御弁は、作動油流路において油圧ポンプと油圧シリンダとの間に配置される。流量制御弁は、油圧ポンプから油圧シリンダに供給される作動油の流量を制御する。方向制御部は、流量制御弁を経由して作動油が油圧ポンプから油圧シリンダに供給される際に、油圧ポンプから油圧シリンダへの作動油の流れを許容し、油圧シリンダから油圧ポンプへの作動油の流れを禁止する。目標流量設定部は、油圧シリンダに供給される作動油の目標流量を設定する。制御装置は、目標流量が所定範囲内であるときには、流量制御弁によって油圧シリンダへ供給される作動油の流量を制御する。制御装置は、目標流量が所定範囲より大きいときには、ポンプ流量制御部によって油圧シリンダへ供給される作動油の流量を制御する。【００１０】
本発明の第２の態様に係る油圧駆動システムは、第１の態様の油圧駆動システムであって、制御装置は、目標流量が所定範囲より大きいときには、油圧ポンプと油圧シリンダとに連通する流量制御弁の流路の開度を全開にする。【００１１】
本発明の第３の態様に係る油圧駆動システムは、第１の態様の油圧駆動システムであって、作動油流路は、油圧ポンプの作動油が供給される調整流路を有する。目標流量が所定範囲内であるときには、油圧ポンプの吐出流量が目標流量よりも大きい流量にされ、且つ、油圧ポンプからの作動油は、油圧シリンダと調整流路とに分流して供給される。【００１２】
本発明の第４の態様に係る油圧駆動システムは、第３の態様の油圧駆動システムであって、目標流量が所定範囲より大きいときには、油圧ポンプの吐出流量が目標流量にされ、且つ、作動油流路において調整流路と油圧ポンプとの間の流路が閉鎖される。【００１３】
本発明の第５の態様に係る油圧駆動システムは、第３の態様の油圧駆動システムであって、流量制御弁は、油圧ポンプから油圧シリンダに供給される作動油の流量と、油圧ポンプから調整流路に供給される作動油の流量とを制御する。【００１４】
本発明の第６の態様に係る油圧駆動システムは、第５の態様の油圧駆動システムであって、作動油流路は、ポンプ流路とシリンダ流路とをさらに有する。ポンプ流路は、油圧ポンプに接続される。シリンダ流路は、油圧シリンダに接続される。流量制御弁は、ポンプ用ポートとシリンダ用ポートと調整用ポートとを有する。ポンプ用ポートは、方向制御部を介してポンプ流路に接続される。シリンダ用ポートは、シリンダ流路に接続される。調整用ポートは、調整流路に接続される。【００１５】
本発明の第７の態様に係る油圧駆動システムは、第３の態様の油圧駆動システムであって、調整流量制御部をさらに備える。調整流量制御部は、油圧ポンプから調整流路に供給される作動油の流量を制御する。作動油流路は、ポンプ流路とシリンダ流路とパイロット流路とをさらに有する。ポンプ流路は、油圧ポンプに接続される。シリンダ流路は、油圧シリンダに接続される。パイロット流路は、調整流量制御部のパイロットポートに接続される。調整流量制御部は、ポンプ流路とパイロット流路との差圧が所定の設定圧よりも大きいときには、ポンプ流路と調整流路とを連通させる。調整流量制御部は、ポンプ流路とパイロット流路との差圧が所定の設定圧以下であるときには、油圧ポンプと調整流路との間を閉鎖する。流量制御弁は、ポンプ流路とシリンダ流路とを接続し、且つ、シリンダ流路とパイロット流路とを接続する。目標流量が所定範囲内であるときのポンプ流路とシリンダ流路との差圧は所定の設定圧より大きい。目標流量が所定範囲より大きいときのポンプ流路とシリンダ流路との差圧は所定の設定圧以下である。【００１６】
本発明の第８の態様に係る油圧駆動システムは、第３の態様の油圧駆動システムであって、調整流量制御部をさらに備える。調整流量制御部は、油圧ポンプから調整流路に供給される作動油の流量を制御する。作動油流路は、ポンプ流路とシリンダ流路とパイロット流路とをさらに有する。ポンプ流路は、油圧ポンプに接続される。シリンダ流路は、油圧シリンダに接続される。パイロット流路は、調整流量制御部のパイロットポートに接続される。調整流量制御部は、ポンプ流路とパイロット流路との差圧が所定の設定圧よりも大きいときには、ポンプ流路と調整流路とを連通させる。調整流量制御部は、ポンプ流路とパイロット流路との差圧が所定の設定圧以下であるときには、油圧ポンプと調整流路との間を閉鎖する。目標流量が所定範囲内であるときのポンプ流路とシリンダ流路との差圧は所定の設定圧より大きい。流量制御弁は、目標流量が所定範囲内であるときには、ポンプ流路とシリンダ流路とを接続し、且つ、シリンダ流路とパイロット流路とを接続する。流量制御弁は、目標流量が所定範囲より大きいときには、ポンプ流路とシリンダ流路とを接続し、且つ、パイロット流路をポンプ流路に接続する。【００１７】
本発明の第９の態様に係る油圧駆動システムは、第３の態様の油圧駆動システムであって、調整流量制御部をさらに備える。調整流量制御部は、油圧ポンプから調整流路に供給される作動油の流量を制御する。作動油流路は、ポンプ流路とシリンダ流路とパイロット流路とをさらに有する。ポンプ流路は、油圧ポンプに接続される。シリンダ流路は、油圧シリンダに接続される。パイロット流路は、調整流量制御部のパイロットポートとシリンダ流路とに接続される。調整流量制御部は、ポンプ流路とパイロット流路との差圧が所定の設定圧よりも大きいときには、ポンプ流路と調整流路とを連通させる。調整流量制御部は、ポンプ流路とパイロット流路との差圧が所定の設定圧以下であるときには、油圧ポンプと調整流路との間を閉鎖する。目標流量が所定範囲内であるときのポンプ流路とシリンダ流路との差圧は所定の設定圧より大きい。目標流量が所定範囲より大きいときのポンプ流路とシリンダ流路との差圧は所定の設定圧以下である。【００１８】
本発明の第１０の態様に係る油圧駆動システムは、第９の態様の油圧駆動システムであって、流量制御弁は、中立位置状態において、ポンプ流路とシリンダ流路とを遮断すると共に、ポンプ流路を調整流路に接続する。【００１９】
本発明の第１１の態様に係る油圧駆動システムは、第１０の態様の油圧駆動システムであって、流量制御弁のポンプ流路とシリンダ流路との間の開口が開くときには、ポンプ流路と調整流路との間の開口は閉じている。【００２０】
本発明の第１２の態様に係る油圧駆動システムは、第３から第１１の態様のいずれかの油圧駆動システムであって、油圧ポンプに作動油を補充するためのチャージポンプをさらに備える。作動油流路は、チャージポンプと油圧ポンプとを接続するチャージ流路をさらに有する。調整流路は、チャージ流路に接続される。【００２１】
本発明の第１３の態様に係る油圧駆動システムは、第７の態様の油圧駆動システムであって、油圧ポンプに作動油を補充するためのチャージポンプをさらに備える。作動油流路は、チャージポンプと油圧ポンプとを接続するチャージ流路をさらに有する。流量制御弁は、中立位置状態において、ポンプ流路とシリンダ流路とを遮断すると共に、パイロット流路をチャージ流路に接続する。【００２２】
本発明の第１４の態様に係る油圧駆動システムは、第３から第１１の態様のいずれかの油圧駆動システムであって、作動油を貯留する作動油タンクをさらに備える。調整流路は、作動油タンクに接続される。【００２３】
本発明の第１５の態様に係る油圧駆動システムは、第１の態様の油圧駆動システムであって、油圧ポンプは可変容量ポンプである。ポンプ流量制御部は、油圧ポンプの傾転角を制御することにより、油圧ポンプの吐出流量を制御する。目標流量設定部は、オペレータによって操作される操作部材である。操作部材の操作量がゼロであるときには、制御装置は、油圧ポンプの傾転角をゼロとする。操作部材の操作量が、目標流量の所定範囲に対応する所定操作範囲であるときには、制御装置は、油圧ポンプの吐出流量が、操作部材の操作量に対応する目標流量以上になるように、油圧ポンプの傾転角を制御する。【００２４】
本発明の第１６の態様に係る油圧駆動システムは、第１の態様の油圧駆動システムであって、ポンプ流量制御部は、油圧ポンプの回転速度を制御することにより、油圧ポンプの吐出流量を制御する。目標流量設定部は、オペレータによって操作される操作部材である。操作部材の操作量がゼロであるときには、制御装置は、油圧ポンプの回転を停止させる。操作部材の操作量が、目標流量の所定範囲に対応する所定操作範囲であるときには、制御装置は、油圧ポンプの吐出流量が、操作部材の操作量に対応する目標流量以上になるように、油圧ポンプの回転速度を制御する。【００２５】
本発明の第１７の態様に係る油圧駆動システムは、第１の態様の油圧駆動システムであって、油圧ポンプは、第１ポンプポートと第２ポンプポートとを有する。油圧ポンプは、第２ポンプポートから作動油を吸入して第１ポンプポートから作動油を吐出する状態と、第１ポンプポートから作動油を吸入して第２ポンプポートから作動油を吐出する状態と、に切り換え可能である。油圧シリンダは、第１室と第２室とを有する。油圧シリンダは、第１室と第２室に対する作動油の供給と排出とが切り換えられることにより伸縮する。作動油流路は、第１ポンプ流路と第２ポンプ流路と第１シリンダ流路と第２シリンダ流路とを有する。第１ポンプ流路は、第１ポンプポートに接続される。第２ポンプ流路は、第２ポンプポートに接続される。第１シリンダ流路は、第１室に接続される。第２シリンダ流路は、第２室に接続される。方向制御部は、第１方向制御部と第２方向制御部とを有する。第１方向制御部は、流量制御弁によって作動油が第１ポンプ流路から第１シリンダ流路に供給される際に、第１ポンプ流路から第１シリンダ流路への作動油の流れを許容し、第１シリンダ流路から第１ポンプ流路への作動油の流れを禁止する。第２方向制御部は、流量制御弁によって作動油が第２ポンプ流路から第２シリンダ流路に供給される際に、第２ポンプ流路から第２シリンダ流路への作動油の流れを許容し、第２シリンダ流路から第２ポンプ流路への作動油の流れを禁止する。流量制御弁は、第１位置状態と第２位置状態とに切り換え可能である。流量制御弁は、第１位置状態では、第１ポンプ流路を、第１方向制御部を介して第１シリンダ流路に接続し、且つ、第２シリンダ流路を第２方向制御部を介さずに第２ポンプ流路に接続する。流量制御弁は、第２位置状態では、第１シリンダ流路を、第１方向制御部を介さずに第１ポンプ流路に接続し、且つ、第２ポンプ流路を第２方向制御部を介して第２シリンダ流路に接続する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の第１の態様に係る油圧駆動システムでは、目標流量が所定範囲内であるときには、流量制御弁によって油圧シリンダへ供給される作動油の流量が制御される。従って、目標流量が微小流量であるときには、流量制御弁によって、油圧シリンダへ供給される作動油の流量が制御される。このため、ポンプ流量制御部による油圧ポンプの吐出流量の最小制御可能流量が、目標流量を微小流量に制御できるほど十分に小さくなくても、流量制御弁によって油圧シリンダへ供給される作動油の流量を微小流量に制御することができる。これにより、油圧シリンダの微小速度制御が可能となる。【００２７】
また、目標流量が所定範囲より大きいときには、ポンプ流量制御部によって油圧シリンダへ供給される作動油の流量が制御される。従って、目標流量が微小流量ではないときには、油圧ポンプの吐出流量を制御することにより、油圧シリンダへ供給される作動油の流量が制御される。流量制御弁によって大流量の作動油を制御する場合には、流量制御弁でのエネルギー損失が大きくなるが、本態様に係る油圧駆動システムでは、そのようなエネルギー損失の発生を抑えることができる。【００２８】
さらに、流量制御弁を経由して作動油が油圧ポンプから油圧シリンダに供給される際には、方向制御部が、油圧ポンプから油圧シリンダへの作動油の流れを許容し、油圧シリンダから油圧ポンプへの作動油の流れを禁止する。このため、微小操作時において、油圧シリンダのストローク量を保持することができる。例えば、ブームを僅かに上昇させる際に、油圧シリンダから作動油が逆流することによってブームが下降してしまうことを防止することができる。【００２９】
本発明の第２の態様に係る油圧駆動システムでは、目標流量が所定範囲より大きいときには、流量制御弁の流路の開度が全開にされる。このため、流量制御弁での作動油の圧損が抑えられ、エネルギーの損失を抑えることができる。【００３０】
本発明の第３の態様に係る油圧駆動システムでは、目標流量が所定範囲内であるときには、目標流量よりも大きい流量の作動油が、油圧ポンプから吐出される。作動油の一部は、流量制御弁を経由して油圧シリンダへ供給される。これにより、油圧シリンダに供給される作動油を微小流量に制御することができる。そして、油圧シリンダに供給されない余剰な作動油は、調整流路に供給される。【００３１】
本発明の第４の態様に係る油圧駆動システムでは、目標流量が所定範囲より大きいときには、油圧ポンプの吐出流量が目標流量にされ、且つ、作動油流路において調整流路と油圧ポンプとの間の流路が閉鎖される。これにより、目標流量が所定範囲より大きいときには、ポンプ流量制御部によって、油圧シリンダに供給される作動油の流量を制御することができる。【００３２】
本発明の第５の態様に係る油圧駆動システムでは、油圧ポンプから油圧シリンダに供給される作動油の流量の制御と、油圧ポンプから調整流路に供給される作動油の流量の制御との両方が、流量制御弁によって行われる。このため、油圧ポンプから油圧シリンダに供給される作動油の流量の制御と、油圧ポンプから調整流路に供給される作動油の流量の制御とを流量制御弁によって容易に連携させることができる。【００３３】
本発明の第６の態様に係る油圧駆動システムでは、ポンプ流路とシリンダ流路と調整流路とが流量制御弁に接続されている。このため、油圧ポンプから油圧シリンダに供給される作動油の流量の制御と、油圧ポンプから調整流路に供給される作動油の流量の制御とを流量制御弁によって容易に連携させることができる。【００３４】
本発明の第７の態様に係る油圧駆動システムでは、目標流量が所定範囲内であるときには、ポンプ流路とシリンダ流路との差圧は所定の設定圧より大きい。従って、目標流量が所定範囲内であるときには、調整流量制御部は、ポンプ流路と調整流路とを連通させる。これにより、油圧シリンダに供給されない余剰な作動油が調整流路へ送られる。また、目標流量が所定範囲より大きいときのポンプ流路とシリンダ流路との差圧は所定の設定圧以下である。従って、目標流量が所定範囲より大きいときには、調整流量制御部は、ポンプ流路と調整流路との間を閉鎖する。このため、作動油の一部が調整流路に送られることによるエネルギーの損失の発生を抑えることができる。【００３５】
本発明の第８の態様に係る油圧駆動システムでは、目標流量が所定範囲内であるときには、ポンプ流路とシリンダ流路との差圧は所定の設定圧より大きい。従って、目標流量が所定範囲内であるときには、調整流量制御部は、ポンプ流路と調整流路とを連通させる。これにより、油圧シリンダに供給されない余剰な作動油が調整流路へ送られる。また、目標流量が所定範囲より大きいときには、流量制御弁は、ポンプ流路とシリンダ流路とを接続し、且つ、パイロット流路をポンプ流路に接続する。従って、パイロット流路とポンプ流路の差圧がゼロになるため、調整流量制御部は、ポンプ流路と調整流路との間を閉鎖する。このため、作動油の一部が調整流路に送られることによるエネルギーの損失の発生を抑えることができる。【００３６】
本発明の第９の態様に係る油圧駆動システムでは、目標流量が所定範囲内であるときには、ポンプ流路とシリンダ流路との差圧は所定の設定圧より大きい。従って、目標流量が所定範囲内であるときには、調整流量制御部は、ポンプ流路と調整流路とを連通させる。これにより、油圧シリンダに供給されない余剰な作動油が調整流路へ送られる。また、目標流量が所定範囲より大きいときのポンプ流路とシリンダ流路との差圧は所定の設定圧以下である。従って、目標流量が所定範囲より大きいときには、調整流量制御部は、ポンプ流路と調整流路との間を閉鎖する。このため、作動油の一部が調整流路に送られることによるエネルギーの損失の発生を抑えることができる。また、パイロット流路は、調整流量制御部のパイロットポートとシリンダ流路とに接続されるので、パイロットポートと接続するためのポートを流量制御弁に設ける必要がない。このため、流量制御弁をコンパクトにすることができる。【００３７】
本発明の第１０の態様に係る油圧駆動システムでは、流量制御弁は、中立位置状態において、ポンプ流路を調整流路に接続する。このため、シリンダ流路を介して、調整流量制御部のパイロットポートに油圧シリンダの保持圧が作用しても、ポンプ流路に高圧が発生することを抑えることができる。【００３８】
本発明の第１１の態様に係る油圧駆動システムでは、調整流量制御部によって油圧シリンダの微小速度制御を行なうことができるので、微小速度制御時の油圧シリンダの速度のずれを小さく抑えることができる。【００３９】
本発明の第１２の態様に係る油圧駆動システムでは、目標流量が所定範囲内であるときには、余剰な作動油がチャージ流路に送られる。【００４０】
本発明の第１３の態様に係る油圧駆動システムでは、パイロット流路はチャージ流路に接続されるので、ポンプ流路の圧力は、チャージ流路の油圧と調整流量制御部によって定まる油圧以上に上昇することはない。したがって、流量制御弁が中立位置状態であるときに、油圧ポンプの吐出流量が０に戻っていない場合であっても、ポンプ流路に高圧が発生することを抑えることができる。【００４１】
本発明の第１４の態様に係る油圧駆動システムでは、目標流量が所定範囲内であるときには、余剰な作動油が作動油タンクに送られる。【００４２】
本発明の第１５の態様に係る油圧駆動システムでは、目標流量が所定範囲内であるときには、油圧ポンプの傾転角を制御することにより、油圧ポンプの吐出流量が、目標流量以上の流量に制御される。これにより、油圧シリンダへ供給する作動油の流量を流量制御弁によって調整することができ、油圧シリンダへの作動油の流量を精度よく制御することができる。また、油圧シリンダが必要とする流量よりも多くの流量の作動油が油圧ポンプから吐出されることになるが、目標流量が所定範囲内であるときには、そもそも油圧ポンプから吐出される流量が小さいので、エネルギーの損失は小さい。【００４３】
本発明の第１６の態様に係る油圧駆動システムでは、目標流量が所定範囲内であるときには、油圧ポンプの回転速度を制御することにより、油圧ポンプの吐出流量が、目標流量以上の流量に制御される。これにより、油圧シリンダへ供給する作動油の流量を流量制御弁によって調整することができ、油圧シリンダへの作動油の流量を精度よく制御することができる。また、油圧シリンダが必要とする流量よりも多くの流量の作動油が油圧ポンプから吐出されることになるが、目標流量が所定範囲内であるときには、そもそも油圧ポンプから吐出される流量が小さいので、エネルギーの損失は小さい。【００４４】
本発明の第１７の態様に係る油圧駆動システムでは、流量制御弁が第１位置状態であるときには、油圧ポンプから吐出された作動油は、油圧シリンダの第１室に供給されると共に、油圧シリンダの第２室から作動油が回収される。また、第１室からの作動油の逆流が第１方向制御部によって防止される。流量制御弁が第２位置状態であるときには、油圧ポンプから吐出された作動油が油圧シリンダの第２室に供給されると共に、油圧シリンダの第１室から作動油を回収する。また、第２室からの作動油の逆流が第２方向制御部によって防止される。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る油圧駆動システムの構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態に係る油圧駆動システムにおける流量制御弁の制御を示すグラフである。
【図３】本発明の第２実施形態に係る油圧駆動システムの構成を示すブロック図である。
【図４】第２実施形態に係る油圧駆動システムにおける流量制御弁の制御を示すグラフである。
【図５】本発明の第３実施形態に係る油圧駆動システムの構成を示すブロック図である。
【図６】第３実施形態に係る油圧駆動システムにおける流量制御弁の制御を示すグラフである。
【図７】本発明の第４実施形態に係る油圧駆動システムの構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第５実施形態に係る油圧駆動システムの構成を示すブロック図である。
【図９】第５実施形態に係る油圧駆動システムにおける流量制御弁の制御を示すグラフである。
【図１０】流量制御弁とアンロード弁との特性の違いを示す図。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る油圧駆動システムの構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の他の実施形態に係る油圧駆動システムの構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の他の実施形態に係る油圧駆動システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る油圧駆動システムについて説明する。
【００４７】
１．第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態に係る油圧駆動システム１の構成を示すブロック図である。油圧駆動システム１は、例えば油圧ショベル、ホイールローダー、ブルドーザなどの作業機械に搭載される。油圧駆動システム１は、エンジン１１と、メインポンプ１０と、油圧シリンダ１４と、作動油流路１５と、流量制御弁１６と、ポンプコントローラ２４とを有する。
【００４８】
エンジン１１は、第１油圧ポンプ１２と第２油圧ポンプ１３とを駆動する。エンジン１１は、本発明の駆動源に相当する。エンジン１１は、例えば、ディーゼルエンジンであり、燃料噴射装置２１からの燃料の噴射量が調整されることにより、エンジン１１の出力が制御される。燃料噴射量の調整は、燃料噴射装置２１がエンジンコントローラ２２によって制御されることで行われる。なお、エンジン１１の実回転速度は、回転速度センサ２３にて検出され、その検出信号は、エンジンコントローラ２２およびポンプコントローラ２４にそれぞれ入力される。
【００４９】
メインポンプ１０は、第１油圧ポンプ１２と第２油圧ポンプ１３とを有する。第１油圧ポンプ１２及び第２油圧ポンプ１３は、エンジン１１によって駆動され、作動油を吐出する。メインポンプ１０から吐出された作動油は、流量制御弁１６を介して油圧シリンダ１４に供給される。
【００５０】
第１油圧ポンプ１２は、可変容量型の油圧ポンプである。第１油圧ポンプ１２の傾転角が制御されることにより、第１油圧ポンプ１２の吐出流量が制御される。第１油圧ポンプ１２の傾転角は、第１ポンプ流量制御部２５によって制御される。第１ポンプ流量制御部２５は、ポンプコントローラ２４からの指令信号に基づいて、第１油圧ポンプ１２の傾転角を制御することにより、第１油圧ポンプ１２の吐出流量を制御する。第１油圧ポンプ１２は、２方向吐出型の油圧ポンプである。具体的には、第１油圧ポンプ１２は、第１ポンプポート１２ａと第２ポンプポート１２ｂとを有する。第１油圧ポンプ１２は、第１吐出状態と第２吐出状態とに切り換え可能である。第１油圧ポンプ１２は、第１吐出状態では、第２ポンプポート１２ｂから作動油を吸入して第１ポンプポート１２ａから作動油を吐出する。第１油圧ポンプ１２は、第２吐出状態では、第１ポンプポート１２ａから作動油を吸入して第２ポンプポート１２ｂから作動油を吐出する。
【００５１】
第２油圧ポンプ１３は、可変容量型の油圧ポンプである。第２油圧ポンプ１３の傾転角が制御されることにより、第２油圧ポンプ１３の吐出流量が制御される。第２油圧ポンプ１３の傾転角は、第２ポンプ流量制御部２６によって制御される。第２ポンプ流量制御部２６は、ポンプコントローラ２４からの指令信号に基づいて第２油圧ポンプ１３の傾転角を制御することにより、第２油圧ポンプ１３の吐出流量を制御する。第２油圧ポンプ１３は、２方向吐出型の油圧ポンプである。具体的には、第２油圧ポンプ１３は、第１ポンプポート１３ａと第２ポンプポート１３ｂとを有する。第２油圧ポンプ１３は、第１油圧ポンプ１２と同様に、第１吐出状態と第２吐出状態とに切り換え可能である。第２油圧ポンプ１３は、第１吐出状態では、第２ポンプポート１３ｂから作動油を吸入して第１ポンプポート１３ａから作動油を吐出する。第２油圧ポンプ１３は、第２吐出状態では、第１ポンプポート１３ａから作動油を吸入して第２ポンプポート１３ｂから作動油を吐出する。
【００５２】
油圧シリンダ１４は、第１油圧ポンプ１２及び第２油圧ポンプ１３から吐出された作動油によって駆動される。油圧シリンダ１４は、例えば、ブーム、アーム、或いはバケットなどの作業機を駆動する。油圧シリンダ１４は、シリンダロッド１４ａとシリンダチューブ１４ｂとを有する。シリンダチューブ１４ｂの内部は、シリンダロッド１４ａによって第１室１４ｃと第２室１４ｄとに区画されている。油圧シリンダ１４は、第１室１４ｃと第２室１４ｄに対する作動油の供給と排出とが切り換えられることにより伸縮する。具体的には、第１室１４ｃに作動油が供給され、第２室１４ｄから作動油が排出されることによって、油圧シリンダ１４は伸張する。第２室１４ｄに作動油が供給され、第１室１４ｃから作動油が排出されることによって、油圧シリンダ１４は収縮する。なお、シリンダロッド１４ａの第１室１４ｃにおける受圧面積は、シリンダロッド１４ａの第２室１４ｄにおける受圧面積よりも大きい。従って、油圧シリンダ１４を伸張させるときには、第２室１４ｄから排出される作動油よりも多量の作動油が第１室１４ｃに供給される。また、油圧シリンダ１４を収縮させるときには、第２室１４ｄに供給される作動油よりも多量の作動油が第１室１４ｃから排出される。
【００５３】
作動油流路１５は、第１油圧ポンプ１２と、第２油圧ポンプ１３と、油圧シリンダ１４とに接続されている。作動油流路１５は、第１シリンダ流路３１と、第２シリンダ流路３２と、第１ポンプ流路３３と、第２ポンプ流路３４とを有する。第１シリンダ流路３１は、油圧シリンダ１４の第１室１４ｃに接続される。第２シリンダ流路３２は、油圧シリンダ１４の第２室１４ｄに接続される。第１ポンプ流路３３は、第１シリンダ流路３１を介して油圧シリンダ１４の第１室１４ｃに作動油を供給する、或いは、第１シリンダ流路３１を介して油圧シリンダ１４の第１室１４ｃから作動油を回収するための流路である。第１ポンプ流路３３は、第１油圧ポンプ１２の第１ポンプポート１２ａに接続される。また、第１ポンプ流路３３は、第２油圧ポンプ１３の第１ポンプポート１３ａに接続される。従って、第１ポンプ流路３３には、第１油圧ポンプ１２と第２油圧ポンプ１３との両方からの作動油が供給される。第２ポンプ流路３４は、第２シリンダ流路３２を介して油圧シリンダ１４の第２室１４ｄに作動油を供給する、或いは、第２シリンダ流路３２を介して油圧シリンダ１４の第２室１４ｄから作動油を回収するための流路である。第２ポンプ流路３４は、第１油圧ポンプ１２の第２ポンプポート１２ｂに接続される。第２油圧ポンプ１３の第２ポンプポート１３ｂは、作動油タンク２７に接続される。従って、第２ポンプ流路３４には、第１油圧ポンプ１２からの作動油が供給される。作動油流路１５は、第１ポンプ流路３３と第１シリンダ流路３１と第２シリンダ流路３２と第２ポンプ流路３４とによって、メインポンプ１０と油圧シリンダ１４との間で閉回路を構成している。メインポンプ１０は、本発明の油圧ポンプに相当する。
【００５４】
油圧駆動システム１は、チャージポンプ２８をさらに備える。チャージポンプ２８は、第１流路ポンプ３３又は第２ポンプ流路３４に作動油を補充するための油圧ポンプである。チャージポンプ２８は、エンジン１１によって駆動されることにより作動油を吐出する。チャージポンプ２８は、固定容量型の油圧ポンプである。作動油流路１５は、チャージ流路３５をさらに有する。チャージ流路３５は、チェック弁４１ａを介して第１ポンプ流路３３に接続されている。チェック弁４１ａは、第１ポンプ流路３３の油圧がチャージ流路３５の油圧よりも低くなったときに開かれる。チャージ流路３５は、チェック弁４１ｂを介して第２ポンプ流路３４に接続されている。チェック弁４１ｂは、第２ポンプ流路３４の油圧がチャージ流路３５の油圧よりも低くなったときに開かれる。また、チャージ流路３５は、チャージリリーフ弁４２を介して作動油タンク２７に接続されている。チャージリリーフ弁４２は、チャージ流路３５の油圧を所定のチャージ圧に維持する。第１ポンプ流路３３又は第２ポンプ流路３４の油圧がチャージ流路３５の油圧よりも低くなると、チャージポンプ２８からの作動油がチャージ流路３５を介して第１ポンプ流路３３又は第２ポンプ流路３４に供給される。これにより、第１ポンプ流路３３及びは第２ポンプ流路３４の油圧が所定値以上に維持される。
【００５５】
作動油流路１５は、リリーフ流路３６をさらに有する。リリーフ流路３６は、チェック弁４１ｃを介して第１ポンプ流路３３に接続されている。チェック弁４１ｃは、第１ポンプ流路３３の油圧がリリーフ流路３６の油圧よりも高くなったときに開かれる。リリーフ流路３６は、チェック弁４１ｄを介して第２ポンプ流路３４に接続されている。チェック弁４１ｄは、第２ポンプ流路３４の油圧がリリーフ流路３６の油圧よりも高くなったときに開かれる。また、リリーフ流路３６は、リリーフ弁４３を介してチャージ流路３５に接続されている。リリーフ弁４３は、リリーフ流路３６の圧力を所定のリリーフ圧以下に維持する。これにより、第１ポンプ流路３３及び第２ポンプ流路３４の油圧が所定のリリーフ圧以下に維持される。
【００５６】
作動油流路１５は、調整流路３７をさらに有する。調整流路３７は、チャージ流路３５に接続されている。調整流路３７には、油圧シリンダ１４の微小速度制御時に、第１ポンプ流路３３及び第２ポンプ流路３４からの余剰な作動油が供給される。油圧シリンダ１４の微小速度制御については後に詳細に説明する。
【００５７】
流量制御弁１６は、後述するポンプコントローラ２４からの指令信号に基づいて制御される電磁制御弁である。流量制御弁１６は、ポンプコントローラ２４からの指令信号に基づいて、油圧シリンダ１４に供給される作動油の流量を制御する。流量制御弁１６は、作動油流路１５においてメインポンプ１０と油圧シリンダ１４との間に配置される。後述する油圧シリンダ１４の微小速度制御によって油圧シリンダ１４を伸張させるときには、流量制御弁１６は、第１ポンプ流路３３から油圧シリンダ１４に供給される作動油の流量と、第１ポンプ流路３３から調整流路３７に供給される作動油の流量とを制御する。また、微小速度制御によって油圧シリンダ１４を収縮させるときには、流量制御弁１６は、第２ポンプ流路３４から油圧シリンダ１４に供給される作動油の流量と、第２ポンプ流路３４から調整流路３７に供給される作動油の流量とを制御する。
【００５８】
流量制御弁１６は、第１ポンプ用ポート１６ａと第１シリンダ用ポート１６ｂと第１調整用ポート１６ｃと第１バイパスポート１６ｄとを有する。第１ポンプ用ポート１６ａは、第１方向制御部４４を介して第１ポンプ流路３３に接続される。第１方向制御部４４は、作動油の流れを一方向に規制するチェック弁である。第１シリンダ用ポート１６ｂは、第１シリンダ流路３１に接続される。第１調整用ポート１６ｃは、調整流路３７に接続される。上述した第１方向制御部４４は、流量制御弁１６によって作動油が第１ポンプ流路３３から第１シリンダ流路３１に供給される際に、第１ポンプ流路３３から第１シリンダ流路３１への作動油の流れを許容し、第１シリンダ流路３１から第１ポンプ流路３３への作動油の流れを禁止する。
【００５９】
流量制御弁１６は、第２ポンプ用ポート１６ｅと第２シリンダ用ポート１６ｆと第２調整用ポート１６ｇと第２バイパスポート１６ｈとをさらに有する。第２ポンプ用ポート１６ｅは、第２方向制御部４５を介して第２ポンプ流路３４に接続される。第２方向制御部４５は、作動油の流れを一方向に規制するチェック弁である。第２シリンダ用ポート１６ｆは、第２シリンダ流路３２に接続される。第２調整用ポート１６ｇは、調整流路３７に接続される。上述した第２方向制御部４５は、流量制御弁１６によって作動油が第２ポンプ流路３４から第２シリンダ流路３２に供給される際に、第２ポンプ流路３４から第２シリンダ流路３２への作動油の流れを許容し、第２シリンダ流路３２から第２ポンプ流路３４への作動油の流れを禁止する。第１方向制御部４４と第２方向制御部４５とは、本発明の方向制御部に相当する。
【００６０】
流量制御弁１６は、第１位置状態Ｐ１と第２位置状態Ｐ２と中立位置状態Ｐｎに切り換え可能である。流量制御弁１６は、第１位置状態Ｐ１では、第１ポンプ用ポート１６ａと第１シリンダ用ポート１６ｂとを連通させ、且つ、第２シリンダ用ポート１６ｆと第２バイパスポート１６ｈとを連通させる。従って、流量制御弁１６は、第１位置状態Ｐ１では、第１ポンプ流路３３を、第１方向制御部４４を介して第１シリンダ流路３１に接続し、且つ、第２シリンダ流路３２を、第２方向制御部４５を介さずに第２ポンプ流路３４に接続する。なお、流量制御弁１６が第１位置状態Ｐ１であるときには、第１バイパスポート１６ｄと第１調整用ポート１６ｃと第２ポンプ用ポート１６ｅと第２調整用ポート１６ｇとは、何れのポートに対しても遮断されている。
【００６１】
油圧シリンダ１４を伸張させるときには、第１油圧ポンプ１２と第２油圧ポンプ１３とが第１吐出状態で駆動されると共に、流量制御弁１６が第１位置状態Ｐ１に設定される。これにより、第１油圧ポンプ１２の第１ポンプポート１２ａと、第２油圧ポンプ１３の第１ポンプポート１３ａとから吐出された作動油が、第１ポンプ流路３３、第１方向制御部４４、第１シリンダ流路３１を通って、油圧シリンダ１４の第１室１４ｃに供給される。また、油圧シリンダ１４の第２室１４ｄの作動油が、第２シリンダ流路３２、第２ポンプ流路３４を通って、第１油圧ポンプ１２の第２ポンプポート１２ｂに回収される。これにより、油圧シリンダ１４が伸長する。
【００６２】
流量制御弁１６は、第２位置状態Ｐ２では、第２ポンプ用ポート１６ｅと第２シリンダ用ポート１６ｆとを連通させ、且つ、第１シリンダ用ポート１６ｂと第１バイパスポート１６ｄとを連通させる。従って、流量制御弁１６は、第２位置状態Ｐ２では、第１シリンダ流路３１を、第１方向制御部４４を介さずに第１ポンプ流路３３に接続し、且つ、第２ポンプ流路３４を、第２方向制御部４５を介して第２シリンダ流路３２に接続する。なお、流量制御弁１６が第２位置状態Ｐ２であるときには、第１ポンプ用ポート１６ａと第１調整用ポート１６ｃと第２バイパスポート１６ｈと第２調整用ポート１６ｇとは、何れのポートに対しても遮断されている。
【００６３】
油圧シリンダ１４を収縮させるときには、第１油圧ポンプ１２と第２油圧ポンプ１３とが第２吐出状態で駆動されると共に、流量制御弁１６が第２位置状態Ｐ２に設定される。これにより、第１油圧ポンプ１２の第２ポンプポート１２ｂから吐出された作動油が、第２ポンプ流路３４、第２方向制御部４５、第２シリンダ流路３２を通って、油圧シリンダ１４の第２室１４ｄに供給される。また、油圧シリンダ１４の第１室１４ｃの作動油が、第１シリンダ流路３１、第１ポンプ流路３３を通って、第１油圧ポンプ１２の第１ポンプポート１２ａ及び第２油圧ポンプ１３の第１ポンプポート１３ａに回収される。これにより、油圧シリンダ１４が収縮する。
【００６４】
流量制御弁１６は、中立位置状態Ｐｎでは、第１バイパスポート１６ｄと第１調整用ポート１６ｃとを連通させ、且つ、第２バイパスポート１６ｈと第２調整用ポート１６ｇとを連通させる。従って、流量制御弁１６は、中立位置状態Ｐｎでは、第１ポンプ流路３３を、第１方向制御部４４を介さずに調整流路３７に接続し、且つ、第２ポンプ流路３４を、第２方向制御部４５を介さずに調整流路３７に接続する。なお、流量制御弁１６が中立位置状態Ｐｎであるときには、第１ポンプ用ポート１６ａと第１シリンダ用ポート１６ｂと第２ポンプ用ポート１６ｅと第２シリンダ用ポート１６ｆとは、何れのポートに対しても遮断されている。
【００６５】
流量制御弁１６は、第１位置状態Ｐ１と中立位置状態Ｐｎとの間の任意の位置状態に設定されることができる。これにより、流量制御弁１６は、第１ポンプ流路３３から第１方向制御部４４を介して第１シリンダ流路３１に供給される作動油の流量と、第１ポンプ流路３３から調整流路３７に供給される作動油の流量とを制御することができる。すなわち、流量制御弁１６は、第１油圧ポンプ１２及び第２油圧ポンプ１３から油圧シリンダ１４の第１室１４ｃに供給される作動油の流量と、第１油圧ポンプ１２及び第２油圧ポンプ１３から調整流路３７に供給される作動油の流量とを制御することができる。
【００６６】
また、流量制御弁１６は、第２位置状態Ｐ２と中立位置状態Ｐｎとの間の任意の位置状態に設定されることができる。これにより、流量制御弁１６は、第２ポンプ流路３４から第２方向制御部４５を介して第２シリンダ流路３２に供給される作動油の流量と、第２ポンプ流路３４から調整流路３７に供給される作動油の流量とを制御することができる。すなわち、流量制御弁１６は、第１油圧ポンプ１２から油圧シリンダ１４の第２室１４ｄに供給される作動油の流量と、第１油圧ポンプ１２から調整流路３７に供給される作動油の流量とを制御することができる。
【００６７】
油圧駆動システム１は、操作装置４６をさらに備える。操作装置４６は、操作部材４６ａと、操作検出部４６ｂとを有する。操作部材４６ａは、作業機械の各種の動作を指令するためにオペレータによって操作される。例えば、油圧シリンダ１４が、ブームを駆動するブームシリンダである場合には、操作部材４６ａは、ブームを操作するためのブーム操作レバーである。操作部材４６ａは、中立位置から油圧シリンダ１４を伸長させる方向と、油圧シリンダ１４を収縮させる方向との２方向に操作可能である。操作検出部４６ｂは、操作部材４６ａの操作量及び操作方向を検出する。操作検出部４６ｂは、例えば操作部材４６ａの位置を検出するセンサである。操作部材４６が中立位置に位置しているときには、操作部材４６ａの操作量はゼロである。操作部材４６ａの操作量及び操作方向を示す検出信号が、操作検出部４６ｂからポンプコントローラ２４に入力される。ポンプコントローラ２４は、操作部材４６ａの操作量に応じて油圧シリンダ１４に供給される作動油の目標流量を演算する。従って、操作部材４６ａは、油圧シリンダ１４に供給される作動油の目標流量を設定する目標流量設定部に相当する。また、ポンプコントローラ２４は、本発明の制御装置に相当する。
【００６８】
エンジンコントローラ２２は、燃料噴射装置２１を制御することによりエンジン１１の出力を制御する。エンジンコントローラ２２には、設定された目標エンジン回転速度および作業モードに基づいて設定されるエンジン出力トルク特性がマップ化されて記憶されている。エンジン出力トルク特性は、エンジン１１の出力トルクと回転速度との関係を示す。エンジンコントローラ２２は、エンジン出力トルク特性に基づいて、エンジン１１の出力を制御する。
【００６９】
ポンプコントローラ２４は、操作部材４６ａによって設定された目標流量が所定範囲内であるときには、流量制御弁１６によって油圧シリンダ１４へ供給される作動油の流量を制御する。また、ポンプコントローラ２４は、操作部材４６ａによって設定された目標流量が所定範囲より大きいときには、第１ポンプ流量制御部２５及び第２ポンプ流量制御部２６によって油圧シリンダ１４へ供給される作動油の流量を制御する。具体的には、ポンプコントローラ２４は、操作部材４６ａの操作量が所定操作範囲内であるときには、流量制御弁１６によって油圧シリンダ１４へ供給される作動油の流量を制御する。また、油圧シリンダ１４を伸張させる場合、ポンプコントローラ２４は、操作部材４６ａの操作量が所定操作範囲より大きいときには、第１ポンプ流量制御部２５及び第２ポンプ流量制御部２６によって油圧シリンダ１４へ供給される作動油の流量を制御する。油圧シリンダ１４を収縮させる場合、ポンプコントローラ２４は、操作部材４６ａの操作量が所定操作範囲より大きいときには、第１ポンプ流量制御部２５によって油圧シリンダ１４へ供給される作動油の流量を制御する。所定操作範囲は、上述した目標流量の所定範囲に対応する操作部材４６ａの操作範囲である。詳細には「所定操作範囲」とは、油圧シリンダ１４を微小速度で制御するときの操作部材４６ａの操作範囲である。すなわち、「所定操作範囲」とは、油圧ポンプの吐出流量の最小制御可能流量を下回るような微小流量の制御を必要とする操作部材４６ａの操作範囲である。例えば、所定操作範囲は、中立位置から油圧シリンダ１４の伸長方向に最大操作量の１５〜２０％程度の範囲である。また、所定操作範囲は、中立位置から油圧シリンダ１４の収縮方向に最大操作量の１５〜２０％程度の範囲である。以下、操作部材４６ａの操作量が所定操作範囲内であるときの油圧シリンダ１４の制御を「微小速度制御」と呼ぶ。また、操作部材４６ａの操作量が所定操作範囲より大きいときの油圧シリンダ１４の制御を「通常制御」と呼ぶ。また、以下の説明では、油圧シリンダ１４を伸長させるときの制御について説明する。
【００７０】
油圧シリンダ１４の微小速度制御時には、ポンプコントローラ２４は、流量制御弁１６を制御することにより、油圧シリンダ１４への作動油の流量を制御する。図２は、操作部材４６ａの操作量に対する流量制御弁１６の開口面積の変化を示すグラフである。図２において横軸は、操作部材４６ａの最大操作量を１００としたときの操作量を百分率で示している。また、縦軸は、流量制御弁１６の最大開口面積を１００としたときの開口面積を百分率で示しており、流量制御弁１６の開度に相当する。図２においてラインＬ１は、流量制御弁１６における第１ポンプ用ポート１６ａと第１シリンダ用ポート１６ｂとの間の開口面積を示している。すなわち、ラインＬ１は、第１ポンプ流路３３と第１シリンダ流路３１との間の開口面積を示している。ラインＬ２は、流量制御弁１６における第１バイパスポート１６ｄと第１調整用ポート１６ｃとの間の開口面積を示している。すなわち、ラインＬ２は、第１ポンプ流路３３と調整流路３７との間の開口面積を示している。また、図２に示すように、上述した所定操作範囲は、第１操作量ａ１と第２操作量ａ２との間の範囲である。
【００７１】
操作部材４６ａの操作量が所定操作範囲より小さいときは、ポンプコントローラ２４は、流量制御弁１６を中立位置状態Ｐｎに設定する。このため、ラインＬ１で示すように、操作部材４６ａの操作量が所定操作範囲より小さいときには、第１ポンプ流路３３と第１シリンダ流路３１との間の開口面積はゼロである。また、ラインＬ２で示すように、操作部材４６ａの操作量が大きくなるほど、第１ポンプ流路３３と調整流路３７との間の開口面積が小さくなるように、流量制御弁１６が制御される。なお、操作部材４６ａの操作量がゼロであるときには、ポンプコントローラ２４は、第１油圧ポンプ１２の傾転角と第２油圧ポンプ１３の傾転角とをゼロにする。
【００７２】
操作部材４６ａの操作量が所定操作範囲内であるときには、ポンプコントローラ２４は、流量制御弁１６を第１位置状態Ｐ１と中立位置状態Ｐｎとの間で制御する。具体的には、ラインＬ１で示されているように、操作部材４６ａの操作量が所定操作範囲内であるときには、操作部材４６ａの操作量が第１操作量ａ１から大きくなるほど、第１ポンプ流路３３と第１シリンダ流路３１との間の開口面積が大きくなるように、流量制御弁１６が制御される。また、ラインＬ２で示されているように、操作部材４６ａの操作量が第１操作量ａ１から大きくなるほど、第１ポンプ流路３３と調整流路３７との間の開口面積が小さくなるように、流量制御弁１６が制御される。また、操作部材４６ａの操作量が第２操作量ａ２のときに第１ポンプ流路３３と調整流路３７との間の開口面積がゼロになるように、流量制御弁１６が制御される。さらに、操作部材４６ａの操作量が所定操作範囲内であるときには、第１油圧ポンプ１２と第２油圧ポンプ１３との合計吐出流量は、所定の吐出流量に維持される。具体的には、第１油圧ポンプ１２と第２油圧ポンプ１３との合計吐出流量が所定の吐出流量に維持されるように、第１油圧ポンプ１２と第２油圧ポンプ１３とが所定の傾転角に維持される。所定の吐出流量は、操作部材４６ａの操作量に対応した目標流量よりも大きい。従って、第１油圧ポンプ１２及び第２油圧ポンプ１３からの作動油は、油圧シリンダ１４と調整流路３７とに分流して供給される。すなわち、第１油圧ポンプ１２及び第２油圧ポンプ１３からの作動油のうち、油圧シリンダ１４の微小速度制御に必要な流量の作動油が、第１シリンダ流路３１を介して、油圧シリンダ１４に供給される。また、余剰な作動油が、調整流路３７を介してチャージ流路３５に送られる。余剰な作動油は、チャージ流路３５から第１ポンプ流路３３又は第２ポンプ流路３４に戻されるか、或いは、チャージリリーフ弁４２を介して作動油タンク２７へ送られる。
【００７３】
油圧シリンダ１４の通常制御時には、ポンプコントローラ２４は、第１ポンプ流量制御部２５と第２ポンプ流量制御部２６とを制御することにより、油圧シリンダ１４への作動油の流量を制御する。具体的には、ポンプコントローラ２４は、操作部材４６ａの操作量が所定操作範囲より大きいときには、流量制御弁１６を第１位置状態Ｐ１に設定する。従って、図２においてラインＬ２で示すように、第１ポンプ流路３３と調整流路３７との間の開口面積がゼロにされる。すなわち、第１ポンプ流路３３と調整流路３７との間が閉鎖される。また、ポンプコントローラ２４は、操作部材４６ａの操作量が所定操作範囲より大きいときには、第１ポンプ流路３３と第１シリンダ流路３１との間の開口面積を全開にする。具体的には、ポンプコントローラ２４は、操作部材４６ａの操作量が第２操作量ａ２に達したときに、第１ポンプ流路３３と第１シリンダ流路３１との間の開口面積を全開にするように流量制御弁１６に指令信号を送る。ただし、流量制御弁１６の構造上、操作部材４６ａの操作量が第２操作量ａ２に達した瞬間に、第１ポンプ流路３３と第１シリンダ流路３１との間の開口面積を全開にすることは不可能である。このため、図２において、操作部材４６ａの操作量が、第２操作量ａ２と第３操作量ａ３の間の領域では、第１ポンプ流路３３と第１シリンダ流路３１との間の開口面積が全開に向かって増大している。そして、操作部材４６ａの操作量が、第２操作量ａ２より大きい第３操作量ａ３に達したときに、第１ポンプ流路３３と第１シリンダ流路３１との間の開口面積が、流量制御弁１６の構造上の全開に達する。また、操作部材４６ａの操作量が第３操作量以上であるときには、第１ポンプ流路３３と第１シリンダ流路３１との間の開口面積が全開に維持される。操作部材４６ａの操作量が所定操作範囲より大きいときには、第１油圧ポンプ１２と第２油圧ポンプ１３の合計吐出流量が、操作部材４６ａの操作量に対応した目標流量になるように、第１ポンプ流量制御部２５と第２ポンプ流量制御部２６とが制御される。これにより、第１ポンプ流路３３から流量制御弁１６に送られる作動油の全量が、油圧シリンダ１４に供給される。油圧シリンダ１４の通常制御時には、ポンプコントローラ２４は、ポンプ吸収トルク特性に基づいて第１油圧ポンプ１２の吸収トルクと第２油圧ポンプ１３の吸収トルクが制御されるように、第１油圧ポンプ１２の吐出流量と第２油圧ポンプ１３の吐出流量とを制御する。ポンプ吸収トルク特性は、ポンプ吸収トルクとエンジン回転速度との関係を示す。ポンプ吸収トルク特性は、作業モードや運転状況に基づいて予め設定されており、ポンプコントローラ２４に記憶されている。
【００７４】
以上、油圧シリンダ１４が伸張する場合のポンプコントローラ２４による制御について説明したが、油圧シリンダ１４が収縮する場合のポンプコントローラ２４による制御も上記と同様である。ただし、油圧シリンダ１４が収縮する場合には、油圧シリンダ１４には、第２油圧ポンプ１３からの作動油が供給されずに第１油圧ポンプ１２からの作動油が供給される。従って、油圧シリンダ１４が収縮する場合の通常制御時には、第１油圧ポンプ１２から吐出された作動油が第２ポンプ流路３４及び第２シリンダ流路３２を介して油圧シリンダ１４に供給される。このとき、ポンプコントローラ２４は、第１ポンプ流量制御部２５を制御することにより、第１油圧ポンプ１２の吐出流量を制御する。また、油圧シリンダ１４が収縮する場合の微小速度制御時には、第１油圧ポンプ１２から吐出された作動油の一部が第２ポンプ流路３４及び第２シリンダ流路３２を介して油圧シリンダ１４に供給される。また、第１油圧ポンプ１２から吐出された作動油のうち余剰な作動油が、調整流路３７を介してチャージ流路３５に送られる。このとき、ポンプコントローラ２４は、流量制御弁１６を制御することにより、第１油圧ポンプ１２から油圧シリンダ１４に供給される作動油の流量と、第１油圧ポンプ１２から調整流路３７に供給される作動油の流量とを制御する。
【００７５】
本実施形態に係る油圧駆動システム１は、以下の特徴を有する。
【００７６】
油圧シリンダ１４の微小速度制御時には、流量制御弁１６によって、油圧シリンダ１４へ供給される作動油の流量が制御される。このため、油圧ポンプ（以下の説明において「油圧ポンプ」は、油圧シリンダ１４の伸長時には第１油圧ポンプ１２及び第２油圧ポンプ１３を意味する。また、油圧シリンダ１４の収縮時には、「油圧ポンプ」は、第１油圧ポンプ１２を意味する。）の吐出流量の最小制御可能流量が、目標流量を微小流量に制御できるほど十分に小さくなくても、油圧シリンダ１４へ供給される作動油の流量を微小流量に制御することができる。これにより、油圧シリンダ１４の微小速度制御が可能となる。
【００７７】
また、油圧シリンダ１４の通常制御時には、油圧ポンプの吐出流量を制御することにより、油圧シリンダ１４へ供給される作動油の流量が制御される。流量制御弁１６によって大流量を制御する場合には、流量制御弁１６でのエネルギー損失が大きくなるが、本実施形態に係る油圧駆動システム１では、そのようなエネルギー損失の発生を抑えることができる。
【００７８】
さらに、流量制御弁１６を経由して作動油が油圧ポンプから油圧シリンダ１４に供給される際には、第１方向制御部４４或いは第２方向制御部４５が、油圧ポンプから油圧シリンダ１４への作動油の流れを許容し、油圧シリンダ１４から油圧ポンプへの作動油の流れを禁止する。このため、微小操作時において、油圧シリンダ１４のストローク量を保持することができる。例えば、ブームを微小速度で上昇させる際に、油圧シリンダ１４が収縮してブームが下降してしまうことを防止することができる。
【００７９】
油圧シリンダ１４の通常制御時には、流量制御弁１６の流路の開度が全開にされる。このため、流量制御弁１６での作動油の圧損が抑えられ、エネルギーの損失を抑えることができる。
【００８０】
第１ポンプ流路３３と第１シリンダ流路３１と調整流路３７とが流量制御弁１６に接続されている。また、第２ポンプ流路３４と第２シリンダ流路３２とが流量制御弁１６に接続されている。従って、油圧ポンプから油圧シリンダ１４に供給される作動油の流量の制御と、油圧ポンプから調整流路３７に供給される作動油の流量の制御との両方が、流量制御弁１６によって行われる。このため、油圧ポンプから油圧シリンダ１４に供給される作動油の流量の制御と、油圧ポンプから調整流路３７に供給される作動油の流量の制御とを流量制御弁１６によって容易に連携させることができる。
【００８１】
油圧シリンダ１４の微小速度制御時には、油圧ポンプの傾転角を制御することにより、油圧ポンプの吐出流量が、目標流量以上の流量に制御される。これにより、油圧シリンダ１４へ供給される作動油の流量を流量制御弁１６によって調整することができ、油圧シリンダ１４への作動油の流量を精度よく制御することができる。また、油圧シリンダ１４が必要とする流量よりも多くの流量の作動油が油圧ポンプから吐出されることになるが、微小速度制御時には、そもそも油圧ポンプから吐出される流量が小さいので、エネルギーの損失は小さい。
【００８２】
２．第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態に係る油圧駆動システム２について説明する。図３は、第２実施形態に係る油圧駆動システム２の構成を示すブロック図である。図３において、第１実施形態と同様の構成には、第１実施形態の構成と同じ符号を付している。
【００８３】
この油圧駆動システム２では、作動油流路１５は、第１実施形態の調整流路３７に代えて、第１調整流路５１と第２調整流路５２とを有する。第１調整流路５１と第２調整流路５２とは、それぞれ作動油タンク２７に接続されている。また、油圧駆動システム２は、第１アンロード弁５３と第２アンロード弁５４とをさらに備える。第１調整流路５１は、第１アンロード弁５３を介して第１ポンプ流路３３に接続されている。第２調整流路５２は、第２アンロード弁５４を介して第２ポンプ流路３４に接続されている。また、作動油流路１５は、第１パイロット流路５５と第２パイロット流路５６とをさらに有する。第１パイロット流路５５は、流量制御弁１６の第１調整用ポート１６ｃに接続される。第２パイロット流路５６は、流量制御弁１６の第２調整用ポート１６ｇに接続される。
【００８４】
第１アンロード弁５３は、第１パイロットポート５３ａと第２パイロットポート５３ｂとを有する。第１パイロットポート５３ａは、第１パイロット流路５５に接続される。第２パイロットポート５３ｂは、第１ポンプ流路３３に接続される。第１アンロード弁５３は、本発明の調整流量制御部に相当する。第１アンロード弁５３は、第１パイロットポート５３ａに入力される油圧と第２パイロットポート５３ｂに入力される油圧との差圧に応じて、第１ポンプ流路３３から第１調整流路５１に供給される作動油の流量を制御する。すなわち、第１アンロード弁５３は、第１ポンプ流路３３と第１パイロット流路５５との差圧に応じて、第１ポンプ流路３３から第１調整流路５１に供給される作動油の流量を制御する。具体的には、第１アンロード弁５３は、第１ポンプ流路３３と第１パイロット流路５５との差圧が、所定の設定圧よりも大きいときには、第１ポンプ流路３３と第１調整流路５１とを連通させる。また、第１ポンプ流路３３と第１パイロット流路５５との差圧が小さくなるほど、第１アンロード弁５３における第１ポンプ流路３３と第１調整流路５１との間の開口面積は小さくなる。そして、第１アンロード弁５３は、第１ポンプ流路３３と第１パイロット流路５５との差圧が所定の設定圧以下であるときには、第１ポンプ流路３３と第１調整流路５１との間を閉鎖する。なお、第１アンロード弁５３は、例えばバネなどの弾性部材５３ｃを有しており、この弾性部材５３ｃによる付勢力によって上記の所定の設定圧が規定される。
【００８５】
第２アンロード弁５４は、第１パイロットポート５４ａと第２パイロットポート５４ｂとを有する。第１パイロットポート５４ａは、第２パイロット流路５６に接続される。第２パイロットポート５３ｂは、第２ポンプ流路３４に接続される。第２アンロード弁５４は、第１パイロットポート５４ａに入力される油圧と第２パイロットポート５４ｂに入力される油圧との差圧に応じて、第２ポンプ流路３４から第２調整流路５２に供給される作動油の流量を制御する。すなわち、第２アンロード弁５４は、第２ポンプ流路３４と第２パイロット流路５６との差圧に応じて、第２ポンプ流路３４から第２調整流路５２に供給される作動油の流量を制御する。第２アンロード弁５４は、第２ポンプ流路３４と第２パイロット流路５６との差圧が所定の設定圧よりも大きいときには、第２ポンプ流路３４と第２調整流路５２とを連通させる。また、第２ポンプ流路３４と第２パイロット流路５６との差圧が小さくなるほど、第２アンロード弁５４における第２ポンプ流路３４と第２調整流路５２との間の開口面積は小さくなる。そして、第２アンロード弁５４は、第２ポンプ流路３４と第２パイロット流路５６との差圧が所定の設定圧以下であるときには、第２ポンプ流路３４と第２調整流路５２との間を閉鎖する。なお、第２アンロード弁５４は、例えばバネなどの弾性部材５４ｃを有しており、この弾性部材５３ｃによる付勢力によって上記の所定の設定圧が規定される。
【００８６】
流量制御弁１６は、タンクポート１６ｔをさらに有している。タンクポート１６ｔは、作動油タンク２７に接続されている。流量制御弁１６は、ポンプコントローラ２４からの指令信号によって、第１位置状態Ｐ１と第２位置状態Ｐ２と中立位置状態Ｐｎとに切り換え可能である。
【００８７】
流量制御弁１６は、第１位置状態Ｐ１では、第１ポンプ用ポート１６ａを、絞り１６ｍを介して、第１シリンダ用ポート１６ｂと第１調整用ポート１６ｃとに連通させ、且つ、第２シリンダ用ポート１６ｆと第２調整用ポート１６ｇとを、第２バイパスポート１６ｈに連通させる。従って、流量制御弁１６は、第１位置状態Ｐ１では、第１ポンプ流路３３を、第１方向制御部４４及び絞り１６ｍを介して、第１シリンダ流路３１に接続し、且つ、第１シリンダ流路３１と第１パイロット流路５５とを接続する。また、流量制御弁１６は、第２シリンダ流路３２と第２パイロット流路５６とを、第２方向制御部４５を介さずに第２ポンプ流路３４に接続する。なお、流量制御弁１６が第１位置状態Ｐ１であるときには、第１バイパスポート１６ｄとタンクポート１６ｔと第２ポンプ用ポート１６ｅとは、何れのポートに対しても遮断されている。
【００８８】
流量制御弁１６は、第２位置状態Ｐ２では、第２ポンプ用ポート１６ｅを、絞り１６ｎを介して、第２シリンダ用ポート１６ｆと第２調整用ポート１６ｇとに連通させ、且つ、第１シリンダ用ポート１６ｂと第１調整用ポート１６ｃとを、第１バイパスポート１６ｄに連通させる。従って、流量制御弁１６は、第２位置状態Ｐ２では、第２ポンプ流路３４を、第２方向制御部４５及び絞り１６ｎを介して、第２シリンダ流路３２に接続し、且つ、第２シリンダ流路３２と第２パイロット流路５６とを接続する。また、流量制御弁１６は、第１シリンダ流路３１と第１パイロット流路５５とを、第１方向制御部４４を介さずに第１ポンプ流路３３に接続する。なお、流量制御弁１６が第２位置状態Ｐ２であるときには、第２バイパスポート１６ｈとタンクポート１６ｔと第１ポンプ用ポート１６ａとは、何れのポートに対しても遮断されている。
【００８９】
流量制御弁１６は、中立位置状態Ｐｎでは、第１調整用ポート１６ｃと第２調整用ポート１６ｇとタンクポート１６ｔとを連通させる。従って、流量制御弁１６は、中立位置状態Ｐｎでは、第１パイロット流路５５と第２パイロット流路５６とを作動油タンク２７に接続する。なお、流量制御弁１６が中立位置状態Ｐｎであるときには、第１ポンプ用ポート１６ａと第１シリンダ用ポート１６ｂと第１バイパスポート１６ｄと第２ポンプ用ポート１６ｅと第２シリンダ用ポート１６ｆと第２バイパスポート１６ｈとは、何れのポートに対しても遮断されている。
【００９０】
また、流量制御弁１６は、第１位置状態Ｐ１と中立位置状態Ｐｎとの間の任意の位置状態に設定されることができる。これにより、流量制御弁１６は、第１ポンプ流路３３から第１方向制御部４４を介して第１シリンダ流路３１に供給される作動油の流量を制御することができる。すなわち、流量制御弁１６は、第１油圧ポンプ１２及び第２油圧ポンプ１３から油圧シリンダ１４の第１室１４ｃに供給される作動油の流量を制御することができる。
【００９１】
また、流量制御弁１６は、第２位置状態Ｐ２と中立位置状態Ｐｎとの間の任意の位置状態に設定されることができる。これにより、流量制御弁１６は、第２ポンプ流路３４から第２方向制御部４５を介して第２シリンダ流路３２に供給される作動油の流量を制御することができる。すなわち、流量制御弁１６は、第１油圧ポンプ１２から油圧シリンダ１４の第２室１４ｄに供給される作動油の流量を制御することができる。
【００９２】
図４は、油圧シリンダ１４を伸長させるときの操作部材４６ａの操作量に対する流量制御弁１６の開口面積の変化を示すグラフである。図４においてラインＬ３は、流量制御弁１６において第１ポンプ用ポート１６ａと第１シリンダ用ポート１６ｂとの間の開口面積を示している。すなわち、ラインＬ３は、第１ポンプ流路３３と第１シリンダ流路３１との間の開口面積を示している。図４においてラインＬ４は、第１シリンダ用ポート１６ｂと第１調整用ポート１６ｃとの間の開口面積を示している。すなわち、ラインＬ４は、第１シリンダ流路３１と第１パイロット流路５５との間の開口面積を示している。
【００９３】
操作部材４６ａの操作量が、所定操作範囲よりも小さい操作量ａ０以上であるときには、ポンプコントローラ２４は、流量制御弁１６を第１位置状態Ｐ１と中立位置状態Ｐｎとの間で制御する。これにより、ラインＬ４で示すように、第１シリンダ流路３１と第１パイロット流路５５との間の開口面積が所定面積に維持される。このため、第１シリンダ流路３１の油圧が第１アンロード弁５３の第１パイロットポート５３ａに入力される。従って、操作部材４６ａの操作量が、操作量ａ０以上であるときには、第１シリンダ流路３１の油圧が第１アンロード弁５３の第１パイロットポート５３ａに入力される。
【００９４】
操作部材４６ａの操作量が所定操作範囲内であるときには、ラインＬ３で示すように、操作部材４６ａの操作量が大きくなるほど、第１ポンプ流路３３と第１シリンダ流路３１との間の開口面積が大きくなるように、流量制御弁１６が制御される。このとき、ポンプコントローラ２４は、油圧シリンダ１４に供給される作動油の流量が、操作部材４６ａの操作量に対応した目標流量となるように、流量制御弁１６を制御する。ラインＬ３で示すように、操作部材４６ａの操作量が所定操作範囲内であるときには、第１シリンダ流路３１と第１ポンプ流路３３との間の開口面積が小さいため、第１ポンプ流路３３と第１シリンダ流路３１との差圧は所定の設定圧より大きい。このため、第１アンロード弁５３は、第１ポンプ流路３３と第１調整流路５１とを連通させる。これにより、第１油圧ポンプ１２と第２油圧ポンプ１３とから吐出された作動油は、第１シリンダ流路３１と第１調整流路５１とに分流して供給される。従って、第１油圧ポンプ１２と第２油圧ポンプ１３とから吐出された作動油の一部が、油圧シリンダ１４に供給され、余剰な作動油が第１調整流路５１を介してチャージ流路３５に送られる。
【００９５】
ラインＬ３で示すように、操作部材４６ａの操作量が大きくなると、第１シリンダ流路３１と第１ポンプ流路３３との間の開口面積が大きくなる。そして、操作部材４６ａの操作量が所定操作範囲より大きくなると、第１ポンプ流路３３と第１シリンダ流路３１との差圧が所定の設定圧以下となる。このため、第１アンロード弁５３は、第１ポンプ流路３３と第１調整流路５１との間を遮断する。これにより、第１油圧ポンプ１２と第２油圧ポンプ１３とに吐出された作動油は、第１調整流路５１には供給されずに、第１シリンダ流路３１に供給される。これにより、第１ポンプ流路３３から流量制御弁１６に送られる作動油の全量が、油圧シリンダ１４に供給される。そして、操作部材４６ａの操作量が所定操作範囲より大きいときには、第１油圧ポンプ１２と第２油圧ポンプ１３の合計吐出流量が、操作部材４６ａの操作量に対応した目標流量になるように、第１ポンプ流量制御部２５と第２ポンプ流量制御部２６とが制御される。
【００９６】
油圧駆動システム２の他の構成及び制御については、第１実施形態の油圧駆動システム１と同様であるため説明を省略する。
【００９７】
本実施形態に係る油圧駆動システム２は、第１実施形態の油圧駆動システム１と同様の特徴を有する。本実施形態に係る油圧駆動システム２は、さらに以下の特徴を有する。
【００９８】
操作部材４６ａの操作量が所定操作範囲内であるときには、第１ポンプ流路３３と第１シリンダ流路３１との差圧は所定の設定圧より大きい。従って、操作部材４６ａの操作量が所定操作範囲内であるときには、第１アンロード弁５３は、第１ポンプ流路３３と第１調整流路５１とを連通させる。これにより、余剰な作動油が第１調整流路５１へ送られる。
【００９９】
また、操作部材４６ａの操作量が所定操作範囲内であるときには、第１ポンプ流路３３と第１シリンダ流路３１との差圧が大きくなるほど、第１ポンプ流路３３と第１調整流路５１との間の開口面積が大きくなる。従って、第１ポンプ流路３３と第１シリンダ流路３１との差圧に応じて、第１調整流路５１に送られる作動油の流量を調整することができる。
【０１００】
さらに、操作部材４６ａの操作量が所定操作範囲より大きいときの第１ポンプ流路３３と第１シリンダ流路３１との差圧は所定の設定圧以下である。従って、操作部材４６ａの操作量が所定操作範囲より大きいときには、第１アンロード弁５３は、第１ポンプ流路３３と第１調整流路５１との間を閉鎖する。このため、作動油の流量が大きくなったときには、作動油の一部が第１調整流路５１に送られることによるエネルギーの損失の発生を抑えることができる。
【０１０１】
以上、油圧シリンダ１４を伸張させる場合のポンプコントローラ２４による制御及び特徴について説明したが、油圧シリンダ１４を収縮させる場合のポンプコントローラ２４による制御及び特徴も上記と同様である。
【０１０２】
３．第３実施形態
次に、本発明の第３実施形態に係る油圧駆動システム３について説明する。図５は、第３実施形態に係る油圧駆動システム３の構成を示すブロック図である。図５において、第１実施形態と同様の構成には、第１実施形態の構成と同じ符号を付している。また、図５において、第２実施形態と同様の構成には、第２実施形態の構成と同じ符号を付している。
【０１０３】
図５に示すように、流量制御弁１６は、第２実施形態の第１位置状態Ｐ１と第２位置状態Ｐ２と中立位置状態Ｐｎに加えて、さらに第３位置状態Ｐ３と第４位置状態Ｐ４とに切り換え可能である。
【０１０４】
流量制御弁１６は、第３位置状態Ｐ３では、第１ポンプ用ポート１６ａと第１シリンダ用ポート１６ｂとを連通させ、且つ、第１バイパスポート１６ｄと第１調整用ポート１６ｃとを連通させる。また、流量制御弁１６は、第３位置状態Ｐ３では、第２シリンダ用ポート１６ｆと第２調整用ポート１６ｇとを第２バイパスポート１６ｈに連通させる。従って、流量制御弁１６は、第３位置状態Ｐ３では、第１ポンプ流路３３を、第１方向制御部４４を介して第１シリンダ流路３１に連通させ、且つ、第１ポンプ流路３３を、第１方向制御部４４を介さずに第１パイロット流路５５に連通させる。また、流量制御弁１６は、第３位置状態Ｐ３では、第２シリンダ流路３２と第２パイロット流路５６とを第２方向制御部４５を介さずに第２ポンプ流路３４に連通させる。
【０１０５】
流量制御弁１６は、第４位置状態Ｐ４では、第２ポンプ用ポート１６ｅと第２シリンダ用ポート１６ｆとを連通させ、且つ、第２バイパスポート１６ｈと第２調整用ポート１６ｇとを連通させる。また、流量制御弁１６は、第４位置状態Ｐ４では、第１シリンダ用ポート１６ｂと第１調整用ポート１６ｃとを第１バイパスポート１６ｄに連通させる。従って、流量制御弁１６は、第４位置状態Ｐ４では、第２ポンプ流路３４を、第２方向制御部４５を介して第２シリンダ流路３２に連通させ、且つ、第２ポンプ流路３４を、第２方向制御部４５を介さずに第２パイロット流路５６に連通させる。また、流量制御弁１６は、第４位置状態Ｐ４では、第１シリンダ流路３１と第１パイロット流路５５とを第１方向制御部４４を介さずに第１ポンプ流路３３に連通させる。
【０１０６】
図６は、油圧シリンダ１４を伸長させるときの操作部材４６ａの操作量に対する流量制御弁１６の開口面積の変化を示すグラフである。図６においてラインＬ５は、流量制御弁１６において第１ポンプ用ポート１６ａと第１シリンダ用ポート１６ｂとの間の開口面積を示している。すなわち、ラインＬ５は、第１ポンプ流路３３と第１シリンダ流路３１との間の開口面積を示している。図６においてラインＬ６は、第１シリンダ用ポート１６ｂと第１調整用ポート１６ｃとの間の開口面積を示している。すなわち、ラインＬ６は、第１シリンダ流路３１と第１パイロット流路５５との間の開口面積を示している。また、ラインＬ７は、第１バイパスポート１６ｄと第１調整用ポート１６ｃとの間の開口面積を示している。すなわち、ラインＬ７は、第１ポンプ流路３３と第１パイロット流路５５との間の開口面積を示している。
【０１０７】
ラインＬ５及びラインＬ６に示す流量制御弁１６の制御は、上述した第２実施形態のライン３及びラインＬ４に示す流量制御弁１６の制御と同様であるため、説明を省略する。
【０１０８】
本実施形態に係る油圧駆動システム３では、ラインＬ７に示すように、操作部材４６ａの操作量が所定操作範囲よりも大きくなったときに、流量制御弁１６が第１位置状態Ｐ１から第３位置状態Ｐ３へ切り換えられる。流量制御弁１６が第３位置状態Ｐ３であるときには、第１ポンプ流路３３と第１パイロット流路５５とが接続される。このため、第１ポンプ流路３３の油圧が第１アンロード弁５３の第１パイロットポート５３ａに入力される。従って、第１アンロード弁５３の第１パイロットポート５３ａと第２パイロットポート５３ｂとの差圧はゼロになる。このため、第１アンロード弁５３は、弾性部材５３ｃの付勢力により、第１ポンプ流路３３と第１調整流路５１との間を遮断する。また、流量制御弁１６が第３位置状態Ｐ３であるときには、第１ポンプ流路３３と第１シリンダ流路３１とが接続される。このため、第１油圧ポンプ１２及び第２油圧ポンプ１３から吐出された作動油は、第１調整流路５１に供給されずに、第１シリンダ流路３１に供給される。
【０１０９】
油圧駆動システム３の他の構成及び制御については、第１実施形態の油圧駆動システム１及び第２実施形態の油圧駆動システム２と同様であるため説明を省略する。
【０１１０】
本実施形態に係る油圧駆動システム３は、第１実施形態の油圧駆動システム１と同様の特徴を有する。また、本実施形態に係る油圧駆動システム３は、第２実施形態に係る油圧駆動システム２と同様の効果を有する。本実施形態に係る油圧駆動システム３は、さらに以下の特徴を有する。
【０１１１】
操作部材４６ａの操作量が所定操作範囲よりも大きくなったときに、第１パイロット流路５５は第１ポンプ流路３３に接続され、第１シリンダ流路３１と第１パイロット流路５５との間が遮断される。このため、第１シリンダ流路３１の油圧に関わらず、第１アンロード弁５３によって第１ポンプ流路３３と第１調整流路５１との間を遮断させることができる。従って、油圧シリンダ１４に加えられる負荷の大きさに関わらず、適確なタイミングで、第１ポンプ流路３３と第１調整流路５１との間を遮断させることができる。
【０１１２】
以上、油圧シリンダ１４を伸張させる場合のポンプコントローラ２４による制御及び特徴について説明したが、油圧シリンダ１４を収縮させる場合のポンプコントローラ２４による制御及び特徴も上記と同様である。
【０１１３】
４．第４実施形態
次に、本発明の第４実施形態に係る油圧駆動システム４について説明する。図７は、第４実施形態に係る油圧駆動システム４の構成を示すブロック図である。図７において、第１〜３実施形態と同様の構成には、第１〜３実施形態の構成と同じ符号を付している。
【０１１４】
この油圧駆動システム４では、第１調整流路５１と第２調整流路５２とは、それぞれ、チャージ流路３５に接続されている。流量制御弁１６は、チャージポート１６ｐを有している。チャージポート１６ｐは、チャージ流路３５に接続されている。
【０１１５】
流量制御弁１６は、第１位置状態Ｐ１では、第１ポンプ用ポート１６ａを、絞り１６ｍを介して、第１シリンダ用ポート１６ｂと第１調整用ポート１６ｃとに連通させ、且つ、第２シリンダ用ポート１６ｆと第２調整用ポート１６ｇとを、絞り１６ｉを介して、第２バイパスポート１６ｈに連通させる。従って、流量制御弁１６は、第１位置状態Ｐ１では、第１ポンプ流路３３を、第１方向制御部４４及び絞り１６ｍを介して、第１シリンダ流路３１に接続し、且つ、第１シリンダ流路３１と第１パイロット流路５５とを接続する。また、流量制御弁１６は、第２シリンダ流路３２と第２パイロット流路５６とを、第２方向制御部４５を介さずに絞り１６ｉを介して第２ポンプ流路３４に接続する。なお、流量制御弁１６が第１位置状態Ｐ１であるときには、第１バイパスポート１６ｄとチャージポート１６ｐと第２ポンプ用ポート１６ｅとは、何れのポートに対しても遮断されている。
【０１１６】
流量制御弁１６は、第２位置状態Ｐ２では、第２ポンプ用ポート１６ｅを、絞り１６ｎを介して、第２シリンダ用ポート１６ｆと第２調整用ポート１６ｇとに連通させ、且つ、第１シリンダ用ポート１６ｂと第１調整用ポート１６ｃとを、絞り１６ｊを介して、第１バイパスポート１６ｄに連通させる。従って、流量制御弁１６は、第２位置状態Ｐ２では、第２ポンプ流路３４を、第２方向制御部４５及び絞り１６ｎを介して、第２シリンダ流路３２に接続し、且つ、第２シリンダ流路３２と第２パイロット流路５６とを接続する。また、流量制御弁１６は、第１シリンダ流路３１と第１パイロット流路５５とを、第１方向制御部４４を介さずに絞り１６ｊを介して第１ポンプ流路３３に接続する。なお、流量制御弁１６が第２位置状態Ｐ２であるときには、第２バイパスポート１６ｈとチャージポート１６ｐと第１ポンプ用ポート１６ａとは、何れのポートに対しても遮断されている。
【０１１７】
流量制御弁１６は、中立位置状態Ｐｎでは、第１調整用ポート１６ｃと第２調整用ポート１６ｇとチャージポート１６ｐとを連通させる。従って、流量制御弁１６は、中立位置状態Ｐｎでは、第１パイロット流路５５と第２パイロット流路５６とをチャージ流路３５に接続する。なお、流量制御弁１６が中立位置状態Ｐｎであるときには、第１ポンプ用ポート１６ａと第１シリンダ用ポート１６ｂと第１バイパスポート１６ｄと第２ポンプ用ポート１６ｅと第２シリンダ用ポート１６ｆと第２バイパスポート１６ｈとは、何れのポートに対しても遮断されている。
【０１１８】
油圧駆動システム４の他の構成及び制御については、第１〜第３実施形態の油圧駆動システム１〜３と同様であるため説明を省略する。
【０１１９】
操作部材４６ａを中立位置に戻すことによって、流量制御弁１６が中立位置状態Ｐｎに戻ったときに、第１油圧ポンプ１２及び／又は第２油圧ポンプ１３の傾転角が応答の遅れにより中立位置（０cc/rev）に戻っていない場合があり得る。本実施形態に係る油圧駆動システム４では、流量制御弁１６が中立位置状態Ｐｎでは、第１パイロット流路５５と第２パイロット流路５６とは、チャージ流路３５に接続されている。このため、第１ポンプ流路３３または第２ポンプ流路３４の圧力は、チャージ圧と、アンロード弁５３，５４の弾性部材５３ｃ，５４ｃとによって定まる圧力以上に上昇することはない。したがって、操作部材４６ａが中立位置に戻ったときに第１ポンプ流路３３または第２ポンプ流路３４に高圧が発生することを防止することができる。
【０１２０】
流量制御弁１６が第１位置状態Ｐ１にあるときには、流量制御弁１６の絞り１６ｉの上流側すなわち油圧シリンダ１４側の油圧が、第２アンロード弁５４の第１パイロットポート５４ａに作用する。この場合、第２アンロード弁５４の第１パイロットポート５４ａの油圧は第２パイロットポート５４ｂの油圧よりも高いので、第２アンロード弁５４が閉鎖される。このため、油圧シリンダ１４の第２室１４ｄからの戻り油は、第２アンロード弁５４から第２調整流路５２に排出されることはない。すなわち、戻り油の全量が、第１油圧ポンプ１２に供給されるので、エネルギー回生量が大きい。
【０１２１】
流量制御弁１６が第２位置状態Ｐ２にあるときには、流量制御弁１６の絞り１６ｊの上流側すなわち油圧シリンダ１４側の油圧が、第１アンロード弁５３の第１パイロットポート５３ａに作用する。この場合、第１アンロード弁５３の第１パイロットポート５３ａの油圧は第２パイロットポート５３ｂの油圧よりも高いので、第１アンロード弁５３が閉鎖される。このため、油圧シリンダ１４の第１室１４ｃからの戻り油は、第１アンロード弁５３から第１調整流路５１に排出されることはない。すなわち、戻り油の全量が、第１油圧ポンプ１２及び第２油圧ポンプ１３に供給されるので、エネルギー回生量が大きい。
【０１２２】
５．第５実施形態
次に、本発明の第５実施形態に係る油圧駆動システム５について説明する。図８は、第５実施形態に係る油圧駆動システム５の構成を示すブロック図である。図８において、第１〜４実施形態と同様の構成には、第１〜４実施形態の構成と同じ符号を付している。
【０１２３】
この油圧駆動システム５では、第１パイロット流路５５は、第１シリンダ流路３１に接続されている。第２パイロット流路５６は、第２シリンダ流路３２に接続されている。
【０１２４】
流量制御弁１６は、中立位置状態Ｐｎでは、第１バイパスポート１６ｄと第１調整用ポート１６ｃとを連通させ、且つ、第２バイパスポート１６ｈと第２調整用ポート１６ｇとを連通させる。従って、流量制御弁１６は、中立位置状態Ｐｎでは、第１ポンプ流路３３を、第１方向制御部４４を介さずに調整流路３７に接続し、且つ、第２ポンプ流路３４を、第２方向制御部４５を介さずに調整流路３７に接続する。なお、流量制御弁１６が中立位置状態Ｐｎであるときには、第１ポンプ用ポート１６ａと第１シリンダ用ポート１６ｂと第２ポンプ用ポート１６ｅと第２シリンダ用ポート１６ｆとは、何れのポートに対しても遮断されている。
【０１２５】
図９は、操作部材４６ａの操作量に対する流量制御弁１６の開口面積の変化を示すグラフである。図９においてラインＬ７は、流量制御弁１６における第１ポンプ用ポート１６ａと第１シリンダ用ポート１６ｂとの間の開口面積を示している。すなわち、ラインＬ７は、第１ポンプ流路３３と第１シリンダ流路３１との間の開口面積を示している。ラインＬ８は、流量制御弁１６における第１バイパスポート１６ｄと第１調整用ポート１６ｃとの間の開口面積を示している。すなわち、ラインＬ８は、第１ポンプ流路３３と調整流路３７との間の開口面積を示している。図９に示すように、流量制御弁１６の第１ポンプ流路３３と第１シリンダ流路３１との間の開口が開くとき（操作量ａ１参照）には、第１ポンプ流路３３と調整流路３７との間の開口は閉じている。
【０１２６】
油圧駆動システム５の他の構成及び制御については、第１〜第４実施形態の油圧駆動システム１〜４と同様であるため説明を省略する。
【０１２７】
本実施形態に係る油圧駆動システム５では、第１パイロット流路５５及び第２パイロット流路５６と接続するポートを流量制御弁１６に設ける必要がない。このため、流量制御弁１６をコンパクトにすることができる。
【０１２８】
第１パイロット流路５５が第１シリンダ流路３１に接続され、第２パイロット流路５６が第２シリンダ流路３２に接続された場合には、流量制御弁１６が中立位置状態Ｐｎに戻ったときに、第１アンロード弁５３の第１パイロットポート５３ａ、又は、第２アンロード弁５４の第１パイロットポート５４ａには、油圧シリンダ１４の保持圧が作用することがある。この場合、第１ポンプ流路３３又は第２ポンプ流路３４の圧力は、保持圧と、アンロード弁５３，５４の弾性部材５３ｃ，５４ｃにより定まる圧力以上に上昇することがある。
【０１２９】
しかし、本実施形態に係る油圧駆動システム５では、流量制御弁１６が中立位置状態Ｐｎで、第１ポンプ流路３３及び第２ポンプ流路３４は、調整流路３７を介してチャージ流路３５に接続される。したがって、操作部材４６ａが中立位置に戻ったときに、第１ポンプ流路３３又は第２ポンプ流路３４に高圧が発生することを防止することができる。
【０１３０】
本実施形態に係る油圧駆動システム５では、アンロード弁５３，５４によって微小速度制御を行うことができる。図１０は、流量制御弁１４とアンロード弁５３，５４との特性の違いを示す図である。図１０において、Ｌ９は、流量制御弁１４における第１ポンプ流路３３からチャージ流路３５への作動油の流量と、第１ポンプ流路３３の油圧との関係を示している。或いは、Ｌ９は、流量制御弁１４における第２ポンプ流路３４からチャージ流路３５への作動油の流量と、第２ポンプ流路３４の油圧との関係を示してもよい。Ｌ１０は、第１アンロード弁５３における第１ポンプ流路３３からチャージ流路３５への作動油の流量と、第１ポンプ流路３３の油圧との関係を示している。或いは、Ｌ１０は、第２アンロード弁５４における第２ポンプ流路３４からチャージ流路３５への作動油の流量と、第２ポンプ流路３４の油圧との関係を示してもよい。
【０１３１】
油圧シリンダ１４を微小速度制御するときに、ポンプ流量制御部２５，２６等の誤差によって、油圧ポンプ１２，１３の実際の吐出流量が目標流量に対してずれることがあり得る。例えば、図１０において、Ｑｃ１は目標流量であり、実際の吐出流量が、Ｑｃ２とＱｃ３との間で変動する場合を想定する。この場合、アンロード弁５３，５４でのポンプ圧の変動ΔＰｐ２は、流量制御弁１６でのポンプ圧の変動ΔＰｐ１よりも小さい。従って、流量制御弁１６によって微小速度制御を行うよりも、アンロード弁５３，５４によって微小速度制御を行なった方が、ポンプ圧の変動幅を小さくすることができる。したがって、微小速度制御時の油圧シリンダ１４の速度のずれを小さく抑えることができる。
【０１３２】
６．他の実施形態
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【０１３３】
第１実施形態では、調整流路３７は、チャージ流路３５に接続されている。しかし、図１１に示す油圧駆動システム６のように、調整流路３７は、作動油タンク２７に接続されてもよい。この場合、操作部材４６ａの操作量が所定操作範囲内であるときの余剰な作動油は、作動油タンク２７に送られる。
【０１３４】
第１実施形態では、ポンプ流量制御部２５，２６は、油圧ポンプ１２，１３の傾転角を制御することにより、油圧ポンプ１２，１３の吐出流量を制御している。しかし、本発明のポンプ流量制御部は、油圧ポンプの回転速度を制御することにより、油圧ポンプの吐出流量を制御してもよい。例えば、図１２に示す油圧駆動システム７のように、駆動源として電動機５７が用いられてもよい。この場合、ポンプ流量制御部は、電動機５７の回転速度を制御する駆動回路５８であってもよい。操作部材４６ａの操作量がゼロであるときには、ポンプコントローラ２４は、電動機５７を停止させて、油圧ポンプ１２，１３の回転を停止させる。操作部材４６ａの操作量が所定操作範囲内であるときには、ポンプコントローラ２４は、電動機５７の回転速度を制御することにより、油圧ポンプ１２，１３の吐出流量が、操作部材４６ａの操作量に対応する目標流量以上になるように、油圧ポンプ１２，１３の回転速度を制御する。また、操作部材４６ａの操作量が所定操作範囲より大きいときには、ポンプコントローラ２４は、電動機５７の回転速度を制御することにより、油圧ポンプ１２，１３の吐出流量が、操作部材４６ａの操作量に対応する目標流量になるように、油圧ポンプ１２，１３の回転速度を制御する。
【０１３５】
第２実施形態及び第３実施形態では、タンクポート１６ｔは、作動油タンク２７に接続されている。しかし、タンクポート１６ｔは、チャージ流路３５に接続されてもよい。この場合、チャージポンプ２８の容量を小さくすることができる。
【０１３６】
第５実施形態では、油圧駆動システム５は、第１アンロード弁５３と第２アンロード弁５４とを備える。しかし、図１３に示す油圧駆動システム８のように、第１アンロード弁５３のみを備えてもよい。これにより、油圧駆動システム８をコンパクトにすることができる。
【０１３７】
上記の実施形態では、目標流量設定部は操作部材４６ａである。しかし、本発明の目標流量設定部は、運転状況などの条件に応じて目標流量を演算する演算部であってもよい。
【０１３８】
上記の実施形態では、操作部材４６ａの操作量が所定操作範囲より大きいとき、すなわち、目標流量が所定範囲より大きいときには、油圧ポンプと油圧シリンダ１４とに連通する流量制御弁１６の流路の開度を全開にする。ここでの「全開」とは、必ずしも、流量制御弁１６の構造的な最大開度に相当しなくてもよい。例えば、「全開」とは、通常制御での流量制御弁１６の使用範囲における最大開度に相当してもよい。
【０１３９】
上記の実施形態では、油圧シリンダ１４に２つの油圧ポンプ１２，１３が接続されている２ポンプ型の油圧駆動システムに本発明が適用されているが、油圧シリンダ１４に１つの油圧ポンプが接続される１ポンプ型の油圧駆動システムに本発明が適用されてもよい。
【０１４０】
上記の実施形態では、目標流量に対応するパラメータとして操作部材４６ａの操作量を用いることによって微小速度制御を判定しているが、目標流量によって直接的に微小速度制御の判定が行われてもよい。すなわち、上記の実施形態において、「操作部材４６ａの操作量」は、「目標流量」に置き換えられてもよく、「所定操作範囲」は、所定操作範囲に対応する「所定範囲」に置き換えられてもよい。
【０１４１】
上記の実施形態では、本発明の調整流量制御部の一例として、アンロード弁が例示されているが、差圧に応じて作動油の流量を制御する別種の装置が用いられてもよい。
【０１４２】
上記の実施形態では、本発明の方向制御部の一例としてチェック弁が例示されているが、作動油の流れの方向を一方向に規制するものであれば、別種の装置が用いられてもよい。
【０１４３】
上記の実施形態では、流量制御弁１６は電磁制御弁であるが、流量制御弁１６はパイロット油圧により制御される油圧制御弁であってもよい。この場合には、ポンプコントローラ２４と油圧制御弁との間には電磁比例減圧弁が配置される。電磁比例減圧弁はポンプコントローラ２４からの指令信号により制御される。電磁比例減圧弁は指令信号に応じたパイロット油圧を油圧制御弁へ供給する。油圧制御弁はパイロット油圧により切換制御される。電磁比例減圧弁はパイロットポンプの吐出する作動油を減圧してパイロット油圧を発生させる。パイロットポンプの代わりにチャージポンプ２８の吐出する作動油を用いても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１４４】
本発明によれば、油圧閉回路を備える油圧駆動システムにおいて、油圧シリンダの微小速度制御が可能となる。
【符号の説明】
【０１４５】
１−８  油圧駆動システム
１１    エンジン
１０    メインポンプ
１２ａ  第１ポンプポート
１２ｂ  第２ポンプポート
１４    油圧シリンダ
１４ｃ  第１室
１４ｄ  第２室
１５    作動油流路
１６    流量制御弁
１６ａ  第１ポンプ用ポート
１６ｂ  第１シリンダ用ポート
１６ｃ  第１調整用ポート
２４    ポンプコントローラ
２５    第１ポンプ流量制御部
２７    作動油タンク
２８    チャージポンプ
３１    第１シリンダ流路
３２    第２シリンダ流路
３３    第１ポンプ流路
３４    第２ポンプ流路
３５    チャージ流路
３７    調整流路
４４    第１方向制御部
４５    第２方向制御部
４６ａ  操作部材
５１    第１調整流路
５３    第１アンロード弁
５５    第１パイロット流路
５７  電動機
５８  駆動回路
【図１】
0005972879.tif 000002
【図２】
0005972879.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0005972879.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【図８】
0005972879.tif 000009
【図９】
0005972879.tif 000010
【図１０】
0005972879.tif 000011
【図１１】
0005972879.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
0005972879.tif 000014