(57)【要約】      （修正有）【課題】蓄圧器にエネルギを蓄圧してエネルギを回収・回生する作業機械において、フロント作業機を下げる動作を行う際に、積荷等によるフロント作業機の荷重変化に対応した操作性を持った作業機械の油圧駆動装置を提供する。【解決手段】メインポンプ１０１と、ブームシリンダ３と、タンク２０と、流量制御弁６と、アキュムレータ３００と、を備えた油圧駆動装置５において、ブームシリンダとアキュムレータとの間に配置され、ブームシリンダからの排出油に対して、流量制御弁の前後差圧が目標差圧になるように制御する第１差圧制御弁２０１と、アキュムレータとタンクとの間に配置され、排出油に対して、流量制御弁及び第１差圧制御弁を含めた上流圧と下流圧との差圧が目標差圧になるように制御する第２差圧制御弁２０２と、を有し、第１及び第２差圧制御弁は、排出油の圧力の増加に応じて目標差圧が大きくなるように構成されている。【選択図】図２
2018151013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ポンプと、前記油圧ポンプから供給される圧油によって駆動する油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータからの戻り油を貯留するタンクと、前記油圧アクチュエータから排出される圧油の流れを制御するための流量制御弁と、前記油圧アクチュエータのボトム室から排出され、前記流量制御弁を介して前記タンクに向かって流れる圧油を蓄圧する蓄圧器と、を備えた作業機械の油圧駆動装置において、
前記油圧アクチュエータと前記蓄圧器との間に配置され、前記油圧アクチュエータから排出される圧油に対して、前記流量制御弁の上流圧と下流圧との差圧が所定の目標差圧になるように制御する第１差圧制御弁と、
前記蓄圧器と前記タンクとの間に配置され、前記油圧アクチュエータから排出される圧油に対して、前記流量制御弁及び前記第１差圧制御弁を含めた上流圧と下流圧との差圧が前記所定の目標差圧になるように制御する第２差圧制御弁と、を有し、
前記第１差圧制御弁及び前記第２差圧制御弁はそれぞれ、前記油圧アクチュエータから排出される圧油の圧力の増加に応じて前記所定の目標差圧が大きくなるように構成されている
ことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
前記第１差圧制御弁は、前記流量制御弁の上流圧が作用される第１受圧室と、前記流量制御弁の下流圧が作用される第２受圧室と、を有する圧力補償弁であり、
前記第２差圧制御弁は、前記流量制御弁及び前記第１差圧制御弁を含めた上流圧が作用される第１受圧室と、前記流量制御弁及び前記第１差圧制御弁を含めた下流圧が作用される第２受圧室と、を有する圧力補償弁であり、
前記第１差圧制御弁の第１受圧室の第１受圧面積は、前記第１差圧制御弁の第２受圧室の第２受圧面積よりも小さく、
前記第２差圧制御弁の第１受圧室の第１受圧面積は、前記第２差圧制御弁の第２受圧室の第２受圧面積よりも小さい
ことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項３】
請求項１に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
前記第１差圧制御弁は、前記流量制御弁の上流圧が作用される第１受圧室と、前記流量制御弁の下流圧が作用される第２受圧室と、を有する圧力補償弁であり、
前記第２差圧制御弁は、前記流量制御弁及び前記第１差圧制御弁を含めた上流圧が作用される第１受圧室と、前記流量制御弁及び前記第１差圧制御弁を含めた下流圧が作用される第２受圧室と、を有する圧力補償弁であり、
一次側がパイロットポンプに接続され、二次側が前記第１差圧制御弁の第２受圧室と同じ方向に圧力を作用させることができる前記第１差圧制御弁の第３受圧室、及び前記第２差圧制御弁の第２受圧室と同じ方向に圧力を作用させることができる前記第２差圧制御弁の第３受圧室のそれぞれに接続された減圧弁をさらに備え、
前記減圧弁は、前記油圧アクチュエータから排出される圧油の圧力の増加に応じて二次側への出力圧を増加させるように構成されている
ことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項４】
請求項３に記載の作業機械の油圧駆動装置において、
前記減圧弁の二次側への出力圧の増加量を、前記油圧アクチュエータから排出される圧油の圧力の増加に応じて変化させる調整器をさらに備えた
ことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【請求項５】
油圧ポンプと、前記油圧ポンプから供給される圧油によって駆動する油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータからの戻り油を貯留するタンクと、前記油圧アクチュエータから排出される圧油の流れを制御するための流量制御弁と、前記油圧アクチュエータのボトム室から排出され、前記流量制御弁を介して前記タンクに向かって流れる圧油を蓄圧する蓄圧器と、を備えた作業機械の油圧駆動装置において、
前記流量制御弁の上流圧を検出する第１圧力検出器と、
前記流量制御弁の下流圧を検出する第２圧力検出器と、
前記流量制御弁と前記蓄圧器との間に配置された第１差圧制御弁と、
前記流量制御弁と前記タンクとの間に配置された第２差圧制御弁と、を有し、
前記第１差圧制御弁及び前記第２差圧制御弁はそれぞれ、前記油圧アクチュエータから排出される圧油に対して、前記第１圧力検出器で検出された上流圧と前記第２圧力検出器で検出された下流圧との差圧が所定の目標差圧になるように制御する電磁比例弁であり、
前記所定の目標差圧は、前記油圧アクチュエータから排出される圧油の圧力の増加に応じて大きくなるように設定されている
ことを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機械の油圧駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベル等に代表される作業機械のフロント作業機の位置エネルギを回収する際に、ブームシリンダ（油圧アクチュエータ）のボトム室とロッド室とを連通させ、ブームシリンダのボトム室から流出する圧油をロッド室へ再生することで、ブームシリンダのボトム圧を昇圧しながら、他方でアキュムレータ（蓄圧器）にエネルギを蓄圧するエネルギ回収・回生（再生）装置が知られている。
【０００３】
例えば特許文献１に記載のものは、ブームシリンダのボトム室からアキュムレータに繋がる経路上に回収用圧力補償バルブ、及び回収流量制御バルブを備えている。回収用圧力補償バルブは、回収流量制御バルブのメータアウト絞りの前後差圧を一定に保つように制御する。これにより、アキュムレータの蓄圧状況によって変化するアキュムレータ圧の影響を受けることなく、回収流量制御バルブの通過流量を回収流量制御バルブの開口面積に応じた目標流量に制御することができ、ブームシリンダの縮み速度が所定の目標速度に制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１７０４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、アキュムレータにエネルギを蓄圧するエネルギ回収・回生装置が備わっていない油圧ショベルでは、空中でブーム下げ動作を行う際に、上記のような流量制御バルブのメータアウト絞りの圧力制御を行っていない。このため、土砂等の荷を持ち上げた状態でブーム下げ動作を行うと、荷の自重による負荷が大きくなり、ブームシリンダのシリンダ速度が速くなる。したがって、オペレータは、重たい荷を持っている場合は、空荷のときよりも速くフロント作業機が落下するという一般的な認識を持ってフロント作業機を操作している。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のものは、ブームシリンダのシリンダ速度が負荷の大きさに依らず一定になるように制御されているため、土砂等の荷を持ち上げた状態でブーム下げ動作を行った場合であっても、空荷の状態でブーム下げ動作を行った場合と同じ速度となり、オペレータの一般的な認識との間にずれが生じてしまい、操作性に影響を与えるおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、蓄圧器にエネルギを蓄圧してエネルギを回収・回生する作業機械において、フロント作業機を下げる動作を行う際に、積荷等によるフロント作業機の荷重変化に対応した操作性を持った作業機械の油圧駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、油圧ポンプと、前記油圧ポンプから供給される圧油によって駆動する油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータからの戻り油を貯留するタンクと、前記油圧アクチュエータから排出される圧油の流れを制御するための流量制御弁と、前記油圧アクチュエータのボトム室から排出され、前記流量制御弁を介して前記タンクに向かって流れる圧油を蓄圧する蓄圧器と、を備えた作業機械の油圧駆動装置において、前記油圧アクチュエータと前記蓄圧器との間に配置され、前記油圧アクチュエータから排出される圧油に対して、前記流量制御弁の上流圧と下流圧との差圧が所定の目標差圧になるように制御する第１差圧制御弁と、前記蓄圧器と前記タンクとの間に配置され、前記油圧アクチュエータから排出される圧油に対して、前記流量制御弁及び前記第１差圧制御弁を含めた上流圧と下流圧との差圧が前記所定の目標差圧になるように制御する第２差圧制御弁と、を有し、前記第１差圧制御弁及び前記第２差圧制御弁はそれぞれ、前記油圧アクチュエータから排出される圧油の圧力の増加に応じて前記所定の目標差圧が大きくなるように構成されていることを特徴とする作業機械の油圧駆動装置を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、蓄圧器にエネルギを蓄圧してエネルギを回収・回生する作業機械に適用される油圧駆動装置において、フロント作業機を下げる動作を行う際に、積荷等によるフロント作業機の荷重変化に対応した操作性を持たせることができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明が適用される油圧ショベルの一構成例を示す外観図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る油圧駆動装置の構成を示す図である。
【図３】第１実施形態に係る第１差圧制御弁の構成を説明するための模式図である。
【図４】第１差圧制御弁及び第２差圧制御弁の負荷依存特性を説明する図である。
【図５】アキュムレータが蓄圧可能な状態において、空中でブーム下げ動作を行う場合の油圧駆動装置の動作を説明する図である。
【図６】アキュムレータが十分に蓄圧されている状態において、空中でブーム下げ動作を行う場合の油圧駆動装置の動作を説明する図である。
【図７】機体持ち上げ動作を行う場合の油圧駆動装置の動作を説明する図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る油圧駆動装置の構成を示す図である。
【図９】ブームシリンダのボトム圧と電磁比例減圧弁の設定圧との関係を説明する図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る油圧駆動装置の構成を示す図である。
【図１１】第３実施形態に係る第１差圧制御弁及び第２差圧制御弁の制御処理の内容を説明するフローチャートである。
【図１２】アキュムレータが蓄圧可能な状態において空中でブーム下げ動作を行う場合の第３実施形態に係る油圧駆動装置の動作を説明する図である。
【図１３】アキュムレータが十分に蓄圧されている状態において、空中でブーム下げ動作を行う場合の第３実施形態に係る油圧駆動装置の動作を説明する図である。
【図１４】機体持ち上げ動作を行う場合の第３実施形態に係る油圧駆動装置の動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の第１〜第３実施形態に係る油圧駆動装置は、作業機械の一態様としての油圧ショベルに適用される。まず、油圧ショベルの概略構成について、図１を参照して説明する。
【００１２】
図１は、油圧ショベル４００の一構成例を示す外観図である。
【００１３】
油圧ショベル４００は、路面を走行するための走行体４０１と、走行体４０１の上方に旋回可能に取り付けられた旋回体４０２と、旋回体４０２に俯仰動可能に連結されて掘削等の作業を行うフロント作業機４０４と、を備えている。
【００１４】
旋回体４０２は、車体の前部に配置されて、オペレータが搭乗する運転室４０２Ａと、車体の後部に配置されて、車体が傾倒しないようにバランスを保つためのカウンタウェイト４０２Ｂと、運転室４０２Ａとカウンタウェイト４０２Ｂとの間に配置されて、後述する油圧駆動装置等を内部に収容する機械室４０２Ｃと、を備えている。
【００１５】
フロント作業機４０４は、基端が旋回体４０２に回動可能に取り付けられて、車体に対して上下方向に回動するブーム４０５と、ブーム４０５の先端に回動可能に取り付けられて、車体に対して上下方向に回動するアーム４０６と、アーム４０６の先端に回動可能に取り付けられて、車体に対して上下方向に回動するバケット４０７と、を備えている。
【００１６】
バケット４０７は、例えば、木材や岩石、廃棄物等を掴むグラップルや、岩盤を掘削するブレーカ等のアタッチメントに変更することが可能である。これにより、油圧ショベル４００は、作業内容に適したアタッチメントを用いて、掘削や破砕等を含む様々な作業を行うことができる。
【００１７】
また、フロント作業機４０４は、旋回体４０２とブーム４０５とを連結し、伸縮することによってブーム４０５を回動させるブームシリンダ３と、ブーム４０５とアーム４０６とを連結し、伸縮することによってアーム４０６を回動させるアームシリンダ４０８と、アーム４０６とバケット４０７とを連結し、伸縮することによってバケット４０７を回動させるバケットシリンダ４０９と、を有している。
【００１８】
ブームシリンダ３、アームシリンダ４０８、及びバケットシリンダ４０９は、メインポンプ１０１（図２参照）から供給される圧油によって駆動する油圧アクチュエータの一態様である。これらの油圧アクチュエータは、油圧駆動装置によって駆動が制御されている。以下、ブームシリンダ３に係る油圧駆動装置の構成及び動作について、実施形態ごとに説明する。
【００１９】
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係る油圧駆動装置５について、図２〜７を参照して説明する。
【００２０】
（油圧駆動装置５の構成）
まず、油圧駆動装置５の構成について、図２〜４を参照して説明する。
【００２１】
図２は、第１実施形態に係る油圧駆動装置５の構成を示す図である。図３は、第１実施形態に係る第１差圧制御弁２０１の構成を説明するための模式図である。図４は、第１差圧制御弁２０１及び第２差圧制御弁２０２の負荷依存特性を説明する図である。
【００２２】
図２に示すように、油圧駆動装置５は、原動機１と、原動機１によって駆動され、レギュレータ１１１によって吐出流量が制御される可変容量型の油圧ポンプであるメインポンプ１０１と、固定容量型の油圧ポンプであるパイロットポンプ３０と、メインポンプ１０１の吐出ポート１０１ａから圧油供給路１０５に吐出された圧油によって駆動されるブームシリンダ３と、ブームシリンダ３を操作するための操作装置１２２と、メインポンプ１０１からブームシリンダ３に供給される圧油の流量を制御するためのコントロールバルブユニット４と、ブームシリンダ３からの戻り油を貯留するタンク２０と、コントロールバルブユニット４からタンク２０に向かって流れる圧油を蓄圧する蓄圧器としてのアキュムレータ３００と、を備えている。
【００２３】
コントロールバルブユニット４は、ブームシリンダ３に係る圧油の流れ（流量及び方向）を制御するための流量制御弁６と、流量制御弁６のメータイン絞り６ｄｉ，６ｅｉの前後差圧を制御するための圧力補償弁７と、ブームシリンダ３から排出された圧油が圧油供給路１０５に逆流することを防止する逆止弁１１と、圧油供給路１０５の圧力が設定圧力以上にならないように制御するメインリリーフ弁１１４と、所定の条件下で開状態になることにより圧油供給路１０５の圧油をタンク２０に戻すアンドロード弁１１５と、を有する。流量制御弁６、圧力補償弁７、逆止弁１１、メインリリーフ弁１１４、及びアンドロード弁１１５はそれぞれ、圧油供給路１０５に接続されている。
【００２４】
流量制御弁６は、通常、バネの力により図２に示す位置ｃにある。操作装置１２２のレバーが図２に示すｍの方向に倒されると（ブーム４０５の下げ動作）、レバーの操作量に応じたブーム下げ指令圧ａが生成され、このブーム下げ指令圧ａの大きさに応じて流量制御弁６が図２に示す位置ｄにストロークする。これにより、位置ｄ側におけるメータイン絞り６ｄｉ及びメータアウト絞り６ｄｏが開口し、ブームシリンダ３のボトム室３ａから排出される圧油、及びロッド室３ｂに供給される圧油の流れが制御される。
【００２５】
また、操作装置１２２のレバーが図２に示すｎの方向に倒されると（ブーム４０５の上げ動作）、レバーの操作量に応じたブーム上げ指令圧ｂが生成され、このブーム上げ指令圧ｂの大きさに応じて流量制御弁６が図２に示す位置ｅにストロークする。これにより、位置ｅ側のメータイン絞り６ｅｉ及びメータアウト絞り６ｅｏが開口し、ブームシリンダ３のボトム室３ａに供給される圧油、及びロッド室３ｂから排出される圧油の流れが制御される。
【００２６】
アンドロード弁１１５は、圧油供給路１０５の圧力が、メインポンプ１０１の吐出ポート１０１ａから吐出される圧油によって駆動される複数のアクチュエータ（ブームシリンダ３、アームシリンダ４０８、及びバケットシリンダ４０９等）の最高負荷圧に、バネで決まる設定圧（所定の圧力）を加算した圧力（アンロード弁セット圧）よりも高くなると開状態になる。これにより、圧油供給路１０５の圧油がタンク２０に戻される。
【００２７】
また、コントロールバルブユニット４は、流量制御弁６の負荷ポートに接続され、メータイン絞り６ｄｉ，６ｅｉの下流圧をブームシリンダ３の負荷圧Ｐｌ（以下、単に「負荷圧Ｐｌ」とする）として検出する負荷検出回路１３１と、逆止弁１１の下流側に接続され、ブームシリンダ３のボトム室３ａから排出された圧油を流量制御弁６を介してロッド室３ｂへ導くための再生油路１０６と、操作装置１２２において生成されたブーム下げ指令圧ａを圧力補償弁７に導くための信号油路１０７と、を有する。
【００２８】
再生油路１０６には、ブームシリンダ３のボトム室３ａから排出された圧油が逆止弁１１の下流に流れることを許容し、かつその逆流を防止する逆止弁１２が設けられている。
【００２９】
さらに、コントロールバルブユニット４は、ブームシリンダ３のボトム室３ａに接続され、ブームシリンダ３のボトム圧の大きさに応じて切り換わる第１切換弁４０と、負荷検出回路１３１に設けられ、信号油路１０７の圧力の大きさに応じて切り換わる第２切換弁４１と、を有する。
【００３０】
第１切換弁４０は、ブームシリンダ３のボトム圧が予め設定された所定の閾値α（以下、単に「閾値α」とする）よりも大きい場合には、操作装置１２２によって生成されたブーム下げ指令圧ａを、信号油路１０７を介して圧力補償弁７に導き、圧力補償弁７を閉じる方向に作用させる。これにより、圧油供給路１０５の圧油がブームシリンダ３へ流入することを防止することができる。また、ブームシリンダ３のボトム圧が閾値αよりも小さい場合には、第１切換弁４０は、信号油路１０７の圧油をタンク２０に排出するように切り換える。
【００３１】
第２切換弁４１は、信号油路１０７の圧力が予め設定された所定の閾値β（以下、単に「閾値β」とする）よりも小さい場合には、負荷検出回路１３１によって検出された負荷圧Ｐｌをアンドロード弁１１５及びレギュレータ１１１に導き、信号油路１０７の圧力が閾値βよりも大きい場合には、負荷圧Ｐｌとしてタンク圧（ほぼ０ＭＰａ）をアンドロード弁１１５及びレギュレータ１１１に導く。
【００３２】
本実施形態では、コントロールバルブユニット４は、ブームシリンダ３（流量制御弁６）とアキュムレータ３００との間に配置された第１差圧制御弁２０１と、アキュムレータ３００とタンク２０との間に配置された第２差圧制御弁２０２と、を有している。
【００３３】
第１差圧制御弁２０１は、ブームシリンダ３のボトム室３ａから流量制御弁６に向かって圧油が流れる際に、流量制御弁６の位置ｄ側のメータアウト絞り６ｄｏの上流圧と下流圧（前後差圧）が所定の目標差圧（以下、単に「目標差圧」とする）になるように制御する。第２差圧制御弁２０２は、流量制御弁６の位置ｄ側のメータアウト絞り６ｄｏの上流圧と第１差圧制御弁２０１の下流圧との差圧、すなわち流量制御弁６及び第１差圧制御弁２０１を含めた上流圧と下流圧との差圧が目標差圧となるように制御する。
【００３４】
第１差圧制御弁２０１及び第２差圧制御弁２０２はそれぞれ、図４の直線Ｂに示すような負荷依存特性を有する。ここで、「負荷依存特性」とは、ブームシリンダ３にかかる負荷（圧力）が大きくなるにつれて、目標差圧が大きくなるように変化する特性をいう。
【００３５】
具体的には、第１差圧制御弁２０１では、ブームシリンダ３のボトム圧の増加に応じて目標差圧が大きくなることにより、流量制御弁６の位置ｄ側のメータアウト絞り６ｄｏの前後差圧が大きくなり、メータアウト絞り６ｄｏを通過する流量が増大するように制御される。
【００３６】
同様に、第２差圧制御弁２０２では、ブームシリンダ３のボトム圧の増加に応じて目標差圧が大きくなることにより、流量制御弁６の位置ｄ側のメータアウト絞り６ｄｏの上流圧（ブームシリンダ３のボトム圧）と第１差圧制御弁２０１の下流圧との差圧が大きくなり、メータアウト絞り６ｄｏ及び第１差圧制御弁２０１を通過する流量が増大するように制御される。
【００３７】
本実施形態では、第１差圧制御弁２０１及び第２差圧制御弁２０２はそれぞれ、流量制御弁６とタンク２０とを接続する管路を閉じる方向に作用させるための第１受圧室と、流量制御弁６とタンク２０とを接続する管路を開く方向に作用させるための第２受圧室と、を有する圧力補償弁である。なお、第１差圧制御弁２０１の構造と第２差圧制御弁２０２の構造とは同様であるため、第１差圧制御弁２０１側の構造を例に挙げて、図３を参照して説明する。
【００３８】
図３に示すように、第１差圧制御弁２０１は、ブームシリンダ３のボトム室３ａから排出された圧油を、流量制御弁６を介してアキュムレータ３００及び第２差圧制御弁２０２へ流す管路を閉じる方向に作用させるための第１受圧室２０１ａと、当該管路を開く方向に作用させるための第２受圧室２０１ｂと、を有している。
【００３９】
閉方向に作動する側である第１受圧室２０１ａにはブームシリンダ３のボトム圧Ｐｂ（以下、単に「ボトム圧Ｐｂ」とする）が印加（作用）され、開方向に作動する側である第２受圧室２０１ｂには流量制御弁６の位置ｄ側のメータアウト絞り６ｄｏの下流圧Ｐｚが印加（作用）される。そして、第１受圧室２０１ａの受圧面積（第１受圧面積Ａａ）は、第２受圧室２０１ｂの受圧面積（第２受圧面積Ａｂ）よりも小さく設定されている（Ａａ＜Ａｂ）。
【００４０】
ここで、第１差圧制御弁２０１の設定圧をＰｒｅｆとした場合に、この設定圧Ｐｒｅｆに基づいて算出される第１差圧制御弁２０１のバネ２０１ｃの力をバネ力Ｆｓｐとすると、第２受圧室２０１ｂに働く力（開方向に働く力）Ｆｏは、次の式（１）となる。
［数１]
Ｆｏ＝Ｐｚ・Ａｂ＋Ｆｓｐ・・・（１）
【００４１】
そして、第１受圧室２０１ａに働く力（閉方向に働く力）Ｆｃは、次の式（２）となる。
［数２］
Ｆｃ＝Ｐｂ・Ａａ・・・（２）
【００４２】
第１差圧制御弁２０１が制御されているときには、式（１）と式（２）とが釣り合っているので（Ｆｏ＝Ｆｃ）、次の式（３）が成立する。
［数３］
Ｐｚ・Ａｂ＋Ｆｓｐ＝Ｐｂ・Ａａ・・・（３）
【００４３】
本実施形態に係る第１差圧制御弁２０１には、第１受圧面積Ａａと第２受圧面積Ａｂとが異なる（Ａａ＜Ａｂ）圧力補償弁を用いているが、通常の圧力補償弁では、第１受圧面積Ａａと第２受圧面積Ａｂとは等しいため（Ａａ＝Ａｂ）、式（３）を変形すると次の式（４）が成立する。
［数４］
Ｐｂ−Ｐｚ＝Ｆｓｐ／Ａａ・・・（４）
【００４４】
式（４）において、左辺（Ｐｂ−Ｐｚ）は流量制御弁６の位置ｄ側のメータアウト絞り６ｄｏの前後差圧であり、右辺（Ｆｓｐ／Ａａ）は設定圧Ｐｒｅｆである。よって、この場合、流量制御弁６の位置ｄ側のメータアウト絞り６ｄｏの前後差圧（Ｐｂ−Ｐｚ）は、Ｐｒｅｆ（目標差圧）になるように一定に制御される。なお、式（４）は、図４の破線Ａに示す直線に相当する。
【００４５】
一方、本実施形態に係る第１差圧制御弁２０１は、第１受圧面積Ａａの大きさが第２受圧面積Ａｂよりも小さいため（Ａａ＜Ａｂ）、式（３）を変形すると次の式（５）が成立する。
［数５］
Ｐｂ−Ｐｚ＝Ｐｂ・（１−Ａａ／Ａｂ）＋Ｆｓｐ／Ａｂ・・・（５）
【００４６】
式（５）より、左辺（Ｐｂ―Ｐｚ）は、右辺のＰｂが大きくなるにつれて（比例して）大きくなる。したがって、流量制御弁６の位置ｄ側のメータアウト絞り６ｄｏの前後差圧（Ｐｂ−Ｐｚ）は、ボトム圧Ｐｂの増加に応じて、大きくなるように制御される。なお、式（５）は、図４の実線Ｂに示す直線に相当する。
【００４７】
また、右辺のＦｓｐ／Ａｂは設定圧Ｐｓｐであり、バネ２０１ｃのバネ力Ｆｓｐで決まる定数である。この設定圧Ｐｓｐは、図４に示すように、バケット４０７が空荷の状態においてブームシリンダ３が縮む方向に動作をする際に、流量制御弁６の位置ｄ側のメータアウト絞り６ｄｏの前後差圧（Ｐｂ−Ｐｚ）が目標差圧Ｐｒｅｆになるように設定している。
【００４８】
このように、第１差圧制御弁２０１の第１受圧室２０１ａの第１受圧面積Ａａと第２受圧室２０１ｂの第２受圧面積Ａｂとの大小関係をＡａ＜Ａｂとすることによって、ボトム圧Ｐｂが増加した場合に目標差圧Ｐｒｅｆが大きくなるため、流量制御弁６の位置ｄ側のメータアウト絞り６ｄｏを通過する流量が増大するように制御することが可能となる。
【００４９】
なお、第２差圧制御弁２０２では、第１差圧制御弁２０１と同様に、第１受圧面積を第２受圧面積よりも小さくすることによって、ボトム圧Ｐｂが増加した場合に目標差圧が大きくなるため、流量制御弁６の位置ｄ側のメータアウト絞り６ｄｏ及び第１差圧制御弁２０１を通過する流量が増大するように制御することが可能となる。
【００５０】
ここで、メインポンプ１０１の制御方法について説明する。まず、負荷検出回路１３１で検出された負荷圧Ｐｌとメインポンプ１０１の吐出圧Ｐｐとの差圧Ｐｌｓ（＝Ｐｐ−Ｐｌ）と、目標差圧Ｐｒｅｆとの間における大小を比較する。差圧Ｐｌｓが目標差圧Ｐｒｅｆよりも大きい場合は（Ｐｌｓ＞Ｐｒｅｆ）、レギュレータ１１１によりメインポンプ１０１の傾転（容量）を減少させ、差圧Ｐｌｓが目標差圧Ｐｒｅｆよりも小さい場合は（Ｐｌｓ＞Ｐｒｅｆ）、メインポンプ１０１の傾転（容量）を増加させる（ロードセンシング制御）。
【００５１】
このロードセンシング制御では、操作装置１２２による操作量に応じた必要流量、すなわちブームシリンダ３に必要とされる圧力と流量のみをメインポンプ１０１から吐出させることができる。これにより、メインポンプ１０１において、余剰流量が発生しにくくなり、発熱等を抑制することができるため、省エネルギでメインポンプ１０１を運転させることが可能となる。
【００５２】
また、図２に示すように、パイロットポンプ３０に接続されたパイロット圧油供給路３１ａには、パイロット圧油供給路３１ａに一定のパイロット圧を生成するためのパイロットリリーフバルブ３２と、下流側のパイロット圧油供給路３１ｂの接続先を切り換えるゲートロック弁１００と、が設けられている。
【００５３】
ゲートロック弁１００は、ゲートロックレバー２４を用いて、下流側のパイロット圧油供給路３１ｂの接続先を、パイロット圧油供給路３１ａに接続するか、タンク２０に接続するか、を切り換える。下流側のパイロット圧油供給路３１ｂには、操作装置１２２が接続されている。操作装置１２２は、流量制御弁６を制御するための操作パイロット圧（ブーム下げ指令圧ａ及びブーム上げ指令圧ｂ）を生成するためのパイロットバルブ（減圧弁）を有する。
【００５４】
（油圧駆動装置５の動作）
次に、ブーム下げ動作を行う際の油圧駆動装置５の動作について、図５〜７を参照して説明する。
【００５５】
図５は、アキュムレータ３００が蓄圧可能な状態において、空中でブーム下げ動作を行う場合の油圧駆動装置５の動作を説明する図である。図６は、アキュムレータ３００が十分に蓄圧されている状態において、空中でブーム下げ動作を行う場合の油圧駆動装置５の動作を説明する図である。図７は、機体持ち上げ動作を行う場合の油圧駆動装置５の動作を説明する図である。なお、図５〜７において、圧油が流れる主なラインを太線で示している。
【００５６】
図５〜７に示すように、ブーム下げ動作を行う際には、操作装置１２２のレバーを図５〜７に示すｍの方向に操作する。操作装置１２２のレバーの操作量に応じてブーム下げ指令圧ａが生成され、このブーム下げ指令圧ａが流量制御弁６の一方の受圧室に作用する。これにより、流量制御弁６は位置ｄまでストロークし、ブームシリンダ３は縮む方向に駆動する。
【００５７】
まず、（ａ）バケット４０７が空荷で、かつアキュムレータ３００が蓄圧可能な状態において、空中でブーム下げ動作を行う場合の油圧駆動装置５の動作について、図５を参照して説明する。
【００５８】
ブーム下げ動作を空中で行う場合、ボトム圧Ｐｂは第１切換弁４０の切り換わり閾値αよりも大きいので（Ｐｂ＞α）、第１切換弁４０は、ブーム下げ指令圧ａを信号油路１０７に導くように切り換わる。これにより、ブーム下げ指令圧ａが圧力補償弁７に作用するため、圧油供給路１０５の圧油がブームシリンダ３に流入することを防止することができる。
【００５９】
また、信号油路１０７の圧力によって第２切換弁４１が切り換わり、負荷圧Ｐｌとしてタンク圧（ほぼ０ＭＰａ）がアンドロード弁１１５及びレギュレータ１１１に導かれる。レギュレータ１１１により、メインポンプ１０１の吐出圧Ｐｐは、タンク圧にアンドロード弁１１５のバネの設定圧Ｐｕｎ０を加算した圧力（アンロード弁セット圧）に保たれる。なお、通常、アンドロード弁１１５のバネの設定圧Ｐｕｎ０は、目標差圧Ｐｒｅｆよりも若干高く設定されている（Ｐｕｎ０＞Ｐｒｅｆ）。
【００６０】
そして、メインポンプ１０１の吐出圧Ｐｐと負荷圧Ｐｌとの差圧Ｐｌｓは、Ｐｌｓ＝Ｐｐ−０＝Ｐｕｎ０（＞Ｐｒｅｆ）となるので、レギュレータ１１１はメインポンプ１０１の傾転が小さくなるように制御を行い、メインポンプ１０１の容量は最小に保たれる。
【００６１】
ブーム下げ指令圧ａによってブームシリンダ３が縮む方向に駆動するため、ブームシリンダ３のボトム室３ａから排出される圧油（以下、単に「排出油」とする）の一部は、流量制御弁６の位置ｄ側のメータアウト絞り６ｄｏ、再生油路１０６、逆止弁１２、及び流量制御弁６の位置ｄ側のメータイン絞り６ｄｉを介して、ブームシリンダ３のロッド室３ｂへ流入する。そして、排出油の残りは、第１差圧制御弁２０１を介して、アキュムレータ３００及び第２差圧制御弁２０２に導かれる。
【００６２】
ここで、バケット４０７は空荷の状態であるので、第１差圧制御弁２０１及び第２差圧制御弁２０２の目標差圧は、それぞれ目標差圧Ｐｒｅｆとなる。また、アキュムレータ３００は蓄圧可能な状態であるので、第１差圧制御弁２０１は、流量制御弁６の位置ｄ側のメータアウト絞り６ｄｏの前後差圧（Ｐｂ−Ｐｚ）が目標差圧Ｐｒｅｆになるように作動する。これにより、ブームシリンダ３のシリンダ速度がメータアウト絞り６ｄｏの開口面積に応じた目標速度に保たれる。このとき、第１差圧制御弁２０１は、メータアウト絞り６ｄｏの前後差圧を制御するために開口が絞られており、第１差圧制御弁２０１には前後差圧ΔＰが発生している。
【００６３】
第２差圧制御弁２０２は、メータアウト絞り６ｄｏの上流圧Ｐｂ（ボトム圧Ｐｂ）と第１差圧制御弁２０１の下流圧Ｐｚ１との差圧Ｐｄが目標差圧Ｐｒｅｆになるように作動する。したがって、メータアウト絞り６ｄｏの上流圧Ｐｂと第１差圧制御弁２０１の下流圧Ｐｚ１との差圧Ｐｄは、Ｐｄ＝Ｐｂ−Ｐｚ１＝Ｐｒｅｆ＋ΔＰ（＞Ｐｒｅｆ）となり、第２差圧制御弁２０２は全閉するように作動する。
【００６４】
これにより、図５に示すように、排出油は、タンク２０に流れることなく、アキュムレータ３００へ蓄圧される。よって、バケット４０７が空荷で、かつアキュムレータ３００が蓄圧可能な状態において、空中でブーム下げ動作を行う場合、ブーム下げ動作によってアキュムレータ３００へエネルギを蓄えながらも、ブームシリンダ３を目標差圧Ｐｒｅｆで決まるシリンダ速度で動作させることができる。
【００６５】
次に、（ｂ）バケット４０７が空荷で、かつアキュムレータ３００が十分に蓄圧されている状態において、空中でブーム下げ動作を行う場合の油圧駆動装置５の動作について、図６を参照して説明する。
【００６６】
この（ｂ）の場合は、図６に示すように、アキュムレータ３００が十分に蓄圧されており、アキュムレータ３００内の圧力が高い状態であるため、逆止弁１０の作用によって排出油はアキュムレータ３００に流入されない。この点が（ａ）の場合と異なる。
【００６７】
このとき、第１差圧制御弁２０１は最大開口となるが、この場合、流量制御弁６の位置ｄ側のメータアウト絞り６ｄｏの前後差圧（Ｐｂ−Ｐｚ）は目標差圧Ｐｒｅｆよりも小さくなる（Ｐｂ−Ｐｚ＜Ｐｒｅｆ）。第１差圧制御弁２０１の開口は十分大きいため、差圧は発生しないので、第１差圧制御弁２０１の前後差圧ΔＰは、ほぼ０となる（ΔＰ≒０）。
【００６８】
したがって、メータアウト絞り６ｄｏの上流圧Ｐｂと第１差圧制御弁２０１の下流圧Ｐｚ１の差圧Ｐｄは、Ｐｄ＝Ｐｂ−Ｐｚ１＝Ｐｒｅｆ未満＋ΔＰ（＜Ｐｒｅｆ）となり、第２差圧制御弁２０２が開口し、メータアウト絞り６ｄｏの上流圧Ｐｂと第１差圧制御弁２０１の下流圧Ｐｚ１との差圧Ｐｄが目標差圧Ｐｒｅｆになるように作動する。
【００６９】
このとき、第１差圧制御弁２０１は最大開口であって差圧ΔＰがほぼ０であるので、メータアウト絞り６ｄｏの前後差圧（Ｐｂ−Ｐｚ）が目標差圧Ｐｒｅｆに制御されることになり、ブームシリンダ３のシリンダ速度がメータアウト絞り６ｄｏの開口面積に応じた目標速度に保たれる。よって、バケット４０７が空荷で、かつアキュムレータ３００が十分蓄圧された状態において、空中でブーム下げ動作を行う場合であっても、ブームシリンダ３を目標差圧Ｐｒｅｆで決まるシリンダ速度で動作させることができる。
【００７０】
次に、（ｃ）バケット４０７の荷を持ち上げることによりフロント作業機４０４に荷重がかかっており、かつアキュムレータ３００が蓄圧可能な状態において、空中でブーム下げ動作を行う場合の油圧駆動装置５の動作について、図５を参照して説明する。
【００７１】
この（ｃ）の場合は、アキュムレータ３００が蓄圧可能な状態であるため、（ａ）の場合と同様に、圧油の主な流れは図５に示す通りであるが、バケット４０７の荷を持ち上げてフロント作業機４０４に荷重がかかっている状態である点が、（ａ）の場合と異なる。
【００７２】
具体的には、ボトム圧Ｐｂが（ａ）の場合（空荷の状態）のときよりも大きくなる。第１差圧制御弁２０１及び第２差圧制御弁２０２はそれぞれ、負荷依存特性を有していることから、前述の式（５）より、第１差圧制御弁２０１及び第２差圧制御弁２０２の目標差圧はそれぞれ、ボトム圧Ｐｂの増加に応じて、Ｐｒｅｆよりも大きな値であるＰｒｅｆｄとなる（Ｐｒｅｆｄ＞Ｐｒｅｆ）。
【００７３】
アキュムレータ３００は蓄圧可能な状態であるため、第１差圧制御弁２０１は、流量制御弁６の位置ｄ側のメータアウト絞り６ｄｏの前後差圧（Ｐｂ−Ｐｚ）が目標差圧Ｐｒｅｆｄになるように作動する。これにより、ブームシリンダ３のシリンダ速度がメータアウト絞り６ｄｏの開口面積に応じた目標速度に保たれる。
【００７４】
このとき、（ａ）の場合と同様に、第１差圧制御弁２０１は、メータアウト絞り６ｄｏの前後差圧（Ｐｂ−Ｐｚ）を制御するために開口が絞られており、第１差圧制御弁２０１には前後差圧ΔＰが発生している。
【００７５】
第２差圧制御弁２０２は、メータアウト絞り６ｄｏの上流圧Ｐｂ（ボトム圧Ｐｂ）と第１差圧制御弁２０１の下流圧Ｐｚ１との差圧Ｐｄが目標差圧Ｐｒｅｆｄになるように作動する。したがって、メータアウト絞り６ｄｏの上流圧Ｐｂと第１差圧制御弁２０１の下流圧Ｐｚ１との差圧Ｐｄは、Ｐｄ＝Ｐｂ−Ｐｚ１＝Ｐｒｅｆｄ＋ΔＰ（＞Ｐｒｅｆｄ）となるので、第２差圧制御弁２０２は全閉するように作動する。
【００７６】
これにより、図５に示すように、排出油は、タンク２０に流れることなく、アキュムレータ３００へ蓄圧される。よって、バケット４０７の荷を持ち上げることによりフロント作業機４０４に荷重がかかっており、かつアキュムレータ３００が蓄圧可能な状態において、空中でブーム下げ動作を行う場合、ブーム下げ動作によってアキュムレータ３００へエネルギを蓄えながらも、ブームシリンダ３を目標差圧Ｐｒｅｆｄで決まるシリンダ速度で動作させることができる。
【００７７】
なお、前述したように、目標差圧Ｐｒｅｆｄは、空荷の状態のときの目標差圧Ｐｒｅｆよりも大きいので（Ｐｒｅｆｄ＞Ｐｒｅｆ）、バケット４０７に荷が積まれた状態では、空荷の状態と比べて流量制御弁６の位置ｄ側のメータアウト絞り６ｄｏを通過する流量が大きくなり、ブームシリンダ３のシリンダ速度も大きくなる。
【００７８】
このように、ブームシリンダ３にかかる荷重の増加に応じて、ブームシリンダ３のシリンダ速度も速くなるため、アキュムレータ３００を備えた油圧駆動装置５であっても、重たい荷を持っている場合は空荷の時よりも速くフロント作業機４０４が落下するというオペレータの一般的な認識に沿った操作性を持たせることができる。
【００７９】
次に、（ｄ）バケット４０７の荷を持ち上げることによりフロント作業機４０４に荷重がかかっており、かつアキュムレータ３００が十分に蓄圧されている状態において、空中でブーム下げ動作を行う場合の油圧駆動装置５の動作について、図６を参照して説明する。
【００８０】
この（ｄ）の場合は、アキュムレータ３００が十分に蓄圧されている状態であるため、（ｂ）の場合と同様に、圧油の主な流れは図６に示す通りであるが、バケット４０７の荷を持ち上げてフロント作業機４０４に荷重がかかっている状態である点が、（ｂ）の場合と異なる。
【００８１】
具体的には、ボトム圧Ｐｂが（ｂ）の場合（空荷の状態）のときよりも大きくなる。第１差圧制御弁２０１及び第２差圧制御弁２０２はそれぞれ、負荷依存特性を有していることから、前述の式（５）より、第１差圧制御弁２０１及び第２差圧制御弁２０２の目標差圧はそれぞれ、ボトム圧Ｐｂの大きさに応じて、Ｐｒｅｆよりも大きな値であるＰｒｅｆｄとなる。このことは、（ｃ）の場合と同様である。
【００８２】
図６に示すように、アキュムレータ３００が十分に蓄圧されており、アキュムレータ３００内の圧力が高い状態であるため、逆止弁１０の作用によって排出油はアキュムレータ３００に流入されない。この点が（ｃ）の場合と異なる。
【００８３】
このとき、第１差圧制御弁２０１は最大開口となるが、この場合、流量制御弁６の位置ｄ側のメータアウト絞り６ｄｏの前後差圧（Ｐｂ−Ｐｚ）は目標差圧Ｐｒｅｆｄよりも小さくなる（Ｐｂ−Ｐｚ＜Ｐｒｅｆｄ）。第１差圧制御弁２０１の開口は十分大きいため、差圧は発生しないので、第１差圧制御弁２０１の前後差圧ΔＰは、ほぼ０となる（ΔＰ≒０）。
【００８４】
したがって、メータアウト絞り６ｄｏの上流圧Ｐｂと第１差圧制御弁２０１の下流圧Ｐｚ１の差圧Ｐｄは、Ｐｄ＝Ｐｂ−Ｐｚ１＝Ｐｒｅｆｄ未満＋ΔＰ（＜Ｐｒｅｆｄ）となり、第２差圧制御弁２０２が開口し、メータアウト絞り６ｄｏの上流圧Ｐｂと第１差圧制御弁２０１の下流圧Ｐｚ１との差圧Ｐｄが目標差圧Ｐｒｅｆｄになるように作動する。
【００８５】
このとき、第１差圧制御弁２０１は最大開口であって差圧ΔＰがほぼ０であるので、メータアウト絞り６ｄｏの前後差圧（Ｐｂ−Ｐｚ）が目標差圧Ｐｒｅｆｄに制御されることになり、ブームシリンダ３のシリンダ速度がメータアウト絞り６ｄｏの開口面積に応じた目標速度に保たれる。よって、バケット４０７の荷を持ち上げることによりフロント作業機４０４に荷重がかかっており、かつアキュムレータ３００が十分蓄圧された状態において、空中でブーム下げ動作を行う場合であっても、ブームシリンダ３を目標差圧Ｐｒｅｆｄで決まるシリンダ速度で動作させることができる。
【００８６】
なお、（ｃ）の場合と同様に、目標差圧Ｐｒｅｆｄは、空荷の状態のときの目標差圧Ｐｒｅｆよりも大きいので（Ｐｒｅｆｄ＞Ｐｒｅｆ）、バケット４０７に荷が積まれた状態では、空荷の状態と比べて流量制御弁６の位置ｄ側のメータアウト絞り６ｄｏを通過する流量が大きくなり、ブームシリンダ３のシリンダ速度も速くなる。
【００８７】
このように、（ｄ）の場合も（ｃ）の場合と同様に、ブームシリンダ３にかかる荷重の増加に応じて、ブームシリンダ３のシリンダ速度も速くなるため、アキュムレータ３００を備えた油圧駆動装置５であっても、重たい荷を持っている場合は空荷の時よりも速くフロント作業機４０４が落下するというオペレータの一般的な認識に沿った操作性を持たせることができる。
【００８８】
次に、（ｅ）ブーム下げ動作時において、ブームシリンダ３のロッド室３ｂに重負荷が生じる場合（機体持ち上げ動作を行う場合）の油圧駆動装置５の動作について、図７を参照して説明する。
【００８９】
ブーム下げ動作時において、ブームシリンダ３のロッド室３ｂに重負荷が生じる場合、ボトム圧Ｐｂは、第１切換弁４０の切り換わり閾値αよりも小さくなるので（Ｐｂ＜α）、信号油路１０７の圧油はタンク２０へ導かれる。
【００９０】
これにより、信号油路１０７の圧力がタンク圧（ほぼ０ＭＰａ）となるので、圧力補償弁７は、流量制御弁６の位置ｄ側のメータイン絞り６ｄｉの前後差圧が一定になるように圧力補償制御を行う。また、第２切換弁４１は、負荷検出回路１３１で検出された負荷圧Ｐｌをアンドロード弁１１５及びレギュレータ１１１へ導く。
【００９１】
レギュレータ１１１により，メインポンプ１０１の吐出圧Ｐｐは、負荷圧Ｐｌに目標差圧Ｐｒｅｆを加算した圧力になるように上昇し、アンドロード弁１１５のアンロード弁セット圧は、負荷圧Ｐｌにアンドロード弁１１５のバネの設定圧Ｐｕｎ０を加算した圧力に上昇する。これにより、圧油供給路１０５の圧油をタンク２０に排出する油路が遮断される。
【００９２】
この場合、ボトム圧Ｐｂは負荷検出回路１３１で検出された負荷圧Ｐｌに比べて小さく（Ｐｂ＜Ｐｌ）、かつ流量制御弁６の位置ｄ側のメータイン絞り６ｄｉの上流圧は負荷圧Ｐｌよりも大きいので、排出油は、逆止弁１２を通過することができずに全流量が第１差圧制御弁２０１に導かれる。
【００９３】
そして、ボトム圧Ｐｂは、第１差圧制御弁２０１及び第２差圧制御弁２０２のそれぞれのバネで決まる設定圧よりも小さくなるので、第１差圧制御弁２０１及び第２差圧制御弁２０２はそれぞれ、バネの力により開方向にストロークし、排出油がタンク２０へ排出される。このように、ブーム下げ動作時に負荷が生じる場合であっても、排出油をタンク２０へ排出するように第１差圧制御弁２０１及び第２差圧制御弁２０２が作動するので、機体持ち上げ動作を行うことができる。
【００９４】
＜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装置５Ａについて、図８及び図９を参照して説明する。
【００９５】
図８は、第２実施形態に係る油圧駆動装置５Ａの構成を示す図である。図９は、ブームシリンダ３のボトム圧Ｐｂと電磁比例減圧弁７０の設定圧Ｐｒｅｆｓとの関係を説明する図である。なお、図８及び図９において、第１実施形態に係る油圧駆動装置５について説明したものと共通する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。以下、第３実施形態についても同様とする。
【００９６】
（油圧駆動装置５Ａの構成）
まず、油圧駆動装置５Ａの構成について説明する。
【００９７】
本実施形態に係る油圧駆動装置５Ａは、第１実施形態に係る油圧駆動装置５と同様に、第１差圧制御弁２１１及び第２差圧制御弁２１２を有している。しかしながら、第１差圧制御弁２１１及び第２差圧制御弁２１２はそれぞれ、第１実施形態に係る第１差圧制御弁２０１の構成及び第２差圧制御弁２０２の構成と異なり、第１受圧室の第１受圧面積と第２受圧室の第２受圧面積とが等しく設定された圧力補償弁である。
【００９８】
図８に示すように、コントロールバルブユニット４は、一次側がパイロットポンプ３０（パイロット圧油供給路３１ａ）に接続され、二次側が第１差圧制御弁２１１の第２受圧室と同じ方向に圧力を作用させることができる第３受圧室２１１ｃ、及び第２差圧制御弁２１２の第２受圧室と同じ方向に圧力を作用させることができる第３受圧室２１２ｃのそれぞれに接続された減圧弁としての電磁比例減圧弁７０を備えている。
【００９９】
この電磁比例減圧弁７０は、電気信号の大きさに応じて決まる設定圧Ｐｒｅｆｓを出力圧Ｐｒｅｆｓ（信号圧Ｐｒｅｆｓ）として二次側に出力し、出力圧Ｐｒｅｆｓを第１差圧制御弁２１１の第３受圧室２１１ｃ及び第２差圧制御弁２１２の第３受圧室２１２ｃのそれぞれに導く。
【０１００】
また、油圧駆動装置５Ａは、オペレータの操作によって調整可能な調整器であるモード調整器６０と、ボトム圧Ｐｂを検出する第１圧力検出器５１と、モード調整器６０からの信号及び第１圧力検出器５１からの信号に応じて電磁比例減圧弁７０へ電気信号を出力するコントローラ５０と、を備えている。モード調整器６０は、電磁比例減圧弁７０の二次側への出力圧Ｐｒｅｆｓの増加量を、オペレータの操作量に応じて変化させる。
【０１０１】
電磁比例減圧弁７０の設定圧Ｐｒｅｆｓは、図９に示すように、第１圧力検出器５１で検出されたボトム圧Ｐｂが大きくなるにつれて（比例して）、電磁比例減圧弁７０の設定圧Ｐｒｅｆｓが大きくなるように変化する特性を有している。コントローラ５０は、このような特性に従った指令値を電磁比例減圧弁７０に対して出力する。
【０１０２】
このとき、図９に示すように、電磁比例減圧弁７０の設定圧Ｐｒｅｆｓが増加する傾き（図９に示す直線の傾き）は、モード調整器６０の信号によって決定され、モード調整器６０の信号の値が大きいほど、ボトム圧Ｐｂの変化量に対する電磁比例減圧弁７０の設定圧Ｐｒｅｆｓの変化量の割合（傾き）が大きくなる。
【０１０３】
電磁比例減圧弁７０は、コントローラ５０の出力値に従って出力圧Ｐｒｅｆｓを出力する。そして、この出力圧Ｐｒｅｆｓが第１差圧制御弁２１１の第３受圧室２１１ｃ及び第２差圧制御弁２１２の第３受圧室２１２ｃのそれぞれに導かれる。
【０１０４】
そして、第１差圧制御弁２１１は、流量制御弁６の位置ｄ側のメータアウト絞り６ｄｏの前後差圧（Ｐｂ−Ｐｚ）が出力圧Ｐｒｅｆｓになるように制御し、第２差圧制御弁２１２は、メータアウト絞り６ｄｏの上流圧Ｐｂと第１差圧制御弁２１１の下流圧Ｐｚ１との差圧Ｐｄが出力圧Ｐｒｅｆｓになるように制御する。
【０１０５】
出力圧Ｐｒｅｆｓは、前述した通り、ボトム圧Ｐｂに応じて決定され、ボトム圧Ｐｂの増加に応じて出力圧Ｐｒｅｆｓが大きくなるので、第１差圧制御弁２１１及び第２差圧制御弁２１２はそれぞれ、ブームシリンダ３のボトム圧Ｐｂに応じて目標差圧が大きくなる負荷依存特性を持つ。そして、この負荷依存特性は、モード調整器６０からの信号に基づいて変化する。
【０１０６】
（油圧駆動装置５Ａの動作）
次に、油圧駆動装置５Ａの動作について説明する。なお、油圧駆動装置５Ａの動作において、電磁比例減圧弁７０に関係する動作以外は、第１実施形態にて説明した（ａ）〜（ｅ）の場合における油圧駆動装置５の動作と同様である。
【０１０７】
まず、（ａ）バケット４０７が空荷で、かつアキュムレータ３００が蓄圧可能な状態において、空中でブーム下げ動作を行う場合、電磁比例減圧弁７０は、第１圧力検出器５１で検出されたボトム圧Ｐｂと、モード調整器６０の調整量とに応じて決定される出力圧Ｐｒｅｆｓ１を二次側に出力する。
【０１０８】
そして、電磁比例減圧弁７０から出力された出力圧Ｐｒｅｆｓ１は、第１差圧制御弁２１１の第３受圧室２１１ｃ及び第２差圧制御弁２１２の第３受圧室２１２ｃのそれぞれに導かれ、第１差圧制御弁２１１及び第２差圧制御弁２１２のそれぞれの目標差圧がＰｒｅｆｓ１となる。
【０１０９】
第１実施形態にて説明した（ａ）の場合と同様に、流量制御弁６の位置ｄ側のメータアウト絞り６ｄｏの上流圧Ｐｂと第１差圧制御弁２１１の下流圧Ｐｚ１との差圧Ｐｄは、Ｐｄ＝Ｐｂ−Ｐｚ１＝Ｐｒｅｆｓ１＋ΔＰ（＞Ｐｒｅｆｓ１）となるので、第２差圧制御弁２１２は全閉するように作動する。
【０１１０】
これにより、排出油は、タンク２０に流れることなく、アキュムレータ３００へ蓄圧される。よって、バケット４０７が空荷で、かつアキュムレータ３００が蓄圧可能な状態において、空中でブーム下げ動作を行う場合、ブーム下げ動作によってアキュムレータ３００へエネルギを蓄えながらも、ブームシリンダ３を目標差圧Ｐｒｅｆｓ１で決まるシリンダ速度で動作させることができる。
【０１１１】
次に、（ｂ）バケット４０７が空荷で、かつアキュムレータ３００が十分に蓄圧されている状態において、空中でブーム下げ動作を行う場合、本実施形態の（ａ）の場合と同様に、電磁比例減圧弁７０は、第１圧力検出器５１で検出されたボトム圧Ｐｂと、モード調整器６０の調整量とに応じて決定される出力圧Ｐｒｅｆｓ１を出力する。
【０１１２】
そして、電磁比例減圧弁７０から出力された出力圧Ｐｒｅｆｓ１は、第１差圧制御弁２１１の第３受圧室２１１ｃ及び第２差圧制御弁２１２の第３受圧室２１２ｃのそれぞれに導かれ、第１差圧制御弁２１１及び第２差圧制御弁２１２のそれぞれの目標差圧がＰｒｅｆｓ１となる。
【０１１３】
第１実施形態で説明した（ｂ）の場合と同様に、流量制御弁６の位置ｄ側のメータアウト絞り６ｄｏの上流圧Ｐｂと第１差圧制御弁２１１の下流圧Ｐｚ１との差圧Ｐｄは、Ｐｄ＝Ｐｂ−Ｐｚ１＝Ｐｒｅｆｓ１未満＋ΔＰ（＜Ｐｒｅｆｓ１）となり、第２差圧制御弁２１２が開口し、メータアウト絞り６ｄｏの上流圧Ｐｂと第１差圧制御弁２１１の下流圧Ｐｚ１との差圧Ｐｄが目標差圧Ｐｒｅｆｓ１になるように作動する。
【０１１４】
このとき、第１差圧制御弁２１１は最大開口であって差圧ΔＰがほぼ０であるので、メータアウト絞り６ｄｏの前後差圧（Ｐｂ−Ｐｚ）が目標差圧Ｐｒｅｆｓ１に制御されることになり、ブームシリンダ３のシリンダ速度がメータアウト絞り６ｄｏの開口面積に応じた目標速度に保たれる。よって、バケット４０７が空荷で、かつアキュムレータ３００が十分蓄圧された状態において、空中でブーム下げ動作を行う場合であっても、ブームシリンダ３を目標差圧Ｐｒｅｆｓ１で決まるシリンダ速度で動作させることができる。
【０１１５】
次に、（ｃ）バケット４０７の荷を持ち上げることによりフロント作業機４０４に荷重がかかっており、かつアキュムレータ３００が蓄圧可能な状態において、空中でブーム下げ動作を行う場合、電磁比例減圧弁７０は、第１圧力検出器５１で検出されたボトム圧Ｐｂと、モード調整器６０の調整量とに応じて決定される出力圧Ｐｒｅｆｓ２を出力する。この出力圧Ｐｒｅｆｓ２は、前述した出力圧Ｐｒｅｆｓ１よりも大きな値である（Ｐｒｅｆｓ２＞Ｐｒｅｆｓ１）。
【０１１６】
そして、電磁比例減圧弁７０から出力された出力圧Ｐｒｅｆｓ２は、第１差圧制御弁２１１の第３受圧室２１１ｃ及び第２差圧制御弁２１２の第３受圧室２１２ｃのそれぞれに導かれ、第１差圧制御弁２１１及び第２差圧制御弁２１２のそれぞれの目標差圧がＰｒｅｆｓ２となる。
【０１１７】
第１実施形態で説明した（ｃ）の場合と同様に、メータアウト絞り６ｄｏの上流圧Ｐｂと第１差圧制御弁２１１の下流圧Ｐｚ１との差圧Ｐｄは、Ｐｄ＝Ｐｂ−Ｐｚ１＝Ｐｒｅｆｓ２＋ΔＰ（＞Ｐｒｅｆｓ２）となるので、第２差圧制御弁２１２は全閉するように作動する。
【０１１８】
これにより、排出油は、タンク２０に流れることなく、アキュムレータ３００へ蓄圧される。よって、バケット４０７の荷を持ち上げることによりフロント作業機４０４に荷重がかかっており、かつアキュムレータ３００が蓄圧可能な状態において、空中でブーム下げ動作を行う場合、ブーム下げ動作によってアキュムレータ３００へエネルギを蓄えながらも、ブームシリンダ３を目標差圧Ｐｒｅｆｓ２で決まるシリンダ速度で動作させることができる。
【０１１９】
なお、前述したように、目標差圧Ｐｒｅｆｓ２は、空荷の状態のときの目標差圧Ｐｒｅｆｓ１よりも大きいので（Ｐｒｅｆｓ２＞Ｐｒｅｆｓ１）、バケット４０７に荷が積まれた状態では、空荷の状態と比べて流量制御弁６の位置ｄ側のメータアウト絞り６ｄｏを通過する流量が大きくなり、ブームシリンダ３のシリンダ速度も速くなる。
【０１２０】
このように、ブームシリンダ３にかかる荷重の増加に応じて、ブームシリンダ３のシリンダ速度も速くなるため、アキュムレータ３００を備えた油圧駆動装置５Ａであっても、第１実施形態と同様に、重たい荷を持っている場合は空荷の時よりも速くフロント作業機４０４が落下するというオペレータの一般的な認識に沿った操作性を持たせることができる。
【０１２１】
次に、（ｄ）バケット４０７の荷を持ち上げることによりフロント作業機４０４に荷重がかかっており、かつアキュムレータ３００が十分に蓄圧されている状態において、空中でブーム下げ動作を行う場合、電磁比例減圧弁７０は、本実施形態の（ｃ）の場合と同様に、第１圧力検出器５１で検出されたボトム圧Ｐｂと、モード調整器６０の調整量とに応じて決定される出力圧Ｐｒｅｆｓ２を出力する。この出力圧Ｐｒｅｆｓ２は、前述した出力圧Ｐｒｅｆｓ１よりも大きな値である（Ｐｒｅｆｓ２＞Ｐｒｅｆｓ１）。
【０１２２】
そして、電磁比例減圧弁７０から出力された出力圧Ｐｒｅｆｓ２は、第１差圧制御弁２１１の第３受圧室２１１ｃ及び第２差圧制御弁２１２の第３受圧室２１２ｃのそれぞれに導かれ、第１差圧制御弁２１１及び第２差圧制御弁２１２のそれぞれの目標差圧がＰｒｅｆｓ２となる。
【０１２３】
第１実施形態で説明した（ｄ）の場合と同様に、メータアウト絞り６ｄｏの上流圧Ｐｂと第１差圧制御弁２１１の下流圧Ｐｚ１の差圧Ｐｄは、Ｐｄ＝Ｐｂ−Ｐｚ１＝Ｐｒｅｆｓ２未満＋ΔＰ（＜Ｐｒｅｆｓ２）となり、第２差圧制御弁２１２が開口し、メータアウト絞り６ｄｏの上流圧Ｐｂと第１差圧制御弁２１１の下流圧Ｐｚ１との差圧Ｐｄが目標差圧Ｐｒｅｆｓ２になるように作動する。
【０１２４】
このとき、第１差圧制御弁２１１は最大開口であって差圧ΔＰがほぼ０であるので、メータアウト絞り６ｄｏの前後差圧（Ｐｂ−Ｐｚ）が目標差圧Ｐｒｅｆｓ２に制御されることになり、ブームシリンダ３のシリンダ速度がメータアウト絞り６ｄｏの開口面積に応じた目標速度に保たれる。よって、バケット４０７の荷を持ち上げることによりフロント作業機４０４に荷重がかかっており、かつアキュムレータ３００が十分蓄圧された状態において、空中でブーム下げ動作を行う場合であっても、ブームシリンダ３を目標差圧Ｐｒｅｆｓ２で決まるシリンダ速度で動作させることができる。
【０１２５】
なお、本実施形態の（ｃ）の場合と同様に、目標差圧Ｐｒｅｆｓ２は、空荷の状態のときの目標差圧Ｐｒｅｓ１よりも大きいので（Ｐｒｅｆｓ２＞Ｐｒｅｓ１）、流量制御弁６の位置ｄ側のメータアウト絞り６ｄｏを通過する流量が大きくなり、ブームシリンダ３のシリンダ速度も速くなる。
【０１２６】
このように、本実施形態の（ｄ）の場合も（ｃ）の場合と同様に、ブームシリンダ３にかかる荷重の増加に応じて、ブームシリンダ３のシリンダ速度も速くなるため、アキュムレータ３００を備えた油圧駆動装置５Ａであっても、重たい荷を持っている場合は空荷の時よりも速くフロント作業機４０４が落下するというオペレータの一般的な認識に沿った操作性を持たせることができる。
【０１２７】
また、本実施形態の（ａ）〜（ｄ）の場合において出力した信号の値よりも大きな値が出力されるようにモード調整器６０を調整すると、バケット４０７に荷が積まれた状態である（ｃ）の場合及び（ｄ）の場合のときの目標差圧Ｐｒｅｆｓ２よりも大きな値であるＰｒｅｆｓ３が目標差圧となる（Ｐｒｅｆｓ３＞Ｐｒｅｆｓ２）。これにより、ブームシリンダ３のシリンダ速度を、（ｃ）の場合や（ｄ）の場合のシリンダ速度よりも速くすることができる。
【０１２８】
反対に、本実施形態の（ａ）〜（ｄ）の場合において出力した信号の値よりも小さな値が出力されるようにモード調整器６０を調整すると、バケット４０７に荷が積まれた状態である（ｃ）の場合及び（ｄ）の場合のときの目標差圧Ｐｒｅｆｓ２よりも小さな値であるＰｒｅｆｓ４が目標差圧となる（Ｐｒｅｆｓ４＜Ｐｒｅｆｓ２）。これにより、ブームシリンダ３のシリンダ速度を、（ｃ）の場合や（ｄ）の場合のシリンダ速度よりも遅くすることができる。
【０１２９】
このように、モード調整器６０の調整量を変化させることで、オペレータの意思を反映させた任意の特性を得ることができ、操作性が良好になる。また、バケット４０７の代わりにグラップルといったアタッチメントを取り付けた場合、グラップル自体がある程度の重量を持っているため、フロント作業機４０４全体にかかる荷重が大きくなる。したがって、グラップルによって荷を把持していない状態であっても、ブーム下げ動作を行った場合にはブームシリンダ３のシリンダ速度が大きくなってしまい、繊細な作業を行うことが困難になることがある。しかしながら、このような場合にも、モード調整器６０によって負荷依存特性を調整することができるため、柔軟な操作性を確保することができる。
【０１３０】
次に、（ｅ）ブーム下げ動作時において、ブームシリンダ３のロッド室３ｂに重負荷が生じる場合（機体持ち上げ動作を行う場合）、電磁比例減圧弁７０は、第１圧力検出器５１で検出されたボトム圧Ｐｂと、モード調整器６０の調整量とに応じて決定される出力圧Ｐｒｅｆｓ５を出力する。この出力圧Ｐｒｅｆｓ５は、空荷の状態のときの目標差圧Ｐｒｅｆｓ１よりも小さな値である（Ｐｒｅｆｓ５＜Ｐｒｅｆｓ１）。
【０１３１】
そして、電磁比例減圧弁７０から出力された出力圧Ｐｒｅｆｓ５は、第１差圧制御弁２１１の第３受圧室２１１ｃ及び第２差圧制御弁２１２の第３受圧室２１２ｃのそれぞれに導かれ、第１差圧制御弁２１１及び第２差圧制御弁２１２のそれぞれの目標差圧がＰｒｅｆｓ５となる。
【０１３２】
この場合、ボトム圧Ｐｂは出力圧Ｐｒｅｆｓ５よりも小さくなるので（Ｐｂ＜Ｐｒｅｆｓ５）、第１差圧制御弁２１１及び第２差圧制御弁２１２はそれぞれ、信号圧により開方向にストロークし、排出油がタンク２０へ排出される。このように、ブーム下げ動作時に負荷が生じる場合であっても、排出油をタンク２０へ排出するように第１差圧制御弁２１１及び第２差圧制御弁２１２が作動するので、機体持ち上げ動作を行うことができる。
【０１３３】
＜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装置５Ｂについて、図１０〜１３を参照して説明する。
【０１３４】
（油圧駆動装置５Ｂの構成）
まず、油圧駆動装置５Ｂの構成について、図１０及び図１１を参照して説明する。
【０１３５】
図１０は、第３実施形態に係る油圧駆動装置５Ｂの構成を示す図である。図１１は、第１差圧制御弁２２１及び第２差圧制御弁２２２の制御処理の内容を説明するフローチャートである。
【０１３６】
本実施形態に係る油圧駆動装置５Ｂは、流量制御弁６の上流圧Ｐｂ（ボトム圧Ｐｂ）を検出する第１圧力検出器５１と、流量制御弁６の下流圧Ｐｚを検出する第２圧力検出器５２と、流量制御弁６とアキュムレータ３００との間に配置された第１差圧制御弁２２１と、流量制御弁６とタンク２０との間に配置された第２差圧制御弁２２２と、第１差圧制御弁２２１及び第２差圧制御弁２２２のそれぞれの開口面積を制御するコントローラ５０と、を備えている。
【０１３７】
第１差圧制御弁２２１及び第２差圧制御弁２２２はそれぞれ、第１圧力検出器５１で検出された上流圧Ｐｂと、第２圧力検出器５２で検出された下流圧Ｐｚとの差圧（Ｐｂ−Ｐｚ）、すなわちメータアウト絞り６ｄｏの前後差圧が、目標差圧Ｐｒｅｆｓになるように制御する電磁比例弁である。この制御は、コントローラ５０から出力される信号に基づいて行われる。
【０１３８】
図１１に示すように、コントローラ５０は、第１圧力検出器５１からの信号（上流圧Ｐｂの情報）及び第２圧力検出器５２からの信号（下流圧Ｐｚの情報）に基づいて、上流圧Ｐｂによって決まる目標差圧Ｐｒｅｆｓを算出する（ステップＳ１）。この目標差圧Ｐｒｅｆｓは、第１実施形態において説明した式（５）と同様の特性を有しており、次の式（６）によって求められる。
［数６］
Ｐｒｅｆｓ＝ａ・Ｐｂ＋Ｐｓｔ・・・（６）
【０１３９】
ここで、係数aは第１実施形態に係る第１差圧制御弁２０１及び第２差圧制御弁２０２のそれぞれにおける第１受圧面積Ａａと第２受圧面積Ａｂとの差できまる係数１−Ａａ／Ａｂに相当し、正の定数である（ａ＞０）。また、定数Ｐｓｔは前述の式（５）のＦｓｐ／Ａｂ、すなわち設定圧Ｐｓｐに相当する定数である。
【０１４０】
次に、ステップＳ１で算出した目標差圧Ｐｒｅｆｓと差圧Ｐｂ−Ｐｚとの差圧Ｐｄ＝Ｐｒｅｆｓ−（Ｐｂ−Ｐｚ）を算出し（ステップＳ２）、その後、第２差圧制御弁２２２の開口面積Ａ２が最小値であるかどうかを判定する（ステップＳ３）。
【０１４１】
ステップＳ３でＹＥＳの場合には、差圧Ｐｄに対して所定のゲインＫＧを乗算した値分だけ第１差圧制御弁２２１の開口量を増加させる（ステップＳ４Ａ）。ステップＳ３でＮＯの場合には、第１差圧制御弁２２１を全開にさせる（ステップＳ４Ｂ）。
【０１４２】
そして、第１差圧制御弁２２１の開口面積Ａ１が最大値であるかどうかを判定する（ステップＳ５）。ステップＳ５でＹＥＳの場合には、差圧Ｐｄに対して所定のゲインＫＧを乗算した値分だけ第２差圧制御弁２２２の開口量を増加させる（ステップＳ６Ａ）。ステップＳ５でＮＯの場合には、第２差圧制御弁２２２を全閉させる（ステップＳ６Ｂ）。これにより、流量制御弁６の位置ｄ側のメータアウト絞り６ｄｏの前後差圧（Ｐｂ−Ｐｚ）が目標差圧Ｐｒｅｆｓになるように制御される。
【０１４３】
アキュムレータ３００に蓄圧することが可能な場合には、第１差圧制御弁２２１によりブームシリンダ３のボトム室３ａがアキュムレータ３００に接続された状態で、メータアウト絞り６ｄｏの前後差圧（Ｐｂ−Ｐｚ）が目標差圧Ｐｒｅｆｓになるように制御する。
【０１４４】
また、アキュムレータ３００が十分に蓄圧されている場合には、第１差圧制御弁２２１は全開となり、第２差圧制御弁２２２によりブームシリンダ３のボトム室３ａがタンク２０に接続された状態で、メータアウト絞り６ｄｏの前後差圧（Ｐｂ−Ｐｚ）が目標差圧Ｐｒｅｆｓになるように制御する。
【０１４５】
（油圧駆動装置５Ｂの動作）
次に、油圧駆動装置５Ｂの動作について、図１２及び図１３を参照して説明する。
【０１４６】
図１２は、アキュムレータ３００が蓄圧可能な状態において空中でブーム下げ動作を行う場合の油圧駆動装置５Ｂの動作を説明する図である。図１３は、アキュムレータ３００が十分に蓄圧されている状態において、空中でブーム下げ動作を行う場合の油圧駆動装置５Ｂの動作を説明する図である。
【０１４７】
まず、（ａ）バケット４０７が空荷で、かつアキュムレータ３００が蓄圧可能な状態において、空中でブーム下げ動作を行う場合、まず、コントローラ５０において、第１圧力検出器５１で検出されたボトム圧Ｐｂの大きさに応じて目標差圧Ｐｒｅｆｓ１が算出される。そして、アキュムレータ３００が蓄圧可能な状態であるため、第１差圧制御弁２２１によって、流量制御弁６の位置ｄ側のメータアウト絞り６ｄｏの前後差圧（Ｐｂ−Ｐｚ）が目標差圧Ｐｒｅｆｓ１になるように制御される。
【０１４８】
このとき、第１差圧制御弁２２１の開口面積Ａ１は最大値未満であるため、第２差圧制御弁２２２は開口していない（図１１におけるステップＳ６Ｂ）。これにより、図１２に示すように、排出油は、アキュムレータ３００へ蓄圧される。よって、バケット４０７が空荷で、かつアキュムレータ３００が蓄圧可能な状態において、空中でブーム下げ動作を行う場合、ブーム下げ動作によりアキュムレータ３００へエネルギを蓄えながらも、ブームシリンダ３は目標差圧Ｐｒｅｆｓ１で決まるシリンダ速度で動作することができる。
【０１４９】
次に、（ｂ）バケット４０７が空荷で、かつアキュムレータ３００が十分に蓄圧されている状態において、空中でブーム下げ動作を行う場合、本実施形態の（ａ）の場合と同様に、まず、コントローラ５０において、第１圧力検出器５１で検出されたボトム圧Ｐｂの大きさに応じて目標差圧Ｐｒｅｆｓ１が算出される（図１１におけるステップＳ１）。
【０１５０】
そして、アキュムレータ３００が十分に蓄圧されている状態であるため、図１３に示すように、逆止弁１０の作用によって、排出油はアキュムレータ３００に流入されない。このため、流量制御弁６の位置ｄ側のメータアウト絞り６ｄｏの前後差圧（Ｐｂ−Ｐｚ）は、目標差圧Ｐｒｅｆｓ１よりも小さくなる（Ｐｂ−Ｐｚ＜Ｐｒｅｆｓ１）。
【０１５１】
このとき、第１差圧制御弁２２１の開口面積Ａ１は最大値となるため、第２差圧制御弁２２２で制御を行うようになる（図１１におけるステップＳ６Ａ）。第２差圧制御弁２２２は、メータアウト絞り６ｄｏの前後差圧（Ｐｂ−Ｐｚ）が目標差圧Ｐｒｅｆｓ１となるように作動する。第２差圧制御弁２２２の作動によって、排出油がタンク２０へ流出できるようになり、ブームシリンダ３のシリンダ速度を確実に制御できるようになる。よって、バケット４０７が空荷で、かつアキュムレータ３００が十分蓄圧された状態において、空中でブーム下げ動作を行う場合であっても、ブームシリンダ３は目標差圧Ｐｒｅｆｓ１で決まるシリンダ速度で動作することができる。
【０１５２】
次に、（ｃ）バケット４０７の荷を持ち上げることによりフロント作業機４０４に荷重が掛かっており、かつアキュムレータ３００が蓄圧可能な状態において、空中でブーム下げ動作を行う場合、ボトム圧Ｐｂはバケット４０７が空荷の場合よりも値が大きくなる。そのため、コントローラ５０において、目標差圧Ｐｒｅｆｓ１よりも大きな目標差圧Ｐｒｅｆｓ２が（Ｐｒｅｆｓ２＞Ｐｒｅｆｓ１）、第１圧力検出器５１で検出されたボトム圧Ｐｂに応じて算出される（図１１におけるステップＳ１）。
【０１５３】
よって、バケット４０７の荷を持ち上げることによりフロント作業機４０４に荷重が掛かっておりかつ、アキュムレータ３００が蓄圧可能な状態において、空中でブーム下げ動作を行う場合であっても、ブームシリンダ３は目標差圧Ｐｒｅｆｓ２で決まるシリンダ速度で動作する。
【０１５４】
このとき、前述したように、目標差圧Ｐｒｅｆｓ２は、空荷の場合の目標差圧Ｐｒｅｆｓ１よりも大きいので（Ｐｒｅｆｓ２＞Ｐｒｅｆｓ１）、流量制御弁６の位置ｄ側のメータアウト絞り６ｄｏを通過する流量は大きくなり、ブームシリンダ３のシリンダ速度は速くなる。
【０１５５】
このように、ブームシリンダ３にかかる荷重の増加に応じて、ブームシリンダ３のシリンダ速度も速くなるため、アキュムレータ３００を備えた油圧駆動装置５Ｂであっても、第１実施形態や第２実施形態と同様に、重たい荷を持っている場合は空荷の時よりも速くフロント作業機４０４が落下するというオペレータの一般的な認識に沿った操作性を持たせることができる。
【０１５６】
次に、（ｄ）バケット４０７の荷を持ち上げることによりフロント作業機４０４に荷重が掛かっておりかつ、アキュムレータ３００が十分に蓄圧されている状態において、空中でブーム下げ動作を行う場合、本実施形態の（ｃ）の場合と同様に、ボトム圧Ｐｂはバケット４０７が空荷の場合よりも値が大きくなる。そのため、コントローラ５０において、目標差圧Ｐｒｅｆｓ１よりも大きな目標差圧Ｐｒｅｆｓ２が（Ｐｒｅｆｓ２＞Ｐｒｅｆｓ１）、第１圧力検出器５１で検出されたボトム圧Ｐｂに応じて算出される（図１１におけるステップＳ１）。
【０１５７】
よって、バケット４０７の荷を持ち上げることによりフロント作業機４０４に荷重が掛かっておりかつ、アキュムレータ３００が十分に蓄圧されている状態において、空中でブーム下げ動作を行う場合であっても、ブームシリンダ３は目標差圧Ｐｒｅｆｓ２で決まるシリンダ速度で動作する。
【０１５８】
このとき、本実施形態の（ｃ）の場合と同様に、目標差圧Ｐｒｅｆｓ２は、空荷の場合の目標差圧Ｐｒｅｆｓ１よりも大きいので（Ｐｒｅｆｓ２＞Ｐｒｅｆｓ１）、流量制御弁６の位置ｄ側のメータアウト絞り６ｄｏを通過する流量は大きくなり、ブームシリンダ３のシリンダ速度は速くなる。
【０１５９】
このように、本実施形態の（ｄ）の場合も（ｃ）の場合と同様に、ブームシリンダ３にかかる荷重の増加に応じて、ブームシリンダ３のシリンダ速度も速くなるため、アキュムレータ３００を備えた油圧駆動装置５Ｂであっても、重たい荷を持っている場合は空荷の時よりも速くフロント作業機４０４が落下するというオペレータの一般的な認識に沿った操作性を持たせることができる。
【０１６０】
次に、（ｅ）ブーム下げ動作時において、ブームシリンダ３のロッド室３ｂに重負荷が生じる場合（機体持ち上げ動作を行う場合）、ボトム圧Ｐｂは、バケット４０７が空荷の場合よりも値が小さくなる。そのため、コントローラ５０において、目標差圧Ｐｒｅｆｓ１よりも小さな目標差圧Ｐｒｅｆｓ３が（Ｐｒｅｆｓ３＜Ｐｒｅｆｓ１）、第１圧力検出器５１で検出されたボトム圧Ｐｂに応じて算出される（図１１におけるステップＳ１）。
【０１６１】
このように、ブーム下げ動作時において、ブームシリンダ３のロッド室３ｂに重負荷が生じている場合、ボトム圧Ｐｂは小さくなっているので、メータアウト絞り６ｄｏの下流圧Ｐｚも小さくなり、常に、Ｐｄ＝Ｐｒｅｆ３−（Ｐｂ−Ｐｚ）（＞０）となる。
【０１６２】
図１１に示すように、ステップＳ４Ｂにおいて第１差圧制御弁２２１が全開する方向にストロークし、ステップＳ６Ａにおいて第２差圧制御弁２２２が開口する方向にストロークする。これにより、排出油がタンク２０へ排出される。
【０１６３】
よって、ブーム下げ動作時に負荷が生じる場合であっても、排出油をタンク２０へ排出するように第１差圧制御弁２２１及び第２差圧制御弁２２２が作動するので、機体持ち上げ動作を行うことができる。
【０１６４】
以上、本発明の実施形態について説明した。なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、本実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、本実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。またさらに、本実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【０１６５】
例えば、上記実施形態では、ブームシリンダ３の油圧駆動装置５，５Ａ，５Ｂについて説明したが、これに限らず、例えばアームシリンダ４０８、バケットシリンダ４０９、及びその他の油圧アクチュエータ等に適用してもよい。
【０１６６】
また、上記実施形態では、ブームシリンダ３のボトム室３ａから排出された圧油に対して差圧制御を行っていたが、これに限らず、例えば本発明をアームシリンダ４０８に適用するような場合においては、ロッド室が受ける重力による負荷を調整すべく、ロッド室から排出された圧油に対して差圧制御を行うことも可能である。
【０１６７】
また、上記実施形態では、油圧駆動装置５，５Ａ，５Ｂは油圧ショベル４００に適用されたが、これに限らず、例えばホイールローダ等の作業機械に適用してもよい。
【符号の説明】
【０１６８】
３：ブームシリンダ（油圧アクチュエータ）
３ａ：ボトム室
５，５Ａ，５Ｂ：油圧駆動装置
６：流量制御弁
２０：タンク
３０：パイロットポンプ
５１：第１圧力検出器
５２：第２圧力検出器
６０：モード調整器（調整器）
７０：電磁比例減圧弁（減圧弁）
１０１：メインポンプ（油圧ポンプ）
２０１，２１１，２２１：第１差圧制御弁
２０１ａ：第１受圧室
２０１ｂ：第２受圧室
２０２，２１２，２２２：第２差圧制御弁
２１１ｃ，２１２ｃ：第３受圧室
３００：アキュムレータ（蓄圧器）
４００：油圧ショベル（作業機械）
Ａａ：第１受圧面積
Ａｂ：第２受圧面積
【図１】
2018151013.tif 000003
【図２】
2018151013.tif 000004
【図３】
2018151013.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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