(57)【要約】【課題】２つの油圧ポンプを有する油圧回路の場合に対しても簡単に適用することができ、かつ、電気系に不具合が発生した場合でも、簡単な制御で油圧ポンプ駆動用のエンジンをより適切な特性で運転することができる建設機械のポンプ吐出量制御回路を提供する。【解決手段】パイロットポート３０Ａを有し、該パイロットポート３０Ａには油圧ポンプ１２の吐出圧が入力され、油圧ポンプ１２の吐出圧に応じて２次圧を出力するパイロット式油圧比例弁３０を備え、電磁比例弁２２にコントローラ１６からの電気信号が送られていないときには、パイロット式油圧比例弁３０の２次圧がレギュレータ１４に入力されて、油圧ポンプ１２の吐出圧に応じて該油圧ポンプ１２の吐出量が制御される。【選択図】図１
2011256814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変容量型の油圧ポンプと、該油圧ポンプの吐出量を制御するレギュレータと、該レギュレータを制御する２次圧を出力する電磁比例弁と、該電磁比例弁に電気信号を送って該電磁比例弁が出力する２次圧を制御するコントローラと、を備えた建設機械のポンプ吐出量制御回路において、
パイロットポートを有し、該パイロットポートには前記油圧ポンプの吐出圧が入力され、前記油圧ポンプの吐出圧に応じて２次圧を出力するパイロット式油圧比例弁を備え、
前記電磁比例弁に前記コントローラからの前記電気信号が送られていないときには、前記パイロット式油圧比例弁の２次圧が前記レギュレータに入力されて、前記油圧ポンプの吐出圧に応じて該油圧ポンプの吐出量が制御されることを特徴とする建設機械のポンプ吐出量制御回路。
【請求項２】
請求項１において、更に、
前記電磁比例弁の２次圧および前記パイロット式油圧比例弁の２次圧が入力されるとともに、入力されるこれらの２次圧のうちのいずれか一方を前記レギュレータに出力するように切り替えがなされる冗長用切換弁を備え、
前記電磁比例弁に前記コントローラからの前記電気信号が送られていないときには、前記パイロット式油圧比例弁の２次圧が前記レギュレータに出力されるように前記冗長用切換弁が切り換えられることを特徴とする建設機械のポンプ吐出量制御回路。
【請求項３】
請求項１において、更に、
前記レギュレータと前記電磁比例弁との間の油路に介在され、一方の入力ポートには前記電磁比例弁からの２次圧が入力され、他方の入力ポートには前記パイロット式油圧比例弁からの２次圧が入力され、出力ポートからの出力は前記レギュレータに入力されるシャトル弁と、
前記パイロット式油圧比例弁と前記シャトル弁との間の油路に介在され、該油路の連通と遮断を切り替える冗長用切換弁と、
を備え、
前記電磁比例弁に前記コントローラからの前記電気信号が送られていないときには、前記油路が連通するように前記冗長用切換弁が切り換えられ、前記パイロット式油圧比例弁の２次圧が前記冗長用切換弁および前記シャトル弁を介して前記レギュレータに出力されることを特徴とする建設機械のポンプ吐出量制御回路。
【請求項４】
請求項１において、更に、
前記レギュレータと前記電磁比例弁との間の油路に介在され、一方の入力ポートには前記電磁比例弁からの２次圧が入力され、他方の入力ポートには前記パイロット式油圧比例弁からの２次圧が入力され、出力ポートからの出力は前記レギュレータに入力されるシャトル弁と、
前記パイロット式油圧比例弁の前記パイロットポートと前記油圧ポンプとの間の油路に介在され、該油路の連通と遮断を切り替える冗長用切換弁と、
を備え、
前記電磁比例弁に前記コントローラからの前記電気信号が送られていないときには、前記油路が連通するように前記冗長用切換弁が切り換えられ、前記パイロット式油圧比例弁の２次圧が前記シャトル弁を介して前記レギュレータに出力されることを特徴とする建設機械のポンプ吐出量制御回路。
【請求項５】
請求項１において、更に、
前記油圧ポンプの吐出圧が入力されて２次圧を出力する方向に付勢する第１のパイロットポート、および前記電磁比例弁の２次圧が入力されて２次圧を出力しない方向に付勢する第２のパイロットポートを、付勢する方向が対抗するように備え、前記第２のパイロットポートに入力される前記電磁比例弁の２次圧が所定の値以下の時には前記第１のパイロットポートに入力される前記油圧ポンプの吐出圧に応じて２次圧を出力するパイロット式油圧比例弁と、
前記電磁比例弁の２次圧および前記パイロット式油圧比例弁の２次圧が入力されるとともに、入力されるこれらの２次圧のうちのいずれか一方を前記レギュレータに出力するように切り替えがなされる冗長用切換弁と、
を備え、
前記電磁比例弁に前記コントローラからの前記電気信号が送られていないときには、前記パイロット式油圧比例弁の２次圧が前記レギュレータに出力されるように前記冗長用切換弁が切り換えられることを特徴とする建設機械のポンプ吐出量制御回路。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれかにおいて、
前記冗長用切換弁は、前記コントローラからの電気的な指令に応じて切り換えられることを特徴とする建設機械のポンプ吐出量制御回路。
【請求項７】
請求項２〜５のいずれかにおいて、
前記冗長用切換弁は、前記電磁比例弁の２次圧に応じて切り換えられることを特徴とする建設機械のポンプ吐出量制御回路。
【請求項８】
請求項１において、更に、
前記レギュレータと前記電磁比例弁との間の油路に介在され、一方の入力ポートには前記電磁比例弁からの２次圧が入力され、出力ポートからの出力は前記レギュレータに入力されるシャトル弁と、
前記油圧ポンプの吐出圧が入力されて２次圧を出力する方向に付勢する第１のパイロットポート、および前記電磁比例弁の２次圧が入力されて２次圧を出力しない方向に付勢する第２のパイロットポートを、付勢する方向が対抗するように備え、前記第２のパイロットポートに入力される前記電磁比例弁の２次圧が所定の値以下の時には前記第１のパイロットポートに入力される前記油圧ポンプの吐出圧に応じて２次圧を、前記シャトル弁の他方の入力ポートに出力するパイロット式油圧比例弁と、
を備えることを特徴とする建設機械のポンプ吐出量制御回路。
【請求項９】
２つの可変容量型の油圧ポンプと、該２つの可変容量型の油圧ポンプの吐出量を制御する２つのレギュレータと、該２つのレギュレータを制御する２次圧を出力する２つの電磁比例弁と、該２つの電磁比例弁に電気信号を送って該２つの電磁比例弁が出力する２次圧を制御するコントローラと、を備えた建設機械のポンプ吐出量制御回路において、
前記２つの可変容量型の油圧ポンプのうちの一方の吐出圧が入力される第１のパイロットポートと、前記２つの可変容量型の油圧ポンプのうちの他方の吐出圧が入力される第２のパイロットポートとを有し、該第１、第２のパイロットポートに入力される吐出圧の合計に応じて２次圧を出力するパイロット式油圧比例弁を備え、
前記２つの電磁比例弁に前記コントローラからの前記電気信号が送られていないときには、前記パイロット式油圧比例弁の２次圧が前記２つのレギュレータに入力されて、前記２つの可変容量型の油圧ポンプの吐出圧に応じて該２つの可変容量型の油圧ポンプの吐出量が制御されることを特徴とする建設機械のポンプ吐出量制御回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械のポンプ吐出量制御回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベル等の建設機械のポンプ吐出量制御システムには、ネガコンシステム、ポジコンシステム、ロードセンシングシステム等があるが、これらのシステムでは電気制御によりポンプ吐出量の制御が実行されることが多い。
【０００３】
図１５は、特許文献１に開示されている図で、ネガコンシステムで用いられる従来のポンプ吐出量制御回路の代表的な構成を示す図である。このポンプ吐出量制御回路１００では、ネガコン圧に基づいてポンプ吐出量が電気制御される。
【０００４】
レギュレータ１０２内には、サーボ切換弁１０４およびサーボシリンダ１０６が含まれ、可変容量形油圧ポンプ１０８の斜板１０８Ａの傾転角を変化させて、ポンプ吐出量を変化させることができる。サーボ切換弁１０４は、スプール１０４Ａとスリーブ１０４Ｂとを含む。スプール１０４Ａは、ばね１０４Ｃによって可変容量形油圧ポンプ１０８の吐出量が増加する方向に付勢され、電磁比例弁１１０からの２次圧（パイロット油圧ポンプ１２０からのパイロット圧）を受ける制御側ピストン１１２によって可変容量形油圧ポンプ１０８の吐出量が減少する方向に付勢される。スリーブ１０４Ｂは連結ロッド１１４を介してサーボシリンダ１０６内のサーボピストン１０６Ａに機械的に連結される。
【０００５】
制御側ピストン１１２によってサーボ切換弁１０４のスプール１０４Ａが図１０の右方向に押圧されて移動させられると、斜板１０８Ａの傾転角が小さくなり可変容量形油圧ポンプ１０８の吐出量が減少する。制御側ピストン１１２によってスプール１０４Ａが押圧される力が小さく、ばね１０４Ｃによる付勢力が上回ると、スプール１０４Ａが図１０の左方向に移動し、斜板１０８Ａの傾転角が大きくなり可変容量形油圧ポンプ１０８の吐出量は増大する。
【０００６】
しかしながら、電磁比例弁やコントローラの故障、信号系の断線等の際には電気信号が電磁比例弁１１０に到達しなくなり、前記したような制御が不可能になってしまうおそれがある。
【０００７】
これに対して、ポンプ吐出量制御システムの電気系に不具合が発生した際でも、適切な制御を引き続き可能とするための冗長回路が特許文献１に提案されている。この従来の冗長回路を備えたポンプ吐出量制御回路の代表的な構成を図１６に示す。図１５に示すポンプ吐出量制御回路１００と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明は省略する。
【０００８】
この従来の冗長回路を備えたポンプ吐出量制御回路２００には、レギュレータ２０２と、電磁比例弁１１０と、冗長用切換弁２０４と、が備えられている。冗長用切換弁２０４は手動で切り換えられる。
【０００９】
レギュレータ２０２には、サーボ切換弁１０４のスプール１０４Ａをポンプ吐出量を減少させる方向に付勢するために設けられた馬力制御側レバー２０６と、制御側ピストン２１２からポンプ吐出量減少方向に力を受ける流量制御側レバー２１４と、が備えられている。馬力制御側レバー２０６は、馬力制御用ピストン２０８からポンプ吐出量減少方向に力を受け、ばね２１０からポンプ吐出量増加方向に力を受ける。
【００１０】
冗長用切換弁２０４が通常側（Ｘ）のとき、制御側ピストン２１２の受圧部には、電磁比例弁１１０からの２次圧が与えられ、ネガコン形の流量制御を行うことができる。
【００１１】
冗長用切換弁２０４が冗長側（Ｙ）に切換えられると、馬力制御用ピストン２０８には、ポンプ吐出量を減少させる方向にパイロット油圧ポンプ１２０からパイロット圧が与えられる。また、制御側ピストン２１２の受圧部へは、電磁比例弁１１０からの２次圧ではなくネガコン圧Ｐｎが与えられ、スプール１０４Ａをポンプ吐出量を減少させる方向に押圧する。
【００１２】
このため、電気系に不具合が生じても、冗長用切換弁２０４を冗長側（Ｙ）に切り換えることにより、可変容量形油圧ポンプ１０８が限界を超えて動作して駆動用のエンジンがストールすることを防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特許３０８０５９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、ポンプ吐出量制御回路２００において、冗長時にレギュレータ２０２を制御するために用いられる信号は、パイロット油圧ポンプ１２０からのパイロット圧およびネガコン圧Ｐｎであり、単一の信号ではないため制御が複雑になってしまう。また、パイロット油圧ポンプ１２０からのパイロット圧およびネガコン圧Ｐｎは、可変容量形油圧ポンプ１０８の動作状況を直接的に検出する信号ではなく、不具合発生時の油圧ポンプ駆動用のエンジンの運転特性が必ずしも適切であるとは言えない面があった。
【００１５】
また、建設機械の場合、２ポンプ形式の油圧回路が多用されているが、制御が複雑なポンプ吐出量制御回路２００を２ポンプ形式の油圧回路に適用することは簡単ではない。
【００１６】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、電気制御がなされる建設機械のポンプ吐出量制御回路において、単一の油圧ポンプを有する油圧回路の場合はもちろん、建設機械に多い２つの油圧ポンプを有する油圧回路の場合に対しても簡単に適用することができ、かつ、電気系に不具合が発生した場合でも、簡単な制御で油圧ポンプ駆動用のエンジンをより適切な特性で運転することができる建設機械のポンプ吐出量制御回路を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、可変容量型の油圧ポンプと、該油圧ポンプの吐出量を制御するレギュレータと、該レギュレータを制御する２次圧を出力する電磁比例弁と、該電磁比例弁に電気信号を送って該電磁比例弁が出力する２次圧を制御するコントローラと、を備えた建設機械のポンプ吐出量制御回路において、パイロットポートを有し、該パイロットポートには前記油圧ポンプの吐出圧が入力され、前記油圧ポンプの吐出圧に応じて２次圧を出力するパイロット式油圧比例弁を備え、前記電磁比例弁に前記コントローラからの前記電気信号が送られていないときには、前記パイロット式油圧比例弁の２次圧が前記レギュレータに入力されて、前記油圧ポンプの吐出圧に応じて該油圧ポンプの吐出量が制御されることにより、前記課題を解決したものである。
【００１８】
本発明では、冗長時のレギュレータ制御に用いられる信号は、可変容量型の油圧ポンプの吐出圧のみで単一の信号であり、冗長時の制御が簡単なシステムによってなされるので、本発明は、建設機械に多い２つの油圧ポンプを有する油圧回路に対しても簡単に適用可能である。また、冗長時のレギュレータ制御に用いる信号が油圧ポンプの吐出圧であり、油圧ポンプの動作状況を直接的に検出する信号であるため、より適切な特性で油圧ポンプ駆動用のエンジンを運転することができ、特に、エンジンがストールしてしまうことを確実に防止することができる。
【００１９】
前記ポンプ吐出量制御回路において、更に、前記電磁比例弁の２次圧および前記パイロット式油圧比例弁の２次圧が入力されるとともに、入力されるこれらの２次圧のうちのいずれか一方を前記レギュレータに出力するように切り替えがなされる冗長用切換弁を備えさせ、前記電磁比例弁に前記コントローラからの前記電気信号が送られていないときには、前記パイロット式油圧比例弁の２次圧が前記レギュレータに出力されるように前記冗長用切換弁が切り換えられるようにしてもよい。
【００２０】
また、前記ポンプ吐出量制御回路において、更に、前記レギュレータと前記電磁比例弁との間の油路に介在され、一方の入力ポートには前記電磁比例弁からの２次圧が入力され、他方の入力ポートには前記パイロット式油圧比例弁からの２次圧が入力され、出力ポートからの出力は前記レギュレータに入力されるシャトル弁と、前記パイロット式油圧比例弁と前記シャトル弁との間の油路に介在され、該油路の連通と遮断を切り替える冗長用切換弁と、を備えさせ、前記電磁比例弁に前記コントローラからの前記電気信号が送られていないときには、前記油路が連通するように前記冗長用切換弁が切り換えられ、前記パイロット式油圧比例弁の２次圧が前記冗長用切換弁および前記シャトル弁を介して前記レギュレータに出力されるようにしてもよい。
【００２１】
また、前記ポンプ吐出量制御回路において、更に、前記レギュレータと前記電磁比例弁との間の油路に介在され、一方の入力ポートには前記電磁比例弁からの２次圧が入力され、他方の入力ポートには前記パイロット式油圧比例弁からの２次圧が入力され、出力ポートからの出力は前記レギュレータに入力されるシャトル弁と、前記パイロット式油圧比例弁の前記パイロットポートと前記油圧ポンプとの間の油路に介在され、該油路の連通と遮断を切り替える冗長用切換弁と、を備えさせ、前記電磁比例弁に前記コントローラからの前記電気信号が送られていないときには、前記油路が連通するように前記冗長用切換弁が切り換えられ、前記パイロット式油圧比例弁の２次圧が前記シャトル弁を介して前記レギュレータに出力されるようにしてもよい。
【００２２】
また、前記ポンプ吐出量制御回路において、更に、前記油圧ポンプの吐出圧が入力されて２次圧を出力する方向に付勢する第１のパイロットポート、および前記電磁比例弁の２次圧が入力されて２次圧を出力しない方向に付勢する第２のパイロットポートを、付勢する方向が対抗するように備え、前記第２のパイロットポートに入力される前記電磁比例弁の２次圧が所定の値以下の時には前記第１のパイロットポートに入力される前記油圧ポンプの吐出圧に応じて２次圧を出力するパイロット式油圧比例弁と、前記電磁比例弁の２次圧および前記パイロット式油圧比例弁の２次圧が入力されるとともに、入力されるこれらの２次圧のうちのいずれか一方を前記レギュレータに出力するように切り替えがなされる冗長用切換弁と、を備えさせ、前記電磁比例弁に前記コントローラからの前記電気信号が送られていないときには、前記パイロット式油圧比例弁の２次圧が前記レギュレータに出力されるように前記冗長用切換弁が切り換えられるようにしてもよい。
【００２３】
前記冗長用切換弁は、前記コントローラからの電気的な指令に応じて切り換えられるものであってもよく、また、前記電磁比例弁の２次圧に応じて切り換えられるものであってもよい。
【００２４】
また、前記ポンプ吐出量制御回路において、冗長用切換弁は設けずに、前記レギュレータと前記電磁比例弁との間の油路に介在され、一方の入力ポートには前記電磁比例弁からの２次圧が入力され、出力ポートからの出力は前記レギュレータに入力されるシャトル弁と、前記油圧ポンプの吐出圧が入力されて２次圧を出力する方向に付勢する第１のパイロットポート、および前記電磁比例弁の２次圧が入力されて２次圧を出力しない方向に付勢する第２のパイロットポートを、付勢する方向が対抗するように備え、前記第２のパイロットポートに入力される前記電磁比例弁の２次圧が所定の値以下の時には前記第１のパイロットポートに入力される前記油圧ポンプの吐出圧に応じて２次圧を、前記シャトル弁の他方の入力ポートに出力するパイロット式油圧比例弁と、を備えさせてもよい。
【００２５】
また、本発明は、可変容量型の油圧ポンプが２つある油圧回路に適用することができるが、この場合には、２つの可変容量型の油圧ポンプと、該２つの可変容量型の油圧ポンプの吐出量を制御する２つのレギュレータと、該２つのレギュレータを制御する２次圧を出力する２つの電磁比例弁と、該２つの電磁比例弁に電気信号を送って該２つの電磁比例弁が出力する２次圧を制御するコントローラと、を備えた建設機械のポンプ吐出量制御回路において、前記２つの可変容量型の油圧ポンプのうちの一方の吐出圧が入力される第１のパイロットポートと、前記２つの可変容量型の油圧ポンプのうちの他方の吐出圧が入力される第２のパイロットポートとを有し、該第１、第２のパイロットポートに入力される吐出圧の合計に応じて２次圧を出力するパイロット式油圧比例弁を備えさせ、前記２つの電磁比例弁に前記コントローラからの前記電気信号が送られていないときには、前記パイロット式油圧比例弁の２次圧が前記２つのレギュレータに入力されて、前記２つの可変容量型の油圧ポンプの吐出圧に応じて該２つの可変容量型の油圧ポンプの吐出量が制御されるようにすればよい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は、電気制御がなされる建設機械のポンプ吐出量制御回路に適用することができるが、単一の油圧ポンプを有する油圧回路の場合はもちろん、建設機械に多い２つの油圧ポンプを有する油圧回路の場合においても簡単に適用可能である。また、電気系に不具合が発生した場合でも、簡単な制御で油圧ポンプ駆動用のエンジンをより適切な特性で運転することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るポンプ吐出量制御回路１０の構成を示す図
【図２】ポンプ吐出量制御回路１０をネガコンシステムの油圧回路に適用した場合の一例を示す図
【図３】ネガコン圧−ポンプ吐出量曲線を示す図
【図４】馬力一定のポンプ吐出圧−ポンプ吐出量曲線を示す図
【図５】ポンプ吐出量制御回路１０のパイロット式油圧比例弁３０を拡大して示す図
【図６】第１実施形態の冗長時におけるポンプ吐出圧とポンプ吐出量の関係を示す図
【図７】本発明の第２実施形態に係るポンプ吐出量制御回路１１の構成を示す図
【図８】本発明の第３実施形態に係るポンプ吐出量制御回路７０の構成を示す図
【図９】本発明の第４実施形態に係るポンプ吐出量制御回路７５の構成を示す図
【図１０】本発明の第５実施形態に係るポンプ吐出量制御回路８０の構成を示す図
【図１１】本発明の第６実施形態に係るポンプ吐出量制御回路８２の構成を示す図
【図１２】本発明の第７実施形態に係るポンプ吐出量制御回路８４の構成を示す図
【図１３】本発明の第８実施形態に係るポンプ吐出量制御回路９０の構成を示す図
【図１４】本発明の第９実施形態に係るポンプ吐出量制御回路９４の構成を示す図
【図１５】ネガコンシステムで用いられる従来のポンプ吐出量制御回路の代表的な構成を示す図
【図１６】従来の冗長回路を備えたポンプ吐出量制御回路の代表的な構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下図面に基づいて、本発明に係る建設機械のポンプ吐出量制御回路の好適な実施形態の例について詳細に説明する。
【００２９】
図１は、本発明の第１実施形態に係るポンプ吐出量制御回路１０の構成を示す図である。
【００３０】
このポンプ吐出量制御回路１０は、レギュレータ１４と、コントローラ１６と、電磁比例弁２２と、冗長用電磁式切換弁２８と、パイロット式油圧比例弁３０と、パイロット油圧ポンプ３４と、を備え、可変容量型の油圧ポンプ１２のポンプ吐出量を制御する。
【００３１】
レギュレータ１４は、サーボ切換弁１８と、サーボシリンダ２０と、制御側ピストン２４と、を備え、制御側ピストン２４に入力されるパイロット圧に応じて油圧ポンプ１２の斜板１２Ａの傾転角を変化させて、油圧ポンプ１２のポンプ吐出量を制御する。
【００３２】
サーボ切換弁１８は、スプール１８Ａと、スリーブ１８Ｂとを有してなり、スプール１８Ａの一端には制御側ピストン２４が取り付けられ、スプール１８Ａの他端にはばね１８Ｃが取り付けられている。サーボ切換弁１８は、３つの切換位置（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を備えており、切換位置（ａ）側に切り換わると油圧ポンプ１２の吐出量が減少し、切換位置（ｂ）、（ｃ）側に切り換わると油圧ポンプ１２の吐出量が増加する。
【００３３】
制御側ピストン２４は、シャトル弁２６を介して電磁比例弁２２からの２次圧（パイロット圧）またはパイロット式油圧比例弁３０からの２次圧（パイロット圧）を受けると、油圧ポンプ１２の吐出量が減少する方向にスプール１８Ａを付勢する。電磁比例弁２２からの２次圧（パイロット圧）を受ける場合は通常の電気制御がなされるときであり、パイロット式油圧比例弁３０からの２次圧を受ける場合は故障等により電気制御ができず冗長時制御がなされるときである。ばね１８Ｃは、油圧ポンプ１２の吐出量が増加する方向にスプール１８Ａを付勢する。スリーブ１８Ｂは、連結ロッド３２を介してサーボシリンダ２０内のサーボピストン２０Ａに機械的に連結されており、スプール１８Ａの移動に追従して移動する。
【００３４】
サーボシリンダ２０は、内部にサーボピストン２０Ａを備える。サーボピストン２０Ａは油圧ポンプ１２の斜板１２Ａと連結されており、斜板１２Ａの傾転角を変化させる。サーボピストン２０Ａの断面積は、図１において左端が大きくなっており、右端が小さくなっている。サーボピストン２０Ａの右端には常に油圧ポンプ１２の吐出圧が加わっているが、サーボピストン２０Ａの左端にはサーボ切換弁１８が切換位置（ａ）側に切り換わっているときに油圧ポンプ１２の吐出圧が加わる。サーボピストン２０Ａの断面積は左端の方が右端よりも大きいので、サーボ切換弁１８が切換位置（ａ）側に切り換わるとサーボピストン２０Ａは図１において右方に移動し、油圧ポンプ１２の吐出量は減少する。
【００３５】
電磁比例弁２２は、スプールの一端にソレノイド部２２Ａを備え、コントローラ１６からソレノイド部２２Ａに電気信号が送られると、ソレノイド部２２Ａは電気信号の内容に応じて開度（連通の程度）を大きくするようにスプールに対する付勢力を調整し、電磁比例弁２２の開度が切り換えられる。また、スプールの他端にはばね２２Ｂが備えられており、開度を小さくする方向にスプールを付勢している。通常の電気制御時は、電磁比例弁２２は、コントローラ１６からの指令（ソレノイド部２２Ａに送られる電気信号）に応じて開度を切り換えて制御側ピストン２４に伝達する２次圧（パイロット油圧ポンプ３４からのパイロット圧）を制御し、サーボ切換弁１８、サーボシリンダ２０を介して油圧ポンプ１２の吐出量を制御する。
【００３６】
冗長用電磁式切換弁２８は、電磁比例弁２２とレギュレータ１４との間であって、かつ、パイロット式油圧比例弁３０とレギュレータ１４との間となる位置に配置され、冗長用電磁式切換弁２８には、電磁比例弁２２の２次圧およびパイロット式油圧比例弁３０の２次圧が入力される。
【００３７】
冗長用電磁式切換弁２８には、２つの切換位置（イ）、（ロ）が備えられている。また、切換位置（イ）にスプールを付勢するようにソレノイド部２８Ａが設けられ、切換位置（ロ）にスプールを付勢するようにばね２８Ｂが設けられている。通常の電気制御時は、コントローラ１６からの指令（電気信号）によりソレノイド部２８Ａが冗長用電磁式切換弁２８のスプールを付勢して、冗長用電磁式切換弁２８は切換位置（イ）になっている。切換位置（イ）ではパイロット式油圧比例弁３０からのパイロット圧（２次圧）はブロックされており、冗長用電磁式切換弁２８を介して制御側ピストン２４に加えられるパイロット圧は電磁比例弁２２からの２次圧であり、また、電磁比例弁２２の開度はコントローラ１６により電気制御されるので、油圧ポンプ１２の吐出量はコントローラ１６により電気制御される。
【００３８】
電気系に不具合が生じて、コントローラ１６からソレノイド部２２Ａ、ソレノイド部２８Ａへ指令（電気信号）が到達しないときは、電磁比例弁２２はばね２２Ｂの付勢力により連通を遮断し、また、冗長用電磁式切換弁２８はばね２８Ｂによる付勢力により切換位置（ロ）に切り換わる。このため、電磁比例弁２２からの２次圧（パイロット圧）は下流側へ伝達されず、また、冗長用電磁式切換弁２８は切換位置（ロ）に切り換わるので、パイロット式油圧比例弁３０からの２次圧（パイロット圧）が下流側へ伝達される。したがって、電気系に不具合が生じたときは、冗長用電磁式切換弁２８を介して制御側ピストン２４にパイロット式油圧比例弁３０からの２次圧（パイロット圧）が加えられ、これにより油圧ポンプ１２の吐出量が制御される。このため、電気系に不具合が生じてコントローラ１６による電気制御がなされなくなっても問題は生じない（詳細は後述する）。
【００３９】
パイロット式油圧比例弁３０は、スプールの一端にパイロットポート３０Ａを備え、パイロットポート３０Ａには油路３６を介して油圧ポンプ１２の吐出圧がパイロット圧として作用し、油圧ポンプ１２の吐出圧が作用すると開度が大きくなる方向（制御側ピストン２４に伝達する２次圧（パイロット油圧ポンプ３４からのパイロット圧）が大きくなる方向）に油圧ポンプ１２の吐出圧に応じて比例的に切り換わる。スプールの他端にはばね３０Ｂが備えられ、開度が小さくなる方向にスプールを付勢する。
【００４０】
ばね３０Ｂには、ばね定数、初期設定の異なる２種類のばねが組み込まれており、パイロットポート３０Ａに作用する油圧ポンプ１２の吐出圧とパイロット式油圧比例弁３０の開度との関係が調整されている（詳細は後述する）。
【００４１】
ここで、ポンプ吐出量制御回路１０をネガコンシステムの油圧回路５０に適用した場合について説明する。図２は、ポンプ吐出量制御回路１０をネガコンシステムの油圧回路に適用した場合の一例を示す図である。
【００４２】
センタバイパス油路５２の最下流のネガコン絞り５４の手前の地点５６には圧力センサ５８が連結されている。圧力センサ５８は地点５６の圧力（ネガコン圧）を測定し、測定結果は電気信号線５８ａを介してコントローラ１６に送られる。また、センタバイパス油路５２における切換弁６０、６２、６４よりも上流の地点６６に圧力センサ６８が連結されている。圧力センサ６８は地点６６の圧力（油圧ポンプ１２の吐出圧）を測定し、測定結果は電気信号線６８ａを介してコントローラ１６に送られる。
【００４３】
コントローラ１６は、圧力センサ５８から送られた測定結果に基づき、図３に示されるネガコン圧−ポンプ吐出量曲線からポンプ吐出量を算出する。また、圧力センサ６８から送られた測定結果に基づき、図４に示されるポンプ吐出圧−ポンプ吐出量曲線（馬力一定曲線）からポンプ吐出量を算出する。そして、コントローラ１６は、算出したポンプ吐出量のうちの少ない方を指定ポンプ吐出量とし、ポンプ吐出量を指定ポンプ吐出量に制御するべく電気信号線１６ａ、１６ｂを介して電磁比例弁２２および冗長用電磁式切換弁２８に電気信号を送る。コントローラ１６がこのように作動するのは通常の電気制御時である。
【００４４】
次に、第１実施形態に係るポンプ吐出量制御回路１０の動作および作用について説明する。
【００４５】
通常の電気制御時は、前述したように、コントローラ１６は電気信号線１６ａ、１６ｂを介して電磁比例弁２２および冗長用電磁式切換弁２８に電気信号を送り、ポンプ吐出量を指定ポンプ吐出量に制御する。電気信号線１６ａを介しての電気信号は電磁比例弁２２のソレノイド部２２Ａに作用して、電磁比例弁２２の開度を調整する。これにより、電磁比例弁２２から制御側ピストン２４に伝達されるパイロット圧が制御され、サーボ切換弁１８の切換位置が制御される。サーボ切換弁１８が切換位置（ａ）側に切り換わると、サーボピストン２０Ａは図１において右方に移動し、油圧ポンプ１２の吐出量は減少する。サーボ切換弁１８が切換位置（ｂ）、（ｃ）側に切り換わると、サーボピストン２０Ａは図１において左方に移動し、油圧ポンプ１２の吐出量は増加する。通常の電気制御時は、このようにして油圧ポンプ１２の吐出量が制御される。また、通常の電気制御時は、電気信号線１６ｂを介してコントローラ１６から冗長用電磁式切換弁２８のソレノイド部２８Ａに電気信号が送られる。これにより、冗長用電磁式切換弁２８は切換位置（イ）に切り換えられて電磁比例弁２２からの２次圧（パイロット圧）が制御側ピストン２４に伝達され、パイロット式油圧比例弁３０からの２次圧（パイロット圧）は制御側ピストン２４に伝達されない。通常の電気制御時は、このようにコントローラ１６からの指令（電気信号）に基づいて制御（電気制御）がなされ、電磁比例弁２２から制御側ピストン２４に伝達される２次圧（パイロット圧）により油圧ポンプ１２の吐出量が制御される。
【００４６】
電気系に不具合が生じて、コントローラ１６からソレノイド部２２Ａ、ソレノイド部２８Ａへ指令（電気信号）が到達しないときは、電磁比例弁２２はばね２２Ｂの付勢力により連通を遮断し、冗長用電磁式切換弁２８はばね２８Ｂによる付勢力により切換位置（ロ）に切り換わる。このため、電磁比例弁２２からの２次圧（パイロット圧）は下流側へ伝達されず、パイロット式油圧比例弁３０からの２次圧（パイロット圧）が下流側へ伝達される。したがって、電気系に不具合が生じたときは、冗長用電磁式切換弁２８を介して制御側ピストン２４にパイロット式油圧比例弁３０からの２次圧（パイロット圧）が加えられ、これにより油圧ポンプ１２の吐出量が制御される。このため、電気系に不具合が生じてコントローラ１６による電気制御がなされなくても問題は生じない。
【００４７】
ここで、冗長時の制御についてさらに説明する。
【００４８】
前述したように、パイロット式油圧比例弁３０において、ばね３０Ｂには、ばね定数、初期設定の異なる２種類のばねが組み込まれている。具体的には、例えば図５に示すように２種類のばねが組み込まれている。ばね３０Ｂ１はばね定数が小さく、ばね３０Ｂ２はばね定数が大きくなっている。また、ばね３０Ｂ２の長さはばね３０Ｂ１の長さよりも短くなっている。
【００４９】
このため、パイロット式油圧比例弁３０の開度が大きくなる方向（以下、増大方向と記すことがある）へのスプールの移動の初期段階はばね３０Ｂ１の付勢力のみが働きばね３０Ｂ２の付勢力は働かないので、パイロットポート３０Ａからの付勢力が作用した際のスプールの増大方向への移動量増加速度は大きく、開度の増加速度も大きくなる。スプールが所定量増大方向へ移動してばね３０Ｂ２の付勢力が働き始めると、パイロットポート３０Ａからの付勢力に対するスプールの増大方向への移動量増加速度は小さくなり、開度の増加速度も小さくなる。
【００５０】
一方、冗長用電磁式切換弁２８が切換位置（ロ）に切り換わっていると、パイロットポート３０Ａに油圧ポンプ１２の吐出圧が作用してパイロット式油圧比例弁３０の開度が大きくなると、パイロット式油圧比例弁３０の２次圧（下流側へ伝達されるパイロット圧）が大きくなり、制御側ピストン２４の付勢力が大きくなり、サーボ切換弁１８は切換位置（ａ）側に切り換わり、サーボシリンダ２０のサーボピストン２０Ａは図１において右方に移動し、斜板１２Ａの傾転角が小さくなり、油圧ポンプ１２の吐出量は小さくなる。
【００５１】
したがって、パイロット式油圧比例弁３０において図３に示すような２種類のばねを組み込んでばね定数や長さを調整した場合、冗長時のポンプ吐出圧とポンプ吐出量の関係は図６に実線で示すように、電気制御時（正常時）よりも減馬力された形でポンプ吐出量の制御を行うことができる。
【００５２】
これにより、電気系に不具合が生じた時（冗長時）において、本実施形態では次のように制御される。即ち、未操作時（建設機械による作業を行っていないとき）はポンプ吐出圧が低くパイロットポート３０Ａに作用する圧力が小さいためパイロット式油圧比例弁３０の開度は小さく、パイロット式油圧比例弁３０の２次圧（パイロット圧）が低圧となる。このため、制御側ピストン２４に作用するパイロット圧が小さくなりポンプ吐出量は増大する。一方、建設機械による作業を行うための操作がなされて負荷圧が上昇するとパイロットポート３０Ａに作用する圧力が大きくなり、パイロット式油圧比例弁３０の開度が大きくなり、パイロット式油圧比例弁３０の２次圧（パイロット圧）が高圧となる。このため、制御側ピストン２４に作用するパイロット圧が大きくなりポンプ吐出量は減少する。このときのポンプ吐出圧とポンプ吐出量との関係を図示すると、図６の実線で示す曲線のようになり、馬力一定曲線よりも減馬力された制御がなされる。したがって、本実施形態では電気系に不具合が生じた時でも、エンジンがラグダウンすることなく通常時とほぼ変わらぬ作業をすることができる。
【００５３】
本実施形態のポンプ吐出量制御回路は、従来の油圧回路に、冗長用電磁式切換弁２８およびパイロット式油圧比例弁３０を追加すれば実現することができ、特許文献１に記載の回路（図１１）と比べて簡素な構成となっており、油圧ポンプが２つある油圧回路に適用することも容易である。また、本実施形態のポンプ吐出量制御回路では、電気系に不具合が生じた時には、冗長用電磁式切換弁２８が自動で切換位置（ロ）に切り換わり、自動で冗長時制御がなされるので、電気系に不具合が生じた時でも手動操作をすることなく、エンジンをラグダウンさせずに通常時とほぼ変わらぬ作業をすることができる。
【００５４】
次に、本発明の第２実施形態に係るポンプ吐出量制御回路１１について説明する。
【００５５】
図７は、本発明の第２実施形態に係るポンプ吐出量制御回路１１の構成を示す図である。第１実施形態に係るポンプ吐出量制御回路１０と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明は省略する。
【００５６】
第２実施形態に係るポンプ吐出量制御回路１１では、電磁比例弁２２と制御側ピストン２４との間の油路にシャトル弁２６が設けられ、電磁比例弁２２からの２次圧はシャトル弁２６の入力ポート２６ａに入力され、出力ポート２６ｂからの出力が制御側ピストン２４に入力されるように連結されている。また、シャトル弁２６のもう１つの入力ポート２６ｃにはパイロット式油圧比例弁３０からの２次圧が入力されるように連結されている。
【００５７】
さらに、パイロット式油圧比例弁３０とシャトル弁２６との間の油路に冗長用電磁式切換弁２９が設けられている。
【００５８】
冗長用電磁式切換弁２９には、２つの切換位置（ハ）、（ニ）が備えられている。また、切換位置（ハ）にスプールを付勢するようにソレノイド部２９Ａが設けられ、切換位置（ニ）にスプールを付勢するようにばね２９Ｂが設けられている。通常の電気制御時は、コントローラ１７からの指令（電気信号）によりソレノイド部２９Ａが冗長用電磁式切換弁２９のスプールを付勢して、冗長用電磁式切換弁２９は切換位置（ハ）になっている。切換位置（ハ）ではパイロット式油圧比例弁３０からのパイロット圧（２次圧）はブロックされており、シャトル弁２６を介して制御側ピストン２４に加えられるパイロット圧は電磁比例弁２２からの２次圧であり、また、電磁比例弁２２の開度はコントローラ１７により電気制御されるので、油圧ポンプ１２の吐出量はコントローラ１７により電気制御される。
【００５９】
電気系に不具合が生じて、コントローラ１７からソレノイド部２２Ａ、ソレノイド部２８Ａへ指令（電気信号）が到達しないときは、電磁比例弁２２はばね２２Ｂの付勢力により連通を遮断し、また、冗長用電磁式切換弁２９はばね２９Ｂによる付勢力により切換位置（ニ）に切り換わる。このため、電磁比例弁２２からの２次圧（パイロット圧）は下流側へ伝達されず、また、冗長用電磁式切換弁２９は切換位置（ニ）に切り換わるので、パイロット式油圧比例弁３０からの２次圧（パイロット圧）が下流側へ伝達される。したがって、電気系に不具合が生じたときは、シャトル弁２６を介して制御側ピストン２４にパイロット式油圧比例弁３０からの２次圧（パイロット圧）が加えられ、これにより油圧ポンプ１２の吐出量が制御される。即ち、コントローラ１７の指示によらずに第１実施形態と同様に油圧ポンプ１２の吐出量が制御される。このため、電気系に不具合が生じてコントローラ１７による電気制御がなされなくなっても、エンジンがラグダウンすることなく通常時とほぼ変わらぬ作業をすることができる。
【００６０】
次に、本発明の第３実施形態に係るポンプ吐出量制御回路７０について説明する。
【００６１】
図８は、本発明の第３実施形態に係るポンプ吐出量制御回路７０の構成を示す図である。第１実施形態に係るポンプ吐出量制御回路１０と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明は省略する。
【００６２】
第３実施形態に係るポンプ吐出量制御回路７０では、第１実施形態に係るポンプ吐出量制御回路１０の冗長用電磁式切換弁２８を冗長用パイロット式切換弁７２に置き換え、そのパイロットポート７２Ａに油路７４を介して電磁比例弁２２の２次圧（パイロット圧）が作用するように構成している。
【００６３】
正常時（電気制御時）、電磁比例弁２２は完全には遮断されることはなく、電磁比例弁２２の２次圧（パイロット圧）は冗長用パイロット式切換弁７２のパイロットポート７２Ａに作用しており、冗長用パイロット式切換弁７２は切換位置（ホ）に切り換わって、パイロット式油圧比例弁３０の２次圧（パイロット圧）は制御側ピストン２４に作用せず、電磁比例弁２２の２次圧（パイロット圧）が制御側ピストン２４に作用して、コントローラ７１の指示に従って油圧ポンプ１２の吐出量が制御される（電気制御）。
【００６４】
一方、電気系に不具合が生じるとコントローラ７１からの電気信号は電磁比例弁２２に到達せず、電磁比例弁２２の連通は遮断され、油路７４はタンク圧となり、冗長用パイロット式切換弁７２はばね７２Ｂの付勢力により切換位置（ヘ）に切り換わる。これにより、パイロット式油圧比例弁３０の２次圧（パイロット圧）が制御側ピストン２４に作用して、コントローラ７１の指示によらずに第１実施形態と同様に油圧ポンプ１２の吐出量が制御される。したがって、電気系に不具合が生じた時でも、エンジンがラグダウンすることなく通常時とほぼ変わらぬ作業をすることができる。
【００６５】
なお、切換位置（ホ）に切り換わる際の油路７４の油圧はばね７２Ｂを調整して適宜定めてよく、所定の値以下のときに切換位置（ホ）に切り換わるようにしてもよい。
【００６６】
次に、本発明の第４実施形態に係るポンプ吐出量制御回路７５について説明する。
【００６７】
図９は、本発明の第４実施形態に係るポンプ吐出量制御回路７５の構成を示す図である。第２実施形態に係るポンプ吐出量制御回路１１と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明は省略する。
【００６８】
第４実施形態に係るポンプ吐出量制御回路７５では、第２実施形態に係るポンプ吐出量制御回路１１の冗長用電磁式切換弁２９を冗長用パイロット式切換弁７６に置き換え、そのパイロットポート７６Ａに油路７７を介して電磁比例弁２２の２次圧（パイロット圧）が作用するように構成している。
【００６９】
正常時（電気制御時）、電磁比例弁２２は完全には遮断されることはなく、電磁比例弁２２の２次圧（パイロット圧）は冗長用パイロット式切換弁７６のパイロットポート７６Ａに作用しており、冗長用パイロット式切換弁７６は切換位置（ト）に切り換わって、パイロット式油圧比例弁３０とシャトル弁２６との間の油路は遮断されており、パイロット式油圧比例弁３０の２次圧（パイロット圧）は制御側ピストン２４に作用せず、電磁比例弁２２の２次圧（パイロット圧）が制御側ピストン２４に作用して、コントローラ７８の指示に従って油圧ポンプ１２の吐出量が制御される（電気制御）。
【００７０】
一方、電気系に不具合が生じるとコントローラ７８からの電気信号は電磁比例弁２２に到達せず、電磁比例弁２２の連通は遮断され、油路７７はタンク圧となり、冗長用パイロット式切換弁７６はばね７６Ｂの付勢力により切換位置（チ）に切り換わる。これにより、パイロット式油圧比例弁３０とシャトル弁２６との間の油路は連通し、パイロット式油圧比例弁３０の２次圧（パイロット圧）が制御側ピストン２４に作用して、コントローラ７８の指示によらずに第２実施形態と同様に油圧ポンプ１２の吐出量が制御される。したがって、電気系に不具合が生じた時でも、エンジンがラグダウンすることなく通常時とほぼ変わらぬ作業をすることができる。
【００７１】
なお、切換位置（チ）に切り換わる際の油路７７の油圧はばね７６Ｂを調整して適宜定めてよく、所定の値以下のときに切換位置（チ）に切り換わるようにしてもよい。
【００７２】
次に、本発明の第５実施形態に係るポンプ吐出量制御回路８０について説明する。
【００７３】
図１０は、本発明の第５実施形態に係るポンプ吐出量制御回路８０の構成を示す図である。第１実施形態に係るポンプ吐出量制御回路１０と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明は省略する。
【００７４】
第５実施形態に係るポンプ吐出量制御回路８０は、油圧ポンプが２つある油圧回路（油圧ポンプ１２に油圧ポンプ１３を加えた油圧回路）に第１実施形態のポンプ吐出量制御回路１０を適用したものである。油圧ポンプが２つある油圧回路は油圧ショベル等の油圧回路として多く見られる油圧回路である。
【００７５】
第５実施形態では、パイロット式油圧比例弁３０のパイロットポート３０Ａの側に油圧ポンプ１３の吐出圧が入力されるパイロットポート３０Ｄを追加してパイロットポートを２つにし、油圧ポンプ１２、１３の吐出圧の和がばね３０Ｂに作用するように構成している。このため、電気系に不具合が生じたとき、油圧ポンプ１２、１３の合計馬力が図４の実線の冗長時の曲線となるように２つの油圧ポンプ１２、１３の吐出量が同時に制御され、馬力一定曲線よりも減馬力されるように制御される。本実施形態は、回路構成を簡素にする効果がより大きい。
【００７６】
次に、本発明の第６実施形態に係るポンプ吐出量制御回路８２について説明する。
【００７７】
図１１は、本発明の第６実施形態に係るポンプ吐出量制御回路８２の構成を示す図である。第２実施形態に係るポンプ吐出量制御回路１１と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明は省略する。
【００７８】
第６実施形態に係るポンプ吐出量制御回路８２は、油圧ポンプが２つある油圧回路（油圧ポンプ１２に油圧ポンプ１３を加えた油圧回路）に第２実施形態のポンプ吐出量制御回路１１を適用したものである。油圧ポンプが２つある油圧回路は油圧ショベル等の油圧回路として多く見られる油圧回路である。
【００７９】
第６実施形態では、パイロット式油圧比例弁３０のパイロットポート３０Ａの側に油圧ポンプ１３の吐出圧が入力されるパイロットポート３０Ｄを追加してパイロットポートを２つにし、油圧ポンプ１２、１３の吐出圧の和がばね３０Ｂに作用するように構成している。このため、電気系に不具合が生じたとき、油圧ポンプ１２、１３の合計馬力が図４の実線の冗長時の曲線となるように２つの油圧ポンプ１２、１３の吐出量が同時に制御され、馬力一定曲線よりも減馬力されるように制御される。本実施形態は、回路構成を簡素にする効果がより大きい。
【００８０】
次に、本発明の第７実施形態に係るポンプ吐出量制御回路８４について説明する。
【００８１】
図１２は、本発明の第７実施形態に係るポンプ吐出量制御回路８４の構成を示す図である。第２実施形態に係るポンプ吐出量制御回路１１と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明は省略する。
【００８２】
第７実施形態に係るポンプ吐出量制御回路８４では、第２実施形態における冗長用電磁式切換弁２９に替えて、冗長用電磁式切換弁８６が、油圧ポンプ１２とパイロット式油圧比例弁３０との間に設けられており、冗長用電磁式切換弁８６には油圧ポンプ１２の吐出圧が入力され、出力がパイロット式油圧比例弁３０のパイロットポート３０Ａに入力される。
【００８３】
冗長用電磁式切換弁８６には、２つの切換位置（リ）、（ヌ）が備えられている。また、切換位置（リ）にスプールを付勢するようにソレノイド部８６Ａが設けられ、切換位置（ヌ）にスプールを付勢するようにばね８６Ｂが設けられている。通常の電気制御時は、コントローラ８７からの指令（電気信号）によりソレノイド部８６Ａが冗長用電磁式切換弁８６のスプールを付勢して、冗長用電磁式切換弁８６は切換位置（リ）になっている。切換位置（リ）では油圧ポンプ１２の吐出圧はブロックされており、パイロット式油圧比例弁３０の２次圧はタンク圧となっており、シャトル弁２６を介して制御側ピストン２４に加えられるパイロット圧は電磁比例弁２２からの２次圧であり、また、電磁比例弁２２の開度はコントローラ８７により電気制御されるので、油圧ポンプ１２の吐出量はコントローラ８７により電気制御される。
【００８４】
電気系に不具合が生じて、コントローラ８７からソレノイド部２２Ａ、ソレノイド部８６Ａへ指令（電気信号）が到達しないときは、電磁比例弁２２はばね２２Ｂの付勢力により連通を遮断し、また、冗長用電磁式切換弁８６はばね８６Ｂによる付勢力により切換位置（ヌ）に切り換わる。このため、電磁比例弁２２からの２次圧（パイロット圧）は下流側へ伝達されず、また、冗長用電磁式切換弁８６は切換位置（ヌ）に切り換わるので、パイロット式油圧比例弁３０からの２次圧（パイロット圧）が下流側へ伝達される。したがって、電気系に不具合が生じたときは、シャトル弁２６を介して制御側ピストン２４にパイロット式油圧比例弁３０からの２次圧（パイロット圧）が加えられ、これにより油圧ポンプ１２の吐出量が制御される。即ち、コントローラ８７の指示によらずに第２実施形態と同様に油圧ポンプ１２の吐出量が制御される。このため、電気系に不具合が生じてコントローラ８７による電気制御がなされなくなっても、エンジンがラグダウンすることなく通常時とほぼ変わらぬ作業をすることができる。
【００８５】
なお、冗長用電磁式切換弁８６に替えて、電磁比例弁２２の２次圧に応じて切り換えられる冗長用パイロット式切換弁を冗長用電磁式切換弁８６と同じ位置に配設してポンプ吐出量制御回路を構成することも可能である。
【００８６】
次に、本発明の第８実施形態に係るポンプ吐出量制御回路９０について説明する。
【００８７】
図１３は、本発明の第８実施形態に係るポンプ吐出量制御回路９０の構成を示す図である。第３実施形態に係るポンプ吐出量制御回路７０と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明は省略する。
【００８８】
第８実施形態に係るポンプ吐出量制御回路９０では、第３実施形態に係るポンプ吐出量制御回路７０のパイロット式油圧比例弁３０のばね３０Ｂの側にパイロットポート３０Ｃを追加し、該パイロットポート３０Ｃに油路９２を介して電磁比例弁２２の２次圧（パイロット圧）が作用するように構成している。また、パイロットポート３０Ｃは、その断面積がパイロットポート３０Ａの断面積よりも十分に大きくなるように構成されている。
【００８９】
正常時、電磁比例弁２２は完全には遮断されることはなく、電磁比例弁２２の２次圧（パイロット圧）はパイロット式油圧比例弁３０のパイロットポート３０Ｃに作用している。また、パイロットポート３０Ｃは、その断面積がパイロットポート３０Ａの断面積よりも十分に大きくなるように構成されているので、パイロットポート３０Ａに大きなパイロット圧が作用してもパイロット式油圧比例弁３０は遮断された切換位置を常に保ち、パイロット式油圧比例弁３０の２次圧（パイロット圧）は制御側ピストン２４に作用せず、電磁比例弁２２の２次圧（パイロット圧）が制御側ピストン２４に作用して、コントローラ９３の指示に従って油圧ポンプ１２の吐出量が制御される（電気制御）。
【００９０】
一方、電気系に不具合が生じるとコントローラ９３からの電気信号は電磁比例弁２２に到達せず、電磁比例弁２２の連通は遮断され、油路９２はタンク圧となり、パイロット式油圧比例弁３０はパイロットポート３０Ａに入力される圧力に応じた切り換えをなすようになり、油圧ポンプ１２の吐出圧に見合った２次圧（パイロット圧）を出力する。該２次圧（パイロット圧）は制御側ピストン２４に作用して、油圧ポンプ１２の吐出量が第１実施形態と同様に制御される。したがって、電気系に不具合が生じた時でも、エンジンがラグダウンすることなく通常時とほぼ変わらぬ作業をすることができる。
【００９１】
なお、パイロット式油圧比例弁３０がパイロットポート３０Ａに入力される圧力に応じた切り換えをなすようになる際の油路９２の油圧は、パイロットポート３０Ａ、３０Ｃの断面積やばね３０Ｂを調整して適宜定めてよく、所定の値以下のときにパイロット式油圧比例弁３０の通常の作動（パイロットポート３０Ａに入力される圧力に応じた切り換え）が可能となるようにしてもよい。
【００９２】
また、冗長用パイロット式切換弁７２に替えて、コントローラ９３からの電気的な信号に応じて切り換えられる冗長用電磁式切換弁を冗長用パイロット式切換弁７２と同じ位置に配設してポンプ吐出量制御回路を構成することも可能である。
【００９３】
次に、本発明の第９実施形態に係るポンプ吐出量制御回路９４について説明する。
【００９４】
図１４は、本発明の第９実施形態に係るポンプ吐出量制御回路９４の構成を示す図である。第４実施形態に係るポンプ吐出量制御回路７５または第８実施形態に係るポンプ吐出量制御回路９０と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明は省略する。
【００９５】
第９実施形態に係るポンプ吐出量制御回路９４では、第４実施形態の冗長用パイロット式切換弁７６を廃止し、パイロット式油圧比例弁３０のばね３０Ｂの側にパイロットポート３０Ｃを追加し、該パイロットポート３０Ｃに油路９６を介して電磁比例弁２２の２次圧（パイロット圧）が作用するように構成している。また、パイロットポート３０Ｃは、その断面積がパイロットポート３０Ａの断面積よりも十分に大きくなるように構成されている。
【００９６】
正常時、電磁比例弁２２は完全には遮断されることはなく、電磁比例弁２２の２次圧（パイロット圧）はパイロット式油圧比例弁３０のパイロットポート３０Ｃに作用している。また、パイロットポート３０Ｃは、その断面積がパイロットポート３０Ａの断面積よりも十分に大きくなるように構成されているので、パイロットポート３０Ａに大きなパイロット圧が作用してもパイロット式油圧比例弁３０は遮断された切換位置を常に保ち、パイロット式油圧比例弁３０の２次圧（パイロット圧）は制御側ピストン２４に作用せず、電磁比例弁２２の２次圧（パイロット圧）が制御側ピストン２４に作用して、コントローラ９７の指示に従って油圧ポンプ１２の吐出量が制御される（電気制御）。
【００９７】
一方、電気系に不具合が生じるとコントローラ９７からの電気信号は電磁比例弁２２に到達せず、電磁比例弁２２の連通は遮断され、油路９６はタンク圧となり、パイロット式油圧比例弁３０はパイロットポート３０Ａに入力される圧力に応じた切り換えをなすようになり、油圧ポンプ１２の吐出圧に見合った２次圧（パイロット圧）を出力する。該２次圧（パイロット圧）は制御側ピストン２４に作用して、油圧ポンプ１２の吐出量が第１実施形態と同様に制御される。したがって、電気系に不具合が生じた時でも、エンジンがラグダウンすることなく通常時とほぼ変わらぬ作業をすることができる。
【００９８】
なお、パイロット式油圧比例弁３０がパイロットポート３０Ａに入力される圧力に応じた切り換えをなすようになる際の油路９６の油圧は、パイロットポート３０Ａ、３０Ｃの断面積やばね３０Ｂを調整して適宜定めてよく、所定の値以下のときにパイロット式油圧比例弁３０の通常の作動（パイロットポート３０Ａに入力される圧力に応じた切り換え）が可能となるようにしてもよい。
【００９９】
以上、本発明の実施形態を説明した。第１、２実施形態に係るポンプ吐出量制御回路１０、１１を油圧ポンプが２つある油圧回路に適用した具体例として、第５、６実施形態を示したが、第３、４、７、８、９実施形態に係るポンプ吐出量制御回路７０、７５、８４、９０、９４についても、油圧ポンプが２つある油圧回路に適用することが可能である。さらに、本発明は、油圧ポンプが３つ以上ある油圧回路に適用することも可能である。
【０１００】
また、本発明は、ネガコンシステムだけでなく、ポジコンシステム、ロードセンシングシステム等にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
例えば、油圧ショベルの油圧回路で、電気制御がなされるポンプ吐出量制御システムを有する油圧回路に好適に用いることができ、特に油圧ポンプを複数有する油圧回路に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【０１０２】
１０、１１、７０、７５、８０、８２、８４、９０、９４…ポンプ吐出量制御回路
１２、１３…油圧ポンプ
１４…レギュレータ
１６、１７、７１、７８、８７、９３、９７…コントローラ
１８…サーボ切換弁
２０…サーボシリンダ
２２…電磁比例弁
２４…制御側ピストン
２６…シャトル弁
２８、２９、８６…冗長用電磁式切換弁
３０…パイロット式油圧比例弁
３２…連結ロッド
３４…パイロット油圧ポンプ
３６、７４、７７、９２、９６…油路
７２、７６…冗長用パイロット式切換弁
【図１】
2011256814.tif 000003
【図２】
2011256814.tif 000004
【図３】
2011256814.tif 000005
【図４】
2011256814.tif 000006
【図５】
2011256814.tif 000007
【図６】
2011256814.tif 000008
【図７】
2011256814.tif 000009
【図８】
2011256814.tif 000010
【図９】
2011256814.tif 000011
【図１０】
2011256814.tif 000012
【図１１】
2011256814.tif 000013
【図１２】
2011256814.tif 000014
【図１３】
2011256814.tif 000015
【図１４】
2011256814.tif 000016
【図１５】
2011256814.tif 000017
【図１６】
2011256814.tif 000018